JP2000055728A - 物品重量計測装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 作業者が物品を持ち上げるときに物品に加速
度が作用して測定値が変化しても、物品の重量を正確に
算出可能な物品重量計測装置を提供する。 【解決手段】 本発明の物品重量計測装置１００は、作
業者３の足から地表面Ｇに負荷される荷重値を測定する
荷重測定手段１０と、この荷重測定手段１０が測定した
荷重値から作業者３の体重値を減じることにより、作業
者３が持ち上げた物品２の重量を算出する重量算出手段
１０を備える。このとき、前記重量算出手段１０は、作
業者３が物品２を持ち上げるときに物品２に作用する加
速度の影響を受けて変化する荷重値を時間間隔をあけて
逐次記憶する記憶部２３を有するとともに、記憶部２３
に記憶した荷重値の変化と作業者３の体重値に基づいて
物品２の重量を算出するので、物品２の重量を正確に算
出することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は物品重量計測装置に
関し、より詳しくは、ごみ回収の作業者がごみ回収車に
ごみを移載すると同時に移載したごみの重量を測定可能
な物品重量計測装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、一般家庭から出されたごみは各自
治体等によって運行されるごみ回収車により無料で回収
されているが、会社や事業所等から出される事業系のご
みはごみ回収業者によって回収され、その重量に応じた
料金がごみ回収業者から会社や事業所に請求される。し
たがって、ごみ回収業者は、多数の会社や事業所からご
みを回収する際に、どこの会社若しくは事業所からどれ
だけの重量のごみを回収したかを正確に把握し、個々の
会社や事業所に対する料金請求を明確なものとする必要
がある。

【０００３】このため、特定の容器に収納されたごみを
ごみ回収車の荷箱に投入する際に、前記容器の吊り上げ
に要する荷重をロードセルを用いて測定し、これに基づ
いてごみの重量を測定する技術が提案されている。しか
しながら、この技術によれば、特定の容器に収納されて
いないごみの重量を測定するためには、前記容器内に逐
一ごみを収納せざるを得ず、ごみ回収の作業効率の低下
が著しい。

【０００４】一方、本願の出願人は、特定の容器に収納
されていないごみの重量をも正確に測定可能な重量計測
装置を先に出願している。（特願平７−３３０６０３
号）ところが、この先願に係る重量計測装置はごみ回収
車に装着されるものであるため、重量計測装置の重量分
だけごみ回収車に積載可能なごみの重量が減少してしま
う。また、この先願に係る重量計測装置は、新しく生産
されるごみ回収車には容易に装着できるものの、既存の
ごみ回収車に装着するためには既存のごみ回収車を大幅
に改造せざるを得ない。さらに、この先願に係る重量計
測装置は油圧装置等を用いて計量台を昇降させる構造と
されているため、その製造コストが嵩む等の問題点をも
有している。

【０００５】そこで、本願の出願人は、物品を移載する
作業者の足から地表面に負荷される荷重を測定する荷重
測定手段を作業者の足に取り付けるとともに、この荷重
測定手段から送出された信号を処理して作業者が持ち上
げた物品の重量を算出する重量算出手段を備え、前記重
量算出手段は、作業者が物品を持ち上げたときに荷重測
定手段によって測定された荷重値から作業者の体重値を
減じることにより、作業者が持ち上げた物品の重量を算
出する物品重量計測装置を開発した。

【０００６】この物品重量計測装置によれば、物品の重
量を測定する荷重測定手段を作業者の足に取り付けるの
で、例えばごみ回収車等に荷重測定手段を設ける必要は
なく、ごみ回収車が積載可能なごみの重量が減少するこ
とはない。また、作業者がどこに居ようとも物品の重量
を測定することができるから、ごみ回収車の後方に限ら
ず、側方からでもごみ回収車にごみを移載できる。ま
た、ごみを持ち上げて台秤に載せ、重量を測定した後、
再び台秤上からごみを持ち上げてごみ回収車に移載する
といった作業の２度手間をなくすことができるから、ご
み回収作業を極めて効率よく行うことができる。また、
ごみの重量を測定する台秤等の重量測定器具を、ごみ回
収現場において逐一取り出したり格納したりする手間が
一切かからない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、作業者
が物品を持ち上げるときには物品に加速度が作用するた
め、荷重測定手段によって測定される荷重値が変化して
しまう。これにより、どの時点で測定した荷重値に基づ
いて重量を算出するかによって算出する物品の重量が変
化し、物品の重量を正確に測定できないおそれがある。

【０００８】そこで、本発明の目的は、上述した物品重
量計測装置を改良し、作業者が物品を持ち上げるときに
物品に加速度が作用しても、物品の重量を正確に算出す
ることが可能な物品重量計測装置を提供することにあ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明の請求項１に記載の物品重量計測装置は、物
品を移載する作業者の足から地表面に負荷される荷重を
測定する、作業者の足に取り付けられた荷重測定手段
と、この荷重測定手段から送出された信号を処理して前
記作業者が持ち上げた物品の重量を算出する重量算出手
段とを備え、前記重量算出手段は、前記作業者が物品を
持ち上げたときに前記荷重測定手段によって測定された
荷重値および前記作業者の体重値を記憶する記憶部を有
するとともに、この記憶部に記憶された前記荷重値と前
記体重値との差から前記物品の重量を算出する物品重量
計測装置において、前記記憶部は、前記作業者が物品を
持ち上げるときに前記物品に作用する加速度の影響を受
けて変化する前記荷重値を所定の時間間隔をあけて逐次
記憶し、かつ前記重量算出手段は、前記記憶部に記憶し
た前記荷重値の変化および前記体重値に基づいて前記物
品の重量を算出することを特徴とするものである。

【００１０】また、本発明の請求項２に記載の物品重量
計測装置は、請求項１に記載の物品重量計測装置におい
て、前記重量算出手段は、前記記憶部に記憶された所定
の時間間隔ごとの荷重値に基づいて各時間間隔ごとの荷
重値の変化量を算出するとともに、前記荷重値が最大と
なった時点より後の時点で、かつ前記変化量が最も小さ
い時点の荷重値と前記体重値に基づいて前記物品の重量
を算出することを特徴とするものである。

【００１１】すなわち、本発明の物品重量計測装置にお
いては、作業者が物品を持ち上げるときに物品に加速度
が作用して荷重測定手段が測定した荷重値が変化して
も、変化する荷重値を所定の時間間隔をあけて記憶部に
逐次記憶することにより、記憶部に記憶した荷重値の変
化を適宜処理し、物品の正確な重量を算出することがで
きる。また、物品に作用する加速度は一般的に、作業者
が物品を持ち上げる動作の途中で最大となり、徐々に減
少して物品を一杯に持ち上げたときに最小となる。そし
て、物品に作用する加速度の大きさは、荷重測定手段が
測定する荷重値の大きさに直結する。したがって、荷重
値が最大となった時点より後の時点で、かつ各時間間隔
ごとの荷重値の変化量が最も小さい時点の荷重値と作業
者の体重値とに基づいて物品の重量を算出すれば、物品
の重量を正確に求めることができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明による物品重量計測
装置の各実施形態を、図１乃至図５を参照して詳細に説
明する。ここで、図１は本発明に係る一実施形態の物品
重量計測装置を作業者が装着した状態を模式的に示す側
面図、図２は図１に示した本発明の物品重量計測装置の
全体構造を示すブロック図、図３は作業者が履く靴の内
部に取り付けた荷重測定手段の配置を示す平面図、図４
は図２に示した重量算出手段の構成を示すブロック図、
図５は荷重測定手段から送出される信号の波形と、重量
算出手段が物品の重量を算出する方法を説明するグラフ
図である。

【００１３】図１および図２に示したように、本実施形
態の物品重量計測装置１００は、ごみ回収車１にごみ２
を移載する作業者３が履く作業靴４Ｌ，４Ｒの底の部分
に取り付けられた荷重測定手段１０と、作業者３の腰の
部分に取り付けられた重量算出手段２０および集計手段
３０とを備えている。

【００１４】前記荷重測定手段１０は、図３に示したよ
うに、作業者の足の、指部分に対応する位置に配置され
た第１のロードセル１１Ｌ，１１Ｒと、指の付け根部分
に対応する位置に配置された第２のロードセル１２Ｌ，
１２Ｒと、踵部分に対応する位置に取り付けられた第３
のロードセル１３Ｌ，１３Ｒとから構成されている。そ
してこれらのロードセルは、信号ケーブル１４，１５を
介して、それぞれ個別に前記重量算出手段２０に接続さ
れている。また、前記信号ケーブル１４，１５は、作業
者が着る作業着のズボン等に取り付けられ、作業者３の
足や回収するごみ２と干渉することがないように保護さ
れる。

【００１５】なお、荷重測定手段１０としては、ロード
セル以外に、例えば作業者の足から荷重を負荷されると
撓む部材に貼り付けたひずみゲージによって荷重を測定
する方法や、作業者が履く靴に設けた密封室内に封入し
た流体の圧力変化を測定する方法等、種々の方法を採用
することができる。さらに、荷重測定手段１０は、作業
者が履く靴の靴底部分に取り付ける以外に、例えば靴の
中敷きに取り付けたり作業者が履く靴下に取り付けたり
する他に、作業者の足の裏に直接貼り付ける方法を採用
することもできる。

【００１６】前記重量算出手段２０は、３２ビットのＣ
ＰＵを内蔵する携帯自在なポケットコンピュータとされ
ている。そして、この重量算出手段２０は、作業者の腰
ベルトに着脱自在に取り付けられ、作業者３の肉体的負
担を軽減するとともに、作業者３が容易に操作できるよ
うになっている。この重量算出手段２０は、図４に示し
たように前記信号ケーブル１４，１５が着脱自在に接続
される第１インタフェース部２１を有している。そし
て、この第１インタフェース部２１に前記荷重測定手段
１０から入力した信号は、中央演算部２２によって処理
される。また、前記中央演算部２２によって処理された
データは、記憶部２３に荷重値として記憶されるととも
に表示部２４に表示される。また、これらの各部の作動
を制御する制御部２５は、作業者が操作するテンキー等
の各種操作キーを有している。そして、この重量算出手
段２０によって算出された物品の重量値は、第２インタ
フェース部２６を介してメモリーカード等の前記集計手
段３０に送出される。なお、電源部２７はこれらの各部
に電力を供給する電池と、電源をＯＮ／ＯＦＦ制御する
スイッチを有している。

【００１７】前記集計手段３０は、前記重量算出手段２
０に着脱自在に取り付けられており、重量算出手段２０
によって算出されたごみの重量を、後述する集計コード
とともに記憶して保存する。そして、この集計手段３０
を重量算出手段２０から取り外して図２に示した外部電
算機４０に取り付けると、集計手段３０に保存された前
記集計コードおよび計測したごみの重量値が前記外部電
算機４０に吸い上げられ、料金請求のための計算に用い
られる。

【００１８】次に、上述のように構成された本実施形態
の物品重量計測装置１００を用いて、回収するごみの重
量を測定する手順について説明する。

【００１９】まず、ごみを回収する作業者３は、作業の
開始に当たって地表面上に静かに両足で立ち、重量算出
手段２０の作業開始ボタンを操作する。このとき、作業
者の足の裏面から各ロードセル１１，１２，１３に負荷
される荷重の総和は、作業者３の体重値に等しい。これ
により、図５に示したグラフの時刻０〜Ｔ０の間に得ら
れる荷重値Ｍ１は、作業者の体重値に等しい。したがっ
て、重量算出手段２０は、一定の荷重値Ｍ１が所定の時
間以上継続していることを確認すると、その荷重値Ｍ１
の値を作業者３の体重とみなして前記記憶部２３に記憶
すると同時に、体重測定が完了したことを作業者３に対
してアラーム音で知らせる。

【００２０】次いで、作業者３は重量算出手段２０のキ
ーを操作し、ごみ回収作業を行う会社若しくは事業所の
集計コードを入力する。その後、作業者３がごみ回収車
１に移載するごみ２を持ち上げると、前記ロードセル１
１，１２，１３によって測定される荷重値は、図５のグ
ラフにおいて時刻Ｔ０〜Ｔ１の間に示したように、作業
者の体重に相当するＭ１より高くなる。すると、重量算
出手段２０は、ロードセル１１，１２，１３によって測
定された荷重値の総和を、微少な時間間隔を開けて逐次
記憶部２３に記憶する。

【００２１】このとき、前記ロードセル１１，１２，１
３は、作業者３が履いている左右の作業靴４Ｌ，４Ｒの
両方に、かつ作業者３の足の指に対応する位置から踵に
対応する位置まで分散して配置されている。これによ
り、作業者３の姿勢が変化しても、各ロードセル１１，
１２，１３に負荷される荷重値の総和を算出することに
より、作業者３の体重に作業者３が持ち上げたごみ２の
重量を加算した荷重値の値を正確に測定することができ
る。

【００２２】一方、持ち上げたごみ２をごみ回収車１に
移載するために作業者３がごみ２から手を離すと、作業
者３の足からロードセル１１，１２，１３に負荷される
荷重値の総和は、図５のグラフの時刻Ｔ１〜Ｔ２の間に
示したように最大値Ｍ２から急激に減少する。これに伴
い、重量算出手段２０は、荷重値の単位時間あたりの減
少量が所定の値を超えたことを確認すると、作業者３が
持ち上げたごみ２から手を離したものとみなす。そし
て、記憶部２３に記憶されている荷重値のデータから作
業者３の体重Ｍ１を減じた値を算出し、ごみ２の重量と
して記憶部２３に記憶する作業を行う。

【００２３】このとき、ロードセル１１，１２，１３に
よって測定される荷重値は、作業者３がごみ２を持ち上
げることによってごみ２に生じる加速度の影響を受け
る。また、ごみ２に作用する加速度は一般的に、作業者
がごみ２を持ち上げる動作の途中で最大となり、徐々に
減少してごみ２を一杯に持ち上げたときに最小となる。
そして、ごみ２に作用する加速度の大きさは、ロードセ
ル１１，１２，１３が測定する荷重値の大きさに直結す
る。そこで、重量算出手段２０は、記憶部２３に記憶さ
れている所定の時間間隔ごとの荷重値に基づいて各時間
間隔ごとの荷重値の変化量を算出するとともに、荷重値
が最大となった時点より後の時点で、かつ前記変化量が
最も小さい時点の荷重値と作業者３の体重Ｍ１とに基づ
いてごみ２の重量を算出する。すなわち、ロードセル１
１，１２，１３によって測定された荷重値の総和を、微
少な時間間隔を開けて逐次記憶部２３に記憶しておくこ
とにより、荷重値のデータを任意に加工して、ごみ２の
重量を正確に算出することができる。

【００２４】さらに、重量算出手段２０は、ロードセル
１１，１２，１３によって測定された荷重値の値が再び
作業者３の体重Ｍ１に等しくなると、記憶部２３に記憶
されている荷重値データを消去し、次のごみ重量測定を
開始可能な状態に復帰する。このとき、重量算出手段２
０はアラーム音を発し、次のごみの重量の測定が可能と
なったことを作業者３に知らせる。

【００２５】このようにして重量算出手段２０によって
算出された一つ一つのごみ２の重量データは、前記集計
コードとともに集計手段３０に保存される。そして、ご
み回収作業を終えた作業者３が、集計手段３０を重量算
出手段２０から取り外し、ごみ回収車１に搭載された外
部電算機４０に装着すると、外部電算機４０は集計手段
３０に保存された測定データを吸い上げる。これによ
り、ある特定の会社若しくは事業所から回収されたごみ
の総重量は、その会社若しくは事業所を識別する集計コ
ードと共に外部電算機４０に登録される。

【００２６】すなわち、本実施形態の物品重量計測装置
１００は、作業者３がごみ２を持ち上げるときにごみ２
に加速度が作用し、ロードセル１１，１２，１３によっ
て測定される荷重値が変化しても、変化する荷重値を所
定の時間間隔をあけて記憶部２３に逐次記憶するので、
記憶部２３に記憶した荷重値の変化を適宜処理すること
により、ごみ２の正確な重量を算出することができる。

【００２７】以上、本発明に係る物品重量計測装置の各
実施形態ついて詳しく説明したが、本発明は上述した実
施形態によって限定されるものではなく、種々の変更が
可能であることは言うまでもない。例えば、上述した各
実施形態は、いずれもごみ回収車１にごみ２を移載する
場合を例にとって説明しているが、ごみ２に限らず、重
量あたりの単価が定められる種々の物品の重量測定に
も、本発明の物品重量計測装置を用いることができるこ
とは言うまでもない。また、上述の説明においては、作
業者３は地表面Ｇ上に立つとしているが、地表面Ｇと
は、例えばごみ回収作業が道路上で行われるときには路
面を、歩道上で行われる場合には歩道を、倉庫内で行わ
れる場合には倉庫の床面を、階段上で行われる場合には
階段を指すのであって、その場所や位置等を制限するも
のではない。

【００２８】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の物品重量計測装置は、作業者の足から地表面に負荷さ
れる荷重値を荷重測定手段によって測定するとともに、
作業者が物品を持ち上げたときに前記荷重測定手段によ
って測定された荷重値から作業者の体重を減じることに
より、作業者が持ち上げた物品の重量を算出するもので
ある。そして、本発明の物品重量計測装置によれば、作
業者が物品を持ち上げるときに物品に加速度が作用して
荷重測定手段が測定する荷重値が変化しても、変化する
荷重値を所定の時間間隔をあけて記憶部に逐次記憶する
ので、記憶部に記憶した荷重値の変化を適宜処理するこ
とにより、物品の正確な重量を算出することができる。
これにより、本発明の物品重量計測装置をごみ回収車を
用いたごみ回収作業に適用すれば、ごみ回収車に荷重測
定手段を取り付ける必要がないから、ごみ回収車が積載
可能なごみの重量を減少させることはない。また、荷重
測定手段を取り付けるためにごみ回収車を改造する必要
がないから、ごみ回収車の改造費用を大幅に削減できる
ばかりでなく、どのような型式のごみ回収車にも容易に
対応することができる。また、本発明によれば、ごみの
重量測定に用いる台秤を用意する必要がないばかりでな
く、台秤にごみを載せて重量を測定した後に、台秤上か
ら再びごみを持ち上げるといった２度手間作業を行う必
要がないから、ごみ回収作業を極めて効率よく行うこと
ができる。また、本発明によれば、ごみ回収の作業者は
任意の位置からごみ回収車の荷箱にごみを投入すること
ができるから、作業者の身体的負担をより一層軽減する
ことができる。また、従来、回収するごみの重量を効率
よく計測できないがために、やむを得ず所定の容量のご
み袋に詰めたごみの個数によってごみ回収料金を定める
方式を採用している地方自治体においても、本発明の物
品重量計測装置を採用することにより、出したごみの重
量に応じて正確にごみ料金を徴収するシステムを構築す
ることが可能となる。そして、本発明によれば、多数の
会社や事業所等からごみを回収する際に、どこの会社若
しくは事業所からどれだけの重量のごみを回収したかを
正確に把握することができるから、個々の会社や事業所
に対するごみ回収料金の請求額を正確なものとすること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る一実施形態の物品重量計測装置を
作業者が装着した状態を模式的に示す側面図。

【図２】図１に示した本発明の物品重量計測装置の全体
構造を示すブロック図。

【図３】作業者が履く靴の内部に取り付けた荷重測定手
段の配置を示す平面図。

【図４】図２に示した重量算出手段の構成を示すブロッ
ク図。

【図５】荷重測定手段から送出される信号の波形と、重
量算出手段が物品の重量を算出する方法を説明するグラ
フ図。

【符号の説明】

１ ごみ回収車 ２ 回収されるごみ ３ 作業者 ４ 作業者が履く靴 １０ 荷重測定手段 １１，１２，１３ ロードセル １４，１５ 信号ケーブル ２０ 重量算出手段 ２１ 第１インタフェース部 ２２ 中央演算部 ２３ 記憶部 ２４ 表示部 ２５ 制御部 ２６ 第２インタフェース部 ２７ 電源部 ３０ 集計手段 ４０ 外部電算機 １００ 本発明に係る一実施形態の物品重量計測装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】物品を移載する作業者の足から地表面に負
   荷される荷重を測定する、作業者の足に取り付けられた
   荷重測定手段と、 この荷重測定手段から送出された信号を処理して前記作
   業者が持ち上げた物品の重量を算出する重量算出手段と
   を備え、 前記重量算出手段は、前記作業者が物品を持ち上げたと
   きに前記荷重測定手段によって測定された荷重値および
   前記作業者の体重値を記憶する記憶部を有するととも
   に、この記憶部に記憶された前記荷重値と前記体重値と
   の差から前記物品の重量を算出する物品重量計測装置に
   おいて、 前記記憶部は、 前記作業者が物品を持ち上げるときに前記物品に作用す
   る加速度の影響を受けて変化する前記荷重値を所定の時
   間間隔をあけて逐次記憶し、 かつ前記重量算出手段は、 前記記憶部に記憶した前記荷重値の変化および前記体重
   値に基づいて前記物品の重量を算出することを特徴とす
   る物品重量計測装置。
2. 【請求項２】前記重量算出手段は、 前記記憶部に記憶された所定の時間間隔ごとの荷重値に
   基づいて各時間間隔ごとの荷重値の変化量を算出すると
   ともに、 前記荷重値が最大となった時点より後の時点で、かつ前
   記変化量が最も小さい時点の荷重値と前記体重値に基づ
   いて前記物品の重量を算出することを特徴とする物品重
   量計測装置。