JPH06167379A - 歩行動物の重量計測装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 秤量台上を歩行しながら通過する動物の重量
を計測する秤量手段と、秤量台の入口側のゲートを開閉
する開閉手段とが設けられた歩行動物の重量計測装置
を、装置の構成を複雑にすることなく、入口側のゲート
に動物を挟む虞の少ない安全性の高いものにすること。 【構成】 秤量手段の検出情報に基づいて、動物が秤量
台上に乗ったことを判別するに伴って入口側のゲートを
閉じる。又、動物が秤量台から降りたことを判別するに
伴って入口側のゲートを開く。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、秤量台上を歩行しなが
ら通過する動物の重量を計測する秤量手段と、前記秤量
台の入口側のゲートを開閉する開閉手段とが設けられた
歩行動物の重量計測装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記のような歩行動物の重量計測装置に
おいては、一頭づつ分離して動物の重量を計測するため
に、入口側のゲートを閉じた状態で計測する。従って、
動物が入口側のゲートを完全に通過したときに、速やか
に入口側のゲートを閉じ、且つ、計測を終了して動物が
秤量台から降りたときに入口側のゲートを開くことが望
ましい。従来、動物が入口側のゲートを通過したこと
や、秤量台から降りたことを検出する光電センサ等が複
数設けられ、そのセンサの情報に基づいて入口側のゲー
トを開閉していた（例えば、特開昭６０ー３０６２６号
公報参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、動
物の通過を検出するための特別なセンサを多数設ける必
要がある。その結果、装置構成が複雑になるものであっ
た。本発明の目的は、上記従来欠点を解消して装置の構
成を複雑にすることなく、入口側のゲートに動物を挟む
虞の少ない安全性の高い歩行動物の重量計測装置を得る
点にある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明による歩行動物の重量計測装置の特徴構成
は、前記開閉手段は、前記秤量手段の検出情報に基づい
て、前記動物が前記秤量台上に乗ったことを判別するに
伴って前記入口側のゲートを閉じ、且つ、前記動物が前
記秤量台から降りたことを判別するに伴って前記入口側
のゲートを開くように構成されていることである。

【０００５】

【作用】動物が秤量台上に乗ったときには、秤量手段の
測定データは所定値を越えると考えられる。一方、動物
が秤量台から降りたときには、秤量手段の測定データは
零となる。つまり、光電センサ等を設けることなく、動
物が入口側のゲートを通過したことや、秤量台から降り
たことを確実に検出できる。

【０００６】

【発明の効果】光電センサ等を設けることなく、動物が
入口側のゲートを通過したことや秤量台から降りたこと
を確実に検出できるので、装置の構成を複雑にすること
なく、入口側のゲートに動物を挟む虞の少ない歩行動物
の重量計測装置を得ることができる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面に基づい
て説明する。図１及び図２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
うにしてある。前記歩行通路は、牛の横幅よりも少しだ
け広い間隔の柵２を両横脇に備えるものであり、牛を一
直線状または略一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。前記柵２のうちの秤量器１の前
方に位置する歩行通路は、一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
分け装置１０を設けてある。

【０００８】前記秤量器１は、秤量台１ａとその秤量台
１ａの四隅を受け止め支持するように配置される四個の
ロードセル１ｂ（図２参照）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Ｈに出力さ
れるようになっている。因に、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Ｈ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
としてのゴム製マット１ｃ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。即ち、マット１
ｃは、秤量器１が牛から荷重を受ける面と、秤量器１に
おける機械的出力点との間に介在させる衝突緩衝用弾性
材として機能する。尚、この場合、前記マット１ｃの上
面が、秤量器１が負荷を受ける面となる。

【０００９】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。図３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け取る入力手段５と、初期静止重
量値や静止重量値を決定する中央制御装置６と、決定さ
れた初期静止重量値や静止重量値などを出力する出力手
段７とから構成されている。

【００１０】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メモリ６Ａ
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６Ｂと、前記歩行周期性に基づいて前
記時系列から初期データ区間Ｔ１と有効データ区間Ｔ２
を設定するデータ区間設定手段６Ｃと、前記初期データ
区間Ｔ１における前記時系列データから歩行する動物の
初期静止重量値を演算したり、或いは前記有効データ区
間Ｔ２における前記時系列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６Ｄとからなり、マイクロ
コンピュータとしてユニット化されている。

【００１１】前記出力手段７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
ＲＴ７Ａと、表示結果を印字するプリンタ７Ｂと、初期
静止重量値が設定値の範囲内か否かを示す３個の表示ラ
ンプＬ１〜Ｌ３が用いられている。

【００１２】前記秤量器１の入口側には入口ゲートＧ１
を、出口側には出口ゲートＧ２を設けてある。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ＡＲの前方には、待機中の前記牛を他の牛群
から分離するセパレータ１１を設けてある。また、仕分
け装置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Ｇ３を設けてある。これら入口ゲートＧ１・
出口ゲートＧ２・セパレータ１１・切換えゲートＧ３
は、それぞれ油圧シリンダＵ１，Ｕ２，Ｕ３，Ｕ４の伸
縮に伴って上下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。前記油圧シリン
ダを制御する電磁バルブＶ１〜Ｖ４は、駆動回路１２を
介して前記中央制御装置６に接続してあり、この中央制
御装置６からの指令によって自動的に開閉が行われるよ
うになっている。即ち、前記油圧シリンダＵ１が入口側
のゲート（Ｇ１）を開閉する開閉手段に対応している。

【００１３】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５Ａから出力され
た信号（図４参照）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（図５参照）。図６は前記ｂで示
す領域部分の拡大図である。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１ａ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
て記憶されたサンプリングデータから極大値が歩行周期
性評価手段６Ｂによって随時求められる。牛の標準的な
静止重量値よりやや小なる設定値Ｋ２をしきい値とし、
このしきい値を越えると、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
４回目の極大値Ｗ４が現れる時点を終点として初期デー
タ期間Ｔ１が設定される。このように設定された初期デ
ータ区間Ｔ１内のサンプリングデータが、演算手段６Ｄ
によって平均演算され、牛の初期静止重量値が算出され
る。このとき求めた初期静止重量値が設定範囲内になる
場合には、メモリ６Ａによる記憶が続行される。一方、
設定範囲外になる場合には、秤量はただちに中止され
る。初期静止重量値が設定範囲内であれば、最初の極大
値Ｗ１が現れた時点から所定時間Ｔを経過するまで間の
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。歩行周期性評価手段６Ｂによってこの間
の最大値：Ｗｍａｘが求められ、この最大値の90％の値
をしきい値として、このしきい値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）の中から極大値が随時調べられ、
歩行周期性が判断される。例示図においては、極大値は
Ｗ１からＷ８の８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、かつ最後の極大値Ｗｘ（Ｗ８）が現れる時点を
終点として有効データ期間Ｔ２が設定される。このよう
に設定された有効データ区間Ｔ２内のサンプリングデー
タが、演算手段６Ｄ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重量値が算出される。
尚、初期データ区間Ｔ１と有効データ区間Ｔ２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。秤量値データが前記設定値Ｋ１より
下回ると、牛が秤量台１ａから降りたものとし、秤量値
データのメモリ６Ａでの記憶は終了する。

【００１４】次に、複数の牛の秤量にあたって入口ゲー
トＧ１・出口ゲートＧ２・セパレータ１１・切換えゲー
トＧ３を開閉制御する際のアルゴリズムを図７及び図８
に基づいて説明する。但し、図２中のＱは、待機エリア
ＡＲ内の牛の存在を検出するフォトインタラプタ型等の
牛検出センサであり、この牛検出センサＱの情報も利用
して開閉制御が行なわれる。セパレータ１１を開放し
（ステップ１）、多くの牛の中から一頭だけ待機エリア
ＡＲ内に導く。導いたセパレータ１１を閉じ（ステップ
２）、待機エリアＡＲ内に導いた牛を他の牛から分離す
る。次に入口ゲートＧ１を開放し（ステップ３）、秤量
台１ａに牛を乗せる。そして秤量データの取り込みを開
始する（ステップ４）。この秤量データがしきい値Ｋ２
を越えるか否かを検出する（ステップ５）。秤量データ
がしきい値Ｋ２を越えない場合には、牛は秤量上１ａに
未だ完全に乗っていないと判断して検出を続ける。一
方、越える場合には完全に乗っていると判断し、入口ゲ
ートＧ１を閉じる（ステップ６）。入口ゲートＧ１を閉
じたら、セパレータ１１を開放し（ステップ７）、多数
の牛の中から次に秤量する牛を待機エリアＡＲ内に導
く。ちなみに、セパレータ１１は、牛検出センサＱの存
在検出に伴って閉じられることになる。その後、初期秤
量を開始し、先ず初期静止重量値を算出する（ステップ
８）。そしてこの初期静止重量値が設定範囲内か否かを
判断する（ステップ９）。設定範囲を越える場合にはOV
ERの表示ランプＬ１を点灯する（ステップ１０）。下回
る場合にはBELOW の表示ランプＬ３を点灯する（ステッ
プ１１）。設定範囲内であればOKの表示ランプＬ２を点
灯する（ステップ１２）。OVERの表示ランプＬ１又はBE
LOW の表示ランプＬ３が点灯する場合には、切換えゲー
トＧ３を作動させて、歩行通路をＲ１に切り換える（ス
テップ１３）。OKの表示ランプＬ２が点灯する場合には
（ステップ１２）、切換えゲートＧ３を作動させて、歩
行通路をＲ２に切り換える（ステップ１４）。初期静止
重量値が設定範囲内であれば、秤量を開始する（ステッ
プ１５）。初期秤量開始後から所定時間経過したかどう
かを判断する（ステップ１６）。所定時間経過していれ
ば秤量を終了し（ステップ１７）、静止重量値をＣＲＴ
７Ａとプリンタ７Ｂに出力する（ステップ１８）。ま
た、初期静止重量値が設定範囲外である場合には、歩行
通路をＲ１に切り換えた（ステップ１３）後、即座に秤
量を終了する（ステップ１７）。秤量を終了後、牛が秤
量台１ａから降りたかどうか検出し（ステップ１９）、
降りた場合には秤量データの取り込みを終了する（ステ
ップ２０）。秤量データの取り込みを終了したら出口ゲ
ートｇ２を閉じ（ステップ２１）、点灯している表示ラ
ンプＬ１〜Ｌ３を消燈する（ステップ２２）。待機エリ
アＡＲ内に次の牛がいるかどうかを検出し（ステップ２
３）、いる場合には入口ゲートＧ１を開放する（ステッ
プ３）。一方、いない場合には全ての牛の秤量が終了し
たと判断する。

【００１５】〔別実施例〕これまで述べた実施例では、
設定された初期データ区間Ｔ１と有効データ区間Ｔ２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Ｔ２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、移動平均値が演算される。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
静止重量とする。この第２の実施例による装置のブロッ
ク図は、図９に示されているように、図３に示された第
１の実施例による装置に比べて、中央制御装置６に移動
平均値評価手段６Ｅがさらに設けられていることで異な
っており、もちろんその演算手段６Ｄは、上述のように
移動平均演算を行う。なお、図９において図３と同じ参
照番号をつけられたものは、図３のものと基本的に同じ
機能を果たすものであり、無駄な重複を避けるためにこ
こではこれ以上説明しない。本発明を実施するにあたっ
て、前記秤量器１の複数個を、前記歩行経路の横幅方向
に並設して測定するようにすれば、横方向に並んで歩行
する複数の歩行動物それぞれが、隣の動物の歩行を見て
安心感をもって歩行することも期待できるものであり、
実用上での利点が大である。また、例えば初期静止重量
値が設定範囲外である牛を秤量器１から降ろしたり、全
ての秤量が終了した牛を秤量器１から降す際において、
牛が不必要に停止した場合の対策として、牛を強制的に
降すための手段を組込むとよい。例えば図１０に示すよ
うに、牛の歩行通路上において巻回される無端ベルト１
３に、牛押圧用の押し具１４を牛の背部から出口側に向
って移動させるようにする。そして、牛が不必要に停止
したことを秤量データより検出させて、無端ベルト１３
を１循環作動させる。ちなみに、図中Ｔで示す位置が、
押し具１４の初期位置である。尚、この実施例の場合、
押し具１４の押し作用面に、先鋭状の突起物を設けてお
くのがよい。その他、牛を強制的に降すための手段とし
ては、牛の叩き具を設ける等、各種の手段が考えられ
る。ちなみに、叩き具を設ける場合においては、最初は
弱い力で叩き、それでも牛が歩行しない場合には、力を
強めて叩くようにする等、繰返し叩き、且つ、回数が増
えるほど力を強めて叩くようにするとよい。さらにこれ
まで述べた実施例では、計測対象物として、歩行動物、
特に牛について述べたが、本発明の枠内において他の移
動体、例えばトラック等の車両の計測にも応用すること
ができる。また、今までの説明では一頭の歩行動物の重
量計測について述べたが、複数頭の動物をグループとし
てそのグループの重量を計測するようにしてもよい。
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成
に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】全体構成の概略側面図

【図２】全体構成の概略平面図

【図３】制御構成のブロック図

【図４】秤量信号の説明図

【図５】秤量信号の説明図

【図６】秤量信号の説明図

【図７】制御作動のフローチャート

【図８】制御作動のフローチャート

【図９】別実施例を示す制御構成のブロック図

【図１０】別実施例を示す概略側面図

【符号の説明】

Ｓ 秤量手段 Ｇ１ 入口側のゲート １ａ 秤量台 Ｕ１ 開閉手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 青木 伸夫 兵庫県尼崎市浜１丁目１番１号 株式会社 クボタ技術開発研究所内 (72)発明者 由上 吉章 大阪府八尾市神武町２番35号 株式会社ク ボタ久宝寺工場内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 秤量台（１ａ）上を歩行しながら通過す
   る動物の重量を計測する秤量手段（Ｓ）と、前記秤量台
   （１ａ）の入口側のゲート（Ｇ１）を開閉する開閉手段
   （Ｕ１）とが設けられた歩行動物の重量計測装置であっ
   て、 前記開閉手段（Ｕ１）は、前記秤量手段（Ｓ）の検出情
   報に基づいて、前記動物が前記秤量台（１ａ）上に乗っ
   たことを判別するに伴って前記入口側のゲート（Ｇ１）
   を閉じ、且つ、前記動物が前記秤量台（１ａ）から降り
   たことを判別するに伴って前記入口側のゲート（Ｇ１）
   を開くように構成されている歩行動物の重量計測装置。