(57)【要約】【課題】マイクロスイッチを利用せず、被測定者に与える不快感を解消可能且つモータへの損傷などを防止可能な身長自動測定装置を提供する。【解決手段】被測定者の頭頂位置を定めるカーソル１８を上下動させるタイミングベルト１７を移動させるタイミングプーリ１３と、該タイミングプーリ１３を駆動するためのモータ２２とを含む身長自動測定装置１０において、タイミングプーリ１３とモータ２２との間に可変トルククラッチ２１を配置し、タイミングプーリ１３の回転速度を検知して検知信号を出力するロータリーエンコーダ２４を回転軸１４に接続し、ロータリーエンコーダ２４を制御する制御部３０に、ロータリーエンコーダ２４からの検知信号に基づいてタイミングプーリ１３の回転速度が低下されると判断してモータ２２の動作を制御する機能を加える。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定者の頭頂位置を定めるカーソルを上下動させるベルトを移動させるプーリと、該プーリを駆動するためのモータとを含む身長自動測定装置において、
前記プーリに前記モータの駆動力を伝達する可変トルククラッチと、前記プーリの回転速度を検知して検知信号を出力する検知部と、該検知部からの検知信号に基づいて前記プーリの回転速度の低下及び回転停止のいずれかを判定すると前記モータの動作を制御する制御部とを備えることを特徴とする身長自動測定装置。
【請求項２】
前記検知部は、ロータリーエンコーダであることを特徴とする請求項１に記載された身長自動測定装置。
【請求項３】
前記プーリは、タイミングプーリであることを特徴とする請求項１に記載された身長自動測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、身長を測定するために用いられる自動測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の身長測定装置は、被測定者を載せるための踏み台と、該踏み台上に固定され且つ上方へ伸びているポールと、該ポールの上下方位置にそれぞれ回転可能に取り付けられる上方及び下方のタイミングプーリと、これらタイミングプーリに巻き付けられているタイミングベルトと、該タイミングベルトに固定され且つ被測定者の頭頂に当接されるカーソルと、下方のタイミングプーリの回転軸を回転させるモータと、該モータの駆動動作を制御するための操作パネルとを備える。
【０００３】
ポールには、タイミングベルトの回転に伴って上下動されるカーソルの移動範囲を制限するための上限、下限ストッパがそれぞれ設けられている。上限ストッパは、カーソルの初期位置を決め、該上限ストッパには、カーソルの当接を感知してモータの動作を制御するマイクロスイッチが設けられている。
また、カーソルには、被測定者の頭頂との当接等を感知してモータの動作を制御するマイクロスイッチが設けられている。
【０００４】
被測定者が身長を測定するために例えばまず踏み台上に立ち、操作者が操作パネル上の「開始」ボタンを押すと、モータが起動される。起動されたモータが下方タイミングプーリの回転軸を駆動して正回転させる。これにより、タイミングベルトが移動する。このタイミングベルトの移動に伴って、カーソルが初期位置から徐々に下動する。カーソルが被測定者の頭頂に当接すると、マイクロスイッチがその当接を感知してモータを逆回転させる。これにより、タイミングプーリの回転軸が逆回転され、カーソルが上方へ移動して初期位置に戻る。
【０００５】
カーソルが上限ストッパに当接すると、マイクロスイッチがその当接を感知してモータを停止させる。
そして、操作パネル内の演算制御部は例えばタイミングプーリの正回転数に基づいてカーソルと踏み台との間の距離即ち身長を演算して操作パネル上に表示させる。
その後、操作者が操作パネル上の「電源ＯＮ／ＯＦＦ」ボタンを押すことによって電源を切る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような従来の身長測定装置では、上記したように、マイクロスイッチを利用しているが、これらのマイクロスイッチは故障が生じ易いため、カーソルが被測定者の頭頂に当接してもモータが逆回転されず、そのまま正転されることがある。このため、被測定者の頭頂に大きい押圧力を長時間加えてしまい、被測定者に不快感を与えてしまう問題がある。
また、上限ストッパのマイクロスイッチが故障している場合に、カーソルが被測定者との当接終了後初期位置に戻り、あるいは、何等かの原因でカーソルの上動が阻止されると、モータがそのまま駆動され続けるため、モータに大きな負荷が加わり、モータを損傷する虞がある。
更に、例えば子供が遊びとしてカーソルを強制的に上下動すると、タイミングベルト及びタイミングプーリを介して、停止状態のモータや減速機などに無理な力が加わるため、装置の故障の原因となってしまう。
また、カーソルに髪の毛が引っかかった場合には、モータが駆動され続けるため、安全性の点でも問題がある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以上の点を解決するために、次の構成を採用する。
〈構成〉
本発明に係る身長自動測定装置は、被測定者の頭頂位置を定めるカーソルを上下動させるベルトを移動させるプーリと、該プーリを駆動するためのモータとを含む身長自動測定装置であって、プーリにモータの駆動力を伝達する可変トルククラッチと、プーリの回転速度を検知して検知信号を出力する検知部と、該検知部からの検知信号に基づいてプーリの回転速度の低下及び回転停止のいずれかを判定するとモータの動作を制御する制御部とを備えることを特徴とする。
【０００８】
〈作用〉
本発明に係る身長自動測定装置では、故障の生じ易いマイクロスイッチを用いず、可変トルククラッチがプーリとモータとの間に配されており、検知部がプーリの回転速度を検知して該検知信号を出力し、制御部が、この検知信号に基づいてプーリの回転速度が低下したと判定すると、モータを逆方向に回転させる、あるいは、停止させるようにモータの動作を制御する。
【０００９】
従って、カーソルが下動して被測定者の頭頂に当接すると、ベルト及びプーリを介して可変トルククラッチに負荷が加わり、可変トルククラッチが滑り状態となるので、モータが回転していてもプーリが殆ど回転することがない。これにより、制御部は、検知部からの検知信号に基づいてプーリの回転速度の低下を判定するので、モータを確実に瞬時に逆回転させる。
また、可変トルククラッチが半クラッチ状態となるため、カーソルに加わる下動力が低下する。従って、被測定者に強い押圧力を与えることなく、よって、従来のような不快感を解消することができる。
【００１０】
また、身長測定時や測定終了後にカーソルを上動して初期位置に戻す場合、あるいは、髪の毛が引っかかった等の原因でカーソルの上動が阻止されると、制御部は、検知部からの検知信号に基づいてプーリの回転速度の低下を判定するので、モータを確実に瞬時に停止し、従って、モータが過加熱状態になることはなく、従来のようなモータの損傷の虞を無くすことができる上に安全性を確保できる。
【００１１】
更に、子供が停止中にカーソルを手で上下動させても、可変トルククラッチの介在によってプーリとモータとの連結が遮断されているので、モータに不要な回転力が作用することがない。
【００１２】
上記検知部として、ロータリーエンコーダを用いることができる。
また、上記プーリとして、タイミングプーリを用いることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示の実施の形態について、詳細に説明する。
〈実施例〉
図１は、本発明に係る身長自動測定装置の構成を示す側面図である。
本発明に係る身長自動測定装置１０は、図１に示されているように、踏み台１１と、該踏み台１１に取り付けられているポール１２とを備えている。
ポール１２の下方位置には、下方タイミングプーリ１３が配されている。この下方タイミングプーリ１３の回転軸１４は、ポール１２を貫通して該ポール１２に取り付けられている。
また、ポール１２の上方位置には、従動側の上方タイミングプーリ１５が設けられている。この上方タイミングプーリ１５の回転軸１６は、ポール１２に回転自在に取り付けられている。
【００１４】
この下方、上方タイミングプーリ１３、１５には、タイミングベルト１７が巻き付けられている。タイミングベルト１７には、カーソル１８が固定されている。これにより、下方タイミングプーリ１３が回転して、タイミングベルト１７が回動すると、カーソル１８が上下動する。
また、ポール１２には、カーソル１８の上下動範囲を制限するための上限及び下限ストッパ１９、２０が設けられている。この上下動範囲の制限により、身長の測定範囲が規定される。本実施例では、踏み台１１の上面１１ａからカーソル１８の下面１８ａまでの身長測定範囲は８０ｃｍ〜２０１ｃｍとなっている。
【００１５】
下方タイミングプーリ１３の回転軸１４の一端には、可変トルククラッチ２１の一側が連結されている。該可変トルククラッチ２１の他側には、モータ２２が減速機２２ａを介して連結されている。
また、下方タイミングプーリ１３の回転軸１４の他端には、自在カップリング２３を介して、ロータリーエンコーダ２４が連結されている。
本実施例では、回転軸１４が一回転すると、ロータリーエンコーダ２４が１００個のパルスをそれぞれ検知信号として出力する。このロータリーエンコーダ２４を用いることにより、このパルスの数によって下方タイミングプーリ１３の回転数を計数して、カーソルの上下動した距離を算出でき、また、パルスの出力間隔によって、下方タイミングプーリ１３の回転速度の低下を判定することができる。
【００１６】
更に、踏み台１１には、支柱２５によって、操作制御パネル２６が取り付けられている。
図２は、操作制御パネル２６の構成を上記モータなどを含む機構と共に示すブロック図である。
操作制御パネル２６は、身長を測定するために操作者が操作入力するための入力部２７と、測定した身長を表示するための表示部２８と、この身長をプリントするためのプリンタ２９と、例えばマイコンピュータからなる制御部３０とを備えている。
入力部２７は、操作するための「電源ＯＮ／ＯＦＦ」、「開始」及び「印字」の各ボタン３１、３２及び３４を有する。
【００１７】
図３は、操作制御パネル２６の外観正面図を示す。
操作制御パネル２６の正面部には、図３に示されているように、上記した入力部２７のボタン３１、３２及び３４、表示部２８及びプリンタ２９の排出口２９ａがそれぞれ設けられている。
【００１８】
上記制御部３０は、図２に示されているように、表示部２８及びプリンタ２９を制御すると共に、可変トルククラッチ２１、モータ２２及びロータリーエンコーダ２４を制御する。
制御部３０には、記憶部３５及び演算部３６が設けられている。
記憶部３５は、予め踏み台１１とカーソル１８との間の最大値２０１ｃｍを記憶し、また、ロータリーエンコーダ２４からのパルス信号の数等を一時的に記憶する。
演算部３６は、例えば記憶部３５に記憶されている最大値及びパルス信号の数に基づいて、身長値を演算してそれを記憶部３５に一時的に記憶させる。
【００１９】
〈実施例の動作〉
次に、本発明に係る身長自動測定装置の制御動作をフローチャートに沿って具体的に説明する。
図４は、本発明に係る身長自動測定装置の制御動作を示すフローチャートである。
先ず、操作者が、「電源ＯＮ／ＯＦＦ」ボタンを押すと、電源が入り、制御部３０の制御動作が開始される（ステップ１）。
即ち、制御部３０は、先ず、モータ２２を起動して逆回転させる（ステップ２）。
【００２０】
モータ２２が逆回転すると、可変トルククラッチ２１を介して、下方タイミングプーリ１３が逆回転する（ステップ３）。この逆回転により、タイミングベルト１７を介して、カーソル１８は、上限ストッパ１９に当接するまで上動する（ステップ４）。この上限ストッパ１９に当接した位置は、カーソル１８の初期位置としている。
また、下方タイミングプーリ１３の逆回転に伴って、ロータリーエンコーダ２４はパルスを制御部３０に出力する（ステップ５）。そして、制御部３０は単位時間毎のパルス数を計数し、この計数値を記憶部３５に一時的に記憶させる。
【００２１】
カーソル１８が上限ストッパ１９に当接して初期位置に戻ると、カーソル１８の上動が停止するので、可変トルククラッチ２１に負荷が加わり、下方タイミングプーリ１３の回転が減速して停止する（ステップ６）。
これによって、ロータリーエンコーダ２４のパルスの出力が停止するので、制御部３０は、下方タイミングプーリ１３の回転が停止し、カーソルが初期位置に戻ったと判定してモータ２２を停止させる（ステップ７）。
【００２２】
続いて、被測定者が、踏み台１１に立ち、操作者が操作制御パネル２６上の「開始」ボタンを押すと、制御部３０は、この開始入力信号に基づいて、モータ２２を起動して正回転させる（ステップ８）。
これにより、下方タイミングプーリ１３が正回転し、これに伴って、カーソル１８は初期位置から下動し、ロータリーエンコーダ２４はパルスを出力する（ステップ９）。
【００２３】
カーソル１８が被測定者の頭頂に当接すると、カーソル１８の下動が停止するので、ロータリーエンコーダ２４からのパルス出力が停止する。このため、制御部３０は、プーリ１３の回転が停止し、測定が終了したと判定し、モータ２２を逆回転させる（ステップ１０）。
これにより、カーソル１８が被測定者の頭頂に当接するとほぼ同時に、モータ２２が確実に逆回転するので、カーソル１８によって被測定者に強い押圧力を与えることがない。
【００２４】
一方、モータ２２が逆回転すると、制御部３０の演算部３６は、モータの正回転によって記憶部３５に記憶されたパルスの数に基づいて、例えばカーソル１８の初期位置から被測定者の頭頂の当接位置まで下動した距離を演算し、更に、記憶部３５に予め記憶されている最大値２０１ｃｍに基づいて、被測定者の身長値を演算して記憶部３５に記憶させる（ステップ１１）。
その後、制御部３０は、演算した身長値を表示部２８に表示させる（ステップ１２）。
被測定者の身長値が表示部２８で表示された後、操作者が例えば「印字」ボタンを押すと、制御部３０はプリンタ２９を制御するので、制御されたプリンタ２９が身長値を印字して印字紙を排出口２９ａから排出する（ステップ１３）。
【００２５】
他方、逆回転されたモータ２２の回転によって、カーソル１８が上動して初期位置に戻る（ステップ１４）。このカーソル１８が上限ストッパ１９に当接すると、制御部３０は、タイミングプーリ１３の回転が停止したと判定して、モータ２２を確実に停止させる（ステップ１５）。
このように、カーソル１８が初期位置に戻るとほぼ同時に、モータが確実に停止するので、モータの発熱損傷を防止できる。
【００２６】
尚、本実施例において、カーソル１８が初期位置に戻った後、被測定者が「電源ＯＮ／ＯＦＦ」ボタンを押すことによって電源をオフにすることができる。これに代えて、被測定者が「電源ＯＮ／ＯＦＦ」ボタンを押さなくても、所定の時間が経つと、制御部３０によって電源を自動的に切るようにしてもよい。
【００２７】
また、電源のオフ状態で、即ち、モータの停止状態で、子供がカーソル１８を上下動させることによって下方タイミングプーリ１３が回転されても、該下方タイミングプーリ１３とモータ２２との連結が可変トルククラッチ２１の介在によって遮断されているので、モータ２２や減速機２２ａなどに無理な力を加えることはない。
更に、被測定者の髪の毛がカーソルに引っかかった場合でも、制御部３０が下方タイミングプーリ１３の減速を判定して確実にモータを停止させるので、安全である。
【００２８】
【発明の効果】
本発明に係る身長自動測定装置によれば、カーソルが被測定者の頭頂に当接すると、可変トルククラッチが滑り状態となるので、カーソルが停止する。この停止によって、制御部はプーリの正回転停止を判定して、モータを確実に逆回転させる。従って、被測定者に強い押圧力を与えることはなく、従来のような不快感を解消することができる。
また、身長測定の終了後、カーソルの上動が例えば髪の毛の引っかかり等の原因で阻止されると、制御部はプーリの回転速度が低下したと判定してモータを瞬時に停止させるので、安全性を確保でき、又モータの発熱損傷や装置の損傷を防止できる。
更に、モータの停止状態でカーソルが例えば子供により強制的に上下動されても、可変トルククラッチの介在によって、プーリとモータとの連結が遮断されているので、モータに故障の原因となる無理な回転力を与えることはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る身長自動測定装置の構成を示す側面図である。
【図２】本発明に係る操作制御パネルの構成をモータ等と共に示すブロック図である。
【図３】本発明に係る操作制御パネルの外観正面図である。
【図４】本発明に係る身長自動測定装置の制御動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０　身長自動測定装置
１３　下方タイミングプーリ（プーリ）
１７　ベルト
１８　カーソル
２１　可変トルククラッチ
２２　モータ
２４　ロータリーエンコーダ（検知部）
３０　制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2004041272.tif 000006