(57)【要約】本発明は、農業動物における妊娠を検出する装置に関する。本発明に従って、前記装置は、試験すべき農業動物のために収容空間を規定する受容装置、受容装置に関して移動できるフレームに接続されている超音波測定ヘッドのための据え付け、及び信号に関して超音波測定ヘッドに接続されているデータ評価ユニットによって特徴付けられている。
2013538100.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
妊娠のために試験される家畜動物のために収容空間を規定している収容ユニットと、
収容ユニットに対して移動可能なフレームに接続されている超音波スキャンヘッド用ホルダーと、
超音波スキャンヘッドと接続可能な又は信号通信しているデータ評価ユニットと、
を有する家畜用妊娠試験装置。
【請求項２】
収容ユニットが、試験中に家畜動物のために収容空間を規定している２つの側壁を有し、フレームが、前記側壁に沿って移動するように設計されているブリッジを有することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
収容ユニットが、試験中に家畜動物のために収容空間を規定している２つの側壁を有し、フレームが、垂直支柱を有しており、とりわけ、垂直支柱を、側壁に沿って水平に移動可能なブリッジに接続して、垂直支柱が超音波スキャンヘッドと連動して前記ブリッジまで垂直に移動できるように又は超音波スキャンヘッドが垂直支柱に沿って垂直に移動できるように、超音波スキャンヘッドの垂直移動性のために、ホルダーが前記垂直支柱に接続されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の装置。
【請求項４】
ホルダーが、複数のリンクを含むリンクチェーンの末端に据え付けられており、前記チェーンにおける２つのそれぞれ隣接したチェーンリンクが、収容空間によって規定されるように家畜動物の長手方向軸に平行に、とりわけ、収容空間を規定している側壁に水平及び平行に位置しているそれぞれのチェーンリンク軸のまわりで互いに旋回できることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項５】
リンクチェーンが、アクチュエータを用いて、好ましくは、引きケーブルを用いて、少なくとも複数のチェーンリンク軸のまわりで旋回でき、前記引きケーブルが、チェーンリンク軸からリンクチェーン内で空間を置いて案内され、及びアクチュエータ作動引き装置に接続されていることを特徴とする請求項４に記載の装置。
【請求項６】
・超音波スキャンヘッド用ホルダーが、家畜動物の体上の予定位置に超音波スキャンヘッドを位置付けるアクチュエータと連結しており、
・フレームが、少なくとも１つの軸における超音波スキャンヘッド用ホルダーの相対的移動性を可能にしており、
・コントローラーが、ホルダーに保持されている超音波スキャンヘッドの能動的位置決め及び受動的再位置決めのために備えられており、
前記コントローラーが、
位置決めモードにおいて、フレームがホルダーのアクチュエータ作動動きのみを行うように、フレームの１以上のアクチュエータを用いて、ホルダーを局所的に能動的に位置付け、及び
スキャンモードにおいて、ホルダーが家畜動物によって行われる動きを受動的に追うことができる自由に運動可能な様式で、少なくとも１つの軸においてフレームを通してホルダーを案内する
ように構成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項７】
超音波スキャンヘッドの伝達及び受容表面上にペースト状又は液状の音響カップリング媒体を供給する湿潤器具によって特徴付けられ、
前記湿潤器具が、
・音響カップリング媒体のための容器と、
・容器から排出口まで音響カップリング媒体を導く接続ラインであって、排出口を出る音響カップリング媒体が、超音波スキャンヘッドの伝達及び受容表面と、音響カップリング媒体を容器から排出口まで運搬する運搬器具とに適用されるように配置されている接続ラインと、
を含む、請求項１〜６のいずれか１項に記載の装置。
【請求項８】
・収容ユニットが、試験中に家畜動物のために収容空間を規定している２つの側壁を有し、フレームが、前記側壁に沿って移動するように設計されているブリッジを有し、
・垂直支柱が、ブリッジに接続されており、
・超音波スキャンヘッド用ホルダーが、複数のリンクを含むリンクチェーンの末端に据え付けられており、前記チェーンにおける２つのそれぞれ隣接したチェーンリンクが、収容空間によって規定されるように家畜動物の長手方向軸に平行に続いている、とりわけ、収容空間を規定している側壁に水平及び平行に続いているそれぞれのチェーンリンク軸のまわりで互いに旋回でき、
・複数のリンクを含むリンクチェーンが、可変高さで垂直支柱上に転置可能に、及び家畜動物の長手方向軸に対して横断方向に延在している水平な再位置決め軸のまわりで旋回可能に据え付けられており、
・再位置決め軸を、位置決めモードにおいて、位置決め及び再位置決めメカニズムを用いて好ましくは固定でき、及びスキャンモードにおいて自由に移動できる、
ことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の装置。
【請求項９】
・家畜動物の輪郭の一部の輪郭を検出する２又は３次元画像検出装置と、
・前記画像検出装置と信号通信している画像分析ユニットであって、検出された輪郭又は検出された輪郭部分に基づいてスキャン位置又は少なくともスキャン領域を決定するように構成されている画像分析ユニットと、
・スキャンヘッドホルダー用コントローラーであって、前記コントローラーは、画像分析ユニットと信号通信しており、及び超音波スキャンヘッド用ホルダーを移動する１以上のアクチュエータと信号通信しており、収容されている超音波スキャンヘッドをスキャン位置又はスキャン領域に案内するようにホルダーを移動するように構成されている、スキャンヘッドホルダー用コントローラーと、
によって特徴付けられている請求項１〜８のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１０】
超音波スキャンヘッド用ホルダーに関して、超音波スキャンヘッド又は第２超音波スキャンヘッドが家畜動物上の２つの向かい合うスキャン位置又はスキャン領域を同時に検出できるように、ホルダー及び第２ホルダーにそれぞれ収容されている超音波スキャンヘッド又は第２超音波スキャンヘッドが向かい合い、及び空間を置くように配置されている、第２超音波スキャンヘッド用第２ホルダーによって特徴付けられている請求項１〜９のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１１】
ホルダー上に設置されている水平旋回軸によって特徴付けられ、前記水平旋回軸を用いることにより、ホルダーが、動物の長手方向軸に平行に配置している水平軸のまわりで旋回でき、及び好ましくは、
フレームとホルダーとの間に機械的に連結されている旋回アクチュエータによって特徴付けられ、前記旋回アクチュエータを用いることにより、ホルダーが、前記水平旋回軸のまわりで旋回できる請求項１〜１０のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１２】
家畜用妊娠試験方法であって、
・規定されている収容空間に家畜動物を受容する工程、
・２又は３次元画像を検出する検出装置を用いて動物の輪郭を測定する工程、
・動物輪郭データを評価して、動物輪郭データを、蓄積した解剖学的データと比較することに基づいて超音波試験のためのスキャン位置を決定する工程、
・フレームを用いて収容空間に対してホルダーを移動することによってホルダー内で保持されている超音波スキャンヘッドをスキャン位置に案内する工程
・超音波スキャンヘッドを用いて測定データを収集する工程、
・家畜動物が妊娠しているかどうかを識別するように用いることができる特徴の画像認識によって、測定データを評価する工程
を含む、家畜用妊娠試験方法。
【請求項１３】
レーザーにより輪郭をスキャンすることによって動物輪郭を測定することを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
ブリッジを水平に移動することによって、ブリッジに据え付けられている超音波スキャンヘッドを垂直に移動することによって、及び／又は複数のリンクを含んでおり１つの末端において超音波スキャンヘッドを保持しているリンクチェーンを家畜動物の体に適用することによって、超音波スキャンヘッドを案内することを特徴とする請求項１２又は１３に記載の方法。
【請求項１５】
チェーンリンク軸を旋回させるアクチュエータによって、リンクチェーンを家畜動物の体上に置き、該チェーンリンク軸が、隣接したチェーンリンクを互いに旋回可能に連結しており、好ましくは、チェーンリンク軸からリンクチェーン内で空間を置いて案内される引きケーブルを、アクチュエータによって牽引した状態で位置付けることを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
・超音波スキャンヘッドのホルダーが、少なくとも１つの軸において超音波スキャンヘッド用ホルダーの相対的移動性を可能にしており、及び
・超音波スキャンヘッドを案内して、測定データを、
位置決めモードにおいて、１以上のアクチュエータを用いて超音波スキャンヘッドを能動的に位置付けることによって検出し、フレームが、ホルダーのアクチュエータ作動動きのみを行い、及び
測定モードにおいて、超音波スキャンヘッドが家畜動物の動きを追うように、少なくとも１つの軸のまわりにおいて超音波スキャンヘッドを受動的に再配置することによって検出する、
ことを特徴とする請求項１２〜１５のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、家畜の妊娠を検出する装置に関する。本発明の別の態様は、家畜の妊娠を検出する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
家畜の妊娠を検出する装置及び方法は、基本的に既知であり、及び家畜動物が妊娠しているかどうかを確認するために用いられる。妊娠の早い段階で、及び高い程度の信頼性により、これを確認することは望ましい。両要件は、動物飼育方法と母動物の健康とのために本質的に重要である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来の装置と方法は、動物の獣医検査に基づいており、及び各種の診断を行う人間医療の分野からも既知である装置と方法を適用する。このような試験は、典型的には、２次元記録画像を作り出す超音波スキャン装置の補助を伴って行われ、当業者は、それに基づいて、動物が妊娠しているかどうかを評価できる。その目的のために、超音波スキャンヘッドのスキャン範囲が、動物の子宮を含み、従って、１以上の胎芽の画像を検出及び表示できるように、試験すべき動物の肌上に超音波スキャンヘッドが配置される。しかしながら、診断が、まだ早い段階ではあるが所望レベルの確実性により行われるべきである場合に、それは、高価な試験装置を用いて短間隔で有資格者により動物を試験することが必要であるので、この技術は高コストである。
【０００４】
このような装置は、欧州第０３８６５０３Ｂ１号から知られる。この従来装置は、大きな雌動物が妊娠したかどうかを決定するように用いられる。特許明細書は、スキャンヘッド面が特定設計を有する超音波装置を記載する。この従来技術は、とりわけ困難な家畜に対する特定適用において超音波スキャンヘッドからより良い超音波伝播を与え、従って、より良い画像に基づいて、妊娠を更に確実に評価することを可能にするけれども、この従来装置は、試験技術のコスト及び短間隔での検査の可能性に関して利点をもたらさない。
【０００５】
別の超音波スキャンヘッドが欧州第０１７３８３７号から知られている。このシステムは、同様に、ハンドヘルド装置として設計されており、試験及び評価が適格な専門家によって行われることを要求する。試験のコストは、この従来装置により減少せず、短い間隔における効率的な監視の機会は作られない。
【０００６】
半自動妊娠検出を目的とした別の超音波装置は、独国特許第９４０５８２２号から知られている。前記装置において、適格な専門家によって記録された超音波画像は、自動的に分析され、妊娠を示す信号が出力される。この装置の欠点は、この場合に、検査が短い間隔で行われるとき、関連したコストを減少できないということである。この装置を用いる自動画像分析は、不確実な結果をもたらし、その結果として、システムにより動物が妊娠しているかどうかを、信頼性をもって示すことはできないということも見い出されている。
【０００７】
超音波信号の減衰係数に基づいて、家畜動物の妊娠を検出することを目的とした別の超音波試験ユニットは、ＷＯ第２００７／０８５０７３号から知られている。しかしながら、従来技術に記載された方法は、同様に高コストの装置を用いており、該装置は、適格な専門家によって操作される必要があり、診断のための代替的な又は補助的な基礎を提供するだけである。従って、この従来技術の欠点は、コストが方法により減少できないということであり、診断の信頼性が追加の測定を導入することによってのみ増加できるということである（信頼性の増加を達成しないが、代替的な評価は減衰係数に純粋に基づいている）ということである。
【０００８】
これに関して、発明の目的は、従来技術の信頼性と少なくとも等しい程度の信頼性を有するが減少した全体コストにおいて、又はコストを少なくとも等しく維持するが妊娠検出のより大きい程度の信頼性を有して、妊娠を検出できる妊娠試験装置を提供することである。
【０００９】
この目的は、本発明に従って、家畜用妊娠試験装置によって達成され、該装置は、妊娠のために試験される家畜動物のために収容空間を規定している収容ユニット、収容ユニットに対して移動可能なフレームに接続されている超音波スキャンヘッド用ホルダー、及び超音波スキャンヘッドと信号通信しているデータ評価ユニットを含む。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、試験すべき家畜動物に対して超音波スキャンヘッドを再生可能に位置付けることによって、試験方法を簡略化すること及び妊娠試験結果の信頼性を増加させることの両方が可能であるという認識に基づいている。複数の因子が、このような結果を達成することに関係する。最初に、試験方法は、超音波スキャンヘッドのために、移動可能なフレーム上に設置されている収容ユニットによって及びホルダーによって簡略化されており、一方で、家畜動物を、規定した位置及び体姿勢にすることができ、及び他方で、これに基づき、超音波スキャンヘッドから伝達される超音波信号の位置及び方向の両方を、それぞれの一連のスキャンのために個々の動物のために再生可能に設定できる。これは、１つの動物に対する及び複数の異なる動物に対する複数のスキャンが、同じ位置及び方向において超音波スキャンヘッドにより行われるということを意味する。これは、基本的な獣医トレーニング、又は妊娠試験の実施に関する特定トレーニングを全く終えていない操作者によって試験が行われることを可能にする。更に、本発明に従う装置は、常に一定である作成された画像の位置決め及び方向に起因して、当業者によって手動で案内される装置により得られる測定データよりも画像データの自動分析に顕著により良く用いることができる測定結果をもたらす。この理由は、発明者が見い出したように、このような分析が、典型的な繰り返しアーティファクト（技術）を用いる一定の繰り返し画像に基づいている場合に、通常の方法の分析及びフィルター処理が、このような画像分析法において自動化できるということである。しかしながら、このような画像は、記録画像が当業者によって手動で最適化される場合に通常得られない。なぜなら、異なるアーティファクトが、最小のアーティファクトを伴う最も良い写真を探して、１つの画像から次の画像まで常に不規則に製造されるからであり、及びこのようなアーティファクトは、自動化分析法を用いて、信頼できる様式でフィルター処理できないからである。最後に、本発明により達成される利点の別の理由は、複数の動物が家畜建物の内側で互いに分けられているときに、例えば、動物に給餌するときに、妊娠試験を実施することの可能性である。従って、用いられる装置に関して又は家畜動物の日々のルーティーンに関して、大きい付加的な努力を適用する必要なしに、検査を短い間隔で行うことができる。
【００１１】
本発明の装置の意味における収容ユニットは、１つの家畜動物が正確に適合する３次元空間を包囲する単一又は複数部分の装置であると理解される。従って、動物の位置及び姿勢の両方が収容ユニットによってできる限り正確に予定されることが好ましい。この位置及び姿勢は、超音波スキャンヘッドを有するホルダーをフレームによって確実に配置できるように、複数の異なる動物のための収容ユニットを用いる場合に再現性良く同一であるべきである。このような収容ユニットの１つの例は、２つの側壁によって境界が作られている経路であり、例えば、家畜動物は、前末端において給餌場を見つけ、そこに供給される餌を食べるように該収容ユニット内に入ることができる。側壁は、動物を横断方向に配置し、及び給餌場は、経路の長手方向に動物を配置し、給餌プロセスが、動物の典型的な姿勢を確実にし、すなわち、典型的には、動物が座る又は横たわることを回避する。
【００１２】
超音波スキャンヘッドのために本発明に従って提供されるホルダーの目的は、超音波ヘッドを好ましくは取り外し可能にそこに据え付けることを可能にすることである。前記ホルダーは、例えば、１以上のねじ穴の形態、かみ合い−係合及び／又は力−固定ホルダーの形態のような超音波スキャンヘッドの特定設計に応じて、異なる方法で埋め込むことができ、超音波スキャンヘッドは、例えば、いくらかの他の構成で留めることができる。
【００１３】
本発明によって装置の別の要素は、前記ホルダーが取り付けられており収容ユニットに対して移動できるフレームである。前記フレームは、そこに設置されている超音波スキャンヘッドにより、ホルダーを家畜動物の体まで案内するように、並進方向の動き又は回転の動きを伴って、１つの空間軸のみに対して容易に移動できる。フレームが収容ユニットに固定され、及び旋回軸若しくはライナーガイド、又は複数のこのような旋回軸若しくはライナーガイド、又はそれらの組み合わせを用いて、相対的移動性をもたらすことはとりわけ好ましい。基本原理として、この移動性が関係する特定数の自由度の理由は、それが確実なデータをもたらすように超音波スキャンヘッドを位置付けるのに必要な自由度の数が提供されることを確実にすることであり、及び任意の付加的な自由度は回避されるべきであることを理解すべきである。これに関して好ましい実施形態は、後の特許請求の範囲に記載されている。
【００１４】
最後に、本発明に従って、超音波スキャンヘッドによって収集されるデータを信号伝達によって受信するデータ評価ユニットが提供される。このデータ評価ユニットは、好ましくは、ワイヤーによって超音波スキャンヘッドに接続されてよく、又は必要に応じて、ワイヤレスで接続されてよく、及び、好ましくは、それは、例えば、グレースケール分析の形態で超音波画像を自動的に分析でき、動物が妊娠しているかどうかについて超音波画像から明確な結論をもたらすことができるように設計されている。
【００１５】
第１の好ましい実施形態によって、収容ユニットは、試験中に家畜動物のために収容空間を規定している２つの側壁を有し、フレームは、とりわけ側壁に取り付けられている案内器具を用いて前記側壁に沿って移動するように設計されたブリッジを有する。
【００１６】
この構成により、これは、収容ユニットと特別に連携し、このようにして、試験すべき家畜動物を規定された様式で位置付けるように移動可能になるように、及びブリッジを側壁に沿って移動させることによって超音波スキャンヘッドのホルダーを家畜動物の可変体長さに対して配置できるように設計されている。ブリッジは、側壁の上側エッジに好ましくは据え付けられており、及び従って、とりわけ、中立位置からスキャン位置に水平に移動でき、動物は、該中立位置において、収容ユニットに入ることから妨げられない。側壁は、一方で、この実施形態において固体壁表面であると理解されており、及び他の実施形態で、側壁は、支柱（又はストラット）又はグリッドなどの形態で提供されてもよい。ブリッジは、好ましくは、１つの側壁から他の側壁まで、側壁によって規定された平面に垂直な方向に延在している。
【００１７】
収容ユニットが、試験中に家畜動物のために収容空間を規定している２つの側壁を有しており、フレームが、垂直支柱を有し、とりわけ、垂直支柱を側壁に沿って水平に移動可能なブリッジに接続して、垂直支柱が超音波スキャンヘッドと連動して前記ブリッジまで垂直に移動できるように又は超音波スキャンヘッドが垂直支柱に沿って垂直に移動できるように、ホルダーが、超音波スキャンヘッドの垂直移動性のために該垂直支柱に接続されていることはその上更に好ましい。垂直支柱を有するこのようなフレーム設計は、ホルダーを垂直方向に位置付けることを可能にし、ホルダーを異なる高さに移動でき、従って、異なる高さの動物のために所望のスキャン位置における正確さをもって超音波スキャンヘッドを位置付けることを可能にする。この垂直移動性は、垂直支柱上に超音波スキャンヘッドを設置して垂直支柱を垂直に移動することを可能にすることによって、又は垂直支柱を不動にするが超音波スキャンヘッド用ホルダーを垂直支柱に沿って移動することを可能にすることによって、基本的に達成できる。ブリッジと垂直支柱を有するフレームのとりわけ好ましい実施形態において、超音波スキャンヘッド用ホルダーの移動性は、２軸方向において提供され、その結果として、得られるスキャン位置に関して、ホルダーは、試験すべき家畜動物の異なる長さに対して、及び試験すべき家畜動物の異なる高さに対して、移動できる。これは、異なる長さ及び高さの家畜動物が、本発明に従う装置によって確実に試験され得ることを確実にする。
【００１８】
ホルダーが、複数のリンクを含むリンクチューンの末端に据え付けられており、前記チェーンにおける２つのそれぞれ隣接したチェーンリンクが、収容空間によって規定されるように家畜動物の長手方向軸に平行に、とりわけ、収容空間を規定している側壁に水平に及び平行に配置されているそれぞれのチェーンリンク軸のまわりで互いに旋回できることはその上更に好ましい。この開発は、診断装置による家畜動物の充分な又は部分的な自動試験に関連した特定の問題に対処する。本明細書において展開される超音波スキャン技術の目的は、特定の適用圧力により超音波スキャンヘッドを平坦な表面に適用することである。スキャン位置の領域における及びスキャン位置に隣接した家畜動物の体表面の傾斜は、通常、信頼性をもって予測することができず、及び特に、動物の姿勢、その肥満及び類似因子に依存する。超音波スキャンヘッドは、動物が接触により驚かないように又は動物の部分に反応して驚いた反応をもたらさないように、従って、確実なスキャンを行うように、適用される必要がある。リンクチェーンの末端にホルダーを設置することによって、ホルダー内に設置される超音波スキャンヘッドを、規定された様式で動物の体表面に適用することが可能であることは、発明のこの発展と関連して見い出されている。本発明で達成される特定の利点は、強固な部材が、動物の体近くの関連領域においてフレーム上のホルダーを案内するように用いられないことであり、従って、局所的な圧縮力が、動物を驚かす動物の体に与えられ得ないことである。リンクチェーンは、結果として好ましい確実なスキャンを伴って、ホルダーを規定様式で案内でき、及び同時に、ホルダーのまわりの領域において、家畜動物の体に対して、フレームのために、ほとんど圧力なしで位置できる。そのチェーン軸に関して、これは、その垂直な長手方向の拡張における動物の体に対して配置でき及び従って、動物の体と所望の無圧接触を達成し得るように、リンクチェーンがいつでも配置されることを特に達成する。
【００１９】
リンクチェーンは、アクチュエータを用いて、好ましくは、引きケーブルを用いて、少なくとも複数のチェーンリンク軸のまわりで旋回でき、該引きケーブルは、チェーンリンク軸からリンクチェーン内で空間を置いて案内され、及びアクチュエータ作動引きケーブルに接続されていることが特に好ましい。リンクチェーンは、異なるアクチュエータにより作動できる。より詳細には、リンクチェーンの外側に設置されておりホルダーにのみ従って作動するアクチュエータを用いて、例えば、家畜動物の体表面に対して、後者を位置付けることが可能である。これらのアクチュエータは、フレーム上の位置からリンクチェーンまで延在してよい。しかしながら、引きケーブルを、互いにチェーンリンクを旋回するように用いる場合に、リンクチェーンの特定の好都合な移動性が達成される。これは、引きケーブルがチェーン内に配置され、それに応じて設計されている個々のチェーンリンクによって案内される場合に、特に効率的に達成できる。それが、リンクチェーンの少なくともいくつかの軸から空間を置いて伸びている場合に、このような様式で案内される引きケーブルは、チェーンにおいて、ピンと張るまで(伸び切るまで、until tension)配置される場合に、不規則に屈曲した表面に接触する可変屈曲をもたらす可能性がある。引きケーブルのこの引っ張りは、アクチュエータにより作動でき、このような引っ張りは、例えば、レバーの形態をした引き器具を用いて引きケーブルを手動で引っ張る個別の方法、又は、空気圧によって若しくはいくつかの他の様式で、電気的に駆動するアクチュエータによって達成される引きケーブルを引っ張る個別の方法として理解すべきである。
【００２０】
別の好ましい実施形態に従って、超音波スキャンヘッド用ホルダーは、家畜動物の体上の予定位置に超音波スキャンヘッドを位置付けるためにアクチュエータと連結しており、フレームが、少なくとも１つの軸において、超音波スキャンヘッド用ホルダーの相対的移動性を可能にしており、及びコントローラーが、ホルダーに保持されている超音波スキャンヘッドの能動的位置決め及び受動的再位置決めのために提供されており、前記コントローラーが、配置モードにおいて、フレームがホルダーのアクチュエータ作動動きのみをもたらすように、フレームの１以上のアクチュエータを用いて、ホルダーを局所的に、能動的に位置付けるように構成されており、及びスキャンモードにおいて、ホルダーが家畜動物によって行われる動きを受動的に追うことができる自由に運動可能な様式で、少なくとも１つの軸においてフレームを通してホルダーを案内するように構成されている。
【００２１】
この実施形態は、その目的のために、フレーム配置を提供することによって、家畜動物に対するホルダーの正確な位置決め（位置決めモードにおいて概して強固である）を達成し、及びホルダーは、１以上の軸に対して、フレーム内の動きによって所望のスキャン位置に移動できる。ホルダーのこの能動的位置決めは、更にとりわけ、例えば、張力が引きケーブルによって適用されるリンクチェーンを用いることによって、家畜動物の体表面上におけるフレームのブリッジの水平移動、垂直支柱を用いた又はそれに沿ったホルダーの垂直移動、及び／又はホルダーの横断方向位置であると理解できる。スキャンヘッドが、家畜動物の体表面上において所望のスキャン位置に配置される場合に、付着程度は、そこに与えられる圧縮力によって提供される。このような配置の後に、特定の期間に亘ってスキャンが行われるように、及び家畜動物の動きによって損傷しないように、フレームが、強固なフレーム配置から外れて、少なくとも１つの軸において家畜動物のこのような動きを追うことができるフレーム配置になる場合に、それは好都合である。フレームは、家畜動物の上に配置されており家畜動物の長手方向軸に対して横断方向に延在している水平軸を有してよく、並びにホルダーを、前記軸から垂直に下側に延在している支柱上に配置でき、及び前記軸のまわりで旋回でき、従って、それが、その長手方向における家畜動物の動きを追うことを可能にする。これに関して、たとえ個々のフレーム部材が移動した後でも、フレームの慣性に起因して、ホルダーの規定位置を例えば、重力の力を用いて再生可能に設定できる場合に、位置決めモードを達成できる（移動可能な軸をその目的のために妨げる必要なしに）ということを理解すべきである。従って、このようなフレーム配置により、ホルダーの正確な位置決め及び再位置決めの利点を放棄する必要なしに、フレーム軸を能動的に塞ぐ及び解放することを省略できる。
【００２２】
別の好ましい実施形態に従って、湿潤器具が、超音波スキャンヘッドの伝達及び受容表面上に、ペースト状又は液状の音響カップリング媒体を供給するために提供され、前記湿潤器具が、音響媒体のための容器と、容器から排出口まで音響カップリング媒体を導入するための接続ラインであって、排出口を出る音響カップリング媒体が、超音波スキャンヘッドの伝達及び受容表面と、音響カップリング媒体を容器から排出口まで運搬する運搬器具とに適用されるように配置されている接続ラインと、を含む。発明のこの開発は、カップリング媒体を有するスキャンヘッドの自動湿潤を達成し、従って、発明に従う装置の効率及び信頼性をその上更に増加させる。湿潤器具は、ホルダーのすぐそばに配置でき、従って、カップリング媒体が、フレームの任意の位置における超音波スキャンヘッドに直接適用されるのを可能にする。別の配置において、ホルダーを用いることによって超音波スキャンヘッドを、カップリング媒体のための排気口まで案内でき、カップリング媒体を濡らして、次いで湿潤器具から再び離れるように案内してスキャンを行うように、湿潤器具が、フレーム又は収容ユニット上に設置されている。
【００２３】
収容ユニットが、試験中に家畜動物のために収容空間を規定している２つの側壁を有し、フレームが、前記側壁に沿って移動するように設計されているブリッジを有し、垂直支柱がブリッジに接続されており、超音波スキャンヘッド用ホルダーが、複数のリンクを含むリンクチェーンの末端に据え付けられており、前記チェーンにおける２つのそれぞれ隣接したチェーンリンクが、収容空間によって規定されるように家畜動物の長手方向軸に平行に続いている、とりわけ、収容空間を規定している側壁に水平及び平行に続いているそれぞれのチェーンリンク軸のまわりで互いに対して旋回でき、複数のリンクを含むリンクチェーンが、可変高さで垂直支柱上に転置可能に、及び収容空間の長手方向軸に対して横断方向に延在している水平再位置決め軸のまわりで旋回可能に据え付けられており、再位置決め軸を、位置決めモードにおいて、位置決め及び再位置決めメカニズムを用いて好ましくは固定でき、及びスキャンモードにおいて自由に移動できるように、発明に従う装置が設計されていることはとりわけ好ましい。この位置決めは、水平に対して規定角度において家畜動物の体表面上のスキャン位置にホルダーを案内することを可能にし、及び家畜動物の寸法における典型的な解剖学的バリエーションを考慮することを可能にするフレーム移動度をもたらす。より詳細には、このフレーム設計は、ホルダー又はフレームの他の部分が家畜動物と接触する前に、位置付けるのに必要なホルダーの多くの動きを行うことを可能にし、及び動物の体表面上にリンクチェーンを位置付けることによって最終工程で動物の体表面に対するフレームと超音波スキャンヘッドの無圧接触をもたらすことを可能にする。
【００２４】
本発明に従う装置が、家畜動物の輪郭の一部の輪郭を検出するために２又は３次元画像検出装置と、前記画像検出装置と信号通信している画像分析ユニットであって、検出された輪郭又は検出された輪郭部分に基づいてスキャン位置又はスキャン領域を決定するように構成されている画像分析ユニットと、スキャンヘッドホルダー用コントローラーであって、前記コントローラーが、画像分析ユニットと信号通信しており、スキャンヘッドホルダー用ホルダーを移動する１以上のアクチュエータと信号通信しており、収容されている超音波スキャンヘッドをスキャン位置又はスキャン領域まで案内するようにホルダーを移動するように構成されている、スキャンヘッドホルダー用コントローラーと、を有することはその上更に好ましい。本発明のこの開発は、必要に応じて、動物の体表面に対するスキャンヘッドの位置決めとスキャンヘッドの方向を、画像検出を用いて動物の必要な解剖学的寸法を決定することによって自動化できる。これに関して、必ずしも、位置付けるのに必要なデータを得るように、家畜動物を、その全体構造に亘ってスキャンする必要がないことは理解すべきである。その代わりに、多くの場合に、例えば、特定位置における動物の全長及び動物の幅のような画像分析ユニットに蓄積された経験値に基づいて決定されている個々の解剖学的寸法に基づいて、超音波スキャンヘッドを位置付けるのに適切な解剖学的寸法についての結果を得ることは可能である。通常、２次元画像検出を行い、従って充分な正確性を有する位置決めデータを計算することのみ必要である。
【００２５】
これに関して、画像分析ユニットは、家畜動物を特徴付ける符号の割り当てを伴って、例えば、解剖学的検出及び計算を蓄積し、次のスキャンが行われる場合に、これらのデータに頼るように設計されてよいことは理解すべきである。
【００２６】
２又は３次元画像検出が、家畜動物の解剖学的寸法を検出するのにのみ用いられるのではなく、収容ユニットの内側で動物の位置及び姿勢を決定するのにも用いることができることを理解すべきである。多くの場合、体に関連するスキャン位置の情報により超音波スキャンヘッドの位置決めを確実に及び再生可能に決定できるように、その位置及び姿勢に関して収容ユニット内に家畜動物を規定及び固定することは適切ではない又は実行可能ではない。その代わりに、本発明に従う画像検出装置は、このような様式で収集される画像の分析に基づく位置決めにより、１以上の記録画像から動物の位置及び姿勢を決定するように用いることができ、それが動物上に置かれた場合に、スキャン位置への能動的又は受動的な再位置決めによってスキャン中にスキャン位置に超音波スキャンヘッドを保持できる。
【００２７】
最後に、本発明に従う装置は、ホルダー上に設置されている水平旋回軸であって、前記水平旋回軸を用いることによりホルダーが、動物の長手方向軸に平行に配置している水平軸のまわりで旋回可能である、水平旋回軸によって更に発展でき、及び好ましくは、フレームとホルダーとの間に機械的に連結されている旋回アクチュエータであって、旋回アクチュエータを用いることによりホルダーが前記水平旋回軸のまわりで旋回可能である、旋回アクチュエータによって特徴付けられる。本発明のこの発展は、規定移動度を有するホルダーを提供し、該移動度は、それが、水平に対して超音波スキャンヘッドのスキャン角度を変えることを可能にする。スキャン角度のこの変化は、本発明に従って、首尾良いスキャンのための及び妊娠に関する確実なステートメントのための重要な因子であることが見い出されている。このようなステートメントのために、水平に対して異なる角度から複数の連続的なスキャンを行うように、ホルダーをこの水平な長手方向軸のまわりで旋回できることは特に好ましい。次いで、この次のスキャンは、全ての画像を分析することにより、又は個々の関連画像を選択し、次いで、次にそれらの画像のみを分析することにより、分析できる。
【００２８】
本発明の別の態様は、家畜用妊娠試験方法に関し、前記方法は、規定されている収容空間に家畜動物を受容する工程と、２又は３次元画像を検出するための検出装置を用いることにより動物の輪郭を測定する工程と、動物輪郭データを評価して、動物輪郭データを、蓄積した解剖学的データと比較することに基づいて、超音波試験のためのスキャン位置を決定する工程と、フレームを用いて、収容空間に対してホルダーを移動することによってホルダー内で保持されている超音波スキャンヘッドをスキャン位置まで案内する工程と、超音波スキャンヘッドを用いてスキャンデータを検出する工程、家畜動物が妊娠しているかどうかを区別するように用いることができる特徴の画像認識によって測定データを評価する工程と、を含む。この方法は、確実な結果をもたらす効果的及び完全又は部分的な家畜用自動妊娠試験を提供する。
【００２９】
方法は、請求項１３〜１６に従って発展できる。方法のこれらの発展の特定設計と結果達成される利点に関して、言及が、上述においてそれぞれの装置及びその発展の記載に対して成される。
【００３０】
好ましい実施形態は、添付図面を参照して記載される。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】図１は、そこに概略的に示される家畜動物を伴う本発明に従う妊娠試験装置の前面図を示す。
【図２】図２は、図１の装置の側面図を示す。
【図３】図３は、図１の装置の平面図を示す。
【図４】図４は、上方からの角度で左側を見た本発明に従う妊娠試験装置の斜視図を示す。
【図５】図５は、前方から及び上右からの角度での図４に対応する図を示す。
【図６】図６は、図４に示す実施形態の詳細な斜視図を示す。
【図７】図７は、図４における実施形態の詳細な側面図を示す。
【図８】図８は、図４に示す実施形態におけるカップリング媒体のための湿潤器具の詳細な斜視図を示す。
【図９】図９は、図４に示す実施形態の挿入された超音波スキャンヘッドを有するホルダーの前方斜視図を示す。
【図１０】図１０は、図８に示す湿潤器具の詳細斜視図を示す。
【図１１】図１１は、湿潤器具の全体図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
図１〜３を参照することによって、本発明に係る装置における収容領域が、側壁１１、１２により限定されていることが分かる。収容空間は、中央長手軸１００を規定する。家畜動物、この場合に雌豚は、収容領域１０内で立つ空間を有する。家畜動物の立つ位置は、収容領域における前方及び後方境界によって更に規定でき、従って、家畜動物が、収容領域の軸方向１００に対して特定位置で立つことを確実にし得ることを理解すべきである。
【００３３】
収容領域上において、丸い角を有する長方形フレームは、４つの支柱を用いて、２つの側壁上に置かれている。フレーム２０は、側壁に対し静止して固定されているがしかし、基本的な調整のために側壁に水平に沿って移動でき、次いで、次のスキャンのために実質的に適切な位置に固定できる。
【００３４】
２つの長手方向軸棒２１、２２は、フレーム２０の中央長手方向軸１００に平行及び同心円状に、前フレーム棒２３から後フレーム棒２４まで延在しており、前記２つのフレーム棒に固定して溶接されている。
【００３５】
側壁を有さない本発明に従って妊娠試験装置を示す図４及び５を参照すると、垂直支柱３０が長手方向軸棒２１、２２の上に配置されており、垂直方向に延在していることがわかる。垂直支柱３０は、長手方向軸棒２１、２２に水平に沿って移動できる。
【００３６】
受容ブロック４０は、垂直支柱３０上に垂直方向にスライド可能に据え付けられている。受容ブロック４０は、垂直支柱に沿って垂直方向にアクチュエータ４１を用いて移動できる。
【００３７】
長手方向軸棒２１、２２に沿った垂直支柱３０と、垂直支柱３０に沿った受容ブロック４０との組み合わせた並進運動の転置能力（又は偏位性、displaceability）に起因して、受容ブロックは、長手方向軸棒２１、２２と垂直支柱３０の寸法によって規定されている特定範囲内において移動でき及び２軸において位置付けられ得る。
【００３８】
受容ブロック４０を通して、長手方向軸棒に対して垂直に及び水平方向に延在しているブラケット５０は、受容ブロック４０に固定されている。受容ブロックの外側において、ブラケット５０は、両側において下側に曲がっており、及びブラケットの２つの部分５１、５２は、長手方向軸棒２１、２２の外側に対して横断方向に、垂直に下側に延在している。垂直に下側に延在している部分５１、５２の末端において、複数のリンクを含むリンクチェーン６１、６２は、ブラケットの個別の末端に取り付けられており、及び垂直に下側に延在している。ホルダー７１、７２は、それぞれのリンクチェーン６１、６２の末端に設置されている。ホルダー７１、７２は、超音波スキャンヘッド８１、８２を収容するように適合されている。
【００３９】
図６は、受容ブロック４０が垂直支柱３０の頂末端まで移動した位置における本発明に従う装置を示す。この位置において、図示するように、ブラケット５０、リンクチェーン６１、６２、及びそこに設置されている超音波スキャンヘッドを有するホルダー７１、７２は、フレーム２０の上に配置されており、及びこれは、家畜動物の収容領域１０の外に移動されている。この位置において、家畜動物は、妊娠試験装置の損傷を受ける危険なしに収容領域１０に入ることができる。
【００４０】
垂直支柱３０に沿って受容ブロック４０を低下することによって、及び長手方向軸棒２１に沿って、事前に、同時に又は次に、垂直支柱３０を移動することによって、そこに設置されている超音波スキャンヘッド８１、８２を有するホルダー７１、７２は、家畜動物における所望のスキャン位置の領域に位置付けられ得る。このような位置決めの目的のために、家畜動物の輪郭画像は、上から又は外側から撮ることができ、適切なスキャン位置における画像分析と、事前に蓄積されたデータとに基づいて、所望のスキャン位置を決定できる。そのため、１以上の個々の画像の記録装置は、ホルダー２０に、又は本発明に従う装置に固定できる。
【００４１】
図７は、降下した位置における受容ブロックを示す。この降下位置において、図示されるように、ブラケット５０は、収容領域まで下側に延在しており、ブラケット５０上に設置されているリンクチェーン６１、６２は、家畜動物の体に沿って横断方向に続いている。
【００４２】
ブラケット５０は、受容ブロック４０に旋回可能に据え付けられており、及び図７において、位置５０ａ、ｂ、ｃによって示されるように、水平軸のまわりで旋回することによって、リンクチェーン６１、６２の末端におけるホルダー７１、７２が家畜動物の前方又は後方の動きを追うことができるように、ブラケット５０は移動できる。
【００４３】
図６からわかるように、とりわけ、各々のリンクチェーンは、複数のチェーンリンク６１ａ、ｂ、ｃ、...を含む。各々のリンクチェーン６１ａ、ｂ、ｃ、...は、そこに隣接したチェーンリンクに旋回可能に接続されている。この旋回可能な接続は、長手方向軸棒２１、２２に水平及び平行に伸びている軸によってもたらされる。リンクチェーン６１、６２の旋回軸は、リンクチェーンの内側において、チェーンリンクの外側に近い。
【００４４】
頂チェーンリンク６１ａの方向においてホルダーに取り付けられている底チェーンリンク６１ｚからブラケット５０の内側空間を通して前方に延在している制御ケーブル６３は、リンクチェーンの内側にも伸びている。受容ブロック４０付近の領域において、この制御ケーブル６３は、ブラケット５０の外に案内され、及びアクチュエータ４２によって牽引された状態で位置付けられ得る。アクチュエータ４２は、リンクチェーン６１の内側を伸びている２つの制御ケーブルとリンクチェーン６２とを同時に牽引した状態で位置付ける。制御ケーブルは、リンクチェーン６１、６２の内壁まで接近して伸びており、従って、前記リンクチェーンにおけるチェーンリンクの旋回軸から空間が置かれている。制御ケーブルが牽引した状態で位置付けられているときはいつでも、これは、前記旋回軸のまわりで動作するモーメントをもたらし、外側方向の凸面従って内側方向の凹み形状に適合するように変形されるリンクチェーン、及び方法において互いに向かって移動するホルダー７１、７２をもたらす。
【００４５】
制御ケーブルに牽引力を与えることによって生じるリンクチェーンのこの変形とホルダー動きは、リンクチェーンを、ほとんど無圧様式で家畜動物の体表面と接触させ、及びホルダーの内側で収容されている超音波スキャンヘッド８１、８２が肌表面と接触するように、ホルダーが所望のスキャン位置まで案内される。
【００４６】
図８は、そこに設置されている超音波スキャンヘッド８１を有するホルダー７１を更に詳細に示す。図示するように、ホルダー７１は、プラスチックから作られており凹部７５を規定している２つのブロック７３、７４を含む。ブロック７３、７４は、トグル・クランプ７６によって互いに接続されている。トグル・クランプ７６を開くことによって、ブロック７３、７４は、互いに空間を置くことができ、その結果として、凹部７５が分割され、超音波スキャンヘッド８１を凹部内に挿入できる。トグル・クランプ７６が、次に再び閉じる場合に、超音波スキャンヘッド８１はホルダー７１に固定して留められる。
【００４７】
図９は、カップリング媒体を有する超音波スキャンヘッドを用いるためのシステムを示す。このシステムは、本発明に従う妊娠試験装置の好ましい実施形態の部分である。システムは、３つのコンテナ９１ａ〜ｃを有し、該コンテナは、カップリング媒体の供給をもたらし、及び前記カップリング媒体は、管９２、９３を介して分散器具９４、９５に導入される。従って、カップリング媒体は、コンテナ９１ａ〜ｃから分散器具９４、９５のスロット状キャビティ内に運搬され得る。カップリング媒体により、均一ではあるが少なめに超音波スキャンヘッドを覆うように、分散器具９４、９５は、それぞれ、スロットの前方において両側に配置されているブラシカーテンを有する。このブラシカーテンは、それが、新しいスキャンのための新しいカップリング媒体によりコーティングされる前に、完全なスキャンの後に、個々の超音波スキャンヘッドを清掃するように用いられる。この目的のために、カップリング媒体は、キャビティ内に運搬され、従って超音波スキャンヘッドに適用される。
【００４８】
図１０は、搬送器具９４内に挿入されている超音波スキャンヘッド８１を示す。図示されるように、超音波スキャンヘッドはブラシカーテンに接触し、処理において清掃され、従って、後で、カップリング媒体により覆われる。超音波スキャンヘッド８１が分散器具９４内のスロットに入る場合に、センサが始動して、図１１に示すように、短期間で、ホースポンプが、チューブ９２、９３を通して及び従って超音波スキャンヘッドまでカップリング媒体を搬送する。超音波スキャンヘッドがスロットから除去される場合に、それは、確実なスキャンのためにカップリング媒体により充分に覆われる。
【００４９】
図６に示されるように、受容ブロック４０が上昇位置にある場合に、超音波スキャンヘッド８１、８２が分散器具９４、９５内に挿入できるように、とりわけ、分散器具９４、９５は、長手方向軸棒２１、２２のちょうど下の領域に据え付けられている。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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