DE202008017903U1

DE202008017903U1 - Gewichtsmessgerät zur Verwendung als Eingangsvorrichtung eines Spielgerätes

Info

Publication number: DE202008017903U1
Application number: DE202008017903U
Authority: DE
Original assignee: Nintendo Co Ltd; Hosiden Corp
Current assignee: Nintendo Co Ltd; Hosiden Corp
Priority date: 2007-10-31
Filing date: 2008-01-29
Publication date: 2010-10-07
Anticipated expiration: 2018-01-30
Also published as: CN101424566A; JP2009109399A; EP2241869A1; US20090107207A1; US8887547B2; EP2056080A2; EP2241869B1; JP4382844B2; EP2327968B1; EP2056080A3; US8387437B2; EP2327968A1; CN101424566B; US20110281650A1

Abstract

Gewichtsmessgerät (10) zur Verwendung als Eingangsvorrichtung eines Spielgerätes, wobei das Gewichtsmessgerät aufweist:
eine Belastungsplattform (11) zur Aufnahme einer Druckbelastung;
eine Vielzahl von Belastungssensoren (12), welche in der Belastungsplattform angeordnet sind zum Erfassen einer Druckbelastung, wobei jeder Belastungssensor ein erfasstes Belastungssignal erzeugt;
einen Mikrocomputer (31), welcher betriebsmäßig mit jedem der Belastungssensoren (12) verbunden ist, um jedes erfasste Belastungssignal zu empfangen; und
Verbindungseinrichtungen (13), um den Mikrocomputer (31) betriebsmäßig mit dem Spielgerät zur Übertragung der erfassten Belastungssignale zu verbinden.

Description

BEZUGNAHME AUF ZUSAMMENHÄNGENDE ANMELDUNG
Die Offenbarung der japanischen Patentanmeldung Nr. 2007-283445 , angemeldet am 31. Oktober 2007, wird durch diese Bezugnahme einverleibt.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gewichtsmessgerät zur Verwendung als Eingangsvorrichtung eines Spielgerätes.
Beschreibung des Hintergrundes des Standes der Technik
In einem Gewichtsmessgerät, welches einen Belastungssensor benutzt und welches durch eine Skala oder dergleichen typisiert ist, wird eine Kalibrierung auf einem Gewichtsmessgerät als Endprodukt, in welchem ein Belastungssensor integriert ist, durchgeführt, um eine Genauigkeit der Messergebnisse zu verbessern. Als ein Kalibrierungsverfahren, welches für ein Gewichtsmessgerät benutzt wird, welches z. B. einen einzigen Belastungssensor benutzt, wird eine bestimmte Gewichtsbelastung auf einer Belastungsplattform an einer zentralen Position dieser Plattform platziert, und eine Kalibrierung auf der Grundlage eines erfassten Aus gangssignals des Belastungssensors durchgeführt. Es mag auch ein anderes Gewichtsmessgerät geben, bei welchem eine einzige Belastungsplattform von einer Vielzahl von Belastungssensoren unterstützt wird, und erfasste Ausgangssignale der Vielzahl der jeweiligen Belastungssensoren zusammenaddiert werden, um einen Gewichtswert zu erzielen. Ähnlich dem Gewichtsmessgerät, welches den einzigen Belastungssensor benutzt, wird als Kalibrierungsverfahren, welches für dieses andere Gewichtsmessgerät benutzt wird, welches die Vielzahl von Belastungssensoren aufweist, eine bestimmte Gewichtsbelastung auf der Plattform an einer zentralen Position der Plattform platziert, und eine Kalibrierung auf der Grundlage eines Gesamtwertes der erfassten Ausgangssignale der jeweiligen Belastungssensoren durchgeführt. Darüber hinaus werden als ein anderes Kalibrierungsverfahren bestimmte Gewichtsbelastungen jeweils auf eine Plattform an vorbestimmten Positionen wie z. B. an den vier Ecken einer Belastungsplattform platziert, wodurch eine Kalibrierung auf der Grundlage der erfassten Ausgangssignale der jeweiligen Belastungssensoren durchgeführt wird (z. B. japanische Offenlegungsschrift Nr. 3-25325 ).
In den letzten Jahren ist auf dem Gebiet von Heimfitnessgeräten oder Videospielen bei Benutzung des Gewichtsmessgerätes, welches z. B. die Vielzahl von Belastungssensoren aufweist, nachgefragt worden, dass das Gewichtsmessgerät nicht nur das Gewicht eines zu messenden Gegenstandes, welcher auf einer Belastungsplattform platziert ist, angibt, sondern auch einen Gleichgewichtszustand des zu messenden Gegenstandes wie das Haltungsgleichgewicht einer Person auf der Belastungsplattform erkennt. Um den Gleichgewichtszustand des zu messenden Gegenstandes zu erkennen (z. B. ein Zustand, in welchem ein Mensch auf seinem oder ihrem rechten Fuß steht und ein größerer Belastungsbetrag auf einer rechten Seite der Belastungsplattform aufgebracht wird), müssen die auf die Vielzahl von Belastungssensoren aufgebrachten Belastungen individuell erzielt werden. Um eine Genauigkeit der Messergebnisse, welche durch die jeweiligen Belastungssensoren erfasst werden, zu verbessern, muss darüber hinaus eine Kalibrierung bei jedem der Belastungssensoren durchgeführt werden anstelle der Durchführung der Kalibrierung auf der Grundlage des Gesamtgewichtes der erfassten Ausgangssignale der jeweiligen Belastungssensoren.
In einem solchen Gewichtsmessgerät, in welchem die Vielzahl von Belastungssensoren integriert ist, kann als ein Verfahren zur Durchführung einer Kalibrierung auf jedem der Belastungssensoren ein Verfahren verwendet werden, bei welchem die bestimmten Gewichtsbelastungen auf einer Plattform in den jeweiligen vier Ecken der Plattform platziert werden, wodurch die Kalibrierung auf jedem der Belastungssensoren auf der Grundlage eines Ausgangssignals jedes der Belastungssensoren durchgeführt wird (nicht auf der Grundlage des Gesamtwertes der Ausgangssignals der jeweiligen Belastungssensoren), wie in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 3-25325 offenbart.
Bei dem zuvor erwähnten Kalibrierungsverfahren, bei welchem die Gewichte jeweils an den vier Ecken der Plattform platziert werden, werden die Gewichte auf der Plattform platziert und wird eine Belastung jedes der Gewichte, welche natürlich in einer senkrechten Richtung aufgebracht werden, in andere Richtungen verteilt. Im Falle eines Gewichtsmessgerätes, bei welchem eine Plattform von zwei Belastungssensoren 91 und 92, wie in 17 gezeigt, unterstützt wird, wird angenommen, dass ein Gewicht von 50 kg auf der Plattform an deren rechten Seite platziert wird. In diesem Falle wird z. B. ein Wert von 40 kg im Belastungssensor 92, angeordnet unter dem Gewicht, erfasst, während ein Gewicht von 10 kg im anderen Belastungssensor 31 erfasst wird. Eine Belastung von 50 kg wird also auf die beiden Belastungssensoren verteilt. Der Wert von 40 kg oder 10 kg wird als Beispiel in 17 verwendet, um die Beschreibung zu erleichtern. In der Praxis ist es jedoch schwierig, genau zu erkennen, wie und in welcher Richtung die Belastung von 50 kg verteilt wird. Bei einem solchen Kalibrierungsverfahren, bei welchem eine Kalibrierung auf jedem der Belastungssensoren durchgeführt wird, ist es daher äußerst schwierig, eine korrekte Kalibrierung durchzuführen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Gewichtsmessgerät zu schaffen, welches in einfacher Weise Gewichtserfassungswerte an ein Spielgerät weitergeben kann.
Dieses Ziel wird erfindungsgemäß durch ein Gewichtsmessgerät gemäß Anspruch 1 erreicht. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Gewichtsmessgerätes sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 10 angeführt.
Es wird angemerkt, dass Bezugszeichen und Figurenzahlen unten in Klammern angegeben werden, um einen Leser beim Auffinden der entsprechenden Komponenten in den Figuren zu unterstützen, um das Verständnis der vorliegenden Erfindung zu erleichtern, aber es ist keineswegs beabsichtigt, den Umfang der Erfindung durch sie zu beschränken.
Ein erster Aspekt ist eine Gewichtsapplikationseinheit für Kalibrierung, welche zur Durchführung einer Kalibrierung auf einem Gewichtsmessgerät benutzt wird, bei welcher eine Belastungsplattform von einer Vielzahl von Belastungssensorabschnitten unterstützt wird und ein Gewicht eines Messzielgegenstandes, welcher auf der Plattform platziert ist, auf der Grundlage eines Belastungswertes gemessen wird, welcher durch jeden der Vielzahl von Belastungssensorabschnitten erfasst wird, wobei die Gewichtsapplikationseinheit für Kalibrierung aufweist: einen Unterstützungsabschnitt (51) und einen Gewichtsapplikationsabschnitt (53). Der Unterstützungsabschnitt unterstützt das Gewichtsmessgerät. Der Gewichtsapplikationsabschnitt appliziert vorbestimmte Belastungen jeweils auf die Vielzahl von Belastungssensorabschnitten.
Gemäß dem ersten Aspekt kann eine Belastung individuell zu jeder der Vielzahl von Belastungssensorabschnitten appliziert werden.
Gemäß einem zweiten auf dem ersten Aspekt beruhenden Aspekt unterstützt der Unterstützungsabschnitt eine Belastungsplattformoberfläche des Gewichtsmessgerätes derart, dass die Belastungsplattformoberfläche in einer horizontalen Position ist. Der Gewichtsapplikationsabschnitt appliziert die vorbestimmten Belastungen jeweils auf die Vielzahl von Belastungssensorabschnitten in einer Richtung senkrecht zu der Belastungsplattformoberfläche.
Gemäß dem zweiten Aspekt wird die Belastung in der Richtung senkrecht zu der Belastungsplattformoberfläche appliziert. Es kann daher verhindert werden, dass die Belastung verteilt wird, wodurch es möglich ist, die Belastung leicht und sicher zu applizieren.
Gemäß einem dritten auf dem zweiten Aspekt beruhenden Aspekt unterstützt der Unterstützungsabschnitt das Gewichtsmessgerät derart, dass die Belastungsplattformoberfläche des Gewichtsmessgerätes einer Gravitationsrichtung gegenüberliegt. Der Gewichtsapplikationsabschnitt appliziert die vorbestimmten Belastungen in einer Abwärtsrichtung.
Gemäß dem dritten Aspekt wird die Belastung in der Gravitationsrichtung appliziert. Die Belastung wird daher nicht verteilt, wodurch es möglich ist, die Belastung sicherer zu applizieren.
Gemäß einem vierten auf dem dritten Aspekt beruhenden Aspekt sind Werte der vorbestimmten Belastungen, welche jeweils durch den Gewichtsapplikationsabschnitt auf die Vielzahl der Belastungssensorabschnitte appliziert werden, untereinander gleich.
Gemäß dem vierten Aspekt werden die Belastungen mit untereinander gleichem Wert jeweils auf die Vielzahl von Belastungssensorabschnitten appliziert. Es ist daher möglich, eine Kalibrierung auf jedem der Belastungssensorabschnitten unter der gleichen Bedingung durchzuführen.
Gemäß einem fünften auf dem ersten Aspekt beruhenden Aspekt weist die Gewichtsapplikationseinheit für Kalibrierung weiterhin einen Ablenkungserzeugungsteil (61) zur Erzeugung einer Ablenkung durch Applizieren eines vorbestimmten Druckes auf eine Belastungsplattformoberfläche des Gewichtsmessgerätes auf.
Gemäß dem fünften Aspekt kann die Belastung appliziert werden unter einer Bedingung, unter welcher das Gewichtsmessgerät tatsächlich benutzt wird (d. h. in welcher die Ablenkung erzeugt wird). Es ist daher möglich, eine korrektere Kalibrierung durchzuführen.
Gemäß einem sechsten auf dem fünften Aspekt beruhenden Aspekt hat der Unterstützungsabschnitt einen Platzierungstisch zum Platzieren des Gewichtsmessgerätes darauf. Das Gewichtsmessgerät wird auf dem Platzierungstisch derart platziert, dass die Belastungsplattformoberfläche des Gewichtsmessgerätes und eine Belastungsoberfläche des Platzierungstisches horizontal einander gegenüberliegen. Darüber hinaus ist der Ablenkungserzeugungsteil ein elastischer Körper, welcher derart angeordnet ist, dass er zwischen der Belastungsoberfläche des Platzierungstisches und der Belastungsplattformoberfläche des Gewichtsmessgerätes eingefügt ist.
Gemäß dem sechsten Aspekt kann der Zustand, in welchem das Gewichtsmessgerät tatsächlich benutzt wird, leicht erzeugt werden. Da der elastische Körper benutzt wird, kann, selbst wenn ein Druck auf ein Ende des Ablenkungserzeugungsteils appliziert wird, verhindert werden, dass die erzeugte Ablenkung des Gewichtsmessgerätes Schwierigkeiten bereitet. Darüber hinaus ist es weiter möglich, eine Beschädigung der Belastungsplattformoberfläche des Gewichtsmessgerätes durch Kalibrierungsschritte zu vermeiden.
Gemäß einem siebten auf dem sechsten Aspekt beruhenden Aspekt ist der Ablenkungserzeugungsteil ein elastischer Körper mit einer Form, welche einen Bereich simuliert, in welchem der Messzielgegenstand die Belastungsplattform kontaktiert.
Gemäß einem achten auf dem sechsten Aspekt beruhenden Aspekt ist der Ablenkungserzeugungsteil ein elastischer Körper mit einer Shore-Härte von Shore A70.
Gemäß dem siebten und achten Aspekt kann die Ablenkung ähnlich zu derjenigen erzeugt werden, welche unter tatsächlichen Benutzungsbedingungen besteht.
Gemäß einem neunten auf dem sechsten Aspekt beruhenden Aspekt besteht der Ablenkungserzeugungsteil aus Esterpolyurethan.
Gemäß dem neunten Aspekt kann, selbst wenn ein Druck auf ein Ende des Ablenkungserzeugungsteils appliziert wird, verhindert werden, dass die erzeugte Ablenkung des Gewichtsmessgerätes zu Schwierigkeiten führt. Darüber hinaus ist es möglich, die Beschädigung der Belastungsplattformoberfläche des Gewichtsmessgerätes durch die Kalibrierungsschritte zu verhindern.
Gemäß einem zehnten auf dem zweiten Aspekt beruhenden Aspekt weist die Gewichtsapplikationseinheit für Kalibrierung weiterhin einen Ablenkungserzeugungsteil (61) zur Erzeugung einer Ablenkung durch Applizieren eines vorbestimmten Druckes auf eine Belastungsplattformoberfläche des Gewichtsmessgerätes auf.
Gemäß dem zehnten Aspekt ist es möglich, einen Effekt ähnlich zu demjenigen des fünften Aspektes zu erzielen.
Gemäß einem elften auf dem zehnten Aspekt beruhenden Aspekt hat der Unterstützungsabschnitt einen Platzierungstisch zum Platzieren des Gewichtsmessgerä tes darauf. Das Gewichtsmessgerät wird auf dem Platzierungstisch derart platziert, dass die Belastungsplattformoberfläche des Gewichtsmessgerätes und eine Belastungsoberfläche des Platzierungstisches horizontal einander gegenüberliegen. Darüber hinaus ist der Ablenkungserzeugungsteil ein elastischer Körper, welcher derart angeordnet ist, dass er zwischen der Belastungsoberfläche des Platzierungstisches und der Belastungsplattformoberfläche des Gewichtsmessgerätes eingefügt ist.
Gemäß dem elften Aspekt ist es möglich, einen Effekt ähnlich zu demjenigen des sechsten Aspektes zu erzielen.
Gemäß einem zwölften auf dem elften Aspekt beruhenden Aspekt ist der Ablenkungserzeugungsteil ein elastischer Körper mit einer Form, welche einen Bereich simuliert, in welchem der Messzielgegenstand die Belastungsplattform kontaktiert.
Gemäß dem zwölften Aspekt ist es möglich, einen Effekt ähnlich zu demjenigen des siebten Aspektes zu erzielen.
Gemäß einem dreizehnten auf dem dritten Aspekt beruhenden Aspekt weist die Gewichtsapplikationseinheit für Kalibrierung weiterhin einen Ablenkungserzeugungsteil (61) zum Erzeugen einer Ablenkung durch Applizieren eines vorbestimmten Druckes auf die Belastungsplattformoberfläche des Gewichtsmessgerätes auf.
Gemäß dem dreizehnten Aspekt ist es möglich, einen Effekt ähnlich zu demjenigen des fünften Aspektes zu erzielen.
Gemäß einem vierzehnten auf dem dreizehnten Aspekt beruhenden Aspekt hat der Unterstützungsabschnitt einen Platzierungstisch zum Platzieren des Gewichtsmessgerätes darauf. Das Gewichtsmessgerät ist auf dem Platzierungstisch derart platziert, dass die Belastungsplattformoberfläche des Gewichtsmessgerätes und eine Belastungsoberfläche des Platzierungstisches horizontal einander gegenüberliegen. Darüber hinaus ist der Ablenkungserzeugungsteil ein elastischer Körper, welcher derart angeordnet ist, dass er zwischen der Belastungsoberfläche des Platzierungstisches und der Belastungsplattformoberfläche des Gewichtsmessgerätes eingefügt ist.
Gemäß dem vierzehnten Aspekt ist es möglich, einen Effekt ähnlich zu demjenigen des sechsten Aspektes zu erzielen.
Gemäß einem fünfzehnten auf dem vierzehnten Aspekt beruhenden Aspekt ist der Ablenkungserzeugungsteil ein elastischer Körper mit einer Form, welche einen Bereich simuliert, in welchem der Messzielgegenstand die Belastungsplattform kontaktiert.
Gemäß dem fünfzehnten Aspekt ist es möglich, einen Effekt ähnlich zu demjenigen des siebten Aspektes zu erzielen.
Gemäß einem sechzehnten auf dem vierten Aspekt beruhenden Aspekt weist die Gewichtsapplikationseinheit für Kalibrierung weiterhin einen Ablenkungserzeugungsteil (61) zur Erzeugung einer Ablenkung durch Applizieren eines vorbestimmten Druckes auf eine Belastungsplattformoberfläche des Gewichtsmessgerätes auf.
Gemäß dem sechzehnten Aspekt ist es möglich, einen Effekt ähnlich zu demjenigen des fünften Aspektes zu erzielen.
Gemäß einem siebzehnten auf dem sechzehnten Aspekt beruhenden Aspekt hat der Unterstützungsabschnitt einen Platzierungstisch zum Platzieren des Gewichtsmessgerätes darauf. Das Gewichtsmessgerät ist auf dem Platzierungstisch derart platziert, dass die Belastungsplattformoberfläche des Gewichtsmessgerätes und eine Belastungsoberfläche des Platzierungstisches horizontal einander gegenüberliegen. Darüber hinaus ist der Belastungserzeugungsteil ein elastischer Körper, welcher derart angeordnet ist, dass er zwischen der Belastungsoberfläche des Platzierungstisches und der Belastungsplattformoberfläche des Gewichtsmessgerätes eingefügt ist.
Gemäß dem siebzehnten Aspekt ist es möglich, einen Effekt ähnlich zu demjenigen des sechsten Aspektes zu erzielen.
Gemäß einem achtzehnten auf dem siebzehnten Aspekt beruhenden Aspekt ist der Ablenkungserzeugungsbauteil ein elastischer Körper mit einer Form, welche einen Bereich simuliert, in welchem der Messzielgegenstand die Belastungsplattform kontaktiert.
Gemäß dem achtzehnten Aspekt ist es möglich, einen Effekt ähnlich zu demjenigen des siebten Aspektes zu erzielen.
Gemäß einem neunzehnten auf dem ersten Aspekt beruhenden Aspekt weist die Gewichtsapplikationseinheit für Kalibrierung weiterhin einen Abschnitt zum Erhalten eines Erfassungswertes und einen Festlegungsabschnitt auf. Der Abschnitt zum Erhalten eines Erfassungswertes erhält einen Erfassungswert, welcher von jedem der Vielzahl von Belastungssensorabschnitten ausgegeben wird, auf welche die vorbestimmten Belastungen jeweils durch den Gewichtsapplikationsabschnitt appliziert werden. Der Festlegungsabschnitt legt den Erfassungswert fest, welcher durch den Abschnitt zum Erhalten des Erfassungswertes in dem Gewichtsmessgerät erhalten wird, derart, dass er jedem der Belastungssensorabschnitte, welcher den Erfassungswert ausgegeben hat, zugeordnet wird.
Gemäß einem zwanzigsten auf dem neunzehnten Aspekt beruhenden Aspekt kann der Gewichtsapplikationsabschnitt den Belastungswert, welcher jedem der Vielzahl von Belastungssensorabschnitten appliziert wird, kalibrieren. Der Festle gungsabschnitt legt in dem Gewichtsmessgerät Daten fest, welche auf der Grundlage einer Vielzahl von Belastungswerten durch Applizieren von Belastungen mit voneinander unterschiedlichen Werten erfasst werden.
Gemäß dem neunzehnten und zwanzigsten Aspekt ist es möglich, das Gewichtsmessgerät zu veranlassen, Kalibrierungsergebnisse zu speichern, wodurch die Benutzbarkeit der Gewichtsapplikationseinheit für eine Kalibrierung verbessert wird.
Ein einundzwanzigster Aspekt betrifft ein Gewichtsapplikationsverfahren für Kalibrierung, welches zur Durchführung einer Kalibrierung auf einem Gewichtsmessgerät benutzt wird, bei welchem eine Belastungsplattform von einer Vielzahl von Belastungssensorabschnitten unterstützt wird und ein Berechnungsprozess an einem Belastungswert durchgeführt wird, welcher durch jeden der Vielzahl von Belastungssensorabschnitten erfasst wird, um ein Gewicht eines Messzielgegenstandes, welcher auf der Belastungsplattform platziert ist, zu messen, wobei das Gewichtsapplikationsverfahren für Kalibrierung aufweist: einen Unterstützungsschritt (Schritt 1); und einen Gewichtsapplikationsschritt (Schritt 4, 5). Der Unterstützungsschritt unterstützt das Gewichtsmessgerät. Der Gewichtsapplikationsschritt appliziert jeweils vorbestimmte Belastungen auf die Vielzahl von Belastungssensorabschnitten, welche in dem Gewichtsmessgerät, unterstützt durch den Unterstützungsschritt, enthalten sind.
Gemäß dem einundzwanzigsten Aspekt ist es möglich, einen Effekt ähnlich zu demjenigen des ersten Aspektes zu erzielen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine Belastung individuell auf jeden der Vielzahl von Belastungssensorabschnitten appliziert werden. Es ist daher möglich, eine korrektere Kalibrierung auf jedem der Belastungssensorabschnitte durchzuführen.
Diese und andere Ziele, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden noch deutlicher aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit den anliegenden Zeichnungen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Diagramm, welches ein Prinzip eines Gewichtsapplikations-/Kalibrierungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung beschreibt;
2 ist ein anderes Diagramm, welches das Prinzip des Gewichtsapplikations-/Kalibrierungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung beschreibt;
3A ist ein Diagramm, welches ein Beispiel einer Außenansicht eines Gewichtsmessgerätes 10 gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Ausführungsform illustriert;
3B ist ein Diagramm, welches das Beispiel der Außenansicht des Gewichtsmessgerätes 10 gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Ausführungsform illustriert;
3C ist ein Diagramm, welches das Beispiel der Außenansicht des Gewichtsmessgerätes 10 gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Ausführungsform illustriert;
3D ist ein Diagramm, welches das Beispiel der Außenansicht des Gewichtsmessgerätes 10 gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Ausführungsform illustriert;
3E ist ein Diagramm, welches das Beispiel der Außenansicht des Gewichtsmessgerätes 10 gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Ausführungsform illustriert;
3F ist ein Diagramm, welches das Beispiel der Außenansicht des Gewichtsmessgerätes 10 gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Ausführungsform illustriert;
3G ist ein Diagramm, welches das Beispiel der Außenansicht des Gewichtsmessgerätes 10 gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Ausführungsform illustriert;
3H ist ein Diagramm, welches das Beispiel der Außenansicht des Gewichtsmessgerätes 10 gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Ausführungsform illustriert;
4A ist ein Diagramm, welches ein Beispiel eines Aufbaus eines Belastungssensorabschnittes 12 illustriert;
4B ist ein Diagramm, welches das Beispiel des Aufbaus des Belastungssensorabschnittes 12 illustriert;
4C ist ein Diagramm, welches das Beispiel des Aufbaus des Belastungssensorabschnittes 12 illustriert;
4D ist ein Diagramm, welches das Beispiel des Aufbaus des Belastungssensorabschnittes 12 illustriert;
5 ist ein Diagramm, welches das Innere des Gewichtsmessgerätes gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung illustriert;
6 ist ein Diagramm, welches ein Beispiel einer elektrischen Konfiguration des Gewichtsmessgerätes 10 gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung illustriert;
7A ist ein Diagramm, welches schematisch ein Beispiel einer Gewichtsapplikationseinheit 50 gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung illustriert;
7B ist ein Diagramm, welches schematisch das Beispiel der Gewichtsapplikationseinheit 50 gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung illustriert;
7C ist ein Diagramm, welches schematisch das Beispiel der Gewichtsapplikationseinheit 50 gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung illustriert;
8A ist ein Diagramm, welches einen Zustand illustriert, in welchem das Gewichtsmessgerät 10 auf einem Platzierungstisch 51 platziert ist;
8B ist ein Diagramm, welches den Zustand illustriert, in welchem das Gewichtsmessgerät 10 auf einem Platzierungstisch 51 platziert ist;
9 zeigt ein Beispiel von in einem Mikrocomputer 31 gespeicherten Daten;
10 ist ein schematisches Diagramm, welches einen Zustand illustriert, in welchem das Gewichtsmessgerät 10 tatsächlich benutzt wird;
11 ist ein schematisches Diagramm, welches einen Zustand illustriert, in welchem eine Belastungszelle tatsächlich benutzt wird;
12 ist ein schematisches Diagramm, welches einen Zustand illustriert, in welchem das Gewichtsmessgerät 10 auf dem Platzierungstisch 51 platziert ist, wobei ein Ablenkungserzeugungsbauteil 61 zwischen diesen angeordnet ist;
13 ist ein schematisches Diagramm, welches einen Zustand illustriert, in welchem eine Belastung dem Ablenkungserzeugungsbauteil 61, welches zwischen dem Gewichtsmessgerät 10 und dem Platzierungstisch 51 angeordnet ist, appliziert ist;
14 ist ein Diagramm, welches ein Beispiel des Ablenkungserzeugungsbauteils 61 illustriert;
15 ist eine Tabelle, welche Messergebnisse zeigt, welche erhalten werden, wenn das Gewichtsmessgerät 10 benutzt wird, auf welchem eine Kalibrierung durch ein Verfahren gemäß einer ersten Ausführungsform durchgeführt wird;
16 ist eine Tabelle, welche Messergebnisse zeigt, welche erhalten werden, wenn das Gewichtsmessgerät 10 benutzt wird, auf welchem die Kalibrierung durch ein Verfahren gemäß einer zweiten Ausführungsform durchgeführt wird; und
17 ist ein Diagramm, welches ein Beispiel der Werte illustriert, welche durch Belastungssensoren erfasst werden, wenn ein Gewicht auf einer Belastungsplattform platziert wird.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
(Erste Ausführungsform)
Im Nachfolgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Es wird angemerkt, dass die im Nachfolgenden beschriebenen Ausführungsformen die vorliegende Erfindung nicht beschränken.
Zunächst wird ein Prinzip eines Gewichtsapplikations-/Kalibrierungsverfahrens gemäß einer ersten Ausführungsform beschrieben. Wie in 1 gezeigt, wird in einem konventionellen Gewichtsapplikations-/Kalibrierungsverfahren, bei welchem ein Gewicht auf eine Belastungsplattform mit einer Vielzahl von Belastungssensoren (d. h. Beinteilen) eines Gewichtsmessgerätes, welche nach unten gerichtet sind, platziert wird, eine Belastung unter die Vielzahl der Belastungssensoren verteilt wird, und eine korrekte Kalibrierung daher nicht durchgeführt werden kann. Andererseits wird gemäß der vorliegenden Erfindung anstelle des Durchführens einer Kalibrierung durch Platzieren eines Gewichtes auf die Belastungsplattform zur indirekten Applizierung von Gewicht auf die Belastungssensoren die Kalibrierung durch direktes Applizieren des Gewichtes auf Belastungssensorabschnitte 12 durchgeführt. Wie in 2 gezeigt, wird die Kalibrierung durchgeführt durch Applizieren eines Gewichtes auf einen Belastungssensor derart, das das auf den Belastungssensor applizierte Gewicht sicher nicht auf den anderen Belastungssensor verteilt.
Nachfolgend wird das Gewichtsapplikations-/Kalibrierungsverfahren gemäß der ersten Ausführungsform im Einzelnen beschrieben. 3A ist ein Diagramm, welches ein Beispiel einer Außenansicht eines Gewichtsmessgerätes 10 (typischerweise eine Waage) illustriert. 3B ist eine linke Seitenansicht, welche das Beispiel der Außenansicht des Gewichtsmessgerätes 10 illustriert. 3C ist eine rechte Seitenansicht, welche das Beispiel der Außenansicht des Gewichtsmessgerätes 10 illustriert. 3D ist eine Vorderansicht, welche das Beispiel der Außenansicht des Gewichtsmessgerätes 10 illustriert. 3E ist eine Hinteransicht, welche das Beispiel der Außenansicht des Gewichtsmessgerätes 10 illustriert. 3F ist eine Unteransicht, welche das Beispiel der Außenansicht des Gewichtsmessgerätes 10 illustriert. 3G ist eine perspektivische Ansicht des Gewichtsmessgerätes 10 von oben. 3H ist eine perspektivische Ansicht des Gewichtsmessgerätes 10 von unten. Das Gewichtsmessgerät 10 weist eine Belastungsplattform 11 auf, auf welcher ein Benutzer steht, die vier Belastungssensorabschnitte 12, jeweils auf einer unteren Oberfläche der Belastungsplattform 11 in deren vier Ecken vorgesehen, und ein Verbindungsstück 13, welches mit einem vorbestimmten externen Gerät verbindbar ist.
Jeder der Belastungssensorabschnitte 12 erfasst eine auf die Belastungsplattform 11 applizierte Belastung. 4A ist eine Explosionsansicht, welche ein Beispiel eines Aufbaus eines jeden der Belastungssensorabschnitte 12 illustriert. 4B ist eine perspektivische Ansicht, welche das Beispiel des Aufbaus jedes der Belastungssensorabschnitte 12 illustriert. 4C ist eine Draufsicht, welche das Beispiel des Aufbaus jedes der Belastungssensorabschnitte 12 illustriert. 4D ist eine Querschnittansicht längs der Linien A-A, gezeigt in 4C. In den 4A bis 4D weist jeder der Belastungssensorabschnitte 12 eine obere Platte 22, eine Belastungs- bzw. Wägezelle 23, eine untere Platte 24, Schrauben 21 und 25, eine Belastungsaufnahmeplatte 26, ein Gehäuse 27 und ein Gummibein 28 auf. Wie in 4A gezeigt, ist die Belastungszelle 23 derart angeordnet, dass sie zwischen der oberen Platte 22 und der unteren Platte 24 eingefügt ist. Die Schraube 21 wird eingeführt, um durch ein in der oberen Platte 22 vorgesehenes Loch und ein Loch entsprechend dem Loch der oberen Platte 22, welches in der Belastungszelle 23 vorgesehen ist, hindurchzutreten. Ähnlich wird die Schraube 25 eingeführt, um durch das in der unteren Platte 24 vorgesehene Loch und ein Loch entsprechend dem Loch der unteren Platte 24, welches in der Belastungszelle 23 vorgesehen ist, hindurchzutreten. Die Belastungszelle 23 ist daher mit Hilfe der oberen Platte 22 und der unteren Platte 24 fixiert. Darüber hinaus ist die Belastungsaufnahmeplatte 26 in einem zentralen Teil des Inneren des Gehäuses 27 angeordnet, und die Belastungszelle 23, welche mit Hilfe der oberen Platte 22 und der unteren Platte 24 fixiert ist, ist über der Belastungsaufnahmeplatte 26 angeordnet. Das Gummibein 28 ist in einem zentralen Teil einer Bodenoberfläche des Gehäuses 27 angeordnet.
Die Belastungszelle 23 ist z. B. eine Dehnmessstreifen-artige Belastungszelle. Die Belastungszelle 23 ist eine Belastungsumwandlungseinheit zum Umwandeln einer eingegebenen Belastung in ein elektrisches Signal. In der Belastungszelle 23 wird ein Dehnungselement 23a entsprechend der eingegebenen Belastung verformt, wodurch eine Dehnung erzeugt wird. Ein Dehnungssensor 23b, welcher mit dem Dehnungselement 23a verbunden ist, wandelt die Dehnung in einen Wert um, welcher eine elektrische Widerstandsänderung anzeigt, um weiter in einen Wert umgewandelt zu werden, welcher eine Spannungsänderung anzeigt. Die Belastungszelle 23 gibt daher ein Spannungssignal aus, welches die von einem Eingangsterminal eingegebene Belastung anzeigt, wenn eine Spannung von einer Stromversorgungseinheit aufgebracht wird.
Das Gehäuse 27 ist derart ausgebildet, dass es eine im Wesentlichen bodenzylindrische Form hat, z. B. durch Kunststoffverformung.
5 ist eine perspektivische Ansicht, welche das Innere des Gewichtsmessgerätes 10 illustriert. In 5 wirkt ein Rahmen 15, welcher längs der Peripherie des Gewichtsmessgerätes 10 angeordnet, als Skelettaufbau des Gewichtsmessgerätes 10. Darüber hinaus ist eine Mikrocomputer-Leiterplatte 14, auf welcher ein Mikrocomputer 31, welcher später zu beschreiben ist, montiert ist, in dem Inneren des Gewichtsmessgerätes 10 angeordnet. Die Mikrocomputer-Leiterplatte 14 ist elektrisch mit den vier Belastungssensorabschnitten 12 (genauer mit den Belastungszellen 23), welche jeweils in den vier Ecken des Gewichtsmessgerätes 10 vorgesehen sind, und dem Verbindungsstück 13 verbunden.
6 ist ein Diagramm, welches ein Beispiel einer elektrischen Konfiguration des Gewichtsmessgerätes 10 illustriert. In 6 zeigen Pfeile mit durchgezogenen Linien Signal- und Kommunikationsflüsse an und Pfeile mit gestrichelten Linien eine Stromversorgungseinheit.
Das Gewichtsmessgerät 10 weist darüber hinaus den Mikrocomputer 31 zum Kontrollieren bzw. Steuern des Betriebs des Gerätes auf. Der Mikrocomputer 31 weist ein ROM, RAM und dergleichen auf, welche alle nicht gezeigt sind, und kontrolliert den Betrieb des Gewichtsmessgerätes 10 entsprechend einem im ROM gespeicherten Programm. Darüber hinaus ist das RAM z. B. ein nichtflüchtiger Speicher wie ein Flash-Speicher.
Ein AD-Wandler 32, das Verbindungsstück 13 und ein DC-DC-Wandler 33 sind mit dem Mikrocomputer 31 verbunden. Die Belastungszellen 23, die jeweils in den Belastungssensorabschnitten 12 enthalten sind, sind mit dem AD-Wandler 32 über jeweilige Verstärker 34 verbunden.
Das Verbindungsstück 13 ist vorgesehen, um zu ermöglichen, dass das Gewichtsmessgerät 10 mit dem vorbestimmten externen Gerät wie einem PC oder einem Spielgerät kommunizieren kann.
Darüber hinaus ist eine Batterie 35 in dem Gewichtsmessgerät 10 für eine Stromversorgung montiert. In der vorliegenden Ausführungsform kontrolliert das externe Gerät, welches mit Hilfe des Verbindungsstückes 13 mit dem Gewichtsmessgerät 10 verbunden ist, eine Stromversorgung für den Mikrocomputer 31. Andererseits kontrolliert der Mikrocomputer 31 eine Stromversorgung zu den Belastungszellen 23, den Verstärkern 34 und dem AD-Wandler 32. Den Belastungszellen 23, den Verstärkern 34, dem Mikrocomputer 31 und dem AD-Wandler 32 wird Strom von der Batterie 35 über den DC-DC-Wandler 33 zugeführt. Der DC-DC-Wandler 33 wandelt einen Spannungswert eines Gleichstroms von der Batterie 35 in einen unterschiedlichen Spannungswert um, um zu den Belastungszellen 23, den Verstärkern 34, dem Mikrocomputer 31 und dem AD-Wandler 32 ausgegeben zu werden.
Wenn ein Strom zugeführt wird, gibt jede der Belastungszellen 23 ein Signal ab, welches die eingegebene Belastung anzeigt. Das Signal wird durch jeden der Verstärker 34 verstärkt und das verstärkte Analogsignal wird durch den AD-Wandler 32 in ein digitales Signal umgewandelt, um dem Mikrcomputer 31 eingegeben zu werden. Identifikationsinformationen jeder Belastungszelle 23 werden einem Erfassungswert der Belastungszelle 23 zugewiesen, um von den Erfassungswerten der anderen Belastungszellen 23 unterscheidbar zu sein. Wie oben beschrieben, kann der Mikrocomputer 31 Daten erhalten, welche die Erfassungswerte der vier jeweiligen Belastungszellen 23 zur gleichen Zeit anzeigen. Die Daten, welche die Erfassungswerte der jeweiligen Belastungszellen 23 anzeigen, werden dann vom Mikrocomputer 31 zu dem äußeren Gerät über das Verbindungsstück 13 übertragen.
Im Nachfolgenden wird eine Gewichtsapplikationseinheit, welche in der ersten Ausführungsform benutzt wird, beschrieben. Die Gewichtsapplikationseinheit wird zum Applizieren eines Gewichtes auf die Belastungssensorabschnitte 12 benutzt. 7A ist eine Vorderansicht, welche schematisch eine Gewichtsapplikationseinheit 50 illustriert. 7B ist eine Draufsicht, welche schematisch die Gewichtsapplikationseinheit 50 illustriert. 7C ist eine rechte Seitenansicht, welche schematisch die Gewichtsapplikationseinheit 50 illustriert. 7D ist eine linke Seitenansicht, welche schematisch die Gewichtsapplikationseinheit 50 illustriert.
In den 7A bis 7D weist die Gewichtsapplikationseinheit 50 einen Platzierungstisch 51, Beinteile 52 zum Unterstützen des Platzierungstisches 51, vier Hakenteile 53a bis 53d, welche so montiert sind, dass sie den Platzierungstisch 51 senkrecht durchdringen, eine Vielzahl von Gewichten 54a bis 54d, welche jeweils von den vier Hakenteilen 53a bis 53d abnehmbar sind, und vier Anhebungs- und Absenkungsmechanismen 55a bis 55d auf, welche jeweils an Positionen entsprechend den vier Hakenteilen 53a bis 53d angeordnet sind.
Wie in 7B gezeigt, hat der Platzierungstisch 51 darüber hinaus vier ihn durchdringende Durchgangslöcher 56a bis 56d. Jedes Durchgangsloch 56 ist an einer Position entsprechend jeder der vier Ecken des Gewichtsmessgerätes 10 vorgesehen, welches auf dem Platzierungstisch 51 platziert ist, d. h. einer Position entsprechend einer Position jedes der Belastungssensorabschnitte 12.
Die vier Hakenteile 53a bis 53d haben kreisförmige Belastungsapplikationsplatten 531a bis 531d und Befestigungsteile 532a bis 532d jeweils zum Befestigen der Gewichte 54 daran. Wie in 7A oder dergleichen gezeigt, ist jedes der Hakenteile 53 durch das Durchgangsloch 56 derart angeordnet, dass die Belastungsapplikationsplatte 531 über dem Platzierungstisch und der Befestigungsteil 532 unter dem Platzierungstisch 51 angeordnet ist. Das heißt, wenn jedes der Gewichte 54 an dem Befestigungsteil 532 befestigt ist, ist die Gesamtheit der Hakenteile 53 senkrecht durch das Gewicht des befestigten Gewichts 54 abgesenkt.
Jedes der Gewichte 54 ist von dem Befestigungsteil 532 abnehmbar. Darüber hinaus ist jedes Gewicht 54 von einer Vielzahl von Gewichtsteilen (541 bis 544 in 7A) gebildet und das auf den Hakenteil 53 applizierte Gewicht ist einstellbar abhängig von der Anzahl der Gewichtsteile, welche an dem Befestigungsteil befestigt sind.
Jeder der Anhebungs- und Absenkungsmechanismen 55 wird benutzt, um das Gewicht in einer Aufwärts- und Abwärtsrichtung zu tragen, wenn ein Verfahren der Befestigung des Gewichtes 54 an dem Befestigungsteil 532 durchgeführt wird.
Im Nachfolgenden wird das Gewichtsapplikations-/Kalibrierungsverfahren gemäß der ersten Ausführungsform beschrieben. In der ersten Ausführungsform wird eine Belastung direkt auf jeden der Belastungssensorabschnitte 12 derart appliziert, wie oben beschrieben, um den Mikrocomputer 31 des Gewichtsmessgerätes 10 zu veranlassen, einen von jedem der Belastungssensorabschnitte 12 ausgegebenen Wert zu speichern, wodurch eine Kalibrierung erfolgt.
Zunächst wird das Gewichtsmessgerät 10 auf dem Platzierungstisch 51 platziert, wobei eine Belastungsplattformoberfläche des Gewichtsmessgerätes 10 nach unten zeigt (d. h. in einer umgekehrten Position) (Schritt 1). Zu diesem Zeitpunkt ist das Gewichtsmessgerät 10 auf dem Platzierungstisch 51 derart platziert, dass die Belastungssensorabschnitte 12 jeweils an Positionen angeordnet sind, an welchen jeweils die Durchgangslöcher 56a bis 53d vorgesehen sind. Mit anderen Worten wird das Gewichtsmessgerät 10 auf dem Platzierungstisch 51 derart platziert, dass die Belastungssensorabschnitte 12a bis 12d jeweils unter der Belastungsapplikationsplatte 531a bis 531d der Hakenteile 53a bis 53d angeordnet sind. 8A ist eine Vorderansicht, welche einen Zustand illustriert, in welchem das Gewichtsmessgerät 10 auf dem Platzierungstisch 11 platziert ist. 8B ist eine Draufsicht, welche den Zustand illustriert, in welchem das Gewichtsmessgerät 10 auf dem Platzierungstisch 11 platziert ist.
Dann wird das Verbindungsstück 13 mit dem externen Gerät verbunden (Schritt 2). Das externe Gerät wird zum Überwachen eines vom Gewichtsmessgerät 10 ausgegebenen Belastungswertes und zum Veranlassen des Mikrocomputers 31, z. B. den Belastungswert zu schreiben, benutzt.
Anschließend wird in einem Zustand, in welchem keine Belastung (d. h. 0 kg) auf jeden der Belastungssensorabschnitte 12 appliziert wird, ein Erfassungswert erhalten. Dann veranlasst das externe Gerät ein RAM des Mikrocomputers 31, den Erfassungswert zu speichern, derart, dass er jedem der Belastungssensorabschnitte 12 zugeordnet ist (Schritt 3).
Dann wird jeder der Anhebungs- und Absenkungsmechanismen 55 benutzt, um das Gewicht 54 anzuheben, und das Gewicht mit einem vorbestimmten Gewicht (z. B. 17 kg) wird an dem Befestigungsteil 532 jedes der vier Hakenteile 53 befestigt (Schritt 4). In diesem Zustand wird das Gewicht 54 durch jeden der Anhebungs- und Absenkungsmechanismen 55 unterstützt. Es wird angemerkt, dass die Gewichte 54, welche jeweils an den Hakenteilen 53 befestigt sind, vorzugsweise untereinander das gleiche Gewicht haben.
Nachdem die Gewichte 54 jeweils an den Hakenteilen 53 befestigt sind, werden die Anhebungs- und Absenkungsmechanismen 55 benutzt, um die jeweils an vier Orten befestigten Gewichte 54 gleichzeitig abzusenken (Schritt 5). In diesem Zustand wird das an jedem der Hakenteile 53 befestigte Gewicht 54 nicht durch den Anhebungs- und Absenkungsmechanismus 55 unterstützt. Demzufolge wird jeder der Hakenteile 53 durch das Gewicht des Gewichtes 54 abgesenkt und die Belastungsapplikationsplatte 531 kontaktiert jeden der Belastungssensorabschnitte 12, welche gegenüberliegend angeordnet sind, wodurch jeder der Belastungssensorabschnitte 12 niedergedrückt wird. Daher wird es möglich, direkt eine Belastung entsprechend dem Gewicht des Gewichtes 54, welches an jedem der Hakenteile 53 befestigt ist, auf jeden der Belastungssensorabschnitte 12 zu applizieren.
Dann erhält das externe Gerät den von jedem der Belastungssensorabschnitte 12 ausgegebenen Erfassungswert. Danach veranlasst das externe Gerät den RAM des Mikrocomputers 31, den Erfassungswert als Information über das Gewicht des derzeit befestigten Gewichts 54 zu speichern (d. h. als einen Erfassungswert, erhalten, wenn eine Last von 17 kg appliziert wird), um jedem der Belastungssensorabschnitte 12 zugeordnet zu werden (Schritt 6).
Ein solcher Prozess des Applizierens einer gewünschten Belastung auf jeden der Belastungssensorabschnitte 12 und des Veranlassens des Mikrocomputers 31, einen Erfassungswert jedes der Belastungssensorabschnitte 12 zu speichern, auf welche die gewünschte Belastung derzeit appliziert wird (oben erwähnte Schritte 4 bis 6) wird unter Verwendung einer Last mit einem gewünschten Gewichtswert wiederholt. So werden z. B. Belastungen von 34 kg, 68 kg und 102 kg aufeinanderfolgend auf jeden der Belastungssensorabschnitte 12 appliziert, und der Mikrocomputer 31 wird veranlasst, einen Erfassungswert zu speichern, welcher erfasst wird, wenn jede der Belastungen auf jeden der Belastungssensorabschnitte 12 appliziert wird. 9 zeigt ein Beispiel von im RAM des Mikrocomputers 31 als Ergebnis eines solchen Prozesses gespeicherten Daten. In 9 sind Daten, welche einen von jeder Belastungszelle 23 ausgegebenen Erfassungswert anzeigen, jedes Mal, wenn eine Belastung mit einem vorbestimmten Gewicht appliziert wird, gespeichert für jeden der Belastungssensorabschnitte 12. Es wird angemerkt, dass in 9 die Daten, welche den von der Belastungszelle 23 ausgegebenen Erfassungswert anzeigen, als ein AD-umgewandelter Wert dargestellt sind. Hiermit ist die Kalibrierung gemäß der ersten Ausführungsform beendet.
Wenn das Gewichtsmessgerät 10, welches so wie oben beschrieben kalibriert ist, tatsächlich benutzt wird, werden ein durch jeden der Belastungssensorabschnitte 12 erfasster Wert und die Daten, wie in 9 gezeigt, benutzt. In dem externen Gerät (z. B. einem Spielgerät), verbunden mit dem Gewichtsmessgerät 10, werden der Erfassungswert jedes der Belastungssensorabschnitte 12 und die Daten, gezeigt in 9, von dem Gewichtsmessgerät 10 erhalten. Danach wird ein vorbestimmter Berechnungsprozess auf der Grundlage des vorerwähnten Wertes und der Daten durchgeführt, wodurch das Gewicht berechnet wird.
Wie oben beschrieben, kann in der vorliegenden Ausführungsform eine Belastung unabhängig auf jeden der vier Belastungssensorabschnitte 12 appliziert werden. Daher kann eine korrektere Kalibrierung auf jedem der Belastungssensorabschnitte 12 durchgeführt werden, wodurch es möglich ist, eine Messgenauigkeit des Gewichtsmessgerätes 10 zu verbessern. Demzufolge wird es in dem Falle, in welchem ein Gleichgewichtszustand eines Messzielgegenstandes auf der Grund lage eines Ausgangswertes jedes der Belastungssensoren erfasst wird, z. B. möglich, den Gleichgewichtszustand des Messzielgegenstandes genauer zu erkennen.
In der obigen Ausführungsform wird das Gewichtsmessgerät 10 als ein Mechanismus zur Applizierung einer Belastung auf jeden der Belastungssensorabschnitte 12 auf dem Platzierungstisch 51 in einer umgekehrten Position platziert, und dann wird das Gewicht 54 an dem Hakenteil 53 befestigt, wodurch eine Belastung auf jeden der Belastungssensorabschnitte 12 appliziert wird. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht hierauf begrenzt. Andere Mechanismen können ebenfalls benutzt werden, wenn sie direkt eine Belastung auf jeden der Belastungssensorabschnitte 12 applizieren. So kann z. B. das Gewichtsmessgerät 10 auf dem Platzierungstisch 51 platziert werden, ohne umgedreht zu werden, derart, dass eine Last auf jeden der Belastungssensorabschnitte 12 durch das Durchgangsloch 56 appliziert wird, derart, um das Gewichtsmessgerät 10 von unten nach oben zu drücken.
Bei der obigen Ausführungsform wird das externe Gerät benutzt, um den Mikrocomputer 31 zu veranlassen, die Daten zu speichern, welche den von der Belastungszelle 23 ausgegebenen Erfassungswert anzeigen. Eine Funktion entsprechend dem externen Gerät kann jedoch in die Gewichtsapplikationseinheit 50 integriert werden. Zum Beispiel ein Verbindungsabschnitt, welcher elektrisch mit dem Verbindungsstück 13 des Gewichtsmessgerätes 10 verbindbar ist, ein Kontrollabschnitt mit einer Berechnungskontrollfunktion wie eine CPU und ein Betriebsabschnitt zum Übertragen einer Instruktion zu dem Kontrollabschnitt können in der Gewichtsapplikationseinheit 50 montiert werden. Dann kann ein oben in Schritt 6 erwähnter Prozess mit Hilfe des Kontrollabschnittes durchgeführt werden. In einem solchen oben beschriebenen Beispiel ist es nicht erforderlich, ein externes Gerät in einer getrennten Weise bereitzuhalten.
(Zweite Ausführungsform)
Nachfolgend wird eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die 10 bis 16 beschrieben. In der ersten oben beschriebenen Ausführungsform wird eine Belastung des Gewichtes 54 auf jeden der Belastungssensorabschnitte 12 appliziert, um eine Kalibrierung durchzuführen. Wenn die Kalibrierung so wie oben beschrieben durchgeführt wird, kann ein Messfehler im Wesentlichen unterdrückt werden verglichen mit einer konventionellen Kalibrierungsmethode. Unter tatsächlichen Benutzungsbedingungen, wenn das Gewichtsmessgerät 10 am Benutzungsort montiert ist und z. B. eine Person auf die Belastungsplattform 11 tritt, wird die Belastungsplattform 11 mehr oder weniger abgelenkt bzw. durchgebogen aufgrund des Gewichts der Person, wie in 10 gezeigt. Der Rahmen 15, welcher das Gewichtsmessgerät 10 bildet, wird aufgrund des Gewichtes der Person verformt und jeder der Belastungssensorabschnitte 12 ist dementsprechend geringfügig in seiner Gesamtheit geneigt. Daher wird, wie in 11 gezeigt, die Belastungszelle 23 geringfügig in ihrer Gesamtheit geneigt. Wenn die Messung in einem oben beschriebenen Zustand durchgeführt wird, würde der Messfehler mehr oder weniger erzeugt, selbst wenn die Kalibrierung gemäß der ersten Ausführungsform durchgeführt wird.
Die Kalibrierung gemäß der ersten Ausführungsform nimmt insbesondere an, dass eine Belastung, welche auf jeden der Belastungssensorabschnitte 12 (Belastungszelle 23) aufgebracht wird, gemessen wird, wenn der Belastungssensorabschnitt 12 in einem horizontalen Zustand ist. Unter tatsächlichen Benutzungsbedingungen wird die auf jeden der Belastungssensorabschnitte 12 applizierte Belastung jedoch gemessen, wenn die Belastungszelle in ihrer Gesamtheit geneigt ist aufgrund der oben erwähnten Ablenkung. Da die Kalibrierung unter der Annahme, dass der Belastungssensorabschnitt 12 in einem horizontalen Zustand ist, durchgeführt wird, wird ein Messfehler zwischen einem tatsächlichen Gewicht und dessen Erfassungswert erzeugt. Bei der zweiten Ausführungsform wird eine Kalibrierung in einem Zustand durchgeführt, in welchem die oben erwähnte Ablenkung berücksichtigt wird, mit anderen Worten in einem Zustand ähnlich einem tatsäch lichen Benutzungszustand, in welchem die Belastungszelle 23 in ihrer Gesamtheit geneigt ist.
Im Nachfolgenden wird ein Prinzip des Gewichtsapplikations-/Kalibrierungsverfahren gemäß der zweiten Ausführungsform beschrieben. Es wird angemerkt, dass die Gewichtsapplikationseinheit 50 entsprechend der zweiten Ausführungsform die gleiche ist wie diejenige der ersten Ausführungsform, ausgenommen für ein Ablenkungserzeugungsbauteil 61, welches im Nachfolgenden beschrieben wird. Die gleichen Komponenten wie diejenigen der ersten Ausführungsform werden daher mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden im Nachfolgenden nicht weiter beschrieben. Bei der zweiten Ausführungsform wird, wenn das Gewichtsmessgerät 10 auf dem Platzierungstisch 51 wie oben beschrieben platziert wird, das Ablenkungserzeugungsbauteil 61 (später im Einzelnen zu beschreiben) derart angeordnet, dass es zwischen den Platzierungstisch 51 und das Gewichtsmessgerät 10 eingefügt ist. 12 ist ein schematisches Diagramm, welches einen Zustand illustriert, in welchem das Ablenkungserzeugungsbauteil 61 derart angeordnet ist, dass es zwischen das Gewichtsmessgerät 10 und den Platzierungstisch 51 eingefügt ist. In diesem Zustand, ähnlich der ersten Ausführungsform, wird das Gewicht 54 an jedem der Hakenteile 53 befestigt, wodurch das Gewicht des Gewichts 54 auf jeden der Belastungssensorabschnitte 12 appliziert wird. Wie in 13 gezeigt, ist es daher möglich, einen Zustand zu erzeugen, in welchem die oben erwähnte Ablenkung in dem Gewichtsmessgerät 10 erzeugt wird. Eine korrekte Kalibrierung kann daher durchgeführt werden unter Berücksichtigung der unter tatsächlichen Benutzungsbedingungen erzeugten Ablenkung.
Nachfolgend wird das Ablenkungserzeugungsbauteil 61 im Einzelnen beschrieben. 14 ist ein Diagramm, welches ein Beispiel einer Außenansicht des vorerwähnten Ablenkungserzeugungsbauteils 61 illustriert. 14 enthält sieben Bilder: (A) ist eine Draufsicht; (B) ist eine linke Seitenansicht; (C) ist eine rechte Seitenansicht; (D) ist eine Vorderansicht; (E) ist eine Hinteransicht; (F) ist eine Unteransicht; und (G) ist eine perspektivische Ansicht. Wie in 14 gezeigt, hat das Ablenkungserzeugungsbauteil 61 eine rechteckige plattenartige Form. Die rechteckige plattenartige Form ist eine Form, welche einen Bereich simuliert, in welchem ein Gewichtsmesszielgegenstand die Belastungsplattform kontaktiert (d. h. ein Bereich, auf welchen eine Belastung appliziert wird). Bei dieser Ausführungsform wird angenommen, dass der vorerwähnte Bereich eine Fußsohle ist. Unter Berücksichtigung der Größenvariationen einer Schuhsohle bei einzelnen Individuen und unter Vermeidung einer aufgebrachten Belastung, welche auf einen Punkt konzentriert ist, hat das Ablenkungserzeugungsbauteil 61 eine rechteckige Form mit einem wesentlichen Bereich. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird auch angenommen, dass ein Ablenkungserzeugungsbauteil 61 ein Fuß ist. Eine Gesamtheit von zwei Ablenkungserzeugungsbauteilen, als beide Füße, wird daher benutzt.
Anschließend wird ein Material des Ablenkungserzeugungsbauteils 61 beschrieben. Das für das Ablenkungserzeugungsbauteil 61 benutzte Material hat vorzugsweise bis zu einem gewissen Grade Elastizität. Selbst wenn auf ein Ende des Ablenkungserzeugungsbauteils 61 eine Belastung appliziert wird in einem Zustand, in welchem eine Belastung auf das Gewichtsmessgerät 10 appliziert wird, und eine Ablenkung erzeugt wird, würde die Belastung verteilt, wenn das Ablenkungserzeugungsbauteil 61 die Elastizität hätte, wodurch die Ablenkung des Gewichtsmessgerätes 10 nicht behindert wird. Darüber hinaus kann mit der Elastizität verhindert werden, dass die Belastungsplattformoberfläche des Gewichtsmessgerätes 10 durch Kalibrierungsschritte beschädigt wird. Bei der vorliegenden Ausführungsform besteht das Ablenkungserzeugungsbauteil 61 z. B. aus Esterpolyurethan. Insbesondere hat das Esterpolyurethan ein spezifisches Gewicht von 1.20, eine Shore-Härte von Shore A70 (d. h. ungefähr eine Härte eines Gummiballs, welcher beim Baseball benutzt wird), eine Zugfestigkeit von 31,3 Mpa, eine Dehnung von 650%, eine Wärmewiderstandsfähigkeit von 70°C und eine Kältewiderstandsfähigkeit von –20°C.
Anschließend wird eine Differenz zwischen einem Effekt, welcher erzeugt wird, wenn eine Kalibrierung mit dem Ablenkungserzeugungsbauteil 61 durchgeführt wird, und einem Effekt, welcher erzeugt wird, wenn eine Kalibrierung ohne das Ablenkungserzeugungsbauteil 61 durchgeführt wird, unter Bezugnahme auf die 15 und 16 beschrieben. 15 ist eine Tabelle, welche Ergebnisse zeigt, welche durch eine andere Testeinheit als die Gewichtsapplikationseinheit 50 erfasst werden, wenn Gewichte von 34 kg, 68 kg, 102 kg und 136 kg auf die Belastungsplattform des Gewichtsmessgerätes 10 platziert werden, auf welchem eine Kalibrierung ohne Ablenkungserzeugungsbauteil 61 durchgeführt wird (d. h. unter Verwendung der Methode der ersten Ausführungsform). 16 ist auch eine Tabelle, welche Ergebnisse zeigt, welche durch die andere Testeinheit als die Gewichtsapplikationseinheit 50 erfasst werden, wenn die Gewichte von 34 kg, 68 kg, 102 kg und 136 kg auf der Belastungsplattform des Gewichtsmessgerätes 10 platziert werden, auf welchem eine Kalibrierung mit dem Ablenkungserzeugungsbauteil 61 durchgeführt wird (d. h. unter Verwendung der Methode der zweiten Ausführungsform). In jeder der 15 und 16 wird die Messung zehn Mal für jedes der Gewichte (”Probennummer” zeigt eine N-te Messung an (N ist eine ganze Zahl von 1 bis 10)) durchgeführt. Auch ein maximaler Wert, ein minimaler Wert und ein Durchschnittswert unter den durch die zehn Messungen erhaltenen Werte werden jeweils als ”MAX”, ”MIN” und ”AVG” angezeigt. Eine Differenz zwischen dem Durchschnittswert AVG und dem Gewicht eines tatsächlich platzierten Gewichtes (ein Referenzwert) wird als ”Differenz vom Bezugswert” angezeigt.
Wenn z. B. das Gewicht von 34 kg platziert wird, ist ”Differenz vom Bezugswert” in 15 ”–0,191” in 15, während der Wert in 16 ”–0,027” ist. Das heißt, ein Fehler zwischen dem Gewicht eines tatsächlichen Messgegenstandes und eines Erfassungswertes davon ist kleiner, wenn das Gewichtsmessgerät 10 benutzt wird, auf welchem eine Kalibrierung mit dem Ablenkungserzeugungsbauteil 61 durchgeführt wird.
In 15 ist ”Differenz vom Bezugswert”, welche erhalten wird, wenn das Gewicht von 34 kg platziert wird, ”–0,191”, während der Wert, welcher erhalten wird, wenn das Gewicht von 136 kg platziert wird, ”–0,504” ist, und eine Differenz zwischen den vorerwähnten zwei Werten ist ”0,313”. Andererseits ist in 16 ”Differenz vom Bezugswert”, welche erhalten wird, wenn das Gewicht von 34 kg platziert wird, ”–0,027”, während der Wert, welcher erhalten wird, wenn das Gewicht von 136 kg platziert wird, ”0,133” ist, und eine Differenz zwischen den vorerwähnten zwei Werten ist ”0,106”, welcher kleiner als ”0,313” in 15 ist. In beiden Fällen, gezeigt in den 15 und 16, tendiert ”Differenz vom Bezugswert” größer zu sein, wenn das Gewicht des Messgegenstandes erhöht wird. Die Fluktuation der ”Differenz vom Bezugswert”, welche entsprechend dem Gewicht des Messgegenstandes variiert, ist im Falle der 16 kleiner. Das heißt, eine genauere Messung kann durchgeführt werden unter Verwendung des Gewichtsmessgerätes 10, auf welchem eine Kalibrierung mit dem Ablenkungserzeugungsbauteil 61 durchgeführt wird.
Wie oben beschrieben, wird bei der vorliegenden Ausführungsform eine Kalibrierung mit dem Ablenkungserzeugungsbauteil 61 durchgeführt, wodurch es möglich ist, einen Zustand ähnlich zu den tatsächlichen Benutzungsbedingungen zu erzeugen. Daher kann eine korrekte Kalibrierung durchgeführt werden und demzufolge kann eine Messgenauigkeit des Gewichtsmessgerätes 10 entsprechend verbessert werden.
Bei der zweiten Ausführungsform wird die vorerwähnte Ablenkung erzeugt durch Einfügen eines elastischen Bauteils (das Ablenkungserzeugungsbauteil aus Polyurethan) zwischen den Platzierungstisch 51 und das Gewichtsmessgerät 10. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf das obige Beispiel einer solchen Anordnung zwischen dem Platzierungstisch 51 und dem Gewichtsmessgerät 10, wenn die Ablenkung erzeugt wird, beschränkt. Es kann z. B. ein Durchgangsloch durch den Platzierungstisch 51 an einer Position vorgesehen sein, an welcher das Ablenkungserzeugungsbauteil 61 anzuordnen ist, um einen Mechanismus zu er zeugen, um mechanisch Druck auf die Belastungsplattform 11 durch das Durchgangsloch von unten zu applizieren.
Während die Erfindung im Einzelnen beschrieben worden ist, ist die vorhergehende Beschreibung in allen Aspekten illustrativ und nicht beschränkend. Es wird angemerkt, dass zahlreiche andere Modifikationen und Variationen vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- JP 2007-283445 [0001]
- JP 3-25325 [0003, 0005]

Claims

Gewichtsmessgerät (10) zur Verwendung als Eingangsvorrichtung eines Spielgerätes, wobei das Gewichtsmessgerät aufweist: eine Belastungsplattform (11) zur Aufnahme einer Druckbelastung; eine Vielzahl von Belastungssensoren (12), welche in der Belastungsplattform angeordnet sind zum Erfassen einer Druckbelastung, wobei jeder Belastungssensor ein erfasstes Belastungssignal erzeugt; einen Mikrocomputer (31), welcher betriebsmäßig mit jedem der Belastungssensoren (12) verbunden ist, um jedes erfasste Belastungssignal zu empfangen; und Verbindungseinrichtungen (13), um den Mikrocomputer (31) betriebsmäßig mit dem Spielgerät zur Übertragung der erfassten Belastungssignale zu verbinden.
Gewichtsmessgerät nach Anspruch 1, bei welchem die übertragenen erfassten Belastungssignale jeweils eine Identifikationsinformation für den jeweiligen Belastungssensor (12) aufweisen.
Gewichtsmessgerät nach Anspruch 1 oder 2, weiter aufweisend einen Verstärker (34) für jeden Belastungssensor (12), wobei jeder Verstärker mit einem A/D-Wandler (32) verbunden ist.
Gewichtsmessgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei welchem die Belastungsplattform (11) im Wesentlichen rechteckig ist mit einem Belastungssensor (12) an jeder der vier Ecken.
Gewichtsmessgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei welchem die Belastungsplattform (11) einen Rahmen (15) aufweist, um die Belastungssensoren (12) zu unterstützen.
Gewichtsmessgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei welchem jeder Belastungssensor (12) ein Dehnungselement (23) aufweist.
Gewichtsmessgerät nach Anspruch 6, bei welchem das Dehnungselement (23) in einem zylindrischen Gehäuse (27) zwischen einer oberen Platte (22) und einer unteren Platte (24) angeordnet ist.
Gewichtsmessgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei welchem die Belastungsplattform (11) angepasst ist, um beide Füße eines Benutzers, welche auf der Belastungsplattform stehen, aufzunehmen.
Gewichtsmessgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, weiter aufweisend eine Batterie (35) für eine Leistungsversorgung des Mikrocomputers (31).
Gewichtsmessgerät nach Anspruch 9, weiter aufweisend Einrichtungen zum Kontrollieren der Leistungsversorgung des Mikrocomputers (31) durch das Spielgerät über die Verbindungseinrichtungen (13).