平衡測量裝置的製作方法
2023-06-05 04:26:16
專利名稱：平衡測量裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種根據作用在多個重量傳感器上的重量來測量站 在載置板上的被檢測者的重心位置的平衡測量裝置。
背景技術：
以往可以測量被檢測者(被檢驗者)的重心位置的平衡測量裝置，已 經是公知技術(例如，參照專利文獻l)。該項技術，設置有三個以上的 重量傳感器，根據作用在各重量傳感器上的重量求出重心位置，在例如專 利文獻1所示的技術中，在載置被檢測者的呈大致三角形的載置板的各角 部的下面一側安裝重量傳感器，從所述各重量傳感器的輸出，通過計算求 出被檢測者的重心位置，將其重心位置的移動軌跡等的行跡在顯示機構的 平面的坐標圖上表示。
在上述的帶平衡計測功能的體重計中，被檢測者站在該載置板上，進 行基於各重量傳感器的重量計測，根據由重量傳感器所計測的重量值，通 過計算算出重心位置，但是，由於被檢測者站在載置板上時需要對腳的位 置進行定位，所以在專利文獻l所公開的以往例子中，在載置板的中心部 設置有標記，該標記位於兩腳的中心部，被檢測者一邊用目光觀察， 一邊 將腳放置在載置板上。然而，若通過目視確定放置在該載置板上的腳的位 置，則對於每一次進行的測量來說，出現腳放置在不同位置的情況，要想 將兩腳的中心位置與載置板的中心部(原點)正確地吻合是很困難的。鑑 於此，考慮在載置板的上表面設置與腳後跟、腳尖或腳側面等接觸的確定 腳的位置的腳定位部，每次可容易地將腳放置在載置板的相同位置。
然而，當被檢測者的腳的尺寸不同時，即使腳定位部與腳後跟、腳尖 或腳側面等接觸來確定腳的位置，兩腳的中心位置也不會位於載置板的相 同的位置，需要根據腳的尺寸的不同進行修正。專利文獻h日本特許第2760472號公報。 發明內容
本實用新型就是鑑於所述情況做出的，其目的在於，以提供一種被檢 測者很容易將腳放置在載置板的規定位置，並能根據被檢測者的腳的尺寸 進行修正的平衡測量裝置為課題。
為了解決所述課題，第一方面的實用新型，包括設置在載置板l的 下面的三個以上的重量傳感器2;根據由各重量傳感器2所計測的重量值 計算並求出重心位置的計算機構3;在顯示用的平面上顯示由所述計算機 構3求出的重心位置的顯示機構4;對站在載置板1上面的被檢測者的腳 的腳後跟位置進行確定的腳後跟定位部51或對腳尖位置進行確定的腳尖 定位部52;對站在載置板1上面的被檢測者的腳的內側面的位置進行確定
的內側面定位部53a或對腳外側面的位置進行確定的外側面定位部53b;
輸入被檢測者的腳尺寸的腳尺寸輸入機構6;以及基於通過腳尺寸輸入機
構6輸入的腳尺寸和通過計算機構3求出的重心位置，對在顯示機構4顯 示的重心位置進行修正的修正機構7。
通過採用這樣的構成，被檢測者很容易將腳放置在載置板1的規定位 置，並且可根據被檢測者腳的尺寸的不同進行修正。
另外，第二方面的實用新型的特徵是，在第一方面的實用新型中，還 包括按照下述方式進行修正的修正機構7， S卩，在載置板l的下面左右對 稱地設置有多個重量傳感器2，所述多個重量傳感器2的前後間隔為D、 且左右間隔為W，腳後跟定位部51形成在後側的重量傳感器2的位置， 並且內側面定位部53a或外側面定位部53b形成在左右對稱的位置，在由 腳尺寸輸入機構6輸入的腳尺寸為L的情況下，在顯示機構4顯示的重心 位置的坐標[X' ， Y']，相對於通過計算機構3算出的重心位置[X， Y] (X 以多個重量傳感器2的中心位置為原點，設右方為正；Y以多個重量傳感 器2的中心位置為原點，設前方為正)，修正為-
X, =X
Y' =Y+D/2X (1—L/D)。
通過採用這樣的構成，在將腳後跟放置在載置板1的規定位置(腳後跟定位部51)上時，被檢測者很容易將腳放置在載置板1的規定位置，並 且可根據被檢測者腳的尺寸的不同進行修正。
另外，第三方面的實用新型的特徵是，在第一方面的實用新型中，還 包括按照下述方式進行修正的修正機構7，即，在載置板l的下面左右對
稱地設置有多個重量傳感器2，所述多個重量傳感器2的前後間隔為D、 且左右間隔為W，腳尖定位部52形成在前側的重量傳感器2的位置，並 且內側面定位部53a或外側面定位部53b形成在左右對稱的位置，在由腳 尺寸輸入機構6輸入的腳尺寸為L的情況下，在顯示機構4顯示的重心位 置的坐標[X' ， Y']，相對於通過計算機構3算出的重心位置[X， Y] (X 以多個重量傳感器2的中心位置為原點，設右方為正；Y以多個重量傳感 器2的中心位置為原點，設前方為正)，修正為 X, =X
Y'二Y—D/2x (1—L/D)。
通過採用這樣的結構，在將腳尖放置在載置板1的規定位置(腳尖定 位部52)上時，被檢測者可以很容易將腳放置在載置板l的規定位置，並 且可根據被檢測者腳的尺寸的不同進行修正。
實用新型的效果
在本實用新型中，被檢測者很容易將腳放置在載置板的規定位置，並 可根據被檢測者的腳尺寸的不同進行修正。
圖1是腳均衡地放置在本實用新型的平衡測量裝置的載置板上的狀態 的俯視圖2是大腳放置在本實用新型的平衡測量裝置的載置板上的狀態的俯 視圖3是小腳放置在本實用新型的平衡測量裝置的載置板上的狀態的俯 視圖4是本實用新型的平衡測量裝置的主要部分的構成圖； 圖5是本實用新型的平衡測量裝置的立體圖； 圖6是圖5的俯視圖；圖7的(a) 、 (b)分別是具有其他例子的載置板的平衡測量裝置的 俯視圖8是腳放置在另一實施方式的載置板上的狀態的俯視圖。 符號說明
l一載置板，2 —重量傳感器，3 —計算機構，4一顯示機構，51—腳後 跟定位部，52 —腳尖定位部，53 —側面定位部，53a—內側面定位部，53b 一外側面定位部，7—修正機構，8 —體重顯示部，9一存儲裝置，D—電極， Go—重心，O—原點。
具體實施方式
下面，根據附圖所示的實施方式對本實用新型進行說明。
本實施方式的平衡測量裝置，如圖4 圖6所示，包括設置在載置 板1下面的三個以上的重量傳感器2;根據由所述各重量傳感器2所計測 的重量值計算並求出二維重心位置的計算機構3;對由所述計算機構3求 出的重心位置進行顯示的顯示機構4;顯示被檢測者體重的體重顯示部8; 對根據重量傳感器2的計測值求出重心位置用的計算式和求出的重心位置 進行儲存的、由半導體儲存器等構成的存儲裝置9;輸入被檢測者的腳的 尺寸(腳的前後長度)的腳尺寸輸入機構6;後述的腳定位部5及修正機
構7。在本實施方式中，具備俯視觀察呈長方形狀(在這裡，大致為正方
形狀)的載置板1及隔著空間配置在載置板1的下側的裡板(圖中未示)， 在所述俯視觀察呈長方形狀的載置板1的四個角部的下面及裡板的上面之
間分別配置有重量傳感器2，具備控制部(圖中未示)，其由CPU等構成， 對由重量傳感器2計測的重量值的獲得和計算機構3的計算指令、在顯示 機構4顯示的指令等全體進行控制。
此外，本實施方式的平衡測量裝置具備電極D，其對載置板l上面 的放置腳掌的部分測量活體阻抗；沒有圖示的輸入機構，其輸入被檢測者 的性別、年齡、身高；計算部(兼作所述控制部)，其通過計算求出身體 脂肪率；以及身體脂肪率顯示部，其顯示身體脂肪率，上述存儲裝置9也 儲存有算出身體脂肪率用的計算式，計算機構3通過存儲裝置9讀取所述 計算式，並向該計算式代入計測的活體阻抗及輸入的被檢測者的身體數據，計算出身體脂肪率，在身體脂肪率顯示部顯示身體脂肪率。如此，本 實施方式的平衡測量裝置具有作為能夠測量身體脂肪率等的體重計的功 能。
在計算機構3中，得到由上述四個重量傳感器2計測的重量值，並且 從上述存儲機構讀取用於求出重心位置的計算式，將各重量值代入計算 式，計算並求出二維重心位置。重量傳感器2 —般來說最好配置三個以上，
全部的重量傳感器2在垂直於鉛直方向的同一平面上不排列成一條直線 狀，根據由各重量傳感器2計測的重量值對所述平面上的重心位置進行特 定，重心位置如果是X—Y坐標，則作為X、 Y值輸出，如果是極坐標， 則作為距中心的距離r、偏角e的值輸出。具體的計算式雖然省略，但是， 從力矩的平均等很容易求出。
顯示機構4並沒有特別限定，例如可以是具有液晶畫面構成的坐標平 面，顯示重心位置的機構；可以是個人電腦或液晶TV、行動電話的畫面 等的顯示照片圖像、映像的小像素的機構(平均每英寸100 300像素)； 或者是一個像素約為lmm 2cm，並形成為站在體重計上的被檢測者看來 不是點狀而識別成一定範圍的區域的大小的機構；或者是用數字或記號表 示的機構等。
腳定位部5對站在載置板1上面的被檢測者的腳前後及左右的位置進 行定位。在如圖1 圖6所示的實施方式中，具有與腳後跟的後部接觸 的腳後跟定位部51、和與腳內側的側面(特別是大拇指的側面)接觸的朝 向外側的內側面定位部53a，在載置板1的上表面凹陷設置有載置腳的凹 部，其後側的向前的側面為腳後跟定位部51，內側的向外的側面為內側面 定位部53a。
另外，也可以不形成內側面定位部53a，而如圖7 (b)所示，形成與 腳的外側的側面接觸的外側面定位部53b，只要是形成與腳的內側或外側 的側面接觸的側面定位部53即可。側面定位部53與腳的內側或外側的側 面的前後方向的至少兩個部位接觸，由此，對放置在載置板1上的腳的左 右位置進行定位。
另外，也可以不形成腳後跟定位部51，而如圖7 (a)所示，形成與 腳尖的前部接觸的腳尖定位部52。通過腳後跟定位部51或腳尖定位部52，對放置在載置板1上的腳的前後位置進行定位。
此外，腳定位部5，在上述圖1至圖6、圖7 (a)所示的實施方式中， 在載置板1的上表面凹陷設置有放置腳的凹部，在圖7 (b)所示的實施方
式中，在載置板l的上表面突出設置有凸部，但是除此之外，也可以在載 置板1的上表面設置用於使腳後跟、腳尖、腳的外側或內側一致的線、槽
等，或者畫圖來設置腳定位部5。
作為將腳放置在載置板1的規定位置上的動作，例如使腳後跟的後端
與腳後跟定位部51的前面接觸或使腳尖的前端與腳尖定位部52的後面接 觸，然後扭轉腳脖子，使大拇指與內側面定位部53a接觸或使腳的外端部 與外側面定位部53b接觸，以此方式放置腳，或者，在使大拇指及腳後跟 的側面與內側面定位部53a接觸了的狀態下，將腳向後方挪動，使腳後跟 後端與腳後跟定位部51的前面接觸，或將腳向前方挪動，使腳尖的前端 與腳尖定位部52的後面接觸，以此方式放置腳，因此，不管腳的大小或 形狀如何，也不管是什麼樣的被檢測者，無論何時，都很容易將腳後跟置 於腳後跟定位部51，或將腳尖置於腳尖定位部52上。 在此，說明平衡測量裝置的基本操作。
在被檢測者進行體重計測時，將體重計的電源開關(圖中沒有特別示 出)打開，站在載置板l上，通過載置板l四角的重量傳感器2計測重量 值，計測被檢測者的體重。計算機構3通過存儲機構讀取用於算出體重的 計算式(求出由各重量傳感器2計測的重量值的總和的式子)，代入各重 量值，算出被檢測者的體重，並在體重顯示部8顯示體重。然後，與算出 體重同樣地，計算機構3通過存儲裝置9讀取用於求出重心位置的計算式， 代入各重量傳感器2的重量值，算出重心位置的坐標。
一般情況下，人本來的重心位置在俯視觀察時，和前後方向為腳尖到 腳後跟的中央、左右方向為左右腳間的中央即腳的中心位置一致，但是， 姿勢不正確時，重心位置就會從腳中心位置Go (參照圖1至圖3)錯開。 因此，通過平衡測量裝置測量重心位置的錯位，但是為此，必須使腳中心 位置Go與通過重量傳感器2得到的重心位置的計算原點O (即以重量傳 感器2為頂點的多邊形中心(重心)位置，在本實施方式中，在前後長度 為D、左右長度為W的長方形頂點的位置設置有四個重量傳感器2，是其中心。參照圖1 圖3) —致。此外，重量傳感器2除了如本實施方式那 樣設置在長方形的頂點的位置之外，例如也可以設置在等腰梯形或等腰三 角形的頂點的位置，這樣，通過設置在左右對稱的多邊形的頂點，與左右 非對稱地設置的情況相比，更容易算出重心位置，減輕了計算負擔，也提 高了計算速度。
以下對修正方法進行說明。
設腳尺寸為L。在此，將X—Y坐標確定為以上述原點O為原點， 以俯視觀察的右方向為X坐標的正方向、以前方向為Y坐標的正方向。 這時，腳後跟定位部51的Y坐標值為一D/2，腳的中心位置Go的Y坐標 值為一D/2+L/2。另外，通過將內側面定位部53a或外側面定位部53b形 成在載置板1的左右對稱的位置，從而腳的中心位置Go的X坐標值為0。 而且，用重量傳感器2及計算機構3算出的重心位置的坐標為[X， Y]。
與此相對，由顯示機構4顯示的重心位置，由於是以原來的重心位置 (即腳的中心位置Go)為原點的坐標系(將其作為X' —Y'坐標)，所 以可以看出，當該坐標為[X' ， Y']時，從上述腳的中心位置Go的坐標 得出
X, =X
Y' =Y+D/2X (1—L/D)
也可以在Y坐標上加上修正值Ay二D/2X (1—L/D)進行修正。 例如，如圖2所示，在腳尺寸L為D的情況下，
Y' =Y+D/2X (1—D/D) =Y
結果，不用修正。
另外，例如，如圖3所示，在腳尺寸L為D/2的情況下， X, =X
Y' =Y+D/2X (1—D/2/D)
=Y+D/4 需要修正D/4。
此外，如圖7 (a)的實施方式所示，在用腳尖定位部52進行定位的情況下，由於腳尖定位部52的Y坐標值為D/2，所以腳的中心位置Go的 Y坐標值為D/2—L/2。由此，與上述同樣地，可以看出 X, =X
Y' =Y—D/2X (1—L/D)
也可以在Y坐標上加上修正值Ay二一D/2X (1—L/D)來進行修正。
接著，基於圖8說明其他實施方式。在圖1 圖6所示的實施方式中， 將腳後跟定位部51配置在設有後側的重量傳感器2的位置，在Y坐標上 加上修正值Ay二D/2X (1—L/D)進行修正。
與此相對，在圖8所示的實施方式中，腳後跟定位部51配置在從設 置有後側的重量傳感器2的位置向前方錯開d的位置。因此，Ay=D/2X (1—L/D) —d，修正為
X, =X
Y' =Y+D/2X (1—L/D) —d。
此外，雖然沒有圖示，但在腳尖定位部51配置在從設置有前側的重 量傳感器2的位置向後方錯開d的位置的情況下，Ay=—D/2X (1—L/D) 十d，修正為
X, =X
Y' =Y—D/2X (卜L/D) +d。
本實用新型的平衡測量裝置，腳尺寸不同的被檢測者可容易且穩定地 將兩腳置於載置板l的規定位置，並且，可對因腳尺寸引起的重心錯位進 行修正，正確地求出重心位置。
另外，上述修正方法可應用於有關平衡測量的所有的測量儀器。
權利要求1、一種平衡測量裝置，其特徵是，包括設置在載置板的下面的三個以上的重量傳感器；與各重量傳感器連接的計算機構；位於顯示用的平面上，與所述計算機構連接的顯示機構；位於載置板上面的腳後跟定位部或腳尖定位部；以及位於載置板上面的內側面定位部或外側面定位部，其中所述計算機構具有修正機構，所述修正機構與腳尺寸輸入機構連接，所述載置板的下面的三個以上的重量傳感器前後隔開間隔且左右隔開間隔而左右對稱設置，腳後跟定位部形成在後側的重量傳感器的位置，並且內側面定位部或外側面定位部形成在左右對稱的位置。
2、 一種平衡測量裝置，其特徵是，包括 設置在載置板的下面的三個以上的重量傳感器； 與各重量傳感器連接的計算機構；位於顯示用的平面上，與所述計算機構連接的顯示機構； 位於載置板上面的腳後跟定位部或腳尖定位部；以及 位於載置板上面的內側面定位部或外側面定位部，其中所述計算機構具有修正機構，所述修正機構與腳尺寸輸入機構連接，所述載置板的下面的三個以上的重量傳感器前後隔開間隔且左右隔 開間隔而左右對稱設置，腳尖定位部形成在前側的重量傳感器的位置，並 且內側面定位部或外側面定位部形成在左右對稱的位置。
專利摘要提供平衡測量裝置。包括設置在載置板的下面的三個以上的重量傳感器；與各重量傳感器連接的計算機構；位於顯示用的平面上，與所述計算機構連接的顯示機構；位於載置板上面的腳後跟定位部或腳尖定位部；以及位於載置板上面的內側面定位部或外側面定位部，其中所述計算機構具有修正機構，所述修正機構與腳尺寸輸入機構連接。
文檔編號A61B5/11GK201131743SQ200720152518
公開日2008年10月15日 申請日期2007年6月13日 優先權日2006年6月16日
發明者上林正, 小慄一也, 水內明廣 申請人:松下電工株式會社