(57)【要約】【課題】複雑な外形を有する多様な被測定物の寸法を非接触で測定できる寸法測定装置を提供する。【解決手段】寸法測定装置は、フレームに支持されて被測定物の反対側に配置された第１の非接触式距離測定センサと第２の非接触式距離測定センサとを少なくとも有する測定部を有する。測定部は、複数の平行な第１測定線における複数の第１物体位置までの複数の第１間隔距離と、複数の平行な第２測定線における複数の第２物体位置までの複数の第２間隔距離とを測定する。距離演算部は、第１および第２間隔距離に基づいて複数の候補物体長を演算する。各候補物体長は、第１物体位置のひとつと第２物体位置のひとつとの間の距離である。最大値選択部は、複数の候補物体長のなかから最大物体長を選択する。【選択図】図１
2008020436.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレーム（１４）と測定部と距離演算部（１０）と最大値選択部（１１）とを具備する寸法測定装置（１，２１，３１，４１）であって、
前記フレームは、被測定物（１５）の周囲に配置可能であり、
前記測定部は、前記フレームに支持された少なくとも一対の非接触式距離測定センサ（６ａ，６ｂ）を有し、
前記一対の非接触式距離測定センサは、第１の非接触式距離測定センサ（６ａ）と第２の非接触式距離測定センサ（６ｂ）とを有し、前記各センサは、光を出射し、前記被測定物からの反射光を受け、当該センサから前記被測定物までの距離に応じた信号を生成し、
前記第１および第２のセンサは、前記フレームの内側にある前記被測定物を挟んで反対側に配置され、
前記第１のセンサは、当該第１のセンサと第１測定線における前記被測定物上の第１物体位置との間の第１間隔距離（ＤＡ）を測定し、
前記第２のセンサは、当該第２のセンサと、前記第１測定線と同一または平行な第２測定線における前記被測定物上の第２物体位置との間の第２間隔距離（ＤＢ）を測定し、
前記測定部は、複数の平行な第１測定線上における複数の第１物体位置までの複数の第１間隔距離と、前記複数の第１測定線が存在するのと同じ平面内に存在する複数の平行な第２測定線上における複数の第２物体位置までの複数の第２間隔距離とを測定し、
前記距離演算部は、前記複数の第１および第２の間隔距離に基づいて複数の候補物体長（Ｌ）を演算し、各候補物体長は、前記第１物体位置のひとつと前記第２物体位置のひとつとの間の距離であり、
前記最大値選択部は、前記複数の候補物体長のなかから最大物体長（Ｌmax）を選択する
寸法測定装置。
【請求項２】
前記第１および第２の非接触式距離測定センサ（６ａ，６ｂ）をフレーム（１４）に対してそれぞれ移動させる移動機構部（７ａ，７ｂ）をさらに具備し、
前記第１のセンサ（６ａ）は、複数の平行な第１測定線上における複数の第１物体位置までの複数の第１間隔距離（ＤＡ）を測定し、前記各第１間隔距離は、前記第１のセンサのセンサ位置と前記被測定物（１５）上の第１物体位置との間の距離であり、
前記第２のセンサ（６ｂ）は、複数の平行な第２測定線上における複数の第２物体位置までの複数の第２間隔距離（ＤＢ）を測定し、前記各第２間隔距離は、前記第２のセンサのセンサ位置と前記被測定物の第２物体位置との間の距離である
請求項１の寸法測定装置（１）。
【請求項３】
前記第１および第２の非接触式距離測定センサ（６ａ，６ｂ）の少なくとも一方が当該センサの移動の限界（６Ｌ）に到達したか否かを判定する限界検出部（１１）と、
前記センサが前記限界に到達したことを前記限界検出部が検出すると、当該センサによる前記間隔距離（ＤＡ，ＤＢ）の測定を停止させる測定終止部（９）と
をさらに具備する請求項２の寸法測定装置（１）。
【請求項４】
前記一対の非接触式距離測定センサ（６ａ，６ｂ）は、前記第１のセンサ（６ａ）によって前記第１間隔距離（ＤＡ）が測定される前記第１測定線が、前記第２のセンサ（６ｂ）によって前記第２間隔距離（ＤＢ）が測定される前記第２測定線と同一となるように、前記フレーム（１４）に固定的に支持される
請求項１の寸法測定装置（２１，３１）。
【請求項５】
前記被測定物（１５）に対する前記フレーム（１４）の移動を案内する少なくともひとつのガイド部（３３ａ，３３ｂ）
をさらに具備する請求項４の寸法測定装置（３１）。
【請求項６】
前記第１および第２の非接触式距離測定センサ（６ａ，６ｂ）の少なくとも一方が前記被測定物（１５）の端部（１５ａ）に到達したか否かを判定する端部検出部（１１）と、
前記センサ（６ａ，６ｂ）が前記被測定物の前記端部に到達したことを前記端部検出部が検出すると、当該センサによる前記間隔距離（ＤＡ，ＤＢ）の測定を停止させる測定終止部（９）と
をさらに具備する請求項１，２，４および５の何れかの寸法測定装置（１，２１，３１）。
【請求項７】
前記端部検出部（１１）は、閾値を上回る第１または第２間隔距離（ＤＡ，ＤＢ）を対応するセンサ（６ａ，６ｂ）が測定した場合に、前記対応するセンサが前記被測定物（１５）の前記端部（１５ａ）に到達したと判定する
請求項６の寸法測定装置（１，２１，３１）。
【請求項８】
前記第１および第２のセンサ（６ａ，６ｂ）の始動および停止を操作者が指示する操作部（５）と、
操作者が前記第１および前記第２のセンサの始動を指示した場合に、前記第１および第２のセンサによる前記第１および第２間隔距離（ＤＡ，ＤＢ）の測定を開始させる測定開始部（９）と、
操作者が前記第１および第２のセンサの停止を指示した場合に、前記第１および第２のセンサによる前記第１および第２間隔距離の測定を停止させる測定終止部（９）と
をさらに具備する請求項１，２，４および５の何れかの寸法測定装置（１，２１，３１）。
【請求項９】
前記測定部は、複数対の非接触式距離測定センサ（６ａ，６ｂ）を具備し、
前記各対は、前記フレーム（１４）に固定的に支持された第１および第２の非接触式距離測定センサ（６ａ，６ｂ）を具備し、
前記第１のセンサ（６ａ）の各々は、当該第１のセンサと、第１測定線における前記被測定物（１５）上の第１物体位置との間の第１間隔距離（ＤＡ）を測定し、
前記第２のセンサ（６ｂ）の各々は、当該第２のセンサと、前記第１の測定線に平行または同一の第２測定線における前記被測定物上の第２物体位置との間の第２間隔距離（ＤＢ）を測定する
請求項１の寸法測定装置（４１）。
【請求項１０】
前記フレーム（１４）は、１辺が開いた形状であり、
前記フレームは、一対の脚部（３ａ，３ｂ，２３ａ，２３ｂ，３３ａ，３３ｂ，４３ａ，４３ｂ）と前記一対の脚部を連結する連結部（２）とを有し、
前記第１および第２の非接触式距離測定センサ（６ａ，６ｂ）は前記脚部にそれぞれ支持される
請求項１から９の何れかの寸法測定装置（１，２１，３１，４１）。
【請求項１１】
前記第１のセンサ（６ａ）によって前記第１間隔距離（ＤＡ）が測定される第１測定線は、前記第２のセンサ（６ｂ）によって前記第２間隔距離（ＤＢ）が測定される第２測定線と平行であって同一ではなく、
前記距離演算部（１０）は、前記第１および第２測定線に平行な方向における前記第１および第２物体位置の間の平行物体長（Ｌ）を前記第１および第２間隔距離（ＤＡ，ＤＢ）に基づいて演算し、前記平行物体長と、前記第１および第２測定線に垂直な方向における前記第１および第２物体位置の間の垂直物体長（Ｈ）とに基づいて、前記候補物体長（Ｘ）のひとつを演算する
請求項１から１０の何れかの寸法測定装置（１，２１，３１，４１）。
【請求項１２】
前記フレーム（１４）に対する第１および第２の非接触式距離測定センサ（６ａ，６ｂ）の間の直線の角度（θ2）を、第１方向における前記第１および第２のセンサの間の距離（ＩＮＴ）と、前記第１方向に垂直な第２方向における前記第１および第２のセンサの間の距離（Ｈ）とに基づいて演算する角度演算部（１０）と、
前記第１のセンサ（６ａ）によって前記第１間隔距離（Ｄα）が測定される前記第１測定線が、前記第２のセンサ（６ｂ）によって前記第２間隔距離（Ｄβ）が測定される前記第２測定線と同一となるように、前記角度（θ2）に基づいて前記第１および第２のセンサ（６ａ，６ｂ）の測定線の角度を各々が調節する複数のセンサ角度調節部（１８ａ，１８ｂ）と
をさらに具備する請求項１から１０の何れかの寸法測定装置（１，２１，３１，４１）。
【請求項１３】
フレーム（１４）のサイズの調節を可能とするフレームサイズ調節機構（６２，６３ａ，６３ｂ）
をさらに具備する請求項１から１２の何れかの寸法測定装置（１，２１，３１，４１）。
【請求項１４】
前記被測定物の基準位置（１５ｂ）に対する当該寸法測定装置の配置を容易にするために、前記フレーム（１４）に配置されて前記被測定物（１５）上に参照光を照射する参照光出射部（７０）
をさらに具備する請求項１から１３の何れかの寸法測定装置（１，２１，３１，４１）。
【請求項１５】
前記被測定物（１５）に対する前記フレーム（１４）の傾斜の調節を可能とするフレーム傾斜調節機構（８０，８２，８４）
をさらに具備する請求項１から１４の何れかの寸法測定装置。
【請求項１６】
前記最大物体長（Ｌmax）を表示する表示部（４）と、
前記表示部が或る時間長にわたって前記最大物体長（Ｌmax）を保持するように前記表示部を制御する表示制御部（８）と
をさらに具備する請求項１から１５の何れかの寸法測定装置。
【請求項１７】
表示部（４）と、
複数の前記第１物体位置と複数の前記第２物体位置とによって画定される前記被測定物（１５）の断面が２次元の画像として表示されるように、前記測定部にて測定された前記第１間隔距離（ＤＡ）および前記第２間隔距離（ＤＢ）とに基づいて前記表示部を制御する表示制御部（８）と
をさらに具備する請求項１から１６の何れかの寸法測定装置。
【請求項１８】
追加的測定部と被測定物端部検出部（１１）と長さ演算部（１０）とをさらに具備し、
前記追加的測定部は、前記フレーム（１４）に支持された少なくともひとつの第３の非接触式距離測定センサ（６ｃ）を有し、
前記第３のセンサは、光を出射し、当該第３のセンサの正面にある物（１５，１６）からの反射光を受け、前記第３のセンサから当該第３のセンサの正面の物までの距離に応じた信号を生成し、
前記第３のセンサは、当該第３のセンサと第３測定線上の被測定位置との間の第３間隔距離（ＤＣ）を測定し、
前記追加的測定部は、前記第１および第２の測定線が存在するのと同じ平面内に存在する複数の平行な第３測定線上における複数の被測定位置までの複数の第３間隔距離を測定し、
前記被測定物端部検出部は、前記複数の第３間隔距離に基づいて前記被測定物（１５）の第１端（ＳＥ）および第２端（ＴＥ）を検出し、
前記長さ演算部は、前記被測定物の前記第１および第２端の間の前記被測定物の長さ（Ｌobj）を演算し、
前記最大値選択部（１１）は、前記複数の候補物体長（Ｌ）のなかから最大値を選択することに代えてまたはこれに加えて、前記被測定物の長さ（Ｌobj）と複数の候補物体長（Ｌ）とのなかから最大物体長（Ｌmax）を選択する
請求項１から１７の何れかの寸法測定装置（１，２１，３１，４１）。
【請求項１９】
支持部材（１４，５４）と測定部と被測定物端部検出部（１１）と長さ演算部（１０）とを具備する寸法測定装置（５１）であって、
前記支持部材は、被測定物（１５）の近傍に配置可能であり、
前記測定部は、前記支持部材に支持された少なくともひとつの非接触式距離測定センサ（６ｃ）を有し、
前記センサは、光を出射し、当該センサの正面にある物（１５，１６）からの反射光を受け、前記センサから当該センサの正面の物までの距離に応じた信号を生成し、
前記センサは、当該センサと、測定線上の被測定位置との間の間隔距離（ＤＣ）を測定し、
前記測定部は、複数の平行な測定線上における複数の被測定位置までの複数の間隔距離（ＤＣ）を測定し、
前記被測定物端部検出部は、前記複数の間隔距離の各々に基づいて前記被測定物の第１端（ＳＥ）および第２端（ＴＥ）を検出し、
前記長さ演算部は、前記被測定物の前記第１および第２端（ＳＥ，ＴＥ）の間の前記被測定物の長さ（Ｌobj）を演算する
寸法測定装置。
【請求項２０】
前記非接触式距離測定センサ（６ｃ）を前記支持部材（１４，５４）に対して移動させる移動機構部（７ｃ）をさらに具備し、
前記センサは、複数の平行な測定線上における複数の被測定位置までの複数の間隔距離（ＤＣ）を測定する
請求項１９の寸法測定装置（５１）。
【請求項２１】
前記センサ（６ｃ）が前記被測定物（１５）の前記第１端（ＳＥ）を経過した後に当該センサが前記被測定物の前記第２端（ＴＥ）に到達したことを前記被測定物端部検出部（１１）が検出すると、前記センサによる前記間隔距離（ＤＣ）の測定を停止させる測定終止部（９）
をさらに具備する請求項２０の寸法測定装置（５１）。
【請求項２２】
前記被測定物端部検出部（１１）は、前記センサ（６ｃ）が、閾値を下回る間隔距離（ＤＣ）を測定するかエラー信号を出力した場合に、前記センサが前記被測定物（１５）の前記第１端（ＳＥ）に到達したと判定し、
前記被測定物端部検出部（１１）は、前記センサが、閾値を上回る間隔距離（ＤＣ）を測定するかエラー信号を出力した場合に、前記センサが前記被測定物の前記第２端（ＴＥ）に到達したと判定する
請求項２０または２１の寸法測定装置（５１）。
【請求項２３】
前記センサ（６ｃ）の始動および停止を操作者が指示する操作部（５）と、
操作者が前記センサの始動を指示した場合に、前記センサによる前記間隔距離（ＤＣ）の測定を開始させる測定開始部（９）と、
操作者が前記センサの停止を指示した場合に、前記センサによる前記間隔距離の測定を停止させる測定終止部（９）と
をさらに具備する請求項１９または２０の寸法測定装置（５１）。
【請求項２４】
前記支持部材（１４，５４）のサイズの調節を可能とする支持部材サイズ調節機構（６２，６３ａ，６３ｂ）
をさらに具備する請求項１９から２３の何れかの寸法測定装置（５１）。
【請求項２５】
前記測定部は、前記支持部材（１４，５４）に固定的に支持され、複数の平行な測定線上における複数の被測定位置までの複数の間隔距離（ＤＣ）をそれぞれ測定する複数の前記非接触式距離測定センサ（６ｃ）を具備する
請求項１９の寸法測定装置（５１）。
【請求項２６】
前記支持部材（１４）は、１辺が開いた形状であり、
前記支持部材は、一対の脚部（３ａ，３ｂ）と前記一対の脚部を連結する連結部（２）とを有し、
前記非接触式距離測定センサ（６ｃ）は前記連結部に支持される
請求項１９から２５の何れかの寸法測定装置（５１）。
【請求項２７】
前記被測定物の基準位置（１５ｂ）に対する当該寸法測定装置の配置を容易にするために、前記支持部材（１４，５４）に配置されて前記被測定物（１５）上に参照光を照射する参照光出射部（７０）
をさらに具備する請求項１９から２６の何れかの寸法測定装置（５１）。
【請求項２８】
前記被測定物（１５）に対する前記支持部材（１４）の傾斜の調節を可能とする支持部材傾斜調節機構（８０，８２，８４）
をさらに具備する請求項１９から２７の何れかの寸法測定装置（５１）。
【請求項２９】
前記被測定物の長さを表示する表示する表示部（４）と、
前記表示部が或る時間長にわたって前記被測定物（１５）の長さ（Ｌobj）を保持するように前記表示部を制御する表示制御部（８）と
をさらに具備する請求項１９から２８の何れかの寸法測定装置（５１）。
【請求項３０】
表示部（４）と、
複数の前記被測定位置が２次元の画像として表示されるように、前記測定部にて測定された複数の間隔距離（ＤＣ）に基づいて前記表示部を制御する表示制御部（８）と
をさらに具備する請求項１９から２９の何れかの寸法測定装置（５１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物体の寸法を測定する寸法測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、物体の寸法を簡便に測定するためにメジャーやノギスのような接触型の測定器が利用されている。しかし、被測定物が変形し得る場合、接触型の測定器は被測定物の変形を引き起こす場合があり、これによって測定の誤差が発生し得る。被測定物に作用する力の大きさに応じて変形量は変化し、そのような測定の誤差を補償することは困難である。
【０００３】
光学変位センサのような非接触型の距離測定器を備えた測定装置が産業上で利用されている。例えば、特開平９−２７３９１２号公報（１９９７年公開）および特開２００４−２９４３６８号公報（２００４年公開）の各々は、工場の生産ラインにて使用できる厚さ測定装置を開示する。この厚さ測定装置は、シート状の素材の移送経路の途中に配置されて間隔をあけた一対の光学変位センサを有する。シート状または板状の素材は１個ずつセンサの間隙を通過し、各センサは、当該センサ自身と現に移動している素材との間の距離を測定する。センサによる測定に基づいて素材の厚さが特定される。同様の装置が、非特許文献１に開示されている。しかし、これらの従来の非接触型の測定装置は、厚さが一様である単純な外形の被測定物のみを測定するために設計されていた。
【特許文献１】特開平９−２７３９１２号公報
【特許文献２】特開２００４−２９４３６８号公報
【非特許文献１】ニッテツ北海道制御システム株式会社、"製品紹介"、電子検査機器・レーザ厚み計（Ｃフレーム）、［ｏｎｌｉｎｅ］、インターネット<ＵＲＬ：http://www.ncsfox.co.jp/product/dn/laser_c.html
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで、本発明は、複雑な外形を有する多様な被測定物の寸法を非接触で測定できる寸法測定装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のひとつの態様によれば、フレームと測定部と距離演算部と最大値選択部とを具備する寸法測定装置が提供される。前記フレームは、被測定物の周囲に配置可能であり、前記測定部は、前記フレームに支持された少なくとも一対の非接触式距離測定センサを有し、前記一対の非接触式距離測定センサは、第１の非接触式距離測定センサと第２の非接触式距離測定センサとを有し、前記各センサは、光を出射し、前記被測定物からの反射光を受け、当該センサから前記被測定物までの距離に応じた信号を生成し、前記第１および第２のセンサは、前記フレームの内側にある前記被測定物を挟んで反対側に配置され、前記第１のセンサは、当該第１のセンサと第１測定線における前記被測定物上の第１物体位置との間の第１間隔距離を測定し、前記第２のセンサは、当該第２のセンサと、前記第１測定線と同一または平行な第２測定線における前記被測定物上の第２物体位置との間の第２間隔距離を測定し、前記測定部は、複数の平行な第１測定線上における複数の第１物体位置までの複数の第１間隔距離と、前記複数の第１測定線と同じ平面内にある複数の平行な第２測定線上における複数の第２物体位置までの複数の第２間隔距離とを測定し、前記距離演算部は、前記複数の第１および第２の間隔距離に基づいて複数の候補物体長を演算し、各候補物体長は、前記第１物体位置のひとつと前記第２物体位置のひとつとの間の距離であり、前記最大値選択部は、前記複数の候補物体長のなかから最大物体長を選択する。この構成によれば、寸法測定装置は、複雑な外形を有する不均一な測定されるべき物体の寸法を、測定されるべき物体を変形させずに非接触で測定することができる。
【０００６】
この明細書および特許請求の範囲において、「物体長」や「被測定物の長さ」という文言は、通常は被測定物の「幅」「横幅」「奥行き」「厚さ」または「高さ」と呼ばれるかも知れないが、何れにせよ被測定物の大きさを意味する。換言すると、「物体長」や「被測定物の長さ」という文言は、前述の言葉のなかの何れかひとつを表わす。
【０００７】
この寸法測定装置は、前記第１および第２の非接触式距離測定センサをフレームに対してそれぞれ移動させる移動機構部をさらに具備してもよく、前記第１のセンサは、複数の平行な第１測定線上における複数の第１物体位置までの複数の第１間隔距離を測定し、前記各第１間隔距離は、前記第１のセンサのセンサ位置と前記被測定物上の第１物体位置との間の距離であり、前記第２のセンサは、複数の平行な第２測定線上における複数の第２物体位置までの複数の第２間隔距離を測定し、前記各第２間隔距離は、前記第２のセンサのセンサ位置と前記被測定物の第２物体位置との間の距離である。この形態においては、ひとつのセンサが複数の間隔距離を測定することができる。
【０００８】
この寸法測定装置は、前記第１および第２の非接触式距離測定センサの少なくとも一方が当該センサの移動の限界に到達したか否かを判定する限界検出部と、前記センサが前記限界に到達したことを前記限界検出部が検出すると、当該センサによる前記間隔距離の測定を停止させる測定終止部とをさらに具備してもよい。この形態においては、センサが移動の限界に到達したときに間隔距離の測定を終止させることができる。
【０００９】
別の形態において、前記一対の非接触式距離測定センサは、前記第１のセンサによって前記第１間隔距離が測定される前記第１測定線が、前記第２のセンサによって前記第２間隔距離が測定される前記第２測定線と同一となるように、前記フレームに固定的に支持されてもよい。この形態においては、センサがフレームに固定されるから、装置を容易に製造できる。センサはフレームに固定されるが、フレームを移動させることでそれらは被測定物に対して移動させられ、これによって各センサは複数の間隔距離を測定できる。
【００１０】
フレームの移動を容易にするために、寸法測定装置は、前記被測定物に対する前記フレームの移動を案内する少なくともひとつのガイド部をさらに具備してもよい。
【００１１】
寸法測定装置は、前記第１および第２の非接触式距離測定センサの少なくとも一方が前記被測定物の端部に到達したか否かを判定する端部検出部と、前記センサが前記被測定物の前記端部に到達したことを前記端部検出部が検出すると、当該センサによる前記間隔距離の測定を停止させる測定終止部とをさらに具備してもよい。この形態においては、センサが被測定物の端部に到達したときに間隔距離の測定を終止させることができる。
【００１２】
さらに好適には、前記端部検出部は、閾値を上回る第１または第２間隔距離をセンサが測定した場合に、前記センサが前記被測定物の前記端部に到達したと判定する。この形態においては、被測定物の端部を容易に検出することができる。
【００１３】
この寸法測定装置は、前記第１および第２のセンサの始動および停止を操作者が指示する操作部と、操作者が前記第１および前記第２のセンサの始動を指示した場合に、前記第１および第２のセンサによる前記第１および第２間隔距離の測定を開始させる測定開始部と、操作者が前記第１および第２のセンサの停止を指示した場合に、前記第１および第２のセンサによる前記第１および第２間隔距離の測定を停止させる測定終止部とをさらに具備してもよい。この形態においては、間隔距離の測定を簡便な方法によって手動で開始または終止させることができる。
【００１４】
ひとつの形態において、前記測定部は、複数対の非接触式距離測定センサを具備し、前記各対は、前記フレームに固定的に支持された第１および第２の非接触式距離測定センサを具備し、前記第１のセンサの各々は、当該第１のセンサと、第１測定線における前記被測定物上の第１物体位置との間の第１間隔距離を測定し、前記第２のセンサの各々は、当該第２のセンサと、前記第１の測定線に平行または同一の第２測定線における前記被測定物上の第２物体位置との間の第２間隔距離を測定してもよい。この形態においては、センサがフレームに固定されるから、装置を容易に製造することができる。
【００１５】
より好適には、前記フレームは、１辺が開いた形状であり、前記フレームは、一対の脚部と前記一対の脚部を連結する連結部とを有し、前記第１および第２の非接触式距離測定センサは前記脚部にそれぞれ支持される。フレームの１辺が開いているから、様々な被測定物の周囲に装置を容易に配置することができる。この特徴は、例えば寝たきりの老人や身障者を測定する場合に特に有利である。
【００１６】
ひとつの形態において、前記第１のセンサによって前記第１間隔距離が測定される第１測定線は、前記第２のセンサによって前記第２間隔距離が測定される第２測定線と平行であって同一ではなく、
前記距離演算部は、前記第１および第２測定線に平行な方向における前記第１および第２物体位置の間の平行物体長を前記第１および第２間隔距離に基づいて演算し、前記平行物体長と、前記第１および第２測定線に垂直な方向における前記第１および第２物体位置の間の垂直物体長とに基づいて、前記候補物体長のひとつを演算する。この形態において、第１測定線は第２測定線と同じ直線上に配列しないが、距離演算部は、平行物体長または垂直物体長に基づいて候補物体長を演算することができる。この形態は、第１および第２のセンサの一方が固定されて他方が移動させられ、固定の物体位置と可変の物体位置との間の複数の候補物体長が演算されるように使用されてもよい。この形態はまた、第１物体位置と複数の第２物体位置との間の複数の候補物体長が第１間隔距離と複数の第２間隔距離とに基づいて演算され、この演算が他の第１間隔距離についても繰り返されるように使用されてもよい。
【００１７】
別の形態において、寸法測定装置は、前記フレームに対する第１および第２の非接触式距離測定センサの間の直線の角度を、第１方向における前記第１および第２のセンサの間の距離と、前記第１方向に垂直な第２方向における前記第１および第２のセンサの間の距離とに基づいて演算する角度演算部と、前記第１のセンサによって前記第１間隔距離が測定される前記第１測定線が、前記第２のセンサによって前記第２間隔距離が測定される前記第２測定線と同一となるように、前記角度に基づいて前記第１および第２のセンサの測定線の角度を各々が調節する複数のセンサ角度調節部とを具備してもよい。この形態においては、第１および第２間隔距離の方向を揃えるために第１および第２センサの各々の角度をセンサ角度調節部が調節するから、距離演算部は、第１および第２のセンサの間の同じ直線上における第１および第２物体位置の間の候補物体長を正確に演算することができる。
【００１８】
寸法測定装置は、フレームのサイズの調節を可能とするフレームサイズ調節機構をさらに具備してもよい。この形態においては、様々なサイズの被測定物を測定することができる。
【００１９】
寸法測定装置は、前記被測定物の基準位置に対する当該寸法測定装置の配置を容易にするために、前記フレームに配置されて前記被測定物上に参照光を照射する参照光出射部をさらに具備してもよい。この形態においては、装置の配置（すなわち位置決め）を参照光によって支援することができる。
【００２０】
寸法測定装置は、前記被測定物に対する前記フレームの傾斜の調節を可能とするフレーム傾斜調節機構をさらに具備してもよい。この形態においては、傾斜した様々な平面に沿って測定を実行することができる。
【００２１】
寸法測定装置は、前記最大物体長を表示する表示部と、前記表示部が或る時間長にわたって前記最大物体長を保持するように前記表示部を制御する表示制御部とをさらに具備してもよい。この形態においては、表示された最大物体長を表示部が少なくとも一時的に保持するから、測定の完了後に、操作者は、表示された数値を容易に確認することができ、測定の完了後にセンサが偶発的に移動した場合であっても、表示画像の変化を回避することができる。
【００２２】
寸法測定装置は、表示部と、前記第１物体位置と前記第２物体位置とによって画定される前記被測定物の断面が２次元の画像として表示されるように、前記測定部にて測定された前記第１間隔距離および前記第２間隔距離とに基づいて前記表示部を制御する表示制御部とをさらに具備してもよい。この形態においては、操作者は、被測定物の断面（すなわち外形）を、当該断面が複雑な場合であっても一目で容易に認識することができる。
【００２３】
寸法測定装置は、追加的測定部と被測定物端部検出部と長さ演算部とをさらに具備してもよく、前記追加的測定部は、前記フレームに支持された少なくともひとつの第３の非接触式距離測定センサを有し、前記第３のセンサは、光を出射し、当該第３のセンサの正面にある物からの反射光を受け、前記第３のセンサから当該第３のセンサの正面の物までの距離に応じた信号を生成し、前記第３のセンサは、当該第３のセンサと第３測定線上の被測定位置との間の第３間隔距離を測定し、前記追加的測定部は、前記第１および第２の測定線と同じ平面内にある複数の平行な第３測定線上における複数の被測定位置までの複数の第３間隔距離を測定し、前記被測定物端部検出部は、前記複数の第３間隔距離に基づいて前記被測定物の第１端および第２端を検出し、前記長さ演算部は、前記被測定物の前記第１および第２端の間の前記被測定物の長さを演算し、前記最大値選択部は、前記複数の候補物体長のなかから最大値を選択することに代えてまたはこれに加えて、前記被測定物の長さと複数の候補物体長とのなかから最大物体長を選択する。この形態においては、候補物体長に加えて被測定物の第１および第２端の間の長さ（すなわち間隔）が最大物体長の候補として利用されることで、測定の精度が改善される。
【００２４】
本発明の別の態様によれば、支持部材と測定部と被測定物端部検出部と長さ演算部とを具備する寸法測定装置が提供される。前記支持部材は、被測定物の近傍に配置可能であり、前記測定部は、前記支持部材に支持された少なくともひとつの非接触式距離測定センサを有し、前記センサは、光を出射し、当該センサの正面にある物からの反射光を受け、前記センサから当該センサの正面の物までの距離に応じた信号を生成し、前記センサは、当該センサと、測定線上の被測定位置との間の間隔距離を測定し、前記測定部は、複数の平行な測定線上における複数の被測定位置までの複数の間隔距離を測定し、前記被測定物端部検出部は、前記複数の間隔距離の各々に基づいて前記被測定物の第１端および第２端を検出し、前記長さ演算部は、前記被測定物の前記第１および第２端の間の前記被測定物の長さを演算する。この構成によれば、寸法測定装置は、複雑な外形を有する不均一な被測定物の寸法を、当該被測定物を変形させずに非接触で測定することができる。
【００２５】
寸法測定装置は、前記非接触式距離測定センサを前記支持部材に対して移動させる移動機構部をさらに具備してもよく、前記センサは、複数の平行な測定線上における複数の被測定位置までの複数の間隔距離を測定する。この構成によれば、ひとつのセンサが複数の間隔距離を測定することができる。
【００２６】
寸法測定装置は、前記センサが前記被測定物の前記第１端を経過した後に当該センサが前記被測定物の前記第２端に到達したことを前記被測定物端部検出部が検出すると、前記センサによる前記間隔距離の測定を停止させる測定終止部をさらに具備してもよい。この形態においては、センサが被測定物の第２端に到達したときに間隔距離の測定を終止することができる。
【００２７】
より好適には、前記被測定物端部検出部は、前記センサが、閾値を下回る間隔距離を測定するかエラー信号を出力した場合に、前記センサが前記被測定物の前記第１端に到達したと判定し、前記被測定物端部検出部は、前記センサが、閾値を上回る間隔距離を測定するかエラー信号を出力した場合に、前記センサが前記被測定物の前記第２端に到達したと判定する。この形態においては、被測定物の端部を容易に検出することができる。
【００２８】
寸法測定装置は、前記センサの始動および停止を操作者が指示する操作部と、操作者が前記センサの始動を指示した場合に、前記センサによる前記間隔距離を測定を開始させる測定開始部と、操作者が前記センサの停止を指示した場合に、前記センサによる前記間隔距離の測定を停止させる測定終止部とをさらに具備してもよい。この形態においては、間隔距離の測定を簡便な方法によって手動で開始または終止させることができる。
【００２９】
寸法測定装置は、前記支持部材のサイズの調節を可能とする支持部材サイズ調節機構をさらに具備してもよい。この形態によれば、様々なサイズの物体を測定することができる。
【００３０】
別の形態において、前記測定部は、前記支持部材に固定的に支持され、複数の平行な測定線上における複数の被測定位置までの複数の間隔距離をそれぞれ測定する複数の前記非接触式距離測定センサを具備してもよい。この形態においては、センサが支持部材に固定されるから、装置を容易に製造することができる。
【００３１】
より好適には、前記支持部材は、１辺が開いた形状であり、前記支持部材は、一対の脚部と前記一対の脚部を連結する連結部とを有し、前記非接触式距離測定センサは前記連結部に支持される。フレームの１辺が開いているから、様々な被測定物の周囲に装置を容易に配置することができる。この特徴は、例えば寝たきりの老人や身障者を測定する場合に特に有利である。
【００３２】
寸法測定装置は、前記被測定物の基準位置に対する当該寸法測定装置の配置を容易にするために、前記支持部材に配置されて前記被測定物上に参照光を照射する参照光出射部をさらに具備してもよい。この形態においては、装置の配置（すなわち位置決め）を参照光によって支援することができる。
【００３３】
寸法測定装置は、前記被測定物に対する前記支持部材の傾斜の調節を可能とする支持部材傾斜調節機構をさらに具備する。この形態においては、傾斜した様々な平面に沿って測定を実行することができる。
【００３４】
寸法測定装置は、前記被測定物の長さを表示する表示する表示部と、前記表示部が或る時間長にわたって前記被測定物の長さを保持するように前記表示部を制御する表示制御部とをさらに具備してもよい。この形態においては、表示された長さを表示部が少なくとも一時的に保持するから、測定の完了後に、操作者は、表示された数値を容易に確認することができ、測定の完了後にセンサが偶発的に移動した場合であっても、表示画像の変化を回避することができる。
【００３５】
寸法測定装置は、表示部と、複数の前記被測定位置が２次元の画像として表示されるように、前記測定部にて測定された複数の間隔距離に基づいて前記表示部を制御する表示制御部とをさらに具備してもよい。この形態において、操作者は、被測定物の概略的な外形を、被測定物の断面が複雑な場合であっても一目で容易に認識することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、添付の図面を参照しながら、本発明に係る様々な実施形態を説明する。
【００３７】
第１実施形態  
図１から図３に示すように、本発明の第１実施形態に係る寸法測定装置１は、支持部材、すなわち被測定物１５の周囲に配置され得る可搬型のフレーム１４を有する。被測定物１５は、本形態においては、床またはベッド１６の上に横たわる人間であるが、任意の適切な物体を測定できる。
【００３８】
フレーム１４は、１辺が開放された略長方形である。さらに詳述すると、フレーム１４は、ベッド１６上に鉛直に起立する一対の平行な脚部３ａおよび３ｂと、両端部が脚部３ａおよび３ｂに連結された連結部２とを有する。フレーム１４の１辺が開放されているので、寸法測定装置１は、様々な被測定物１５の周囲に容易に配置され得る。この特徴は、被測定物１５が寝たきりの老人や身障者である場合に特に有利である。
【００３９】
寸法測定装置１のコンソールが連結部２に設けられる。このコンソールは、操作の案内や測定の結果や操作者のための他の情報を表示する表示部４と、例えば電源の投入や測定の開始のための指令を操作者が装置に付与できるスイッチやボタンの少なくとも何れかを含む操作部５とを有する。連結部２の内部には、寸法測定装置１を制御するための電気回路（後述）が設置される。
【００４０】
また、寸法測定装置１は、図２に示す最大物体長Ｌmaxを計測するための測定部を有する。この測定部は、一対の非接触式距離測定センサ、すなわちフレームの脚部３ａおよび３ｂにそれぞれ支持された第１および第２のセンサ６ａおよび６ｂを有する。第１および第２のセンサは、フレーム１４の内側にある被測定物１５を挟んで反対側に配置される。各センサは、水平方向に光線（例えば赤外線であるがこれに限定されない）を出射する発光部と、当該センサの正面にある物（例えば被測定物１５）からの反射光を受光し、センサから当該センサの正面にある物までの距離に応じた信号を生成する受光部とを有する光学距離センサである。このように、各センサは、当該センサとセンサの正面にある物との間隔距離を測定する。
【００４１】
図１および２において、矢印ＬＡおよびＬＢは、センサ６ａおよび６ｂから水平方向に出射する光線を表す。図２に示す状態において、第１のセンサ６ａは、当該第１のセンサ６ａと、水平な第１測定線（第１のセンサ６ａからの光線の経路）が交差する被測定物１５上の第１物体位置との間の第１間隔距離ＤＡを測定する。また、第２のセンサ６ｂは、当該第２のセンサ６ｂと、水平な第２測定線（第２のセンサ６ｂからの光線の経路）が交差する被測定物１５上の第２物体位置との間の第２間隔距離ＤＢを測定する。図１および２に示すように、第１および第２測定線は同一である。
【００４２】
移動機構部７ａおよび７ｂは、第１および第２の非接触式距離測定センサ６ａおよび６ｂをフレーム１４に対して或る範囲内で鉛直方向にそれぞれ移動させるために脚部３ａおよび３ｂにそれぞれ配置される。例えば、各移動機構部は、回転手段（例えばステッピングモータ）によって駆動される複数のプーリに掛け渡された無端ベルトを有し、対応するセンサ６ａまたは６ｂは当該無端ベルトに取り付けられる。あるいは、当該技術分野の当業者に公知である他の適切な移動機構部を利用することができる。移動機構部７ａおよび７ｂによって、第１および第２のセンサ６ａおよび６ｂは、図３に想像線で図示するように、同一の鉛直面内にて脚部３ａおよび３ｂに沿って同時に上昇または下降する。
【００４３】
第１のセンサ６ａが鉛直方向に移動している間、第１のセンサ６ａは、同じ鉛直面内にある平行な複数の水平な第１測定線上の複数の第１（左側）物体位置までの複数の第１間隔距離ＤＡ１ないしＤＡ４を測定する。各第１間隔距離は、第１のセンサ６ａのセンサ位置と被測定物１５上の第１（左側）物体位置との間の距離である。第２のセンサ６ｂが鉛直方向に移動している間、第２のセンサ６ｂは、複数の第１測定線が位置するのと同じ鉛直面内にある平行な複数の水平な第２測定線上の複数の第２（右側）物体位置までの複数の第２間隔距離ＤＢ１ないしＤＢ４を測定する。各第２間隔距離は、第２のセンサ６ｂのセンサ位置と被測定物１５上の第２（右側）物体位置との間の距離である。したがって、測定部が２個のセンサしか持たないにも拘わらず、各センサは、被測定物１５上において複数の平行な水平線上にある複数の物体位置までの複数の間隔距離を測定することができる。図３においては、第１間隔距離ＤＡ１ないしＤＡ４と第２間隔距離ＤＢ１ないしＤＢ４とが例示のために図示されているが、間隔距離の数が図示の形態での数に限定されないことは理解されるべきである。
【００４４】
脚部３ａおよび３ｂは平行であるから、センサ６ａおよび６ｂが移動しても、第１および第２測定線に平行な水平方向における両者間の水平距離間隔ＩＮＴは変化せずに維持される。したがって、複数の第１および第２間隔距離ＤＡおよびＤＢと固定の間隔ＩＮＴとに基づいて、最大物体長Ｌmaxの候補である複数の候補物体長Ｌを算定することが可能である。例えば、間隔距離ＤＡ１とＤＢ１とが同じ高さにある場合に、候補物体長は、ＩＮＴ−ＤＡ１−ＤＢ１に等しい。同様に、別の候補物体長は、ＩＮＴ−ＤＡ２−ＤＢ２に等しい。第３の候補物体長はＩＮＴ−ＤＡ３−ＤＢ３に等しく、第４の候補物体長はＩＮＴ−ＤＡ４−ＤＢ４に等しい。図３から理解されるように、各候補物体長Ｌは、第１（左側）物体位置のひとつと第２（右側）物体位置のひとつとの距離である。
【００４５】
現実の最大物体長は、前述の複数の候補物体長Ｌのなかの最大値に概ね等しい。これが、装置１によって実現される最大長測定の概略的な原理である。最大物体長Ｌmaxの推定の精度は、水平な複数の測定線の鉛直方向の距離間隔を減少させて測定される間隔距離の数を増加させた場合に改善される。
【００４６】
図４のブロック図を参照して、寸法測定装置の電気的な構成を説明する。連結部２内の前述の電気回路は、表示部４と操作部５とセンサ６ａおよび６ｂと移動機構部７ａおよび７ｂとに接続されたマイクロコンピュータ８を有する。マイクロコンピュータ８は、電源１３によって作動し、記憶部１２とプロセッサとを有し、このプロセッサは制御部９，演算部１０および判定部１１を機能的に有する。
【００４７】
制御部９（すなわち制御手段）は、寸法測定装置１の全体的な制御を実行する。全体的な制御は、距離ＤＡおよびＤＢを測定するためのセンサ６ａおよび６ｂの制御と、センサ６ａおよび６ｂを移動させるための移動機構部７ａおよび７ｂの制御とを含む。
【００４８】
演算部１０は、センサ６ａおよび６ｂが測定した複数の第１および第２間隔距離ＤＡおよびＤＢに基づいて複数の候補物体長Ｌを算定する距離演算部（すなわち距離演算手段）として機能する。
【００４９】
判定部１１は、複数の候補物体長Ｌのなかから最大物体長Ｌmaxを選択する最大値選択部（すなわち最大値選択手段）として機能する。判定部１１は、第１および第２のセンサ６ａおよび６ｂの少なくとも一方が当該センサの移動の限界に到達したか否かを判定する限界検出部（すなわち限界検出手段）としても機能する。本形態において、判定部１１は、センサ６ａおよび６ｂの各々についてこのような限界検出を実行する。センサが移動の限界に到達したことを判定部１１が検出すると、制御部９は、センサによる間隔距離の測定を終止させる測定終止部（すなわち測定終止手段）として機能する。
【００５０】
記憶部１２は、初期値やシステム設定値や演算式などの様々なデータを予め記憶する。さらに、判定部１１によって特定された最大値が記憶部１２に格納される。
【００５１】
制御部９，演算部１０および判定部１１は、物理的には複数の中央処理装置によって実現され得る。あるいは、これらの各部は、単一の中央処理装置が実行するコンピュータプログラムによって機能的に実現される。
【００５２】
図５に示すフローチャートを参照して、寸法測定装置１の使用法および動作について詳細に説明する。記憶部１２は、寸法測定装置１を制御するためのコンピュータプログラムを固定的に記憶する。マイクロコンピュータ８は、このコンピュータプログラムに従って動作する。フローチャートにおける動作のなかでマイクロコンピュータ８によって実行されるステップは、コンピュータプログラムまたはコンピュータプログラムの要素に対応する。本形態においては、コンピュータプログラムやコンピュータプログラムの要素を記憶するための記憶媒体として記憶部１２を使用するが、このような記憶媒体としては別のメモリや記憶装置を使用することができる。半導体メモリやハードディスク、コンパクトディスク、デジタルバーサタイルディスク、フレキシブルディスク、またはその他の適切な記憶媒体を、この目的のために使用することができる。
【００５３】
操作部５の電源スイッチを操作して電源を投入した後、操作者は、ステップＳ１において、フレーム１４が被測定物１５を覆うように寸法測定装置１をベッド１６上に設置する。以下の動作は、マイクロコンピュータ８がプログラムに従って実行するステップである。
【００５４】
ステップＳ2において、マイクロコンピュータ８は、操作部５の測定開始スイッチが押下されたか否かを判定する。押下された場合、処理はステップＳ３に進み、マイクロコンピュータ８は、システムの全体を初期化する。例えば、マイクロコンピュータ８は、センサ６ａおよび６ｂの位置や記憶部１２内のデータを初期化する。
【００５５】
システムの初期化の後、ステップＳ４において、マイクロコンピュータ８は、制御部９として機能し、移動機構部７ａおよび７ｂを制御してセンサ６ａおよび６ｂを同時に移動させ、センサ６ａおよび６ｂを作動させて第１間隔距離ＤＡおよび第２間隔距離ＤＢの一組を測定つまりサンプリングする。
【００５６】
フローチャートから理解されるように、処理がステップＳ４に戻るたびに、センサ６ａおよび６ｂは同時に移動して次の第１間隔距離および第２間隔距離の対を測定するように作動するから、被測定物１５は、規則的なサンプリング時間間隔でスキャンされる。移動機構部７ａおよび７ｂの各々は、制御部９による制御のもとにセンサ６ａおよび６ｂを同じ速度で移動させるから、そのような移動および測定の間、センサ６ａと６ｂとは同じ高さに維持される。サンプリング時間間隔とセンサ６ａおよび６ｂの移動速度との乗算値は、サンプリング距離間隔（水平方向の測定線の距離間隔）である。例えば、サンプリング距離間隔が１ミリメートルでサンプリング時間間隔が５０ミリ秒である場合、速度は０．０２メートル毎秒とされる。
【００５７】
ステップＳ５において、マイクロコンピュータ８は、演算部１０として機能し、前述の水平距離間隔ＩＮＴとセンサ６ａおよび６ｂが直前に測定した第１および第２の間隔距離ＤＡおよびＤＢの組とに基づいて最新の候補物体長Ｌを算定する。
【００５８】
ステップＳ６において、マイクロコンピュータ８は、判定部１１として機能し、最新の候補物体長Ｌが測定断面における最大物体長Ｌmaxであるか否かを判定する。本形態において、最大物体長の値は記憶部１２に記憶され、判定部１１は、最新の候補物体長が、記憶部１２に記憶されている現段階の最大物体長を上回るか否かを判定する。記憶部１２内の最大物体長の初期値はゼロである。
【００５９】
最新の候補物体長の方が大きい場合、処理はステップＳ７に進み、判定部１１は、以前に記憶部１２に格納された最大物体長を消去し、最新の候補物体長を新たな最大物体長として記憶部１２に格納する。すなわち、判定部１１は、記憶部１２内の最大物体長を更新する。そして、処理はステップＳ８に進む。これに対し、最新の候補物体長が大きくない場合、記憶部１２内の最大物体長を更新することなく、処理は直接にステップＳ８に進む。
【００６０】
ステップＳ８において、マイクロコンピュータ８は、判定部１１として機能し、第１および第２のセンサ６ａおよび６ｂが各々の移動の限界６Ｌ（図３参照）に到達したか否かを判定する。例えば、センサ６ａおよび６ｂが移動の限界６Ｌに到達するのに必要な時間長が、センサ６ａおよび６ｂの移動速度と移動の始点から限界６Ｌまでの距離とに応じて算定される。所要時間は記憶部１２に記憶され、マイクロコンピュータ８は、センサ６ａおよび６ｂの移動開始からの経過時間を計数するタイマを備える。経過時間が所要時間に達すると、判定部１１は、センサが限界６Ｌに到達したと判定する。
【００６１】
センサが限界６Ｌに到達していない場合、処理はステップＳ４に戻り、次の第１間隔距離と次の第２間隔距離とが測定される。センサが限界６Ｌに到達した場合、処理はステップＳ９に進み、マイクロコンピュータ８は、表示制御部として機能して、記憶部１２に記憶された最大物体長Ｌmaxの値を表示部４に表示させる。マイクロコンピュータ８は、表示された最大物体長を表示部が或る時間長にわたって保持するように表示部４を制御する。表示された最大物体長を表示部が少なくとも一時的に保持するから、測定の完了後に、操作者は、表示された数値を容易に確認することができ、測定の完了後にセンサが偶発的に移動した場合であっても、表示画像の変化を避けることが可能となる。
【００６２】
記憶部１２に最終的に記憶されて表示部４に保持された最大物体長Ｌmaxは、センサ６ａおよび６ｂの経路間に位置する被測定物１５の最大長である。ステップＳ９の後に処理は終了する。すなわち、制御部９は、センサ６ａおよび６ｂによる間隔距離の測定を終止させる測定終止部として機能する。
【００６３】
以上の第１実施形態において、移動機構部７ａおよび７ｂは、センサ６ａおよび６ｂを同時に移動させるように同期して駆動され、最新の候補物体長は、現段階の最大物体長Ｌmaxと比較される。しかし、本発明をこの形態に限定することは意図されていない。別の形態において、制御部９は、移動機構部７ａおよび７ｂを別々に駆動してセンサ６ａおよび６ｂを別の時刻にて移動させてもよい。ただし、センサ６ａのサンプリング距離間隔やサンプリング開始高はセンサ６ｂと同一とされるから、水平で相互に平行なセンサ６ａの複数の第１測定線は、水平で相互に平行なセンサ６ｂの複数の第２測定線と合致する。マイクロコンピュータ８は、測定された総ての第１間隔距離ＤＡと第２間隔距離ＤＢとを連続的に記憶部１２に格納する。この別形態において、演算部１０は、記憶部１２に記憶された第１および第２間隔距離ＤＡおよびＤＢに基づいて総ての候補物体長Ｌを連続的に演算し（各候補物体長は、前述した水平距離間隔ＩＮＴと、同じ高さにおける第１および第２間隔距離ＤＡおよびＤＢとに基づいて算定される）、判定部１１は、算定された総ての候補のなかから最大物体長Ｌmaxを選択する。
【００６４】
以上の第１実施形態において、センサ６ａおよび６ｂは、制御部９が制御する移動機構部７ａおよび７ｂによって自動的に作動する。別の形態（図示略）において、センサ６ａおよび６ｂは、規則的なサンプリング距離間隔で各センサが間隔距離を測定する間に、操作者によって手動で移動させられてもよい。そのような等間隔での測定を容易とするために、センサ６ａおよび６ｂの速度を制限する手段または機構を設けることが望ましい。例えば、センサ６ａおよび６ｂの少なくともひとつの速度を測定して当該速度を示す信号をマイクロコンピュータ８に供給する少なくともひとつの速度計（図示略）を利用することができる。速度が閾値を上回る場合、マイクロコンピュータ８は、操作者に警告を報知する。例えば、エラーメッセージを表示部４に表示させて、信頼性の低い測定を回避する。
【００６５】
別の形態において、判定部１１は、第１および第２の非接触式距離測定センサ６ａおよび６ｂの少なくともひとつが被測定物１５の端部１５ａに到達したか否かを判定する端部検出部（すなわち端部検出手段）として機能してもよい。好適には、閾値を上回る第１または第２間隔距離ＤＡまたはＤＢをセンサ６ａまたは６ｂが測定した場合に、端部検出部は、対応するセンサ６ａまたは６ｂが被測定物１５の端部１５ａ（図３参照）に到達したと判定する。さらに好適には、センサ６ａおよび６ｂの間の前述の水平距離間隔ＩＮＴの半分を上回る第１および第２間隔距離ＤＡおよびＤＢをセンサ６ａおよび６ｂの双方が測定した場合に、端部検出部は、センサ６ａおよび６ｂの双方が被測定物１５の端部１５ａに到達したと判定する。この場合、被測定物１５の端部１５ａが容易に検出され得る。制御部９は、対応するセンサ６ａまたは６ｂが被測定物１５の端部１５ａに到達したことを端部検出部が検出した場合に、センサ６ａおよび６ｂの少なくとも一方による間隔距離ＤＡまたはＤＢの測定を終止させる測定終止部（すなわち測定終止手段）として機能する。この形態においては、センサ６ａまたは６ｂが被測定物１５の端部１５ａに到達したときに、間隔距離ＤＡまたはＤＢの測定を終止させることができる。
【００６６】
図６および７に示す寸法測定装置２１の別の形態において、一対の非接触式距離測定センサ６ａおよび６ｂの対は、第１のセンサ６ａが第１間隔距離ＤＡを測定する第１測定線が、第２のセンサ６ｂが第２間隔距離ＤＢを測定する第２測定線と一致するように、フレーム１４の脚部２３ａおよび２３ｂに固定的に設置される。この形態においては、センサ６ａおよび６ｂがフレーム１４に固定されるから、装置２１を容易に製造することができる。センサ６ａおよび６ｂはフレーム１４に固定されるが、それらは、図７に示すように、被測定物１５に対してフレーム１４とともに一体的に移動し得るから、各センサは、複数の間隔距離ＤＡおよびＤＢを測定することができる。操作者は、フレーム１４の一部を握り、ほぼ鉛直な方向に寸法測定装置２１をベッド１６から徐々に上昇させる。寸法測定装置２１の上昇中に、センサ６ａおよび６ｂは間隔距離ＤＡおよびＤＢをサンプリングする。
【００６７】
図６および７に示す寸法測定装置２１の別形態において、判定部１１は、第１および第２の非接触式距離測定センサ６ａおよび６ｂの少なくともひとつが被測定物１５の端部１５ａに到達したか否かを判定する前述の端部検出部として機能することが望ましい。制御部９は、センサ６ａおよび６ｂが被測定物１５の端部１５ａに到達したことを端部検出部が検出した場合に、センサ６ａおよび６ｂの少なくとも一方による間隔距離ＤＡまたはＤＢの測定を終止させる前述の測定終止部として機能する。この形態においては、センサ６ａまたは６ｂが被測定物１５の端部１５ａに到達したときに、間隔距離ＤＡまたはＤＢの測定を終止させることができる。
【００６８】
図６および７に示す形態の使用法および動作は、図５に図示されたフローチャートを参照して前述した第１実施形態の使用法および動作と同様である。ただし、ステップＳ４においては、移動機構部７ａおよび７ｂによるセンサ６ａおよび６ｂの自動的な移動が、フレーム１４をセンサ６ａおよび６ｂとともに手動で移動させることに置き換えられる。さらに、移動の限界を検出するステップＳ８の判定は、センサ６ａおよび６ｂの双方が被測定物１５の端部１５ａに到達したことを判定する端部検出部による判定に置き換えられる。
【００６９】
図８および９は、図６および７に示した形態の変形例を示す。この変形された形態において、寸法測定装置３１は、フレーム１４の上昇を容易にするために、被測定物１５に対するフレーム１４の鉛直方向の移動を案内する一対の脚部ガイド部３３ａおよび３３ｂを具備する。脚部２３ａおよび２３ｂは、脚部ガイド部３３ａおよび３３ｂ内にそれぞれ摺動可能に挿入される。脚部ガイド部３３ａおよび３３ｂは、当該ガイド部が第１および第２測定線を妨害しないように形成され、センサ６ａおよび６ｂは、被測定物１５までの間隔距離を測定することができる。
【００７０】
図６および７と図８および９とに示した前述の別形態においても、等間隔での測定を容易にするために、センサ６ａおよび６ｂの速度を制限する前述の手段を設けることが望ましい。図６および７と図８および９とに示した前述の別形態において、操作者によって把持または保持されるハンドルまたはグリップの少なくともひとつを設けることも望ましい。ハンドルは、装置を安定的に上昇させるのに便利である。
【００７１】
第２実施形態  
図１０に示すように、本発明の第２実施形態に係る寸法測定装置４１は、支持部材、すなわち第１実施形態と実質的に同一の可搬型のフレーム１４を有する。寸法測定装置４１はまた、図１０に示す最大物体長Ｌmaxを測定するための測定部を有する。本形態の測定部は、複数対（ｎ対）の非接触式距離測定センサを有する。各対は、フレーム１４の脚部４３ａおよび４３ｂに固定的に設置された第１および第２の非接触式距離測定センサ６ａおよび６ｂを有する。採用されるセンサの型式は第１実施形態と同様である。
【００７２】
これらの複数対は互いに等しい間隔をあけて配置される。第１のセンサ６ａ１ないし６ａｎの各々は、当該第１のセンサと、水平な第１測定線（第１のセンサ６ａからの光線の経路）が交差する被測定物１５上の第１物体位置との間の第１間隔距離を測定する。第２のセンサ６ｂ１ないし６ｂｎの各々は、当該第２のセンサと、水平な第２測定線（第２のセンサ６ｂからの光線の経路）が交差する被測定物１５上の第２物体位置との間の第２間隔距離を測定する。複数の第２測定線は、複数の第１測定線と平行または同一である。
【００７３】
本形態において、センサ６ａ１ないし６ａｎおよび６ｂ１ないし６ｂｎはフレーム１４に固定され、前述の移動機構部７ａおよび７ｂは除外されるから、容易に装置４１を製造することができる。さらに、自動または手動によるセンサ６ａおよび６ｂの移動（フレームとともにまたはフレームとは別に）が不要であるから、装置の使用は簡素化される。最大物体長Ｌmaxの測定の精度は、センサの対の数を増加させた場合に改善される。
【００７４】
図１１のブロック図を参照して、寸法測定装置の電気的な構成を説明する。図１１のブロック図は、第１実施形態における図５と類似するが、図１１においては、移動機構部７ａおよび７ｂが除外され、より多数のセンサ６ａ１ないし６ａｎおよび６ｂ１ないし６ｂｎがマイクロコンピュータ８に接続される。
【００７５】
移動機構部７ａおよび７ｂの制御に代えて、制御部９は、複数のセンサを順次に交替で作動および停止させる。移動限界の検出に代えて、判定部１１は、第１および第２のセンサ６ａ１ないし６ａｎおよび６ｂ１ないし６ｂｎの全部が間隔距離のサンプリングを終了したか否かを判定する完了検出部（完了検出手段）として機能する。
【００７６】
図１２に示すフローチャートを参照して、寸法測定装置４１の使用法および動作について詳細に説明する。フローチャートにおける動作のなかでマイクロコンピュータ８によって実行されるステップは、記憶部１２や他のメモリまたは記憶装置に記憶されたコンピュータプログラムやコンピュータプログラムの要素に対応する。
【００７７】
電源の投入後のステップＳ４１，Ｓ４２およびＳ４３は、第１実施形態における図５のステップＳ１，Ｓ２およびＳ３と同じであるから、これらについては詳細には説明しない。ただし、ステップＳ４３において、センサ６ａおよび６ｂの位置の初期化は不要である。さらに、次に使用されるべき第１および第２のセンサのひとつの対を指定する序数ｎを計数するカウンタが機能的または物理的にマイクロコンピュータ８に設けられる。カウント値ｎは、ステップＳ４３のシステム初期化でゼロ（初期値）にリセットされる。
【００７８】
ステップＳ４４において、マイクロコンピュータ８は、カウント値ｎを１だけ増加させる。したがって、システム初期化の直後にカウント値ｎは１となる。そして、マイクロコンピュータ８は、制御部９として機能し、カウント値ｎに対応する第１のセンサ６ａおよび第２のセンサ６ｂのひとつの対を作動する。したがって、その第１のセンサ６ａおよび第２のセンサ６ｂは、センサに対応する第１間隔距離ＤＡと第２間隔距離ＤＢとをそれぞれ測定つまりサンプリングする。他の複数対のセンサは停止させられる。すなわち、マイクロコンピュータ８は、次のセンサの対を選択するとともに当該次のセンサの対を作動させる。システム初期化の直後に作動するのはカウント値「１」に対応する第１のセンサ６ａ１および第２のセンサ６ｂ１であり、したがって、第１のセンサ６ａ１および第２のセンサ６ｂ１が第１間隔距離ＤＡ１と第２間隔距離ＤＢ１とを測定つまりサンプリングする。
【００７９】
ステップＳ４５において、マイクロコンピュータ８は、前述の水平距離間隔ＩＮＴと、センサ６ａおよび６ｂによって直前に測定された第１および第２の間隔距離ＤＡおよびＤＢの組とに基づいて最新の候補物体長Ｌを算定する演算部１０として機能する。演算部１０は、最新の候補物体長Ｌを第ｎ番目の計算結果として記憶部１２に格納する。
【００８０】
ステップＳ４６において、マイクロコンピュータ８は、第１および第２のセンサ６ａ１ないし６ａｎおよび６ｂ１ないし６ｂｎの全部の対が間隔距離のサンプリングを完了したか否かを判定する判定部１１（完了検出手段）として動作する。この判定は、カウント値ｎを最大値（センサの対の実際の個数）と比較することで実現される。
【００８１】
ステップＳ４６の判定が否定的である場合、処理はステップＳ４４に戻り、次の第１間隔距離および次の第２間隔距離が測定される。全部のセンサが測定を完了している場合、処理はステップＳ４７に進み、マイクロコンピュータ８は、総ての候補物体長Ｌを比較することで、記憶部１２に格納された複数の候補物体長Ｌのなかから最大物体長Ｌmaxを決定する判定部１１として動作する。
【００８２】
そして、ステップＳ４８において、マイクロコンピュータ８は、得られた最大物体長Ｌmaxの値を表示部４に表示させる表示制御部として機能する。マイクロコンピュータ８は、表示された最大物体長を表示部が或る時間長にわたって保持するように表示部４を制御する。表示された最大物体長を表示部が少なくとも一時的に保持するから、測定の完了後に、操作者は、表示された数値を容易に確認することができ、測定の完了後にセンサが偶発的に移動した場合であっても、表示画像の変化を避けることが可能となる。
【００８３】
表示部４に保持された最大物体長Ｌmaxは、第１のセンサ６ａの列と第２のセンサ６ｂの列との間に位置する被測定物１５の最大長である。ステップＳ４８の後に処理は終了する。
【００８４】
前述の第２実施形態において、マイクロコンピュータ８は、測定された第１間隔距離ＤＡと第２間隔距離ＤＢの総てを連続して記憶部１２に格納し、判定部１１は、算定された総ての候補のなかから最大物体長Ｌmaxを選択する。しかし、本発明をこの形態に限定することは意図されていない。別の形態において、判定部１１は、最新の候補物体長を現段階の最大物体長Ｌmaxと比較し、最新の候補物体長が大きい場合には最大物体長を更新してもよい。
【００８５】
図１３は変形された形態を示す。図１３では第１実施形態と同じ符号が使用されているが、この変形された形態における修正が第１および第２実施形態と前述の別の形態との総てに適用できることは留意されるべきである。前述の総ての形態において、候補物体長Ｌは、候補物体長Ｌの算定のために第１のセンサ６ａが第１間隔距離ＤＡを測定する第１測定線、および候補物体長Ｌの算定のために第２のセンサ６ｂが第２間隔距離ＤＢを測定する第２測定線と同じ水平線上における被測定物１５の長さである。
【００８６】
しかし、この変形された形態においては、相互に平行であって同一でない第１および第２測定線の第１間隔距離ＤＡと第２間隔距離ＤＢとに基づいて傾斜候補物体長Ｘが特定される。図１３に示すように、第２のセンサ６ｂが上方に位置し、第１のセンサ６ａが下方に位置する場合を想定する。図示されたセンサ６ａおよび６ｂは、傾斜候補物体長Ｘを特定するために、第１および第２間隔距離ＤＡおよびＤＢのサンプリングに使用される。
【００８７】
この変形された形態において、演算部１０（距離演算部）は、第１および第２測定線に平行な方向における第１および第２物体位置間の平行物体長Ｌを、ＬがＩＮＴ−ＤＡ−ＤＢに等しいことから、第１および第２間隔距離ＤＡおよびＤＢに基づいて算定する。センサ６ａおよび６ｂの高さの差は、第１および第２測定線に垂直な方向における第１および第２物体位置間の垂直物体長Ｈである。高さの差が固定である場合、垂直物体長Ｈは既知であって記憶部１２に記憶されてもよい。他方、高さの差が可変である場合、垂直物体長Ｈはセンサ６ａの移動距離とセンサ６ｂの移動距離との差異であることから、演算部１０（距離演算部）は、垂直物体長Ｈを容易に算定することができる。
【００８８】
演算部１０（距離演算部）は、平行物体長Ｌと垂直物体長Ｈとに基づいて三角法によって候補物体長Ｘを演算する。例えば、Ｘは、ＬおよびＨの２乗の和の平方根に等しい。あるいは、Ｘは、Ｌ／ｃｏｓθ1（ただし、tanθ1＝Ｈ／Ｌ）に等しい。
【００８９】
この変形された形態において、第１測定線は、第２測定線と同じ直線上に配置されないが、距離演算部は、平行物体長Ｌおよび垂直物体長Ｈに基づいて候補物体長Ｘを演算することができる。
【００９０】
この変形された形態は、ひとつの対の第１および第２のセンサのうちの一方が移動させられる（移動するセンサが取り付けられる脚部とともにまたは脚部とは別に）のに対して当該対の他方が固定されるように利用でき、固定の物体位置と可変の物体位置との間の複数の傾斜候補物体長が演算される。そして、最大物体長が総ての候補物体長のなかから選択される。
【００９１】
また、この変形された形態は、ひとつの第１物体位置と複数の第２物体位置との間の複数の傾斜候補物体長がひとつの第１間隔距離と複数の第２間隔距離とに基づいて算定されるように利用できる。そして、さらに別の第１物体位置と複数の第２物体位置との間の複数の傾斜候補物体長が別の第１間隔距離と複数の第２間隔距離とに基づいて算定され、この演算が他の第１間隔距離についても繰り返される。最終的には、総ての傾斜候補物体長のなかから最大物体長が選択される。
【００９２】
図１４は別の変形された形態を示す。図１４では第１実施形態と同じ符号が使用されているが、この変形された形態における変形が、第１および第２実施形態と前述の別の形態（図１３の変形された形態を除く）との総てに適用できることは留意されるべきである。
【００９３】
図１４に示す変形された形態においては、第１および第２のセンサの角度が調節され、第１および第２のセンサが、第１および第２傾斜間隔距離ＤαおよびＤβをそれぞれ測定する。傾斜候補物体長Ｙは、各々の第１および第２傾斜測定線が相互に一致する第１傾斜間隔距離Ｄαと第２傾斜間隔距離Ｄβとに基づいて測定される。図１４に示すように、第２のセンサ６ｂが上方に位置し、第１のセンサ６ａが下方に位置する場合を想定する。図示されたセンサ６ａおよび６ｂは、傾斜候補物体長Ｙを特定するために、第１および第２傾斜間隔距離ＤαおよびＤβのサンプリングに使用される。センサ６ａおよび６ｂ間の前述の水平距離間隔ＩＮＴは既知である。センサ６ａおよび６ｂ間の高さの差Ｈは、既知であるか、または図１３に示す形態に関連して説明したように容易に算定することができる。
【００９４】
マイクロコンピュータ８において、演算部１０は、フレーム１４の連結部２に対する第１および第２のセンサ６ａおよび６ｂ間の直線の角度θ2を水平距離間隔ＩＮＴと高さの差Ｈとに基づいて演算する角度演算部（すなわち角度演算手段）として機能する。θ2は、Ｈ／ＩＮＴの逆正接（arctan）である。
【００９５】
この変形された形態は、各々がセンサ６ａおよび６ｂに取り付けられた少なくとも一対のセンサ角度調節部１８ａおよび１８ｂを有する。各センサ角度調節部は、対応するセンサの測定線の角度を調節するためのモータやソレノイドや他の適切な型式のアクチュエータを有する。マイクロコンピュータ８において、制御部９は、演算された角度θ2に基づいてセンサ角度調節部１８ａおよび１８ｂを制御または作動し、これによって、第１のセンサ６ａが第１傾斜間隔距離Ｄαを測定する第１測定線は、第２のセンサ６ｂが第２傾斜間隔距離Ｄβを測定する第２測定線と同一となる。
【００９６】
本形態において、センサ角度調節部１８ａおよび１８ｂは、第１および第２間隔距離ＤαおよびＤβの方向を揃えるために第１および第２のセンサ６ａおよび６ｂの各々の角度を調節する。したがって、演算部１０（距離演算部）は、第１および第２のセンサ６ａおよび６ｂの間の同じ傾斜線上における第１および第２物体位置間の傾斜候補物体長Ｙを、傾斜間隔距離ＤαおよびＤβと、計算された角度θ2と、固定の水平距離間隔ＩＮＴとに基づいて正確に算定できる。すなわち、Ｙは、ＯＩＮＴ−Ｄα−Ｄβ（ただし、ＯＩＮＴ＝ＩＮＴ／ｃｏｓθ2）に等しい。
【００９７】
この変形された形態は、ひとつの対の第１および第２のセンサのうちの一方が移動させられる（移動するセンサが取り付けられる脚部とともにまたは脚部とは別に）のに対して当該対の他方が固定されるように利用でき、固定のセンサ位置と可変のセンサ位置との間の傾斜直線に沿った複数の傾斜候補物体長が演算される。そして、総ての傾斜候補物体長のなかから最大物体長が選択される。
【００９８】
この変形された形態はまた、ひとつの第１センサ位置と複数の第２センサ位置との間の傾斜直線に沿った複数の傾斜候補物体長が可変の第１傾斜間隔距離と複数の第２傾斜間隔距離とに基づいて算定されるように利用できる。そして、さらに別の第１センサ位置と複数の第２センサ位置との間の傾斜直線に沿った複数の候補物体長が別の可変の第１傾斜間隔距離と複数の第２傾斜間隔距離とに基づいて算定され、この演算が他の第１センサ位置についても繰り返される。最終的には、総ての傾斜候補物体長のなかから最大物体長が選択される。
【００９９】
第３実施形態  
図１５および１６に示すように、本発明の第３実施形態に係る寸法測定装置５１は、支持部材、すなわち第１実施形態と実質的に同一の可搬型のフレーム１４を有する。寸法測定装置５１はまた、図１５に示す物体長Ｌobjを測定するための測定部を有する。本形態の測定部は、フレーム１４において水平方向に延在する連結部５２に移動可能に支持されたひとつの非接触式距離測定センサ６ｃを有する。採用されるセンサの型式は第１実施形態と同様である。すなわち、センサ６ｃは、鉛直方向の下方に向けて光線（例えば赤外線であるがこれに限定されない）を出射する発光部と、当該センサの正面にある物（被測定物１５やベッド１６など）からの反射光を受光し、センサから当該センサの正面にある物までの距離に応じた信号を生成する受光部とを有する。このように、センサ６ｃは、センサ６ｃと鉛直方向に延びる測定線上の被測定位置との間の間隔距離を測定する。図１５および１６において、矢印ＬＣは、センサ６ｃから下方に出射する光線を表す。
【０１００】
移動機構部７ｃは、センサ６ｃをフレーム１４に対して或る範囲内で水平方向に移動させるために連結部５２に配置される。採用される移動機構部の型式は第１実施形態と同様である。移動機構部７ｃによって、センサ６ｃは、図１５および１６に想像線で図示するように、連結部５２に沿って水平方向に移動させられる。
【０１０１】
センサ６ｃが水平方向に移動している間、このひとつのセンサ６ｃは、同じ鉛直面内にて相互に平行な複数の鉛直な測定線上の複数の被測定位置までの複数の間隔距離ＤＣを測定する。各間隔距離は、センサ６ｃのセンサ位置とベッド１６または被測定物１５上の被測定位置との距離である。
【０１０２】
図１５に示す状態において、センサ６ｃは、当該センサ６ｃと、鉛直な測定線（センサ６ｃからの光線の経路）が交差するベッド１６との間の間隔距離ＤＣを測定する。この状態における間隔距離ＤＣは、センサ６ｃと脚部３ａおよび３ｂの底面との鉛直方向の距離であるセンサ６ｃの基準高ＥＬＥに略等しい。他方、図１６の状態において、センサ６ｃは、当該センサ６ｃと、別の鉛直な測定線（センサ６ｃからの光線の経路）が交差する被測定物１５の物体位置との間の間隔距離ＤＣを測定する。
【０１０３】
図１５から理解されるように、測定される間隔距離ＤＣは、センサ６ｃが被測定物１５の上方に位置しない場合に非常に大きい。これとは対照的に、図１６に示すように、測定される間隔距離ＤＣは、センサ６ｃが被測定物１５の上方に位置する場合に小さい。したがって、間隔距離ＤＣと少なくともひとつの閾値との比較に基づいて被測定物１５の両端ＳＥおよびＴＥを検知することができ、被測定物１５の両端ＳＥおよびＴＥ間の長さＬobjを推定することができる。これが、装置５１によって実現される最大長測定の概略的な原理である。物体長Ｌobjの推定の精度は、複数の鉛直な測定線の水平方向における距離間隔を減少させて測定される間隔距離の数を増加させた場合に改善される。
【０１０４】
図１７のブロック図を参照して、寸法測定装置５１の電気的な構成を説明する。図１７のブロック図は、第１実施形態における図５と同様であるが、図１７においては、センサ６ａおよび６ｂと移動機構部７ａとに代えて、センサ６ｃおよび移動機構部７ｃがマイクロコンピュータ８に接続される。
【０１０５】
距離測定のためのセンサ６ａおよび６ｂやセンサ６ａおよび６ｂの移動のための移動機構部７ａおよび７ｂの制御に代えて、制御部９は、距離ＤＣを測定するためにセンサ６ｃを制御し、センサ６ｃを移動するために移動機構部７ｃを制御する。
【０１０６】
演算部１０は、被測定物１５の両端すなわち第１端と第２端との間の物体長Ｌobjを演算する長さ演算部（すなわち長さ演算手段）として機能する。
【０１０７】
判定部１１は、複数の間隔距離ＤＣの各々に基づいて被測定物１５の第１端および第２端を検出する被測定物端部検出部（すなわち被測定物端部検出手段）として機能する。
【０１０８】
記憶部１２は、初期値やシステム設定値や演算式などの様々なデータを予め記憶する。さらに、記憶部１２は、被測定物１５の第１端ＳＥおよび第２端ＴＥを特定するための複数の閾値を予め記憶する。
【０１０９】
図１８Ａおよび１８Ｂに示すフローチャートを参照して、寸法測定装置５１の使用法および動作について詳細に説明する。フローチャートにおける動作のなかでマイクロコンピュータ８によって実行されるステップは、記憶部１２や他のメモリまたは記憶装置に格納されたコンピュータプログラムまたはコンピュータプログラムの要素に対応する。電源の投入後のステップＳ５１，Ｓ５２およびＳ５３は、第１実施形態における図５のステップＳ１，Ｓ２およびＳ３と同じであるから、これらについては詳細には説明しない。ただし、ステップＳ５３において、マイクロコンピュータ８は、センサ６ａおよび６ｂの位置に代えて、センサ６ｃの位置を初期化する。さらに、センサ６ｃが被測定物１５の上方に位置するときに間隔距離ＤＣのサンプリングの回数を計数するためのカウンタがマイクロコンピュータ８内に機能的または物理的に設置される。カウント値ｉは、ステップＳ５３のシステム初期化でゼロ（初期値）にリセットされる。
【０１１０】
ステップＳ５４において、マイクロコンピュータ８は、センサ６ｃを作動させる制御部９として機能し、これによってセンサ６ｃはセンサ６ｃとベッド１６との間の鉛直方向の初期的な間隔距離を測定する。マイクロコンピュータ８は、このようにして鉛直方向の初期的な間隔距離を取得し、これをセンサ６ｃの基準初期高ＥＬＥとして記憶部１２に格納する。
【０１１１】
ステップＳ５５において、マイクロコンピュータ８は、移動機構部７ｃを制御してセンサ６ｃを定速で移動させる制御部９として機能する。この結果、センサ６ｃは、複数の間隔距離ＤＣのなかのひとつを測定つまりサンプリングする。フローチャートから理解されるように、処理がステップＳ５５に戻るたびに、センサ６ｃは移動して次の間隔距離ＤＣを測定するように作動するから、被測定物１５は、規則的な規則的なサンプリング時間間隔でスキャンされる。
【０１１２】
ステップＳ５６において、演算部１０は、最後に測定された間隔距離と基準初期高ＥＬＥとの間の差異を演算する。ステップＳ５７において、マイクロコンピュータ８は、判定部１１として機能し、センサ６ｃの鉛直な測定線が被測定物１５の上方に位置するか否かを判定する。この判定は、前述のカウント値ｉが１以上であるか否かを判定することで実現される。
【０１１３】
ｉが１未満である場合（センサ６ｃが被測定物１５の上方にない場合）、処理はステップＳ５８に進み、判定部１１は、被測定物端部検出部として機能して、センサ６ｃの測定線が被測定物１５の第１端（始点）ＳＥに到達したか否かを判定する。この判定は、ステップＳ５６にて算定された差異を記憶部１２に格納された閾値Ｐと比較することで実現される。この差異がＰを上回る場合、センサ６ｃの測定線は始点ＳＥに到達している。この判定は、他の閾値を下回る間隔距離ＤＣをセンサ６ｃが測定した場合にセンサ６ｃが被測定物１５の始点ＳＥに到達したと判定部１１が判定するのと同等である。
【０１１４】
ステップＳ５８の判定が否定的である場合（差異がＰを上回らない場合）、処理はステップＳ５５に戻り、次の間隔距離ＤＣがサンプリングされる。ステップＳ５８の判定が肯定的である場合（差異がＰを上回る場合）、処理はステップＳ５９に進み、マイクロコンピュータ８は、カウント値ｉを１だけ増加させる。
【０１１５】
カウント値ｉが１以上である場合、センサ６ｃが被測定物１５の上方を移動していることをシステムが既に認識しているから、ステップＳ５７における判定が肯定的となり、処理は直接的に（ステップＳ５８を介さずに）ステップＳ５９に進む。
【０１１６】
ステップＳ６０において、判定部１１は、被測定物端部検出部として機能し、センサ６ｃの測定線が被測定物１５の第２端（終点）ＴＥに到達したか否かを判定する。この判定は、ステップＳ５６にて算定された差異を記憶部１２に格納された閾値Ｑと比較することで実現される。閾値Ｑは、前述の閾値Ｐと同じであっても異なっていてもよい。差異がＱ以下である場合、センサ６ｃの測定線は終点ＴＥに到達している。この判定は、他の閾値を上回る間隔距離ＤＣをセンサ６ｃが測定した場合にセンサ６ｃが被測定物１５の終点ＴＥに到達したと判定部１１が判定するのと同等である。
【０１１７】
ステップＳ６０の判定が否定的である場合（差異がＱを上回る場合）、センサ６ｃは未だ被測定物１５の上方を移動しているから、処理はステップＳ５５に戻り、次の間隔距離ＤＣがサンプリングされる。
【０１１８】
ステップＳ６０の判定が肯定的である場合（差異がＱを上回らない場合）、処理はステップＳ６１に進み、制御部９は、測定終止部（すなわち測定終止手段）として機能して、センサ６ｃによる間隔距離の測定と移動機構部７ｃによるセンサ６ｃの移動とを終了させる。さらに、マイクロコンピュータ８はサンプリングカウンタの現在の数値ｉを保持し、この数値に基づいて、演算部１０は、長さ演算部として機能して、第１端ＳＥが検知されたセンサ位置と第２端ＴＥが検知されたセンサ位置との間の間隔長Ｌint（図１６）を演算する。間隔長Ｌintは、第１端ＳＥと第２端ＴＥとの間の物体長Ｌobjと等しい。間隔長Ｌintの演算は、サンプリング距離間隔にカウント値ｉを乗算することで実現される。サンプリング距離間隔は、サンプリング時間間隔とセンサ６ｃの移動距離との乗算値である。演算部１０は、記憶部１２に間隔長Ｌintを格納する。
【０１１９】
ステップＳ６２において、マイクロコンピュータ８は、表示制御部として機能して、記憶部１２に記憶された間隔長Ｌint（物体長Ｌobj）の値を表示部４に表示させる。マイクロコンピュータ８は、表示された長さを表示部が或る時間長にわたって保持するように表示部４を制御する。表示された物体長を表示部が少なくとも一時的に保持するから、測定の完了後に、操作者は、表示された数値を容易に確認することができ、測定の完了後にセンサ６ｃが偶発的に移動した場合であっても、表示画像の変化を避けることが可能となる。
【０１２０】
記憶部１２に最終的に記憶されて表示部４に保持された間隔長Ｌintが被測定物１５の物体長Ｌobjである。ステップＳ６２の後に処理は終了する。
【０１２１】
前述の第３実施形態において、間隔長Ｌintは、サンプリングカウント値ｉに基づいて算定される。しかし、本発明をこの形態に限定することは意図されていない。別の形態において、距離エンコーダ（不図示）が間隔長Ｌintの測定のために移動機構部７ｃに組み込まれてもよい。センサ６ｃが第１端ＳＥに到達したことを判定部１１が距離エンコーダに通知すると、距離エンコーダは長さの測定を開始する。センサ６ｃが第２端ＴＥに到達したことを判定部１１が距離エンコーダに通知すると、距離エンコーダは長さＬintの測定を終了する。
【０１２２】
基準初期高ＥＬＥはセンサ６ｃと脚部３ａおよび３ｂの底面との間の鉛直方向の距離であるから、前述した鉛直方向の初期的な間隔距離が実際に測定される必要は必ずしもない。すなわち、初期的な基準初期高ＥＬＥは、記憶部１２に予め記憶されてもよい。
【０１２３】
前述の第３実施形態において、第１および第２端は、測定された間隔距離ＤＣに基づいて特定される。しかし、別の形態において、判定部１１（被測定物端部検出部）は、センサ６ｃがエラー信号を出力したときにセンサ６ｃが第１端ＳＥに到達したと判定し、センサ６ｃが再びエラー信号を出力したときにセンサ６ｃが第２端ＴＥに到達したと判定してもよい。この別形態は、センサからの初期的な鉛直方向の間隔距離を測定できる適切な基準水平面がセンサ６ｃの可動範囲内における被測定物１５の両側に存在しない状況において有利である。本形態によれば、基準初期高ＥＬＥおよび閾値を使わなくてよい。
【０１２４】
前述の寸法測定装置５１は、センサを支持するための支持部材としてフレーム１４を有する。しかし、本発明をこの形態に限定することは意図されていない。例えば、図１９に示す別の形態においては、脚部３ａおよび３ｂが省略され、連結部５２のみに対応した直線状の棒材５４が、センサを支持するための支持部材として使用され得る。好適には、レベルメータ５５（例えば水平器）、角度センサ、または、操作者が棒材を水平に維持することを容易にするための他の適切な器具が、棒材５４に設置される。
【０１２５】
他の形態（不図示）において、センサ６ｃは、規則的なサンプリング距離間隔でセンサが距離間隔ＤＣを測定する間に、操作者によって手動でフレーム１４に対して移動させられてもよい。
【０１２６】
図２０に示す別の形態において、センサ６ｃは直線状の棒材５４に固定されるが、被測定物１５に対して直線状の棒材５４とともに一体的に移動できるから、ひとつのセンサ６ｃが複数の間隔距離ＤＣを測定することができる。センサ６ｃが設置された直線状の棒材５４は、操作者によって手動で移動されてもよい。被測定物１５に対する棒材５４の水平移動を案内する水平ガイド部５６が、棒材５４の摺動を容易にするために設置される。
【０１２７】
前述の第３実施形態においては、被測定物１５における第１端ＳＥと第２端ＴＥとの間の物体長Ｌobjを、第１端ＳＥが検出されたセンサ位置と第２端ＴＥが検出されたセンサ位置との間の間隔長Ｌintとみなした。しかし、連結部５２が傾斜する場合、間隔長Ｌintは物体長Ｌobjと等しくない。この場合、物体長Ｌobjは、間隔長Ｌintと、第１端ＳＥが検出されたセンサ位置および第２端ＴＥが検出されたセンサ位置の高さの差異とに基づいて、三角法によって算定される。
【０１２８】
図２１に示す別の形態において、測定部は、フレーム１４の連結部５２に固定的に支持された複数の非接触式距離測定センサ６ｃを有する。複数のセンサ６ｃは、互いに等しい間隔をあけて配置され、鉛直で相互に平行な複数の測定線上の複数の被測定位置までの複数の間隔距離ＤＣをそれぞれ測定する。この形態においては、センサ６ｃがフレーム１４に固定され、前述の移動機構部７ｃが除外されるから、装置を容易に製造することができる。さらに、自動または手動によるセンサ６ｃの移動（支持部材とともにまたは支持部材とは別に）が不要であるから、装置の使用が簡素化される。物体長Ｌobjの測定の精度は、センサの数を増加させた場合に改善される。
【０１２９】
変形例
図２２は、図１から４に示した第１実施形態と図１５から１７に示した第３実施形態とを組み合わせた変形例を示す。本変形例は、フレーム１４の脚部３ａおよび３ｂに支持されて第１および第２間隔距離ＤＡおよびＤＢを測定する一対の移動可能なセンサ（すなわち第１および第２のセンサ６ａおよび６ｂ）を有する測定部と、フレーム１４の連結部２に移動可能に支持されて第３間隔距離ＤＣを測定する第３のセンサ６ｃを有する追加的測定部とを有する。
【０１３０】
図２３は、図１０に示す第２実施形態と図２１に示した別形態とを組み合わせた別の変形例を示す。この変形例は、フレーム１４の脚部３ａおよび３ｂに支持されて第１および第２の間隔距離ＤＡおよびＤＢを測定する複数対の固定のセンサ（すなわち第１および第２のセンサ６ａおよび６ｂ）を有する測定部と、フレーム１４の連結部２に固定的に支持されて第３間隔距離ＤＣを測定する複数の第３のセンサ６ｃを有する追加的測定部とを有する。
【０１３１】
図２２および２３の変形例におけるマイクロコンピュータ８の演算部１０は、第１および第２実施形態と同様の方法で複数の候補物体長Ｌを演算する距離演算部として機能する。判定部１１は、第３実施形態と同様の方法で複数の第３間隔距離ＤＣに基づいて被測定物１５の第１端ＳＥおよび第２端ＴＥを検出する被測定物端部検出部として機能する。演算部１０は、第３実施形態と同様の方法で物体長Ｌobjを演算する長さ演算部としても機能する。判定部１１は、複数の候補物体長Ｌのなかから最大値を選択することに代えて、またはこれに加えて、物体長Ｌobjおよび複数の候補物体長Ｌのなかから最大物体長Ｌmaxを選択する最大値選択部としても機能する。あるいは、最大値選択部は、複数の候補物体長Ｌのなかから最大物体長Ｌmaxを選択してもよいし、最大物体長Ｌmaxと物体長Ｌobjとを平均することで最終的な測定の結果を取得してもよい。何れの場合においても、より信頼できる結果を得ることができる。
【０１３２】
図２４および２５は、前述の総ての形態および変形例に適用できる別の変形例を示す。本変形例は、フレーム１４の変形を含むため、図２４および２５においては他の要素の図示が省略されている。
【０１３３】
さらに詳細には、フレーム１４は、フレーム（支持部材）のサイズの調整を可能にするフレームサイズ調節機構（支持部材サイズ調整機構）を有する。フレーム１４は、ベッド１６上に鉛直に起立する一対の伸長可能な脚部６３ａおよび６３ｂと、両端部が脚部６３ａおよび６３ｂに連結された伸長可能な連結部６２とを有する。水平な連結部６２は、中央軸６４と、連結部６２が伸長できるように中央軸６４に摺動可能に取り付けられた一対の鞘部とを有する。脚部６３ａおよび６３ｂの各々は、中央軸６５ａまたは６５ｂと、当該脚部が伸長できるように中央軸に摺動可能に取り付けられた一対の鞘部とを有する。
【０１３４】
フレームサイズ調節機構によって、様々なサイズの物体を測定できる。特に、伸長可能な連結部６２が前述の第１または第２実施形態に適用されることで、第１および第２測定線に平行な方向における第１および第２のセンサ６ａおよび６ｂの間の距離間隔が調節され得る。伸長可能な脚部６３ａおよび６３ｂが第１または第２実施形態に適用されることで、センサ６ａおよび６ｂの移動する範囲が調節され得る。他方、伸長可能な連結部６２が前述の第３実施形態に適用されることで、センサ６ｃの移動する範囲が調節され得る。
【０１３５】
図示された形態においては脚部６３ａおよび６３ｂと連結部６２とが伸長可能であるが、脚部または連結部のみを伸長可能とすることも考えられる。図２０に示す形態において直線状の棒材５４（支持部材）を伸長可能に変形することも考えられる。
【０１３６】
図２６および２７は、前述の総ての形態および変形例に適用できる別の変形例を示す。図２６および２７においてはセンサの図示が省略されている。本変形例においては、被測定物１５の基準位置１５ｂに対する寸法測定装置の配置（すなわち位置決め）を容易にするために参照光を被測定物１５上に照射する参照光出射部７０が、フレームまたは支持部材の連結部７２（例えば直線状の棒材５４）に配置される。参照光出射部は、例えば細い光線を出射するレーザポインタであるがこれに限定されない。被測定物１５において基準位置１５ｂが位置する特定の断面内における長さを測定することが望ましい場合、信頼できる測定のために本変形例は有利である。
【０１３７】
さらに、参照光出射部７０が連結部７２の中央位置に位置する場合、被測定物１５が脚部３ａおよび３ｂの中央に位置するように装置を配置することができる。これは、被測定物１５が非常に小さい場合に、第１および第２のセンサ６ａおよび６ｂが被測定物１５を挟んで反対側に配置される第１および第２の実施形態で有利である。被測定物１５が非常に小さくてセンサから大きく離れている場合、被測定物１５にて反射した少量の光しかセンサに到達しないためにセンサが間隔距離を測定できない可能性がある。しかし、本変形例によれば、脚部３ａおよび３ｂの中央に被測定物１５を位置させることでそのような悪影響を低減することができる。参照光出射部７０は、連結部７２の長手方向に沿って摺動できるように連結部７２に摺動可能に取り付けられてもよい。
【０１３８】
図２８は、前述の総ての形態および変形例に適用できる別の変形例の側面図である。本変形例は、被測定物１５に対するフレーム１４（支持部材）の傾斜の調整を可能にするフレーム傾斜調節機構（支持部材傾斜調節機構）を有する。さらに詳細には、フレーム１４の各脚部３ａおよび３ｂの下部は、同軸に配列されたシャフト８２を軸としてフレーム１４が所定の角度の範囲内で回転できるように、各回転基部８０に回転可能に取り付けられる。脚部３ａおよび３ｂを選択された角度（例えばθ3）で回転基部８０に固定するために止めネジ８４が締め付けられる。本変形例においては、傾斜した様々な平面に沿って測定を実行することができる。
【０１３９】
ひとつまたは複数の自動または手動で移動（支持部材とともにまたは支持部材とは別に）可能なセンサを有する前述の形態は、以下のように変形されてもよい。操作部５は、センサ６ｃまたは一対のセンサ６ａおよび６ｂの始動および停止を操作者が指示するための手段（例えば、測定開始スイッチおよび測定停止スイッチ）を有する。制御部９は、測定開始部および測定終止部として機能する。測定開始部は、操作者が開始を指示すると、センサ６ｃまたはセンサ６ａおよび６ｂによる間隔距離の測定を開始し、測定終止部は、操作者が停止を指示すると、センサ６ｃまたはセンサ６ａおよび６ｂによる間隔距離の測定を停止する。自動的に移動できるセンサに関して、測定開始部は、さらに、操作者が開始を指示すると、移動機構部７ｃまたは移動機構部７ａおよび７ｂによるセンサ６ｃまたはセンサ６ａおよび６ｂの移動を開始し、測定終止部は、さらに、操作者が停止を指示すると、移動機構部７ｃまたは移動機構部７ａおよび７ｂによるセンサ６ｃまたはセンサ６ａおよび６ｂの移動を停止する。このような構成によれば、操作者は、ひとつまたは複数のセンサの移動中の任意の位置においてひとつまたは複数のセンサによる測定の開始および停止を指示することができるから、操作者は、測定の範囲を自由に決定することができる。複数のセンサを有する形態において、各センサは独立にまたは同時に始動または停止する。
【０１４０】
図２９および３０は、実施形態の表示部４に表示される２次元の画像を示す。図２９は、第１および第２実施形態ならびにそれらの変形例に対応し、図３０は、第３実施形態およびその変形例に対応する。表示部４は、例えば液晶表示装置やドットマトリクス表示装置であるがこれらに限定されない。長さの測定結果を表示した後、マイクロコンピュータ８（表示制御部）は、図２９や３０に示すような二次元の画像として被測定位置を表示部４に表示させる。したがって、被測定物１５の断面（すなわち外形）が複雑であったとしても、操作者は、断面を一目で容易かつ迅速に認識することができる。
【０１４１】
被測定位置を表示するために、第１および第２実施形態ならびにそれらの変形例において、マイクロコンピュータ８は、第１物体位置および第２物体位置の各々の座標を取得する。第１物体位置の各々のＸ座標は、対応する第１間隔距離と第１のセンサ６ａの既知のＸ座標との合計である。第２物体位置の各々のＸ座標は、第２のセンサ６ｂの既知のＸ座標から対応する第２間隔距離を減算した値である。各物体位置のＹ座標は、物体位置をサンプリングしたセンサのＹ座標である。物体位置のＸＹ座標の決定に基づいて、マイクロコンピュータ８は、第１物体位置と第２物体位置とで画定される被測定物の断面が２次元の画像として表示されるように表示部４を制御する。
【０１４２】
被測定位置を表示するために、第３実施形態およびその変形例において、マイクロコンピュータ８は、被測定物１５の第１端ＳＥから第２端ＴＥまでの被測定位置の各々の座標を取得する。各被測定位置のＸ座標は、被測定位置をサンプリングしたセンサの座標である。各被測定位置のＹ座標は、センサ６ｃの既知のＹ座標から対応する間隔距離を減算した値である。被測定位置のＸＹ座標の決定に基づいて、マイクロコンピュータ８は、被測定位置が２次元の画像として表示されるように表示部４を制御する。
【０１４３】
前述の形態においては、測定の結果が出力される出力装置として表示部４を使用したが、寸法測定装置は測定の結果を他の適切な方法で出力し得る。例えば、寸法測定装置は、マイクロコンピュータ８からの出力信号に応答して測定の結果を印刷する印刷装置を有してもよい。寸法測定装置は、測定の結果を外部の装置に指示する測定結果信号を送信および／または格納してもよい。
【０１４４】
本発明の好適な形態を参照しながら本発明を詳細に説明してきたが、特許請求の範囲によって規定される発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、形状や詳細に関する様々な変形が加えられることは当該分野の当業者に理解されるであろう。そのような変形や代替や改良は本発明の範囲内にあると意図される。
【図面の簡単な説明】
【０１４５】
【図１】本発明の第１実施形態に係る寸法測定装置の斜視図である。
【図２】被測定物に対して設置された図１の寸法測定装置の正面図である。
【図３】距離を測定している図１の寸法測定装置の正面図である。
【図４】図１の寸法測定装置の要素を示すブロック図である。
【図５】図１の寸法測定装置の使用法および動作を示すフローチャートである。
【図６】被測定物に対して設置された別の形態に係る寸法測定装置の正面図である。
【図７】上昇しながら距離を測定している図６の寸法測定装置の正面図である。
【図８】被測定物に対して設置された変形例に係る寸法測定装置の正面図である。
【図９】距離を測定している図８の寸法測定装置の正面図である。
【図１０】被測定物に対して設置された第２実施形態に係る寸法測定装置の正面図である。
【図１１】図１０の寸法測定装置の要素を示すブロック図である。
【図１２】図１０の寸法測定装置の使用法および動作を示すフローチャートである。
【図１３】被測定物に対して設置された別の変形例に係る寸法測定装置の正面図である。
【図１４】被測定物に対して設置された別の変形例に係る寸法測定装置の正面図である。
【図１５】第３実施形態に係る寸法測定装置の正面図である。
【図１６】センサが別の位置にある図１５の寸法測定装置の正面図である。
【図１７】図１６の寸法測定装置の要素を示すブロック図である。
【図１８Ａ】図１８Ｂとともに図１６の寸法測定装置の使用法および動作を示すフローチャートの一部である。
【図１８Ｂ】図１６の寸法測定装置の使用法および動作を示すフローチャートの一部である。
【図１９】別の形態に係る寸法測定装置の正面図である。
【図２０】さらに別の形態に係る寸法測定装置の正面図である。
【図２１】さらに別の形態に係る寸法測定装置の正面図である。
【図２２】図１から４に示す第１実施形態と図１５から１７に示す第３実施形態とを組み合わせた変形例に係る寸法測定装置の正面図である。
【図２３】図１０に示す第２実施形態と図２１に示す別形態とを組合わせた変形例に係る寸法測定装置の正面図である。
【図２４】別の変形例に係る寸法測定装置の正面図である。
【図２５】別の状態にある図２４の寸法測定装置の正面図である。
【図２６】別の変形例に係る寸法測定装置の正面図である。
【図２７】図２７の寸法測定装置の底面図である。
【図２８】別の変形例に係る寸法測定装置の側面図である。
【図２９】第１および第２実施形態に係る表示部に表示される２次元の画像を示す図である。
【図３０】第３実施形態に係る表示部に表示される２次元の画像を示す図である。
【符号の説明】
【０１４６】
１，２１，３１，４１，５１……寸法測定装置、４……表示部、５……操作部、１４……フレーム、８……マイクロコンピュータ、９……制御部、１０……演算部、１１……判定部、１２……記憶部、６ａ，６ｂ，６ｃ……センサ、７ａ，７ｂ，７ｃ……移動機構部。
【図１】
2008020436.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2008020436.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
2008020436.tif 000032
【図３０】
2008020436.tif 000033
【外国語明細書】
2008020436000001.pdf