(57)【要約】      （修正有）【課題】牛舎の搾乳データ管理において、酪農家が搾乳手順の違いによる搾乳量・搾乳時間の変化を明確に知ることができ、搾乳者が変わった場合でも常に適切な搾乳終了判断を行うことができる泌乳特性監視装置の提供。【解決手段】繋ぎ飼い牛舎用搾乳装置において、搾乳ユニットが、乳流量センサ、一定間隔で測定した乳流量を含む搾乳データを記憶する記憶部、搾乳データを送信する通信部を備えた第一の制御ユニットと、搾乳データを受信する通信部、受信した搾乳データを牛床識別情報と共に記憶する記憶部、搾乳開始からの乳流量と積算乳量とを時系列グラフの形式で表示する表示部を備えた第二の制御ユニットを有することを特徴とする泌乳特性監視装置。【選択図】図１
2009153504.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
繋ぎ飼い牛舎等の搾乳装置において、搾乳ユニットが、乳流量センサ、一定間隔で測定した乳流量を含む搾乳データを記憶する記憶部、搾乳データを送信する通信部を備えた第一の制御ユニットと、搾乳データを受信する通信部、受信した搾乳データを牛床識別情報と共に記憶する記憶部、搾乳開始からの各時点に対応する乳流量と積算乳量とを時系列グラフの形式で表示する表示部を備えた第二の制御ユニットを有することを特徴とする泌乳特性監視装置。
【請求項２】
前記第一の制御ユニットが搾乳ユニットの自動離脱装置に内蔵され、前記第二の制御ユニットはそれと別体に設けられていることを特徴とする請求項１記載の泌乳特性監視装置。
【請求項３】
前記第一及び第二の制御ユニットの通信が無線で行われることを特徴とする請求項２記載の泌乳特性監視装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は繋ぎ飼い方式の牛舎等において搾乳作業に使用する搾乳装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、繋ぎ飼い方式の牛舎においては、多数の牛床に乳牛が係留され、搾乳を行う際には、パルセーター、ミルククロー、ティートカップ等からなる搾乳ユニットを人手で運搬するか、ガイドレールに吊り下げられた搾乳ユニットを搾乳を行う牛床まで移動させていた。そして真空配管式の搾乳設備を用いる場合であれば、真空配管の所定位置に設けられたミルクタップに搾乳ユニットのディストリビュータを装着し、搾乳真空をミルククローに供給して搾乳を行っていた。
【０００３】
また最近、搾乳終了時の手間を軽減するため、搾乳ユニットに自動離脱装置を設けることが知られている。自動離脱装置は、送乳チューブ内に設けられた電気伝導度センサーにより乳流量をモニタし、表示部に乳流量・積算乳量を表示する。そして乳流量が所定の警告流量以下になると搾乳終了を警告し、さらに乳流量が所定の終了流量以下になると自動的に真空を遮断するとともに、内蔵アクチュエータの作動によりミルククローに結束した離脱ロープを引き上げてミルククローを回収する。さらに乳牛の個性に合わせて、搾乳終了判断を酪農家が行うための手動搾乳終了機能を備えることも知られている。
【０００４】
特開２００１−４５８９８号公報は、繋ぎ飼い牛舎の搾乳において、牛床側に設置した識別番号タグから牛床識別番号を取得する識別部を備えた制御ユニットと、搾乳ユニット及び牛舎管理装置の双方と通信できる赤外線ユニットを用いて、牛床識別番号と搾乳データとを牛舎管理装置に転送させる搾乳データ管理方法により、人手による管理用紙への記入などを不要とする技術を提案している。
【特許文献２】特開２００１−４５８９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の搾乳データ管理技術では、乳流量が所定値以下になったときに機械的に搾乳を終了させていたが、乳牛の個体ごとの泌乳特性や健康状態などによっては、自動終了が適当でない場合がある。例えば、泌乳に時間のかかる牛や乳区（乳頭）毎の泌乳時間が異なる牛では離脱の遅れによる過搾乳の恐れがあり、泌乳カーブが２個の山を有する２度おろしの牛などでは逆に泌乳の途中で離脱する恐れがある。特に残乳の多い牛では残乳性乳房炎を防ぐために離脱を遅らせることが望ましい。
【０００６】
しかし現在市場に出ている搾乳機は、乳流量低下による単一の搾乳終了判断が一般的であり、牛個体別の泌乳特性に合わせた搾乳終了判断ができないため、過搾乳や、残乳による乳房炎を引き起こす場合がある。自動離脱装置にモード切り替え機能を設けることにより手動でも搾乳を終了させられるようにした製品もあるが、自動と手動の切り替えは従来は酪農家の経験・判断のみに任されていた。
【０００７】
本発明は、牛舎の搾乳データ管理において、酪農家が搾乳手順の違いによる搾乳量・搾乳時間の変化を明確に知ることができ、搾乳者が変わった場合でも常に適切な搾乳終了判断を行うことができる泌乳特性監視装置を提供することを第一の目的とする。
【０００８】
また本発明は、搾乳中に前回搾乳量を参照することで今回期待される搾乳量を把握でき、適切な搾乳終了判断を行うことができる泌乳特性監視装置を提供することを第二の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本出願の請求項１記載の発明は、繋ぎ飼い牛舎等の搾乳装置において、搾乳ユニットが、乳流量センサ、一定間隔で測定した乳流量を含む搾乳データを記憶する記憶部、搾乳データを送信する通信部を備えた第一の制御ユニットと、搾乳データを受信する通信部、受信した搾乳データを牛床識別情報と共に記憶する記憶部、搾乳開始からの各時点に対応する乳流量と積算乳量とを時系列グラフの形式で表示する表示部を備えた第二の制御ユニットを有することを特徴とする泌乳特性監視装置により、上記の課題を解決する。
【００１０】
本発明に係る泌乳特性監視装置は、制御ユニット間でデータ引渡しができる通信手段を内蔵し、搾乳開始からの一定間隔ごとに第一の制御ユニットから第二の制御ユニットに乳流量等の搾乳データの引渡しを行い、第二の制御ユニットに内蔵された表示部により乳流量・積算乳量をグラフ表示可能とするもので、従来の搾乳ユニットの追加機能として設置することができるものである。ここで乳流量の推移は牛の泌乳特性を表し、積算乳量は牛乳の収量の大小などを表している。これらのデータを搾乳中に随時参照することにより、牛の個性に合わせて最適な搾乳終了判断をすることができる。また、経験の少ない搾乳者に対しては、データを参照しながら搾乳の指導を行うことができる。
【００１１】
搾乳ユニットは乳流量が所定の終了流量以下になったときに搾乳真空の供給を止めミルククローを回収する自動離脱機能と、搾乳終了モードを自動／手動に切り替えるための操作部をさらに有し、搾乳者が表示された泌乳特性から望ましいと思われる搾乳終了方法を選択可能なものとすることが好ましい。また自動離脱装置はさらに警報手段を備え、乳流量が所定の警報流量以下になったときに警報を発すると共に、警報発生及び搾乳中止の時間が第一の制御ユニットから第二の制御ユニットに送信され、記憶部に記憶されると共にグラフ上に図示されるようにすれば、搾乳者は搾乳終了の判断が適正であったかどうか容易に検討することができる。
【００１２】
また好ましくは、第二の制御ユニットはさらに過去の搾乳作業に係る搾乳データを搾乳作業識別情報となる搾乳開始日時等と共に記憶部に記憶すると共に、表示する搾乳時を選択するための操作部を有し、搾乳者が操作部から搾乳時を選択した時に前回以前の搾乳に係る搾乳データを記憶部から呼び出して表示部にグラフ表示する機能を有する。それにより搾乳者は前回以前の搾乳時の積算乳量・泌乳特性と現搾乳中の積算乳量・泌乳特性を比較しながら終了判断をしたり、搾乳状況の良否・牛個体の健康状態の監視を行うことができる。
【００１３】
制御ユニット間の通信手段としては、ＲＳ２３２Ｃ、４２２、４８５等の有線通信方式や、省電力無線、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、ＺｉｇＢｅｅ等の無線通信方式を用いることができるが、保守性や拡張性の点から、汎用の無線通信手段を用いることが好ましい。また、いわゆるＰＨＳ（登録商標）やＦＯＭＡ（登録商標）などの公衆データ通信回線を用いて、モデムを介して本泌乳監視装置に接続するように構成すれば、遠く離れた場所でデータを閲覧し、指令を出すことが可能になる。
【００１４】
本発明の請求項２記載の発明は、前記搾乳ユニットが２個の自動離脱装置を有し、第一の制御ユニットが各自動離脱装置に内蔵され、前記第二の制御ユニットはそれと別体に設けられていることを特徴とする請求項１記載の泌乳特性監視装置により、上記の課題を解決する。２個の自動離脱装置を有することにより、１台の搾乳ユニットで左右の牛床に対応することができる。第一の制御ユニットの各々が搾乳データと共にユニットの識別情報を送信し、第二の制御ユニットがこれを記憶することにより、各牛床に関連付けて搾乳データを保存する。
【００１５】
本発明の請求項３記載の発明は、前記第一及び第二の制御ユニットの間の通信が無線で行われることを特徴とする請求項２記載の泌乳特性監視装置により、上記の課題を解決する。無線送信手段を用いることにより故障の恐れが少なくなり、また同じ規格の様々な受信装置により受信し、搾乳作業を監視することができるので効率も高まる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照しながら、本発明の具体的な実施形態について説明する。
【実施例】
【００１７】
本実施例は、真空配管式の搾乳設備を備えた牛舎で２個の牛床につきそれぞれ自動離脱装置を備えた搾乳ユニットを設置し、それらを搾乳ユニットと共に移動する１台の中央制御装置で管理する場合において、本発明に係る泌乳特性監視装置を、中央制御装置と各自動離脱装置とに内蔵させたときの構成を示す。図１はこの泌乳特性監視装置を牛床の通路側より見た立面図である。中央制御装置１は、図と垂直に走るガイドレールＧの下方を公知の走行手段１０８により自動走行するようになっている。中央制御装置１の本体１００の前面には、ビットマップ液晶表示部１０４、タッチパネル操作部１０５、電源スイッチなどのボタン操作部１０６、ＬＥＤ表示部１０７が設けられている。
【００１８】
中央制御装置１の上部には水平支持部１０９が設けられ、その両側の腕に自動離脱装置２がそれぞれ吊り下げられている。真空配管Ｖ１、Ｖ２にまたがって設けられたディストリビュータＤから真空チューブＴｖ及び送乳チューブＴｍが自動離脱装置２を経てミルククロー３に接続される。
【００１９】
図２は、本実施例に係る自動離脱装置２を斜め前から見た斜視図である。本体２００の上部には先端がＵ字状に屈曲した金属製のハンガー２０２が設けられ、このハンガー２０２の屈曲部を前記水平支持部１０９の腕に引っ掛けることで、各搾乳ユニットの全体を搾乳に便利な位置に吊り下げることができる。本体２００の前面にはタッチパネル操作部２０３とＬＥＤ表示部２０４が設けられている。また本体２００の下部には持ち運びのためのグリップ２０７が突設されている。自動離脱装置２は真空シリンダー又は電動モータからなる引き上げ手段を内蔵しており、引き上げ手段に接続された離脱ロープＲがグリップ２０７の下端から出て、先端のスナップフックＳでミルククロー３のフックに係止されている。
【００２０】
自動離脱装置の本体２００の背面の接続口（不図示）は真空チューブＴｖを介してディストリビュータＤに接続され、真空配管Ｖ１より真空圧の供給を受け、内部の電磁パルセータ２０４により真空圧と大気圧とを交互に発生して別の接続口（不図示）よりミルククロー３及びティートカップ４に供給する。また、ディストリビュータＤ及び真空配管Ｖ２に接続された送乳チューブＴｍは、本体２００の背面の逆Ｕ字型のミルクチューブ（不図示）を経由してミルククロー３に接続されており、ミルク流量を測定するための電気伝導度センサ２１０は、搾乳終了時等の乳の後戻りによる測定誤差を避けるために逆Ｕ字型配管の乳出口側端部に設けられている。
【００２１】
図３は本実施例の中央制御装置１及び自動離脱装置２の機能ブロック図を示す。１０１は中央制御装置の本体１００に内蔵された制御部であり、演算機能、入出力機能、プログラム記憶機能、データ記憶機能を備えた汎用のモジュールからなり、出荷時に書き込まれた制御プログラムに従って中央制御装置１の各部を制御する。制御部１０１には大容量の記憶部１０２及びビットマップ表示部１０４が接続されている。タッチパネル操作部１０５は液晶表示部１０４の表示モードの切り替え指示などの入力手段である。ＬＥＤ表示部１０７は走行モードや装置の異常発生を表示する機能を有する表示手段である。図２のボタン操作部１０６は電源ボタンや自動走行指示ボタンなどの入力手段であるが、電源機能及び走行機能の制御については本発明の対象外となるので説明を省略する。
【００２２】
２０１は自動離脱装置２の本体２００に内蔵された制御部であり、１０１と同様の汎用のモジュールからなり、出荷時に書き込まれた制御プログラムに従って自動離脱装置の各部を制御する。タッチパネル操作部２０３は引上げ手段の解除、搾乳開始、搾乳終了モードの切り替えなどを指示するための入力手段である。ＬＥＤ表示部２０４は、選択された搾乳終了モードや乳流量が所定の警報流量以下になったときの警報などを表示する手段である。また２０８は電磁パルセータ、２０９は搾乳終了時にミルククロー３等を引き上げる電動モータである。
【００２３】
中央制御装置１及び自動離脱装置２は、さらに相互に無線で通信可能な通信部１１１及び２１０を内蔵している。通信手順は例えば小電力無線機、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、ＺｉｇＢｅｅのような小電力で動作する汎用の規格から選択できる。通信部１１１と２１０は、中央制御装置１及び自動離脱装置２の電源が投入されると、自動的に無線通信を開始して接続を確立する。
【００２４】
搾乳を行う際には、まず乳頭の清拭を行った後、中央制御装置１の自動走行機能により、中央制御装置１及び搾乳ユニットを不図示の格納位置から搾乳を行う２個の牛床の中間の位置までガイドレールＧに沿って移動させ、各搾乳ユニットのディストリビュータＤを真空配管Ｖ１、Ｖ２上の所定位置に装着する。そして自動離脱装置２の操作部２０３を操作して引き上げ手段を解除し、離脱ロープＲを引き出してミルククロー３を搾乳する乳房の付近まで移し、ティートカップ４を各乳頭に取り付ける。操作部２０３に搾乳開始を入力すると、制御部２０１が所定の時間間隔で電磁パルセータ２０８を作動させて、脈動真空をティートカップ４等に供給する。
【００２５】
このとき制御部２０１は、不図示の内部タイマーより取得した開始日時情報と、内部に記憶した牛床識別情報とを、通信部２１０を介して中央制御装置１に送信する。一台のユニットが複数の牛床に対応している場合には、特開２００１−４５８９８と同様の方法により牛床側の識別番号タグから牛床識別情報を取得して送信しても良い。中央制御装置１の制御部１０１は、通信部１１０で受信した開始日時情報と牛床識別情報とを、作業記録として記録部１０２に記録する。
【００２６】
搾乳が開始されると、乳が送乳チューブＴｍ内を断続的に流れ電気伝導度が乳の量に応じて変化するので、電気伝導度センサの出力から乳の流量情報が得られる。制御部２０１は内部のタイマー手段により搾乳開始からの経過時間をカウントしており、１秒毎に経過時間と乳流量情報とを読み出す。そして最新の流量を表示部２０４に表示すると共に通信部２１０を介して中央制御装置１に送信する。中央制御装置１の制御部１０１は、経過時間と通信部１１０で受信した１秒毎の乳流量情報とを先に記録した作業記録に関連付けて記録部１０２に記録する。
【００２７】
また制御部２０１は乳流量が所定の警報流量以下になったときに表示部２０４に警報表示を行わせ、乳流量が所定の中止流量（好ましくは０．４ｋｇ／分）以下になったときには泌乳終了と判断して、表示部２０４に終了表示を行わせ、電磁パルセータ２０８の作動を停止する。そしてティートカップ４内の圧力が低下し乳頭から外れるタイミングで電動モータ２０９を作動させ、離脱ロープＲを引き上げてミルククロー３とティートカップ４とを回収する。制御部２０１は通信部２１０を介して中央制御装置１に警報表示及び自動終了を通報し、中央制御装置の制御部１０１は警報表示及び作業終了までの経過時間を記録部１０２に記録する。作業終了を記録した後は、記録手順をリセットして次の搾乳作業に備える。
【００２８】
搾乳中に操作部２０３に手動終了モードへの切り替え指示が入力されると、処理を分岐して以下の手動終了操作を行う。制御部２０１は泌乳終了の判断を行わず、作業者が終了指示を入力するまで搾乳を継続する。そして終了指示が入力されると表示部２０４に終了表示を行わせ、上と同様の終了操作を行った後、通信部２１０を介して中央制御装置１に手動終了を通報し、中央制御装置の制御部１０１は作業終了までの経過時間を記録部１０２に記録する。
【００２９】
搾乳作業の間、中央制御装置のビットマップ表示部１０４は、通信部１１０からの入力と操作部１０３からの指示、及び記録部１０２の記録に基づいて最新の搾乳作業のデータを表示している。図４は操作部１０３で通常の表示モードが選択された時に表示部１０４に表示される画面であり、グラフ表示部１２１には経過時間を横軸に、乳流量と積算乳量とが折れ線グラフの形式で表示されている。また牛個体の泌乳特性を理解するために、記録部１０２から読み出された前回搾乳時の情報が合わせて表示されている。折れ線１２１ａ及び１２１ｃは今回の乳流量及び積算乳量を表し、折れ線１２１ｂ及び１２１ｄは前回の乳流量及び積算乳量を表す。また前回又は今回の警報表示や自動終了の発生時点が縦線１２１ｅ及び１２１ｆとして表示されている。
【００３０】
図４の１２２は牛個体情報の表示部であり、牛床識別情報に対応する乳牛の番号と、前回搾乳データから推定されるその牛の搾乳時間が表示される。１２３は最終警報情報の表示部であり、最終警報が発生したときの経過時間と、その時点までの乳量の積算値が表示される。１２４は離脱情報の表示部であり、自動終了又は手動終了までの経過時間と乳量の積算値が表示される。１２５は過搾乳情報の表示部であり、手動で搾乳を終了した時点が自動終了と判断される時点（縦線１２１ｆ）を過ぎている場合に、その経過時間と対応する乳量の積算値が表示される。１２６は流量表示部であり、現時点の流量と今回搾乳開始からの乳量の積算値が表示される。
【００３１】
搾乳者は自動搾乳中に次の搾乳箇所に移って乳頭の清拭などを行うことができるが、搾乳終了が近づいたときなどは戻ってきて表示部２０４の警報表示の有無と表示部１０４に表された各種データを確認する。牛が標準的な個体であり、グラフ表示部１２１に表される乳流量と積算乳量のグラフが前回のものと同様であれば、そのまま自動モードを続け、搾乳を自動終了させることができる。また泌乳に時間のかかる牛や乳区（乳頭）毎の泌乳時間が異なる牛では自動終了では離脱が遅れ過搾乳を生じる恐れがあるので、操作部２０３により手動終了モードへの切り替えを指示し、グラフ表示部１２１の表示を参考に早めの手動終了を行う。逆に２度おろしの牛や残乳の多い牛では遅めの手動終了を行う。過搾乳が生じた場合はその旨が表示部１２５に表示される。操作部１０３から右側・左側搾乳ユニットの切り替え指示又は表示対象となる作業日の切り替えを入力することにより、表示部１０４の表示を適宜に切り替えることができる。
【００３２】
上記のように搾乳者は前回と今回の搾乳データを参照しながら搾乳作業を進めることができるので、常に適切なタイミングで終了処理を行うことができ、また搾乳手順の良否による搾乳量、搾乳時間の変化が明確となる。さらに搾乳者が変わっても、前回搾乳時データから適切な搾乳が実行でき、搾乳データを参照しながら作業指導を行うこともできる。
【００３３】
なお、上記の実施例では２個の搾乳ユニット１台の中央制御装置で管理する場合に、本発明に係る泌乳特性監視装置を、中央制御装置と各自動離脱装置とに内蔵させた構成となっているが、大容量の記憶部と表示部を備えた制御ユニットは牛舎内の他の場所に設けることもできる。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
搾乳機に泌乳特性監視装置を組み合わせることにより、牛個体の特性に合わせた搾乳を行い、現在問題となっている過搾乳や残乳による乳房炎を防止することができるので、酪農経営上大きな効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の泌乳特性監視装置の全体を示す説明図である。
【図２】実施例に係る自動離脱装置を斜め前から見た斜視図である。
【図３】実施例に係る中央制御装置と自動離脱装置の制御ユニットの機能ブロック図である。
【図４】本発明の泌乳特性監視装置の中央制御装置の表示部の表示を示す図である。
【符号の説明】
【００３６】
１  中央制御装置
１００  本体
１０１  制御部
１０２  記憶部
１０３  タッチパネル操作部
１０４  液晶表示部
１０５  ボタン操作部
１１０  通信部
２  自動離脱装置
２００  本体
２０１  制御部
２０３  操作部
２０４  ＬＥＤ表示部
２０８  電磁パルセータ
２０９  電動モータ
２１０  電気伝導度センサ
２１１  通信部
【図１】
2009153504.tif 000003
【図２】
2009153504.tif 000004
【図３】
2009153504.tif 000005
【図４】
2009153504.tif 000006