JP2664105B2 - 歩行動物の計量装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、秤量台上を歩行通過す
る歩行動物の重量を計量する計量装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】かかる歩行動物の計量装置において、計
量結果の表示出力や印字出力を計量対象の個体識別情報
（例えば個体番号）と対応させて行うためには、計量対
象の歩行動物の個体識別情報を入力する必要がある。従
来、この入力を自動的に行うべく、歩行動物（例えば
牛）の首にぶら下げられ、個体識別情報を発信する発信
手段と、計量装置側に設けられ、その個体識別情報を受
信する受信手段とを備えていた。

【０００３】また、上記受信手段は、秤量台の左右に設
けられた柵の外側に設けられていた。秤量台上を歩行通
過する歩行動物が接触するおそれのない箇所に設ける必
要があるからである。尚、発信手段から受信手段へは、
例えば電波による無線通信で個体識別情報が伝達され
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記の従来構成にあっ
ては、歩行動物の歩行経路の相違により、又、歩行動物
の背丈の相違により、発信手段と受信手段との距離が大
きくばらつく。又、発信手段の向きが歩行動物の歩行に
合わせて変化する。その結果、個体識別情報の授受が不
安定になりがちであった。

【０００５】本発明は、かかる実情に鑑みて為されたも
のであって、その目的は、歩行動物の大きさや歩行経路
にかかわりなく発信手段と受信手段との結合をできるだ
け安定させ、個体識別情報の授受を確実ならしめること
にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の歩行動物の計量
装置は、秤量台上を歩行通過する歩行動物の重量を計量
するものであって、第１の特徴構成は、前記歩行動物の
足首に取り付けられ、その歩行動物の個体識別情報を発
信し、且つ、少なくとも下向きの指向性を有する発信手
段と、前記秤量台における載置面の下方に設けられ、前
記発信手段から発信される個体識別情報を受信し、且
つ、少なくとも上向きの指向性を有する受信手段とが備
えられている点にある。

【０００７】第２の特徴構成は、前記発信手段と前記受
信手段とが、平面視での通信可能領域の横幅が前記秤量
台における載置面の横幅の略全幅に亘るように構成され
ている点にある。

【０００８】

【作用】第１の特徴構成によれば、歩行動物が秤量台上
を歩行通過する際、歩行動物の足首に取り付けられた発
信手段と、秤量台における載置面の下方に設けられた受
信手段との距離は、その足が秤量台に着地したときに最
も小さくなる。そして、この距離は、歩行動物の大きさ
が違ってもほぼ一定である。

【０００９】又、発信手段は少なくとも下向きの指向性
を有し、受信手段は少なくとも上向きの指向性を有する
ので、歩行動物の足が秤量台に着地したときには、発信
手段と受信手段との指向性がほぼ合致し、両者の結合
（例えば電磁誘導結合）は高くなる。

【００１０】第２の特徴構成によれば、発信手段と前記
受信手段とが、平面視での通信可能領域の横幅が前記秤
量台における載置面の横幅の略全幅に亘るように構成さ
れている。従って、歩行動物が秤量台上を歩行通過する
際、その経路が載置面の横幅方向に多少ばらついても個
体識別情報の授受を確実に行うことができる。

【００１１】

【発明の効果】上記のように、本発明によれば、歩行動
物の大きさや歩行経路にかかわりなく、歩行動物の足が
秤量台に着地した状態において発信手段と受信手段との
結合が安定するので、個体識別情報の授受を確実なもの
とすることができるようになった。

【００１２】

【実施例】以下、本発明を歩行動物としての牛の計量装
置に適用した実施例について説明する。本実施例の計量
装置は、図１に示すように牛が秤量台１の上を歩行通過
する際に、秤量台１から得られる時系列の荷重データか
ら、牛の静止重量（以下単に重量という）を算出するも
のである。秤量台１及びその前後の通路両側には柵２が
設けられ、その外側には端末装置３が立設されている。

【００１３】端末装置３は、図２に示すように、手動操
作を行う場合のキーパネル３ａ、計量結果（牛の個体番
号及びその重量）を表示出力するためのディジタル表示
器３ｂ、計量結果を印字出力するためのプリンタ３ｃ等
を備える。又、秤量台１からの荷重データに基づく牛の
重量の算出や、外部情報機器との通信等を司る計量処理
部Ｈも端末装置３の内部に設けられている。

【００１４】図１に示すように、牛の左後脚の足首に
は、牛の個体識別情報（個体番号）を発信する発信手段
Ｔが取付けられている。発信手段Ｔは、個体番号を記憶
するメモリ及び双方向のＲＦ無線通信手段を備える。そ
して、後述する受信手段を介して計量処理部Ｈとの間で
無線通信を行い、計量対象である牛の個体番号を計量処
理部Ｈに与える。尚、前述のキーパネル３ａを用いて、
作業者が個体番号を手動入力することもできる。

【００１５】秤量台１は、図３に平面図を示すように、
鉄枠に取り付けられたＦＲＰ製の台板１ａと、その四隅
に配設された４個のロードセル１ｂとを備える。台板１
ａにかかる荷重は、これら４個のロードセル１ｂの出力
の合計値として検出される。４個のロードセル１ｂの出
力は、アナログ電圧として計量処理部Ｈに与えられ、計
量処理部Ｈにて信号処理される。

【００１６】秤量台１における載置面の下方、即ち台板
１ａの裏側には発信手段Ｔからの個体番号を受信するた
めの受信手段としてのアンテナ４が設けられている。ア
ンテナ４は、ループ状に巻回された平面角型アンテナで
あって、その横幅は秤量台１における載置面の横幅より
やや小さい。これにより、発信手段Ｔとアンテナ４と
が、平面視での通信可能領域の横幅が秤量台１における
載置面の横幅の略全幅に亘るように構成されている。

【００１７】又、アンテナ４の長手方向が秤量台１の長
手方向に沿ってほぼ中央に位置するように設けられてい
る。その指向性は、秤量台１における載置面と直角方
向、即ち鉛直方向になる。尚、前述の発信手段Ｔの指向
性も鉛直方向となるように、牛の足首に取り付けられて
いる。

【００１８】計量処理部Ｈは、図４に示すように、デー
タ入力手段５と演算処理手段６を備える。データ入力手
段５は、秤量台１からの荷重データとしての電圧信号を
増幅するアンプ５ａ、その出力を平滑するローパスフィ
ルタ５ｂ、平滑された電圧信号を所定のサンプリング時
間で量子化するＡ／Ｄ変換器５ｃを備える。

【００１９】演算処理手段６は、量子化された時系列の
荷重データ（以下、時系列データという）を所定期間だ
け記憶するメモリ６ａ、時系列データから計量中の牛の
歩行周期性を算出する歩行周期性評価手段６ｂ、歩行周
期性に基づいて時系列データの有効データ区間Ｔを設定
する有効データ区間設定手段６ｃ、有効データ区間Ｔの
時系列データから牛の重量を算出する演算手段６ｄを備
える。これらの各手段はマイクロコンピュータのプログ
ラムによって構成されている。

【００２０】又、計量処理部Ｈにはシリアルインターフ
ェース７や入出力回路８が設けられている。シリアルイ
ンターフェース７は、外部情報機器（コンピュータ）と
の通信や、前述のアンテナ４及びそのＲＦ回路９を介し
ての発信手段Ｔとの通信を司る。入出力回路８は、前述
のキーパネル３ａ、ディジタル表示器３ｂ、プリンタ３
ｃとのインターフェースを司る。

【００２１】計量処理部Ｈ（演算処理手段６）と牛に取
り付けられた発信手段Ｔとの間の通信は次のように行わ
れる。先ず、アンテナ４から、応答要求信号を含むＲＦ
電波が出力される。発信手段Ｔを取り付けた牛が秤量台
１上を歩行通過する際に、発信手段ＴがこのＲＦ電波に
よって電力を供給され能動状態になる。そして、応答要
求信号に応えて記憶情報、即ち、その発信手段Ｔが取り
付けられている牛の個体番号をＲＦ電波として発信す
る。この信号はアンテナ４に受信され、ＲＦ回路９及び
シリアルインターフェース７を介して演算処理手段６に
伝送される。

【００２２】尚、牛が秤量台１上を歩行通過する際、発
信手段Ｔが取り付けられた左後脚は、少なくとも１回は
秤量台１における載置面のうちアンテナ４の上方部分に
着地する。このときに、発信手段Ｔとアンテナ４との距
離が最も小さくなると共に指向性がほぼ一致し、微弱な
ＲＦ電波で通信が可能となる。

【００２３】次に、秤量台１からの荷重データに基づい
て、牛の重量を算出するアルゴリズムについて説明す
る。牛が秤量台１上を歩行通過する際に秤量台１から出
力されるアナログ電圧（アンプ５ａにて増幅後の電圧）
の経時変化は、図５のようになる。図中、期間ａは牛の
前足のみが秤量台１に乗っている状態、期間ｂは牛の全
重量が秤量台１に乗っている状態、期間ｃは牛の後足の
みが秤量台１に乗っている状態を示す。

【００２４】このアナログ電圧は、ローパスフィルタ５
ｂを通り図６に示すような平滑化された波形となる。さ
らに、Ａ／Ｄ変換器５ｃによって所定のサンプリング時
間で量子化された荷重データとなって演算処理手段６に
入力される。図７は、図６のｂで示す期間の拡大図であ
り、Ａ／Ｄ変換器５ｃに入力されたアナログ電圧信号が
所定のサンプリングタイムで量子化される様子を示して
いる。

【００２５】演算処理手段６は、量子化された荷重デー
タが秤量台１ａの自重のみによる値より少し大きい設定
値Ｋを越えると、牛が秤量台１に乗り始めたものとし
て、その時系列データのメモリ６ａへの記憶を開始す
る。そして、所定時間Ｔ０が経過した後にメモリ６ａへ
の記憶を終了する。尚、所定時間Ｔ０は、変更設定可能
であり、通常２〜３秒間に設定されている。

【００２６】次に、歩行周期性評価手段６ｂにより、メ
モリ６ａに記憶された時系列データのうち、最大値Ｗｍ
の90％以上のデータが抽出される。そして、これらのデ
ータ極大値を調べることによってから歩行周期性が評価
される。図７の場合、極大値はＷ１，Ｗ８，Ｗ１５，Ｗ
２３，Ｗ２９の５つが存在する。

【００２７】有効データ区間設定手段６ｃにより、最初
の極大値Ｗ１が現れる時点を始点とし、３個目の極大値
Ｗ２３が現れる時点を終点として有効データ区間Ｔが設
定される。但し、何個目の極大値が現れる時点を終点と
するかは、計量対象（牛以外の歩行動物の場合もある）
の種類や秤量台１の固有振動数等に応じて変更設定する
ことができる。そして、演算手段６ｄにより、有効デー
タ区間Ｔの全データの平均が求められ、これを計量され
た牛の重量とする。

【００２８】以上のようにして得られた計測結果は前述
のようにして発信手段Ｔから得られた個体番号と共に、
ディジタル表示器３ｂやプリンタ３ｃに出力される。或
いは外部情報機器ＤＥへ伝送される。外部情報機器ＤＥ
では送られて来たデータに基づいて牛の個体毎の履歴デ
ータや集計データを更新する。

【００２９】以下別実施例について記す。 上記実施例においては、発信手段Ｔを牛の左後脚の
足首に取り付けたが、右後脚の足首に取り付けてもよ
い。或いは前脚の足首に取り付けてもよい。但し、取り
付ける位置はできるだけ下部（例えば副蹄上部のくびれ
た箇所）が良い。 発信手段Ｔを牛の足首に取り付けるための具体方法
については種々の方法が考えられる。因みに上記実施例
においては、発信手段Ｔを所定の方向に固定したベルト
を牛の足首に巻き付けて固定した。

【００３０】 上記実施例とは異なる構成になるが、
受信手段としての平面角型アンテナ４を表面を保護した
状態で秤量台１の横（発信手段Ｔが牛の左脚に取り付け
られる場合は左横）の柵２の内側に沿って設けてもよ
い。この場合、アンテナ４の指向性は横方向になるの
で、発信手段Ｔの指向性も横方向になるようにする必要
がある。つまり、発信手段Ｔの指向性がアンテナ４の面
と垂直方向になるように発信手段Ｔを牛の足首に取り付
ける必要がある。

【００３１】上記構成の場合は、実施例の場合ほど発信
手段Ｔとアンテナ４の面との距離が定まらないが、それ
でも、従来の牛の首に発信手段Ｔをぶら下げていた場合
に比べれば、発信手段Ｔとアンテナ４の面との距離は小
さくなり、指向性も安定する。

【００３２】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る牛の計量装置の概略構成
を示す側面図

【図２】計量装置の端末装置部分の正面図

【図３】計量装置の秤量台部分平面図（部分透視図）

【図４】計量装置の計量処理部とその周辺の回路ブロッ
ク図

【図５】平滑前の荷重データの経時変化を示すグラフ

【図６】平滑後の荷重データの経時変化を示すグラフ

【図７】荷重データの所要期間の拡大図

【符号の説明】

１ 秤量台 ４ 受信手段 Ｔ 発信手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−210431（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−265835（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−44524（ＪＰ，Ｕ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 秤量台（１）上を歩行通過する歩行動物
   の重量を計量する計量装置であって、前記歩行動物の足
   首に取り付けられ、その歩行動物の個体識別情報を発信
   し、且つ、少なくとも下向きの指向性を有する発信手段
   （Ｔ）と、前記秤量台（１）における載置面の下方に設
   けられ、前記発信手段（Ｔ）から発信される個体識別情
   報を受信し、且つ、少なくとも上向きの指向性を有する
   受信手段（４）とが備えられている歩行動物の計量装
   置。
2. 【請求項２】 前記発信手段（Ｔ）と前記受信手段
   （４）とが、平面視での通信可能領域の横幅が前記秤量
   台（１）における載置面の横幅の略全幅に亘るように構
   成されている請求項１記載の歩行動物の計量装置。