(57)【要約】  搾乳動物の横たわっている時間および立ち上がっている時間をセンサ（１１）によって自動的に測定するステップと、搾乳動物について測定された横たわっている時間および立ち上がっている時間を、横たわっている時間および立ち上がっている時間の基準値と自動的に比較するステップと、比較に基づいて搾乳動物が発情しているか否かを自動的に確定するステップと、を有する乳牛用の検出方法。搾乳動物の健康パラメータを測定するために自動センサを使用してもよい。
2008538918.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搾乳動物の横たわっている時間および立ち上がっている時間をセンサ（１１）によって自動的に測定するステップと、
前記搾乳動物について測定された前記横たわっている時間および前記立ち上がっている時間を、横たわっている時間および立ち上がっている時間の基準値と自動的に比較するステップと、
前記搾乳動物が発情しているか否かを前記比較に基づいて自動的に確定するステップと、
を有することを特徴とする乳牛用の検出方法。
【請求項２】
前記乳牛はつながれている乳牛であり、前記搾乳動物はつながれている搾乳動物である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
所与の期間中の前記測定された立ち上がっている時間の合計が立ち上がっている時間の基準値を超える場合、および／または、所与の期間中の前記測定された立ち上がっている時間の数が基準数値を超える場合に、前記搾乳動物が発情していることが自動的に確定される、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記横たわっている時間および立ち上がっている時間の基準値は、前記搾乳動物および／または搾乳動物のグループの横たわっている時間および立ち上がっている時間の履歴データから求められる、請求項１から３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記搾乳動物の前記横たわっている時間および立ち上がっている時間は、前記搾乳動物に、好ましくはその足に取り付けられている前記センサ（１１）によって自動的に測定され、
前記測定された横たわっている時間および立ち上がっている時間は処理装置（１３）に無線で送信され、
前記自動的に比較するステップと前記自動的に確定するステップとは前記処理装置によって行われる、請求項１から４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記搾乳動物の前記立ち上がっている時間および横たわっている時間は前記搾乳動物に取り付け可能なセンサによって自動的に測定され、前記センサは、
第１の位置（１７）と第２の位置（１９）との間を移動可能であり、前記第１の位置には前記搾乳動物が立ち上がっている時に到達し、前記第２の位置には前記搾乳動物が横たわっているときに到達する部分（１５）と、
前記移動可能な部分によって影響を受けることが可能な電気回路（２１）と、
前記移動可能な部分による前記電気回路の影響を測定する手段（２３）と、
前記電気回路の前記測定された影響に基づいて前記搾乳動物の前記横たわっている時間および立ち上がっている時間を検出する手段と、
を有する、請求項１から５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記センサは、前記搾乳動物が立ち上がっているときに、前記センサが前記搾乳動物に取り付けられたときに、中空の円錐の先端（２５ａ）が下方を指すように向けられている中空の円錐（２５）を有し、
前記移動可能な部分は前記中空の円錐内に配置されており、
前記第１及び第２の位置には前記移動可能な部分に作用している重力によって到達し、
前記移動可能な部分は、前記第１の位置では前記中空の円錐の前記先端に位置し、前記第２の位置では前記中空の円錐の基部（２５ｂ）に位置する、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記搾乳動物について測定された前記横たわっている時間および立ち上がっている時間を、横たわっている時間および立ち上がっている時間の第２の基準値と自動的に比較するステップと、
前記搾乳動物の前記測定された横たわっている時間および立ち上がっている時間と、前記横たわっている時間および立ち上がっている時間の第２の基準値との前記比較に基づいて前記搾乳動物の健康状態を自動的に示すステップと、
をさらに有する、請求項１から７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
搾乳動物の横たわっている時間および立ち上がっている時間を自動的に測定するように設けられたセンサ（１１）と、
前記搾乳動物について測定された前記横たわっている時間および立ち上がっている時間を、横たわっている時間および立ち上がっている時間の基準値と自動的に比較し、前記搾乳動物が発情しているか否かを前記比較に基づいて確定するように設けられた処理手段（１３）と、
を有することを特徴とする乳牛用の検出装置。
【請求項１０】
前記乳牛はつながれている乳牛であり、前記搾乳動物はつながれている搾乳動物である、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記処理手段は、所与の期間中の前記測定された立ち上がっている時間の合計が立ち上がっている時間の基準値を超える場合、および／または、所与の期間中の前記測定された立ち上がっている時間の数が基準数値を超える場合に、前記搾乳動物が発情していることを自動的に確定するように設けられている、請求項９または１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記横たわっている時間および立ち上がっている時間の基準値は前記搾乳動物および／または搾乳動物のグループの横たわっている時間および立ち上がっている時間の履歴データから求められる、請求項９から１１のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１３】
前記センサは、前記搾乳動物に、好ましくはその足に取り付けられており、
前記センサには、前記測定された横たわっている時間および立ち上がっている時間を前記処理手段に無線で送信する送信機（３５）が備えられており、
前記処理手段には、前記センサから前記測定された横たわっている時間および立ち上がっている時間を無線で受信する受信機が備えられている、請求項９から１２のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１４】
前記センサは前記搾乳動物に取り付け可能であり、前記センサは、
第１の位置（１７）と第２の位置（１９）との間を移動可能であり、前記第１の位置には前記搾乳動物が立ち上がっている時に到達し、前記第２の位置には前記搾乳動物が横たわっているときに到達する部分（１５）と、
前記移動可能な部分によって影響を受けることが可能な電気回路（２１）と、
前記移動可能な部分による前記電気回路の影響を測定する手段（２３）と、
前記電気回路の前記測定された影響に基づいて前記搾乳動物の前記横たわっている時間および立ち上がっている時間を検出する手段と、
を有する、請求項９から１３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１５】
前記センサは、前記搾乳動物が立ち上がっているときに、前記センサが前記搾乳動物に取り付けられたときに、中空の円錐の先端（２５ａ）が下方を指すように向けられている中空の円錐（２５）を有し、
球であることが好ましい前記移動可能な部分は、前記中空円錐内に配置されており、
前記第１及び第２の位置には前記移動可能な部分に作用している重力によって到達し、
前記移動可能な部分は、前記第１の位置では前記中空の円錐の前記先端に位置し、前記第２の位置では前記中空の円錐の基部（２５ｂ）に位置する、請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記センサは、前記中空の円錐の前記基部（２５ｂ）に配置されている頭部（２７）を有し、
前記移動可能な部分と、前記中空の円錐と、前記頭部とは導電性であり、
前記中空の円錐と前記頭部とは互いに離れて配置されており、
前記中空の円錐と前記頭部とは前記電気回路に接続されており、
前記移動可能な部分は、前記第１の位置では前記中空の円錐に物理的に接触し、前記第２の位置では前記中空の円錐および前記頭部に接触し、それによって、前記第２の位置に移動するときに前記電気回路を閉じ、前記第１の位置に移動するときに前記電気回路を開く、請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記電気回路はコイルを有し、
前記移動可能な部分は、磁性を有し、かつ少なくとも１つのＮ極と少なくとも１つのＳ極とを有しており、
前記移動可能な部分は磁性材料のない領域内に位置しており、
前記移動可能な部分は、前記第１の位置と前記第２の位置との間を移動しているときに前記コイルに電圧を誘導する、請求項１５に記載の装置。
【請求項１８】
前記処理手段（１３）は、さらに、
前記搾乳動物について測定された前記横たわっている時間および立ち上がっている時間を、横たわっている時間および立ち上がっている時間の第２の基準値と自動的に比較し、
前記搾乳動物の前記測定された横たわっている時間および立ち上がっている時間と、前記横たわっている時間および立ち上がっている時間の第２の基準値との前記比較に基づいて前記搾乳動物の健康状態を自動的に示すように設けられている、請求項９から１７のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１９】
前記処理手段は、所与の期間中の前記測定された立ち上がっている時間の合計が立ち上がっている時間の第２の基準値よりも小さい場合、および／または、所与の期間中の前記測定された立ち上がっている時間の数が第２の基準数値よりも小さい場合に、前記搾乳動物が病気であることを自動的に確定するように設けられている、請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】
搾乳動物の横たわっている時間および立ち上がっている時間をセンサ（１１）によって自動的に測定するステップと、
前記搾乳動物について測定された前記横たわっている時間および立ち上がっている時間を、横たわっている時間および立ち上がっている時間の基準値と自動的に比較するステップと、
前記搾乳動物の健康状態を前記比較に基づいて自動的に示すステップと、
を有することを特徴とする乳牛の検出方法。
【請求項２１】
所与の期間中の前記測定された立ち上がっている時間の合計が立ち上がっている時間の基準値よりも小さい場合、および／または、所与の期間中の前記測定された立ち上がっている時間の数が基準数値よりも小さい場合に、前記搾乳動物が病気であることが自動的に確定される、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
搾乳動物の横たわっている時間および立ち上がっている時間を自動的に測定するように設けられたセンサ（１１）と、
前記搾乳動物について測定された前記横たわっている時間および立ち上がっている時間を、横たわっている時間および立ち上がっている時間の基準値と自動的に比較し、前記搾乳動物の健康状態を前記比較に基づいて示すように設けられた処理手段（１３）と、
を有することを特徴とする乳牛用の検出装置。
【請求項２３】
前記処理手段は、所与の期間中の前記測定された立ち上がっている時間の合計が立ち上がっている時間の基準値よりも小さい場合、および／または、所与の期間中の前記測定された立ち上がっている時間の数が基準数値よりも小さい場合に、前記搾乳動物が病気であることを自動的に確定するように設けられている、請求項２２に記載の装置。
【請求項２４】
搾乳動物の横たわっている時間および立ち上がっている時間を自動的に測定するように設けられ、前記搾乳動物に取り付け可能なセンサ（１１）を有し、該センサは、
第１の位置（１７）と第２の位置（１９）との間を移動可能であり、前記第１の位置には前記搾乳動物が立ち上がっている時に到達し、前記第２の位置には前記搾乳動物が横たわっているときに到達する部分（１５）と、
前記移動可能な部分によって影響を受けることが可能な電気回路（２１）と、
前記移動可能な部分による前記電気回路の影響を測定する手段（２３）と、
前記電気回路の前記測定された影響に基づいて前記搾乳動物の前記横たわっている時間および立ち上がっている時間を検出する手段と、
を有することを特徴とする、乳牛用の検出装置。
【請求項２５】
前記センサは、前記搾乳動物が立ち上がっているときに、前記センサが前記搾乳動物に取り付けられたときに、中空の円錐の先端（２５ａ）が下方を指すように向けられている中空の円錐（２５）を有し、
前記移動可能な部分は前記中空の円錐内に配置されており、
前記第１及び第２の位置には前記移動可能な部分に作用している重力によって到達し、
前記移動可能な部分は、前記第１の位置では前記中空の円錐の前記先端に位置し、前記第２の位置では前記中空の円錐の基部（２５ｂ）に位置する、請求項２４に記載の装置。
【請求項２６】
前記移動可能な部分は球（１５）である、請求項２５に記載の装置。
【請求項２７】
前記センサは前記中空の円錐の前記基部に配置されている頭部（２７）を有し、
前記移動可能な部分と、前記中空の円錐と、前記頭部とは導電性であり、
前記中空の円錐と前記頭部とは互いに離れて配置されており、
前記中空の円錐と前記頭部とは前記電気回路に接続されており、
前記移動可能な部分は、前記第１の位置では前記中空の円錐に物理的に接触し、前記第２の位置では前記中空の円錐および前記頭部に接触し、それによって、前記第２の位置に移動するときに前記電気回路を閉じ、前記第１の位置に移動するときに前記電気回路を開く、請求項２５または２６に記載の装置。
【請求項２８】
前記電気回路はコイルを有し、
前記移動可能な部分は、磁性を有し、かつ少なくとも１つのＮ極と少なくとも１つのＳ極とを有しており、
前記移動可能な部分は磁性材料のない領域内に位置しており、
前記移動可能な部分は、前記第１の位置と前記第２の位置との間を移動しているときに前記コイルに電圧を誘導する、請求項２５または２６に記載の装置。
【請求項２９】
前記搾乳動物の前記検出された横たわっている時間および立ち上がっている時間を無線で送信する送信機（３５）を有する、請求項２４から２８のいずれか１項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概ね酪農に関し、特に乳牛用の検出方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
今日の乳の生産においては、たとえば牛の発情期間を検出するために牛の行動つまり動きを測定する装置が利用可能である。行動測定装置のさまざまな態様が特許となっており、たとえば、米国特許第５１８３０５６号明細書、米国特許第６０４９２８０号明細書、欧州特許第０７４３０４３号明細書、欧州特許第０９５９６７２号明細書、欧州特許第０９０３９８０号明細書を参照されたい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、行動測定装置は一般に、牛が立ち上がっているのか横たわっているのかを検出できず、これは、多くの場合、短所となることがある。
【０００４】
特に、牛がつながれている区画内では、牛は動き回る、つまり歩くことができないため、行動測定装置は十分ではない。そのようなつながれている乳牛に対しては、乳牛の発情期を検出することは、可能であったとしても、非常に困難である。
【０００５】
さらに、行動測定装置は、病気、蹄の問題、ケトン症などの代謝異常等を示すには最適ではないことや、適切な選択でさえないことがある。
【０００６】
したがって、本発明の目的は、搾乳動物が発情しているかどうかを自動的に確定する、前述の欠点のない方法と装置とをそれぞれ提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的は、本発明の態様によれば、請求項１に記載の方法と請求項９に記載の装置とによって達成される。
【０００８】
搾乳動物の横たわっている時間および立ち上がっている時間を複雑ではないセンサによって自動的に測定するステップと、搾乳動物について測定された横たわっている時間および立ち上がっている時間を、横たわっている時間および立ち上がっている時間の基準値と自動的に比較するステップと、比較に基づいて搾乳動物が発情しているか否かを自動的に確定するステップとによって、乳牛のなかで発情しているものを自動的に検出する正確で信頼性のある技法が得られる。
【０００９】
所与の期間中の測定された立ち上がっている時間の合計が立ち上がっている時間の基準値を超える場合、および／または、所与の期間中の測定された立ち上がっている時間の数が基準数値を超える場合に、搾乳動物が発情していることが通常確定される。基準値は、横たわっている時間および立ち上がっている時間の履歴データから求めることができる。
【００１０】
そのような構成によって、誤った確定の数を最小にすることができる。発情している搾乳動物は、立ち上がる頻度がより高く、また、立ち上がった状態から横たわった状態になったり、その逆になる頻度がより高いことが証明されている。
【００１１】
好ましい実施態様では、センサは搾乳動物に、好ましくはその足に取り付けられており、測定された横たわっている時間および立ち上がっている時間は処理装置、好ましくは搾乳や任意採用で乳牛に給餌するなどの様々な作業を制御する群れ管理装置に無線で送信され、前述の自動的に比較するステップと自動的に確定するステップとは、処理装置によって実行される。
【００１２】
そのような構成によって、センサを小さく、そして搾乳動物が容易に装着可能なように作ることができ、処理を既存のコンピュータ装置によって行うことができる。
【００１３】
本発明のさらなる目的は、搾乳動物についての横たわっている時間および立ち上がっている時間の測定値に基づいている搾乳動物の健康状態を自動的に示す方法及び装置をそれぞれ提供することである。
【００１４】
この目的は、本発明の態様によれば、請求項２０に記載の方法と請求項２２に記載の装置とによって達成される。
【００１５】
搾乳動物の横たわっている時間および立ち上がっている時間をセンサによって自動的に測定するステップと、搾乳動物について測定された横たわっている時間および立ち上がっている時間を、横たわっている時間および立ち上がっている時間の基準値と自動的に比較するステップと、比較に基づいて搾乳動物の健康状態を自動的に示すステップとによって、病気の動物、たとえば蹄の問題や代謝異常を有している動物を自動的に検出する正確で信頼性のある技法が得られる。
【００１６】
所与の期間中の測定された立ち上がっている時間の合計が立ち上がっている時間の基準値よりも小さい場合、および／または、所与の期間中の測定された立ち上がっている時間の数が基準数値よりも小さい場合、搾乳動物が病気であることが通常確定される。
【００１７】
そのような構成によって、誤った確定の数を最小にすることができる。病気の動物は、立ち上がる頻度がより低く、また、立ち上がった状態から横たわった状態になったり、その逆になる頻度がより低いことが証明されている。
【００１８】
本発明のさらなる目的は、正確で、信頼性があり、柔軟で、複雑でなく、低コストで、既存の群れ管理装置に実装が容易な、搾乳動物についての横たわっている時間および立ち上がっている時間を測定する装置を提供することである。
【００１９】
この目的は、本発明の態様によれば、請求項２４に記載の装置によって達成される。
【００２０】
この装置は、搾乳動物の横たわっている時間および立ち上がっている時間を自動的に測定し、搾乳動物、好ましくはその足に取り付け可能なセンサを有しており、そのセンサは、第１の位置と第２の位置との間を移動可能な、球であることが好ましい部分と、移動可能な部分によって影響を受けることが可能な電気回路と、移動可能な部分による電気回路の影響を測定し、電気回路の測定された影響に基づいて搾乳動物の横たわっている時間および立ち上がっている時間を検出する手段とを有している。移動可能な部分は、第１の位置には搾乳動物が立ち上がっている時に到達し、第２の位置には搾乳動物が横たわっているときに到達する。
【００２１】
センサは、センサが立ち上がっている搾乳動物に取り付けられたときに、中空の円錐の先端が下を指すように向けられている中空の円錐を有し、移動可能な部分は中空の円錐内に配置されており、第１及び第２の位置には移動可能な部分に作用している重力によって到達し、移動可能な部分は第１の位置では中空の円錐の先端に位置し、第２の位置では中空の円錐の基部に位置することが好ましい。
【００２２】
そのような構成によって、正確で、信頼性があり、複雑ではない移動機構が得られる。円錐は円柱対称であるため、センサは先端が下向きである限りセンサの動作に障害を与えることなく動物の足の任意の側に取り付け可能である。移動部分は、動物が横たわり、動物によってセンサが水平位置に回転したときに、動物が足を向ける方向に関係なく円錐の基部に移動することになる。
【００２３】
円錐の角度は、（動物が実際には立ち上がっているときに）動物が横たわっていると誤って示す数と、（動物が実際には横たわっているときに）動物が立ち上がっていると誤って示す数との間のトレードオフによって選択しなければならない。円錐がより鋭角になるにつれて、横たわっていると誤って示す数は減少するが、そのために、立ち上がっていると誤って示す数が増加する。
【００２４】
当然、中空の円錐は、半球などに交換可能である。
【００２５】
動く部分による動きおよび／または動く部分のさまざまな位置を容易に測定可能な電気的な実体に変換する手段には、任意の多数の公知の機構を利用することができる。
【００２６】
本発明の１つの具体的な実施態様によれば、センサは中空の円錐の基部に配置されている頭部を有し、移動可能な部分と、中空の円錐と、頭部とは導電性であり、中空の円錐と頭部とは互いに離れて配置されており、中空の円錐と頭部とは電気回路に接続されており、移動可能な部分は、第１の位置では中空円錐に物理的に接触し、第２の位置では中空の円錐および頭部に接触するように構成が選択されている。これによって、電気回路は、移動部分が第２の位置にあるときに閉じられ、移動部分が第１の位置にあるときに開かれる。
【００２７】
そのような実施態様は、複雑ではなく、実施が容易である。
【００２８】
本発明のさらなる特徴とその利点とは、実例として示し、したがって本発明を限定するものではない、以降の本発明の好ましい実施形態の以下の詳細な説明と添付の図１〜図６とから明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
図１は本発明の一実施形態による乳牛の検出装置を示している。
【００３０】
検出装置は、搾乳動物の横たわっている時間および立ち上がっている時間を測定するように設けられているセンサ１１と、測定データを後処理する処理装置１３とを有している。
【００３１】
搾乳動物に、好ましくはその足に取り付け可能なセンサ１１は、センサ１１が搾乳動物に取り付けられて、搾乳動物が立ち上がっているときに中空の円錐２５の先端２５ａが下を指すように向けられている中空の円錐２５を有している。したがって、搾乳動物が横たわれば約９０度回転するセンサ１１が搾乳動物の一部に取り付けられていれば、中空円錐２５の対称線３０は、本質的に垂直から本質的に水平に回転することになる。牛が横たわると、足を本質的に垂直な位置から本質的に水平な位置へと回転させる、つまり足を約９０度回転させることが確証されている。
【００３２】
図１のセンサ１１は、対称線３０が本質的に垂直な直立位置に向いているのに対して、図２は、対称線３０が本質的に水平な横たわっている位置のセンサ１１を示している。
【００３３】
球であることが好ましく、以降では球と呼ぶ固定されていない部材つまり部分１５は、中空円錐２５内に配置されており、頭部つまりカバー２７は、球１５の筐体を形成するように中空円錐２５の基部２５ｂの位置に配置されている。球１５は中空円錐２５内を球１５に作用する重力によって到達可能な第１の位置１７と第２の位置１９との間を移動可能である。第１の位置１７は、図１に示しているように、中空円錐２５の先端２５ａに位置しており、搾乳動物が立ち上がっているときに到達し、第２の位置１９は、図２に示しているように、中空円錐２５の基部２５ｂに位置しており、搾乳動物が横たわっているときに到達する。
【００３４】
移動する球１５による動きおよび／または移動する球１５のさまざまな位置を容易に測定可能な実体に変換する手段には、任意の多数の公知の機構を利用することができる。図１及び図２の実施形態では、球１５、中空円錐２５、および頭部２７は導電性である。中空円錐２５と頭部２７とは、中空円錐２５の基部２５ｂの近くに、互いに離れて配置されている。中空円錐２５と頭部２７とは、電池または他の電力源２２によって電力が供給されている電気回路２１に接続されている。図１及び図２からわかるように、球１５は第１の位置１７では中空円錐２５とだけ物理的に接触し、第２の位置１９では中空円錐２５と頭部２７とに物理的に接触する。
【００３５】
これによって、電気回路２１は球１５が第１の位置１７にある時には開き、球１５が第２の位置１９にある時には電気回路に電流が流れることができるように閉じる。
【００３６】
この目的のために、当業者は頭部２７が必ずしも円盤の形状を有していなくてもよく、第２の位置１９で球１５が中空円錐２５と頭部２７とに物理的に接触する限り任意の形状を有することができることを理解するであろう。たとえば、頭部は輪の形状を有することができる。
【００３７】
電気回路２１を電流が流れている時間を測定する任意の公知の装置、機構、つまり手段２３が設けられており、したがって、搾乳動物の横たわっている時間と立ち上がっている時間が検出される。搾乳動物の検出された横たわっている時間および立ち上がっている時間を処理装置１３に無線で送信する送信機３５が設けられており、処理装置１３は、乳牛の群れ全体の搾乳や給餌などの様々な活動を制御する群れ管理装置に接続されているか、あるいは群れ管理装置と一体となっていてもよい。
【００３８】
処理装置１３は、搾乳動物の測定された横たわっている時間および立ち上がっている時間を、横たわっている時間および立ち上がっている時間の基準値と自動的に比較し、測定された横たわっている時間および立ち上がっている時間が基準値から外れているかどうかを自動的に示すように設けられている。さらに、処理装置１３は、測定された横たわっている時間および立ち上がっている時間のデータおよび／または外れたデータを表示する表示部を有していたり、表示部に接続されていてもよい。
【００３９】
図３は、図１の装置によって検出された、また、比較のためにビデオテープデータから手動によって検出された、つながれている納屋内の牛の横たわっている時間および立ち上がっている時間のグラフである。ロー信号が牛が立ち上がっていることを示しており、ハイ信号が牛が横たわっていることを示している、時間の関数としての信号値が示されている。中空円錐と球とは銅で、中空円錐の直径は１５ｍｍで、傾斜角度は４５度で、球の直径は５ｍｍであった。
【００４０】
１分あたり２つの表示が記録された。フィルタリングされていない複数のセンサ値を図示しており、真の値と見なされるビデオテープデータの複数の値と比較することができる。フィルタリングされていないセンサ値の約１．２％だけが誤りで、これらのほとんどは牛が横たわっているときに発生した。
【００４１】
誤っている値の数は、サンプリング時間を変化させること、他のデータフィルタを使用すること、および／または中空円錐２５の円錐角度および／または球１５の大きさおよび／または密度を変更することによって減少させることが可能である。
【００４２】
図４及ぶ図５は、つながれている牛と自動搾乳装置内の牛との横たわっている時間および立ち上がっている時間を示している。複数の実線は立ち上がっている時間を示しており、実線のない部分は横たわっている時間を示している。さらに、搾乳時間と給餌時間とを示している。
【００４３】
本発明の代替の実施形態では、センサ１１は、頭部２７の代わりにコイルを有しており、球は磁性を有し、少なくとも１つのＮ極と少なくとも１つのＳ極とを有しており、中空円錐は導電性材料で作られている必要はない。磁性球は、磁性材料のない領域内に位置しており、第１及び第２の位置の間を移動しているときにコイルに電圧を誘導する。この誘導電位が測定され、搾乳動物の横たわっている時間および立ち上がっている時間に変換される。そのような検出機構の動作に対する詳細な言及は、行動センサにおいてではあるが、その内容は参照によって本明細書に援用される米国特許第５１８３０５６号明細書に記述されている。
【００４４】
当然、前述の中空円錐と球とに基づいている機構は、公知の他の移動する球を検出する手段と共に使用可能である。たとえば、球の位置は、圧力センサ、光学センサ等によって検出することができる。
【００４５】
さらに、中空円錐は、センサが立ち上がっている搾乳動物に取り付けられたときに直立位置に向いている半球等に交換することが可能で、球は第１の位置では半球の底に位置し、第２の位置では半球の上側に位置する。
【００４６】
一般に、球によって影響を受ける電気回路が設けられており、球による電気回路の影響を測定する手段が設けられており、測定された電気回路の影響に基づいて搾乳動物の横たわっている時間および立ち上がっている時間を求める手段が設けられている。
【００４７】
本発明の検出装置によって、牛がどのように時間を過ごしているかをより明確に把握することができる。検出装置は、一般的な行動センサが測定できない、乳牛の立ち上がっている時間および横たわっている時間を測定することができる。
【００４８】
中空円錐と球とに基づいている機構に基づいている検出装置は、正確で、信頼性があり、複雑ではない。円錐は円柱対称であるため、センサは先端が下向きである限りセンサの動作に障害を与えることなく動物の足の任意の側に取り付け可能である。同様に、動作は、センサが足の回りを移動しても、影響を受けない。球は、動物が横たわり、動物によってセンサが水平位置に回転したときに、動物が足を向ける方向に関係なく円錐の基部に移動することになる。
【００４９】
本発明の他の態様によれば、搾乳動物の横たわっている時間および立ち上がっている時間を測定するようにセンサが搾乳動物の足に取り付けられている前述の構成、または傾斜センサに基づいている構成などの任意の他の構成を使用して、たとえば、各搾乳動物が区画の中で継続してつながれているような、つながれて区画内にいる環境で、発情している乳牛を検出することができる。検出方法は、搾乳動物の横たわっている時間および立ち上がっている時間をセンサによって自動的に測定するステップと、搾乳動物について測定された横たわっている時間および立ち上がっている時間を、横たわっている時間および立ち上がっている時間の基準値と自動的に比較するステップと、比較に基づいて搾乳動物が発情しているか否かを自動的に確定するステップとを有している。
【００５０】
測定された横たわっている時間および立ち上がっている時間は、自動的に比較するステップと自動的に確定するステップとを実行する図１の装置の処理装置１３などの処理装置１３に無線で送信されることが好ましい。
【００５１】
発情しているつながれている動物は、通常、より頻繁に立ち上がり、また、より頻繁に立ち上がった状態から横たわった状態になったり、その逆になることが証明されている。したがって、所与の期間中の測定された立ち上がっている時間の合計が立ち上がっている時間の基準値を超える場合、および／または、所与の期間中の測定された立ち上がっている時間の数が基準数値を超える場合、搾乳動物が発情していることが通常確定される。横たわっている時間および立ち上がっている時間の基準値は、特定の搾乳動物または特定の搾乳動物が含まれていることも含まれていないこともある搾乳動物のグループの横たわっている時間および立ち上がっている時間との履歴データから通常求められる。
【００５２】
そのような技法によって、搾乳動物が、その通常の振る舞いから外れ始めた時点が検出できる。所与の期間は、たとえば２〜３時間（異常な振る舞いを見分けるのに最短の期間が必要である）から５〜６時間、または（誤った指示を最小にするように）数日の範囲のことがある。牛の発情期は一般的に１２〜１６時間であるが、２時間と３０時間との間で変動することがわかっている。
【００５３】
牛などの搾乳動物は、振る舞いが個別である個別の動物であるため、本発明の発情を検出する技法は、個別の動物に対しては適切ではないまたは使用できない可能性もある。前述の解決策は、搾乳動物に対する一般に適切な発情期の指標であるが、それでも、発情を高い確度によって示すことができる装置を得ることができるように、発情を示す他の複数のセンサと組み合わせることができる。これらの他のセンサには、行動センサと、搾乳動物によって作られた乳内の様々な種類の含有物を測定するセンサなどがある。たとえば、乳中のプロゲステロンまたは他のホルモンは、搾乳動物が発情していることを示すことがある。
【００５４】
本発明のさらに他の態様によれば、搾乳動物の横たわっている時間および立ち上がっている時間を測定する前述の検出装置、または任意の他の装置は、つながれていない小屋、つながれていない区画、つながれている区画および／またはロボット搾乳環境の乳牛の健康状態の検出に使用される。検出方法は、搾乳動物の横たわっている時間および立ち上がっている時間をセンサによって自動的に測定するステップと、搾乳動物について測定された横たわっている時間および立ち上がっている時間を、横たわっている時間および立ち上がっている時間の基準値と自動的に比較するステップと、比較に基づいて搾乳動物の健康状態を自動的に示すステップとを有している。
【００５５】
所与の期間中の測定された立ち上がっている時間の合計が立ち上がっている時間の基準値よりも小さい場合、および／または、所与の期間中の測定された立ち上がっている時間の数が基準数値よりも小さい場合、搾乳動物が病気であることが自動的に確定されることが好ましい。
【００５６】
複数の所与の期間の長さは、前述の実施形態のようにすることができる。しかし、病気の搾乳動物は通常治療されるまで病気であろう。第１と第２の所与の期間に加えて第１と第２の立ち上がっている時間の基準値および／または第１と第２の基準数値を明確にすることは興味深いかもしれない。それから、第１の所与の期間中の測定された立ち上がっている時間の合計が立ち上がっている時間の第１の基準値よりも小さい場合、および／または、第１の所与の期間中の測定された立ち上がっている時間の数が第１の基準数値よりも小さい場合、搾乳動物が病気であることを自動的に確定することができ、この時点で、動物が病気ではないと確定された場合、第２の所与の期間中の測定された立ち上がっている時間の合計が立ち上がっている時間の第２の基準値よりも小さい場合、および／または、第２の所与の期間中の測定された立ち上がっている時間の数が第２の基準数値よりも小さい場合、搾乳動物が病気であることを自動的に確定することができ、第１の所与の期間は第２の所与の期間よりも短く、立ち上がっている時間の第１の基準値は立ち上がっている時間の第２基準値よりも長く、測定された立ち上がっている時間の第１の数は測定された立ち上がっている時間の第２の数よりも大きい。
【００５７】
したがって、より短い第１の所与の期間の経過後、搾乳動物の振る舞いがその通常の振る舞いと非常に異なる場合、その搾乳動物が病気であると確定することができる。そうではない場合、確定は行われず、より長い第２の所与の期間の経過後、搾乳動物の振る舞いがその通常の振る舞いと異なる場合に、搾乳動物が病気であると確定することができる。病気の非常に重い動物は非常に素早いのに対して、病気のより軽い動物はより活発でないことが見いだされている。このようにして、誤って病気と確定する数を減少させることができる。
【００５８】
この２段階確定は、本発明の以前に開示した任意の実施形態に対して調整して適用することもできる。
【００５９】
病気の動物は、立ち上がる頻度が実際により低く、また、立ち上がった状態から横たわった状態になったり、その逆になる頻度がより低いことが証明されている。
【００６０】
図６は、蹄の問題を有している牛についての削蹄の前後の横たわっている時間および立ち上がっている時間を示している。複数の実線は立ち上がっている時間を示しており、実線のない部分は横たわっている時間を示している。削蹄は、測定の４日前に実施された。牛は、削蹄後、立ち上がる頻度が高く、また、立ち上がった状態から横たわった状態になったり、その逆になる頻度がより高いことがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の一実施形態による乳牛の検出装置の模式図である。
【図２】横たわっている位置にある図１の検出装置のセンサの模式図である。
【図３】図１の装置によって、また、比較のためにビデオから手動によって検出されたつながれている牛の横たわっている時間および立ち上がっている時間のグラフである。
【図４】図１の装置によって検出された、１週間の間の、つながれている牛の横たわっている時間および立ち上がっている時間のグラフである。
【図５】図１の装置によって検出された、１週間の間の、自動搾乳装置内の牛の横たわっている時間および立ち上がっている時間のグラフである。
【図６】図１の装置によって検出された、削蹄の前後の、自動搾乳装置内の牛の横たわっている時間および立ち上がっている時間のグラフである。
【図１】
2008538918.tif 000003
【図２】
2008538918.tif 000004
【図３】
2008538918.tif 000005
【図４】
2008538918.tif 000006
【図５】
2008538918.tif 000007
【図６】
2008538918.tif 000008
【国際調査報告】
2008538918.tif 000009
2008538918.tif 000010
2008538918.tif 000011
2008538918.tif 000012