EP3876708A1 - Surveillance du bien-etre et/ou du confort d'un animal d'elevage - Google Patents

Surveillance du bien-etre et/ou du confort d'un animal d'elevage

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Publication number
EP3876708A1
EP3876708A1 EP19798084.0A EP19798084A EP3876708A1 EP 3876708 A1 EP3876708 A1 EP 3876708A1 EP 19798084 A EP19798084 A EP 19798084A EP 3876708 A1 EP3876708 A1 EP 3876708A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
animal
vac
temperature
humidity
measured
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP19798084.0A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Viktor TOLDOV
Roman IGUAL PEREZ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
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Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of EP3876708A1 publication Critical patent/EP3876708A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01K—ANIMAL HUSBANDRY; AVICULTURE; APICULTURE; PISCICULTURE; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
    • A01K29/00—Other apparatus for animal husbandry
    • A01K29/005—Monitoring or measuring activity, e.g. detecting heat or mating

Definitions

  • the present invention relates to the field of animal husbandry.
  • the present invention relates more particularly to monitoring the welfare of farm animals.
  • One of the objects of the present invention relates to a method and a computer system making it possible to monitor at least one farm animal such as for example a bovine in order to assess its state of comfort, its behavior and / or its state of well-being. .
  • behavior is meant here detectable behavior states such as for example the following states: rumination, ingestion, rest, activity, reproduction period, etc.
  • the present invention will thus find numerous advantageous applications in breeders and in particular cattle breeders by allowing them to assess the state or states of comfort and / or well-being of their animals in order to best manage the breeding and its productivity.
  • Determining and analyzing the behavior of farm animals is of real economic importance in farm performance.
  • the detection of high activity states of animals makes it easier to detect periods conducive to reproduction (or heat).
  • Comfort and / or well-being states also have an influence on animal health.
  • the individual circadian rhythms for each animal determine its behavioral profile. The identification of this profile is essential to anticipate animal health disorders, for example by detecting anomalies in their individual behavior.
  • the comfort and well-being of a farm animal therefore have an essential aspect in the life of the animal, these states of comfort and / or well-being being directly associated with health and / or performance. of the animal.
  • the comfort level of the animals is directly linked to the quality of the milk and the quantity produced per day.
  • the continuous monitoring of this state of comfort of the animals also makes it possible to carry out a good prevention of diseases and health disorders both at the individual level (per animal) and at the scale of the herd (per farm) .
  • the known solutions are essentially based on the analysis of movements and only take into account mechanical parameters of the behavior of the animal.
  • the Applicant therefore submits that the existing solutions to date are not fully satisfactory and do not allow the state of well-being and / or comfort of the animal to be assessed in sufficient detail.
  • the object of the present invention is to improve the situation described above.
  • the present invention therefore aims to remedy the various drawbacks mentioned above by proposing a simple and inexpensive solution which makes it possible to precisely determine the state of well-being and / or comfort of an animal.
  • the object of the present invention relates, according to a first aspect, to a process for monitoring the well-being and / or comfort of a farm animal such as, for example, a bovine.
  • the method according to the present invention is implemented by computer means and comprises the following steps: a) a first measurement during which a temperature of the ambient air on said animal, noted T vac _m (as explained in the preamble, is measured using a temperature probe positioned on the farm animal) the value of this ambient air temperature measurement is impacted in practice by the animal's body temperature);
  • HR vac m a second measurement during which a humidity of the ambient air on the animal is measured using a humidity sensor positioned on the animal, denoted HR vac m (as explained in the preamble, the value of this measurement of the humidity of the ambient air is impacted in practice by the body temperature of the animal);
  • this succession of technical steps, characteristic of the present invention makes it possible to determine a comfort parameter associated with the well-being of the animal; this determination is made on the basis of a precise estimate of the actual relative humidity felt by the animal, this estimate being carried out on the basis of measurements of values not impacted by the body temperature of the animal.
  • the actual temperature T vac r felt by the animal is approximated by a reference temperature Ti; xl which corresponds to an ambient air temperature measured at a determined reference point.
  • the animal is housed in a stable.
  • the reference temperature Ti; xl of the ambient air corresponds to a temperature measured beforehand at a reference point located inside the barn.
  • the animal is left in pasture in the open air outside a barn (for example in a meadow).
  • the reference temperature of the ambient air corresponds to a temperature of the ambient air measured beforehand at a reference point located outside the barn.
  • the calculation of the actual relative humidity RH felt by said animal comprises:
  • the actual relative humidity RH felt by the animal is calculated according to the following formula:
  • the density of water vapor near said animal p_vac is calculated according to the following formula:
  • the maximum possible density of water vapor p_max for the temperature T vac r is calculated according to the following formula:
  • e_vac and E_vac_r correspond respectively to the partial pressure of the vapor in the air next to the animal and the maximum possible pressure of the vapor in the air for the temperature T vac _ r .
  • the actual temperature T vac _r felt by the animal can be different from the temperature of the ambient air on said animal, T vac _ m and can be approximated by the reference temperature Ti; xl .
  • the maximum possible pressure E_vac_r of steam in the air for the temperature T vac _ r. is calculated according to the following formula:
  • E_vac_r exp when T vac r is between -60 ° C and 0 ° C;
  • E_vac_r exp when T vac r is between 0 ° C and 83 ° C.
  • the maximum possible pressure E_vac_r of the vapor in the air for the temperature T vac r can be determined from correspondence tables known from the literature.
  • the partial pressure of the vapor in the air next to the e_vac animal is calculated according to the following formula:
  • E_vac_m corresponds to the maximum possible pressure of the vapor in the air next to the animal for the temperature T vac-m .
  • the step of determining a comfort parameter associated with the well-being of the animal comprises a calculation of a temperature-humidity index, denoted THI, as a function of the actual temperature felt by said animal T vac r and actual relative humidity RH.
  • the THI index is calculated according to the following formula:
  • THI (l.8 T vac r + 32) - [(0.55 - 0.0055 HR) x (l.8 T vac r - 26.8l )]
  • the method according to the present invention comprises a third measurement during which a luminosity perceived by said animal is measured using a photosensitive sensor positioned on said animal, said perceived luminosity being taken into consideration in the evaluation of the animal welfare and / or comfort.
  • the brightness perceived by the animal and measured during the third measurement step is taken into account when determining the comfort parameter associated with the well-being of said animal.
  • the method according to the present invention comprises a fourth measurement during which it is measured using a motion sensor positioned on said animal the activity of said animal, said activity of the animal being taken into consideration in assessing the welfare of the animal.
  • the activity of the animal measured during the fourth measurement is taken into account when determining the comfort parameter associated with the well-being of said animal.
  • This measurement can also make it possible to determine the states of behavior of the animal such as for example the following states: rumination, ingestion, rest, medium activity, high activity, reproduction period.
  • the object of the present invention relates according to a second aspect to a computer program which includes instructions suitable for the execution of the steps of the method as described above, this in particular when said computer program is executed by at least one processor.
  • Such a computer program can use any programming language, and be in the form of source code, object code, or an intermediate code between a source code and an object code, such as in a partially compiled form, or in any other desirable form.
  • the object of the present invention relates according to a third aspect to a recording medium readable by a computer on which a computer program is recorded comprising instructions for the execution of the steps of the method as described above. .
  • the recording medium can be any entity or device capable of storing the program.
  • the support may include a storage means, such as a ROM memory, for example a CD-ROM or a ROM memory of the microelectronic circuit type, or also a magnetic recording means or a hard disk.
  • this recording medium can also be a transmissible medium such as an electrical or optical signal, such a signal being able to be routed via an electrical or optical cable, by conventional or hertzian radio or by self-directed laser beam or by other ways.
  • the computer program according to the invention can in particular be downloaded from a network of the Internet type.
  • the recording medium can be an integrated circuit in which the computer program is incorporated, the integrated circuit being adapted to execute or to be used in the execution of the process in question.
  • the object of the present invention relates according to a fourth aspect to an electronic system for monitoring the well-being and / or comfort of a farm animal such as for example a bovine.
  • the system comprises computer means configured for the implementation of the steps of the method described above.
  • system according to the present invention comprises:
  • a portable measurement module positioned on said animal and comprising:
  • T vac _ m a temperature probe configured to measure a temperature of the ambient air on said animal
  • HR vac _ m • a humidity sensor configured to measure a humidity of the ambient air on said animal, denoted HR vac _ m ;
  • a generation circuit configured to collect information relating to the temperature and humidity measured on said animal and to generate as a function of said collected information at least one temperature data item containing information relating to the temperature T vac m measured and at least humidity data containing information relating to the measured humidity HR vac m ?
  • a processor configured to determine a comfort parameter associated with the well-being of said animal as a function of the calculated actual relative RH relative humidity.
  • the object of the present invention makes it possible to determine with good precision the state of well-being of an animal and in particular a farm animal.
  • FIGS. 1 to 5 illustrate an embodiment thereof devoid of any limiting nature and in which:
  • FIG. 1 schematically represents a sectional view of a portable measurement module of the collar type positioned around the neck of a cattle, according to an exemplary embodiment of the present invention
  • FIG. 2 represents a schematic view of a system for monitoring the welfare of a farm animal such as a cattle according to an exemplary embodiment of the present invention
  • FIG. 3 represents an animal equipped around its neck with a portable measurement module of the collar type according to FIG. 1;
  • Figure 4 shows a schematic perspective view of a portion of a measurement module according to Figure 1;
  • FIG. 5 represents a flowchart illustrating the different steps of the method for monitoring animal welfare according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • Changes in the behavior of each animal may be linked to developing health conditions. However, these changes can also be caused by the deterioration of their comfort status (change in temperature and / or humidity, insufficient amount of light).
  • One of the objectives of the present invention is therefore to be able to provide the farm manager with the information necessary to be able not only to observe the current behavior of each animal, but also to facilitate the determination of the cause of the evolution of the behavior.
  • a portable measurement module 10 in the form of a collar 10 positioned around the neck C of an animal A, here a cow (see FIG. 3).
  • the measurement module 10 is instrumented with a plurality of sensors including in particular a temperature probe 11 and a humidity sensor 12.
  • the temperature probe 11 is configured to measure during a measurement step S1 a temperature of the ambient air on the animal A; this measured temperature is noted here
  • the humidity sensor 12 is in turn configured to measure during a step S2 the humidity of the ambient air on the animal A; this measured humidity is noted here HR vac _ m .
  • the humidity sensor 12 can be combined with the temperature sensor 11 and integrated into the same electronic component.
  • FIG. 1 illustrates an example of implementation of the collar 10 with a housing 10 ’comprising in its center a receptacle lOa’ capable of receiving a cylindrical element 18a.
  • This element 18a has on the front facade an orifice 18b allowing access to the bottom of said housing 10 ’along a passage channel l8c.
  • the bottom of said housing 10 ’ comprises an electronic card 19 on which the sensors 11 and 12 are positioned in an enclosure forming a compartment 19 ′ for receiving the sensors 11 and 12.
  • the channel 18b therefore opens into this enclosure 19 '. This makes it possible to carry out a measurement of the temperature T vac m and of the humidity RH vac m .
  • sealing elements 18d are also provided between the enclosure 19 'and the rest of the housing.
  • Figure 4 illustrates a perspective view of the element 18a. This element can be replaced easily if necessary to be repositioned in the receptacle 10a ’of the housing 10’.
  • Absolute humidity shows what mass of water in the form of vapor is contained in a given volume of air. Except in extreme cases (for example, temperature change by passing through a dew point), this value remains invariable according to the temperature (if the air temperature changes, the same amount of water (number of grams) remains in the air as vapor).
  • Relative humidity shows the level (percentage) of air vapor saturation. Indeed, the air cannot accommodate the infinite quantity of water. There is a well-defined limit of the mass of water vapor per given volume of air. This limit depends on the air temperature.
  • the important parameter for estimating the level of comfort and well-being of animals (and humans) is relative humidity (not absolute humidity).
  • the thermal comfort of the animal is therefore linked to the couple of air temperature and relative humidity felt by the animal.
  • the sensor 12 is capable of directly measuring the relative humidity.
  • the temperature of the air at the location of the sensor 11 is generally higher than the real temperature of the ambient air because the sensor 11 is heated by the body of the animal A.
  • the value of the relative humidity RH vac m measured by the sensor 12 can be different from the true value of the relative humidity RH of the air around the animal (since the air is generally more cold).
  • the concept underlying the present invention is therefore to determine the actual relative humidity RH felt by animal A by calculating the value of the absolute humidity (which, in general, does not depend on the temperature, as explained previously), this to avoid the impact of body temperature on the measurement.
  • the temperature felt by the animal is approximated by the temperature of the ambient air outside the animal, denoted T Ext .
  • the information collected by the sensors 11 and 12 during the measurements S1 and S2 are therefore collected by a central unit 20 remote from the animal A during a step S3; this collection S3 is carried out via wireless communication means 17 and 21 of the type, for example radio frequency means or the like.
  • the central unit 20 includes a generation circuit 22 which, during a step S4, generates from the information T vac m and HR vac m respectively a temperature data DT containing information relating to the measured temperature T vac _m and a data DH humidity with information on the measured humidity HR vac m.
  • a treatment S5 by a processing circuit 23 of these data of temperature DT and humidity DH to calculate, as a function of the temperature T vac m measured, of the humidity measured HR vac m and a reference temperature Ti; xl of ambient air measured at a determined reference point, a real relative humidity RH felt by animal A.
  • the ambient air temperature Ti; xl can be the ambient air temperature for animals A which are inside the farm building.
  • This reference temperature T Ext can be measured by another temperature sensor 24 which is located in the building.
  • this probe can also correspond to a reference temperature of the ambient air for animals A which are outside the building. In this case, this probe is outside. It will be noted with the reference 24 ’.
  • the system 100 can distinguish whether the animal is outside or inside a building, for example, by measuring the brightness by the light sensor 13 integrated in the collar 10.
  • the processing circuit 23 is presented as a calculator and performs a first calculation S5_l of the density of water vapor near said animal, denoted p_vac, and a second calculation S5_2 of the maximum density of water vapor at the reference point , denoted p_max.
  • e_vac and E_ext correspond respectively to the partial pressure of the vapor in the air next to animal A and the maximum pressure of the vapor in the air at the reference point at the reference temperature TExt.
  • the maximum pressure E_ext of the vapor in the air at the reference point at the reference temperature T Ext. is calculated according to the following formula:
  • the partial pressure e_vac of the vapor in the air next to animal A is calculated according to the following formula:
  • E_vac_m corresponds to the maximum pressure of the vapor in the air next to animal A.
  • the circuit 23 can calculate the actual relative humidity RH felt by the animal A.
  • the present invention proposes to determine individually for each animal the state of behavior of the animals, their level of activity and their feeling of environmental parameters.
  • the processor 25 of the central unit 20 determines during a step S6 a comfort parameter associated with the well-being of the animal A as a function of the relative humidity RH actually felt.
  • This parameter is calculated to assess the welfare of the animal.
  • the parameter corresponds to the temperature-humidity index or THI which is a function of the air temperature felt by the animal Ti; xl (here, we take the case where Tvac m T Ext ) and the actual relative RH calculated humidity.
  • This index is calculated by the processor 25 calculated according to the following formula:
  • THI (i.8 T Ext + 32) - [(q.55 - 0.0055 HR) x (l 8 T Ext - 26.81)]
  • Environmental parameters such as the brightness measured by the brightness sensor 13 (photosensitive sensor) integrated in the collar and the THI index (based on measurements related to ambient temperature and ambient humidity) perceived by each animal A thus allow to estimate the comfort level of the animals.
  • a dairy cow which is in a “non-comfortable” state at the thermal level (thermal stress), for example a THI value too low or too high, can lose up to 30% of the daily milk production.
  • the heat stress that cattle can undergo can also lead to disruption of ovulation periods and a greater development of diseases.
  • the Applicant therefore submits that the yield from cattle holdings is directly dependent on the thermal comfort of the animals.
  • the amount of light perceived by the animal during the day has a direct impact on the hormonal regulation of the animal. For example, increasing the amount of light per day leads to a stimulation of ingestion and therefore of milk production. The decrease in the daily amount of light promotes the animal's immunity.
  • an accelerometer 14 or equivalent to measure the activity of the animal and determine the states of behavior of the animal such as for example the states of rumination, ingestion, rest, medium activity. , high activity, breeding period.
  • the processor 25 of the central processing unit 20 is able to analyze the behavior of animals A over the long term in order to determine the individual behavioral profile of each animal.
  • the processor 25 can integrate learning algorithms of the “machine learning” and / or “deep learning” type (Artificial Intelligence) to produce more information related to changes in activity and to the overall state of the animal.
  • machine learning and / or “deep learning” type (Artificial Intelligence)
  • deep learning Artificial Intelligence
  • the information in particular relating to the behavioral states detected and / or the level of perceived brightness and / or the comfort parameter associated with the well-being of said animal as a function of the actual relative humidity RH calculated during the processing step S5 are used by machine learning and / or deep learning algorithms to produce more information related to changes in activity and the overall condition of the animal
  • One of the advantages of the present invention is thus its capacity to provide information on the possible causes of change of activity, and, therefore, the assurance of assistance to the decision of the breeder in a more precise way than in the case of existing solutions.

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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Abstract

La présente invention concerne un système électronique de surveillance (100) du bien-être d'un animal d'élevage (A) tel que par exemple un bovin, ledit système (100) comprenant: a) un module de mesure (10) portatif positionné sur ledit animal (A) et comprenant: - une sonde de température (11) pour mesurer une température de l'air ambiant sur ledit animal (A), notée Tvac_m, et - un capteur d'humidité (12) pour mesurer une humidité de l'air ambiant sur ledit animal (A), notée HRvac_m; et b) une unité centrale (20) déportée de l'animal (A) et comprenant: - un circuit de génération (22) configurée pour collecter les informations relatives à la température et l'humidité mesurées sur ledit animal (A) et pour générer en fonction desdites informations collectées au moins une donnée de température (DT) contenant une information relative à la température Tvac_m mesurée et au moins une donnée d'humidité (DH) contenant une information relative à l'humidité mesurée HRvac_m; - un circuit de traitement (23) desdites données de température (DT) et d'humidité (DH) pour calculer, une humidité relative HR réelle ressentie par ledit animal; et - un processeur (24) configuré pour déterminer un paramètre de confort associé au bien-être dudit animal (A) en fonction de l'humidité relative HR réelle ressentie calculée.

Description

SURVEILLANCE DU BIEN-ETRE ET/OU DU CONFORT D’UN ANIMAL D’ELEVAGE
Domaine technique et art antérieur
La présente invention a trait au domaine de l’élevage des animaux.
La présente invention porte plus particulièrement sur la surveillance du bien-être des animaux d’élevage.
Un des objets de la présente invention concerne un procédé et un système informatique permettant de surveiller au moins un animal d’élevage tel que par exemple un bovin afin d’évaluer son état de confort, son comportement et/ou son état de bien-être.
Par comportement, on entend ici les états de comportement détectables tels que par exemple les états suivants : rumination, ingestion, repos, activité, période de reproduction, etc.
La présente invention trouvera ainsi de nombreuses applications avantageuses chez les éleveurs et notamment les éleveurs de bovins en leur permettant d’évaluer le ou les états de confort et/ou de bien-être de leurs animaux afin de gérer au mieux l’élevage et sa productivité.
La détermination et l’analyse du comportement des animaux d’élevage revêt une véritable importance économique dans le rendement des exploitations.
Pour les élevages de bovins par exemple, la détection des états de forte activité des animaux permet de faciliter la détection des périodes propices à la reproduction (ou chaleurs).
On comprendra ici que la détection d’une période de chaleur chez un animal aide l’éleveur dans sa prise de décision concernant les périodes optimales d’insémination.
La détection des certains autres états du comportement des animaux comme par exemple l’ingestion, la rumination ou encore le repos peut également présenter un intérêt pour l’éleveur et l’aider à tirer des conclusions liées à l’alimentation, la santé et la productivité des animaux.
Les états de confort et/ou de bien-être ont par ailleurs une influence sur la santé des animaux. Les rythmes circadiens individuels pour chaque animal déterminent le profil comportemental de celui-ci. L’identification de ce profil est essentielle pour anticiper les troubles de la santé des animaux à travers par exemple la détection des anomalies de son comportement individuel.
Le confort ainsi que le bien-être d’un animal d’élevage présentent donc un aspect essentiel dans la vie de l’animal, ces états de confort et/ou de bien-être étant directement associés à la santé et/ou aux performances de l’animal. Dans le cas des vaches laitières par exemple, l’état de confort des animaux est directement lié à la qualité du lait et la quantité produite par jour.
Pour un éleveur, la surveillance en continu de cet état de confort des animaux permet par ailleurs de mener une bonne prévention des maladies et des troubles de santé tant au niveau individuel (par animal) qu’à l’échelle du troupeau (par exploitation).
La surveillance de l’état de confort contribue à une amélioration économique de l’exploitation et une diminution des frais des services vétérinaires.
On sait par ailleurs que l’environnement de vie de l’animal est étroitement lié à cet état de confort et au bien-être de ce dernier.
Il est donc important d’évaluer l’état de confort à la base de l’estimation de son ressenti en fonction de paramètres environnementaux tels que par exemple la luminosité perçue, la température et/ou l’humidité ambiante. On parle également de stress thermique, un tel stress pouvant être évalué en fonction de la température et l’humidité ambiante ressenties par l’animal.
On sait en effet que le stress thermique peut causer une détérioration de l’état de santé de l’animal et, dans le cas des vaches laitières, une baisse de production journalière de lait.
Des solutions permettent aujourd’hui d’évaluer certains aspects liés au comportement des animaux.
On connaît par exemple le document US2015351885 Al qui divulgue une méthode pour détecter les chaleurs chez les animaux.
Les documents US2016165851 Al, US2017231199 Al ou encore WO2016086248 Al divulguent quant à eux des solutions pour déterminer les états du comportement des animaux.
Cependant, les solutions connues jusqu’à présent permettent uniquement de constater certains états de l’animal sans explication de la possible cause ou de l’impact sur le bien-être et/ou le confort.
De plus, les solutions connues se basent essentiellement sur l’analyse de mouvements et ne prennent en compte que des paramètres mécaniques du comportement de l’animal.
Dans l’état de l’art, il existe d’autres solutions qui proposent d’évaluer le niveau du confort thermique d’un animal (par exemple US 2012/068848 Al et US 2010/282184 Al) en se basant sur des mesures directes de la température et de l’humidité relative dans la zone de proximité de l’animal par l’intermédiaire des capteurs embarqués dans un dispositif porté par ledit animal.
Ces documents US 2012/068848 Al et US 2010/282184 Al concernent essentiellement des animaux domestiques et non des animaux d’élevage. Les Demandeurs observent que les solutions proposées dans ces documents ne sont pas adaptées aux animaux d’élevages.
En effet, dans le cas de l’animal d’élevage tel que par exemple un bovin, les valeurs de mesures directes de température et/ou de l’humidité de l’air dans la zone de proximité de l’animal fournies par des capteurs embarqués dans le dispositif, sont très imprécises car ces dernières sont fortement impactées (faussées) par la température corporelle de l’animal.
En pratique, on constate que ces valeurs de mesures directes sont très différentes des valeurs réelles de température et de l’humidité de l’air dans la zone de proximité de l’animal. Ces différences de températures sont essentiellement causées par le réchauffement du capteur par le corps de l’animal. Il est connu que l’humidité relative de l’air dépend de la température de l’air. L’imprécision de la mesure directe de température de l’air dans la zone de proximité de l’animal entraîne de la même façon une imprécision dans la valeur de la mesure directe de l’humidité relative dans cette zone.
Pour ces raisons, les techniques proposées dans les solutions de l’état de l’art pour la récupération des mesures directes de température et de l’humidité de l’air dans la zone de proximité de l’animal fournies par les capteurs embarqués dans le dispositif porté par l’animal ne sont pas fiables pour les animaux d’élevage tels que les bovins. Ces techniques restent donc inappropriées et inutilisables dans le domaine de la présente demande pour l’estimation de l’état du confort et/ou du bien-être d’un’animal d’élevage tel que par exemple un bovin.
Le Demandeur soumet donc que les solutions existantes à ce jour ne sont pas pleinement satisfaisantes et ne permettent pas d’évaluer de façon suffisamment fine l’état de bien-être et/ou de confort de l’animal.
Objet et résumé de la présente invention
L’objet de la présente invention est d’améliorer la situation décrite ci-dessus.
La présente invention vise donc à remédier aux différents inconvénients mentionnés ci-dessus en proposant une solution simple et peu coûteuse qui permet de déterminer avec précision l’état de bien-être et/ou de confort d’un animal.
A cet effet, l’objet de la présente invention concerne selon un premier aspect un procédé de surveillance du bien-être et/ou de confort d’un animal d’élevage tel que par exemple un bovin.
Avantageusement, le procédé selon la présente invention est mis en œuvre par des moyens informatiques et comprend les étapes suivantes : a) une première mesure au cours de laquelle on mesure à l’aide d’une sonde de température positionnée sur l’animal d’élevage une température de l’air ambiant sur ledit animal, notée Tvac _m (comme expliqué en préambule, la valeur de cette mesure de température de l’air ambiant est impactée en pratique par la température corporelle de l’animal) ;
b) une deuxième mesure au cours de laquelle on mesure à l’aide d’un capteur d’humidité positionné sur l’animal une humidité de l’air ambiant sur l’animal, notée HRvac m (comme expliqué en préambule, la valeur de cette mesure de l’humidité de l’air ambiant est impactée en pratique par la température corporelle de l’animal) ;
c) une collecte des informations relatives à la température et l’humidité mesurées sur ledit animal par une unité centrale pour générer respectivement une donnée de température contenant une information relative à la température Tvac _m mesurée et une donnée d’humidité contenant une information relative à l’humidité mesurée HRvac m ;
d) un traitement par l’unité centrale des données de température et d’humidité pour calculer, en fonction de la température Tvac m mesurée, de l’humidité mesurée HRvac m et d’une température Tvac r réelle ressentie par l’animal (c’est- à-dire ici une température non impactée par la température corporelle de l’animal qui est la température réellement ressentie par l’animal), une humidité relative réelle, notée HR (ici, cette humidité relative réelle est l’humidité relative réelle ressentie par l’animal - cette humidité étant celle dans une zone de proximité dudit animal) ; et
e) une détermination d’un paramètre de confort associé au bien-être de l’animal en fonction de l’humidité relative HR réelle calculée lors de l’étape de traitement.
Ainsi, cette succession d’étapes techniques, caractéristique de la présente invention, permet de déterminer un paramètre de confort associé au bien-être de l’animal ; cette détermination se fait en fonction d’une estimation précise de l’humidité relative réelle ressentie par l’animal, cette estimation étant réalisée à partir de mesures de valeurs non impactées par la température corporelle de l’animal.
Avantageusement, la température Tvac r réelle ressentie par l’animal est approximée par une température de référence Ti;xl qui correspond à une température de l’air ambiant mesurée à un point de référence déterminé. Dans une variante, l’animal est abrité dans une étable.
Selon cette variante, la température de référence Ti;xl de l’air ambiant correspond à une température mesurée au préalable au niveau d’un point de référence situé à l’intérieur de l’étable.
Dans une autre variante, l’animal est laissé en pâture à l’air libre à l’extérieur d’une étable (par exemple dans une prairie).
Selon cette autre variante, la température de référence de l’air ambiant correspond à une température de l’air ambiant mesurée au préalable au niveau d’un point de référence situé à l’extérieur de l’étable.
Avantageusement, on peut prévoir que, lors de l’étape de traitement, le calcul de l’humidité relative HR réelle ressentie par ledit animal comprend :
a) un premier calcul de la densité de vapeur d’eau à proximité dudit animal, notée p_vac ; et
b) un deuxième calcul de la densité maximale possible de vapeur d’eau pour la température Tvac _r, notée p_max.
Préférentiellement, l’humidité relative HR réelle ressentie par l’animal est calculée selon la formule suivante :
Préférentiellement, la densité de vapeur d’eau à proximité dudit animal p_vac est calculée selon la formule suivante :
217 e_vac
p_vac =
(Tvac_m + 273,15)
Préférentiellement, la densité maximale possible de vapeur d’eau p_max pour la température Tvac r est calculée selon la formule suivante :
217 E_vac_r
P-maX = (Tvac r + 273,15)
où e_vac et E_vac_r correspondent respectivement à la pression partielle de la vapeur dans l’air à côté de l’animal et la pression maximale possible de la vapeur dans l’air pour la température Tvac _r.
Comme indiqué précédemment, la température Tvac _r réelle ressentie par l’animal peut être différente de la température de l’air ambiant sur ledit animal, Tvac _m et peut être approximée par la température de référence Ti;xl. Avantageusement, la pression maximale possible E_vac_r de la vapeur dans l’air pour la température Tvac _r. est calculée selon la formule suivante :
E_vac_r = exp lorsque Tvac r est compris entre -60°C et 0°C ;
OU
E_vac_r = exp lorsque Tvac r est compris entre 0°C et 83°C.
Alternativement, la pression maximale possible E_vac_r de la vapeur dans l’air pour la température Tvac r peut être déterminée à partir de tableaux de correspondance connus de la littérature.
Avantageusement, la pression partielle de la vapeur dans l’air à côté de l’animal e_vac est calculée selon la formule suivante :
où E_vac_m correspond à la pression maximale possible de la vapeur dans l’air à côté de l’animal pour la température Tvac-m.
Dans un mode de réalisation avantageux de la présente invention, l’étape de détermination d’un paramètre de confort associé au bien-être de l’animal comprend un calcul d’un indice de température-humidité, noté THI, en fonction de la température réelle ressentie par ledit animal Tvac r et de l’humidité relative HR réelle.
Préférentiellement, l’indice THI est calculé selon la formule suivante :
THI = (l.8 Tvac r + 32)- [(0.55 - 0.0055 HR)x (l.8 Tvac r - 26.8l)]
Avantageusement, le procédé selon la présente invention comprend une troisième mesure au cours de laquelle on mesure à l’aide d’un capteur photosensible positionné sur ledit animal une luminosité perçue par ledit animal, ladite luminosité perçue étant prise en considération dans l’évaluation du bien-être et/ou du confort de l’animal. En d’autres termes, on comprend ici que la luminosité perçue par l’animal et mesurée lors de la troisième étape de mesure est prise en considération lors de la détermination du paramètre de confort associé au bien-être dudit animal.
Les Demandeurs ont en effet mis en évidence une incidence directe de la luminosité perçue par l’animal avec le bien-être et/ou le confort de celui-ci. Un modèle mathématique a donc été développé ici par les Demandeurs pour calculer un paramètre de confort prenant en considération cette luminosité.
Avantageusement, le procédé selon la présente invention comprend une quatrième mesure au cours de laquelle on mesure à l’aide d’un capteur de mouvement positionné sur ledit animal l’activité dudit animal, ladite activité de l’animal étant prise en considération dans l’évaluation du bien-être de l’animal.
Comme ci-dessus, on comprend ici que l’activité de l’animal mesurée lors de la quatrième mesure est prise en considération lors de la détermination du paramètre de confort associé au bien-être dudit animal.
Cette mesure peut également permettre de déterminer les états de comportement de l’animal tels que par exemple les états suivants : rumination, ingestion, repos, moyenne activité, forte activité, période de reproduction.
On comprend ici de la même façon que l’activité de l’animal est directement liée à son état de santé et son bien-être. Aussi, les Demandeurs ont déterminé un autre modèle mathématique pour calculer un paramètre de confort prenant en considération l’activité de l’animal.
Corrélativement, l’objet de la présente invention concerne selon un deuxième aspect un programme d’ordinateur qui comporte des instructions adaptées pour l’exécution des étapes du procédé tel que décrit ci-dessus, ceci notamment lorsque ledit programme d’ordinateur est exécuté par au moins un processeur.
Un tel programme d’ordinateur peut utiliser n’importe quel langage de programmation, et être sous la forme d’un code source, d’un code objet, ou d’un code intermédiaire entre un code source et un code objet, tel que dans une forme partiellement compilée, ou dans n’importe quelle autre forme souhaitable.
De même, l’objet de la présente invention concerne selon un troisième aspect un support d’enregistrement lisible par un ordinateur sur lequel est enregistré un programme d’ordinateur comprenant des instructions pour l’exécution des étapes du procédé tel que décrit ci-dessus.
D’une part, le support d’enregistrement peut être n'importe quel entité ou dispositif capable de stocker le programme. Par exemple, le support peut comporter un moyen de stockage, tel qu’une mémoire ROM, par exemple un CD-ROM ou une mémoire ROM de type circuit microélectronique, ou encore un moyen d'enregistrement magnétique ou un disque dur.
D'autre part, ce support d’enregistrement peut également être un support transmissible tel qu'un signal électrique ou optique, un tel signal pouvant être acheminé via un câble électrique ou optique, par radio classique ou hertzienne ou par faisceau laser autodirigé ou par d'autres moyens. Le programme d’ordinateur selon l'invention peut être en particulier téléchargé sur un réseau de type Internet.
Alternativement, le support d’enregistrement peut être un circuit intégré dans lequel le programme d’ordinateur est incorporé, le circuit intégré étant adapté pour exécuter ou pour être utilisé dans l’exécution du procédé en question.
L’objet de la présente invention concerne selon un quatrième aspect un système électronique de surveillance du bien-être et/ou de confort d’un animal d’élevage tel que par exemple un bovin.
Selon l’invention, le système comprend des moyens informatiques configurés pour la mise en œuvre des étapes du procédé décrit ci-dessus.
Plus particulièrement, le système selon la présente invention comprend :
un module de mesure portatif positionné sur ledit animal et comprenant :
• une sonde de température configurée pour mesurer une température de l’air ambiant sur ledit animal, notée Tvac _m ; et
• un capteur d’humidité configuré pour mesurer une humidité de l’air ambiant sur ledit animal, notée HRvac _m ;
une unité centrale déportée de l’animal et comprenant :
• un circuit de génération configurée pour collecter les informations relatives à la température et l’humidité mesurées sur ledit animal et pour générer en fonction desdites informations collectées au moins une donnée de température contenant une information relative à la température Tvac m mesurée et au moins une donnée d’humidité contenant une information relative à l’humidité mesurée HRvac m ?
• un circuit de traitement desdites données de température et d’humidité pour calculer, en fonction de la température Tvac m mesurée, de l’humidité mesurée HRvaC m et d’une température Tvac r réelle ressentie par l’animal, une humidité relative HR réelle ; et
• un processeur configuré pour déterminer un paramètre de confort associé au bien-être dudit animal en fonction de l’humidité relative HR réelle ressentie calculée.
Ainsi, l’objet de la présente invention, par ses différents aspects fonctionnels et structurels décrits ci-dessus, permet de déterminer avec une bonne précision l’état de bien-être d’un animal et notamment d’un animal d’élevage. Brève description des figures annexées
D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description ci-dessous, en référence aux figures 1 à 5 annexées qui en illustrent un exemple de réalisation dépourvu de tout caractère limitatif et sur lesquelles :
la figure 1 représente de façon schématique une vue en coupe d’un module de mesure portatif de type collier positionné autour du cou d’un bovin, selon un exemple de réalisation de la présente invention ;
la figure 2 représente une vue schématique d’un système de surveillance du bien- être d’un animal d’élevage tel qu’un bovin selon un exemple de réalisation de la présente invention ;
la figure 3 représente un animal équipé autour de son cou d’un module de mesure portatif de type collier selon la figure 1 ;
la figure 4 représente une vue schématique en perspective d’une portion d’un module de mesure selon la figure 1 ;
la figure 5 représente un organigramme illustrant les différentes étapes du procédé de surveillance du bien-être des animaux selon un exemple de réalisation de la présente invention.
Description détaillée selon un exemple de réalisation avantageux
Un procédé de surveillance du bien-être des animaux d’élevage ainsi que le système qui lui est associé vont maintenant être décrits dans ce qui va suivre en référence conjointement aux figures 1 à 5.
Maintenir les animaux en bonne santé est essentiel pour l’efficacité de l’activité associée à l’élevage d’animaux, et notamment de bovins.
Les changements du comportement de chaque animal peuvent être liés aux troubles de santé en développement. Cependant, ces changements peuvent également être causés par la dégradation de l’état de confort de ces derniers (changement de température et/ou du taux d’humidité, quantité de lumière insuffisante).
Le changement de la diète alimentaire des animaux peut également impacter le comportement.
Il est donc souhaitable de pouvoir distinguer la vraie cause d’un changement de comportement chez un animal pour permettre à l’éleveur de prendre la bonne décision (par exemple : nécessité d’appeler ou non un vétérinaire) et de gérer ainsi son élevage de la manière la plus efficace. Un des objectifs de la présente invention est donc de pouvoir fournir au gestionnaire de l’élevage l’information nécessaire pour pouvoir non seulement constater le comportement actuel de chaque animal, mais aussi pour faciliter la détermination de la cause de l’évolution du comportement.
Les solutions développées jusqu’à présent ne permettent d’évaluer le niveau de bien- être et/ou de confort des animaux à l’échelle individuelle et ne prennent pas en compte les mesures des paramètres environnementaux tels que par exemple le THI (indice de température-humidité) ou la perception lumineuse pour chaque animal indépendamment.
Il n’existe pas non plus de solutions qui proposent d’analyser le comportement individuel de la vache à long terme dans le but de définir le profil comportemental individuel de chaque vache.
Ces différents objectifs sont atteints par l’invention décrite ci-après.
Dans l’exemple décrit ici, on dispose d’un module de mesure 10 portatif se présentant sous la forme d’un collier 10 positionné autour du cou C d’un animal A, ici une vache (voir figure 3).
Dans cet exemple, le module de mesure 10 est instrumenté d’une pluralité de capteurs dont notamment une sonde de température 11 et un capteur d’humidité 12.
Ici, la sonde de température 11 est configurée pour mesurer lors d’une étape de mesure Sl une température de l’air ambiant sur l’animal A ; cette température mesurée est ici notée
Tvac m·
Le capteur d’humidité 12 est quant à lui configuré pour mesurer lors d’une étape S2 l’humidité de l’air ambiant sur l’animal A ; cette humidité mesurée est notée ici HRvac _m.
Le capteur d’humidité 12 peut être combiné avec le capteur de température 11 et intégré dans le même composant électronique.
La figure 1 illustre un exemple de mise en œuvre du collier 10 avec un boîtier 10’ comprenant en son centre un réceptacle lOa’ apte à recevoir un élément cylindrique l8a. Cet élément l8a présente en façade avant un orifice 18b permettant un accès au fond dudit boîtier 10’ selon un canal de passage l8c. Le fond dudit boîtier 10’ comporte une carte électronique 19 sur laquelle sont positionnés les capteurs 11 et 12 dans une enceinte formant un compartiment 19’ de réception des capteurs 11 et 12.
Le canal 18b débouche donc dans cet enceinte 19’. Cela rend possible la réalisation d’une mesure de la température Tvac m et de l’humidité HRvac m.
Dans cet exemple, on prévoit également des éléments d’étanchéité 18d entre l’enceinte 19’ et le reste du boîtier. On prévoit également dans ledit collier 10 une source d’alimentation 15 du type batterie et un microcontrôleur 16 du type par exemple MCU.
La figure 4 illustre une vue en perspective de l’élément l8a. Cet élément peut être remplacé aisément si nécessaire pour être repositionné dans le réceptacle lOa’ du boîtier 10’.
On sait que l’humidité est causée par la présence de la vapeur d’eau dans l’air.
On peut citer deux valeurs physiques pour évaluer le niveau d’humidité de l’air : l’humidité absolue (exprimée, par exemple, en grammes par mètre cube) et l’humidité relative (exprimée en pourcents).
L’humidité absolue montre quelle masse d’eau sous forme de vapeur est contenue dans un volume d’air donné. Sauf dans les cas extrêmes (par exemple, changement de température en passant à travers un point de rosée), cette valeur reste invariable en fonction de la température (si la température de l’air change, la même quantité d’eau (nombre de grammes) reste dans l’air sous forme de vapeur).
L’humidité relative montre le niveau (pourcentage) de saturation de l’air par la vapeur d’eau. En effet, l’air ne peut pas accueillir la quantité infinie d’eau. Il existe une limite bien définie de la masse de vapeur d’eau par un volume d’air donné. Cette limite dépend de la température de l’air.
Plus la température de l’air est faible, moins il peut contenir de vapeur d’eau. Effectivement, quand la température de l’air baisse fortement, une partie de vapeur (gaz) devient de l’eau liquide qui ne fait plus partie de l’air et, donc, ne participe plus à la constitution de l’humidité de l’air. Cela signifie que la valeur de l’humidité relative (pourcentage) change, en cas général, en fonction de la température de l’air ambiant contrairement à l’humidité absolue (nombre de grammes de vapeur d’eau par mètre cube de l’air), qui reste sans changement (en cas général).
Le paramètre important pour estimer le niveau de confort et du bien-être des animaux (et des humains) est bien l’humidité relative (et non l’humidité absolue).
Le confort thermique de l’animal est donc lié au couple de la température de l’air et l’humidité relative ressenties par l’animal.
Le capteur 12 est capable de mesurer directement l’humidité relative.
Cependant, les valeurs de température et de l’humidité relative mesurées lors des étapes Sl et S2 peuvent être imprécises.
En effet, la température de l’air à l’emplacement du capteur 11 est généralement plus grande que la vraie température de l’air ambiant car le capteur 11 est réchauffé par le corps de l’animal A. De la même manière, la valeur de l’humidité relative HRvac m mesurée par le capteur 12 peut être différente de la vraie valeur de l’humidité relative HR de l’air autour de l’animal (car l’air est généralement plus froid).
Le concept sous-jacent à la présente invention est donc de déterminer l’humidité relative HR réelle ressentie par l’animal A en calculant la valeur de l’humidité absolue (qui, en cas général, ne dépend pas de la température, comme expliqué précédemment), ceci pour éviter l’impact de la température corporelle sur la mesure.
Dans l’exemple décrit ici, la température ressentie par l’animal est approximée par la température de l’air ambiant hors animal, notée TExt.
Les informations recueillies par les capteurs 11 et 12 lors des mesures Sl et S2 sont donc collectées par une unité centrale 20 déportée de l’animal A lors d’une étape S3 ; cette collecte S3 est réalisée via des moyens de communication sans fil 17 et 21 du type par exemple des moyens radiofréquences ou autres.
L’unité centrale 20 comporte un circuit de génération 22 qui lors d’une étape S4 génère à partir des informations Tvac m et HRvac m respectivement une donnée de température DT contenant une information relative à la température Tvac _m mesurée et une donnée d’humidité DH contenant une information relative à l’humidité mesurée HRvac m.
Dans l’exemple décrit ici, il est ensuite prévu un traitement S5 par un circuit de traitement 23 de ces données de température DT et d’humidité DH pour calculer, en fonction de la température Tvac m mesurée, de l’humidité mesurée HRvac m et d’une température de référence Ti;xl de l’air ambiant mesurée à un point de référence déterminé, une humidité relative HR réelle ressentie par l’animal A.
La température de l’air ambiant Ti;xl peut être la température de l’air ambiant pour les animaux A qui se trouvent à l’intérieur du bâtiment agricole.
Cette température de référence TExt peut être mesurée par une autre sonde de température 24 qui se trouve dans le bâtiment.
Alternativement, elle peut correspondre également à une température de référence de l’air ambiant pour les animaux A qui se trouvent à l’extérieur du bâtiment. Dans ce cas, cette sonde se trouve à l’extérieur. On la notera avec la référence 24’.
Il faut, donc, prévoir deux sondes de température 24 et 24’ différentes pour mesurer la température de l’air TExt. Le système 100 peut distinguer si l’animal se trouve à l’extérieur ou à l’intérieur de bâtiment, par exemple, grâce à la mesure de luminosité par le capteur de lumière 13 intégré dans le collier 10.
Dans l’exemple décrit ici, le calcul de l’humidité relative HR réelle ressentie par l’animal A est réalisé de la façon suivante.
Le circuit de traitement 23 se présente comme un calculateur et réalise un premier calcul S5_l de la densité de vapeur d’eau à proximité dudit animal, notée p_vac, et un deuxième calcul S5_2 de la densité maximale de vapeur d’eau au point de référence, notée p_max.
Lors du premier calcul S5_l, la densité de vapeur d’eau à proximité de l’animal p_vac est calculée selon la formule suivante :
217 e_vac
P-VaC = (Tvac m + 273,15)
Lors du deuxième calcul S5_2, la densité maximale de vapeur d’eau au point de référence p_max est calculée selon la formule suivante :
217 E_ext
P-maX = (TExt + 273,15)
où e_vac et E_ext correspondent respectivement à la pression partielle de la vapeur dans l’air à côté de l’animal A et la pression maximale de la vapeur dans l’air au point de référence à la température de référence TExt.
Dans cet exemple, la pression maximale E_ext de la vapeur dans l’air au point de référence à la température de référence TExt. est calculée selon la formule suivante :
°C ; ou C.
Toujours dans cet exemple, la pression partielle e_vac de la vapeur dans l’air à côté de l’animal A est calculée selon la formule suivante :
HRVac_m E_vac_m
e-vac = TÜÜ%
où E_vac_m correspond à la pression maximale de la vapeur dans l’air à côté de l’animal A.
On sait donc calculer les valeurs pour p_vac et p_max.
Connaissant p_vac et p_max, on peut calculer HR réelle selon l’équation ci-dessous :
p vac
HR =— - 100%
p_max De cette façon, le circuit 23 peut calculer l’humidité relative HR réelle ressentie par l’animal A.
La présente invention propose de déterminer individuellement pour chaque animal l’état de comportement des animaux, leur niveau d’activité et leur ressenti des paramètres environnementaux .
Ainsi, une fois que le circuit de traitement 23 a déterminé l’humidité relative HR réelle ressentie par ledit animal, le processeur 25 de l’unité centrale 20 détermine lors d’une étape S6 un paramètre de confort associé au bien-être de l’animal A en fonction de l’humidité relative HR réellement ressentie.
Ce paramètre est calculé afin d’évaluer le bien-être de l’animal.
Dans cet exemple, le paramètre correspond à l’indice de température-humidité ou THI qui est fonction de la température de l’air ressentie par l’animal Ti;xl (ici, on prend le cas où Tvac m TExt) et de l’humidité relative HR réelle calculée.
Cet indice est calculé par le processeur 25 calculé selon la formule suivante :
THI = (i.8 TExt + 32)- [(q.55 - 0.0055 HR)x (l 8 TExt - 26.81)]
Le croissement de toutes les informations mesurées et calculées permet de détecter les troubles de santé, d’identifier les périodes d’ovulation (chaleurs) et d’estimer le niveau de bien-être des animaux d’une manière plus fiable et précise que les solutions existantes.
Les paramètres environnementaux, comme la luminosité mesurée par le capteur de luminosité 13 (capteur photosensible) intégré dans le collier et l’indice THI (basé sur les mesures liées à la température ambiante et l’humidité ambiante) perçus par chaque animal A permettent ainsi d’estimer le niveau de confort des animaux.
Il a en effet été observé que l’indice de température-humidité ou THI et la luminosité perçue par animal pendant la journée ont un impact direct sur la quantité et la qualité du lait produit par une vache.
Ainsi, une vache laitière qui se trouve en état « non-confortable » au niveau thermique (stress thermique), par exemple une valeur de THI trop faible ou trop élevée, peut perdre jusqu’à 30% de la production journalière de lait.
Le fait de dépasser le seuil de THI entraîne des pertes de 2,4% de production par chaque unité de THI au-delà du seuil critique.
Le stress thermique que le bovin peut subir peut également entraîner un dérèglement des périodes d’ovulation et un développement plus important de maladies.
Le Demandeur soumet donc que le rendement des exploitations bovines est directement dépendant du confort thermique des animaux. En outre, la quantité de lumière perçue par l’animal pendant la journée a un impact direct sur la régulation hormonale de l’animal. Par exemple, l’augmentation de la quantité de lumière par jour entraîne une stimulation de l’ingestion et donc de la production laitière. La diminution de la quantité journalière de lumière favorise l’immunité de l’animal.
La possibilité de mesurer les paramètres environnementaux de manière individuelle permet, alors, d’optimiser la rentabilité de l’exploitation et d’améliorer la santé du troupeau.
On prévoit également dans le collier l’intégration d’un accéléromètre 14 ou équivalent pour mesurer l’activité de l’animal et déterminer les états de comportement de l’animal tels que par exemple les états de rumination, ingestion, repos, moyenne activité, forte activité, période de reproduction.
Grâce à ces informations additionnelles, le processeur 25 de l’unité centrale 20 est capable d’analyser le comportement des animaux A à long terme afin de déterminer le profil comportemental individuel de chaque animal.
Dans cet exemple, le processeur 25 peut intégrer des algorithmes d’apprentissage du type « machine learning » et/ou « deep learning » (Intelligence Artificielle) pour produire de plus amples informations liées aux changements d’activité et à l’état global de l’animal.
En d’autres termes, les informations notamment relatives aux états de comportement détectés et/ou le niveau de luminosité perçue et/ou le paramètre de confort associé au bien- être dudit animal en fonction de l’humidité relative HR réelle calculée lors de l’étape de traitement S5 sont utilisés par des algorithmes d’apprentissage du type « machine learning » et/ou « deep learning » pour produire de plus amples informations liées aux changements d’activité et à l’état global de l’animal
Un des avantages de la présente invention est ainsi sa capacité de fournir l’information sur les possibles causes de changement d’activité, et, donc, l’assurance d’aide à la décision de l’éleveur de manière plus précise que dans le cas des solutions existantes.
Il devra être observé que cette description détaillée porte sur un exemple de réalisation particulier de la présente invention, mais qu’en aucun cas cette description ne revêt un quelconque caractère limitatif à l’objet de l’invention ; bien au contraire, elle a pour objectif d’ôter toute éventuelle imprécision ou toute mauvaise interprétation des revendications qui suivent.
Il devra également être observé que les signes de références mis entre parenthèses dans les revendications qui suivent ne présentent en aucun cas un caractère limitatif ; ces signes ont pour seul but d’améliorer l’intelligibilité et la compréhension des revendications qui suivent ainsi que la portée de la protection recherchée.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de surveillance du bien-être et/ou de confort d’un animal d’élevage (A) tel que par exemple un bovin, ledit procédé mis en œuvre par des moyens informatiques comprenant les étapes suivantes :
a) une première mesure (Sl) au cours de laquelle on mesure à l’aide d’une sonde de température (11) positionnée sur ledit animal d’élevage (A) une température de l’air ambiant sur ledit animal (A), notée Tvac _m ;
b) une deuxième mesure (S2) au cours de laquelle on mesure à l’aide d’un capteur d’humidité (12) positionné sur ledit animal (A) une humidité de l’air ambiant sur ledit animal (A), notée HRvac m ;
c) une collecte (S3) des informations relatives à la température et l’humidité mesurées sur ledit animal (A) par une unité centrale (20) pour générer (S4) respectivement une donnée de température (DT) contenant une information relative à la température Tvac m mesurée et une donnée d’humidité (DH) contenant une information relative à l’humidité mesurée HRvac _m;
d) un traitement (S5) par ladite unité centrale (20) desdites données de température (DT) et d’humidité (DH) pour calculer, en fonction de la température Tvac m mesurée, de l’humidité mesurée HRvac m et d’une température réelle, notée Tvac _r, ressentie par l’animal, une humidité relative réelle ressentie par ledit animal , notée HR ; et
e) une détermination (S6) d’un paramètre de confort associé au bien-être dudit animal en fonction de l’humidité relative HR réelle calculée lors de l’étape de traitement (S5).
2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la température Tvac r réelle ressentie par l’animal est estimée par une mesure d’une température de référence Ti;xl de l’air ambiant mesurée à un point de référence déterminé
3. Procédé selon la revendication 2, l’animal (A) étant abrité dans une étable, dans lequel ladite température de référence Ti;xl de l’air ambiant correspond à une température mesurée au préalable au niveau d’un point de référence situé à l’intérieur de ladite étable.
4. Procédé selon la revendication 2, ledit animal (A) étant laissé en pâture à l’air libre à l’extérieur d’une étable, dans lequel ladite température de référence Ti;xl de l’air ambiant correspond à une température de l’air ambiant mesurée au préalable au niveau d’un point de référence situé à l’extérieur de ladite étable.
5. Procédé selon Tune quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel, lors de l’étape de traitement (S5), le calcul de l’humidité relative HR réelle ressentie par ledit animal (A) comprend :
c) un premier calcul (S5_l) de la densité de vapeur d’eau à proximité dudit animal, notée p_vac ; et
d) un deuxième calcul (S5_2) de la densité maximale possible de vapeur d’eau pour la température Tvac _r, notée p_max.
6. Procédé selon la revendication 5, dans lequel l’humidité relative HR réelle ressentie par ledit animal (A) est calculée selon la formule suivante :
p vac
HR =— - 100%
p_max
7. Procédé selon la revendication 5 ou 6,
dans lequel la densité de vapeur d’eau à proximité dudit animal p_vac est calculée selon la formule suivante :
217 e_vac
P-VaC = (Tvac m + 273,15)
et,
dans lequel la densité maximale possible de vapeur d’eau p_max pour la température Tvac r est calculée selon la formule suivante :
217 E_vac_r
P-maX = (Tvac r + 273,15)
où e_vac et E_vac_r correspondent respectivement à la pression partielle de la vapeur dans l’air à côté de l’animal (A) et la pression maximale possible de la vapeur dans l’air pour la température Tvac _r.
8. Procédé selon la revendication 7, dans lequel la pression maximale possible E_vac_r de la vapeur dans l’air pour la température Tvac r est calculée selon la formule suivante :
E_vac_r = exp lorsque Tvac r est compris entre -60°C et 0°C ;
OU
E_vac_r = exp lorsque Tvac r est compris entre 0°C et 83°C.
9. Procédé selon la revendication 7 ou 8, dans lequel la pression partielle e_vac de la vapeur dans l’air à côté de l’animal (A) est calculée selon la formule suivante :
où E_vac_m correspond à la pression maximale de la vapeur dans l’air à côté de l’animal (A).
10. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’étape de détermination d’un paramètre de confort associé au bien-être de l’animal comprend un calcul d’un indice de température-humidité, noté THI, en fonction de la température réelle Tvac r ressentie par l’animal et de l’humidité relative HR réelle.
11. Procédé selon la revendication 10, dans lequel l’indice THI est calculé selon la formule suivante :
THI = (l.8 Tvac r + 32)- [(0.55 - 0.0055 HR)x (l.8 Tvac r - 26.8l)]
12. Procédé selon Tune quelconque des revendications précédentes, lequel comprend une troisième mesure au cours de laquelle on mesure à l’aide d’un capteur photosensible positionné sur ledit animal une luminosité perçue par ledit animal, et dans lequel ladite luminosité perçue mesurée lors de ladite troisième mesure est prise en considération lors de la détermination (S6) du paramètre de confort associé au bien-être dudit animal (A).
13. Procédé selon la revendication 12 rattachée au moins à Tune quelconque des revendications 2 à 4, dans lequel on détermine si l’animal (A) se trouve à l’intérieur ou à l’extérieur d’un bâtiment en fonction de la luminosité mesurée.
14. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, lequel comprend une quatrième mesure au cours de laquelle on mesure à l’aide d’un capteur de mouvement positionné sur ledit animal l’activité dudit animal, et dans lequel ladite activité de l’animal mesurée lors de ladite quatrième mesure est prise en considération lors de la détermination (S6) du paramètre de confort associé au bien-être dudit animal (A).
15. Procédé selon la revendication 14, dans lequel on détermine au moins un état de comportement dudit animal en fonction de l’activité mesurée dudit animal.
16. Procédé selon la revendication 15, dans lequel ledit au moins un état de comportement est du type : rumination, ingestion, repos, moyenne activité, forte activité, période de reproduction.
17. Programme d’ordinateur comportant des instructions adaptées pour l’exécution des étapes du procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 16 lorsque ledit programme d’ordinateur est exécuté par au moins un processeur.
18. Support d’enregistrement lisible par un ordinateur sur lequel est enregistré un programme d’ordinateur comprenant des instructions pour l’exécution des étapes du procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 16.
19. Système électronique de surveillance (100) du bien-être et/ou du confort d’un animal d’élevage (A) tel que par exemple un bovin, ledit système (100) comprenant :
un module de mesure (10) portatif positionné sur ledit animal (A) et comprenant : a) une sonde de température (11) configurée pour mesurer une température de l’air ambiant sur ledit animal (A), notée Tvac _m ; et
b) un capteur d’humidité (12) configuré pour mesurer une humidité de l’air ambiant sur ledit animal (A), notée HRvac m ;
une unité centrale (20) déportée de l’animal (A) et comprenant :
c) un circuit de génération (22) configurée pour collecter les informations relatives à la température et l’humidité mesurées sur ledit animal (A) et pour générer en fonction desdites informations collectées au moins une donnée de température (DT) contenant une information relative à la température Tvac m mesurée et au moins une donnée d’humidité (DH) contenant une information relative à l’humidité mesurée HRvac m ;
d) un circuit de traitement (23) desdites données de température (DT) et d’humidité (DH) pour calculer, en fonction de la température Tvac m mesurée, de l’humidité mesurée HRvac m et d’une température réelle ressentie par l’animal notée Tvac r , une humidité relative HR réelle ressentie par ledit animal ; et
e) un processeur (24) configuré pour déterminer un paramètre de confort associé au bien-être dudit animal (A) en fonction de l’humidité relative HR réelle ressentie calculée.
20. Système (100) selon la revendication 19, lequel comprend des moyens informatiques configurés pour la mise en œuvre des étapes du procédé selon l’une quelconque des revendications 2 à 16.
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