(57)【要約】【課題】電池の消費を抑え、電池の長寿命化を図ることが可能であり、また、使用環境に影響されない重量測定装置を提供すること。【解決手段】ソーラーパネル１６及びバッテリー１７を有する電源と、電源の監視及び制御を行う電源監視制御部２０と、測定対象の重量データを測定して測定対象の重量を演算する測定処理部２とを有し、電源監視制御部２０は、ソーラーパネル１６の発電電圧を検出する電圧検出部２１を有し、電源監視制御部２０は、電圧検出部２１で検出した前記ソーラーパネル１６の発電電圧が、発電電圧基準値以上であるときにはソーラーパネル１６を測定処理部２への供給電源とし、発電電圧基準値未満であるときにはバッテリー１７を測定処理部２への供給電源とするように、電源を切替える。【選択図】図１
2012177621.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ソーラーパネル及びバッテリーを有する電源と、前記電源の監視及び制御を行う電源監視制御手段と、測定対象の重量データを測定して前記測定対象の重量を演算する測定処理部と、を有し、
前記電源監視制御手段は、前記ソーラーパネルの発電電圧を検出する電圧検出部を有し、
前記電源監視制御手段は、前記電圧検出部で検出した前記ソーラーパネルの発電電圧が、発電電圧基準値以上であるときには前記ソーラーパネルを前記測定処理部への供給電源とし、前記発電電圧基準値未満であるときには前記バッテリーを前記測定処理部への供給電源とするように、前記電源を切替えること
を特徴とする重量測定装置。
【請求項２】
前記電圧検出部は、前記バッテリーの電圧を検出可能であり、
前記電源監視制御手段は、前記電圧検出部で検出した前記ソーラーパネルの発電電圧が、前記発電電圧基準値未満であって、かつ、前記バッテリーの電圧が、バッテリー電圧基準値以上のときに、前記バッテリーを前記測定処理部への供給電源とするように、前記電源を切替えることを特徴とする請求項１に記載の重量測定装置。
【請求項３】
前記電源監視制御手段は、前記バッテリーを供給電源として切替えたときには、無操作状態が所定時間継続した後に、前記測定処理部の機能の少なくとも一部を停止することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の重量測定装置。
【請求項４】
前記バッテリーは、充電可能な充電バッテリーを含み、前記ソーラーパネルにより前記充電バッテリーの充電が可能に構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のうち、いずれか１に記載の重量測定装置。
【請求項５】
前記重量測定装置は、バックライトを備える表示手段を有し、
前記表示手段は、前記電圧検出部で検出した前記ソーラーパネルの電圧が前記発電電圧基準値未満であって、かつ、前記バッテリーの電圧が前記バッテリー電圧基準値以上のときには、前記バックライトが点灯されることを特徴とする請求項２に記載の重量測定装置。
【請求項６】
前記重量測定装置は、表示手段を有し、
前記表示手段には、供給電源が前記ソーラーパネルであるか又は前記バッテリーであるかを表示することを特徴とする請求項１乃至請求項５のうち、いずれか１に記載の重量測定装置。
【請求項７】
前記重量測定装置は、表示手段を有し、
前記表示手段には、前記ソーラーパネルの発電電圧に応じて、照度レベルを表示することを特徴とする請求項１乃至請求項６のうち、いずれか１に記載の重量測定装置。
【請求項８】
前記電源監視制御手段は、前記電圧検出部に代えて、照度を検出する照度検出部を有し、前記電源監視制御手段は、前記照度検出部で検出した照度が、所定の照度基準値以上であるときには前記ソーラーパネルを前記測定処理部への供給電源とし、前記所定の照度基準値未満であるときには前記バッテリーを前記測定処理部への供給電源とするように、前記電源を切替えることを特徴とする請求項１乃至請求項７のうち、いずれか１に記載の重量測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、重量測定装置に関し、特に、電源としてソーラーパネル及びバッテリーを備え、使用環境に応じて、使用する電源を切り換えることが可能な重量測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、小物・食品用の秤、体重計などのように、測定対象を載置部に載せることにより、測定対象の重量の測定を行う重量測定装置が利用されている。このような重量測定装置には、電源としては、主としてバッテリーが用いられている（一例として、特許文献１参照）。また、電源として太陽電池パネルを備えた重量測定装置が特許文献２に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２５０７７６号公報
【特許文献２】特開２０１０−９６６８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の重量測定装置において、電池のみを電源として利用する構成の場合、電池の消耗が早く到来し、そのたびに電池の交換が必要となり、長期間の使用の観点からすれば不便であった。そこで、ソーラー発電パネル式の電源を採用するものも提案されている。しかしながら、ソーラー発電パネルのみを電源とする構成の場合、ソーラー駆動をするのに十分な照度が要求され、その照度が確保されない場合には使用することができない。特に、体重計は、家庭では脱衣所に置く場合が多く、もともと明るくない部屋であることに加えて、使用者自身が光源をさえぎるように立ってしまうと、その問題が更に大きなものとなる。
【０００５】
そこで、本発明は、電源として電池及びソーラーパネルの両方を備え、かつ、使用場所の照度が十分な環境ではソーラー駆動し、照度が十分でなければ電池駆動をするように、自動的に切り替えるようにして、電池の消費を抑えることが可能であり、また、使用環境に影響されない重量測定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の重量測定装置は、ソーラーパネル及びバッテリーを有する電源と、前記電源の監視及び制御を行う電源監視制御手段と、測定対象の重量データを測定して前記測定対象の重量を演算する測定処理部と、を有し、前記電源監視制御手段は、前記ソーラーパネルの発電電圧を検出する電圧検出部を有し、前記電源監視制御手段は、前記電圧検出部で検出した前記ソーラーパネルの発電電圧が、発電電圧基準値以上であるときには前記ソーラーパネルを前記測定処理部への供給電源とし、前記発電電圧基準値未満であるときには前記バッテリーを前記測定処理部への供給電源とするように、前記電源を切替えることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の重量測定装置の前記電圧検出部は、前記バッテリーの電圧を検出可能であり、前記電源監視制御手段は、前記電圧検出部で検出した前記ソーラーパネルの発電電圧が、前記発電電圧基準値未満であって、かつ、前記バッテリーの電圧が、バッテリー電圧基準値以上のときに、前記バッテリーを前記測定処理部への供給電源とするように、前記電源を切替えることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の重量測定装置の前記電源監視制御手段は、前記バッテリーを供給電源として切替えたときには、無操作状態が所定時間継続した後に、前記測定処理部の機能の少なくとも一部を停止することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の重量測定装置の前記バッテリーは、充電可能な充電バッテリーを含み、前記ソーラーパネルにより前記充電バッテリーの充電が可能に構成されていることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の重量測定装置は、バックライトを備える表示手段を有し、前記表示手段は、前記電圧検出部で検出した前記ソーラーパネルの電圧が前記発電電圧基準値未満であって、かつ、前記バッテリーの電圧が前記バッテリー電圧基準値以上のときには、前記バックライトが点灯されることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の重量測定装置は、表示手段を有し、前記表示手段には、供給電源が前記ソーラーパネルであるか又は前記バッテリーであるかを表示することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の重量測定装置は、表示手段を有し、前記表示手段には、前記ソーラーパネルの発電電圧に応じて、照度レベルを表示することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の重量測定装置の前記電源監視制御手段は、前記電圧検出部に代えて、照度を検出する照度検出部を有し、前記電源監視制御手段は、前記照度検出部で検出した照度が、所定の照度基準値以上であるときには前記ソーラーパネルを前記測定処理部への供給電源とし、前記所定の照度基準値未満であるときには前記バッテリーを前記測定処理部への供給電源とするように、前記電源を切替えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、電源として、バッテリー（電池）及びソーラーパネルの両方を備え、使用場所の照度が十分ならばソーラー駆動し、照度が十分でなければ電池駆動をするように、自動的に切り替えることにより、電源を電池として使用する状態を少なくして、電池の消耗を抑え、電池交換の回数を減らすことができる。また、電池の電圧が低下した場合でも、十分な照明下では、従来のソーラー秤と同様に使用することができる。また、照明が十分に得られない状況であっても、電池により使用することができる。
【００１５】
また、十分な照度の得られない場合でも、電池駆動により表示部のバックライトが自動的に点灯するため、暗い場所での使用が可能であり、使用環境に影響されない。
【００１６】
また、電池の使用時に、無操作状態が所定時間継続した後に、前記測定処理部の機能の少なくとも一部を停止するオートオフ機能を備えているため、電池の消耗を抑えることができ、電池交換作業の頻度を減らすことができる。また、本発明の重量測定装置は、充電機能を有する構成とすることにより、ソーラーパネルの電圧を充電可能なバッテリーに蓄電し、充電されたバッテリーを、ソーラーパネルや電池の補助電源として使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る重量測定装置の構成を示すブロック図である。
【図２】重量測定装置における測定部の構成を模式的に示す断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る重量測定装置の変形例として、照度検出部を設けた電源部の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る重量測定装置の構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の第２実施形態の変形例における重量測定装置の構成を示すブロック図である。
【図６】電圧検出部から出力されるソーラーパネルの電圧レベル信号と照度との関係を示す図である。
【図７】電圧検出部から出力される電圧レベル信号に基づく制御部の処理に関するフローチャートである。
【図８】本発明の第３の実施形態に係る重量測定装置の構成を示すブロック図であり、制御部によるバッテリーの充電制御を説明する図である。
【図９】制御部による充電制御に関するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して、本発明による重量測定装置を実施するための形態について説明する。本発明の重量測定装置は、電源として、ソーラーパネル（太陽電池パネル）及び電池（バッテリー）の両方を備え、ソーラーパネル及び電池からの電圧を検出して、検出した電圧に基づいて電源の切替を自動的に行い、ソーラーパネル又は電池の一方を供給電源するようにしたものである。
【００１９】
尚、重量測定装置は、使用者がスイッチを押すことによって始動し、ロードセルの基準値の取得（いわゆるゼロ点調整）を完了した後、載せ台（載置部）に測定対象が載置することにより、その重量を測定して、表示部に測定結果を表示するものである。重量測定装置は、小物や食品等の物品を測定対象とする秤や、人を測定対象とする体重計などとして構成することができ、重量を測定する測定対象に応じて適宜構成可能である。以下の実施形態では、物品を測定する秤としての重量測定装置を例として説明する。
【００２０】
［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態に係る重量測定装置の構成を示すブロック図、図２は、重量測定装置における測定部の構成を模式的に示す断面図である。図１に示すように、重量測定装置１は、測定対象の重量を測定して測定対象の重量を演算する測定処理部２と、
重量等の測定結果を表示する表示部９と、測定処理部２に電力を供給する電源部１５と、を備えている。図１に示すように、測定処理部２は、測定対象の重量を信号（重量データ）に変換する測定部３と、測定部３からの信号に基づく重量演算や、重量測定装置１の制御を行う制御部８とから構成されている。
【００２１】
図２に示すように、重量測定装置１における測定処理部２の測定部３は、測定対象を載せてその信号を取得するための重量測定手段であり、主として、ロードセル５からなり、ロードセル５には、載置部４に載置された測定対象の荷重が伝達されるようになっている。ロードセル５は、起歪体５ａと、起歪体５ａの歪み量を検出するセンサ部５ｂとからなる。本実施形態におけるロードセル５は、いわゆるコンデンサ形のロードセルを用いている。起歪体５ａの歪み量を検出するセンサ部５ｂは、一対の金属板５ｂ１、５ｂ２からなり、起歪体５ａの歪み量に応じて、金属板５ｂ１と金属板５ｂ２との距離を変化させる構成とし、その時の金属板の間に生ずる静電容量の変化を検出することによって、起歪体５ａの歪み量に応じた信号を取得するものである。尚、本発明の重量測定装置１に用いるロードセルとしてはコンデンサ形ロードセルに限定されることは無く、例えば、起歪体５ａの起歪部に歪みゲージを貼ったゲージ式を用いて、起歪体５ａの歪みを電気抵抗の変化として反映させ、その変化を取得するために電圧を重量データとして検出するようにしてもよい。
【００２２】
図２に示すように、起歪体５ａの可動端部側には、連結部材５ｄを介して支持フレーム５ｈが結合されており、さらに支持フレーム５ｈには、連結部材５ｇを介して載置部４が取り付けられている。一方、起歪体５ａの固定端部側は、連結部材５ｅを介して基台６に固定されており、連結部材５ｅには、金属板５ｂ１が取り付けられている。起歪体５ａの可動端部側には、連結部材５ｆが結合されており、連結部材５ｆには、金属板５ｂ２が、金属板５ｂ１の下側に位置するように、対向して取り付けられる。このような構成であることによって、ロードセル５の起歪体５ａは、基台６と載置部４との間でたわみ梁を構成することになる。すなわち、載置部４に測定対象が載せられると、その重量に応じて起歪体５ａが変形して可動端部側が相対的に沈み、金属板５ｂ２が下がる結果、金属板５ｂ１と金属板５ｂ２との対向距離が変化し、静電容量の変化を検出することができる。
【００２３】
測定処理部２の制御部８は、ロードセル５のセンサからの信号を処理して測定対象物の重量を演算により求める。例えば、図２に示すように、ロードセル５がコンデンサ形の場合には、コンデンサ容量の変化をＲＣ発振回路によって周波数に変換して、変換した周波数を制御部８に出力する。制御部８は、予め取得しておいた基準値（ゼロ点）との差異から、その周波数に対応した重量を算出し、重量が決定される。
【００２４】
測定部３からの信号の処理及び重量測定装置１の制御を行う制御部８は、マイクロコンピュータ（図示せず）を有し、マイクロコンピュータは、内蔵されているプログラムを実行して処理を行う。また、マイクロコンピュータは、タイマー（計時部）を有しており、時間を計測することも可能である。これにより、一定時間（例えば無操作時間）を計測して、その経過によって装置をスタンバイ状態（表示部９や測定部３の機能を停止して、制御部８が使用者による測定開始操作の有無を検知するために待機している状態）とする、オートオフ機能を実行させることができる。また、マイクロコンピュータは、表示部９の制御を行って、前記のように算出された重量（測定結果）等を表示させることができる。また、電源部１５からの電源の電圧レベル信号に基づいて、表示部９のバックライト９ａ（図４に示す）の点灯等の制御を行うことができる。
【００２５】
測定対象の重量等を表示する表示手段としての表示部９は、液晶で表示する液晶パネルから成り、制御部８による制御に基づいて表示処理を行う。また、表示部９は、液晶パネルにＬＥＤ等を用いたバックライト９ａを備えるようにしてもよい。
【００２６】
制御部８に電力を供給する電源部１５は、電源として、ソーラーパネル（太陽電池パネル）１６及び電池（バッテリー）１７の両方を備えており、ソーラーパネル１６の発電状態及び電池１７の電圧状態、使用環境等に応じて、自動的にソーラーパネル１６又は電池１７の一方に電力供給源を切り替えて電力を供給するものである。
【００２７】
以下に、重量測定装置の制御部に電力を供給する電源部について、図１を用いて詳述する。図１に示すように、制御部８に電力を供給する電源部１５は、光エネルギーを電気に変換するソーラーパネル（太陽電池パネル）１６と、直流電圧を供給する電池（バッテリー）１７と、ソーラーパネル１６及び電池１７から出力される電圧のレベルを検出してソーラー切替スイッチ２５及び電池切替スイッチ２６に信号を出力する電源監視制御部２０と、電源監視制御部２０からの信号によりソーラーパネル１６の通電、遮断を行うソーラー切替スイッチ２５と、電源監視制御部２０からの信号により電池１７の通電、遮断を行う電池切替スイッチ２６と、ソーラー切替スイッチ２５又は電池切替スイッチ２６を介して入力された電圧を所定の電圧値に変換して制御部８に電圧を供給するレギュレータ２８と、を有している。図１に示すように、電源監視制御部２０は、ソーラーパネル１６及び電池１７から供給される電圧のレベルを検出する電圧検出部２１と、電圧検出部２１からの信号に基づいて、ソーラー切替スイッチ２５及び電池切替スイッチ２６に信号を出力する切替制御部２２とから構成されている。
【００２８】
図１に示す電源としてのソーラーパネル１６は、所定の照度以上で、制御部８に供給するのに必要な電圧を発生するようになっている。一方、所定の照度未満では、ソーラーパネル１６からの電圧が低下して、制御部８に供給するのに必要な電圧を満たさないことがある。また、ソーラーパネル１６の出力端には、ソーラーパネル１６の出力電圧の安定化を図るために、コンデンサ３７が接続されている。
【００２９】
図１に示す電源としての電池１７は、直流電圧を発生する乾電池等であり、制御部８に電力を供給するものである。電池１７は、交換可能なように重量測定装置１に取り付けられている。
【００３０】
ソーラーパネル１６及び電池１７からの電圧が電源監視制御部２０の電圧検出部２１に入力され、電圧検出部２１は、ソーラーパネル１６の発電電圧及び電池１７から供給される電圧と、予め設定されている電圧基準値とを比較して、ソーラーパネル１６及び電池１７から供給された電圧が所定の電圧基準値以上であるかを検出する。尚、電圧検出部２１における電圧基準値は、ソーラーパネル１６用の電圧基準値（発電電圧基準値）と電池１７用の電圧基準値（バッテリー電圧基準値）とをそれぞれ個別に設定することが可能である。電圧検出部２１は、ソーラーパネル１６及び電池１７の電圧が電圧基準値以上か又は電圧基準値未満かの検出信号を切替制御部２２に出力する。
【００３１】
電源監視制御部２０の切替制御部２２は、電圧検出部２１からの信号に基づいて、ソーラーパネル１６のレギュレータ２８への通電、遮断を行うソーラー切替スイッチ２５、及び、電池１７のレギュレータ２８への通電、遮断を行う電池切替スイッチ２６、の制御を行う。
【００３２】
このように、電源監視制御部２０は、ソーラーパネル１６及び電池１７の電圧状態を常に監視して、それぞれの電圧状態に応じてソーラーパネル１６又は電池１７を供給電源として設定するための信号を出力する。
【００３３】
ソーラー切替スイッチ２５及び電池切替スイッチ２６は、切替制御部２２の信号により導通又は絶縁状態を保持するものである。ソーラー切替スイッチ２５及び電池切替スイッチ２６には、ＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ  Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）が好適である。尚、ＦＥＴに限らず、例えば、バイポーラトランジスタ、リレーであってもよい。ソーラー切替スイッチ２５又は電池切替スイッチ２６が導通状態のときには、ダイオード２７を経由してレギュレータ２８に通電される。ソーラー切替スイッチ２５又は電池切替スイッチ２６が絶縁状態のときには、ソーラーパネル１６又は電池１７とレギュレータ２８（ひいては制御部８）とは遮断される。尚、ダイオード２７は、ソーラー切替スイッチ２５又は電池切替スイッチ２６からの電流が、他の電源に流れ込まないようにするためのものである。
【００３４】
レギュレータ２８は、ソーラー切替スイッチ２５又は電池切替スイッチ２６により入力された電圧を、所定の電圧値に変換して制御部８に電圧を供給するものである。ソーラーパネル１６から出力される電圧は照度の大きさによって変動するが、レギュレータ２８によって一定の電圧値に維持される。
【００３５】
以下、本発明の重量測定装置における電源の切替動作について説明する。図１に示すように、重量測定装置１は、電源としてソーラーパネル１６及び電池１７を備えている。ソーラーパネル１６の発電電圧及び電池１７からの電圧は、電圧検出部２１に入力され、電圧検出部２１は、入力されたそれぞれの電圧が予め設定されている電圧基準値以上であるかを検出する。電圧検出部２１は、入力されている電圧が電圧基準値以上である場合には、例えば、検出信号としてＶＨ（ハイレベル信号）を出力し、電圧基準値未満の場合には、ＶＬ（ローレベル信号）を切替制御部２２に出力する。従って、電圧検出部２１から出力されるソーラーパネル１６に関する検出信号は、ＶＨ又はＶＬであり、電圧検出部２１から出力される電池１７に関する検出信号は、ＶＨ又はＶＬである。切替制御部２２は、電圧検出部２１からの検出信号により、制御部８に供給する電源を決定する。例えば、電圧検出部２１におけるソーラーパネル１６及び電池１７の検出信号がいずれもＶＨの場合、即ち、ソーラーパネル１６及び電池１７の電圧が電圧基準値以上の場合は、切替制御部２２は、ソーラーパネル１６を供給電源とするようにする。切替制御部２２は、ソーラーパネル１６に接続されたソーラー切替スイッチ２５を閉じて、ソーラーパネル１６からレギュレータ２８に通電するようにする。更に、切替制御部２２は、電池１７に接続された電池切替スイッチ２６を開いて、電池１７からレギュレータ２８に通電しないようにする。
【００３６】
ソーラーパネル１６又は電池１７に関する検出信号のどちらかがＶＨの場合には、切替制御部２２は、ＶＨ状態である方を供給電源とするようにする。これにより、重量測定装置１の使用において、必要な照度が得られる環境下では、即ち、ソーラーパネル１６から発電電圧基準値以上の電圧が出力されている場合には、優先的にソーラーパネル１６が電供給源として使用され、十分な照度が得られない環境下では、電池１７が供給電源として使用される。
【００３７】
なお、上記の説明では、ソーラーパネル１６の発電電圧及び電池１７の電圧の両方について、それぞれの電圧基準値以上の電圧が出力されているか否かを判断する構成と説明したが、本発明では少なくとも、ソーラーパネル１６の発電電圧が電圧基準値（発電電圧基準値）以上の電圧が出力されているかを検出すればよい。すなわち、電源監視制御部２０は、電圧検出部２１で検出したソーラーパネル１６の発電電圧が、発電電圧基準値以上であるときにはソーラーパネル１６を測定処理部２への供給電源とし、発電電圧基準値未満であるときには電池１７を測定処理部２への供給電源とするように、電源を切替えればよい。
【００３８】
また、本発明の重量測定装置１の電源部１５にＬＥＤ等のランプを付加して、現在の供給電源を使用者に報知するようにしてもよい。例えば、ソーラーパネル１６用のランプと、電池１７用のランプとを設け、制御部８に通電中の電源の方のランプを点灯すれば、使用者は、正常に電源が供給されていることを確認することができる。一方、重量測定装置１の使用開始時又は使用中にランプが点灯しない場合には、ソーラーパネル１６の照度不足や電池切れを示すものとして、使用者に対して、設置場所の変更や電池交換等を促すことができる。
【００３９】
以上のように、本発明の重量測定装置は、ソーラーパネルの発電電圧が、発電電圧基準値以上であるかをチェックし、ソーラーパネルの発電電圧レベルが発電電圧基準値以上の場合には、ソーラーパネルを供給電源として制御部に優先的に通電し、電池からの通電を遮断して、電池の電力消費を押さえるようにする。更に、本発明の重量測定装置は、ソーラーパネルの発電電圧及び電池の電圧の両方について、電圧基準値以上であるかをチェックし、ソーラーパネルの発電電圧及び電池の電圧レベルが電圧基準値以上の場合には、ソーラーパネルを供給電源として制御部に優先的に通電し、電池からの通電を遮断して、電池の電力消費を押さえるようにする。また、ソーラーパネルの発電電圧又は電池の電圧のどちらかが電圧基準値以上である場合には、電圧基準値以上の電圧を有するソーラーパネル又は電池を供給電源とするようにする。
【００４０】
電源としてソーラーパネルのみを使用した従来の重量測定装置では、十分な照度が要求されるために使用環境が制限され、また、電源として電池のみを使用した従来の重量測定装置では、電池交換作業の頻度が高かったが、本発明の重量測定装置は、使用する環境下において、ソーラーパネル又は電池に自動的に電源が切り替わるため、使用環境が制限されることが少なくなり、また、電池の消耗を抑えることができるため、電池交換作業の頻度を減らすことができるという顕著な効果を得ることができる。
【００４１】
［第１実施形態の変形例］
上記の第１実施形態では、ソーラーパネルの発電電圧及び電池の電圧を検出して、検出した電圧に基づいて電源の切替を行うことについて説明したが、電圧の検出に代えて、照明灯、太陽光等の照度を直接検出して電源の切替を行う、第１実施形態の変形例について、図３を参照して説明する。図３は、本発明の第１実施形態に係る重量測定装置の変形例として照度検出部を設けた電源部の構成を示すブロック図である。尚、図１と同一のものに関しては、同一の符号を用い、構成に関する詳細な説明は省略する。
【００４２】
図３に示すように、重量測定装置１の本体ケース（図示せず）に取り付けられているソーラーパネル１６の付近に、照度を測定する照度センサ３０が設けられている。照度センサ３０とソーラーパネル１６の両方の受光面が同一方向となるように、照度センサ３０をソーラーパネル１６の付近に設けるようにする。これにより、照度センサ３０は、ソーラーパネル１６で受光する照度とほぼ同一の照度を得ることができる。照度センサ３０は、例えば、フォトダイオードを用いればよい。照度センサ３０は、照度検出部３１に接続されており、照度検出部３１は、照度センサ３０からの照度に対応した電流を電圧に変換する。即ち、照度検出部３１は、照度の大きさに応じた電圧が得られるようになっている。以下、本発明の重量測定装置における電源部の照度検出部による電源の切替動作について説明する。図３に示すように、重量測定装置１は、電源としてソーラーパネル１６及び電池１７を備えている。照度センサ３０によって測定された電流が、照度検出部３１に入力される。照度検出部３１は、照度センサ３０からの電流を電圧に変換して、変換した電圧が予め設定されている照度基準値以上であるかを検出する。尚、照度検出部３１における照度基準値は、例えば、重量測定装置１をソーラーパネル１６によって動作されるために必要な最小電圧を得るための照度に対応した値を設定すればよい。
【００４３】
図３に示す照度検出部３１は、照度センサ３０からの変換された電圧が照度基準値以上である場合には、例えば、ＶＨ（ハイレベル信号）を出力し、照度基準値未満の場合には、ＶＬ（ローレベル信号）を出力する。照度検出部３１は、ソーラーパネル１６における検出信号として、ＶＨ又はＶＬを切替制御部２２に出力する。また、照度検出部３１は、電池１７における検出信号として、ソーラーパネル１６における検出信号を反転した信号を切替制御部２２に出力する。即ち、照度検出部３１からのソーラーパネル１６における検出信号がＶＨ（ハイレベル信号）のときは、電池１７における検出信号として、ＶＬ（ローレベル信号）が出力される。切替制御部２２は、照度検出部３１からの信号により、制御部８に通電する電源を決定する。例えば、照度検出部３１からのソーラーパネル１６における検出信号がＶＨの場合には、重量測定装置１を動作されるために必要な電圧がソーラーパネル１６から得られているため、切替制御部２２は、ソーラー切替スイッチ２５を導通状態にして、ソーラーパネル１６を供給電源としてレギュレータ２８へ通電するようにする。また、切替制御部２２は、電池１７に接続された電池切替スイッチ２６を絶縁状態にして、電池１７の電源を遮断する。
【００４４】
一方、照度検出部３１からのソーラーパネル１６における検出信号がＶＬの場合には、ソーラーパネル１６に十分な照度が得られないため、ソーラーパネル１６の電圧が低下している状態である。従って、切替制御部２２は、ソーラー切替スイッチ２５を絶縁状態にして、ソーラーパネル１６の電源を遮断する。また、照度検出部３１からの電池１７における検出信号としてＶＨが切替制御部２２に出力され、切替制御部２２は、電池１７に接続された電池切替スイッチ２６を導通状態にして、電池１７を供給電源としてレギュレータ２８へ通電するようにする。
【００４５】
これにより、重量測定装置の使用において、必要な照度が得られる環境下では、優先的にソーラーパネル１６が供給電源として設定される。また、十分な照度が得られない環境下では、電池１７が供給電源として設定される。
【００４６】
尚、電源の監視を行う電源監視制御手段として、ソーラーパネル１６及び電池１７の電圧を検出する電圧検出部２１と、照明灯、太陽光等の照度レベルを電圧として検出する照度検出部３１について述べたが、電圧検出部２１及び照度検出部３１を併用することも可能である。例えば、ソーラーパネルの電圧監視を照度検出部３１で行い、電池の電圧監視を電圧検出部２１で行うようにしてもよい。
【００４７】
［第２実施形態］
第１実施形態においては、ソーラーパネルの発電電圧及び電池の電圧を検出して、検出した電圧に基づいて電源の切替について述べたが、以下、電源部の電圧検出部の信号を基に、表示部の制御を行う重量測定装置の第２実施形態について、図４を用いて説明する。尚、図１と同一のものに関しては、同一の符号を用い、構成に関する詳細な説明は省略する。図４は、本発明の第２実施形態に係る重量測定装置の構成を示すブロック図である。図４に示すように、重量測定装置１の電源部の電圧検出部２１から出力される検出信号は、制御部８に入力されている。制御部８のマイクロコンピュータは、電圧検出部２１の検出信号を読込可能な構成になっている。また、表示部９は、制御部８から制御可能なバックライト９ａを備えている。
【００４８】
電圧検出部２１の検出信号は、前述したソーラーパネル１６の発電電圧及び電池１７の電圧が、予め設定されている電圧基準値以上であるかを示す信号であり、電圧基準値以上である場合には、制御部８にＶＨ（ハイレベル信号）が出力され、電圧基準値未満の場合には、ＶＬ（ローレベル信号）が出力される。
【００４９】
制御部８のマイクロコンピュータは、電源部１５の電圧検出部２１からの検出信号を読み出して、供給電源としてソーラーパネル１６又は電池１７のどちらが電力を供給しているかを判断する。例えば、電圧検出部２１からのソーラーパネル１６及び電池１７の検出信号がＶＨの場合には、ソーラーパネル１６が供給電源であると判断する。また、ソーラーパネル１６又は電池１７のどちらかがＶＨの場合には、ＶＨ状態である電源が供給電源である判断する。制御部８のマイクロコンピュータは、ソーラーパネル１６及び電池１７のいずれが供給電源であるかを特定できるため、表示部９に供給電源を所定のマークで表示することが可能である。
【００５０】
また、電圧検出部２１からのソーラーパネル１６における検出信号がＶＬであり、且つ、電池１７における検出信号がＶＨのときには、電池１７が供給電源として電力を供給される。このとき、制御部８のマイクロコンピュータは、表示部９のバックライト９ａを点灯するように制御する。ソーラーパネル１６における検出信号がＶＬのときには、ソーラーパネル１６が十分な照度が得られない暗い環境下で重量測定装置が使用されており、表示部９のバックライト９ａを自動で点灯することにより、暗い環境であっても、表示部９の表示が鮮明となり、利便性が向上する。
【００５１】
［第２実施形態の変形例］
次に、本発明の第２実施形態の変形例における重量測定装置について説明する。図４に示す重量測定装置の第２実施形態では、電圧検出部２１から制御部に出力される検出信号は、電圧基準値と比較したものであるが、電圧検出部２１からソーラーパネル１６の電圧レベルに対応した信号を制御部に出力することにより、ソーラーパネル１６の受光状況を表示部に表示することが可能である。
【００５２】
以下に、制御部によるソーラーパネルの受光状況の表示について、図５乃至図７を用いて説明する。尚、図１と同一のものに関しては、同一の符号を用い、構成に関する詳細な説明は省略する。図５は、本発明の第２実施形態の変形例における重量測定装置の構成を示すブロック図、図６は、電圧検出部から出力されるソーラーパネルの電圧レベル信号と照度との関係を示す図、図７は、電圧検出部から出力される電圧レベル信号に基づく制御部の処理に関するフローチャートである。図５に示すように、電圧検出部２１から、ソーラーパネル１６の発電電圧レベル及び電池１７の電圧レベルに応じた信号（電圧レベル信号）が、制御部８に出力される。ソーラーパネル１６に関する電圧レベル信号は、「２．５Ｖ未満」、「２．２Ｖ未満」、「低電圧（１．９Ｖ未満）」の３種類であり、電池１７に関する電圧レベル信号は、「２．５Ｖ未満」、「低電圧（１．９Ｖ未満）」の２種類である。電圧検出部２１は、ソーラーパネル１６の発電電圧を２．５Ｖ未満、２．２Ｖ未満、１．９Ｖ未満の３種類の電圧レベルで判定して、それぞれの電圧レベルを満たしているかをＨｉ（ハイレベル信号）又はＬｏ（ローレベル信号）で制御部８に出力する。尚、その電圧レベルを満たしているときにはＨｉが出力される。例えば、ソーラーパネル１６から電圧検出部２１に出力される発電電圧が２．３Ｖのときには、電圧検出部２１は、電圧レベルの２．５Ｖ未満を満たしているため、電圧レベル信号の「２．５Ｖ未満」は、Ｈｉであり、また、電圧レベルの２．２Ｖ未満及び１．９Ｖ未満を満たしていないため、電圧レベル信号の「２．２Ｖ未満」及び「低電圧（１．９Ｖ未満）」はそれぞれＬｏとなる。また、ソーラーパネル１６の電圧が２．６Ｖのときには、電圧レベル信号の「２．５Ｖ未満」、「２．２Ｖ未満」及び「低電圧」は、Ｌｏとなる。尚、これらの信号は説明用であり、これらに限定するものではない。
【００５３】
制御部８は、電圧検出部２１から出力されるソーラーパネル１６の電圧レベル信号から、ソーラーパネル１６に照射されている光の照度の大きさを検出することができる。図６に、電圧検出部２１から出力されるソーラーパネル１６の電圧レベル信号と照度との関係を示す。図６に示すように、ソーラーパネル１６の電圧レベル信号の「２．５Ｖ未満」、「２．２Ｖ未満」及び「低電圧」がＬｏのときには、ソーラーパネル１６の発電電圧は２．５Ｖ以上であり、十分な照度が得られている高照度の状態と判断される。また、ソーラーパネル１６の電圧レベル信号の「２．５Ｖ未満」がＨｉで、「２．２Ｖ未満」及び「低電圧」がＬｏのときには、ソーラーパネル１６の発電電圧は、２．２Ｖ以上で２．５Ｖ未満の電圧であり、中照度の状態であると判断される。また、ソーラーパネル１６の電圧レベル信号の「２．５Ｖ未満」及び「２．２Ｖ未満」がＨｉで、「低電圧」がＬｏのときには、ソーラーパネル１６の発電電圧は低電圧（１．９Ｖ未満）以上で２．２Ｖ未満の電圧であり、低照度の状態であると判断される。また、ソーラーパネル１６の電圧レベル信号における「２．５Ｖ未満」、「２．２Ｖ未満」及び「低電圧」がＨｉのときには、ソーラーパネル１６の発電電圧が低電圧（１．９Ｖ未満）状態であり、照度不足と判断される。このように、ソーラーパネル１６の電圧を検出することにより、ソーラーパネル１６に照射されている光の照度の大きさを検出することができる。また、制御部８は、電圧検出部２１から出力されるソーラーパネル１６の電圧レベル信号に基づいて、表示部９に照度レベルを図６に示すマークで表示することもできる。表示部９に表示する照度レベルは、マークに限らず記号又は数値であってもよい。
【００５４】
次に、電圧検出部２１からのソーラーパネルの電圧レベル信号及び電池の電圧レベル信号に基づいて、制御部８のマイクロコンピュータによる照度レベルのマークの表示、表示部のバックライト９ａの制御について、図７を参照して説明する。尚、マイクロコンピュータによる照度レベルのマークの表示、表示部のバックライト９ａの制御の処理は、表示部の表示が更新される毎に実行してもよいし、リアルタイムに実行されてもよい。図７に示すように、最初に、電圧検出部２１から出力されるソーラーパネル１６の電圧レベル信号が「２．５Ｖ未満」についてＨｉであるかをチェックする（ステップＳ１）。電圧レベル信号が「２．５Ｖ未満」についてＬｏのときには（ステップＳ１でＮｏ）、十分な照度が得られており、表示部９に高照度のマークを表示する（ステップＳ２）。その後、バックライト９ａが点灯しているときには、バックライト９ａを消灯するようにする。これは、重量測定装置１を明るい場所で使用しているため、表示部９のバックライト９ａの点灯が必要ないためである。また、電池１７用のオートオフが有効になっているときには、オートオフを解除する（ステップＳ３）。また、電池１７の電圧レベル信号が「低電圧」についてＨｉであるかをチェックして（ステップＳ４）、電池１７の信号が「低電圧」についてＨｉのときには（ステップＳ４でＹｅｓ）、電池切れのマークを表示部９に表示して（ステップＳ５）、処理を終了する。また、ステップＳ４で電池１７の信号が「低電圧」についてＬｏのときには（ステップＳ４でＮｏ）、処理を終了する。
【００５５】
一方、ステップＳ１でソーラーパネル１６の電圧レベル信号について、「２．５Ｖ未満」がＨｉのときには（ステップＳ１でＹｅｓ）、ソーラーパネル１６の電圧レベル信号について「２．２Ｖ未満」がＨｉであるかをチェックする（ステップＳ６）。ソーラーパネル１６の電圧レベル信号が「２．２Ｖ未満」についてＬｏのときには（ステップＳ６でＮｏ）、中照度が得られており、表示部９に中照度のマークを表示する（ステップＳ７）。このとき、ソーラーパネル１６の電圧は、２．２Ｖ以上２．５Ｖ未満である。その後、ステップＳ３に移行して処理を行う。
【００５６】
一方、ソーラーパネル１６の電圧レベル信号が「２．２Ｖ未満」についてＨｉのときには（ステップＳ６でＹｅｓ）、ソーラーパネル１６の電圧レベル信号が「低電圧」についてＨｉであるかをチェックする（ステップＳ８）。ソーラーパネル１６の電圧レベル信号が「低電圧」についてＬｏのときには（ステップＳ８でＮｏ）、低照度であり、表示部９に低照度のマークを表示する（ステップＳ９）。このとき、ソーラーパネル１６の電圧は、１．９Ｖ以上２．２Ｖ未満である。その後、ステップＳ３に移行して処理を行う。
【００５７】
また、ソーラーパネル１６の電圧レベル信号が「低電圧」についてＨｉのときには（ステップＳ８でＹｅｓ）、オートオフの設定を行う（ステップ１０）。オートオフの設定は、重量測定装置１の無操作状態における電池１７の消耗を押さえ、以後も電池を電源として測定動作を長期間行うようにするためである。
【００５８】
オートオフの設定後、電池１７の電圧レベル信号が「２．５Ｖ未満」についてＨｉであるかをチェックする（ステップＳ１１）。電池１７の電圧レベル信号が「２．５Ｖ未満」についてＬｏのときには（ステップＳ１１でＮｏ）、表示部９のバックライト９ａの点灯を行う（ステップＳ１２）。このとき電池１７の電圧は２．５Ｖ以上である。表示部９のバックライト９ａの点灯後、処理を終了する。一方、電池１７の電圧レベル信号が「２．５Ｖ未満」についてＨｉのときには（ステップＳ１１でＹｅｓ）、電池１７の電圧レベル信号が「低電圧」についてＨｉであるかをチェックする（ステップＳ１３）。電池１７の電圧レベル信号が「低電圧」についてＬｏのときには（ステップＳ１３でＮｏ）、バックライト９ａが点灯している状態の場合には、バックライト９ａを消灯して（ステップＳ１４）、処理を終了する。このときの電池１７の電圧は、１．９Ｖ以上２．５Ｖ未満である。そのため、バックライト９ａの点灯による電池１７の消耗を押さえるようにする。電池１７の電圧レベル信号が「低電圧」についてＨｉのときには（ステップＳ１３でＹｅｓ）、電池１７の電圧が低電圧未満であって、電源として必要な電圧が得られないため、強制的に電池１７の電源を遮断するようにする。
【００５９】
このように、電圧検出部２１から出力されるソーラーパネルの電圧レベル信号からソーラーパネルが受光している照度の大きさを知ることができるため、重量測定装置を使用する際の最適な設置位置を選定することができる。
【００６０】
尚、以上説明した形態は、電圧検出部からソーラーパネルの電圧レベル信号を出力するものであるが、電圧検出部からソーラーパネルの電圧を直接制御部に入力し、制御部によりソーラーパネルの電圧レベル信号を生成して、照度の大きさを表示部に表示してもよい。また、電圧検出部からソーラーパネルの電圧レベル信号を出力するための、電圧検出部２１から制御部８への配線は、図５に示すように、前記判断レベルの数に対応してそれぞれ１本を設けても良いし、総てを１本にまとめて構成してもよく、特に限定されない。また、上記の実施形態は、電池の電圧レベルが十分である場合には、バックライトを点灯し、電池の電圧レベルが低い場合には、バックライトを消灯する構成を説明したが、必ずしもこのような構成に限定されるものではない。例えば、電池の電圧レベルが十分である場合には、バックライトを輝度の高い状態で点灯し、電池の電圧レベルが低い場合には、バックライトを輝度の低い状態で点灯するように構成してもよい。更に、電池の電圧レベルが十分である場合には、バックライトの点灯時間を長く（又は常時点灯）し、電池の電圧レベルが低い場合には、バックライトの点灯時間を短くしたり、操作部の操作直後又はロードセルにおける荷重変動の検知直後から所定時間のみ点灯するように構成してもよい。
【００６１】
［第３実施形態］
本発明の第３実施形態に係る重量測定装置は、ソーラーパネルによって充電可能なバッテリーを充電する充電機能を有する。電源部に充電可能なバッテリーを備えるようにして、ソーラーパネルによるバッテリーの充電する動作について、図８及び図９を参照して説明する。尚、図１と同一のものに関しては、同一の符号を用い、構成に関する詳細な説明は省略する。図８は、本発明の第３実施形態に係る重量測定装置の構成を示すブロック図であり、制御部によるバッテリーの充電制御を説明する図、図９は、制御部による充電制御に関するフローチャートである。
【００６２】
図８に示すように、電源部１５には、充電可能なバッテリー（蓄電池）１８としての大容量のコンデンサを有している。蓄電池１８は、大容量のコンデンサに限らず、ニッカド電池、リチュウムイオン電池等であってもよい。また、電源部１５には、ソーラーパネルからの電流の蓄電池１８への通電、遮断を行う充電切替スイッチ３５が設けられている。充電切替スイッチ３５は、制御部８からの信号により電流の通電、遮断を行う。また、電源部１５の電圧検出部２１から、ソーラーパネル１６及び電池１７の電圧レベルを示す低電圧信号が、制御部８に出力される。低電圧信号は、ソーラーパネル１６の電圧が、１．９Ｖ未満のときに、Ｈｉ（ハイレベル信号）が出力され、ソーラーパネル１６の電圧が、１．９Ｖ以上のときに、Ｌｏ（ローレベル信号）が出力される。また、電池１７に関しても同様である。尚、低電圧信号が、Ｈｉのときには、電圧が低すぎて電源として機能しないことを示している。
【００６３】
以下に、制御部のマイクロコンピュータによるバッテリーの充電制御に関する説明を図９のフローチャートを参照して説明する。尚、マイクロコンピュータで実行される充電制御の処理プログラムは、一定時間毎に実行するようになっている。
【００６４】
図９に示すように、最初に、マイクロコンピュータは、電圧検出部２１からの電池１７の低電圧信号がＨｉであるかをチェックする（ステップＳ２０）。電池１７の低電圧信号がＨｉのときには（ステップＳ２０でＹｅｓ）、表示部９に電池切れマークを表示して（ステップＳ２１）、充電処理のプログラムを終了する。これは、電池の電圧が低すぎるため、電池交換を行う必要があるためである。また、電池１７の低電圧信号がＨｉでないときには（ステップＳ２０でＮｏ）、電圧検出部２１からのソーラーパネルの低電圧信号がＨｉであるかをチェックする（ステップＳ２２）。ソーラーパネルの低電圧信号がＨｉのときには（ステップＳ２２でＹｅｓ）、蓄電池に充電中の場合には、充電切替スイッチ３５にＯＦＦ信号を出力し、ソーラーパネルによる充電を停止する（ステップＳ２３）。その後、充電処理のプログラムを終了する。また、ソーラーパネルの低電圧信号がＨｉでないときには（ステップＳ２２でＮｏ）、制御部８のマイクロコンピュータは、充電切替スイッチ３５にＯＮ信号を出力し、ソーラーパネルから蓄電池１８に充電を行うようにする（ステップＳ２４）。尚、既に充電を行っているときには充電動作を継続するようにする。
【００６５】
このように、本発明の重量測定装置は、充電機能を有しているため、ソーラーパネルの電圧を充電可能なバッテリーに蓄電し、蓄電したバッテリーをソーラーパネル、電池の補助電源として使用することができる。また、照度が十分に得られる場所に置いておくことにより、未使用の状態でも充電が可能である。
【００６６】
以上説明した本発明の重量測定装置は、小物、食品等の軽量部材を測定する電子秤に限らず、人の体重を測定する体重計、体重測定機能付きの体脂肪計、体組成計として構成してもよい。
【００６７】
以上述べたように、本発明の重量測定装置によれば、電源として、バッテリー（電池）及びソーラーパネルの両方を備え、かつ、使用場所の照度が十分ならばソーラー駆動し、十分でなければ電池駆動をするように、自動的に切り替えることにより、電池の電圧が低下した場合でも、十分な照明下では、従来のソーラー秤と同様に使用することができる。また、照明が十分に得られない状況であっても、電池により使用することができる。
【００６８】
また、表示部にバックライトを設けたことにより、十分な照度の得られない場合でも、電池駆動によりバックライトが自動的に点灯するため、暗い場所での使用が可能であり、使用環境に影響されない。
【００６９】
また、電池の消耗を抑えることができるため、電池交換作業の頻度を減らすことができる。さらに、本発明の重量測定装置は、充電機能を有しているため、ソーラーパネルの電圧を充電可能なバッテリーに蓄電し、バッテリーをソーラーパネル、電池の補助電源として使用することができる。
【００７０】
この発明は、その本質的特性から逸脱することなく数多くの形式のものとして具体化することができる。よって、上述した実施形態は専ら説明上のものであり、本発明を制限するものではないことは言うまでもない。
【符号の説明】
【００７１】
１    重量測定装置
２    測定処理部
３    測定部
４    載置部
５    ロードセル
５ａ  起歪体
５ｂ  センサ部
５ｄ、５ｅ、５ｆ、５ｇ    連結部材
５ｈ  支持フレーム
６    基台
８    制御部
９    表示部
９ａ  バックライト
１５    電源部
１６    ソーラーパネル
１７    電池（バッテリー）
１８    蓄電池
２０    電源監視制御部（電源監視制御手段）
２１    電圧検出部
２２    切替制御部
２５    ソーラー切替スイッチ
２６    電池切替スイッチ
２７    ダイオード
２８    レギュレータ
３０    照度センサ
３１    照度検出部
３５    充電切替スイッチ
【図１】
2012177621.tif 000003
【図２】
2012177621.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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