NL2015576B1 - Werkwijze en systeem voor het bepalen van de toestand van een dier. - Google Patents

Abstract

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze en systeem voor het bepalen van de toestand van een dier. Bewegingen van het dier worden gedurende een bepaalde tijdsperiode gemeten. De bewegingen worden omgezet in een bewegingssignaal dat de gemeten bewegingen representeert, Een frequentie spectrum van het bewegingssignaal wordt bepaald. Het frequentie spectrum wordt onderverdeeld in een veelvoud van frequentie deelgebieden. Voor een veelvoud van de frequentie deelgebieden wordt , per frequentie deelgebied, de hoeveelheid energie in het betreffende frequentie deelgebied bepaald. Voor elk van een veelheid frequentie deelgebieden wordt de bepaalde hoeveelheid energie in het betreffende frequentie deelgebied vergeleken met elk van een veelheid verwachtingswaarden voor de hoeveelheid energie in het frequentie deelgebied, waarbij elke verwachtingswaarde behoort bij één toestand van een veelheid toestanden van het dier, voor het bepalen van de momentane toestand van het dier.

Description

Titel: Werkwijze en systeem voor het bepalen van de toestand van een dier

Achtergrond

Bewaking van de gezondheidstoestand van dieren is van belang in elke sector waarin dieren worden gehouden voor professionele doeleinden. Zo is het bijvoorbeeld binnen de melkveehouderij van belang om te weten wanneer koeien drachtig zijn, teneinde bijvoorbeeld de koe tijdig te kunnen droogzetten of om de verzorging van de koe aan kunnen passen. Daarnaast is ook het vroegtijdig signaleren van zieke dieren belangrijk om deze te op tijd te kunnen behandelen, en de dieren zonodig af te kunnen zonderen van de andere dieren. Gezondheidsbewaking van dieren beperkt zich daarom niet tot de melkveehouderij, maar is tevens van belang in andere sectoren van de veehouderij.

Verscheidene toestandsbewakingssystemen voor dieren zijn bekend, waaronder ook bewakingssytemen die voor de bepaling van de actuele toestand van het dier gebruik maken van bewegingssensoren. Een probleem is echter dat de nauwkeurigheid voor het bepalen van de actuele toestand (bijvoorbeeld: staan, liggen, eten, herkauwen, lopen) vaak te wensen overlaat. Dit komt ondermeer omdat de geregistreerde bewegingen in veel gevallen zouden kunnen passen bij verschillende dergelijke toestanden.

Internationale octrooiaanvrage W02013/006056 beschrijft hiertoe een systeem dat de gegevens van een bewegingssensor in combinatie met positiebepaling met behulp van verscheidene filters evalueert voor het vaststellen van een momentane toestand van het dier.

Samenvatting van de uitvinding

De onderhavige uitvinding beoogt een toestandsbepalingsmethodiek en bijbehorend systeem voor dieren te verschaffen, waarmee op basis van een bewegingssensor nauwkeurige toestandsbepaling mogelijk..

Hiertoe verschaft de uitvinding overeenkomstig een eerste aspect daarvan een werkwijze voor het bepalen van de toestand van een dier waarbij de werkwijze de stappen omvat van het: a. bemeten van bewegingen van het dier gedurende een bepaalde tijdsperiode; b. omzetten van de in stap a. gemeten bewegingen in een bewegingssignaal dat de gemeten bewegingen representeert; c. bepalen van een frequentie spectrum van het bewegingssignaal; d. onderverdelen van het frequentie spectrum in een veelvoud van frequentie deelgebieden; e. bepalen, voor een veelvoud van de frequentie deelgebieden, per frequentie deelgebied, van de hoeveelheid energie in het betreffende frequentie deelgebied; f. het bepalen van de momentane toestand van het dier op vooraf bepaalde wijze uit de informatie verkregen in stap e.

De werkwijze overeenkomstig de onderhavige uitvinding is gebaseerd op herkenning van de meest waarschijnlijke momentane toestand aan de hand van de energieën in de respectievelijke frequentie deelgebieden in het frequentie spectrum van de meting. Zoals bekend zijn specifieke gedragingen van een dier te herkennen aan de bewegingen die het dier maakt. Veel nauwkeuriger echter zijn die specifieke gedragingen van elkaar te onderscheiden doordat deze gekenmerkt worden door specifieke veelvoorkomende frequenties en intensiteiten daarvan in het bewegingssignaal. Door van het bewegingssignaal het frequentie spectrum vast te stellen (i.e. de energieverdeling in het frequentiedomein voor het gehele meetsignaal over de bemeten tijdsperiode) en het frequentiedomein op te delen in frequentie deelgebieden, kan voor elk frequentie deelgebied de daarin gemeten hoeveelheid energie worden vastgesteld. Overeenkomstig de uitvinding kan vervolgens de momentane toestand van het dier worden vastgesteld.

In het bijzonder geldt dat stap f. omvat: het vergelijken, voor elk van een veelheid frequentie deelgebieden, van de in stap e. bepaalde hoeveelheid energie in het betreffende frequentie deelgebied met elk van een veelheid verwachtingswaarden voor de hoeveelheid energie in het frequentie deelgebied, waarbij elke verwachtingswaarde behoort bij één toestand van een veelheid toestanden van het dier, voor het bepalen van de momentane toestand van het dier. Door de zo bepaalde gemeten hoeveelheid energie te vergelijken met de verwachtingswaarden voor de hoeveelheden energie die te verwachten zouden zijn voor elk van een veelheid mogelijke toestanden waarin het dier zich zou kunnen bevinden. Deze vergelijkingsstap kan op verscheidene manieren worden geïmplementeerd.

Overeenkomstig een uitvoeringsvorm van de uitvinding kan bijvoorbeeld stap f. worden uitgevoerd door het, voor elke in stap e. bepaalde hoeveelheid energie en voor elke toestand van een veelheid toestanden, bepalen van een kanswaarde dat de bepaalde hoeveelheid energie behoort bij de betreffende toestand. Deze kanswaarde kan worden bepaald op basis van kansverdelingsgegevens voor de verwachtingswaarden voor elke toestand van een veelheid toestanden en voor elk frequentie deelgebied. De kansverdelingsgegevens geven daarbij de kans aan dat een gemeten hoeveelheid energie in een frequentie deelgebied past bij de desbetreffende toestand.

Wanneer dus bijvoorbeeld de gemeten hoeveelheid energie in een frequentie deelgebied gelijk is aan A, dan geeft de kanswaarde PioPen,Afi(A) de kans aan dat in frequentie deelgebied Afi een gemeten energiewaarde A past bij een energiewaarde die naar verwachting gemeten zou worden wanneer het dier zich in de toestand ‘lopen’ zou bevinden. Als die kanswaarde erg klein is (bijvoorbeeld Pi0pen,Afi(A) = 0,01) dan is het niet erg waarschijnlijk dat wanneer het dier aan het lopen zou zijn er in dit frequentie deelgebied een energiewaarde gevonden zou worden met grootte A. Is die kans daarentegen relatief groot (bijvoorbeeld Pi0pen,Afi(A) = 0,1) dan zou de gemeten energiewaarde in dit frequentie deelgebied goed kunnen passen bij de toestand ‘lopen’. Wanneer dit overeenkomstig de uitvinding wordt gedaan voor alle mogelijke toestanden waarin het dier zich kan bevinden, dan volgt daaruit de meest waarschijnlijke toestand waarin het dier zich op dat moment bevindt.

De kansverdelingsgegevens van de toestanden waarmee de gemeten hoeveelheid energie dient te worden vergeleken kunnen bijvoorbeeld zijn opgeslagen in een datageheugen. Voor elke toestand omvatten de kansverdelingsgegevens, voor alle frequentie deelgebieden per frequentie deelgebied, een kansverdelingsprofiel dat het verloop van de kanswaarde afhankelijk van de hoeveelheid energie aangeeft. Vergelijking van de bepaalde hoeveelheid energie in stap e. tegen dit kansverdelingsprofiel voor het betreffen frequentie deelgebied verschaft dus bovenvermelde kanswaarde voor de betreffende toestand.

Een in stap e. bepaalde hoeveelheid energie in een enkel frequentie deelgebied verschaft reeds inzicht, maar is vaak nog onvoldoende om met grote nauwkeurigheid de momentane toestand van het dier te kunnen vaststellen. Overeenkomstig de uitvinding wordt stap f. daarom bij voorkeur uitgevoerd voor een veelheid frequentie deelgebieden, en in het bijzonder — overeenkomstig sommige uitvoeringsvormen — bij voorkeur voor alle frequentie deelgebieden van het frequentie spectrum. Voor elke toestand kan optioneel daarbij bijvoorbeeld een algehele kanswaarde - of een parameter die evenredig is met de algehele kanswaarde — worden berekend door de berekende kanswaarden voor verschillende frequentie deelgebieden voor de betreffende toestand samen te stellen.

Overeenkomstig een verdere uitvoeringsvorm omvat de werkwijze overeenkomstig de uitvinding daartoe een stap: g. het voor elk van de veelvoud toestanden berekenen van een totale kanswaarde voor de betreffende toestand, waarbij de totale kanswaarde voor de betreffende toestand wordt berekend door de kanswaarden van de frequentie deelgebieden voor die toestand zoals bepaald in stap f. met elkaar te vermenigvuldigen.

Stel dat voor een aantal frequentie deelgebieden Afi.....Mi de respectievelijk in stap e. bepaalde energiewaarden gelijk zijn aan Ai.....Ai, dan zijn de bijbehorende kanswaarden voor de toestand ‘slapen’ bijvoorbeeld:

Pslapen,Afl(A)=pi, Pslapen,Af2(A) =P2, ......, Pslapen,Afi(A) ~pi .

De totale kanswaarde Ptotaai,slapen kan dan overeenkomstige de onderhavige uitvoeringsvormen als volgt worden bepaald: ^totaalslapmi ~ ^slapsn,&fn (-^m) A An= 1 ..i

Door de totale kanswaarden voor de verscheidene mogelijke toestanden van het dier met elkaar te vergelijken, kan de momentane toestand van het dier nauwkeurig op basis van deze informatie worden bepaald. Een geschikte parameter die evenredig is met de algehele kanswaarde voor het nauwkeurig vaststellen van de toestand kan ook op een andere wijze worden bepaald.

Desgewenst, echter niet essentieel, kunnen de gevonden totale kanswaarden worden genormaliseerd omdat de kans dat het dier zich in één van deze toestanden bevind (afgezien van welke toestand dat precies is) altijd gelijk aan 1 moet zijn, mits de veelheid mogelijke toestanden die in de vergelijking worden meegenomen volledig is (i.e. als er geen toestanden meer zijn waarin het dier zich zou kunnen bevinden maar die niet zijn meegenomen in de meting). Wanneer niet alle toestanden worden meegenomen in de vergelijking, dan kan echter overeenkomstig sommige uitvoeringsvormen worden gewerkt met een sluitpost.

Daartoe hebben overeenkomstig sommige uitvoeringsvormen de toestanden van het veelvoud toestanden betrekking op: staand herkauwen, liggend herkauwen, staand rusten, liggend rusten, eten, slapen, lopen, en sluitpost die alle andere mogelijke toestanden van het dier betreft anders dan staand herkauwen, liggend herkauwen, staand rusten, liggend rusten, eten, slapen en lopen. De toestanden die in de meting meegenomen worden kunnen één of meer of alle bovenvermelde toestanden omvatten, met of zonder de genoemde sluitpost. De uitvinding is niet beperkt tot het gebruik van alle bovenvermelde toestanden, maar kan ook worden toegepast op basis van sommige ervan. Bovendien is het mogelijk dat additionele toestanden worden gebruikt in de werkwijze welke hier niet met name zijn vermeld.

Voorts omvat de werkwijze, overeenkomstig sommige uitvoeringsvormen, voorts een stap h. waarin tenminste een groep van toestanden wordt gevormd waarbij de groep een deelverzameling van het veelvoud van vooraf bepaalde toestanden omvat en waarbij voor de groep wordt bepaald wat de kans is dan het dier zich in een van de toestanden binnen de groep bevindt, bijvoorbeeld door de in stap g. bepaalde kansen voor alle mogelijke toestanden van de betreffende groep te sommeren of door binnen de groep de toestand met de grootste kans te selecteren.

Bijvoorbeeld, staand herkauwen en staand rusten kunnen worden gecategoriseerd onder de groep van toestanden ‘staan’. Maar ook kunnen staand herkauwen en liggend herkauwen worden gecategoriseerd onder de groep van toestanden ‘herkauwen’. Andere samenstellingen van groepen van toestanden zijn eveneens mogelijk. Overeenkomstig een specifieke uitvoeringsvorm worden in stap h. een veelvoud van verschillende groepen gevormd. Zo zijn de groepen ‘staan’ en ‘herkauwen’ bijvoorbeeld ook gelijktijdig toepasbaar, in welk geval een dier zich zelfs in beide toestandsgroepen tegelijk zou kunnen bevinden. Zoals hierboven reeds uiteengezet, kunnen overeenkomstig een uitvoeringsvorm de toestanden in stap h. van elke groep dus een gemeenschappelijke activiteit van het dier omvatten zoals staan of liggen. Een bijzondere te hanteren groepering die in stap h. gevormd kan worden betreft, overeenkomstig nog een verdere uitvoeringsvorm, een groep die betrekking heeft op staand herkauwen, staand rusten, eten en de sluitpost of liggend rusten, liggend herkauwen en slapen. Door deze combinaties zo te groeperen kunnen we onderscheid maken tusssen de twee toestanden staan of liggen.

De tijdsperiode waarin de bewegingen met de bewegingssensor worden bemeten kan geschikt worden gekozen voor het verkrijgen van een nauwkeurige toestandsbepaling. Het bemeten van de bewegingen met behulp van de bewegingssensor kan bijvoorbeeld gedurende de te meten tijdsperiode worden uitgevoerd door het nemen van een reeks sequentiële samples.

Overeenkomstig een verdere uitvoeringsvorm worden tenminste de stappen a. - f. en eventueel de stap g. en/of de stap h. uitgevoerd voor van elkaar verschillende tijdsperiodes. Zo kan de meting bijvoorbeeld periodiek (bijvoorbeeld elke 30 seconden) herhaald worden. Ook kunnen de tijdsperiodes sequentieel aaneengeschakeld zijn, waarbij dus continu wordt gemeten maar waarbij de resultaten per tijdsperiode worden verwerkt naar frequentie spectrum en verder geanalyseerd zoals beschreven.

Het bepalen van het frequentie spectrum in stap c. kan, conform een uitvoeringsvorm zijn geïmplementeerd middels het uitvoeren van een Fourier transformatie (FT) van het bewegingssignaal. Bovendien kunnen de frequentie deelgebieden van sommige uitvoeringsvormen in stap d. zo worden gekozen dat deze overeenkomen met een veelheid bins van het frequentiespectrum verkregen via FT.

De met de werkwijze verkregen informatie over toestanden van het dier voor de verschillende tijdsperiodes kunnen worden verzameld voor verdere verwerking. Zo kan bijvoorbeeld de totale tijdspanne waarbinnen het dier zich in een specifieke toestand bevindt door meting worden vastgesteld, en worden verzonden naar een centrale server waar deze gegevens worden opgeslagen en/of verder worden geanalyseerd.

Overeenkomstig een tweede aspect verschaft de uitvinding een systeem voor het bepalen van de toestand van een dier, voorzien van een bewegingssensor die is ingericht om aan een dier te worden bevestigd voor het meten van bewegingen van het dier, en een signaalverwerkingseenheid voor het verwerken van de ontvangen informatie, waarbij het systeem is ingericht om een bewegingssignaal te vormen dat de gemeten bewegingen van het dier gedurende een bepaalde tijdsperiode representeert en waarbij de signaalverwerkingseenheid is ingericht om de volgende stappen uit te voeren: c. het bepalen van een frequentie spectrum van het bewegingssignaal; d. het onderverdelen van het frequentie spectrum in een veelvoud van frequentie deelgebieden; e. het bepalen, voor een veelvoud van de frequentie deelgebieden, per frequentie deelgebied, van de hoeveelheid energie in het betreffende frequentie deelgebied; f. het bepalen van de momentane toestand van het dier op vooraf bepaalde wijze uit de informatie verkregen in stap e.

In het bijzonder omvat stap f. :het vergelijken, voor één of meer frequentie deelgebieden, van de in stap e. bepaalde hoeveelheid energie met een verwachtingswaarde behorend bij ten minste één toestand voor het bepalen van de toestand van het dier.

De bewegingssensor kan bijvoorbeeld een accelerometer of G-sensor omvatten, aangebracht op een door het dier gedragen label. Zo wordt overeenkomstig sommige uitvoeringsvormen het door het dier te dragen label gevormd door een halsband welke bijvoorbeeld om de nek van een koe gehangen kan worden. De signaalverwerkingseenheid kan zich eveneens op het label bevinden. In feite kunnen zowel de meting als de toestandsbepaling in zijn geheel op het label plaatsvinden. Deze gegevens zouden vervolgens later of gelijktijdig kunnen worden verzonden of worden overgedragen aan een centraal verwerkingssysteem. Afhankelijk van de specifieke implementatie kunnen derhalve datacommunicatiemiddelen aanwezig zijn op het label, zoals bijvoorbeeld een communicatie-eenheid voor draadloze communicatie via WIFI of mobiele datacommunicatie (GPRS, UMTS, LTE, etc.). De vakman is bekend met verscheidene mogelijkheden voor het implementeren van datacommunicatie die geschikt zijn voor de onderhavige toepassing.

Korte omschrijving van de figuren

Uitvinding zal hieronder worden besproken aan de hand van niet als beperkend bedoelde specifieke uitvoeringsvormen daarvan, onder verwijzing naar de bijgevoegde figuren, waarin:

Figuur 1 illustratie is van een systeem overeenkomstig de onderhavige uitvinding;

Figuur 2 een label toont voor gebruik in een systeem overeenkomstig de onderhavige uitvinding;

Figuur 3 een schematische weergave is van het nemen van samples in een werkwijze overeenkomstig de uitvinding;

Figuur 4 een kansverdelingsgrafiek toont van de verwachtingswaarden voor energieen in een frequentie deelgebied per toestand;

Figuur 5 een toestandswaarneming toont verkregen met een werkwijze overeenkomstig de onderhavige uitvinding;

Figuur 6 een schematische weergave is van een werkwijze overeenkomstig de onderhavige uitvinding.

Gedetailleerde beschrijving

Figuur 1 toont schematisch een systeem 1 overeenkomstig de onderhavige uitvinding. In figuur 1 draagt een koe 3 een halsband 5 waarop zich onder meer een accelerometer of g-sensor bevindt. De getoonde halsband 5 hangt over de nek van de koe 3, echter de vakman zal begrijpen dat ook een ondergehangen halsband 5 kan worden toegepast. Figuur 2 toont een schematische weergave van de halsband 5 die gedragen wordt door de koe 3 in figuur 1. De halsband 5 omvat een accelerometer 22 waarmee bewegingen van de koe kunnen worden bemeten. De bewegingssensor 22 geeft deze meetwaarden door aan een signaalverwerkingseenheid 23. Met deze gegevens kan in de signaalverwerkingseenheid 23 (of een andere verwerkingseenheid communicatief daarmee verbonden) de momentane toestand van de koe 3 worden vastgesteld. Deze toestand geeft de activiteit van het dier aan, en kan dus bijvoorbeeld omvatten staand herkauwen, liggend herkauwen, staand rusten, liggend rusten, eten, slapen, lopen, en sluitpost die alle andere mogelijke toestanden van het dier betreft anders dan staand herkauwen, liggend herkauwen, staand rusten, liggend rusten, eten, slapen en lopen.

De werkwijze overeenkomstig de uitvinding wordt in de getoonde uitvoeringsvorm hoofdzakelijk uitgevoerd in de centrale signaalverwerkingseenheid 23, hoewel de uitvinding ook anders kan zijn geïmplementeerd waarbij signaalverwerking bijvoorbeeld centraal zou kunnen plaatsvinden. De halsband 25 kan voorts een geheugen 25 of ander gegevensopslagmedium omvatten, waarin de kansverdelingsgegevens per frequentie deelgebied per toestand zijn opgeslagen. Alternatief kan de signaalverwerkingseenheid 23 deze gegevens ophalen uit een ander opslagmedium, zonodig verkregen middels draadloze gegevenscommunicatie bijvoorbeeld vanaf een server of een uit een telecommunicatienetwerk. De centrale verwerkingseenheid 23 is voorts verbonden met een datacommunicatie-eenheid omvattende een antenne 26 voor het doorsturen van meetgegevens, zoals de vastgestelde toestanden. Afhankelijk van de geïmplementeerde uitvoeringsvorm kunnen natuurlijk ook andere gegevens worden verzonden, zoals het gemeten bewegingssignaal, het frequentiespectrum, of de energieën in de frequentie deelgebieden. Bovendien kunnen middels de datacommunicatie-eenheid en antenne 26, afhankelijk van de implementatie, eventueel gegevens van externe bronnen worden ontvangen.

In figuur 1 is het doorsturen van deze gegevens vanaf de halsband 5 naar een centraal systeem 8 schematisch weergegeven met draadloos datasignaal 15. De centrale server 8 omvat een centrale verwerkingseenheid 9 verbonden met een geheugen 10 waarop de gegevens kunnen worden opgeslagen en later worden verwerkt. Voorts is de centrale verwerkingseenheid 9 verbonden met datacommunicatiemiddelen 12 omvattende een antenne 13 voor het ontvangen van het draadloze signaal 15 vanaf de halsband 5. De centrale verwerkingseenheid 8 is ingericht om draadloze datasignalen te ontvangen van een veelheid halsbanden zoals halsband 5, voor toestandsbewaking van een veelheid dieren tegelijkertijd.

Gegevens kunnen met behulp van de halsband 5 gedurende een bepaalde tijdsperiode worden verzameld. Zomogelijk worden de gegevens periodiek verzameld gedurende een bepaald tijdsperiode. Schematisch is dit weergegeven in figuur 3. In figuur 3 is getoond dat gedurende een tijdsperiode van bijvoorbeel 5 seconden, aangegeven met pijl 33, de bewegingssensor van de halsband 5 een veelheid samples neemt teneinde de beweging vast te leggen. Elke 30 seconden voert de halsband 5 een dergelijke meting uit zoals is weergegeven met door de daaropvolgende meetreeks 34. Tussen de metingen 33 en 34 ligt een bepaalde tijdspanne waarin niet wordt gemeten. In deze tussenliggende periode tussen de metingen 33 en 34 kan de halsband 5 pasief zijn. Echter er kunnen in die tijd met halsband 5 ook andere metingen worden verricht, zoals in figuur 3 aangegeven door het periodiek nemen van samples zoals sample 30. Het nemen van dergelijke tussengelegen samples is geheel optioneel en maakt geen deel uit van de onderhavige uitvinding.

In het alternatieve geval (hier niet getoond) kan de halsband 5 een doorlopende meting uitvoeren, waarbij de bewegingssensor continu samples neemt van de door de koe gemaakte bewegingen. De verkregen samples kunnen worden opgedeeld in tijdsperioden van bijvoorbeeld 5 seconden, en per tijdsperiode worden geanalyseerd overeenkomstig de onderhavige uitvinding.

Wanneer de halsband een meting heeft verricht, zoals meting 33, worden de verkregen bewegingsgegevens omgezet in een frequentiespectrum. Dit kan bijvoorbeeld met behulp van Fast Fourier transformatie (FFT). Met Fast Fourier transformatie wordt de gemeten energie in frequentie deelgebieden (bins) opgedeeld en opgeslagen in het geheugen 25 van de halsband 5. De frequentie deelgebieden kunnen, in een alternatieve uitvoeringsvorm, ook meer dan één bin beslaan. De momentane toestand van het dier wordt op vooraf bepaalde wijze uit deze informatie verkregen. De toestandsbepaling vindt overeenkomstig een bijzondere uitvoeringsvorm van de uitvinding plaats door de gemeten energiewaarde per frequentie deelgebied, dus per bin in het onderhavige voorbeeld, te vergelijken met een kansverdeling dat de gemeten energie in dat betreffende frequentie deelgebied hoort bij een bepaalde toestand.

In figuur 4 is illustratief de kansverdeling voor een achttal verschillende toestanden voor een specifiek frequentiedeelgebied weergegeven. De kansverdeling, zoals kansverdelingscurve 38, geeft aan wat de kans (P) is dat een bepaalde gemeten hoeveelheid energie (E) past bij een bepaalde toestand (in het geval van curve 38 is dit liggend herkauwen). Op de horizontale as is daartoe de gemeten energie E uitgezet, de verticale as toont de kans P. Wanneer bijvoorbeeld de gemeten energie gelijk is aan 2.0, dan is de bijbehorende kans dat de koe op het moment van meten zich in de toestand ‘liggend herkauwen’ bevindt op basis van de energie gevonden in dit frequentiedeelgebied gelijk aan 0.045. De naastgelegen curve 39 geeft de kansverdeling aan voor de toestand ‘staand herkauwen’.

De kans dat op basis van de meting in het betreffende frequentie deelgebied de koe zich in de toestand staand herkauwen bevindt is 0,09, en deze toestand is daarom op grond van de vergelijking van dit ene frequentie deelgebied waarschijnlijker.

Overeenkomstig een voorkeursuitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding wordt voor elk van de frequentie deelgebieden de gemeten energie E vergeleken met de kansverdelingen voor elk van de toestanden. Voor elke toestand worden de verkregen kanswaarden P voor alle frequentie deelgebieden met elkaar vermenigvuldigd voor het verkrijgen van een grootheid die de totale kanswaarde voor die toestand aangeeft. De toestand met de grootste totale kanswaarde is de momentane toestand waarin de koe 3 zich waarschijnlijk op dat moment bevindt. Deze gegevens kunnen via een draadloze gegevenssignaal 15 worden verzonden aan de centrale verwerkingseenheid 8, alwaar ze worden opgeslagen in geheugen 10 voor verdere verwerking.

Figuur 5 geeft schematisch de gemeten kanswaarden gedurende een bepaalde tijdspanne aan voor een koe. In de grafiek 40 is de kanswaarde voor elk van de acht toestanden weergegeven. Uit de grafiek 40 kan worden opgemaakt dat de koe aan het begin van de meting, zoals aangegeven door kanscurve 42, heeft geslapen. Omdat er enige overeenkomst is tussen bewegingen in de toestand ‘slapen’ en bewegingen in de toestand ‘liggend rusten’, is te zien dat in grafiek 40 de toestand ‘liggend rusten’, aangegeven door curve 46, nog een relatief grote kanswaarde verschaft. Uit het gemeten meetsignaal lijkt overtuigend te kunnen worden vastgesteld dat de koe zich in de toestand ‘slapen’ (curve 42) bevond. De daaropvolgende toestanden ‘eten’ 43, ‘herkauwen’ 45, en wederom ‘slapen’ 44 geven de activiteiten van de koe gedurende het etmaal aan.

Figuur 6 is een schematische weergave van de werkwijze overeenkomstige de onderhavige uitvinding. De werkwijze begint met stap 100 (stap a) waarin de bewegingen van het dier worden bemeten met behulp van de bewegingssensor gedurende een bepaalde tijdsperiode (bijvoorbeeld tijdsperiode 33). In stap 102 (stap b) worden de in stap 100 gemeten bewegingen in een bewegingssignaal omgezet dat de gemeten bewegingen representeert. Vervolgens wordt in stap 104 (stap c) het frequentiespectrum van het bewegingssignaal zoals bepaald in stap 102 vastgesteld. In stap 106 (stap d) wordt dit frequentiespectrum opgedeeld in frequentiedeelgebieden. Eventueel kan een frequentiedeelgebied samenvallen met een enkele bin, echter een frequentiedeelgebied kan ook meerdere bins van het frequentiespectrum bevatten, zoals de vakman zal begrijpen.

In stap 108 (stap e) wordt voor een veelheid van de frequentiedeelgebieden, per frequentiedeelgebied, de hoeveelheid energie in dat betreffende deelgebied bepaald. Dit is de hoeveelheid energie die vervolgens in stap 110 (stap f) zal worden vergeleken met de verwachtingswaarde, in het bijzonder de kansverdeling van de verwachtingswaarde van de energie, voor de verschillende toestanden. In stap 110 (stap f) vindt deze vergelijking plaats door voor elk van de toestanden en voor elk frequentie deelgebied de gemeten hoeveelheid energie te vergelijken met de kansverdelingscurven (zoals schematisch getoond in figuur 4) om daaruit voor elke toestand een kanswaarde te berekenen.

De verkregen kanswaarden kunnen in stap 112 (stap g) voor elke toestand met elkaar worden vermenigvuldigd. Er vindt in stap 112 dus een vermenigvuldiging plaats van alle berekende kansen van alle frequentiedeelgebieden per toestand. Hiermee wordt de algehele kans of de totale kanswaarde per toestand verkregen, en dit voor alle mogelijke toestanden. Vervolgens kunnen in stap 114 (stap h) optioneel bepaalde toestanden bij elkaar gebracht worden voor het vormen van een groep. Zo kunnen bijvoorbeeld de kansen voor ‘staand herkauwen’ en ‘staand rusten’ worden gegroepeerd in een groep ‘staan’. De zo uiteindelijk verkregen toestandsinformatie wordt verzonden via het draadloze datacommunicatiesignaal 15 naar de centrale server 8 voor verdere verwerking. Deze verdere verwerking kan inhouden dat de kanswaarden van toestanden binnen de groep worden gesommeerd of dat een hoogste kanswaarde van een toestand binnen de groep wordt geselecteerd. Andere mogelijke groepen van toestanden zijn bijvoorbeeld een groep omvattende staand herkauwen, staand rusten, eten, en een sluitpost. Weer een andere groep kan de volgende toestanden omvatten: liggend rusten, liggend herkauwen, en slapen.

Ook kan de data kan door server 8 bijvoorbeeld verwerkt worden voor het samenstellen van een grafiek zoals getoond in figuur 5. Ook kunnen de activiteiten van verscheidene koeien met elkaar vergeleken worden, of met een gegevenshistorie voor de betreffende koe, of met referentie waarden voor verschillende gesteldheidstoestanden (bijvoorbeeld: geen of juist veel eetlust, bovenverwachting veel of juist weinig slaap- en/of rustactiviteit, koe is erg actief of onrustig).

De hierboven beschreven specifieke uitvoeringsvormen van de uitvinding zijn bedoeld ter illustratie van het uitvindingsprincipe. De uitvinding wordt slechts beperkt door de navolgende conclusies.

Claims (26)

1. Werkwijze voor het bepalen van de toestand van een dier waarbij de werkwijze de stappen omvat van het: a. bemeten van bewegingen van het dier gedurende een bepaalde tijdsperiode; b. omzetten van de in stap a. gemeten bewegingen in een bewegingssignaal dat de gemeten bewegingen representeert; c. bepalen van een frequentie spectrum van het bewegingssignaal; d. onderverdelen van het frequentie spectrum in een veelvoud van frequentie deelgebieden; e. bepalen, voor een veelvoud van de frequentie deelgebieden, per frequentie deelgebied, van de hoeveelheid energie in het betreffende frequentie deelgebied; f. het bepalen van de momentane toestand van het dier op vooraf bepaalde wijze uit de informatie verkregen in stap e.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij stap f. omvat: vergelijken, voor elk van een veelheid frequentie deelgebieden, van de in stap e. bepaalde hoeveelheid energie in het betreffende frequentie deelgebied met elk van een veelheid verwachtingswaarden voor de hoeveelheid energie in het frequentie deelgebied, waarbij elke verwachtingswaarde behoort bij één toestand van een veelheid toestanden van het dier, voor het bepalen van de momentane toestand van het dier.

3. Werkwijze volgens conclusie 2, waarbij de stap f. omvat: het bepalen, voor elke in stap e. bepaalde hoeveelheid energie en voor elke toestand van een veelheid toestanden, van een kanswaarde dat de bepaalde hoeveelheid energie behoort bij de betreffende toestand, waarbij de kanswaarde wordt bepaald op basis van kansverdelingsgegevens voor de verwachtingswaarden voor elke toestand van een veelheid toestanden en voor elk frequentie deelgebied, waarbij de kansverdelingsgegevens de kans aangeven dat een gemeten hoeveelheid energie in een frequentie deelgebied past bij de desbetreffende toestand.

4. Werkwijze volgens conclusie 3, verder omvattende de stap: g. het voor elk van de veelvoud toestanden berekenen van een totale kanswaarde voor de betreffende toestand, waarbij de totale kanswaarde voor de betreffende toestand wordt berekend door de kanswaarden van de frequentie deelgebieden voor die toestand zoals bepaald in stap f. met elkaar te vermenigvuldigen.

5. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat in stap c. een Fourier transformatie van het bewegingssignaal wordt bepaald voor het verkrijgen van het frequentiespectrum dan wel een ander type transformatie van het bewegingssignaal wordt bepaald voor het verkrijgen van het frequentiespectrum.

6. Werkwijze volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat het veelvoud van frequentiegebieden overeenkomt met een veelvoud van bins van het frequentiespectrum.

7. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat in een stap h. tenminste een groep van toestanden wordt gevormd waarbij de groep een deelverzameling van het veelvoud van vooraf bepaalde toestanden omvat en waarbij voor de groep wordt bepaald wat de kans is dan het dier zich in een van de toestanden binnen de groep bevindt, in het bijzonder door de in stap g. bepaalde kansen voor alle mogelijke toestanden van de betreffende groep in combinatie te verwerken, in het bijzonder door alle kanswaarden te sommeren of door het selecteren van een hoogste kanswaarde van een toestand binnen de groep..

8. Werkwijze volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat in de stap h. een veelvoud van verschillende groepen wordt gevormd.

9. Werkwijze volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat de toestanden in stap h. van elke groep een gemeenschappelijke activiteit van het dier omvatten zoals staan of liggen.

10. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de toestanden van het veelvoud toestanden betrekking hebben op staand herkauwen, liggend herkauwen, staand rusten, liggend rusten, eten, slapen, lopen, en sluitpost die alle andere mogelijke toestanden van het dier betreft anders dan staand herkauwen, liggend herkauwen, staand rusten, liggend rusten, eten, slapen en lopen.

11. Werkwijze volgens conclusie 10 en volgens tenminste een der conclusie 7-9, met het kenmerk, dat in de stap h. tenminste een groep wordt gevormd die betrekking heeft op staand herkauwen, staand rusten, eten en de sluitpost of liggend rusten, liggend herkauwen en slapen.

12. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat tenminste de stappen a. — f. en eventueel de stap g. van conclusie 4 en/of de stap h. van tenminste een van de conclusies 7-9 wordt uitgevoerd voor van elkaar verschillende tijdsperiodes.

13. Werkwijze volgens conclusie 12, met het kenmerk, dat de met de werkwijze verkregen informatie over toestanden van het dier voor de verschillende tijdsperiodes wordt verzameld voor verdere verwerking.

14. Systeem voor het bepalen van de toestand van een dier, voorzien van een bewegingssensor die is ingericht om aan een dier te worden bevestigd voor het meten van bewegingen van het dier, en een signaalverwerkingseenheid voor het verwerken van de ontvangen informatie, waarbij het systeem is ingericht om een bewegingssignaal te vormen dat de gemeten bewegingen van het dier gedurende een bepaalde tijdsperiode representeert en waarbij de signaalverwerkingseenheid is ingericht om de volgende stappen uit te voeren: c. het bepalen van een frequentie spectrum van het bewegingssignaal; d. het onderverdelen van het frequentie spectrum in een veelvoud van frequentie deelgebieden; e. het bepalen, voor een veelvoud van de frequentie deelgebieden, per frequentie deelgebied, van de hoeveelheid energie in het betreffende frequentie deelgebied; f. het bepalen van de momentane toestand van het dier op vooraf bepaalde wijze uit de informatie verkregen in stap e.

15. Systeem volgens conclusie 14, waarbij stap f. omvat: het vergelijken, voor één of meer frequentie deelgebieden, van de in stap e. bepaalde hoeveelheid energie met een verwachtingswaarde behorend bij ten minste één toestand voor het bepalen van de toestand van het dier.

16. Systeem volgens conclusie 14 of 15, waarbij voor het uitvoeren van stap f. de signaalverwerkingseenheid communicatief is verbonden met een gegevensopslagmedium voor het verkrijgen van kansverdelingsgegevens voor de verwachtingswaarden voor elke toestand van een veelheid toestanden en voor elk frequentie deelgebied, waarbij de kansverdelingsgegevens de kans aangeven dat een gemeten hoeveelheid energie in een frequentie deelgebied past bij de desbetreffende toestand.

17. Systeem volgens conclusie 16, waarbij de signaalverwerkingseenheid verder is ingericht voor het uitvoeren van de stap: g. het voor elk van de veelvoud toestanden berekenen van een totale kanswaarde voor de betreffende toestand, waarbij de totale kanswaarde voor de betreffende toestand wordt berekend door de kanswaarden van de frequentie deelgebieden voor die toestand zoals bepaald in stap f. met elkaar te vermenigvuldigen.

18. Systeem volgens een der voorgaande conclusies 15-17, met het kenmerk, dat verwerkingseenheid dusdanig is ingericht dat, in gebruik, in stap c. een Fourier transformatie van het bewegingssignaal wordt bepaald voor het verkrijgen van het frequentiespectrum.

19. Systeem volgens conclusie 18, met het kenmerk, dat het veelvoud van frequentiegebieden overeenkomt met een veelvoud van bins van het frequentiespectrum.

20. Systeem volgens een der voorgaande conclusies 15-19, met het kenmerk, dat verwerkingseenheid dusdanig is ingericht dat, in gebruik, tenminste in een stap h. een groep van toestanden wordt gevormd waarbij de groep een deelverzameling van het veelvoud van vooraf bepaalde toestanden omvat en waarbij voor de groep wordt bepaald wat de kans is dan het dier zich in een van de toestanden van het dier bevindt, in het bijzonder door de in stap g. bepaalde kansen voor alle mogelijke toestanden van de betreffende groep in combinatie te verwerken, in het bijzonder door alle kanswaarden te sommeren of door het selecteren van een hoogste kanswaarde van een toestand binnen de groep.

21. Systeem volgens conclusie 20, met het kenmerk, dat de verwerkingseenheid dusdanig is ingericht dat, in gebruik, in de stap h. een veelvoud van verschillende groepen wordt gevormd.

22. Systeem volgens conclusie 21, met het kenmerk, dat verwerkingseenheid dusdanig is ingericht dat, in gebruik, in de stap h. de toestanden van elke groep een gemeenschappelijke activiteit van het dier omvatten zoals staan of liggen.

23. Systeem volgens een der voorgaande conclusies 14-22, met het kenmerk, dat de verwerkingseenheid dusdanig is ingericht dat, in gebruik, het veelvoud van vooraf bepaalde toestanden betrekking heeft staand herkauwen, liggend herkauwen, staand rusten, liggend rusten, eten, slapen, lopen en sluitpost die alle andere mogelijke toestanden van het dier betreft dan staand herkauwen, liggend herkauwen, staand rusten, liggend rusten, eten en slapen.

24. Systeem volgens conclusie 23 en volgens tenminste een der conclusie 20-22, met het kenmerk, dat verwerkingseenheid dusdanig is ingericht dat, in gebruik, in de stap h. tenminste een groep wordt gevormd die betrekking heeft op staand herkauwen, staand rusten, eten en de sluitpost of liggend rusten, liggend herkauwen en slapen.

25. Systeem volgens een der voorgaande conclusies 14-24, met het kenmerk, dat het systeem dusdanig is ingericht dat, in gebruik, tenminste de stappen c.-f. en eventueel de stap g. van conclusie 17 en/of de stap h. van tenminste een van de conclusies 20-22 wordt uitgevoerd voor van elkaar verschillende tijdsperiodes.

26. Systeem volgens conclusie 25, met het kenmerk, dat het system dusdanig is ingericht dat, in gebruik, de met de verkregen informatie over toestanden van het dier voor de verschillende tijdsperiodes wordt verzameld voor verdere verwerking.