【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、牛等の歩行動物が歩行通過する通路の側方の枠体に、縦軸心周りに回動自在に枢支され、且つ、前記通路を遮る状態に復帰付勢された扉部材と、その扉部材が歩行動物によって押されて回動したことを検出する検出手段とを備える歩行動物の通過検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】かかる歩行動物の通過検出装置は、例えば、歩行動物が秤量台を歩行通過したときに得られる荷重データに基づいて歩行動物の重量を算出する動態計量装置の出口ゲートに設けられ、その検出情報は入口ゲートの開閉制御等に用いられる。 あるいは、歩行動物の群れを狭い通路に１頭ずつ通過させて群れの頭数をカウントする場合に使用できる。

【０００３】従来、例えば牛の動態計量装置の出口ゲートに設けられた通過検出装置は、図９に示すように、背中の高さから腹部の高さまでをカバーする縦長の比較的大きな扉部材２０を使用していた。 図において左右一対の扉部材２０は、縦軸心２１周りに回動自在に枢支され、図示の状態（通路を遮る状態）に復帰付勢されている。 扉部材２０が牛に押されて回動すると、図示しない検出手段がその回動を検出する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の通過検出装置を妊娠牛が通過する場合、腹部の突出が妊娠月によって大きく異なるので、検出タイミングのばらつきが大きくなりやすい。 すると、この検出タイミングを基準として実行される入口ゲートの開閉制御等のタイミングが大きくばらつくことになり好ましくない。 又、扉部材が大きければ、通過する牛等に無用のストレスを与えるおそれがあるし、装置全体の小型化にとって支障となる。 本発明は、かかる実情に鑑みて為されたものであって、その目的は、扉部材の小型化と正確な検出とを両立させた歩行動物の通過検出装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の歩行動物の通過検出装置は、牛等の歩行動物が歩行通過する通路の側方の枠体に、縦軸心周りに回動自在に枢支され、且つ、前記通路を遮る状態に復帰付勢された扉部材と、その扉部材が歩行動物によって押されて回動したことを検出する検出手段とを備えるものであって、その特徴構成は、前記扉部材が横長の板状体であり、その上下方向中央部が歩行動物の肩骨部の高さに位置して、その自由端部が歩行動物の肩骨部のみに当たるように構成されている点にある。 上記特徴構成を実施する際の好ましい具体構成については、作用と共に後述する。

【０００６】

【作用】上記の特徴構成によれば、横長の板状体である扉部材が歩行動物の肩骨部のみに当たるので、例えば妊娠牛のように腹部の突出が大きくばらついても、正確に通過タイミングを検出することができる。 また、通過する歩行動物の頭部には当たらないので歩行動物に無用のストレスを与えるおそれも無い。

【０００７】歩行動物が牛の場合、前記扉部材の上下方向中央部と前記通路の床面との距離は、９０〜９５ｃｍ
の範囲内にあることが好ましい。 成牛の肩骨部の高さは体重のばらつきにかかわらずほぼ一定しているからである。 又、前記扉部材の先端部にゴム弾性材が被せられていることが好ましく、これにより歩行動物の肩骨部が扉部材に当たるときの衝撃が緩和される。

【０００８】

【発明の効果】従って、本発明によれば扉部材を小型化して装置全体の小型化に寄与すると共に歩行動物の通過タイミングを正確に検出することができる通過検出装置を提供できるようになった。

【０００９】

【実施例】以下、本発明を牛の動態計量装置の出口ゲートに用いた実施例について図面に基づいて説明する。 図１及び図２に示す動態計量装置は、牛が秤量台１を歩行通過したときに得られる時系列の荷重データに基づいて牛の重量を算出するものである。 秤量台１の前後には、
牛の誘導路を形成するための柵２が左右に立設されている。 秤量台１にも左右一対の柵３が立設され、牛が秤量台１を１頭ずつ歩行通過できる通路を形成している。 秤量台１の入口の手前には、牛を１頭ずつ秤量台１に上げるために開閉制御される入口ゲートＧ１が設置され、秤量台１の出口部には通過検出装置を備える出口ゲートＧ
２が付設されている。

【００１０】秤量台１は、鋼製の枠体と、その枠体に載置されたＦＲＰ（繊維強化樹脂）製の踏み板とを備え、
四隅がロードセル４で支持されている。 牛が秤量台１を歩行通過するときに踏み板及び枠体にかかる荷重は、４
個のロードセル４の出力の合計値として検出される。 但し、その値は牛の歩行周期にに応じて変化するので、適当な演算処理によって静止重量を推定算出する必要がある。 この変化する荷重出力（アナログ電圧）は処理装置５に入力され、増幅、平滑等の信号処理を施される。 さらに、所定のサンプリング時間でＡ／Ｄ変換され、ディジタル値として処理装置５に備えられた重量演算手段５
ａに与えられる（図７参照）。 重量演算手段５ａは、この逐次ディジタル値とされた荷重データを一旦メモリに記憶し、後述のようにして牛の重量を算出する。

【００１１】算出された重量は、処理装置５に備えられたディスプレイにて牛の固体番号と共に表示出力され、
又、プリンタにて印字出力される。 牛の固体番号は、以下のようにして自動入力される。 牛の後脚の足首に、牛の固体番号を送信するトランスポンダＴが取付けられている。 トランスポンダＴは、個体番号を記憶するメモリと超小型無線通信機を備え、無線通信による送信要求に応えて個体番号を送信する。 秤量台１の踏み板にはトランスポンダＴから個体番号を受信するためのループアンテナ６が内装されている。

【００１２】上記のような構成により、処理装置５は次のような手順で牛の固体番号を自動的に識別する。 一頭の牛の計量が終了すると、次の牛の固体番号を受信すべく、応答要求信号と給電用を兼ねる電波が一定周期でループアンテナ６から送信される。 次の牛が秤量台１に上がり、その足首に取り付けられた送信手段Ｔが上記電波によって電力を供給され能動状態になると、応答要求信号に応えて記憶情報（即ち個体番号）を送信する。 この信号は送受信兼用のループアンテナ６を介して処理装置５に入力される。

【００１３】入口ゲートＧ１は、図３及び図４に示すように構成されている。 左右一対の扉部材８，９がそれぞれ縦軸心周りに揺動自在に左右の支柱に枢支されている。 一対の扉部材８，９は、図示しないネジリコイルバネによって、図４に実線で示す閉成状態に復帰付勢されている。

【００１４】入口ゲートに向かって右側（図３では左側）の扉部材８は、開閉駆動モータ１０によって、その復帰付勢された位置が図４に実線で示す位置と想像線で示す位置との間で切り換えられえるように回転駆動される。 つまり、実線で示す閉成状態と想像線で示す半開状態とに切り換えられる。 入口ゲートが閉成状態のときは牛が入口ゲートの手前で立ち止まり、入口ゲートが半開状態になれば牛は扉部材８，９を押し開けて秤量台１に上がる。 開閉駆動装置１０は、処理装置５内の制御手段５ｂ（図７参照）からの制御信号により駆動される。

【００１５】入口ゲートに向かって左側の扉部材９と固定枠には磁気式の近接センサ１１及びその被検出片１２
が設けられ、扉部材９が所定角度α以上回動すると近接センサ１１がオン状態になるように構成されている。 この検出信号は、牛が入口ゲートを通過中であること、又は通過したことを判断するための信号として制御手段５
ｂに入力される。

【００１６】出口ゲートＧ２は、図５及び図６に示すように、秤量台１の出口部の右側の柵３に縦軸心周りに揺動自在に枢支され閉成状態に復帰付勢された扉部材１３
等で構成されている。 この扉部材１３は、横長形状の板状体であり、その自由端部１３ａが牛の肩骨部Ｃｋのみに当たるように構成されている。 つまり、その上下方向の幅は牛の肩骨部Ｃｋの上下方向寸法よりやや大きく、
その上下方向中央部と秤量台１の床面との距離Ｈが９０
〜９５ｃｍの範囲内になるようにしている。

【００１７】成牛の肩骨部Ｃｋの高さは個体間のばらつきが小さく、例えば、妊娠牛の妊娠月によってその体重が４００〜８００Ｋｇの範囲内でばらついても、肩骨部Ｃｋの高さ及び肩幅はあまりばらつかない。 従って、上記のような位置寸法により、扉部材１３の上下方向中央部は牛の肩骨部Ｃｋの高さに位置し、その自由端部１３
ａが牛の肩骨部Ｃｋのみに当たって押し開けられることになる。 又、扉部材１３の自由端部１３ａには牛の肩骨部肩骨部Ｃｋが扉部材１３の自由端部１３ａに当たるときの衝撃を緩和すべく自由端部１３ａにゴム弾性材が被せられている。

【００１８】そして、扉部材１３が牛によって押されて回動したことを検出する手段として、図４に示すように、磁気式の近接センサ１４が枠体（柵）３に取りつけられ、その被検出片１５が扉部材１３に付設されている。 かかる構成により、扉部材１３が所定角度β以上回動すると近接センサ１４がオン状態になる。 この検出信号は、牛が出口ゲートを通過中であること、又は通過したことを判断するための信号として制御手段５ｂに入力される。

【００１９】次に、処理装置５の重量演算手段５ａ及び制御手段５ｂが実行する重量の算出処理等のアルゴリズムについて、図７及び図８に基づいて概略説明する。 図７は信号の流れを示す制御ブロック図である。 図中、重量演算手段５ａと制御手段５ｂは、実際は一つのマイクロコンピュータのプログラムとして構成されており、相互に情報がやりとりされる。 図８は、牛が１頭ずつ順次、秤量台１を歩行通過するときに、秤量台１から得られる荷重（平滑後の電圧）の変化の一例を単純化して示したものである。 図中、Ｓ１１，Ｓ１４はそれぞれ入力ゲートの近接センサ１１又は出力ゲートの近接センサ１
４のオン信号、即ち、牛が入力ゲート又は出力ゲートを通過中であることを示す信号を表し、わかりやすくするためにレベルを変えて示している。

【００２０】先ず、制御手段５ｂが入口ゲートの開閉駆動モータ１０を駆動して、扉部材８を半開状態にすると、牛が扉部材８，９を押し開けて秤量台１に上がってくる。 入力ゲートの近接センサ１１のオン信号Ｓ１１が検出され、秤量台１からローパスフィルタ、Ａ／Ｄ変換器等での処理を経て入力される逐次荷重データが所定のしきい値を越えると、重量演算手段５ａは荷重データのメモリへの書き込みを開始する。 又、制御手段５ｂは入口ゲートの扉部材８を閉成状態に戻す。 そして、重量演算手段５ａは、牛の歩行周期に対応して比較的長い周期で現れる極大値Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３・・・を荷重データの変化から抽出して記憶する。 記憶された極大値が３個に達すると、一つ目の極大値Ｐ１から三つ目の極大値Ｐ３
までを有効データ区間Ｔ１として求め、この区間内の荷重データの平均値を算出して牛の静止重量とする。

【００２１】やがて牛が出口ゲートを通って秤量台１から下りると、図１０に示すように、出口ゲートの近接センサ１４のオン信号Ｓ１４が検出されるので、制御手段５ｂは再び入口ゲートの扉部材８を反開き状態にする。
すると次の牛が扉部材８，９を押し開けて秤量台１に上がるので、近接センサ１１のオン信号Ｓ１１が検出され、上述したと同様にして有効データ区間Ｔ２が求められ、その間の平均値から牛の重量が算出される。 このような処理を繰り返すことにより、複数の牛の連続計量を自動的に行うことができる。

【００２２】上記実施例の扉部材は、その自由端部にゴム弾性材を被せて衝撃緩和に寄与するようにしたが、扉部材の自由端部又は全部を弾性樹脂で成形してもよい。
本発明は、牛に限らず、馬等の歩行動物の通過検出装置に適用できる。 又、上記実施例のような動態計量装置の出口ゲートに限らず、群れの頭数をカウントするためのゲート等、種々のゲートに適用できる。 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成に限定されるものではない。

【００２３】

【図面の簡単な説明】

【図１】牛の動態計量装置の概略構成を示す平面図

【図２】動態計量装置の概略構成を示す側面図

【図３】入口ゲートの正面図

【図４】入口ゲートの平面図

【図５】通過検出装置を備える出口ゲートの正面図

【図６】出口ゲートの平面図

【図７】制御ブロック図

【図８】歩行動物が秤量台を通過したときの荷重値等の変化の一例を示すグラフ

【図９】従来例に係る通過検出装置を備える出口ゲートの正面図

【符号の説明】

３ 枠体 １３ 扉部材 １３ａ 自由端部 １４ 検出手段 Ｃｋ 歩行動物の肩骨部 Ｈ 扉部材中央部と床面との距離 Ｐ 縦軸心