JP2003527590A - Non-contact measurement device - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】 手持ち型若しくは工具集積型測定装置１０は、家庭若しくは商業施設にある種々の物体に係る寸法及び／又は角度の非接触測定を迅速にかつ精確に実施する。測定装置１０は一般に、少なくとも一のユーザー入力要素１８と、非接触センサ２２と、イメージプロセッサ２４と、ディスプレイ２６とを携帯ハウジングアセンブリに詰め込まれて含む。作動中は、ユーザーは、測定装置１０に関連してユーザー入力要素１８を起動することによって測定を開始する。非接触センサ２２は、ユーザー入力要素１８から開始信号を受け、被測定物体の表面の少なくとも一部を表すイメージを収集するように作動する。イメージプロセッサ２４は、非接触センサ２２からイメージデータを受け、イメージデータを被測定物体についての寸法測定データに変換するように作動可能である。ディスプレイ要素２６は、測定データをユーザーに視覚的に表示するように作動可能である。 (57) [Summary] The hand-held or tool-integrated measuring device 10 quickly and accurately performs non-contact measurement of dimensions and / or angles of various objects in homes or commercial facilities. The measurement device 10 generally includes at least one user input element 18, a non-contact sensor 22, an image processor 24, and a display 26, packaged in a portable housing assembly. In operation, a user initiates a measurement by activating a user input element 18 associated with the measurement device 10. Non-contact sensor 22 receives a start signal from user input element 18 and operates to acquire an image representing at least a portion of the surface of the measured object. The image processor 24 is operable to receive image data from the non-contact sensor 22 and convert the image data to dimension measurement data for the measured object. The display element 26 is operable to visually display measurement data to a user.
Description
【０００１】[0001]
本発明は、非接触測定装置、特に、家庭若しくは商業施設にある種々の物体に
係る寸法及び／又は角度の非接触測定を迅速にかつ精確に実施する手持型（ハン
ドへルド）若しくはツール集積型測定装置に関するものである。The present invention relates to a non-contact measuring device, and more particularly to a hand-held or tool-integrated type for quickly and accurately performing non-contact measurement of dimensions and / or angles of various objects in homes or commercial establishments. The present invention relates to a measuring device.
【０００２】[0002]
木製プロダクト及び木工装備の角度及び寸法の測定は、今日まで、種々の機械
的電子的キャリパ、直角定規、分度器、鋼尺、巻尺、水準器、及び、点領域測定
装置の使用によって実施してきた。これら種々の装置は、機械的不正確性及び（
視差のような）人の視力の限界の影響を被る。また、これらの装置は時に測定す
べき物体に直接接触することが困難であるか、若しくは、物理的に不可能である
。本発明の目的は、精確さを改善し、測定結果についての人の判断を排除し、機
械的な実施を不可能な測定を可能とし、さらに、従来の測定装置より便利でかつ
迅速な測定を可能とすることである。Angle and size measurements of wood products and woodworking equipment have been performed to date by the use of various mechanical and electronic calipers, right angle rulers, protractors, steel scales, tape measures, spirit levels, and point area measuring devices. These various devices have mechanical inaccuracies and (
Suffer from the limitations of human vision (such as parallax). Also, these devices are sometimes difficult or physically impossible to make direct contact with the object to be measured. The object of the present invention is to improve accuracy, eliminate human judgment about the measurement result, enable measurement that is impossible to perform mechanically, and more convenient and quicker measurement than the conventional measurement device. It is possible.
【０００３】[0003]
本発明では、手持型若しくはツール集積型測定装置は、家庭若しくは商業施設
にある種々の物体に係る寸法及び／又は角度の非接触測定を迅速にかつ精確に実
施する。測定装置は通常、ユーザーの入力構成要素、非接触センサ、イメージプ
ロセッサ及び携帯ハウジングアセンブリに詰め込まれたディスプレイ構成要素を
含む。作動中、ユーザーは、測定装置に関連するユーザーの入力構成要素を起動
することによって、測定を開始する。非接触センサは、ユーザー入力構成要素か
らのトリガー信号を受けて、測定物体の表面の少なくとも一部を示すイメージデ
ータを収集する。次いで、イメージプロセッサは、非接触センサからのイメージ
データを受けて、イメージデータを測定された物体についての測定データに変換
するように作動する。ディスプレイ構成要素は、測定データをユーザーに視覚的
に表示するように作動する。In the present invention, the hand-held or tool-integrated measuring device quickly and accurately performs non-contact measurement of dimensions and / or angles of various objects in a home or commercial facility. The measurement device typically includes a user input component, a non-contact sensor, an image processor and a display component packaged in a portable housing assembly. In operation, a user initiates a measurement by activating a user input component associated with the measuring device. The non-contact sensor receives a trigger signal from a user input component and collects image data indicative of at least a portion of the surface of the measurement object. The image processor then operates to receive the image data from the non-contact sensor and convert the image data into measurement data for the measured object. The display component operates to visually display the measurement data to the user.
【０００４】
本発明の一態様では、手持型測定装置は、種々のカットの寸法や家庭若しくは
商業施設にある木製、プラスチック、セラミック及び金属のピースの角度を測定
する。In one aspect of the invention, a handheld measuring device measures the dimensions of various cuts and angles of wooden, plastic, ceramic and metal pieces in homes or commercial establishments.
【０００５】
本発明の他の態様では、携帯型測定装置は、テーブルソー 、マイタ鋸、電動
丸鋸、帯鋸、ドリルプレス、ルーター、シェーパー、連結器、及び、旋盤のよう
な種々の電動工具を集積してもよい。In another aspect of the invention, a portable measuring device includes various power tools such as table saws, miter saws, electric circular saws, band saws, drill presses, routers, shapers, couplers, and lathes. May be accumulated.
【０００６】
本発明、その目的及び利点をより完全に理解するため、以下の詳細な説明及び
添付図面を参照されたい。For a more complete understanding of the present invention, its objects and advantages, please refer to the following detailed description and the accompanying drawings.
【０００７】[0007]
本発明による携帯型測定装置１０の実施例を図１に示す。携帯型測定装置１０
は、ユーザーが手持ちするな寸法にされたハウジングアセンブリ１２に収容され
ている。ハウジングアセンブリ１２はまた、測定装置１０の携帯的な性質を容易
に発揮するように（ハンドル若しくは手の形状の握り部分領域のような）他の設
計的な特徴を含んでもよい。測定装置の作動は、ハウジングアセンブリ１２に集
積されたユーザー界面要素を介して制御されてもよい。この好適な実施形態では
、ユーザーからの入力を受けるために一又は二以上の押しボタン１４を使用し、
また、測定データをユーザーに対して視覚的に出力するディスプレイ１６を用い
ている。An embodiment of a portable measuring device 10 according to the present invention is shown in FIG. Portable measuring device 10
Are housed in a housing assembly 12 that is sized for the user to hold. The housing assembly 12 may also include other design features (such as a handle or hand-shaped grip portion area) to facilitate the portable nature of the measurement device 10. The operation of the measuring device may be controlled via user interface elements integrated in the housing assembly 12. In this preferred embodiment, one or more pushbuttons 14 are used to receive input from the user,
Further, the display 16 that visually outputs the measurement data to the user is used.
【０００８】
図２に示すように、携帯型測定装置１０は、種々の市販の非接触センサにおい
て使用される周知のレーザー三角法技術をもとにしている。一般に、非接触セン
サ１００は、レーザー光の一又は二以上の面が物体１０２の方へ映写している。
レーザー面１０１は、好適にはレーザーダイオードとレーザー映写レンズアセン
ブリと光源アセンブリを制御する付随エレクトロニクスとを含む光源アセンブリ
１０７によって投影されている。映写レーザー面と物体１０３との交差点は、電
子カメラアセンブリ１０４によってイメージされている。電子カメラアセンブリ
１０４は、イメージングアレイ（例えば、ＣＣＤ若しくはＣＭＯＳ）と、レンズ
アセンブリと、電子カメラアセンブリを制御する付随エレクトロニクスとを含む
のが好ましい。As shown in FIG. 2, the handheld measuring device 10 is based on the well-known laser triangulation technique used in various commercially available non-contact sensors. Generally, in the non-contact sensor 100, one or more surfaces of laser light are projected toward the object 102.
The laser surface 101 is projected by a light source assembly 107, which preferably includes a laser diode, a laser projection lens assembly, and associated electronics that control the light source assembly. The intersection of the projection laser plane and the object 103 is imaged by the electronic camera assembly 104. Electronic camera assembly 104 preferably includes an imaging array (eg, CCD or CMOS), a lens assembly, and associated electronics that control the electronic camera assembly.
【０００９】
レーザー面に直交する平坦物体についてのイメージデータは、挿し絵１０５で
示したように、通常直線である。光源と電子カメラアセンブリとの間の三角関係
のため、センサ１００への若しくはセンサ１００からの物体の変位によって、そ
れぞれ、イメージデータの上方若しくは下方へ移動する。イメージ（Ｖ）におけ
る垂直方向の解像度は、レーザーラインの厚さと電子カメラにおける画素数とイ
メージングシステムの全信号対雑音比とに依存する。当業者に明らかなように、
視野の中心における三角測量角は通常、１５°から２５°の範囲である。実施形
態の筆触センサのさらに詳細は、ミシガン州プリマスのパーセプトロン社が製造
しているトリカムセンサを参照されたい。Image data for a flat object orthogonal to the laser plane is usually a straight line, as shown by the inset 105. Due to the triangular relationship between the light source and the electronic camera assembly, displacement of the object into or out of the sensor 100 will move above or below the image data, respectively. The vertical resolution in the image (V) depends on the thickness of the laser line, the number of pixels in the electronic camera and the total signal to noise ratio of the imaging system. As will be appreciated by those skilled in the art,
The triangulation angle at the center of the field of view is typically in the range 15 ° to 25 °. See the Tricam sensor manufactured by Perceptron, Inc. of Plymouth, Mich. For more details on the touch sensor of the embodiment.
【００１０】
図３は、本発明の携帯型測定装置に係る基本コンポーネントを示している。携
帯型測定装置１０は通常、一又は二以上のユーザー入力要素１８と、コントロー
ラ２０と、非接触センサ２２と、イメージプロセッサ２４と、ディスプレイ２８
と、電源（例えば、電池）とを含む。実施例の非接触センサからの（完全なセン
サユニットではなく）一又は二以上のサブコンポーネントは携帯型測定装置１０
に組み込んでもよいことは高く評価されるべきである。FIG. 3 shows the basic components involved in the portable measuring device of the invention. The portable measuring device 10 typically includes one or more user input elements 18, a controller 20, a non-contact sensor 22, an image processor 24, and a display 28.
And a power source (for example, a battery). One or more sub-components (rather than a complete sensor unit) from the example non-contact sensor may be a portable measurement device 10.
It should be highly appreciated that it may be incorporated into.
【００１１】
一又は二以上のユーザー入力要素１８は、測定装置のユーザーからの入力コマ
ンドを受ける。入力コマンドは、パワーのオン／オフコマンドと、測定開始（測
定トリガー）コマンドと、測定起点オフセットコマンド等とを含んでもよい。入
力コマンドは、コントローラ２０に伝達される。ユーザー入力要素１８は、押し
ボタン、ラジアルノブ、タッチスクリーンディスプレイ、若しくはこららの組合
せを含む種々の様式をとってもよい。One or more user input elements 18 receive input commands from the user of the measuring device. The input command may include a power on / off command, a measurement start (measurement trigger) command, a measurement start point offset command, and the like. The input command is transmitted to the controller 20. The user input element 18 may take various forms including push buttons, radial knobs, touch screen displays, or combinations thereof.
【００１２】
コントローラ２０は、測定装置１０の全作動を制御する。例えば、コントロー
ラ２０は、測定物体についてのイメージデータを得るのを容易にするために、非
接触センサ２２とインターフェースで連結してもよい。特に、コントローラ２０
は、非接触センサ２２に係る光源へパワーオフ／オンコマンド及び／又はパワー
設定コマンドを発してもよい。コントローラ２０は、パワーオフ／オンコマンド
、測定開始コマンド、照射コマンド、解像度設定コマンド、及び／又は、データ
移動コマンドを非接触センサ２２に係るイメージングアレイに発してもよい。The controller 20 controls the overall operation of the measuring device 10. For example, the controller 20 may interface with a non-contact sensor 22 to facilitate obtaining image data about the measured object. In particular, the controller 20
May issue a power off / on command and / or a power setting command to the light source associated with the non-contact sensor 22. The controller 20 may issue power off / on commands, measurement start commands, irradiation commands, resolution setting commands, and / or data movement commands to the imaging array associated with the non-contact sensor 22.
【００１３】
また、コントローラ２０はイメージプロセッサ２４とインターフェースで連結
してもよい。イメージプロセッサ２４は、当業者に周知のように、生のイメージ
データを測定データに変換するための一又は二以上のアルゴリズムを含む。異な
るアルゴリズムは、装置が行う測定のタイプ（例えば、物体の幅、２つの隣接面
との間の角度等）に依存して用いてもよい。The controller 20 may also be interfaced with the image processor 24. Image processor 24 includes one or more algorithms for converting raw image data into measurement data, as is well known to those skilled in the art. Different algorithms may be used depending on the type of measurement made by the device (eg width of the object, angle between two adjacent faces, etc.).
【００１４】
測定装置のハウジングに埋め込んだディスプレイ２６は、測定データをユーザ
ーに視覚的に表示するのに用いる。そうするために、ディスプレイは、イメージ
プロセッサ２４からの測定データを受けるように適合させる。また、ディスプレ
イ２６は、寸法データをユーザーにどのように表示するかに関して、コントロー
ラから入力コマンドを受けてもよい。ディスプレイ２６はグラフィック形式若し
くは数値式であってもよく、ＬＥＤ若しくはＬＣＤのような種々の様式をとって
もよい。A display 26 embedded in the housing of the measuring device is used to visually display the measurement data to the user. To do so, the display is adapted to receive the measurement data from the image processor 24. The display 26 may also receive input commands from the controller regarding how to display the dimensional data to the user. The display 26 may be graphical or numerical and may take various forms such as an LED or LCD.
【００１５】
携帯型測定装置１０は、外部伝達ポート２８（例えば、ＲＳ−３２２、ＵＳＢ
、ワイヤレスポート等）を任意に含んでもよい。コントローラ２０は、測定デー
タを外部伝達ポート２８を介して外部ソースに伝達してもよい。また、コントロ
ーラ２０は、リモート起動コマンドを受けてもよいし、また、外部ソースをから
伝達ポート２８を介してソフトウェアアルゴリズムをアップデートしてもよい。The portable measuring device 10 has an external transmission port 28 (eg RS-322, USB
, Wireless ports, etc.). The controller 20 may transfer the measurement data to an external source via the external transfer port 28. The controller 20 may also receive remote activation commands and may update software algorithms from external sources via the transfer port 28.
【００１６】
上述のような測定装置１０についての典型的な測定サイクルを図４に示す。は
じめ、ユーザーが測定準備ステップを行う。ステップ４００では、ユーザーは装
置に対する測定モードを選択する。測定モードは、装置が行う測定のタイプ（例
えば、物体の幅、２つの隣接面との間の角度等）を示す。当業者に明らかなよう
に、測定モードは、測定データをユーザーに表示する方法を命じると共に、イメ
ージデータを測定データに変換するために用いるアルゴリズムを決定する。また
、ステップ４０２で、ユーザーはセンサの電源を入れる。結果として、測定レー
ザー面とあるいは補助アラインメントビームとが測定装置１０から映写される。A typical measurement cycle for the measurement device 10 as described above is shown in FIG. First, the user performs the measurement preparation step. At step 400, the user selects a measurement mode for the device. The measurement mode indicates the type of measurement made by the device (eg width of the object, angle between two adjacent faces, etc.). As will be apparent to those skilled in the art, the measurement mode dictates how the measurement data is displayed to the user and determines the algorithm used to convert the image data into measurement data. Also, in step 402, the user turns on the sensor. As a result, the measuring laser plane or the auxiliary alignment beam is projected from the measuring device 10.
【００１７】
次いで、ユーザーは、測定装置をステップ４０４で測定される物体（被測定物
体）に向ける。特に、測定装置は、測定される物体が非接触センサの視野内に入
るように位置決めされる。補助レーザー光源を、ユーザーがセンサの視野の中心
内に測定される物体を局在するのを援助するために用いてもよい。The user then points the measuring device at the object to be measured (object to be measured) in step 404. In particular, the measuring device is positioned such that the object to be measured is within the field of view of the contactless sensor. A supplemental laser light source may be used to assist the user in localizing the measured object within the center of the sensor's field of view.
【００１８】
次いで、ユーザーは、ステップ４０６で示すように測定を開始することができ
る。適切なユーザー入力要素を起動することによって、開始コマンドを発生し、
それがコントローラに送られる。ステップ４０８で、開始コマンドに応答して、
コントローラはカメラ露光をある予め規定された値に設定し、カメラに命令して
イメージデータをキャプチャー（データ捕捉）する。ユーザーは、上述の準備プ
ロセスの一部として、ユーザー入力要素ウェーハを介してカメラ露光を設定して
もよい。The user can then initiate the measurement as shown at step 406. Generate a start command by invoking the appropriate user input element,
It is sent to the controller. In step 408, in response to the start command,
The controller sets the camera exposure to some predefined value and commands the camera to capture image data. The user may set the camera exposure via the user input element wafer as part of the preparation process described above.
【００１９】
本発明の好適な実施形態では、ステップ４１０において、イメージデータを部
分的に処理して露光設定の補正を行う。当業者は、入射角及び測定される物体の
材料のような種々のファクターに依存することは容易に認識する。ステップ４１
２において、露光の適正さを評価する。カメラの露光設定が正しくないならば、
ステップ４１６において、コントローラは正しい設定を評価して、カメラに他の
イメージをとるように命令を送る前にステップ４１８において露光設定を調整す
る。このプロセスは、精確な露光設定サイクルを得るまで繰り返してもよい。精
確な露光設定を得るためには、通常の応用では、わずか２サイクルを要するだけ
である。さらに、この反復プロセスのための時間は１秒よりはるかに短いと予想
される。ある所定回の繰り返し若しくはある所定のスレシュホールド時間の後に
、露光設定が適当ではないと認定された場合には、ユーザーに誤り指示が出され
る。In a preferred embodiment of the invention, in step 410 the image data is partially processed to correct the exposure settings. Those skilled in the art will readily recognize that it depends on various factors such as the angle of incidence and the material of the object to be measured. Step 41
In 2, the adequacy of exposure is evaluated. If the camera's exposure settings are incorrect,
In step 416, the controller evaluates the correct settings and adjusts the exposure settings in step 418 before instructing the camera to take another image. This process may be repeated until a precise exposure setting cycle is obtained. To get an accurate exposure setting, only two cycles are needed in a typical application. Moreover, the time for this iterative process is expected to be much less than 1 second. If it is determined that the exposure setting is not appropriate after a certain number of repetitions or a certain threshold time, then an error indication is issued to the user.
【００２０】
露光設定が適当でないと認定されれば、ステップ４２０においてイメージデー
タを十分に処理する。そうするために、イメージデータをセンサからイメージプ
ロセッサへ移す。次いで、イメージプロセッサが、適当なアルゴリズムを用いて
イメージデータを測定データに変換する。測定データに加えて、測定物体の視覚
的表示と共に、測定モードの視覚的表示をユーザーに表示してもよい。上述の測
定サイクル（若しくはその一部）はさらなる測定データを得るまで繰り返しても
よい。If the exposure settings are found to be incorrect, then the image data is fully processed at step 420. To do so, the image data is transferred from the sensor to the image processor. The image processor then transforms the image data into measurement data using a suitable algorithm. In addition to the measurement data, a visual display of the measurement mode may be displayed to the user along with a visual display of the measurement object. The above measurement cycle (or part thereof) may be repeated until more measurement data is obtained.
【００２１】
ステップ４２６において、測定サイクルを完了する際に、測定装置の電源をオ
フしてもよい。所定の無活動の時間の後、センサをスタンバイモードにしてもよ
い。スタンバイモードでは、測定装置を完全にオフにするまでディスプレイは読
出可能である。測定サイクルの関連ステップだけを上述したが、携帯型測定装置
の全作動を制御しかつ管理するのに他のソフトウェア実施指令が必要となっても
よいことは理解されたい。At step 426, the measurement device may be powered off upon completing the measurement cycle. The sensor may be placed in a standby mode after a predetermined period of inactivity. In standby mode, the display is readable until the measuring device is completely switched off. Although only the relevant steps of the measurement cycle have been described above, it should be understood that other software implementation instructions may be needed to control and manage the overall operation of the portable measurement device.
【００２２】
図５Ａ及び図５Ｂに、本発明の携帯型測定装置１０の第１の好適な実施形態を
示す。図５Ａに示したように、携帯型測定装置１０を手持ちして、測定される物
体の種々の寸法若しくは角度属性を測定する。（限定されないが）物体の測定デ
ータは、２つの面の間の角度と、２つの面についての組合せ角度と、物体の高さ
と、物体の幅と、物体の直径とを含んでもよい。この例では、測定装置１０はボ
ードの高さを測定する。他の例では、測定装置１０は図５Ｂで示すように２つの
面の間の角度を測定してもよい。多くの他の種類の寸法若しくは角度測定（例え
ば、物体のスロットの幅や深さ）も本発明の範囲内である。5A and 5B show a first preferred embodiment of the handheld measuring device 10 of the present invention. As shown in FIG. 5A, the handheld measuring device 10 is handheld to measure various dimensions or angular attributes of the object being measured. The measurement data of the object (without limitation) may include the angle between the two surfaces, the combined angle for the two surfaces, the height of the object, the width of the object, and the diameter of the object. In this example, the measuring device 10 measures the height of the board. In another example, the measuring device 10 may measure the angle between two planes, as shown in FIG. 5B. Many other types of dimensional or angular measurements are also within the scope of the present invention, such as the width and depth of the object slot.
【００２３】
手持型測定装置は、測定データの正確さを改善するために、少なくとも２つの
映写レーザー面を用いるのが好ましい。当業者は、映写されたレーザー面の測定
される物体の面への異常入射角によって生じた誤差を評価するのに第２のレーザ
ー面を用いてもよいことは容易に認識するだろう。このように、測定装置は、正
確な測定データを得るために、測定される物体に直交している必要はない。測定
装置１０の携帯的な性質のため、装置のハウジングアセンブリが測定データに対
する参照面として働くように、いかなる平坦面上（例えば、作業台上、若しくは
、床上）に載置し、ストランドに取付け、又は、通常の作業環境の他の領域に配
置することができることを正しく評価されたい。The handheld measuring device preferably uses at least two projection laser surfaces in order to improve the accuracy of the measurement data. Those skilled in the art will readily recognize that a second laser surface may be used to assess the error caused by the extraordinary angle of incidence of the projected laser surface on the surface of the measured object. In this way, the measuring device does not have to be orthogonal to the object to be measured in order to obtain accurate measurement data. Due to the portable nature of the measuring device 10, it is placed on any flat surface (eg on a workbench or floor) and attached to a strand so that the housing assembly of the device acts as a reference surface for the measured data. Or, appreciate that it can be located in other areas of the normal work environment.
【００２４】
図６Ａ及び図６Ｂに、本発明の携帯型測定装置１０の第２の好適な実施形態を
示す。この例では、測定装置は動力工具アセンブリを集積してもよい。以下の説
明は、テーブルソーについて行っているが、本発明のより広い側面が電動丸鋸、
帯鋸、ドリルプレス、ルーター、シェーパー、連結器、及び、旋盤のような他の
の動力工具に適用可能であることは容易に理解される。6A and 6B show a second preferred embodiment of the handheld measuring device 10 of the present invention. In this example, the measuring device may integrate a power tool assembly. Although the following description is given for a table saw, the broader aspect of the present invention is an electric circular saw,
It is readily understood that it is applicable to other power tools such as band saws, drill presses, routers, shapers, couplers, and lathes.
【００２５】
動力工具アセンブリ６００は、作業台に近接した位置に少なくとも一の同意力
工具を支持するように適合された作業台６０２と、床の作業机の表面のような実
質的に平坦な面上の高い位置に作業台６０２を支持する支持構造６０４とを含ん
でいる。例えば、のこ歯６０６は、図６Ａで示したような机の作業面６０８を通
って延びている。動力工具アセンブリ６００はさらに、公知のような可動ガイド
フェンス６０９を含んでもよい。The power tool assembly 600 includes a workbench 602 adapted to support at least one cohesive force tool proximate to the workbench and a substantially flat surface such as the surface of a floor workbench. And a support structure 604 for supporting the workbench 602 at a high position above. For example, the sawteeth 606 extend through the work surface 608 of the desk as shown in FIG. 6A. Power tool assembly 600 may further include a movable guide fence 609 as is known.
【００２６】
携帯型測定装置１０は、図６Ａで示したように、滑動可能に取り付けられ、か
つ、机の作業面の表面に沿って可動である。この好適な実施形態では、作業机６
０２に沿って測定装置の移動を容易にするために、スライドスロット６１０を机
の作業面に形成している。スライド部材６１２は、測定装置１０のハウジングア
センブリに形成された溝６１４のうちの一つに配備してもよい。次いで、測定装
置のスライド部材６１２が、作業机６０２のスライドスロット６１０に滑動可能
にはまっている。このように、測定装置１０は作業机の長さ方向に沿って滑り可
能に可動である。当業者には明らかなように、作業机に測定装置を取り付けるの
に他の公知技術を用いてもよい。取り外し可能アクセサリではなくむしろ、測定
装置を動力工具アセンブリの構造の一部として、又は、その構造に組み込むかの
いずれかにしてもよい。The portable measuring device 10 is slidably mounted and movable along the surface of the work surface of the desk, as shown in FIG. 6A. In this preferred embodiment, the work desk 6
A slide slot 610 is formed on the work surface of the desk to facilitate movement of the measuring device along the 02. The slide member 612 may be disposed in one of the grooves 614 formed in the housing assembly of the measuring device 10. Then, the slide member 612 of the measuring device is slidably fitted in the slide slot 610 of the work desk 602. Thus, the measuring device 10 is slidably movable along the length direction of the work desk. As will be appreciated by those skilled in the art, other known techniques may be used to attach the measuring device to the work desk. Rather than a removable accessory, the measuring device may either be part of or incorporated into the structure of the power tool assembly.
【００２７】
測定装置１０は、動力工具支持アセンブリを用いた種々の測定及び付随する動
力工具の作動を決めてもよい。測定データの正確さを改善するために二又は三以
上の映写されるレーザー面を用いてもよいが、この応用では、唯一つの映写され
るレーザー面が必要とされる。テーブルソーの場合には、適用可能な測定の種類
には、作動面に対するのこ歯の角度、のこ歯の高さ、のこ歯の振れ、のこ歯又は
作業面に対するガイドフェンスの角度、ガイドフェンスとのこ歯との間の距離、
作業机上の製造工程にある製品の高さを（限定的ではないが）含んでもよい。選
択可能な測定モードの種類は、動力工具アセンブリの種類及び配置に依存するこ
とは当業者ならば容易に認識できる。従って、他の種類の測定も本発明の範囲内
である。The measuring device 10 may determine various measurements using the power tool support assembly and associated power tool actuation. Two or more projected laser planes may be used to improve the accuracy of the measurement data, but in this application only one projected laser plane is required. In the case of a table saw, the applicable types of measurements include the sawtooth angle to the working surface, the sawtooth height, the sawtooth runout, the angle of the guide fence to the sawtooth or work surface, The distance between the guide fence and the saw teeth,
It may include (but is not limited to) the height of the product in the manufacturing process on the work desk. Those skilled in the art will readily recognize that the types of measurement modes that can be selected depend on the type and arrangement of the power tool assembly. Therefore, other types of measurements are within the scope of the invention.
【００２８】
以上から、本発明は、携帯型測定装置の技術において大きな進歩を付与するも
のであることを理解されたい。本発明は、家庭若しくは商業施設において、種々
の物体に係る寸法及び／又は角度の非接触測定を迅速にかつ精確に実施する。本
発明を現在好適な様式で記載してきたが、本発明が特許請求の範囲に記載したよ
うな、本発明の精神を逸脱することなく変形可能であることは理解されたい。From the above, it should be appreciated that the present invention represents a significant advance in the technology of portable measuring devices. The present invention quickly and accurately performs non-contact measurement of dimensions and / or angles of various objects in homes or commercial establishments. Although the present invention has been described in a presently preferred manner, it is to be understood that the present invention can be modified without departing from the spirit of the invention as set forth in the claims.
【００２９】
本発明は、２０００年３月１０日に出願した米国仮出願第６０／１８８，５９
２号明細書を基礎として、合衆国法典第３５巻第１１９条に基づいて優先権を主
張している。The present invention is directed to US Provisional Application No. 60 / 188,59, filed March 10, 2000.
Claiming priority based on U.S. specification No. 35, Section 119, Volume 35 of the United States Code.
【図１】 本発明による携帯型非接触測定装置の概略斜視図である。FIG. 1 is a schematic perspective view of a portable non-contact measuring device according to the present invention.
【図２】 実施例の非接触センサに利用されるレーザー三角測量技術の概略
図である。FIG. 2 is a schematic diagram of a laser triangulation technique used in the non-contact sensor of the embodiment.
【図３】 本発明による非接触装置の主要要素を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing the main elements of the non-contact device according to the present invention.
【図４Ａ】 本発明による非接触測定装置のための実施例の測定サイクルを
示すフロー図である。FIG. 4A is a flow diagram showing a measurement cycle of an embodiment for a non-contact measuring device according to the present invention.
【図４Ｂ】 本発明による非接触測定装置のための実施例の測定サイクルを
示すフロー図である。FIG. 4B is a flow diagram showing a measurement cycle of an embodiment for a non-contact measuring device according to the present invention.
【図５Ａ】 本発明による非接触測定装置についての第１の好適な実施形態
の概略構成図である。FIG. 5A is a schematic configuration diagram of a first preferred embodiment of a non-contact measuring device according to the present invention.
【図５Ｂ】 本発明による非接触測定装置についての第１の好適な実施形態
の概略構成図である。FIG. 5B is a schematic configuration diagram of a first preferred embodiment of a non-contact measuring device according to the present invention.
【図６】 本発明による非接触測定装置についての第２の好適な実施形態の
概略構成図である。FIG. 6 is a schematic configuration diagram of a second preferred embodiment of a non-contact measuring device according to the present invention.
１０ 携帯型測定装置 １２ ハウジングアセンブリ １８ ユーザー入力要素 ２０ コントローラ ２２ 非接触センサ ２４ イメージプロセッサ ２６ ディスプレイ ２８ 外部伝達ポート １００ 非接触センサ １０１ レーザー面 １０２ 物体 １０４ 電子カメラアセンブリ ６００ 動力工具アセンブリ ６０２ 作業台（作業机） ６０８ 作業面 ６０９ 可動ガイドフェンス ６１０ スライドスロット ６１２ スライド部材 ６１４ 溝 10 Portable measuring device 12 Housing assembly 18 User input elements 20 controller 22 Non-contact sensor 24 image processor 26 display 28 External transmission port 100 non-contact sensor 101 laser surface 102 object 104 electronic camera assembly 600 power tool assembly 602 Work table (work desk) 608 Working surface 609 Movable guide fence 610 slide slot 612 slide member 614 groove
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ， ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，Ｇ Ｍ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ， ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ， ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，Ｂ Ｚ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＯ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ ，ＤＫ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ， ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，Ｉ Ｓ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ， ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，Ｐ Ｔ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ， ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ Ｆターム(参考） 2F065 AA22 AA24 AA26 AA27 AA33 CC10 DD06 EE04 FF09 GG06 HH14 JJ03 JJ26 NN17 NN20 QQ28 SS01 SS03 SS13 2F069 AA38 AA42 AA49 AA79 BB02 DD15 EE22 GG04 GG07 MM04─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (81) Designated countries EP (AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, I T, LU, MC, NL, PT, SE, TR), OA (BF , BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GW, ML, MR, NE, SN, TD, TG), AP (GH, G M, KE, LS, MW, MZ, SD, SL, SZ, TZ , UG, ZW), EA (AM, AZ, BY, KG, KZ, MD, RU, TJ, TM), AE, AG, AL, AM, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BR, BY, B Z, CA, CH, CN, CO, CR, CU, CZ, DE , DK, DM, DZ, EE, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, HR, HU, ID, IL, IN, I S, JP, KE, KG, KP, KR, KZ, LC, LK , LR, LS, LT, LU, LV, MA, MD, MG, MK, MN, MW, MX, MZ, NO, NZ, PL, P T, RO, RU, SD, SE, SG, SI, SK, SL , TJ, TM, TR, TT, TZ, UA, UG, US, UZ, VN, YU, ZA, ZW F term (reference) 2F065 AA22 AA24 AA26 AA27 AA33 CC10 DD06 EE04 FF09 GG06 HH14 JJ03 JJ26 NN17 NN20 QQ28 SS01 SS03 SS13 2F069 AA38 AA42 AA49 AA79 BB02 DD15 EE22 GG04 GG07 MM04
Claims (18)
装置であって： 携帯ハウジングアセンブリと； 被測定物体の測定を開始するために開始信号を発生するためのハウジングアセ
ンブリが集積されたユーザー入力要素と； ハウジングアセンブリに取り付けられかつ入力装置から開始信号を受けるよう
に適合された非接触センサであって、被測定物体の表面を表示するイメージデー
タを収集するように作動可能な非接触センサと； ハウジングアセンブリに取り付けられかつ非接触センサからイメージデータを
回収するように適合されたイメージプロセッサであって、イメージデータを被測
定物体についての寸法測定データに変換するように作動可能なイメージプロセッ
サと； ハウジングアセンブリに取り付けられかつイメージプロセッサから寸法測定デ
ータを受けるように適合されたディスプレイであって、寸法測定データを視覚的
に表示するように作動可能なディスプレイと；を備えた手持型測定装置。1. A handheld measuring device for determining dimensional measurement data for an object to be measured, comprising: a portable housing assembly; a housing assembly for generating a start signal for initiating the measurement of the object to be measured. A non-contact sensor mounted on the housing assembly and adapted to receive a start signal from an input device, the contactless sensor being operable to collect image data representative of the surface of the object to be measured. A non-contact sensor; an image processor attached to the housing assembly and adapted to retrieve the image data from the non-contact sensor, the image processor operable to convert the image data into dimensional measurement data for the object under test. An image processor; attached to the housing assembly and A adapted display to receive dimension measurement data from the over-di processor, and operable display to visually display the dimension measurement data; hand-held measuring apparatus equipped with a.
体へ放射する請求項１に記載の手持型測定装置。2. The handheld measuring device according to claim 1, wherein the non-contact sensor emits at least two surfaces of the structured light to the object to be measured.
射し、かつ、構造化光と被測定物体の表面との間の交差点に関連するイメージデ
ータを受ける請求項１に記載の手持型測定装置。3. The non-contact sensor emits structured light to a measured object in a suitable plane arrangement and receives image data associated with an intersection between the structured light and the surface of the measured object. Item 1. The handheld measuring device according to Item 1.
定モードの選択を容易にするように協働して作動でき、ここで、測定モードが測
定装置によってとられる測定の種類を示す請求項１に記載の手持型測定装置。4. The user input element and the display are operable to cooperate to facilitate selection of a measurement mode by a user, where the measurement mode indicates the type of measurement taken by the measurement device. 1. The handheld measuring device according to 1.
合せ角度、物体の高さ、物体の幅、及び、物体の直径とから成る群から選択され
た請求項４に記載の手持型測定装置。5. The measurement mode is selected from the group consisting of an angle between two surfaces, a combined angle for two surfaces, an object height, an object width, and an object diameter. Handheld measuring device according to.
の視覚的表示の少なくとも一つを表示するように作動する請求項４に記載の手持
型測定装置。6. The handheld measuring device according to claim 4, wherein the display is operative to display at least one of a visual indicator in the measuring mode and a visual indication of the object to be measured.
開始する段階と； 測定装置に関連するイメージプロセッサを用いて、イメージデータを被測定物
体についての寸法測定データに変換する段階と； 測定装置に関連するディスプレイ装置において被測定物体の寸法測定データを
視覚的に表示する段階と；を備えた方法。7. A method for measuring dimensional measurement data of an object to be measured, comprising: providing a handheld measuring device; starting measurement of the object to be measured by activating a user input element associated with the measuring device. Converting image data into dimensional measurement data for the object to be measured using an image processor associated with the measuring device; and visually displaying dimensional measurement data of the object to be measured on a display device associated with the measuring device. A method comprising the steps of;
段階の前に、非接触センサの視野内に入るように、測定装置を被測定物体の方へ
向ける段階とを備えた請求項７に記載の方法。8. A step of directing the measuring device toward the object to be measured so that the object to be measured having the field of view and the object to be measured are in the field of view of the non-contact sensor before the step of starting the measurement. The method of claim 7, comprising:
こで、測定モードは、測定を開始する段階の前に、測定装置によってとられる測
定の種類を示す請求項７に記載の方法。9. The step of selecting a measurement mode for a measurement device, wherein the measurement mode indicates the type of measurement taken by the measurement device before the step of initiating the measurement. the method of.
組合せ角度、物体の高さ、物体の幅、及び、物体の直径とから成る群から選択さ
れる請求項９に記載の方法。10. The measurement mode is selected from the group consisting of an angle between two surfaces, a combined angle for the two surfaces, an object height, an object width, and an object diameter. The method described in.
を被測定物体へ放射する段階と、構造化光の２つの面と被測定物体の表面との間
の交差点をを示すイメージデータを受ける段階とを備える請求項７に記載の方法
。11. Collecting data comprises radiating at least two surfaces of structured light to an object to be measured and determining an intersection between the two surfaces of structured light and the surface of the object to be measured. Receiving the image data shown.
ードの視覚的指示器及び被測定物体の視覚的表示の少なくとも一つを表示する段
階を備える請求項７に記載の方法。12. The method of claim 7, wherein visually displaying the dimensional measurement data further comprises displaying at least one of a visual indicator of a measurement mode and a visual representation of the measured object. .
持するように適合された動力工具アセンブリと； 実質的に平坦な面の上の高い位置に作業机を支持する支持構造と； 滑合可能に取り付けかつ作業机の作業面に沿って可動する非接触測定装置であ
って、動力工具支持アセンブリに関連して被測定物体についての寸法測定データ
を決定するように作動可能な非接触測定装置と；を備えた動力工具支持アセンブ
リ。13. A power tool support assembly comprising: a work surface and a power tool assembly adapted to support at least one power tool at a position proximate to the work surface; A support structure for supporting the work desk in a high position above a surface; a non-contact measuring device slidably mounted and movable along the work surface of the work desk, the device under test being associated with a power tool support assembly A non-contact measuring device operable to determine dimensional measurement data for the object;
工具のコンポーネントと、作業机の作業面に固定されたガイド部材とから成る群
から選択された請求項１３に記載の動力工具支持アセンブリ。14. The method according to claim 13, wherein the object to be measured is selected from the group consisting of a product in a manufacturing process, a power tool, a component of the power tool, and a guide member fixed to a work surface of a work desk. A power tool support assembly as described.
モードをもとにした寸法測定データを決定するように作動するものであり、ここ
で、測定モードが測定装置がとられる測定の種類を示す請求項１４に記載の動力
工具支持アセンブリ。15. A non-contact measuring device is operative to accept a measuring mode and to determine dimensional measurement data based on the selected measuring mode, wherein the measuring mode is set by the measuring device. 15. The power tool support assembly of claim 14, indicating the type of measurement made.
ーののこ歯が作業机を通って延在し、ガイド部材が可動ガイドフェンスとして規
定される請求項１５に記載の動力工具支持アセンブリ。16. The power tool support of claim 15, wherein the power tool is defined as a table saw, the saw teeth of the table saw extending through the work desk, and the guide member is defined as a movable guide fence. assembly.
高さ、のこ歯の振れ、のこ歯に対するガイドフェンスの角度、ガイドフェンスと
のこ歯との間の距離、作業机上の製造工程にある製品の高さとから成る群から選
択された請求項１６に記載の動力工具支持アセンブリ。17. The measuring mode comprises a saw tooth angle with respect to the measuring device, a saw tooth height, a saw tooth deflection, a guide fence angle with respect to the saw tooth, a distance between the guide fence and the saw tooth, The power tool support assembly of claim 16 selected from the group consisting of product height in production on a workbench.
ンブリが集積されたユーザー入力要素と； ハウジングアセンブリに取り付けられかつ入力装置から開始信号を受けるよう
に適合された非接触センサであって、被測定物体の表面を表示するイメージデー
タを収集するように作動可能な非接触センサと； ハウジングアセンブリに取り付けられかつ非接触センサからイメージデータを
回収するように適合されたイメージプロセッサであって、イメージデータを被測
定物体についての寸法測定データに変換するように作動可能なイメージプロセッ
サと； ハウジングアセンブリに取り付けられかつイメージプロセッサから寸法測定デ
ータを受けるように適合されたディスプレイであって、寸法測定データを視覚的
に表示するように作動可能なディスプレイと；を備えた請求項１３に記載の動力
工具支持アセンブリ。18. A non-contact measuring device further comprising: a portable housing assembly; a user input element integrated with the housing assembly for generating a start signal for initiating a measurement of an object to be measured; And a non-contact sensor adapted to receive a start signal from an input device, the non-contact sensor being operable to collect image data representative of the surface of the object to be measured; An image processor adapted to retrieve image data from a contact sensor, the image processor being operable to convert the image data into dimensional measurement data for an object to be measured; Receive dimension measurement data from A display which is urchin adapted, and operable display to visually display the dimension measurement data; power tool support assembly of claim 13, comprising a.
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