JP6524738B2 - 体重管理装置 - Google Patents

Description

本発明は、センサシート上で運動する者の体重を計測し、管理する装置に関する。

圧力センサを利用して体重を測定する手法が知られている。例えば特許文献１は、可撓性を有するシート状の体重計により被測定者の体重を測定し、健康管理に役立てることを記載している。

特開２００９−８６１３号公報

しかし、特許文献１では、複数の人間の体重を同時に測定し、管理することについては考慮されていない。

本発明は、複数のユーザの体重を同時に測定して管理することが可能な体重管理装置を提供することを主な目的とする。

上記の体重管理装置は、トランジスタによりアクティブ駆動される複数の圧力センサを有し、複数の対象者との接触領域における圧力を繰り返し検出するセンサシートと、前記複数の対象者の接触領域の形状に基づいて、前記複数の対象者の各々を識別する識別手段と、前記複数の対象者が同一の前記センサシートに同時に乗っている状態で、前記複数の対象者の各々について、前記接触領域において検出された圧力に基づいて体重を繰り返し算出する算出手段と、前記複数の対象者の各々について算出された体重の変化を同時に表示する表示手段と、を備える。

上記の体重管理装置は、トランジスタによりアクティブ駆動される複数の圧力センサを有するセンサシートを利用する。センサシートは、その上でエクササイズなどを行う複数の対象者との接触領域における圧力を繰り返し検出する。対象者との接触領域は、例えば足型や手型などとなる。接触領域の形状に基づいて複数の対象者が識別されるとともに、複数の対象者が同一のセンサシートに同時に乗っている状態で、接触領域において検出された圧力に基づいて、各対象者の体重が繰り返し算出される。そして、センサシート上にいる複数の対象者について、体重の変化が同時に表示される。

この体重管理装置では、センサシートにより複数の対象者について同時に体重を測定することができるので、複数のユーザが一緒にエクササイズなどを行う際に、各ユーザの体重の変化を算出して表示することができる。

上記の体重管理装置の一態様では、前記表示手段は、前記体重の変化として、前記算出手段による算出開始時の体重からの相対的な変化量を表示する。この態様では、体重の絶対値を表示するのではなく、エクササイズなどの開始時からの相対的な体重の変化量を表示するので、ユーザのプライバシーを考慮した表示が可能となる。

上記の体重管理装置の他の一態様は、前記体重の変化の目標値を入力する入力手段を備え、前記表示手段は、前記体重の変化が前記目標値に達したときに、目標が達成されたことを示す表示を行う。この態様では、ユーザは、エクササイズなどを行いながら自ら設定した目標を達成したことを知ることができる。

上記の体重管理装置の他の一態様では、前記算出手段は、前記複数の対象者の各々について、当該対象者が片足で前記センサシートに接触しているタイミングにおける接触領域において検出された圧力に基づいて、前記体重を算出する。これにより、動いている状態でもユーザの体重を正確に測定することができる。

さらに他の好適な態様では、前記センサシートは、前記トランジスタ及び前記圧力センサを含む圧力センサ層と、前記圧力センサ層を挟む一対の保護層と、を備える。

実施形態に係る体重管理装置を模式的に示す 体重管理装置の機能構成を示すブロック図である。 センサシートの層構成を示す図である。 ユーザの登録情報の例を示す。 重量計測処理のフローチャートである。 体重の変化の表示例を示す。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。

（構成）
図１は、第１実施形態に係る体重管理装置を模式的に示す。体重管理装置１は、測定、管理の対象者（以下、単に「対象者」と呼ぶ。）としてのユーザの体重を測定するものである。図示のように、体重管理装置１は、センサシート２０と、センサシート２０に接続された端末装置３０とを備える。センサシート２０は、例えばフィットネスクラブのエクササイズルームのフロアなどに設置され、その上で複数のユーザがエクササイズなどの運動を行う。

通常、センサシート２０が設置されるフロアは平坦であり、センサシート２０はその上に設置される平坦なシートである。対象者であるユーザはセンサシート２０上で運動する。センサシート２０は、ＴＦＴを利用した圧力センサを備える。

図２は、体重管理装置１の機能構成を示す。体重管理装置１は、センサシート２０と端末装置３０とに加えて、表示装置４０を備える。

端末装置３０は、例えばＰＣなどのコンピュータ装置であり、入力部３１と、制御部３２と、記憶部３３と、通信部３４とを備える。入力部３１は、例えばタッチパネルなどにより構成され、エクササイズを行うユーザが事前に自分の識別情報や目標の体重減量などを入力するために使用される。

制御部３２は、ＣＰＵなどのコンピュータにより実現される。記憶部３３は、ハードディスク、ＲＯＭ、ＲＡＭなどの記憶装置により構成され、ユーザの足型に関する情報を予め記憶している。通信部３４は、外部の表示装置４０と通信し、表示装置４０に各ユーザの体重の変化などを表示する。

表示装置４０は、液晶ディスプレイなどにより構成され、例えばエクササイズルームの壁などに取り付けられる。表示装置４０には、各ユーザの体重の変化が表示されるが、その詳細は後述する。

上記の構成において、入力部３１は本発明の入力手段の一例であり、制御部３２は本発明の識別手段及び算出手段の一例であり、表示装置４０は本発明の表示手段の一例である。

図３は、センサシート２０の層構成を示す。センサシート２０は、図中の上側から、保護層２１、圧力センサ層２２、保護層２３を備える。センサシート２０は、図３に示す状態でフロアに配置され、保護層２３はフロアの上面に接触する。

圧力センサ層２２は、複数の圧力センサをセンサシート２０の全面に配置し、それらをＯＴＦＴ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）によりアクティブ駆動するものである。ＯＴＦＴを用いたアクティブ駆動とすることにより、センサシート２０の全面に渡って多数のセンサを配置することができるとともに、多数のセンサを高速で駆動することにより高速センシングが可能となる。

保護層２１は、センサシート２０の表面を保護するための層であり、ガラス、アクリルなどにより形成される。保護層２３は、センサシート２０の裏面を保護するための層であり、保護層２１と同様にガラス、アクリルなどにより形成される。

センサシート２０上でユーザがエクササイズなどを行っている間、センサシート２０は継続的にセンサシート２０上の各点の圧力を検出し、その圧力分布を示すデータ（以下、「圧力分布データ」と呼ぶ。）を端末装置３０へ送信する。端末装置３０の制御部３２は、センサシート２０から受け取った圧力分布データに基づいて、ユーザがセンサシート２０に接触している領域（以下、「接触領域」と呼ぶ。）、具体的にはユーザの足型を検出する。

図４は、記憶部３３に予め登録されるユーザの足型に関する情報（以下、「登録情報」とも呼ぶ。）の例を示す。図示のように、ユーザ毎に性別、年齢、足の面積、足のサイズ、荷重分布などが記憶される。なお、荷重分布は足型の内部における圧力分布を示す画像データなどにより示される。この登録情報は、予め各ユーザについて測定した結果を記憶しているものである。

登録時には、ユーザ毎に足の面積、足のサイズ、荷重分布などが測定される。この測定は、センサシート２０を用いて行うことができる。即ち、ユーザがセンサシート２０上で静止している状態で、センサシート２０から圧力分布データを取得し、一定以上の圧力値が検出された領域をユーザの足型と判定する。足型と判定された領域の面積を「足の面積」とし、その領域の縦／横の長さを「足のサイズ」とする。また、足型内における圧力値の分布を「荷重分布」とする。そして、図４に示すように、ユーザ名、性別、年齢と対応付けて、足の面積、足のサイズ、荷重分布などを記憶部３３に保存する。なお、図４に示す登録情報は一例であり、これら以外に、足型における重心位置、ユーザの歩行中における圧力変化の傾向など、他の情報を登録しても良い。

（体重の測定方法）
次に、体重管理装置１による体重の計測方法について説明する。まず、制御部３２は、センサシート２０上にいるユーザを識別する。センサシート２０上では、複数のユーザが同時に運動することができる。図１の例では、ユーザＡ〜Ｄが同時にエクササイズを行っている。センサシート２０は、シート全面にわたる圧力分布データを一定時間にわたって計測し、端末装置３０へ出力する。

端末装置３０の制御部３２は、まず、複数のユーザの足型から、各ユーザの足型を判別する。即ち、制御部３２は、圧力分布データから複数の足型を検出し、記憶部３３に記憶された登録情報に基づいて、各足型がどのユーザのものであるかを判定する。具体的には、制御部３２は、圧力分布データから得られた足型と、登録情報に含まれる足の面積、足のサイズなどとを比較することにより、各足型がどのユーザのものであるかを判定する。

こうして、ユーザの足型が判別できると、制御部３２はそのユーザの足型に基づいて体重を算出する。好ましくは、制御部３２は、一定時間内に得られた各時刻の圧力分布データにおける足型のうち、ユーザの片足のみがセンサシート２０に接地（着地）しているタイミングにおける足型を利用して体重を算出する。片足のみが接地しているタイミングでは、ユーザの全体重がその足にかかっている。よって、片足のみが接地しているタイミングで、その接地している足の足型の圧力に基づいて重量を算出することにより、ユーザの体重を正しく測定することができる。

このように、制御部３２は、片足のみが接地しているタイミングにおける足型を取得し、その足型の圧力分布に基づいて、体重を算出する。具体的には、制御部３２は、足型内に属する全ての点（１つの点の面積を１ｃｍ^２とする）における圧力値の総和を算出し、以下の式により体重を算出する。

体重［ｋｇ］＝圧力値の総和［Ｎ=ｋｇ・ｍ/ｓ^２］／９．８［ｍ/ｓ^２］ （１）
こうして、制御部３２は、センサシート２０上で動いているユーザの体重を測定することができる。

（体重管理処理）
体重管理処理は、端末装置３０の制御部３２がセンサシート２０を制御することにより実施される。体重管理処理は、複数のユーザについて、各々の体重の減少を管理する処理である。各ユーザは、その日の目標の体重減少量（減らしたい体重）を目標値として設定し、センサシート２０上でエクササイズを行う。エクササイズ中には、各ユーザについて体重の変化が表示装置４０に表示される。そして、体重の減少量が目標値に達すると、表示装置４０にそのことを示す表示がなされる。

図５は本実施形態の体重管理処理のフローチャートである。なお、この処理を行う際の前提として、各ユーザについて図４に示すような登録情報が予め記憶部３３に登録されているものとする。また、エクササイズの開始前に、準備作業として、各ユーザはその日の体重減少量の目標値を端末装置３０の入力部３１などを利用して入力し、記憶部３３にはその目標値がユーザ毎に記憶されているものとする。また、図５に示す体重管理処理は、１人のユーザに関する処理を示したものである。

上記の準備作業後、ユーザがセンサシート２０上に移動すると、制御部３２は、センサシート２０の圧力分布データを取得する（ステップＳ１０）。次に、制御部３２は、取得した圧力分布データから複数の足型を検出し、記憶部３３に記憶されている登録情報に基づいて各足型をユーザ毎に分類して、対象となるユーザ（以下、「対象ユーザ」と呼ぶ。）の足型を抽出する（ステップＳ１１）。

次に、制御部３２は、対象ユーザの足型に基づいて、前述の方法により、エクササイズ開始時の体重を算出する（ステップＳ１２）。

その後、対象ユーザはエクササイズを開始し、センサシート２０は所定時間毎に繰り返し圧力分布データを制御部３２に送信し、制御部３２は所定時間毎に繰り返し対象ユーザの体重を算出する（ステップＳ１３）。そして、制御部３２は、算出された体重を、エクササイズ開始時の体重から減算することにより、エクササイズによる体重の減少量を算出し、表示装置４０に表示させる（ステップＳ１４）。これにより、対象ユーザは、それまでのエクササイズによる体重の減少量を知ることができる。

次に、制御部３２は、対象ユーザの体重の減少量が、予め設定された目標値に達したか否かを判定する（ステップＳ１５）。目標値に達していない場合（ステップＳ１５；Ｎｏ）、処理はステップＳ１３へ戻り、ステップＳ１３〜Ｓ１５が繰り返される。一方、目標値に達した場合（ステップＳ１５；Ｙｅｓ）、制御部３２は、表示装置４０にその旨を示す表示を行う（ステップＳ１６）。これにより、エクササイズを行っている対象ユーザは、その日の目標に達したことを知ることができる。そして、処理は終了する。

上記の体重管理処理は、センサシート２０上でエクササイズを行っている対象ユーザ毎に並行して実行される。センサシート２０は、一度に複数のユーザの足型を含む圧力分布データを制御部３２に出力するので、制御部３２は、同時にセンサシート２０上でエクササイズを行っている複数の対象ユーザについて上記の体重管理処理を行うことができる。よって、複数のユーザは、それぞれが個別に設定した目標に到達するまで、同じ場所同時にエクササイズを行うことができる。また、エクササイズとして、対人競技や集団アクティビティを行うこともできる。よって、１人で黙々とエクササイズを行う場合と比較して、楽しく減量することができる。

（表示例）
図６（Ａ）は、表示装置４０による体重の変化の表示例を示す。この例では、ユーザＡ〜Ｄについて、目標値までの達成度がプログレスバー４１により間接的に表示されている。プログレスバー４１は、ユーザのエクササイズ開始時には全て消灯しており、体重が減少するにつれて点灯部分が長くなる。そして、体重の減少量が目標値に達すると、プログレスバー４１の全体が点灯する。即ち、目標が達成されたことを示す表示として、プログレスバー４１の全体が点灯する。

図６（Ｂ）は、表示装置４０による体重の変化の他の表示例を示す。この例では、ユーザＡ、Ｂがボクシングのようなエクササイズを行っており、それぞれの体重の減少量が数値で直接的に表示されている。体重の減少量が目標値に達すると、表示されている数値が目標値と一致する。この場合には、目標が達成されたことを示す表示として、数値を点滅させたり、何らかの文字メッセージを表示したりしてもよい。

図６（Ａ）、（Ｂ）では、各ユーザの体重の絶対値を表示するのではなく、減少量（相対値）のみをバー又は数値で示している。これは、他のユーザが見える場所に自分の体重の絶対値を表示されることを好まないユーザがいることを考慮したためである。このように体重の変化を相対値で示すことにより、プライバシーを考慮した表示が可能となる。

なお、上記のように体重の変化を相対値で示す代わりに、体重自体を絶対値で示してもよい。その場合には、例えば、表示装置４０にはユーザの個人名などを表示せず、代わりにユーザＩＤや特定のコードを表示するなど、ユーザ自身は認識できるが他のユーザは認識できないような形態のユーザ識別情報を表示することが好ましい。

［変形例］
上記の実施形態では、ユーザは目標値として体重の減少量を設定しているが、その代わりに消費カロリーを設定してもよい。この場合、制御部３２は設定された消費カロリーに相当する体重の減少があったときに、目標が達成されたと判定すればよい。また、ユーザが目標値を設定する際に、運動メニューなどを指定するようにしてもよい。

上記の実施形態では、センサシート２０の圧力分布から検出された足型に基づいて各ユーザを識別しているが、センサシート２０に手をつくエクササイズなどを行う場合には、手型に基づいて各ユーザを識別してもよい。即ち、記憶部３３に各ユーザの手型の特徴を記憶しておき、それを参照することにより各ユーザを識別してもよい。

上記の実施形態では、表示装置４０を壁などに取り付けて各ユーザが見られるようにしているが、その代わりに、タブレット型端末などを表示装置４０として使用し、先生やコーチなどが各ユーザの体重の変化状況を監視するようにしてもよい。

１ 体重管理装置
２０ センサシート
２１、２３ 保護層
２２ 圧力センサ層
３０ 端末装置
３１ 入力表示部
３２ 制御部
３３ 記憶部
４０ 表示装置

Claims (5)

1. トランジスタによりアクティブ駆動される複数の圧力センサを有し、複数の対象者との接触領域における圧力を繰り返し検出するセンサシートと、
   前記複数の対象者の接触領域の形状に基づいて、前記複数の対象者の各々を識別する識別手段と、
   前記複数の対象者が同一の前記センサシートに同時に乗っている状態で、前記複数の対象者の各々について、前記接触領域において検出された圧力に基づいて体重を繰り返し算出する算出手段と、
   前記複数の対象者の各々について算出された体重の変化を同時に表示する表示手段と、
   を備えることを特徴とする体重管理装置。
2. 前記表示手段は、前記体重の変化として、前記算出手段による算出開始時の体重からの相対的な変化量を表示することを特徴とする請求項１に記載の体重管理装置。
3. 前記体重の変化の目標値を入力する入力手段を備え、
   前記表示手段は、前記体重の変化が前記目標値に達したときに、目標が達成されたことを示す表示を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の体重管理装置。
4. 前記算出手段は、前記複数の対象者の各々について、当該対象者が片足で前記センサシートに接触しているタイミングにおける接触領域において検出された圧力に基づいて、前記体重を算出することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の体重管理装置。
5. 前記センサシートは、前記トランジスタ及び前記圧力センサを含む圧力センサ層と、前記圧力センサ層を挟む一対の保護層と、を備えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の体重管理装置。