JPH0419519A - 高速計量用はかりとその信号処理方法 - Google Patents
高速計量用はかりとその信号処理方法Info
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- JPH0419519A JPH0419519A JP12484090A JP12484090A JPH0419519A JP H0419519 A JPH0419519 A JP H0419519A JP 12484090 A JP12484090 A JP 12484090A JP 12484090 A JP12484090 A JP 12484090A JP H0419519 A JPH0419519 A JP H0419519A
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- JP
- Japan
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- filter
- time constant
- value
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- Indication And Recording Devices For Special Purposes And Tariff Metering Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は電子式計重機のアナログ計重信号を処理して平
衡時の計重値を推定する高速計量用はかりに関するもの
である。
衡時の計重値を推定する高速計量用はかりに関するもの
である。
従来の技術
特開昭８３−９８５２５号には推定アルゴリズムを使用
した高速計量用はかりが開示されている。これは第３図
に示すように、負荷された荷重Ｆを重量検出器１．電気
信号に変換し、そのアナログ計重信号〔計重生データ〕
をアンプ２とフィルタ３を介してＡ／Ｄ変換器４に入力
してデジタル変換し、このデジタル変換された計重信号
を入力信号としてＣＰＵ５で推定アルゴリズムを実行し
、計重値を推定してデジタル表示器６に重量値を表示さ
せている。
した高速計量用はかりが開示されている。これは第３図
に示すように、負荷された荷重Ｆを重量検出器１．電気
信号に変換し、そのアナログ計重信号〔計重生データ〕
をアンプ２とフィルタ３を介してＡ／Ｄ変換器４に入力
してデジタル変換し、このデジタル変換された計重信号
を入力信号としてＣＰＵ５で推定アルゴリズムを実行し
、計重値を推定してデジタル表示器６に重量値を表示さ
せている。
ここで、フィルタ３は第１のローパスフィルタ７と第２
のローパスフィルタ８とを直列接続して構成されており
、前段の第２のローパスフィルタ８の時定数は第１のロ
ーパスフィルタフの時定数よりも短い。
のローパスフィルタ８とを直列接続して構成されており
、前段の第２のローパスフィルタ８の時定数は第１のロ
ーパスフィルタフの時定数よりも短い。
推定アルゴリズムと高速計量の基本原理を第４図に示す
波形図で説明する。
波形図で説明する。
重量検出器１に被測定物を載置したときの計重生データ
は“波形Ｉ”に示すように振動しながら真値Ｇ。に近付
く。しかし、この“波形工”の振動はなかなか無くなら
ないため、そのままでは測定値を迅速に読み取れない。
は“波形Ｉ”に示すように振動しながら真値Ｇ。に近付
く。しかし、この“波形工”の振動はなかなか無くなら
ないため、そのままでは測定値を迅速に読み取れない。
そこで第１のローパスフィルタ７の時定数で“波形■”
に示すように鈍らせて“波形Ｉ”の振動成分を除去した
のちに、この“波形■”をＣＰＵ５で逆変換して、立ち
上がりが“波形■”よりも早くて、立ち上がりが“波形
工”と同じ“波形■”を得る。この“波形■”を得るこ
とができれば、４波形■”をデジタル表示器６で表示さ
せて真値Ｇ。に近い測定値を読み取れる時刻Ｔ２よりも
早い時刻Ｔ。にその測定値を読み取れる。
に示すように鈍らせて“波形Ｉ”の振動成分を除去した
のちに、この“波形■”をＣＰＵ５で逆変換して、立ち
上がりが“波形■”よりも早くて、立ち上がりが“波形
工”と同じ“波形■”を得る。この“波形■”を得るこ
とができれば、４波形■”をデジタル表示器６で表示さ
せて真値Ｇ。に近い測定値を読み取れる時刻Ｔ２よりも
早い時刻Ｔ。にその測定値を読み取れる。
しかし、４波形■”をデジタル変換するＡ／Ｄ変換器４
の実際のサンプリング周期は有限値であるため、ＣＰＵ
５で推定アルゴリズムを実行してもその出力波形は“波
形■”に示すように“波形■”よりも鈍った波形になっ
ているのが現状であって、時刻Ｔ０では読み取れないが
現実の高速計量では時刻Ｔ２を待つことなく時刻Ｔ１に
その測定値を読み取れる。
の実際のサンプリング周期は有限値であるため、ＣＰＵ
５で推定アルゴリズムを実行してもその出力波形は“波
形■”に示すように“波形■”よりも鈍った波形になっ
ているのが現状であって、時刻Ｔ０では読み取れないが
現実の高速計量では時刻Ｔ２を待つことなく時刻Ｔ１に
その測定値を読み取れる。
発明が解決しようとする課題
推定アルゴリズムの具体例としては次のような例を挙げ
ることができる。９波形■”の最新のサンプリング値を
“Ｘａ”として過去のサンプリング値を“Ｘａ”Ｘ３″
“Ｘ２”ＸＩ”とすると、４波形■”の現時点の値Ｇ
ＩＳを下記のように表せる。
ることができる。９波形■”の最新のサンプリング値を
“Ｘａ”として過去のサンプリング値を“Ｘａ”Ｘ３″
“Ｘ２”ＸＩ”とすると、４波形■”の現時点の値Ｇ
ＩＳを下記のように表せる。
Ｇ５”ａＸ＋ ＋ｂｘ２＋ＣＸ３ ＋ｄｘ４＋ｅＸ５
＝’■ただし、ａ””’ｅは第１のローパスフィルタフ
の時定数によって決まる定数である。
＝’■ただし、ａ””’ｅは第１のローパスフィルタフ
の時定数によって決まる定数である。
この第１式は線形近似によって導き出されたものである
ため、より複雑な計算式を使用することによって“波形
■”を“波形■”に近付けることができると思われるが
、ＣＰＵ５の計算処理能力が相当高くなければ高速計量
と言う目的を達成できないのが現状である。
ため、より複雑な計算式を使用することによって“波形
■”を“波形■”に近付けることができると思われるが
、ＣＰＵ５の計算処理能力が相当高くなければ高速計量
と言う目的を達成できないのが現状である。
本発明は第１式に示したような線形式で計算していても
、より早く平衡時の値を推定することができる高速計量
用はかりとその信号処理方法を提供することを目的とす
る。
、より早く平衡時の値を推定することができる高速計量
用はかりとその信号処理方法を提供することを目的とす
る。
課題を解決するための手段
請求項１に記載の高速計量用はかりは、計重生データを
フィルタで処理した後にデジタル変換し、デジタル変換
された計重信号を入力信号として前記フィルタの時定数
に基づく推定アルゴリズムを実行して平衡時の計重値を
推定するように構成するとともに、前記フィルタを、推
定アルゴリズムを実施する際の第１の時定数とこの第１
の時定数よりも短い第２の時定数とに切り換えるように
構成し、かつ前記フィルタの入力値または出力値を設定
閾値と比較して前記フィルタの時定数を切り換えを指示
するコンパレータを設けたことを特徴とする 請求項２に記載の信号処理方法は、計重生データをフィ
ルタで処理した後にデジタル変換し、デジタル変換され
た計重信号を入力信号として前記フィルタの時定数に基
づく推定アルゴリズムを実行して平衡時の計重値を推定
するに際し、計重開始の直後には前記フィルタの時定数
を推定アルゴリズムを実施する際の第１の時定数よりも
短い第２の時定数に切り換えて、そのときの前記フィル
タの入力値または出力値を設定閾値と比較し、閾値に達
したことを検出したときにフィルタの時定数を第１の時
定数にして前記推定アルゴリズムを実行することを特徴
とする。
フィルタで処理した後にデジタル変換し、デジタル変換
された計重信号を入力信号として前記フィルタの時定数
に基づく推定アルゴリズムを実行して平衡時の計重値を
推定するように構成するとともに、前記フィルタを、推
定アルゴリズムを実施する際の第１の時定数とこの第１
の時定数よりも短い第２の時定数とに切り換えるように
構成し、かつ前記フィルタの入力値または出力値を設定
閾値と比較して前記フィルタの時定数を切り換えを指示
するコンパレータを設けたことを特徴とする 請求項２に記載の信号処理方法は、計重生データをフィ
ルタで処理した後にデジタル変換し、デジタル変換され
た計重信号を入力信号として前記フィルタの時定数に基
づく推定アルゴリズムを実行して平衡時の計重値を推定
するに際し、計重開始の直後には前記フィルタの時定数
を推定アルゴリズムを実施する際の第１の時定数よりも
短い第２の時定数に切り換えて、そのときの前記フィル
タの入力値または出力値を設定閾値と比較し、閾値に達
したことを検出したときにフィルタの時定数を第１の時
定数にして前記推定アルゴリズムを実行することを特徴
とする。
作用
この構成によると、閾値を境にしてフィルタの特性を切
り換えているため、フィルタの時定数を第１の時定数に
切り換えた後の信号の立ち上がり部分が、フィルタの時
定数を第１の時定数に固定していた従来の信号の立ち上
がり部よりも先行して現れて計重生データの立ち上がり
部に近付く。
り換えているため、フィルタの時定数を第１の時定数に
切り換えた後の信号の立ち上がり部分が、フィルタの時
定数を第１の時定数に固定していた従来の信号の立ち上
がり部よりも先行して現れて計重生データの立ち上がり
部に近付く。
したがって、閾値を境にしてフィルタの時定数を第１の
時定数に切り換えた後の信号を推定アルゴリズムの入力
データとすることによって従来よりも早期に平衡時の値
が得られる。
時定数に切り換えた後の信号を推定アルゴリズムの入力
データとすることによって従来よりも早期に平衡時の値
が得られる。
実施例
以下、本発明の一実施例を第１図と第２図に基づいて説
明する。なお、従来例を示す第３図、第４図と同様の作
用をなすものには、同一の符号を付けて説明する。
明する。なお、従来例を示す第３図、第４図と同様の作
用をなすものには、同一の符号を付けて説明する。
本発明の高速計量用はかりは、第１図に示すように第２
のローパスフィルタ８とＡ／Ｄ変換器４の間に介装され
たフィルタ９が、第１のローパスフィルタ７と第３のロ
ーパスフィルタ１０とをスイッチ回路１１．１２で選択
して使用するように構成されている。ここで第１のロー
パスフィルタフの時定数は第３図に示した第１のローパ
スフィルタ７のそれと同じであり、第３のローパスフィ
ルタＩＯの時定数は第１のローパスフィルタフの時定数
よりも小さく、ここでは第１のローパスフィルタフの時
定数を第１の時定数、第３のローパスフィルタＩＯの時
定数を第２の時定数と呼ぶ。スイッチ回路１１．１２は
、フィルタ９の出力レベルが設定閾値Ｇｓを超えたこと
をコンパレータ１３が検出すると、それ以降の状態では
第３のローパスフィルタＩＯの選択状態から第１のロー
パスフィルタ７の選択状態に切り換えられる。さらに、
コンパレータ１３の出力はＣＰＵ５にも制御信号として
供給されており、フィルタ９の出力レベルが設定閾値Ｇ
８を超えるまでは推定アルゴリズムの実行が禁止されて
いる。
のローパスフィルタ８とＡ／Ｄ変換器４の間に介装され
たフィルタ９が、第１のローパスフィルタ７と第３のロ
ーパスフィルタ１０とをスイッチ回路１１．１２で選択
して使用するように構成されている。ここで第１のロー
パスフィルタフの時定数は第３図に示した第１のローパ
スフィルタ７のそれと同じであり、第３のローパスフィ
ルタＩＯの時定数は第１のローパスフィルタフの時定数
よりも小さく、ここでは第１のローパスフィルタフの時
定数を第１の時定数、第３のローパスフィルタＩＯの時
定数を第２の時定数と呼ぶ。スイッチ回路１１．１２は
、フィルタ９の出力レベルが設定閾値Ｇｓを超えたこと
をコンパレータ１３が検出すると、それ以降の状態では
第３のローパスフィルタＩＯの選択状態から第１のロー
パスフィルタ７の選択状態に切り換えられる。さらに、
コンパレータ１３の出力はＣＰＵ５にも制御信号として
供給されており、フィルタ９の出力レベルが設定閾値Ｇ
８を超えるまでは推定アルゴリズムの実行が禁止されて
いる。
このように構成したため、次のような手順で計重生デー
タが信号処理される。
タが信号処理される。
第２図に示す“波形Ｉ”が計重生データでありで、この
計重生データを第３図に示した従来の高速計量用はかり
のフィルタ７で処理した場合の出力信号を“波形■”と
して表されている。被計量物を載置する前には、スイッ
チ回路１１．１２が第３のローパスフィルタ１０の側に
切り換えられている。
計重生データを第３図に示した従来の高速計量用はかり
のフィルタ７で処理した場合の出力信号を“波形■”と
して表されている。被計量物を載置する前には、スイッ
チ回路１１．１２が第３のローパスフィルタ１０の側に
切り換えられている。
被計量物を載置すると、Ａ／Ｄ変換器４に入力されてい
る信号は“波形■”に示すように“波形■”よりも早く
第２の時定数で立ち上がる。この信号が設定閾値Ｇ８を
超えるとコンパレータ１３がスイッチ回路１１．１２を
切り換えて第１のローパスフィルタ７を選択するため、
ポイントＰからは第１の時定数で立ち上がる。
る信号は“波形■”に示すように“波形■”よりも早く
第２の時定数で立ち上がる。この信号が設定閾値Ｇ８を
超えるとコンパレータ１３がスイッチ回路１１．１２を
切り換えて第１のローパスフィルタ７を選択するため、
ポイントＰからは第１の時定数で立ち上がる。
このようにして第２の時定数から第１の時定数に特性を
切り換えて得られた“波形■”がデータとして入力され
たＣＰＵ５では、コンパレータ１３の指示に基づいてポ
イントＰから前記の第１式の線形式の演算を開始する。
切り換えて得られた“波形■”がデータとして入力され
たＣＰＵ５では、コンパレータ１３の指示に基づいてポ
イントＰから前記の第１式の線形式の演算を開始する。
第１式では１つの推定値を得るためにはＸ１〜Ｘ５のデ
ータが必要であるため、ポイントＰからデータＸ５のサ
ンプリングが終了するまでは、ＣＰＵ５から出力される
推定値は不定である。データＸ５が得られると推定値は
“波形■”に示すように立ち上がる。
ータが必要であるため、ポイントＰからデータＸ５のサ
ンプリングが終了するまでは、ＣＰＵ５から出力される
推定値は不定である。データＸ５が得られると推定値は
“波形■”に示すように立ち上がる。
“波形■”と“波形■”とを比べて分かるように、計量
開始から“波形■”が平衡時の値に達するまでに要する
時間をＬｌとすると、４波形■”が平衡時の値に達する
までには時間Ｌ１よりも長い時間（Ｌｔ 十ｔ）かかる
。ここで“ｔ”は計重開始から設定閾値Ｇ８までの所用
時間である。
開始から“波形■”が平衡時の値に達するまでに要する
時間をＬｌとすると、４波形■”が平衡時の値に達する
までには時間Ｌ１よりも長い時間（Ｌｔ 十ｔ）かかる
。ここで“ｔ”は計重開始から設定閾値Ｇ８までの所用
時間である。
しかし、波形■がゼロ点から真値Ｇ。に立ち上がるのに
対し、波形■は設定閾値Ｇｓから真値Ｇ０に立ち上がる
ため、その振幅は小さい。この波形■を入力データとし
て推定アルゴリズムを実施した推定値の波形■は、時刻
Ｔ、よりも早い時刻Ｔ３に平衡時の値に達し、より速い
高速計量を実現できる。
対し、波形■は設定閾値Ｇｓから真値Ｇ０に立ち上がる
ため、その振幅は小さい。この波形■を入力データとし
て推定アルゴリズムを実施した推定値の波形■は、時刻
Ｔ、よりも早い時刻Ｔ３に平衡時の値に達し、より速い
高速計量を実現できる。
上記の実施例ではフィルタ９は第１のローパスフィルタ
７と第３のローパスフィルタｌＯトヲスイッチ回路１１
．１２で切り換えて時定数を切り換えたが、これは単一
のローパスフィルタの時定数回路だけを変更して実現す
ることもできる。
７と第３のローパスフィルタｌＯトヲスイッチ回路１１
．１２で切り換えて時定数を切り換えたが、これは単一
のローパスフィルタの時定数回路だけを変更して実現す
ることもできる。
上記の実施例では、コンパレータ１３は設定閾値とフィ
ルタ９の出力信号を比較していたが、フィルタ９の入力
信号を設定閾値と比較してポイントＰを検出するように
構成しても同様の効果を期待できる。
ルタ９の出力信号を比較していたが、フィルタ９の入力
信号を設定閾値と比較してポイントＰを検出するように
構成しても同様の効果を期待できる。
発明の効果
以上のように各請求項に記載の構成によれば、閾値を境
にしてフィルタの特性を切り換えているため、フィルタ
の時定数を第１の時定数に切り換えた後の信号の立ち上
がり部分が、フィルタの時定数を第１の時定数に固定し
ていた従来の信号の立ち上がり部よりも先行して現れて
計重生データの立ち上がり部に近付き、フィルタの時定
数を第１の時定数に切り換えた後の信号を推定アルゴリ
ズムの入力データとすることによって従来と同じ線形式
で信号を処理した場合であっても、より早期に平衡時の
値が得られ、推定アルゴリズムの処理を複雑にせずとも
高速計量性能を改善できるものである。
にしてフィルタの特性を切り換えているため、フィルタ
の時定数を第１の時定数に切り換えた後の信号の立ち上
がり部分が、フィルタの時定数を第１の時定数に固定し
ていた従来の信号の立ち上がり部よりも先行して現れて
計重生データの立ち上がり部に近付き、フィルタの時定
数を第１の時定数に切り換えた後の信号を推定アルゴリ
ズムの入力データとすることによって従来と同じ線形式
で信号を処理した場合であっても、より早期に平衡時の
値が得られ、推定アルゴリズムの処理を複雑にせずとも
高速計量性能を改善できるものである。
第１図は本発明の高速計量用はかりの一実施例の構成図
、第２図は同装置の要部の波形図、第３図は従来の高速
計量用はかりの構成図、第４図は同装置の要部の波形図
である。 １・・・重量検出器、３，９・・・フィルタ、４・・・
Ａ／Ｄ変換器、５・・・ＣＰＵ１７・・・第１のローパ
スフィルタ〔第１の時定数のフィルタ〕、ｌＯ・・・第
３のローパスフィルタ〔第２の時定数のフィルタ）、１
１゜１２・・・スイッチ回路、１３・・・コンパレータ
、■・・・計重生データ、■・・・従来の高速計量出力
値、■・・・推定アルゴリズムの入力データ、ＶＩ−・
・本発明による高速計量出力値。
、第２図は同装置の要部の波形図、第３図は従来の高速
計量用はかりの構成図、第４図は同装置の要部の波形図
である。 １・・・重量検出器、３，９・・・フィルタ、４・・・
Ａ／Ｄ変換器、５・・・ＣＰＵ１７・・・第１のローパ
スフィルタ〔第１の時定数のフィルタ〕、ｌＯ・・・第
３のローパスフィルタ〔第２の時定数のフィルタ）、１
１゜１２・・・スイッチ回路、１３・・・コンパレータ
、■・・・計重生データ、■・・・従来の高速計量出力
値、■・・・推定アルゴリズムの入力データ、ＶＩ−・
・本発明による高速計量出力値。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、計重生データをフィルタで処理した後にデジタル変
換し、デジタル変換された計重信号を入力信号として前
記フィルタの時定数に基づく推定アルゴリズムを実行し
て平衡時の計重値を推定するように構成するとともに、
前記フィルタを、推定アルゴリズムを実施する際の第１
の時定数とこの第１の時定数よりも短い第２の時定数と
に切り換えるように構成し、かつ前記フィルタの入力値
または出力値を設定閾値と比較して前記フィルタの時定
数を切り換えを指示するコンパレータを設けた高速計量
用はかり。 ２、計重生データをフィルタで処理した後にデジタル変
換し、デジタル変換された計重信号を入力信号として前
記フィルタの時定数に基づく推定アルゴリズムを実行し
て平衡時の計重値を推定するに際し、計重開始の直後に
は前記フィルタの時定数を推定アルゴリズムを実施する
際の第１の時定数よりも短い第２の時定数に切り換えて
、そのときの前記フィルタの入力値または出力値を設定
閾値と比較し、閾値に達したことを検出したときにフィ
ルタの時定数を第１の時定数にして前記推定アルゴリズ
ムを実行する信号処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12484090A JPH0419519A (ja) | 1990-05-14 | 1990-05-14 | 高速計量用はかりとその信号処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12484090A JPH0419519A (ja) | 1990-05-14 | 1990-05-14 | 高速計量用はかりとその信号処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0419519A true JPH0419519A (ja) | 1992-01-23 |
Family
ID=14895394
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12484090A Pending JPH0419519A (ja) | 1990-05-14 | 1990-05-14 | 高速計量用はかりとその信号処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0419519A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017130916A (ja) * | 2016-01-19 | 2017-07-27 | エルエス産電株式会社Lsis Co., Ltd. | 移動平均フィルタの動作制御方法｛ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｍｏｖｉｎｇ ａｖｅｒａｇｅ ｆｉｌｔｅｒ｝ |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6315790U (ja) * | 1986-07-18 | 1988-02-02 | ||
| JPS6398524A (ja) * | 1986-10-15 | 1988-04-30 | Kubota Ltd | デジタル秤におけるモデルパラメ−タの設定方法およびその装置 |
-
1990
- 1990-05-14 JP JP12484090A patent/JPH0419519A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6315790U (ja) * | 1986-07-18 | 1988-02-02 | ||
| JPS6398524A (ja) * | 1986-10-15 | 1988-04-30 | Kubota Ltd | デジタル秤におけるモデルパラメ−タの設定方法およびその装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017130916A (ja) * | 2016-01-19 | 2017-07-27 | エルエス産電株式会社Lsis Co., Ltd. | 移動平均フィルタの動作制御方法｛ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｍｏｖｉｎｇ ａｖｅｒａｇｅ ｆｉｌｔｅｒ｝ |
| US9998101B2 (en) | 2016-01-19 | 2018-06-12 | Lsis Co., Ltd. | Method for controlling operation of moving average filter |
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