(57)【要約】【課題】主に、家畜の排泄管理における移動訓練をシステム化して、家畜の移動訓練の効率化、省力化。【解決手段】家畜の起立動作および横臥動作を検出し、横臥状態から起立した動作の検出時に、起立位置から離間した場所に飼料が自動的に給与される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
家畜の起立動作および横臥動作を検出し、横臥状態から起立した状態の検出時に、起立位置から離間した場所に飼料が自動的に給与される制御を少なくとも含み、横臥状態から起立すると飼料が給与されることを家畜に学習させることによって、横臥状態から起立すると自発的に横臥場所から指定の場所に移動するように訓練する家畜の移動訓練システム。
【請求項２】
飼料の給与時にのみ家畜に対して刺激を与える制御を含む請求項１に記載の家畜の移動訓練システム。
【請求項３】
横臥状態から起立したときから設定された時間内に指定の場所に到達したときにのみ飼料の自動給与を行う制御を含む請求項１または請求項２に記載の家畜の移動訓練システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、牛、馬、羊、豚等の家畜の移動訓練に用いられるシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
家畜舎の形式として最近増加傾向であるフリーバーンは、フリーストール形式のように個体ごとに区切られてなく、家畜が自由な方向で横臥するとともに動くことができるものであるため、家畜に対する安楽性を確保するのに極めて効果的な形式であり、しかも、家畜は自由な場所で排泄を行うので、その糞尿と敷料が混ざり合って堆肥化処理が容易である。
その一方では、家畜の排泄場所がベッド上である上に一定の場所でなく、しかも、糞尿が相当量となるため、敷料の消費量増加による管理コスト増が生じている。
これを解決するには、家畜を指定された場所に自ら移動させて当該場所において排泄を行わせるようにする訓練を要する。
このような行動を行わせる訓練の手段として家畜の学習能力を利用する手段があるが、現在では、すべて人手による訓練が想定され、現実的には極めて難しいものである。
しかしながら、現在これを解決する技術については、本願発明者の知り得る限りでは無い。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明は、主に、家畜の排泄管理における移動訓練をシステム化して、家畜の移動訓練の効率化、省力化を課題とし、この課題を解決した新規な家畜の移動訓練システムの提供を目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために本発明は下記の技術的手段を採用した。
その技術的手段は、家畜の起立動作および横臥動作を検出し、横臥状態から起立した動作の検出時に、そこから離間した場所に飼料が自動的に給与される制御を少なくとも含み、横臥状態から起立すると飼料が給与されることを家畜に学習させることによって、横臥状態から起立すると自発的に横臥場所から指定の場所に移動するように訓練する家畜の移動訓練システムである（請求項１）。
【０００５】
【発明の実施の形態】
家畜の起立動作および横臥動作の検出に関して、本発明では、これを検出可能な構成を有するもののすべてを包含する。
この検出が可能な起立検出手段として、例えば、既存の水銀スイッチや角度センサ等の検出手段が例示できる。
例示した起立検出手段は、例えば、家畜の起立状態においてＯＮ、横臥状態においてＯＦＦとなるように家畜に装着する。
【０００６】
起立検出手段には発信機を装備し、水銀スイッチのＯＮ／ＯＦＦに伴って信号を発信するように制御する。
発信された信号は受信・入力され、その入力内容が、家畜が横臥状態から起立したと判定したときに飼料を自動的に給与するように制御する。
横臥状態から起立状態となったことを判定する基準は、横臥状態の継続時間および起立状態の継続時間を基準が例示できる。
たとえば、牛の場合横臥状態は、一般的には１０分以上継続するので、この時間を基準とし、横臥状態が少なくとも１０分間継続したときに起立動作を判定可能となるように制御することが挙げられる。
また、牛の起立状態の継続が横臥状態に比べてかなり短いことがあるため、起立してから一定時間（数秒から数十秒程度）を基準とし、この時間経過後に起立動作と判定する制御が挙げられる。
【０００７】
本発明は、飼料の給与時にのみ家畜に対して刺激を与える制御を含む（請求項２）。
つまり、横臥状態から起立状態になったときに、例えば、聴覚的刺激、触覚的刺激、視覚的刺激等の刺激を与えると同時に飼料を給与することによって、家畜に対する訓練をより効果的に行える。
聴覚的な刺激して、たとえば、飼料が給与されるときの落下音やブザー音またはベル音等が例示できる。
触覚的な刺激として、たとえば、家畜の身体に直接与える振動、圧力、電気等が例示できる。
視覚的な刺激として、たとえば、フラッシュ光、照明の明暗変化等が例示できる。
【０００８】
前記請求項２の発明は、移動訓練における条件学習を効率的に行うのに好適なものであるが、最終的には、家畜が起立したら無条件、かつ自発的に行動させるようにすることが必要である。
牛の性質として起立直後での排泄が多く、排糞の場合では、起立直後１分以内の排糞が５０％、起立直後３分以内の排糞が７０％という報告があり、排尿の場合では、起立直後１分以内の排尿が１６％、起立後２分以内では４２％という報告がある。
つまり、たとえば、起立直後２分以内に移動させることが達成できれば、ベッド上での排泄量の削減が達成される。
これを達成するために本発明は、横臥状態から起立したときから設定された時間内に指定の場所に到達時、または、到着直前時に飼料の自動給与を行う制御を含む（請求項３）。
つまり、設定された時間内に指定の場所（飼料の給与場所）に到達しないと飼料が給与されないことを学習させることによって、無条件、かつ自発的に移動させる訓練を効率的に行うことができる。
【０００９】
この場合の制御は、家畜を感知した時点で飼料を自動給与する制御であるが、複数頭の家畜を一斉管理する場合、たとえば、家畜に個体ごとのデータが入力された識別体を装着し、この識別体の感知・不感知をコンピュータにより自動監視することによって、指定場所に到着しない家畜を識別する制御を同時に行うようにもできる。
【００１０】
以上説明したとおり、本発明は、通常人手によって行う移動訓練の一部または全部をシステム化することによって、移動訓練の効率化、省力化さらには各種コストの低減に貢献する。
また、本発明は、家畜の排泄管理以外にかかる移動訓練でも使用できる。
したがって、初期目的を達成した移動訓練システムを提供することができる。
【００１１】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明すると、図１は、本発明に係る移動訓練システムＡの構成図を示している。
なお、以下では家畜を牛として説明する。
【００１２】
移動訓練システム（以下、「システム」と略称する）Ａは、起立検出手段１および設定された条件下において起立信号と横臥信号を発信するように制御可能な発信機２を備えている。
また、受信機３と、個体の識別体４と、識別体４を読み取る読取装置５と、飼料の自動給餌装置６と、刺激発生手段７と、これらの作動を制御する制御手段Ｂから構成してある。
なお、本実施例の刺激発生手段７は、ブザー音の発生によって刺激を与えるものを例示する。
【００１３】
起立検出手段１は、水銀スイッチであり、牛Ｃの後肢Ｃ１に、起立状態においてＯＮ、横臥状態においてＯＦＦとなるように装着してある。
また、牛の横臥状態において後肢が横になる方向は前後左右の４方向あり、この方向すべてに対応するように水銀スイッチを４本備えて構成し、その内１本でもＯＦＦであれば横臥状態であると判定されるように制御されている。
【００１４】
発信機２は、起立検出手段１の検出結果に基づいて、牛の横臥状態からの起立動作および起立状態からの横臥動作において信号を発信するように制御されている。
そして、前記信号を受信機３が受信して制御手段Ｂに入力され、入力されたデータが横臥状態から起立した場合にのみ制御手段Ｂが自動給餌装置６を作動させる制御と、刺激発生手段７を作動させる制御を行うようにしている。
【００１５】
次に、起立検出手段１および発信機２の具体的な動作および制御の一例を図３のフローチャートに基づいて説明する。
（スタート）電源を入れ、起立検出手段１と発信機２を作動させる。
（ＳＰ１）水銀スイッチがＯＦＦからＯＮに変化した場合タイマに出力し、変化しない場合には水銀スイッチのＯＮからＯＦＦへの変化の判定に移行する（ＳＰ５へ）。
（ＳＰ２）タイマがカウントされる。
（ＳＰ３）スイッチＯＮが５秒間維持されたときに起立であると判定し、維持されない場合にはＳＰ２に戻る。
（ＳＰ４）起立信号を発信する。
（ＳＰ５）水銀スイッチがＯＮからＯＦＦに変化した場合タイマに出力し、変化しない場合にはＳＰ１に戻る。
（ＳＰ６）タイマがカウントされる。
（ＳＰ７）スイッチＯＦＦが１５秒間維持されたときに横臥であると判定し、維持されない場合にはＳＰ２に戻る。
（ＳＰ８）横臥信号を発信する。
（ＳＰ９）（ＳＰ１）〜（ＳＰ８）を１ルーチンとして、システムＡの停止まで継続する。
【００１６】
識別体４は、牛を個体識別データが読取装置５によって読み取り可能に入力されたものであり、あらかじめ設定された時間内に自動給餌装置６の設置場所に、起立した該当牛が到着したのかしないのか、および該当牛以外の牛が来たのかを識別するためのものである。
読取装置５は、自動給餌装置６の近くに配置され、自動給餌装置６の設置場所に到着した牛の識別体４を読み取り、その読み取りデータを制御手段Ｂに入力するように制御されている。
そして、データが入力された制御手段Ｂは、起立した該当牛の識別体４を無人で監視する制御と、起立した該当牛以外の牛の識別体４を無人で監視する制御と、識別体４が起立した該当牛のときにのみ自動給餌装置６を作動させる制御を行うようにしている。
【００１７】
制御手段Ｂは、パーソナルコンピュータを用いた場合を例示し、この制御手段Ｂには、図２に示すように、ＣＰＵ２０にバス２１を介してＲＯＭ２２，ＲＡＭ２３，タイマ２４、モニタ２５，キーボード２６，カウンタ２７，受信機３，読取装置５，自動給餌装置６，刺激発生手段７が接続されている。
ＲＯＭ２２には、ＣＰＵ２０が実行して前記各部を動作させる基本プログラム（ＯＳ）が記憶されている。
ＲＡＭ２３には、前記基本プログラム上で動作するアプリケーションプログラムを記憶し、さらに、受信機３，読取装置５，自動給餌装置６，タイマー２４を動作させる各種データを一時的に記憶する記憶エリアを有している。
【００１８】
なお、前記刺激発生手段が、牛の身体に直接触覚的な刺激を与えるものに関しては、前記制御手段から信号を発信し、それを受信して刺激を発生する構成として、前記ＣＰＵへの接続はされない。
【００１９】
本実施例のシステムＡは、移動訓練における前期訓練（古典的条件付け）と後期訓練（オペラント条件付け）の移動訓練を行うことができるものであり、以下、本システムＡにおける各々の訓練の動作・処理の一例を図４および図５に示すフローチャートに基づいて具体的に説明する。
【００２０】
前期訓練（図４参照）
本実施例における前期の訓練条件は下記の通りである。
１．起立検出条件：１０分以上の横臥状態が継続した後の起立であり、かつその起立直後から５秒以上起立状態が継続したときを起立動作と判定する。
２．前記起立動作と判定したと同時に、自動給餌装置６と刺激発生装置７を作動させる。
【００２１】
（スタート）訓練条件設定を入力してシステムＡを作動する。
（ＳＰ１）起立検出手段からの牛の起立動作および横臥動作を受信する。
（ＳＰ２）前記起立検出条件に合致したときに起立動作と判定されると、自動給餌装置と刺激発生手段に出力する。
（ＳＰ３）出力された自動給餌装置から濃厚飼料が供給されるとともに、刺激発生手段が作動する。
（ＳＰ４）（ＳＰ１）〜（ＳＰ３）を１ルーチンとして、システムＡの停止まで継続する。
【００２２】
後期訓練（図５参照）
後期訓練は、前期訓練において牛にある条件において濃厚飼料が給与されることを学習させた後に行う訓練である。
本実施例における後期の訓練条件は下記の通りである。
１．起立検出条件：１０分以上の横臥状態が継続した後の起立動作であり、かつその起立直後から５秒以上起立状態が継続したときを起立動作とする。
２．起立動作直後から１２０秒以内に指定場所に到着したときにのみ自動給餌装置を作動させる。
【００２３】
（スタート）訓練条件設定を入力してシステムＡを作動する。
（ＳＰ１）起立検出手段からの牛の起立動作および横臥動作の信号を受信する。
（ＳＰ２）前記起立検出条件に合致したときに起立と判定する。
（ＳＰ３）前記時間以内に指定場所への到着を検出する。
（ＳＰ４）時間内に到着が検出されたら自動給餌装置に出力する。時間内に到着しなかった場合には、（ＳＰ１）に戻る。
（ＳＰ５）時間内に到着しなかった牛をカウントする。
（ＳＰ６）出力された自動給餌装置から濃厚飼料が供給される。
（ＳＰ７）時間内に到着した牛をカウントする。
（ＳＰ８）（ＳＰ１）〜（ＳＰ７）を１ルーチンとして、システムＡの停止まで継続する。
なお、後期訓練における初期では、牛が起立したら前記刺激発生装置を作動させ、その後徐々に刺激発生装置を作動させないようにしてもよい。
【００２４】
なお、本実施例のシステムＡの動作は、本発明に係るシステムＡにおける動作の一例であり、特許請求の範囲に記載された内容から逸脱しない範囲において他の動作としてもよいものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る移動訓練システムの構成図。
【図２】制御手段の構成図。
【図３】起立および横臥信号発信処理のフローチャート。
【図４】前期訓練の入出力処理のフローチャート。
【図５】後期訓練の入出力処理のフローチャート。
【符号の説明】
Ａ：移動訓練システム
Ｂ：制御手段
１：起立検出手段
２：発信機
３：受信機
４：識別体
５：読取装置
６：自動給餌装置
７：刺激発生手段
【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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