JP2017112857A - 畜産管理システム - Google Patents

Abstract

【課題】繁殖行動や健康状態などの判別と個体の特定のための人の移動時間を減らし、機会損失やミスを減らすことで畜産の生産性を向上させることを可能とする畜産管理システムを提供する。【解決手段】畜産動物１００の体に取り付けた複数のセンサーを搭載した送受信機能付のタグ１と、前記タグに光スポット４を形成するためのレーザーマーカー２と、前記タグに照射された光スポット４を認識して該畜産動物１００の方位と距離を計測するためのカメラ６と、前記カメラからの方位と距離情報に基づいて当該畜産動物１００にレーダー電波１１を発射してロックオンし、前記タグ１から送信される応答電波１２を受信してその繁殖行動などの動態情報を取得する無線設備（アンテナ１０とレーダー送受信回路９）と、取得した動態情報を処理する個体データ処理回路１３と、システムを統括して制御する装置である統括制御装置１５を備えた個体特定設備を設けた。【選択図】図１

Description

本発明は、畜産動物の管理を当該動物の体に取り付けた種々のセンサーを搭載したタグと、監視カメラなどからの情報を元に受精適期かどうかの判断や健康状態の判別などを効率よく行う畜産管理システムに関する。

比較的規模の大きい畜産動物の管理は、個体識別番号を基に出産履歴、流産歴、病歴などを格納したコンピュータ等の情報システムで行われている。本出願では、畜産管理の対象となる動物として牛を想定して説明するが、馬、豚、鶏などにも若干の変更で同様に適用できるものである。なお、これら畜産動物を単に牛と表記する場合もある。

家畜としての牛には個体識別番号の装着が義務付けられており、例えば和牛繁殖牛については識別番号をもとに、血統や出産履歴、流産歴、病歴などがコンピュータシステムで管理されている。識別番号はタグとも称する標識に印刷等で表記され、牛では頭部の適当な個所（耳、首など）に取り付けられる。また、監視カメラを設置し、動物の異変など遠隔で見ることで管理の効率化が図られている例もある。

牛の発情・分娩日時を予知する方法や、疾病を発見する方法は、飼育者の勘による方法、専門の獣医・授精師に診断を依頼する方法などに頼っており、非効率で授精のタイミングを逸することが多かった。特許文献１では、牛の外陰部周辺部位の温度と坐骨結節部などの他部位の温度との差が発情期のみ大きくなるという現象を見出し、生体埋め込みなどの手段を用いないサーモグラフィを用いて、外陰部周辺部位の充血を短時間で容易に熱画像として得、発情の可能性のある個体を判断する雌の発情時期のスクリーニング方法を開示する。

また、特許文献２は、牛、豚、馬等の脚部、首部、顎部等に装着型振動計を装着し、牛、豚、馬等の発情がもたらす興奮による身体の振動、歩行状況（歩数の変化、不規則歩行）、停止（長時間の立止り、蹲り、腹這、横臥等）状況を示す数値情報などの動態情報をパソコンなどの情報処理装置に、時間ごとに伝送、入力、記憶し、記憶された振動数値情報を数値化し、数値の解析により、牛、豚、馬等の発情予知機能、分娩日時予知機能、疾病発見機能などで、牛、豚、馬等の発情・分娩日時の予知・疾病の発見をする方法とその装置を開示する。

放牧場やフリーストール（仕切り無し）畜舎等で家畜群の中から特定の家畜（個体）を見つけ出すための家畜個体識別装置の一例として特許文献３を挙げることができる。特許文献３に開示の家畜個体識別装置は、家畜に巻き付けるためのベルトと、該ベルトに取り付けた発光部と、該発光部を動作、計測器、無線通信部、制御部、電源部等を具備し、遠隔からの操作、および、家畜の異常時や指定した日等に自動的に作動することで、家畜群の中から探したい家畜や異常な家畜を識別するようにしたものである。

特開２００５―２０４７５０号公報 特開２００３―３２５０７７号公報 特開２００８―１１８３７号公報

上記したように、従来の家畜（畜産動物）の管理では、受精時期を判断するために放牧地や畜舎を人が巡回し、多くの牛の中から繁殖行動をとっている個体を見つけた場合、識別番号が確認できる位置まで移動し、耳や首に取り付けたタグに記載されている識別番号をメモして、管理事務所に移動し、パソコンで繁殖履歴などの情報を参照して人工授精するかどうかの判断を行う方法に頼っているのが多い。その他、肥育牛や搾乳牛等の個体管理についても同様で、放牧地や畜舎内で牛を確認し管理事務所でその個体の詳細を参照して個体を特定している。

また、上記の特許文献３に開示されたような家畜個体識別装置に発光手段を取り付けるものでも、発光した個体の発見と最終特定は人の視認に頼らざるを得ないため、識別番号を確認するための移動や確認の時間がかかり、さらに管理事務所へ移動するための時間もかかる。牛の居場所が移ってしまい、個体を識別することができないという事も起こり、再度次の機会を待つと言った事態も起こっている。

また、人の巡回時には繁殖行動をしていなかった場合、そのことを見つけられずに受精機会の逸失や識別番号の読みを間違えるといったミスも起こり、生産性低下の原因にもなっている。

本発明の目的は、牛等の畜産動物にセンサーを搭載したタグを取り付けて、監視カメラなどからの動態情報も必要に応じて組み合わせて、繁殖行動や健康状態などの判別と個体の特定のための人の移動時間を減らし、受精タイミングや病気発見の機会逸失や個体特定エラーなどのミスを減らして畜産の生産性を向上させた畜産管理システムを提供することにある。

上記目的を達成するための代表的構成を記述すれば次のとおりである。すなわち、本発明に係る畜産管理システムは、
（１）一つの手段として、畜産動物の体に取り付ける複数のセンサーを搭載した送受信機能付のタグと、前記タグに光スポットを形成するためのレーザーマーカー（レーザーポインター）と、前記タグに照射された光スポットを認識して当該畜産動物（認識した個体）の方位（必要に応じてその距離）を計測するためのカメラと、前記カメラからの方位（と距離）情報に基づいて当該個体に向けてレーダー電波を発射し、前記タグから送信される応答電波を受信することでリンクを確立（ロックオン）して自動追尾する無線設備（レーダー送受信設備）と、その繁殖行動などの動態情報を取得して動態情報を処理する個体データ処理回路及びシステムを統括して制御する装置である統括制御装置（管理コンピュータ）を備えた個体特定設備を備える。
（２）前記個体特定設備には、多くの畜産動物の中から繁殖行動などを起こした個体、その他あらゆる状況下で個体特定を必要とする場合に遠隔から人がレーザーマーカーでロックオン操作した前記無線設備により個体の識別番号を特定して動態情報を含む管理情報を表示するモニターを有する。統括制御装置は専用設備に限らず、前記モニターを備えたノートパソコンやタブレット、スマートフォンなどの汎用端末も使用可能である。
（３）上記のロックオン操作では、レーザーマーカーで照射された光スポット像をカメラが検知してその方位（と距離）を算出し、この方位（と距離）に向けて前記無線設備からレーダーを発射してロックオンする。
（４）前記個体特定設備は、カメラの撮像データと前記無線設備で受信した前記タグからの各種データを基に、繁殖に適した個体の識別番号を特定する個体データ処理手段を有する。
（５）他の手段として、前記目標追尾機能を備えたレーダー設備である無線設備が畜産動物のタグを順次ポーリングし、リンクが確立したタグにロックオンしてそのデータを吸い上げるようにすることもできる。ロックオンしたタグを取り付けた個体は無線設備から得られる上記ロックオンした個体の識別データに基づいてカメラ側でテンプレートとの照合による画像認識処理し、ロックオンしてカメラも追尾する構成とすることもできる。
（６）また、他の手段として、事前に蒐集した多数の動態サンプルをテンプレート群として格納した動態データ蓄積装置を設け、前記個体特定設備に前記カメラの撮像データを上記テンプレート群と照合することで個体を特定する動態識別判定回路を備え、特定した個体に前記無線設備から質問電波を送信し、当該個体のタグから返信された回答電波のデータを解析して、繁殖行動や健康状態などの判別を行う構成とする。
（７）なお、上記した郭手段におけるカメラに代えて、管理者（巡回員等）が映像送信機能を備えたカメラ（デジタルカメラ、スマートフォンなどの携帯端末）を持ち歩き、目視で“それらしい動作をしている”個体を発見した場合に、その個体の映像を無線チャンネル（Ｗｉ-Ｆｉ等の無線ＬＡＮ、携帯電話網など）を介して管理センターに送信する構成とすることも可能である。その際、広大な放牧場や遮蔽物が多い畜舎などではＬＡＮ中継器を適宜設置する。
（８）さらに、他の手段として、前記個別の畜産動物に取り付けたタグに有する加速度センサー、重力センサー、振動センサー、温度センサー等が平常の動態とことなる異常データを検知したことを前記無線設備に送信する電波自動送信回路を備えると共に、前記無線設備に上記（５）と同様の動態データ蓄積装置に蓄積されているテンプレートと前記センサーから送信されたデータを照合する照合回路を備え、個別の畜産動物に取り付けたセンサーに有するセンサーが平常の動態と異なる異常データを検知したことを前記自動送受信回路が前記無線設備に送信し、前記照合回路が個体を特定して、繁殖行動や健康状態などの判別を行う構成とする。
（９）前記タグには、平常時の平均的な動態データのレベルとセンサーの検出レベルを個別に比較する比較回路と、異常動態の発生を判断する判断回路（平常データ／異常データ比較回路）を具備する。例えば、センサーとして加速度センサーと重力センサーを搭載した場合には、それぞれのセンサー出力レベルを平常時の平均的な動態データのレベルと比較して、両者のレベルが共に平常時の平均的な動態データのレベルを超えたことを判断する方法が考えられる。
（１０）上記（７）でタグ側から電波が送信されると、前記無線設備はその受信電波で当該タグを取り付けた牛等の個体をロックオンし、そのタグのセンサーで取得された必要なデータの吸い上げを行う。
（１１）上記（７）（８）のタグにメモリを具備し、このメモリに前記したテンプレートを格納させることで、タグ自身で異常動態の発生の有無を前記無線設備に送信する構成とする。これにより個体特定設備側の負担を軽くすることができる。
（１２）本発明は上記手段、後述する実施形態に記載される構成に限定されるものではなく、本発明の技術思想を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であることはいうまでもない。

牛等の畜産動物の体に取り付けるタグに、加速度センサー、重力センサー、振動センサー、温度センサー等、あるいはそれらから選択したセンサーと共に無線送受信装置を具備することで、繁殖行動などを起こした個体の特定を効率化し、また、機会損失を減少させる。

一つの手段では、巡回中に人（管理人等）がレーザーマーカーで関心のある牛等の畜産動物のタグにマークしたものをカメラで確認してその方位（と距離）を算出し、目標追尾機能を備えたレーダー設備である無線設備に電波送信を指示する。この送信電波に応答したタグを該無線設備がロックオンする。個々のタグに搭載された送受信回路は、例えば受信電波を個別の返信コードで変調した電波を無線設備に返す。これにより無線設備と当該タグとの間にデータリンクが確立され、自動追尾される（ロックオンされる）。このロックオンの間に当該タグから必要なデータが個体データ処理回路に吸い上げられる。

この構成としたことで、繁殖行動や健康状態などの判別と個体の特定のための人の移動時間を減らし、機会損失やミスを減らすことで畜産の生産性を向上させることができる。

他の手段では、レーザーマーカーを用いることなく、目標追尾機能を備えたレーダー設備である無線設備が畜産動物のタグを順次ポーリングし、リンクが確立したタグにロックオンしてそのデータを吸い上げるようにする。ロックオンしたタグを取り付けた個体は無線設備から得られる上記ロックオンした個体の識別データに基づいてカメラ側でテンプレートとの照合による画像認識処理し、ロックオンしてカメラも追尾する。

この構成としたことでも、繁殖行動や健康状態などの判別と個体の特定のための人の移動時間を減らし、機会損失やミスを減らすことで畜産の生産性を向上させることができる。

また、他の手段では、事前に蒐集した多数の動態サンプルをテンプレート群として格納した動態データ蓄積装置を設け、前記個体特定設備に前記カメラの撮像データを上記テンプレート群と照合することで個体を特定する動態識別判定回路を備える。特定した個体に前記無線設備から質問電波を送信し、当該個体のセンサーから返信された回答電波のデータを解析して、繁殖行動や健康状態などの判別を行う構成とする。

この構成としたことでも同様に、繁殖行動や健康状態などの判別と個体の特定のための人の移動時間を減らし、機会損失やミスを減らすことで畜産の生産性を向上させることができる。

さらに、他の手段として、個別の畜産動物に取り付けたセンサーに有する加速度センサー、重力センサー、振動センサー、温度センサー等が平常の動態とことなる異常データを検知したこと前記無線設備に送信する電波自動送信回路を備えると共に、前記無線設備に動態データ蓄積装置に蓄積されているテンプレートと前記センサーから送信されたデータを照合する照合回路を備える。個別の畜産動物に取り付けたセンサーに有するセンサーが平常の動態とことなる異常データを検知したことを前記自動送受信回路が前記無線設備に送信し、前記照合回路が個体を特定して、繁殖行動や健康状態などの判別を行う構成とする。

この構成としたことでも、繁殖行動や健康状態などの判別と個体の特定のための人の移動時間を減らし、機会損失やミスを減らすことで畜産の生産性を向上させることができる。

本発明に係る畜産管理システムの実施例１を説明する構成図である。 本発明に係る畜産管理システムの実施例１に示した構成における制御手順を説明する流れ図である。 本発明に係る畜産管理システムの実施例２を説明する構成図である。 本発明に係る畜産管理システムの実施例２に示した構成における制御手順を説明する流れ図である。 本発明に係る畜産管理システムの実施例３を説明する構成図である。 本発明に係る畜産管理システムの実施例５を説明する構成図である。

以下、本発明の実施形態について、実施例の図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明に係る畜産管理システムの実施例１を説明する構成図である。図１に示した畜産管理システムは、図１では、説明を簡略化するために畜産動物としての牛等の各個体１００を１頭のみ図示してあるが、放牧地や畜舎には多数の牛が飼われている。牛の各個体１００にセンサーを搭載したタグ１を取り付けてある。タグ１には加速度センサー、重力センサー、振動センサー、温度センサー等の動態検出のための各種センサー、センサー検出データを格納するメモリ、電波送受信回路などが搭載してある。

このタグには、各種のセンサーの検出データを格納するメモリ、電波の送受信回路（トランスポンダー）およびデータ処理回路（ＣＰＵ）が搭載されている。なお、このタグ１は畜産動物の各個体の側面に露出するように取り付けられる。電波の送受信回路（トランスポンダー）は質問レーダー電波の受信に対して応答電波を送信する回路である。

管理センター２００は、ＣＣＤあるいはＭＯＳ等の固体イメージセンサーを備えたカメラ６、カメラ６の向き（Ｘ−Ｘ方向とＹ−Ｙ方向の向き）やズーミングを制御するカメラ制御装置７、光スポット認識回路８、レーダー電波送受信回路９と指向性アンテナ１０からなる無線設備を有し、個体データ処理回路１３、モニター１４、統括制御装置１５などで構成される。無線設備には、図示しないアンテナ向き制御機構が組み込まれており、レーダー波の送受信方向をコントロールできるように構成されている。

例えば、放牧場、畜舎などを巡回する人（管理者、巡回員等）が乗駕行為とか、興奮状態など経験的に発情の動態を示す個体１００を発見したとき、携帯するレーザーマーカー２でその個体１００に取り付けてあるタグ１にレーザー光３を照射して光スポット４を形成する。光スポット４はここでは赤色であるとするが緑色であってもよい。この光スポット４からの反射光５をカメラ６が撮影する。カメラ６には通常の映像から光スポット４のパターンを光学的に分離するフィルターを備えた光学系を備える。

光スポット認識回路８は、コントラスト強調や赤色パターン（または緑色パターン）の分離回路で光スポット４を認識すると共に、その方位（と距離）を算出する。算出した方位（と距離）のデータはレーダー送受信回路に供給され、アンテナ１０を光スポット４が形成された固体１００に向けてレーダー電波（質問波）１１を送信する。

レーダー電波１１が照射されたタグ１は、自身の識別コードを返信レーダー電波（回答波）１２としてレーダー送受信回路に送信する。この状態で当該タグ１を取り付けた個体は無線設備にロックオンされる。受信した識別コードは個体データ処理回路１３で当該個体が特定され、出産履歴、流産歴、病歴などの確認がなされる。この結果はモニター１４に表示される。モニター１４にはカメラ６で撮影した個体１００の映像も並べて表示できる。このモニター１４に表示された結果を見て、当該個体の受精の要否判断、病気などの状況判断を行う。

統括制御装置は、上記の各機能部分を統括して制御するものであり、前記モニターと共に、パソコン、タブレット、スマートフォンなども使用可能である。

図２は、本発明に係る畜産管理システムの実施例１に示した構成における制御手順を説明する流れ図である。放牧場や畜舎を巡回する人（管理者、巡回員等）が発情の動態を示す個体１００を発見したとき、携帯するレーザーマーカー２でその個体１００に取り付けてあるタグ１にレーザー光３を照射して光スポット４を形成する（Ｓ−１）。巡回する人（管理者、巡回員等）は当該タグにレーザー光のスポットが当たったか否かを確認する（Ｓ−２）。

当該タグ１にレーザー光のスポット４が当たった状態が所定時間経過する間に、または瞬時に、カメラ６はその光スポット４を認識し、その方位と距離を計測する（Ｓ−３）。計測した方位と距離のデータはレーダー送受信回路９に与えられ、レーダー波の送信を指示する（Ｓ−４）。レーダー送受信回路９は受け取った方位（と距離）のデータに従って当該タグ１が取り付けられた個体１００に向けてレーダー電波を照射する。

レーダー電波の照射を受けて当該タグ１は自身の識別コードを回答電波としてレーダー送受信回路９に返す。レーダー送受信回路９はこの回答電波があったことを確認し（Ｓ−５）、識別コードで当該個体を特定してロックオンする。このロックオンに続いてタグ１のメモリから必要なデータを吸い上げる。吸い上げたデータは個体データ処理回路１３で処理され、発情の有無、程度を識別する（Ｓ−６）。識別結果はカメラからの撮影映像と共にモニター１４に表される。上記のロックオンは、データを吸い上げの完了、吸い上げデータのエンドオブファイル識別子の検知、あるいはこの識別処理の終了と共に解除される。

なお、上記（Ｓ−２）では、上限を「Ｎ」回としたスポット照射の操作を行い（Ｓ−８，Ｓ−９）、Ｎ回操作してもスポットが定まらない場合は一旦レーザーマーカーの照射を停止し、再度の挑戦を行う。また、（Ｓ−５）でタグからの回答電波が無い場合は、管理者は一連の操作を終了する。発情以外の個体の状況も同様に識別し、モニターに表示することができる。

本実施例により、繁殖行動や健康状態などの判別と個体の特定のための人の移動時間を減らし、受精機会の逸失や病気等の判断ミスを減らすことで畜産の生産性を向上させることができる。

なお、上記実施例を構成するカメラ６、カメラ制御装置７、光スポット認識回路８、レーダー送受信回路９、レーダーアンテナ１０、個体データ処理回路１３、モニター１４、統括制御装置１５等の各装置は固定式のものに限らず、管理者（巡回員等）がその一部または全部を可搬できるように所定の筐体に個別に、あるいは一体的に収容したものとすることもできる。

また、タグ１にＣＣＤなどの光センサーを装備して、上記レーザーマーカーからのレーザー光を感知した時点で当該タグ１から応答電波を送信する構成とすることもできる。その構成とした場合はカメラ６を使用すること無しに個体の特定が可能となる。

図３は、本発明に係る畜産管理システムの実施例２を説明する構成図である。本実施例は、実施例１におけるレーザーマーカーを不要としたシステムである。畜産動物１００には実施例１と同様のタグ１が取り付けてある。前記畜産動物１００の体に取り付けるタグ１は複数のセンサー、メモリを搭載し、定められた時間間隔で自動的に送受信を実行する機能を有する。カメラ６は広視野角で全個体の動態映像（イメージ）を撮影して動態識別／判定回路１７のメモリに取り込む。また、カメラ６は前記畜産動物１００の方位と距離を計測する機能およびズーミング機能を備えている。レーダー送受信回路９とアンテナ１０で構成される無線設備は目標追尾機能を備えたレーダー設備で、タグ１から発射される電波を受信して、その個体にロックオンする機能を備えている。

カメラ６は放牧場あるいは畜舎にいる畜産動物の映像を撮影して常態と異なる動きの個体を抽出し、その映像を動態識別／判定回路１７のメモリに取り込む。この処理には画像認識手法が用いられる。例えば、フレーム差分を見て、所定の差分値を超えた個体にズーミングする。動態識別／判定回路１７は前記動態データ蓄積装置１８に格納されているテンプレートとメモリに取り込んだ映像（イメージ）を照合し、一致する映像のテンプレートの有無を判定する。カメラ６は特定した個体の方位と距離を算出し、そのデータを無線設備に供給してレーダー波の送受信を指示する。無線設備の送受信回路９はカメラ６から指示された方位（と距離）のデータにしたがってレーダー電波を発射する。レーダー電波を受信した個体は、応答電波を出射する。この応答電波には個体識別コードが含まれている。受信した識別コードは動態識別／判定回路１７に与えられる。

すなわち、特定された個体から応答電波が返され、これを無線設備のアンテナ１０を通して送受信回路９が受信すると、無線設備と当該タグとの間にリンクが確立されてロックオン状態となる。ロックオンされている間に当該タグから必要なデータが送受信回路９を通して動態識別／判定回路１７に吸い上げられる。管理センター２００には、事前に蒐集した多数の動態サンプルをテンプレート群として格納した動態データ蓄積装置１８を備えており、吸い上げられた動態情報のイメージを上記のテンプレートと照合する個体データ処理／識別が行われる。この結果はモニター１４に表示され、発情の有無、程度、受精の要否判断、あるいは病気などの有無の判定に供される。そのたの処理は実施例１と同様である。

図４は、本発明に係る畜産管理システムの実施例２に示した構成における動態識別―個体特定手順の一例を説明する流れ図である。システムがスタートすると、カメラ６は放牧場あるいは畜舎の映像を撮影し、異常な動きがあった映像を動画イメージのデータを取り込む（Ｓ−１１）。このとき、カメラ６は異常な動きのある個体を含む領域にズームインし、その方位（と距離）を算出する。取り込んだイメージデータを動態識別／判定回路１７で動態データ蓄積装置１８に格納されている動態イメージ（テンプレート）と照合し（Ｓ−１２）、一致もしくは類似の動態イメージが存在すると判定された場合（Ｓ−１３）、無線設備の送受信回路９に対し、算出した方位データ（と距離データ）を与え当該方位（と距離）の領域に存在する異常な動きのある個体１００に向けてレーダー電波（質問電波）１１の発射を指示する（Ｓ−１４）。

レーダー電波の照射を受けた当該個体１００のタグ１は、そのレーダー電波に応答して回答電波１２を発信する（Ｓ−１５）。この回答電波が送受信回路９に受信された状家で両者にデータリンクが確立され、ロックオン状態となる。ロックオン状態において送受信回路９には当該個体１００の識別コードとセンサーで取得されていた動態データが転送される。

この転送された識別コードとセンサーで取得されていた動態データ（イメージデータ）は動態識別／判定回路１７で動態データ蓄積装置１８に格納されている動態イメージと照合される。判定結果はモニター１４上に表示される。この表示に基づいて、管理者（判定者）は発情の有無、程度、受精の要否判断、あるいは病気などの有無を判断する。なお、当該個体が暴走したり、レーダー波の視野から外れてロックオンが解除された場合には（Ｓ−１５のno）再度上記の操作を繰り返すことになる。

本実施例によれば、管理者（巡回員等）の巡回を必要とせずに、またレーザー光による畜産動物へのダメージを回避でき、繁殖行動や健康状態などの判別と個体の特定のための人の移動時間を減らし、受精機会の逸失や病気等の判断ミスを減らすことで畜産の生産性を向上させることができる。

図５は、本発明に係る畜産管理システムの実施例３を説明する構成図である。前記した実施例１と実施例２では、カメラ６は原則として所定位置（実施例では管理センター）に固定的に設置して運用されるものとしている。本実施例では、管理者（巡回員等）２１（２１ａ，２１ｂ，・・・）がカメラ（映像送信機能付きデジタルカメラ）２２（２２ａ，２２ｂ，・・・）を持って放牧場や畜舎を巡回する構成とした。

例えば、管理者（巡回員等）２１ａが異常な行動をしているようだと判断した個体１００を見つけた場合、その管理者（巡回員等）２１ａは持っているカメラ２２ａで当該個体１００の動きを撮影する。そして、撮影した映像をＷｉ-Ｆｉ等でカメラ映像受信装置１９のアンテナ２０に送信する。カメラ映像受信装置１９は受信したカメラ映像を動態識別／判定回路１７に転送する。その後の処理は実施例２の場合と同様である。

本実施例によっても、受精機会の逸失や病気等の判断ミスを減らすことで畜産の生産性を向上させることができる。

なお、管理者（巡回員等）がカメラ２２を携帯して上記のように巡回し、異常な行動をしているようだと判断した個体１００の映像を管理センター２００に送信する構成は、実施例1にも」適用できる。

本実施例は極めて簡便なシステムであり、管理センターに備えるデータベースの内容を充実することで、個体の状況を容易に判断することができる。

実施例４は実施例３で説明したカメラを用いるもの、家畜（個体）の耳や首にＱＲコード（登録商標）やバーコードを印刷したタグを取り付けて置くようにしたものである。放牧場や畜舎を巡回する管理者はデジタルカメラと画像送信機能を備えた携帯情報端末（携帯電話、スマートフォン、タブレット等）を携帯する。管理者が巡回中に繁殖行動などの異常行動を発見したときに、その個体に取り付けられているタグに印刷されたＱＲコードやバーコードを撮影し、これをインターネットなどの無線ネットワークで管理センターに送信する。管理センターは受信したＱＲコードやバーコードをデータベースと照合して個体を特定する。特定した個体が繁殖行動をとっているのか、病気の兆候を示しているのかは当該巡回した管理者の意見を聞いて判断する。

本実施例は極めて簡便なシステムであり、管理センターに備えるデータベースの内容を充実することで、個体の状況を容易に判断することができる。

図６は、本発明に係る畜産管理システムの実施例５を説明する構成図である。本実施例では、畜産動物の体に複数のセンサーを搭載した送信機能付のタグ１を取り付け、管理センター２００には前記タグ１からの無線を受信するアンテナ３６で受信する無線設備を有する個体特定設備２９を備えている。前記タグ１に搭載するセンサーは、加速度センサー、重力センサー、振動センサー、温度センサーを含む。前記タグ１に有する電波自動送信機能は、平常の動態と異なる異常データを検知したことアンテナ３５から前記無線設備に送信する電波自動送信回路３４を備えている。なお、アンテナ３６で受信した電波からデータを復元する無線設備の図示は省略し、ここではアンテナ３６で無線設備を代表させている。

前記個体特定設備２９は、事前に蒐集した多数の動態サンプルをテンプレート群として格納したデータベース（動態データ蓄積装置）３７と、このデータベース３７に蓄積されているテンプレートと前記タグ１から送信されたデータを照合する照合回路３８を備えている。前記個別の畜産動物に取り付けたタグ１のセンサーに有する何れかまたは複数のセンサー（３１，３２・・・）が平常の動態とことなる異常データを検知した場合に、当該固体の識別データと共に異常検出信号を前記自動送受信回路３４が前記個体特定設備２９の無線設備に送信し、前記照合回路３８が個体を特定し、その結果をモニター１４に表示して繁殖行動や健康状態などの判別を行う。

前記タグ１には、平常時の平均的な動態データのレベルと前記センサーで検出されたデータのレベルを個別に比較するレベル判別回路（比較回路３３１，３３２）と、異常動態の発生を判断する判断回路３３３を具備した異常検出回路３３で構成されている。前記判断回路３３３は、前記タグ１に有する前記センサーの何れかまたは複数のセンサーの出力レベルを平常時の平均的な動態データのレベルと比較して、一方又は複数のレベルが共に平常時の平均的な動態データのレベルを超えたことを判断する。

前記タグ１側から電波が送信されると、前記無線設備（アンテナ３６）はその受信電波から抽出した識別コードで当該タグ１を取り付けた畜産動物の個体１００を特定し、これにロックオンして前記タグのセンサーで取得された必要なデータの吸い上げを行う。

なお、前記タグ１にメモリを具備し、前記メモリに前記テンプレートを格納させることで、タグ自身で異常動態の内容を前記無線設備に送信することにより、前記個体特定設備側の負担を軽くすることもできる。

実施例５は、家畜の耳や首にＱＲコードやバーコードを印刷したタグを取り付けて置くようにしたものである。放牧場や畜舎を巡回する管理者はデジタルカメラと画像送信機能を備えた携帯情報端末（携帯電話、スマートフォン、タブレット等）を携帯する。管理者が巡回中に繁殖行動などの異常行動を発見したときに、その個体に取り付けられているタグに印刷されたＱＲコードやバーコードを撮影し、これをインターネットなどの無線ネットワークで管理センターに送信する。管理センターは受信したＱＲコードやバーコードをデータベースと照合して個体を特定する。特定した個体が繁殖行動をとっているのか、病気の兆候を示しているのかは当該巡回した管理者の意見を聞いて判断する。

本実施例は極めて簡便なシステムであり、管理センターに備えるデータベースの内容を充実することで、個体の状況を容易に判断することができる。

また、上記した実施例の一部分同士、あるいは１又は複数部分を組み合わせたシステムとすることもできる。

１・・タグ
２・・レーザーマーカー
３・・レーザー光
４・・レーザー光スポット（光スポット）
５・・レーザー光の光スポット（光スポット）
６・・カメラ
７・・カメラ制御装置
８・・光スポット認識回路
９・・レーダー送受信回路
１０・・レーダーアンテナ
１１・・送信レーダー電波
１２・・受信レーダー電波
１３・・個体データ処理回路
１４・・モニター
１５・・統括制御装置
１７・・動態識別／判定回路
１８・・動態データ蓄積装置
１９・・カメラ映像受信装置
２０・・カメラ映像受信アンテナ
２１（２１ａ，２１ｂ）・・管理者（巡回員等）
２２（２２ａ，２２ｂ）・・映像送信機能付デジタルカメラ等
２３（２３ａ，２３ｂ）・・中継アンテナ
２４（２４ａ，２４ｂ）・・中継装置
２９・・個体特定設備
３１・・加速度センサー
３２・・重力センサー
３３・・異常検出回路
３４・・電波自動送信回路
３５・・送信アンテナ
３６・・受信アンテナ
３７・・データベース
３８・・照合回路
１００・・家畜（畜産動物）
２００・・管理センター

上記目的を達成するための代表的構成を記述すれば次のとおりである。すなわち、本発明に係る畜産管理システムは、
（１）一つの手段として、畜産動物の体に取り付ける複数のセンサーを搭載した送受信機能付のタグと、前記タグに光スポットを形成するためのレーザーマーカー（レーザーポインター）と、前記タグに照射された光スポットを認識して当該畜産動物（認識した個体）の方位（必要に応じてその距離）を計測するためのカメラと、前記カメラからの方位（と距離）情報に基づいて当該個体に向けてレーダー電波を発射し、前記タグから送信される応答電波を受信することでリンクを確立（ロックオン）して自動追尾する無線設備（レーダー送受信設備）と、その繁殖行動などの動態情報を取得して動態情報を処理する個体データ処理回路及びシステムを統括して制御する装置である統括制御装置（管理コンピュータ）を備えた個体特定設備を備える。
（２）前記個体特定設備には、多くの畜産動物の中から繁殖行動などを起こした個体、その他あらゆる状況下で個体特定を必要とする場合に遠隔から人がレーザーマーカーでロックオン操作した前記無線設備により個体の識別番号を特定して動態情報を含む管理情報を表示するモニターを有する。統括制御装置は専用設備に限らず、前記モニターを備えたノートパソコンやタブレット、スマートフォンなどの汎用端末も使用可能である。
（３）上記のロックオン操作では、レーザーマーカーで照射された光スポット像をカメラが検知してその方位（と距離）を算出し、この方位（と距離）に向けて前記無線設備からレーダーを発射してロックオンする。
（４）前記個体特定設備は、カメラの撮像データと前記無線設備で受信した前記タグからの各種データを基に、繁殖に適した個体の識別番号を特定する個体データ処理手段を有する。
（５）他の手段として、前記目標追尾機能を備えたレーダー設備である無線設備が畜産動物のタグを順次ポーリングし、リンクが確立したタグにロックオンしてそのデータを吸い上げるようにすることもできる。ロックオンしたタグを取り付けた個体は無線設備から得られる上記ロックオンした個体の識別データに基づいてカメラ側でテンプレートとの照合による画像認識処理し、ロックオンしてカメラも追尾する構成とすることもできる。
（６）また、他の手段として、事前に蒐集した多数の動態サンプルをテンプレート群として格納した動態データ蓄積装置を設け、前記個体特定設備に前記カメラの撮像データを上記テンプレート群と照合することで個体を特定する動態識別判定回路を備え、特定した個体に前記無線設備から質問電波を送信し、当該個体のタグから返信された回答電波のデータを解析して、繁殖行動や健康状態などの判別を行う構成とする。
（７）なお、上記した各手段におけるカメラに代えて、放牧場や畜舎を巡回する人（管理者、巡回員等）が映像送信機能を備えたカメラ（デジタルカメラ、スマートフォンなどの携帯端末）を持ち歩き、目視で"それらしい動作をしている"個体を発見した場合に、その個体の映像を無線チャンネル（Ｗｉ-Ｆｉ等の無線ＬＡＮ、携帯電話網など）を介して管理センターに送信する構成とすることも可能である。その際、広大な放牧場や遮蔽物が多い畜舎などではＬＡＮ中継器を適宜設置する。
（８）さらに、他の手段として、前記個別の畜産動物に取り付けたタグに有する加速度センサー、重力センサー、振動センサー、温度センサー等が平常の動態とことなる異常データを検知したことを前記無線設備に送信する電波自動送信回路を備えると共に、前記無線設備に上記（５）と同様の動態データ蓄積装置に蓄積されているテンプレートと前記センサーから送信されたデータを照合する照合回路を備え、個別の畜産動物に取り付けたセンサーに有するセンサーが平常の動態と異なる異常データを検知したことを前記自動送受信回路が前記無線設備に送信し、前記照合回路が個体を特定して、繁殖行動や健康状態などの判別を行う構成とする。
（９）前記タグには、平常時の平均的な動態データのレベルとセンサーの検出レベルを個別に比較する比較回路と、異常動態の発生を判断する判断回路（平常データ／異常データ比較回路）を具備する。例えば、センサーとして加速度センサーと重力センサーを搭載した場合には、それぞれのセンサー出力レベルを平常時の平均的な動態データのレベルと比較して、両者のレベルが共に平常時の平均的な動態データのレベルを超えたことを判断する方法が考えられる。
（１０）上記（７）でタグ側から電波が送信されると、前記無線設備はその受信電波で当該タグを取り付けた牛等の個体をロックオンし、そのタグのセンサーで取得された必要なデータの吸い上げを行う。
（１１）上記（７）（８）のタグにメモリを具備し、このメモリに前記したテンプレートを格納させることで、タグ自身で異常動態の発生の有無を前記無線設備に送信する構成とする。これにより個体特定設備側の負担を軽くすることができる。
（１２）本発明は上記手段、後述する実施形態に記載される構成に限定されるものではなく、本発明の技術思想を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であることはいうまでもない。

Claims (13)

1. 畜産動物の繁殖行動や健康状態などの判別と個体の特定のための人の移動時間を減らし、受精機会の逸失や病気・怪我等を早期に発見して畜産の生産性を向上させる畜産管理システムであって、
   前記畜産動物の体に取り付ける送受信機能付の複数のセンサーやメモリを搭載したタグと、
   監視員が携行し、前記畜産動物に取り付けられた前記タグに光スポットを投射するためのレーザーマーカーと、
   前記タグに照射された前記レーザーマーカーの光スポットを認識して当該畜産動物の方位を計測する機能を備えたカメラと、
   前記カメラからの撮影画像に基づいて計測した前記畜産動物の方位データに基づいて当該畜産動物にレーダー電波を発射してロックオンし、前記タグから送信される応答電波を受信して、その繁殖行動などの動態情報を取得する目標追尾機能を備えたレーダー設備である無線設備と、
   取得した動態情報を処理する個体データ処理回路と、前記カメラの撮像データを表示するモニターとシステムを統括して制御する統括制御装置を備えた個体特定設備を備えたことを特徴とする畜産管理システム。
2. 請求項１において、
   前記タグは、加速度センサー、重力センサー、振動センサーを含む複数のセンサーも備えたことを特徴とする畜産管理システム。
3. 請求項１において、
   前記カメラは、前記レーザーマーカーで照射された光スポットを撮像し、当該撮像した画像のコントラストを強調し、パターン認識処理により特定色の孤立輝点であることを検出すると共に、前記孤立輝点の方位と距離を算出し、算出した前記孤立輝点の方位のデータを前記無線設備に与えて前記ロックオン動作をさせることを特徴とする畜産管理システム。
4. 請求項１乃至３において、
   前記個体特定設備は、前記カメラの撮像情報と前記無線設備で受信した前記タグからの各種動態情報を基に、繁殖に適した個体の識別番号を特定し、その固体の動態情報を獲得する個体データ処理手段を有することを特徴とする畜産管理システム。
5. 畜産動物の繁殖行動や健康状態などの判別と個体の特定のための人の移動時間を減らし、受精機会の逸失や病気・怪我等を早期に発見して畜産の生産性を向上させる畜産管理システムであって、
   前記畜産動物の体に取り付ける複数のセンサー、メモリを搭載した送受信機能付のタグと、
   前記畜産動物の方位を計測する機能を備えたカメラと、
   目標追尾機能を備えたレーダー設備である無線設備にポーリングーセレクティング機能を備えた無線設備を備え、
   前記無線設備は、定期的に又は随時に前記畜産動物のタグを順次ポーリングし、リンクが確立したタグにロックオンしてそのデータを吸い上げることを特徴とする畜産管理システム。
6. 請求項５において、
   事前に蒐集した多数の動態サンプルをテンプレート群として格納した動態データ蓄積装置を備え、
   前記カメラは、前記無線設備がロックオンして得られた前記個体の識別データに基づいて前記テンプレートとの照合による画像認識処理してカメラも同時に追尾することを特徴とする畜産管理システム。
7. 畜産動物の繁殖行動や健康状態などの判別と個体の特定のための人の移動時間を減らし、受精機会の逸失や病気・怪我等を早期に発見して畜産の生産性を向上させる畜産管理システムであって、
   前記畜産動物の体に取り付ける複数のセンサーを搭載した送受信機能付のタグと、
   前記畜産動物の方位を計測する機能を備えたカメラと、
   目標追尾機能を備えたレーダー設備である無線設備と、
   事前に蒐集した多数の動態サンプルをテンプレート群として格納した動態データ蓄積装置を設け、
   多数の前記畜産動物から動態に異常をきたした特定の個体を抽出するための個体特定設備と、
   前記個体特定設備に前記カメラの撮像データを上記テンプレート群と照合することで個体を特定する動態識別判定回路を備え、
   取得した動態情報を処理する個体データ処理回路と、前記カメラの撮像データを表示するモニターとシステムを統括して制御する統括制御装置を備え
   特定した個体に前記無線設備から質問電波を送信し、当該個体のセンサーから返信された回答電波のデータを解析して、繁殖行動や健康状態などの判別を行うことを特徴とする畜産管理システム。
8. 畜産動物の繁殖行動や健康状態などの判別と個体の特定のための人の移動時間を減らし、受精機会の逸失や病気・怪我等を早期に発見して畜産の生産性を向上させる畜産管理システムであって、
   前記畜産動物の体に取り付ける複数のセンサーを搭載した送信機能付のタグと、
   前記タグからの無線を受信する受信機能を有する個体特定設備を備え、
   前記タグに搭載するセンサーは、加速度センサー、重力センサー、振動センサー、温度センサーを含み、
   前記タグの送信機能は、平常の動態と異なる異常データを検知したこと前記無線設備に送信する電波自動送信回路を備え、
   前記個体特定設備は、事前に蒐集した多数の動態サンプルをテンプレート群として格納した動態データ蓄積装置と、動態データ蓄積装置に蓄積されているテンプレートと前記タグから送信されたデータを照合する照合回路を備え、
   前記個別の畜産動物に取り付けたセンサーに有する何れかまたは複数のセンサーが平常の動態と異なる異常データを検知した場合に、当該固体の識別データと共に異常見地信号を前記自動送受信回路が前記無線設備に送信し、前記照合回路が個体を特定して、繁殖行動や健康状態などの判別を行うことを特徴とする畜産管理システム。
9. 請求項８において、
   前記タグには、平常時の平均的な動態データのレベルと前記センサーで検出されたデータのレベルを個別に比較する比較回路と、異常動態の発生を判断する判断回路を具備することを特徴とする畜産管理システム。
10. 請求項９において、
    前記判断回路は、比較回路を有し、
    前記タグに有する前記センサーの何れかまたは複数の出力レベルを平常時の平均的な動態データのレベルと比較して、両者のレベルが共に平常時の平均的な動態データのレベルを超えたことを判断することを特徴とする畜産管理システム。
11. 請求項１０において、
    前記タグ側から電波が送信されると、前記無線設備はその受信電波で当該タグを取り付けた畜産動物の個体をロックオンし、前記タグのセンサーで取得された必要なデータの吸い上げを行うことを特徴とする畜産管理システム。
12. 請求項１０において、
    上記前記タグにメモリを具備し、前記メモリに前記テンプレートを格納させることで、タグ自身で異常動態の内容を前記無線設備に送信することにより、前記個体特定設備側の負担を軽くすることを特徴とする畜産管理システム。
13. 請求項１又は５において、
    前記カメラは携帯型であり、前記管理者や巡回員等が前記畜産動物の個体の映像を撮影して、その撮影映像を前記管理センターに送信する機能を有することを特徴とする畜産管理システム。

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