JP6625068B2 - 飼育場における死亡動物の検知装置及び当該装置を用いた死亡動物の検知方法 - Google Patents

Description

本発明は、飼育場、特に採卵鶏飼育場における死亡動物の検知装置に関し、また、前記の検知装置を用いた死亡動物の検知方法に関する。

現在、鶏、兎などの小型動物を集約的に飼養する施設が世界中に数多く存在している。このような飼育場では、餌料の投入及び排泄物の収集は、通常自動的に行われる。一方、死亡動物の監視は、有効な検知システムがないため大抵人為的に行われる。

衛生上の明らかな理由で、死亡動物が定められた上限時間、通常２４時間以内に検知される必要がある。これは、死体の腐敗により他の動物又は食料製品（採卵鶏飼育場の場合は生産された卵）の汚染を防止するためである。

以上の理由から、職員が毎日全てのケージを検査し、死亡動物を確認したうえ速やかに撤去しなければならない。この監視業務が人為的に限って実行されるのは、非経済的以上に、日常業務に避けられない危険性をもたらすこととなる。なぜなら、動物の死体は、設定時間以内に確認されない場合がよくあるため、衛生上及び健康上の問題が明らかである。

本発明は、飼育場における死亡動物の検知装置を提供し、死亡動物の監視が人為的な実施に限られている問題を解決することを目的とする。

前記の目的で、本発明の１つの目的は、前記の検知装置を用いた死亡動物の検知方法を提供することである。

また、本発明のもう１つの目的は、正確性、信頼性、及び効率性を有し、管理及び監督以外、特に人為的な介入が必要なく、自動的に監視の実施できる装置を提供することである。

更に、本発明のもう１つの目的は、既存飼育場にも容易に利用できる装置及びその利用方法を提供することである。

前記のそれらの目的及び後述によってより明白になる他の目的は、飼育場、特に採卵鶏飼育場における死亡動物の検知装置により実現される。当該検知装置は、飼育場の区域をマッピングするための１つ以上の走査手段と、走査手段に対応する支持構造とを備え、走査手段は、走査プロセスの実行に対応する電子制御及び管理ユニットに接続され、飼育場の区域における静止動物の存在を検知する。

前述した検知装置を用いた飼育場における死亡動物の検知方法は、有利なことに、
飼育場において、飼育動物に占有される予定となる区域に対し、周期的にマッピングを実行するステップと、
少なくとも二回連続のマッピングにおいて同じ場所にいる動物を見極めるために、連続のマッピングを比較するステップと、
静止動物の存在を示す信号を発信するステップと、
を含む。

本発明のさらなる特徴及び効果は、本発明に係る検知装置の非排他的な望ましい実施形態により更に明らかになる。本発明に係る実施形態について、添付図面に示される非限定的な例示を参照して説明する。

本発明に係る検知装置が設置されている採卵鶏飼育場用のシステムの概略側面図である。 本発明に係る検知装置の概略正面図である。 本発明に係る検知装置が設置されている採卵鶏飼育場用のシステムの概略正面図である。 本発明に係る検知装置の動作概略図である。 本発明に係る検知装置のデータ管理システムの概略図である。 本発明の実施形態のバリエーションであって、本発明に係る検知装置が設置されている採卵鶏飼育場用のシステムの斜視図である。 本発明に係る検知装置の使用における一ステップの詳細を示す概略図である。 本発明に係る検知装置の使用における別の一ステップの詳細を示す概略図である。

添付図面において、本発明に係る飼育場、特に採卵鶏飼育場における死亡動物の検知装置は、符号１０で示されている。
前記検知装置１０は、１つ以上の走査手段を備え、当該走査手段の１つは、図１において符号１１で示されている。

走査手段１１は、飼育場の区域をマッピングするために、対応する支持構造１２を通じて配置されている。当該支持構造１２については以下詳細に説明する。

走査手段１１は、電子制御及び管理ユニット１３に接続され、走査プロセスを実行し、前記飼育場の区域における任意の静止動物の存在を検知する。

走査手段１１は、例えば、１つ以上の遠隔測定センサ１４を備え、当該遠隔測定センサ１４は、具体的な例として、１つ以上の二次元レーザスキャナーである。

遠隔測定センサとは、光パスが成立可能な光線を発することによって固体物の距離を検知可能なセンサを指す。
二次元レーザスキャナーとは、一連のレーザビームの反射を利用して検知範囲内の固体物を検知可能な装置を指す。

単一のビームが物体に反射されたときに、センサがビームの反射角度と距離を検知し、ビームのエアボーンタイム（ａｉｒｂｏｒｎｅ ｔｉｍｅ）を計測する（ソナー理論を利用）。
走査は、センサの検知面に反映される一連の二次元極座標を返す。

本発明の非限定的例示として、本発明に係る検知装置１０は、採卵を目的とする典型的な家禽飼育場システムへの応用を参照して説明する。システムの特徴に対応して適合させれば、本発明は、本来任意タイプの飼育場に応用できることを理解すべきである。

鶏は、一羽あたり５５０ｃｍ^２〜７５０ｃｍ^２の空間を利用して、ケージの中で飼育されている。

図面において符号１５で示されるケージは、長さが数ダースヤードのケージ列を構成するように並ばれ、複数段（例えば、１５ａ、１５ｂ、及び１５ｃ）に配置される。

図面において符号１６、１７、１８、１９で鶏の外形が示されている。

卵を外側のコンベアベルトに転がせるため、ケージ１５の床２０に傾斜が設けられている。

本実施態様によれば、走査手段１１は、単一の遠隔測定センサ１４を備え、当該遠隔測定センサは、例えば、二次元レーザスキャナーである。

レーザスキャナーとは、前述したように、レーザビームを発し、反射ビームのエアボーンタイム（ａｉｒｂｏｒｎｅ ｔｉｍｅ）を測定することによって検知されたポイントの距離を返すことが可能なセンサを指す。このような分析は、画像認識などの他のシステムに比べ、環境から生成された画像の代わりに、占有されている空間を分析できる点で大きく異なる。

支持構造１２は、例えば、柱状部２１を備え、当該柱状部は、ケージの各段１５ａ、１５ｂ、１５ｃの近傍において、それらケージの長さ方向で移行するように構成られている。

柱状部２１は、例えば、ベルト、又はチェーン２２、又は他の同等の通常タイプの手段により駆動される。

また、前記柱状部２１は、次に、二次元走査手段１１を上から下へ又は下から上へ移行させるために、すなわち、遠隔測定センサ１４のために、手段２３を支持するように構成されている。

上から下へ又は下から上へ移行させるための手段２３は、例えば、電気ギアモータ２５が搭載された運び台２４を備え、当該電気ギアモータ２５は、オメガ形経路（ｏｍｅｇａ−ｓｈａｐｅｄ ｐａｔｈ）を有する歯付きベルトを駆動するように構成されている。

あるいは、上から下又は下から上へ移行させるための手段は、電気ギアモータ２５が搭載された運び台２４を備え、当該電気ギアモータ２５は、ラックピニオンシステム（ｒａｃｋ−ａｎｄ−ｐｉｎｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）を駆動するように構成されている。

運び台２４は、遠隔測定センサ１４を支持するとともに、電気ユニット２６及び搭載されたバッテリ２７を支持する。電気ユニット２６は、ギアモータ２５を通じて検知信号及び移動を管理し、搭載されたバッテリ２７は、走査手段１１、すなわち、遠隔測定センサ１４、電気ユニット２６、及びギアモータ２５に電力を供給する。

柱状部２１のストロークリミット（ｓｔｒｏｋｅ ｌｉｍｉｔ）の近傍において、搭載されたバッテリ２７用のバッテリ充電機２８が設けられている。

検知サイクルの最後に、検知装置１０は、エネルギー変換システム２９が備えられている運び台２４を移動させ、搭載されたバッテリ２７を充電させるようにプログラミングされている。例えば、電気コンタクトさせる。この電気コンタクトによって、バッテリ充電機２８に接続されている第２電気コンタクト３０に接続させる。

このようにして、検知実行されていない間に、搭載されたバッテリ２７が再充電される。

多くの採卵鶏飼育場のシステムにおいて、給餌は、ケージの段数と同じ数量のホッパーが設けられているコラム（ｃｏｌｕｍｎ）を利用して実施される。

前記ホッパーは、予め設定された開始位置で餌料を載せられ、チェーンを利用して移動する。チェーンは、固定位置における両サイドの片方に設置されているモータで駆動される。

このようなコラム（ｃｏｌｕｍｎ）及びその移動手段は、前述した本発明に係る検知装置の利用に適している。

実際にこのタイプのシステムにおいて、遠隔測定センサ１４をコラム（ｃｏｌｕｍｎ）に取り付ければ、コラム（ｃｏｌｕｍｎ）の周期的な移行を利用してマッピングを実行することができる。コラム（ｃｏｌｕｍｎ）の移動を利用して、全てのケージまで到達するとともに同一のエリアに対して異なる角度から複数回走査することができる。

センサより検知されたデータは、無線通信を通じて遠隔システム、すなわち電子制御及び管理ユニット１３に送信される。当該電子制御及び管理ユニット１３は、データ処理を行い、モバイルフォン又はパソコンなどの従来の通信手段を備える通信部３２を通じて分析の結果を職員に知らせる。

遠隔測定センサ１４からのデータは搭載された電気ユニット２６によりローカルに記録及び圧縮される。

柱状部２１の移行の終了時に、搭載された電気ユニット２６は、公的なインターネットアドレスからアクセス可能なサーバー３３に無線接続される。

サーバー３３は、収集された全てのデータをピックアップし、データ処理を行い、任意のインターネット閲覧装置、例えば、モバイルフォン３４、パソコン３５、又はポータブルコンピュータ３６を通じてウエブ上利用可能にする。

支持構造１２は、柱状部２１を利用して運び台２４をケージ１５の長さ方向と平行で移行させ、また、手段２３を利用して前記運び台２４を上下移行させる。こうすることによって、予め設定された方法によって駆動される単一の遠隔測定センサ１４を利用することができる。

本発明に係る検知装置１０の動作ロジックが基礎としている基本前提は以下に述べる。

健康な動物は、長期間にわたって同一の場所にじっといることがなく、常に動きながら食べたり、飲んだり、排泄したり、或いは単純に一緒にいる他の動物の影響を受けて動いたりする。

この考察から出発し、検知装置１０は、静止動物の外形に対し、周期的に二次元マッピングを実行するように設計されている。

１つ以上のビームが通過できるエリアは動物が自由に動いていると認定され、ビームの通過しないエリアは、結果的に動きのない動物の外形として定義される。

次に、適切に連続のマッピングを比較し、一定の期間で静止状態のままの外形が死亡可能性のある動物として報告される。

死亡動物報告は、飼育場における動物の正確な位置を特定するように作成され、当該報告は、当該死亡動物の撤去を要請される管理者に送信される。

次のマッピングにおいて静止外形が現れない場合のみに、死亡動物の報告が終了する。

システムに記録された全てのデータ、例えば動物死体の場所及び撤去された時間などは、履歴ファイルにログをとることによって、後に参照可能にする。

一回の走査では状況の全体像を把握できないのは、主に以下二点に理由がある。
検知された外形が移動中か否かは確定できない。
「円錐状影」と呼ばれる他の外形に隠された外形は検知できない。例として点線４０で図４に示されているように、検知信号が第１の動物１９に当たると、その後ろにいる第２の動物１８には届かなくなる。このように、円錐状影、すなわち、検知信号が届かない場所が形成される。

これらの理由から、二次元レーザスキャナー１４は、十分の期間において同一のエリアに対してデータを連続的に取り込む、或いは異なるビューポイント（ｖｉｅｗ ｐｏｉｎｔ）に設置され、同一のエリアに対して複数回の走査を実行する必要がある。

分析ソフトウエアパッケージを利用して、観察期間において動きのあった全ての外形が除去されるように、異なる走査結果が重ね合わせられ、比較される。

正常状態の動物が常に動いている事実、及び異なる角度のビューポイント（ｖｉｅｗ ｐｏｉｎｔ）の利用によって、円錐状影の影響を取り除くことができる。

このように、飼育場全面の二次元マップが作成され、観察期間において同じ場所を占有している外形が示される。

「死亡動物」の認識を判断するパラメーター、例えば位置公差及び最大静止期間などは、動物の種類及び飼育場の状況によって異なる。

レーザスキャナーは光学センサであるため、何らかの理由で一定のエリアにレーザビームが一時的に届かない可能性がある。

この場合は、あるエリアに一回のマッピングの全ての走査期間内に届かない場合は、静止動物の外形と同様に扱われる。もし次のマッピングでも状況が持続すれば、「死亡動物」報告が発信される。このロジックを用いたモニターリングシステムは、高い信頼性を有している。仮に可視度の低いことが原因で誤報が発生しても、反対に死亡動物が報告されないことはないためである。

解剖学の特徴及び動物の習性を利用し、例えば採卵鶏の場合は、レーザスキャナー１４が動物の足の高さで検知を実行するように配置され、図４の点線４１で示しているように、足の高さに配置されたレーザスキャナー１４を利用することによって円錐状影による影響が軽減できる。

更に、健康な動物は、通常立つ状態にいるため、検知された外形の単なるサイズに基づいて立っている動物と地上に伏せている動物とを容易に区別できる。

図６は、本発明に係る検知装置の実施形態のバリエーション１１０の斜視図である。

実施形態の本バリエーションによれば、走査手段１１１は、複数の遠隔測定センサ１１４、１１４ａ、１１４ｂ、１１４ｃを備え、これらの遠隔測定センサは、同一の柱状部２１の固定された位置において、それぞれがケージ列１５ａ、１５ｂ、１５ｃのうちの１つを対象に動作するように、互いに間隔を置いて設置されている。

実施形態の本バリエーションによれば、柱状部２１は、例えば、ベルト、又はチェーン２２、又は前述の他の通常タイプの同等の手段により駆動される。しかしながら、ケージ列毎に各自専用の遠隔測定センサを備えているため、二次元走査手段１１、すなわち、単一遠隔測定センサのための上から下へ又は下から上への移行手段は、備えられていない。

このような検知装置１１０を用いたケージ列の走査は、より頻繁に行われ、従ってより正確である。

図６に示されている円弧形エリア５０は、遠隔測定センサ１１４、１１４ａ、１１４ｂ、及び１１４ｃに走査されるケージエリアである。

図７及び図８に示されている柱状部２１のストロークリミット（ｓｔｒｏｋｅ ｌｉｍｉｔ）には、搭載されたバッテリ２７用のバッテリ充電機２８が設置されている。

図７に第１電気コンタクト２９が示され、当該第１電気コンタクトは、２つのコンタクトポイント２９ａと２９ｂとを有し、バッテリ２７に接続されている。また、バッテリ充電機２８に接続されている第２電気コンタクト３０は、２つの張出金属羽根３０ａと３０ｂとを備え、対応するコンタクトポイント２９ａと２９ｂとを止めるように構成されている。

図７では、第１電気コンタクト２９と第２電気コンタクト３０とは遠く離れている状態に対し、図８では、前記２つの電気コンタクトが接触している状態である。

前記の前提及び考察に基づいて、本発明は、更に前記検知装置１０を用いた飼育場における死亡動物の検知方法に関することが理解されるであろう。

死亡動物の検知方法は、
飼育場において、飼育動物に占有されている区域に対し、周期的にマッピングを実行するステップと、
少なくとも二回連続のマッピングにおいて同じ場所にいる動物を見極めるために、連続のマッピングを比較するステップと、
静止動物の存在を示す信号を発信するステップと、
を含む。

動物に占有されていないエリアを判定するために、光線がセンサから放出され、光パスを分析することによってマッピングが生成される。

具体的には、前記マッピングは、二次元タイプである。

また、前記マッピングは、１つの固定ポイントから実行される。

代替的に、前記マッピングは、２つ以上の異なるポイントから実行されることが望ましい。

代替的に、前記マッピングは、予め設定された同一のポイントから複数回実行されてもよい。

前記マッピングは、動物の足の高さ位置に設置された二次元走査手段１１により実行される。

本発明に係る検知方法によって、死亡動物を撤去するように知らせされた職員は、ケージ１５における当該動物の居場所を即時に把握可能のように、静止動物の存在を示す信号は、飼育場における当該動物の正確な位置を含むことが想定される。

前記検知方法によって、次のマッピングにおいて静止外形が現れない場合のみに、静止動物の報告が終了することが想定される。

システムに記録された全てのデータ、例えば、動物死体の場所及び撤去された時間などは、記録且つ分類され、すなわち履歴ファイルにログをとることによって、後に参照可能にする。

本発明に係る検知方法によって、マッピングの終了時に、搭載された電気ユニット２６は、公的なインターネットアドレスからアクセス可能なサーバー３３に無線接続され、サーバー３３は、収集された全てのデータを受け取り、データ処理を行い、例えばモバイルフォン３４、パソコン３５、又はポータブルコンピュータ３６などのインターネット閲覧装置を通じてウエブ上利用可能にする。

走査手段は、二次元以外に、三次元走査手段であってもよい、更に単一のビームを有してもよく、いずれの場合でも本発明に係る検知方法と組み合わせて利用されることは理解されるべきである。

本発明は、更に飼育場におけるケージの中及び敷地上の死亡動物を検知するための二次元レーザスキャナー１４の利用に関する。

実際に、本発明は、設定目標及び課題の全てを実現する。

本発明は、１つ以上のレーザスキャナーと、二次元又は三次元走査と、採用された独自の方法とを利用することによって、飼育場における死亡動物の検知装置を提供し、死亡動物の監視が人為的な実施に限られている問題を解決する。

更に、本発明は、前記検知装置を用いて実施される死亡動物の検知方法を提供する。

具体的に、本発明は、正確性、信頼性、及び効率性を有し、管理、監督、及び検知された静止動物の撤去以外に、特に人為的な介入が必要されることなく、自動的に実施可能な装置を提供する。

更に、本発明は、既存の飼育場、例えば既に本発明に係る検知装置を設置するための必要な移動手段を部分的に備えている採卵鶏用のシステムに容易に利用可能な検知装置及びその利用方法を提供する。

本発明は、種々の変更及び変形されることが想定される。これらの変更及び変形の全ては、添付の請求範囲に含まれる。なお、本発明の詳細の全ては、他の技術的に同等の要素に代替されてもよい。

実際に使用される材料は、特定な用途と、不特定の寸法及び形状とに対して互換性を有するものとし、要求及び技術水準に応じて任意であってもよい。

本出願は、イタリア特許出願番号ＰＤ２０１４Ａ００００３１に基づいて優先権を主張するものであり、その開示が参照により援用される。

任意の請求項に記載の技術的特徴に付加された符号は、その請求項を理解し易くするためのみで付加されたものである。従って、各技術要素を識別するために用いた符号によって当該技術要素に対する解釈が限定されることはない。

Claims (17)

1. 飼育場における死亡動物の検知装置であって、飼育場の区域をマッピングするための１つ以上の走査手段（１１）と、
   前記走査手段（１１）に対応する支持構造（１２）と、を備え、
   前記支持構造（１２）は、柱状部（２１）を有し、
   前記走査手段（１１）は、
   １つ以上の遠隔測定センサ（１４）を備え、
   前記遠隔測定センサ（１４）は、光を発することによって検知範囲内の固体物の距離を検知し、
   前記走査手段（１１）は、走査プロセスの実行に対応する電子制御及び管理ユニット（１３）に接続され、前記柱状部（２１）に支持されて移行し、一定の期間において前記飼育場の区域における同一のエリアに対して複数回の走査を実行して、前記遠隔測定センサの前記同一のエリアに対する複数回の検知信号に基づいて、前記飼育場の区域における静止動物の存在を検知する、
   死亡動物の検知装置。
2. 前記走査手段（１１）は、
   少なくとも１つの二次元レーザスキャナー（１４）を備える、
   請求項１に記載の検知装置。
3. 前記柱状部（２１）は、複数段のケージ（１５、１５ｂ、１５ｃ）が配置されている一連のケージ（１５）の近傍において、それらケージの長さ方向で移行するように構成され、当該柱状部（２１）は、ベルト、又はチェーン手段（２２）、又は他の同等の手段により駆動される、
   請求項１に記載の検知装置。
4. 前記柱状部（２１）は、走査手段（１１）を上から下へ又は下から上へ移行させるための手段（２３）を支持するように構成される、
   請求項１〜３のいずれか１つに記載の検知装置。
5. 前記上から下へ又は下から上へ移行させるための手段（２３）は、電気ギアモータ（２５）が搭載された運び台（２４）を備え、
   前記電気ギアモータ（２５）は、歯付きベルト、又は他の類似及び同等の加速手段を駆動するように構成される、
   請求項４に記載の検知装置。
6. 前記運び台（２４）は、電気ユニット（２６）及び搭載されたバッテリ（２７）を支持し、
   前記電気ユニット（２６）は、電気ギアモータ（２５）を通じて検知信号及び移動を管理し、
   前記搭載されたバッテリ（２７）は、走査手段（１１）に電力を供給する、
   請求項５に記載の検知装置。
7. 前記１つ以上の遠隔測定センサ（１４）は、複数の遠隔測定センサ（１１４、１１４ａ、１１４ｂ、１１４ｃ）であって、
   前記複数の遠隔測定センサは、同一の柱状部（２１）の固定された位置において、それぞれがケージ列（１５ａ、１５ｂ、１５ｃ）のうちの１つを対象に作動するように、互いに間隔を置いて設置される、
   請求項１〜３のいずれか１つに記載の検知装置。
8. 請求項１〜７のいずれか１つに記載の検知装置を用いた飼育場における死亡動物の検知方法であって、
   前記死亡動物の検知方法は、
   飼育場において、飼育動物に占有されている区域に対し、周期的にマッピングを実行するステップと、
   連続のマッピングを比較して、少なくとも二回連続のマッピングにおいて、同じ場所にいる動物を特定するステップと、
   少なくとも二回連続のマッピングにおいて同じ場所にいる動物が特定されたときに、静止動物の存在を示す信号を発信するステップと、
   を含む、
   死亡動物の検知方法。
9. 前記飼育場において、飼育動物に占有されている区域に対し、周期的にマッピングを実行するステップは、
   前記検知装置における遠隔測定センサにより発された光のパスを分析することによって、飼育動物に占有されている区域のマッピングを周期的に生成することを含む、
   請求項８に記載の検知方法。
10. 前記マッピングは、１つの固定ポイントから実行される、請求項８に記載の検知方法。
11. 前記マッピングは、２つ以上の異なるポイントから実行される、請求項８に記載の検知方法。
12. 前記マッピングは、予め設定された同一のポイントから複数回実行される、請求項８に記載の検知方法。
13. 前記マッピングは、動物の足の高さ位置に設置された二次元走査手段（１１）により実行される、請求項８〜１２のいずれか１つに記載の検知方法。
14. 死亡動物を撤去するように知らせされた職員が、ケージ（１５）における当該動物の居場所を即時に把握可能のように、前記静止動物の存在を示す信号は、飼育場における当該動物の正確な位置を含む、
    請求項８〜１３のいずれか１つに記載の検知方法。
15. 前記静止動物の存在を示す信号の発信は、次のマッピングにおいて静止外形が現れない場合のみに中止される、
    請求項８〜１４のいずれか１つに記載の検知方法。
16. システムに記録されたデータは、動物死体の場所及び撤去された時間を含み、記録且つ分類され、すなわち履歴ファイルにログをとることによって、後に参照可能にする、
    請求項８〜１５のいずれか１つに記載の検知方法。
17. 前記マッピングの終了時に、搭載された電気ユニット（２６）は、公的なインターネットアドレスからアクセス可能なサーバー（３３）に無線接続され、
    前記サーバー（３３）は、収集された全てのデータを受け取り、データ処理を行い、任意のインターネット閲覧装置を通じてウエブ上利用可能にする、
    請求項８〜１６のいずれか１つに記載の検知方法。

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