JP2009157881A

JP2009157881A - 搾乳指導装置

Info

Publication number: JP2009157881A
Application number: JP2007338779A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Okaya; 利幸岡谷; Yoshiyuki Miyashita; 芳行宮下
Original assignee: Orion Machinery Co Ltd
Current assignee: Orion Machinery Co Ltd
Priority date: 2007-12-28
Filing date: 2007-12-28
Publication date: 2009-07-16

Abstract

【課題】客観的な搾乳データに基づき搾乳終了のタイミング等について適切な指導を行い、残乳の発生や過搾乳を防ぐことを可能とする搾乳指導装置を提供する。
【解決手段】繋ぎ飼い牛舎用搾乳装置において、乳流量センサ、一定間隔で測定した乳流量を含む搾乳データを記憶する記憶部、搾乳データを送信する通信部若しくは搾乳データを可搬記録媒体に記録可能な書き込み手段を備えた搾乳ユニットの制御ユニットと、搾乳データを受信する通信部若しくは可搬記録媒体から搾乳データを読み出す読み出し手段と、受信され又は読み出された搾乳データを牛床識別情報と共に記憶する記憶部、搾乳開始からの乳流量と積算乳量とを時系列グラフの形式で表示する表示部を備えた指導用端末装置とからなる搾乳指導装置。
【選択図】図５

Description

本発明は繋ぎ飼い方式の牛舎等において、搾乳装置に記録された搾乳データを用いて搾乳終了のタイミング等を指導するための装置に関する。

従来、繋ぎ飼い方式の牛舎においては、多数の牛床に乳牛が係留され、搾乳を行う際には、パルセーター、ミルククロー、ティートカップ等からなる搾乳ユニットを人手で運搬するか、ガイドレールに吊り下げられた搾乳ユニットを搾乳を行う牛床まで移動させていた。そして真空配管式の搾乳設備を用いる場合であれば、真空配管の所定位置に設けられたミルクタップに搾乳ユニットのディストリビュータを装着し、搾乳用の真空をミルククローに供給して搾乳を行っていた。

また最近、搾乳終了時の手間を軽減するため、搾乳ユニットに自動離脱装置を設けることが知られている。自動離脱装置は、送乳チューブ内に設けられた電気伝導度センサーにより乳流量をモニタし、表示部に乳流量・積算乳量を表示する。そして乳流量が所定の警告流量以下になると搾乳終了を警告し、さらに乳流量が所定の終了流量以下になると自動的に真空を遮断するとともに、内蔵アクチュエータの作動によりミルククローに結束した離脱ロープを引き上げてミルククローを回収する。さらに乳牛の個性に合わせて、搾乳終了判断を酪農家が行うための手動搾乳終了機能を備えることも知られている。

特開２００１−４５８９８号公報は、繋ぎ飼い牛舎の搾乳において、搾乳ユニット及び牛舎管理装置の双方と通信できる赤外線ユニットを用いて、搾乳ユニットの制御部内に記憶させた牛床識別番号と搾乳データを牛舎管理装置に転送させる搾乳データ管理方法により、人手による管理用紙への記入などを不要とする技術を提案している。
特開２００１−４５８９８号公報

搾乳機の中には、乳流量低下により自動的に搾乳終了を判断する自動離脱装置を備えたものがあるが、乳牛の個体ごとの泌乳特性や健康状態などによっては、自動終了が適当でない場合がある。例えば、泌乳に時間のかかる牛や乳区（乳頭）毎の泌乳時間が異なる牛では離脱の遅れによる過搾乳の恐れがあり、泌乳カーブが２個の山を有する２度おろしの牛などでは逆に泌乳の途中で離脱する恐れがある。特に残乳の多い牛では残乳性乳房炎を防ぐために離脱を遅らせることが望ましい。従って、繋ぎ飼い牛舎における搾乳機を用いた搾乳作業は、依然として酪農家の経験・判断に委ねられる場合が多かった。その結果、残乳による乳房炎等の異常が乳牛に発生した場合、残乳が搾乳機に起因するのか、搾乳作業の巧拙に起因するのかが不透明であった。

乳牛が乳房炎に罹患したときは乳の廃棄や牛の廃棄が必要となり、酪農家にとって多大な損失となるばかりでなく、また搾乳機器メーカーの信用にもかかわる問題である。しかし従来の搾乳機では、十分な搾乳データが得られないために獣医師が診察しても残乳原因が特定できず、容易に具体的処置・対策を決定することができない問題があった。

本発明は、搾乳機器メーカーの指導員が酪農家に対して、客観的な搾乳データに基づき搾乳終了のタイミング等について適切な指導を行い、残乳の発生や過搾乳を防ぐことのできる搾乳指導装置を提供することを第一の目的とする。

また本発明は、酪農家の依頼を受けた獣医師が、牛の泌乳特性と搾乳作業の履歴から乳房炎発生の原因を客観的に判断し、適切な対策をとることができることを可能にする搾乳指導装置を提供することを第二の目的とする。

本出願の請求項１記載の発明は、繋ぎ飼い牛舎等の搾乳装置において、従来の搾乳ユニットの追加機能として設けられる制御ユニットと、搾乳指導員や獣医等が用いる搾乳指導装置から構成されている。より詳細には、乳流量センサ、一定間隔で測定した乳流量を含む搾乳データを記憶する記憶部、搾乳データを送信する通信部若しくは搾乳データを可搬記録媒体に記録可能な書き込み手段を備えた搾乳ユニットの制御ユニットと、搾乳データを受信する通信部若しくは可搬記録媒体から搾乳データを読み出す読み出し手段、前記搾乳データを牛床識別情報と共に記憶する記憶部、搾乳開始からの乳流量と積算乳量とを時系列グラフの形式で表示する表示部を備えた指導用端末装置を有することを特徴とする搾乳指導装置により、上記の課題を解決する。

本発明に係る搾乳指導は、制御ユニットから離れた場所にある指導用端末装置へデータ引渡しができる通信手段若しくは記録媒体の書き込み・読み出し手段を有し、搾乳開始からの一定間隔ごとの乳流量等の搾乳データを通信手段又は可搬記録媒体により指導用端末装置へ入力し、指導用端末装置に内蔵された表示部により乳流量・積算乳量をグラフ表示可能とする。ここで乳流量の推移は牛の泌乳特性を表し、積算乳量は牛乳の収量の大小や牛の健康状態を表している。これらの搾乳データを事後的に参照することにより、適切な搾乳作業が行われているかどうかを客観的に判断することができる。

好ましくは、搾乳ユニットは乳流量が所定の警報流量以下になったときに警報を発すると共に、乳流量が所定の中止流量以下になったときは搾乳を中止する。この警報発生及び搾乳中止の時間のデータも搾乳データと共に指導用端末装置に送信され、記憶部に記憶されると共にグラフ上に図示されるようにすれば、指導員等は搾乳終了の判断が適正であったかどうか容易に検討することができる。また、経験の少ない搾乳者に対してもデータを参照しながらわかりやすく搾乳の指導を行うことができる。

また好ましくは、指導用端末装置は過去の搾乳作業に係る搾乳データを搾乳時点識別情報と共に記憶すると共に、表示する搾乳時を選択するための操作部をさらに有し、搾乳者が操作部から搾乳時を選択した時に前回以前の搾乳に係る搾乳データを記憶部から呼び出して表示部にグラフ表示する機能を有する。そして前回以前の搾乳時の積算乳量・泌乳特性と現搾乳中の積算乳量・泌乳特性を比較しながら、搾乳状況の良否・牛個体の健康状態の検討を行うことができる。

本発明の搾乳指導装置を使用すれば、搾乳機メーカー等の定期的な酪農家訪問・搾乳立会いにおいて搾乳状況を記録・表示することにより、適切な搾乳作業が行われているかを搾乳機器メーカー・酪農家が判断して対応可能となり、乳牛の異常発生に対する原因究明や、予防対策・予防処置が用意となる。また、客観的な泌乳特性データを獣医に示すことにより、あいまいな推定に基づくものでない的確な搾乳指導・牛の健康診断を受けることも可能となる。

本発明の請求項２記載の発明は、前記制御ユニットが搾乳ユニットの自動離脱装置に内蔵され、前記指導用端末装置はパーソナルコンピュータに内蔵されていることを特徴とする請求項１記載の搾乳指導装置により、上記の課題を解決する。各制御ユニットが搾乳データと共にユニットの識別情報を送信し、前記指導用端末装置がこれを記憶することにより、各牛床に関連付けて搾乳データを保存する。指導用端末装置は必要な処理手順を含む搾乳指導プログラムを農場や家畜病院のパーソナルコンピュータに導入することにより設置することができる。好ましくは、前記指導用端末装置の操作部にさらに牛床を選択するための手段を備えれば、一台の端末装置で複数の牛の健康状態の監視と搾乳指導をすることができる。

本発明の請求項３記載の発明は、前記制御ユニットと前記指導用端末装置の間の通信が無線で行われることを特徴とする請求項１又は２記載の搾乳指導装置により、上記の課題を解決する。無線通信を用いることにより、牛舎内であっても故障の恐れが少なく、また同じ通信手順で通信可能な様々な受信装置により受信し、搾乳作業を監視することができるので効率が高まる。無線通信方式としては、小電力無線、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、ＺｉｇＢｅｅ等の方式を用いることができる。また、インターネット上のＷｅｂサービス等の公知の通信手段を介して、農場に設置された機器からメーカー又は病院の指導用端末装置にアクセスできるようにし、当該指導用端末装置へのアクセス時や通信時間などによって、自動的に課金されるような課金システムを構築しても良い。

以下、図面を参照しながら、本発明の具体的な実施形態について説明する。

本実施例は、真空配管式の搾乳設備を備えた牛舎で２個の牛床につきそれぞれ自動離脱装置を備えた搾乳ユニットを設置し、それらを搾乳ユニットと共に移動する１台の中央制御装置で管理する場合において、本発明に係る泌乳特性監視装置を、中央制御装置と各自動離脱装置とに内蔵させたときの構成を示す。図１はこの泌乳特性監視装置を牛床の通路側より見た立面図である。中央制御装置１は、図と垂直に走るガイドレールＧの下方を公知の走行手段１０８により自動走行するようになっている。中央制御装置１の上部には水平支持部１０９が設けられ、その両側の腕に自動離脱装置２がそれぞれ吊り下げられている。真空配管Ｖ１、Ｖ２にまたがって設けられたディストリビュータＤから真空チューブＴｖ及び送乳チューブＴｍが自動離脱装置２を経てミルククロー３に接続される。５は入力部５０３、表示部５０４、通信部５１０を備えた指導用端末装置であり、本実施例では搾乳ユニットとの無線通信を行うため牛舎内に設置されている。

図２は、本実施例に係る自動離脱装置２を斜め前から見た斜視図である。本体２００の上部には先端がＵ字状に屈曲した金属製のハンガー２０２が設けられ、このハンガー２０２の屈曲部を前記水平支持部１０９の腕に引っ掛けることで、各搾乳ユニットの全体を搾乳に便利な位置に吊り下げることができる。本体２００の前面にはタッチパネル操作部２０３とＬＥＤ表示部２０４が設けられている。また本体２００の下部には持ち運びのためのグリップ２０７が突設されている。自動離脱装置２は真空シリンダー又は電動モータからなる引き上げ手段を内蔵しており、引き上げ手段に接続された離脱ロープＲがグリップ２０７の下端から出て、先端のスナップフックＳでミルククロー３のフックに係止されている。

自動離脱装置の本体２００の背面の接続口（不図示）は真空チューブＴｖを介してディストリビュータＤに接続され、真空配管Ｖ１より真空の供給を受け、内部の電磁パルセータ２０４により真空と大気圧とを交互に発生し、別の接続口（不図示）よりミルククロー３及びティートカップ４に供給する。また、ディストリビュータＤ及び真空配管Ｖ２に接続された送乳チューブＴｍは、本体２００の背面の逆Ｕ字型のミルクチューブ（不図示）を経由してミルククロー３に接続されており、ミルク流量を測定するための電気伝導度センサ２１０は、搾乳終了時等の乳の後戻りによる測定誤差を避けるために逆Ｕ字型配管の乳出口側端部に設けられている。

図３は本実施例の中央制御装置１及び指導用端末装置５の機能ブロック図を示す。２０１は自動離脱装置２の本体２００に内蔵された制御部であり、演算機能、入出力機能、プログラム記憶機能、データ記憶機能を備えた汎用のモジュールからなり、出荷時に書き込まれた制御プログラムに従って自動離脱装置の各部を制御する。タッチパネル操作部２０３は引上げ手段の解除、搾乳開始、搾乳終了モードの切り替えなどを指示するための入力手段である。ＬＥＤ表示部２０４は、最新の乳流量や選択された搾乳終了モード、乳流量が所定の警報流量以下になったときの警報などを表示する表示手段である。また２０８は電磁パルセータ、２０９は搾乳終了時にミルククロー３等を引き上げる電動モータである。

指導用端末装置５を構成するパーソナルコンピュータは標準的なＣＰＵ及びメモリと大容量の記憶部５０２、入力部５０３、表示装置５０４及びプログラム導入手段を有する市販のコンピュータであり、一般的な機能の説明は省略する。指導用端末装置５には後述する処理手順を実行するための搾乳指導プログラムが予め導入されている。本実施例の自動離脱装置２及び指導用端末装置５は、さらに相互に通信可能な無線通信手段を有する通信部２１１及び５１０を内蔵している。無線通信の通信手順は、例えば小電力無線機、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、ＺｉｇＢｅｅのような小電力で動作する汎用の規格から選択できる。通信部２１１と５１０は、自動離脱装置２及び指導用端末装置５の電源が投入されると自動的に無線通信を開始して接続を確立する。

搾乳を行う際には、まず乳頭の清拭を行った後、中央制御装置１の自動走行機能により、中央制御装置１及び搾乳ユニットを不図示の格納位置から搾乳を行う２個の牛床の中間の位置までガイドレールＧに沿って移動させ、各搾乳ユニットのディストリビュータＤを真空配管Ｖ１、Ｖ２上の所定位置に装着する。そして自動離脱装置２の操作部２０３を操作して引き上げ手段を解除し、離脱ロープＲを引き出してミルククロー３を搾乳する乳房の付近まで移し、ティートカップ４を各乳頭に取り付ける。操作部２０３に搾乳開始を入力すると、制御部２０１が所定の時間間隔で電磁パルセータ２０８を作動させて、脈動真空をティートカップ４等に供給する。

このとき制御部２０１は、不図示の内部タイマーより取得した開始日時情報と、内部に記憶した牛床識別情報とを、通信部２１０を介して指導用端末装置５に送信する。一台のユニットが複数の牛床に対応している場合には、特開２００１−４５８９８と同様の方法により牛床側の識別番号タグから牛床識別情報を取得して送信しても良い。指導用端末装置５のＣＰＵ５０１は、通信部５１０で受信した開始日時情報と牛床識別情報とを、作業記録として記憶部５０２に記録する。

搾乳が開始されると、乳が送乳チューブＴｍ内を断続的に流れ電気伝導度が乳の量に応じて変化するので、電気伝導度センサ２１０の出力から乳の流量情報が得られる。制御部２０１は内部のタイマー手段により搾乳開始からの経過時間をカウントしており、１秒毎に経過時間と乳流量情報とを読み出す。そして最新の流量を表示部２０４に表示すると共に通信部２１０を介して経過時間と乳流量情報とを指導用端末装置５に送信する。指導用端末装置５は、経過時間と通信部５１０で受信した１秒毎の乳流量情報とを先に記録した作業記録に関連付けて記憶部５０２に記録する。

また制御部２０１は乳流量が所定の警報流量以下になったときに表示部２０４に警報表示を行わせ、乳流量が所定の中止流量（好ましくは約０．４ｋｇ／分）以下になったときには泌乳終了と判断して、表示部２０４に終了表示を行わせ、電磁パルセータ２０８の作動を停止する。そしてティートカップ４内の圧力が低下し乳頭から外れるタイミングで電動モータ２０９を作動させ、離脱ロープＲを引き上げてミルククロー３とティートカップ４とを回収する。制御部２０１は通信部２１０を介して指導用端末装置５に警報表示及び自動終了を通報し、指導用端末装置５は警報表示及び作業終了までの経過時間を記憶部５０２に記録する。作業終了を記録した後は、記録手順をリセットして次の搾乳作業に備える。

搾乳者は自動搾乳中に次の搾乳箇所に移って乳頭の清拭などを行うことができるが、搾乳終了が近づいたときなどは戻ってきて表示部２０４に表示される流量や警報表示の有無を確認する。泌乳に時間のかかる牛や乳区（乳頭）毎の泌乳時間が異なる牛では自動終了では離脱が遅れ過搾乳を生じる恐れがあるので、操作部２０３により手動終了モードへの切り替えを指示する。逆に２度おろしの牛や残乳の多い牛では遅めの手動終了を行う。

搾乳中に操作部２０３に手動終了モードへの切り替え指示が入力されると、処理を分岐して以下の手動終了操作を行う。制御部２０１は泌乳終了の判断を行わず、作業者が終了指示を入力するまで搾乳を継続する。そして終了指示が入力されると表示部２０４に終了表示を行わせ、上と同様の終了操作を行った後、通信部２１０を介して指導用端末装置５に手動終了を通報し、指導用端末装置５は作業終了までの経過時間を記憶部５０２に記録する。

指導用端末装置の表示部５０４は、通信部５１０からの入力と操作部５０３からの指示、及び記録手段の記録に基づいて搾乳作業のデータを表示する。図４は操作部５０３で通常の表示モードが選択された時に表示部５０４に表示される画面であり、グラフ表示部５２１には経過時間を横軸に、乳流量と積算乳量とが折れ線グラフの形式で表示されている。また牛個体の泌乳特性を理解するために、記録部５０２から読み出された前回搾乳時の情報が合わせて表示されている。折れ線５２１ａ及び５２１ｃは最近の乳流量及び積算乳量を表し、折れ線５２１ｂ及び５２１ｄは前回の乳流量及び積算乳量の搾乳データを表す。また前回又は最近の警報表示や自動終了の発生時点が縦線５２１ｅ及び５２１ｆとして表示されている。操作部５０３から搾乳ユニットの切り替え指示又は表示対象となる作業日の切り替えを入力することにより、表示部５０４の表示を適宜に切り替えることができる。

図４の５２２は牛個体情報の表示部であり、牛床識別情報に対応する乳牛の番号と、前回搾乳データから推定されるその牛の搾乳時間が表示される。５２３は最終警報情報の表示部であり、最終警報が発生したときの経過時間と、その時点までの乳量の積算値が表示される。５２４は離脱情報の表示部であり、自動終了又は手動終了までの経過時間と乳量の積算値が表示される。５２５は過搾乳情報の表示部であり、手動で搾乳を終了した時点が自動終了と判断される時点（縦線５２１ｆ）を過ぎている場合に、その経過時間と対応する乳量の積算値が表示される。５２６は流量表示部であり、注目時点の流量と搾乳開始からの乳量の積算値が表示される。

上記の実施例では自動離脱装置２及び指導用端末装置５が無線通信手段からなる通信部を内蔵するとしているが、通信方法はこれに限らず、様々なものを利用することができる。例えば有線ＬＡＮによる通信手段を内蔵したり、特開２００１−４５８９８号のように赤外線通信を利用した中継ユニットを設ければ、多数の牛床の中から任意の搾乳データを選んで記録することができる。有線ＬＡＮによる通信手段を設ける場合は、インターネットなどの公衆回線を利用して遠隔地に指導用端末装置５を設けることができる。

また通信部に代えてメモリーカード等の可搬記録媒体の読み書き手段を設けても良い。メモリーカードを用いる場合は、自動離脱装置２はカード内に各搾乳作業毎に搾乳データを書き込んだファイルを作成する。これを指導用端末装置５に装着して搾乳データを読み出し、記憶部５０２に記録するようにすれば、遠隔地に指導用端末装置５を設けることができる。

次に、本発明の搾乳指導装置を利用して搾乳機器メーカーの指導員が酪農家に搾乳指導を行う方法について説明する。図５において６０１は農場、６０２は搾乳機器メーカーの社屋、６０３は家畜病院であり、農場６０１には本発明の搾乳指導装置が設けられている。また家畜病院６０３には指導用端末装置５が設けられている。搾乳機器メーカーの指導員は定期的に農場６０１を訪れ、搾乳指導装置に蓄積された搾乳データを検討し、酪農家に対して適切な指導を行う。例えばグラフ５２１の縦線５２１ｆにおける乳流量５２１ａ及び積算乳量５２１ｂの値を検討し、牛により残乳があったり過搾乳をしている事実があれば、客観的な搾乳データを酪農家に示しながら搾乳終了の方法について指導する。また牛に乳房炎等の異常が発生した場合は、酪農家が搾乳データをインターネット等で家畜病院６０３に送信したり可搬記録媒体に書き出して家畜病院６０３に持参する。獣医は農場のものと同様の指導用端末装置に搾乳データをダウンロードし、牛の泌乳特性と搾乳作業の履歴から乳房炎発生の原因を客観的に判断し、適切な対策をとることができる。

本発明の搾乳指導装置によれば、搾乳時の乳牛の異常発生が何に起因しているかを客観的に判断して適切な対策を取り、過搾乳や残乳による乳房炎を防止することができるため、酪農家の重要な財産である乳牛を守ることができる。また獣医師・酪農家・販売会社・代理店等も本装置を使用することでメーカーに頼らなくても最適な搾乳指導や搾乳作業を実現できるので、産業上大きな利用可能性がある。

本発明の搾乳指導装置の全体を示す説明図である。実施例の自動離脱装置を斜め前から見た斜視図である。本発明の制御ユニット及び指導用端末装置の機能ブロック図である。本発明の指導用端末装置の表示部の表示を示す図である。本発明の装置を利用した搾乳指導方法を示す説明図である。

符号の説明

１中央制御装置
２自動離脱装置
２００本体
２０１制御部
２０３操作部
２０４ＬＥＤ表示部
２０８電磁パルセータ
２０９電動モータ
２１０電気伝導度センサ
２１１通信部

５指導用端末装置
５０２記憶部
５０３入力部
５０４表示部
５１０通信部
５２１グラフ表示部

Claims

繋ぎ飼い牛舎等の搾乳装置において、乳流量センサ、一定間隔で測定した乳流量を含む搾乳データを記憶する記憶部、搾乳データを送信する通信部若しくは搾乳データを可搬記録媒体に記録可能な書き込み手段を備えた搾乳ユニットの制御ユニットと、搾乳データを受信する通信部若しくは可搬記録媒体から搾乳データを読み出す読み出し手段、前記搾乳データを牛床識別情報と共に記憶する記憶部、搾乳開始からの乳流量と積算乳量とを時系列グラフの形式で表示する表示部を備えた指導用端末装置とからなる搾乳指導装置。
前記制御ユニットが搾乳ユニットの自動離脱装置に内蔵され、前記指導用端末装置はパーソナルコンピュータに内蔵されていることを特徴とする請求項１記載の搾乳指導装置。
前記制御ユニットと前記指導用端末装置の間の通信が無線で行われることを特徴とする請求項１又は２記載の搾乳指導装置。