JPH02239843A - 身長計測装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、身長計測装置に関し、特に、レーザ光を用い
た強度変調方式（位相差法）の身長計測装置に関する。

［従来の技術コ 従来の身長計測装置は、身長測定用の目盛が設けられた
支柱、支柱を支える基板、支柱に沿って上下可動なよう
に支柱に備え付けられ、測定者の頭頂部を指示する身長
測定板などを含む。

身長測定者は、基板上に両脚を置き、支柱に背を添わせ
て直立する。直立を確認後、頭頂部に身長測定板を載せ
、測定板が指示する支柱の目盛を読取ることにより、身
長測定を行なっていた。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、従来の身長計測装置による身長測定にお
いては、測定用の目盛が支柱に備え付けてあるため、１
人で目盛を読むためには、一旦、装置から離れて測定板
が指示する目盛を読むか、あるいは、測定と並行して第
三者に読取ってもらうかしていた。そのため、目盛読取
者が必要となったり、目盛読取りの個人差が測定誤差と
なったりするなどの問題点かあった。

それゆえに、本発明の目的は、身長測定において被４１
リ定者か単独で、１」盛の読取り誤差なく自動的に測定
可能な身長計測装置を提供することである。

［課題を解決するための手段］ 本発明に係る身長計測装置は、被測定者か立つ水平基板
と、前記水平基板に垂直な支柱と、前記垂直支柱に直角
にかつ前記支柱に沿って上下動可能に設けられ、被測定
者の頭頂部に位置決めされる身長測定板と、前記身長測
定板に連動して設けられる反射板と、被測定者の身長を
計測する手段とを備え、前記計測手段は、第１の周波数
の参照信号とこれよりも低い第２の周波数の参照信号と
か混合された変調信号により駆動されて強度変調された
発光出力を前記反射板へ導出する発光部と、前記反射板
により反射された光出力を受光する受光素子と、前記受
光素子の出力受光信号を第１の周波数の成分信号と第２
の周波数の成分信号とに分離する回路と、第１の周波数
の参照信号と受光信号の第１の周波数の成分信号との位
相差を検出する第１の位相差検出回路と、第２の周波数
の参照信号と受光信号の第２の周波数の成分信号との位
相差を検出する第２の位相差検出回路と、ならびに、第
２の位相差検出回路の検出位相差により距離の範囲を定
め、この定められた範囲内において第１の位相差検出回
路の検出位相差により位置を決定して最終的な測定距離
を表わす信号を出力する処理回路とを備えて構成される
。

［作用］ 本発明に係る身長計測装置は、レーザ光を用いた強度変
調方式（位相差法）のレーサ距離測定装置を支柱に内蔵
し、測定者の頭頂位置を指示する身長測定板に連動する
レーザ光反射板をレーサ距離測定装置のレーザ光照射側
に位置するように支柱に内蔵し、さらに、測定データを
表示する表示器を設けている。

測定により、レーサ光反射板が頭頂を指示する位置に固
定されると、レーサ距離測定装置はレザ光反射板にレー
サ光を照射し照射するレーザ光と、レーザ光反射板から
入射する反射レーザ光との位相差よりレーザ光反射板と
の距離を求め、求められた距離を測定身長として表示器
に表示するようにしているので、ｉｌｌｌｌ定者１人で
、視覚による読取誤差なしに身長測定可能である。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を図面を参照しながら説明する
。

第１図は、本発明の一実施例の身長計測装置の構成を示
す概略図である。

図において、身長計測装置は、上下に可動てあり身長測
定者の頭項位置を指示する身長測定板］、身長測定板］
に連動し、照射されるレーザ光を反射するレーサ光反射
板２、レーサ光反射板２にレーザ光を照射するとともに
、反射板２から反射されるレーザ光を入射し、処理を行
ない身長測定結果を出力するレーザ距離測定装置３、測
定装置３の測定結果を入力し数値などで出力する表示器
４、身長測定者の両脚かその上に位置する基板５、基板
５の上に設置され、指示器１、反射板２およびレーサ距
離測定装置３を備える支柱６およびレザ距離測定装置３
と表示器４とを電気的に結ぶ通信線７を含む。なお、レ
ーザ距離測定装置３からレーサ光反射板２に照射される
レーザ光を照射レーザ光８　ａ　％　レーザ光反射板２
からレーサ距離測定装置３に反射されるレーザ光を反射
レーサ光８ｂとする。

次に、第１図を参照して、身長計測装置の計測動作につ
いて説明する。

身長を測ろうとする人が、基板５に位置し背中を支柱６
に添わせて、手動により身長測定板１を頭頂部に載せる
。頭頂に身長測定板１が載ったことにより、身長測定板
１に連動して、支柱６内のレーザ光反射板２も頭頂と同
じ高さに位置することになる。このとき、身長測定板１
およびレーザ光反射板２が頭頂位置で固定されると、身
長計測装置の電源を“オン”状態にする。これに応じて
、レーザ距離測定装置３は、レーザ光反射板２に照射レ
ーザ光８ａを照射し、その後、レーザ光反射板２からは
反射レーザ光８ｂがレーザ距離測定装置３に反射される
。応じて、レーザ距離測定装置３は、反射レーザ光８ｂ
を入射し、照射レーザ光８ａと併せて処理し、反射板２
との距離を算出し、得られた距離を通信線７を介して表
示器４に出力する。応じて、表示器４は、得られた距離
をデジタル数字表示などする。測定者は、表示器４の表
示データを見て、自分の身長を知ることができる。

なお、レーザ光反射板２は、その用途の目的から、装置
３より照射されるレーザ光を吸収および透過せず、反射
するような材料により形成する必要がある。また、身長
測定板１の移動、身長計測装置の電源“オン”は手動あ
るいは自動のどちらでもよく、表示器４もプリント出力
、音声出力など測定者に知らせることが可能であれば、
その出力媒体は特定しない。さらに、支柱６に計測用の
目盛を設け、身長測定板１の指示位置により測定身長が
目盛からも読取れるようにしてもよい。また、基板５に
体重計を内蔵し、身長と体重が並行して計測できるよう
にしてもよい。また、距離測定装置３は、測定データを
記憶するようにしたり、表示器４のプリント出力などに
より多人数の測定データの記録が測定と並行して行なえ
るようにしてもよい。

次に、第１図に示すレーザ距離装置３についてさらに説
明を加える。このレーザ距離測定装置３は、レーザ光を
用いた強度変調方式（位相差方式）の距離測定装置であ
る。

第２図は、第１図に示すレーザ光を用いた強度変調方式
（位相差法）の距離ｉ１１１１定装置の概略プロック図
であり、各ブロックの出力信号波形も一緒に示されてい
る。

図において、レーザ光を用いた強度変調方式（位相差法
）の距離測定装置３は、周波数ｆ，で安定に発振してい
る発振回路１１、周波数ｆ２で安定に発振している発振
回路１２、周波数ｆ，および周波数ｆ２の信号を入力し
周波数ｆ，の信号を周波数ｆ２の信号で振幅変調し信号
を出力するＡＭ変調器１３、ＡＭ変調器１３の出力信号
により駆動される結果、周波数ｆ１およびｆ２て強度変
調されたレーザ光８ａを対象物に向かって照射するレー
ザ・ダイオード（以下、ＬＤと称す）１４を含む。ここ
で、周波数ｆ，およびｆ２について、ｆ，＞ｆ２であり
、周波数ｆ，は測定対象との正確な距離を求めるための
ものであり、周波数ｆ２は大体の距離、つまり周波数ｆ
，の信号光と参照光とが何波長ずれているかを求めるた
めのものである。また、装置は、照射レーザ光８ａが対
象物により反射された反射レーザ光８ｂを入射するフォ
ト・ダイオード（以下、ＰＤと称す）１５、ＰＤ１５か
らの出力信号を入力し、通過周波数帯域ｆ１を有して単
一周波数ｆ，の信号を出力するバンド・パス・フィルタ
２Ｌ　ＰＤ１５からの出力信号を入力し、通過周波数帯
域ｆ２を有して単一周波数ｆ２の信号を出力するバンド
・パス・フィルタ２２を含む。さらに、装置は、発振回
路１１の周波数ｆ，の参照信号とバンド・パス・フィル
タ２１の周波数ｆ，の信号との位相差φ１を検出する位
相差検出回路３１、発振回路１２の周波数ｆ２の参照信
号とバンド・パス・フィルタ２２の周波数ｆ２の信号と
の位相差φ２を検出する位相差検出回路３２、位相差検
出回路３１および３２の検出位相差φ，およびφ２を入
力して対象物との距離を求めて出力する処理回路１６を
含む。

次に、第２図に示すレーザ光を用いた強度変調方式（位
相差法）の距離測定装置の測定動作について、図を参照
しながら説明する。

装置の距離測定動作か開始する（外部スイッチなとによ
り測定開始となる）と、応じて発振回路１］は高い周波
数ｆ１の信号を、発振回路１２は低い周波数ｆ２の信号
をＡＭ変調器１３に出力する。ＡＭ変調器１３は、周波
数ｆ１の信号を周波数ｆ２の信号て振幅庇調し、ＬＤ１
４に信号出力する。応して、ＬＤ１４は距離測定対象物
にレザ光８ａを照射する。対象物は、照躬されたレザ光
８ａをＰＤ１５に反Ｉ，Ｊずる。ＰＤ１５は、対象物か
ら反射されるレーサ光８ｂを入射し、出力信号としてバ
ンド・パス・フィルタ２１および２２に出力する。フィ
ルタ２］は、周波数ｆ，の信号のみ通過させ位相差検出
回路３］に出力する。

並行して、フィルタ２２は周波数ｆ２の信号のみ通過さ
せ位相差検出回路３２に出力する。応じて、位相差検出
回路３１は発振回路］］およびバンド・パス・フィルタ
２］からの両信号を入力し、その位相差φ，を求め処理
回路１６に出力する。並行して、位相差検出回路３２は
、発振回路］２おヨヒバンド・パス・フィルタ２２から
の両信号を入力し、その位相差φ２を求め処理回路１６
に出力する。つまり、位相差φ１およびφ２は、ＬＤ］
４から対象物に照則されたレーサ光が、対象物に反躬さ
れＰＤ１５に入射ずるまての遅延期間を示すことになる
。

処理回路］６はこれらの検出位相差φ１、φ２を用いて
次のようにして最終的な距離を求め、その測定距離を表
わす信号を出力する。

検出位相差φ１を用いて距離Ｒは、 Ｒ＝（λ　／２）［ｎ＋（φ，／２π）コ・・・（２） として求まる。他方、検出位相差φ２を用いると距離Ｒ
は次式で与えられる。

Ｒ＝（λ２／２）（φ２／２π）　　　・・（３）ここ
で、λ，、λ２はそれそれ周波数ｆ，　　　ｆ２の変調
波の波長であり、ｎは整数である。また、位相差φ，、
φ２は、それそれ測定対象物と装置間のレーザ光の往復
（２Ｒ）により生しているので、下線部の″２”て両辺
を割っている。

第（２）式と第（３）式で与えられる距離Ｒは等しいは
すてあるから、これら両式を等しいとおくと整数ｎが求
まる。この求めたｎを第（２）式に代入すれば正確な距
離Ｒか求められることになる。

一例として、受光パワーが十分てあり、かつ位相の分解
能を２ｄｅｇと仮定し、ｆ＋　−１−００ＭＨ　Ｚ　％
　ｆ　２　＝Ｉ　Ｍ　Ｈ　ｚとすると、距離４Ｉり定の
分解能は１００ＭＨｚの周波数波の１波長／］８０（１
８０＝３６０／２ｄｅｇ）より、８．３ｍｍとなる。ま
た測距レンジはＩＭＨｚの周波数の１波長となり［往復
で１波長（３００ｍ）］　、］−　５０ｍとなる。

以上のように、強度変調方式の距離センザにおいて、Ｌ
Ｄの出射光の強度を変調する信号を２周波の混合波とし
、低い周波数でおよその距離を求め、高い周波数で正確
な距離を求める。これにより、広い測距レンジと高精度
の測定が両立する。

［発明の効果コ 本発明に係る身長計７Ｉｌｌｊ装置は、計測をレーサ光
を用いた強度変調方式（位相差法）の距離測定装置によ
り行ない、その計測結果を表示して４１リ定者に知らせ
るようにしているので、子供が単独でも測定でき、また
、測定者の目視誤差による測定値の誤りがなく、表示器
を適当な場所に移動して４１リ定値の直読みか可能とな
るなどの効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例の身長計４１１装置の構成
を示す概略図である。第２図は、第１図に示す、レーザ
光を用いた強度変調方式（位相差法）の距離測定装置の
概略ブロックと各ブロックの出力信号波形も一緒に示す
図である。 図において、１は身長測定板、２はレーザ光反射板、３
はレーサ距離測定装置、４は表示器、８ａは照射レーザ
光、および８ｂは反射レーザ光である。 なお、各図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 被測定者が立つ水平基板と、 前記水平基板に垂直な支柱と、 前記垂直支柱に直角にかつ前記支柱に沿って上下動可能
   に設けられ、被測定者の頭頂部に位置決めされる身長測
   定板と、 前記身長測定板に連動して設けられる反射板と、被測定
   者の身長を計測する手段とを備え、前記計測手段は、 第１の周波数の参照信号とこれよりも低い第２の周波数
   の参照信号とが混合された変調信号により駆動されて、
   強度変調された発光出力を前記反射板へ導出する光源部
   と、 前記反射板により反射された光出力を受光する受光素子
   と、 前記受光素子の出力受光信号を第１の周波数の信号成分
   と第２の周波数の信号成分とに分離する回路と、 第１の周波数の参照信号と受光信号の第１の周波数の成
   分信号との位相差を検出する第１の位相差検出回路と、 第２の周波数の参照信号と受光信号の第２の周波数の成
   分信号との位相差を検出する第２の位相差検出回路、な
   らびに、 第２の位相差検出回路の検出位相差により距離の範囲を
   定め、この定められた範囲内において第１の位相差検出
   回路の検出位相差により位置を決定して最終的な測定距
   離を表わす信号を出力する処理回路とを備えた、身長計
   測装置。