JPH0152685B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は計量した重量を記憶されている単体重
量で除して個数を算出する計数方式を用い、被計
数物を徐々に追加計量して、その度に単体重量を
自動的に更新していくことにより、多数の被計数
物を計数できるようにした計数秤において、追加
計量の際に、追加量が精度が保証できる即ち、適
正に計数できる量であるか否かを判定し、適正に
計数できる量でないと判定された時には警報を発
生することにより、追加量が減少できるようにし
て、精度の高い計数を連続して効率良く行なうこ
とを可能にした計数方法に関するものである。 多数の被計数物の重量を計量し、記憶されてい
る単体重量で除算することにより個数を算出する
計数秤で、被計数物を追加計量し、個数を算出す
るごとに、その時の重量を個数で除して平均単体
重量を算出して、被計数物が増加する程に平均単
体重量をより正確なものに更新していくことによ
り精度よく個数を求めるようにした計数秤があ
る。この種の秤では平均単体重量が真の平均値か
ら少しずれていても、多数の被計数物の重量をこ
のずれた平均単体重量で除して個数を算出する
と、ずれが積み重なつて個数誤差が出てしまう欠
点がある。即ち、追加できる被計数物の量は、既
に計数されている被計数物の量によつて限定され
る。従つて、最初は少しずつ追加し、後になる
程、追加量を増加している。この際、急激に追加
量を増加してしまうと、個数誤差が生じる恐れが
あるので、通常は追加量を少な目に見積つて、追
加計量を行つていた。このため、分割して追加す
る回数が多くなり、しかも追加計量の度に計数秤
が静止安定して、計量動作が終了するまで待つ
て、次の追加計量動作に移らなければならない。
それ故、連続的に追加計量して短時間の計数を可
能にしている計数秤の機能を充分に発揮すること
ができない問題があつた。 そこで、本発明は上記欠点に鑑み、これを改
良・除去したもので、追加計量を行なつた結果、
追加量が適正に計数できる量でないと判定された
場合は警報を発生して被計数物を計量皿から減ら
して追加計量をやり直せるようにしたものであ
る。 本発明は追加量が適正に計数できる量であるか
否かを判定する方法が異なる二つの発明を含んで
いる。 第１発明は前回までの計量の結果より最大単体
重量と最小単体重量とを推定しておき、今回追加
計量した被計数物の重量を、推定した最大単体重
量及び最小単体重量で除して夫々個数を算出し、
両者が一致していることをもつて追加量が適正に
計数できる個数であると判定し、正確な計数がで
きることの保証とするものである。 また、第２発明は前回までの計量の結果より今
回に計量できる適正計数重量又は今回に追加して
よい重量を予め算出して設定しておき、そして更
に被計数物が追加された今回の合計重量と前記適
正計数重量とを比較して、前者が後者より小さい
ことを、又は今回の追加重量と前記追加してよい
重量とを比較して前者が後者より小さいことをも
つて追加量が適正に計数できる重量であると判定
し、正確な計数ができることの保証とするもので
ある。 ここで、本発明における既に計量されたサンプ
ルから被計数物の母集団の平均単体重量を推定す
る理論について説明しておく。被計数物の母集団
の平均単体重量を、その個数をＮ、サンプルの
平均単体重量を（但しｎ回目の計量時の合計重
量Wnを合計個数Pnで除した値）、サンプルの大
きさをｎ（追加回数＋１）、サンプルの標準偏差を
σとすると、母集団の平均単体重量はｎが大き
い場合、 の範囲内にあると推定できる。ｋは信頼性をあら
わす一定係数であり、ｋ＝２であれば、上記第１
式は母集団の平均単体重量の存在する範囲を完
全にではないが95％の信頼性のもとに示すことが
できる。尚、ｋは必要に応じ変更することが可能
で、ｋ＝３とすれば99.7％の信頼性が得られる。 上記第１式を本発明に応用するためにＮを消去
する。Ｎ＞＞ｎであればＮ−ｎ≒Ｎ−１とみなせ
るので、上記第１式は と置き換えることができる。後述する適正計数を
行なえる範囲を推定するのは、この第２式を用い
て行なう。 以下、本発明を実施例に従つて説明すると次の
ようになる。 第１図は第１発明を実施するための回路例であ
つて、１は計量皿及びロードセル等より成る重量
検出部、２は重量検出部１の出力するアナログ信
号をデジタルカウント数に変換するＡ／Ｄ変換
部、３はＡ／Ｄ変換部２の出力するデジタルカウ
ント数を、それに相当する重量に変換して出力す
る重量演算部、４は重量演算部３の出力する重量
Ｗを入力された被計数物の個数Ｐ又はP1で除し
て、その平均単体重量を算出する単体重量演算
部、５は単体重量演算部４に被計数物の個数を設
定する個数設定部、６は初期設定のため重量検出
部１で１個の被計数物を計量した時に押す個数１
個キー、７は個数を個数設定部５より単体重量演
算部４に設定した後に押す演算指令キー、８は重
量演算部３の出力する重量と単体重量演算部４の
出力する平均単体重量とから品物の個数Ｐを算出
する個数演算部、９は重量演算部３が出力する重
量Ｗと単体重量演算部４の出力する平均単体重量
ｗに基づいて、標準偏差σを演算する標準偏差演
算部、１０は各演算部の出力する重量Ｗ、個数
Ｐ、平均単体重量の内で選択された１つを表示
する表示部、１１はその表示切換スイツチ、１２
は前回までの計量の結果に基づき標準偏差演算部
９が算出した標準偏差σ等から被計数物の最大単
体重量及び最小単体重量を前記第２式に基づいて
算出推定し、これらの単体重量で今回追加計量し
た被計数物の重量を除し整数化して、夫々その個
数を算出して出力する適正個数判定演算部、１３
は適正個数判定演算部１２の出力する最大単体重
量と最小単体重量で追加計量した被計数物の増加
分の重量を除して得た２つの個数を比較して一致
している時、一致信号ＳをON状態にし、不一致
の時警報信号ＲをON状態にする比較部、１４は
標準偏差演算部９に記憶された前回に標準偏差σ
を算出した時の合計重量を、重量演算部３の出力
する今回計量された合計の重量より減算する増加
分演算部、１５は計量が最初から例えば５回目ま
での間、点滅表示し、６回目以降は比較部１３が
警報信号ＲをON状態にした時のみ点灯するアラ
ームランプ、１６はＡ／Ｄ変換部２の出力するデ
ジタルカウント数が入力されて重量検出部１の計
量皿が静止安定したことの検出をして、追加計量
回数が、所定数、例えば５回になるまではスイツ
チ制御信号ｔをON状態にし、演算指令信号ｕを
OFF状態にし、アラームランプ１５にフラツシ
ング信号ｖを送出して、アラームランプ１５を点
滅状態にさせる制御部、１７ａ，１７ｂは夫々メ
カスイツチ又はゲート回路で形成されるスイツチ
回路で、夫々標準偏差演算部９への、今回計量さ
れた合計の重量及び平均単体重量の入力の制御、
及び適正個数判定演算部１２への平均単体重量
の入力の制御をする。 ここで標準偏差演算部９の機能について詳しく
説明しておく。標準偏差演算部９は順に任意個数
の被計数物を重量検出部１の計量皿に追加するこ
とにより、順次得られる合計の重量Ｗと、平均単
体重量を入力することにより次の演算をする。
即ち、前回の計量時に求められた合計の重量
W_o-1を、その内部の重量レジスタに記憶してお
き、この合計の重量W_o-1と現在計量によつて得
られた合計の重量WnからWn′＝Wn−W_o-1の演
算を行なつて追加分の重量Wn′を求める。また、
この追加分の重量Wn′を単体重量演算部４の出力
する平均単体重量ｎで除算し整数化して追加分
の個数Pn′を算出する。そして追加分の重量
Wn′を追加分の個数Pn′で除算してwn＝Wn′／Pn′よ り追加分の平均単体重量wnを算出する。また計
量ごとに１つカウントアツプするサンプル回数カ
ウンタにサンプル回数ｎがカウントされており、
これらの値より標準偏差σを より求めるのである。 尚、この標準偏差演算部９は上記機能を実行す
るために、次の種類の記憶レジスタ及びカウンタ
を持つている。即ち、前回の合計の重量を記憶す
る重量レジスタ、単体重量の累計値を記憶する累
計値レジスタ、単体重量の２乗の累計値を記憶す
る２乗の累計値レジスタ、サンプル回数をカウン
トするサンプル回数カウンタ、算出した標準偏差
を記憶する標準偏差レジスタである。 上記第１図の実施例の動作は次のようになる。 まず、被計数物の最初のものの単体重量を求め
る。第１図の実施例では二つの求め方がある。第
１の方法は重量検出部１の計量皿に任意個数の品
物を載せ、個数設定部５より、その個数P1を入
力し、演算指令キー７をONして単体重量演算部
４に単体重量を求めさせる。即ち、重量検出部１
が被計数物を計量してアナログ量で出力すると、
Ａ／Ｄ変換部２は、これに相当するデジタルカウ
ント数に変換する。単体重量演算部３はデジタル
カウント数をこれに相当する重量に変換して、単
体重量演算部４に出力する。初めの被計数物の重
量をW1、入力された被計数物の個数をP1とする
と、単体重量演算部４は１＝w1／P1の演算を
して平均単体重量１を算出して出力する。これ
と同時に単体重量演算部４の内部レジスタに、こ
の値１を記憶保持する。また単体重量算出の第
２の方法は、重量検出部１の計量皿に１個の品物
を載せ、個数１個キー６を押し、重量演算部３の
出力する被計数物１個の重量を、単体重量演算部
４の内部レジスタに記憶保持させると共に、その
出力とする方法である。更に最初に単体重量を設
定する他の方法には図示しなかつたが、第３の方
法として、予め記憶保持させていた複数の単体重
量の内の一つを品物の種類を指定して呼び出す方
式があり、更に第４の方法として計量時にテンキ
ー等で単体重量を直接数値設定する方式がある。
このようにして最初の被計数物の平均単体重量
１が求められる。尚、この時制御部１６はＡ／Ｄ
変換部２の出力を受けて計量皿の１回目の静止安
定を検出したばかりであるので、各スイツチ回路
１７ａ，１７ｂにON信号を送つて、それらを導
通状態にし、アラームランプ１５にフラツシング
信号を送つて比較動作が開始されていないことを
示す点滅表示をさせている。この状態は制御部１
６が計量皿の静止安定を、この後５回検出して、
即ち、計量回数が６回に達するまで継続され、こ
の期間には適正個数判定演算部１２への演算指令
信号ｕはOFF状態となり、従つて適正個数判定
演算部１２はその動作を停止して出力しないの
で、比較部１３も動作を停止している。前記操作
によつて、最初の被計数物の平均単体重量１が
求められると、個数演算部８は、この平均単体重
量１と重量演算部３の出力する重量W1から個
数P1を算出して出力する。そして標準偏差演算
部９の内部レジスタには導通状態のスイツチ回路
１７ａ，１７ｂを通つて入力された重量W1が記
憶され、更に、算出された平均単体重量１が１
回目の単体重量w1として記憶され、更に、この
単体重量w1の２乗が記憶され、サンプル回数カ
ウンタのカウント値が１となるが、標準偏差σ1
は求められず零が出力される。又、適正個数判定
演算部１２の内部レジスタには、スイツチ回路１
７ａを通つて入力された平均単体重量１が記憶
される。 次に小数の被計数物を追加して二回目の計量を
行なうと、前記同様の動作で、重量演算部３が前
回の被計数物と追加分の被計数物の合計の重量
W2を算出して出力する。また個数演算部８が合
計の重量W2と前回の平均単体重量１とより追
加分を含む合計の個数P2を算出して出力する。
尚、単体重量演算部４は被計数物を追加計量する
ごとに、新たな平均単体重量を算出しているの
で、個数演算部８の演算は新たな平均単体重量
に基いて再度行なわれる。このように二回目の計
量によつて被計数物の合計の重量W2と新たな平
均単体重量２が算出され、標準偏差演算部９に
入力されると、標準偏差演算部９は今回の合計の
重量W2から、記憶保持されていた前回の重量W1
を減算して、追加分の重量W2′＝W2−W1を算出
すると共に、これを平均単体重量２で除算し整
数化して、追加分の個数P′2を求め、更に追加分
の単体重量w2＝W2′／P2′を求める。そして第３式に 基づき、標準偏差σ2を求める。即ち、二回目の
演算時の標準偏差σ2は となる。以後、計量皿に任意数の被計数物を追加
し、重量検出部１に、その合計の重量を検出させ
る度に、このような動作を繰り返し、その度にｎ
回目計量時の標準偏差σnとして、 を求め出力する。 而して、制御部１６は計量が例えば５回になる
まで適正個数の判定が不可能な期間として、比較
を禁止しており、アラームランプ１５を点滅表示
し、適正個数判定演算部１２への演算指令信号ｕ
をOFF状態にし、被計数物の平均単体重量及び
重量を標準偏差演算部９に入力させるスイツチ回
路１７ａ，１７ｂを導通状態にしているが、６回
目の計量（５回目の追加計量）が行なわれて、そ
の静止安定を制御部１６が検出すると、各スイツ
チ回路１７ａ，１７ｂへのスイツチ制御信号ｔを
OFF状態にして、非導通状態にすると共に、ア
ラームランプ１５へのフラツシング信号ｖを
OFF状態にして、消灯状態にする。そして、こ
の直後に適正個数判定演算部１２への演算指令信
号ｕを一定時間ON状態にして、その演算を開始
させる。この時、増加分演算部１４は、６回目の
計量によつて重量演算部３が出力する重量W6か
ら標準偏差演算部９が出力する前回に標準偏差
σ5を算出した時の重量を減算して、追加分の重
量を算出して出力している。また標準偏差演算部
９は５回目までの計量によつて得られた標準偏差
σ5とサンプル回数ｎ＝５を出力しているので、
適正個数判定演算部１２はこれらのデータより、
前記第２式に基づいて、平均単体重量の推定最大
値である

【式】と推定最小値である

【式】を算出する。更に追加分の重 量をこれらの値で除し整数化して、推定される最
大個数pmax6と最小個数pmin6を算出して出力す
る。比較部１３はこれらの個数を比較しpmax6
＝pmin6で一致している時、適正個数内で計数し
ていると判定し各スイツチ回路１７ａ，１７ｂへ
の一致信号Ｓを一定時間ON状態にして各々を導
通状態にさせ、標準偏差演算部９には６回目の計
量時の重量W6と新たに算出された平均単体重量
ｗ６とを入力し、適正個数判定演算部１２には新
たに算出された平均単体重量６を入力する。こ
の結果、標準偏差演算部９は先に述べたような動
作で６回目の標準偏差σ6を算出して記憶し、適
正個数判定演算部１２は新たな平均単体重量６
を記憶して次回の追加計量に備える。これに対し
て比較部１３は、最大と最小の推定個数が
pmax6≠pmin6であつた場合は、計数誤差が発生
し易いと予想されるので、アラームランプ１５に
警報信号Ｒを出力して点灯させる。そこで、計数
秤の操作者は、これを見て被計数物を計量皿から
減らして行くと追加重量が減少する結果、最大と
最小の推定個数はpmax6＝pmin6となつて一致
し、比較部１３はアラームランプ１５への警報信
号ＲをOFF状態にすると共に、各スイツチ回路
１７ａ，１７ｂへの一致信号Ｓを一定時間ON状
態にして、前記同様に６回目の計量を終了して、
次回の追加計量に備えることができる。以後、同
様の動作で、追加した被計数物の量が適正個数範
囲内にあるかどうかをアラームランプ１５の点灯
の有無により確認しながら行ない。アラームラン
プ１５が点灯した時には超過分を取り除くという
動作を行なつて、能率良く、且つ精度高く計数動
作を続け、表示部１０にて各追加計量ごとに、そ
れまでの合計の個数を見ることができる。そし
て、計数が終了して被計数物を計量皿から全て取
り除くと、Ａ／Ｄ変換部２の出力するデジタルカ
ウント数は零となるので、制御部１６はこの零値
を検出してクリアー信号Ｃを各演算部に送出して
記憶されていた値を全て零にクリヤーし、次回の
計数に備える。 次に第２発明について説明する。第２発明はｎ
回目までの追加計量で得た標準偏差σn等のデー
タから適正計数が可能な重量範囲を算出し、ｎ＋
１回目の計量結果が、この重量範囲を超えている
かいないかを比較部に判定させるようにしたもの
で、この実施例の構成は第２図に示すようにな
る。同図において、第１と同一符号を付したもの
は第１図と同一機能のものであり、適正計数重量
演算部１８と比較部１９のみが異なつている。適
正計数重量演算部１８は標準偏差演算部９からｎ
回目までの計量で得た標準偏差σnとサンプル回
数ｎの入力を受け、また前回計量時にスイツチ回
路１７ａ，１７ｂから入力されたｎ回目までの合
計の重量Wnと平均単体重量ｎを記憶してい
る。そして、ｎ＋１回目に適正計数が可能な重量
の最大値を算出する。次にこの最大値の算出方法
を述べる。前記第２式よりｎ回目までの計量によ
つて推定でる最大単体重量はｎ＋ｋ√²
であり、最小単体重量はｎ−ｋ√²であ
る。従つて、或る重量Y_o+1の被計数物を追加し
た時に推定される個数算出誤差の最大値は …第４式 ＝perrである。 計数を正確に行なうためには、Perrが１個以
下でなければならないが、計算上は四捨五入する
ことも考慮に入れてPerr＜0.5になることが適正
計数のための条件となる。そこでｎ＋１回目に追
加してよい重量をY′_o+1とすると第４式より

【式】とおけ る。これよりY′_o+1は

【式】となる。 追加してよい重量はY′_o+1未満であるから、ｎ
＋１回目の追加計量時における適正計数重量Z_o+1
はｎ回目までの合計の重量Wnを加算してZ_o+1＜
Y′_o+1＋Wnとなる。このY′_o+1＋Wnが適正計数重
量演算部１８が比較部１９に出力するｎ＋１回目
に適正計数が可能な重量の最大値である。比較部
１９は制御部１６が６回目の計量時以降、静止安
定の度に出力する比較指令信号u′を受けた時、こ
のY′_o+1＋Wnと重量演算部３が出力するｎ＋１回
目の合計の重量W_o+1と比較し、Y′_o+1＋Wn＞
W_o+1になつているか判定し、これを満足してい
れば各スイツチ回路１７ａ，１７ｂへの判定信号
S′を一定時間ON状態にしてｎ＋１回目の計量で
得た平均単体重量、合計の重量を標準偏差演算部
９に入力し、平均単体重量を適正計数重量演算部
１８に入力して、ｎ＋１回目の計量結果による標
準偏差σ_o+1及びｎ＋２回目の適正計数重量を算出
させ次回の計数に備えさせる。これに対して、比
較部１９がY′_o+1＋Wn≦W_o+1の判定をすると、
各スイツチ回路１７ａ，１７ｂへの判定信号S′は
OFF状態のままで、アラームランプ１５への警
報信号ＲをON状態にして点灯させる。そこで計
数秤の操作者は、これを見て被計数物を計量皿か
ら減らして行くと、Y′_o+1＋Wn＞W_o+1となつて、
比較部１９はアラームランプ１５への警報信号Ｒ
をOFF状態にしてアラームランプ１５を消灯す
ると共に、各スイツチ回路１７ａ，１７ｂへの判
定信号S′を一定時間ON状態にして前記同様に６
回目の追加計量を終了して次回の追加計量に備え
ることができる。この後は第１発明の場合と同様
にアラームランプの点灯の有無によつて適正計量
が行なわれていることを確認しながら追加計量を
続けることができる。 尚、上記第２発明の実施例において、ｎ＋１回
目の合計重量W_o+1からｎ回目の合計重量Wnを減
算して追加された被計数物の重量W′_o+1を算出
し、この重量W′_o+1とｎ＋１回目に追加してよい
重量Y′_o+1とを比較し、W′_o+1＜Y′_o+1を満足して
いれば適正に計数されていると判定する様にする
こともできる。 また、上記本発明の各実施例では、追加計量の
度に平均単体重量を算出して更新しているが、平
均単体重量は最初に一度設定又は算出したら更新
せずにその値のままにしておくこともできる。 以上説明したように、本発明は、その第１発明
では前回までの計量された被計数物の平均単体重
量と、その標準偏差と、一定係数と、サンプル回
数（追加回数＋１）とより、被計数物全部の平均
単体重量の最大値と最小値とを推定し、今回追加
した被計数物の重量を推定した最大単体重量で除
して整数化したものと、同じく推定した最小単体
重量で除して整数化したものとを比較して、両者
が不一致の場合は警報を発生させ警報が発生した
場合、両者が一致するまで、即ち、警報が停止す
るまで操作者は計量皿の被計数物を減らし、警報
が停止すると、新たな標準偏差及び平均単体重量
等を算出して、次回の計数に備えるようにしたか
ら、最初の数回、即ち、信頼のおける標準偏差σ
を算出できるサンプル回数が得られるまで、例え
ば２個→４個→８個→16個→32個のように、増加
率を抑えて追加計量を行ない、それ以降はアラー
ムランプが点灯しない範囲まで目一杯増加率を上
げて追加計量し、効率良く且つ、精度高く計数を
行なうことができる。また、第２発明では、前回
までに追加計量されたデータにより、今回の適正
計数重量又は今回に追加してよい重量をあらかじ
め算出しておき、被計数物が追加された今回の合
計の重量と適正計数重量とを比較して、前者が後
者より大きい時、又は今回の追加重量と追加して
よい重量とを比較して前者が後者より大きい時、
警報を発生するようにして、第１発明の場合と同
様な操作で、被計数物の追加計量による計数を効
率良く且つ、精度良く行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１発明の一実施例の構成を
示すブロツク図、第２図はその第２発明の一実施
例の構成を示すブロツク図である。 １…重量検出部、２…Ａ／Ｄ変換部、３…重量
演算部、４…単体重量演算部、５…個数設定部、
６…固数１個キー、７…演算指令キー、８…個数
演算部、９…標準偏差演算部、１０…表示部、１
１…表示切換えスイツチ、１２…適正個数判定演
算部、１３…比較部、１４…増加分演算部、１５
…アラームランプ、１６…制御部、１７ａ，１７
ｂ…スイツチ回路、１８…適正計数重量演算部、
１９…比較部、Ｃ…クリアー信号、Ｒ…警報信
号、Ｓ…一致信号、S′…判定信号、ｔ…スイツチ
制御信号、ｕ…演算指令信号、u′…比較指令信
号、ｖ…フラツシング信号。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 重量検出器で品物の重量を検出記憶し、さら
   にこれに追加分の品物の重量を検出記憶し、順次
   この操作を繰返しながら毎回の検出重量に対し、
   単体重量をW₁〜W〓を算出記憶する過程と、計量
   回数ｎをカウント記憶する過程と、 σ＝√（² ₁＋…²〓）−｛（₁＋…
   ＋〓）｝² を演算して標準偏差σを算出する過程と、該標準
   偏差σの算出過程を一定回数行い、その後は、一
   定回数までの平均単体重量の推定最大値である
   Ｗ＋Ｋ√²と推定最小値である−Ｋ√²
   ｎと（Ｋは定数）、更に追加分の重量を上記平均
   単体重量の推定最大値と推定最小値とで除し最大
   個数と最小個数を算出する過程と、これら最大個
   数と最小個数とが一致、不一致を比較する過程
   と、該比較により個数が適正か、どうかを判定す
   る過程とからなる計数方法。 ２ 重量検出器で品物の重量を検出記憶し、さら
   にこれに追加分の品物の重量を検出記憶し、順次
   この操作を繰返しながら毎回の検出重量に対し、
   単体重量W₁〜W〓を算出記憶する過程と、計量回
   数ｎをカウント記憶する過程と、 σ＝√（² ₁＋…＋²〓）−｛（₁＋
   …＋〓｝² を演算して標準偏差σを算出する過程と、該標準
   偏差σの算出過程を一定回数行い、その後は、一
   定回数までの平均単体重量の推定最大値である
   Ｗ＋Ｋ√²と推定最小値である−Ｋ√²
   ｎと（Ｋは定数）、更に追加分の重量を上記平均
   単体重量の推定最大値と推定最小値で除した差
   が個数１個以下になる追加可能な重量を適正計数
   重量演算部で算出する過程と、該追加可能な重量
   と追加重量とを比較する過程と、該比較により追
   加重量が適正か、どうかを判定する過程とからな
   る計数方法。