WO2020094825A1 - Monitoring of the well-being and/or comfort of a livestock animal - Google Patents
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Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01K—ANIMAL HUSBANDRY; AVICULTURE; APICULTURE; PISCICULTURE; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
- A01K29/00—Other apparatus for animal husbandry
- A01K29/005—Monitoring or measuring activity, e.g. detecting heat or mating
Definitions
- the present invention relates to the field of animal husbandry.
- the present invention relates more particularly to monitoring the welfare of farm animals.
- One of the objects of the present invention relates to a method and a computer system making it possible to monitor at least one farm animal such as for example a bovine in order to assess its state of comfort, its behavior and / or its state of well-being. .
- behavior is meant here detectable behavior states such as for example the following states: rumination, ingestion, rest, activity, reproduction period, etc.
- the present invention will thus find numerous advantageous applications in breeders and in particular cattle breeders by allowing them to assess the state or states of comfort and / or well-being of their animals in order to best manage the breeding and its productivity.
- Determining and analyzing the behavior of farm animals is of real economic importance in farm performance.
- the detection of high activity states of animals makes it easier to detect periods conducive to reproduction (or heat).
- Comfort and / or well-being states also have an influence on animal health.
- the individual circadian rhythms for each animal determine its behavioral profile. The identification of this profile is essential to anticipate animal health disorders, for example by detecting anomalies in their individual behavior.
- the comfort and well-being of a farm animal therefore have an essential aspect in the life of the animal, these states of comfort and / or well-being being directly associated with health and / or performance. of the animal.
- the comfort level of the animals is directly linked to the quality of the milk and the quantity produced per day.
- the continuous monitoring of this state of comfort of the animals also makes it possible to carry out a good prevention of diseases and health disorders both at the individual level (per animal) and at the scale of the herd (per farm) .
- the known solutions are essentially based on the analysis of movements and only take into account mechanical parameters of the behavior of the animal.
- the Applicant therefore submits that the existing solutions to date are not fully satisfactory and do not allow the state of well-being and / or comfort of the animal to be assessed in sufficient detail.
- the object of the present invention is to improve the situation described above.
- the present invention therefore aims to remedy the various drawbacks mentioned above by proposing a simple and inexpensive solution which makes it possible to precisely determine the state of well-being and / or comfort of an animal.
- the object of the present invention relates, according to a first aspect, to a process for monitoring the well-being and / or comfort of a farm animal such as, for example, a bovine.
- the method according to the present invention is implemented by computer means and comprises the following steps: a) a first measurement during which a temperature of the ambient air on said animal, noted T vac _m (as explained in the preamble, is measured using a temperature probe positioned on the farm animal) the value of this ambient air temperature measurement is impacted in practice by the animal's body temperature);
- HR vac m a second measurement during which a humidity of the ambient air on the animal is measured using a humidity sensor positioned on the animal, denoted HR vac m (as explained in the preamble, the value of this measurement of the humidity of the ambient air is impacted in practice by the body temperature of the animal);
- this succession of technical steps, characteristic of the present invention makes it possible to determine a comfort parameter associated with the well-being of the animal; this determination is made on the basis of a precise estimate of the actual relative humidity felt by the animal, this estimate being carried out on the basis of measurements of values not impacted by the body temperature of the animal.
- the actual temperature T vac r felt by the animal is approximated by a reference temperature Ti; xl which corresponds to an ambient air temperature measured at a determined reference point.
- the animal is housed in a stable.
- the reference temperature Ti; xl of the ambient air corresponds to a temperature measured beforehand at a reference point located inside the barn.
- the animal is left in pasture in the open air outside a barn (for example in a meadow).
- the reference temperature of the ambient air corresponds to a temperature of the ambient air measured beforehand at a reference point located outside the barn.
- the calculation of the actual relative humidity RH felt by said animal comprises:
- the actual relative humidity RH felt by the animal is calculated according to the following formula:
- the density of water vapor near said animal p_vac is calculated according to the following formula:
- the maximum possible density of water vapor p_max for the temperature T vac r is calculated according to the following formula:
- e_vac and E_vac_r correspond respectively to the partial pressure of the vapor in the air next to the animal and the maximum possible pressure of the vapor in the air for the temperature T vac _ r .
- the actual temperature T vac _r felt by the animal can be different from the temperature of the ambient air on said animal, T vac _ m and can be approximated by the reference temperature Ti; xl .
- the maximum possible pressure E_vac_r of steam in the air for the temperature T vac _ r. is calculated according to the following formula:
- E_vac_r exp when T vac r is between -60 ° C and 0 ° C;
- E_vac_r exp when T vac r is between 0 ° C and 83 ° C.
- the maximum possible pressure E_vac_r of the vapor in the air for the temperature T vac r can be determined from correspondence tables known from the literature.
- the partial pressure of the vapor in the air next to the e_vac animal is calculated according to the following formula:
- E_vac_m corresponds to the maximum possible pressure of the vapor in the air next to the animal for the temperature T vac-m .
- the step of determining a comfort parameter associated with the well-being of the animal comprises a calculation of a temperature-humidity index, denoted THI, as a function of the actual temperature felt by said animal T vac r and actual relative humidity RH.
- the THI index is calculated according to the following formula:
- THI (l.8 T vac r + 32) - [(0.55 - 0.0055 HR) x (l.8 T vac r - 26.8l )]
- the method according to the present invention comprises a third measurement during which a luminosity perceived by said animal is measured using a photosensitive sensor positioned on said animal, said perceived luminosity being taken into consideration in the evaluation of the animal welfare and / or comfort.
- the brightness perceived by the animal and measured during the third measurement step is taken into account when determining the comfort parameter associated with the well-being of said animal.
- the method according to the present invention comprises a fourth measurement during which it is measured using a motion sensor positioned on said animal the activity of said animal, said activity of the animal being taken into consideration in assessing the welfare of the animal.
- the activity of the animal measured during the fourth measurement is taken into account when determining the comfort parameter associated with the well-being of said animal.
- This measurement can also make it possible to determine the states of behavior of the animal such as for example the following states: rumination, ingestion, rest, medium activity, high activity, reproduction period.
- the object of the present invention relates according to a second aspect to a computer program which includes instructions suitable for the execution of the steps of the method as described above, this in particular when said computer program is executed by at least one processor.
- Such a computer program can use any programming language, and be in the form of source code, object code, or an intermediate code between a source code and an object code, such as in a partially compiled form, or in any other desirable form.
- the object of the present invention relates according to a third aspect to a recording medium readable by a computer on which a computer program is recorded comprising instructions for the execution of the steps of the method as described above. .
- the recording medium can be any entity or device capable of storing the program.
- the support may include a storage means, such as a ROM memory, for example a CD-ROM or a ROM memory of the microelectronic circuit type, or also a magnetic recording means or a hard disk.
- this recording medium can also be a transmissible medium such as an electrical or optical signal, such a signal being able to be routed via an electrical or optical cable, by conventional or hertzian radio or by self-directed laser beam or by other ways.
- the computer program according to the invention can in particular be downloaded from a network of the Internet type.
- the recording medium can be an integrated circuit in which the computer program is incorporated, the integrated circuit being adapted to execute or to be used in the execution of the process in question.
- the object of the present invention relates according to a fourth aspect to an electronic system for monitoring the well-being and / or comfort of a farm animal such as for example a bovine.
- the system comprises computer means configured for the implementation of the steps of the method described above.
- system according to the present invention comprises:
- a portable measurement module positioned on said animal and comprising:
- T vac _ m a temperature probe configured to measure a temperature of the ambient air on said animal
- HR vac _ m • a humidity sensor configured to measure a humidity of the ambient air on said animal, denoted HR vac _ m ;
- a generation circuit configured to collect information relating to the temperature and humidity measured on said animal and to generate as a function of said collected information at least one temperature data item containing information relating to the temperature T vac m measured and at least humidity data containing information relating to the measured humidity HR vac m ?
- a processor configured to determine a comfort parameter associated with the well-being of said animal as a function of the calculated actual relative RH relative humidity.
- the object of the present invention makes it possible to determine with good precision the state of well-being of an animal and in particular a farm animal.
- FIGS. 1 to 5 illustrate an embodiment thereof devoid of any limiting nature and in which:
- FIG. 1 schematically represents a sectional view of a portable measurement module of the collar type positioned around the neck of a cattle, according to an exemplary embodiment of the present invention
- FIG. 2 represents a schematic view of a system for monitoring the welfare of a farm animal such as a cattle according to an exemplary embodiment of the present invention
- FIG. 3 represents an animal equipped around its neck with a portable measurement module of the collar type according to FIG. 1;
- Figure 4 shows a schematic perspective view of a portion of a measurement module according to Figure 1;
- FIG. 5 represents a flowchart illustrating the different steps of the method for monitoring animal welfare according to an exemplary embodiment of the present invention.
- Changes in the behavior of each animal may be linked to developing health conditions. However, these changes can also be caused by the deterioration of their comfort status (change in temperature and / or humidity, insufficient amount of light).
- One of the objectives of the present invention is therefore to be able to provide the farm manager with the information necessary to be able not only to observe the current behavior of each animal, but also to facilitate the determination of the cause of the evolution of the behavior.
- a portable measurement module 10 in the form of a collar 10 positioned around the neck C of an animal A, here a cow (see FIG. 3).
- the measurement module 10 is instrumented with a plurality of sensors including in particular a temperature probe 11 and a humidity sensor 12.
- the temperature probe 11 is configured to measure during a measurement step S1 a temperature of the ambient air on the animal A; this measured temperature is noted here
- the humidity sensor 12 is in turn configured to measure during a step S2 the humidity of the ambient air on the animal A; this measured humidity is noted here HR vac _ m .
- the humidity sensor 12 can be combined with the temperature sensor 11 and integrated into the same electronic component.
- FIG. 1 illustrates an example of implementation of the collar 10 with a housing 10 ’comprising in its center a receptacle lOa’ capable of receiving a cylindrical element 18a.
- This element 18a has on the front facade an orifice 18b allowing access to the bottom of said housing 10 ’along a passage channel l8c.
- the bottom of said housing 10 ’ comprises an electronic card 19 on which the sensors 11 and 12 are positioned in an enclosure forming a compartment 19 ′ for receiving the sensors 11 and 12.
- the channel 18b therefore opens into this enclosure 19 '. This makes it possible to carry out a measurement of the temperature T vac m and of the humidity RH vac m .
- sealing elements 18d are also provided between the enclosure 19 'and the rest of the housing.
- Figure 4 illustrates a perspective view of the element 18a. This element can be replaced easily if necessary to be repositioned in the receptacle 10a ’of the housing 10’.
- Absolute humidity shows what mass of water in the form of vapor is contained in a given volume of air. Except in extreme cases (for example, temperature change by passing through a dew point), this value remains invariable according to the temperature (if the air temperature changes, the same amount of water (number of grams) remains in the air as vapor).
- Relative humidity shows the level (percentage) of air vapor saturation. Indeed, the air cannot accommodate the infinite quantity of water. There is a well-defined limit of the mass of water vapor per given volume of air. This limit depends on the air temperature.
- the important parameter for estimating the level of comfort and well-being of animals (and humans) is relative humidity (not absolute humidity).
- the thermal comfort of the animal is therefore linked to the couple of air temperature and relative humidity felt by the animal.
- the sensor 12 is capable of directly measuring the relative humidity.
- the temperature of the air at the location of the sensor 11 is generally higher than the real temperature of the ambient air because the sensor 11 is heated by the body of the animal A.
- the value of the relative humidity RH vac m measured by the sensor 12 can be different from the true value of the relative humidity RH of the air around the animal (since the air is generally more cold).
- the concept underlying the present invention is therefore to determine the actual relative humidity RH felt by animal A by calculating the value of the absolute humidity (which, in general, does not depend on the temperature, as explained previously), this to avoid the impact of body temperature on the measurement.
- the temperature felt by the animal is approximated by the temperature of the ambient air outside the animal, denoted T Ext .
- the information collected by the sensors 11 and 12 during the measurements S1 and S2 are therefore collected by a central unit 20 remote from the animal A during a step S3; this collection S3 is carried out via wireless communication means 17 and 21 of the type, for example radio frequency means or the like.
- the central unit 20 includes a generation circuit 22 which, during a step S4, generates from the information T vac m and HR vac m respectively a temperature data DT containing information relating to the measured temperature T vac _m and a data DH humidity with information on the measured humidity HR vac m.
- a treatment S5 by a processing circuit 23 of these data of temperature DT and humidity DH to calculate, as a function of the temperature T vac m measured, of the humidity measured HR vac m and a reference temperature Ti; xl of ambient air measured at a determined reference point, a real relative humidity RH felt by animal A.
- the ambient air temperature Ti; xl can be the ambient air temperature for animals A which are inside the farm building.
- This reference temperature T Ext can be measured by another temperature sensor 24 which is located in the building.
- this probe can also correspond to a reference temperature of the ambient air for animals A which are outside the building. In this case, this probe is outside. It will be noted with the reference 24 ’.
- the system 100 can distinguish whether the animal is outside or inside a building, for example, by measuring the brightness by the light sensor 13 integrated in the collar 10.
- the processing circuit 23 is presented as a calculator and performs a first calculation S5_l of the density of water vapor near said animal, denoted p_vac, and a second calculation S5_2 of the maximum density of water vapor at the reference point , denoted p_max.
- e_vac and E_ext correspond respectively to the partial pressure of the vapor in the air next to animal A and the maximum pressure of the vapor in the air at the reference point at the reference temperature TExt.
- the maximum pressure E_ext of the vapor in the air at the reference point at the reference temperature T Ext. is calculated according to the following formula:
- the partial pressure e_vac of the vapor in the air next to animal A is calculated according to the following formula:
- E_vac_m corresponds to the maximum pressure of the vapor in the air next to animal A.
- the circuit 23 can calculate the actual relative humidity RH felt by the animal A.
- the present invention proposes to determine individually for each animal the state of behavior of the animals, their level of activity and their feeling of environmental parameters.
- the processor 25 of the central unit 20 determines during a step S6 a comfort parameter associated with the well-being of the animal A as a function of the relative humidity RH actually felt.
- This parameter is calculated to assess the welfare of the animal.
- the parameter corresponds to the temperature-humidity index or THI which is a function of the air temperature felt by the animal Ti; xl (here, we take the case where Tvac m T Ext ) and the actual relative RH calculated humidity.
- This index is calculated by the processor 25 calculated according to the following formula:
- THI (i.8 T Ext + 32) - [(q.55 - 0.0055 HR) x (l 8 T Ext - 26.81)]
- Environmental parameters such as the brightness measured by the brightness sensor 13 (photosensitive sensor) integrated in the collar and the THI index (based on measurements related to ambient temperature and ambient humidity) perceived by each animal A thus allow to estimate the comfort level of the animals.
- a dairy cow which is in a “non-comfortable” state at the thermal level (thermal stress), for example a THI value too low or too high, can lose up to 30% of the daily milk production.
- the heat stress that cattle can undergo can also lead to disruption of ovulation periods and a greater development of diseases.
- the Applicant therefore submits that the yield from cattle holdings is directly dependent on the thermal comfort of the animals.
- the amount of light perceived by the animal during the day has a direct impact on the hormonal regulation of the animal. For example, increasing the amount of light per day leads to a stimulation of ingestion and therefore of milk production. The decrease in the daily amount of light promotes the animal's immunity.
- an accelerometer 14 or equivalent to measure the activity of the animal and determine the states of behavior of the animal such as for example the states of rumination, ingestion, rest, medium activity. , high activity, breeding period.
- the processor 25 of the central processing unit 20 is able to analyze the behavior of animals A over the long term in order to determine the individual behavioral profile of each animal.
- the processor 25 can integrate learning algorithms of the “machine learning” and / or “deep learning” type (Artificial Intelligence) to produce more information related to changes in activity and to the overall state of the animal.
- machine learning and / or “deep learning” type (Artificial Intelligence)
- deep learning Artificial Intelligence
- the information in particular relating to the behavioral states detected and / or the level of perceived brightness and / or the comfort parameter associated with the well-being of said animal as a function of the actual relative humidity RH calculated during the processing step S5 are used by machine learning and / or deep learning algorithms to produce more information related to changes in activity and the overall condition of the animal
- One of the advantages of the present invention is thus its capacity to provide information on the possible causes of change of activity, and, therefore, the assurance of assistance to the decision of the breeder in a more precise way than in the case of existing solutions.
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Abstract
The present invention concerns an electronic system (100) for monitoring the well-being of a livestock animal (A) such as a bovine, the system (100) comprising: a) a portable measurement module (10) positioned on the animal (A) and comprising: - a temperature probe (11) for measuring the temperature of the ambient air on the animal (A), denoted Tvac_m, and - a humidity sensor (12) for measuring a humidity of the ambient air on the animal (A), denoted HRvac_m; and b) a central processing unit (20) remote from the animal (A) and comprising: - a generation circuit (22) configured for collecting information relating to the temperature and humidity measured on the animal (A) and for generating, according to the collected information, at least one temperature datum (DT) containing a piece of information relating to the measured temperature Tvac_m and at least one humidity datum (DH) containing a piece of information relating to the measured humidity HRvac_m; - a processing circuit (23) for processing the temperature (DT) and humidity (DH) data in order to calculate an actual relative humidity HR felt by the animal; and - a processor (24) configured for determining a comfort parameter associated with the well-being of the animal (A) according to the calculated actual relative humidity HR felt.
Description
SURVEILLANCE DU BIEN-ETRE ET/OU DU CONFORT D’UN ANIMAL D’ELEVAGE MONITORING THE WELFARE AND / OR COMFORT OF A BREEDING ANIMAL
Domaine technique et art antérieur Technical field and prior art
La présente invention a trait au domaine de l’élevage des animaux. The present invention relates to the field of animal husbandry.
La présente invention porte plus particulièrement sur la surveillance du bien-être des animaux d’élevage. The present invention relates more particularly to monitoring the welfare of farm animals.
Un des objets de la présente invention concerne un procédé et un système informatique permettant de surveiller au moins un animal d’élevage tel que par exemple un bovin afin d’évaluer son état de confort, son comportement et/ou son état de bien-être. One of the objects of the present invention relates to a method and a computer system making it possible to monitor at least one farm animal such as for example a bovine in order to assess its state of comfort, its behavior and / or its state of well-being. .
Par comportement, on entend ici les états de comportement détectables tels que par exemple les états suivants : rumination, ingestion, repos, activité, période de reproduction, etc. By behavior is meant here detectable behavior states such as for example the following states: rumination, ingestion, rest, activity, reproduction period, etc.
La présente invention trouvera ainsi de nombreuses applications avantageuses chez les éleveurs et notamment les éleveurs de bovins en leur permettant d’évaluer le ou les états de confort et/ou de bien-être de leurs animaux afin de gérer au mieux l’élevage et sa productivité. The present invention will thus find numerous advantageous applications in breeders and in particular cattle breeders by allowing them to assess the state or states of comfort and / or well-being of their animals in order to best manage the breeding and its productivity.
La détermination et l’analyse du comportement des animaux d’élevage revêt une véritable importance économique dans le rendement des exploitations. Determining and analyzing the behavior of farm animals is of real economic importance in farm performance.
Pour les élevages de bovins par exemple, la détection des états de forte activité des animaux permet de faciliter la détection des périodes propices à la reproduction (ou chaleurs). For cattle farming, for example, the detection of high activity states of animals makes it easier to detect periods conducive to reproduction (or heat).
On comprendra ici que la détection d’une période de chaleur chez un animal aide l’éleveur dans sa prise de décision concernant les périodes optimales d’insémination. It will be understood here that the detection of a heat period in an animal helps the farmer in his decision concerning the optimal periods of insemination.
La détection des certains autres états du comportement des animaux comme par exemple l’ingestion, la rumination ou encore le repos peut également présenter un intérêt pour l’éleveur et l’aider à tirer des conclusions liées à l’alimentation, la santé et la productivité des animaux. The detection of certain other states of animal behavior such as for example ingestion, rumination or rest can also be of interest to the breeder and help him to draw conclusions related to feeding, health and animal productivity.
Les états de confort et/ou de bien-être ont par ailleurs une influence sur la santé des animaux. Les rythmes circadiens individuels pour chaque animal déterminent le profil comportemental de celui-ci. L’identification de ce profil est essentielle pour anticiper les troubles de la santé des animaux à travers par exemple la détection des anomalies de son comportement individuel. Comfort and / or well-being states also have an influence on animal health. The individual circadian rhythms for each animal determine its behavioral profile. The identification of this profile is essential to anticipate animal health disorders, for example by detecting anomalies in their individual behavior.
Le confort ainsi que le bien-être d’un animal d’élevage présentent donc un aspect essentiel dans la vie de l’animal, ces états de confort et/ou de bien-être étant directement associés à la santé et/ou aux performances de l’animal.
Dans le cas des vaches laitières par exemple, l’état de confort des animaux est directement lié à la qualité du lait et la quantité produite par jour. The comfort and well-being of a farm animal therefore have an essential aspect in the life of the animal, these states of comfort and / or well-being being directly associated with health and / or performance. of the animal. In the case of dairy cows, for example, the comfort level of the animals is directly linked to the quality of the milk and the quantity produced per day.
Pour un éleveur, la surveillance en continu de cet état de confort des animaux permet par ailleurs de mener une bonne prévention des maladies et des troubles de santé tant au niveau individuel (par animal) qu’à l’échelle du troupeau (par exploitation). For a breeder, the continuous monitoring of this state of comfort of the animals also makes it possible to carry out a good prevention of diseases and health disorders both at the individual level (per animal) and at the scale of the herd (per farm) .
La surveillance de l’état de confort contribue à une amélioration économique de l’exploitation et une diminution des frais des services vétérinaires. Monitoring comfort status contributes to economic improvement in operations and lower costs for veterinary services.
On sait par ailleurs que l’environnement de vie de l’animal est étroitement lié à cet état de confort et au bien-être de ce dernier. We also know that the animal's living environment is closely linked to this state of comfort and well-being.
Il est donc important d’évaluer l’état de confort à la base de l’estimation de son ressenti en fonction de paramètres environnementaux tels que par exemple la luminosité perçue, la température et/ou l’humidité ambiante. On parle également de stress thermique, un tel stress pouvant être évalué en fonction de la température et l’humidité ambiante ressenties par l’animal. It is therefore important to assess the state of comfort on the basis of the estimation of one's feelings based on environmental parameters such as, for example, the perceived brightness, the temperature and / or the ambient humidity. We also speak of thermal stress, such stress which can be assessed according to the temperature and the ambient humidity felt by the animal.
On sait en effet que le stress thermique peut causer une détérioration de l’état de santé de l’animal et, dans le cas des vaches laitières, une baisse de production journalière de lait. We know that heat stress can cause a deterioration in the animal's state of health and, in the case of dairy cows, a decrease in daily milk production.
Des solutions permettent aujourd’hui d’évaluer certains aspects liés au comportement des animaux. Solutions allow today to evaluate certain aspects linked to animal behavior.
On connaît par exemple le document US2015351885 Al qui divulgue une méthode pour détecter les chaleurs chez les animaux. We know for example the document US2015351885 A1 which discloses a method for detecting heat in animals.
Les documents US2016165851 Al, US2017231199 Al ou encore WO2016086248 Al divulguent quant à eux des solutions pour déterminer les états du comportement des animaux. The documents US2016165851 A1, US2017231199 A1 or also WO2016086248 A1 disclose solutions for determining the states of animal behavior.
Cependant, les solutions connues jusqu’à présent permettent uniquement de constater certains états de l’animal sans explication de la possible cause ou de l’impact sur le bien-être et/ou le confort. However, the solutions known so far only allow certain states of the animal to be observed without explaining the possible cause or the impact on well-being and / or comfort.
De plus, les solutions connues se basent essentiellement sur l’analyse de mouvements et ne prennent en compte que des paramètres mécaniques du comportement de l’animal. In addition, the known solutions are essentially based on the analysis of movements and only take into account mechanical parameters of the behavior of the animal.
Dans l’état de l’art, il existe d’autres solutions qui proposent d’évaluer le niveau du confort thermique d’un animal (par exemple US 2012/068848 Al et US 2010/282184 Al) en se basant sur des mesures directes de la température et de l’humidité relative dans la zone de proximité de l’animal par l’intermédiaire des capteurs embarqués dans un dispositif porté par ledit animal. In the state of the art, there are other solutions which propose to assess the level of thermal comfort of an animal (for example US 2012/068848 A1 and US 2010/282184 A1) based on measurements. direct temperature and relative humidity in the area near the animal through sensors on board a device carried by said animal.
Ces documents US 2012/068848 Al et US 2010/282184 Al concernent essentiellement des animaux domestiques et non des animaux d’élevage.
Les Demandeurs observent que les solutions proposées dans ces documents ne sont pas adaptées aux animaux d’élevages. These documents US 2012/068848 A1 and US 2010/282184 A1 mainly concern domestic animals and not farm animals. The Applicants observe that the solutions proposed in these documents are not suitable for farm animals.
En effet, dans le cas de l’animal d’élevage tel que par exemple un bovin, les valeurs de mesures directes de température et/ou de l’humidité de l’air dans la zone de proximité de l’animal fournies par des capteurs embarqués dans le dispositif, sont très imprécises car ces dernières sont fortement impactées (faussées) par la température corporelle de l’animal. In fact, in the case of a farm animal such as for example a bovine, the values of direct measurements of temperature and / or humidity of the air in the zone close to the animal provided by sensors embedded in the device, are very imprecise because they are strongly impacted (distorted) by the body temperature of the animal.
En pratique, on constate que ces valeurs de mesures directes sont très différentes des valeurs réelles de température et de l’humidité de l’air dans la zone de proximité de l’animal. Ces différences de températures sont essentiellement causées par le réchauffement du capteur par le corps de l’animal. Il est connu que l’humidité relative de l’air dépend de la température de l’air. L’imprécision de la mesure directe de température de l’air dans la zone de proximité de l’animal entraîne de la même façon une imprécision dans la valeur de la mesure directe de l’humidité relative dans cette zone. In practice, it can be seen that these direct measurement values are very different from the actual values of temperature and air humidity in the area close to the animal. These temperature differences are mainly caused by the warming of the sensor by the animal's body. It is known that the relative humidity of the air depends on the air temperature. Likewise, the inaccuracy of the direct measurement of air temperature in the zone close to the animal leads to an inaccuracy in the value of the direct measurement of the relative humidity in this zone.
Pour ces raisons, les techniques proposées dans les solutions de l’état de l’art pour la récupération des mesures directes de température et de l’humidité de l’air dans la zone de proximité de l’animal fournies par les capteurs embarqués dans le dispositif porté par l’animal ne sont pas fiables pour les animaux d’élevage tels que les bovins. Ces techniques restent donc inappropriées et inutilisables dans le domaine de la présente demande pour l’estimation de l’état du confort et/ou du bien-être d’un’animal d’élevage tel que par exemple un bovin. For these reasons, the techniques proposed in the state-of-the-art solutions for recovering direct measurements of temperature and air humidity in the area close to the animal provided by the sensors on board the device worn by the animal is not reliable for farm animals such as cattle. These techniques therefore remain inappropriate and unusable in the field of the present application for the assessment of the state of comfort and / or well-being of a farm animal such as for example a bovine.
Le Demandeur soumet donc que les solutions existantes à ce jour ne sont pas pleinement satisfaisantes et ne permettent pas d’évaluer de façon suffisamment fine l’état de bien-être et/ou de confort de l’animal. The Applicant therefore submits that the existing solutions to date are not fully satisfactory and do not allow the state of well-being and / or comfort of the animal to be assessed in sufficient detail.
Objet et résumé de la présente invention Object and summary of the present invention
L’objet de la présente invention est d’améliorer la situation décrite ci-dessus. The object of the present invention is to improve the situation described above.
La présente invention vise donc à remédier aux différents inconvénients mentionnés ci-dessus en proposant une solution simple et peu coûteuse qui permet de déterminer avec précision l’état de bien-être et/ou de confort d’un animal. The present invention therefore aims to remedy the various drawbacks mentioned above by proposing a simple and inexpensive solution which makes it possible to precisely determine the state of well-being and / or comfort of an animal.
A cet effet, l’objet de la présente invention concerne selon un premier aspect un procédé de surveillance du bien-être et/ou de confort d’un animal d’élevage tel que par exemple un bovin. To this end, the object of the present invention relates, according to a first aspect, to a process for monitoring the well-being and / or comfort of a farm animal such as, for example, a bovine.
Avantageusement, le procédé selon la présente invention est mis en œuvre par des moyens informatiques et comprend les étapes suivantes :
a) une première mesure au cours de laquelle on mesure à l’aide d’une sonde de température positionnée sur l’animal d’élevage une température de l’air ambiant sur ledit animal, notée Tvac _m (comme expliqué en préambule, la valeur de cette mesure de température de l’air ambiant est impactée en pratique par la température corporelle de l’animal) ; Advantageously, the method according to the present invention is implemented by computer means and comprises the following steps: a) a first measurement during which a temperature of the ambient air on said animal, noted T vac _m (as explained in the preamble, is measured using a temperature probe positioned on the farm animal) the value of this ambient air temperature measurement is impacted in practice by the animal's body temperature);
b) une deuxième mesure au cours de laquelle on mesure à l’aide d’un capteur d’humidité positionné sur l’animal une humidité de l’air ambiant sur l’animal, notée HRvac m (comme expliqué en préambule, la valeur de cette mesure de l’humidité de l’air ambiant est impactée en pratique par la température corporelle de l’animal) ; b) a second measurement during which a humidity of the ambient air on the animal is measured using a humidity sensor positioned on the animal, denoted HR vac m (as explained in the preamble, the value of this measurement of the humidity of the ambient air is impacted in practice by the body temperature of the animal);
c) une collecte des informations relatives à la température et l’humidité mesurées sur ledit animal par une unité centrale pour générer respectivement une donnée de température contenant une information relative à la température Tvac _m mesurée et une donnée d’humidité contenant une information relative à l’humidité mesurée HRvac m ; c) a collection of information relating to the temperature and humidity measured on said animal by a central unit in order to respectively generate a temperature data item containing information relating to the measured temperature T vac _m and a humidity data item containing relative information at the measured humidity HR vac m ;
d) un traitement par l’unité centrale des données de température et d’humidité pour calculer, en fonction de la température Tvac m mesurée, de l’humidité mesurée HRvac m et d’une température Tvac r réelle ressentie par l’animal (c’est- à-dire ici une température non impactée par la température corporelle de l’animal qui est la température réellement ressentie par l’animal), une humidité relative réelle, notée HR (ici, cette humidité relative réelle est l’humidité relative réelle ressentie par l’animal - cette humidité étant celle dans une zone de proximité dudit animal) ; et d) a processing by the central processing unit of the temperature and humidity data to calculate, as a function of the temperature T vac m measured, of the humidity measured HR vac m and of a real temperature T vac r felt by l animal (i.e. here a temperature not impacted by the animal's body temperature which is the temperature actually felt by the animal), an actual relative humidity, noted RH (here, this actual relative humidity is the actual relative humidity felt by the animal - this humidity being that in an area close to said animal); and
e) une détermination d’un paramètre de confort associé au bien-être de l’animal en fonction de l’humidité relative HR réelle calculée lors de l’étape de traitement. e) a determination of a comfort parameter associated with the well-being of the animal as a function of the actual relative humidity RH calculated during the treatment step.
Ainsi, cette succession d’étapes techniques, caractéristique de la présente invention, permet de déterminer un paramètre de confort associé au bien-être de l’animal ; cette détermination se fait en fonction d’une estimation précise de l’humidité relative réelle ressentie par l’animal, cette estimation étant réalisée à partir de mesures de valeurs non impactées par la température corporelle de l’animal. Thus, this succession of technical steps, characteristic of the present invention, makes it possible to determine a comfort parameter associated with the well-being of the animal; this determination is made on the basis of a precise estimate of the actual relative humidity felt by the animal, this estimate being carried out on the basis of measurements of values not impacted by the body temperature of the animal.
Avantageusement, la température Tvac r réelle ressentie par l’animal est approximée par une température de référence Ti;xl qui correspond à une température de l’air ambiant mesurée à un point de référence déterminé.
Dans une variante, l’animal est abrité dans une étable. Advantageously, the actual temperature T vac r felt by the animal is approximated by a reference temperature Ti; xl which corresponds to an ambient air temperature measured at a determined reference point. Alternatively, the animal is housed in a stable.
Selon cette variante, la température de référence Ti;xl de l’air ambiant correspond à une température mesurée au préalable au niveau d’un point de référence situé à l’intérieur de l’étable. According to this variant, the reference temperature Ti; xl of the ambient air corresponds to a temperature measured beforehand at a reference point located inside the barn.
Dans une autre variante, l’animal est laissé en pâture à l’air libre à l’extérieur d’une étable (par exemple dans une prairie). In another variant, the animal is left in pasture in the open air outside a barn (for example in a meadow).
Selon cette autre variante, la température de référence de l’air ambiant correspond à une température de l’air ambiant mesurée au préalable au niveau d’un point de référence situé à l’extérieur de l’étable. According to this other variant, the reference temperature of the ambient air corresponds to a temperature of the ambient air measured beforehand at a reference point located outside the barn.
Avantageusement, on peut prévoir que, lors de l’étape de traitement, le calcul de l’humidité relative HR réelle ressentie par ledit animal comprend : Advantageously, it can be provided that, during the treatment step, the calculation of the actual relative humidity RH felt by said animal comprises:
a) un premier calcul de la densité de vapeur d’eau à proximité dudit animal, notée p_vac ; et a) a first calculation of the density of water vapor near said animal, noted p_vac; and
b) un deuxième calcul de la densité maximale possible de vapeur d’eau pour la température Tvac _r, notée p_max. b) a second calculation of the maximum possible density of water vapor for the temperature T vac _ r , denoted p_max.
Préférentiellement, l’humidité relative HR réelle ressentie par l’animal est calculée selon la formule suivante :
Preferably, the actual relative humidity RH felt by the animal is calculated according to the following formula:
Préférentiellement, la densité de vapeur d’eau à proximité dudit animal p_vac est calculée selon la formule suivante : Preferably, the density of water vapor near said animal p_vac is calculated according to the following formula:
217 e_vac 217 e_vac
p_vac = p_vac =
(Tvac_m + 273,15) (Tvac_m + 273.15)
Préférentiellement, la densité maximale possible de vapeur d’eau p_max pour la température Tvac r est calculée selon la formule suivante : Preferably, the maximum possible density of water vapor p_max for the temperature T vac r is calculated according to the following formula:
217 E_vac_r 217 E_vac_r
P-maX = (Tvac r + 273,15) P - maX = (T vac r + 273.15)
où e_vac et E_vac_r correspondent respectivement à la pression partielle de la vapeur dans l’air à côté de l’animal et la pression maximale possible de la vapeur dans l’air pour la température Tvac _r. where e_vac and E_vac_r correspond respectively to the partial pressure of the vapor in the air next to the animal and the maximum possible pressure of the vapor in the air for the temperature T vac _ r .
Comme indiqué précédemment, la température Tvac _r réelle ressentie par l’animal peut être différente de la température de l’air ambiant sur ledit animal, Tvac _m et peut être approximée par la température de référence Ti;xl.
Avantageusement, la pression maximale possible E_vac_r de la vapeur dans l’air pour la température Tvac _r. est calculée selon la formule suivante : As indicated previously, the actual temperature T vac _r felt by the animal can be different from the temperature of the ambient air on said animal, T vac _ m and can be approximated by the reference temperature Ti; xl . Advantageously, the maximum possible pressure E_vac_r of steam in the air for the temperature T vac _ r. is calculated according to the following formula:
E_vac_r = exp lorsque Tvac r est compris entre -60°C et 0°C ;E_vac_r = exp when T vac r is between -60 ° C and 0 ° C;
OU OR
E_vac_r = exp lorsque Tvac r est compris entre 0°C et 83°C.E_vac_r = exp when T vac r is between 0 ° C and 83 ° C.
Alternativement, la pression maximale possible E_vac_r de la vapeur dans l’air pour la température Tvac r peut être déterminée à partir de tableaux de correspondance connus de la littérature. Alternatively, the maximum possible pressure E_vac_r of the vapor in the air for the temperature T vac r can be determined from correspondence tables known from the literature.
Avantageusement, la pression partielle de la vapeur dans l’air à côté de l’animal e_vac est calculée selon la formule suivante :
Advantageously, the partial pressure of the vapor in the air next to the e_vac animal is calculated according to the following formula:
où E_vac_m correspond à la pression maximale possible de la vapeur dans l’air à côté de l’animal pour la température Tvac-m. where E_vac_m corresponds to the maximum possible pressure of the vapor in the air next to the animal for the temperature T vac-m .
Dans un mode de réalisation avantageux de la présente invention, l’étape de détermination d’un paramètre de confort associé au bien-être de l’animal comprend un calcul d’un indice de température-humidité, noté THI, en fonction de la température réelle ressentie par ledit animal Tvac r et de l’humidité relative HR réelle. In an advantageous embodiment of the present invention, the step of determining a comfort parameter associated with the well-being of the animal comprises a calculation of a temperature-humidity index, denoted THI, as a function of the actual temperature felt by said animal T vac r and actual relative humidity RH.
Préférentiellement, l’indice THI est calculé selon la formule suivante : Preferably, the THI index is calculated according to the following formula:
THI = (l.8 Tvac r + 32)- [(0.55 - 0.0055 HR)x (l.8 Tvac r - 26.8l)] THI = (l.8 T vac r + 32) - [(0.55 - 0.0055 HR) x (l.8 T vac r - 26.8l )]
Avantageusement, le procédé selon la présente invention comprend une troisième mesure au cours de laquelle on mesure à l’aide d’un capteur photosensible positionné sur ledit animal une luminosité perçue par ledit animal, ladite luminosité perçue étant prise en considération dans l’évaluation du bien-être et/ou du confort de l’animal. En d’autres termes, on comprend ici que la luminosité perçue par l’animal et mesurée lors de la troisième étape de mesure est prise en considération lors de la détermination du paramètre de confort associé au bien-être dudit animal. Advantageously, the method according to the present invention comprises a third measurement during which a luminosity perceived by said animal is measured using a photosensitive sensor positioned on said animal, said perceived luminosity being taken into consideration in the evaluation of the animal welfare and / or comfort. In other words, it is understood here that the brightness perceived by the animal and measured during the third measurement step is taken into account when determining the comfort parameter associated with the well-being of said animal.
Les Demandeurs ont en effet mis en évidence une incidence directe de la luminosité perçue par l’animal avec le bien-être et/ou le confort de celui-ci. Un modèle mathématique a donc été développé ici par les Demandeurs pour calculer un paramètre de confort prenant en considération cette luminosité. The Applicants have in fact highlighted a direct incidence of the brightness perceived by the animal with the well-being and / or the comfort thereof. A mathematical model has therefore been developed here by the Applicants to calculate a comfort parameter taking into account this brightness.
Avantageusement, le procédé selon la présente invention comprend une quatrième mesure au cours de laquelle on mesure à l’aide d’un capteur de mouvement positionné sur
ledit animal l’activité dudit animal, ladite activité de l’animal étant prise en considération dans l’évaluation du bien-être de l’animal. Advantageously, the method according to the present invention comprises a fourth measurement during which it is measured using a motion sensor positioned on said animal the activity of said animal, said activity of the animal being taken into consideration in assessing the welfare of the animal.
Comme ci-dessus, on comprend ici que l’activité de l’animal mesurée lors de la quatrième mesure est prise en considération lors de la détermination du paramètre de confort associé au bien-être dudit animal. As above, it is understood here that the activity of the animal measured during the fourth measurement is taken into account when determining the comfort parameter associated with the well-being of said animal.
Cette mesure peut également permettre de déterminer les états de comportement de l’animal tels que par exemple les états suivants : rumination, ingestion, repos, moyenne activité, forte activité, période de reproduction. This measurement can also make it possible to determine the states of behavior of the animal such as for example the following states: rumination, ingestion, rest, medium activity, high activity, reproduction period.
On comprend ici de la même façon que l’activité de l’animal est directement liée à son état de santé et son bien-être. Aussi, les Demandeurs ont déterminé un autre modèle mathématique pour calculer un paramètre de confort prenant en considération l’activité de l’animal. We understand here in the same way that the animal's activity is directly linked to its state of health and well-being. Also, the Applicants have determined another mathematical model for calculating a comfort parameter taking into account the activity of the animal.
Corrélativement, l’objet de la présente invention concerne selon un deuxième aspect un programme d’ordinateur qui comporte des instructions adaptées pour l’exécution des étapes du procédé tel que décrit ci-dessus, ceci notamment lorsque ledit programme d’ordinateur est exécuté par au moins un processeur. Correlatively, the object of the present invention relates according to a second aspect to a computer program which includes instructions suitable for the execution of the steps of the method as described above, this in particular when said computer program is executed by at least one processor.
Un tel programme d’ordinateur peut utiliser n’importe quel langage de programmation, et être sous la forme d’un code source, d’un code objet, ou d’un code intermédiaire entre un code source et un code objet, tel que dans une forme partiellement compilée, ou dans n’importe quelle autre forme souhaitable. Such a computer program can use any programming language, and be in the form of source code, object code, or an intermediate code between a source code and an object code, such as in a partially compiled form, or in any other desirable form.
De même, l’objet de la présente invention concerne selon un troisième aspect un support d’enregistrement lisible par un ordinateur sur lequel est enregistré un programme d’ordinateur comprenant des instructions pour l’exécution des étapes du procédé tel que décrit ci-dessus. Likewise, the object of the present invention relates according to a third aspect to a recording medium readable by a computer on which a computer program is recorded comprising instructions for the execution of the steps of the method as described above. .
D’une part, le support d’enregistrement peut être n'importe quel entité ou dispositif capable de stocker le programme. Par exemple, le support peut comporter un moyen de stockage, tel qu’une mémoire ROM, par exemple un CD-ROM ou une mémoire ROM de type circuit microélectronique, ou encore un moyen d'enregistrement magnétique ou un disque dur. On the one hand, the recording medium can be any entity or device capable of storing the program. For example, the support may include a storage means, such as a ROM memory, for example a CD-ROM or a ROM memory of the microelectronic circuit type, or also a magnetic recording means or a hard disk.
D'autre part, ce support d’enregistrement peut également être un support transmissible tel qu'un signal électrique ou optique, un tel signal pouvant être acheminé via un câble électrique ou optique, par radio classique ou hertzienne ou par faisceau laser autodirigé ou par
d'autres moyens. Le programme d’ordinateur selon l'invention peut être en particulier téléchargé sur un réseau de type Internet. On the other hand, this recording medium can also be a transmissible medium such as an electrical or optical signal, such a signal being able to be routed via an electrical or optical cable, by conventional or hertzian radio or by self-directed laser beam or by other ways. The computer program according to the invention can in particular be downloaded from a network of the Internet type.
Alternativement, le support d’enregistrement peut être un circuit intégré dans lequel le programme d’ordinateur est incorporé, le circuit intégré étant adapté pour exécuter ou pour être utilisé dans l’exécution du procédé en question. Alternatively, the recording medium can be an integrated circuit in which the computer program is incorporated, the integrated circuit being adapted to execute or to be used in the execution of the process in question.
L’objet de la présente invention concerne selon un quatrième aspect un système électronique de surveillance du bien-être et/ou de confort d’un animal d’élevage tel que par exemple un bovin. The object of the present invention relates according to a fourth aspect to an electronic system for monitoring the well-being and / or comfort of a farm animal such as for example a bovine.
Selon l’invention, le système comprend des moyens informatiques configurés pour la mise en œuvre des étapes du procédé décrit ci-dessus. According to the invention, the system comprises computer means configured for the implementation of the steps of the method described above.
Plus particulièrement, le système selon la présente invention comprend : More particularly, the system according to the present invention comprises:
un module de mesure portatif positionné sur ledit animal et comprenant : a portable measurement module positioned on said animal and comprising:
• une sonde de température configurée pour mesurer une température de l’air ambiant sur ledit animal, notée Tvac _m ; et • a temperature probe configured to measure a temperature of the ambient air on said animal, denoted T vac _ m ; and
• un capteur d’humidité configuré pour mesurer une humidité de l’air ambiant sur ledit animal, notée HRvac _m ; • a humidity sensor configured to measure a humidity of the ambient air on said animal, denoted HR vac _ m ;
une unité centrale déportée de l’animal et comprenant : a central unit remote from the animal and comprising:
• un circuit de génération configurée pour collecter les informations relatives à la température et l’humidité mesurées sur ledit animal et pour générer en fonction desdites informations collectées au moins une donnée de température contenant une information relative à la température Tvac m mesurée et au moins une donnée d’humidité contenant une information relative à l’humidité mesurée HRvac m ? A generation circuit configured to collect information relating to the temperature and humidity measured on said animal and to generate as a function of said collected information at least one temperature data item containing information relating to the temperature T vac m measured and at least humidity data containing information relating to the measured humidity HR vac m ?
• un circuit de traitement desdites données de température et d’humidité pour calculer, en fonction de la température Tvac m mesurée, de l’humidité mesurée HRvaC m et d’une température Tvac r réelle ressentie par l’animal, une humidité relative HR réelle ; et A circuit for processing said temperature and humidity data to calculate, as a function of the measured temperature T vac m, of the measured humidity HR vaC m and of a real temperature T vac r felt by the animal, a actual RH relative humidity; and
• un processeur configuré pour déterminer un paramètre de confort associé au bien-être dudit animal en fonction de l’humidité relative HR réelle ressentie calculée. • a processor configured to determine a comfort parameter associated with the well-being of said animal as a function of the calculated actual relative RH relative humidity.
Ainsi, l’objet de la présente invention, par ses différents aspects fonctionnels et structurels décrits ci-dessus, permet de déterminer avec une bonne précision l’état de bien-être d’un animal et notamment d’un animal d’élevage.
Brève description des figures annexées Thus, the object of the present invention, by its various functional and structural aspects described above, makes it possible to determine with good precision the state of well-being of an animal and in particular a farm animal. Brief description of the attached figures
D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description ci-dessous, en référence aux figures 1 à 5 annexées qui en illustrent un exemple de réalisation dépourvu de tout caractère limitatif et sur lesquelles : Other characteristics and advantages of the present invention will emerge from the description below, with reference to the appended FIGS. 1 to 5 which illustrate an embodiment thereof devoid of any limiting nature and in which:
la figure 1 représente de façon schématique une vue en coupe d’un module de mesure portatif de type collier positionné autour du cou d’un bovin, selon un exemple de réalisation de la présente invention ; FIG. 1 schematically represents a sectional view of a portable measurement module of the collar type positioned around the neck of a cattle, according to an exemplary embodiment of the present invention;
la figure 2 représente une vue schématique d’un système de surveillance du bien- être d’un animal d’élevage tel qu’un bovin selon un exemple de réalisation de la présente invention ; FIG. 2 represents a schematic view of a system for monitoring the welfare of a farm animal such as a cattle according to an exemplary embodiment of the present invention;
la figure 3 représente un animal équipé autour de son cou d’un module de mesure portatif de type collier selon la figure 1 ; FIG. 3 represents an animal equipped around its neck with a portable measurement module of the collar type according to FIG. 1;
la figure 4 représente une vue schématique en perspective d’une portion d’un module de mesure selon la figure 1 ; Figure 4 shows a schematic perspective view of a portion of a measurement module according to Figure 1;
la figure 5 représente un organigramme illustrant les différentes étapes du procédé de surveillance du bien-être des animaux selon un exemple de réalisation de la présente invention. FIG. 5 represents a flowchart illustrating the different steps of the method for monitoring animal welfare according to an exemplary embodiment of the present invention.
Description détaillée selon un exemple de réalisation avantageux Detailed description according to an advantageous exemplary embodiment
Un procédé de surveillance du bien-être des animaux d’élevage ainsi que le système qui lui est associé vont maintenant être décrits dans ce qui va suivre en référence conjointement aux figures 1 à 5. A process for monitoring the welfare of farm animals and the system associated with it will now be described in what follows with reference to Figures 1 to 5.
Maintenir les animaux en bonne santé est essentiel pour l’efficacité de l’activité associée à l’élevage d’animaux, et notamment de bovins. Keeping animals in good health is essential for the efficiency of the activity associated with the breeding of animals, in particular cattle.
Les changements du comportement de chaque animal peuvent être liés aux troubles de santé en développement. Cependant, ces changements peuvent également être causés par la dégradation de l’état de confort de ces derniers (changement de température et/ou du taux d’humidité, quantité de lumière insuffisante). Changes in the behavior of each animal may be linked to developing health conditions. However, these changes can also be caused by the deterioration of their comfort status (change in temperature and / or humidity, insufficient amount of light).
Le changement de la diète alimentaire des animaux peut également impacter le comportement. Changing the animal's diet can also affect behavior.
Il est donc souhaitable de pouvoir distinguer la vraie cause d’un changement de comportement chez un animal pour permettre à l’éleveur de prendre la bonne décision (par exemple : nécessité d’appeler ou non un vétérinaire) et de gérer ainsi son élevage de la manière la plus efficace.
Un des objectifs de la présente invention est donc de pouvoir fournir au gestionnaire de l’élevage l’information nécessaire pour pouvoir non seulement constater le comportement actuel de chaque animal, mais aussi pour faciliter la détermination de la cause de l’évolution du comportement. It is therefore desirable to be able to distinguish the real cause of a change in behavior in an animal to allow the farmer to make the right decision (for example: need or not to call a veterinarian) and thus manage his breeding of the most efficient way. One of the objectives of the present invention is therefore to be able to provide the farm manager with the information necessary to be able not only to observe the current behavior of each animal, but also to facilitate the determination of the cause of the evolution of the behavior.
Les solutions développées jusqu’à présent ne permettent d’évaluer le niveau de bien- être et/ou de confort des animaux à l’échelle individuelle et ne prennent pas en compte les mesures des paramètres environnementaux tels que par exemple le THI (indice de température-humidité) ou la perception lumineuse pour chaque animal indépendamment. The solutions developed so far do not allow the level of animal welfare and / or comfort to be assessed on an individual scale and do not take into account measurements of environmental parameters such as, for example, the THI ( temperature-humidity) or the light perception for each animal independently.
Il n’existe pas non plus de solutions qui proposent d’analyser le comportement individuel de la vache à long terme dans le but de définir le profil comportemental individuel de chaque vache. There are also no solutions that offer to analyze the individual behavior of the cow in the long term in order to define the individual behavioral profile of each cow.
Ces différents objectifs sont atteints par l’invention décrite ci-après. These various objectives are achieved by the invention described below.
Dans l’exemple décrit ici, on dispose d’un module de mesure 10 portatif se présentant sous la forme d’un collier 10 positionné autour du cou C d’un animal A, ici une vache (voir figure 3). In the example described here, there is a portable measurement module 10 in the form of a collar 10 positioned around the neck C of an animal A, here a cow (see FIG. 3).
Dans cet exemple, le module de mesure 10 est instrumenté d’une pluralité de capteurs dont notamment une sonde de température 11 et un capteur d’humidité 12. In this example, the measurement module 10 is instrumented with a plurality of sensors including in particular a temperature probe 11 and a humidity sensor 12.
Ici, la sonde de température 11 est configurée pour mesurer lors d’une étape de mesure Sl une température de l’air ambiant sur l’animal A ; cette température mesurée est ici notée Here, the temperature probe 11 is configured to measure during a measurement step S1 a temperature of the ambient air on the animal A; this measured temperature is noted here
Tvac m· Tvac m
Le capteur d’humidité 12 est quant à lui configuré pour mesurer lors d’une étape S2 l’humidité de l’air ambiant sur l’animal A ; cette humidité mesurée est notée ici HRvac _m. The humidity sensor 12 is in turn configured to measure during a step S2 the humidity of the ambient air on the animal A; this measured humidity is noted here HR vac _ m .
Le capteur d’humidité 12 peut être combiné avec le capteur de température 11 et intégré dans le même composant électronique. The humidity sensor 12 can be combined with the temperature sensor 11 and integrated into the same electronic component.
La figure 1 illustre un exemple de mise en œuvre du collier 10 avec un boîtier 10’ comprenant en son centre un réceptacle lOa’ apte à recevoir un élément cylindrique l8a. Cet élément l8a présente en façade avant un orifice 18b permettant un accès au fond dudit boîtier 10’ selon un canal de passage l8c. Le fond dudit boîtier 10’ comporte une carte électronique 19 sur laquelle sont positionnés les capteurs 11 et 12 dans une enceinte formant un compartiment 19’ de réception des capteurs 11 et 12. FIG. 1 illustrates an example of implementation of the collar 10 with a housing 10 ’comprising in its center a receptacle lOa’ capable of receiving a cylindrical element 18a. This element 18a has on the front facade an orifice 18b allowing access to the bottom of said housing 10 ’along a passage channel l8c. The bottom of said housing 10 ’comprises an electronic card 19 on which the sensors 11 and 12 are positioned in an enclosure forming a compartment 19 ′ for receiving the sensors 11 and 12.
Le canal 18b débouche donc dans cet enceinte 19’. Cela rend possible la réalisation d’une mesure de la température Tvac m et de l’humidité HRvac m. The channel 18b therefore opens into this enclosure 19 '. This makes it possible to carry out a measurement of the temperature T vac m and of the humidity RH vac m .
Dans cet exemple, on prévoit également des éléments d’étanchéité 18d entre l’enceinte 19’ et le reste du boîtier.
On prévoit également dans ledit collier 10 une source d’alimentation 15 du type batterie et un microcontrôleur 16 du type par exemple MCU. In this example, sealing elements 18d are also provided between the enclosure 19 'and the rest of the housing. There is also provided in said collar 10 a power source 15 of the battery type and a microcontroller 16 of the type for example MCU.
La figure 4 illustre une vue en perspective de l’élément l8a. Cet élément peut être remplacé aisément si nécessaire pour être repositionné dans le réceptacle lOa’ du boîtier 10’. Figure 4 illustrates a perspective view of the element 18a. This element can be replaced easily if necessary to be repositioned in the receptacle 10a ’of the housing 10’.
On sait que l’humidité est causée par la présence de la vapeur d’eau dans l’air. We know that humidity is caused by the presence of water vapor in the air.
On peut citer deux valeurs physiques pour évaluer le niveau d’humidité de l’air : l’humidité absolue (exprimée, par exemple, en grammes par mètre cube) et l’humidité relative (exprimée en pourcents). Two physical values can be cited to assess the humidity level of air: absolute humidity (expressed, for example, in grams per cubic meter) and relative humidity (expressed in percent).
L’humidité absolue montre quelle masse d’eau sous forme de vapeur est contenue dans un volume d’air donné. Sauf dans les cas extrêmes (par exemple, changement de température en passant à travers un point de rosée), cette valeur reste invariable en fonction de la température (si la température de l’air change, la même quantité d’eau (nombre de grammes) reste dans l’air sous forme de vapeur). Absolute humidity shows what mass of water in the form of vapor is contained in a given volume of air. Except in extreme cases (for example, temperature change by passing through a dew point), this value remains invariable according to the temperature (if the air temperature changes, the same amount of water (number of grams) remains in the air as vapor).
L’humidité relative montre le niveau (pourcentage) de saturation de l’air par la vapeur d’eau. En effet, l’air ne peut pas accueillir la quantité infinie d’eau. Il existe une limite bien définie de la masse de vapeur d’eau par un volume d’air donné. Cette limite dépend de la température de l’air. Relative humidity shows the level (percentage) of air vapor saturation. Indeed, the air cannot accommodate the infinite quantity of water. There is a well-defined limit of the mass of water vapor per given volume of air. This limit depends on the air temperature.
Plus la température de l’air est faible, moins il peut contenir de vapeur d’eau. Effectivement, quand la température de l’air baisse fortement, une partie de vapeur (gaz) devient de l’eau liquide qui ne fait plus partie de l’air et, donc, ne participe plus à la constitution de l’humidité de l’air. Cela signifie que la valeur de l’humidité relative (pourcentage) change, en cas général, en fonction de la température de l’air ambiant contrairement à l’humidité absolue (nombre de grammes de vapeur d’eau par mètre cube de l’air), qui reste sans changement (en cas général). The lower the air temperature, the less water it can contain. Indeed, when the air temperature drops sharply, part of the vapor (gas) becomes liquid water which is no longer part of the air and, therefore, no longer participates in the constitution of the humidity of the air. 'air. This means that the value of relative humidity (percentage) changes, in general, depending on the temperature of the ambient air unlike absolute humidity (number of grams of water vapor per cubic meter of the air), which remains unchanged (in general).
Le paramètre important pour estimer le niveau de confort et du bien-être des animaux (et des humains) est bien l’humidité relative (et non l’humidité absolue). The important parameter for estimating the level of comfort and well-being of animals (and humans) is relative humidity (not absolute humidity).
Le confort thermique de l’animal est donc lié au couple de la température de l’air et l’humidité relative ressenties par l’animal. The thermal comfort of the animal is therefore linked to the couple of air temperature and relative humidity felt by the animal.
Le capteur 12 est capable de mesurer directement l’humidité relative. The sensor 12 is capable of directly measuring the relative humidity.
Cependant, les valeurs de température et de l’humidité relative mesurées lors des étapes Sl et S2 peuvent être imprécises. However, the temperature and relative humidity values measured during steps S1 and S2 may be imprecise.
En effet, la température de l’air à l’emplacement du capteur 11 est généralement plus grande que la vraie température de l’air ambiant car le capteur 11 est réchauffé par le corps de l’animal A.
De la même manière, la valeur de l’humidité relative HRvac m mesurée par le capteur 12 peut être différente de la vraie valeur de l’humidité relative HR de l’air autour de l’animal (car l’air est généralement plus froid). Indeed, the temperature of the air at the location of the sensor 11 is generally higher than the real temperature of the ambient air because the sensor 11 is heated by the body of the animal A. In the same way, the value of the relative humidity RH vac m measured by the sensor 12 can be different from the true value of the relative humidity RH of the air around the animal (since the air is generally more cold).
Le concept sous-jacent à la présente invention est donc de déterminer l’humidité relative HR réelle ressentie par l’animal A en calculant la valeur de l’humidité absolue (qui, en cas général, ne dépend pas de la température, comme expliqué précédemment), ceci pour éviter l’impact de la température corporelle sur la mesure. The concept underlying the present invention is therefore to determine the actual relative humidity RH felt by animal A by calculating the value of the absolute humidity (which, in general, does not depend on the temperature, as explained previously), this to avoid the impact of body temperature on the measurement.
Dans l’exemple décrit ici, la température ressentie par l’animal est approximée par la température de l’air ambiant hors animal, notée TExt. In the example described here, the temperature felt by the animal is approximated by the temperature of the ambient air outside the animal, denoted T Ext .
Les informations recueillies par les capteurs 11 et 12 lors des mesures Sl et S2 sont donc collectées par une unité centrale 20 déportée de l’animal A lors d’une étape S3 ; cette collecte S3 est réalisée via des moyens de communication sans fil 17 et 21 du type par exemple des moyens radiofréquences ou autres. The information collected by the sensors 11 and 12 during the measurements S1 and S2 are therefore collected by a central unit 20 remote from the animal A during a step S3; this collection S3 is carried out via wireless communication means 17 and 21 of the type, for example radio frequency means or the like.
L’unité centrale 20 comporte un circuit de génération 22 qui lors d’une étape S4 génère à partir des informations Tvac m et HRvac m respectivement une donnée de température DT contenant une information relative à la température Tvac _m mesurée et une donnée d’humidité DH contenant une information relative à l’humidité mesurée HRvac m. The central unit 20 includes a generation circuit 22 which, during a step S4, generates from the information T vac m and HR vac m respectively a temperature data DT containing information relating to the measured temperature T vac _m and a data DH humidity with information on the measured humidity HR vac m.
Dans l’exemple décrit ici, il est ensuite prévu un traitement S5 par un circuit de traitement 23 de ces données de température DT et d’humidité DH pour calculer, en fonction de la température Tvac m mesurée, de l’humidité mesurée HRvac m et d’une température de référence Ti;xl de l’air ambiant mesurée à un point de référence déterminé, une humidité relative HR réelle ressentie par l’animal A. In the example described here, there is then provided a treatment S5 by a processing circuit 23 of these data of temperature DT and humidity DH to calculate, as a function of the temperature T vac m measured, of the humidity measured HR vac m and a reference temperature Ti; xl of ambient air measured at a determined reference point, a real relative humidity RH felt by animal A.
La température de l’air ambiant Ti;xl peut être la température de l’air ambiant pour les animaux A qui se trouvent à l’intérieur du bâtiment agricole. The ambient air temperature Ti; xl can be the ambient air temperature for animals A which are inside the farm building.
Cette température de référence TExt peut être mesurée par une autre sonde de température 24 qui se trouve dans le bâtiment. This reference temperature T Ext can be measured by another temperature sensor 24 which is located in the building.
Alternativement, elle peut correspondre également à une température de référence de l’air ambiant pour les animaux A qui se trouvent à l’extérieur du bâtiment. Dans ce cas, cette sonde se trouve à l’extérieur. On la notera avec la référence 24’. Alternatively, it can also correspond to a reference temperature of the ambient air for animals A which are outside the building. In this case, this probe is outside. It will be noted with the reference 24 ’.
Il faut, donc, prévoir deux sondes de température 24 et 24’ différentes pour mesurer la température de l’air TExt.
Le système 100 peut distinguer si l’animal se trouve à l’extérieur ou à l’intérieur de bâtiment, par exemple, grâce à la mesure de luminosité par le capteur de lumière 13 intégré dans le collier 10. It is therefore necessary to provide two different temperature probes 24 and 24 'to measure the temperature of the air T Ext . The system 100 can distinguish whether the animal is outside or inside a building, for example, by measuring the brightness by the light sensor 13 integrated in the collar 10.
Dans l’exemple décrit ici, le calcul de l’humidité relative HR réelle ressentie par l’animal A est réalisé de la façon suivante. In the example described here, the calculation of the actual relative humidity RH felt by animal A is carried out as follows.
Le circuit de traitement 23 se présente comme un calculateur et réalise un premier calcul S5_l de la densité de vapeur d’eau à proximité dudit animal, notée p_vac, et un deuxième calcul S5_2 de la densité maximale de vapeur d’eau au point de référence, notée p_max. The processing circuit 23 is presented as a calculator and performs a first calculation S5_l of the density of water vapor near said animal, denoted p_vac, and a second calculation S5_2 of the maximum density of water vapor at the reference point , denoted p_max.
Lors du premier calcul S5_l, la densité de vapeur d’eau à proximité de l’animal p_vac est calculée selon la formule suivante : During the first calculation S5_l, the density of water vapor near the animal p_vac is calculated according to the following formula:
217 e_vac 217 e_vac
P-VaC = (Tvac m + 273,15) P - VaC = (T vac m + 273.15)
Lors du deuxième calcul S5_2, la densité maximale de vapeur d’eau au point de référence p_max est calculée selon la formule suivante : During the second calculation S5_2, the maximum density of water vapor at the reference point p_max is calculated according to the following formula:
217 E_ext 217 E_ext
P-maX = (TExt + 273,15) P - maX = (T Ext + 273.15)
où e_vac et E_ext correspondent respectivement à la pression partielle de la vapeur dans l’air à côté de l’animal A et la pression maximale de la vapeur dans l’air au point de référence à la température de référence TExt. where e_vac and E_ext correspond respectively to the partial pressure of the vapor in the air next to animal A and the maximum pressure of the vapor in the air at the reference point at the reference temperature TExt.
Dans cet exemple, la pression maximale E_ext de la vapeur dans l’air au point de référence à la température de référence TExt. est calculée selon la formule suivante :In this example, the maximum pressure E_ext of the vapor in the air at the reference point at the reference temperature T Ext. is calculated according to the following formula:
Toujours dans cet exemple, la pression partielle e_vac de la vapeur dans l’air à côté de l’animal A est calculée selon la formule suivante : Still in this example, the partial pressure e_vac of the vapor in the air next to animal A is calculated according to the following formula:
HRVac_m E_vac_m HR V ac_m E_vac_m
e-vac = TÜÜ% e- vac = TÜÜ%
où E_vac_m correspond à la pression maximale de la vapeur dans l’air à côté de l’animal A. where E_vac_m corresponds to the maximum pressure of the vapor in the air next to animal A.
On sait donc calculer les valeurs pour p_vac et p_max. We therefore know how to calculate the values for p_vac and p_max.
Connaissant p_vac et p_max, on peut calculer HR réelle selon l’équation ci-dessous : Knowing p_vac and p_max, we can calculate real HR according to the equation below:
p vac p vac
HR =— - 100% HR = - - 100%
p_max
De cette façon, le circuit 23 peut calculer l’humidité relative HR réelle ressentie par l’animal A. p_max In this way, the circuit 23 can calculate the actual relative humidity RH felt by the animal A.
La présente invention propose de déterminer individuellement pour chaque animal l’état de comportement des animaux, leur niveau d’activité et leur ressenti des paramètres environnementaux . The present invention proposes to determine individually for each animal the state of behavior of the animals, their level of activity and their feeling of environmental parameters.
Ainsi, une fois que le circuit de traitement 23 a déterminé l’humidité relative HR réelle ressentie par ledit animal, le processeur 25 de l’unité centrale 20 détermine lors d’une étape S6 un paramètre de confort associé au bien-être de l’animal A en fonction de l’humidité relative HR réellement ressentie. Thus, once the processing circuit 23 has determined the actual relative humidity RH felt by said animal, the processor 25 of the central unit 20 determines during a step S6 a comfort parameter associated with the well-being of the animal A as a function of the relative humidity RH actually felt.
Ce paramètre est calculé afin d’évaluer le bien-être de l’animal. This parameter is calculated to assess the welfare of the animal.
Dans cet exemple, le paramètre correspond à l’indice de température-humidité ou THI qui est fonction de la température de l’air ressentie par l’animal Ti;xl (ici, on prend le cas où Tvac m TExt) et de l’humidité relative HR réelle calculée. In this example, the parameter corresponds to the temperature-humidity index or THI which is a function of the air temperature felt by the animal Ti; xl (here, we take the case where Tvac m T Ext ) and the actual relative RH calculated humidity.
Cet indice est calculé par le processeur 25 calculé selon la formule suivante : This index is calculated by the processor 25 calculated according to the following formula:
THI = (i.8 TExt + 32)- [(q.55 - 0.0055 HR)x (l 8 TExt - 26.81)] THI = (i.8 T Ext + 32) - [(q.55 - 0.0055 HR) x (l 8 T Ext - 26.81)]
Le croissement de toutes les informations mesurées et calculées permet de détecter les troubles de santé, d’identifier les périodes d’ovulation (chaleurs) et d’estimer le niveau de bien-être des animaux d’une manière plus fiable et précise que les solutions existantes. Combining all the measured and calculated information makes it possible to detect health disorders, to identify periods of ovulation (heat) and to estimate the level of animal welfare in a more reliable and precise way than the existing solutions.
Les paramètres environnementaux, comme la luminosité mesurée par le capteur de luminosité 13 (capteur photosensible) intégré dans le collier et l’indice THI (basé sur les mesures liées à la température ambiante et l’humidité ambiante) perçus par chaque animal A permettent ainsi d’estimer le niveau de confort des animaux. Environmental parameters, such as the brightness measured by the brightness sensor 13 (photosensitive sensor) integrated in the collar and the THI index (based on measurements related to ambient temperature and ambient humidity) perceived by each animal A thus allow to estimate the comfort level of the animals.
Il a en effet été observé que l’indice de température-humidité ou THI et la luminosité perçue par animal pendant la journée ont un impact direct sur la quantité et la qualité du lait produit par une vache. It has in fact been observed that the temperature-humidity index or THI and the brightness perceived by animals during the day have a direct impact on the quantity and quality of the milk produced by a cow.
Ainsi, une vache laitière qui se trouve en état « non-confortable » au niveau thermique (stress thermique), par exemple une valeur de THI trop faible ou trop élevée, peut perdre jusqu’à 30% de la production journalière de lait. Thus, a dairy cow which is in a “non-comfortable” state at the thermal level (thermal stress), for example a THI value too low or too high, can lose up to 30% of the daily milk production.
Le fait de dépasser le seuil de THI entraîne des pertes de 2,4% de production par chaque unité de THI au-delà du seuil critique. Exceeding the THI threshold results in losses of 2.4% of production by each unit of THI beyond the critical threshold.
Le stress thermique que le bovin peut subir peut également entraîner un dérèglement des périodes d’ovulation et un développement plus important de maladies. The heat stress that cattle can undergo can also lead to disruption of ovulation periods and a greater development of diseases.
Le Demandeur soumet donc que le rendement des exploitations bovines est directement dépendant du confort thermique des animaux.
En outre, la quantité de lumière perçue par l’animal pendant la journée a un impact direct sur la régulation hormonale de l’animal. Par exemple, l’augmentation de la quantité de lumière par jour entraîne une stimulation de l’ingestion et donc de la production laitière. La diminution de la quantité journalière de lumière favorise l’immunité de l’animal. The Applicant therefore submits that the yield from cattle holdings is directly dependent on the thermal comfort of the animals. In addition, the amount of light perceived by the animal during the day has a direct impact on the hormonal regulation of the animal. For example, increasing the amount of light per day leads to a stimulation of ingestion and therefore of milk production. The decrease in the daily amount of light promotes the animal's immunity.
La possibilité de mesurer les paramètres environnementaux de manière individuelle permet, alors, d’optimiser la rentabilité de l’exploitation et d’améliorer la santé du troupeau. The possibility of measuring environmental parameters individually makes it possible to optimize the profitability of the farm and improve the health of the herd.
On prévoit également dans le collier l’intégration d’un accéléromètre 14 ou équivalent pour mesurer l’activité de l’animal et déterminer les états de comportement de l’animal tels que par exemple les états de rumination, ingestion, repos, moyenne activité, forte activité, période de reproduction. There is also provision in the collar for the integration of an accelerometer 14 or equivalent to measure the activity of the animal and determine the states of behavior of the animal such as for example the states of rumination, ingestion, rest, medium activity. , high activity, breeding period.
Grâce à ces informations additionnelles, le processeur 25 de l’unité centrale 20 est capable d’analyser le comportement des animaux A à long terme afin de déterminer le profil comportemental individuel de chaque animal. Thanks to this additional information, the processor 25 of the central processing unit 20 is able to analyze the behavior of animals A over the long term in order to determine the individual behavioral profile of each animal.
Dans cet exemple, le processeur 25 peut intégrer des algorithmes d’apprentissage du type « machine learning » et/ou « deep learning » (Intelligence Artificielle) pour produire de plus amples informations liées aux changements d’activité et à l’état global de l’animal. In this example, the processor 25 can integrate learning algorithms of the “machine learning” and / or “deep learning” type (Artificial Intelligence) to produce more information related to changes in activity and to the overall state of the animal.
En d’autres termes, les informations notamment relatives aux états de comportement détectés et/ou le niveau de luminosité perçue et/ou le paramètre de confort associé au bien- être dudit animal en fonction de l’humidité relative HR réelle calculée lors de l’étape de traitement S5 sont utilisés par des algorithmes d’apprentissage du type « machine learning » et/ou « deep learning » pour produire de plus amples informations liées aux changements d’activité et à l’état global de l’animal In other words, the information in particular relating to the behavioral states detected and / or the level of perceived brightness and / or the comfort parameter associated with the well-being of said animal as a function of the actual relative humidity RH calculated during the processing step S5 are used by machine learning and / or deep learning algorithms to produce more information related to changes in activity and the overall condition of the animal
Un des avantages de la présente invention est ainsi sa capacité de fournir l’information sur les possibles causes de changement d’activité, et, donc, l’assurance d’aide à la décision de l’éleveur de manière plus précise que dans le cas des solutions existantes. One of the advantages of the present invention is thus its capacity to provide information on the possible causes of change of activity, and, therefore, the assurance of assistance to the decision of the breeder in a more precise way than in the case of existing solutions.
Il devra être observé que cette description détaillée porte sur un exemple de réalisation particulier de la présente invention, mais qu’en aucun cas cette description ne revêt un quelconque caractère limitatif à l’objet de l’invention ; bien au contraire, elle a pour objectif d’ôter toute éventuelle imprécision ou toute mauvaise interprétation des revendications qui suivent. It should be observed that this detailed description relates to a particular embodiment of the present invention, but that in no case this description does not have any limiting character with the object of the invention; on the contrary, it aims to remove any possible inaccuracy or misinterpretation of the claims which follow.
Il devra également être observé que les signes de références mis entre parenthèses dans les revendications qui suivent ne présentent en aucun cas un caractère limitatif ; ces signes ont pour seul but d’améliorer l’intelligibilité et la compréhension des revendications qui suivent ainsi que la portée de la protection recherchée.
It should also be observed that the reference signs put in brackets in the claims which follow are in no way limiting; the sole purpose of these signs is to improve the intelligibility and understanding of the claims which follow, as well as the scope of the protection sought.
Claims
1. Procédé de surveillance du bien-être et/ou de confort d’un animal d’élevage (A) tel que par exemple un bovin, ledit procédé mis en œuvre par des moyens informatiques comprenant les étapes suivantes : 1. Method for monitoring the well-being and / or comfort of a farm animal (A) such as, for example, a bovine, said method implemented by computer means comprising the following steps:
a) une première mesure (Sl) au cours de laquelle on mesure à l’aide d’une sonde de température (11) positionnée sur ledit animal d’élevage (A) une température de l’air ambiant sur ledit animal (A), notée Tvac _m ; a) a first measurement (S1) during which a temperature probe (11) positioned on said farm animal (A) is measured, a temperature of the ambient air on said animal (A) , denoted T vac _m;
b) une deuxième mesure (S2) au cours de laquelle on mesure à l’aide d’un capteur d’humidité (12) positionné sur ledit animal (A) une humidité de l’air ambiant sur ledit animal (A), notée HRvac m ; b) a second measurement (S2) during which a humidity sensor (12) positioned on said animal (A) is measured, a humidity of the ambient air on said animal (A), noted HR vac m ;
c) une collecte (S3) des informations relatives à la température et l’humidité mesurées sur ledit animal (A) par une unité centrale (20) pour générer (S4) respectivement une donnée de température (DT) contenant une information relative à la température Tvac m mesurée et une donnée d’humidité (DH) contenant une information relative à l’humidité mesurée HRvac _m; c) a collection (S3) of information relating to the temperature and humidity measured on said animal (A) by a central unit (20) to generate (S4) respectively a temperature data item (DT) containing information relating to the temperature T vac m measured and a humidity datum (DH) containing information relating to the measured humidity HR vac _ m ;
d) un traitement (S5) par ladite unité centrale (20) desdites données de température (DT) et d’humidité (DH) pour calculer, en fonction de la température Tvac m mesurée, de l’humidité mesurée HRvac m et d’une température réelle, notée Tvac _r, ressentie par l’animal, une humidité relative réelle ressentie par ledit animal , notée HR ; et d) a processing (S5) by said central unit (20) of said temperature (DT) and humidity (DH) data to calculate, as a function of the measured temperature T vac m , of the measured humidity HR vac m and an actual temperature, noted T vac _ r , felt by the animal, an actual relative humidity felt by said animal, noted HR; and
e) une détermination (S6) d’un paramètre de confort associé au bien-être dudit animal en fonction de l’humidité relative HR réelle calculée lors de l’étape de traitement (S5). e) a determination (S6) of a comfort parameter associated with the well-being of said animal as a function of the actual relative humidity RH calculated during the treatment step (S5).
2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la température Tvac r réelle ressentie par l’animal est estimée par une mesure d’une température de référence Ti;xl de l’air ambiant mesurée à un point de référence déterminé 2. Method according to claim 1, in which the real temperature T vac r felt by the animal is estimated by a measurement of a reference temperature Ti; xl of ambient air measured at a determined reference point
3. Procédé selon la revendication 2, l’animal (A) étant abrité dans une étable, dans lequel ladite température de référence Ti;xl de l’air ambiant correspond à une température mesurée au préalable au niveau d’un point de référence situé à l’intérieur de ladite étable.
3. Method according to claim 2, the animal (A) being sheltered in a stable, in which said reference temperature Ti; xl of the ambient air corresponds to a temperature measured beforehand at a reference point located inside said stable.
4. Procédé selon la revendication 2, ledit animal (A) étant laissé en pâture à l’air libre à l’extérieur d’une étable, dans lequel ladite température de référence Ti;xl de l’air ambiant correspond à une température de l’air ambiant mesurée au préalable au niveau d’un point de référence situé à l’extérieur de ladite étable. 4. Method according to claim 2, said animal (A) being left in pasture in the open air outside a stable, in which said reference temperature Ti; xl of the ambient air corresponds to an ambient air temperature measured beforehand at a reference point located outside said stable.
5. Procédé selon Tune quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel, lors de l’étape de traitement (S5), le calcul de l’humidité relative HR réelle ressentie par ledit animal (A) comprend : 5. Method according to any one of claims 1 to 4, in which, during the treatment step (S5), the calculation of the actual relative humidity RH felt by said animal (A) comprises:
c) un premier calcul (S5_l) de la densité de vapeur d’eau à proximité dudit animal, notée p_vac ; et c) a first calculation (S5_l) of the density of water vapor near said animal, noted p_vac; and
d) un deuxième calcul (S5_2) de la densité maximale possible de vapeur d’eau pour la température Tvac _r, notée p_max. d) a second calculation (S5_2) of the maximum possible density of water vapor for the temperature T vac _ r , denoted p_max.
6. Procédé selon la revendication 5, dans lequel l’humidité relative HR réelle ressentie par ledit animal (A) est calculée selon la formule suivante : 6. Method according to claim 5, in which the actual relative humidity RH felt by said animal (A) is calculated according to the following formula:
p vac p vac
HR =— - 100% HR = - - 100%
p_max p_max
7. Procédé selon la revendication 5 ou 6, 7. Method according to claim 5 or 6,
dans lequel la densité de vapeur d’eau à proximité dudit animal p_vac est calculée selon la formule suivante : in which the density of water vapor near said animal p_vac is calculated according to the following formula:
217 e_vac 217 e_vac
P-VaC = (Tvac m + 273,15) P - VaC = (T vac m + 273.15)
et, and,
dans lequel la densité maximale possible de vapeur d’eau p_max pour la température Tvac r est calculée selon la formule suivante : in which the maximum possible density of water vapor p_max for the temperature T vac r is calculated according to the following formula:
217 E_vac_r 217 E_vac_r
P-maX = (Tvac r + 273,15) P - maX = (T vac r + 273.15)
où e_vac et E_vac_r correspondent respectivement à la pression partielle de la vapeur dans l’air à côté de l’animal (A) et la pression maximale possible de la vapeur dans l’air pour la température Tvac _r.
where e_vac and E_vac_r correspond respectively to the partial pressure of the vapor in the air next to the animal (A) and the maximum possible pressure of the vapor in the air for the temperature T vac _ r .
8. Procédé selon la revendication 7, dans lequel la pression maximale possible E_vac_r de la vapeur dans l’air pour la température Tvac r est calculée selon la formule suivante : 8. Method according to claim 7, in which the maximum possible pressure E_vac_r of steam in the air for the temperature T vac r is calculated according to the following formula:
E_vac_r = exp lorsque Tvac r est compris entre -60°C et 0°C ;E_vac_r = exp when T vac r is between -60 ° C and 0 ° C;
OU OR
E_vac_r = exp lorsque Tvac r est compris entre 0°C et 83°C.E_vac_r = exp when T vac r is between 0 ° C and 83 ° C.
9. Procédé selon la revendication 7 ou 8, dans lequel la pression partielle e_vac de la vapeur dans l’air à côté de l’animal (A) est calculée selon la formule suivante :
9. Method according to claim 7 or 8, in which the partial pressure e_vac of the vapor in the air next to the animal (A) is calculated according to the following formula:
où E_vac_m correspond à la pression maximale de la vapeur dans l’air à côté de l’animal (A). where E_vac_m corresponds to the maximum pressure of the vapor in the air next to the animal (A).
10. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’étape de détermination d’un paramètre de confort associé au bien-être de l’animal comprend un calcul d’un indice de température-humidité, noté THI, en fonction de la température réelle Tvac r ressentie par l’animal et de l’humidité relative HR réelle. 10. Method according to any one of the preceding claims, in which the step of determining a comfort parameter associated with the well-being of the animal comprises a calculation of a temperature-humidity index, noted THI, in function of the actual temperature T vac r felt by the animal and of the actual relative humidity RH.
11. Procédé selon la revendication 10, dans lequel l’indice THI est calculé selon la formule suivante : 11. The method of claim 10, wherein the THI index is calculated according to the following formula:
THI = (l.8 Tvac r + 32)- [(0.55 - 0.0055 HR)x (l.8 Tvac r - 26.8l)] THI = (l.8 T vac r + 32) - [(0.55 - 0.0055 HR) x (l.8 T vac r - 26.8l )]
12. Procédé selon Tune quelconque des revendications précédentes, lequel comprend une troisième mesure au cours de laquelle on mesure à l’aide d’un capteur photosensible positionné sur ledit animal une luminosité perçue par ledit animal, et dans lequel ladite luminosité perçue mesurée lors de ladite troisième mesure est prise en considération lors de la détermination (S6) du paramètre de confort associé au bien-être dudit animal (A). 12. Method according to any one of the preceding claims, which comprises a third measurement during which a luminosity perceived by said animal is measured using a photosensitive sensor positioned on said animal, and in which said perceived luminosity measured during said third measurement is taken into account when determining (S6) the comfort parameter associated with the well-being of said animal (A).
13. Procédé selon la revendication 12 rattachée au moins à Tune quelconque des revendications 2 à 4, dans lequel on détermine si l’animal (A) se trouve à l’intérieur ou à l’extérieur d’un bâtiment en fonction de la luminosité mesurée.
13. The method of claim 12 attached at least to any one of claims 2 to 4, wherein it is determined whether the animal (A) is inside or outside a building depending on the brightness measured.
14. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, lequel comprend une quatrième mesure au cours de laquelle on mesure à l’aide d’un capteur de mouvement positionné sur ledit animal l’activité dudit animal, et dans lequel ladite activité de l’animal mesurée lors de ladite quatrième mesure est prise en considération lors de la détermination (S6) du paramètre de confort associé au bien-être dudit animal (A). 14. Method according to any one of the preceding claims, which comprises a fourth measurement during which the activity of said animal is measured using a motion sensor positioned on said animal, and in which said activity of the animal measured during said fourth measurement is taken into account when determining (S6) the comfort parameter associated with the well-being of said animal (A).
15. Procédé selon la revendication 14, dans lequel on détermine au moins un état de comportement dudit animal en fonction de l’activité mesurée dudit animal. 15. The method of claim 14, wherein at least one state of behavior of said animal is determined as a function of the measured activity of said animal.
16. Procédé selon la revendication 15, dans lequel ledit au moins un état de comportement est du type : rumination, ingestion, repos, moyenne activité, forte activité, période de reproduction. 16. The method of claim 15, wherein said at least one behavioral state is of the type: rumination, ingestion, rest, medium activity, high activity, reproduction period.
17. Programme d’ordinateur comportant des instructions adaptées pour l’exécution des étapes du procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 16 lorsque ledit programme d’ordinateur est exécuté par au moins un processeur. 17. Computer program comprising instructions suitable for carrying out the steps of the method according to any one of claims 1 to 16 when said computer program is executed by at least one processor.
18. Support d’enregistrement lisible par un ordinateur sur lequel est enregistré un programme d’ordinateur comprenant des instructions pour l’exécution des étapes du procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 16. 18. Recording medium readable by a computer on which a computer program is recorded comprising instructions for the execution of the steps of the method according to any one of claims 1 to 16.
19. Système électronique de surveillance (100) du bien-être et/ou du confort d’un animal d’élevage (A) tel que par exemple un bovin, ledit système (100) comprenant : 19. Electronic monitoring system (100) for the welfare and / or comfort of a farm animal (A) such as for example a bovine, said system (100) comprising:
un module de mesure (10) portatif positionné sur ledit animal (A) et comprenant : a) une sonde de température (11) configurée pour mesurer une température de l’air ambiant sur ledit animal (A), notée Tvac _m ; et a portable measurement module (10) positioned on said animal (A) and comprising: a) a temperature probe (11) configured to measure a temperature of the ambient air on said animal (A), denoted T vac _m; and
b) un capteur d’humidité (12) configuré pour mesurer une humidité de l’air ambiant sur ledit animal (A), notée HRvac m ; b) a humidity sensor (12) configured to measure a humidity of the ambient air on said animal (A), denoted HR vac m ;
une unité centrale (20) déportée de l’animal (A) et comprenant : a central unit (20) remote from the animal (A) and comprising:
c) un circuit de génération (22) configurée pour collecter les informations relatives à la température et l’humidité mesurées sur ledit animal (A) et pour générer en fonction desdites informations collectées au moins une donnée de température (DT) contenant une information relative à la température Tvac m
mesurée et au moins une donnée d’humidité (DH) contenant une information relative à l’humidité mesurée HRvac m ; c) a generation circuit (22) configured to collect information relating to the temperature and humidity measured on said animal (A) and to generate according to said collected information at least one temperature data (DT) containing relative information at temperature T vac m measured and at least one humidity data (DH) containing information relating to the measured humidity HR vac m ;
d) un circuit de traitement (23) desdites données de température (DT) et d’humidité (DH) pour calculer, en fonction de la température Tvac m mesurée, de l’humidité mesurée HRvac m et d’une température réelle ressentie par l’animal notée Tvac r , une humidité relative HR réelle ressentie par ledit animal ; et d) a processing circuit (23) of said temperature (DT) and humidity (DH) data to calculate, as a function of the measured temperature T vac m , of the measured humidity HR vac m and of an actual temperature felt by the animal noted T vac r , a real relative humidity RH felt by said animal; and
e) un processeur (24) configuré pour déterminer un paramètre de confort associé au bien-être dudit animal (A) en fonction de l’humidité relative HR réelle ressentie calculée. e) a processor (24) configured to determine a comfort parameter associated with the well-being of said animal (A) as a function of the calculated actual relative RH measured humidity.
20. Système (100) selon la revendication 19, lequel comprend des moyens informatiques configurés pour la mise en œuvre des étapes du procédé selon l’une quelconque des revendications 2 à 16.
20. The system (100) according to claim 19, which comprises computer means configured for the implementation of the steps of the method according to any one of claims 2 to 16.
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WO2021035154A3 (en) * | 2019-08-21 | 2021-04-15 | Geissler Companies, Llc | Veterinary thermometer and method of managing animal health considering ambient temperature and humidity conditions |
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- 2019-11-08 WO PCT/EP2019/080641 patent/WO2020094825A1/en unknown
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