JP2012132760A - 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、両者の欠点を互いに補いつつ、特に非接触型測定系の構成を簡素かつ安価に実現する。
【解決手段】 本発明のコンベヤスケール１０は、２台のロードセル２２および２４を含む重量測定系と、１台の距離センサ３０を含む非接触型の測定系と、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の輸送重量値が制御装置５０のディスプレイに表示される。一方、非接触型測定系は、重量測定系から得られる輸送重量値を一種の要素として加味した上で、被輸送物１００の輸送体積値を求める。このため、非接触型測定系の構成が簡素かつ安価であっても、要するに距離センサ３０が１台のみの構成であっても、比較的に高い精度で輸送体積値を求めることができる。また、この輸送体積値と輸送重量値との比である見かけ比重値を監視することで、重量測定系が正常であるか否かを判定することができる。
【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、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、求められた座標値に基づいて、被輸送物の積載形状が決定される。さらに、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。なお、距離測定手段として、キャリア側ベルトの走行方向を横切る方向に沿って並べられた複数の一方向測定タイプの距離計から成る距離計群、或いは当該キャリア側ベルトの走行方向を横切る方向に走査するいわゆる多方向測定タイプの距離計が、採用可能とされている。

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、荷重検出手段を含む測定系、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、当該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、大抵、不特定かつ多数の凹凸があり、しかも、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によっては、重量測定方式のコンベヤスケールほど精確に被輸送物の輸送量を求めることはできない。つまり、非接触測定方式のコンベヤスケールは、重量測定方式のコンベヤスケールよりも測定精度が低い。加えて、距離測定手段として、例えば上述の距離計群が採用される場合には、当該距離計群を成す距離計の数が多いほど、測定精度の向上が見込まれるが、その反面、当該距離計群を含む距離測定手段全体の構成が大規模化し、また、高価になる。距離測定手段として、多方向測定タイプの距離計が採用される場合には、当該距離計の数は１つで足りるが、そもそも当該距離計自体が高価であり、また、当該距離計を制御する手段や当該距離計の出力信号を処理する手段を含め距離測定手段全体の構成が複雑になる。

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構成を備えることによって、両者の欠点を補いつつ、特に非接触測定方式の構成を簡素かつ安価に実現することができる新規な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支持し、こ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、当該荷重検出手段による荷重検出値に基づいて輸送量の一態様であ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上方に設けられ、自身から当該キャリア側ベルト上の被輸送物の上面までの距離を非接触で測定する距離測定手段を含み、この距離測定手段による距離測定値に基づいて輸送量の一態様である被計量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。その上で、体積測定手段は、自身による体積測定値と重量測定手段による重量測定値との間に存在する一定の関係に従って定められると共に距離測定手段による距離測定値を変数とする所定の関数式に基づいて体積測定値を求める、というものである。

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、被輸送物の輸送量の一態様である当該被輸送物の所定単位当たりの重量が求められる。併せて、非接触型の距離測定手段を含む体積測定手段によって、被輸送物の輸送量の一態様である当該被輸送物の所定単位当たりの体積が求められる。つまり、重量測定方式の構成と、非接触測定方式の構成と、の両方が備えられている。ここで、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、の間には、概ね一定の関係が存在する。この点に着目して、体積測定手段は、当該一定の関係に従って、距離測定手段による距離測定値を変数とする所定の関数式を組み立て、この関数式に基づいて、体積測定値を求める。このように、体積測定値の算出に当たって、重量測定値との間に存在する一定の関係が一種の要素として加えられることで、当該体積測定値の算出精度が向上する。言い換えれば、距離測定手段の構成が簡素かつ安価であっても、極端には一方向測定タイプの距離測定手段が１つのみ設けられる構成であっても、比較的に高い精度で体積測定値を求めることができる。

なお、ここで言う関数式は、キャリア側ベルトの走行方向に直交する直交平面と被輸送物の上面との交線の形状、言わば当該被輸送物の上面形状、を表す。つまり、重量測定値と体積測定値との間に存在する一定の関係に従って、被輸送物の上面形状を表す関数式が組み立てられる。

この関数式は、具体的には次のようにして組み立てられる。即ち、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を求める見かけ比重値算出手段が、さらに設けられる。この見かけ比重値は、温度や湿度等の環境の変化によって多少は変わるものの、概ね一定である。この見かけ比重値を利用して、当該見かけ比重値が概ね一定（一様）となるような関数式が組み立てられる。

本発明においては、上述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判定手段が、さらに設けられてもよい。即ち、重量測定手段、特に荷重検出手段は、キャリア側ベルトを介して常に振動荷重や衝撃荷重を受けている状態にあるため、非接触型の距離測定手段を含む体積測定手段に比べて、故障し易い。そして、もし、重量測定手段に故障等の異常が発生すると、見かけ比重値が過度に変化する。この点に着目して、判定手段は、当該見かけ比重値に基づいて重量測定手段が異常でないかどうかを判定する。

より詳しくは、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手段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、設けられてもよい。なお、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、判定手段によって重量測定手段が異常であると判定されたときに、上述の関数式の基準である基準式に基づいて被計量物の所定単位当たりの体積を推定する体積推定手段が、設けられてもよい。つまり、重量測定手段が異常であるときには、精確な重量測定値が得られないので、この重量測定値との関係を一種の要素として求められる体積測定値もまた不精確な値となる。この場合、体積測定手段に代えて、体積推定手段が、関数式の基準である予め定められた基準式に基づいて被計量物の所定単位当たりの体積を推定し、言わば暫定的な体積値を求める。これにより、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。

そして、この体積推定手段による体積推定値から被輸送物の所定単位当たりの重量を推定する重量推定手段が、さらに設けられてもよい。具体的には、当該重量推定手段は、重量測定値と体積測定値との比の基準値と、体積推定値と、に基づいて、被輸送物の所定単位当たりの重量を推定する。つまり、体積推定値を、重量測定値と同じ単位の値に変換する。なお、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。

このように、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構成と、非接触型の距離測定手段を含む体積測定手段という非接触測定方式の構成と、の両方が備えられているので、両者の欠点が互いに補われ、例えば重量測定手段による精確な重量測定値を主たる輸送量として取り扱い、当該重量測定手段に比べて故障し難い体積測定手段による体積測定値を副次的な輸送量として取り扱うことができる。しかも、距離測定手段の構成が簡素かつ安価であっても、比較的に高い精度で体積測定値を求めることができる。つまり、距離測定手段を含む非接触測定方式の構成を簡素かつ安価に実現することができる。

本発明の第１実施形態の全体構成を示す概略図である。 同第１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。 同第１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。 同第１実施形態における被輸送物の体積測定値の算出要領を説明するための図解図である。 同体積測定値の算出要領を説明するための別の図解図である。 同第１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。 図６に続くフローチャートである。 同第１実施形態における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。 図８および図９に続くフローチャートである。 同第１実施形態における体積測定値の別の算出要領を説明するための図解図である。 同第１実施形態の別の例を示す図解図である。 本第１実施形態のさらに別の例を示す図解図である。 本発明の第２実施形態についての説明をするための図解図である。 同第２実施形態の別の例を示す図解図である。 同第２実施形態のさらに別の例を示す図解図である。

本発明の第１実施形態について、図１〜図１２を参照して説明する。

図１に示すように、本第１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）へキャリア側ベルト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と対向する位置に、距離測定手段としての１台の非接触型距離センサ３０が配置されている。この距離センサ３０は、例えば赤外線反射式の一方向測定タイプものであり、図１に破線の矢印３０ａで示すように真下にある被輸送物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３０ｂ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、キャリア側ベルト１４の走行方向１６（図２の紙面の表裏方向）に直交する仮想的な平面において、当該キャリア側ベルト１４の中心Ｏの真上に位置するように、距離センサ３０が設けられる。なお、距離センサ３０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。

そして、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）を成すように言わば概略トラフ形に配置された３つの自由回転ローラ２０ａ，２０ｂおよび２０ｃを有する３槽ローラである。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、同様の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（および当該仮想平面に平行な平面）による断面が概略トラフ形に湾曲するように、つまりは被輸送物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，…のそれぞれは、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を出力する。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ΔＬｚという比較的に短い所定の距離だけ走行するたびに、矩形のパルス信号Ｓｐを出力する。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、距離センサ３０は、自身による距離測定値を表すデジタル態様の距離測定信号Ｓｄを出力する。この距離測定信号Ｓｄ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を加算し、この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、図示は省略するが、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から出力されるパルス信号Ｓｐの周期ΔＴｚよりも遥かに短く、例えばΔＴｓ＝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。また、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。さらに、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、距離センサ３０からの距離測定信号Ｓｄ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た上で、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、距離測定信号Ｓｄ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、両者の間には、概ね一定の関係が存在する。詳しくは、両者の比である次の式１によって表される見かけ比重値Ｋが概ね一定である、という関係がある。

《式１》
Ｋ＝Ｗ／Ｖ

また、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。ただし、輸送重量値Ｗを得るのに必要な各ロードセル２２および２４を含む測定系、言わば重量測定系は、キャリア側ベルト１４を介して常に振動荷重や衝撃荷重を受けている状態にあるため、故障し易い。これに対して、輸送体積値Ｖを得るのに必要な距離センサ３０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ため、重量測定系に比べて遥かに故障し難い。特に、定期的な保守管理等が適切に行われるのであれば、非接触型測定系については、基本的に故障しない、言い換えれば常に正常である、と見なすことができる。加えて、重量測定系を構成する各ロードセル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、当該アナログ荷重検出信号Ｓｗ１およびＳｗ２は、非接触型測定系を構成する距離センサ３０から出力されるデジタル態様の距離測定信号Ｓｄに比べて温度や湿度等の環境の変化による影響を受け易く、これもまた、当該各ロードセル２２および２４を含む重量測定系の異常に発展する恐れがある。

これらの点を踏まえて、非接触型測定系は常に正常である、という前提が立てられる。そして、この前提の下、ＣＰＵ６２は、輸送重量値Ｗと輸送体積値Ｖとを比較して、詳しくは上述の見かけ比重値Ｋを監視して、重量測定系が正常であるか否かを判定する。

例えば、重量測定系が正常であるときには、当該重量測定系から得られる輸送重量値Ｗは正常値であるので、見かけ比重値Ｋは概ね一定である、という関係が維持される。この場合、ＣＰＵ６２は、重量測定系が正常であるものと判定して、当該重量測定系から得られる精確な輸送重量値Ｗを、情報出力手段としてのディスプレイに表示する。

そして、重量測定系に故障等の異常が発生すると、輸送重量値Ｗが異常値になるため、見かけ比重値Ｋが過度に変化する。この場合、ＣＰＵ６２は、重量測定系に異常が発生したものと判定して、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。

なお、ＣＰＵ６２の動作は、当該ＣＰＵ６２に付属された記憶手段としてのメモリ回路６８に記憶されている制御プログラムによって制御される。また、ＣＰＵ６２には、入出力インタフェース回路６０を介して、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７０も接続されている。この操作キー７０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。

ところで、非接触型測定系は、重量測定系が正常であるか否かの判定のために重量測定系と比較される言わば比較対照手段として機能するが、このような比較対照手段としての非接触型測定系に高いコストを掛けることは好ましくない。それゆえに、本第１実施形態では、非接触型測定系を構成する距離測定手段として、上述の如く一方向測定タイプの距離センサ３０が１台のみ採用される。つまり、当該距離測定手段を含む非接触型測定系が、極めて簡素かつ安価な構成とされている。その一方で、たとえこのように簡素かつ安価な構成の非接触型測定系であっても、出来る限り精確な輸送体積値Ｖが得られることが肝要である。そこで、当該輸送体積値Ｖは、次のような要領で求められる。

即ち、図２に示した仮想平面において、図４に示すようなＸ−Ｙ直交座標が設定される。具体的には、キャリア側ベルト１４の（上面の）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示した図であり、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軸の負領域とされる。

このようなＸ−Ｙ直交座標が設定された上で、当該Ｘ−Ｙ直交座標における距離センサ３０の設置位置（例えば赤外線ビームの発受光位置）Ｐｓが決定され、つまり原点ＯからＹ軸上にある当該距離センサ３０の設置位置Ｐｓまでの距離、言わば設置高さＨｓが、決定される。そして、この距離センサ３０によって、自身の設置位置ＰｓからＹ軸上における被輸送物１００の上面（表面）位置Ｐａまでの距離Ｈｄが測定される。さらに、この距離測定値Ｈｄが距離センサ３０の設置高さＨｓから差し引かれることによって、つまり次の式２に基づいて、原点ＯからＹ軸上における被輸送物１００の上面位置Ｐａまでの距離、言わば当該被輸送物１００の積載高さＨｙが、求められる。

《式２》
Ｈｙ＝Ｈｓ−Ｈｄ

そして、この式２によって求められた被輸送物１００の積載高さＨｙがＨｙ＝ｂと置かれた上で、図４のＸ−Ｙ直交座標における当該被輸送物１００の上面形状、つまり当該上面と仮想平面との交線の形状が、次の式３のような２次関数式によって近似的に表現される。

《式３》
ｆａ（ｘ）＝−ａ・ｘ^２＋ｂ ｗｈｅｒｅ ｂ＝Ｈｙ

この式３において、ｘは、任意のＸ座標値である。そして、ａは、被輸送物１００の体積や性状等によって種々の値を取り得る係数である。なお、この式３の右辺に含まれる被輸送物１００の積載高さｂ（＝Ｈｙ）は、一定ではないので、一種の変数と見なすことができ、そうすると、式３の左辺は、ｆａ（ｘ，ｂ）と表現することもできるが、ここでは、原則通りにｆａ（ｘ）と表現する。

この式３によれば、被輸送物１００の上面形状は、図４に一点鎖線の曲線１１０で示すような放物線によって近似的に表現される。つまり、被輸送物１００の積載高さｂが決まれば、係数ａの値によって、被輸送物１００の上面形状を表す曲線１１０の広がりの程度が決まり、ひいては当該曲線１１０とＸ軸との成す角度、言わば安息角θが、決まる。例えば、係数ａの値が小さいほど、曲線１１０の広がりが大きくなり、安息角θが小さくなる。これとは反対に、係数ａの値が大きいほど、曲線１１０の広がりが小さくなり、安息角θが大きくなる。

ここで、安息角θの頂点である曲線１１０とＸ軸との交点に注目すると、この交点のＸ座標値は、次の式４によって求められる。

《式４》
ｘ＝±（ｂ／ａ）^１／２ ∵ ｆａ（ｘ）＝０

そして、この式４の絶対値｜ｘ｜＝（ｂ／ａ）^１／２を、ｎという比例係数（調整係数）を用いて、ｂを変数とする次の式５のような１次関数式で表し、さらに、この式５を、係数ａについての式に変形すると、当該係数ａは、式６のように表される。

《式５》
｜ｘ｜＝（ｂ／ａ）^１／２＝ｎ・ｂ

《式６》
ａ＝１／（ｎ^２・ｂ）

この式６によれば、比例係数ｎの値が大きいほど、係数ａの値が小さくなり、上述の式３で表される曲線１１０の広がりが大きくなり、安息角θが小さくなる。これとは反対に、比例係数ｎの値が小さいほど、係数ａの値が大きくなり、曲線１１０の広がりが小さくなり、安息角θが大きくなる。つまり、比例係数ｎの値によって、安息角θを含む曲線１１０の形状が変わる。加えて、被輸送物１００の積載高さｂによっても、係数ａの値が変わり、ひいては安息角θを含む曲線１１０の形状が変わる。

そして、この式６が、上述の式３に代入されることで、当該式３は、次の式７のように表される。

《式７》
ｆａ（ｘ）＝−｛１／ｎ^２・ｂ｝・ｘ^２＋ｂ

この式７によれば、比例係数ｎのみならず、被輸送物１００の積載高さｂまでもが、変数ｘの係数とされ、つまり安息角θを含む曲線１１０の形状を決定づける要素とされる。従って、式３よりも、この式７の方が、被輸送物１００の上面形状を忠実に表現し得るものと、期待される。ゆえに、実際には、式３に代えて、この式７によって、当該被輸送物１００の上面形状が近似的に表現される。なお、この式７における比例係数ｎの値は、被輸送物１００の種類や性状、或いはキャリア側ベルト１４への供給態様等に応じて、適宜に決定される。この比例係数ｎの値の決定要領については、後で詳しく説明する。

この式７による被輸送物１００の上面形状の近似表現と併せて、図４のＸ−Ｙ直交座標におけるキャリア側ベルト１４の上面形状が、次の式８のような２次関数式によって表現される。なお、この式８におけるｍは、０よりも大きい係数（ｍ＞０）である。そして、この係数ｍの値を含む式８の２次関数式は、例えばキャリア側ベルト１４の上面形状および寸法の実測結果、或いは設計値に基づいて、予め定められる。

《式８》
ｆｂ（ｘ）＝ｍ・ｘ^２

この式８で表されるキャリア側ベルト１４の上面形状の言わば模擬曲線ｆｂ（ｘ）と、上述の式７で表される被輸送物１００の上面形状の言わば近似曲線ｆａ（ｘ）と、によって囲まれた領域が、仮想平面による被輸送物１００の断面を表す。そして、この断面のＸ軸に沿う方向（要するにキャリア側ベルト１４の幅方向）における端縁のＸ座標値は、ｆａ（ｘ）＝ｆｂ（ｘ）の解として、次の式９の如く一義的に決まる。

《式９》
ｘ＝±α ｗｈｅｒｅ ｆａ（ｘ）＝ｆｂ（ｘ）

そうすると、図４のＸ−Ｙ直交座標における被輸送物１００の断面積Ａは、次の式１０によって求められる。

《式１０》
Ａ＝∫_−α ^α｛ｆａ（ｘ）−ｆｂ（ｘ）｝・ｄｘ

そして、この式１０によって求められた断面積Ａに、例えばＬというキャリア側ベルト１４の任意の単位走行距離が乗ぜられることで、つまり次の式１１に基づいて、当該任意の単位走行距離Ｌ分の被輸送物１００の輸送体積値Ｖが求められる。

《式１１》
Ｖ＝Ｌ・Ａ

このような要領により被輸送物１００の輸送体積値Ｖが求められるが、厳密には、上述のパルス発生器２８からパルス信号Ｓｐが１パルス出力されるたびに、つまりキャリア側ベルト１４が所定距離ΔＬｚだけ走行するたびに、当該所定距離ΔＬｚ分の輸送体積値Ｖ〈ｑ〉（ｑ；パルス信号Ｓｐの番号を表すインデックス）が求められる。

これと並行して、パルス発生器２８からパルス信号Ｓｐが１パルス出力されるたびに、上述したデジタル荷重検出信号Ｓｗに基づいて、図示しない働長Ｌｄ上にある被輸送物１００の重量、いわゆる瞬間荷重Ｗｄ〈ｑ〉が、求められる。なお、働長Ｌｄの定義および瞬間荷重Ｗｄ〈ｑ〉の求め方については、公知であるので、ここでの詳しい説明は省略する。また、デジタル荷重検出信号Ｓｗには、計量ローラ２０自体や当該計量ローラ２０上のキャリア側ベルト１４自体等の重量成分、いわゆる風袋成分、が含まれているが、この風袋成分は上述したメモリ回路６８に予め記憶されており、詳しくは被輸送物１００が積載されていない空荷状態にあるときのデジタル荷重検出信号Ｓｗが当該風袋成分として記憶されており、この風袋成分が差し引かれた後のデジタル荷重検出信号Ｓｗに基づいて、瞬間荷重Ｗｄ〈ｑ〉が求められる。そして、次の式１２に基づいて、所定距離ΔＬｚ分の輸送重量値Ｗ〈ｑ〉が求められる。

《式１２》
Ｗ〈ｑ〉＝Ｗｄ〈ｑ〉・（ΔＬｚ／Ｌｄ）

併せて、上述の式１に準拠する次の式１３に基づいて、任意のタイミングｑにおける見かけ比重値Ｋ〈ｑ〉が求められる。

《式１３》
Ｋ〈ｑ〉＝Ｗ〈ｑ〉／Ｖ〈ｑ〉

この見かけ比重値Ｋ〈ｑ〉は、上述したように（重量測定系および非接触型測定系のいずれも正常であるときには）概ね一定である。その一方で、この見かけ比重値Ｋ〈ｑ〉の要素である体積測定値Ｖ〈ｑ〉は、上述の式７における比例係数ｎの値によって変わる。従って、比例係数ｎとして適切な値が適用されれば、見かけ比重値Ｋ〈ｑ〉は概ね一定になる。これとは反対に、比例係数ｎとして不適切な値が適用されれば、見かけ比重値Ｋ〈ｑ〉は一定にならない。この点に着目して、比例係数ｎとして様々な仮の値が適用され、それぞれの仮値が適用されたときの仮の見かけ比重値Ｋ〈ｑ〉が求められる。そして、この仮の見かけ比重値Ｋ〈ｑ〉が最も一定となるような比例係数ｎの値が見出され、その値が当該比例係数ｎの最適値ｎａとして決定される。

具体的には、式７における比例係数ｎとして、例えばｎ＝１．０〜４．０という仮値が、０．１刻みで代入される。このとき、それぞれの仮値、言わば仮比例係数が、ｊ＝１〜Ｊという整理番号によってｎ〈ｊ〉と表現される。すると、任意の仮比例係数ｎ〈ｊ〉が適用されたときの任意のタイミングｑにおける式７は、次の式１４のようになる。

《式１４》
ｆａ（ｘ）〈ｊ，ｑ〉＝−｛１／ｎ〈ｊ〉^２・ｂ〈ｑ〉｝・ｘ^２＋ｂ〈ｑ〉

そして、この式１４によって表される被輸送物１００の上面形状の言わば仮近似曲線ｆａ（ｘ）〈ｊ，ｑ〉と、上述の式８によって表されるキャリア側ベルト１４の上面形状の模擬曲線ｆｂ（ｘ）と、の交点のＸ座標値は、上述の式９に準拠する次の式１５の如く一義的に決まる。

《式１５》
ｘ＝±α〈ｊ，ｑ〉 ｗｈｅｒｅ ｆａ（ｘ）〈ｊ，ｑ〉＝ｆｂ（ｘ）

従って、任意の仮比例係数ｎ〈ｊ〉が適用されたときの任意のタイミングｑにおける被輸送物１００の仮の断面積Ａ〈ｊ，ｑ〉は、上述の式１０に準拠する次の式１６によって求められる。

《式１６》
Ａ〈ｊ，ｑ〉＝∫_{−α〈ｊ，ｑ〉} ^{α〈ｊ，ｑ〉}｛ｆａ（ｘ）〈ｊ，ｑ〉−ｆｂ（ｘ）｝・ｄｘ

さらに、この仮断面積Ａ〈ｊ，ｑ〉に所定距離ΔＬｚが乗ぜられることで、つまり上述の式１１に準拠する次の式１７に基づいて、任意の仮比例係数ｎ〈ｊ〉が適用されたときの任意のタイミングｑにおける当該所定距離ΔＬｚ分の被輸送物１００の仮輸送体積値Ｖ〈ｊ，ｑ〉が求められる。

《式１７》
Ｖ〈ｊ，ｑ〉＝ΔＬｚ・Ａ〈ｊ，ｑ〉

そして、上述の式１３（式１）に準拠する次の式１８に基づいて、任意の仮比例係数ｎ〈ｊ〉が適用されたときの任意のタイミングｑにおける仮の見かけ比重値Ｋ〈ｊ，ｑ〉が求められる。なお、この式１８における輸送重量値Ｗ〈ｑ〉は、式１３におけるのと同じであり、つまり上述の式１２によって求められる。

《式１８》
Ｋ〈ｊ，ｑ〉＝Ｗ〈ｑ〉／Ｖ〈ｊ，ｑ〉

このような要領による仮の見かけ比重値Ｋ〈ｊ，ｑ〉の算出が、パルス発生器２８からパルス信号ＳｐがＱ（Ｑ；１以上の整数）パルス出力されるまで１パルスごとに繰り返される。これによって、それぞれの仮比例係数ｎ〈ｊ〉について仮の見かけ比重値Ｋ〈ｊ，ｑ〉がＱ個ずつ算出される。そして、これらの仮の見かけ比重値Ｋ〈ｊ，ｑ〉（＝Ｋ〈１，１〉〜Ｋ〈Ｊ，Ｑ〉）は、図５に示す如くテーブルに纏められた状態でメモリ回路６８に記憶される。

この図５に示すテーブルにおいて、それぞれの仮比例係数ｎ〈ｊ〉（整理番号ｊ）ごとに仮の見かけ比重値Ｋ〈ｊ，ｑ〉の標準偏差σｋ〈ｊ〉が求められる。例えば、整理番号ｊがｊ＝１の仮比例係数ｎ〈１〉については、この仮比例係数ｎ〈１〉が適用されたＫ〈１，１〉，Ｋ〈１，２〉，Ｋ〈１，３〉…，Ｋ〈１，Ｑ−１〉，Ｋ〈１，Ｑ〉というＱ個の仮の見かけ比重値Ｋ〈１，ｑ〉（ｑ＝１〜Ｑ）から、当該仮の見かけ比重値Ｋ〈１，ｑ〉の標準偏差σｋ〈１〉が求められる。他の仮比例係数ｎ〈２〉〜ｎ〈Ｊ〉についても、同様に、それぞれの仮の見かけ比重値Ｋ〈２，ｑ〉〜Ｋ〈Ｊ，ｑ〉の標準偏差σｋ〈２〉〜σｋ〈Ｊ〉が求められる。

ここで、それぞれの仮比例係数ｎ〈ｊ〉ごとの標準偏差σｋ〈ｊ〉は、当該それぞれの仮比例係数ｎ〈ｊ〉ごとの仮の見かけ比重値Ｋ〈ｊ，ｑ〉のバラツキ度合を示す。例えば、標準偏差σｋ〈ｊ〉が小さいほど、仮の見かけ比重値Ｋ〈ｊ，ｑ〉のバラツキが小さく、つまり当該仮の見かけ比重値Ｋ〈ｊ，ｑ〉が一定である（または一定に近い）ことを意味する。一方、標準偏差σｋ〈ｊ〉が大きいほど、仮の見かけ比重値Ｋ〈ｊ，ｑ〉のバラツキが大きく、つまり当該仮の見かけ比重値Ｋ〈ｊ，ｑ〉が一定でないことを意味する。従って、この標準偏差σｋ〈ｊ〉が最小となる仮比例係数ｎ〈ｊ〉が、最適比例係数ｎａとして決定される。

なお、より厳密に言えば、上述のＱパルス分の期間が、１つの区分ｐ（ｐ；区分の番号を表すインデックス）とされる。そして、この１区分ｐごとに、最適比例係数ｎａ［ｐ］が求められ、ひいては被輸送物１００の上面形状を表す近似曲線ｆａ（ｘ）［ｐ］の２次関数式が次の式１９の如く組み立てられる。この式１９における被輸送物１００の積載高さｂ［ｐ］には、例えば当該１区分ｐにおける積載高さｂ〈ｑ〉の平均値が代入される。つまり、当該被輸送物１００の平均積載高さｂ［ｐ］は、式２０によって求められる。

《式１９》
ｆａ（ｘ）［ｐ］＝−｛１／ｎａ［ｐ］^２・ｂ［ｐ］｝・ｘ^２＋ｂ［ｐ］

《式２０》
ｂ［ｐ］＝｛Σｂ〈ｑ〉｝／Ｑ ｗｈｅｒｅ ｑ＝１〜Ｑ

そして、式１９によって表される１区分ｐにおける被輸送物１００の上面形状の近似曲線ｆａ（ｘ）［ｐ］と、上述の式８によって表されるキャリア側ベルト１４の上面形状の模擬曲線ｆｂ（ｘ）と、の交点のＸ座標値が、次の式２１によって一義的に求められる。

《式２１》
ｘ＝±α［ｐ］ ｗｈｅｒｅ ｆａ（ｘ）［ｐ］＝ｆｂ（ｘ）

その上で、１区分ｐにおける被輸送物１００の（平均的な）断面積Ａ［ｐ］が、次の式２２によって求められる。

《式２２》
Ａ［ｐ］＝∫_{−α［ｐ］} ^α［ｐ］｛ｆａ（ｘ）［ｐ］−ｆｂ（ｘ）｝・ｄｘ

さらに、この断面積Ａ［ｐ］に１区分ｐ分のキャリア側ベルト１４の走行距離（＝Ｑ・ΔＬｚ）が乗ぜられることで、つまり次の式２３に基づいて、当該１区分ｐ分の被輸送物１００の輸送体積値Ｖ［ｐ］が求められる。

《式２３》
Ｖ［ｐ］＝Ｑ・ΔＬｚ・Ａ［ｐ］

これと並行して、次の式２４に基づいて、１区分ｐ分の輸送重量値Ｗ［ｐ］が求められる。

《式２４》
Ｗ［ｐ］＝ΣＷ〈ｑ〉 ｗｈｅｒｅ ｑ＝１〜Ｑ

そして、次の式２５に基づいて、１区分ｐ分の見かけ比重値Ｋ［ｐ］が求められる。
《式２５》
Ｋ［ｐ］＝Ｗ［ｐ］／Ｖ［ｐ］

実際には、この１区分ｐ分の見かけ比重値Ｋ［ｐ］が監視される。そして、この監視結果から、重量測定系が正常に動作しているか否かが判定される。具体的な判定要領は、次の通りである。

即ち、１区分ｐごとに、見かけ比重値Ｋ［ｐ］と、この見かけ比重値Ｋ［ｐ］の標準的な値である基準比重値Ｋｓと、が比較される。そして、これら両者の相違度合が求められ、詳しくは次の式２６に基づいて絶対変動量Ｅ［ｐ］が求められる。

《式２６》
Ｅ［ｐ］＝｜Ｋ［ｐ］−Ｋｓ｜

なお、基準比重値Ｋｓは、事前の調整運転時に定められる。この事前の調整運転時には、まず。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Ｐ（Ｐ；１以上の整数）区分にわたって合計Ｐ個の見かけ比重値Ｋ［ｐ］（ｐ＝１〜Ｐ）が求められる。そして、このＰ個の見かけ比重値Ｋ［ｐ］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２７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、適当な値が手動（操作キー７０）で設定されてもよい。

《式２７》
Ｋｓ＝｛ΣＫ［ｐ］｝／Ｐ ｗｈｅｒｅ ｐ＝１〜Ｐ

その上で、式２６に基づいて求められた絶対変動量Ｅ［ｐ］と、予め定められた許容絶対変動量Ｅｍａｘと、が比較される。ここで言う許容絶対変動量Ｅｍａｘとは、見かけ比重値Ｋ［ｐ］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。例えば、見かけ比重値Ｋ［ｐ］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に乗ぜられることで、つまり次の式２８に基づいて、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２８》
Ｅｍａｘ＝（ｅ／１００）・Ｋｓ

この許容絶対変動量Ｅｍａｘと、式２６に基づいて求められた絶対変動量Ｅ［ｐ］と、が比較された結果、当該絶対変動量Ｅ［ｐ］が許容絶対変動量Ｅｍａｘ以下であるとき、つまり次の式２９が満足されるときは、重量測定系が正常である、と判定される。一方、式２９が満足されないときは、重量測定系は異常である、と判定される。

《式２９》
Ｅ［ｐ］≦Ｅｍａｘ

このように、１区分ｐごとの見かけ比重値Ｋ［ｐ］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に基づいて、重量測定系が正常であるか否かが判定される。この判定要領によれば、見かけ比重値Ｋ［ｐ］が比較的に長い期間を掛けて過度に変化した場合でも、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、当該見かけ比重値Ｋ［ｐ］を監視することで、重量測定系の異常の有無の判定が適確に行われる。

これとは別の判定要領として、１区分ｐごとの見かけ比重値Ｋ［ｐ］の変動量ΔＫ［ｐ］が監視される。即ち、１区分ｐごとに、その１つ前の区分ｐ−１との間で、互いの見かけ比重値Ｋ［ｐ］およびＫ［ｐ−１］が比較される。そして、次の式３０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［ｐ］が、求められる。

《式３０》
ΔＫ［ｐ］＝｜Ｋ［ｐ］−Ｋ［ｐ−１］｜

その上で、この式３４に基づいて求められた相対変動量ΔＫ［ｐ］と、予め定められた許容相対変動量ΔＫｍａｘと、が比較される。ここで言う許容相対変動量ΔＫｍａｘとは、１区分ｐ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［ｐ］は一定のバラツキを持つ、という前提の下、上述したＰ区分にわたる見かけ比重値Ｋ［ｐ］（ｐ＝１〜Ｐ）の標準偏差σが求められる。そして、隣接する２つの区分ｐおよびｐ−１間では、互いの見かけ比重値Ｋ［ｐ］およびＫ［ｐ−１］に最大で当該標準偏差σ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３１に基づいて、許容相対変動量ΔＫｍａｘが定められる。なお、標準偏差σに掛けられる言わばバラツキ係数βの値としては、例えばβ＝３〜４程度が適当である。

《式３１》
ΔＫｍａｘ＝β・σ

この許容相対変動量ΔＫｍａｘと、式３０に基づいて求められた相対変動量ΔＫ［ｐ］と、が比較された結果、当該相対変動量ΔＫ［ｐ］が許容相対変動量ΔＫｍａｘ以下であるとき、つまり次の式３２が満足されるときは、上述の式２９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、と判定される。一方、式３２が満足されないときは、重量測定系は異常である、と判定される。

《式３２》
ΔＫ［ｐ］≦ΔＫｍａｘ

このように、１区分ｍごとの見かけ比重値Ｋ［ｐ］の変動量ΔＫ［ｐ］が過大でないかどうかによっても、重量測定系が正常であるか否かが判定される。この判定要領によれば、当該１区分ｐごとという比較的に短い期間内に見かけ比重値Ｋ［ｐ］が過度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。

そして、重量測定系が正常であるとき、つまり式２９および式３２の両方が満足されるときは、上述の式２４によって求められた１区分ｐ分の輸送重量値Ｗ［ｐ］がディスプレイ６６に表示される。このとき同時に、重量測定系が正常であることを表すメッセージがディスプレイ６６に表示されてもよい。

一方、重量測定系が異常であるとき、つまり式２９および式３２の少なくともいずれかが満足されないときは、その旨を表す警告メッセージがディスプレイ６６に表示される。

なお、重量測定系が異常であるときは、精確な輸送重量値Ｗ［ｐ］が得られないので、この輸送重量値Ｗ［ｐ］がディスプレイ６６に表示されるのは好ましくない。また、上述した輸送体積値Ｖ［ｐ］の算出要領から分かるように、当該輸送体積値Ｖ［ｐ］は、輸送重量値Ｗ［ｐ］との比である見かけ比重値Ｋ［ｐ］を一種の要素として求められるため、精確な輸送重量値Ｗ［ｐ］が得られないのであれば、当然に、輸送体積値Ｖ［ｐ］も不精確な値となる。

このような状況においても、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本来の機能が保証されるようにするべく、異常発生時には、上述の式１９に代えて、次の式３３に基づいて、被輸送物１００の上面形状が推定される。

《式３３》
ｆｓ（ｘ）［ｐ］＝−｛１／ｎｓ^２・ｂ［ｐ］｝・ｘ^２＋ｂ［ｐ］

なお、この式３３において、ｎｓは、比例係数ｎの標準値である基準係数であり、この基準係数ｎｓもまた、事前の調整運転時に定められる。即ち、事前の調整運転時には、１区分ｐごとに最適比例係数ｎａ［ｐ］が求められるため、合計Ｐ個の最適比例係数ｎａ［ｐ］（ｐ＝１〜Ｐ）が求められる。そして、このＰ個の最適比例係数ｎａ［ｐ］の平均値が、基準係数ｎｓとして定められる。つまり、基準係数ｎｓは、次の式３４に基づいて定められる。

《式３４》
ｎｓ＝｛Σｎａ［ｐ］｝／Ｐ ｗｈｅｒｅ ｐ＝１〜Ｐ

そして、式３３によって表される被輸送物１００の上面形状の言わば推定近似曲線ｆｓ（ｘ）［ｐ］と、上述の式８によって表されるキャリア側ベルト１４の上面形状の模擬曲線ｆｂ（ｘ）と、の交点のＸ座標値が、次の式３５によって一義的に求められる。

《式３５》
ｘ＝±α’［ｐ］ ｗｈｅｒｅ ｆｓ（ｘ）［ｐ］＝ｆｂ（ｘ）

その上で、１区分ｐにおける被輸送物１００の断面積Ａ［ｐ］が、次の式３６によって推定され、言わば当該１区分ｐにおける被輸送物１００の推定断面積Ａ’［ｐ］が求められる。

《式３６》
Ａ’［ｐ］＝∫_{−α’［ｐ］} ^{α’［ｐ］}｛ｆｓ（ｘ）［ｐ］−ｆｂ（ｘ）｝・ｄｘ

そして、この推定断面積Ａ’［ｐ］に１区分ｐ分のキャリア側ベルト１４の走行距離（＝Ｑ・ΔＬｚ）が乗ぜられることで、つまり次の式３７に基づいて、当該１区分ｐ分の被輸送物１００の推定輸送体積値Ｖ’［ｐ］が求められる。

《式３７》
Ｖ’［ｐ］＝Ｑ・ΔＬｚ・Ａ’［ｐ］

さらに、この推定輸送体積値Ｖ’［ｐ］に上述の基準比重値Ｋｓが乗ぜられることで、つまり次の式３８に基づいて、１区分ｐ分の被輸送物１００の推定輸送重量値Ｗ’［ｐ］が求められる。

《式３８》
Ｗ’［ｐ］＝Ｋｓ・Ｖ’［ｐ］

重量測定系が異常であるときは、当該重量測定系から得られる輸送重量値Ｗ［ｐ］に代えて、この推定輸送重量値Ｗ’［ｐ］がディスプレイ６６に表示される。この推定輸送重量値Ｗ’［ｐ］は、重量測定系が正常なときの輸送重量値Ｗ［ｐ］ほど精確ではないが、当該重量測定系が異常であるときの言わば暫定的な輸送量を表す値としては十分な精度を持つ。従って、暫定的ではあるものの、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本来の機能は十分に維持される。なお、重量測定系が異常であるときには、見かけ比重値Ｋ［ｐ］は算出されない。

このように、本第１実施形態によれば、重量測定系が正常なときには、当該重量測定系によって得られる精確な輸送重量値Ｗ［ｐ］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、非接触型の測定系によって得られる推定輸送重量値Ｗ’［ｐ］がディスプレイ６６に表示される。つまり、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。さらに、非接触型測定系は、重量測定系が正常であるか否かの判定のために重量測定系と比較される比較対照手段としての役割をも担う。従って、重量測定系が正常であるか否かを診断するための特別な手段を設ける必要がない。しかも、非接触型測定系を構成する距離測定手段として、一方向測定タイプの距離センサ３０が１台のみ採用される。ゆえに、距離測定手段を含む非接触型測定系を簡素かつ安価な構成で実現することができ、ひいては非接触型測定系を含むコンベヤスケール全体もまた簡素かつ安価な構成で実現することができる。

ここで、ＣＰＵ６２の具体的な動作について説明する。

まず、事前の調整運転時の動作について説明すると、ＣＰＵ６２は、操作キー７０による調整モードの選択操作に応答して、図６および図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、キャリア側ベルト１４の上面形状を表す上述の式８の関数式ｆｂ（ｘ）と、式２８における許容変動率ｅと、式３１におけるバラツキ係数βとが、適宜に設定される。併せて、１区分ｐ分の総パルス数Ｑと、この調整タスクにおける繰り返し実行区分数Ｐとが、設定される。そして、言うまでもなく、１パルス分のキャリア側ベルト１４の走行距離（所定距離）ΔＬｚは既知であり、距離センサ３０の設置高さ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、上述のｑというパルス信号Ｓｐの番号を表すインデックス値にその初期値として“１”を設定すると共に、ｐという区分番号を表すインデックス値にもその初期値としての“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、厳密には当該パルス信号Ｓｐの立ち上がり（または立ち下がり）を検出すると、ステップＳ５に進む。このステップＳ５において、ＣＰＵ６２は、デジタル荷重検出信号Ｓｗを取得し、さらに、ステップＳ７に進み、上述の式１２に基づいて所定距離ΔＬｚ分の輸送重量値Ｗ〈ｑ〉を求める。

続いて、ＣＰＵ６２は、ステップＳ９に進み、距離センサ３０から距離測定信号Ｓｄを取得し、さらに、ステップＳ１１に進み、上述の式２に基づいて被輸送物１００の積載高さＨｙを求める。そして、ステップＳ１３に進み、この被輸送物１００の積載高さＨｙをＨｙ＝ｂ〈ｑ〉と置き換え、その後、ステップＳ１５に進む。

ステップＳ１５において、ＣＰＵ６２は、上述のｊという整理番号にその初期値として“１”を設定する。そして、ステップＳ１７に進み、当該整理番号ｊに応じた比例係数ｎ〈ｊ〉を特定する。さらに、ステップＳ１９に進み、上述の式１４に当該比例係数ｎ〈ｊ〉を代入することで、被輸送物１００の上面形状を表す２次関数式ｆａ（ｘ）〈ｑ〉を組み立てる。そして、ステップＳ２１に進み、上述の式１５に基づいてキャリア側ベルト１４の幅方向における被輸送物１００の端縁のＸ座標値α〈ｊ，ｑ〉を求め、さらに、ステップＳ２３に進み、上述の式１６に基づいて当該被輸送物１００の断面積Ａ〈ｊ，ｑ〉を求める。次いで、ステップＳ２５に進み、上述の式１７に基づいて所定距離ΔＬｚ分の被輸送物１００の輸送体積値Ｖ〈ｊ，ｑ〉を求めた後、ステップＳ２７に進み、上述の式１８に基づいて見かけ比重値Ｋ〈ｊ，ｑ〉を求める。

ステップＳ２７の実行後、ＣＰＵ６２は、ステップＳ２９に進み、今現在の整理番号ｊとその最大値Ｊとを比較する。ここで、例えば、今現在の整理番号ｊが最大値Ｊよりも小さい（ｊ＜Ｊ）場合、つまり全ての比例係数ｎ〈ｊ〉について現タイミングｑでの見かけ比重値Ｋ〈ｊ，ｑ〉の算出が未だ終わっていない場合は、ステップＳ３１に進み、整理番号ｊを“１”だけインクリメントした後、ステップＳ１７に戻り、当該インクリメント後の整理番号ｊに応じた次の比例係数ｎ〈ｊ〉を特定する。一方、ステップＳ２９において、今現在の整理番号ｊが最大値Ｊと等価（ｊ＝Ｊ）である場合、つまり全ての比例係数ｎ〈ｊ〉について現タイミングｑでの見かけ比重値Ｋ〈ｑ〉の算出が終わった場合は、当該ステップＳ２９からステップＳ３３に進む。

ステップＳ３３において、ＣＰＵ６２は、今現在のパルス信号Ｓｐの番号ｑと１区分ｐ分の総パルス数Ｑとを比較する。ここで、例えば、今現在のパルス番号ｑが１区分ｐ分の総パルス数Ｑよりも小さい（ｑ＜Ｑ）場合、つまり未だ１区分ｐの途中である場合は、ステップＳ３５に進み、パルス番号ｑを“１”だけインクリメントした後、ステップＳ３に戻り、次のパルス信号Ｓｐが入力されるのを待つ。一方、ステップＳ３３において、今現在のパルス番号ｑが１区分ｐ分の総パルス数Ｑと等価（ｑ＝Ｑ）である場合、つまり現タイミングｑが１区分ｐの最終タイミングＱである場合は、当該ステップＳ３３から図７のステップＳ３７に進む。

ステップＳ３７において、ＣＰＵ６２は、上述の整理番号ｊをその初期値である“１”に戻す。そして、ステップＳ３９に進み、当該整理番号ｊに応じた比例係数ｎ〈ｊ〉について見かけ比重値Ｋ〈ｊ，ｑ〉の標準偏差σｋ〈ｊ〉を算出する。さらに、ステップＳ４１に進み、今現在の整理番号ｊとその最大値Ｊとを比較する。ここで、例えば、今現在の整理番号ｊが最大値Ｊよりも小さい（ｊ＜Ｊ）場合、つまり全ての比例係数ｎ〈ｊ〉について標準偏差σｋ〈ｊ〉の算出が未だ終わっていない場合は、ステップＳ４３に進み、整理番号ｊを“１”だけインクリメントした後、ステップＳ３９に戻り、当該インクリメント後の整理番号ｊに応じた次の比例係数ｎ〈ｊ〉について標準偏差σｋ〈ｊ〉の算出を行う。一方、ステップＳ４１において、今現在の整理番号ｊが最大値Ｊと等価（ｊ＝Ｊ）である場合、つまり全ての比例係数ｎ〈ｊ〉について標準偏差σｋ〈ｊ〉の算出が終わった場合は、当該ステップＳ４１からステップＳ４５に進む。

ステップＳ４５において、ＣＰＵ６２は、全ての比例係数ｎ〈ｊ〉についての標準偏差σｋ〈ｊ〉を比較する。そして、標準偏差σｋ〈ｊ〉が最小となる比例係数ｎ〈ｊ〉を、最適比例係数ｎａ［ｐ］として決定する。この最適比例係数ｎａ［ｐ］の決定後、ＣＰＵ６２は、ステップＳ４７に進み、当該最適比例係数ｎａ［ｐ］を上述の式１９に代入することで、被輸送物１００の上面形状を表す２次関数式ｆａ（ｘ）［ｐ］を組み立てる。

その上で、ＣＰＵ６２は、ステップＳ４９に進み、上述の式２１に基づいてキャリア側ベルト１４の幅方向における被輸送物１００の端縁のＸ座標値α［ｐ］を求めた後、ステップＳ５１に進み、上述の式２２に基づいて当該被輸送物１００の断面積Ａ［ｐ］を求める。そして、ステップＳ５３に進み、上述の式２３に基づいて１区分ｐ分の被輸送物１００の輸送体積値Ｖ［ｐ］を求め、さらに、ステップＳ５５に進み、上述の式２４に基づいて１区分ｐ分の被輸送物１００の輸送重量値Ｗ［ｐ］を求める。そして、ステップＳ５７に進み、上述の式２５に基づいて１区分ｐにおける見かけ比重値Ｋ［ｐ］を求める。

ステップＳ５７の実行後、ＣＰＵ６２は、ステップＳ５９に進む。そして、このステップＳ５９において、今現在の区分番号ｐと調整タスクにおける繰り返し実行区分数Ｐとを比較する。ここで、例えば、今現在の区分番号ｐが繰り返し実行区分数Ｐよりも小さい（ｐ＜Ｐ）場合、つまり未だ繰り返し実行区分数Ｐ分の見かけ比重値Ｋ［ｐ］が算出されていない場合は、ステップＳ６１に進む。そして、このステップＳ６１において、区分番号ｐを“１”だけインクリメントした後、ステップＳ６３に進み、上述のパルス番号ｑをその初期値である“１”に戻して、図６のステップＳ３に戻る。一方、ステップＳ５９において、今現在の区分番号ｐが繰り返し実行区分数Ｐと等価（ｐ＝Ｐ）である場合、つまり繰り返し実行区分数Ｐ分の見かけ比重値Ｋ［ｐ］が算出された場合は、当該ステップＳ５９からステップＳ６５に進む。

ステップＳ６５において、ＣＰＵ６２は、上述の式２７に基づいて基準比重値Ｋｓを求める。そして、ステップＳ６７に進み、上述の式２８に基づいて許容絶対変動量Ｅｍａｘを求める。さらに、ステップＳ６９に進み、上述の式２９に基づいて許容相対変動量ΔＫｍａｘを求める。次いで、ステップＳ７１に進み、上述の式３４に基づいて基準係数ｎｓを求めた後、ステップＳ７３に進み、上述の式３３に当該基準係数ｎｓを代入することで、被輸送物１００の上面形状を推定するための基準式ｆｓ（ｘ）［ｐ］を組み立てる。このステップＳ７３の実行をもって、調整タスクを終了する。

この調整タスクによる事前の調整運転の終了後、実際の稼働に入るが、この実際の稼働時に、操作キー７０の操作によって稼働モードが選択されると、ＣＰＵ６２は、図８〜図１０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、パルス番号ｑに初期値である“１”を設定すると共に、区分番号ｐにも初期値である“１”を設定する。さらに、重量測定系が異常であるか否かを表すフラグＦに“０”を設定する。このフラグＦは、これが“０”であるときに、重量測定系が正常であることを表し、“１”であるときに、重量測定系が異常であることを表す。

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Ｓ１１３については、図６に示した調整タスクにおけるステップＳ３〜ステップＳ１３の処理と全く同じである。従って、ステップＳ１０３〜ステップＳ１１３についての詳しい説明は省略する。

ステップＳ１１３の次のステップＳ１１５において、ＣＰＵ６２は、上述のフラグＦに“０”が設定されているか否か、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である場合、ＣＰＵ６２は、ステップＳ１１７に進む。なお、ステップＳ１１７〜図９のステップＳ１５７は、図６に示した調整タスクにおけるステップＳ１５〜図７のステップＳ５５の処理と全く同じであるので、このステップＳ１１７〜ステップＳ１５７についての詳しい説明も省略する。

ステップＳ１５７の次のステップＳ１５９において、ＣＰＵ６２は、当該ステップＳ１５７で算出された１区分ｐ分の輸送重量値Ｗ［ｐ］をディスプレイ６６に表示する。なお、このステップＳ１５９における輸送重量値Ｗ［ｐ］のディスプレイ６６への表示は、例えば次にステップＳ１５９が実行される直前まで継続される。ただし、ステップＳ１５９の実行後、上述のフラグＦに“１”が設定された場合、つまり重量測定系に異常が発生した場合には、後述の説明から分かるように、次に当該ステップＳ１５９が実行されることはない。この場合は、例えば後述のステップＳ１９１が実行される直前まで当該ステップＳ１５９における輸送重量値Ｗ［ｐ］の表示が継続される。

ステップＳ１５９の実行後、ＣＰＵ６２は、ステップＳ１６１に進み、上述の式２５に基づいて１区分ｐにおける見かけ比重値Ｋ［ｐ］を求める。さらに、ＣＰＵ６２は、ステップＳ１６３に進み、上述の式２６に基づいて絶対変動量Ｅ［ｐ］を求めた後、図１０のステップＳ１６５に進む。そして、このステップＳ１６５において、絶対変動量Ｅ［ｐ］と許容絶対変動量Ｅｍａｘとを比較する。ここで、例えば、絶対変動量Ｅ［ｐ］が許容絶対変動量Ｅｍａｘ以下（Ｅ［ｐ］≦Ｅｍａｘ）である場合、つまり上述の式２９が満足される場合は、重量測定系が正常であるものと判定して、ステップＳ１６７に進む。

ステップＳ１６７において、ＣＰＵ６２は、今現在の区分番号ｐがｐ＝１であるか否か、つまり今現在の区分ｐが最初の区分１であるか否か、を判定する。ここで、例えば、今現在の区分ｐが最初の区分１である場合は、ステップＳ１６９に進み、区分番号ｐを“１”だけインクリメントした後、ステップＳ１７１に進む。そして、このステップＳ１７１において、上述のパルス番号ｑをその初期値である“１”に戻して、図８のステップＳ１０３に戻る。一方、ステップＳ１６７において、今現在の区分ｐが最初の区分１でない場合は、当該ステップＳ１６７からステップＳ１７３に進む。

ステップＳ１７３において、ＣＰＵ６２は、上述の式３０に基づいて、相対変動量ΔＫ［ｐ］を求める。そして、ステップＳ１７５に進み、この相対変動量ΔＫ［ｐ］と許容相対変動量ΔＫｍａｘとを比較する。ここで、例えば、相対変動量ΔＫ［ｐ］が許容相対変動量ΔＫｍａｘ以下（ΔＫ［ｐ］≦ΔＫｍａｘ）である場合、つまり上述の式３２が満足される場合は、ステップＳ１６９に進む。一方、ステップＳ１７５において、相対変動量ΔＫ［ｐ］が許容相対変動量ΔＫｍａｘよりも大きい（ΔＫ［ｐ］＞ΔＫｍａｘ）場合は、当該ステップＳ１７５からステップＳ１７７に進む。そして、このステップＳ１７７において、重量測定系が異常であることを表す警告メッセージをディスプレイ６６に表示する。このとき、相対変動量ΔＫ［ｐ］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Ｓ１７７における警告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Ｓ１７９に進み、上述のフラグＦに“１”を設定した後、ステップＳ１６９に進む。

なお、上述のステップＳ１６５において、絶対変動量Ｅ［ｐ］が許容絶対変動量Ｅｍａｘよりも大きい（Ｅ［ｐ］＞Ｅｍａｘ）である場合、ＣＰＵ６２は、当該ステップＳ１６５からステップＳ１８１に進む。そして、このステップＳ１８１において、重量測定系が異常であることを表す警告メッセージを、絶対変動量Ｅ［ｐ］が異常値であることと併せて、ディスプレイ６６に表示する。なお、このステップＳ１８１における警告メッセージの表示もまた、重量測定系の異常が解消されるまで継続される。そして、このステップＳ１８１の実行後、ＣＰＵ６２は、ステップＳ１７９に進む。

ステップＳ１７９でフラグＦに“１”が設定されると、次の機会に図８のステップＳ１１５が実行されたときに、ＣＰＵ６２は、当該ステップＳ１１５から図１０のステップＳ１８３に進む。そして、このステップＳ１８３において、上述の式３５に基づいてキャリア側ベルト１４の幅方向における被輸送物１００の端縁のＸ座標値α’［ｐ］を求める。なお、このステップＳ１８３における当該Ｘ座標値α’［ｐ］の算出に当たっては、調整モードで得られた基準係数ｎｓを含む基準式ｆｓ（ｘ）［ｐ］が適用される。

ステップＳ１８３の実行後、ＣＰＵ６２は、ステップＳ１８５に進み、上述の式３６に基づいて被輸送物１００の推定断面積Ａ’［ｐ］を求める。そして、ステップＳ１８７に進み、上述の式３７に基づいて推定輸送体積値Ｖ’［ｐ］を求める。さらに、ステップＳ１８９に進み、上述の式３８に基づいて推定輸送重量値Ｗ’［ｐ］を求め、次のステップＳ１９１において、当該推定輸送重量値Ｗ’［ｐ］をディスプレイ６６に表示する。なお、このステップＳ１９１における推定輸送重量値Ｗ’［ｐ］のディスプレイ６６への表示は、例えば次に当該ステップＳ１９１が実行される直前まで継続される。そして、このステップＳ１９１の実行後、ＣＰＵ６２は、ステップＳ１６９に進む。

このようにしてＣＰＵ６２が動作することによって、コンベヤスケール１０本来の機能が確実に保証されることを含め、上述したような多大なる効果が発揮される。

なお、本第１実施形態においては、重量測定系が正常なときに、当該重量測定系から得られる輸送重量値Ｗ［ｐ］のみがディスプレイ６６に表示されることとしたが、これに限らない。例えば、輸送重量値Ｗ［ｐ］と共に、輸送体積値Ｖ［ｐ］も、ディスプレイ６６に表示されるようにしてもよい。ただし、上述したように、輸送体積値Ｖ［ｐ］は、輸送重量値Ｗ［ｐ］との比である見かけ比重値Ｋ［ｐ］を一種の要素として求められるため、当該輸送重量値Ｗ［ｐ］よりは精確ではない。しかし、精確な輸送重量値Ｗ［ｐ］を言わば主たる輸送量として表示し、これと併せて、輸送体積値Ｖ［ｐ］を言わば副次的な輸送量として表示することは、例えば両者を比較し得ることを含め、相応の価値がある。

また、本第１実施形態では、図５に示したテーブルにおける標準偏差σｋ〈ｊ〉が最小となる仮比例係数ｎ〈ｊ〉が、最適比例係数ｎａとして決定されることとしたが、これに限らない。例えば、次のような要領によって、最適比例係数ｎａが決定されてもよい。

即ち、上述した（１区分ｐ分の）Ｑパルスにわたって、ｎ〈１〉〜ｎ〈Ｊ〉というそれぞれの仮比例係数ｎ〈ｊ〉ごとに、式１７に基づく仮輸送体積値Ｖ〈ｊ，ｑ〉が求められる。併せて、上述の式１２に基づく輸送重量値Ｗ〈ｑ〉が求められる。そして、次の式３９に基づいて、それぞれの仮比例係数ｎ〈ｊ〉ごとに、当該Ｑパルスにわたる仮の平均見かけ比重値Ｋａ〈ｊ〉が求められる。

《式３９》
Ｋａ〈ｊ〉＝｛ΣＷ〈ｑ〉｝／｛ΣＶ〈ｊ，ｑ〉｝ ｗｈｅｒｅ ｑ＝１〜Ｑ

その上で、それぞれの仮比例係数ｎ〈ｊ〉ごとに、それぞれのタイミングｑにおける仮輸送体積値Ｖ〈ｊ，ｑ〉に基づく重量値、言わば仮輸送重量値Ｗ”〈ｊ，ｑ〉が、次の式４０によって求められる。

《式４０》
Ｗ”〈ｊ，ｑ〉＝Ｋａ〈ｊ〉・Ｖ〈ｊ，ｑ〉

ここで、それぞれの仮比例係数ｎ〈ｊ〉ごとの仮輸送重量値Ｗ”〈ｊ，ｑ〉の分散をσａ^２〈ｊ〉とし、輸送重量値Ｗ〈ｑ〉の分散をσｗ^２とすると、当該輸送重量値Ｗ〈ｑ〉に対する仮輸送重量値Ｗ”〈ｊ，ｑ〉の当てはまりの良さを表す寄与率Ｒ^２〈ｊ〉は、次の式４１によって求められる。

《式４１》
Ｒ^２〈ｊ〉＝σａ^２〈ｊ〉／σｗ^２

この式４１によって求められる寄与率Ｒ^２〈ｊ〉は、その値が１に近いほど、輸送重量値Ｗ〈ｑ〉と仮輸送重量値Ｗ”〈ｊ，ｑ〉との関係が一定であることを表す。そこで、それぞれの仮比例係数ｎ〈ｊ〉ごとに、当該寄与率Ｒ^２〈ｊ〉が求められる。そして、この寄与率Ｒ^２〈ｊ〉が最も１に近い仮比例係数ｎ〈ｊ〉が、最適比例係数ｎａとして決定されてもよい。

さらに、これとは別の次の要領によって、最適比例係数ｎａが決定されてもよい。

即ち、被輸送物１００の実際の或る体積量と、その実際の重量値と、の比から求められた実際の見かけ比重値、言わば真正比重値Ｋｂが、予め設定される。その上で、図５に示したテーブルにおけるそれぞれの仮比例係数ｎ〈ｊ〉ごとの仮の見かけ比重値Ｋ〈ｊ，ｑ〉と、当該真正比重値Ｋｂと、の差、言わば誤差Ｄ〈ｊ，ｑ〉が、次の式４２によって求められる。そして、この誤差Ｄ〈ｊ，ｑ〉は、図１１に示す如く別のテーブルに纏められた状態でメモリ回路６８に記憶される。

《式４２》
Ｄ〈ｊ，ｑ〉＝Ｋ〈ｊ，ｑ〉−Ｋｂ

さらに、この図１１に示すテーブルにおいて、それぞれの仮比例係数ｎ〈ｊ〉（整理番号ｊ）ごとに誤差Ｄ〈ｊ，ｑ〉の２乗和Ｄ^２〈ｊ〉が求められる。つまり、次の式４３によって当該２乗和Ｄ^２〈ｊ〉が求められる。

《式４３》
Ｄ^２〈ｊ〉＝ΣＤ〈ｊ，ｑ〉^２ ｗｈｅｒｅ ｑ＝１〜Ｑ

この式４３によって求められるそれぞれの仮比例係数ｎ〈ｊ〉ごとの誤差２乗和Ｄ^２〈ｊ〉は、当該それぞれの仮比例係数ｎ〈ｊ〉ごとの仮の見かけ比重値Ｋ〈ｊ，ｑ〉の真正比重値Ｋｂに対する全体的な近似度合を示す。例えば、誤差２乗和Ｄ^２〈ｊ〉が小さいほど、仮の見かけ比重値Ｋ〈ｊ，ｑ〉は全体的に真正比重値Ｋｂに近似していることを表し、つまりは当該見かけ比重値Ｋ〈ｊ，ｑ〉が一定である（または一定に近い）ことを表す。一方、誤差２乗和Ｄ^２〈ｊ〉が大きいほど、仮の見かけ比重値Ｋ〈ｊ，ｑ〉は全体的に真正比重値Ｋｂから乖離していることを表し、つまりは当該見かけ比重値Ｋ〈ｊ，ｑ〉は一定でないことを表す。このことから、誤差２乗和Ｄ^２〈ｊ〉が最小となる仮比例係数ｎ〈ｊ〉が、最適比例係数ｎａとして決定されてもよい。

いずれにしても、輸送重量値Ｗ〈ｑ〉と仮の輸送体積値Ｖ〈ｊ，ｑ〉とが互いに一定の関係となるような仮比例係数ｎ〈ｊ〉が最適比例係数ｎａとして決定され、ひいては被輸送物１００の上面形状を表す関数式ｆａ（ｘ）〈ｊ〉が組み立てられるようにするのが、肝要である。

なお、図５に示したものを含め、仮比例係数ｎ〈ｊ〉として、１．０〜４．０という値を０．１刻みで代入することとしたが、これは一例であり、これらの値に限定されることはない。

また、式２６に基づく見かけ比重値Ｋ［ｐ］の絶対変動量Ｅ［ｐ］については、１区分ｐごとに求められることとしたが、これに限らない。例えば、一定数の区分ｃ（ｃ：１以上の整数）置きに、当該絶対変動量Ｅ［ｐ］が求められてもよい。極端には、定期的ではなく、不定期的に、当該絶対変動量Ｅ［ｐ］が求められてもよい。

さらに、式３６に基づく絶対変動量Ｅ［ｐ］に代えて、例えば、次の式４４に基づいて絶対変動率Ｅ’［ｐ］が求められ、この絶対変動率Ｅ’［ｐ］と式４５に基づく許容絶対変動率Ｅｍａｘ’との比較によって、重量測定系が正常であるか否かが判定されてもよい。

《式４４》
Ｅ’［ｐ］＝｜（Ｋ［ｐ］−Ｋｓ）／Ｋｓ｜

《式４５》
Ｅｍａｘ’＝ｅ／１００

加えて、式３０に基づく見かけ比重値Ｋ［ｐ］の相対変動量ΔＫ［ｐ］については、１区分ごとに求められることとし、つまり隣接する区分ｐおよびｐ−１間の見かけ比重値Ｋ［ｐ］およびＫ［ｐ−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ｐおよびｐ−ｒ間の見かけ比重値Ｋ［ｐ］およびＫ［ｐ］の差に基づいて、相対変動量ΔＫ［ｐ］が求められてもよい。つまり、式３０に代えて、次の式４６に基づいて、当該相対変動量ΔＫ［ｐ］が求められてもよい。

《式４６》
ΔＫ［ｐ］＝｜Ｋ［ｐ］−Ｋ［ｐ−ｒ］｜

そして、この式４６または上述の式３０に基づく相対変動量ΔＫ［ｐ］に代えて、例えば次の式４７に基づいて、相対変動率ΔＫ’［ｐ］が求められ、この相対変動率ΔＫ’［ｐ］と式４８に基づく許容相対変動率ΔＫｍａｘ’との比較によって、重量測定系が正常であるか否かが判定されてもよい。なお、式４８におけるγは、任意に設定可能な許容変動率（％）である。

《式４７》
ΔＫ’［ｐ］＝｜（Ｋ［ｐ］−Ｋ［ｐ−１］）／Ｋ［ｐ］｜

《式４８》
ΔＫｍａｘ’＝γ／１００

また、稼働時において、所定の期間にわたって重量測定系が正常であるときは、上述した調整運転時と同様の要領で基準比重値Ｋｓ，許容絶対変動量Ｅｍａｘおよび許容相対変動量ΔＫｍａｘが求められると共に、基準係数ｎｓが求められ、ひいては基準式ｆｓ（ｘ）が組み立てられてもよい。つまり、稼働時の途中で適宜にこれらの要件Ｋｓ，Ｅｍａｘ，ΔＫｍａｘ，ｎｓおよびｆｓ（ｘ）が更新されてもよい。

さらに、上述した式３の２次関数式を根本として、被輸送物１００の上面形状が近似的に表現されたが、これに限らない。例えば、次の式４９のような１次関数式を根本として、当該被輸送物１００の上面形状が近似表現されてもよい。

《式４９》
ｆａ（ｘ）＝ａ・ｘ＋ｂ ｗｈｅｒｅ ｘ＜０（Ｘ軸の負領域）
ｆａ（ｘ）＝−ａ・ｘ＋ｂ ｗｈｅｒｅ ｘ≧０（Ｘ軸の正領域）

この式４９によれば、被輸送物１００の上面形状は、Ｘ軸の負領域において、図１２に一点鎖線１２０で示すような直線によって近似表現される。一方、Ｘ軸の正領域においては、図１２に別の一点鎖線１３０で示すような直線によって近似表現される。つまり、被輸送物１００の積載高さｂが決まれば、係数ａの値によって、被輸送物１００の上面形状を表すこれらの直線１２０および１３０の傾斜が決まり、ひいては安息角θが決まる。そして、この安息角θの頂点である各直線１２０および１３０とＸ軸との交点に注目すると、この交点のＸ座標値は、次の式５０によって求められる。

《式５０》
ｘ＝±（ｂ／ａ） ∵ ｆａ（ｘ）＝０

さらに、この式５０の絶対値｜ｘ｜＝ｂ／ａを、上述した比例係数ｎを用いて、ｂを変数とする次の式５１のような１次関数式で表し、この式５１を、係数ａについての式に変形すると、当該係数ａは、式５２のように表される。

《式５１》
｜ｘ｜＝ｂ／ａ＝ｎ・ｂ

《式５２》
ａ＝１／ｎ

そして、この式５２が上述の式４９に代入されることによって表される次の式５３に基づいて、被輸送物１００の上面形状が近似表現されてもよい。

《式５３》
ｆａ（ｘ）＝１／ｎ・ｘ＋ｂ ｗｈｅｒｅ ｘ＜０（Ｘ軸の負領域）
ｆａ（ｘ）＝−１／ｎ・ｘ＋ｂ ｗｈｅｒｅ ｘ≧０（Ｘ軸の正領域）

また、このような式４９を根拠とする１次関数式（式５３）と、上述した式３の２次関数式を根本とする２次関数式（式７）と、の両方によって、被輸送物１００の上面形状が並行して近似表現され、このうちの見かけ比重値Ｋのバラツキが小さい方に基づいて、当該被輸送物１００の上面形状が実際（最終的）に近似表現されてもよい。つまり、両関数式のうちの好適な方が（例えば１区分ｐごとに）適宜に採用されてもよい。

さらにまた、次の式５４のような指数関数式を根本として、被輸送物１００の上面形状が近似表現されてもよい。

《式５４》
ｆａ（ｘ）＝ｂ・ｅｘｐ（−ａ・｜ｘ｜） ｗｈｅｒｅ ｘ＜０
ｆａ（ｘ）＝ｂ・ｅｘｐ（−ａ・ｘ） ｗｈｅｒｅ ｘ≧０

いずれにしても、その時々の状況に応じた適宜の関数式に基づいて、被輸送物１００の上面形状が近似表現されればよい。

なお、本第１実施形態においては、１つの計量ローラ２０が２台のロードセル２２および２４によって支持される構成とされたが、これに限らない。例えば、複数の計量ローラが設けられてもよいし、１台または３台以上のロードセルが設けられてもよい。また、本第１実施形態のようなアナログ式のロードセル２２および２４ではなく、デジタル式のロードセルが採用されてもよい。

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概略トラフ形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。

特に、キャリア側ベルト１４（コンベヤベルト）が、図１３に示すような平ベルトである場合は、より簡潔的に被輸送物１００の断面積Ａを求めることが可能となる。例えば、上述の式５３の１次関数式によって被輸送物１００の上面形状が近似表現される、とすると、この式５３によって近似表現される被輸送粒１００の上面形状は、図１３に一点鎖線１４０および１５０で示すような直線状になる。これらの直線１４０および１５０を含む図１３から容易に理解できるように、被輸送物１００の断面積Ａは、次の式５５によって極めて簡単に求められる。

《式５５》
Ａ＝ｎ・ｂ^２

また、本第１実施形態では、走行距離検出手段として、ロータリ式のパルス発生器２８が採用されたが、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な構成であってもよい。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、距離センサ３０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被輸送物１００の同じ上面位置Ｐａを検知することによって、当該両センサ間の距離に相当する距離をキャリア側ベルト１４が走行したことを検出する構成であってもよい（言い換えれば、両センサによって被輸送物１００の同じ上面位置Ｐａ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の走行速度を求めてもよい）。

さらに、ディスプレイ６６に表示される輸送重量値Ｗ［ｍ］や推定輸送重量値Ｗ’［ｍ］等の情報については、管理用のパーソナルコンピュータや印刷装置等の適宜の外部装置にも出力されるようにしてもよい。

そして、重量測定系に異常が発生したときに、その旨を表す警告メッセージがディスプレイ６６に表示されるようにしたが、これに限らない。例えば、適当なランプ等の照明が点灯したり、或いは、ブザーやベル等の適当な警報器が鳴動したり、さらには、スピーカから音声で当該警告メッセージが出力されるようにしてもよい。

次に、本発明の第２実施形態について、図１４〜図１６を参照して説明する。

本第２実施形態に係るコンベヤスケール１０は、図１４に示すように、２台の距離センサ３０および３２を備えるものであり、これ以外のハードウェア構成は、上述した第１実施形態と同様である。従って、当該第１実施形態と同様の部分については、同一符号を付して、それらの詳細な説明を省略する。

各距離センサ３０および３２は、互いに同じ規格のものであり、上述した仮想平面において、当該仮想平面に設定されたＸ−Ｙ直交座標のＹ軸に関して互いに線対称の位置関係にある。詳しくは、一方の距離センサ３０は、Ｘ−Ｙ直交座標上の（−ｕ，Ｈｓ）という座標位置にあり、他方の距離センサ３２は、当該Ｘ−Ｙ直交座標上の（ｕ，Ｈｓ）という座標位置にある。そして、一方の距離センサ３０によっては、自身の設置位置Ｐｓ１からその直下の被輸送物１００の上面位置Ｐａ１までの距離Ｈｄ１が測定される。他方の距離センサ３０によっても、同様に、自身の設置位置Ｐｓ２からその直下の被輸送物１００の上面位置Ｐａ２までの距離Ｈｄ２が測定される。そして、上述の式２に倣って、それぞれの距離センサ３０および３２の直下における被輸送物１００の積載高さＨｙ１およびＨｙ２が求められる。

その上で、被輸送物１００の上面形状が、次の式５６のような２次関数式によって近似的に表現される。なお、この式５４において、ａ１，ａ２およびａ３は、種々の値を取り得る係数である。

《式５６》
ｆａ（ｘ）＝ａ１・ｘ^２＋ａ２・ｘ＋ａ３

この式５６によれば、被輸送物１００の上面形状は、図１４に一点鎖線で示すように、各距離センサ３０および３２の設置位置Ｐｓ１およびＰｓ２を通る曲線２００によって近似表現される。ここで、一方の距離センサ３０の直下における被輸送物１００の積載高さＨｙ１がＨｙ１＝ｂ１と置かれ、他方の距離センサ３２の直下における当該被輸送物１００の積載高さＨｙ２がＨｙ２＝ｂ２と置かれると、この式５６から、次の式５７および式５８が成立する。

《式５７》
ｆａ（−ｕ）＝ａ１・ｕ^２−ａ２・ｕ＋ａ３＝ｂ１

《式５８》
ｆａ（ｕ）＝ａ１・ｕ^２＋ａ２・ｕ＋ａ３＝ｂ２

そして、式５７から式５８が差し引かれることで、次の式５９が導き出され、さらに、この式５９が係数ａ２についての式に変形されることで、当該係数ａ２は、式６０のように表される。

《式５９》
−２・ａ２・ｕ＝ｂ１−ｂ２

《式６０》
ａ２＝（ｂ２−ｂ１）／（２・ｕ）

加えて、式６０が式５７または式５８に代入されることによって、次の式６１が成立する。

《式６１》
２・ａ１・ｕ^２＋２・ａ３＝ｂ１＋ｂ２

その一方で、上述の式５６の左辺ｆａ（ｘ）が最大となるＸ座標値は、次の式６２によって求められる。

《式６２》
ｘ＝−ａ２／（２・ａ１）
∵ ｄｆａ（ｘ）／ｄｘ＝２・ａ１・ｘ＋ａ２＝０

従って、この式６２が式５６に代入されることによって、当該式５６の左辺ｆａ（ｘ）の最大値ｆａ｛−ａ２／（２・ａ１）｝は、次の式６３のようになる。

《式６３》
ｆａ｛−ａ２／（２・ａ１）｝＝−ａ２^２／（２・ａ１）＋ａ３

さらに、この最大値ｆａ｛−ａ２／（２・ａ１）｝が、比例係数ｎを用いて、ｂ１を変数とする次の式６４のように表される。

《式６４》
ｆａ｛−ａ２／（２・ａ１）｝＝−ａ２^２／（２・ａ１）＋ａ３＝ｎ・ｂ１

この最大値ｎ・ｂ１は、ｂ１よりも大きく（ｎ・ｂ１＞ｂ１）、そうすると、比例係数ｎは、１よりも大きい値（ｎ＞１）となる。この点を鑑みて、比例係数ｎとして、例えばｎ＝１．０〜２．０という値（仮値）が、０．１刻みで代入される。そして、それぞれの比例係数ｎごとに、例えば上述の式６０と式６１と式６４との連立方程式に基づいて、式５６における各係数ａ１，ａ２およびａ３が決定される。その上で、上述の第１実施形態と同様、それぞれの比例係数ｎごとに、（仮の）見かけ比重値Ｋが求められ、この見かけ比重値Ｋのバラツキが最小となる比例係数ｎが、最適比例係数ｎａとして決定される。これ以降は、第１実施形態と同じ要領であるので、詳しい説明は省略する。

なお、本第２実施形態においても、図１５に一点鎖線２１０および２２０で示すような直線によって、被輸送物１００の上面形状が近似表現されてもよい。つまり、一方の距離センサ３０の設置位置Ｐｓ１を通る直線２１０と、他方の距離センサ３２の設置位置Ｐｓ２を通る直線２２０と、によって、当該被輸送物１００の上面形状が近似表現されてもよい。この場合、一方の距離センサ３０に係る直線２１０とＸ軸（キャリア側ベルト１４の上面）との交点は、当該一方の距離センサ３０の直下における被輸送物１００の積載高さｂ１を変数とする比例係数ｎとの積（＝−ｎ・ｂ１）によって表される。そして、他方の距離センサ３２に係る直線２２０とＸ軸との交点は、当該他方の距離センサ３２の直下における被輸送物１００の積載高さｂ２を変数とする比例係数ｎとの積（＝ｎ・ｂ２）によって表される。

また、キャリア側ベルト１４が、図１６に示すような平ベルトである場合には、４つの直線２３０，２４０，２５０および２６０によって、被輸送物１００の表面形状が近似表現される。例えば、直線２３０は、一方の距離センサ３０の設置位置Ｐｓ１を通り、かつ、Ｘ軸と交差する。このＸ軸との交点は、上述の図１５と同様、当該一方の距離センサ３０の直下における被輸送物１００の積載高さｂ１を変数とする比例係数ｎとの積（＝−ｎ・ｂ１）によって表される。そして、直線２４０は、一方の距離センサ３０の設置位置Ｐｓ１を通り、かつ、Ｙ軸と直交する。さらに、直線２５０は、他方の距離センサ３２の設置位置Ｐｓ２を通り、かつ、Ｙ軸と直交する。そして、直線２６０は、他方の距離センサ３２の設置位置Ｐｓ２を通り、かつ、Ｘ軸と交差する。このＸ軸との交点は、当該他方の距離センサ３２の直下における被輸送物１００の積載高さｂ２を変数とする比例係数ｎとの積（＝ｎ・ｂ２）によって表される。

この図１６に示す各直線２３０，２４０，２５０および２６０によれば、被輸送物１００の断面積Ａは、次の式６５によって簡単に求められる。

《式６５》
Ａ＝（１／２）・ｎ・ｂ１^２＋ｕ・ｂ１＋ｕ・ｂ２＋（１／２）・ｎ・ｂ２^２
＝ｕ・（ｂ１＋ｂ２）＋ｎ・（１／２）・（ｂ１^２＋ｂ２^２）

いずれにしても、その時々の状況に応じた適宜の関数式に基づいて、被輸送物１００の上面形状が近似表現されればよい。

なお、３台以上の距離センサが設けられてもよいが、当該距離センサの台数が少ないほど、当該距離センサを含む非接触型測定系の構成をより簡素かつ安価に実現できることは言うまでもない。

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 距離センサ
５０ 制御装置
６２ ＣＰＵ
１００ 被輸送物

Claims (9)

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支持し該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の一態様であ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上方に設けられ自身から該キャリア側ベルト上の上記被輸送物の上面までの距離を非接触で測定する距離測定手段を含み、該距離測定手段による距離測定値に基づいて上記輸送量の一態様である該被計量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、
   を具備し、
   上記体積測定手段は自身による体積測定値と上記重量測定手段による重量測定値との間に存在する一定の関係に従って定められると共に上記距離測定値を変数とする所定の関数式に基づいて該体積測定値を求めること、
   を特徴とする、コンベヤスケール。
2. 上記関数式は上記キャリア側ベルトの走行方向に直交する直交平面と上記被輸送物の上面との交線の形状を表す、
   請求項１に記載のコンベヤスケール。
3. 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を求める見かけ比重値算出手段をさらに備え、
   上記関数式は上記見かけ比重値が一定となるように定められる、
   請求項１または２に記載のコンベヤスケール。
4. 上記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判定手段をさらに備える、
   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警告を出力する警告出力手段をさらに備える、
   請求項４ないし６のいずれかに記載のコンベヤスケール。
8. 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上記関数式の基準である基準式に基づいて上記被計量物の上記所定単位当たりの体積を推定する体積推定手段をさらに備える、
   請求項４ないし７のいずれかに記載のコンベヤスケール。
9. 上記重量測定値と上記体積測定値との比の基準値と上記体積推定手段による体積推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する重量推定手段をさらに備える、
   請求項８に記載のコンベヤスケール。

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