JP2000258237A

JP2000258237A - 計量装置及び定周期振動波除去方法

Info

Publication number: JP2000258237A
Application number: JP11066487A
Authority: JP
Inventors: Toru Takahashi; 孝橋　　徹; Morihito Kamon; 守人加門
Original assignee: Yamato Scale Co Ltd
Current assignee: Yamato Scale Co Ltd
Priority date: 1999-03-12
Filing date: 1999-03-12
Publication date: 2000-09-22
Anticipated expiration: 2019-03-12
Also published as: JP4091203B2

Abstract

(57)【要約】【課題】入力信号に対する出力信号の応答遅れを軽減
すると共に、補正前重量信号から定周期振動波を効果的
に除去すること。【解決手段】稼働状態において定周期振動波Ｎが重畳
されている補正前重量信号Ｗから定周期振動波Ｎを除去
して補正済み重量信号Ｒを生成する計量装置において、
定周期振動波Ｎの２周期分の信号が記憶される記憶部
と、ロードセルが出力する補正前重量信号Ｗと記憶部に
記憶されている定周期振動波信号Ｎの両者の位相差を順
次変更する位相差変更手段と、ｎ個の各位相差ごとの補
正前重量信号Ｗと定周期振動波信号Ｎとを加算して各位
相差ごとに合成重量信号Ｒ₀、Ｒ₁、・・・、Ｒ_n-1を
算出する合成重量信号算出手段と、ｎ個の合成重量信号
のうち信号の標準偏差が最も小さい合成重量信号Ｒを選
択する選択手段と、を具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えばロードセ
ル等の荷重検出器の出力信号に例えば機械振動や電気ノ
イズ等のような定周期振動波が重畳されている場合に、
この出力信号から定周期振動波を除去することができる
計量装置及び定周期振動波除去方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、定周期振動波がノイズとして重畳
している荷重検出器（以下、ロードセルという。）の補
正前重量信号を、例えばノッチフィルタにより処理して
定周期振動波のノイズを除去する方法がある。しかし、
ノッチフィルタでは、１周期以上の定周期振動波が重畳
する重量信号のデータを必要とするので、物品の計量の
ために重量信号の取得可能な時間が定周期振動波の１周
期未満である場合は、ノッチフィルタによって補正前重
量信号から定周期振動波を効果的に除去することができ
ず、補正済み重量信号に許容できない誤差を含むことが
ある。従って、ノッチフィルタでは、重量信号の取得時
間を、除去しようとする定周期振動波の１周期以上にす
る必要があり、これによって、入力信号に対する出力信
号の応答が１周期以上遅れるという問題がある。勿論、
重量信号に重畳する複数個の定周期振動波を除去する場
合は、その個数に応じた時間だけ遅れが生じることとな
る。従って、例えば重量選別機にノッチフィルタを使用
すると、このフィルタが物品の重量選別速度の高速化の
妨げとなっている。

【０００３】そこで、本願出願人は、先に、重量信号の
取得可能な時間が定周期振動波の１周期未満であって
も、入力信号に対する出力信号の応答に遅れを生じるこ
となく、定周期振動波が重畳する補正前重量信号からそ
の定周期振動波を効果的に除去することができる方法を
特願昭５５−１５６６０２号（特公平１−３００８３
号）で提案している。この定周期振動波除去方法が適用
されている計量装置は、例えば図４に示すように、計量
コンベア１がロードセル２によって支持されている。こ
の計量コンベア１は、駆動プーリ３と従動プーリ４とを
備えており、駆動プーリ３と従動プーリ４には搬送ベル
ト５を掛けてある。駆動プーリ３には第１のモータ６の
回転軸が連結しており、第１のモータ６が回転すると、
駆動プーリ３及び従動プーリ４はこの第１のモータ６と
同期して回転する。第１のモータ６と駆動プーリ３及び
従動プーリ４との回転周期の比は、１：Ｎ又は１：１／
Ｎである。ただし、Ｎは整数である。これら駆動プーリ
３、従動プーリ４、及び第１のモータ６の各回転体の各
偏心重心によってこれら駆動プーリ３等の回転周期と同
期する定周期振動波Ｎ（図１（ａ））が発生し、この定
周期振動波Ｎがノイズとしてロードセル２が出力する重
量信号Ｗ（図１（ｂ））に重畳する。また、計量装置に
は、この定周期振動波と同期する同期信号を得るための
例えばフォトセンサから成る回転周期検出センサ（図示
せず）を設けてある。回転周期検出センサは、駆動プー
リ３、従動プーリ４、及び第１のモータ６のうち回転周
期の最も長いものが１回転するごとに同期信号を発生す
るものである。

【０００４】この定周期振動波除去方法によると、ま
ず、計量装置を調整モードにする。そして、計量コンベ
ア１に荷重を掛けていない状態で重量信号を含まない定
周期振動波信号ＮのみをＡ／Ｄ変換（アナログ・デジタ
ル変換）して、そのデジタル定周期振動波信号Ｎを同期
信号に合わせてＣＰＵが読み取り記憶部に記憶する。こ
のデジタル定周期振動波信号Ｎは、定周期振動波を精度
良く再現できるように十分短い時間間隔でサンプリング
したデータである。つまり、同期信号の直後に読み込ま
れた定周期振動波信号のデータを記憶部の先頭番地に配
置し、これ以降のデータを時系列に配置していくことで
同期信号に対する定周期振動波信号の時間的関係を明確
にしている。

【０００５】次に、本稼働時に本稼働モードにする。物
品７を計量コンベア１により搬送中に定周期振動波信号
Ｎが重畳した補正前重量信号Ｗと共に、回転周期検出セ
ンサが生成する同期信号をＣＰＵが読み込む。ここで、
本稼働中に、重量信号Ｗの取得可能な時間内で同期信号
をＣＰＵが読み込むことにより、補正前重量信号Ｗに重
畳している定周期振動波信号Ｎの各データが記憶部に記
憶されている定周期振動波信号Ｎの各データのどれであ
るかをＣＰＵが認識することができる。次に、ＣＰＵが
同期信号を基準にして補正前重量信号Ｗと定周期振動波
信号Ｎとを比較して、前者から後者を減算することによ
って定周期振動波信号Ｎを除去した補正済み重量信号を
生成することができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記定周期振
動波除去方法では、回転周期検出センサ及び同期信号を
ＣＰＵに入力させる入力装置が必要であり、この分のコ
ストが嵩むという問題がある。そして、回転周期検出セ
ンサの取付けが困難である場合があるし、その取付けス
ペースを必要とするという問題がある。また、例えば本
稼働時に第１のモータ６の回転速度を変更した場合は、
定周期振動波信号の周期、振幅、又は波形が調整モード
で記憶したものと本稼働モードで記憶したものとが相違
することとなり、調整モードで記憶した定周期振動波信
号Ｎを使用して本稼働時に得られた補正前重量信号Ｗか
ら変更後の定周期振動波信号Ｎ’を除去することができ
ないという問題がある。

【０００７】本発明は、回転周期検出センサを設けず
に、入力信号に対する出力信号の応答遅れを軽減すると
共に、補正前の重量信号から定周期振動波を除去するこ
とができ、また、定周期振動波の周期、振幅が本稼働中
に変化しても、予め記憶している定周期振動波信号を修
正して補正前重量信号から変更後の定周期振動波を除去
することができる計量装置及び定周期振動波除去方法を
提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】第１の発明に係る計量装
置は、稼働状態において定周期振動波が重畳されている
補正前重量信号から上記定周期振動波を除去して補正済
み重量信号を生成する計量装置において、定周期振動波
の少なくとも１周期分の信号が記憶される記憶手段と、
荷重検出手段が出力する上記補正前重量信号と上記記憶
手段に記憶されている定周期振動波信号の両者の位相差
を順次変更する位相差変更手段と、複数の各位相差ごと
の上記補正前重量信号と上記定周期振動波信号とを加算
し又は一方から他方を減算して各位相差ごとに合成重量
信号を算出する合成重量信号算出手段と、上記複数の合
成重量信号のうち信号のばらつき又は最大値と最小値の
差が比較的小さい合成重量信号を選択する選択手段と、
を具備することを特徴とするものである。

【０００９】第２の発明に係る計量装置は、第１の発明
において、上記位相差変更手段は、所定の重量値演算用
信号取得区間の補正前重量信号に対して上記記憶手段に
記憶されている定周期振動波信号の位相をこの定周期振
動波信号の１周期時間よりも短い所定時間ずつ相対的に
シフトさせて両者の位相差を順次変更することを特徴と
するものである。第３の発明に係る計量装置は、第１又
は第２の発明において、上記定周期振動波の周期及び振
幅を決定する定周期振動波発生源の速度情報によって上
記記憶手段に記憶されている定周期振動波信号を修正す
る修正手段を設けたことを特徴とするものである。

【００１０】第４の発明に係る計量装置は、第１又は第
２の発明において、定周期振動波の少なくとも１周期分
の信号を重量信号の零点調整の際に上記記憶手段に記憶
することを特徴とするものである。第５の発明に係る計
量装置は、第１又は第２の発明において、定周期振動波
除去フィルタによって補正前重量信号に重畳する定周期
振動波を除去させて、これによって得られた補正済み重
量信号を使用して零点調整手段により零点調整を行わせ
る切り替え位置と、零点調整済みの補正前重量信号に重
畳する定周期振動波を上記記憶手段に記憶させる切り替
え位置と、に切り替える切り替え手段を設けたことを特
徴とするものである。

【００１１】第６の発明に係る定周期振動波除去方法
は、補正前の重量信号に第１と第２の２つの定周期振動
波が重畳される荷重検出器において、第１の定周期振動
波を生じさせ第１の定周期振動波の少なくとも１周期分
の信号を記憶する段階と、第２の定周期振動波を生じさ
せ第２の定周期振動波の少なくとも１周期分の信号を記
憶する段階と、第１と第２の定周期振動波が重畳されて
いる補正前重量信号と上記記憶された第１の定周期振動
波信号の両者の位相差を順次変更し、複数の各位相差ご
との上記補正前重量信号と第１の定周期振動波信号とを
加算し又は一方から他方を減算して各位相差ごとに第１
の合成重量信号を算出する段階と、複数の第１の合成重
量信号のうち信号のばらつき又は最大値と最小値の差が
比較的小さい第２の合成重量信号を選択する段階と、第
２の合成重量信号と上記記憶された第２の定周期振動波
信号の両者の位相差を順次変更し、複数の各位相差ごと
の第２の合成重量信号と第２の定周期振動波信号とを加
算し又は一方から他方を減算して各位相差ごとに第３の
合成重量信号を算出する段階と、複数の第３の合成重量
信号のうち信号のばらつき又は最大値と最小値の差が比
較的小さい第４の合成重量信号を選択する段階と、を具
備することを特徴とするものである。

【００１２】第７の発明に係る計量装置は、稼働状態に
おいて定周期振動波が重畳されている補正前重量信号か
ら上記定周期振動波を除去して補正済み重量信号を生成
する計量装置において、定周期振動波の少なくとも１周
期分の信号が記憶される記憶手段と、荷重検出手段が出
力する上記補正前重量信号と上記記憶手段に記憶されて
いる定周期振動波信号に基づいて両者の位相差を０度若
しくは１８０度、又はそれに近い角度に変更する位相差
変更手段と、上記補正前重量信号と上記定周期振動波信
号の位相差を０度若しくは１８０度、又はそれに近い角
度とした状態における両者の合成重量信号を算出して上
記定周期振動波を除去した補正済み重量信号を生成する
合成重量信号算出手段と、を具備することを特徴とする
ものである。

【００１３】第８の発明に係る計量装置は、稼働状態に
おいて定周期振動波が重畳されている補正前重量信号か
ら上記定周期振動波を除去して補正済み重量信号を生成
する計量装置において、定周期振動波の少なくとも１周
期分の信号が記憶される記憶手段と、荷重検出手段が出
力する上記補正前重量信号と上記記憶手段に記憶されて
いる定周期振動波信号に基づいて両者の位相差を検出す
る位相差検出手段と、上記補正前重量信号と上記定周期
振動波信号の位相差を０度若しくは１８０度、又はそれ
に近い角度とした状態における両者の合成重量信号を算
出して上記定周期振動波を除去した補正済み重量信号を
生成する合成重量信号算出手段と、を具備することを特
徴とするものである。第９の発明に係る計量装置は、第
８の発明において、上記位相検出手段が位相差を検出す
るために使用する上記補正前重量信号の取得開始時点
が、上記合成重量信号算出手段が上記合成重量信号を算
出するために使用する上記補正前重量信号の取得開始時
点よりも先であることを特徴とするものである。

【００１４】第１乃至第５の各発明によると、補正前重
量信号と予め記憶部に記憶されている定周期振動波信号
の位相差を順次変更し、これら複数の各位相差ごとの合
成重量信号のうち信号のばらつき又は最大値と最小値の
差が比較的小さい合成重量信号を選択することができ
る。この選択された合成重量信号は、補正前重量信号に
重畳している定周期振動波信号と予め記憶部に記憶して
おいた定周期振動波信号との位相差が１８０度又は０度
になった時、即ち、両方の信号値の大きさが等しく符号
が逆になった時又は両者が重なり合った時、に算出され
たものであり、従って、この選択された合成重量信号に
は定周期振動波信号が完全に又は殆ど残っておらず、定
周期振動波信号であるノイズを除去した補正済み重量信
号を生成することができる。

【００１５】第２の発明によると、補正前重量信号を所
定の重量値演算用信号取得区間で取得する計量装置に適
用することができ、補正前重量信号に対して定周期振動
波信号の位相をこの定周期振動波信号の１周期時間より
も短い所定時間ずつ相対的にシフトさせて両者の位相差
を変更することができる。第３の発明によると、定周期
振動波発生源の速度が変化して、それに応じて補正前重
量信号に重畳する定周期振動波の周期及び振幅が変化し
たときに、記憶手段に記憶されている定周期振動波信号
を速度の変化後の定周期振動波に対応する信号に修正す
ることができる。第４の発明によると、零点調整の際に
定周期振動波の少なくとも１周期分の信号を記憶手段に
記憶することができる。

【００１６】第５の発明によると、零点調整を行うとき
は、定周期振動波除去フィルタによって補正前重量信号
に重畳する定周期振動波を除去する補正を行い、零点調
整手段はこの補正済み重量信号を使用して零点調整を行
うことができる。そして、定周期振動波を記憶手段に記
憶するときは、切り替え位置を切り替えて、零点調整済
みの補正前重量信号に重畳する定周期振動波を記憶する
ことができる。

【００１７】第６の発明は、第１と第２の２つの定周期
振動波が重畳する補正前重量信号から第１と第２の定周
期振動波を除去する方法であり、第１の定周期振動波
は、第１の発明と同様にして、補正前重量信号から除去
することができ、第１の定周期振動波が除去された重量
信号が第２の合成重量信号である。そして、第２の定周
期振動波は、第１の発明と同様にして、第２の合成重量
信号から除去することができ、このようにして第１と第
２の定周期振動波が除去された重量信号が第４の合成重
量信号である。

【００１８】第７の発明によると、補正前重量信号と予
め記憶部に記憶されている定周期振動波信号に基づいて
両者の位相差を０度若しくは１８０度、又はそれに近い
角度にして、この状態における両者の合成重量信号を算
出することができる。この合成重量信号は、定周期振動
波信号であるノイズを除去した補正済み重量信号であ
る。

【００１９】第８及び第９の各発明によると、補正前重
量信号と予め記憶部に記憶されている定周期振動波信号
に基づいて両者の位相差を検出し、この検出した位相差
に基づいて補正前重量信号と定周期振動波信号の位相差
を０度若しくは１８０度、又はそれに近い角度にして、
この状態における両者の合成重量信号を算出することが
できる。この合成重量信号は、定周期振動波信号である
ノイズを除去した補正済み重量信号である。

【００２０】第９の発明によると、過渡状態において減
衰度合が比較的大きい領域での補正前重量信号を重量演
算用データとして使用すると重量誤差が大きくなるので
重量演算用データとして使用しづらいが、位相差を算出
するために使用することができることに鑑み、位相差を
算出するために使用する補正前重量信号の取得開始時点
を、合成重量信号を算出するために使用する補正前重量
信号の取得開始時点よりも先にすることによって、多く
の補正前重量信号のデータを取得して、これらのデータ
を使用して補正前重量信号と定周期振動波信号の両者の
位相差を検出することができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】本発明に係る定周期振動波除去方
法を適用した計量装置の第１実施形態を各図を参照して
説明する。この計量装置は、重量選別機に適用されてい
る。計量装置は、図４に示すように、ロードセル２によ
って支持されている計量コンベア１を備えている。そし
て、計量コンベア１の前段に送り込みコンベア８が設け
られている。この計量装置は、駆動プーリ３、従動プー
リ４、及び第１のモータ６の夫々の偏心重心に基づく所
定の定周期振動波Ｎ（図１（ａ））の１周期Ｔがこの計
量装置の重量信号に重畳する計量コンベア１の固有振動
波の周期に比べて長く、そして、物品７の計量のために
設定された重量信号取得時間（図１（ｂ）のＰ〜Ｑ）の
長さが上記所定の定周期振動波Ｎの１周期Ｔよりも短い
ものである。従って、従来の例えばデジタルノッチフィ
ルタにより重量信号Ｗからその所定の定周期振動波Ｎを
除去しようとすると、重量信号の立上がり部分のデータ
を重量演算に加えなければならなくなり、これによって
計量精度を低下させることとなる。そして、補正前重量
信号Ｗに対する補正済み重量信号の応答の遅れが大きく
なる。そこで、本発明は、このような運転条件が要求さ
れている装置において、従来よりもコストが低廉であ
り、補正済み重量信号の応答の遅れを極めて短くするこ
とができて、定周期振動波Ｎを効果的に除去することが
できる計量装置を提案するものである。

【００２２】図５は、この重量選別機の計量演算回路の
ブロック図である。ロードセル２から出力されたアナロ
グ重量信号は、増幅器９で増幅されてＡ／Ｄ変換器（ア
ナログ・デジタル変換器）１０でデジタル重量信号Ｗに
変換され、そして、Ｉ／Ｏ回路（入出力回路）１１を通
ってＣＰＵ（マイクロプロセッサ）１２に入力する。設
定表示部１３は、Ｉ／Ｏ回路１１と接続しており、例え
ば記憶部１４に記憶されている定周期振動波信号Ｎのサ
ンプリング値（ノイズデータ）及び補正前重量信号Ｗの
サンプリング値（重量データ）を表示することができる
し、定周期振動波信号Ｎのサンプリング値と補正前重量
信号Ｗのサンプリング値を合成した合成重量信号Ｒのサ
ンプリング値等を表示することができるものである。ま
た、補正前重量信号Ｗの取得時間Ｐ〜Ｑ等の各種データ
や命令等を入力することができるものである。

【００２３】記憶部１４は、この重量選別機（計量装
置）を作動させるためのプログラムを記憶しているし、
更に、定周期振動波信号Ｎのサンプリング値及び補正前
重量信号Ｗのサンプリング値、並びに合成重量信号Ｒの
サンプリング値を記憶することができる。そして、プロ
グラムの進行に伴って各種データが演算されて得られた
その演算結果及び各種データ等を記憶することができる
ものである。ＣＰＵ１２は、位相差変更手段、合成重量
信号算出手段、選択手段、定周期振動波除去フィルタ、
零点調整手段、及び切り替え手段を備えている。これら
各手段及び定周期振動波除去フィルタの各処理は、記憶
部１４に記憶されているプログラムに従ってＣＰＵ１２
が行う。

【００２４】位相差変更手段は、図１（ｄ）〜図１
（ｆ）に示すように、所定の重量信号取得時間（重量値
演算用信号取得区間）Ｐ〜Ｑの補正前重量信号Ｗに対し
て記憶部１４に記憶されている定周期振動波信号Ｎの位
相をこの定周期振動波信号Ｎの１周期時間よりも短い所
定時間ｔ₁ずつ相対的にシフトさせて両者の位相差を順
次変更する手段である。合成重量信号算出手段は、図１
（ｃ）〜図１（ｆ）に示すように、複数の各位相差ごと
の補正前重量信号Ｗと定周期振動波信号Ｎとを加算し
て、各位相差ごとに合成重量信号Ｒ（Ｒ₀〜Ｒ_n-1）を
算出する手段である。選択手段は、複数の合成重量信号
Ｒ₀〜Ｒ_n-1のうち信号のばらつきが最も小さい合成重
量信号Ｒ_Mを選択する手段である。

【００２５】定周期振動波除去フィルタは、補正前重量
信号Ｗに重畳する計量コンベア１の固有振動波（図示せ
ず）を除去して補正済み重量信号Ｗ_F1を生成するデジタ
ルノッチフィルタ（第１の定周期振動波除去フィルタ）
と、駆動プーリ３等に基づく定周期振動波Ｎを除去して
補正済み重量信号Ｗ_F2を生成するデジタルノッチフィル
タ（第２の定周期振動波除去フィルタ）と、を備えてい
る。なお、第１及び第２の定周期振動波除去フィルタ
は、補正前重量信号Ｗに重畳する固有振動波と定周期振
動波Ｎを除去して補正済み重量信号Ｗ_F12を生成するフ
ィルタである。零点調整手段は、第１及び第２の定周期
振動波除去フィルタが生成する補正済み重量信号Ｗ_F12
を使用して重量信号の零点を調整する手段である。切り
替え手段は、第１及び第２の定周期振動波除去フィルタ
が補正前重量信号Ｗに重畳する計量コンベア１の固有振
動波、及び定周期振動波Ｎを除去し、これによって得ら
れた補正済み重量信号Ｗ_F12を零点調整手段が使用して
零点調整を行う切り替え位置と、第１の定周期振動波除
去フィルタが固有振動波を除去する演算を行い、この零
点調整済みの補正済み重量信号Ｗ_F1に重畳する定周期振
動波Ｎを記憶部１４に記憶させることができる切り替え
位置と、に切り替える手段である。

【００２６】次に、上記のように構成された計量装置の
本稼働前の調整段階において定周期振動波信号Ｎのデー
タを記憶部１４に記憶する手順、及び本稼働時において
定周期振動波Ｎを除去した補正済み重量信号Ｒ_MHを生成
する演算の手順を図７及び図８に示すフローチャート等
の各図を参照して説明する。まず、図７に示すフローチ
ャートに従って調整段階の処理内容を説明する。物品７
が計量コンベア１上に載っていない状態において、オペ
レータが計量コンベア１を駆動して設定表示部１３の零
点調整キーを操作する（Ｓ１００）。すると、ＣＰＵ１
２が切り替え手段の切り替え位置を零点調整位置に切り
替える。これによって、第１及び第２の定周期振動波除
去フィルタが補正前重量信号Ｗに重畳する計量コンベア
１の固有振動波、及び定周期振動波Ｎを除去する処理を
行い、そして、零点調整手段がこの処理によって得られ
た補正済み零点重量信号Ｗ_F12を使用して零点調整を行
いその零点重量値を記憶部１４に記憶する（Ｓ１０
２）。零点調整時は、比較的長い重量信号取得時間を許
容できるので、第１及び第２の定周期振動波除去フィル
タによって補正前重量信号Ｗに重畳する固有振動波、及
び定周期振動波Ｎを除去する処理を行うこととしてい
る。

【００２７】そして、ＣＰＵ１２が切り替え手段の切り
替え位置を、第２の定周期振動波除去フィルタを切離
し、第１の定周期振動波除去フィルタが固有振動波を除
去する演算を行う位置に切り替えて（Ｓ１０４）、零点
調整済みの補正前零点重量信号Ｗに重畳する定周期振動
波Ｎのｍ周期分のノイズデータ（図６参照）を記憶部１
４に記憶させる（Ｓ１０６）。なお、定周期振動波Ｎの
１周期Ｔは、計量モータ、駆動プーリ３、及び従動プー
リ４の回転周期のうち最も長いものを使用する。ここで
は、駆動及び従動プーリ４の回転周期を定周期振動波Ｎ
の１周期Ｔとする。そして、１周期がＴであるので、１
周期分の定周期振動波信号ＮのＡ／Ｄサンプリングノイ
ズデータの個数はｎ（＝Ｔ／ｔ）である。ｔはサンプリ
ング時間間隔である。

【００２８】ここで、図６に示すように、Ａ／Ｄ変換器
１０によりサンプリングされた定周期振動波Ｎの１周期
目のｎ個のノイズデータの各時刻がｔ₀₁、ｔ₁₁、・・
・、ｔ _n-1.1、各時刻のノイズデータがＷ₀₁、Ｗ₁₁、・
・・、Ｗ_n-1.1、２周期目のｎ個のノイズデータの各時
刻がｔ₀₂、ｔ₁₂、・・・、ｔ_n-1.2、各時刻のノイズデ
ータがＷ₀₂、Ｗ₁₂、・・・、Ｗ_n-1.2、・・・・、ｍ周
期目のｎ個のノイズデータの各時刻がｔ_0m、ｔ_1m、・・
・、ｔ_n-1.m、各時刻のノイズデータがＷ_0m、Ｗ _1m、・
・・、Ｗ_n-1.mとする。次に、ｍ周期分の定周期振動波
信号Ｎの各周期中の同一タイミングのノイズデータの平
均値を演算し、平均定周期振動波信号Ｎを算出する（Ｓ
１０８）。つまり、ｍ個の各周期の同じ第１番目のタイ
ミング（同じ位相）ｔ₀₁、ｔ₀₂、・・・、ｔ_0mの時刻に
おけるノイズデータＷ₀₁、Ｗ₀₂、・・・、Ｗ_0mの平均値
Ｗ_Z0、・・・・、第ｎ番目のタイミング（同じ位相）ｔ
_n-1.1、ｔ_n-1.2、・・・、ｔ_n- _1.mの時刻におけるノ
イズデータＷ_n-1.1、Ｗ_n-1.2、・・・、Ｗ_n-1.mの平
均値Ｗ_Z.n-1とする。これにより、ｎ個の各時刻ｔ₀、
ｔ₁、・・・、ｔ_n-1における平均ノイズデータは、Ｗ
_Z0、Ｗ_Z1、・・・、Ｗ_Z.n-1となる。そして、この平均
ノイズデータ列の２周期分を時刻の順番に記憶部１４に
記憶する（Ｓ１１０）。これで調整段階が終了する。

【００２９】次に、図８に示すフローチャートに従って
本稼働段階の処理内容を説明する。この本稼働の状態で
は、ＣＰＵ１２が切り替え手段の切り替え位置を、第１
の定周期振動波除去フィルタが固有振動波を除去する演
算は行うが、第２の定周期振動波除去フィルタを切り離
してあり、定周期振動波Ｎを除去する演算を行わない位
置に切り替えてある。従って、図１（ｂ）に示す補正前
重量信号Ｗは、第２の定周期振動波除去フィルタによる
過渡応答の比較的長い遅れがないが、定周期振動波Ｎが
混入している。まず、物品７が送り込みコンベア８によ
り搬送されて、計量コンベア１の手前に設けられている
物品検出センサ（フォトセンサ）１５により検出される
と（Ｓ２００）、ＣＰＵ１２が物品７の重量データを取
得して記憶するタイミングＰ、及び取得区間（取得時
間）Ｐ〜Ｑを予め設定されている条件に従って自動的に
指定する（Ｓ２０２）。重量データ取得区間Ｐ〜Ｑは、
重量値を求めるための最適なタイミングであり区間とし
て指定される。そして、ＣＰＵ１２が図１（ｂ）に示す
指定区間Ｐ〜Ｑ内の定周期振動波Ｎが重畳する補正前重
量信号Ｗの重量データ列をＡ／Ｄサンプリング時間間隔
ｔ₁で読み込み、時系列に記憶部１４に記憶する（Ｓ２
０４）。

【００３０】この補正前重量信号Ｗの重量データ列がＷ
₀、Ｗ₁、・・・、Ｗ_kとする。ＣＰＵ１２は、この重
量データ列Ｗ₀、Ｗ₁、・・・、Ｗ_kに対して予め記憶
部１４に記憶されている図１（ａ）に示す定周期振動波
Ｎの２周期分のノイズ成分データ（以下、単に「ノイズ
データ」と言う。）列Ｗ_Z0、Ｗ_Z1、・・・、Ｗ_Z.n-1、
Ｗ_Z0、Ｗ_Z1、・・・、Ｗ_Z.n-1を呼出し、同じタイミン
グ（位相）のデータどうしを加算する演算を行う。即
ち、Ｗ_d00＝Ｗ₀＋Ｗ_Z0、Ｗ_d10＝Ｗ₁＋Ｗ_Z1、・・・、Ｗ
_dk0＝Ｗ_k＋Ｗ_Zk と演算する。この演算は、合成重量信号算出手段が行
い、Ｗ_d00〜Ｗ_dk0は合成重量信号である。この演算結
果は、図１（ｃ）のＲ₀である。次に、位相差変更手段
は、図１（ａ）に示すノイズデータ列Ｗ_Z0、Ｗ_Z1、・・
・をサンプリング時間間隔ｔ₁だけ、つまりデータ１個
分だけ同図の左側にシフトさせて、上記と同様に合成重
量信号算出手段が重量データ列とノイズデータ列の同じ
タイミングのデータどうしを加算する。Ｗ_d01＝Ｗ₀＋Ｗ_Z1、Ｗ_d11＝Ｗ₁＋Ｗ_Z2、・・・、Ｗ
_dk1＝Ｗ_k＋Ｗ_Z.k+1 と演算する。この演算結果は、図１（ｄ）のＲ₁であ
る。

【００３１】更に、図１（ｄ）に示すノイズデータ列を
サンプリング時間間隔ｔ₁だけ同図の左側に更にシフト
させて、上記と同様に重量データ列とノイズデータ列の
同じタイミングのデータどうしを加算する。Ｗ_d02＝Ｗ₀＋Ｗ_Z2、Ｗ_d12＝Ｗ₁＋Ｗ_Z3、・・・、Ｗ
_dk2＝Ｗ_k＋Ｗ_Z.k+2 と演算する。この演算結果は、図１（ｅ）のＲ₂であ
る。この合成重量信号データＲ₂は一定値となってお
り、補正前重量信号Ｗの重量データ列から定周期振動波
Ｎのノイズデータ列が完全に除去されたものである。同
様にして順次ｔ₁ずつノイズデータ列をシフトして定周
期振動波Ｎの１周期に至るまでの合成重量信号データ列
Ｒ₃、Ｒ₄、・・・、Ｒ_n-1を求める。Ｗ_d0.n-1＝Ｗ₀＋Ｗ_Z.n-1、Ｗ_d1.n-1＝Ｗ₁＋Ｗ_Z0、・
・・、Ｗ_dk.n-1＝Ｗ_k＋Ｗ_Z.k-1 と演算する。この演算結果は、図１（ｆ）のＲ_n-1であ
る。このようにしてノイズデータ列を順次シフトさせる
ことを１周期行うことにより、以下に示すようにｎ個の
合成重量信号データ列Ｒ₀、Ｒ₁、・・・、Ｒ_n-1を求
めることができる。

【００３２】Ｒ₀：Ｗ_d00、Ｗ_d10、・・・、Ｗ_dk0 Ｒ₁：Ｗ_d01、Ｗ_d11、・・・、Ｗ_dk1 ・・・・Ｒ_n-1：Ｗ_d0.n-1、Ｗ_d1.n-1、・・・、Ｗ_dk.n-1 上記の処理をＣＰＵ１２がステップＳ２０６、Ｓ２０８
で行う。

【００３３】次に、ｎ個の合成重量信号データ列Ｒ₀、
Ｒ₁、・・・、Ｒ_n-1のそれぞれの標準偏差（ばらつ
き）を計算し、標準偏差が最小となる合成重量信号デー
タ列Ｒ _M（図１の例ではＲ₂）を選択手段が選択する
（Ｓ２１０）。そして、ＣＰＵ１２が標準偏差が最小と
なる合成重量信号データ列Ｒ₂の平均値を算出してこの
平均値を補正済み重量信号Ｒ_MHとして生成する（Ｓ２１
２、Ｓ２１４）。補正済み重量信号Ｒ_MHは、定周期振動
波Ｎが重畳する補正前重量信号Ｗからその定周期振動波
Ｎを効果的に除去した信号である。

【００３４】この実施形態の計量装置によると、従来の
計量装置のように、定周期振動波Ｎの同期信号を読み込
むための回転周期検出センサ及び同期信号をＣＰＵ１２
に入力させる入力装置を設けずとも、重量データ列に重
畳するノイズデータ列を効果的に除去することができる
ノイズデータ列の位相を自動的に判定して、補正済み重
量信号Ｒ_MHを生成することができる。そして、本稼働時
には、時定数の比較的大きい第２の定周期振動波除去フ
ィルタを使用していないので、補正前重量信号Ｗに対す
る補正済み重量信号Ｒ_MHの応答の遅れを従来よりも短縮
することができ、これによって、計量速度の高速化を図
ることができる。

【００３５】なお、標準偏差が最小となる合成重量信号
データ列Ｒ₂は、記憶部１４に記憶されているノイズデ
ータ列が、重量データ列に重畳するノイズデータ列に対
して位相差が１８０度となるようにシフトして両者の和
を算出したときの数列の値であるので、この合成重量信
号データ列Ｒ₂が最も効果的にノイズが除去されてい
る。

【００３６】次に、本稼働中において、計量コンベア１
に設けられている第１のモータ６の回転速度を変更した
場合は、定周期振動波信号Ｎの周期、振幅、又は波形が
調整モードで記憶したものと本稼働モードで記憶したも
のとが相違することとなり、調整モードで記憶したノイ
ズデータＮをそのまま使用すると、本稼働時に得られた
補正前重量信号Ｗから変更後の定周期振動波を効果的に
除去することができないこととなる。そこで、調整モー
ドで記憶部１４に記憶した定周期振動波信号Ｎのノイズ
データ列に対してＣＰＵ１２の修正手段が所定の修正処
理を行うことにより変更後の定周期振動波を効果的に除
去することができる方法を説明する。修正手段は、ＣＰ
Ｕ１２が記憶部１４に記憶されている所定にプログラム
に従って、定周期振動波Ｎの周期及び振幅を決定する定
周期振動波発生源である第１のモータ６の回転速度情報
Ｖ（変更前）、Ｖ_X（変更後）を使用して、記憶部１４
に記憶されているノイズデータＮを修正する処理を行う
手段である。

【００３７】今、記憶部１４に記憶されている定周期振
動波信号Ｎのノイズデータ列が図２（ａ）に示すように
周期がＴであり、本稼働時において第１のモータ６の回
転速度が減速して図２（ｂ）に示すように周期がＴ_Xと
なったとし、この周期Ｔ_Xのノイズデータ列の求め方を
説明する。記憶部１４に記憶されているノイズデータの
個数は、ｎ（＝Ｔ／ｔ₁）であるので、速度変更後のデ
ータの時間間隔はｔ_X＝Ｔ_X／ｎとなる。また、ノイズ
データの振幅は、第１のモータ６の回転速度の２乗に比
例して変化するので（遠心力の垂直成分）、調整モード
及び本稼働時における第１のモータ６の回転速度をＶ、
Ｖ_Xとすると、記憶部１４に記憶されている各ノイズデ
ータＷ₀〜Ｗ_n-1に（Ｖ_X／Ｖ）²をそれぞれ乗算する
ことにより変更後の回転速度Ｖ_Xにおけるノイズデータ
Ｗ_Z0〜Ｗ_Z.n-1を算出することができる。従って、調整
モードで記憶されているノイズデータ列Ｎは、図２
（ａ）に示すように、データの時間間隔がｔ₁であり、
各時刻ｔ₀〜ｔ_n-1におけるノイズデータがＷ₀〜Ｗ
_n-1とすると、修正手段がこのノイズデータ列Ｎを、図
２（ｂ）に示すように、データの時間間隔がｔ_Xであ
り、各時刻ｔ_Z0、ｔ_Z1、・・・、ｔ _Z.n-1におけるノイ
ズデータがＷ_Z0、Ｗ_Z1、・・・、Ｗ_Z.n-1のノイズデー
タ列Ｎ_Xに変換して記憶部１４に記憶させることができ
る。ただし、ｔ_Z1−ｔ_Z0＝ｔ_Z2−ｔ_Z1＝・・・・＝ｔ
_Z.n-1−ｔ_Z.n-2＝ｔ_XＷ_Z0＝（Ｖ_X／Ｖ）²×Ｗ₀、
Ｗ_Z1＝（Ｖ_X／Ｖ）²×Ｗ₁、・・・・、Ｗ_Z.n- ₁＝
（Ｖ_X／Ｖ）²×Ｗ_n-1である。

【００３８】ところで、本稼働時の補正前重量信号Ｗの
サンプリング時間間隔がｔ₁であるので、ノイズ除去演
算を行うには、ノイズデータ列Ｎ_Xをサンプリング時間
間隔ｔ₁ごとのデータに変換する必要があるので、修正
手段は、補間法を使用してノイズデータ列Ｎ_Xを時間間
隔がｔ₁（時刻ｔ₀、ｔ₁、・・・、ｔ_k-1、ｔ_k）の
ノイズデータ列Ｎ_Y（ノイズデータ値Ｗ_Y0、Ｗ_Y1、・・
・、Ｗ_Y.k-1、Ｗ_Y.k）に変換して記憶部１４に記憶さ
せることができる。つまり、図２（ｂ）に示すように、
１周期Ｔ_Xを時刻ｔ₀、ｔ₁、・・・、ｔ _k-1、ｔ_kに
分割してそれぞれの時刻におけるノイズデータＷ_Y.0、
Ｗ_Y.1、・・・、Ｗ_Y.k-1、Ｗ_Y.kを算出して記憶部１
４に記憶する。例えば、図２（ｂ）に示す時刻ｔ_Z.n-2
とｔ_Z.n-1の間の時刻ｔ_k-2、ｔ_k-1におけるノイズデ
ータＷ_Y.k-2、Ｗ_Y.k-1を求める場合について説明す
る。図３に示すように、まず、時刻ｔ_Z.n-2とｔ_Z.n-1
におけるノイズデータのｙの値Ｗ_Z.n-2とＷ_Z.n-1を直
線で結ぶ。この直線ｐをｘｙの方程式で表すと、ｙ＝−｛（Ｗ_Z.n-2−Ｗ_Z.n-1）／ｔ_x｝×ｘ＋Ｗ_Z.n-2 （１）となる。ただし、ｔ_Z.n-2−ｔ_Z.n-1＝ｔ_xとする。こ
こで、ｘ＝ｔ_k-2−ｔ_Z.n-2を（１）式に代入して時刻
ｔ_k-2におけるノイズデータ値Ｗ_Y.k-2を求めると、ｙ＝Ｗ_Y.k-2＝−｛（Ｗ_Z.n-2−Ｗ_Z.n-1）／ｔ_x｝×
（ｔ_k-2−ｔ_Z.n-2）＋Ｗ_Z.n-2 となる。このようにして、各時刻ｔ₀、ｔ₁、・・・、
ｔ_k-1、ｔ_kにおけるノイズデータ値Ｗ_Y0、Ｗ_Y1、・・
・、Ｗ_Y.k-1、Ｗ_Y.kを求めることができる。なお、図
２では、ノイズデータの１周期分について説明したが、
記憶部１４には２周期分のノイズデータが記憶されてい
るので、上記と同様にして２周期分のノイズデータを変
換することができる。

【００３９】ただし、第１のモータ６の回転速度が本稼
働中に加速してＶ_X＞Ｖとなった場合のノイズデータ列
Ｎ_Xは、図２（ｃ）に示すような波形となるが、Ｖ_X＜
Ｖの場合と同様にして、修正手段は、図２（ａ）に示す
各時刻ｔ₀〜ｔ_n-1におけるノイズデータ値Ｗ₀〜Ｗ
_n-1を、各時刻ｔ₀、ｔ₁、・・・におけるノイズデー
タ値Ｗ_Y0、Ｗ_Y1、・・・（図２（ｃ）参照）に変換する
ことができる。そして、図２（ａ）に示すサンプリング
時間間隔ｔ₁が十分に短いときは、修正手段は、各時刻
ｔ₀〜ｔ_n-1におけるノイズデータ値Ｗ₀〜Ｗ_n-1に対
して上記のような変換の演算を行わずに、図２（ｂ）の
場合において、各時刻ｔ₀〜ｔ _kに最も接近する時刻ｔ
_Zmにおけるノイズデータ値Ｗ_Y0〜Ｗ_Y.kを当てはめても
よい。ｍは、０からｎ−１までの整数である。例えば、
時刻ｔ₁、ｔ₂のノイズデータ値としてＷ_Z1を当ては
め、時刻ｔ₃、ｔ₄のノイズデータ値としてＷ_Z2を当て
はめることができる。

【００４０】次に、第２実施形態の計量装置を説明す
る。第２実施形態の計量装置は、第１実施形態の計量装
置において、位相差変更手段、合成重量信号算出手段、
及び選択手段に代えて、位相差検出手段、及び合成重量
信号算出手段を設けたものである。これ以外は、第１実
施形態と同等であるので同等部分の詳細な説明を省略す
る。第２実施形態の位相差検出手段、及び合成重量信号
算出手段が行う各処理は、記憶部１４に記憶されている
プログラムに従ってＣＰＵ１２が行う。

【００４１】位相差検出手段は、図９に示すように、本
稼働時において得られた補正前重量信号Ｗの時刻Ｒ〜Ｑ
における重量データ列Ｗ_-R、・・・、Ｗ_-1、Ｗ₀、
Ｗ₁、・・・、Ｗ_kと記憶部１４に記憶されている図１
（ａ）に示す定周期振動波信号のノイズデータ列Ｗ_Z0、
Ｗ_Z1、・・・、Ｗ_Z.n-1に基づいて両者の位相差を検出
する手段である。なお、時刻Ｒ〜Ｑの時間間隔Ｔ_Nは、
Ｔ（１周期）／２以上としている。そして、図９に破線
で示す時刻Ｑ以降の補正前重量信号Ｗは、この補正前重
量信号Ｗの波形と振動の周期Ｔを説明するためのもので
ある。合成重量信号算出手段は、重量データ列Ｗ_-R、・
・・、Ｗ_-1、Ｗ₀、Ｗ₁、・・・、Ｗ_kとノイズデータ
列Ｗ_Z0、Ｗ_Z1、・・・、Ｗ_Z.n-1の位相差を０度とした
状態における、Ｐ〜Ｑ領域の重量データ列Ｗ₀、Ｗ₁、
・・・、Ｗ_k（時刻Ｐ〜Ｑの重量データ）とノイズデー
タ列Ｗ_Z0、Ｗ_Z1、・・・、Ｗ_Z.n-1の互いに対応するタ
イミングの重量データからノイズデータを減算して合成
重量信号を算出する手段である。

【００４２】第２実施形態の計量装置によると、本稼働
前の調整段階において定周期振動波信号Ｎのデータを記
憶部に記憶する手順は、第１実施形態の図７に示す手順
と同等であるのでその説明を省略する。次に、本稼働の
状態において、図８に示すステップＳ２００及び２０２
の処理と同等の処理を行う。そして、ＣＰＵ１２が図９
に示す指定区間Ｒ〜Ｑ内の定周期振動波Ｎが重畳する補
正前重量信号Ｗの重量データ列Ｗ_-R〜Ｗ₀〜Ｗ_kをＡ
／Ｄサンプリング時間間隔ｔ₁で読み込み、時系列に記
憶部１４に記憶する。そして、重量データＷ_-R〜Ｗ₀〜
Ｗ_kを微分演算して極大値又は極小値と対応する重量デ
ータを検出する。その検出した重量データが極大値又は
極小値であるかの判定は、例えばその検出した重量デー
タとその前後の重量データの大きさを比較することによ
り判定することができる。次に、重量データ列Ｗ_-R〜Ｗ
₀〜Ｗ _kの極大値又は極小値の重量データ、例えば図９
では、極小値の重量データＷ_-Sのタイミングと図１
（ａ）に示すノイズデータＮの極小値のノイズデータＷ
_Kのタイミングとを比較して、この２つの重量データ列
とノイズデータ列の位相差を算出する。このようにし
て、重量及びノイズデータ列の位相差を算出するのが位
相差検出手段である。そして、合成重量信号算出手段
は、この算出した位相差に基づいて、２つのデータ列の
位相差が０度となるように両者のデータを対応させ、両
者の互いに対応するタイミングの重量データからノイズ
データを減算して合成重量信号を算出することができ
る。このようにして、第１実施形態と同様に、定周期振
動波信号Ｎを含む補正前重量信号Ｗから定周期振動波信
号Ｎであるノイズを除去した補正済み重量信号を生成す
ることができる。上記位相差検出手段、及びこの算出し
た位相差に基づいて２つのデータ列の位相差が０度とな
るように両者のデータを対応させるのが請求項７に記載
の位相差変更手段である。

【００４３】なお、位相差を検出するために使用する重
量データ列Ｗ_-R〜Ｗ₀〜Ｗ_kの取得開始時点Ｒを、図９
に示すように、合成重量信号を算出するために使用する
重量データ列Ｗ₀〜Ｗ_kの取得開始時点Ｐよりも先のタ
イミング（時刻）にしてあり、更に、Ｒ〜Ｑの時間間隔
がノイズデータＮのＴ（１周期）／２以上の領域の重量
データを取得するように取得開始時点Ｒを設定してあ
る。これによって、Ｒ〜Ｑの領域の重量データのうちか
ら必ず極大値又は極小値の重量データを取得することが
でき、これらの重量データ列Ｗ_-R〜Ｗ₀〜Ｗ_kを使用し
て補正前重量信号Ｗと定周期振動波信号Ｎの両者の位相
差を正確に検出できるようにしている。また、図９に示
すＲ〜Ｑ間の重量データは、過渡状態であって減衰度合
が比較的大きい領域であるので、この重量データを合成
重量信号データの算出のために使用すると重量誤差が大
きくなるのでそれには使用しづらいが、位相差を算出す
る際にはＲ〜Ｑ間の重量データのうちから極大値又は極
小値を表すデータを検出できればよいのでＲ〜Ｑ間の重
量データを使用しても支障がないので使用している。

【００４４】ただし、上記実施形態の修正手段によるノ
イズデータ値の振幅の変換方法は、各ノイズデータ値Ｗ
₀〜Ｗ_n-1に対して（Ｖ_X／Ｖ）²を乗算してＷ_Z0〜Ｗ
_Z.n- ₁を算出することとしたが、第１のモータ６の速度
可変範囲が狭い場合や、回転速度に対するノイズの振幅
の変動特性式が複雑であったり、不明である場合は、上
記の方法に代えて、速度可変範囲の最高及び最低速度の
ときのノイズの最大振幅及び最小振幅を実測して記憶部
１４に記憶しておき、可変範囲内の各速度における振幅
を、最大振幅と最小振幅とを結ぶ直線を使用して近似値
で求めてもよい。

【００４５】更に、上記実施形態では、本稼働前の調整
段階における零点調整の際に定周期振動波Ｎのノイズデ
ータ列Ｎを記憶部１４に記憶する例で説明したが、本稼
働中に零点調整を自動的又は手動で行う計量装置では、
本稼働中の零点調整の際に上記実施形態と同様にしてノ
イズデータ列Ｎを読み取り、前回に記憶されているノイ
ズデータ列Ｎに置き換えて記憶部１４に記憶してもよ
い。このように、本稼働中の零点調整の際にノイズデー
タ列Ｎを記憶部１４に記憶することとすると、その時点
での第１のモータ６の回転速度におけるノイズデータ列
Ｎを記憶することができるので、修正手段によるノイズ
データ列Ｎの変換演算を省略することができる。そし
て、本稼働中に定周期振動波Ｎの周期、振幅のみならず
波形が変化した場合でも、その変化後の定周期振動波Ｎ
の正確なノイズデータ列Ｎ_Xを得ることができるので、
修正手段により変換した場合よりも正確なノイズデータ
列Ｎ_Xを得ることができる。本稼働中に定周期振動波Ｎ
の波形が変化する場合として、計量コンベア１の駆動プ
ーリ３と従動プーリ４の回転の位相がずれた時がある。
駆動プーリ３と従動プーリ４は搬送ベルト５で連結され
ているので、各プーリ３、４と搬送ベルト５との間で滑
りが生じて各プーリの回転によって生じる両者の定周期
振動の位相がずれることによりこの計量コンベア１全体
としての定周期振動波Ｎの波形が変化する。

【００４６】そして、上記実施形態では、第１のモータ
６の回転に基づいて生じる定周期振動波Ｎを記憶部１４
に記憶して、補正前重量信号Ｗからこの振動波Ｎを除去
する構成としたが、これに代えて、第１のモータ６の回
転に基づいて生じる定周期振動波Ｎと第２のモータ１６
の回転に基づいて生じる定周期振動波Ｍの両方を記憶部
１４に記憶しておいて、補正前重量信号Ｗからこの２つ
の振動波Ｎ、Ｍを除去する構成としてもよい。このよう
に構成された計量装置では、定周期振動波Ｎ、Ｍの夫々
の第１及び第２のノイズデータを記憶部１４に記憶する
必要がある。つまり、図８に示すステップＳ２００〜Ｓ
２０４において、第１のモータ６の回転に基づく第１の
ノイズデータ列を記憶部１４に記憶するときは、第２の
モータ１６を停止させておいて上記実施形態と同様にし
て第１のノイズデータ列を記憶部１４に記憶する。そし
て、第２のモータ１６の回転に基づく第２のノイズデー
タ列を記憶部１４に記憶するときは、第１のモータ６を
停止させておいて上記実施形態と同様にして第２のノイ
ズデータ列を記憶部１４に記憶する。次に、補正前重量
信号Ｗから第１のノイズデータを除去するためにステッ
プＳ２０６〜Ｓ２１０の処理を行い、標準偏差が最小と
なる合成重量信号データ列Ｒ _iを選択手段が選択する
（Ｓ２１０）。次に、合成重量信号データ列Ｒ_iを補正
前重量信号データ列として、このデータ列から第２のノ
イズデータを除去するためにステップＳ２０６〜Ｓ２１
０の処理を行い、新たに得られた合成重量信号データ列
Ｕ₀〜Ｕ_n-1のうちから標準偏差が最小となる合成重量
信号データ列Ｕ_jを選択手段が選択する（Ｓ２１０）。
そして、ＣＰＵ１２が標準偏差が最小となる合成重量信
号データ列Ｕ_jの平均値を算出してこの平均値を補正済
み重量信号Ｕ_MHとして生成する（Ｓ２１２、Ｓ２１
４）。補正済み重量信号Ｕ_MHは、２つの定周期振動波
Ｎ、Ｍが重畳する補正前重量信号Ｗからその定周期振動
波Ｎ、Ｍを効果的に除去した信号である。

【００４７】また、第１実施形態の合成重量信号算出手
段は、図１（ｂ）に示す補正前重量信号Ｗの重量データ
列Ｗ₀〜Ｗ_kと図１（ａ）に示すノイズデータ列Ｗ_Z0〜
Ｗ_Z. _n-1を加算して合成重量信号データ列Ｒ₀〜Ｒ_n-1
を算出する構成としたが、これに代えて、重量データ列
Ｗ₀〜Ｗ_kからノイズデータ列Ｗ_Z0〜Ｗ_Z.n-1を減算し
て合成重量信号データ列Ｓ₀〜Ｓ_n-1を算出する構成と
してもよい。

【００４８】そして、第２実施形態の合成重量信号算出
手段は、重量データ列Ｗ_-R、・・・、Ｗ_-1、Ｗ₀、
Ｗ₁、・・・、Ｗ_kとノイズデータ列Ｗ_Z0、Ｗ_Z1、・・
・、Ｗ_Z. _n-1の位相差を０度とした状態における両者の
互いに対応するタイミングの重量データからノイズデー
タを減算して合成重量信号を算出したが、これに代え
て、重量データ列Ｗ_-R、・・・、Ｗ_-1、Ｗ₀、Ｗ₁、・
・・、Ｗ_kとノイズデータ列Ｗ_Z0、Ｗ_Z1、・・・、Ｗ
_Z.n-1の位相差を１８０度とした状態における両者の互
いに対応するタイミングの重量データとノイズデータと
を加算して合成重量信号を算出してもよい。

【００４９】更に、上記実施形態では、定周期振動波Ｎ
の２周期分のノイズデータ列Ｗ_Z0〜Ｗ_Z.n-1、Ｗ_Z0〜Ｗ
_Z.n-1を記憶部１４に記憶したが、これに代えて、１周
期分のノイズデータ列Ｗ_Z0〜Ｗ_Z.n-1を記憶部１４に記
憶してもよい。この場合、１周期分のノイズデータ列Ｗ
_Z0〜Ｗ_Z.n-1を重量データ列Ｗ₀〜Ｗ_kに対してサンプ
リング時間間隔ｔ₁ずつシフトさせる度に、先頭のノイ
ズデータＷ_Z0、・・・を最後のノイズデータＷ_Z.n-1、
・・・の後ろに移動させることを順次繰り返し行うこと
によって、互いに対応する時刻のノイズデータと重量デ
ータとを加算できるようにする。なお、重量データ列Ｗ
₀〜Ｗ_kのデータの個数がノイズデータ列Ｗ_Z0〜Ｗ_Z.n-
₁の１周期のデータの個数よりも多い場合は、ノイズデ
ータの個数が重量データの個数と同じになるか若しくは
多くなるように複数周期のノイズデータ列を記憶部１４
に記憶する。

【００５０】そして、上記実施形態の選択手段は、図８
に示すステップＳ２１０において、ｎ個の合成重量信号
データＲ₀〜Ｒ_n-1のそれぞれの標準偏差を計算し、標
準偏差が最小となる合成重量信号データ列Ｒ_Mを選択し
たが、これに代えて、ｎ個の合成重量信号データＲ₀〜
Ｒ_n-1のそれぞれの最大値と最小値の差を計算し、その
差が最小となる合成重量信号データ列Ｒ_Mを選択しても
よい。

【００５１】

【発明の効果】第１乃至第５の各発明によると、選択手
段により選択された合成重量信号は、補正前重量信号に
重畳している定周期振動波信号と予め記憶部に記憶して
おいた定周期振動波信号との位相差が１８０度又は０度
になった時に算出されたものであり、この合成重量信号
を選択することにより、定周期振動波信号であるノイズ
を除去した補正済み重量信号を生成することができる。
従って、従来の定周期振動波除去方法で必要であった回
転周期検出センサ及び同期信号をＣＰＵに入力させる入
力装置を不要とすることができ、その分のコストの低減
を図ることができるし、それらの取付けスペースを不要
とすることができる。そして、補正前重量信号に重畳し
ている定周期振動波信号と記憶手段に記憶されている定
周期振動波信号とを重ね合わせて前者から後者を除去し
ているので、補正前重量信号の取得区間が定周期振動波
の１周期未満であっても、補正前重量信号から定周期振
動波を正確に除去することができる。これによって、高
精度での高速計量を実現することができる。

【００５２】第２の発明によると、入力信号に対する出
力信号の応答の遅れを従来よりも短縮することができ、
これによって、計量速度の高速化を図ることができるの
で、この発明を重量値演算用信号取得区間が比較的短
く、高速計量が要求されている重量選別機等に適用する
ことができる。第３の発明によると、記憶手段に記憶さ
れている定周期振動波信号を、定周期振動波発生源の速
度が変化したときの定周期振動波に対応する信号に修正
することができる。従って、定周期振動波発生源の速度
が変化して補正前重量信号に重畳する定周期振動波の周
期及び振幅が変化しても、この変化後の定周期振動波を
正確に除去することができる。

【００５３】第４の発明によると、零点調整の際に定周
期振動波を記憶手段に記憶することにより、定周期振動
波発生源の運転条件が変化して補正前重量信号に重畳す
る定周期振動波の周期、振幅、及び波形が変化しても、
この変化後の定周期振動波を正確に除去することができ
る。そして、零点調整の際に定周期振動波を記憶手段に
記憶しているので、計量装置の稼働時間を減少させるこ
とはない。第５の発明によると、零点調整を行うとき
は、定周期振動波が除去された補正済み重量信号を使用
して零点調整を行うことができるので、重量信号の正確
な零点調整を行うことができる。そして、定周期振動波
を記憶手段に記憶するときは、零点調整済みの補正前重
量信号に重畳する定周期振動波を記憶することができる
ので、定周期振動波であるノイズ成分を正確に記憶する
ことができる。第６の発明によると、補正前の重量信号
に２以上の定周期振動波が重畳している場合でも、第１
の発明の効果と同様に、回転周期検出センサ等を不要と
することができ、高精度での高速計量を実現することが
できる。

【００５４】第７及び第８の各発明によると、合成重量
信号算出手段が算出した合成重量信号は、補正前重量信
号に重畳している定周期振動波信号と予め記憶部に記憶
しておいた定周期振動波信号との位相差を０度若しくは
１８０度、又はそれに近い角度に変更したときに算出さ
れたものであり、定周期振動波信号であるノイズを除去
した補正済み重量信号を生成することができる。従っ
て、第１の発明と同等の効果を達成することができる。

【００５５】第９の発明によると、合成重量信号を算出
するために使用する補正前重量信号を取得する時間とし
て長い時間を確保できない場合でも、位相差を検出する
ために使用する補正前重量信号の取得開始時点を、合成
重量信号を算出するために使用する補正前重量信号の取
得開始時点よりも先にすることによって、多くの補正前
重量信号のデータを取得することができ、これらのデー
タを使用することによって補正前重量信号と定周期振動
波信号の両者の位相差を正確に検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施形態に係る計量装置の記憶
部に記憶される各種データであり、（ａ）は定周期振動
波のノイズデータ、（ｂ）は補正前重量信号の重量デー
タ、（ｃ）は合成重量信号データ、（ｄ）〜（ｆ）はノ
イズデータを順次シフトした時の合成重量信号データを
示す図である。

【図２】同実施形態に係る計量装置の記憶部に記憶され
る各種データであり、（ａ）は定周期振動波のノイズデ
ータ、（ｂ）は周期が長くなったときの変換後のノイズ
データ、（ｃ）は周期が短くなったときの変換後のノイ
ズデータを示す図である。

【図３】同実施形態の修正手段によりノイズデータの修
正を説明するための図である。

【図４】同実施形態に係る計量装置に設けられている計
量コンベア及び送り込みコンベアを示す図である。

【図５】同実施形態に係る計量装置の電気回路を示すブ
ロック図である。

【図６】同実施形態に係る計量装置によるノイズデータ
の平均値の計算を説明するための図である。

【図７】同実施形態に係る計量装置により定周期振動波
信号のノイズデータを記憶する手順を示すフローチャー
トである。

【図８】同実施形態に係る計量装置により補正前重量信
号から定周期振動波を除去する手順を示すフローチャー
トである。

【図９】同発明の第２実施形態に係る計量装置を説明す
るために使用する図である。

【符号の説明】

１計量コンベア２ロードセル３駆動プーリ６第１のモータ１２ＣＰＵ１４記憶部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】稼働状態において定周期振動波が重畳さ
れている補正前重量信号から上記定周期振動波を除去し
て補正済み重量信号を生成する計量装置において、定周期振動波の少なくとも１周期分の信号が記憶される
記憶手段と、荷重検出手段が出力する上記補正前重量信
号と上記記憶手段に記憶されている定周期振動波信号の
両者の位相差を順次変更する位相差変更手段と、複数の
各位相差ごとの上記補正前重量信号と上記定周期振動波
信号とを加算し又は一方から他方を減算して各位相差ご
とに合成重量信号を算出する合成重量信号算出手段と、
上記複数の合成重量信号のうち信号のばらつき又は最大
値と最小値の差が比較的小さい合成重量信号を選択する
選択手段と、を具備することを特徴とする計量装置。
【請求項２】請求項１に記載の計量装置において、上
記位相差変更手段は、所定の重量値演算用信号取得区間
の補正前重量信号に対して上記記憶手段に記憶されてい
る定周期振動波信号の位相をこの定周期振動波信号の１
周期時間よりも短い所定時間ずつ相対的にシフトさせて
両者の位相差を順次変更することを特徴とする計量装
置。
【請求項３】請求項１又は２に記載の計量装置におい
て、上記定周期振動波の周期及び振幅を決定する定周期
振動波発生源の速度情報によって上記記憶手段に記憶さ
れている定周期振動波信号を修正する修正手段を設けた
ことを特徴とする計量装置。
【請求項４】請求項１又は２に記載の計量装置におい
て、定周期振動波の少なくとも１周期分の信号を重量信
号の零点調整の際に上記記憶手段に記憶することを特徴
とする計量装置。
【請求項５】請求項１又は２に記載の計量装置におい
て、定周期振動波除去フィルタによって補正前重量信号
に重畳する定周期振動波を除去させて、これによって得
られた補正済み重量信号を使用して零点調整手段により
零点調整を行わせる切り替え位置と、零点調整済みの補
正前重量信号に重畳する定周期振動波を上記記憶手段に
記憶させる切り替え位置と、に切り替える切り替え手段
を設けたことを特徴とする計量装置。
【請求項６】補正前の重量信号に第１と第２の２つの
定周期振動波が重畳される荷重検出器において、第１の
定周期振動波を生じさせ第１の定周期振動波の少なくと
も１周期分の信号を記憶する段階と、第２の定周期振動
波を生じさせ第２の定周期振動波の少なくとも１周期分
の信号を記憶する段階と、第１と第２の定周期振動波が
重畳されている補正前重量信号と上記記憶された第１の
定周期振動波信号の両者の位相差を順次変更し、複数の
各位相差ごとの上記補正前重量信号と第１の定周期振動
波信号とを加算し又は一方から他方を減算して各位相差
ごとに第１の合成重量信号を算出する段階と、複数の第
１の合成重量信号のうち信号のばらつき又は最大値と最
小値の差が比較的小さい第２の合成重量信号を選択する
段階と、第２の合成重量信号と上記記憶された第２の定
周期振動波信号の両者の位相差を順次変更し、複数の各
位相差ごとの第２の合成重量信号と第２の定周期振動波
信号とを加算し又は一方から他方を減算して各位相差ご
とに第３の合成重量信号を算出する段階と、複数の第３
の合成重量信号のうち信号のばらつき又は最大値と最小
値の差が比較的小さい第４の合成重量信号を選択する段
階と、を具備することを特徴とする定周期振動波除去方
法。
【請求項７】稼働状態において定周期振動波が重畳さ
れている補正前重量信号から上記定周期振動波を除去し
て補正済み重量信号を生成する計量装置において、定周期振動波の少なくとも１周期分の信号が記憶される
記憶手段と、荷重検出手段が出力する上記補正前重量信
号と上記記憶手段に記憶されている定周期振動波信号に
基づいて両者の位相差を０度若しくは１８０度、又はそ
れに近い角度に変更する位相差変更手段と、上記補正前
重量信号と上記定周期振動波信号の位相差を０度若しく
は１８０度、又はそれに近い角度とした状態における両
者の合成重量信号を算出して上記定周期振動波を除去し
た補正済み重量信号を生成する合成重量信号算出手段
と、を具備することを特徴とする計量装置。
【請求項８】稼働状態において定周期振動波が重畳さ
れている補正前重量信号から上記定周期振動波を除去し
て補正済み重量信号を生成する計量装置において、定周期振動波の少なくとも１周期分の信号が記憶される
記憶手段と、荷重検出手段が出力する上記補正前重量信
号と上記記憶手段に記憶されている定周期振動波信号に
基づいて両者の位相差を検出する位相差検出手段と、上
記補正前重量信号と上記定周期振動波信号の位相差を０
度若しくは１８０度、又はそれに近い角度とした状態に
おける両者の合成重量信号を算出して上記定周期振動波
を除去した補正済み重量信号を生成する合成重量信号算
出手段と、を具備することを特徴とする計量装置。
【請求項９】請求項８に記載の計量装置において、上
記位相検出手段が位相差を検出するために使用する上記
補正前重量信号の取得開始時点が、上記合成重量信号算
出手段が上記合成重量信号を算出するために使用する上
記補正前重量信号の取得開始時点よりも先であることを
特徴とする計量装置。