(57)【要約】【課題】  重量のばらつき幅をできるだけ小さくして組合せ物品を得る。【解決手段】  正規分布している物品の集合において、複数の重量ランクを規定する境界値を設定し、物品を計量するごとに、重量ランクのいずれに属するかを判定し、所定の重量になるように予め定めた重量ランクに属する物品を、組合せ個数に組み合わせる組合せ計量方法において、複数の組合せパターンからなるブロックを決定し、ブロックの組合せパターンごとに選択比率に基づいて組合せ参加比率を決定する。組合せ参加比率をそれぞれ満足するように前記各境界値を決定する。【選択図】        図５
2006058067.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
重量を変量、個数を前記変量の度数とする度数分布を形成し、この度数分布において基準重量値を中心に個数がほぼ対称に分布する物品の集合において、前記度数分布での前記重量に対して複数の境界値を設定し、これら境界値によって複数の重量ランクを規定し、前記集合に属する前記物品を計量するごとに、前記重量ランクのいずれに属するかを判定し、所定の重量になるように予め定めた重量ランクに属する物品を、予め定めた個数である組合せ個数に組み合わせる組合せ計量方法において、
いずれの重量ランクの物品を何個組み合わせて前記組合せ個数の物品とする複数の組合せパターンからなるブロックを決定する段階と、
前記ブロックの前記組合せパターンごとに予め定められた当該組合せパターンが選択された確率である選択比率に基づいて上記各重量ランクの物品が選択される確率である組合せ参加比率を決定する段階と、
前記組合せ参加比率をそれぞれ満足するように前記各境界値を決定する段階とを、
具備する組合せ計量方法。
【請求項２】
請求項１記載の組合せ計量方法において、
前記ブロックは、複数構成され、前記ブロックごとの前記組合せパターンは、同じであるが、前記選択比率が異なる結果、前記各組合せ参加比率が異なり、
前記ブロックごとに、前記各境界値が決定され、
前記ブロックの前記組合せパターンそれぞれの重量ばらつき幅が決定されて、出力され、出力された前記各重量ばらつき幅に基づいていずれのブロックの境界値を使用するか決定される組合せ計量方法。
【請求項３】
重量を変量、個数を変量の度数とする度数分布を形成し、この度数分布において基準重量値を中心に個数がほぼ対称に分布する物品の集合があり、前記度数分布における重量に対して複数の境界値を設定し、これら境界値によって複数の重量ランクを規定し、前記集合に属する前記物品を計量するごとに、前記重量ランクのいずれに属するかを判定し、所定の重量になるように予め定めた重量ランクに属する物品を、予め定めた個数である組合せ個数に組み合わせる組合せ計量方法において、
前記重量ランクの数と、前記組合せ個数とを決定する段階と、
前記決定された重量ランクの数と、前記決定された組合せ個数とに基づいて、いずれの重量ランクの物品を何個組み合わせて前記組合せ個数の物品とするかの複数の組合せパターンからなるブロックを決定する段階と、
前記ブロックを構成する前記組合せパターンごとに、その組合せパターンが選択される確率である選択比率を決定し、決定された選択比率に基づいて上記各重量ランクの物品が選択される確率である組合せ参加比率を決定する段階と、
前記組合せ参加比率をそれぞれ満足するように前記各境界値を決定する段階とを、
具備する組合せ計量方法。
【請求項４】
請求項３記載の組合せ計量方法において、前記ブロックは、複数構成され、前記ブロックごとの前記組合せパターンは、同じであるが、前記選択比率が異なる結果、前記各組合せ参加比率が異なり、
前記ブロックごとに、前記各境界値が決定され、
前記ブロックの前記組合せパターンそれぞれの重量ばらつき幅が決定されて、出力され、出力された前記各重量ばらつき幅に基づいていずれのブロックの境界値を使用するか決定される組合せ計量方法。
【請求項５】
請求項１乃至４いずれか記載の組合せ計量方法において、予め定めた個数の前記物品を計量した後、前記予め定めた個数の前記物品の重量に基づいて前記各境界値を補正する組合せ計量方法。
【請求項６】
重量を変量、個数を前記変量の度数とする度数分布を形成し、この度数分布において基準重量値を中心に個数がほぼ対称に分布する物品の集合において、前記度数分布での前記重量に対して複数の境界値を設定し、これら境界値によって複数の重量ランクを規定し、前記集合に属する前記物品を計量するごとに、前記重量ランクのいずれに属するかを判定し、所定の重量になるように予め定めた重量ランクに属する物品を、予め定めた個数である組合せ個数に組み合わせるために、前記複数の境界値を設定する装置であって、
いずれの重量ランクの物品を何個組み合わせて前記組合せ個数の物品となる複数の組合せパターンを記憶している記憶手段と、
これら複数の組合せパターンのうち指定された重量ランクの個数と指定された組合せ個数とに該当する複数の組合せパターンからなるブロックを選択する組合せパターン選択手段と、
選択されたブロックの組合せパターンごとに、予め定められた当該組合せパターンが選択される確率である選択比率を設定する選択比率設定手段と、
設定された選択比率に基づいて前記ブロックの前記各重量ランクの物品が選択される確率である組合せ参加比率を決定する組合せ参加比率決定手段と、
前記各組合せ参加比率をそれぞれ満足するように前記各境界値を決定する境界値決定手段とを、
具備する組合せ計量用境界値設定装置。
【請求項７】
請求項６記載の組合せ計量用境界値設定装置において、前記選択比率設定手段が、選択されたブロックを構成する複数の組合せパターンのうち、同一の組合せパターンに異なる選択比率を設定することにより、選択比率が異なる複数のブロックを構成し、前記組合せ参加比率決定手段が、これら複数のブロックごとに組合せ参加比率を決定し、前記境界値決定手段が。これら異なる組合せ参加比率に基づいて、これら複数のブロックごとに各境界値を決定し、これら決定された各ブロックごとの境界値に基づいてばらつき幅をばらつき幅決定手段が決定し、このばらつき幅を出力手段が出力する組合せ計量用境界値設定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物品を計量し、その計量値に基づいて複数の重量ランクのいずれに属するかを判定し、各重量ランクに属する物品を組み合わせて、ほぼ所定重量の物品の組合せを得る方法と、上記各重量ランクを規定する境界重量の設定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、上記のような組合せ計量方法の一例が、例えば特許文献１に開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１９６４９号公報
【０００４】
上記組合せ計量方法では、図１に示すように重量と個数との関係を表す重量分布が正規分布している被計量物品を考え、この重量分布において、各物品の平均重量を基準重量にとって、基準重量を中心に左右対称に等間隔に６つの重量ランク１乃至６を設けている。重量ランク１は−３σ（σはこの重量分布における標準偏差）と−２σとによって規定され、重量ランク２は−２σと−σとによって規定され、重量ランク３は−σと０とによって規定され、重量ランク４は０とσとによって規定され、重量ランク５はσと２σとによって規定され、重量ランク６は２σと３σとによって規定されている。これら６つのランクのうち左右対称の位置にあるランクに属する物品を合計４個組み合わせて、合計重量が平均重量のほぼ４倍になる組合せ商品を作るものである。ランクの組合せとしては、４つの物品が全て異なる重量ランクに属することを仮定すれば、例えば重量ランク２、３、４、５の組合せ、重量ランク１、２、５、６の組合せ、重量ランク１、３、４、６の組合せが考えられる。また、４つの物品が同一ランクに属する場合を考えると、重量ランク１、１、６、６の組合せ、重量ランク２、２、５、５の組合せ、重量ランク３、３、４、４の組合せが考えられる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の技術によれば、いずれの組合せの場合でも、規格内と規格外との境界値である規格外境界値が±３σであるので、最大ばらつき幅は、この境界値の影響を受け、±２σよりも小さくすることができない。例えば重量ランク２、３、４、５の場合、重量ランク２の最大値は−σ、重量ランク３の最大値は０、重量ランク４の最大値はσ、重量ランク５の最大値は２σであるので、最大ばらつき幅は、各重量ランク２、３、４、５の最大値を加算して、２σとなる。また、重量ランクの最小値は−２σ、重量ランク３の最小値は−σ、重量ランク４の最小値は０、重量ランク５の最小値はσであるので、最小ばらつき幅は各重量ランク２、３、４、５の最小値を加算して、−２σとなる。他の重量ランクの組合せにおいても同様に重量のばらつき幅は±２σである。
【０００６】
最大ばらつき幅を小さくするには、上記規格外境界値を±３σよりも小さくしたり、ランク数を多くしたりすることが考えられる。しかし、規格外境界値を小さくすると、物品のうち多くのものが規格外となり、組合せ商品に含まれない可能性が高くなる。また、ランク数を増やせば、組合せ作業に手間がかかる。
【０００７】
本発明は、重量のばらつき幅をできるだけ小さくして組合せ物品を得ることを目的とする。具体的には、組合せの結果、余る物品をできるだけ少なくなるように、かつ同時にできるだけ組合せ物品の重量のばらつき幅が小さくなるように境界重量を設定するか、または組合せ商品全体の中で小さい割合では重量ばらつき幅が従来のものと等しい組合せ商品が含まれるが、多くの組合せ物品では従来よりも重量ばらつき幅が小さくなるように境界重量を設定することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様の組合せ計量方法は、まず、重量を変量、個数を前記変量の度数とする度数分布（正規分布であってもよいし、他の分布であってもよい）を形成し、この度数分布において基準重量値を中心に個数がほぼ対称に分布する物品の集合を対象とする。前記度数分布での前記重量に対して複数の境界値を設定し、これら境界値によって複数の重量ランクを規定し、前記集合に属する前記物品を計量するごとに、前記重量ランクのいずれに属するかを判定し、所定の重量（基準重量よりも大きい）になるように、予め定めた重量ランク（異なる重量ランクでもよいし、同一の重量ランクが重複して含まれていてもよい）に属する物品を、予め定めた個数である組合せ個数に組み合わせる。このような組合せを行う前に、いずれの重量ランクの物品を何個組み合わせて前記組合せ個数の物品とする複数の組合せパターンからなるブロックが決定される。前記ブロックの前記組合せパターンごとに予め定められた当該組合せパターンが選択された確率である選択比率に基づいて上記各重量ランクの物品が選択される確率である組合せ参加比率を決定する。前記組合せ参加比率をそれぞれ満足するように前記各境界値を決定する。
【０００９】
上記の態様において、前記ブロックは、複数構成することができる。この場合、前記ブロックごとの前記組合せパターンは、同じであるが、前記選択比率が異なる結果、前記各組合せ参加比率が異なる。前記ブロックごとに、前記各境界値が決定される。前記ブロックの前記組合せパターンそれぞれの重量ばらつき幅が決定されて、出力される。出力された前記各重量ばらつき幅のうち所望のものが選択される。
【００１０】
本発明の他の態様の組合せ計量方法では、上述した態様と同じ前提において、前記重量ランクの数と、前記組合せ個数とが決定される。前記決定された重量ランクの数と、前記決定された組合せ個数とに基づいて、いずれの重量ランクの物品を何個組み合わせて前記組合せ個数の物品とするかの複数の組合せパターンからなるブロックを決定する。前記ブロックを構成する前記組合せパターンごとに、その組合せパターンが選択される確率である選択比率を決定し、決定された選択比率に基づいて上記各重量ランクの物品が選択される確率である組合せ参加比率を決定する。前記組合せ参加比率をそれぞれ満足するように前記各境界値が決定される。
【００１１】
この態様において、前記ブロックは、複数構成され、前記ブロックごとの前記組合せパターンは、同じであるが、前記選択比率が異なる結果、前記各組合せ参加比率が異なる。  前記ブロックごとに、前記各境界値が決定される。前記ブロックの前記組合せパターンそれぞれの重量ばらつき幅が決定されて、出力される。出力された前記各重量ばらつき幅に基づいていずれのブロックの境界値を使用するか決定される。
【００１２】
上記の各態様のいずれかにおいて、予め定めた個数の前記物品を計量した後、前記予め定めた個数の前記物品の重量に基づいて、例えば平均重量またはこの平均重量と標準偏差とに基づいて、前記各境界値を補正することができる。
【００１３】
本発明の別の態様の境界値設定装置は、上述したような組合せ計量方法用の上記境界値を設定する装置である。この装置では、記憶手段が、いずれの重量ランクの物品を何個組み合わせて前記組合せ個数の物品とする複数の組合せパターンを記憶している。これら複数の組合せパターンのうち、指定された重量ランクの個数と指定された組合せ個数とに該当する複数の組合せパターンからなるブロックを、組合せパターン選択手段が選択する。  選択されたブロックの組合せパターンごとに、予め定められた当該組合せパターンが選択される確率である選択比率を選択比率設定手段が設定する。設定された選択比率に基づいて前記ブロックの前記各重量ランクの物品が選択される確率である組合せ参加比率を、組合せ参加比率決定手段が決定する。境界値決定手段が、前記各組合せ参加比率をそれぞれ満足するように前記各境界値を決定する。
【００１４】
なお、選択されたブロックを構成する複数の組合せパターンのうち、同一の組合せパターンに異なる選択比率を選択比率設定手段が設定し、選択比率が異なる複数のブロックを構成し、これら複数のブロックごとに、組合せ参加比率決定手段が組合せ参加比率を決定し、これら異なる組合せ参加比率に基づいて、これら複数のブロックごとに境界値を境界値決定手段が決定し、これら決定された各ブロックごとの境界値に基づいてばらつき幅を決定し、このばらつき幅を出力することもできる。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように、本発明によれば、選択された複数の組合せパターンごと各重量ランクの組合せ選択比率を設定することによって、各組合せパターンが実行された際の各重量ランクの組合せ参加比率が決定され、この組合せ参加比率に基づいて各境界値が決定されるので、重量ばらつき幅を小さくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の組合せ計量方法及び同方法用の境界値設定装置の基本原理を、まず説明する。組合せ物品を、上述した従来技術と同じ条件、重量ランク１乃至６の６ランク、組合せ個数を４と設定すると仮定する。
【００１７】
対象となる物品が正規分布しているとすると、物品の重量をｘ、その平均値をμ、標準偏差をσとすると、確率密度関数は、数１で表される。
【数１】
2006058067.tif 000003
ｕ＝（ｘ−μ）／σとおくと、確率密度関数は、数２の基準正規分布Ｎ（０、１２）の形で表される。
【数２】
2006058067.tif 000004
Ｎ（０、１２）の確率分布関数Ｐｒは、数３で表される。
【数３】
2006058067.tif 000005
各分布関数Ｐｒにおいて−∞から＋∞まで積分すると、値は当然１である。
【００１８】
最も下方の重量ランク１と下方規格外との境界値をｋ０１、最も情報の重量ランク６と上方規格外との境界値をｋ６７とし、ｋ０１を−３σ、ｋ６７を＋３σとする。これら境界値ｋ０１、ｋ６７の間に境界値ｋ１２、ｋ２３、ｋ３４、ｋ４５、ｋ５６を定めて、これら境界値の間に重量ランク１乃至６が設定される。異なる重量ランクから１個ずつ物品を選んで４つの物品を組み合わせる組合せパターンは、図２に示すように３パターンある。これら３パターンを繰り返して、物品を組み合わせることを繰り返し、物品にあまりが生じないようにするためには、重量ランク１乃至６に属する物品が、確率的に同一の比率で選別される必要がある。そこで、物品の重量分布を考慮して、全ての重量ランク１乃至６に同じ比率１／６で物品が属するように各境界値ｋ１２乃至ｋ５６を設定する。
【００１９】
上述したように物品が正規分布している場合、平均値が基準重量であり、これに相当する境界値がｋ３４である。境界値ｋ３４を中心に重い側と軽い側とは左右対称であるので、重い側の境界値のみを考えると、重量ランク６、重量ランク５での確率分布関数Ｐｒ６、Ｐｒ５は、それぞれ数４、数５で表される。
【数４】
2006058067.tif 000006
【数５】
2006058067.tif 000007
【００２０】
数４、数５を満足するｋ５６、ｋ４５を設定できればよい。また、ｋ１２＝−ｋ５６、ｋ２３＝−ｋ４５になるように軽い側の境界値ｋ１２、ｋ２３を設定すればよい。但し、３σ以上の物品の存在比率は０．００１３σであるので、Ｐｒ６、Ｐｒ５は、数６、数７のように表してもよい。
【数６】
2006058067.tif 000008
【数７】
2006058067.tif 000009
数４、数５または数６、数７からｋ５６、ｋ４５は、ｋ５６＝０．９６σ、ｋ４５＝０．４３σと算出することができる。ｋ５６、ｋ４５と対称な位置にある境界値ｋ１２、ｋ２３は、ｋ１２＝−０．９６σ、ｋ２３＝−０．４３σである。以下、各境界値はσを省略して係数部分のみを示す。
【００２１】
このようにして決定された境界値ｋ１２、ｋ２３、ｋ４５、ｋ５６を、ｋ０１、ｋ６７、ｋ３４と共に図３に示す。図３において、横軸はσによって正規化した物品の重量を表し、縦軸は１で正規化した物品の個数を表している。
【００２２】
これら境界値を使用して、物品を規格外のものを除いて６ランクに選別すると、各重量ランクにほぼ同数の物品が存在することになる。従って、図２に表す３つの組合せパターンに従って物品の組合せを行えば、物品は殆ど余ることなく組合せに参加させることができる。
【００２３】
しかし、各組合せパターンごとに重量のばらつき幅を求めると、図２の組合せパターン１（重量ランク２、３、４、５の物品を組み合わせる組合せパターン）の場合、プラス方向の最大ばらつき幅は、物品が各重量ランク２、３、４、５の上限境界値上にある場合であるので、ｋ２３＋ｋ３４＋ｋ４５＋ｋ５６＝−０．４３＋０＋０．４３＋０．９６＝０．９６となり、マイナス方向の最大ばらつき幅は、物品が各重量ランク２、３、４、５の下限境界値上にある場合であるので、上記と同様にして計算すると、−０．９６となる。また組合せパターン２（重量ランク１、３、４、６の物品を組み合わせる組合せパターン）のプラス方向の最大ばらつき幅は＋２．４７、マイナス方向の最大ばらつき幅は−２．４７となり、組合せパターン３（重量ランク１、２、５、６の物品を組み合わせる組合せパターン）の場合、プラス方向の重量ばらつき幅は＋２．５７、マイナス方向の重量ばらつき幅は−２．５７となる。
【００２４】
上述した従来の技術では、重量ばらつき幅は±２であるので、この方式では、組合せ精度の点から従来の技術よりも劣る。これは、各重量ランクに等しい数の物品が割り当てられるように各重量ランクの境界値を設定しているので、物品の存在確率が小さい重量ランク例えば重量ランク１、６の幅が広く設定され、物品の存在確率が大きい重量ランク、例えば重量ランク３、４の幅が狭く設定されているからである。
【００２５】
組合せパターン３では、物品の存在確率の小さい重量ランク１、２，５、６から物品を選別するので、重量ランクの幅を広げており、組合せ物品の重量のばらつき幅が広くなっている。従って、重量のばらつき幅が広い組合せパターン３は、除外して、組合せパターン１、２のみを使用する。
【００２６】
重量分布の中央に近い重量ランクは、両端に近いランクよりも物品の存在確率が高いので、中央に近い重量ランクからなる組合せパターン１の選択比率は、両端に近い重量ランクを含む組合せパターン２の選択比率よりも高くすることが適切である。そこで、重量ランクの数と組合せ個数とを予め決定すると、それに応じて複数の組合せパターンを決め、これら組合せパターンそれぞれの選択比率を定め、この選択比率に従って組合せ物品が得られるような各重量ランクの物品の組合せ参加比率を決定し、この組合せ参加比率を満足するように、各重量ランクの境界値を決定している。
【００２７】
図４に組合せに参加させる重量ランクの個数を６、組合せ参加個数を４とした場合の各選択ブロックの例を示す。各選択ブロックは、組合せパターンはそれぞれ同一であるが、選択比率がそれぞれ異なるものである。選択ブロック５は、組合せパターン１の選択回数に５、パターン２の選択回数に１が設定された場合である。選択ブロック６は、組合せパターン１の選択回数に６、パターン２の選択回数に１が設定された場合である。選択ブロック７は、組合せパターン６の洗濯回数に７、パターン２の選択回数に１が設定された場合である。
【００２８】
組合せパターンのブロック内での選択回数が与えられると、各パターンの組合せ選択比率が決まる。例えば選択ブロック５では、組合せパターン１の選択比率は５／６、組合せパターン２の選択比率は１／６である。これから、各重量ランクの物品の組合せ参加数が決定される。例えば選択ブロック５では、重量ランク１の物品はパターン２において１度だけ選択されるので、組合せ参加数は１であり、重量ランク２は組合せパターン１において５度選択されるので、組合せ参加数は５であり、重量ランク３は組合せパターン１において５度選択され、組合せパターン２において１度選択されるので、組合せ参加数は６である。以下、同様に重量ランク４、５、６の組合せ参加数は、６、５、１である。よって、各重量ランク１乃至６の組合せ参加数の合計は２４であり、重量ランク１乃至６の組合せ参加比率は、順に１／２４、５／２４、１／４、１／４、５／２４、１／２４と定まる。同様にして、他の選択ブロック６、７においても図４に示すように各組合せ参加比率が定まる。
【００２９】
このようにして各組合せ参加比率が決定されると、余る物品が存在しないようにするために、各ランクの境界値を、上記各組合せ参加比率の値を各重量ランクごとの確率分布関数の値とするように各重量ランクの境界値を決定する。このようにして決定した境界値を図５に示す。
【００３０】
逆に言えば、物品が正規分布であって、このようにランク境界値を決めて、ランク選別し、各ランクの物品を予め定めた組合せパターンと所定の選択比率とに従って組み合わせれば、図４の各ブロックごとに示す最大ばらつき幅で物品を余らすことがない。
【００３１】
図４から明らかなように組合せパターン１の選択回数を増加させるに連れて、組合せパターン１の重量ばらつき幅が増加し、パターン２の重量ばらつき幅が減少するが、まだ組合せパターン１の重量ばらつき幅の方が組合せパターン２の重量ばらつき幅よりも小さい。しかし、選択ブロック７のように、組合せパターン１対組合せパターン２の比率が７対１となると、パターン１の重量ばらつき幅がパターン２の重量ばらつき幅よりも大きくなる。従って、選択ブロック７の選択比率が最大ばらつき幅の大小の観点から、最適な選択と言え、しかも物品は余らない。
【００３２】
しかし、場合によっては、選択ブロック５が選択されることもある。選択ブロック５では、組合せ物品のできる比率において５／６が最大ばらつき幅が±１．７１、全体の１／６が最大ばらつき幅±１．９６である。従って、割合が少ない物品については、従来の技術とほど同じ重量ばらつき幅であるが、大部分の物品については従来技術よりも小さい重量ばらつき幅のものができる。
【００３３】
上記の説明は、全て異なる重量ランクから物品を選択する場合であるが、同じ重量ランクから複数個の物品を選択して組み合わせるパターンを加えることもできる。この場合には、物品が多く分布する重量ランクから多く組合せに参加させればよいので、組合せパターン０として、図６に示すように、多くの物品が分布する重量ランク３の物品２個と、重量ランク４の物品２個とを組み合わせる。そして、ブロック当たりの組合せパターン０、１、２の選択回数をそれぞれ１、６、１に設定すると、余りの物品が生じない境界値として図５に示すような値をそれぞれ使用できる。
【００３４】
このように境界値を設定できるように構成した計量器において、使用者が上述したいずれかのブロックを選択すれば、所定の境界値が自動的に設定され、所定の重量ばらつき幅の組合せ物品を作ることができる。
【００３５】
本発明の１実施形態の計量器は、図７（ａ）に示すように、荷重センサ、例えばロードセル２を備え、このロードセル２には載せ台４が取り付けられている。載せ台４に風袋６を介して載荷された物品、例えば果物の計量値及び風袋６の重量を表すアナログ計量信号がロードセル４から制御装置８に伝送される。制御装置８では、アナログ計量信号を増幅器１０で増幅した後、Ａ／Ｄ変換器１２においてデジタル計量信号に変換される。このデジタル計量信号は、入出力回路１４を介して制御手段、例えばＣＰＵ１６に供給される。ＣＰＵ１６には、記憶手段、例えばメモリ１８が接続されている。メモリ１８には、ＣＰＵ１６が実行するプログラムや、このプログラムにおいて使用するデータが記憶されており、さらにプログラムの実行の際のワーキングエリアとしても使用される。また、ＣＰＵ１６に対して種々の指示を与えるための操作部、例えばキースイッチ２０が入出力回路１４を介してＣＰＵ１６に接続されている。また、ＣＰＵ１６での処理結果等を出力するために、出力手段、例えば表示装置２２が入出力回路１４を介してＣＰＵ１６に接続されている。
【００３６】
この計量器では、まず、載せ台４上に風袋６を配置し、操作部２０の操作によって風袋引きを行う。次に、操作部２０の操作によって、減量計量モードに設定し、複数個、例えば数十個の物品をサンプルとして風袋容器６に入れる。
【００３７】
操作部２０の合計重量キーを操作すると、ＣＰＵ１６は、数十個の物品の合計重量をメモリ１８に記憶すると共に、表示装置２２に表示する。続いて、操作部２０の減量計量モードキーを操作して、一個ずつ物品を風袋６から取り出す。物品を一個取り出すごとに、ＣＰＵ１６は、記憶させてある合計重量から現在の測定重量値を減算することによって、取り出された物品の重量を測定し、表示部２２に表示する。操作部２０の個別重量キーを操作すると、メモリ１８にその個別重量が記憶され、同時にＣＰＵ１６によってメモリ２０に構成された個数カウンタの値が１つ増加する。このようにして、全ての物品が風袋６から取り除かれたとき、全ての物品の個別重量と、その個数とがメモリ１８に記憶されている。操作部２０の統計キーを操作すると、ＣＰＵ１６は、物品の平均重量Ｗａと、標準偏差σに相当する標準偏差重量Ｗｓとを算出し、表示部２２に表示する。
【００３８】
計量器４の使用者が、操作部２０の操作によって重量ランクの個数と、組合せ個数とをＣＰＵ１６に設定する。メモリ１８には、個数と重量ランク数とからどのような組合せパターンが定まるかを示すテーブルが、図８、図９に示すように記憶されている。図８、図９に示すような状態で表示装置２２にテーブルを表示しておいて、この表示を見ながら重量ランクの個数と、組合せ個数とを設定することが望ましいが、表示装置２２の表示機能が乏しい場合には、図８、図９に対応するマニュアルを準備しておき、このマニュアルを見ながら、使用者が重量ランクの個数と、組合せ個数とを設定してもよい。
【００３９】
どのような重量ランクが設定された場合にも適用する規格外と規格内との境界値を操作部２０の操作によってＣＰＵ１６に設定する。この実施の形態では、例えば±３σとする。規格外を狭くしたい場合には、±２σや±２．５σに設定してもよい。σに相当する重量は先に演算されているので、σによる上記境界値の設定であっても容易に実際の重量による境界値に換算できる。組合せ物品のばらつき幅を評価するためには、設定された境界値の適切性を判断する必要があり、この判断にはσを用いるのが便利であるので、境界値の設定もσを基準に行っている。まお、この規格外と規格内との境界値は、ＣＰＵ１４によって自動的に例えば±３σ、±２．５σ、±２σ等に設定されるように構成することもできる。
【００４０】
例えば重量ランク数を６、組合せ個数を４と操作部２０によって設定すると、図８から明らかなように、使用される組合せパターンとして、パターン１、２をＣＰＵ１６が選択する。操作部２０を操作して、組合せパターン１、２に対する選択回数をＣＰＵ１６に設定する。この場合、パターン１に対して５、パターン２に対して１が設定されたとする。
【００４１】
これによってＣＰＵ１６は、まず各重量ランクの物品の参加比率を計算する。
【００４２】
次に、以下のようにして、参加比率の値と確率分布関数の値とに基づいて各重量ランクの境界値がσ値でＣＰＵ１４において算出される。重量ランク１の下限と下方規格外との境界値をｋ０１（これは−３σに既に設定されている）、重量ランク１の上限と重量ランク２の下限との境界値をｋ１２、重量ランク２の上限と重量ランク３の下限との境界値をｋ２３、・・・重量ランク５の上限と重量ランク６の下限との境界値をｋ５６、重量ランク６の上限と上方規格外との境界値ｋ６７（これは＋３σと既に設定されている）とすると、次のようにして各境界値ｋ１２、ｋ２３、・・・ｋ５６は算出される。
【００４３】
物品の重量は正規分布していると仮定しているので、物品全体の分布確率は１であり、ｋ６７よりも大きい重量を持つ物品の分布確率は上述したように０．００１３である。境界値ｋ６７は、正規分布の累積分布関数上でｋ５６乃至ｋ６７間の重量を持つ物品の分布確率が図４に示す重量ランク６の参加比率１／２４（≒０．０４１７）に等しくなる値として求める。即ち、重量ランク６の参加比率に等しい確率分布関数の領域は、数８を満足する領域である。
【数８】
2006058067.tif 000010
【００４４】
ここで、図１０に示すようにｕの値を充分に小さくすると、数９が成立する。
【数９】
2006058067.tif 000011
但し、ｒ（ｕ）＝ｅ（−１／２）ｕ２である。ｄｕ＝０．０１として、ｕ（０）＝ｋ６７＝３、ｎ＝０から０．０１間隔でｕ（ｎ）＝３−ｎ＊０．０１、ｎ＝０、１、２、３・・・・として、数９の値が０．０４１７よりも小さくなるｎの値を求める。ｎの値が求まると、ｋ５６＝３−ｎ＊０．０１
の演算によってｋ５６の値が、１．７１と定められる。
【００４５】
次に、ｋ４５を求める。ｋ５６からｋ４５までの重量ランク４の物品の参加比率は、５／２４（≒０．２０８３）であり、ｋ５６の場合と同様に、ｄｕ＝０．０１として、ｕ（０）＝ｋ５６＝１．７１、ｎ＝０から０．０１間隔で
ｕ（ｎ）＝３−ｎ＊０．０１、ｎ＝０、１、２、３・・・・として数９の値が０．２０８３よりも小さくなるｎの値を求める。ｎの値が求まると、
ｋ４５＝１．７１−n＊０．０１として、ｋ４５の値が、０．６７と定められる。
【００４６】
上記のような数式によらず、予めメモリ１８内に正規分布におけるσ値に対する分布確率のテーブルを作成しておき、このテーブルから求めることもできる。
【００４７】
ｋ３４は基準値であるので、０であり、ｋ３４より下位の境界値ｋ２３、ｋ１２は、ｋ２３＝−ｋ４５、ｋ１２＝−１．７１と求められる。
【００４８】
このようにして各境界値が決定されると、各組合せパターン１、２の重量ばらつき幅がＣＰＵ１６によって演算される。上述したように組合せパターンの重量ばらつき幅は、組み合わされた物品の重量が全て重量ランクの上限境界値または下限境界値となったときの値によって表される。従って、組合せパターン１におけるプラス方向の重量ばらつき値は、ｋ５６＋ｋ４６＋ｋ３４＋ｋ２３＝１．７１＋０．６７＋０−０．６７＝１．７１となり、マイナス方向の最大値はｋ４５＋ｋ３４＋ｋ２３＋ｋ１２＝０．６７＋０−０．６７−１．７１＝−１．７１となる。従って重量ばらつき幅は±１．７１となる。パターン２は、同様にして±１．９６となる。
【００４９】
このようにして決定された選択比率と、重量ばらつき幅とが表示装置２２に表示または図示しない印字装置によって印字される。上記の設定であれば、組合せパターン１に対して選択比率が０．８３３（＝５／６）、重量ばらつき幅が±１．７１と、組合せパターン２に対し選択比率が０．１６７（＝１／６）、重量ばらつき幅±１．９６と表示または印字される。重量ばらつき幅は、σで表してあるが、σにこれに対応する重量値を乗算して、実際の重量値の幅として表示または印字することもできる。
【００５０】
このようにして表示または印字された選択比率、重量ばらつき幅で使用者が納得して、操作部２２の境界値設定キーを操作すると、これら境界値が後述するように設定される。表示された選択比率や重量ばらつき幅を使用者が納得できない場合には、例えば組合せ選択回数を他の値に変更して、その選択回数に応じた選択比率、重量ばらつき幅を上述したのと同様にして決定し、表示または印字させ、納得できるものが得られるまで繰り返す。
【００５１】
なお、重量ランクの数と組合せ個数が指定されたとき、使用される組合せパターンが決まるが、このとき、この組合せパターンにおいて想定できる選択回数は予め定まっているので、これら想定できる選択回数全てについて、選択比率と重量ばらつき幅と、これらに対応する境界値も演算し、少なくとも重量ばらつき幅を全て表示または印字し、その中で使用者が納得できる重量ばらつき幅となるものを操作部２０の操作によって選択し、境界値設定キーを操作して、選択された境界値が設定されるようにすることもできる。
【００５２】
境界重量値の設定は次のようにして行われる。上述したように境界値設定キーが操作されると、ＣＰＵ１６は、境界値ｋ０１、ｋ１２、ｋ２３、ｋ３４、ｋ４５、ｋ５６、ｋ６７にσに標準偏差重量Ｗｓを乗算した値を、平均重量Ｗａに加算して、各境界重量値ｗ０１、ｗ１２、ｗ２３、ｗ３４、ｗ４５、ｗ５６、ｗ６７を算出する。
【００５３】
このようにして境界重量値ｗ０１、ｗ１２、ｗ２３、ｗ３４、ｗ４５、ｗ５６、ｗ６７が設定されると、物品を載せ台６に載せるごとに、ＣＰＵ１６は、その物品の計量値から、その物品がいずれの重量ランクに属するものかを判定する。この判定結果に従って、人手によって組合せ作業が行われる。この組合せ作業には、バッチ組合せ作業と、連続組合せ作業とがある。
【００５４】
バッチ組合せ作業では、重量ランク１乃至６ごとに物品を置く複数、即ち６つの場所が用意され、ランク選別された物品が対応する場所におかれていく。ＣＰＵ１６では、重量ランクに選別された物品の数をカウントしている。全ての物品についてランク判別が終了すると、表示装置２２には、各重量ランク１乃至６それぞれに属する物品の個数をＣＰＵ１４が表示する。この表示を見て、作業者が、最も個数の少ない重量ランクを探す。そして、この最も個数の少なく重量ランクが含まれる組合せパターンの物品の組合せを作る。統計的には、重量ランク１または６の物品の個数が最小となる。従って、重量ランク１または６の個数のランク品の数によって組合せパターン２の組合せ（重量ランク１、３、４、６の物品の組合せ）の組合せ個数が決まる。そして、残りで組合せパターン１の組合せ（重量ランク２、３、４、５）の組合せを作る。最後に、重量ランク３と４の物品のみがそれぞれ２個以上残った場合には、これによって組合せパターン０の組合せ（重量ランク３、３、４、４）の組合せを作る。もし、最後に重量ランク２、５の物品が２個ずつ余った場合には、その重量ばらつき幅は±２．０７と大きいので、そのまま組合せ物品に加えることはできないので、これらを纏めて再計量し、所定の目標重量からの偏差範囲内であれば組合せ物品に加える。
【００５５】
連続組合せ作業では、組合せパターン１の組合せ（重量ランク２、３、４、５の物品の組合せ）を入れる容器を４つ、組合せパターン２の組合せ（重量ランク１、３、４、６の物品の組合せ）を入れる容器を２つ用意する。
【００５６】
上記のように容器の個数を決定したのは、次の理由による。この実施の形態では、２４個の物品を計量したとき、全ての物品が重量ランク１乃至６のいずれかに属するとするならば、統計的に異常がない限り、物品はいずれかの重量ランクに判別される。１／１０００以下の確率で起こる、重量ランク１乃至６いずれかの物品であって同一ランクと判定されるものが連続した場合には、別個に設けた規格外物品を入れる規格外容器に収容する。物品の重量分布から、最も個数が少ないのは、重量ランク１、６の物品であり、その確率はいずれも１／２４である。２４個の物品を判別すると、２４個のうち確率的には重量ランク１、６の物品がそれぞれ１個判別される。もし重量ランク１、６用に１個のみ容器を用意すれば、重量ランク１または６の物品が偶然に２個連続すれば、同じ容器には供給できないので、規格外容器に供給しなければならない。２個連続する確率は、２／４８＊１／４７＝２／２２５６である。これ以上の偶然で３個連続した場合には、やむを得ず規格外容器に供給するとして、重量ランク１、６用の容器は２個準備する。
【００５７】
次に、重量ランク２、５の物品が判別される確率は５／２４である。２個以上連続すると対応できないので、複数の重量ランク２、５の容器を用意しなければならない。４個以上連続する確率は、５／２４＊４／２３＊３／２２＊２／２１＝０．０００４７であるので、容器を４個用意すれば、これら重量ランクの物品を供給できなくなる確率は少ない。
【００５８】
重量ランク３または４の物品は、上述した重量ランク１または６の容器にも、重量ランク２、５の容器にも供給する。重量ランク３または４の物品が判別される確率は６／２４であるので、５個連続する確率は、６／２４＊５／２３＊４／２２＊３／２１＊２／２０＝０．０００１４である。
【００５９】
従って、上述したように組合せパターン１の組合せ（重量ランク２、３、４、５の物品の組合せ）を入れる容器を４つ、組合せパターン２の組合せ（重量ランク１、３、４、６の物品の組合せ）を入れる容器を２つ用意している。この他に規格外容器も用意する。
【００６０】
容器の数を増加させれば、重量ランク１乃至６に判別された物品が多数連続しても、これら物品を規格外容器に供給する必要性は減少する。しかし、計量器の周囲に容器を設ける場合には、多数の容器を使用すると、その設置スペースが多く必要であり、また作業の手間も増える。機械的に振り分ける場合でも、振分装置の台数が増加する。従って、判別、組合せ条件が設定された場合、本来組合せに参加させるべき物品であるにも拘わらず、参加させることができない事象が一定の確率以下で生じる条件の下で最小限の容器を使用することが効果的である。
【００６１】
従って、ＣＰＵ１６は、使用者によって操作部２０が操作されて、各組合せパターンへの選択回数が設定されたとき、各組合せパターンに対して準備する容器の数を表示装置２２に表示する。
【００６２】
そして、計量器において重量ランクの判別が行われると、判別された重量ランクが属する重量パターンに対応する容器に物品が入れられる。但し、同じ容器には同じ重量ランクの物品は入れない。そのため、各容器に対応して、重量ランクレジスタと、合計重量レジスタと、物品計数用のカウンタがＣＰＵ１６によって構成される。
【００６３】
重量ランクレジスタは、対応する容器に供給されている物品の重量ランクを記憶しているレジスタである。或る物品が計量器において計量され、重量ランクが判別されると、ＣＰＵ１６は、その重量ランクが属する組合せパターン用の容器のうち１つに対応する重量ランクレジスタを検査し、今判別された物品の重量ランクと同じ重量ランクの物品が、その容器に収容されているか判別する。収容されていると、別の同じ組合せパターン用の別の容器の重量ランクレジスタを検査する。このようにして、同じ組合せパターンに属し、同じ重量ランクに属する物品が収容されていない容器を検索し、その容器に物品を供給することを表示装置２２に表示する。同時に、その容器に対応する重量ランクレジスタに、その物品の重量ランクを記憶させ、この容器に対応する合計重量レジスタの値に、この物品の重量を加算し、この容器に対応する物品計数用のカウンタの値を１だけ増加させる。
【００６４】
このようにして、いずれかの容器の物品計数用カウンタの値が所定数、この実施形態では４になると、この容器から物品を取り出すことを促す表示を表示装置２２に行い、重量ランクレジスタ、合計重量レジスタ、物品計数用カウンタをリセットする。なお、合計重量レジスタの合計重量は、リセット前に商品重量として記憶され、表示、印字データとして使用する。
【００６５】
なお、全ての容器に供給指示用の表示灯と、組合せ個数が揃ったことを知らせる表示灯とを設け、ＣＰＵ１６は、物品の計量選別を行った後、その物品を収容すべき容器を上述したようにして決定し、その容器の供給指示用の表示灯を点灯してもよい。また、いずれかの容器に所定数の物品が収容されたとき、その容器に設けた組合せ個数が揃ったことを知らせる表示灯を点灯してもよい。
【００６６】
計量器が自動重量選別機であれば、計量器の下流に振分装置と、各組合せ容器とを、上記の組合せパターンに対応した個数だけ設け、上記の生魚に従って、自動的に所定の容器に物品を供給し、また、所定個数となった容器から物品を自動的に更に下流に搬送する。
【００６７】
上記の実施の形態では、物品は正規分布するものとしたが、正規分布に限ったものではない。例えば或る物品の重量分布が、平均重量ｗａを中心に平均重量から最大偏差±ｅでほぼ分布確率０、±ｅの間で確率密度関数ｆ（ｕ）が図１１に示すようにほぼ直線状であって、平均重量ｗａとｗｅ＝ｗａ±ｅとの間で累積分布が全体のそれぞれ１／２である場合でも、かまわない。この場合、平均重量ｗａから＋ｅまでの確率密度関数ｆ１（ｕ）、平均重量ｗａから−ｅまでの確率分布関数ｆ２（ｕ）は、数１０、数１１によって表される。
【数１０】
2006058067.tif 000012
【数１１】
2006058067.tif 000013
【００６８】
ｆ１（ｕ）、ｆ２（ｕ）は、数１２、数１３を満たすので、
【数１２】
2006058067.tif 000014
【数１３】
2006058067.tif 000015
ａ＝−１／（ｗａ−ｗｅ）２、ｂ＝Ｗｅ／（ｗａ−ｗｅ）２
と定められ、この関数を元に上述した実施形態と同様に各境界値を求めてもよい。
【００６９】
上記の実施の形態のようにして計量判別を開始する前に、各境界値を決定しておいても、物品の計量判別を行っている間に、物品の平均重量が境界値を決定した時点から変動、例えば増加することがある。この場合、重量ランクが上位、例えば重量ランク５、６の物品が増加し、重量ランクが下位、例えば重量ランク１、２の物品が減少することがある。この場合、組合せに参加することができない物品が増加する。この状態で物品の組合せを行うと、上位ランクの物品に余るものが増えてくる。そこで、物品を予め定めた個数、例えばＰ個計量するごとに、平均重量値ｗａをＰ個の物品の重量を基に算出し、新たな平均重量ｗａを基に各境界重量を再計算して、設定し直してもよい。或いは、Ｐ個の平均重量を算出した際に、標準偏差σも再計算し、この標準偏差σの変化も考慮して、各境界重量を再計算して、設定し直すこともできる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】従来の組合せ計量法における重量ランクを規定する境界値の設定状態を示す図である。
【図２】本発明の１実施形態における組合せ計量方法に使用する組合せパターンを示す図である。
【図３】本発明の１実施形態における組合せ計量法において各重量パターンの選択比率を等しくした場合の重量ランクを規定する境界値の設定状態を示す図である。
【図４】本発明の１実施形態における組合せ計量方法での各組合せパターンでの選択比率を示す図である。
【図５】本発明の１実施形態における組合せ計量法において各重量パターンの選択比率を異ならせた場合の重量ランクを規定する境界値の設定状態を示す図である。
【図６】本発明の１実施形態における組合せ計量方法に使用する組合せパターンの別の例を示す図である。
【図７】本発明の１実施形態において使用する計量器の概略構成図と、ブロック図とである。
【図８】図６の計量器の制御部に記憶されているテーブルの一例を示す図である。
【図９】図６の計量器の制御部に記憶されているテーブルの他の例を示す図である。
【図１０】図６の計量器の制御部における境界値の決定法の説明図である。
【図１１】本発明の１実施形態において計量する物品の他の重量分布を示す図である。
【符号の説明】
【００７１】
２  ロードセル
８  制御部
１６  ＣＰＵ
１８  メモリ
２０  操作部
２２  表示装置
【図１】
2006058067.tif 000016
【図２】
2006058067.tif 000017
【図３】
2006058067.tif 000018
【図４】
2006058067.tif 000019
【図５】
2006058067.tif 000020
【図６】
2006058067.tif 000021
【図７】
2006058067.tif 000022
【図８】
2006058067.tif 000023
【図９】
2006058067.tif 000024
【図１０】
2006058067.tif 000025
【図１１】
2006058067.tif 000026