JP2021100404A - 家畜管理システムおよび家畜管理方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】有蹄類に属する家畜の健康状態の異常を検知することができる家畜管理システムおよび家畜管理方法を提供する。【解決手段】家畜管理システム1は、有蹄類に属する家畜を管理する家畜管理システムであって、有蹄類に属する1または複数の家畜の、体表面温度を計測する温度計測部21と、温度計測部21による計測の結果を用いて、家畜の健康状態の管理を行う健康管理部14と、を備える。【選択図】図1
Description
本発明は、家畜管理システムおよび家畜管理方法に関する。
家畜の飼育において、家畜の健康状態を示す指標として、家畜の挙動および体温を観察することが行われている。特許文献1には、複数の鶏の頭部の表面温度を計測し、複数の鶏の異常度を判定する異常判定システム等が開示されている。
しかしながら、特許文献1に開示される異常判定システムは、鶏の頭部の表面温度を計測するため、有蹄類に属する家畜の健康状態の異常度を判定することはできない。
本発明は、有蹄類に属する家畜の健康状態の異常を検知することができる家畜管理システムおよび家畜管理方法を提供する。
本発明の一態様に係る家畜管理システムは、有蹄類に属する家畜を管理する家畜管理システムであって、有蹄類に属する1または複数の家畜の体表面温度を計測する温度計測部と、前記温度計測部による前記計測の結果を用いて、前記家畜の健康状態の管理を行う健康管理部と、を備える。
本発明の一態様に係る家畜管理方法は、有蹄類に属する家畜を管理する家畜管理方法であって、有蹄類に属する1または複数の家畜の、体表面温度を計測する計測ステップと、前記計測ステップによる前記計測の結果を用いて、前記家畜の健康状態の管理を行う健康管理ステップと、を含む。
本発明の一態様に係る家畜管理システム等は、有蹄類に属する家畜の健康状態の異常を検知することができる。
以下、実施の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的、または、具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置および接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
なお、各図は模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付し、重複する説明は省略、または、簡略化される場合がある。
[家畜管理システムの機能構成]
まず、家畜管理システム1の機能構成について説明する。図1は、実施の形態における家畜管理システムのブロック図である。
まず、家畜管理システム1の機能構成について説明する。図1は、実施の形態における家畜管理システムのブロック図である。
家畜管理システム1は、制御装置10、環境計測装置20、撮影装置30および情報端末40を備える。制御装置10は、記憶部11、通信部12、判定部13および計時部18を備える。
また、環境計測装置20は、温度計測部21を備える。そして、撮影装置30は、撮影部31を備え、情報端末40は、表示部41を備える。
次に、制御装置10の備える各部について説明する。
記憶部11は、温度計測部21、撮影部31、判定部13および計時部18から送信された各種データを記憶する。記憶部11は、例えば、DRAM(Dynamic Randam−Access Memory)またはSRAM(Static Randam−Access Memory)等のメモリである。また、ROM(Read−Only Memory)またはフラッシュメモリ等の不揮発性メモリであってもよい。
通信部12は、環境計測装置20、撮影装置30および情報端末40と有線通信または無線通信を行う。通信部12は、例えば、高周波モジュールでもよいし、リピータ、ブリッジ、ルータまたはスイッチングハブでもよい。
判定部13は、例えば、マイコン(マイクロコントローラ)などで実現され、プログラムが格納された不揮発性メモリ、プログラムを実行するための一時的な記憶領域である揮発性メモリ、入出力ポート、プログラムを実行するプロセッサなどで構成されている。あるいは、制御装置10は、専用の電子回路で実現されてもよい。また、判定部13は、CPU(Central Processing Unit)およびメモリで実現されてもよい。判定部13は、具体的には、健康管理部14、回数計測部15、動き解析部16および通知部17を備える。
健康管理部14は、温度計測部21による家畜の体表面温度の計測結果を用いて、家畜の健康状態の管理を行う。ここで、健康状態の管理とは、家畜の健康状態が正常か異常かを判定し、その判定結果を記憶部11に記憶させることである。健康管理部14は、温度計測部21が計測した家畜の飼育空間の温度分布から、家畜の体表面温度、家畜の存在領域等を認識する。また、健康管理部14は、健康管理部14が認識した家畜の存在領域を経時的に分析してもよい。例えば、健康管理部14は、温度計測部21が計測した家畜の飼育空間の温度分布から、家畜が存在する領域を、経時的に把握する。
また、例えば、健康管理部14は、回数計測部15が計測した家畜が夜間に行う食餌の回数に応じて、家畜の健康状態が異常であるか否かを判定する。
また、例えば、健康管理部14は、同じ区画に存在する複数の家畜の体表面温度の平均値の複数の区画における平均値と、当該区画に存在する家畜が行った夜間の食餌の回数複数の区画における平均値とを算出する。そして、算出された当該平均値から、複数の家畜の体表面温度の平均値または家畜が行った夜間の食餌の回数が所定の値乖離している区画を、家畜の健康状態が異常である区画と判定する。
また、例えば、健康管理部14は、動き解析部16が解析した飼育空間内で家畜が所定の領域に滞在した回数または時間を用いて、家畜の健康状態が異常であるか否かを判定する。
回数計測部15は、区画ごとに、飼育空間に存在する家畜が夜間に行う食餌の回数を計測する。当該計測には、健康管理部14が把握した飼育空間内での家畜の存在領域に関するデータを用いる。また、回数計測部15は、温度計測部21が計測した飼育空間の温度分布のデータから、直接、飼育空間に存在する家畜が夜間に行う食餌の回数を計測してもよい。
動き解析部16は、区画ごとに、飼育空間に存在する家畜が、飼育空間内の所定の領域に滞在した回数または時間を解析する。当該解析には、健康管理部14が把握した飼育空間内での家畜の存在領域に関するデータを用いる。また、動き解析部16は、温度計測部21が計測した飼育空間の温度分布のデータから、直接、家畜が飼育空間内の所定の領域に滞在した回数または時間を解析してもよい。
通知部17は、通信部12を介して、情報端末40の表示部41に、健康管理部14の判定結果を通知する。例えば、健康管理部14が、家畜の健康状態が異常であると判定した場合、通知部17は、家畜の健康状態が異常であることを示す表示を、通信部12を介して、表示部41に表示する。通知部17は、情報端末40から音声または振動で、健康管理部14の判定結果を通知してもよい。
計時部18は、時刻または時間の長さを計測する。計時部18は、計測した時刻または時間の長さを判定部13、環境計測装置20または撮影装置30に送信する。計時部18は、半導体集積回路(IC(Integrated Circuit))で実現されたリアルタイムクロックでもよい。また、計時部18は、計時クロック用カウンタ、発信回路および発信パルスおよび制御回路等を備え、受信した標準電波から時刻情報を抽出し、抽出した時刻情報に基づいて計時時刻を修正する電波時計であってもよい。なお、環境計測装置20および撮影装置30は、独自に計時装置を備えていてもよい。
環境計測装置20は、家畜の飼育空間の温度等を計測する。環境計測装置20は、温度計測部21を備える。
温度計測部21は、遠赤外線の強弱を感知することで、温度の差を計測する熱画像カメラである。また、温度計測部21は、熱電対列等が用いられた温度センサでもよい。温度計測部21は、飼育空間の上部に取り付けられ、家畜と、給餌器と、温度校正用の黒体とを撮影してもよい。これにより、温度計測部は、飼育空間内の温度分布の画像データを生成する。温度計測部21の生成した画像データは、通信部12を介して、判定部13に送信される。
撮影装置30は、家畜の飼育空間の映像を撮影する。撮影装置30は、撮影部31を備える。
撮影部31は、画像または映像を撮影するカメラである。撮影部31は、家畜の飼育空間の映像を撮影する。
情報端末40は、スマートフォン、タブレットまたはPC(Personal Computer)などの、情報を処理または情報の表示を行う端末である。また、情報端末40は、本開示の家畜管理システム1に専用の端末であってもよい。情報端末40は、表示部41を備える。情報端末40は、スピーカを備えていてもよい。
表示部41は、ディスプレイである。表示部41は、例えば、液晶ディスプレイまたは有機ELディスプレイであってもよい。表示部41は、健康管理部14の判定結果を表示する。また、表示部41は、温度計測部21の計測結果を表示してもよい。
[温度計測部の設置例]
次に、温度計測部21の飼育空間内での設置方法について説明する。図2は、実施の形態における家畜管理システムの温度計測部の設置例を示す図である。温度計測部21は、天井24との間に、板23および防振用ゴム22を挟んで設置される。ここで、温度計測部21は、例えば熱画像カメラである。ここで、板23および防振用ゴム22は一例であり、これに限らない。板23および防振用ゴム22は、温度計測部21を固定し、温度計測部21が周辺の機器から受ける振動を吸収できる部材であればよい。
次に、温度計測部21の飼育空間内での設置方法について説明する。図2は、実施の形態における家畜管理システムの温度計測部の設置例を示す図である。温度計測部21は、天井24との間に、板23および防振用ゴム22を挟んで設置される。ここで、温度計測部21は、例えば熱画像カメラである。ここで、板23および防振用ゴム22は一例であり、これに限らない。板23および防振用ゴム22は、温度計測部21を固定し、温度計測部21が周辺の機器から受ける振動を吸収できる部材であればよい。
家畜の飼育空間は、1つまたは複数の空間が柵等で仕切られた複数の区画から成る。1つの区画に、1また複数の家畜が存在する。飼育空間の天井付近には、給餌器が設置されている。給餌器は、餌を運搬するための管と餌を補給するためのホッパーから成る。例えば熱画像カメラである温度計測部21は、少なくとも1つの区画の全ての領域と給餌器のホッパーとが撮影できる位置に設置される。当該位置とは、例えば、1つの区画の上部にある天井のうち、当該区画の上部に位置する領域の中央付近である。また、温度計測部21は、複数の区画の全ての領域と、複数の区画にそれぞれ存在するホッパーとを撮影できる位置に設置されてもよい。
図3は、実施の形態における家畜管理システムの撮影部が家畜を撮影する様子を示す図である。撮影装置30の撮影部31は、天井34との間に、板33および防振用ゴム32を挟んで設置される。ここで、撮影部31は、例えば、固定カメラである。撮影部31が撮影する画像は、多値画像でもよいし、二値画像でもよい。撮影部31は、画像センサでもよい。ここで、板33および防振用ゴム32は一例であり、これに限らない。板33および防振用ゴム32は、撮影部31を固定し、撮影部31が周辺の機器から受ける振動を吸収できる部材であればよい。図3に示されるように、例えば、撮影部31は、上方から家畜を撮影する。撮影部31は、家畜の全身を撮影できる位置に設置される。また、撮影部31は、側方から家畜を撮影してもよい。
[家畜管理システムによって行われる処理]
続いて、家畜管理システムによって行われる処理についてフローチャートを用いて説明する。図4は、実施の形態における家畜管理システムによって行われる処理を示すフローチャートである。
続いて、家畜管理システムによって行われる処理についてフローチャートを用いて説明する。図4は、実施の形態における家畜管理システムによって行われる処理を示すフローチャートである。
まず、温度計測部21は、有蹄類に属する1または複数の家畜の、体表面温度を計測する(ステップS100)。ここで、温度計測部21は、熱画像カメラでもよいし、温度センサでもよい。また、有蹄類に属する家畜は、豚、牛、羊および山羊でもよい。また、体表面温度とは、家畜の体毛の薄い部分、または体毛が生えていない部分の表面温度を指すものとする。温度計測部21による家畜の温度の計測は、数秒〜数十秒単位で行われてもよい。
次に、健康管理部14は、温度計測部21が計測した結果を用いて、有蹄類に属する1または複数の家畜の健康状態の管理を行う(ステップS101)。ここで、健康管理部14は、温度計測部21が計測した家畜の体表面温度が所定の範囲にない場合に、当該家畜の健康状態が異常であると判定し、当該判定結果を記憶部11に記憶させる。健康管理部14による家畜の健康管理は、数分〜数十分単位で行われてもよい。例えば、健康管理部14による家畜の健康管理は、1時間単位で行われてもよい。
このとき、健康管理部14は、単数の家畜のみならず、複数の家畜で構成される群れを単位として、家畜の健康管理を行ってもよい。
[体表面温度による判定]
次に、家畜管理システム1が、家畜の体表面温度に基づいて、家畜の健康状態を判定する処理について、さらに説明する。図5は、実施の形態における家畜管理システムによって行われる家畜の体表面温度による判定を示すフローチャートである。
次に、家畜管理システム1が、家畜の体表面温度に基づいて、家畜の健康状態を判定する処理について、さらに説明する。図5は、実施の形態における家畜管理システムによって行われる家畜の体表面温度による判定を示すフローチャートである。
まず、健康管理部14は、温度計測部21が計測した家畜の体表面温度が、所定の範囲内であるか否かを判定する(ステップS200)。ここで、所定の範囲とは、例えば摂氏37度〜39度の範囲である。例えば、健康管理部14は、温度計測部21が計測した結果である熱画像を解析して、当該家畜の体表面温度が所定の範囲内であるか否かを判定してもよい。
当該熱画像は所定の解像度で、温度分布が表示されるが、健康管理部14は、当該熱画像において、特定の領域で検出された温度について、ステップ200での判定を行ってもよい。特定の領域とは、当該家畜が存在すると推定される領域である。当該家畜が存在すると推定される領域は、当該家畜の平均体表面温度に近い温度が検出されている領域であってもよい。具体的には、家畜の平均体温を含む所定の温度範囲が検出されている領域を家畜が存在する領域と推定し、推定された領域の中から数点が選択される。選択された数点の温度を平均した温度を家畜の体表面温度として採用する。例えば、家畜の平均体温を含む所定の温度範囲は、摂氏35度から40度の範囲でもよい。
当該家畜が複数の場合は、複数の当該家畜が隣接して存在する領域を一つの領域とみなして、当該家畜の体表面温度が所定の範囲内であるか否かを判定する。また、1つの熱画像内に、複数の当該家畜が隣接して存在する領域が複数あってもよい。
健康管理部14が、温度計測部21が計測した家畜の体表面温度が所定の範囲内であると判定した場合(ステップS200でYes)、健康管理部14は、当該家畜の健康状態が正常であると判定する(ステップS201)。そして、健康管理部14は、判定結果を記憶部11に記憶させる。
健康管理部14が、温度計測部21が計測した家畜の体表面温度が所定の範囲内でないと判定した場合(ステップS200でNo)、健康管理部14は、当該家畜の健康状態が異常であると判定する(ステップS202)。複数の当該家畜が隣接して存在する領域が複数ある場合は、当該複数の領域のうち、1つ以上の領域で、当該家畜の体表面温度が所定の範囲内でないと判定された場合に、健康管理部14は、当該家畜の健康状態が異常であると判定する。
家畜の健康状態が異常であるとは、家畜が何らかの疾病にかかっていること等を示す。そして、健康管理部14は、判定結果を記憶部11に記憶させる。このとき、通知部17は、通信部12を介して、情報端末40の表示部41に、健康管理部14の判定結果を表示してもよい。また、通知部17は、情報端末40から音声または振動等を用いて、健康管理部14の判定結果を通知してもよい。
なお、家畜が単体で存在する領域に対する体表面温度による異常判定と、家畜が複数存在する領域に対する体表面温度による異常判定のプロセスは、同一である。家畜が単体で存在する領域に対する異常判定と、家畜が複数存在する領域に対する異常判定とは、ともに、上記の方法で家畜が存在すると推定された領域から選択された数点の温度の平均値が、所定の範囲内にあるか否かに基づいて、家畜の健康状態が異常か否かを判定する。
また、ステップS201で、健康管理部14が当該家畜の健康状態が正常であると判定した場合にも、通知部17は、通信部12を介して、情報端末40の表示部41に、健康管理部14の判定結果を表示してもよい。また、通知部17は、情報端末40から音声または振動等を用いて、健康管理部14の判定結果を通知してもよい。
[夜間の食餌の回数による判定]
図6は、実施の形態における家畜管理システムによって行われる家畜の夜間の食餌回数による判定を示すフローチャートである。
図6は、実施の形態における家畜管理システムによって行われる家畜の夜間の食餌回数による判定を示すフローチャートである。
まず、健康管理部14は、家畜が夜間に行った食餌の回数が、所定の閾値以下であるか否かを判定する(ステップS300)。ここで、家畜が夜間に行った食餌の回数は、回数計測部15が計測する。回数計測部15は、温度計測部21が生成した熱画像から、家畜が摂餌エリアに存在した回数を算出する。家畜が摂餌エリアに存在した回数は、温度計測部21が生成した熱画像において、家畜の体温に近い温度が摂餌エリアに所定時間検出された場合、家畜が摂餌エリアに1回存在したと計数する。例えば、所定時間は、5分でもよい。
健康管理部14が、家畜が夜間に行った食餌の回数が、所定の閾値以下であると判定した場合(ステップS300でYes)、健康管理部14は、当該家畜の健康状態が正常であると判定する(ステップS301)。
健康管理部14が、家畜が夜間に行った食餌の回数が、所定の閾値以下でないと判定した場合(ステップS300でNo)、健康管理部14は、当該家畜の健康状態が異常であると判定する(ステップS302)。つまり、健康管理部14が、家畜が夜間に行った食餌の回数が、所定の閾値以上であると判定した場合、健康管理部14は、当該家畜の健康状態が異常であると判定する。このとき、通知部17は、通信部12を介して、情報端末40の表示部41に、健康管理部14の判定結果を表示してもよい。また、通知部17は、情報端末40から音声または振動等を用いて、健康管理部14の判定結果を通知してもよい。
また、回数計測部15は、夜間に、家畜が単独で行った食餌の回数を計測してもよい。回数計測部15は、温度計測部21が生成した熱画像を解析して、家畜の平均体表面温度に近い温度が検出された熱画像内の領域を判別し、当該領域の大きさ等から、家畜が単独で存在しているか否かを判定してもよい。
なお、ステップS301で、健康管理部14が当該家畜の健康状態が正常であると判定した場合にも、通知部17は、通信部12を介して、情報端末40の表示部41に、健康管理部14の判定結果を表示してもよい。また、通知部17は、情報端末40から音声または振動等を用いて、健康管理部14の判定結果を通知してもよい。
なお、回数計測部15は、温度計測部21が生成した熱画像から、家畜が摂餌エリアに存在した回数を算出するとしたが、家畜が摂餌エリアに滞在した時間を算出してもよい。この場合、健康管理部14は、家畜が夜間に摂餌エリアに滞在した時間が、所定の閾値以下であるか否かを判定する。そして、健康管理部14が、家畜が夜間に摂餌エリアに滞在した時間が、所定の閾値以下であると判定した場合、健康管理部14は、当該家畜の健康状態が正常であると判定してもよい。また、健康管理部14が、家畜が夜間に摂餌エリアに滞在した時間が、所定の閾値以上であると判定した場合、健康管理部14は、当該家畜の健康状態が異常であると判定してもよい。
[区画毎の相対比較での異常判定]
図7は、実施の形態における家畜管理システムによって行われる、家畜の体表面温度または夜間の食餌回数による区画ごとの異常判定を示すフローチャートである。
図7は、実施の形態における家畜管理システムによって行われる、家畜の体表面温度または夜間の食餌回数による区画ごとの異常判定を示すフローチャートである。
まず、健康管理部14は、飼育空間の中の区画ごとに、家畜の体表面温度または家畜が夜間に行った食餌の回数の平均値を算出する(ステップS400)。ここで、平均値は1時間ごとに算出されてもよいし、数分〜数十分毎に算出されてもよい。
次に、健康管理部14は、ステップS400で算出された区画毎の家畜の体表面温度または家畜が夜間に行った食餌の回数の平均値の、全区画の平均値を算出する(ステップS401)。ここで、全区画の平均値は、1時間ごとに算出されてもよいし、数分〜数十分毎に算出されてもよい。
そして、健康管理部14は、ある区画の家畜の体表面温度または夜間の食餌回数の平均値と、ステップS401で算出された全区画の平均値とが所定以上乖離しているか否かを判定する(ステップS402)。ステップS402で行われる判定は、飼育空間の中の全ての区画のそれぞれについて、行われる。
健康管理部14が、ある区画の家畜の体表面温度または夜間の食餌回数の平均値と、ステップS401で算出された全区画の平均値とが所定以上乖離していると判定した場合(ステップS402でYes)、健康管理部14は、当該区画の家畜の健康状態が異常であると判定する(ステップS403)。このとき、通知部17は、通信部12を介して、情報端末40の表示部41に、健康管理部14の判定結果を表示してもよい。また、通知部17は、情報端末40から音声または振動等を用いて、健康管理部14の判定結果を通知してもよい。
健康管理部14が、ある区画の家畜の体表面温度または夜間の食餌回数の平均値と、ステップS401で算出された全区画の平均値とが所定以上乖離していないと判定した場合(ステップS402でNo)、健康管理部14は、当該区画の家畜の健康状態が正常であると判定する(ステップS404)。なお、ステップS404で、健康管理部14が当該家畜の健康状態が正常であると判定した場合にも、通知部17は、通信部12を介して、情報端末40の表示部41に、健康管理部14の判定結果を表示してもよい。また、通知部17は、情報端末40から音声または振動等を用いて、健康管理部14の判定結果を通知してもよい。
[家畜が滞在した場所による異常判定]
図8は、実施の形態における家畜管理システムによって行われる、家畜の摂餌エリアでの滞在の回数または時間による判定を示すフローチャートである。
図8は、実施の形態における家畜管理システムによって行われる、家畜の摂餌エリアでの滞在の回数または時間による判定を示すフローチャートである。
動き解析部16は、ある区画の家畜が摂餌エリアに滞在した回数または時間を算出する(ステップS500)。摂餌エリアとは、飼育空間の中の各区画内にある、家畜が食餌を行うための領域である。摂餌エリアには、給餌器のホッパーが据え付けられており、家畜はホッパーから供給された餌を食することができる。
動き解析部16は、温度計測部21が生成した熱画像を解析して、温度計測部21が生成した熱画像の中で、家畜の平均体表面温度に近い温度が測定された領域に、家畜が存在すると判定する。動き解析部16は、家畜が存在すると判定した領域が、摂餌エリアと所定時間重なった場合、家畜が摂餌エリアに1回滞在したと計数する。そして、動き解析部16は、家畜が摂餌エリアに滞在した回数を累積して、計測する。例えば、所定時間は数十秒でもよいし、数分でもよい。動き解析部は、家畜が摂餌エリアに滞在した回数を計測する際に、所定時間以上、家畜が存在すると認識した領域が、摂餌エリアと重なった場合、次に、家畜が存在すると認識した領域が、摂餌エリアと重ならなくなるまでの間を1回として計数してもよい。また、動き解析部は、家畜が摂餌エリアに滞在した回数を計測する際に、所定時間以上、家畜が存在すると認識した領域が、摂餌エリアと重なった場合、所定時間ごとに、1回として連続して計数してもよい。または、動き解析部16は、家畜が存在すると認識した領域が、摂餌エリアと重なった時間を計測する。動き解析部16は、計測した結果を記憶部に記憶させてもよい。
次に、健康管理部14は、ある区画の家畜が所定の回数または所定の時間以上、摂餌エリアに滞在したか否かを判定する(ステップS501)。健康管理部14は、ステップS502の判定を行うために、動き解析部16が算出した、家畜が摂餌エリアに滞在した回数または時間を利用する。所定の回数とは、例えば10回でもよい。また、所定の時間とは、例えば1時間でもよい。
健康管理部14が、ある区画の家畜が所定の回数または所定の時間以上、摂餌エリアに滞在したと判定した場合(ステップS501でYes)、健康管理部14は、当該区画の家畜の健康状態が正常であると判定する(ステップS502)。
健康管理部14が、ある区画の家畜が所定の回数または所定の時間以上、摂餌エリアに滞在していないと判定した場合(ステップS501でNo)、健康管理部14は、当該区画の家畜の健康状態が異常であると判定する(ステップS503)。このとき、通知部17は、通信部12を介して、情報端末40の表示部41に、健康管理部14の判定結果を表示してもよい。また、通知部17は、情報端末40から音声または振動等を用いて、健康管理部14の判定結果を通知してもよい。
なお、ステップS502で、健康管理部14が当該家畜の健康状態が正常であると判定した場合にも、通知部17は、通信部12を介して、情報端末40の表示部41に、健康管理部14の判定結果を表示してもよい。また、通知部17は、情報端末40から音声または振動等を用いて、健康管理部14の判定結果を通知してもよい。
なお、図8では、動き解析部16が、ある区画の家畜が摂餌エリアに滞在した回数または時間を算出する例が示されたが、この例に限られない。動き解析部16が、家畜が滞在した回数または時間を算出する領域は、家畜が飼育されている区画の中の所定の領域であればいずれの領域でもよい。
また、動き解析部16は、温度計測部21が生成した熱画像から、区画の中の家畜の動きの激しさを検出してもよい。温度計測部21は、家畜の平均体表面温度に近い温度が検出された熱画像の中の領域の境界の変位を検知し、健康管理部14は、検知された変位が所定値以上、または、変位が検知された回数が所定値以上である場合に、家畜の動きが激しいと判定してもよい。また、健康管理部14は、家畜の動きが激しいときに、当該区画の家畜の健康状態が異常であると判定してもよい。反対に、健康管理部14は、家畜の動きが激しいと判定されなかったときに、当該区画の家畜の健康状態が異常であると判定してもよい。
[熱画像による判定の例]
図9は、実施の形態における家畜管理システムの熱画像処理を用いた判定の例を示す図である。
図9は、実施の形態における家畜管理システムの熱画像処理を用いた判定の例を示す図である。
温度計測部21によって生成される熱画像は、経時的に生成される。以下に、例えば、数時間おきに熱画像から、家畜の健康状態の判定が行われる例を示す。
図9の(a)に示される17時10分の熱画像では、家畜が存在すると推定される領域である家畜存在領域50が3か所確認される。動き解析部16は、温度計測部21が生成した熱画像を解析して、家畜の平均体表面温度に近い温度が検出された熱画像内の領域を判別する。家畜存在領域50のうち、いくつかは摂餌エリアに存在することが確認される。よって、動き解析部16は、17時10分の時点で、家畜が摂餌エリアに1回滞在したと判定する。
また、動き解析部16は、判定が行われる時間区間において、家畜が摂餌エリアに滞在した時間を計測してもよい。時間の計測には、計時部18からの時刻データまたは時間データを用いる。なお、家畜が摂餌エリアに滞在したと計数される回数は、判定が行われる時間区間において、家畜が摂餌エリアに存在することが熱画像から確認される時間を所定時間で除した値でもよい。
また、熱画像からは、家畜存在領域50の温度が高いことが確認される。よって、家畜の体表面温度が高いと推定される。ただし、家畜の健康状態が異常であると判定されるほど、家畜の体表面温度は高くない。
また、判定が行われる時間区間における複数の連続した熱画像から判明する家畜存在領域50の動きから、家畜の動きが活発であると推定される。
図9の(b)に示される19時30分の熱画像では、家畜存在領域50が休息エリアに確認される。また、家畜の体表面温度も図9の(a)に比べて低下している。ただし、家畜の健康状態が異常であると判定されるほど、家畜の体表面温度は低くない。家畜存在領域50のうち、1つは摂餌エリアに存在することが確認される。よって、動き解析部16は、19時30分の時点で、家畜が摂餌エリアに1回滞在したと判定する。また、動き解析部16は、判定が行われる時間区間において、家畜が摂餌エリアに滞在した時間を計測してもよい。家畜が摂餌エリアに滞在したと判定する際の処理は、図9の(a)の説明で、上述した処理と同様である。
図9の(c)に示される21時10分の熱画像では、家畜存在領域50が休息エリアにのみ確認される。夜間に、家畜が休息していると判定されてもよい。家畜存在領域50が分裂していないことから、家畜が互いに近接していると判定されてもよい。
図9の(d)に示される00時00分の熱画像では、家畜存在領域50が休息エリアにのみ確認される。夜間に、家畜が休息していると判定されてもよい。家畜存在領域50が分裂していないことから、家畜が互いに近接していると判定されてもよい。また、家畜存在領域50の示す温度から、家畜の体表面温度が図9の(c)で示される家畜存在領域50の示す温度から推定される家畜の体表面温度よりも低下していると判定される。ただし、家畜の健康状態が異常であると判定されるほど、家畜の体表面温度は低くない。
また、判定が行われる時間区間における複数の連続した熱画像から判明する家畜存在領域50の動きから、家畜の動きが少ないと推定される。
図9の(e)に示される3時10分の熱画像では、家畜存在領域50が休息エリアにのみ確認される。夜間に、家畜が休息していると判定されてもよい。家畜存在領域50が分裂していないことから、家畜が互いに近接していると判定されてもよい。また、家畜存在領域50の示す温度から、家畜の体表面温度が図9の(d)で示される家畜存在領域50の示す温度から推定される家畜の体表面温度よりも上昇していると判定される。ただし、家畜の健康状態が異常であると判定されるほど、家畜の体表面温度は高くない。
図9の(f)に示される7時00分の熱画像では、家畜存在領域50のうち、いくつかは摂餌エリアに存在することが確認される。よって、動き解析部16は、7時00分の時点で、家畜が摂餌エリアに1回滞在したと判定する。また、動き解析部16は、判定が行われる時間区間において、家畜が摂餌エリアに滞在した時間を計測してもよい。家畜が摂餌エリアに滞在したと判定する際の処理は、図9の(a)の説明で、上述した処理と同様である。
また、判定が行われる時間区間における複数の連続した熱画像から判明する家畜存在領域50の動きから、家畜の動きがあると推定される。
図9の(g)に示される11時30分の熱画像では、家畜存在領域50のうち、いくつかは摂餌エリアに存在することが確認される。よって、動き解析部16は、11時30分の時点で、家畜が摂餌エリアに1回滞在したと判定する。また、動き解析部16は、判定が行われる時間区間において、家畜が摂餌エリアに滞在した時間を計測してもよい。家畜が摂餌エリアに滞在したと判定する際の処理は、図9の(a)の説明で、上述した処理と同様である。
また、判定が行われる時間区間における複数の連続した熱画像から判明する家畜存在領域50の動きから、家畜の動きが活発であると推定される。
図9の(h)に示される14時20分の熱画像では、家畜存在領域50のうち、いくつかは摂餌エリアに存在することが確認される。よって、動き解析部16は、14時20分の時点で、家畜が摂餌エリアに1回滞在したと判定する。また、動き解析部16は、判定が行われる時間区間において、家畜が摂餌エリアに滞在した時間を計測してもよい。家畜が摂餌エリアに滞在したと判定する際の処理は、図9の(a)の説明で、上述した処理と同様である。
また、熱画像からは、家畜存在領域50の温度が高いことが確認される。よって、家畜の体表面温度が高いと推定される。ただし、家畜の健康状態が異常であると判定されるほど、家畜の体表面温度は高くない。
また、判定が行われる時間区間における複数の連続した熱画像から判明する家畜存在領域50の動きから、家畜の動きが非常に活発であると推定される。
以上のように、家畜管理システム1は、連続的に、家畜が飼育されている区画全体の熱画像を撮影することで、家畜の体表面温度の計測、および、家畜の挙動の解析を行うことができる。よって、家畜管理システム1は、より効果的に、家畜の健康管理を行うことができる。
[区画毎のデータの平均値による異常判定]
図10は、実施の形態における家畜管理システムの区画ごとのデータの平均値を比較して異常を判定する例を示すグラフである。
図10は、実施の形態における家畜管理システムの区画ごとのデータの平均値を比較して異常を判定する例を示すグラフである。
図10に示されるグラフは、測定日毎に、午前0時から午前6時の夜間において家畜が食餌を行った回数をプロットしたものである。図10に示されるグラフには、区画A、区画Bおよび区画Cのデータが示されている。図10に示されるように、区画Cでは、夜間に家畜が食餌を行った回数が増加している。このため、健康管理部14は、区画Cの家畜の健康状態が異常であると判定する。これは、区画Cの中に、病気の兆候を示す家畜が存在すると考えられるためである。ある家畜が夜間に食餌を行う場合、当該家畜が、群れから疎外され、昼間に十分に食餌を行えていない可能性がある。そのため、群れから疎外された当該家畜は病気の兆候を示している可能性があると判断される。
また、健康管理部14は、夜間に家畜が食餌を行った回数の増加した回数だけなく、増加率をもとに、判定を行ってもよい。
また、健康管理部14は、家畜が夜間に食餌を行う回数の増減傾向から、対象となる区画の家畜の健康状態を判定するだけでなく、区画毎に、家畜が夜間に食餌を行う回数に対する閾値を定め、家畜が夜間に食餌を行う回数が当該閾値を超える区画の家畜の健康状態が異常であると判定してもよい。
図11は、実施の形態における家畜管理システムの区画ごとのデータの平均値を比較して異常を判定する別の例を示すグラフである。
図11に示されるグラフは、測定日毎に、午前0時から翌午前0時の一昼夜間の、家畜の体表面温度をプロットしたものである。プロットされる家畜の体表面温度は、1日ごとの平均体表面温度でもよい。図11では、測定日毎にデータのプロットが行われる例が示されているが、データのプロットは数時間ごとに行われてもよい。図11に示されるグラフには、区画A、区画Bおよび区画Cのデータが示されている。図11に示されるように、区画Cでは、家畜の平均体表面温度が上昇しており、摂氏38度を超える温度が検出されている。このため、健康管理部14は、区画Cの家畜の健康状態が異常であると判定する。これは、区画Cの中に、発熱を伴う病気の兆候を示す家畜が存在すると考えられるためである。
つまり、健康管理部14は、ある区画の家畜の平均体表面温度が所定値以上であった場合に、当該区画の家畜の健康状態が異常であると判定する。
また、健康管理部14は、区画A、区画Bおよび区画Cの家畜の体表面温度の平均を算出し、各区画の家畜の体表面温度の平均が区画A、区画Bおよび区画Cの家畜の体表面温度の平均から所定値以上乖離したときに、区画A、区画Bおよび区画Cの家畜の体表面温度の平均から所定値以上乖離した区画の家畜の健康状態が異常であると判定してもよい。
また、図11では、区画A、区画Cおよび区画Cの3つの区画で説明されたが、これに限られない。区画はいくつでもよい。複数の区画の家畜の平均体表面温度からの乖離で異常を判定する処理については、判定の対象となる区画が1つのときは、判定の対象となる区画の家畜の平均体表面温度が、既定値よりも所定値以上乖離した場合に、異常と判定する処理が行われてもよい。当該既定値には、家畜の一般的な平均体表面温度が用いられてもよい。
なお、家畜管理システム1は、家畜が飼育されている1つの区画、家畜が飼育されている区画が複数存在する1つの飼育空間、および、1つの飼育棟で用いられるだけでなく、家畜が飼育されている複数の区画、家畜が飼育されている区画が複数存在する複数の飼育空間、および、複数の飼育棟で、統一的または分散的に用いられてもよい。例えば、家畜が飼育されている飼育棟の多棟管理に用いられてもよい。
[効果等]
家畜管理システム1は、有蹄類に属する家畜を管理する家畜管理システムであって、有蹄類に属する1または複数の家畜の、体表面温度を計測する温度計測部21と、温度計測部21による計測の結果を用いて、家畜の健康状態の管理を行う健康管理部14と、を備える。
家畜管理システム1は、有蹄類に属する家畜を管理する家畜管理システムであって、有蹄類に属する1または複数の家畜の、体表面温度を計測する温度計測部21と、温度計測部21による計測の結果を用いて、家畜の健康状態の管理を行う健康管理部14と、を備える。
これにより、家畜管理システム1は、有蹄類に属する家畜の効率的な健康管理を効果的に行うことができる。
また、例えば、家畜管理システム1において、温度計測部21が体表面温度を計測するための計測部位は、1または複数の前記家畜の全身である。
これにより、家畜管理システム1は、有蹄類に属する家畜の体表面温度を効果的に把握することができる。
また、例えば、健康管理部14は、管理を、複数の家畜から構成される群を単位として行う。
これにより、家畜管理システム1は、有蹄類に属する家畜の効率的な健康管理を効果的に行うことができる。
また、例えば、家畜管理システム1において、健康管理部14は、体表面温度が所定の範囲内にあるときに、家畜の健康状態が正常であると判定し、体表面温度が所定の範囲内にないときに、家畜の健康状態が異常であると判定する。
これにより、家畜管理システム1は、疾病等に罹患した家畜の健康状態が異常であると判定することができ、有蹄類に属する家畜の効率的な健康管理を効果的に行うことができる。
また、例えば、家畜管理システム1は、さらに、温度計測部21の計測結果を用いて、1または複数の家畜が夜間に行う食餌の回数を計測する回数計測部15を備え、健康管理部14は、回数に応じて、1または複数の家畜の健康状態が異常であると判定する。
これにより、家畜管理システム1は、正常な時間帯に食餌を行うことができていない家畜の健康状態が異常である判定することができ、有蹄類に属する家畜の効率的な健康管理を効果的に行うことができる。
また、例えば、家畜管理システム1において、回数計測部15は、家畜が夜間に行う食餌の回数を、1または複数の家畜を温度計測部21が撮影した熱画像を用いて、計測する。
これにより、家畜管理システム1は、家畜の体表面温度を計測する装置を用いて、家畜が夜間に行う食餌の回数を計測することができる。よって、家畜管理システム1は、有蹄類に属する家畜の効率的な健康管理を効果的に行うことができる。
また、例えば、家畜管理システム1において、健康管理部14は、複数の家畜の存在する複数の区画のそれぞれにおいて、家畜が夜間に行う食餌の回数を取得し、または、複数の家畜の体表面温度の平均値を算出し、家畜が夜間に行う食餌の回数または複数の家畜の体表面温度の平均値の、複数の区画における平均値を算出し、家畜が夜間に行う食餌の回数または複数の家畜の体表面温度の平均値が、複数の区画における平均値と所定の値以上乖離している区画に存在する家畜の健康状態が、異常であると判定する。
これにより、家畜管理システム1は、複数の区画を比較して、複数の区画の中から、中にいる家畜の健康状態が異常である区画を判別することができる。よって、家畜管理システム1は、有蹄類に属する家畜の効率的な健康管理を効果的に行うことができる。
また、例えば、家畜管理システム1は、さらに、1または複数の家畜が、家畜の飼育空間の中の所定の領域に滞在した回数または時間を解析する動き解析部16を備え、健康管理部14は、解析に基づいて、家畜の健康状態が異常であると判定する。
これにより、家畜管理システム1は、家畜の挙動を解析することによって、摂餌エリア等に滞在していない家畜の健康状態が異常であると判定することができる。よって、家畜管理システム1は、有蹄類に属する家畜の効率的な健康管理を効果的に行うことができる。
また、例えば、家畜管理システム1において、健康管理部14は、動き解析部16が解析した回数または時間が所定の閾値より小さいときに、家畜の健康状態が異常であると判定する。
これにより、家畜管理システム1は、適切な回数または時間、摂餌エリア等に滞在していない家畜の健康状態を異常と判定することができる。よって、家畜管理システム1は、有蹄類に属する家畜の効率的な健康管理を効果的に行うことができる。
また、例えば、家畜管理システム1は、さらに、健康管理部14が家畜の健康状態が異常であると判定したときに、判定の結果を通知する通知部17を備える。
これにより、家畜管理システム1は、家畜の健康状態が異常であると判定したときに、ユーザ等に判定結果を通知することができる。
また、例えば、家畜管理システム1において、温度計測部21は、家畜の飼育空間の上部に設置される。
これにより、家畜管理システム1は、家畜が飼育されている区画の全体に渡って、温度を計測することができる。
また、例えば、家畜管理システム1において、温度計測部21は、家畜の飼育空間の中の、家畜が休息する休息エリアと、家畜が食餌を行う摂餌エリアとの温度を同時に計測する。
これにより、家畜管理システム1は、家畜が行動する領域を一枚の画像として撮影することができ、効果的に家畜の健康管理を行うことができる。
また、例えば、家畜管理システム1において、温度計測部21は、熱画像カメラである。
これにより、家畜管理システム1は、熱画像を用いて、家畜と家畜が飼育されている区画等の温度を計測することができる。
また、例えば、温度計測部21は、家畜、家畜の餌を家畜に補給する給餌器、および、温度計測部21によって計測された温度を校正するための黒体を同時に撮影する。
これにより、家畜管理システム1は、家畜および給餌器の温度を正確に計測することができる。
また、例えば、動き解析部16は、解析を、1または複数の家畜を撮影した熱画像を用いて、実施する。
これにより、家畜管理システム1は、家畜の挙動を、家畜の体表面温度を計測するための熱画像を用いて解析することができる。よって、家畜管理システム1は、有蹄類に属する家畜の効率的な健康管理を効果的に行うことができる。
また、家畜管理方法は、有蹄類に属する家畜を管理する家畜管理方法であって、有蹄類に属する1または複数の家畜の、体表面温度を計測する計測ステップ(S100)と、計測ステップによる計測の結果を用いて、家畜の健康状態の管理を行う健康管理ステップ(S101)と、を含む。
これにより、家畜管理方法は、上記家畜管理システムと、同様の効果を奏することができる。
[その他]
また、実施の形態において、ユニット、装置、部材、または、部の全部、または、一部、または、図1に示されるブロック図の機能ブロックの全部、または、一部は、半導体装置、IC、または、大規模集積回路(LSI(Large Scale Integration))を含む一つ、または、複数の電子回路によって実行されてもよい。IC、または、LSIは、一つのチップ(システムLSI)に集積されてもよいし、複数のチップを組み合わせて一つのシステム(チップセット)に構成されてもよい。例えば、画面の表示処理以外の機能ブロックは、一つのチップに集積されてもよい。ここでは、IC、または、LSIと呼んでいるが、集積の度合いによって呼び方が変わり、VLSI(Very Large Scale Integration)、若しくはULSI(Ultra Large Scale Integration)と呼ばれるものであってもよい。LSIの製造後にプログラムされる電子ヒューズ(eFuse)を搭載したシステムLSI、または、FPGA(Field Programmable Gate Array)、または、LSI内部の接続関係の再構成、または、LSI内部の論理回路の動的な再構成ができるリコンフィギュラブルデバイス(reconfigurable device)も同じ目的で使うことができる。
また、実施の形態において、ユニット、装置、部材、または、部の全部、または、一部、または、図1に示されるブロック図の機能ブロックの全部、または、一部は、半導体装置、IC、または、大規模集積回路(LSI(Large Scale Integration))を含む一つ、または、複数の電子回路によって実行されてもよい。IC、または、LSIは、一つのチップ(システムLSI)に集積されてもよいし、複数のチップを組み合わせて一つのシステム(チップセット)に構成されてもよい。例えば、画面の表示処理以外の機能ブロックは、一つのチップに集積されてもよい。ここでは、IC、または、LSIと呼んでいるが、集積の度合いによって呼び方が変わり、VLSI(Very Large Scale Integration)、若しくはULSI(Ultra Large Scale Integration)と呼ばれるものであってもよい。LSIの製造後にプログラムされる電子ヒューズ(eFuse)を搭載したシステムLSI、または、FPGA(Field Programmable Gate Array)、または、LSI内部の接続関係の再構成、または、LSI内部の論理回路の動的な再構成ができるリコンフィギュラブルデバイス(reconfigurable device)も同じ目的で使うことができる。
さらに、ユニット、装置、部材、または、部の全部、または、一部の機能、または、操作は、ソフトウエア処理によって実行することが可能である。この場合、ソフトウエアは一つ、または、複数のROM、光学ディスク、ハードディスクドライブなどの非一時的記録媒体に記録され、ソフトウエアがマイクロコントローラ(MCU(microcontroller))、または、マイクロプロセッサ(MPU(microprocessor))等の処理装置(processor)によって実行されたときに、そのソフトウエアで特定された機能が処理装置および周辺装置によって実行される。システム、または、装置は、ソフトウエアが記録されている一つ、または、複数の非一時的記録媒体、処理装置、および必要とされるハードウェアデバイス、例えばデジタルインターフェース、を備えていても良い。
また、上記各実施の形態における制御装置10は、プロセッサとメモリとを有し、メモリには、図3、図4、図5、図6、または、図7に示すフローチャートの各ステップを実行するためのプログラムが記憶されていてもよい。この場合、プロセッサは、そのメモリに記憶されているプログラムを実行する。
1 家畜管理システム
14 健康管理部
15 回数計測部
16 動き解析部
17 通知部
21 温度計測部
14 健康管理部
15 回数計測部
16 動き解析部
17 通知部
21 温度計測部
Claims (16)
- 有蹄類に属する家畜を管理する家畜管理システムであって、
有蹄類に属する1または複数の家畜の体表面温度を計測する温度計測部と、
前記温度計測部による前記計測の結果を用いて、前記家畜の健康状態の管理を行う健康管理部と、を備える、
家畜管理システム。 - 前記温度計測部が前記体表面温度を計測するための計測部位は、1または複数の前記家畜の全身である、
請求項1に記載の家畜管理システム。 - 前記健康管理部は、前記管理を、複数の前記家畜から構成される群を単位として行う、
請求項1または2に記載の家畜管理システム。 - 前記健康管理部は、前記体表面温度が所定の範囲内にあるときに、前記家畜の前記健康状態が正常であると判定し、
前記体表面温度が前記所定の範囲内にないときに、前記家畜の前記健康状態が異常であると判定する、
請求項1〜3のいずれか1項に記載の家畜管理システム。 - さらに、前記温度計測部の計測結果を用いて、1または複数の前記家畜が夜間に行う食餌の回数を計測する回数計測部を備え、
前記健康管理部は、前記回数に応じて、1または複数の前記家畜の健康状態が異常であると判定する、
請求項1〜4のいずれか1項に記載の家畜管理システム。 - 前記回数計測部は、前記回数を、1または複数の前記家畜を前記温度計測部が撮影した熱画像を用いて、計測する、
請求項5に記載の家畜管理システム。 - 前記健康管理部は、
複数の前記家畜の存在する複数の区画のそれぞれにおいて、前記回数を取得し、または、複数の前記家畜の前記体表面温度の平均値を算出し、
前記回数または前記複数の前記家畜の前記体表面温度の前記平均値の、複数の前記区画における平均値を算出し、
前記回数または前記複数の前記家畜の前記体表面温度の前記平均値が、前記複数の前記区画における平均値と所定の値以上乖離している前記区画に存在する前記家畜の前記健康状態が、異常であると判定する、
請求項5または6に記載の家畜管理システム。 - さらに、1または複数の前記家畜が、前記家畜の飼育空間の中の所定の領域に滞在した回数または時間を解析する動き解析部を備え、
前記健康管理部は、前記解析に基づいて、前記家畜の前記健康状態が異常であると判定する、
請求項1〜5のいずれか1項に記載の家畜管理システム。 - 前記健康管理部は、前記動き解析部が解析した回数または時間が所定の閾値より小さいときに、前記家畜の前記健康状態が異常であると判定する、
請求項8に記載の家畜管理システム。 - さらに、前記健康管理部が前記家畜の健康状態が異常であると判定したときに、前記判定の結果を通知する通知部を備える、
請求項1〜9のいずれか1項に記載の家畜管理システム。 - 前記温度計測部は、前記家畜の飼育空間の上部に設置される、
請求項1〜10のいずれか1項に記載の家畜管理システム。 - 前記温度計測部は、前記家畜の飼育空間の中の、前記家畜が休息する休息エリアと、前記家畜が食餌を行う摂餌エリアとの温度を同時に計測する、
請求項1〜11のいずれか1項に記載の家畜管理システム。 - 前記温度計測部は、熱画像カメラである、
請求項1〜12のいずれか1項に記載の家畜管理システム。 - 前記温度計測部は、前記家畜、前記家畜の餌を前記家畜に補給する給餌器、および、前記温度計測部によって計測された温度を校正するための黒体を同時に撮影する、
請求項13に記載の家畜管理システム。 - 前記動き解析部は、前記解析を、1または複数の前記家畜を撮影した熱画像を用いて、実施する、
請求項8に記載の家畜管理システム。 - 有蹄類に属する家畜を管理する家畜管理方法であって、
有蹄類に属する1または複数の家畜の、体表面温度を計測する計測ステップと、
前記計測ステップによる前記計測の結果を用いて、前記家畜の健康状態の管理を行う健康管理ステップと、を含む、
家畜管理方法。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2023524243A (ja) * | 2020-04-27 | 2023-06-09 | アイティー テック カンパニー リミテッド | スマート家畜管理システム及びその方法 |
WO2023113009A1 (ja) * | 2021-12-17 | 2023-06-22 | 日本電気通信システム株式会社 | 健康状態把握装置、健康状態把握方法、及びプログラム |
-
2019
- 2019-12-24 JP JP2019233132A patent/JP2021100404A/ja active Pending
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