JP2008009641A - Vital information remote observation system and vital information transmitting unit - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、家畜等の動物のバイタル情報を遠隔的に観察するバイタル情報遠隔観察システムと、このシステムで使用されるバイタル情報送信ユニットに関する。 The present invention relates to a vital information remote observation system for remotely observing vital information of animals such as livestock, and a vital information transmission unit used in this system.
酪農において、雌牛の発情時期を正確に推測することは、適切な人工受精の実施、延いては牛乳の生産性を高めるためにきわめて重要である。しかし、上記発情時期を推測するために雌牛の体温の測定や挙動等の観察を人手により行うことは、飼育頭数が多くなるに従い酪農家の作業負担が大きくなり、また見逃しも多くなる。 In dairy farming, accurately estimating the estrus time of cows is extremely important to implement appropriate artificial fertilization and thus increase milk productivity. However, manually measuring the body temperature of cows and observing their behavior in order to estimate the time of estrus increases the burden on dairy farmers and increases the number of missed animals as the number of heads increases.
そこで最近では、発情の兆候が牛の歩行動作の増加に現れることに着目し、牛の歩数をもとに牛の状態を遠隔的に観察するシステムが提案されている。このシステムは例えば、歩数を計測するセンサと無線送信機を内蔵したセンサモジュールを観察対象の牛にそれぞれ装着すると共に、事務所等の観察センタにパーソナル・コンピュータ等のサーバ装置を設置する。そして、上記各センサモジュールから送信される牛の歩数の計測データをサーバ装置で収集し、この計測データをもとに観察対象の各牛の発情の状態を推測するものである(例えば、特許文献1又は非特許文献1を参照。)。 Therefore, recently, focusing on the fact that signs of estrus appear in the increase in the walking behavior of cattle, a system for remotely observing the status of cattle based on the number of steps of cattle has been proposed. In this system, for example, a sensor module that incorporates a sensor for measuring the number of steps and a wireless transmitter is attached to each cow to be observed, and a server device such as a personal computer is installed in an observation center such as an office. And the measurement data of the step count of the cow transmitted from each said sensor module are collected with a server apparatus, and the state of the estrus of each cow to be observed is estimated based on this measurement data (for example, patent documents) 1 or non-patent document 1).
ところがこのシステムは、観測対象の牛に装着したセンサモジュールから、計測データを微弱無線方式、もしくは特定小電力無線方式を使用してサーバ装置に直接送信するように構成されている。このため、以下のような問題点があった。
すなわち、先ず微弱無線方式を使用する場合には、無線到達距離が20m程度と短いため、放牧場等のように広大な観察エリアに散在する各牛のセンサモジュールから送信される無線信号を受信するには、観察エリアに多数台の無線受信装置を設置しなければならない、このため、設置コストが大きくなると共に、観察エリアの状況によっては設置が困難になる場合が多い。また、この問題点を軽減するために、観察エリアを水飲み場等、牛が比較的頻繁に立ち寄る場所に限定する運用形態も考えられる。しかしながら、このような運用では観察エリアが限定される。このため、観察エリア外に存在するときの牛の状態を観察することができない。
However, this system is configured to directly transmit measurement data to a server device using a weak wireless method or a specific low-power wireless method from a sensor module attached to an observation target cow. For this reason, there were the following problems.
That is, when the weak wireless system is used first, since the wireless reach distance is as short as about 20 m, the wireless signal transmitted from the sensor modules of each cow scattered in a large observation area such as a pasture is received. In this case, a large number of wireless receivers must be installed in the observation area, which increases the installation cost and often makes installation difficult depending on the situation of the observation area. In order to alleviate this problem, an operation mode is conceivable in which the observation area is limited to places where cattle stop relatively frequently, such as a drinking fountain. However, in such operation, the observation area is limited. For this reason, the state of the cow when it exists outside an observation area cannot be observed.
一方、429MHz帯の特定小電力無線方式を使用する場合には、無線到達距離が見通し距離で数百mと長くなるため、無線受信装置の設置台数は大幅に少なくできる。しかしながら相対的に消費電力が大きくなるため、センサモジュールの電池容量を大きくする必要がある。電池を大容量化すると、センサモジュールの大型化及び重量化を招き、このような大型で重いセンサモジュールを牛の脚や尾、耳等のバイタル検出部位に装着すると、牛の自由な動きを妨げたり、また肉体的な負担になって牛の健康状態に悪影響を及ぼすという問題がある。また、センサモジュールのサイズによっては検出部位への装着自体が不可能になる場合がある。 On the other hand, when the specific low power wireless system of the 429 MHz band is used, the number of installed wireless receiving apparatuses can be significantly reduced because the wireless reachable distance is as long as several hundred meters in view distance. However, since the power consumption becomes relatively large, it is necessary to increase the battery capacity of the sensor module. Increasing the capacity of the battery leads to an increase in the size and weight of the sensor module. If such a large and heavy sensor module is attached to a vital detection site such as a cow's leg, tail, or ear, the free movement of the cow is hindered. In addition, there is a problem that the physical burden is adversely affected on the health of the cow. Further, depending on the size of the sensor module, it may be impossible to attach the sensor module to the detection site.
なお、この問題点を回避するために、計測データの送信頻度を少なくすることで消費電力を抑え、これによりセンサモジュールの小型軽量化を図ることも考えられる。しかし、このようにすると観察周期が長くなるため、1日の中で牛の細かな状態を適切に観察することが困難となる。 In order to avoid this problem, it is conceivable to reduce the power consumption by reducing the frequency of transmission of measurement data, thereby reducing the size and weight of the sensor module. However, if this is done, the observation cycle becomes longer, and it becomes difficult to properly observe the fine state of the cow in one day.
この発明は上記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、センサモジュールの大型化及び重量化を招くことなく観察エリアを拡大し、これにより動物の状態をより詳細に観察することを可能にしたバイタル情報遠隔観察システムとそのバイタル情報送信ユニットを提供することにある。 The present invention has been made paying attention to the above circumstances, and the purpose thereof is to enlarge the observation area without causing an increase in size and weight of the sensor module, thereby observing the state of the animal in more detail. An object of the present invention is to provide a vital information remote observation system and its vital information transmission unit.
上記目的を達成するためにこの発明の一つの観点は、観察センタに動物の健康状態を管理するサーバ装置を設置すると共に、このサーバ装置に接続される無線受信装置を観察エリアに設置したバイタル情報遠隔観察システムにあって、観察対象の動物の検出部位にセンサモジュールを取着すると共に、上記動物においてその行動を妨げない部位に中継モジュールを取着する。そして、センサモジュールには、上記動物のバイタル情報を検出するセンサと、送信電力が動物のサイズに応じて設定された第1の無線送信機とを設け、上記センサにより検出されたバイタル情報を含む通知情報を上記第1の無線送信機から送信する。一方、上記中継モジュールには、上記第1の無線送信機から送信される通知情報を受信する第1の無線受信機と、送信電力が動物の移動範囲の大きさに応じて上記第1の無線送信機の送信電力より大きな値に設定された第2の無線送信機とを設け、上記第1の無線受信機により受信された通知情報を、上記第2の無線送信機により上記無線受信装置に向け送信するようにしたものである。 In order to achieve the above object, according to one aspect of the present invention, there is provided a vital information in which a server device for managing the health condition of an animal is installed in an observation center, and a wireless receiver connected to the server device is installed in an observation area. In the remote observation system, a sensor module is attached to a detection site of an animal to be observed, and a relay module is attached to a site that does not hinder the behavior of the animal. The sensor module includes a sensor that detects the vital information of the animal and a first wireless transmitter whose transmission power is set according to the size of the animal, and includes the vital information detected by the sensor. Notification information is transmitted from the first wireless transmitter. On the other hand, the relay module includes a first wireless receiver that receives notification information transmitted from the first wireless transmitter, and the first wireless receiver according to a moving range of an animal. A second wireless transmitter set to a value larger than the transmission power of the transmitter, and notification information received by the first wireless receiver is sent to the wireless receiver by the second wireless transmitter. It is intended to send to.
したがって、センサモジュールから小さな送信電力で送信された通知情報は、中継モジュールで大きな送信電力に変換されて無線受信装置へ転送される。このため、センサモジュールの第1の無線送信機は送信電力が動物のサイズに応じて設定された低出力の送信機でよいことになり、これによりセンサモジュールを小容量の電池を使用した小型軽量のものにすることができる。したがって、センサモジュールを動物の脚や尾、耳等のバイタル検出部位に装着しても、動物の自由な動きを妨げたり健康状態に悪影響を及ぼす心配は無くなる。また、中継モジュールの第2の無線送信機には、送信電力が動物の移動範囲の大きさに応じて設定された比較的高出力の送信機を使用することができる。このため、観察エリアにバイタル情報を受信収集するための多数台の無線受信装置を設置する必要がなくなり、これによりシステムの低価格化と保守管理の簡単化を図ることができる。 Therefore, the notification information transmitted from the sensor module with a small transmission power is converted into a large transmission power by the relay module and transferred to the wireless reception device. For this reason, the first wireless transmitter of the sensor module may be a low-output transmitter whose transmission power is set according to the size of the animal, thereby making the sensor module small and light using a small-capacity battery. Can be a thing. Therefore, even if the sensor module is attached to a vital detection site such as an animal leg, tail, ear, etc., there is no fear of hindering the free movement of the animal or adversely affecting the health condition. In addition, as the second wireless transmitter of the relay module, a transmitter with a relatively high output whose transmission power is set according to the size of the moving range of the animal can be used. For this reason, it is not necessary to install a large number of wireless receivers for receiving and collecting vital information in the observation area, thereby reducing the cost of the system and simplifying maintenance management.
またこの発明は、センサモジュールにおいて、検出されたバイタル情報に当該動物の個体識別情報を付加して送信する。一方中継モジュールでは、上記センサモジュールから送信された通知情報が受信されるごとに、当該通知情報に含まれる個体識別情報をもとに当該通知情報が当該動物に対応するものか否かを判定する。そして、対応するものと判定された場合にのみ、上記受信された通知情報を無線受信装置へ送信することを特徴とする。このように構成すると、複数頭の動物が近接している状態において、1頭の動物のセンサモジュールから送信されたバイタル情報がその周辺に存在する他の動物の中継モジュールを介して多重送信される不具合を防止できる。 In the present invention, the sensor module adds the individual identification information of the animal to the detected vital information and transmits it. On the other hand, each time the notification information transmitted from the sensor module is received, the relay module determines whether the notification information corresponds to the animal based on the individual identification information included in the notification information. . The received notification information is transmitted to the wireless reception device only when it is determined that it corresponds. With this configuration, in a state where a plurality of animals are close to each other, vital information transmitted from the sensor module of one animal is multiplexed and transmitted via a relay module of another animal present in the vicinity thereof. You can prevent problems.
さらにこの発明は、観察対象の動物の異なる検出部位に複数のセンサモジュールが取着されている場合に、中継モジュールにおいて、上記複数のセンサモジュールから送信された複数の通知情報を編集して1個の編集された通知情報を生成し、この編集された通知情報を無線受信装置へ送信することも特徴とする。このように構成すると、複数のセンサモジュールのバイタル情報が中継モジュールにおいて1つにまとめられて無線受信装置へ送信される。このため、センサモジュールの数に相当するバイタル情報が別々に送信される場合に比べ、通知情報間の衝突や干渉が起こりにくくなり、これにより高効率で信頼性の高い情報伝送を実現できる。 Further, according to the present invention, when a plurality of sensor modules are attached to different detection sites of an observation target animal, the relay module edits a plurality of pieces of notification information transmitted from the plurality of sensor modules to provide one piece. The edited notification information is generated, and the edited notification information is transmitted to the wireless reception device. If comprised in this way, the vital information of a some sensor module will be put together in the relay module, and will be transmitted to a radio | wireless receiver. For this reason, compared with the case where vital information corresponding to the number of sensor modules is transmitted separately, collision and interference between notification informations are less likely to occur, thereby realizing highly efficient and reliable information transmission.
さらに、センサモジュールの第1の無線送信機としては微弱無線方式を採用した送信機を使用し、中継モジュールの第2の無線送信機としては上記微弱無線方式より送信電力の大きい特定小電力無線方式を採用した送信機を使用することを特徴とする。このようにすることで、比較的簡単に動物観察のための無線構内ネットワークを構築することが可能となる。
また、センサモジュールの第1の無線送信機としては微弱無線方式を採用した送信機を使用し、中継モジュールの第2の無線送信機としては微弱無線方式より送信電力の大きい公衆移動通信方式を使用して通知情報を送信することも特徴とする。このようにすると、センサモジュールにより生成されたバイタル情報の通知情報は、微弱電波により中継モジュールに送られたのち、この中継モジュールから公衆移動通信網を介してサーバ装置又は管理者の携帯端末に転送される。すなわち、通知情報は中継モジュールからサーバ装置等に直接転送されることになる。このため、観察エリアに中継モジュールから送信される無線信号を受信するための無線受信装置を設置する必要がなくなり、これにより初期的な設備投資を抑圧することができる。
Further, a transmitter adopting a weak wireless system is used as the first wireless transmitter of the sensor module, and a specific low power wireless system having a transmission power larger than that of the weak wireless system is used as the second wireless transmitter of the relay module. It is characterized by using the transmitter which adopted. In this way, it is possible to construct a wireless local area network for animal observation relatively easily.
The first wireless transmitter of the sensor module uses a transmitter adopting a weak wireless method, and the second wireless transmitter of the relay module uses a public mobile communication method having a larger transmission power than the weak wireless method. Then, the notification information is transmitted. In this way, the vital information notification information generated by the sensor module is sent to the relay module by weak radio waves and then transferred from the relay module to the server device or the portable terminal of the administrator via the public mobile communication network. Is done. That is, the notification information is directly transferred from the relay module to the server device or the like. For this reason, it is not necessary to install a wireless reception device for receiving a wireless signal transmitted from the relay module in the observation area, thereby suppressing initial capital investment.
要するにこの発明によれば、センサモジュールから小さな送信電力で送信された通知情報は、中継モジュールで大きな送信電力に変換されて無線受信装置へ転送される。したがって、センサモジュールの大型化及び重量化を招くことなく観察エリアを拡大し、これにより動物の状態をより詳細に観察することを可能にしたバイタル情報遠隔観察システムとそのバイタル情報送信ユニットを提供することができる。 In short, according to the present invention, the notification information transmitted from the sensor module with a small transmission power is converted into a large transmission power by the relay module and transferred to the wireless reception device. Accordingly, there is provided a vital information remote observation system and a vital information transmission unit thereof that can expand the observation area without causing an increase in size and weight of the sensor module, thereby enabling more detailed observation of the state of the animal. be able to.
以下、図面を参照してこの発明に係わる実施形態を説明する。
(第1の実施形態)
図1は、この発明に係わるバイタル情報遠隔観察システムの第1の実施形態を示す図である。
事務所等の観察センタには観察用のサーバ装置SVが設置されている。このサーバ装置SVは、観察対象の複数頭の牛のバイタル情報を一定の時間間隔で収集して蓄積することにより、各牛の発情の状態又は健康状態を観察するためのデータを生成して表示する機能を備える。
Embodiments according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of a vital information remote observation system according to the present invention.
An observation server device SV is installed in an observation center such as an office. This server device SV generates and displays data for observing the state of estrus or health of each cow by collecting and storing vital information of a plurality of cows to be observed at regular time intervals. It has a function to do.
観察エリアは、放牧場(パドック)E1と、牛舎E2と、搾乳場E3とに分かれており、これらのエリアE1,E2,E3にはそれぞれ観察対象の乳牛C11〜C1i、C21〜C2j、C31〜C3kが存在する。また、上記各観察エリアE1,E2,E3にはそれぞれ、1台又は2台の無線受信装置R11,R12、R21、R31が設置されている。これらの無線受信装置R11,R12、R21、R31の設置形態としては、例えば地面に植設したポール上に装置筐体を固定するものが用いられる。 The observation area is divided into a pasture farm (paddock) E1, a cowshed E2, and a milking farm E3. In these areas E1, E2, and E3, cows C11 to C1i, C21 to C2j, and C31 to C1 are observed. C3k exists. In addition, one or two radio receiving devices R11, R12, R21, and R31 are installed in each of the observation areas E1, E2, and E3. As an installation form of these radio receiving apparatuses R11, R12, R21, and R31, for example, an apparatus in which an apparatus housing is fixed on a pole planted on the ground is used.
上記無線受信装置R11,R12、R21、R31はいずれも、無線受信機とLAN(Local Area Network)インタフェースとを備えている。このうち無線受信機は、無線通信方式として特定小電力無線方式を採用している。特定小電力無線方式は、例えば伝送速度が2.4kbps、利用周波数帯が429MHz、送信電力が伝送距離30m〜300mに対応する値に設定されたものである。LANインタフェースは、有線伝送路又は無線伝送路を使用したLAN(Local Area Network)LNWを使用して上記観察用のサーバ装置SVとの間でデータ伝送を行う。なお、当然のことながら観察用のサーバ装置SVにも上記LANインタフェースが設けられている。 Each of the radio reception devices R11, R12, R21, and R31 includes a radio receiver and a LAN (Local Area Network) interface. Among these, the radio receiver employs a specific low power radio system as a radio communication system. The specific low-power radio system is set, for example, to a value corresponding to a transmission distance of 2.4 kbps, a use frequency band of 429 MHz, and a transmission power of 30 m to 300 m. The LAN interface performs data transmission with the server device for observation SV using a LAN (Local Area Network) LNW using a wired transmission path or a wireless transmission path. Needless to say, the LAN server is also provided in the server device SV for observation.
ところで、上記観察対象の各乳牛C11〜C1i、C21〜C2j、C31〜C3kにはそれぞれ、例えば図2に示すように複数のバイタル情報検出部位にセンサモジュール1a,1bが取着され、また首輪などの牛の行動を妨げない部位に中継モジュール2が取着されている。センサモジュール1aは体表面温度を計測するもので、動脈が体表面近くを通る尾根部に取着される。センサモジュール1bは歩数を計測するもので、後脚に取着される。
By the way, for each of the observation cows C11 to C1i, C21 to C2j, C31 to C3k, for example, as shown in FIG. 2,
図3は上記センサモジュール1a,1bの構成を示すブロック図である。センサモジュール1a,1bは、センサ回路11と、アナログ/ディジタル変換器(A/D)12と、制御回路13と、微弱無線送信機14と、メモリ16と、バッテリ18を電源として動作電圧Vccを生成する電源回路17とを備えている。
FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the
メモリ16には、観測対象の牛を識別するための個体IDと、計測するバイタル情報の種別を表す情報と、測定時間間隔等の測定条件を表す情報が予め記憶されている。制御回路13はマイクロコンピュータを備えたもので、上記メモリ16に記憶された計測条件に従いセンサ回路11を起動してバイタル情報を計測させる。例えば、センサモジュール1aであれば体表面温度を計測させ、一方センサモジュール1bであれば牛の歩数を計測させる。この計測されたカウント値は、A/D12によりディジタル値に変換されたのち制御回路13に取り込まれる。制御回路13は、上記A/D12から取り込んだバイタル情報に、上記メモリ16に記憶された個体ID及びバイタル種別情報を付加することにより通知情報を生成し、この生成された通知情報を微弱無線送信機14に出力する。
The
微弱無線送信機14は、通信方式として微弱電波方式を採用している。そして、上記通知情報を無線信号に変換したのち増幅してアンテナ15から送信する。なお、微弱電波方式としては、例えば伝送速度が2kbpsで、307.74MHz及び316.74MHzを利用する方式が使用される。また送信電力は、通信距離が乳牛の体長より若干長い2〜3m程度となるように設定される。
The
中継モジュール2は、例えば図4に示すように、制御回路21と、微弱無線受信機22と、特定小電力無線通信機23と、メモリ26と、バッテリ28を電源として動作電圧Vccを生成する電源回路27とを備えている。このうちメモリ26には、観測対象の牛を識別するための個体IDが記憶されている。
For example, as shown in FIG. 4, the
微弱無線受信機22は、前記センサモジュール1a,1bの微弱無線送信機14と同様に、通信方式として微弱電波方式を採用している。そして、上記センサモジュール1a,1bの微弱無線送信機14から送信された無線信号をアンテナ24を介して受信したのち復調して通知情報を再生し、この通知情報を制御回路21に入力する。
The
特定小電力無線通信機23は、通信方式として特定小電力無線通信方式を採用し、後述する制御回路21から出力される通知情報を無線信号に変換してアンテナ25から送信する。なお、特定小電力無線通信方式としては、先に述べた無線受信装置R11〜R31と同様に、例えば伝送速度が2.4kbpsで、429MHzを利用する方式が使用される。また送信電力は、通信距離が観察エリアE1〜E3の大きさに応じて数百mになるように設定される。
The specific low-power
制御回路21は、例えばマイクロコンピュータを備える。そして、上記微弱無線受信機22により復調再生された通知情報を取り込み、この通知情報に含まれる個体IDを上記メモリ26に記憶されている個体IDと比較して両個体IDが一致するか否かを判定する処理と、同一の牛に取着されたすべてのセンサモジュール1a,1bから送られた通知情報を編集して一つの統合通知情報を生成する処理と、この生成された統合通知情報を上記特定小電力無線通信機23から無線受信装置R11〜R31に向け送信させる処理とを備えている。
The
次に、以上のように構成されたシステムの動作を説明する。
なお、ここでは牛舎E2にいる乳牛C21を例にとって説明を行う。乳牛C21の尾根部及び後ろ脚にはそれぞれ、図2に示したようにセンサモジュール1a,1bが取着されている。これらのセンサモジュール1a,1bでは、メモリ16に記憶された計測タイミングになると、制御回路13の指示によりセンサ回路11が起動してこれにより歩数又は体表面温度が計測され、この計測値がA/D12によりディジタル値に変換されたのち制御回路13に取り込まれる。制御回路13では、上記A/D12から取り込んだバイタル情報に、上記メモリ16に記憶された個体ID及びバイタル種別情報を付加することにより通知情報が生成される。そして、この生成された通知情報は微弱無線送信機14により無線信号に変換され、さらに微弱電波方式で規定された送信電力により増幅されたのち、アンテナ15から中継モジュール2に向け送信される。
Next, the operation of the system configured as described above will be described.
Here, a description will be given by taking as an example a cow C21 in the barn E2. As shown in FIG. 2,
一方、中継モジュール2では次のような中継処理動作が行われる。図5はその制御手順と制御内容を示すフローチャートである。
すなわち、制御回路21はステップ5aにより通知情報の受信を監視している。この状態で微弱無線受信機22によりセンサモジュール1aから送信された通知情報が受信されると、ステップ5bにおいて上記通知情報に含まれる個体IDをメモリ26に記憶されている個体IDと比較し、ステップ5cにより個体IDが一致したか否かを判定する。この判定の結果、個体IDが一致すると、同一の乳牛のセンサモジュールから送られた通知情報であると判断して、上記受信された通知情報をステップ5dによりメモリ26に保存する。
On the other hand, the
That is, the
これに対し個体IDが一致しなかった場合には、他の牛のセンサモジュールから送られた通知情報であると判断して、上記受信された通知情報を破棄する。そして制御回路21は、ステップ5eにおいて同一の乳牛に取着されたすべてのセンサモジュール1a,1bから通知情報を受信したか否かを判定する。そして、すべてのセンサモジュール1a,1bからの通知情報を受信し終わるまで、上記ステップ5a〜ステップ5eによる処理を繰り返し実行する。
On the other hand, if the individual IDs do not match, it is determined that the notification information is sent from the sensor module of another cow, and the received notification information is discarded. Then, the
さて、すべてのセンサモジュール1a,1bからの通知情報の受信及び保存が終了すると、続いて制御回路21はステップ5fによりサーバ装置SVへの通知タイミングになったか否かを判定する。そして、通知タイミングになると、ステップ5gにおいてメモリ26に保存されている上記すべてのセンサモジュール1a,1bからの通知情報を編集して1個の統合された通知情報を生成する。例えば、各センサモジュール1a,1bのバイタル情報とその種別情報とからなる組を多重化し、これにさらに個体IDを付加する。そして、この編集処理により生成された1個の統合通知情報を、ステップ5hにより特定小電力無線通信機23へ出力する。上記統合通知情報は、特定小電力無線通信機23において特定小電力無線方式で規定された変調方式により無線信号に変換され、さらに当該特定小電力無線方式で規定された送信電力に増幅されたのち、アンテナ25から無線受信装置R21に向け送信される。
Now, when the reception and storage of the notification information from all the
上記中継モジュール2から送信された無線信号は、同じく特定小電力無線通信方式を採用した無線通信機を備えた無線受信装置R21により受信される。そして、この受信された無線信号は復調されて統合通知情報に再生されたのち、LANインタフェースからLANを介してサーバ装置SVに送られる。
The radio signal transmitted from the
サーバ装置SVは、上記無線受信装置R21から送られた統合通知情報を受信すると、この統合通知情報を個体IDに対応付けて記憶する。そして、例えば乳牛ごとに作成しているバイタル情報の時間変化を表すグラフを上記新たに受信された情報をもとに更新し、この更新されたグラフをディスプレイに表示する。またそれと共に、上記受信された統合通知情報に含まれるバイタル情報を、その種別ごとに予め設定されたしきい値と比較する。そして、バイタル値がしきい値を超えると、当該乳牛は発情期を迎えたと判断してその旨の報知情報をディスプレイに表示する。 When the server apparatus SV receives the integrated notification information sent from the wireless receiver R21, the server apparatus SV stores the integrated notification information in association with the individual ID. And the graph showing the time change of the vital information created for every cow, for example is updated based on the newly received information, and the updated graph is displayed on the display. At the same time, the vital information included in the received integrated notification information is compared with a preset threshold value for each type. When the vital value exceeds the threshold value, it is determined that the cow has reached the estrus period, and notification information to that effect is displayed on the display.
以上のように第1の実施形態では、センサモジュール1a,1bを観察対象の乳牛C11〜C3kのバイタル検出部位に取着すると共に、中継モジュール2を乳牛の首輪等のように運動に悪影響を及ぼさない部位に取着している。そして、センサモジュール1a,1bには、通信距離が乳牛の体長より若干長い2〜3m程度となるように送信電力が設定された微弱無線送信機14を設け、バイタル情報の通知情報をこの微弱無線送信機14から中継モジュール2へ向け送信する。一方、中継モジュール2には通信距離が観察エリアE1〜E3の大きさに応じて数百mになるように送信電力が設定された特定小電力無線送信機23を設け、上記センサモジュール1a,1bから送信された通知情報を受信して上記特定小電力無線送信機23により観察エリアE1〜E3に設置された無線受信装置R11〜R31へ向け送信するようにしている。
As described above, in the first embodiment, the
すなわち、センサモジュール1a,1bから微弱電波により送信された通知情報は、中継モジュール2で中継されて特定小電力無線方式により無線受信装置R11〜R31へ送信される。したがって、センサモジュール1a,1bの微弱無線送信機14は送信電力が乳牛の体長に応じて設定された低出力の送信機でよいことになり、これによりセンサモジュール1a,1bを小容量の電池18を使用した小型軽量のものにすることができる。このため、センサモジュール1a,1bを乳牛の脚や尾等のバイタル検出部位に装着しても、動物の自由な動きを妨げたり健康状態に悪影響を及ぼす心配は無くなる。また、中継モジュール2の特定小電力無線送信機23には、送信電力が乳牛の移動範囲の大きさに応じて設定された比較的高出力の送信機を使用することができる。このため、観察エリアE1〜E3に多数台の無線受信装置R11〜R31を設置する必要がなくなり、これによりシステムの低価格化と保守管理の簡単化を図ることができる。
That is, the notification information transmitted from the
また、センサモジュール1a,1bからバイタル情報を送信する際に、バイタル情報にその種別を表す情報と乳牛の個体IDを付加して、これを通知情報として送信する。そして、中継モジュール2において、センサモジュール1a,1bから送られた通知情報の個体IDをもとに当該通知情報が同一の乳牛に対応するものか否かを判定し、対応するものと判定された場合にのみ、上記受信情報を無線受信装置R11〜R31へ中継送信するようにしている。したがって、例えば図1に示した牛舎のように複数頭の乳牛が接近している状態においても、1頭の乳牛のセンサモジュール1a,1bから送信された通知情報がその周辺に存在する他の乳牛の中継モジュール2を介して多重送信される不具合を防止することができる。
Moreover, when transmitting vital information from the
さらに、中継モジュール2において、複数のセンサモジュール1a,1bから送信された複数の通知情報を編集して1個の統合通知情報を生成し、この統合通知情報を無線受信装置R11〜R31へ送信するようにしている。このように構成すると、複数のセンサモジュール1a,1bのバイタル情報が中継モジュール2において1つにまとめられて無線受信装置R11〜R31へ送信される。このため、センサモジュール1a,1bの数に相当するバイタル情報が別々に送信される場合に比べ、通知情報の衝突や干渉が起こり難くなり、これにより高効率で信頼性の高い情報伝送を実現できる。
Further, in the
(第2の実施形態)
この発明の第2の実施形態は、中継モジュールからサーバ装置へ通知情報を伝送するための通信媒体として、自動車・携帯電話網等の公衆移動通信網を利用するようにしたものである。
図6は、この発明に係わるバイタル情報遠隔観察システムの第2の実施形態を示す概略構成図、図7はこのシステムで使用される中継モジュールの構成を示すブロック図である。なお、同図において前記図2及び図4と同一部分には同一符号を付して詳しい説明は省略する。
(Second Embodiment)
In the second embodiment of the present invention, a public mobile communication network such as an automobile / mobile phone network is used as a communication medium for transmitting notification information from the relay module to the server device.
FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing a second embodiment of the vital information remote observation system according to the present invention, and FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a relay module used in this system. In this figure, the same parts as those in FIG. 2 and FIG.
観察対象の乳牛(例えばC11)には、その尾根部及び後脚にセンサモジュール1a,1bが取着され、また首輪には中継モジュール20が取着されている。このうち中継モジュール20は、図7に示すように移動通信用無線通信機29を備えている。この移動通信用無線通信機29は、通信方式として携帯通信用の移動通信方式を採用し、制御回路210から出力された統合通知情報を上記移動通信方式に従い送信する。移動通信方式としては、例えばW−CDMA(Wideband-Code Division Multiple Access)方式が使用される。
The dairy cow to be observed (for example, C11) has
制御回路210は、統合通知情報を送信する際に、当該情報を本文に記載するか又は添付ファイルとして添付した電子メールを作成する。この電子メールの宛先にはサーバ装置SVのメールアドレス又は管理者が所持する携帯端末MSのメールアドレスが挿入される。上記電子メールは、移動通信用無線通信機29により無線信号に変換されてアンテナ30から送信され、図示しない基地局で受信されて電子メールに復調される。そして、この電子メールは、公衆移動通信網MNW及びIP(Internet Protocol)網INWを介してサーバ装置SV又は携帯端末MSに転送される。
When transmitting the integrated notification information, the
このような構成であるから、センサモジュール1a,1bにより生成されたバイタル情報の通知情報は、微弱電波により中継モジュール20に送られたのち、この中継モジュール20から公衆移動通信網MNWを介してサーバ装置SV又は管理者の携帯端末MSに転送される。すなわち、通知情報は中継モジュール20からサーバ装置SV等に直接転送されることになる。このため、観察エリアE1〜E3に中継モジュール20から送信される無線信号を受信するための無線受信装置R11〜R31を設置する必要がなくなり、これにより初期的な設備投資を抑圧することができる。
With this configuration, the vital information notification information generated by the
(その他の実施形態)
前記第1及び第2の実施形態では、中継モジュール2,20から無線信号を送信する際に、複数のセンサモジュール1a,1bから送られたバイタル情報を1つの統合通知情報に編集して送信するようにした。しかし、複数のセンサモジュール1a,1bから送られたバイタル情報を統合せずにそれぞれ送信するようにてもよい。
(Other embodiments)
In the first and second embodiments, when wireless signals are transmitted from the
また、前記第1の実施形態では、中継モジュール2から送信された通知情報を無線受信装置R11〜T31のいずれか一つで受信してサーバ装置SVへ転送するようにした。しかしそれに限らず、観察エリア内にマルチホップ通信機能を有する複数の無線通信装置を配置し、中継モジュールから送信された通知情報を上記複数の無線通信装置を順に経由してサーバ装置SVに伝送するようにしてもよい。このようにすると、放牧場等のような広大な観察エリアにおいても、中継モジュール2の送信電力をさらに大きくすることなく、しかも比較的少数の無線通信装置を設置するだけで、中継モジュール2から送信された通知情報をサーバ装置SVに転送することが可能となる。
In the first embodiment, the notification information transmitted from the
さらに、前記第1の実施形態では中継モジュール2の無線送信方式として特定小電力無線方式を採用した場合を例にとった。しかし、それに限らずジグビー(ZigBee)やブルートゥース(Bluetooth(登録商標))、ウルトラワイドバンド(UWB)、無線LAN等を採用することも可能である。
Further, in the first embodiment, a case where a specific low power radio system is adopted as a radio transmission system of the
さらに、前記実施形態では搾乳場E3に存在する乳牛も観察対象とした。しかし、発情検知のみを目的とした場合、観察対象の乳牛については搾乳を中断しているのが通例であるため、搾乳場E3に存在する乳牛を観察対象から除外してもよい。また、この場合搾乳対象の乳牛については健康状態の観察のみを行うようにしてもよい。 Furthermore, in the said embodiment, the dairy cow which exists in the milking field E3 was also made into the observation object. However, when it is intended only for estrus detection, milking is usually interrupted for the dairy cows to be observed, so that the dairy cows present in the milking place E3 may be excluded from the observation targets. Moreover, you may make it perform only the observation of a healthy state about the milk cow for milking in this case.
その他、観察対象の動物の種類、動物に対するセンサモジュール及び中継モジュールの取着場所と取着方法、センサモジュールの構成と動作内容、中継モジュールの構成と動作内容、センサモジュール及び中継モジュールが使用する無線送信方式の種類、通知情報の伝送フォーマット等についても、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。 Other types of animals to be observed, attachment locations and attachment methods of sensor modules and relay modules for animals, configuration and operation contents of sensor modules, configuration and operation contents of relay modules, wireless used by sensor modules and relay modules The type of transmission method, the transmission format of notification information, and the like can be variously modified and implemented without departing from the gist of the present invention.
要するにこの発明は、上記各実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記各実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。 In short, the present invention is not limited to the above-described embodiments as they are, and can be embodied by modifying the components without departing from the scope of the invention in the implementation stage. Moreover, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the above embodiments. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, you may combine suitably the component covering different embodiment.
E1…放牧場、E2…牛舎、E3…搾乳場、C11〜C32…乳牛、R11〜R32…特定小電力無線通信機、SV…観察用のパーソナル・コンピュータ、LNW…LAN、INW…IP網、1a,1b,1c…センサモジュール、11…センサ回路、12…アナログ/ディジタル(A/D)変換器、13…センサモジュールの制御回路、14…微弱無線送信機、15…微弱無線送信機のアンテナ、16…センサモジュールのメモリ、17…センサモジュールの電源回路、18…センサモジュールのバッテリ、2,20…中継モジュール、21,210…中継モジュールの制御回路、22…微弱無線受信機、23…特定小電力無線通信機、24,25…特定小電力無線通信機のアンテナ、26…中継モジュールのメモリ、27…中継モジュールの電源回路、28…中継モジュールのバッテリ、29…移動通信用無線通信機、30…アンテナ。
E1 ... grazing farm, E2 ... cowshed, E3 ... milking farm, C11-C32 ... dairy cow, R11-R32 ... specific low-power wireless communication device, SV ... personal computer for observation, LNW ... LAN, INW ... IP network, 1a , 1b, 1c ... sensor module, 11 ... sensor circuit, 12 ... analog / digital (A / D) converter, 13 ... control circuit for sensor module, 14 ... weak radio transmitter, 15 ... antenna of weak radio transmitter, DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記動物においてその行動を妨げない部位に取着される中継モジュールと、
観察センタに設置され、前記動物の健康状態を管理するサーバ装置と、
前記動物の観察エリアに設置され、前記サーバ装置に接続される無線受信装置と
を具備し、
前記センサモジュールは、
前記動物のバイタル情報を検出するセンサと、
前記検出されたバイタル情報を含む通知情報を生成する手段と、
前記生成された通知情報を、前記動物のサイズに応じて設定された第1の送信電力により送信する第1の無線送信機と
を備え、
前記中継モジュールは、
前記第1の無線送信機から送信される通知情報を受信する第1の無線受信機と、
前記第1の無線受信機により受信された通知情報を、前記動物の移動範囲の大きさに応じて前記第1の送信電力より大きな値に設定された第2の送信電力により送信する第2の無線送信機と
を備え、
前記無線受信装置は、
前記第2の無線送信機から送信される通知情報を受信する第2の無線受信機と、
前記第2の無線受信機により受信された通知情報を前記サーバ装置へ転送する手段と
を備えることを特徴とするバイタル情報遠隔観察システム。 A sensor module attached to the detection site of the animal to be observed;
A relay module attached to a site that does not hinder its behavior in the animal;
A server device installed in an observation center for managing the health of the animal;
A wireless receiving device installed in the animal observation area and connected to the server device;
The sensor module is
A sensor for detecting vital information of the animal;
Means for generating notification information including the detected vital information;
A first wireless transmitter for transmitting the generated notification information with a first transmission power set according to the size of the animal;
The relay module is
A first wireless receiver for receiving notification information transmitted from the first wireless transmitter;
A second transmission power for transmitting the notification information received by the first wireless receiver with a second transmission power set to a value larger than the first transmission power in accordance with a moving range of the animal; A wireless transmitter,
The wireless receiver is
A second wireless receiver for receiving notification information transmitted from the second wireless transmitter;
A vital information remote observation system comprising: means for transferring notification information received by the second wireless receiver to the server device.
前記動物のその行動を妨げない部位に取着される中継モジュールと
を具備し、
前記センサモジュールは、
前記動物のバイタル情報を検出するセンサと、
前記検出されたバイタル情報を含む通知情報を生成する手段と、
前記生成された通知情報を、前記動物のサイズに応じて設定された第1の送信電力により送信する第1の無線送信機と
を備え、
前記中継モジュールは、
前記第1の無線送信機から送信される通知情報を受信する第1の無線受信機と、
前記第1の無線受信機により受信された通知情報を、前記動物の移動範囲の大きさに応じて前記第1の送信電力より大きな値に設定された第2の送信電力により送信する第2の無線送信機と
を備えることを特徴とするバイタル情報送信ユニット。 A sensor module attached to the detection site of the animal to be observed;
A relay module attached to a site that does not interfere with the behavior of the animal,
The sensor module is
A sensor for detecting vital information of the animal;
Means for generating notification information including the detected vital information;
A first wireless transmitter for transmitting the generated notification information with a first transmission power set according to the size of the animal;
The relay module is
A first wireless receiver for receiving notification information transmitted from the first wireless transmitter;
A second transmission power for transmitting the notification information received by the first wireless receiver with a second transmission power set to a value larger than the first transmission power in accordance with a moving range of the animal; A vital information transmission unit comprising a wireless transmitter.
前記中継モジュールの第2の無線送信機は、
前記第1の無線受信機により通知情報が受信されるごとに、当該通知情報に含まれる個体識別情報をもとに当該通知情報が当該動物に対応するものか否かを判定する手段と、
前記受信された通知情報が当該動物に対応するものと判定された場合にのみ、前記受信された通知情報を前記第2の送信電力により送信する手段と
を備えることを特徴とする請求項2記載のバイタル情報送信ユニット。 The means for generating notification information of the sensor module generates notification information including the detected vital information and individual identification information of the animal,
The second wireless transmitter of the relay module is
Means for determining whether the notification information corresponds to the animal based on the individual identification information included in the notification information each time notification information is received by the first wireless receiver;
3. The apparatus according to claim 2, further comprising means for transmitting the received notification information with the second transmission power only when it is determined that the received notification information corresponds to the animal. Vital information transmission unit.
前記中継モジュールは、前記複数のセンサモジュールから送信された複数の通知情報を編集して1個の編集された通知情報を生成する手段を、さらに備えることを特徴とする請求項2記載のバイタル情報送信ユニット。 When multiple sensor modules are attached to different detection sites of the observation target animal,
3. The vital information according to claim 2, wherein the relay module further comprises means for editing a plurality of pieces of notification information transmitted from the plurality of sensor modules to generate one piece of edited notification information. Transmission unit.
前記第2の無線送信機は、前記微弱無線方式より送信電力の大きい特定小電力無線方式を使用して通知情報を送信することを特徴とする請求項2記載のバイタル情報送信ユニット。 The first wireless transmitter transmits notification information using a weak wireless method,
3. The vital information transmission unit according to claim 2, wherein the second wireless transmitter transmits the notification information using a specific low power wireless system having a transmission power larger than that of the weak wireless system.
前記第2の無線送信機は、前記微弱無線方式より送信電力の大きい公衆移動通信方式を使用して通知情報を送信することを特徴とする請求項2記載のバイタル情報送信ユニット。 The first wireless transmitter transmits notification information using a weak wireless method,
The vital information transmission unit according to claim 2, wherein the second wireless transmitter transmits the notification information using a public mobile communication system having a transmission power larger than that of the weak wireless system.
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