JPH03189501A - 電子式巻尺 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は電子式巻尺に係り、より詳細には、テープ状物
体の引き出し操作に伴って回転するロータリエンコーダ
のパルスカウント数と、実際のテープ状物体の引き出し
量との換算データを内部に格納しておくことにより、よ
り簡単な構成及び内部処理でより正確な測長値を表示で
きるようにした電子式巻尺に関する。

（従来の技術） 従来より、この種の電子式巻尺として、第８図に示す構
成のもの（特開昭５９−１８２３０７号公報）が開示さ
れている。

この電子式巻尺は、ケース開口部９４より引き出し自在
に移動可能としたテープ状物体９１の移動量を、テープ
状物体９１の移動に伴い回転するようにした計測ローラ
９２により回転量に変換し、この計測ローラ９２の回転
軸に連結されたロータリエンコーダ９３により回転量を
パルス化し、このロータリエンコーダ９３の出力をカウ
ンタ（図示省略）で計測することにより、このカウンタ
のカウント値からテープ状物体９１の引き出し量を演算
するように構成されている。

（発明が解決しようとする課題） 上記構成の電子式巻尺では、計測ローラ９２がテープ状
物体９１を巻き付けている回転体９５の回転軸９６とは
別体として設けられていることから、テープ状物体９１
の速い引き出し操作等によって計測ローラ９２とテープ
状物体９１とがスリップした場合には、カウンタのカウ
ント値から演算したテープ状物体９１の引き出し量と、
テープ状物体９１自体の実際の引き出し量との間に誤差
を生じ、正確な測長が行えなくなるといった不具合があ
った。また、計測ローラ９２を回転体９５とは別に設け
る必要があることから、その構造も複雑になると共に、
電子式巻尺のケース本体の形状もその分大きくしなけれ
ばならないといった不具合もあった。

本発明は係る実情に鑑みてなされたもので、その目的は
、回転体の回転数を検出するロータリエンコーダを回転
体の回転軸に一体に取り付けることにより、従来のもの
よりもその構造を簡単化すると共に、正確な測長を可能
とし、またロータリエンコーダの回転数とテープ状物体
の実際の引き出し量との換算データを内部に保有するこ
とにより、内部処理をも簡単化した電子式巻尺を提供す
ることにある。

（課題を解決するための手段） 上記課題を解決するため、本発明の電子式巻尺は、テー
プ状物体の基端部が、ケース本体内に設けられた該テー
プ状物体を巻き付けておく回転体の回転軸に固定され、
該回転体はバネ体によって一方向に回転するように付勢
されており、通常時には前記バネ体の付勢力によってテ
ープ状物体が回転体に巻き取られてケース本体内に収納
され、使用時にはバネ体の付勢力に対抗してケース本体
の引出口から引き出し可能に設けられた巻尺であって、
前記回転体の回転軸に、支持軸が一体的に回転可能に固
定されたロータリエンコーダと、該ロータリエンコーダ
の出力パルスをカウントするカウンタと、該カウンタの
カウント数と前記テープ状物体のケース本体からの実際
の引き出し量とを対応させることにより、パルスカウン
ト数を引き出し量に換算するための換算データとして記
憶する第１の記憶部と、ケース本体からテープ状物体を
引き出したとき、前記第１の記憶部に記憶された換算デ
ータに基き、前記カウンタによってカウントされたパル
スカウント数からテープ状物体の引き出し量を求める演
算部と、該演算部の演算結果を記憶する第２の記憶部と
、前記演算部の演算結果を表示する表示部とを備えた構
成を採用する。

（作用） テープ状物体が巻き付けられた回転体の回転軸に、ロー
タリエンコーダの支持軸を一体的に回転可能に固定する
と共に、このロータリエンコーダの出力パルスをカウン
トするカウンタを備え、第１の記憶部には、このカウン
タのカウント数とテープ状物体のケース本体からの実際
の引き出し量とを対応させることにより、パルスカウン
ト数を引き出し量に換算するための換算データを記憶す
る。ロータリエンコーダは回転体の回転軸に固定されて
いるため、回転体の回転状態を正確に検出することが可
能であり、検出誤差が発生するといったこともない。ま
た、回転体に巻き付けられたテープ状物体は、その全部
が回転体に巻き付けられているときの外径と、ある程度
引き出されたときの外径とが異なり、またその径変化も
直線的ではなく曲線的であることから、その変化を数式
化することが難しく、仮に近似式に変換したとしても、
その式によって得られるテープ状物体の引き出し量には
誤差を生じることとなる。そのため、本発明では、カウ
ンタのカウント数とテープ状物体のケース本体からの実
際の引き出し量との関係を予め求めておき、その関係を
、パルスカウント数を引き出し量に換算するための換算
データとして記憶している。そして、ケース本体からテ
ープ状物体を引き出したとき、前記第１の記憶部に記憶
された換算゛データに基き、前記カウンタによってカウ
ントされたパルスカウント数からテープ状物体の引き出
し量を求め、その値を第２の記憶部に記憶すると共に、
表示部によってデジタル表示するようにしている。これ
により、常に正確な測長が可能となる。なお、第２の記
憶部には、複数種類の測長値が記憶可能な構成となって
いる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第２図（ａ）、　（ｂ）は、本発明の電子式巻尺の概略
構成を示している。

同図において、ケース本体１内には、例えば繊維製のテ
ープ状物体２を巻き付けておく回転体３が内蔵されてお
り、この回転体３はその回転軸３ａの一方の端部がケー
ス本体ｌの一側壁１ａに開設された支持穴１ｂに貫挿さ
れた形で回転可能に支持されている。また、回転軸３ａ
には、その軸芯方向に沿って挿入穴３ｂが開設されてお
り、ロータリエンコーダ４の支持軸４ａが、ケース本体
１の内壁ＩＣを貫挿して、回転軸３ａの他方の端部から
この挿入穴３ｂに挿入されている。支持軸４ａは、回転
軸３ａと一体的に回転するように固定されている。また
、回転軸３ａには、渦巻き状に形成されたバネ体６の一
端（渦状の内側端部）が固定されており、またこのバネ
体６の他端（渦状の外側端部）は、内壁１ｃの適所に突
出して設けられた係止突起１ｄに固定されている。また
、回転体３の一側部には、前記バネ体６を内包するよう
にして環状のテープ状物体巻き取り枠ｃ以下単に巻き取
り枠と称する。）７が形成されており、この巻き取り枠
７に、基端部が取付けられてテープ状物体２が巻き付け
られている。テープ状物体２は、バネ体６の作用により
、常に巻き取り枠７にその全てが巻き取られるように付
勢されている。

そして、テープ状物体２の先端は、ケース本体ｌの引出
口１ｅから引き出され、その先端に取付けられた係止金
具８によって、バネ体６の付勢力によるケース本体ｌ内
への引き込みが規制されるようになっている。

第１図は、本発明の電子式巻尺の電気的構成を示してい
る。

同図において、ロータリエンコーダ４からは、第３図に
示すＡ相信号とＢ相信号との２種類の信号が送出されて
おり、この信号は、破線で囲まれたマイクロコンピュー
タ１０の構成要素であるインターフェイス１１を介して
ＣＰＵＩ　２に導入されている。ＣＰＵ１２は、該ＣＰ
Ｕ１２の動作プログラム及び後述する換算データを格納
したＲＯＭ１３と双方向に接続されると共に、Ｃ’Ｐ　
Ｕ　１２での演算処理に必要なデータ等を格納するカウ
ント用ＲＡＭ１４及びＣＰＵ１２での演算結果を格納す
るデータ記憶用ＲＡＭ１５とそれぞれ双方向に接続され
ている。また、ＣＰＵ１２の出力は、インターフェイス
１６を介してデータ表示部１７とそのデータを出力する
ためのプリンタ１８とに導かれている。また、ＣＰＵ１
２での演算結果をデータ記憶用ＲＡＭ１５に格納させる
ためのメモリ用スイッチ１９の出力・と、マイクロコン
ピュータ１０の各部に電源を供給する電源スィッチ２０
の出力とが、インターフェイス１６を介してＣＰＵ１２
に与えられている。

第３図は、ロータリエンコーダ４からの２種類の出力波
形を示している。ここで、同図（ａ）、　（ｂ）は、テ
ープ状物体２をケース本体１から引き出した場合のロー
タリエンコーダ４の両川力の関係を示し、同図（（り、
　（ｄ）は、引き出したテープ状物体２をケース本体１
内に巻き込む場合のロータリエンコーダ４の両川力の関
係を示している。

ＣＰＵ１２では、これらの信号に基いて、テープ状物体
２がケース本体１から引き出されているのか、又はケー
ス本体１内に引き込まれているのかを判断する。すなわ
ち、第３図（ａ）　（ｂ）に示すように、Ａ相信号の立
ち上がり時にＢ相信号がｒ　Ｌ　Ｊレベルであり、また
Ａ相信号の立ち下がり時にＢ相信号がｒ　ＨＪレベルで
あれば、テープ状物体２をケース本体１から引き出して
いる状態であると判断し、この場合には、Ａ相信号の立
ち上がり時と立ち下がり時に、それぞれカウント用ＲＡ
Ｍ１４の内容を＋１する。また、第３図（Ｃ１、（ｄ）
に示すように、Ａ相信号の立ち上がり時にＢ相信号がｒ
ＨＪレベルであり、またＡ相信号の立ち下がり時にＢ相
信号が「Ｌ」レベルであれば、テープ状物体２がケース
本体１内に引き込まれている状態であると判断し、この
場合には、Ａ相信号の立ち上がり時と立ち下がり時に、
それぞれカウント用ＲＡＭ１４の内容を−１するように
なっている。

また、ＲＯＭ１３内には、ＣＰＵ１２の動作プログラム
が格納されている他に、前記した換算データも格納され
ている。この換算データは、ロータリエンコーダ４の出
力パルス数に対するテープ状物体２のケース本体１内か
らの引き出し量の関係を示すデータであって、第４図に
示す変化曲線となっている。すなわち、回転体３に巻き
付けられたテープ状物体２は、その全部が回転体３の巻
き取り枠７に巻き付けられているときの外径り。

と、ある程度引き出されたときの外径Ｌｚ　　（ｉは任
意の整数である。）とが異なり、またその径変化（この
場合には、Ｌｏからり、への径変化）も第４図に示す如
く直線的ではないことから、その変化を数式化すること
が難しいために、ロータリエンコーダ４の出力パルス数
（カウント用ＲＡＭ１４に格納されたカウント数）とテ
ープ状物体２のケース本体１からの実際の引き出し量と
の関係を予め実測値として求めておき、その関係を換算
データとして格納している。この換算データの一例を第
５図の表に示す。すなわち、カウント値１０のとき、引
き出し値が１（ｃｍ）、カウント値２０のとき、引き出
し値が２（ｃｍ）、カウント値３５のとき、引き出し値
が３（ｃｍ）、カウント値５７のき、引き出し値が４（
ｃｍ）等となっている。このカウント値（パルス出力数
）を横軸にとり、引き出し値（長さ）を縦軸にとると、
第４図に示す曲線のグラフになる。

この場合、テープ状物体２の引き出し量の表示がｃｍ単
位である場合には、カウント値が１４のとき、引き出し
値を１　　（ｃｍ）と表示し、カウント値が１５になっ
たとき、引き出し値を２（ｃｍ）と表示するように構成
する。すなわち、任意の引き出し値（ｃｍ　）に対応す
るカウント値Ｘｌ１．−．とその次の引き出し値（ｃｍ
　）に対応するカウント値Ｘ７との真ん中のカウント値
、 （ｘｎ−＋　　＋Ｘ、　）　／２ をＣ表示の変更の判断基準値としている。ただし、０．
５ｃｍ単位に表示する場合には、さらにその半分の値に
よってＣｍ表示を判断することになる。

次に、上記構成の電子式巻尺の動作を、第６図及び第７
図のフローチャートを参照して説明する。

この電子式巻尺を使用する場合には、まず電源スィッチ
２０をＯＮ操作して、各部に電源を供給する。このとき
、データ表示部１７の表示は、Ｏ又は０．０にクリアさ
れ、カウント用ＲＡＭ１４も０にクリアされる。

この状態において、ケース本体１の引出口１ｅに係止さ
れていた係止金具８を被測定物に押し当てると共に、テ
ープ状物体２の零目盛り位置を被測定物の測定基準位置
に一致させ、被測定物の測定他端位置までテープ状物体
２を引き出す。このとき、ロータリエンコーダ４からの
２種類の出力は、第３図（ａ）、　（ｂ）に示すように
、Ａ相信号の立ち上がり時にＢ相信号がｒＬＪレベルと
なり（ステップＳｌｌ、　　５１２）　、またＡ相信号
の立ち下がり時にＢ相信号がｒＨＪレベルとなることか
ら（ステップＳ２１．　５２２）　、このような信号が
入力されたＣＰＵ１２では、テープ状物体２がケース本
体１から引き出されている状態であると判断する。そし
て、この場合には、Ａ相信号が立ち上がる毎にカウント
用ＲＡＭ１４のカウント値を＋１すると共に（ステップ
３１３）　、Ａ相信号が立ち下がる毎にカウント用ＲＡ
Ｍ１４のカウント値を＋１する（ステップ５２３）。

この後、テープ状物体２が被測定物の測定他端位置まで
引き出され、測長が終了した時点で、メモリ用スイッチ
１９をＯＮ操作する（具体的には、１秒間に連続２回の
ＯＮ操作を行う）ことにより、ＣＰＵ１２では、その時
点でのカウント用ＲＡＭ１４に格納されたカウント値を
読み出すと共に、ＲＯＭ１３から換算データを読み出し
、カウント値に対応する換算データの引き出し量を測長
値としてデータ記憶用ＲＡＭ１５の所定の記憶領域に格
納する。また、この測長データは、インターフェイス１
６を介してデータ表示部１７に表示されると共に、図示
しないプリントアウトスイッチをＯＮ操作することによ
り、プリンタ１８によってプリントアウトできるように
なっている。

この後、引き出していたテープ状物体２をバネ体６の付
勢力によってケース本体１内に引き込む。

このとき、ロータリエンコーダ４からの２種類の出力は
、第３図（Ｃ１，（ｄｌに示すように、Ａ相信号の立ち
上がり時にＢ相信号がｒＨＪレベルとなり（ステップＳ
ｌｌ、５１２）　、またＡ相信号の立ち下がり時にＢ相
信号がｒＬＪレベルとなることから（ステップＳ２１．
　３２２）　、このような信号が入力されたＣＰＵ１２
では、テープ状物体２がケース本体１内に引き込まれて
いる状態であると判断する。

そして、この場合には、Ａ相信号が立ち上がる毎にカウ
ント用ＲＡＭ１４のカウント値を−１すると共に（ステ
ップ５１４）　、Ａ相信号が立ち下がる毎にカウント用
ＲＡＭ１４のカウント値を−１する（ステップ５２４）
。この結果、テープ状物体２がケース本体１内に完全に
引き込まれたときには、カウント用ＲＡＭ１４内のカウ
ント値は０となっている。

以上の操作を繰り返すことにより、被測定物の必要な測
定箇所を全て測定すると、その測定結果が、データ記憶
用ＲＡＭ１５に全て記憶されることになる。データ記憶
用ＲＡＭ１５には、このようなデータが例えば１６個又
は３２個（ただし、この個数に限定されるものではない
。）記憶可能となっている。

なお、上記実施例では、ロータリエンコーダ４の出力パ
ルスをＣＰＵ１２が直接カウントしてカウント用ＲＡＭ
１４内のカウント値をカウントアンプ又はカウントダウ
ンするように構成しているが、ロータリエンコーダ４の
出力パルスを外部カウンタによってカウントし、そのカ
ウント結果をマイクロコンピュータ１０内のカウント用
ＲＡＭ１４に転送するように構成することが可能である
。

また、テープ状物体２として繊維製テープを用いている
が、樹脂製テープや金属製テープ等に本発明を適用する
ことが可能である。

（発明の効果） 本発明の電子式巻尺は、テープ状物体の引き出し操作に
伴って回転するロータリエンコーダをテープ状物体を巻
き付けている回転体の回転軸と同行回転するように形成
すると共に、ロータリエンコーダのパルスカウント数と
、実際のテープ状物体の引き出し量との換算データを内
部に格納し、実測時のロータリエンコーダのパルス数か
ら換算データに基いて測長値を決定するように構成した
ので、従来の電子式巻尺よりもその構造が間車であると
共に計測誤りの発生する心配もな（、しかもコンピュー
タ内部での演算処理が簡単であることから、常に正確な
測長値を得ることができると共に、小型化も実現できる
といった効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の電子式巻尺の電気的構成を示すブロッ
ク線図、第２図（ａｌ、　（ｂｌは同電子式巻尺の構造
を示す側面より見た断面図及び正面より見た断面図、第
３図（ａｌ、　（ｂｌ及び（Ｃ１，（ｄｉはそれぞれロ
ータリエンコーダの２種類の出力信号の波形を示す図、
第４図は換算データを示す曲線図、第５図はカウント値
と引き出し量との関係の一例を示す表、第６図及び第７
図はロータリエンコーダの引き出し時及び引き込み時の
割り込み動作を説明するためのフローチャート、第８図
は従来の電子式巻尺の概略構成を示す断面図である。 ■・・・ケース本体 ２・・・テープ状物体 ３・・・回転体 １１゜ ４・・・ロータリエンコーダ ６・・・ハネ体 １６・・・インターフェイス ２・・・ＣＰＵ ３・・・ＲＯＭ ４・・・カウント用ＲＡＭ ５・・・データ記憶用ＲＡＭ ７・・・データ表示部 Ｌｊ、、’ニー辷 第４図 第２図（ａ） 第２図（ｂ） 第５図 第８図 ３ ｔ；；７ １′・４

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）テープ状物体の基端部が、ケース本体内に設けられ
   た該テープ状物体を巻き付けておく回転体の回転軸に固
   定され、該回転体はバネ体によって一方向に回転するよ
   うに付勢されており、通常時には前記バネ体の付勢力に
   よってテープ状物体が回転体に巻き取られてケース本体
   内に収納され、使用時にはバネ体の付勢力に対抗してケ
   ース本体の引出口から引き出し可能に設けられた巻尺で
   あって、 前記回転体の回転軸に、支持軸が一体的に 回転可能に固定されたロータリエンコーダと、該ロータ
   リエンコーダの出力パルスをカウ ントするカウンタと、 該カウンタのカウント数と前記テープ状物 体のケース本体からの実際の引き出し量とを対応させる
   ことにより、パルスカウント数を引き出し量に換算する
   ための換算データとして記憶する第１の記憶部と、 ケース本体からテープ状物体を引き出した とき、前記第１の記憶部に記憶された換算データに基き
   、前記カウンタによってカウントされたパルスカウント
   数からテープ状物体の引き出し量を求める演算部と、 該演算部の演算結果を記憶する第２の記憶 部と、 前記演算部の演算結果を表示する表示部と を備えたことを特徴とする電子式巻尺。