JPH05172615A

JPH05172615A - 重量計

Info

Publication number: JPH05172615A
Application number: JP35727191A
Authority: JP
Inventors: Yoshimasa Fujimaki; 愿正藤巻; Eiichiro Takanose; 叡一郎高野瀬; Hiroshi Tamakoshi; 浩玉腰
Original assignee: Shiroki Corp
Current assignee: Shiroki Corp
Priority date: 1991-12-25
Filing date: 1991-12-25
Publication date: 1993-07-09

Abstract

(57)【要約】【目的】コンパクト化を実現させて、例えば洋式便器
の便座にも容易に組み付け得る重量計を得ること。【構成】ベース、このベースに対して接離可能で、被
計量物の重さに応じてベースに対する距離を変化させる
計量台、この計量台のベースに対する距離変化量に応じ
た量だけ変形するように設けられた光ファイバ、光ファ
イバの一方の端面に重量検知光を照射する光源、光ファ
イバの他方の端面からの出射光の光量を検知する光量検
知手段、および、この光量検知手段によって検知され
る、計量台に被計量物を載せる前と後における光量変化
から被計量物の重さを検知する換算手段を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明は、被計量物の重さを検出する重量
計に関する。

【０００２】

【従来技術およびその問題点】この種の重量計には、重
さが作用したときの圧縮ばねの変形量に対応させて指示
針を回動させ、この指示針が示す目盛を読むことにより
被計量物の重さを知ることができるものがある。また圧
縮ばねを用いたメカ的な構成に代えて、被計量物の重さ
を電気的な変化としてとらえ、この変化に基づいて重さ
を表示するように構成した重量計も存在する。

【０００３】しかしながら、これらの従来の重量計は、
いずれもその構造が複雑で、部品点数が多い等によりコ
ンパクト化に限界があった。

【０００４】

【発明の目的】本発明は、このような従来の問題点を解
消し、コンパクト化を実現させて、例えば洋式便器の便
座にも容易に組み付け得る重量計を得ることを目的とし
ている。

【０００５】

【発明の概要】本発明は、ベース；このベースに対して
接離可能で、被計量物の重さに応じてベースに対する距
離を変化させる計量台；この計量台のベースに対する距
離変化量に応じた量だけ変形するように設けられた光フ
ァイバ；光ファイバの一方の端面に重量検知光を照射す
る光源；光ファイバの他方の端面からの出射光の光量を
検知する光量検知手段；および、この光量検知手段によ
って検知される、計量台に被計量物を載せる前と後にお
ける光量変化から被計量物の重さを検知する換算手段を
備えたことに特徴を有する。このような構成によると、
光ファイバの形状変化を利用した極めて簡易でコンパク
トな重量計を提供することができる。

【０００６】また本発明は、台部；この台部に対して接
離可能で、被計量物の重さに応じて台部に対する距離を
変化させる便座；この便座の上記台部に対する距離変化
量に応じた量だけ変形するように設けられた光ファイ
バ；光ファイバの一方の端面に重量検知光を照射する光
源；光ファイバの他方の端面からの出射光の光量を検知
する光量検知手段；および、この光量検知手段によって
検知される、便座に被計量物を載せる前と後における光
量変化から被計量物の重さを検知する換算手段を備えた
ことに特徴を有する。このような構成よると、洋式便器
をそのまま重量計として使用することができるから、重
量計として特別なスペースをとることなく常設しておく
ことができ、用便時に自身の計量もできる手軽な重量計
を提供することができる。

【０００７】

【発明の実施例】以下図示実施例について本発明を説明
する。図１は本発明を適用させた体重計の一実施例を示
すものである。体重計（重量計）１１は、ベース１３、
このベース１３に対して接離可能な計量台１２、計量さ
れた体重を表示する表示器１５、およびバッテリー等を
有している。この表示器１５は、セブンセグメントの点
灯によって体重を表示する

【０００８】図２に、体重計１１の内部構造を示す。計
量台１２は所定位置に押圧突起１２ａが形成されてお
り、複数の圧縮ばね１７により弾性支持されていて、無
荷重の状態で、上面が平坦形状のベース１３に対し所定
の間隔を持ち、被計量物の重さに応じてベース１３に対
する距離を変化させることができる。計量台１２とベー
ス１３の間には、このベース１３に這わせた状態で光フ
ァイバ１６が設けられている。この光ファイバ１６は、
潰し、曲げ等による撓みに強く、復元性があり、潤滑性
を有する材料から構成されている。

【０００９】この光ファイバ１６の一方の端面に臨ませ
て、ＬＥＤ等を用いた発光部（光源）１９、および該発
光部１９から照射される赤色光等の光（以下重量検知光
という）を集光させて光ファイバ１６の一方の端面から
入光させる集光レンズ２０が設けられている。光ファイ
バ１６の他方の端面に臨ませて、光ファイバ１６を透過
し該他方の端面から出射する重量検知光を受光検知する
受光部（光量検知手段）２１が設けられている。この受
光部２１は、ＰＳＤ（ポジションセンシティブデバイ
ス）、ＳＰＤ（シリコンフォトダイオード）等の受光素
子により構成されるのが好ましい。なお、集光レンズ２
０は必ずしも必要ではなく、該レンズ２０を使用しない
構成でも、重量検知光を光ファイバ１６の一方の端面か
ら入光させて、集光レンズ２０を使用する場合と同様に
機能させることができる。

【００１０】ここで図５と図６により、本発明を実現さ
せた光ファイバ１６の基本的性質を説明する。図５は光
ファイバ１６に形状変化を全く加えない状態であり、こ
の場合、光ファイバ１６の一方の端面から所定の角度で
入光された重量検知光Ａ、Ｂ、Ｃはそれぞれ、光ファイ
バ１６の内面において上記所定の角度で繰り返し反射
し、他方の端面から同じ光量として出射する。他方、計
量台１２に重さが作用して押圧突起１２ａによって光フ
ァイバ１６が押圧され、これにより形状が歪んで図６の
ように変化されると、光ファイバ１６の一方の端面から
所定角度で入光された重量検知光Ａ、Ｂ、Ｃは上記と同
様に光ファイバ１６内面で反射を繰り返すが、形状の歪
んだ部分で重量検知光Ｃが適正に反射することができな
くなり、外方に飛び出してしまう。このため、光ファイ
バ１６の他方の端面に到達する重量検知光はＡ、Ｂのみ
となり、従ってこの光量変化を、重さが作用しないとき
の重量検知光の光量と比較すれば、光ファイバ１６に作
用した重さ、すなわち体重計１１に乗った人の体重を検
出することができる。

【００１１】図４に体重計１１の制御ブロックを概略的
に示す。バッテリー（図示せず）の電源供給を受けて発
光部１９が照射した重量検知光は、光ファイバ１６を透
過して受光部２１により受光され、この受光された重量
検知光は増幅部２２に入力されて増幅され、ＣＰＵ２３
の体重演算部（換算手段）２５に入力される。この体重
演算部２５には、計量台１２に重さが作用する前の、即
ち押圧突起１２ａによって光ファイバ１６が押圧される
前の重量検知光の基準光量がメモリされており、この基
準光量と、実際に受光部２１によって検知された光量と
を比較し、この比較に基づいて被計量物の重さを検出す
る。従って、例えば光ファイバ１６を載置すべきベース
１３の上面が平坦ではなく光ファイバ１６が最初から変
形されている場合にも、この変形状態での重量検知光の
基準光量を体重演算部２５にメモリしておけば、その基
準光量と押圧後の光量とを比較することにより、上記と
同様の計量を行なうことができる。体重演算部２５によ
り検出された重さは、その値に対応させた信号として表
示器１５に出力され表示される。

【００１２】したがって、使用開始スイッチ（図示せ
ず）をオンさせ、発光部１９から重量検知光を照射させ
ている状態において体重計１１の計量台１２に人が乗る
と、圧縮ばね１７に抗して計量台１２が下降し、その体
重に応じた力で押圧突起１２ａが光ファイバ１６を押圧
し、変形させる。これにより、発光部１９から発光され
集光レンズ２０を介して光ファイバ１６の一方の端面か
ら入射される重量検知光が減光されて他方の端面から出
射し、受光部２１による受光される。すると、この受光
された重量検知光が増幅部２２に入力されて増幅され、
ＣＰＵ２３の体重演算部２５に入力されて、被計量物の
重さが検出される。さらに検出された重さは、その値に
応じた信号として表示器１５に出力され表示される。そ
して計量台１２から人が降りると圧縮ばね１７によって
押圧突起１２ａが上昇され、これにより光ファイバ１６
が押圧力から解放され、その形状を復元させる。

【００１３】なお上記実施例では、計量台１２側に押圧
突起を形成していたが、この押圧突起をベース１３側に
形成し、この押圧突起上に載置された光ファイバ１６
を、押圧突起のない計量台１２によって潰し、変形させ
るように構成してもよい。この構成によっても、上記実
施例と同じ作用効果を得ることができる。

【００１４】図７〜図９に本発明による第２の実施例を
示す。本実施例は、本発明を洋式便器に適用させ、トイ
レを使用するときに体重も測定できるようにしたもので
ある。洋式便器２６は、台部２７と、この台部２７に対
して接離可能に設けられた便座２９を有している。この
便座２９の裏面の左右に、上記第１の実施例と同様の押
圧突起２９ａが設けられている。これら二つの押圧突起
２９ａは、便座２９に着座する人の体重を光ファイバ１
６に対して適正に作用させるため、便座２９の前後方向
の略中間に位置させて形成されている。台部２７の上面
に、押圧突起２９ａにより押圧できるように、光ファイ
バ１６がその外周に沿わせて設置されている。台部２７
の右方には、発光部１９を内蔵する発光部ケース３０が
設けられ、左方には、受光部２１を内蔵する受光部ケー
ス３１が設けられており、これらの発光部ケース３０の
発光部１９と、受光部ケース３１の受光部２１とはそれ
ぞれ光ファイバ１６の一方と他方の端面に接続されてい
る。さらに、受光部ケース３１には、増幅部２２と、Ｃ
ＰＵ２３の体重演算部２５と、バッテリーが内蔵されて
おり、この体重演算部２５は、洋式便器２６の右方の壁
Ｗに設けられた表示器３２と接続されている。なお、上
記左右の発光部ケース３０と受光部ケース３１は必ずし
も左右に二つ設けられる必要はなく、これらの二つのケ
ースを一つにまとめ左右のいずれか一方に設ける構成と
してもよい。この場合には、光ファイバ１６の一方およ
び他方の端面が該一つのケース内の発光部１９、受光部
２１に接続される。また、図の３３はトイレットペーパ
ーホルダである。

【００１５】このような構成を有する洋式便器２６は、
その使用にあたって便座２９が台部２７側に倒される。
図示はしていないが、便座２９の回動基部にはトーショ
ンスプリング等の付勢手段が設けられていて、便座２９
に人が着座しないうちは図２と同様に便座２９の重さが
押圧突起２９ａを介して光ファイバ１６に作用しないよ
うに構成されている。従って、この時点で使用開始スイ
ッチをオンすると、発光部１９からの重量検知光は略10
0%、受光部２１に達する。そして便座２９上に人２８が
坐ると、その体重が便座２９に作用し、押圧突起２９ａ
を介して光ファイバ１６に作用する。これにより、光フ
ァイバ１６は図３と同様に変形され、光ファイバ１６の
他方の端面から出射される重量検知光の光量が、便座２
９に作用した体重に応じて減少される。そして、この重
量検知光は増幅部２２に入力され、さらに体重演算部２
５に入力されて体重が演算され、表示器３２にその検出
された体重に応じた数字が出力表示される。そして人２
８が立ち上がり、便座２９に体重が作用しなくなると、
潰されて変形していた光ファイバ１６は押圧突起２９ａ
から解放されて、その形状を復元させる。

【００１６】上記第２の実施例では、便座２９側に押圧
突起を形成していたが、この押圧突起を台部２７側に形
成し、この押圧突起上に載置された光ファイバ１６を、
押圧突起のない便座２９によって潰し、変形させるよう
に構成してもよい。この構成によっても、同じ作用効果
を得ることができる。

【００１７】また図１０に示される重量計は、第２の実
施例では台部２７に設けていた光ファイバ１６を便座２
９側に設けたものである。このような構成によっても上
記と同様の効果を得ることができ、しかもこのようにす
ると、汚物による光ファイバ１６の汚れが少なくされ
る。

【００１８】さらに図１１に示されるように、洋式便器
２６そのものには光ファイバ１６も発光部１９も受光部
２１も設けず、これらを洋式便器２６への着脱が可能な
アッシーとして構成してもよい。すなわち、便座マット
３６の内部に光ファイバ１６をその形状に沿わせて介在
させ、かつこの光ファイバ１６の一方の端面と他方の端
面をケース３５内の発光部１９と受光部２１に接続させ
ている。このような構成によると、通常使用されている
洋式便器を全く改造することなく、体重計として使用す
ることができる。

【００１９】上記第２〜第４の実施例の体重計は、光フ
ァイバ１６を変形させその変形前と変形後の発光部１９
の光量の比較に基づいて体重（重量）を検出するとい
う、従来のものに比して極めて簡易な構成ゆえ、洋式便
器２６に容易に適用させることができた。そしてこのよ
うに体重計を一体に有する洋式便器２６によると、体重
計を特別なスペースをとることなく常設しておくことが
できる。これにより、余分なスペースの削減を図ること
ができ、用便時に自身の計量もできるという手軽な体重
計を提供することができる。

【００２０】また上記第１〜第４の実施例では、計量台
１２の押圧突起１２ａ又は便座２９の押圧突起２９ａに
より光ファイバ１６を潰しその変形に基づいて重さを測
定していたが、図１２に示されるように、ベース１３又
は台部２７に、上方に向けた複数の曲げ用突起３９を等
間隔で形成し、計量台１２又は便座２９には、上記複数
の曲げ用突起３９と互い違いになるように下方に向けた
複数の曲げ用突起３７を形成しておき、計量台１２又は
便座２９と、ベース１３又は台部２７の間に介在した光
ファイバ１６を上記複数の曲げ用突起３７と３９とによ
って曲げさせ（図１３）、これにより被計量物を載せる
前と後で光量を変化させる構成としてもよい。この場
合、光ファイバ１６は、復元性とともに潤滑性も有する
ので、複数の曲げ用突起３７と３９に挟み込まれること
なく、体重の作用がなくなったときには速やかに復元さ
れる。なお、曲げ用突起３７、３９は必ずしもそれぞれ
が複数個ある必要はなく、一方が一つで他方が二つ、或
は両方ともに曲げ用突起が一つずつ形成されている場合
でも、上記と同様の作用効果を奏する。

【００２１】また、図２、図３によって説明した光ファ
イバ１６を潰して変形させる構成と、図１２、図１３に
よって説明した光ファイバ１６を曲げて変形させる構成
とを組合わせ、光ファイバ１６を潰しかつ曲げて変形さ
せる構成として、体重計１１や洋式便器２６を構成して
もよい。

【００２２】上記第１〜第４の実施例では、計量台１２
に作用する重さ（体重）を、１対１の関係で光ファイバ
１６にそのまま作用させていたが、例えばてこを用いた
機構等により、計量台１２に作用する重量の全てを光フ
ァイバ１６に作用させるのではなくその何分の１かを作
用させるように構成してもよい。

【００２３】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、光ファイ
バの形状変化を利用した極めて簡単でコンパクトな構成
の重量計を提供することができる。また請求項３に記載
の発明によると、洋式便器をそのまま重量計として使用
することができるから、特別なスペースをとることなく
常設し余分なスペースを削減することができ、用便時に
自身の計量もできる手軽な重量計を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用させた体重計を示す斜視図であ
る。

【図２】本発明の重量検出構造の一実施例を示す要部の
断面図である。

【図３】図２の計量台に体重を作用させた状態を示す断
面図である。

【図４】本発明の制御ブロックを概略的に示す図であ
る。

【図５】光ファイバの入光、出射の基本的な性質を示す
図である。

【図６】図５の光ファイバの形状を変化させた場合の重
量検知光の伝達状態を示す図である。

【図７】本発明を洋式便器に適用させた第２の実施例を
示す斜視図である。

【図８】図７の洋式便器の、体重が作用していない便座
を閉じた状態を示す側面図である。

【図９】図７の便座に人が坐り、体重が作用された状態
を示す図である。

【図１０】光ファイバを便座側に設けた第３の実施例を
示す斜視図である。

【図１１】アッシー状に構成した体重計を示す斜視図で
ある。

【図１２】計量台とベースに互い違いに形成した突起に
より光ファイバを曲げ変形させる構造を示す断面図であ
る。

【図１３】図１２の計量台に重さが作用した状態を示す
断面図である。

【符号の説明】

１１体重計（重量計）１２計量台１２ａ押圧突起１３ベース１５表示器１６光ファイバ１７圧縮ばね１９発光部（光源）２０集光レンズ２１受光部２２増幅部２３ＣＰＵ２５体重演算部（換算手段）２６洋式便器２７台部２９便座２９ａ押圧突起３０発光部ケース３１受光部ケース３２表示器３３トイレットペーパーホルダ３５ケース３７曲げ用突起３９曲げ用突起

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ベース；このベースに対して接離可能
で、被計量物の重さに応じてベースに対する距離を変化
させる計量台；この計量台のベースに対する距離変化量
に応じた量だけ変形するように設けられた光ファイバ；
光ファイバの一方の端面に重量検知光を照射する光源；
光ファイバの他方の端面からの出射光の光量を検知する
光量検知手段；および、この光量検知手段によって検知される、計量台に被計量
物を載せる前と後における光量変化から被計量物の重さ
を検知する換算手段；を備えたことを特徴とする重量
計。
【請求項２】請求項１において、ベースは上方に向け
て形成した曲げ用突起を有し、計量台はこのベースの曲
げ用突起に対し互い違いとなるべき下方に向いた曲げ用
突起を有しており、上記計量台に対してベースが接近す
るとき、該計量台およびベースの曲げ用突起が光ファイ
バを挟んで曲げ変形させる重量計。
【請求項３】台部；この台部に対して接離可能で、被
計量物の重さに応じて台部に対する距離を変化させる便
座；この便座の上記台部に対する距離変化量に応じた量
だけ変形するように設けられた光ファイバ；光ファイバ
の一方の端面に重量検知光を照射する光源；光ファイバ
の他方の端面からの出射光の光量を検知する光量検知手
段；および、この光量検知手段によって検知される、便座に被計量物
を載せる前と後における光量変化から被計量物の重さを
検知する換算手段；を備えたことを特徴とする重量計。
【請求項４】請求項３において、さらに、台部には発
光部ケースおよび受光部ケースが設けられており、光
源、光量検知手段および換算手段はこれらの発光部ケー
スおよび受光部ケースにそれぞれ収納されている重量
計。
【請求項５】請求項３において、台部の上面は光ファ
イバを載置可能な形状とされ、便座はこの台部上の光フ
ァイバを押圧して変形させる押圧突起を有している重量
計。
【請求項６】請求項３において、台部は上方に向けて
形成した曲げ用突起を有し、便座はこの台部の曲げ用突
起に対し互い違いとなるべき下方に向いた曲げ用突起を
有しており、上記便座に対して台部が接近するとき、該
便座および台部の曲げ用突起が光ファイバを挟んで曲げ
変形させる重量計。