JP5088312B2 - 自動計量装置および自動計量装置の電源投入プログラム - Google Patents

Description

本発明は、郵便等の荷物を計量する秤を搭載した自動計量装置に関する。

一般に自動計量装置は、秤が安定して計量できる状態になるには、気温や湿度などにより電源投入してからある程度の時間が必要であるため、係員によって業務開始前に電源投入していたが、係員による電源投入忘れや投入遅れがあった場合に業務効率が悪くなってしまうということがある。
一方、従来の記録媒体機器では、温度センサでＨＤＤの温度を計測しており、録画予約が設定された場合にＨＤＤの動作最適温度到達時間を録画開始時刻から逆算して、その算出した時間に到達したときに電源投入を行って暖気運転（アイドリング）モードにし、録画開始時刻までにＨＤＤの温度を動作保証温度にしている（例えば、特許文献１参照。）。

そのため、上記の特許文献１の技術を利用し、自動計量装置についても秤による計量を安定させるために、自動計量装置が自動で業務開始時刻よりも早めに各部への電源を投入していく技術が従来利用されている。
特開２００４−５８１２号公報（段落「００２５」−段落「００２７」、図２）

しかしながら、上述した従来の技術においては、秤が安定して計量できる状態とする際に必要以上に早い段階から電源の投入が行われることがあり、それによって無駄な電力を消費してしまうという問題がある。
本発明は、上記の問題点を解決するための手段を提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するために、媒体の重量を計量する計量部と、温度と湿度を測定するセンサ部とを有する自動計量装置であって、温度と湿度の組合せ毎に前記計量部が電源を投入してから計量を安定して行える状態になるまでの時間を複数回計測し、組合せ毎の平均時間を安定化時間として記憶すると共に、年間を通じて前記安定化時間の予測誤差を補正する変動マージンを日付に関連させて記憶する記憶手段を備え、前記計量部に電源を投入したときの温度と湿度を前記センサ部で測定して前記記憶手段に記憶しておき、次回の装置稼動日における前記計量部に電源を投入する時刻を定めるとき、前記記憶した温度と湿度の組合せに対応する安定化時間を前記記憶手段から読み出すと共に、次回の装置稼動日に該当する日付に応じた変動マージンを前記記憶手段から読み出し、業務開始時刻から前記安定化時間分と前記変動マージン分の時間を差し引くことで、次回の装置稼動日における前記計量部へ電源を投入する時刻を定めることを特徴とする。

これにより、本発明は、業務開始時刻に合わせて計量部が安定するように計量部への電源の投入時刻を定めることができ、早めに電源を投入してしまうことによる無駄な電力消費を抑えることができるという効果が得られる。

以下に、図面を参照して本発明による自動計量装置の実施例について説明する。

図１は実施例１の自動計量装置を示す構成図である。
図１において、１は郵便料金精算装置等の自動計量装置であり、郵便局内や局外、あるいは宅配便の受付を行う場所に設置され、一般の顧客または荷物の受け付けを行う係員により利用される。
２は表示操作部であり、自動計量装置１の前面に設置され、ＣＲＴやＬＣＤ等の表示画面とタッチパネル等の位置信号検出手段との組合せで構成されており、表示画面に郵便受付のメニュー画面やその入力画面、料金表示画面、操作者の処置を促す画面等を表示する一方、位置信号検出手段により顧客や係員等の操作者からの入力を受付ける。

３は現金処理部であり、図示しない投入口に投入された現金を受け入れ鑑別、計数して金種別に収納すると共に、収納した現金を繰出して顧客に払出す機能を有する。
４はレシートプリンタであり、領収書を印字して排出し、顧客に発行する機能を有する。
５は証紙プリンタであり、証紙を印字して排出し、顧客に発行する機能を有する。

６はセンサ部であり、筐体の外部に設けられている気温センサや湿度センサ等により構成されて、自動計量装置１内の温度と湿度を測定する機能を有する。
また、センサ部６は内部に記憶エリアを有しており、電源投入時に温度と湿度を測定し、その温度と湿度を内部の記憶エリアに記憶する機能を有する。
７は計量部であり、筐体に設けられている計量皿に載せられた郵便物や宅配物の重量を計量する秤としての機能を有する。

８は制御部であり、記憶部９に格納された制御プログラムに従って各部を制御する他、図示しない時計機能によって年月日、曜日、時刻等を認識する機能を有する。
また、計量部７は電源投入された直後に行う計量が不安定であることから、制御部８は一定周期で計量部７による計量皿の重量等の出力値を取得していくことで計量部７からの出力が安定しているか否かを判断することで、計量部７による計量を安定して行うことができるかを判断する機能を有している。

９は記憶部であり、制御プログラムを格納する他、制御部８による処理結果等を記憶する。
１０は電源管理部であり、時計機能を備えており、所定の時刻となったときに電源部１１に対して自動計量装置１の各部に電源を投入させる指示を行う。
また、電源管理部１０は、電源の投入を指示する時刻を記憶するための図示しない記憶手段を備える。

記憶部９は、電源投入された計量部７が安定して動作するまでの時間（具体的には温度と湿度の組合せ毎に計量部７が安定するまでの時間を複数回計測した際の平均時間である。）を安定化時間とし、温度と湿度の組合せに対応する安定化時間のテーブルを記憶する。
また記憶部９は、季節の移り変わりによる温度と湿度のばらつき具合や、晴れや雨といった天気の変動による安定化時間の予測誤差を年間通じて補正する変動マージンのテーブルを記憶している。変動マージンは日付に関連づけて定めているため、そのテーブルは１月１日を基準にそこからの経過日数に対応する季節変動マージンとなっている。

ここで、図２は安定化時間を示すグラフ例であり、（ａ）は一定の湿度での温度の変化に応じた安定化時間を示し、（ｂ）は一定の温度での湿度の変化に応じた安定化時間を示している。図３は季節変化マージンを示すグラフ例である。
なお、図２（ａ）では湿度６０％としたときの温度の変化による安定化時間、図２（ｂ）では温度２０℃としたときの湿度の変化による安定化時間、図３は横軸の日数０を１月１日としてそこから３６５日後までの季節変動マージンを示している。

上記の安定化時間及び季節変動マージンは、実測して統計的手法によって平均時間を算出したものであって、記憶部９には図２（ａ）、（ｂ）及び図３に示すようなグラフとなるようにプロットされた元の値となるテーブル値が記憶されている。
ここで、自動計量装置１の動作例を以下に示す。顧客が表示操作部２に表示されているメニュー画面を操作することによって自身が持ち込んだ郵便物の種類に該当するキーを入力する。

国内郵便のキーが入力された場合、制御部８は表示操作部２に郵便物を計量部７の計量皿の上に置くように促す画面を表示し、顧客によって郵便物が計量皿上に置かれた際に、計量部７によってその郵便物の重量を計量し、その計量結果で決まる料金とその確認のための確認キー等を表示する。
顧客によって確認キーが押下されると、制御部８は入金を促す画面を表示して、顧客が現金を入金したとき現金処理部３によって入金処理を行い、証紙プリンタ５により証紙を印字して排出すると共に、レシートプリンタ４により領収証を印字して排出して現金処理部３により顧客に釣銭等を払出す。

このあと、顧客は証紙を郵便物に貼り付けてポストへの投函等を行う。
上述した構成の作用について説明する。
本実施例においては、自動計量装置１への電源投入について説明する。
最初に自動計量装置１が起動してからの流れについて説明する。
ここで図４は自動計量装置の起動から取扱開始までの流れを示す説明図である。

予め設定された時刻（Ｔ−ｏｎ１）になると、電源管理部１０は、電源部１１に対してセンサ部６と計量部７への電源を投入する指示を行うことで、センサ部６と計量部７に電源を投入する。
なお、予め設定される時刻Ｔ−ｏｎ１は、前日の気温及び湿度や季節変動マージン等に基づいて算出されるもので、その算出については後述する。

センサ部６は、電源が投入されるとすぐに温度と湿度を測定し、測定した電源投入時温度Ｃ−ｏｎ１及び電源投入時湿度Ｈ−ｏｎ１を内部の記憶エリアに記憶する。
計量部７に対して早めに電源を投入したのは、電源が投入され起動のための処理が完了した後、上述したようにしばらく計量部７の出力は非安定であるが、しばらくすると安定するように変化するためであり、その安定に必要な時間を考慮して早めに起動させている。

電源管理部１０は、センサ部６と計量部７への電源投入の指示から時間Ｔ１が経過した時刻（Ｔ−ｏｎ２）となったときに電源部１１に対して残りの表示操作部２、現金処理部３、レシートプリンタ４、証紙プリンタ５、制御部８等への電源の投入を促す指示を行う。
制御部８は、ＯＳを搭載している関係上、起動に数分を要して起動が完了した時刻（Ｔ−ＬＧＯＮ）を記憶部９に記憶し、その後計量部７による出力を定期的に認識することで、計量部７による計量が安定しているか否かを判断を行い、安定していると判断した時刻（Ｔ−ｓｔａｂ）を記憶部９に記憶する。

また、制御部８は、電源が投入された時刻Ｔ−ｏｎ２を記憶部９に記憶しておくと共に、センサ部６と計量部７に電源が投入された時刻をＴ−ｏｎ１として記憶し、センサ部６が上記記憶した電源投入時温度Ｃ−ｏｎ１及び電源投入時湿度Ｈ−ｏｎ１を取得し、その電源投入時温度Ｃ−ｏｎ１及び電源投入時湿度Ｈ−ｏｎ１を記憶部９に記憶する。
制御部８は、計量部７の安定を認識したときにセンサ部６によって気温及び湿度を測定し、その測定した気温Ｃ−ｓｔａｂ及び湿度Ｈ−ｓｔａｂを記憶部９に記憶する。

このようにして、自動計量装置１は業務開始前までに各部が安定して動作する状態となる。
本発明で実現すべき重要な点は、取扱開始時刻までに計量部７が安定を示し制御部８が稼動中となると共に、制御部８が起動してから取扱を開始するまでの時間をできる限り短くすることである。

次に、記憶部９が記憶している安定化時間のテーブル、季節変動マージンのテーブル、計量部７に電源が投入されたときの温度と湿度、制御部８の電源が投入されて起動が完了するまでの時間等を用いて、翌日（次回の自動計量装置１の装置稼動日）におけるセンサ部６及び計量部７に電源を投入する時刻Ｔ−ｏｎ１と、残りの表示操作部２、現金処理部３、レシートプリンタ４、証紙プリンタ５、制御部８等への電源の投入する時刻Ｔ−ｏｎ２を算出する流れについて説明する。

なお、図４に示す時刻Ｔ−ｏｎ１から時刻Ｔ−ｏｎ２までの時間、つまり計量部７に電源が投入されてから制御部８に電源が投入されるまでの時間をＴ１とする。
また、時刻Ｔ−ｏｎ２から時刻Ｔ−ＬＧＯＮまでの時間、つまり制御部８に電源が投入されてから起動が完了するまでの時間をＴ２とする。
さらに時刻Ｔ−ＬＧＯＮから時刻Ｔ−ｓｔａｂまでの時間、つまり制御部８が起動してから計量部７の安定を確認するまでの時間をＴ３とする。

加えて、制御部８が計量部７の安定を確認してから自動計量装置１が郵便局の業務開始に合わせて取扱を開始するまでの時間をＴ４とし、そのときの時刻をＴ取扱開始で示す。
そのため、時間Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４は以下のように示すことができる。
Ｔ１＝（Ｔ−ｏｎ２）−（Ｔ−ｏｎ１）
Ｔ２＝（Ｔ−ＬＧＯＮ）−（Ｔ−ｏｎ２）
Ｔ３＝（Ｔ−ｓｔａｂ）−（Ｔ−ＬＧＯＮ）
Ｔ４＝（Ｔ取扱開始）−（Ｔ−ｓｔａｂ）
なお、各時間Ｔ１〜Ｔ４は分単位である。

ここで、上述した温度と湿度の組合せに対応する安定化時間を示すテーブルにより定まる摂氏ａ度、湿度ｂパーセントにおける安定化時間Ｔａ℃・ｂ％（分）を、
Ｔａ℃・ｂ％＝ｆ（ａ、ｂ）と示し、
上述した季節変動マージンのテーブルにより定まる１月１日からの経過日数、ｎ日における季節変動マージンＴｎｄａｙ（分）を、
Ｔｎｄａｙ＝ｇ（ｎ）と示す。

そして、Ｔ４を季節変動マージンとして置き換え、他のＴ１、Ｔ２、Ｔ３の合計が温度と湿度による安定化時間とすると、
Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３＝Ｔａ℃・ｂ％
Ｔ４＝Ｔｎｄａｙ
となる。

次に、業務開始時刻から温度と湿度による安定化時間分を遡ると共に、季節変動マージン分さらに遡ることで時刻Ｔ−ｏｎ１を求めると、
Ｔ−ｏｎ１＝（Ｔ取扱開始）−（Ｔａ℃・ｂ％）−（Ｔｎｄａｙ）
となる。
Ｔ２に前回の制御部８に電源が投入されてから起動完了するまでの実測値を利用すると共に、Ｔ３を固定値ｍとするとセンサ部６と計量部７に電源を投入する時刻Ｔ−ｏｎ２は、
Ｔ−ｏｎ２＝Ｔ取扱開始−Ｔ２（実測値）−Ｔ３−Ｔｎｄａｙ
＝Ｔ取扱開始−Ｔ２（実測値）−ｍ−Ｔｎｄａｙ
と表わすことができる。

ここで、Ｔ３となる固定値ｍを長く設定すると、その分制御部８が計量部７の安定を認識する時間Ｔ−ｓｔａｂを長くとることができ、より確実性が向上するが、その分無駄な電力消費が多くなるため、本実施例において固定値ｍを１分として定めている。なお、この固定値ｍの時間は適宜設定可能である。
上式を用いて次回の装置稼働日における、時刻Ｔ−ｏｎ１と時刻Ｔ−ｏｎ２を算出すると次のようになる。

例えば、制御部８は、６月２８日の時点で翌日の電源投入時刻を定める際は、記憶部９に記憶した６月２８日のセンサ部６と計量部７に電源を投入した時刻Ｔ−ｏｎ１の際の気温Ｃ−ｏｎ１（２０℃とする。）と湿度Ｈ−ｏｎ１（６０％とする。）を読み出し、その気温２０℃と湿度６０％の組合せに応じた安定化時間ｆ（ａ、ｂ）（ここではｆ（２０℃、６０％）となる。）を安定化時間のテーブルをもとに読み出す。

制御部８は、その時計機能によって６月２９日が１月１日より１８０日目であることを認識すると共に、記憶部９に記憶している季節変動マージンのテーブルから１８０日目の季節変動マージンｇ（ｎ）（ここでは、ｇ（１８０）とする。）を読み出す。
読み出した安定化時間ｆ（２０℃、６０％）と変動マージンｇ（１８０）を用いると、上式のＴ−ｏｎ１＝（Ｔ取扱開始）−（Ｔａ℃・ｂ％）−（Ｔｎｄａｙ）は、
Ｔ−ｏｎ１＝Ｔ取扱開始−ｆ（２０℃、６０％）−ｇ（１８０）
となり、Ｔ取扱開始は業務開始時刻、ｆ（２０℃、６０％）は気温２０℃でかつ湿度６０％のときの安定化時間、ｇ（１８０）は６月２９日における季節変動マージンであり、全てが既知の数であるため、時刻Ｔ−ｏｎ１が算出できる。

一方、上式のＴ−ｏｎ２＝Ｔ取扱開始−Ｔ２（実測値）−ｍ−Ｔｎｄａｙは、
Ｔ−ｏｎ２＝Ｔ取扱開始−Ｔ２（実測値）−ｍ−ｇ（１８０）
となり、制御部８は、上述したようにｍが１分であることから、ｍを１として他の項目についてもＴ取扱開始は業務開始時刻、Ｔ２(実測値)は記憶部９に記憶した今回自動計量装置１の各部に電源を投入したときの時刻Ｔ−ｏｎ１と時刻Ｔ−ｏｎ２間の時間から算出し、ｇ（１８０）は記憶部９に記憶した６月２９日における季節変動マージンであって、全てが既知の数であるため、時刻Ｔ−ｏｎ２が算出できる。

制御部８は、算出した時刻Ｔ−ｏｎ１及び時刻Ｔ−ｏｎ２を電源管理部１０に受け渡すことで、電源管理部１０の図示しない記憶手段に、６月２９日（次回の装置可動）における電源を投入する時刻である時刻Ｔ−ｏｎ１及び時刻Ｔ−ｏｎ２を記憶させる。
以上説明したように、本実施例では、温度と湿度の組合せに対応する安定化時間と安定化時間の予測誤差を補正する季節変動マージンとを記憶し、前日に電源投入した時の温度と湿度の組合せからわかる安定化時間や次回の装置稼働日の日付に対応する季節変動マージンをもとに、次回の装置稼働日における計量部への電源投入時刻と、制御部等への電源投入時刻とを決定し、業務開始時刻に合わせて計量部が安定した状態となるようにするので、早すぎる電源投入により不要な電力を消費してしまうことを防止できる。

また、自動で電源を投入するため、係員の電源の投入忘れや投入遅れ等で、計量部の安定化待ちなどによる運用開始遅延を防ぐことができる。

本実施例の自動計量装置１の構成は、上記実施例１と同様である。
実施例１では前日の電源投入時の温度と湿度による安定化時間と季節変動マージンによって電源を投入する時刻Ｔ−ｏｎ１及びＴ−ｏｎ２を算出し、翌日の電源投入で算出した時刻Ｔ−ｏｎ１及び時刻Ｔ−ｏｎ２を利用するのに対して、本実施例では想定した時間と実測による時間との差異を算出し、その差異を考慮して翌日（次回）の電源を投入する時刻Ｔ−ｏｎ１及び時刻Ｔ−ｏｎ２を補正するものである。

先の気温及び湿度による安定化時間と季節変動マージンについて、実測値を利用して補正を行う。
制御部８による計量部が安定する時間Ｔ３を固定値のｍ分と想定しており、季節変動マージンＴ４はＴｎｄａｙと想定しているが実測値は次である。
Ｔ３＝（Ｔ−ｓｔａｂ）−（Ｔ−ＬＧＯＮ）
Ｔ４＝（Ｔ取扱開始）−（Ｔ−ｓｔａｂ）
よって想定値と実測値との差分は、
ΔＴ３＝Ｔ３−ｍ＝（Ｔ−ｓｔａｂ）−（Ｔ−ＬＧＯＮ）−ｍ
ΔＴ４＝（Ｔｎｄａｙ）−｛（Ｔ取扱開始）−（Ｔ−ｓｔａｂ）｝
となり、制御部８は記憶部９に時刻Ｔ−ｓｔａｂや時刻Ｔ−ＬＧＯＮ、時刻Ｔ取扱開始を記憶していることから、それらを読み出すことで、ΔＴ３とΔＴ４を算出できる。

そして制御部８は、次回の自動計量装置１の各部への電源投入時刻を定める時は、上記の差分ΔＴ３とΔＴ４を利用し、温度と湿度による安定化時間Ｔａ℃・ｂ％と季節変動マージンＴｎｄａｙについて補正を行う。
補正後の温度と湿度による安定化時間をＴ´ａ℃・ｂ％とし、補正後の季節変動マージンを安定化時間Ｔ´ｎｄａｙとすると、
Ｔ´ａ℃・ｂ％＝Ｔａ℃・ｂ％−ΔＴ３
Ｔ´ｎｄａｙ＝Ｔｎｄａｙ−ΔＴ４
となるため、上述したようにΔＴ３とΔＴ４が求まっているので、補正後の安定化時間Ｔ´ａ℃・ｂ％と季節変動マージンＴ´ｎｄａｙが共に算出できる。

さらに、補正後の電源投入時刻Ｔ´−ｏｎ１及びＴ´−ｏｎ２は、
Ｔ´−ｏｎ１＝Ｔ取扱開始−Ｔ´ａ℃・ｂ％−Ｔ´ｎｄａｙ
Ｔ´−ｏｎ２＝Ｔ取扱開始−Ｔ２（実測値）−ｍ−Ｔ´ｎｄａｙ
となり、制御部８は補正後の電源投入の時刻Ｔ´−ｏｎ１及び時刻Ｔ´−ｏｎ２を算出し、算出した時刻Ｔ´−ｏｎ１及び時刻Ｔ´−ｏｎ２を電源管理部１０に受け渡すことで、電源管理部１０の図示しない記憶手段に次回の電源投入時刻として時刻Ｔ´−ｏｎ１及び時刻Ｔ´−ｏｎ２を記憶させる。

以上説明したように、本実施例では、上記実施例１の効果に加えて、想定した時間と実測による時間との差異を算出し、その差異をもとに温度と湿度による安定化時間と季節変動マージンを補正することで、設置する地域や機械の個体差から生じる差異についてもより柔軟で精度の良い電源の投入時刻の設定ができる。
補正の仕方は、上記実施例２によるものだけでなく、日々の蓄積データを元に補正を行ってもよい。例えば、１週間分の過去の予測値と実績値をもとに補正値を計算する方法もあり、また補正が天候の極端な変動で大きく上下しないように、差分に所定の計数を乗じたものとするようにしてもよく、また差分の変化（微分）分を利用して補正を行うようにしてもよい。

実施例１の自動計量装置を示す構成図 安定化時間を示すグラフ例 季節変化マージンを示すグラフ例 自動計量装置の起動から取扱開始までの流れを示す説明図

符号の説明

１ 自動計量装置
２ 表示操作部
３ 現金処理部
４ レシートプリンタ
５ 証紙プリンタ
６ センサ部
７ 計量部
８ 制御部
９ 記憶部
１０ 電源管理部
１１ 電源部

Claims (3)

1. 媒体の重量を計量する計量部と、温度と湿度を測定するセンサ部とを有する自動計量装置であって、
   温度と湿度の組合せ毎に前記計量部が電源を投入してから計量を安定して行える状態になるまでの時間を複数回計測し、組合せ毎の平均時間を安定化時間として記憶すると共に、年間を通じて前記安定化時間の予測誤差を補正する変動マージンを日付に関連させて記憶する記憶手段を備え、
   前記計量部に電源を投入したときの温度と湿度を前記センサ部で測定して前記記憶手段に記憶しておき、
   次回の装置稼動日における前記計量部に電源を投入する時刻を定めるとき、前記記憶した温度と湿度の組合せに対応する安定化時間を前記記憶手段から読み出すと共に、次回の装置稼動日に該当する日付に応じた変動マージンを前記記憶手段から読み出し、
   業務開始時刻から前記安定化時間分と前記変動マージン分の時間を差し引くことで、次回の装置稼動日における前記計量部へ電源を投入する時刻を定めることを特徴とする自動計量装置。
2. 請求項１に記載の自動計量装置において、
   前記計量部による計量結果で決まる料金の入金処理を行う現金処理部を備え、
   前記現金処理部よりも先に前記計量部に電源を投入することを特徴とする自動計量装置。
3. 媒体の重量を計量する計量部と、温度と湿度を測定するセンサ部と、温度と湿度の組合せ毎に前記計量部が電源を投入してから計量を安定して行える状態になるまでの時間を複数回計測し、組合せ毎の平均時間を安定化時間として記憶すると共に、年間を通じて前記安定化時間の予測誤差を補正する変動マージンを日付に関連させて記憶する記憶手段とを備えた自動計量装置の電源投入プログラムであって、
   前記計量部に電源を投入したときに前記センサ部により測定された温度と湿度を取得して前記記憶手段に記憶する工程と、
   次回の装置稼動日における前記計量部に電源を投入する時刻を定めるとき、前記記憶した温度と湿度の組合せに対応する安定化時間を前記記憶手段から読み出すと共に、次回の装置稼動日に該当する日付に応じた変動マージンを前記記憶手段から読み出す工程と、
   業務開始時刻から前記安定化時間分と前記変動マージン分の時間を差し引くことで、次回の装置稼動日における前記計量部へ電源を投入する時刻を定める工程を実行させることを特徴とする自動計量装置の電源投入プログラム。

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