JPH0862032A - 計量コンベヤ用フィルタ及びそのフィルタ定数算出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 計量条件を設定することによって、その計量
条件の下で発生する定周期振動ノイズに対応するフィル
タ定数が自動的に選択されるようにする。 【構成】 まず、種々のフィルタ定数を記憶する（ステ
ップＳ３０２）。次に、被計量物１４の重量や計量コン
ベヤ１の搬送速度Ｖ等の計量条件を設定する（ステップ
Ｓ３０４）。そして、この設定された計量条件に対応す
るフィルタ定数が、ステップＳ３０２において記憶した
フィルタ定数の中から選択されるように制御する制御信
号を出力し（ステップＳ３０６）、この制御信号に応じ
てフィルタ定数が選択される（ステップＳ３０８）。そ
して、ステップＳ３０８において選択されたフィルタ定
数を用いて、計量信号を濾波処理する（ステップＳ３１
０）。従って、ステップＳ３０４において設定した計量
条件と同じ条件で計量することによって、この計量条件
の下で発生する定周期振動ノイズを除去できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば重量選別機等に
用いられる計量コンベヤのデジタル計量信号に含まれる
定周期振動ノイズを減衰させる計量コンベヤ用フィル
タ、及びそのフィルタ定数を算出するフィルタ定数算出
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、デジタル秤（以下、秤と称す。）
の計量信号に含まれている定周期振動ノイズを減衰させ
る方法として、特公昭６３−０５２６８４号公報に示さ
れるような方法がある。この方法は、定周期振動ノイズ
の減衰手段として移動平均フィルタを用い、定周期振動
ノイズの略整数周期分に相当するサンプリング数をこの
移動平均フィルタのフィルタ定数、即ちタップ数とする
ものである。即ち、この移動平均フィルタによって濾波
処理された計量信号は、定周期振動ノイズの略整数周期
分、例えば一周期分に相当するサンプリングデータの平
均値になるため、結果的に定周期振動ノイズ成分を除去
することができる。

【０００３】そして、このフィルタ定数（タップ数）を
決定する方法として、特開平３−２１８２６号公報に示
されるような方法がある。この方法では、減衰の対象と
する定周期振動ノイズを秤系の固有振動ノイズと定め、
この固有振動ノイズの周波数ｆを数１によって算出し、
この固有振動周波数ｆの逆数を固有振動ノイズ、即ち定
周期振動ノイズの周期Ｔとし、この周期Ｔの略整数周期
分、例えば１周期分に相当するサンプリング数をフィル
タ定数としている。

【０００４】

【数１】 ｆ＝（１／２π）・｛ｇ・Ｋ／（Ｗ_I ＋Ｗ_T ）｝^1/2 ここで、Ｗ_I は初期荷重（計量部分の重量）、Ｗ_T は被
計量物の荷重、ｇは重力加速度、Ｋはロードセルのばね
定数である。

【０００５】従って、上記数１に、既知数であるＷ_I 、
Ｗ_T 、ｇ、Ｋの値を各々代入して固有振動周波数ｆを算
出し、この固有振動周波数ｆの逆数（１／ｆ）である周
期Ｔの１周期分に相当するサンプリング数を求めること
によって、フィルタ定数を決定することができる。そし
て、このフィルタ定数を用いた移動平均フィルタで計量
信号を濾波処理することによって、固有振動ノイズ、即
ち定周期振動ノイズを減衰させることができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、実際の秤系に
おいては、上記数１のパラメータである初期荷重Ｗ_I に
ついては、計量載台の重量と、この計量載台とロードセ
ルとの接続金具の重量だけでなく、正確にはロードセル
自体の重量も一部含まれるため、この初期荷重Ｗ_I の正
確な値を定めるのは非常に困難である。また、ロードセ
ルのばね定数Ｋについても、ロードセルだけでなく、秤
系を構成する部材、例えばロードセル支持金具、計量載
台とロードセルとの接続金具、計量載台自体等の有する
ばね定数も加わった秤系全体としてのばね定数になるた
め、その正確な値を定めるのは非常に困難である。従っ
て、これらの初期荷重Ｗ_I 及びロードセルのばね定数Ｋ
については、近似的な値を代入せざるを得なくなるた
め、正確な固有振動周波数、ひいては適切なフィルタ定
数を算出することができなくなってしまう。これによっ
て、計量信号に含まれている固有振動ノイズ、即ち定周
期振動ノイズを十分に減衰させることができず、結果的
に、高い計量精度を得ることができないという問題があ
る。

【０００７】また、秤、例えば計量コンベヤの計量信号
には、上記固有振動ノイズのみならず、ベルトプーリ等
のプーリや、このプーリを駆動するモータの回転によっ
て発生する振動ノイズ、また計量コンベヤ枠の捻じれ振
動によって発生する振動ノイズ等、種々の周波数成分を
有する定周期振動ノイズが重畳されている。従って、上
記従来技術のように、計量信号に含まれている秤系の固
有振動ノイズのみを減衰させても、それ以外の定周期振
動ノイズが存在しているため、これらの定周期振動ノイ
ズの影響によって高い計量精度を得ることができないと
いう問題がある。この問題を解決する手段として、従
来、時定数の非常に大きいローパスフィルタを設けた
り、移動平均フィルタリングを単に多重化していたが、
これによって、フィルタの応答遅れが大きくなると共
に、その度合いが大きいと計量信号の過渡応答部分のデ
ータ、即ち無効データも濾波処理の対称としてしまうた
め秤の計量精度を悪化させてしまうという問題がある。

【０００８】本発明は、重量選別機等に用いられる計量
コンベヤの計量信号に含まれている定周期振動ノイズの
うち成分の大きいものは、秤系の固有振動ノイズの他
に、プーリやモータの回転によって発生する振動ノイ
ズ、及び計量コンベヤ枠の捻じれ振動によって発生する
振動ノイズが殆どであることに着目し、これらの定周期
振動ノイズ成分を減衰させる計量コンベヤ用フィルタ
と、そのフィルタ定数を算出するフィルタ定数算出装置
を提供することを目的とする。また、計量の際に、被計
量物の種類やコンベヤの搬送速度等の計量条件を設定す
ることによって、その計量条件に応じたフィルタ定数が
自動的に選択される計量コンベヤ用フィルタを提供する
ことも本発明の目的である。

【０００９】

【課題を解決するための手段】第１の発明の計量コンベ
ヤ用フィルタは、定周期振動ノイズを含む計量信号を所
定のサンプリング周期でサンプリングしてデジタル化し
たデジタル計量信号に対し、上記定周期振動ノイズの略
整数周期分に相当する上記サンプリング数をフィルタ定
数として移動平均フィルタリングを行うことによって、
上記定周期振動ノイズを減衰させる計量コンベヤ用フィ
ルタにおいて、上記フィルタ定数を含む少なくとも１以
上の予め定めたフィルタ定数を記憶する記憶手段と、該
記憶手段に記憶されているフィルタ定数のうち所定のフ
ィルタ定数を制御信号に従って選択する選択手段と、該
選択手段が選択した上記所定のフィルタ定数を用いて上
記デジタル計量信号に対し移動平均フィルタリングを行
う濾波手段と、上記各定周期振動ノイズを発生させる計
量条件に対応する動作指令を設定入力する計量条件設定
手段と、上記動作指令に応じて上記各定周期振動ノイズ
の略整数周期分に相当する上記サンプリング数に対応す
るフィルタ定数を選択するように上記選択手段を制御す
る制御信号を出力する制御信号出力手段と、を具備する
ことを特徴とするものである。

【００１０】第２の発明のフィルタ定数算出装置は、定
周期振動ノイズを含む計量信号を所定のサンプリング周
期でサンプリングしてデジタル化したデジタル計量信号
の、上記定周期振動ノイズを減衰させる計量コンベヤ用
フィルタのフィルタ定数を算出するフィルタ定数算出装
置において、上記計量コンベヤのプーリの回転周期の略
整数周期分に相当する上記サンプリング数を算出する第
１のサンプリング数算出手段と、該第１のサンプリング
数算出手段が算出した上記サンプリング数を第１のフィ
ルタ定数として出力する第１のフィルタ定数出力手段
と、上記プーリを駆動させるモータの回転周期の略整数
周期分に相当する上記サンプリング数を算出する第２の
サンプリング数算出手段と、該第２のサンプリング数算
出手段が算出した上記サンプリング数を第２のフィルタ
定数として出力する第２のフィルタ定数出力手段と、を
具備することを特徴とするものである。

【００１１】第３の発明のフィルタ定数算出装置は、定
周期振動ノイズを含む計量信号を所定のサンプリング周
期でサンプリングしてデジタル化したデジタル計量信号
の、上記定周期振動ノイズを減衰させる計量コンベヤ用
フィルタのフィルタ定数を算出するフィルタ定数算出装
置において、上記定周期振動ノイズの周期を検出する周
期検出手段と、該周期検出手段が検出した上記周期の略
整数周期分に相当する上記サンプリング数を算出するサ
ンプリング数算出手段と、該サンプリング数算出手段が
算出した上記サンプリング数をフィルタ定数として出力
するフィルタ定数出力手段と、を具備することを特徴と
するものである。

【００１２】第４の発明のフィルタ定数算出装置は、第
３の発明のフィルタ定数算出装置において、上記周期検
出手段が上記デジタル計量信号を入力すると共にこの入
力した信号に含まれている上記定周期振動ノイズのうち
最も振幅の大きい定周期振動ノイズの周期を検出する状
態に構成され、上記フィルタ定数出力手段の出力した上
記フィルタ定数を用いて上記周期検出手段に入力された
信号に対し移動平均フィルタリングを行う濾波手段と、
該濾波手段の濾波処理回数を計数する計数手段と、少な
くとも上記計数手段の計数が所定の数に達するまで上記
濾波手段によって濾波処理された信号を上記濾波処理前
のデジタル計量信号に替えて上記周期検出手段に帰還入
力させる帰還手段と、を具備することを特徴とするもの
である。

【００１３】第５の発明のフィルタ定数算出装置は、第
４の発明のフィルタ定数算出装置において、上記フィル
タ定数出力手段から出力される上記フィルタ定数の略総
和が予め定めた値以上であるか否かを判定する判定手段
を備え、上記帰還手段が、少なくとも上記計数手段の計
数が所定の数に達するまで又は上記判定手段が上記フィ
ルタ定数出力手段から出力される上記フィルタ定数の略
総和が上記予め定めた値以上であると判定するまで、上
記濾波手段によって濾波処理された信号を上記濾波処理
前のデジタル計量信号に替えて上記周期検出手段に帰還
入力させるように構成されたことを特徴とするものであ
る。

【００１４】第６の発明のフィルタ定数算出装置は、第
３、第４又は第５の発明のフィルタ定数算出装置におい
て、上記周期検出手段が、上記定周期振動ノイズの周期
を検出する際、該定周期振動ノイズの極大値間または極
小値間の時間を測定することによって該定周期振動ノイ
ズの周期を決定することを特徴とするものである。

【００１５】第７の発明のフィルタ定数算出装置は、第
３、第４又は第５の発明のフィルタ定数算出装置におい
て、上記周期検出手段が、上記定周期振動ノイズの周期
を検出する際、該定周期振動ノイズを含む信号の上記サ
ンプリングデータに対して複数の予め定めた上記サンプ
リング数分の移動平均フィルタリングを行い、該移動平
均フィルタリングされた後の各サンプリングデータ列の
うちバラツキの最も少ないサンプリングデータ列を算出
する上記移動平均フィルタリングに使用された上記サン
プリング数に対応する時間を、上記定周期振動ノイズの
周期とすることを特徴とするものである。

【００１６】第８の発明のフィルタ定数算出装置は、第
３、第４又は第５の発明のフィルタ定数算出装置におい
て、上記周期検出手段が、上記定周期振動ノイズの周期
を検出する際、該定周期振動ノイズを含む信号の上記サ
ンプリングデータに対してフーリエ変換演算を行うこと
によって該定周期振動ノイズの存在する周波数を求め、
該周波数に対応する周期を、上記定周期振動ノイズの周
期とすることを特徴とするものである。

【００１７】

【作用】第１の発明によれば、記憶手段に、少なくとも
１以上の予め定めたフィルタ定数が記憶されている。こ
こで、計量条件設定手段によって、被計量物の種類やコ
ンベヤの搬送速度等の計量条件に対応する動作指令を設
定すると、制御信号出力手段が、選択手段を制御する制
御信号を出力する。この選択手段は、制御信号に従っ
て、記憶手段に記憶されているフィルタ定数の中から、
上記計量条件によって発生する各定周期振動ノイズの１
周期分に相当する上記サンプリング数に対応するフィル
タ定数を選択する。そして、濾波手段が、この選択手段
によって選択されたフィルタ定数を用いてデジタル計量
信号の移動平均フィルタリングを行う。つまり、この濾
波手段は、デジタル計量信号に含まれている各定周期振
動ノイズの１周期分に相当するサンプリング数をフィル
タ定数、即ちタップ数として移動平均フィルタリングを
行っているので、上記各定周期振動ノイズの１周期分に
相当するサンプリングデータの平均値を得ることがで
き、これによって上記各定周期振動ノイズ成分を減衰さ
せることができる。

【００１８】第２の発明によれば、第１のサンプリング
数算出手段が、計量コンベヤのプーリの回転周期の１周
期分に相当するサンプリング数を算出する。そして、第
１のフィルタ定数出力手段が、この第１のサンプリング
数算出手段によって算出されたサンプリング数を第１の
フィルタ定数として出力する。ここで、プーリの回転に
よって発生する定周期振動ノイズは、このプーリの重心
がその回転中心から偏心していることによって生じるた
め、このプーリの回転周期がこの定周期振動ノイズの周
期となる。従って、計量信号に対し、この第１のフィル
タ定数をタップ数とする移動平均フィルタリングを行う
ことによって、プーリの回転により発生する定周期振動
ノイズの１周期分に相当するサンプリングデータの平均
値が得られ、これによってプーリの回転により発生する
定周期振動ノイズ成分を減衰させることができる。

【００１９】また、第２のサンプリング数算出手段が、
上記プーリを駆動させるモータの回転周期の１周期分に
相当するサンプリング数を算出する。そして、第１のフ
ィルタ定数算出手段が、この第２のサンプリング数算出
手段によって検出されたサンプリング数を第２のフィル
タ定数として出力する。ここで、モータの回転によって
発生する定周期振動ノイズは、このモータの重心がその
回転中心から偏心していることによって生じるため、こ
のモータの回転周期がこの定周期振動ノイズの周期とな
る。従って、計量信号に対し、この第２のフィルタ定数
をタップ数とする移動平均フィルタリングを行うことに
よって、モータの回転により発生する定周期振動ノイズ
の１周期分に相当するサンプリングデータの平均値が得
られ、これによってモータの回転により発生する定周期
振動ノイズ成分を減衰させることができる。

【００２０】第３の発明によれば、周期検出手段が、デ
ジタル計量信号に含まれている定周期振動ノイズの周期
を検出し、サンプリング数算出手段が、この周期検出手
段によって検出された上記周期の１周期分に相当するサ
ンプリング数を算出する。そして、フィルタ定数出力手
段が、このサンプリング数算出手段によって算出された
サンプリング数をフィルタ定数として出力する。つま
り、このフィルタ定数は、デジタル計量信号に含まれて
いる定周期振動ノイズの１周期分のサンプリング数に相
当する。従って、デジタル計量信号に対して、このフィ
ルタ定数をタップ数とする移動平均フィルタリングを行
うことによって、減衰の対象としている定周期振動ノイ
ズの１周期分に相当するサンプリングデータの平均値を
得ることができ、これによって、定周期振動ノイズ成分
を減衰させることができる。

【００２１】第４の発明によれば、上記周期検出手段
は、デジタル計量信号に含まれている定周期振動ノイズ
のうち最も振幅の大きい定周期振動ノイズの周期を検出
する。そして、この周期検出手段によって検出された上
記周期の１周期分に相当するサンプリング数がサンプリ
ング数算出手段によって算出され、このサンプリング数
算出手段によって算出されたサンプリング数がフィルタ
定数の１つとしてフィルタ定数出力手段から出力され
る。ここで、濾波手段が、フィルタ定数出力手段によっ
て出力されたフィルタ定数を用いて上記周期検出手段に
入力された信号に対して移動平均フィルタリングを行
う。そして、この濾波手段によって濾波処理された信号
は、濾波手段の濾波処理回数が計数手段によって少なく
とも所定の数、例えば減衰の対象とする定周期振動ノイ
ズの個数だけ計数されるまで、帰還手段によって、繰り
返し周期検出手段に帰還入力される。なお、これ以降、
周期検出手段は、上記デジタル計量信号に替えて、帰還
手段から帰還入力される信号、即ち濾波手段によって濾
波処理された信号に対してその処理を行う。

【００２２】つまり、フィルタ定数出力手段からは、デ
ジタル計量信号に含まれている各定周期振動ノイズに対
応するフィルタ定数が、これらの定周期振動ノイズの振
幅の大きさの順に、上記計数手段の計数する所定の数だ
け、例えば減衰の対象とする定周期振動ノイズの個数だ
けのフィルタ定数が順次出力される。即ち、デジタル計
量信号に含まれている定周期振動ノイズの中でも振幅の
大きい秤系の固有振動ノイズ、プーリやモータの回転に
よって発生する振動ノイズ、及び計量コンベヤ枠の捻じ
れ振動によって発生する振動ノイズ等を減衰の対象とす
るフィルタ定数から順次出力される。これらのフィルタ
定数は、上記のように、デジタル計量信号に含まれてい
る各定周期振動ノイズの１周期分のサンプリング数に相
当する。従って、デジタル計量信号に対して、これらの
フィルタ定数をタップ数とする移動平均フィルタリング
を行うことによって、各定周期振動ノイズの１周期分に
相当するサンプリングデータの平均値を得ることがで
き、これによって、各定周期振動ノイズ成分を効率良く
減衰させることができる。

【００２３】なお、濾波手段は、フィルタ定数出力手段
から出力されたフィルタ定数を用いて移動平均フィルタ
リングを行っているが、この移動平均フィルタリング
は、その原理から、減衰の対象とする周波数の近傍、及
びその周波数の整数倍、更にはその整数倍の周波数の近
傍の周波数成分に対しても比較的に大きい減衰特性を有
する。従って、もし、この濾波手段によって濾波処理さ
れる信号に、この濾波手段の減衰の対象とする定周期振
動ノイズの周波数の近傍、又はその周波数の整数倍、或
いはその整数倍の周波数の近傍に比較的大きな振幅を有
する他の定周期振動ノイズ成分が含まれているとして
も、この濾波手段の濾波処理によって、上記他の定周期
振動ノイズも、上記減衰の対象とする定周期振動ノイズ
と共に、無視できる程度の小さいレベルに減衰される。
よって、既に出力されているフィルタ定数によって十分
減衰させることのできる周波数成分に対して減衰特性を
有するフィルタ定数が、新たに出力されることはない。
つまり、同一の周波数成分に対して十分な減衰特性を有
するフィルタ定数が重複して出力されることはないの
で、不必要にフィルタ定数、即ちタップ数が増加するこ
とはない。

【００２４】第５の発明によれば、判定手段が、フィル
タ定数出力手段が出力するフィルタ定数の略総和、即ち
全タップ数の略総和が予め定めた値以上であるか否かを
判定する。そして、少なくともこの判定手段によって全
タップ数の略総和が上記予め定めた値以上であると判定
されるか、又は上記計数手段が所定の数だけ計数するま
で、濾波手段によって濾波処理された信号は、帰還手段
によって周期検出手段に帰還入力され、その後の処理を
繰り返される。つまり、判定手段が、フィルタ定数出力
手段が出力するフィルタ定数との略総和が予め定めた値
以上であると判定した場合、これ以降、フィルタ定数は
出力されない。

【００２５】第６の発明によれば、上記周期検出手段
は、定周期振動ノイズの極大値間または極小値間の時間
を測定し、この測定した時間を上記定周期振動ノイズの
周期としている。

【００２６】第７の発明によれば、上記周期検出手段
は、まず、定周期振動ノイズを含む信号のサンプリング
データに対し、複数の予め定めたサンプリング数分、即
ちフィルタ定数で移動平均フィルタリングを行う。そし
て、これらの移動平均フィルタリングのうち、その出力
データ列のバラツキが最も少ない移動平均フィルタリン
グのフィルタ定数、即ちサンプリング数に対応する時間
を、上記定周期振動ノイズの周期としている。

【００２７】第８の発明によれば、上記周期検出手段
は、定周期振動ノイズを含む信号のサンプリングデータ
に対してフーリエ変換演算を行うことによって、上記定
周期振動ノイズの存在する周波数を求め、この周波数に
対応する周期を上記定周期振動ノイズの周期としてい
る。

【００２８】

【実施例】本発明に係る計量コンベヤ用フィルタの第１
実施例を図１及び図２を参照して説明する。図２は、計
量コンベヤを用いた秤の概略構成を示すブロック図であ
り、本第１実施例の計量コンベヤ用フィルタは、同図に
おける操作部と、表示部２５と、Ｉ／Ｏ２６と、演算制
御部２７と、メモリ２８とによって構成される。なお、
同図における１が計量コンベヤ、５は送り込みコンベ
ヤ、６は送り出しコンベヤであり、被計量物１３、１４
の搬送方向は矢印７、７に示す通りである。

【００２９】ここで、この計量コンベヤ用フィルタの構
成要素の１つである操作部２４は、オペレータがこの操
作部２４を操作することによって、この計量コンベヤ用
フィルタの電源をＯＮ／ＯＦＦしたり、被計量物１３、
１４の種類や計量コンベヤ１の搬送速度等の計量条件を
入力する等、種々の命令や情報を入力することができる
ものである。

【００３０】表示部２５は、操作部２４によって入力さ
れた命令内容や、被計量物１３、１４の計量結果等を表
示するものである。

【００３１】Ｉ／Ｏ２６は、操作部２４から入力した種
々の命令やＡ／Ｄ変換器２３を介して入力したデジタル
計量信号を演算制御部２７に出力する機能と、演算制御
部２７で算出した計量結果等を表示部２５に出力する機
能とを備えている。

【００３２】演算制御部２７は、例えばマイクロコンピ
ュータ（ＣＰＵ）やデジタル信号処理装置（ＤＳＰ）等
によって構成されており、図１に示すフローチャートで
表されているプログラムに従って動作することによっ
て、選択手段、濾波手段、計量条件設定手段、及び制御
信号出力手段の有する各機能を果たすことができる。そ
してＩ／Ｏ２６から送られてきたデジタル計量信号に対
しての処理を行い、被計量物１３、１４の計量値を算出
するものである。

【００３３】メモリ２８は、例えばＲＯＭやＲＡＭ等に
よって構成されており、種々のフィルタ定数を書き込ん
だり、削除することができ、記憶手段としての機能を果
たすものである。また、図１に示すフローチャートで表
されているプログラムについても、このメモリ２８に記
憶されている。

【００３４】次に、図１に示すフローチャートに従っ
て、この計量コンベヤ用フィルタの動作について説明す
る。まず、後述するフィルタ定数算出装置によって算出
された種々のフィルタ定数を記憶する（ステップＳ３０
２）。ここで、計量コンベヤ１、即ちロードセル２１か
ら出力される計量信号には、秤系の固有振動ノイズ、プ
ーリ２及びモータ４の回転により発生する回転ノイズ、
計量コンベヤ１枠の捻じれにより発生する振動ノイズ
等、比較的に振幅の大きい定周期振動ノイズが含まれて
おり、これらの定周期振動ノイズの振幅及び周波数成分
は、被計量物１４の種類（重量）及び計量コンベヤ１の
搬送速度Ｖ等の計量条件の差異によって変化する。従っ
て、このステップＳ３０２においては、後述するフィル
タ定数算出装置によって算出されたこれらの様々な計量
条件の下で発生する上記各定周期振動ノイズに対応する
フィルタ定数を記憶する。なお、このステップＳ３０２
が、記憶手段に対応する。

【００３５】次に、オペレータが、被計量物１４の重量
や計量コンベヤ１の搬送速度Ｖ等の計量条件を設定する
（ステップＳ３０４）。なお、このステップＳ３０４
が、計量条件設定手段に対応する。

【００３６】そして、この設定された計量条件に対応す
るフィルタ定数が、上記ステップＳ３０２において記憶
したフィルタ定数の中から選択されるように制御する制
御信号を出力し（ステップＳ３０６）、この制御信号に
応じてフィルタ定数が選択される（ステップＳ３０
８）。なお、このステップＳ３０６及びステップＳ３０
８が、各々制御信号出力手段及び選択手段に対応する。

【００３７】そして、上記ステップＳ３０８において選
択されたフィルタ定数を用いて、デジタル計量信号を濾
波処理する（ステップＳ３１０）。なお、この選択され
たフィルタ定数は、上記計量条件の下で発生する定周期
振動ノイズの各１周期に相当するサンプリング数そのも
のであり、このステップＳ３１０においては、このサン
プリング数をタップ数として移動平均フィルタリングを
行う。従って、上記ステップＳ３０４においてオペレー
タが設定した計量条件と同じ条件で計量を行うことによ
って、この計量条件の下で発生する定周期振動ノイズを
除去することができる。このステップＳ３１０が、請求
項１に記載の濾波手段に対応する。

【００３８】上記のように構成されているので、この計
量コンベヤ用フィルタは、計量する際に、被計量物１４
の重量や計量コンベヤ１の搬送速度等の計量条件を入力
することによって、常に、上記計量条件の下で発生する
定周期振動ノイズを減衰させるべくフィルタ定数が自動
的に選択されるように構成されている。そして、この選
択されたフィルタ定数は、上記定周期振動ノイズの１周
期分に相当するサンプリング数そのものであるため、上
記定周期振動ノイズを効率よく減衰させることができ
る。従って、この計量コンベヤ用フィルタは、計量条件
に応じて、常に、確実かつ高速な濾波処理を行うことが
できるので、このフィルタを秤に適用することによっ
て、高精度かつ高速で計量を実現する秤を構成すること
ができる。

【００３９】なお、本第１実施例において、計量条件の
１つとして、計量コンベヤ１の搬送速度Ｖを設定した
が、この搬送速度Ｖの代わりに、被計量物１４の単位時
間当たりの計量個数を設定してもよい。即ち、搬送速度
Ｖにおいて、長さＬの計量コンベヤ１によって単位時間
当たりに計量可能な被計量物１４の個数をＱとしたと
き、これらの関係はＱ＝Ｖ／Ｌになるので、計量条件の
１つとして、この単位時間当たりの計量個数Ｑを設定し
てもよい。もちろん、この場合、この計量個数Ｑから搬
送速度Ｖを算出する手順は、メモリ２８に記憶されてお
り、演算制御部２７がその動作を行う。

【００４０】本発明に係るフィルタ定数算出装置の第２
実施例を図２から図１３を参照して説明する。図２は、
計量コンベヤを用いた秤の概略構成を示すブロック図で
あり、本第２実施例のフィルタ定数算出装置は、同図に
示す秤そのものによって構成することができる。即ち、
この秤は、物品の重量を計量するという本来の秤として
機能できるのは勿論のこと、本来の秤として機能する際
に計量信号の濾波処理に用いるフィルタ定数を算出する
フィルタ定数算出装置としても機能することができるよ
うに構成されている。

【００４１】この秤がフィルタ定数算出装置として機能
するとき、このフィルタ定数算出装置は、同図における
操作部２４と、表示部２５と、入出力インターフェース
（以下、Ｉ／Ｏという。）２６と、演算制御部２７と、
メモリ２８とによって構成される。そして、最初に被計
量物１３のサンプルデータ（以下、サンプルデータとい
う。）を採取し、このサンプルデータを基に、上記第１
実施例における計量コンベヤ用フィルタに適用するフィ
ルタ定数を算出する。なお、このサンプルデータとは、
実際に被計量物１３を計量コンベヤ１に流し、このとき
ロードセル２１から得られた計量信号を増幅器２２で増
幅し、Ａ／Ｄ変換器２３でデジタル化したデジタル計量
信号であって、まだ上記第１実施例における計量コンベ
ヤ用フィルタによって濾波処理されていないデジタル計
量信号のことである。

【００４２】ここで、このフィルタ定数算出装置の構成
要素の１つである操作部２４は、オペレータがこの操作
部２４を操作することによって、このフィルタ定数算出
装置の電源をＯＮ／ＯＦＦしたり、このフィルタ定数算
出装置にサンプルデータを採取する命令等の種々の命令
を入力したりすることができるものである。

【００４３】表示部２５は、操作部２４によって入力さ
れた命令内容や、算出されたフィルタ定数等を表示する
ものである。

【００４４】Ｉ／Ｏ２６は、操作部２４から入力した種
々の命令やＡ／Ｄ変換器２３を介して採取したサンプル
データを演算制御部２７に出力する機能と、演算制御部
２７で算出したフィルタ定数の算出結果等を表示部２５
に出力する機能とを備えている。

【００４５】演算制御部２７は、例えばマイクロコンピ
ュータ（ＣＰＵ）やデジタル信号処理装置（ＤＳＰ）等
によって構成されており、Ｉ／Ｏ２６から送られてきた
サンプルデータの処理を行い、フィルタ定数を算出する
ものである。

【００４６】メモリ２８は、例えばＲＯＭやＲＡＭ等に
よって構成されており、サンプルデータ等の各種データ
を書き込んだり、削除することができる。また、このメ
モリ２８には、図３に示すフローチャートで表されてい
るプログラムが記憶されており、演算制御部２７は、こ
れらのプログラムに従ってフィルタ定数を算出すること
ができる。

【００４７】次に、上記のように構成されているフィル
タ定数算出装置の動作手順を、図３に示すフローチャー
トに従って説明する。なお、図２に示す秤において、被
計量物１４を計量コンベヤ１に流しているときにロード
セル２１が出力する計量信号に含まれている定周期振動
ノイズのうち成分の大きいものは、秤系の固有振動ノイ
ズの他に、計量コンベヤ１のプーリ２の回転によって発
生する振動ノイズ、プーリ２の駆動用モータ４の回転に
よって発生する振動ノイズ、及び計量コンベヤ１枠の捻
じれ振動によって発生する振動ノイズが殆どである。従
って、本実施例では、主に、上記４種類の比較的に振幅
の大きい定周期振動ノイズ成分を減衰させる計量コンベ
ヤ用フィルタのフィルタ定数を算出する場合について説
明する。

【００４８】まず、オペレータが操作部２４から計量コ
ンベヤ１の搬送速度Ｖを設定する（ステップＳ２）。こ
こで、プーリ２の半径をｒ、回転数をｆ₁ とし、Ｖ＝ｒ
・ω＝ｒ・２πｆ₁ の関係から、プーリ２の回転周期Ｔ
₁ を算出する（ステップＳ４）。この算出式は、数２で
表される。

【００４９】

【数２】Ｔ₁ ＝１／ｆ₁ ＝２πｒ／Ｖ

【００５０】次に、このプーリ２の回転周期Ｔ₁ に略相
当するサンプリング数ｎ₁ を算出する（ステップＳ
６）。このサンプリング数ｎ₁ は、アナログ計量信号を
デジタル化する際のサンプリング周期をτとすると、Ｔ
₁ ／τ≒ｎ₁ −１の関係から、数３によって算出され
る。なお、このステップＳ６が、第１のサンプリング数
算出手段に対応する。

【００５１】

【数３】ｎ₁ ≒（Ｔ₁ ／τ）＋１

【００５２】ここで、計量コンベヤ１のプーリ２の回転
によって発生する振動ノイズは、プーリ２の重心がその
回転中心から偏心していることによって生じるため、プ
ーリ２の回転周期Ｔ₁ がその定周期振動ノイズの周期と
なる。従って、このプーリ２の回転周期Ｔ₁ に相当する
サンプリング数ｎ₁ をタップ数として移動平均フィルタ
リングを行うことによって、このプーリ２の回転により
発生する定周期振動ノイズの一周期分に相当するサンプ
リングデータの平均値が得られ、これによって、この定
周期振動ノイズ成分を除去することができる。つまり、
数３によって算出されたサンプリング数ｎ₁ が、このプ
ーリ２の回転によって発生する定周期振動ノイズを減衰
させることができる移動平均フィルタのフィルタ定数と
なる。よって、このサンプリング数ｎ₁ を、プーリ２の
回転によって発生する定周期振動ノイズに対応するフィ
ルタ定数として出力する（ステップＳ８）。なお、この
ステップＳ８が、第１のフィルタ定数出力手段に対応す
る。

【００５３】なお、このフィルタ定数ｎ₁ をタップ数と
する移動平均フィルタは、減衰の対象としている定周期
振動ノイズ、即ちプーリ２の回転によって発生する振動
ノイズだけではなく、この振動ノイズの周波数の近傍、
及びその周波数の整数倍、更にはその整数倍の周波数の
近傍の周波数成分に対しても比較的に大きい減衰特性を
有する。従って、もし、このプーリ２の回転によって発
生する振動ノイズの周波数の近傍、又はその周波数の整
数倍、或いはその整数倍の周波数の近傍に比較的大きな
振幅を有する他の定周期振動ノイズ成分が存在している
としても、このフィルタ定数ｎ₁ をタップ数として移動
平均フィルタリングを行うことによって、プーリ２の回
転によって発生する振動ノイズは勿論のこと、上記他の
定周期振動ノイズについても無視できる程度の小さいレ
ベルに減衰させることができる。

【００５４】次に、プーリ２と、このプーリ２とベルト
３によって回動自在に結合されているモータ４との回転
速度比をＥ、モータ４の回転数をｆ₂ とし、ｆ₂ ＝Ｅ・
ｆ₁の関係から、モータ４の回転周期Ｔ₂ を算出する
（ステップＳ１０）。この算出式は、数４で表される。

【００５５】

【数４】Ｔ₂ ＝Ｔ₁ ／Ｅ＝２πｒ／ＥＶ

【００５６】そして、このモータ４の回転周期Ｔ₂ に略
相当するサンプリング数ｎ₂ を算出する（ステップＳ１
２）。このサンプリング数ｎ₂ は、Ｔ₂ ／τ≒ｎ₂ −１
の関係から、数５によって算出される。なお、このステ
ップＳ１２が、第２のサンプリング数算出手段に対応す
る。

【００５７】

【数５】ｎ₂ ≒（Ｔ₂ ／τ）＋１

【００５８】ここで、このモータ４の回転によって発生
する振動ノイズは、モータ４の重心がその回転中心から
偏心していることによって生じるため、モータ４の回転
周期Ｔ₂ がその定周期振動ノイズの周期となる。従っ
て、このモータ４の回転周期Ｔ₂ に相当するサンプリン
グ数ｎ₂ をタップ数として移動平均フィルタリングを行
うことによって、このモータ４の回転により発生する定
周期振動ノイズの一周期分に相当するサンプリングデー
タの平均値が得られ、これによって、この定周期振動ノ
イズ成分を除去することができる。つまり、数５によっ
て算出されたサンプリング数ｎ₂ が、このモータ４の回
転によって発生する定周期振動ノイズを減衰させること
ができる移動平均フィルタのフィルタ定数となる。よっ
て、このサンプリング数ｎ₂ を、モータ４の回転によっ
て発生する定周期振動ノイズに対応するフィルタ定数と
して出力する（ステップＳ１４）。なお、このステップ
Ｓ１４が、第２のフィルタ定数出力手段に対応する。

【００５９】なお、このフィルタ定数ｎ₂ をタップ数と
する移動平均フィルタについても、モータ４の回転によ
って発生する振動ノイズだけではなく、この振動ノイズ
の周波数の近傍、及びその周波数の整数倍、更にはその
整数倍の周波数の近傍の周波数成分に対しても比較的に
大きい減衰特性を有する。従って、もし、このモータ４
の回転によって発生する振動ノイズの周波数の近傍、又
はその周波数の整数倍、或いはその整数倍の周波数の近
傍に比較的大きな振幅を有する他の定周期振動ノイズ成
分が存在しているとしても、このフィルタ定数ｎ₂ をタ
ップ数として移動平均フィルタリングを行うことによっ
て、モータ４の回転によって発生する振動ノイズは勿論
のこと、上記他の定周期振動ノイズについても比較的に
無視できる程度の小さいレベルに減衰させることができ
る。

【００６０】次に、実際に被計量物１４を計量コンベヤ
１上に流して上記ステップＳ２において設定した速度Ｖ
で搬送させ、このときの被計量物１４の重量を計量す
る。そして、図４（ａ）に示すように、この計量によっ
て得られたアナログ計量信号Ｗをサンプリング周期τで
デジタル化し、このデジタル化した時系列の離散計量デ
ータを読み込み、そのうちＷ₁ 、Ｗ₂ 、・・・、Ｗ_N の
Ｎ個分のデータをサンプルデータとしてメモリ２８に記
憶させる（ステップＳ１６）。なお、このサンプルデー
タの読み込み開始のタイミングについては、フォトセン
サ１５によって被計量物１４が計量コンベヤ１上に載上
したことを検出した時点とする。

【００６１】そして、図４（ｂ）に示すように、このメ
モリ２８に記憶されているデータ列Ｗ₁ 、Ｗ₂ 、・・
・、Ｗ_N に対してフィルタ定数ｎ₁ で移動平均フィルタ
リングを行いデータ列Ｗ₁₁、Ｗ₂₁、Ｗ₃₁・・・を求め、
更に、このデータ列Ｗ₁₁、Ｗ₂₁、Ｗ₃₁・・・に対してフ
ィルタ定数ｎ₂ で移動平均フィルタリングを行いデータ
列Ｗ₁₂、Ｗ₂₂、Ｗ₃₂・・・を求める（ステップＳ１
８）。そして、このステップＳ１８において、サンプル
データＷ₁ 、Ｗ₂ 、・・・、Ｗ_N に含まれているプーリ
２及びモータ４により発生する振動ノイズ成分、及びこ
れらの振動ノイズの周波数の近傍、またその周波数の整
数倍、更にはその整数倍の周波数の近傍に比較的大きな
振幅を有する他の定周期振動ノイズ成分が減衰される。
つまり、サンプルデータＷ₁ 、Ｗ₂ 、・・・、Ｗ_N に対
し、フィルタ定数ｎ₁ 、ｎ₂ で移動平均フィルタリング
した後のデータ列Ｗ₁₂、Ｗ₂₂、Ｗ₃₂・・・に残っている
定周期振動ノイズ成分の殆どは、秤系の固有振動ノイズ
と、計量コンベヤ１枠の捻じれ振動によって発生する振
動ノイズになる。（但し、秤系の固有振動ノイズ、又は
計量コンベヤ１枠の捻じれ振動によって発生する振動ノ
イズの周波数が、プーリ２及びモータ４により発生する
振動ノイズの周波数の近傍、またその周波数の整数倍、
或いはその整数倍の周波数の近傍に存在する場合、これ
らの秤系の固有振動ノイズ、又は計量コンベヤ１枠の捻
じれ振動によって発生する振動ノイズも、このステップ
Ｓ１８において減衰される。）

【００６２】ここで、この秤系の固有振動ノイズと、計
量コンベヤ１枠の捻じれ振動によって発生する振動ノイ
ズについても、上記と同様に、各々の１周期分に相当す
るサンプリング数をフィルタ定数として移動平均フィル
タリングを行うことによって除去できることが推測でき
る。そこで、まず、データ列Ｗ₁₂、Ｗ₂₂、Ｗ₃₂・・・に
残っている定周期振動ノイズ成分、即ち秤系の固有振動
ノイズと、計量コンベヤ１枠の捻じれ振動によって発生
する振動ノイズのうち、最も振幅の大きい定周期振動ノ
イズの周期Ｔ_m を算出する（ステップＳ２０）。ここ
で、計量コンベヤ１枠の捻じれ振動により発生する振動
ノイズについては、計量コンベヤ１枠に剛性を持たせる
ような構造にすることによって、その振幅を秤系の固有
振動ノイズの振幅よりも小さく抑えることができる。従
って、このステップＳ２０においては、まず最初に秤系
の固有振動ノイズの周期Ｔ₃ が算出される。なお、この
ステップＳ２０が、周期検出手段に対応する。また、こ
の周期Ｔ_m の算出方法の詳細については後述する。

【００６３】そして、この定周期振動ノイズの周期Ｔ_m
に相当するサンプリング数ｎ_m 、即ちここでは秤系の固
有振動ノイズの周期Ｔ₃ に相当するサンプリング数ｎ₃
を算出する（ステップＳ２２）。なお、このサンプリン
グ数ｎ_m の算出式は、数６で表され、このステップＳ２
２が、サンプリング数算出手段に対応する。

【００６４】

【数６】ｎ_m ≒（Ｔ_m ／τ）＋１

【００６５】そして、このサンプリング数ｎ_m 、即ちこ
こではｎ₃ を、秤系の固有振動ノイズに対応するフィル
タ定数として出力する（ステップＳ２４）。なお、この
ステップＳ２４が、フィルタ定数出力手段に対応する。

【００６６】次に、ステップＳ１８において、フィルタ
定数ｎ₁ 、ｎ₂ で移動平均フィルタリングした後のデー
タ列Ｗ₁₂、Ｗ₂₂、Ｗ₃₂・・・に対して、更に、ステップ
Ｓ２４において出力されたフィルタ定数ｎ_m 、即ち、こ
こではｎ₃ を用いて移動平均フィルタリングを行う（ス
テップＳ２６）。従って、このステップＳ２６において
移動平均フィルタリングを行った後のデータ列Ｗ₁₃、Ｗ
₂₃、Ｗ₃₃・・・は、プーリ２及びモータ４により発生す
る振動ノイズと、秤系の固有振動ノイズとが減衰されて
いる。更に、これらの振動ノイズの周波数の近傍、及び
その周波数の整数倍、またその整数倍の周波数の近傍に
比較的大きな振幅を有する他の定周期振動ノイズ成分に
ついても減衰されている。よって、データ列Ｗ₁₃、
Ｗ₂₃、Ｗ₃₃・・・に含まれている定周期振動ノイズのう
ち振幅の大きい定周期振動ノイズとしては、計量コンベ
ヤ１枠の捻じれ振動によって発生する振動ノイズのみが
残された状態になっている。（但し、計量コンベヤ１枠
の捻じれ振動によって発生する振動ノイズの周波数が、
プーリ２及びモータ４により発生する振動ノイズと、秤
系の固有振動ノイズとの周波数の近傍、またその周波数
の整数倍、或いはその整数倍の周波数の近傍に存在する
場合、この計量コンベヤ１枠の捻じれ振動によって発生
する振動ノイズについてもここで同時に減衰される。）
なお、このステップＳ２６が、請求項４に記載の濾波手
段に対応する。

【００６７】そして、ステップＳ２６における移動平均
フィルタリングの回数をカウントする（ステップＳ２
８）。ここで、この回数が所定の回数、例えばプーリ２
及びモータ４により発生する振動ノイズを除く定周期振
動ノイズのうち減衰の対象とする定周期振動ノイズ（秤
系の固有振動ノイズと計量コンベヤ１枠の捻じれ振動ノ
イズ）の数と同じ数だけの回数、即ち２回に達したとき
は、フィルタ定数の算出動作を終了する。一方、この回
数に達しないときは、ステップＳ３０に進む。なお、こ
のステップＳ２８が、計数手段に対応する。

【００６８】次に、現時点で算出されているフィルタ定
数を用いた数７に示す条件が満足しているか否かを判定
する（ステップＳ３０）。これは、図５に示すように、
このフィルタ定数算出手装置が算出した全てのフィルタ
定数を上記第１実施例における計量コンベヤ用フィルタ
に適用して多重移動平均フィルタリングを行う際に、そ
のタップ数が増加することによって、ロードセル２１か
ら得られる計量信号ＷのサンプリングデータＷ₁ 、
Ｗ₂ 、Ｗ₃ 、・・・のうち、同図のＷ_N+1 以降のデータ
のように、被計量物１４が計量コンベヤ１上に存在する
時間領域Ｔ以外のサンプリングデータについても濾波処
理の対象としてしまうことを防ぐためである。なお、数
７において、Ｌは計量コンベヤ１の長さ、ｌは計量コン
ベヤ１の搬送方向（矢印７の方向）における被計量物１
４の寸法、Ｖは計量コンベヤ１の搬送速度、Ｍは算出さ
れたフィルタ定数の全数である。そして、このステップ
Ｓ３０が、判定手段に対応する。

【００６９】

【数７】 Ｎ＞ｎ₁ ＋ｎ₂ ＋・・・＋ｎ_M −（Ｍ−１） ここで、Ｎ＝（Ｔ／τ）＋１ ∵ Ｔ＝（Ｌ−ｌ）／Ｖ

【００７０】ここで、上記数７の条件が満足されないと
きは、フィルタ定数の算出動作を終了する。一方、数７
の条件が満足されるときは、ステップＳ２６において移
動平均フィルタリングを行った後のデータ列Ｗ₁₃、
Ｗ₂₃、Ｗ₃₃・・・を、ステップＳ１８において二重移動
平均フィルタリングを行った後のデータ列Ｗ₁₂、Ｗ₂₂、
Ｗ₃₂・・・に替えて、ステップＳ２０に帰還入力させ
る。即ち、数７の条件が満足したときは、上記秤系の固
有振動ノイズに対応するフィルタ定数ｎ₃ を算出した手
順と同様に、ステップＳ２０、Ｓ２２、Ｓ２４に従って
計量コンベヤ１枠の捻じれ振動によって発生する振動ノ
イズに対応するフィルタ定数ｎ₄ を算出する。従って、
ステップＳ３０は、帰還手段にも対応する。

【００７１】そして、上記ステップＳ２０からステップ
Ｓ２６までの動作は、ステップＳ２８においてステップ
Ｓ２６の移動平均フィルタリングの回数が所定の回数ま
でカウントされるか、即ち減衰の対象とする定周期振動
ノイズに対応するフィルタ定数が全て算出されるか、ま
たは、ステップＳ３０において数７に示す条件が満足さ
れないと判定される、即ち出力された全てのフィルタ定
数を用いて多重移動平均フィルタリングを行う際に測定
誤差を招くような大きい応答遅れを生じてしまうと判定
されるまで繰り返される。

【００７２】上記のように、本第２実施例のフィルタ定
数算出装置は、計量信号に含まれている定周期振動ノイ
ズ、例えばその中でも振幅の大きい秤系の固有振動ノイ
ズ、プーリ３及びモータ４の回転によって発生する定周
期振動ノイズ、計量コンベヤ１枠の捻じれ振動ノイズ等
の各周期の１周期分に相当するサンプリング数をフィル
タ定数として算出している。従って、計量信号に対し、
これらのフィルタ定数をタップ数として移動平均フィル
タリングを行うことによって、各定周期振動ノイズ成分
を効率よく除去することができる。つまり、各定周期振
動ノイズを確実に、かつ高速で減衰させることができる
移動平均フィルタのフィルタ定数を算出することができ
る。

【００７３】また、少なくとも減衰の対象とする定周期
振動ノイズに対応するフィルタ定数を、振幅の大きい定
周期振動ノイズに対応するフィルタ定数から順次出力す
るように構成されている。従って、計量信号に含まれて
いる定周期振動ノイズのうち振幅の大きい定周期振動ノ
イズ、即ちプーリ３及びモータ４の回転によって発生す
る定周期振動ノイズ、秤系の固有振動ノイズ、計量コン
ベヤ枠の捻じれ振動によって発生する振動ノイズ等に対
応するフィルタ定数から確実に算出する。

【００７４】つまり、本第２実施例において算出したフ
ィルタ定数ｎ₁ 、ｎ₂ 、ｎ₃ 、ｎ₄をタップ数とする多
重移動平均フィルタを上記第１実施例における計量コン
ベヤ用フィルタに適用することによって、従来のフィル
タでは減衰の対象としなかったプーリ２及びモータ４の
回転によって発生する振動ノイズや、計量コンベヤ枠の
捻じれ振動によって発生する振動ノイズ等についても減
衰させることができる。

【００７５】なお、１つのフィルタ定数は、それが本来
減衰の対象としている周波数成分の他に、この周波数の
近傍、またその周波数の整数倍、更にはその整数倍の周
波数の近傍の周波数成分に対しても減衰特性を有するの
で、上記の比較的に振幅の大きい定周期振動ノイズのう
ち複数の定周期振動ノイズが、ある１つのフィルタ定数
によって減衰される場合がある。このような場合がある
ので、必ずしも定周期振動ノイズの振幅の大きい順に各
定周期振動ノイズに対応するフィルタ定数が順次算出さ
れるとは限らない。従って、既に算出されたフィルタ定
数によって減衰させることのできる周波数成分に対して
減衰特性を有するフィルタ定数が、上記既に算出された
フィルタ定数とは別個に、即ち重複して算出されること
はない。これによって、不必要にフィルタ定数、即ちタ
ップ数が増加することを防ぐことができ、ひいては移動
平均フィルタリングの際の応答遅れを防止することがで
きる。

【００７６】更に、このフィルタ定数算出装置が算出し
た全てのフィルタ定数によって多重移動平均フィルタリ
ングを行う際に、被計量物が完全に計量コンベヤ上に存
在している時間領域にあるサンプリングデータに対して
のみ、そのフィルタリング処理が行われるように、フィ
ルタ定数の総数、即ちタップ数を制限するように構成さ
れている。従って、上記第１実施例における計量コンベ
ヤ用フィルタに、このフィルタ定数算出装置が算出した
全てのフィルタ定数を適用しても、その応答遅れによっ
て秤の計量精度を悪化させてしまうということはない。

【００７７】なお、本第２実施例においては、プーリ２
の回転によって発生する振動ノイズ、モータ４の回転に
よって発生する振動ノイズ、秤系の固有振動ノイズ、及
び計量コンベヤ１枠の捻じれ振動ノイズの４つの定周期
振動ノイズに対応するフィルタ定数を算出したが、上記
数７を満足する場合は、図３のステップＳ２０からステ
ップＳ３０を繰り返すことによって、更に多くのフィル
タ定数を算出してもよい。

【００７８】さて、ここで、上記ステップＳ２０におい
て、最も振幅の大きい定周期振動ノイズの周期Ｔ_m を算
出する方法について、その詳細をいくつか説明する。ま
ず、最初に、上記定周期振動ノイズのピーク値、即ち極
大値又は極小値を検出し、この各極大値間又は極小値間
の時間を算出することによって上記定周期振動ノイズの
周期を求める方法について、図６を参照すると共に、図
７から図９に示すフローチャートに従って説明する。な
お、図７における及びは図８における及びに、
また、図８における及びは図９における及びに
夫々つながる。そして、この図７から図９に示すフロー
チャートについても、メモリ２８に記憶されており、こ
のメモリ２８に記憶されている内容に従って演算制御部
２７が処理を行う。また、上記定周期振動ノイズについ
ては、予め計量信号をシンクロスコープ等で測定するこ
とによって、その周期Ｔ_m の大まかな代表値Ｔ_S を認識
しておく。

【００７９】まず、演算処理に用いる各レジスタを初期
化する（ステップＳ１０２）。ここで、Ｗ_max 及びＷ
_min は極大値及び極小値記憶レジスタ、Ｒ_A 及びＲ_B ’
は極大値及び極小値取得タイミングレジスタ、Ｒは取得
タイミング一時記憶レジスタ、Ａ及びＢはＲ_A 及び
Ｒ_B ’用アドレスポインタ、ｎはサンプリング数カウン
タである。そして、この初期化によって、定周期振動ノ
イズの極大値又は極小値を検出する動作に入るスタート
点Ｓ（サンプリング数ｎ＝０、データＷ₀ のポイント）
が設定される。

【００８０】次に、サンプリング数ｎを１個増加させて
（ステップＳ１０４）、この増加させたサンプリング数
ｎに対応するデータＷ_n の値と、既に記憶されているＷ
_maxの値とを比較する（ステップＳ１０６）。そして、
Ｗ_n がＷ_max よりも大きいとき、Ｗ_max の値をＷ_n の値
に更新すると共に、Ｒ_A （ここではＲ₀ ）の値を現在の
サンプリング数ｎの値に更新する（ステップＳ１０
８）。一方、Ｗ_n がＷ_maxよりも小さいとき、このＷ_n
の値と、既に記憶されているＷ_min の値とを比較する
（ステップＳ１１０）。そして、Ｗ_n がＷ_min よりも小
さいとき、Ｗ_min の値をＷ_n の値に更新すると共に、Ｒ
_B ’（ここではＲ₀ ’）の値を現在のサンプリング数ｎ
の値に更新する（ステップＳ１１２）。上記ステップＳ
１０４からステップＳ１１２までの動作は、サンプリン
グ数ｎのカウント値が、定周期振動ノイズの大まかな周
期Ｔ_S に対応するサンプリング数Ｎ_S （Ｎ_S ＝（Ｔ_S ／
τ）＋１）の１／２から１の間、例えば３／４に達する
まで繰り返される（ステップＳ１１４）。

【００８１】上記ステップＳ１１４までの動作によっ
て、サンプリング数ｎ＝０の時点から３／４Ｎ_S の時点
まで（図６のＰ₀ の領域）における定周期振動ノイズの
最大値（図６におけるＷ_a ）及び最小値（図６における
Ｗ_a'）のうち、どちらか一方又は両方が検出される。即
ち、この時点においては、少なくともＷ_max に記憶され
ている値が極大値であるかまたはＷ_min に記憶されてい
る値が極小値であり、その時のタイミング（図６におけ
るａ及びａ’）がＲ₀ 及びＲ₀ ’に各々記憶されてい
る。

【００８２】そして、このＲ₀ 及びＲ₀ ’に各々記憶さ
れている値が０であるか、即ちサンプリング数ｎ＝０に
おけるデータＷ₀ が極大値又は極小値のいずれかである
かを判定する（ステップＳ１１６、１１８）。また、Ｒ
₀ 及びＲ₀ ’に各々記憶されている値がどちらも０でな
いとき、即ちデータＷ₀ が極大値又は極小値のどちらで
もないとき、Ｒ₀ とＲ₀ ’とを比較する（ステップＳ１
２０）。そして、Ｒ₀’＝０であるか、またはＲ₀ がＲ
₀ ’よりも小さいとき、Ｒ₀ に記憶されている値（図６
におけるａ）が、スタート点Ｓから最初の極大値（図６
におけるＷ_a ）に対応するサンプリング数（タイミン
グ）であるため、これ以降、スタート点Ｓから２番目以
降の極大値（Ｗ_b 、Ｗ_c 、・・・）に対応するサンプリ
ング数を検出する動作に入る。一方、Ｒ₀ ＝０である
か、またはＲ₀ ’がＲ₀ よりも小さいとき、Ｒ₀ ’に記
憶されている値（図６におけるａ’）が、スタート点Ｓ
から最初の極小値（図６におけるＷ_a'）に対応するサン
プリング数（タイミング）であるため、これ以降、スタ
ート点Ｓから２番目以降の極大値（Ｗ_b'、Ｗ_c'、・・
・）に対応するサンプリング数を検出する動作に入
る。

【００８３】ここで、スタート点Ｓから２番目以降の極
大値Ｗ_b 、Ｗ_c 、・・・に対応するサンプリング数ｂ、
ｃ、・・・を検出する動作に入る場合について説明す
る。まず、Ｒ₀ （図６におけるａ）に対して更に３／４
Ｎ_S を加算した値（図６におけるａ’’）を新たにサン
プリング数ｎに入力し、この値（ａ’’）をスタート点
Ｓから２番目の極大値を検出する動作に入るためスター
ト点とする（ステップＳ１２２）。そして、このサンプ
リング数ｎ（ａ’’）に対応するデータＷ_n （図６にお
けるＷ_a'' ）を新たにＷ_max に入力する（ステップＳ１
２４）。

【００８４】次に、サンプリング数ｎを１個増加させて
（ステップＳ１２６）、この増加させたサンプリング数
ｎに対応するデータＷ_n の値と、既に記憶されているＷ
_maxの値とを比較する（ステップＳ１２８）。そして、
Ｗ_n がＷ_max よりも大きいとき、Ｗ_max の値をＷ_n の値
に更新すると共に、このときのサンプリング数ｎの値を
Ｒに入力する（ステップＳ１３０）。一方、Ｗ_n がＷ
_max よりも小さいときは、Ｗ_max 及びＲの値はそのまま
にしておく。上記ステップＳ１２６からステップＳ１３
０までの動作は、サンプリング数ｎのカウント値が、現
在のＲ_A 、即ちＲ₀ に記憶されている値ａに、３／２Ｎ
_S を加算した値ｂに達するまで繰り返される（ステップ
Ｓ１３２）。

【００８５】上記ステップＳ１３２までの動作によっ
て、サンプリング数ｎ＝ａ’’の時点から３／４Ｎ_S の
時点まで（図６のＰ₁ の領域）における定周期振動ノイ
ズの極大値が検出される。即ち、この時点でＷ_max に記
憶されている値Ｗ_b がスタート点Ｓから２番目の極大値
であり、その時のタイミングｂがＲに記憶されている。

【００８６】そして、この一時記憶レジスタであるＲに
記憶されている値を極大値取得タイミングレジスタＲ_A
に保存するために、そのアドレスポインタであるＡの値
を１つ更新した後（ステップＳ１３４）、Ｒの値ｂをＲ
_A 、即ちＲ₁ に記憶する（ステップＳ１３６）。上記ス
テップＳ１２２からステップＳ１３６までの動作は、次
の極大値を検出するための領域（Ｒ_A ＋３／２Ｎ_S ）
が、例えばメモリ２８に記憶されているサンプルデータ
数Ｎを越えない限り繰り返される（ステップＳ１３
８）。従って、上記ステップＳ１３８までの動作によっ
て、定周期振動ノイズの極大値Ｗ_a 、Ｗ_b 、Ｗ_c 、・・
・が検出され、これらに対応するタイミングａ、ｂ、
ｃ、・・・が各々Ｒ₀ 、Ｒ₁ 、Ｒ₂ 、・・・、Ｒ_m に記
憶される。そして、これらのタイミングＲ₀ 、Ｒ₁ 、Ｒ
₂ 、・・・、Ｒ_m のうち、隣り合うタイミングの差分の
平均Ｎ_m を算出する（ステップＳ１４０）。なお、この
算出式は、数８で表される。

【００８７】

【数８】 ｛（Ｒ_m −Ｒ_m-1 ）＋（Ｒ_m-1 −Ｒ_m-2 ）＋・・・ ・・・＋（Ｒ₁ −Ｒ₀ ）｝／ｍ＝Ｎ_m

【００８８】上記数８によって算出されたＮ_m は、定周
期振動ノイズの極大値間の時間、即ち周期Ｔ_m に対応す
るサンプリング数ｎ_m そのものである。つまり、このＮ
_m を数９に示す式に代入することによって、定周期振動
ノイズＴの周期Ｔ_m を求めることができる。

【００８９】

【数９】Ｔ_m ≒（ｎ_m −１）τ＝（Ｎ_m −１）τ

【００９０】一方、ステップＳ１１６又はステップＳ１
２０において、スタート点Ｓから２番目以降の極小値を
検出する動作に入った場合は、ステップＳ１２２ａから
ステップＳ１４０ａに従って処理する。なお、この処理
については、上記ステップＳ１２２からステップＳ１４
０において、Ｒ_A をＲ_B ’に、Ｗ_max をＷ_min に、Ａを
Ｂに夫々置き換え、ステップＳ１２８においてＷ_n ＞Ｗ
_max としたのを、ステップＳ１２８ａにおいてＷ_n ＜Ｗ
_min と置き換えたものであり、これ以外については同等
であるため、詳細な説明を省略する。なお、ステップＳ
１４０ａにおいて、定周期振動ノイズの極小値Ｗ_a'、Ｗ
_b'、Ｗ_c'、・・・に対応するタイミングＲ₀ ’、
Ｒ₁ ’、Ｒ₂ ’、・・・、Ｒ_m ’のうち、隣り合うタイ
ミングの差分の平均Ｎ_m を求める算出式は、数１０で表
される。

【００９１】

【数１０】 ｛（Ｒ_m ’−Ｒ_m-1 ’）＋（Ｒ_m-1 ’−Ｒ_m-2 ’）＋・・・ ・・・＋（Ｒ₁ ’−Ｒ₀ ’）｝／ｍ＝Ｎ_m

【００９２】従って、上記数１０によっても、定周期振
動ノイズの極大値間の時間、即ち周期Ｔ_m に対応するサ
ンプリング数ｎ_m に等価なＮ_m を算出することができ
る。

【００９３】次に、定周期振動ノイズの極大値又は極小
値を検出する方法として、この定周期振動ノイズを含む
計量信号Ｗが単調に増加する領域と単調に減少する領域
との間に極大値が存在し、計量信号Ｗが単調に減少する
領域と単調に増加する領域との間に極小値が存在すると
いうことを基に、その極大値及び極小値を検出する方法
について、図１０を参照しながら図１１に示すフローチ
ャートに従って説明する。

【００９４】まず、演算処理に用いる各レジスタを初期
化する（ステップＳ２０２）。ここで、Ｒは極大値取得
タイミング一時記憶レジスタ、Ｒ’は極大値取得タイミ
ング一時記憶レジスタ、Ｒ_c は極大値及び極小値取得タ
イミング記憶レジスタ、ＣはＲ_c 用アドレスポインタ、
ｎはサンプリング数カウンタである。そして、この初期
化によって、定周期振動ノイズの極大値及び極小値を検
出する動作に入るスタート点Ｓ₀ （サンプリング数ｎ＝
０、データＷ₀ のポイント）が設定される。

【００９５】次に、サンプリング数ｎにおけるサンプリ
ングデータＷ_n の値、即ちここではステップＳ２０２の
初期化において設定されたサンプリング数ｎ＝０におけ
るサンプリングデータＷ₀ の値を極大値記憶レジスタＷ
_max 及び極小値記憶レジスタＷ_min に各々記憶する（ス
テップＳ２０４）。

【００９６】そして、サンプリング数ｎを１個増加させ
て（ステップＳ２０６）、この増加させたサンプリング
数ｎに対応するデータＷ_n の値と、既に記憶されている
Ｗ_max の値とを比較する（ステップＳ２０８）。そし
て、Ｗ_n がＷ_max よりも大きいとき、Ｗ_max の値をＷ_n
の値に更新すると共に、Ｒの値を現在のサンプリング数
ｎの値に更新する（ステップＳ２１０）。一方、Ｗ_n が
Ｗ_max よりも小さいとき、このＷ_n の値と、既に記憶さ
れているＷ_min の値とを比較する（ステップＳ２１
２）。そして、Ｗ_n がＷ_min よりも小さいとき、Ｗ_min
の値をＷ_n の値に更新すると共に、Ｒ’の値を現在のサ
ンプリング数ｎの値に更新する（ステップＳ２１４）。

【００９７】上記ステップＳ２０６からステップＳ２１
４までの動作は、最初にＷ_n がある回数（Ｋ回）以上連
続して増加した上で引き続きある回数（Ｋ回）以上連続
して減少するか、即ちステップＳ２０８における条件
（Ｗ_n ＞Ｗ_max ）がＫ回以上成立した上で引き続きステ
ップＳ２１２における条件（Ｗ_n ＜Ｗ_max ）がＫ回以上
成立するか、或いは、最初にＷ_n がある回数（Ｋ回）以
上連続して減少した上で引き続きある回数（Ｋ回）以上
連続して増加するまで、即ちステップＳ２１２における
条件（Ｗ_n ＜Ｗ_max ）がＫ回以上成立した上で引き続き
ステップＳ２０８における条件（Ｗ_n ＞Ｗ_max ）がＫ回
以上成立するまで繰り返される。

【００９８】そして、ステップＳ２０８における条件
（Ｗ_n ＞Ｗ_max ）がＫ回以上成立し（ステップＳ２１
６）、これに引き続いてステップＳ２１２における条件
（Ｗ_n ＜Ｗ_max ）がＫ回以上成立したとき（ステップＳ
２１８）、極大値取得タイミング一時記憶レジスタＲに
記憶されている値がスタート点Ｓ₀ から最初の極大値Ｗ
_max1に対応するサンプリング数（タイミング）になる。
従って、このＲに記憶されている値をスタート点Ｓ₀ か
ら最初の極大値Ｗ_max1に対応するタイミングとしてＲ_c
（ここでは、Ｒ₀ ）に記憶する（ステップＳ２２０）。
一方、ステップＳ２１２における条件（Ｗ_n ＜Ｗ_max ）
がＫ回以上成立し（ステップＳ２２２）、これに引き続
いてステップＳ２０８における条件（Ｗ_n ＞Ｗ_max ）が
Ｋ回以上成立したとき（ステップＳ２２４）、極小値取
得タイミング一時記憶レジスタＲ’に記憶されている値
がスタート点Ｓ₀ から最初の極小値Ｗ_min1に対応するサ
ンプリング数（タイミング）になる。従って、このＲ’
に記憶されている値をスタート点Ｓ₀ から最初の極小値
Ｗ_min1に対応するタイミングとしてＲ_c （ここでは、Ｒ
₀ ）に記憶する（ステップＳ２２６）。

【００９９】そして、Ｒ_c 用アドレスポインタＣを１つ
更新し（ステップＳ２２８）、このＣの値が予め定めた
値Ｄに達するまで、即ち予め定めた数だけの極大値及び
極小値が算出されるまで、上記ステップＳ２０４からス
テップＳ２２８までの動作を繰り返す（ステップＳ２３
０）。従って、レジスタＲ₀ 、Ｒ₁ 、Ｒ₂ 、・・・、Ｒ
_m には、極大値Ｗ_max1、Ｗ_max2、・・・と、極小値Ｗ
_min1、Ｗ_min2、・・・とが交互に記憶される。よって、
各極大値間又は各極小値間、即ち計量信号Ｗに含まれて
いる定周期振動ノイズの周期Ｔ_m に対応するサンプリン
グ数Ｎ_m は、数１１によって算出される（ステップＳ２
３２）。

【０１００】

【数１１】 Ｎ_m ＝〔｛（Ｒ_m −Ｒ_m-1 ）＋（Ｒ_m-1 −Ｒ_m-2 ）＋・・・ ・・・＋（Ｒ₁ −Ｒ₀ ）｝／ｍ〕×２

【０１０１】この数１１によって算出されたＮ_m は、上
記数８及び数１０によって算出されたＮ_m と等価であ
る。従って、この方法によっても、定周期振動ノイズの
周期Ｔ_m に対応するサンプリングＮ_m を算出することが
できる。

【０１０２】また、定周期振動ノイズの周期Ｔ_m を検出
する方法として、ステップＳ１８で処理された後のデー
タ列Ｗ₁₂、Ｗ₂₂、Ｗ₃₂、・・・に対して複数のタップ数
で移動平均フィルタリングを行い、そのフィルタリング
結果のバラツキが最も小さいタップ数に対応する時間を
求めることによって、上記定周期振動ノイズの周期Ｔ_m
を算出する方法について説明する。

【０１０３】即ち、定周期振動ノイズの周期Ｔ_m が、少
なくともある時間範囲内（Ｔ_A ＜Ｔ_m ＜Ｔ_B の範囲内）
にあるとし、この各時間Ｔ_A 及びＴ_B に相当するサンプ
リング数を夫々ｎ_A 及びｎ_B とする。そして、まずタッ
プ数ｎ_A によってデータ列Ｗ₁₂、Ｗ₂₂、Ｗ₃₂、・・・に
対し移動平均フィルタリングを行い、この移動平均フィ
ルタリング後のデータ列について、そのバラツキの度合
いを示す標準偏差σ_Aを算出する。次に、上記と同様
に、タップ数ｎ_A に１タップを加えたタップ数ｎ_A ＋１
によってデータ列Ｗ₁₂、Ｗ₂₂、Ｗ₃₂、・・・に対し移動
平均フィルタリングを行い、この移動平均フィルタリン
グ後のデータ列について、その標準偏差σ_A+1 を算出す
る。以下、同様に、タップ数ｎ_A ＋２、ｎ_A ＋３、・・
・ｎ_B によってデータ列Ｗ₁₂、Ｗ₂₂、Ｗ₃₂、・・・に対
し移動平均フィルタリングを行い、この移動平均フィル
タリング後のデータ列について、その標準偏差σ_A+2 、
σ_A+3 、・・・、σ_B を算出する。

【０１０４】そして、算出された標準偏差σ_A 、
σ_A+1 、σ_A+2 、σ_A+3 、・・・、σ_B のうち、最も値
の小さい標準偏差σ_m を導き出すタップ数Ｎ_m に対応す
る時間が、定周期振動ノイズの周期Ｔ_m となる。なぜな
ら、定周期振動ノイズの周期Ｔ_m と、この周期Ｔ_m に対
応するタップ数Ｎ_m とが近似するほど、移動平均フィル
タリング結果の標準偏差値が小さくなるからであり、両
者が完全に一致する場合は、移動平均フィルタリング結
果の標準偏差値は常に０（一定）になるからである。な
お、バラツキの度合いを求める方法としては、各移動平
均フィルタリング結果の標準偏差値を比較する方法に限
らず、各移動平均フィルタリング結果の最大値と最小値
との差を比較してもよい。

【０１０５】更に、上記の他に、定周期振動ノイズの周
期Ｔ_m を検出する方法として、ステップＳ１８で処理さ
れた後のデータ列Ｗ₁₂、Ｗ₂₂、Ｗ₃₂、・・・に対してフ
ーリエ変換演算を行い、このフーリエ変換の演算結果の
うち、最大振幅を有する周波数成分の周期を上記定周期
振動ノイズの周期Ｔ_m として算出する方法がある。即
ち、データ列Ｗ₁₂、Ｗ₂₂、Ｗ₃₂、・・・をｘ（ｕ）（但
し、ｕ＝０、１、２、・・・、Ｕ−１）とし、このｘ
（ｕ）に対してフーリエ変換を行う。この算出式は、数
１２で表される。

【０１０６】

【数１２】

【０１０７】但し、数１２において、ｋは周波数を示す
インデックスで、ｋ＝０、１、２、・・・、Ｕ−１であ
る。この数１２によって、データ列Ｗ₁₂、Ｗ₂₂、Ｗ₃₂、
・・・は周波数の関数に変換され、図１２に示すよう
に、定周期振動ノイズの存在する周波数成分に大きな振
幅が得られる。ここで、周波数をｆ_k とすると、この周
波数ｆ_k と振幅｜Ｘ（ｆ_k ）｜との関係は、数１３で表
される。

【０１０８】

【数１３】 Ｘ（ｆ_k ）＝｜Ｘ（ｆ_k ）｜ｅｘｐ〔ｊθ（ｆ_k ）〕

【０１０９】従って、このフーリエ変換の演算結果Ｘ
（ｆ_k ）のうち、その振幅｜Ｘ（ｆ_k）｜の最大となる
｜Ｘ（ｆ_max ）｜に対応する周波数ｆ_max が、データ列
Ｗ₁₂、Ｗ₂₂、Ｗ₃₂、・・・に含まれる定周期振動ノイズ
のうち最も振幅の大きい定周期振動ノイズの周波数成分
になる。よって、この定周期振動ノイズの周期Ｔ_m が、
このｆ_max の逆数（１／ｆ_max ）になる。

【０１１０】なお、本第２実施例においては、プーリ２
及びモータ４の回転によって発生する振動ノイズに対応
するフィルタ定数ｎ₁ 、ｎ₂ については、プーリ２及び
モータ４の回転周期を基に算出したが、このプーリ２及
びモータ４の回転によって発生する振動ノイズに対応す
るフィルタ定数についても、上述した秤系の固有振動ノ
イズや計量コンベヤ１枠の捻じれ振動ノイズに対応する
フィルタ定数を算出する方法と同様な方法で算出しても
よい。つまり、全ての定周期振動ノイズに対応するフィ
ルタ定数について、振幅の大きい定周期振動ノイズに対
応するものから順に、上述した秤系の固有振動ノイズや
計量コンベヤ１枠の捻じれ振動ノイズに対応するフィル
タ定数を算出する方法と同様な方法で算出してもよい。

【０１１１】また、フィルタ定数を算出する際、定周期
振動ノイズの振幅の大きさの順に各定周期振動ノイズに
対応するフィルタ定数を順次算出するのではなく、所望
とするフィルタ定数を一括して算出してもよい。即ち、
デジタル計量信号のサンプルデータＷ₁ 、Ｗ₂ 、Ｗ₃ 、
・・・に対してフーリエ変換演算を行い、例えば図１３
に示すような結果が得られたとする。そして、同図に示
すように、周波数ｆ₁、ｆ₂ 、ｆ₃ に所定の振幅レベル
｜Ｘ_L ｜以上の振幅を有する定周期振動ノイズの存在が
確認されたとする。ここで、この各周波数ｆ₁ 、ｆ₂ 、
ｆ₃ の逆数が、上記所定の振幅レベル｜Ｘ_L ｜以上の振
幅を有する定周期振動ノイズの周期を示すので、この各
周波数ｆ₁ 、ｆ₂ 、ｆ₃ の逆数に相当するサンプリング
数を上記各定周期振動ノイズに対応するフィルタ定数と
してもよい。

【０１１２】

【発明の効果】第１の発明の計量コンベヤ用フィルタ
は、被計量物の種類やコンベヤの搬送速度等の計量条件
に対応する動作指令を設定することによって、その計量
条件下で発生する定周期振動ノイズの１周期分に相当す
るサンプリング数がフィルタ定数として自動的に選択さ
れるように構成されている。このように構成されている
ので、計量条件が変化しても、その計量条件に対応する
動作指令を設定することによって、計量信号に対して常
に定周期振動ノイズの１周期分に相当するフィルタ定
数、即ちタップ数で移動平均フィルタリングを行うこと
ができ、これによって定周期振動ノイズを効率よく減衰
させることができる。従って、計量条件に応じて、常
に、従来よりも確実かつ高速な濾波処理を行うことがで
き、これによって、高精度かつ高速な計量を実現する秤
を構成することができるという効果がある。

【０１１３】第２の発明のフィルタ定数算出装置は、計
量コンベヤのプーリ及びこのプーリを駆動するモータの
回転周期の１周期分に相当するサンプリング数を、各々
第１及び第２のフィルタ定数として出力するように構成
されている。従って、計量信号に対し、この第１及び第
２のフィルタ定数をタップ数とする移動平均フィルタリ
ングを行うことによって、プーリ及びモータの回転によ
り発生する定周期振動ノイズの１周期分に相当するサン
プリングデータの平均値が得られ、これによってプーリ
及びモータの回転により発生する定周期振動ノイズ成分
を効率よく減衰させることができる。つまり、プーリ及
びモータの回転によって発生する定周期振動ノイズを確
実に、かつ高速で減衰させることができる移動平均フィ
ルタのフィルタ定数を算出することができるという効果
がある。

【０１１４】第３の発明のフィルタ定数算出装置は、定
周期振動ノイズの１周期分に相当するサンプリング数を
フィルタ定数として算出している。従って、計量信号に
対し、このフィルタ定数をタップ数とする移動平均フィ
ルタリングを行うことによって、定周期振動ノイズの１
周期分に相当するサンプリングデータの平均値が得ら
れ、これによって定周期振動ノイズ成分を効率よく減衰
させることができる。つまり、定周期振動ノイズを確実
に、かつ高速で減衰させることができる移動平均フィル
タのフィルタ定数を算出することができるという効果が
ある。

【０１１５】第４の発明のフィルタ定数算出装置は、各
定周期振動ノイズの１周期分に相当するサンプリング数
を各々の定周期振動ノイズに対応するフィルタ定数とし
て算出している。従って、計量信号に対し、これらのフ
ィルタ定数をタップ数とする移動平均フィルタリングを
行うことによって、各フィルタ定数に対応する各定周期
振動ノイズの１周期分に相当するサンプリングデータの
平均値が得られ、これによって各定周期振動ノイズ成分
を効率良く減衰させることができる。また、同一の周波
数成分に対して十分な減衰特性を有するフィルタ定数が
複数、重複して算出されないように構成されているの
で、不必要にフィルタ定数、即ちタップ数が増加するこ
とを防ぐことができ、ひいては移動平均フィルタリング
の際の応答遅れを防止することができる。つまり、この
フィルタ定数算出装置は、各定周期振動ノイズを確実
に、かつ高速で減衰させることができる移動平均フィル
タのフィルタ定数を算出することができるという効果が
ある。

【０１１６】また、少なくとも計数手段が所定の数だ
け、例えば減衰の対象とする定周期振動ノイズの個数だ
け計数するまで、振幅の大きい定周期振動ノイズに対応
するフィルタ定数から順次出力するように構成されてい
る。従って、計量信号に含まれている定周期振動ノイズ
のうち、振幅の大きい秤系の固有振動ノイズは勿論のこ
と、プーリやモータの回転によって発生する振動ノイ
ズ、及び計量コンベヤ枠の捻じれ振動によって発生する
振動ノイズ等、振幅の大きい他の定周期振動ノイズにつ
いても、確実に、かつ高速で減衰させることができる移
動平均フィルタのフィルタ定数を算出することができる
という効果がある。

【０１１７】つまり、これらのフィルタ定数をタップ数
とする多重移動平均フィルタを計量コンベヤ用フィルタ
に適用することによって、従来のフィルタでは減衰の対
象としなかった秤系の固有振動ノイズ以外の振幅の大き
い定周期振動ノイズ、例えばプーリ及びモータの回転に
よって発生する振動ノイズや、計量コンベヤ枠の捻じれ
振動によって発生する振動ノイズ等についても減衰させ
ることができ、これによって、従来よりも高精度な計量
を実現することができるという効果がある。

【０１１８】第５の発明のフィルタ定数算出装置は、少
なくとも判定手段が、フィルタ定数出力手段が出力する
フィルタ定数の略総和、即ちタップ数の略総和が予め定
めた値以上であると判定した場合は、それ以上、フィル
タ定数出力手段からフィルタ定数を出力させないように
構成されている。このように構成されているので、各フ
ィルタ定数をタップ数とする多重の移動平均フィルタに
よって計量信号を濾波処理したとき、その処理時間を所
定の時間内に抑えることができるため、大きい応答遅れ
を生じることがない。従って、計量信号の過渡応答部分
のデータ、即ち無効データを濾波処理の対象とすること
がないため、秤の計量精度を悪化させてしまうことがな
いという効果がある。

【０１１９】第６の発明のフィルタ定数算出装置は、周
期検出手段が、定周期振動ノイズの極大値間または極小
値間の時間を測定することによって、その定周期振動ノ
イズの周期を検出するように構成されており、上記第
３、第４又は第５の発明と同様な効果を奏する。

【０１２０】第７の発明のフィルタ定数算出装置は、周
期検出手段が、定周期振動ノイズを含む信号のサンプリ
ングデータに対し複数のフィルタ定数で移動平均フィル
タリングを行い、その出力データ列のバラツキが最も少
ない移動平均フィルタリングのフィルタ定数に対応する
時間を上記信号の周期とするように構成されており、上
記第３、第４又は第５の発明と同様な効果を奏する。

【０１２１】第８の発明のフィルタ定数算出装置は、周
期検出手段が、定周期振動ノイズを含む信号のサンプリ
ングデータに対してフーリエ変換演算を行うことによっ
て、その信号の周波数、ひいては周期を検出するように
構成されており、上記第３、第４又は第５の発明と同様
な効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る計量コンベヤ用フィ
ルタの動作手順を示すフローチャートである。

【図２】同実施例に係る計量コンベヤ用フィルタを備え
たデジタル秤の構成を示すブロック図である。

【図３】本発明の第２実施例に係るフィルタ定数算出装
置の処理手順を示すフローチャートである。

【図４】同実施例の計量信号及びその処理状態を示す波
形図である。

【図５】同実施例の計量信号及びその処理状態を示す波
形図である。

【図６】同実施例の計量信号及びその処理手順を示す波
形図である。

【図７】同実施例の処理手順を示すフローチャートであ
る。

【図８】図７のフローチャートに続く処理手順を示すフ
ローチャートである。

【図９】図８のフローチャートに続く処理手順を示すフ
ローチャートである。

【図１０】同実施例の計量信号及びその処理手順を示す
波形図である。

【図１１】同実施例の処理手順を示すフローチャートで
ある。

【図１２】同実施例の計量信号をフーリエ変換演算した
周波数特性図である。

【図１３】同実施例の計量信号をフーリエ変換演算した
周波数特性図である。

【符号の説明】

１ 計量コンベヤ ２ プーリ ４ モータ １３、１４ 被計量物 ２１ ロードセル ２３ Ａ／Ｄ変換器 ２４ 操作部 ２５ 表示部 ２６ 入出力インターフェース ２７ 演算制御部 ２８ メモリ ステップＳ３０２ 種々のフィルタ定数を記憶 ステップＳ３０４ 計量条件を設定 ステップＳ３０６ 制御信号を出力 ステップＳ３０８ 制御信号に従ってフィルタ定数を選
択 ステップＳ３１０ 選択されたフィルタ定数を用いて濾
波処理

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 定周期振動ノイズを含む計量信号を所定
   のサンプリング周期でサンプリングしてデジタル化した
   デジタル計量信号に対し、上記定周期振動ノイズの略整
   数周期分に相当する上記サンプリング数をフィルタ定数
   として移動平均フィルタリングを行うことによって、上
   記定周期振動ノイズを減衰させる計量コンベヤ用フィル
   タにおいて、 上記フィルタ定数を含む少なくとも１以上の予め定めた
   フィルタ定数を記憶する記憶手段と、該記憶手段に記憶
   されているフィルタ定数のうち所定のフィルタ定数を制
   御信号に従って選択する選択手段と、該選択手段が選択
   した上記所定のフィルタ定数を用いて上記デジタル計量
   信号に対し移動平均フィルタリングを行う濾波手段と、
   上記各定周期振動ノイズを発生させる計量条件に対応す
   る動作指令を設定入力する計量条件設定手段と、上記動
   作指令に応じて上記各定周期振動ノイズの略整数周期分
   に相当する上記サンプリング数に対応するフィルタ定数
   を選択するように上記選択手段を制御する制御信号を出
   力する制御信号出力手段と、を具備することを特徴とす
   る計量コンベヤ用フィルタ。
2. 【請求項２】 定周期振動ノイズを含む計量信号を所定
   のサンプリング周期でサンプリングしてデジタル化した
   デジタル計量信号の、上記定周期振動ノイズを減衰させ
   る計量コンベヤ用フィルタのフィルタ定数を算出するフ
   ィルタ定数算出装置において、 上記計量コンベヤのプーリの回転周期の略整数周期分に
   相当する上記サンプリング数を算出する第１のサンプリ
   ング数算出手段と、該第１のサンプリング数算出手段が
   算出した上記サンプリング数を第１のフィルタ定数とし
   て出力する第１のフィルタ定数出力手段と、上記プーリ
   を駆動させるモータの回転周期の略整数周期分に相当す
   る上記サンプリング数を算出する第２のサンプリング数
   算出手段と、該第２のサンプリング数算出手段が算出し
   た上記サンプリング数を第２のフィルタ定数として出力
   する第２のフィルタ定数出力手段と、を具備することを
   特徴とするフィルタ定数算出装置。
3. 【請求項３】 定周期振動ノイズを含む計量信号を所定
   のサンプリング周期でサンプリングしてデジタル化した
   デジタル計量信号の、上記定周期振動ノイズを減衰させ
   る計量コンベヤ用フィルタのフィルタ定数を算出するフ
   ィルタ定数算出装置において、 上記定周期振動ノイズの周期を検出する周期検出手段
   と、該周期検出手段が検出した上記周期の略整数周期分
   に相当する上記サンプリング数を算出するサンプリング
   数算出手段と、該サンプリング数算出手段が算出した上
   記サンプリング数をフィルタ定数として出力するフィル
   タ定数出力手段と、を具備することを特徴とするフィル
   タ定数算出装置。
4. 【請求項４】 請求項３に記載のフィルタ定数算出装置
   において、上記周期検出手段が上記デジタル計量信号を
   入力すると共にこの入力した信号に含まれている上記定
   周期振動ノイズのうち最も振幅の大きい定周期振動ノイ
   ズの周期を検出する状態に構成され、上記フィルタ定数
   出力手段の出力した上記フィルタ定数を用いて上記周期
   検出手段に入力された信号に対し移動平均フィルタリン
   グを行う濾波手段と、該濾波手段の濾波処理回数を計数
   する計数手段と、少なくとも上記計数手段の計数が所定
   の数に達するまで上記濾波手段によって濾波処理された
   信号を上記濾波処理前のデジタル計量信号に替えて上記
   周期検出手段に帰還入力させる帰還手段と、を具備する
   ことを特徴とするフィルタ定数算出装置。
5. 【請求項５】 請求項４に記載のフィルタ定数算出装置
   において、上記フィルタ定数出力手段から出力される上
   記フィルタ定数の略総和が予め定めた値以上であるか否
   かを判定する判定手段を備え、上記帰還手段が、少なく
   とも上記計数手段の計数が所定の数に達するまで又は上
   記判定手段が上記フィルタ定数出力手段から出力される
   上記フィルタ定数の略総和が上記予め定めた値以上であ
   ると判定するまで、上記濾波手段によって濾波処理され
   た信号を上記濾波処理前のデジタル計量信号に替えて上
   記周期検出手段に帰還入力させるように構成されたこと
   を特徴とするフィルタ定数算出装置。
6. 【請求項６】 請求項３、４又は５に記載のフィルタ定
   数算出装置において、上記周期検出手段が、上記定周期
   振動ノイズの周期を検出する際、該定周期振動ノイズの
   極大値間または極小値間の時間を測定することによって
   該定周期振動ノイズの周期を決定することを特徴とする
   フィルタ定数算出装置。
7. 【請求項７】 請求項３、４又は５に記載のフィルタ定
   数算出装置において、上記周期検出手段が、上記定周期
   振動ノイズの周期を検出する際、該定周期振動ノイズを
   含む信号の上記サンプリングデータに対して複数の予め
   定めた上記サンプリング数分の移動平均フィルタリング
   を行い、該移動平均フィルタリングされた後の各サンプ
   リングデータ列のうちバラツキの最も少ないサンプリン
   グデータ列を算出する上記移動平均フィルタリングに使
   用された上記サンプリング数に対応する時間を、上記定
   周期振動ノイズの周期とすることを特徴とするフィルタ
   定数算出装置。
8. 【請求項８】 請求項３、４又は５に記載のフィルタ定
   数算出装置において、上記周期検出手段が、上記定周期
   振動ノイズの周期を検出する際、該定周期振動ノイズを
   含む信号の上記サンプリングデータに対してフーリエ変
   換演算を行うことによって該定周期振動ノイズの存在す
   る周波数を求め、該周波数に対応する周期を、上記定周
   期振動ノイズの周期とすることを特徴とするフィルタ定
   数算出装置。