JP7037924B2 - Specific equipment, specific method, and program - Google Patents
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Description
本発明は、特定装置、特定方法、及びプログラムに関する。 The present invention relates to a specific device, a specific method, and a program.
肥育牛では、肥育後期に起立困難等の異常が発生し易いことが知られている。起立困難を放置すると、窒息等により牛が死亡することがあるため、牛を肥育する肥育農家では、牛舎の見回り等を行って、起立困難等の異常が牛に発生していないかを確認している。 It is known that fattening cattle are prone to abnormalities such as difficulty in standing up in the late fattening stage. If the difficulty of standing up is left unattended, the cow may die due to suffocation, etc. ing.
また、繁殖牛でも産前産後に起立困難等の異常が発生し易いことが知られており、繁殖農家は、同様に、牛舎の見回り等を行って、起立困難等の異常が牛に発生していないかを確認している。 In addition, it is known that breeding cattle are also prone to abnormalities such as difficulty in standing up before and after childbirth. I'm checking if there isn't.
更に、鼓脹症等の異常によって牛が起立困難となる場合もある。鼓脹症とは、牛等の反芻動物の家畜に起こり得る病気であり、例えば、青草等の発酵性飼料を過食した際等に発症する場合がある。鼓脹症が発症した場合、牛の腹部が膨脹するため、牛は、起立困難となる。 Furthermore, the cow may have difficulty standing due to abnormalities such as flatulence. Flatulence is a disease that can occur in livestock of ruminants such as cattle, and may develop when, for example, overeating a fermentable feed such as green grass. When bloating develops, the cow's abdomen swells, making it difficult for the cow to stand up.
しかしながら、例えば、飼養頭数が数百頭から数千頭にも及ぶ大規模な酪農場では、牛舎の見回り等を行って、牛に異常(鼓脹症等を含む起立困難)が発生していないかを確認するのは困難である。 However, for example, in a large-scale dairy farm with hundreds to thousands of cows, whether there are any abnormalities (difficulty standing including flatulence etc.) in the cows by patrol the barn. Is difficult to confirm.
本発明の実施の形態は、上記の点に鑑みてなされたもので、家畜の異常を特定することを目的とする。 The embodiment of the present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to identify an abnormality in livestock.
上記課題を解決するため、本発明の実施の形態は、家畜の異常を特定する特定装置であって、前記家畜に装着された加速度センサが測定した加速度データを記憶する記憶手段と、所定の時間の間における1以上の加速度データを前記記憶手段から取得する第1の取得手段と、前記第1の取得手段により取得された前記1以上の加速度データに基づいて、標準偏差を算出する第1の算出手段と、前記第1の算出手段により算出された前記標準偏差から所定の指標値を算出する第2の算出手段と、前記第2の算出手段により算出された前記指標値が、予め設定された所定の閾値を超えている場合、前記家畜に異常が発生したことを特定する第1の特定手段と、を有することを特徴とする。 In order to solve the above problems, an embodiment of the present invention is a specific device for identifying an abnormality in a livestock, which is a storage means for storing acceleration data measured by an acceleration sensor mounted on the livestock, and a predetermined time. The first acquisition means for acquiring one or more acceleration data between the storage means and the first acquisition means for calculating the standard deviation based on the one or more acceleration data acquired by the first acquisition means. The calculation means, the second calculation means for calculating a predetermined index value from the standard deviation calculated by the first calculation means, and the index value calculated by the second calculation means are preset. If it exceeds a predetermined threshold value, it is characterized by having a first specific means for identifying that an abnormality has occurred in the livestock.
家畜の異常を特定することができる。 It is possible to identify abnormalities in livestock.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。以降では、家畜の一例として、牛の異常を特定する場合について説明する。ただし、家畜は、牛に限られない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Hereinafter, as an example of livestock, a case of identifying an abnormality in cattle will be described. However, livestock are not limited to cattle.
[第一の実施形態]
<全体構成>
まず、牛の起立困難等の異常を特定する特定システム1の全体構成について、図1を参照しながら説明する。図1は、第一の実施形態に係る特定システムの全体構成の一例を示す図である。
[First Embodiment]
<Overall configuration>
First, the overall configuration of the
図1に示すように、本実施形態に係る特定システム1には、牛の異常を特定する特定装置10と、牛に装着された1以上のタグ20とが含まれる。なお、タグ20は牛の首部分に固定して装着されることが好ましい。
As shown in FIG. 1, the
タグ20は、牛に装着される機器である。1頭の牛に対して1つのタグ20が装着されている。タグ20には、当該タグ20を装着した牛の加速度(X軸、Y軸、及びZ軸の3軸の加速度)を測定する加速度センサが含まれる。
The
タグ20は、所定の時間毎(例えば2秒毎)に、加速度センサにより測定した加速度センサ値を含む測定データを特定装置10に送信する。特定装置10に送信された測定データは、後述する測定データ記憶部200に蓄積(記憶)される。
The
特定装置10は、牛の異常(例えば、肥育後期に発生する起立困難、産前産後に発生する起立困難、鼓脹症による起立困難等)を特定する1以上のコンピュータである。特定装置10は、特定処理部100と、測定データ記憶部200とを有する。
The
特定処理部100は、測定データ記憶部200に記憶されている測定データに基づいて、牛の異常を特定する。特定処理部100は、特定装置10にインストールされた1以上のプログラムが、CPU(Central Processing Unit)等に実行させる処理により実現される。
The
測定データ記憶部200は、タグ20から受信した測定データを記憶する。測定データ記憶部200は、例えばHDD(Hard Disk Drive)やSSD(Solid State Drive)等の補助記憶装置等を用いて実現可能である。測定データ記憶部200には、所定の時間毎(例えば2秒毎)に、複数の測定データが記憶されている。
The measurement
なお、図1に示す特定システム1の構成は一例であって、他の構成であっても良い。例えば、特定装置10は、複数台のコンピュータで構成されていても良い。また、例えば、特定処理部100が有する機能の一部を、特定装置10とネットワークを介して接続される装置(クラウドサーバ等)が有していても良い。
The configuration of the
<測定データ記憶部200に記憶されている測定データ>
ここで、本実施形態に係る測定データ記憶部200に記憶されている測定データについて、図2を参照しながら説明する。図2は、第一の実施形態に係る測定データ記憶部200に記憶されている測定データの一例を示す図である。なお、特定装置10は、タグ20から測定データを受信した場合、特定処理部100により、受信した測定データを測定データ記憶部200に記憶(蓄積)させれば良い。
<Measurement data stored in the measurement
Here, the measurement data stored in the measurement
図2に示すように、測定データ記憶部200には、タグを識別するタグID毎に、1以上の測定データが記憶されている。なお、1頭の牛に対して1つのタグ20が装着されていることから、タグIDは、牛を識別する情報(牛の個体識別情報)であっても良い。
As shown in FIG. 2, the measurement
各測定データには、日時と、加速度センサ値とが含まれる。日時は、例えば、タグ20が測定データを送信した日時である。なお、日時は、特定装置10が測定データを受信した日時であっても良い。
Each measurement data includes a date and time and an accelerometer value. The date and time is, for example, the date and time when the
加速度センサ値は、タグ20に含まれる加速度センサにより測定された加速度の値である。加速度センサ値には、X軸方向の加速度成分を示すX成分と、Y軸方向の加速度成分を示すY成分と、Z軸方向の加速度成分を示すZ成分とが含まれる。例えば、日時「t1」の測定データには、加速度センサ値のX成分「x1」と、Y成分「y1」と、Z成分「z1」とが含まれる。
The acceleration sensor value is a value of acceleration measured by the acceleration sensor included in the
このように、本実施形態に係る測定データ記憶部200に記憶されている測定データには、タグID毎に、日時と、加速度センサ値とが含まれる測定データが蓄積(記憶)されている。
As described above, in the measurement data stored in the measurement
<特定処理部100の機能構成>
次に、本実施形態に係る特定処理部100の機能構成について、図3を参照しながら説明する。図3は、本実施形態に係る特定処理部100の機能構成の一例を示す図である。
<Functional configuration of the
Next, the functional configuration of the
図3に示すように、特定処理部100は、取得部101と、前処理部102と、ノルム算出部103と、標準偏差算出部104と、指標値算出部105と、異常特定部106とを有する。
As shown in FIG. 3, the
取得部101は、測定データ記憶部200から測定データを取得する。このとき、取得部101は、例えば、タグID毎に、所定の時間(例えば10分)の間の測定データを測定データ記憶部200から取得する。
The
前処理部102は、取得部101により取得された測定データに対して前処理を行う。前処理とは、例えば、測定データの欠損補完(リサンプリング)処理やノイズ除去処理等である。
The
ノルム算出部103は、前処理後の測定データに含まれる加速度センサ値のL2ノルムを算出する。
The
標準偏差算出部104は、所定の時間(例えば1分)単位で、ノルム算出部103により算出されたL2ノルムの標準偏差を算出する。
The standard
指標値算出部105は、所定の時間(例えば1時間)の間の標準偏差から所定の指標値を算出する。指標値算出部105は、例えば、予め設定された上限値と下限値とを用いて、所定の時間(例えば、5分、10分、1時間等)の間に、標準偏差が上限値を超えた後に下限値を下回った回数と、標準偏差が下限値を下回った後に上限値を超えた回数とをカウントし、このカウント値を指標値とすれば良い。このとき、指標値算出部105は、標準偏差が上限値を超えた後に、(下限値を下回らずに)再度、上限値を超えた場合にはカウントしない。同様に、指標値算出部105は、標準偏差が下限値を下回った後に、(上限値を超えずに)再度、下限値を下回った場合にはカウントしない。
The index
なお、指標値算出部105は、上記以外の指標値を算出しても良い。例えば、標準偏差が上限値を超えた回数をKs、下限値を下回った回数をKiとした場合に、指標値算出部105は、min(Ks,Ki)やKs+Ki等を指標値としても良い。
The index
異常特定部106は、指標値算出部105により算出された指標値が、予め設定された閾値を超えているか否かを判定する。そして、異常特定部106は、指標値が閾値を超えていると判定した場合、牛に異常が発生したと特定する。一方で、異常特定部106は、指標値が閾値を超えていないと判定した場合、牛に異常は発生していないと特定する。
The
なお、異常特定部106により牛に異常が発生したと特定された場合、例えば、異常特定部106は、牛に異常が発生したことを示すアラート等を通知する。アラートの通知先としては、例えば、特定装置10のディスプレイ等に表示しても良いし、特定装置10に接続される他の装置(例えば、PCやスマートフォン、タブレット端末等)に送信しても良い。
When the
<牛の異常を特定する処理>
以降では、牛に発生した異常を特定する処理について、図4を参照しながら説明する。図4は、第一の実施形態に係る異常特定処理の一例を示すフローチャートである。なお、図4に示す処理は、例えば、10分間毎に繰り返し実行される。ただし、10分は一例であって、任意の時間毎に繰り返し実行されても良い。
<Process to identify abnormalities in cattle>
Hereinafter, a process for identifying an abnormality that has occurred in cattle will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a flowchart showing an example of the abnormality specifying process according to the first embodiment. The process shown in FIG. 4 is repeatedly executed every 10 minutes, for example. However, 10 minutes is an example and may be repeatedly executed at arbitrary time intervals.
まず、取得部101は、タグID毎に、所定の時間(例えば10分)の間の測定データを測定データ記憶部200から取得する(ステップS11)。このように、取得部101は、牛(タグID)毎に、所定の時間単位(例えば10分単位)の測定データを測定データ記憶部200から取得する。なお、このような所定の時間は、10分に限られず、例えば特定装置10のユーザが任意の時間に設定することができる。
First, the
以降では、タグID「Tag1」の10分間の測定データ1,測定データ2,・・・,測定データN1が取得部101により取得された場合について説明を続ける。
Hereinafter, the case where the
次に、前処理部102は、取得部101により取得された測定データに対して前処理を行う(ステップS12)。すなわち、前処理部102は、測定データの欠損補完(リサンプリング)処理やノイズ除去処理等を行う。なお、欠損補完処理は、収集データの精度を上げるため、データが取得できなかった場合の欠損を補完する処理である。また、ノイズ除去処理は、牛の瞬間的な動作(例えば、瞬間的に身体を震わせる動作や瞬間的に大きく身体をびくつかせる動作等)を示すデータを除去する処理である。これにより、前処理後の測定データ1,測定データ2,・・・,測定データN2が得られる。
Next, the
次に、ノルム算出部103は、前処理後の測定データに含まれる加速度センサ値のL2ノルムを算出する(ステップS13)。すなわち、ノルム算出部103は、測定データ1に含まれる加速度センサ値1のL2ノルム1、測定データ2に含まれる加速度センサ値2のL2ノルム2,・・・,測定データN2に含まれる加速度センサ値N2のL2ノルムN2を算出する。
Next, the
次に、標準偏差算出部104は、所定の時間(例えば1分)単位で、ノルム算出部103により算出されたL2ノルムの標準偏差を算出する(ステップS14)。すなわち、標準偏差算出部104は、L2ノルム1,L2ノルム2,・・・,L2ノルムN2について、1分単位で標準偏差を算出する。標準偏差算出部104により算出された標準偏差は、例えば、HDDやSSD等の補助記憶装置に記憶される。
Next, the standard
次に、指標値算出部105は、所定の時間(例えば1時間)の間の標準偏差から所定の指標値を算出する(ステップS15)。すなわち、指標値算出部105は、例えば過去の1時間の間の標準偏差を補助記憶装置から取得して、所定の指標値を算出する。所定の指標値は、所定の時間の間に、標準偏差が上限値を超えた後に下限値を下回った回数と、標準偏差が下限値を下回った後に上限値を超えた回数とをカウントすることで算出される。
Next, the index
ここで、指標値の算出について、図5を参照しながら説明する。図5は、指標値の算出の一例を説明する図である。 Here, the calculation of the index value will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a diagram illustrating an example of calculation of an index value.
図5に示すように、縦軸に標準偏差、横軸に時間とした場合に、1時間の間において、標準偏差が上限値を超えた後に下限値を下回った回数と、標準偏差が下限値を下回った後に上限値を超えた回数とをカウントして、指標値を算出する。例えば、図5に示す例では、6:00~6:10の間に、3回とカウントされている。 As shown in FIG. 5, when the vertical axis is the standard deviation and the horizontal axis is the time, the number of times the standard deviation exceeds the upper limit and then falls below the lower limit in one hour, and the standard deviation is the lower limit. The index value is calculated by counting the number of times the upper limit is exceeded after the value falls below. For example, in the example shown in FIG. 5, it is counted as 3 times between 6:00 and 6:10.
なお、下限値及び上限値は、例えば、経験則に基づいて予め決定されるが、下限値としては、例えば、牛が横臥している状態の間における加速度センサ値から算出される標準偏差よりも高い値を設定することが好ましい。また、上限値としては、例えば、牛が採食している状態(餌を食べている状態)の間における加速度センサ値から算出される標準偏差と同等又は同等以上の値を設定することが好ましい。上限値は、例えば、牛が採食している状態(又は、採食時と同程度の動きをしている状態)の間における加速度センサ値を正解データとして、機械学習の手法によって学習することで決定された標準偏差が設定されても良い。 The lower limit value and the upper limit value are determined in advance based on, for example, an empirical rule, but the lower limit value is, for example, larger than the standard deviation calculated from the acceleration sensor value while the cow is lying down. It is preferable to set a high value. Further, as the upper limit value, for example, it is preferable to set a value equal to or greater than the standard deviation calculated from the acceleration sensor value during the state in which the cow is eating (the state of eating food). .. The upper limit is learned by a machine learning method, for example, using the accelerometer value during the state in which the cow is eating (or the state of movement similar to that at the time of feeding) as the correct answer data. The standard deviation determined in may be set.
また、下限値及び上限値は、牛毎に決定されても良いし、全ての牛に対して共通に決定されても良い。牛毎に決定することで、例えば、牛毎の行動の特徴を考慮した下限値及び上限値を設定することができる。牛毎に決定する場合は、更に、牛の過去の動作データに基づいて上限値及び下限値を設定しても良い。例えば、統計的に動きが多いと判断される牛には、高めの上限値を設定する等である。言い換えれば、牛毎の特性に応じて、上限値及び下限値を設定しても良い。 Further, the lower limit value and the upper limit value may be determined for each cow or may be determined in common for all cows. By determining for each cow, for example, a lower limit value and an upper limit value can be set in consideration of the behavioral characteristics of each cow. When determining for each cow, the upper limit value and the lower limit value may be further set based on the past operation data of the cow. For example, a higher upper limit may be set for cows that are statistically judged to have a lot of movement. In other words, the upper limit value and the lower limit value may be set according to the characteristics of each cow.
また、指標値算出部105によって指標値が算出される時間幅(所定の時間の間の時間幅)は、判定対象とする異常の種別に応じて異なっていても良い。例えば、鼓脹症等の緊急性が高い病気の場合には1時間幅とする一方で、分娩等の場合には6時間幅とする等である。
Further, the time width (time width between predetermined times) in which the index value is calculated by the index
次に、異常特定部106は、指標値算出部105により算出された指標値が、予め設定された閾値を超えているか否かを判定する。そして、異常特定部106は、指標値が閾値を超えていると判定した場合、牛に異常が発生したと特定する。一方で、異常特定部106は、指標値が閾値を超えていないと判定した場合、牛に異常は発生していないと特定する(ステップS15)。なお、閾値としては、例えば、15~20程度が考えられる。ただし、閾値はこれに限られない。
Next, the
例えば、判定対象とする異常の種別に応じて、異なる閾値を用いても良い。より具体的には、或る病気に罹患した牛では上限値を超えたり下限値を下回ったりする動作が継続的に発生するような場合、閾値は高めに設定される。一方で、別の或る病気に罹患した牛では突発的に大きな動作が発生するような場合、閾値は低めに設定される等である。 For example, different threshold values may be used depending on the type of abnormality to be determined. More specifically, the threshold is set higher when cattle suffering from a certain disease continuously experience movements that exceed or fall below the upper limit. On the other hand, when a large movement suddenly occurs in a cow suffering from another certain disease, the threshold value is set lower.
以上により、本実施形態に係る特定装置10では、牛に発生した異常(例えば、肥育後期に発生する起立困難、産前産後に発生する起立困難、鼓脹症による起立困難等)を特定することができる。
Based on the above, the
ここで、一例として、採食行動時と異常行動(起立困難)時とにおけるL2ノルムと標準偏差との比較例を図6示す。図6は、採食行動時と異常行動時との比較例を示す図である。 Here, as an example, FIG. 6 shows a comparative example of the L2 norm and the standard deviation during feeding behavior and abnormal behavior (difficulty standing). FIG. 6 is a diagram showing a comparative example between the feeding behavior and the abnormal behavior.
図6(a)は、採食行動時におけるL2ノルムである。また、図6(b)は、異常行動時におけるL2ノルムである。異常行動時には、採食行動時に比べて、L2ノルムが突出した値となっている場合が多いのがわかる。 FIG. 6A is an L2 norm at the time of feeding behavior. Further, FIG. 6 (b) shows the L2 norm at the time of abnormal behavior. It can be seen that the L2 norm is often a prominent value during abnormal behavior as compared with that during feeding behavior.
図6(c)は、採食行動時における標準偏差である。また、図6(d)は、異常行動時における標準偏差である。異常行動時には、採食行動時に比べて、上下の振れが大きいことがわかる。 FIG. 6 (c) shows the standard deviation during feeding behavior. Further, FIG. 6 (d) shows the standard deviation at the time of abnormal behavior. It can be seen that the vertical swing is larger during abnormal behavior than during feeding behavior.
これにより、上限値及び下限値を適切に設定することで、牛の異常を高い精度で特定することできる。なお、上限値と下限値との差を大きくすることで、誤検知を減らすことができる一方で、検知漏れが大きくなる。反対に、上限値と下限値との差を小さくすることで、誤検知は大きくなるが、検知漏れを減らすことができる。したがって、例えば、上限値と下限値との差を大きくした場合、閾値は比較的小さく設定することが好ましい。一方で、例えば、上限値と下限値との差を小さくした場合、閾値は比較的大きく設定することが好ましい。 Thereby, by appropriately setting the upper limit value and the lower limit value, it is possible to identify the abnormality of the cow with high accuracy. By increasing the difference between the upper limit value and the lower limit value, false detection can be reduced, but detection omission becomes large. On the contrary, by reducing the difference between the upper limit value and the lower limit value, false detection becomes large, but detection omission can be reduced. Therefore, for example, when the difference between the upper limit value and the lower limit value is large, it is preferable to set the threshold value relatively small. On the other hand, for example, when the difference between the upper limit value and the lower limit value is made small, it is preferable to set the threshold value relatively large.
また、上限値は、段階的に設定されても良い。例えば、第1の上限値と、当該第1の上限値よりも大きい値の第2の上限値とが設定されても良い。このとき、閾値は、例えば、第1の上限値に対応する第1の閾値と、第2の上限値に対応する第2の閾値とが設定されても良い。第1の閾値とは、例えば、標準偏差が第1の上限値を超えた後に下限値を下回った回数と、標準偏差が第1の下限値を下回った後に上限値を超えた回数とをカウントしたカウント値である。同様に、第2の閾値とは、例えば、標準偏差が第2の上限値を超えた後に下限値を下回った回数と、標準偏差が第2の下限値を下回った後に上限値を超えた回数とをカウントしたカウント値である。なお、ここでは、下限値は一定とした。下限値も上限値と同様に、段階的に設定されても良い。 Further, the upper limit value may be set stepwise. For example, a first upper limit value and a second upper limit value having a value larger than the first upper limit value may be set. At this time, for example, a first threshold value corresponding to the first upper limit value and a second threshold value corresponding to the second upper limit value may be set as the threshold value. The first threshold counts, for example, the number of times the standard deviation exceeds the first upper limit and then falls below the lower limit, and the number of times the standard deviation falls below the first lower limit and then exceeds the upper limit. It is the counted value. Similarly, the second threshold is, for example, the number of times the standard deviation exceeds the second upper limit and then falls below the lower limit, and the number of times the standard deviation falls below the second lower limit and then exceeds the upper limit. It is a count value that counts and. Here, the lower limit is set to a constant value. The lower limit value may be set stepwise in the same manner as the upper limit value.
[第二の実施形態]
次に、第二の実施形態について説明する。第二の実施形態では、気圧データを用いることで、より高い精度で牛の異常を特定する場合について説明する。なお、第二の実施形態では、主に、第一の実施形態との相違点について説明し、第一の実施形態と同一の構成要素についてはその説明を省略する。
[Second embodiment]
Next, the second embodiment will be described. In the second embodiment, a case where an abnormality in cattle is identified with higher accuracy by using barometric pressure data will be described. In the second embodiment, the differences from the first embodiment will be mainly described, and the description of the same components as those in the first embodiment will be omitted.
<全体構成>
まず、本実施形態に係る特定システム1について、図7を参照しながら説明する。図7は、第二の実施形態に係る特定システム1の全体構成の一例を示す図である。
<Overall configuration>
First, the
図7に示すように、本実施形態に係る特定システム1には、更に、基準となる気圧を測定する基準気圧センサ30が含まれる。また、本実施形態に係るタグ20には、更に、気圧を測定する気圧センサが含まれる。
As shown in FIG. 7, the
本実施形態に係るタグ20は、所定の時間毎(例えば2秒毎)に、更に、気圧センサにより測定された気圧センサ値を含む測定データを特定装置10に送信する。
The
また、基準気圧センサ30は、牛舎内の所定の位置(例えば、牛舎内の地面上)に設置され、基準となる気圧を測定する。基準気圧センサ30は、所定の時間毎(例えば2秒毎)に、測定した気圧を示す基準気圧センサ値を含む基準気圧データを特定装置10に送信する。特定装置10に送信された基準気圧データは、後述する基準気圧データ記憶部300に蓄積(記憶)される。
Further, the reference
ここで、本実施形態に係る特定装置10は、更に、基準気圧データ記憶部300を有する。
Here, the
基準気圧データ記憶部300は、基準気圧センサ30から受信した基準気圧データを記憶する。基準気圧データ記憶部300は、例えばHDDやSSD等の補助記憶装置等を用いて実現可能である。基準気圧データ記憶部300には、所定の時間毎(例えば2秒毎)に、複数の基準気圧データが記憶されている。
The reference atmospheric pressure
なお、例えば、牛には、タグ20の代わりに、加速度センサと、気圧センサとがそれぞれ別体で装着されていても良い。
For example, the cow may be equipped with an acceleration sensor and a barometric pressure sensor separately instead of the
<測定データ記憶部200に記憶されている測定データ>
ここで、本実施形態に係る測定データ記憶部200に記憶されている測定データについて、図8を参照しながら説明する。図8は、第二の実施形態に係る測定データ記憶部200に記憶されている測定データの一例を示す図である。
<Measurement data stored in the measurement
Here, the measurement data stored in the measurement
図8に示すように、測定データ記憶部200には、タグを識別するタグID毎に、1以上の測定データが記憶されている。また、各測定データには、更に、気圧センサ値が含まれる。気圧センサ値は、タグ20に含まれる気圧センサにより測定された気圧の値である。
As shown in FIG. 8, the measurement
このように、本実施形態に係る測定データ記憶部200に記憶されている測定データには、タグID毎に、日時と、加速度センサ値と、気圧センサ値とが含まれる測定データが蓄積(記憶)されている。
As described above, in the measurement data stored in the measurement
<特定処理部100の機能構成>
次に、本実施形態に係る特定処理部100の機能構成について、図9を参照しながら説明する。図9は、第二の実施形態に係る特定処理部100の機能構成の一例を示す図である。
<Functional configuration of the
Next, the functional configuration of the
図9に示すように、特定処理部100は、更に、姿勢特定部107を有する。また、本実施形態に係る取得部101は、基準気圧データ記憶部300から基準気圧データを取得する。このとき、取得部101は、測定データ記憶部200から取得した測定データと同一の時間の間の基準気圧データを取得する。
As shown in FIG. 9, the
姿勢特定部107は、取得部101により取得された測定データに含まれる気圧センサ値と、取得部101により取得された基準気圧データに含まれる基準気圧センサ値とに基づいて、牛の姿勢(すなわち、「起立」又は「横臥」)を特定する。ここで、「起立」とは、牛が立っている状態のことである。また、「横臥」とは、牛が横たわっている状態のことである。
The
牛が起立困難となっている場合には、牛の姿勢は「横臥」となっている。したがって、姿勢特定部107により牛の姿勢を特定することで、本実施形態に係る異常特定部106は、指標値が閾値を超えていると判定した場合であっても、牛の姿勢が「起立」である場合には牛に異常は発生していないと特定することができる。これにより、誤検知(すなわち、牛が立っている状態で、異常特定部106により牛に異常が発生したと特定される事態等)を防止することができる。
When the cow is difficult to stand, the cow's posture is "lying". Therefore, by specifying the posture of the cow by the
<牛の異常を特定する処理>
以降では、牛の姿勢も考慮して、牛に発生した異常を特定する処理について、図10を参照しながら説明する。図10は、第二の実施形態に係る異常特定処理の一例を示すフローチャートである。なお、図10に示す処理は、例えば、10分間毎に繰り返し実行される。ただし、10分は一例であって、任意の時間毎に繰り返し実行されても良い。
<Process to identify abnormalities in cattle>
Hereinafter, the process of identifying the abnormality that has occurred in the cow will be described with reference to FIG. 10 in consideration of the posture of the cow. FIG. 10 is a flowchart showing an example of the abnormality specifying process according to the second embodiment. The process shown in FIG. 10 is repeatedly executed every 10 minutes, for example. However, 10 minutes is an example and may be repeatedly executed at arbitrary time intervals.
図10のステップS11~ステップS15の処理は、図4と同様であるため、その説明を省略する。 Since the processes of steps S11 to S15 of FIG. 10 are the same as those of FIG. 4, the description thereof will be omitted.
ステップS15に続いて、取得部101は、ステップS11と同様の時間の間の基準気圧データを基準気圧データ記憶部300から取得する(ステップS21)。すなわち、例えば、ステップS11において日時t1~tn(nは1以上の整数)の間の測定データが取得された場合、取得部101は、同様に、日時t1~tnの間の基準気圧データを基準気圧データ記憶部300から取得する。
Following step S15, the
次に、姿勢特定部107は、取得部101により取得された測定データと基準気圧データとから所定の時間(例えば10分)の間における気圧差分センサ値を算出する(ステップS22)。気圧差分センサ値とは、測定データに含まれる気圧センサ値と、当該測定データと同一日時又は当該測定データと対応する日時における基準気圧データに含まれる基準気圧センサ値との差である。
Next, the
次に、姿勢特定部107は、上記のステップS22で算出した差分気圧センサ値から牛の姿勢を特定する(ステップS23)。
Next, the
ここで、牛の姿勢を特定する場合の一例について、図11を参照しながら説明する。図11は、牛の姿勢特定の一例を説明する図である。 Here, an example of specifying the posture of a cow will be described with reference to FIG. 11. FIG. 11 is a diagram illustrating an example of specifying the posture of a cow.
タグ20は、牛の首の位置に装着されているため、差分気圧センサ値が相対的に高い場合は牛の首が低い位置にあることを示している。一方で、差分気圧センサ値が相対的に低い場合は牛の首の位置が高い位置にあることを示している。このため、図11に示すように、差分気圧センサ値が、他の時間よりも相対的に高い場合には、牛が横臥していると特定することができる。
Since the
次に、異常特定部106は、上記のステップS23で特定した牛の姿勢も考慮して、牛の異常を特定する(ステップS24)。すなわち、例えば、上記のステップS23で特定した牛の姿勢が「起立」である場合、異常特定部106は、牛に異常が発生していないと特定する。一方で、例えば、上記のステップS23で特定した牛の姿勢が「横臥」である場合、異常特定部106は、図4のステップS15と同様に、指標値が閾値を超えているか否かを判定する。これにより、牛の異常を高い精度で特定することができる。
Next, the
なお、牛の姿勢の特定は、例えば、ステップS11又はステップS12の後に行われても良い。このとき、例えば、牛の姿勢が「起立」と特定された場合に、以降の処理を実行しないようにすることもできる。すなわち、牛の姿勢が「起立」と特定された場合には、L2ノルムの算出や標準偏差の算出等を行わないようにすることもできる。 The posture of the cow may be specified, for example, after step S11 or step S12. At this time, for example, when the posture of the cow is specified as "standing", it is possible not to execute the subsequent processing. That is, when the posture of the cow is specified as "standing", it is possible not to calculate the L2 norm or the standard deviation.
以上により、本実施形態に係る特定装置10では、牛に発生した異常(例えば、肥育後期に発生する起立困難、産前産後に発生する起立困難、鼓脹症による起立困難等)を特定する際に、牛の姿勢も考慮して、より高い精度で異常の発生を特定することができる。
Based on the above, in the
本発明は、具体的に開示された上記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment disclosed specifically, and various modifications and modifications can be made without departing from the scope of claims.
1 特定システム
10 特定装置
20 タグ
30 基準気圧センサ
100 特定処理部
101 取得部
102 前処理部
103 ノルム算出部
104 標準偏差算出部
105 指標値算出部
106 異常特定部
107 姿勢特定部
200 測定データ記憶部
300 基準気圧データ記憶部
1 Specified
Claims (5)
前記家畜に装着された加速度センサが測定した加速度データを記憶する記憶手段と、
所定の時間の間における1以上の加速度データを前記記憶手段から取得する第1の取得手段と、
前記第1の取得手段により取得された前記1以上の加速度データに基づいて、標準偏差を算出する第1の算出手段と、
前記第1の算出手段により算出された前記標準偏差から所定の指標値を算出する第2の算出手段と、
前記第2の算出手段により算出された前記指標値が、予め設定された所定の閾値を超えている場合、前記家畜に異常が発生したことを特定する第1の特定手段と、
を有し、
前記第2の算出手段は、
所定の時間の間における前記標準偏差と、予め設定された上限値及び下限値との大小関係に基づいて、前記指標値を算出する、ことを特徴とする特定装置。 It is a specific device that identifies abnormalities in livestock.
A storage means for storing acceleration data measured by an acceleration sensor attached to the livestock, and a storage means.
A first acquisition means for acquiring one or more acceleration data during a predetermined time from the storage means,
A first calculation means for calculating the standard deviation based on the one or more acceleration data acquired by the first acquisition means, and
A second calculation means for calculating a predetermined index value from the standard deviation calculated by the first calculation means, and a second calculation means.
When the index value calculated by the second calculation means exceeds a predetermined threshold value set in advance, the first specific means for identifying the occurrence of an abnormality in the livestock and the first specific means.
Have,
The second calculation means is
A specific device, characterized in that the index value is calculated based on the magnitude relationship between the standard deviation and the preset upper limit value and lower limit value during a predetermined time .
所定の時間の間における1以上の第1の気圧データ及び第2の気圧データを前記記憶手段から取得する第2の取得手段と、
前記第2の取得手段により取得された前記1以上の第1の気圧データ及び第2の気圧データから前記家畜の姿勢を特定する第2の特定手段とを有し、
前記第1の特定手段は、
前記第2の特定手段により前記家畜の姿勢が横臥であると特定された場合に、前記指標値が前記閾値を超えているか否かを判定する、ことを特徴とする請求項1又は2に記載の特定装置。 The storage means stores the first barometric pressure data and the second barometric pressure data measured by the first barometric pressure sensor attached to the livestock and the second barometric pressure sensor installed at a predetermined position, respectively.
A second acquisition means for acquiring one or more first barometric pressure data and a second barometric pressure data from the storage means during a predetermined time,
It has one or more first atmospheric pressure data acquired by the second acquisition means and a second specific means for specifying the posture of the livestock from the second atmospheric pressure data.
The first specific means is
The invention according to claim 1 or 2 , wherein when the posture of the livestock is specified to be lying down by the second specific means, it is determined whether or not the index value exceeds the threshold value. Specific device.
所定の時間の間における1以上の加速度データを前記記憶手段から取得する第1の取得手順と、
前記第1の取得手順により取得された前記1以上の加速度データに基づいて、標準偏差を算出する第1の算出手順と、
前記第1の算出手順により算出された前記標準偏差から所定の指標値を算出する第2の算出手順と、
前記第2の算出手順により算出された前記指標値が、予め設定された所定の閾値を超えている場合、前記家畜に異常が発生したことを特定する第1の特定手順と、
を実行し、
前記第2の算出手順は、
所定の時間の間における前記標準偏差と、予め設定された上限値及び下限値との大小関係に基づいて、前記指標値を算出する、ことを特徴とする特定方法。 A specific device for identifying an abnormality in livestock, which has a storage means for storing acceleration data measured by an acceleration sensor attached to the livestock.
A first acquisition procedure for acquiring one or more acceleration data during a predetermined time from the storage means,
The first calculation procedure for calculating the standard deviation based on the acceleration data of one or more acquired by the first acquisition procedure, and the first calculation procedure.
A second calculation procedure for calculating a predetermined index value from the standard deviation calculated by the first calculation procedure, and a second calculation procedure.
When the index value calculated by the second calculation procedure exceeds a predetermined threshold value set in advance, the first specific procedure for identifying that an abnormality has occurred in the livestock and the first specific procedure.
And run
The second calculation procedure is
A specific method characterized in that the index value is calculated based on the magnitude relationship between the standard deviation and the preset upper limit value and lower limit value during a predetermined time .
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