(57)【要約】【課題】牛などの反芻動物の健康状態、発情や分娩のタイミングをこの反芻動物に負担を掛けないで簡便に把握することができる反芻動物の健康管理システム、反芻動物の健康管理方法および反芻動物の健康管理システム用首輪を提供する。【解決手段】反芻動物の健康管理システムは、反芻動物１１の首１１ａにはめる首輪１３に取り付けられた、反芻動物１１から見て前後方向の加速度を計測する加速度センサおよび／または反芻動物１１の下顎部１１ｃおよび体部１１ｄの温度を計測する温度センサを有する。加速度センサおよび／または温度センサにより計測された加速度データおよび／または温度データに基づいて反芻動物１１の健康状態、発情や分娩のタイミングを把握する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
反芻動物の首にはめる首輪に取り付けられた、前記反芻動物から見て前後方向の加速度を計測する加速度センサおよび／または前記反芻動物の下顎部および体部の温度を計測する温度センサを有することを特徴とする反芻動物の健康管理システム。
【請求項２】
前記加速度センサおよび／または前記温度センサにより計測された加速度データおよび／または温度データを記録するメモリと、前記メモリに記録された前記加速度データおよび／または前記温度データを外部に出力する外部出力手段とをさらに有することを特徴とする請求項１記載の反芻動物の健康管理システム。
【請求項３】
前記加速度センサにより計測された加速度データが、一定時間継続して所定の値を上回る正の値を示す場合は前記反芻動物が採食状態、一定時間継続して所定の値を下回る負の値を示す場合は前記反芻動物が反芻状態、一定時間所定の範囲内の値を示す場合は前記反芻動物が休息状態と判定することを特徴とする請求項１記載の反芻動物の健康管理システム。
【請求項４】
前記加速度センサにより計測された前記加速度データのパターンと、同一個体の同一時間帯における累積加速度データのパターンとが互いに異なる場合は前記反芻動物が異常状態と判定することを特徴とする請求項１記載の反芻動物の健康管理システム。
【請求項５】
前記加速度データと前記累積加速度データとの差が所定の値を上回るようなパターンを示す場合は前記反芻動物が発情状態と判定することを特徴とする請求項４記載の反芻動物の健康管理システム。
【請求項６】
前記首輪は、前記反芻動物の頭部が垂直方向に上がった時に前記温度センサが前記反芻動物の体部に接近し、前記反芻動物の頭部が垂直方向に下がった時に前記温度センサが前記反芻動物の下顎部に接近するように取り付けられていることを特徴とする請求項１記載の反芻動物の健康管理システム。
【請求項７】
前記温度センサにより計測された前記反芻動物の体部の温度に対する前記反芻動物の下顎部の温度の差が、正の値を示す場合は前記反芻動物は採食状態、負の値を示す場合は前記反芻動物は反芻状態と判定することを特徴とする請求項１記載の反芻動物の健康管理システム。
【請求項８】
前記温度センサにより計測された前記反芻動物の体部の温度に対する前記反芻動物の下顎部の温度の温度差データのパターンと、同一個体の同一時間帯における累積温度差データのパターンとが互いに異なる場合は前記反芻動物が異常状態と判定することを特徴とする請求項１記載の反芻動物の健康管理システム。
【請求項９】
前記温度差データと前記累積温度差データとの差が所定の値を上回るようなパターンを示す場合は前記反芻動物は発情状態と判定することを特徴とする請求項８記載の反芻動物の健康管理システム。
【請求項１０】
前記温度差データと前記累積温度差データとの差が所定の値を下回るようなパターンを示す場合は前記反芻動物は体調不良状態または分娩直前状態と判定することを特徴とする請求項８記載の反芻動物の健康管理システム。
【請求項１１】
前記外部出力手段が無線電波送信であり、前記無線電波で送信されたデータを受信する受信装置と、前記受信装置に接続して送信されたデータを記録するメモリと、前記メモリに記録されたデータについて所定のアルゴリズムで演算を行う解析装置とを有することを特徴とする請求項２記載の反芻動物の健康管理システム。
【請求項１２】
反芻動物の首に、前記反芻動物から見て前後方向の加速度を計測する加速度センサおよび／または前記反芻動物の下顎部および体部の温度を計測する温度センサを取り付けた首輪をはめ、前記加速度センサおよび／または前記温度センサにより計測される加速度データおよび／または温度データに基づいて前記反芻動物の健康を管理するようにしたことを特徴とする反芻動物の健康管理方法。
【請求項１３】
反芻動物から見て前後方向の加速度を計測する加速度センサおよび／または前記反芻動物の下顎部および体部の温度を計測する温度センサが取り付けられていることを特徴とする反芻動物の健康管理システム用首輪。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、反芻動物の健康管理システム、反芻動物の健康管理方法および反芻動物の健康管理システム用首輪に関し、例えば、牛の健康状態、発情や分娩のタイミングの把握などに適用して好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
酪農において、牛の健康状態、発情や分娩のタイミングの把握は重要であるが、フリーストール（牛舎内での放し飼い）や放牧地に放牧する場合には個体ごとの管理は困難であり、タイストール（繋ぎ飼い）の場合でも個体観察には労力を要する。
そこで、この状況を改善するために、従来より多くの提案がなされている（例えば、特許文献１〜６参照。）。
【０００３】
特許文献１には、運動検知センサを含む牛採食量計測装置を牛の首にベルトにより吊り下げ、この運動検知センサにより採食運動を検知し、この採食運動の検知回数からこの牛の採食量を演算して記録する技術が開示されている。
特許文献２には、放牧された動物に装着される放牧動物管理装置において、動物の背骨に対する脚の反対側へ装着され、加速度を検知して加速度データを出力する加速度センサと、加速度データを時系列で記憶するデータメモリと、このデータメモリと接続されて加速度データを解析した歩数データを所定時間ごとに出力する解析部とを備えた構成とすることが開示されている。
【０００４】
特許文献３には、反芻動物の咀嚼状況を調査するための装置において、調査対象反芻動物に装着されてその調査対象反芻動物の咀嚼動作を検出する咀嚼動作検出手段と、この咀嚼動作検出手段の検出結果を記録する咀嚼動作記録手段とを備えた構成とすることが開示されている。
特許文献４には、草食家畜の下顎部にこの草食家畜が喫食することによって生じる上下動を感知し、その回数をカウントする度数計を取り付け、その度数計からの信号を経時的に記録し、草食家畜の採食時間、採食時間帯、採食量などの採食行動を検出することが開示されている。
【０００５】
特許文献５には、牛などの反芻動物の首に音センサ、喉に吐き戻しセンサを設置して咀嚼行動を検出し、反芻動物の生理的状態あるいは飼料の好適性を監視する方法が開示されている。この場合、音センサは採食時および反芻時の単位時間内における咀嚼行動数の数によって区分し、吐き戻しセンサは補助とする。
特許文献６には、牛の首に装着し発情行動の頻度を計測する発情行動計測手段と、発情牛を発情行動計測手段の計測結果に基づき検知する発情牛検知手段とを有する発情検知装置であって、発情行動計測手段は、首輪と、体の傾きに基づき乗駕回数を計測する加速度センサおよび角度センサと、乗駕した際に超音波を発信する超音波発信部と、乗駕された際に乗駕した牛の超音波発信部からの超音波を受信し、被乗駕回数を計測する受信側超音波センサと、各センサの計測結果と自らの識別情報とを発情牛検知手段へ送信する乗駕情報送信部とを有し、発情牛検知手段は、発情行動計測手段が送信する計測結果に基づき発情牛を選定する第一解析部および第二解析部と、各解析部の解析結果を出力する出力部を有するものが開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−２６２７１２号公報
【特許文献２】特開平１１−５６１４６号公報
【特許文献３】特開２００３−２１９７５７号公報
【特許文献４】特開平１０−２６２４９８号公報
【特許文献５】特表２００４−５０４０５１号公報
【特許文献６】特開２００５−２１０９２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１〜６に開示されたいずれの技術も、牛などの反芻動物の健康状態、発情や分娩のタイミングをこの反芻動物に負担を掛けないで簡便に把握することは困難であった。
そこで、この発明が解決しようとする課題は、牛などの反芻動物の健康状態、発情や分娩のタイミングをこの反芻動物に負担を掛けないで簡便に把握することができる反芻動物の健康管理システム、反芻動物の健康管理方法および反芻動物の健康管理システム用首輪を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、上記の課題を解決すべく鋭意研究を行った結果、牛などの反芻動物は採食時には頭部を下げ、反芻時には頭部を上げる現象に着目し、反芻動物にはめる首輪に加速度センサあるいは温度センサを取り付け、反芻動物から見て前後方向の加速度を加速度センサにより計測し、あるいは、反芻動物の下顎部および体部の温度や下顎部の温度と体部の温度との差を温度センサにより計測することで採食／反芻の状況を簡便に把握することができ、この把握結果に基づいて反芻動物の健康状態、発情や分娩のタイミングなどの把握が可能であることを見出した。この方法では、加速度センサや温度センサを取り付けた首輪を反芻動物にはめればよいので、使用者の労力を要さないばかりでなく、頭絡（ハーネス）を装着する必要がないので反芻動物に負担を与えないで済む。
【０００９】
この発明は、以上の検討に基づいてさらに検討を行った結果案出されたものである。
すなわち、上記課題を解決するために、第１の発明は、
反芻動物の首にはめる首輪に取り付けられた、前記反芻動物から見て前後方向の加速度を計測する加速度センサおよび／または前記反芻動物の下顎部および体部の温度を計測する温度センサを有することを特徴とする反芻動物の健康管理システムである。
【００１０】
この反芻動物の健康管理システムは、典型的には、加速度センサおよび／または温度センサにより計測された加速度データおよび／または温度データを記録するメモリと、このメモリに記録された加速度データおよび／または温度データを外部に出力する外部出力手段とをさらに有する。メモリとしては、半導体メモリ、磁気メモリなどの各種のものを用いることができる。外部出力手段は、好適には、無線電波通信であり、この場合には加速度センサおよび／または温度センサにより計測された加速度データおよび／または温度データを電波として送信する。外部出力手段が無線電波送信である場合、この反芻動物の健康管理システムは、典型的には、無線電波で送信されたデータを受信する受信装置と、受信装置に接続して送信されたデータを記録するメモリと、メモリに記録されたデータについて所定のアルゴリズムで演算を行う解析装置とを有する。
【００１１】
首輪は反芻動物の頭部の垂直方向の動きに応じて可動であり、反芻または採食時に首輪が移動することにより発生する、反芻動物から見て前後方向の加速度を首輪に取り付けた加速度センサにより計測する。この反芻動物の健康管理システムでは、例えば、加速度センサにより計測された加速度データが、一定時間継続して所定の値を上回る正の値を示す場合は反芻動物が採食状態、一定時間継続して所定の値を下回る負の値を示す場合は反芻動物が反芻状態、一定時間所定の範囲内の値を示す場合は反芻動物が休息状態と判定することができる。この所定の値は個体ごとに異なることがある。また、加速度センサにより計測された加速度データのパターンと、同一個体の同一時間帯における累積加速度データのパターンとが互いに異なる場合は反芻動物が異常状態と判定することができる。言い換えれば、加速度センサにより計測された加速度データのパターンが、ある期間にわたって累積した加速度データのパターンと異なる場合には何らかの異常が生じていると判定することができる。さらに、この加速度データと累積加速度データとの差が所定の値を上回るようなパターンを示す場合は反芻動物が発情状態と判定することができる。この所定の値は個体ごとに異なることがある。
【００１２】
また、首輪は、反芻動物の頭部が垂直方向に上がった時に温度センサが反芻動物の体部に接近し、反芻動物の頭部が垂直方向に下がった時に温度センサが反芻動物の下顎部に接近するように取り付けられる。例えば、温度センサにより計測された反芻動物の体部の温度に対する反芻動物の下顎部の温度の差が、正の値を示す場合は反芻動物は採食状態、負の値を示す場合は反芻動物は反芻状態と判定することができる。また、温度差データのパターンと、同一個体の同一時間帯における累積温度差データのパターンとが互いに異なる場合は反芻動物が異常状態と判定することができる。さらに、温度差データと累積温度差データとの差が所定の値を上回るようなパターンを示す場合は反芻動物は発情状態と判定することができる。この所定の値は個体ごとに異なることがある。さらにまた、温度差データと累積温度差データとの差が所定の値を下回るようなパターンを示す場合は反芻動物は体調不良状態または分娩直前状態と判定することができる。この所定の値は個体ごとに異なることがある。温度差データを用いることにより、外気温の影響を排除することができ、正確な判定を行うことができる。
【００１３】
第２の発明は、
反芻動物の首に、前記反芻動物から見て前後方向の加速度を計測する加速度センサおよび／または前記反芻動物の下顎部および体部の温度を計測する温度センサを取り付けた首輪をはめ、前記加速度センサおよび／または前記温度センサにより計測される加速度データおよび／または温度データに基づいて前記反芻動物の健康を管理するようにしたことを特徴とする反芻動物の健康管理方法である。
【００１４】
第３の発明は、
反芻動物から見て前後方向の加速度を計測する加速度センサおよび／または前記反芻動物の下顎部および体部の温度を計測する温度センサが取り付けられていることを特徴とする反芻動物の健康管理システム用首輪である。
第２および第３の発明においては、第１の発明に関連して説明したことが成立する。
【００１５】
反芻動物は、一度嚥下した食物を再び口に戻して咀嚼（細かく破砕）した後、再嚥下する脊椎動物偶蹄類であり、具体的には、例えば、牛（乳牛、肉牛を含む）、水牛、ジャワ牛、バンテーン、ヤク、ヒツジ、ヤギ、アンテロープ、シカ、ガゼル、キリン、ラクダ、リャマ、アルパカ、グアナコ、ビクーニャ、マメジカ、ネズミジカなどであるが、これに限定されるものではない。
【発明の効果】
【００１６】
この発明によれば、牛などの反芻動物の健康状態、発情や分娩のタイミングをこの反芻動物に負担を掛けないで簡便に把握することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、この発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１はこの一実施形態による反芻動物の健康管理システムの全体構成を示す。
図１に示すように、この反芻動物の健康管理システムにおいては、管理する反芻動物１１の首１１ａに、加速度／温度計測モジュール１２を取り付けた首輪１３をはめる。この首輪１３は、反芻動物１１の採食時および反芻時に頭部１１ｂの垂直方向の動きが生じたときに可動な大きさに構成されており、これに伴いこの首輪１３の下部に取り付けられた加速度／温度計測モジュール１２が反芻動物１１から見て前後方向に可動になっている。この加速度／温度計測モジュール１２は、反芻動物１１の頭部１１ｂの垂直方向の動きに応じて発生する反芻動物１１から見て前後方向の加速度を計測するとともに、反芻動物１１の下顎部１１ｃおよび体部１１ｄの温度を計測するためのものである。
【００１８】
加速度／温度計測モジュール１２で計測された加速度データおよび温度データは、例えばこの加速度／温度計測モジュール１２に内蔵されたメモリ（図示せず）に記録され、このメモリから無線電波通信により送信され、管理センター１４に備えられた受信装置１５により受信される。この受信装置１５により受信された加速度データおよび温度データはデータ処理装置１６のメモリに格納され、この加速度データおよび温度データに対して所定のアルゴリズムに従った解析が行われ、その結果に基づいて反芻動物１１の健康管理が行われる。
【００１９】
図２に首輪１３および加速度／温度計測モジュール１２の詳細を示す。図２に示すように、加速度／温度計測モジュール１２は反芻動物１１の首１１ａに首輪１３をはめたときのこの首輪１３の最下部の位置に取り付けられている。この加速度／温度計測モジュール１２は加速度センサ１７および温度センサ１８を有している。この加速度／温度計測モジュール１２の外部には温度センサ１８のセンサ部１８ａ、１８ｂが設けられている。センサ部１８ａは反芻動物１１の下顎部１１ｃの温度の計測に用いられ、センサ部１８ｂは反芻動物１１の首に連なる体部１１ｄの温度の計測に用いられる。
【００２０】
首輪１３の直径および幅は、反芻動物１１の首１１ａの太さなどに応じて適宜決められるが、加速度センサ１７および温度センサ１８による計測を良好に行う観点からは、一般的には首輪１３はきつく締めない方が良く、これは反芻動物１１の管理上も都合が良い。具体的には、首輪１３の直径は、好適には、反芻動物１１が頭を持ち上げた状態で、首輪１３を上に引っ張り上げた場合に首１１ａと首輪１３との間に例えば６〜９ｃｍの隙間ができるように選ぶが、これに限定されるものではない。
【００２１】
図３は反芻動物１１が頭部１１ｂを上げても下げてもいない起立時を示す。図３に示すように、この状態では、加速度／温度計測モジュール１２のセンサ部１８ａ、１８ｂとも反芻動物１１と接触していない。
図４は反芻動物１１が頭部１１ｂを下げて採食を行っている時を示す。図４に示すように、この状態では、加速度／温度計測モジュール１２の温度センサ１８のセンサ部１８ａは反芻動物１１の下顎部１１ｃに接触し、この下顎部１１ｃの温度が計測される。
図５は反芻動物１１が頭部１１ｂを上げて反芻を行っている時を示す。図５に示すように、この状態では、加速度／温度計測モジュール１２のセンサ部１８ｂは反芻動物１１の首に連なる体部１１ｄに接触し、この体部１１ｄの温度が計測される。
【００２２】
この反芻動物の健康管理システムの具体的な構成例を図６に示す。図６に示すように、加速度／温度計測モジュール１２の加速度センサ１７および温度センサ１８により計測される加速度データおよび温度データはデータ収集・送信ユニット５１により収集され、反芻動物１１の各個体に付与された個体ＩＤや時間データなどとともに管理センター１４に送信される。加速度／温度計測モジュール１２には、必要に応じてデータプロセッサー、クロックカウンター、メモリ、電源などが内蔵され、あるいは接続される。データ収集・送信ユニット５１から送信されたデータは管理センター１４の受信ユニット６１により受信され、コンピュータ６２のメモリに格納される。コンピュータ６２でこれらのデータの解析が所定のアルゴリズムに従って行われ、その結果に応じてコンピュータ６２によりアラームを発生する。コンピュータ６２にはサーバー６３が接続され、上述の送信されたデータや処理後のデータなどを蓄積することができるようになっている。コンピュータ６２はまた、モニター６４と接続されている。そして、モニター６４によるモニター結果に応じて警報器６５により警報を発し、あるいは、表示灯６６により表示することができるようになっている。
【００２３】
次に、この反芻動物の健康管理システムの使用方法について説明する。
図１に示すように、管理する反芻動物１１の首１１ａにはめた首輪１３に取り付けられた加速度／温度計測モジュール１２により加速度データおよび／または温度データを計測する。このとき、加速度データは、加速度／温度計測モジュール１２の加速度センサ１７の前後動より計測される。一方、温度データは、加速度／温度計測モジュール１２の温度センサ１８のセンサ部１８ａ、１８ｂがそれぞれ下顎部１１ｃおよび体部１１ｄと接触することにより計測される。メモリには、加速度／温度計測モジュール１２により計測される加速度データおよび／または温度データのうち例えば単位時間当たりの最大値のみを取り込む。これにより、不必要なデータをスクリーニングすることができるとともに、データ数の節約ができ、メモリ容量の節約ができる。加速度および温度の計測間隔は、例えば１秒ごとに行ってもよいが、メモリへの取り込みは、具体的には、例えば、１分ごと、２分ごとであってもほとんど差はなく、採食および反芻行動を検出することができるが、判定をする際に例えば５〜１０分ごとの移動平均を取ると加速度および温度の変化が滑らかになり、一目で採食および反芻行動を判定できるので、より正確な測定には１分ごとの方が望ましい。こうしてメモリに取り込まれた加速度データおよび温度データは、無線電波通信により、管理センター１４に備えられた受信装置１５により受信され、データ処理装置１６により所定のアルゴリズムに従った解析が行われ、その結果に基づいて反芻動物１１の健康状態、発情や分娩のタイミングの把握などが行われる。
【００２４】
〈実施例１〉
加速度／温度計測モジュール１２の加速度センサ１７として３軸加速度センサを用い、加速度の計測を行った。この３軸加速度センサとしては、株式会社スリック製の３軸加速度センサ（Ｇ−ＭＥＮ  ＤＲ  ０２）を用いた。この３軸加速度センサの１軸を反芻動物１１から見て前後方向に合わせ、この１軸のみ使用した。この３軸加速度センサの外形寸法は高さ７５ｍｍ、幅６０ｍｍ、奥行き３２ｍｍであり、重さは電池を含めて１１５ｇである。この３軸加速度センサには温度センサも付属している。
反芻動物１１として酪農学園大学所有の４頭の健常牛（牛Ｎｏ．１〜Ｎｏ．４）および２頭の発情期前後の牛（牛Ｎｏ．５、Ｎｏ．６）を用いた。
【００２５】
図７および図８は牛Ｎｏ．１および牛Ｎｏ．２の加速度の２４時間の計測結果を示し、縦軸は計測された加速度（重力加速度Ｇ（９．８ｍ／ｓ2 ）を単位とする値）、横軸は時刻である。加速度は、１分間隔で計測した加速度の最大加速度である。また、これらの牛を目視観察して行動を観察した。図７および図８には、反芻を行っている時間帯および採食を行っている時間帯をそれぞれ示している。図７および図８より、牛は、加速度が正である時は採食を行っており、加速度が負である時は反芻を行っているか休息状態を示す傾向が認められる。また、反芻と休息との区別は、加速度の絶対値の大きさで判定可能であり、絶対値が大きいと反芻、小さいと休息であると判定することができる。図７および図８には、３軸加速度センサに付属している温度センサによる温度の計測結果も併せて示してあるが、この温度センサと反芻動物との接触の有無にかかわらず、この温度はこの温度センサの付近の温度である。この温度の計測結果より、反芻時には温度が高く、採食時には低い傾向があることが分かる。
【００２６】
図９は、図８に示す牛Ｎｏ．２について計測された加速度の移動平均のグラフである。また、図１０は、図８に示す牛Ｎｏ．２について計測された加速度の二重移動平均のグラフである。図９に示すグラフは、図８に示すデータの５分ごとの移動平均をとり、その５分間の移動平均の移動平均を図示したものである。５分間の移動平均だけでも良いが、二重移動平均をとることにより、図１０に示すように、より滑らかなグラフとなり見やすくなる。図９および図１０より、加速度の移動平均、さらには二重移動平均をとると、反芻か採食かの判定をより明確に行うことができることが分かる。
【００２７】
図１１は、図８に示す牛Ｎｏ．２について計測された加速度の前後移動平均のグラフである。図１１より、移動平均を取ると、反芻か採食かの判定をより明確に行うことができることが分かる。
図１２は、牛Ｎｏ．１について２４時間計測された加速度の計測結果を示す。
図１３は、牛Ｎｏ．３について２４時間計測された加速度の計測結果を示す。
図１４および図１５は、牛Ｎｏ．４について２４時間計測された加速度の移動平均のグラフを示す。図１４および図１５は時間的に連続している。
【００２８】
図１６および図１７は、発情期の牛Ｎｏ．５についての発情前後の加速度の計測結果を示す。図１６および図１７は時間的に連続している。図１６および図１７より、発情に伴って採食時間や反芻時間が明らかに少なくなることが分かる。
図１８は、図１６および図１７に示す牛Ｎｏ．５について計測された加速度の移動平均のグラフである。図１８より、移動平均を取ると、発情行動の判定をより明確に行うことができることが分かる。
図１９および図２０は、発情期の牛Ｎｏ．６の発情中および発情後の加速度の計測結果を示す。図１９および図２０は時間的に連続している。
図２１は、図１９および図２０に示す牛Ｎｏ．６について計測された加速度の移動平均のグラフである。図２１より、移動平均を取ると、発情行動の判定をより明確に行うことができることが分かる。
これらの結果より、加速度の計測により、発情や分娩のタイミングの把握が可能であることが分かる。最適な人工授精のタイミングは発情開始後４〜１２時間、遅くとも１６時間、あるいは発情開始後４時間から発情終了後８時間（発情の持続時間は約１２時間）までに授精することが望ましいので、人工授精のタイミングを逃さないようにすることができる。
【００２９】
以上のことから分かるように、加速度センサにより計測された加速度データが、一定時間継続して所定の値を上回る正の値を示す場合は反芻動物が採食状態、一定時間継続して所定の値を下回る負の値を示す場合は反芻動物が反芻状態、一定時間所定の範囲内の値を示す場合は反芻動物が休息状態と判定することができる。また、加速度センサにより計測された加速度データのパターンと、同一個体の同一時間帯における累積加速度データのパターンとが互いに異なる場合は反芻動物が異常状態と判定することができる。さらに、この加速度データと累積加速度データとの差が所定の値を上回るようなパターンを示す場合は反芻動物が発情状態と判定することができる。
【００３０】
〈実施例２〉
加速度／温度計測モジュール１２の温度センサ１８として株式会社ティアンドデイ製の２チャンネル温度データロガー（ＲＴＲ−７１）を用い、温度の計測を行った。この温度データロガーの外形寸法は高さ９２ｍｍ、幅６６ｍｍ、奥行き３５ｍｍであり、重さは電池を含めて約１２０ｇである。
反芻動物１１として酪農学園大学所有の５頭の牛（牛Ｎｏ．７〜Ｎｏ．１１）を用いた。
【００３１】
図２２は、放牧地に放牧された健常な牛Ｎｏ．７の顎側温度および体側温度ならびに外気温を計測した結果を示し、２４時間の計測データである。また、図２３は図２２の牛Ｎｏ．７の顎側温度から体側温度を引いた温度差をプロットしたものである。図２３にはこの牛Ｎｏ．７の行動を肉眼観察した結果も併せて示す。図２３より、採食時には顎側の温度が上昇し、横臥時には体側温度が上昇し、起立時には顎側温度および体側温度とも変化しないことが分かる。
図２４は発情前後の牛Ｎｏ．８の顎側温度および体側温度を計測した結果を示し、６０時間の計測データである。また、図２５は図２４の牛Ｎｏ．８の顎側温度から体側温度を引いた温度差をプロットしたものである。図２５にはこの牛Ｎｏ．８の行動を肉眼観察した結果も併せて示す。図２５より、１日目と粘液の分泌が観察される２日目と発情が起きている３日目とは温度変化のパターンに特徴的な差が見られることが分かる。
図２６は分娩前の牛Ｎｏ．９の顎側温度および体側温度ならびに外気温を計測した結果を示し、２４時間の計測データである。また、図２７は図２６の牛Ｎｏ．９の顎側温度から体側温度を引いた温度差をプロットしたものである。図２６から分かるように、５時〜１８時の間は体温の変化が見られなくなった。分娩は２２時５４分であった。
【００３２】
図２８は病気の牛Ｎｏ．１０の顎側温度および体側温度ならびに外気温を計測した結果を示し、２４時間の計測データである。また、図２９は図２８の牛Ｎｏ．１０の顎側温度から体側温度を引いた温度差をプロットしたものである。図２９にはこの牛Ｎｏ．１０の行動を肉眼観察した結果も併せて示す。図２９から分かるように、採食時には顎側の温度が上昇し、横臥時には体側温度が上昇し、起立時には顎側温度および体側温度とも変化しない。
図２９から分かるように、病牛では、採食が１２％、起立反芻が１６％、横臥反芻が２％、起立休息が３９％、横臥休息が３１％であり、体調の悪さからじっと起立していることが多く、休息の割合が７０％を占め、また、病牛は起立状態にあることが多かった。
【００３３】
図３０は高泌乳牛の牛Ｎｏ．１１の顎側温度および体側温度ならびに外気温を計測した結果を示し、２４時間の計測データである。また、図３１は図３０の牛Ｎｏ．１１の顎側温度から体側温度を引いた温度差をプロットしたものである。図３１にはこの牛Ｎｏ．１１の行動を肉眼観察した結果も併せて示す。図３１から分かるように、採食時には顎側の温度が上昇し、横臥時には体側温度が上昇し、起立時には顎側温度および体側温度とも変化しない。
図３１から分かるように、高泌乳牛では、採食が２９％、起立反芻が６％、横臥反芻が２８％、起立休息が１０％、横臥休息が２７％であり、反芻の割合は３４％、休息の割合は３７％でほぼ同じであり、また、横臥にあることが多かった。
図３２に上記の発情牛（牛Ｎｏ．８）、分娩牛（牛Ｎｏ．９）、病牛（牛Ｎｏ．１０）および高泌乳牛（牛Ｎｏ．１１）の各個体の温度差を示す。
【００３４】
以上の温度計測により、次のようなことが分かった。
採食時には顎側の温度が上昇し、反芻・休息時には体側の温度が上昇した。温度差データではこの傾向はさらに明確になり、外気温の影響を排除することができる。また、牛の採食、起立、横臥の行動をこの温度差データから予測することができる。
発情期には採食・反芻が少なくなるため温度差データのパターンが変化し、また、乗駕の場合は温度センサーが体に押し付けられるため、温度の著しい上昇が見られた。
分娩前には温度差が非常に小さくなった。これは分娩前は体を動かさなくなるためと考えられる。
体調不良の牛は興奮状態で立ち続けるため、温度差のふれ幅が健常時に比べて小さかった。
高泌乳牛の温度差データのパターンは健常牛と同様であった。これは、高泌乳牛の行動は健常牛と変わらないためと考えられる。
【００３５】
以上のことから分かるように、温度センサにより計測された反芻動物の体部の温度に対する反芻動物の下顎部の温度の差が、正の値を示す場合は反芻動物は採食状態、負の値を示す場合は反芻動物は反芻状態と判定することができる。また、温度差データのパターンと、同一個体の同一時間帯における累積温度差データのパターンとが互いに異なる場合は反芻動物が異常状態と判定することができる。さらに、温度差データと累積温度差データとの差が所定の値を上回るようなパターンを示す場合は反芻動物は発情状態と判定することができる。さらにまた、温度差データと累積温度差データとの差が所定の値を下回るようなパターンを示す場合は反芻動物は体調不良状態または分娩直前状態と判定することができる。
【００３６】
以上のように、この一実施形態による反芻動物の健康管理システムによれば、次のような種々の利点を得ることができる。すなわち、加速度／温度計測モジュール１２を取り付けた首輪１３を反芻動物１１の首１１ａにはめるだけで管理することができるので、使用者の労力を要さず、簡便であり、また、反芻動物１１に負担を掛けないで済む。また、採食時間と反芻時間との比を見ることができるので、牛の健康状態や発情・分娩前状態などの把握が可能である。また、反芻動物の採食順番を見ることで、集団における個体の強さも把握できる。また、飼育方式によらず、すなわちフリーストールでも放牧でもタイストールでも、採食／反芻の状況を把握することができる。
より具体的には、例えば、採食量が低下する諸症状を伴う全ての疾病（消化器障害、ケトーシスなどの代謝病、乳房炎、肢蹄障害など）、粗飼料不足に伴う第一胃発酵異常や乳牛にあっては乳脂率低下予測、牛群などの反芻動物の群内における社会的位置（闘争・敵対行動による飼料摂取不足）、分娩の切迫、発情などの異常を早期に発見することができるため、反芻動物の健康管理や発情サイクル管理などを簡便に行うことができる。
【００３７】
以上、この発明の一実施形態および実施例について具体的に説明したが、この発明は、上述の実施形態および実施例に限定されるものではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。
例えば、上述の実施形態および実施例において挙げた数値、構造、形状などはあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれらと異なる数値、構造、形状などを用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】この発明の一実施形態による反芻動物の健康管理システムの全体構成を示す略線図である。
【図２】この発明の一実施形態による反芻動物の健康管理システムにおいて用いられる加速度／温度計測モジュールが取り付けられた首輪を示す略線図である。
【図３】この発明の一実施形態による反芻動物の健康管理システムにおいて首輪をはめた反芻動物が起立状態にある時を示す略線図である。
【図４】この発明の一実施形態による反芻動物の健康管理システムにおいて首輪をはめた反芻動物が採食を行っている時を示す略線図である。
【図５】この発明の一実施形態による反芻動物の健康管理システムにおいて首輪をはめた反芻動物が反芻を行っている時を示す略線図である。
【図６】この発明の一実施形態による反芻動物の健康管理システムの構成例を示す略線図である。
【図７】この発明の一実施形態による反芻動物の健康管理システムにおいて加速度を計測した結果を示す略線図である。
【図８】この発明の一実施形態による反芻動物の健康管理システムにおいて加速度を計測した結果を示す略線図である。
【図９】この発明の一実施形態による反芻動物の健康管理システムにおいて計測した加速度の移動平均を示す略線図である。
【図１０】この発明の一実施形態による反芻動物の健康管理システムにおいて計測した加速度の二重移動平均を示す略線図である。
【図１１】この発明の一実施形態による反芻動物の健康管理システムにおいて計測した加速度の前後移動平均を示す略線図である。
【図１２】この発明の一実施形態による反芻動物の健康管理システムにおいて加速度を計測した結果を示す略線図である。
【図１３】この発明の一実施形態による反芻動物の健康管理システムにおいて加速度を計測した結果を示す略線図である。
【図１４】この発明の一実施形態による反芻動物の健康管理システムにおいて計測した加速度の移動平均を示す略線図である。
【図１５】この発明の一実施形態による反芻動物の健康管理システムにおいて計測した加速度の移動平均を示す略線図である。
【図１６】この発明の一実施形態による反芻動物の健康管理システムにおいて加速度を計測した結果を示す略線図である。
【図１７】この発明の一実施形態による反芻動物の健康管理システムにおいて反芻動物の加速度を計測した結果を示す略線図である。
【図１８】この発明の一実施形態による反芻動物の健康管理システムにおいて計測した加速度の移動平均を示す略線図である。
【図１９】この発明の一実施形態による反芻動物の健康管理システムにおいて加速度を計測した結果を示す略線図である。
【図２０】この発明の一実施形態による反芻動物の健康管理システムにおいて加速度を計測した結果を示す略線図である。
【図２１】この発明の一実施形態による反芻動物の健康管理システムにおいて計測した加速度の移動平均を示す略線図である。
【図２２】この発明の一実施形態による反芻動物の健康管理システムにおいて温度を計測した結果を示す略線図である。
【図２３】この発明の一実施形態による反芻動物の健康管理システムにおいて温度を計測した結果を示す略線図である。
【図２４】この発明の一実施形態による反芻動物の健康管理システムにおいて温度を計測した結果を示す略線図である。
【図２５】この発明の一実施形態による反芻動物の健康管理システムにおいて温度を計測した結果を示す略線図である。
【図２６】この発明の一実施形態による反芻動物の健康管理システムにおいて温度を計測した結果を示す略線図である。
【図２７】この発明の一実施形態による反芻動物の健康管理システムにおいて温度を計測した結果を示す略線図である。
【図２８】この発明の一実施形態による反芻動物の健康管理システムにおいて温度を計測した結果を示す略線図である。
【図２９】この発明の一実施形態による反芻動物の健康管理システムにおいて温度を計測した結果を示す略線図である。
【図３０】この発明の一実施形態による反芻動物の健康管理システムにおいて温度を計測した結果を示す略線図である。
【図３１】この発明の一実施形態による反芻動物の健康管理システムにおいて温度を計測した結果を示す略線図である。
【図３２】この発明の一実施形態による反芻動物の健康管理システムにおいて温度を計測した結果を示す略線図である。
【符号の説明】
【００３９】
１１…反芻動物、１１ａ…首、１１ｂ…頭部、１１ｃ…下顎部、１１ｄ…体部、１２…加速度／温度計測モジュール、１３…首輪、１４…管理センター、１５…受信装置、１６…データ処理装置、１７…加速度センサ、１８…温度センサ、１８ａ、１８ｂ…センサ部
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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