JP2019095231A - 長さ計測器、コード及びコード変換方法 - Google Patents

長さ計測器、コード及びコード変換方法 Download PDF

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Abstract

【課題】装置の小型化を図ることが可能な長さ計測器、コード及びコード変換方法を提供する。【解決手段】長さ計測器１は、それぞれが１つの異なる数字に割り当てられたパターンが複数配列され、複数のパターンのそれぞれは、Ｎ進数（Ｎは３以上）の数値が割り当てられた桁を複数有し、各桁は割り当てられている数値に応じた異なる色を有し、複数のパターンは昇順あるいは降順に配列され、配列方向に隣り合うパターン同士のハミング距離は１であり、隣り合うパターン同士の桁間の数値の変化量は１であるコードが印刷されたメジャー７ａと、上記パターンを光学的に読み取る読取部２と、読取部２による読み取り結果から測定対象の長さを計測するマイコン３と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、長さ計測器、コード及びコード変換方法に関する。
服飾店で衣服を新調したり又は衣服のサイズ直しをする場合、店員がメジャーを用いて寸法を計測するのが一般的である。店員は測定データを客毎の寸法票に手書きで記入し、その後店舗の端末等に手動で測定データを入力している。この場合、測定データを寸法票に記入する作業及び測定データを端末に入力する作業が必要となり、二度手間になっていた。
この問題を解決するため、寸法票を用いずに測定データを端末に入力することができる装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この装置は、測定対象（人又は物）の各部の寸法を測定するメジャー及びその測定データを送信する機能を備えたメジャー付きの送信器と、送信器より送信された信号を受信し、測定データをプリントするメジャー信号受信・記録器とを備えている。送信器では、メジャーに付された白ドット及び黒ドットで構成されるバイナリコードを読み取り器で光学的に読み取り、読み取ったデータをデコードし、デコードしたデータを受信・記録器に送信している。
特開平７−３５５３５号公報
バイナリコードを用いる場合、測定対象の長さが長くなるほど、バイナリコードの桁数が増加する。このため、多桁数のバイナリコードをメジャーに付す場合には、メジャーの幅を太くする必要がある。また、多桁数のバイナリコードを読み取るために、読み取り器の読み取りセンサー数を増やす必要がある。このため、送信器の大型化が避けられないという問題がある。
本発明の目的は、装置の小型化を図ることが可能な長さ計測器、コード及びコード変換方法を提供することにある。
上記目的を達成するため、明細書に開示された長さ計測器は、それぞれが１つの異なる数字に割り当てられたパターンが複数配列され、前記複数のパターンのそれぞれは、Ｎ進数（Ｎは３以上）の数値が割り当てられた桁を複数有し、各桁は割り当てられている数値に応じた異なる色を有し、前記複数のパターンは昇順あるいは降順に配列され、配列方向に隣り合うパターン同士のハミング距離は１であり、前記隣り合うパターン同士の桁間の数値の変化量は１であるコードが印刷されたメジャーと、前記パターンを光学的に読み取る読取手段と、前記読取手段による読み取り結果から、測定対象の長さを計測する計測手段と、を備えることを特徴とする。
本発明によれば、装置の小型化を図ることができる。
本実施の形態に係る長さ計測器の構成図である。 ３進数のカラーパターンの読取処理を示す図である。 （Ａ）は、３進数のカラーパターンの例を示す図である。（Ｂ）は、３進グレイコードによるカラーパターンの例を示す図である。 ３進グレイコードによるカラーパターンの読取処理を示す図である。 ３色を用いた３進グレイコードを改良したコードのカラーパターンの例を示す図である。 ３進グレイコードから２値変化が発生しない３進グレイコードを作成する方法を示す図である。 計測器の処理動作を示すフローチャートである。
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本実施の形態に係る長さ計測器の構成図である。
長さ計測器（以下「計測器」という）１は、複数桁のカラーパターン付きのメジャー７ａのカラーパターンを読み取る読取部２と、読取部２で読み取られたデータから測定対象の長さを計測する計測手段としてのマイコン３と、算出された測定対象の長さのデータを有線又は無線で外部端末１０に送信する通信装置４と、測定の開始をマイコン３に指示するスイッチ５と、読取部２、マイコン３及び通信装置４に電力を供給するバッテリ６と、メジャー７ａを格納する格納部７とを備えている。
読取部２は、カラーパターンに対して光を照射するＬＥＤ（Light Emitting Diode）８と、カラーパターンからの反射光を受光し、受光量を電流値又は電圧値に変換するフォトトランジスタ（ＰＴ）９とを備えている。ＬＥＤ８は、赤外線、可視光線及び紫外線の少なくとも１つを照射し、ＰＴ９はカラーパターンで反射された赤外線、可視光線及び紫外線の少なくとも１つを受光する。本実施の形態ではＬＥＤ８及びＰＴ９はカラーパターンの桁数分設けられ、図１では、ＬＥＤ８及びＰＴ９のセットが６個あるが、セット数はこれに限定されるものではない。また、本実施の形態では、発光手段としてＬＥＤ８を、受光手段としてＰＴ９を用いているが、ＬＥＤ以外の発光素子やＰＴ以外の受光素子を用いてもよい。
マイコン３はＬＥＤ８のオン／オフを制御し、ＰＴ９の電流値又は電圧値を読み取る。カラーパターンの色によって反射率が異なり、ＰＴ９の受光量は反射率に応じて変動するため、マイコン３はＰＴ９から出力される電流値又は電圧値によって色の判断が可能である。例えば、ＰＴ９から出力される電圧値が２．０Ｖ、１．５Ｖ又は１．０Ｖである場合には、マイコン３はカラーパターンの色をそれぞれ白、青又は黒と判断する。
メジャー７ａでは、おもて面に目盛りが長さ方向に沿って印刷されており、例えば裏面にＮ（Ｎ≧３。以下同様）色を用いたＮ進グレイコードを改良したコードのカラーパターンが一定の長さ毎に印刷されている。尚、Ｎ進グレイコードを改良したコードについては後述する。また、カラーパターンの各桁ではＮ色の異なる色ではなく、例えばＮ個以上の異なる濃度を有する同一色が使われていてもよい。ただし、このような濃度の違いなども本願では「異なる色」として扱う。格納部７は計測器１の筐体に取り付けられており、計測器１の筐体から取り外し可能である。
外部端末１０は、コンピュータ又はスマートホンのような有線又は無線の通信機能を有する通信端末であり、測定対象の長さのデータを通信装置４から受信し、データベースに登録して管理する。測定対象の長さのデータを登録するデータベースは、外部端末１０に内蔵されていてもよいし、アクセス可能な状態で外部端末１０の外部に設けられていてもよい。
図２は、３進数のカラーパターンの読取処理を示す図である。
３進数のカラーパターン１１は、例えば、６桁で構成され、３進数の０、１、２に対応する色として白、青及び黒の３色が採用されているものとする。反射率は、白、青、黒の順で低くなっている。図２では、説明の便宜上、各色に対応する３進数の数値や桁番号が記載されているが、実際のカラーパターンには３進数の数値や桁番号は記載されていない。また、ＰＴ９から出力される電圧値はアナログデータであり、白、青及び黒を読み取った場合、ＰＴ９から出力される電圧値はそれぞれ２．０Ｖ、１．５Ｖ及び１．０Ｖであるとする。
１セットのＬＥＤ８及びＰＴ９は、カラーパターン１１の１桁分のパターンを読み取るように割り当てられている。
カラーパターン１１の領域２１が読み取られたときは、白の桁番号１〜桁番号３に対応するＰＴ９は２．０Ｖを出力し、青の桁番号４及び桁番号６に対応するＰＴ９は１．５Ｖを出力し、黒の桁番号５に対応するＰＴ９は１．０Ｖを出力する。マイコン３は、各ＰＴ９からの電圧値に基づいて各桁の色を判断し、対応する３進数に変換する。図２の例では、領域２１のパターンが３進数「０００１２１」に変換される。マイコン３は、３進数の「０００１２１」を１０進数に変換することで測定対象の長さを算出する。領域２１では、３進数の「０００１２１」は１０進数の「１６」に変換される。図２では、領域２１を読み取った結果得られた数値は、領域２１に割り当てられた数値と一致する。
一方、カラーパターン１１の領域２２は２つの行にまたがっているため、領域２２が読み取られると、双方の行が白い桁番号１〜桁番号３に対応するＰＴ９は２．０Ｖを出力するが、一方の行が白く他方の行が青い桁番号４に対応するＰＴ９は１．７５Ｖを出力し、一方の行が白く他方の行が黒い桁番号５及び桁番号６に対応するＰＴ９は１．５Ｖを出力する。このように、ＰＴ９から出力される電圧値はアナログデータであるため、カラーパターン１１の境目を読み取った場合は隣接する上下パターンの色の中間値が計測される。
マイコン３は、各ＰＴ９からの電圧値に基づいて、領域２２のパターンを３進数の「００００１１」又は「０００１１１」に変換し、この値を１０進数に変換して測定対象の長さを算出する。しかし、３進数の「００００１１」又は「０００１１１」から変換された１０進数の「４」または「１３」は、ともに領域２２の位置に対応する１０進数の「８」又は「９」と同一ではないため、マイコン３で算出された測定対象の長さと実際の長さとが一致せず、読み取り誤差が生じてしまう。このように、カラーパターン１１の境目で読み取り誤差が生じてしまうため、計測器１では図２のカラーパターン１１を採用することはできない。
図３（Ａ）は、３進数のカラーパターン１１の例を示す図であり、図３（Ｂ）は、３進グレイコードによるカラーパターン１２の例を示す図である。
上述したように、カラーパターンの境目では隣接する上下パターンの中間値が計測されるため、図３（Ａ）のようなカラーパターンを使用すると、実際の測定対象の長さとマイコン３で算出された測定対象の長さとの間に誤差が生じる場合がある。
誤差が生じる原因の１つは、図３（Ａ）の領域２３〜２５に示すように、互いに隣接する上下のパターンにおいて、色変化（数値変化）が複数の桁で発生することである。例えば、領域２３、２４では、色変化が桁番号５及び桁番号６で発生している。領域２５では、色変化が桁番号４〜桁番号６で発生している。
誤差発生を解消するために、図３（Ｂ）に示すような３進グレイコードによるカラーパターン１２を採用することが考えられる。カラーパターン１２は、互いに隣接する上下のパターンにおいて色変化が１桁のみで発生する。
図４は、３進グレイコードによるカラーパターン１２の読取処理を示す図である。
カラーパターン１２の領域２７が読み取られると、白の桁番号１〜桁番号３に対応するＰＴ９は２．０Ｖを出力し、青の桁番号４及び桁番号６に対応するＰＴ９は１．５Ｖを出力し、黒の桁番号５に対応するＰＴ９は１．０Ｖを出力する。マイコン３は、各ＰＴ９からの電圧値に基づいて各桁の色を判断し、対応する３進グレイコードに変換する。図４の例では、領域２７のパターンから３進グレイコード「０００１２１」が求められる。マイコン３は、３進グレイコードの「０００１２１」を１０進数に変換することで測定対象の長さを算出する。尚、３進グレイコードを３進数に変換する方法や３進数を１０進数に変換する方法は公知の方法を利用する。領域２７では、３進グレイコード「０００１２１」は１０進数の「１０」に変換される。カラーパターン１２の領域２７の位置は１０進数の「１０」に対応するため、マイコン３で算出された測定対象の長さとメジャー７ａが示す長さとが一致し、読み取り精度は良好である。
一方、カラーパターン１２の領域２８が読み取られると、上下が白い桁番号１〜４に対応するＰＴ９はそれぞれ２．０Ｖを出力し、上下が青の桁番号５及び一方の行が黒く他方の行が白い桁番号６に対応するＰＴ９はそれぞれ同じ１．５Ｖを出力する。図４の例では、領域２８のパターンに対応する３進グレイコードは「００００１１」である。マイコン３は、３進グレイコードの「００００１１」を１０進数に変換することで測定対象の長さを算出する。領域２８の３進グレイコード「００００１１」は１０進数の「５」に変換される。カラーパターン１２の領域２８の位置は１０進数の「３」又は「４」に対応するため、マイコン３で算出された１０進数と一致しない。従って、計測器１ではカラーパターン１２も採用することはできない。
カラーパターン１２を利用しても誤差が生じる原因は、カラーパターン１２の境目に隣接する上下パターンの各桁で、２値変化が生じる場合があるためである。２値変化とは上下パターンの同一桁の数値の差が２以上であること、つまり図４のカラーパターン１２では白⇔黒の変化があることを意味している。
カラーパターン１２の領域２８の桁番号６では、境目に隣接する上パターンが黒（２）で、下パターンが白（０）である。この場合、桁番号６に対応するＰＴ９は１．５Ｖを出力するが、これは青を読み取った場合のＰＴ９の出力値と同一であるため、マイコン３は桁番号６を青色と判断してしまう。このため、実際の測定対象の長さとマイコン３で算出された測定対象の長さとの間に誤差が生じる。
カラーパターン１２の隣接する上下パターン間の数値変化が１値変化であれば、このような誤差は生じない。１値変化とは、上下パターンの同一桁の数値の差が１であること、つまり図４のカラーパターン１２では白⇔青又は青⇔黒の変化であることを意味している。
図５は、３色を用いた３進グレイコードを改良したコードのカラーパターン１３の例を示す図である。
カラーパターン１３では、互いに隣接する上下のパターンの色変化又は数値変化が１桁のみで生じ、且つその数値変化が１値変化である。従って、カラーパターン１３は、２値変化が発生しない３進グレイコードに対応する。換言すれば、カラーパターン１３では、それぞれが１つの異なる数字に割り当てられたパターンが複数配列され、当該複数のパターンのそれぞれは、Ｎ進数（Ｎは３以上）の数値が割り当てられた桁を複数有し、各桁は割り当てられている数値に応じた異なる色を有している。そして、複数のパターンは昇順あるいは降順に配列され、配列方向に隣り合うパターン同士のハミング距離は１であり、隣り合うパターン同士の桁間の数値の変化量は１である。
カラーパターン１３を使用することで、隣接する上下パターンの境目を読み取って隣接する上下パターンの中間の電圧値がＰＴ９から出力されても、マイコン３は当該電圧値を上下パターンのいずれかに対応する１０進数に変換できるので、実際の測定対象の長さとマイコン３で算出された測定対象の長さとの間に実質的な誤差が生じなくなる。
図６は、３進グレイコードから２値変化が発生しない３進グレイコードを作成する方法を示す図である。
３進グレイコードから２値変化が発生しない３進グレイコードを作成する変換ルールは、以下の通りである。
（１）変換対象の桁よりも上位の桁の数値の合計が０又は偶数の場合には、変換対象の桁の数値を維持する。
（２）変換対象の桁よりも上位の桁の数値の合計が奇数であり、且つ変換対象の桁の数値が１である場合には、変換対象の桁の数値を維持する。
（３）変換対象の桁よりも上位の桁の数値の合計が奇数であり、且つ変換対象の桁の数値が２である場合には、変換対象の桁の数値を０に変換する。
（４）変換対象の桁よりも上位の桁の数値の合計が奇数であり、且つ変換対象の桁の数値が０である場合には、変換対象の桁の数値を２に変換する。
尚、桁番号１が最上位の桁であり、桁番号６が最下位の桁であるとする。また、図６の変換前の３進グレイコードには桁番号０の桁が存在するが、この桁番号０は桁番号１の数値変換処理のために便宜上設定されている桁であり、桁番号０の桁には固定値として０が設定されている。
一例として、図６に示す「００１０１０」の３進グレイコードから２値変化が発生しない３進グレイコードを作成する方法を示す。
まず、変換前の桁番号６の「０」の変換を検討する。桁番号６よりも上位の桁番号０〜桁番号５の数値の合計は２（偶数）になるため、上記（１）の変換ルールに従って桁番号６の「０」は維持される。次いで、変換前の桁番号５よりも上位の桁番号０〜桁番号４の数値の合計は１（奇数）であり、且つ桁番号５の数値が「１」であるため、上記（２）の変換ルールに従って桁番号５の「１」は維持される。
次いで、変換前の桁番号４よりも上位の桁番号０〜３の数値の合計は１（奇数）であり、且つ桁番号４の数値が「０」であるため、上記（４）の変換ルールに従って桁番号４の「０」は「２」に変換される。次いで、変換前の桁番号３よりも上位の桁番号０〜２の数値の合計は０になるため、上記（１）の変換ルールに従って桁番号３の「１」は維持される。
変換前の桁番号２よりも上位の桁番号０〜１の数値の合計は０になるため、上記（１）の変換ルールに従って桁番号２の「０」は維持される。最後に、変換前の桁番号１よりも上位の桁番号０の数値は０になるため、上記（１）の変換ルールに従って桁番号１の「０」は維持される。
このような手順により、図６に示す「００１０１０」は、２値変化が発生しない３進グレイコード「００１２１０」に変換される。
尚、上記（１）〜（４）の変換ルールに従って、２値変化が発生しない３進グレイコードから元の３進グレイコードに逆変換することもできる。
このように、Ｎ進グレイコードに対応する変換ルールを決めることで、Ｎ進グレイコードから２値変化が発生しないＮ進グレイコードを作成することができる。
図７は、計測器１の処理動作を示すフローチャートである。
まず、スイッチ５が押下されると、測定の開始がマイコン３に指示される（Ｓ１）。マイコン３は各ＬＥＤ８をオンにし（Ｓ２）、ＬＥＤ８はカラーパターン１３に光を照射する（Ｓ３）。各ＰＴ９はカラーパターン１３からの反射光を受光し、受光量を電流値又は電圧値に変換する（Ｓ４）。マイコン３は、各ＰＴ９の電流値又は電圧値を読み取る（Ｓ５）。
マイコン３は各ＰＴ９から出力される電流値又は電圧値によって２値変化が発生しないＮ進グレイコードによって表現されたカラーパターン１３の色を判断し、Ｎ進グレイコードに対応する変換ルールに基づいてカラーパターン１３からＮ進グレイコードの値を求め、さらにＮ進数の値を公知の変換方法に基づいて１０進数の値に変換する（Ｓ６）。マイコン３は、カラーパターン１３の色と１０進数の値との対応関係を示すテーブルを予め備えておいて、このテーブルに基づいて１０進数の値を算出してもよい。そして、マイコン３は、１０進数に変換された測定対象の長さのデータを、通信装置４を介して外部端末１０に送信し（Ｓ７）、本処理を終了する。
以上説明したように、本実施の形態によれば、計測器１は、それぞれが１つの異なる数字に割り当てられたパターンが複数配列され、複数のパターンのそれぞれは、Ｎ進数（Ｎは３以上）の数値が割り当てられた桁を複数有し、各桁は割り当てられている数値に応じた異なる色を有し、複数のパターンは昇順あるいは降順に配列され、配列方向に隣り合うパターン同士のハミング距離は１であり、隣り合うパターン同士の桁間の数値の変化量は１であるコードが印刷されたメジャー７ａと、上記パターンを光学的に読み取る読取部２と、読取部２による読み取り結果から測定対象の長さを計測するマイコン３と、を備える。
従って、パターンが３以上のＮ進数であるので、バイナリコードをメジャーに付す場合に比べて、パターンを構成する桁数を減らすことができ、メジャー７ａの幅を細くすることができる。また、多数の桁数のパターンを読み取るための読み取りセンサー数、即ちＬＥＤ８及びＰＴ９の個数を減らすことができる。このため、装置の小型化を図ることができる。
尚、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々変形して実施することが可能である。
１ 長さ計測器
２ 読取部
３ マイコン
４ 通信装置
７ 格納部
７ａ メジャー
８ ＬＥＤ
９ フォトトランジスタ

Claims (5)

  1. それぞれが１つの異なる数字に割り当てられたパターンが複数配列され、前記複数のパターンのそれぞれは、Ｎ進数（Ｎは３以上）の数値が割り当てられた桁を複数有し、各桁は割り当てられている数値に応じた異なる色を有し、前記複数のパターンは昇順あるいは降順に配列され、配列方向に隣り合うパターン同士のハミング距離は１であり、前記隣り合うパターン同士の桁間の数値の変化量は１であるコードが印刷されたメジャーと、
    前記パターンを光学的に読み取る読取手段と、
    前記読取手段による読み取り結果から、測定対象の長さを計測する計測手段と、
    を備えることを特徴とする長さ計測器。
  2. 前記読取手段は発光手段を備え、
    前記発光手段から照射される光及び前記読取手段で受光される反射光は、赤外線、可視光線及び紫外線の少なくとも１つであることを特徴とする請求項１に記載の長さ計測器。
  3. それぞれが１つの異なる数字に割り当てられたパターンが複数配列された、光学的に読み取り可能なコードにおいて、
    前記複数のパターンのそれぞれは、Ｎ進数（Ｎは３以上）の数値が割り当てられた桁を複数有し、
    前記複数のパターンは昇順あるいは降順に配列され、
    配列方向に隣り合うパターン同士のハミング距離は１であり、
    前記隣り合うパターン同士の桁間の数値の変化量は１であることを特徴とするコード。
  4. 前記各パターンの各桁は、割り当てられている数値に応じた異なる色を有することを特徴とする請求項３に記載のコード。
  5. 第１の３進グレイコードを第２の３進グレイコードに変換するコード変換方法において、
    前記第１の３進グレイコードの下位桁から順に変換対象の桁を設定し、
    前記変換対象の桁よりも上位の桁の数値の合計が、０の場合、偶数の場合、あるいは奇数であり且つ前記変換対象の桁の数値が１の場合には、前記変換対象の桁の数値をそのまま維持し、
    前記変換対象の桁よりも上位の桁の数値の合計が奇数であり、前記変換対象の数値が０の場合には、前記変換対象の桁の数値を２に変換し、
    前記変換対象の桁よりも上位の桁の数値の合計が奇数であり、前記変換対象の数値が２の場合には、前記変換対象の桁の数値を０に変換することを特徴とするコード変換方法。
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