JPH10206123A - 物体の体積測定方法およびその装置 - Google Patents
物体の体積測定方法およびその装置Info
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- JPH10206123A JPH10206123A JP10000278A JP27898A JPH10206123A JP H10206123 A JPH10206123 A JP H10206123A JP 10000278 A JP10000278 A JP 10000278A JP 27898 A JP27898 A JP 27898A JP H10206123 A JPH10206123 A JP H10206123A
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- scanning
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- G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
- G06K7/00—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
- G06K7/10—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation
- G06K7/10544—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation by scanning of the records by radiation in the optical part of the electromagnetic spectrum
- G06K7/10821—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation by scanning of the records by radiation in the optical part of the electromagnetic spectrum further details of bar or optical code scanning devices
- G06K7/10861—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation by scanning of the records by radiation in the optical part of the electromagnetic spectrum further details of bar or optical code scanning devices sensing of data fields affixed to objects or articles, e.g. coded labels
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
- G01B11/04—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness specially adapted for measuring length or width of objects while moving
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- G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 物体の体積を各種の状況に応じて正確に測定
することができる物体の体積測定方法およびその装置を
提供する。 【解決手段】 体積の測定の為に、本発明の方法は、レ
ーザースキャナ（１４，３４，５４）又はＣＣＤリーダ
（４）のような光学的コード（Ｋ）を読み取る為に用い
られるものと同一の手段を利用する。各種の状況に適合
する各種の測定手順の選択が提案されており、すべてが
物体（Ａ）において行われる走査と読み取りに基づくも
のである。必要時、本方法は走査面の傾角を用いること
が出来る。体積測定の際、物体（Ａ）に設けられた光学
的コード（Ｋ）が読み取られる。
することができる物体の体積測定方法およびその装置を
提供する。 【解決手段】 体積の測定の為に、本発明の方法は、レ
ーザースキャナ（１４，３４，５４）又はＣＣＤリーダ
（４）のような光学的コード（Ｋ）を読み取る為に用い
られるものと同一の手段を利用する。各種の状況に適合
する各種の測定手順の選択が提案されており、すべてが
物体（Ａ）において行われる走査と読み取りに基づくも
のである。必要時、本方法は走査面の傾角を用いること
が出来る。体積測定の際、物体（Ａ）に設けられた光学
的コード（Ｋ）が読み取られる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、物体の体積を測定
する方法と、その装置に関するものである。
する方法と、その装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】工業界及び商業の多くの分野に共通する
課題は、物体の体積を評価するこである。特に品物の供
給および出荷の際には、梱包の体積が自動的に測定され
ることにより、倉庫及び運送手段の両方にとって、価値
ある情報の要素を提供し得ることが望まれる。
課題は、物体の体積を評価するこである。特に品物の供
給および出荷の際には、梱包の体積が自動的に測定され
ることにより、倉庫及び運送手段の両方にとって、価値
ある情報の要素を提供し得ることが望まれる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】倉庫及び運送企業で
は、一般に物体をその重量及び最も有用とみなされる一
つ以上の長さ寸法に従って取り扱う。しかし、この方法
は概略的であり、満足し得るには遥かに及ばぬものであ
る。
は、一般に物体をその重量及び最も有用とみなされる一
つ以上の長さ寸法に従って取り扱う。しかし、この方法
は概略的であり、満足し得るには遥かに及ばぬものであ
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の構成は、
物体からの光学的なコードを読み取る手段が用いられる
ことを特徴とする物体の体積測定方法に関するものであ
る。
物体からの光学的なコードを読み取る手段が用いられる
ことを特徴とする物体の体積測定方法に関するものであ
る。
【０００５】光学的コードとは、グラフィックシーケン
スを意味し、情報要素はコード化された形で記録され、
これが適切な読み取り器により、読み取られることが出
来る。光学的コードの例には、バーコード、２次元コー
ド、カラーコード等が含まれる。
スを意味し、情報要素はコード化された形で記録され、
これが適切な読み取り器により、読み取られることが出
来る。光学的コードの例には、バーコード、２次元コー
ド、カラーコード等が含まれる。
【０００６】現実に、物体の体積が測定されるべき代表
的な状況（例えば配送システム、倉庫等による梱包の取
り扱い）では、光学的コードを読み取る為の装置が既に
設けられている。装置は構成要素のセット（レーザーユ
ニット、信号処理ユニット、および処理／記憶ユニッ
ト）を含み、これが物体の体積を僅かな変動幅を許容し
つつ測定することが出来る仕組みを持つ。
的な状況（例えば配送システム、倉庫等による梱包の取
り扱い）では、光学的コードを読み取る為の装置が既に
設けられている。装置は構成要素のセット（レーザーユ
ニット、信号処理ユニット、および処理／記憶ユニッ
ト）を含み、これが物体の体積を僅かな変動幅を許容し
つつ測定することが出来る仕組みを持つ。
【０００７】適切な例では、光学的コードを読み取る手
段は、光線の照射された点の範囲又は距離を測定する為
のレーザースキャナ、好ましくは変調光スキャナを備え
る。このタイプのスキャナは、例えば本出願人による米
国特許第５４８３０５１号に記載されている。
段は、光線の照射された点の範囲又は距離を測定する為
のレーザースキャナ、好ましくは変調光スキャナを備え
る。このタイプのスキャナは、例えば本出願人による米
国特許第５４８３０５１号に記載されている。
【０００８】有利な例では、読み取り手段は、ＣＣＤリ
ーダを備えてもよい。体積は、本出願人により１９９６
年１２月３１日に出願された欧州特許出願の解決課題で
ある多数のプロセスの何れかにより測定することが出来
る。本明細書では、これらのプロセスの基本構成のみを
記載することとし、詳細な説明は上記の特許出願を参照
されたい。
ーダを備えてもよい。体積は、本出願人により１９９６
年１２月３１日に出願された欧州特許出願の解決課題で
ある多数のプロセスの何れかにより測定することが出来
る。本明細書では、これらのプロセスの基本構成のみを
記載することとし、詳細な説明は上記の特許出願を参照
されたい。
【０００９】かかるプロセスの第１のものによれば、体
積測定は下記の工程を有する。 ａ）物体を支持面に置き、 ｂ）支持面上の物体の送り方向を決定し、 ｃ）送り方向を横切る走査ベースラインに沿って支持面
に交差する走査面を決定するとともに、支持面上方に位
置するスキャナからのレーザー光線を走査面内で作用す
るように配置し、 ｄ）送り方向に沿って支持面上を走査面が物体に交差す
るまで物体を走査面に相対的に移動させ、 ｅ）物体の頂面と走査面に含まれるｎ個の測定点の支持
面からの高さを求め、 ｆ）２つの連続する測定点の測定された高さの関数とし
て、規定高さを決定し、 ｇ）ｎ個の測定点の支持面上の平面位置を取得し、 ｈ）隣り合う一対の測定点の支持面上の平面位置の関数
として、規定底辺を決定し、 ｉ）隣り合う一対の測定点に対し、支持面に垂直な規定
面積要素を規定底辺に規定高さを乗じることにより計算
し、 ｊ）計算された規定面積要素の組み合わされた合計とし
て、規定面積を計算し、 ｋ）物体を支持面上で送り方向に沿って所定の送り距離
だけ走査面に相対的に動かし、 ｌ）送り距離の関数として規定厚みを決定し、 ｍ）規定面積に規定厚みを乗じることにより体積要素を
計算し、 ｎ）ｅ）からｍ）の工程を物体全体が走査されるまで反
復し、 ｏ）すべての体積要素を組み合わせた合計として、物体
の体積を計算する。
積測定は下記の工程を有する。 ａ）物体を支持面に置き、 ｂ）支持面上の物体の送り方向を決定し、 ｃ）送り方向を横切る走査ベースラインに沿って支持面
に交差する走査面を決定するとともに、支持面上方に位
置するスキャナからのレーザー光線を走査面内で作用す
るように配置し、 ｄ）送り方向に沿って支持面上を走査面が物体に交差す
るまで物体を走査面に相対的に移動させ、 ｅ）物体の頂面と走査面に含まれるｎ個の測定点の支持
面からの高さを求め、 ｆ）２つの連続する測定点の測定された高さの関数とし
て、規定高さを決定し、 ｇ）ｎ個の測定点の支持面上の平面位置を取得し、 ｈ）隣り合う一対の測定点の支持面上の平面位置の関数
として、規定底辺を決定し、 ｉ）隣り合う一対の測定点に対し、支持面に垂直な規定
面積要素を規定底辺に規定高さを乗じることにより計算
し、 ｊ）計算された規定面積要素の組み合わされた合計とし
て、規定面積を計算し、 ｋ）物体を支持面上で送り方向に沿って所定の送り距離
だけ走査面に相対的に動かし、 ｌ）送り距離の関数として規定厚みを決定し、 ｍ）規定面積に規定厚みを乗じることにより体積要素を
計算し、 ｎ）ｅ）からｍ）の工程を物体全体が走査されるまで反
復し、 ｏ）すべての体積要素を組み合わせた合計として、物体
の体積を計算する。
【００１０】工程ｅ）の用語、「頂面」は包括的な語で
あり、支持面よりも上方に置かれたレーザースキャナに
より捕捉されるあらゆる表面を包含する。特に、傾斜を
持つ側面でさえも、その斜面が支持面上の物体外方位置
に対して上向きのテーパー角度である場合には、頂面と
して捉えることが出来る。
あり、支持面よりも上方に置かれたレーザースキャナに
より捕捉されるあらゆる表面を包含する。特に、傾斜を
持つ側面でさえも、その斜面が支持面上の物体外方位置
に対して上向きのテーパー角度である場合には、頂面と
して捉えることが出来る。
【００１１】上記の工程ｄ）の移動は相対運動と理解す
べきである。従って、上記の移動とは、固定された走査
平面に対して相対的な物体の運動か、又は静止位置にあ
る物体に対して相対的な走査面の運動の何れか、又は両
方であることが考えられる。
べきである。従って、上記の移動とは、固定された走査
平面に対して相対的な物体の運動か、又は静止位置にあ
る物体に対して相対的な走査面の運動の何れか、又は両
方であることが考えられる。
【００１２】プロセスの第２のものによれば、体積測定
は下記の工程を有する。物体を支持面に置き、支持面上
の物体の送り方向を決定し、送り方向を横切る走査ベー
スラインに沿って支持面に交差する走査面を決定すると
ともに、支持面上方に位置するスキャナからのレーザー
光線を走査面内で作用するように配置し、送り方向に沿
った長手方向軸（Ｙ）と、長手方向軸（Ｙ）に直交する
横軸（Ｘ）と、支持面に直交する垂直軸（Ｚ）とを有す
るデカルト（Cartesian)基準座標系を決定し、送り方向
に沿って支持面上を走査面が物体に交差するまで物体を
走査面に相対的に移動させ、スキャナにより走査面内で
物体上を掃引する形で走査し、走査面内でレーザー光線
により掃引された物体のｎ個の測定点の各座標値（ｘ、
ｙ、ｚ）を読み取って記憶し、物体を走査面に相対的に
所定の長手方向の解像度（Ｌ）に等しい送り方向におけ
る送り距離を移動し、上記の３工程を反復して物体全体
を走査し、所定の横方向の解像度（Ｔ）に等しい値によ
り分割される横方向座標についての標準値（ｘ”）のセ
ットを定め、各走査掃引毎に、等価点をあらわす等価座
標値（ｘ”、ｙ”、ｚ”）のセットを作成し、（ここ
で、等価座標とは、横方向の座標値（ｘ”）が上記標準
セットの値に等しく、長手方向の座標（ｙ”）、および
垂直方向の座標（ｚ”）の値は、それぞれ読み取られた
長手方向および垂直方向の座標（ｙ、ｚ）の読み取られ
た値の関数である。） 支持面（ｘ、ｙ）と等価座標値（ｘ”、ｙ”、ｚ”）を
持つ点により決定される表面との間に含まれる体積を計
算する。
は下記の工程を有する。物体を支持面に置き、支持面上
の物体の送り方向を決定し、送り方向を横切る走査ベー
スラインに沿って支持面に交差する走査面を決定すると
ともに、支持面上方に位置するスキャナからのレーザー
光線を走査面内で作用するように配置し、送り方向に沿
った長手方向軸（Ｙ）と、長手方向軸（Ｙ）に直交する
横軸（Ｘ）と、支持面に直交する垂直軸（Ｚ）とを有す
るデカルト（Cartesian)基準座標系を決定し、送り方向
に沿って支持面上を走査面が物体に交差するまで物体を
走査面に相対的に移動させ、スキャナにより走査面内で
物体上を掃引する形で走査し、走査面内でレーザー光線
により掃引された物体のｎ個の測定点の各座標値（ｘ、
ｙ、ｚ）を読み取って記憶し、物体を走査面に相対的に
所定の長手方向の解像度（Ｌ）に等しい送り方向におけ
る送り距離を移動し、上記の３工程を反復して物体全体
を走査し、所定の横方向の解像度（Ｔ）に等しい値によ
り分割される横方向座標についての標準値（ｘ”）のセ
ットを定め、各走査掃引毎に、等価点をあらわす等価座
標値（ｘ”、ｙ”、ｚ”）のセットを作成し、（ここ
で、等価座標とは、横方向の座標値（ｘ”）が上記標準
セットの値に等しく、長手方向の座標（ｙ”）、および
垂直方向の座標（ｚ”）の値は、それぞれ読み取られた
長手方向および垂直方向の座標（ｙ、ｚ）の読み取られ
た値の関数である。） 支持面（ｘ、ｙ）と等価座標値（ｘ”、ｙ”、ｚ”）を
持つ点により決定される表面との間に含まれる体積を計
算する。
【００１３】この場合にも、送り方向における支持面上
の物体の走査面に対する移動は、相対運動と理解される
べきである。
の物体の走査面に対する移動は、相対運動と理解される
べきである。
【００１４】プロセスの第３のものによれば、体積測定
は下記の工程を有する。物体を支持面に置き、支持面上
の物体の送り方向を決定し、送り方向を横切る走査ベー
スラインに沿って支持面に交差する走査面を決定すると
ともに、支持面上方に位置するスキャナからの少なくと
も１つのレーザー光線を走査面内で作用するように配置
し、送り方向を横切る読み取りベースラインに沿って支
持面に交差する読み取り平面を決定し、光ビームが読み
取り平面内で動作し、その光ビームが支持平面上方のＣ
ＣＤリーダにより拾われ、支持面上を送り方向に沿って
走査および読み取り平面に相対的に物体がこれらの平面
を横切るように物体を移動し、レーザー光線により走査
面内の物体を横切り一連の走査掃引を行い、これによ
り、各掃引時にレーザー光線により規定物体の輪郭を決
定するｎ個の測定点の位置が読み取られ、ＣＣＤリーダ
により物体の該当の一連の読み取りを行うことにより、
各読み取り毎にＣＣＤリーダにより位置を定めされた物
体の輪郭の最大幅を読み取り、この各読み取りは走査掃
引が行われた物体上の同一位置で読み取りを行うことを
可能にするのに必要な時間周期だけ該当のレーザー走査
掃引に関して時間をずらされ、物体の規定輪郭セットを
決定する為に各走査掃引からの情報ならびに該当の読み
取りからの情報を処理し、各規定輪郭の面積を計算し、
２つの連続する走査掃引又は２つの連続する読み取りの
間に物体の移動した送り距離を計算し、各規定輪郭に対
して、規定輪郭の面積と送り距離の積としての体積要素
を計算し、上記の体積要素の組み合わせ合計としての物
体の体積を計算する。
は下記の工程を有する。物体を支持面に置き、支持面上
の物体の送り方向を決定し、送り方向を横切る走査ベー
スラインに沿って支持面に交差する走査面を決定すると
ともに、支持面上方に位置するスキャナからの少なくと
も１つのレーザー光線を走査面内で作用するように配置
し、送り方向を横切る読み取りベースラインに沿って支
持面に交差する読み取り平面を決定し、光ビームが読み
取り平面内で動作し、その光ビームが支持平面上方のＣ
ＣＤリーダにより拾われ、支持面上を送り方向に沿って
走査および読み取り平面に相対的に物体がこれらの平面
を横切るように物体を移動し、レーザー光線により走査
面内の物体を横切り一連の走査掃引を行い、これによ
り、各掃引時にレーザー光線により規定物体の輪郭を決
定するｎ個の測定点の位置が読み取られ、ＣＣＤリーダ
により物体の該当の一連の読み取りを行うことにより、
各読み取り毎にＣＣＤリーダにより位置を定めされた物
体の輪郭の最大幅を読み取り、この各読み取りは走査掃
引が行われた物体上の同一位置で読み取りを行うことを
可能にするのに必要な時間周期だけ該当のレーザー走査
掃引に関して時間をずらされ、物体の規定輪郭セットを
決定する為に各走査掃引からの情報ならびに該当の読み
取りからの情報を処理し、各規定輪郭の面積を計算し、
２つの連続する走査掃引又は２つの連続する読み取りの
間に物体の移動した送り距離を計算し、各規定輪郭に対
して、規定輪郭の面積と送り距離の積としての体積要素
を計算し、上記の体積要素の組み合わせ合計としての物
体の体積を計算する。
【００１５】この第３のケースにおいても、送り方向に
おける支持面上の走査面に対する物体の移動は相対運動
と理解される。
おける支持面上の走査面に対する物体の移動は相対運動
と理解される。
【００１６】本発明の第２の構成は、物体に関する情報
を得る為の光学装置に関するものであり、この装置は物
体に付随した光学的コードを読み取る手段を含み、しか
も物体の体積測定手段を含むことをその特徴とする。
を得る為の光学装置に関するものであり、この装置は物
体に付随した光学的コードを読み取る手段を含み、しか
も物体の体積測定手段を含むことをその特徴とする。
【００１７】この装置は、上記に概要を示されたプロセ
スを実施することが出来る。適切な例では、この装置
は、光学的コード読み取り手段と体積測定手段の両方の
いずれかである少なくとも１つのレーザースキャナを含
み、好ましくは、レーザースキャナは、光線の照射され
た点の範囲又は距離測定に用いられる変調光スキャナで
ある。
スを実施することが出来る。適切な例では、この装置
は、光学的コード読み取り手段と体積測定手段の両方の
いずれかである少なくとも１つのレーザースキャナを含
み、好ましくは、レーザースキャナは、光線の照射され
た点の範囲又は距離測定に用いられる変調光スキャナで
ある。
【００１８】有利な例では、装置は、更にＣＣＤリーダ
を含む。有利な例では、装置は、レーザー光源および光
源を制御し、かつ照準を定める手段を含むレーザーユニ
ットと、レーザーユニットからの信号を受信するアナロ
グ信号処理ユニットと、アナログ処理ユニットからレー
ザーにより光線の照射された点の距離に関する信号を受
信するＡ／Ｄ変換器と、アナログ処理ユニットから光学
的コードに関する信号を受信するデコーダユニットと、
Ａ／Ｄ変換器およびデコーダユニットからの信号を受信
する処理／記憶ユニットとを備える。
を含む。有利な例では、装置は、レーザー光源および光
源を制御し、かつ照準を定める手段を含むレーザーユニ
ットと、レーザーユニットからの信号を受信するアナロ
グ信号処理ユニットと、アナログ処理ユニットからレー
ザーにより光線の照射された点の距離に関する信号を受
信するＡ／Ｄ変換器と、アナログ処理ユニットから光学
的コードに関する信号を受信するデコーダユニットと、
Ａ／Ｄ変換器およびデコーダユニットからの信号を受信
する処理／記憶ユニットとを備える。
【００１９】第１の好ましい実施形態においては、光学
的コードを読み取る手段および体積を測定する手段は、
レーザーユニット、処理ユニットおよび処理／記憶ユニ
ットを共有し、光学的コードを読み取る手段は更に、デ
コーダユニットを含み、体積測定する手段は更にＡ／Ｄ
変換器を含む。この実施形態においては、体積測定は光
学的コードを読み取る装置にＡ／Ｄ変換器を単に加える
ことで済むと考えられる。
的コードを読み取る手段および体積を測定する手段は、
レーザーユニット、処理ユニットおよび処理／記憶ユニ
ットを共有し、光学的コードを読み取る手段は更に、デ
コーダユニットを含み、体積測定する手段は更にＡ／Ｄ
変換器を含む。この実施形態においては、体積測定は光
学的コードを読み取る装置にＡ／Ｄ変換器を単に加える
ことで済むと考えられる。
【００２０】第２の好ましい実施形態においては、光学
的コードを読み取る手段および体積を測定する手段は、
処理／記憶ユニットを共有し、光学的コードを読み取る
手段は更に、第１レーザーユニット、第１処理ユニット
およびデコーダユニットを含み、体積を測定する為の手
段は更に、第２レーザーユニット、第２処理ユニットお
よびＡ／Ｄ変換器を含む。この更に複雑な実施形態にお
いてさえも、体積は光学的コードを読み取る場合と同一
処理／記憶ユニットにより測定される。
的コードを読み取る手段および体積を測定する手段は、
処理／記憶ユニットを共有し、光学的コードを読み取る
手段は更に、第１レーザーユニット、第１処理ユニット
およびデコーダユニットを含み、体積を測定する為の手
段は更に、第２レーザーユニット、第２処理ユニットお
よびＡ／Ｄ変換器を含む。この更に複雑な実施形態にお
いてさえも、体積は光学的コードを読み取る場合と同一
処理／記憶ユニットにより測定される。
【００２１】装置の構成要素の配置はどのようなもので
もよく、例えば、同一の走査／処理ユニット内に配置し
てもよい。
もよく、例えば、同一の走査／処理ユニット内に配置し
てもよい。
【００２２】有利な例では、第１の好ましい実施形態に
おいて、処理／記憶ユニット、第１レーザーユニット、
第１処理ユニット、デコーダユニット、およびＡ／Ｄ変
換器はすべて走査／処理ユニット内に収められ、第２レ
ーザーユニットおよび第２処理ユニットは走査ユニット
内に収められている。
おいて、処理／記憶ユニット、第１レーザーユニット、
第１処理ユニット、デコーダユニット、およびＡ／Ｄ変
換器はすべて走査／処理ユニット内に収められ、第２レ
ーザーユニットおよび第２処理ユニットは走査ユニット
内に収められている。
【００２３】有利な例では、第２の好ましい実施形態に
おいて、処理／記憶ユニット、第２レーザーユニット、
第２処理ユニット、デコーダユニット、およびＡ／Ｄ変
換器はすべて走査／処理ユニット内に収められ、第１レ
ーザーユニットおよび第１処理ユニットは走査ユニット
内に収められている。有利な例では、第３の好ましい実
施形態において、処理／記憶ユニット、デコーダユニッ
ト、およびＡ／Ｄ変換器はすべて処理ユニット内に収め
られ、第１レーザーユニットおよび第１処理ユニットは
第１走査ユニット内に収められ、第２レーザーユニット
および第２処理ユニットは第２走査ユニット内に収めら
れている。
おいて、処理／記憶ユニット、第２レーザーユニット、
第２処理ユニット、デコーダユニット、およびＡ／Ｄ変
換器はすべて走査／処理ユニット内に収められ、第１レ
ーザーユニットおよび第１処理ユニットは走査ユニット
内に収められている。有利な例では、第３の好ましい実
施形態において、処理／記憶ユニット、デコーダユニッ
ト、およびＡ／Ｄ変換器はすべて処理ユニット内に収め
られ、第１レーザーユニットおよび第１処理ユニットは
第１走査ユニット内に収められ、第２レーザーユニット
および第２処理ユニットは第２走査ユニット内に収めら
れている。
【００２４】走査専門ユニットは、処理ユニット、又は
走査／処理ユニットよりも場所を取らない。従って、所
要スペースが物体走査ゾーンでの重要な因子の場合に
は、走査専用ユニットを含む装置メンバの配置が好適で
ある。
走査／処理ユニットよりも場所を取らない。従って、所
要スペースが物体走査ゾーンでの重要な因子の場合に
は、走査専用ユニットを含む装置メンバの配置が好適で
ある。
【００２５】有利な例では、レーザーユニットは、２つ
のレーザー放射器および１つの可動ミラー反射器を備え
てもよく、反射器は一対の放射器に対して互いに一定の
角度をなす２つの個別の鏡面セットを有する。このデュ
アルスキャナ構成は、単一の可動ミラー反射器を用いな
がら、コード読み取りおよび体積測定の為に異なった平
面で走査を行うことを可能にする。
のレーザー放射器および１つの可動ミラー反射器を備え
てもよく、反射器は一対の放射器に対して互いに一定の
角度をなす２つの個別の鏡面セットを有する。このデュ
アルスキャナ構成は、単一の可動ミラー反射器を用いな
がら、コード読み取りおよび体積測定の為に異なった平
面で走査を行うことを可能にする。
【００２６】
【発明の実施の形態】発明のさらなる特徴および利点
は、添付の図面に基づく、幾つかの好ましい実施形態の
下記の詳述な説明から知ることが出来る。
は、添付の図面に基づく、幾つかの好ましい実施形態の
下記の詳述な説明から知ることが出来る。
【００２７】図１に示されているのは、光学的コードＫ
を読み、物体Ａの体積を測定する装置の第１実施形態の
ブロック線図であり、この装置はレーザーユニット１０
１（米国特許第５４８３０５１号に記載されたスキャナ
のような光学的コードＫおよび距離を測るために用いら
れる少なくとも１つの変調光レーザー放射器と、これを
制御し照準を決める為の手段とを含む）を持つ走査／処
理ユニット１００、アナログ処理ユニット１０２、Ａ／
Ｄ変換器１０３、デコーダユニット１０４、処理／記憶
ユニット１０５（プロセッサ１０６およびメモリ１０７
を含む）および入力／出力インターフェース１０８を備
える。アナログ処理ユニット１０２は、レーザーユニッ
ト１０１からの信号を受信し、距離情報（下記の体積測
定用）を伝える信号をＡ／Ｄ変換器１０３に送信し、又
光学的コードＫに含まれる情報を伝える信号をデコーダ
ユニット１０４に送信する。Ａ／Ｄ変換器１０３および
デコーダユニット１０４は入ってくる信号を処理し、こ
れらを処理／記憶ユニット１０５に送信する。この実施
形態においては、光学的コードＫの読み取りと体積測定
はユニット１００により行われる。
を読み、物体Ａの体積を測定する装置の第１実施形態の
ブロック線図であり、この装置はレーザーユニット１０
１（米国特許第５４８３０５１号に記載されたスキャナ
のような光学的コードＫおよび距離を測るために用いら
れる少なくとも１つの変調光レーザー放射器と、これを
制御し照準を決める為の手段とを含む）を持つ走査／処
理ユニット１００、アナログ処理ユニット１０２、Ａ／
Ｄ変換器１０３、デコーダユニット１０４、処理／記憶
ユニット１０５（プロセッサ１０６およびメモリ１０７
を含む）および入力／出力インターフェース１０８を備
える。アナログ処理ユニット１０２は、レーザーユニッ
ト１０１からの信号を受信し、距離情報（下記の体積測
定用）を伝える信号をＡ／Ｄ変換器１０３に送信し、又
光学的コードＫに含まれる情報を伝える信号をデコーダ
ユニット１０４に送信する。Ａ／Ｄ変換器１０３および
デコーダユニット１０４は入ってくる信号を処理し、こ
れらを処理／記憶ユニット１０５に送信する。この実施
形態においては、光学的コードＫの読み取りと体積測定
はユニット１００により行われる。
【００２８】図２に示されているのは、光学的コードＫ
の読み取りおよび物体Ａの体積を測定する装置の第２実
施形態のブロック線図である。この実施形態は、第１実
施形態とは走査／処理ユニットに付随して走査専用ユニ
ットを含んでいる点で異なっている。ユニット１００
は、図１のものとほぼ同じであるが、アナログ処理ユニ
ット１０２がＡ／Ｄ変換器１０３ではなく、デコーダユ
ニット１０４に信号を送信する。走査専用ユニット２０
０は、第２レーザーユニット２０１および第２アナログ
処理ユニット２０２を備え、ユニット２００は、ユニッ
ト１００に第２アナログ処理ユニット２０２が信号をＡ
／Ｄ変換器１０３に送信するように接続されている。こ
の第２実施形態では、光学的コードＫの読み取りはユニ
ット１００により行われるの対し、体積測定は一部が
（その読み取り工程に限定される）ユニット２００によ
り行われる。
の読み取りおよび物体Ａの体積を測定する装置の第２実
施形態のブロック線図である。この実施形態は、第１実
施形態とは走査／処理ユニットに付随して走査専用ユニ
ットを含んでいる点で異なっている。ユニット１００
は、図１のものとほぼ同じであるが、アナログ処理ユニ
ット１０２がＡ／Ｄ変換器１０３ではなく、デコーダユ
ニット１０４に信号を送信する。走査専用ユニット２０
０は、第２レーザーユニット２０１および第２アナログ
処理ユニット２０２を備え、ユニット２００は、ユニッ
ト１００に第２アナログ処理ユニット２０２が信号をＡ
／Ｄ変換器１０３に送信するように接続されている。こ
の第２実施形態では、光学的コードＫの読み取りはユニ
ット１００により行われるの対し、体積測定は一部が
（その読み取り工程に限定される）ユニット２００によ
り行われる。
【００２９】図３は、光学的コードＫの読み取りおよび
物体Ａの体積測定の装置の第３実施形態のブロック線図
を示す。この実施形態は、第２実施形態の逆である。本
装置は走査専用ユニット３００を有し、ユニット３００
は第２レーザーユニット３０１と第２アナログ処理ユニ
ット３０２とを備え、ユニット３００は、ユニット１０
０に第２アナログ処理ユニット３０２が信号をデコーダ
ユニット１０４に送るように接続されている。この実施
形態では、体積測定はユニット１００により行われるの
に対し、光学的コードＫの読み取りは一部が（その読み
取り工程に限定される）ユニット３００により行われ
る。
物体Ａの体積測定の装置の第３実施形態のブロック線図
を示す。この実施形態は、第２実施形態の逆である。本
装置は走査専用ユニット３００を有し、ユニット３００
は第２レーザーユニット３０１と第２アナログ処理ユニ
ット３０２とを備え、ユニット３００は、ユニット１０
０に第２アナログ処理ユニット３０２が信号をデコーダ
ユニット１０４に送るように接続されている。この実施
形態では、体積測定はユニット１００により行われるの
に対し、光学的コードＫの読み取りは一部が（その読み
取り工程に限定される）ユニット３００により行われ
る。
【００３０】図４は、光学的コードＫの読み取りおよび
物体Ａの体積測定の装置の第４実施形態のブロック線図
である。この実施形態は、処理専用ユニット４００およ
び２つの走査専用ユニット５００および６００を含む。
ユニット４００は、処理／記憶ユニット４０５（プロセ
ッサ４０６とメモリ４０７を含む）、デコーダユニット
４０４、Ａ／Ｄ変換器４０３、および入力／出力インタ
ーフェース４０８を備え、ユニット５００および６００
の各々はレーザーユニット５０１、６０１（少なくとも
１つのレーザー放射器と、レーザーの制御および照準を
決める手段を含む）およびアナログ処理ユニット５０
２、６０２を備える。ユニット４００、５００および６
００は、アナログ処理ユニット５０２が信号をデコーダ
ユニット４０４に送信し、アナログ処理ユニット６０２
が信号をＡ／Ｄ変換器４０３に送信するように接続され
ている。この実施形態では、光学的コードＫの読み取り
と物体Ａの体積測定の一部が（その読み取り工程に限定
される）走査専用ユニット５００および６００により夫
々行われる。両ユニットの動作は処理専用ユニット４０
０によりその後完了される。
物体Ａの体積測定の装置の第４実施形態のブロック線図
である。この実施形態は、処理専用ユニット４００およ
び２つの走査専用ユニット５００および６００を含む。
ユニット４００は、処理／記憶ユニット４０５（プロセ
ッサ４０６とメモリ４０７を含む）、デコーダユニット
４０４、Ａ／Ｄ変換器４０３、および入力／出力インタ
ーフェース４０８を備え、ユニット５００および６００
の各々はレーザーユニット５０１、６０１（少なくとも
１つのレーザー放射器と、レーザーの制御および照準を
決める手段を含む）およびアナログ処理ユニット５０
２、６０２を備える。ユニット４００、５００および６
００は、アナログ処理ユニット５０２が信号をデコーダ
ユニット４０４に送信し、アナログ処理ユニット６０２
が信号をＡ／Ｄ変換器４０３に送信するように接続され
ている。この実施形態では、光学的コードＫの読み取り
と物体Ａの体積測定の一部が（その読み取り工程に限定
される）走査専用ユニット５００および６００により夫
々行われる。両ユニットの動作は処理専用ユニット４０
０によりその後完了される。
【００３１】上記の４つの実施形態の何れにおいても、
異なったプロセスにより体積が測定されることが出来
る。以下では、プロセスのいくつかが図１のブロック線
図に対応する図５、６、および７に示された装置に関連
して議論される。然し、同一のプロセスは図２、３およ
び４のブロック線図により図示された装置に同様に用い
ることが出来ると理解されるべきである。
異なったプロセスにより体積が測定されることが出来
る。以下では、プロセスのいくつかが図１のブロック線
図に対応する図５、６、および７に示された装置に関連
して議論される。然し、同一のプロセスは図２、３およ
び４のブロック線図により図示された装置に同様に用い
ることが出来ると理解されるべきである。
【００３２】図５に示されているのは、体積を測定され
るべき物体Ａに対する支持面を含む装置１０である。支
持面１１はほぼ水平であり、好ましくはベルトコンベア
の上面から成り、このコンベアは送り方向１２に沿って
駆動され、２つのローラー１３により案内され、その１
つには動力が供給されている。
るべき物体Ａに対する支持面を含む装置１０である。支
持面１１はほぼ水平であり、好ましくはベルトコンベア
の上面から成り、このコンベアは送り方向１２に沿って
駆動され、２つのローラー１３により案内され、その１
つには動力が供給されている。
【００３３】装置１０は範囲又は距離を測定することの
出来る変更された光レーザースキャナ１４、例えば本出
願人により米国特許第５４８３０５１号に記載されたス
キャナを含み、このスキャナは、支持面１１の平面に入
射する走査面１５を掃引するように配置されたレーザー
光線を利用する。特に、スキャナ１４は、支持面１１の
上方に設置され、走査面１５は支持面１１に直交し、こ
の支持面１１と走査ベースライン１６に沿って交わり、
走査ベースライン１６は送り方向１２に直交する支持面
１１の横断線１７に対し角度αだけ傾いている。
出来る変更された光レーザースキャナ１４、例えば本出
願人により米国特許第５４８３０５１号に記載されたス
キャナを含み、このスキャナは、支持面１１の平面に入
射する走査面１５を掃引するように配置されたレーザー
光線を利用する。特に、スキャナ１４は、支持面１１の
上方に設置され、走査面１５は支持面１１に直交し、こ
の支持面１１と走査ベースライン１６に沿って交わり、
走査ベースライン１６は送り方向１２に直交する支持面
１１の横断線１７に対し角度αだけ傾いている。
【００３４】走査ベースライン１６に隣接し、走査ゾー
ン１８として示された支持面１１の区域は入口検出器１
９および出口検出器２０により境界を付けられ、好まし
くは、両検出器はフォトセルから成る。
ン１８として示された支持面１１の区域は入口検出器１
９および出口検出器２０により境界を付けられ、好まし
くは、両検出器はフォトセルから成る。
【００３５】支持面１１には、エンコーダ２１、即ち、
支持面１１が所定の送り距離だけ正確に移動する毎に信
号を発信する装置が設けられている。エンコーダ２１は
任意のタイプ、例えば図８にその概略を示されている電
気−光学タイプのものでよい。ローラー１３の一つには
回転し得る形でディスク２２が固定され、ディスク２２
には支持面１１に関してほぼ接線位置において、しかも
求める送り距離に等しい外周間隔ことに形成されたノッ
チ２３によりマークされている。電気−光学ノッチ確認
装置２４は、その前を通過するノッチ２３を”見る”よ
うに配置され、又ノッチ２３の通過毎に信号を出力す
る。
支持面１１が所定の送り距離だけ正確に移動する毎に信
号を発信する装置が設けられている。エンコーダ２１は
任意のタイプ、例えば図８にその概略を示されている電
気−光学タイプのものでよい。ローラー１３の一つには
回転し得る形でディスク２２が固定され、ディスク２２
には支持面１１に関してほぼ接線位置において、しかも
求める送り距離に等しい外周間隔ことに形成されたノッ
チ２３によりマークされている。電気−光学ノッチ確認
装置２４は、その前を通過するノッチ２３を”見る”よ
うに配置され、又ノッチ２３の通過毎に信号を出力す
る。
【００３６】更に、処理ユニット２５が設けられている
が、これはスキャナ１４に収められるか、又はスキャナ
１４外にあってスキャナに適切に接続されることが出来
る。
が、これはスキャナ１４に収められるか、又はスキャナ
１４外にあってスキャナに適切に接続されることが出来
る。
【００３７】装置１０は下記のように作動する。体積を
測定されるべき物体Ａは互いに一定の間隔をおいてベル
トコンベア１１上に置かれる。ベルトコンベア１１の連
続動作により、物体Ａは入口検出器１９に運ばれ、次に
走査ゾーン１８に入る。入口検出器１９を通過する物体
の移動により、処理ユニット２５への信号送出が始ま
り、これによりユニットは測定手順を開始する。
測定されるべき物体Ａは互いに一定の間隔をおいてベル
トコンベア１１上に置かれる。ベルトコンベア１１の連
続動作により、物体Ａは入口検出器１９に運ばれ、次に
走査ゾーン１８に入る。入口検出器１９を通過する物体
の移動により、処理ユニット２５への信号送出が始ま
り、これによりユニットは測定手順を開始する。
【００３８】エンコーダ２１は、又、ベルトコンベア１
１の運動中、物体Ａを運ぶベルトコンベア１１が所定の
送り距離に等しい距離を移動する度に、処理ユニット２
５に信号を送出する。信号がエンコーダ２１から受信さ
れるごとに、走査動作が行われる。スキャナ１４は、ひ
とたびセンサ１９により動作可能にされると、物体Ａを
連続的に実際に走査するが、然し処理ユニット２５は、
エンコーダ信号に対応する走査掃引のｎ個の値を記憶す
るに過ぎない。ベルトコンベア１１の送り込み速度は極
めて迅速であるが、スキャナ１４のレーザー光線の掃引
速度に較べると遥かに遅い故に、スキャナ１４が走査面
１５にわたって完全に掃引するために必要な時間中に走
査面１５に対して相対的に物体Ａが移動する距離は全く
取るに足りぬものであることに留意が必要である。
１の運動中、物体Ａを運ぶベルトコンベア１１が所定の
送り距離に等しい距離を移動する度に、処理ユニット２
５に信号を送出する。信号がエンコーダ２１から受信さ
れるごとに、走査動作が行われる。スキャナ１４は、ひ
とたびセンサ１９により動作可能にされると、物体Ａを
連続的に実際に走査するが、然し処理ユニット２５は、
エンコーダ信号に対応する走査掃引のｎ個の値を記憶す
るに過ぎない。ベルトコンベア１１の送り込み速度は極
めて迅速であるが、スキャナ１４のレーザー光線の掃引
速度に較べると遥かに遅い故に、スキャナ１４が走査面
１５にわたって完全に掃引するために必要な時間中に走
査面１５に対して相対的に物体Ａが移動する距離は全く
取るに足りぬものであることに留意が必要である。
【００３９】物体Ａが走査ベースライン１６に到達する
と、スキャナ１４のレーザー光線は物体Ａに当たる。処
理ユニット２５による制御の下で、スキャナ１４は物体
Ａの頂面上のｎ個の測定点の支持面１１より上の高さを
読み取る。
と、スキャナ１４のレーザー光線は物体Ａに当たる。処
理ユニット２５による制御の下で、スキャナ１４は物体
Ａの頂面上のｎ個の測定点の支持面１１より上の高さを
読み取る。
【００４０】この目的のために、スキャナ１４は各測定
点に対してスキャナ１４からの（又はビームが放出され
るように見える仮想点からの）距離およびレーザー光線
の角度位置の両方を各測定点に対して読み取り、これに
より走査面１５における該当点の位置の極座標上の値を
得ることが出来る。これらの値は、次にユニット２５に
より処理され、デカルト座標系の中の点の位置をあらわ
す値を得る。このデカルト座標系は、Ｘ軸が送り方向１
２に一致し、Ｙ軸が横断線１７（即ち、Ｘ−Ｙ平面が支
持面１１に合致する）に沿って方向付けられ、又Ｚ軸は
上方に向かう。この変換には、角度α（即ち、Ｙ軸に関
する走査線の傾き）およびスキャナの位置が判明してい
なければならない。この変換に含まれる演算は、ここで
は議論しないものとする。何故ならば、それ自体公知で
あり、当業者にとっては用意に考えられることの出来る
ものであるからである。勿論、空間中の他のデカルト基
準座標系が回転／移行の数学的演算により上記のものに
代えられ、従って示された系と同等と考えることが出来
る。
点に対してスキャナ１４からの（又はビームが放出され
るように見える仮想点からの）距離およびレーザー光線
の角度位置の両方を各測定点に対して読み取り、これに
より走査面１５における該当点の位置の極座標上の値を
得ることが出来る。これらの値は、次にユニット２５に
より処理され、デカルト座標系の中の点の位置をあらわ
す値を得る。このデカルト座標系は、Ｘ軸が送り方向１
２に一致し、Ｙ軸が横断線１７（即ち、Ｘ−Ｙ平面が支
持面１１に合致する）に沿って方向付けられ、又Ｚ軸は
上方に向かう。この変換には、角度α（即ち、Ｙ軸に関
する走査線の傾き）およびスキャナの位置が判明してい
なければならない。この変換に含まれる演算は、ここで
は議論しないものとする。何故ならば、それ自体公知で
あり、当業者にとっては用意に考えられることの出来る
ものであるからである。勿論、空間中の他のデカルト基
準座標系が回転／移行の数学的演算により上記のものに
代えられ、従って示された系と同等と考えることが出来
る。
【００４１】各走査掃引中に読み取りは、物体Ａの頂面
上の所定の数であるｎ個の点に対し行われ、これにより
近似的な位置決めによる走査面１５における物体の頂面
の断面輪郭を得ることが出来る。
上の所定の数であるｎ個の点に対し行われ、これにより
近似的な位置決めによる走査面１５における物体の頂面
の断面輪郭を得ることが出来る。
【００４２】走査中、連続する読み取り点の各対に対し
て処理ユニット２５は、規定高さと規定ベースとの積と
して要素面積を計算し、これを記憶する。
て処理ユニット２５は、規定高さと規定ベースとの積と
して要素面積を計算し、これを記憶する。
【００４３】規定高さは、上記の対の第１点又は第２点
の支持面１１からの高さ（即ちＺ座標値）、またはそれ
よりも小さい値、大きい値もしくは両方の平均値である
ことが出来る。規定高さは、求める近似のタイプおよび
処理ユニット２５に要求される演算の複雑さによって選
ばれる。この点は、全測定手順の記述の最後に考察する
のが最適である。
の支持面１１からの高さ（即ちＺ座標値）、またはそれ
よりも小さい値、大きい値もしくは両方の平均値である
ことが出来る。規定高さは、求める近似のタイプおよび
処理ユニット２５に要求される演算の複雑さによって選
ばれる。この点は、全測定手順の記述の最後に考察する
のが最適である。
【００４４】規定底辺は、単純に２つの点のＹ座標値の
差（ケースａ）、又はＸ−Ｙ平面上の２つの投影点の間
の距離（ケースｂ）であることが出来る。
差（ケースａ）、又はＸ−Ｙ平面上の２つの投影点の間
の距離（ケースｂ）であることが出来る。
【００４５】走査掃引が完了し、該当の要素面積の値が
すべての対を為す点に対して記憶された後に、規定面積
が当該走査掃引のすべての要素面積の組み合わせた和と
して計算される。読み取り点の各対に対して規定底辺の
選択に応じて、規定算出面積は異なった解釈になりう
る。
すべての対を為す点に対して記憶された後に、規定面積
が当該走査掃引のすべての要素面積の組み合わせた和と
して計算される。読み取り点の各対に対して規定底辺の
選択に応じて、規定算出面積は異なった解釈になりう
る。
【００４６】２つの読み取り点のＸ−Ｙ平面上への投影
点間の距離が規定底辺に対して使用される時（ケース
ｂ）には、規定面積は走査面内の物体の断面積の近似測
定値となる。読み取り点のＹ軸座標値間の差が規定ベー
スに対して使用される時（ケースａ）には、規定面積は
走査面内の物体の断面積の測定値ではなく、同様に近似
的にＹーＺ平面上へのその投影面積をあらわす。
点間の距離が規定底辺に対して使用される時（ケース
ｂ）には、規定面積は走査面内の物体の断面積の近似測
定値となる。読み取り点のＹ軸座標値間の差が規定ベー
スに対して使用される時（ケースａ）には、規定面積は
走査面内の物体の断面積の測定値ではなく、同様に近似
的にＹーＺ平面上へのその投影面積をあらわす。
【００４７】何れのケースにおいても、上記の近似は２
つの誤差に起因する。第１の誤差は、走査面と物体の頂
面との交差線と、走査面と支持面（又は平面Ｘ−Ｙ）の
交差線との間に含まれる面積が考えられ、又物体の側面
および下面にあり得るくぼみが無視されることに由来す
る。この誤差は、この測定プロセスにより制御されるこ
とは出来ず、容認されねばならない。然し、上述のよう
に、かかる誤差の影響を受ける測定も尚、進歩性のある
方法の目的に適合するのみならず、実測法よりも優れて
いる。第２の誤差は、走査面と物体の頂面との交差線上
のいくつかの点のみが読み取りのために選び出されるこ
とに起因する。この誤差は、必要に応じて最小化される
ことが可能であり、又、読み取り点の数を増やすか、又
は規定高さを適切に選ぶことにより少なくとも必要に応
じて制御することが出来る。実際に、最小値の高さを選
ぶことにより、面積は下方値に最も近く測定されるのに
対し、最大値を選ぶことにより、上方値に最も近く測定
されることになる。２つの隣り合う読み取り点の高さＺ
の間の平均値を選ぶことにより、誤差を抑制することに
なるが、誤差が最小値又は最大値のいずれに近いもので
あるかを指定することが出来ない。第１点又は第２点の
何れの高さを選ぶかは、制御できない。
つの誤差に起因する。第１の誤差は、走査面と物体の頂
面との交差線と、走査面と支持面（又は平面Ｘ−Ｙ）の
交差線との間に含まれる面積が考えられ、又物体の側面
および下面にあり得るくぼみが無視されることに由来す
る。この誤差は、この測定プロセスにより制御されるこ
とは出来ず、容認されねばならない。然し、上述のよう
に、かかる誤差の影響を受ける測定も尚、進歩性のある
方法の目的に適合するのみならず、実測法よりも優れて
いる。第２の誤差は、走査面と物体の頂面との交差線上
のいくつかの点のみが読み取りのために選び出されるこ
とに起因する。この誤差は、必要に応じて最小化される
ことが可能であり、又、読み取り点の数を増やすか、又
は規定高さを適切に選ぶことにより少なくとも必要に応
じて制御することが出来る。実際に、最小値の高さを選
ぶことにより、面積は下方値に最も近く測定されるのに
対し、最大値を選ぶことにより、上方値に最も近く測定
されることになる。２つの隣り合う読み取り点の高さＺ
の間の平均値を選ぶことにより、誤差を抑制することに
なるが、誤差が最小値又は最大値のいずれに近いもので
あるかを指定することが出来ない。第１点又は第２点の
何れの高さを選ぶかは、制御できない。
【００４８】次の工程では、規定面積に規定厚みを乗じ
ることにより要素体積を求める。ケースａにおいては、
規定厚みは送り距離に等しいとみなされる。ケースｂに
おいては、Ｙ軸に対する走査線の傾斜が考慮されねばな
らず、従って規定厚みは送り距離にｃｏｓαを乗じた値
に等しいとみなされる。何れの場合にも、要素体積は
（規定面積に対して上記に行われたと同一の配慮を以
て）２つの連続する走査掃引に跨る物体の部分の体積に
該当する。
ることにより要素体積を求める。ケースａにおいては、
規定厚みは送り距離に等しいとみなされる。ケースｂに
おいては、Ｙ軸に対する走査線の傾斜が考慮されねばな
らず、従って規定厚みは送り距離にｃｏｓαを乗じた値
に等しいとみなされる。何れの場合にも、要素体積は
（規定面積に対して上記に行われたと同一の配慮を以
て）２つの連続する走査掃引に跨る物体の部分の体積に
該当する。
【００４９】その後、物体Ａが所定の送り距離を通過し
終わるのを待つ。通過したことは、新たな走査を制御す
るエンコーダ２１により発信される。このようにして物
体Ａの連続する断面が走査され、そのたびに、規定面積
と要素体積を計算する。要素体積のすべての計算された
値は処理ユニットに記憶される。
終わるのを待つ。通過したことは、新たな走査を制御す
るエンコーダ２１により発信される。このようにして物
体Ａの連続する断面が走査され、そのたびに、規定面積
と要素体積を計算する。要素体積のすべての計算された
値は処理ユニットに記憶される。
【００５０】上記の動作は、物体Ａが走査ゾーン１８に
ある限り続けられる。一定の点で、出口検出器２０は、
物体Ａが走査ゾーン１８から出ていったことの信号を送
る。その後、処理ユニット２５は測定手順を終え、走査
掃引中に記憶された要素体積のすべてを加算し、これに
より物体Ａの体積の近似測定値を提供する。
ある限り続けられる。一定の点で、出口検出器２０は、
物体Ａが走査ゾーン１８から出ていったことの信号を送
る。その後、処理ユニット２５は測定手順を終え、走査
掃引中に記憶された要素体積のすべてを加算し、これに
より物体Ａの体積の近似測定値を提供する。
【００５１】角度αが１５°以下の小さい値である時に
は、角度αを無視することにより生じる誤差は最小であ
り、数パーセントのオーダにとどまる。他方、これを考
慮しようとすれば、演算は著しく複雑になることは避け
られない。本発明による装置の多くの実際の応用におい
ては、製造、設置および設定のためのコストを最小にす
るために、角度αを小さくし（好ましくは５°〜１０°
の範囲にとどめ、絶対に１５°以上にしない）、その影
響を無視することが望ましい。
は、角度αを無視することにより生じる誤差は最小であ
り、数パーセントのオーダにとどまる。他方、これを考
慮しようとすれば、演算は著しく複雑になることは避け
られない。本発明による装置の多くの実際の応用におい
ては、製造、設置および設定のためのコストを最小にす
るために、角度αを小さくし（好ましくは５°〜１０°
の範囲にとどめ、絶対に１５°以上にしない）、その影
響を無視することが望ましい。
【００５２】上記のような物体体積測定手順の始めと終
わりは、入口検出器１９および出口検出器２０の前を通
過する物体の移動により制御される。他の例として、こ
れらの検出器の１つ又は両方が省略され、その機能はゼ
ロではない規定面積に相当する走査掃引における測定手
順を開始し（要素体積のカウントをクリアすることによ
るように）、更に規定面積がゼロになる走査掃引の所定
の連続する数だけの完了により測定を停止する（記憶さ
れた要素体積の和を検出することによるように）為に適
切なソフトウエアを用いる処理ユニット２５により果た
されることが出来る。上記の走査掃引の数は１又は何れ
にしろ小さい数であることが可能である。
わりは、入口検出器１９および出口検出器２０の前を通
過する物体の移動により制御される。他の例として、こ
れらの検出器の１つ又は両方が省略され、その機能はゼ
ロではない規定面積に相当する走査掃引における測定手
順を開始し（要素体積のカウントをクリアすることによ
るように）、更に規定面積がゼロになる走査掃引の所定
の連続する数だけの完了により測定を停止する（記憶さ
れた要素体積の和を検出することによるように）為に適
切なソフトウエアを用いる処理ユニット２５により果た
されることが出来る。上記の走査掃引の数は１又は何れ
にしろ小さい数であることが可能である。
【００５３】測定手順がソフトウエア手段により開始さ
れている時には、スキャナ１４はたとえ測定手順が進行
していない場合にも、検出すべき物体の到着を待つため
に動作を続けていなければならない。他方、入口検出器
１９を設置することにより、スキャナ１４は、測定すべ
き物体が存在しない場合には動作しないで済む。従って
それにより避けられぬ付加的な構造の複雑化にも拘わら
ず、測定の為の物体の到着が著しく不連続的である時に
は、好ましい方法と云える。これとは異なり、出口検出
器２０の有無は、測定手順の終わりにおいてスキャナ１
４を停止するための能力を損なうことはない。従って、
測定手順の終わりはソフトウエア手段により検出される
実施形態が好ましい。
れている時には、スキャナ１４はたとえ測定手順が進行
していない場合にも、検出すべき物体の到着を待つため
に動作を続けていなければならない。他方、入口検出器
１９を設置することにより、スキャナ１４は、測定すべ
き物体が存在しない場合には動作しないで済む。従って
それにより避けられぬ付加的な構造の複雑化にも拘わら
ず、測定の為の物体の到着が著しく不連続的である時に
は、好ましい方法と云える。これとは異なり、出口検出
器２０の有無は、測定手順の終わりにおいてスキャナ１
４を停止するための能力を損なうことはない。従って、
測定手順の終わりはソフトウエア手段により検出される
実施形態が好ましい。
【００５４】或る場合には、形状が著しく不規則であ
る、即ち無視することの出来ない膨出部を持つ物体の体
積を計算するのに高度の精度が要求されることがある。
かかる場合には、追加のスキャナがベルトコンベア１１
の片側又は両側に配置されることが出来る。このように
して、体積のより正確な評価は、側面上の点の距離を測
定することにより行うことが出来る。又ベルトコンベア
１１には、レーザー光線を透過するものを使用し、別の
レーザーをベルトの下に設置することも可能である。下
側のレーザーは、この時物体の下側の点の距離を測定す
ることにより体積の真の測定値を求めることを可能にす
る。
る、即ち無視することの出来ない膨出部を持つ物体の体
積を計算するのに高度の精度が要求されることがある。
かかる場合には、追加のスキャナがベルトコンベア１１
の片側又は両側に配置されることが出来る。このように
して、体積のより正確な評価は、側面上の点の距離を測
定することにより行うことが出来る。又ベルトコンベア
１１には、レーザー光線を透過するものを使用し、別の
レーザーをベルトの下に設置することも可能である。下
側のレーザーは、この時物体の下側の点の距離を測定す
ることにより体積の真の測定値を求めることを可能にす
る。
【００５５】上述の装置においては、走査により提供さ
れた物体Ａに関する情報、即ちその体積の測定値および
光学的コードＫを読み取ることにより得られる情報は、
好ましくは、処理ユニットの中に記憶されたファイルの
履歴に記録される。従って、上記のファイルは、最終的
に支持面上を動かされたすべての物体に関する情報を含
むことになる。この情報は、後に各種の目的、例えば倉
庫の建物又は積み込み搬送車、物体に添付されるべき印
刷ラベル又はその他のものを誘導するのに用いられる。
れた物体Ａに関する情報、即ちその体積の測定値および
光学的コードＫを読み取ることにより得られる情報は、
好ましくは、処理ユニットの中に記憶されたファイルの
履歴に記録される。従って、上記のファイルは、最終的
に支持面上を動かされたすべての物体に関する情報を含
むことになる。この情報は、後に各種の目的、例えば倉
庫の建物又は積み込み搬送車、物体に添付されるべき印
刷ラベル又はその他のものを誘導するのに用いられる。
【００５６】図６に示されているのは、体積を測定され
るべき物体Ａに対する支持面を含む装置３０である。支
持面３１はほぼ水平であり、好ましくはベルトコンベア
の上面から成り、このコンベアは送り方向３２に沿って
駆動され、２つのローラー３３により案内され、その１
つには動力が供給されている。
るべき物体Ａに対する支持面を含む装置３０である。支
持面３１はほぼ水平であり、好ましくはベルトコンベア
の上面から成り、このコンベアは送り方向３２に沿って
駆動され、２つのローラー３３により案内され、その１
つには動力が供給されている。
【００５７】装置３０は範囲又は距離を測定することの
出来る変更された光レーザースキャナ３４、例えば本出
願人により米国特許第５４８３０５１号に記載されたス
キャナを含み、このスキャナは、支持面３１の平面に入
射する走査面１５を掃引するように配置されたレーザー
光線を利用する。特に、スキャナ３４は、支持面３１の
上方に設置され、走査面３５は支持面３１に直交する面
に対し角度βだけ傾いてこの支持面３１と走査ベースラ
イン３６に沿って交わり、走査ベースライン３６は送り
方向３２に直交する支持面３１の横断線３７に対し角度
αだけ傾いている。
出来る変更された光レーザースキャナ３４、例えば本出
願人により米国特許第５４８３０５１号に記載されたス
キャナを含み、このスキャナは、支持面３１の平面に入
射する走査面１５を掃引するように配置されたレーザー
光線を利用する。特に、スキャナ３４は、支持面３１の
上方に設置され、走査面３５は支持面３１に直交する面
に対し角度βだけ傾いてこの支持面３１と走査ベースラ
イン３６に沿って交わり、走査ベースライン３６は送り
方向３２に直交する支持面３１の横断線３７に対し角度
αだけ傾いている。
【００５８】走査ベースライン３６に隣接し、走査ゾー
ン３８として示された支持面３１の区域は入口検出器３
９および出口検出器４０により境界を付けられ、好まし
くは、両検出器はフォトセルから成る。
ン３８として示された支持面３１の区域は入口検出器３
９および出口検出器４０により境界を付けられ、好まし
くは、両検出器はフォトセルから成る。
【００５９】支持面３１にはエンコーダ４１が設けら
れ、これは所定の送り距離Ｌを支持面３１が正確に移動
する度に信号を発信する装置が設けられている。エンコ
ーダ４１は任意のタイプのものが可能であり、例えば図
８に概略が示され、上述したエンコーダ２１のような電
気−光学タイプでよい。
れ、これは所定の送り距離Ｌを支持面３１が正確に移動
する度に信号を発信する装置が設けられている。エンコ
ーダ４１は任意のタイプのものが可能であり、例えば図
８に概略が示され、上述したエンコーダ２１のような電
気−光学タイプでよい。
【００６０】更に、処理ユニット４５が設けられている
が、これはスキャナ３４に収められるか、又はスキャナ
３４外にあってスキャナに適切に接続されることが出来
る。
が、これはスキャナ３４に収められるか、又はスキャナ
３４外にあってスキャナに適切に接続されることが出来
る。
【００６１】上記以外に処理ユニット４５が設けられ、
しかもこれはスキャナ３４に内蔵され又は外部にあって
ユニットに接続されることが出来る。
しかもこれはスキャナ３４に内蔵され又は外部にあって
ユニットに接続されることが出来る。
【００６２】装置３０は上記の装置１０と同様に動作
し、体積測定の目的の為に、スキャナ３４は各測定点に
対してスキャナ３４からの（又はビームが放出されるよ
うに見える仮想点からの）距離およびレーザー光線の角
度位置の両方を各測定点に対して読み取り、これにより
走査面３５における該当点の位置の極座標上の値を得る
ことが出来る。これらの値は、次にユニット４５により
処理され、デカルト座標系の中の点の位置をあらわす値
を得る。このデカルト座標系は、Ｙ軸が送り方向３２に
一致し、Ｘ軸が横断線３７（即ち、Ｘ−Ｙ平面が支持面
１１に合致する）に沿って方向付けられ、又Ｚ軸は上方
に向かう。この変換には、角度α（即ち、Ｘ軸に関する
走査線の傾き）、角度β（即ち，支持面３１に対する垂
線に関する走査面３５の傾き），およびスキャナの位置
が判明していなければならない。この変換に含まれる演
算は、ここでは議論しないものとする。何故ならば、そ
れ自体公知であり、当業者にとっては用意に考えられる
ことの出来るものであるからである。勿論、空間中の他
のデカルト基準座標系が回転／移行の数学的演算により
上記のものに代えられ、従って示された系と同等と考え
ることが出来る。
し、体積測定の目的の為に、スキャナ３４は各測定点に
対してスキャナ３４からの（又はビームが放出されるよ
うに見える仮想点からの）距離およびレーザー光線の角
度位置の両方を各測定点に対して読み取り、これにより
走査面３５における該当点の位置の極座標上の値を得る
ことが出来る。これらの値は、次にユニット４５により
処理され、デカルト座標系の中の点の位置をあらわす値
を得る。このデカルト座標系は、Ｙ軸が送り方向３２に
一致し、Ｘ軸が横断線３７（即ち、Ｘ−Ｙ平面が支持面
１１に合致する）に沿って方向付けられ、又Ｚ軸は上方
に向かう。この変換には、角度α（即ち、Ｘ軸に関する
走査線の傾き）、角度β（即ち，支持面３１に対する垂
線に関する走査面３５の傾き），およびスキャナの位置
が判明していなければならない。この変換に含まれる演
算は、ここでは議論しないものとする。何故ならば、そ
れ自体公知であり、当業者にとっては用意に考えられる
ことの出来るものであるからである。勿論、空間中の他
のデカルト基準座標系が回転／移行の数学的演算により
上記のものに代えられ、従って示された系と同等と考え
ることが出来る。
【００６３】各走査掃引において読み取りは、支持面３
１全体をカバーするように配慮された物体Ａ上のｎ個の
所定の点に対して実施される。このようにして、１組の
座標値ｘ、ｙ、ｚが得られ、しかもこれは走査面３５の
における物体の断面輪郭をあらわしている。
１全体をカバーするように配慮された物体Ａ上のｎ個の
所定の点に対して実施される。このようにして、１組の
座標値ｘ、ｙ、ｚが得られ、しかもこれは走査面３５の
における物体の断面輪郭をあらわしている。
【００６４】その後、物体Ａが所定の送り距離Ｌを通過
するまで待たれる。これは、新たな走査を制御するエン
コーダ４１により信号で知らされる。このようにして、
物体Ａの連続する断面が走査され、その都度、１組の座
標値ｘ、ｙ、ｚが読み取られる。次に、すべての座標値
ｘ、ｙ、ｚのセットは処理ユニット４５に記憶される。
するまで待たれる。これは、新たな走査を制御するエン
コーダ４１により信号で知らされる。このようにして、
物体Ａの連続する断面が走査され、その都度、１組の座
標値ｘ、ｙ、ｚが読み取られる。次に、すべての座標値
ｘ、ｙ、ｚのセットは処理ユニット４５に記憶される。
【００６５】上記の動作は、物体Ａが走査ゾーン３８に
在る限り続く。一定の点において、出口検出器４０は、
物体Ａが走査ゾーン３８から出て行ったことの信号を送
る。その後、処理ユニット４５は測定手順を終了する。
在る限り続く。一定の点において、出口検出器４０は、
物体Ａが走査ゾーン３８から出て行ったことの信号を送
る。その後、処理ユニット４５は測定手順を終了する。
【００６６】読み取られた座標値ｘ、ｙ、ｚは、次に、
体積を最も手軽に求める為に処理される。まず、標準
ｘ”値のセットが確定され、この各値は隣接値に対して
所定の横方向の解像度Ｔに等しい値だけ間隔をおいてい
る。例えば、Ｔの値は１cmであることが出来る。この値
は数デシメートルのオーダの全バスケット寸法を持つ出
荷用の梱包の体積測定に適していることが実証されてい
る。
体積を最も手軽に求める為に処理される。まず、標準
ｘ”値のセットが確定され、この各値は隣接値に対して
所定の横方向の解像度Ｔに等しい値だけ間隔をおいてい
る。例えば、Ｔの値は１cmであることが出来る。この値
は数デシメートルのオーダの全バスケット寸法を持つ出
荷用の梱包の体積測定に適していることが実証されてい
る。
【００６７】次に、座標値ｘ、ｙ、ｚはｘ”セットに標
準化される。最初のモードでは、１つの走査中に記憶さ
れる各読み取られた座標値セットのｘが、標準値ｘ”と
比較される。この比較により、比較対象のｘは隣接する
読み取られた座標ｘよりも標準値ｘ”に近い値であるこ
とが確かめられる。最初の値ｘa は第２の値ｘb よりも
値ｘ”1 に遥かに近い位置に在ることは、もし第２の値
の距離が第１の値の少なくとも２倍、即ちｘb −ｘ”1
＞２（ｘa −ｘ”1 ）の場合には肯定される。
準化される。最初のモードでは、１つの走査中に記憶さ
れる各読み取られた座標値セットのｘが、標準値ｘ”と
比較される。この比較により、比較対象のｘは隣接する
読み取られた座標ｘよりも標準値ｘ”に近い値であるこ
とが確かめられる。最初の値ｘa は第２の値ｘb よりも
値ｘ”1 に遥かに近い位置に在ることは、もし第２の値
の距離が第１の値の少なくとも２倍、即ちｘb −ｘ”1
＞２（ｘa −ｘ”1 ）の場合には肯定される。
【００６８】これに合致するケースは次の通りであり、
即ちもし隣接座標値が存在する時には等価座標ｘ”、
ｙ”＝ｙ、ｚ”＝ｚ（等価点をあらわす）が読み取られ
たｘ値に代わって標準化されたｘ”を用いることによ
り、隣接の座標値ｘｙｚから得ることが出来る。
即ちもし隣接座標値が存在する時には等価座標ｘ”、
ｙ”＝ｙ、ｚ”＝ｚ（等価点をあらわす）が読み取られ
たｘ値に代わって標準化されたｘ”を用いることによ
り、隣接の座標値ｘｙｚから得ることが出来る。
【００６９】反対の場合としては、２つの座標上の点が
考えられ、この中では近傍の点に関して、その座標値ｘ
a 、ｙa 、ｚa とｘb 、ｙb 、ｚb はｘ”のよりもわず
かに小さい又はわずかに大きいｘa およびｘb 、言い換
えればｘ”以下の値の中の最大値およびｘ”以上の値の
中の最小値を持つ。次に、ｙa とｙb との間およびｚ a
とｚb との間の２つの相加平均がとられる。最後に、等
価座標値ｘ”、ｙ”、ｚ”が構成されるが、この場合
ｙ”およびｚ”は２つの相加平均と称される。
考えられ、この中では近傍の点に関して、その座標値ｘ
a 、ｙa 、ｚa とｘb 、ｙb 、ｚb はｘ”のよりもわず
かに小さい又はわずかに大きいｘa およびｘb 、言い換
えればｘ”以下の値の中の最大値およびｘ”以上の値の
中の最小値を持つ。次に、ｙa とｙb との間およびｚ a
とｚb との間の２つの相加平均がとられる。最後に、等
価座標値ｘ”、ｙ”、ｚ”が構成されるが、この場合
ｙ”およびｚ”は２つの相加平均と称される。
【００７０】他の例として、等価点およびそれらの等価
座標値ｘ”、ｙ”、ｚ”は下記のように求めることが出
来る。隣接点の有無をチェックする代わりに、この場合
にも２つの近傍の点がとられ、しかもこれは上述のよう
に位置決めされる、即ちその座標値ｘa 、ｙa 、ｚa お
よびｘb 、ｙb 、ｚb が特定のｘ”値よりもわずかに小
さい又はわずかに大きいｘa およびｘb を持つ点とし
て、又はその座標値ｘa、ｙa 、ｚa およびｘb 、
ｙb 、ｚb がｘ”に最も近い値ｘa およびｘb を持つ点
として位置決めされる。これらの２つの決定プロセス
は、特に読み取られた点ｘ、ｙ、ｚの数が標準ｘ”値の
数よりも遥かに大きい時には必ずしも一致する必要がな
いことに留意する。第２のプロセスでは、実際両方の近
傍の点はｘ”値よりも大きいか又は小さい横方向ｘ座標
値を持つ場合もあり得る。
座標値ｘ”、ｙ”、ｚ”は下記のように求めることが出
来る。隣接点の有無をチェックする代わりに、この場合
にも２つの近傍の点がとられ、しかもこれは上述のよう
に位置決めされる、即ちその座標値ｘa 、ｙa 、ｚa お
よびｘb 、ｙb 、ｚb が特定のｘ”値よりもわずかに小
さい又はわずかに大きいｘa およびｘb を持つ点とし
て、又はその座標値ｘa、ｙa 、ｚa およびｘb 、
ｙb 、ｚb がｘ”に最も近い値ｘa およびｘb を持つ点
として位置決めされる。これらの２つの決定プロセス
は、特に読み取られた点ｘ、ｙ、ｚの数が標準ｘ”値の
数よりも遥かに大きい時には必ずしも一致する必要がな
いことに留意する。第２のプロセスでは、実際両方の近
傍の点はｘ”値よりも大きいか又は小さい横方向ｘ座標
値を持つ場合もあり得る。
【００７１】何れかの方法で２つの近傍点が求められる
と、等価点は２つの近傍点を結ぶラインと特定のｘ”値
に等しい横方向座標値を持つ垂直面との交点として補間
法により決定される。言い換えれば、物体の長手方向お
よび垂直方向の座標値は、各種の横方向ｘ座標値におい
て実際に測定された長手方向および垂直方向の座標値を
用い、その横方向ｘ”座標値が標準セットの値に等しい
垂直平面において再構成される。
と、等価点は２つの近傍点を結ぶラインと特定のｘ”値
に等しい横方向座標値を持つ垂直面との交点として補間
法により決定される。言い換えれば、物体の長手方向お
よび垂直方向の座標値は、各種の横方向ｘ座標値におい
て実際に測定された長手方向および垂直方向の座標値を
用い、その横方向ｘ”座標値が標準セットの値に等しい
垂直平面において再構成される。
【００７２】この第２の決定プロセスの他の例は、最初
の例よりもより正確に見える。何故ならば、等価点の座
標値を決定するに際して、各種のウエートが等価点に関
して実際に測定された点の距離に従って使用データに自
動的に与えられるからである。
の例よりもより正確に見える。何故ならば、等価点の座
標値を決定するに際して、各種のウエートが等価点に関
して実際に測定された点の距離に従って使用データに自
動的に与えられるからである。
【００７３】上記のいずれかのプロセスに従って、上記
の処理が各走査の各座標値に対して反復されることによ
り、等価座標値ｘ”、ｙ”、ｚ”のセットが各走査にお
いて得られる。
の処理が各走査の各座標値に対して反復されることによ
り、等価座標値ｘ”、ｙ”、ｚ”のセットが各走査にお
いて得られる。
【００７４】このようにして得られた座標値ｘ”、
ｙ”、ｚ”は傾きβおよび不確定と考えられる物体Ａの
形状の故に、物体Ａの測定体積に直接には依然として用
いることが出来ない。例えば、各走査された断面積（当
該走査掃引により得られた座標値セットにより計算され
るべき）は送り距離を剰じ、次にこのようにして得られ
た要素体積のすべてを加算することにより、或る重大な
誤差が、特に背の高く、短い物体の場合に生じることが
ある。実際、垂直正面は各種の高さにおいて幾つかの連
続する掃引により走査されることにより、適切な高さの
１つの断面の代わりに、高さの増大して行く多数の断面
が作り出される。実際には、Ｙ軸に沿った走査点の移動
が考慮されていないことにより、誤差が生じ得る。従っ
て、各ｙ座標値の代わりに、物体Ａの送り運動を考慮す
ることにより得られた修正されたｙ’座標値が用いられ
る。
ｙ”、ｚ”は傾きβおよび不確定と考えられる物体Ａの
形状の故に、物体Ａの測定体積に直接には依然として用
いることが出来ない。例えば、各走査された断面積（当
該走査掃引により得られた座標値セットにより計算され
るべき）は送り距離を剰じ、次にこのようにして得られ
た要素体積のすべてを加算することにより、或る重大な
誤差が、特に背の高く、短い物体の場合に生じることが
ある。実際、垂直正面は各種の高さにおいて幾つかの連
続する掃引により走査されることにより、適切な高さの
１つの断面の代わりに、高さの増大して行く多数の断面
が作り出される。実際には、Ｙ軸に沿った走査点の移動
が考慮されていないことにより、誤差が生じ得る。従っ
て、各ｙ座標値の代わりに、物体Ａの送り運動を考慮す
ることにより得られた修正されたｙ’座標値が用いられ
る。
【００７５】第１の方法によれば、修正されたｙ’座標
値は、走査点のｙ座標値と先行の走査掃引での該当点
（即ち同じｘ”値に関連して見出された点）のｙ座標値
との差に送り距離Ｌを加えた値、簡単にはｙ’＝ｙ−
（ｙprec＋Ｌ）として得られる。
値は、走査点のｙ座標値と先行の走査掃引での該当点
（即ち同じｘ”値に関連して見出された点）のｙ座標値
との差に送り距離Ｌを加えた値、簡単にはｙ’＝ｙ−
（ｙprec＋Ｌ）として得られる。
【００７６】別の方法によれば，修正されたｙ’座標値
は，測定された値ｙからその時点迄に行われた走査の数
ｍに等しい送り距離Ｌの数を減じて、簡単にはｙ’＝ｙ
−ｍＬとして求められる。上記のように得られたｙ’値
を用いて修正された座標値ｘ、ｙ’、ｚは物体の真の輪
郭の忠実な再現を可能にする。何故ならば、Ｙ軸に沿っ
た運動が考慮されており、等価座標値を経由することな
く直接体積を計算する為に用いることが出来るからであ
る。然し、このような修正された座標値に直接基づく体
積の計算は確かに複雑であり、一般の用途には全く不向
きな高価な大容量のコンピュータ手段を必要とする。従
って、近似的な計算が次の解決策として考えられる。
は，測定された値ｙからその時点迄に行われた走査の数
ｍに等しい送り距離Ｌの数を減じて、簡単にはｙ’＝ｙ
−ｍＬとして求められる。上記のように得られたｙ’値
を用いて修正された座標値ｘ、ｙ’、ｚは物体の真の輪
郭の忠実な再現を可能にする。何故ならば、Ｙ軸に沿っ
た運動が考慮されており、等価座標値を経由することな
く直接体積を計算する為に用いることが出来るからであ
る。然し、このような修正された座標値に直接基づく体
積の計算は確かに複雑であり、一般の用途には全く不向
きな高価な大容量のコンピュータ手段を必要とする。従
って、近似的な計算が次の解決策として考えられる。
【００７７】等価座標値ｘ”、ｙ”、ｚ”は（近似位置
決めにより）支持面ｘーｙに投影される表面を決定す
る。この表面と支持面ＸーＹとの間に含まれる体積は、
物体Ａの体積の正当な近似値を与える。
決めにより）支持面ｘーｙに投影される表面を決定す
る。この表面と支持面ＸーＹとの間に含まれる体積は、
物体Ａの体積の正当な近似値を与える。
【００７８】この体積は幾つかの方法、即ち多少近似的
な、従って多少複合的な計算法により計算されることが
出来る。下記の計算法は、それが可成り単純化された割
には正当に正確な近似値を与える点で特に有利である。
上記の表面上の点として観察された等価座標値ｘ”、
ｙ”、ｚ”から出発して、かかる点の支持面ＸーＹ上へ
の投影が考えられる。実際には、座標値ｘ”、ｙ”、
ｚ”＝０の点が考えられる。これらの点は支持面の平面
ＸーＹにおいて、それらの平行辺の対がすべて互いに平
行である台形で形成された格子を決定する（上述のよう
に、値ｘ”は標準のものであり、連続する走査掃引から
出て来るすべての座標値のセットに対して同一であ
る）。このようにして、各台形の面積は計算され、次に
各台形の規定高さを乗じることにより、要素体積を求め
ることが出来る。全体の体積は従って、要素体積の組み
合わされた和となる。
な、従って多少複合的な計算法により計算されることが
出来る。下記の計算法は、それが可成り単純化された割
には正当に正確な近似値を与える点で特に有利である。
上記の表面上の点として観察された等価座標値ｘ”、
ｙ”、ｚ”から出発して、かかる点の支持面ＸーＹ上へ
の投影が考えられる。実際には、座標値ｘ”、ｙ”、
ｚ”＝０の点が考えられる。これらの点は支持面の平面
ＸーＹにおいて、それらの平行辺の対がすべて互いに平
行である台形で形成された格子を決定する（上述のよう
に、値ｘ”は標準のものであり、連続する走査掃引から
出て来るすべての座標値のセットに対して同一であ
る）。このようにして、各台形の面積は計算され、次に
各台形の規定高さを乗じることにより、要素体積を求め
ることが出来る。全体の体積は従って、要素体積の組み
合わされた和となる。
【００７９】各台形の面積は２つの平行な辺の和にこれ
らを引き離している高さを剰じ、２で除することにより
簡単に求めることが出来る。２つの平行な辺は同一の
ｘ”座標値を持つ点のｙ”座標値の差△ｙとして得るこ
とが出来、しかも平行な辺の間の高さは、横方向の解像
度Ｔである。
らを引き離している高さを剰じ、２で除することにより
簡単に求めることが出来る。２つの平行な辺は同一の
ｘ”座標値を持つ点のｙ”座標値の差△ｙとして得るこ
とが出来、しかも平行な辺の間の高さは、横方向の解像
度Ｔである。
【００８０】要素体積の規定高さは、台形の角の値
ｘ”、ｙ”を持つ等価座標値に付随する４つの値ｚ”の
間の平均値として求められるのが好ましい。計算を簡単
にする為に、４つの値ｚ”の１つは要素体積の高さとし
て直接に取られることが出来る。
ｘ”、ｙ”を持つ等価座標値に付随する４つの値ｚ”の
間の平均値として求められるのが好ましい。計算を簡単
にする為に、４つの値ｚ”の１つは要素体積の高さとし
て直接に取られることが出来る。
【００８１】上述のように物体の体積を測定する為の手
順の始めと終わりは、入口検出器３９および出口検出器
４０を通過する物体の移動により定まる。他の例とし
て、１つ又は両方の検出器が省略されることが出来る。
それらの機能は、ゼロ以外の高さｚが走査掃引に相当す
る時に測定を機能させ、所定の連続するゼロ高さ走査掃
引の数に達した時に測定を停止する適切なソフトウエア
を用いる処理ユニット４５により果たされることにな
る、上記の数は１又は何れにしろ小さい数で良い。
順の始めと終わりは、入口検出器３９および出口検出器
４０を通過する物体の移動により定まる。他の例とし
て、１つ又は両方の検出器が省略されることが出来る。
それらの機能は、ゼロ以外の高さｚが走査掃引に相当す
る時に測定を機能させ、所定の連続するゼロ高さ走査掃
引の数に達した時に測定を停止する適切なソフトウエア
を用いる処理ユニット４５により果たされることにな
る、上記の数は１又は何れにしろ小さい数で良い。
【００８２】好ましくは、装置３０はさらに、物体Ａに
付随する光学的コードＫ（バーコード、２次元コード、
カラーコード又は同等のもの）を読み取る手段を含む。
専用スキャナ３４が設けられることが出来るか、又はス
キャナ３４自身がその目的に使用されることが出来る。
付随する光学的コードＫ（バーコード、２次元コード、
カラーコード又は同等のもの）を読み取る手段を含む。
専用スキャナ３４が設けられることが出来るか、又はス
キャナ３４自身がその目的に使用されることが出来る。
【００８３】装置３０が支持表面３１の垂線から角度β
で取り付けられたスキャナを用いて使用される時には、
実施形態は特に有利である。この傾きは実際には、光学
的コードを読み取る為のスキャナの好ましい作動位置に
相当する。
で取り付けられたスキャナを用いて使用される時には、
実施形態は特に有利である。この傾きは実際には、光学
的コードを読み取る為のスキャナの好ましい作動位置に
相当する。
【００８４】図７（ａ）に示されているのは、体積を測
定されるべき物体Ａに対し支持面５１を含む装置５０で
ある。支持面５１はほぼ水平であり、好ましくはベルト
コンベアの上面から成り、このコンベアは送り方向５２
に沿って駆動され、２つのローラー５３により案内さ
れ、その１つには動力が供給されている。
定されるべき物体Ａに対し支持面５１を含む装置５０で
ある。支持面５１はほぼ水平であり、好ましくはベルト
コンベアの上面から成り、このコンベアは送り方向５２
に沿って駆動され、２つのローラー５３により案内さ
れ、その１つには動力が供給されている。
【００８５】装置５０は範囲又は距離を測定することの
出来る変更された光レーザースキャナ５４、例えば本出
願人により米国特許第５４８３０５１号に記載されたス
キャナを含み、このスキャナは、支持面５１の平面に入
射する走査面５５を掃引するように配置されたレーザー
光線を利用する。特に、スキャナ５４は、支持面５１の
上方に設置され、走査面５５は支持面５１に直交する面
に対し角度βだけ傾いてこの支持面５１と走査ベースラ
イン５６に沿って交わり、走査ベースライン５６は送り
方向５２に直交する支持面５１の横断線５７に対し角度
αだけ傾いている。
出来る変更された光レーザースキャナ５４、例えば本出
願人により米国特許第５４８３０５１号に記載されたス
キャナを含み、このスキャナは、支持面５１の平面に入
射する走査面５５を掃引するように配置されたレーザー
光線を利用する。特に、スキャナ５４は、支持面５１の
上方に設置され、走査面５５は支持面５１に直交する面
に対し角度βだけ傾いてこの支持面５１と走査ベースラ
イン５６に沿って交わり、走査ベースライン５６は送り
方向５２に直交する支持面５１の横断線５７に対し角度
αだけ傾いている。
【００８６】装置５０は又、ＣＣＤ（Charge Coupled D
evice ）リーダ４を含む。ＣＣＤリーダ４は１つ以上の
直線配列（そのうちの１つのみが用いられる）に配置さ
れた極めて多くの個別の光電性素子のマトリックスを備
える。ＣＣＤリーダ４は支持面５１に垂直な読み取り平
面５で作用する。読み取り平面５は送り方向５２に直交
する支持面５１の横断線７に関して角度γを為す読み取
りベースライン６に沿って支持面５１の平面に交差す
る。
evice ）リーダ４を含む。ＣＣＤリーダ４は１つ以上の
直線配列（そのうちの１つのみが用いられる）に配置さ
れた極めて多くの個別の光電性素子のマトリックスを備
える。ＣＣＤリーダ４は支持面５１に垂直な読み取り平
面５で作用する。読み取り平面５は送り方向５２に直交
する支持面５１の横断線７に関して角度γを為す読み取
りベースライン６に沿って支持面５１の平面に交差す
る。
【００８７】走査ベースライン５６および読み取りベー
スライン６に隣接し、走査／読み取りゾーン５８として
示される支持面５１の区域は、入口検出器５９と出口検
出器６０により境界付けられ、共に好ましくはフォトセ
ルから成る。ＣＣＤリーダ４がその計算を行う為に走査
／読み取りゾーン５８を照射する為のランプ（図示され
ていない）が設けられる。
スライン６に隣接し、走査／読み取りゾーン５８として
示される支持面５１の区域は、入口検出器５９と出口検
出器６０により境界付けられ、共に好ましくはフォトセ
ルから成る。ＣＣＤリーダ４がその計算を行う為に走査
／読み取りゾーン５８を照射する為のランプ（図示され
ていない）が設けられる。
【００８８】支持面５１には、支持面５１が所定の送り
距離Ｌを正確に移動する度に信号を発信する装置を持つ
エンコーダ６１を備えている。エンコーダ６１は任意の
タイプを用いることが出来、例えば図８に概略が示さ
れ、次に解説されている電気−光学的なものが使用され
る。
距離Ｌを正確に移動する度に信号を発信する装置を持つ
エンコーダ６１を備えている。エンコーダ６１は任意の
タイプを用いることが出来、例えば図８に概略が示さ
れ、次に解説されている電気−光学的なものが使用され
る。
【００８９】更に処理ユニット６５が設けられ、これは
スキャナ５４に収められているか、又はスキャナ５４お
よびＣＣＤリーダ４の両方に外部から適切に接続される
ことが出来る。
スキャナ５４に収められているか、又はスキャナ５４お
よびＣＣＤリーダ４の両方に外部から適切に接続される
ことが出来る。
【００９０】装置５０の動作は図６の装置３０と同様で
あり、相違する点のみを示す。体積を測定されるべき物
体Ａはベルトコンベア５１上に互いに一定の間隔をおい
て置かれる。ベルトコンベア５１の連続動作により、各
物体Ａは入口検出器５９に運ばれ、次に走査／読み取り
ゾーン５８に入る。入口検出器５９を通過する物体の移
動により、処理ユニット６５への信号送出が始まり、こ
れによりユニットは測定手順を開始する。
あり、相違する点のみを示す。体積を測定されるべき物
体Ａはベルトコンベア５１上に互いに一定の間隔をおい
て置かれる。ベルトコンベア５１の連続動作により、各
物体Ａは入口検出器５９に運ばれ、次に走査／読み取り
ゾーン５８に入る。入口検出器５９を通過する物体の移
動により、処理ユニット６５への信号送出が始まり、こ
れによりユニットは測定手順を開始する。
【００９１】角度αおよびβが１５゜以下の小さい場合
には、それらを無視することにより生じる実際の誤差は
せいぜい数パーセントのオーダで極めて小さい。他方、
これらを考慮する為の演算の複雑化は著しい。本発明に
よる装置の多くの実際の応用においては、製造、設置お
よび設定のためのコストを出来る限り抑える為には、角
度αおよびβが小さく（好ましくは５〜１０°の範囲
で、１５°を最大とする）、その影響が無視出来ること
が便利である。このようにして、走査面５５は事実上平
面ｘーｚに近いものにされる。従って、走査プロセスの
結果は図７（ｂ）に示すように、物体の断面輪郭上の点
セットとなる。
には、それらを無視することにより生じる実際の誤差は
せいぜい数パーセントのオーダで極めて小さい。他方、
これらを考慮する為の演算の複雑化は著しい。本発明に
よる装置の多くの実際の応用においては、製造、設置お
よび設定のためのコストを出来る限り抑える為には、角
度αおよびβが小さく（好ましくは５〜１０°の範囲
で、１５°を最大とする）、その影響が無視出来ること
が便利である。このようにして、走査面５５は事実上平
面ｘーｚに近いものにされる。従って、走査プロセスの
結果は図７（ｂ）に示すように、物体の断面輪郭上の点
セットとなる。
【００９２】然し図７（ｂ）に示されたように，特殊な
断面を持つ物体の場合には、走査掃引により与えられる
情報は物体の輪郭を正しく評価するには不十分な場合が
ある。事実、スキャナ５４の位置のために、物体は図の
点ＤとＣとの間に含まれる輪郭部分のようなレーザー光
線により位置決めされない空間領域を持つことがある。
これらの領域をより現実的な方法で考慮する為に、ＣＣ
Ｄリーダ４による読み取りが考えられる。
断面を持つ物体の場合には、走査掃引により与えられる
情報は物体の輪郭を正しく評価するには不十分な場合が
ある。事実、スキャナ５４の位置のために、物体は図の
点ＤとＣとの間に含まれる輪郭部分のようなレーザー光
線により位置決めされない空間領域を持つことがある。
これらの領域をより現実的な方法で考慮する為に、ＣＣ
Ｄリーダ４による読み取りが考えられる。
【００９３】実際上は、スキャナ５４による与えられた
走査掃引の際に、該当の読み取りは走査される物体Ａの
同一部分に関連付ける為に時間をずらせてＣＣＤリーダ
４により行われる（エンコーダ６１から受信される情報
に基づいて）。ＣＣＤリーダ４による読み取りに際して
読み取りライン６における物体Ａの全体的な荷姿（hamp
er）、即ち図７（ｂ）のセグメントＡＤが読み取られ
る。この値は、角度γがゼロではない故に物体Ａの断面
の横方向サイズに正確には一致しない。然し、その影響
を無視することにより生じる誤差は小さく、何故なら
ば、それらは角度αおよびβに関連して考慮しないこと
が好ましいと述べたと同様であり、又角度γは小さく抑
えることに留意が必要である（出来れば５から１０°の
範囲、１５°を越えてはならない）。然し、適切な演算
により、α、β、およびγを測定することにより正確な
測定値を得ることが出来る。
走査掃引の際に、該当の読み取りは走査される物体Ａの
同一部分に関連付ける為に時間をずらせてＣＣＤリーダ
４により行われる（エンコーダ６１から受信される情報
に基づいて）。ＣＣＤリーダ４による読み取りに際して
読み取りライン６における物体Ａの全体的な荷姿（hamp
er）、即ち図７（ｂ）のセグメントＡＤが読み取られ
る。この値は、角度γがゼロではない故に物体Ａの断面
の横方向サイズに正確には一致しない。然し、その影響
を無視することにより生じる誤差は小さく、何故なら
ば、それらは角度αおよびβに関連して考慮しないこと
が好ましいと述べたと同様であり、又角度γは小さく抑
えることに留意が必要である（出来れば５から１０°の
範囲、１５°を越えてはならない）。然し、適切な演算
により、α、β、およびγを測定することにより正確な
測定値を得ることが出来る。
【００９４】スキャナ５４による走査およびＣＣＤリー
ダ４による読み取りから集められた情報はユニット６５
により処理されることにより、所望の近似度で断面の真
の輪郭に近づく規定輪郭を構成することが出来る。
ダ４による読み取りから集められた情報はユニット６５
により処理されることにより、所望の近似度で断面の真
の輪郭に近づく規定輪郭を構成することが出来る。
【００９５】この点に関しては、図７（ｂ）からはＣ点
およびＤ点の間の輪郭の真の形状は見出すことが出来
ず、又規定輪郭の構成には各種の基準が適用されねばな
らぬことが判る。
およびＤ点の間の輪郭の真の形状は見出すことが出来
ず、又規定輪郭の構成には各種の基準が適用されねばな
らぬことが判る。
【００９６】レーザー５４のみにより得られた情報に基
づいて、四辺形ＡＢＣＦは規定輪郭として決定され、こ
れにより下側の最も近い値への近似を提供することが出
来る。他方ＣＣＤリーダからの読み取りを組み合わせる
ことにより、線ＣＤまたは区域ＣＥＤがＣ点とＤ点との
間で選ばれることが出来る。線ＣＤを選ぶことは多数の
測定値が対象となる時には統計的により現実的な選択と
考えられる。然し、この選択は、近似が各測定値の下、
又は上に最も近い値に対するものであるか否かを示すこ
とが欠けている。区域ＣＥＤを選ぶことにより、たとえ
絶対誤差がより有意なものでなければならぬ場合にも、
上側の最も近い値への近似であることを我々は確信する
ことが出来る。
づいて、四辺形ＡＢＣＦは規定輪郭として決定され、こ
れにより下側の最も近い値への近似を提供することが出
来る。他方ＣＣＤリーダからの読み取りを組み合わせる
ことにより、線ＣＤまたは区域ＣＥＤがＣ点とＤ点との
間で選ばれることが出来る。線ＣＤを選ぶことは多数の
測定値が対象となる時には統計的により現実的な選択と
考えられる。然し、この選択は、近似が各測定値の下、
又は上に最も近い値に対するものであるか否かを示すこ
とが欠けている。区域ＣＥＤを選ぶことにより、たとえ
絶対誤差がより有意なものでなければならぬ場合にも、
上側の最も近い値への近似であることを我々は確信する
ことが出来る。
【００９７】あらゆる場合に形状が平行六面体に近い物
体（配送ステーションで扱われる荷物の大部分がそうで
あるように）に対しては線ＣＤはほぼ垂直であり、又線
ＦＤはゼロである傾向に留意すること。従って、各種の
タイプの近似の間の実際の差異は事実上はほぼゼロにな
り、規定輪郭は事実上真の輪郭と一致すると考えられ
る。
体（配送ステーションで扱われる荷物の大部分がそうで
あるように）に対しては線ＣＤはほぼ垂直であり、又線
ＦＤはゼロである傾向に留意すること。従って、各種の
タイプの近似の間の実際の差異は事実上はほぼゼロにな
り、規定輪郭は事実上真の輪郭と一致すると考えられ
る。
【００９８】次に、各走査掃引と該当の読み取りにおい
て規定輪郭を求めた後、ユニット６５はその面積を計算
する。変化する近似の度合いを提供する目的には幾つか
の演算プロセスを使用することが出来、演算プロセスに
は多少の複雑さがある。特に、便利な演算プロセスは、
走査により読み取られる（区域ＡＢＣ）か、又は走査と
読み取りとの比較による処理と仮定される（必要に応じ
選ばれた区域ＣＤ）規定輪郭上の点のｘおよびｚ座標値
を考えることである。上述のように角度α、βおよびγ
は測定されてその影響が計算されるか、又は無視され
る。従って、規定輪郭の面積は幾つかの要素面積の和と
して計算され、各面積は、２つの連続する点のｘ座標間
の値の差に等しい底辺と、選択された規定ｚ座標値に等
しい例えば２つの点（第１又は第２、最低又は最高、選
ばれた又はランダムのいずれでも）のｚ座標値の１つの
値、又はそれらの間の平均値、又は中間値に等しい、高
さとを有する。
て規定輪郭を求めた後、ユニット６５はその面積を計算
する。変化する近似の度合いを提供する目的には幾つか
の演算プロセスを使用することが出来、演算プロセスに
は多少の複雑さがある。特に、便利な演算プロセスは、
走査により読み取られる（区域ＡＢＣ）か、又は走査と
読み取りとの比較による処理と仮定される（必要に応じ
選ばれた区域ＣＤ）規定輪郭上の点のｘおよびｚ座標値
を考えることである。上述のように角度α、βおよびγ
は測定されてその影響が計算されるか、又は無視され
る。従って、規定輪郭の面積は幾つかの要素面積の和と
して計算され、各面積は、２つの連続する点のｘ座標間
の値の差に等しい底辺と、選択された規定ｚ座標値に等
しい例えば２つの点（第１又は第２、最低又は最高、選
ばれた又はランダムのいずれでも）のｚ座標値の１つの
値、又はそれらの間の平均値、又は中間値に等しい、高
さとを有する。
【００９９】規定輪郭の面積は、次に送り距離が剰じら
れる（望まれれば、角度αの影響が考慮されるべき時に
はｃｏｓαが剰じられる）ことにより要素体積を得るこ
とが出来る。要素体積は（規定輪郭と同一度合いの近似
度を以て）２つの連続する走査掃引と読み取りとにより
カバーされる物体の部分の体積に相当する。上記の工程
は物体の各種の断面において反復され、物体Ａが走査／
読み取りゾーン５８内にある間、一連の要素体積が記憶
される。ある時点で、出口検出器６０は、物体Ａが走査
／読み取りゾーン５８から出て行ったことの信号を送
る。これにより処理ユニット６５は測定手順を終え、す
べての記憶された要素体積を加算し、物体Ａの体積の近
似測定値を出力する。
れる（望まれれば、角度αの影響が考慮されるべき時に
はｃｏｓαが剰じられる）ことにより要素体積を得るこ
とが出来る。要素体積は（規定輪郭と同一度合いの近似
度を以て）２つの連続する走査掃引と読み取りとにより
カバーされる物体の部分の体積に相当する。上記の工程
は物体の各種の断面において反復され、物体Ａが走査／
読み取りゾーン５８内にある間、一連の要素体積が記憶
される。ある時点で、出口検出器６０は、物体Ａが走査
／読み取りゾーン５８から出て行ったことの信号を送
る。これにより処理ユニット６５は測定手順を終え、す
べての記憶された要素体積を加算し、物体Ａの体積の近
似測定値を出力する。
【０１００】上述のように物体の体積の測定の為の手順
の始めと終わりは、入口検出器５９と出口検出器６０を
通過する物体の移動により決まる。他の例として、検出
器の１つ又は両方を省略することが出来る。それらの機
能は、この場合にゼロでない面積の規定輪郭が走査掃引
と読み取りに相当する時に測定を開始し（即ち、要素体
積カウントをクリアし）、ゼロ面積走査掃引および読み
取りの所定の継続数に達した時に測定を停止する（即ち
記憶された要素体積の組み合わされた和を検出する）為
の適切なソフトウエアを用いて処理ユニットにより果た
される。上記の数は１又は何れにしろ小さい数であるこ
とが出来る。
の始めと終わりは、入口検出器５９と出口検出器６０を
通過する物体の移動により決まる。他の例として、検出
器の１つ又は両方を省略することが出来る。それらの機
能は、この場合にゼロでない面積の規定輪郭が走査掃引
と読み取りに相当する時に測定を開始し（即ち、要素体
積カウントをクリアし）、ゼロ面積走査掃引および読み
取りの所定の継続数に達した時に測定を停止する（即ち
記憶された要素体積の組み合わされた和を検出する）為
の適切なソフトウエアを用いて処理ユニットにより果た
される。上記の数は１又は何れにしろ小さい数であるこ
とが出来る。
【０１０１】測定手順がソフトウエアにより開始される
時には、物体の到着を検出する為にたとえ測定手順が進
行していなくても、スキャナ５４およびＣＣＤリーダ４
は終始動作を続けねばならない。他方、入口検出器を設
置することにより、スキャナ５４およびＣＣＤリーダ４
は、測定すべき物体の存在しない時には動作しないこと
が可能となり、従って装置の構造が複雑となるにも拘わ
らず、物体の到着が著しく不連続であることが予測され
る時には好ましい方法である。上記に反し、出口検出器
６０の有無は測定手順の終わりにおいてスキャナ５４お
よびＣＣＤリーダ４を停止する能力を損なうことはな
い。従って、測定手順の終わりはソフトウエア手段によ
り検出される実施形態が通常好ましい。
時には、物体の到着を検出する為にたとえ測定手順が進
行していなくても、スキャナ５４およびＣＣＤリーダ４
は終始動作を続けねばならない。他方、入口検出器を設
置することにより、スキャナ５４およびＣＣＤリーダ４
は、測定すべき物体の存在しない時には動作しないこと
が可能となり、従って装置の構造が複雑となるにも拘わ
らず、物体の到着が著しく不連続であることが予測され
る時には好ましい方法である。上記に反し、出口検出器
６０の有無は測定手順の終わりにおいてスキャナ５４お
よびＣＣＤリーダ４を停止する能力を損なうことはな
い。従って、測定手順の終わりはソフトウエア手段によ
り検出される実施形態が通常好ましい。
【０１０２】有利な例では、装置５０は又物体Ａに付随
する光学的コードＫを読み取る手段を含む。スキャナ５
４又はＣＣＤリーダ４は、それ自体公知の方法で、この
目的に使用することが出来る。
する光学的コードＫを読み取る手段を含む。スキャナ５
４又はＣＣＤリーダ４は、それ自体公知の方法で、この
目的に使用することが出来る。
【０１０３】上記の装置においては、走査および読み取
りにより提供された物体に関する情報、即ちその体積の
測定値および光学的コードＫを読み取ることにより得ら
れる情報は、好ましくは処理ユニットの中に記憶された
ファイルの履歴に記録される。従って、上記のファイル
は最終的に支持面上を移動したすべての物体に関する情
報を含む。この情報は、後に各種の目的、例えば倉庫の
建物又は積み込み搬送車、物体に添付される印刷ラベ
ル、又はその他を誘導する為に用いられることが出来
る。
りにより提供された物体に関する情報、即ちその体積の
測定値および光学的コードＫを読み取ることにより得ら
れる情報は、好ましくは処理ユニットの中に記憶された
ファイルの履歴に記録される。従って、上記のファイル
は最終的に支持面上を移動したすべての物体に関する情
報を含む。この情報は、後に各種の目的、例えば倉庫の
建物又は積み込み搬送車、物体に添付される印刷ラベ
ル、又はその他を誘導する為に用いられることが出来
る。
【０１０４】図５、図６および図７（ａ）において、支
持面１１、３１、５１上に垂直に取り付けられている単
一のスキャナ１４、３４、５４を用いて装置１０、３
０、５０が動作される光学的コードＫの読み取りに関連
して、光フィルタ（偏光子）が光学的コードの読み取り
の中に適切に含められる。実際には、垂直に配置されて
いる場合には、スキャナは照射された光学的コード（お
よび有用な情報を含む）からの散乱光を拾うのみなら
ず、可成り強い反射光をも拾う。フィルタがなければ、
眩光効果がコードの読み取りを阻止することがある。
持面１１、３１、５１上に垂直に取り付けられている単
一のスキャナ１４、３４、５４を用いて装置１０、３
０、５０が動作される光学的コードＫの読み取りに関連
して、光フィルタ（偏光子）が光学的コードの読み取り
の中に適切に含められる。実際には、垂直に配置されて
いる場合には、スキャナは照射された光学的コード（お
よび有用な情報を含む）からの散乱光を拾うのみなら
ず、可成り強い反射光をも拾う。フィルタがなければ、
眩光効果がコードの読み取りを阻止することがある。
【０１０５】然し、光学的コード読み取りの性能を改善
する為に、走査面が垂直面からある角度で設定されるこ
とが望ましい。従って、体積が垂直スキャナを用いて測
定されるべき時には、図２、図３又は図４に示された実
施形態の１つを使用することが好ましく、この場合コー
ドの読み取りおよび体積測定は別のスキャナにより行わ
れる。
する為に、走査面が垂直面からある角度で設定されるこ
とが望ましい。従って、体積が垂直スキャナを用いて測
定されるべき時には、図２、図３又は図４に示された実
施形態の１つを使用することが好ましく、この場合コー
ドの読み取りおよび体積測定は別のスキャナにより行わ
れる。
【０１０６】図９に示すように、２つの個別のレーザー
放射器９５および９６を持つスキャナであるデュアルス
キャナ９４と、ロータ９７の軸Ｒに一定の角度で設定さ
れている第１鏡面９８が形成された第１の部分および第
１鏡面９８とは異なった角度で設定された第２鏡面９９
が形成された第２の部分を有するデュアルロータ９７と
を用いるのが便利である。例えば、軸心Ｒは装置の支持
面に平行に、又第１鏡面９８は軸心Ｒに平行に、又第２
鏡面９９は軸心Ｒにβの角度で設定されることが出来
る。このようにして、体積計算の為の専用走査面は垂直
に方向が定められ、光学的コード読み取りの為の専用走
査面は傾いて方向が定められることが出来る。
放射器９５および９６を持つスキャナであるデュアルス
キャナ９４と、ロータ９７の軸Ｒに一定の角度で設定さ
れている第１鏡面９８が形成された第１の部分および第
１鏡面９８とは異なった角度で設定された第２鏡面９９
が形成された第２の部分を有するデュアルロータ９７と
を用いるのが便利である。例えば、軸心Ｒは装置の支持
面に平行に、又第１鏡面９８は軸心Ｒに平行に、又第２
鏡面９９は軸心Ｒにβの角度で設定されることが出来
る。このようにして、体積計算の為の専用走査面は垂直
に方向が定められ、光学的コード読み取りの為の専用走
査面は傾いて方向が定められることが出来る。
【０１０７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の体積測定
方法および装置によれば、物体の体積を各種の状況に応
じて正確に測定することが可能である。
方法および装置によれば、物体の体積を各種の状況に応
じて正確に測定することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる装置のブロック
線図である。
線図である。
【図２】本発明の第２実施形態にかかる装置のブロック
線図である。
線図である。
【図３】本発明の第３実施形態にかかる装置のブロック
線図である。
線図である。
【図４】本発明の第４実施形態にかかる装置のブロック
線図である。
線図である。
【図５】本発明による装置を概略的に示す斜視図であ
る。
る。
【図６】本発明による装置を概略的に示す斜視図であ
る。
る。
【図７】（ａ）は本発明による装置を概略的に示す斜視
図であり、（ｂ）は（ａ）の装置の使用時の測定の近似
化の構成を図示した図表である。
図であり、（ｂ）は（ａ）の装置の使用時の測定の近似
化の構成を図示した図表である。
【図８】本発明による装置に用いられるエンコーダの概
略図である。
略図である。
【図９】本発明の装置に取り入れられているレーザーユ
ニットの概略図である。
ニットの概略図である。
４…ＣＣＤリーダ、５…読み取り平面、１０，３０，５
０…光学装置、１１，３１，５１…支持面、１２，３
２，５２…送り方向、１４，３４，５４…スキャナ、１
５，３５，５５…走査面、１８，３８，５８…走査ゾー
ン、１９，３９，５９…入口検出器、２０，４０，６０
…出口検出器、２５，４５，６５…処理ユニット、９４
…ダブルスキャナ、９５，９６…レーザー放射器、９
８，９９…鏡面、１００…走査／処理ユニット、１０
１，２０１，３０１，５０１，６０１…レーザユニッ
ト、１０２，２０２，３０２，５０２，６０２…処理ユ
ニット、１０３，４０３…Ａ／Ｄ変換器、１０４，４０
４…デコータユニット、１０５，４０５…処理／記憶ユ
ニット、２００，３００…走査専用ユニット、４００…
処理専用ユニット、Ａ…物体、Ｋ…光学的コード。
０…光学装置、１１，３１，５１…支持面、１２，３
２，５２…送り方向、１４，３４，５４…スキャナ、１
５，３５，５５…走査面、１８，３８，５８…走査ゾー
ン、１９，３９，５９…入口検出器、２０，４０，６０
…出口検出器、２５，４５，６５…処理ユニット、９４
…ダブルスキャナ、９５，９６…レーザー放射器、９
８，９９…鏡面、１００…走査／処理ユニット、１０
１，２０１，３０１，５０１，６０１…レーザユニッ
ト、１０２，２０２，３０２，５０２，６０２…処理ユ
ニット、１０３，４０３…Ａ／Ｄ変換器、１０４，４０
４…デコータユニット、１０５，４０５…処理／記憶ユ
ニット、２００，３００…走査専用ユニット、４００…
処理専用ユニット、Ａ…物体、Ｋ…光学的コード。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アレッサンドロ・ゴルファレッリ イタリア国，イー 40033 カサレッキオ ディ レノ，ヴィア カルツァヴェッキ オ，38 (72)発明者 グリエルモ・ピアッツィ イタリア国，イー 40068 サン ラッツ ァロ ディ サベナ，ヴィア ズッキ，３ Ｂ (72)発明者 ステファノ・アモロシ イタリア国，イー 40133 ボローニャ, ヴィア ピアベ，33
Claims (22)
- 【請求項１】 物体の体積を測定する方法において、 物体上の光学的コードを読み取る手段を利用することを
特徴とする物体の体積測定方法。 - 【請求項２】 請求項１において、前記光学的コードを
読み取る手段が光学的コードを読み取るものである物体
の体積測定方法。 - 【請求項３】 請求項１において、前記光学的コードを
読み取る手段がレーザースキャナを備えた物体の体積測
定方法。 - 【請求項４】 請求項３において、前記レーザースキャ
ナが光線の照射された点の距離を測定する変調光スキャ
ナである物体の体積測定方法。 - 【請求項５】 請求項３において、前記光学的コードの
読み取り手段が少なくとも２つのレーザースキャナを備
えた物体の体積測定方法。 - 【請求項６】 請求項３において、前記読み取り手段が
ＣＣＤリーダを備えた物体の体積測定方法。 - 【請求項７】 請求項４において、測定体積値は、 ａ）前記物体を支持面に置き、 ｂ）前記支持面上の前記物体の送り方向を決定し、 ｃ）前記送り方向を横切る走査ベースラインに沿って前
記支持面に交差する走査面を決定するとともに、前記支
持面上方に位置するスキャナからのレーザー光線を前記
走査面内で作用するように配置し、 ｄ）前記送り方向に沿って前記支持面上を前記走査面が
前記物体に交差するまで前記物体を前記走査面に相対的
に移動させ、 ｅ）前記物体の頂面と前記走査面に含まれるｎ個の測定
点の前記支持面からの高さを求め、 ｆ）２つの連続する測定点の測定された高さの関数とし
て、規定高さを決定し、 ｇ）ｎ個の測定点の前記支持面上の平面位置を取得し、 ｈ）隣り合う一対の測定点の前記支持面上の平面位置の
関数として、規定底辺を決定し、 ｉ）隣り合う一対の測定点に対し、前記支持面に垂直な
規定面積要素を規定底辺に規定高さを乗じることにより
計算し、 ｊ）計算された前記規定面積要素の組み合わされた合計
として、規定面積を計算し、 ｋ）前記物体を前記支持面上で送り方向に沿って所定の
送り距離だけ前記走査面に相対的に動かし、 ｌ）送り距離の関数として規定厚みを決定し、 ｍ）前記規定面積に前記規定厚みを乗じることにより体
積要素を計算し、 ｎ）ｅ）からｍ）の工程を物体全体が走査されるまで反
復し、 ｏ）すべての体積要素を組み合わせた合計として、物体
の体積を計算するこのにより得られる物体の体積測定方
法。 - 【請求項８】 請求項４において、測定体積値は、 前記物体を支持面に置き、 前記支持面上の前記物体の送り方向を決定し、 前記送り方向を横切る走査ベースラインに沿って支持面
に交差する走査面を決定するとともに、前記支持面上方
に位置するスキャナからのレーザー光線を前記走査面内
で作用するように配置し、 前記送り方向に沿った長手方向軸（Ｙ）と、この長手方
向軸（Ｙ）に直交する横軸（Ｘ）と、前記支持面に直交
する垂直軸（Ｚ）とを有するデカルト（Cartesian)基準
座標系を決定し、 前記送り方向に沿って前記支持面上を前記走査面が前記
物体に交差するまで前記物体を前記走査面に相対的に移
動させ、 前記スキャナにより前記走査面内で前記物体上を掃引す
る形で走査し、 前記走査面内でレーザー光線により掃引された物体のｎ
個の測定点の各座標値（ｘ、ｙ、ｚ）を読み取って記憶
し、 前記物体を前記走査面に相対的に所定の長手方向の解像
度（Ｌ）に等しい前記送り方向における送り距離を移動
し、 上記の３工程を反復して前記物体全体を走査し、 所定の横方向の解像度（Ｔ）に等しい値により分割され
る横方向座標についての標準値（ｘ”）のセットを定
め、 各走査掃引毎に、等価点をあらわす等価座標値（ｘ”、
ｙ”、ｚ”）のセットを作成し、（ここで、等価座標と
は、横方向の座標値（ｘ”）が上記標準セットの値に等
しく、長手方向の座標（ｙ”）、および垂直方向の座標
（ｚ”）の値は、それぞれ読み取られた長手方向および
垂直方向の座標（ｙ、ｚ）の読み取られた値の関数であ
る。） 前記支持面（ｘ、ｙ）と前記等価座標値（ｘ”、ｙ”、
ｚ”）を持つ点により決定される表面との間に含まれる
体積を計算することにより得られる物体の体積測定方
法。 - 【請求項９】 請求項４において、測定体積値は、 前記物体を支持面に置き、 前記支持面上の前記物体の送り方向を決定し、 前記送り方向を横切る走査ベースラインに沿って前記支
持面に交差する走査面を決定するとともに、前記支持面
上方に位置するスキャナからの少なくとも１つのレーザ
ー光線を前記走査面内で作用するように配置し、 前記送り方向を横切る読み取りベースラインに沿って前
記支持面に交差する読み取り平面を決定し、光ビームが
読み取り平面内で動作し、その光ビームが前記支持平面
上方のＣＣＤリーダにより拾われ、 前記支持面上を前記送り方向に沿って前記走査平面およ
び前記読み取り平面に相対的に前記物体がこれらの平面
を横切るように前記物体を移動し、 レーザー光線により前記走査面内の物体を横切り一連の
走査掃引を行い、これにより、各掃引時にレーザー光線
により規定物体の輪郭を決定するｎ個の測定点の位置が
読み取られ、 前記ＣＣＤリーダにより物体の該当の一連の読み取りを
行うことにより、各読み取り毎に前記ＣＣＤリーダによ
り位置を定めされた前記物体の輪郭の最大幅を読み取
り、この各読み取りは走査掃引が行われた前記物体上の
同一位置で読み取りを行うことを可能にするのに必要な
時間周期だけ該当のレーザー走査掃引に関して時間をず
らされ、 前記物体の規定輪郭セットを決定する為に各走査掃引か
らの情報ならびに該当の読み取りからの情報を処理し、 各規定輪郭の面積を計算し、 ２つの連続する走査掃引又は２つの連続する読み取りの
間に物体の移動した送り距離を計算し、 各規定輪郭に対して、規定輪郭の面積と送り距離の積と
しての体積要素を計算し、 上記の体積要素の組み合わせ合計としての物体の体積を
計算することにより得られる物体の体積測定方法。 - 【請求項１０】 物体に関する情報を得る為に物体に付
随する光学的コードを読み取る手段を備えた光学装置に
おいて、 物体の体積測定手段を備えたことを特徴とする光学装
置。 - 【請求項１１】 請求項１０において、前記光学的コー
ドの読み取り手段および前記体積測定手段の両方の一部
を形成する少なくとも１つのレーザースキャナを備えた
光学装置。 - 【請求項１２】 請求項１０において、少なくとも２つ
のレーザースキャナを備えた光学装置。 - 【請求項１３】 請求項１１において、前記レーザース
キャナは光線の照射された点の距離を測定する変調光ス
キャナである光学装置。 - 【請求項１４】 請求項１１において、ＣＣＤリーダを
備えた光学装置。 - 【請求項１５】 請求項１１において、 レーザー光源およびその光源を制御し、照準を定める手
段を含むレーザーユニットと、 前記レーザーユニットからの信号を受信するアナログ信
号処理ユニットと、前記アナログ処理ユニットからレー
ザーにより照射される点の距離に関する信号を受信する
Ａ／Ｄ変換器と、 前記アナログ処理ユニットから光学的コードに関する信
号を受信するデコーダユニットと、 前記Ａ／Ｄ変換器および前記デコーダユニットからの信
号を受信する処理／記憶ユニットとを備えた光学装置。 - 【請求項１６】 請求項１５において、 前記光学的コード読み取り手段および前記体積測定手段
が前記レーザーユニット、前記処理ユニットおよび前記
処理／記憶ユニットを共有し、 前記光学的コード読み取り手段が更に前記デコーダユニ
ットを含み、 前記体積測定手段が更に前記Ａ／Ｄ変換器を含む光学装
置。 - 【請求項１７】 請求項１５において、前記光学的コー
ド読み取り手段および前記体積測定手段が前記処理／記
憶ユニットを共有し、 前記光学的コード読み取り手段が更に第１レーザーユニ
ット、第１処理ユニットおよび前記デコーダユニットを
含み、 前記体積測定手段が更に第２レーザーユニット、第２処
理ユニットおよびＡ／Ｄ変換器を含む光学装置。 - 【請求項１８】 請求項１４または請求項１６におい
て、前記光学的コード読み取り手段および前記体積測定
手段が共通の走査／処理ユニットに収められた光学装
置。 - 【請求項１９】 請求項１７において、 前記処理／記憶ユニット、前記第１レーザーユニット、
前記第１処理ユニット、前記デコーダユニット、および
前記Ａ／Ｄ変換器が走査／処理ユニットに収められ、 前記第２レーザーユニットおよび前記第２処理ユニット
が走査ユニットに収められた光学装置。 - 【請求項２０】 請求項１７において、 前記処理／記憶ユニット、前記第２レーザーユニット、
前記第２処理ユニット、前記デコーダユニット、および
前記Ａ／Ｄ変換器が走査／処理ユニットに収められ、 前記第１レーザーユニットおよび前記第１処理ユニット
が走査ユニットに収められた光学装置。 - 【請求項２１】 請求項１７において、 前記処理／記憶ユニット、前記デコーダユニット、およ
び前記Ａ／Ｄ変換器が処理ユニットに収められ、 前記第１レーザーユニットおよび前記第１処理ユニット
が第１走査ユニットに収められ、 前記第２レーザーユニットおよび前記第２処理ユニット
が第２走査ユニットに収められた光学装置。 - 【請求項２２】 請求項１８において、 前記レーザーユニットは２つのレーザー放射器および１
つの可動ミラー反射器を備え、前記反射器は前記２つの
レーザー放射器に対して互いに一定の角度を為す２つの
個別の鏡面セットを有する光学装置。
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