(57)【要約】【課題】停止して設置されている直方体の設置位置や上記直方体の全体の大きさを計測することができる直方体計測方法を提供する。【解決手段】ｘｙ平面に対して底面がほぼ平行になるように設置された直方体の大きさまたは設置位置を、上記直方体の外部に設けられたレーザ光発生器が発射するパルスレーザ光を用いて計測する直方体計測方法において、上記パルスレーザ光で上記直方体を二次元的に走査し、上記直方体で反射された反射光を受光し、上記パルスレーザ光の発射方向と、上記パルスレーザ光の発射時刻とこのパルスレーザ光の反射光の受光時刻との時間差とによって、上記直方体の反射位置を検出する反射位置検出工程と、上記検出された複数の反射位置に基づいて、上記直方体の大きさまたは設置位置を算出する算出工程とを有する。【選択図】　　　図１
2004125525.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｘｙ平面に対して底面がほぼ平行になるように設置された直方体の大きさまたは設置位置を、上記直方体の外部に設けられたレーザ光発生器が発射するパルスレーザ光を用いて計測する直方体計測方法において、
上記パルスレーザ光で上記直方体を二次元的に走査し、上記直方体で反射された反射光を受光し、上記パルスレーザ光の発射方向と、上記パルスレーザ光の発射時刻とこのパルスレーザ光の反射光の受光時刻との時間差とによって、上記直方体の反射位置を検出する反射位置検出工程と；
上記検出された複数の反射位置に基づいて、上記直方体の大きさまたは設置位置を算出する算出工程と；
を有することを特徴とする直方体計測方法。
【請求項２】
請求項１に記載の直方体計測方法において、
上記算出工程は、上記検出された複数の反射位置に基づいて、上記直方体の稜線の座標値を算出し、この算出された稜線の座標値を用いて上記直方体の上面の各頂点を算出し、上記直方体の大きさまたは設置位置を算出する工程であることを特徴とする直方体計測方法。
【請求項３】
請求項２に記載の直方体計測方法において、
上記走査は、一定の方向に一次元的にスキャンをした後、スキャン位置を変えて上記一定の方向とほぼ平行な方向に上記一次元的なスキャンと同様なスキャンを複数回行うことによって、上記直方体を二次元的に走査するものであり、
上記算出工程は、上記各一次元的なスキャン毎に、上記各反射位置のｘ座標値とｙ座標値とからｘｙ平面上の適数の直線式を求め、この適数の直線式の本数または傾きに基づいて、上記レーザ光発生器から上記直方体のいずれの面に上記パルスレーザ光が照射されたかを判断し、
上記直方体の上面に上記パルスレーザ光が照射された場合、上記各スキャン毎の上記上面の反射位置におけるｘ座標値の最大値とこの最大値に対応するｙ座標値と、上記各スキャン毎の上記上面の反射位置におけるｘ座標値の最小値とこの最小値に対応するｙ座標値とによって、上記直方体の上面の４つの各稜線を含む４種類の各直線を求めて、上記各直線の交点のｘ座標値とｙ座標値とを求め、さらに、上記上面の反射位置のｚ座標値を用いて、上記直方体の上記上面の各頂点を算出し、
上記直方体の２つの側面に上記パルスレーザ光が照射された場合、上記各スキャン毎に上記各反射位置のｘ座標値とｙ座標値とからｘｙ平面上の２つの直線式を求め、この２つの直線式の交点から、ｚ軸にほぼ平行な、上記直方体の第１の稜線のｘ座標値とｙ座標値とを求め、上記各スキャンの上記側面の反射位置におけるｘ座標値の最大値とこの最大値に対応するｙ座標値とによって、ｚ軸にほぼ平行な、上記直方体の第２の稜線のｘ座標値とｙ座標値とを求め、上記各スキャンの上記側面の反射位置におけるｘ座標値の最小値とこの最小値に対応するｙ座標値とによって、ｚ軸にほぼ平行な、上記直方体の第３の稜線のｘ座標値とｙ座標値とを求め、上記第１〜第３の各稜線の各ｘ座標値と各ｙ座標値とによって、ｚ軸にほぼ平行な、上記直方体の第４の稜線のｘ座標値とｙ座標値とを求め、上記各反射位置のｚ座標値の最大値から、上記直方体の上面の高さ位置を求め、上記第１〜第４の稜線の各ｘ座標値と各Ｙ座標値と、上記上面の高さ位置とによって、上記直方体の上記上面の各頂点を算出し、
上記直方体の１つの側面のみに上記パルスレーザ光が照射された場合、上記直方体の大きさまたは設置位置を算出することは不可能であると判断することを特徴とする直方体計測方法。
【請求項４】
ｘｙ平面に対して底面がほぼ平行になるように設置された直方体の大きさまたは設置位置を計測する直方体計測装置において、
パルスレーザ光を上記直方体に対して発射可能なパルスレーザ光発射手段と；
上記パルスレーザ光で上記直方体を二次元的に走査する走査手段と；
上記直方体で反射された上記パルスレーザ光を受光可能なパルスレーザ光受光手段と；
上記パルスレーザ光の発射方向と、上記パルスレーザ光の発射時刻とこのパルスレーザ光の反射光の受光時刻との時間差とによって、上記直方体の反射位置を検出する反射位置検出手段と；
上記検出された複数の反射位置に基づいて、上記直方体の大きさまたは設置位置を算出し出力する算出手段と；
を有することを特徴とする直方体計測装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パルスレーザ光を用いて直方体の設置位置や大きさを計測する直方体の計測方法および直方体の計測装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、レーザドップラー法を利用して、搬送中における直方体形状の物品の侵入角度と側辺の実長を測定する方法や装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
より、詳細には、上記従来の方法や装置は、直方体形状の物品が、ベルトコンベヤによって搬送されてくる過程において、レーザドップラー速度センサーによって求められた上記ベルトコンベヤの移動速度と、上記直方体の上部で上記ベルトコンベヤの移動方向に直角な方向に並べて設けられた２つの物体位置検出センサーが、上記搬送されてくる直方体を検出した各時刻の時間差とに基づいて、上記直方体の側辺の真の長さと、上記ベルトコンベヤの移動方向に対する上記直方体の侵入角度とを求めるものである。
【０００４】
【特許文献１】
特開平８−２８５５５４号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来の方法や装置では、移動していない直方体を計測することはできず、さらに、上記直方体の側辺の真の長さや、上記ベルトコンベヤの移動方向に対する上記直方体の侵入角度以外の値、たとえば、上記直方体の幅や高さを計測することはできず、したがって、上記直方体の全体の大きさを計測することができないという欠点がある。
【０００６】
本発明は、停止して設置されている直方体の設置位置や上記直方体の全体の大きさを計測することができる直方体計測方法と直方体計測装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の本発明は、ｘｙ平面に対して底面がほぼ平行になるように設置された直方体の大きさまたは設置位置を、上記直方体の外部に設けられたレーザ光発生器が発射するパルスレーザ光を用いて計測する直方体計測方法において、上記パルスレーザ光で上記直方体を二次元的に走査し、上記直方体で反射された反射光を受光し、上記パルスレーザ光の発射方向と、上記パルスレーザ光の発射時刻とこのパルスレーザ光の反射光の受光時刻との時間差とによって、上記直方体の反射位置を検出する反射位置検出工程と、上記検出された複数の反射位置に基づいて、上記直方体の大きさまたは設置位置を算出する算出工程とを有する直方体計測方法である。
【０００８】
請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載の直方体計測方法において、上記算出工程は、上記検出された複数の反射位置に基づいて、上記直方体の稜線の座標値を算出し、この算出された稜線の座標値を用いて上記直方体の上面の各頂点を算出し、上記直方体の大きさまたは設置位置を算出する工程である直方体計測方法である。
【０００９】
請求項３に記載の本発明は、請求項２に記載の直方体計測方法において、上記走査は、一定の方向に一次元的にスキャンをした後、スキャン位置を変えて上記一定の方向とほぼ平行な方向に上記一次元的なスキャンと同様なスキャンを複数回行うことによって、上記直方体を二次元的に走査するものであり、上記算出工程は、上記各一次元的なスキャン毎に、上記各反射位置のｘ座標値とｙ座標値とからｘｙ平面上の適数の直線式を求め、この適数の直線式の本数または傾きに基づいて、上記レーザ光発生器から上記直方体のいずれの面に上記パルスレーザ光が照射されたかを判断し、上記直方体の上面に上記パルスレーザ光が照射された場合、上記各スキャン毎の上記上面の反射位置におけるｘ座標値の最大値とこの最大値に対応するｙ座標値と、上記各スキャン毎の上記上面の反射位置におけるｘ座標値の最小値とこの最小値に対応するｙ座標値とによって、上記直方体の上面の４つの各稜線を含む４種類の各直線を求めて、上記各直線の交点のｘ座標値とｙ座標値とを求め、さらに、上記上面の反射位置のｚ座標値を用いて、上記直方体の上記上面の各頂点を算出し、上記直方体の２つの側面に上記パルスレーザ光が照射された場合、上記各スキャン毎に上記各反射位置のｘ座標値とｙ座標値とからｘｙ平面上の２つの直線式を求め、この２つの直線式の交点から、ｚ軸にほぼ平行な、上記直方体の第１の稜線のｘ座標値とｙ座標値とを求め、上記各スキャンの上記側面の反射位置におけるｘ座標値の最大値とこの最大値に対応するｙ座標値とによって、ｚ軸にほぼ平行な、上記直方体の第２の稜線のｘ座標値とｙ座標値とを求め、上記各スキャンの上記側面の反射位置におけるｘ座標値の最小値とこの最小値に対応するｙ座標値とによって、ｚ軸にほぼ平行な、上記直方体の第３の稜線のｘ座標値とｙ座標値とを求め、上記第１〜第３の各稜線の各ｘ座標値と各ｙ座標値とによって、ｚ軸にほぼ平行な、上記直方体の第４の稜線のｘ座標値とｙ座標値とを求め、上記各反射位置のｚ座標値の最大値から、上記直方体の上面の高さ位置を求め、上記第１〜第４の稜線の各ｘ座標値と各Ｙ座標値と、上記上面の高さ位置とによって、上記直方体の上記上面の各頂点を算出し、上記直方体の１つの側面のみに上記パルスレーザ光が照射された場合、上記直方体の大きさまたは設置位置を算出することは不可能であると判断する直方体計測方法である。
【００１０】
請求項４に記載の本発明は、ｘｙ平面に対して底面がほぼ平行になるように設置された直方体の大きさまたは設置位置を計測する直方体計測装置において、パルスレーザ光を上記直方体に対して発射可能なパルスレーザ光発射手段と、上記パルスレーザ光で上記直方体を二次元的に走査する走査手段と、上記直方体で反射された上記パルスレーザ光を受光可能なパルスレーザ光受光手段と、上記パルスレーザ光の発射方向と、上記パルスレーザ光の発射時刻とこのパルスレーザ光の反射光の受光時刻との時間差とによって、上記直方体の反射位置を検出する反射位置検出手段と、上記検出された複数の反射位置に基づいて、上記直方体の大きさまたは設置位置を算出し出力する算出手段とを有する直方体計測装置である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施の形態に係る直方体計測装置３の概略構成を示す図である。
【００１２】
直方体計測装置３は、パルスレーザ光ＬＢ１をダンボール箱１に対して発射可能なパルスレーザ光発射手段５と、上記パルスレーザ光ＬＢ１で上記ダンボール箱１を二次元的に走査する走査手段７と、上記ダンボール箱１で反射された上記パルスレーザ光ＬＢ１を受光可能なパルスレーザ光受光手段９と、上記パルスレーザ光ＬＢ１の発射方向と、上記パルスレーザ光ＬＢ１の発射時刻とこのパルスレーザ光ＬＢ１の反射光の受光時刻との時間差とによって、上記ダンボール箱１の反射位置を検出する反射位置検出手段１１と、上記検出された複数の反射位置に基づいて、上記ダンボール箱１の全体の大きさまたは設置位置を算出し出力する算出手段１３とを有する。
【００１３】
ここで、パルスレーザ光発射手段５は、コントロールユニット１５に設けられた、パルスレーザ光ＬＢ１を生成可能なレーザユニット１７を備え、上記生成されたパルスレーザ光ＬＢ１が、走査手段７の基台１９に設けられたパルスレーザ発射部２１から、上記走査手段７のポリゴンミラー２３の反射面に向かって発射されるようになっている。
【００１４】
走査手段７は、一定の方向に一次元的にパルスレーザ光ＬＢ１でダンボール箱１をスキャンした後、スキャン位置を変えて上記一定の方向とほぼ平行な方向に上記一次元的なスキャンと同様なスキャンを複数回行うことによって、上記ダンボール箱１の表面のうちで、パルスレーザ光ＬＢ１を照射可能な面のほぼ全域を二次元的に走査するものである。
【００１５】
ここで、走査手段７は、基台１９を備え、この基台１９には、ポリゴンミラー２３を回転自在に支持しているポリゴンミラー支持部材２５が回転自在に支持されている。なお、ポリゴンミラー２３の回転軸とポリゴンミラー支持部材２５の回転軸とは、互いにほぼ直角に設けられている。また、上記ポリゴンミラー２３には、ポリゴンミラー２３を矢印ＡＲ１１の方向に回転させるための制御モータ２７が連動連結され、上記ポリゴンミラー支持部材２５には、ポリゴンミラー支持部材２５を矢印ＡＲ１２の方向に回転させるための制御モータ２９が連動連結されている。
【００１６】
そして、側面の４面に反射面を形成しているポリゴンミラー２３が回転することによって、パルスレーザ発射部２１から発射されたパルスレーザ光ＬＢ１の発射方向が変化し、このパルスレーザ光ＬＢ１で、一定の方向に一次元的にダンボール箱１をスキャンするようになっている。また、ポリゴンミラー支持部材２５が回転することによって、上記一次元的なスキャンとほぼ平行である一次元的なスキャンを複数回繰り返し、ダンボール箱１を二次元的にスキャンできるようになっている。
【００１７】
制御モータ２７や制御モータ２９には、たとえば、これらの各制御モータの回転角度を検出するためのエンコーダが設けられており、上記各エンコーダによって、上記パスルレーザ光ＬＢ１の発射方向を検出可能になっている。
【００１８】
パルスレーザ光受光手段９は、パルスレーザ光発射手段５が発射し、ダンボール箱１の表面で反射され、集光レンズ３１で集光されたパルスレーザ光を検知するためのディテクター３３を備える。なお、ダンボール箱１の表面で反射された上記パルスレーザ光は、ポリゴンミラー２３によって反射されて、集光レンズ３１の方向に進行する。
【００１９】
なお、パルスレーザ発射部２１や集光レンズ３１やディテクター３３は、図示しない連結部材を介して、ポリゴンミラー支持部材２５に一体的に固定され、ポリゴンミラー支持部材２５の回転にしたがって、ポリゴンミラー支持部材２５と共に回転するようになっている。
【００２０】
反射位置検出手段１１は、コントロールユニット１５に設けられたカウンタ３５を備え、このカウンタ３５が、上記レーザユニット１７から発射されたパルスレーザ光ＬＢ１の発射時刻と、ディテクター３３が検知した上記パルスレーザ光ＬＢ１の反射光の受光時刻との時間差を求める。
【００２１】
そして、上記カウンタ３５で求められた上記時間差と、上記パルスレーザ光ＬＢ１の発射方向を示す、各エンコーダによって検出された制御モータ２７の出力軸の回転角度の値、制御モータ２９の出力軸の回転角度の値とを、コントロールユニット１５に設けられたコントロールＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ　Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）３７が受け取り、上記パルスレーザ光における上記ダンボール箱１の表面の反射位置を、コントロールＰＣ３７が検出するようになっている。
【００２２】
なお、コントロールＰＣ３７は、上述のように、レーザユニット１７やカウンタ３５が設けられたコントロールユニット１５全体を制御すると共に、制御モータ２７、制御モータ２９を制御するものである。
【００２３】
上記算出手段１３は、上位ＰＣ３９を用い、コントロールＰＣ３７で検出された複数の反射位置に基づいて、上記ダンボール箱１の稜線の座標値を算出し、この算出された稜線の座標値を用いて上記ダンボール箱１の各頂点を算出し、上記ダンボール箱１の全体の大きさまたは設置位置を算出し出力するものである。なお、上記算出された上記ダンボール箱１の大きさまたは設置位置は、上記上位ＰＣ３９に設けられたＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ　Ｃｒｙｓｔａｌ　Ｄｉｓｐｌａｙ）等のディスプレイ（図示せず）や上記上位ＰＣ３９に接続されたプリンターに出力され表示されるものとする。
【００２４】
次に、直方体計測装置３の動作について説明する。
【００２５】
なお、直方体計測装置３の各動作は、図１に示すコントロールＰＣ３７や上位ＰＣ３９の制御の下で行われている。
【００２６】
まず、直方体計測装置３が、ダンボール箱１を計測するために発射したパルスレーザ光ＬＢ１の上記ダンボール箱１の表面上における反射位置のｘｙｚ座標値を求める動作について説明する。
【００２７】
なお、上記動作において、ダンボール箱１と直方体計測装置３との間の相対的な位置関係は変化しないものとする。たとえば、ダンボール箱１が床面に対して移動しない状態で設置されており、直方体計測装置３の基台１９も上記床面に対して移動しない状態で設置されているものとする。
【００２８】
図２は、直方体計測装置３の動作の概略を示す図である。
【００２９】
なお、図２では、床面に対してダンボール箱１の底面がほぼ平行になるように（たとえば、上記底面が上記床面と接するように）ダンボール箱１が設置されており、また、上記床面の上方部に、直方体計測装置３が設けられている。
【００３０】
パルスレーザ光ＬＢ１を発射しつつ、図１に示すポリゴンミラー２３を回転することによって、直方体計測装置３は、図２に示す矢印ＡＲ２１の方向に、直線的かつ一次元的なスキャンＷ２１を行う。なお、上記スキャンＷ２１では、パルスレーザ光ＬＢ１が「Ｎ」回発射され、上記床面上には、各反射位置（点）Ｐ１１〜Ｐ１Ｎが形成されている。
【００３１】
続いて、図１に示すポリゴンミラー支持部材２５を回転させて、パルスレーザ光ＬＢ１を発射しつつ、図１に示すポリゴンミラー２３を回転させることによって、直方体計測装置３は、一次元的にスキャンする位置を、図２に示す矢印ＡＲ２２の方向に移動して、スキャンＷ２１とほぼ同様な直線的かつ一次元的なスキャンＷ２２を行う。さらに、直方体計測装置３は、スキャンＷ２１とほぼ同様な複数のスキャンＷ２３〜Ｗ２Ｍを行う。このように、一次元的な複数回のスキャンＷ２１〜Ｗ２Ｍで、直方体計測装置３は、ダンボール箱１に対して二次元的なスキャン（走査）を行う。なお、上記各一次元的なスキャンＷ２１〜Ｗ２Ｍの走査方向は、互いにほぼ平行である。
【００３２】
次に、ダンボール箱１の反射位置を検出（抽出）する動作について説明する。
【００３３】
図３は、図２における１つの一次元的なスキャンＷ２ｎをダンボール箱１に対して行った場合を示す図である。
【００３４】
なお、図３では、底面がｘｙ平面（「ｚ＝０」の面）Ｐｘｙに接するようにダンボール箱１が設置され、直方体計測装置３が、ｘｙｚ空間の所定の位置（たとえば、「ｘ＝０」、「ｙ＝０」、「ｚ＝Ｈ；高さ」）に設置されている。
【００３５】
また、図３（１）は、１つの一次元的なスキャンＷ２ｎを行った場合の正面図であり、図３（２）は、図３（１）におけるＩＩＩ矢視を示す平面図である。
【００３６】
ここで、図２で説明したように、パルスレーザ光ＬＢ１を発射しつつ、図１に示すポリゴンミラー２３が回転することによって、図３（２）の矢印ＡＲ３１の方向に１つの直線的かつ一次元的なスキャンＷ２ｎが行われる。この１つの一次元的なスキャンＷ２ｎでは、複数の（「ｎ」個の）パルスレーザ光ＷＰ１〜ＷＰｎが発射され、この各パルスレーザ光ＷＰ１〜ＷＰｎに応じて複数の反射位置（反射ポイント）Ｐ１〜Ｐｎが形成される。
【００３７】
ここで、たとえば、直方体計測装置３と反射位置Ｐｒとの間の距離と、パルスレーザ光Ｗｐｒの発射方向とを用いて、反射位置Ｐｒを、上記ｘｙｚ空間におけるｘｙｚ座標値を用いて表す場合について説明する。
【００３８】
１つのパルスレーザ光Ｗｐｒが直方体計測装置３から発射された時刻を時刻ｔ１とし、上記パルスレーザ光Ｗｐｒが、ダンボール箱１上の反射位置Ｐｒで反射されて、上記直方体計測装置３で受光された時刻を時刻ｔ２とすれば、上記直方体計測装置３から上記反射位置Ｐｒまでの距離Ｌ３は、式「Ｌ３＝（ｔ２−ｔ１）×ｃ」（「ｃ」は光速度）で算出される。
【００３９】
また、図３（１）に示すように、上記パルスレーザ光Ｗｐｒの発射方向と、ｚ軸との交差角度を角度θとして、図３（２）に示すように、上記パルスレーザ光Ｗｐｒの発射方向と、ｙ軸との交差角度を角度φとすると、上記反射位置Ｐｒのｚ座標値は、計算式「Ｈ−Ｌ３ｃｏｓθ」で求めることができ、上記反射位置Ｐｒのｘ座標値は、計算式「−Ｌ３ｓｉｎθｓｉｎφ」で求めることができ、上記反射位置Ｐｒのｙ座標値は、計算式「Ｌ３ｓｉｎθｃｏｓφ」で求めることができる。
【００４０】
同様にして、上記パルスレーザ光Ｗｐｒ以外の各パルスレーザ光Ｗｐ１〜Ｗｐｒ−１、Ｗｐｒ＋２〜Ｗｐｎの各反射位置Ｐ１〜Ｐｒ−１、Ｐｒ＋２〜Ｐｎのｘｙｚ座標値も求めることができ、各反射位置Ｐ１〜Ｐｎのｘｙｚ座標値が求められる。
【００４１】
これらの各反射位置Ｐ１〜Ｐｎのうちで、ｚ座標値がほぼゼロ（「０」）である各反射位置Ｐ１〜Ｐｒ−１、Ｐｒ＋９〜Ｐｎは、上記ｘｙ平面Ｐｘｙ上の反射位置を示しており、ｚ座標値がゼロではない各反射位置Ｐｒ〜Ｐｒ＋８は、ダンボール箱１上の反射位置を示している。
【００４２】
したがって、各反射位置Ｐ１〜Ｐｒ−１、Ｐｒ＋９〜Ｐｎは、上記ｘｙ平面Ｐｘｙ上の反射位置であり、ダンボール箱１上の反射位置ではないので無視し、各反射位置Ｐｒ〜Ｐｒ＋８に基づいて、上記ダンボール箱１の稜線の座標値を算出し、この算出された稜線の座標値を用いて上記ダンボール箱１の上面の各頂点を算出し、ダンボール箱１の設置位置や全体の大きさを算出する。
【００４３】
なお、図３（２）に示す、たとえば１つの反射位置Ｐｍのように、上記反射位置Ｐｍ先後の反射位置Ｐｍ−１、Ｐｍ＋１に対して、明らかに座標値が大きく異なっているものは、たとえば、空気中に浮遊しているゴミ等を検出したものとして無視する。すなわち、反射位置Ｐｍには、ダンボール箱１は存在しないものとする。
【００４４】
なお、図３では、１つの一次元的スキャンＷ２ｎについて説明したが、図３（１）に示す交差角度θを変えて、他の一次元的スキャンを行った場合も、一次元的スキャンＷ２ｎと同様に、ダンボール箱１の表面上の各反射位置のｘｙｚ座標値が求められる。そして図２に示すように、複数の一次元的スキャンＷ２１〜Ｗ２Ｍによって、ダンボール箱１を二次元的にスキャンすることになる。なお、複数の一次元的スキャンＷ２１〜Ｗ２Ｍによって形成された１つの二次元的スキャンを１つのフレームと表現する場合もある。
【００４５】
また、図３（１）に示す交差角θの値が大きくなって、直方体計測装置３が発射するパスルレーザ光が反射されなくなった場合、上記パルスレーザ光が発射された方向には、ダンボール箱１は存在しないものとする。
【００４６】
次に、上記ダンボール箱１の表面上の各反射位置のｘｙｚ座標値を検出した後に、これらの各検出値から、上記ダンボール箱１の設置位置や全体の大きさを求める場合の直方体計測装置３の動作について詳しく説明する。
【００４７】
図４は、直方体計測装置３が、ダンボール箱１の設置位置や全体の大きさを測定するときの動作の概略を示すフローチャートである。
【００４８】
まず、直方体計測装置３は、図２に示すような１つのフレーム（各スキャンＷ２１〜Ｗ２Ｍによって構成される１つのフレーム）における各一次元的スキャン毎に、ダンボール箱１上の各反射位置を求め、この求めた各反射位置を互いに結ぶｘｙ平面上の直線式を求める（Ｓ１）。
【００４９】
ここで、１つの一次元的スキャンにおいて、ダンボール箱１上の各反射位置を結ぶｘｙ平面上の直線式を求める動作について詳しく説明する。
【００５０】
図５は、図３に示す、ダンボール箱１の各反射位置Ｐｒ〜Ｐｒ＋８の部分を拡大した図である。
【００５１】
ここで、図５に示した各反射位置Ｐｒ〜Ｐｒ＋８は、ｘｙ平面上に表されたものであり、各反射位置Ｐｒ〜Ｐｒ＋８のうちの反射位置Ｐｒ〜Ｐｒ＋２は、ほぼ一直線上に並んで１つの群４１を構成し、反射位置Ｐｒ＋２〜Ｐｒ＋６は、ほぼ一直線上に並んで１つの群４３を構成し、反射位置Ｐｒ＋６〜Ｐｒ＋８は、ほぼ一直線上に並んで１つの群４５を構成している。
【００５２】
上記群４１を構成している各反射位置Ｐｒ〜Ｐｒ＋２から、たとえば最小二乗法を用いて、直線４２を算出する。なお、この直線４２の式は、「ｙ＝Ｋ１ｘ＋Ｔ１」で表すことができる。
【００５３】
同様にして、上記群４３を構成している各反射位置Ｐｒ＋２〜Ｐｒ＋６から直線４４を算出し、上記群４５を構成している各反射位置Ｐｒ＋６〜Ｐｒ＋８から直線４６を算出する。なお、上記直線４４の式は、「ｙ＝Ｋ２ｘ＋Ｔ２」で表すことができ、上記直線４６の式は、「ｙ＝Ｋ３ｘ＋Ｔ３」で表すことができる。また、上記直線４４の式の「Ｋ２」の値は、ゼロに近い値になる。
【００５４】
図５では、１つの一次元的スキャンＷ２ｎで検出されたダンボール箱１の各反射位置で、各直線４２、４４、４６を算出しているが、図３に示すスキャンＷ２ｎ以外の各一次元的スキャンＷ２１〜Ｗ２Ｍ（図２参照）毎に、上記ｘｙ平面上の各直線式を求める。
【００５５】
なお、図３に示す直方体計測装置３とダンボール箱１との位置関係では、直方体計測装置３で、ダンボール箱１の上面と２つの側面とにパルスレーザ光を照射することができる。ただし、各一次元的なスキャンの総てが、ダンボール箱１の上面と２つの側面とにパルスレーザ光を照射するわけではなく、各スキャンがダンボール箱１のいずれの面にパルスレーザ光を照射することができるか否かは、図３（１）示す、発射されたパルスレーザ光の進行方向とＺ軸との間の交差角度θ等によって決まる。
【００５６】
そして、ダンボール箱１の上面と２つの側面とにパルスレーザ光を照射した一次元的なスキャンでは、上述のように３本の直線を得る（算出する）ことができ、これらの各直線の傾きは互いに異なる。ダンボール箱１の２つの側面のみにパルスレーザ光を照射した一次元的なスキャンでは、２本の直線を得ることができ、これらの各直線の傾きは互いに異なる。また、ダンボール箱１の上面のみにパルスレーザ光を照射した一次元的なスキャンでは、１本の直線を得ることができる。
【００５７】
次に、ダンボール箱１と直方体計測装置３の相対的な位置関係と、直方体計測装置３のスキャンによる、ダンボール箱１上の各反射位置で算出されたｘｙ平面上の直線の本数または上記各直線の傾きとの関係について詳細に説明する。
【００５８】
図６〜図１１は、ダンボール箱１と直方体計測装置３との間の相対的な位置関係とパルスレーザ光によるスキャンとを示す図であり、図６は、パルスレーザ光をダンボール箱１の上面のみに照射可能な位置に、直方体計測装置３が設置された状態を示す図である。
【００５９】
なお、図６（１）は、直方体計測装置３とダンボール箱１との位置関係を示す正面図であり、図６（２）〜（４）は、図６（１）におけるＶＩ矢視を示す図である。
【００６０】
図６（１）では、直方体計測装置３が一次元的な各スキャンＷ６ａ〜Ｗ６ｋを行うことによって、ダンボール箱１に対して、二次元的な走査を行っている。
【００６１】
図６（２）に示すような一次元的なスキャンＷ６ａでは、パルスレーザ光で照射されるのは、ｘｙ平面のみであるのでダンボール箱１上の反射位置は検出されない。同様に、一次元的なスキャンＷ６ｋでもダンボール箱１上の反射位置は検出されない。
【００６２】
図６（３）では、一次元的なスキャンＷ６ｄでダンボール箱１が照射されるので、ダンボール箱１上の反射位置が検出される。ここで、図６（３）に示す線分Ｒ６ｄは、上記検出された各反射位置（ダンボール箱１の表面の各反射位置）を、図５で示したように、ほぼ１つの直線上に並んだ群として認識し、上記各反射位置を直線で結ぶことによって得られた線分である。したがって、線分Ｒ６ｄ上には複数の反射位置が存在している。ここで、上記線分Ｒ６ｄを含むｘｙ平面上の直線式は、「ｙ＝Ｋ６ｄ＋Ｔ６ｄ」で表すことができる。また、上記「Ｋ６ｄ」の値は、ゼロに近い値になる。すなわち、上記線分Ｒ６ｄを含む直線は、ｘ軸にほぼ平行な直線である。
【００６３】
また、図６（４）でも、図６（３）と同様に、一次元的なスキャンＷ６ｇで線分Ｒ６ｇを得ることができる。なお、上記線分Ｒ６ｇを含むｘｙ平面上の直線式は、「ｙ＝Ｋ６ｇ＋Ｔ６ｇ」で表すことができ、上記「Ｋ６ｇ」の値も、ゼロに近い値になる。すなわち、上記線分Ｒ６ｇを含む直線もｘ軸にほぼ平行な直線である。
【００６４】
さらに、図６（３）や図６（４）に示す場合とほぼ同様に、各スキャンＷ６ｂ、Ｗ６ｃ、Ｗ６ｅ、Ｗ６ｆ、Ｗ６ｈ、Ｗ６ｉ、Ｗ６ｊの各反射位置から、上記各スキャン毎に直線式を１本づつ求めることができる。ただし、上記各スキャンＷ６ｂ、Ｗ６ｃ、Ｗ６ｅ、Ｗ６ｆ、Ｗ６ｈ、Ｗ６ｉ、Ｗ６ｊに対応する各直線もｘ軸にほぼ平行な直線である。
【００６５】
すなわち、上記各スキャンＷ６ｂ〜Ｗ６ｊの各反射位置のそれぞれで求められたｘｙ平面上の直線の数は、上記各スキャンＷ６ｂ〜Ｗ６ｊのうちのいずれのスキャンにおいても１本であり、この直線の傾きも１種類である。
【００６６】
なお、上記各スキャンＷ６ｂ〜Ｗ６ｊの各反射位置におけるｚ座標値は、ダンボール箱１の上面をパルスレーザ光で照射して得られた値であるのでほぼ一定である。つまり、上記各反射位置は、ｘｙ平面に平行な１つの平面（ｚ＝一定である面）上に位置している。
【００６７】
図７は、パルスレーザ光をダンボール箱１の上面と１つの側面のみに照射可能な位置に、直方体計測装置３が設置された状態であって、しかも、ダンボール箱１の上記１つの側面と一次元的なスキャン（たとえばスキャンＷ７ａ）の方向とがほぼ平行になっている状態を示す図である。
【００６８】
なお、図７（１）は、直方体計測装置３とダンボール箱１との位置関係を示す正面図であり、図７（２）〜（４）は、図７（１）におけるＶＩＩ矢視を示す図である。
【００６９】
図７（１）では、直方体計測装置３が一次元的な各スキャンＷ７ａ〜Ｗ７ｈを行うことによって、ダンボール箱１に対して、二次元的な走査を行っている。
【００７０】
図７（２）に示すような一次元的なスキャンＷ７ａでは、パルスレーザ光で照射されるのは、図６（１）に示す場合と同様に、ｘｙ平面のみであるのでダンボール箱１上の反射位置は検出されない。
【００７１】
図７（３）では、一次元的なスキャンＷ７ｃでダンボール箱１が照射されるので、ダンボール箱１上の反射位置が検出される。ここで、図７（３）に示す線分Ｒ７ｃは、図６（３）に示した線分Ｒ６ｄとほぼ同様に得られるものである。なお、上記線分Ｒ７ｃを含むｘｙ平面上の直線式は、「ｙ＝Ｋ７ｃ＋Ｔ７ｃ」で表すことができる。上記「Ｋ７ｃ」の値は、ゼロに近い値になる。すなわち、上記直線はｘ軸にほぼ平行な直線である。
【００７２】
また、図７（４）でも、図７（３）と同様に、一次元的なスキャンＷ７ｇで線分Ｒ７ｇを得ることができる。なお、上記線分Ｒ７ｇを含むｘｙ平面上の直線式は、「ｙ＝Ｋ７ｇ＋Ｔ７ｇ」で表すことができ、上記「Ｋ７ｇ」の値も、ゼロに近い値になる。すなわち、上記直線もｘ軸にほぼ平行な直線である。
【００７３】
さらに、図７（３）や図７（４）に示す場合とほぼ同様に、各スキャンＷ７ｂ、Ｗ７ｄ、Ｗ７ｅ、Ｗ７ｆ、Ｗ７ｈの各反射位置から、上記各スキャン毎に直線式を１本づつ求めることができる。ただし、上記各スキャンＷ７ｂ、Ｗ７ｄ、Ｗ７ｅ、Ｗ７ｆ、Ｗ７ｈに対応する各直線もｘ軸にほぼ平行な直線である。
【００７４】
すなわち、上記各スキャンＷ７ｂ〜Ｗ７ｈのそれぞれで求められたｘｙ平面上の各直線の数は、上記各スキャンＷ７ｂ〜Ｗ７ｈのうちのいずれのスキャンにおいても１本であり、この直線の傾きも１種類である。
【００７５】
なお、図７（１）から理解されるように、スキャンＷ７ｂから、スキャンＷ７ｅに向かうにしたがって、ダンボール箱１の側面の下部側から上部側をパルスレーザ光で照射することになるので、上記スキャンＷ７ｂからスキャンＷ７ｅに向かうにしたがって、上記各スキャンＷ７ｂ〜Ｗ７ｅ各反射位置におけるｚ座標値が次第に大きくなる。
【００７６】
一方、上記各スキャンＷ７ｆ、Ｗ７ｇ、Ｗ７ｈの各反射位置におけるｚ座標値は、ダンボール箱１の上面をパルスレーザ光で照射して得られた値なのでほぼ一定である。
【００７７】
つまり、上記各スキャンＷ７ｂ〜Ｗ７ｈの各反射位置におけるｚ座標値の一部が、ｘｙ平面に平行な１つの平面（ｚ＝一定である面）上に位置している。
【００７８】
図８は、パルスレーザ光をダンボール箱１の１つの側面のみに照射可能な位置に、直方体計測装置３が設置された状態を示す図である。
【００７９】
なお、図８（１）は、直方体計測装置３とダンボール箱１との位置関係を示す正面図であり、図８（２）〜（４）は、図８（１）におけるＶＩＩＩ矢視を示す図である。
【００８０】
図８（１）では、直方体計測装置３が一次元的な各スキャンＷ８ａ〜Ｗ８ｈを行うことによって、ダンボール箱１に対して、二次元的な走査を行っている。
【００８１】
図８（２）に示すような一次元的なスキャンＷ８ａでは、パルスレーザ光で照射されるのは、図６（１）に示す場合と同様に、ｘｙ平面のみであるのでダンボール箱１上の反射位置は検出されない。
【００８２】
図８（３）では、一次元的なスキャンＷ８ｂでダンボール箱１が照射されるので、ダンボール箱１上の反射位置が検出される。ここで、図８（３）に示す線分Ｒ８ｂは、図６（３）に示した線分Ｒ６ｄとほぼ同様に得られるものである。なお、上記線分Ｒ８ｂを含むｘｙ平面上の直線式は、「ｙ＝Ｋ８ｂｘ＋Ｔ８ｂ」で表すことができる。
【００８３】
また、図８（４）でも、図８（３）と同様に、一次元的なスキャンＷ８ｃで線分Ｒ８ｃを得ることができる。なお、上記線分Ｒ８ｃを含むｘｙ平面上の直線式は、「ｙ＝Ｋ８ｃｘ＋Ｔ８ｃ」で表すことができる。また、スキャンＷ８ｂとスキャンＷ８ｃとにおいては、ダンボール箱１の同一側面を照射しているので、上記直線式「ｙ＝Ｋ８ｂｘ＋Ｔ８ｂ」と、上記直線式「ｙ＝Ｋ８ｃｘ＋Ｔ８ｃ」とにおいて、「Ｋ８ｂ」と「Ｋ８ｃ」との値は、互いにほぼ等しく、「Ｔ８ｂ」と「Ｔ８ｃ」との値は、互いにほぼ等しい。すなわち、上記線分Ｒ８ｂを含むｘｙ平面上の直線式と、上記線分Ｒ８ｃを含むｘｙ平面上の直線式とは、ほぼ同じ直線式になる。
【００８４】
さらに、図７（３）や図７（４）に示す場合とほぼ同様に、各スキャンＷ８ｄ、Ｗ８ｅ、Ｗ８ｆ、Ｗ８ｇの各反射位置から、上記各スキャン毎に直線式を求めることができる。このようにして求められた直線式は、ダンボール箱１の同一側面を照射して得られたものなので、上記直線式「ｙ＝Ｋ８ｂｘ＋Ｔ８ｂ」や上記直線式「ｙ＝Ｋ８ｃｘ＋Ｔ８ｃ」とほぼ同様の直線式になる。
【００８５】
したがって、各スキャンＷ８ｂ〜Ｗ８ｇの各反射位置を含むｘｙ平面上の各直線は、互いにほぼ同じ直線になる。すなわち、各スキャンＷ８ｂ〜Ｗ８ｇの各反射位置を含むｘｙ平面上の各直線の数は１本であり、この直線の傾きは１種類である。
【００８６】
図９は、パルスレーザ光をダンボール箱１の上面と２つの側面に照射可能な位置に、直方体計測装置３が設置された状態を示す図である。
【００８７】
なお、図９（１）は、直方体計測装置３とダンボール箱１との位置関係を示す正面図であり、図９（２）〜（５）は、図９（１）におけるＩＸ矢視を示す図である。
【００８８】
図９（１）では、直方体計測装置３が一次元的な各スキャンＷ９ａ〜Ｗ９ｉを行うことによって、ダンボール箱１に対して、二次元的な走査を行っている。
【００８９】
図９（２）に示すような一次元的なスキャンＷ９ａでは、パルスレーザ光で照射されるのは、図６（１）に示す場合と同様に、ｘｙ平面のみであるのでダンボール箱１上の反射位置は検出されない。
【００９０】
図９（３）では、一次元的なスキャンＷ９ｅでダンボール箱１が照射されるので、ダンボール箱１上の反射位置が検出される。ここで、図９（３）に示す線分Ｒ９ｅは、図６（３）に示した線分Ｒ６ｄとほぼ同様に得られるものであり、また、上記線分Ｒ９ｅは、スキャンＷ９ｅでダンボール箱１の２つの側面を照射しているので、２つの線分Ｒ１、Ｒ２で形成されている。
【００９１】
そして、上記２つの線分Ｒ１、Ｒ２のうちの１つ目の線分Ｒ１を含むｘｙ平面上の直線式は、「ｙ＝Ｋ９ｅｘ＋Ｔ９ｅ」で表すことができ、２つ目の線分Ｒ２を含むｘｙ平面上の直線式は、「ｙ＝Ｌ９ｅｘ＋Ｕ９ｅ」で表すことができる。
【００９２】
また、図９（４）でも、図９（３）と同様に、線分Ｒ９ｇを得ることができる。なお、上記線分Ｒ９ｇは、スキャンＷ９ｇでダンボール箱１の２つの側面と上面とを照射しているので、３つの線分Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５で形成されている。
【００９３】
そして、上記３つの線分のうちの１つ目の線分Ｒ３を含むｘｙ平面上の直線式は、「ｙ＝Ｋ９ｇｘ＋Ｔ９ｇ」で表すことができ、２つ目の線分Ｒ４を含むｘｙ平面上の直線式は、「ｙ＝Ｍ９ｇｘ＋Ｖ９ｇ」で表すことができ、３つ目の線分Ｒ５を含むｘｙ平面上の直線式は、「ｙ＝Ｌ９ｇｘ＋Ｕ９ｇ」で表すことができる。
【００９４】
また、図９（５）でも、図９（３）と同様に、線分Ｒ９ｈを得ることができる。なお、上記線分Ｒ９ｈは、スキャンＷ９ｇでダンボール箱１の１つの側面と上面とを照射しているので、２つの線分Ｒ６、Ｒ７で形成されている。
【００９５】
そして、上記２つの線分のうちの１つ目の線分Ｒ６を含むｘｙ平面上の直線式は、「ｙ＝Ｋ９ｈｘ＋Ｔ９ｈ」で表すことができ、２つ目の線分Ｒ７を含むｘｙ平面上の直線式は、「ｙ＝Ｍ９ｈｘ＋Ｖ９ｈ」で表すことができる。
【００９６】
なお、線分Ｒ１の直線式「ｙ＝Ｋ９ｅｘ＋Ｔ９ｅ」と、線分Ｒ３の直線式「ｙ＝Ｋ９ｇｘ＋Ｔ９ｇ」と、線分Ｒ６の直線式「ｙ＝Ｋ９ｈｘ＋Ｔ９ｈ」とは、各スキャンＷ９ｅ、Ｗ９ｇ、Ｗ９ｈで、ダンボール箱１の１つの側面を照射して得られたものなので、互いにほぼ同じ直線式になる。
【００９７】
同様に、線分Ｒ２の直線式「ｙ＝Ｌ９ｅｘ＋Ｕ９ｅ」と、線分Ｒ５の直線式「ｙ＝Ｌ９ｇｘ＋ＵＶ９ｇ」とは、各スキャンＷ９ｅ、Ｗ９ｇで、ダンボール箱１の他の１つの側面を照射して得られたものなので、互いにほぼ同じ直線式になる。
【００９８】
線分Ｒ４の直線式「ｙ＝Ｍ９ｇｘ＋Ｖ９ｇ」と、線分Ｒ７の直線式「ｙ＝Ｍ９ｈｘ＋Ｖ９ｈ」とは、各スキャンＷ９ｇ、Ｗ９ｈで、ダンボール箱１の上面を照射して得られたものなので、「Ｍ９ｇ」と「Ｍ９ｈ」の値はほぼゼロになり、「Ｖ９ｇ」と「Ｖ９ｈ」の値は互いに異なったものとなる。
【００９９】
さらに、スキャンＷ９ｅの各反射位置によって、互いの傾きが異なる２本の直線が求められ、スキャンＷ９ｇの各反射位置によって、互いの傾きが異なる３本の直線が求められ、スキャンＷ９ｈの各反射位置によって、互いの傾きが異なる２本の直線が求められる。
【０１００】
また、各スキャンＷ９ｂ、Ｗ９ｃ、Ｗ９ｄ、Ｗ９ｆ、Ｗ９ｉの各反射位置によって、図９（３）や図９（４）や図９（５）に示す場合とほぼ同様に直線式を求めることができる。
【０１０１】
上記各スキャンＷ９ｂ、Ｗ９ｃ、Ｗ９ｄ、Ｗ９ｆ、Ｗ９ｉの各反射位置によって、求められた直線式を具体的に説明すると、各スキャンＷ９ｂ〜Ｗ９ｄの各反射位置によって、スキャンＷ９ｅと同様に、互いの傾きが異なる２本の直線が求められ、スキャンＷ９ｆの各反射位置によって、スキャンＷ９ｇと同様に、互いの傾きが異なる３本の直線が求められ、スキャンＷ９ｉの各反射位置によって、１本の直線が求められる。
【０１０２】
つまり、各スキャンＷ９ｂ〜Ｗ９ｅでは、２本の直線が求められ、各スキャンＷ９ｆ、Ｗ９ｇでは、３本の直線が求められ、スキャンＷ９ｈでは２本の直線が求められ、スキャンＷ９ｉでは１本の直線が求められる。換言すれば、各スキャンＷ９ｂ〜Ｗ９ｉによる、ダンボール箱１上の各反射位置から得られる直線の最大本数は３本ということになる。また、各スキャンＷ９ｂ〜Ｗ９ｉによる、ダンボール箱１上の各反射位置から得られる直線の傾きの種類は最大３種類ということになる。
【０１０３】
図１０は、パルスレーザ光をダンボール箱１の２つの側面のみに照射可能な位置に、直方体計測装置３が設置された状態を示す図である。
【０１０４】
なお、図１０（１）は、直方体計測装置３とダンボール箱１との位置関係を示す正面図であり、図１０（２）〜（４）は、図１０（１）におけるＸ矢視を示す図である。
【０１０５】
図１０（１）では、直方体計測装置３が一次元的な各スキャンＷ１０ａ〜Ｗ１０ｋを行うことによって、ダンボール箱１に対して、二次元的な走査を行っている。
【０１０６】
図１０（２）に示すような一次元的なスキャンＷ１０ａでは、パルスレーザ光で照射されるのは、図６（１）に示す場合と同様に、ｘｙ平面のみであるのでダンボール箱１上の反射位置は検出されない。
【０１０７】
図１０（３）では、一次元的なスキャンＷ１０ｃでダンボール箱１が照射されるので、ダンボール箱１上の反射位置が検出される。ここで、図１０（３）に示す線分Ｒ１０ｃは、図６（３）に示した線分Ｒ６ｄとほぼ同様に得られるものであり、また、上記線分Ｒ１０ｃは、スキャンＷ１０ｃでダンボール箱１の２つの側面を照射して得られたものであるので、２つの線分Ｒ８、Ｒ９で形成されている。
【０１０８】
そして、上記２つの線分Ｒ８、Ｒ９のうちの１つ目の線分Ｒ８を含むｘｙ平面上の直線式は、「ｙ＝Ｋ１０ｃｘ＋Ｔ１０ｃ」で表すことができ、２つ目の線分Ｒ９を含むｘｙ平面上の直線式は、「ｙ＝Ｌ１０ｃｘ＋Ｕ１０ｃ」で表すことができる。
【０１０９】
また、図１０（４）でも、図１０（３）と同様に、線分Ｒ１０ｄを得ることができる。なお、上記線分Ｒ１０ｄは、スキャンＷ１０ｄでダンボール箱１の２つの側面を照射しているので、２つの線分Ｒ１０、Ｒ１１で形成されている。
【０１１０】
そして、上記２つの線分のうちの１つ目の線分Ｒ１０を含むｘｙ平面上の直線式は、「ｙ＝Ｋ１０ｄｘ＋Ｔ１０ｄ」で表すことができ、２つ目の線分Ｒ１１を含むｘｙ平面上の直線式は、「ｙ＝Ｌ１０ｄｘ＋Ｕ１０ｄ」で表すことができる。
【０１１１】
なお、線分Ｒ８の直線式「ｙ＝Ｋ１０ｃｘ＋Ｔ１０ｃ」と、線分Ｒ１０の直線式「ｙ＝Ｋ１０ｄｘ＋Ｔ１０ｄ」とは、各スキャンＷ１０ｃ、Ｗ１０ｄが、ダンボール箱１の１つの側面を照射して得られたものなので、ほぼ同じ直線式になる。
【０１１２】
また、同様に、線分Ｒ９の直線式「ｙ＝Ｌ１０ｃｘ＋Ｕ１０ｃ」と、線分Ｒ１１の直線式「ｙ＝Ｌ１０ｄｘ＋Ｕ１０ｄ」は、各スキャンＷ１０ｃ、Ｗ１０ｄが、ダンボール箱１の他の１つの側面を照射して得られたものなので、ほぼ同じ直線式になる。
【０１１３】
さらに、スキャンＷ１０ｃの各反射位置によって、互いの傾きが異なる２本の直線が求められ、スキャンＷ１０ｄの各反射位置によっても、互いの傾きが異なる２本の直線が求められる。
【０１１４】
また、各スキャンＷ１０ｂ、Ｗ１０ｅ〜Ｗ１０ｋの各反射位置によって、図１０（３）や図１０（４）に示す場合とほぼ同様に直線式を求めることができる。
【０１１５】
上記各スキャンＷ１０ｂ、Ｗ１０ｅ〜Ｗ１０ｋの各反射位置によって、求められた直線式を具体的に説明すると、各スキャンＷ１０ｂ、Ｗ１０ｅ〜Ｗ１０ｋの各反射位置から、スキャンＷ１０ｃやスキャンＷ１０ｄと同様に、互いの傾きが異なる２本の直線が求められる。
【０１１６】
つまり、各スキャンＷ１０ｂ〜Ｗ１０ｋでは、２本の直線が求められる。換言すれば、各スキャンＷ１０ｂ〜Ｗ１０ｋによる、ダンボール箱１上の各反射位置から得られる直線の最大本数は２本ということになる。また、各スキャンＷ１０ｂ〜Ｗ１０ｋによる、ダンボール箱１上の各反射位置から得られる直線の傾きの種類は最大２種類ということになる。
【０１１７】
図１１は、パルスレーザ光をダンボール箱１の上面と１つの側面のみに照射可能な位置に、直方体計測装置３が設置された状態を示す図である。
【０１１８】
なお、図１１（１）は、直方体計測装置３とダンボール箱１との位置関係を示す正面図であり、図１１（２）〜（４）は、図１１（１）におけるＸＩ矢視を示す図である。
【０１１９】
図１１（１）では、直方体計測装置３が一次元的な各スキャンＷ１１ａ〜Ｗ１１ｊを行うことによって、ダンボール箱１に対して、二次元的な走査を行っている。
【０１２０】
図１１（２）では、一次元的なスキャンＷ１１ｄでダンボール箱１が照射されるので、ダンボール箱１上の反射位置が検出される。ここで、図１１（２）に示す線分Ｒ１１ｄは、図６（３）に示した線分Ｒ６ｄとほぼ同様に得られるものである。そして、上記線分Ｒ１１ｄを含むｘｙ平面上の直線式は、「ｙ＝Ｋ１１ｄｘ＋Ｔ１１ｄ」で表すことができる。
【０１２１】
また、図１１（３）でも、図１１（２）と同様に、線分Ｒ１１ｇを得ることができる。なお、上記線分Ｒ１１ｇは、スキャンＷ１１ｇでダンボール箱１の１つの側面と上面とを照射しているので、２つの線分Ｒ１２、Ｒ１３で形成されている。
【０１２２】
そして、上記２つの線分のうちの１つ目の線分Ｒ１２を含むｘｙ平面上の直線式は、「ｙ＝Ｍ１１ｇｘ＋Ｖ１１ｇ」で表すことができ、２つ目の線分Ｒ１３を含むｘｙ平面上の直線式は、「ｙ＝Ｋ１１ｇｘ＋Ｔ１１ｇ」で表すことができる。
【０１２３】
また、図１１（４）でも、図１１（２）と同様に、線分Ｒ１１ｉを得ることができる。そして、上記線分Ｒ１１ｉを含むｘｙ平面上の直線式は、「ｙ＝Ｍ１１ｉｘ＋Ｖ１１ｉ」で表すことができる。
【０１２４】
なお、線分Ｒ１１ｄの直線式「ｙ＝Ｋ１１ｄｘ＋Ｔ１１ｄ」」と、線分Ｒ１３の直線式「ｙ＝Ｋ１１ｇｘ＋Ｔ１１ｇ」とは、各スキャンＷ１１ｄ、Ｗ１１ｇが、ダンボール箱１の１つの同じ側面を照射して得られたものなので、ほぼ同じ直線式になる。
【０１２５】
また、線分Ｒ１２の直線式「ｙ＝Ｍ１１ｇｘ＋Ｖ１１ｇ」と、線分Ｒ１１ｉの直線式「ｙ＝Ｍ１１ｉｘ＋Ｖ１１ｉ」とは、各スキャンＷ１１ｇ、Ｗ１１ｉが、ダンボール箱１の上面を照射して得られたものなので、「Ｍ１１ｇ」と「Ｍ１１ｉ」の値は、ほぼゼロになり、「Ｖ１１ｇ」と「Ｖ１１ｉ」の値は互いに異なったものとなる。
【０１２６】
さらに、スキャンＷ１１ｄの各反射位置によって、１本の直線が求められ、スキャンＷ１１ｇの各反射位置によって、互いの傾きが異なる２本の直線が求められ、スキャンＷ１１ｉの各反射位置によって、１本の直線が求められる。
【０１２７】
さらに、各スキャンＷ１１ｂ、Ｗ１１ｃ、Ｗ１１ｅ、Ｗ１１ｆ、Ｗ１１ｈ、Ｗ１１ｊによって、図１１（３）や図１１（４）に示す場合とほぼ同様に直線式を求めることができる。
【０１２８】
上記各スキャンＷ１１ｂ、Ｗ１１ｃ、Ｗ１１ｅ、Ｗ１１ｆ、Ｗ１１ｈ、Ｗ１１ｊの各反射位置によって、求められた直線を具体的に説明すると、スキャンＷ１１ｂ、Ｗ１１ｃ、Ｗ１１ｅ、Ｗ１１ｆでは、スキャンＷ１１ｄと同様に、１本の直線が求められ、スキャンＷ１１ｈでは、スキャンＷ１１ｇと同様に、互いの傾きが異なる２本の直線が求められ、スキャンＷ１１ｊでは、スキャンＷ１１ｉと同様に、１本の直線が求められる。
【０１２９】
つまり、各スキャンＷ１１ｂ〜Ｗ１１ｆでは、それぞれ１本の直線が求められ、各スキャンＷ１１ｇ、Ｗ１１ｈでは、それぞれ２本の直線が求められ、スキャンＷ１１ｉ、Ｗ１１ｊでは１本の直線が求められる。換言すれば、各スキャンＷ１１ｂ〜Ｗ１１ｊによる、ダンボール箱１上の各反射位置から得られる直線の最大本数は２本ということになる。また、各スキャンＷ１１ｂ〜Ｗ１１ｊによる、ダンボール箱１上の各反射位置から得られる直線の傾きの種類は最大２種類ということになる。
【０１３０】
図６〜図１１に示すような手順に従って、ステップＳ１で、各スキャンにおける直線の本数の最大値が求められると、この最大値にしたがって、直方体計測装置３と、ダンボール箱１との相対的な位置関係が判断される。
【０１３１】
すなわち、図４に示すように、直方体計測装置３は、各スキャンの各反射位置で求められた直線本数の最大値が１本である場合（Ｓ３）、各スキャンにおける各反射位置の総てが、ｘｙ平面に平行な１つの平面を形成するか否か（各反射位置の総てのｚ座標値の値がほぼ一定であるか否か）を判断する（Ｓ５）。
【０１３２】
そして、各スキャンにおける各反射位置の総てが、ｘｙ平面に平行な１つの平面を形成する場合には、直方体計測装置３とダンボール箱１との間の相対的な位置関係が、図６に示すように、直方体計測装置３でダンボール箱１の上面のみにパルスレーザ光を照射可能なパターン（以下「Ａパターン」という場合がある。）であると判断し、上記Ａパターンに応じてダンボール箱１の認識を行う（Ｓ７）。なお、上記Ａパターンに応じたダンボール箱１の認識の詳細については後述する。
【０１３３】
また、ステップＳ５において、各スキャンにおける各反射位置の総てが、ｘｙ平面に平行な１つの平面を形成しない場合には、各スキャンにおける各反射位置の一部が、ｘｙ平面に平行な１つの平面を形成するか否かを判断する（Ｓ９）。
【０１３４】
そして、各スキャンにおける各反射位置の一部が、ｘｙ平面に平行な１つの平面を形成する場合には、直方体計測装置３とダンボール箱１との間の相対的な位置関係が、図７に示すように、直方体計測装置３がダンボール箱１の上面と１つの側面のみを照射可能な位置に設置されたパターンであって、しかも、ダンボール箱１の上記１つの側面と一次元的なスキャンの方向とがほぼ平行になっているパターン（以下「Ｂパターン」という場合がある。）であると判断し、上記Ｂパターンに応じてダンボール箱１の認識を行う（Ｓ１１）。なお、上記Ｂパターンに応じたダンボール箱１の認識の詳細については後述する。
【０１３５】
また、ステップＳ９において、各スキャンにおける各反射位置の全部または一部が、ｘｙ平面に平行な１つの平面を形成しない場合には、直方体計測装置３とダンボール箱１との間の相対的な位置関係が、図８に示すように、直方体計測装置３でダンボール箱１の１つの側面のみにパルスレーザ光を照射可能なパターン（以下「Ｃパターン」という場合がある。）であると判断し、上記Ｃパターンに応じてダンボール箱１の認識を行う（Ｓ１３）。なお、上記Ｃパターンに応じたダンボール箱１の認識の詳細については後述する。
【０１３６】
また、ステップＳ３において、各スキャンの各反射位置で求められた直線本数の最大値が１本ではない場合、各スキャンの各反射位置で求められた直線本数の最大値が２本であるか否かを判断する（Ｓ１５）。
【０１３７】
各スキャンの各反射位置で求められた直線本数の最大値が２本ではない場合、直方体計測装置３とダンボール箱１との間の相対的な位置関係が、図９に示すように、直方体計測装置３でダンボール箱１の上面と２つの側面にパルスレーザ光を照射可能なパターン（以下「Ｄパターン」という場合がある。）であると判断し、上記Ｄパターンに応じてダンボール箱１の認識を行う（Ｓ１７）。なお、上記Ｄパターンに応じたダンボール箱１の認識の詳細については後述する。
【０１３８】
また、ステップＳ１５において、各スキャンの各反射位置で求められた直線本数の最大値が２本である場合、各スキャンにおける各反射位置の一部が、ｘｙ平面に平行な１つの平面を形成するか否かを判断する（Ｓ１９）。
【０１３９】
そして、各スキャンにおける各反射位置の全部または一部が、ｘｙ平面に平行な１つの平面を形成しない場合には、直方体計測装置３とダンボール箱１との間の相対的な位置関係が、図１０に示すように、直方体計測装置３がダンボール箱１の２つの側面のみを照射可能な位置に設置されたパターン（以下「Ｅパターン」という場合がある。）であると判断し、上記Ｅパターンに応じてダンボール箱１の認識を行う（Ｓ２１）。なお、上記Ｅパターンに応じたダンボール箱１の認識の詳細については後述する。
【０１４０】
また、ステップＳ１９において、各スキャンにおける各反射位置の一部が、ｘｙ平面に平行な１つの平面を形成する場合には、直方体計測装置３とダンボール箱１との間の相対的な位置関係が、図１１に示すように、直方体計測装置３がダンボール箱１の上面と１つの側面のみを照射可能な位置に設置されたパターン（以下「Ｆパターン」という場合がある。）であると判断し、上記Ｆパターンに応じたダンボール箱１の認識を行う（Ｓ２３）。なお、上記Ｆパターンに応じたダンボール箱１の認識の詳細については後述する。
【０１４１】
なお、ステップＳ３やステップＳ１５では、各スキャンの各反射位置で求められた直線本数の最大値に応じて、いずれのステップの動作を次に実行するのかを判断しているが、上記直線本数の最大値に代えて、各スキャンの各反射位置で求められた直線の傾きの種類数の最大値に応じて、いずれのステップの動作を次に実行するのかを判断してもよい。
【０１４２】
たとえば、ステップＳ１において、１フレームの各スキャンにおけるｘｙ平面の各直線式を求めた結果、ステップＳ３において、各スキャンにおける直線式の傾きの種類数の最大値が「１」である場合、ステップＳ５に進み、「１」ではない場合、ステップＳ１５に進むようにしてもよい。
【０１４３】
次に、図４に示すステップＳ７のＡパターンにおけるダンボール箱１の認識について説明する。
【０１４４】
図１２は、直方体計測装置３でダンボール箱１の上面のみにパルスレーザ光を照射可能なパターン（Ａパターン）において、ダンボール箱１の上面をスキャンした場合を示す図である。
【０１４５】
すなわち、図１２（１）では、直方体計測装置３が、一次元的な各スキャン５１〜６６をダンボール箱１の上面に順に行うことによって、ダンボール箱１の上面を二次元的にスキャンしている。
【０１４６】
上記スキャン５１を示す直線上には、図２で説明したように、ダンボール箱１上の反射位置（図示せず）が適数個形成されている。そして、これらの各反射位置のうちでｘ座標値が最小である反射位置（点）５１ａのｘ座標値を「ｘ１」とし、これに対応するｙ座標値（反射位置５１ａのｙ座標値）を「ｙ１」とする。また、上記各反射位置のうちでｘ座標値が最大である反射位置（点）５１ｂのｘ座標値を「ｘ２１」とし、これに対応するｙ座標値（反射位置５１ｂのｙ座標値）を「ｙ２１」とする。
【０１４７】
同様にして、各スキャン５２〜６６においても、ｘ座標値が最小である各反射位置５２ａ〜６６ａと、ｘ座標値が最大である各反射位置５２ｂ〜６６ｂとが形成されている。さらに、上記各反射位置５２ａ〜６６ａの各ｘ座標値を「ｘ２〜ｘ１６」とし、これらの各ｘ座標値に対応する各ｙ座標値を「ｙ２〜ｙ１６」とし、上記各反射位置５２ｂ〜６６ｂの各ｘ座標値を「ｘ２１〜ｘ３６」とし、これらの各ｘ座標値に対応する各ｙ座標値を「ｙ２１〜ｙ３６」とする。このようにして得られた、各ｘ座標値と各ｙ座標値とを図１２（２）に示す。
【０１４８】
そして、Ａパターンでは、図１２（１）に示すように、各反射位置５１ａ〜５４ａが、ダンボール箱１の上面側の１つ目の稜線の近傍に位置しているので、各反射位置５１ａ〜５４ａはほぼ同一直線上に位置している。そこで、これらの各反射位置５１ａ〜５４ａから最小二乗法を用いて、各反射位置５１ａ〜５４ａの近傍を通過するｘｙ平面上の直線５０Ａを表す直線式を求める。また、同様にして、各反射位置５５ａ〜６６ａに対応する直線５０Ｂを表す直線式を求め、各反射位置６３ｂ〜６６ｂに対応する直線５０Ｃを表す直線式を求め、各反射位置５１ｂ〜６２ｂに対応する直線５０Ｄを表す直線式を求める。なお、上記各直線式で表される各直線５０Ａ〜５０Ｄは、ダンボール箱１の上面に存在している４本の各稜線を含む（各稜線を延長した）直線である。換言すれば、各直線５０Ａ〜５０Ｄを表す各直線式によって、ダンボール箱１の上面の各稜線の座標値が表わされる。
【０１４９】
さらに、直線５０Ａの直線式と直線５０Ｂの直線式との交点５０Ｅのｘ座標値とｙ座標値とを求める。同様にして、各交点５０Ｆ、５０Ｇ、５０Ｈの各ｘ座標値と各ｙ座標値とを求める。
【０１５０】
さらに、各スキャン５１〜６６の各反射位置のｚ座標値（たとえば上記各反射位置の各ｚ座標値の平均値）から、上記各交点５０Ｅ、５０Ｆ、５０Ｇ、５０Ｈのｚ座標値を求める。
【０１５１】
ここで、上述のようにして求めた、上記各交点５０Ｅ、５０Ｆ、５０Ｇ、５０Ｈの各ｘｙｚ座標値を、ダンボール箱１の上面側に位置する各頂点のｘｙｚ座標値として採用すれば、ダンボール箱１の設置位置と全体の大きさ（ダンボール箱１の長さと幅と高さ）とを認識することができる。
【０１５２】
なお、上記ダンボール箱１の設置位置と全体の大きさは、たとえば、図１に示す上位ＰＣ３９のＬＣＤ（図示せず）に、適宜出力されて表示される。
【０１５３】
次に、図４に示すステップＳ１１のＢパターンにおけるダンボール箱１の認識について説明する。
【０１５４】
図１３、図１４は、直方体計測装置３がダンボール箱１の上面と１つの側面のみを照射可能な位置に設置されたパターンであって、しかも、ダンボール箱１の上記１つの側面と、直方体計測装置３の一次元的なスキャンの方向とがほぼ平行になっているパターン（Ｂパターン）において、ダンボール箱１の上面と１つの側面とをスキャンした場合を示す図である。
【０１５５】
図１３では、ダンボール箱１の上面と１つの側面とに、直方体計測装置３が二次元的なスキャンを行っている。つまり、一次元的な各スキャン７１〜７９をダンボール箱１の１つの側面の下部側から上部側へ、さらにダンボール箱１の上面へ順に行うことによって、ダンボール箱１の１つの側面と上面とを二次元的にスキャンしている。
【０１５６】
上記スキャン７１を示す直線上には、上記スキャン５１等とほぼ同様に、ダンボール箱１上の反射位置（図示せず）が適数個形成されている。そして、これらの各反射位置のうちでｘ座標値が最小である反射位置（点）７１ａのｘ座標値を「ｘ４１」とし、これに対応するｙ座標値（反射位置７１ａのｙ座標値）を「ｙ４１」とし、ｚ座標値（反射位置７１ａのｚ座標値）を「ｚ４１」とする。また、上記各反射位置のうちでｘ座標値が最大である反射位置（点）７１ｂのｘ座標値を「ｘ５１」とし、これに対応するｙ座標値（反射位置７１ｂのｙ座標値）を「ｙ５１」とし、ｚ座標値（反射位置７１ｂのｚ座標値）を「ｚ５１」とする。
【０１５７】
同様にして、各スキャン７２〜７９においても、ｘ座標値が最小である各反射位置７２ａ〜７９ａと、ｘ座標値が最大である各反射位置７１ｂ〜７９ｂとが形成されている。さらに、上記各反射位置７２ａ〜７９ａの各ｘ座標値を「ｘ４２〜ｘ４９」とし、これらの各ｘ座標値に対応する各ｙ座標値を「ｙ４２〜ｙ４９」とし、各ｚ座標値を「ｚ４２〜ｚ４９」とする。また、上記各反射位置７２ｂ〜７９ｂの各ｘ座標値を「ｘ５２〜ｘ５９」とし、これらの各ｘ座標値に対応する各ｙ座標値を「ｙ５２〜ｙ５９」とし、各ｚ座標値を「ｚ５２〜ｚ５９」とする。このようにして得られた、各ｘ座標値と各ｙ座標値と各ｚ座標値とを図１４に示す。
【０１５８】
Ｂパターンでは、図１３に示すように、直方体形状であるダンボール箱１の１つの側面（各スキャン７１〜７４でパルスレーザ光が照射されている側面）が、ｘｚ平面に対してほぼ平行になっており、各反射位置７１ａ〜７９ａ、７１ｂ〜７９ｂがダンボール箱１の稜線の近傍に位置しているので、図１４に示す各座標値において、「ｘ４１〜ｘ４９」の値が互いにほぼ等しく一定であり、「ｘ５１〜ｘ５９」の値が互いにほぼ等しく一定であり、「ｙ４１〜ｙ４４」の値が互いにほぼ等しく一定であり、「ｙ５１〜ｙ５４」の値が互いにほぼ等しく一定であり、「ｚ４５〜ｚ４９」の値が互いにほぼ等しく一定であり、「ｚ５５〜ｚ５９」の値が互いにほぼ等しく一定である。
【０１５９】
ここで、ダンボール箱１の上面のみを照射している各スキャン７５〜７９においては、上述のように、「ｘ４５〜ｘ４９」の値が互いにほぼ等しく一定であり、「ｚ４５〜ｚ４９」の値が互いにほぼ等しく一定であるので、各反射位置７５ａ〜７９ａがほぼ同一直線上に位置している。そして、これらの各反射位置７５ａ〜７９ａから最小二乗法を用いて、各反射位置７５ａ〜７９ａの近傍を通過する直線７０Ａの直線式を求める。
【０１６０】
また、同様に、ダンボール箱１の上面のみを照射している各スキャン７５〜７９において、各反射位置７５ｂ〜７９ｂがほぼ同一直線上に位置しているので、これらの各反射位置７５ｂ〜７９ｂから最小二乗法を用いて、各反射位置７５ｂ〜７９ｂの近傍を通過する直線７０Ｂの直線式を求める。
【０１６１】
なお、上記各直線式で表される各直線７０Ａ、７０Ｂは、ダンボール箱１の上面に存在している２本の各稜線を含む（各稜線を延長した）直線である。換言すれば、各直線７０Ａ、７０Ｂを表す各直線式によって、ダンボール箱１の上面の各稜線の座標値が表わされる。
【０１６２】
続いて、各スキャン７５〜７９の各反射位置のうちで、ｙ座標値が最小である反射位置（たとえば反射位置７５ａや７５ｂ）のｙ座標値を、上記直線７０Ａの直線式や上記直線７０Ｂの直線式に代入し、ダンボール箱１の上面側の１つ目の頂点７０Ｃ（図１３参照）のｘ座標値とｙ座標値とｚ座標値や、ダンボール箱１の上面側の２つ目の頂点７０Ｄ（図１３参照）のｘ座標値とｙ座標値とｚ座標値を求める。
【０１６３】
また、各スキャン７５〜７９の各反射位置のうちで、ｙ座標値が最大である反射位置（たとえば反射位置７９ａや７９ｂ）のｙ座標値を、上記直線７０Ａの直線式や上記直線７０Ｂの直線式に代入し、ダンボール箱１の上面側の３つ目の頂点７０Ｅ（図１３参照）のｘ座標値とｙ座標値とｚ座標値や、ダンボール箱１の上面側の４つ目の頂点７０Ｆ（図１３参照）のｘ座標値とｙ座標値とｚ座標値を求める。
【０１６４】
ここで、上述のようにして求めた、上記各頂点７０Ｃ、７０Ｄ、７０Ｅ、７０Ｆの各ｘｙｚ座標値を、ダンボール箱１の上面側に位置する各頂点のｘｙｚ座標値として採用すれば、ダンボール箱１の設置位置と全体の大きさ（ダンボール箱１の長さと幅と高さ）とを認識することができる。
【０１６５】
なお、上記ダンボール箱１の設置位置と全体の大きさは、Ａパターンの場合と同様に、図１に示す上位ＰＣ３９のＬＣＤ（図示せず）に、適宜出力されて表示される。
【０１６６】
なお、Ｂパターンにおいては、ダンボール箱１の上面の反射位置（スキャン７５〜７９の反射位置）のみを用いて、ダンボール箱１の設置位置や全体の大きさを求めることができるが、さらに、ダンボール箱１の設置位置や全体の大きさを正確に求めるために、ダンボール箱１の側面の反射位置（スキャン７１〜７４の反射位置）をさらに加えて、ダンボール箱１の設置位置や全体の大きさを求めてもよい。
【０１６７】
すなわち、たとえば反射位置７５ａや７５ｂのｙ座標値の代わりに、各スキャン７１〜７４における各反射位置のｙ座標値の平均値（たとえば、図１４に示すｙ４１〜ｙ４４の平均値やｙ５１〜ｙ５４の平均値）を、頂点７０Ｃや頂点７０Ｄのｙ座標値として採用すれば、たとえば、スキャン７５のスキャン位置が、ダンボール箱１の稜線の実際の位置よりもｙ方向に大きく離れていても、ダンボール箱１の頂点７０Ｃや頂点７０Ｄの位置（特にｙ座標値）を正確に把握することができる。
【０１６８】
次に、図４に示すステップＳ１３のＣパターンにおけるダンボール箱１の認識について説明する。
【０１６９】
上記Ｃパターンは、直方体計測装置３がダンボール箱１の１つの側面のみにパルスレーザ光を照射可能なパターンである。
【０１７０】
このＣパターンでは、上記ダンボール箱１の上記１つの側面の位置や大きさは、直方体計測装置３で計測可能であるが、上記１つの側面に直角な上記ダンボール箱１の奥行き方向の大きさは計測不可能である。
【０１７１】
そこで、上記Ｃパターンでは、直方体計測装置３が、上記ダンボール箱１の全体の大きさまたは設置位置を算出することは不可能であると判断し、この判断結果を、図１に示す上位ＰＣ３９のＬＣＤ（図示せず）に、適宜出力して表示する。
【０１７２】
なお、上記ダンボール箱１の全体の大きさまたは設置位置を算出することは不可能であるが、上記ダンボール箱１の上記１つの側面（直方体計測装置３がパルスレーザ光を照射可能な側面）の位置や大きさは、上記１つの側面上の各反射位置に基づいて、直方体計測装置３で計測可能であるので、上記１つの側面の大きさや位置を求め、図１に示す上位ＰＣ３９のＬＣＤ（図示せず）に、適宜出力して表示してもよい。
【０１７３】
次に、図４に示すステップＳ１７のＤパターンにおけるダンボール箱１の認識について説明する。
【０１７４】
上記Ｄパターンでは、直方体計測装置３がダンボール箱１の上面にパルスレーザ光を照射可能であるので、上記Ａパターンで示したように、ダンボール箱１の上面の反射位置のみを用いて、上記ダンボール箱１の設置位置や全体の大きさを求めることも可能であるが、上記ダンボール箱１の設置位置や全体の大きさを、一層精度良く求めるために、ダンボール箱１の２つの側面の各反射位置も加えて、上記ダンボール箱１の設置位置や全体の大きさを求めることができる。
【０１７５】
ここで、ダンボール箱１の２つの側面の各反射位置に基づいて、上記ダンボール箱１の設置位置や大きさを求める場合について説明する。
【０１７６】
図１５、図１６は、直方体計測装置３でダンボール箱１の上面と２つの側面にパルスレーザ光を照射可能なパターン（Ｄパターン）において、ダンボール箱１の２つの側面をスキャンした場合を示す図である。
【０１７７】
すなわち、図１５（１）では、ダンボール箱１の２つの側面に、直方体計測装置３が二次元的なスキャンを行っている。つまり、一次元的な各スキャン８１〜８９をダンボール箱１の２つの側面に下部側から上部側に順に行うことによって、ダンボール箱１の２つの側面を二次元的にスキャンしている。
【０１７８】
各スキャン８１〜８９を示す各直線上には、Ａパターン等の場合と同様に、ダンボール箱１上の反射位置（図示せず）が適数個形成されている。そして、これらの各反射位置の各ｘ座標値とこれに対応するｙ座標値とによって、ｘｙ平面上に線分が形成される。
【０１７９】
図１５（２）は、上記ｘｙ平面上の線分のうちで、上記スキャン８５の反射位置から得られたｘｙ平面上の線分を含む直線８５ｌと直線８５ｍとを例として表した図である。
【０１８０】
なお、他の各スキャン８１〜８４、８６〜８９の各反射位置から得られたｘｙ平面上の各線分を含む直線も、直線８５ｌや直線８５ｍとほぼ同様に表すことができる。また、他の各スキャン８１〜８４、８６〜８９の各反射位置はダンボール箱１の同じ側面上の反射位置であるので、他の各スキャン８１〜８４、８６〜８９の各反射位置から得られたｘｙ平面上の各線分を含む各直線は、上記線分８５ｌを含む直線または上記線分８５ｍを含む直線とほぼ同じ直線になる。
【０１８１】
続いて、直方体計測装置３がパルスレーザ光を照射可能なダンボール箱１の２つの側面のうちの１つの側面１Ａ上の各反射位置であって、各スキャン８１〜８９の各反射位置で形成されたｘｙ平面上の線分を含むｘｙ平面上の各直線の平均直線８０Ａ（図１５（２）参照）を求める。
【０１８２】
ここで上記平均直線８０Ａは、たとえば、各スキャン８１〜８９の各反射位置（ダンボール箱１の側面１Ａ上の各反射位置）から得られたｘｙ平面上の各線分を含む各直線の各傾きの平均値と、各スキャン８１〜８９の各反射位置（ダンボール箱１の側面１Ａ上の各反射位置）から得られたｘｙ平面上の各線分を含む各直線の各切片の平均値とで求めることができる。
【０１８３】
同様に、直方体計測装置３がパルスレーザ光を照射可能なダンボール箱１の２つの側面のうちの１つの側面１Ｂ上の各反射位置であって、各スキャン８１〜８９の各反射位置で形成されたｘｙ平面上の線分を含むｘｙ平面上の各直線の平均直線８０Ｂ（図１５（２）参照）を求める。
【０１８４】
続いて、上記平均直線８０Ａと上記平均直線８０Ｂとの交点８０Ｃ（図１５（２）参照）を求める。この交点８０Ｃのｘ座標値とｙ座標値を、ｚ軸にほぼ平行な稜線であって、上記ダンボール箱１の４つの稜線のうちの１つ目の稜線のｘ座標値とｙ座標値とする。
【０１８５】
次に、上記各スキャン８１〜８９の上記側面１Ａの反射位置におけるｘ座標値の最小値とこの最小値に対応するｙ座標値とによって、ｚ軸にほぼ平行な稜線であって、上記ダンボール箱１の４つの稜線のうちの２つ目の稜線のｘ座標値とｙ座標値とを求める。
【０１８６】
具体的には、たとえば、ダンボール箱１の２つの側面のうちの１つの側面１Ａ上における、各スキャン８１〜８９の各反射位置であって、ｘ座標値が最小である各反射位置８１ａ〜８９ａのうちで、ｘ座標値がほぼ一定の値になっている各反射位置８５ａ〜８９ａのｘ座標値（ｘ６５〜ｘ６９；図１５（１）、図１６参照）の平均値を求め、この求めたｘ座標値の平均値を、平均直線８０Ａを表す直線式に代入してｙ座標値を求める。そして、このようにして求めたｘ座標値とｙ座標値とを、上記ダンボール箱１の上記２つ目の稜線のｘ座標値とｙ座標値とする。なお、これらの各ｘｙ座標値で表された点を図１５（２）では、点８０Ｄとして図示してある。
【０１８７】
次に、上記各スキャン８１〜８９の上記側面１Ｂの反射位置におけるｘ座標値の最大値とこの最大値に対応するｙ座標値とによって、ｚ軸にほぼ平行な稜線であって、上記ダンボール箱１の４つの稜線のうちの３つ目の稜線のｘ座標値とｙ座標値とを求める。
【０１８８】
具体的には、たとえば、ダンボール箱１の２つの側面のうちの１つの側面１Ｂ上の各スキャン８１〜８９の各反射位置であって、ｘ座標値が最大である各反射位置８１ｂ〜８９ｂのうちで、ｘ座標値がほぼ一定の値になっている各反射位置８２ｂ〜８９ｂのｘ座標値（ｘ７２〜ｘ７９；図１５（１）、図１６参照）の平均値を求め、この求めたｘ座標値の平均値を平均直線８０Ｂを表す直線式に代入してｙ座標値を求める。そして、このようにして求めたｘ座標値とｙ座標値とを、上記ダンボール箱１の上記３つ目の稜線のｘ座標値とｙ座標値とする。なお、これらの各座標値で表された点を図１５（２）では、点８０Ｅとして図示してある。
【０１８９】
続いて、上記１つ目〜３つ目の各稜線の各ｘ座標値と各ｙ座標値とによって、ｚ軸にほぼ平行な稜線であって、上記ダンボール箱１の４つの稜線のうち４つ目の稜線のｘ座標値とｙ座標値とを求める。
【０１９０】
具体的には、たとえば、上記点８０Ｄと上記点８０Ｅとを結ぶ線分の中心点のｘ座標値とｙ座標値とを求め、この求めた中心点に対して、上記交点８０Ｃと点対称な点８０Ｆを求め、この点８０Ｆのｘ座標値とｙ座標値とを、上記ダンボール箱１の４つの稜線のうち４つ目の稜線のｘ座標値とｙ座標値とする。
【０１９１】
続いて、上記各スキャン８１〜８９の各反射位置のｚ座標値の最大値から、ダンボール箱１の上面の高さ位置を求める。
【０１９２】
具体的には、たとえば、各スキャン８１〜８９の各反射位置のうちで、ｚ座標値が最大である反射位置８９ｃ、８９ｄ（図１５（１）参照）のｚ座標値の平均値を求め、この求めたｚ座標値をダンボール箱１の高さとする。
【０１９３】
次に、上記４つの各稜線の各ｘ座標値と各Ｙ座標値と、上記ダンボール箱１の上面の高さ位置とによって、上記ダンボール箱１の上面の４つの各頂点のｘ座標値、ｙ座標値、ｚ座標値を算出する。
【０１９４】
このように、ダンボール箱１の２つの側面の各反射位置から求めた頂点（ダンボール箱１の上面の４つの頂点）の座標値と、Ａパターンとほぼ同様に、ダンボール箱１の上面の反射位置から求めた頂点（ダンボール箱１の上面の４つの頂点）の座標値との平均値を、ダンボール箱１の上面側に位置する各頂点のｘｙｚ座標値として採用すれば、ダンボール箱１の設置位置と全体の大きさ（ダンボール箱１の長さと幅と高さ）とを認識することができる。
【０１９５】
なお、上記ダンボール箱１の設置位置と全体の大きさは、Ａパターン等の場合と同様に、図１に示す上位ＰＣ３９のＬＣＤ（図示せず）に、適宜出力されて表示される。
【０１９６】
さらに、図３（１）で、直方体計測装置３と、ダンボール箱１とが互いにｙ軸方向に大きく離隔している場合には、図３（１）に示す交差角度θの変化量が少なく、ダンボール箱１の上面の各反射位置に基づいて算出される、ダンボール箱１の上面の各頂点のｘｙｚ座標値の誤差が大きくなりやすいので、たとえば、２つの側面の各反射位置から求めた各頂点のデータに重みをつけて、ダンボール箱１の上面の各頂点のｘｙｚ座標値の平均値を求めてもよい。
【０１９７】
次に、図４に示すステップＳ２１のＥパターンにおけるダンボール箱１の認識について説明する。すなわち、直方体計測装置３がダンボール箱１の２つの側面のみにパルスレーザ光を照射可能である場合に、上記２つの側面におけるパルスレーザ光の各反射位置に基づいて、上記ダンボール箱１の設置位置や全体の大きさを求める場合について説明する。
【０１９８】
図１７、図１８は、直方体計測装置３でダンボール箱１の２つの側面のみにパルスレーザ光を照射可能なパターン（Ｅパターン）において、ダンボール箱１の２つの側面をスキャンした場合を示す図である。
【０１９９】
すなわち、図１７（１）では、ダンボール箱１の２つの側面に、直方体計測装置３が二次元的なスキャンを行っている。つまり、一次元的な各スキャン９１〜９９をダンボール箱１の２つの側面に下部側から上部側へ順に行うことによって、ダンボール箱１の２つの側面を二次元的にスキャンしている。
【０２００】
各スキャン９１〜９９を示す各直線上には、Ａパターン等の場合と同様に、ダンボール箱１上の反射位置（図示せず）が適数個形成されている。そして、これらの各反射位置の各ｘ座標値とこれに対応するｙ座標値とによって、ｘｙ平面上に線分が形成される。
【０２０１】
図１７（２）は、上記ｘｙ平面上の線分のうちで、上記スキャン９２の反射位置から得られたｘｙ平面上の線分を含む直線９２ｌと直線９２ｍを例として表した図である。
【０２０２】
なお、他の各スキャン９１、９３〜９９の各反射位置から得られたｘｙ平面上の各線分を含む直線も、上記線分９２ｌや直線９２ｍとほぼ同様に表すことができる。また、他の各スキャン９１、９３〜９９の各反射位置はダンボール箱１の同じ側面上の反射位置であるので、他の各スキャン９１、９３〜９９の各反射位置から得られたｘｙ平面上の各線分を含む各直線は、上記線分９２ｌを含む直線または上記線分９２ｍを含む直線とほぼ同じ直線になる。
【０２０３】
続いて、直方体計測装置３がパルスレーザ光を照射可能なダンボール箱１の２つの側面のうちの１つの側面１Ａ上の各反射位置であって、各スキャン９１〜９９の各反射位置で形成されたｘｙ平面上の線分を含むｘｙ平面上の各直線の平均直線９０Ａ（図１７（２）参照）を求める。
【０２０４】
ここで平均直線９０Ａは、たとえば、各スキャン９１〜９９の各反射位置（ダンボール箱１の側面１Ａ上の各反射位置）から得られたｘｙ平面上の各線分を含む各直線の各傾きの平均値と、各スキャン９１〜９９の各反射位置（ダンボール箱１の側面１Ａ上の各反射位置）から得られたｘｙ平面上の各線分を含む各直線の各切片の平均値とで求めることができる。
【０２０５】
同様に、直方体計測装置３がパルスレーザ光を照射可能なダンボール箱１の２つの側面のうちの１つの側面１Ｂ上の各反射位置であって、各スキャン９１〜９９の各反射位置で形成されたｘｙ平面上の線分を含むｘｙ平面上の各直線の平均直線９０Ｂ（図１７（２）参照）を求める。
【０２０６】
続いて、上記平均直線９０Ａと上記平均直線９０Ｂとの交点９０Ｃ（図１７（２）参照）を求める。この交点９０Ｃのｘ座標値とｙ座標値とを、ｚ軸にほぼ平行な稜線であって、上記ダンボール箱１の４つの稜線のうちの１つ目の稜線のｘ座標値とｙ座標値とする。
【０２０７】
次に、上記各スキャン９１〜９９の上記側面１Ａの反射位置におけるｘ座標値の最小値とこの最小値に対応するｙ座標値とによって、ｚ軸にほぼ平行な稜線であって、上記ダンボール箱１の４つの稜線のうちの２つ目の稜線のｘ座標値とｙ座標値とを求める。
【０２０８】
具体的には、たとえば、ダンボール箱１の２つの側面のうちの１つの側面１Ａ上における、各スキャン９１〜９９の各反射位置であって、ｘ座標値が最小である各反射位置９１ａ〜９９ａのうちで、ｘ座標値がほぼ一定の値になっている各反射位置９２ａ〜９７ａのｘ座標値（ｘ８２〜ｘ８７；図１７（１）、図１８参照）の平均値を求め、この求めたｘ座標値の平均値を、平均直線９０Ａを表す直線式に代入してｙ座標値を求める。そして、このようにして求めたｘ座標値とｙ座標値とを、上記ダンボール箱１の上記２つ目の稜線のｘ座標値とｙ座標値とする。なお、これらの各座標値で表された点を図１７（２）では、点９０Ｄとして図示してある。
【０２０９】
次に、上記各スキャン９１〜９９の上記側面１Ｂの反射位置におけるｘ座標値の最大値とこの最大値に対応するｙ座標値とによって、ｚ軸にほぼ平行な稜線であって、上記ダンボール箱１の４つの稜線のうちの３つ目の稜線のｘ座標値とｙ座標値とを求める。
【０２１０】
具体的には、たとえば、ダンボール箱１の２つ側面のうちの１つの側面１Ｂ上の各スキャン９１〜９９の各反射位置であって、ｘ座標値が最大である各反射位置９１ｂ〜９９ｂのうちで、ｘ座標値がほぼ一定の値になっている各反射位置９２ｂ〜９８ｂのｘ座標値（ｘ９２〜ｘ９８；図１７（１）、図１８参照）の平均値を求め、この求めたｘ座標値の平均値を平均直線９０Ｂを表す直線式に代入してｙ座標値を求める。そして、このようにして求めたｘ座標値とｙ座標値とを、上記ダンボール箱１の上記３つ目の稜線のｘ座標値とｙ座標値とする。なお、これらの各座標値で表された点を図１７（２）では、点９０Ｅとして図示してある。
【０２１１】
続いて、上記１つ目〜３つ目の各稜線の各ｘ座標値と各ｙ座標値とによって、ｚ軸にほぼ平行な稜線であって、上記ダンボール箱１の４つの稜線のうち４つ目の稜線のｘ座標値とｙ座標値とを求める。
【０２１２】
具体的には、たとえば、上記点９０Ｄと上記点９０Ｅとを結ぶ線分の中心点のｘ座標値とｙ座標値とを求め、この求めた中心点に対して、上記交点９０Ｃと点対称な点９０Ｆを求め、この点９０Ｆのｘ座標値とｙ座標値とを、上記ダンボール箱１の４つの稜線のうち４つ目の稜線のｘ座標値とｙ座標値とする。
【０２１３】
続いて、上記各スキャン９１〜９９の各反射位置のｚ座標値の最大値から、ダンボール箱１の上面の高さ位置を求める。
【０２１４】
具体的には、たとえば、各スキャン９１〜９９の各反射位置のうちで、ｚ座標値が最大の反射位置９９ａ、９９ｂ（図１７（１）参照）のｚ座標値の平均値を求め、この求めたｚ座標値をダンボール箱１の高さとする。
【０２１５】
次に、上記４つの各稜線の各ｘ座標値と各ｙ座標値と、上記ダンボール箱１の上面の高さ位置とによって、上記ダンボール箱１の上面の４つの各頂点のｘ座標値、ｙ座標値、ｚ座標値を算出する。
【０２１６】
そして、上述のようにして求めた、ダンボール箱１の上面に位置する各頂点のｘｙｚ座標値として採用すれば、ダンボール箱１の設置位置と全体の大きさ（ダンボール箱１の長さと幅と高さ）とを認識することができる。
【０２１７】
なお、上記ダンボール箱１の設置位置と全体の大きさは、Ａパターン等の場合と同様に、図１に示す上位ＰＣ３９のＬＣＤ（図示せず）に、適宜出力されて表示される。
【０２１８】
次に、図４に示すステップＳ２３のＦパターンにおけるダンボール箱１の認識について説明する。
【０２１９】
Ｆパターンでは、直方体計測装置３がダンボール箱１の上面にパルスレーザ光を照射可能であるので、上記Ａパターンで示した場合と同様に、ダンボール箱１の上面の反射位置のみを用いて、上記ダンボール箱１の設置位置や大きさを求めることも可能であるが、上記ダンボール箱１の設置位置や大きさを、一層精度を高めて求めるために、ダンボール箱１の１つの側面の各反射位置も加えて、上記ダンボール箱１の設置位置や大きさを、Ｄパターンの場合とほぼ同様に求めることができる。
【０２２０】
直方体計測装置３によれば、パルスレーザ光をダンボール箱１に対して発射し、この発射したパルスレーザ光で、上記ダンボール箱１を（上記ダンボール箱１の各面のうちで、直方体計測装置３がパルスレーザ光を照射可能な面の全体を）二次元的に走査し、上記ダンボール箱１で反射された上記パルスレーザ光を受光し、上記パルスレーザ光の発射方向と、上記パルスレーザ光の発射時刻とこのパルスレーザ光の反射光の受光時刻との時間差とによって、上記ダンボール箱１上の反射位置を検出し、この検出された複数の反射位置に基づいて、上記ダンボール箱１の大きさまたは設置位置を算出し出力するので、直方体計測装置３に対して相対的に静止しているダンボール箱１の設置位置やダンボール箱１の全体の大きさを計測することができる。
【０２２１】
また、ダンボール箱１を移動させることなく、このダンボール箱１を計測することができるので、ダンボール箱１が重く移動しにくい場合であっても、ダンボール箱１の大きさを容易に計測することができる。
【０２２２】
また、直方体計測装置３によれば、たとえば、ダンボール箱１の下方部から一次元的なスキャンを開始し、この一次元的なスキャンと同様なスキャンを、順次ダンボール箱１の上方にほぼ一定の間隔で平行にずらして行うことによって二次元的スキャンを行い、上記各スキャンの反射位置の極値（たとえば、ｘ座標値最小値とこれに対応するｙ座標値）に基づいて、ダンボール箱１の稜線を求め、さらにこの稜線に基づいて、ダンボール箱１の頂点を求めて、ダンボール箱１の設置位置や全体の大きさを算出しているので、スキャン操作や上記稜線の算出手順が単純であり、したがって、ダンボール箱１の設置位置や全体の大きさを迅速に算出することができる。
【０２２３】
また、直方体計測装置３によれば、直方体計測装置３とダンボール箱１との相対的な位置関係を判断できるので、直方体計測装置３がパルスレーザ光を照射可能なダンボール箱１の面が、側面１つのみである場合、ダンボール箱１の全体の大きさや位置が計測不能であると容易に判断することができる。また、直方体計測装置３とダンボール箱１との相対的な位置関係に応じて、ダンボール箱１の設置位置や全体の大きさを的確に計測することができる。
【０２２４】
また、直方体計測装置３では、ダンボール箱１上の各反射位置をｘ座標値、ｙ座標値、ｚ座標値を用いて表し、ダンボール箱１の設置位置や大きさを計測しているが、上記各反射位置を極座標の形式で表して、ダンボール箱１の設置位置や全体の大きさを計測してもよい。
【０２２５】
また、直方体計測装置３において、各スキャンの各反射位置のｘ座標値、ｙ座標値、ｚ座標値に着目し、たとえば、上記Ｄパターンで、各反射位置のうちｚ座標値がほぼ一定であるものを、ダンボール箱１の上面の反射位置の集合とし、これらの各反射位置の集合を包絡する四角形（上記反射位置の総てが上記四角形の内部にほぼ均等に存在している四角形）を求め、この四角形がダンボール箱１の上面を形成するものとして、ダンボール箱１の設置位置や全体の大きさを計測してもよい。
【０２２６】
なお、直方体計測装置３によって、ダンボール箱１以外のコンテナ等の直方体であって、表面でパルスレーザ光を反射可能な直方体の設置位置や全体の大きさを計測してもよい。
【０２２７】
【発明の効果】
本発明によれば、停止して設置されている直方体の設置位置や上記直方体の船体の大きさを計測することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る直方体計測装置の概略構成を示す図である。
【図２】直方体計測装置の動作の概略を示す図である。
【図３】図２における１つの一次元的なスキャンをダンボール箱に対して行った場合を示す図である。
【図４】直方体計測装置が、ダンボール箱の設置位置や全体の大きさを測定するときの動作の概略を示すフローチャートである。
【図５】図３に示す、ダンボール箱の各反射位置の一部分を拡大した図である。
【図６】ダンボール箱と直方体計測装置との間の相対的な位置関係とパルスレーザ光によるスキャンとを示す図である。
【図７】ダンボール箱と直方体計測装置との間の相対的な位置関係とパルスレーザ光によるスキャンとを示す図である。
【図８】ダンボール箱と直方体計測装置との間の相対的な位置関係とパルスレーザ光によるスキャンとを示す図である。
【図９】ダンボール箱と直方体計測装置との間の相対的な位置関係とパルスレーザ光によるスキャンとを示す図である。
【図１０】ダンボール箱と直方体計測装置との間の相対的な位置関係とパルスレーザ光によるスキャンとを示す図である。
【図１１】ダンボール箱と直方体計測装置との間の相対的な位置関係とパルスレーザ光によるスキャンとを示す図である。
【図１２】直方体計測装置でダンボール箱の上面のみにパルスレーザ光を照射可能なパターンにおいて、ダンボール箱の上面をスキャンした場合を示す図である。
【図１３】直方体計測装置がダンボール箱の上面と１つの側面のみを照射可能な位置に設置されたパターンであって、しかも、ダンボール箱の上記１つの側面と、直方体計測装置の一次元的なスキャンの方向とがほぼ平行になっているパターンにおいて、ダンボール箱の上面と１つの側面をスキャンした場合を示す図である。
【図１４】直方体計測装置がダンボール箱の上面と１つの側面のみを照射可能な位置に設置されたパターンであって、しかも、ダンボール箱の上記１つの側面と、直方体計測装置の一次元的なスキャンの方向とがほぼ平行になっているパターンにおいて、ダンボール箱の上面と１つの側面をスキャンした場合を示す図表である。
【図１５】直方体計測装置でダンボール箱の上面と２つの側面にパルスレーザ光を照射可能なパターンにおいて、ダンボール箱の２つの側面をスキャンした場合を示す図である。
【図１６】直方体計測装置でダンボール箱の上面と２つの側面にパルスレーザ光を照射可能なパターンにおいて、ダンボール箱の２つの側面をスキャンした場合を示す図表である。
【図１７】直方体計測装置でダンボール箱の２つの側面のみにパルスレーザ光を照射可能なパターンにおいて、ダンボール箱の２つの側面をスキャンした場合を示す図表である。
【図１８】直方体計測装置でダンボール箱の２つの側面のみにパルスレーザ光を照射可能なパターンにおいて、ダンボール箱の２つの側面をスキャンした場合を示す図である。
【符号の説明】
１　ダンボール箱
３　直方体計測装置
５　パルスレーザ光発射手段
７　走査手段
９　パルスレーザ光受光手段
１１　反射位置検出手段
１３　算出手段
【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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【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１８】
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