FR2801491A1 - Automatic physiological monitoring, for farm stock, has selected parameters, measured by sensors in or on each animal, regularly passed to central unit over bi-directional radio link - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention se rapporte à un procédé et à un système de mesure/traitement/exploitation de paramètres physiologiques d'un sujet vivant, comme par exemple la température et/ou l'activité d'un animal d'élevage, de façon continue et automatique. The present invention relates to a method and system for measuring / treating / exploiting physiological parameters of a living subject, such as for example the temperature and / or the activity of a farm animal, continuously and automatic.
Dans les élevages de grande envergure, et notamment dans les élevages où les animaux sont laissés en semi-liberté sur des surfaces étendues, les opérations manuelles de prise de température des animaux, à l'aide de thermomètres introduits dans un orifice naturel desdits animaux, sont très consommatrices de temps pour le personnel soignant. Or il est nécessaire de mesurer régulièrement la température de chaque animal car une variation de ce paramètre est susceptible de traduire le développement d'une maladie ou d'une situation particulière chez un animal. Le personnel soignant peut alors rapidement intervenir pour lui appliquer le traitement le plus approprié. In large-scale farms, and particularly in farms where animals are left in semi-freedom on large surfaces, the manual operations of taking temperature of the animals, using thermometers introduced into a natural orifice of said animals, are very time consuming for caregivers. However it is necessary to regularly measure the temperature of each animal because a variation of this parameter is likely to reflect the development of a disease or a particular situation in an animal. Caregivers can then quickly intervene to apply the most appropriate treatment.
On a déjà tenté de remplacer l'opération manuelle de prise de température manuelle par une mesure automatique ou semi- automatique, comme divulgué dans le document EP 0 743 510. Ce document décrit un dispositif de mesure comprenant un transpondeur miniaturisé encapsulé dans un petit tube de verre, qui est injecté à demeure dans le corps de l'animal, au moyen d'une aiguille creuse. Ce transpondeur est activé lorsque l'animal se trouve à proximité d'un émetteur-récepteur fixe, et transmet un signal analogique représentatif de la' température de l'animal dans lequel il est implanté. L'émetteur- récepteur envoie ensuite le signal vers un centre de traitement où il est transformé en une valeur de température exploitable. It has already been attempted to replace the manual manual temperature measurement operation by an automatic or semi-automatic measurement, as disclosed in document EP 0 743 510. This document describes a measuring device comprising a miniaturized transponder encapsulated in a small tube. of glass, which is injected into the body of the animal, by means of a hollow needle. This transponder is activated when the animal is in the vicinity of a fixed transceiver, and transmits an analog signal representative of the temperature of the animal in which it is implanted. The transceiver then sends the signal to a processing center where it is transformed into a usable temperature value.
L'inconvénient majeur du dispositif qui vient d'être décrit réside dans le fait que l'activation du transpondeur ne se produit que dans un périmètre réduit situé autour de l'émetteur-récepteur fixe, typiquement dans un rayon d'un mètre. Lorsque l'animal ne s'approche pas suffisamment d'un émetteur-récepteur pendant une période donnée, le personnel soignant n'est pas renseigné sur la tempérarure de l'animal pendant cette période. II en résulte des irrégularités dans la collecte de l'information, et dans le suivi de la température de l'animal au cours du temps. Pour remédier à cet inconvénient, une solution décrite par le EP 0 743 510 consiste à disposer les émetteurs-récepteurs à proximité des mangeoires près desquelles les animaux sont susceptibles de se rendre régulièrement. Une alternative consiste à approcher de l'animal un détecteur manuel manipulé par un opérateur, dans lequel est installé un émetteur-récepteur. Mais la mesure n'est plus automatique et nécessite la présence humaine, ce qui est coûteux et fastidieux, surtout la nuit. The major disadvantage of the device that has just been described lies in the fact that the activation of the transponder occurs only in a reduced perimeter located around the fixed transceiver, typically within a radius of one meter. When the animal does not get close enough to a transceiver during a given period, the caregiver is not informed about the temperature of the animal during this period. This results in irregularities in the collection of information, and in monitoring the temperature of the animal over time. To remedy this drawback, a solution described in EP 0 743 510 consists in arranging the transceivers near the feeders near which the animals are likely to go regularly. An alternative is to approach the animal a manual detector manipulated by an operator, in which is installed a transceiver. But the measurement is no longer automatic and requires human presence, which is expensive and tedious, especially at night.
II est également souvent utile d'être informé sur un paramètre tel que l'activité d'un sujet vivant comme un animal d'élevage, car ce paramètre, bien qu'empirique, permet de détecter des périodes particulières dans le cycle biologique dudit animal. It is also often useful to be informed about a parameter such as the activity of a living subject such as a farm animal, because this parameter, although empirical, makes it possible to detect particular periods in the biological cycle of said animal. .
Jusqu'à présent, ce paramètre est mesuré sur l'animal, sans relation avec une mesure de température. La mesure d'activité consiste à relever le nombre de pas effectués par l'animal. A cet effet, un podomètre est installé sur l'animal par l'intermédiaire d'un bracelet, placé sur une patte. Une autre solution consiste à mesurer le nombre de mouvements de la tête, par un capteur de type podomètre, solidaire d'un collier placé sur le cou de l'animal. Les mesures sont mémorisées par le capteur, et récupérées ensuite par un transmetteur récepteur pour être traitées en différé. Ces mesures sont différentes d'un sujet à l'autre, car elles dépendent de son comportement en période normale, et de son comportement en période particulière, telle que la maladie, la gestation, ... So far, this parameter is measured on the animal, without relation to a temperature measurement. The activity measurement consists in measuring the number of steps taken by the animal. For this purpose, a pedometer is installed on the animal by means of a bracelet, placed on a paw. Another solution consists in measuring the number of movements of the head, by a pedometer type sensor, secured to a collar placed on the neck of the animal. The measurements are stored by the sensor, and then retrieved by a transmitter receiver to be processed later. These measures are different from one subject to another, because they depend on his behavior in normal times, and his behavior in particular period, such as illness, pregnancy, ...
Une exploitation individualisée des résultats pour chaque sujet est alors nécessaire, pour pouvoir interpréter les écarts d'une période à l'autre. Une mesure simultanée de deux paramètres tels que la température et l'activité permet d'obtenir, après exploitation des informations et/ou grâce à un algorithme adéquat, une information plus précise et plus fiable sur l'état du sujet vivant. An individualized exploitation of the results for each subject is then necessary, in order to be able to interpret the differences from one period to another. Simultaneous measurement of two parameters such as temperature and activity makes it possible to obtain, after exploitation of the information and / or by means of an appropriate algorithm, more precise and reliable information on the state of the living subject.
Un but de la présente invention est de proposer un système et un procédé de mesure/traitement/exploitation de paramètres physiologiques d'un sujet vivant, comme par exemple la température et/ou l'activité d'un animal d'élevage, qui remédient aux inconvénients des dispositifs de l'art antérieur, et qui permettent notamment une mesure réellement continue et automatique desdits paramètres au cours de la vie de l'animal. An object of the present invention is to propose a system and a method for measurement / treatment / exploitation of physiological parameters of a living subject, such as, for example, the temperature and / or the activity of a farm animal, which remedy the disadvantages of devices of the prior art, and which allow in particular a truly continuous and automatic measurement of said parameters during the life of the animal.
Le système de mesure/traitement/exploitation d'au moins un paramètre physiologique, comme par exemple la température et/ou l'activité, d'un sujet vivant, comme par exemple un animal d'élevage, conforme à la présente invention, est caractérisé en ce qu'il comprend - au moins un dispositif capteur affecté à la mesure de chaque paramètre physiologique, chaque dispositif capteur étant solidaire du sujet vivant, - au moins un ensemble local de transmission/réception, solidaire du sujet vivant, pour la transmission à distance des signaux mesurés, - au moins un ensemble éloigné de transmission/réception situé à distance du sujet vivant, pour la réception à distance des signaux transmis. The system for measuring / treating / exploiting at least one physiological parameter, such as, for example, the temperature and / or activity, of a living subject, such as a farm animal, according to the present invention, is characterized in that it comprises - at least one sensor device assigned to the measurement of each physiological parameter, each sensor device being integral with the living subject, - at least one local transmission / reception unit, integral with the living subject, for the transmission remote from the measured signals, - at least one distant transmission / reception set located remote from the living subject, for remote reception of the transmitted signals.
De préférence, l'ensemble éloigné de mesure/traitement/exploitation comprend un dispositif de traitement et d'exploitation du (des) paramètre(s) physiologique(s) mesuré(s). Preferably, the remote set of measurement / treatment / operation comprises a device for processing and operating the physiological parameter (s) measured (s).
Le procédé de mesure/traitement/exploitation d'au moins un paramètre physiologique, comme par exemple la température et/ou l'activité, d'un sujet vivant, comme par exemple un animal d'élevage, conforme à la présente invention est caractérisé en ce qu'il comprend les opérations suivantes au moins une opération de mesure de chaque parametre physiologique au moyen d'un dispositif capteur dédié solidaire du sujet vivant, - au moins une opération de transmission locale d'un signal représentatif de chaque paramètre mesuré, du capteur vers un ensemble local de transmission/réception solidaire du sujet vivant, - au moins une opération de transmission a distance d'un signal représentatif de chaque paramètre mesuré, de l'ensemble local de transmission/réception vers un ensemble éloigné de transmission/réception, - au moins une opération de réception a distance du signal précédent par ledit ensemble éloigné de transmission/réception. The method for measuring / treating / exploiting at least one physiological parameter, such as, for example, the temperature and / or activity, of a living subject, such as for example a farm animal, according to the present invention is characterized in that it comprises the following operations at least one measurement operation of each physiological parameter by means of a dedicated sensor device integral with the living subject, - at least one local transmission operation of a signal representative of each parameter measured, from the sensor to a local transmission / reception unit integral with the living subject, - at least one remote transmission operation of a signal representative of each measured parameter, from the local transmission / reception unit to a remote transmission / transmission unit. reception, - at least one remote reception operation of the previous signal by said remote transmission / reception unit.
Selon un mode de réalisation préféré, le procédé de mesure/traitement/exploitation comprend en outre au moins une opération de traitement et _ d'exploitation du(des) paramètre(s) physiologique(s) mesuré(s). According to a preferred embodiment, the measurement / treatment / operation method further comprises at least one operation for processing and operating the physiological parameter (s) measured.
L'invention sera mieux comprise dans la description détaillée qui va suivre d'un mode de réalisation cité à titre d'exemple non limitatif, et illustré au moyen des dessins annexés, dans lesquels - La figure 1 illustre le fonctionnement général du système, - La figure 2 représente de façon schématisée les éléments constitutifs du système et les opérations du procédé. The invention will be better understood in the following detailed description of an embodiment given by way of nonlimiting example, and illustrated by means of the appended drawings, in which: FIG. 1 illustrates the general operation of the system; Figure 2 schematically shows the constituent elements of the system and the operations of the method.
Selon un premier mode de réalisation illustré à la figure 1, le système de mesure/traitement/exploitation mesure la température et l'activité du sujet vivant 1, celui-ci étant un animal d'élevage, typiquement un bovin. Ledit système comprend un capteur de température 3 solidaire du sujet, qui se présente de préférence sous la forme d'un transpondeur 3 injecté dans l'animal, par exemple à un endroit du corps d'où on pourra le retirer aisément si nécessaire. Il a été trouvé que la face de l'animal, par exemple près d'une oreille, est un endroit optimal. Ledit capteur peut être réutilisable ou à usage unique. Dans le cas où le capteur de température est injecté dans le corps du sujet, on peut envisager de le sacrifier, et de ne pas chercher à le récupérer, car cette opération serait onéreuse. According to a first embodiment illustrated in FIG. 1, the measurement / treatment / exploitation system measures the temperature and the activity of the living subject 1, the latter being a farmed animal, typically a bovine. Said system comprises a temperature sensor 3 integral with the subject, which is preferably in the form of a transponder 3 injected into the animal, for example at a location on the body where it can be easily removed if necessary. It has been found that the face of the animal, for example near an ear, is an optimal place. The sensor may be reusable or disposable. In the case where the temperature sensor is injected into the body of the subject, it is conceivable to sacrifice it, and not to seek to recover it, because this operation would be expensive.
Le système comprend également un ensemble local électronique miniaturisé de transmission/réception 5, disposé sur un accessoire adapté placé de façon amovible sur le sujet 1, par exemple sur un collier 7 placé autour de son cou. Cet ensemble électronique miniaturisé comprend un boîtier 9 dans lequel sont disposés un certain nombre de composants interactifs, qui sont schématisés à la figure 2. Ces composants 11, 13, 15, 17, 19, 21, 23 comprennent de préférence un dispositif local de transmission et de réception 11, un circuit électronique local de commande et de traitement 13, une mémoire associée 15, une horloge associée 17, une alimentation 19, un dispositif de transmission et de réception à distance 21 et son antenne associée 23. The system also comprises a miniaturized electronic transmission / reception unit 5, arranged on a suitable accessory removably placed on the subject 1, for example on a collar 7 placed around its neck. This miniaturized electronic assembly comprises a housing 9 in which a number of interactive components are arranged, which are shown diagrammatically in FIG. 2. These components 11, 13, 15, 17, 19, 21, 23 preferably comprise a local transmission device and receiving 11, a local electronic control and processing circuit 13, an associated memory 15, an associated clock 17, a power supply 19, a remote transmission and reception device 21 and its associated antenna 23.
L'horloge associée 17 est programmable. The associated clock 17 is programmable.
L'alimentation 19 est de préférence constituée d'une ou plusieurs batteries 19. The power supply 19 is preferably constituted by one or more batteries 19.
Selon ce premier mode de réalisation, un capteur d'activité 25 est également prévu. Il est de préférence miniaturisé et intégré dans le boîtier 9, son injection dans le sujet 1 ne se justifiant pas. Son intégration dans le boîtier 9 permet de le protéger des agressions extérieures, comme les chocs ou intempéries. Il est constitué par exemple par un capteur du type qui mesure les mouvements de la tête du sujet 1. According to this first embodiment, an activity sensor 25 is also provided. It is preferably miniaturized and integrated in the housing 9, its injection into the subject 1 not being justified. Its integration in the housing 9 protects it from external aggressions, such as shocks or bad weather. It is constituted for example by a sensor of the type which measures the movements of the head of the subject 1.
Le circuit électronique local de commande et de traitement 13 est relié de façon biunivoque (flêches 27 à la figure 2) aux autres composants et peut ainsi leur transmettre des commandes et/ou recevoir des informations de leur part. The local electronic control and processing circuit 13 is connected in a one-to-one manner (arrows 27 in FIG. 2) to the other components and can thus transmit commands to them and / or receive information from them.
Un code identifiant est affecté à chaque capteur. De préférence, ce code est un code électronique affecté de façon unique et définitive audit capteur, par exemple au moment de sa fabrication. Ce code est représentatif du numéro d'identification obligatoire du sujet vivant 1. An identifier code is assigned to each sensor. Preferably, this code is an electronic code assigned in a unique and definitive way to said sensor, for example at the time of its manufacture. This code is representative of the mandatory identification number of the living subject 1.
Des moyens pour identifier le sujet vivant concerné sont également associés à l'ensemble local de transmission/réception. Ce sont par exemple les numéros des capteurs associés au sujet 1, qui peuvent être mémorisés dans ledit ensemble local, de façon permanente ou temporaire. Means for identifying the living subject concerned are also associated with the local transmission / reception set. These are for example the numbers of the sensors associated with the subject 1, which can be stored in said local set, permanently or temporarily.
Le système comprend en outre un ensemble éloigné de réception/transmission/traitement à distance 31, qui comprend un dispositif fixe de réception et de transmission à distance 33 et son antenne associée 35 ainsi qu'un dispositif de commande et/ou traitement et/ou exploitation 37 qui est avantageusement un ordinateur de type personnel. Là encore, les composants sont connectés entre eux de façon biunivoque (flêches 29 à la figure 2). The system further comprises a remote remote reception / transmission / processing unit 31, which comprises a fixed reception and remote transmission device 33 and its associated antenna 35 as well as a control and / or processing device and / or exploitation 37 which is advantageously a personal type computer. Again, the components are connected to each other one-to-one (arrows 29 in Figure 2).
Le dispositif local 21 de transmission/réception à distance et le dispositif fixe 33 de transmission/réception à distance mettent en oeuvre de préférence une transmission par ondes de type, haute-fréquence, et de manière encore préférée des ondes radio. The local remote transmitting / receiving device 21 and the fixed remote transmitting / receiving device 33 preferably implement high-frequency wave transmission, and more preferably radio waves.
L'ensemble éloigne de commande/traitement exploitation est de préférence associé à une ou plusieurs alarmes, qui peuvent être déclenchées lorsque l'un au moins des paramètres mesurés, transmis et traité est considéré comme anormal. Les alarmes peuvent être disposées à proximité de l'ensemble de traitement et d'exploitation ou au contraire elles peuvent être dispersées près du domicile ou du lieu de travail des personnes qui doivent alors agir sur le sujet. Les alarmes peuvent être du type sonore, ou visuel, ou tactile, conformément à des alarmes connues. The remote control / operation processing set is preferably associated with one or more alarms, which can be triggered when at least one of the parameters measured, transmitted and processed is considered abnormal. The alarms can be arranged near the processing and operating unit or they can be dispersed near the home or the workplace of the persons who must then act on the subject. Alarms can be sound, visual, or tactile, according to known alarms.
On va maintenant décrire le fonctionnement du système. We will now describe the operation of the system.
Suivant une chronologie qui est commandée par programmation du circuit électronique local de commande et de traitement 13, le capteur de température 3 et/ou le capteur d'activité 25 recueillent repectivement le paramètre correspondant généré par le sujet, qui est transformé localement en un signal de température ou d'activité. L'horloge 17 associée au circuit local de commande et de traitement 13 permet de définir à quels intervalles de temps ou à quels instants ces paramètres doivent être mesurés et les signaux correspondant enregistrés dans la mémoire associée 15. According to a chronology which is controlled by programming of the local electronic control and processing circuit 13, the temperature sensor 3 and / or the activity sensor 25 respectively retrieve the corresponding parameter generated by the subject, which is locally transformed into a signal temperature or activity. The clock 17 associated with the local control and processing circuit 13 makes it possible to define at which time intervals or at which times these parameters must be measured and the corresponding signals recorded in the associated memory 15.
A des intervalles de temps qui peuvent être définis par l'utilisateur et programmés, le circuit local de commande et de traitement 13 transmet les signaux représentatifs des paramètres mesurés ainsi que les codes identifiants associés au dispositif local de transmission/réception 21, qui les transmet à son tour, grâce à son antenne associée 23, à l'ensemble éloigné de transmission/réception. At time intervals that can be defined by the user and programmed, the local control and processing circuit 13 transmits the signals representative of the measured parameters as well as the identification codes associated with the local transmission / reception device 21, which transmits them. in turn, thanks to its associated antenna 23, to the remote transmission / reception unit.
Les signaux sont reçus, par le dispositif éloigné de transmission- réception 33, grâce à son antenne associée 35, lequel dispositif éloigné 33 transmet à son tour les signaux au dispositif éloigné 37 de commande/traitement/exploitation. The signals are received by the remote transmission-reception device 33 through its associated antenna 35, which remote device 33 in turn transmits the signals to the remote control / processing / operation device 37.
En suivant le trajet inverse, ledit dispositif éloigné peut envoyer à tout moment des instructions de commande particulières au circuit local de commande et de traitement 13, notamment une modification des fréquences ou instants de mesures de paramètres, l'interruption de la mesure de l'un des paramètres (ou de tous les paramètres). Les instructions sont accompagnées des codes identifiants qui correspondent aux capteurs associés au sujet 1 auquel on s'intéresse, ce qui lève tout risque de confusion entre les différents sujets. By following the opposite path, said remote device can send at any time particular control instructions to the local control and processing circuit 13, in particular a modification of the frequencies or times of measurement of parameters, the interruption of the measurement of the one of the parameters (or all the parameters). The instructions are accompanied by identifying codes that correspond to the sensors associated with the subject 1 of interest, which eliminates any risk of confusion between the different subjects.
Selon un deuxième mode préféré de l'invention, le sytème ne comprend qu'un capteur de température et n'associe pas la mesure de température à une mesure d'activité. According to a second preferred embodiment of the invention, the system comprises only one temperature sensor and does not associate the temperature measurement with a measurement of activity.
Selon une variante de l'invention, le capteur de température peut n'être pas injecté et noyé dans le corps du sujet vivant, mais disposé dans un orifice naturel de celui-ci, comme par exemple une oreille , son anus ou sa matrice, au moyen d'un support adapté amovible. Ledit support présente alors de préférence des moyens d'ajustement à chaque sujet pour un maintien fiable du capteur et des moyens d'isolation thermique, pour une fiabilité accrue de la mesure de température. Dans un tel cas, le capteur de température est récupérable et réutilisable sans difficulté. Selon une autre variante, on peut prévoir une alarme miniaturisée intégrée à l'ensemble local de transmission/réception. Cette alarme peut être activée par retour d'information provenant du dispositif éloigné de traitement et d'exploitation, ou par commande locale provenant du dispositif local de commande et de traitement. According to a variant of the invention, the temperature sensor may not be injected and embedded in the body of the living subject, but disposed in a natural orifice thereof, such as for example an ear, its anus or its matrix, by means of a removable adapted support. Said support then preferably has adjustment means for each subject for reliable maintenance of the sensor and thermal insulation means, for increased reliability of the temperature measurement. In such a case, the temperature sensor is recoverable and reusable without difficulty. According to another variant, a miniaturized alarm integrated into the local transmission / reception assembly can be provided. This alarm can be activated by feedback from the remote processing and operating device, or by local control from the local control and processing device.
Différents modes de traitement et d'exploitation des paramètres physiologiques mesurés et transmis au dispositif de traitement et d'exploitation sont possibles. Different modes of treatment and exploitation of the physiological parameters measured and transmitted to the processing and operating device are possible.
II peut s'agir d'un traitement instantané, par exemple le déclenchement d'une alarme consécutif à la détection d'un paramètre anormal de température ou d'activité. On procède à un test de normalité en comparant par exemple la valeur du paramètre en question à une valeur de seuil prédéterminée. It can be an instantaneous treatment, for example the triggering of an alarm following the detection of an abnormal parameter of temperature or activity. A normality test is performed by comparing, for example, the value of the parameter in question with a predetermined threshold value.
II peut s'agir d'un traitement plus sophistiqué, dans lequel on procède à des calculs de nouveaux paramètres caractéristiques d'un état dit normal ou anormal , qui intègrent d'autres informations que la température et/ou l'activité du sujet, comme par exemple des paramètres représentatifs des conditions météorologiques du lieu de séjour du sujet. Il est également possible de procéder à des constitutions de banques de données sur chaque sujet lui-même et/ou sur des populations, avec établissement de statistiques sur des paramètres particuliers et leurs corrélations. It may be a more sophisticated treatment, in which calculations are made of new characteristic parameters of a so-called normal or abnormal state, which incorporate other information than the temperature and / or the activity of the subject, as for example parameters representative of the meteorological conditions of the subject's place of stay. It is also possible to proceed to the constitution of data banks on each subject itself and / or on populations, with the establishment of statistics on particular parameters and their correlations.
Ces opérations sont rendues possibles au moyen de logiciels dédiés disponibles sur le dispositif de traitement 37. These operations are made possible by means of dedicated software available on the processing device 37.
Ledit dispositif de traitement est également capable de programmer une sélection et un envoi de commandes particulières à chaque ensemble local de transmission/réception, soit de façon ponctuelle lorsqu'un utilisateur intervient de façon isolée, soit dans le cadre d'un programme de commandes plus général intégré à une étude statistique ou autre manipulation de données sur le long terme. Said processing device is also capable of programming a selection and sending of particular commands to each local transmission / reception unit, either punctually when a user intervenes in isolation or as part of a program of commands more integrated into a statistical study or other long-term data manipulation.
Bien sûr l'invention n'est pas limitee aux modes de réalisation qui viennent d'être décrits. On pourrait envisager, sans sortir du cadre de la présente invention, de mesurer d'autres paramètres que la température et l'activité, qui seraient reconnus comme représentatifs d'un état ou d'un comportement particulier d'un sujet vivant.Of course, the invention is not limited to the embodiments that have just been described. It would be conceivable, without departing from the scope of the present invention, to measure parameters other than temperature and activity, which would be recognized as representative of a particular state or behavior of a living subject.
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