JP2005058056A - 乳牛の管理システム - Google Patents

Abstract

【課題】 遠隔の自走式の監視ロボットによって監視し、人による監視の負担を軽減する。
【解決手段】 牛舎１には、自走式の監視ロボット２が配置され、監視ロボット２には、乳牛の状態を監視するためのカメラ、マイク、各種センサ、これらの信号を送信するためのアンテナ２４が設けられ、アンテナ２４からの監視情報は、牛舎１のアンテナ７を介して、酪農家の母屋４のアンテナ８を経由して情報監視処理装置に送信される。牛舎１から離隔した出先機関５や獣医科病院６にもそれぞれ通信端末が設置され、牛舎１の監視ロボット２と、母屋４の情報監視処理装置、出先機関５の通信端末、獣医科病院６の通信端末とは、通信回線網を介して接続される。従って、遠隔で複数監視を行うことができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、乳牛の出産あるいは発情等を遠隔監視する乳牛の管理システムに関するものである。

近年、あらゆる産業で機械化が進んできており、酪農家にあっても給餌の自動化、し尿処理の自動化、搾乳機による自動搾乳など機械が進んでいる。しかしながら、平均的な酪農家では夫婦または夫婦に加え１名の計２〜３名にて約２００頭の乳牛を飼育しており、機械化が進中でも人手不足を解消するには十分とはいえない。

特に、乳牛は分娩をしなければ牛乳がでないため、分娩周期は３７５日〜３９０日が効率的といわれており、日々頻繁に種付けと出産が行われる。しかも、種付けを行う発情時期や、出産時期は、おおよその予定日は把握できるものの、現実には予定日が近くなった乳牛を人力で見回って監視しておく必要があり、機械化、電子化が望まれるところである。

従来、乳牛を監視するシステムとして、乳牛毎にデータを入力し、入力データに基づいて乳牛の分娩予定日や発情予定日を算出し管理する管理システムが提案されている（例えば、特許文献１を参照）。

厩舎または畜舎の天井や壁面に設置された画像センサや臭気センサを有する家畜監視装置により、家畜の動きや臭気を捉え、出産の兆候として見られる特有の動作や臭気を検知して、出産などの兆候を早期に知らせる家畜監視装置が提案されている（例えば、特許文献２を参照）。

特開２００２−３２８９６７号公報 特開２００２−２８１８５３号公報

従来の乳牛の管理システムでは、分娩や発情のおおよその予定日を管理するものがほとんどであり、実際の分別や発情時期を乳牛毎に把握するためには、人力で見回って監視しなければならず手間を要した。また、厩舎の建屋の天井や壁面に直接各種センサを取り付けて家畜を監視する場合、家畜毎に各種センサを取り付けると、監視装置に多大な費用が発生してしまう。一方、分娩や発情時期の予定日の近い家畜を、各種センサの設置された監視場所に移動させて監視する場合、その都度対象家畜を監視場所に搬送しなければならず、作業が煩雑であった。

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、遠隔の監視ロボットによって監視し、乳牛の分娩や発情等の時期を報知することによって、人による監視の負担を軽減でき、また、出産や分娩時期を的確にまた容易に把握することができる乳牛の管理システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の乳牛の管理システムは、以下の特徴を有する。

（１）牛舎内を走行可能な監視ロボットと、上記牛舎から離隔した建屋に配置された情報監視処理装置とを備え、前記監視ロボットは、上記牛舎内の乳牛の状態を監視する１種以上のセンサと、前記センサにより検出された乳牛の１つ以上の状態情報を送信する第１の通信部とを有し、前記情報監視処理装置は、前記監視ロボットの前記第１の通信部からの送信される１つ以上の状態情報を受信する第２の通信部と、前記第２の通信部の受信した状態情報を処理して前記乳牛の身体状況を判断する制御部と、前記制御部の判断結果に基づき報知する報知部とを有する乳牛の管理システムである。

牛舎内を走行可能な監視ロボットにより、牛舎内の乳牛を監視することができるため、酪農家の負担を低減させることができる。更に、走行可能な監視ロボットであるため、例えば出産や分娩時期の対象乳牛を、固定監視装置が取り付けられている監視場所に移動させる労力も、削減することができる。

（２）上記（１）に記載の乳牛の管理システムにおいて、前記監視ロボットの第１の通信部は、前記情報監視処理装置からの操作信号を受信し、前記情報監視処理装置の第２の通信部は、前記監視ロボットの第１の通信部に対して操作信号を送信する乳牛の管理システムである。

上述の構成により、例えば酪農家などは、上記情報監視処理装置の第２の通信部から操作信号を送信することによって、第１の通信部により操作信号を受信した監視ロボットは、その操作信号に基づき移動して乳牛の身体情報を測定することができるため、的確に乳牛の監視を行うことができる。

（３）上記（１）または（２）に記載の乳牛の管理システムにおいて、前記情報監視処理装置の報知部は、更に、前記建屋以外の通信端末に前記判断結果を報知する乳牛の管理システムである。

建屋以外の通信端末にも判断結果が報知されるため、監視者はどこにいても乳牛の状態を把握することができる。

（４）上記（３）に記載の乳牛の管理システムにおいて、前記建屋以外の通信端末は、前記情報監視処理装置の報知部の報知判断条件を再設定可能である乳牛の管理システムである。

上記構成により、監視者はどこにいても報知判断条件を吟味して再設定できるため、より精度の高い報知を行うことができる。

（５）上記（３）または（４）に記載の乳牛の管理システムにおいて、前記建屋以外の通信端末は、通信回線網を使用して接続された遠隔の複数の監視者の通信端末で乳牛の管理システムである。

（６）上記（１）に記載の乳牛の管理システムにおいて、前記監視ロボットは、更に制御部を有し、前記制御部には、乳牛に直接取り付けられたセンサからの検知信号が無線および／または有線により入力される乳牛の管理システムである。

上記構成により、乳牛に直接取り付けることにより初めて得られる状態情報も報知判断条件に組み込むことができるため、より監視精度が向上する。

（７）上記（３）から（５）のいずれか１つに記載の乳牛の管理システムにおいて、前記建屋以外の通信端末は、携帯端末を含む乳牛の管理システムである。

本発明によれば、牛舎内を走行可能な監視ロボットにより、牛舎内の乳牛を監視することができるため、酪農家の負担を低減させることができ、また、従来のように、例えば出産や分娩時期の対象乳牛を、固定監視装置が取り付けられた監視場所に移動させる労力も削減することができる。

以下、本発明の最良の実施形態について、図面に基づいて説明する。

図１には、本発明に係る乳牛の管理システムの概要図が示されている。

図１に示すように、乳牛が飼育されている牛舎１には、乳牛を監視するための自走式の監視ロボット２が少なくとも１台配置され、監視ロボット２には、乳牛の状態を監視する各種センサと、センサの検知信号を送信するとともに外部からの信号を受信するアンテナ２４とを有する。なお、監視ロボット２のセンサの詳細については後述する。また、牛舎１には、監視ロボット２のセンサにより検出された乳牛の状態情報を送信するとともに、外部からの信号を受信するための送受信用のアンテナ７が設けられており、監視ロボット２の第１の通信部を構成する監視ロボット２のアンテナ２４とアンテナ７とは、互いに信号を送受信し合っている。

また、酪農家の母屋４には、情報監視処理装置が配置されており、母屋４には、第２の通信部として、牛舎１内の監視ロボット２からの状態情報受信するとともに、上記情報監視処理装置からの操作信号などを送信するためのアンテナ８が設けられている。ここで、情報監視処理装置とアンテナ８とは無線または有線で接続されている。

更に、牛舎１から離隔した酪農家が出向く農協や役場などの出先機関５や、獣医科病院６にもそれぞれ通信端末を設置し、上述の牛舎１の監視ロボット２と、母屋４の情報監視処理装置、出先機関５の通信端末および獣医科病院６の通信端末とは、通信回線網を介して接続される。ここで、通信回線網としては、例えば、光ファイバー網３を用いた公衆回線網や、無線ＬＡＮなどを用いることができる。

次に、図２を用いて監視ロボット２の構成について説明する。

監視ロボット２には、乳牛の動きを監視する画像センサのカメラ９と、牛舎内撮影用の蛍光灯１０と、乳牛の鳴き声などを監視するための音声センサのマイク１１と、後述する各種センサ１２と、本体保温用ヒータ１３と、走行部１４とが装備され、これらの駆動させる回路やユニット、制御部２１、送受信部２５並びにアンテナ２４も設けられている。

以下に詳細にその構成について説明する。

カメラ９は、例えば、パン、チルトを調整可能で、首振り機能を有したものが好ましく、白黒画像のみならずカラー画像を撮影できるものが好ましい。更に、牛舎内の照明を落とした夜間時であっても暗視で撮影可能な赤外線カメラであることがより好ましい。また、本実施の形態では、カメラ９の他にサーモトレーサー（図示せず）を別途備え、このサーモトレーサーにより乳牛の表面温度を赤外線熱画像（赤外線サーモグラフィ）として取り込んでもよい。そして、カメラ９およびサーモトレーサーは、操作ユニット１５に接続され、操作ユニット１５によって、カメラの首振り角度および画像の種類や解像度などが調整される。また、蛍光灯１０も操作ユニット１５に接続され、操作ユニット１５によって、照明の範囲や照明光度、撮影時間に応じた照明のＯＮ／ＯＦＦ調整がなされる。

また、カメラ９および上記サーモトレーサーは、それぞれ画像処理回路２０に接続されており、画像処理回路２０では、カメラ９およびサーモトレーサーからの画像をほぼリアルタイムで処理するものであって、一定時間の画像を比較して対象乳牛の移動量を把握することができるものである。その際、対象乳牛の移動を個別に把握するために、例えば、各乳牛の角など体の一部にカラーマーカーを取り付けておくことが好ましい。これにより、複数の乳牛の動きを周期的にトレースすることによって、後述するように、直線移動距離の累積や、乗駕行動などの移動パターン（例えば、予め入力しておいた閾値以上の垂直方向の動き）を検出することができる。

また、マイク１１は、マイクＡ／Ｄ変換回路１６に接続され、マイクＡ／Ｄ変換回路１６では、アナログ信号をデジタル信号に変換する。マイクＡ／Ｄ変換回路１６は、音声処理回路２２に接続され、音声処理回路２２において送信信号に加工処理される。

また、各種センサ１２は、センサＡ／Ｄ変換回路１７に接続され、センサＡ／Ｄ変換回路１７では、センサ１２からの信号を必要に応じてアナログ信号からデジタル信号に変換する。上記センサ１２として、監視ロボットに取り付けられ牛舎内の温度を直接検知する温度センサと、各乳牛毎に直接取り付けられた各種センサとからなる。また、各乳牛に直接取り付けるセンサとしては、いずれも識別信号付きの無線機能付き万歩計（登録商標）、無線機能付き体温計、無線機能付脈拍測定器などが挙げられ、これらは例えば乳牛の首輪や耳などの体の一部に装着することができる。また、乳牛毎に識別可能なように、取り付けられたセンサは、識別信号と併せて検知信号を無線で監視ロボット２のセンサＡ／Ｄ変換回路１７に送信する。

また、本体用保温ヒータ１３は、寒冷状態での監視ロボットの動作安定維持のためのヒータであり、この本体用保温ヒータ１３は、ヒータＯＮ／ＯＦＦ回路１８に接続されている。

また、監視ロボットの移動用の走行部１４は、移動用駆動モータ制御回路１９に接続されている。

そして、上述の操作ユニット１５、マイクＡ／Ｄ変換回路１６、センサＡ／Ｄ変換回路１７、ヒータＯＮ／ＯＦＦ回路１８、移動用駆動モータ制御回路１９、画像処理回路２０、音声処理回路２２は、いずれも制御部２１に接続され、また制御部２１および上記画像処理回路２０と音声処理回路２２は、送受信部２５に接続されている。更に、送受信部２５は、監視ロボットのアンテナ２４に接続され、アンテナ２４は、牛舎に設置されたアンテナ７（図１）または通信回線網を介して母屋４（図１）へ無線または有線で接続される。また、上述の監視ロボットの各部や回路などへの電力供給は、電源ユニット２３から供給される。この電源ユニット２３は、商用電源に接続され、監視ロボットの移動や電源事情の悪い場合には、必要に応じて充電可能なものであることが好ましい。

なお、上述の操作ユニット１５、マイクＡ／Ｄ変換回路１６、センサＡ／Ｄ変換回路１７、ヒータＯＮ／ＯＦＦ回路１８、移動用駆動モータ制御回路１９、画像処理回路２０、制御部２１、音声処理回路２２、送受信部２５、アンテナ２４は、図２に示すように上記監視ロボット２に搭載されていてもよいが、これに限定されるものではなく、上述の回路が牛舎内の端末に備えられ、この牛舎内端末と監視ロボット２とが無線または有線を介して接続される構成であってもよい。

次に、図３を用いて、母屋側の情報監視処理装置の構成について説明する。

情報監視処理装置は、第２の通信部を構成する母屋側のアンテナ８と送受信部２７とを含み、アンテナ８と送受信部２７は、上述した監視ロボットと通信回線網を介して接続されている。更に、情報監視処理装置は、接続部２８と制御部２９を有し、上記送受信部２７が、接続部２８を介して制御部２９に接続されている。制御部２９には、インターフェイス（Ｉ／Ｆ）回路３２，３４を介して、それぞれモニタスピーカ３３、表示部３８に接続されている。これにより、監視している乳牛の動きや状態を表示部３８にて確認することができ、またモニタスピーカ３３により牛舎内の音声情報をモニタすることができる。

また、情報監視処理装置の操作部３９は、表示部３８、インターフェイス（Ｉ／Ｆ）回路３４を介して制御部２９に接続され、制御部２９、接続部２８、送受信部２７、アンテナ８を介して監視ロボットに対する動作（カメラ操作、移動、センサの情報収集頻度など）を指示することができる。

また、情報監視処理装置は、アラーム報知部３５と、プリンタやビデオ装置などの各種情報記録部３６とを含み、上記制御部２９は、アラーム報知部３５と各種情報記録部３６とに接続されている。更に、アラーム報知部３５は、必要に応じて、携帯電話やポケットベルなどの携帯端末４０に通信回線網を介して接続されている。したがって、アラーム報知部３５により、監視者は牛舎内の乳牛が特定の状態（例えば、分娩や発情）になったことを把握することができ、情報記録部３６において、乳牛の状態情報の履歴を記録保存することができる。ここで、状態情報とは、乳牛の画像情報、音声情報、移動量、体温、脈拍などを含む。

更に、情報監視処理装置の制御部２９には、情報監視処理装置のＯＮＵモデム３０を介して光回線接続部３１を通じ、母屋以外の出先機関５、獣医科病院６、牛舎１と光ファイバー網により接続することができ、更に母屋以外の他の遠隔のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）や携帯電話などの携帯端末３７から光回線接続部３１を介して光ファイバー網を通じ監視ロボットからの情報を入手可能とするとともに、監視ロボット２を遠隔操作することもできる。

更に、情報監視処理装置は、上述の各処理部に対して電力を供給する電源ユニット４１が設けられている。

次に、図１から図３を用いて、乳牛の管理システムの動作について以下に説明する。

上述したように、自走式の監視ロボット２と、酪農家の母屋４、農協・役場などの出先機関５、獣医科病院６とは、光ファイバー網などの通信回線網により接続されている。したがって、牛舎１内の監視ロボット２からの画像、音声、各種センサからの検知信号を含む状況情報は、監視ロボット２のアンテナ２４、牛舎１のアンテナ７を経て、通信回線網を介し母屋４のアンテナ８を経由して情報監視処理装置に送信される。母屋４側の情報監視処理装置は、受信した上記状況情報を制御部２９にて処理し、表示部３８、モニタスピーカ３３を通じて、乳牛の状況を提供することができ、これにより監視者は遠隔で乳牛を監視することができる。また、監視者は、表示部３８、モニタスピーカ３３を常時監視していなくても、アラーム報知部３５からの報知により、特定の状況になったことを認識できるため、監視の負担が軽減される。更に、各種情報記録部３６に保存された乳牛の状態情報の履歴を参照することができる。また、接続部２８を通じて通信回線網を介し、母屋以外の遠隔地である出先機関５，獣医科病院６やその他の遠隔地においても携帯端末を介して監視ロボット２からの監視情報を閲覧することができる。

一方、母屋４の情報監視処理装置の操作部３９から制御部２９、接続部２８，送受信部２７、アンテナ８を介して、操作信号が牛舎１のアンテナ７を経由して、監視ロボット２のアンテナ２４に受信され、送受信部２５を介して制御部２１に送信され監視ロボット２を母屋４から遠隔で操作することができる。更に、上記通信回線網を介して、アクセスが許可された母屋以外の出先機関５、獣医科病院６の通信端末または他の遠隔地において携帯端末を用いて、牛舎１内の監視ロボット２を遠隔操作し、乳牛を監視することができる。

次に、上述の乳牛の管理システムを用いた特定状況の監視について主に図４および図５を用いて以下に説明する。

まず、乳牛の発情監視について図１から図３および図４を用いて説明する。なお、以下「Ｓ」はステップの意である。

監視ロボット２のカメラ９からの画像を、通信回線網を介して母屋４の情報監視処理装置の表示部３８または遠隔の出先機関５，獣医科病院６の通信端末やその他の遠隔地にて携帯端末の表示部にて確認しながら、母屋４の情報監視処理装置の操作部３９または遠隔の出先機関５，獣医科病院６や携帯端末を用いて、監視ロボット２の走行部１４を駆動させ監視ロボット２を監視対象の乳牛の付近に配置し、監視を開始する（Ｓ１０１）。監視ロボット２から送信される監視データは、母屋４の情報監視処理装置にて収集され（Ｓ１０２）、各種情報記録部３６に記録保存される（Ｓ１１６）。一方、発情の前兆を検出して管理システムを利用する監視者に報知するための比較データが、情報監視処理装置の各種情報記録部３６に予め保存されている（Ｓ１１５）。通常時と発情時との比較検出項目として、「歩数と移動距離の比較」（Ｓ１０３）、「体温・脈拍の比較」（Ｓ１０４）、「鳴き声（強弱、頻度、高低等）」（Ｓ１０５）、「乗駕行動の有無」（Ｓ１０６）、「追加の各種センサ」（Ｓ１０７）を用いて、発情監視を行う。

上記「歩数と移動距離の比較」（Ｓ１０３）では、乳牛の首輪または体の一部に取り付けたセンサ１２の１つの識別信号・無線機能付き万歩計（登録商標）からの歩数信号を基に、監視対象乳牛の歩数を検出するとともに、カメラ９からの画像データを基に一定時間あたりの移動距離を制御部２９にて算出することにより求めることができる。そして、各種情報記録部３６に予め保存されている『発情の前兆時の歩数と移動距離のデータ』と比較することによって、発情の前兆か否かを判定する。なお、上記歩数信号の代わりに、所定時間あたりの歩数が所定時を超えた場合に万歩計（登録商標）が発光し、この発光をカメラ９からの画像データで識別してもよい。

上記「体温・脈拍の比較」（Ｓ１０４）では、乳牛の体の一部、例えば耳孔に取り付けたセンサ１２の１つの識別信号・無線機能付き体温計からの体温信号を基に、監視対象乳牛の体温を検出するとともに、牛の体の一部、例えば耳付近に取り付けたセンサ１２の１つの識別信号および無線機能付き脈拍測定装置からの脈拍信号を基に、監視対象乳牛の脈拍を検出する。そして、上記同様、各種情報記録部３６に予め保存されている『発情の前兆時の体温・脈拍のデータ』と比較することによって、発情の前兆か否かを判定する。なお、上記体温計の代わりに、サーモトレーサーを用いて乳牛の表面温度の赤外線熱画像（赤外線サーモグラフィ）を基に、体温を推定してもよい。

「鳴き声（強弱、頻度、高低等）」（Ｓ１０５）では、マイク１１から収集した監視対象乳牛の音声情報と、各種情報記録部３６に予め保存されている『発情の前兆時の鳴き声のデータ』とを比較し、鳴き声の強弱、頻度、高低などから発情の前兆か否かを判定する。

「乗駕行動の有無」（Ｓ１０６）では、カメラ９からの画像データに基づいて、垂直方向の移動距離を算出し、各種情報記録部３６に予め保存されている『発情前兆時の乗駕行動における垂直距離の閾値データ』とを比較して、乗駕動作の有無を判定する。

また、「追加の各種センサ」（Ｓ１０７）では、上述以外のセンサに基づいて必要に応じて、監視対象乳牛からの状況情報を収集することができ、この収集した状況情報と、各種情報記録部３６に予め保存されている『発情前兆時の他の状況情報』とを比較して、発情の前兆を判定してもよい。

なお、上記検出項目において発情の前兆なしと判断された場合には、再度各センサからの検知信号を基に判定を繰り返す。

次に、上述の各種検出項目のいずれか１つの項目において発情の前兆と判断された場合には、上述の各検出項目の検出値と、過去の乳牛の状況情報を蓄積している各種情報記録部３６の比較データおよび各種情報記録部３６に予め保存されている報知レベルの設定値と比較して、報知すべきか否かを判断し（Ｓ１０８）、報知が必要な場合には、検出した内容を表示部３８に表示するとともに、モニタスピーカ３３からアラーム音を発報させ、監視者に発情の前兆を報知する（Ｓ１０９）。

次に、情報監視処理装置において自動発呼の設定がされているか否かを判定し（Ｓ１１０）、自動発呼が設定されている場合には、アラーム報知部３５を動作させ、母屋から離れている監視者の携帯端末に対して自動発呼を行い（Ｓ１１１）、確実に監視者に発情の前兆を知らせる。報知された監視者は、報知をリセットし（Ｓ１１２）、報知された内容と過去の監視データとを確認して（Ｓ１１３）、必要に応じて、カメラ９から得られた画像データを表示部３８にて確認したり、牛舎１を訪れ監視対象乳牛の状態を直接確認したりする。その際に、発情の度合いが不十分である場合には、報知レベルの補正・修正を行い（Ｓ１１４）、報知レベルのデータに設定されている発情の前兆を検出レベルを再設定し、係属して監視を行い新たな報知に備える。

なお、この発情の報知には、各検出項目の検出値と比較する値に重み付けを設定することにより、各々の検出項目に異なる重要度を持たせることができる。また、検出項目の組み合わせにより報知精度を向上させてもよい。また、報知に際しては、比較検出項目や項目数で段階的に報知レベルを設定することができ、報知の要否や報知時に伝える内容を緊急度に応じて変化させることができるものとする。

また、出先機関５、獣医科病院６の通信端末や、遠隔地のパソコンや携帯電話３７は、母屋４の情報監視処理装置の接続部２８を介して監視情報や報知を受けてもよい。

次に、乳牛の分娩（出産）監視について図１から図３および図５を用いて説明する。

監視ロボット２のカメラ９からの画像を、通信回線網を介して母屋４の情報監視処理装置の表示部３８または遠隔の出先機関５，獣医科病院６の通信端末やその他の遠隔地にて携帯端末の表示部にて確認しながら、母屋４の情報監視処理装置の操作部３９または遠隔の出先機関５，獣医科病院６や携帯端末を用いて、監視ロボット２の走行部１４を駆動させ監視ロボット２を監視対象の乳牛の付近に配置し、監視を開始する（Ｓ２０１）。監視ロボット２から送信される監視データは、母屋４の情報監視処理装置にて収集され（Ｓ２０２）、各種情報記録部３６に記録保存される（Ｓ２０８）。一方、出産の前兆を検出して管理システムを利用する監視者に報知するための比較データが、情報監視処理装置の各種情報記録部３６に予め保存されている（Ｓ２１６）。通常時と出産時との比較検出項目として、「歩数と移動距離の比較」（Ｓ２０３）、「体温・脈拍の比較」（Ｓ２０４）、「鳴き声（強弱、頻度、高低等）」（Ｓ２０５）、「既存の出産検出装置」（Ｓ２０６）、「追加の各種センサ」（Ｓ２０７）を用いて、出産監視を行う。

上記「歩数と移動距離の比較」（Ｓ２０３）では、乳牛の首輪または体の一部に取り付けたセンサ１２の１つの識別信号・無線機能付き万歩計（登録商標）からの歩数信号を基に、監視対象乳牛の歩数を検出するとともに、カメラ９からの画像データを基に一定時間あたりの移動距離を制御部２９にて算出することにより求めることができる。そして、各種情報記録部３６に予め保存されている『出産の前兆時の歩数と移動距離のデータ』と比較することによって、出産の前兆か否かを判定する。なお、上記歩数信号の代わりに、所定時間あたりの歩数が所定時を超えた場合に万歩計（登録商標）が発光し、この発光をカメラ９からの画像データで識別してもよい。

上記「体温・脈拍の比較」（Ｓ２０４）では、乳牛の体の一部、例えば耳孔に取り付けたセンサ１２の１つの識別信号・無線機能付き体温計からの体温信号を基に、監視対象乳牛の体温を検出するとともに、牛の体の一部、例えば耳付近に取り付けたセンサ１２の１つの識別信号および無線機能付き脈拍測定装置からの脈拍信号を基に、監視対象乳牛の脈拍を検出する。そして、上記同様、各種情報記録部３６に予め保存されている『出産の前兆時の体温・脈拍のデータ』と比較することによって、出産の前兆か否かを判定する。なお、上記体温計の代わりに、サーモトレーサーを用いて乳牛の表面温度の赤外線熱画像（赤外線サーモグラフィ）を基に、体温を推定してもよい。

「鳴き声（強弱、頻度、高低等）」（Ｓ２０５）では、マイク１１から収集した監視対象乳牛の音声情報と、各種情報記録部３６に予め保存されている『出産の前兆時の鳴き声のデータ』とを比較し、鳴き声の強弱、頻度、高低などから出産の前兆か否かを判定する。

「既存の出産検出装置」（Ｓ２０６）では、カメラ９からの画像データに基づいて、各種情報記録部３６に予め保存されている『出産前兆時の行動における閾値データ』とを比較して、出産の有無を判定する。

また、「追加の各種センサ」（Ｓ２０７）では、上述以外のセンサに基づいて必要に応じて、監視対象乳牛からの状況情報を収集することができ、この収集した状況情報と、各種情報記録部３６に予め保存されている『出産前兆時の他の状況情報』とを比較して、出産の前兆を判定してもよい。

なお、上記検出項目において出産の前兆なしと判断された場合には、再度各センサからの検知信号を基に判定を繰り返す。

次に、上述の各種検出項目のいずれか１つの項目において出産の前兆と判断された場合には、上述の各検出項目の検出値と、過去の乳牛の状況情報を蓄積している各種情報記録部３６の比較データおよび各種情報記録部３６に予め保存されている報知レベルの設定値と比較して、報知すべきか否かを判断し（Ｓ２０９）、報知が必要な場合には、検出した内容を表示部３８に表示するとともに、モニタスピーカ３３からアラーム音を発報させ、監視者に出産の前兆を報知する（Ｓ２１０）。

次に、情報監視処理装置において自動発呼の設定がされているか否かを判定し（Ｓ２１１）、自動発呼が設定されている場合には、アラーム報知部３５を動作させ、母屋から離れている監視者の携帯端末に対して自動発呼を行い（Ｓ２１２）、確実に監視者に出産の前兆を知らせる。報知された監視者は、報知をリセットし（Ｓ２１３）、報知された内容と過去の監視データとを確認して（Ｓ２１４）、必要に応じて、カメラ９から得られた画像データを表示部３８にて確認したり、牛舎１を訪れ監視対象乳牛の状態を直接確認したりする。その際に、出産の度合いが不十分である場合には、報知レベルの補正・修正を行い（Ｓ２１５）、報知レベルのデータに設定されている出産の前兆を検出レベルを再設定し、継続して監視を行い新たな報知に備える。

なお、この出産の報知には、各検出項目の検出値と比較する値に重み付けを設定することにより、各々の検出項目に異なる重要度を持たせることができる。また、検出項目の組み合わせにより報知精度を向上させてもよい。また、異常な体温や分娩時期の破水による乳牛の局部付近表面の温度上昇を検出した場合には、他の検出項目に出産前着が見られなくても報知するように設定されていることがより好ましい。また、報知に際しては、比較検出項目や項目数で段階的に報知レベルを設定することができ、報知の要否や報知時に伝える内容を緊急度に応じて変化させることができるものとする。

また、出先機関５、獣医科病院６の通信端末や、遠隔地のパソコンや携帯電話３７は、母屋４の情報監視処理装置の接続部２８を介して監視情報や報知を受けてもよい。

その他の実施例として、マイク１１から乳牛の鳴く頻度が高い場合に、カメラ９からの画像により異常がないかどうか確認することができ、例えば外部からの侵入者などを確認し、排除することも可能となる。

乳牛の特定の状況（発情、分娩など）以外にも、乳牛の管理を遠隔で精度よく管理できる、更に乳牛以外の家畜の管理システムとしての用途にも適用することができる。

本発明の乳牛の管理システムの概要図である。 牛舎側の乳牛の管理システムの構成を示すブロック図である。 主に母屋側の乳牛の管理システムの構成を示すブロック図である。 実施例１の乳牛の発情を監視する動作を説明するフロー図である。 実施例２の乳牛の出産を監視する動作を説明するフロー図である。

符号の説明

１ 牛舎、２ 監視ロボット、３ 光ファイバー網、４ 母屋、５ 出先機関、６ 獣医科病院、７，８，２４ アンテナ、９ カメラ、１０ 蛍光灯、１１ マイク、１２ センサ、１３ 本体用保温ヒータ、１４ 走行部、１５ 操作ユニット、１６ マイクＡ／Ｄ変換回路、１７ センサＡ／Ｄ変換回路、１８ ヒータＡ／Ｄ変換回路、１９ 移動用駆動モータ制御回路、２０ 画像処理回路、２１ 制御部、２２ 音声処理回路、２３，４１ 電源ユニット、２３ 電源ユニット、２５，２７ 送受信部、２８ 接続部、２９ 制御部、３０ ＯＮＵモデム、３１ 光回線接続部、３２、３４ インターフェイス回路、３３ モニタスピーカ、３５ アラーム報知部、３６ 各種情報記録部、３７ 携帯端末、３８ 表示部、３９ 操作部、４０ 携帯端末。

Claims (7)

1. 牛舎内を走行可能な監視ロボットと、上記牛舎から離隔した建屋に配置された情報監視処理装置とを備え、前記監視ロボットは、上記牛舎内の乳牛の状態を監視する１種以上のセンサと、前記センサにより検出された乳牛の１つ以上の状態情報を送信する第１の通信部とを有し、前記情報監視処理装置は、前記監視ロボットの前記第１の通信部からの送信される１つ以上の状態情報を受信する第２の通信部と、前記第２の通信部の受信した状態情報を処理して前記乳牛の身体状況を判断する制御部と、前記制御部の判断結果に基づき報知する報知部とを有することを特徴とする乳牛の管理システム。
2. 請求項１に記載の乳牛の管理システムにおいて、前記監視ロボットの第１の通信部は、前記情報監視処理装置からの操作信号を受信し、前記情報監視処理装置の第２の通信部は、前記監視ロボットの第１の通信部に対して操作信号を送信することを特徴とする乳牛の管理システム。
3. 請求項１または請求項２に記載の乳牛の管理システムにおいて、前記情報監視処理装置の報知部は、更に、前記建屋以外の通信端末に前記判断結果を報知することを特徴とする乳牛の管理システム。
4. 請求項３に記載の乳牛の管理システムにおいて、前記建屋以外の通信端末は、前記情報監視処理装置の報知部の報知判断条件を再設定可能であることを特徴する乳牛の管理システム。
5. 請求項３または請求項４に記載の乳牛の管理システムにおいて、前記建屋以外の通信端末は、通信回線網を使用して接続された遠隔の複数の監視者の通信端末であることを特徴する乳牛の管理システム。
6. 請求項１に記載の乳牛の管理システムにおいて、前記監視ロボットは、更に制御部を有し、前記制御部には、乳牛に直接取り付けられたセンサからの検知信号が無線および／または有線により入力されることを特徴とする乳牛の管理システム。
7. 請求項３から請求項５のいずれか１項に記載の乳牛の管理システムにおいて、前記建屋以外の通信端末は、携帯端末を含むことを特徴とする乳牛の管理システム。

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