JPH04131701U

JPH04131701U - 長さ、面積、外周、及び体積を決定するための、追跡、測定及び計算装置

Info

Publication number: JPH04131701U
Application number: JP1141992U
Authority: JP
Inventors: エリザベスリジユラースダムコーネリス
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-05-03
Filing date: 1992-03-06
Publication date: 1992-12-04
Also published as: EP0211841B1; NL8401419A; DE3573651D1; WO1985005175A1; EP0211841A1; JPS61502348A

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】一次元、二次元、又は三次元物体上の線をた
どる追跡輪を用いて長さ、面積、外周及び体積を決定す
るための追跡測定及び計算を行う装置でおいて小型軽量
化、高精度化をはかる。【構成】ペン状の筺体１に回転自在の測定輪４が設け
られ軸５は歯車を介して円板６を駆動する。円板６に設
けられたスロット８により光源からの光ビームがパルス
化されて信号受信要素１０を経て電気パルスが計算器１
１に入力され計算結果が窓３に表示される。開閉式のキ
ーボード２には開始キー１２、単位縮尺の選択スイッチ
１３その他のキー類が配置されている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は一次元、二次元、又は三次元物体上の線をたどる追跡車輪を用いて長さ、面積、外周、及び体積を決定するための追跡、測定及び計算を行なう装置であって、追跡車輪の回転を電気パルスに変換し、さらにかかるパルスを計算器に入力し、もって長さ、表面積、外周、あるいは体積を計算し、また計算結果を表示するための窓が設けられている装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

地図上の道路の長さを車輪等を有する機械的手段により追跡し、回転数で表わされたアナログ表示を得ることが公知である。またマイクロエレクトロニクス技術により、信号を受信し、かかる信号を処理し、計算結果を表示する種々の手段が公知である。

【０００３】オリンピア（登録商標）ＭＥＣ８１のカタログにより、計算器の形をしており、短い筐体の左側から光学的に結合された追跡車輪を有する感知器を延在させることが可能な装置が公知である。ＭＥＣ８１装置に追跡車輪を取り付けることにより利用者は地図あるいは図面をトレースすることが可能になり、またその際感知された寸法は計算器によって処理される。内蔵の電子装置により、計算結果のメートル法からフィートあるいはインチ法への単一の変換を行なうことも可能である。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

ＭＥＣ８１の大きな問題点は、利用者が装置を曲線、特に鋭い曲率の曲線に沿って追従させることが困難な事で、この理由は部分的には装置が指で回転することができず、従って装置と追跡せんとする線との接触が満足に維持できないことによる。例えば線を閉じて円を描こうとする場合、本装置で片手で案内することによって追跡車輪で図形を追跡するのは全く不可能で、追跡車輪は頻繁に追跡せんとする線からはずれる。従ってかかる場合にはＭＥＣ８１は非常に不満足な測定結果しか得られず、また特に測定装置を一方の手から他方の手へ持ちかえねばならない場合追跡車輪を感知すべき位置に保つのはほとんど不可能なことは明らかで、かかる場合には追跡車輪の動きにより意図しない計数が発生する。

【０００５】また、電力の供給方法として、装置は２個のペンライト用電池によって動作させられているが、その容積及び重量のため装置は比較的大きく、また比較的重くなっている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案は上記の問題点を解決することを目的とし、そのために、装置の機能が全て単一の筐体内に結合されており、また筐体は使用者が片手で一次元、二次元、あるいは三次元物体上の直線又は曲線を、一連の曲線の鋭さやそれらの間隔には比較的無関係に比較的高精度で追従することができるように構成されており、またその際計算器によるプログラム手段が与えられ、もって異なった縮尺及びいくつかの単位系についての計算が可能であることを特徴とする装置を提供する。この目的のため、装置は選択手段及びこれに類する装置を有し、さらに追跡車輪動きを電気パルスに変換する変換システムが設けられ、また必要最小限の電気エネルギーのみを必要とし、その結果比較的軽量のユニットの形の電源を使用し、従ってその全重量及び寸法が今日知られているアーゴノメトリーの原理を応用した最適の使い易さを与えるように選ばれていることをさらに特徴とする。

【０００７】

【実施例】

以下図面を参照符号を用いて詳細に説明する。図１は側面図及び縦断面図を示すが、キーボード２は筐体１に対して開閉をなすことができる。キーボード２が閉じられた場合窓３が遮られ、キーボード２及び窓３は湿気や塵埃から保護され、従って装置は衣類やバックの中にも安全に収納することができる。装置の先端には装置の縦軸に対して軸回転可能な追跡車輪が設けられ、もって物体の表面がたどられる。この追跡車輪４の一の面には軸５を駆動する歯車が設けられ、一方軸５は円板６を駆動する。円板６には多数の細いスロット８又は孔が規則的な間隔で設けられている。かかるスロット８は光発生源より入来する光ビームを遮断しまた円板６の他の側に位置する信号受信要素１０に通過させることによりパルス列を発生させるように設計しており、要素１０はパルス列を計算器１１への入力信号に変換する。上記の光結合システムにおいて円板６はまた図１０及び図１１に説明する如き他の形の遮断装置を有してもよい。計算器１１は例えば計算器の技術分野での公知の一又は複数の計算器チップよりなるマイクロプロセッサの形のものでもよい。隔壁７は筐体をシールし、その結果筐体内の要素は湿気と塵埃に対して保護される。

【０００８】アーゴノメトリー上の理由から別個に位置している開始キー１２は使用者が測定ないし追跡機能を開始あるいは中断することを可能とし、そのため異なった線の測定中に偶然追跡車輪が動いても測定結果に対する干渉は生じない。この開始キー１２は上面に取付けられ、幅方向に位置するため以下の如くなる。そこで例えば面積を計算する場合測定する区域の長さがまず開始キー１２を押すことにより測定され、次いでキー１２を離した後乗数因子を入力し、さらにキー１２を押した後幅を測定する。キー「＝」を押すと計算結果が窓内に、例えばデジタル符号で表示される。

【０００９】本計算器の機能設計の基本は計算を所定の単位システム及び縮尺について行なうことを可能にすることであり、すなわち追跡操作の前、最中、及び後において算術因子を選択でき、計算を必要な単位系及び縮尺について行なうことができる点にある。この点に関し、図１には多数の最も普通に用いられている単位系あるいは縮尺を選ぶことができる選択スイッチ１３が表示されている。これらは計算器を用いることにより様々に変化させることができる。

【００１０】使用される計算器はキーボードの分割を決定し、その際固定ないし選択キーがどの縮尺又は単位系が選択されているかを表示する。このキー１５の機能は種々の計算のために変化させることができる。細いキー１６及び１７は電源のオン及びオフを切換える作用をする。キー１４，１４ａ及び１４ｂはメモリ機能を制御する。空間１８は例えば電池の如き、電源用のものである。

【００１１】図２は他の実施例の外観図であり、キーは装置上にアクセスし易いように構成されており、またペン形状のため直線及び曲線のトレースが容易になる。装置の左手側を示す図には多数の算術機能のためのキーが示されているが、一方図示されていない右側には数字０〜９、小数点記号、及び記憶機能が配されている。図１及び図２の変形例について同様に該当する事であるが、異なった計算器が使用される場合は変形されたキーボード及び機能キーが同様に必要とされる。

【００１２】図３は計算器に必要とされるパルスをホール効果発生器として公知の電磁発生器で増幅する方法を示す。追跡車輪１９には小さな磁気要素２０が嵌入されており、追跡車輪１９が回動する際発生器２１内にて電気パルスを発生する。パルスは隔壁２２の接触部へ供給され、そこから計算器に伝達される。図４は装置が例えばロードマップ上の複雑な曲線や曲率の小さい曲線をトレースしなければならない際に生じる問題を解決する一の構成を示す。追跡車輪の旋回動作により曲線をより正確にトレースできるようになるだけでなく、装置が手の中により快適に保持され、またキーボード及び測定及び計算結果を示す窓がより見やすくなる利点が生じる。可撓性軸２４が追跡車輪２３の回転軸の一端に取付けられ、その他端は遮断装置を駆動する筐体上の入力装置に取付けられている。ロックナット２８は完全な円形ではなく、そのため旋回車輪の例えば１８０° を超える旋回が確実に防止され、可撓性軸が邪魔になったり損傷したりすることが防止される。

【００１３】図５は電磁発生器が取付けられた旋回車輪を示す。この旋回車輪の側面図は追跡車輪２９が組込まれた磁気要素３０を有することを示す。発生器３２は寸法を選択することにより旋回車輪３２のフォーク内に、あるいは追跡車輪に面して、あるいは追跡車輪の上部に設けられ、後者の場合磁気要素は追跡車輪のさらに外周寄りに取付けられる。車輪の旋回はロック装置３３を筐体内の歯部に対して摺動させることで阻止でき、この場合直線に沿った測定がより容易になる。垂直軸３４は旋回車輪の無制限な回転を防止するための装置を含む。

【００１４】図６はパルスを識別するための全く異なった方法を示す。本実施例では図３，図５，図１０（Ａ）及び（Ｂ）の旋回車輪が除去でき、その替りにこれを例えば光信号を有用なパルスに変換し、また例えば色フィルタを取付けることにより物体上の異なった色彩の縞を区別することができる例えば光学的装置で置換えることができ事実を利用している。同様に不可視光に合わせることもできる。色フィルタは交換可能であり、また組合わせるとができる。

【００１５】図７は例えば図面、地図及び物体上の色の異なった区域からの信号を区別し、識別することを可能とする色感応感知器の組立体を示している。色感応感知器は気相蒸着法により異なった色フィルタが施された光電セル３５よりなる。かかる光学フィルタ３５ａ，ｂ，ｃ及びｄを有する光電セルは互換性がある。図８の（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれのキーホードが完全に平らな実施例の平面図及び側面図であり、この装置は平らに置いた場合計算器として使用することが可能である。図８の（Ａ）の窓は例えばどの単位系が固定された変換因子として計算器に入力されたかを示している。図面には多数の単位系が示されているが、実際には窓３７にはキー３８で選択された単位系のみが示される。他の単位系への変換はキー３８を用い、次いで窓内に所望の単位系が表示されたところでキー「＝」を押すことでなされる。コネクタ４０は記憶されたデータを特にプリンタへ伝送し、処理された測定結果を記録するためのケーブルであるが、またさらに処理のためのコンピュータシステム、あるいはデータバンクシステムへ伝送するものでもよい。

【００１６】追跡車輪４１の詳細は図１０の（Ａ）及び（Ｂ）に示されているが、後で説明する光結合及び電磁発生作用以外にも様々な遮断方法が使用できることを理解すべきである。図９の（Ａ）及び（Ｂ）はキャスタ付追跡車輪４２を有する装置の平面及び側面図である。本実施例は特に直線及び曲線の入り組んだ図形を使用者が正確にトレースするのに適した機能を有し、またその際窓４３を明瞭に見ることが可能であり、さらにキーボードもアクセス可能である。図９の（Ａ）のキーボードは図８の（Ａ）のものと記憶機能を有する点で異なっており、このため図９の（Ａ）の場合異なった測定での測定結果を記憶し、また互いに結合することが可能である。記憶機能はキー４４によって制御される。キー４５は固形された変換因子パイの使用を指示するものであり、使用者は円の面積をその半径の測定から簡単に導き出したりあるいはサイロの体積を計算することができる。キー４６はまず計算器による計算結果を窓内に表示させる。キー「＝」を二度目に押すと周辺機器が接続されている場合窓に示されている測定、あるいは計算結果が記憶装置内の出力データといっしょに伝送され始める。キャスタ付追跡車輪は図１１の（ａ）及び（ｂ）図において詳細に説明する。図１０の（Ａ）及び（Ｂ）はトレース動作を追跡車輪４７を介して変換する方法の例を示しており、追跡車輪４７の回転は歯車４８により歯車４９を介して軸５０に伝達される。この軸５０は反射器筐体５２の内部に突出しており、一端には歯車４９より回転運動を伝達される歯車が形成され、また他端には軸５０を横切って貫通する開口部が設けられ、また軸５０の回転に際し反射器筐体５２内の中空スペースが交互に開閉される。反射器筐体５２の内面には光信号を選択された方向へ反射する作用をする２つの面５３が存在する。その結果例えばＬＥＤである光発生要素５４からの光は反射によって開口部５１を通って導かれ、またその際軸５０が例えば９０°回転すると反射器筐体５２内の中空スペースは閉じられる。軸５０がさらに９０°回転すると開口部５１は開いて要素５４からの光信号を伝送し、光信号は反射面５３を経て例えばフォトトランジスタなどの受光要素５４によって受信される。送信要素５４と受光要素５５との相対的配置及びこれらと遮断作用発生軸５０との相対的配置は装置の寸法、体積及び電源重量の如き、装置に対する要素を満足するのに大いに寄与する多数の利点を有している。これは要素５４と５５が互いに対向して取付けられる必要がないため可能な最小限の寸法の光結合作動表面を有する光結合を可能とするが、後者の場合は長さがその直径より大きいため比較的厚い光結合部を必要とする。さらに、反射器筐体５２内は「暗室状態」になっているので消費電流が低くとも要素５５のスイッチングレベルに達するに十分な強さの光信号を発生することができ、この結果比較的小さな電源、例えばボタン形電池でも光結合及び計算器、さらに表示窓の動作に十分な出力が得られる。さらに反射器筐体は外部の反射に対し十分な保護を与えまた要素を塵埃に対して保護する。他の遮断方法の例は図１０の（Ａ）及び（Ｂ）において要素５４及び５４を筐体５２と共に例えば電磁発生器で置換えることであり、この場合永久磁石が開口部５１に取付けられ、軸５０が回転する毎に電気信号が発生されて計算器へ送られる。

【００１７】図１１の（Ａ）及び（Ｂ）は図１０の（Ａ）及び（Ｂ）の遮断技術と同一線上にある方法を示す。しかし、この場合はこれは追跡車輪の筐体に対するキャスタ動作に関している。まだ、キャスタ部は構造的にも機能的にも装置全体の本質的部分を形成しているため単一の装置筐体として考えてもよいと思われる。キャスタ部５９は結合管５７の回りで回転し、その際スペーサリング５８がキャスタを装置本体に対して正しい位置に保ち、外力を吸収し、また塵埃及び湿気に対するシール作用を与える。ここで説明したキャスタ付車輪の方法においていくつかの異なった遮断技術を使用することができる。

【００１８】本出願で説明した計算器は様々に変更することができ、その際他の算術プログラムを使用することもできる。しかしかかる変更は本考案の要旨内に入るものと考えられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】側面図及び縦断面図を示す。

【図２】一の実施例の外観図である。

【図３】計算器が電磁発生器から必要なパルスを受ける
方法を示す図である。

【図４】追跡車輪に旋回運動をさせる方法の一例を示す
図である。

【図５】旋回車輪に電磁発生器が嵌入されている例を示
す図である。

【図６】パルスが装置とは独立に光遮断により得られる
実施例を示す図である。

【図７】信号が色感応感知器の組合わせにより計数され
登録される例を示す。

【図８】（Ａ）及び（Ｂ）は平坦なキーボードの平面図
及び側面図である。

【図９】（Ａ）及び（Ｂ）はキャスタ追跡車輪の平面図
及び側面図である。

【図１０】（Ａ）及び（Ｂ）は機構を示す正面図及び側
面の断面図である。

【図１１】（Ａ）及び（Ｂ）はキャスタ車輪の正面及び
側面の部分断面図である。

【符号の説明】

１筐体２キーボード３，３７，４３窓４，１９，２３，４２，４７追跡車輪５，２４，５０軸６円板７，２２隔壁８スロット１０要素１１計算器１２開始キー１３選択スイッチ１４ａ，１４ｂ，１５，１６，１７，３８，４４，４
５，４６キー１８空間２０，３０磁気要素２１，３２発生器２８ロックナット３３ロック装置３４垂直軸３５セル４０コネクタ４８歯車５２反射器筐体５４，５５光発生要素５７結合管５８スペーサリング５９キャスタ部

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】回動自在な測定車輪（４）と該測定車輪
を有するソケット手段とを有し、該ソケット手段は前記
測定車輪の回転をそれが辿った距離に変換する手段を有
する筐体（１）に接続され、該ソケット手段は測定車輪
（４）の車軸の軸受手段及び測定車輪の回転をソケット
端子手段に出力する機械的な伝達手段とを有し、前記筐
体は、計算手段、表示手段及び前記計算手段を制御する
選択手段とを有し、該筐体は実質的にペン状に形成され
またそのような寸法を有し、ソケット手段は該ペン状の
筐体の筒状部の円錐状になった先端に測定車輪を有する
測定及び計算装置において、前記測定車輪の回転をそれ
が辿った距離に変換する手段は、前記測定手段に機械的
な伝達方式で接続された遮断手段と、該遮断手段による
遮断に対応した電気パルスを与える検出手段とよりな
り、前記電気パルスは前記計算手段に供給されて測定車
輪の辿った距離として選択手段が選択した単位及び縮尺
で表示されるように処理されることを特徴とする装置。
【請求項２】前記遮断手段は、一端が前記ソケット手
段内で前記測定車輪に機械的な伝達方式で結合され、他
端が前記ソケット手段外で隙間（５１）を有する軸（５
０，５６）よりなることを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の測定及び計算を行う装置。
【請求項３】前記軸（５０，５６）は該軸（５０，５
６）の所定の角度位置を検出する光電検出器を有する暗
室（５２）の入力手段であることを特徴とする特許請求
の範囲第２項記載の測定及び計算を行う装置。
【請求項４】前記測定車輪を有するソケット手段は、
測定車輪の軸より離間してそれと９０°の角度をなして
前記筐体（１）の長手軸に少なくとも実質的に同軸関係
にある軸（５０，５６）回り筐体に関して回動自在であ
ることを特徴とする特許請求の範囲第２項又は第３項に
記載の測定及び計算をする装置。