JPH10295212A - 放牧管理装置及びその装置を用いた放牧管理システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 放牧された動物の歩行状態又は立って静止し
ている状態だけでなく、睡眠状態又は走行状態を判定し
て、病気や発情等の動物の健康状態を精度よく管理する
ことができる放牧管理装置、及びその装置を用いた放牧
管理システムを提供する。 【解決手段】 互いに直交する３軸の加速度を検知して
各加速度データを出力する加速度センサ１１と、各加速
度データを時系列で記憶するデータメモリ１２と、デー
タメモリ１２と接続されて各加速度データを解析する解
析部１３とを備え、放牧された動物２に装着されて、解
析部１３が動物２の少なくとも睡眠状態又は走行状態を
表す状態信号を所定時間毎に出力する構成にしてある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、放牧された動物の
健康状態を管理する放牧管理装置及びその装置を用いた
放牧管理システムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の放牧管理装置として、動
物の足に装着されて歩行時の振動を検知しカウントし
て、累積された累積カウント値を所定時間毎に出力する
振動検知機と、出力された複数の累積カウント値が時系
列で記述されたカウントデータを記憶するカウントデー
タメモリと、カウントデータを解析する解析手段と、を
備えた構成のものが存在する。そして、動物の歩行量は
累積カウント値の積算値で表される。

【０００３】さらに詳しくは、動物の歩行量は発情時に
２割以上も増えることが確認されており、したがって歩
行量から発情の有無を把握できる。また、一定時間の間
累積カウント値がカウントデータに記述されないとき、
又は累積カウント値の積算値が低下したとき、動物の病
気や事故が考えられる。ここで、運動量が歩行時の累積
カウント値を記述したカウントデータから推測され、し
たがって、そのカウントデータは放牧された動物の病気
や発情等の健康状態を表しており、その健康状態を管理
するために利用されている。

【０００４】また、位置を検出する方法として、カーナ
ビゲーションシステムで利用されているＧＰＳを用いた
方法が、又はＰＨＳ（パーソナルハンディーホンシステ
ム）の端末機がＩＤコードを付された複数の基地局から
の電界強度を計測し送信して、その電界強度の差を解析
する方法が、それぞれ提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の放牧管
理装置では、累積カウント値が時系列で記述されたカウ
ントデータから動物の歩行量を推測して、病気や発情等
の健康状態を管理することができる。

【０００６】しかしながら、カウントデータは振動がカ
ウントされる動物の動作状態と、振動がカウントされな
い動物の静止状態とを分離するものにすぎない。したが
って、動作状態では歩行状態又は走行状態、静止状態で
は立って静止している状態又は睡眠状態のそれぞれを区
別できず、病気及び発情の発見における精度に問題があ
った。

【０００７】本発明は、上記問題点に鑑みてなしたもの
で、その目的とするところは、放牧された動物の歩行状
態又は立って静止している状態だけでなく、睡眠状態又
は走行状態を判定して、病気や発情等の動物の健康状態
を精度よく管理することができる放牧管理装置、及びそ
の装置を用いた放牧管理システムを提供することにあ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ために、請求項１記載の放牧管理装置は、互いに直交す
る３軸の加速度を検知して各加速度データを出力する加
速度センサと、各加速度データを時系列で記憶するデー
タメモリと、データメモリと接続されて各加速度データ
を解析する解析部とを備え、放牧された動物に装着され
て、解析部が動物の少なくとも睡眠状態又は走行状態を
表す状態信号を所定時間毎に出力する構成にしてある。

【０００９】請求項２記載の放牧管理装置は、請求項１
記載のものにおいて、前記加速度センサは前記動物の肩
部に装着された構成にしてある。

【００１０】請求項３記載の放牧管理システムは、請求
項１記載の放牧管理装置を用いたものにおいて、互いに
直交する３軸の加速度を検知して各加速度データを出力
する加速度センサと、各加速度データを時系列で記憶す
るデータメモリと、データメモリと接続されて各加速度
データを解析する解析部とを備え、放牧されて識別符号
を付した複数の動物に装着されて、解析部が動物の少な
くとも睡眠状態又は走行状態を表す状態信号を所定時間
毎に出力する放牧管理装置と、複数の動物に装着され
て、入力された状態信号が睡眠状態又は走行状態のそれ
ぞれに設定された所定基準時間を越えたとき異常信号
と、動物の識別符号とを少なくとも有した送信データを
無線で送信する送信装置と、各送信装置からの送信デー
タを受信する受信装置と、を設けた構成にしてある。

【００１１】請求項４記載の放牧管理システムは、請求
項３記載のものにおいて、前記送信装置は、前記動物の
位置を検出する位置検出手段が設けられるとともに、検
出された位置データを含む前記送信データを送信する構
成にしてある。

【００１２】請求項５記載の放牧管理システムは、請求
項４記載のものにおいて、前記位置検出手段は、ＩＤコ
ードが付された複数の基地局からの各電界強度データを
保持するＰＨＳ端末機でもって形成されるとともに、前
記位置データがＩＤコードを付された各電界強度データ
である構成にしてある。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の第１実施形態を図１乃至
図６に基づいて以下に説明する。放牧管理装置１は、加
速度センサ１１と、データメモリ１２と、解析部１３と
を備えて構成される。

【００１４】加速度センサ１１は、半導体素子からなる
センシングエレメント１１Ａがプリント基板（図示せ
ず）の実装面（図示せず）に接続されて、そのセンシン
グエレメント１１Ａの３個が互いに直交する３軸の加速
度を検知するようハウジング（図示せず）にそれぞれ収
容される。ここで、センシングエレメント１１Ａが、重
り部１１ａと、重り部１１ａに加速度が印加されること
によって撓むよう一端を重り部１１ａに接続した撓み部
１１ｂと、撓み部１１ｂの撓みに基づいて加速度を電気
信号に変換するよう撓み部１１ｂに形成されたセンサ部
１１ｃと、重り部１１ａの外周縁を空間を設けて外囲し
て撓み部１１ｂの他端を支持する支持部１１ｄとを設け
ている。

【００１５】そして、後述する動物２の肩部２１に装着
されて、互いに直交する３軸、つまり水平面に沿ったＸ
軸及びＹ軸、並びに水平面と直交した上下方向であるＺ
軸の各加速度を各センサ部１１ｃが検知して、各センシ
ングエレメント１１Ａが各加速度データを出力する。

【００１６】データメモリ１２は、読み書きできるＲＡ
Ｍにより、加速度センサ１１からの３軸の各加速度デー
タを時系列で記憶する。

【００１７】解析部１３は、データメモリ１２と接続さ
れて各加速度データを解析して、動物２の歩行状態、走
行状態、立って静止している状態、又は睡眠状態のそれ
ぞれを区別して、少なくとも睡眠状態又は走行状態を表
す状態信号を所定時間毎に出力する。このものにつては
詳しく後述する。

【００１８】動物２は、牧場に放牧された複数の牛であ
り、各動物２を識別する識別符号がそれぞれ付されて、
加速度センサ１１を肩部２１に、データメモリ１２と解
析部１３とを胴体部にそれぞれ装着して、牧場内を歩行
し、走行し、立って静止し、又は睡眠をとる。病気のと
き睡眠状態が、発情期のとき走行状態がそれぞれ長時間
にわたって継続する。また、集団行動を行う習性があっ
て、病気又は発情期に１頭だけ集団から離れる場合があ
る。

【００１９】この放牧管理装置１の動作を説明する。加
速度センサ１１は動物２が動いたとき、印加された加速
度をＸ軸、Ｙ軸、及びＺ軸の３軸に分離し検知して各加
速度データを出力し、データメモリ１２がその各加速度
データを時系列で記憶する。

【００２０】動物２が歩行状態の時、Ｘ軸、Ｙ軸、及び
Ｚ軸の各加速度を時系列で記述した各加速度データを図
３に示す。各加速度データは３軸共加速度を検知して、
特に上下方向であるＺ軸の加速度の変化が大きくなると
ともに、一歩の所要時間がδ1になっている。動物２が
走行状態の時、図４に示すように、各加速度データは歩
行状態の時と同様に３軸共加速度を検知しているが、変
化が歩行状態の時と比較して大きくなって、一歩の所要
時間がδ1より短くδ2になる。解析部１３はこのように
各加速度データを解析し、歩行状態又は走行状態のどち
らであるかを判定して、走行状態の時その走行状態を表
す状態信号を所定時間毎に出力する。

【００２１】動物２が立って静止している状態の時、図
５に示すように、各加速度データは３軸共加速度の変化
がなく一定である。しかし、Ｘ軸及びＹ軸の加速度が０
であるのに対して、Ｚ軸の加速度が重力加速度を負荷さ
れて１Ｇになる。動物２が睡眠状態の時、図６に示すよ
うに、各加速度データは静止状態と同様に３軸共加速度
の変化がなく一定である。しかし、重力加速度がＺ軸で
はなくＹ軸に負荷されるので、そのＹ軸の加速度が重力
加速度を負荷されて１Ｇになるとともに、Ｚ軸の加速度
が０になる。解析部１３はこのように各加速度データを
解析し、立って静止している状態又は睡眠状態のどちら
であるかを判定して、睡眠状態の時その睡眠状態を表す
状態信号を所定時間毎に出力する。

【００２２】このようにして、解析部１３は各加速度デ
ータを解析して、動物２の歩行状態、走行状態、立って
静止している状態、又は睡眠状態のうちいづれであるか
を区別し判定して、睡眠状態又は走行状態を表す状態信
号を所定時間毎に出力する。

【００２３】かかる第１実施形態の放牧管理装置１にあ
っては、上記したように、加速度センサ１１が互いに直
交する３軸の加速度を検知して各加速度データを出力
し、解析部１３が各加速度データに基づいて動物２の睡
眠状態又は走行状態を表す状態信号を所定時間毎に出力
するから、解析部１３が立って静止している静止状態と
区別された睡眠状態を精度よく判定して、睡眠状態を表
す状態信号が長時間にわたって続くとき病気と判断する
とともに、歩行状態と区別された走行状態を精度よく判
定して、走行状態を表す状態信号が長時間にわたって続
くとき発情期と判断して、動物２の健康状態を高精度で
管理することができる。

【００２４】また、加速度センサ１１が動物２の肩部２
１に装着されたから、互いに直交する３軸の加速度を３
軸共精度よく検知して、解析部１３が動物２の睡眠状態
又は走行状態を正しく判定することができる。

【００２５】なお、第１実施形態では、解析部１３が動
物の睡眠状態又は走行状態を判定したときその状態信号
を出力したが、睡眠状態又は走行状態に加えて、立って
静止している静止状態又は歩行状態を判定したときその
状態信号を出力するようにしてもよく、限定されない。

【００２６】また、半導体素子からなる３個のセンシン
グエレメント１１Ａがハウジングにそれぞれ収容された
加速度センサ１１を使用したが、他の種類の加速度セン
サを用いてもよく、限定されない。

【００２７】本発明の第２実施形態を図７及び図８に基
づいて以下に説明する。なお、第２実施形態では第１実
施形態と異なる機能について述べることとし、第１実施
形態と実質的に同一機能を有する部材については、同一
符号を付して説明を省略する。

【００２８】放牧管理システムは、放牧管理装置１と、
送信装置３と、受信装置４とを有して構成されて、ＰＨ
Ｓの複数の基地局（図示せず）が牧場に設置され、それ
ぞれにＩＤコードが付されている。

【００２９】送信装置３は、各動物２に装着され、解析
部１３が出力した睡眠状態又は走行状態を表す状態信号
の異常を検出するとともに、動物２の位置を検出する位
置検出手段が設けられて、その位置検出手段が基地局か
らの各電界強度データを保持するＰＨＳ端末機でもって
形成される。また、送信データが基地局のＩＤコード及
び基地局からの電界強度データで形成される位置デー
タ、状態信号の異常を知らせる異常信号、及び各動物２
の識別符号のそれぞれで形成されて、無線で送信され
る。さらに、睡眠状態及び走行状態における正常範囲で
の継続時間が、所定基準時間として予めそれぞれ設定さ
れている。

【００３０】受信装置４は、動物２から離れた場所に設
置されて、パーソナルコンピュータ４１と接続されて、
送信装置３からの送信データを受信し解析して、その結
果を表示画面４１ａに表示する。

【００３１】この放牧管理システムの動作を説明する。
送信装置３は睡眠状態又は走行状態を表す状態信号が解
析部１３から入力されて、その状態信号に異常を検出し
たとき、すなわち睡眠状態又は走行状態が所定基準時間
を越えて長いとき異常信号を出力する。そして、その異
常信号、各動物２の識別符号、ＩＤコード、及び電界強
度データを有した送信データが無線で受信装置４、及び
管理センタ（図示せず）へ送信される。このとき、基地
局のＩＤコードが付された各電界強度データを受信した
管理センタ（図示せず）は、各基地局の電界強度データ
の差異に基づいて三角測量の手法によって各動物２の位
置を特定する。

【００３２】受信装置４は、送信データを受信して各動
物２の異常の有無を表示機に表示するとともに、図８に
示すように、管理センタで特定された各動物２の位置を
表示機に表示して、特定動物２ａの集団位置４１ｂに対
する偏差が検出される。そして偏差が検出された、すな
わち集団位置から外れて長時間横たわり動かない特定動
物２ａの位置を特定するとともに、その動物２を病気と
判断して処置する。

【００３３】かかる第２実施形態の放牧管理システムに
あっては、上記したように、放牧管理装置１及び送信装
置３が識別符号を付した各動物２に装着されるととも
に、睡眠状態又は走行状態がそれぞれに設定された所定
基準時間を越えたとき、各送信装置３が異常信号、及び
識別符号を設けた送信データを無線で送信し、受信装置
４が各送信装置３からの送信データを受信するから、各
送信装置３が異常のときのみ送信するので消費電力を少
なくできるとともに、病気又は発情等の各動物２の健康
状態を離れた場所で集中管理することができる。

【００３４】また、各動物２の位置を検出する位置検出
手段が送信装置３に設けられるとともに、送信装置３が
検出された位置データを含んだ送信データを送信するか
ら、複数の動物２の集団位置に対する特定動物２ａの偏
差を検出できるので、集団から外れた特定動物２ａを迅
速に把握して、動物２が集団行動をする習性を利用して
各動物２の健康状態を迅速に管理できるとともに、位置
を特定して健康に異常がある特定動物２ａを容易に探し
出すことができる。

【００３５】また、位置検出手段が複数の基地局からの
電界強度データを保持するＰＨＳ端末機でもって形成さ
れて、位置データがＩＤコードを付された各電界強度デ
ータとで形成されたから、既存の位置検出システムを利
用できるので、安価に動物２の位置を特定することがで
きる。

【００３６】なお、第２実施形態では、位置検出手段を
ＩＤコードが付された複数の各基地局からの電界強度デ
ータを保持するＰＨＳ端末機でもって形成したが、複数
の衛星からの電波でもって位置を特定するＧＰＳで形成
してもよく限定されない。

【００３７】

【発明の効果】請求項１記載の放牧管理装置は、加速度
センサが互いに直交する３軸の加速度を検知して各加速
度データを出力し、解析部が各加速度データに基づいて
動物の少なくとも睡眠状態又は走行状態を表す状態信号
を所定時間毎に出力するから、解析部が立って静止して
いる静止状態と区別された睡眠状態を精度よく判定し
て、睡眠状態を表す状態信号が長時間にわたって続くと
き病気と判断するとともに、歩行状態と区別された走行
状態を精度よく判定して、走行状態を表す状態信号が長
時間にわたって続くとき発情期と判断して、動物の健康
状態を高精度で管理することができる。

【００３８】請求項２記載の放牧管理装置は、請求項１
記載のものの効果に加えて、加速度センサが動物の肩部
に装着されたから、互いに直交する３軸の加速度を３軸
共精度よく検知して、解析部が動物の睡眠状態又は走行
状態を正しく判定することができる。

【００３９】請求項３記載の放牧管理システムは、請求
項１記載の放牧管理装置を用いたものであれば、放牧管
理装置及び送信装置が複数の識別符号を付した動物に装
着されるとともに、睡眠状態又は走行状態がそれぞれに
設定された所定基準時間を越えたとき、各送信装置が異
常信号と、識別符号とを少なくとも設けた送信データを
無線で送信し、受信装置が各送信装置からの送信データ
を受信するから、各送信装置が異常のときのみ送信する
ので消費電力を少なくできるとともに、病気又は発情等
の各動物の健康状態を離れた場所で集中管理することが
できる。

【００４０】請求項４記載の放牧管理システムは、請求
項３記載のものの効果に加えて、各動物の位置を検出す
る位置検出手段が送信装置に設けられるとともに、送信
装置が検出された位置データを含んだ送信データを送信
するから、複数の動物の集団位置に対する各動物の偏差
を検出できるので、集団から外れた各動物を迅速に把握
して、動物が集団行動をする習性を利用して各動物の健
康状態を迅速に管理できるとともに、位置を特定して健
康に異常がある各動物を容易に探し出すことができる。

【００４１】請求項５記載の放牧管理システムは、請求
項４記載のものの効果に加えて、位置検出手段が複数の
基地局からの電界強度データを保持するＰＨＳ端末機で
もって形成されて、位置データがＩＤコードを付された
各電界強度データで形成されたから、既存の位置検出シ
ステムを利用できるので、安価に動物の位置を特定する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態を示す斜視図である。

【図２】同上の加速度センサの断面図である。

【図３】同上の動物が歩行状態の３軸の各加速度データ
を表す図である。

【図４】同上の動物が走行状態の３軸の各加速度データ
を表す図である。

【図５】同上の動物が立って静止している状態の３軸の
各加速度データを表す図である。

【図６】同上の動物が睡眠状態の３軸の各加速度データ
を表す図である。

【図７】本発明の第２実施形態を示す斜視図である。

【図８】同上の複数の動物の位置を表す図である。

【符号の説明】

１ 放牧管理装置 １１ 加速度センサ １２ データメモリ １３ 解析部 ２ 動物 ２１ 肩部 ３ 送信装置 ４ 受信装置

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに直交する３軸の加速度を検知して
   各加速度データを出力する加速度センサと、各加速度デ
   ータを時系列で記憶するデータメモリと、データメモリ
   と接続されて各加速度データを解析する解析部とを備
   え、放牧された動物に装着されて、解析部が動物の少な
   くとも睡眠状態又は走行状態を表す状態信号を所定時間
   毎に出力するよう形成されたことを特徴とする放牧管理
   装置。
2. 【請求項２】 前記加速度センサは前記動物の肩部に装
   着されたことを特徴とする請求項１記載の放牧管理装
   置。
3. 【請求項３】 請求項１又は請求項２記載の放牧管理装
   置を用いた放牧管理システムであって、互いに直交する
   ３軸の加速度を検知して各加速度データを出力する加速
   度センサと、各加速度データを時系列で記憶するデータ
   メモリと、データメモリと接続されて各加速度データを
   解析する解析部とを備え、放牧されて識別符号を付した
   複数の動物に装着されて、解析部が動物の少なくとも睡
   眠状態又は走行状態を表す状態信号を所定時間毎に出力
   するよう形成された放牧管理装置と、 複数の動物に装着されて、入力された状態信号が睡眠状
   態又は走行状態のそれぞれに設定された所定基準時間を
   越えたとき異常信号と、動物の識別符号とを少なくとも
   有した送信データを無線で送信する送信装置と、 各送信装置からの送信データを受信する受信装置と、を
   設けたことを特徴とする放牧管理システム。
4. 【請求項４】 前記送信装置は、前記動物の位置を検出
   する位置検出手段が設けられるとともに、検出された位
   置データを含む前記送信データを送信することを特徴と
   する請求項３記載の放牧管理システム。
5. 【請求項５】 前記位置検出手段は、ＩＤコードが付さ
   れた複数の基地局からの各電界強度データを保持するＰ
   ＨＳ端末機でもって形成されるとともに、前記位置デー
   タがＩＤコードを付された各電界強度データであること
   を特徴とする請求項４記載の放牧管理システム。