JP2006262848A - 家畜監視システム - Google Patents

Abstract

【課題】 家畜の監視作業に要する時間を低減し、的確に発情期等を把握することなどが可能な家畜監視システムを提供する。
【解決手段】 家畜１、２の体に装着され、家畜の体の傾斜量を測定する傾斜センサ４、又は、家畜を飼育している飼育舎に設置され、家畜の立位全高よりも高い位置に略々水平方向に光線を発射する発光部１１と、発光部から発射された光線１２を感知する受光部１３とで構成される光センサと、傾斜センサ又は光センサのいずれかによって測定されたデータをデータ蓄積装置へ伝送する無線送信機とを備える家畜監視システム。さらに、家畜の前後脚に装着され、家畜の荷重を測定する荷重センサ３を備えてもよく、家畜のうち、雌の家畜の陰部又はその周辺部に設置され、雌の家畜の陰部から分泌される粘液の電流値を測定する電流計２２を備え、計測データを無線送信機によってデータ蓄積装置へ伝送する。
【選択図】 図１４

Description

本発明は、家畜監視システムに関し、特に、家畜の発情期（種付け時期を含む）、出産時期、疾病の有無等を遠隔地で自動的に監視するシステムに関する。

従来、家畜の発情期、出産、疾病等を監視したり、管理するため、種々の技術が提案されている。

例えば、特許文献１には、家畜の脚部、首、顎等に振動センサを取り付け、振動数値を解析することにより、牛、豚、馬等の発情・分娩日時を予知し、疾病を発見する方法と、装着型の発情・分娩日時予知、疾病発見装置が記載されている。

また、特許文献２には、体温計、通信回線、及び体温測定データを収集する装置を家畜の膣内に挿入し、その体温変化データを通信回線で送信し、発情検出システムと、データベースシステムとを備えた装置で牛の発情を判定し、飼育者に通知する家畜用発情情報システムが開示されている。

さらに、特許文献３には、家畜の尾部に光センサを取り付け、家畜陰部の色情報に基づき、出産時の破水の兆候を警報音で通知する技術が記載されている。

特許文献４には、温度センサと、温度センサの感知する温度変化のデータを無線伝送する発信機をカプセル状の容器に収納して家畜体内に設置し、体温の異常値が発生した場合には、カプセル内の発信機から発信された個体識別情報と、体温異常情報を家畜体外の受信機で受信して発情期を判定する方法が開示されている。

また、特許文献５には、カメラ等で撮影するか、転写した牛の鼻紋の二値画像を得て、その二値画像の所定領域内の画素と、基準になる二値画像の所定領域内の画素に相対する画素とを照合し、照合率に基づいて個体を識別する方法が開示されている。

さらに、特許文献６には、牛に取り付けたＩＣカードから個体識別情報（番号）を読み取るアンテナを設置し、アンテナで個体識別情報を読み取った牛が荷重測定器上を通過した際に自動的に荷重（体重）を測定し、電子データとして記録し、画面表示を行なう装置が記載されている。

特許文献７には、個体識別情報を記録したメモリと、発信機、電源及び外部から磁力を加えられたときに、これらを駆動させる磁気感知スイッチを収容した装置を牛に設置し、外部に磁力を発生させる機器を付属した体重計を設置し、前記装置を取り付けた牛が体重計の上に乗った際に、磁力発生装置からの磁力により牛に付けた磁力感知スイッチを駆動し、メモリに記録した個体識別情報を無線伝送するとともに、この個体識別情報と、体重計で測定した牛の体重をデータ集積装置に保存する装置が記載されている。

また、特許文献８には、雄牛の脚部に圧力計を装着し、雄牛が乗駕運動を行った際に、雌牛の腰角部位に密着した圧力計が圧力を感知し、感知した回数を計数表示機に伝送し、牛の発情期を判定する方法が記載されている。

さらに、特許文献９には、牛舎に複数設置したアンテナから電波を送信し、乳牛にこの電波を受信した際に、識別情報及び位置情報を発信し、乳牛に装着した装置から発信された識別情報及び位置情報から、乳牛の歩行距離を割り出すとともに、過去の所定日数の平均歩行記録と比較し、所定量の増加が見られた場合には、観測者に通知する管理方法が開示されている。

また、特許文献１０には、牛に歩数センサと、歩数センサのデータと、識別情報を送信する無線送信機を装着し、これを外部監視装置と無線送信機により制御し、特定の牛の歩数を観測することで牛の健康状態、発情期を管理するシステムが開示されている。

特許文献１１には、雌牛に圧力センサと、発光体とを接着剤で装着し、乗駕行動が行なわれた場合に圧力センサが圧力を感知し、圧力センサに連動する発光体が乗駕行動があったことを告知する監視システムが開示されている。

また、特許文献１２には、家畜の出産に関わる体調の変化を測定し、この測定データを通信回線で獣医に送信し、獣医が出産の兆候あり、又は出産中と判断したときに、家畜の飼育者に対して出産に関する情報を通知するシステムが記載されている。
特開２００３−３２５０７７号公報 特開２００２−１５９２３３号公報 特開２００２−９５３７５号公報 特開１０−７５６８０号公報 特開２０００−９３０４２号公報 特開平１−２６５８３５号公報 特開昭６０−１３８４７２号公報 特開平１１−０３２６０９号公報 特開２００３−１８９７５１号公報 特開平０６−１４３８５号公報 特開２０００−１５７０８４号公報 特願２００１−５７７７４３号公報

上述のように、家畜の発情期等を監視するため、種々の技術が提案されているが、家畜の発情期又は受胎、出産時期を確認するには、主に、飼育者の目視観察によって、家畜の身体的状態、行動を確認し、飼育者や獣医の知識及び経験値に照らし合わせ、確認した身体的状態の変化や行動が通常の状態であるか、発情や受胎の兆候であるか、又は疾病発生の状態を判定する必要があるため、飼育者の負担が大きいという問題があった。

また、牛に限定して述べれば、牛の発情期は短く、食肉牛で最長２８時間、乳牛になると最長１２時間程度である。さらに、家畜がほかの家畜の腰部に乗り上がる乗駕行動等を除けば、体温の変化、陰部の粘液分泌等、発情期の兆候として顕著なものが少なく、ほかの飼育作業を実行しながらこれらの観察を行なうことは、飼育者に大きな負担となり、発情期を見逃し易くなる。また、放牧を行なう場合には、監視範囲が広がり、目視する際の障害物も多く、飼育舎内であっても夜間にこの兆候が発生すれば、発情期を見逃す確率はさらに高くなる。

さらに、近年、自然交尾による受精が少なくなり、優秀な乳牛又は食肉牛を生産するため、また、馬等では優秀な競走馬を生産するため、人工授精を行なう際に優秀な系統の雄の個体の精子を高額な価格で購入する場合がある。このときに的確に発情期を把握して人工授精を行なえば、受胎に成功する確率は高くなるが、発情期を逃して人工授精を行なうと、購入した精子による受胎の確率は極めて低くなるため、受胎に失敗する可能性が高く、高額で優秀な雄の個体の精子を購入したにも拘わらず、家畜の生産計画に支障をきたし、労力及び金銭面の負担が大きくなるという問題があった。

さらにまた、狂牛病等の家畜の疾病に関して注意を行なわず家畜を処分したり、治療を施さないまま製品として出荷すると、売買した先で伝染病による汚染が発生したり、そのような家畜を購入して食した消費者の感染が懸念され、生産者（飼育者）の品質管理が問題となり、疾病の原因及び販売経路の調査に大規模な時間と費用を費やすほか、その後の生産に大幅な変更を強いられ、最悪の場合には飼育業を廃業に追い込まれるおそれがある。

そこで、本発明は、上記従来の家畜監視システム等における問題点に鑑みてなされたものであって、上記家畜の監視に要する時間の作業量低減による効率化を行なうとともに、的確に発情期を把握することで、人工授精を適切に行なって受胎確率を高め、発情期を逃して購入した人工授精用の精子が無駄になる確率を低減させるとともに、特に狂牛病の疾病の発生によって生じる行政機関等への連絡、疾病治療後の健康管理を容易に行うことなどを可能とする家畜監視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、本発明は、家畜監視システムであって、家畜の体に装着され、該家畜の体の傾斜量を測定する傾斜センサ、又は、家畜を飼育している飼育舎に設置され、該家畜の立位全高よりも高い位置に略々水平方向に光線を発射する発光部と、該発光部から発射された光線を感知する受光部とで構成される光センサと、前記傾斜センサ又は前記光センサのいずれか一つのセンサによって測定されたデータをデータ蓄積装置へ伝送する無線送信機とを備えることを特徴とする。

そして、本発明によれば、傾斜センサ又は光センサによって、家畜が発情期にほかの家畜の腰部に前脚で乗り上がる乗駕行動を監視し、的確に発情期を把握することができる。

前記家畜監視システムにおいて、前記家畜の前後脚に装着され、前記家畜の荷重を測定する荷重センサを備え、前記無線送信機によって、該荷重センサの測定データを前記データ蓄積装置へ伝送することができる。これによって、乗駕行動を監視することができ、より的確に発情期を把握することができるとともに、狂牛病等の疾病発生を監視することができる。

前記家畜監視システムにおいて、前記家畜のうち、雌の家畜の陰部又はその周辺部に設置され、該雌の家畜の陰部から分泌される粘液の電流値を測定する電流計を備え、前記無線送信機によって、該電流計の測定データを前記データ蓄積装置へ伝送することができる。電流計で雌の家畜の陰部から分泌される粘液の電流値を測定して発情期を検知することで、より的確に発情期を把握することができる。

前記家畜監視システムにおいて、前記家畜のうち、雌の家畜の体表面に設置され、該雌の家畜の体表面温度を測定する温度センサと、前記無線送信機によって、該温度センサの測定データを前記データ蓄積装置へ伝送することができる。これによって、さらに的確に発情及び疾患を感知することができる。

前記家畜監視システムにおいて、前記家畜のうち、自然交尾又は人工授精が完了した雌の家畜を個体識別表示するバーコード又はＩＣタグと、該バーコード又はＩＣタグに記録された情報を読み取って個体識別を行なうバーコードリーダ又はＩＣタグリーダと、該バーコードリーダ又はＩＣタグリーダによって識別された雌の家畜が通過する際に体重測定を行なう体重測定器とを備え、前記無線送信機によって、該体重測定器の測定データを前記データ蓄積装置へ伝送することができる。これによって、個体識別を行なう際の家畜側の負荷を軽減することができる。

また、前記家畜監視システムにおいて、飼育舎で、手動又はバーコード読み取り入力した受胎個体の個体識別番号による判別、又は個体識別表示するＩＣタグから情報を読取り個体識別を行なうリーダに連動して受胎牛を判別し、自動検索して映像監視を行なうビデオカメラを備えることができる。これによって、昼夜個々の家畜の状態を監視することができる。

前記家畜監視システムにおいて、所定の範囲以外の箇所に前記ＩＣタグリーダが照射する電波が到達しないように遮蔽する電波到達範囲規制板、又は前記ＩＣタグリーダが照射する電波が識別エリア外に照射されることを防止する電波吸収体を備えることができる。これによって、個体識別を行う際の誤認識を防止することができる。

記無線送信機から伝送されたデータ、又は前記ビデオカメラから伝送された画像を集積するデータ集積装置を備えることができる。これによって、蓄積されたデータを解析し、表示することができる。

前記家畜監視システムにおいて、前記データ集積装置に蓄積されたデータを表示する表示装置を備えることができる。これによって、容易に家畜の状態を把握することができる。

前記センサで測定された測定値の各々を、所定の間隔で比較して家畜の状態を把握することができ、家畜が出産された際に、該家畜の生年月日、出産時の体重、登録番号を入力する入力部、又は、該家畜の鼻紋の映像を読み取る映像読取り機を備えることで、家畜の登録事務機関等への提出データを容易に作成することができる。

また、前記データ集積装置に蓄積されたデータ、前記入力部から入力された家畜に関するデータ、及び前記家畜の鼻紋の映像データを外部に伝送する伝送部を備えることで、家畜の登録事務機関等へデータを提出することができる。

以上のように、本発明によれば、家畜の監視作業に要する時間の低減による効率化を図り、的確に発情期等を把握することなどが可能な家畜監視システムを提供することができる。

次に、本発明にかかる家畜監視システムの一実施の形態について図面を参照しながら説明する。尚、以下の説明においては、本発明を適用する家畜が牛の場合を中心に例にとって説明する。

まず、荷重センサを用いた家畜監視システムについて、図１乃至図３を参照しながら説明する。

図１に示すように、Ａ牛１及びＢ牛２の前後脚部に荷重センサ３と、荷重センサ３が感知した荷重変化データを無線で伝送するための無線送信機を家畜の体に装着する。この荷重センサ３は、牛の蹄部分に装着し、牛の脚（蹄部分）が地面に着くと、牛の体から脚を伝わる荷重を荷重センサ３が感知する。牛脚を地面から離すと、荷重センサ３は、荷重が減少したか、無になったと判定し、荷重センサ３に取り付けられた無線送信機は、内部に搭載したメモリ内に保持する牛の識別情報に加え、荷重センサ３が感知した荷重増減データを送信する。

一方、事務所等の観測地点に、図１（ａ）に示すように、無線ＬＡＮアクセスポイント５に設置した受信機と、データ集積装置としてのパーソナルコンピュータ７とをＬＡＮ６を介して接続するか、図１（ｂ）に示すように、無線ＬＡＮ、データ集積及び比較処理、並びにデータ表示可能なソフトウェアを搭載したデータ集積装置としてのパーソナルコンピュータ８を設置する。

上記構成により、Ａ牛１及びＢ牛２に取り付けられた荷重センサ３の無線送信機からの信号は、受信機５（この例では無線ＬＡＮアクセスポイント）、及びＬＡＮ６を経由するか、直接、データ集積装置７又は無線ＬＡＮ機能付きデータ集積装置８に送られる。

そして、データ集積装置７又は８（以下、データ集積装置７の場合について説明する）により、Ａ牛１及びＢ牛２に取り付けられた荷重変化データ伝送用の無線送信機からの信号を受信し、データ受信及び荷重変化データを送信した牛の識別情報（登録番号等）の判別、荷重変化データの蓄積、荷重変化データの分析による状態判定、歩行状態にある場合の荷重変化周期の分析による歩数及び移動距離の算出、以前に収集した同データとの比較を行い、分析した荷重量変化データ及び歩数／移動距離）を表示する。このとき、データ集積装置の画面では、折れ線又は棒グラフ、及び数値表示でデータ表示を行なう。

発情期以外の時期に、荷重センサ３によって測定したデータを無線送信機からデータ集積装置７に送信し、データ集積装置７に記録する。このとき、図２（ａ）に示すように、間欠的に荷重増減が測定される状態を歩行状態、図２（ｂ）に示すように、荷重が略々一定量で増加したままの状態を立位状態、図２（ｃ）に示すように、荷重増加が連続して観測されない場合を、横になっているか、伏せている状態と判定し、これらを判定基本条件として設定する。

発情期になると、牛は歩行距離（歩数）が多くなるほか、牛の腰部に他の牛が体前部を乗り上げる乗駕行動を起こすことが知られている。そこで、まず、データ集積装置７において、図２（ａ）の歩行状態を示す間欠荷重増減状態を、以前収集したデータと比較し、以前よりもこの歩行状態を示すデータが一定量増加した場合には、荷重センサ３の測定データを送出する無線送信機から送られたデータに添付された識別情報により、この牛が発情期に入ったか、発情期に近づいたと判断する。また、通常の歩行の場合には、前脚部と後脚部の荷重変化が略々均等なパターンを繰り返すが、前脚部と後脚部の両方、又はいずれかの脚の荷重増減データのパターンが不均等な場合には、狂牛病又はその他の疾患、負傷した状態にあると判定する。

さらに、図３（ａ）に示すように、図１のＡ牛１の後脚に付けた荷重センサ３の測定値が一定時間平常時の測定値より高くなり、図３（ｂ）に示すように、図１のＢ牛２の前脚荷重センサが一定時間荷重を感知しなかった場合には、図１のＡ牛１の腰部にＢ牛２が乗駕行動をしたと判定し、Ａ牛１及びＢ牛２の両者が発情期に入ったか、発情期に近づいたと判定する。

尚、人工授精が自然交尾による受精を上回った現在、牛の乗駕行動は、雄牛が雌牛に対して行なう場合は減少し、発情期の雌牛同士が交互に乗駕行動を行なう現象が、雄牛が雌牛に行なう行動よりも頻繁に観測されている。このため、図１のＢ牛２は、雄、雌に限定されない。

特許文献８には、圧力検出による乗駕行動の回数検出による発情判定、特許文献９には、歩行距離測定による発情判定、特許文献１０には、動体監視システム、特許文献１には、振動数値の解析による家畜の発情予知に関する技術が開示されている。しかし、これらの文献に記載された技術は、歩数又は距離の測定か、乗駕行動の感知又は回数測定に特化したものであり、本発明のように一つの装置又はシステムで発情（歩数又は歩行距離、乗駕行動の回数）、疾病（歩行パターン）を感知又は測定するものではない。

次に、傾斜センサを用いた乗駕行動の感知について説明する。前述のように、乗駕行動とは、発情した家畜の腰部に他の家畜が体前部で乗り上げることをいう。この際、図１のＢ牛２に示すように、背中の部分に傾斜センサ４を取り付けておくと、図４に示すように、平常時の歩行状態の場合には、地形の起伏や家畜の体の動きにより傾斜は変動するが、変動量は小さく、歩行状態に同期する。また、立位、及び横になるか伏せた状態では、各々の状態に移行する際に傾斜量が変動するが、この場合も変動量は小さく、変動後の時間が長い。

一方、乗駕行動を行なった場合には、図１のＢ牛２が示すように、Ａ牛１の立位全高まで乗り上げるため、歩行、立位、横になるか伏せた状態と相違する大きな傾斜が短時間で発生する。

傾斜センサ４及び無線送信機は、測定した傾斜変化量データを、メモリに保存した個体識別情報とともに無線伝送にてデータ集積装置７に送信する。データ集積装置７は、傾斜データに添付された個体識別情報からの個体識別データを傾斜変化データとともに集積し、、線又は棒グラフ、数値による表示を行なうとともに、伝送された傾斜変化データを自動的に比較及び分析し、図４に示すように、牛の行動により発生する傾斜量の変動、及び設定した傾斜量の範囲を、傾斜センサ４及び無線送信機から伝送された傾斜変化量が超えたとき、この特定された牛が乗駕行動を行なったと判定する。尚、傾斜量が変化した後、長時間傾斜量が変動しない場合には、牛が疾病又は怪我により動けなくなったものと判定する。

次に、光センサを用いた乗駕行動の感知について説明する。放牧されている家畜は、夜間、家畜用の飼育舎に集められるが、飼育舎内で夜間に乗駕行動が発生していることを飼育者が見逃す場合がある。そこで、図５に示すように、家畜の立位全高より若干高い位置に発光部１１を設置し、この発光部１１から発せられる光１２の光軸１２ａ上の光１２を感知できる位置に、受光部１３を設置する。発光部１１及び受光部１３の設置位置は、飼育舎の構造（柱、柵等の構造、発光部１１及び受光部１３取り付け可能な位置）を配慮して設置する。また、この光センサ１１の動作を監視するデータ集積装置１４（例えば、データ集積及び比較処理、並びにデータ表示が可能なソフトウェアを搭載したパーソナルコンピュータ）を事務所等の観測地点に設置する。

上述のように、通常は、牛の乗駕行動がなく、Ａ牛１の立位全高位置より高い位置に発光部１１及び受光部１３が取り付けられているため、発光部１１から発せられた光１２は、受光部１３に到達するが、Ｂ牛２がＡ牛１に乗駕行動を行なった場合には、Ｂ牛２が光１２の光軸１２ａ上の障害物になり、受光部１３に光１２は到達しない。

この光の有無を電気信号に変換し、データ集積装置１４では、受光部１３が光１２を感知しているときは乗駕行動がないと自動判定し、光１２が受光部１３に到達しなくなったときのみ、Ａ牛１に対して他の牛が乗駕行動したと自動判定する。

尚、上述のように、特許文献１１には、雌牛に圧力センサと、発光体とを接着剤で装着し、乗駕行動が行なわれた場合に圧力センサが圧力を感知し、圧力センサに連動する発光体が乗駕行動があったことを告知する監視システムが開示されている。

この方法の難点は、保持用ケーシングの貼り付け及び表示が見え易いように、家畜の体毛、皮膚表面を一定に保たなければならないが、牛の体表面が泥、糞尿その他で汚れている場合には、判定が不可能になる可能性が高くなることである。これに対し、本発明では、牛の体表面の処理方法や汚れに関係なく、乗駕行動を感知することができる。また、本発明は、光の有無を感知して検出を行なうものであるが、この代替（糸又は軟性スチールワイヤの張力の有無、又は位置移動、鋭角パターンの指向性を持った電波受信による観測）方法をとることにより、低価で実施したり飼育舎の構造に合わせた方法で実施することも可能である。

尚、レーザ光を使用した場合には、光１２の直進性がよく、比較的遠距離まで到達することから、飼育している家畜の頭数が少なく、最終識別を飼育者が目視で行なう場合には、家畜単体ごとの設置は行なわず、複数の家畜に対して発光部１１及び受光部１３を取り付けることにより、低価格での設備設置が可能である。

次に、電流計を用いた乗駕行動の感知について説明する。発情期に入った雌は、陰部から体液を出すことが観察上で知られている。この体液は、通常の水等とは成分が異なるため、導電性が変化する。このため、図６に示すように、雌牛２１の陰部に電流計２２及び電流値の変化を伝送する無線送信機を装着し、この無線送信機から伝送される電流変化値データ信号を受信する無線ＬＡＮアクセスポイント２３と、ＬＡＮ２４と、データ集積及び比較処理及びデータ表示が可能なソフトウェアを搭載したパーソナルコンピュータ等のデータ集積装置２５を事務所等の観測地点に設置する。

発情期以外には上記体液は発生しないので、電池を内蔵して通電状態とし、電流値の変化を測定する方法と、体液が発生して接触部分が湿るとスイッチが入って通電するとともに、その通電時の電流値の変化を測定する方法のいずれかを用いることができる。発情期になると、体液が出るため、電流値が変化する。電流計２２及び無線送信機でこの電流値の変化を伝送し、受信した信号は無線ＬＡＮアクセスポイント２３、ＬＡＮ２４を経由してデータ集積装置２５に送られ、電流値変化データに付加された個体識別情報と、この電流の変化量をもって、どの家畜が発情期になった（又は近づいた）かを自動判定する。

尚、特許文献３には、家畜の尾部に光センサを取り付け、家畜陰部の色情報に基づき、出産時の破水の兆候を警報音で通知する技術が記載されているが、家畜が牛の場合には、牛は尾部が動くため、体表面に付いた蝿等を追い払う際に身体側へ大きく動かすことがあり、傾き検出の範囲を逸脱する可能性が高い。また、そのような行動を起こすため、尾部が装置によって固定され、自由にならないと、牛が感情的なプレッシャーを感じる。また、陰部が泥等で汚れていた場合には、色判別が困難になる可能性が高い。しかし、本発明では、家畜の身体に装着することによるプレッシャーは感じると思われるが、尾部に装着するものではないため、位置を固定するための補正制御が不要で、家畜の周囲の光源（自然光、蛍光灯／白熱灯、朝日／夕日）からの影響を受けることもない。

次に、体表面温度（体温）による発情、疾患の感知について説明する。家畜は生物であるため、発情期を迎えたり、疾患になると体温が変化する。そこで、図７に示すように、雌牛３１の体表面にバンド３２等によって、温度センサ３３、及び温度センサ３３によって測定した体表面温度（体温）変化データを伝送する無線送信機を装着する。無線送信機からの受信信号は、無線ＬＡＮアクセスポイント３４、ＬＡＮ３５を経由してデータ集積装置３６に送られ、体表面温度（体温）値変化データに付加された個体識別情報から個体識別を行なうとともに、線又は棒グラフ及び数値にて表示され、対表面温度（体温）の変化量をもって、どの家畜が発情期になった（又は近づいた）、又は疾患が発生したかを自動判定する。

尚、上述のように、特許文献４には、温度センサと、温度センサの感知する温度変化のデータを無線伝送する発信機をカプセル状の容器に収納して家畜体内に設置し、体温の異常値が発生した場合には、カプセル内の発信機から発信された個体識別情報と、体温異常情報を家畜体外の受信機で受信して発情期を判定する方法が記載され、特許文献１２には、家畜の出産に関わる体調の変化を測定し、この測定データを通信回線で獣医に送信し、獣医が出産の兆候あり、又は出産中と判断すると、家畜の飼育者に対して出産に関する情報を通知するシステムが記載されている。

前者は、無線送信機付きの温度センサを小型カプセルに封印して家畜の体内に入れて、外部から体温変化の比較により無線送信機の発する警報を受信するシステムであるが、体内にカプセルを挿入する際には、疾病の原因（カプセルに付着した体外細菌侵入、挿入時の作業による内臓壁の裂傷）に注意しなければならず、正確に作業を実行するためには熟練が必要である。また、家畜の種類によって、周囲の体脂肪により警報電波の電力が弱まり、受信できない可能性がある。尚、カプセルを体内に挿入するため、長時間の測定で、電池交換が必要になった場合には、手間がかかるという問題もある。

また、後者は、測定したデータが獣医等観察者の元に集められ、発情、出産の兆候があった場合には観測者から飼育者に通知するシステムである。この方式は、小規模の飼育業者（飼育数）を対象とする場合はよいが、観測者（獣医）の担当する飼育業者（飼育数）が多い場合には、観測者（獣医）が管理するデータは莫大なものになり、それに合わせた設備の投資と確認作業の労力が観測者に強いられる。このため、データ蓄積及び情報の通知設備は、飼育者側が保有している方が効率的である。また、発情期の最終確認、出産の介助は、飼育業者が行なうことが多く、獣医が付き添う場合でも、飼育業者側が保有するデータ集積装置１５で確認しながら実施する方が、観察者（獣医）が持参するより効率的である。

本発明では、温度センサ３３及び無線送信機を体外に装着するため、長時間使用の場合でも電池の交換が容易で、状況に応じて補助電池を装着することも可能である。また、温度センサ３３を無線送信機からケーブルで延長すれば、必要に応じて温度センサ３３のみ体内に挿入して測定することも可能となる。

次に、人工授精、自然交尾による受胎確認後の監視（体重測定による監視）について説明する。

飼育業者は、牛、馬等の飼育を行なう場合には、日中は牧草地にて放牧を行なうが、夜間は飼育舎に移動させる。そこで、本発明では、図８に示すように、この牧草地と牛舎５９との間の通路に、無線データ伝送機能付き自動計測体重計４２を設置し、家畜（牛）４１が自動計測体重計４２を通過する際に、バーコードリーダ４３、又はＩＣタグリーダ／ライタ４４にて家畜の個体識別を行なうとともに、個体識別情報と、自動計測体重計４２の測定データを無線ＬＡＮアクセスポイント４５、ＬＡＮ４６を経由し、事務所等の観測地点に設置したデータ集積装置４７（例えば、体重測定データ集積及び比較処理及びデータ表示が可能なソフトウェアを搭載したパーソナルコンピュータ）に伝送の上、データの蓄積を行なう。

また、家畜は動物であるため、動くことにより図９のＩＣタグリーダ／ライタ４４の照射する電波の指向性から、ＩＣタグの位置が外れ、認識不可能になる可能性がある。このような場合には、図１０に示すように、格子又は板状のトンネル構造５３うちにＩＣタグリーダ／ライタ５５のためのアンテナ５３ａを複数設置し、複数の方向から電波を照射して、応答信号を得る方法を採用する。

放牧地と牛舎５９との間の通路に、無線データ伝送機能付き自動計測体重計５２を設置し、家畜（牛）５１が自動計測体重計５２を通過する際に、バーコードリーダ５４、又はＩＣタグリーダ／ライタ５５にて家畜の個体識別を行なうとともに、個体識別情報と、自動計測体重計５２の測定データを無線ＬＡＮアクセスポイント５６、ＬＡＮ５７を経由して観測地点に設置したデータ集積装置５８（パーソナルコンピュータ等）に伝送の上、データを蓄積する。

尚、上述のように、特許文献６には、牛に取り付けたＩＣカードから個体識別情報（番号）を読み取るアンテナを設置し、アンテナで個体識別情報を読取った牛が荷重測定器上を通過した際に、自動的に荷重（体重）を測定し、電子データとして記録及び画面表示を行なう装置が記載されている。また、特許文献７には、牛に個体識別情報を記録したメモリと、発信機、電源及び外部から磁力を加えられたときに、これらを駆動させる磁気感知スイッチを収容した装置を設置し、外部に磁力を発生させる機器を付属した体重計を設置し、前記の装置を付けた牛が体重計の上に乗った際、磁力発生装置からの磁力により牛に付けた磁力感知スイッチが駆動してメモリに記録した個体識別情報を無線伝送するとともに、この個体識別情報と体重計で測定した牛の体重をコンピュータに保存する装置が開示されている。

前者は、本発明と略々同一であるが、ＩＣタグ又はＩＣカードを使用した場合には、その送信電波の強度やその電波の志向性によって近隣に別のＩＣタグが存在する場合、データ送出時の衝突による干渉や不要な識別動作による不要データの送出があるため、図９に示すような電波到達範囲規制板４８を用いることで、規制板４８が存在しない場合の電波到達範囲を、規制後の電波到達範囲に狭めることにより、又は、図１１に示すような電波吸収体６１を設置することにより、測定器のそばに別のＩＣタグを付けた牛が侵入したり、本発明で使用するＩＣタグと同一周波数帯を使用するＩＣタグを使用する動物又は物品が存在し、ＩＣタグリーダ／ライタ６０等から同時に応答信号を伝送して互いの信号が干渉することにより、識別が不可能になることを防止することができる。

また、後者については、磁気スイッチを使用しているため、ＩＣタグやバーコードを使用するといった小型及び省スペース化が困難であり、ＩＣタグは、ＩＣタグリーダ／ライタが発する電波（磁界）を起電力に変換してＩＣ等を動作させるため、磁界（磁力）の使用はＩＣタグに影響を及ぼす可能性があるが、本件では、ＩＣタグやバーコードを使用するため、家畜側の負荷は軽くて済み、構造も磁気センサ等を設置しない分、装置を簡素化することができる。

また、家畜は生物であるため、その動きによりバーコードリーダを当てる作業に手間を取ったり、ＩＣタグリーダ／ライタの発する電波（磁界）の方向が合致せず、ＩＣタグが読めない可能性がある。このため、図１０に示すように、ＩＣタグリーダ／ライタ５５のアンテナ５３ａをトンネル５３上のゲートの内面に複数設置し、家畜の動きに対して複数の方向から電波を照射し、読み取り率の向上を可能とする。

次に、人工授精、自然交尾による受胎確認後の監視（映像による行動監視）について説
明する。

家畜舎において、図１２に示すように、アングル駆動及び自動調整制御装置７１、及び暗視機能付きビデオカメラ７２を設置し、受胎している家畜７３をデータ集積装置７４（例えば、受胎した牛の個体識別情報を入力すると、装置内の家畜舎構造又は配置データから受胎牛の位置を判断し、アングル駆動及び自動調整制御装置７１を自動制御することにより、定期的に映像検索とデータ表示が可能なソフトウェアを搭載したパーソナルコンピュータ）にて昼夜映像を監視する。

また、図１３に示すように、予めデータ集積装置７４に入力した家畜の個体識別情報と、ＩＣタグリーダ／ライタ７５にて読み取った家畜の個体識別情報を照合し、合致した場合には、合致する個体識別情報を持つ家畜の位置にアングル駆動及び自動調整制御装置７１を制御して、その家畜の映像をデータ集積装置７４にて昼夜監視する。

尚、本発明は、前者か後者のいずれかの方法を採用して監視すればよいが、後者を選択した場合に、受胎した家畜が複数存在し、飼育舎内での位置が隣り合わせになるような場合には、電波の状態（強度、指向性）により、図９に示すような電波到達範囲規制板４８、又は図１１に示すような電波吸収体６１を設置することにより、同時に応答信号を伝送して互いの信号が干渉することで識別が不可能になることを防止することが好ましい。

前記荷重センサを用いた家畜監視システムから、人工授精、自然交尾による受胎確認後の監視（映像による行動監視）までを行なうにあたり、各構成に用いるデータ集積装置（例えば、測定データ集積及び比較処理及びデータ表示が可能なソフトウェアを搭載したパーソナルコンピュータ）は、図１４に示すとおり、観測点Ｃに配置され、各構成１０２〜１１６を一つのデータ集積装置１１７に一元化し、歩行距離（歩数）、荷重量変化、傾斜量変化、電流値変化体表面温度（体温）変化等、複数の比較及び判定を行なう一方、各項目のデータをさらに装置内で収集して比較し、発情期、受胎、疾病（又は負傷）の発見及び確認精度を上げる動作を行なう。尚、各構成１０２〜１１６とは、牛１０１、牧草地Ａ、及び牛舎Ｂに配置された種々の装置をいう。

また、この家畜監視システムは、各測定項目について表示器（例えば、パーソナルコンピュータ用ディスプレー）に折れ線又は棒グラフ、及び数値カウンタ形式で表示し、これらの表示を単一又は複数項目で１画面に表示することができる機能を有する。尚、データ集積装置１１７うちの判定により、発情又は受胎、疾病（又は負傷）と判定された場合には、画面に判定結果を表示するとともに、ブザー音等の音声で警報を発する機能を備える。

データ集積装置１１７には、発情又は受胎、疾病（又は負傷）と判定された場合には、無線又は有線通信回線にて、飼育業者Ｅの情報端末１１９（例えば、携帯電話、又は通信機能付き携帯パーソナルコンピュータ、ＰＤＡ）、及び獣医Ｆの情報端末１２０、獣医側データ集積装置１２４に発情又は受胎、疾病（又は負傷）情報を通知する通信機能を備える。

また、データ集積装置１１７には、家畜、特に牛の出産時において、牛の鼻から採取した鼻紋（びもん、すなわち、牛の鼻にある指紋に似た個体特有の紋）を転写した紙をスキャナ１２３で読み取り、登録書作成時に登録書フォーマットに電子データで貼り付け、個体識別情報を（個体番号等）を入力すると、飼育者（生産者）情報等を登録書フォーマットを自動的に入力し、作成後に外部へのインターネット（又はファックス）回線にて登録書を電子化データで送付し、データ集積装置１１７自身にも食品の追跡情報として検索に使用できるようデータとして蓄積できる機能（又はアプリケーション）を搭載する。

家畜（特に牛）が受胎出産した場合には鼻紋を採取し、認識番号、出生時情報とともに登録事務機関Ｄ等の管理機関へ通知し、登録することが必須とされている。鼻紋は、通常家畜の鼻にインクを塗布して紙に転写し、転写した紙を登録書に貼り付けて添付した上、証明用の押印をすることになっている。

本発明では、この鼻紋を転写した紙を電子データ化する装置（以下、「スキャナ」と呼ぶ）にかけて電子データ化し、このスキャナをデータ集積装置に接続しておき、データ集積装置に保存している登録申請用のフォーマットに自動的に電子化した鼻紋のデータを指定位置に貼り付け、登録番号等は指定した場所に入力すれば自動的に登録申請書を作成するアプリケーションを搭載すれば、登録申請書が電子化できて作成の効率化が可能となる。そして、このデータを自家又は管理共同組合、登録管理事務所等のデータベースに蓄積することにより、売却したり、処分等のために購入したり、処分者がデータが必要になった場合には、このデータベースから必要に応じて収集することが可能になる。

本発明にかかる荷重センサ及び傾斜センサによる家畜の状態監視を説明するための概略図である。 本発明にかかる荷重センサによって測定した荷重増減による家畜の状態設定を示す図であって、（ａ）は連続間欠荷重増加状態（歩行状態）を、（ｂ）は連続荷重増加状態（立位状態）を、（ｃ）は連続無荷重状態（横になったもしく伏せた状態）を示す。 本発明にかかる荷重センサによって測定した荷重増減による乗駕の判定方法の説明図である。 本発明にかかる傾斜センサによって測定した傾斜増減による家畜の乗駕の判定方法の説明図である。 本発明にかかる光センサによって測定した家畜の乗駕の判定方法の説明図である。 本発明にかかる電流計による発情判定システムを示す概略図である。 本発明にかかる温度センサによる家畜の状態監視を説明するための概略図である。 本発明にかかる体重測定による家畜の状態監視を説明するための概略図である。 本発明にかかる家畜監視システムにおける家畜の個体識別の誤認識を防止するため、電波到達範囲規制板を取り付けた状態を示す概略図である。 本発明にかかる体重測定による家畜の状態監視を説明するための概略図である。 本発明にかかる家畜監視システムにおける家畜の個体識別の誤認識を防止するため、電波吸収体を取り付けた状態を示す概略図である。 本発明にかかる家畜監視システムにおける受胎確認後の監視（映像による行動監視）を行うシステムを示す概略図である。 本発明にかかる家畜監視システムにおけるＩＣタグリーダ／ライタを用いた家畜の映像状態設定を示す概略図である。 本発明にかかる家畜監視システムを示す全体構成図である。

符号の説明

１ Ａ牛
２ Ｂ牛
３ 荷重センサ
４ 傾斜センサ
５ 無線ＬＡＮアクセスポイント
６ ＬＡＮ
７ データ集積装置（パーソナルコンピュータ）
８ 無線ＬＡＮ機能付きデータ集積装置（パーソナルコンピュータ）
１１ 発光部
１２ 光
１２ａ 光軸
１３ 受光部
１４ データ集積装置（パーソナルコンピュータ）
２１ 雌牛
２２ 電流計
２３ 無線ＬＡＮアクセスポイント
２４ ＬＡＮ
２５ データ集積装置（パーソナルコンピュータ）
３１ 雌牛
３２ バンド
３３ 温度センサ
３４ 無線ＬＡＮアクセスポイント
３５ ＬＡＮ
３６ データ集積装置（パーソナルコンピュータ）
４１ 家畜（牛）
４２ 自動計測体重計
４３ バーコードリーダ
４４ ＩＣタグリーダ／ライタ
４５ 無線ＬＡＮアクセスポイント
４６ ＬＡＮ
４７ データ集積装置（パーソナルコンピュータ）
４８ 電波到達範囲規制板
５１ 家畜（牛）
５２ 自動計測体重計
５３ トンネル構造
５３ａ アンテナ
５４ バーコードリーダ
５５ ＩＣタグリーダ／ライタ
５６ 無線ＬＡＮアクセスポイント
５７ ＬＡＮ
５８ データ集積装置（パーソナルコンピュータ）
５９ 牛舎
６０ ＩＣタグリーダ／ライタ
６１ 電波吸収体
７１ アングル駆動及び自動調整制御装置
７２ ビデオカメラ
７３ 家畜
７４ データ集積装置（パーソナルコンピュータ）
７５ ＩＣタグリーダ／ライタ
１０１ 家畜（牛）
１０２ 荷重センサ
１０３ 傾斜センサ
１０４ 温度センサ
１０５ 電流計
１０６ データ伝送用無線機
１０７ ＩＣタグ又はバーコード
１０８ 無線通信機能付き自動測定体重計
１０９ バーコードリーダ又はＩＣタグリーダ／ライタ
１１０ カメラアングル駆動及び制御装置
１１１ ビデオカメラ
１１２ 光センサ（発光部）
１１３ 光センサ（受光部）
１１４ 電波吸収体
１１５ 規制板
１１６ 個体識別用ＩＣタグリーダ／ライタ
１１７ データ集積装置
１１８ 無線ＬＡＮアクセスポイント
１１９ 情報端末
１２０ 情報端末
１２１ 登録機関側データ集積装置
１２２ 登録機関側ファックス
１２３ 鼻紋データ電子化（登録用）スキャナ
１２４ 獣医側データ集積装置
Ａ 牧草地
Ｂ 牛舎
Ｃ 観測点
Ｄ 登録事務機関
Ｅ 飼育業者
Ｆ 獣医

Claims (12)

1. 家畜の体に装着され、該家畜の体の傾斜量を測定する傾斜センサ、又は、家畜を飼育している飼育舎に設置され、該家畜の立位全高よりも高い位置に略々水平方向に光線を発射する発光部と、該発光部から発射された光線を感知する受光部とで構成される光センサと、
   前記傾斜センサ又は前記光センサのいずれか一つのセンサによって測定されたデータをデータ蓄積装置へ伝送する無線送信機とを備えることを特徴とする家畜監視システム。
2. 前記家畜の前後脚に装着され、前記家畜の荷重を測定する荷重センサを備え、前記無線送信機によって、該荷重センサの測定データを前記データ蓄積装置へ伝送することを特徴とする請求項１に記載の家畜監視システム。
3. 前記家畜のうち、雌の家畜の陰部又はその周辺部に設置され、該雌の家畜の陰部から分泌される粘液の電流値を測定する電流計を備え、前記無線送信機によって、該電流計の測定データを前記データ蓄積装置へ伝送することを特徴とする請求項１又は２に記載の家畜監視システム。
4. 前記家畜のうち、雌の家畜の体表面に設置され、該雌の家畜の体表面温度を測定する温度センサと、前記無線送信機によって、該温度センサの測定データを前記データ蓄積装置へ伝送することを特徴とする請求項１、２又は３に記載の家畜監視システム。
5. 前記家畜のうち、自然交尾又は人工授精が完了した雌の家畜を個体識別表示するバーコード又はＩＣタグと、
   該バーコード又はＩＣタグに記録された情報を読み取って個体識別を行なうバーコードリーダ又はＩＣタグリーダと、
   該バーコードリーダ又はＩＣタグリーダによって識別された雌の家畜が通過する際に体重測定を行なう体重測定器とを備え、
   前記無線送信機によって、該体重測定器の測定データを前記データ蓄積装置へ伝送することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の家畜監視システム。
6. 飼育舎において、手動又はバーコード読み取り入力した受胎個体の個体識別番号による判別、又は個体識別表示するＩＣタグから情報を読み取り、個体識別を行なうリーダに連動して受胎牛を判別し、自動検索して映像監視を行なうビデオカメラを備えることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の家畜監視システム。
7. 所定の範囲以外の箇所に前記ＩＣタグリーダが照射する電波が到達しないように遮蔽する電波到達範囲規制板、又は前記ＩＣタグリーダが照射する電波が識別エリア外に照射されることを防止する電波吸収体を備えることを特徴とする請求項６に記載の家畜監視システム。
8. 前記無線送信機から伝送されたデータ、又は前記ビデオカメラから伝送された画像を集積するデータ集積装置を備えることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の家畜監視システム。
9. 前記データ集積装置に蓄積されたデータを表示する表示装置を備えることを特徴とする請求項８に記載の家畜監視システム。
10. 前記センサで測定された測定値の各々を、所定の間隔で比較することを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の家畜監視システム。
11. 家畜が出産された際に、該家畜の生年月日、出産時の体重、登録番号を入力する入力部、又は、該家畜の鼻紋の映像を読み取る映像読取り機を備えることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の家畜監視システム。
12. 前記データ集積装置に蓄積されたデータ、前記入力部から入力された家畜に関するデータ、及び前記家畜の鼻紋の映像データを外部に伝送する伝送部を備えることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれかに記載の家畜監視システム。

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