JP2012103182A - コンベヤスケール - Google Patents

Abstract

【課題】 重量測定方式と非接触測定方式との両方の要素を備えることによって、被輸送物の輸送量を求めるというコンベヤスケール本来の機能を確実に保証しつつ、特に重量測定方式の要素に故障等の異常が発生したときに、これを簡単な構成で検知する。
【解決手段】 本発明のコンベヤスケール１０は、計量ローラ１８と２台のロードセル２２および２４とを含む重量測定系と、７個の非接触型距離センサ３０〜４２を含む非接触型測定系と、を備えている。重量測定系が正常なときは、当該重量測定系によって求められた被輸送物１００の精確な輸送量が制御装置５０のディスプレイに表示される。重量測定系に異常が発生したときは、非接触型測定系によって求められた副次的に精確な輸送量が表示される。なお、重量測定系が正常であるか否かは、重量測定系によって求められた輸送量と非接触型測定系によって求められた輸送量との比較に基づいて、判定される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ベルトコンベヤによって連続的に輸送される細状（バラ状）の被輸送物の輸送量を求めるコンベヤスケールに関する。

この種のコンベヤスケールとして、従来、例えば特許文献１に開示されたものがある。この従来技術によれば、ベルトコンベヤが単位長さ走行するごとに、パルス発生器からパルス信号が出力される。併せて、ベルトコンベヤには、そのキャリア側ベルトを支持するように荷重検出器としてのロードセルが設けられている。ロードセルの出力は、パルス発生器からパルス信号が出力されるたびに累積される。そして、その累積値が所定のスパン値で除算されることによって、被輸送物の輸送量が求められる。なお、ロードセルの出力がスパン係数で除算された後に、その除算値が累積されることによって、被輸送物の輸送量が求められてもよい、とされている。

これとは別に、例えば特許文献２に開示されたものもある。即ち、上述の特許文献１に開示されたコンベヤスケールは、ロードセル等の荷重検出手段を用いて被輸送物の重量を測定し、その測定値に基づいて輸送量を求める、といういわゆる重量測定方式のものであるが、特許文献２に開示されたコンベヤスケールによれば、荷重検出手段ではなく、非接触型の距離測定手段が用いられる。具体的には、ベルトコンベヤのキャリア側ベルトの上方に、当該距離測定手段が配置される。距離測定手段は、自身からキャリア側ベルト上の被輸送物（固体原料）の表面までの距離、詳しくはキャリア側ベルトの走行方向を横切る方向における当該被輸送物の表面の複数位置までの距離、を非接触で測定する。そして、この距離測定手段による測定値に基づいて、被輸送物の表面の各位置の座標が求められ、さらに、その座標値に基づいて、被輸送物の積載形状が決定される。そして、決定された積載形状と、空荷状態にあるときのキャリア側ベルトの形状と、に基づいて、被輸送物の輸送量（搬送体積）が求められる。

特開昭５８−９５２２０号公報 特開２００４−１４４６４３号公報

しかし、特許文献１に開示された重量測定方式のコンベヤスケールでは、荷重検出手段やこれが付随する計量ローラ等の言わば重量測定系に対して、常に振動荷重や衝撃荷重が印加された状態にある。このため、特に重量測定系が故障し易い、という問題がある。

一方、特許文献２に開示された言わば非接触測定方式のコンベヤスケールによれば、距離測定手段を含む非接触型の測定系に対して上述の振動荷重や衝撃荷重が直接的に印加されることがないので、重量測定方式のコンベヤスケールに比べて、故障が発生し難い。ところが、距離測定手段がターゲットとするところの被輸送物の表面には、通常、不特定かつ多数の凹凸があり、また、その性状によっては大きな塊状部分が存在する。従って、このような状態にある被輸送物の表面の形状を、非接触型の距離測定手段を用いて精確に求めるのは、極めて困難である。ゆえに、非接触測定方式のコンベヤスケールでは、被輸送物の輸送量を精確に求めることができない。言い換えれば、被輸送物の輸送量を精確に求めるには、非接触測定方式のコンベヤスケールよりも、重量測定方式のコンベヤスケールの方が、好適である。

そこで、本発明は、重量測定方式と非接触測定方式との両方の要素を備えることによって、被輸送物の輸送量を求めるというコンベヤスケール本来の機能を確実に保証しつつ、特に重量測定方式の要素に故障等の異常が発生したときに、これを簡単な構成で検知することができる、コンベヤスケールを提供することを、目的とする。

この目的を達成するために、本発明は、ベルトコンベヤによって連続的に輸送される細状の被輸送物の輸送量を求めるコンベヤスケールにおいて、ベルトコンベヤのキャリア側ベルトを介して印加される荷重を検出する荷重検出手段を含み、この荷重検出手段による荷重検出値に基づいて輸送量に関係する被輸送物の所定単位当たりの重量を求める重量測定手段を、具備する。併せて、キャリア側ベルトの走行方向に対して略直交する直交平面と被輸送物の上面との交線に当たる被輸送物の上面位置を非接触で検出する位置検出手段を含み、この位置検出手段による位置検出値に基づいて輸送量に関係する被輸送物の所定単位当たりの体積を求める体積測定手段を、具備する。そして、重量測定手段による重量測定値と体積測定手段による体積測定値とを比較して、当該重量測定手段の異常の有無を判定する判定手段を、具備する。

即ち、本発明によれば、荷重検出手段を含む重量測定手段によって、被輸送物の所定単位当たりの重量が求められる。そして、この重量測定手段による重量測定値に基づくことによって、被輸送物の輸送量が求められる。併せて、非接触型の位置検出手段を含む体積測定手段によって、被輸送物の所定単位当たりの体積が求められる。この体積測定手段による体積測定値に基づくことによっても、被輸送物の輸送量を求めることができる。つまり、重量測定方式の要素と、非接触測定方式の要素と、の両方が備えられている。ゆえに、被輸送物の輸送量を求めるというコンベヤスケール本来の機能が確実に保証される。ここで、例えば、重量測定手段が正常である、と仮定する。この場合、重量測定手段による重量測定値に基づいて求められる言わば第１の輸送量と、体積測定手段による体積測定値に基づいて求められる言わば第２の輸送量とは、概ね等価になる。一方、重量測定手段に異常が発生すると、これら両者は不等価になる。この点に着目して、判定手段が、重量測定手段による重量測定値と、体積測定手段による体積測定値と、を比較し、その比較結果に基づいて、重量測定手段の異常の有無を判定する。つまり、体積測定手段は、重量測定手段の異常の有無を判定する際の言わば比較対照手段としても利用される。

なお、体積測定手段は、次の要領で、体積測定値を求めてもよい。まず、位置検出手段による位置検出値に基づいて、被輸送物の上面位置を表す第１関数式を求める。続いて、上述の直交平面とキャリア側ベルトの上面との交線に当たる当該キャリア側ベルトの上面位置を表す第２関数式と、先に求められた第１関数式と、に基づいて、当該直交平面による被輸送物の断面積を求める。そして、この断面積に基づいて、体積測定値を求める。ここで言う第２関数式は、例えばキャリア側ベルトの上面の形状および寸法の実測結果、或いはそれらの設計値に基づいて、求められる。また、キャリア側ベルトに被輸送物が積載されていない空荷状態にあるときの位置検出手段による位置検出値に基づくことによっても、当該第２関数式を求めることができる。

さらに、位置検出手段は、被輸送物の上面位置の複数箇所（部分部分）を検出するものであってもよい。この場合、体積測定手段は、この位置検出手段による複数の検出箇所に基づいて、上述の直交平面による被輸送物の断面を細分化し、この細分化されたそれぞれの領域ごとに、第１関数を求めてもよい。そして、それぞれの領域ごとの第１関数式と、当該領域ごとの第２関数式と、に基づいて、当該領域ごとの面積を求め、さらに、当該領域ごとの面積の合計に基づいて、直交平面による被輸送物の全断面積を求め、ひいては体積測定値を求めてもよい。

また、判定手段は、重量測定値と体積測定値との比である被輸送物の見かけ比重値に基づいて、重量測定手段の異常の有無を判定するものとしてもよい。

具体的には、判定手段は、見かけ比重値と、この見かけ比重値の基準である基準比重値と、を比較して、これら両者の相違度合が予め定められた第１閾値を超えたときに、重量測定手段が異常である、と判定してもよい。この判定要領によれば、見かけ比重値が言わば過度に変化したとき、とりわけ比較的に長い期間を掛けて変化したときに、これを適確に検知することができる。つまり、そのような状況を誘発させる重量測定手段の異常を適確に検知することができる。

これとは別に、判定手段は、所定間隔ごと、例えば一定の期間ごと、或いはキャリア側ベルトが一定の距離だけ走行するごとの、見かけ比重値の変化度合を求め、この変化度合が予め定められた第２閾値を超えたときに、重量測定手段が異常である、と判定してもよい。この判定要領によれば、見かけ比重値が当該所定間隔という一定の期間（キャリア側ベルトが一定の距離だけ走行するのに要する期間を含む）内に過度に変化したとき、とりわけ比較的に短い期間内に過度に変化したときに、これを適確に検知することができる。

さらに、判定手段によって重量測定値が異常であると判定されたときに、所定の警告を出力する警告出力手段が、備えられてもよい。ここで言う警告は、照明の点灯やディスプレイへの文字の表示等の言わば視覚的態様によって出力されてもよいし、ブザーの鳴動やスピーカからの音の放出等の聴覚的態様によって出力されてもよい。

加えて、重量測定手段による重量測定値に基づいて第１の輸送量を求める第１輸送量演算手段と、体積測定手段による体積測定値に基づいて第２の輸送量を求める第２輸送量演算手段と、第１輸送量および第２輸送量の一方または両方に関する情報を出力する輸送量情報出力手段と、がさらに備えられてもよい。

この場合、輸送量情報出力手段は、判定手段によって重量測定手段が正常であると判定されているときに、第１輸送量に関する情報を出力し、当該重量測定手段が異常であると判定されているときには、第２輸送量に関する情報を出力してもよい。この構成によれば、重量測定手段が正常であるときには、第１輸送量という精確な輸送量に関する情報が出力される。そして、重量測定手段が異常であるときには、第２輸送量という言わば副次的に精確な輸送量に関する情報が一種暫定的に出力される。

また、第１輸送量と第２輸送量とは、互いに同じ単位の物理量であるのが、望ましい。例えば、第１輸送量が重量（質量）を単位に含む物理量である場合には、第２輸送量についても同じ物理量とするべく、第２輸送演算手段は、重量測定値と体積測定値との比の基準値と当該体積測定値とに基づいて被輸送物の所定単位当たりの重量を推定し、その推定値に基づいて第２輸送量を求めるものとしてもよい。ここで言う重量測定値と体積測定値との比は、上述の見かけ比重値であってもよい。そして、基準値は、上述の基準比重値であってもよい。

上述したように、本発明によれば、荷重検出手段を含む重量測定手段という重量測定方式の要素と、非接触型の位置検出手段を含む体積測定手段という非接触測定方式の要素と、の両方が備えられているので、被輸送物の輸送量を求めるというコンベヤスケール本来の機能が確実に保証される。その上で、体積測定手段は、重量測定手段の異常の有無を判定する際の比較対照手段としても利用されるので、当該重量測定手段に異常が発生したことを検知するための特別な手段を別途に設ける必要はない。即ち、コンベヤスケール本来の機能を確実に保証しつつ、重量測定手段に異常が発生したときに、これを簡単な構成で検知することができる。

本発明の一実施形態の全体構成を示す概略図である。 同実施形態におけるロードセルおよび距離センサの設置状態を示す図解図である。 同実施形態における制御装置の詳細な構成を示すブロック図である。 同実施形態における被輸送物の体積測定要領を説明するための図解図である。 図４の極端な例を示す図解図である。 図５とは別の例を示す図解図である。 同実施形態におけるＣＰＵが実行する調整タスクの流れを示すフローチャートである。 同ＣＰＵが実行する稼働タスクの流れを示すフローチャートである。 図８に続くフローチャートである。

本発明の一実施形態について、図１〜図９を参照して説明する。

図１に示すように、本実施形態に係るコンベヤスケール１０は、ベルトコンベヤ１２を備えている。このベルトコンベヤ１２は、例えば屋外に設置されており、そのキャリア側ベルト１４上に、コークスや石灰石等の細状の被輸送物１００が連続的に供給される。そして、図１に太実線の矢印１６で示す方向（図１において左側から右側）にキャリア側ベルト１４が走行することで、当該キャリア側ベルト１４上の被輸送物１００が同方向１６へ連続的に輸送される。

キャリア側ベルト１４は、その走行方向１６である水平方向に沿って並列に配置された複数の自由回転ローラ（プーリ）１８，１８，…によって支持されている。これら複数のローラ１８，１８，…の一部、例えば図１において中央に位置する１つのローラ２０は、荷重検出手段としての例えば２台のロードセル２２および２４が付随された計量ローラである。また、この計量ローラ２０とは別の１つのローラ１８、例えば計量ローラ２０の上流側（図１において左側）に隣接するローラ２６には、キャリア側ベルト１４の走行距離を検出するための走行距離検出手段としてのロータリ式のパルス発生器（ＰＧ）２８が取り付けられている。さらに、キャリア側ベルト１４の上方であって、当該キャリア側ベルト１４（および被輸送物１００）を挟んで計量ローラ２０と対向する箇所に、位置検出手段としての複数、例えば７個の、非接触型の距離センサ３０，３２，３４，３６，３８，４０および４２が配置されている。これらの距離センサ３０〜４２は、例えば赤外線反射式のものであり、図１に破線の矢印４４で示すように被輸送物１００の表面（上面）に向けて赤外線ビームを発射すると共に、これとは逆向きの矢印４６で示すように被輸送物１００の表面によって反射された当該赤外線ビームの反射光を受け、この間の時間に基づいて、それぞれの設置位置から被輸送物１００の表面までの距離を測定する。

具体的には、図２に示すように、各距離センサ３０〜４２は、キャリア側ベルト１４の走行方向（図２の紙面の表裏方向）に直交する平面（図２の紙面に沿う平面：以下、仮想平面と言う。）において、水平方向（図２における左右方向）に沿って一定の間隔ｕで配置されている。このうちの中央に位置する距離センサ３６は、キャリア側ベルト１４の中心Ｏの略真上にある。そして、両端に位置する距離センサ３０および４２は、キャリア側ベルト１４の両側縁よりも少し内方寄り（中心Ｏ寄り）にある。なお、各距離センサ３０〜４２は、図示しない適当な支持部材を介して、ベルトコンベヤ１２の図示しない基部に固定されている。

また、図２から分かるように、計量ローラ２０は、上述の仮想平面において、上方に向かって概略凹状（下方に向かって概略凸状）を成すように直列配置された３つの個別ローラ２０ａ，２０ｂおよび２０ｃを有するいわゆる３槽ローラである。これと同様に、走行距離検出用のローラ２６を含む他のローラ１８，１８，…もまた、３槽ローラである。キャリア側ベルト１４は、これらの３槽ローラ１８，１８，…によって支持されることで、その仮想平面による断面が上方に向かって概略凹状（下方に向かって概略凸状）に湾曲するように、つまり被輸送物１００がこぼれ落ち難い形状となるように、整形される。なお、計量ローラ２０は、これに付随された２台のロードセル２２および２４ならびに上述したのとは別の図示しない適当な支持部材を介して、ベルトコンベヤ１２の基部に固定されている。そして、走行距離検出用のローラ２６を含む他のローラ１８，１８，…は、図示しないさらに別の支持部材を介して、ベルトコンベヤ１２の基部に固定されている。

図１に戻って、各ロードセル２２および２４は、自身に印加された荷重の大きさに応じた直流電圧値を持つアナログ荷重検出信号Ｓｗ１およびＳｗ２を生成する。このアナログ荷重検出信号Ｓｗ１およびＳｗ２は、ベルトコンベヤ１２から離れた場所、例えば管理室、に設置された制御装置５０に入力される。また、パルス発生器２８は、キャリア側ベルト１４がΔＬｐという比較的に短い所定の距離だけ走行するたびに、パルス信号Ｓｐを生成する。このパルス信号Ｓｐもまた、制御装置５０に入力される。さらに、各距離センサ３０〜４２は、それぞれの距離測定値を表すデジタル態様の距離測定信号Ｓｄ１〜Ｓｄ７を生成する。これらの距離測定信号Ｓｄ１〜Ｓｄ７もまた、制御装置５０に入力される。

制御装置５０は、図３に示すように、各ロードセル２２および２４からのアナログ荷重検出信号Ｓｗ１およびＳｗ２が入力される加算回路５２を有している。加算回路５２は、入力された各アナログ荷重検出信号Ｓｗ１およびＳｗ２を加算する。加算後のアナログ荷重検出信号Ｓｗ（＝Ｓｗ１＋Ｓｗ２）は、増幅回路５４によって適当に増幅された後、Ａ／Ｄ変換回路５６に入力される。なお、図には示さないが、増幅回路５４の前段または後段には、アナログ荷重検出信号Ｓｗに含まれる比較的に高い周波数帯域のノイズ成分、主に電気的な要因によるノイズ成分、を除去するためのアナログローパスフィルタ回路が設けられている。

Ａ／Ｄ変換回路５６は、入力されたアナログ荷重検出信号Ｓｗを、クロックパルス生成手段としてのクロックパルス生成回路５８から与えられるクロックパルスＣＬＫの立ち上がり（または立ち下がり）に合わせてサンプリングする。これによって、アナログ荷重検出信号Ｓｗは、デジタル態様の信号（以下、これについてもＳｗという符号で表す。）に変換される。なお、このＡ／Ｄ変換回路５６によるサンプリング周期、つまりクロックパルスＣＬＫの周期ΔＴｓは、パルス発生器２８から発生されるパルス信号Ｓｐの周期よりも遥かに短く、例えば１ｍｓである。

Ａ／Ｄ変換回路５６による変換後のデジタル荷重検出信号Ｓｗは、入出力インタフェース回路６０を介して、演算手段としてのＣＰＵ（Central Processing Unit）６２に入力される。このＣＰＵ６２には、入出力インタフェース回路６０を介して、クロックパルスＣＬＫも入力される。また、ＣＰＵ６２には、入出力インタフェース回路６０を介して、パルス発生器２８からのパルス信号Ｓｐが入力されると共に、各距離センサ３０〜４２からの距離測定信号Ｓｄ１〜Ｓｄ７も入力される。ただし、パルス信号Ｓｐについては、その態様、特に電圧値が、ＣＰＵ６２の入力仕様に即さないため、パルス整形回路６４によって適当に整形されてから、ＣＰＵ６２に入力される。

ＣＰＵ６２は、デジタル荷重検出信号Ｓｗとパルス信号Ｓｐとに基づいて、被輸送物１００の輸送量を重量で表す輸送重量値Ｗを求める。併せて、ＣＰＵ６２は、各距離測定信号Ｓｄ１〜Ｓｄ７とパルス信号Ｓｐとに基づいて、被輸送物１００の輸送量を体積で表す輸送体積値Ｖを求める。

これら輸送重量値Ｗおよび輸送体積値Ｖの具体的な算出要領については、後で詳しく説明するが、両者を比較すると、後述する理由から、輸送重量値Ｗの方が輸送体積値Ｖよりも精確である。その一方で、輸送重量値Ｗの算出要素である各ロードセル２２および２４ならびに計量ローラ２０を含む重量測定系は、常にキャリア側ベルト１４を介して振動荷重や衝撃荷重を受けている状態にある。これに対して、輸送体積値Ｖの算出要素である各距離センサ３０〜４２を含む非接触型の測定系は、そのような振動荷重や衝撃荷重を受けない。このため、重量測定系は、非接触型測定系よりも故障し易い。また、重量測定系の構成要素である各ロードセル２２および２４から出力されるアナログ荷重検出信号Ｓｗ１およびＳｗ２の信号レベルは、極めて微小であり、ゆえに、非接触型測定系の構成要素である各距離センサ３０〜４２から出力されるデジタル態様の距離測定信号Ｓｄ１〜Ｓｄ７に比べて、当該各ロードセル２２および２４の性能劣化時の安定性に欠ける、という問題もある。言い換えれば、各ロードセル２２および２４を含む重量測定系は、各距離センサ３０〜４２を含む非接触型測定系に比べて、総じて性能劣化を起こし易い。

そこで、ＣＰＵ６２は、輸送重量値Ｗを言わば主たる輸送量として取り扱い、輸送体積値Ｖについては言わば副次的な輸送量として取り扱う。つまり、重量測定系が正常であるときには、精確な輸送量である輸送重量値Ｗを、情報出力手段としてのディスプレイ６６に表示する。そして、重量測定系に故障等の異常が発生したときには、副次的な輸送量である輸送体積値Ｖを、当該輸送重量値Ｗと同じ単位である後述する推定重量値Ｗ’に変換した上で、言わば暫定的に、ディスプレイ６６に表示する。なお、ディスプレイ６６は、入出力インタフェース６０を介して、ＣＰＵ６２に接続されている。

重量測定系が正常であるか否かは、輸送重量値Ｗと輸送体積値Ｖとの比較に基づいて、判断される。即ち、ＣＰＵ６２は、輸送重量値Ｗと輸送体積値Ｖとを比較して、厳密には次の式１で表される見かけ比重値Ｋを監視して、この見かけ比重値Ｋに過度な変化が生じたときに、重量測定系に異常が発生したものと判断する。

《式１》
Ｋ＝Ｗ／Ｖ

この式１で表される見かけ比重値Ｋは、重量測定系が正常であるときには、概ね一定である。そして、重量測定系に異常が発生すると、輸送重量値Ｗが異常値になるため、当該見かけ比重値Ｋは過度に変化する。なお、非接触型測定系についても、当然に、故障等の異常が発生する可能性があるが、その確率は、重量測定系に比べて極めて低い。また、定期的な保守点検作業等によって、重量測定系および非接触型測定系それぞれの構成要素が適宜に交換されれば、寿命の長い非接触型測定系については、その異常の発生確率がさらに低くなる。従って、ここでは、重量測定系および非接触型測定系のうち、重量測定系のみについて、異常が発生する可能性があり、非接触型測定系については、常に正常である、という前提が立てられる。

即ち、ＣＰＵ６２は、見かけ比重値Ｋが概ね一定であるときには、重量測定系が正常である、と判断する。この場合、上述したように、輸送重量値Ｗをディスプレイ６６に表示する。そして、見かけ比重値Ｋが過度に変化したときには、重量測定系に異常が発生したものと、判断する。この場合、輸送体積値Ｖを変数とする次の式２に基づいて重量推定値Ｗ’を算出し、この重量推定値Ｗ’をディスプレイ６２に表示する。なお、式２におけるＫｓは、見かけ比重値Ｋの標準的な値である基準比重値である。この基準比重値Ｋｓについても、後で詳しく説明する。

《式２》
Ｗ’＝Ｋｓ・Ｖ

このように、本実施形態によれば、重量測定系が正常であるときには、輸送重量値Ｗという精確な輸送量に関する情報がディスプレイ６６に表示される。そして、重量測定系に異常が発生したときには、輸送体積値Ｖという副次的に精確な輸送量に基づいて求められた推定重量値Ｗ’がディスプレイ６６に表示される。つまり、重量測定系に異常が発生しても、被輸送物１００の輸送量を求めるというコンベヤスケール１０本来の機能が確実に保証される。これは、例えば、コンベヤスケール１０の運転を直ちに停止させることができない状況下において、特に有効である。また、重量測定系が正常であるか否かは、輸送重量値Ｗと輸送体積値Ｖとの比である見かけ比重値Ｋに基づいて判断される。つまり、輸送体積値Ｖの算出要素である非接触型測定系は、当該重量測定系が正常であるか否かを判断する際の比較対照手段としても機能する。従って、重量測定系が正常であるか否かを調べるための特別な手段を別途に設ける必要はなく、ゆえに、コンベヤスケール１０全体の構成が簡素化される。

なお、ＣＰＵ６２には、入出力インタフェース回路６０を介して、当該ＣＰＵ６２に各種命令を入力するための命令入力手段としての操作キー６８も接続されている。この操作キー６８は、ディスプレイ６６と一体化されたものでもよく、例えばタッチスクリーンによって実現されてもよい。また、ＣＰＵ６２には、記憶手段としてのメモリ回路７０が接続されている。このメモリ回路７０には、ＣＰＵ６２の動作を制御するための制御プログラムが記憶されている。

さて、ＣＰＵ６２は、具体的に次の要領で、輸送重量値Ｗを求める。

即ち、ＣＰＵ６２は、上述のパルス信号Ｓｐが１パルス入力されるたびに（厳密にはパルス信号Ｓｐの立ち上がりまたは立ち下がりを検出するたびに）、つまりキャリア側ベルト１４が所定距離ΔＬｐだけ走行するたびに、デジタル荷重検出信号Ｓｗに基づいて、働長Ｌｄ上にある被輸送物１００の重量、いわゆる瞬間荷重Ｗｄ［ｎ］（ｎ：パルス信号Ｓｐの入力順を表すインデックス）を、求める。なお、働長Ｌｄの定義および瞬間荷重Ｗｄ［ｎ］の求め方については、公知であるので、ここでの説明は省略する。そして、ＣＰＵ６２は、次の式３に基づいて、所定距離ΔＬｐ分の被輸送物１００の輸送重量値Ｗ［ｎ］を求める。

《式３》
Ｗ［ｎ］＝Ｗｄ［ｎ］・（ΔＬｐ／Ｌｄ）

さらに、ＣＰＵ６２は、パルス信号ＳｐがＮ（Ｎ：１以上の整数）パルス入力されるたびに、その期間を１区分とし、次の式４に基づいて、当該１区分ｍ（ｍ：区分の番号を表すインデックス）分の輸送重量値Ｗ［ｍ］を求める。

《式４》
Ｗ［ｍ］＝ΣＷ［ｎ］ ｗｈｅｒｅ ｎ＝１〜Ｎ

ＣＰＵ６２は、この式４に基づいて求められた輸送重量値Ｗ［ｍ］をディスプレイ６６に表示する。そして、同じ要領で１区分ｍごとに輸送重量値Ｗ［ｍ］を求め、ディスプレイ６６に表示し、つまり当該ディスプレイ６６に表示された輸送重量値Ｗ［ｍ］を更新する。なお、パルス信号Ｓｐの入力順を表すインデックスｎの値は、区分ｍが更新されるたびにリセット（ｎ＝１）される。また、ＣＰＵ６２は、重量測定値Ｗ［ｍ］を累積して、その累積値をディスプレイ６６に表示することもできる。

これと併せて、ＣＰＵ６２は、次の要領で、輸送体積値Ｖを求め、ひいては重量推定値Ｗ’を求める。

まず、ＣＰＵ６２は、上述した仮想平面上に、図４に示すようなＸ−Ｙ直交座標を形成する。具体的には、キャリア側ベルト１４の中心Ｏが、原点とされる。そして、この原点Ｏを通る水平な直線が、Ｘ軸とされ、当該原点Ｏを通る鉛直線が、Ｙ軸とされる。なお、図４は、キャリア側ベルト１４の下流側から当該キャリア側ベルト１４の上流側に向かう視線で仮想平面を見た図であり、この図４においては、Ｙ軸よりも右側が、Ｘ軸の正領域とされ、Ｙ軸よりも左側が、Ｘ軸の負領域とされている。そして、Ｘ軸よりも上方側が、Ｙ軸の正領域とされ、Ｘ軸よりも下方側が、Ｙ軸の負領域とされている。

このような直交座標上において、ＣＰＵ６２は、キャリア側ベルト１４の上面が成す曲線を、ｆｂ（ｘ）という関数式で表す。なお、この関数式ｆｂ（ｘ）は、例えばキャリア側ベルト１４の上面の形状および寸法の実測結果、或いはそれらの設計値に基づいて、求められる。そして、ＣＰＵ６２は、キャリア側ベルト１４の左側側縁のＸ軸値を、−αとし、右側側縁のＸ軸値を、αとする。

ここで、各距離センサ３０〜４２の配置位置に注目すると、当該各距離センサ３０〜４２の配置位置のＸ軸値は、それぞれ−３・ｕ，−２・ｕ，−ｕ，０，ｕ，２・ｕおよび３・ｕとなる。従って、例えば、図４において左端にある距離センサ３０は、自身の設置位置から−３・ｕというＸ軸値上の被輸送物１００の表面位置Ｐ１までの距離Ｈ１を測定することになる。これと同様に、距離センサ３２は、自身の設置位置から−２・ｕというＸ軸値上の被輸送物１００の表面位置Ｐ２までの距離Ｈ２を測定することになる。そして、距離センサ３４は、自身の設置位置から−ｕというＸ軸値上の被輸送物１００の表面位置Ｐ３までの距離Ｈ３を測定し、中央の距離センサ３６は、自身の設置位置からＹ軸上の被輸送物１００の表面位置Ｐ４までの距離Ｈ４を測定する。さらに、距離センサ３８は、自身の設置位置からｕというＸ軸値上の被輸送物１００の表面位置Ｐ５までの距離Ｈ５を測定し、距離センサ４０は、自身の設置位置から２・ｕというＸ軸値上の被輸送物１００の表面位置Ｐ６までの距離Ｈ６を測定する。そして、右端にある距離センサ４２は、自身の設置位置から３・ｕというＸ軸値上の被輸送物１００の表面位置Ｐ７までの距離Ｈ７を測定することになる。

ＣＰＵ６２は、パルス信号Ｓｐが１パルス入力されるたびに、つまりキャリア側ベルト１４が所定距離ΔＬｐだけ走行するたびに、各距離センサ３０〜４０からの距離測定信号Ｓｄ１〜Ｓｄ７に基づいて、当該各距離センサ３０〜４０の設置位置から被輸送物１００の各表面位置Ｐ１〜Ｐ７までの距離Ｈ１〜Ｈ７を認識する。そして、これらの距離Ｈ１〜Ｈ７を各距離センサ３０〜４０の設置位置のＹ軸値Ｈｓから差し引くことによって、つまり次の式５に基づいて、被輸送物１００の各表面位置Ｐ１〜Ｐ７のＹ軸値ｙ１［ｎ］〜ｙ７［ｎ］を求める。

《式５》
ｙ１［ｎ］＝Ｈｓ−Ｈ１
ｙ２［ｎ］＝Ｈｓ−Ｈ２
ｙ３［ｎ］＝Ｈｓ−Ｈ３
ｙ４［ｎ］＝Ｈｓ−Ｈ４
ｙ５［ｎ］＝Ｈｓ−Ｈ５
ｙ６［ｎ］＝Ｈｓ−Ｈ６
ｙ７［ｎ］＝Ｈｓ−Ｈ７

さらに、ＣＰＵ６２は、キャリア側ベルト１４の左側側縁と左端にある距離センサ３０の配置位置とのＸ軸上の中点を特定し、この中点のＸ軸値を−ｕ’（＝−（α＋３・ｕ）／２）とする。そして、このＸ軸値−ｕ’上のキャリア側ベルト１４の上面位置をＰ０とする。この位置Ｐ０のＹ軸値は、キャリア側ベルト１４の上面形状を表す上述の２次関数式ｆｂ（ｘ）に当該中点のＸ軸値−ｕ’を代入することによって求められ、つまりｆｂ（−ｕ’）となる。

これと同様に、ＣＰＵ６２は、キャリア側ベルト１４の右側側縁と右端にある距離センサ４２の配置位置とのＸ軸上の中点を特定し、この中点のＸ軸値をｕ’（＝（α＋３・ｕ）／２）とする。そして、このＸ軸値ｕ’上のキャリア側ベルト１４の上面位置をＰ８とする。この位置Ｐ８のＹ軸値もまた、キャリア側ベルト１４の上面形状を表す２次関数式ｆｂ（ｘ）に当該中点のＸ軸値ｕ’を代入することによって求められ、つまりｆｂ（ｕ’）となる。

ＣＰＵ６２は、上述した１区分ｍごとに被輸送物１００の各表面位置Ｐ１〜Ｐ７それぞれのＹ軸値ｙ１［ｎ］〜ｙ７［ｎ］の平均値ｙ１ａ［ｍ］〜ｙ７ａ［ｍ］を求める。具体的には、次の式６に基づいて、パルス信号ＳｐがＮパルス入力された時点での当該平均値ｙ１ａ［ｍ］〜ｙ７ａ［ｍ］を求める。

《式６》
ｙ１ａ［ｍ］＝｛Σｙ１［ｎ］｝／Ｎ
ｙ２ａ［ｍ］＝｛Σｙ２［ｎ］｝／Ｎ
ｙ３ａ［ｍ］＝｛Σｙ３［ｎ］｝／Ｎ
ｙ４ａ［ｍ］＝｛Σｙ４［ｎ］｝／Ｎ
ｙ５ａ［ｍ］＝｛Σｙ５［ｎ］｝／Ｎ
ｙ６ａ［ｍ］＝｛Σｙ６［ｎ］｝／Ｎ
ｙ７ａ［ｍ］＝｛Σｙ７［ｎ］｝／Ｎ
ｗｈｅｒｅ ｎ＝１〜Ｎ

そして、ＣＰＵ６２は、上述の−ｕ’というＸ軸値上の位置Ｐ０と、左端の距離センサ３０によるターゲット位置Ｐ１と、を結ぶ線分Ｐ０Ｐ１を仮想し、この線分Ｐ０Ｐ１をｆ０ｐ（ｘ）という１次関数式で表す。これと同様に、左端の距離センサ３０によるターゲット位置Ｐ１と、隣接する距離センサ３２によるターゲット位置Ｐ２と、を結ぶ線分Ｐ１Ｐ２を仮想し、この線分Ｐ１Ｐ２をｆ１ｐ（ｘ）という１次関数式で表す。さらに、距離センサ３２によるターゲット位置Ｐ２と、右側に隣接する距離センサ３４によるターゲット位置Ｐ３と、を結ぶ線分Ｐ２Ｐ３を仮想し、この線分Ｐ２Ｐ３をｆ２ｐ（ｘ）という１次関数式で表すと共に、距離センサ３４によるターゲット位置Ｐ３と、右側に隣接する中央の距離センサ３６によるターゲット位置Ｐ４と、を結ぶ線分Ｐ３Ｐ４を仮想し、この線分Ｐ３Ｐ４をｆ３ｐ（ｘ）という１次関数式で表す。そして、中央の距離センサ３６によるターゲット位置Ｐ４と、右側に隣接する距離センサ３８によるターゲット位置Ｐ５と、を結ぶ線分Ｐ４Ｐ５を仮想し、この線分Ｐ４Ｐ５をｆ４（ｘ）という１次関数式で表すと共に、距離センサ３８によるターゲット位置Ｐ５と、右側に隣接する距離センサ４０によるターゲット位置Ｐ６と、を結ぶ線分Ｐ５Ｐ６を仮想し、この線分Ｐ５Ｐ６をｆ５ｐ（ｘ）という１次関数式で表す。そして、距離センサ４０によるターゲット位置Ｐ６と、右側に隣接する右端の距離センサ４２によるターゲット位置Ｐ７と、を結ぶ線分Ｐ６Ｐ７を仮想し、この線分Ｐ６Ｐ７をｆ６ｐ（ｘ）という１次関数式で表すと共に、右端の距離センサ４３によるターゲット位置Ｐ７と、上述のｕ’というＸ軸値上の位置Ｐ８と、を結ぶ線分Ｐ７Ｐ８を仮想し、この線分Ｐ７Ｐ８をｆ７ｐ（ｘ）という１次関数式で表す。つまり、仮想平面上における被輸送物１００の表面形状を、ｆ０ｐ（ｘ）〜ｆ７ｐ（ｘ）の８つの１次関数式で表す。なお、図４においては、紙面の制約上、これら８つの１次関数式ｆ０ｐ（ｘ）〜ｆ７ｐ（ｘ）を表す８つの線分Ｐ０Ｐ１〜Ｐ７Ｐ８が、ｆｐ（ｘ）という１つの符号で纏めて示されている。

その上で、ＣＰＵ６２は、Ｐ０〜Ｐ８の各位置をそれぞれ通る鉛直線を境界として、仮想平面による被輸送物１００の断面を８つの領域に分割する。そして、これら８つの領域の各断面積Ａ０〜Ａ７を、次の式７に基づいて算出する。なお、この式７におけるキャリア側ベルト１４の上面形状を表す関数式ｆｂ（ｘ）についても、それぞれの領域ごとに個別に定められてもよい。

《式７》
Ａ０＝∫_−ｕ’ ^−３・ｕ｛ｆ０ｐ（ｘ）−ｆｂ（ｘ）｝・ｄｘ
Ａ１＝∫_−３・ｕ ^−２・ｕ｛ｆ１ｐ（ｘ）−ｆｂ（ｘ）｝・ｄｘ
Ａ２＝∫_−２・ｕ ^−ｕ｛ｆ２ｐ（ｘ）−ｆｂ（ｘ）｝・ｄｘ
Ａ３＝∫_−ｕ ^０｛ｆ３ｐ（ｘ）−ｆｂ（ｘ）｝・ｄｘ
Ａ４＝∫_０ ^ｕ｛ｆ４ｐ（ｘ）−ｆｂ（ｘ）｝・ｄｘ
Ａ５＝∫_ｕ ^２・ｕ｛ｆ５ｐ（ｘ）−ｆｂ（ｘ）｝・ｄｘ
Ａ６＝∫_２・ｕ ^３・ｕ｛ｆ６ｐ（ｘ）−ｆｂ（ｘ）｝・ｄｘ
Ａ７＝∫_３・ｕ ^ｕ’｛ｆ７ｐ（ｘ）−ｆｂ（ｘ）｝・ｄｘ

さらに、ＣＰＵ６２は、これら８つの領域の各断面積Ａ０〜Ａ７を合計することで、つまり次の式８に基づいて、仮想平面による被輸送物１００の全断面積Ａ［ｍ］を求める。

《式８》
Ａ［ｍ］＝Ａ０＋Ａ１＋Ａ２＋Ａ３＋Ａ４＋Ａ５＋Ａ６＋Ａ７

このような被輸送物１００の断面積Ａ［ｍ］の算出要領によれば、例えば図５に示す如く当該被輸送物１００の量そのものが少なかったり、或いは図６に示す如く当該被輸送物１００が分散された状態で積載されたりすることによって、各距離センサ３０〜４２によるターゲット位置Ｐ１〜Ｐ７の一部が被輸送物１００の表面から外れてしまう場合でも、つまりキャリア側ベルト１４の上面に直接当たる場合でも、当該被輸送物１００の断面積Ａ［ｍ］が或る程度の精度で求められる。

そして、ＣＰＵ６２は、このようにして求められた被輸送物１００の断面積Ａ［ｍ］に１区分ｍ分のキャリア側ベルト１４の走行距離（＝Ｎ・ΔＬｐ）を乗ずることで、つまり次の式９に基づいて、当該１区分ｍ分の被輸送物１００の輸送体積Ｖ［ｍ］を求める。

《式９》
Ｖ［ｍ］＝Ａ［ｍ］・Ｎ・ΔＬｐ

ＣＰＵ６２は、上述の輸送重量値Ｗ［ｍ］と同様、この輸送体積値Ｖ［ｍ］についても、１区分ｍごとに求める。

なお、この輸送体積値Ｖ［ｍ］の算出要領から分かるように、当該算出要領においては、被輸送物１００の表面のＰ１〜Ｐ７という離散的な７つの位置と、Ｐ０およびＰ８という仮想的に設定された２つの位置と、に基づいて、当該被輸送物１００の表面形状を表す関数式ｆ０ｐ（ｘ）〜ｆ７ｐ（ｘ）が立てられ、ひいては当該被輸送物１００の表面積Ａ［ｍ］が求められ、さらに当該輸送体積値Ｖ［ｍ］が求められる。従って、図２および図４に示したように、極端には図５および図６に示したように、被輸送物１００の表面に不特定かつ多数の凹凸があることを鑑みると、当該輸送体積値Ｖ［ｍ］は、重量測定系に基づく輸送重量値Ｗ［ｍ］に比べて、精確性で劣る。ただし、輸送重量値Ｗ［ｍ］に代わる副次的な意義においては、当該輸送体積値Ｖ［ｍ］は、十分に有益である。

加えて、ＣＰＵ６２は、１区分ｍごとに、上述の式１に準拠する次の式１０に基づいて、見かけ比重値Ｋ［ｍ］を求める。

《式１０》
Ｋ［ｍ］＝Ｗ［ｍ］／Ｖ［ｍ］

そして、ＣＰＵ６２は、この見かけ比重値Ｋ［ｍ］を監視して、これが過度に変化しないかどうか、つまり重量測定系が正常であるかどうか、を判断する。

具体的には、ＣＰＵ６２は、見かけ比重値Ｋ［ｍ］と、上述した基準比重値Ｋｓと、を比較する。そして、両者の相違度合を求め、要するに基準比重値Ｋｓに対する見かけ比重値Ｋ［ｍ］の言わば絶対的な変動度合を求める。具体的には、次の式１１に基づいて、絶対変動量Ｅ［ｍ］を求める。

《式１１》
Ｅ［ｍ］＝｜Ｋ［ｍ］−Ｋｓ｜

なお、基準比重値Ｋｓは、事前の調整運転時に定められる。詳しくは、事前の調整運転時に、実際の稼働時と同じ条件で被輸送物１００が輸送される。この状態で、所定のＭ（Ｍ：１以上の整数）区分にわたって見かけ比重値Ｋ［ｍ］が求められる。そして、このＭ区分にわたる見かけ比重値Ｋ［ｍ］（ｍ＝１〜Ｍ）の平均値が、基準比重値Ｋｓとして定められる。つまり、基準比重値Ｋｓは、次の式１２に基づいて定められる。これとは別に、基準比重値Ｋｓとして、既知の値が設定されてもよい。

《式１２》
Ｋｓ＝｛ΣＫ［ｍ］｝／Ｍ ｗｈｅｒｅ ｍ＝１〜Ｍ

さらに、ＣＰＵ６２は、式１１に基づいて求められた絶対変動量Ｅ［ｍ］と、予め定められた許容絶対変動量Ｅｍａｘと、を比較する。ここで言う許容絶対変動量Ｅｍａｘとは、見かけ比重値Ｋ［ｍ］の絶対的な変動量として許容される限界値であり、この許容絶対変動量Ｅｍａｘもまた、事前の調整運転時に定められる。詳しくは、見かけ比重値Ｋ［ｍ］が最大でｅ％変動することが見込まれる場合には、この言わば許容変動率ｅが基準比重値Ｋｓに乗ぜられることによって、つまり次の式１３に基づいて、当該許容絶対変動量Ｅｍａｘが定められる。なお、許容変動率ｅの値は、任意に設定可能である。

《式１３》
Ｅｍａｘ＝（ｅ／１００）・Ｋｓ

この許容絶対変動量Ｅｍａｘと、式１１に基づいて求められた絶対変動量Ｅ［ｍ］と、を比較した結果、当該絶対変動量Ｅ［ｍ］が許容絶対変動量Ｅｍａｘ以下であるとき、つまり次の式１４が満足されるとき、ＣＰＵ６２は、重量測定系が正常である、と判断する。一方、式１４が満足されないときは、重量測定系に異常が発生した、と判断する。

《式１４》
Ｅ［ｍ］≦Ｅｍａｘ

このように、ＣＰＵ６２は、見かけ比重値Ｋ［ｍ］が、その絶対的な基準である基準比重値Ｋｓと比べて、過度に変化していないかどうかを監視することによって、重量測定系が正常であるか否かを判断する。この監視要領によれば、見かけ比重値Ｋ［ｍ］が比較的に長い期間を掛けて変化した場合でも、これを適確に検知することができる。要するに、そのような状況を誘発させる重量測定系の異常を適確に検知することができる。なお、通常は、ベルトコンベヤ１２（キャリア側ベルト１４）上を搬送される被輸送物１００の実際の重量と、当該被輸送物１００の実際の体積とは、互いに対応するので、これら実際の重量および実際の体積が増減したとしても、両者の比である実際の見かけ比重値は、概ね一定であり、大きく変動することはない。このような性質から、上述の如く見かけ比重値Ｋ［ｍ］を監視することで、重量測定系の異常の有無が適確に検知される。

これとは別の監視要領として、ＣＰＵ６２は、１区分ｍごとの見かけ比重値Ｋ［ｍ］の変動量ΔＫ［ｍ］をも監視する。即ち、１区分ｍごとに、その１つ前の区分ｍ−１との間で、互いの見かけ比重値Ｋ［ｍ］およびＫ［ｍ−１］を比較する。そして、次の式１５に基づいて、両者の差、言わば相対的な変化度合を表す相対変動量ΔＫ［ｍ］を、求める。

《式１５》
ΔＫ［ｍ］＝｜Ｋ［ｍ］−Ｋ［ｍ−１］｜

さらに、ＣＰＵ６２は、この式１５に基づいて求められた相対変動量ΔＫ［ｍ］と、予め定められた許容相対変動量ΔＫｍａｘと、を比較する。ここで言う許容相対変動量ΔＫｍａｘとは、１区分という一定の期間内における見かけ比重値Ｋ［ｍ］の変動量として許容される限界値であり、この許容相対変動量ΔＫｍａｘもまた、事前の調整運転時に定められる。詳しくは、見かけ比重値Ｋ［ｍ］は一定のバラツキを持つ、という前提の下、上述したＭ区分にわたる見かけ比重値Ｋ［ｍ］（ｍ＝１〜Ｍ）の標準偏差σｋが求められる。そして、隣接する２つの区分ｍおよびｍ−１間では、互いの見かけ比重値Ｋ［ｍ］およびＫ［ｍ−１］に最大で当該標準偏差σｋのβ（β：正数）倍の差があるものと仮定され、これを根拠に、次の式１６に基づいて、許容相対変動量ΔＫｍａｘが定められる。なお、ここで言う係数βの値としては、例えばβ＝３〜４程度が適当である。

《式１６》
ΔＫｍａｘ＝β・σ ｗｈｅｒｅ β＝３〜４

この許容相対変動量ΔＫｍａｘと、式１５に基づいて求められた相対変動量ΔＫ［ｍ］と、を比較した結果、当該相対変動量ΔＫ［ｍ］が許容相対変動量ΔＫｍａｘ以下であるとき、つまり次の式１７が満足されるとき、ＣＰＵ６２は、上述の式１４が満足されることを条件として、重量測定系が正常である、と判断する。一方、式１７が満足されないときは、重量測定系に異常が発生した、と判断する。

《式１７》
ΔＫ［ｍ］≦ΔＫｍａｘ

このように、ＣＰＵ６２は、１区分ｍごとの見かけ比重値Ｋ［ｍ］の変動量ΔＫ［ｍ］を監視することによっても、重量測定系が正常であるか否かを判断する。この監視要領によれば、当該１区分ｍごとという比較的に短い期間内に変化したとしても、これを適確に検知することができる。要するに、そのような状況を誘発させる重量測定系の異常を適確に検知することができる。

ＣＰＵ６２は、重量測定系が正常であるときに、つまり式１４および式１７の両方が満足されるときに、上述の如く輸送重量値Ｗ［ｍ］をディスプレイ６６に表示する。なお、このとき、当該重量測定系が正常であることを表すメッセージをディスプレイ６６に表示してもよい。

一方、重量測定系に異常が発生しているときには、つまり式１４および式１７の少なくともいずれかが満足されないときには、その旨を表す警告メッセージをディスプレイ６６に表示する。そして、この異常時には、上述の式２に準拠する次の式１８に基づいて推定重量値Ｗ’［ｍ］を算出すると共に、この重量推定値Ｗ’［ｍ］をディスプレイ６６に表示する。この暫定的な状態は、重量測定系の異常が解消されるまで、継続される。

《式１８》
Ｗ’［ｍ］＝Ｋｓ・Ｖ［ｍ］

上述したように、ＣＰＵ６２の動作は、メモリ回路７０に記憶されている制御プログラムによって制御されるが、具体的には、次の通りである。

まず、事前の調整運転時に、操作キー６８の操作によって調整モードが選択されると、ＣＰＵ６２は、図７のフローチャートで示される調整タスクを実行する。なお、この調整タスクの実行に先立って、上述のキャリア側ベルト１４の表面形状を表す関数式ｆｂ（ｘ）と、許容変動率ｅと、係数βとが、適宜に設定される。併せて、１区分ｍ分のパルス数Ｎと、調整タスクにおける繰り返し実行区分数Ｍとが、設定される。また、言うまでもなく、各距離センサ３０〜４２の配置位置のＸ軸値−３・ｕ，−２・ｕ，−ｕ，０，ｕ，２・ｕおよび３・ｕは、既知であり、当該各距離センサ３０〜４２の配置位置のＹ軸値Ｈｓも既知である。

この調整タスクにおいて、ＣＰＵ６２は、最初にステップＳ１の初期設定を行う。詳しくは、上述したパルス信号Ｓｐのパルス番号を表すインデックス値ｎをリセットすると共に、区分ｍを表すインデックス値ｍをリセットする。つまり、各インデックス値ｎおよびｍとして“１”を設定する。

そして、ＣＰＵ６２は、ステップＳ３に進み、１パルス分のパルス信号Ｓｐが入力されるまで待機し、当該パルス信号Ｓｐが入力されると、ステップＳ５に進む。このステップＳ５において、ＣＰＵ６２は、各距離センサ３０〜４２から距離測定信号Ｓｄ１〜Ｓｄ７を取得し、その後、ステップＳ７に進み、上述の式５に基づいて、当該各距離センサ３０〜４２によるターゲット位置Ｐ１〜Ｐ７のＹ軸値ｙ１［ｎ］〜ｙ７［ｎ］を算出する。なお、両端のターゲット位置Ｐ１〜Ｐ７のさらに外方に設定された２つの仮想位置Ｐ０およびＰ８のＹ軸値ｆｂ（−ｕ’）およびｆｂ（ｕ’）は、キャリアベルト１４の表面形状を表す関数式ｆｂ（ｘ）が設定された時点で定められる。

さらに、ＣＰＵ６２は、ステップＳ９に進み、デジタル荷重検出信号Ｓｗを取得する。そして、ステップＳ１１に進み、式３に基づいて、所定距離ΔＬｐ分の被輸送物１００の輸送重量値Ｗ［ｎ］を算出し、その後、ステップＳ１３に進む。

ステップＳ１３において、ＣＰＵ６２は、パルス信号Ｓｐのパルス番号を表すインデックス値ｎと、１区分ｍ分の総パルス数Ｎとを、比較する。つまり、１区分ｍの終期が到来したか否かを判定する。ここで、例えば、当該インデックス値ｎが１区分ｍ分の総パルス数Ｎよりも小さい場合（ｎ＜Ｎ）、ＣＰＵ６２は、１区分ｍの終期が未だ到来していないものと判定して、ステップＳ１５に進む。そして、このステップＳ１５において、当該インデックス値ｎを“１”だけインクリメントした後、次のパルス信号Ｓｐの入力を待つべく、ステップＳ３に戻る。一方、ステップＳ１３において、インデックス値ｎが１区分ｍ分の総パルス数Ｎ以上である場合（ｎ≧Ｎ）、厳密には当該インデックス値ｎが１区分ｍ分の総パルス数Ｎと等価である場合（ｎ＝Ｎ）は、１区分ｍ分の終期が到来したものと判定して、ステップＳ１７に進む。

ステップＳ１７において、ＣＰＵ６２は、式６に基づいて、各距離センサ３０〜４２によるターゲット位置Ｐ１〜Ｐ７のＹ軸平均値ｙ１ａ［ｎ］〜ｙ７ａ［ｎ］を算出する。そして、ステップＳ１９に進み、被輸送物１００の表面形状を表す８つの１次関数式ｆ０ｐ（ｘ）〜ｆ７ｐ（ｘ）を導き出す。さらに、ＣＰＵ６２は、ステップＳ２１に進み、式７に基づいて、仮想平面による被輸送物１００の断面の細分化された８つの領域それぞれの断面積Ａ０〜Ａ７を求める。そして、ステップＳ２３に進み、式８に基づいて、当該仮想平面による被輸送物１００の全断面積Ａ［ｍ］を求め、その後、ステップＳ２５に進み、式９に基づいて、１区分ｍ分の輸送体積値Ｖ［ｍ］を求める。

ステップＳ２５の実行後、ＣＰＵ６２は、ステップＳ２７に進み、式４に基づいて、１区分ｍ分の輸送重量値Ｗ［ｍ］を求める。そして、ステップＳ２９に進み、式１０に基づいて、見かけ比重値Ｋ［ｍ］を求めた後、さらに、ステップＳ３１に進み、区分ｍを表すインデックス値ｍと、この調整タスクにおける繰り返し実行区分数Ｍとを、比較する。要するに、当該繰り返し実行区分数Ｍ分の見かけ比重値Ｋ［ｍ］が得られたか否か、言い換えれば区分Ｍの見かけ比重値Ｋ［Ｍ］が得られたか否か、を判定する。

ステップＳ３１において、例えば、区分ｍを表すインデックス値ｍが繰り返し実行区分数Ｍよりも小さい場合（ｍ＜Ｍ）、ＣＰＵ６２は、当該繰り返し実行区分数Ｍ分の見かけ比重値Ｋ［ｍ］が未だ得られていないものと判定して、ステップＳ３３に進む。そして、このステップＳ３３において、区分ｍを表すインデックス値ｍを“１”だけインクリメントし、さらに、ステップＳ３５において、パルス信号Ｓｐのパルス番号を表すインデックス値ｎをリセットした後、新たなパルス信号Ｓｐの入力を待つべく、ステップＳ３に戻る。一方、ステップＳ３１において、区分ｍを表すインデックス値ｍが繰り返し実行区分数Ｍ以上である場合（ｍ≧Ｍ）、厳密には当該インデックス値ｍが繰り返し実行区分数Ｍと等価である場合（ｍ＝Ｍ）は、繰り返し実行区分数Ｍ分の見かけ比重値Ｋ［ｍ］が得られたものと判定して、ステップＳ３７に進む。

ステップＳ３７において、ＣＰＵ６２は、式１２に基づいて、基準比重値Ｋｓを求める。そして、ステップＳ３９に進み、式１３に基づいて、許容絶対変動量Ｅｍａｘを求め、さらに、ステップＳ４１に進み、式１６に基づいて、許容相対変動量ΔＫｍａｘを求める。そして、ステップＳ４３に進み、調整モードによる一連の処理が終了したことを表すメッセージを一定期間（数秒間程度）にわたってディスプレイ６６に表示した後、この調整タスクを終了する。

続いて、実際の稼働時に、操作キー６８の操作によって稼働モードが選択されると、ＣＰＵ６２は、図８および図９のフローチャートで示される稼働タスクを実行する。

この稼働タスクにおいて、ＣＰＵ６２は、まず、図８のステップＳ１０１に進み、初期設定を行う。詳しくは、パルス信号Ｓｐのパルス番号を表すインデックス値ｎをリセットすると共に、区分ｍを表すインデックス値ｍをリセットする。併せて、重量測定系が正常であるか否かを表す指標としてのフラグＦに“０（ゼロ）”をセットする。なお、このフラグＦは、これが“０”であるときには、重量測定系が正常であることを表し、“１”であるときには、重量測定系に故障等の異常が発生していることを表す。

このステップＳ１０１の初期設定の実行後、ＣＰＵ６２は、ステップＳ１０３に進むが、当該ステップＳ１０３〜ステップＳ１２５については、図７に示した調整タスクにおけるステップＳ３〜ステップＳ２５の処理と全く同じである。従って、ステップＳ１０３〜ステップＳ１２５についての詳しい説明は省略する。

ステップＳ１２５の次のステップＳ１２７において、ＣＰＵ６２は、上述のフラグＦに“０”がセットされているか否か、つまり重量測定系が正常であるか否か、を判定する。ここで、例えば、当該フラグＦに“０”がセットされている場合、つまり重量測定系が正常な場合、ＣＰＵ６２は、図９のステップＳ１２９に進む。そして、このステップＳ１２９において、式４に基づいて、１区分ｍ分の輸送重量値Ｗ［ｍ］を求めた後、ステップＳ１３１に進み、当該１区分ｍ分の輸送重量値Ｗ［ｍ］をディスプレイ６６に表示する。なお、この輸送重量値Ｗ［ｍ］のディスプレイ６６への表示は、例えば次にステップＳ１３１が実行されるまでの間、継続される。ただし、ステップＳ１３１の実行後、上述のフラグＦに“１”がセットされた場合には、後述するように、次に当該ステップＳ１３１が実行されることはない。この場合、当該ステップＳ１３１における輸送重量値Ｗ［ｍ］の表示は、後述するステップＳ１６３が実行されるときに終了される。

ステップＳ１３１の実行後、ＣＰＵ６２は、ステップＳ１３３に進み、式１０に基づいて、見かけ比重値Ｋ［ｍ］を求める。さらに、ＣＰＵ６２は、ステップＳ１３５に進み、式１１に基づいて、当該見かけ比重値Ｋ［ｍ］の絶対変動量Ｅ［ｍ］を求める。そして、ステップＳ１３７に進み、この絶対変動量Ｅ［ｍ］と、許容絶対変動量Ｅｍａｘとを、比較する。

このステップＳ１３７において、例えば、見かけ比重値Ｋ［ｍ］の絶対変動量Ｅ［ｍ］が許容絶対変動量Ｅｍａｘ以下である場合（Ｅ［ｍ］≦Ｅｍａｘ）、つまり式１４が満足される場合、ＣＰＵ６２は、重量測定系が正常である、厳密には当該絶対変動量Ｅ［ｍ］が正常値の範囲内である、と判定する。そして、ステップＳ１４１に進む。

一方、ステップＳ１３７において、見かけ比重値Ｋ［ｍ］の絶対変動量Ｅ［ｍ］が許容絶対変動量Ｅｍａｘよりも大きい場合（Ｅ［ｍ］＞Ｅｍａｘ）、つまり式１４が満足されない場合、ＣＰＵ６２は、重量測定系が異常である、厳密には当該絶対変動量Ｅ［ｍ］が異常値である、と判定する。この場合、ステップＳ１３７からステップＳ１４３に進む。そして、このステップＳ１４３において、重量測定系が異常であることを表すメッセージをディスプレイ６６に表示する。このとき、絶対変動量Ｅ［ｍ］が異常値であることをも併せて表示する。なお、このステップＳ１４３におけるメッセージの表示は、例えば重量測定系の異常が解消されるまで、要するにコンベヤスケール１０の稼働が一旦停止されるまで、継続される。そして、ＣＰＵ６２は、ステップＳ１４５に進み、フラグＦに“１”をセットした後、ステップＳ１４１に進む。

ステップＳ１４１において、ＣＰＵ６２は、区分ｍを表すインデックス値ｍがｍ＝１であるか否か、つまり今現在の区分ｍが１つ目であるか否か、を判定する。ここで、当該インデックス値ｍがｍ＝１である場合、つまり今現在の区分ｍが１つ目である場合は、ステップＳ１４に進み、当該インデックス値ｍを“１”だけインクリメントする。さらに、ステップＳ１４９に進み、パルス信号Ｓｐのパルス番号を表すインデックス値ｎを値セットした後、新たなパルス信号Ｓｐの入力を待つべく、図８のステップＳ１０３に戻る。一方、ステップＳ１４１において、区分ｍを表すインデックス値ｍがｍ＝１でない場合、つまり今現在の区分ｍが少なくとも２つ目以降である場合は、ステップＳ１５１に進む。

ステップＳ１５１において、ＣＰＵ６２は、式１５に基づいて、１区分ｍごとの見かけ比重値Ｋ［ｍ］の変動量ΔＫ［ｍ］を求める。そして、ステップＳ１５３に進み、この変動量ΔＫ［ｍ］と、許容相対変動量ΔＫｍａｘと、を比較する。ここで、例えば、見かけ比重値Ｋ［ｍ］の変動量ΔＫ［ｍ］が許容相対変動量ΔＫｍａｘ以下である場合（ΔＫ［ｍ］≦ΔＫｍａｘ）、つまり式１７が満足される場合、ＣＰＵ６２は、重量測定系が正常である、厳密には当該変動量ΔＫ［ｍ］が正常値の範囲内である、と判定する。そして、ステップＳ１４７に進む。

一方、ステップＳ１５３において、１区分ｍごとの見かけ比重値Ｋ［ｍ］の変動量ΔＫ［ｍ］が許容相対変動量ΔＫｍａｘよりも大きい場合（ΔＫ［ｍ］＞ΔＫｍａｘ）、つまり式１７が満足されない場合、ＣＰＵ６２は、重量測定系が異常である、厳密には当該変動量ΔＫ［ｍ］が異常値である、と判定する。そして、ステップＳ１５７に進み、重量測定系が異常であることを表すメッセージをディスプレイ６６に表示する。このとき、１区分ｍごとの見かけ比重値Ｋ［ｍ］の変動量ΔＫ［ｍ］が異常値であることをも併せて表示する。なお、このステップＳ１５７におけるメッセージの表示は、例えば重量測定系の異常が解消されるまで、要するにコンベヤスケール１０の稼働が一旦停止されるまで、継続される。そして、ＣＰＵ６２は、ステップＳ１５９に進み、フラグＦに“１”をセットした後、ステップＳ１４７に進む。

さらに、図８のステップＳ１２７において、フラグＦに“１”がセットされている場合、つまり重量測定系に異常が生じている場合、ＣＰＵ６２は、ステップＳ１６１に進む。そして、このステップＳ１６１において、式１８に基づいて、重量推定値Ｗ’［ｍ］を求めた後、ステップＳ１６３に進み、当該重量推定値Ｗ’［ｍ］をディスプレイ６６に表示する。なお、この重量推定値Ｗ’［ｍ］のディスプレイ６６への表示は、例えば次にステップＳ１６３が実行されるまでの間、継続される。そして、ＣＰＵ６２は、このステップＳ１６３から図９のステップＳ１４７に進む。つまり、フラグＦに“１”がセットされているときには、図９のステップＳ１２９〜ステップＳ１４５およびステップＳ１５１〜ステップＳ１５９はスキップされ、実行されない。

なお、本実施形態においては、１つの計量ローラ２０を２台のロードセル２２および２４によって支持する構成としたが、これに限らない。例えば、複数の計量ローラを備えてもよいし、１台または３台以上のロードセルを備えてもよい。また、本実施形態のようなアナログ式ではなく、デジタル式のロードセルを採用してもよい。

そして、キャリア側ベルト１４については、水平方向に沿って走行するものとしたが、傾斜角を持って走行するものであってもよい。また、当該キャリア側ベルト１４は、３槽ローラ１８，１８，…によって支持されることで、その仮想平面による断面が上方に向かって概略凹状に湾曲するように整形されたが、特段な必要性がなければ、このような整形は成されなくてもよい。つまり、各ローラ１８，１８，…は、３槽のものに限らない。言い換えれば、キャリア側ベルト１４（コンベヤベルト）は、いわゆる平ベルトであってもよい。

加えて、走行距離検出手段として、ロータリ式のパルス発生器２８を採用したが、これに限らない。例えば、キャリア側ベルト１４を含むコンベヤベルトに、その走行方向に沿って一定間隔で適当なマークを付すと共に、このマークを光学式等の適当なセンサによって検出することで、当該キャリア側ベルト１４の走行距離を検出するようにしてもよい。また、上述した特許文献２としての特開２００４−１４４６４３号公報に開示されているのと同様に、各距離センサ３０〜４２のいずれかの上流側または下流側に同じ仕様の距離センサを設け、これら両センサによって互いに同じターゲット位置を検知したときの時間差に基づいて、キャリア側ベルト１４の走行距離を求めるようにしてもよい。

さらに、７個の距離センサ３０〜４２を用いたが、これ以外の個数の距離センサを用いてもよい。また、当該距離センサ３０〜４２として、赤外線反射式のものを採用したが、レーザ式や超音波式等の当該赤外線反射式以外のものを採用してもよい。極端には、監視カメラを採用し、その撮影画像を解析することによって、被輸送物１００の表面形状を求めてもよい。

そして、キャリア側ベルト１４の上面形状を表す関数式ｆｂ（ｘ）については、当該キャリア側ベルト１４に被輸送物１００が積載されていない空荷状態にあるときの各距離センサ３０〜４２からの距離測定信号Ｓｄ１〜Ｓｄ７に基づいて、求めてもよい。

また、重量測定系が正常なときには、輸送重量値Ｗ［ｍ］をディスプレイ６６に表示し、重量測定系に異常が発生したときには、推定重量値Ｗ’［ｍ］をディスプレイ６６に表示することとしたが、これに限らない。例えば、重量測定系が正常なときには、輸送重量値Ｗ［ｍ］に加えて、推定重量値Ｗ’［ｍ］をも表示させてもよい。そして、重量測定系が正常であるか否かに拘らず、輸送体積値Ｖ［ｍ］については、常に表示させてもよい。若しくは、操作キー６８による操作（つまり手動操作）によって、輸送重量値Ｗ［ｍ］，輸送体積値Ｖ［ｍ］および推定重量値Ｗ’［ｍ］の一部または全部を選択的に表示させるようにしてもよい。さらに、ディスプレイ６６への表示のみならず、管理用のパーソナルコンピュータや印刷装置等の外部装置に、これらの情報を出力させてもよい。

そして、重量測定系に異常が発生したときに、警告メッセージをディスプレイ６６に表示することとしたが、これに限らない。例えば、適当なランプ等の照明を点灯させたり、或いは、ブザーやベル等の適当な警報器を鳴動させたりしてもよい。また、スピーカから音声で当該警告メッセージを出力させてもよい。

さらに、式１１に基づく見かけ比重値Ｋ［ｍ］の絶対変動量Ｅ［ｍ］については、１区分ｍごとに求めることとしたが、これに限らない。例えば、一定数の区分ｑ（ｑ：１以上の整数）置きに、当該絶対変動量Ｅ［ｍ］を求めてもよい。また、定期的ではなく、不定期的に、当該絶対変動量Ｅ［ｍ］を求めてもよい。

そしてさらに、式１１に基づく絶対変動量Ｅ［ｍ］に代えて、例えば、次の式１９に基づいて、絶対変動率Ｅ’［ｍ］を求め、この絶対変動率Ｅ’［ｍ］と、式２０に基づく許容絶対変動率Ｅｍａｘ’と、を比較することによって、重量測定系が正常であるか否かを判断してもよい。
断してもよい。

《式１９》
Ｅ’［ｍ］＝｜（Ｋ［ｍ］−Ｋｓ）／Ｋｓ｜

《式２０》
Ｅｍａｘ’＝ｅ／１００

また、式１５に基づく見かけ比重値Ｋ［ｍ］の相対変動量ΔＫ［ｍ］については、１区分ごとに求めることとし、つまり隣接する区分ｍおよびｍ−１間の見かけ比重値Ｋ［ｍ］およびＫ［ｍ−１］の差としたが、これに限らない。例えば、互いに一定数の区分ｒ（ｒ：２以上の整数）だけ離れた２つの区分ｍおよびｍ−ｒ間の見かけ比重値Ｋ［ｍ］およびＫ［ｍ］の差に基づいて、相対変動量ΔＫ［ｍ］を求めてもよい。つまり、式１５に代えて、次の式２１に基づいて、当該相対変動量ΔＫ［ｍ］を求めてもよい。

《式２１》
ΔＫ［ｍ］＝｜Ｋ［ｍ］−Ｋ［ｍ−ｒ］｜

そして、この式２１または上述の式１５に基づく相対変動量ΔＫ［ｍ］に代えて、例えば次の式２２に基づいて、相対変動率ΔＫ’［ｍ］を求め、この相対変動率ΔＫ’［ｍ］と、式２３に基づく許容相対変動率ΔＫｍａｘ’と、を比較することによって、重量測定系が正常であるか否かを判断してもよい。なお、式２３におけるγは、任意に設定可能な許容変動率（％）である。

《式２２》
ΔＫ’［ｍ］＝｜（Ｋ［ｍ］−Ｋ［ｍ−１］）／Ｋ［ｍ］｜

《式２３》
ΔＫｍａｘ’＝γ／１００

加えて、図４を参照しながら説明したように、仮想平面上における被輸送物１００の表面形状を、ｆ０ｐ（ｘ）〜ｆ７ｐ（ｘ）の８つの１次関数式で表したが、これに限らない。例えば、２次関数式で表してもよい。この場合、Ｐ０〜Ｐ８の各位置のうち、隣接する２つの一方のＹ軸値が、最大値となり、他方のＹ軸値が、最小値となる。いずれにしても、隣接する２つのＹ軸値に基づいて適宜に定めることのできる関数式であればよい。

そして、１区分ｍごとの輸送体積値Ｖ［ｍ］を求めるに当たって、まず、当該１区分ｍにわたる被輸送物１００の平均的な断面積Ａ［ｍ］を求め、この断面積Ａ［ｍ］に当該１区分ｍ分のキャリア側ベルト１４の走行距離（＝Ｎ・ΔＬｐ）を乗ずることで、当該輸送体積値Ｖ［ｍ］を求めることとしたが、これに限らない。例えば、パルス信号Ｓｐが１パルス入力されるたびに、つまりキャリア側ベルト１４が所定距離ΔＬｐだけ走行するたびに、当該所定距離ΔＬｐ分の輸送体積値を求め、これを１区分ｍにわたって積算することで、当該１区分ｍごとの輸送体積値Ｖ［ｍ］を求めてもよい。

１０ コンベヤスケール
１２ ベルトコンベヤ
１４ キャリア側ベルト
２０ 計量ローラ
２２，２４ ロードセル
２８ パルス発生器
３０〜４２ 距離センサ
５０ 制御装置
６２ ＣＰＵ
１００ 被輸送物

Claims (10)

1. ベルトコンベヤによって連続的に輸送される細状の被輸送物の輸送量を求めるコンベヤスケールにおいて、
   上記ベルトコンベヤのキャリア側ベルトを介して印加される荷重を検出する荷重検出手段を含み、該荷重検出手段による荷重検出値に基づいて上記輸送量に関係する上記被輸送物の所定単位当たりの重量を求める重量測定手段と、
   上記キャリア側ベルトの走行方向に対して略直交する直交平面と上記被輸送物の上面との交線に当たる該被輸送物の上面位置を非接触で検出する位置検出手段を含み、該位置検出手段による位置検出値に基づいて上記輸送量に関係する該被輸送物の上記所定単位当たりの体積を求める体積測定手段と、
   上記重量測定手段による重量測定値と上記体積測定手段による体積測定値とを比較して該重量測定手段の異常の有無を判定する判定手段と、
   を具備することを特徴とする、コンベヤスケール。
2. 上記体積測定手段は、上記位置検出値に基づいて上記被輸送物の上記上面位置を表す第１関数式を求め、上記直交平面と上記キャリア側ベルトの上面との交線に当たる該キャリア側ベルトの上面位置を表す第２関数式および該第１関数式に基づいて該直交平面による該被輸送物の断面の面積を求め、さらに該面積に基づいて上記体積測定値を求める、
   請求項１に記載のコンベヤスケール。
3. 上記位置検出手段は、上記被輸送物の上記上面位置の複数箇所を検出し、
   上記体積測定手段は、上記複数箇所に基づいて上記断面を複数の領域に細分化すると共に細分化されたそれぞれの該領域ごとに上記第１関数式を求め、該領域ごとの該第１関数式および該領域ごとの上記第２関数式に基づいて該領域ごとの面積を求め、さらに該領域ごとの面積の合計に基づいて上記体積測定値を求める、
   請求項２に記載のコンベヤスケール。
4. 上記判定手段は、上記重量測定値と上記体積測定値との比である上記被輸送物の見かけ比重値に基づいて上記重量測定手段の異常の有無を判定する、
   請求項１ないし３のいずれかに記載のコンベヤスケール。
5. 上記判定手段は、上記見かけ比重値と該見かけ比重値の基準である基準比重値との相違度合が予め定められた第１閾値を超えたときに上記重量測定手段が異常であると判定する、
   請求項４に記載のコンベヤスケール。
6. 上記判定手段は、所定間隔ごとの上記見かけ比重値の変化度合が予め定められた第２閾値を超えたときに上記重量測定手段が異常であると判定する、
   請求項４または５に記載のコンベヤスケール。
7. 上記判定手段によって上記重量測定手段が異常であると判定されたときに警告を出力する警告出力手段をさらに備える、
   請求項１ないし６のいずれかに記載のコンベヤスケール。
8. 上記重量測定値に基づいて上記輸送量を求める第１輸送量演算手段と、
   上記体積測定値に基づいて上記輸送量を求める第２輸送量演算手段と、
   上記第１輸送量演算手段によって求められた第１輸送量および上記第２輸送量演算手段によって求められた第２輸送量の一方または両方に関する情報を出力する輸送量情報出力手段と、
   をさらに備える、請求項１ないし７のいずれかに記載のコンベヤスケール。
9. 上記輸送量情報出力手段は、上記判定手段によって上記重量測定手段が正常であると判定されているとき上記第１輸送量に関する情報を出力し、該判定手段によって該重量測定手段が異常であると判定されているとき上記第２輸送量に関する情報を出力する、
   請求項８に記載のコンベヤスケール。
10. 上記第２輸送量演算手段は、上記重量測定値と上記体積測定値との比の基準値と該体積測定値とに基づいて上記被輸送物の所定単位当たりの重量を推定し、推定された重量推定値に基づいて上記第２輸送量を求める、
    請求項８または９に記載のコンベヤスケール。

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