【手続補正書】
【提出日】平成23年7月14日(2011.7.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
荷重を電気信号に変換する荷重変換器であって、
伝達された荷重に応じて歪む起歪体と、
前記起歪体に貼り付けられ、前記起歪体の歪に応じた電気信号を出力する第１歪センサと、
前記起歪体に貼り付けられ、前記起歪体の歪に応じた電気信号を出力する第２歪センサとを備え、
前記第１歪センサは、前記第２歪センサよりも、精度で優れ、
前記第２歪センサは、前記第１歪センサよりも、応答性で優れる、
ことを特徴とする荷重変換器。
【請求項２】
前記第１歪センサは、金属歪ゲージであり、
前記第２歪センサは、半導体歪ゲージである、
ことを特徴とする請求項１に記載の荷重変換器。
【請求項３】
前記起歪体は、固定端部と、可動端部と、前記固定端部および前記可動端部を繋ぐ歪部とを有し、
前記第１歪センサおよび前記第２歪センサは、前記歪部の表面のうち、前記歪部を挟んで上下に対向する位置に貼り付けられている、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の荷重変換器。
【請求項４】
前記第１歪センサは前記歪部の上面に貼り付けられ、前記第２歪センサは前記歪部の下面に貼り付けられている、
ことを特徴とする請求項３に記載の荷重変換器。
【請求項５】
動物の重量と動物の生命活動を示す活動情報とを計測する計測装置であって、
請求項１または２に記載の荷重変換器と、
前記第１歪センサから出力された電気信号に基づいて重量を測定する測定部と、
前記第２歪センサから出力された電気信号に基づいて活動情報を推定する推定部と、
を備えることを特徴とする計測装置。
【請求項６】
前記第２歪センサから出力された電気信号に基づいて、カットオフ周波数を変更可能なローパスフィルタ回路を備え、
前記測定部は、前記ローパスフィルタ回路を通過した電気信号を用いて重量を測定する、
ことを特徴とする請求項５に記載の計測装置。
【請求項７】
カットオフ周波数が異なり、前記第１歪センサから出力された電気信号をフィルタリングする第１ローパスフィルタおよび第２ローパスフィルタと、
前記第２歪センサから出力された電気信号に基づいて、前記第１ローパスフィルタでフィルタリングされた第１出力信号と、前記第２ローパスフィルタでフィルタリングされた第２出力信号のいずれか一方を選択する選択信号を出力する選択部と、
前記選択部から出力された選択信号に基づいて、前記第１出力信号と前記第２出力信号のいずれか一方を出力するスイッチと、
を有するローパスフィルタ回路をさらに備え、
前記測定部は、前記ローパスフィルタ回路から出力された前記第１出力信号または前記第２出力信号を用いて重量を測定する、
ことを特徴とする請求項５に記載の計測装置。
【請求項８】
前記第１ローパスフィルタのカットオフ周波数は、前記第２ローパスフィルタのカットオフ周波数よりも高く、前記第１出力信号は前記第２出力信号よりも応答性で優れ、前記第２出力信号は前記第１出力信号よりも精度で優れ、
前記選択部は、前記第２歪センサから出力される電気信号のレベルが零の荷重を示すレベルから正の荷重を示すレベルに遷移すると、前記第１出力信号を選択する前記選択信号を一定の期間出力し、前記一定の期間が過ぎると、前記第２歪センサから出力される電気信号のレベルが正の荷重を示すレベルから零の荷重を示すレベルに遷移するまで、前記第２出力信号を選択する前記選択信号を出力する、
ことを特徴とする請求項７に記載の計測装置。
【請求項９】
動物の重量と動物の生命活動を示す活動情報とを計測する計測装置であって、
伝達された荷重に応じて歪む複数の起歪体と、
前記複数の起歪体のうちの一つに貼り付けられ、前記一つの起歪体の歪に応じた電気信号を出力する第３歪センサと、
前記複数の起歪体のうち、前記一つの起歪体とは異なる起歪体に貼り付けられ、前記異なる起歪体の歪に応じた電気信号を出力する第４歪センサと、
前記第３歪センサから出力された電気信号に基づいて重量を測定する推定部と、
前記第４歪センサから出力された電気信号に基づいて活動情報を推定する推定部とを備え、
前記第３歪センサは、前記第４歪センサよりも、精度で優れ、
前記第４歪センサは、前記第３歪センサよりも、応答性で優れる、
ことを特徴とする計測装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
上記の荷重変換器において、前記第１歪センサは、金属歪ゲージであり、前記第２歪センサは、半導体歪ゲージであるのが好ましい。一般的な各種の歪センサにおいて、金属歪ゲージは精度で特に優れ、半導体歪ゲージは応答性で特に優れている。また、半導体歪ゲージは、応答性で特に優れている他の歪センサ（例えば圧電素子）に比較して感度が高い。よって、この荷重変換器を用いることにより、重量および活動情報を極めて高い性能で計測可能となる。
上記の荷重変換器において、前記起歪体は、固定端部と、可動端部と、前記固定端部および前記可動端部を繋ぐ歪部とを有し、前記第１歪センサおよび前記第２歪センサは、前記歪部の表面のうち、前記歪部を挟んで上下に対向する位置に貼り付けられているのが好ましい。
この場合、前記第１歪センサは前記歪部の上面に貼り付けられ、前記第２歪センサは前記歪部の下面に貼り付けられている、ようにしてもよい。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
上記の計測装置において、前記第２歪センサから出力された電気信号に基づいて、カットオフ周波数を変更可能なローパスフィルタ回路を備え、前記第１推定部は、前記ローパスフィルタ回路を通過した電気信号を用いて重量を推定する、ようにしてもよい。この計測装置によれば、精度に優れた第１歪センサの出力信号をフィルタリングするローパスフィルタ回路の特性が、応答性に優れた第２歪センサの出力信号を用いて動的に定められるから、例えば、計測開始直後の第１期間では高い周波数の成分をも用いて重量を計測することによって重量の計測に要する時間の長時間化を抑え、第１期間に後続する第２期間では低い周波数の成分のみを用いて重量を計測することによって荷重の計測の性能を向上させる、ということが可能となる。つまり、この計測装置によれば、時期に応じた重量の計測が可能となる。
上記の計測装置において、カットオフ周波数が異なり、前記第１歪センサから出力された電気信号をフィルタリングする第１ローパスフィルタおよび第２ローパスフィルタと、前記第２歪センサから出力された電気信号に基づいて、前記第１ローパスフィルタでフィルタリングされた第１出力信号と、前記第２ローパスフィルタでフィルタリングされた第２出力信号のいずれか一方を選択する選択信号を出力する選択部と、前記選択部から出力された選択信号に基づいて、前記第１出力信号と前記第２出力信号のいずれか一方を出力するスイッチと、を有するローパスフィルタ回路をさらに備え、前記測定部は、前記ローパスフィルタ回路から出力された前記第１出力信号または前記第２出力信号を用いて重量を測定する、ようにしてもよい。
この場合、前記第１ローパスフィルタのカットオフ周波数は、前記第２ローパスフィルタのカットオフ周波数よりも高く、前記第１出力信号は前記第２出力信号よりも応答性で優れ、前記第２出力信号は前記第１出力信号よりも精度で優れ、前記選択部は、前記第２歪センサから出力される電気信号のレベルが零の荷重を示すレベルから正の荷重を示すレベルに遷移すると、前記第１出力信号を選択する前記選択信号を一定の期間出力し、前記一定の期間が過ぎると、前記第２歪センサから出力される電気信号のレベルが正の荷重を示すレベルから零の荷重を示すレベルに遷移するまで、前記第２出力信号を選択する前記選択信号を出力するのが好ましい。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
ベッドスケール１００は、制御ユニット１１０と複数のセンサユニット１２０とを備える。センサユニット１２０は、計測対象のベッドが載置される載置面Ｓ１を有し、載置面Ｓ１を押す外力（荷重）を計測し、計測結果を示す計測信号を出力する。制御ユニット１１０は、各センサユニット１２０と電気的に接続されており、各センサユニット１２０を制御して重量および活動情報を計測する。なお、センサユニット１２０の数は具体的には４である。これは、脚の数が４以下のベッドのみを計測対象としたためである。つまり、センサユニットの数は、計測対象のベッドの脚の数以上であればよい。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
起歪体１２２および荷重伝達部１２５の動作は、次に述べる通りである。図３の状態において、センサユニット１２０の上面１２０Ａから荷重が掛かると、足部１２６が鉛直上方にスライドして荷重伝達部１２５を押し上げる。こうして、図４に示すように、起歪体１２２の可動端部Ｍには、矢印の方向にモーメントが作用する。この結果、起歪体１２２はＳ字状に変形する。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
＜変形例１＞
図８は、上述した実施形態を変形して得られる重量計２００の外観を示す斜視図である。重量計２００は、人等の動物の重量と、人等の動物の生命活動を示す活動情報とを計測する計測装置である。重量計２００は、計測対象の動物を載せる載置面Ｓ２を有する本体２１０と、本体２１０の底面の４隅に設けられたセンサユニット１２０を備える。本体２１０は、４個のセンサユニット１２０によって支持され、載置面Ｓ２を押す外力（荷重）に応じて鉛直方向にスライドする。なお、重量計２００が計測対象とする活動情報としては、呼吸数や心拍数、体動（例えば、関節の微動や重心の動揺）を例示可能である。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
スイッチ４４０は、選択信号ＳＳにしたがって、第１出力信号Ｘと第２出力信号Ｙとの一方を出力する。具体的には、スイッチ４４０は、選択信号ＳＳがローレベルの場合には第１出力信号Ｘを出力し、選択信号ＳＳがハイレベルの場合には第２出力信号Ｙを出力する。