JP2017026389A - 寸法測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】巻尺を用いる寸法測定装置において、寸法測定の精度の向上を図る。
【解決手段】寸法測定装置１は、筐体１１に取り付けられる巻尺２と、巻尺２のテープ２２の先端部に設けられ被測定物の一端に係止させる第１のガイド２３と、筐体１１に設けられ被測定物の他端に係止させる第２のガイド１６と、巻尺２のテープ２２を撮像する撮像部５０４と、撮像部５０４が撮像した画像から第１のガイド２３と第２のガイド１６との間の寸法を算出する寸法算出部５０２と、寸法算出部５０２が算出した寸法を外部に無線送信する無線通信部５０６と、を有する。
【選択図】図３

Description

本発明は、巻尺を用いた寸法測定装置に関する。特には、巻尺のテープに設けられる目盛や数字を自動で読取って寸法を測定し、この測定結果を外部に送信する寸法測定装置に関する。

鋼板製品の製造において、製造した鋼板製品の寸法を測定し、ユーザーが指定した寸法の条件を充足しているか否かを検査する。この際、寸法測定の精度が低いと、鋼板製品の現実の寸法と測定結果とが乖離し、鋼板製品の寸法を保証できなくなる。そこで、鋼板製品の寸法測定の維持や向上が要求される。また、鋼板製品の品質の維持、特に寸法の保証のため、製造した鋼板製品の寸法を測定し、測定した寸法をシステムに入力して管理するという方法が用いられている。そして、鋼板製品の寸法の保証のため、寸法の測定には、ＪＩＳ規格（ＪＩＳ Ｂ ７５１２）に適合した巻尺が用いられる。

この場合、作業者は、巻尺の目盛を目視で読取り、読取った値をシステムの端末から入力している。作業者が手作業で寸法を測定する方法では、作業者の熟練度などによっては寸法の測定結果にバラツキが生じることがある。例えば、鋼板製品の長さを巻尺で測定する場合には、巻尺のテープを鋼板製品の長手方向に平行にしなければならない。巻尺のテープが鋼板製品の長さ方向に対して傾斜していると、測定結果に誤差が生じる。また、作業者が目視により巻尺の目盛を読み取る方法では、誤読取りのおそれがある。さらに、作業者が手動操作でシステムの端末に入力する方法では、入力ミスが生じるおそれがある。このため、作業者の負担が大きいという問題がある。

特許文献１には、巻尺の目盛を自動で読取り、読取った結果を情報処理端末に送信する構成が開示されている。しかしながら、作業者が被測定物に巻尺のテープをあてがって寸法を測定する方法では、作業者の熟練度などによって測定結果にバラツキが生じる。このため、特許文献１には、作業者の熟練度の相違などによる寸法の測定結果のバラツキを解消するための構成は開示されていない。

特開２０１１−７６０７号公報

本発明は以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、本発明が解決しようとする課題は、寸法の測定の精度の向上を図ることができる測定装置を提供することである。

上記課題を解決するため、本発明は、筐体に取り付けられる巻尺と、前記巻尺のテープの先端部に設けられ、被測定物の寸法測定箇所の一方の端部に係止させる第１のガイドと、前記筐体に設けられ、前記寸法測定箇所の他方の端部に係止させる第２のガイドと、前記巻尺のテープを撮像する撮像部と、前記撮像部が撮像した画像から、前記第１のガイドと前記第２のガイドとの間の寸法を算出する寸法算出部と、前記寸法算出部が算出した前記寸法を外部に無線送信する無線通信部と、を有することを特徴とする。

前記第１のガイドは、前記テープの長手方向に対して直角な面を有し、前記第１のガイドの幅は、前記テープの幅よりも大きい構成が適用できる。

前記テープが前記筐体から引出される引出部は、前記筐体の前面に設けられ、前記第２のガイドは、前記筐体の下面において背面に近い側に設けられる構成が適用できる。

前記第２のガイドは前記筐体に収容可能に設けられるとともに、前記第２のガイドを前記下面から突出させる付勢部材をさらに有する構成が適用できる。

前記テープが前記筐体から引出される際に前記テープを挟むことによって前記テープに張力を掛ける張力付与機構をさらに有する構成が適用できる。

前記張力付与機構は、本体部と、前記本体部に回転可能に支持されるガイドローラーとを有し、前記本体部と前記ガイドローラーとで前記テープを挟むことによって前記テープに張力を掛ける構成が適用できる。

前記ガイドローラーは、前記テープの引き出し方向に往復動可能に支持されるとともに、前記往復動の可動範囲の後端においては前記テープから離れる方向に移動可能である構成が適用できる。

前記巻尺は、前記筐体に交換可能に取り付けられる構成が適用できる。

本発明によれば、第１のガイドと第２のガイドとによって被測定物を挟み込んだ状態で、被測定物の寸法を測定できる。このような構成によれば、巻尺のテープを被測定物に対して動かないようにして寸法を読取ることができる。したがって、測定のバラツキを抑制して寸法測定の精度の向上を図ることができる。

図１は、寸法測定装置の全体構成の例を模式的に示す外観斜視図である。 図２は、寸法測定装置の全体構成の例を模式的に示す外観斜視図である。 図３は、寸法測定装置の内部構成の例を模式的に示す図である。 図４は、巻尺のテープの構成例と、カメラによる撮像範囲を模式的に示す図である。 図５は、寸法測定装置の機能構成の例を示すブロック図である。 図６は、寸法測定装置の全体の処理を示すフローチャートである。 図７は、図６のステップＳ１０９の「寸法測定」の内容を示すフローチャートである。 図８は、寸法測定装置のハードウェア構成例を模式的に示す図である。 図９は、測定結果の平均値と標準偏差σを示す表である。

以下に、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図においては、寸法測定装置の３次元の各方向をＸ，Ｙ，Ｚの各矢印で示す。以下に示す実施形態では、Ｘ方向を寸法測定装置の前後方向とし、Ｙ方向を寸法測定装置の左右方向とし、Ｚ方向を寸法測定装置の上下方向とする。また、本発明の実施形態では、前後方向を、被測定物の寸法の測定方向とする。

（寸法測定装置の全体構成）
まず、寸法測定装置１の全体構成の例について、図１〜図３を参照して説明する。図１と図２は、寸法測定装置１の全体構成の例を模式的に示す外観斜視図である。なお、図１は上側から見た図であり、図２は下側から見た図である。図３は、寸法測定装置１の内部構成の例を模式的に示す図である。

寸法測定装置１は、筐体１１と、筐体１１に取り付けられた巻尺２とを有する。巻尺２のテープ２２の先端部には第１のガイド２３が設けられ、筐体１１の下面１１２には第２のガイド１６が設けられる。そして、第１のガイド２３と第２のガイド１６のそれぞれを被測定物の寸法測定箇所の両端のそれぞれに係止させ、被測定物の寸法を測定する。すなわち、寸法測定装置１は、第１のガイド２３と第２のガイド１６とで被測定物の寸法測定箇所を挟み、その状態での第１のガイド２３と第２のガイド１６との距離を被測定物の寸法として測定（算出）する。さらに、寸法測定装置１は、被測定物の寸法測定箇所の寸法の測定結果を外部装置９２に無線送信する。寸法測定装置１が寸法の測定結果を送信する外部装置９２としては、例えば、品質管理システムなどといったコンピュータシステムの端末が適用される。

図１〜図３に示すように、寸法測定装置１は、筐体１１と、巻尺２と、カメラ１２と、光源１３と、制御ユニット１４と、無線通信ユニット１５とを有する。巻尺２のテープ２２の先端部には第１のガイド２３が設けられ、筐体１１の下面１１２には第２のガイド１６が設けられる。さらに、筐体１１には、テープガイド３と、操作機器４２の例である電源スイッチ４２１および測定スイッチ４２２と、表示装置４１と、把持ハンドル１１７とが設けられる。

筐体１１は、略直方体状の形状を有する。筐体１１は、その内部に巻尺２を交換可能に収容できるように、例えば左右方向に分割可能な２つの半割体により構成され、図略のネジなどによって分離可能に結合される。ただし、筐体１１は、巻尺２を交換可能に収容できる構成であればよく、２つの半割体からなる構成に限定されない。例えば、筐体１１は、開閉可能または着脱可能な蓋が設けられる構成であってもよい。

筐体１１の内部には、巻尺２を収容する巻尺収容部１１６が設けられる。巻尺収容部１１６は、例えば、巻尺２を収容可能なスペースと、筐体１１の内周面に形成された巻尺２のケース２１を嵌め込むことができる凹部とで構成される。なお、巻尺収容部１１６は、ケース２１のサイズが異なる複数種類の巻尺２の収容に対応する構成であることが好ましい。このような構成としては、巻尺２がアダプタを介して巻尺収容部１１６に収容される構成が適用できる。具体的には、アダプタは、底の浅いトレイ状の部材であり、その表面には巻尺２のケース２１を嵌め込むことができる浅い凹部が設けられる。一方、筐体１１の内周面には、アダプタを嵌め込むことができる凹部が設けられる。巻尺２のケース２１ごとに凹部の寸法および形状が異なる複数種類のアダプタを用意しておくことにより、異なるサイズの巻尺２に交換可能である。このような構成であれば、巻尺２が損耗した場合などに、巻尺２を容易に交換できる。また、複数種類の巻尺２を交換可能に収容できる構成であれば、様々な寸法の被測定物に対応できる。

なお、筐体１１の側面１１３には、図２に示すように、巻尺収容部１１６の内部と外部とを連通する開口部が設けられる。この開口部は、巻尺収容部１１６に収容された巻尺２のハンドル（テープ２２を巻き取るためのハンドル）を筐体１１の外部から操作するために設けられる。巻尺収容部１１６に収容された巻尺２のケース２１の一部分は、この開口部を通じて筐体１１の外部に露出する。このような構成であれば、筐体１１の外側から巻尺２のハンドルの操作が可能になる。

筐体１１の下面１１２は、被測定物の寸法を測定する際に、被測定物の表面に接触させる面である。筐体１１の下面１１２は、被測定物の表面に接触した状態を安定して維持できるように、略平面に形成される。筐体１１の背面１１５には、把持ハンドル１１７が設けられる。把持ハンドル１１７は、作業者が寸法測定装置１を取り扱う際に把持する部分である。なお、把持ハンドル１１７の具体的な構成は限定されない。また、把持ハンドル１１７は、筐体１１の背面１１５に設けられる構成に限定されず、筐体１１の上面１１１または側面１１３に設けられてもよい。

筐体１１の上面１１１には、寸法測定装置１を操作する操作機器４２として、電源スイッチ４２１と測定スイッチ４２２とが設けられる。電源スイッチ４２１は、寸法測定装置１の電源のＯＮ／ＯＦＦの操作を行うための操作機器である。測定スイッチ４２２は、被測定物の寸法測定の実行を寸法測定装置１に指示するための操作機器である。なお、寸法測定装置１を操作する操作機器４２は、電源スイッチ４２１と測定スイッチ４２２に限定されない。このほかにも、寸法測定装置１の各種設定の入力を行うための操作機器が設けられてもよい。さらに、筐体１１の上面１１１には、表示装置４１が設けられる。表示装置４１は、寸法測定装置１の動作状態や、寸法の測定結果などを表示する。表示装置４１には、例えば、液晶表示装置やＬＥＤインジケータ、またはこれらの組み合わせが適用できる。

筐体１１の内部には、カメラ１２と光源１３とが設けられる。カメラ１２は、巻尺２のケース２１から引き出されたテープ２２を撮像し、撮像したテープ２２の画像の画像データを生成して出力する。カメラ１２は、グレースケールの二次元画像を撮影できるものであればよく、公知の各種デジタルカメラが適用できる。なお、カメラ１２による撮像範囲Ａについては後述する。光源１３は、カメラ１２により巻尺２のテープ２２を撮影する際に、巻尺２のテープ２２に光を照射して被写体輝度を調整する。光源１３には、ＬＥＤなどの公知の各種発光素子や、発光素子を有する発光装置が適用できる。

さらに、筐体１１の内部には、制御ユニット１４と無線通信ユニット１５と電源ユニット１８とが設けられる。制御ユニット１４は、操作機器４２への操作に応じ、前述のカメラ１２や光源１３を含む寸法測定装置１の各部を制御する。制御ユニット１４にはコンピュータが適用できる（後述）。無線通信ユニット１５は、外部装置９２と無線通信を行う。本発明の実施形態の無線通信ユニット１５には、Bluetooth（ブルートゥース エスアイジー，インコーポレイテッドの登録商標）の規格に準拠した無線通信装置が適用される。電源ユニット１８は、寸法測定装置１の各部に作動用の電力を供給する。電源ユニット１８は、二次電池１８２と電源回路１８１とを有する。電源回路１８１は、外部電源９１から供給される電力によって二次電池１８２を充電する。なお、制御ユニット１４と無線通信ユニット１５と電源ユニット１８とは、別々の機器であってもよく、一体化されていてもよい。

筐体１１の前面１１４の下側寄りの位置には、巻尺２のテープ２２を引き出すための引出部１１８が形成される。引出部１１８は、筐体１１の内部と外部を連通し、巻尺２のテープ２２を挿通可能な貫通孔である。そして、引出部１１８は、前面１１４の下側（下面１１２に近い側）に寄った位置に設けられる。特に、下面１１２に近い位置に形成されることが好ましく、下面１１２の直近に形成されることがより好ましい。このような構成によれば、巻尺２のテープ２２を、筐体１１の下面１１２に近い位置から引き出すことができ、筐体１１の下面１１２に接近させた状態を維持しやすくなる。

また、筐体１１の前面１１４には、下側に寄った位置に、テープガイド３が設けられる。ここで、テープガイド３の構成例について説明する。テープガイド３は、引出部１１８から引出されたテープ２２が筐体の下面１１２の近傍に位置するように保持する機能を有する。さらに、テープガイド３は、テープ２２が引き出される際に、テープ２２にたわみが生じないように張力を掛ける張力付与機構としての機能を有する。図１〜図３に示すように、テープガイド３は、ガイド本体部３１と、ガイドローラー３３とを有する。ガイドローラー３３は、ガイド本体部３１に、回転可能かつ移動可能に支持される。

ガイド本体部３１は、例えば、金属板からなり、プレス加工により形成される。ガイド本体部３１は、略平板状のガイド底部３１１と、ガイド底部３１１の左右両側から上側に向かって起立するように設けられる略平板状のガイド側壁部３１２とを有する。このため、ガイド本体部３１は、前後方向視で全体として略「Ｕ」字形状を有する。ガイド側壁部３１２には、ガイドローラー３３の軸が嵌め込まれるローラー支持孔３１３が形成される。なお、ガイド本体部３１は、そのガイド底部３１１の上面が筐体１１の引出部１１８よりも下側に位置するように設けられる。特に、引出されたテープ２２と筐体１１の下面１１２との上下方向の距離が小さくなるように、ガイド底部３１１と筐体１１の下面１１２との上下方向の距離は、できるだけ小さいことが好ましい。さらに、ガイド底部３１１と筐体１１の下面１１２とは、上下方向の位置が同じであることがより好ましい。

ローラー支持孔３１３は、側面視において略「Ｌ」字形状に形成される。具体的には、ローラー支持孔３１３は、前後方向（巻尺２のテープ２２の引き出し方向）に延伸する部分と、この部分の後端部から上側に向かって延伸する部分とを有する。そして、ガイドローラー３３の軸はこのローラー支持孔３１３に嵌まり込んでおり、ガイドローラー３３は、このローラー支持孔３１３の延伸方向に移動できる。すなわち、ガイドローラー３３は、ガイド本体部３１に対して前後方向に往復動可能であるとともに、前後方向の往復動の可動範囲の後端から上側に向かって移動可能である。

巻尺２のテープ２２は、ガイドローラー３３とガイド本体部３１のガイド底部３１１との間を通じて筐体１１の前側に引き出される。そして、ガイドローラー３３がローラー支持孔３１３の前後方向に延伸する部分に位置していると、テープ２２はガイドローラー３３とガイド底部３１１とによって挟まれる。ただし、テープ２２は、ガイドローラー３３とガイド底部３１１とに挟まれた状態であっても、ガイド本体部３１に対して固定されない。このため、作業者等は、テープ２２を前側に引っ張って引き出すことができる。

テープ２２がガイドローラー３３とガイド底部３１１との挟まれた状態であると、テープ２２が前側に引き出される際に、テープ２２とガイドローラー３３やガイド底部３１１との間に摩擦力が生じる。このため、この摩擦力がテープ２２を引出す際の抵抗となり、テープ２２には張力が掛かる。このように、テープガイド３は、テープ２２が前側に引き出される際に、テープ２２に張力を掛ける張力付与機構として機能する。そして、テープ２２が引出される際にテープ２２に張力を掛けることによって、テープ２２のたわみを抑制できる。

なお、テープ２２が前側に引き出される際には、ガイドローラー３３はテープ２２との摩擦力によって、ローラー支持孔３１３の前後方向に延伸する部分に沿って前側に向かって移動する。このため、ガイドローラー３３の回転軸は、ローラー支持孔３１３の前後方向に延伸する部分に嵌まり込んだ状態に維持される。この状態では、ガイドローラー３３は上下方向に移動できないから、テープ２２はガイドローラー３３とガイド底部３１１に挟まれた状態に維持される。したがって、テープ２２が前側に向かって引出される操作が行われている間は、テープ２２に張力を掛け続けることができる。

さらに、テープ２２が引出される際には、テープ２２は、ガイドローラー３３によってガイド底部３１１に接触または接近した状態に維持される。すなわち、テープ２２は、筐体１１の下面１１２に近接した位置から前側に引き出される。被測定物の寸法を正確に測定するためには、テープ２２が被測定物の表面から浮き上がらないように保持されることが好ましい。本発明の実施形態によれば、ガイドローラー３３によってテープ２２をガイド底部３１１（すなわち、被測定物の表面）に接近させることができるから、テープ２２の浮き上がりが抑制される。したがって、寸法測定の精度の低下を防止できる。

一方、テープ２２の巻取りの際には、ガイドローラー３３は、摩擦力によって後側に向かって付勢される。ガイドローラー３３は、前後方向の可動範囲の後端（ローラー支持孔３１３の前後方向に延伸する部分の後端）に移動すると、上側、すなわち、テープ２２から離れる側に移動可能な状態となる。そして、ガイドローラー３３が上側に移動すると、ガイドローラー３３とガイド底部３１１とでテープ２２を挟む力が無くなる（または弱くなる）。したがって、テープ２２の巻取りの抵抗が小さくなり、スムーズに巻取ることができる。

次に、第１のガイド２３の構成例について説明する。第１のガイド２３は、側面視で略「Ｌ」字形状の２枚のアングル材により構成される。これら２枚のアングル材は、例えば金属板のプレス加工により形成される。第１のガイド２３（２枚のアングル材）は、巻尺２のテープ２２の先端部に取り付けられる取付部２３１と、被測定物の寸法測定の際に被測定物の寸法測定箇所の一方の端部に係止させる係止部２３２とを有する。取付部２３１と係止部２３２は、いずれも平板状であり、たがいに直角である。そして、巻尺２のテープ２２の先端部が２枚のアングルの取付部２３１どうしで挟まれ、ネジなどによって着脱可能に結合される。取付部２３１が巻尺２のテープ２２の先端部に取り付けられた状態で、係止部２３２（特に、被測定物の一方の端部に係止させる面）は、巻尺２のテープ２２の長手方向に直角にされる。

係止部２３２の幅は、巻尺２のテープ２２の幅よりも大きい。このような構成によれば、係止部２３２を被測定物の寸法測定箇所の一方の端部に係止させる際に、テープ２２をこの一方の端部に対して直角な方向に引き出しやすくなる。したがって、寸法測定の誤差を抑制できる。第１のガイド２３の係止部２３２の具体的な寸法は、被測定物の寸法測定箇所の寸法などに応じて設定される。例えば、厚さが４．５〜２００ｍｍ、幅が１〜４．５ｍ、長さが３〜２５ｍの鋼板製品の幅や長さを測定する場合には、第１のガイド２３の係止部２３２は、一辺の長さが３〜４ｃｍの四辺形であることが好ましい。

なお、第１のガイド２３は、２枚のアングル材の組み合わせに限定されるものではない。要は、巻尺２のテープ２２の長手方向に直角で、巻尺２のテープ２２よりも大きい幅の平面を有する構成であればよい。

次に、第２のガイド１６の構成例について説明する。第２のガイド１６は、被測定物の寸法測定の際に、寸法測定箇所の他方の端部に係止させる部分である。第２のガイド１６は、筐体１１の下面１１２に設けられる。また、図２や図３に示すように、第２のガイド１６は、筐体１１の下面１１２の背面１１５に近い側に寄った位置に設けられる。そして、第２のガイド１６は、背面１１５にできるだけ近い位置に設けられることが好ましい。このような構成によれば、第２のガイド１６を被測定物の寸法測定箇所の他方の端部に係止させた状態において、筐体１１の下面１１２と被測定物の表面との接触面積を大きくできる。このため、筐体１１の姿勢が安定する。

図１や図２に示すように、第２のガイド１６は略平板状の構成を有する。そして、第２のガイド１６の表面のうちの前側を向く表面は、筐体１１の下面１１２および前方に引き出された巻尺２のテープ２２の長手方向に直角である。この前側を向く面が、被測定物の寸法測定箇所の他方の端部に係止させる面となる。また、第２のガイド１６は、筐体１１に収容可能に設けられる。本発明の実施形態では、図３に示すように、第２のガイド１６は、筐体１１にスライド式に往復動可能に設けられ、筐体１１の下面１１２から突出した位置と、筐体１１の内部に収容された位置（筐体１１の下面１１２から突出していない位置）とに移動できる。また、第２のガイド１６は、外力が掛かっていない状態では、コイルバネなどの付勢部材１６１の付勢力によって、筐体１１の下面１１２から突出した状態に維持される。そして、第２のガイド１６を外側から押さえることによって、筐体１１の内部に収容できる。なお、付勢部材１６１は、第２のガイド１６を筐体１１の下面１１２から突出した状態に付勢できる構成であればよく、コイルばねに限定されない。

このような構成であると、第２のガイド１６を用いて被測定物の寸法を測定する際には、第２のガイド１６を引き出すなどの操作をすることなく、速やかに寸法測定を実施できる。一方、第２のガイド１６を筐体１１に収容させることによって、筐体１１の下面１１２の全体を被測定物の表面に接触させることができる。このため、本発明の実施形態に係る寸法測定装置１を、従来一般の巻尺と同様の方法で使用できる。この際、筐体１１を被測定物の表面に押し付けるだけでよく、特別な操作は不要である。

なお、本発明の実施形態では、第２のガイド１６が筐体１１に対してスライド式に往復動できる構成を示したが、このような構成に限定されない。例えば、第２のガイド１６がヒンジなどによって筐体１１の下面１１２に回転可能に取り付けられる構成であってもよい。また、第２のガイド１６は、平板状の構成に限定されない。第２のガイド１６は、被測定物の端部に係止できる面を有し、この面が筐体１１の下面１１２および前方に引き出されたテープ２２の長手方向に直角であればよい。

次に、寸法測定装置１に適用される巻尺２の構成と、カメラ１２による巻尺２のテープ２２の撮像範囲Ａについて、図４を参照して説明する。図４は、巻尺２のテープ２２の構成例と、カメラ１２による巻尺２のテープ２２の撮像範囲Ａを模式的に示す図である。なお、図４中においては、撮像範囲Ａを一点鎖線で示す。

巻尺２は、テープ２２と、このテープ２２を出し入れ可能に収容するケース２１とを有する。本発明の実施形態では、測定した寸法の精度を保証するため、ＪＩＳに適合する巻尺が適用されることが好ましい。たとえば、鋼製巻尺であれば、ＪＩＳ Ｂ ７５１２に適合する巻尺が適用される。なお、巻尺２のケース２１の構成は、特に限定されない。また、巻尺２は、自動巻き取り方式であっても手動巻き取り方式であってもよい。

巻尺２のテープ２２には、１ｍｍ間隔の目盛線２２１と、「０ｍ１０」、「０ｍ２０」、「０ｍ３０」などのように１０ｃｍ単位で寸法を示す寸法数字２２２ａと、寸法の１ｃｍの桁の数値を示す「１」〜「９」の寸法数字２２２ｂとが記載される。説明の便宜上、１０ｃｍ単位で寸法を示す寸法数字を「第１の寸法数字２２２ａ」と称し、寸法の１ｃｍの桁の数値を示す寸法数字２２２ｂを、「第２の寸法数字２２２ｂ」と称する。さらに、巻尺２のテープ２２には、１ｃｍ単位で寸法を示す寸法コード２２３が記載される。図４においては、第２の寸法数字２２２ｂの右側に寸法コード２２３が記載される構成を示す。なお、各々の寸法コード２２３は、対応する目盛線２２１の１ｃｍの桁の数値のみを示すのではなく、全ての桁の数値を示す。また、寸法コード２２３は、０点からの距離を示す構成であればよく、具体的な構成は特に限定されない。例えば、ＱＲコード（株式会社デンソーウェーブの登録商標）など、公知の各種二次元コードが適用できる。

カメラ１２の撮像範囲Ａは、少なくとも３文字の第２の寸法数字２２２ｂが写るように設定される。図４に示す例では、第１の寸法数字２２２ａが記載される位置には、第２の寸法数字２２２ｂは記載されない。このため、撮像範囲Ａに第１の寸法数字２２２ａが含まれる場合には、５ｃｍ以上の範囲にわたって巻尺２のテープ２２を撮像しなければ、少なくとも３文字の第２の寸法数字２２２ｂが含まれない。そこで、本発明の実施形態では、図４に示すような構成の巻尺２のテープ２２に対応するため、カメラ１２の撮像範囲Ａは、５ｃｍ以上の範囲に設定される。

ここで、３文字以上の第２の寸法数字２２２ｂを撮像範囲Ａに含ませる理由について説明する。本発明の実施形態では、第２の寸法数字２２２ｂと寸法コード２２３を読取り、画像認識によってこれら第２の寸法数字２２２ｂと寸法コード２２３が示す寸法の数値を認識する。そして、第２の寸法数字２２２ｂと寸法コード２２３とを正しく認識できたか否かを、並んで記載さる第２の寸法数字２２２ｂの数値の連続性に基づいて判断する。このような判断を行うためには、撮像範囲Ａには、少なくとも２文字の第２の寸法数字２２２ｂが含まれていなければならない。また、第２の寸法数字２２２ｂは、かすれなどによって読取れないことがある。そこで、本発明の実施形態では、カメラ１２の撮像範囲Ａに含まれる第２の寸法数字２２２ｂのうちの１文字が読み取れなかった場合であっても、前述のような処理を可能にする。このため、カメラ１２の撮像範囲Ａは、少なくとも３文字の第２の寸法数字２２２ｂが含まれるように設定される。

（寸法測定装置の機能構成）
次に、本発明の実施形態に係る寸法測定装置１の機能構成の例について、図５を参照して説明する。図５は、本発明の実施形態に係る寸法測定装置１の機能構成の例を示すブロック図である。図５に示すように、寸法測定装置１は、主制御部５０１と、寸法算出部５０２と、電源部５０３と、撮像部５０４と、光源部５０５と、無線通信部５０６と、表示部５０７と、操作部５０８とを有する。

主制御部５０１は、寸法測定装置１の各部を制御する。撮像部５０４は、主制御部５０１による制御にしたがい、撮影範囲Ａに存在する巻尺２のテープ２２を撮像する。そして、撮像部５０４は、撮像したテープ２２の画像データを生成して寸法算出部５０２に出力する。本発明の実施形態では、カメラ１２が撮像部５０４として機能する。光源部５０５は、主制御部５０１の制御にしたがい、撮像部５０４が巻尺２のテープ２２を撮影する際に、テープ２２に向けて光を照射してテープ２２の輝度（被写体輝度）を調整する。本発明の実施形態では、光源１３が光源部５０５として機能する。寸法算出部５０２は、撮像部５０４が生成した画像データから、被測定物の寸法を算出する。無線通信部５０６は、主制御部５０１の制御にしたがい、寸法算出部５０２が算出した被測定物の寸法を外部装置９２に無線送信する。本発明の実施形態では、無線通信ユニット１５が無線通信部５０６として機能する。表示部５０７は、寸法測定装置１の状態や、測定した被測定物の寸法を表示する。本発明の実施形態では、表示装置４１やインジケータが表示部５０７として機能する。操作部５０８は、作業者等が寸法測定装置１を操作するために用いられる部分である。本発明の実施形態では、筐体１１に設けられる電源スイッチ４２１や測定スイッチ４２２など、操作機器４２が操作部５０８として機能する。主制御部５０１は、操作部５０８に対する操作を検出すると、検出した操作に応じて所定の処理を実行する。また、本発明の実施形態では、制御ユニット１４が、主制御部５０１と寸法算出部５０２として機能する。電源部５０３は、寸法測定装置１の各部に動作用の電力を供給する。本発明の実施形態では、電源ユニット１８が電源部５０３として機能する。

ここで、寸法測定装置１の使用方法について、簡単に説明する。作業者等は、巻尺２のテープ２２の先端部に設けられる第１のガイド２３を、被測定物の寸法測定箇所の一方の端部に係止させる。また、筐体１１に設けられる第２のガイド１６を、被測定物の寸法測定箇所の他方の端部に係止させる。このように、第１のガイド２３と第２のガイド１６とで、被測定物の寸法測定箇所を挟む。第１のガイド２３の係止部２３２の幅は、巻尺２のテープ２２の幅より大きいから、係止部２３２を被測定物の一方の端部に係止させた状態で、巻尺をこの一方の端部に対して直角に引き出すことが容易となる。また、筐体１１の下面１１２は略平面に形成される。そして、第２のガイド１６は、筐体１１の下面１１２の背面１１５に近い側に寄った位置に設けられる。このため、筐体１１の下面１１２と被測定物とを面接触させることができるとともに、接触面積を大きくできる。したがって、寸法測定装置１の姿勢を安定させることができる。この状態で、作業者等は、測定スイッチ４２２を操作する。寸法測定装置１は、測定スイッチ４２２が操作されると、被測定物の寸法を測定し、測定結果を表示装置４１に表示するとともに外部装置９２に無線送信する。

（寸法測定装置の処理）
次に、寸法測定装置１の処理および動作について、図６と図７を参照して説明する。図６は、寸法測定装置１の全体の処理を示すフローチャートである。図７は、図６のステップＳ１０９の「寸法測定」の内容を示すフローチャートである。

ステップＳ１０１の「初期化」において、主制御部５０１は、操作部５０８に対する電源ＯＮの操作、例えば電源スイッチ４２１の押下を検出すると、各部の初期化を実行する。そして、ステップＳ１０２に進む。

ステップＳ１０２の「接続準備済？」において、主制御部５０１は、外部装置９２との無線通信の準備が完了しているか否かを判断する。例えば、無線通信としてBluetooth（登録商標）が適用される構成であれば、主制御部５０１は、無線通信部５０６と外部装置９２のペアリングが完了しているか否かを判断する。外部装置９２との無線通信の準備が完了していない場合には、ステップＳ１０３に進む。完了している場合にはステップＳ１０４に進む。

ステップＳ１０３の「接続準備」において、主制御部５０１は、無線通信部５０６を制御し、外部装置９２との接続準備を実行する。無線通信としてBluetooth（登録商標）が適用される構成であれば、主制御部５０１は、まず、作業者等に対してペアリング操作を促す処理、例えば、ペアリング操作を促すメッセージを表示部５０７に表示する処理を実行する。そして、主制御部５０１は、作業者等によるペアリング操作に応じて、無線通信部５０６と外部装置９２とのペアリング処理を実行する。

ステップＳ１０４の「接続開始」において、主制御部５０１は、無線通信部５０６を制御して外部装置９２との無線通信の接続を開始する。前述のとおり、無線通信としてBluetooth（登録商標）が適用される構成であれば、主制御部５０１は、Bluetooth（登録商標）のシーケンスにしたがって外部装置９２との接続処理を行う。そして、ステップＳ１０５に進む。

ステップＳ１０５の「接続確立？」において、主制御部５０１は、外部装置９２との接続が確立できたか否かを判断する。外部装置９２との接続が確立できなかった場合には、ステップＳ１０６に進む。外部装置９２との接続が確立した場合には、ステップＳ１０７に進む。

ステップＳ１０６の「エラー報知」において、主制御部５０１は、接続が確立できなかった旨を作業者等に対して報知する処理を実行する。例えば、主制御部５０１は、接続が確立しなかった旨の表示を表示部５０７に行わせる。そしてステップＳ１０４に戻る。

ステップＳ１０７の「電源ＯＦＦ操作？」において、主制御部５０１は、操作部５０８に対して電源をＯＦＦにする操作が行われたか否か、例えば、電源スイッチ４２１が押下されたか否かを判断する。電源をＯＦＦにする操作を検出しない場合には、ステップＳ１０８に進む。

ステップＳ１０８の「測定操作？」において、主制御部５０１は、操作部５０８に対して寸法測定の実行を指示する操作が行われたか否か、例えば、測定スイッチ４２２が押下されたか否かを判断する。寸法測定の実行を指示する操作が行われた場合には、ステップＳ１０９に進む。寸法測定の実行を指示する操作が行われない場合には、ステップＳ１０９を経ずにステップＳ１０７に戻る。このように、外部装置９２の接続が確立した後は、電源をＯＦＦにする操作または寸法測定の実行を指示する操作があるまでは、ステップＳ１０７とＳ１０８をループする。

ステップＳ１０９の「寸法測定」において、主制御部５０１は、被測定物の寸法を測定する。寸法測定処理の内容については後述する。

ステップＳ１０７において電源をＯＦＦにする操作が検出された場合には、主制御部５０１は、各部の電源をＯＦＦにする処理を実行し、この一連の処理を終了する。

次に、ステップＳ１０９の「寸法測定」の処理の内容について説明する。

ステップＳ２０１の「撮像」において、主制御部５０１は撮像部５０４を制御して、巻尺２のテープ２２を撮像する。撮像部５０４は、撮像した巻尺２のテープ２２の画像データを生成して寸法算出部５０２に出力する。また、主制御部５０１は、撮像部５０４が巻尺２のテープ２２を撮像する際に、光源部５０５を制御して巻尺２のテープ２２に光を照射し、巻尺２のテープ２２の輝度（被写体輝度）を調整する。

ステップＳ２０２の「二値化・ノイズ除去」において、寸法算出部５０２は、撮像部５０４が出力した画像データを白黒二値化し、さらに、二値化した画像データに対してノイズ除去処理を施す。なお、二値化処理およびノイズ除去処理は、従来公知の処理方法が適用できる。したがって、説明は省略する。

ステップＳ２０３の「寸法コード検出・切出し」において、寸法算出部５０２は、二値化した画像データに対して画像認識処理を実施し、寸法コード２２３の位置を検出するとともに、検出した寸法コード２２３を切出す。なお、前述のように、撮像部５０４の撮像範囲Ａには少なくとも３つの寸法コード２２３が含まれている。寸法算出部５０２は、これら３つの寸法コード２２３を全て検出して切出す。

ステップＳ２０４の「寸法コードは適正？」においては、寸法算出部５０２は、切出した３つの寸法コード２２３が適正であるか否かを判断する。例えば、寸法算出部５０２は、パターンマッチングにより、切出した３つの寸法コード２２３のそれぞれが、あらかじめ登録されている寸法コードに含まれるか否かを判定する。そして、切出した３つの寸法コード２２３があらかじめ登録されている寸法コードに含まれる場合には、ステップＳ２０５に進む。そうでない場合には、ステップＳ２０８に進む。

ステップＳ２０５の「寸法数字検出・切出し」において、寸法算出部５０２は、画像認識処理により、画像データに写っている巻尺２のテープ２２の第２の寸法数字２２２ｂを検出して切出す。撮像部５０４の撮像範囲Ａには少なくとも３文字の第２の寸法数字２２２ｂが含まれる。寸法算出部５０２は、全ての第２の寸法数字２２２ｂについて検出と切出しを行う。

ステップＳ２０６の「寸法数字認識」において、寸法算出部５０２は、パターンマッチングなどの画像認識処理により、切出した全ての第２の寸法数字２２２ｂを認識し、それぞれの第２の寸法数字２２２ｂが示す数値を確定する。

ステップＳ２０７の「連続性有？」においては、寸法算出部５０２は、切出して認識した第２の寸法数字２２２ｂの示す数値が連続しているか否かを判断する。巻尺２のテープ２２に記載される第２の寸法数字２２２ｂは、連続性を有している。このため、認識した第２の寸法数字２２２ｂの示す数値が連続性を有していない場合には、第２の寸法数字２２２ｂを正しく認識していないことになる。数値が連続性を有さない場合には、ステップＳ２０８に進む。連続性を有する場合にはステップＳ２０９に進む。

ステップＳ２０８の「エラー報知」において、主制御部５０１は、寸法コード２２３の認識に失敗した旨、または、第２の寸法数字２２２ｂの示す数値の認識に失敗した旨を作業者等に報知するエラー報知処理を実行する。エラー報知の処理の内容は特に限定されるものではなく、作業者等に認識の失敗を報知できる処理であればよい。例えば、主制御部５０１は、認識に失敗した旨の表示を表示部５０７に行わせる処理や、特定のインジケータを点灯する処理などを行う。そして、図７に示すステップＳ１０７に戻る。

ステップＳ２０９の「撮像位置算出」において、寸法算出部５０２は、画像データの所定の位置について、巻尺２のテープ２２が示す寸法の数値を確定する。例えば、図５に示すように、画像データの略中心の位置Ｐについて、巻尺２のテープ２２が示す寸法の数値を確定する。具体的には、次のとおりである。寸法算出部５０２は、画像認識処理により、巻尺２のテープ２２に記載される目盛線２２１を認識する。次いで、寸法算出部５０２は、ステップＳ２０６で認識した第２の寸法数字２２２ｂに対応する目盛線２２１を確定する。これにより、巻尺２のテープ２２の０点からこの目盛線２２１までの１ｃｍ単位の寸法が確定する。次いで、寸法算出部５０２は、確定した目盛線２２１から所定の位置Ｐまでの間に存在する目盛線２２１の数をカウントする。そして、寸法算出部５０２は、目盛線２２１の１カウントを１ｍｍとし、カウントした目盛線２２１の数に応じた寸法を、確定した１ｃｍ単位の寸法に加算する。これにより、画像データの所定の位置Ｐにおいて巻尺２のテープ２２が示す寸法の数値が、１ｍｍ単位で確定する。

ステップＳ２１０の「寸法算出」において、寸法算出部５０２は、ステップＳ２０９で確定した寸法から、被測定物の寸法測定箇所の実際の寸法を測定（算出）する。前述のとおり、本発明の実施形態では、巻尺２のテープ２２の先端部に設けられる第１のガイド２３と、筐体１１の下面１１２に設けられる第２のガイド１６との距離を、被測定物の寸法とする。巻尺２のテープ２２の先端部に第１のガイド２３が設けられる構成であると、被測定物の一端に係止する第１のガイド２３の係止部２３２は、巻尺２のテープ２２の０点からずれることになる。また、第２のガイド１６も、画像データの所定の位置Ｐと一致していない場合がある。このように、ステップＳ２０９において確定した寸法と、第１のガイド２３と第２のガイド１６との距離とは、必ずしも一致していない。そこで、このステップＳ２１０においては、寸法算出部５０２は、ステップＳ２０９で確定した寸法を補正して、被測定物の寸法測定箇所の実際の寸法を算出する。

例えば、あらかじめ、正確な寸法が既知である校正材の寸法を、寸法測定装置１により測定し、校正材の実際の寸法と画像データから確定される寸法との差分を算出し、算出した差分を寸法算出部５０２に保持させておく。そして、実際に被測定物の寸法を測定する際には、ステップＳ２１０において、寸法算出部５０２は、画像データから確定した寸法に、あらかじめ算出して保持しておいた差分を加算または減算する。これにより、被測定物の寸法測定箇所の実際の寸法が測定（算出）される。

ステップＳ２１１において、主制御部５０１は、寸法算出部５０２がステップＳ２１０で測定（算出）した寸法を、表示部５０７に表示させる。さらに、主制御部５０１は、この寸法を、無線通信部５０６を介して外部装置９２に無線送信する。ステップＳ２１１の終了により、測定処理が終了する。そして、図６に示すステップＳ１０７に戻る。

（寸法測定装置のハードウェア構成）
次に、本発明の実施形態に係る寸法測定装置１のハードウェア構成例について、図８を参照して説明する。図８は、本発明の実施形態に係る寸法測定装置１のハードウェア構成例を模式的に示す図である。本発明の実施形態に係る寸法測定装置１は、制御ユニット１４と、カメラ１２と、光源１３と、操作機器４２と、グラフィック回路４１１と、表示装置４１と、無線通信ユニット１５と、電源ユニット１８とを有する。

制御ユニット１４は、所定の演算を実行するＣＰＵ１４１と、プログラムや各種データなどを格納する主記憶装置１４２と、外部とのデータ（信号）の入出力（送受信）を制御するデータ入出力制御装置１４３を含むコンピュータシステムにより構成される。そして、この制御ユニット１４は、寸法測定装置１の筐体１１の内部に収容される。なお、制御ユニット１４は、一つの装置によって構成されてもよく、複数の装置によって構成されてもよい。操作機器４２には、電源スイッチ４２１や測定スイッチ４２２が含まれる。電源スイッチ４２１や測定スイッチ４２２は、公知の各種電気スイッチが適用できる。そして、電源スイッチ４２１や測定スイッチ４２２は、作業者等が電源のＯＮ／ＯＦＦの操作や寸法測定の実行のために用いられる。グラフィック回路４１１は、表示装置４１を駆動する。表示装置４１は、液晶表示装置やＬＥＤインジケータなどの公知の各種表示装置が適用される。無線通信ユニット１５は、制御ユニット１４による制御にしたがい、無線通信によって外部装置９２と信号の送受信を行う。無線通信ユニット１５には、前述のようにBluetooth（登録商標）の規格に準拠した無線通信装置が適用できる。無線通信ユニット１５は、筐体１１の内部に収容される。電源ユニット１８は、電源回路１８１と二次電池１８２とを有する。電源回路１８１は、外部電源９１から供給される電力によって、二次電池１８２を充電する。二次電池１８２は、寸法測定装置１の各部に動作用の電力を供給する。

そして、寸法測定装置１の主制御部５０１や寸法算出部５０２の機能は、ＣＰＵ１４１が主記憶装置１４２に格納されるコンピュータプログラムを読み出して実行することによって実現される。すなわち、制御ユニット１４が、主制御部５０１、寸法算出部５０２として機能する。また、グラフィック回路４１１および表示装置４１が表示部５０７として機能し、無線通信ユニット１５が無線通信部５０６として機能する。これにより、前述の処理が実現する。なお、制御ユニット１４の機能は、図８に示す様なＣＰＵ１４１を用いるものに限定される訳ではなく、例えば、専用のハードウェアを用いて実現してもよい。

（実施例）
次に、本発明の実施例について説明する。ここでは、５名の作業者Ａ〜Ｅが、本発明の実施形態に係る寸法測定装置１と通常の巻尺とを用いて、４種類の被測定物α〜δの寸法を測定した。図９は、被測定物の寸法の測定結果を示す表である。図９に示すように、５名の作業者による測定結果の平均値は、本発明の実施形態に係る寸法測定装置１と通常の巻尺とを用いた場合とで大きな差はなかった。しかしながら、標準偏差σは、全ての被測定物α〜δについて、本発明の実施形態に係る寸法測定装置１による測定結果の方が、通常の巻尺による測定結果よりも小さい値となった。このことから、本発明の実施形態に係る寸法測定装置１によれば、作業者の相違による測定結果のバラツキを抑制できることが確認された。

以上、本発明の実施形態および実施例について詳細に説明したが、前記実施形態および実施例は、本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎない。本発明は、前記実施形態や実施例によって技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明は、その技術思想またはその主要な特徴から逸脱することなく、さまざまな形で実施することができる。

たとえば、前述の実施形態では、被測定物として鋼板製品を示したが、寸法の測定対象は鋼板製品に限定されない。

本発明は、巻尺を用いる寸法測定装置に関する。そして、本発明によれば、寸法の測定の精度を高めることができる。特に、作業者の相違による測定結果のバラツキを抑制できる。

１：寸法測定装置
１１：筺体
１１１：上面
１１２：下面
１１３：側面
１１４：前面
１１５：後面
１１６：巻尺収容部
１１７：把持ハンドル
１１８：引出部
１２：カメラ
１３：光源
１４：制御ユニット
１５：無線通信ユニット
１６：第２のガイド
１６１：付勢部材
２：巻尺
２１：ケース
２２：テープ
２２１：目盛線
２２２ａ：第１の寸法数字
２２２ｂ：第２の寸法数字
２２３：寸法コード
２３：第１のガイド
２３１：取付部
２３２：係止部
３：テープガイド
３１：ガイド本体部
３１１：ガイド底部
３１２：ガイド側壁部
３１３：ローラー支持孔
３３：ガイドローラー
４１：表示装置
４２：操作機器
４２１：電源スイッチ
４２２：測定スイッチ
５０１：主制御部
５０２：寸法算出部
５０３：電源部
５０４：撮像部
５０５：光源部
５０６：無線通信部
５０７：表示部
５０８：操作部
９１：外部電源
９２：外部装置
Ａ:撮像範囲
Ｐ：所定の位置

Claims (8)

1. 筐体に取り付けられる巻尺と、
   前記巻尺のテープの先端部に設けられ、被測定物の寸法測定箇所の一方の端部に係止させる第１のガイドと、
   前記筐体に設けられ、前記寸法測定箇所の他方の端部に係止させる第２のガイドと、
   前記巻尺のテープを撮像する撮像部と、
   前記撮像部が撮像した画像から、前記第１のガイドと前記第２のガイドとの間の寸法を算出する寸法算出部と、
   前記寸法算出部が算出した前記寸法を外部に無線送信する無線通信部と、
   を有することを特徴とする寸法測定装置。
2. 前記第１のガイドは、前記テープの長手方向に対して直角な面を有し、
   前記第１のガイドの幅は、前記テープの幅よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の寸法測定装置。
3. 前記テープが前記筐体から引出される引出部は、前記筐体の前面に設けられ、
   前記第２のガイドは、前記筐体の下面において背面に近い側に設けられることを特徴とする請求項１または２に記載の寸法測定装置。
4. 前記第２のガイドは前記筐体に収容可能に設けられるとともに、
   前記第２のガイドを前記下面から突出させる付勢部材をさらに有することを特徴とする請求項３に記載の寸法測定装置。
5. 前記テープが前記筐体から引出される際に前記テープを挟むことによって前記テープに張力を掛ける張力付与機構をさらに有することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の寸法測定装置。
6. 前記張力付与機構は、本体部と、前記本体部に回転可能に支持されるガイドローラーとを有し、前記本体部と前記ガイドローラーとで前記テープを挟むことによって前記テープに張力を掛けることを特徴とする請求項５に記載の寸法測定装置。
7. 前記ガイドローラーは、前記テープの引き出し方向に往復動可能に支持されるとともに、前記往復動の可動範囲の後端においては前記テープから離れる方向に移動可能であることを特徴とする請求項６に記載の寸法測定装置。
8. 前記巻尺は、前記筐体に交換可能に取り付けられることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の寸法測定装置。

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