JPS5823594B2 - 個体識別装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は群の要素である個体の個々を識別する；装置、
さらに詳しくいえば牧場などにおける牛の群の中の個々
の牛を特定の場所において識別することなどに適した個
体の識別装置に関する。

多数頭の乳牛を飼育する牧場などにおいて、多数頭の乳
牛の個々を特定の場所において自動的に識別することが
できると好都合である。

そのため本件発明者は、特願昭５２−１５１４７７号、
発明の名称「個体識別方法および装置」を提案している
。

前記発明方法は領域を特定するために一定の強度の電磁
界を発生させておき、各個体に前記電磁界に感心したと
きに一定時間自己のコードを示す電波を発信する装置を
付加し、任意の個体が前記領域に達したときに前記電波
を発信させ、前記電波を受信解読することにより、いず
れの個体であるかを識別するようにしたものである。

本発明は前記発明に関連してなされたものである。

本発明の主たる目的は個体識別信号発生機と識別受信機
を含む装置において、受信周波数の処理に改良を加えた
装置を提供することにある。

本発明の第２の目的は識別信号発生機を呼び出すための
発信機を設け、特定の領域で呼び出された個体識別信号
発生機の発信を識別信号受信機で受信するようにした装
置を提供することにある。

本発明の第３の目的は識別受信機を携帯する物体の近接
を検出し、その検出にしたがって、識別信号発生機を呼
び出すための発信機を作動させ、識別信号発生機を作動
させ、その発信を識別受信機で受信し、受信終了後前記
発信機を不作動にするようにした装置を提供することに
ある。

第１図は第１の発明の実施例を示すブロック図である。

この装置では個体識別信号発生機は常時一定の電波を発
信するように構成されており、任意の信号発生機が、識
別受信機の受信部に対して一定の範囲内に達したときに
、識別受信機が受信周波数を解読出力するようにしたも
のである。

この装置は個体識別信号発生機を常に動作させておくの
で、電池の消耗は大きいが、装置を比較的簡単に構成で
きるので、短期間に個体の識別、管理を集中して行なう
場合に好適に応用できる。

個体識別信号発生機２は識別対象である個体、この例に
おいては牧場における乳牛ごとに用意され、それぞれ個
有の水晶振動子で発信周波数が各別に規制されている。

第５図に個体識別信号発生機２の回路図を示しである。

この例では発振回路は電源電池１８に直接接続されてお
り、常時発振させられている。

水晶振動子は、７８ＭＨｚを中心に２ＫＨｚづつ固有振
動数の異なったものを用意することにより７７．８００
ＭＨｚから７８．２００ ＭＨｚ間に２ＫＨｚづつ周波
数の異なった２００種類の個体識別信号発生機２を用意
することができる。

前述した先の出願に係る識別信号発生機では第１図に示
した発生機２に結合されている輪１は送受信アンテナを
兼ねていたが、この例では発振回路のコイル１７（第５
図参照）から直接電波を発射するようにし、１は首にか
けるための補助具にすぎない。

第１図Ａに示す識別受信機は、受信アンテナ３に入力端
が接続されている受信部４、受信部４の出力が一定レベ
ルに達したときに、計数回路５を一定期間作動させる制
御回路７を含んでいる。

受信部４は、水晶発振子で制御される６７３Ｍ）ＴＺ発
振器を内蔵しており、（受信周波数−６７，３Ｍ）ＴＺ
）の周波数を増幅出力可能になっている。

したがって７８ＭＨｚは１０．７ Ｍ）ＴＺに変換され
る。

同様にして７８．００２Ｍ）ＴＺ、 ７８．００４ＭＨ
ｚはそれぞれ１０７０２Ｋ）ＴＺ、１０７０４ＫＨｚに
変換される。

受信部４は受信レベルを測定出力する回路をもっており
、出力レベルが一定レベルを越えたとき、すなわち識別
信号発生機が受信機のアンテナに近接したときに出力を
発生する。

この回路はＳメータ、スケルチなどの回路を用いて実現
できる。

この回路の出力は制御回路７に供給され、制御回路７は
、その出力を受けてカウンタ５を作動させる。

カウンタ５は匍制御回路７からの出力により、一定間隔
をおいて複数回受信部４からの出力を計数する。

この計数において１００Ｈ２に相当する最下位のデジッ
トは４捨５人され、各計数の結果が一致する場合、計数
値を出力回路６に送出する。

出力回路６には計数値に対応する不揮発生メモリのテー
ブルが格納されており、各計数値に対応する記憶値のア
ドレスが与えられている。

そしてカウンタ５からの出力に対応するアドレスを送出
する。

乳牛の携帯する信号発生機の発信周波数を７８、０ Ｍ
Ｈｚとするとカウント数は１０７００となり、出力回路
６から１０７００に対応する符号が出力される。

この符号により、ゲート部に達した牛が例えば１番であ
るというように識別される。

なおこの構成において、受信部４で複数の発信が受信さ
れることが考えられるが、例えば乳牛を導くゲートを狭
くし、受信レベルを適当に設定することにより、そのよ
うな不都合を生ぜしめないようにすることができる。

第２図は第２の発明の実施例を示すブロック図である。

この装置は領域を特定するための発信機１０を設けであ
る。

識別信号発生機２は前記発信機１０の出力を受信するこ
とができる受信ユニットと、受信したときに固有の周波
数を発信する送信ユニットをも゛つている。

識別受信機は、前記送信ユニットからの周波数を受信す
ることにより特定領域に侵入した物を識別する。

第６図にこの装置において使用される。

識別信号発生機２の実施例回路を示す。

この信号発生機２はコイル２０とコンデンサ２２よりな
る受信用の共振回路をもっている。

この共振回路の共振周波数は、前記領域を特定するため
の発信機１０の発振周波数と一致させである。

この実施例では前記発信機１０の送出アンテナとしてル
ープコイル１２を用い、発信周波数を１００ ＫＨｚと
しであるので共振周波数を１００ＫＨｚにセットしであ
る。

なおロッドアンテナを用いる場合には５０ＭＨｚ近辺に
しても良い。

共振回路２０．２２の電圧はダイオード２１で整流され
、抵抗２３と２４により接続点にバイアス電圧を与えて
感度を増大せしめている。

抵抗２３．２４の接続点には、ゲート２５の入力端が接
続されている。

このゲート２５、およびゲート２６．２７，２８はＣ−
ＭＯ８ＩＣであって消費電力はきわめて小である。

ゲート２７，２Ｂは、フリップフロップ回路を形成して
いる。

フリップフロップ回路で駆動されるトランジスタ３０、
およびこれと相補的な極性が与えられているトランジス
タ３１は、発信ユニット部分のスイッチとして働く。

水晶振動子３３で発振周波数が規制される、トランジス
タ３２を含む発信ユニット部はトランジスタ３１がオン
の期間中発振可能であり、コイル３４から発信する。

なお水晶振動子３３は先に第５図において説明した場合
と同様、各発信機ごとに異なった多数個の振動子が用意
されている。

電池３５（Ｅ二３Ｖ）を抵抗２３，２４．Ｒ１＝ ０．
５ ＭΩ、Ｒ２−ＩＭΩで分圧した電圧、Ｅ・Ｒ２／（
Ｒ１＋Ｒ２）は２■のバイレベルに保たれ、識別信号発
生機からの電波を受信していないときは、ゲ゛−ト２５
の入力をバイレベルに保ち、ゲ゛−ト２７の出力をロー
レベルに保ち、トランジスタ３０．３１をオフに保ち発
信ユニットを不作動の状態に保つ。

識別信号発生機からの信号を受信している間は、抵抗２
３と２４の接続点Ｐの電圧は降下し、ゲート２５の出力
はバイレベルとなり、ゲート２７の出力もバイレベル、
トランジスタ３０，３１はオンとなり発振ユニットは発
振し、水晶振動子３３で定まる固有の発信周波数の電波
を放射する。

第２図に示す識別受信機の受信部４の構成は第１図で説
明した構成とほとんど変らない。

受信レベルが一定レベルに達した場合の信号は、制御回
路７に接続され、６７．３ＭＨ２の内蔵発振器により落
とされた出力周波数は、Ｐ Ｌ Ｌ（Ｐｈａｓｅ Ｌｏ
ｃｋｅｄＬｏｏｐ ）回路に供給される。

第３図にＰＬＬ回路の構成を示す。

この実施例ではＰＬＬ回路を入力信号と同一の周波数で
、しかもＳ／Ｎを改善した周波数を得る回路として使用
している。

図において位相比較器（ｐｃ）は、入力周波数ｆ′Ｘと
電圧制御発振器（ＶＣＯ）の位相を比較し、和と差の周
波数成分を出力する。

この出力は、低域フィルタ（ＬＰＦ）により差の成分の
みが取り出され増幅器（ＡＭＰ）で増幅され、電圧制御
発振器（ＶＣＯ）に供給され、電圧制御発振器（ｖＣｏ
）の周波数をｆ′、に一致するべく制御する。

そのため受信部４の出力周波数にＰＬＬ回路８の出力は
すばやく一致させられる。

このＰＬＬ回路８の出力はカウンタ回路５に接続されて
いる。

カウンタ回路５の基本的構成は第１図に関連して説明し
たところと変らないが、複数回のカウント終了を示す信
号を制御回路７に送出する機能が追加されている。

制御回路Ｔには前述した受信部４からの受信しベルが一
定レベル以上であることを示す信号と、カウンタ５がカ
ウントを終了したことを示す信号が供給されている。

制御回路７は受信部からの出力を受けたのちにカウンタ
５を作動させ、ＰＬＬ回路８の出力の計数を複数回計数
し、一致を見たというカウンタ５からの出力を受けてカ
ウンタ５の内容を出力回路６に送出させる。

出力回路６の構成は先に説明したところと変らない。

第４図は第３の発明の実施例を示すブロック図である。

この装置は識別信号発生機を携帯した乳牛等の近接を検
出してから識別のサイクルを開始させるようにしたもの
であって、識別信号発生機の電源電池をきわめて有効に
使用できるようにしたものである。

、識別信号発生機２の構成は第６図を参照して説明した
とおりである。

乳牛等が特定の場所にいることを検出するために近接検
出回路１３を設けである。

この回路は乳牛がゲートに達したときに踏みつけるマッ
ドスイッチで容易に実現できる。

水等を使用して湿度が大きく、あるいは直接水につけら
れてしまうような状況にあるとき、又は他の対象には発
光器、受光器を用いた光遮断、または反射を利用して検
出する装置、個体の輻射を熱的に検出する装置、ガンダ
イオードを用いたドツプラレーダ装置、超音波の利用、
ループコイルのインダクタンスの変化、電極間容量の変
化等々を利用することが可能である。

カウンタ５、出力回路６、識別信号発生機２を起動する
ための発信機１０の基本的構成は、第２図に関連して説
明したところと変らない。

この装置では制御回路７は、近接検出装置１３の出力を
受けて、前記発信機１０を起動する。

この発信を受信可能な位置にある、前記近接検出装置１
３で検出された乳牛等の物体が携帯する識別信号発生機
２は、ただちに発信させられる。

その固有の発信は、識別受信機で受信され、前述したよ
うに識別される。

制御回路７はカウンタ回路５からのカウント終了信号に
より、前記発信機１０の発信を停止させて識別の一サイ
クルを終了する。

次の乳牛等が近接検出装置により検出されると、前記同
様に次のサイクルが実行される。

以上説明したように本発明によれば、識別対象である個
体を、それ等に対応させられている発信周波数を、受信
計数することにより識別することができる。

第２．第３の発明にかかる装置では、識別対象がある一
定の領域、または特定の場所にいる場合のみ、制限され
た時間だけ識別信号発生機が発信するようにしてあり回
路の消費電流をきわめて低くしであるので電池を半永久
的に使用することができる。

特に第３の発明による装置において、識別信号発生機の
非発振時の消費電力を２μＡにしであるので、通常の使
用において３０〜４０年間使用できることになり、事実
上取りかえる必要がないとすることができる。

次に本発明によれば識別対象を符号化することができる
ので、その符号によりすべての管理が可能であり、乳牛
の場合は搾乳量、体重、等々を記録することができ、牧
場の作業が合理化される。

また第３の発明による装置によれば、近接検出装置から
の信号により、発信機を作動させ、呼び出すのであるか
ら、応答がないときは、信号発生機を携帯していない物
体が近接したか、あるいは信号発生機が動作しないかの
いずれかとして、対策をとることができる。

各装置における制御回路はマイクロプロセッサを用いて
実現することができ、各装置における手順、順序制御は
、端末である入力ボードの操作により、あるいは予じめ
定めて入力しである固定的な記憶により容易に実現でき
る。

次に本発明装置によれば出力部に受信周波数に対応する
アドレス、番号等を登録しておくことができる。

この登録は、必ずしも周波数の大小による必要はなく、
乳牛等の場合、当初、ゲート等に近接したものから順に
入力するようにすれば良いのであって、事後の処理はす
べて番号、記号などにより行なわれる。

番号、記号等により登録を済ませると、その後は、すべ
てその番号、記号等に基づいて、対象の選別、対象の状
態の記録等々力序行なわれる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による装置を説明するためのブロック図
、第２図は第２の発明による装置を説明するためのブロ
ック図、第３図はＰ、 Ｌ Ｌ回路を説明するための図
、第４図は第３の発明による装置を説明するためのブロ
ック図、第５図は、第１の発明による装置において用い
る識別信号発生機の実施例を示す回路図、第６図は、受
信および送信ユニットを有する識別信号発生機の実施例
を示す回路図である。 ２・・・・・・個体識別信号発生機、３・・・・・・受
信アンテナ、４・・・・・・受信部、５・・・・・・カ
ウンタ、６・・・・・・出力回路、７・・・・・・制御
回路、８・・・・・・ＰＬＬ回路、１０・・・・・・信
号発生機呼出しのための発信機、１１・・・・・・ケー
ブル、１２・・・・・・発信機のアンテナ、１３・・・
・・・近接検出装置、１８，３５・・・・・・電池、１
５，３０゜３１．３２・・・・・・トランジスタ、１６
，３３・・・・・・水晶振動子、２１・・・・・・ダイ
オード、２５，２６゜２７．２８・・・・・・ゲ゛−ト
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 各別に水晶振動子で規定される発信周波数を有し、
   内蔵電源による電力が供給され識別対象である個体ごと
   に用意されている個体識別信号発生機と、前記各個体識
   別信号発生機の発信を受信可能な受信部、前記受信部出
   力周波数を計数する周波数カウンタ、前記受信部の出力
   が一定レベルを越えたときに前記カウンタを作動させる
   制御回路、前記カウンタの計数値に従って受信周波数に
   対応する符号を送出する出力回路を含む識別受信機とか
   らなり、識別信号発生機を携帯した任意の個体が、前記
   識別受信機の規定する一定の領域に達したときに、その
   個体が携帯する前記信号発生機の周波数により、個体を
   識別するように構成した個体識別装置。 ２ 各別に水晶振動子で規定される発信周波数を有する
   発信ユニット、一定レベル以上の特定の電磁波を受信し
   たときに前記発信ユニットを駆動する受信ユニット、各
   ユニットに電力を供給する内蔵電源を有する、識別対象
   である個体ごとに用意されている個体識別信号発生機と
   、前記特定の電磁波を発信し一定以上の電界強度領域を
   形成するための発信機と、前記各個体識別信号発生機の
   発信を受信可能な受信部、前記受信部出力周波数を計数
   する周波数カウンタ、前記受信部が個体識別信号発生機
   からの発信を受信してから一定期間前記周波数カウンタ
   を作動させる制御回路、前記カウンタの計数値に従って
   受信周波数に対応する符号を送出する出力回路を含む識
   別受信機とからなり、識別信号発生機を携帯した任意の
   個体が、前記発信機の形成する領域内に侵入して発信す
   る周波数を前記識別受信機で受信し、受信周波数により
   、個体を識別するように構成した個体識別装置。 ３ 各別に水晶振動子で規定される発信周波数を有する
   発信ユニット、特定の電磁波を受信したときに前記発信
   ユニットを駆動する受信ユニット、各ユニットに電力を
   供給する内蔵電源を有する、識別対象である個体ごとに
   用意されている個体識別信号発生機と、前記特定の電磁
   波を発信する発信機と、前記個体識別信号発生機を携帯
   すべき個体が近接したときに信号を発生する近接検出装
   置と、前記各個体識別信号発生機の発信を受信可能な受
   信部、前記受信部出力周波数を計数する周波数カウンタ
   、前記近接検出装置からの出力を受けて前記特定の電磁
   波を発信する発信機を起動し前記個体識別信号発生機か
   らの発信を受信してから一定時間前記カウンタを作動さ
   せ、カウント終了後前記発信機を不作動にする制御回路
   、前記カウンタの計数値に従って受信周波数に対応する
   符号を送出する出力回路を含む識別受信機とからなり、
   識別信号発生機を携帯した任意の個体が、前記近接検出
   装置により検出されてから前記発信機が起動され、前記
   識別信号発生機が動作させられ、その発信周波数により
   、個体を識別するように構成した個体識別装置。