JPWO2019039118A1 - 家畜用センサ装置、家畜の起立不能状態の推定方法、家畜の起立不能状態の推定プログラム及び家畜管理システム - Google Patents
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Abstract
Description
例えば、特許文献1には、家畜の生育データと環境データとを解析して成長や出荷時の肉質を予測することが可能な家畜・家禽飼養管理システムが記載されている。
また、特許文献2には、家畜に環境発電が可能なセンサ装置を装着し、その発電情報に基づいて家畜の状態を推定する家畜管理システムが記載されている。
しかしながら、家畜が起立不能状態に陥っているか否かを精度良く推定できる装置等は知られていなかった。
上記姿勢状態判定部は、加速度センサの出力値に基づいて家畜の横転状態及び非横転状態を判定する。
上記状態推定部は、上記横転状態の継続時間に基づいて上記家畜の起立不能状態を推定する。
上記送信部は、上記家畜の上記起立不能状態が推定された場合に、上記起立不能状態が推定されたことを示す起立不能通知データをサーバへ送信する。
上記筐体は、上記加速度センサ、上記姿勢状態判定部、上記状態推定部及び上記送信部を収容し、上記家畜の頭部に装着することが可能に構成される。
加速度センサの出力値に基づいて家畜の横転状態及び非横転状態を判定するステップと、
上記横転状態の継続時間に基づいて上記家畜の起立不能状態を推定するステップと、を含む。
加速度センサの出力値に基づいて家畜の横転状態及び非横転状態を判定し、
上記横転状態の継続時間に基づいて上記家畜の起立不能状態を推定する
家畜の起立不能状態の推定方法をコンピュータに実行させる。
上記姿勢状態判定部は、加速度センサの出力値に基づいて家畜の横転姿勢及び非横転姿勢を判定する。
上記状態推定部は、上記横転姿勢の継続時間に基づいて上記家畜の起立不能状態を推定する。
上記通知情報生成部は、上記家畜の上記起立不能状態が推定された場合に、上記起立不能状態が推定されたことを示す起立不能通知データを含む起立不能通知情報を生成する。
上記通知部は、上記起立不能通知情報をユーザに通知する。
[家畜管理システムの概要]
図1は、本技術の第1の実施形態の家畜管理システムの概略構成を示す模式的な図である。
本実施形態に係る家畜管理システム100は、家畜の起立不能状態を推定する起立不能状態推定処理と、ユーザに起立不能状態が推定されたことを通知する起立不能通知処理とを行うことが可能に構成される。
肉牛のうち、特に肥育中の肥育牛は、横転した姿勢が継続することで起立不能になりやすい。さらにこれらの家畜は、起立不能となることで鼓脹症等の疾病に罹患しやすくなり、死に至ることがある。本技術により、家畜の起立不能状態を推定しユーザに通知することができるため、家畜の起立不能状態に起因する損害を防止できる。
センサ装置1は、家畜Aに装着される。センサ装置1は、家畜Aの起立不能状態を推定する起立不能状態推定処理を行い、後述する起立不能通知データを送信することができる。
中継装置2は、センサ装置1から起立不能通知データを受信し、ネットワークNを介して起立不能通知データをサーバ3に送信する。
サーバ3は、起立不能通知データを含む起立不能通知情報を生成し、ネットワークNを介してユーザ端末4に送信する。
ユーザ端末4は、受信した起立不能通知情報をユーザに通知する。
これにより、ユーザは、ユーザ端末4を介して家畜Aが起立不能状態に陥っている可能性があることを把握し、迅速に対処することができる。
本実施形態では、1つのセンサ装置1に着目して説明する。
センサ装置1は、家畜Aの頭部に装着することが可能に構成された筐体10を有する。筐体10を家畜Aの頭部に装着することで、後述するように、精度よく家畜Aの姿勢を検出することができる。また、ここでいう家畜の頭部は、家畜の頸部から遠位側の部位を示し、例えば、顎下、後頭部、鼻上等の部位を含む。
図2に示す例では、筐体10は、全体として角丸の矩形状を有し、上面はドーム形状を有している。筐体10が角の丸い形状を有することで、装着時の家畜へのストレスを軽減できる。筐体10は、図示する形状に限定されず、円盤(円柱)形状、楕円柱形状、直方体形状、角柱形状、又はこれらに近い形状等を有していてもよい。
筐体10は、例えば樹脂材料等で構成され、抗アレルギー性を有する材料、抗菌性を有する材料等を含んでいてもよい。
装着具17は、紐171を有し、本実施形態において、家畜Aの頭に装着される頭絡として構成される。装着具17が紐171を有することで、家畜Aと装着具17との接触面積を小さくし、家畜Aのストレスを軽減することができる。
さらに、紐171は、麻や皮革、綿等の自然素材で形成されてもよい。これにより、装着具17の接触による家畜Aのストレスをより軽減することができる。
装着具17は、筐体10を家畜Aに対して変位しないように取り付けることが可能に構成される。紐171による筐体10の保持方法は図示の例に限定されず、例えば筐体10を紐171に固定するための別の紐を用いてもよい。
また、紐171は、結び方等を工夫することで、家畜Aの頭部の大きさに応じて適切な長さに調整することができる。これにより、装着具17の長さを調整するための別部材を不要とし、家畜Aのストレスをさらに軽減できる。
ネットワークNは、例えばインターネットやローカルエリアネットワーク等とすることができる。
また、受信装置21及び送信装置22は、同一の場所に近接して設置されてもよいし、異なる場所に離れて設置されていてもよい。例えば、受信装置21は畜舎内に配置され、送信装置22は管理棟等に設置されてもよい。
中継装置2は、複数の受信装置21を有していてもよい。複数の受信装置21は、例えば数室の畜房に対して1台設置されてもよいし、各畜房に対して1台設置されていてもよい。この場合、中継装置2は、1つの送信装置22を有していてもよいし、複数の送信装置22を有していてもよい。
サーバ3は、本実施形態において、センサ装置1及び中継装置2とは異なる装置であり、中継装置2から送信された起立不能通知データを受信し、当該データを加工してユーザ端末4に送信する。サーバ3は、中継装置2により中継装置2の機器情報や受信信号強度等の情報が付加された起立不能通知データを受信していてもよい。
サーバ3は、ネットワークNを介して、ユーザ端末4に対して家畜管理サービスを提供することができる。例えば、サーバ3は、家畜管理アプリケーションソフトウェア(以下、家畜管理アプリと略する)を介して、ユーザ端末4に家畜管理サービスを提供することができる。
サーバ3は、ウェブアプリケーションの形態でユーザ端末4等に家畜管理アプリを提供してもよいし、家畜管理アプリをユーザ端末4に配信し、ユーザ端末4に当該アプリをインストールさせてもよい。
ユーザ端末4は、本実施形態において、家畜管理アプリを実装しており、当該ソフトウェアに基づいて処理を実行する。
図4は、家畜管理システム100に含まれる各装置のハードウェア構成を示すブロック図である。
センサ装置1は、電力供給部11と、センサ部12と、制御部13と、通信部14とを有する。
電池111は、センサ装置1の電源を供給し、例えばリチウム一次電池、空気亜鉛電池、マンガン乾電池、アルカリ乾電池、酸化銀電池等の一次電池で構成される。あるいは、電池111は、2次電池で構成されてもよい。
電源回路112は、例えば集積回路(IC: Integrated Circuit)として構成され、電池111から供給された電力を、所定の電圧値を有する安定化電力としてセンサ部12に供給する。
加速度センサ121は、複数の検出軸を有し、各検出軸における加速度に基づく値を出力する。
第1のコンパレータ122及び第2のコンパレータ124は、入力値と閾値とを比較するコンパレータ回路であり、入力値が閾値よりも大きい場合に信号を出力する。カウンタ123は、所定のサンプリング周期で第1のコンパレータ122から出力された信号をカウントする。
第1のコンパレータ122、カウンタ123及び第2のコンパレータ124は、加速度センサ121から設定出力値以上の出力値が所定時間以上出力されている場合に検出信号を出力する、ノイズ除去回路として機能する。センサ部12の具体的な処理については、後述する。
加速度センサ121は、本実施形態において、家畜の前後方向に沿って配置されるx軸と、家畜の左右方向に沿って配置されるy軸と、家畜の上下方向に沿って配置されるz軸とを有する。これらの検出軸は、典型的には相互に直交する。
ここで、家畜の前後方向とは、家畜の起立姿勢において水平方向に平行となる方向であって、顔が向いている前(anterior)から尾が向いている後ろ(posterior)に向かって延びる方向をいう。
家畜の左右方向とは、家畜の起立姿勢において水平方向に平行となる左右方向をいう。
家畜の上下方向とは、家畜の起立姿勢において重力方向に平行な方向であって、頭のある上(superior)から足先のある下(inferior)に向かって延びる方向である。
プロセッサ131は、例えば、MPU(Micro Processing Unit)、CPU(Central Processing Unit)等で構成することができ、本実施形態では、MPUで構成される。これにより、センサ装置1を小型化することができる。
メモリ132は、典型的には、ROM(Read Only Memory)及びRAM(Random Access Memory)等を含み、家畜を識別するための識別情報を記憶していてもよい。家畜の識別情報は、センサ装置1又はセンサ装置1を装着している家畜を識別できる情報であればよく、例えば、センサ装置1に固有の識別子(ID: Identifier)、家畜の個体識別番号等を用いることができる。家畜の識別情報は、これらのうち一方を含んでいてもよいし、両方を含んでいてもよい。家畜の識別情報がセンサ装置1に固有の識別子のみを含む場合でも、センサ装置1を装着した家畜と1対1に対応し、家畜を識別することが可能となる。さらに、メモリ132は、センサ装置1の装着開始年月日を記憶していてもよい。装着開始年月日は、家畜への装着時にセンサ装置1を起動すること等により記憶される。
計時タイマ133は、時間を計測することができ、プロセッサ131により計時の開始及び停止が制御される。
通信回路141は、例えば高周波集積回路(RF−IC)として構成され、送信のための信号処理を行うことができる。通信回路141は、本実施形態において、無線通信のための処理を行うことができる。無線通信としては、例えば、電磁波や赤外線を利用した通信や、電界を利用した通信、音波を利用した通信等が挙げられる。具体的な通信方式としては、例えば、920MHz帯の電磁波を利用する通信方式が挙げられる。その他、「Wi-Fi(登録商標)」、「Zigbee(登録商標)」、「Bluetooth(登録商標)」、「Bluetooth Low Energy」、「ANT(登録商標)」、「ANT+(登録商標)」、「EnOcean(登録商標)」等の数百MHz(メガヘルツ)から数GHz(ギガヘルツ)帯の電磁波を利用する通信方式を用いることもできる。
アンテナ142は、中継装置2と無線通信を行うことができる。
中継装置2は、上述のように、受信装置21と、送信装置22とを有する。
受信装置21は、例えば、電磁波や赤外線を利用した通信方式や、電界を利用した通信方式、音波を利用した通信方式等の無線通信が可能に構成される。受信装置21は、無線通信に限定されず、有線通信が可能であってもよい。
送信装置22は、Wi-Fi(登録商標)等の無線LAN(IEEE802.11等)や有線LAN、移動通信用の3Gや4Gのネットワークを用いた通信方式等の、ネットワークNに接続可能な通信方式を適用することができる。送信装置22がWi-Fi等の通信方法を適用する場合は、送信装置22は、所定のアクセスポイントを介してネットワークNに接続され得る。
送信装置22は、例えば、受信装置21とケーブル等の有線により接続されてもよいし、無線により接続されてもよい。
サーバ3は、制御部31と、記憶部32と、通信部33とを有する。
記憶部32は、本実施形態において、ユーザに関するユーザ情報と、ユーザの管理する家畜に装着されたセンサ装置1についてのセンサ情報とを記憶していてもよい。
ユーザ情報は、例えば、ユーザ端末4の識別情報(デバイストークン、家畜管理サービスの登録ID、端末ID等)、ユーザの個人情報(氏名、畜産施設名、畜産施設の場所等)等を含んでいてもよい。ユーザ情報は、ユーザ端末4を介してユーザにより入力された情報であってもよく、あるいは、ユーザ端末4の認証処理時にサーバ3から付与された情報等であってもよい。
センサ情報は、例えば、家畜の識別情報(センサ装置1の識別子、家畜の個体識別情報等)、各センサ装置1の装着開始年月日、各家畜の飼育場所、センサ装置1の電波状況、センサ装置1の電池の残量についての情報等を含んでいてもよい。各センサ装置1のセンサ情報は、ユーザ端末4を介してユーザにより入力された情報であってもよく、センサ装置1から送信され、サーバ3が受信した情報であってもよい。センサ情報は、センサ装置1が装着された家畜を管理するユーザのユーザ情報と対応付けて記憶されている。
サーバ3は、上記構成の他、必要に応じて、表示部や入力操作部等の構成を有していてもよい。
ユーザ端末4は、制御部41と、記憶部42と、通信部43と、表示部44と、入力操作部45とを有する。
制御部41は、CPUにより実現されるプロセッサと、ROM、RAM等のメモリとを含み、ユーザ端末4の各部を統括的に制御する。制御部41は、メモリに格納された制御プログラムに従い、所定の処理を実行する。
記憶部42は、ユーザ端末4のストレージとして構成され、不揮発性メモリ等を有する。記憶部42は、サーバ3の記憶部32に記憶されたユーザ情報とセンサ情報の一部を記憶していてもよい。
通信部43は、ネットワークNに接続し、サーバ3との通信が可能に構成される。具体的には、通信部43は、Wi-Fi(登録商標)等の無線LAN(IEEE802.11等)や移動通信用の3Gや4Gのネットワークを用いて、ネットワークNに接続し、サーバ3と通信することができる。
表示部44は、LCD(Liquid Crystal Display)や有機EL(Electroluminescence)パネル等の表示素子により実現される。表示部44は、表示素子の他、D/A変換回路等を有していてもよい。
入力操作部45は、例えばタッチパネル、キーボード、マウス等のポインティングデバイス、その他の入力装置である。入力操作部45がタッチパネルである場合、そのタッチパネルは表示部44と一体となり得る。
なお、ユーザ端末4は、上記構成の他、図示しないバッテリ、カメラ、マイクロフォン及びスピーカ等を有していてもよい。
図6は、家畜管理システム100の機能的構成を示すブロック図である。
センサ装置1は、本実施形態において、検出部101と、姿勢状態判定部102と、状態推定部103と、送信部104と、検出部101、姿勢状態判定部102、状態推定部103及び送信部104を収容する筐体10とを有する。
中継装置2は、本実施形態において、中継部105を有する。
サーバ3は、本実施形態において、通知情報生成部106を有する。
ユーザ端末4は、本実施形態において、通知部107を有する。
検出部101は、例えば、設定出力値より大きい加速度センサ121の出力値が継続的に検出された場合に、検出信号を出力する。例えば検出部101は、設定出力値より大きい加速度センサ121の出力値が所定の状態判定時間以上継続的に検出された場合に、検出信号を出力することができる。当該状態判定時間は、家畜が所定の姿勢を維持していない状態を除外できる時間であればよく、例えば数秒以上数分未満とすることができる。
これにより、家畜が所定の姿勢を維持せずに動作している状態を除外して処理を行うことができる。
横転検出軸は、加速度センサ121の検出軸の一つであり、家畜の横転状態において、複数の検出軸のうち最も大きい重力方向の加速度を検出することが可能な検出軸である。横転検出軸は、例えば図5に示すy軸とすることができる。
非横転検出軸は、加速度センサ121の検出軸の一つであり、家畜の非横転状態において、複数の検出軸のうち最も大きい重力方向の加速度を検出することが可能な検出軸である。非横転検出軸は、例えば図5に示すz軸とすることができる。
家畜の横転状態は、家畜が頭部及び胴体を横転させ、脚を略水平方向に沿って延びるように投げ出している横倒しの姿勢(横転姿勢)を維持している状態である。
家畜の非横転状態は、横転状態以外の状態であって、例えば家畜が起立している姿勢や、膝を下ろし胸を起こした伏臥姿勢等の横転していない姿勢を維持している状態である。
家畜Aの横転姿勢は、例えば、家畜Aの上下方向に一致するz軸方向が重力方向であるZ軸方向からθ10[°]より大きな角度θ11[°]回転した姿勢と定義できる。θ10[°]は、例えば30°以上90°以下であり、例えば、40°以上70°以下とすることができる。
なお、Z軸からθ10[°]回転したz軸をz'軸とし、Y軸からθ10[°]回転したyをy'軸とする。
したがって、家畜Aが横転姿勢にあることを検出するためには、加速度センサ121のy軸における出力値に対する設定出力値を、sin(θ10・π/180)・g[m/s2]に対応する値に設定することができる。
家畜Aの非横転姿勢は、例えば、z軸方向がZ軸方向からθ20[°]より小さな角度θ21[°]回転した姿勢と定義できる。θ20[°]は、例えば、0°以上60°以下であり、例えば20°以上50°以下とすることができる。あるいは、θ20[°]は、例えば、家畜の横転姿勢時の回転角θ11[°]を基準とし、z軸方向が当該θ11[°]からZ軸方向に向かって所定の角度回転したときのZ軸方向からの回転角と定義することもできる。所定の角度は、例えば5°以上20°以下とすることができる。
なお、Z軸からθ20[°]回転した場合のz軸をz''軸とする。
したがって、家畜Aが非横転姿勢にあることを検出するためには、加速度センサ121のz軸における出力値に対する設定出力値を、cos(θ20・π/180)・g[m/s2]に対応する値に設定することができる。
例えば、家畜Aの脚にベルト等で筐体10を装着した場合、家畜Aの歩行等の動きによりセンサ装置1が脚の周方向に沿って意図せずに移動する可能性がある。このため、加速度センサ121のx軸及びy軸が家畜Aに対して不安定になる可能性がある。そこで、家畜Aの頭部に筐体10を装着することにより、姿勢が可変な家畜Aに対して、加速度センサ121の検出軸をより安定して配置させることができる。
さらに、家畜Aの脚等の頭部以外の場所に筐体10を装着した場合、横転姿勢時の出力値と、非横転姿勢である伏臥姿勢時の出力値との間で差異が生じにくく、伏臥姿勢を横転姿勢と誤検出してしまう可能性がある。家畜Aの頭部に筐体10を装着することにより、加速度センサ121の出力値から、頭部を完全に横に倒している横転姿勢を精度よく検出することができる。
まず、第1のコンパレータ122は、加速度センサ121の出力値が設定出力値よりも大きい場合、当該出力値をカウンタ123に出力する。
カウンタ123は、所定のサンプリング周期で第1のコンパレータ122からの出力をカウントする。
第2のコンパレータ124は、カウンタ123のカウント値が設定カウント値よりも大きい場合、処理結果を検出信号として制御部13(プロセッサ131)に出力する。設定カウント値は、例えば、状態判定時間をカウンタ123のサンプリング周期で除することにより算出される値である。
これにより、第2のコンパレータ124は、第1のコンパレータ122の出力時間が状態判定時間よりも長い場合に、検出信号を出力することができる。
検出信号は、制御部13への割り込み処理を要求する信号とすることができ、例えば割り込み処理を要求することを示すフラグを含んでいてもよい。
姿勢状態判定部102は、例えば、検出部101からの検出信号に基づいて、横転状態及び非横転状態を判定することができる。検出信号を用いることにより、家畜がすぐに姿勢を変化させるような場合を除外し、精度よく状態を判定することができる。
本実施形態において、姿勢状態判定部102は、横転検出軸における出力値についての検出信号に基づいて横転状態であると判定し、非横転検出軸における出力値についての検出信号に基づいて非横転状態であると判定することができる。
これにより、制御部13における処理量を減らすことができ、装置の小型化に貢献できる。
本実施形態において、横転状態判定モードは、横転検出軸における出力値についての検出信号に基づいて横転状態を検出することができる判定モードである。同様に、非横転状態判定モードは、非横転検出軸における出力値についての検出信号に基づいて非横転状態を検出することができる判定モードである。
これにより、モードの切り替えに応じて状態判定時に参照すべき出力値を自動的に選択することができ、制御部13における処理量をより減らすことができる。
本実施形態において、状態推定部103は、横転状態が所定の継続時間以上継続している場合に、家畜の起立不能状態を推定する。具体的には、状態推定部103は、姿勢状態判定部102により横転状態が判定された後、計時タイマ133を起動させ、計時タイマ133の計測時間に基づいて所定の継続時間以上横転状態が継続している場合、家畜が起立不能状態であると推定する。
状態推定部103は、例えば、上記継続時間の間に姿勢状態判定部102により非横転状態が判定されない場合、家畜が起立不能状態であると推定することができる。非横転状態が判定された場合、状態推定部103は計時タイマ133を停止させ、推定処理を終了する。
図8は、4頭の家畜に対して行った上記継続時間を検討するための実験結果を示す図である。本実験では、4頭の家畜の頭部にセンサ装置1を装着し、約2週間の間に発生した計572回の横転状態における継続時間をそれぞれ計測した。
本実験の間、同図に示すように、横転状態が10分以上20分未満継続していた回数はわずか1.7%であった。このことから、継続時間を10分以上とすることで、起立不能となる危険性の高い家畜について確実にユーザに通知することができると考えられる。
さらに、20分以上横転状態が継続していた家畜はおらず、いずれの家畜も20分以内に非横転状態に戻っていた。この結果から、横転状態の継続時間が20分以上の場合に、起立不能状態に陥る可能性が高いことが確認された。このことから、上記継続時間を例えば20分以上とすることで、より高い精度で起立不能状態を推定することができると考えられる。
これにより、家畜の起立不能に関する情報を段階的にユーザに通知することができ、より家畜の状態を的確に通知することができるとともに、より効果的に対処を促すことができる。
起立不能通知データは、例えば、起立不能状態が推定されたことを示す情報と、起立不能状態が推定された日時及び時刻についての情報と、起立不能状態が推定された家畜の識別情報とを含んでいてもよい。起立不能状態が推定されたことを示す情報は、例えば、フラグにより起立不能状態が推定されたことを示していてもよい。起立不能通知データは、上記の他、横転状態の判定処理に用いた加速度センサ121の出力値や、センサ装置1の電池の残量、電波状況、センサ装置1が記憶しているその他の情報等を含んでいてもよい。
家畜の識別情報としては、例えばセンサ装置1に固有の識別子(ID: Identifier)等を用いることができる。当該識別子は、予めセンサ装置1等に割り当てられていてもよく、その都度、割り当てられてもよい。例えば、センサ装置1が中継装置2等と通信の接続(コネクション)を確立する際に、識別子が割り当てられるようにし、その割り当てられた識別子が使用されるようにしてもよい。あるいは、家畜の識別情報は、上記識別子に替えて、又は上記識別子に加えて、家畜の個体識別番号等を含んでいてもよい。
第1の起立不能通知データは、第1の起立不能状態が推定されたことを示すデータであり、第1の起立不能状態が推定されたことを示す情報と、第1の起立不能状態が推定された日時及び時刻についての情報と、家畜の識別情報等とを含んでいてもよい。第1の起立不能状態が推定されたことを示す情報は、具体的には、第1の起立不能状態を示すフラグを含んでいてもよい。
第2の起立不能通知データは、第2の起立不能状態が推定されたことを示すデータであり、第2の起立不能状態が推定されたことを示す情報と、第2の起立不能状態が推定された日時及び時刻についての情報と、家畜の識別情報とを含んでいてもよい。第2の起立不能状態が推定されたことを示す情報は、具体的には、第2の起立不能状態を示すフラグを含んでいてもよい。第2の起立不能状態を示すフラグは、第1の起立不能状態を示すフラグと異なるフラグを用いることができる。
これにより、送信部104が緊急性の異なる起立不能通知データを送信することができる。
これにより、起立不能状態が解消されたことをユーザに通知することが可能となる。
通知情報生成部106は、本実施形態において、送信部104により送信された起立不能通知データを含む起立不能通知情報を生成する。起立不能通知情報は、起立不能通知データの情報を含んでおり、さらに、当該起立不能通知データに係るセンサ装置1のセンサ情報や、ユーザ端末4に表示される画像の情報等を含んでいてもよい。
さらに通知情報生成部106は、送信部104により起立不能解消通知データが送信された場合は、起立不能解消通知データを含む起立不能解消通知情報を生成してもよい。
通知部107は、例えば、サーバ3により生成された起立不能通知情報を、表示部44により表示することにより、ユーザに起立不能通知情報を通知することができる。あるいは、通知部107は、スピーカ等を介して音声により起立不能通知情報を通知してもよいし、振動により起立不能通知情報を通知してもよい。また、上記複数の通知方法を組み合わせて通知してもよい。
さらに通知部107は、サーバ3により起立不能解消通知情報が生成された場合は、ユーザに起立不能解消通知情報を通知することができる。
図9及び図10は、センサ装置1の動作例を示すフローチャートである。これらの図を参照し、センサ装置1が検出信号を出力する検出信号出力処理、及び当該検出信号に基づいて家畜の起立不能状態を推定する起立不能状態推定処理を行う動作例について説明する。
本動作例において、家畜は牛である。
センサ装置1は、図5に示すように、家畜Aの顎下に装着されている。加速度センサ121の横転検出軸は、家畜Aの左右方向に沿ったy軸に一致し、加速度センサ121の非横転検出軸は、家畜Aの上下方向に沿ったz軸に一致するものとする。
また、処理開始時点において、カウンタ123は消去(クリア)されており、計時タイマ133は停止しているものとする。
図9は、センサ部12(検出部101)の検出信号出力処理の動作例を示すフローチャートである。
本動作例において、加速度センサ121の出力値は、y軸及びz軸のうちの一つの検出軸における出力値とすることができる。
また、y軸における設定出力値は、一例として、図7Aのθ10[°]が40°以上70°以下である場合の加速度値(sin(θ10・π/180)・g[m/s2])に対応する出力値とすることができる。z軸における設定出力値は、一例として、図7Bのθ20[°]が20°以上50°以下である場合の加速度値(cos(θ20・π/180)・g[m/s2])に対応する出力値とすることができる。
y軸に関する出力値に基づく検出信号は、家畜Aが状態判定時間以上横転姿勢を維持している場合に出力される。
z軸に関する出力値に基づく検出信号は、家畜Aが状態判定時間以上非横転姿勢を維持している場合に出力される。
図10は、制御部13(姿勢状態判定部102、状態推定部103及び送信部104)の起立不能状態推定処理の動作例を示すフローチャートである。
制御部13は、本動作例において、設定されている判定モードに対応する検出信号に基づく割り込みを許可する。具体的に、制御部13は、横転状態判定モードに設定されている場合、y軸に関する検出信号に基づく割り込みを許可し、非横転状態判定モードに設定されている場合、z軸に関する検出信号に基づく割り込みを許可する。
なお、以下の処理の間に設定モードに応じた検出信号が受信された場合、処理を中断し、S201に戻ることとなる。
第1の起立不能通知データは、例えば、第1の起立不能状態が推定されたことを示すフラグと、第1の起立不能状態が推定された日時及び時刻の情報と、家畜の識別情報とを含む。
そして制御部13は、第2の起立不能状態が推定されたことを示す第2の起立不能通知データを生成して通信部14に通信処理を実行させ(S212)、処理を終了する。
第2の起立不能通知データは、例えば、第2の起立不能状態が推定されたことを示すフラグと、第2の起立不能状態が推定された日時及び時刻の情報と、家畜の識別情報とを含む。
続いて制御部13は、計時タイマ133が起動している場合は計時タイマ133を停止させる(S215)。
制御部13は、第1の起立不能状態が推定されている場合(S216でYES)、起立不能状態が解消されたことを示す起立不能解消通知データを生成して通信部14に通信処理を実行させ(S217)、処理を終了する。
起立不能解消通知データは、例えば、起立不能状態が解消されたことを示すフラグと、起立不能状態が解消された日時及び時刻の情報と、家畜の識別情報とを含む。
一方、第1の起立不能状態が推定されていない場合(S216でNO)、データの生成等をせずに処理を終了する。
さらに、横転状態の継続時間に基づいて2段階で起立不能状態を推定することで、ユーザに対し、家畜Aについて起立不能状態の可能性があることを、より確実に通知することができる。
続いて、家畜管理システム100の動作として、ユーザへ起立不能状態が推定されたことを通知する起立不能状態通知処理について説明する。
図11は、家畜管理システムにおける起立不能状態通知処理の動作例を示すフローチャートである。
同図において、S301の処理はセンサ装置1により実行され、S302及びS303の処理は中継装置2により実行され、S304〜S306の処理はサーバ3により実行され、S307及びS308の処理はユーザ端末4により実行される。
通知データが第1の起立不能通知データである場合の通知情報は、第1の起立不能通知情報とする。同様に、通知データが第2の起立不能通知データである場合の通知情報は、第2の起立不能通知情報とし、通知データが起立不能解消通知データである場合の通知情報は、起立不能解消通知情報とする。
センサ情報提示画面441は、各センサ装置1のセンサ情報を含むセンサ情報欄Sを含む。各センサ情報欄Sは、センサ情報として、センサ装置1の識別子、センサ装置1の装着開始年月日、センサ装置1を装着した家畜の畜産施設における飼育場所及びセンサ装置1を装着した家畜の識別番号、センサ装置1の電波状況や電池の残量についての情報等を含む。
センサ情報欄Sは、センサ情報の他、牛の姿勢状態を示す姿勢アイコンP1を含んでいてもよい。姿勢アイコンP1は、牛が非横転状態であることを示すアイコンであり、例えば、牛の頭部が縦向きであることを示す表示とすることができる。
また、ユーザ端末4が複数のセンサ装置1を管理している場合、同図に示すように、センサ情報提示画面441は、複数のセンサ情報欄Sを含んでいてもよい。これにより、ユーザは、複数のセンサ装置1のセンサ情報を一覧で把握することができる。
同図に示す例では、第1の起立不能通知情報は、プッシュ通知として配信され、ダイアログボックスD1中に表示される。
ダイアログボックスD1には、第1の起立不能通知情報として、第1の起立不能状態が推定されたことを示す注意表示と、当該情報に係るセンサ装置1のセンサ情報(センサ装置1の識別子、センサ装置1の装着開始年月日、センサ装置1を装着した家畜の畜産施設における飼育場所及びセンサ装置1を装着した家畜の識別番号)と、が表示されている。注意表示は、例えば、「起立不能注意」「注意報」という文言、ダイアログボックスの色(例えば注意を促す黄色)及び牛の頭部が横向きであることを表示する姿勢アイコンP2、並びに第1の起立不能状態が推定された年月日等を含む。
これにより、当該プッシュ通知を受け取ったユーザは、当該通知に係る家畜が第1の継続時間以上横転状態であり、起立不能状態に陥る可能性があることを認識することができる。
さらに、ダイアログボックスD1は、確認ボタンB1を含む。ユーザが確認ボタンB1をタップ等の入力操作によって指定することで、表示部44は、図13Bに示すセンサ情報提示画面443を表示することができる。
同図に示す例では、第2の起立不能通知情報は、第1の起立不能通知情報と同様に、プッシュ通知として配信され、ダイアログボックスD2中に表示される。ダイアログボックスD2には、第2の起立不能通知情報として、第2の起立不能状態が推定されたことを示す警報表示と、センサ装置1のセンサ情報とが表示されている。警報表示は、例えば、「起立不能警報」「警報」という文言、及びダイアログボックスの色(例えば警報を表す赤色)、及び牛の頭部が横向きであることを表示する姿勢アイコンP2、並びに第2の起立不能状態が推定された年月日等を含む。
これにより、当該プッシュ通知を受け取ったユーザは、当該通知に係る家畜が第2の継続時間以上横転状態であり、既に起立不能状態に陥っている可能性が高いことを認識することができる。
さらに、ダイアログボックスD2は、確認ボタンB2を含む。ユーザが確認ボタンB2をタップ等の入力操作によって指定することで、表示部44は、図14Bに示すセンサ情報提示画面445を表示することができる。
そこで従来は、畜産従事者が家畜を監視し、横転状態の家畜に対しては刺激を与えて起立不能状態に陥っているか(すなわち自立できるか)確認し、自立できない場合は介助して引き起こす等の対応を行っていた。
さらに、家畜に対しては、起立不能状態の確認のために刺激を与えられる回数を低減できるため、ストレスが軽減され、肉質等の品質を向上させることができる。
以下、本実施形態の変形例について説明する。なお、上述の実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
装着具17は、紐171を有すると説明したが、これに限定されない。
図15に示すように、装着具17は、紐171に替えて、ベルト172と、ベルト172の長さを調整することが可能なアジャスタ等で構成された長さ調整部173と、を有していてもよい。これによっても、家畜Aの頭部の大きさに応じて適切な長さに調整することができ、家畜Aのストレスを軽減できる。
センサ装置1の筐体10は、家畜Aの頭部の顎下以外の部位に装着されてもよい。
図16に示すように、筐体10が、家畜Aの後頭部に装着することが可能に構成されてもよい。これによっても、家畜の姿勢状態を精度よく判定することができる。なお、同図において、装着具17がベルト172の例を示しているが、図3に示す紐171を用いてもよい。
あるいは、図示はしないが、筐体10は、家畜Aの鼻上に装着されてもよいし、額(前頭部)等に装着されてもよい。また、筐体10は、家畜Aの頭部以外の部位に装着可能に構成されてもよい。当該部位として、例えば胴体(背部、腹部、胸部、臀部等)や脚(前肢、後肢)等が挙げられる。
状態推定部103(制御部13)は、起立不能状態を2段階で推定する構成に限定されず、例えば、所定の継続時間以上横転状態が継続している場合に一の起立不能状態を推定する構成でもよい。
あるいは、状態推定部103は、起立不能状態を3段階以上で推定してもよい。
上述の動作例では、制御部13は、第2の起立不能状態が推定された後、推定処理を終了するため、第2の起立不能状態が推定された後には起立不能解消通知データを送信しない構成であった。
これに限定されず、制御部13は、第2の起立不能状態が推定された後に、起立不能解消通知データを送信してもよい。この場合、制御部13は、非横転状態が判定されるまで計時タイマ133による計時を継続し、推定処理を継続することができる。
上述の第1の実施形態では、センサ装置が、起立不能状態が推定された場合に起立不能通知データを送信したが、これに加えて、起立不能通知データを含まない家畜の姿勢状態についてのデータをサーバへ定期的に送信してもよい。
図17は、本実施形態の家畜管理システム100Aの概略構成を示す模式的な図である。
家畜管理システム100Aは、複数のセンサ装置1Aと、中継装置2と、サーバ3Aと、ユーザ端末4とを備える。同図において、家畜の図示は省略している。
なお、以下の説明において、上述の第1の実施形態と同様の構成については同一の符号を付して、その説明を省略する。
さらに本実施形態において、サーバ3Aは、各家畜についての起立不能通知情報を生成するとともに、各家畜についての姿勢データを記憶する姿勢データ蓄積処理を実行することができる。
図18は、本実施形態の家畜管理システム100Aの機能的構成を示すブロック図である。
センサ装置1Aは、本実施形態において、検出部101と、姿勢状態判定部102Aと、状態推定部103Aと、送信部104Aと、筐体10とを有する。本実施形態の家畜管理システム100Aは、図18に図示はしないが、複数のセンサ装置1Aを備えるため、複数の姿勢状態判定部102A、状態推定部103A、送信部104A及び筐体10を備えていてもよい。
中継装置2は、第1の実施形態と同様に、中継部105を有する。
サーバ3Aは、本実施形態において、通知情報生成部106と、姿勢データ記憶部108とを有する。
ユーザ端末4は、本実施形態において、第1の実施形態と同様の通知部107を有する。
なお、各装置のハードウェア構成は、図4に示す構成と同一であるため、説明を省略する。
また姿勢状態判定部102Aは、加速度センサ121の出力値に基づいて家畜の横転状態及び非横転状態を判定した後、当該判定結果を判定日時及び時刻とともにメモリ132に記憶させることができる。具体的には、姿勢状態判定部102Aは、判定された姿勢状態についての情報と、判定日時及び時刻についての情報を対応付けてメモリ132に記憶させることができる。
本実施形態において、姿勢データは、姿勢状態情報と、家畜の識別情報とを含んでもよい。姿勢状態情報は、少なくとも姿勢データの送信時における家畜の姿勢状態についての情報を含む。さらに、姿勢状態情報は、前回の送信時から今回の送信時までの間に姿勢状態判定部102Aにより異なる姿勢状態が判定された場合に、当該判定前後の姿勢状態と、当該判定の判定日時及び時刻についての情報を含んでいてもよい。
送信部104Aは、所定の間隔で姿勢データをサーバ3へ送信してもよい。当該間隔は特に限定されないが、例えば、数分〜72時間程度とすることができる。
具体的には、送信部104Aは、サーバ3への送信処理が正常に行われなかった場合に、リトライ処理を行ってもよい。本実施形態において、送信部104Aは、起立不能通知データの送信処理時に、姿勢データの送信処理時よりも多い回数のリトライ処理を行うことが可能に構成される。例えば送信部104Aは、起立不能通知データの送信処理時には、送信処理が正常に行われるまで無限にリトライ処理を行うよう設定され、姿勢データの送信処理時には、所定の回数(例えば数回)のリトライ処理を行うように設定される。これにより、起立不能通知データをより確実に通知することができる。
図19は、家畜管理システムにおける姿勢データ蓄積処理の動作例を示すフローチャートである。
同図において、S401及びS402の処理はセンサ装置1Aにより実行され、S403及びS404の処理は中継装置2により実行され、S405及びS406の処理はサーバ3Aにより実行される。
なお、起立不能通知処理については、図9及び図10を用いて説明した第1の実施形態の動作例と同様であるため、説明を省略する。
なお上述のように、センサ装置1は、送信処理が正常に行われなかった場合に、リトライ処理を行ってもよい。
例えば、サーバ3は、所定のタイミングで姿勢データをユーザ端末4に送信してもよい。これにより、ユーザ端末4は、例えば図12に示すセンサ情報提示画面441の姿勢アイコンに、送信された姿勢データの情報を反映することができる。また、センサ情報欄Sに対してタップ等の操作を行うことで、対応する家畜の姿勢データの経時的な推移を確認できるようにしてもよい。
あるいは、サーバ3は、蓄積された姿勢データに基づいて、姿勢状態と肉質との相関等を解析してもよい。
第2の実施形態では、サーバが姿勢データを蓄積できることについて説明した。本実施形態では、蓄積された姿勢データの活用例として、サーバが各家畜の起立不能状態となる危険性について解析する例について説明する。
図20は、本実施形態の家畜管理システム100Bの機能的構成を示す図である。
家畜管理システム100Bは、家畜管理システム100Aと同様に、複数のセンサ装置1Aと、中継装置2と、サーバ3Bと、ユーザ端末4Bとを備える(図17参照)。
なお、以下の説明において、上述の各実施形態と同様の構成については同一の符号を付して、その説明を省略する。
中継装置2は、第1の実施形態と同様に、中継部105を有する。
サーバ3Bは、第2の実施形態と同様の通知情報生成部106と姿勢データ記憶部108とを有し、さらに通知情報記憶部109と、解析部110とを有する。
ユーザ端末4Bは、第1の実施形態と同様の通知部107を有し、さらに解析結果提示部111Bを有する。
各装置のハードウェア構成は、図4に示す構成と同一であるため、説明を省略する。
具体的には、解析部110は、起立不能状態が推定された家畜の経時的な姿勢状態のパターンを分析し、分析結果と各家畜の経時的な姿勢状態の推移とに基づいて、各家畜における起立不能状態となる危険性について解析することができる。解析部110は、起立不能状態が推定された家畜の経時的な姿勢状態のパターンを教師事例とした機械学習を行い、各家畜の経時的な姿勢状態の推移から起立不能状態となる危険性を導き出すアルゴリズムを生成することができる。
姿勢状態のパターンは、例えば、所定期間内の横転状態の回数や横転状態の継続時間のパターンを含むものとする。
解析結果の出力例としては、例えば、危険性の高い家畜の識別情報やセンサ情報を出力することもできるし、1又は複数の家畜についての危険性の評価結果を出力することもできる。
解析結果提示部111Bは、例えば、サーバ3Bにより生成された解析結果を、表示部44を用いて表示することにより、ユーザに解析結果を提示することができる。あるいは、解析結果提示部111Bは、スピーカ等を介して音声により解析結果を提示してもよいし、振動等により解析結果を提示してもよい。また、上記複数の提示方法を組み合わせて提示してもよい。
解析結果提示部111Bは、例えば、サーバ3Bへ解析結果の送信を要求し、受信した解析結果を提示してもよい。あるいは、解析結果提示部111Bは、サーバ3Bから所定のタイミングで送信された解析結果を提示してもよい。所定のタイミングとしては、例えば、ユーザ端末4における家畜管理アプリの起動時でもよいし、決まった間隔や時刻等でもよい。また、サーバ3B(解析部110)の定期的な解析処理等により、ある家畜が起立不能状態となる危険性が高いと評価された場合に、解析結果提示部111Bがサーバ3Bから送信された解析結果を提示してもよい。
解析結果提示部111Bは、解析結果として、例えば、起立不能状態となる危険性が高いと評価された家畜のリストや、送信要求時に指定された家畜についての起立不能状態となる危険性についてのデータ等を提示することができる。
上述の第1の実施形態では、センサ装置1が横転状態の継続時間に基づいて起立不能状態を推定した。一方で、牛等の家畜は、起立不能状態に陥った場合に自立しようとして暴れることが知られている。そこで、本実施形態では、上記起立不能状態の推定処理に加えて、センサ装置1が、横転状態と判定した後に所定の振動を検出することにより、家畜の起立不能に伴う自立試行状態を推定する。
図21は、本実施形態の家畜管理システム100Cのハードウェア構成を示す図である。
家畜管理システム100Cは、センサ装置1Cと、中継装置2と、サーバ3Cと、ユーザ端末4とを備える。
なお、以下の説明において、上述の各実施形態と同様の構成については同一の符号を付して、その説明を省略する。
第1のコンパレータ、第1のカウンタ123及び第2のコンパレータは、それぞれ、第1の実施形態の第1のコンパレータ、カウンタ123及び第2のコンパレータに対応し、検出信号の出力処理を実行する。
第3のコンパレータ125、第2のカウンタ126及び第4のコンパレータ127は、本実施形態の自立試行状態推定処理に用いられる振動検出信号の出力処理を実行する。
第3のコンパレータ125及び第4のコンパレータ127は、入力値と閾値とを比較するコンパレータ回路であり、入力値が閾値よりも大きい場合に出力する。第2のカウンタ126は、所定のサンプリング周期で第3のコンパレータ125からの出力をカウントするカウンタ回路である。
第1の計時タイマ133は、第1の実施形態の計時タイマ133に対応する。
第2の計時タイマ134及び第3のカウンタ135は、本実施形態の自立試行状態推定処理に用いられる。
第2の計時タイマ134は、第1の計時タイマ133と異なるタイミングで時間を計測するタイマであり、プロセッサ131により計時の開始及び停止が制御される。
第3のカウンタ135は、振動検出信号の出力回数をカウントするカウンタ回路である。
図22は、本実施形態の家畜管理システム100Cの機能的構成を示すブロック図である。
センサ装置1Cは、本実施形態において、検出部101と、姿勢状態判定部102と、状態推定部103Cと、送信部104Cと、筐体10とを有し、さらに振動検出部112Cを有する。
中継装置2は、第1の実施形態と同様に、中継部105を有する。
サーバ3は、第1の実施形態と同様の通知情報生成部106を有する。
ユーザ端末4は、第1の実施形態と同様の通知部107を有する。
第2の設定出力値は、家畜の大きな動きに対応する出力値を検出できる値であればよく、例えば第1の設定出力値よりも大きい値とすることができる。
振動判定時間は、家畜の暴れている状態を判定できる時間であればよく、例えば数秒以上数分未満とすることができる。振動判定時間は、状態判定時間と異なっていてもよいし、同一でもよい。
振動検出信号は、制御部13Cへの割り込み処理を要求する信号とすることができ、例えば割り込み処理を要求することを示すフラグを含んでいてもよい。
まず、第3のコンパレータ125が、加速度センサ121の出力値が第2の設定出力値よりも大きい場合、当該出力値を第2のカウンタ126に信号を出力する。
第2のカウンタ126は、所定のサンプリング周期で第3のコンパレータ125からの出力信号をカウントする。
第4のコンパレータ127は、第2のカウンタ126のカウント値が第2の設定カウント値よりも大きい場合、処理結果を振動検出信号として制御部13Cに出力する。第2の設定カウント値は、例えば、振動判定時間を第2のカウンタ126のサンプリング周期で除することにより算出される値である。
これにより、第4のコンパレータ127は、第3のコンパレータ125の出力時間が振動判定時間よりも長い場合に、振動検出信号を出力することができる。
以下の説明において、上記所定時間を設定モニタ時間、上記所定回数を設定振動回数と称する。
あるいは、状態推定部103Cは、自立試行状態の推定処理を、起立不能状態の推定処理に用いてもよい。すなわち、状態推定部103Cは、横転状態が継続時間の条件を満たし、かつ、自立試行状態が推定された場合に、起立不能状態を推定してもよい。
この場合、状態推定部103Cは、第1及び第2の起立不能状態のいずれか一方の推定において自立試行状態の推定処理を用いることができ、例えば第2の起立不能状態の推定処理に自立試行状態の推定処理を用いてもよい。
図23及び図24は、センサ装置1Cの動作例を示すフローチャートである。これらの図を参照し、センサ装置1Cが振動検出信号を生成する振動検出信号出力処理、並びに当該振動検出信号に基づいて家畜の起立不能状態を推定する起立不能状態推定処理を行う動作例について説明する。
図23は、センサ部12C(振動検出部112C)の振動検出信号出力処理の動作例を示すフローチャートである。
本動作例において、加速度センサ121の出力値はいずれの検出軸における出力値であってもよく、第2の設定出力値は、第1の設定出力値よりも大きい値でもよい。
図24は、制御部13C(姿勢状態判定部102、状態推定部103C及び送信部104)の振動検出信号を用いた自立試行状態推定処理の動作例を示すフローチャートである。
本動作例の自立試行状態推定処理では、横転状態の継続時間に基づく第1及び第2の起立不能状態とは別に、振動検出信号に基づいて起立不能に伴う自立試行状態を推定するものとする。
本動作例の振動検出信号を用いた起立不能状態推定処理は、振動検出信号に基づく割り込み処理とすることができる。このため、制御部13Cは、S602において常に振動検出信号の受信を監視している必要はなく、センサ部12Cから振動検出信号による割り込み要求があった場合に、S603以下の処理を実行すればよい。
第3のカウンタ135は、設定モニタ時間内において振動検出信号の受信回数(振動回数)をカウントするカウンタである。
制御部13Cは、第3のカウンタ135のカウントアップ後のカウント値が設定振動回数以下の場合(S607でNO)、一旦割り込み処理を終了してS602に戻る。
自立試行通知データは、例えば、自立試行状態が推定されたことを示すフラグと、自立試行状態が推定された日時及び時刻の情報と、家畜の識別情報とを含む。
あるいは、制御部13Cは、第1の起立不能状態及び第2の起立不能状態のいずれも推定されていない場合に、本動作例の自立試行状態推定処理を行ってもよい。この場合、通信部14Cは、自立試行通知データのみを送信することができる。
本実施形態の変形例として、横転状態が継続時間以上であり、かつ、自立試行状態が推定された場合に、起立不能状態を推定してもよい。
例えば、制御部13C(状態推定部103C)は、横転状態が第2の継続時間以上であり、かつ、設定モニタ時間以内に設定振動回数より多くの振動を検出した場合に、第2の起立不能状態を推定してもよい。具体的には、制御部13Cが、図10のS208及びS209の間で、図24のS602〜S608の割り込み処理を実行することができる。そして、制御部13Cは、第1の計時タイマの計測時間が第2の状態推定時間以上であり(S209でYES)、かつ、第3のカウンタのカウント値が設定振動回数よりも大きい(S607でYES)場合に、第2の起立不能状態を推定することができる。
また、制御部13C(状態推定部103C)は、第1の起立不能状態の推定においても、継続時間の条件の他に振動検出の条件を用いてもよい。この場合、設定振動回数や設定モニタ時間等の条件について、第1の起立不能状態と第2の起立不能状態で異なる条件を適用してもよい。
さらに本技術は、以下のような実施形態もとることができる。
例えば、同図に示すように、センサ装置1Dが検出部を有さず、姿勢状態判定部102Dが加速度センサ121の出力値に基づいて家畜の横転状態及び非横転状態を判定してもよい。すなわち、センサ装置1Dは、姿勢状態判定部102Dと、状態推定部103と、送信部104とを有し、サーバ3が通知情報生成部106を有し、ユーザ端末4が通知部107を有してもよい。これにより、センサ装置1Dの制御部13が加速度センサ121の出力値を直接モニタし、設定出力値より大きい出力値が状態判定時間以上検出された場合に、横転状態を判定することができる。
家畜管理システム100Eは、センサ装置1Eで検出信号出力処理のみを行い、サーバ3Eで起立不能状態推定処理及び起立不能通知処理を行うことができる。
すなわち、センサ装置1Eは、検出信号を出力する検出部101Eのみを有し、サーバ3Eが、検出信号に基づいて横転状態及び非横転状態を判定する姿勢状態判定部102Eと、状態推定部103Eと、通知情報生成部106Eとを有する。姿勢状態判定部102E及び状態推定部103Eは、サーバ3Eの制御部31により実現され得る。
これによっても、第1の実施形態と同様の起立不能状態推定処理及び起立不能通知処理が可能となる。
すなわち、センサ装置1Fは、加速度センサ121の出力値をサーバ3Fに送信する送信部104Fを有する。サーバ3Fは、当該出力値に基づいて横転状態及び非横転状態を判定する姿勢状態判定部102Fと、状態推定部103Eと、通知情報生成部106Eとを有する。
これによっても、第1の実施形態と同様の起立不能状態推定処理及び起立不能通知処理が可能となる。
また、センサ装置が直接ネットワークに接続可能な場合に、家畜管理システムは、サーバを備えず、センサ装置が直接ユーザ端末に通知データを送信してもよい。この場合、センサ装置が、検出部と、姿勢状態判定部と、状態推定部と、送信部とを有し、ユーザ端末が、通知情報生成部と、通知部とを有していてもよい。
(1)加速度センサの出力値に基づいて家畜の横転状態及び非横転状態を判定する姿勢状態判定部と、
上記横転状態の継続時間に基づいて上記家畜の起立不能状態を推定する状態推定部と、
上記家畜の上記起立不能状態が推定された場合に、上記起立不能状態が推定されたことを示す起立不能通知データをサーバへ送信する送信部と、
上記加速度センサ、上記姿勢状態判定部、上記状態推定部及び上記送信部を収容し、上記家畜の頭部に装着することが可能に構成された筐体と、
を有する家畜用センサ装置。
(2)上記(1)に記載の家畜用センサ装置であって、
設定出力値より大きい上記出力値が継続的に検出された場合に、検出信号を出力する検出部
をさらに有し、
上記姿勢状態判定部は、
上記検出信号に基づいて、上記横転状態及び非横転状態を判定する
家畜用センサ装置。
(3)上記(1)又は(2)に記載の家畜用センサ装置であって、
上記加速度センサは、複数の検出軸を有し、
上記複数の検出軸は、
上記家畜の上記横転状態において上記複数の検出軸のうち最も大きい重力方向の加速度を検出することが可能な横転検出軸と、
上記家畜の上記非横転状態において上記複数の検出軸のうち最も大きい重力方向の加速度を検出することが可能な非横転検出軸と、を含み、
上記姿勢状態判定部は、
上記横転検出軸における上記出力値に基づいて上記横転状態であると判定し、
上記非横転検出軸における上記出力値に基づいて上記非横転状態であると判定する
家畜用センサ装置。
(4)上記(3)に記載の家畜用センサ装置であって、
上記姿勢状態判定部は、
上記横転姿勢検出軸における上記出力値に基づいて上記横転状態を判定することが可能な横転状態判定モードと、
上記非横転姿勢検出における上記出力値に基づいて上記非横転状態を判定することが可能な非横転状態判定モードと、を有し、
上記横転状態判定モードにおいて上記横転状態を判定した後、上記横転状態判定モードから上記非横転状態判定モードに遷移する
家畜用センサ装置。
(5)上記(1)から(4)のうちいずれか1つに記載の家畜用センサ装置であって、
上記状態推定部は、
上記横転状態が第1の状態推定時間以上継続している場合に、第1の起立不能状態を推定し、
上記横転状態が上記第1の状態推定時間よりも長い第2の状態推定時間以上継続している場合に、上記第1の起立不能状態よりも緊急性の高い第2の起立不能状態を推定する
家畜用センサ装置。
(6)上記(1)から(5)のうちいずれか1つに記載の家畜用センサ装置であって、
上記状態推定部は、
上記横転状態が判定された後、設定出力値より大きい値の上記出力値が所定時間の間に所定回数以上検出された場合、上記家畜の起立不能に伴う自立試行状態を推定する
家畜用センサ装置。
(7)上記(1)から(6)のうちいずれか1つに記載の家畜用センサ装置であって、
上記送信部は、上記姿勢状態判定部により判定された上記家畜の上記横転状態及び上記非横転状態についての姿勢状態情報を含み、上記起立不能通知データを含まない姿勢データを上記サーバへ定期的に送信する
家畜用センサ装置。
(8)上記(7)に記載の家畜用センサ装置であって、
上記送信部は、上記起立不能通知データを、上記姿勢データよりも優先的に送信する
家畜用センサ装置。
(9)上記(8)に記載の家畜用センサ装置であって、
上記送信部は、
上記サーバへの送信処理が正常に行われなかった場合に、リトライ処理を行うことが可能に構成され、
上記起立不能通知データの送信処理時に、上記姿勢データの送信処理時よりも多い回数の上記リトライ処理を行うことが可能に構成される
家畜用センサ装置。
(10)上記(1)から(9)のうちいずれか1つに記載の家畜用センサ装置であって、
上記筐体は、上記家畜の顎下に装着することが可能に構成される
家畜用センサ装置。
(11)加速度センサの出力値に基づいて家畜の横転状態及び非横転状態を判定し、
上記横転状態の継続時間に基づいて上記家畜の起立不能状態を推定する
家畜の起立不能状態の推定方法。
(12)上記(11)に記載の家畜の起立不能状態の推定方法であって、
上記横転状態が判定された後、設定出力値より大きい値の上記出力値が所定時間の間に所定回数以上検出された場合、上記家畜の起立不能に伴う自立試行状態を推定する
推定方法。
(13)加速度センサの出力値に基づいて家畜の横転状態及び非横転状態を判定し、
上記横転状態の継続時間に基づいて上記家畜の起立不能状態を推定する
家畜の起立不能状態の推定方法をコンピュータに実行させるプログラム。
(14)加速度センサの出力値に基づいて家畜の横転姿勢及び非横転姿勢を判定する姿勢状態判定部と、
上記横転姿勢の継続時間に基づいて上記家畜の起立不能状態を推定する状態推定部と、
上記家畜の上記起立不能状態が推定された場合に、上記起立不能状態が推定されたことを示す起立不能通知データを含む起立不能通知情報を生成する通知情報生成部と、
上記起立不能通知情報をユーザに通知する通知部と、
を備えた家畜管理システム。
(15)(14)に記載の家畜管理システムであって、
上記姿勢状態判定部は、
複数の家畜各々について、上記加速度センサの出力値に基づいて上記横転姿勢及び上記非横転姿勢を判定し、
上記家畜管理システムは、
上記複数の家畜各々の上記横転状態及び上記非横転状態についての姿勢状態情報を含み、かつ、上記起立不能通知データを含まない、上記複数の家畜についての姿勢データを記憶する姿勢データ記憶部
をさらに備える家畜管理システム。
(16)(15)に記載の家畜管理システムであって、
上記状態推定部は、
上記複数の家畜各々について、上記横転姿勢の継続時間に基づいて上記起立不能状態を推定し、
上記家畜管理システムは、
上記起立不能状態が推定されたことを示す上記起立不能通知データをそれぞれ含む、上記複数の家畜についての上記起立不能通知情報を記憶する通知情報記憶部と、
上記複数の家畜各々についての上記起立不能通知情報と、上記複数の家畜についての上記姿勢データとに基づいて、上記複数の家畜各々の起立不能状態となる危険性について解析する解析部と、
をさらに備える家畜管理システム。
3,3A,3B,3C,3E,3F…サーバ
10…筐体
100,100A,100B,100C,100D,100E,100F、100G…家畜管理システム
101…検出部
102,102A,102D,102E,102F…姿勢状態判定部
103,103A,103C,103E…状態推定部
104,104A,104C,104F…送信部
106,106E…通知情報生成部
107…通知部
108…姿勢データ記憶部
109…通知情報記憶部
110…解析部
Claims (16)
- 加速度センサの出力値に基づいて家畜の横転状態及び非横転状態を判定する姿勢状態判定部と、
前記横転状態の継続時間に基づいて前記家畜の起立不能状態を推定する状態推定部と、
前記家畜の前記起立不能状態が推定された場合に、前記起立不能状態が推定されたことを示す起立不能通知データをサーバへ送信する送信部と、
前記加速度センサ、前記姿勢状態判定部、前記状態推定部及び前記送信部を収容し、前記家畜の頭部に装着することが可能に構成された筐体と、
を有する家畜用センサ装置。 - 請求項1に記載の家畜用センサ装置であって、
設定出力値より大きい前記出力値が継続的に検出された場合に、検出信号を出力する検出部
をさらに有し、
前記姿勢状態判定部は、
前記検出信号に基づいて、前記横転状態及び非横転状態を判定する
家畜用センサ装置。 - 請求項1に記載の家畜用センサ装置であって、
前記加速度センサは、複数の検出軸を有し、
前記複数の検出軸は、
前記家畜の前記横転状態において前記複数の検出軸のうち最も大きい重力方向の加速度を検出することが可能な横転検出軸と、
前記家畜の前記非横転状態において前記複数の検出軸のうち最も大きい重力方向の加速度を検出することが可能な非横転検出軸と、を含み、
前記姿勢状態判定部は、
前記横転検出軸における前記出力値に基づいて前記横転状態であると判定し、
前記非横転検出軸における前記出力値に基づいて前記非横転状態であると判定する
家畜用センサ装置。 - 請求項3に記載の家畜用センサ装置であって、
前記姿勢状態判定部は、
前記横転姿勢検出軸における前記出力値に基づいて前記横転状態を判定することが可能な横転状態判定モードと、
前記非横転姿勢検出における前記出力値に基づいて前記非横転状態を判定することが可能な非横転状態判定モードと、を有し、
前記横転状態判定モードにおいて前記横転状態を判定した後、前記横転状態判定モードから前記非横転状態判定モードに遷移する
家畜用センサ装置。 - 請求項1に記載の家畜用センサ装置であって、
前記状態推定部は、
前記横転状態が第1の状態推定時間以上継続している場合に、第1の起立不能状態を推定し、
前記横転状態が前記第1の状態推定時間よりも長い第2の状態推定時間以上継続している場合に、前記第1の起立不能状態よりも緊急性の高い第2の起立不能状態を推定する
家畜用センサ装置。 - 請求項1に記載の家畜用センサ装置であって、
前記状態推定部は、
前記横転状態が判定された後、設定出力値より大きい値の前記出力値が所定時間の間に所定回数以上検出された場合、前記家畜の起立不能に伴う自立試行状態を推定する
家畜用センサ装置。 - 請求項1に記載の家畜用センサ装置であって、
前記送信部は、前記姿勢状態判定部により判定された前記家畜の前記横転状態及び前記非横転状態についての姿勢状態情報を含み、前記起立不能通知データを含まない姿勢データを前記サーバへ定期的に送信する
家畜用センサ装置。 - 請求項7に記載の家畜用センサ装置であって、
前記送信部は、前記起立不能通知データを、前記姿勢データよりも優先的に送信する
家畜用センサ装置。 - 請求項8に記載の家畜用センサ装置であって、
前記送信部は、
前記サーバへの送信処理が正常に行われなかった場合に、リトライ処理を行うことが可能に構成され、
前記起立不能通知データの送信処理時に、前記姿勢データの送信処理時よりも多い回数の前記リトライ処理を行うことが可能に構成される
家畜用センサ装置。 - 請求項1に記載の家畜用センサ装置であって、
前記筐体は、前記家畜の顎下に装着することが可能に構成される
家畜用センサ装置。 - 加速度センサの出力値に基づいて家畜の横転状態及び非横転状態を判定し、
前記横転状態の継続時間に基づいて前記家畜の起立不能状態を推定する
家畜の起立不能状態の推定方法。 - 請求項11に記載の家畜の起立不能状態の推定方法であって、
前記横転状態が判定された後、設定出力値より大きい値の前記出力値が所定時間の間に所定回数以上検出された場合、前記家畜の起立不能に伴う自立試行状態を推定する
推定方法。 - 加速度センサの出力値に基づいて家畜の横転状態及び非横転状態を判定し、
前記横転状態の継続時間に基づいて前記家畜の起立不能状態を推定する
家畜の起立不能状態の推定方法をコンピュータに実行させるプログラム。 - 加速度センサの出力値に基づいて家畜の横転姿勢及び非横転姿勢を判定する姿勢状態判定部と、
前記横転姿勢の継続時間に基づいて前記家畜の起立不能状態を推定する状態推定部と、
前記家畜の前記起立不能状態が推定された場合に、前記起立不能状態が推定されたことを示す起立不能通知データを含む起立不能通知情報を生成する通知情報生成部と、
前記起立不能通知情報をユーザに通知する通知部と、
を備えた家畜管理システム。 - 請求項14に記載の家畜管理システムであって、
前記姿勢状態判定部は、
複数の家畜各々について、前記加速度センサの出力値に基づいて前記横転姿勢及び前記非横転姿勢を判定し、
前記家畜管理システムは、
前記複数の家畜各々の前記横転状態及び前記非横転状態についての姿勢状態情報を含み、かつ、前記起立不能通知データを含まない、前記複数の家畜についての姿勢データを記憶する姿勢データ記憶部
をさらに備える家畜管理システム。 - 請求項15に記載の家畜管理システムであって、
前記状態推定部は、
前記複数の家畜各々について、前記横転姿勢の継続時間に基づいて前記起立不能状態を推定し、
前記家畜管理システムは、
前記起立不能状態が推定されたことを示す前記起立不能通知データをそれぞれ含む、前記複数の家畜についての前記起立不能通知情報を記憶する通知情報記憶部と、
前記複数の家畜各々についての前記起立不能通知情報と、前記複数の家畜についての前記姿勢データとに基づいて、前記複数の家畜各々の起立不能状態となる危険性について解析する解析部と、
をさらに備える家畜管理システム。
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