JPH06201443A - 歩行動物の単独存在状態検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 飼育中の群れをなした歩行動物に対して、歩
行動物を歩行通過させながら一頭ずつ秤量や検査等の処
理を行う際に、歩行動物が単独で存在する状態であるか
否かを判別する判別精度を向上する。 【構成】 歩行動物を歩行通過させる通過部Ｐと、歩行
動物の脚夫々が通過部Ｐの歩行面上に着地する状態を各
別に検出する着地検出手段Ｓと、その着地検出手段Ｓの
検出情報に基づいて、通過部Ｐの歩行面上に着地してい
る脚の数を算出する着地脚数算出手段と、その着地脚数
算出手段における着地脚数の算出値に基づいて、通過部
Ｐ上に歩行動物が単独で存在する単独存在状態であるか
否かを判別する単独存在状態判別手段が設けられてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】飼育中の群れをなした歩行動物
（例えば、牛や山羊や馬等の歩行動物）に対して、一つ
（牛等の場合は一頭と数えるので、以下、一頭と称す
る）ずつ秤量や検査等の処理を行う場合、歩行動物を歩
行通過させながら秤量や検査等の処理を行う処理部に設
けられた通過部上に、歩行動物が単独で存在する状態
（以下、単独存在状態と称する）であるか否かを判別す
る必要がある。本発明は、飼育中の群れをなした歩行動
物の秤量や検査等の処理を行う際に用いられる歩行動物
の単独存在状態検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、かかる歩行動物の単独存在状態検
出装置では、例えば、通過部の入口及び出口の夫々にゲ
ートを設けると共に、それら入口及び出口ゲート夫々の
開閉を検出する開閉検出手段を設け、それら入口及び出
口ゲート夫々の開閉検出手段の検出情報に基づいて、単
独存在状態か否かを判別するように構成していた。つま
り、入口及び出口ゲートが交互に開閉したときは、単独
存在状態であると判別し、一方、入口ゲートが複数回連
続して開閉した後に出口ゲートが開閉したときは、単独
存在状態ではないと判別していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の装置では、複数の歩行動物が横並び状態や前後に連
なる状態で入口及び出口ゲートを通過した場合、一回の
みの開閉で複数の歩行動物が入口及び出口ゲートを通過
可能であるため、入口及び出口ゲート夫々の開閉検出手
段は夫々一回の開閉を検出する。その結果、複数の歩行
動物が通過部上に存在するにもかかわらず、単独存在状
態であると判別することになる。従って、単独存在状態
の判別精度が低いという問題があった。

【０００４】本発明は、かかる実情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、飼育中の群れをなした歩行動物
に対して、一頭ずつ秤量や検査等の処理を行う際に、歩
行動物が単独で存在する状態であるか否かを判別する判
別精度を向上することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明による歩行動物の
単独存在状態検出装置の第１の特徴構成は、歩行動物を
歩行通過させる通過部と、歩行動物の脚夫々が前記通過
部の歩行面上に着地する状態を各別に検出する着地検出
手段と、その着地検出手段の検出情報に基づいて、前記
通過部の歩行面上に着地している脚の数を算出する着地
脚数算出手段と、その着地脚数算出手段における着地脚
数の算出値に基づいて、前記通過部上に歩行動物が単独
で存在する単独存在状態であるか否かを判別する単独存
在状態判別手段が設けられている点にある。

【０００６】第２の特徴構成は、第１の特徴構成を実施
する際の好ましい具体構成を示すものであり、前記着地
検出手段は、歩行動物の脚が載置されることにより着地
状態を検出する着地センサの多数個が前記通過部の歩行
面上に互いに近接する状態で且つ一つの脚の着地により
複数の前記着地センサが同時に着地状態を検出する状態
で敷設されることにより構成され、前記着地脚数算出手
段は、着地状態を検出している前記着地センサが連なっ
ている領域を一つの着地領域として、一つの着地領域に
おける前記着地センサの個数を一つの脚の着地により同
時に着地状態とされる前記着地センサの最大個数で除し
た商を切り上げて得られた整数値を、全着地領域にわた
って加算することにより着地脚数を算出するように構成
されている点にある。

【０００７】第３の特徴構成は、前記通過部が、歩行動
物の静止重量を計量する秤量台にて構成されている点に
ある。

【０００８】

【作用】第１の特徴構成による作用は、以下の通りであ
る。歩行動物を歩行通過させて秤量や検査等の処理を行
う処理部に、歩行動物を歩行通過させる通過部を設け
る。歩行動物が通過部の歩行面上を通過すると、着地検
出手段は、歩行動物の脚夫々が通過部の歩行面上に着地
する状態を各別に検出し、その着地検出手段の検出情報
に基づいて、着地脚数算出手段は、通過部の歩行面上に
着地している脚の数を算出する。そして、単独存在状態
判別手段は、着地脚数算出手段の着地脚数の算出値に基
づいて、単独存在状態であるか否かを判別する。つま
り、歩行動物が単独で通過部上を歩行する場合は、前記
算出値がその歩行動物の脚の数以下となることに基づい
て、単独存在状態判別手段は単独存在状態であると判別
し、一方、複数の歩行動物が通過部上を歩行する場合
は、前記算出値がその歩行動物の脚の数以上となること
に基づいて、単独存在状態判別手段は単独存在状態でな
いと判別するのである。

【０００９】第２の特徴構成による作用は、以下の通り
である。一つの脚が通過部の歩行面上に着地すると、複
数の着地センサが同時に着地状態を検出する。着地状態
を検出している着地センサが連なっている領域を一つの
着地領域とし、一つの着地領域における着地センサの個
数を、一つの脚の着地により同時に着地状態とされる着
地センサの最大個数で除した商を切り上げて得られた整
数値を、一つの着地領域における着地脚数とするように
してあるので、複数の脚により一つの着地領域が形成さ
れた場合であっても、一つの着地領域における実際の着
地脚数を求めることができる。そして、このようにして
求めた一つの着地領域における着地脚数を、全ての着地
領域にわたって加算することにより、通過部の歩行面上
に着地している脚の数を算出することができる。

【００１０】第３の特徴構成によれば、上述の如く歩行
動物が単独存在状態であることを確実に判別しながら、
歩行動物の静止重量を計量することができる。

【００１１】

【発明の効果】従って、本発明によれば、例えば、複数
の歩行動物が横並び状態や前後に連なる状態で通過部上
を通過する場合、着地脚数がその歩行動物の脚の数以上
となるので、確実に単独存在状態でないと判別すること
ができるようになり、その結果、単独存在状態であるか
否かを判別する判別精度を向上することができるように
なった。

【００１２】又、第３の特徴構成によれば、単独存在状
態であることを確実に判別しながら、歩行動物の静止重
量を計量することができるので、複数の歩行動物の静止
重量を同時に計量したデータが計量データ中に含まれて
しまうといったことがなくなり、歩行動物の静止重量の
計量データの信頼性を向上することができるようになっ
た。

【００１３】

【実施例】以下、本発明を牛の計量装置に適用した実施
例について、図面に基づいて説明する。先ず、図１及び
図２に基づいて、計量装置の全体構成について説明す
る。

【００１４】図中のＭは、牛を歩行通過させながら秤量
処理を行う処理部である。その処理部Ｍに、牛を歩行通
過させる通過部Ｐを設けてあり、その通過部Ｐを、牛の
静止静止重量（以下、単に重量という）を計量する秤量
台２にて構成してある。即ち、秤量台２の入口３側から
出口４側へ向かって牛を歩行通過させながら、秤量台２
上に牛が単独で存在する状態（以下、単独存在状態と称
する）であるか否かを判別し、単独存在状態であるとき
に秤量台２から得られる秤量値の時系列データから、牛
の重量を算出するものである。秤量台２及びその前後の
通路両側には柵１を設けてあり、秤量台２の外側には端
末装置６を設けてある。

【００１５】図１に示すように、端末装置６は、計量の
開始及び停止の指示等を行うためのキーパネル６ａ、計
量結果（牛の個体番号及びその重量）を表示出力するた
めのディジタル表示器６ｂ、計量結果を印字出力するた
めのプリンタ６ｃ等を備える。又、秤量台２からの荷重
データに基づく牛の重量の算出や、外部情報機器との通
信等を司る計量処理部Ｈも端末装置６の内部に設けてあ
る。

【００１６】図１に示すように、牛の右後脚の足首に
は、牛の個体識別情報（個体番号）を発信する発信手段
Ｔを取付けてある。発信手段Ｔには、個体番号を記憶す
るメモリ及び双方向のＲＦ無線通信手段を備えてある。
そして、発信手段Ｔは、後述する受信手段を介して計量
処理部Ｈとの間で無線通信を行い、計量対象である牛の
個体番号を計量処理部Ｈに与える。尚、前述のキーパネ
ル６ａを用いて、作業者が個体番号を手動入力すること
もできる。

【００１７】秤量台２について説明を加える。秤量台２
は、図２に平面図を示すように、枠体２ａと、その枠体
２ａの４隅を支持するように配設した４個のロードセル
２ｂと、枠体２ａ上に取り付けたＦＲＰ製の台板２ｃと
を備える。枠体２ａにかかる荷重を、これら４個のロー
ドセル２ｂの出力の合計値として検出する。４個のロー
ドセル２ｂの出力を、アナログ電圧として計量処理部Ｈ
に与え、計量処理部Ｈにて信号処理する。

【００１８】秤量台２の前後方向の長さは、秤量台２上
を歩行通過する牛の全体が必ず秤量台２上にある状態と
なるような長さ、例えば牛の体長以上の長さにしてあ
る。図中の５は、牛の脚が載置されて厚さ方向に荷重が
印加されることによりオン状態となるタッチセンサ５ａ
の多数個をマトリクス状に配置したシートスイッチであ
り、そのシートスイッチ５は、秤量台２の歩行面のほぼ
全面にわたる状態で台板２ｃ上に敷設してある。一個の
タッチセンサ５ａの平面視の大きさは、牛の一つの脚が
載置されることにより複数個で且つ最大４個のタッチセ
ンサ５ａが同時にオン状態となるような大きさにしてあ
る。即ち、牛の脚夫々が秤量台２の歩行面上に着地する
状態を各別に検出する着地検出手段Ｓを、着地センサと
してのタッチセンサ５ａの多数個を秤量台２の歩行面上
に互いに近接する状態で且つ一つの脚により複数個で且
つ最大４個のタッチセンサ５ａが同時にオン状態となっ
て着地状態を検出する状態で敷設することにより構成し
てある。タッチセンサ５ａ夫々の検出信号は、計量処理
部Ｈに与える。

【００１９】秤量台２の前部には、秤量台２に上るため
の上り台８を設けてあり、又、秤量台２の後部には秤量
台２から下りるための下り台９を設けてある。それら上
り台８及び下り台９の長さは、秤量台２の長さとほぼ同
様にしてある。又、上り台８及び下り台９の夫々の上部
には、牛の脚が載置されて厚さ方向に荷重が印加される
ことによりオン状態となるタッチスイッチ１０，１１の
夫々を設けてある。それらタッチスイッチ１０，１１夫
々は、牛の脚が上り台８及び下り台９の夫々の歩行面の
いずれの個所に着地されてもその着地状態を検出できる
ように、上り台８及び下り台９夫々の歩行面のほぼ全面
にわたる状態で設けてある。

【００２０】つまり、牛が秤量台２に上る途中のときで
牛の全体が秤量台２上にないときは、必ず、前脚が秤量
台２上に着地し且つ後脚が上り台８上に着地する状態と
なって、シートスイッチ５とタッチスイッチ１０との両
方により着地状態が検出されるようにしてある。又、牛
が秤量台２から下りる途中のときで牛の全体が秤量台２
上にないときは、必ず、前脚が下り台９上に着地し且つ
後脚が秤量台２上に着地する状態となって、タッチスイ
ッチ１１とシートスイッチ５との両方により着地状態が
検出されるようにしてある。タッチスイッチ１０，１１
夫々の検出信号は、計量処理部Ｈに与える。

【００２１】秤量台２における入口３側には、牛の全体
が秤量台２上に在るときに、発信手段Ｔから発信される
個体番号を受信するためのアンテナ７を設けてある。ア
ンテナ７は、ループ状に巻回された平面角型アンテナで
あって、その横幅は秤量台２における載置面の横幅より
やや小さく、その長さは、牛の大小を考慮して牛の全体
が秤量台２上に居る状態で、発信手段Ｔから発信される
個体番号を受信できるように設定してある。又、アンテ
ナ７の指向性は、秤量台２における載置面と直角方向、
即ち、鉛直方向になるように設定してあり、従って、発
信手段Ｔの指向性も鉛直方向になるように牛の足首に取
り付けてある。

【００２２】図３に示すように、計量処理部Ｈは、デー
タ入力手段１２、シリアルインターフェース１３、イン
ターフェース１４、入出力回路１５、演算処理手段１６
を備える。データ入力手段１２は、秤量台２からの秤量
値である電圧信号を増幅するアンプ１２ａ、その出力を
平滑するローパスフィルタ１２ｂ、平滑された電圧信号
を所定のサンプリング時間で量子化するＡ／Ｄ変換器１
２ｃを備える。Ａ／Ｄ変換器１２ｃから出力される秤量
値の時系列データ（以下、計量データという）は、演算
処理手段１６に入力される。シリアルインターフェース
１３は、牛の個体毎の履歴データや集計データを管理す
る外部情報機器ＤＥ（コンピュータ）との通信、アンテ
ナ７及びそのＲＦ回路１７を介しての発信手段Ｔとの通
信を司る。インターフェース１４を介して、タッチセン
サ５ａ夫々の検出信号、及び、タッチスイッチ１０，１
１夫々の検出信号が、演算処理手段１６に入力される。
入出力回路１５は、前述のキーパネル６ａ、ディジタル
表示器６ｂ、プリンタ６ｃとのインターフェースを司
る。

【００２３】計量処理部Ｈ（演算処理手段１６）と牛に
取り付けられた発信手段Ｔとの間の通信は次のように行
う。先ず、アンテナ７から、応答要求信号を含むＲＦ電
波が出力される。牛に取り付けられた発信手段Ｔがアン
テナ７に近づくと、このＲＦ電波によって電力が供給さ
れ能動状態になる。そして、応答要求信号に応えて記憶
情報、即ち、その発信手段Ｔが取り付けられている牛の
個体番号をＲＦ電波として発信する。この信号はアンテ
ナ７に受信され、ＲＦ回路１７及びシリアルインターフ
ェース１３を介して演算処理手段１６に伝送される。

【００２４】演算処理手段１６は、マイクロコンピュー
タを利用して構成してあり、計量データに基づいて牛の
重量を算出する重量算出部１６ａ、タッチセンサ５ａ夫
々の検出信号に基づいて秤量台２の歩行面上に着地して
いる脚の数を算出する着地脚数算出手段１６ｂ、及び、
着地脚数算出手段１６ｂにおける着地脚数の算出値に基
づいて単独存在状態であるか否かを判別する単独存在状
態判別手段１６ｃを備えている。

【００２５】着地脚数算出手段１６ｂは、以下のように
して着地脚数Ｎを算出する。例えば、図４に示すよう
に、先行の牛の２本の前脚Ｆｆ１，Ｆｆ１と２本の後脚
Ｆｒ１，Ｆｒ１、及び、後続の牛の一方の前脚Ｆｆ２夫
々が、秤量台２の歩行面上に着地すると、オン状態とな
っているタッチセンサ５ａが連なっている領域を一つの
着地領域とすることにより、着地領域Ａ１，Ａ２，Ａ
３，Ａ４を設定する。尚、後続の牛の他方の前脚Ｆｆ２
は、上り台８上に着地している。そして、着地領域Ａ
１，Ａ２，Ａ３，Ａ４夫々におけるタッチセンサ５ａの
個数４，４，３，７夫々を、一つの脚の着地により同時
に着地状態とされるタッチセンサ５ａの最大個数４で除
した商を切り上げて得られた整数値１，１，１，２夫々
を、着地領域Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４夫々における着地
脚数とする。更に、着地領域Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４夫
々における着地脚数１，１，１，２を加算して得られた
和５を秤量台２上に着地している着地脚数Ｎとする。

【００２６】次に、図５に示すフローチャートに基づい
て、演算処理手段１６の単独存在状態判別手段１６ｃに
より単独存在状態であるか否かを判別し、牛の重量を算
出するためのアルゴリズムについて説明する。

【００２７】ステップ＃１で、着地脚数Ｎを算出する。
着地脚数Ｎが３又は４の場合は、ステップ＃４に進み、
着地脚数Ｎが３よりも小さいか、又は、４よりも大きい
場合はステップ＃１に戻る（ステップ＃２、ステップ＃
３）。ステップ＃４で、タッチスイッチ１０，１１のい
ずれもオフの場合は、単独存在状態であると判別してス
テップ＃６に進み、ステップ＃６で牛の重量を算出す
る。一方、ステップ＃４で、タッチスイッチ１０，１１
のいずれもオフでない場合は、ステップ＃５でアンテナ
７が牛の個体番号を受信しているか否かを判別し、受信
している場合は単独存在状態であると判別してステップ
＃６に進み、受信していない場合はステップ＃１に戻
る。ステップ＃７で、重量の算出結果を、アンテナ７で
受信した個体番号とともにディジタル表示器６ｂ、プリ
ンタ６ｃに出力する。

【００２８】尚、ステップ＃４で、タッチスイッチ１
０，１１のいずれもオフの場合は、図６（イ）に示すよ
うに、牛Ｕ１の全体が秤量台２上にいる状態である。こ
の状態では、アンテナ７は、牛Ｕ１の足首に取り付けら
れた発信手段Ｔから発信される個体番号を受信してい
る。

【００２９】又、ステップ＃４で、タッチスイッチ１
０，１１のいずれもオフでない場合で、且つ、ステップ
＃５でアンテナ７が牛の個体番号を受信している場合
は、例えば、図６（ロ）に示すように、牛Ｕ２の全体が
秤量台２上に、牛Ｕ２よりも先行の牛Ｕ１が下り台９上
に、及び、牛Ｕ２の後続の牛Ｕ３が上り台８上にいる状
態である。この状態では、アンテナ７は、牛Ｕ２の足首
に取り付けられた発信手段Ｔから発信される個体番号を
受信している。

【００３０】又、ステップ＃４で、タッチスイッチ１
０，１１のいずれもオフでない場合で、且つ、ステップ
＃５でアンテナ７が牛の個体番号を受信していない場合
は、例えば、図６（ハ）に示すように、先行の牛Ｕ１の
前脚が下り台９上に、且つ、後脚が秤量台２上に着地
し、後続の牛Ｕ２の前脚が秤量台２上に、且つ、後脚が
上り台３上に着地する状態である。この状態では、アン
テナ７は牛Ｕ１，Ｕ２のいずれの個体番号も受信できな
い。

【００３１】〔別実施例〕次に別実施例を列記する。 着地検出手段Ｓの具体構成は上記実施例の構成の他
にも、種々の構成が適用可能である。例えば、牛が載置
されたときの荷重を検出することにより着地状態を検出
する圧力センサの多数個を通過部Ｐの歩行面上に互いに
近接する状態で且つ一つの脚の着地により複数の前記圧
力センサが同時に着地状態を検出する状態で敷設するこ
とにより構成しても良い。

【００３２】 タッチセンサ５ａの配置形態は、上記
実施例のマトリクス状に限定されるものではなく、例え
ば、千鳥状に配置しても良い。

【００３３】 本発明の歩行動物の単独存在状態検出
装置は、上記実施例の如く秤量処理を行う場合以外に
も、例えば、検査等の処理を行う場合にも適用可能であ
る。又、牛以外の歩行動物、例えば山羊や羊等の歩行動
物の処理を行う場合にも適用可能である。又、牛等の４
脚の歩行動物以外の鶏等の２脚の歩行動物の処理を行う
場合にも適用可能である。

【００３４】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
添付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例にかかる歩行動物の単独存在状
態検出装置を適用した計量装置の概略構成を示す側面図

【図２】計量装置の一部切り欠き平面図

【図３】計量装置の計量処理部とその周辺のブロック図

【図４】計量装置の秤量台上における牛の脚の着地状態
を説明する図

【図５】計量装置の演算処理手段により単独存在状態で
あるか否かを判別し、牛の重量を算出するためのフロー
チャートを示す図

【図６】牛が計量装置の秤量台上にいる状態を説明する
図

【符号の説明】

２ 秤量台 ５ａ 着地センサ １６ｂ 着地脚数算出手段 １６ｃ 単独存在状態判別手段 Ｐ 通過部 Ｓ 着地検出手段

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 歩行動物を歩行通過させる通過部（Ｐ）
   と、歩行動物の脚夫々が前記通過部（Ｐ）の歩行面上に
   着地する状態を各別に検出する着地検出手段（Ｓ）と、
   その着地検出手段（Ｓ）の検出情報に基づいて、前記通
   過部（Ｐ）の歩行面上に着地している脚の数を算出する
   着地脚数算出手段（１６ｂ）と、その着地脚数算出手段
   （１６ｂ）における着地脚数の算出値に基づいて、前記
   通過部（Ｐ）上に歩行動物が単独で存在する単独存在状
   態であるか否かを判別する単独存在状態判別手段（１６
   ｃ）が設けられている歩行動物の単独存在状態検出装
   置。
2. 【請求項２】 前記着地検出手段（Ｓ）は、歩行動物の
   脚が載置されることにより着地状態を検出する着地セン
   サ（５ａ）の多数個が前記通過部（Ｐ）の歩行面上に互
   いに近接する状態で且つ一つの脚の着地により複数の前
   記着地センサ（５ａ）が同時に着地状態を検出する状態
   で敷設されることにより構成され、前記着地脚数算出手
   段（１６ｂ）は、着地状態を検出している前記着地セン
   サ（５ａ）が連なっている領域を一つの着地領域とし
   て、一つの着地領域における前記着地センサ（５ａ）の
   個数を一つの脚の着地により同時に着地状態とされる前
   記着地センサ（５ａ）の最大個数で除した商を切り上げ
   て得られた整数値を、全着地領域にわたって加算するこ
   とにより着地脚数を算出するように構成されている請求
   項１記載の歩行動物の単独存在状態検出装置。
3. 【請求項３】 前記通過部（Ｐ）が、歩行動物の静止重
   量を計量する秤量台（２）にて構成されている請求項１
   又は２記載に歩行動物の単独存在状態検出装置。