JP6181618B2 - 組合せ計量装置 - Google Patents

Description

本発明は、小形の野菜や果物等の物品を袋詰めしたり、箱詰めしたりする際に用いられる組合せ計量装置に係り、特に、複数の物品について所定の数量及び重量になるような組合せを求める機能を有し、上述の作業を容易なものとする組合せ計量装置に関する。

じゃがいも、人参及びりんご等の小形の野菜や果物等の農作物は、輸送や販売の際の取り扱いを容易にするために、所定の数量及び重量ごとに、袋詰めにされたり、箱詰めにされたりすることが多い。各々の合計重量が所定の範囲内に収まるように所定の数量ごとの組合せを作ることは、取り扱う数量が少ない場合には、それほど大変な作業ではないが、取り扱う数量が多い場合には極めて煩雑な作業となる。そのため、複数の物品について適切な組合せを求めて、それらの作業を効率よく行うことができるようにする装置がこれまでにもいろいろと提案されている。

例えば、特許文献１には、「組合せ秤」という名称で、複数の被計量物の供給と排出を作業者が手作業で行う際に、当該被計量物について所定の合計重量となるような組合せを算出する手動式の秤に関する発明が開示されている。
特許文献１に開示された発明は、被計量物が載せられる複数の計量皿と、各計量皿を支持するとともに被計量物の重量を計量する重量センサと、計量皿の近傍に設置される表示灯と、制御装置を備えている。そして、重量センサによって検出された被計量物の重量に基づいて、組合せ重量が許容重量範囲内になる組合せを求めて、該当する被計量物が載せられた計量皿に対応する表示灯を点灯させる構造となっている。そして、作業者がその組合せが好ましくないと判断した場合には、組合せ変更スイッチを押すことで、例えば、組合せ重量と目標重量との差の絶対値が小さい順というように所定の順番で組合せ重量が許容重量範囲内になる組合せが示されることを特徴とする。
このような構造によれば、別の組合せを探すために被計量物を載せ替える作業を行わなくとも良いため、作業の効率が向上する。

また、特許文献２には、「組合せ計量装置」という名称で、農作物等の複数の物品に対して所定の個数及び重量になる組合せを計量する装置に関する発明が開示されている。
特許文献２に開示された発明は、重量計上に載置された複数の物品を１個ずつ取り出して、その前後における重量計の測定値を比較することで取り出された物品の重量を算出するとともに、所定の個数と合計重量を満足する物品の組合せを求めて、該当する物品が収納された収納部の近傍に設置された取出ランプを点灯させる構造となっている。また、収納部における物品の有無を検知する検知部も備えている。
このような構造によれば、操作が簡単であるため、農作物の袋詰め作業等を効率良く行うことができる。

特開２０１１−１６９６７５号公報 特許第４４０５８２８号公報

上述の従来技術である特許文献１や特許文献２に開示された発明のような「組合せ計量装置」においては、計量皿や収納部から物品を取り出す際に、どの場所からどのような順番で物品を取り出すかということは問題とならない。また、最初に計量皿等へ物品を収納する際には、通常、順番に収納していくだけであるため、ほとんど収納位置を誤る可能性はない。しかしながら、虫食い状態のように物品が収納されていない計量皿等がまだらに存在しており、それらに対して新たに別の物品を補充する場合には、収納位置を誤る可能性が高い。そして、そのような誤りが一旦発生すると、それに係る「物品の組み合わせ演算」はすべて誤りとなる。さらに、未収納のすべての計量皿等に物品が補充されてしまうと、そのような誤りを後から発見することは困難である。
そのため、特許文献１や特許文献２に開示された発明では、重量センサや検知部あるいは表示灯や取出ランプが必須の構成要素となっている。しかしながら、計量皿や収納部に対して重量センサ等をそれぞれ設置する構造は複雑であるため、持ち運びが不便であり、製造コストも高くなってしまう。

本発明はこのような従来の事情に対処してなされたものであり、構造が簡単で取り扱いや持ち運びが容易であり、安価に製造することが可能な組合せ計量装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明である組合せ計量装置は、物品が収納される複数の物品収納部と、複数個まとめて載置部に載せられた物品の重量を測定する重量計と、載置部から物品を取り出す前及び取り出した後の重量変化に基づいて取り出された物品の重量を演算する物品重量演算部と、この取り出された物品の重量情報と収納位置を対応付けて管理するとともに、次に取り出されて未収納状態にある物品の重量を管理し収納位置・重量情報として出力する収納位置・重量管理部と、物品収納部ごとの全体の物品重量と未収納状態にある物品の重量とを含めた組合せ演算を行って、予め設定された物品の組合せ重量に予め定められた範囲内で一致する物品収納部及び／又は未収納状態にある物品の組合せを求めて組合せ結果情報として出力する組合せ演算部と、収納位置・重量情報及び組合せ結果情報に基づいて、載置部から新たに取り出された物品が収納されるべき物品収納部を指示するとともに、物品が取り出されるべき物品収納部を選択して指示する作業指示部と、載置部から新たに前記物品が取り出された時点で、この取り出された物品が収納されるべき物品収納部に関する作業指示部の指示に従って、収納されるべき物品収納部に向かって物品が移動する様子を示した動画を表示するとともに、予め設定された条件を満たす物品の組合せが組合せ演算部によって求められた場合に作業指示部の指示に従って、物品が取り出されるべき物品収納部を示した画像を表示する表示装置と、を備えたことを特徴とするものである。

このような構造によれば、実際の作業を行う前に、これから行おうとしている作業の内容が視覚を通して作業者によって正確に把握されるという作用を有する。この場合、作業者は、これから行おうとしている作業を事前に頭の中で正しくシミュレーションすることができるため、物品の収納や取り出し等の作業を間違え難い。特に、物品の収納に際して、作業者が表示装置の画面に表示された物品の動きをなぞるようにして収納作業を行うことにより、物品の収納位置の間違いが格段に少なくなる。
また、物品の有無を検知するための重量センサ等を物品収納部ごとに設置したり、物品の取り出しを促すための取出ランプ等を物品収納部ごとに設ける必要がないため、物品収納部の形状や構造が限定されないという作用を有する。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の組合せ計量装置において、収納位置・重量管理部は、組合せ結果情報に基づいて、組合せに外れた回数を物品収納部ごとに積算して、その積算値を収納位置・重量情報に追加し、表示装置は、作業指示部の指示に従って、組合せに外れた回数の積算値を物品収納部ごとに対応させて表示することを特徴とするものである。
このような構造の組合せ計量装置においては、請求項１記載の発明の作用に加えて、組合せに外れた回数の積算値が物品収納部ごとに表示装置に表示されるため、作業者は組合せに外れて物品収納部に長時間収納されている物品の存在に気付き易いという作用を有する。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の組合せ計量装置において、表示装置は、組合せ演算部で求められた物品の組合せのうち、組合せから外れた回数の積算値が多い物品によって構成される組合せを優先して表示することを特徴とするものである。
一般に、合計重量と目標重量との差の絶対値が小さい組合せを構成する物品を優先して取り出すと、組合せに外れた一部の物品は物品収納部に長時間収納されたままになり、最終的にそれらの物品では目標の組合せ重量の範囲内にある組合せが成立しない可能性が高い。これに対し、上記構造の組合せ計量装置においては、組合せから外れた回数が多い物品からなる組合せが優先して表示装置に表示されるため、それらの物品が優先的に取り出される可能性が高く、最終的に組合せが成立しない物品が残るという事態が発生し難い。

請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の組合せ計量装置において、物品収納部を撮像する撮像装置と、この撮像装置により所定の時間間隔をあけて取得された２つの画像データの差分を求めることで物品収納部における物品の有無を検出する画像処理部と、を備えたことを特徴とするものである。
このような構造の組合せ計量装置においては、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の発明の作用に加えて、作業指示部の指示と異なる物品収納部に物品が収納されたことが画像処理部によって検出されるため、表示装置が物品の収納位置に誤りがある旨を表示したり、音声等によって報知したりするようにすることで、作業者が物品の収納位置を間違った場合でも、その間違いに気付き易いという作用を有する。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の組合せ計量装置において、撮像装置は、重量計の載置部から物品が新たに取り出された時点で物品収納部の画像を取得し、画像処理部は、新たに物品が取り出された際及びその直前に物品が取り出された際の２つの画像データの差分を求めて物品収納部における物品の有無を検出することを特徴とするものである。
このような構造の組合せ計量装置においては、作業者が表示装置の表示に従って作業を行っていれば、物品の収納位置を間違った場合でも、次の物品を物品収納部に収納する前に、その間違いに即座に気付く可能性が高い。したがって、本発明においては、請求項４に記載の発明の作用がより一層発揮される。

本発明の請求項１に記載の組合せ計量装置によれば、作業者が物品の取出し作業や収納作業を正確に行うことができる。また、物品収納部の形状や構造が限定されないため、使用しない時には互いに重ねることができるように、それらを独立した構造とすることができる。これにより、取り扱いや持ち運びが容易となり、製造コストも安くなる。

本発明の請求項２に記載の組合せ計量装置は、請求項１に記載の発明の効果に加えて、組合せに外れて収納部に長時間収納されている物品があった場合、作業者は当該物品が含まれる組合せを積極的に選択して、目標の組合せ重量の範囲内にある組合せが成立する確率を高めることができる。

本発明の請求項３に記載の組合せ計量装置によれば、請求項２に記載された発明の効果に加えて、目標の組合せ重量の範囲内にある組合せが成立し易くなるため、物品を袋詰め等する際の作業効率を向上させることができる。

本発明の請求項４に記載の組合せ計量装置においては、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載された発明の効果に加えて、作業者が収納位置の間違いに気付いた時点ですぐにそれを修正することにより、組合せ演算部における誤った演算処理を防ぐことができるという効果を奏する。

本発明の請求項５に記載の組合せ計量装置においては、物品の収納位置を間違った場合でも、次の物品が収納部に収納されて、組合せ演算部による組合せ演算が開始される前の時点で、作業者は収納位置の間違いに気付く可能性が高い。この場合、その時点ですぐに物品の収納位置を修正できるため、組合せ演算部における誤った演算処理を防ぐことができるという請求項４に記載の発明の効果がより一層発揮される。

本発明の実施例１に係る組合せ計量装置の外観斜視図である。 実施例１に係る組合せ計量装置の構成図である。 実施例１の組合せ計量装置においてディスプレイに表示される画像を示した図である。 実施例１の組合せ計量装置においてディスプレイに表示される画像を示した図である。 実施例１の組合せ計量装置においてディスプレイに表示される画像を示した図である。 実施例１の組合せ計量装置においてディスプレイに表示される画像を示した図である。 実施例２に係る組合せ計量装置の構成図である。

本実施例では、パーソナルコンピュータ上で所定のアプリケーションを起動させることで、組合せ計量装置としての機能が発揮される旨、説明しているが、これに限定されるものではなく、本発明は、後述の制御装置やディスプレイ等を備えた専用機であって、本体の電源を投入すると、組合せ計量装置としての機能が直ちに発揮される構造であっても良く、必ずしもパーソナルコンピュータを構成要素として含んでいなくとも良い。

本発明の実施の形態に係る第１の実施例である組合せ計量装置について図１乃至図６を参照しながら説明する（特に、請求項１〜３に対応）。図１及び図２はそれぞれ本実施例に係る組合せ計量装置の外観斜視図及び構成図である。なお、図２では主に組合せ計量装置の構成要素の一つであるパーソナルコンピュータの構成を示している。
図１に示すように、組合せ計量装置１は、重量計２とパーソナルコンピュータ３と作業用トレイ４を備えており、作業用トレイ４は、農作物等の物品Ｓが１個づつ載置される１２枚の収納部４Ａ〜４Ｌによって構成されている。
なお、図１や図３〜図５では収納部４Ａ〜４Ｌに物品Ｓが１個ずつ収納された状態が示されているが、収納部４Ａ〜４Ｌに収納される物品Ｓの数は１個に限らず、２個以上であっても良い。また、収納部４Ａ〜４Ｌは、収納された物品Ｓがこぼれないように少なくとも凹状をなしていれば良く、図１に示す形状に限定されない。さらに、収納部の数は１２枚に限定されるものではなく、適宜変更可能である。

重量計２は、載置部２ａに複数の物品Ｓが収容されたコンテナ５が載置され、コンテナ５ごと物品Ｓの重量を測定し、その全体重量を表示部２ｂに表示する構造となっている。ただし、重量計２はメモリを備えており、予め測定しメモリに記憶させておいたコンテナ５の重量をコンテナ５と物品Ｓの合計重量から差し引いて、物品Ｓの重量のみを表示部２ａに表示する機能を備えている。

パーソナルコンピュータ３は、ディスプレイ３ａからなる表示装置と、マウスやキーボード３ｂからなる入力装置と、スピーカ３ｃ（図２参照）からなる出力装置と、制御装置３ｄ（図２参照）などを備えている。なお、パーソナルコンピュータ３に重量計２からケーブル６を介して物品Ｓの重量を測定した結果が送られてくると、制御装置３ｄは後述の演算を行い、その結果をディスプレイ３ａに表示させる。

次に、組合せ計量装置１の動作について図２を用いて説明する。
図２は、本実施例に係る組合せ計量装置の構成図である。
図２に示すように、制御装置３ｄは、物品重量測定部７、収納位置・重量管理部８、組合せ演算部９、組合せ条件設定部１０、作業指示部１１、音声合成部１２及び音声認識部１３などから構成されている。
重量計２において測定された物品Ｓの重量は計量データ２ｃとして物品重量測定部７に送られる。物品重量測定部７は、予め設定された物品取出判定値以上の減少変化が計量データ２ａに生じていると、重量計２に載置されている物品Ｓが作業者によって取り出されたと判断し、物品取出情報７ａを作成して作業指示部１１へ送る。なお、物品Ｓの重量に応じて、物品取出判定値は任意に設定することができる。
一方、物品重量測定部７は、計量データ２ａの変化（減少量）に基づいて、取り出された物品Ｓの重量を算出し、その結果を重量データ７ｂとして収納位置・重量管理部８に送る。なお、計量データ２ｃが増加した場合、物品重量測定部７は重量計２の載置部２ａに新たな物品Ｓが載置されたと判断する。

作業指示部１１は、物品重量測定部７から物品取出情報７ａが送られてくると、取り出された物品Ｓの収納位置を決定する。そして、ディスプレイ３ａは作業指示部１１の指示に従って、この収納位置を表示する。また、音声合成部１２は、『収納部Ａ』等の音声メッセージを合成し、スピーカ３ｃは、この音声メッセージを音声合成部１２から受け取って出力する。なお、作業者に対して収納位置を明確に提示できる場合には、ディスプレイ３ａによる表示と、スピーカ３ｃによる音声出力のうちのいずれかを省略してもよい。

作業指示部１１は、物品重量測定部７から次の物品Ｓの物品取出情報７ａを受け取った時点で、先に取り出した物品Ｓの収納が完了したものと判断し、収納位置情報を作成して収納位置・重量管理部８に送る。そして、収納位置・重量管理部８では、取り出された物品Ｓの重量データ７ｂと収納位置情報に基づいて物品Ｓの重量と収納位置を対応付けるとともに、収納部における収納物品の合計重量と収納個数を算出して、収納位置・重量情報を作成する。この収納位置・重量情報は、物品Ｓが収納されるごとに更新され、作業指示部１１及び組合せ演算部９に送られる。なお、作業指示部１１では、最新の収納位置・重量情報に基づいて未収納の収納部を選択して次に取り出される物品Ｓの収納位置を決定する構成となっている。
作業者によって物品Ｓの収納作業が繰り返され、作業指示部１１は、収納位置・重量情報から、予め設定された組合せ個数の物品Ｓが取り出されて収納されたと判断すると、組合せ演算開始指令を組合せ演算部９に送り、予め設定された組合せ重量となる組合せ演算を組合せ演算部９に開始させる。

組合せ条件設定部１０に対し、作業者がキーボード３ｂから組合せ個数と組合せ重量、及び組合せ重量に対する上限値と下限値を入力すると、これらの値は組合せ条件設定部１０に格納されるとともに組合せ演算部９に送られる。
組合せ演算部９では、作業指示部１１からの組合せ演算開始指令を受けて、収納位置・重量管理部８からの収納位置・重量情報に対して組合せ演算を開始し、組合せ条件設定部１０において設定された組合せ重量の範囲に一致する組合せを求める。そして、一致する組合せが求まった場合は、求めた組合せ結果情報を収納位置・重量管理部８と作業指示部１１へ送る。収納位置・重量管理部８は、組合せ演算部９から受け取った組合せ結果情報に基づいて、収納部ごとに組合せに外れた回数を積算し、その積算値を収納位置・重量情報に追加して作業指示部１１へ送る。作業指示部１１は、収納位置・重量管理部８から受け取った収納位置・重量情報と、組合せ演算部９から受け取った組合せ結果情報に基づいて、取り出すべき物品Ｓが収納された収納部と、収納部ごとに組合せに外れた回数を積算した値（以下、「カウンタ」という。）をディスプレイ３ａに表示させる。

なお、作業指示部１１が収納作業の完了時点を作業者の申告に基づいて判断する構成とすることもできる。すなわち、作業者が収納作業を完了した時点で『収納完了』等のメッセージを発し、このメッセージを音声認識部１３がマイクロフォン３ｅを通して受け取り、収納作業が完了したことを認識した時点で収納完了情報を作業指示部１１へ送るようにするのである。
この場合、作業指示部１１は物品重量測定部７から次の物品Ｓの物品取出情報７ａを受け取る前に、先に取り出した物品Ｓの収納が完了したものと判断することになる。

次に、組合せ計量装置１の操作について図３〜図６を用いて説明する。
図３〜図６は組合せ計量装置１においてディスプレイ３ａに表示される画像を示した図である。なお、これらの図中に示したトレイＡ〜Ｌは収納部４Ａ〜４Ｌにそれぞれ対応する。
まず、重量計２とパーソナルコンピュータ３の電源を投入し、組合せ計量装置１を使用するためのアプリケーションをパーソナルコンピュータ３で起動させると、図３（ａ）に示すような画像がディスプレイ３ａに表示される。なお、図中に示した符号Ａ〜Ｌは収納部４Ａ〜４Ｌをそれぞれ表している。また、符号Ａ〜Ｌの右下に示した数字は、前述した「カウンタ」を表している。

次に、キーボード３ｂから組合せ個数及び組合せ重量と、この組合せ重量に対する上限値及び下限値を入力する。例えば、「とまと」を３個ずつまとめて合計で１２０ｇになるようにして袋詰めする場合には、物品名を「とまと」とし、組合せ個数を３とし、組合せ重量を１２０グラム、組合せ重量の下限値を１００グラム、上限値を１４０グラムとしてキーボード３ｂから入力する。さらに、前述の物品取出判定値を１０グラムとしてキーボード３ｂから入力する。なお、上限値と下限値の設定は、任意の数値を入力する方法以外にも、組合せ重量ｍに対する割合（例えばｍ±１０％）等を算出するように設定することもできる。

重量計２の載置部２ａに複数の「とまと」（以下、物品Ｓという。）をコンテナ５に収納した状態で載置すると、この重量が重量計２において測定されて計量データ２ｃとして物品重量測定部７に送られ、図３（ｂ）に示すような画像がディスプレイ３ａに表示される。なお、図３（ｂ）では、重量計２の前述の機能によりコンテナ５と物品Ｓの合計重量からコンテナ５の重量が差し引かれた値が「はかり重量」として示されているが、コンテナ５と物品Ｓの合計重量を「はかり重量」としても物品重量測定部７において演算上、特に問題はない。

コンテナ５から物品Ｓを取り出すと、予め設定された物品取出判定値以上の減少変化が計量データ２ｃに生じている場合、物品重量測定部７は物品取出情報７ａを作成して作業指示部１１へ送るとともに、計量データ２ｃの変化（減少量）に基づいて、コンテナ５から取り出された物品Ｓの重量を算出し、その結果を重量データ７ｂとして収納位置・重量管理部８に送る。例えば、変化前の計量データ２ｃが１６６５グラムであり、変化後の計量データ２ｃ’が１６２０グラムであれば、コンテナ５から取り出された物品Ｓの重量は４５グラムと算出される。

作業指示部１１は物品取出情報７ａに基づいて、コンテナ５から取り出された物品Ｓの収納位置を決定し、ディスプレイ３ａはそれを表示する。例えば、物品Ｓの収納位置が収納部４Ａである場合、ディスプレイ３ａには、図４（ａ）に示すように、物品ＳがトレイＡに向かって移動する様子が表示された後、図４（ｂ）に示すように、その物品ＳがトレイＡに収納された状態が表示され、さらに、物品Ｓの収納位置がトレイＡであることを強調するためにトレイＡを囲む大きな丸印が点滅表示されるとともに、『○印のトレイに品物を載せて下さい。』というメッセージが表示される。
なお、コンテナ５から取り出された物品Ｓの重量が明らかに重過ぎたり軽過ぎたりした場合、あるいは、外観が良くない場合には、マウス等を操作して画面上に表示された「抜取り不採用」のボタンをクリックすることにより、その物品Ｓの重量及び収納位置が収納位置・重量管理部８に送られる重量データ７ｂ及び収納位置情報から除外される。

組合せ計量装置１では、収納部４Ａ〜４Ｌのすべてに対して物品Ｓが収納される前であっても、コンテナ５から取り出された物品Ｓの個数の合計が予め定められた組合せ個数以上となった時点で、組合せ演算部９において組合せ演算が行われる。すなわち、組合せ演算部９における組合せ演算は、収納部４Ａ〜４Ｌのいずれかに物品Ｓが収納されていない状態でも行われるが、ここでは、図５（ａ）のように収納部４Ａ〜４Ｌ（図ではトレイＡ〜Ｌ）のすべてに物品Ｓが収納された場合を例にとって説明する。

図５（ａ）に示すように、トレイＡ〜Ｌに物品Ｓが収納されている場合、組合せ演算部９によって、例えば、３個の合計重量が１００〜１４０グラムの範囲内に含まれるような組合せが求められる。そして、図５（ｂ）に示すように、その組合せを構成する物品Ｓが収納されたトレイを囲む大きな丸印が点滅表示されるとともに、『○印のトレイで組合せができました。○印のトレイの品物を取り出して下さい。』というメッセージが表示される。そして、この組合せに含まれないトレイの「カウンタ」が「０」から「１」に変更される。

さらに、作業指示部１１では、音声合成装置１２を用いて該当する収納部の名称の音声メッセージを作成する。例えば、トレイＡ〜Ｃに収納される各１個の物品Ｓの合計重量が１２５グラムの場合、これらのトレイに対応する収納部から物品Ｓを取り出すことを促す音声メッセージが音声合成部１２によって作成され、このメッセージがスピーカ３ｃから流される。
この場合、作業者は、取り出すべき物品Ｓが収納された収納部の位置をディスプレイ３ａに表示された画像とスピーカ３ｃから流れるメッセージによって確認することができる。したがって、所定の条件を満たす組合せの物品Ｓを誤らずに収納部から取り出すことができる。

図５（ｂ）には、収納トレイＡ，Ｂ，Ｃが選択されている様子が表示されているが、本発明の組合せ計量装置１では、条件を満たす組合せが複数存在する場合に、マウス等を操作して画面上で「組合せ不採用」のボタンをクリックすることで、他の組合せが表示され、新たに選択されたトレイの「カウンタ」が「０」に変更されるとともに、組合せから外れたトレイの「カウンタ」が「１」に変更されるように構成されている。
なお、条件を満たす組合せは、その合計重量と目標重量との差の絶対値が小さい順に表示され、そして、「差の絶対値」が同じ場合には、トレイのアルファベットが若い順に表示される。

ディスプレイ３ａに表示された組合せを採用する場合、作業者は画面に表示されたトレイに対応する収納部から物品Ｓを取り出す。そして、マウス等を操作して画面上で「採用」のボタンをクリックすると、図６（ａ）に示すように、物品Ｓが取り出された収納部に対応するトレイが「空」の状態で表示される。
この状態で、コンテナ５から物品Ｓを取り出すと、ディスプレイ３ａには、図６（ｂ）に示すように、物品Ｓが移動してトレイＡに収納される様子と、トレイＡを囲む大きな丸印と、『○印のトレイに品物を載せて下さい。』というメッセージが表示される。同様にして、コンテナ５から物品Ｓを取り出すごとに、トレイＢ及びトレイＣに対して物品Ｓが収納される様子が順番にディスプレイ３ａに表示される。

上記構造の組合せ計量装置１においては、作業者がコンテナ５から物品Ｓを取り出した時点で、作業指示部１１によって選択された収納部に対応するトレイに向かってその物品Ｓが移動する様子を示した動画が表示され、又は物品Ｓが取り出されるべき収納部を示した動画がディスプレイ３ａに表示される。したがって、実際の作業を行う前に、これから行おうとしている作業の内容が視覚を通して作業者によって正確に把握される。
このように、作業者は、これから行おうとしている作業を事前に頭の中で正しくシミュレーションすることができるため、物品Ｓを収納したり、取り出したりする収納部を間違え難い。特に、物品Ｓを収納部に収納する際には、画面上の物品Ｓの動きをなぞるようにして収納作業を行うことで、作業者が物品Ｓの収納位置を間違う可能性が格段に低くなる。したがって、作業者は物品Ｓの取出し作業や収納作業を正確に行うことができる。

このように、組合せ計量装置１においては、物品Ｓの収納位置を間違う可能性が低いため、物品Ｓの有無を検知するための重量センサ等を収納部ごとに設置する必要がない。また、物品Ｓを取り出すべき収納部がディスプレイ３ａに表示されるため、収納部ごとに取出ランプ等を設ける必要もない。したがって、作業用トレイ４には任意の形状の収納部を用いることができる。例えば、図１に示したように、収納部４Ａ〜４Ｌを独立した構造とすれば、使用しない時には互いに重ねることができるため、取り扱いや持ち運びが容易である。また、安価に製造することが可能である。

さらに、組合せ計量装置１においては、組合せに外れた回数がトレイごとに積算され、その積算値がトレイごとにディスプレイ３ａに表示されるため、作業者は組合せに外れて収納部に長時間収納されている物品Ｓの存在に気付き易い。そして、そのような物品Ｓがあった場合、作業者はその物品Ｓが含まれる組合せを積極的に選択して、目標の組合せ重量の範囲内にある組合せが成立する確率を高めることができる。

本実施例では、組合せ演算部９による組合せ演算の結果をディスプレイ３ａに表示する際に、合計重量と目標重量との差の絶対値が小さい組合せが優先される構成となっているが、本発明の組合せ計量装置は、このような構成に限定されるものではない。例えば、トレイＡ〜Ｃに収納された物品の合計重量と、トレイＤ〜Ｆに収納された物品の合計重量がいずれも目標の組合せ重量の範囲内にあって、かつ、トレイＡ〜Ｃに収納された物品に関する「組合せから外れた回数の積算値」の合計がトレイＤ〜Ｆに収納された物品に関する「組合せから外れた回数の積算値」の合計よりも大きい場合に、組合せた物品の合計重量と目標の組合せ重量との差の絶対値の大きさに関わらず、トレイＡ〜Ｃに収納された物品の組合せを優先してディスプレイ３ａに表示する構成とすることもできる。
合計重量と目標重量との差の絶対値が小さい組合せを構成する物品を優先して取り出すと、組合せに外れた一部の物品は収納部に長時間収納されたままになり、最終的にそれらの物品では目標の組合せ重量の範囲にある組合せが成立しない可能性が高い。これに対し、組合せから外れた回数が多い物品からなる組合せを優先してディスプレイ３ａに表示するようにすれば、それらの物品が優先的に取り出される結果、最終的に組合せが成立しない物品が残るという事態が発生し難い。したがって、このような構成によれば、目標の組合せ重量の範囲にある組合せが成立し易くなるため、物品を袋詰め等する際の作業効率を向上させることができる。

本発明の実施の形態に係る第２の実施例である組合せ計量装置について図７を参照しながら説明する（特に、請求項４，５に対応）。図７は本実施例に係る組合せ計量装置の構成図である。
図７に示すように、本実施例の組合せ計量装置１４は、実施例１の組合せ計量装置１において、重量計２の載置部２ａから物品Ｓが新たに取り出されるごとに作業用トレイ４を撮像してその画像データを取得する撮像装置３ｆと、新たに物品が取り出された際及びその直前に物品が取り出された際の２つの画像データの差分を求めることで収納部４Ａ〜４Ｌにおける物品Ｓの有無を検出して、その結果を作業指示部１１に送る画像処理部１５を備えた構造となっている。そして、画像処理部１５が、収納部４Ａ〜４Ｌに対して作業指示部１１の指示と異なる位置に物品Ｓが収納されたことを検出した場合に、ディスプレイ３ａが作業指示部１１の指示に従って、物品Ｓの収納位置に誤りがある旨の表示を行うことを特徴とする。

このような構造の組合せ計量装置１４においては、作業者がディスプレイ３ａの表示に従って作業を行うことにより、物品Ｓの収納位置を間違ったとしても、次の物品Ｓを収納部に収納する前に、作業者は、その間違いに即座に気付くことになる。そして、次の物品Ｓが収納部に収納される前であれば、組合せ演算部９による組合せ演算が開始されていないため、作業者は間違いに気付いた時点ですぐに物品Ｓの収納位置を修正することで、組合せ演算部９における誤った演算処理を防ぐことができる。

なお、撮像装置３ｆが作業用トレイ４の画像データを取得するタイミングは、本実施例に示した場合に限定されるものではない。例えば、重量計２の載置部２ａから物品Ｓを最初に取り出した時点を基準として、その時点と、その次の時点の画像データの差分を、一旦何らかの差分が生じてから差分が生じなくなるまで撮像装置３ｆが取り続けるとともに、差分が生じなくなった場合の画像データと最初の時点の画像データとの差分を画像処理部１５が求めるような構成とすることもできる。ここで、「一旦何らかの差分が生じてから差分が生じなくなるまで」とするのは、物品Ｓを置く以前の差分が生じない場合を排除しながら、物品Ｓが置かれた後の状態を認知するためである。このような構成であれば、次の物品Ｓの取出しを待たずとも、間違った場所に物品Ｓが置かれた時点のすぐ後でその間違いが検出されることになる。

本発明の請求項１乃至請求項５に記載された発明は、組合せ計量を必要とするスーパー等の販売店、卸売業者及び生産農家等において使用可能である。

１…組合せ計量装置 ２…重量計 ２ａ…載置部 ２ｂ…表示部 ２ｃ…計量データ ３…パーソナルコンピュータ ３ａ…ディスプレイ ３ｂ…キーボード ３ｃ…スピーカ ３ｄ…制御装置 ３ｅ…マイクロフォン ３ｆ…撮像装置 ４…作業用トレイ ４Ａ〜４Ｌ…収納部 ５…コンテナ ６…ケーブル ７…物品重量測定部 ７ａ…物品取出情報 ７ｂ…重量データ ８…収納位置・重量管理部 ９…組合せ演算部 １０…組合せ条件設定部 １１…作業指示部 １２…音声合成部 １３…音声認識部 １４…組合せ計量装置 １５…画像処理部 Ａ〜Ｌ…トレイ Ｓ…物品

Claims (5)

1. 物品が収納される複数の物品収納部と、
   複数個まとめて載置部に載せられた前記物品の重量を測定する重量計と、
   前記載置部から前記物品を取り出す前及び取り出した後の重量変化に基づいて、取り出された前記物品の重量を演算する物品重量演算部と、
   この取り出された前記物品の重量情報と収納位置を対応付けて管理するとともに、次に取り出されて未収納状態にある前記物品の重量を管理し収納位置・重量情報として出力する収納位置・重量管理部と、
   前記物品収納部ごとの全体の物品重量と未収納状態にある前記物品の重量とを含めた組合せ演算を行って、予め設定された前記物品の組合せ重量に予め定められた範囲内で一致する前記物品収納部及び／又は未収納状態にある前記物品の組合せを求めて組合せ結果情報として出力する組合せ演算部と、
   前記収納位置・重量情報及び前記組合せ結果情報に基づいて、前記載置部から新たに取り出された前記物品が収納されるべき前記物品収納部を指示するとともに、前記物品が取り出されるべき前記物品収納部を選択して指示する作業指示部と、
   前記載置部から新たに前記物品が取り出された時点で、この取り出された前記物品が収納されるべき前記物品収納部に関する前記作業指示部の指示に従って、収納されるべき前記物品収納部に向かって前記物品が移動する様子を示した動画を表示するとともに、予め設定された条件を満たす前記物品の組合せが前記組合せ演算部によって求められた場合に前記作業指示部の指示に従って、前記物品が取り出されるべき前記物品収納部を示した画像を表示する表示装置と、を備えたことを特徴とする組合せ計量装置。
2. 前記収納位置・重量管理部は、
   前記組合せ結果情報に基づいて、組合せに外れた回数を前記物品収納部ごとに積算して、その積算値を前記収納位置・重量情報に追加し、
   前記表示装置は、
   前記作業指示部の指示に従って、前記組合せに外れた回数の積算値を前記物品収納部ごとに対応させて表示することを特徴とする請求項１記載の組合せ計量装置。
3. 前記表示装置は、
   前記組合せ演算部で求められた前記物品の組合せのうち、前記組合せから外れた回数の積算値が多い物品によって構成される組合せを優先して表示することを特徴とする請求項２記載の組合せ計量装置。
4. 前記物品収納部を撮像する撮像装置と、
   この撮像装置により所定の時間間隔をあけて取得された２つの画像データの差分を求めることで前記物品収納部における前記物品の有無を検出する画像処理部と、を備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の組合せ計量装置。
5. 前記撮像装置は、前記重量計の前記載置部から前記物品が新たに取り出された時点で前記物品収納部の画像を取得し、
   前記画像処理部は、新たに前記物品が取り出された際及びその直前に前記物品が取り出された際の２つの画像データの差分を求めて前記物品収納部における前記物品の有無を検出することを特徴とする請求項４記載の組合せ計量装置。

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