(57)【要約】【課題】設定個数Ｎの物品計量時の個数誤差ΔＮを、メモリに記憶された設定情報を用いて算出可能な電子天秤を提供する。【解決手段】荷重検出部１０に１個ずつ載置されるｎ１個の物品の計量値Ｗ１、Ｗ２、・・・、Ｗｎ１を計量して単重値ＷＡＶＲを算出し、その計量値Ｗ１〜Ｗｎ１と単重値ＷＡＶＲを設定情報として記憶させる単重値算出部３１と、荷重検出部１０に載置される未知個数の物品の計量値Ｗｕｋと単重値ＷＡＶＲに基づいて個数Ｎｕｋを算出する個数演算部３２とを備え、包含係数ｋを記憶するための記憶部４０と、計量値Ｗ１〜Ｗｎ１と単重値ＷＡＶＲに基づいて推定標準不確かさｓｎ１を算出する推定標準不確かさ算出部３３と、包含係数ｋと推定標準不確かさｓｎ１と単重値ＷＡＶＲに基づいて、設定個数Ｎの物品が計量される際の個数誤差ΔＮを算出して表示する個数誤差算出部３４とを備える構成とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｎ１個の物品が荷重検出部に１個ずつ載置されていくことにより、計量値Ｗ１、Ｗ２、・・・、Ｗｎ１を計量して単重値ＷＡＶＲを算出し、計量値Ｗ１、Ｗ２、・・・、Ｗｎ１と単重値ＷＡＶＲとを設定情報として記憶させる単重値算出部と、
未知個数の物品が前記荷重検出部に載置されることにより計量値Ｗｕｋを計量し、計量値Ｗｕｋ及び単重値ＷＡＶＲに基づいて個数Ｎｕｋを算出する個数演算部とを備える電子天秤であって、
包含係数ｋを記憶するための記憶部と、
計量値Ｗ１、Ｗ２、・・・、Ｗｎ１及び単重値ＷＡＶＲに基づいて、推定標準不確かさｓｎ１を算出する推定標準不確かさ算出部と、
包含係数ｋ、推定標準不確かさｓｎ１及び単重値ＷＡＶＲに基づいて、設定個数Ｎの物品が計量されるときにおける個数誤差ΔＮを算出して表示する個数誤差算出部とを備えることを特徴とする電子天秤。
【請求項２】
個数誤差ΔＮを個数誤差ΔＮ’に変更する入力信号を入力するための入力装置を備え、
前記個数誤差算出部は、前記入力信号が入力された際には、包含係数ｋ、個数誤差ΔＮ’及び単重値ＷＡＶＲに基づいて、設定情報作成に必要となる物品の追加個数ｎ２を算出して表示することを特徴とする請求項１に記載の電子天秤。
【請求項３】
包含係数ｋを包含係数ｋ’に変更する入力信号を入力するための入力装置を備え、
前記個数誤差算出部は、前記入力信号が入力された際には、包含係数ｋ’、個数誤差ΔＮ及び単重値ＷＡＶＲに基づいて、設定情報作成に必要となる物品の追加個数ｎ２を算出して表示することを特徴とする請求項１に記載の電子天秤。
【請求項４】
前記個数誤差算出部は、追加個数ｎ２が所定個数未満である場合には、ｎ２個以上の物品を載せるように指示する表示を実行し、一方、追加個数ｎ２が所定個数以上である場合には、測定不可であることを示す表示を実行することを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の電子天秤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子天秤に関し、さらに詳細にはネジやボルト等の細かい物品の個数Ｎｕｋを算出することができる電子天秤に関する。
【背景技術】
【０００２】
ネジ等の精密部品の個数を人間が逐一数えることは手間であり、計数ミスが発生することもあるため、例えば後記特許文献１のように、載置されたネジ等の個数Ｎｕｋを算出することができる電子秤（電子天秤）が用いられる。
このような電子天秤は、例えばネジの単重値ＷＡＶＲを記憶するためのメモリと、ユーザによって載置される多数個のネジの重量を計量して計量値Ｗｕｋを得る計量部と、ネジの単重値ＷＡＶＲで計量値Ｗｕｋを除すことにより、載置されたネジの個数Ｎｕｋを算出する個数演算部と、計量結果として「ネジの個数Ｎｕｋ」を表示するディスプレイ（ユーザＩ／Ｆ）とを備える。
【０００３】
このような電子天秤を用いて計量する際には、ユーザは、ｎ１個（例えば１０個）のネジを載置してメモリに単重値ＷＡＶＲを記憶させた後に未知個数のネジを載置し、ディスプレイに表示された「ネジの個数Ｎｕｋ」を観察しながら、例えば目標個数である５００個のネジを得ている。
【０００４】
ところで、各ネジの重量Ｗ１、Ｗ２、・・・のばらつきが大きい場合には、所望の個数のネジを正確に計量できないことがある。
そこで、ｎ２個（例えば５０個）のネジを載置することにより単重値ＷＡＶＲを算出してメモリに記憶させる構造の電子天秤や、ｎ１個のネジの重量を確定するまでの時間を延ばすようにした電子天秤や、ユーザがｎ１個のネジを１個ずつ載置することにより得られた計量値Ｗ１、Ｗ２、・・・、Ｗｎ１から単重値ＷＡＶＲを算出してメモリに記憶させる構造の電子天秤等が開発されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１２９９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述したような電子天秤では、ディスプレイに表示された「ネジの個数Ｎｕｋ」に、どのくらいの個数誤差ΔＮｕｋがあるのか、また、個数誤差ΔＮｕｋをある数値以下にすることが可能か否かについては判別することができなかった。
そこで、本発明は、メモリに記憶された設定情報（Ｗ１、Ｗ２、・・・、Ｗｎ１、ＷＡＶＲ）を用いて、設定個数Ｎの物品が計量される際の個数誤差ΔＮを算出することができる電子天秤を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するためになされた本発明の電子天秤は、ｎ１個の物品が荷重検出部に１個ずつ載置されていくことにより、計量値Ｗ１、Ｗ２、・・・、Ｗｎ１を計量して単重値ＷＡＶＲを算出し、計量値Ｗ１、Ｗ２、・・・、Ｗｎ１と単重値ＷＡＶＲとを設定情報として記憶させる単重値算出部と、未知個数の物品が前記荷重検出部に載置されることにより計量値Ｗｕｋを計量し、計量値Ｗｕｋ及び単重値ＷＡＶＲに基づいて個数Ｎｕｋを算出する個数演算部とを備える電子天秤であって、包含係数ｋを記憶するための記憶部と、計量値Ｗ１、Ｗ２、・・・、Ｗｎ１及び単重値ＷＡＶＲに基づいて、推定標準不確かさｓｎ１を算出する推定標準不確かさ算出部と、包含係数ｋ、推定標準不確かさｓｎ１及び単重値ＷＡＶＲに基づいて、設定個数Ｎの物品が計量されるときにおける個数誤差ΔＮを算出して表示する個数誤差算出部とを備えるようにしている。
【０００８】
ここで、「個数ｎ１」とは、設計者等によって予め決められた任意の個数であり、例えば１０個等となる。また、「設定個数Ｎ」とは、設計者やユーザ等によって決められた任意の個数であって、「個数ｎ１」より大きく、例えば５００個等となる。
【発明の効果】
【０００９】
以上のように、本発明の電子天秤によれば、ユーザは、設定個数Ｎの物品計量時の個数誤差ΔＮを把握することができる。また、計量時の安定時間を無用に長く設定する必要がなくなる。
【００１０】
（他の課題を解決するための手段及び効果）
また、上記の発明において、個数誤差ΔＮを個数誤差ΔＮ’に変更する入力信号を入力するための入力装置を備え、前記個数誤差算出部は、前記入力信号が入力された際には、包含係数ｋ、個数誤差ΔＮ’及び単重値ＷＡＶＲに基づいて、設定情報作成に必要となる物品の追加個数ｎ２を算出して表示するようにしてもよい。
これにより、必要充分な追加個数ｎ２の物品が１個ずつ載置されることで、ユーザの望む個数誤差ΔＮ’で設定個数Ｎを得ることができる。
【００１１】
そして、上記の発明において、包含係数ｋを包含係数ｋ’に変更する入力信号を入力するための入力装置を備え、前記個数誤差算出部は、前記入力信号が入力された際には、包含係数ｋ’、個数誤差ΔＮ及び単重値ＷＡＶＲに基づいて、設定情報作成に必要となる物品の追加個数ｎ２を算出して表示するようにしてもよい。
これにより、必要充分な追加個数ｎ２の物品が１個ずつ載置されることで、ユーザの望む包含係数ｋ’で設定個数Ｎを得ることができる。
【００１２】
さらに、上記の発明において、前記個数誤差算出部は、追加個数ｎ２が所定個数未満である場合には、ｎ２個以上の物品を載せるように指示する表示を実行し、一方、追加個数ｎ２が所定個数以上である場合には、測定不可であることを示す表示を実行するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る電子天秤の構成の一例を示すブロック図。
【図２】ディスプレイ表示画面の一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。なお、本発明は、以下に説明するような実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の態様が含まれることはいうまでもない。
【００１５】
図１は、本発明に係る電子天秤の構成の一例を示すブロック図である。電子天秤１は、試料測定皿１０ａとロードセル（重量センサ）１０ｂとを有する荷重検出部１０と、信号処理器２０と、マイクロコンピュータ（制御部）３０と、メモリ（記憶部）４０と、ユーザによって入力操作が行われるための操作キー（入力装置）５０と、画像が表示されるディスプレイ（ユーザＩ／Ｆ）５１とを備える。
【００１６】
図２は、ディスプレイ５１に表示された画面の一例を示す図である。図２の例では、１０個（ｎ１個）の物品が１個ずつ載置されることにより、計量値Ｗ１、Ｗ２、・・・、Ｗ１０を計量して、単重値ＷＡＶＲが記憶された第一設定情報（現在の設定状態）で、各設定個数Ｎの物品が計量される際の個数誤差ΔＮと、包含係数ｋとが表示されている。
また、画面に表示される項目を説明すると、１行目には、設定個数Ｎ１＝１００個の物品が計量される際の個数誤差ΔＮ１＝０を示す「１００±０」が表示されている。２行目には、設定個数Ｎ２＝２００個の物品が計量される際の個数誤差ΔＮ２＝０を示す「２００±０」が表示されている。３行目には、設定個数Ｎ３＝５００個の物品が計量される際の個数誤差ΔＮ３＝１を示す「５００±１」が表示されている。４行目には、設定個数Ｎ４＝１０００個の物品が計量される際の個数誤差ΔＮ４＝２を示す「１０００±２」が表示されている。５行目には、メモリ４０に記憶されている包含係数ｋを示す「包含係数ｋ＝２」が表示されている。
【００１７】
したがって、ユーザは、ディスプレイ５１に表示される図２のような画面を確認することにより、現在の設定状態で、「１００」個の物品を個数誤差「±０」で取得できることや、「５００」個の物品を個数誤差「±１」で取得できることを認識することができる。
【００１８】
次に、本発明に係る電子天秤１の構成について説明する。
荷重検出部１０は、試料測定皿１０ａに載置された物品の重量をロードセル１０ｂによって検出し、所定の時間間隔（例えば数ミリ秒間隔）でアナログ信号を信号処理器２０に順次出力する。
信号処理器２０は、荷量検出部１０から出力されたアナログ信号を増幅する増幅器２０ａと、増幅後のアナログ信号をデジタル信号（計量値）Ｗに変換するＡ／Ｄ変換器２０ｂとを備える。
【００１９】
マイクロコンピュータ３０が処理する機能をブロック化して説明すると、設定情報として計量値Ｗ１、Ｗ２、・・・と単重値ＷＡＶＲとをメモリ４０に記憶させる単重値算出部３１と、試料測定皿１０ａに載置されている物品の個数Ｎｕｋを算出する個数演算部３２と、推定標準不確かさ（標準偏差）ｓを算出する推定標準不確かさ算出部３３と、設定個数Ｎの物品が計量される際の個数誤差ΔＮを算出する個数誤差算出部３４とを有する。
【００２０】
メモリ４０は、単重値ＷＡＶＲ等を記憶するための単重値メモリ４１と、推定標準不確かさｓｎ１等を記憶するための不確かさメモリ４２と、包含係数ｋ（例えば２）を記憶するための包含係数メモリ４３とを有する。
なお、１個の物品の重量の推定標準不確かさの値は、ＷＡＶＲ±ｋｓｎ１で表されることになり、ｋ＝２のときの信頼水準は９５％となる。
【００２１】
単重値算出部３１は、設定情報として計量値Ｗ１、Ｗ２、・・・と単重値ＷＡＶＲとを単重値メモリ４１に記憶させる制御を行う。例えば、５００個の物品を計量する事前準備として、ユーザがｎ１個（例えば１０個）の物品を試料測定皿１０ａに１個ずつ載置することにより、単重値算出部３１は計量値Ｗ１、Ｗ２、・・・、Ｗｎ１を計量して単重値ＷＡＶＲを算出し、ｎ１＝「１０」と計量値Ｗ１、Ｗ２、・・・、Ｗｎ１と単重値ＷＡＶＲとを単重値メモリ４１に記憶させる。
【００２２】
個数演算部３２は、荷重検出部１０から得た計量値Ｗｕｋと、単重値メモリ４１に記憶された単重値ＷＡＶＲと、下記式（１）とに基づいて、個数Ｎｕｋを算出してディスプレイ５１に表示する制御を行う。
Ｎｕｋ＝Ｗｕｋ／ＷＡＶＲ  …（１）
【００２３】
例えば、５００個の物品を計量する場合、ユーザが未知個数の物品を試料測定皿１０ａに載置すると、個数演算部３２は計量値Ｗｕｋを算出し、この計量値Ｗｕｋと単重値メモリ４１に記憶された単重値ＷＡＶＲとを式（１）に代入して個数Ｎｕｋを算出し、ディスプレイ５１に表示する。このとき算出される個数Ｎｕｋが整数でない場合には、四捨五入された整数がディスプレイ５１に表示される。
これにより、ユーザは、ディスプレイ５１に表示される個数Ｎｕｋが５００個となるように、物品を次々と試料測定皿１０ａに載置していくことになる。
【００２４】
推定標準不確かさ算出部３３は、単重値メモリ４１に記憶された計量値Ｗ１、Ｗ２、・・・、Ｗｎ１と単重値ＷＡＶＲとを下記式（２）に代入して、個数ｎ１の物品が試料測定皿１０ａに載置された際の推定標準不確かさｓｎ１を算出し、さらに、算出された推定標準不確かさｓｎ１と試料不確かさｓｓとを下記式（３）に代入して装置不確かさｓｗを算出し、算出された推定標準不確かさｓｎ１と装置不確かさｓｗとを不確かさメモリ４２に記憶させる制御を行う。
ｓｎ１＝ＳＱＲＴ（（（Ｗ１−ＷＡＶＲ）２＋（Ｗ２−ＷＡＶＲ）２＋・・・＋（Ｗｎ１−ＷＡＶＲ）２）／（ｎ１−１））  …（２）
ｓｎ１＝ＳＱＲＴ（ｓｗ２＋ｓｓ２）  …（３）
【００２５】
個数誤差算出部３４は、包含係数ｋと推定標準不確かさｓｎ１と単重値ＷＡＶＲとを下記式（４）に代入して、設定個数Ｎ１＝「１００」、Ｎ２＝「２００」、Ｎ３＝「５００」、Ｎ４＝「１０００」の物品が計量される際の個数誤差ΔＮ１、ΔＮ２、ΔＮ３、ΔＮ４を算出し、ΔＮ１±ΔＮ１、ΔＮ２±ΔＮ２、ΔＮ３±ΔＮ３、ΔＮ４±ΔＮ４、ｋをディスプレイ５１に表示する制御を行う（図２参照）。
ΔＮ＝（Ｗｕｋ／（ＷＡＶＲ−ｋ×ｓｎ１））−（Ｗｕｋ／ＷＡＶＲ）＝（ｋ×ｓｎ１／（ＷＡＶＲ−ｋ×ｓｎ１））×Ｎ  …（４）
【００２６】
なお、このとき算出されるΔＮが整数でない場合には、四捨五入された整数がディスプレイ５１に表示されるようにしてもよい。例えばΔＮ３＝０．６００７２１であるときには、図２中の破線で示すようにΔＮ３（５００）＝「±１」と表示する。
【００２７】
また、個数誤差算出部３４は、個数誤差ΔＮを個数誤差ΔＮ’に変更する入力信号や、包含係数ｋを包含係数ｋ’に変更する入力信号が入力された際には、包含係数ｋ、ｋ’、個数誤差ΔＮ、ΔＮ’、単重値ＷＡＶＲ’、推定標準不確かさｓｎ１、下記の３式（５）（４’）（４’’）に基づいて、第二設定情報（新しい設定状態）作成に必要となる物品の追加個数ｎ２を算出してディスプレイ５１に表示する制御を行う。
ｓ’＝ｓｎ１×（ＳＱＲＴ（ｎ１−１）／ＳＱＲＴ（ｎ１＋ｎ２−１））  …（５）
ΔＮ’＝（ｋ×ｓ’／（ＷＡＶＲ’−ｋ×ｓ’））×Ｎ  …（４’）
ΔＮ＝（ｋ’×ｓ’／（ＷＡＶＲ’−ｋ’×ｓ’））×Ｎ  …（４’’）
【００２８】
本発明に係る電子天秤１では、例えば、図２に示す表示画面において、ユーザによって各設定個数Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４の物品が計量される際の個数誤差「ΔＮ１、ΔＮ２、ΔＮ３、ΔＮ４」を個数誤差「ΔＮ１’、ΔＮ２’、ΔＮ３’、ΔＮ４’」に変更することや、包含係数「ｋ」を「ｋ’」に変更することが可能となっている。
例えば、ユーザは、第一設定状態で、Ｎ３＝「５００」個の物品をΔＮ３＝「±１」で得られることを確認したが、個数誤差ΔＮ３’＝「０」で計量したい場合には、図２に示す画面において、操作キー５０を用いて「５００±１」を「５００±０」に変更すればよい。
【００２９】
その結果、個数誤差算出部３４は、第二設定状態に変更するために、Ｎ３＝「５００」とΔＮ３’＝「０」とｎ１＝「１０」と単重値ＷＡＶＲと推定標準不確かさｓｎ１と包含係数ｋ＝「２」と式（５）（４’）とに基づいて、第二設定情報作成に必要となる物品の追加個数ｎ２を算出する。このとき、ΔＮ３’は、整数である「０」と入力されるが、四捨五入されるため、例えば０．４以下となるときの追加個数ｎ２が算出される。
【００３０】
そして、個数誤差算出部３４は、算出された追加個数ｎ２（例えば１２個）が所定個数（例えば５００個）未満である場合には、ディスプレイ５１に「あとｎ２個以上の物品を載せてください」と表示する。
これにより、ユーザがｎ２個の物品を１個ずつ載置していくことで計量値Ｗ１、Ｗ２、・・・、Ｗｎ２が計量され、個数誤差算出部３４は第一設定情報を用いて単重値ＷＡＶＲ’を算出して、ｎ２＝「１２」と計量値Ｗ１、Ｗ２、・・・、Ｗｎ２と単重値ＷＡＶＲ’とを単重値メモリ４１に記憶させた第二設定状態とした後、ユーザは５００個の物品を取得することになる。
【００３１】
一方、算出された追加個数ｎ２（例えば２０２０個）が所定個数以上である場合、個数誤差算出部３４は、ｓｗ＞ｓｓであれば、ディスプレイ５１に「精度の高い天秤で、物品の測定をする必要があります」と表示し、ｓｗ＜ｓｓであれば、ディスプレイ５１に「物品のばらつきが大きすぎます」と表示して、測定不可であることをユーザに通知する。
【００３２】
以上のように、電子天秤１によれば、ユーザは、設定個数Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４の物品が計量される際の個数誤差ΔＮ１、ΔＮ２、ΔＮ３、ΔＮ４を把握することができる。さらに、必要充分な追加個数ｎ２の物品が１個ずつ載置されることで、ユーザが所望する個数誤差ΔＮ’や包含係数ｋ’で設定個数Ｎを得ることができる。
【００３３】
＜他の実施形態＞
上述した電子天秤１では、操作キー５０を用いて「５００±１」を「５００±０」に変更する場合について説明したが、「包含係数ｋ＝２」を「包含係数ｋ’＝１」に変更する場合についても同様である。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明は、電子天秤に利用することができる。
【符号の説明】
【００３５】
１  電子天秤
１０  荷重検出部
３１  単重値算出部
３２  個数演算部
３３  推定標準不確かさ算出部
３４  個数誤差算出部
４０  メモリ（記憶部）
【図１】
2019015651.tif 000003
【図２】
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