WO2022054317A1 - 無線端末、家畜監視システム及び家畜監視方法 - Google Patents

無線端末、家畜監視システム及び家畜監視方法 Download PDF

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WO2022054317A1
WO2022054317A1 PCT/JP2021/011026 JP2021011026W WO2022054317A1 WO 2022054317 A1 WO2022054317 A1 WO 2022054317A1 JP 2021011026 W JP2021011026 W JP 2021011026W WO 2022054317 A1 WO2022054317 A1 WO 2022054317A1
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wireless terminal
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wireless
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優 栗本
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太平洋工業株式会社
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    • Y02A40/00—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
    • Y02A40/70—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in livestock or poultry

Definitions

  • This disclosure relates to a wireless terminal for monitoring the physical condition of livestock, a livestock monitoring system, and a livestock monitoring method.
  • a first aspect of the wireless terminal of the present disclosure made to solve the above problems includes a pressure sensor, a wireless circuit, and a case for accommodating and waterproofing the pressure sensor and the wireless circuit, and the stomach of a domestic animal.
  • the case has a tubular case body having a bottom at one end and an opening at the other end, and the case body. It consists of a lid that closes the opening of the lid, and the lid has a measuring hole that penetrates inside and outside and has a pressure receiving portion for pressure measurement inside to be closed, and the case body.
  • a protective wall portion located on the outside of the case is provided, and the measuring hole has a first straight portion extending linearly from the inner surface of the lid to the inside of the protective wall portion, and the protective wall portion is the case main body.
  • a wireless terminal comprising a second straight portion that penetrates in a direction intersecting the axial direction of the above, extends in a T-shape and intersects with the first straight portion, and has an end that opens to the outer surface of the protective wall portion.
  • a second aspect of the wireless terminal of the present disclosure includes a pressure sensor, a wireless circuit, and a case for accommodating and waterproofing the pressure sensor and the wireless circuit, and is placed in the stomach of a domestic animal and contained in the stomach.
  • the case is fitted with a tubular case body having a bottom at one end and an opening at the other end so as to close the opening of the case body. It is composed of a lid having a measuring hole penetrating inside and outside, and the pressure sensor is fixed to the case body and protrudes toward the lid, and is used for pressure measurement for measuring the pressure at the tip.
  • a wireless terminal having a pressure receiving portion, in which the pressure sensor is fitted into the measuring hole and the measuring hole is closed by the pressure receiving portion for pressure measurement as the lid is fitted to the case body. be.
  • a third aspect of the wireless terminal of the present disclosure is a wireless terminal having a pressure sensor and a wireless circuit, which is placed in the stomach of a domestic animal and wirelessly transmits pressure data obtained by measuring the pressure in the stomach.
  • a sensor-mounted circuit board having a sensor-mounted waterproof portion on which the pressure sensor is mounted and waterproofed, and a waterproof room accommodating an electric circuit arranged outside the sensor-mounted waterproof portion of the wireless terminal are provided inside.
  • the sensor-mounted waterproof portion is integrally provided or fixed to the waterproof case that has and supports the sensor-mounted circuit board so that the sensor-mounted waterproof portion projects to the outside of the waterproof chamber.
  • a sensor protection case having a plurality of through holes penetrating inside and outside, and the lower part of the wireless terminal in the basic posture so that the wireless terminal is maintained in substantially the same basic posture in the liquid.
  • the livestock monitoring system 100 of the present embodiment shown in FIG. 1 is a plurality of wireless terminals placed in the stomach 10S (specifically, the rumen or the reticulum) of a plurality of cows 10 to be monitored.
  • 20 includes a cloud server 50 that manages information acquired by the wireless terminal 20, and a user terminal 60 that receives information acquired by the wireless terminal 20 via the cloud server 50.
  • the wireless terminal 20, the cloud server 50, and the user terminal 60 are connected via a communication network 101 including wireless base stations 400 and 401.
  • the cloud server 50 corresponds to the "monitoring device" in the claims.
  • the wireless terminal 20 accommodates and includes a main circuit board 21, a sub circuit board 31, a battery 22, and the like inside the case 40.
  • the case 40 includes a cylindrical case body 41 having one end open and the other end closed, and a lid 42 that closes the opening at one end thereof.
  • the axial direction of the case 40 is referred to as "front-back direction”
  • the side blocked by the lid 42 is referred to as "front side”.
  • the case body 41 and the lid 42 of the present embodiment are, for example, resin molded products, but both or one of them may be processed metal products.
  • the battery 22, the main circuit board 21, and the sub circuit board 31 are supported and fixed in the case body 41, for example, by a support frame 28 that is just fitted inside the case body 41.
  • the support frame 28 is arranged substantially in the center of the case body 41 in the front-rear direction, and has a disk-shaped relay board 29A orthogonal to the central axis J1 of the case body 41. Then, the battery 22 is supported in a portion of the support frame 28 behind the relay board 29A and is housed in the inner part of the case main body 41. Further, the support frame 28 is provided with a pair of bus bars 28B connected to electrodes on the front surface and the rear surface of the battery 22, and the ends of the pair of bus bars 28B are arranged on the front surface of the relay board 29A.
  • the main circuit board 21 and the sub circuit board 31 are supported on the front side portion of the support frame 28 from the relay board 29A.
  • the main circuit board 21 is arranged so as to be parallel to the central axis J1 at a position deviated from the central axis J1 of the case body 41, and when the wireless terminal 20 is in the basic posture described later, the main circuit board 21 is placed. It is located above the central axis J1 and becomes almost horizontal. Further, the rear end portion of the main circuit board 21 is attached to the relay board 29A, and the above-mentioned pair of bus bars 28B is connected to the rear end portion of the main circuit board 21.
  • a wireless circuit 11, a signal processing circuit 13, and the like are mounted on the main circuit board 21, and an antenna 12 (for example, a loop antenna) of the wireless circuit 11 is printed.
  • the signal processing circuit 13 includes a microcomputer 13A and a memory 13B, and the memory 13B stores a signal processing program executed by the microcomputer 13A and terminal identification data for identifying the wireless terminals 20 and the like. ing.
  • the weight 23 is supported by the support frame 28.
  • the weight 23 is for maintaining the wireless terminal 20 in the basic posture described later, and has substantially the same cross-sectional shape as a semicircle obtained by halving a circle which is a cross-sectional shape inside the case body 41.
  • the weight 23 is made of a member having a higher specific gravity than the battery 22 (for example, iron or tungsten).
  • the sub circuit board 31 is provided on the support frame 28, and is supported by a relay board 29B having a plate shape having an annular diameter orthogonal to the central axis J1 of the case body 41. Further, a plurality of through holes formed in the sub circuit board 31 are soldered through a plurality of pins protruding from the main circuit board 21, and the electric circuit of the sub circuit board 31 and the electric circuit of the main circuit board 21 are formed. Is connected. Further, as shown in FIG. 4, a pressure sensor 30 and a sensor circuit 30C for operating the pressure sensor 30 to measure the pressure are mounted on the sub circuit board 31. Then, the pressure measurement result by the pressure sensor 30 is taken into the signal processing circuit 13 of the main circuit board 21 through the sensor circuit 30C.
  • the pressure sensor 30 is arranged on the front surface of the sub circuit board 31 and has a columnar shape extending forward from the sub circuit board 31, and the central axis of the pressure sensor 30 is the central axis of the case body 41.
  • the sub circuit board 31 is positioned on the support frame 28 so as to be arranged coaxially with J1.
  • the pressure sensor 30 has a stepped surface 30D at an intermediate position in the axial direction and is tapered in a stepped manner. Then, the front end surface of the head portion 33 on the front side of the step surface 30D of the pressure sensor 30 forms the pressure receiving surface 34 for measurement, and the pressure received there is measured by the pressure sensor 30.
  • the support frame 28 is positioned at one end against the inner surface of the case body 41 in the axial direction of the case body 41, whereby the pressure sensor 30 is also positioned in the axial direction of the case body 41.
  • the support frame 28 may be fixed to the case body 41 by an adhesive, welding, or the like, or is sandwiched and fixed to the case body 41 between the inner surface and the inner surface of the lid 42 described below. You may. Further, in the embodiment, the pressure receiving surface 34 for measurement of the pressure sensor 30 corresponds to the "pressure receiving unit for pressure measurement" in the claims.
  • the lid body 42 has a disk shape having the same outer diameter as the case body 41, and on the rear surface thereof, as shown in FIG. 2, an annular ridge 43 protruding from a position near the outer edge and a rear central protrusion protruding from the center portion. 47 is provided. Then, the annular ridge 43 is fitted inside the case body 41, and the rear outer edge portion of the lid 42 is brought into contact with the front surface of the case body 41, so that the lid 42 is centered with respect to the case body 41. At the same time, it is positioned in the axial direction, and the entire outer edge is fixed in a waterproof state by vibration welding or an adhesive.
  • the lid main body 42H located on the front side of the case main body 41 corresponds to the "protective wall portion" in the claims, and the lid main body 42H is provided with the lid main body 42H in the radial direction.
  • a second straight line portion 45 penetrating the is formed.
  • the cross-sectional shape of the second straight line portion 45 has a flat shape that is wide in the lateral direction, and by providing the second straight line portion 45, the lid main body portion 42H has a second straight line portion.
  • the structure is provided with a front plate portion 42F and a rear plate portion 42R facing each other with the 45 sandwiched in the front-rear direction.
  • the axial width H1 of the case body 41 of the second straight line portion 45 is larger than the thickness of the wall portion of the lid main body portion 42H left before and after the second straight line portion 45 in the front-rear direction.
  • the width H2 of the second straight line portion 45 in the direction orthogonal to the axial direction of the case main body 41 is approximately half the size of the outer diameter of the case main body 41.
  • a first straight line portion 44 is formed at the center of the rear surface central protrusion 47.
  • the first straight line portion 44 has a circular cross section, is located coaxially with the central axis J1 of the lid body 42, extends from the rear surface of the rear surface central protrusion 47 to the second straight line portion 45, and has the second straight line portion 45 and T. It intersects in a character shape.
  • the measurement hole 46 is composed of the first straight line portion 44 and the second straight line portion 45.
  • an O-ring receiving portion 44A having a stepped diameter is formed at the rear end portion of the first straight line portion 44, and the O-ring 48 is housed therein.
  • the head portion 33 of the pressure sensor 30 penetrates the inside of the O-ring 48, and the tip portion of the head portion 33 is the O-ring receiving portion of the first straight portion 44.
  • the O-ring 48 is fitted to the portion in front of the 44A and is crushed by the inner peripheral surface of the O-ring receiving portion 44A and the outer peripheral surface of the head portion 33 of the pressure sensor 30. That is, the first straight line portion 44 of the measurement hole is closed in a waterproof state by the pressure sensor 30.
  • the specific weight of the wireless terminal 20 obtained from the weight of the entire wireless terminal 20 and the total volume of the wireless terminal 20 is 1.8 g / cm 3 or more.
  • the wireless terminal 20 is submerged in the liquid in the stomach 10S of the cow 10 and stably stays in the stomach 10S.
  • the center of gravity G of the wireless terminal 20 is located substantially in the center of the center of gravity G of the wireless terminal 20 in the axial direction of the wireless terminal 20 (which is also the axial direction of the case 40), and the heaviest battery is located on both sides of the center of gravity G. 22 and a weight 23 are arranged.
  • the center of gravity G of the wireless terminal 20 is located on the opposite side of the main circuit board 21 with the central axis J1 of the wireless terminal 20 (which is also the central axis of the case 40) in the direction orthogonal to the axial direction.
  • the wireless terminal 20 is maintained in a basic posture in which the main circuit board 21 is positioned above the weight 23 and is horizontal with the axial direction horizontal in the stomach 10S of the cow 10. ..
  • the wave transmission direction of the antenna 12 of the wireless circuit 11 is directed upward.
  • FIG. 5 shows a control configuration of the wireless terminal 20 as a block diagram.
  • the trigger generation unit 14, the transmission data generation unit 15, and the like in FIG. 5, which are not mentioned in the description of the structure of the wireless terminal 20 described above, are configured by the microcomputer 13A when the signal processing program of the memory 13B is executed. Then, the wireless terminal 20 operates as follows. That is, in the wireless terminal 20, the trigger generation unit 14 generates transmission triggers at regular intervals (for example, 10 minutes), and the pressure sensor 30 measures the pressure each time the transmission triggers are generated.
  • the transmission data generation unit 15 generates transmission data including the pressure data which is the measurement result of the pressure sensor 30 and the terminal identification data stored in the memory 13B, and the transmission data is wirelessly transmitted by the wireless circuit 11. Therefore, in the livestock monitoring system 100 of the present embodiment in which a plurality of wireless terminals 20 are placed in the stomach 10S of a plurality of cows 10, the latest pressure data in the stomach 10S of the plurality of cows 10 is obtained. The included transmission data is wirelessly transmitted from the plurality of wireless terminals 20.
  • the transmission data from the plurality of wireless terminals 20 is received by the cloud server 50 constituting the livestock monitoring system 100 of the present embodiment.
  • the transmission data from the wireless terminal 20 is first received by a gateway 500 installed in a barn or a ranch in which a plurality of cows 10 are bred.
  • the gateway 500 has a function as a relay base station.
  • the gateway 500 transmits the transmission data from the wireless terminal 20 to the cloud server 50 via the general-purpose communication line 300.
  • one gateway 500 is connected to one cloud server 50, but even if a gateway 500 is installed for each barn or ranch and a plurality of gateways 500 are connected to one cloud server 500, for example. good.
  • the cloud server 50 includes at least one or more personal computers including a monitoring terminal 50A and a storage device 50B.
  • the monitoring terminal 50A has a signal processing program (not shown) executed, has a control block shown in FIG. 5, and operates as follows. That is, the cloud server 50 takes in the transmission data transmitted from the plurality of wireless terminals 20 through the communication circuit 51, adds reception time to them, and stores them in the buffer 59, for example. Then, the data analysis unit 52 compares the pressure data included in the communication data stored in the buffer 59 to determine the wireless terminal 20 that has transmitted the abnormal pressure data.
  • the storage device 50B stores the terminal identification data of each wireless terminal 20 in advance, and it is possible to identify each wireless terminal 20 from the terminal identification data.
  • the average calculation unit 53 of the data analysis unit 52 calculates, for example, the average value of the pressure data of all the wireless terminals 20 within the latest predetermined time (for example, 1 hour) as the overall average value, and each of them.
  • the average value of the wireless terminal 20 is calculated as an individual average value.
  • the data comparison unit 54 of the data analysis unit 52 compares, for example, the difference obtained by subtracting the overall average value from the individual average value with the reference difference value stored in the storage device 50B, and the difference is smaller than the reference difference value.
  • abnormality judgment data including the warning information and the judgment time. Further, when the abnormality determination data is generated by the data comparison unit 54, the abnormality determination data is notified to the user terminal 60 by the communication control unit 56.
  • the data comparison unit 54 determines whether the difference is smaller than the first reference difference value, which is the smallest value among the first to third reference difference values stored in the storage device 50B, or the first reference difference value. It is determined whether it is larger and smaller than the second reference value, larger than the second reference difference value, smaller than the third reference value, and further larger than the third reference difference value, and the difference is large. Switch to warning information according to the level of the data. Further, the warning information when it is determined that the difference is larger than the third reference difference value includes information that the cow 10 having the wireless terminal 20 that has transmitted the pressure data has flatulence.
  • the storage device 50B stores the livestock identification information (for example, the barn number of the cow 10 and the appearance photograph) of each cow 10 in which the wireless terminal 20 is detained for each wireless terminal 20, and the communication control unit. 56 may notify the user terminal 60 of the livestock identification information together with the abnormality determination data so that an urgent response can be taken.
  • livestock identification information for example, the barn number of the cow 10 and the appearance photograph
  • the user terminal 60 may be, for example, a personal computer, a tablet, a smartphone, or the like owned by a livestock owner or the like, and may be a general communication means capable of communicating with the cloud server 50. As described above, the user terminal 60 receives the notification of the abnormality determination data from the cloud server 50. Further, the cloud server 50 is accessed from the user terminal 60, and the situation such as whether or not there is an abnormality related to the pressure of the stomach 10S of each cow 10 can be freely browsed on the cloud server 50. May be good.
  • the livestock monitoring system 100 According to the livestock monitoring system 100, the following actions and effects are exhibited. That is, in the livestock monitoring system 100, since the wireless terminal 20 is placed in the stomach 10S of the plurality of cows 10 and the pressure data in the stomach 10S is transmitted wirelessly, the bloating of the cow 10 is initially staged based on the pressure data. Or it can be found at the sign stage.
  • the cow 10 mainly feeds on roughage of high-fiber materials such as straw and pasture, how to protect the measurement pressure receiving surface 34 of the pressure sensor 30 of the wireless terminal 20 from them becomes a problem.
  • the measurement pressure receiving surface 34 of the pressure sensor 30 of the wireless terminal 20 of the present embodiment is arranged inside the measurement hole 46 formed in the case 40 accommodating the main circuit board 21 and the sub circuit board 31. Therefore, the contact of the roughage with the pressure receiving surface 34 for measurement is suppressed, the durability is improved, and when the pressure of the liquid in the stomach 10S is measured, it is less affected by the dynamic pressure of the liquid and the measurement accuracy is improved. improves.
  • the center of gravity is arranged at the lower position in the wireless terminal 20 in the basic posture so that the wireless terminal 20 is maintained in substantially the same basic posture in the liquid, the orientation of the antenna 12 of the wireless circuit 11 is stable. , Stable measurement and stable wireless transmission are possible. Moreover, since the transmission direction of the antenna 12 faces upward in the basic posture, the radio wave passes through the relatively thin portion of the body of the cow 10, and the attenuation of the radio wave is suppressed.
  • the cloud server 50 is used to collect and analyze the pressure data measured by the wireless terminal 20, so that the plurality of cows 10 bred in a plurality of barns and ranches 10 are collected. It is also possible to remotely monitor all of them at once.
  • the cloud server 50 acquires terminal identification data together with pressure data from a plurality of wireless terminals 20, it is possible to identify a plurality of cows 10 and monitor the pressure in the stomach 10S. Then, the data analysis unit 52 of the cloud server 50 determines the wireless terminal 20 that has transmitted the abnormal pressure data, and determines the health condition of each cow 10, so that the burden on the livestock manager is reduced.
  • the cloud server 50 of the livestock monitoring system 100 of the present embodiment does not have the average calculation unit 53, and the storage device 50B stores reference data for comparison with the pressure data from each wireless terminal 20.
  • the data comparison unit 54 of the data analysis unit 52 compares the overall average value and the individual average value of the pressure data
  • the data comparison unit of the cloud server 50. 54 is configured to obtain the difference of each pressure data with respect to the reference data.
  • Other configurations are the same as those in the first embodiment.
  • the configuration of the present embodiment also has the same effect as that of the first embodiment.
  • FIG. 6 This embodiment is shown in FIG. 6, and only the structure of the lid 42V of the wireless terminal 20V is different from that of the first embodiment. That is, a waterproof sheet 18 is stretched on the lid 42V at an intermediate position of the first straight line portion 44 in the measurement hole 46, and an airtight space 19 is provided between the waterproof sheet 18 and the pressure receiving surface 34 for measurement of the pressure sensor 30. Is formed. Then, the waterproof sheet 18 is elastically deformed according to the pressure in the stomach 10S, the internal pressure of the airtight space 19 changes according to the pressure of the liquid in the stomach 10S, and the internal pressure of the airtight space 19 is changed by the pressure sensor 30 in the stomach 10S. It is designed to be measured as the pressure inside.
  • the configuration of the present embodiment also has the same effect as that of the first embodiment, and the protection of the pressure sensor 30 is increased to improve the durability.
  • the pressure receiving surface 34 for measurement of the pressure sensor 30 corresponds to the "pressure receiving unit for pressure measurement” of the present disclosure
  • the waterproof sheet 18 corresponds to the "pressure” of the present disclosure.
  • the waterproof sheet 18 is superposed on the pressure receiving surface 34 for measurement without providing the airtight space 19, so that the pressure received by the pressure receiving surface 34 for measurement via the waterproof sheet 18 is measured as the pressure in the stomach 10S. You may do it.
  • FIG. 7 This embodiment is shown in FIG. 7, and only the structure of the front end portion of the wireless terminal 20W is different from that of the first embodiment. That is, in the wireless terminal 20W of the present embodiment, the lid 42W is integrally provided at the front end portion of the support frame 28.
  • the lid body 42W has a disk shape having substantially the same outer diameter as the case body 41, and the rear outer edge portion of the lid body 42W is overlapped on the front surface of the case body 41 and fixed by an adhesive or welding.
  • the main circuit board 21W is provided with a sensor-mounted waterproof portion 21T that penetrates the lid 42W and projects in a cantilever shape in front of the lid 42W. Further, the portion of the lid 42W through which the main circuit board 21W penetrates is waterproofed, and the inside of the case body 41 forms a waterproof room 41B. All are housed in the waterproof room 41B.
  • the pressure sensor 30 is mounted on the lower surface of the sensor-mounted waterproof portion 21T when the wireless terminal 20W is in the basic posture.
  • the sensor circuit 30C (see FIG. 4) is arranged in a portion of the main circuit board 21W located in the waterproof chamber 41B, and the printed wiring connecting the sensor circuit 30C and the pressure sensor 30 is a lid 42W. It extends across the inside and outside of. Then, the entire sensor-mounted waterproof portion 21T excluding the measurement pressure receiving surface 34 at the tip of the pressure sensor 30 (in the present embodiment, the lower end of the pressure sensor 30) is waterproofed (for example, laminated with a waterproof film). ing).
  • a sensor protection case 38 for accommodating the sensor-mounted waterproof portion 21T is fixed to the front surface of the case 40W.
  • the sensor protection case 38 has a cylindrical shape with one end bottomed and the other end open having the same outer diameter as the case body 41, and is fitted to the outside of 39A of an annular ridge protruding from a position near the outer edge of the front surface of the lid 42W. It is combined and fixed with an adhesive or the like. Further, a plurality of through holes 38A are formed in the sensor protection case 38.
  • the wireless terminal 20W of the present embodiment also has the same effect as the wireless terminals 20 and 20V of the first and second embodiments. Further, in the wireless terminal 20W, the basic posture is maintained substantially the same in the liquid, and the mounting surface of the pressure sensor 30 in the sensor mounting waterproof portion 21T faces downward and the measuring pressure receiving surface 34 of the pressure sensor 30 faces downward. The contact of the roughage with the pressure receiving surface 34 for measurement is surely suppressed.
  • the case 40W composed of the case body 41 and the lid 42W corresponds to the "watertight case” in the claims
  • the main circuit board 21W corresponds to the "sensor mounting circuit board”.
  • a magnet may be fixed to the wireless terminals 20, 20V, 20W of each of the above embodiments so that the wireless terminals 20, 20V, 20W can be easily taken out from the stomach 10S of the cow 10.
  • a magnet is fixed to the rear end of the case body 41, and a wire having the magnet fixed to the tip is inserted into a cow's stomach like a gastrocamera to form a magnet for wireless terminals 20, 20V, 20W. It may be combined and pulled out.
  • the measuring hole 46 of each of the above-described embodiments has a structure bent into a T-shape, but the measuring hole 46 is not limited to such a shape and is bent into a shape other than the T-shape. It may be linear, linear, or curved.
  • a temperature sensor or an acceleration sensor may be mounted on the main circuit board 21.
  • the above-mentioned data analysis unit 52 may determine an abnormality by using artificial intelligence. For example, a model in which the pressure in the stomach 10S of a healthy cow 10 and a bloating cow 10 is machine-learned may be given the pressure of the stomach of the wireless terminal 20 to be discriminated to determine the presence or absence of bloating. ..
  • artificial intelligence not only the pressure in the stomach 10S but also the correspondence relationship with the physical data such as weight and size and the data such as temperature and acceleration in the stomach 10S are machine-learned to determine.
  • the body data, temperature, and acceleration data of the cow 10 may be given for discrimination.
  • the wireless terminal 20 is placed in the stomach 10S of the cow 10, but it may be placed in the stomach 10S of another livestock.
  • the support frame 28 is separate from the case main body 41, but may be integrally formed with the case main body 41.
  • the battery 22 and the main circuit board 21 are connected by a pair of bus bars 28B, but they may be connected by a cable.
  • the antenna 12 of the wireless circuit 11 has a configuration in which an antenna pattern is formed on the main circuit board 21, but it may be configured on the sub circuit board 31.
  • the pressure sensor 30 and the sensor circuit 30C are mounted on the sub circuit board 31, and the measurement result of the pressure sensor 30 is output to the signal processing circuit 13 through the sensor circuit 30C.
  • the measurement result of the pressure sensor 30 may be output by a serial bus such as I2C.
  • the O-ring 48 is crushed by the inner peripheral surface of the O-ring receiving portion 44A and the outer peripheral surface of the head portion 33 of the pressure sensor 30, but the O-ring receiving portion 44A is crushed. It may be configured to be crushed by the stepped surface 44D and the stepped surface 30D of the pressure sensor 30.
  • the main circuit board 21W is housed in the waterproof room 41B, but may be embedded in the insulating resin by potting.

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Abstract

【課題】家畜の鼓脹症を初期段階又は予兆の段階で見つけることが可能な無線端末を提供する。 【解決手段】本開示の無線端末２０は、圧力センサ３０を備えて家畜１０の胃袋１０Ｓ内に留置され、胃袋１０Ｓ内の圧力データを無線送信する。また、本開示の無線端末２０は、圧力センサ３０や無線回路１１を収容して防水するケース４０を備え、圧力センサ３０の圧力計測用受圧部３４が、ケース４０に形成された計測孔４６の内側に配置されている。

Description

無線端末、家畜監視システム及び家畜監視方法
　本開示は、家畜の体調を監視するための無線端末、家畜監視システム及び家畜監視方法に関する。
　従来、この種の無線端末として、家畜の胃袋内に留置されて体温やｐＨの計測データを無線送信するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２０１８－７４９９２号公報（段落［００３５］～［００３９］、図２）
　ところで、粗飼料を主食とする例えば牛のような家畜は、胃袋で粗飼料を発酵させて消化吸収を行うため胃袋内で常にガスが発生し、鼓脹症になり易い。しかしながら、従来の無線端末の計測データでは、鼓脹症になった牛を見つけることができても、手遅れになることが多かったため、鼓脹症を初期段階又は予兆の段階で見つけることが可能な技術の開発が求められている。
　上記課題を解決するためになされた本開示の無線端末の第１の態様は、圧力センサと無線回路とこれら前記圧力センサ及び前記無線回路を収容して防水するケースとを有し、家畜の胃袋内に留置されて前記胃袋内の圧力を計測して得た圧力データを無線送信する無線端末において、前記ケースは、一端が有底で他端が開口した筒形のケース本体と、前記ケース本体の開口を閉塞する蓋体とからなり、前記蓋体には、内外に貫通し、前記圧力を計測するための圧力計測用受圧部を内側に有して閉塞される計測孔と、前記ケース本体の外側に位置する保護壁部と、が備えられ、前記計測孔は、前記蓋体の内面から前記保護壁部の内部まで直線状に延びる第１直線部と、前記保護壁部を前記ケース本体の軸方向と交差する方向に貫通して、前記第１直線部とＴ字形に交差して延び、末端が前記保護壁部の外面に開口する第２直線部と、を備えてなる無線端末である。
　本開示の無線端末の第２の態様は、圧力センサと無線回路とこれら前記圧力センサ及び前記無線回路を収容して防水するケースとを有し、家畜の胃袋内に留置されて前記胃袋内の圧力を計測して得た圧力データを無線送信する無線端末において、前記ケースは、一端が有底で他端が開口した筒形のケース本体と、前記ケース本体の開口を閉塞するように嵌合しかつ内外に貫通する計測孔を有する蓋体と、からなり、前記圧力センサは、前記ケース本体に固定されて前記蓋体に向かって突出すると共に先端に前記圧力を計測するための圧力計測用受圧部を有し、前記蓋体と前記ケース本体との嵌合に伴って、前記圧力センサが前記計測孔に嵌合して前記計測孔が前記圧力計測用受圧部により閉塞される無線端末である。
　本開示の無線端末の第３の態様は、圧力センサと無線回路とを有し、家畜の胃袋内に留置されて前記胃袋内の圧力を計測して得た圧力データを無線送信する無線端末において、前記圧力センサを実装しかつ防水処理されたセンサ実装防水部を有するセンサ実装回路基板と、前記無線端末のうち前記センサ実装防水部以外に配置されている電気回路を収容する防水部屋を内側に有しかつ前記センサ実装防水部が前記防水部屋の外側に張り出すように前記センサ実装回路基板を支持する防水ケースと、前記防水ケースに一体に設けられるか又は固定されて、前記センサ実装防水部を収容すると共に、内外に貫通する複数の貫通孔を有するセンサ保護ケースと、を備え、前記無線端末が液中で略同一の基本姿勢に維持されるように前記基本姿勢の前記無線端末における下寄り位置に重心が配置され、前記無線端末が前記基本姿勢であるときに前記センサ実装防水部における前記圧力センサの実装面が下方を向きかつ前記圧力センサの圧力計測用受圧部が下方を向く無線端末である。
本発明の第１実施形態に係る家畜監視システムの全体構成を示す概略図 無線端末の側断面図 無線端末の前端部の平断面図 メイン回路基板及びサブ回路基板の概念図 無線端末及び監視装置のブロック図 第３実施形態の無線端末の前端部の側断面図 第４実施形態の無線端末の前端部の側断面図
　［第１実施形態］
　以下、図１～図５を参照して、本開示の家畜監視システム１００に係る第１実施形態について説明する。図１に示した本実施形態の家畜監視システム１００は、監視対象となる複数頭の牛１０の胃袋１０Ｓ（具体的には、第１胃又は第２胃）内に留置される複数の無線端末２０と、無線端末２０が取得した情報を管理するクラウドサーバー５０と、クラウドサーバー５０を介して無線端末２０が取得した情報の提供を受けるユーザ端末６０と、を備えてなる。無線端末２０と、クラウドサーバー５０と、ユーザ端末６０とは、無線基地局４００，４０１を含んだ通信ネットワーク１０１を介して接続されている。なお、クラウドサーバー５０が特許請求の範囲の「監視装置」に相当する。
　図２に示すように、無線端末２０は、ケース４０の内部にメイン回路基板２１、サブ回路基板３１、電池２２等を収容して備える。ケース４０は、一端が開口し、他端が閉塞された円筒状のケース本体４１と、その一端の開口を閉塞する蓋体４２とからなる。以下の説明において、ケース４０の軸方向を「前後方向」と呼び、蓋体４２により閉塞される側を「前側」とする。
　なお、本実施形態のケース本体４１及び蓋体４２は、例えば、樹脂の成形品であるが、それらの両方又は一方が金属の加工品であってもよい。
　電池２２、メイン回路基板２１、サブ回路基板３１は、例えばケース本体４１の内側に丁度嵌合される支持フレーム２８に支持されてケース本体４１内に固定されている。
　支持フレーム２８は、ケース本体４１の前後方向の略中央に配置されて、ケース本体４１の中心軸Ｊ１と直交する円板状の中継盤２９Ａを有する。そして、支持フレーム２８のうち中継盤２９Ａより後側部分に電池２２が支持されてケース本体４１の奥部に収容される。また、支持フレーム２８には、電池２２の前面と後面の電極に接続される１対のバスバー２８Ｂが備えられ、それら１対のバスバー２８Ｂの末端が中継盤２９Ａの前面に配置されている。
　メイン回路基板２１、サブ回路基板３１は、支持フレーム２８のうち中継盤２９Ａより前側部分に支持されている。そして、メイン回路基板２１は、例えば、ケース本体４１の中心軸Ｊ１からずれた位置で中心軸Ｊ１と平行になるように配置され、無線端末２０が後述する基本姿勢になると、メイン回路基板２１が中心軸Ｊ１より上方に位置して略水平になる。また、メイン回路基板２１の後端部は中継盤２９Ａに付き合わされ、前述の１対のバスバー２８Ｂがメイン回路基板２１の後端部に接続されている。
　図４に示すように、メイン回路基板２１には、無線回路１１、信号処理回路１３等が実装されていると共に、無線回路１１のアンテナ１２（例えば、ループアンテナ）がプリントされている。また、信号処理回路１３には、マイコン１３Ａとメモリ１３Ｂとが含まれ、メモリ１３Ｂには、マイコン１３Ａにより実行される信号処理プログラムと無線端末２０同士を識別するための端末識別データ等が記憶されている。
　メイン回路基板２１の下方では、錘２３が支持フレーム２８によって支持されている。錘２３は、無線端末２０を後述する基本姿勢に維持するためのものであって、ケース本体４１内の内部の断面形状である円を半分にした半円と略同じ断面形状をなしている。なお、錘２３は、電池２２より比重が高い部材（例えば、鉄やタングステン）で構成されている。
　サブ回路基板３１は、支持フレーム２８に備えられ、ケース本体４１の中心軸Ｊ１と直交する円環径の板状をなす中継盤２９Ｂに支持されている。また、サブ回路基板３１に形成された複数のスルーホールを、メイン回路基板２１から突出する複数のピンが貫通して半田付けされ、サブ回路基板３１の電気回路とメイン回路基板２１の電気回路とが接続されている。また、図４に示すように、サブ回路基板３１には、圧力センサ３０と、圧力センサ３０を動作させて圧力を計測するためのセンサ回路３０Ｃ等とが実装されている。そして、圧力センサ３０による圧力の計測結果がセンサ回路３０Ｃを通してメイン回路基板２１の信号処理回路１３に取り込まれる。
　圧力センサ３０は、図３に示すように、サブ回路基板３１の前面に配置され、サブ回路基板３１から前方に向かって延びる円柱状をなし、圧力センサ３０の中心軸がケース本体４１の中心軸Ｊ１の同軸上に配置されるようにサブ回路基板３１が支持フレーム２８に位置決めされている。また、圧力センサ３０は、軸方向の途中位置に段差面３０Ｄを有して段付き状に先細りになっている。そして、圧力センサ３０のうち段差面３０Ｄより前側のヘッド部３３の前端面が計測用受圧面３４をなし、そこに受けた圧力が圧力センサ３０によって計測される。また、支持フレーム２８は、ケース本体４１の奥面に一端部を突き当てられてケース本体４１の軸方向で位置決めされ、これにより、圧力センサ３０もケース本体４１の軸方向で位置決めされている。
　なお、支持フレーム２８は、接着材や溶着等によりケース本体４１に固定されていてもよいし、ケース本体４１に奥面と次述する蓋体４２の内面との間に挟まれて固定されていてもよい。また、実施形態では、圧力センサ３０の計測用受圧面３４が、特許請求の範囲の「圧力計測用受圧部」に相当する。
　蓋体４２は、ケース本体４１と同一外径の円盤状をなし、その後面には、図２に示すように、外縁寄り位置から突出する環状突条４３と中心部から突出する後面中央突部４７とが備えられている。そして、環状突条４３をケース本体４１の内側に嵌合し、蓋体４２の後面外縁部をケース本体４１の前面に当接させることで、蓋体４２がケース本体４１に対して芯出しされると共に軸方向で位置決めされ、振動溶着又は接着材等で外縁全体を防水処理された状態に固定されている。
　蓋体４２のうちケース本体４１の前面より前側に位置する蓋本体部４２Ｈは、特許請求の範囲における「保護壁部」に相当し、その蓋本体部４２Ｈには、蓋本体部４２Ｈを径方向に貫通する第２直線部４５が形成されている。図３に示すように、第２直線部４５の断面形状は、横方向に幅広な扁平形状をなしていて、第２直線部４５を備えたことで、蓋本体部４２Ｈは、第２直線部４５を前後方向で挟んで対向する前側板部４２Ｆと後側板部４２Ｒを備えた構造になっている。より詳細には、第２直線部４５のうちケース本体４１の軸方向の幅Ｈ１は、第２直線部４５の前後に残された蓋本体部４２Ｈの壁部の前後方向の厚みよりも大きくなっており、第２直線部４５のうちケース本体４１の軸方向と直交方向する幅Ｈ２は、ケース本体４１の外径の略半分の大きさをなしている。
　後面中央突部４７の中心部には、第１直線部４４が形成されている。第１直線部４４は、断面円形をなし、蓋体４２の中心軸Ｊ１の同軸上に位置し、後面中央突部４７の後面から第２直線部４５まで延びて、第２直線部４５とＴ字形に交差している。そして、これら第１直線部４４と第２直線部４５とから計測孔４６が構成されている。また、第１直線部４４の後端部には、段付き状に拡径されたＯリング受容部４４Ａが形成され、そこにＯリング４８が収容されている。そして、蓋体４２のケース本体４１に対する嵌合に伴い、圧力センサ３０のヘッド部３３がＯリング４８の内側を貫通し、ヘッド部３３の先端部が第１直線部４４のうちＯリング受容部４４Ａより前側部分に嵌合すると共に、Ｏリング４８がＯリング受容部４４Ａの内周面と圧力センサ３０のヘッド部３３の外周面とによって押し潰される。つまり、計測孔の第１直線部４４が、圧力センサ３０によって防水状態に閉塞される。
　無線端末２０全体の重量を無線端末２０の全体の体積とから求められる無線端末２０の比重は、１．８ｇ／ｃｍ３以上になっている。これにより、無線端末２０は、牛１０の胃袋１０Ｓ内の液体に沈んで、胃袋１０Ｓ内に安定して留まる。また、無線端末２０の重心Ｇは、例えば、無線端末２０の軸方向（ケース４０の軸方向でもある）においては、その略中央に位置し、その重心Ｇを挟んだ両側に最も重量が大きな電池２２と錘２３とが配置されている。また、無線端末２０の重心Ｇは、軸方向と直交する方向では、無線端末２０の中心軸Ｊ１（ケース４０の中心軸でもある）を挟んでメイン回路基板２１の反対側に位置している。これらにより、無線端末２０は、牛１０の胃袋１０Ｓ内で軸方向を水平にして、錘２３に対してメイン回路基板２１が上方に位置して水平となる基本姿勢又はそれに近い姿勢に維持される。無線端末２０が基本姿勢に維持されたとき、無線回路１１のアンテナ１２の送波方向は上方を向くようになっている。
　無線端末２０の構造に関する説明は以上である。図５には、無線端末２０の制御上の構成がブロック図にして示されている。上述した無線端末２０の構造の説明で言及されていない図５のトリガ生成部１４、送信データ生成部１５等は、メモリ１３Ｂの信号処理プログラムを実行したときのマイコン１３Ａによって構成される。そして、以下のように無線端末２０は動作する。即ち、無線端末２０では、トリガ生成部１４にて、一定期間（例えば、１０分）毎に送信トリガが生成され、それら送信トリガが生成される毎に圧力センサ３０による圧力計測が行われる。そして、送信データ生成部１５により、圧力センサ３０の計測結果である圧力データとメモリ１３Ｂに記憶されている端末識別データとを含んだ送信データが生成され、無線回路１１により無線送信される。従って、複数の無線端末２０が複数頭の牛１０の胃袋１０Ｓに留置された状態で使用される本実施形態の家畜監視システム１００では、複数頭の牛１０の胃袋１０Ｓ内の最新の圧力データを含んだ送信データが、複数の無線端末２０から無線送信される。
　複数の無線端末２０からの送信データは、本実施形態の家畜監視システム１００を構成するクラウドサーバー５０で受信される。具体的には、図１に示すように、無線端末２０からの送信データは、まず、複数の牛１０を飼育している牛舎や牧場に設置されたゲートウェイ５００で受信される。ゲートウェイ５００は、中継基地局としての機能を備えている。そして、ゲートウェイ５００は、無線端末２０からの送信データを汎用通信回線３００を介してクラウドサーバー５０に送信する。本実施形態では、１つのゲートウェイ５００が１つのクラウドサーバー５０に接続されているが、例えば牛舎や牧場毎にゲートウェイ５００を設置し、複数のゲートウェイ５００が１つのクラウドサーバー５００に接続されていてもよい。
　クラウドサーバー５０は、少なくとも、監視端末５０Ａを含む１つ以上のパソコンと、記憶装置５０Ｂとを有してなる。監視端末５０Ａは、図示しない信号処理プログラムを実行させてなり、図５に示された制御ブロックを有して、以下のように動作する。即ち、クラウドサーバー５０は、複数の無線端末２０から送信されてくる送信データを通信回路５１を通して取り込み、例えばそれらに受信時刻を付加してバッファ５９に蓄える。そして、データ解析部５２が、バッファ５９に蓄えられている通信データに含まれる圧力データを比較して異常な圧力データを送信した無線端末２０を判別する。なお、記憶装置５０Ｂには、各無線端末２０の端末識別データが予め格納されており、端末識別データから各無線端末２０を特定することが可能となっている。
　具体的には、データ解析部５２の平均演算部５３が、例えば、最新の所定時間（例えば、１時間）内の全無線端末２０の圧力データの平均値を全体平均値として演算すると共に、各無線端末２０の平均値を個別平均値として演算する。そして、データ解析部５２のデータ比較部５４が、例えば、個別平均値から全体平均値を差し引いた差分を、記憶装置５０Ｂに記憶されている基準差分値と比較し、差分が基準差分値より小さい場合には異常なしと判定する一方、基準差分値より大きい場合には異常ありと判定して、その圧力データの送信元である無線端末２０の端末識別データと、差分の大きさのレベルに応じた警告情報と、判定時刻とを含んだ異常判定データを生成する。また、データ比較部５４により異常判定データを生成されると、その異常判定データは、通信制御部５６により、ユーザ端末６０に通知される。
　詳細には、データ比較部５４は、差分が記憶装置５０Ｂに記憶されている第１から第３の基準差分値のうち最も小さい値である第１基準差分値より小さいか、第１基準差分値より大きく、その次に小さい第２基準値より小さいか、第２基準差分値より大きく、第３基準値より小さいか、さらには、第３基準差分値より大きいかを判別して、差分の大きさのレベルに応じた警告情報に切り替える。また、差分が第３基準差分値より大きいことを判別した場合の警告情報は、その圧力データを送信した無線端末２０を有する牛１０が鼓脹症であるという旨の情報が含まれるようにする。
　なお、記憶装置５０Ｂに、無線端末２０毎にそれら無線端末２０が留置されている各牛１０の家畜特定情報(例えば、牛１０の牛舎番号や外観写真等）を記憶しておき、通信制御部５６が、異常判定データと共に家畜特定情報をユーザ端末６０に通知して、緊急に対処できるようにしてもよい。
　ユーザ端末６０は、例えば、畜主等が所有し、パーソナルコンピュータ、タブレット、スマートフォンなどであり、クラウドサーバー５０と通信可能な一般的な通信手段であればよい。ユーザ端末６０は、上述したように、クラウドサーバー５０から異常判定データの通知を受信する。また、ユーザ端末６０からクラウドサーバー５０にアクセスして、クラウドサーバー５０上で、各牛１０の胃袋１０Ｓの圧力に係る異常があるか無いかの状況等について自由に閲覧できるように構成されていてもよい。
　本実施形態の家畜監視システム１００の構成に関する説明は以上である。家畜監視システム１００によれば、以下の作用・効果を奏する。即ち、家畜監視システム１００では、複数の牛１０の胃袋１０Ｓ内に無線端末２０が留置されて胃袋１０Ｓ内の圧力データが無線送信されるので、圧力データに基づいて牛１０の鼓脹症を初期段階又は予兆の段階で見つけることができる。
　ここで、牛１０は、藁や牧草のような高繊維質物の粗飼料を主食としているため、それらから無線端末２０の圧力センサ３０の計測用受圧面３４を如何に保護するかが問題になる。これに対し、本実施形態の無線端末２０の圧力センサ３０の計測用受圧面３４は、メイン回路基板２１やサブ回路基板３１を収容するケース４０に形成された計測孔４６の内側に配置されているので、計測用受圧面３４に対する粗飼料の当接が抑えられ、耐久性が向上すると共に、胃袋１０Ｓ内の液体の圧力を計測する際に、液体の動圧の影響を受け難くなり計測精度が向上する。
　また、無線端末２０が液中で略同一の基本姿勢に維持されるように基本姿勢の無線端末２０における下寄り位置に重心が配置されているので、無線回路１１のアンテナ１２の向きが安定し、安定した計測と安定した無線送信とが可能になる。しかも、その基本姿勢でアンテナ１２の送信方向が上方を向くので、牛１０の肉体のうち比較的肉が薄い部分を無線波が通過することになり、無線の減衰が抑えられる。
　また、本実施形態の家畜監視システム１００では、クラウドサーバー５０を利用して、無線端末２０で計測した圧力データを収集し、解析するので、複数の牛舎や牧場で飼育されている複数の牛１０に対しても一括して遠隔監視することが可能となる。
　しかも、クラウドサーバー５０は、複数の無線端末２０から圧力データと共に端末識別データを取得するので、複数頭の牛１０を識別しての胃袋１０Ｓ内の圧力を監視することが可能となる。そして、クラウドサーバー５０のデータ解析部５２が、異常な圧力データを送信した無線端末２０を判別して、各牛１０の健康状態を判断するので、家畜の管理者の負担が軽減される。
　［第２実施形態］
　本実施形態は、図示されていないが、図５に示された前記第１実施形態のクラウドサーバー５０のデータ解析部５２の構成のみが異なる。即ち、本実施形態の家畜監視システム１００のクラウドサーバー５０は、平均演算部５３を有さず、記憶装置５０Ｂには、各無線端末２０からの圧力データと比較するための基準データが記憶されている。そして、第１実施形態では、データ解析部５２のデータ比較部５４が、圧力データの全体均値と個別平均値とを比較していたところを、本実施形態では、クラウドサーバー５０のデータ比較部５４が、基準データに対する各圧力データの差分を求める構成になっている。その他の構成に関しては、第１実施形態と同じである。本実施形態の構成によっても第１実施形態と同様の作用効果を奏する。
　［第３実施形態］
　本実施形態は、図６に示されており、無線端末２０Ｖの蓋体４２Ｖの構造のみが第１実施形態と異なる。即ち、その蓋体４２Ｖには、計測孔４６における第１直線部４４の途中位置に防水シート１８が張られ、その防水シート１８と圧力センサ３０の計測用受圧面３４との間に気密空間１９が形成されている。そして、胃袋１０Ｓ内の圧力に応じて防水シート１８が弾性変形し、気密空間１９の内圧が胃袋１０Ｓ内の液体の圧力に応じて変化し、その気密空間１９の内圧が圧力センサ３０により胃袋１０Ｓ内の圧力として計測されるようになっている。本実施形態の構成によっても第１実施形態と同様の作用効果を奏すると共に、圧力センサ３０の保護が厚くなり、耐久性の向上が図られる。
　なお、第１実施形態では、圧力センサ３０の計測用受圧面３４が、本開示の「圧力計測用受圧部」に相当していたが、本実施形態では、防水シート１８が本開示の「圧力計測用受圧部」に相当する。また、上記気密空間１９を設けず、防水シート１８を計測用受圧面３４に重ねた構成とし、防水シート１８を介して計測用受圧面３４が受ける圧力が胃袋１０Ｓ内の圧力として計測されるようにしてもよい。
　［第４実施形態］
　本実施形態は、図７に示されており、無線端末２０Ｗの前端部の構造のみが第１実施形態と異なる。即ち、本実施形態の無線端末２０Ｗでは、蓋体４２Ｗが支持フレーム２８の前端部に一体に備えられている。蓋体４２Ｗは、ケース本体４１と略同一の外径の円板状をなし、ケース本体４１の前面に蓋体４２Ｗの後面外縁部が重ねられて接着材又は溶着等によって固定されている。
　メイン回路基板２１Ｗには、蓋体４２Ｗを貫通して、蓋体４２Ｗより前方に片持ち梁状に突出するセンサ実装防水部２１Ｔが備えられている。また、蓋体４２Ｗのうちメイン回路基板２１Ｗが貫通した部分は、防水処理が施されてケース本体４１内は防水部屋４１Ｂをなし、無線端末２０Ｗのうちセンサ実装防水部２１Ｔ以外の電気回路は、全て防水部屋４１Ｂに収容されている。
　センサ実装防水部２１Ｔのうち無線端末２０Ｗが基本姿勢になったときの下面には、圧力センサ３０が実装されている。なお、センサ回路３０Ｃ（図４参照）は、メイン回路基板２１Ｗのうち防水部屋４１Ｂ内に配置されている部分に配置され、そのセンサ回路３０Ｃと圧力センサ３０とを接続するプリント配線が蓋体４２Ｗの内外に跨がって延びている。そして、圧力センサ３０の先端（本実施形態では、圧力センサ３０の下端）の計測用受圧面３４を除いたセンサ実装防水部２１Ｔの全体が防水処理されている(例えば、防水用フィルムでラミネートされている）。
　また、ケース４０Ｗの前面には、センサ実装防水部２１Ｔを収容するセンサ保護ケース３８が固定されている。センサ保護ケース３８は、ケース本体４１と同一の外径を有する一端有底、他端開放の円筒状をなし、蓋体４２Ｗの前面の外縁寄り位置から突出する環状突条の３９Ａの外側に嵌合されて接着材等で固定されている。また、センサ保護ケース３８には、複数の貫通孔３８Ａが形成されている。
　本実施形態の無線端末２０Ｗによっても第１及び第２の実施形態の無線端末２０，２０Ｖと同様の作用効果を奏する。また、無線端末２０Ｗでは、液中で略同一の基本姿勢に維持され、センサ実装防水部２１Ｔにおける圧力センサ３０の実装面が下方を向きかつ圧力センサ３０の計測用受圧面３４が下方を向くので、確実に計測用受圧面３４に対する粗飼料の当接が抑えられる。
　なお、本実施形態では、ケース本体４１と蓋体４２Ｗとからなるケース４０Ｗが、特許請求の範囲の「防水ケース」に相当し、メイン回路基板２１Ｗが「センサ実装回路基板」に相当する。
　［他の実施形態］
　本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
（１）前記各実施形態の無線端末２０，２０Ｖ，２０Ｗにマグネットを固定しておき、牛１０の胃袋１０Ｓから無線端末２０，２０Ｖ，２０Ｗを容易に取り出せるようにしてもよい。具体的には、ケース本体４１の後端部にマグネットを固定しておき、先端にマグネットを固定したワイヤを胃カメラのように牛の胃袋に挿入して無線端末２０，２０Ｖ，２０Ｗのマグネットと合体せて引っ張り出せるようにしてもよい。
（２）前記各実施形態の計測孔４６は、Ｔ字形に屈曲した構造であったが、計測孔４６はそのような形状に限定されるものではなく、Ｔ字形以外の形状に屈曲していてもよいし、直線状であってもよいし、湾曲していてもよい。
（３）メイン回路基板２１には、温度センサや加速度センサが実装されていてもよい。
（４）上記したデータ解析部５２が人工知能を用いて異常を判別するようにしてもよい。例えば、予め健康な牛１０と鼓脹症の牛１０の胃袋１０Ｓ内の圧力を機械学習したモデルに、判別すべき無線端末２０の胃の圧力を与えて、鼓脹症の有無を判別させてもよい。このとき、人工知能に対して、胃袋１０Ｓ内の圧力だけでなく、体重や大きさ等の身体データや、胃袋１０Ｓ内の温度や加速度等のデータとの対応関係も機械学習させておき、判別すべき牛１０の胃袋１０Ｓ内の圧力とともに、その牛１０の身体データや温度や加速度データを与えて判別させてもよい。
（５）上記実施形態では、無線端末２０を牛１０の胃袋１０Ｓに留置する構成であったが、他の家畜の胃袋１０Ｓ内に留置してもよい。
（６）上記実施形態では、支持フレーム２８は、ケース本体４１と別体であったが、ケース本体４１に一体に形成されていてもよい。
（７）上記実施形態では、１対のバスバー２８Ｂにより電池２２とメイン回路基板２１とが接続される構成であったが、ケーブル接続されていてもよい。
（８）上記実施形態では、無線回路１１のアンテナ１２が、メイン回路基板２１にアンテナパターンが形成された構成であったが、サブ回路基板３１に形成された構成であってもよい。
（９）上記実施形態では、サブ回路基板３１に圧力センサ３０とセンサ回路３０Ｃが実装されて、圧力センサ３０の計測結果がセンサ回路３０Ｃを通して信号処理回路１３に出力される構成であったが、圧力センサ３０の計測結果がＩ２Ｃ等のシリアルバスにより出力される構成であってもよい。
（１０）上記実施形態では、Ｏリング４８は、Ｏリング受容部４４Ａの内周面と圧力センサ３０のヘッド部３３の外周面とによって押し潰される構成であったが、Ｏリング受容部４４Ａの段差面４４Ｄと圧力センサ３０の段差面３０Ｄとによって押し潰される構成であってもよい。
（１１）上記第４実施形態において、メイン回路基板２１Ｗは、防水部屋４１Ｂに収容されていたが、ポッティングにより、絶縁樹脂に埋設されていてもよい。
　１０　　牛（家畜）
　１０Ｓ　　胃袋
　１１　　無線回路
　１２　　アンテナ
　１８　　防水シート（圧力計測用受圧部）
　１９　　気密空間
　２０，２０Ｖ，２０Ｗ　　無線端末
　２１Ｔ　　センサ実装防水部
　２１Ｗ　　メイン回路基板（センサ実装回路基板）
　３０　　圧力センサ
　３４　　計測用受圧面（圧力計測用受圧部）
　３８　　センサ保護ケース
　３８Ａ　　貫通孔
　４０，４０Ｖ，４０Ｗ　　ケース
　４１　　ケース本体
　４１Ｂ　　防水部屋
　４２，４２Ｖ，４２Ｗ　　蓋体
　４２Ｈ　　蓋本体部（保護壁部）
　４４　　第１直線部
　４５　　第２直線部
　４６　　計測孔
　５０　　クラウドサーバー
　５２　　データ解析部
　６０　　携帯端末
１００　　家畜監視システム

Claims (14)

  1. 　圧力センサと無線回路とこれら前記圧力センサ及び前記無線回路を収容して防水するケースとを有し、家畜の胃袋内に留置されて前記胃袋内の圧力を計測して得た圧力データを無線送信する無線端末において、
    　前記ケースは、一端が有底で他端が開口した筒形のケース本体と、前記ケース本体の開口を閉塞する蓋体とからなり、
    　前記蓋体には、内外に貫通し、前記圧力を計測するための圧力計測用受圧部を内側に有して閉塞される計測孔と、前記ケース本体の外側に位置する保護壁部と、が備えられ、
    　前記計測孔は、前記蓋体の内面から前記保護壁部の内部まで直線状に延びる第１直線部と、前記保護壁部を前記ケース本体の軸方向と交差する方向に貫通して、前記第１直線部とＴ字形に交差して延び、末端が前記保護壁部の外面に開口する第２直線部と、を備えてなる無線端末。
  2. 　前記圧力計測用受圧部は、前記計測孔の途中位置に張られて、前記圧力を受けて弾性変形する防水シートであり、
    　前記圧力センサは、前記計測孔に気密状態に嵌合して前記防水シートとの間に気密空間を形成し、前記気密空間の内圧を前記胃袋内の圧力として計測する請求項１に記載の無線端末。
  3. 　圧力センサと無線回路とこれら前記圧力センサ及び前記無線回路を収容して防水するケースとを有し、家畜の胃袋内に留置されて前記胃袋内の圧力を計測して得た圧力データを無線送信する無線端末において、
    　前記ケースは、一端が有底で他端が開口した筒形のケース本体と、前記ケース本体の開口を閉塞するように嵌合しかつ内外に貫通する計測孔を有する蓋体と、からなり、
    　前記圧力センサは、前記ケース本体に固定されて前記蓋体に向かって突出すると共に先端に前記圧力を計測するための圧力計測用受圧部を有し、
    　前記蓋体と前記ケース本体との嵌合に伴って、前記圧力センサが前記計測孔に嵌合して前記計測孔が前記圧力計測用受圧部により閉塞される無線端末。
  4. 　前記計測孔は、前記圧力計測用受圧部から前記ケースの外面までの間で屈曲又は湾曲している請求項３に記載の無線端末。
  5. 　圧力センサと無線回路とを有し、家畜の胃袋内に留置されて前記胃袋内の圧力を計測して得た圧力データを無線送信する無線端末において、
    　前記圧力センサを実装しかつ防水処理されたセンサ実装防水部を有するセンサ実装回路基板と、
    　前記無線端末のうち前記センサ実装防水部以外に配置されている電気回路を収容する防水部屋を内側に有しかつ前記センサ実装防水部が前記防水部屋の外側に張り出すように前記センサ実装回路基板を支持する防水ケースと、
    　前記防水ケースに一体に設けられるか又は固定されて、前記センサ実装防水部を収容すると共に、内外に貫通する複数の貫通孔を有するセンサ保護ケースと、を備え、
    　前記無線端末が液中で略同一の基本姿勢に維持されるように前記基本姿勢の前記無線端末における下寄り位置に重心が配置され、
    　前記無線端末が前記基本姿勢であるときに前記センサ実装防水部における前記圧力センサの実装面が下方を向きかつ前記圧力センサの圧力計測用受圧部が下方を向く無線端末。
  6. 　前記無線端末が液中で略同一の基本姿勢に維持されるように前記基本姿勢の前記無線端末における下寄り位置に重心が配置されている請求項１から５の何れか１の請求項に記載の無線端末。
  7. 　前記無線端末が前記基本姿勢であるときに前記無線回路のアンテナの送波方向が一定方向を向く請求項６に記載の無線端末。
  8. 　前記無線端末全体の比重は、１．８ｇ／ｃｍ３以上である請求項１から７に記載の無線端末。
  9. 　請求項１から８の何れか１の請求項に記載の複数の前記無線端末と、
    　前記複数の無線端末から無線送信される前記圧力データと前記無線端末同士を識別するための端末識別データとを取得して複数頭の家畜の体調を監視する監視装置と、を備えてなる家畜監視システム。
  10. 　前記監視装置には、前記複数の無線端末からの圧力データを比較して異常な圧力データを送信した前記無線端末を判別するデータ解析部が備えられている請求項９に記載の家畜監視システム。
  11. 　前記監視装置には、予め設定された基準データと各前記無線端末からの圧力データとを比較して異常な圧力データを送信した前記無線端末を判別するデータ解析部が備えられている請求項９又は１０に記載の家畜監視システム。
  12. 　前記データ解析部は、人工知能を利用して各前記圧力データが異常か否かを判別する請求項１０又は１１に記載の家畜監視システム。
  13. 　前記データ解析部は、各前記無線端末の家畜が鼓脹症であるか否かを判別する請求項９から１２の何れか１の請求項に記載の家畜監視システム。
  14. 　請求項１から８の何れか１の請求項に記載の複数の前記無線端末を複数頭の前記家畜の胃袋に留置させて、それら前記複数の無線端末から無線送信される前記圧力データと前記無線端末同士を識別するための端末識別データとを取得して複数頭の家畜の体調を監視する家畜監視方法。
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