CN101135587A

CN101135587A - 数字秤

Info

Publication number: CN101135587A
Application number: CNA2007101480400A
Authority: CN
Inventors: 酒井良雄
Original assignee: Tanita Corp
Current assignee: Tanita Corp
Priority date: 2006-08-29
Filing date: 2007-08-29
Publication date: 2008-03-05
Anticipated expiration: 2027-08-29
Also published as: EP1895281A3; EP1895281A2; CN100562719C; JP2008057988A; US7596453B2; US20080059097A1

Abstract

本发明提供数字秤，其根据采样数据的分散程度来切换刻度值、可得到基于上述切换的刻度值的可靠性高的重量值。根据规定的刻度值运算重量值的数字秤具备：数据取入单元，连续地取入负载的数字数据；运算单元，运算取入的数字数据的规定数量或规定时间的变动幅度；存储单元，将在多个阶段设定的刻度值进行存储，并且按各刻度值中的每一个刻度值存储上述变动幅度的允许范围；判断单元，将运算的变动幅度和按各刻度值中的每一个刻度值存储的变动幅度的允许范围进行比较，判断数字数据的分散程度；和刻度值切换单元，根据判断的分散程度来切换刻度值，因此不需要与数据处理有关的复杂且昂贵的滤波器等，能够以较短的测量时间得到可靠性高的重量值。

Description

数字秤

技术领域

本发明涉及一种数字秤。

背景技术

以往的秤通过使采样的负载数据的分散迅速地收敛到可显示基于预先设定的刻度值的重量值的规定范围内，从而测量重量。用于使该数据的收敛的技术并不限于秤，通常存在很多。例如，为了消除成为使负载数据变动的要因的振动的影响，存在使上述振动的频率一致的模拟滤波器或数字滤波器等，特别是在体重计中，站在体重计上的人的身体运动、体重计的设置环境等外部要因之类的振动周期比较长的振动作为使上述负载数据变动的要因的振动而被举例，因此上述模拟滤波器或数字滤波器构成为低通滤波器，作为模拟滤波器有使用了运算放大器的二阶低通滤波器，作为数字滤波器有采样的数据的移动平均处理方法。

另外，有如下的数字体重计：在上述采样的负载数据的分散没有收敛到上述规定范围内而不能根据预先设定的刻度值来显示重量值的情况下，扩大上述规定范围(即，上述采样的负载数据的分散的允许范围)，视为稳定的量，将收敛到该规定范围内的采样数据的平均值换算成基于上述刻度值的体重值而进行显示；并有如下的数字体重计：根据作为测量对象的被测量者的年龄、体重来设定上述规定范围(例如，参照专利文献1)。

专利文献1：日本特开2006-162589号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，在使用了普通的滤波器的情况下，由上述身体运动、外部要因造成的振动的影响、例如像身体的摇晃、呼吸、脉搏等的身体的运动等那样，经常对采样的负载数据产生非常不规则且复杂的分散。另外，越想提高秤的测量精确度、即将上述设定刻度值设为越小的值，可显示基于该设定刻度值的体重值的数据的分散的允许范围越窄。因而，与此对应地，为了保持测量精确度并且使数据稳定，需要高阶的低通滤波器，因此包含该低通滤波器的系统本身变得复杂且昂贵。而且，由于到数据稳定为止的时间变长，特别是对于体重计存在如下情况：被测量者必须在尽量抑制身体运动的状态下维持直立不动的姿势，但是强制长时间的姿势控制反而是导致身体运动变大的要因，结果，采样数据的分散变大，无法收敛到根据设定刻度值来显示体重值的允许范围，从而导致成为测量错误。

另外，在扩大上述规定范围(分散的允许范围)而视为稳定的情况下测量时间变短，但是例如当设为预先设定的刻度值是100g时，原来的规定范围必须至少是不到50g，但是由于将上述规定范围设为100g而使用收敛到其中的数据的平均值来算出强制设定的刻度值下的负载值，因此有可能导致测量值本身的可靠性降低。

因而，本发明解决上述问题，提供一种根据采样数据的分散的程度来切换刻度值、并能够得到基于上述切换的刻度值的、可靠性高的重量值的秤。

用于解决问题的方案

为了解决上述问题，本发明提供根据规定的刻度值来运算重量值的数字秤，该数字秤具备：数据取入单元，其连续地取入负载的数字数据；运算单元，其运算取入的数字数据的规定数量或规定时间的变动幅度；存储单元，其将在多个阶段设定的刻度值进行存储，并且按各刻度值中的每一个刻度值存储上述变动幅度的允许范围；判断单元，其将运算的变动幅度和按各刻度值中的每一个刻度值存储的变动幅度的允许范围进行比较，判断数字数据的分散程度；以及刻度值切换单元，其根据判断的分散程度来切换刻度值。

另外，上述判断单元将从在上述按各刻度值中的每一个刻度值存储的变动幅度的允许范围内的刻度值小的变动幅度的允许范围起依次与运算的变动幅度进行比较。

并且，上述显示单元显示根据切换的刻度值内的最小的刻度值进行运算的重量值。

发明的效果

本发明的数字秤根据规定的刻度值来运算重量值，该数字秤具备：数据取入单元，其连续地取入负载的数字数据；运算单元，其运算取入的数字数据的规定数量或规定时间的变动幅度；存储单元，其将在多个阶段设定的刻度值进行存储，并且按各刻度值中的每一个刻度值存储上述变动幅度的允许范围；判断单元，其将运算的变动幅度和按各刻度值中的每一个刻度值存储的变动幅度的允许范围进行比较，判断数字数据的分散程度；以及刻度值切换单元，其根据判断的分散程度来切换刻度值，因此，不需要与数据处理有关的复杂且昂贵的滤波器等，能够以较短的测量时间得到可靠性高的重量值。特别是在测量体重时，由于根据与被测量者的身体运动相应的刻度值来运算体重值，因此可提供不需要长时间的姿势控制并能够避免无法运算体重值的测量错误的使用方便的体重计。

另外，上述判断单元对运算的变动幅度，在上述按各刻度值中的每一个刻度值存储的变动幅度的允许范围内从刻度值小的起依次进行比较，并且上述显示单元显示根据切换的刻度值内的最小的刻度值进行运算的重量值，因此即使在数据的分散变大或变小的不稳定的情况下，也可显示测量精确度尽可能高的重量值。

附图说明

图1是表示内置在体重计1中的电路结构的概要的框图。

图2是表示体重计1的动作的流程图的图。

图3的(A)是表示被测量者在普通状态下测量的负载值的时间序列变动的图，(B)是表示紧接在运动之后测量的负载值的时间序列变动的图。

图4是表示体重计101的动作的流程图。

附图表记说明

1、101：体重计；2：负载传感器；3：A/D转换器；4：控制部；5：运算部；6：判断部；7：刻度值切换部；8：存储部；9：显示部；10：电源。

具体实施方式

本发明的数字秤根据规定的刻度值来运算重量值，该数字秤具备：数据取入单元，其连续地取入负载的数字数据；运算单元，其运算取入的数字数据的规定数量或规定时间的变动幅度；存储单元，其将在多个阶段设定的刻度值进行存储，并且按各刻度值中的每一个刻度值存储上述变动幅度的允许范围；判断单元，其将运算的变动幅度和按各刻度值中的每一个刻度值存储的变动幅度的允许范围进行比较，判断数字数据的分散程度；以及刻度值切换单元，其根据判断的分散程度来切换刻度值。

而且，上述显示单元显示根据切换的刻度值内的最小的刻度值进行运算的重量值。

实施例1

本发明的实施例1例示了如下的数字体重计(以下简称为“体重计”)：通过根据采样的体重的数字数据(以下简称为“数据”)的分散程度来切换作为在多个阶段预先设定的表示重量的测量精确度的最小显示值的刻度值，以较短的测量时间得到可靠性高的体重值。

以下参照附图说明实施例1。图1是表示作为本发明的实施例的体重计1中内置的电路结构的概要的框图。图2是表示该体重计1的动作的流程图的图。图3的(A)和(B)是表示被测量者站在体重计1上时的体重值的时间序列变动的图，图3的(A)是表示被测量者在普通状态下站上去的情况下的时间序列变动的图，图3的(B)是表示被测量者在紧接在运动之后站上去的情况下的时间序列变动的图。

如图1所示，体重计1由负载传感器2、A/D转换器3、控制部4、运算部5、判断部6、刻度值切换部7、存储部8、显示部9以及电源10构成。负载传感器2通过A/D转换器3连接到控制部4而构成取入站在体重计1上的被测量者的体重数据的数据取入单元，运算部5运算基于上述取入的数据的分散的数据变动幅度及与刻度值相应的体重值等，判断部6将对多个等级的每个刻度值预先设定的数据变动幅度的允许范围与上述数据变动幅度进行比较，从而判断数据变动幅度收敛到哪个允许范围，另外，判断部6进行与体重值的显示有关的判断，刻度值切换部7根据上述判断结果切换刻度值，存储部8存储或预先存储上述数据、上述运算的数据的变动幅度、体重值、作为体重值的精确度的基准的在多个阶段设定的刻度值以及上述各刻度值中的每一个刻度值的数据变动幅度的允许范围等，上述显示部9至少显示根据上述刻度值运算的体重值，电源10对体重计1提供电力。

如图2所示，关于该体重计1的动作，当接通体重计1的电源而开始测量时，在步骤S1中，关于施加到体重计1上的重量，通过上述数据取入单元对体重值的数据进行采样而获取数据，并存储到存储部8中。在步骤S2中，判断上述获取的数据是否达到规定数据数量。在此，将采样时间设为50毫秒，上述规定数据数量是指在1秒期间所获取的数据数量。在上述步骤S2中，在获取的数据没有达到规定数据数量的情况下，进入“否”而返回步骤S1，重复进行采样，在获取的数据达到规定数据数量的情况下进入“是”，并在步骤S3中由运算部5运算获取了上述规定数据数量的数据的分散。在此，根据数据的最大值和最小值的差来运算数据变动幅度A(g)。

在从接着的步骤S4到步骤S7为止的各步骤中，由判断部6判断上述数据变动幅度A的分散程度。即，将上述数据变动幅度A与对多个阶段的每个刻度值预先设定的数据变动幅度的允许范围中的各个允许范围，从上述允许范围窄的开始依次进行比较，从而判断上述数据变动幅度A是否收敛到某个允许范围。在此，在本实施例中，设在10g、20g、50g以及100g的多个阶段设定了上述刻度值，与用于保证根据各刻度值运算的体重值的可靠性的数据变动幅度的允许范围一起存储到存储部8中。另外，设按各刻度值中的每一个刻度值存储的上述数据变动幅度的允许范围不到各刻度值的一半的值。

首先，在步骤S4中，判断是否为0≤A<5。该允许范围保证以刻度值10g运算的体重值的可靠性，如果数据变动幅度A在该允许范围内则进入“是”，在步骤S8中由刻度值切换部7切换为刻度值10g。另外，如果数据变动幅度A为5g以上则进入“否”，在步骤S5中与下一个允许范围进行比较。在步骤S5中，判断是否为5≤A<10。该允许范围保证以刻度值20g运算的体重值的可靠性，如果数据变动幅度A在该允许范围内则进入“是”，在步骤S9中由刻度值切换部7切换为刻度值20g。另外，如果数据变动幅度A为10g以上则进入“否”，在步骤S6中与下一个允许范围进行比较。在步骤S6中，判断是否为10≤A<25。该允许范围保证以刻度值50g运算的体重值的可靠性，如果数据变动幅度A在该允许范围内则进入“是”，在步骤S10中由刻度值切换部7切换为刻度值50g。另外，如果数据变动幅度A为25g以上则进入“否”，在步骤S7中与再下一个的允许范围进行比较。在步骤S7中，判断是否为25≤A<50。该允许范围保证以刻度值100g运算的体重值的可靠性，如果数据变动幅度A在该允许范围内则进入“是”，在步骤S11中由刻度值切换部7切换为刻度值100g。

另外，如果数据变动幅度A为50g以上则进入“否”，数据的分散过大而用上述设定的刻度值无法运算体重值，从而返回步骤S1，再次进行数据的采样。此时，删除存储部8中存储的数据内的最早的值，并存储新获取的数据。

在此，使用根据实验获取数据的图3(A)及(B)来具体例示数据变动幅度A的大小和刻度值之间的关系。根据图3的(A)所示的表示被测量者在普通状态下测量的体重值的时间序列变动的图，在从10.6秒到11.6秒为止的1秒期间采样(采样时间：50ms)的数据的变动幅度A为3(g)，是在0≤A<5的范围内，因此可将刻度值切换为10(g)。另外，根据图3的(B)所示的表示紧接在被测量者运动之后测量的体重值的时间序列变动的图，在从10.6秒到11.6秒为止的1秒期间采样(采样时间：50ms)的数据的变动幅度A为42(g)，是在25≤A<50的范围内，因此可将刻度值切换为100(g)。

在从上述步骤S8到步骤S11为止的各步骤中，当由刻度值切换部7切换刻度值时，在步骤S12中由运算部5按照上述刻度值运算体重值。在此，将存储部8中存储的规定数量的数据的平均值作为体重值而进行运算，与此相伴，将上述体重值和刻度值存储到存储部8中。在接着的步骤13中，由判断部6判断为了得到上述存储的体重值而作为运算基准的刻度值是否为在多个阶段预先设定而存储的刻度值内的最小刻度值(在此，刻度值为10g)。在是最小刻度值的情况下进入“是”，在步骤S16中将上述体重值和其刻度值显示在显示部9上，与后述的规定测量时间无关地结束测量。另外，在不是最小刻度值的情况下进入“否”，在步骤S4中，由判断部6判断是否达到预先设定的、直到显示体重值为止所需的规定测量时间。在没有达到规定时间的情况下进入“否”，返回步骤S1，再次进行数据的采样。此时也如上所述，删除存储部8中存储的数据内的最早的值，并存储新获取的数据。另外，在达到规定测量时间的情况下进入“是”，在步骤S15中选择在上述步骤S12中与体重值一起存储的刻度值内的最小刻度值，并从存储部8中调出该体重值，在步骤S16中将上述体重值和其刻度值显示在显示部9上。但是，此时在上述存储部8中没有存储体重值的情况下，上述变动幅度A过大而以上述设定的刻度值无法运算及存储体重值，从而在显示部9上显示测量错误。

实施例2

上述实施例1按每一个采样来进行刻度值的判断和切换以及基于该刻度值的体重值的运算，但是本发明的实施例2在从被测量者站在体重计上起经过设想为体重稳定的规定时间之后所获取的规定数量的数据，来切换刻度值。

本实施例2的结构与实施例1中使用图1示出的体重计1相同，虽然没有重新图示，但是由于各部的处理有一部分处理不同的情况，因此在本实施例2中称为体重计101。

以下使用表示实施例2的动作的流程图即图4，来说明体重计101的动作。该体重计101在接通体重计101的电源而开始测量时，在步骤S101中关于施加到体重计101上的重量，通过上述数据取入单元对体重值的数据进行采样来获取数据，并存储到存储部8中。在步骤S102中，由判断部6根据上述获取的数据来判断负载是否为规定值以上。在此，判断被测量者是否站在体重计101上。在负载不是规定值以上的情况下进入“否”，返回步骤S101继续进行采样，在负载为规定值以上的情况下进入“是”，在步骤S103中判断从检测出负载为规定值以上的情形开始、即被测量者站在体重计101上的情形开始是否经过了规定时间。在此，上述规定时间是被测量者站在体重计101上之后预想为体重稳定的时间，是预先设定的时间。在没有经过规定时间的情况下进入“否”，返回步骤S101，一边重复进行采样一边待机，在经过了规定时间的情况下进入“是”，在步骤S104中对上述数据进行计数。

在此，从步骤S105到步骤S115为止的动作与在实施例1中图2的流程图所示的从步骤S2到步骤S12为止的动作相同，因此省略说明。但是，图4的步骤S110在是否为25≤A<50的判断结果是“否”的情况下，在图2的与此相当的步骤S7中返回步骤S1而再次进行采样，与此相对，设为上述变动幅度A过大而在显示部9上显示测量错误。在接着的步骤S116中，在显示部9上显示步骤S115中根据切换的设定刻度值来运算的体重值。

此外，在实施例1的步骤S1以及实施例2的步骤S101中，也可以在数据采样之后进行数据的移动平均处理，并根据移动平均处理后的各值来求出变动幅度A。

另外，在实施例1和2中在显示部9上进行显示时，显示运算或存储的体重值和预先设定的刻度值内的成为上述体重值运算的基础的刻度值，除此之外，也可以将数据变动幅度A作为身体运动的大小(例如，“身体的摇晃：A(g)”)而显示在显示部9上。

Claims

1.一种数字秤，根据规定的刻度值来运算重量值，其特征在于，具备：

数据取入单元，其连续地取入负载的数字数据；

运算单元，其运算取入的数字数据的规定数量或规定时间的变动幅度；

存储单元，其将在多个阶段设定的刻度值进行存储，并且按各刻度值中的每一个刻度值存储上述变动幅度的允许范围；

判断单元，其将运算的变动幅度和按各刻度值中的每一个刻度值存储的变动幅度的允许范围进行比较，判断数字数据的分散程度；以及

刻度值切换单元，其根据判断的分散程度来切换刻度值。

2.根据权利要求1所述的数字秤，其特征在于，

上述判断单元将从在上述按各刻度值中的每一个刻度值存储的变动幅度的允许范围内的刻度值小的变动幅度的允许范围起依次与运算的变动幅度进行比较。

3.根据权利要求1或2所述的数字秤，其特征在于，

上述显示单元显示根据切换的刻度值内的最小的刻度值进行运算的重量值。