JP2017167051A - 計測情報出力システム及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】重量計測に関する新規技術を提供する。
【解決手段】計測情報出力システム（１）は、入力ユニット（５１）と出力ユニット（５３）とを備える。入力ユニット（５１）は、計測対象の運動による衝撃を受けるように配置された一以上の力センサ（３１）が検出した力の大きさを示す力検出値、及び、計測対象の加速度を検出するように配置された加速度センサ（３３）が検出した計測対象の加速度を示す加速度検出値を、演算ユニット（４１）に入力するように構成される。演算ユニット（４１）は、力検出値及び加速度検出値に基づき計測対象の重量を算出するように構成される。出力ユニット（５３）は、演算ユニット（４１）により算出された計測対象の重量を、重量の計測値として出力するように構成される。
【選択図】図１

Description

本開示は、計測情報を出力するシステムに関する。

従来、重量を計測し、その計測値を出力するシステムが知られている。例えば、荷重センサとしてのロードセルを用いて体重を計測し、この計測値を出力する体重計測システムが知られている（例えば特許文献１参照）。

特開２０１２−０５７９６９号公報

ロードセルを用いた計測システムでは、荷重を受ける部位に歪みが生じることを利用して重量を計測する。荷重による歪みを正確に捉えて高精度な重量計測を実現するために、ロードセルは、硬い部材で構成される。同様の理由から、ロードセルを用いた重量計測は、硬い床面上に重量計を設置して行われる。計測は、計測対象が重量計に対して静止した状態で行われる。このように、従来の重量計測では、計測対象の静止が要求され、計測環境が大きく制約される。即ち、従来の計測システムは、ユーザにとって利便性が乏しかった。

従って、本開示の一側面では、利便性の高い新しい重量の計測技術を提供できることが望ましい。

本開示の一側面に係る計測情報出力システムは、入力ユニットと、出力ユニットと、を備える。この計測情報出力システムは、計測対象の運動による衝撃を受けるように配置された一以上の力センサと、計測対象の加速度を検出するように配置された加速度センサとを用いた処理を行う。

入力ユニットは、上記一以上の力センサが検出した力の大きさを示す力検出値、及び、上記加速度センサが検出した計測対象の加速度を示す加速度検出値を、力検出値及び加速度検出値に基づき計測対象の重量を算出するように構成された演算ユニットに入力するように構成される。出力ユニットは、演算ユニットにより算出された計測対象の重量を、重量の計測値として出力するように構成される。

本開示の一側面によれば、計測情報出力システムは、入力ユニットから入力される力検出値及び加速度検出値に基づき、計測対象の重量を算出するように構成された演算ユニットを備えていてもよい。

この計測情報出力システムによれば、計測対象の運動により生じる衝撃に起因する力の大きさ及び加速度に基づき、計測対象の重量を算出した結果を出力することができる。従って、この計測情報出力システムによれば、計測対象が静止していなくても、計測対象の重量を計測することができ、計測環境に関する制約をあまり受けずに、正確に重量計測を行うことができる。従って、利便性の高い新しい重量の計測システムを提供できる。

本開示の一側面によれば、計測情報出力システムは、上記一以上の力センサを備えていてもよいし、上記加速度センサを備えていてもよい。
上述した計測対象の重量は、計測対象者の体重であってもよい。本開示の一側面によれば、入力ユニットは、上記力検出値として、計測対象者を支持して計測対象者の運動による衝撃を受けるように配置された一以上の力センサが検出した力の大きさを示す力検出値を演算ユニットに入力するように構成され得る。

入力ユニットは、上記加速度検出値として、計測対象者と共に運動するように配置された加速度センサが検出した計測対象者の加速度を示す加速度検出値を演算ユニットに入力するように構成されてもよい。この計測情報出力システムによれば、ユーザは、体重計測のために、従来のように体重計に乗って静止する動作をしなくて済む。

上記一以上の力センサは、計測対象者の足に装着される履物において計測対象者の体重を支持する部位に配置される一以上の力センサであってもよい。この力センサを用いる計測情報出力システムによれば、ユーザが履物を装着して運動したときの力検出値及び加速度検出値を用いて、ユーザの体重についての計測値を出力することができる。

計測情報出力システムは、上記一以上の力センサとして、計測対象者の両足に装着される一組の履物の夫々に配置される力センサを備えていてもよい。両足の力センサを用いた体重計測によれば、片足のみの力センサを用いた体重計測よりも、高精度な体重計測を実現し得る。

上記演算ユニットは、加速度検出値の変化が所定条件を満足する期間の力検出値及び加速度検出値に基づき、計測対象の重量を算出するように構成されてもよい。加速度検出値の変化には、計測対象の運動状態に応じた特徴が現れる。従って、上述のように重量を算出すれば、重量算出に適した運動状態での力検出値及び加速度検出値に基づき、重量を算出することができる。

演算ユニットは、予め定められた条件を満足する期間における加速度検出値の最大値と、最大値が検出されたときに力センサにより検出された力の大きさを示す力検出値と、に基づき、計測対象の重量を算出するように構成されてもよい。演算ユニットは、予め定められた条件を満足する期間における加速度検出値の最大値と、当該期間における力検出値の最大値と、に基づき、計測対象の重量を算出するように構成されてもよい。この構成によれば、計測対象の重量を高精度に算出可能である。

上記予め定められた条件を満足する期間は、ユーザインタフェースを通じて計測指示が入力された後の一定期間であってもよい。例えば、計測指示後に、計測対象が特定運動する環境を想定すれば、演算ユニットは、その特定運動により生じた衝撃に関する力検出値及び加速度検出値に基づき、精度のよい重量算出を行うことができる。この他、予め定められた条件を満足する期間は、ユーザインタフェースを通じて計測指示が入力された後の、加速度検出値の変化が所定条件を満足する期間であってもよい。

計測情報出力システムは、上記特定運動の実行を指示する指示ユニットを備えていてもよい。この場合、上記予め定められた条件を満足する期間は、指示ユニットによる指示によって特定運動が実行される期間であり得る。

演算ユニットは、上記重量を算出する処理を繰返し実行して算出された重量の一群を統計処理することにより、重量の統計的な代表値を算出するように構成されてもよい。代表値の一例には、平均値や中央値が含まれる。出力ユニットは、演算ユニットにより算出された代表値を、重量の計測値として出力するように構成されてもよい。

計測情報出力システムは、補正パラメータを記憶する記憶ユニットを備えていてもよい。補正パラメータは、力検出値を補正するために用いることができる。補正パラメータは、力センサが計測対象の全重量を受けたと仮定したときの力の大きさを示す値に、力検出値を補正するための補正パラメータであり得る。

演算ユニットは、計測対象の重量として、入力ユニットから入力される力検出値を記憶ユニットが記憶する補正パラメータを用いて補正した補正後の力検出値と加速度検出値とに基づく重量を算出するように構成されてもよい。こうした補正によって、より精度の高い重量計測を実現することができる。

計測情報出力システムは、補正パラメータを記憶する記憶ユニットと、計測対象の重量の初期値を取得する取得ユニットと、補正パラメータを算出して記憶ユニットに記憶させる初期処理ユニットと、を備えた構成にされてもよい。

初期処理ユニットは、取得ユニットが取得した初期値と、入力ユニットから入力される力検出値及び加速度検出値と、に基づき、初期値に対応する重量が演算ユニットにより算出される補正パラメータを、記憶ユニットに記憶させる補正パラメータとして算出するように構成され得る。このように算出した補正パラメータを用いれば、より高精度の重量計測を実現することができる。

本開示の一側面によれば、計測対象の運動による衝撃を受けるように配置された一以上の力センサと、計測対象の加速度を検出するように配置された加速度センサと、一以上の力センサが検出した力の大きさと、加速度センサが検出した計測対象の加速度と、に基づき、計測対象の重量を算出するように構成された演算ユニットと、演算ユニットにより算出された計測対象の重量を、重量の計測値として出力するように構成された出力ユニットと、を備える計測情報出力システムが提供されてもよい。

本開示の一側面によれば、コンピュータに、計測対象の運動による衝撃を受けるように配置された一以上の力センサが検出した力の大きさを示す力検出値を取得する手順と、計測対象の加速度を検出するように配置された加速度センサが検出した計測対象の加速度を示す加速度検出値を取得する手順と、取得した力検出値及び加速度検出値に基づき、計測対象の重量を算出する手順と、の少なくとも一つを実行させるためのプログラムが提供されてもよい。プログラムは、コンピュータ読取可能な一時的でない記録媒体に記録して提供することができる。

本開示の一側面によれば、計測対象の運動による衝撃を受けるように配置された一以上の力センサが検出した力の大きさを示す力検出値を取得する手順と、計測対象の加速度を検出するように配置された加速度センサが検出した計測対象の加速度を示す加速度検出値を取得する手順と、取得した力検出値及び加速度検出値に基づき、計測対象の重量を算出する手順とを含む方法が提供されてもよい。

第１実施形態の計測システムの構成を表すブロック図である。 靴に取り付けられるウェアラブル機器の配置に関する説明図である。 ウェアラブル機器の制御ユニットが実行する靴側処理を表すフローチャートである。 携帯通信端末の制御ユニットが実行する計測表示処理を表すフローチャートである。 携帯通信端末の制御ユニットが実行する算出制御処理を表すフローチャートである。 携帯通信端末の制御ユニットが実行する体重算出処理を表すフローチャートである。 上段に時間対加速度のグラフを有し、下段に時間対力のグラフを有する図である。 第２実施形態の計測システムの構成を表す図である。 第３実施形態の計測システムにおける体重算出処理を表すフローチャートである。 第４実施形態の計測システムの構成を表す図である。 第５実施形態の計測システムにおける計測表示処理を部分的に表すフローチャートである。 第６実施形態の計測システムの構成を表すブロック図である。 第７実施形態の計測システムにおける靴側処理を表すフローチャートである。 第７実施形態の計測システムにおける計測表示処理を表すフローチャートである。 第８実施形態の計測システムの構成を表すブロック図である。 第８実施形態における靴側処理を表すフローチャートである。

以下に本開示の例示的実施形態を、図面を参照しながら説明する。
［第１実施形態］
図１に示す本実施形態の計測システム１は、靴型ウェアラブル機器２０を装着するユーザの体重を計測及び表示するように構成されたシステムである。

この計測システム１は、靴型ウェアラブル機器２０と、靴型ウェアラブル機器２０を装着するユーザに所持される携帯通信端末４０と、を備える。靴型ウェアラブル機器２０は、靴１０に対して一体に又は着脱自在に取り付けられる。本実施形態によれば、靴型ウェアラブル機器２０は、両足に装着される一組の靴１０の内、ユーザの利き足に装着される靴１０に取り付けられる。

携帯通信端末４０の一例は、スマートフォン、又は、ユーザの身体に装着される別のウェアラブル機器である。別のウェアラブル機器には、時計型のウェアラブル機器や眼鏡型のウェアラブル機器が含まれる。

図１に示すように、靴型ウェアラブル機器２０は、制御ユニット２１と、バッテリ２３と、電源部２５と、感圧センサ３１と、加速度センサ３３と、通信ユニット３５と、を備える。

制御ユニット２１は、ＣＰＵ２１１と、メモリ２１５と、を備える。制御ユニット２１は、メモリ２１５として、ＲＡＭ、ＲＯＭ、及び、電気的にデータ書換可能なＮＶＲＡＭの内の一つ以上を備える。ＮＶＲＡＭは、フラッシュメモリ及びＥＥＰＲＯＭを一例に含む。

ＣＰＵ２１１は、メモリ２１５に記憶されたプログラムに従う処理を実行するように構成される。以下では、ＣＰＵ２１１によって実行される処理を、制御ユニット２１又は靴型ウェアラブル機器２０が実行する処理として説明する。制御ユニット２１は、プログラムに従う処理の実行によって、靴型ウェアラブル機器２０の全体を統括制御する。制御ユニット２１は、バッテリ２３からの電力を、電源部２５を介して受けて動作する。電源部２５は、バッテリ２３からの電力を靴型ウェアラブル機器２０の各部に供給する。

感圧センサ３１は、図２に示すように、靴１０の中敷き１０１と本底１０３との間に設けられて、靴１０を装着するユーザの体重を受け、歩行により生じる足からの衝撃を受けるように配置される。図２に示す例によれば、感圧センサ３１は、ユーザの足裏に接触する中敷き１０１のおよそ下方全域に設けられる。感圧センサ３１は、下方全域ではなく、衝撃を安定的に受けられる部位に設けられてもよい。

感圧センサ３１は、例えば導電性ゴムを含み、導電性ゴムの電気抵抗が歪みに応じて変化する現象を利用して、感圧センサ３１に作用する力の大きさを検出するように構成される。感圧センサ３１は、電気抵抗に対応した信号を出力することにより、感圧センサ３１に作用する力の大きさを示す信号を出力することができる。以下では、感圧センサ３１により検出される上記力の大きさのことを、力検出値とも表現する。

感圧センサ３１の出力信号は、ベースプレート３２及びベースプレート３２から延びるケーブルＣＢを通じて、本体ケース２０１内の制御ユニット２１に入力される。図２によれば、靴型ウェアラブル機器２０の本体ケース２０１は、靴１０の踵部分１０５の外表面に装着される。感圧センサ３１の出力信号は、ディジタル信号に変換された後、通信ユニット３５を介して、靴型ウェアラブル機器２０と有線又は無線接続される装置に伝送される。

加速度センサ３３は、靴型ウェアラブル機器２０の本体ケース２０１内に設けられ、ユーザの加速度として、ユーザの足の動きに応じた加速度を検出するように配置される。この加速度センサ３３は、検出した加速度を表す信号を、制御ユニット２１に入力する。以下では、加速度センサ３３により検出される加速度のことを、加速度検出値とも表現する。

加速度センサ３３は、例えばＭＥＭＳセンサの一種である３軸加速度センサとして構成される。この場合、加速度センサ３３は、互いに直交するＸ，Ｙ，Ｚの各軸方向の加速度を検出する。このときの加速度センサ３３からの出力信号は、各軸の加速度を示す。加速度センサ３３からの出力信号は、ディジタル信号に変換された後、通信ユニット３５を介して、上記靴型ウェアラブル機器２０と接続される装置に伝送される。加速度センサ３３が３軸加速度センサである場合、以下で表現する加速度の大きさは、各軸の加速度を要素とする三次元の加速度ベクトルの大きさ（具体的にはＬ２ノルム）と理解されたい。

通信ユニット３５は、携帯通信端末４０と通信可能な通信インタフェースで構成される。例えば、通信ユニット３５は、ブルートゥース（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ：登録商標）通信可能に構成される。但し、通信ユニット３５の構成は、これに限定されない。通信ユニット３５は、近距離通信、狭域通信、及び、広域通信の少なくとも一つによって、携帯通信端末４０と直接又は間接的な方法で、有線通信又は無線通信可能に構成され得る。

続いて、制御ユニット２１が、ユーザの体重計測のために実行する処理を、図３を用いて説明する。以下では、この処理のことを「靴側処理」とも表現する。制御ユニット２１は、携帯通信端末４０からの接続要求を受けると、図３に示す処理を開始する。

図３に示す処理を開始すると、制御ユニット２１は、自装置を携帯通信端末４０と双方向通信可能に接続する（Ｓ２１０）。その後、制御ユニット２１は、センサ出力送信処理を開始する（Ｓ２２０）。具体的に、制御ユニット２１は、感圧センサ３１からの出力信号を、力検出信号として、上記携帯通信端末４０に、通信ユニット３５を介して送信すると共に、加速度センサ３３からの出力信号を、加速度検出信号として、上記携帯通信端末４０に、通信ユニット３５を介して送信する処理を開始する。以下では、力検出信号及び加速度検出信号のことをまとめて検出信号とも表現する。

制御ユニット２１は、上記開始した力検出信号及び加速度検出信号の送信を、携帯通信端末４０との接続が遮断されるまで継続的に実行する。接続が遮断されると（Ｓ２３０でＹｅｓ）、制御ユニット２１は、これら検出信号の携帯通信端末４０への送信を終了する（Ｓ２４０）。制御ユニット２１は、このようにして携帯通信端末４０との接続期間中、携帯通信端末４０に感圧センサ３１及び加速度センサ３３の出力信号を送信するように動作する。

この靴型ウェアラブル機器２０と通信可能に接続される携帯通信端末４０は、図１に示すように、制御ユニット４１、バッテリ４３、電源部４５、通信ユニット５１、ディスプレイ５３、及び、操作ユニット５５を備える。携帯通信端末４０は、周知のスマートフォンと同様のハードウェア構成を有する。本開示に係る携帯通信端末４０の技術的特徴は、主にプログラムに基づく情報処理により実現される。

携帯通信端末４０の制御ユニット４１は、ＣＰＵ４１１と、メモリ４１５と、を備える。制御ユニット４１は、メモリ４１５として、ＲＡＭ、ＲＯＭ、及び、ＮＶＲＡＭの内の一つ以上を備える。ＮＶＲＡＭは、フラッシュメモリ及びＥＥＰＲＯＭを一例に含む。

ＣＰＵ４１１は、メモリ４１５に記憶されたプログラムに従う処理を実行することにより、携帯通信端末４０の全体を統括制御する。以下では、ＣＰＵ４１１によって実行される処理を、制御ユニット４１又は携帯通信端末４０が実行する処理として説明する。制御ユニット４１は、バッテリ４３からの電力を、電源部４５を介して受けて動作する。電源部４５は、バッテリ４３からの電力を携帯通信端末４０の各部に供給するように構成される。

通信ユニット５１は、靴型ウェアラブル機器２０と通信可能に構成され、接続確立後の靴型ウェアラブル機器２０から送信されてくる上記検出信号を、制御ユニット４１に入力するように構成される。

ディスプレイ５３は、制御ユニット４１により制御されて、ユーザ向けの各種情報を表示する。ディスプレイ５３は、例えば、液晶ディスプレイにより構成される。操作ユニット５５は、ユーザからの操作及び指示を受付可能なユーザインタフェースであり、例えば、ディスプレイ５３上のタッチパネルにより構成される。

このように構成される携帯通信端末４０には、靴型ウェアラブル機器２０を用いた体重計測及び表示を実現するための専用プログラム（所謂アプリ）がインストールされる。制御ユニット４１は、このインストールされたプログラムに従う処理を実行することにより、靴型ウェアラブル機器２０から送信されてくる検出信号に基づく体重計測及び表示を実現する。

制御ユニット４１は、上記専用プログラムに対する実行指示が、操作ユニット５５を通じてユーザから入力されると、図４に示す計測表示処理を開始する。計測表示処理を開始すると、制御ユニット４１は、予め登録された靴型ウェアラブル機器２０に対して接続要求を送信して靴型ウェアラブル機器２０との接続を確立し、靴型ウェアラブル機器２０から送信されてくる検出信号の通信ユニット５１を介した受信を開始する（Ｓ３１０）。検出信号の受信は、靴型ウェアラブル機器２０との接続期間中、継続的に行われる。

受信開始後、制御ユニット４１は、操作ユニット５５を通じたユーザからの操作を受け付ける。制御ユニット４１は、操作を受け付けるために、ディスプレイ５３に操作画面を表示することができる。制御ユニット４１は、計測開始を指示する操作信号が操作ユニット５５を通じて入力されると（Ｓ３２０でＹｅｓ）、Ｓ３３０に移行する。

Ｓ３３０において、制御ユニット４１は、図５に示す算出制御処理を実行する。算出制御処理を開始すると、制御ユニット４１は、靴型ウェアラブル機器２０から受信した加速度検出信号に基づき、ユーザの運動状態を判定する。具体的には、加速度検出信号から特定される加速度変化からユーザが所定の歩行状態にあるか否かを判定する（Ｓ４１０）。

歩行状態の判定は、体重計測時のユーザの運動状態を限定して、精度のよい体重計測を実現するために行われる。所定の歩行状態にあるか否かの判定は、単位時間当たり加速度の変化量が所定範囲内であるか否かの判定により実現することができる。例えば、現在を終点とする過去一定期間において、それより十分小さい単位時間毎の加速度変化量の最大値又は平均値が所定範囲内にあるか否かによって、現在が所定の歩行状態にあるか否かを判定することができる。この判定のために、制御ユニット４１は、受信した加速度検出信号が示す各時刻の加速度検出値を一定期間分ＲＡＭに記憶しておくことができる。加速度変化が小さい場合、ユーザは止まっていると推定することができる。加速度変化が大きい場合、ユーザが走っていると推定することができる。従って、上記判定によっては、所定の歩行状態として、ユーザが所定範囲の歩行速度で歩行しているか否かを判定することができる。

制御ユニット４１は、ユーザが所定の歩行状態にないと判定すると（Ｓ４２０でＮｏ）、ディスプレイ５３を制御して、ユーザに対して所定の歩行状態で歩くように促すメッセージを、ディスプレイ５３に表示させる（Ｓ４３０）。その後、Ｓ４１０に移行する。一方、制御ユニット４１は、ユーザの運動状態が所定の歩行状態にあると判定すると（Ｓ４２０でＹｅｓ）、Ｓ４４０に移行して、図６に示す体重計測処理を実行する。

体重計測処理を開始すると、制御ユニット４１は、一定期間の力検出信号及び加速度検出信号が示す時刻毎の力検出値及び加速度検出値を、観測データとして取り込む（Ｓ５１０）。ここで取込対象に対応する上記一定期間は、体重算出処理開始後の一定期間であってもよいし、体重算出処理開始直前のＳ４１０においてユーザの運動状態の判定に用いた加速度の検出期間と同一の期間であってもよい。以下では、観測データが示す力検出値及び加速度検出値に対応する力及び加速度の検出期間のことを観測期間とも表現する。

その後、制御ユニット４１は、上記観測期間における加速度最大値Ａｐを、上記観測データを参照して特定する（Ｓ５２０）。ここで表現する加速度最大値Ａｐは、加速度センサ３３が３軸加速度センサである場合、各軸の加速度を要素とする上記加速度ベクトルのＬ２ノルムの最大値である。

図７上段には、加速度（Ｌ２ノルム）の最大値Ａｐを示す。制御ユニット４１は、観測期間における加速度検出値を時系列で順に参照し、参照した加速度検出値の中で、最も大きい検出値（最も大きいＬ２ノルム）を記憶することにより、最終的に記憶した加速度検出値（Ｌ２ノルム）を、加速度最大値Ａｐとして特定することができる。図７上段に示す例によれば、加速度センサ３３は、ユーザが静止している状態であっても重力ｇに対応する加速度を検出する。ユーザの運動に起因する加速度成分は、重力ｇに加算して検出される。

制御ユニット４１は、加速度最大値Ａｐの特定後、上記観測データに基づき、この加速度最大値Ａｐが観測された時刻Ｔｐの力検出値Ｆｃを特定する（Ｓ５３０）。図７下段には、最大値Ａｐに対応する時刻Ｔｐの力検出値Ｆｃを示す。Ｓ５２０，Ｓ５３０で特定される加速度最大値Ａｐ及び対応する力検出値Ｆｃは、ユーザの下ろした足が接地して衝撃力及び加速度が最大となった時点での加速度センサ３３に作用する加速度、及び、感圧センサ３１に作用する力の大きさに対応する。

その後、制御ユニット４１は、Ｓ５２０で特定した加速度最大値Ａｐ、及び、Ｓ５３０で特定した力検出値Ｆｃに基づき、次式（１）に従って、ユーザの体重Ｍを算出する（Ｓ５４０）。

Ｍ＝Ｋ×Ｆｃ／Ａｐ …式（１）
ここで用いられる補正係数Ｋは、予め試験により求められてプログラムに組み込まれる。あるいは、補正係数Ｋは、メモリ４１５、具体的にはＮＶＲＡＭに記憶される。制御ユニット４１は、メモリ４１５に記憶された補正係数Ｋを参照して上式に従い体重Ｍを算出することができる。

補正係数Ｋは、体重Ｍが既知である環境下において、上記歩行状態で得られる加速度最大値Ａｐ及び対応する力検出値Ｆｃの組（Ａｐ，Ｆｃ）を、既知の体重Ｍと共に、式（１）に代入することにより得ることができる。計測システム１の設計者は、複数人の協力に基づいて、補正係数Ｋの算出に必要な学習用データ（Ａｐ，Ｆｃ，Ｍ）を収集し、これらを式（１）に代入して得られる補正係数Ｋを統計処理して、Ｓ５４０で用いる補正係数Ｋの適値を定めることができる。この補正係数Ｋは、感圧センサ３１がユーザの全重量を受けたと仮定したときの力の大きさを示す値に、力検出値Ｆｃを補正するための補正パラメータということができる。換言すれば、補正係数Ｋは、足元の運動モデルを、全身の運動モデルに置換するための補正パラメータということができる。

式（１）から体重Ｍを算出できることは、ユーザが歩行中片足を地面につけることにより生じる衝撃に起因して感圧センサ３１で観測される力Ｆと、そのときの加速度Ａとの間には、感圧センサ３１が全体重を支持しており、加速度センサ３３により検出される加速度がユーザの全身運動に基づく加速度であると仮定すれば、関係式Ｆ＝ＭＡが成立することから理解できる。実際の環境を、上記仮定に最大限近づけるために、ユーザには、階段を下りる動作を実行させることができる。そして、ユーザが階段を下りるときの観測データを、上記所定の歩行状態での観測データとして利用することができる。

上記仮定と実際の環境との間の差異を完全には取り除くことはできないため、本実施形態では、補正係数Ｋによって、上記仮定と実際の環境との差異による影響を抑えて、式（１）で精度よくユーザの体重を計測するようにしている。

制御ユニット４１は、体重Ｍの算出を完了すると、体重算出処理を終了する。制御ユニット４１は、Ｓ４４０における体重算出処理を終了して、Ｓ４５０に移行すると、体重算出処理により算出されたユーザの体重Ｍが正常範囲内であるか否かを判断する。正常範囲は、人の体重としてとり得る範囲を基準に予め定められ得る。Ｓ４５０では、Ｓ３６０でユーザに表示された前回の体重との差分が閾値以上であるとき、今回算出されたユーザの体重Ｍが正常範囲内にはないと判断してもよい。閾値は、前回の体重表示時から現在までの体重の変化量としてとり得る変化量の上限値に定めることができる。閾値は、固定値であってもよいし、前回の体重表示時からの経過時間に基づく可変値であってもよい。

制御ユニット４１は、算出されたユーザの体重Ｍが正常範囲内にないと判断すると（Ｓ４５０でＮｏ）、当該体重Ｍの算出値を破棄し、ディスプレイ５３を制御して、計測に失敗したので再計測を行う旨のエラーメッセージをディスプレイ５３に所定時間表示させた後（Ｓ４７０）、Ｓ４１０に移行する。

一方、算出されたユーザの体重Ｍが正常範囲内にあると判断すると（Ｓ４５０でＹｅｓ）、制御ユニット４１は、Ｓ４６０に移行し、算出された体重Ｍを計測値としてメモリ４１５に一時記憶し、当該算出制御処理を終了する。

Ｓ３３０において算出制御処理を終了すると、制御ユニット４１は、メモリ４１５に一時記憶した計測値が設定個数あるか否かを判断し（Ｓ３４０）、計測値が設定個数未満であると判断すると（Ｓ３４０でＮｏ）、Ｓ３３０に移行する。このようにして、制御ユニット４１は、計測値を設定個数分記憶するまで、Ｓ３３０の処理を繰り返し実行する。設定個数は、１個以上で任意に定められ得る。

制御ユニット４１は、計測値を設定個数分記憶すると（Ｓ３４０でＹｅｓ）、Ｓ３５０で、記憶した設定個数の計測値に対する統計処理を行って、計測値についての代表値を算出する。具体的に、制御ユニット４１は、記憶した計測値の平均値を、上記代表値として算出することができる。但し、代表値は、記憶した計測値の中央値であってもよいし、記憶した計測値の最大値と最小値との中間値であってもよい。

Ｓ３５０で代表値を算出すると、制御ユニット４１は、Ｓ３６０に移行し、ディスプレイ５３を制御して、当該算出した代表値を体重計測値としてディスプレイ５３に表示させる。その後、Ｓ３２０に移行する。

制御ユニット４１は、Ｓ３２０に移行した後、計測開始を指示する操作信号が再び操作ユニット５５から入力されると（Ｓ３２０でＹｅｓ）、Ｓ３３０に移行する。制御ユニット４１は、それ以外の操作信号が操作ユニット５５から入力されると（Ｓ３２５でＹｅｓ）、操作信号に基づき、ユーザからの指示に対応した処理を実行する（Ｓ３７０〜Ｓ３９０）。

具体的に、ユーザから終了指示が入力されると（Ｓ３７０でＹｅｓ）、制御ユニット４１は、靴型ウェアラブル機器２０との接続を遮断して当該計測表示処理を終了する。ユーザからの指示が終了指示でない場合には（Ｓ３７０でＮｏ）、その指示に対応する処理を実行した後（Ｓ３９０）、Ｓ３２０に移行して、操作待ち状態に移行する。

以上に説明した本実施形態によれば、導電性ゴムを主材料とする感圧センサ３１を靴１０に設け、この感圧センサ３１の出力と、加速度センサ３３との出力に基づき、ユーザの体重計測を行う。この感圧センサ３１は、従来の硬いロードセルとは異なり、柔軟性を有するため、靴１０の中敷き１０１の下に配置されても、靴１０の履き心地は、基本的に損なわれない。但し、この感圧センサ３１の出力のみに基づいては、ユーザの体重を高精度に計測することが難しい。そこで、本実施形態では、感圧センサ３１の出力と共に、加速度センサ３３の出力を用いて、上述した手法でユーザの体重を計測するようにした。

従って、本実施形態によれば、利便性の高い体重計測システムを提供することが可能である。従来のロードセルを内蔵する体重計は、実質的にユーザにとって携帯不可能なものであったため、ユーザは、体重計が設置された場所に移動しなければ、自己の体重を計測することができなかった。これに対し、本実施形態によれば、ユーザは、靴１０を履いた状態であれば、およそ任意の場所で及び所望のタイミングで体重計測を行うことができる。しかも、ユーザは、体重計測中に静止状態を維持する必要がなく、簡単な歩行動作を行う程度で、自己の体重を知ることができる。従って、本実施形態によれば、従来の体重計測と比較して、時間的及び場所的な制約の少ない体重計測を実現することができ、利便性の高い体重計測システムを提供することができる。このような利便性は、ユーザによる継続した体重計測を容易にする。従って、本実施形態の計測システム１は、ユーザが体重の増減を把握するのに役立ち、健康管理用途に資する。

付言すれば、本実施形態では、加速度変化に基づき適切な体重計測が可能な時期の観測データに基づき、体重Ｍを算出する。従って、十分に実用的な範囲の精度で体重Ｍを算出することができる。更に、体重Ｍの計測値を複数回取得し、これらを統計処理して得られた代表値（例えば平均値）を、体重計測値としてユーザに表示する。従って、計測誤差の影響を抑えて、精度の高い体重計測値をユーザに表示することができる。なお、本明細書で計測システムに対して言及する「精度が高い」とは、体重計測値の精度が実用的な範囲内にあることを意味し、又は、本開示の複数の例示的実施形態の間において相対的に精度が高いことを意味し、必ずしも他の計測技術と比較して高精度であることを意味しない。いくつかの試験結果によれば、本実施形態に従う体重計測値は、真値に対して数％の誤差範囲内であった。

本実施形態に関して用語間の対応関係は、次の通りである。感圧センサ３１は、力センサの一例に対応する。制御ユニット４１が実行するＳ３３０〜Ｓ３５０の処理によって実現される機能は、演算ユニットによって実現される機能の一例に対応する。制御ユニット４１がＳ３１０を実行し靴型ウェアラブル機器２０からの力検出信号及び加速度検出信号を受ける機能は、入力ユニットによって実現される機能の一例に対応する。制御ユニット４１が実行するＳ３６０の処理によって実現される機能は、出力ユニットによって実現される機能の一例に対応する。制御ユニット４１が実行するＳ４３０の処理によって実現される機能は、指示ユニットにより実現される機能の一例に対応する。

続いて説明する第２から第８実施形態の計測システムは、上述した第１実施形態の計測システム１の変形例である。従って、第２から第８実施形態の各計測システムを以下で説明する際には、各実施形態の計測システムの構成の内、第１実施形態の計測システム１と同一構成の部分の説明を適宜省略する。第２から第８実施形態の計測システムにおいて、第１実施形態の計測システム１と同一符号が付された部位は、ハードウェア構成について、第１実施形態と同一であると理解されてよい。同一符号が付された部位のソフトウェア構成も、特に代替する処理の説明がない限り、第１実施形態と基本的構成を同一にすると理解されてよい。

［第２実施形態］
第２実施形態の計測システム２は、第１実施形態において携帯通信端末４０が実行する処理の一部を、携帯通信端末４０と通信可能に接続されたサーバ装置６０が実行する点で、第１実施形態の計測システム１とは異なり、それ以外の点で基本的に第１実施形態の計測システム１と一致する。

図８に示すように、第２実施形態の計測システム２は、靴型ウェアラブル機器２０及び携帯通信端末４０に加えて、携帯通信端末４０と通信可能なサーバ装置６０を構成要素に含む。

このサーバ装置６０は、例えば、図４において破線で示す処理を、携帯通信端末４０に代えて実行する。即ち、サーバ装置６０は、携帯通信端末４０が靴型ウェアラブル機器２０から受信した力検出信号及び加速度検出信号を逐次又は一定期間毎に、携帯通信端末４０から取得する。そして、携帯通信端末４０から取得した力検出信号及び加速度検出信号に基づき、ユーザの体重Ｍを算出し、算出した体重Ｍの代表値（Ｓ３５０）を、携帯通信端末４０に送信する。サーバ装置６０は、第１実施形態のＳ３３０〜Ｓ３５０と等価な処理を実現するために、必要なデータを携帯通信端末４０との間で逐次送受信することができる。

携帯通信端末４０は、Ｓ３３０〜Ｓ３５０の処理に代えて次の処理を実行することができる。即ち、携帯通信端末４０は、靴型ウェアラブル機器２０から受信した力検出信号及び加速度検出信号をサーバ装置６０に転送し、この転送信号に基づきサーバ装置６０が算出した体重Ｍの代表値を、サーバ装置６０から受信して、受信した代表値を、Ｓ３６０で、体重計測値としてディスプレイ５３に表示させるように、ディスプレイ５３を制御することができる。第２実施形態によれば、第１実施形態と同様の先行技術に対する有意義な効果を奏することができる。

［第３実施形態］
第３実施形態の計測システムは、携帯通信端末４０の制御ユニット４１が、Ｓ４４０において図６に示す体重算出処理に代えて、図９に示す体重算出処理を実行する点で、第１実施形態の計測システム１とは異なり、それ以外の点で基本的に第１実施形態の計測システム１と一致する。

制御ユニット４１は、図９に示す体重算出処理を開始すると、Ｓ５１０，Ｓ５２０の処理と同様に、Ｓ６１０，Ｓ６２０において、観測データを取り込み、取り込んだ観測データに基づいて、観測期間における加速度最大値Ａｐを特定する。

続くＳ６３０において、制御ユニット４１は、上記観測データに基づき、観測期間における力検出値の最大値Ｆｐを特定する。第１実施形態では、加速度最大値Ａｐが検出された時刻Ｔｐの力検出値Ｆｃを特定するのに対し、本実施形態では、加速度最大値Ａｐとは独立して力検出値の最大値Ｆｐを特定する。

感圧センサ３１の種類によっては、感圧センサ３１に力が作用してから、その作用した力が感圧センサ３１の出力に反映されるまでの時間が長い場合がある。このように物理的作用が検出値に反映されるまでの時間遅れの差異が感圧センサ３１と加速度センサ３３との間で無視できない程度に大きい場合には、本実施形態のように、力検出値の最大値Ｆｐを特定することで、同一事象発生時の加速度Ａｐ及び力検出値Ｆｐをおよそ特定することができる。

Ｓ６３０での処理を終えると、制御ユニット４１は、次式（２）に従って、ユーザの体重Ｍを算出する（Ｓ６４０）。
Ｍ＝Ｋ×Ｆｐ／Ａｐ …式（２）
補正係数Ｋは、第１実施形態と同様に、体重Ｍが既知である環境下において、上記歩行状態で得られる加速度最大値Ａｐ及び力検出値の最大値Ｆｐの組（Ａｐ，Ｆｐ）を、既知の体重Ｍと共に、式（２）に代入することにより得ることができる。制御ユニット４１は、式（２）に従う体重Ｍの算出後（Ｓ６４０）、図９に示す体重算出処理を終了し、Ｓ４５０（図５参照）に移行する。

以上に説明した第３実施形態の計測システムによれば、物理的作用が検出値に反映されるまでの時間遅れの差異が感圧センサ３１と加速度センサ３３との間で大きい場合でも、適切に体重Ｍを算出することができる。

［第４実施形態］
第４実施形態の計測システム４は、図１０に示すように、両足に装着される一組の靴１０の夫々に、靴型ウェアラブル機器２０が装着され、携帯通信端末４０が両足に対応する二つの靴型ウェアラブル機器２０から、力検出信号を受信して、体重Ｍを算出するように構成されたシステムである。

携帯通信端末４０の制御ユニット４１は、Ｓ３１０（図４）において、予め登録された両足の靴型ウェアラブル機器２０の夫々との接続を確立し、各靴型ウェアラブル機器２０から送信されてくる検出信号の受信を開始する。更に、制御ユニット４１は、各足の加速度検出値（Ｌ２ノルム）を両足間で平均化し、この平均値を、ユーザの運動状態の判定（Ｓ４１０）、及び、加速度最大値Ａｐの算出（Ｓ５２０）に用いる。あるいは、制御ユニット４１は、両足の靴型ウェアラブル機器２０の内の一方のみから加速度検出信号を受信して、この加速度検出信号に基づいて第１実施形態と同様に、Ｓ４１０，Ｓ５２０の処理を実行する。

本実施形態の制御ユニット４１は、体重算出処理（Ｓ４４０）において、Ｓ５３０，Ｓ５４０に代えて、図６右領域に示すＳ５５０，Ｓ５６０の処理を実行することができる。
Ｓ５５０において、制御ユニット４１は、加速度最大値Ａｐが検出された時刻Ｔｐの力検出値Ｆｒ，Ｆｌの加算値又は平均値を、体重Ｍの算出に用いる力検出値Ｆｃａとして算出することができる。ここでいう力検出値Ｆｒは、右足の靴型ウェアラブル機器２０が備える感圧センサ３１から得られた力検出信号が示す時刻Ｔｐでの力検出値を表し、力検出値Ｆｌは、左足の靴型ウェアラブル機器２０が備える感圧センサ３１から得られた力検出信号が示す時刻Ｔｐでの力検出値を表す。

Ｓ５６０において、制御ユニット４１は、次式（３）に基づきユーザの体重Ｍを算出する。
Ｍ＝Ｋ×Ｆｃａ／Ａｐ …式（３）
補正係数Ｋは、第１実施形態と同様に、体重Ｍが既知である環境下において得られる加速度最大値Ａｐ及び対応する力検出値Ｆｃａの組（Ａｐ，Ｆｃａ）を、既知の体重Ｍと共に、式（３）に代入することにより得ることができる。力検出値Ｆｃａとして、力検出値Ｆｒ，Ｆｌの加算値及び平均値のいずれを採用しても、値Ｋ×Ｆｃａは、実質的に等価な値を採ることができる。制御ユニット４１は、式（３）に従う体重Ｍの算出後、体重算出処理を終了し、Ｓ４５０（図５参照）に移行する。

本実施形態によれば、両足に靴型ウェアラブル機器２０を備えるので、左右における荷重のばらつきの影響を抑えて、体重Ｍを高精度に算出することが可能である。なお、制御ユニット４１は、体重算出処理（Ｓ４４０）において、図９に示すＳ６１０，Ｓ６２０，Ｓ６５０及びＳ６６０の処理を順に実行するように構成されてもよい。

Ｓ６５０において、制御ユニット４１は、観測データに基づき、観測期間における力検出値Ｆｒ，Ｆｌの加算値又は平均値についての最大値Ｆａｐを特定することができる。Ｓ６６０において、制御ユニット４１は、次式（４）に従って、ユーザの体重Ｍを算出することができる。

Ｍ＝Ｋ×Ｆａｐ／Ａｐ …式（４）
この方式による体重算出は、第３実施形態と同様、物理的作用が検出値に反映されるまでの時間遅れの差異が感圧センサ３１と加速度センサ３３との間で大きい場合に有意義である。

両足に感圧センサ３１が設けられている場合には、片足の感圧センサ３１に全体重がかかるように、ユーザの運動状態を誘導しなくても、両足の感圧センサ３１の出力に基づいて、体重Ｍを高精度に計測することができる。制御ユニット４１は、ユーザに対し両足でジャンプするように促し、Ｓ４１０，Ｓ４２０では、ユーザの運動状態として、ユーザがジャンプしている状態を判定するように構成されてもよい。制御ユニット４１は、両足ジャンプを繰り返すユーザの運動中に得られた観測データを取り込んで、体重Ｍを算出するように構成されてもよい。

［第５実施形態］
第５実施形態の計測システムは、携帯通信端末４０の制御ユニット４１が、Ｓ３２０（図４参照）に移行するまでに、図１１に示すＳ３１０〜Ｓ３１９の処理を実行して、ユーザから得られた体重の初期値Ｍ０に基づく補正係数Ｋを設定するように構成されたシステムである。本実施形態の制御ユニット４１は、図４に示す計測表示処理に代えて、図１１に示す計測表示処理を開始し、Ｓ３１０〜Ｓ３１９の処理を実行した後に、図４に示すＳ３２０以降の処理を第１実施形態と同様に実行する。但し、Ｓ５４０（図６参照）で用いられる補正係数Ｋは、Ｓ３１９で設定されメモリ４１５に記憶された補正係数Ｋである。

図１１に示す計測表示処理を開始すると、制御ユニット４１は、靴型ウェアラブル機器２０との接続を確立し、靴型ウェアラブル機器２０から送信されてくる検出信号の受信を開始する（Ｓ３１０）。その後、制御ユニット４１は、補正係数Ｋが設定されているか否かを判断し（Ｓ３１１）、設定されていないと判断すると（Ｓ３１１でＮｏ）、Ｓ３１３に移行し、設定されていると判断すると（Ｓ３１１でＹｅｓ）、Ｓ３２０に移行する。

制御ユニット４１は、Ｓ３１３以降の処理が過去に実行されていないことで、メモリ４１５に補正係数Ｋが記憶されていないとき、Ｓ３１１で否定判断する。本実施形態の計測システムでは、第１実施形態とは異なり、計測表示処理を実現する上記専用プログラムにおいて、補正係数Ｋの値が記述されておらず、体重計測を行うためには補正係数Ｋの設定が必要である。

Ｓ３１３に移行すると、制御ユニット４１は、体重の初期値Ｍ０の情報を、ユーザから取得するための初期値入力画面をディスプレイ５３に表示させる。そして、操作ユニット５５を通じてユーザから初期値Ｍ０の情報が入力されると、Ｓ３１５に移行する。ユーザは、初期値Ｍ０を入力するために、別の体重計を用いて自己の体重を計測することができる。

Ｓ３１５において、制御ユニット４１は、複数の学習用データを取得する処理を実行する。制御ユニット４１は、複数の学習用データを取得するために、Ｓ４１０〜Ｓ４４０（図５参照）に類似する処理を、Ｓ３１５において複数回繰返し実行することができる。具体的に、制御ユニット４１は、Ｓ４１０〜Ｓ４３０と同一の処理を実行し、その後、Ｓ４４０において図６に示すＳ５１０〜Ｓ５３０の処理を実行し、その後、Ｓ５４０の処理に代えて、Ｓ５２０，Ｓ５３０で特定した加速度最大値Ａｐ及び力検出値Ｆｃの組を、上記入力された初期値Ｍ０の情報と共に学習用データ（Ａｐ，Ｆｃ，Ｍ０）としてメモリ４１５に記憶する処理を、上記類似する処理として複数回繰返し実行することができる。

その後、制御ユニット４１は、Ｓ３１７に移行し、各学習用データが示す値Ａｐ，Ｆｃ，Ｍ０を、式（１）に入力して、各学習用データに対応する補正係数Ｋの一群を算出する。更に、この補正係数Ｋの一群を、統計処理して、補正係数Ｋの設定値を算出する。具体的に、制御ユニット４１は、統計処理として補正係数Ｋの平均値を算出する処理を実行することができる。制御ユニット４１は、このようにして算出した補正係数Ｋの設定値をメモリ４１５に記憶することで、補正係数Ｋを設定する（Ｓ３１９）。即ち、制御ユニット４１は、上記補正係数Ｋの一群についての平均値を算出し（Ｓ３１７）、算出した平均値を、補正係数Ｋの設定値としてメモリ４１５に記憶することができる（Ｓ３１９）。設定値は、メモリ４１５が備えるＮＶＲＡＭに長期記憶される。

Ｓ３１９の処理実行後、制御ユニット４１は、Ｓ３２０（図４参照）に移行して、第１実施形態と同様の処理を実行する。具体的には、メモリ４１５が記憶する補正係数Ｋに基づいて体重Ｍを算出する。

以上に説明した本実施形態の計測システムによれば、ユーザから得られた体重の初期値Ｍ０の情報と、そのユーザに関する観測データから得られた値Ａｐ，Ｆｃの情報とに基づき、補正係数Ｋを算出する。従って、ユーザの歩行動作の傾向が反映された補正係数Ｋを用いて、体重Ｍを計測することができる。従って、本実施形態によれば、一層良好に体重を計測することができる。

本実施形態に関して用語間の対応関係は、次の通りである。制御ユニット４１が実行するＳ３１３の処理によって実現される機能は、取得ユニットにより実現される機能の一例に対応する。制御ユニット４１が実行するＳ３１５〜Ｓ３１９の処理によって実現される機能は、初期処理ユニットにより実現される機能の一例に対応する。

［第６実施形態］
第６実施形態の計測システム６は、図１２に示すように、加速度センサを有さない靴型ウェアラブル機器７０と、加速度センサ７９を有する携帯通信端末７５の連携により、第１実施形態の計測システム１と同様の処理を実現するシステムである。

図１２に示すように、本実施形態の靴型ウェアラブル機器７０は、加速度センサを備えないことを除いて、第１実施形態の靴型ウェアラブル機器２０と同一のハードウェア構成にされる。この靴型ウェアラブル機器７０の制御ユニット２１は、第１実施形態と同様、図３に示す処理を実行し、携帯通信端末７５との接続確立後において、接続が遮断されるまでの期間、感圧センサ３１からの力検出信号を携帯通信端末７５に継続的に送信する。但し、加速度検出信号は、携帯通信端末７５に送信されない。

一方、本実施形態の携帯通信端末７５は、第１実施形態の携帯通信端末４０と同一のハードウェア構成に加えて、加速度センサ７９を備えた構成にされる。加速度センサ７９は、第１実施形態の加速度センサ３３と同一構成であってもよいし、異なる構成であってもよい。携帯通信端末７５は、スマートフォンを一例に含む。現在市販されているスマートフォンには、加速度センサが設けられていることが多い。

この携帯通信端末７５の制御ユニット４１は、自装置の加速度センサ７９から得られる加速度検出信号を用いて、第１実施形態の制御ユニット４１と同様の計測表示処理を実行する。本実施形態の計測システム６によれば、加速度センサを靴型ウェアラブル機器２０に設ける必要がないので、靴型ウェアラブル機器７０を安価及び小型に製造することが容易である。但し、スマートフォン等の携帯通信端末７５は、ユーザの身体から離れる可能性がある。従って、制御ユニット４１は、計測開始操作に基づいてＳ３３０（図４参照）に移行する際、歩行運動と連動するように携帯通信端末７５を身に着けることをユーザに指示するメッセージを、ディスプレイ５３に表示させる処理を実行する構成にされるとよい。同様のメッセージは、Ｓ４３０，Ｓ４７０でディスプレイ５３に表示されるとよい。

［第７実施形態］
第７実施形態の計測システムは、第１実施形態において、携帯通信端末４０が有する体重Ｍの算出及び代表値の算出機能を、靴型ウェアラブル機器２０に設けたシステムである。従って、第７実施形態の計測システムのハードウェア構成は、第１実施形態の計測システム１のハードウェア構成と同一である。

一方、靴型ウェアラブル機器２０の制御ユニット２１は、図３に示す靴側処理に代えて、図１３に示す靴側処理を実行するように構成される。図１３に示す靴側処理を開始すると、制御ユニット２１は、携帯通信端末４０との接続を確立後（Ｓ８１０）、Ｓ８２０において、第１実施形態と同様の算出制御処理（図５参照）を実行する。

但し、制御ユニット２１は、自装置内の感圧センサ３１からの力検出信号及び自装置内の加速度センサ３３からの加速度検出信号に基づいて、算出制御処理を実行する。靴型ウェアラブル機器２０は、ディスプレイを備えないため、制御ユニット２１は、Ｓ４３０，Ｓ４７０に移行すると、対応するメッセージの表示を指示する信号を、通信ユニット３５を介して携帯通信端末４０に送信する。

制御ユニット２１は、Ｓ８２０における算出制御処理を、Ｓ４６０（図５参照）の処理によりメモリ２１５に設定個数の計測値が蓄積されるまで繰返し実行する。制御ユニット２１は、計測値が設定個数蓄積されると（Ｓ８３０でＹｅｓ）、蓄積された設定個数の計測値に対する統計処理によって、Ｓ３５０と同様、計測値の代表値を算出する（Ｓ８４０）。そして、算出した代表値を含む信号であって、この代表値を体重計測値として表示するように指示する信号を、通信ユニット３５を介して携帯通信端末４０に送信する（Ｓ８５０）。その後、制御ユニット２１は、携帯通信端末４０との接続を遮断し（Ｓ８６０）、図１３に示す処理を終了する。

一方、携帯通信端末４０の制御ユニット４１は、図４に示す計測表示処理に代えて、図１４に示す計測表示処理を実行するように構成される。
計測表示処理を開始すると、制御ユニット４１は、靴型ウェアラブル機器２０との接続を確立する（Ｓ９１０）。その後、靴型ウェアラブル機器２０から表示指示を受信するまで待機し、表示指示を受信すると（Ｓ９２０でＹｅｓ）、受信した表示指示に対応する処理を実行する。

受信した表示指示が体重計測値の表示指示以外である場合（Ｓ９３０でＮｏ）、制御ユニット４１は、ディスプレイ５３を制御して、表示指示に対応したユーザ向けのメッセージをディスプレイ５３に表示させる（Ｓ９４０）。その後、Ｓ９２０に移行する。Ｓ９４０では、具体的に、第１実施形態においてＳ４３０，Ｓ４７０でディスプレイ５３に表示されるメッセージと同様のメッセージが、表示指示に従って表示される。

一方、制御ユニット４１は、靴型ウェアラブル機器２０においてＳ８５０の処理が実行されることにより、体重計測値の表示指示を受信すると（Ｓ９３０でＹｅｓ）、ディスプレイ５３を制御して、靴型ウェアラブル機器２０から得られた体重計測値をディスプレイ５３に表示させる（Ｓ９５０）。その後、制御ユニット４１は、靴型ウェアラブル機器２０との接続を遮断し（Ｓ９６０）、当該計測表示処理を終了する。制御ユニット４１は、体重計測値のログをユーザが確認することができるように、靴型ウェアラブル機器２０から受信した体重計測値をメモリ４１５、具体的にはＮＶＲＡＭに記録してもよい。

以上に説明した第７実施形態から理解できるように、計測システムが有する機能は、特にソフトウェアにより実現される機能に関して、靴型ウェアラブル機器２０及び携帯通信端末４０のいずれに割り当てられてもよい。更に言えば、第１実施形態の計測システム１において実現される機能は、靴型ウェアラブル機器に集約されてもよい。

［第８実施形態］
第８実施形態の計測システム８は、第１実施形態の計測システム１が有する機能を、基本的にすべて靴型ウェアラブル機器９０に搭載したシステムである。本実施形態の靴型ウェアラブル機器９０は、図１５に示すように、第１実施形態の靴型ウェアラブル機器２０が有する構成に加えて、ディスプレイ９１、操作ユニット９３、及び、接続ユニット９５を更に備える。

ディスプレイ９１は、本体ケース２０１においてユーザに対して各種メッセージ及び体重計測値を表示可能に設けられる。操作ユニット９３は、ディスプレイ９１上のタッチパネルとして構成されてもよいし、その他の機械的な操作スイッチとして本体ケース２０１に設けられてもよい。

接続ユニット９５は、外部装置９９との接続ポートを備え、接続ポートを通じて接続された外部装置９９と通信可能に構成される。接続ユニット９５は、例えば、ＵＳＢインタフェースで構成される。

本実施形態の靴型ウェアラブル機器９０の制御ユニット２１は、図１６に示す靴側処理を、図３に示す靴側処理に代えて繰返し実行するように構成される。
制御ユニット２１は、図１６に示す処理を開始すると、操作ユニット９３を介してユーザから計測開始指示が入力されるまで待機する（Ｓ１０１０）。そして、計測開始指示が入力されると（Ｓ１０１０でＹｅｓ）、Ｓ１０２０において、算出制御処理（図５参照）を実行する。Ｓ１０２０において実行される算出制御処理は、第１実施形態において携帯通信端末４０が実行する算出制御処理と同様である。但し、メッセージの出力先は、靴型ウェアラブル機器９０のディスプレイ９１である。

制御ユニット２１は、Ｓ１０２０における算出制御処理を設定個数の計測値がメモリ２１５に蓄積されるまで繰返し実行し、計測値が設定個数蓄積されると（Ｓ１０３０でＹｅｓ）、蓄積された設定個数の計測値に対する統計処理により、Ｓ３５０と同様、計測値の代表値を算出する（Ｓ１０４０）。制御ユニット２１は、更に、ディスプレイ９１を制御して、当該算出した代表値を体重計測値としてディスプレイ９１に表示させる。更に、制御ユニット２１は、当該算出した代表値をメモリ２１５、具体的にはＮＶＲＡＭに記録する（Ｓ１０５０）。制御ユニット２１は、このような靴側処理を繰返し実行することで、計測開始指示が入力される度に、加速度センサ３３からの加速度検出信号及び感圧センサ３１からの力検出信号に基づく体重計測値を表示及び記録する。

制御ユニット２１は、接続ユニット９５に外部装置９９が接続され、外部装置９９からログ情報の出力要求があると、上記記録した体重計測値を、ログ情報として接続ユニット９５に接続された外部装置９９に提供するように動作する。接続ユニット９５が、ＵＳＢインタフェースである場合、靴型ウェアラブル機器９０は、ＵＳＢインタフェースを通じて接続された外部電源からの電力に基づきバッテリ２３を充電可能である。

本実施形態によれば、靴型ウェアラブル機器９０単独で、体重計測値を表示可能であることから、携帯通信端末を携帯しないユーザに対する利便性が向上する。なお、変形例として、靴型ウェアラブル機器９０は、クラウドサービスを通じて、体重計測値のログを外部のサーバ装置に保存するように構成されてもよい。

［他の実施形態］
以上に、第１〜第８実施形態の計測システムについて説明したが、本開示の技術は、第１〜第８実施形態に限定されず、種々の態様を採ることができる。例えば、上述の実施形態では、靴にウェアラブル機器２０，７０，９０を配置した計測システムの構成を説明したが、この機器は、サンダル等の靴以外の履物に配置されてもよいし、靴下に配置されてもよい。ここでいう履物は、靴下を含むものと解釈されてもよい。上述した本開示の技術は、人以外の動物の体重計測に用いられてもよいし、体重以外の重量計測に用いられてもよい。本開示の技術に関してプログラムに基づく情報処理により実現可能な構成に関しては、対応するプログラムをコンピュータ読取可能な記録媒体に記録して提供されてもよい。コンピュータ読取可能な記録媒体には、半導体性メモリの他、光ディスク、磁気ディスク、光磁気ディスク等の様々な記録媒体が含まれる。

上記実施形態における１つの構成要素が有する機能は、複数の構成要素に分散して設けられてもよい。複数の構成要素が有する機能は、１つの構成要素に統合されてもよい。上記実施形態の構成の一部は、省略されてもよい。上記実施形態の構成の少なくとも一部は、他の上記実施形態の構成に対して付加又は置換されてもよい。特許請求の範囲に記載の文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本発明の実施形態である。

１，２，４，６，８…計測システム、１０…靴、２０，７０，９０…靴型ウェアラブル機器、２１，４１…制御ユニット、３１…感圧センサ、３３，７９…加速度センサ、３５，５１…通信ユニット、４０，７５…携帯通信端末、５３，９１…ディスプレイ、５５，９３…操作ユニット、６０…サーバ装置、９５…接続ユニット、２１１，４１１…ＣＰＵ、２１５，４１５…メモリ。

Claims (15)

1. 計測対象の運動による衝撃を受けるように配置された一以上の力センサが検出した力の大きさを示す力検出値、及び、前記計測対象の加速度を検出するように配置された加速度センサが検出した前記計測対象の加速度を示す加速度検出値を、前記力検出値及び前記加速度検出値に基づき前記計測対象の重量を算出するように構成された演算ユニットに入力するように構成された入力ユニットと、
   前記演算ユニットにより算出された前記計測対象の重量を、前記重量の計測値として出力するように構成された出力ユニットと、
   を備える計測情報出力システム。
2. 請求項１記載の計測情報出力システムであって、
   前記入力ユニットから入力される前記力検出値及び前記加速度検出値に基づき、前記計測対象の重量を算出するように構成された演算ユニット
   を更に備える計測情報出力システム。
3. 請求項１又は請求項２記載の計測情報出力システムであって、
   前記計測対象の重量は、計測対象者の体重であり、
   前記入力ユニットは、前記力検出値として、前記計測対象者を支持して前記計測対象者の運動による衝撃を受けるように配置された一以上の力センサが検出した力の大きさを示す力検出値を前記演算ユニットに入力し、前記加速度検出値として、前記計測対象者と共に運動するように配置された加速度センサが検出した前記計測対象者の加速度を示す加速度検出値を前記演算ユニットに入力するように構成される計測情報出力システム。
4. 請求項３記載の計測情報出力システムであって、
   前記一以上の力センサとして、前記計測対象者の足に装着される履物において前記計測対象者の体重を支持する部位に配置される一以上の力センサを備える計測情報出力システム。
5. 請求項４記載の計測情報出力システムであって、
   前記一以上の力センサは、前記計測対象者の両足に装着される一組の履物の夫々に配置される力センサである計測情報出力システム。
6. 請求項１〜請求項５のいずれか一項記載の計測情報出力システムであって、
   前記演算ユニットは、前記加速度検出値の変化が所定条件を満足する期間の前記力検出値及び前記加速度検出値に基づき、前記計測対象の重量を算出する計測情報出力システム。
7. 請求項１〜請求項５のいずれか一項記載の計測情報出力システムであって、
   前記演算ユニットは、予め定められた条件を満足する期間における前記加速度検出値の最大値と、前記最大値が検出されたときに前記力センサにより検出された力の大きさを示す前記力検出値、又は、前記期間における前記力検出値の最大値と、に基づき、前記計測対象の重量を算出する計測情報出力システム。
8. 請求項７記載の計測情報出力システムであって、
   前記予め定められた条件を満足する期間は、ユーザインタフェースを通じて計測指示が入力された後の一定期間である計測情報出力システム。
9. 請求項７記載の計測情報出力システムであって、
   前記予め定められた条件を満足する期間は、ユーザインタフェースを通じて計測指示が入力された後の期間であって、前記加速度検出値の変化が所定条件を満足する一定期間である計測情報出力システム。
10. 請求項７記載の計測情報出力システムであって、
    前記計測対象による特定運動の実行を指示する指示ユニットを備え、
    前記予め定められた条件を満足する期間は、前記指示ユニットによる指示によって前記特定運動が実行される期間である計測情報出力システム。
11. 請求項１〜請求項１０のいずれか一項記載の計測情報出力システムであって、
    前記演算ユニットは、前記重量を算出する処理を繰返し実行して算出された前記重量の一群を統計処理することにより、前記重量の統計的な代表値を算出し、
    前記出力ユニットは、前記演算ユニットにより算出された前記代表値を、前記重量の計測値として出力するように構成される計測情報出力システム。
12. 請求項１〜請求項１１のいずれか一項記載の計測情報出力システムであって、
    前記力検出値を、前記力センサが前記計測対象の全重量を受けたと仮定したときの力の大きさを示す値に補正するための補正パラメータを記憶する記憶ユニット
    を備え、
    前記演算ユニットは、前記計測対象の重量として、前記入力ユニットから入力される前記力検出値を前記記憶ユニットが記憶する前記補正パラメータを用いて補正した補正後の前記力検出値と前記加速度検出値とに基づく重量を算出する計測情報出力システム。
13. 請求項１〜請求項１１のいずれか一項記載の計測情報出力システムであって、
    補正パラメータを記憶する記憶ユニットと、
    前記計測対象の重量の初期値を取得する取得ユニットと、
    前記補正パラメータを算出して前記記憶ユニットに記憶させる初期処理ユニットと、
    を更に備え、
    前記演算ユニットは、前記計測対象の重量として、前記入力ユニットから入力される前記力検出値を前記記憶ユニットが記憶する前記補正パラメータを用いて補正した補正後の前記力検出値と前記加速度検出値とに基づく重量を算出し、
    前記初期処理ユニットは、前記取得ユニットが取得した前記初期値と、前記入力ユニットから入力される前記力検出値及び前記加速度検出値と、に基づき、前記初期値に対応する前記重量が前記演算ユニットにより算出される前記補正パラメータを、前記記憶ユニットに記憶させる前記補正パラメータとして算出する計測情報出力システム。
14. 計測対象の運動による衝撃を受けるように配置された一以上の力センサと、
    前記計測対象の加速度を検出するように配置された加速度センサと、
    前記一以上の力センサが検出した力の大きさと、前記加速度センサが検出した前記計測対象の加速度と、に基づき、前記計測対象の重量を算出するように構成された演算ユニットと、
    前記演算ユニットにより算出された前記計測対象の重量を、前記重量の計測値として出力するように構成された出力ユニットと、
    を備える計測情報出力システム。
15. コンピュータに、
    計測対象の運動による衝撃を受けるように配置された一以上の力センサが検出した力の大きさを示す力検出値を取得する手順と、
    前記計測対象の加速度を検出するように配置された加速度センサが検出した前記計測対象の加速度を示す加速度検出値を取得する手順と、
    前記取得した力検出値及び加速度検出値に基づき、前記計測対象の重量を算出する手順と、
    を実行させるためのプログラム。

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