JPH0767857A - 超音波式身長測定装置 - Google Patents
超音波式身長測定装置Info
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- JPH0767857A JPH0767857A JP5217668A JP21766893A JPH0767857A JP H0767857 A JPH0767857 A JP H0767857A JP 5217668 A JP5217668 A JP 5217668A JP 21766893 A JP21766893 A JP 21766893A JP H0767857 A JPH0767857 A JP H0767857A
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- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 温度や超音波センサの取り付け精度に依存し
ない、正確な姿勢での再現性ある、幼児にも安全で、速
やかな自動身長測定を高精度で行う超音波式身長測定装
置を提供する。 【構成】 受信子によって受信された反射波群に対し所
定レベル以上の振幅を有するものが到達したタイミング
を検出する基準タイミング検出手段と、次回の送信タイ
ミング毎に、前回に検出した前記タイミングに対応する
基準タイミング位置に、その直前の所定時間位置をカバ
ーするゲート区間を発生させるゲート区間発生手段と、
ゲート区間内のパルス波が送信パルスの周波数に合致
し、かつ所定数以上連続して得られたとき、送信パルス
反射波の先頭波が受信されたと判断する手段と、前記先
頭波のタイミングと、送信タイミングとから身長測定用
のデータを得る手段とを備えている。
ない、正確な姿勢での再現性ある、幼児にも安全で、速
やかな自動身長測定を高精度で行う超音波式身長測定装
置を提供する。 【構成】 受信子によって受信された反射波群に対し所
定レベル以上の振幅を有するものが到達したタイミング
を検出する基準タイミング検出手段と、次回の送信タイ
ミング毎に、前回に検出した前記タイミングに対応する
基準タイミング位置に、その直前の所定時間位置をカバ
ーするゲート区間を発生させるゲート区間発生手段と、
ゲート区間内のパルス波が送信パルスの周波数に合致
し、かつ所定数以上連続して得られたとき、送信パルス
反射波の先頭波が受信されたと判断する手段と、前記先
頭波のタイミングと、送信タイミングとから身長測定用
のデータを得る手段とを備えている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、超音波で身長測定を行
うに際し、超音波反射の先頭を正確に検出すると共に、
温度や超音波測長器の取り付け精度に依存しない、正確
な姿勢での再現性ある身長測定を速やかに自動で行う装
置に関する。
うに際し、超音波反射の先頭を正確に検出すると共に、
温度や超音波測長器の取り付け精度に依存しない、正確
な姿勢での再現性ある身長測定を速やかに自動で行う装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、身長検出は接触形の身長測定装置
が一般的で、モータで駆動されたカーソルが上下動し、
カーソルの人体頭部への接触を検出しモータを停止させ
て、カーソル移動量から身長検出を行っていた。
が一般的で、モータで駆動されたカーソルが上下動し、
カーソルの人体頭部への接触を検出しモータを停止させ
て、カーソル移動量から身長検出を行っていた。
【０００３】カーソルは平らな面で構成されていて、被
測定者が測定位置から多少ずれていても正確に頭上頂点
検出を果たすものであった。
測定者が測定位置から多少ずれていても正確に頭上頂点
検出を果たすものであった。
【０００４】しかし接触形の身長計では、人体頭部への
衝撃を防止する必要上、高速でカーソルを動作させる事
は困難で、集団検診などの多くの人を短時間で測定する
用途には測定時間を要し問題であった。
衝撃を防止する必要上、高速でカーソルを動作させる事
は困難で、集団検診などの多くの人を短時間で測定する
用途には測定時間を要し問題であった。
【０００５】さらに、幼児や子供にとってはカーソル駆
動体があり無人の自動測定では大変危険で、女性の髪や
子供の指の巻き込みなど問題があった。
動体があり無人の自動測定では大変危険で、女性の髪や
子供の指の巻き込みなど問題があった。
【０００６】また、カーソル面の精度は重要で、測長器
の移設にはカーソルの保護が必要であり、正確な測定に
は搬入時の微調整を必要とした。上記の問題点を解消す
るものとして、超音波センサを利用した非接触タイプの
超音波式身長測定装置がある。
の移設にはカーソルの保護が必要であり、正確な測定に
は搬入時の微調整を必要とした。上記の問題点を解消す
るものとして、超音波センサを利用した非接触タイプの
超音波式身長測定装置がある。
【０００７】従来の超音波式身長測定装置は、接触形に
対し安全であるが、超音波センサは身長計柱の固定の高
さ位置に取り付けるものであった。
対し安全であるが、超音波センサは身長計柱の固定の高
さ位置に取り付けるものであった。
【０００８】また従来の超音波センサの技術は、リファ
レンスを反射波波高値に合わせて上下させるオートシフ
ト回路、反射波波高値が一定になるようゲインを増減さ
せるオートゲイン回路やリファレンスの温度依存を排除
するために距離に応じたゲインカーブで徐々にゲインを
変化させる回路や反射波波高値が一定になるように送信
エネルギーを変化させるなどを行うものであったが、分
解能がｃｍ単位の簡易身長計であった。
レンスを反射波波高値に合わせて上下させるオートシフ
ト回路、反射波波高値が一定になるようゲインを増減さ
せるオートゲイン回路やリファレンスの温度依存を排除
するために距離に応じたゲインカーブで徐々にゲインを
変化させる回路や反射波波高値が一定になるように送信
エネルギーを変化させるなどを行うものであったが、分
解能がｃｍ単位の簡易身長計であった。
【０００９】また、音波は周囲温度により伝搬速度が変
わる事から、温度センサで温度検出を行い、データを補
正したり送信波を変更するなどで温度補正を行うもので
あった。
わる事から、温度センサで温度検出を行い、データを補
正したり送信波を変更するなどで温度補正を行うもので
あった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】従来の超音波式身長測
定装置は、接触形の身長測定装置と同様にセンサ固定位
置の微調整を要し、また温度変化による誤差防止上温度
センサをＡ／Ｄ変換し取り込むなどの処理が必要で、こ
の場合高価であった。さらにカーソルなどの平面を持た
ない点で、前後左右へずれた位置へ立った場合測定誤差
の要因となっていた。
定装置は、接触形の身長測定装置と同様にセンサ固定位
置の微調整を要し、また温度変化による誤差防止上温度
センサをＡ／Ｄ変換し取り込むなどの処理が必要で、こ
の場合高価であった。さらにカーソルなどの平面を持た
ない点で、前後左右へずれた位置へ立った場合測定誤差
の要因となっていた。
【００１１】また、被測定者はどのタイミングで身長検
出を行うか分からず、姿勢を崩したり、正確な測定位置
で測定姿勢をとらずにいるなど、被測定者の身長検出中
の意識欠如が再現性のある正確な測定や短時間測定の点
で大きな問題となっている。
出を行うか分からず、姿勢を崩したり、正確な測定位置
で測定姿勢をとらずにいるなど、被測定者の身長検出中
の意識欠如が再現性のある正確な測定や短時間測定の点
で大きな問題となっている。
【００１２】無人で身長を自動計測するためには、正確
な測定位置へ被測定者を如何に乗せるかがポイントであ
る。
な測定位置へ被測定者を如何に乗せるかがポイントであ
る。
【００１３】さらに、超音波で身長測定を行う場合、髪
や頭部形状による反射波の散乱や吸収によるうねり、ま
たは距離による反射強度レベルの減衰、距離補正用のリ
ファレンスカーブの温度ドリフト、温度変化に伴う音速
の変化などの影響で、精度や分解能の点で問題があり、
簡易測定程度が限界であった。
や頭部形状による反射波の散乱や吸収によるうねり、ま
たは距離による反射強度レベルの減衰、距離補正用のリ
ファレンスカーブの温度ドリフト、温度変化に伴う音速
の変化などの影響で、精度や分解能の点で問題があり、
簡易測定程度が限界であった。
【００１４】図１０は従来の超音波式身長測定装置の代
表的な信号処理方式で、本来実線で返るはずの反射波信
号が、髪や頭部形状によるうねりや減衰で点線で示す信
号で得られると、リファレンスとの交点がｔｅだけけず
れて、誤差が生じる様子を示すものである。
表的な信号処理方式で、本来実線で返るはずの反射波信
号が、髪や頭部形状によるうねりや減衰で点線で示す信
号で得られると、リファレンスとの交点がｔｅだけけず
れて、誤差が生じる様子を示すものである。
【００１５】本発明は、上記問題点を解決し、超音波反
射波の先頭を正確に検出すると共に、周囲温度や超音波
センサの取り付け精度に依存しない、正確な姿勢での再
現性ある身長測定を速やかに自動で行う装置を提供する
事を目的とする。
射波の先頭を正確に検出すると共に、周囲温度や超音波
センサの取り付け精度に依存しない、正確な姿勢での再
現性ある身長測定を速やかに自動で行う装置を提供する
事を目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本願の第１発明は上記目
的を達成するため、超音波を送信する送信子と、反射波
を受信する受信子とを備え、送受信子の振動面が被測定
者の頭部位置へ向けて設置され、超音波の反射伝搬時間
に基き被測定者の身長を測定する超音波式身長測定装置
において、被測定者の有無を検出するセンサ信号または
測定開始指令信号を受ける信号入力部と、送信子から送
信パルスを複数パルスづつ周期的に送出する手段と、受
信子によって受信された反射波群に対し所定レベル以上
の振幅を有するものが到達したタイミングを検出する基
準タイミング検出手段と、次回の送信タイミング毎に、
前回に検出した前記タイミングに対応する基準タイミン
グ位置に、その直前の所定時間位置をカバーするゲート
区間を発生させるゲート区間発生手段と、前記ゲート区
間内の受信波を高増幅処理して、パルス波に変換する手
段と、ゲート区間内のパルス波が送信パルスの周波数に
合致し、かつ所定数以上連続して得られたとき、送信パ
ルス反射波の先頭波が受信されたと判断する手段と、前
記先頭波のタイミングと、送信タイミングとから身長測
定用のデータを得る手段とを備えたことを特徴とする。
的を達成するため、超音波を送信する送信子と、反射波
を受信する受信子とを備え、送受信子の振動面が被測定
者の頭部位置へ向けて設置され、超音波の反射伝搬時間
に基き被測定者の身長を測定する超音波式身長測定装置
において、被測定者の有無を検出するセンサ信号または
測定開始指令信号を受ける信号入力部と、送信子から送
信パルスを複数パルスづつ周期的に送出する手段と、受
信子によって受信された反射波群に対し所定レベル以上
の振幅を有するものが到達したタイミングを検出する基
準タイミング検出手段と、次回の送信タイミング毎に、
前回に検出した前記タイミングに対応する基準タイミン
グ位置に、その直前の所定時間位置をカバーするゲート
区間を発生させるゲート区間発生手段と、前記ゲート区
間内の受信波を高増幅処理して、パルス波に変換する手
段と、ゲート区間内のパルス波が送信パルスの周波数に
合致し、かつ所定数以上連続して得られたとき、送信パ
ルス反射波の先頭波が受信されたと判断する手段と、前
記先頭波のタイミングと、送信タイミングとから身長測
定用のデータを得る手段とを備えたことを特徴とする。
【００１７】又第１発明においては、被測定者の有無を
検出するセンサ信号または測定開始指令信号がオフのと
きに得られた基準面と送受信子との間の距離を測定した
基準データと、オンのときに得られた被測定者の頭部と
送受信子との間の距離を測定した測定データとに基き、
身長データを算出する手段を備えることが好適である。
検出するセンサ信号または測定開始指令信号がオフのと
きに得られた基準面と送受信子との間の距離を測定した
基準データと、オンのときに得られた被測定者の頭部と
送受信子との間の距離を測定した測定データとに基き、
身長データを算出する手段を備えることが好適である。
【００１８】更に第１発明においては、被測定者の有無
を検出するセンサが、被測定者測定位置の頭部位置決め
状態を検出するものである事が好適である。
を検出するセンサが、被測定者測定位置の頭部位置決め
状態を検出するものである事が好適である。
【００１９】本願の第２発明は、送受信子が回動または
移動可能な移動部材に設けられ、移動部材が少なくとも
２箇所で固定される固定位置を有するものであって、移
動部材の移動において、送受信子が、前記２箇所の固定
位置で基準面に対向するよう設置され、移動部材の移動
で２箇所の固定位置での送受信子は基準面に対し互いに
変位差が生ずる構造で、起動時に、第１の固定位置より
基準面の初期データ１を得て、移動部材を第２の固定位
置へ移動させて、同様に初期データ２を得、初期データ
１と初期データ２とに基き超音波伝播時間と距離との関
係を演算し、この演算結果に基き身長測定データを得る
事を特徴とするものである。
移動可能な移動部材に設けられ、移動部材が少なくとも
２箇所で固定される固定位置を有するものであって、移
動部材の移動において、送受信子が、前記２箇所の固定
位置で基準面に対向するよう設置され、移動部材の移動
で２箇所の固定位置での送受信子は基準面に対し互いに
変位差が生ずる構造で、起動時に、第１の固定位置より
基準面の初期データ１を得て、移動部材を第２の固定位
置へ移動させて、同様に初期データ２を得、初期データ
１と初期データ２とに基き超音波伝播時間と距離との関
係を演算し、この演算結果に基き身長測定データを得る
事を特徴とするものである。
【００２０】
【作用】本願の第１発明によれば、次のような作用を営
む事が出来る。すなわち、上記構成により基準タイミン
グ位置を検出し、その直前に存在する反射波先頭パルス
を次の周期の反射波に対しゲート区間を設け、高増幅処
理を施し取り出す事で、髪や頭部形状によるうねりや信
号の減衰に無関係にノイズを含む信号が得られる。先頭
パルスは必ずこの限定された区間に存在する訳で、この
区間内の信号周波数が送信周波数に合致し連続して得ら
れた位置が反射波先頭位置である。送信周波数に合致し
ない場合や、信号周波数が連続して得られない場合はノ
イズとして処理し、同一ゲート区間内の次の連続波信号
を調べ反射波先頭を検出するものであり、先頭波位置を
確実に検出できる。
む事が出来る。すなわち、上記構成により基準タイミン
グ位置を検出し、その直前に存在する反射波先頭パルス
を次の周期の反射波に対しゲート区間を設け、高増幅処
理を施し取り出す事で、髪や頭部形状によるうねりや信
号の減衰に無関係にノイズを含む信号が得られる。先頭
パルスは必ずこの限定された区間に存在する訳で、この
区間内の信号周波数が送信周波数に合致し連続して得ら
れた位置が反射波先頭位置である。送信周波数に合致し
ない場合や、信号周波数が連続して得られない場合はノ
イズとして処理し、同一ゲート区間内の次の連続波信号
を調べ反射波先頭を検出するものであり、先頭波位置を
確実に検出できる。
【００２１】また被測定者の有無を検出するセンサ信号
または測定開始指令信号を受ける信号入力部の状態で、
基準面からの反射波か被測定者からの反射波か判別する
事ができ、容易に基準面からの伝播時間データＴ0 及び
身長測定時の伝播時間データＴが得られる。周囲温度が
上昇し、音速が変化しても両伝播時間データＴ0 、Ｔの
比率は一定である。基準面からの距離Ｘ0 が既知のもの
で一定している場合、図１の測定距離Ｘは次のようにし
て求められる。
または測定開始指令信号を受ける信号入力部の状態で、
基準面からの反射波か被測定者からの反射波か判別する
事ができ、容易に基準面からの伝播時間データＴ0 及び
身長測定時の伝播時間データＴが得られる。周囲温度が
上昇し、音速が変化しても両伝播時間データＴ0 、Ｔの
比率は一定である。基準面からの距離Ｘ0 が既知のもの
で一定している場合、図１の測定距離Ｘは次のようにし
て求められる。
【００２２】Ｘ＝Ｘ0 Ｔ／Ｔ0 従って身長データＰは次のようになる。
【００２３】Ｐ＝Ｘ0 −Ｘ＝Ｘ0 （１−Ｔ／Ｔ0 ） さらに、被測定者の有無を検出するセンサが、被測定者
測定位置の頭部の位置決め状態を検出するものである事
から、正確な姿勢での身長測定が得られ、自動で再現性
ある正確な測定ができる。
測定位置の頭部の位置決め状態を検出するものである事
から、正確な姿勢での身長測定が得られ、自動で再現性
ある正確な測定ができる。
【００２４】本願の第２発明によれば、移動部材に取り
付けられた送受信子が基準面に対し、予め既知の距離Ｘ
0 だけ移動し、第１の固定位置及び第２の固定位置で測
定した超音波伝播時間についての初期データ１と初期デ
ータ２を利用することにより、周囲温度に影響されるこ
となく正確な身長データが得られる。この際超音波セン
サ（送受信子）の取り付けも定められた位置に取り付け
る必要なく、磁石や吸盤などで壁の自由な位置へ取り付
けられるという利点がある。
付けられた送受信子が基準面に対し、予め既知の距離Ｘ
0 だけ移動し、第１の固定位置及び第２の固定位置で測
定した超音波伝播時間についての初期データ１と初期デ
ータ２を利用することにより、周囲温度に影響されるこ
となく正確な身長データが得られる。この際超音波セン
サ（送受信子）の取り付けも定められた位置に取り付け
る必要なく、磁石や吸盤などで壁の自由な位置へ取り付
けられるという利点がある。
【００２５】これを図９を参照して説明する。
【００２６】超音波センサの移動距離……ｘ0 初期データ１……Ｔ1 （対応する距離Ｘ1 ） 初期データ２……Ｔ2 （対応する距離Ｘ2 ） 測定データ ……Ｔ （対応する距離Ｘ ） とすると、身長データＰは次のようにして求まる。
【００２７】 Ｐ＝Ｘ2 −Ｘ＝ｘ0 （Ｔ2 −Ｔ）／（Ｔ2 −Ｔ1 ）
【００２８】
【実施例】本発明の実施例を図面を参照して説明する。
【００２９】図１は本発明の基本構成を示している。す
なわち図１に示す超音波式身長測定装置は、超音波を送
信する送信子１ａの共振周波数と、反射波を受信する受
信子１ｂの共振周波数が近接した周波数帯域にある超音
波センサ（送受信子）１と、被測定者Ａの有無を検出す
る光学センサ２を有し、送受信子１の振動面が、被測定
者Ａの頭部測定位置へ向けて設置され、超音波の反射波
伝搬時間より、基準面Ｈからの被測定者Ａの身長を測定
するものである。
なわち図１に示す超音波式身長測定装置は、超音波を送
信する送信子１ａの共振周波数と、反射波を受信する受
信子１ｂの共振周波数が近接した周波数帯域にある超音
波センサ（送受信子）１と、被測定者Ａの有無を検出す
る光学センサ２を有し、送受信子１の振動面が、被測定
者Ａの頭部測定位置へ向けて設置され、超音波の反射波
伝搬時間より、基準面Ｈからの被測定者Ａの身長を測定
するものである。
【００３０】送受信子１に接続された制御部３は、次の
ような作用を営むように構成されている。
ような作用を営むように構成されている。
【００３１】図２は、超音波の信号処理過程を示すタイ
ムチャート図で、（ａ）は送信波が周期的に送出されて
いる。（ｂ）はｉ番目の周期の送信波で反射されて来た
受信波である。（ｃ）は受信波を積分し、大きな信号の
かたまりのみを取り出しシュミット回路でコンパレート
させて、（ｄ）に示す基準タイミング位置（粗位置）の
検出を行う。
ムチャート図で、（ａ）は送信波が周期的に送出されて
いる。（ｂ）はｉ番目の周期の送信波で反射されて来た
受信波である。（ｃ）は受信波を積分し、大きな信号の
かたまりのみを取り出しシュミット回路でコンパレート
させて、（ｄ）に示す基準タイミング位置（粗位置）の
検出を行う。
【００３２】上記基準タイミング位置データはｉ＋１番
目の周期ゲート区間信号の基礎となる。（ｅ）はｉ−１
番目の周期で求められたゲート区間信号である。ゲート
区間信号は粗位置の前後に設けられたｔｇなる時間幅を
有する信号である。ｉ番目の周期の反射波でゲート区間
内にある信号（ｆ）は、高増幅された信号として取り出
される。
目の周期ゲート区間信号の基礎となる。（ｅ）はｉ−１
番目の周期で求められたゲート区間信号である。ゲート
区間信号は粗位置の前後に設けられたｔｇなる時間幅を
有する信号である。ｉ番目の周期の反射波でゲート区間
内にある信号（ｆ）は、高増幅された信号として取り出
される。
【００３３】図３は、前記取り出された信号のタイムチ
ャート図で、（ｇ）は取り出された信号波形。（ｈ）は
Ｎ回連続してデューティ幅ｔのパルスを検出した様子を
示すもので、送信周波数と同一の周波数か否かが、その
周波数より高速のクロックまたはタイマでチェックされ
る。（ｉ）は反射波先頭位置で、（ｈ）で検出したタイ
ミングよりＮｔだけシフトさせた位置として求まる。
ャート図で、（ｇ）は取り出された信号波形。（ｈ）は
Ｎ回連続してデューティ幅ｔのパルスを検出した様子を
示すもので、送信周波数と同一の周波数か否かが、その
周波数より高速のクロックまたはタイマでチェックされ
る。（ｉ）は反射波先頭位置で、（ｈ）で検出したタイ
ミングよりＮｔだけシフトさせた位置として求まる。
【００３４】本原理ではリファレンスとの交点で距離検
出する図１０に示す従来のタイプと異なり、信号先頭位
置を検出するもので、信号の波高値に依存しない点、温
度変化や経年変化による回路定数やリファレンスのドリ
フトに依存しない点で有効で高精度である。従来の方式
では髪や球形状による信号のうねりや減衰は、大きな誤
差を生じてしまう。
出する図１０に示す従来のタイプと異なり、信号先頭位
置を検出するもので、信号の波高値に依存しない点、温
度変化や経年変化による回路定数やリファレンスのドリ
フトに依存しない点で有効で高精度である。従来の方式
では髪や球形状による信号のうねりや減衰は、大きな誤
差を生じてしまう。
【００３５】図１は基準データから測定データを減じ身
長データを得る様子を示すもので、スイッチ４の入力信
号を受けて、または被測定者検出センサ２の入力を受け
て測定を開始するものである。
長データを得る様子を示すもので、スイッチ４の入力信
号を受けて、または被測定者検出センサ２の入力を受け
て測定を開始するものである。
【００３６】図４は超音波センサのブロック図で、ａ〜
ｃ、ｇの波形は、図２に示す同一番号の信号波形とな
る。
ｃ、ｇの波形は、図２に示す同一番号の信号波形とな
る。
【００３７】ＣＰＵ５より４０ＫＨｚの送信パルスを４
パルス出力すると、共振点が４０ＫＨｚの超音波を発信
する。送信波は被測定者Ａの頭部で反射し、受信子１ｂ
へ返される。受信子１ｂも共振点が４０ＫＨｚ近傍にあ
り、同周波数で振動をはじめる。受信波（ｂ）信号はフ
ィルタ回路６を通し増幅されたもので、一方は積分回路
７で積分され、積分波（ｃ）なる大きな受信信号を取り
出し、シュミットコンパレータ回路８へ送られる。シュ
ミットコンパレータ回路８では、コンパレート出力
（ｄ）が得られ、ＩＮＴ１信号となりＣＰＵ５へ割り込
みをかける。
パルス出力すると、共振点が４０ＫＨｚの超音波を発信
する。送信波は被測定者Ａの頭部で反射し、受信子１ｂ
へ返される。受信子１ｂも共振点が４０ＫＨｚ近傍にあ
り、同周波数で振動をはじめる。受信波（ｂ）信号はフ
ィルタ回路６を通し増幅されたもので、一方は積分回路
７で積分され、積分波（ｃ）なる大きな受信信号を取り
出し、シュミットコンパレータ回路８へ送られる。シュ
ミットコンパレータ回路８では、コンパレート出力
（ｄ）が得られ、ＩＮＴ１信号となりＣＰＵ５へ割り込
みをかける。
【００３８】もう一方はＣＰＵ出力ポートＰＡより出力
されるゲート区間（ｅ）内の信号波（ｆ）が高増幅ＡＭ
Ｐ９で増幅され、信号増幅波（ｇ）を得てＩＮＴＯ信号
としてＣＰＵ５への割り込み信号となる。
されるゲート区間（ｅ）内の信号波（ｆ）が高増幅ＡＭ
Ｐ９で増幅され、信号増幅波（ｇ）を得てＩＮＴＯ信号
としてＣＰＵ５への割り込み信号となる。
【００３９】また、ＣＰＵ５は被測定者Ａの有無を検出
する光学センサ２の信号入力ポートを有し被測定者Ａの
有無を検出する。上記光学センサ２に代えて、図５に示
す様に、側頭部の両端または、片側の接触を検出するタ
ッチセンサを用いてもよい。
する光学センサ２の信号入力ポートを有し被測定者Ａの
有無を検出する。上記光学センサ２に代えて、図５に示
す様に、側頭部の両端または、片側の接触を検出するタ
ッチセンサを用いてもよい。
【００４０】又図６に示すように側頭部両端への１対の
当り部材３５の夫々に設けられた投光センサ、受光セン
サからなる複数の光学センサ２ａ、２ｂ、…２ｍを用
い、光軸の遮断で頭部位置決め状態を検出するように構
成してもよい。更に上下１対の光学センサを用いて被測
定者の頭部中央を検出するように構成してもよい。
当り部材３５の夫々に設けられた投光センサ、受光セン
サからなる複数の光学センサ２ａ、２ｂ、…２ｍを用
い、光軸の遮断で頭部位置決め状態を検出するように構
成してもよい。更に上下１対の光学センサを用いて被測
定者の頭部中央を検出するように構成してもよい。
【００４１】更に身長データの出力は図４に示す表示器
１３やＲＳ２３２Ｃ通信回線で出力される。また、図５
は幼児などにも理解できるＬＥＤ素子アレイ１１の点灯
で、出力されるもので、ガイド１０内にＬＥＤ素子アレ
イ１１が設けられ、ガイド１０は吸盤または磁石で壁へ
装着可能となっている。
１３やＲＳ２３２Ｃ通信回線で出力される。また、図５
は幼児などにも理解できるＬＥＤ素子アレイ１１の点灯
で、出力されるもので、ガイド１０内にＬＥＤ素子アレ
イ１１が設けられ、ガイド１０は吸盤または磁石で壁へ
装着可能となっている。
【００４２】図７、図８は図４の信号処理を示すフロー
チャト図である。図７（Ａ）は、ＩＮＴＯ割り込みルー
チンで、ゲート区間内のパルスで割り込みが掛けられ、
ＣＰＵ内部タイマ１でパルスのデューティ幅をカウント
して４０ＫＨｚか否かを調べ、Ｎｏであれば、カウンタ
Ｎをクリアしてリターンする。一方、ＹＥＳならば、カ
ウンタＮがｎか否かを判定して、パルスが連続してｎ回
に達していない場合には、カウンタＮをプラス１してリ
ターンする。カウンタＮがｎの場合、すなわちパルスが
連続してｎ回あることが判定されれば、先頭位置検出フ
ラグをオンにする。なおこの場合タイマ１は、４０ＫＨ
ｚよりも十分早いクロックでなけらばならない。
チャト図である。図７（Ａ）は、ＩＮＴＯ割り込みルー
チンで、ゲート区間内のパルスで割り込みが掛けられ、
ＣＰＵ内部タイマ１でパルスのデューティ幅をカウント
して４０ＫＨｚか否かを調べ、Ｎｏであれば、カウンタ
Ｎをクリアしてリターンする。一方、ＹＥＳならば、カ
ウンタＮがｎか否かを判定して、パルスが連続してｎ回
に達していない場合には、カウンタＮをプラス１してリ
ターンする。カウンタＮがｎの場合、すなわちパルスが
連続してｎ回あることが判定されれば、先頭位置検出フ
ラグをオンにする。なおこの場合タイマ１は、４０ＫＨ
ｚよりも十分早いクロックでなけらばならない。
【００４３】図７（Ｂ）はＩＮＴ１割り込みルーチン
で、基準タイミング位置の検出で割り込みが発生し、タ
イマ０のカウンタ値をリードする事で、送信パルス送出
からの時間を得るものである。この粗位置発生時間を基
準にその前後位置へ、次回の測定ゲート区間が設けられ
る。
で、基準タイミング位置の検出で割り込みが発生し、タ
イマ０のカウンタ値をリードする事で、送信パルス送出
からの時間を得るものである。この粗位置発生時間を基
準にその前後位置へ、次回の測定ゲート区間が設けられ
る。
【００４４】図８はメイン処理ルーチンで、まず割り込
みをマスクし、タイマ０をスタートさせ、送信パルスを
出力する。なお、タイマ０は距離測定用のＣＰＵ内部タ
イマである。
みをマスクし、タイマ０をスタートさせ、送信パルスを
出力する。なお、タイマ０は距離測定用のＣＰＵ内部タ
イマである。
【００４５】タイマ０の値が、前回求めたＩＮＴ１のゲ
ート区間信号位置に到達すれば、割り込みを許可し、Ｃ
ＰＵの出力ポートＰＡよりゲート区間を出力する。ここ
で、ＩＮＴＯ、ＩＮＴ１の割り込みが発生し、前記割り
込みルーチンが起動され、次回のゲート区間と、今回の
先頭先頭パルス位置が求まりフラグがＯＮとなる。メイ
ン処理ルーチンでは、このフラグＯＮを受けて、タイマ
０の値より身長を算出する。一般には身長出力は、複数
回の測定データを平均処理等を施し出力される。
ート区間信号位置に到達すれば、割り込みを許可し、Ｃ
ＰＵの出力ポートＰＡよりゲート区間を出力する。ここ
で、ＩＮＴＯ、ＩＮＴ１の割り込みが発生し、前記割り
込みルーチンが起動され、次回のゲート区間と、今回の
先頭先頭パルス位置が求まりフラグがＯＮとなる。メイ
ン処理ルーチンでは、このフラグＯＮを受けて、タイマ
０の値より身長を算出する。一般には身長出力は、複数
回の測定データを平均処理等を施し出力される。
【００４６】図６は、体重計２０を基準面Ｈとし、身長
と体重を同時に測定する様子を示すもので、被測定者Ａ
の頭部はガイド１０で位置決めされ、光電センサ２ａ、
２ｂ、…２ｍで検出されスムーズに測定が行われる様子
を示している。従来の身長計の様に身長計柱がなく、自
由に取り付けられた超音波センサ（送受信子）１の測定
位置を被測定者Ａは、音声案内やパネル等で導かれ、ガ
イド１０を認識し、頭部を位置決めするものである。な
お、基準面Ｈは体重計２０や体脂肪計または、座高測定
台、床面などの平らな面であれば何れでもよい。
と体重を同時に測定する様子を示すもので、被測定者Ａ
の頭部はガイド１０で位置決めされ、光電センサ２ａ、
２ｂ、…２ｍで検出されスムーズに測定が行われる様子
を示している。従来の身長計の様に身長計柱がなく、自
由に取り付けられた超音波センサ（送受信子）１の測定
位置を被測定者Ａは、音声案内やパネル等で導かれ、ガ
イド１０を認識し、頭部を位置決めするものである。な
お、基準面Ｈは体重計２０や体脂肪計または、座高測定
台、床面などの平らな面であれば何れでもよい。
【００４７】図６及び図９に示す超音波式身長測定装置
は、送受信子１が回動可能な移動部材３０に設けられ、
移動部材３０が垂下位置（第１の固定位置）Ｓ1 、と水
平位置（第２の固定位置）Ｓ2 の２箇所で固定される固
定位置を有するものであって、夫々の位置Ｓ1 、Ｓ2 に
おいて、送受信子１が基準面Ｈに対向するように設置さ
れる。
は、送受信子１が回動可能な移動部材３０に設けられ、
移動部材３０が垂下位置（第１の固定位置）Ｓ1 、と水
平位置（第２の固定位置）Ｓ2 の２箇所で固定される固
定位置を有するものであって、夫々の位置Ｓ1 、Ｓ2 に
おいて、送受信子１が基準面Ｈに対向するように設置さ
れる。
【００４８】図９は、移動部材であるアーム３０に取り
付けられた送受信子１が、アーム３０の回動を受け同様
に回転していく様子を示すもので、アーム３０の回動で
既知距離ｘ0 だけ送受信子位置が移動するものである。
たすき掛けのベルト３６によって送受信子１は常に基準
面Ｈに向くように構成されている。なお、Ｐ点が初期デ
ータ１測定位置で、Ｑ点が初期データ２測定位置であ
る。
付けられた送受信子１が、アーム３０の回動を受け同様
に回転していく様子を示すもので、アーム３０の回動で
既知距離ｘ0 だけ送受信子位置が移動するものである。
たすき掛けのベルト３６によって送受信子１は常に基準
面Ｈに向くように構成されている。なお、Ｐ点が初期デ
ータ１測定位置で、Ｑ点が初期データ２測定位置であ
る。
【００４９】なお、図５はガイド１０に設けられたタッ
チセンサ２、２が頭部位置決め状態を、その接触状態で
検出すると共に、側頭部両端への当り部材を兼ねるもの
であり、また中央のＬＥＤアレイ１１の点灯で身長位置
を示すものである。
チセンサ２、２が頭部位置決め状態を、その接触状態で
検出すると共に、側頭部両端への当り部材を兼ねるもの
であり、また中央のＬＥＤアレイ１１の点灯で身長位置
を示すものである。
【００５０】なお、超音波センサ１は、図９に示す構造
で、第１の固定位置で固定する事で、身長計のみなら
ず、単なる測長計や物体検出計としても利用可能であ
る。
で、第１の固定位置で固定する事で、身長計のみなら
ず、単なる測長計や物体検出計としても利用可能であ
る。
【００５１】本発明は上記実施例に限定されるものでは
なく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であ
り、これらを本発明の範囲から排除するものではない。
なく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であ
り、これらを本発明の範囲から排除するものではない。
【００５２】
【発明の効果】本発明は、温度や超音波センサの取り付
け精度に依存しない、正確な姿勢での再現性ある、幼児
にも安全で、速やかな自動身長測定を高精度で行う装置
を提供する事ができる。
け精度に依存しない、正確な姿勢での再現性ある、幼児
にも安全で、速やかな自動身長測定を高精度で行う装置
を提供する事ができる。
【図１】本発明はの実施例における測長の原理図。
【図２】超音波の信号処理過程を示すタイムチャート
図。
図。
【図３】ゲート区間内信号のタイムチャート図。
【図４】超音波センサのブロック図。
【図５】本発明の一実施例における頭部位置決め状態を
検出する手段を示す原理図。
検出する手段を示す原理図。
【図６】本発明の実施例の側面図。
【図７】割り込みルーチンの概要を示ブロック図であっ
て、（Ａ）はＩＮＴＯフロー図、（Ｂ）はＩＮＴ１フロ
ー図を示す。
て、（Ａ）はＩＮＴＯフロー図、（Ｂ）はＩＮＴ１フロ
ー図を示す。
【図８】メイン処理の概要を示すフロー図。
【図９】本発明の実施例における超音波センサの原理
図。
図。
【図１０】従来の信号処理での誤差を示すタイミング
図。
図。
１ 送受信子（超音波センサ） １ａ 送信子 １ｂ 受信子 ２ センサ ３０ 移動部材 Ａ 被測定者 Ｈ 基準面
Claims (4)
- 【請求項１】 超音波を送信する送信子と、反射波を受
信する受信子とを備え、送受信子の振動面が被測定者の
頭部位置へ向けて設置され、超音波の反射伝搬時間に基
き被測定者の身長を測定する超音波式身長測定装置にお
いて、 被測定者の有無を検出するセンサ信号または測定開始指
令信号を受ける信号入力部と、 送信子から送信パルスを複数パルスづつ周期的に送出す
る手段と、 受信子によって受信された反射波群に対し所定レベル以
上の振幅を有するものが到達したタイミングを検出する
基準タイミング検出手段と、 次回の送信タイミング毎に、前回に検出した前記タイミ
ングに対応する基準タイミング位置に、その直前の所定
時間位置をカバーするゲート区間を発生させるゲート区
間発生手段と、 前記ゲート区間内の受信波を高増幅処理して、パルス波
に変換する手段と、ゲート区間内のパルス波が送信パル
スの周波数に合致し、かつ所定数以上連続して得られた
とき、送信パルス反射波の先頭波が受信されたと判断す
る手段と、前記先頭波のタイミングと、送信タイミング
とから身長測定用のデータを得る手段とを備えたことを
特徴とする超音波式身長測定装置。 - 【請求項２】 被測定者の有無を検出するセンサ信号ま
たは測定開始指令信号がオフのときに得られた基準面と
送受信子との間の距離を測定した基準データと、オンの
ときに得られた被測定者の頭部と送受信子との間の距離
を測定した測定データとに基き、身長データを算出する
手段を備えた請求項１記載の超音波式身長測定装置。 - 【請求項３】 被測定者の有無を検出するセンサが、被
測定者測定位置の頭部位置決め状態を検出するものであ
る事を特徴とする請求項１または２記載の超音波式身長
測定装置。 - 【請求項４】 送受信子が回動または移動可能な移動部
材に設けられ、移動部材が少なくとも２箇所で固定され
る固定位置を有するものであって、移動部材の移動にお
いて、送受信子が、前記２箇所の固定位置で基準面に対
向するよう設置され、移動部材の移動で２箇所の固定位
置での送受信子は基準面に対し互いに変位差が生ずる構
造で、起動時に、第１の固定位置より基準面の初期デー
タ１を得て、移動部材を第２の固定位置へ移動させて、
同様に初期データ２を得、初期データ１と初期データ２
とに基き超音波伝播時間と距離との関係を演算し、この
演算結果に基き身長測定データを得る事を特徴とする超
音波式身長測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5217668A JPH0767857A (ja) | 1993-09-01 | 1993-09-01 | 超音波式身長測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5217668A JPH0767857A (ja) | 1993-09-01 | 1993-09-01 | 超音波式身長測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0767857A true JPH0767857A (ja) | 1995-03-14 |
Family
ID=16707854
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5217668A Pending JPH0767857A (ja) | 1993-09-01 | 1993-09-01 | 超音波式身長測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0767857A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002041778A1 (es) * | 2000-11-27 | 2002-05-30 | Ceballos Counago Antonio Manue | Punto de informacion con desplazamiento vertical de pantalla |
| EP1278919A1 (en) * | 2000-04-27 | 2003-01-29 | Daesong Lim | The men's urinal |
| WO2003048678A1 (en) * | 2001-12-04 | 2003-06-12 | Walt Disney Parks And Resorts | Height measurement method and apparatus |
| CN104622437A (zh) * | 2015-03-11 | 2015-05-20 | 北京悦琦创通科技有限公司 | 一种超声波身高测量设备 |
| CN104720815A (zh) * | 2013-12-20 | 2015-06-24 | 纬创资通股份有限公司 | 高度量测装置及其方法 |
| WO2020166782A1 (ko) * | 2018-12-28 | 2020-08-20 | 주식회사 비트센싱 | 레이더 신호를 이용하여 신장을 측정하는 장치, 방법 및 컴퓨터 프로그램 |
| CN115824374A (zh) * | 2022-12-26 | 2023-03-21 | 江苏盖睿健康科技有限公司 | 一种实现身高体重秤高精度测量的方法 |
-
1993
- 1993-09-01 JP JP5217668A patent/JPH0767857A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1278919A1 (en) * | 2000-04-27 | 2003-01-29 | Daesong Lim | The men's urinal |
| EP1278919A4 (en) * | 2000-04-27 | 2004-05-19 | Daesong Lim | MEN URINAL |
| WO2002041778A1 (es) * | 2000-11-27 | 2002-05-30 | Ceballos Counago Antonio Manue | Punto de informacion con desplazamiento vertical de pantalla |
| ES2169004A1 (es) * | 2000-11-27 | 2002-06-16 | Counago Antonio Manue Ceballos | Punto de informacion turistico-tematico ergonomico. |
| WO2003048678A1 (en) * | 2001-12-04 | 2003-06-12 | Walt Disney Parks And Resorts | Height measurement method and apparatus |
| CN104720815A (zh) * | 2013-12-20 | 2015-06-24 | 纬创资通股份有限公司 | 高度量测装置及其方法 |
| CN104622437A (zh) * | 2015-03-11 | 2015-05-20 | 北京悦琦创通科技有限公司 | 一种超声波身高测量设备 |
| WO2020166782A1 (ko) * | 2018-12-28 | 2020-08-20 | 주식회사 비트센싱 | 레이더 신호를 이용하여 신장을 측정하는 장치, 방법 및 컴퓨터 프로그램 |
| CN115824374A (zh) * | 2022-12-26 | 2023-03-21 | 江苏盖睿健康科技有限公司 | 一种实现身高体重秤高精度测量的方法 |
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