(57)【要約】【課題】牛に簡単に取り付けることができて、電池を用いずに検出が行え、かつ、検出結果を随時取得することができる、草食家畜の摂食状態検出器を提供する。【解決手段】対象とする牛の頭絡に装着されるナスカン１０と、ナスカン１０に連結されるセンサタグ２０とを備える。センサタグ２０は、揺動によって電力を発生し、電力の発生回数を計数して計数値を送信するビーコン発信器３０と、ビーコン発信器３０を収容するとともに、ナスカン１０に揺動可能に連結するホルダ４０とを有する。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
草食家畜の頭絡に装着されるナスカンと、ナスカンに連結され、家畜の顎の動きを検出するセンサタグとを備え、
前記センサタグは、揺動によって電力を発生し、電力の発生回数を計数して計数値を送信するビーコン発信器と、
前記ビーコン発信器を収容するとともに、ナスカンに揺動可能に連結するホルダと
を有することを特徴とする草食家畜の摂食状態検出器。
【請求項２】
請求項１に記載の草食家畜の摂食状態検出器において、
前記ビーコン発信器は、電力が供給されると起動し、計数値をカウントアップして更新保持する計数部と、電力が供給されると起動し、計数部が保持している計数値を読み出して、近距離無線により送信する送信部と、揺動によって電力を生成し、前記計数部及び前記送信部を駆動する電源部とを有することを特徴とする草食家畜の摂食状態検出器。
【請求項３】
請求項２に記載の草食家畜の摂食状態検出器において、
前記ビーコン発信器は、識別情報が予め書き込まれた不揮発性の記憶部を有し、
前記送信部は、計数値を送信する際、前記記憶部から識別情報を読み出して、識別情報を付加して計数値を送信することを特徴とする草食家畜の摂食状態検出器。
【請求項４】
請求項１、２及び３のいずれか一項に記載の草食家畜の摂食状態検出器において、
前記ホルダは、折り返してビーコン発信器を挟んで収容する本体と、本体の一端に設けられ、ナスカンと連結するベルト部とを有することを特徴とする草食家畜の摂食状態検出器。
【請求項５】
請求項１、２及び３のいずれか一項に記載の草食家畜の摂食状態検出器において、
前記ホルダは、ビーコン発信器を収容する本体と、本体の上部側に設けられ、ナスカンと連結する持ち手とを有することを特徴とする草食家畜の摂食状態検出器。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、牛などの草食家畜の摂食状態を検出する検出器に関する。
【背景技術】
【０００２】
牛などの草食家畜の健康状態を摂食行動から把握することが試みられている。そのためのセンサとして、上下動センサ、パルスカウンタ、メモリ及び電池を、ケースに収容し、牛の下顎ベルトに固定して採食行動を検出するセンサが開示されている（特許文献１）。このセンサは、牛の顎の動きを上下動センサにより検知して得られるパルスをパルスカウンタにより計数し、メモリに蓄積することにより採食行動を記録する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−２６２４９８号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示される検出器の場合、検出結果を得るために、データを記録したメモリを取り出す必要がある。また、検出器を牛の下顎ベルトに固定するため、検出器の取り付け、メモリの取り出し、電池交換などに手間がかかる。さらに、メモリ取りだし、電池交換等の際、牛が動くため、危険が伴う。一方、牛の健康状態を管理するには、連続的に記録でき、かつ、検出結果を、随時、知り得る状態にあることが望ましい。また、飼育者の負担及び危険を軽減するため、検出器について、牛などの家畜への取り付けが容易であることが求められる。さらに、検出結果の取得及び電池交換の手間を省くことが求められる。
本考案は、草食家畜に簡単に取り付けることができて、電池を用いずに検出が行え、かつ、検出結果を随時取得することができる、草食家畜の摂食状態検出器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本考案によれば、草食家畜の頭絡に装着されるナスカンと、ナスカンに連結され、家畜の顎の動きを検出するセンサタグとを備える摂食状態検出器が提供される。センサタグは、揺動によって電力を発生し、電力の発生回数を計数して計数値を送信するビーコン発信器と、ビーコン発信器を収容するとともに、ナスカンに揺動可能に連結するホルダとを有する。
【０００６】
本考案の摂食状態検出器において、ビーコン発信器は、電力が供給されると起動し、計数値をカウントアップして更新保持する計数部と、電力が供給されると起動し、計数部が保持している計数値を読み出して、近距離無線により送信する送信部と、揺動によって電力を生成し、計数部及び送信部を駆動する電源部とを含む構成とすることができる。
ビーコン発信器は、識別情報が予め書き込まれた不揮発性の記憶部を設けることができる。送信部は、計数値を送信する際、記憶部から識別情報を読み出して、識別情報を付加して計数値を送信する構成とすることができる。
【０００７】
ホルダは、ビーコン発信器を配置する収容部を有する本体と、本体は、折り返してビーコン発信器を収容する本体と、本体の一端に設けられ、ナスカンと連結するベルト部とを有する。
また、ホルダは、ビーコン発信器を収容する本体と、本体の上部側に設けられ、ナスカンと連結する持ち手とを有する構成とすることができる。
【考案の効果】
【０００８】
本考案によれば、家畜に簡単に取り付けることができて、電池を用いずに検出が行え、かつ、検出結果を随時取得することができる、草食家畜の摂食状態検出器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本考案の第１実施形態に係る摂食状態検出器の外観を示す正面図。
【図２】図２は、本考案の第１実施形態の摂食状態検出器を構成するホルダと、それに収容されるビーコン発信器とを示す展開図。
【図３】図３は、ビーコン発信器の内部構成を示すブロック図。
【図４】図４は、第１の実施形態の摂食状態検出器を牛に取り付けた状態を示す説明図。
【図５】図５は、本考案の第２実施形態に係る摂食状態検出器の外観を示す正面図。
【図６】図６Ａから図６Ｃは、第２実施形態を構成するビーコン発信器とそれを収容するホルダとを示す正面図、図６Ｄは、ホルダを示す断面図。
【図７】図７Ａは第３実施形態に係る摂食状態検出器、及び、図７Ｂは第４実施形態に係る摂食状態検出器のそれぞれ外観を示す正面図。
【図８】図８Ａ及び図８Ｂは本考案の第１実施形態の摂食状態検出器による計測状況を表形式で示す説明図。
【図９】図９Ａは、第４実施形態を構成する摂食状態検出器の外観を示す正面図、図９Ｂ及び図９Ｃはセンサタグ部分を示す断面図。
【考案を実施するための形態】
【００１０】
本考案の第１の実施形態について図１から図４を参照して説明する。なお、本実施形態を含め、以下の各実施形態においては、検出対象とする草食家畜として、牛を例として説明する。
本考案の第１の実施形態に係る摂食状態検出器は、対象とする牛９０（図４参照）の頭絡９１に装着されるナスカン１０と、ナスカン１０に連結されるセンサタグ２０とを備える。この検出器は、センサタグ２０が揺動することにより発生する電力を計数して、牛９０の顎の動きを検出する。
【００１１】
ナスカン１０は、牛９０の頭絡９１、具体的には、下顎ベルト９２に連結するためのフック１１と、センサタグ２０を繋ぐアイ１３と、フック１１及びアイ１３を回動可能に連結するスイベル１２とを有する。フック１１の一部には、抜け止め用のレバー１１ａが設けられている。レバー１１ａには、弾性部材（図示省略）が連結されている。例えば、下顎ベルト９２にレバー１１ａを圧接されて外力が加わると、レバー１１ａがフック１１の内側に後退してフック１１を開けるとともに、弾性部材が付勢される。外力がなくなると、レバー１１ａは、付勢された弾性部材の応力により復元変位して、対象が外れないように、フック１１を閉じる。なお、レバー１１ａ自身に弾性を持たせて、弾性部材を省略した構造のナスカンを用いてもよい。
ナスカン１０としては、ステンレス等の腐食しにくい材料で形成され、例えば、３０ｋｇｆ以上の耐荷重のもので、フック１１の端からアイ１３の端までの長さは、例えば、７０ｍｍ以上の大きさのものを用いる。もちろん、大きさにこだわらない。牛の摂食行動二起因する揺れを検出できればよい。
【００１２】
センサタグ２０は、牛が餌を採る採食時の顎の動き、特に，上下動によって電力を発生させ、この電力により顎の動きを計数して送信するビーコン発信器３０と、ビーコン発信器３０を収容するとともに、ナスカン１０に揺動可能に連結するホルダ４０とを有する。
なお、ホルダ４０に、必要であれば、錘を入れてもよい。
【００１３】
ビーコン発信器３０は、図３に示すように、識別情報が予め書き込まれた不揮発性の記憶部３２と、電力が供給されると起動し、計数値をカウントアップして更新保持する計数部３３と、電力が供給されると起動し、計数部３３が保持している計数値を読み出して、近距離無線により送信する送信部３４と、揺動によって電力を生成し、計数部３３及び送信部３４を駆動する電源部３１とを有する。また、送信部３４は、計数値を送信する際、記憶部３２から識別情報を読み出して、識別情報を付加して計数値を送信する。このように、識別情報を付加して計数値を送信する理由は、多数の牛にセンサタグ２０を取り付けて、牛を個別管理するためである。
なお、一頭のみの場合、また、飼育区画が仕切られている場合等のように、牛を個別に識別する必要がない場合には、識別情報を省略してもよい。その場合には、記憶部３２を省略してもよい。
【００１４】
電源部３１は、例えば、コイルと、このコイルに近接してバネで支えられる磁石とを有する。牛が顎を動かすと、センサタグ２０が揺動する。この動きによって、磁石が揺れてコイルに対して動的な変位が生じる。これにより生じるコイルを鎖交する磁束が変化して電荷が生じる。
電源部３１は、生じた電荷を整流し、図示しないコンデンサ等に蓄電することによって、電力を発生させ、計数部３３及び送信部３４を駆動する。すなわち、センサタグ２０が揺動している間、電力を生成して電源として機能する。
【００１５】
計数部３３は、電源部３１から一定レベルで通電されると、起動し、保持している計数値をカウントアップして、これまでの計数値を更新し、保持する。計数部３３が計数値を保持することにより、送信部３４から送信される電波が受信機により受信できない場合でも、通信が再開された時点で、それまでの計数値を送ることができる。
記憶部３２は、不揮発性のメモリであり、ビーコン発信器３０ごとに固有の識別子、例えば数値が予め書き込まれている。
【００１６】
送信部３４は、電力が供給されると起動し、計数部３３の計数値を、識別部３２から識別情報をそれぞれ読み出して、識別情報を付加した計数値を、近距離無線により送信する。送信には、低消費電力の近距離無線技術であるBluetooth Low Energy（BLE）Bluetooth（ブルートゥース：登録商標）等の近距離無線を利用する。
送信された電波は、受信機（図示せず）により受信され、処理される。受信機は、例えば、牛舎、搾乳場、放牧地等に設置される。
【００１７】
ホルダ４０は、図２に示すように、ビーコン発信器３０を配置する収容部４７を有する本体４０ａと、ナスカン１０と連結するベルト部４０ｂとを有する。本実施形態のホルダ４０は、本体４０ａとベルト部４０ｂとが一体形成されている。また、ホルダ４０は、図２に示すように展開した状態で、例えば、ベルト部４０ｂの長さが約５０ｍｍ、本体４０ａの長さが約１７０ｍｍ、本体の幅が約７０ｍｍの大きさのものが用いられる。素材は、堅牢性、耐水性等の高いものが好ましい。本実施形態の場合、牛革を使用している。
【００１８】
本体４０ａには、折り返し部４５に沿って、ベルト部４０ｂを通すベルト通し孔４３が設けられている。本体４０ａは、折り返し部４４及び４５において折り返して畳み込む構造となっている。ベルト部４０ｂは、折り返し部４６において折り返して畳む。
ホルダ４０の収容部４７の位置には、単に領域として確保するためのみならず、凹部構造に形成しておくと、ビーコン発信器３０の収容の際の位置決めを容易にすることができる。また、ホルダ４０には、補強用のワイヤ４１がホルダ４０の内面となる側に装着される。もちろん、ワイヤ４１は省略することもできる。
【００１９】
ビーコン発信器３０は、防水処理を行い、まわりを衝撃吸収材で覆ってからホルダ４０の収容部４７に配置する。ホルダ４０は、ビーコン発信器３０を収容部４７に配置して、折り返し部４４において本体部４０ａを折り返して、ベルト部４０ｂの先端４２をベルト通し孔４３に差し込む。この状態で、本体４０ａの周囲を糸４８で縫い合わせる。ここで、ナスカン１０のアイ１３にベルト部４０ｂを通して、折り返し部４６で折り返す。さらに、ベルト部４０ｂの先端４２を糸４９により縫い合わせる。これにより、ビーコン発信器３０を内部に収容した像体でホルダ４０がナスカン１０に揺動可能に連結される。
ホルダ４０は、縫製後、全体に防水処理等を施す。例えば、耐水性の樹脂コーティングする、樹脂フィルムをラミネート加工する等の被覆処理を行う。
【００２０】
本実施形態の摂食状態検出器は、例えば、図４に示すように、牛９０の頭絡９１の下顎ベルト９２に、ナスカン１０のフックを掛けることにより取り付ける。取り付けは、レバー１１ａの部分に下顎ベルト９２が圧接するようにする。これにより、簡単に取り付けが行える。
取り付けた後、牛が摂食行動をすると、下顎が動いて、センサタグ２０が、ナスカン１０のスイベル１２及びアイ１３において揺動する。その結果、電源部３１において磁石とコイルとが相対変位することによって電荷が発生し、これを整流した電力により、計数部３３及び送信部３４が起動されて、揺動を計数する。
【００２１】
図８Ａ及び図８Ｂに、２個のセンサタグ２０（ビーコン４０及び２５という記号を付してある）について、受信した結果を示す。いずれも、図示しない受信機において受信したデータについて、５分ごとに区切ってサンプリングした値について、計測回数６１、計測時間６２、カウントアップ数６３及び１分あたり回数（カウントＵＰ回数）６４として示している。これは、受信機側のＰＣ等において表示する画面例と考えてもよい。
【００２２】
ここで、ビーコン４０では、計測回数６１の各回数１〜４の１分あたりのカウントアップ回数が異なっている。これは、サンプリングしたタイミングが、図８Ａの表の欄外に注釈として示すように、餌の取り方が異なっているためである。すなわち、第１回は、「残っている餌を食べている」、第２回は「餌投入直後（餌Ａ）」第３回は「餌投入直後（餌Ｂ）」，第４回は「餌投入直後（餌Ｃ）」における牛の餌の食べ方の違いが現れている。図８Ｂにおいても同様の特徴が現れている。
【００２３】
次に、図５、図６Ａ〜図６Ｄを参照して、本考案の第２の実施形態について説明する。
図５に示す摂食状態検出器は、第１の実施形態と同様に、ナスカン１０のアイ１３にセンサタグ２０を揺動可能に連結したものである。本実施形態は、ビーコン発信器３０を収容するホルダ５０が上述したホルダ４０と異なっている。センサタグ２０に収容されるビーコン発信器３０は、基本的に第１実施形態と同じである。
そこで、以下では、第２に実施形態について、第１の実施形態と構成が異なる点を中心に説明する。
【００２４】
ホルダ５０は、図６Ａ〜図６Ｄに示すように、軽くて衝撃に強い素材、例えば、木、耐衝撃用プラスチック、発泡スチロール、本皮などを成型して構成される。同図に示す例では、本体５１と、これを覆う蓋５２とを有する。本体５１には、ビーコン発信器３０を収容するための凹部５３が設けられている。また、本体５１及び蓋５２には、ナスカン１０のアイ１３に連結するための連結部材５５を通すための孔５４が設けられている。連結部材は、環状に形成され、ホルダ５０を揺動可能にナスカン１０に連結する。
ホルダ５０の外形は、例えば、（縦７０ｍｍ、横４０ｍｍ、高３０ｍｍ）の大きさに形成される。また、角部分は適当なアール加工が施してある。大きさは、内部のビーコン発信器３０の大きさとの関係で適宜定める。
【００２５】
ビーコン発信器３０は、周囲を防水処理し、さらに，図示しない衝撃吸収素材（ウレタン素材やゴムなど）で覆って、本体５１の凹部５３に収容する。このセンサタグ２０は、例えば、６０ｇ程度の重量とする。必要に応じて、錘を取り付けてもよい。本実施形態によれば、縫製作業を省くことができるので、センサタグ２０の量産が容易となる。
【００２６】
次に、図７Ａ及び図７Ｂを参照して第３の実施形態について説明する。同図に示す実施形態は、第１の実施形態におけるベルト部４０ｂ、及び、第２の実施形態における連結部材５５に代えて、カラビナ６０を用いた例である。
図７Ａに示す実施形態は、カラビナ６０の外側に、防水処理を施したビーコン発信器３０を粘着テープなどの固定締結部材６１により固定する。カラビナ６０は、前述した図１に示すナスカン１０のアイ１３に連結する。
図７Ｂに示す実施形態は、カラビナ６０の内側に、防水処理を施したビーコン発信器３０を粘着テープなどの固定締結部材６１により固定する。カラビナ６０は、前述した図１に示すナスカン１０のアイ１３に連結する。
【００２７】
次に、図９Ａから図９Ｃを参照して第４の実施形態について説明する。同図に示す実施形態は、第２の実施形態における連結部材５５に代えて、ワイヤ７４を用いた例である。
図９Ａから図９Ｃに示す摂食状態検出器は、第２の実施形態と同様に、ナスカン１０のアイ１３にセンサタグ２０を揺動可能に連結したものである。本実施形態を構成するセンサタグ２０は、収容されるビーコン発信器３０については、基本的に第２実施形態と同じである。
【００２８】
ホルダ７０は、図９Ａ〜図９Ｃに示すように、軽くて衝撃に強い素材、例えば、木、耐衝撃用プラスチック、発泡スチロール、本皮などを成型して構成される。同図に示す例では、本体７１と、これを覆う蓋７２とを有する。本体７１には、ビーコン発信器３０を収容する凹部７３が設けられている。これは、基本的に第２実施形態と同様の構成である。
一方、本実施形態では、本体７１の上部に、持ち手７６が設けられている。この持ち手７６は、本実施形態では、ワイヤ７４により形成される。このワイヤ７４は、本体７１の上部を除く外周に巻き付けられる状態で取り付けられている。具体的には、複数のワイヤ７４が繰り返し巻き付けられ、接着剤等により固定されている。
また、例えば、本体７１の側面と底面には、ワイヤ７４がはめ込める幅と深さの溝が形成され、この溝にワイヤ７４をはめ込んだ状態で、本体７１の外周を防水性のあるテープで巻きつけることにより、ワイヤ７４が、本体７１に固定される。
さらにまた、例えば、本体７１が収納できるサイズの熱収縮チューブ等で表面を覆い、熱収縮させる（シュリンクさせる）などしてワイヤ７４が、本体７１に固定される。
本体７１の上部側は、ワイヤ７４が、本体７１上部側７１ａにおいて、本体７１の外周から離れた状態となって、持ち手７５を構成している。この持ち手７６の部分において、ワイヤ７４の両端部がスリーブ７５に挿入され、カシメにより固定される。この際、持ち手７６をアイ１３に挿通させることによって、本体７０がナスカン１０に連結される。
【００２９】
ナスカン１０のアイ１３は、上記各実施形態では、リング形状の構造となっているが、これに限定されない。レバー、ピン、ボルトなどによって開閉可能な構造に構成されたアイを使用することができる。
【００３０】
以上説明した本考案の各実施形態は、いずれもナスカンによりセンサタグを牛に取り付けるため、短時間で簡単に取り付けが行える。また、センサタグ自体の揺れにより発電し、この電力により計数部と送信部を駆動するため、電池を用いずに計測が行える。そのため、電池交換を行うことなく、長期間、連続的に計測することができる。
また、各実施形態は、電荷を蓄電して電源とする構成であることから、微細な動きが平滑化されてノイズが減少できる。さらに、計数部は、通電による起動により、保持している計数値をカウントアップして更新保持するため、通信ができない場合があっても、通信再開時に保持していた計数値を送信することができて、連続的な計測を維持することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本考案は、牛などの家畜がえさを摂る状況を、連続的に遠隔で計測することができる。酪農、牧畜、動物園、研究室、動物病院などにおいて広く利用することができる。
【符号の説明】
【００３２】
１０…ナスカン
１１…フック
１２…スイベル
１３…アイ
２０…センサタグ
３０…ビーコン発信器
３１…電源部   
３２…記憶部
３３…計数部
３４…送信部
４０…ホルダ
４１ａ…本体
４１ｂ…ベルト部
５０…ホルダ
６０…カラビナ
７０…ホルダ
７４…ワイヤ
７５…スリーブ
７６…持ち手
【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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