JPH02159524A - 歩行できる動物の重量計測方法ならびに装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、歩行できる動物を歩行させながらその重量値
を決定することにより、歩行できる動物の重量値を短時
間以内に計測する方法並びにその装置に関する。

〔従来の技術〕

歩行できる動物を秤量器上を歩行させることによって得
られる時系列秤量値データから前記重量の重量を求める
ようにすれば、多数類の動物の重量計測をも能率良く行
えるものである。

ところで前記時系列秤量値データのうちには、動物が不
規則な歩行をする等により、信頼性の低いデータが含ま
れることになる。従って、前記時系列秤量値データのう
ちの信頼性の高いデータのみを取り出して、このデータ
から動物の重量を求めるようにすることが精度の良い計
測に有効となる。

このため、従来においては、歩行できる動物の重量計測
する場合、歩行動物を秤量器上に乗せ、歩行動物が秤量
器上で静止又は安定的に歩行している計測適正状態にな
ったのを見計らって作業員が計量指令を発する。そして
その時点から設定時間経過するまでの間に取り込まれた
時系列秤量値データを標本秤量値データとして記憶し、
その標本秤量値データに基づいて歩行できる動物の静止
重量値を読み取るようになっている。

〔発明が解決しようとする課題〕

歩行できる動物の静止重量値を精度良く求めるためには
、計測に有効な標本秤量値データを正確に設定する必要
がある。又、その際に長い時間にわたる標本秤量値デー
タを設定することが望ましい。しかし、従来の重量計測
方法では、計量指令が発せられてから設定時間経過する
までの時系列秤量値データのみを標本秤量値データとし
て設定するようにしであるため、歩行動物が実際に秤量
器上で静止又は安定的に歩行している計測適正状態にな
ってから計量指令が発せられるまでの最も計測に適する
時系列秤量値データが、切り捨てられていた。

本発明はこのような実情に着目してなされたもので、そ
の目的は、計測に有効な標本秤量値データをより正確に
又はより長い区間にわたって設定することで、歩行でき
る動物の静止重量値をより正確に求められるようにする
ことにある。

［第１の発明について］ 〔課題を解決するための手段〕 本発明に係わる歩行できる動物の重量計測方法の特徴は
次のとおりである。

（１）前記動物をして秤量器上を歩行させながら、秤量
手段によって得られた前記歩行中の動物の時系列秤量値
データを順次取り込んで記憶し１、 （２）秤量中に計量指令を発令すると、その発令時から
設定時間以前の時点と前記発令時までに記憶された時系
列秤量値データを標本秤量値データとして設定し、 （３）この標本秤量値データから前記動物の静止重量値
を演算する。

（第１の発明の作用〕 第１の発明では、歩行できる動物をして秤量器上に乗せ
、歩行させながら秤量手段によって時系列秤量値データ
を順次取り込んで記憶していく。歩行動物が秤量器上で
静止又は安定的に歩行している計測適正状態になったら
、作業員が見計らって計量指令を発する。計量指令が発
令されると、その発令時に対して設定時間遡った時点か
ら前記発令時までに記憶された時系列秤量値データが標
本秤量値データとして設定される。そしてこの標本秤量
値データから前記動物の静止重量値が読み取られる。

〔第１の発明の効果〕 前記作用により、歩行動物が秤量器上に静止又は安定的
に歩行している計測適正状態になってから計量指令が発
せられるまでの最も計測に適する時系列秤量値データを
標本秤量値データとして用いるので、精度の良い計測が
行える。

〔第２の発明について〕 〔課題を解決するための手段〕 第２の発明における歩行できる動物の重量計測方法は、
第１の発明に加えて次の特徴を有する。

前記標本秤量値データとして、前記発令時から設定時間
経過する時点までに記憶される時系列秤量値データを併
せて設定する。

〔第２の発明の作用〕 前記標本秤量値データは、計量指令の発令の以前の時系
列秤量値データと発令後の時系列秤量値データとの和と
して設定される。

〔第２の発明の効果〕 前記作用により、歩行動物が実際に秤量器上で静止又は
安定的に歩行している計測適正状態になってから計量指
令が発せられるまでの時系列秤量値データと計量指令が
発せられたのちの時系列秤量値データとが標本秤量値デ
ータに含まれるようになったので、計測に有効な標本秤
量値データを極力長い時間にわたって設定することが可
能となった。それによって動物の静止重量値をより正確
に求められるようになった。

［第３の発明について］ 〔課題を解決するための手段〕 第３の発明における歩行できる動物の重量計測方法は、
第１又は第２の発明に加えて次の特徴を有する。

（１）前記標本秤量値データからその歩行周期性を算出
し、 （２）前記歩行周期性に基づいて前記標本秤量値データ
から有効データ区間を設定し、 （３）前記有効データ区間における秤量値データから演
算により前記動物の静止重量値を求める。

尚、ここでいう歩行周期性とは、動物が歩行するために
秤量手段に加わる秤量変動因子による秤量値データの変
動周期である。この変動因子としては、動物が歩行する
ことによる重心位置の経時的変動や動物の筋肉によって
発生・散逸されるエネルギーの経時的変動が考えられる
。

そしてこの変動周期が動物の歩行に伴うものであるから
、この秤量値データの変動周期を前記動物の歩行周期に
対応づけることができる。このように歩行周期は、歩行
できる動物の歩行に起因するリズムに乗って誘起される
ものであるから、例えば秤量器上における動物の歩行動
作の一周期の期間の秤量値を平均することにより、秤量
器上の動物の静止重量を読み取ることができると考えら
れる。

〔第３の発明の作用〕 前記標本秤量値データからその歩行周期性を算出する。

この歩行周期性に基づいて、前記標本秤量値データの中
から計測に有効な時系列秤量値データが含まれている区
間を判別し、それをを効データ区間として設定する。前
記有効デ−夕区間における時系列秤量値データを演算し
、歩行できる動物の静止重量値を求める。

〔第３の発明の効果〕 歩行動作の一周期の期間の秤量値の平均はその動物の静
止重量値に近い値となる。したがって、歩行周期で区切
って前記有効データ区間を設定すれば、変動周期を有す
る時系列秤量値データであっても、静止重量値を読み取
る際に生ずる誤差を極力小さくすることができる。

［第４の発明について］ 〔課題を解決するための手段〕 第４の発明における歩行できる動物の重量計測方法は第
３の発明に加え、前記有効データ区間内の時系列秤量値
データから前記静止重量値を求めるにあたって、前、記
有効データ区間内の時系列秤量値データの処理に移動平
均演算法を用いる点に特徴を有している。

〔第４の発明の作用〕 有効データ区間内の時系列秤量値データを移動平均演算
法によって処理し、この処理結果に基づいて静止重量値
を求めていく。

〔第４の発明の効果〕 設定された有効データ区間内の時系列秤量値データに突
発的に高い秤量値データや低い秤量値データが含まれる
とことがある。本発明では、移動平均演算法を採用する
ことによってより正確な静止重量値を求められるように
なる。

［第５の発明について］ この発明は、これまでに述べた発明の重量計測方法を実
施する装置を特定するものであって、その作用・効果は
第１の発明の作用・効果から容易に理解できる。

（実施例〕 以下、本発明を歩行動物としての牛の重量の計測に適用
した場合について図面に基づいて説明する。

第２図及び第３図に示すように、畜舎と放牧場との間等
の、牛が習慣的に歩き慣れている歩行通路中には秤量器
（１）を主要部とする秤量手段（Ｓ）が設けられ、牛が
秤量器（１）上を歩行する間に、この牛の重量を計測す
るようにしである。

前記歩行通路は、牛の横幅よりも少しだけ広い間隔の棚
（２）を両横脇に備えるものであり、牛を一直線状また
は略−直線状の経路に沿って歩行させるように、横外方
に移動することを阻止する規制具として機能するように
なっている。

前記棚（２）のうちの秤量器（１）の前方に位置する歩
行通路は、−頭分の牛を待機させるための待機エリア（
ＡＲ）を兼ねている。また、秤量器（１）の後方に位置
する歩行通路は二股に分かれており、その分岐部分には
秤量結果に基づいて牛を２つの群に仕分けする仕分は装
置（１０）を設けである。

前記秤量器（１）は、秤量台（ｌａ）とその秤量台（１
ａ）の四隅を受は止め支持するように配置される四個の
ロードセル（ｌｂ）（第３図参照）とを備え、このロー
ドセル（１ｂ）の出力信号が、秤量値として計測処理部
（旧に出力されるようになっている。ちなみに、四個の
ロードセル（１ｂ）の出力信号は、加算されて計測処理
部（ｌ（）に出力される。

さらに、前記秤量台（１ａ）の上面には、衝突緩衝用弾
性材層としてのゴム製マント（ｌｃ）が敷設され、牛が
足を下ろす際の衝撃を緩和するようになっている。

各牛の首には、各牛を分別する電波信号等を送信するタ
グ（３）が吊り下げられ、秤量器（１）の横脇には、タ
グ（３）から送信される情報を受信するアンテナ等から
なるタグ認識手段（４）が設けられ、そして、そのタグ
認識手段（４）の受信情報も計測処理部（Ｈ）に入力さ
れるようになっている。つまり、計測処理部（Ｈ）は複
数のうちの一頭の牛を特定し、その特定情報とともに歩
行中の牛の重量を計測するようになっている。

第１図に示すように、前記計測処理部（Ｈ）は、前記秤
量手段（Ｓ）から送られてくる秤量値を示す電気信号を
受は取る入力手段（５）と、送られてきた時系列秤量値
データを順次取り込んで記憶し、静止重量値を決定する
中央制御装置（６）と、決定された静止重量値を出力す
る出力手段（９）とから構成されている。

前記入力手段（５）は、秤量手段（Ｓ）からのアナログ
電気信号を増幅するアンプ（５Ａ）と、このアンプ出力
を平滑化するローパスフィルタ（５Ｂ）と、平滑された
信号を所定のサンプリング時間でもって量子化するＡ／
Ｄ変換器（５Ｃ）とからなる。

前記中央制御装置（６）は、サンプリングされた秤量値
の時系列データを記憶する記憶手段としてのメモリ（６
Ａ）と、計量指令に従って作動して第１データ区間（Ｔ
）を設定する第１データ区間設定手段（６Ｂ）　（特許
請求の範囲中の標本秤量値設定手段に対応する）と、前
記時系列データからその歩行周期性を算出する歩行周期
性評価手段（６Ｃ）と、前記歩行周期性に基づいて第１
データ区間（Ｔ）の時系列秤量値データから有効データ
区間（ｔ０）を設定する第２データ区間設定手段（６Ｄ
）と、前記有効データ区間（Ｔ０）における前記時系列
秤量値データから歩行する動物の静止重量値を演算する
演算手段（６Ｅ）とから成り、マイクロコンピュータを
主要部として構成されている。

前記第１データ区間設定手段（６Ｂ）は、計量に有効な
標本秤量値データが含まれる区間をなるべく長い時間に
わたって設定するためのもので、押釦スイッチ等にて構
成される指示手段（８）のボタンを押し操作した際に発
せられる計量指令によって作動するようになっている。

前記出力手段（９）は、この実施例では、牛の特定情報
と初期静止重量値又は静止重量値を表示するＣ　ＲＴ　
（９Ａ）とブリンク−（９Ｂ）が用いられている。

前記秤量器（１）の入口側には入ロゲー１−（Ｇ２）を
、出口側には出口ゲート（Ｇ２）を設けである。

入口ゲート（Ｇ１）の前方は前記待機エリア（ＡＲ）と
なっており、この待機エリア（＾Ｒ）の前方には、待機
中の前記中を他の生鮮から分離するセパレータ（１１）
を設けである。また、仕分は装置（１０）には、秤量後
の牛の歩行通路を切り換える切換えゲート（Ｇ２）を設
けである。これら入ロゲー、ト（Ｇ１）・出口ゲート（
Ｇ２）・セパレータ（１１）・切換えゲート（Ｇ３）は
、左右のスライドによって開閉あるいは縦軸芯周りで揺
動開閉する構造になっている。ちなみに、前記中央制御
装置（６）からの指令によって各ゲート（ｃ１）、　（
ｃｍ）、（ＧＺ）とセパレータ（１１）の開閉が自動的
に行われるようになっている。すなわち、中央制御装置
（６）は、秤量値に基づいて牛が秤量器（１）上の居る
か否かを判別する。そして、動物が秤量器（１）上に乗
ると入口ゲート（ｃ＋）を閉じ、秤量が終了すると出口
ゲート（Ｇ２）を開き、動物が降りると出口ゲート（Ｇ
２）を閉じたのち入ロゲー）（Ｇ２）を開く順序でゲー
ト（Ｇ２）、　（Ｇｔ）の開閉操作が行われる。

又、セパレータ（１１）は、待機エリア（ＡＲ）に動物
を入れる時に開かれ、フォトセンサ（ロ）によって動物
の存在が検出されると自動的に閉じられるようになって
いる。さらに、切換ゲート（Ｇ３）は、秤量結果に基づ
いて設定重量よりも軽い動物と重い動物とを仕分けるた
めに揺動開閉される。

次に、秤量器（１）を歩行している牛の静止重量決定の
手順を説明する。

前記アンプ（５八）から出力された信号（第４図参照）
はローパスフィルタにかけられ、高調波成分が除去され
る（第５図参照）。第６図は第５図の信号の要部の拡大
図を示している。

量子化された秤量値データ（以下単に秤量値データと略
称する）が、秤量台（ｌａ）の重量より少しだけ大なる
設定値（Ｋ１）を越えると、牛が秤量台（１ａ）に乗り
始めたものとして、秤量値データがサンプリング系列と
してメモリ（６Ａ）に順次記憶される。そして牛が完全
に秤量台（１ａ）に乗り、安定的に歩行している状態に
なると、傍らで牛を監視している作業員が指示手段（８
）のボタンを押し操作して計量指令を発令し、第１デー
タ区間設定手段（６Ｂ）を作動させる。

第１データ区間設定手段（６Ｂ）は、その発令時（ｔ０
）に対して設定時間以前となる時点（１＋）から発令時
（ｔ０）までの区間（Ｔ１）と、前記発令時（ｔ０）か
ら設定時間経過する時点（ｔｚ）までの区間（Ｔ１）と
の和を第１データ区間（Ｔ）として設定する。

さらにこの第１データ区間（Ｔ）において取り込まれた
秤量値データは標本秤量値データとして特定されてメモ
リ（６Ａ）に記憶される。

この標本秤量値データから歩行周期性評価手段（６Ｃ）
によって最大値：Ｗｍａｘが求められる。

この最大値の９０％の値をしきい値（Ｋ２）として、こ
のしきい値（に２）以上の値を持つデータ群（牛の全重
量荷重が秤量台（１ａ）に乗った状態での秤量値データ
群とみなす）が求められ、このデータ群の中から最も長
く連続する連続データ群が求められる。さらに歩行周期
性評価手段（６Ｃ）は、前記連続データ群の中から極大
値を調べる。第６図に示すように、第１データ区間（Ｔ
）内においてこの条件を満たす極大値はＷｌからＷ６の
６つが存在する。

そして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て、かつ６つ目の極大値
Ｗ６が現れる時点を終点として有効データ区間（ＴＯ）
が設定される。このように設定された有効データ区間（
Ｔ０）内の秤量値データは、演算手段（６Ｅ）によって
平均演算され、秤量台（１ａ）を歩行している牛の実質
的な静止ｉｔ値が算出される。尚、有効データ区間（Ｔ
Ｏ）の設定において、いくつの歩行周期の山を含めるか
は、歩行動物の種類や秤量手段（Ｓ）の固有振動数等に
より前もって設定することができる。

そして静止重量値が算出されて出力された後に秤量値デ
ータが前記設定値（に１）より下回ると、牛が秤量台（
１ｄ）から降りたものとし、秤量値ブタの取り込みは終
了する。

ｃ別実施例〕 これまで述べた実施例では、設定された有効データ区間
（Ｔ０）において、その区間内に含まれるサンプリング
データを単純に平均演算しているが、変動の激しい時系
列データについて、より効果的な平滑化を行うためには
、移動平均演算法を採用することができる。この場合は
、例えば得られた歩行周期の倍数を平均化時間として、
有効データ区間（Ｔ１）にわたって、必要に応じてハミ
ング窓等の窓関数を用いて移動平均値を演算してもよい
。そして、このようにして得られた移動平均値を評価し
て、例えばその平均やその最大値をとって、秤量器（１
）上を歩行する歩行動物の静止重量値としてもよい。

又、上述実施例では、標本標本秤量値データから有効デ
ータ区間（ｔ０）を設定して静止重量値を求めるように
したが、例えば標本秤量値データの全体を平均演算して
、静止重量値を求めるようにする等、有効データ区間（
ｔ０）を設定せずに実施することもできる。

標本秤量値データを設定するに、計量指令の発令時から
以前のどこまでのデータを求めるかの設定時間、及び、
計量指令の発令時からそれ以後のどこまでのデータを求
めるかの設定時間は、使用対象動物や作業員に合わせて
各種変更できる。尚、上記再設定時間を変更調節自在に
構成しておくこともよい。さらに、計量指令の発令時点
とそれから設定時間以前の時点との間に記憶されるデー
タを標本秤量値データとじて設定して実施してもよい。

又、本発明は、牛や豚等の大動物のほか、鶏等の小動物
の重量計測にも使用できる。その際、秤量器（１）の出
入口ゲートを設けるか否かは、適宜選択できる。

その他、本発明を実施するのに必要となる各部の具体構
成も各種変更できる。

尚、特許請求の範囲の項に図面との対象を便利にする為
に符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構造
に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の歩行できる動物の重量計測方法ならびに
装置の実施例を示し、第１図は重５を計測装置のブロッ
ク図、第２図は歩行動物の動物的重量計測を示す側面図
、第３図は同平面図、第４図はアンプから出力された信
号を示す図、第５図は出力信号にローパスフィルタをか
けた図、第６図は時系列秤量値データにおける有効デー
タ区間を示す図である。 （１）・・・・・・秤量器、（５）・・・・・・入力手
段、（６Ａ）・・・記憶手段、（６Ｂ）・・・・・・標
本秤量値設定手段、（６Ｄ）・・・・・・有効データ区
間設定手段、（６Ｅ）・・・・・・演算手段、（８）・
・・・・・指示手段、（９）・・・・・・出力手段、（
Ｓ）・・・・・・秤量手段、（Ｔ０）・・・・・・有効
データ区間、（ｔ０）・・・・・・発令時、（１＋）設
定時間以前の時点、（ｔ２）・・・・・・設定時間経過
後の時点。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、歩行できる動物の重量計測方法であって、（１）前
   記動物をして秤量器（１）上を歩行させながら、秤量手
   段（Ｓ）によって得られた前記歩行中の動物の時系列秤
   量値データを順 次取り込んで記憶し、 （２）秤量中に計量指令を発令すると、その発令時（ｔ
   ＿０）から設定時間以前の時点（ｔ＿１）と前記発令時
   （ｔ＿０）までに記憶された時系列秤量値データを標本
   秤量値データとして設定し、（３）この標本秤量値デー
   タから動物の静止重量値を読み取る （４）歩行できる動物の重量計測方法。 ２、請求項１記載の歩行できる動物の重量計測方法であ
   って、前記標本秤量値データとして、前記発令時（ｔ＿
   ０）から設定時間経過する時点（ｔ＿２）までに記憶さ
   れる時系列秤量値データを併せて設定する歩行できる動
   物の重量計測方法。 ３、請求項１又は２記載の歩行できる動物の重量計測方
   法であって、 （１）前記標本秤量値データからその歩行周期性を算出
   し、 （２）前記歩行周期性に基づいて前記標本秤量値データ
   から有効データ区間（Ｔ＿０）を設定し、（３）前記有
   効データ区間（Ｔ＿０）における秤量値データから演算
   により前記動物の静止重量 値を求める （４）歩行できる動物の重量計測方法。 ４、前記有効データ区間（Ｔ＿０）内の秤量値データか
   ら前記静止重量値を求めるにあたって、前記有効データ
   区間（Ｔ＿０）内の秤量値データの処理に移動平均演算
   法が用いられる請求項３記載の歩行できる動物の重量計
   測方法。 ５、歩行できる動物の重量計測装置であって、（１）秤
   量器（１）上での歩行時の歩行動物の重量を秤量する秤
   量手段（Ｓ）と、 （２）前記秤量手段（Ｓ）によって得られた時系列秤量
   値データを順次取り込む入力手段（５）と、 （３）その入力手段（５）からの時系列秤量値データを
   順次取り込んで記憶する記憶手段 （６Ａ）と、 （４）計量指令を発する指示手段（８）と、（５）その
   指示手段（８）の発令に伴って、その発令時（ｔ＿０）
   から設定時間以前の時点（ｔ＿１）と前記発令時（ｔ＿
   ０）までに記憶された時系列秤量値データを、又はそれ
   と前記発令時（ｔ＿０）から設定時間経過する時点（ｔ
   ＿２）までに記憶される時系列秤量値データとを標本秤
   量値 データとして設定する標本秤量値設定手段 （６Ｂ）と、 （６）前記標本秤量値データから歩行周期性を算出する
   歩行周期性評価手段（６Ｃ）と、 （７）前記歩行周期性に基づいて前記標本秤量データか
   ら有効データ区間（ｔ＿０）を設定する有効データ区間
   設定手段（６Ｄ）と、 （８）前記有効データ区間（Ｔ＿０）における秤量値デ
   ータから歩行動物の静止重量値を演算す る演算手段（６Ｅ）と、 （９）演算された前記静止重量値を出力する出力手段（
   ９）から成る歩行できる動物の重量計測装置。