JPH01280222A - 歩行できる動物の動的重量計測方法及びその装置 - 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】 本明細書中において「動物の動的重量計測方法」とは「
動物の動き動作中にこの動作の静止重量値を得る計測方
法」を言うものとする。

〔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を短時間中
に計測する動的重量計測方法およびその装置に関する。

〔従来の技術〕

歩行できる動物の重量を計測する手段として、従来では
、出口の閉鎖された状態の秤量器上で歩行動物を強制的
に停止させて、歩行動物が秤量器上で静止又はそれに近
い安定状態となるようにし、この安定状態で計測された
秤量値データに基づいて、歩行できる動物の重量を求め
るようにしていた。

ちなみに、歩行できる動物を秤量器上で強制的に停止さ
せる方法としては、秤量器上に形成される歩行経路の出
口のゲートを閉じて行うものである。そして、前記動物
が静止安定状態になって所望の秤量値データが得られる
と、前記出口ゲートを開いていたものである。（例えば
特開昭５９−７３７３５号公報、特開昭６Ｄ−３０６２
６号公報参照） 〔発明が解決しようとする課題〕 従来の計測方法によると、歩行できる動物が秤量器上で
実質的に静止安定状態になるまで待機しなければならな
いため、時間的に能率良く計測できない不利が有るとと
もに、殊に歩行できる動物を秤量器上で強制的に停止さ
せねばならない点に起因して、前記動物にストレスを与
えやすい不利があり、この為に秤量器上の動物が実質的
に静止する迄に多くの時間を要する欠点があったもので
ある。

かつ前記ストレスを憶えさせると、以後の繰返される計
測時にこの秤量器の上に乗ることを回避したがることと
なるので、多数の動物の重量を順次計測するに時間的効
率が悪い欠点があった。

本発明は、上記実情に鑑みて前記欠点を無くす為になさ
れたものであって、その目的は、時間的能率良くかつ歩
行できる動物にストレスを与えることなく、しかも、得
られた秤量値データが歩行に関係して変動するが前記動
物の重量を精度良く計測する方法並びにその方法を合理
的に実施できる装置を提供する点にある。

殊に、本発明は、−個の動物の重量計測を迅速に行わせ
るのみならず、数千以上にも及ぶ非常に多くの動物の個
々の重量をも、迅速且つ効率良く計測できる計測歩法並
びに装置をも提供せんとするものである。

以下で、前記「２、特許請求の範囲」の項もの、例えば
「請求項１」にかかる発明を「請求項１の発明」と略称
し、前記［請求項１に記された構成を「請求項１の構成
」と略称する。

［請求項１の発明について］ 〔課題を解決するための手段〕 本発明による歩行できる動物の重量計測方法の始点は、
次の通りである。

つまり、 （１）歩行できる動物を秤量器上で歩行させながら、秤
量手段によって得られた前記歩行中の動物の秤量値デー
タを順次取り込み、 〔２）前記秤量値データからその歩行周期性を算出する
点に第一の始点を有し、次に、 （３）前記歩行周期性に基づいて前記秤量値データから
有効データ区間を設定する点に始点を有し、さらには、 （４）前記有効データ区間における前記秤量値データか
ら演算により歩行動物の静止重量値を算出し、 （５）以上の方法により、歩行できる動物の動的重量を
積極的に歩行させている状態で動的に捕捉する。

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等で発生・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動物の歩行周期に対応づけ
ることができるのである。

この歩行周期に基づいて、データを評価し、その有効デ
ータ区間を定めることは、このような動物を歩行させな
がらその重量を秤量する場合においては、精度の良い静
止重量値を算出するための大きな利点となるものである
。

（請求項１の発明の概要） （１）＜短時間の秤量で然も精度良く目的を達成するこ
と〉 本発明は一つの歩行できる動物の静止重量を、極めて短
時間の間に秤量することで得ようとするものであって、
その為に、前記の歩行できる動物を秤量器の上へ乗らせ
る為の歩行と、秤量器から降りる為の歩行との中間を、
前記秤量器の上へ乗らせる為の歩行に引続いて秤量器上
を積極的に歩行させ乍ら、この秤量器上の歩行中に秤量
することにより、この動物の静止重量を読み取ることを
始点とするものであるが、歩行できる動物をして秤量器
上を歩行させ乍ら秤量値を得ると、この秤量器上をリズ
ムをもって積極的に歩行させることで、この歩行動物の
精神がこの歩行自体に向けられるが故に、秤量器上の歩
行動物の心身が共に安定な状態を現すので秤量器上で無
理に実質的に静止させてから秤量する場合に比して、む
しろ、秤量器上に乗せてから降ろし林わるまでの間を、
短時間ですませることができることは、本出願人と同人
による昭和６３年４月３０日付特許出願、「歩行できる
動物の重量計測方法ならびに装置」の明細書（写しを本
出願明細書に添付）に記したところである。

然して、本願の明細書中の請求項１の発明の始点は、こ
の秤量中の時間を短からしめ乍ら、然も特に精度良く前
記動物の静止重量を得る方法を提供する点にある。

（２）＜動物の歩行中の周期性を利用することの利点〉 く１〉秤量器上で動物の脚が順次断続的に秤量面に接当
する毎に秤量面に当る脚から秤量面へ衝撃が与えられる
ので各脚が接当する毎に秤量値が変わるものである。

く２〉秤量面に接当している脚が、歩行前進の為に秤量
面を蹴る度に秤量器の秤量値が変わるものである。

く３〉また秤量器上の動物の歩行動作により動物の背骨
の位置が上下に揺れ、内臓もまた上下ならびに左右およ
び前後に揺れ、これらによって秤量値も変動するもので
ある。

く４〉然し、前記く１〉乃至く３〉の原因による秤量値
の変化は、秤量器上を歩行す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、秤量器上にお
ける動物の歩行動作の一周期の期間の単位で秤量値を平
均する値により、秤量器上の動物の静止重量を読み取る
ことを本発明者は考えたものである。

〈５〉［歩行動作の一周期の間の秤量値を平均すること
で、動物の静止重量を得易いこと］（イ）　　然るとこ
ろ、秤量面上へ脚が下降されて衝撃的に接当する場合は
、動荷重として作用するので静荷重の場合の倍の力が与
えられたに等しい作用として表れる。

従って、この脚が秤量面に衝撃的に接 当する瞬間に秤量値が大きく変わるものである。

（ロ）　　秤量面に接当している脚が、身体を前進させ
る為に秤量面を踏む瞬間にもまた秤量値に変化を生じる
ものである。

（ハ）　然し、前記（イ）、　（ｏ）項に記載の何れの
場合も、前記（イ）、（０）項に記した力の反力として
、同等の大きさの力で、方向は反対に上方に向かう力を
動物が受けるのである。

従って、前記反力に起因する秤量値の 変化は間もなく消えるものである。

故に秤量上の動物の動作の一周期相当 の時間単位で、秤量値を平均すれば、前記（イ）、（１
１１１）項記載の力による秤量値の変化は無きに等しい
ものとなるものである。

く６〉秤量器上を歩行する動物の歩行による背骨の上下
揺動、内臓の上下、左右、前後の揺動に起因する秤量値
の変化も歩行のりズムに乗って生じるものであるから、
理解の容易なために、この変化が歩行周期と同一周期を
有する正弦関係であるとすれば、歩行の一周期相当の時
間内の秤量値を平均すれば、前記揺動に起因する秤量値
の変化の影響は略々零となり、被計測動物の静止重量を
得るに妨げにならないことが本発明者により判るに至っ
たのである。

従って、秤量上を歩行する動物の秤量値を、歩行周期の
一つ分、またはその複数分に対応する秤量値データを平
均演算処理することにより、この値より、若しくはこれ
に補正処理を施すことにより秤量器上を動物が歩行する
短い時間中の少ない秤量値データにも拘らず、前記動物
の静止重量を比較的に正確に読み取ることがきることが
判るに至ったのである。

〔請求項１の発明の作用〕 前記請求項１に記載の構成を用いることにより、上記の
通り、秤量器を短時間用いるだけで、精度良く前記動物
の静止重量を読み取ることができる。

〔請求項１の発明の効果〕 前記作用により、迅速効率良く静止重量を測定できるの
で、動物の健康管理が容易であり、殊に数千以上にも及
び動物の健康管理のみならず、多くの動物の全体重量を
も、迅速効率良く、正確に知り得る顕著な利点がある。

この請求項１の発明の利点を理解するには、歩行周期の
一倍半に該当する秤量値データの全てを平均演算の対象
として平均演算する場合は、この被計測動物の静止重量
に対して大なる誤差のあ漬値が得られるに過ぎないこと
を例にとると、本発明の利点を容易に解することができ
るものである。

（請求項２の発明の概要） 秤量器上の歩行する動物が秤量値群から、この動物の歩
行周期に対応するデータ部分のみを如何にして正確に切
り出し得るか、この切り出し方法が、この請求項２の発
明の始点である。

動物の一部分で、左右に付設されている二つの脚、「例
えば四脚動物の両前脚」の内の例えば左脚が、身体を前
進させる為に秤量面を蹴って、その間に体を前進させる
為に宙に浮いて前進した脚が、秤量面に衝撃的に着地す
る直前には、前記左脚の付根部の体部分は、前記左脚の
秤量面への着地点を中心にして、且つ左脚の長さを回動
半径とする円弧に沿って下降ろしているものである。

次の瞬間には前記下降していた身体部分が、前方に出た
右脚の秤量面への着地の瞬間に秤量面で支えられるに至
り、前記身体部分の下降が突然に上がるに至るものであ
る。

この右脚が着地した瞬間に前記右脚が秤量面に衝撃的に
力を与えるものである。体を前進させるために前記左脚
が秤量面を蹴る時もまた秤量値が極大値を示す。

要するに秤量面を動物が歩行する状態では、その脚が秤
量面に接当する時に秤量値が顕著なピークをなして極大
値が表れるものである。然して、脚が秤量面に接当する
瞬間以外の時には秤量値の変化は比較的に緩いものであ
って、顕著なピーク状の極大値も表れるものではない。

従って、秤量面上の動物の歩行動作の一つ周期の切れ目
に相当するところの一周期秤量値の始点ならびに終点を
捕捉するには、前記秤量値群の中から極大値を用いて周
期を捕捉することが最も得策であることを本発明者が見
出したのである。

これにより、一連の秤量値データから、歩行動物の歩行
の周期単位に秤量値データを捕捉することが非常に容易
になし得るに至ったのである。これが請求項２の発明の
顕著な始点である。

〔請求項２の発明の作用〕 以上の理由によって、請求項２に記載の構成即ち、秤量
値データ群からその極大値を捕捉しこれを有効データの
内の周期的な始点とし、これより、次の一つの歩行周期
または次の複数歩行周期相当分を経過した秤量値データ
部分を、秤量値データ群の中の極大値に基づいて求める
ことにより、少ないデータ部分から被計測動物の静止重
量を精度良く読み取ることができる。

〔請求項２の発明の効果〕 本発明により、歩行中動物の精度の良い静止重量値を迅
速且つ効率良く得ることができる。

多数の歩行できる動物についても、上記目的を達し得る
ものであること勿論である。

ちなみに、本請求項２の発明のしきい値は、各動物に各
別に附随保持させたタグに有せしめた特定の値を、無線
通信で読み取って、自動演算に組込んでもよい。

これにより、同一種類の動物であっても、生存年数また
は固有の発育状態による体重状態を加味することにより
、動物の体重の全部が秤量面に掛かっているか同化を誤
りなく検出易いこととなる。又、本請求項２の発明の実
施には、後述請求項５の発明のように、しきい値を初め
て越える極大値を始点にする場合は、最後の秤量値まで
の資料を多く用い易くて、精度良く静止重量を得易いが
、複数分の極大値を用いるもよきこと勿論である。

〔請求項３及び４の発明〕 請求項２に記載された発明のしきい値を求めるに、予め
決めた値をしきい値とすることもできるが、秤量値デー
タの最大値に着目して、その最大値を用いてしきい値を
決めれば、測定対象動物の重量の変化に拘らず、その重
量に応じたしきい値を設定できるものとなる。

〔請求項５及び６の発明〕 有効データ区間の始点を決める方法を特定とするもので
ある。

そして、請求項５は、しきい値を最初に越える極大値の
時点を始点とするものであり、歩行周期性に着目した場
合における最初の重要な時点をとらえることができる。

又、請求項６は、別途接地したセンサーにより、動物が
所定第一点を通過したことを検出させたのちに極大値が
現れる時点を始点とするものであり、秤量面上に動物の
全ての脚が乗っているべき最初の位置を所定第一点に選
ぶことにより、脚が全て秤量面上にあるかどうかを検出
させる手間がはぶけてよい。

なお、始点を決めるに当り、請求項５の方法と請求項６
の方法とを併用し、これらの内の何れが早く検出された
時点を始点として用いること可能である。

〔請求項７乃至９の発明〕 有効データ区間の終点を決める方法を特定するものであ
り、何れのものも、歩行周期性に密接に関連する極大値
の現れた時点を終点にするものである。

ちなみに、動物の脚が夫々秤量面に接当する度に秤量値
に極大値が表れる場合は、請求項９の項に記載の構成を
用いることにより、四脚動物では続く四つの極大値の間
の秤量値を一つの周期分と見、二脚動物では隣接二極大
値間の秤量値を一つの周期分と見れば、静止重量を正し
く読み取り易い利点がある。

〔請求項１０の発明〕 四脚動物の脚は、二脚が略同時に着地する点に鑑みて、
その着地時に１つ極大値を得るようにしながら、極大値
に基づいて周期を決めて、重量を読み取るものである。

それ故、−脚が着地する毎に極大値を求めるに較べて、
重量の読み取りを簡素化できる。

説明を加えると、四囲の動物は、例えば前の右脚と後の
左脚とが時間的に近接して秤量面に接当し、しばらく経
って、次に、前の左脚と後の右脚とが時間的に近接して
秤量面に接当する。

若しくは、例えば前の右脚と後の右脚とが時間的に近接
して秤量面に接当し、しばらく経って、次に、前の左脚
を後の左脚とが時間的に近接して秤量面に接当するもの
が多い。

かかる場合上記時間的に近接して秤１面に接当する二つ
の脚の秤量面への接当が請求項１０に記載の平滑化によ
り一つの極大値の如く処理されるので、−周期に相当す
る歩行部分に対応する秤量値極大値を非常に捕捉し易く
なる顕著な利点がある。

〔請求項１１及び１２の発明〕 有効データ区間の終点を決める方法を特定するものであ
り、動物が秤量器から退出される際に生じる最後の極大
値を有効データ区間から除去するのに有効である。

〔請求項１３の発明〕 有効データ区間内に連続して現れる三つ又は四つの極大
値間を一つの周期として、その周期内の秤量値データを
演算して、動物の重量を読み取るものである。

〔請求項１４乃至１７の発明〕 有効データ区間内の秤量値データを演算して動物の重量
を読み取るに、一般、に、平均演算刃が用いられるが、
その際、有効データ区間を極大値を参照しながら分割し
、その分割された各区間のデータを平均したのち、各分
割区間ごとの平均値をさらに平均することにより、−層
精度良く重量を読み取らせることが可能となる。

尚、請求項１５では、第７図に示すように、奇数番目に
現れる極大値と、偶数番目に現れる極大値とを各別に参
照しながら、有効データ区間を分割して、各分割区間の
平均値を求めると共に、求められた平均値のさらに平均
値を求めて動物の重量を求めるものであり、有効データ
を区間中に突発的なデータが現れた際に、それによる影
響を除去するのに有効となるものと考えられる。

ちなみに、上述の平均演算としては、移動平均法を用い
ることができ、その際、窓関数を用いて重み付き移動平
均を求めることも有効である。

〔請求項１８乃至２０の発明〕 有効データ区間の秤量値データを平均して重量を求める
ものであって、その際には、窓関数を用いて、重み付き
平均を求めるようにするとよい。

〔請求項２１の発明〕 秤量値データをサンプリング系列として取り込んで、デ
ィジタル処理によって重量を読み取るようにするもので
あって、重量読み取りに要する装置の簡素化、並びに高
速化を図る上において有利である。

〔請求項２２の発明〕 上述の演算により求めた数値と、被計測動物を麻酔させ
る等して、静止状態で計測した秤量値とを比較すること
により、補正値を求めた上で、諸計算値に補正を施すこ
とにより、被計測動物の正しい静止重量を一層正しく読
み採ることができるのである。

つまり、上述の平均化演算等によって算出した重量を直
ちに歩行動物の重量にみなすのではなく、予め実験等に
よってもとめた補正係数にて乗算する、あるいは、予め
実験等によってもとめた補正値を加減算することによっ
て、−層計測精度を向上させることも可能である。つま
り、上述の平均化演算等によって算出した重量と、それ
ら歩行動物を静止させて計測した重量とに差を生じるお
それがある。そこでその差を補正するための補正係数あ
るいは補正値などの補正データを予め実験等によっても
とめておき、算出した重量を予め求めた補正データによ
り補正することによって、計測精度を一層向上させるの
である。ちなみに、上記補正データは、牛、馬、山羊、
鶏等の歩行動物の種類に合わせて決めておくほうが良い
。その理由は、歩行動物の種類の違いにより、歩き方の
差異や体系の差異などがあり、そのため、上記差が歩行
動物の種類の違いにより変化するからである。尚、歩行
動物を静止させた重量を計測する際に、上記の如く必要
に応じて麻酔を用いてもよい。

〔請求項２３の発明〕 動物を開放状態の出口に向かって精神の安定状態で、直
線状に歩行させることにより、歩行に伴う周期性が明確
な秤量値データを得ることが可能となる。

〔請求項２４の発明〕 上述の方法を実施する装置を特定するものであって、上
述の方法で述べた作用・効果に基づいて、本発明の作用
・効果も理解できるであろう。

本発明の何れを実施するに当たっても、本件明細書に添
付の、昭和６３年４月３０日特許出願で発明名称が「歩
行できる動物の重量計測方法と装置」（出願人は本件特
許出願人と同一人である別件出願）の明細書中に記され
ているように、秤量面に、脚接当時の衝突緩衝用の弾性
材層を付設するか、または、滑り止め機構を付設して用
いると良きことを勿論である。さらに、衝撃緩衝作用と
滑り止め作用とを共存させることも有効である。

本件出願に係る発明を、前記添付の別件出願明細書中に
記載の発明と組合せて用いると良きこと勿論である。

さらに、本件発明中で、サンプリング系列を用いること
が積極的に記されていない発明において、請求項２１に
記されているごとく、秤量値をサンプリング系列化して
用いるもよきこと勿論であるが、秤量値のアナログデー
タから、動物の歩行周期相当部の秤量値の平均値を求め
るようにしてもよい。例えば前記アナログデータから直
接に面積計算を介して平均値を求めて静止重量を読み取
ることもできるものである。

加えて、以上に記した発明の実施に当って、秤量値デー
タのサンプリング系列を順次取り込み乍ら、前記秤量値
の変化量が設定値よりも大なる状態が検出され、もって
、秤量値の変化が特に大なることを検出時点では、この
変化時時点を含む前の最後の歩行周期相当の秤量値デー
タ範囲をもって、平均演算処理の該当データ範囲とする
と、被計測動物の動作の突然変化割合を除外して静止重
量を計測し得るから良きこと勿論である。

〔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１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、両横脇にＩ（２）を備えるものであり
、この柵（２）のうちの秤量器（１）の両横脇に位置す
る棚部分（２ａ）が、秤量器（１）上において牛を一直
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。そして、前記左右の棚部分（２ａ
）の間の間隔を牛の横幅よりも少しだけ大にして、上記
規制作用が的確に行われるようにしである。

前記秤量器（１）上の牛の歩行経路の長さは、少なくと
も牛がその荷重全体を秤量器上に乗せた状態で散歩（例
えば３乃至６）を歩けるながさに決められている。

ちなみに、本実施例においては、秤量器（１）の全長が
３ｍ、横幅が８０ｃｍであり、中の全長が約２ｍｓ前後
の足の間隔が約１．５ｍである。そして、前記秤量器（
１）の横幅は、中の横幅の１．１〜１．５倍に相当する
。

また、前記秤量器（１）の入口及び出口は、開放状態に
なっている。

前記秤量器（１）は、秤量台（１ａ）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２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
（Ｈ）　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（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ツ）　（ＩＣ）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、マツ）　（ＩＣ）は、秤量器（１）が牛から荷重を
受ける面と、秤量器（１）にあ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。なお、
この場合、前記マツ）　（ｌｃ）の上面が、秤量器（１
）が負荷を受ける面となる。

尚、答中の首には、答中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）から構成される装置を受信するアンテナ等
からなるタグＳ忍識手段（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２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、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（７）から構成されている。

前記入力手段（５）は、秤積手役（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’Ｊ　
（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有効データ区間を設定する有
効データ区間設定手段（６Ｃ）と、前記有効データ区間
における前記時系列データから走行する歩行動物の静止
重量値を演算する演算手段（６Ｄ）とからなり、マイク
ロコンピュータを主要部として構成されている。

前記出力手段（７）は、この実施例では、ＣＲＴ　（７
Ａ）とプリンタ（７Ｂ）が用いられている。

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。

第３図は、秤量器（１）上を牛が歩行するに伴って、ロ
ードセル（１ｂ）から送られてきた秤量値を示すアナロ
グ信号のアンプ出力のグラフである。このグラフにおい
て、ａで示す領域が、歩行動物の前足のみが秤量台（２
１）に載った状態であり、ｂで示す領域が、牛の全重量
が秤量器（１）に乗った状態であり、Ｃで示す領域が、
牛の後足のみが秤量台（２１）に載った状態である。

このアンプ出力にローパスフィルタをかけた後の信号が
第４図に示されている。

さらに、第５図は、前記すで示す領域部分の拡大図であ
り、この図より、アナログ秤量値信号がどの様にサンプ
リングされ、量子化されているかも理解できる。

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（Ｋ）より大になると、牛が秤量台（１ａ）に乗
り始めたものとして、秤量値デニタがサンプリング系列
として順次メモリ（６Ａ）に記憶され、その記憶は、秤
量値データが前記設定値（Ｋ）より小になると、牛が秤
量台（１ａ）から降りたものとして終了する。

次に、歩行周期性評価手段（６Ｂ）は、記憶されたサン
プリングデータからその最大値：Ｗ＋ｎａｘを求め、こ
れから所定の範囲のデータ群、この実施例においては最
大値の９０％以上の値を持つデータ群を、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。ちなみに、前記最大値に０．９を乗算した値が
有効データ区間を設定するためのしきい値となる。尚、
本実施例では、０．９を乗算したが、この乗算する値（
ｎ）としては、０．８より大で１未満の数が使用できる
。

この秤量値データ群から、さらに歩行周期性評価手段（
６Ｂ）はその歩行周期性を、その極大値を調べることに
よって評価する。第３図に示す場合では、極大値は、Ｗ
ｌ、　Ｗ８．　Ｗｌ５．　Ｗ２３．　Ｗ２９の５つが存
在することになる。

次に、有効データ区間設定手段（６Ｃ）が、最初の極大
値Ｗ１が現れる時点を始点として、複数回目の、ここで
は４回目の最大値Ｗ２３が現れる時点を終点として有効
データ区間Ｔを設定することになる。

尚、この有効データ区間の設定において、いくつの歩行
周期の山をいれるかは、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
。

このように設定された有効データ区間内のサンプリング
データが、演算手段（６Ｄ）によって平均演算され、秤
量台（１ａ）を走行している牛の静止重量値が算出され
る。尚、本計測によって、例えば１０００ｋｇの重量の
動物を誤差１ｋｇの範囲内となる精度で検出できること
になる。

尚、この平均演算においては、好ましくは適当な窓関数
、例えばハミング窓を用いた重みつき平均演算法が用い
られ、これによってデータ切り出しに伴う不都合が抑制
される。

〔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
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、第６図に示されているように、第２図に示さ
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（６Ｅ
）は、上述のように移動平均演算を行う。なお、第６図
において第２図と同じ参照番号をつけられたものは、第
２図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。

また本発明を実施するにあって、各部を次に述べるよう
に変更できる。

すなわち、前記平均演算法が、前記有効データ区間にお
ける、相続いて現れる三つの又は四つの極大値の間の秤
量値データを平均するものである。

前記平均演算法が、前記有効データ区間の内の引き続き
現れる複数個の極大値から、それぞれ前記極大値の次に
現れる極大値までの間の秤量値データを平均演算し、そ
の結果を平均するものである。

前記有効データ区間設定の際の始点を決める方法が、予
め決めたしきい値を越える極大値の時点を始点とする。

前記有効データ区間設定の際の終点を決める方法が、前
記始点となった極大値の時点ののちに現れたＮ回目（Ｎ
：自然数）の極大値の時点を終点として決定する。

前記Ｎは、前記始点と終点との間の秤量値データから前
記歩行周期性が提示されるに十分な時間間隔であるよう
に決定される。

さらには、上述の平均化演算等によって算出した重量を
直ちに歩行動物の重量にみなすのではなく、予め実験等
によってもとめた補正係数にて乗算する、あるいは、予
め実験等によってもとめた補正値を加減算することによ
って、−層計測精度を向上させることも可能である。

加えて、前記秤量台（１ａ）の減衰を司るダンパ装置等
を付加して、サンプリング系列の振動を抑制すれば、−
層計測精度を向上させることが可能である。

本発明を実施するにあたって、これまで述べた実施例の
如く、歩行動物が秤量台（ｌａ）上に乗り始めた時点か
ら降りる時点までの全秤壷値データを記憶させたのち、
重量を算出するに代えて、秤量値データのサンプリング
と併行して、重量算出を行わせてもよい。−例を説明す
ると、秤量値データの記憶開始と同時に、極大値を求め
る処理を実行し、極大値が３個以上求められると、その
極大値が求められる時点それぞれにおいて、それまでの
秤量値データの最大値を求め、その最大値から上述の実
施例と同様にしきい値を求め、そのしきい値以上のデー
タより有効データを設定して、重量を算出するのである
。

そして、現在まで求められた極大値のうちの最後の極大
値が現れたのち、所定時間以上の間にふいて次の極大値
が現れなかった場合には、上述の最後の極大値が現れた
時点でもとめた重量を、歩行動物の重量として表示させ
るのである。

このようにすれば、歩行動物が秤量台（１ａ）上で不要
に停止するようなことがあっても、重量を表示させるこ
とが可能であり、実用上の利点大である。

また、本発明は、秤量器（１）の出口を開放状態にする
ことがよい。ただし、入口を必要に応じて閉じてもよい
。つまり、本発明は、秤量器（１）の上に一頭の歩行動
物を乗せて計測するものであるから、後続の歩行動物が
秤量器（１）の上に乗ることを阻止する等の目的で出口
を開閉するゲート等を設けてもよい。

また、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。

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。

又、今までの説明では、−頭の歩行動物の重量計測につ
いて述べたが、複数類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】

図面は本発明に係わる歩行動物の動的重量計測方法とそ
の装置の原理構成を示し、第１図は歩行動物の動的重量
計測を示している外観図、第２図は動的重量計測装置の
ブロック図、第３図は秤量値アナログ信号を示す図、第
４図は第３図による信号にローパスフィルタをかけた後
の信号を示す図、第５図は第４図の要部のサンプリング
状態を示す拡大図、第６図は別実施例を示すブロック図
、第７図は平均化演算の際の分割区間を示す図である。 （１）・・・・・・秤量器、（５）・・・・・・入力手
段、（６ｂ）・・・・・・歩行周期性評価手段、（６Ｃ
）・・・・・・有効データ区間設定手段、（６ｄ）・・
・・・・演算手段、（７）・・・・・・出力手段、（Ｓ
）・・・・・・秤量手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、歩行できる動物の動的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
   秤量値データを順次取り 込み、 （２）前記秤量値データからその歩行周期性を算出し、 （３）前記歩行周期性に基づいて前記秤量値データから
   有効データ区間を設定し、 （４）前記有効データ区間における前記秤量値データか
   ら演算を用いて前記動物の静止重 量値を読み取りする （５）歩行できる動物の動的重量計測方法。 ２、前記秤量値データから前記有効データ区間設定の際
   の始点を決める方法が、しきい値を越える極大値の時点
   を始点とする請求項１に記載の歩行できる動物の動的重
   量計測方法。 ３、前記秤量値データの内の最大値から予め決められた
   値を減算した値、または、前記最大値に、０．８よりも
   大で予め決められた１未満の数：ｎを乗じた値をしきい
   値とする前記請求項２に記載の歩行できる動物の動的重
   量計測法。 ４、前記数：ｎが０．９である前記請求項３に記載の歩
   行できる動物の動的重量計測方法。 ５、前記請求項２乃至４のいずれか一つにおいて、しき
   い値を最初に越える極大値の時点を有効データ区間の始
   点とする歩行できる動物の動的重量計測方法。 ６、前記秤量器（１）上の歩行経路上の所定第一点を動
   物が通過後に現れる秤量値の或極大値の時点を有効デー
   タ区間の始点とする請求項１乃至４のいずれか一つに記
   載の歩行できる動物の動的重量計測方法。 ７、前記有効データ区間設定の終点を決める方法が、前
   記始点となった極大値の時点ののちに現れたＮ回目（Ｎ
   ：自然数）の極大値の時点を終点として決定される請求
   項２乃至６のいずれか一つに記載の歩行できる動物の動
   的重量計測方法。 ８、前記Ｎは、前記始点と終点との間の秤量値データか
   ら前記歩行周期性が提示されるに十分な時間間隔である
   ように決定される請求項７に記載の歩行できる動物の動
   的重量計測方法。 ９、前記請求項２乃至５のいずれか一つに記載の歩行で
   きる動物の動的重量計測方法であって、 前記始点となる極大値の時点から後に引続 いて現れるところの、被計測動物の接地点の数に相当す
   る数から１を減じた数の番目の極大値の現れる時点迄を
   一周期として、この一周期目、または複数周期目の最後
   の極大値の時点を有効データ区間の終点とするところの
   歩行できる動物の動的重量計測方法。 １０、被計測動物が四脚動物であって、時間的に最も近
   接して秤量面に着地する二脚が、秤量面に着地する時の
   秤量値がまとまって一つの極大値を表すに至り、且つ他
   の二つの脚もまた秤量面に着地する時の秤量値がまとま
   って一つの極大値を表すに至る状態にまで秤量値データ
   を平滑化した状態で、この平滑化されたデータにおける
   隣接二つの極大値の時点間を一つの周期として、その一
   つまたは二つの周期を一単位としてその間のデータを資
   料として被計測動物の重量を読み取るところの前記請求
   項１乃至８のいずれか一つに記載の歩行できる動物の動
   的重量計測方法。 １１、秤量値の極大値であって、その次の時点に現れる
   極大値に１を越える予め決められた数：ｍを乗じた値よ
   りも大である極大値が最初に表れた時点以前の極大値の
   時点を有効データ区間の終点とする前記請求項１乃至１
   ０のいずれか一つに記載の歩行できる動物の動的重量計
   測方法。 １２、前記数：ｍを１．１とする請求項１１に記載の歩
   行できる動物の動的重量計測方法。 １３、前記有効データ区間内の秤量値データから演算を
   用いて被計測動物の静止重量を読み取るに、前記秤量値
   データ内における、相続いて現れる三つまたは四つの極
   大値の間の秤量値データを被計測動物の動作の一周期に
   相当する秤量値データとして、これらより被計測動物の
   静止重量を読み取るものである請求項１乃至１２のいず
   れか一つに記載の歩行できる動物の動的重量計測方法。 １４、有効データ区間内の秤量値データから演算を用い
   て被計測動物の静止重量を読み取るに、（１）その全区
   間内において、 （２）または、隣接極大値間毎において、 （３）若しくは、被計測動物に見合った動作一周期間毎
   の秤量値データに、 （４）平均演算法を用いる、若しくは、前記一連の秤量
   値データを前記（１）乃至（３）のいずれかにより複数
   に分割して夫々に前記平均演 算法を施して得られた複数平均値を再び平 均することを用いる 前記請求項１乃至１２のいずれか一つに記載の歩行でき
   る動物の動的重量計測方法。 １５、前記平均演算法が、前記有効データ区間の内の引
   き続き現れる複数個の極大値の内の奇数着目の極大値か
   らと、偶数着目の極大値からと、それぞれ複数個目毎に
   現れる極大値までの間を夫々一つの周期として、これら
   の次に現れる極大値までの全ての周期間の秤量値データ
   を夫々平均演算し、その結果を平均した値を用いるもの
   である請求項１乃至８のいずれか一つに記載の歩行でき
   る動物の動的重量計測方法。 １６、前記平均演算が移動平均演算にて行われる請求項
   １３乃至１５のいずれか一つに記載の歩行できる動物の
   動的重量計測方法。 １７、前記移動平均演算において、窓関数が用いられる
   請求項１７に記載の歩行できる動物の動的重量計測方法
   。 １８、前記有効データ区間の秤量値データから前記静止
   重量の読み取りにおいて、前記有効区間の秤量値データ
   の処理に平均演算法が用いられる請求項１乃至１３のい
   ずれか一つ記載の歩行できる動物の動的重量計測方法。 １９、前記平均演算法を重みつき平均演算法で行う前記
   請求項１８記載の歩行できる動物の動的重量計測方法。 ２０、前記重みつき平均演算法において、窓関数が用い
   られる請求項１９記載の歩行できる動物の動的重量計測
   方法。 ２１、歩行できる動物の動的重量計測方法であって、 （１）前記請求項１記載の秤量手段によって得られた歩
   行できる動物の秤量値データから 被計測動物の静止重量を読み取るに、前記 秤前記秤量値データを、サンプリング系列 として順次取り込み、 （２）前記サンプリング系列を平滑化したデータを得、
   これからその歩行周期性を算出し、（３）前記歩行周期
   性に基づいて前記平滑化したデータから有効データ区間
   を設定し、 （４）前記有効データ区間における前記平滑化したデー
   タから平均演算施して平均値を得、（５）前記平均値か
   ら歩行動物の静止重量値を読み取る請求項１乃至２０の
   いずれか一つに記載の歩行できる動物の動的重量計測方
   法。 ２２、前記請求項１乃至２１のいずれか一つに記載の歩
   行できる動物の動的重量計測方法であって、その被計測
   動物の静止重量の読み取りが、（イ）前記演算により唯
   一の演算値のみが確定する場合は、 （１）この演算値に試験側により補正処理を施した値、 （２）または、前記唯一に確定された演算値自身 を被計測動物の静止重量とみなし、 （ロ）前記演算により算出される平均値が最終的に複数
   個現れる場合は、 （１）それらの内の最大値を （２）または前記複数個の平均値の平均値を（３）若し
   くは前記（１）または（２）に記載の値に試験則による
   修正を施した値 を被計測動物の静止重量と看做す 前記請求項１乃至２１のいずれか一つに記載の歩行でき
   る動物の動的重量計測方法。 ２３、請求項１乃至２２のいずれか一つに記載の歩行で
   きる動物の動的重量計測方法であって、歩行動物を、前
   記秤量手段（Ｓ）の秤量器（１）の入口から開放状態の
   出口に向かって一直線状にまたは略一直線状に歩行させ
   て行うものであるもの。 ２４、歩行できる動物の動的重量計測方法であって、 （１）秤量器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）によって得られた秤量値デー
   タをサンプリング系列として順次取 り込む入力手段（５）と、 （３）前記サンプリング系列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、（４）前記歩行周
   期性に基づいて前記サンプリング系列から有効データ区
   間を設定する有 効データ区間設定手段（６Ｃ）と、 （５）前記有効データ区間における前記秤量値データか
   ら歩行動物の静止重量値を演算す る演算手段（６Ｄ）と、 （６）前記演算された静止重量値を出力する出力手段（
   ７）とからなる （７）歩行できる動物の動的重量測定装置。 本明細書中において「動物の動的重量計測方法」とは「
   動物の動き動作中にその動物の静止重量値を得る計測方
   法」を言うものとする。