JP2007147561A - 計量装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 高効率かつ高精度で計り取り作業を行うことができる計量装置を提供する。
【解決手段】 計量手段としてのロードセルに対し、被計量物が手動により複数バッチに分けて供給される。そして、最終的な被計量物の総重量Ｗｘが所定重量Ｗｔとなるように、各バッチにおける供給重量ΔＷｘが手動により調整される。この一連の計り取り作業において、被計量物の総重量Ｗｘが所定重量Ｗｔよりも小さい閾値重量Ｗｚ以下であるとき、この発明によれば、高速性に重点を置いた重量測定が行われる。そして、被計量物の総重量Ｗｘが閾値重量Ｗｚを超えると、高速性よりも正確性に重点を置いた重量測定が行われる。さらに、この一連の計り取り作業において、現在の総重量Ｗｘのみならず、それぞれのバッチにおける供給重量ΔＷｘも、表示される。これによって、従来よりも効率よくかつ高い精度で計り取り作業を行うことができる。
【選択図】 図３

Description

この発明は、計量装置に関し、特に例えば、手動による複数回の供給によって所定重量分の被計量物を計り取りする、いわゆる定貫方式の計量装置に関する。

この種の計量装置として、従来、例えば非特許文献１に開示されたものがある。この従来技術によれば、粉粒体や食肉片等の言わば細分化可能な被計量物を所定重量分ずつ計り取りするのに有用な定量計量機能が設けられており、具体的には、当該所定重量に対する今現在の過不足が液晶ディスプレイに表示される。従って、作業者は、この過不足表示を確認しながら手動により被計量物を受け皿に適宜供給することで、所定重量分の被計量物を計り取りし、つまり受け皿上の被計量物の総重量を当該所定重量に合わせ込む。このように過不足表示が成されることで、計り取り作業が容易になる。

大和製衡株式会社製完全防水形デジタル式上皿自動はかり"ＵＤＳ−１Ｖ−ＷＰシリーズ"カタログ、ＣＡＴ．Ｎｏ．Ｃ０２０２ＪＡ０２Ａ００ ０５０８１００００Ｍａ

しかしながら、上述の過不足表示のみでは、今ひとつ計り取り作業の容易性が満たされない場合がある。即ち、作業者は、当該過不足表示に基づいてあとどれくらいの被計量物を供給すれば当該被計量物の総重量を所定重量に合わせることができるのかを勘案しながら計り取り作業を進めるのであるが、その際、被計量物の必要重量（過不足重量）とこの必要重量に対する被計量物の体積量との関係がイメージできず、これによって計り取り作業に手間取る場合がある。そして、この傾向は、被計量物の見た目の比重と実際の比重とのギャップが大きいほど、顕著になる。

そこで、この発明は、従来よりも計り取り作業を効率よく行うことのできる新規な定貫方式の計量装置を提供することを、目的とする。

かかる目的を達成するために、この発明は、手動による複数回の供給によって所定重量分の被計量物を計り取りする計量装置において、今回の供給が終了したことを検出する検出手段と、この検出手段による検出結果に応答して現在供給されている被計量物の総重量を求める第１演算手段と、今回の供給が行われる前の被計量物の総重量を記憶する記憶手段と、第１演算手段によって求められた現在総重量から記憶手段によって記憶された直前総重量を差し引くことで当該今回の供給による被計量物の供給重量を求める第２演算手段と、を具備することを特徴とするものである。

即ち、この発明では、被計量物が手動により複数回（バッチ）に分けて供給される。そして、供給済みの被計量物の総重量が目標とする所定重量に一致するように、各バッチでの被計量物の供給量が適宜調整される。ここで、例えば、任意のバッチにおいて、任意の重量分の被計量物が、供給される、とする。すると、検出手段が、当該任意のバッチ（言わば今バッチ）が終了したことを、検出する。そして、この検出手段によって今バッチの終了が検出されると、これを受けて、第１演算手段が、現在計量装置に供給されている（つまり今バッチ終了後の）被計量物の総重量を求める。さらに、これに先立って、記憶手段が、今バッチが行われる前の被計量物の総重量を記憶する。そして、第２演算手段が、第１演算手段によって求められた現在の総重量から記憶手段によって記憶された今バッチ直前の総重量を差し引くことで、当該今バッチのみによる被計量物の供給重量を求める。従って、作業者は、第２演算手段によって求められた今バッチによる被計量物の供給重量と、当該今バッチにおいて自ら供給した被計量物の体積量と、を比較することで、これら両者の関係を直観的に把握することができる。

なお、この発明は、現在供給されている被計量物の総重量に応じた計量信号を出力する計量手段を、さらに備えるものであってもよい。この場合、今バッチによって被計量物が供給されると、その衝撃等による振動成分が、計量信号に現れる。そして、この振動成分は、計量手段の過渡応答特性に従って、言わば定則的に、時間の経過と共に減衰する。よって、かかる振動成分による計量信号の定則的な極値、つまり極大値および極小値を捉えれば、今バッチによる被計量物の供給が終了したことを検出することができる。そこで、この点に着目して、検出手段は、当該計量信号の極大値および極小値を捉えることにより、今バッチの終了を検出するものとしてもよい。

さらに、検出手段は、少なくとも１周期分の極大値および極小値を捉えたことをもって、今バッチの終了を検出するものとしてもよい。特に、最初の１周期分の極大値および極小値を捉えたことをもって、今バッチの終了を検出するものとすれば、最も高速に当該今バッチの終了を検出することができる。

そしてさらに、第１演算手段は、上述の極大値および極小値に基づいて現在総重量を求めるものとしてもよい。即ち、今バッチによって計量信号に現れる極大値および極小値は、当該今バッチ終了後の被計量物の総重量と、計量手段の過渡応答特性と、によって決まる。また、計量手段の過渡応答特性は、計算または実測によって求めることができる。従って、予め計量手段の過渡応答特性を求めておけば、当該過渡応答特性と、計量信号の極大値および極小値とから、現在の被計量物の総重量を求めることができる。この点を利用して、第１演算手段は、予め求められた過渡応答特性と、計量信号の極大値および極小値とから、現在総重量を求めるものとしてもよい。このようにすれば、減衰振動が十分に減衰しない早期のうちに、現在総重量を求め、ひいては今バッチによる供給重量を求めることができる。

また、この発明では、記憶手段によって記憶された直前総重量と、所定重量よりも少し小さい閾値重量と、を比較する比較手段を、さらに備えてもよい。そして、直前総重量が閾値重量以下であるとき、第１演算手段は、上述の如く計量信号の極大値および極小値に基づいて現在総重量を求め、当該直前総重量が閾値重量を上回るときには、振動成分が所定程度以下に減衰した安定状態にある計量信号に基づいて現在総重量を求めるものとしてもよい。このようにすれば、一連の計り取り作業をより効率的かつ高精度に行うことができる。

具体的に説明すると、例えば、直前総重量が所定重量よりも十分に小さいとき、換言すれば計り取り作業が開始されてから間もない作業序盤から作業中盤に掛けては、現在総重量および今バッチによる供給重量を求める上で極端に高い精度は要求されず、それよりも、当該計り取り作業に掛かる時間を短縮化するべく、高速性が要求される。一方、作業終盤に入り、直前総重量が所定重量に近づくに連れて、これら両者をできるだけ正確に一致させるべく、高速性よりも正確性（高い測定精度および供給精度）が要求される。そこで、直前総重量と閾値重量とを比較する比較手段を設けることで、今現在が作業序盤から中盤であるのか、それとも作業終盤であるのかを、判断する。そして、直前総重量が閾値重量以下であるとき、つまり作業序盤から中盤であるときは、高速性に重点を置くべく、計量信号の極大値および極小値に基づいて現在総重量を求め、ひいては今バッチによる供給重量を求めるものとする。これによって、作業者は振動成分が十分に減衰しない早期のうちに現在総重量および今バッチによる供給重量を認識することができ、即座に次のバッチに臨むことができる。一方、直前総重量が閾値重量を上回るとき、つまり作業終盤にあるときは、正確性に重点を置くべく、振動成分が十分に減衰するのを待って、そして当該振動成分が十分に減衰した安定状態にある計量信号に基づいて現在総重量を求め、ひいては今バッチによる供給重量を高い精度で求めるものとする。これによって、作業者は現在総重量を高い精度で所定重量に合わせ易くなる。

そして、この場合、直前総重量が閾値重量を上回るときは、検出手段は、計量信号の安定度合に基づいて今バッチの終了を検出するものとしてもよい。即ち、直前総重量が閾値重量を上回るとき、つまり作業終盤においては、今バッチによる供給重量は比較的に小さく、よって振動成分も比較的に小さい。このような状態においては、当該小さな振動成分による計量信号の極大値および極小値を捉えることによって今バッチの終了を検出するよりも、当該計量信号の安定度合（計量信号が所定程度以下に安定したか否か）に基づいて今バッチの終了を検出する方が、適切である。そこで、直前総重量が閾値重量を上回るときは、上述の如く、検出手段は、計量信号の安定度合に基づいて今バッチの終了を検出するものとしてもよい。

さらに、ここで言う閾値重量は、任意に変更可能としてもよい。即ち、当該閾値重量を任意に変更する変更手段を設け、この変更手段によって、例えば被計量物の種類や所定重量等に応じて当該閾値重量を適宜設定することで、様々な状況に柔軟に対応することができる。

また、所定重量から現在総重量を差し引くことで当該所定重量に対する当該現在総重量の偏差、つまり過不足を求める第３演算手段を、さらに備えてもよい。このように所定重量に対する今現在の過不足を求めることによって、次バッチの供給量がより調整し易くなる。

上述したように、この発明によれば、作業者は、今バッチによる被計量物の供給重量と、当該今バッチにおいて自ら供給した被計量物の体積量と、の相対関係を、直観的に把握することができる。従って、当該相対関係をイメージすることができなかった従来技術に比べて、次バッチに適確に臨むことができ、ひいては一連の計り取り作業を効率よくかつ高い供給精度で行うことができる。

この発明の一実施形態について、図１〜図１５を参照して説明する。

この実施形態は、図１に示すような定量秤１０にこの発明を適用したものであり、当該定量秤１０は、計量ユニット２０と、この計量ユニット２０に電気的に接続された指示計３０とを、備えている。

このうち、計量ユニット２０は、言わば土台としての基部２２と、この基部２２に一端が結合された計量手段としてのロードセル２４と、このロードセル２４の他端に支持棒２６を介して結合された計量台２８とを、有している。そして、計量台２８に、図示しない被計量物、例えば粉末薬品が供給されると、ロードセル２４は、供給された被計量物の重量Ｗｘに応じた電圧のアナログ計量信号Ｗ（ｔ）（ｔ；時間）を出力する。そして、このアナログ計量信号Ｗ（ｔ）は、指示計３０に入力される。

指示計３０は、図２に示すように、アナログ計量信号Ｗ（ｔ）が入力される増幅回路３２を有しており、この増幅回路３２によって増幅されたアナログ計量信号Ｗ（ｔ）は、Ａ／Ｄ変換回路３４に入力される。なお、増幅回路３２は、アナログ計量信号Ｗ（ｔ）に含まれる比較的に高周波数のノイズ、例えば１００［Ｈｚ］以上の主に電気的要因によるノイズ、を低減させるためのアナログフィルタリング機能をも有している。

Ａ／Ｄ変換回路３４は、増幅回路３２から入力されるアナログ計量信号Ｗ（ｔ）を、例えば１［ｍｓ］のサンプリング周期（１［ｋＨｚ］のサンプリング周波数）でサンプリングし、ディジタル計量信号Ｗ［ｎ］（ｎ；サンプリング番号）に変換する。そして、変換されたディジタル計量信号Ｗ［ｎ］は、ＣＰＵ（Central
Processing Unit）３６に入力される。

ＣＰＵ３６は、記憶手段としてのメモリ３８に記憶されている制御プログラムに従って、フィルタ回路４０を構成している。そして、このフィルタ回路４０によって、上述のディジタル計量信号Ｗ［ｎ］に対し所定のディジタルフィルタリング処理、例えば一重または多重の移動平均処理を施す。かかるディジタルフィルタリング処理が施されることによって、ディジタル計量信号Ｗ［ｎ］に含まれる比較的に低周波数のノイズ、例えば数十［Ｈｚ］〜１００［Ｈｚ］程度の主に機械的要因によるノイズが、低減される。

さらに、ＣＰＵ３６は、フィルタ回路４０による処理後のディジタル計量信号、言わばフィルタ処理後計量信号Ｗ［ｎ］’に基づいて、今現在、計量台２８に供給されている（供給済みの）被計量物の総重量Ｗｘを逐次算出する。そして、その算出結果を、表示手段としての液晶ディスプレイ４２に表示する。なお、液晶ディスプレイ４２は、Ａ，Ｂ，ＣおよびＤという４つの表示部を備えており、このうちの表示部Ａに、当該算出結果が表示される。そして、この表示部Ａの表示内容は、人間の目で読み取り可能な時間間隔、例えば１００［ｍｓ］周期で、更新される。また、後述するが、表示部Ｂにも、被計量物の総重量Ｗｘが表示される。そして、これ以外の表示部ＣおよびＤには、それぞれ１バッチ当たりの供給重量ΔＷｘおよび現時点での所定重量Ｗｔに対する偏差ΔＷｙが、表示される。さらに、ＣＰＵ３６には、当該ＣＰＵ３６に各種命令を与えるための命令入力手段としての操作キー４４も、接続されている。

ところで、定量秤１０においては、計量台２８に供給（載置）された被計量物の総重量Ｗｘが所定重量Ｗｔとなるように、当該計量台２８に対して被計量物が手作業（さじ等）により複数バッチに分けて供給される。その際、例えば図３に示すように、作業開始当初、つまり供給済み総重量Ｗｘが所定重量Ｗｔに比べて十分に小さいときは、作業時間を短縮するために、１バッチ当たりの被計量物の供給重量ΔＷｘは比較的に大きめとされる。そして、次のバッチが行われるまでの時間、言わばバッチ周期（供給ピッチ）Δｔは、比較的に短い。一方、供給済み総重量Ｗｘが所定重量Ｗｔに近づくに連れて、正確さを期するべく、１バッチ当たりの供給重量ΔＷｘは小さくなり、バッチ周期Δｔは長くなる、という傾向（使用上の性質）がある。

このような傾向から、定量秤１０においては、供給済み総重量Ｗｘが所定重量Ｗｔよりも十分に小さいとき、つまり供給作業が開始されてから間もない言わば作業序盤から中盤に掛けては、高精度な重量測定を行うという正確性よりも、できるだけ高速に重量測定を行うという高速性が、要求される。一方、作業終盤に入り、供給済み総重量Ｗｘが所定重量Ｗｔに近づくに連れて、高速性よりも正確性が、要求される。

そこで、かかる要求に応えるべく、この実施形態の定量秤１０は、供給済みの被計量物の総重量Ｗｘが所定重量Ｗｔよりも十分に小さいとき、具体的には当該総重量Ｗｘ（厳密には後述する今バッチ実行前の総重量Ｗｓ）が所定の閾値重量Ｗｚ以下であるときは、高速性に重点を置いた重量測定、言わば高速測定を行い、当該総重量Ｗｘ（厳密にはＷｓ）が閾値重量Ｗｚを上回るときは、正確性に重点を置いた重量測定、言わば高精度測定を行う、という適応測定機能を、備えている。また、この実施形態の定量秤１０は、１バッチが行われる度に当該１バッチによる被計量物の供給重量ΔＷｘを表示するという１バッチ重量表示機能、および所定重量Ｗｔに対する今現在の総重量Ｗｘの偏差（過不足）ΔＷｙを表示するという偏差表示機能をも、備えている。なお、閾値重量Ｗｚは、上述した操作キー４４の操作によって任意に設定可能であり、所定重量Ｗｔよりも小さい値、例えば当該所定重量Ｗｔの８０［％］〜９０［％］程度の値に設定される。

より具体的に説明すると、例えば、今、計量台２８にＷｓ（Ｗｓ≧０）という荷重が印加されており、これにΔＷｘという重量分の被計量物が供給される、とする。すると、上述したフィルタ処理後計量信号Ｗ［ｎ］’は、図４に示すように遷移する。なお、この遷移状態は、アナログ計量信号Ｗ（ｔ）およびディジタル計量信号Ｗ［ｎ］についても、同様である。

図４を参照して、フィルタ処理後計量信号Ｗ［ｎ］’は、急激に増大した後、今バッチによる供給重量ΔＷｘを含む被計量物の総重量Ｗｘに対応するレベルを超えたところで、最大ピークである第１極大値Ｗｍａｘ１を示す。そして、これ以降、当該総重量Ｗｘに対応するレベルを基準として上下に振動し、具体的には第１極小値Ｗｍｉｎ１，第２極大値Ｗｍａｘ２，…というように極大値および極小値を交互に示す。そして、この振動成分は、ロードセル２８の過渡応答特性に従って、徐々に減衰する。

ここで、ロードセル２４は、２次遅れの振動系であり、その伝達関数Ｇ（ｓ）（ｓ；変数）は、次の式１で表される。

《式１》
Ｇ（ｓ）＝ω^２／（ｓ^２＋２ζω・ｓ＋ω^２）

なお、この式１において、ωは、ロードセル２４の固有振動数であり、ζは、ロードセル２４の減衰係数である。

そして、かかる伝達関数Ｇ（ｓ）を有するロードセル２４に、荷重Ｗｏのステップ入力Ｉ（ｓ）＝Ｗｏ／ｓが加わったときの出力応答を時間関数ｆ（ｔ）で表すと、次の式２のようになる。

《式２》
ｆ（ｔ）＝Ｗｏ・［１−ｅ^{−ζω・ｔ}｛ｃｏｓ（（１−ζ^２）^１／２・ω・ｔ）
＋（ζ／（１−ζ^２）^１／２）・ｓｉｎ（（１−ζ^２）^１／２・ω・ｔ）｝］
＝Ｗｏ・［１−ｅ^{−ζω・ｔ}ｓｉｎ｛（１−ζ^２）^１／２・ω・ｔ＋φ｝］

さらに、このステップ応答ｆ（ｔ）を図示すると、上述した図４と同様の図５のようになる。

この図５において、ステップ応答ｆ（ｔ）の値が、或る時点ｔ１のときに第１極大値Ｗｍ１を示し、時点ｔ２のときに第１極小値Ｗｍ２を示す、とする。この場合、上述の式２において、次の式３および式４が成立する。

《式３》
ｓｉｎ｛（１−ζ^２）^１／２・ω・ｔ１＋φ｝＝−１
∴ （１−ζ^２）^１／２・ω・ｔ１＋φ＝π

《式４》
ｓｉｎ｛（１−ζ^２）^１／２・ω・ｔ２＋φ｝＝１
∴ （１−ζ^２）^１／２・ω・ｔ１＋φ＝２π

そして、各時点ｔ１およびｔ２における荷重Ｗｏに対する振幅を、それぞれＶ１およびＶ２とすると、これらの振幅Ｖ１およびＶ２は、それぞれ式５および式６で表される。

《式５》
Ｖ１＝Ｗｏ・（１＋ｅ^{−ζω・ｔ１}）−Ｗｏ＝Ｗｏ・ｅ^{−ζω・ｔ１}

《式６》
Ｖ２＝Ｗｏ−Ｗｏ・（１−ｅ^{−ζω・ｔ２}）＝Ｗｏ・ｅ^{−ζω・ｔ２}

さらに、これらの振幅Ｖ１およびＶ２の比Ｖ１／Ｖ２を、符号ｋで表すと、当該振幅比ｋは、式７のようになる。

《式７》
ｋ＝Ｖ１／Ｖ２＝ｅ^{−ζω・ｔ１}／ｅ^{−ζω・ｔ２}＝ｅ^{−ζω・ｔ１}・ｅ^{ζω・ｔ２}
＝ｅ^{ζω・（ｔ２−ｔ１）}

そして、この式７におけるｔ２−ｔ１は、上述の式３および式４から、次の式８のように導き出される。

《式８》
（１−ζ^２）^１／２・ω・（ｔ２−ｔ１）＝π
∴ ｔ２−ｔ１＝π／｛（１−ζ^２）^１／２・ω｝

即ち、式７および式８から、振幅比ｋは、ロードセル２４の固有振動数ωおよび減衰係数ζによって決まる当該ロードセル２４固有の値であることが、分かる。

そしてさらに、第１極大値Ｗｍ１と第１極小値Ｗｍ２との差（Ｗｍ１−Ｗｍ２）、言わば最大振幅を、符号ΔＷｍで表すと、この最大振幅ΔＷｍは、次の式９のように表すことができる。

《式９》
ΔＷｍ＝Ｗｍ１−Ｗｍ２＝Ｖ１＋Ｖ２

そして、この式９と振幅比ｋ（＝Ｖ１／Ｖ２）とを用いると、次の式１０が成立する。

《式１０》
ΔＷｍ＝Ｖ２・（１＋ｋ） ∵ Ｖ１＝ｋ・Ｖ２
∴ Ｖ２＝ΔＷｍ／（１＋ｋ）

さらに、この式１０を用いると、荷重Ｗｏは、次の式１１で表される。

《式１１》
Ｗｏ＝Ｗｍ２＋Ｖ２＝Ｗｍ２＋ΔＷｍ／（１＋ｋ）

そして、この式１１を、上述した図４の場合に照らし合わせると、今現在の供給済み総重量Ｗｘは、次の式１２で表される。

《式１２》
Ｗｘ＝Ｗｍｉｎ１＋（Ｗｍａｘ１−Ｗｍｉｎ１）／（１＋ｋ）

この式１２において、振幅比ｋは、上述したようにロードセル２４の固有の値であり、例えば事前（工場出荷前）に行われるテストモードにおいて予め測定することができる。そして、第１極大値Ｗｍａｘ１および第１極小値Ｗｍｉｎ１については、フィルタ処理後計量信号Ｗ［ｎ］’から直接得ることができる。つまり、この式１２を用いることで、換言すれば振幅比ｋ，第１極大値Ｗｍａｘ１および第１極小値Ｗｍｉｎ１から、今現在の供給済み総重量Ｗｘを算出（言わば推定）することができる。

即ち、この実施形態における適応測定機能によれば、今バッチが行われる前の言わば直前荷重Ｗｓが上述した閾値重量Ｗｚ以下であるとき、つまり高速性が要求されるときは、式１２に基づいて、当該今バッチが行われた後の供給済み総重量、言わば現在総重量Ｗｘが求められる。そして、求められた現在総重量Ｗｘは、上述した液晶ディスプレイ４２の表示部Ｂに表示される。

さらに、式１２に基づいて求められた現在総重量Ｗｘから、直前荷重Ｗｓが差し引かれることで、つまり次の式１３に基づいて、当該今バッチによる被計量物の供給重量ΔＷｘが求められる。そして、求められた今バッチの供給重量ΔＷｘは、１バッチ重量表示機能により液晶ディスプレイ４２の表示部Ｃに表示される。

《式１３》
ΔＷｘ＝Ｗｘ−Ｗｓ

そしてさらに、式１２に基づいて求められた現在総重量Ｗｘが、所定重量Ｗｔから差し引かれることで、つまり次の式１４に基づいて、当該所定重量Ｗｔに対する現在総重量Ｗｘの偏差ΔＷｙが求められる。そして、求められた偏差ΔＷｙは、偏差表示機能によって液晶ディスプレイ４２の表示部Ｄに表示される。

《式１４》
ΔＷｙ＝Ｗｔ−Ｗｘ

なお、上述の式１２に基づく演算は、少なくとも第１極大値Ｗｍａｘ１および第１極小値Ｗｍｉｎ１が捉えられた時点で、実行可能である。換言すれば、これら第１極大値Ｗｍａｘ１および第１極小値Ｗｍｉｎ１が捉えられた時点で、今バッチが終了したものと判断することができる。ただし、この実施形態では、より確実性を期するために、これら第１極大値Ｗｍａｘ１および第１極小値Ｗｍｉｎ１に続いて、第２極大値Ｗｍａｘ２が捉えられた時点で、今バッチが終了したものと判断する、とされている。

また、被計量物の供給が行われたか否かは、フィルタ処理後計量信号Ｗ［ｎ］’に所定のしきい値Ｗａ以上の変動が生じたか否かに基づいて、判断される。つまり、次の式１５が成立したときに、今バッチが行われたものと、判断される。

《式１５》
Ｗ［ｎ］’−Ｗｓ≧Ｗａ

さらに、第２極大値Ｗｍａｘ２が探索される前に、例えば図６に点線の矢印１００や一点鎖線の矢印１０２で示すように、フィルタ処理後計量信号Ｗ［ｎ］’が第１極大値Ｗｍａｘ１を超えた場合には、今バッチは未だ終了しておらず、継続しているものと、判断される。そして、改めて第１極大値Ｗｍａｘ１および第１極小値Ｗｍｉｎ１を捉えるための探索処理が行われる。

また、例えば図７に符号１１０，１１０，…で示すように、第１極大値Ｗｍａｘ１の近傍に、何らかのノイズの影響によって複数のピークが現れることがある。これと同様に、第１極小値Ｗｍｉｎ１の近傍にも、複数のピーク１１２，１１２，…が現れることがある。この場合、第１極大値Ｗｍａｘ１については、複数のピーク１１０，１１０，…のうち最大のものが、当該第１極大値Ｗｍａｘ１として捉えられる。そして、第１極小値Ｗｍｉｎ１については、複数のピーク１１２，１１２，…のうち最小のものが、当該第１極小値Ｗｍｉｎ１として捉えられる。ただし、第１極大値Ｗｍａｘ１と第１極小値Ｗｍｉｎ１との間には、所定値Ｗｐ１よりも大きいレベル差があり、第１極小値Ｗｍｉｎ１と第２極大値Ｗｍａｘ２との間にも、所定値Ｗｐ２よりも大きいレベル差があることが、条件とされる。そして、各所定値Ｗｐ１およびＷｐ２は、状況に応じて適宜設定される。

これに対して、今バッチが行われる前の荷重Ｗｓが閾値重量Ｗｚ以下であるとき、つまり高速性よりも正確性が要求されるときは、図８に示すように、フィルタ処理後計量信号Ｗ［ｎ］’が安定するのを待って、重量測定が行われる。具体的には、過去Ｎ個（例えばＮ＝８程度）のフィルタ処理後計量信号Ｗ［ｎ］’（つまりＷ［ｎ−Ｎ＋１］’〜Ｗ［ｎ］’）の最大値と最小値との差、言わば変動幅ΔＷ［ｎ］’が求められる。そして、この変動幅ΔＷ［ｎ］’が或る許容幅α以下（ΔＷ［ｎ］’≦α）になると、フィルタ処理後計量信号Ｗ［ｎ］’が安定したものと判断され、過去Ｎ個の当該フィルタ処理後計量信号Ｗ［ｎ］’の平均値に基づいて現在の総重量Ｗｘが求められる。求められた総重量Ｗｘは、液晶ディスプレイ４２の表示部Ｂに表示される。

そして、このように現在総重量Ｗｘが求められた後、上述の式１３に基づいて今バッチの供給重量ΔＷｘが求められ、求められた当該供給重量ΔＷｘは、上述の１バッチ重量表示機能により液晶ディスプレイ４２の表示部Ｃに表示される。そしてさらに、上述の式１４に基づいて今現在の所定重量Ｗｔからの偏差ΔＷｙが求められ、求められた偏差ΔＷｙは、偏差表示機能により液晶ディスプレイ４２の表示部Ｄに表示される。

なお、被計量物の供給（バッチ）がないときも、過去Ｎ個のフィルタ処理後計量信号Ｗ［ｎ］’の平均値に基づいて現在総重量Ｗｘが求められる。そして、求められた現在総重量Ｗｘは、液晶ディスプレイ４２の表示部Ｂに表示される。また、今バッチに応じて、一旦、現在総重量Ｗｘが求められると共に、この現在総重量ΔＷｘが液晶ディスプレイ４２の表示部Ｂに表示された後、次バッチが行われる前に、フィルタ処理後計量信号Ｗ［ｎ］’が安定した場合（つまり変動幅ΔＷ［ｎ］’が許容幅α以下になった場合）も、過去Ｎ個のフィルタ処理後計量信号Ｗ［ｎ］’の平均値に基づいて現在総重量Ｗｘが改めて求められる。そして、求められた現在総重量Ｗｘによって、表示部Ｂの表示内容が更新される。

また、上述の式１２に基づいて現在の総重量Ｗｘを求める（推定する）という高速測定は、安定状態にあるフィルタ処理後計量信号Ｗ［ｎ］’の過去Ｎ個の平均値に基づいて現在の総重量Ｗｘを求めるという高精度測定に比べて、精度は劣る。しかし、作業序盤から中盤に掛けて言わば暫定的な現在総重量Ｗｘを求める、という定量秤１０特有の用途においては、当該高速測定による精度は必要かつ十分である。

このような適応測定機能、１バッチ重量表示機能および偏差表示機能を実現するために、指示計３０内のＣＰＵ３６は、上述した制御プログラムに従って、図９〜図１２のフローチャートで示される重量測定タスクを実行する。なお、この重量測定タスクにおいては、後述するように、液晶ディスプレイ４２の表示部Ａの更新周期をカウントするためのカウンタと、直前荷重Ｗｓを記憶しておくためのレジスタとが、用いられるが、これらカウンタのカウント値（以下、これを符号ｑで表す。）およびレジスタの記憶値Ｗｓは、定量秤１０の電源がＯＮされるときに一旦クリア（ｑ＝０およびＷｓ＝０）される。また、当該電源ＯＮ時に、液晶ディスプレイ４２の各表示部Ａ，Ｂ，ＣおよびＤの表示内容もクリアされると共に、いわゆる零点調整も行われる。

まず、図９を参照して、ディジタル計量信号Ｗ［ｎ］の取得タイミングｎが到来すると、ＣＰＵ３６は、ステップＳ１に進み、Ａ／Ｄ変換回路３４から当該ディジタル計量信号Ｗ［ｎ］を取得する。そして、ステップＳ３に進み、ステップＳ１で取得したディジタル計量信号Ｗ［ｎ］に対して上述したフィルタ回路４０により移動平均処理を施し、フィルタ処理後計量信号Ｗ［ｎ］’を算出する。そして、ステップＳ５に進み、上述のカウンタのカウント値ｑが“０”であるか否かを判断する。

このステップＳ５において、カウント値ｑが“０”であるとき、ＣＰＵ３６は、ステップＳ７に進み、フィルタ処理後計量信号Ｗ［ｎ］’に基づいて現在の総重量Ｗｘを算出する。そして、ステップＳ９において、当該総重量Ｗｘの算出結果、言わば瞬時値を、表示部Ａに表示した後、ステップＳ１１に進む。一方、ステップＳ５において、カウント値ｑが“０”でないとき、ＣＰＵ３６は、ステップＳ７〜ステップＳ９をスキップして、直接、ステップＳ１１に進む。

ステップＳ１１において、ＣＰＵ３６は、上述のカウント値ｑを“１”だけインクリメントする。そして、ステップＳ１３に進み、当該インクリメントされたカウント値ｑが所定値Ｑに到達したか否かを判断する。ここで、当該カウント値ｑが所定値Ｑに到達している場合（ｑ＝Ｑ）は、ステップＳ１５においてカウント値ｑをクリアしてから、ステップＳ１７に進む。一方、カウント値ｑが所定値Ｑに到達していない場合には、ステップＳ１３から直接ステップＳ１７に進む。なお、ここで言う所定値Ｑとして、例えば“９９”という値が設定されている場合に、表示部Ａの更新周期が上述したように１００［ｍｓ］になる。

ステップＳ１７において、ＣＰＵ３６は、所定のフラグＲが“０”であるか否かを判断する。なお、このフラグＲは、最近行われたバッチ（今バッチ）に対する重量測定が完了したか否かを表す指標であり、電源ＯＮ時は、当該フラグＲに測定完了の旨を表す“０”が設定される。そして、このフラグＲが“０”であるとき、ＣＰＵ３６は、ステップＳ１９に進み、被計量物が供給されたか否か、つまり今バッチが行われたか否かを、判断する。この判断は、上述した式１５が成立するか否かによって、行われる。

そして、このステップＳ１９において、例えば被計量物の供給がないと判断すると、ＣＰＵ３６は、図１０のステップＳ２１に進む。そして、このステップＳ２１において、フィルタ処理後計量信号Ｗ［ｎ］’が安定しているか否かを判別するためのサブルーチンである安定判別処理を実行する。なお、この安定判別処理の内容については、後で詳しく説明する。

このステップＳ２１の安定判別処理を実行し終えると、ＣＰＵ３６は、ステップＳ２３に進み、当該安定判別処理においてフィルタ処理後計量信号Ｗ［ｎ］’が安定していると判定されたか否かを判断する。ここで、例えばフィルタ処理後計量信号Ｗ［ｎ］’が安定していると判定された場合、ＣＰＵ３６は、ステップＳ２５に進む。そして、このステップＳ２５において、今現在、計量台２８上に供給されている被計量物の総重量Ｗｘを算出する。この算出は、過去Ｎ個のフィルタ処理後計量信号Ｗ［ｎ］’（Ｗ［ｎ−Ｎ＋１］’〜Ｗ［ｎ］’）の平均値に基づいて、行われる。そして、このステップＳ２５における算出結果、言わば現在総重量Ｗｘの高精度値を、ステップＳ２７で液晶ディスプレイ４２の表示部Ｂに表示した後、ステップＳ２９に進み、当該総重量Ｗｘを上述したレジスタＷｓに記憶する。つまり、当該レジスタ値Ｗｓを更新する（書き替える）。そして、このレジスタ値Ｗｓの更新をもって、重量測定タスクを一旦抜ける。なお、ステップＳ２３においてフィルタ処理後計量信号Ｗ［ｎ］’が安定していないと判断した場合は、そのまま、この重量測定タスクを抜ける。

図９に戻って、ステップＳ１９において被計量物が供給されたと判断すると、ＣＰＵ３６は、ステップＳ３１に進む。そして、このステップＳ３１において、上述したフラグＲに、今バッチに対する重量測定を行っている最中である旨を表す“１”を設定した後、ステップＳ３３に進み、レジスタ値Ｗｓと閾値重量Ｗｚとを比較する。ここで、例えばレジスタ値Ｗｓが閾値重量Ｗｚ以下であるとき、ＣＰＵ３６は、高速性を優先した重量測定を行うべく、ステップＳ３５に進み、上述とは別のフラグＲに、当該高速性を優先する旨を表す“０”を設定する。そして、図１１のステップＳ３７に進む。

ステップＳ３７において、ＣＰＵ３６は、フィルタ処理後計量信号Ｗ［ｎ］’の上述した第１極大値Ｗｍａｘ１および第１極小値Ｗｍｉｎ１を探索するための極値探索処理を実行する。なお、このサブルーチンである極値探索処理の内容についても、後で詳しく説明する。そして、このステップＳ３７の極値探索処理の実行後、ＣＰＵ３６は、ステップＳ３９に進み、当該極値探索処理による処理結果を判別する。

このステップＳ３９において、例えばステップＳ３７による探索結果が“探索中”であると認識した場合、ＣＰＵ３６は、そのまま、この重量測定タスクを抜ける。そして、例えばステップＳ３７による探索結果が“探索中止”である場合、ＣＰＵ３６は、ステップＳ３９からステップＳ４１に進み、上述したフラグＲに“０”を設定した後、重量測定タスクを抜ける。さらに、ステップＳ３７による探索結果が“探索終了”である場合は、ステップＳ３９からステップＳ４３に進む。

ステップＳ４３において、ＣＰＵ３６は、上述した式１２に基づいて今バッチによる供給分を含む被処理物の供給済み現在総重量Ｗｘを算出する。そして、算出した総重量Ｗｘ、言わば推定値を、ステップＳ４５で表示部Ｂに表示する。さらに、ＣＰＵ３６は、ステップＳ４７に進み、上述した式１３に基づいて今バッチによる供給重量ΔＷｘを算出する。そして、ステップＳ４９に進み、当該ステップＳ４７で算出した今バッチによる供給重量ΔＷｘを表示部Ｃに表示した後、ステップＳ５０に進み、当該総重量Ｗｘによってレジスタ値Ｗｓを更新する。さらにまた、ＣＰＵ３６は、ステップＳ５１に進み、上述した式１４に基づいて今現在の所定重量Ｗｔからの偏差ΔＷｙを算出し、算出した偏差ΔＷｙを、ステップＳ５２で表示部Ｄに表示する。そして、ステップＳ４１においてフラグＲに“０”を設定した後、この重量測定タスクを抜ける。

再び図９に戻って、ステップＳ３３においてレジスタ値Ｗｓが閾値重量Ｗｚよりも大きいとする。この場合、ＣＰＵ３６は、正確性を優先した重量測定を行うべく、ステップＳ５３に進む。そして、このステップＳ５３において、フラグＲに“１”を設定した後、図１２のステップＳ５５に進む。

ステップＳ５５において、ＣＰＵ３６は、上述したステップＳ２１（図１０参照）と同様の安定判別処理を実行する。そして、このステップＳ５５の安定判別処理の実行後、ＣＰＵ３６は、ステップＳ５７に進み、当該安定判別処理においてフィルタ処理後計量信号Ｗ［ｎ］’が安定していると判定されたか否かを判断する。ここで、例えば当該フィルタ処理後計量信号Ｗ［ｎ］’が安定していると判定された場合、ＣＰＵ３６は、ステップＳ５９に進む。そして、このステップＳ５９において、過去Ｎ個のフィルタ処理後計量信号Ｗ［ｎ］’の平均値に基づいて、現在総重量（高精度値）Ｗｘを算出する。さらに、ＣＰＵ３６は、ステップＳ６１に進み、上述した式１３に基づいて今バッチの供給重量ΔＷｘを算出した後、ステップＳ６３に進む。

ステップＳ６３において、ＣＰＵ３６は、ステップＳ６１で算出した供給重量ΔＷｘと、予め定めた基準値Ｗｂとを比較する。なお、ここで言う基準値Ｗｂとは、ステップＳ６１で算出した供給重量ΔＷｘが真に今バッチの供給によって生じたものであるか否か、換言すれば当該供給重量ΔＷｘが何らかのノイズの影響によって発生したものでないかどうか、を判別するための基準となる値である。従って、このステップＳ６３において供給重量ΔＷｘが基準値Ｗｂ以上であるとき、ＣＰＵ３６は、当該供給重量ΔＷｘがノイズの影響によるものではなく、真に今バッチの供給によって生じたものである、と判断する。そして、この場合、ステップＳ６５に進み、現在総重量Ｗｘを表示部Ｂに表示した後、ステップＳ６７に進み、今バッチの供給重量ΔＷｘを表示部Ｃに表示する。さらに、ステップＳ６８において、レジスタ値Ｗｓを更新した後、ステップＳ６９に進む。

ステップＳ６９において、ＣＰＵ３６は、上述した式１４に基づいて今現在の所定重量Ｗｔからの偏差ΔＷｙを算出する。そして、この算出した偏差ΔＷｙを、ステップＳ７０で表示部Ｄに表示した後、ステップＳ７１において上述のフラグＲに“０”を設定して、この重量測定タスクを抜ける。

一方、ステップＳ６３において、供給重量ΔＷｘが基準値Ｗｂよりも小さい場合、ＣＰＵ３６は、当該供給重量ΔＷｘが今バッチの供給によるものではなく何らかのノイズの影響によって生じたものであると判断する。そして、この場合、ステップＳ６５〜ステップＳ７０をスキップして、ステップＳ７１に進み、このステップＳ７１の実行をもって、重量測定タスクを抜ける。なお、ステップＳ５７においてフィルタ処理後計量信号Ｗ［ｎ］’が安定していないと判断した場合は、そのまま、この重量測定タスクを抜ける。

さらに、図９のステップＳ１７において、フラグＲが“０”でないとき、つまり当該フラグＲに“１”が設定されているときは、ＣＰＵ３６は、ステップＳ７３に進む。そして、このステップＳ７３において、今度は、フラグＰが“１”であるか否かを判断する。ここで、当該フラグＰに“１”が設定されているとき、つまり正確性を優先した高精度測定が行われている最中であるとき、ＣＰＵ３６は、当該高精度測定を継続するべく、図１２のステップＳ５５に進む。一方、フラグＰに“０”が設定されているとき、つまり高速性を優先した高速測定が行われている最中であるときは、これを継続するべく、図１１のステップＳ３７に進む。

続いて、図１３を参照して、上述のステップＳ２１（図１０参照）およびステップＳ５５（図１２参照）で実行される安定判別処理の詳細を説明する。

この安定判別処理においては、ＣＰＵ３６は、まず、ステップＳ１０１に進み、過去Ｎ個のフィルタ処理後計量信号Ｗ［ｎ］の変動幅、つまり最大値と最小値との差ΔＷ［ｎ］’を求める。そして、ステップＳ１０３に進み、当該変動幅ΔＷ［ｎ］’と上述した許容幅αとを比較する。ここで、変動幅ΔＷ［ｎ］’が許容幅α以下であるとき、ＣＰＵ３６は、ステップＳ１０５に進み、“フィルタ処理後計量信号Ｗ［ｎ］’は安定である”と判定する。そして、この判定をもって、安定判別処理を終了して、メインルーチンである重量測定タスクに戻る。一方、ステップＳ１０３において、変動幅ΔＷ［ｎ］’が許容幅αよりも大きいとき、ＣＰＵ３６は、ステップＳ１０７に進む。そして、このステップＳ１０７において、“フィルタ処理後計量信号Ｗ［ｎ］’は不安定である”と判定して、安定判別処理を終了し、重量測定タスクに戻る。

次に、図１４および図１５を参照して、上述したステップＳ３７（図１１参照）の極値探索処理の詳細を説明する。なお、この極値探索処理においては、後述するように、Ｆｍａｘ１，Ｆｍａｘ１’，Ｆｍｉｎ１’およびＦｍａｘ２’というフラグが用いられるが、これらのフラグＦｍａｘ１，Ｆｍａｘ１’，Ｆｍｉｎ１’およびＦｍａｘ２’には、定量秤１０の電源ＯＮ時に、それぞれ“０”が設定される。

即ち、この極値探索処理においては、ＣＰＵ３６は、まず、図１４のステップＳ２０１に進み、今現在のフィルタ処理後計量信号Ｗ［ｎ］’と、１つ前のフィルタ処理後計量信号Ｗ［ｎ−１］’とを、比較する。ここで、今現在のフィルタ処理後計量信号Ｗ［ｎ］’が１つ前のフィルタ処理後計量信号Ｗ［ｎ−１］’以上である場合、ＣＰＵ３６は、ステップＳ２０３に進み、フラグＦｍａｘ１’が“０”であるか否かを判断する。なお、このフラグＦｍａｘ１’は、仮の第１極大値Ｗｍａｘ１’が探索済みであるか否かを表す指標であり、当該フラグＦｍａｘ１’が“０”の場合は、仮の第１最大値Ｗｍａｘ１’が未だ探索されていないことを表す。

このステップＳ２０３において、フラグＦｍａｘ１’が“０”の場合、ＣＰＵ３６は、ステップＳ２０５に進む。そして、このステップＳ２０５において、未だ第１極大値Ｗｍａｘ１および第１極小値Ｗｍｉｎ１が探索されていない旨を表す“探索中”という判定を下して、この極値探索処理を一旦抜けて、メインルーチンである重量測定タスクに戻る。

一方、上述のステップＳ２０１において、今現在のフィルタ処理後計量信号Ｗ［ｎ］’が１つ前のフィルタ処理後計量信号Ｗ［ｎ−１］’よりも小さい場合、ＣＰＵ３６は、ステップＳ２０７に進む。そして、このステップＳ２０７において、フラグＦｍａｘ１’が“０”であるか否かを判断する。ここで、フラグＦｍａｘ１’が“０”の場合、ＣＰＵ３６は、ステップＳ２０９に進み、１つ前のフィルタ処理後計量信号Ｗ［ｎ−１］’を仮の第１極大値Ｗｍａｘ１’として、当該仮の第１極大値Ｗｍａｘ１’用のレジスタに記憶する。そして、当該仮の第１極大値Ｗｍａｘ１’が探索されたことを表すべく、ステップＳ２１１においてフラグＦｍａｘ１’に“１”を設定した後、ステップＳ２０５を経て、一旦、極値探索処理を抜ける。

さらに、ステップＳ２０７において、フラグＦｍａｘ１’が“０”でない場合、つまり仮の第１極大値Ｗｍａｘ１’が既に探索済みである場合は、ＣＰＵ３６は、ステップＳ２１３に進む。そして、このステップＳ２１３において、フラグＦｍｉｎ１’が“０”であるか否かを判断する。なお、このフラグＦｍｉｎ１’は、仮の第１極小値Ｗｍｉｎ１’が探索済みであるか否かを表す指標であり、当該フラグＦｍｉｎ１’が“０”の場合は、仮の第１最大値Ｗｍａｘ１’が未だ探索されていないことを表す。

このステップＳ２１３において、フラグＦｍｉｎ１’が“０”の場合、ＣＰＵ３６は、ステップＳ２０５を経て、一旦、極値探索処理を抜ける。一方、フラグＦｍｉｎ１’が“０”でない場合、つまり仮の第１極小値Ｗｍｉｎ１’が既に探索済みである場合には、ステップＳ２１５に進む。そして、このステップＳ２１５において、フラグＦｍａｘ１が“０”であるか否かを判断する。なお、このフラグＦｍａｘ１は、真の第１極大値Ｗｍａｘ１が探索済みであるか否かを表す指標であり、当該フラグＦｍａｘ１が“０”の場合は、真の第１極大値Ｗｍａｘ１が未だ探索されていないことを表す。

かかるステップＳ２１５において、フラグＦｍａｘ１が“０”の場合、ＣＰＵ３６は、ステップＳ２１７に進み、１つ前のフィルタ処理後計量信号Ｗ［ｎ−１］’と仮の第１極大値（レジスタ値）Ｗｍａｘ１’とを比較する。そして、１つ前のフィルタ処理後計量信号Ｗ［ｎ−１］’が仮の第１極大値Ｗｍａｘ１’以上である場合は、ステップＳ２１９に進み、当該１つ前のフィルタ処理後計量信号Ｗ［ｎ−１］’を新たな仮の第１極大値Ｗｍａｘ１’としてレジスタに記憶する。そして、ステップＳ２２１において、フラグＦｍｉｎ１’に改めて“０”を設定した後、ステップＳ２０５を経て、一旦、極値探索処理を抜ける。なお、ステップＳ２１７において、１つ前のフィルタ処理後計量信号Ｗ［ｎ−１］’が仮の第１極大値Ｗｍａｘ１’よりも小さい場合には、ＣＰＵ３６は、ステップＳ２１９をスキップして、直接、ステップＳ２２１に進む。

そしてさらに、ステップＳ２１５において、フラグＦｍａｘ１が“０”でない場合、つまり新の第１極大値Ｗｍａｘ１が既に探索済みである場合には、ＣＰＵ３６は、ステップＳ２２３に進む。そして、このステップＳ２２３において、フラグＦｍａｘ２’が“０”であるか否かを判断する。なお、このフラグＦｍａｘ２’は、仮の第２極大値Ｗｍａｘ２’が探索済みであるか否かを表す指標であり、当該フラグＦｍａｘ２’が“０”の場合は、仮の第２極大値Ｗｍａｘ２’が未だ探索されていないことを表す。

このステップＳ２２３において、フラグＦｍａｘ２’が“０”の場合、ＣＰＵ３６は、ステップＳ２２５に進み、１つ前のフィルタ処理後計量信号Ｗ［ｎ−１］’を仮の第２極大値Ｗｍａｘ２’として、当該仮の第２極大値Ｗｍａｘ２’用のレジスタに記憶する。そして、ステップＳ２２７において、当該仮の第２極大値Ｗｍａｘ２’が探索されたことを表すべく、フラグＦｍａｘ２’に“１”を設定した後、ステップＳ２２９に進む。なお、ステップＳ２２３において、フラグＦｍａｘ２’が“０”でない場合、つまり仮の第２極大値Ｗｍａｘ２’が既に探索済みである場合は、ＣＰＵ３６は、ステップＳ２０５を経て、一旦、この極値探索処理を抜ける。

ステップＳ２２９において、ＣＰＵ３６は、仮の第２極大値Ｗｍａｘ２’と仮の第１極小値Ｗｍｉｎ１’との差（Ｗｍａｘ２’−Ｗｍｉｎ１’）を、上述した所定値Ｗｐ２と、比較する。ここで、当該差が所定値Ｗｐ２よりも大きい場合、ＣＰＵ３６は、ステップＳ２３１に進み、仮の第１極小値Ｗｍｉｎ１’を真の第１極小値Ｗｍｉｎ１として、当該第１極小値Ｗｍｉｎ１専用のレジスタに記憶する。そして、ステップＳ２３３において、第１極大値Ｗｍａｘ１および第１極小値Ｗｍｉｎ１の両方が探索されたことを表す“探索終了”という判定を下し、さらに、ステップＳ２３５において、各フラグＦｍａｘ１，Ｆｍａｘ１’，Ｆｍｉｎ１’およびＦｍａｘ２’に改めて“０”を設定して、この極値探索処理を抜ける。なお、ステップＳ２２９において、仮の第２極大値Ｗｍａｘ２’と仮の第１極小値Ｗｍｉｎ１’との差が所定値Ｗｐ２以下である場合は、ＣＰＵ３６は、ステップＳ２０５を経て、この極値探索処理を抜ける。

一方、上述のステップＳ２０３において、フラグＦｍａｘ１’が“０”でない場合、ＣＰＵ３６は、図１５のステップＳ２３７に進む。そして、このステップＳ２３７において、フラグＦｍｉｎ１’が“０”であるか否かを判断する。ここで、フラグＦｍｉｎ１’が“０”の場合、ＣＰＵ３６は、ステップＳ２３９に進み、１つ前のフィルタ処理後計量信号Ｗ［ｎ−１］’を仮の第１極小値Ｗｍｉｎ１’として、レジスタに記憶する。そして、ステップＳ２４１において、フラグＦｍｉｎ１’に“１”を設定した後、ステップＳ２４３に進む。

ステップＳ２４３に進んだＣＰＵ３６は、ここで、仮の第１極大値Ｗｍａｘ１’と仮の第１極小値Ｗｍｉｎ１’との差（Ｗｍａｘ１’−Ｗｍｉｎ１’）を、上述した所定値Ｗｐ１と、比較する。ここで、当該差が所定値Ｗｐ１よりも大きい場合、ＣＰＵ３６は、ステップＳ２４５に進み、仮の第１極大値Ｗｍａｘ１’を真の第１極大値Ｗｍａｘ１として、当該第１極大値Ｗｍａｘ１’専用のレジスタに記憶する。そして、ステップＳ２４７において、フラグＦｍａｘ１に“１”を設定した後、図１４のステップＳ２０５を経て、極値探索処理を抜ける。なお、ステップＳ２４３において、仮の第１極大値Ｗｍａｘ１’と仮の第１極小値Ｗｍｉｎ１’との差が所定値Ｗｐ１以下の場合は、ＣＰＵ３６は、ステップＳ２４５〜ステップＳ２４７をスキップして、直接、図１４のステップＳ２０５に進む。

一方、ステップＳ２３７において、フラグＦｍｉｎ１’が“０”でない場合、ＣＰＵ３６は、ステップＳ２４９に進む。そして、このステップＳ２４９において、フラグＦｍａｘ２’が“０”であるか否かを判断する。ここで、フラグＦｍａｘ２’が“０”である場合は、ステップＳ２５１に進み、当該フラグＦｍａｘ２’が“０”でない場合は、ステップＳ２５３に進む。

ステップＳ２５３において、ＣＰＵ３６は、１つ前のフィルタ処理後計量信号Ｗ［ｎ−１］’と仮の第１極小値（レジスタ値）Ｗｍｉｎ１’とを比較する。そして、１つ前のフィルタ処理後計量信号Ｗ［ｎ−１］’が仮の第１極小値Ｗｍｉｎ１’以下である場合は、ステップＳ２５５に進み、当該１つ前のフィルタ処理後計量信号Ｗ［ｎ−１］’を新たな仮の第１極小値Ｗｍｉｎ１’としてレジスタに記憶する。そして、ステップＳ２５７において、フラグＦｍａｘ２’に改めて“０”を設定した後、ステップＳ２５１に進む。なお、ステップＳ２５３において、１つ前のフィルタ処理後計量信号Ｗ［ｎ−１］’が仮の第１極小値Ｗｍｉｎ１’よりも大きい場合には、ＣＰＵ３６は、ステップＳ２５５をスキップして、直接、ステップＳ２５７に進む。

ステップＳ２５１において、ＣＰＵ３６は、フラグＦｍａｘ１が“０”であるか否かを判断する。ここで、当該フラグＦｍａｘ１が“０”である場合、ＣＰＵ３６は、図１４のステップＳ２０５を経て、この極値探索処理を抜ける。一方、フラグＦｍａｘ１が“０”でない場合は、ステップＳ２５１からステップＳ２５９に進み、今現在のフィルタ処理後計量信号Ｗ［ｎ］’と第１極大値（レジスタ値）Ｗｍａｘ１とを比較する。そして、今現在のフィルタ処理後計量信号Ｗ［ｎ］’が第１極大値Ｗｍａｘ１よりも小さい場合には、図１４のステップＳ２０５を経て、この極値探索処理を抜ける。

なお、ステップＳ２５９において、今現在のフィルタ処理後計量信号Ｗ［ｎ］’が第１極大値Ｗｍａｘ１以上である場合は、ＣＰＵ３６は、ステップＳ２６１に進み、第１極大値Ｗｍａｘ１および第１極小値Ｗｍｉｎ１の探索処理を一旦中止するべく“探索中止”という判定を下す。そして、ステップＳ２６３において、各フラグＦｍａｘ１，Ｆｍａｘ１’，Ｆｍｉｎ１’およびＦｍａｘ２’に“０”を設定して、この極値探索処理を抜ける。

以上のように、この実施形態の定量秤１０（適応測定機能）によれば、任意のバッチが行われる前の直前荷重Ｗｓが所定重量Ｗｔよりも小さい閾値重量Ｗｚ以下であるとき、つまり高速性が要求されるときは、この要求に応えるべく、上述した振動成分が減衰しない早期のうちに重量測定を行う、という高速測定が行われる。従って、作業者は、この高速測定による測定結果に基づいて、次バッチで供給するべき被計量物の量を早期に調整することができるので、当該被計量物を所定重量Ｗｔ分ずつ計り取りするという一連の計り取り作業に掛かる時間を、短縮することができる。一方、直前荷重Ｗｓが閾値重量Ｗｚよりも大きいとき、つまり正確性が要求されるときは、振動成分が十分減衰してから重量測定を行う、という高精度測定が行われる。従って、作業者は最終的な被計量物の総重量Ｗｘを所定重量Ｗｔに合わせ易くなり、正確性が保たれる。つまり、この実施形態によれば、一連の計り取り作業を高速かつ正確に実施することができる。

また、この実施形態（１バッチ重量表示機能）によれば、現在総重量Ｗｘのみならず、今バッチによる供給重量ΔＷｘも、ディスプレイ４２に表示される。これにより、今バッチの供給重量ΔＷｙとこれに対応する被計量物の体積量との関係を直観的に把握することができるようになり、ひいては次バッチで供給するべき当該被計量物の体積量が調整し易くなる。

さらに加えて、この実施形態（偏差表示機能）によれば、現在総重量Ｗｘの所定重量Ｗｔからの偏差ΔＷｙも、ディスプレイ４２に表示される。従って、次バッチで供給するべき被計量物の量がより調整し易くなる。このことは、計り取り作業の効率化に大きく貢献し、特に例えば経験の浅い作業者等にとって極めて有用な支援策となる。また、総重量Ｗｘが所定重量Ｗｔを超えるのを抑制する効果も奏し、つまり余分に供給された被計量物を定量秤１０（計量台２８）から取り除くという言わば余計な手間が掛かるのを防止することができる。

なお、この実施形態においては、被計量物として、粉末薬品を例に挙げたが、これに限らない。例えば、錠剤等の他の薬品や、食肉片等の小分け可能な物品を計り取りする用途に、この発明を適用することができる。

また、各計量過程における測定結果（Ｗｘ，ΔＷｘおよびΔＷｙ）を液晶ディスプレイ４２（表示部Ａ，Ｂ，ＣおよびＤ）という表示手段に表示することとしたが、これに限らない。例えば、スピーカ等の音声出力手段を用いて、当該測定結果を音声で出力してもよい。勿論、液晶ディスプレイ４２以外の表示手段を用いてもよい。

さらに、上述のＣＰＵ３６が構成するフィルタ回路４０は、移動平均処理を行うものとしたが、これ以外に限らない。例えば、ＦＩＲ（Finite
Impulse Response：有限インパルス応答）フィルタやＩＩＲ（Infinite Impulse Response：無限インパルス応答）フィルタを構成してもよい。

また、上述の式１２においては、第１極大値Ｗｍａｘ１および第１極小値Ｗｍｉｎ１に基づいて今バッチの供給重量ΔＷ［ｎ］を求めることとしたが、これに限らない。例えば、複数個の極大値および複数個の極小値に基づいて、当該供給重量ΔＷ［ｎ］を求めてもよい。

そしてさらに、上述の式１２における振幅比ｋを構成する固有振動数ωは、被計量物を含む計量ユニット２０の重量Ｍによって変わるので、厳密に言えば、当該振幅比ｋの値は、計量ユニット２０（計量台２８）に供給されている被計量物の重量Ｗｘによって変わる。そこで、この被計量物の重量Ｗｘの変化に起因する振幅比ｋの変化分を補償するべく、当該被計量物の重量Ｗｘの変化に併せて、式１２に適用される振幅比ｋの値を変化させてもよい。具体的には、例えば、この実施形態の定量秤１０による被計量物が決まっている、とすると、一連のバッチ回数、およびそれぞれのバッチ終了後の現在総重量Ｗｘは、或る程度、予測可能である。ゆえに、上述したテストモードにおいて、それぞれのバッチ段階に適した振幅比ｋの値を予め定めておき、実際の測定時に、バッチが行われる（計量作業が進む）に連れて当該振幅比ｋの値を順次更新すれば、式１２に基づいて、より正確な供給重量ΔＷｘを算出することができる。

また、フィルタ処理後計量信号Ｗ［ｎ］’が安定状態にあるときは、過去Ｎ個の当該フィルタ処理後計量信号Ｗ［ｎ］’の平均値に基づいて現在総重量Ｗｘを求めることとしたが、これに限らない。例えば、当該Ｎ個のフィルタ処理後計量信号Ｗ［ｎ］’に所定の重み付けを施し、この重み付けが施された後のＮ個のフィルタ処理後計量信号Ｗ［ｎ］’に基づいて現在総重量Ｗｘを求めてもよいし、最新のフィルタ処理後計量信号Ｗ［ｎ］’のみに基づいて現在総重量Ｗｘを求めてもよい。

そして、過去Ｎ個のフィルタ処理後計量信号Ｗ［ｎ］の変動幅ΔＷ［ｎ］’と上述した許容幅αとを比較することによって、当該フィルタ処理後計量信号Ｗ［ｎ］’が安定状態にあるか否かを判断することとしたが、これ以外の方法に基づいて、安定判別を行ってもよい。

さらに、図９〜図１５の各フローチャートで示される手順に従ってＣＰＵ３６を動作させることとしたが、これに限らない。即ち、この実施形態と同様の作用および効果を奏するのであれば、これ以外の手順でＣＰＵ３６を動作させてもよい。

この発明の一実施形態の概略構成を示す図である。 同実施形態における指示計の電気的な構成を示すブロック図である。 同実施形態における被計量物の供給過程を示すグラフである。 同実施形態において高速性に重点を置いた重量測定手順を示すグラフである。 同実施形態におけるロードセルのステップ応答特性を示すグラフである。 図４において途中で被計量物が供給された状態を示す図解図である。 図４においてノイズが重畳されている状態を示す図解図である。 同実施形態において正確性に重点を置いた重量測定手順を示すグラフである。 同実施形態におけるＣＰＵが実行する重量測定タスクの内容を示すフローチャートである。 図９に続くフローチャートである。 図９に続く図１０とは別のフローチャートである。 図９に続く図１１とはさらに別のフローチャートである。 図１０および図１２における安定判別処理の詳細を示すフローチャートである。 図１１における極値探索処理の詳細を示すフローチャートである。 図１４に続くフローチャートである。

符号の説明

１０ 定量秤
２０ 計量ユニット
２４ ロードセル
３０ 指示計
３６ ＣＰＵ

Claims (8)

1. 手動による複数回の供給によって所定重量分の被計量物を計り取りする計量装置において、
   今回の上記供給が終了したことを検出する検出手段と、
   上記検出手段による検出結果に応答して現在供給されている上記被計量物の総重量を求める第１演算手段と、
   上記今回の供給が行われる前の上記被計量物の総重量を記憶する記憶手段と、
   上記第１演算手段によって求められた現在総重量から上記記憶手段によって記憶された直前総重量を差し引くことで上記今回の供給による上記被計量物の供給重量を求める第２演算手段と、
   を具備することを特徴とする、計量装置。
2. 上記現在供給されている被計量物の総重量に応じた計量信号を出力する計量手段をさらに備え、
   上記検出手段は上記今回の供給によって上記計量信号に現れる振動成分による該計量信号の極値に基づいて該今回の供給の終了を検出する、
   請求項１に記載の計量装置。
3. 上記検出手段は少なくとも１周期分の上記極値に基づいて上記終了を検出する、請求項２に記載の計量装置。
4. 上記第１演算手段は上記極値に基づいて上記現在総重量を求める、請求項２または３に記載の計量装置。
5. 上記直前総重量と上記所定重量よりも小さい閾値重量とを比較する比較手段をさらに備え、
   上記第１演算手段は、上記直前総重量が上記閾値重量以下であるとき上記極値に基づいて上記現在総重量を求め、上記直前総重量が上記閾値重量を上回るとき上記振動成分が所定程度以下に減衰した安定状態にある上記計量信号に基づいて上記現在総重量を求める、
   請求項２または３に記載の計量装置。
6. 上記検出手段は上記直前総重量が上記閾値重量を上回るとき上記計量信号の安定度合に基づいて上記今回の供給の終了を検出する、請求項５に記載の計量装置。
7. 上記閾値重量を任意に変更する変更手段をさらに備える、請求項５または６に記載の計量装置。
8. 上記所定重量から上記現在総重量を差し引くことで該所定重量に対する該現在総重量の偏差を求める第３演算手段をさらに備える、請求項１ないし７のいずれかに記載の計量装置。

Images