JP2014016265A - 計量装置及び計量システム - Google Patents

Abstract

【課題】経験や勘に頼ることなく、単純な作業で効率的に定量計量が行えるようにすることを目的とする。
【解決手段】電子秤１０で被計量物を計量することにより、表示ユニット２０ａ〜２０ｎによってその被計量物が属する重量ランクに対応するランク別収納位置が指示されるので、その指示に従って被計量物をランク別収納位置に収納してランク分け作業を行い、表示ユニット２０ａ〜２０ｎによって指示される複数のランク別収納位置の組合せに従って、該当するランク別収納位置の被計量物をそれぞれ取り出して組合せることにより、目標重量となる被計量物の組合せが完成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、被計量物の重量を計量する計量装置及びそれを用いた計量システムに関し、更に詳しくは、複数個の被計量物の合計重量が定量となるように袋詰めなどを行う場合に好適な計量装置及び計量システムに関する。

従来、スーパーマーケットなどの小売店においては、箱詰めで仕入れた農産物等の物品を、店頭で販売するために小分け、例えば、数個で何ｋｇといったように定量の袋詰め作業が行われている。

かかる袋詰め作業においては、多数個の物品のうちから何個かの物品を取り出して一台の秤に載せて、定量になる物品の組合せを選ぶのであるが、例えば、最後に載せる物品の重さによっては、なかなか定量とならず、経験や勘に基づいて、他の物品と載せ替えて何度も計量を繰り返す場合が多く、計量に大変な手間がかかるという問題がある。

このため、例えば、特許文献１には、一次計量作業で被計量物を１個ずつ計量し、重量ランクに分けて対応する収納容器に収納する第一判定モードを行い、次に、二次計量作業で１パック分から１個減算した数の被計量物を計量し、一次計量作業で重量ランクに分けた被計量物と二次計量作業で計量した被計量物とを組合せて所定重量の被計量物の組合せを得るようにした計量装置が記載されている。

特開２０１０―１１２７７９号公報

しかしながら、上記特許文献１では、一次計量作業と二次計量作業とで計量する個数が異なり、作業者は、判定モードに応じて、異なる個数の計量作業を行わねばならず、また、１パック分の目標個数が多くなると、二次計量作業で計量すべき被計量物の個数が多くなり、作業者の負担が重くなるといった問題がある。

本発明は、上述のような点に鑑みてなされたものであって、経験や勘に頼ることなく、単純な作業で効率的に定量計量が行えるようにすることを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明では次のように構成している。

（１）本発明の計量装置は、被計量物を計量する計量部と、前記複数個の被計量物の重量を合計した目標重量を含む設定情報が設定される設定部と、前記計量部で計量される被計量物を、その重量値に基づいて、複数の重量ランクのいずれの重量ランクに属するかを判別して、重量ランク毎の被計量物の収納位置である複数のランク別収納位置の内、被計量物を収納すべきランク別収納位置を、指示手段を制御して指示する制御部とを備え、前記制御部は、前記目標重量を満たす被計量物の組合せとなる前記ランク別収納位置の組合せを、前記指示手段を制御して指示する。

当該計量装置は、指示手段を備える構成としてもよいし、指示手段を計量装置とは別個に設けてもよく、この場合、計量装置の制御部が指示手段を制御できるように、計量装置と指示手段とを有線、または、無線で接続するのが好ましい。

指示手段は、被計量物を収納すべきランク別収納位置を指示できると共に、ランク別収納位置の組合せを指示できればよく、例えば、表示灯の点灯や表示部の表示によって指示してもよいし、音声によって指示してもよく、それらを組合せて指示するようにしてもよい。

ランク別収納位置は、複数の重量ランク毎に判別された被計量物を、ランク別に収納できるような場所であればよく、例えば、各重量ランクに仕切られた場所であってもよく、各重量ランクに対応する複数の各容器をそれぞれ配置したものであってもよい。

本発明の計量装置によると、計量部で被計量物を計量すると、その重量ランクが判別されて該当する重量ランクに対応するランク別収納位置が、指示手段によって指示されるので、作業者は、被計量物を計量して、指示されたランク別収納位置に収納するという作業を行うことによって、被計量物を、ランク分けすることができる。また、指示手段によって、目標重量を満たす被計量物の組合せとなるランク別収納位置の組合せが指示されるので、指示された組合せに該当するランク別収納位置から被計量物を取り出して組合せることによって、目標重量を満たす被計量物の組合せが完成するので、この被計量物の組合せを袋詰め等すればよい。

このように、作業者は、被計量物を計量し、指示されたランク別収納位置に被計量物を収納して被計量物のランク分け作業を行い、また、ランク分けされてランク別収納位置に収納された被計量物を、ランク別収納位置の組合せの指示に従って、指示されたランク別収納位置から被計量物を取り出して組合せることによって、経験や勘に頼らず、目標重量を満たす被計量物の組合せを完成して袋詰め等の作業を行うことができる。

上記作業は、一人で行うこともできるし、ランク分け作業と袋詰め等の作業とを分担して複数人で行うこともできる。

（２）本発明の計量装置の好ましい実施態様では、前記設定情報には、前記目標重量の許容値及び前記被計量物の目標個数を含み、前記被計量物の１個当りの重量範囲が予め記憶される記憶部を備え、前記制御部は、前記被計量物の１個当りの重量範囲を、前記設定情報に基づいて、複数に区分して前記複数の重量ランクを決定し、前記許容値以内の前記目標重量の範囲内であって、前記目標個数を満たす被計量物の組合せとなる前記ランク別収納位置の組合せを、前記指示手段を制御して指示する。

前記設定情報には、目標重量、目標重量の許容値及び目標個数に加えて、被計量物の品名（品種）、あるいは、サイズ等の階級を含めてもよい。

許容値は、複数設定してもよく、第１の許容値では、その許容値を満たす被計量物の組合せとなるランク別収納位置の組合せが成立しない場合には、例えば、設定部等の設定操作に応じて、第２の許容値を選択し、その許容値を満たす被計量物の組合せとなるランク別収納位置の組合せを指示するようにしてもよい。

記憶部に予め記憶される被計量物１個当りの重量範囲は、計量する対象である被計量物１個の重量の分布範囲であり、正規分布しているのが好ましい。

この被計量物１個当りの重量範囲は、例えば、Ｌ，Ｍ，Ｓといったサイズ毎に箱詰めされた被計量物を計量対象とするような場合には、そのサイズによって既知である。また、被計量物１個当りの重量範囲が不明の場合には、計量対象である被計量物群から所要数のサンプルを取り出して１個ずつ計量し、平均重量及び標準偏差を算出して１個当りの重量範囲を求めればよい。

記憶部には、被計量物１個当りの重量範囲が、品名、サイズ等の階級毎に、複数記憶されるのが好ましい。

この実施態様によると、被計量物の１個当りの重量範囲を、目標重量、その許容値、及び、目標個数に基づいて、複数に区分した重量ランクを決定するに際して、複数の重量ランクの被計量物を組合せることによって、許容値以内の目標重量の範囲内であって、目標個数を満たす被計量物の組合せが成立するように重量ランクを決定することができる。

（３）前記制御部は、前記ランク別収納位置の組合せとして、前記目標個数に等しい数のランク別収納位置を、前記指示手段を制御して指示してもよい。

この実施態様によると、前記制御部は、目標個数に等しい数のランク別収納位置を、指示手段を制御して指示するので、指示された各ランク別収納位置から１個ずつ被計量物を取り出して組合せることによって、許容値以内の目標重量の範囲内であって、目標個数を満たす被計量物の組合せを完成することができる。

（４）上記（３）の実施態様では、前記制御部は、前記ランク別収納位置の組合せとして、同一のランク別収納位置が重複して組合せに選択されないように、前記重量ランクを決定してもよい。

この実施態様によると、ランク別収納位置の組合せが複数組存在する場合に、各組に、同一のランク別収納位置が重複することがないので、指示されたランク別収納位置の組合せに該当するランク別収納位置から被計量物を作業者が１個ずつ取り出せばよく、また、複数組の組合せを同時に指示して、各組のランク別収納位置から取り出した被計量物をそれぞれ組合せることができ、作業効率が向上する。

（５）本発明の計量装置の他の実施態様では、前記計量部は、前記被計量物が収納された計量対象容器が載置される載置部を有し、前記計量対象容器から被計量物が取り出されることによる重量変化に基づいて、被計量物の重量値を求めるものであり、前記制御部は、前記載置部の計量対象容器から被計量物が取り出されるのに応じて、取り出された被計量物を収納すべきランク別収納位置を、前記指示手段を制御して指示する。

計量対象容器は、計量すべき被計量物が収納された容器であるので、例えば、箱詰めされた被計量物を計量する場合には、箱詰めの当該箱を、計量対象容器としてそのまま使用することができる。

この実施態様によると、載置部に載置された計量対象容器から被計量物を取り出することによって、その被計量物の重量が計量されて、該当する重量ランクのランク別収納位置が指示されるので、作業者は、計量対象容器から被計量物を取り出して、指示されたランク別収納位置に収納すればよい。

（６）本発明の計量装置の他の実施態様では、前記複数のランク別収納位置には、前記被計量物が収納される複数の収納容器が設けられ、前記指示手段は、前記複数の各容器に個別的に対応して配置される複数の表示ユニットを備え、該表示ユニットは、被計量物を収納すべきランク別収納位置を指示する表示と、前記ランク別収納位置の組合せを指示する表示とを異ならせる。

容器は、被計量物を入れるものであればよく、例えば、箱、袋、トレイ、コンテナなどであってもよい。

この実施態様によると、被計量物を収納すべきランク別収納位置である収納容器を指示する表示と、被計量物を取り出すべきランク別収納位置の組合せである収納容器の組合せを指示する表示とを異ならせるので、並行して両表示を行わせ、例えば、二人の作業者の一方の作業者が、被計量物を計量して収納すべきランク別収納位置の収納容器に被計量物を収納し、他方の作業者が、指示されたランク別収納位置の組合せに該当する収納容器から被計量物をそれぞれ取り出して袋詰め等を行うことができ、作業効率が向上する。

（７）本発明の計量システムは、本発明の計量装置と、該計量装置に接続される前記指示手段とを備える。

本発明の計量システムによると、作業者は、被計量物を計量して指示手段によって指示されたランク別収納位置に被計量物を収納する一方、指示されたランク別収納位置の組合せに該当するランク別収納位置から被計量物をそれぞれ取り出して組合せることによって、経験や勘に頼らず、目標重量を満たす被計量物の組合せを完成して袋詰め等を行うことができる。

このように、本発明によれば、被計量物を計量し、指示されたランク別収納位置に被計量物を収納して被計量物のランク分けを行い、また、ランク分けされてランク別収納位置に収納された被計量物を、指示されたランク別収納位置の組合せに該当するランク別収納位置から被計量物を取り出して組合せることによって、経験や勘に頼らず、また、計量する被計量物の個数を変化させるといった必要もなく、単純な作業で目標重量を満たす被計量物の組合せを完成して袋詰め等を行うことができる。

図１は本発明の実施形態１に係る計量システムのブロック図である。 図２は本発明の実施形態１に電子秤の斜視図である。 図３は本発明の実施形態１に係る表示ユニットの正面図(a)、平面図(b)、側面図(c)である。 図４は本発明の実施形態１に係る表示ユニットの使用状態を示す斜視図である。 図５は本発明の実施形態１に係る定量計量の手順を示すフローチャートである。 図６は本発明の実施形態１に係る被計量物の階級を示す図である。 図７は本発明の実施形態１に係る重量ランクの決定処理のフローチャートである。 図８は本発明の実施形態１に係る重量ランクの決定処理のフローチャートである。 図９は本発明の実施形態１に係る重量ランクの重量幅を求める処理のフローチャートである。 図１０は各ランクとその重量幅の関係を示す図である。 図１１は図１０の各ランクの分布図である。 図１２は本発明の実施形態１に係る組合せランク結果を示す図である。 図１３は本発明の実施形態１に係る組合せの指示の説明図である。 図１４は本発明の実施形態２に係るランクの重量幅を求める処理のフローチャートである。 図１５は図１４で求めた各ランクとその重量幅の関係を示す図である。 図１６は図１５の各ランクの分布図である。 図１７は本発明の実施形態２に係る組合せランク結果を示す図である。 図１８は本発明の実施形態２に係る組合せの指示の説明図である。 図１９は本発明の実施形態３に係るランクとその重量幅の関係を示す図である。 図２０は図１９の各ランクの分布図である。 本発明の実施形態３に係る組合せランク結果を示す図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態に係る計量装置を備える計量システムのブロック図である。

この実施形態の計量システムは、農産物や海産物等の物品を、定量で小分けに袋詰め等する際に使用される。

この実施形態の計量システムは、計量装置としての電子秤１０と、後述のように被計量物の収納や取出し等を指示する指示手段としての複数の表示ユニット２０ａ〜２０ｎとを備えている。

電子秤１０は、被計量物を計量する計量部１１、各部を制御すると共に、演算処理を行なう制御部１２、記憶部１３、設定部としてのタッチパネルからなる操作設定表示部１４、コネクタ１５を備えている。

各表示ユニット２０ａ〜２０ｎは、点灯回路２１ａ〜２１ｎ及びランプ２２ａ〜２２ｂを備えている。

図２は、この実施形態の電子秤１０の外観斜視図であり、電子秤１０は、計量対象物が載置される載台を有する秤本体３０と、上述の操作設定表示部１４とを備えている。秤本体３０には、載台に載置される計量対象物の荷重を検出するロードセル等の荷重センサ等が内蔵されている。

図３は、上記表示ユニット２０ａ〜２０ｎを示すものであり、同図（ａ）は正面図、同図（ｂ）は平面図、同図（ｃ）は側面図である。

各表示ユニット２０ａ〜２０ｎは、同一構成であり、この図３では、表示ユニット２０ａ〜２０ｎを代表的に表示ユニット２０として示している。

表示ユニット２０は、ケース２３を備えており、このケース２３内には、点灯回路２１等が内蔵されており、ケース２３の前面にランク分け用ランプ２４と組合せ用ランプ２５からなるランプ２２が設けられている。ランク分け用ランプ２４は、例えば赤色ＬＥＤで構成され、組合せ用ランプ２５は、緑色ＬＥＤで構成されている。点灯回路２１は、電子秤１０からの点灯信号により、ランク分け用ランプ２４、組合せ用ランプ２５を点灯する。また、ケース２３の後面には取り付け用のクリップ２６が設けられている。

図４は、表示ユニット２０の使用状態を示す斜視図である。

図４において、４０ａ〜４０ｎは、後述するように複数の重量ランクにランク分けされた被計量物をランク毎に収納するランク別収納位置となる収納箱であり、ランク分けの数だけ用意されている。各収納箱４０が、各重量ランクの被計量物を収納する。

表示ユニット２０は、各収納箱４０の任意の壁面の上端に、上方からクリップ２６にて当該壁を挟むことによって着脱可能に取付けられる。また、表示ユニット２０は後述するように、信号線により電子秤１０のコネクタ１５に接続される。

次に、図５に基づいて、本発明の実施形態に係る定量計量の大まかな作業の手順を説明する。

先ず、被計量物を複数の重量ランクにランク分けするに当たり、ランクの数、各ランクの重量幅（重量範囲）を決定する重量ランクの決定作業を行う（Ｓ１）。その後、被計量物を計量して、決定された重量ランクに従ってランク分け作業を行う（Ｓ２）。そして、ランク分けした被計量物を組合せて目的の袋詰めを作成する（Ｓ３）。

これらの作業は１人で行う場合もあれば、複数人、例えば、２人で行う場合もある。１人で行う場合は、ランク分け作業（Ｓ２）を済ませた後、組合せ作業（Ｓ３）を行えばよく、２人で行う場合には、ランク分け作業（Ｓ２）と組合せ作業（Ｓ３）を手分けして同時に進めてもよい。

先ず、重量ランクを決定するランク決定作業（Ｓ１）について、具体的に説明する。

スーパーマーケットなどの小売店においては、予めサイズ毎に被計量物が箱詰めされた被計量物、例えば、箱詰めの馬鈴薯を仕入れ、それを小分けにして、所定の個数で目標重量に達した馬鈴薯の袋詰め等として販売する。ここでは、馬鈴薯を所定個数で所定重量となるように袋詰めする場合に適用して説明する。

馬鈴薯は、例えば、図６に示す２Ｌ、Ｌ、Ｍ、Ｓ、２Ｓの各階級（サイズ）に分けられて箱詰めされており、この馬鈴薯の箱詰めを仕入れる。各階級は、図６に示すように、馬鈴薯１個当たりの重量、すなわち、単体重量（以下「単重」ともいう）の範囲によって区分けされている。この階級毎に箱詰めされた馬鈴薯の単重の範囲は既知である。

図６に示すような階級毎の被計量物の重量範囲等のデータは、被計量物の品名、例えば、馬鈴薯と関連づけてコード番号と共に、電子秤１０の記憶部１３に予め記憶されており、適宜呼び出すことができる。これらのデータは、操作設定表示部１４から入力してもよいが、電子秤１０にパソコンを接続し、専用の情報入力ソフトを使って入力してもよい。

この実施形態では、階級毎に箱詰めされた馬鈴薯を、小分けに袋詰めするために、袋詰めの目標重量等に応じて、箱詰めの馬鈴薯を更に細かい重量ランクにランク分けする。この場合、どの階級の馬鈴薯の箱詰めを使用するかが分かっている場合には、図７に示す手順で処理が進められる。

すなわち、図７に示すように、先ず、操作設定表示部１４を操作して被計量物の種類と階級をコード番号で入力する（Ｓ１１）。例えば、これから袋詰めする被計量物として、階級Ｌの馬鈴薯の箱詰めを使用するのであれば、それに対応するコード番号を入力する。なお、使用する階級が１種類でない場合には、複数入力する場合もあり得る。例えば、階級Ｌの箱詰めの馬鈴薯と階級Ｍの箱詰めの馬鈴薯を混ぜて使用するような場合である。

ステップＳ１２で、記憶部１３に記憶されているコード番号に対応する品名及びその階級データが呼び出される。例えば、図６の階級Ｌの重量データが呼び出される。

ステップＳ１３で、呼び出した重量データによって、被計量物１個あたりの重量範囲が決定する。例えば、図６の階級Ｌの場合、被計量物１個当たりの重量範囲が、１２０ｇ以上〜１９０ｇ未満となる。

ステップＳ１４では、単重が、ステップＳ１３で決定された重量範囲にある被計量物を使用して、目標重量等の袋詰めを行うためには、更に、いくつの重量ランクにランク分けする必要があるか、その各ランクの重量幅を決定する。この目標重量等に基づく各ランクの重量幅の決定については、後述する。

一方、階級分けされた馬鈴薯の箱詰めの内、どの階級の馬鈴薯の箱詰めを使用するかが分かっていない場合には、図８に示す手順で処理が進められる。

図８に示すように、先ず、操作設定表示部１４を操作して、これから作成しようとしている被計量物の袋詰めの目標個数、目標重量、目標重量の許容値（上限値）を入力して記憶部１３に記憶させる（Ｓ２１）。例えば、馬鈴薯を、３個、目標重量４５０ｇ、上限４８０ｇで袋詰めしようとする場合には、目標個数３個、目標重量４５０ｇ、許容値３０ｇを入力する。

ステップＳ２２で、被計量物の品名（青果の種類）をコード番号で入力する。

ステップＳ２３で、制御部１２にて袋詰めの目標個数、目標重量、許容値に基づいて、被計量物１個あたりの重量（目標単重）を演算する。本例では、目標重量４５０ｇ÷個数３個＝１５０ｇとなる。

ステップＳ２４で、操作設定表示部１４を操作して、記憶部１３に記憶されている階級データより目標単重が属する階級を選択する。記憶部１３には被計量物の種類（品名）毎に複数の階級データが予め記憶されており、その中から目標単重が属する階級を選択する。上述のように馬鈴薯の階級データとして図６に示すデータが記憶されており、ステップＳ２３で求めた目標単重１５０ｇ〜１６０ｇが属する階級Ｌを選択する。

ステップＳ２５で、選択された階級でランク分けが可能か否かを判断する。ランク分けができない場合には、ステップＳ２６に進み、ランク分けが可能であればステップＳ２７に進む。

選択した階級だけでランク分けが出来るか否かの判断は、次のようにして行うことができる。先ず、目標重量値、許容値、目標個数に基づいて、ランク選別範囲を次のように算出する。

ランク選別範囲＝目標重量÷目標個数±許容値÷目標個数
このランク選別範囲が、選択した階級の重量範囲以下であるときには、ランク分けが可能と判断するものである。

あるいは、選択した階級の平均単重と目標単重との差が、１σ未満であるときには、ランク分けが可能と判断するものである。この場合、選択した階級の被計量物は、その階級の平均単重を中心に３σの範囲で正規分布しているとして１σを算出する。

ステップＳ２５でランク分けができないと判断したときには、選択された階級に加えて次の階級も加えてランク分けを行う。このため、ステップＳ２６では、選択された階級の平均重量と目標単重を比較して、次に呼び出す階級を決定する。具体的には、目標単重よりも選択された平均重量が軽い場合は1つ重い階級を選択し、平均重量が重い場合は１つ軽い階級を選択する。

ステップｎ２５で選択された階級でランク分けが可能と判断されたときには、
ステップＳ２７では、その階級の重量範囲にある被計量物を使用して、目標重量等の袋詰めを行うためには、更に、いくつの重量ランクにランク分けする必要があるか、その各ランクの重量幅を決定する。

次に、図９〜１１を用いて、階級が決定した後のランクの重量幅の決定について説明する。なお、階級については、図６の階級Ｌと決定したものとする。

ランクの重量幅の決定は、階級Ｌの重量範囲１２０ｇ以上１９０ｇ未満を、どのように複数の重量ランクにランク分けするかを決定するものである。

図９の例では、目標単重と階級毎の平均単量との差が余りない場合であり、この場合には、ランク設定値を左右対称に設定する。

ステップＳ３１で、目標重量を目標個数で除算して目標単重を得る。本例では、目標重量４５０ｇ÷目標個数３個＝１５０ｇとなる。

ステップＳ３２で、許容値を個数で除算して１個当たりの許容値を得る。本例では、許容値３０ｇ÷目標個数３個＝１０ｇとなる。

ステップＳ３３で、複数のランクの全重量範囲であるランク範囲における中央のランクの上限値と下限値を得る。下限値＝目標単重であり、本例では１５０ｇとなる。上限値＝目標単重＋１個当たりの許容値であり、本例では１５０ｇ＋１０ｇ＝１６０ｇとなる。

ステップＳ３４で、中央のランクよりＮランク軽いランク範囲を得るため、Ｎランク軽いランクの下限値＝目標単重―１個当たりの許容値×Ｎを算出する。Ｎには初期値として「１」が入っており、１ランク軽いランクの下限値＝１５０ｇ―１０ｇ×１＝１４０ｇとなる。

ステップＳ３５で、中央のランクよりＮランク重いランク範囲を得るため、Ｎランク重いランクの上限値＝目標単重＋１個当たりの許容値×（Ｎ＋１）を算出する。Ｎ＝１であることから、１ランク重いランクの上限値＝１５０ｇ＋１０ｇ×（１＋１）＝１７０ｇとなる。

ステップＳ３６で、ステップＳ３４で求めたＮランク軽いランクの下限値ならびにステップＳ３５で求めたＮランク重いランクの上限値が、指定された階級の重量範囲内であるか否かを判断する。判断の結果、範囲内であればステップＳ３７に進み、範囲外であればステップＳ３８に進む。

ステップＳ３７でＮをインクリメントして、ステップＳ３４へ戻る。そして、ステップＳ３４でランク範囲の中央ランクより２ランク軽いランクの下限値を得て、ステップＳ３５でランク範囲の中央ランクより２ランク重いランクの上限値を得る。ステップＳ３６でＮＯとなるまでＮをインクリメントしながらステップＳ３４，３５を繰り返す。

ステップＳ３６で、Ｎランク軽いランクの下限値ならびにＮランク重いランクの上限値が、指定された階級の重量範囲外となるとは、ランク範囲の中央のランクからＮランク目はランク外であることを示している。よって、ステップＳ３８でランク範囲の中央のランクより（Ｎ−１）ランク軽いランクと、ランク範囲の中央のランクより（Ｎ−１）ランク重いランクとでランク数が決定する。本例ではランク数７と各ランクの重量幅が決定する。

図１０に、図９の例に従って階級Ｌをランク分けした結果を示す。ランク範囲の中央のランクはランク４であり、中央のランクより軽いランクと重いランクはそれぞれＮ＝３まではステップＳ３６で範囲内となり、Ｎ＝４で範囲外となる。すなわち、中央のランクとその上下３つまでの計７ランクに分けられ、各ランクの重量幅として下限値と上限値が決定され、記憶部１３に記憶される。なお、図１０には判りやすいように上限値の小数点以下は切り捨てて記載してある。

図１１に、図１０のようにランク分けした場合の分布図を示す。横軸はランク、縦軸は各ランクに属する被計量物の個数の割合を示している。

以上のようにして、上述の図５のランク決定作業（Ｓ１）が完了する。次に、図１０のランク決定の結果に基づいて、ランク分け作業（Ｓ２）と組合せ作業（Ｓ３）を行う。

先ず、図４に示すように、それぞれ表示ユニット２０を取り付けた収納箱４０を、ランク数に相当する７つ用意する。各表示ユニット２０は、信号線を介して電子秤１０のコネクタ１５の所定のポートに接続する。コネクタ１５は、各種被計量物のランク分けの数に対応できるように十分な数のポートを有しており、これらポートのうちから各ランクに対応するポートを設定する。ポートの設定に際しては、制御部１２はランクとポートを関連付けて記憶部１３に記憶させ、使用するポート番号を操作設定表示部１４に表示する。使用するポート番号の表示に際しては、ランクとポート番号を表示して何れの収納箱４０に何れのランクの被計量物を入れるのか判るように表示ユニット２０の信号線を接続する方法もあれば、使用するポート番号のみを表示してそのポートにランダムに表示ユニット２０の信号線を接続して、収納箱４０が何れのランクに該当しているのか作業者には判らない場合も有り得る。

図５のランク分け作業（Ｓ２）は、図２の電子秤１０の載台に、計量対象容器として、仕入れた被計量物の箱詰めを載せる。本例では図６の階級Ｌの馬鈴薯の箱詰めを載せる。作業者は、箱詰めの中から任意の馬鈴薯を１個取り出し、電子秤１０は、取り出した馬鈴薯を減算式で計量する。馬鈴薯を１個ずつ取り出す度に、制御部１２は記憶部１３に記憶されている上記７ランクのいずれのランクに該当するかを演算し、該当するランクに対応する表示ユニット２０に対して点灯信号を出力する。ランク分けの点灯信号を受信した表示ユニット２０は、点灯回路２１によりランク分け用ランプ２４を点灯させる。

作業者はランク分け用ランプ２４が点灯した収納箱４０に、箱詰めから取り出した１個の馬鈴薯を入れる。このように次々に１個の馬鈴薯を電子秤１０の載台上の箱詰めから取り出し、ランク分け用ランプ２４が点灯した収納箱４０に移し替えて行く。この際、表示ユニット２０に対してランク分けの点灯信号を出力する際に、全表示ユニット２０に対して一旦ランク分け用ランプ２４を消灯する信号を出力することで、同時に複数のランク分け用ランプ２４が点灯するのを避けるようにする。あるいは、箱詰めから馬鈴薯が１個取り出される毎に、点灯ランプを一旦消灯させると共に、該当するランク分け用ランプ２４を点灯させるようにしてもよい。

このようにして階級Ｌの箱詰めの馬鈴薯が、上記７ランクの各ランクの収納箱４０に移し替えられる。

図５の組合せ作業（Ｓ３）では、電子秤１０が、上記７ランクにランク分けされた被計量物を組合せて、目標個数、許容値以内の目標重量範囲となる重量ランクの組合せを演算する。本例では、目標個数３個、目標重量４５０ｇ、許容値３０ｇとなる異なるランクの組合せを演算する。この条件に合うランクの組合せは複数組あるが、目標重量４５０ｇに最も近い組合せ、あるいは、被計量物の数が多いランクを含む組合せを優先的に選択する。

このようにして、図１２に示す３組のランクの組合せが選択される。いずれのランクの組合せも、３つのランクの各１個の被計量物を組合せた重量値の下限値が４５０ｇ、前記組合せた重量値の上限値が４７７ｇ、目標個数３個となり、組合せの条件を満たす。

この実施形態では、図１１に示す被計量物の数が多くなるランクの組合せを優先するようにしている。すなわち、ランク３，４，５の組合せが最優先され、次にランク２，４，６の組合せとなり、最後にランク１，４，７の組合せとなる。

なお、いずれのランクの組合せを優先するかは、予めプログラムしておいてもよいし、設定できるようにしてもよい。

図１３に、図１２の組合せの点灯信号が表示ユニット２０に送信されて組合せ用ランプ２５が実際に点灯している状態を示している。図１３（ａ）は最優先の組合せランク３，４，５に該当する表示ユニット２０の組合せ用ランプ２５が点灯している。作業者は、組合せ用ランプ２５が点灯している収納箱４０の中からそれぞれ１個ずつ馬鈴薯を取り出して袋詰めする。

このように、ランク３，４，５に該当する収納箱４０から１個ずつ取り出して組合せる作業を繰り返す。そうすると、図１１の分布図に示すようにランク３，５の個数がランク４より少ないことからまずランク３，５に該当する収納箱４０の中身が無くなる。作業者は収納箱４０の中身が無くなったことを確認すると、操作設定表示部１４を操作して、次の組合せの候補を点灯させる。本例では図１３（ｂ）に示すように、次の候補である組合せランク２，４，６に該当する表示ユニット２０の組合せ用ランプ２５が点灯する。作業者はランク２，４，６に該当する収納箱４０から１個ずつ取り出して袋詰めする作業を繰り返す。

ランク２，６に該当する収納箱４０の中身が無くなったのを確認すると、操作設定表示部１４を操作して次の組み合わせの候補を点灯させる。本例では図１３（ｃ）に示すように、次の候補である組合せランク１，４，７に該当する表示ユニット２０の組合せ用ランプ２５が点灯する。

組合せ用ランプ２５をＲＧＢの組合せで数色に光る３色ＬＥＤにて構成し、ランクの組合せを切り替える際に、表示色を変えることで、作業者に組合せが変わったことが判りやすくしてもよい。

以上のようにして、組合せ用ランプ２５の点灯に従って収納箱４０から被計量物を１個ずつ取り出して袋詰めして行くことになる。

各収納箱１０の馬鈴薯が無くなるか、少量になった場合に、パック詰商品が目標の数に達していないときには、電子秤１０の載台に、新しい箱詰めを載せて、上記と同様に、ランク分け作業と組合せ作業とを行う。

上記では収納箱４０の中身が無くなると次の組合せの候補を順次切換えて指示させているが、逆に馬鈴薯が取り出されないため、馬鈴薯が多量に残った収納箱４０が生じた場合には、操作設定表示部１４を操作して、馬鈴薯が多量に残った収納箱４０のランクを含む組合せを優先的に点灯させるようにしてもよい。

また、上記３組の組合せランクによる組合せ作業を行って、各収納箱１０の馬鈴薯が無くなるか、少量になったときには、操作設定表示部１４を操作して、許容値を広く、例えば、４５ｇとした再組合せを行わせ、その再組合せで選択されたランクの組合せを指示するようにしてもよい。

また、ランク分け作業と組合せ作業とを二人で分担して同時に行うようにしてもよい。この場合、一方の作業者は、計量した馬鈴薯を、表示ユニット２０のランク分け用ランプ２４の点灯指示に従って収納箱４０に収納し、他方の作業者は、表示ユニット２０の組合せ用ランプ２５の点灯指示に従って収納箱４０から馬鈴薯を１個ずつ取り出して組合せ、袋詰めすればよい。

（実施形態２）
上述の実施形態１では、組合せ作業（Ｓ３）において、表示ユニット２０に１組のランクの組合せが点灯指示されるものであったが、本実施形態２は同時に複数組のランクの組合せを異なる色で点灯指示するものである。

なお、実施形態１の図１〜８に示した構成とは、基本的には同様であるが、組合せ用ランプ２５は同時に複数通りの組合せランクの点灯指示が行えるようにＲＧＢの３色ＬＥＤにて構成されている。すなわち、ＲＧＢの組合せで数色に光るようになっており、点灯回路２１は電子秤１０から送信されてくる点灯信号に従って、組合せ用ランプ２５を所定の色に発光させるように構成されている。また、実施形態１の図９〜１３の構成とは異なり、対応する図１４〜１８に基づいて説明する。

図１４〜図１６に基づいて、重量ランクの重量幅の決定について説明する。なお、階級については、図６の階級Ｌと決定したものとする。

図１４の例では、複数組のランクの組合せの指示が行えるように、実施形態１では７ランクに分けたのに対して、それ以上のランク数である、例えば９ランクまたは１５ランクに分けるようにする。本例では９ランクに分ける場合について説明する。複数組のいずれのランクの組も合計重量値が同じ値となるようにする。

先ず、ステップＳ４１で、目標重量を目標個数で除算して目標単重を得る。本例では、目標重量４５０ｇ÷目標個数３個＝１５０ｇとなる。

ステップＳ４２で、許容値を個数で除算して１個当たりの許容値を得る。本例では、許容値３０ｇ÷個数３個＝１０ｇとなる。また、階級の重量範囲をランク数で除算して１ランク当たりの許容値を得る。本例では、（１９０ｇ−１２０ｇ）÷９ランク＝７．７ｇとなる。これら２つの許容値のうち小さい方７．７ｇを、1個当たりの許容値として選択する。なお、本例では、小数点以下を四捨五入するので、前記１個当りの許容値は、８ｇとなる。

ステップＳ４３で、全ランク範囲における中央のランクの上限値と下限値を得る。下限値＝目標単重であり、本例では１５０ｇとなる。上限値＝目標単重＋１個当たりの許容値であり、本例では１５０ｇ＋８ｇ＝１５８ｇとなる。

ステップＳ４４で、ランク範囲の中央のランクよりＮランク軽いランク範囲を得るため、Ｎランク軽いランクの下限値＝目標単重―１個当たりの許容値×Ｎを算出する。Ｎには初期値として「１」が入っており、１ランク軽いランクの下限値＝１５０ｇ―８ｇ×１＝１４２ｇとなる。

ステップＳ４５で、ランク範囲の中央のランクよりＮランク重いランク範囲を得るため、Ｎランク重いランクの上限値＝目標単重＋１個当たりの許容値×（Ｎ＋１）を算出する。Ｎ＝１であることから、１ランク重いランクの上限値＝１５０ｇ＋８ｇ×（１＋１）＝１６６ｇとなる。

ステップＳ４６で、９ランクの１個当たりの重量を求めるためＮ＞４か否かを判断する。判断の結果、ＮＯであればステップＳ４７に進み、ＹＥＳであればステップＳ４８に進む。

ステップＳ４７でＮをインクリメントして、ステップＳ４４へ戻る。そして、ステップＳ４４でランク範囲の中央のランクより２ランク軽いランクの下限値を得て、ステップＳ４５でランク範囲の中央のランクより２ランク重いランクの上限値を得る。ステップＳ３６でＹＥＳとなるまでＮをインクリメントしながらステップＳ４４，４５を４回繰り返して９ランク分の重量幅が決定する（Ｓ４８）。

図１５に、図１４の例に従って階級Ｌをランク分けした結果を示す。このように各ランク幅として下限値と上限値が決定され、記憶部１３に記憶される。

図１６に、図１５のように重量ランクを決定した場合の分布図を示す。横軸はランク、縦軸は各ランクに属する被計量物の個数の割合を示している。なお、単量が１５５ｇを中心に標準偏差11.6ｇで正規分布しているとしている。

以上のようにしてランク決定作業（Ｓ１）が完了する。次に、図１５の重量ランクに基づいて、ランク分け作業（Ｓ２）と組合せ作業（Ｓ３）を行う。ランク分け作業（Ｓ２）については実施形態１と同様であり説明を省略する。

組合せ作業（Ｓ３）についても基本的には実施形態１と同様であり、図１７に示す３組のランクの組合せが選択される。

図１８に、図１７のランクの組合せの点灯信号が表示ユニット２０に送信されて組合せ用ランプ２５が実際に点灯している状態を示している。９ランクそれぞれの収納箱４０に取り付けられた９個の表示ユニット２０に、同時に図１７に示す３組のランクの組合せが点灯指示される。組合せランク毎に異なる色に組合せ用ランプ２５を点灯させる。例えば、ランク１，５，９の組合せは、表示ユニット２０の点灯回路２１によって組合せ用ランプ２５を緑色に点灯させ、ランク２，６，７の組合せは、表示ユニット２０の点灯回路２１によって組合せ用ランプ２５を青色に点灯させ、ランク３，４，８の組合せは、表示ユニット２０の点灯回路２１によって組合せ用ランプ２５を黄色に点灯させる。

作業者は、組合せ用ランプ２５が同じ色に点灯している収納箱４０の中からそれぞれ１個ずつ馬鈴薯を取り出して袋詰めする。すなわち、緑色にそれぞれ点灯している３つの表示ユニット２０の各収納箱４０から１個ずつ馬鈴薯をそれぞれ取り出して、ランク１，５，９の馬鈴薯を組合せて袋詰めする。また、青色にそれぞれ点灯している３つの表示ユニット２０の各収納箱４０から１個ずつ馬鈴薯をそれぞれ取り出して、ランク２，６，７の馬鈴薯を組合せて袋詰めする。また、黄色にそれぞれ点灯している３つの表示ユニット２０の各収納箱４０から１個ずつ馬鈴薯をそれぞれ取り出して、ランク３，４，８の馬鈴薯を組合せて袋詰めする。

このように、組合せ作業を繰り返し、収納箱４０の中身が無くなってそれ以上組み合わせることができなくなると、操作設定表示部１４を操作して、次の組合せの候補を点灯指示させる。

この実施形態によると、実施形態１の効果に加え、同時に複数組のランクの組合せを点灯指示することで、収納箱４０の中身が空になった組合せを避けて直ぐに次の組合せの被計量物を取り出して袋詰めを続行することができ、作業性に優れる。

（実施形態３）
上述の実施形態２では、図１６に示すように分布するため、ランク１，９の個数が少なくなり、ランク１，９を含む組合せは成立し難くなる。すなわち、図１７に示す組合せランク１，５，９において、ランク５の収納箱４０には多くの馬鈴薯が存在しているのに、ランク１，９の収納箱４０が空であるため袋詰めすることができなくなる。そこで、本実施形態３は、組合せランク中の特定のランクの個数が少なくならないように、ランクの重量幅をランク毎に変えるようにしたものである。

図１９に、階級Ｌをランク分けした結果を示す。各ランクの１個当たりの重量の幅が、中央のランク５から離れるに従って大きくなるように、下限値と上限値を設定している。

図２０に、図１９のようにランク分けした場合の分布図を示す。横軸はランク、縦軸は各ランクに属する被計量物の個数の割合を示している。

組合せ作業（Ｓ３）によって、図２１に示す３組の組合せが選択されたとする。ランク１，５，９の各ランクの個数は図２０の分布図に示すようにほぼ同じ割合となっており、同様にランク２，６，７、ランク３，４，８においてもほぼ同じ個数の割合となっている。

なお、図１９に示した１個当たりの重量幅を決定する下限値と上限値の値は、組合せる各ランクの分布個数の割合がほぼ同じになるように設定すればよく、図１９のように中央の値から離れるに従って１個当たりの重量幅が大きくなるようにするものに限らない。

この実施形態によると、実施形態２の効果に加え、組合せ毎の各ランクの収納箱４０の中の被計量物の個数のバラツキが少なくなり、袋詰めできなくなるのが少なくなり、歩留まりが向上する。

（その他の実施形態）
上述の各実施形態では、ランクの組合せは、各ランクから１個の被計量物を取り出すように選択したけども、他の実施形態として、同一ランクから複数個の被計量物を取り出す組合せを選択して指示するようにしてもよい。この場合は、例えば、個数を示す表示ランプ等を追加して取り出す個数を指示すればよい。

上述の実施形態では、指示手段として表示ユニット２０を用いてランプ２２で点灯指示するものであったが、表示の代わりに音声で指示してもよい。この場合、音声回路とスピーカを有する音声ユニットを１個設置し、ランク分け作業（Ｓ２）では例えば“ランク１の箱に入れて下さい”の音声で報知する。この場合、収納箱４０には作業者にランクが判るように“ランク１”等の表示をしておく。組合せ作業（Ｓ３）では例えば“ランク１とランク２とランク３を１個ずつ取り出して下さい”の音声で指示する。音声回路は電子秤１０から制御信号が入力されると、その制御信号によって、あらかじめ記憶されている上記のコメントをスピーカから出力させる。

また、電子秤１０に指示手段を内蔵して一体化してもよい。例えば、上述の音声回路とスピーカを電子秤１０に内蔵する。

また、表示と音声を組合せて指示してもよい。例えば、実施形態１に示した表示ユニット２０に音声による指示機能を追加し、ランプによる指示と音声による指示を同時行わせたり、ランク分け作業（Ｓ２）は音声で指示し、組合せ作業（Ｓ３）は表示によって指示してもよい。

また、実施形態２，３に示した表示ユニット２０の組合せ用ランプ２５のように色違いの指示を行う際に、ＲＧＢの３色ＬＥＤを使用する代わりに、色違いの３つの組合せ用ランプを各表示ユニット２０に設けてもよい。

また、ランク分け作業（Ｓ２）に際して、制御部１２はランク毎の被計量物の個数をカウントして記憶部１３に記憶させるようにしてもよい。これにより、組合せ作業（Ｓ３）に際して、個数が少ないランクを含む組合せを避けて個数が多いランクを含む組合せ優先するようにすることができる。

上述の各実施形態では、図６に示すように、階級毎に１個当りの重量範囲が決まっている箱詰めされた被計量物を使用したけれども、階級毎に分けられていない場合にも適用できる。この場合には、１個当りの重量範囲が不明な被計量物の中から数十個のサンプルを任意に選択する。選択したサンプルを１個ずつ計量し、平均重量、標準偏差を計算し、それに基づいて、１個当りの重量範囲を求め、電子秤１０に入力することにより、上述の各実施形態と同様に処理することができる。

上述の実施形態では、被計量物として馬鈴薯に適用したけれども、被計量物は、農産物、海産物他、袋等に小分けにパック詰め等して販売するものであれば、どのような物品であってもよい。

本発明は、スーパーマーケット等の小売店で、仕入れた農産物等を店頭での販売用にある程度大きさを揃えて袋詰めする際の定量計量として有用である。

１０ 電子秤（計量装置）
１１ 計量部
１２ 制御部
１３ 記憶部
１４ 操作設定表示部
１５ コネクタ
２０ 表示ユニット（指示手段）
２１ 点灯回路
２２ ランプ
２４ ランク分け用ランプ
２５ 組合せ用ランプ

Claims (7)

1. 被計量物を計量する計量部と、
   前記複数個の被計量物の重量を合計した目標重量を含む設定情報が設定される設定部と、
   前記計量部で計量される被計量物を、その重量値に基づいて、複数の重量ランクのいずれの重量ランクに属するかを判別して、重量ランク毎の被計量物の収納位置である複数のランク別収納位置の内、被計量物を収納すべきランク別収納位置を、指示手段を制御して指示する制御部とを備え、
   前記制御部は、前記目標重量を満たす被計量物の組合せとなる前記ランク別収納位置の組合せを、前記指示手段を制御して指示する、
   を備えることを特徴とする計量装置。
2. 前記設定情報には、前記目標重量の許容値及び前記被計量物の目標個数を含み、
   前記被計量物の１個当りの重量範囲が予め記憶される記憶部を備え、
   前記制御部は、前記被計量物の１個当りの重量範囲を、前記設定情報に基づいて、複数に区分して前記複数の重量ランクを決定し、前記許容値以内の前記目標重量の範囲内であって、前記目標個数を満たす被計量物の組合せとなる前記ランク別収納位置の組合せを、前記指示手段を制御して指示する、
   請求項１に記載の計量装置。
3. 前記制御部は、前記ランク別収納位置の組合せとして、前記目標個数に等しい数のランク別収納位置を、前記指示手段を制御して指示する、
   請求項２に記載の計量装置。
4. 前記制御部は、前記ランク別収納位置の組合せとして、同一のランク別収納位置が重複して組合せに選択されないように、前記重量ランクを決定する、
   請求項３に記載の計量装置。
5. 前記計量部は、前記被計量物が収納された計量対象容器が載置される載置部を有し、前記計量対象容器から被計量物が取り出されることによる重量変化に基づいて、被計量物の重量値を求めるものであり、
   前記制御部は、前記載置部の計量対象容器から被計量物が取り出されるのに応じて、取り出された被計量物を収納すべきランク別収納位置を、前記指示手段を制御して指示する、
   請求項１ないし４のいずれかに記載の計量装置。
6. 前記複数のランク別収納位置には、前記被計量物が収納される複数の収納容器が設けられ、
   前記指示手段は、前記複数の各容器に個別的に対応して配置される複数の表示ユニットを備え、該表示ユニットは、被計量物を収納すべきランク別収納位置を指示する表示と、前記ランク別収納位置の組合せを指示する表示とを異ならせる、
   請求項１ないし５のいずれかに記載の計量装置。
7. 前記請求項１ないし６のいずれかに記載の計量装置と、該計量装置に接続される前記指示手段とを備える、
   ことを特徴とする計量システム。

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