(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源に接続されてブリッジ回路を構成し、測定台に掛かる荷重を示す荷重データを出力する検出部と、
前記電源と前記ブリッジ回路との接続状態を切換制御する電流制御部と
を備える重量計であって、
前記電流制御部は、
前記電源から前記ブリッジ回路に流れる電流について、当該重量計の所望する精度を得るに足りる電流値未満の第１電流値となるように前記電源と前記ブリッジ回路との接続状態を切換制御する待機状態において、一定の間隔ごとにゼロ点の更新処理を開始するタイミングであるか否かを判断するステップと、
前記ゼロ点の更新処理を開始するタイミングに、前記電源から前記ブリッジ回路に流れる電流が当該重量計の所望する精度を得るに足りる電流値以上の第２電流値となるように前記電源と前記ブリッジ回路との接続状態を切換制御して、前記測定台になにも載っていないときの前記荷重データを取得し、当該荷重データに基づいてゼロ点データとして更新するステップと、
前記ゼロ点の更新処理を開始するタイミングに、前記電源から前記ブリッジ回路に流れる電流が前記第１電流値となるように前記電源と前記ブリッジ回路との接続状態を切換制御して、前記測定台になにも載っていないときの前記荷重データを取得し、当該荷重データに基づいて荷重検出の基準データを更新するステップと、
前記待機状態において、前記荷重データと前記荷重検出の基準データに基づいた閾値とを比較して荷重の検出があるか否かを判断するステップと、
前記荷重の検出がある場合に、前記電源から前記ブリッジ回路に流れる電流が前記第２電流値となるように前記電源と前記ブリッジ回路との接続状態を切換制御して前記荷重データを取得し、該荷重データと前記ゼロ点データとの差分に基づいて荷重を求めるステップと
を実行する重量計。
【請求項２】
前記検出部の出力信号を所定の量子化幅でデジタル信号に変換することで荷重データを生成するＡ／Ｄ変換器を備え、
前記ブリッジ回路は、前記測定台に掛かる荷重に応じた電圧の出力信号を出力する
請求項１に記載の重量計。
【請求項３】
前記電流制御部が、前記荷重の検出があるか否かを判断するステップにおいて、前記荷重データが、前記基準データに荷重カウントを加算した値以上である場合に荷重の検出があると判定する
請求項１または請求項２に記載の重量計。
【請求項４】
前記電流制御部は、前記検出部が荷重の変化を検出した場合に、前記ブリッジ回路に電流を供給する電源を、前記ブリッジ回路に接続されている電源である第１の電源から、前記第１の電源より大きい電力を供給する電源であって、前記ブリッジ回路に流れる電流が前記第２電流値になる電源である第２の電源に切り換える
請求項１から請求項３の何れか１項に記載の重量計。
【請求項５】
前記電流制御部は、前記検出部が荷重の変化を検出した場合に、前記ブリッジ回路に電流を供給する電源と前記ブリッジ回路との間の抵抗を、前記ブリッジ回路に流れる電流を前記第２電流値となるように、減少させる
請求項１から請求項３の何れか１項に記載の重量計。
【請求項６】
前記電流制御部は、前記検出部が荷重の変化を検出した場合に、前記電源と前記ブリッジ回路との間を接続する経路を、前記抵抗を有する経路から前記抵抗を有しない経路に切り替える
請求項５に記載の重量計。
【請求項７】
前記電流制御部は、前記検出部が荷重の変化を検出した場合に、前記ブリッジ回路に電流を供給する定電流電源を、前記ブリッジ回路に接続されている定電流電源である第１の定電流電源から、前記第１の定電流電源より大きい電流を供給する定電流電源であって、前記ブリッジ回路に流れる電流が前記第２電流値となる第２の定電流電源に切り換える
請求項１から請求項３の何れか１項に記載の重量計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、重量計に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、体重計または体組成計付き体重計などの重量計として、利便性向上のため電源スイッチを操作することなく体重を測定できる、いわゆるステップオン型の重量計が知られている。ステップオン型重量計の例としては、体重の測定を行う荷重センサ以外に測定台の下に人が載ったことを検知する機械的なスイッチ機構を有し、スイッチがオンになったことを検知して荷重センサで体重の測定を開始する重量計や、機械的なスイッチ機構を有さず、所定の時間間隔で荷重センサから取り出した信号に基づいて人が測定台に載ったことを検知して、体重の測定を開始する重量計が挙げられる（例えば特許文献１に開示）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１５６７５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
重量計の足の部分に機械的なスイッチを取り付ける場合、スイッチがオンするときのストロークにより、重量計が僅かに傾斜する。そのため、重量計が機械的なスイッチ機構によりステップオンを検知する場合、当該重量計によって高精度な測定が行なえないという問題がある。
また歪ゲージで構成される荷重センサは、正確な体重測定に必要な精度を得るに足りる出力レベルを得るために、一定以上の電圧を印加することを必要とする。この歪ゲージで構成される荷重センサは、重量計を構成する中で最も消費電力が高い部品である。そのため、重量計が、一定以上の電圧を一定間隔で荷重センサに印加して当該荷重センサの信号によりステップオンを検知する場合、大幅に低消費電力化を図ることは困難である。
本発明は、荷重の測定精度を維持しながら、重量計の消費電力を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１の態様によれば、重量計は、電源に接続されてブリッジ回路を構成し、測定台に掛かる荷重を示す荷重データを出力する検出部と、前記電源と前記ブリッジ回路との接続状態を切換制御する電流制御部とを備える重量計であって、前記電流制御部は、前記電源から前記ブリッジ回路に流れる電流について、当該重量計の所望する精度を得るに足りる電流値未満の第１電流値となるように前記電源と前記ブリッジ回路との接続状態を切換制御する待機状態において、一定の間隔ごとにゼロ点の更新処理を開始するタイミングであるか否かを判断するステップと、前記ゼロ点の更新処理を開始するタイミングに、前記電源から前記ブリッジ回路に流れる電流が当該重量計の所望する精度を得るに足りる電流値以上の第２電流値となるように前記電源と前記ブリッジ回路との接続状態を切換制御して、前記測定台になにも載っていないときの前記荷重データを取得し、当該荷重データに基づいてゼロ点データとして更新するステップと、前記ゼロ点の更新処理を開始するタイミングに、前記電源から前記ブリッジ回路に流れる電流が前記第１電流値となるように前記電源と前記ブリッジ回路との接続状態を切換制御して、前記測定台になにも載っていないときの前記荷重データを取得し、当該荷重データに基づいて荷重検出の基準データを更新するステップと、前記待機状態において、前記荷重データと前記荷重検出の基準データに基づいた閾値とを比較して荷重の検出があるか否かを判断するステップと、前記荷重の検出がある場合に、前記電源から前記ブリッジ回路に流れる電流が前記第２電流値となるように前記電源と前記ブリッジ回路との接続状態を切換制御して前記荷重データを取得し、該荷重データと前記ゼロ点データとの差分に基づいて荷重を求めるステップとを実行する。
【０００６】
本発明の第２の態様によれば、第１の態様に係る重量計は、前記検出部の出力信号を所定の量子化幅でデジタル信号に変換することで荷重データを生成するＡ／Ｄ変換器を備え、前記ブリッジ回路は、前記測定台に掛かる荷重に応じた電圧の出力信号を出力する。
【０００７】
本発明の第３の態様によれば、第１または第２の態様に係る重量計において前記電流制御部は、前記荷重の検出があるか否かを判断するステップにおいて、前記荷重データが、前記基準データに荷重カウントを加算した値以上である場合に荷重の検出があると判定する。
【０００８】
本発明の第４の態様によれば、第１から第３の何れかの態様に係る重量計は、前記電流制御部は、前記検出部が荷重の変化を検出した場合に、前記ブリッジ回路に電流を供給する電源を、前記ブリッジ回路に接続されている電源である第１の電源から、前記第１の電源より大きい電力を供給する電源であって、前記ブリッジ回路に流れる電流が前記第２電流値になる電源である第２の電源に切り換える。
【０００９】
本発明の第５の態様によれば、第１から第３の何れかの態様に係る重量計は、前記電流制御部は、前記検出部が荷重の変化を検出した場合に、前記ブリッジ回路に電流を供給する電源と前記ブリッジ回路との間の抵抗を、前記ブリッジ回路に流れる電流を前記第２電流値となるように、減少させる。
【００１０】
本発明の第６の態様によれば、第５の態様に係る重量計は、前記電流制御部は、前記検出部が荷重の変化を検出した場合に、前記電源と前記ブリッジ回路との間を接続する経路を、前記抵抗を有する経路から前記抵抗を有しない経路に切り替える。
【００１１】
本発明の第７の態様によれば、第１から第３の何れかの態様に係る重量計は、前記電流制御部は、前記検出部が荷重の変化を検出した場合に、前記ブリッジ回路に電流を供給する定電流電源を、前記ブリッジ回路に接続されている定電流電源である第１の定電流電源から、前記第１の定電流電源より大きい電流を供給する定電流電源であって、前記ブリッジ回路に流れる電流が前記第２電流値となる第２の定電流電源に切り換える。
【発明の効果】
【００１２】
上記態様のうち少なくとも１つの態様によれば、重量計は、荷重の変化を検知する荷重センサに流れる電流値を切換えることができる。このため重量計は、荷重の測定精度を維持しながら、荷重が掛かっていない場合には荷重センサに流れる電流を低減することができるため、大幅な低消費電力化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１の実施形態のブロック図である。
【図２】少なくとも１つの実施形態に係る重量計の動作を示すフローチャートである。
【図３】第２の実施形態のブロック図である。
【図４】第３の実施形態のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
《第１の実施形態》
以下、図面を参照しながら第１の実施形態について詳しく説明する。
図１は、第１の実施形態に係る重量計のハードウェア構成を示すブロック図である。
重量計１は、荷重の検出部１０と、信号を増幅するオペアンプ２０と、増幅したアナログ信号をデジタル信号へ変換するＡ／Ｄ変換機３０と、ＣＰＵ４０と、定電圧電源の電源ＶＤＤＡおよび電源ＶＤＤＢと、検出部１０の電源を切り換えるスイッチ５０とを備える。電流制御部はスイッチ５０と、スイッチ５０を制御するＣＰＵ４０を含めたものである。また、重量計１の所望する精度の例としては、重量計１における最小表示を最大計量で除算して得られる値より細かい精度が挙げられる。具体的には、重量計１の最小表示が１００ｇであり、最大計量が１００ｋｇである場合、最低限１／１０００の精度が必要となる。この場合、重量計１の所望する精度としては、安定した精度を維持するため、１／１０００より細かい精度、例えば１／１００００の精度を採用することができる。なお、他の実施形態において所望する精度は、最小表示を最大計量で除算して得られる精度と等しくても良い。
【００１５】
検出部１０は、金属部材である起歪体と、当該起歪体に貼り付けた複数の歪ゲージｇ１〜ｇ４で構成されている荷重センサである。歪ゲージｇ１と歪ゲージｇ２と歪ゲージｇ３と歪ゲージｇ４とは、ブリッジ回路１１を構成している。ブリッジ回路１１は、入力端子ｉｎ１、入力端子ｉｎ２、出力端子ｏｕｔ１および出力端子ｏｕｔ２を備える。入力端子ｉｎ１は、歪ゲージｇ１と歪ゲージｇ４の間に設けられた端子である。入力端子ｉｎ２は、歪ゲージｇ２と歪ゲージｇ３の間に設けられた端子である。出力端子ｏｕｔ１は、歪ゲージｇ１と歪ゲージｇ２の間に設けられた端子である。出力端子ｏｕｔ２は、歪ゲージｇ３と歪ゲージｇ４の間に設けられた端子である。入力端子ｉｎ１は、スイッチ５０へ接続される。入力端子ｉｎ２は、回路上の基準電位となるグランドへ接続される。出力端子ｏｕｔ１は、オペアンプ２０の非反転入力端子へ接続される。出力端子ｏｕｔ２は、オペアンプ２０の反転入力端子へ接続される。
【００１６】
歪ゲージｇ１と歪ゲージｇ３は、荷重が加えられることで起歪体が変形したときに圧縮されるように貼り付けられる。そのため重量計１に荷重が掛かると歪ゲージｇ１および歪ゲージｇ３の抵抗値は低くなる。また、歪ゲージｇ２と歪ゲージｇ４は、荷重が加えられると起歪体が変形したときに伸長するように貼り付けられる。そのため重量計１に掛かる荷重が大きいほど歪ゲージｇ２および歪ゲージｇ４の抵抗値は高くなる。ブリッジ回路１１の入力端子ｉｎ１へ一定の電圧が印加された場合、歪ゲージｇ１と歪ゲージｇ２の間の出力端子ｏｕｔ１の電圧と荷重との間には、正の相関関係がある。また、歪ゲージｇ３と歪ゲージｇ４の間の出力端子ｏｕｔ２の電圧と荷重との間には、負の相関関係がある。
【００１７】
出力端子ｏｕｔ１は、オペアンプ２０の非反転入力端子へ入力され、出力端子ｏｕｔ２は、オペアンプ２０の反転入力端子へ入力される。オペアンプ２０は、差動増幅器でありブリッジ回路１１の微小な出力を増幅し、Ａ／Ｄ変換器３０へ出力する。Ａ／Ｄ変換器３０は、オペアンプ２０から出力された信号を、アナログからデジタルへ変換するコンバータである。重量計１の最大計量が１００ｋｇであり最小表示が１００ｇである場合、所望する精度として、１／１０００より細かい精度である１／１００００（１０ｇ／１００ｋｇ）の分解能が要求される。これは、最小表示１００ｇの安定した精度を維持するために、最小表示よりさらに細かい分解能で動作し、バラツキや変動要因を細かく監視するためである。そのため、Ａ／Ｄ変換器３０は、例えば、積分型の二重積分方式や、パルス帰還型積分方式、または、ΔΣ型方式などの高精度型のＡ／Ｄ変換器が使用される。
【００１８】
ＣＰＵ４０は、プログラムを実行することで重量計１の各部を制御するマイコンなどの演算装置である。記憶部７０は、ＣＰＵ４０の内部または外部に設けられ、ＣＰＵ４０が実行するプログラムや各種のデータを記憶する手段である。また、ＣＰＵ４０は、対象物の荷重の測定値を出力する出力部８０を備える。出力部は、液晶などの表示装置、発声装置、またはプリンターなどの出力装置へ接続される。ＣＰＵ４０は、Ａ／Ｄ変換器３０によって変換されたデジタル信号を受け取り、秤の目量換算などの処理を行う。
【００１９】
スイッチ５０は、入力端子ｉｎ１に接続され、検出部１０に接続する電源を、電源ＶＤＤＡと電源ＶＤＤＢとの間で切り替えるスイッチである。電源ＶＤＤＢは、電源ＶＤＤＡより低い電圧である。また、スイッチ５０は、ＣＰＵ４０によって切換えられる。
【００２０】
電源ＶＤＤＡは、ＣＰＵ４０と、周辺回路と、検出部１０に電力を供給し、重量計１の所望する精度、例えば１／１００００の分解能を得るに足りる電流値以上の電流を検出部１０に供給する。この検出部１０へ供給する電流値は、荷重が加えられた検出部１０が出力する出力電圧に比例する。つまり、電源ＶＤＤＡにより、検出部１０が出力する出力電圧が、Ａ／Ｄ変換器３０の所定の分解能を得るための入力電圧を満たし、重量計１の所望する精度を満たす。電源ＶＤＤＢは、電源ＶＤＤＡより低い電圧であり、かつ、重量計１に人が乗ったときにＡ／Ｄ変換器３０の量子化幅より大きい電圧が検出部１０から出力される程度の電圧を出力する。好ましくは、電源ＶＤＤＢは、重量計１に想定される最も軽い体重（例えば、３０ｋｇ）が掛かったときにＡ／Ｄ変換器３０の量子化幅に相当する電圧が検出部１０から出力される程度の電圧を出力する。つまり、電源ＶＤＤＢにより、検出部１０が出力する出力電圧は、Ａ／Ｄ変換器３０の分解能を得るための入力電圧未満であって、Ａ／Ｄ変換器３０の分解能が不充分であり、重量計１の所望する精度を満足できない。他方、電源ＶＤＤＢにより、重量計１に人が乗ったときに検出部１０が出力する出力電圧は、Ａ／Ｄ変換器３０の量子化幅より大きいため、Ａ／Ｄ変換器３０の出力によって、人が乗ったか否かを判別することができる。ここで、電源ＶＤＤＡの出力電圧を３Ｖとし、電源ＶＤＤＢの出力電圧を０．１５Ｖとする場合の例について説明する。ブリッジ回路１１の歪ゲージの抵抗が３５０Ωの場合、電源ＶＤＤＡを検出部１０へ供給すると、検出部１０へ流れる電流は、約８．６ｍＡ（１／１００００精度）となる。他方、電源ＶＤＤＢを検出部１０へ供給すると、検出部１０へ流れる電流は、約０．４３ｍＡ（１／５００精度）となる。このように、ＣＰＵ４０は、検出部１０に供給する電源を電源ＶＤＤＡから電源ＶＤＤＢへ切り換えることで、検出部１０の精度（分解能）を低くし、検出部１０へ流れる電流を減らすことが可能となる。なお、本実施形態では、電源ＶＤＤＢは、電源ＶＤＤＡより低い電圧を出力するが、電源ＶＤＤＢが電源ＶＤＤＡ以上の電圧を出力しても、Ａ／Ｄ変換器３０は、人が乗ったか否かを判別可能な信号を出力する。他方、電源ＶＤＤＢが電源ＶＤＤＡ以上の電圧を出力する場合、電力消費の低減を見込むことはできない。
【００２１】
ここで、重量計１の動作状態について説明する。重量計１は、待機状態と、ゼロ点更新状態と、測定状態の３種類の動作状態を有する。ＣＰＵ４０は、重量計１の動作状態が待機状態であると判定すると、検出部１０へ流れる電流を減らし、検出部１０の分解能を下げた状態で、荷重があるか否かを判断する。次にＣＰＵ４０は、重量計１の動作状態がゼロ点更新状態と判断すると、ある一定期間の間、検出部１０へ流れる電流を増やす。そしてＣＰＵ４０は、検出部１０の分解能を上げた状態で、ゼロ点のデータ（以後、ゼロ点データｈｓ０とする）を取得し、ゼロ点データｈｓ０を更新する。そしてＣＰＵ４０は、ゼロ点データｈｓ０を更新した後、検出部１０へ流れる電流を減らし、分解能を下げた状態で、荷重検出の基準データ（以後、基準データＬｓ０とする）を取得し、基準データＬｓ０を更新する。次にＣＰＵ４０は、重量計１の動作状態が測定状態であると判断すると、検出部１０へ流れる電流を増やし、検出部１０の分解能を上げて、体重の測定を行う。また、体重の測定後、ＣＰＵ４０は、重量計１の動作状態を、測定状態から待機状態へ変える。
【００２２】
また、ゼロ点データｈｓ０は、ＣＰＵ４０が、検出部１０の分解能を上げて取得した荷重データ（以後、荷重データｈｓとする）であり、重量計１の測定台になにも載っていないときに取得した荷重データｈｓである。人が測定台の上に載ったときの荷重データｈｓには、外部から加えられた衝撃により生じるゼロ点データｈｓ０の変化、または、重量計１の温度などの影響により生じるゼロ点データｈｓ０の変化が含まれている。そのためＣＰＵ４０は、人が測定台の上に載ったときの荷重データｈｓと、最新のゼロ点データｈｓ０の差分を求めることで、正確に荷重を測定することができる。
【００２３】
また、荷重検出の基準データＬｓ０とは、ＣＰＵ４０が、検出部１０の分解能を下げて取得した荷重データ（以後、荷重データＬｓとする）であり、重量計１の測定台になにも載っていないときに取得した荷重データＬｓである。ＣＰＵ４０は、この荷重検出の基準データＬｓ０を、重量計１の測定台に何らかの荷重が掛かっているか否かを判断するために使用する。また、ＣＰＵ４０は、ゼロ点データｈｓ０の更新毎に、荷重検出の基準データＬｓ０の取得と更新を行う。
【００２４】
ＣＰＵ４０は、ある一定の間隔ごとに（例えば数秒に１回）、ゼロ点データｈｓ０の更新処理を開始する。また、ＣＰＵ４０によるゼロ点データの更新処理の実行時間は、数十ミリ秒である。
【００２５】
ＣＰＵ４０の動作について説明する。図２は、少なくとも１つの実施形態に係るＣＰＵ４０の動作を示すフローチャートである。ＣＰＵ４０は、待機状態へ移行してスイッチ５０を操作し、検出部１０の電源を電源ＶＤＤＡから電源ＶＤＤＢに切換えて、検出部１０へ流れる電流を減少（ステップＳ１）させる。重量計１は、このステップＳ１の状態によって消費電力が低い状態で動作する。つまり、電源ＶＤＤＢは、荷重の変化が検出される前に検出部１０に接続されている電源である。
【００２６】
ＣＰＵ４０は、現在時刻がゼロ点の更新処理を開始するタイミングであるか否かを判断する（ステップＳ２）。ステップＳ２において現在時刻がゼロ点の更新処理を開始するタイミングである場合（ステップＳ２：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ４０は、待機状態からゼロ点の更新処理を実行するゼロ点更新状態へ移行する（ステップＳ３〜ステップＳ６）。ゼロ点の更新処理を開始すると、ＣＰＵ４０は、スイッチ５０を操作し、検出部１０の電源を電源ＶＤＤＢから電源ＶＤＤＡに切換える。これにより、検出部１０へ流れる電流が増加（ステップＳ３）し、検出部１０の分解能が上がる。次に、ＣＰＵ４０は、ゼロ点データｈｓ０を取得し、このゼロ点データｈｓ０によって、記憶部７０に保存されたゼロ点データｈｓ０を更新する（ステップＳ４）。次に、ＣＰＵ４０は、スイッチ５０を操作し、検出部１０の電源を電源ＶＤＤＡから電源ＶＤＤＢに切換える。これにより、検出部１０へ流れる電流は減少し（ステップＳ５）、検出部１０の分解能が下がる。続いて、ＣＰＵ４０は、荷重検出の基準データＬｓ０を取得し、この基準データＬｓ０によって、記録部７０に保存されていた基準データＬｓ０を更新する（ステップＳ６）。なお、基準データＬｓ０とは、重量計１の測定台になにも載っていないときに取得した、検出部１０の分解能が低い状態の荷重データＬｓである。また、ＣＰＵ４０は、ステップＳ２において現在時刻がゼロ点の更新処理を開始するタイミングでない場合（ステップＳ２：Ｎｏ）、または、ステップＳ３〜ステップＳ６のゼロ点更新処理を完了し待機状態へ移行した場合、次のステップＳ７へ進む。
【００２７】
ＣＰＵ４０は、荷重の検出があるか否かを判断する（ステップＳ７）。具体的には、ＣＰＵは、以下の手順で荷重の検出があるか否かを判断する。まず、ＣＰＵ４０は、検出部１０の分解能が低い状態で荷重データＬｓを取得する。次に、ＣＰＵ４０は、この荷重データＬｓと閾値と比較し、荷重データＬｓが閾値以上であるか否かを判断する。閾値とは、検出部１０の分解能が低い状態で取得された基準データＬｓ０にある任意の荷重カウントを加えた値である。例えば、５ｋｇ以上の荷重を検出したい場合は、ＣＰＵ４０は、基準データＬｓ０に５ｋｇ分の荷重カウントを加えた値を演算し閾値とする。また、他の実施形態においては、ＣＰＵ４０は、出力される荷重データＬｓと基準データＬｓ０とが異なる値を示す場合に、荷重の検出があると判定しても良い。
荷重データＬｓが閾値以上である場合（ステップＳ７：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ４０は、待機状態から測定状態へ移行し、スイッチ５０を操作し、検出部１０の電源を電源ＶＤＤＢから電源ＶＤＤＡに切換える。これにより、検出部１０へ流れる電流が増加（ステップＳ８）し、検出部１０の分解能が上がる。そしてＣＰＵ４０は、次のステップＳ９へ進む。また、荷重データが閾値未満である場合（ステップＳ７：Ｎｏ）、ＣＰＵ４０は、ゼロ点の更新処理を開始するタイミングであるか否かを判断するステップＳ２へ戻る。
【００２８】
ＣＰＵ４０は、測定台に掛かる荷重を示す荷重データｈｓを取得し、この荷重データｈｓに基づいて荷重（体重）の測定処理を行う（ステップＳ９）。ＣＰＵ４０は、次のステップＳ１０へ進む。
【００２９】
ＣＰＵ４０は、測定処理によって荷重が確定したか否かを判断する（ステップＳ１０）。体重が確定したか否かの判定方法としては、例えば、今回取得した荷重データｈｓと、記憶部７０に保存された前回の荷重データｈｓとの差が一定値以下となる状態が、所定回数連続した場合に、荷重が確定したと判断することができる。ＣＰＵ４０は、ステップＳ１０において荷重が確定したと判断した場合（ステップＳ１０：Ｙｅｓ）、荷重データｈｓの平均値を最小単位（０．０５ｋｇなど）の倍数に換算し、出力部８０からそのデータを出力する。そして、ＣＰＵ４０は、測定状態から待機状態へ移行し、スイッチ５０を操作し、検出部１０の電源を電源ＶＤＤＡから電源ＶＤＤＢに切換え、ステップＳ１へ戻る。これにより、検出部１０へ流れる電流が減り、検出部１０の分解能が下がる。
また、ＣＰＵ４０は、ステップＳ１０において荷重が確定しないと判断した場合（ステップＳ１０：Ｎｏ）、ステップＳ９の荷重の測定処理を継続する。
【００３０】
以上に説明したように、第１の実施形態の重量計１は、検出部１０の電源を電源ＶＤＤＡから電源ＶＤＤＢに切換えることで、検出部１０へ流れる電流を減らし、検出部１０の分解能を下げて、待機状態の処置を行う。このため、重量計１は、消費電力の低減が可能であるなお、検出部１０は、重量計１を構成する部品の中で最も消費電力が大きいため、検出部１０へ流れる電流を減らすことは低消費電力化の貢献度が高い。重量計１は、検出部１０で荷重の検出を行うため、荷重を検出するための機械的スイッチを必要としない、よって機械的スイッチのオンするためのストロークによる傾斜が生じず、重量計１は高精度な計測が可能となる。また、第１の実施形態の重量計１は、検出部１０が荷重の変化を検出した場合に、検出部１０の電源を電源ＶＤＤＢから電源ＶＤＤＡに切換えることで、検出部１０へ流れる電流を増加させる。これにより、検出部１０の分解能が上がり、重量計１は、正確に荷重を計測することができる。
また、この実施例では、歪ゲージを使用した荷重センサとしての検出部１０について説明したが、それ以外の荷重センサに適用できる。
【００３１】
《第２の実施形態》
次に、第２実施形態について説明する。第１の実施形態に係る重量計１は、電源ＶＤＤＡと電源ＶＤＤＢを切替えて検出部１０へ流れる電流を切替える。これに対し、第２の実施形態に係る重量計１は、抵抗を切替えて検出部１０へ流れる電流値を切替える。図３は、第２の実施形態に係る重量計１のハードウェア構成を示すブロック図である（なお、以下の各形態において作用や機能が第１実施形態と同様の要素については、以上と同じ符号を付して各々に説明を適宜に省略する）。
重量計１は、荷重の検出部１０と、信号を増幅するオペアンプ２０と、増幅したアナログ信号をデジタル信号へ変換するＡ／Ｄ変換機３０と、ＣＰＵ４０と、電源ＶＤＤＡと検出部１０とを接続する電源経路を、抵抗６０を経由しない経路と抵抗６０を経由する経路との間で切換えるスイッチ５１とを備える。
【００３２】
スイッチ５１は、検出部１０のブリッジ回路１１の入力端子ｉｎ１と接続される電源ＶＤＤＡと検出部１０とを接続する経路を、抵抗６０を経由しない経路と、抵抗６０を経由する経路との間で切り替えるスイッチである。抵抗６０は、歪ゲージの抵抗値と同等または、それ以上の抵抗値である。ここで「同等」とは、必ずしも等しいものに限定されず、その前後の値を有するものであってもよい。また、スイッチ５１は、ＣＰＵ４０によって切換えられる。電流制御部はスイッチ５１と、スイッチ５０を制御するＣＰＵ４０を含めたものである。
【００３３】
抵抗６０の抵抗値を、例えば歪ゲージの抵抗値３５０Ωと同じとすると、ＣＰＵ４０が、スイッチ５１を電源ＶＤＤＡから、抵抗６０を経由する経路を選択した場合、電源ＶＤＤＡ／（ゲージ抵抗＋抵抗６０）によって求められる電流Ｂｉ２が検出部１０に流れる。また、ＣＰＵ４０が、スイッチ５１を電源ＶＤＤＡから、抵抗６０を経由しない経路を選択した場合、電流Ｂｉ３が検出部１０に流れる。電流Ｂｉ３は、重量計１の必要な精度を得るに足りる電流である。また、電流Ｂｉ３は、電流Ｂｉ２の倍の電流であり、電流Ｂｉ３における検出部１０の分解能は、電流Ｂｉ２の分解能の倍となる。ここで、電源ＶＤＤＡの出力電圧が３Ｖであり、抵抗６０が６６５０Ωであるの場合について説明する。電源ＶＤＤＡは、重量計１の必要な精度を得るに足りる電流値以上の電流を検出部１０へ供給する。このとき、検出部１０へ流れる電流は、３Ｖ／３５０Ω＝約８．６ｍＡ（１／１００００精度）となる。一方、ＣＰＵ４０は、スイッチ５１を電源ＶＤＤＡから抵抗６０を経由する経路を選択すると、検出部１０へ流れる電流は、３Ｖ／（３５０Ω＋６６５０Ω）＝約０．４３ｍＡ（１／５００精度）となる。そのためＣＰＵ４０は、図３のスイッチ５１を、抵抗６０を経由する経路に切換えることで、検出部１０の精度（分解能）を低くし、検出部１０へ流れる電流を減らすことが可能となる。
【００３４】
ＣＰＵ４０の動作について説明する。図２は、第２の実施形態に係るＣＰＵ４０の動作を示すフローチャートである。ＣＰＵ４０は、待機状態へ移行してスイッチ５１を操作し、検出部１０の電源を電源ＶＤＤＡから抵抗６０を経由する経路に切換えて、検出部１０へ流れる電流を減少（ステップＳ１）させる。重量計１は、このステップＳ１の状態によって消費電力が低い状態で動作する。
【００３５】
ＣＰＵ４０は、現在時刻がゼロ点の更新処理を開始するタイミングであるか否かを判断する（ステップＳ２）。ステップＳ２において現在時刻がゼロ点の更新処理を開始するタイミングである場合（ステップＳ２：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ４０は、待機状態からゼロ点の更新処理を実行するゼロ点更新状態へ移行する（ステップＳ３〜ステップＳ６）。ゼロ点の更新処理を開始すると、ＣＰＵ４０は、スイッチ５１を操作し、検出部１０の電源を、電源ＶＤＤＡから抵抗６０を経由する経路から、抵抗６０を経由しない経路へ切換えて、検出部１０へ流れる電流を増加（ステップＳ３）させる。ＣＰＵ４０は、ゼロ点データｈｓ０を取得し、このゼロ点データｈｓ０によって、記憶部７０に保存されていたゼロ点データｈｓ０を更新する（ステップＳ４）。次に、ＣＰＵ４０は、スイッチ５１を操作し、検出部１０の電源を、電源ＶＤＤＡから抵抗６０を経由する経路から、抵抗６０を経由しない経路に切換えて、検出部１０へ流れる電流を減少させ（ステップＳ５）。検出部１０の分解能を下げる。続いて、ＣＰＵ４０は、荷重検出の基準データＬｓ０を更新する（ステップＳ６）。また、ＣＰＵ４０は、ステップ２において現在時刻がゼロ点の更新処理を開始するタイミングでない場合（ステップＳ２：Ｎｏ）、または、ステップＳ３〜ステップＳ６のゼロ点更新処理を完了し待機状態へ移行した場合、次のステップＳ７へ進む。
【００３６】
次に、ＣＰＵ４０は、荷重の検出があるか否かを判断する（ステップＳ７）。荷重の検出がある場合（ステップＳ７：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ４０は、待機状態から測定状態へ移行し、スイッチ５１を操作し、検出部１０の電源を、電源ＶＤＤＡから抵抗６０を経由する経路から、抵抗６０を経由しない経路に切換えて、検出部１０へ流れる電流を増加（ステップＳ８）し、検出部１０の分解能を上げる。そしてＣＰＵ４０は、次のステップＳ９へ進む。また、荷重データが閾値未満である場合（ステップＳ７：Ｎｏ）、ゼロ点の更新処理を開始するタイミングであるか否かを判断するステップＳ２へ戻る。
【００３７】
ＣＰＵ４０は、測定台に掛かる荷重を示す荷重データｈｓを取得し、荷重の測定処理を行う（ステップＳ９）。ＣＰＵ４０は、次のステップＳ１０へ進む。
【００３８】
ＣＰＵ４０は、測定処理において荷重が確定したか否かを判断する（ステップＳ１０）。ＣＰＵ４０は、ステップＳ１０において荷重が確定したと判断すれば（ステップＳ１０：Ｙｅｓ）、荷重データｈｓの平均値を最小単位（０．０５ｋｇなど）の倍数に換算し、出力部８０からそのデータを出力する。そして、ＣＰＵ４０は、測定状態から待機状態へ移行し、スイッチ５１を操作し、検出部１０の電源を、電源ＶＤＤＡから抵抗６０を経由しない経路から、抵抗６０を経由する経路へ切換え、ステップＳ１へ戻る。これにより、検出部１０へ流れる電流が減り、検出部１０の分解能が下がる。また、ＣＰＵ４０は、ステップＳ１０において荷重が確定しないと判断した場合（ステップＳ１０：Ｎｏ）、ステップＳ９の荷重の測定処理を継続する。
【００３９】
以上のように、第２の実施形態の重量計１は、検出部１０と電源ＶＤＤＡとを接続する経路を、抵抗６０を経由しない経路から、抵抗６０を経由する経路へ切換えることで、検出部１０へ流れる電流を減少させ、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。よって、重量計１は、待機状態における消費電力の削減を実現できる。また、第１の実施形態では、電源を電源ＶＤＤＡと電源ＶＤＤＢの２種類使用するが、第２の実施形態では、電源ＶＤＤＢを、削減させて抵抗６０へ置換える。これにより、第２の実施形態の重量計１は、第１の実施形態より、部品点数の削減及び電源ＶＤＤＢ周辺のコストの削減が可能である。
また、第２の実施形態の重量計１は、検出部１０が荷重の変化を検出した場合に、検出部１０と電源ＶＤＤＡとを接続する経路を、抵抗６０を経由する経路から、抵抗６０を経由しない経路へ切換えることで、検出部１０へ流れる電流を増加させる。これにより、検出部１０の分解能が上がり、重量計１は、正確に荷重を計測することができる。
【００４０】
なお、第２の実施形態の重量計１における抵抗６０の数は、１個に限られない。例えば、検出部１０への電源を電源ＶＤＤＡと、抵抗６０と、抵抗６０より大きい抵抗の３段階とすれば、ＣＰＵ４０は、検出部１０へ流れる電流を３通りとし、検出部１０の分解能を３段階にすることができる。また、抵抗６０とスイッチ５１の組み合わせを可変抵抗と置換えて対応させてもよい。
【００４１】
《第３の実施形態》
次に、第３の実施形態について説明する。第１の実施形態に係る重量計１は、電源ＶＤＤＡと電源ＶＤＤＢを切替えて検出部１０へ流れる電流を切替え、また、第２の実施形態に係る重量計１は、抵抗を切替えて検出部１０へ流れる電流値を切替える。これに対し、第３の実施形態に係る重量計１は、電流源ＩＡと電流源ＩＢを切替えて検出部１０へ流れる電流値を切替える。電流源ＩＡおよび電流源ＩＢは、一定の電流を流す定電流源である。図４は、第３の実施形態に係る重量計１のハードウェア構成を示すブロック図である（なお、以下の各形態において作用や機能が第１の実施形態と同様の要素については、以上と同じ符号を付して各々に説明を適宜に省略する）。重量計１は、荷重の検出部１０と、信号を増幅するオペアンプ２０と、増幅したアナログ信号をデジタル信号へ変換するＡ／Ｄ変換機３０と、ＣＰＵ４０と、検出部１０へ電流を供給する電流源ＩＡおよび電流源ＩＢと、電流源ＩＡと電流源ＩＢを切換えるスイッチ５２を備える。
電流制御部はスイッチ５０と、スイッチ５０を制御するＣＰＵ４０を含めたものである。
【００４２】
スイッチ５２は、検出部１０のブリッジ回路１１の入力端子ｉｎ１へ接続する電流源を、電流源ＩＡと電流源ＩＢとの間で切り替えるスイッチである。このスイッチ５２は、ＣＰＵ４０によって操作される。電流源ＩＡは、重量計１の所望する精度、例えば１／１００００精度を得るに足りる電流以上を検出部１０に供給する電流源である。電流源ＩＢは、重量計１の所望する精度未満の精度、例えば１／５００精度に相当する電流を検出部１０に供給する電流源である。例えば、電流源ＩＡを８．６ｍＡの定電流源とし、電流源ＩＢを０．４３ｍＡの定電流源とすれば、ＣＰＵ４０は、スイッチ５２を、電流源ＩＡから電流源ＩＢへ切換えることで、検出部１０へ流れる電流を、約８．６ｍＡ（１／１００００精度）から、約０．４３ｍＡ（１／５００精度）へ減らし、検出部１０の精度（分解能）を低くすることができる。
【００４３】
ＣＰＵ４０の動作について説明する。図２は、第３の実施形態に係るＣＰＵ４０の動作を示すフローチャートである。ＣＰＵ４０は、待機状態へ移行してスイッチ５２を操作し、検出部１０へ供給する電流源を、電流源ＩＡから電流源ＩＢに切換えて、検出部１０へ流れる電流を減少（ステップＳ１）させる。重量計１は、このステップＳ１の状態によって消費電力が低い状態で動作する。
【００４４】
ＣＰＵ４０は、現在時刻がゼロ点の更新処理を開始するタイミングであるか否かを判断する（ステップＳ２）。ステップＳ２において現在時刻がゼロ点の更新処理を開始するタイミングである場合（ステップＳ２：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ４０は、待機状態からゼロ点の更新処理を実行するゼロ点更新状態へ移行する（ステップＳ３〜ステップＳ６）。ゼロ点の更新処理を開始すると、ＣＰＵ４０は、スイッチ５２を操作し、検出部１０へ供給する電流源を電流源ＩＢから電流源ＩＡへ切換える。これにより、検出部１０へ流れる電流は増加（ステップＳ３）し、検出部１０の分解能が上がる。ＣＰＵ４０は、ゼロ点データｈｓ０を取得し、このゼロ点データｈｓ０によって、記憶部７０に保存されたゼロ点データｈｓ０を更新する（ステップＳ４）。次に、ＣＰＵ４０は、スイッチ５２を操作し、検出部１０へ供給する電流源を電流源ＩＡから電流源ＩＢへ切換える。これにより、検出部１０へ流れる電流は減少し（ステップＳ５）、検出部１０の分解能が下がる。続いて、ＣＰＵ４０は、荷重検出の基準データＬｓを更新する（ステップＳ６）。また、ＣＰＵ４０は、ステップ２において現在時刻がゼロ点の更新処理を開始するタイミングでない場合（ステップＳ２：Ｎｏ）、または、ステップＳ３〜ステップＳ６のゼロ点更新処理を完了し待機状態へ移行した場合、次のステップＳ７へ進む。
【００４５】
ＣＰＵ４０は、荷重の検出があるか否かを判断する（ステップＳ７）。荷重の検出がある場合（ステップＳ７：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ４０は、待機状態から測定状態へ移行し、スイッチ５２を操作し、検出部１０へ供給する電流源を電流源ＩＢから電流源ＩＡへ切換える。これにより検出部１０へ流れる電流が増加（ステップＳ８）し、検出部１０の分解能が上がる。そしてＣＰＵ４０は、次のステップＳ９へ進む。また、荷重データが閾値未満である場合（ステップＳ７：Ｎｏ）、ＣＰＵ４０は、ゼロ点の更新処理を開始するタイミングであるか否かを判断するステップＳ２へ戻る。
【００４６】
ＣＰＵ４０は、測定台に掛かる荷重を示す荷重データｈｓを取得し、荷重の測定処理を行う（ステップＳ９）。ＣＰＵ４０は、次のステップＳ１０へ進む。
【００４７】
ＣＰＵ４０は、測定処理において荷重が確定したか否かを判断する（ステップＳ１０）。ＣＰＵ４０は、ステップＳ１０において荷重が確定したと判断すれば（ステップＳ１０：Ｙｅｓ）、荷重データｈｓの平均値を最小単位（０．０５ｋｇなど）の倍数に換算し、出力部８０からそのデータを出力する。そして、ＣＰＵ４０は、測定状態から待機状態へ移行し、スイッチ５２を操作し、検出部１０へ供給する電流源を電流源ＩＡから電流源ＩＢへ切換え、ステップＳ１へ戻る。これにより、検出部１０へ流れる電流が減り、検出部１０の分解能が下がる。また、ＣＰＵ４０は、ステップＳ１０において荷重が確定しないと判断した場合（ステップＳ１０：Ｎｏ）、ステップＳ９の荷重の測定処理を継続する。
【００４８】
以上のように、第３の実施形態の重量計１は、検出部１０へ供給する電流源を電流源ＩＡから電流源ＩＢへ切換えることで、第１の実施形態及び第２の実施形態と同等の効果を得ることができる。また、第１の実施形態及び第２の実施形態の重量計１は、例えばバッテリーの出力電圧を増加させることで、電源ＶＤＤＡの出力電圧を向上させることができる。例えば、バッテリーの出力電圧が３Ｖのときに電源ＶＤＤＡの出力電圧が４．２Ｖである場合、バッテリーを６Ｖ出力のバッテリーに交換することで、検出部１０へ流れる電流は、約８．６ｍＡから約１２．０ｍＡとなる。このように検出部１０へ流れる電流を増やし、さらに分解能を高くするためには、電源ＶＤＤＡの出力電圧を高くする必要がある。一方、第３の実施形態では、電源ＶＤＤＡの出力電圧を変えることなく、検出部１０へ供給する定電流源の電流値を増加することができる。これは定電流源における電流値が、電源の電圧値と無関係に設定できるためである。よって、第３の実施形態の重量計１は、検出部１０以外の回路の供給電圧を低くし、重量計１の消費電力をさらに低減させても、検出部１０へ流れる電流を増やし、分解能を高くして動作させることが可能である。また、本実施形態の重量計１は、電流源ＩＡと、電流源ＩＢの２種類の電流源を使用する必要があるが、１種類の電流源を使用し、定電流値を設定する抵抗器を切換えることも可能である。
また、第３の実施形態の重量計１は、検出部１０が荷重の変化を検出した場合に、検出部１０へ供給する電流源を電流源ＩＢから電流源ＩＡへ切換えることで、検出部１０へ流れる電流を増加させる。これにより、検出部１０の分解能が上がり、重量計１は、正確に荷重を計測することができる。
【００４９】
以上、図面を参照して一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、様々な設計変更等をすることが可能である。
例えば、検出部１０へ流れる電流を減らし、検出部１０の分解能を下げた場合、他の実施形態では、荷重検出の感度を上げるため、ＣＰＵ４０がオペアンプ２０の増幅率（ゲイン）を高く設定できるようにしてもよい。また、上述した実施形態では、歪ゲージを使用したブリッジ回路１１における荷重センサとしての検出部１０について説明したが、これに限らない。例えば、他の実施形態では、荷重センサとしてピエゾ素子を使用した圧力センサや、半導体ゲージなどを使用したセンサについても適用してもよい。また、他の実施形態の重量計１は、検出部１０に流れる電流を低減させた待機状態において、所定の期間だけ検出部１０に電流を流し間欠動作させることで、さらに消費電力の削減を行うことも可能である。
また、電源の数を、ＶＤＤＡ、ＶＤＤＢ以外に増やし、例えば、荷重の検出を行わない期間に応じて段階的に、例えば、待機状態１より低消費電力化となる待機状態２へ移行させてもよい。
【００５０】
ＣＰＵ４０の動作は、プログラムによって規定される。そして、上述した各処理部の動作は、プログラムの形式で記憶部７０に記憶されている。ＣＰＵ４０は、記憶部７０のプログラムに従って上記処理を実行する。
【００５１】
なお、少なくとも１つの実施形態において、記憶部７０は、一時的でない有形の媒体の一例である。一時的でない有形の媒体の他の例としては、インタフェースを介して接続される磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等が挙げられる。また、このプログラムが通信回線によってコンピュータに配信される場合、配信を受けたコンピュータのＣＰＵ４０が当該プログラムを記憶部７０に展開し、上記処理を実行しても良い。
【００５２】
また、当該プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、当該プログラムは、前述した機能を補助記憶装置に既に記憶されている他のプログラムとの組み合わせで実現するもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
【符号の説明】
【００５３】
１…重量計  １０…検出部  １１…ブリッジ回路  ２０…オペアンプ  ３０…Ａ／Ｄ変換器  ＣＰＵ…４０  ５０、５１、５２…スイッチ  ６０…抵抗  ７０…記憶部  ８０…出力部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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