(57)【要約】【課題】  目視確認し難い環境下にある変位検出測定機の状態を常にモニタ上で容易に確認する状態表示システム。【解決手段】  変位検出測定機からコンピュータへ有線または無線により測定データを入力する。コンピュータには予め変位検出測定機のモデル画像を登録しておき、入力される測定データに同期してモデル画像をディスプレイ上にアニメーション表示する。これによりあたかもビデオカメラで変位検出測定機を撮影してモニタ上に映し出しているかのようにできるので、作業者はモニタ上のアニメーション画像を確認しながら、目視確認し難い環境下にある変位検出測定機の状態を容易に確認することができる。【選択図】図１
2005233801.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
変位検出測定機と、
この変位検出測定機から出力される測定データを入力すると共にこの変位検出測定機のモデル画像が予め登録されているコンピュータと、
このコンピュータに接続されたディスプレイと、を備え、
前記コンピュータ内部には、前記測定データに同期して前記モデル画像を前記ディスプレイにアニメーション表示する処理プログラムを備えることを特徴とする変位検出測定機の状態表示システム。
【請求項２】
請求項１において、前記変位検出測定機は絶対位置を検出して測定データとして出力することを特徴とする変位検出測定機の状態表示システム。
【請求項３】
請求項１及び２において、前記変位検出測定機の内部のセンサは電磁誘導方式の絶対位置検出トランスデューサであることを特徴とする変位検出測定機の状態表示システム。
【請求項４】
請求項１乃至３において、さらに前記コンピュータ内部には前記変位検出測定機で測定する被測定物のモデル画像が予め登録されていると共にこの被測定物のモデル画像を前記変位検出測定機のモデル画像と共に前記ディスプレイに表示することを特徴とする変位検出測定機の状態表示システム。
【請求項５】
請求項１乃至４において、前記コンピュータ内部に予め登録されている前記変位検出測定機のモデル画像は、人工的に作成したＣＧであることを特徴とする変位検出測定機の状態表示システム。
【請求項６】
請求項１乃至４において、前記コンピュータ内部に予め登録されている前記変位検出測定機のモデル画像は、実物を撮影した実写画像であることを特徴とする変位検出測定機の状態表示システム。
【請求項７】
請求項１乃至６において、前記変位検出測定機と前記コンピュータとの間にワイヤレス通信手段を備えたことを特徴とする変位検出測定機の状態表示システム。
【請求項８】
測定者により操作される測定子等の可動部と操作ボタンおよび測定値等を表示する表示部を有する変位検出測定機と、
ディスプレイと、
このディスプレイに前記変位検出測定機の外観像をアニメーション表示するための情報が組み込まれたコンピュータと、を備え、
前記変位検出測定機から出力される信号を受信することにより、前記ディスプレイに表示される変位検出測定機の外観像のアニメーション表示を、前記変位検出測定機の実際の外観と同期して変化させるための処理プログラムを前記コンピュータに組み込むことを特徴とする変位検出測定機の状態表示システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、目視確認し難い環境下にある変位検出測定機の状態を確認するための状態表示システムに関し、特に変位検出測定機から出力される測定データを使いモデル画像をアニメーション表示する変位検出測定機の状態表示システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタル式ノギスやデジタル式マイクロメータ、デジタル式ダイヤルゲージ等、電池駆動タイプの比較的小型の変位検出測定機の表示部には、ほとんどのものに液晶表示装置が採用されている。液晶表示装置は低消費電流であり、電池駆動タイプの測定機の表示装置としては適している。しかし液晶自体は発光体ではないので、周囲が暗いと視認性は悪くなってしまう。視認性の点では例えば自発光可能な７セグメントＬＥＤ表示装置の方が優れている。
【０００３】
そこで、液晶表示装置の視認性を向上させるために、しばしばＥＬ素子やＬＥＤ素子を利用したバックライトが備えられることがある。ただし、デジタル式ノギスやデジタル式マイクロメータ等のハンディタイプの変位検出測定機においては、より小型化するために、あるいは電池寿命を短くさせないためにバックライトが採用されることは少ない。
【０００４】
一方、下記特許文献１において、変位検出測定機に限らず、機器や設備の状態を示す現象を検出して、有線または無線にて使用者の視覚、聴覚または触覚に訴えるいずれかの種類の表示器に表示する状態通知システムが開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１２０４４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記変位検出測定機を暗室内や夜間の室外等暗い場所で使用する場合、表示部に表示される測定値の確認、測定器の状態の確認、ボタン操作の確認等を行い難いという問題がある。または、例えば工作機械等の内部等の複雑に入り組んだ機械装置内に上記小型の変位検出測定機を差し入れて装置内部で使用する場合も同様に、表示部に表示される測定値の確認、測定機の状態の確認、ボタン操作の確認等を行い難いという問題がある。
【０００７】
一方、近年のデジタル式ノギスやデジタル式マイクロメータの中には、水、油、工作機械の切削液（クーラント）等の液体中に没しても動作可能な、耐環境性に優れた電磁誘導式センサ及びシールド構造を備えたものがある。このような変位検出測定機はその優れた性能を生かして、水中やクーラント液中で使用される機会が多く、この場合特に表示部に表示される測定値の確認、測定器の状態の確認、ボタン操作の確認等を行い難いという問題が顕著となる。
【０００８】
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、デジタル式ノギスやデジタル式マイクロメータ、デジタル式ダイヤルゲージ等の比較的小型の変位検出測定機において、視認性の悪い環境下であっても表示部に表示される測定値の確認、測定器の状態の確認、ボタン操作の確認等を行い易くする変位検出測定機の状態表示システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記の目的を達成するために、変位検出測定機と、この変位検出測定機から出力される測定データを入力すると共にこの変位検出測定機のモデル画像が予め登録されているコンピュータと、このコンピュータに接続されたディスプレイと、を備え、前記コンピュータ内部には、前記測定データに同期して前記モデル画像を前記ディスプレイにアニメーション表示する処理プログラムを備えることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明は上記特徴に加えてさらに、前記変位検出測定機は絶対位置を検出して測定データとして出力することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明は上記特徴に加えてさらに、前記変位検出測定機の内部のセンサは電磁誘導方式の絶対位置検出トランスデューサあることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明は上記特徴に加えてさらに、前記コンピュータ内部には前記変位検出測定機で測定する被測定物のモデル画像が予め登録されていると共にこの被測定物のモデル画像を前記変位検出測定機のモデル画像と共に前記ディスプレイに表示することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は上記特徴に加えてさらに、前記コンピュータ内部に予め登録されている前記変位検出測定機のモデル画像は、人工的に作成したＣＧであることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明は上記特徴に加えてさらに、前記コンピュータ内部に予め登録されている前記変位検出測定機のモデル画像は、実物を撮影した実写画像であることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明は上記特徴に加えてさらに、前記変位検出測定機と前記コンピュータとの間にワイヤレス通信手段を備えたことを特徴とする。
【００１６】
また、本発明は、上記の目的を達成するために、測定者により操作される測定子等の可動部と操作ボタンおよび測定値等を表示する表示部を有する変位検出測定機と、ディスプレイと、このディスプレイに前記変位検出測定機の外観像をアニメーション表示するための情報が組み込まれたコンピュータと、を備え、前記変位検出測定機から出力される信号を受信することにより、前記ディスプレイに表示される変位検出測定機の外観像のアニメーション表示を、前記変位検出測定機の実際の外観と同期して変化させるための処理プログラムを前記コンピュータに組み込むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の変位検出測定機の状態表示システムは、目視確認し難い環境下、例えば、暗室や夜間の室外等の暗闇の中での使用、水、油、クーラント等の液体中に没するかまたは飛散する環境下での使用、工作機械や自動車エンジンルーム等の機械装置が複雑に入り組んだ領域内での使用、等の環境下において、変位検出測定機の測定値及び測定機の動作状態を容易に確認可能とする効果を奏する。
【００１８】
本発明の変位検出測定機の状態表示システムは、変位検出測定機から測定値を有線または無線によりコンピュータに入力して、この入力された測定値に基づいて予めコンピュータ内部に登録されている変位検出測定機の外観等を撮影した画像または変位検出測定機の外観等を現すＣＧ（コンピュータグラフィックス）の画像をモニタ上に表示すると共に、測定値の変動に同期してこれらの画像を動かす、いわゆるアニメーション表示することで、実際の変位検出測定機をビデオカメラで撮影してモニタ上に映しているかのように表示することが可能となる。また、変位検出機のボタンが操作された場合は、このボタン操作に対応した信号が出力されるので、この信号に応じてモニタ上の画像におけるボタンもアニメーション表示できる。さらにこのボタンの色や明るさを変化させれば、より操作状況を強調して分かり易く表示することができる。
【００１９】
ＣＧとしては、三次元ＣＡＤで作成した立体モデルに基づくシェーディング画像または２次元画像のような人工的なＣＧが適用できる。または実際の変位検出測定機をデジタルカメラ等で撮影して得た実写の画像を利用することもできる。従って、これにより作業者は、このモニタ上のアニメーションを確認しながら測定作業をすることができるので、変位検出測定機がいかなる環境下にあったとして、あたかも実際の変位検出測定機を見ているかのように測定作業を容易に行うことができる。
【００２０】
また、変位検出測定機の他に被測定物や被測定物を載置するステージ等の画像等周囲の物体の画像も上記のようにＣＧまたは実写により画像を得て、予めコンピュータ内部に登録しておき、モニタ上に変位検出測定機といっしょに表示することで、より現実に近い状況をモニタ上に仮想的に再現表示することが可能となり、作業者はさらに測定作業の確認がし易くなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を用いて説明する。なお、全図中において同一符号を付したものは同一構成要素を表わしている。
図１において、本発明の状態表示システム２を構成するコンピュータシステム１４と変位検出測定機１をケーブル８で接続して、水、油等の液体が満たされた水槽１０内の被測定物３をデジタル式のノギスである変位検出測定機１で測定する場合を示す。この変位測定機１としては図１で示すようなデジタル式ノギスが一般的であるが、他に例えばデジタル式マイクロメータ、デジタル式ダイヤルゲージなど、バッテリー駆動タイプの比較的小型のいわゆるハンディタイプの変位測定機が適用可能である。さらにこれらのハンディタイプの変位測定機は防水構造を備えた上に、変位検出センサとしては水、油、クーラント等の液体が内部に侵入しても動作可能な種類のセンサが好ましく、例えば電磁誘導式エンコーダが好適である。電磁誘導式エンコーダであれば、スケールと検出ヘッドの間に水等の液体が入り込んだとしても、磁束への影響が少ないので変位検出可能である。
【００２２】
図３（Ａ）には変位検出測定機１とケーブル８を介して接続されたコンピュータシステム１４のブロック図を示す。このコンピュータシステム１４内部には受信装置２３、CPU２２、記憶装置２４、モニタ４を備える。従って受信装置２３以外はごく一般的なコンピュータの構成と同じである。この変位検出測定機１からは所定レートで常に測定データが出力されている。この測定データは変位検出測定機１の一端に備えられた送信ユニット９を介してケーブル８へ出力され、さらにこのケーブル８を介してコンピュータシステム１４の受信装置２３へ測定データが入力される。このときこの測定データは変位検出測定機１における絶対位置であることが好ましいが、変位検出測定機１の予め設定された所定位置からの相対位置であってもよい。ＣＰＵ２２は記憶装置２４に予め格納された処理プログラムを読み出して実行する。さらにこの処理プログラムにより変位検出測定機１の非可動部分のイメージデータおよび可動部分のイメージデータが読み出され主記憶部（図示せず）にストアされると共に非可動部のイメージデータに基づく画像がモニタ４上の所定位置に固定的に表示される。さらにこの処理プログラムにより受信装置２３に入力された測定データに基づき、可動部のイメージデータに基づく画像がモニタ４上でアニメーション表示される。
【００２３】
このとき、測定データが変位検出測定機１における絶対値であれば、非可動部分のイメージに対して一義的に可動部分のイメージを表示する位置が決まるので、比較的表示処理は簡単である。しかし、相対位置である場合は、測定作業開始前に変位検出測定機１の絶対位置ゼロの位置に対するオフセット値をコンピュータシステム１４へ設定する等の設定作業が必要になる。例えば、変位検出測定機１がデジタル式ノギスである場合は、本尺４０とスライダ４１のそれぞれの測定ジョー２をぴったりと合わせておいてそのときにデジタル式ノギスの測定データをオフセット値としてコンピュータシステム１４の主記憶部へ予め記憶させておく必要がある。以後、可動部分のイメージデータに基づく画像を表示する位置は、入力された測定データからこのオフセット値を差し引いた値を絶対位置に読み替えて、非可動部分に対する可動部分のイメージデータに基づく画像の相対的表示位置を求めてからモニタ４上へ表示するようにする。さらに変位検出測定機１の表示部４４に表示されている測定データと同じ数値がモニタ４上の画像の対応する個所に重ねて表示される。
【００２４】
また、さらに変位検出測定機１のボタン４３が操作された場合は、このボタン操作に対応した信号が変位検出測定機１から出力される。この信号がコンピュータシステム１４の受信装置２３へ入力されると、この信号に応じてモニタ４上の画像におけるボタンもアニメーション表示される。さらにこのボタンの色や明るさを変化させたり点滅表示させたりすることで、より操作状況を強調して分かり易く表示させることができる。
【００２５】
次に、モニタ４上への変位検出測定機１のアニメーション画像５の表示について説明する。変位検出測定機１がデジタル式ノギスである場合は、まず本尺４０の画像をモニタ４上の所定位置に固定して表示しておいて、次に測定データに基づきスライダ４１の画像のみを本尺４０に沿って消去と表示を繰り返すことで、あたかもスライダ４１が本尺４０に沿って動いたかのようにアニメーション表示する。これにより変位検出測定機１の動きに連動してリアルタイムにモニタ４上のアニメーション画像５が動くように見えるので、作業者はモニタ４上のアニメーション画像５を確認しながら水槽１０中での測定作業が行える。従って、作業者はあたかもビデオカメラで変位検出測定機１を撮影してモニタ４上に映し出しているかのように、逐一測定の状況を確認できるので、視覚的に確認しづらい状況や薄暗い環境であっても、確実に測定作業が行え、測定数値を容易に読み取れるという顕著な効果が得られる。
【００２６】
次に図２において、コンピュータシステム１４と変位検出測定機１を無線で接続して工作機械２０で切削加工している被測定物を測定する場合を示す。作業者３０が工作機械２０のチャックに固定された被加工物（被測定物）に対して無線ユニットを搭載したデジタル式ノギスやデジタル式マイクロメータなどからなる変位検出測定機１で測定を行う。この変位検出測定機１から測定データが逐次、コンピュータシステム１４に無線で送信されて入力される。すなわち、図３（Ｂ）に示すように、変位検出測定機１の無線送信ユニット７から測定データが無線送信されて、コンピュータシステム１４の無線用アンテナ６で受信されて受信装置２３に取り込まれる。また、ボタン４３が操作された場合も同様に対応する信号が変位検出測定機１から無線で送信され、コンピュータシステム１４の無線用アンテナ６で受信されて受信装置２３に取り込まれる。その後のモニタ４への表示処理等は、図１について説明したものと同じであるのでここでは省略する。
【００２７】
一般的に、工作機械２０は切削時に刃物と被加工物との間に発生する摩擦熱を冷却しなければ切削能力を維持し続けることができず、適切な冷却が行われなければ刃物の破壊、被加工物に歪や変形が発生するという問題がある。そこで被加工物（被測定物）や刃物に対して常にクーラント２１（切削液）を浴びせ掛けながら切削を行うのが一般的である。このクーラント２１が浴びせ掛けられている中での被測定物に対する測定は、従来、特別な防水構造を備えていない防水性能の低いデジタル式ノギスやデジタル式マイクロメータでは不可能であった。しかし、同出願人により近年開発された新型センサである電磁誘導型変位センサにより、クーラントがセンサ内部に入ったとしても支障なく測定が可能となったため、工作機械２０を使う作業現場において、機械式のノギスやマイクロメータと同等にクーラントが浴びせ掛けられるような環境下でも使われるようになってきている。
【００２８】
しかし、通常乳白色の液体であるクーラント２１が浴びせ掛けられてしまうと、表示部の測定データが確認できないという問題があり、クーラント２１の噴流を一端停止するか噴流の向きをそらしてから測定するのが一般的な使い方である。これに対して本発明では、上記実施の形態で説明したように、有線または無線によりデジタル式ノギス等の変位検出測定機１の測定データをコンピュータシステム１４に入力して、この測定データから予め記憶装置２４に格納されていた変位検出測定機１のイメージデータを使い、モニタ４上にアニメーション表示するようにしているので、作業者はあたかもビデオカメラで変位検出測定機１を撮影してモニタ４上に映し出しているかのように、逐一測定機の状態を確認できる。従って、クーラントが浴びせ掛けられつづける中であっても、作業者はモニタ４上のアニメーション画像を確認しながら確実にしかも容易に測定作業が行えるという顕著な効果が得られる。なお、図２で示されるように、無線で測定データをコンピュータシステム１４に送信するのが好適であるが、ケーブルを使い有線で測定データをコンピュータシステム１４に送信しても実施可能である。
【００２９】
上記したように本発明による状態表示システム２により、視認性の悪い水槽中での測定作業や工作機械のチャックに固定されてクーラントが掛けられている状態での測定作業であっても、擬似的にモニタ上で測定値や変位検出測定機の動きを確認しながら行えるので、作業が楽に確実に行えるようになる。また、上記した測定作業に限らず、例えば、夜間の野外での作業や暗室内での測定作業のような暗い場所での測定作業であっても、モニタ上に変位検出測定機の外観および測定データがモニタ上に見やすく表示されるので、作業がしやすく測定ミスが起こり難い。
【００３０】
本発明は上記実施の形態に限定されることなく、発明の要旨を変更することなく様々な実施形態に応用することができる。
例えば、複数の変位検出測定機１とコンピュータシステム１４を有線または無線により接続して、モニタ４上に複数のアニメーション画像５を画面分割表示、複数ウィンドウ表示、時分割表示等により表示することが可能である。また、スイッチ操作により表示対象の変位検出測定機１を切り替えて表示することも可能である。
あるいは、測定データに対する公差値を予めコンピュータシステム１４に記憶させておき、測定データがこの公差内か公差外かをモニタ４上にアニメーション画像５と共に色分け表示、誤差の大きさをメーターやバーグラフで表示、または音声により報知することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明はデジタル式ノギスやデジタル式マイクロメータ、デジタル式ダイヤルゲージ等、電池駆動タイプの比較的小型の変位検出測定機に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の状態表示システムと変位検出測定機をケーブルで接続して使用した例を示す図である。
【図２】本発明の状態表示システムと変位検出測定機を無線で接続して使用した例を示す図である。
【図３】（Ａ）はケーブル接続タイプの状態表示システムのブロック図である。              （Ｂ）は無線接続タイプの状態表示システムのブロック図である。
【符号の説明】
【００３３】
１    変位検出測定機
２    状態表示システム
３    被測定物
４    モニタ
６    無線用アンテナ
７    無線送信ユニット
８    ケーブル
９    送信ユニット
１１  水
１４  コンピュータシステム
２０  工作機械
２１  クーラント（切削液）
２２  ＣＰＵ
２３  受信装置
２４  記憶装置
４０  本尺
４１  スライダ
４２  測定ジョー
４３  ボタン
４４  表示部
【図１】
2005233801.tif 000003
【図２】
2005233801.tif 000004
【図３】
2005233801.tif 000005