パッケージのサイズを測定するための装置
【課題】正確な測定、使用の容易さおよび効率、適応性および柔軟性を有するレセプターモジュールの複数の信号レセプターを調整する方法を提供する。
【解決手段】各レセプターに対して、(a)レセプターを最大の信号にさらす工程と、(b)レセプターの出力を最大の信号から測定する工程と、(c)レセプターを最小の信号にさらす工程と、(d)レセプターの出力を最小の信号から測定する工程と、(e)最大の信号から所定基準の最大に出力をマッピングし、最小の信号から所定基準の最小に出力をマッピングするマッピング機能を決定する工程と、(f)複数の測定における使用に対して、レセプターモジュールに結合されたローカル制御装置においてマッピング機能を記憶する工程とを含む。
【解決手段】各レセプターに対して、(a)レセプターを最大の信号にさらす工程と、(b)レセプターの出力を最大の信号から測定する工程と、(c)レセプターを最小の信号にさらす工程と、(d)レセプターの出力を最小の信号から測定する工程と、(e)最大の信号から所定基準の最大に出力をマッピングし、最小の信号から所定基準の最小に出力をマッピングするマッピング機能を決定する工程と、(f)複数の測定における使用に対して、レセプターモジュールに結合されたローカル制御装置においてマッピング機能を記憶する工程とを含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的に、輸送あるいは他の目的のためのパッケージの取り扱いに関する。特に、本発明は、パッケージの適切な物理的なパラメータを決定するために用いられる装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
多くの宅配便業者は、それらの顧客を代表して、パッケージを配達するサービスを提供する。顧客の明示された目的地にパッケージを配達することと交換に、宅配便業者は料金を請求する。一般的に、その料金は、(１)パッケージのサイズ、(２)パッケージの重さ、(３)パッケージの目的地、および(４)パッケージが配達される時間のうちの１つ以上に基づく。
【０００３】
問題は、パッケージを配達するための適切な代金を決定することにおいて、存在する。あるケースでは、パッケージの体積は、特に夜通しの運搬によって出荷される商品に対して、制限する拘束である。他の状況において、パッケージの重みは、限定因子になりえる。必要なことは、顧客のために適切な船積料金を評価するために、パッケージのそのような物理的なパラメータを測定する方法である。
【０００４】
大きな宅配便業者にとって、これらの料金は、非常に多くのパッケージに対して、決定される必要がある。大きな宅配便業者は、典型的には、中央の仕分け場所を、有している。これらの仕分け場所において、顧客から回収されたパッケージは、顧客の明示された目的地への配達のために、処理される。典型的には、かかる状況において、パッケージは、コンベヤーベルトにおろされ、パッケージがコンベヤーベルトに沿って移動するときに、各パッケージの体積および(または)重みが決定されるだろう。請求書は、後で自動的に顧客に請求される。かかるシステムは、公表された米国特許出願No.20030225712（特許文献１）に示される。
【０００５】
他の状況において、パッケージのより低い体積があり、また、配送に対する報酬は、典型的に、顧客がパッケージを提供するときに、得られる。例えば、プライベートのメールボックスのサービスのようなものを、店先設置において、提供する多くの会社がある。典型的には、かかる会社は、宅配サービスを提供する。顧客は、パッケージをもって店に入り、配送料金を決定するために、パッケージは、サイズおよび（または）重さを測定される。そのような場合、典型的に用いられる測定装置は、ユーザーに対して、測定用のプラットフォーム上にパッケージを設置することを、要求する。
【０００６】
米国特許4773029(「Claesson」) （特許文献２）は、コンベヤーベルトによって運ばれている物体の三次元の測定のため測定装置を、開示する。物体の高さは、コンベヤーベルトの対向面に置かれると共にコンベヤーベルトを横切って向けられる、対のトランスミッターおよびレシーバーによって測定される。パッケージの幅は、その２つの部分の間にコンベヤーベルトの上側およびコンベヤーベルトの表面以下に位置する、対のトランスミッターおよびレシーバーによって測定される。装置の長さは、コンベヤーベルト上で物体の速度を用いて、計算を行なうことにより測定される。
【０００７】
トランスミッターおよびレシーバーの列は、モジュールから構成される。このように、適切な物体のサイズが小さい場合、より少数のモジュールが、トランスミッターおよびレシーバーの列を作成するために用いられる。しかしながら、物体がより大きく、より多くのトランスミッターおよびレシーバーが、その次元を測定することを必要とされる場合、多くのモジュールが、トランスミッターまたはレシーバーのいずれかのセットのサイズを拡張するために用いられる。
【０００８】
トランスミッターおよびレシーバーは、対で、作動する。従って、特定のレシーバーが、それがペアになる特定のトランスミッターからその信号を受け入れていなければ、ＣＰＵは、測定されている物体が信号を阻止していることを知るだろう。
【０００９】
システムは、また次の物体を予期して、各物体の測定の後に行なわれるキャリブレーション・シーケンスを有している。具体的には、各レセプターの出力は、それがその対応するトランスミッターから信号を受け入れている場合、および、それがその対応するトランスミッターから信号を受け入れていない場合に、その未加工の出力を決定するために、測定される。各レシーバーの未加工の出力に基づいた信号の存在を決定するための決定しきい値は、計算され、次の物体で使用のためコンピューターに記憶される。
【００１０】
この装置に関する多くの問題がある。最初に、レシーバーと対にするトランスミッターの必要性は、使いにくい構造を作り、この構造では、トランスミッターまたはレシーバーは、コンベヤーの上側(それゆえ、空間を取り、より大きな物体を阻止する可能性がある)、および、コンベヤーの下側(それゆえ、測定装置で右のコンベヤーの部分切れ目を非能率的に必要とする)に、位置しなければならない。また、トランスミッターがそれぞれ対応するレシーバーから測定するプラットフォームの対向面に置かれるという事実は、測定することができるパッケージのサイズを制限する。さらに、システムは、多くの計算能力や、各物体が測定された後のすべての信号のレシーバーの多くの再キャリブレーションを、使用する。
【００１１】
米国特許No.5878379(「Dlugos」) （特許文献３）は、「インターロックを備えた粗い体積測定」とタイトルをつけられた寸法の計重機を示す。装置は、３つの軸を有する測定フレームとともに、パッケージを量るためのスケールを含んでいる。各軸に沿って、信号のトランスミッターおよびレシーバーが、対になっている。信号のトランスミッターおよびレシーバーは、互いに隣接して位置すると共に、パッケージの側面がその対に隣接して位置すれば、トランスミッターからの信号が、パッケージに反射しレシーバーへ移動するように、指向される。
【００１２】
Dlugos装置に関する実質的な問題は、それがパッケージのサイズの粗い測定だけを提供するということである。その装置は、これらの個々のセンサ・ペアのポーリングに基づいて、制限のある正確さだけを達成することができる。これらの測定は非常に粗いので、その装置は、ユーザー自身がより正確な測定(手動で行うことを要求される)を必要とすることをユーザーに示すための装置を含む。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】米国特許No.20030225712
【特許文献２】米国特許No.4773029
【特許文献３】米国特許No.5878379
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１４】
従って、望まれるものは、上に記述された問題の１つ以上を解決するか縮小する寸法測定装置である。寸法測定装置は、少なくとも１つの次元を測定し、最も好ましくは、三次元が測定される。好ましくは、寸法測定装置は、正確な測定、使用の容易さおよび効率、適応性および柔軟性を提供するだろう。
【００１５】
従って、本発明によれば、パッケージの少なくとも１次元を測定するための装置であって、
測定軸に沿って延在すると共に、測定位置においてパッケージを受け入れる大きさに合わせられて形づくられる寸法測定装置と、
上記寸法測定装置と通信し、次元情報を受け、上記次元を決定するように、構成された中央処理装置と
を備え、
上記寸法測定装置は、互いに分離可能に連結可能な複数のレセプターモジュールを備え、
上記各レセプターモジュールは、上記測定軸に沿って間隔をあけて配置された複数の信号レセプターを含み、
上記レセプターモジュールは、直列に接続され、各レセプターモジュールは、上記中央処理装置による次元情報の受取を容易にするために、上記複数のレセプターモジュールの全てが上記中央処理装置と通信するように、構成され、
各レセプターは、このレセプターに結合されたローカル制御装置を含む。
【００１６】
本発明の別の形態によれば、複数の信号レセプターを調整する方法であって、
各レセプターに対して、
(i)上記レセプターを最大の信号にさらす工程と、
(ii)上記レセプターの出力を上記最大の信号から測定する工程と、
(iii)上記レセプターを最小の信号にさらす工程と、
(iv)上記レセプターの出力を上記最小の信号から測定する工程と、
(v)上記最大の信号から所定基準の最大に出力をマッピングし、上記最小の信号から所定基準の最小に出力をマッピングするマッピング機能を決定する工程と、
(vi)複数の測定における使用に対してマッピング機能を記憶する工程と
を含む。
【００１７】
本発明の別の形態によれば、レセプターモジュールであって、
略一列に配置された複数の信号レセプターと、
上記複数の信号レセプターを支える基板と、
測定軸に沿って配置された信号レセプターを有する寸法測定装置を形成するために、レセプターモジュールを他のレセプターモジュールに直列に接続するための分離可能な接続手段と、
上記複数の信号レセプターに結合されたローカル制御装置と
を備える。
【００１８】
本発明の別の形態によれば、物体の１次元のサイズを決定する方法であって、
一列の信号レセプターを備える寸法測定装置に結合された測定場所に上記物体を配置する工程と、
信号源を動かす工程と、
レセプター出力の測定セットを得る工程と、
記憶されたレセプター出力のキャリブレーションセットにアクセスし、レセプター出力の各キャリブレーションセットは、特定の次元のサイズに関係している工程と、
レセプター出力の上記測定セットに最も近いレセプター出力のキャリブレーションセットを選択する工程と、
上記最も近いレセプター出力のキャリブレーションセットに関連した特定の次元のサイズを用いて、物体の１次元のサイズを決定する工程と
を備える。
【００１９】
本発明の別の形態によれば、一列の信号レセプターを備える寸法測定装置を調整する方法であって、
Ｎ隣接したレセプターの一群を選択する工程と、
少なくとも１つのキャリブレーション物体を、上記Ｎ隣接したレセプターの有効領域内の複数の位置の各々に、配置し、端部を有する測定された物体をこの位置の各々でシミュレートする工程と、
キャリブレーション物体が各位置に配置されるときに、信号源を動かす工程と、
上記位置の各々に対してレセプター出力のキャリブレーションセットを読み取る工程と、
物体の測定の間の使用に対して出力の上記キャリブレーションセットを記憶する工程と
を備える。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、測定装置の斜視図である。
【図２】図２は、装置の模式図である。
【図３ａ】図３ａは、レセプターモジュールの上面図である。
【図３ｂ】図３ｂは、レセプターモジュールの底面図である。
【図４ａ】図４ａは、レセプターモジュールの接続およびマウントを示す図である。
【図４ｂ】図４ｂは、レセプターモジュールの接続およびマウントを示す図である。
【図４ｃ】図４ｃは、レセプターモジュールの接続およびマウントを示す図である。
【図４ｄ】図４ｄは、レセプターモジュールの接続およびマウントを示す図である。
【図５】図５は、第１のキャリブレーション工程の初期段階の模式図である。
【図６】図６は、第１のキャリブレーション工程の次の段階の模式図である。
【図７】図７は、第１のキャリブレーション工程の後の段階の模式図である。
【図８】図８は、第２のキャリブレーション工程の模式図である。
【図９】図９は、別の測定方法の模式図である。
【図１０ａ】図１０ａは、前進走査による装置の動作を示す模式図である。
【図１０ｂ】図１０ｂは、前進走査による装置の動作を示す模式図である。
【図１０ｃ】図１０ｃは、前進走査による装置の動作を示す模式図である。
【図１１】図１１は、走査の間の周囲の信号の排除を示す模式図である。
【図１２】図１２は、レンズのエネルギー反射の効果を示す図である。
【図１３】図１３は、セグメント化されたレンズを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
さて、図１を参照して、装置１０は、物体の長さ、幅および高さを測定するものとして示される。好ましくは、物体はパッケージを含み、装置１０は、出荷の正確な代金などを決定する目的のために、パッケージの大きさを合わせるために用いられている。図１に示される装置１０は、パッケージの体積を求める(つまり、長さ、幅および高さを測定する)ための静止している装置である。言いかえれば、図１の装置１０は、装置１０の測定フレーム１２上にユーザーがパッケージを設置することによって用いられる。装置１０は、図１に示される実施形態において、コンベヤーベルトとともに作動しない。
【００２２】
図１に示される好ましい実施形態において、装置１０は、パッケージの三次元(Ｌ、Ｗ、Ｈ)を測定するように構成される。当然のことながら、物体の１次元以上を測定するために、本願明細書に記述された発明を用いることができる。
【００２３】
装置１０の測定フレーム１２は、一般に、直立の後部部分１４と、プラットフォーム１６とを含む。この好ましい実施形態において、パッケージは、後部部分１４に対向しプラットフォーム１６上の測定位置に設置されることによって、測定される。
【００２４】
当然のことながら、多くの配送の用途において、配送されるパッケージの重みを決定することが必要である。このように、好ましくは、重量測定装置(図示せず)は、プラットフォーム１６の下に位置する。その結果、プラットフォーム１６は、重量測定装置用のプラットフォームとして役立つ。このように、パッケージがフレーム１２内に配置されるとき、パッケージの次元が測定され、パッケージは同時に重さを量られる。
【００２５】
装置１０は、３つの測定軸に沿って配置された三次元測定装置を備える。幅寸法測定装置１８は、幅測定軸２４に沿って位置する。長さ寸法測定装置２０は、長さ測定軸２６に沿って延在する。高さ寸法測定装置２２は、高さ測定軸２８に沿って延在する。好ましくは、寸法測定装置１８、２０、２２は、実質的に、平面を有し、この平面は、測定位置でパッケージ３２とともにそれに隣接したパッケージを受け入れるように、大きさが合わせられ形づくられる。このように、図１に示されるように、パッケージ３２は、測定位置で、寸法測定装置１８、２０、２２に隣接して、受け入れられる。
【００２６】
好ましくは、各寸法測定装置１８、２０、２２は、適切な測定軸(２４、２６、２８)に沿って延在する一直線の信号レセプター３４を含む。パッケージ３２の各次元のサイズは、特に下記に述べられるように、各レセプター３４によって受け入れられている信号の性質を決定することにより、決定される。
【００２７】
好ましくは、各寸法測定装置は、互いに分離可能に連結可能な複数のレセプターモジュール３６を含む。好ましくは、各レセプターモジュール３６は、線形の配列のエネルギーレセプター３４を含んでいる。好ましくは、レセプターモジュール３６は、直列に連結され、モジュール３６は、各寸法測定装置に沿った一直線のレセプター３４とともに、寸法測定装置の各々を形成する。
【００２８】
好ましくは、中央処理装置３８(図２を参照)によってレセプターモジュール３６から次元情報の受取を容易にするために、レセプターモジュール３６の全てが、装置１０の中央処理装置３８と通信するように、各レセプターモジュール３６は、構成されている。好ましくは、中央処理装置３８は、寸法測定装置１８、２０、２２の各々と通信して、寸法測定装置２４、２６、２８から次元情報を得て、各次元(長さ、幅、高さ)を決定するように、構成される。１つの実施形態において、装置２４、２６、２８は、ハブ３７を介して処理装置３８に通信で接続される。ハブケーブル３９は、ハブ３７に、装置２４、２６、２８を接続し、また、処理装置ケーブル４１は、処理装置３８にハブ３７を接続する。当然のことながら、しかしながら、装置２４、２６、２８と処理装置３８との間の接続の他の形態が可能であり、また、使用された接続の形態は、物理的なサイズ拘束を含む多くの要因に依存する。
【００２９】
寸法測定装置１８、２０、２２の各々は、３つのモジュール３６を持っているとして、図１、２に示される。寸法測定装置が、発明によって理解されるモジュール３６のこの特定の数量を有する必要がないことは、当業者によって十分に理解されるだろう。むしろ、特に下に説明されるように、モジュール３６の数量は可変で、装置１０が用いられる特定の状況に適するように、装置１０のユーザーによって、モジュール３６の数量は適応される。このように、好ましい各装置１８、２０、２２は、１つのモジュール３６およびモジュール３６のいかなるより高い数量ほど有していなくてもよい。はるかにもっと好まれなかったが、本発明は、本願明細書に記述されるモジュール３６を組込まない寸法測定装置１８、２０、２２を、含む。
【００３０】
図２は、寸法測定装置１８、２０、２２、および、中央処理装置３８へのそれらの接続を示す概略図である。図２に示されるように、各々レセプター３４を含むモジュール３６は、直列に接続される。好ましくは、各寸法測定装置におけるレセプターモジュール３６の全てが、中央処理装置３８によって次元情報の受取を容易にするために、中央処理装置３８と通信するように、各レセプターモジュールが構成される。特定のモジュール３６の位置にしたがって、そのモジュール３６は、それと中央処理装置３８との間に位置する他のモジュール３６を介して、中央処理装置３８と通信するかもしれない。また、好ましくは、各モジュール３６は、中央処理装置３８からさらに遠く離れた位置にある他のモジュール３６がモジュール３６を介して中央処理装置３８と通信することができるように、構成される。要約すると、必要ならば、各モジュールは、他のモジュール３６を介して、中央処理装置３８と通信するように構成され、また、必要ならば、他のモジュール３６がそれによって中央処理装置３８と通信することを可能にするように構成される。
【００３１】
レセプターモジュール３６は、図３ａおよび図３ｂで、模式的に示される。図３ａは、各レセプターモジュールの上部側を示し、一方、図３ｂは、下部側を示している。各モジュール３６は、好ましくは、マイクロ・コントローラ４０を含んでいる。発明の好ましい形態において、マイクロ・コントローラ４０は、モジュール３６の連絡関数を含む多くの関数を制御する、各モジュール３６のローカル制御装置として働く。
【００３２】
当然のことながら、好ましくは、各モジュール３６は、隣接したモジュール３６に接続するために、両端にコネクター４２を含む。各コネクター４２とマイクロ・コントローラ４０との間で延在するのは、通信経路であり、この通信経路によって、隣接したモジュール３６からの信号は、特定のモジュール３６を介して、移動する。このように、隣接したモジュール３６からの情報は、コネクター４２を通って入り、マイクロ・コントローラ４０まで移動し、もう一つの通信経路を通って継続し、他の隣接したモジュール３６への他のコネクター４２を通って出力するだろう。また好ましくは、マイクロ・コントローラ４０は、マイクロ・コントローラ４０の操作に動力を供給するために、コネクター４２を通って動力を受け入れる。
【００３３】
マイクロ・コントローラ４０は、各レセプター３４に動作可能に接続され、各レセプター３４からの出力は、マイクロ・コントローラ４０によって読み取られる。当然のことながら、本発明により、パッケージ３２(あるいは他の物体)の次元は、レセプター３４が受け入れている信号に応じたレセプター３４の出力に関して決定される。好ましい実施形態において、レセプター３４は、光に応答するフォトトランジスタを含む。
【００３４】
また、好ましい実施形態において、モジュール３６は、それぞれ、一体になったエネルギー源４６をその上に含んでいる。図１で見ることができるように、装置１８、２０、２２の各々のための複合一体になったエネルギー源４８を形成するために、一体になったエネルギー源４６は、寸法測定装置１８、２０、２２に沿って位置する。パッケージ３２の次元は、一体になったエネルギー源４６を動かし、レセプター３４の出力を読むことにより、一般に決定される。表面３０に対してパッケージ３２を受け入れたまま、一体になったエネルギー源４６からの光は、パッケージに当たって反射し、レセプター３４によって受け入れられる。しかしながら、パッケージ３２が達しない場所では、パッケージ３２からのエネルギー反射はなく、かかるレセプター３４の出力は、一体になったエネルギー源４６からのエネルギーがレセプター３４上のパッケージから反射していないという事実を、反映するだろう。
【００３５】
好ましくは、一体になったエネルギー源は、一列の赤外線ＬＥＤ５０を備え、各ＬＥＤ５０は、隣接のＬＥＤ５０のすぐ近くに位置している。かかる近接した配置の目的は、各ＬＥＤ５０のピークやＬＥＤ５０の間の谷を備えて強調された信号よりも実質的に均一の光信号を、一体になったエネルギー源４６に送達させることである。図３ａは、密接したＬＥＤ５０を有する一体になったエネルギー源４６の実施例を示す。実質的に均一の光出力５２が示される。示されるように、出力５２は実質的に均一であり、出力５２は、実質的なピークおよび谷なしで、パッケージ３２に当たる。
【００３６】
当然のことながら、一体になったエネルギー源４８（位置によれば変動する信号未加工のとは対照的に）を有していることが好まれ、なぜなら、均一の信号源が実質的に均一の出力５２を有しており、エネルギー源４８を動かすときに特定のレセプター３６がダークスポットの中に配置されているという低減された危険性がある。かかる発生は、関連次元のサイズの正しくない決定に帰着するかもしれない。つまり、実際、パッケージが特定のレセプター３６まで延在している場合に、パッケージが特定のレセプター３６まで延在しないように見えるかもしれない。
【００３７】
当然のことながら、一体になったエネルギー源を形成する個別のエネルギー源(例えば、ＬＥＤ５０)の数とレセプター３４の数との間の関係は、可変である。例えば、各ＬＥＤ５０に対してレセプター３４を設ける必要がなく、実際、好ましい実施形態において、ＬＥＤ５０より実質的に少数のレセプター３４を設ける。好ましくは、一体になったエネルギー源を形成する個別のエネルギー源の数は、レセプターモジュール３６内のすべてのレセプターに対して均一のエネルギー範囲５２を提供するのに必要な量および形態によって、決定される。
【００３８】
発明の好ましい実施形態では、一列の密接したＬＥＤ５０を備える一体になったエネルギー源４８を含んでいるが、次元を測定する他の方法が可能であることが認識されるだろう。例えば、エネルギー源は、蛍光光源や、例えば超音波、無線、レーダーあるいは他の適当な信号のような他のタイプのエネルギー源、あるいは、エネルギー・タイプを含む。もう一つの実施例として、装置１０は、信号源を全く含んでいないかもしれない。また、パッケージのサイズは、異なったレセプター３６へ入射する周辺光の中で差異を測定することによって、決定されてもよい。あるいは、信号源を、モジュール３４上でなく、モジュール３４から離れて、取り付けることができ、その結果、パッケージ３２は、フレーム１２上に配置されているとき、あるレセプター３４に達することから、上記信号源からの光を阻止して、パッケージ３２の次元の決定を可能にする。他の可能なバリエーションは、光以外の信号(例えば超音波信号)の使用を含んでいる。また、他の形態は可能である。重要なことは、異なったレセプター３６に達するエネルギー量の差によって装置１０がパッケージ３２の次元を決定できるように、レセプター３６が位置するということである。レセプター３４は、受け入れられるエネルギーと互換性をもつ必要がある。また、最も好ましくは、エネルギー準位は、一貫している（つまりフリッカーあるいはフェードではない）。
【００３９】
図４ａと図４ｂは、モジュール３６がどのようにともに適合するかを、示している。示されるように、隣接したモジュール３６は、両方の隣接したモジュール３６からコネクター４２を受け入れるように構成された架橋ボード４４の手段によって、直列に接続する。図３ｂで最もはっきり見ることができるように、もし、モジュール３６が正確に指向されなければ、架橋ボード４４にモジュール３６を差し込むことができないように、コネクター４２が、並べられる。これは、モジュール３６の不適当な取り付けを防ぐ。
【００４０】
図４ｃ及び図４ｄは、モジュール３６を保持するモジュール保持具５４を示す。好ましくは、他の組成物および形態の方法は理解されるが、保持具５４はアルミニウム押出しによって形成される。好ましくは、各保持具５４は、モジュール３６の端部を受け入れるための２つの保持溝５６を含み、所定の位置にモジュール３６を支持する。モジュール３６は、外へ面して差し込まれる。つまり、レセプター３４およびＬＥＤ５０は、表面３０に面している。
【００４１】
レセプター３４およびＬＥＤ５０を保護するために、装置１８、２０、２２は、また好ましくは、レンズ５８を含み、レンズ５８は、パッケージ３２を受け入れる外側表面３０に隣接し、測定のために配置される。レンズ５８は、保持具５４に形成されたレンズ保持溝６０に運ばれ、測定のために用いられるエネルギーが通過する間、エネルギー源４６およびレセプター３４を保護する働きをする。
【００４２】
レンズ５８は、レセプター３４によって感知された信号の通過を許可するように構成される。このように、好ましい実施形態において、レンズ５８は、光透過性(最も好ましくは、透明および無色)である。また、レンズ５８は、好ましくは、傷が信号伝送に邪魔をするのを防ぐために、傷つきにくいものである。
【００４３】
モジュール３６を取り付けるために、各装置１８、２０、２２のモジュール３６は、コネクター４２およびボード４４を用いて、直列に接続される。その後、モジュールは、保持具５４の端部から溝５６へ差し込まれ、保持具５４は、フレーム１２内に位置している。その後、レンズ５８は、保持具５４の端部から溝６０へ差し込まれる。
【００４４】
当然ながら、レンズ５８は不完全な透明性であるのが一般的である。言いかえれば、ＬＥＤ５０からの赤外線のうちのいくらかは、レンズ５８を通過してパッケージ３２に当たる代わりに、レンズ５８に反射してモジュール３６に当たる。このように、レセプター３４は、パッケージ３２に反射されずレンズ５８に反射された、エネルギー源３４からいくらかのエネルギーを、受け入れる。結果は、レセプター３４のまわりの「エネルギー霧」あるいは「赤外線霧」８４である。図１２は、霧８４がどのように作成されるか、また、パッケージ３２がどのように霧８４を通ってレセプター３４および処理装置３８に現われるかを示す。示されるように、霧８４があり、それにより、処理装置３８がパッケージ３２の端部を識別することが困難である状態にする場合、パッケージとその周囲との間のコントラストは、実質的に軽減される。
【００４５】
このように好ましくは、正確さを高めるために、装置１０は、霧８４を軽減しまたは除去するための分節されたレンズ５８を含んでいる。分節されたレンズ５８は、セグメント５８ａ、５８ｂを含み、図１３に示される。レンズ５８は、不透明なディバイダー８６よって、２つのセグメントに分割され、ディバイダー８６は、レンズ５８の長さに沿って延在し、レンズ５８が取り付けられているときに、ディバイダー８６は、レセプター３４とエネルギー源４８との間の上側に位置する。エネルギー源４８から放射されるエネルギーが、レンズ５８に反射してレセプター３４に入射していたであろうが、その代りに、反射しないディバイダー８６に当たるように、ディバイダー８６は、配置され、大きさが合わせられる。エネルギー源４８からの光が、ディバイダー８６を通過し、パッケージ３２に当たり、ディバイダー８６の対向面を通過することによりレセプター３４に反射して戻ることができるように、ディバイダーは、大きさも合わせられ、配置されている。このように、パッケージ３２に反射する光が通過できる間、ディバイダー８６は、霧８４を軽減するか阻止し、それにより、物体の測定を可能にする。
【００４６】
当然のことながら、他の形態は、レンズ５８から反射したかまたは反射するであろうエネルギーを阻止することによって、霧８４を軽減しまたは阻止することが可能である。好まれるのは、パッケージ３２の端部の知覚性を改善するために、かかるエネルギーが霧８４を作成できないようにするということである。しかしながら、当然のことながら、特に下記に述べられた好ましいキャリブレーション工程のため、本発明は、霧８４を軽減しないまたは阻止しない装置１０の使用を理解する。
【００４７】
当然のことながら、製造公差、不完全な品質管理および他の要因のため、異なったレセプターが同一の入力に応じて異なった出力を作成してもよい。例えば、いくつかのレセプター３４は、０の入力信号に応じて、様々な０でない出力を作成してもよい。他のケースにおいて、同じ０でない入力信号は、異なったレセプター３４において異なった出力を作成してもよい。このように、この問題を扱う第１のキャリブレーション工程において、装置１０におけるレセプター３４の各々を調整することは有用である。この第１のキャリブレーション工程の目的は、各レセプター３４からの未加工の出力が、他のレセプター３４から受信された情報と正当に比較することができる情報に、変換されることを、保証することである。このように、第１のキャリブレーション工程において、各レセプター３４は、最大の信号にさらされ、その出力が測定される。その後、レセプター３４は、最小の信号(つまり、レセプターが作動中に受信されると予想することができる最小の信号)にさらされ、その最小の出力が、測定される。その後、マッピング機能は、最大出力および最小出力を、それぞれ、所定基準の最大出力および所定基準の最小出力に、マッピングすることを、決定される。所定基準の最大出力および所定基準の最小出力は、すべてのレセプター３４に対して、一定である。従って、一旦この第１のキャリブレーション工程が完了していれば、未加工の次元情報(つまり、好ましい実施形態では、レセプター３４からの出力信号)は、調整された次元情報に変換され、この調整された次元情報は、他のレセプター３４からの調整された次元情報と有用に比較することができる。この段階で、２つの調整されたレセプターの出力が等しい場合、それらは、同じ信号を受け取ったと考えることができる。
【００４８】
例えば、第１のキャリブレーション工程の好ましい方法は、図５、６、７に示される。図５に示されるように、好ましい実施形態において、１００%の反射するキャリブレーション物体６２は、レセプター３４上に配置され、エネルギー源４８を動かす。図５の実施例において、４つのレセプター３４の最大の未加工の信号の出力が、示される。図５に示されるように、これらの最大の信号の出力は、すべて互いに異なる。各レセプター３４の最大の未加工の信号レベル、記録され記憶される。
【００４９】
その後、図６に示されるように、不透明なキャリブレーション物体６４は、レセプター３４上に設けられ、この物体６４は、信号を反射せず、信号がその反対側から浸透することを可能にしない。これは、最小の信号の環境であり、理論的に、各レセプター３４からの出力は０であるべきである。しかしながら、製造公差、不完全な品質管理およびその他同種のもののために、図６に示されるように、最小の未加工の信号の出力は、０に等しくなく、互いに異なる。各レセプター３４の最小の未加工の信号レベルは、記録され記憶される。
【００５０】
４つのレセプター３４のそれぞれのマッピング機能は、図７に示される。４つのレセプターの各々については、最大の信号の出力は、図７に示される「１００%」」基準レベルによって表わされる所定基準の最大に、マッピングされる。同様に、最小の信号の出力は、それぞれ、「０%」の基準の最小によって図７に表わされる所定基準の最小に、マッピングされる。
【００５１】
最も好ましくは、各レセプター３４の最大および最小の未加工の信号レベルは、各レセプター３４のマッピング機能と同じように、特定のレセプター３４を含むモジュール３６のローカル制御装置４０に記憶される。この最も好ましい実施形態では、このキャリブレーション情報は、各レセプター３４の出力を、すべてのモジュール３６に対して標準となる所定基準の最小に、マッピングするので、モジュール３６は、第１のキャリブレーション工程を繰り返さずに、いずれかの装置１０の中で用いることができる。このように、一旦、各レセプター３４に対するマッピング機能を決定するキャリブレーション工程が完了していれば、また、一旦、これらのマッピング機能がローカル制御装置４０に記憶されれば、モジュール３６は、第１のキャリブレーション工程を繰り返さずに、いずれかの装置１０の中で用いることができ、また、第１のキャリブレーション工程を繰り返さずに、１つの装置１０から他方の装置に移動することができる。この構造は、装置１０に実質的柔軟性を供給する。もし、大きなパッケージ３２のため、より多くのモジュール３６が装置１０に必要とされる場合、モジュール３６は容易に加えることができる。同様に、使用され、かつ／または、不完全なモジュール３６は、容易に交換することができる。
【００５２】
当然のことながら、第１のキャリブレーション工程からのキャリブレーション情報を記憶する他の方法は、本発明によって、理解される。例えば、中央処理装置３８は、各レセプター３４のためのキャリブレーション情報を記憶することができる。しかしながら、そのような構成は、モジュール３６の柔軟性および代用可能を制限する傾向にあるので、ほとんど好ましくない。
【００５３】
好ましくは、制御装置４０は、取り付けられるとき、あるいは、いずれかのモジュール３６が加えられ、または、除去されるとき、処理装置３８と通信するようにプログラムされ、また、装置１８、２０、２２の各々における一連のモジュール３６に沿った制御装置４０の位置に従って制御装置４０自身に番号を付けるように、プログラムされる。そして、処理装置３８は、各モジュール３６が位置する場所、および、各レセプター３４が位置する場所を決めることを可能にする位置情報を持っている。
【００５４】
当然のことながら、モジュール３６は好ましくは標準構成(つまり、それらにはすべて構造と関数において実質的に同一のことが好適である)にある。これは上に記述されるように交換可能なモジュール３６に帰着する。更に、このように、処理装置３８は、いずれかのインストールされたモジュール３６に置かれた、すべてのレセプター３４の位置を知っている。結果は特に下に記述されるように、正確に物体の次元を測定することができるということである。
【００５５】
好ましくは、モジュール３６は、隣接したレセプター３４の間の空間が、モジュール３６上で、一定となるように、構成される。また、モジュール３６が、一列のレセプター３４を有する装置１８、２０、２２のうちの１つを形成するために、直列に接続されるとき、装置１８、２０、２２上の隣接するレセプター３４の間の空間が、一定となるように、モジュール３６を構成するのが好ましい。
【００５６】
発明の好ましい形態において、装置１８、２０、２２は、第２のキャリブレーション工程を用いて、調整される。モジュール３６が、直列に接続され、処理装置３８に接続される場合、第２のキャリブレーション工程は、好ましくは、実施される。第２のキャリブレーション工程の好ましい方法において、第２のキャリブレーション工程によって作成された情報は、処理装置３８のメモリ、全体として装置１０に役立つ他のメモリ、あるいは、全体として装置１８、２０、２２の少なくとも１つに役立つメモリに、記憶される。
【００５７】
第２のキャリブレーション工程は、図８で模式的に図示される。第２のキャリブレーション工程で、Ｎ隣接したレセプターのキャリブレーション群は、レセプター応答情報を作成するために用いられる。理論的に、Ｎは０を超えたいずれかの整数であるが、第２のキャリブレーション工程は、Ｎが１を超える整数である場合に、測定を正確かつ精度に改善することにもっとも有効となる。図８に示される実施例において、Ｎは３と等しい。
【００５８】
当然のことながら、第２のキャリブレーション工程に先立って、レセプター３４の全てからの出力は、所定基準にマッピングされ、この所定基準は、全てのレセプター３４に対して一定である(これは第１のキャリブレーション工程で行われた)。従って、いかなる２つの調整されたレセプターの応答は、有効に比較することができる。２つのレセプター３４の調整された出力が同じである場合、２つのレセプター３４によって受け入れられた２つの信号の入力は、実質的に同じだったと仮定することができる。同様に、レセプターＸの調整された出力が、レセプターＹの調整された出力のあるごく一部分であった場合、レセプターＸによって受け入れられた信号が、レセプターＹによって受け入れられた信号の一部分とほぼ同じであったと仮定することができ、レセプターＸ、Ｙは、装置１８、２０、２２におけるいずれかの２つのレセプターとなり得る。
【００５９】
第２のキャリブレーション工程では、図８に示されるように、キャリブレーション物体８０は、Ｎ隣接したレセプター(図８中の符号１、２、３)の有効領域の複数のキャリブレーション位置に、配置される。この明細書において、複数のキャリブレーション位置は、Ｍキャリブレーション位置と呼ぶこととし、Ｍは１を超える整数である。図８において、Ｍ位置のうちの４つは、文字Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄによって示される。キャリブレーション物体８０は、測定位置に配置されたときＭ位置Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄなどに位置する端部８２を有するパッケージ３２を、模倣する。
【００６０】
「有効領域」は、Ｎレセプター近くの測定軸に沿った領域を意味し、その領域では、物体８０の端部８２の位置における小さな変化が、Ｎ隣接したレセプターの１つ以上の出力を変更する。その効果は図８の「レセプター応答」の図表で示される。位置Ａでは、レセプター１は、物体８０によってほとんどカバーされ、エネルギー源４８からエネルギーを受け入れて、高出力を示す。レセプター２、３は、この位置では反射されたエネルギーをほとんどあるいはまったく受け入れず、低い出力を有する。位置Ｂでは、レセプター１の応答は、ほぼ同じままであるが、レセプター２、３は、エネルギー源４８から反射されたエネルギーをわずかにより多く受け入れ、それらの出力はより高くなる。位置Ｃでは、レセプター２は、物体８０によって部分的にカバーされ、従って、その出力は依然としてより高くなる。レセプター３は、物体の端部が接近しているので、エネルギー源４８から反射されたエネルギーをより多く受け入れ、従って、その出力はより高くなる。位置Ｄでは、レセプター２は、物体８０によって実質的にカバーされ、レセプター１の出力とほとんど同一の出力をしている。レセプター３は、端部８２に接近しており、エネルギー源４８から反射されたエネルギーをより多く受け入れて、より高い出力を有している。
【００６１】
当然のことながら、最も好ましくは、第１のキャリブレーション工程は、この第２のキャリブレーション工程に先立って行なわれている。しかしながら、あまり好ましくはないが、本発明は、第１のキャリブレーション工程を受けていないレセプター３４の使用を考慮する。
【００６２】
第２のキャリブレーション工程を継続し、Ｍ位置の全てに対するレセプター出力の一組のキャリブレーションを生成するために、エネルギー源４８を動かす。（レセプター出力のＭキャリブレーションセットの合計のために）複数の位置の各々でのＮレセプターの各々のためのレセプター出力の一組のキャリブレーションは、好ましくは処理装置３８で、読まれ記憶される。当然のことながら、第１のキャリブレーション工程により、すべてのレセプター３４の調整された出力が比較可能である。このように、第２のキャリブレーション工程は、装置１０におけるＮ隣接したレセプターの単一の群上で、単に行なわれる必要がある。この第２のキャリブレーション工程の結果は、装置１８、２０、２２上のＮ隣接したレセプター３４のすべての群に適用することができる。
【００６３】
第２のキャリブレーション工程が完了していた後、Ｍキャリブレーションの合計が記憶される、各々と共に、レセプター出力にセットする、第２のキャリブレーション工程で用いられた、Ｎレセプターの群の有効領域内のＭ位置からの一つを表わさせられた。第２のキャリブレーション工程の結果は、Ｎ隣接したレセプターのいずれかの群に等しく適用可能であるので、レセプター出力のキャリブレーションの各組は、Ｎ隣接したレセプターの他の群の有効領域内のＭ位置からの対応するものを、表わす。
【００６４】
パッケージ３２の測定は、好ましくは、以下に続くように、作動する。装置１８、２０、２２を含む装置１０は、提供される。装置１８、２０、２２は、各々、複数のモジュール３６を備え、この複数のモジュール３６は、直列に接続され、フレーム１２に取り付けられる。モジュール３６は、上に記述された好ましい第１のキャリブレーション工程を用いて、調整される。各レセプター３４に対するマッピング機能は、レセプター３４の未加工の出力を比較可能に調整された出力に標準化し、適切なレセプターを運ぶモジュール３６のローカル制御装置４０上に記憶される。
【００６５】
一旦、装置１０が組み立てられれば、好ましい第２のキャリブレーション工程は、実行される。Ｎ隣接したレセプターの代表的な群は、第２のキャリブレーション工程に用いられ、出力のキャリブレーションの組は、処理装置３８に記憶され、または、全体としての装置１８、２０、２２、または、全体としての装置１０のために用いられる他のメモリに記憶される。レセプター出力は、第１のキャリブレーション工程で標準化されたので、第２のキャリブレーション工程は、単にＮ隣接したレセプター３４の１つの組上で行なう必要があり、その結果は、装置１０上のＮ隣接したレセプター３４の他のすべての組に適用することができる。
【００６６】
パッケージ３２は、フレーム１２上の測定位置に、配置される。各装置１８、２０、２２上のエネルギー源４８を動かし、各レセプター３４の出力(つまり、未加工の次元情報)は、そこに記憶された各レセプター３４のマッピング機能を介して、ローカル制御装置４０によって読まれ、調節される。調整されたレセプター出力(つまり、調整された次元情報)は、処理装置３８へ送られる。
【００６７】
処理装置３８は、第２のキャリブレーション工程から記憶されたレセプター応答情報を記憶し、または、このレセプター応答情報にアクセスし、このレセプター応答情報は、キャリブレーション位置(例えば、図８で位置Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを参照)の各々でＮ隣接したレセプター３４の組に対する、レセプター出力のキャリブレーションの一組から成る。これは、レセプター出力のＭキャリブレーションセットの合計を与える。処理装置３８は、モジュール３６からの調整されたレセプター出力を読み、それにより、レセプター出力の測定セット(つまり、測定のため得られたレセプター出力の一組)を作成する。Ｎ隣接したレセプターの連続する群については、処理装置３８は、レセプター出力の測定セットを観察する(つまり、見る)。処理装置３８は、Ｎ隣接したレセプターの群からのレセプター出力の測定セットを、レセプター出力のキャリブレーションセットに、適合させようとする。もし、処理装置３８は、そうすることができない場合、Ｎ隣接したレセプターの次の連続する群に移る。もし、Ｎレセプターの特定の群において、出力の測定セットが、レセプター出力のキャリブレーションセットのうちの１つに適合しようとする(つまり、出力の測定セットは、パッケージ端部の存在を提案する)場合、出力の中で最も近いキャリブレーションセットが特定される。出力の各キャリブレーションセットは、Ｎ隣接したレセプターのいずれかの群の内の特定の端部の位置に関係している。この位置を用いて、それがＮレセプターのどの群を観察しているかについてのその知識を用いて、処理装置３８は、パッケージ３２の次元のサイズを決定する。
【００６８】
単純化された例示である実施例は、６つのレセプターを有する装置(１８、２０、２２)に用いられ、Ｎ＝３である。このように、この実施例において、Ｎ隣接したレセプター３４の２つの連続した群がある。測定が得られるとき、処理装置３８は、第１のＮ(つまり３)レセプターに対するレセプター出力の測定セットを見て、それを、レセプター出力のキャリブレーションセットに、適合させようとする。もし、適合が見つかる場合、処理装置３８は、レセプター出力の各キャリブレーションセットが適合するＮレセプター内で、適合が見つかったＮレセプターの群内の位置に関する知識を用いて、パッケージ端部の位置を決定する。もし、適合が利用可能でない場合、処理装置３８は、Ｎレセプターの次の群(レセプター４、５、６)に移り、レセプター出力の測定セットを、レセプター出力のキャリブレーションセットのうちの１つに適合させようとする。同じ適合の試みが行われる。注意することは、上に説明されるように、レセプター出力が第１のキャリブレーション工程で標準化されたので、レセプター出力の同じキャリブレーションセットが、Ｎ隣接したレセプターのすべての群に用いられる。対照的に、レセプター出力の測定セットは、Ｎレセプターの各群とは異なり、パッケージの端部が位置する場所に依存する。
【００６９】
当然のことながら、レセプター出力のいずれかの測定セットにおける出力の大きさは、パッケージ３２の端部の位置と無関係な要因によって、影響される。例えば、非常に反射するパッケージ３２は、それほど反射しないパッケージ３２よりも、パッケージ３２に隣接して、より高いレセプター出力をもたらすだろう。このように、好ましくは、たとえ、レセプター出力の特定の大きさが異なったパッケージ３２に対して変化しても、処理装置３８は、レセプター出力の測定セット内の端部パターンを識別するようにプログラムされる。
【００７０】
また、当然のことながら、場合によっては、かかる端部がないところにさえ、特定のパッケージ３２の特徴が、端部の外形を表示することがある。例えば、白いラベルを有する黒色のパッケージは、かかる幻の端部の外形を、表示することがある。従って、処理装置３８は、幻の端部を認識し、パッケージ３２の１次元の測定を確立する前に幻の端部を除去するためのアルゴリズムで、好ましくはプログラムされる。
【００７１】
当然のことながら、処理装置３８が次元のサイズを決定することができる正確さは、第２のキャリブレーション工程で使用されたキャリブレーション位置の数に依存する。もし、例えば、キャリブレーション位置が１mmごとにある場合、レセプター出力のキャリブレーションセットが測定の間選択されるとき、測定は、０．５mm以内で、理論的に正確になりえる。当然のことながら、他の要因が正確さに影響する場合がある。このように、もし、キャリブレーション位置の間の距離がより大きければ、測定はそれほど正確ではなく、もし、それがより小さければ、それらはより正確になるだろう。
【００７２】
また、Ｎの値は、要求される正確さにより、および、レセプター３４の間隔により、選択される。一般的に、レセプター３４の特定の間隔を与えられて、より大きなＮは、より正確な測定に帰着するだろう。しかしながら、より大きなＮは、測定の間、より大きな計算能力、および、キャリブレーションデータ用のより大きなメモリを必要とする。従って、いずれか特定の測定環境において、Ｎはこのトレードオフを最適化するように選択することができる。
【００７３】
図９は、パッケージ３２の次元のサイズを測定する別法の方法を示す。上に記述された好ましい測定方法において、処理装置は、Ｎレセプターの連続する(つまり、オーバーラップしない)群に対する出力の測定セットを見る。しかしながら、また、図９に示されるように、Ｎレセプターの連続する群が、オーバーラップしていることは可能である。図９の実施例では、Ｎ＝３であるが、Ｎレセプターの各連続した群は、前の群から１つだけオフセットされ、その結果、各群は、２つのレセプターだけ、オーバーラップする。かかる測定方法の主な結果は、図９に示されるように、Ｎレセプターの一群は、レセプター出力の測定セットと、レセプター出力のキャリブレーションセットとの間に、適合を提供することができる。このように、複数の測定は、同じ次元でつくられている。その後、その測定は、最終測定を決定するために平均化される。この方法によれば、単一の測定が、いくつかの意外な状況による大きなエラーに対して、複数の測定の平均よりも、より大きな潜在力を持っているという点において、より高い精度の長所を有する。
【００７４】
処理装置３８は、フレーム１２内に含まれている。代わりに、処理装置３８は、分割されてもよく、例えばフレームに関連した別個のコンピューターの一部である。好まれるのは、キャリブレーション、サイジングおよび配送料金計算を含む装置１０を操作するために、装置１０が処理装置１０を含むということである。
【００７５】
同様に、好まれることは、サイズおよび配送料金情報を表示するために、装置１０がディスプレイを含む。このディスプレイは、フレーム１２に一体的であるか、あるいは、別個のコンピューター・スクリーンから成ってもよい。他のディスプレイ形態も本発明によって理解される。
【００７６】
上に説明されるように、エネルギー源４８は、好ましくは、互いに近接近したライン状のＬＥＤ５０を含む。測定とキャリブレーションについては、レセプター３４と同様に、エネルギー源４８を動かす。好ましくは、順次走査によって、レセプター３４およびエネルギー源４８を動かす(つまり、突然ではなく連続におけるレセプターおよびＬＥＤの動作)。ＬＥＤ５０は、レセプター３４と同様に、順次動かされ、多くのユニットの増加（一度に５つ）において分離して動かされる。代わりとなるのは、ＬＥＤ５０は、動かされ、一度に１つにおいて分離して動かされる。好まれるのは、特定のレセプター３４が、受け入れると思われる信号をすべて受け入れることを保証するために、そのレセプター３４が動かされるときに、十分な量の信号が存在するということである。順次走査は、図１０ａ〜図１０ｃで示される。
【００７７】
当然のことながら、レセプター３４を動かす他の方法(例えば、一度ですべて作動する)も、本発明によって理解される。
【００７８】
順次走査は、２つの主要な利点を備えている。最初に、それは電力を節約する。各レセプター３４からの出力が読まれるときに、他のレセプターのすべてを作動する必要はなく、または、読まれているレセプター３４から離れているエネルギー源４８の部分を作動する必要がない。このように、順次走査は、パッケージ測定の間に用いられるエネルギー量を軽減する。
【００７９】
次に、好ましい実施形態において、制御装置４０は、エネルギー源４６、および、レセプター３４の読み取りの両方を制御する（当然のことながら、本発明は、これらの機能を制御する処理装置３８を理解する）。この好ましい実施形態において、レセプター３４の近くのエネルギー源４８が動かされる直前に、各レセプター３４は、測定の間、動かされ読まれる。レセプター３４の初期の動作の目的は、各レセプター３４に対する周辺光の影響に対応するように、読み取りを可能にすることである。その後、レセプター３４の近くのエネルギー源４８を動かすとき、それは再び読まれ、また、周辺光の影響は、レセプターに対するエネルギー源４８の影響を測定すると共に周辺光を除外する真の測定を、提供するために、取り去られる。この走査処理は、図１１で図示される。
【００８０】
当然のことながら、周辺光を除外するために他の方法を用いる。例えば、エネルギー源４８からの信号は、特定の周波数(３００kHz)に、調整され、レセプター３４は、調整された信号だけを感じるように、構成される。調整の他の形態も使用することができる。しかしながら、調整は、コストおよび物理的なボードサイズが考慮されるため、現在ではほとんど好まれない。
【００８１】
好ましくは、処理装置は、多くの異なった構成における測定データを出力するように構成される。これは、プリンター共通フォーマット、シリアルデータ(ＵＳＢ)、遠隔・局所的なディスプレイのため構成されたフォーマット、および、様々なネットワークフォーマット（例えばイーサネット(登録商標)）を含んでいる。当然のことながら、多くの出力フォーマットとの互換性により、装置１０は、様々な周囲および状況の中で、柔軟に用いられる。
【００８２】
本発明の先の実施形態は、発明を十分に開示する目的で相当に詳細に述べられているが、添付の請求項の中で確定されるような発明の広い範囲から逸脱せずに、装置に様々な改変をなすことができることは、当業者に明白だろう。これらの変化のうちのいくつかは、上に説明され、他のものは当業者に明白になる。例えば、ここの信号源は、異なった形態(例えば超音波)をとることができ、あるいは調整される。また、あまり好ましくはないが、本発明によって理解される測定法に対して、第１のキャリブレーション工程を行なう必要はない。本発明は、また、モジュール３６を含まない装置１８、２０、２２を理解する。また、好ましくないが、本発明は、パッケージ３２や測定される他の物体のわずかに１次元を理解する。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的に、輸送あるいは他の目的のためのパッケージの取り扱いに関する。特に、本発明は、パッケージの適切な物理的なパラメータを決定するために用いられる装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
多くの宅配便業者は、それらの顧客を代表して、パッケージを配達するサービスを提供する。顧客の明示された目的地にパッケージを配達することと交換に、宅配便業者は料金を請求する。一般的に、その料金は、(１)パッケージのサイズ、(２)パッケージの重さ、(３)パッケージの目的地、および(４)パッケージが配達される時間のうちの１つ以上に基づく。
【０００３】
問題は、パッケージを配達するための適切な代金を決定することにおいて、存在する。あるケースでは、パッケージの体積は、特に夜通しの運搬によって出荷される商品に対して、制限する拘束である。他の状況において、パッケージの重みは、限定因子になりえる。必要なことは、顧客のために適切な船積料金を評価するために、パッケージのそのような物理的なパラメータを測定する方法である。
【０００４】
大きな宅配便業者にとって、これらの料金は、非常に多くのパッケージに対して、決定される必要がある。大きな宅配便業者は、典型的には、中央の仕分け場所を、有している。これらの仕分け場所において、顧客から回収されたパッケージは、顧客の明示された目的地への配達のために、処理される。典型的には、かかる状況において、パッケージは、コンベヤーベルトにおろされ、パッケージがコンベヤーベルトに沿って移動するときに、各パッケージの体積および(または)重みが決定されるだろう。請求書は、後で自動的に顧客に請求される。かかるシステムは、公表された米国特許出願No.20030225712（特許文献１）に示される。
【０００５】
他の状況において、パッケージのより低い体積があり、また、配送に対する報酬は、典型的に、顧客がパッケージを提供するときに、得られる。例えば、プライベートのメールボックスのサービスのようなものを、店先設置において、提供する多くの会社がある。典型的には、かかる会社は、宅配サービスを提供する。顧客は、パッケージをもって店に入り、配送料金を決定するために、パッケージは、サイズおよび（または）重さを測定される。そのような場合、典型的に用いられる測定装置は、ユーザーに対して、測定用のプラットフォーム上にパッケージを設置することを、要求する。
【０００６】
米国特許4773029(「Claesson」) （特許文献２）は、コンベヤーベルトによって運ばれている物体の三次元の測定のため測定装置を、開示する。物体の高さは、コンベヤーベルトの対向面に置かれると共にコンベヤーベルトを横切って向けられる、対のトランスミッターおよびレシーバーによって測定される。パッケージの幅は、その２つの部分の間にコンベヤーベルトの上側およびコンベヤーベルトの表面以下に位置する、対のトランスミッターおよびレシーバーによって測定される。装置の長さは、コンベヤーベルト上で物体の速度を用いて、計算を行なうことにより測定される。
【０００７】
トランスミッターおよびレシーバーの列は、モジュールから構成される。このように、適切な物体のサイズが小さい場合、より少数のモジュールが、トランスミッターおよびレシーバーの列を作成するために用いられる。しかしながら、物体がより大きく、より多くのトランスミッターおよびレシーバーが、その次元を測定することを必要とされる場合、多くのモジュールが、トランスミッターまたはレシーバーのいずれかのセットのサイズを拡張するために用いられる。
【０００８】
トランスミッターおよびレシーバーは、対で、作動する。従って、特定のレシーバーが、それがペアになる特定のトランスミッターからその信号を受け入れていなければ、ＣＰＵは、測定されている物体が信号を阻止していることを知るだろう。
【０００９】
システムは、また次の物体を予期して、各物体の測定の後に行なわれるキャリブレーション・シーケンスを有している。具体的には、各レセプターの出力は、それがその対応するトランスミッターから信号を受け入れている場合、および、それがその対応するトランスミッターから信号を受け入れていない場合に、その未加工の出力を決定するために、測定される。各レシーバーの未加工の出力に基づいた信号の存在を決定するための決定しきい値は、計算され、次の物体で使用のためコンピューターに記憶される。
【００１０】
この装置に関する多くの問題がある。最初に、レシーバーと対にするトランスミッターの必要性は、使いにくい構造を作り、この構造では、トランスミッターまたはレシーバーは、コンベヤーの上側(それゆえ、空間を取り、より大きな物体を阻止する可能性がある)、および、コンベヤーの下側(それゆえ、測定装置で右のコンベヤーの部分切れ目を非能率的に必要とする)に、位置しなければならない。また、トランスミッターがそれぞれ対応するレシーバーから測定するプラットフォームの対向面に置かれるという事実は、測定することができるパッケージのサイズを制限する。さらに、システムは、多くの計算能力や、各物体が測定された後のすべての信号のレシーバーの多くの再キャリブレーションを、使用する。
【００１１】
米国特許No.5878379(「Dlugos」) （特許文献３）は、「インターロックを備えた粗い体積測定」とタイトルをつけられた寸法の計重機を示す。装置は、３つの軸を有する測定フレームとともに、パッケージを量るためのスケールを含んでいる。各軸に沿って、信号のトランスミッターおよびレシーバーが、対になっている。信号のトランスミッターおよびレシーバーは、互いに隣接して位置すると共に、パッケージの側面がその対に隣接して位置すれば、トランスミッターからの信号が、パッケージに反射しレシーバーへ移動するように、指向される。
【００１２】
Dlugos装置に関する実質的な問題は、それがパッケージのサイズの粗い測定だけを提供するということである。その装置は、これらの個々のセンサ・ペアのポーリングに基づいて、制限のある正確さだけを達成することができる。これらの測定は非常に粗いので、その装置は、ユーザー自身がより正確な測定(手動で行うことを要求される)を必要とすることをユーザーに示すための装置を含む。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】米国特許No.20030225712
【特許文献２】米国特許No.4773029
【特許文献３】米国特許No.5878379
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１４】
従って、望まれるものは、上に記述された問題の１つ以上を解決するか縮小する寸法測定装置である。寸法測定装置は、少なくとも１つの次元を測定し、最も好ましくは、三次元が測定される。好ましくは、寸法測定装置は、正確な測定、使用の容易さおよび効率、適応性および柔軟性を提供するだろう。
【００１５】
従って、本発明によれば、パッケージの少なくとも１次元を測定するための装置であって、
測定軸に沿って延在すると共に、測定位置においてパッケージを受け入れる大きさに合わせられて形づくられる寸法測定装置と、
上記寸法測定装置と通信し、次元情報を受け、上記次元を決定するように、構成された中央処理装置と
を備え、
上記寸法測定装置は、互いに分離可能に連結可能な複数のレセプターモジュールを備え、
上記各レセプターモジュールは、上記測定軸に沿って間隔をあけて配置された複数の信号レセプターを含み、
上記レセプターモジュールは、直列に接続され、各レセプターモジュールは、上記中央処理装置による次元情報の受取を容易にするために、上記複数のレセプターモジュールの全てが上記中央処理装置と通信するように、構成され、
各レセプターは、このレセプターに結合されたローカル制御装置を含む。
【００１６】
本発明の別の形態によれば、複数の信号レセプターを調整する方法であって、
各レセプターに対して、
(i)上記レセプターを最大の信号にさらす工程と、
(ii)上記レセプターの出力を上記最大の信号から測定する工程と、
(iii)上記レセプターを最小の信号にさらす工程と、
(iv)上記レセプターの出力を上記最小の信号から測定する工程と、
(v)上記最大の信号から所定基準の最大に出力をマッピングし、上記最小の信号から所定基準の最小に出力をマッピングするマッピング機能を決定する工程と、
(vi)複数の測定における使用に対してマッピング機能を記憶する工程と
を含む。
【００１７】
本発明の別の形態によれば、レセプターモジュールであって、
略一列に配置された複数の信号レセプターと、
上記複数の信号レセプターを支える基板と、
測定軸に沿って配置された信号レセプターを有する寸法測定装置を形成するために、レセプターモジュールを他のレセプターモジュールに直列に接続するための分離可能な接続手段と、
上記複数の信号レセプターに結合されたローカル制御装置と
を備える。
【００１８】
本発明の別の形態によれば、物体の１次元のサイズを決定する方法であって、
一列の信号レセプターを備える寸法測定装置に結合された測定場所に上記物体を配置する工程と、
信号源を動かす工程と、
レセプター出力の測定セットを得る工程と、
記憶されたレセプター出力のキャリブレーションセットにアクセスし、レセプター出力の各キャリブレーションセットは、特定の次元のサイズに関係している工程と、
レセプター出力の上記測定セットに最も近いレセプター出力のキャリブレーションセットを選択する工程と、
上記最も近いレセプター出力のキャリブレーションセットに関連した特定の次元のサイズを用いて、物体の１次元のサイズを決定する工程と
を備える。
【００１９】
本発明の別の形態によれば、一列の信号レセプターを備える寸法測定装置を調整する方法であって、
Ｎ隣接したレセプターの一群を選択する工程と、
少なくとも１つのキャリブレーション物体を、上記Ｎ隣接したレセプターの有効領域内の複数の位置の各々に、配置し、端部を有する測定された物体をこの位置の各々でシミュレートする工程と、
キャリブレーション物体が各位置に配置されるときに、信号源を動かす工程と、
上記位置の各々に対してレセプター出力のキャリブレーションセットを読み取る工程と、
物体の測定の間の使用に対して出力の上記キャリブレーションセットを記憶する工程と
を備える。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、測定装置の斜視図である。
【図２】図２は、装置の模式図である。
【図３ａ】図３ａは、レセプターモジュールの上面図である。
【図３ｂ】図３ｂは、レセプターモジュールの底面図である。
【図４ａ】図４ａは、レセプターモジュールの接続およびマウントを示す図である。
【図４ｂ】図４ｂは、レセプターモジュールの接続およびマウントを示す図である。
【図４ｃ】図４ｃは、レセプターモジュールの接続およびマウントを示す図である。
【図４ｄ】図４ｄは、レセプターモジュールの接続およびマウントを示す図である。
【図５】図５は、第１のキャリブレーション工程の初期段階の模式図である。
【図６】図６は、第１のキャリブレーション工程の次の段階の模式図である。
【図７】図７は、第１のキャリブレーション工程の後の段階の模式図である。
【図８】図８は、第２のキャリブレーション工程の模式図である。
【図９】図９は、別の測定方法の模式図である。
【図１０ａ】図１０ａは、前進走査による装置の動作を示す模式図である。
【図１０ｂ】図１０ｂは、前進走査による装置の動作を示す模式図である。
【図１０ｃ】図１０ｃは、前進走査による装置の動作を示す模式図である。
【図１１】図１１は、走査の間の周囲の信号の排除を示す模式図である。
【図１２】図１２は、レンズのエネルギー反射の効果を示す図である。
【図１３】図１３は、セグメント化されたレンズを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
さて、図１を参照して、装置１０は、物体の長さ、幅および高さを測定するものとして示される。好ましくは、物体はパッケージを含み、装置１０は、出荷の正確な代金などを決定する目的のために、パッケージの大きさを合わせるために用いられている。図１に示される装置１０は、パッケージの体積を求める(つまり、長さ、幅および高さを測定する)ための静止している装置である。言いかえれば、図１の装置１０は、装置１０の測定フレーム１２上にユーザーがパッケージを設置することによって用いられる。装置１０は、図１に示される実施形態において、コンベヤーベルトとともに作動しない。
【００２２】
図１に示される好ましい実施形態において、装置１０は、パッケージの三次元(Ｌ、Ｗ、Ｈ)を測定するように構成される。当然のことながら、物体の１次元以上を測定するために、本願明細書に記述された発明を用いることができる。
【００２３】
装置１０の測定フレーム１２は、一般に、直立の後部部分１４と、プラットフォーム１６とを含む。この好ましい実施形態において、パッケージは、後部部分１４に対向しプラットフォーム１６上の測定位置に設置されることによって、測定される。
【００２４】
当然のことながら、多くの配送の用途において、配送されるパッケージの重みを決定することが必要である。このように、好ましくは、重量測定装置(図示せず)は、プラットフォーム１６の下に位置する。その結果、プラットフォーム１６は、重量測定装置用のプラットフォームとして役立つ。このように、パッケージがフレーム１２内に配置されるとき、パッケージの次元が測定され、パッケージは同時に重さを量られる。
【００２５】
装置１０は、３つの測定軸に沿って配置された三次元測定装置を備える。幅寸法測定装置１８は、幅測定軸２４に沿って位置する。長さ寸法測定装置２０は、長さ測定軸２６に沿って延在する。高さ寸法測定装置２２は、高さ測定軸２８に沿って延在する。好ましくは、寸法測定装置１８、２０、２２は、実質的に、平面を有し、この平面は、測定位置でパッケージ３２とともにそれに隣接したパッケージを受け入れるように、大きさが合わせられ形づくられる。このように、図１に示されるように、パッケージ３２は、測定位置で、寸法測定装置１８、２０、２２に隣接して、受け入れられる。
【００２６】
好ましくは、各寸法測定装置１８、２０、２２は、適切な測定軸(２４、２６、２８)に沿って延在する一直線の信号レセプター３４を含む。パッケージ３２の各次元のサイズは、特に下記に述べられるように、各レセプター３４によって受け入れられている信号の性質を決定することにより、決定される。
【００２７】
好ましくは、各寸法測定装置は、互いに分離可能に連結可能な複数のレセプターモジュール３６を含む。好ましくは、各レセプターモジュール３６は、線形の配列のエネルギーレセプター３４を含んでいる。好ましくは、レセプターモジュール３６は、直列に連結され、モジュール３６は、各寸法測定装置に沿った一直線のレセプター３４とともに、寸法測定装置の各々を形成する。
【００２８】
好ましくは、中央処理装置３８(図２を参照)によってレセプターモジュール３６から次元情報の受取を容易にするために、レセプターモジュール３６の全てが、装置１０の中央処理装置３８と通信するように、各レセプターモジュール３６は、構成されている。好ましくは、中央処理装置３８は、寸法測定装置１８、２０、２２の各々と通信して、寸法測定装置２４、２６、２８から次元情報を得て、各次元(長さ、幅、高さ)を決定するように、構成される。１つの実施形態において、装置２４、２６、２８は、ハブ３７を介して処理装置３８に通信で接続される。ハブケーブル３９は、ハブ３７に、装置２４、２６、２８を接続し、また、処理装置ケーブル４１は、処理装置３８にハブ３７を接続する。当然のことながら、しかしながら、装置２４、２６、２８と処理装置３８との間の接続の他の形態が可能であり、また、使用された接続の形態は、物理的なサイズ拘束を含む多くの要因に依存する。
【００２９】
寸法測定装置１８、２０、２２の各々は、３つのモジュール３６を持っているとして、図１、２に示される。寸法測定装置が、発明によって理解されるモジュール３６のこの特定の数量を有する必要がないことは、当業者によって十分に理解されるだろう。むしろ、特に下に説明されるように、モジュール３６の数量は可変で、装置１０が用いられる特定の状況に適するように、装置１０のユーザーによって、モジュール３６の数量は適応される。このように、好ましい各装置１８、２０、２２は、１つのモジュール３６およびモジュール３６のいかなるより高い数量ほど有していなくてもよい。はるかにもっと好まれなかったが、本発明は、本願明細書に記述されるモジュール３６を組込まない寸法測定装置１８、２０、２２を、含む。
【００３０】
図２は、寸法測定装置１８、２０、２２、および、中央処理装置３８へのそれらの接続を示す概略図である。図２に示されるように、各々レセプター３４を含むモジュール３６は、直列に接続される。好ましくは、各寸法測定装置におけるレセプターモジュール３６の全てが、中央処理装置３８によって次元情報の受取を容易にするために、中央処理装置３８と通信するように、各レセプターモジュールが構成される。特定のモジュール３６の位置にしたがって、そのモジュール３６は、それと中央処理装置３８との間に位置する他のモジュール３６を介して、中央処理装置３８と通信するかもしれない。また、好ましくは、各モジュール３６は、中央処理装置３８からさらに遠く離れた位置にある他のモジュール３６がモジュール３６を介して中央処理装置３８と通信することができるように、構成される。要約すると、必要ならば、各モジュールは、他のモジュール３６を介して、中央処理装置３８と通信するように構成され、また、必要ならば、他のモジュール３６がそれによって中央処理装置３８と通信することを可能にするように構成される。
【００３１】
レセプターモジュール３６は、図３ａおよび図３ｂで、模式的に示される。図３ａは、各レセプターモジュールの上部側を示し、一方、図３ｂは、下部側を示している。各モジュール３６は、好ましくは、マイクロ・コントローラ４０を含んでいる。発明の好ましい形態において、マイクロ・コントローラ４０は、モジュール３６の連絡関数を含む多くの関数を制御する、各モジュール３６のローカル制御装置として働く。
【００３２】
当然のことながら、好ましくは、各モジュール３６は、隣接したモジュール３６に接続するために、両端にコネクター４２を含む。各コネクター４２とマイクロ・コントローラ４０との間で延在するのは、通信経路であり、この通信経路によって、隣接したモジュール３６からの信号は、特定のモジュール３６を介して、移動する。このように、隣接したモジュール３６からの情報は、コネクター４２を通って入り、マイクロ・コントローラ４０まで移動し、もう一つの通信経路を通って継続し、他の隣接したモジュール３６への他のコネクター４２を通って出力するだろう。また好ましくは、マイクロ・コントローラ４０は、マイクロ・コントローラ４０の操作に動力を供給するために、コネクター４２を通って動力を受け入れる。
【００３３】
マイクロ・コントローラ４０は、各レセプター３４に動作可能に接続され、各レセプター３４からの出力は、マイクロ・コントローラ４０によって読み取られる。当然のことながら、本発明により、パッケージ３２(あるいは他の物体)の次元は、レセプター３４が受け入れている信号に応じたレセプター３４の出力に関して決定される。好ましい実施形態において、レセプター３４は、光に応答するフォトトランジスタを含む。
【００３４】
また、好ましい実施形態において、モジュール３６は、それぞれ、一体になったエネルギー源４６をその上に含んでいる。図１で見ることができるように、装置１８、２０、２２の各々のための複合一体になったエネルギー源４８を形成するために、一体になったエネルギー源４６は、寸法測定装置１８、２０、２２に沿って位置する。パッケージ３２の次元は、一体になったエネルギー源４６を動かし、レセプター３４の出力を読むことにより、一般に決定される。表面３０に対してパッケージ３２を受け入れたまま、一体になったエネルギー源４６からの光は、パッケージに当たって反射し、レセプター３４によって受け入れられる。しかしながら、パッケージ３２が達しない場所では、パッケージ３２からのエネルギー反射はなく、かかるレセプター３４の出力は、一体になったエネルギー源４６からのエネルギーがレセプター３４上のパッケージから反射していないという事実を、反映するだろう。
【００３５】
好ましくは、一体になったエネルギー源は、一列の赤外線ＬＥＤ５０を備え、各ＬＥＤ５０は、隣接のＬＥＤ５０のすぐ近くに位置している。かかる近接した配置の目的は、各ＬＥＤ５０のピークやＬＥＤ５０の間の谷を備えて強調された信号よりも実質的に均一の光信号を、一体になったエネルギー源４６に送達させることである。図３ａは、密接したＬＥＤ５０を有する一体になったエネルギー源４６の実施例を示す。実質的に均一の光出力５２が示される。示されるように、出力５２は実質的に均一であり、出力５２は、実質的なピークおよび谷なしで、パッケージ３２に当たる。
【００３６】
当然のことながら、一体になったエネルギー源４８（位置によれば変動する信号未加工のとは対照的に）を有していることが好まれ、なぜなら、均一の信号源が実質的に均一の出力５２を有しており、エネルギー源４８を動かすときに特定のレセプター３６がダークスポットの中に配置されているという低減された危険性がある。かかる発生は、関連次元のサイズの正しくない決定に帰着するかもしれない。つまり、実際、パッケージが特定のレセプター３６まで延在している場合に、パッケージが特定のレセプター３６まで延在しないように見えるかもしれない。
【００３７】
当然のことながら、一体になったエネルギー源を形成する個別のエネルギー源(例えば、ＬＥＤ５０)の数とレセプター３４の数との間の関係は、可変である。例えば、各ＬＥＤ５０に対してレセプター３４を設ける必要がなく、実際、好ましい実施形態において、ＬＥＤ５０より実質的に少数のレセプター３４を設ける。好ましくは、一体になったエネルギー源を形成する個別のエネルギー源の数は、レセプターモジュール３６内のすべてのレセプターに対して均一のエネルギー範囲５２を提供するのに必要な量および形態によって、決定される。
【００３８】
発明の好ましい実施形態では、一列の密接したＬＥＤ５０を備える一体になったエネルギー源４８を含んでいるが、次元を測定する他の方法が可能であることが認識されるだろう。例えば、エネルギー源は、蛍光光源や、例えば超音波、無線、レーダーあるいは他の適当な信号のような他のタイプのエネルギー源、あるいは、エネルギー・タイプを含む。もう一つの実施例として、装置１０は、信号源を全く含んでいないかもしれない。また、パッケージのサイズは、異なったレセプター３６へ入射する周辺光の中で差異を測定することによって、決定されてもよい。あるいは、信号源を、モジュール３４上でなく、モジュール３４から離れて、取り付けることができ、その結果、パッケージ３２は、フレーム１２上に配置されているとき、あるレセプター３４に達することから、上記信号源からの光を阻止して、パッケージ３２の次元の決定を可能にする。他の可能なバリエーションは、光以外の信号(例えば超音波信号)の使用を含んでいる。また、他の形態は可能である。重要なことは、異なったレセプター３６に達するエネルギー量の差によって装置１０がパッケージ３２の次元を決定できるように、レセプター３６が位置するということである。レセプター３４は、受け入れられるエネルギーと互換性をもつ必要がある。また、最も好ましくは、エネルギー準位は、一貫している（つまりフリッカーあるいはフェードではない）。
【００３９】
図４ａと図４ｂは、モジュール３６がどのようにともに適合するかを、示している。示されるように、隣接したモジュール３６は、両方の隣接したモジュール３６からコネクター４２を受け入れるように構成された架橋ボード４４の手段によって、直列に接続する。図３ｂで最もはっきり見ることができるように、もし、モジュール３６が正確に指向されなければ、架橋ボード４４にモジュール３６を差し込むことができないように、コネクター４２が、並べられる。これは、モジュール３６の不適当な取り付けを防ぐ。
【００４０】
図４ｃ及び図４ｄは、モジュール３６を保持するモジュール保持具５４を示す。好ましくは、他の組成物および形態の方法は理解されるが、保持具５４はアルミニウム押出しによって形成される。好ましくは、各保持具５４は、モジュール３６の端部を受け入れるための２つの保持溝５６を含み、所定の位置にモジュール３６を支持する。モジュール３６は、外へ面して差し込まれる。つまり、レセプター３４およびＬＥＤ５０は、表面３０に面している。
【００４１】
レセプター３４およびＬＥＤ５０を保護するために、装置１８、２０、２２は、また好ましくは、レンズ５８を含み、レンズ５８は、パッケージ３２を受け入れる外側表面３０に隣接し、測定のために配置される。レンズ５８は、保持具５４に形成されたレンズ保持溝６０に運ばれ、測定のために用いられるエネルギーが通過する間、エネルギー源４６およびレセプター３４を保護する働きをする。
【００４２】
レンズ５８は、レセプター３４によって感知された信号の通過を許可するように構成される。このように、好ましい実施形態において、レンズ５８は、光透過性(最も好ましくは、透明および無色)である。また、レンズ５８は、好ましくは、傷が信号伝送に邪魔をするのを防ぐために、傷つきにくいものである。
【００４３】
モジュール３６を取り付けるために、各装置１８、２０、２２のモジュール３６は、コネクター４２およびボード４４を用いて、直列に接続される。その後、モジュールは、保持具５４の端部から溝５６へ差し込まれ、保持具５４は、フレーム１２内に位置している。その後、レンズ５８は、保持具５４の端部から溝６０へ差し込まれる。
【００４４】
当然ながら、レンズ５８は不完全な透明性であるのが一般的である。言いかえれば、ＬＥＤ５０からの赤外線のうちのいくらかは、レンズ５８を通過してパッケージ３２に当たる代わりに、レンズ５８に反射してモジュール３６に当たる。このように、レセプター３４は、パッケージ３２に反射されずレンズ５８に反射された、エネルギー源３４からいくらかのエネルギーを、受け入れる。結果は、レセプター３４のまわりの「エネルギー霧」あるいは「赤外線霧」８４である。図１２は、霧８４がどのように作成されるか、また、パッケージ３２がどのように霧８４を通ってレセプター３４および処理装置３８に現われるかを示す。示されるように、霧８４があり、それにより、処理装置３８がパッケージ３２の端部を識別することが困難である状態にする場合、パッケージとその周囲との間のコントラストは、実質的に軽減される。
【００４５】
このように好ましくは、正確さを高めるために、装置１０は、霧８４を軽減しまたは除去するための分節されたレンズ５８を含んでいる。分節されたレンズ５８は、セグメント５８ａ、５８ｂを含み、図１３に示される。レンズ５８は、不透明なディバイダー８６よって、２つのセグメントに分割され、ディバイダー８６は、レンズ５８の長さに沿って延在し、レンズ５８が取り付けられているときに、ディバイダー８６は、レセプター３４とエネルギー源４８との間の上側に位置する。エネルギー源４８から放射されるエネルギーが、レンズ５８に反射してレセプター３４に入射していたであろうが、その代りに、反射しないディバイダー８６に当たるように、ディバイダー８６は、配置され、大きさが合わせられる。エネルギー源４８からの光が、ディバイダー８６を通過し、パッケージ３２に当たり、ディバイダー８６の対向面を通過することによりレセプター３４に反射して戻ることができるように、ディバイダーは、大きさも合わせられ、配置されている。このように、パッケージ３２に反射する光が通過できる間、ディバイダー８６は、霧８４を軽減するか阻止し、それにより、物体の測定を可能にする。
【００４６】
当然のことながら、他の形態は、レンズ５８から反射したかまたは反射するであろうエネルギーを阻止することによって、霧８４を軽減しまたは阻止することが可能である。好まれるのは、パッケージ３２の端部の知覚性を改善するために、かかるエネルギーが霧８４を作成できないようにするということである。しかしながら、当然のことながら、特に下記に述べられた好ましいキャリブレーション工程のため、本発明は、霧８４を軽減しないまたは阻止しない装置１０の使用を理解する。
【００４７】
当然のことながら、製造公差、不完全な品質管理および他の要因のため、異なったレセプターが同一の入力に応じて異なった出力を作成してもよい。例えば、いくつかのレセプター３４は、０の入力信号に応じて、様々な０でない出力を作成してもよい。他のケースにおいて、同じ０でない入力信号は、異なったレセプター３４において異なった出力を作成してもよい。このように、この問題を扱う第１のキャリブレーション工程において、装置１０におけるレセプター３４の各々を調整することは有用である。この第１のキャリブレーション工程の目的は、各レセプター３４からの未加工の出力が、他のレセプター３４から受信された情報と正当に比較することができる情報に、変換されることを、保証することである。このように、第１のキャリブレーション工程において、各レセプター３４は、最大の信号にさらされ、その出力が測定される。その後、レセプター３４は、最小の信号(つまり、レセプターが作動中に受信されると予想することができる最小の信号)にさらされ、その最小の出力が、測定される。その後、マッピング機能は、最大出力および最小出力を、それぞれ、所定基準の最大出力および所定基準の最小出力に、マッピングすることを、決定される。所定基準の最大出力および所定基準の最小出力は、すべてのレセプター３４に対して、一定である。従って、一旦この第１のキャリブレーション工程が完了していれば、未加工の次元情報(つまり、好ましい実施形態では、レセプター３４からの出力信号)は、調整された次元情報に変換され、この調整された次元情報は、他のレセプター３４からの調整された次元情報と有用に比較することができる。この段階で、２つの調整されたレセプターの出力が等しい場合、それらは、同じ信号を受け取ったと考えることができる。
【００４８】
例えば、第１のキャリブレーション工程の好ましい方法は、図５、６、７に示される。図５に示されるように、好ましい実施形態において、１００%の反射するキャリブレーション物体６２は、レセプター３４上に配置され、エネルギー源４８を動かす。図５の実施例において、４つのレセプター３４の最大の未加工の信号の出力が、示される。図５に示されるように、これらの最大の信号の出力は、すべて互いに異なる。各レセプター３４の最大の未加工の信号レベル、記録され記憶される。
【００４９】
その後、図６に示されるように、不透明なキャリブレーション物体６４は、レセプター３４上に設けられ、この物体６４は、信号を反射せず、信号がその反対側から浸透することを可能にしない。これは、最小の信号の環境であり、理論的に、各レセプター３４からの出力は０であるべきである。しかしながら、製造公差、不完全な品質管理およびその他同種のもののために、図６に示されるように、最小の未加工の信号の出力は、０に等しくなく、互いに異なる。各レセプター３４の最小の未加工の信号レベルは、記録され記憶される。
【００５０】
４つのレセプター３４のそれぞれのマッピング機能は、図７に示される。４つのレセプターの各々については、最大の信号の出力は、図７に示される「１００%」」基準レベルによって表わされる所定基準の最大に、マッピングされる。同様に、最小の信号の出力は、それぞれ、「０%」の基準の最小によって図７に表わされる所定基準の最小に、マッピングされる。
【００５１】
最も好ましくは、各レセプター３４の最大および最小の未加工の信号レベルは、各レセプター３４のマッピング機能と同じように、特定のレセプター３４を含むモジュール３６のローカル制御装置４０に記憶される。この最も好ましい実施形態では、このキャリブレーション情報は、各レセプター３４の出力を、すべてのモジュール３６に対して標準となる所定基準の最小に、マッピングするので、モジュール３６は、第１のキャリブレーション工程を繰り返さずに、いずれかの装置１０の中で用いることができる。このように、一旦、各レセプター３４に対するマッピング機能を決定するキャリブレーション工程が完了していれば、また、一旦、これらのマッピング機能がローカル制御装置４０に記憶されれば、モジュール３６は、第１のキャリブレーション工程を繰り返さずに、いずれかの装置１０の中で用いることができ、また、第１のキャリブレーション工程を繰り返さずに、１つの装置１０から他方の装置に移動することができる。この構造は、装置１０に実質的柔軟性を供給する。もし、大きなパッケージ３２のため、より多くのモジュール３６が装置１０に必要とされる場合、モジュール３６は容易に加えることができる。同様に、使用され、かつ／または、不完全なモジュール３６は、容易に交換することができる。
【００５２】
当然のことながら、第１のキャリブレーション工程からのキャリブレーション情報を記憶する他の方法は、本発明によって、理解される。例えば、中央処理装置３８は、各レセプター３４のためのキャリブレーション情報を記憶することができる。しかしながら、そのような構成は、モジュール３６の柔軟性および代用可能を制限する傾向にあるので、ほとんど好ましくない。
【００５３】
好ましくは、制御装置４０は、取り付けられるとき、あるいは、いずれかのモジュール３６が加えられ、または、除去されるとき、処理装置３８と通信するようにプログラムされ、また、装置１８、２０、２２の各々における一連のモジュール３６に沿った制御装置４０の位置に従って制御装置４０自身に番号を付けるように、プログラムされる。そして、処理装置３８は、各モジュール３６が位置する場所、および、各レセプター３４が位置する場所を決めることを可能にする位置情報を持っている。
【００５４】
当然のことながら、モジュール３６は好ましくは標準構成(つまり、それらにはすべて構造と関数において実質的に同一のことが好適である)にある。これは上に記述されるように交換可能なモジュール３６に帰着する。更に、このように、処理装置３８は、いずれかのインストールされたモジュール３６に置かれた、すべてのレセプター３４の位置を知っている。結果は特に下に記述されるように、正確に物体の次元を測定することができるということである。
【００５５】
好ましくは、モジュール３６は、隣接したレセプター３４の間の空間が、モジュール３６上で、一定となるように、構成される。また、モジュール３６が、一列のレセプター３４を有する装置１８、２０、２２のうちの１つを形成するために、直列に接続されるとき、装置１８、２０、２２上の隣接するレセプター３４の間の空間が、一定となるように、モジュール３６を構成するのが好ましい。
【００５６】
発明の好ましい形態において、装置１８、２０、２２は、第２のキャリブレーション工程を用いて、調整される。モジュール３６が、直列に接続され、処理装置３８に接続される場合、第２のキャリブレーション工程は、好ましくは、実施される。第２のキャリブレーション工程の好ましい方法において、第２のキャリブレーション工程によって作成された情報は、処理装置３８のメモリ、全体として装置１０に役立つ他のメモリ、あるいは、全体として装置１８、２０、２２の少なくとも１つに役立つメモリに、記憶される。
【００５７】
第２のキャリブレーション工程は、図８で模式的に図示される。第２のキャリブレーション工程で、Ｎ隣接したレセプターのキャリブレーション群は、レセプター応答情報を作成するために用いられる。理論的に、Ｎは０を超えたいずれかの整数であるが、第２のキャリブレーション工程は、Ｎが１を超える整数である場合に、測定を正確かつ精度に改善することにもっとも有効となる。図８に示される実施例において、Ｎは３と等しい。
【００５８】
当然のことながら、第２のキャリブレーション工程に先立って、レセプター３４の全てからの出力は、所定基準にマッピングされ、この所定基準は、全てのレセプター３４に対して一定である(これは第１のキャリブレーション工程で行われた)。従って、いかなる２つの調整されたレセプターの応答は、有効に比較することができる。２つのレセプター３４の調整された出力が同じである場合、２つのレセプター３４によって受け入れられた２つの信号の入力は、実質的に同じだったと仮定することができる。同様に、レセプターＸの調整された出力が、レセプターＹの調整された出力のあるごく一部分であった場合、レセプターＸによって受け入れられた信号が、レセプターＹによって受け入れられた信号の一部分とほぼ同じであったと仮定することができ、レセプターＸ、Ｙは、装置１８、２０、２２におけるいずれかの２つのレセプターとなり得る。
【００５９】
第２のキャリブレーション工程では、図８に示されるように、キャリブレーション物体８０は、Ｎ隣接したレセプター(図８中の符号１、２、３)の有効領域の複数のキャリブレーション位置に、配置される。この明細書において、複数のキャリブレーション位置は、Ｍキャリブレーション位置と呼ぶこととし、Ｍは１を超える整数である。図８において、Ｍ位置のうちの４つは、文字Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄによって示される。キャリブレーション物体８０は、測定位置に配置されたときＭ位置Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄなどに位置する端部８２を有するパッケージ３２を、模倣する。
【００６０】
「有効領域」は、Ｎレセプター近くの測定軸に沿った領域を意味し、その領域では、物体８０の端部８２の位置における小さな変化が、Ｎ隣接したレセプターの１つ以上の出力を変更する。その効果は図８の「レセプター応答」の図表で示される。位置Ａでは、レセプター１は、物体８０によってほとんどカバーされ、エネルギー源４８からエネルギーを受け入れて、高出力を示す。レセプター２、３は、この位置では反射されたエネルギーをほとんどあるいはまったく受け入れず、低い出力を有する。位置Ｂでは、レセプター１の応答は、ほぼ同じままであるが、レセプター２、３は、エネルギー源４８から反射されたエネルギーをわずかにより多く受け入れ、それらの出力はより高くなる。位置Ｃでは、レセプター２は、物体８０によって部分的にカバーされ、従って、その出力は依然としてより高くなる。レセプター３は、物体の端部が接近しているので、エネルギー源４８から反射されたエネルギーをより多く受け入れ、従って、その出力はより高くなる。位置Ｄでは、レセプター２は、物体８０によって実質的にカバーされ、レセプター１の出力とほとんど同一の出力をしている。レセプター３は、端部８２に接近しており、エネルギー源４８から反射されたエネルギーをより多く受け入れて、より高い出力を有している。
【００６１】
当然のことながら、最も好ましくは、第１のキャリブレーション工程は、この第２のキャリブレーション工程に先立って行なわれている。しかしながら、あまり好ましくはないが、本発明は、第１のキャリブレーション工程を受けていないレセプター３４の使用を考慮する。
【００６２】
第２のキャリブレーション工程を継続し、Ｍ位置の全てに対するレセプター出力の一組のキャリブレーションを生成するために、エネルギー源４８を動かす。（レセプター出力のＭキャリブレーションセットの合計のために）複数の位置の各々でのＮレセプターの各々のためのレセプター出力の一組のキャリブレーションは、好ましくは処理装置３８で、読まれ記憶される。当然のことながら、第１のキャリブレーション工程により、すべてのレセプター３４の調整された出力が比較可能である。このように、第２のキャリブレーション工程は、装置１０におけるＮ隣接したレセプターの単一の群上で、単に行なわれる必要がある。この第２のキャリブレーション工程の結果は、装置１８、２０、２２上のＮ隣接したレセプター３４のすべての群に適用することができる。
【００６３】
第２のキャリブレーション工程が完了していた後、Ｍキャリブレーションの合計が記憶される、各々と共に、レセプター出力にセットする、第２のキャリブレーション工程で用いられた、Ｎレセプターの群の有効領域内のＭ位置からの一つを表わさせられた。第２のキャリブレーション工程の結果は、Ｎ隣接したレセプターのいずれかの群に等しく適用可能であるので、レセプター出力のキャリブレーションの各組は、Ｎ隣接したレセプターの他の群の有効領域内のＭ位置からの対応するものを、表わす。
【００６４】
パッケージ３２の測定は、好ましくは、以下に続くように、作動する。装置１８、２０、２２を含む装置１０は、提供される。装置１８、２０、２２は、各々、複数のモジュール３６を備え、この複数のモジュール３６は、直列に接続され、フレーム１２に取り付けられる。モジュール３６は、上に記述された好ましい第１のキャリブレーション工程を用いて、調整される。各レセプター３４に対するマッピング機能は、レセプター３４の未加工の出力を比較可能に調整された出力に標準化し、適切なレセプターを運ぶモジュール３６のローカル制御装置４０上に記憶される。
【００６５】
一旦、装置１０が組み立てられれば、好ましい第２のキャリブレーション工程は、実行される。Ｎ隣接したレセプターの代表的な群は、第２のキャリブレーション工程に用いられ、出力のキャリブレーションの組は、処理装置３８に記憶され、または、全体としての装置１８、２０、２２、または、全体としての装置１０のために用いられる他のメモリに記憶される。レセプター出力は、第１のキャリブレーション工程で標準化されたので、第２のキャリブレーション工程は、単にＮ隣接したレセプター３４の１つの組上で行なう必要があり、その結果は、装置１０上のＮ隣接したレセプター３４の他のすべての組に適用することができる。
【００６６】
パッケージ３２は、フレーム１２上の測定位置に、配置される。各装置１８、２０、２２上のエネルギー源４８を動かし、各レセプター３４の出力(つまり、未加工の次元情報)は、そこに記憶された各レセプター３４のマッピング機能を介して、ローカル制御装置４０によって読まれ、調節される。調整されたレセプター出力(つまり、調整された次元情報)は、処理装置３８へ送られる。
【００６７】
処理装置３８は、第２のキャリブレーション工程から記憶されたレセプター応答情報を記憶し、または、このレセプター応答情報にアクセスし、このレセプター応答情報は、キャリブレーション位置(例えば、図８で位置Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを参照)の各々でＮ隣接したレセプター３４の組に対する、レセプター出力のキャリブレーションの一組から成る。これは、レセプター出力のＭキャリブレーションセットの合計を与える。処理装置３８は、モジュール３６からの調整されたレセプター出力を読み、それにより、レセプター出力の測定セット(つまり、測定のため得られたレセプター出力の一組)を作成する。Ｎ隣接したレセプターの連続する群については、処理装置３８は、レセプター出力の測定セットを観察する(つまり、見る)。処理装置３８は、Ｎ隣接したレセプターの群からのレセプター出力の測定セットを、レセプター出力のキャリブレーションセットに、適合させようとする。もし、処理装置３８は、そうすることができない場合、Ｎ隣接したレセプターの次の連続する群に移る。もし、Ｎレセプターの特定の群において、出力の測定セットが、レセプター出力のキャリブレーションセットのうちの１つに適合しようとする(つまり、出力の測定セットは、パッケージ端部の存在を提案する)場合、出力の中で最も近いキャリブレーションセットが特定される。出力の各キャリブレーションセットは、Ｎ隣接したレセプターのいずれかの群の内の特定の端部の位置に関係している。この位置を用いて、それがＮレセプターのどの群を観察しているかについてのその知識を用いて、処理装置３８は、パッケージ３２の次元のサイズを決定する。
【００６８】
単純化された例示である実施例は、６つのレセプターを有する装置(１８、２０、２２)に用いられ、Ｎ＝３である。このように、この実施例において、Ｎ隣接したレセプター３４の２つの連続した群がある。測定が得られるとき、処理装置３８は、第１のＮ(つまり３)レセプターに対するレセプター出力の測定セットを見て、それを、レセプター出力のキャリブレーションセットに、適合させようとする。もし、適合が見つかる場合、処理装置３８は、レセプター出力の各キャリブレーションセットが適合するＮレセプター内で、適合が見つかったＮレセプターの群内の位置に関する知識を用いて、パッケージ端部の位置を決定する。もし、適合が利用可能でない場合、処理装置３８は、Ｎレセプターの次の群(レセプター４、５、６)に移り、レセプター出力の測定セットを、レセプター出力のキャリブレーションセットのうちの１つに適合させようとする。同じ適合の試みが行われる。注意することは、上に説明されるように、レセプター出力が第１のキャリブレーション工程で標準化されたので、レセプター出力の同じキャリブレーションセットが、Ｎ隣接したレセプターのすべての群に用いられる。対照的に、レセプター出力の測定セットは、Ｎレセプターの各群とは異なり、パッケージの端部が位置する場所に依存する。
【００６９】
当然のことながら、レセプター出力のいずれかの測定セットにおける出力の大きさは、パッケージ３２の端部の位置と無関係な要因によって、影響される。例えば、非常に反射するパッケージ３２は、それほど反射しないパッケージ３２よりも、パッケージ３２に隣接して、より高いレセプター出力をもたらすだろう。このように、好ましくは、たとえ、レセプター出力の特定の大きさが異なったパッケージ３２に対して変化しても、処理装置３８は、レセプター出力の測定セット内の端部パターンを識別するようにプログラムされる。
【００７０】
また、当然のことながら、場合によっては、かかる端部がないところにさえ、特定のパッケージ３２の特徴が、端部の外形を表示することがある。例えば、白いラベルを有する黒色のパッケージは、かかる幻の端部の外形を、表示することがある。従って、処理装置３８は、幻の端部を認識し、パッケージ３２の１次元の測定を確立する前に幻の端部を除去するためのアルゴリズムで、好ましくはプログラムされる。
【００７１】
当然のことながら、処理装置３８が次元のサイズを決定することができる正確さは、第２のキャリブレーション工程で使用されたキャリブレーション位置の数に依存する。もし、例えば、キャリブレーション位置が１mmごとにある場合、レセプター出力のキャリブレーションセットが測定の間選択されるとき、測定は、０．５mm以内で、理論的に正確になりえる。当然のことながら、他の要因が正確さに影響する場合がある。このように、もし、キャリブレーション位置の間の距離がより大きければ、測定はそれほど正確ではなく、もし、それがより小さければ、それらはより正確になるだろう。
【００７２】
また、Ｎの値は、要求される正確さにより、および、レセプター３４の間隔により、選択される。一般的に、レセプター３４の特定の間隔を与えられて、より大きなＮは、より正確な測定に帰着するだろう。しかしながら、より大きなＮは、測定の間、より大きな計算能力、および、キャリブレーションデータ用のより大きなメモリを必要とする。従って、いずれか特定の測定環境において、Ｎはこのトレードオフを最適化するように選択することができる。
【００７３】
図９は、パッケージ３２の次元のサイズを測定する別法の方法を示す。上に記述された好ましい測定方法において、処理装置は、Ｎレセプターの連続する(つまり、オーバーラップしない)群に対する出力の測定セットを見る。しかしながら、また、図９に示されるように、Ｎレセプターの連続する群が、オーバーラップしていることは可能である。図９の実施例では、Ｎ＝３であるが、Ｎレセプターの各連続した群は、前の群から１つだけオフセットされ、その結果、各群は、２つのレセプターだけ、オーバーラップする。かかる測定方法の主な結果は、図９に示されるように、Ｎレセプターの一群は、レセプター出力の測定セットと、レセプター出力のキャリブレーションセットとの間に、適合を提供することができる。このように、複数の測定は、同じ次元でつくられている。その後、その測定は、最終測定を決定するために平均化される。この方法によれば、単一の測定が、いくつかの意外な状況による大きなエラーに対して、複数の測定の平均よりも、より大きな潜在力を持っているという点において、より高い精度の長所を有する。
【００７４】
処理装置３８は、フレーム１２内に含まれている。代わりに、処理装置３８は、分割されてもよく、例えばフレームに関連した別個のコンピューターの一部である。好まれるのは、キャリブレーション、サイジングおよび配送料金計算を含む装置１０を操作するために、装置１０が処理装置１０を含むということである。
【００７５】
同様に、好まれることは、サイズおよび配送料金情報を表示するために、装置１０がディスプレイを含む。このディスプレイは、フレーム１２に一体的であるか、あるいは、別個のコンピューター・スクリーンから成ってもよい。他のディスプレイ形態も本発明によって理解される。
【００７６】
上に説明されるように、エネルギー源４８は、好ましくは、互いに近接近したライン状のＬＥＤ５０を含む。測定とキャリブレーションについては、レセプター３４と同様に、エネルギー源４８を動かす。好ましくは、順次走査によって、レセプター３４およびエネルギー源４８を動かす(つまり、突然ではなく連続におけるレセプターおよびＬＥＤの動作)。ＬＥＤ５０は、レセプター３４と同様に、順次動かされ、多くのユニットの増加（一度に５つ）において分離して動かされる。代わりとなるのは、ＬＥＤ５０は、動かされ、一度に１つにおいて分離して動かされる。好まれるのは、特定のレセプター３４が、受け入れると思われる信号をすべて受け入れることを保証するために、そのレセプター３４が動かされるときに、十分な量の信号が存在するということである。順次走査は、図１０ａ〜図１０ｃで示される。
【００７７】
当然のことながら、レセプター３４を動かす他の方法(例えば、一度ですべて作動する)も、本発明によって理解される。
【００７８】
順次走査は、２つの主要な利点を備えている。最初に、それは電力を節約する。各レセプター３４からの出力が読まれるときに、他のレセプターのすべてを作動する必要はなく、または、読まれているレセプター３４から離れているエネルギー源４８の部分を作動する必要がない。このように、順次走査は、パッケージ測定の間に用いられるエネルギー量を軽減する。
【００７９】
次に、好ましい実施形態において、制御装置４０は、エネルギー源４６、および、レセプター３４の読み取りの両方を制御する（当然のことながら、本発明は、これらの機能を制御する処理装置３８を理解する）。この好ましい実施形態において、レセプター３４の近くのエネルギー源４８が動かされる直前に、各レセプター３４は、測定の間、動かされ読まれる。レセプター３４の初期の動作の目的は、各レセプター３４に対する周辺光の影響に対応するように、読み取りを可能にすることである。その後、レセプター３４の近くのエネルギー源４８を動かすとき、それは再び読まれ、また、周辺光の影響は、レセプターに対するエネルギー源４８の影響を測定すると共に周辺光を除外する真の測定を、提供するために、取り去られる。この走査処理は、図１１で図示される。
【００８０】
当然のことながら、周辺光を除外するために他の方法を用いる。例えば、エネルギー源４８からの信号は、特定の周波数(３００kHz)に、調整され、レセプター３４は、調整された信号だけを感じるように、構成される。調整の他の形態も使用することができる。しかしながら、調整は、コストおよび物理的なボードサイズが考慮されるため、現在ではほとんど好まれない。
【００８１】
好ましくは、処理装置は、多くの異なった構成における測定データを出力するように構成される。これは、プリンター共通フォーマット、シリアルデータ(ＵＳＢ)、遠隔・局所的なディスプレイのため構成されたフォーマット、および、様々なネットワークフォーマット（例えばイーサネット(登録商標)）を含んでいる。当然のことながら、多くの出力フォーマットとの互換性により、装置１０は、様々な周囲および状況の中で、柔軟に用いられる。
【００８２】
本発明の先の実施形態は、発明を十分に開示する目的で相当に詳細に述べられているが、添付の請求項の中で確定されるような発明の広い範囲から逸脱せずに、装置に様々な改変をなすことができることは、当業者に明白だろう。これらの変化のうちのいくつかは、上に説明され、他のものは当業者に明白になる。例えば、ここの信号源は、異なった形態(例えば超音波)をとることができ、あるいは調整される。また、あまり好ましくはないが、本発明によって理解される測定法に対して、第１のキャリブレーション工程を行なう必要はない。本発明は、また、モジュール３６を含まない装置１８、２０、２２を理解する。また、好ましくないが、本発明は、パッケージ３２や測定される他の物体のわずかに１次元を理解する。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レセプターモジュールに持たれている複数の信号レセプターを調整する方法であって、上記レセプターモジュールは、測定軸に沿って配置された信号レセプターを有する寸法測定装置を形成するために、他のレセプターモジュールに直列に接続されるように、構成され、
各レセプターに対して、
(a)上記レセプターを最大の信号にさらす工程と、
(b)上記レセプターの出力を上記最大の信号から測定する工程と、
(c)上記レセプターを最小の信号にさらす工程と、
(d)上記レセプターの出力を上記最小の信号から測定する工程と、
(e)上記最大の信号から所定基準の最大に出力をマッピングし、上記最小の信号から所定基準の最小に出力をマッピングするマッピング機能を決定する工程と、
(f)複数の測定における使用に対して、上記レセプターモジュールに結合されたローカル制御装置においてマッピング機能を記憶する工程と
を含むことを特徴とする調整方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、
上記記憶工程は、上記レセプターモジュールに結合されたローカル制御装置において上記マッピング機能を記憶することを備えることを特徴とする調整方法。
【請求項３】
請求項１に記載の方法において、
上記記憶工程は、寸法測定装置の中央処理装置において上記マッピング機能を記憶することを備えることを特徴とする調整方法。
【請求項４】
物体の１次元のサイズを決定する方法であって、
一列の信号レセプターを備える寸法測定装置に結合された測定場所に上記物体を配置する工程と、
信号源を動かす工程と、
レセプター出力の測定セットを得る工程と、
記憶されたレセプター出力のキャリブレーションセットにアクセスし、レセプター出力の各キャリブレーションセットは、特定の次元のサイズに関係している工程と、
レセプター出力の上記測定セットに最も近いレセプター出力のキャリブレーションセットを選択する工程と、
上記最も近いレセプター出力のキャリブレーションセットに関連した特定の次元のサイズを用いて、物体の１次元のサイズを決定する工程と
を備えることを特徴とする決定方法。
【請求項５】
請求項４に記載の方法において、
上記アクセスする工程は、記憶されたレセプター出力のキャリブレーションセットにアクセスする工程を備え、
このキャリブレーションセットを得る工程は、
Ｎ隣接したレセプターの一群を選択する工程と、
少なくとも１つのキャリブレーション物体を、上記Ｎ隣接したレセプターの有効領域内の複数の位置の各々に、配置し、端部を有する測定された物体をこの位置の各々でシミュレートする工程と、
キャリブレーション物体が各位置に配置されるときに、信号源を動かす工程と、
上記位置の各々に対してレセプター出力のキャリブレーションセットを読み取る工程と
を備えることを特徴とする決定方法。
【請求項６】
請求項５に記載の方法において、
上記レセプター出力の測定セットに最も近いレセプター出力のキャリブレーションセットを選択する工程は、
(i)Ｎ隣接したレセプターの各群に対して、レセプター応答の測定セットを、上記Ｎ隣接したレセプターの群に関連したレセプター応答のキャリブレーションセットに、適合させることを試みる工程と、
(ii)上記レセプター応答の最も近いキャリブレーションセットを見つけて、上記レセプター応答の最も近いキャリブレーションセットが関連するＮ隣接したレセプターの群を特定する工程と
を備えることを特徴とする決定方法。
【請求項７】
請求項４に記載の方法において、
Ｎは、１を超える整数を含むことを特徴とする決定方法。
【請求項８】
請求項６に記載の方法において、
Ｎ隣接したレセプターの連続する群は、オーバーラップしていないことを特徴とする決定方法。
【請求項９】
請求項６に記載の方法において、
Ｎ隣接したレセプターの連続する群は、オーバーラップしていることを特徴とする決定方法。
【請求項１０】
一列の信号レセプターを備える寸法測定装置を調整する方法であって、
Ｎ隣接したレセプターの一群を選択する工程と、
少なくとも１つのキャリブレーション物体を、上記Ｎ隣接したレセプターの有効領域内の複数の位置の各々に、配置し、端部を有する測定された物体をこの位置の各々でシミュレートする工程と、
キャリブレーション物体が各位置に配置されるときに、信号源を動かす工程と、
上記位置の各々に対してレセプター出力のキャリブレーションセットを読み取る工程と、
物体の測定の間、比較のための上記レセプター出力のキャリブレーションセットを、レセプター出力の測定セットとともに、記憶する工程と
を備えることを特徴とする調整方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の方法において、
Ｎは、３と等しいことを特徴とする調整方法。
【請求項１２】
請求項１０に記載の方法において、
上記記憶する工程は、中央処理装置のメモリの中に、上記出力のキャリブレーションセットを記憶する工程を備えることを特徴とする調整方法。
【請求項１３】
請求項１０に記載の方法において、
上記読み取る工程は、レセプター出力のキャリブレーションセットを読み出すことを備え、レセプター出力は、全てのレセプターにわたって出力を標準化するように、調節されることを特徴とする調整方法。
【請求項１】
レセプターモジュールに持たれている複数の信号レセプターを調整する方法であって、上記レセプターモジュールは、測定軸に沿って配置された信号レセプターを有する寸法測定装置を形成するために、他のレセプターモジュールに直列に接続されるように、構成され、
各レセプターに対して、
(a)上記レセプターを最大の信号にさらす工程と、
(b)上記レセプターの出力を上記最大の信号から測定する工程と、
(c)上記レセプターを最小の信号にさらす工程と、
(d)上記レセプターの出力を上記最小の信号から測定する工程と、
(e)上記最大の信号から所定基準の最大に出力をマッピングし、上記最小の信号から所定基準の最小に出力をマッピングするマッピング機能を決定する工程と、
(f)複数の測定における使用に対して、上記レセプターモジュールに結合されたローカル制御装置においてマッピング機能を記憶する工程と
を含むことを特徴とする調整方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、
上記記憶工程は、上記レセプターモジュールに結合されたローカル制御装置において上記マッピング機能を記憶することを備えることを特徴とする調整方法。
【請求項３】
請求項１に記載の方法において、
上記記憶工程は、寸法測定装置の中央処理装置において上記マッピング機能を記憶することを備えることを特徴とする調整方法。
【請求項４】
物体の１次元のサイズを決定する方法であって、
一列の信号レセプターを備える寸法測定装置に結合された測定場所に上記物体を配置する工程と、
信号源を動かす工程と、
レセプター出力の測定セットを得る工程と、
記憶されたレセプター出力のキャリブレーションセットにアクセスし、レセプター出力の各キャリブレーションセットは、特定の次元のサイズに関係している工程と、
レセプター出力の上記測定セットに最も近いレセプター出力のキャリブレーションセットを選択する工程と、
上記最も近いレセプター出力のキャリブレーションセットに関連した特定の次元のサイズを用いて、物体の１次元のサイズを決定する工程と
を備えることを特徴とする決定方法。
【請求項５】
請求項４に記載の方法において、
上記アクセスする工程は、記憶されたレセプター出力のキャリブレーションセットにアクセスする工程を備え、
このキャリブレーションセットを得る工程は、
Ｎ隣接したレセプターの一群を選択する工程と、
少なくとも１つのキャリブレーション物体を、上記Ｎ隣接したレセプターの有効領域内の複数の位置の各々に、配置し、端部を有する測定された物体をこの位置の各々でシミュレートする工程と、
キャリブレーション物体が各位置に配置されるときに、信号源を動かす工程と、
上記位置の各々に対してレセプター出力のキャリブレーションセットを読み取る工程と
を備えることを特徴とする決定方法。
【請求項６】
請求項５に記載の方法において、
上記レセプター出力の測定セットに最も近いレセプター出力のキャリブレーションセットを選択する工程は、
(i)Ｎ隣接したレセプターの各群に対して、レセプター応答の測定セットを、上記Ｎ隣接したレセプターの群に関連したレセプター応答のキャリブレーションセットに、適合させることを試みる工程と、
(ii)上記レセプター応答の最も近いキャリブレーションセットを見つけて、上記レセプター応答の最も近いキャリブレーションセットが関連するＮ隣接したレセプターの群を特定する工程と
を備えることを特徴とする決定方法。
【請求項７】
請求項４に記載の方法において、
Ｎは、１を超える整数を含むことを特徴とする決定方法。
【請求項８】
請求項６に記載の方法において、
Ｎ隣接したレセプターの連続する群は、オーバーラップしていないことを特徴とする決定方法。
【請求項９】
請求項６に記載の方法において、
Ｎ隣接したレセプターの連続する群は、オーバーラップしていることを特徴とする決定方法。
【請求項１０】
一列の信号レセプターを備える寸法測定装置を調整する方法であって、
Ｎ隣接したレセプターの一群を選択する工程と、
少なくとも１つのキャリブレーション物体を、上記Ｎ隣接したレセプターの有効領域内の複数の位置の各々に、配置し、端部を有する測定された物体をこの位置の各々でシミュレートする工程と、
キャリブレーション物体が各位置に配置されるときに、信号源を動かす工程と、
上記位置の各々に対してレセプター出力のキャリブレーションセットを読み取る工程と、
物体の測定の間、比較のための上記レセプター出力のキャリブレーションセットを、レセプター出力の測定セットとともに、記憶する工程と
を備えることを特徴とする調整方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の方法において、
Ｎは、３と等しいことを特徴とする調整方法。
【請求項１２】
請求項１０に記載の方法において、
上記記憶する工程は、中央処理装置のメモリの中に、上記出力のキャリブレーションセットを記憶する工程を備えることを特徴とする調整方法。
【請求項１３】
請求項１０に記載の方法において、
上記読み取る工程は、レセプター出力のキャリブレーションセットを読み出すことを備え、レセプター出力は、全てのレセプターにわたって出力を標準化するように、調節されることを特徴とする調整方法。
【図１】
【図２】
【図３ａ】
【図３ｂ】
【図４ａ】
【図４ｂ】
【図４ｃ】
【図４ｄ】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０ａ】
【図１０ｂ】
【図１０ｃ】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３ａ】
【図３ｂ】
【図４ａ】
【図４ｂ】
【図４ｃ】
【図４ｄ】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０ａ】
【図１０ｂ】
【図１０ｃ】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１２−１０８１５３（Ｐ２０１２−１０８１５３Ａ）
【公開日】平成２４年６月７日（２０１２．６．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−３６２６８（Ｐ２０１２−３６２６８）
【出願日】平成２４年２月２２日（２０１２．２．２２）
【分割の表示】特願２００９−５０６８７３（Ｐ２００９−５０６８７３）の分割
【原出願日】平成１９年４月１８日（２００７．４．１８）
【出願人】（５０４４４６４９０）グローバル・センサー・システムズ・インコーポレイテッド (2)
【氏名又は名称原語表記】ＧＬＯＢＡＬ ＳＥＮＳＯＲ ＳＹＳＴＥＭＳ ＩＮＣ．
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月７日（２０１２．６．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年２月２２日（２０１２．２．２２）
【分割の表示】特願２００９−５０６８７３（Ｐ２００９−５０６８７３）の分割
【原出願日】平成１９年４月１８日（２００７．４．１８）
【出願人】（５０４４４６４９０）グローバル・センサー・システムズ・インコーポレイテッド (2)
【氏名又は名称原語表記】ＧＬＯＢＡＬ ＳＥＮＳＯＲ ＳＹＳＴＥＭＳ ＩＮＣ．
【Ｆターム（参考）】
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