(57)【要約】【課題】主として台秤に設置し、重量と同時に寸法を測定することができる、荷物の寸法測定装置を提供する。【解決手段】荷物の重量を測定する台秤１の上面２部分に、縦方向及び横方向の直線上に一定寸法の光電池３，３を一定間隔で複数配置する。個々の光電池３の起電力(出力)を測定して一定値以下の起電力の光電池３の上方には荷物が存在し、一定値以上の起電力の光電池３の上方に荷物が存在しないと認識するとともに、起電力が前記一定値以下の起電力と一定値以上の起電力の間の起電力である光電池は、その起電力の程度によって光電池３の長さに対応する寸法比率で長さを認識して荷物の平面寸法を測定する。これにより、光電池の中間位置を荷物の周縁として測定することができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
荷物の重量を測定する台秤の上面部分に、縦方向及び横方向の直線上に一定寸法の光電池を一定間隔で複数配置し、個々の光電池の起電力を測定して一定値以下の起電力の光電池の上方は荷物が存在し、一定値以上の起電力の光電池の上方に荷物が存在しないと認識するとともに、起電力が前記一定値以下の起電力と一定値以上の起電力の間の起電力である光電池は、その起電力の程度によって光電池の長さに対応する寸法比率で長さを認識して荷物の平面寸法を測定することを特徴とする荷物の寸法測定装置。
【請求項２】
光電池は、台秤の上面よりも下方に位置させ光電池の周囲を遮光壁によって囲ったことを特徴とする請求項１記載の荷物の寸法測定装置。
【請求項３】
台秤の上面部分に配置する光電池は細幅の平板に配列し、平板を台秤上面に支持させるとともに、光電池を配置する平板の上面は台秤上面よりも上方に位置させたことを特徴とする請求項１記載の寸法測定装置。
【請求項４】
光電池を配列する平板は、縦横いずれか一方向に一箇所、縦横いずれか他方向に少なくとも二箇所以上配置することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の寸法測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、手荷物カウンターや宅配などの荷物輸送において、荷物の重量と同時に大きさを測定することができる荷物の寸法測定装置に関する発明である。
【背景技術】
【０００２】
空港のカウンターなどにおいて、機内に積み込む手荷物は重量を測定するとともに、その大きさを測定する必要がある。従来、搭乗カウンターでは、台秤によって手荷物の重量を測定しているが、手荷物の大きさを測定していないのが実情である。
また、宅配などの荷物の輸送において、荷物の重量と大きさを測定する場合が少なくないが、このような場合においても、荷物の大きさはメジャーで測定するのが普通である。
特許文献１には、荷物の重量と大きさを同時に測定する装置の発明が開示されている。特許文献１に開示されている発明は、秤の載置台上にマトリックス状に多数の接点を具備するメンブレンスイッチシートを配置し、荷物を載置した際の検出センサの検知によって荷物の大きさを測定するものである。
【特許文献１】特許第３４６０６２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１に開示された重量寸法測定装置では、秤の載置台上に多数の検出センサをマトリックス状に配置するものであるため、その製造に手数を要するとともに、正確な寸法を測定することは困難であった。その理由は、マトリックス状に配置するセンサはなるべく小さな間隔で多数配置する必要があり、しかもメンブレンスイッチシートの配置が、必ずしも容易ではないためである。また、荷物の底面に凹凸がある場合や荷物の底面にキャスターが取り付けられていると、荷物の底面が浮き上がってしまい、検知すべきセンサが作動せず正確な寸法を測定することができない。
【０００４】
本発明は、上記従来技術の欠点に鑑み、荷物の寸法をなるべく正確かつ迅速に測定することができるとともに、この寸法測定装置をなるべく安価に提供することを目的とするものである。また、既設の重量測定装置に対しても簡単に装着して利用することができる荷物の寸法測定装置を提供することを目的とするものである。さらに本発明の別の目的は、例えばキャスター付の鞄のように、種々形態の荷物に対してその重量と同時に大きさを測定することができる寸法測定装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するためと、請求項１記載の本発明は、荷物の重量を測定する台秤１の上面２部分に、縦方向及び横方向の直線上に一定寸法の光電池３，３を一定間隔で複数配置し、個々の光電池３，３の起電力を測定して一定値以下の起電力の光電池の上方は荷物が存在し、一定値以上の起電力の光電池の上方に荷物が存在しないと認識する。  そして、起電力が前記一定値以下の起電力と一定値以上の起電力の間の起電力である光電池は、その起電力の程度によって光電池の長さに対応する寸法比率で長さを認識して荷物の平面寸法を測定する。
【０００６】
請求項２記載の発明は、光電池３を台秤１の上面２よりも下方に位置させ、光電池３の周囲を遮光壁８によって囲うことである。遮光壁８は、例えば台秤１上面２に凹所を形成し、凹所の内面を遮光壁として構成する。
【０００７】
請求項３記載の発明は、台秤１の上面２部分に配置する光電池３を細幅の平板４に配列し、平板４を台秤１の上面２に支持させるとともに、光電池３を配置する平板４の上面は台秤１の上面２よりも上方に位置させたことである。すなわち、光電池３を配列した細幅の平板４を、台秤１の上面から浮き上がらせることである。
【０００８】
請求項４記載の発明は、光電池３，３を配列する平板４を、縦横いずれか一方向に一箇所、縦横いずれか他方向に少なくとも二箇所以上配置することである。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１記載の本発明によれば、台秤１の上面部分に配置した光電池３，３を、重量測定のために載置する荷物によって遮光し、その遮光位置を認識することによって、荷物の重量と同時に平面的な大きさを測定することができる。このとき、本発明では光電池３を利用するため、遮光の程度を光電池３の起電力の程度によって光電池３の長さに対応する寸法比率で長さを認識する。そのため、比較的少ない数の光電池３を使用するものであっても、荷物の正確な寸法を判定することができる効果がある。
【００１０】
請求項２記載の本発明によれば、光電池３と荷物Ａの隙間から進入する光の影響を少なくすることができる。そのため、例えばキャスター付の荷物を台秤１の上面２に載置し、荷物の底面と台秤１の間に高さＹの隙間を生じる場合であっても、斜め方向に進入する光線の影響を少なくし、測定精度を向上させることができる。
【００１１】
請求項３記載の発明によれば、台秤１の上面２部分に配置する光電池３，３を細幅の平板４に配列し、平板４を台秤１の上面２に支持させることによって、光電池３，３を備えた平板のセットを、既設の秤に装着して簡単に寸法測定が可能な秤として利用することが可能となる。さらに、光電池３を配置する平板４の上面を台秤１の上面２よりも上方に位置させたことによって、キャスター付の鞄のような荷物であっても、キャスターを台秤１の上面２に接地させて荷物の重量を測定すると同時に、荷物の底面と光電池３を接近させた状態で荷物による遮光を測定し、正確な寸法測定が可能となる。荷物のキャスターが、台秤１の上面２から浮き上がる状態であっても、荷物の底面が平板４に支持され、かつ平板４が台秤１の上面２に支持されるため、荷物の重量測定に支障はない。
【００１２】
請求項４記載の発明によれば、簡単な構造の寸法測定装置によって、比較的正確に荷物の寸法を測定することができる。荷物の底面形状を正確に把握するためには、例えば特許文献１に開示されているように、全面にわたって細かな間隔のマトリックス状に配置したセンサで測定する必要があるが、荷物の大きさを認識する場合、縦横の寸法のみを判定することで目的が達成される。したがって、光電池を配列した平板４を、縦横いずれか一方向に一箇所、縦横いずれか他方向に少なくとも二箇所以上配置することによって荷物の縦横の比較的正確な寸法を判定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明に係る荷物の寸法測定装置の好ましい実施形態を、添付の図面に基づいて説明する。
図１は本発明に係る荷物の寸法測定装置を備えた台秤全体を示す斜視図、図２は同じく本発明に係る荷物の寸法測定装置を備えた台秤の平面図であり、この形態の台秤１は、上面２に荷物を載置することによって重量を測定することができるものであって、例えば空港の搭乗カウンターにおいて、乗客の手荷物の重量を測定するため(空港用カウンタースケール)に利用される。
【００１４】
図１に示す台秤１には、上面２部分の縦方向一列、横方向三列に多数の光電池３，３を配列している。具体的には、細幅の平板４上面に略長方形の光電池３，３を連続状態に配置し、平板４の両端部に一定高さの支持部4aを形成することによって、平板４の両端部を台秤１の上面２に支持させるとともに、平板４の中間部分が台秤１の上面２から浮き上がる状態に設置している。光電池３の大きさは特に限定されるものではないが、例えば長さ25mm程度のものを利用することができる。
【００１５】
台秤の四隅には、図２に示すように照明装置５を配置し、台秤上面全体がなるべく一定の明るさに保たれるように工夫している。光電池の出力は、光量に比例するため、秤が設置される場所によっては必ずしも測定に十分な光量が得られないことが考えられる。このような点を考慮して、少なくとも測定に必要な光量を照明装置５によって確保する。
【００１６】
荷物は、平面的な大きさだけでなく高さを含め全体の大きさを把握するのが普通であるため、図１に示す台秤１には高さ測定装置11を配置し、荷物の平面的な大きさと同時に高さを測定することができるようにしている。本発明と組み合わせて実施する上において、荷物の高さを測定する高さ測定装置は、特に限定されるものではない。高さ測定装置には種々方式のものが知られており、例えば超音波センサ、レーザー距離測定装置や透過型や反射型光センサを利用することができる。なお、荷物の平面的な大きさのみを測定する必要がある場合は、高さ測定装置を備える必要はない。
【００１７】
上記構成とすることによって、図３に示すように、例えばキャスター６付の荷物Ａを台秤１の上面２に置いた場合、キャスター６は台秤の上面２に接地して支持されその重量が測定されるとともに、荷物Ａによって光電池３，３の一部が覆われて遮光される。遮光された光電池３の起電力は低下するため、多数の光電池の起電力を測定することによって光電池３の上方に位置する荷物Ａの平面的な大きさを測定することができる。
【００１８】
本発明を実施する上において、光電池３の配置位置は台秤１の上面２の表面に直接配列されるものであってもよいが、図３に示すように高さＹだけ上方に位置させることによって光電池３と荷物Ａの底面を接近させ、全受光と全遮光の遮光率の差を大きくさせることによって測定精度を向上させることができる。台秤１の上面２から浮き上がらせる高さＹは、一般的なキャスターの高さ、例えば20mm程度上方に位置させるのが好ましい。なお、小さな脚が取り付けられている鞄などでは、脚が台秤の上面２に達しないで、荷物Ａの底面が、光電池３が配列された平板４に直接支持されることになる。このような場合であっても、平板４自体を台秤１の上面に支持させることにより、荷物の重量測定に支障を生じることはない。
【００１９】
図３に示す実施形態のように、光電池を配列した平板を台秤の上面から浮き上がらせるものでは、荷物の積み下ろしの際にキャスターなどが引っ掛かる弊害を生じる。このような欠点を解消するためには、台秤１の上面２が平坦な状態で光電池を配列する。
すなわち、光電池３を台秤１の上面２と面一の状態に配置することによって、上記弊害を解消することができる。しかしながら、光電池３を台秤１の上面２と面一の状態に配置したものでは、キャスター６の高さＹだけ浮き上がることになる。荷物が浮き上がると、周囲から光が差し込み、測定精度が低下する可能性がある。この問題を解消するため、本発明者らは、図４に示す実施形態を工夫した。
【００２０】
図４に示す実施形態は、台秤１の上面２に凹所９を形成し、該凹所９の内奥に光電池を配置するものである。すなわち、凹所の内周面を遮光壁８として機能させている。このようにすることによって、例えばキャスター６付の荷物を測定する場合であって、台秤１上面と荷物の底面との間に高さＹの隙間を生じる場合であっても、周囲から差し込む光の影響を軽微なものとし、正確な測定を可能とするものである。凹所９の深さ、すなわち遮光壁の高さY’は、斜め方向の光が直接光電池に差し込まない程度とする。
図４に示す実施形態では、凹所９に荷物の一部が嵌まり込む他、埃やゴミが入り込む可能性がある。したがって、図示実施形態では、凹所９の表面に透明な保護板10を装着し、保護板10の表面が台秤１の上面２と面一となるように構成している。
【００２１】
上記寸法測定装置を利用して測定する場合、台秤の設置場所や設置状態によっては、荷物を載置したときに光電池３に入射する光が100％遮光されることはない。そのため、予備的な測定によって一定値以下の起電力を示す場合は、その上方に荷物が存在すると判断する。具体的には、図５において荷物の下方に位置するＸ領域を全遮光、Ｚ領域を全受光と、Ｙ領域を半受光と判断する。このとき、Ｘ領域の光電池34〜36の起電力とＺ領域の光電池31の起電力の差を、光電池の長さに対応する寸法比率でＹ領域の光電池の起電力と対比して荷物Ａの位置を推定して荷物Ａの大きさを決定する。
【００２２】
測定の一例として図５において、光電池34の受光率は20%、光電池35、36の受光率が10%であると、受光率20％を全遮光と認定する。一方、光電池32の受光率が70%、光電池33の受光率が30%であると、光電池32の受光率70%と受光率100%である光電池31の起電力(電圧)を対比すると同時に、光電池33の受光率が30%と受光率100%である光電池31の起電力とも対比し、それぞれ寸法比率で荷物Ａの寸法として加算する。これにより、荷物の直下にありながら開放部分の近くであるための受光により発生する起電力と、荷物直下よりも外方にありながら影部分における受光により低下した起電力とを相殺し、全体として比較的正確な荷物の寸法を測定することができる。
【００２３】
光電池３によって得られる起電力は、種々の条件によって異なる。一例として、比較的安価に入手することができる長さ25mm程度の一般的な光電池(ソーラーパネル)で、全受光の状態で2.25ボルトの電圧を測定することができた。このような場合で、20%未満、すなわち0.45ボルト未満の光電池の上方には荷物が存在し、80%以上、すなわち1.8ボルト以上の光電池の上方には荷物が存在しないと判断し、0.45ボルトと1.8ボルトの間の比率を25mmに掛けて荷物の寸法、すなわち外周位置として判定する。
【００２４】
上記関係を、図６で説明すると、光電池31による起電力をＡ/Ｄ変換器７によって変換し、出力が全受光の80%以上である場合は全受光と認定し、光電池32以下、受光率が20〜80%の間は演算を行い長さを認定するとともに、光電池310のように受光率が20%未満である場合は、全遮光と判断する。
このようにして長さを認定することによって、一つの検出素子として機能する光電池の長さに拘わらず、光電池の長さの中間位置を荷物の長さとして測定することが可能となるため、比較的少ない数の測定位置で正確な寸法測定を行うことが可能となる。この点、特許文献１に開示された寸法測定装置のように、センサをマトリックス状に配置したものでは、センサとセンサの中間位置を測定することができないため、測定の正確さを期するにはより多くのセンサを配置する必要があり、装置が高価なものとなる欠点があるが、本発明では光電池の数を少なくするとともに、光電池そのものが比較的安価に入手することができるものであるため、全体として非常に安価に提供することができることになる。
【００２５】
次に、本発明を実施する作業の手順を図７ないし９によって説明する。本発明に係る寸法測定装置を設置して作動するまでの準備段階を図７に示している。図７に示すように、設置後にセンサ部をシートで覆い全遮光のデータを記憶させる。続いて、シートを取り除き全受光のデータを記憶させる。この作業は、本発明に係る寸法測定装置の設置場所の状況、特に照度の他、機体の個体差を補正するものであり、ここで測定したデータを基本にして受光状態、遮光状態を判定する。また、受光の程度を演算するための基本データとなるものである。したがって、少なくとも設置場所の照明状態が変化した場合などは、積極的にこの設定を行うのが好ましい。
【００２６】
荷物の大きさを測定する場合は、図８に示すように光電池を配列したセンサ部に測定物すなわち荷物を載置し、データの取込を行い取込んだデータの判定を行う。このデータに基づいて寸法の演算を行い、適宜表示装置に寸法表示を行う。その上で、センサ部に載置した荷物を取除くと、寸法の測定が完了する。もっとも、この間の流れは瞬時に行われるものであるとともに、台秤による重量表示及び適宜測定装置による荷物の高さを併せて表示する。
【００２７】
本発明に係る形状測定装置は、待機中に適宜データの更新を行うのが好ましい。すなわち、図９に示すように、待機中の適当な時間ごとに、全受光データを取込んでデータを更新する。これにより、周囲の明るさの変化に対応することができる。なお、測定の精度、演算の精度を勘案すると全受光と全遮光の起電力の差は大きいのが好ましく、なるべく明るい場所、明るさの変化が小さい状態で使用することによって測定精度が安定する。その意味で、図２に示すように一定照度の照明を常時使用するのが好ましい。
【００２８】
以上述べた、本発明に係る荷物の寸法測定装置は、主として空港の手荷物カウンターなどで、荷物の大きさと重さを瞬時に測定するために用いるものであるが、これ以外に宅配便の集荷用などに利用することができる。また、台秤と組み合わせて使用する以外に形状判定のみの目的で使用することも可能である。この場合、平面的な大きさを問題とする場合は本発明に係る寸法測定装置を単独で、高さを含め全体の容積を問題とする場合は、公知の光センサその他の高さ測定装置と組み合わせて使用する。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】図１は、本発明に係る荷物の寸法測定装置を備えた台秤全体を示す斜視図、
【図２】図２は、本発明に係る荷物の寸法測定装置を備えた台秤の平面図、
【図３】図３は、図１に示す実施形態の寸法測定装置であって、台秤の上面に荷物を載置した状態の部分断面図、
【図４】図４は、別の実施形態の寸法測定装置であって、台秤の上面に荷物を載置した状態の部分断面図、
【図５】図５は、荷物と光電池の位置関係を示す略図、
【図６】図６は、個々の光電池の出力測定判定の過程を示す略図、
【図７】図７は、本発明に係る荷物の寸法測定装置の、準備段階の操作の流れを示す流れ図、
【図８】図８は、本発明に係る荷物の寸法測定装置の、寸法測定の操作を示す流れ図、
【図９】図８は、本発明に係る荷物の寸法測定装置の、待機中のデータ補正操作を示す流れ図。
【００３０】
１…台秤、  ２…上面、  ３…光電池、  ４…平板、  ５…照明装置、  ６…キャスター、  ７…Ａ/Ｄ変換器、  ８…遮光壁、  ９…凹所、  10…保護板、  11…高さ測定装置、  Ａ…荷物。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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