JP3817672B2 - 部屋の寸法測定方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、部屋の寸法を測定する方法に関し、特に、取り扱いが簡単で持ち運びに便利な装置を用いて部屋の寸法を測定する方法である。
【０００２】
【従来の技術】
畳や絨毯等を敷き込む際に、表記された部屋の寸法が部屋の実寸法が同じであるとは限らないので、施工に際して、予め部屋の実寸法を測定し、その実測値に基づいて部屋の形状にあわせて畳や絨毯等を裁断加工している。
【０００３】
このような部屋の実寸法を光学的に測定する装置として、特許第２６１７８５２号公報により提案されているように、基台と、この基台に回転自在に載置された回転台と、この回転台上に載置され、基台に対する回転台の回転角度に比例した数のパルスを発生するロータリ・エンコーダと、このロータリ・エンコーダから出力されるパルスを計数するカウンタと、上記回転台上に載置され、部屋の壁面までの距離を測定するレーザー距離計と、上記カウンタの計数値（方位に対応）およびレーザー距離計の出力を極座標データで格納する記憶手段を備えた部屋の寸法測定装置が知られている。
【０００４】
この寸法測定装置を部屋の中央部に設置し、測定したい方位の敷居に反射器を設け、回転台を回転させて、各反射器の方位および距離を極座標で光学的に測定して収集し、これらの極座標で収集した部屋のデータを二次元座標に変換して部屋の寸法を得るものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
特許第２６１７８５２号公報に開示の部屋の寸法を光学的に測定する装置においては、測定したい方向の敷居に反射器を設けて測定を行っているが、反射器を使用しないで、敷居にレーザー距離計からのレーザービームを直接照射し、その反射光線に基づいて距離を測定すると、レーザービームを詳細に測定したい隅部・隅柱・中柱などの方位へ正確に合わせることが困難である。
【０００６】
部屋の形状は、直線部分と２つの直線部分が交叉する隅部で形成されており、特に、畳や絨毯等を敷き込む際に、隅部の位置は重要であって正確に測定しなければならない。そのために、隅部を挟む２直線上の２点の位置をそれぞれ求めて、各２点を結ぶ２直線が交叉する位置を仮想的な隅部としている。
【０００７】
図５に示すように、等角度間隔（P1〜P12）ごとにデータの収集を行うと、部屋の隅部（S2、S5、S9、S12）の位置を特定するには、データ不足である。特に、部屋の各敷居が直線ではなく、曲がり（「クセ」と呼ばれている）が存在する場合には、隅部近傍におけるデータをきめ細かく収集しなければ、隅部の位置を正確に特定することはできない。特に、点線で示すように、畳を敷き込む部屋においては、畳の框の寸法を基準とする位置（S1〜S14）が重要である。
【０００８】
そこで、この発明の寸法測定装置は、このような測定すべき部屋の各種形状に合わせてきめ細かく測定するために考えられたものであって、図６に示すように、直線部分の中間部においては測定角度間隔を広くしてデータを粗く収集し、隅部近傍においては測定角度間隔を狭くしてデータを精細に収集する。
【０００９】
また、図７に示すように、部屋に隅柱が存在する場合や、図９に示すように、部屋に中柱が存在する場合には、隅柱・中柱を挟む角度範囲のデータを精細に収集するように構成したものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この発明の請求項１に記載の部屋の寸法測定方法は、 基台と、この基台に設けた回転自在の回転台と、この回転台の基台に対する回転角度を検出するロータリ・エンコーダと、上記回転台を回転させるモータと、上記回転台に搭載されたレーザー距離計とを備えた測定装置を使用して、回転台の１回転目において収集した、距離データおよび方位データに基づいて直線部分・隅部・隅柱・中柱などの部屋の形状を判定し、上記回転台の２回転目において、隅部・隅柱・中柱などの精細に測定すべき方位に指向したとき、１回転目よりデータ収集角度を狭めて、上記レーザー距離計から出力される距離データを方位データとともに収集するものである。
【００１２】
この発明の請求項２に記載の部屋の寸法測定方法は、基台と、この基台に設けた回転自在の回転台と、この回転台の基台に対する回転角度を検出するロータリ・エンコーダと、上記回転台を回転させるモータと、上記回転台に搭載されたレーザー距離計とを備えた測定装置を使用して、上記回転台を連続的に回転させて、一定角度回転するごとに、距離データを収集して方位データとともにメモリに格納しながら、互いに隣接する方位における２つの距離データを比較して２つの距離データの偏差および変化方向（増減）を全方位について検出し、それらの方位と距離偏差および変化方向に基づいて、測定中の部分が直線部分・隅部・隅柱・中柱などを通過したと判定させ、精細に測定すべき隅部・隅柱・中柱などであると判定したとき、回転台の回転を停止させ、精細に測定すべき範囲を含む一定角度だけ逆回転させたのち、低速正回転させながら収集角度を狭めて精細な測定動作を行い、距離データを再収集して方位データとともにメモリに格納するものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
この発明の部屋の寸法測定装置１は、図１の斜視図に示すように、３つの脚21を有し、周囲に同心状に大歯車22が固定された円形の基台２と、この基台２に回転自在に載置された円形の回転台３を備えている。
【００１５】
この回転台３には、基台２に対する回転台３の回転角度を検出するロータリ・エンコーダ31と、基台２の大歯車22と噛み合う小歯車39を有し、回転台３を回転させるモータ32と、レーザー距離計４が搭載されており、さらに、装置を動作させる電池、信号処理回路を組み込んだ回路基板５、キーボードなどの操作部33、入出力データを表示する表示部34、データを外部の機器に取り出すコネクタ35などを備えている。
【００１６】
信号処理回路は、図３に示すように、装置全体を制御するＣＰＵ50と、処理プログラムを格納したＲＯＭ51と、データを一時的に格納するＲＡＭ52と、ロータリ・エンコーダ31から発生するパルスを計数するカウンタ54と、レーザー距離計４から出力された距離データを受信したり外部機器へデータを送出するＳＩＯ55と、モータ32を制御する制御回路53などにより構成されている。
【００１７】
さらに、電波または光線によるリモコン装置９を操作して寸法測定装置１を遠隔制御するためのリモコン受信部が設けられている。図１１に示すように、リモコン送信装置９には、「高速正回転」、「低速正回転」、「高速逆回転」、「低速逆回転」、「測定」、「終了」などの操作ボタン91を備えている。
【００１８】
回転台３を回転させるモータ32は、リモコン送信装置９から送られて来る信号に基づいてＣＰＵ50により制御されるもので、複数の回転パターンに適用することができる。
【００１９】
（第１の回転パターン）
リモコン送信装置９のボタン91を操作して「高速正回転」信号を送信して回転台３を正回転させるとともに、レーザー距離計４を連続的に動作させながら、一定角度（例えば２０°）回転するごとに、レーザー距離計４から出力させる距離データを方位データとともに距離データを極座標で収集する。
【００２０】
きめ細かく多くのデータを収集したい場合には、リモコン送信装置９より「低速正回転」信号を送信して回転台３を低速で正回転させるとともに、レーザー距離計４を連続的に動作させながら、一定角度（例えば５°）回転するごとに、レーザー距離計４から出力させる距離データを方位データとともに距離データを極座標で収集すればよいのである。そして、これらの極座標で収集した部屋のデータを二次元座標に変換する。
【００２１】
このような部屋のデータを収集する際に、部屋の広さが、４.５畳ならば５°ごと、８畳ならば４°ごと、１２畳以上ならば２°ごとというように、最初に入力した部屋の広さによりデータを収集する角度を設定できるように構成してもよいのである。上記の一定角度２０°、５°は例示であり測定者が自由に変更可能な設定である。また、一定角度ごとに測定する代わりに、一定時間で測定してもよいのである。例えば通常５秒毎に測定しておき、きめ細かく測定する場合は１秒毎に測定する等の動作を行わせる。
【００２２】
また一定時間毎に測定するよう設定して、きめ細かく測定させる場合には回転台の回転速度を落としてきめ細かく測定させるという動作としてもよい。測定角度間隔、測定時間間隔や回転速度等は測定者が任意に変更可能なようにしておくとよいのである。
【００２３】
また、敷居に対してほぼ直角にレーザー光線を照射した場合にはレーザー光線の反射率が高いので、測定が瞬時に可能であるが、隅部付近になるにつれて敷居に対して斜めにレーザー光線を照射することとなり、レーザー光線の反射率が低下するので、このような場合においてはレーザー距離計の測定回数を一度ではなく複数回行わせて、その複数の測定距離データを比較させて確実な測定が行えるように構成することができる。
【００２４】
（第２の回転パターン）
リモコン送信装置９のボタン91を操作して「高速正回転」信号または「低速正回転」信号を送信して回転台３を正回転させるとともに、レーザー距離計４を動作させると、可視光線のレーザー・ビームｂを放射する。目視により、レーザー・ビームｂが測定したい方位へ指向したとき、リモコン送信装置９の操作を止めて回転台３を停止させ、次にリモコン送信装置９を操作して「測定」信号を送信し、停止時の方位データとともに距離データを収集する。
【００２５】
回転台３の停止時に、測定したい方位を通過して行き過ぎた場合には、リモコン送信装置の「低速逆回転」ボタン91を操作して、回転台３を低速度で逆回転させて、測定したい方位を指向したとき、回転台３を停止させ、リモコン送信装置９を操作して「測定」信号を送信して方位データとともに距離データを収集すればよいのである。同様の操作により部屋の直線部分の距離データを方位データとともに収集する。
【００２６】
図６、図７、図９に示すように、リモコン送信装置９を操作して「高速正回転」信号を送信して回転台３を回転させ、可視光線のレーザー・ビームｂが、詳細に測定したい隅部・隅柱・中柱などの方位に近付くと、リモコン送信装置９を操作して「低速正回転」信号を送信して回転台３を低速度で回転させ、レーザー・ビームｂが測定したい方位に指向したとき、リモコン送信装置ｂの操作を止めて回転台３を停止させ、リモコン送信装置ｂを操作して「測定」信号を送信して距離データを方位データとともに収集する。
【００２７】
同様の動作を全方位について繰り返し行って、距離データおよび方位データを全方位にわたって極座標で収集する。そして、これらの極座標で収集した部屋のデータを二次元座標に変換する。
【００２８】
（第３の回転パターン）
リモコン送信装置９からの「高速正回転」信号により回転台３を連続的に１回転させて、図５に示すように、一定角度（例えば３０°）回転するごとに、距離データを収集して方位データとともにメモリに格納する。
【００２９】
収集した互いに隣接する方位における２つの距離データを比較すると、レーザー・ビームｂが敷居と交叉する角度が直角に近い範囲においては、レーザー・ビームｂの方位が一定角度変化しても距離の変化量（偏差）は小さい。しかし、レーザー・ビームｂが部屋の隅部へ指向したときには、レーザー・ビームｂが敷居と交叉する角度が小さくなり、レーザー・ビームｂの方位が一定角度変化すると距離の変化量（偏差）は大きくなる。
【００３０】
そこで、互いに隣接する方位における２つの距離データを比較して２つの距離データの偏差および変化方向（増減）を全方位について検出し、それらの方位と距離偏差および変化方向に基づいて、直線部分・隅部・隅柱・中柱などの方位を判定する。この判定の結果、精細に測定すべき隅部・隅柱・中柱などの方位が判明するので、精細に測定すべき方位をメモリに格納する。
【００３１】
回転台３の２回目の回転において、図６、図７、図９に示すように、直線部分においては一定角度（例えば３０°）回転するごとに回転台３を停止させて、その停止時におけるレーザー距離計４から出力されている距離データを方位データとともにメモリに格納するが、レーザー距離計４のレーザー・ビームｂが隅部・隅柱・中柱などを指向したときには、停止角度を狭めて（例えば５°）距離データの収集を精細に行わせる。
【００３２】
このような動作を全方位について実施して、距離データおよび方位データを全方位にわたって極座標で収集する。そして、これらの極座標で収集した部屋のデータを二次元座標に変換する。
【００３３】
なお、隅柱が小さ過ぎてその１辺について２点を測定することが困難な場合には、図８に示すように、１点（P9）のみ測定し、その点（P9）を含む垂線を隣接する１辺に下ろして、その垂線の延長線と１辺の交点（S4）を隅柱の角とすることができる。
【００３４】
また、中柱の隅を測定することが困難な場合には、図１０に示すように、中柱の両端（P12、P19）のみ測定し、その点（P12、P19）を含む垂線を隣接する２辺に下ろして、その垂線の延長線と２辺の交点（S7、S10）を中柱の角とすることができる。
【００３５】
（第４の回転パターン）
リモコン送信装置９を操作して「高速正回転」信号を送信してスタート時の距離データを収集させ、回転台３を正回転させるとともに、レーザー距離計４を動作させて距離データを連続的に収集する。
【００３６】
そして、１つ前に収集した距離データとの偏差が一定値に達したとき、または距離の変化方向（増減）が反転したときに、回転台３を停止させ、その停止時におけるレーザー距離計４から出力されている距離データを方位データとともにメモリに格納したのち、再び回転台３を正回転させ、レーザー距離計４から出力される距離データが１つ前に収集した距離データとの偏差が一定値に達したとき、または変化方向（増減）が反転したときに、回転台３を停止させ、その停止時におけるレーザー距離計４から出力されている距離データを方位データとともにメモリに格納する。このような動作を全方位について繰り返し行って、距離データおよび方位データを全方位にわたって極座標で収集する。
【００３７】
（第５の回転パターン）
回転台３を回転させるモータ32としてパルス・モータを使用する。そして、図１１に示すように、リモコン送信装置９には、中立点から左右に回動し得るハンドル92と、「正微動」、「逆微動」、「測定」、「終了」などの操作ボタン91を備えている。
【００３８】
ハンドル92は、スプリングによって通常は中立位置に停止しているが、スプリングの弾力に抗して右方向または左方向に回動させることにより、回動方向のデータとともに回動角度に比例した周波数のパルスを発生して送信するものである。この回動方向を示す信号は、図１２の波形図（ａ）および（ｂ）に示すように、送信するパルス信号のデュティ比を変えることにより伝送することができる。
【００３９】
パルス・モータは、リモコン送信装置９から送られて来たパルスを受信して、受信したパルス数に比例した角度に回転台３を回転させる。したがって、ハンドル92の回動方向へ、かつ回動角度に比例した速度で回転台３を回転させることができる。
【００４０】
「正微動」および「逆微動」の操作ボタンは、一度押されるごとに、回転方向のデータとともに単一のパルスまたは限られた少ない数のパルスを発生して送信するものであり、このパルスを受信すると、回転台３は微少角度だけ回転する。
【００４１】
レーザー距離計４を動作させて可視光線のレーザー・ビームｂを放射させながら、リモコン送信装置９のハンドル92を操作して「右回転」のパルス信号を送信して回転台３を右回転させる。目視により、レーザー・ビームｂが測定したい方位に近づくと、ハンドル92の回動角度を小さくして回転速度を低下させ、レーザー・ビームｂが所望の方向へ指向したとき、ハンドル92を中立位置にして回転台３を停止させ、リモコン送信装置９を操作して「測定」信号を送信し、停止時の方位データとともに距離データを収集する。
【００４２】
レーザー・ビームｂを所望の方向へ指向させる際に、「正微動」、「逆微動」の操作ボタンを使用することにより、回転台３を微動させて所望の方向へ正確に指向させることが容易である。
【００４３】
このように、回転台３を回転させるモータ32としてパルス・モータを使用すると、レーザー・ビームｂが基準方向を指向した状態からパルス・モータを駆動したパルスの数を計数することにより、ロータリー・エンコーダを用いなくてもレーザー・ビームｂの方位データを得ることができる。
【００４４】
（第６の回転パターン）
リモコン送信装置９からの「自動測定」信号により回転台３を連続的に回転させて、一定角度回転するごとに、距離データを収集して方位データとともにメモリに格納しながら、互いに隣接する方位における２つの距離データを比較して２つの距離データの偏差および変化方向（増減）を全方位について検出し、それらの方位と距離偏差および変化方向に基づいて、今測定した部分が直線部分・隅部・隅柱・中柱などを通過したと判定する。
【００４５】
この判定の結果、精細に測定すべき隅部・隅柱・中柱などであると、回転台３の回転を停止させ、精細に測定すべき範囲を含む一定角度だけ逆回転させたのち、低速正回転させながら収集角度を狭めて精細な測定動作を行い、距離データを再収集して方位データとともにメモリに格納する。
【００４６】
この精細な測定動作が終わると、回転台３を高速正回転させて通常の測定動作に戻るのである。このような動作を自動的に全方位について実施して、距離データおよび方位データを全方位にわたって極座標で収集する。そして、これらの極座標で収集した部屋のデータを二次元座標に変換する。
【００４７】
（第２の実施形態）
この発明の部屋の寸法測定装置は、図２の斜視図に示すように、３つの脚21を有し、周囲に同心状に歯車が固定された円形の基台２と、この基台２に回転自在に載置された円形の回転台３を備えており、さらに、回転台３の頂部には、ノート型パソコンＰＣを載置できる平坦面36およびパソコン保持具37を有し、さらに回転台３には、パソコンＰＣに接続するコネクタ38を有している。
【００４８】
第２の実施形態において使用する信号処理回路は、図４に示すように、装置全体を制御するＣＰＵ50と、処理プログラムを格納したＲＯＭ51と、データを一時的に格納するＲＡＭ52と、ロータリ・エンコーダ31から発生するパルスを計数するカウンタ54と、レーザー距離計４から出力された距離データを受信したりコネクタ38を介してパソコンＰＣへデータを送出するＳＩＯ55と、モータ32を制御する制御回路53などにより構成されており、収集したデータはパソコンＰにより記憶媒体Ｍに格納することができる。
【００４９】
このように、ノート型パソコンＰＣを使用すると、第１の実施形態のようなキーボードなどの操作部33および入出力データを表示する表示部34が不要になり、かつ、第１の実施形態と同様に動作させることができる。
【００５０】
【発明の効果】
以上の実施の形態に基づく説明から明らかなように、この発明の部屋の寸法測定装置によると、レーザー距離計を搭載した回転台３を左右両方向に回転でき、かつ、回転速度を変化し得るように構成することにより、レーザービームの方位を目視しながら、所望の測定すべき方位で回転台３を停止させ、もし行き過ぎた場合には反転させて再停止させることができるので、敷居にレーザー距離計からのレーザービームを直接照射し、その反射光線に基づいて距離を測定する際に、レーザービームを詳細に測定したい隅部・隅柱・中柱などの方位へ正確に合わせることが容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の寸法測定装置の第１の実施形態を示す斜視図、
【図２】この発明の寸法測定装置の第２の実施形態を示す斜視図、
【図３】図１に示す装置で使用する制御回路のブロック図、
【図４】図２に示す装置で使用する制御回路のブロック図、
【図５】この発明の装置によって部屋の寸法を測定する状態を示す平面図、
【図６】この発明の装置によって部屋の寸法を測定する他の状態を示す平面図、
【図７】この発明の装置によって隅柱が存在する部屋の寸法を測定する状態を示す平面図、
【図８】この発明の装置によって小さい隅柱が存在する部屋の寸法を測定する状態を示す平面図、
【図９】この発明の装置によって中柱が存在する部屋の寸法を測定する状態を示す平面図、
【図１０】この発明の装置によって中柱が存在する部屋の寸法を測定する状態を詳細に示す平面図、
【図１１】この発明の装置に使用するリモコン送信装置を示す斜視図、
【図１２】リモコン送信装置から送信される制御信号の波形図である。
【符号の説明】
１ 寸法測定装置
２ 基台
３ 回転台
４ レーザー距離計
５ 信号処理回路
９ リモコン送信装置
31 ロータリーエンコーダ
32 モータ
33 キーボードなどの操作部
34 入出力データを表示する表示部
35 コネクタ
91 操作ボタン
92 ハンドル
ＰＣ ノート型パソコン

Claims (2)

1. 基台と、該基台に設けた回転自在の回転台と、該回転台の基台に対する回転角度を検出するロータリ・エンコーダと、上記回転台を回転させるモータと、上記回転台に搭載されたレーザー距離計とを備えた測定装置を使用して、
   回転台の１回転目において収集した、距離データおよび方位データに基づいて直線部分・隅部・隅柱・中柱などの部屋の形状を判定し、上記回転台の２回転目において、隅部・隅柱・中柱などの精細に測定すべき方位に指向したとき、１回転目よりデータ収集角度を狭めて、上記レーザー距離計から出力される距離データを方位データとともに収集することを特徴とする部屋の寸法測定方法。
2. 基台と、該基台に設けた回転自在の回転台と、該回転台の基台に対する回転角度を検出するロータリ・エンコーダと、上記回転台を回転させるモータと、上記回転台に搭載されたレーザー距離計とを備えた測定装置を使用して、
   上記回転台を連続的に回転させて、一定角度回転するごとに、距離データを収集して方位データとともにメモリに格納しながら、互いに隣接する方位における２つの距離データを比較して２つの距離データの偏差および変化方向（増減）を全方位について検出し、それらの方位と距離偏差および変化方向に基づいて、測定中の部分が直線部分・隅部・隅柱・中柱などを通過したと判定させ、精細に測定すべき隅部・隅柱・中柱などであると判定したとき、回転台の回転を停止させ、精細に測定すべき範囲を含む一定角度だけ逆回転させたのち、低速正回転させながら収集角度を狭めて精細な測定動作を行い、距離データを再収集して方位データとともにメモリに格納することを特徴とする部屋の寸法測定方法。

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