JP4447542B2 - 発情検知装置 - Google Patents

Description

本発明は、牛の発情期を検知する発情検知装置に関する。

牛に対して最適時期に種付けを行うためには、メスの発情期を正確に把握することが必要である。発情期を把握するひとつの方法として、飼育者が牛の発情行動例えば乗駕行動などを目視により監視し、発情期にあるメスを特定する方法がある。しかしながらこの方法には、飼育者が常に牛を監視していなければならず作業負担が大きいという問題点と、飼育する牛の数が増え、特に牛を放牧する場合等では高い精度で監視を行うことができないという問題点があった。

このような問題点を解決するために、牛の発情行動に基づき発情を検知する技術が提案されている。特開平１１−３２６０９号公報「雌牛の発情管理装置」では、牛の腰に圧力検出部を取り付け、乗駕時の密着圧力を検出して乗駕回数を計測し、発情期を検知している。

特開平１１−３３２４１１号公報「雌牛の発情確認により人工授精を行う雌牛の増殖飼育方法とそれに用いる電波信号・発信信号発信装置内蔵装置」では、牛の腰に乗駕時の圧力によって起動する電波信号・発光信号発信装置を設け、乗駕された際にこの発信装置から牛の発情を教示する信号を飼育者へ発信し発情期を検知している。

特開平４−３２０６３２号公報「乗駕行動計測装置」、特開平４−３７００４８号公報「乗駕行動計測装置」、特開平４−３７００４９号公報「乗駕行動計測装置」、特開平４−３７００５０号公報「乗駕行動計測装置」では、乗駕した動物の押圧接触で作動するスイッチの作動回数や作動時間などから、乗駕行動の頻度を自動計測し、発情期を検知している。

特開平１１−３２６０９号公報 特開平１１−３３２４１１号公報 特開平４−３２０６３２号公報 特開平４−３７００４８号公報 特開平４−３７００４９号公報 特開平４−３７００５０号公報

しかしながら、従来の技術では以下の問題点があった。
すなわち、上述した従来の技術では、牛を柵の中等の狭い領域で飼育せねばならず、主として屋内飼育となるため牛にストレスを与えやすく、さらに、装置を腰周辺部に取り付けることも牛へのストレスとなっていた。

牛に種付けを行う時期は、発情期のうち牛が発情を始めてから約７〜１８時間が最適であり、たとえ、発情期であってもこの時間を過ぎてしまうと種付けがうまく行えないことが多い。そのため、種付けを効率良く行うためには牛の発情期を正確に検知することが必要となる。しかし、牛がストレスをためてしまうと、牛の発情行動や発情期間が不規則となるため、種付け最適期を正確に検知することが困難となってしまい、種付けがうまく行えないといった問題点が生じる。
このため、牛を放牧させてストレスを発散させることが所望されるが、牛を放牧させると牛が拡散して目の届かない所へ行く場合もあり、発情期を正確に検知することが困難となり、結局種付け時期を逃してしまう。

また、従来の技術では、乗駕した牛の押圧によって乗駕回数を計測する装置を起動させるため、乗駕した際の接触具合によっては装置が外れてしまうといった問題点もあった。
さらに、牛が寝そべったり、牧場の柵などに体をぶつけたり、こすり付けたりした場合には、装置が作動してしまうため発情期の検知精度が低下してしまうという問題点や、装置により牛の体がこすれてしまい牛を傷つけてしまうという問題点が生じる。
そこで、牛の体の傾きや振動等を検知する装置を足や首に取り付け、この装置により牛の発情行動を特定して発情期を検知することも考えられる。しかし、このような装置では、牛の足や首は発情期であるか否かにかかわらず比較的動きやすい部位であるため、発情期でない場合にも装置が作動する可能性があるといった問題点がある。

本発明は上記に鑑みてなされたものであって、牛にストレスを与えることなく、発情期を正確に検知することができ、また、牛から外れにくく、かつ、牛を傷つけるのを防ぐことのできる発情検知装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発情検知装置は、牛の背中に装着される発情検知装置であって、牛の背中の背骨部分を挟んで、牛の背中の一方側に当接される第一当接板体と、牛の背中の背骨部分を挟んで、牛の背中の他方側に当接される第二当接板体と、鞍状体であって、当該鞍状体上部と牛の背中との間に間隙が生じるように前記第一当接板体および前記第二当接板体に接続される略鞍形状の鞍状体と、前記第一当接板体から牛の前足と腹との間の部位をまたいで前記第二当接板体までかけわたされるベルト体と、前記鞍状体に設けられ、牛が発情している状態であることを検知する発情検知機と、前記発情検知機により牛の発情が検知された場合に牛の発情情報を出力する出力手段と、を備えたことを特徴とする。

すなわち、請求項１にかかる発明は、牛を放牧させながら発情していることを検知することができるので、牛の発情を検知しつつ牛を健康かつストレスのない状態に保つことができる。
さらに、発情検知装置が牛の背骨上部に取り付けられるので、牛にストレスを与えにくく、また、鞍状体と牛の背中との間に間隙が設けられているので、牛が寝そべったとしても牛の背骨を傷つけず牛の姿勢にかかわらず突出した背骨が傷つくようなことがない。よって、牛を一層健康かつストレスのない状態に保つことができる。
また、発情検知装置が牛の背骨上部にしっかりと取り付けられるので、発情検知装置が牛から外れにくく、また、発情検知装置が牛の腰、足、首に取り付けられる場合に比べて、発情している状態であることを正確に検知することができる。
なお、牛の発情情報を出力するとは、発情した旨の情報を発信することや、光により視覚的に示すこと等監視員が認識できる態様を言う。

また、請求項２に記載の発情検知装置は、請求項１に記載の発情検知装置において、前記発情検知機が、牛の体の傾きを検知する加速度センサおよび牛の体の振動を検知する振動センサのうち少なくとも１つを具備する発情行動計測手段と、前記加速度センサにより牛の体が傾いたことが検知された回数、および／または、前記振動センサにより牛の体の振動が検知された回数が所定値以上である場合に牛が発情していると判別する判別手段と、を備えたことを特徴とする。

すなわち、請求項２にかかる発明は、簡易かつ安価な構成で牛の発情期を検知することができる。

また、請求項３に記載の発情検知装置は、請求項１または２に記載の発情検知装置において、前記鞍状体が、鞍状体上面が上方に向かって凸状に膨出しており、前記発情検知機が、前記鞍状体の凸状に膨出した部分の内側に取り付けられたことを特徴とする。

すなわち、請求項３にかかる発明は、鞍状体により発情検知機の周りが覆われるので、発情検知機が風雨にさらされない。よって、発情検知機が風雨の影響により破損するのを防ぐことができる。
なお、鞍状体の上面が凸状に膨出するとは、鞍状体の上面の一部が上方に向かって膨らむように突出することを言う。

また、請求項４に記載の発情検知装置は、請求項２または３に記載の発情検知装置において、前記判別手段により牛が発情していると判別されてからの時間を計時する計時手段と、前記計時手段により計時された時間に応じて発光態様を変化させる発光手段と、を備えたことを特徴とする。

すなわち、請求項４にかかる発明は、発光態様により牛の最適な種付け時期を容易に認識することができる。
また、牛を放牧させていても、遠方からも発情している牛を認識することができる。
なお、発光態様を変化させる方法としては、色を変化させて発光させることや、間欠時間を変化させて光を点滅させること、さらには、８セグメントＬＥＤにより数字を変化させて表示させることが挙げられる。

また、請求項５に記載の発情検知装置は、請求項１〜４のいずれか一つに記載の発情検知装置において、前記第一当接板体および前記第二当接板体、または、前記ベルト体には、すべり止めの加工が施されていることを特徴とする。

すなわち、請求項５にかかる発明は、第一当接板体および第二当接板体、またはベルト体がすべるのを防ぐことができるので、発情検知装置が一層牛から外れにくい。

以上のように、本発明（請求項１）によれば、牛の発情を正確に検知しながら、牛を健康かつストレスのない状態に保つことができる。また、本発明（請求項２）によれば、簡易かつ安価な構成で牛の発情期を検知することができる。また、本発明（請求項３）によれば、発情検知機が風雨の影響により破損するのを防ぐことができる。また、本発明（請求項４）によれば、発光態様により牛の最適な種付け時期を容易に認識することができる。また、本発明（請求項５）によれば、発情検知装置が一層牛から外れにくい。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。
本発明の発情検知装置は、牛が発情の初期の段階において数秒間の他の牛への乗駕を繰り返すという事実に基づいて発情を検知する装置である。
図１は、本実施の形態の発情検知装置を牛に取り付けた場合の概略図である。図２は、発情検知装置を牛の背骨に沿って後方からみた状態を示した図であり、図３は、図２に示した発情検知装置を上方からみた平面図である。

発情検知装置１は、牛の背中に装着される装置であって、牛の背中の一方側に当接される第一当接板体２と、牛の背中の他方側に当接される第二当接板体３と、第一当接板体２および第二当接板体３に取り付けられた鞍状体４と、鞍状体４に取り付けられたベルト体５と、を備えている。

第一当接板体２は、牛の背骨部分を挟んで牛の背中の左側に当接される略矩形状の板体であって、樹脂材料等で形成される可撓性を有する部材である。また、第一当接板体２は、牛の背中に当接した状態において緩やかに面接触するように、上方から下方にかけてわずかに反った形状になっている。さらに、第一当接板体２の裏面には、牛の背中に当接させた状態においてずれを防ぐように複数の毛柱が植毛されている（図示せず）。これにより、第一当接板体２が牛の背中からすべりにくくなる。

第二当接板体３は、牛の背骨部分を挟んで牛の背中の右側に当接される略矩形状の板体であって、樹脂材料等で形成される可撓性を有する部材である。また、第二当接板体３は、牛の背中に当接した状態において緩やかに面接触するように、上方から下方にかけてわずかに反った形状になっている。さらに、第二当接板体３の裏面には、牛の背中に当接させた状態においてずれを防ぐように複数の毛柱が植毛されている（図示せず）。これにより、第二当接板体３が牛の背中からすべりにくくなる。

鞍状体４は、略鞍形状の部材であって、第一当接板体２および第二当接板体３に取り付けられた下側鞍状体４１と、下側鞍状体４１に取り付けられた上側鞍状体４２とを備えている。
下側鞍状体４１は、一枚の板が山なりに湾曲した略鞍形状であって、プラスチック材料で形成される可撓性を有さない部材である。また、下側鞍状体４１は、その下方部分が外側に向かってわずかに反った形状となっており、下方部分の左側が第一当接板体２に取り付けられており、下方部分の右側が第二当接板体３に取り付けられている。

上側鞍状体４２は、取付部４２１と、取付部４２１から上方に膨出する膨出部４２２とを有している。
取付部４２１は、上側鞍状体４２のうち山なりに湾曲した枠状の部分であって、下側鞍状体４１を覆うようにして下側鞍状体４１に取り付けられている。

膨出部４２２は、取付部４２１の枠状の内縁から膨らむように突出（膨出）しており、詳しくは、取付部４２１の内縁から上方に向かって先細るように二段階状に膨出している。これにより、膨出部４２２の内方には間隙空間が設けられている。
また、膨出部４２２の上部には、発光部６が設けられており、膨出部４２２内の間隙空間には、発情検知機７が設けられている。
発光部６は、その表面が透明な部材で形成されており、発光ダイオードを複数内蔵している。これにより、複数色の光を用いて発光できるようになっており、外部からその光を視認することができるようになっている。
発情検知機７は、牛の発情を検知するための機器であって、発情行動計測部７１と、判別部７２と、を備えている。

発情行動計測部７１は、牛の発情行動の頻度を計測するものであって、加速度センサ７１１と、振動センサ７１２と、を備えている。
加速度センサ７１１は、乗駕行動により牛の体の角度が水平から所定の角度以上傾いたのを感知し、この傾きを感知した回数を牛が乗駕した回数（以下、第一乗駕回数と適宜称する）としてカウントする。
振動センサ７１２は、牛の体が振動したのを感知し、この振動を検知した回数を乗駕した回数（以下、第二乗駕回数と適宜称する）としてカウントする。

なお、本実施の形態では、乗駕回数の計測精度を高めるために、２種類のセンサを用いているが、使用の態様によっては２つのうちいずれか１つを用いた構成であってもよい。

発情行動計測部７１は、加速度センサ７１１または振動センサ７１２のいずれかが乗駕回数をカウントすると、その乗駕回数を判別部７２に送信する。
判別部７２は、第一乗駕回数および第二乗駕回数に対する閾値をそれぞれ記憶しており、さらに、タイマーを内蔵している。そして、発情行動計測部７１から送信された第一乗駕回数および第二乗駕回数がそれぞれ所定時間内において各閾値以上であるか否かを判別する。第一乗駕回数および第二乗駕回数が共に所定時間内において閾値以上である場合には、判別部７２は、牛が発情していると判別する。

ベルト体５は、左取付金具５１、右取付金具５２および帯５３を備えている。
左取付金具５１は、下側鞍状体４１の左側の下方部に取り付けられており、帯５３を通すことができるようになっている。
右取付金具５２は、下側鞍状体４１の右側の下方部に取り付けられており、帯５３を通すことができるようになっている。
なお、左取付金具５１および右取付金具５２がそれぞれ第一当接板体２および第二当接板体３に取り付けられ、これらに帯５３が通されるものであってもよい。

牛に発情検知装置１を装着する際には、まず、第一当接板体２を牛の背中の左側に当接させ、第二当接板体３を牛の背中の右側に当接させる。そして、左取付金具５１および右取付金具５２に帯５３をかけ通し、帯５３を適度な張力を保って引っ張ることで、発情検知装置１を牛の背中にしっかりと装着する。このとき、帯５３は、牛の前足と腹との間の部位を沿うようして引っ張られる（図１参照）。
この状態においては、下側鞍状体４１の上部は牛の背骨から浮き上がっており、牛が寝そべったとしても牛の背骨に接しないようになっている。また、発情検知機７は、上側および横側が膨出部４２２に覆われ、下側が下側鞍状体４２１に覆われているため、外部に露出することがなく、風雨にさらされない。

図４は、発情検知装置１の構成例を示した図である。
発情検知装置１は、発光部６と、発情行動計測部７１と、判別部７２と、計時部８と、制御部９と、を備えている。
上述したように、発光部６は、複数色の光を用いて発光可能である。また、発情行動計測部７１は、加速度センサ７１１および振動センサ７１２を備えている。また、判別部７２は、発情行動計測部７１からの信号に基づいて牛が発情しているか否かを判別する。

計時部８は、タイマーを内蔵しており、判別部７２が牛が発情していると判別した場合に、判別部７２から信号が送信されるようになっている。そして、その信号を受信してからの時間を計時することで、牛が発情してからの時間を計時する。
制御部９は、判別部７２が牛が発情していると判別した場合に、判別部７２から信号が送信されるようになっている。また、計時部８から計時している時間に応じた信号が送信されるようになっている。そして、判別部７２からの信号を受信すると、計時部８からの信号に基づいて発光部６を制御する。

図５は、牛の乗駕行動を示した図である。
運動のため牛舎から放牧場に放牧されると、発情している牛Ａは、他の牛に乗駕し始める。このとき、発情した牛Ａは、通常、同じ牛に長く乗駕するのではなく、相手が嫌がるため数秒間程度で乗駕が終わり、相手を次々に変えていく。この際に加速度センサ７１１および振動センサ７１２が、それぞれ第一、第二乗駕回数をカウントする。
そして、発情行動計測部７１は、加速度センサ７１１および振動センサ７１２がカウントする第一、第二乗駕回数をそれぞれ判別部７２に送信する。判別部７２は、第一乗駕回数および第二乗駕回数が予め設定されている各閾値以上であれば、計時部８および制御部９にそれぞれ信号を送信する。

計時部８は、信号を受信したことに応じて計時を開始し、計時時間の信号を制御部９に送信する。
制御部９は、計時部８からの信号に基づいて発光部６を制御する。牛の発情時期は、ストレスがない状況下では一般的に２４時間であり、その中でも、牛の種付けに最適な時間帯は、発情してから７〜１８時間である。そこで、制御部９は、この時間帯を容易に認識することができるように、発光部６の光の色を種々に変化させる。

具体的には、たとえば、牛が発情してから７時間までは、発光部６を青色に発光させる。そして、７時間が経過すると発光部６を黄色に発光させ、さらに１８時間が経過した後は、赤色に発光させる。これにより、発光部６の光の色を確認することにより、牛が種付けに最適であるか否かを容易に判断することができる。具体的には、この場合であれば、発光部６が青色に発光している間に種付けの準備を行い、黄色に発光した際に種付けを行うのが最適な方法である。
なお、計時部８からの信号に応じて、より細かく発光部６の光の色を変化させてもよい。このようにすれば、牛が発情してからの時間がより詳細に分かるため、より正確に種付けを行うことが可能となる。

以上のように、本実施の形態では、牛を放牧させながら発情していることを検知することができるので、牛の発情を検知しつつ牛を健康かつストレスのない状態に保つことができる。
さらに、発情検知装置１が牛の背骨上部に取り付けられるので、牛にストレスを与えにくく、また、鞍状体４と牛の背中との間に間隙が設けられているので、牛が寝そべったとしても牛の背骨を傷つけず牛の姿勢にかかわらず突出した背骨が傷つくようなことがない。よって、牛を一層健康かつストレスのない状態に保つことができる。
また、発情検知装置１が牛の背骨上部にしっかりと取り付けられるので、発情検知装置１が牛から外れにくく、また、発情検知装置１が牛の腰、足、首に取り付けられる場合に比べて、発情している状態であることを正確に検知することができる。

また、加速度センサ７１１および振動センサ７１２を用いて牛が発情しているか否かを判別するので、簡易かつ安価な構成で牛の発情期を検知することができる。
また、鞍状体４により発情検知機７の周りが覆われるので、発情検知機７が風雨の影響により破損するのを防ぐことができる。
また、発光部６の光の色により牛の最適な種付け時期を容易に認識することができる。
さらに、牛を放牧させていても、遠方からも発情している牛を認識することができる。
また、第一当接板体２および第二当接板体３にはすべり止めの加工が施されているので、発情検知装置１が一層牛から外れにくい。

この発明は、以上説明した実施の形態に限定されるものではなく、請求項に記載の範囲内において種々の変更が可能である。
たとえば、発情検知装置１に、牛が発情した旨の信号を発信する発信部を別途設け、この信号を受信する受信部を外部施設に設け、受信部が信号を受信することにより牛の発情期を検知してもよい。
また、鞍状体４を透明なプラスチックで形成してその内部に発光部６を設けることにより、発光部６の光を外部から認識できるものであってもよい。
また、ベルト体５は、すべり止めの加工が施されているものであってもよい。
また、発光部６は、計時部８からの信号に応じて一色の光を間欠時間を種々に変化させて点滅させるものであってもよいし、８セグメントＬＥＤにより発情してからの時間を数字で表示させるものであってもよい。
さらに、発光部６は、膨出部４２２の側方部分に取り付けられるものであってもよいし、太陽電池を具備し、太陽光発電により発光するものであってもよい。

本実施の形態の発情検知装置を牛に取り付けた場合の概略図である。 発情検知装置を牛の背骨に沿って後方からみた状態を示した図である。 図２に示した発情検知装置を上方からみた平面図である。 発情検知装置の構成例を示した図である。 牛の乗駕行動を示した図である。

１ 発情検知装置
２ 第一当接板体
３ 第二当接板体
４ 鞍状体
５ ベルト体
６ 発光部
７ 発情検知機
８ 計時部
７１ 発情行動計測部
７２ 判別部
４２２ 膨出部
７１１ 加速度センサ
７１２ 振動センサ

Claims (5)

1. 牛の背中に装着される発情検知装置であって、
   牛の背中の背骨部分を挟んで、牛の背中の一方側に当接される第一当接板体と、
   牛の背中の背骨部分を挟んで、牛の背中の他方側に当接される第二当接板体と、
   鞍状体であって、当該鞍状体上部と牛の背中との間に間隙が生じるように前記第一当接板体および前記第二当接板体に接続される略鞍形状の鞍状体と、
   前記第一当接板体から牛の前足と腹との間の部位をまたいで前記第二当接板体までかけわたされるベルト体と、
   前記鞍状体に設けられ、牛が発情している状態であることを検知する発情検知機と、
   前記発情検知機により牛の発情が検知された場合に牛の発情情報を出力する出力手段と、
   を備えたことを特徴とする発情検知装置。
2. 前記発情検知機は、
   牛の体の傾きを検知する加速度センサおよび牛の体の振動を検知する振動センサのうち少なくとも１つを具備する発情行動計測手段と、
   前記加速度センサにより牛の体が傾いたことが検知された回数、および／または、前記振動センサにより牛の体の振動が検知された回数が所定値以上である場合に牛が発情していると判別する判別手段と、を備えたことを特徴とする請求項１に記載の発情検知装置。
3. 前記鞍状体は、鞍状体上面が上方に向かって凸状に膨出しており、
   前記発情検知機は、前記鞍状体の凸状に膨出した部分の内側に取り付けられたことを特徴とする請求項１または２に記載の発情検知装置。
4. 前記判別手段により牛が発情していると判別されてからの時間を計時する計時手段と、
   前記計時手段により計時された時間に応じて発光態様を変化させる発光手段と、を備えたことを特徴とする請求項２または３に記載の発情検知装置。
5. 前記第一当接板体および前記第二当接板体、または、前記ベルト体には、すべり止めの加工が施されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の発情検知装置。
   
   

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