Brevet FR2689754A1 — publié le 19931015

La présente invention est du domaine de l'élevage des gros animaux, tels que bovins et chevaux, et elle a pour objet des perfectionnements à un système de surveillance et d'avertissement de la parturition, ou mise bas, de ces animaux. On rappelle qu'un phénomène caractéristique de la parturition des gros animaux précités consiste dans le maintien de la queue en position levée pendant une durée qui avait été estimée à deux secondes. On trouvera dans une publication antérieure FR-2392599 du présent Demandeur, la façon dont a été pris en compte ce phénomème pour alerter l'éleveur d'une mise bas imminente, et la description d'un système détecteur et avertisseur constitué d'un mécanisme d'alarme par sonnerie déclenchée par le phénomène précité, l'alarme ne se déclenchant qu'après une durée ininterrompue du phénomène, durée mesurée par une temporisation réglable. Ce mécanisme était contenu dans un boîtier fixable au moyen d'un harnais à l'extrémité postérieure du dos de l'animal ; un bras flexible articulé sur le boîtier enserrait à son extrémité distale la queue et en suivait les mouvements.. Plus récemment ce dispositif avait fait lrobjet de perfectionnements ayant consisté dans le remplacement du mécanisme de minuterie et de sonnerie par des moyens électroniques comprenant, pour chaque détecteur individuel, un microcontact, une temporisation électronique, un émetteur hertzien, ainsi qu'une pile d'alimentation ; à un ou plusieurs émetteurs était associé un récepteur localisé dans la ferme dont dépendait le troupeau, celui-ci pouvant être soit en stabulation libre ou captive, soit en pâture. Ce système, bien qu'ayant donné satisfaction quant à son fonctionnement, avait l'incon- vénient d'un coût relativement élevé en raison de ce que l'émetteur de chaque capteur devait être assez puissant pour atteindre le récepteur, particulièrement dans le cas du troupeau en pâture ; il faut, en outre, considérer que dans les troupeaux importants, plusieurs femelles peuvent mettre bas en même temps, ce qui obligeait pratiquement à pourvoir l'élevage de plusieurs détecteurs, à défaut de quoi le système de surveillance perdait son intérêt, mais suivant quoi aussi le coût devenait comparable, pour peu que le troupeau soit nombreux à celui d'une surveillance humaine directe. Un autre inconvénient résidait dans le fait que, les moyens de temporisation pouvant être mis en oeuvre par des mouvements de la queue autres que celui précédant la mise bas, par exemple la levée de queue avant la miction, une consommation importante d'énergie électrique était nécessaire au fonctionnement de la temporisation électronique, ce qui entraînait un remplacement assez fréquent des piles. En outre, le signal hertzien analogique continu et d'une puissance suffisamment grande pour pouvoir atteindre le récepteur éloigné, était lui aussi fortement consommateur d'énergie. D'autres inconvénients liés à la puissance d'émission pouvaient résulter de la règlementation en matière d'utilisation des ondes hertziennes. Un premier but de l'invention a été d'abaisser le coût du dispositif de surveillance, pris dans son ensemble, grâce d'une part aux récents progrès de la microélectronique, mais d'autre part aussi grâce à un nouveau procédé de traitement de l'information physique fournie par le phénomène précité ; un second but de l'in- vention a été de rendre le système plus fiable : d'une part en l'adaptant à la physiologie de la parturition des gros animaux susvisés et d'autre part par une conception du détecteur le mettant de façon quasi complète à l'abri des agressions . (chocs, pluie, humidité des étables) rencontrées dans son utilisation normale ; un autre but a été de réduire son coût d'utilisation lié à l'usure et au remplacement des piles. L'idée mère de l'invention a donc été de repporter sur un poste relais intermédiaire entre les détecteurs et les moyens d'alarme, le maximum de fonctions, et particulièrement de fonction consommatrices d'énergie, en vue de rendre les capteurs individuels les moins coûteux possible tant au regard de leur construction que de leur alimentation. L'invention a plusieurs objets liés entre eux pour atteindre les buts précités, à savoir une nouvelle conformation, plus ergonomique et plus simple, de l'équipement de détection, un procédé de traitement de l'information délivrée par ces derniers, et un aménagement particulier de l'ensemble électronique du détecteur. Selon l'invention, un procédé de surveillance et d'avertissement de mise bas des gros animaux, tels que bovins et chevaux, du genre de procédé suivant lequel le phénomène physiologique constitué par le maintien en position relevée -d'une durée ininterrompue supérieure à une durée prédéterminée de la queue de 1 t ani- mal, phénomène indicatif de l'imminence .du part, ledit procédé étant mis en oeuvre au moyen d'un dispositif détecteur, dit individuel, de ladite position et émetteur de fréquences hertziennes, fixé à la partie postérieure du dos de l'animal au moyen d'un harnais, et d'un dispositif récepteur et d'alarme localisé à proximité d'une veille humaine, est caractérisé dans sa généralité en ce qu' un détecteur individuel émet, dès que la queue prend la position haute, un signal hertzien, dit signal individuel, ou primaire, de faible portée, ledit signal individuel ayant une modulation qui le caractérise parmi les signaux des autres détecteurs, et en ce que chaque signal individuel est capté par un récepteur unique, dit poste relais, localisé à portée desdits détecteurs individuels, ledit poste relais ayant pour fonctions de reconnaître selon sa modulation et de traiter séparément chaque signal individuel, de comparer la durée d'un signal individuel avec la durée prédéterminée, d'envoyer, dans l'éventualité où un signal primaire présente une durée ininterrompue de durée supérieure à la durée prédéterminée, un signal, dit secondaire, à un poste dit d'alarme localisé près de la veille humaine. Un résultat de cette façon de procéder réside dans le fait que le poste relais peut être un poste fixe disposant d'une capacité énergétique lui permettant de traiter les informations des signaux primaires et de renvoyer très loin le signal secondaire, tandis que les moyens d'alimentation des détecteurs individuels peuvent n'être que de très faible capacité énergétique. Toujours selon l'invention, un dispositif de surveillance et d'avertissement de mise bas, dans lequel un détecteur est structurellement composé d'une plaque d'appui en forme de gouttière formée de deux pans inclinés et d'un faîtage sensiblement parallélépipèdique, de sangles d'appui, d'une sangle sous-caudale dite "sous-queue" et d'un bras articulé pourvu d'un bracelet de préhension de la queue, ledit bras étant articulé sur la plaque d'appui, ledit dispositif étant destiné à la mise en oeuvre du procédé sus-défini, est caractérisé d'une manière générale en ce que le signal primaire est un signal binaire constitué par des alternances d'émission hertzienne et d'absence d'émission, les absences d'émission ayant une durée inférieure à l/10è de seconde, et en ce que ne sont prises en compte comme interruption du signal, que seules les absences d'émission d'une durée supérieure à la seconde. De préférence, le dispositif individuel émetteur est consitué par un ensemble électronique comprenant une pile d'alimentation, un coupe-circuit d'alimentation à sensibilité magnétique, une horloge à quartz et des moyens sous la dépendance de l'horloge pour générer ledit signal hertzien de façon discontinue suivant un code propre au détecteur individuel, et ledit ensemble électronique est enrobé dans une résine pour former un bloc totalement fermé et étanche. I1 résulte, tant des dispositions du procédé que de celles du dispositif, que grâce au faible coût de l'électronique miniaturisée et à la faible consommation en énergie nécessaire à l'émission hertzienne, ledit ensemble peut être considéré comme perdu lorsque la pile est usée. L'invention sera mieux comprise et des détails en relevant apparaîtront à la description qui va être faite de formes préférées de réalisation de celle-ci, en relation avec les figures des planches anvexées, dans lesquelles - la Fig.l illustre un détecteur de l'art antérieur équipant une vache, - la Fig.2 illustre schématiquement le procédé de surveillance selon l'art antérieur, mettant en oeuvre une pluralité de détecteurs de la figure précédente, - la Fig.3 illustre comparativement à la Fig.l le nouveau détecteur conforme à l'invention, - la Fig.4 illustre schématiquement le procédé se surveillance mis en oeuvre par le nouveau détecteur, appliqué à un troupeau à l'étable, - la Fig.5 illustre une variante du même procédé appliqué à un troupeau au pâturage, - la Fig.6 est vue en perspective du capteur de la Fig.2, - la Fig.7 est une coupe longitudinale du même1 - la Fig.8 en est une vue en bout, - la Fig.9 en est une vue de dessus, et - la Fig.10 est un diagramme illustratif d'un signal hertzien utilisé par le procédé de l'invention. Sur la Fig.l on- remarque notament la position assez "avancée" du capteur 2 en direction de la tête de l'animal, conformément à la publication précitée, ainsi que le harnais 4 assez complexe. Sur la Fig.2 il apparaît que l'émission de chaque capteur arrimé sur un animal entravé à l'étable 6, est reçue directement par le dispositif d'alarme 8 localisé dans la ferme 9 éloignée, ce qui nécéssite, pour chaque détecteur, une instrumentation complexe et gourmande en énergie électrique. Sur la Fig.3, à rapprocher de la Fig.1, on remarque la disposition beaucoup plus "recukée" du capteur 10 vers la queue de l'animal, ainsi que la simplicité du harnais 12 composé de deux bretelles telles que 14, raccordées chacune au détecteur 10 d'une part, et à la partie médiane inférieure du collier 16 d'autre part. Sur la Fig.4, le signal primaire hertzien ll de chaque détecteur individuel 10 est capté par le poste relais 18 disposé dans l'étable 20 où sont attachés les animaux; le poste relais est alimenté par le secteur 23, avec une alimentation de sauvegarde 24; le poste relais traite les informations reçues des détecteurs et adresse par une liaison filaire 26 un signal d'alarme, dit secondaire, en direction du poste d'alarme 28 localisé près de la veille humaine, dans la ferme 30 par exemple, la liaison filaire pouvant être l'un des fils du secteur. La Fig.5 propose une alternative pour le cas où le troupeau se trouverait en pâture 32; le poste relais 18, disposé sur une citerne d'abreuvage 38 par exemple, est dès lors associé à une grosse pile, ou batterie, 34 et à un émetteur 36 dont le signal 27 émis après traitement des signaux primaires est reçu par un récepteur hertzien 29 associé au dispositif d'alarme 30. Sur les Fig.6 à 9, le détecteur 10 a une structure composée d'une plaque d'appui 40 en forme de gouttière formée de deux pans inclinés et d'un faîtage 42 sensiblement parallélépipèdique, de sangles d'appui 44, d'une sangle sous-caudale 48 dite "sous-queue" et d'un bras 50 articulé sur la plaque d'appui et pourvu d'un bracelet 52 de préhension de la queue de l'animal. Le bras 50 est constitué d'un tube 58 en matière souple et élastique à chaque extrémité duquel ont été introduite en force deux barrettes rigides 57 et 59, la barrette distale 57 servant à la fixation du collier tandis que la barrette proximale 59 sert à l'articulation et supporte la masse aimantée; on remarque (Fig.6) que cette dernière, sous la forme d'une pastille 53 est placée sur la face d'extrémité de la barrette 59 proche de l'articulation 54 de celleci, de telle sorte qu'elle se trpuve à proximité de l'ensemble électronique lorsque la barrette 59 est relevée par la queue de lranimal (fleches 55, Fig.7). On remarque sur ces figures, et particulièrement sur la fig.8, que le faîtage 42 forme un logement pour contenir un bloc parallelépipédique 60 contenant le dispositif émetteur individuel constitué d'un ensemble électronique comprenant une pile 62 d'alimentation, un coupe-circuit (micro-rupteur) d'alimentation à commande magnétique 64, .une horloge à quartz 66 et des moyens 68 sous la dépendance de l'horloge pour moduler le signal hertzien de façon binaire, ou discontinue, suivant un code propre au détecteur individuel, ainsi qu'une antenne 67; l'ensemble électronique est enrobé dans une résine pour former un bloc totalement fermé et étanche; il résulte de cette disposition que, grâce au faible coût de l'électronique miniaturisée et à la faible consommation en énergie nécessaire à l'émission hertzienne discontinue, ledit ensemble peut être considéré comme perdu lorsque la pile est usée, et qu'il peut être très simplement remplacé par introduction d'un ensemble neuf dans le logement du faîtage; la plaque d'appui et son faîtage constitue un ensemble monobloc d'une matière plastique telle que le polyéthylène, pour être robuste, inerte et ne pas gêner la propation des ondes. Toujours sur les fig.6 à 9, il apparaît bien que la sous-queue 48 est située sensiblement dans le plan formé par les bords inférieurs 45 de la plaque d'appui 40, et en regard de l'articulation du bras, de telle sorte que lorsque le dispositif est en place sur un animal, le bras occupe normalement une position sensiblement perpendiculaire au dit plan, tandis que la position relevée de la queue le place en position sensiblement parallèle à ce plan de telle sorte que la masse aimantée se trouve rapprochée de l'ensemble électronique logé dans le faîtage 42; il résulte aussi de cette disposition de la sous-queue une position plus "reculée" du détecteur et de ce fait la possibilité de simplification du harnais,- en en même temps qu'une meilleure ergonomie en rapport avec le phénomène précité et de ce fait une plus grande fiabilité du système dans son ensemble. Sur la fig.l0, un signal hertzien primaire est émis de façon hachée en une séquence de BIT constituant chacun un "mot" codé 70, chaque mot d'une durée de quelques millisecondes est séparé du mot suivant par un "temps mort"71 d'une durée inférieure à celle prise en compte par le poste relais comme une interruption du signal, durée par exemple de l'ordre du 1/10e de seconde. Il résulte de cette disposition une économie de la pile 62 du bloc 60 telle que celui-ci peut avoir une durée d'utilisation normale de plusieurs années, à l'issue de laquelle, ayant été largement amorti en raison de son faible coût, il peut être jeté. L'état d'usure des piles est contrôlable à travers la puissance d'émission reçue à une distance-test donnée ( un metre par exemple) grace à un millivoltmetre dont est pourvu le poste relais. On notera encore que le poste relais peut être aussi avantageusement pourvu d'indicateurs lumineux signalant le ou lesquels des émetteurs individuels ont donné lieu à l'envoi du signal d'alarme. Bien que l'on ait décrit et/ou représenté des forme particulières du procédé de l'invention, et de dispositifs de mise en oeuvre, il doit être compris que la portée de l'invention n'est limitée à ceds formes, mais qu'elle s'étend aux définitions générales formulées plus haut. REVENDICATIONS 1.- Dispositif destiné à la mise en oeuvre d'un procédé de surveillance et d'avertissement de mise bas des gros animaux, tels que bovins et chevaux, du genre de procédé suivant lequel le phénomène physiologique constitué par le maintien en position relevée d'une durée ininterrompue supérieure à une durée prédétermi née, de la queue de l'animal, phénomène indicatif de l'imminence du part, ledit procédé étant mis en eouvre au moyen d'un dispositif détecteur, dit individuel, de ladite position et émetteur de fréquences hertzien nes, fixé à la partie postérieure du dos de l'animal au moyen d'un harnais, et d'un dispositif récepteur et d'alarme localisé à proximité d'une veille humaine, dispositif dans lequel, en outre, un détecteur est structurellement composé d'une plaque d'appui en forme de gouttière formée de deux pans inclinés et d'un faî tage sensiblement parallélépipèdique, de sangles d'ap pui, d'une sangle sous-caudale dite "sous-queue" et d'un bras pourvu d'un bracelet de préhension de la queue de l'animal, le dit bras étant articulé sur la plaque d'appui pour rapprocher dudit ensemble électroni que une masse aimantée lorsque la queue de l'animal prend la position relevée, caractérisé en ce que le dispositif émetteur individuel est enrobé dans une résine pour former un bloc (60) totalement fermé et étanche, et en ce qu'il est constitué par un ensemble électronique comprenant une pile (62) d'ali mentation, un coupe-circuit d'alimentation à commande magnétique (64), une horloge à quartz (66) et des moyens (68) sous la dépendance de l'horloge pour moduler ledit signal hertzien de façon binaire, ou discontinue, sui vant un code propre au détecteur individuel, d'où il résulte que, grâce au faible coût de l'électronique miniaturisée et à la faible consommation en énergie nécessaire à l'émis sion hertzienne discontinue, ledit ensemble est considéré comme perdu lorsque la pile est usée 2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé : en ce que, la sous-queue (48) est située sensiblement dans le plan formé par les bords inférieurs (45) de la plaque d'appui, et en regard de l'articulation du bras, de telle sorte que lorsque le dispositif est en place sur un animal, le bras occupe normalement une position sensiblement perpendiculaire au dit plan, tandis que la position relevée de la queue le place en position sensiblement parallèle à ce plan, de telle sorte que la masse aimantée se trouve rappro chée de l'ensemble électronique qui est logé dans le faîtage parallélépipèdique (42);(fig.7,9) 3.- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé : en ce que le harnais est composé d'un collier (13) et de deux bretelles (12) raccordées chacune au dit détecteur (10) d'une part et à la partie inférieure du collier d'autre part.(fig.l) 4.- Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la masse aimantée (53) est placée sur la face de l'extrémité du bras (50), proche de l'articulation (54) 5.- Procédé d'exploitation d'un dispositif conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé : en ce qu'un détecteur individuel (10) émet, dès que la queue prend la position haute, un signal hertzien (11), dit signal individuel, ou primaire, de faible portée, ledit signal individuel ayant une modulation qui le caractérise parmi les signaux des autres détecteurs, et en ce que chaque signal indi viduel (ll) est capté par un récepteur unique (18), dit poste relais, localisé à portée desdits détecteurs individuels, ledit poste relais ayant pour fonction de reconnaître selon sa modu lation et de traiter séparément chaque signal indi viduel, de comparer la durée d'un signal individuel avec la durée prédéterminée, d'envoyer, dans l'éventualité où un signal primaire présente une durée ininterrompue supérieure à la durée prédéterminée, un signal, dit secondaire, à un poste (28) dit d'alarme localisé près de la veille humaine 6.- Procédé selon la revendication 5, caractérisé: en ce que, ledit poste relais étant situé dans une prairie, son alimentation est réalisée par pile ou batterie (34) ;(fig.5) 7.- Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que, ledit poste relais étant disposé dans une installation de stabulation, son alimentation est réalisée par la tension du secteur (22), avec batterie de sauvegarde (24) ;(fig.4) 8.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 6 et 7, caractérisé: en ce que le poste relais est associé à un émetteur hertzien (36) pour assurer sa liaison hertzienne avec le dispositif d'alarme ;(fig.5) 9.- Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que ledit poste relais est relié au dispositf d'alarme par une liaison filaire (26) ;(fig.4) 10.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 5 à 9, caractérisé en ce que ledit signal primaire est un signal binaire constitué par des alternances d'émission hertzien et d'absence d'émission, les absences d'émission ayant une durée inférieure à 1/10 de seconde, et en ce que seules ne sont prises en compte comme interruption du signal primaire, que les absences d'émission d'une durée supérieure à la seconde ;(fig.10).