JPH03181824A - 秤量装置 - 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、歩行動物を直線的に歩かせて秤量する秤量台
を備えた秤量装置に関する。

〔従来の技術〕

歩行動物を歩かせて秤量すると、秤量台からは歩行に同
調して変動する秤量値データが出力される。厳密には、
荷重されている足が持ち上がるに伴って秤量値データの
ピークが現れる。

歩行中の動物の静止重量値を正確に演算するには、歩行
動物が秤量台に完全に乗って歩いている際の秤量値デー
タから所定数のピークを取り込まなければならない。そ
の際、取り入れる秤量値データの量は多い方が望ましい
のは勿論であるが、歩数を稼ぐために秤量台の入口側端
部から出口側端部までの距離（以下、前後長さと称する
）が長くなりすぎると、取扱いが不便になる弊害が生じ
てくる。

したがって秤量台は、歩行に伴って得られる秤量値デー
タに必要数のピークを取り込めるだけの歩数を得られ、
且つ、取扱いに支障をきたさない前後長さに形成する必
要がある。

従来、秤量台の前後長さは、歩行動物の体長や、歩行動
物が秤量台に乗って通過するまでに要する時間とを基準
にした単純な方法で決定していた。例えば、体長の２倍
になる長さに決定したり、通過するのに２秒を要する長
さに決定していた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、従来のように歩行動物の全長や秤量器上
を通過する時間で前後長さを決定する方法では、秤量台
の長さを、秤量値データに必要所定数のピークが含まれ
、且つ、必要最小限の長さにすることができないもので
あった。

本発明は、かかる実情に着目してなされたものであって
、その目的は、所望の秤量値データを得られながらも、
秤量台の前後長さを極力短くすることができる秤量装置
を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る秤量装置の第１の特徴構成は、前記秤量台
の入口側端部から出口側端部に至る長さＹが、下記式か
ら求められる値に形成されている点にある。

Ｙ＝Ｌ＋Ｂ＋Ｎ・Ｆ Ｌ：歩行時において先に秤量台に乗った後足と秤量台の
入口側端部との間の予測される最大距離 Ｂ：歩行時において左右一方の側の前足と後足との間隔 Ｎ：完全に秤量台に乗った状態での歩数Ｆ：前足又は後
足の歩幅 また、第２の特徴構成は、上記第１の特徴構成に加えて
、前記秤量台から出力される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と、前記サンプリン
グ系列からその歩行動物の歩行周期を算出する歩行周期
性評価手段と、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
手段と、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と、前記
演算された静止重量値を出力する出力手段とを備えた点
にある。

〔第１の特徴構成の作用〕 理解を容易にするため歩行動物が馬の場合をモデルにし
て説明する。但し、ここでの−歩とは、左又は右の前後
の足が共に踏み出すことをいうものとする。又、この説
明では、秤量値データに３つの適正なピークが含まれて
いれば、所望の精度で秤量できるものとしている。

第８図のグラフは、馬が秤量台に乗る手前の状態から降
りた状態までに、秤量台から出力される秤量値データで
あり、第９図（ａ）〜（ｋ）は、秤量台（２）を歩いて
いく馬の足の着地点を示している。ここで、・は足を着
地している状態であり、○は足を持ち上げた状態であり
、これには着地する直前と持ち上げた直後とがある。そ
して馬は秤量台に完全に乗ってから２歩だけ歩いている
。

第８図のグラフの秤量値データから、４つのピークが現
れていることがわかる。第９図の（ａ）から（ｂ）へ至
る過程において、馬が右の後足が持ち上げるとピークｔ
（ｐ、）が現れる。第９図の（ｄ）から（ｅ）へ至る過
程において、左の後足が持ち上がるとピーク２（Ｐ、）
が現れる。第９図の（ｇ）から（ｈ）へ至る過程におい
て、馬が右の後足を持ち上げるとピーク３　（Ｐｇ）が
現れる。第９図の（ｊ）から（ｋ）へ至る過程において
、馬が左の後足を持ち上げるとピーク４　（Ｐ４）が現
れる。

一般的に、最初に現れるピーク１は静止重量よりも低く
なる傾向があることが経験的に判明しているので除外す
ることが好ましい。したがって、ピーク２からピーク４
までの３つのピークを含む区間の秤量値データが有効な
データであり、秤量台に完全に乗ってからの歩く２歩と
降りる際に歩く１歩があれば、馬の秤量に必要なピーク
数を確保することができる。

このようなことから、秤量台に必要な前後長Ｙは、先に
秤量台に乗った後の左足と秤量台の人口端部分との間の
予測される最大距離Ｌ、完全に秤量台に乗った状態でＮ
歩歩けるだけの距離Ｎ−Ｆ、それと左右の前後足の間の
距離Ｂを加えることによって求められる。これを式にす
ると、Ｙ＝Ｌ＋Ｂ＋Ｎ−Ｆとなり、秤量対象である馬の
身体を測定すれば、その馬に適した秤量台の前後長Ｙを
計算することができる。

尚、幾つのピークが必要かは歩行動物の種類や秤量精度
によって異なる。必要なピーク数がわかれば、その数か
らＩを引くことによって、秤量台に完全に乗った状態で
何歩あるけばよいかがわかる。上の例ではピーク数は３
であるからＮは２となる。

〔第２の特徴構成の作用〕 第２の特徴構成は、第１の特徴構成の秤量台を歩行動物
が歩行して通過した際に出力される秤量値データを適切
に処理するための秤量装置を特定するものである。つま
り、入力手段によってサンプリング系列として順次取り
込み、サンプリング系列からその歩行動物の歩行周期を
歩行周期性評価手段によって算出し、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有効デ
ータ区間設定手段によって設定し、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
手段によって演算し、演算された静止重量値を出力手段
によって出力する。

〔発明の効果〕

第１の特徴構成により、秤量台の入口側の端部から出口
側の端部までの長さを、簡単な計算式によって、それぞ
れの歩行動物に応じた最適な長さに設定できるようにな
った。

第２の特徴構成により、上記の秤量台からの出力される
秤量値データを有効に活用して静止重量値を求められる
秤量装置を提供できるようになった。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第６図及び第７図に示すように、中央部が矩形にくり抜
かれた台座（１）を設置し、くり抜かれた中に秤量器（
２）を設置するとともに、台座（１）の横側方に計測処
理装置（Ｈ）を設置して、馬の秤量に使用する秤量装置
を構成しである。

前記秤量器（２）は、秤量台（２ａ）の四隅を４個のロ
ードセル（２ｂ）で支持させた構造となっている。秤量
台（２ａ）と台座（１）との間には僅かな隙間を設けて
あり、秤量台（２ａ）に加わる荷重が台座（１）の方に
分散するのを回避させである。この秤量台（２ａ）の入
口側の端部から出口側端部までの前後長さＹは、馬が完
全に乗った状態から２歩歩ける程度に、横幅は馬−頭が
通過できる程度に設定しである。前記秤量台（２ａ）の
前後長さＹに関しては、馬の大きさが様々であるために
、次のような方法で最適な長さを計算している。

先ず、秤量対象となる複数の馬に秤量台（２ａ〉の上を
歩いて通過させ、秤量台（２ａ）に先に乗った方の後足
と入口側端部との間の予測される最大距離りと、左右同
じ側の前足と後足との着地点における距離Ｂと、馬の歩
幅Ｆを測定する（第５図及び第１Ｏ図参照）。測定した
各データＬ　１＝　（Ｌｌ、　Ｌｌ、　・・・、　Ｌ、
　）、Ｂ　ｉ　＝　（Ｂｌ、　Ｂ、、−、Ｂ、　）、Ｆ
　：　”　（Ｆ＋、Ｆｔ、・・・、Ｆ。）から、ぞれぞ
れの平均値ＡＬ、ＡＨ，ＡＰと、標準偏差σ１、σ６、
σ。

を計算する。更に、これらから前記の距離Ｌ、Ｂと歩幅
Ｆの最大値ＬＭＡＸ１ＢＭＡＸＮ　ＦＭＡＸを、ＡＬ＋
３σ１、ＡＢ＋３σ８、Ａ、＋３σ、の式から計算する
。秤量対象となる馬がこれら最大値Ｌ　ＭＡＸ％　Ｂ　
ＭＡＸ％　Ｆ　ＭＡＸに含まれる確率は９９．７％であ
る。そして、Ｌ　ＭＡＸ　＋　Ｂ　ＭＡＸ　＋　２　Ｆ
　ＭＡＸの式に代入して、前後長さであるＹを計算する
。尚、両式は、作用の項で記した方法で導かれた式であ
る。

前記測処理装置（Ｈ）は、第１図に示すように、前記４
個のロードセル（２ｂ）の検出信号を合算した秤量値信
号（アナログ電気信号）を受は取る入力部（３）（入力
手段に相当する）と、受は取った秤量値信号を時系列秤
量値データ（以下単に秤量値データと略称する）として
順次取り込んで記憶し、静止重量値を求める中央制御部
（４）と、静止重量値を表示する表示部（５）（出力手
段に相当する）とから戊る。

前記入力部（３）は、前記秤量値信号を増幅するアンプ
（３Ａ）と、このアンプ出力を平滑化するローパスフィ
ルタ（３Ｂ）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（３Ｃ）とから戊
る。

前記中央制御部（４）は、サンプリングされた秤量値デ
ータを一定区間にわたって記憶する記憶部（４Ａ）と、
その秤量値データから歩行周期性を算出する歩行周期性
評価部（４Ｂ）と、その歩行周期性に基づいて時系列秤
量値データから有効データ区間（Ｔ）を設定する有効デ
ータ区間設定部（４Ｃ）と、前記有効データ区間（Ｔ）
における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部（４Ｄ〉とから成り、マイゴ′ロ
コンピュータを主要部として構成しである。

次に、馬を秤量する際の手順と、計測処理装置（Ｈ）に
より馬の静止重量を求める処理について説明する。

馬を秤量する際には、先ず馬の手綱を持って台座（１）
の方へ誘導していき、馬を台座（１）から秤量台（２ａ
）上に乗せて真っ直ぐに歩かせ、そして秤量台（２ａ）
から台座（１）の方へ降ろす。その時人間は、馬の手綱
を持ったまま台座（１）の左右片側から乗り、そのまま
秤量台（２ａ）の左右側方を馬と並んで真っ直ぐに歩き
、そして台座（１）の左右片側から降りるようにする。

前記秤量台（２ａ）上を馬が歩行すると、それに伴って
ロードセル（２ｂ）から第２図に示すような秤量値を示
すアナログ信号がアンプ出力として送られてくる。この
アンプ出力はローパスフィルタ（３Ｂ）を通され、第３
図に示すように平滑化された信号となる。第４図は、第
３図における信号の拡大図であり、この図より、アナロ
グ秤量値信号がどのようにサンプリングされ、量子化さ
れているかも理解できる。

秤量が開始された後、量子化された秤量値データが秤量
台（２ａ）の重量より少しだけ大なる設定値（Ｋ）より
大になると、馬が秤量台（２ａ）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記憶部（４
Ａ）に順次記憶される。

この記憶部（４Ａ）による記憶は、秤量値データが設定
値（Ｋ）より小になるまで続けられる。

次に、歩行周期性評価部（４Ｂ）により、記憶部（４Ａ
）に記憶された秤量値データからその最大値Ｗｍａｘが
求められ、この最大値の８０％以上の値を持つデータ群
が、馬の全重量荷重が秤量台（２ａ）に乗った状態での
秤量値データ群とみなされて、秤量値データ群として特
定される。さらに歩行周期性評価部（４Ｂ）により、こ
の秤量値データ群からその歩行周期性が、その極大値（
ピーク値）を調べることによって評価される。第４図に
示す場合では、極大値は、Ｗｌ、　Ｗ２．　Ｗ３゜Ｗ４
の４つが存在することになる。

更に、有効データ区間設定部（４Ｃ）により、最初の極
大値Ｗ１から次の極大値Ｗ２が現れる区間での極小値Ｗ
Ｓが調べられる。そして、この極小値ＷＳから４回目の
極大値Ｗ４が現れる時点を終点として有効データ区間（
Ｔ）が設定されることになる。

このように設定された有効データ区間（Ｔ）内の秤量値
データが、演算部（４Ｄ）によって平均演算され、秤量
台（２ａ）を歩行している馬の静止量値が算出される。

そして算出された静止重量値は即座に表示部（５）に表
示される。

〔別実施例〕

本実施例では、秤量台（２ａ）の前後長Ｙを予め計算に
よって求め、その長さに応じた秤量台（２ａ）を製作す
るものとしているが、秤量台（２ａ）の前後長Ｙを変更
自在に構成し、計算結果に合４ わせて前後長Ｙを調節するようにしてもよい。

また第１１図に示すように、完成した秤量台（２ａ）に
補助の秤量台（２ａ’　）を継ぎ足すことによって、全
体の前後長Ｙを調節するようにしてもよい。

本実施例では馬の場合を例に説明したが、他の４足動物
の秤量に適用してもよい。また、前記距離Ｂを０にする
ことによって２足歩行する動物に適用することも可能で
ある。

尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にするた
めに符号を記すが、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】

図面は本発明に係る秤量装置の実施例を示し、第１図は
機能ブロック図、第２図は秤量器からのアナログ信号を
示す図、第３図は第２図の信号にローパスフィルタをか
けた後の信号を示す図、第４図は第３図の要部のサンプ
リング状態を示す拡大図、第５図は馬の測定箇所を示す
図、第６図は全体平面図、第７図は全体側面図である。 第８図は作用説明での秤量値データの出力を示すグラフ
、第９図（ａ）〜（ｋ）は作用説明での歩行に伴う馬の
足の着地状態を示す図、第１０図は測定箇所を示す図で
ある。第１１図は別実施例における秤量台の平面図であ
る。 （Ｔ）・・・・・・有効データ区間、（２ａ）・・・・
・・秤量台、（３）・・・・・・入力手段、（４Ｂ）・
・・・・・歩行周期性評価手段、（４Ｃ）・・・・・・
有効データ区間設定手段、（４Ｄ）・・・・・・演算手
段、（５）・・・・・・出力手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、歩行動物を直線的に歩かせて秤量する秤量台（２ａ
   ）を備えた秤量装置であって、前記秤量台（２ａ）の入
   口側端部から出口側端部に至る長さ（Ｙ）が、下記式か
   ら求められる値に形成されている秤量装置。 Ｙ＝Ｌ＋Ｂ＋Ｎ・Ｆ Ｌ：歩行時において先に秤量台に乗った後足と秤量台の
   入口側端部との間の予測され る最大距離 Ｂ：歩行時において左右一方の側の前足と後足との間隔 Ｎ：完全に秤量台に乗った状態での歩数 Ｆ：前足又は後足の歩幅 ２、請求項１記載の秤量装置において、前記秤量台（２
   ａ）から出力される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（３）と、前記サンプリング
   系列からその歩行動物の歩行周期を算出する歩行周期性
   評価手段 （４Ｂ）と、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（Ｔ）を設定する有効データ区間
   設定手段（４Ｃ）と、前記有効データ区間（Ｔ）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 （４Ｄ）と、前記演算された静止重量値を出力する出力
   手段（５）とを備えた秤量装置。