(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
家畜の反芻胃内から反芻胃液を取り出して消化率を測定するシステムにおいて、
家畜の反芻胃に投入され、反芻胃内の胃液を取り出して分析し、胃液分析データを外部のサーバーに送信する生体情報カプセルと、
反芻胃の胃液分析データを生体情報カプセルから受信し、既に保存された以前の胃液分析データと比較して家畜の健康状態の異常有無を確認するサーバーと、
を含み、
前記生体情報カプセルは、家畜の反芻胃内の互いに異なる２つ以上の位置での胃液を取り出し、
前記生体情報カプセルは、反芻胃内から胃液を取り出して生体情報カプセル内の胃液検査モジュールに移送する胃液取出部と、
前記生体情報カプセルの内側に位置し、前記胃液取出部からの移送を受けた胃液から消化率を測定する胃液検査モジュールと、
前記胃液検査モジュールを収容する生体情報カプセルのハウジングと、を含んで構成され、
前記胃液取出部は、前記生体情報カプセルのハウジングの外部に露出して反芻胃の胃液を得る胃液取出口と、
取出した胃液を胃液検査モジュールに移送する胃液取出管と、を含んで構成され、
前記生体情報カプセルは、前記胃液取出口が生体情報カプセルのハウジングの外部に露出する高さを調整する胃液取出駆動部をさらに含むことを特徴とする、家畜の消化率測定システム。
【請求項２】
家畜の反芻胃内に投入され、反芻胃内の各部位での消化率を測定する生体情報カプセルにおいて、
反芻胃内から胃液を取り出して生体情報カプセル内の胃液検査モジュールに移送する胃液取出部と、
前記生体情報カプセルの内側に位置し、前記胃液取出部からの移送を受けた胃液から消化率を測定する胃液検査モジュールと、
前記胃液検査モジュールを収容する生体情報カプセルのハウジングと、を含んで構成され、
前記胃液取出部の一端には、前記胃液取出部が生体情報カプセルのハウジングの外部に露出する胃液取出口が形成され、
前記胃液取出部は、２つ以上の胃液取出口を有し、
少なくとも一つの胃液取出口は、前記生体情報カプセルのハウジングの上部に所定の高さ以上に露出し、前記生体情報カプセルのハウジングの上部よりも所定の高さ以上から反芻胃の胃液を取り出し、
残りの胃液取出口は、前記少なくとも一つの胃液取出口よりも低い位置に配置され、前記生体情報カプセルのハウジングの互いに異なる位置の表面に設置されることを特徴とする、生体情報カプセル。
【請求項３】
家畜の反芻胃内に投入され、反芻胃内の各部位での消化率を測定する生体情報カプセルにおいて、
反芻胃内から胃液を取り出して生体情報カプセル内の胃液検査モジュールに移送する胃液取出部と、
前記生体情報カプセルの内側に位置し、前記胃液取出部からの移送を受けた胃液から消化率を測定する胃液検査モジュールと、
前記胃液検査モジュールを収容する生体情報カプセルのハウジングと、を含んで構成され、
前記胃液取出部の一端には、前記胃液取出部が生体情報カプセルのハウジングの外部に露出する胃液取出口が形成され、
前記胃液取出部は、胃液取出駆動部の駆動によって生体情報カプセルのハウジングの外部に露出する胃液取出口と、
前記胃液取出口から得られた反芻胃液を胃液検査モジュールに伝達する胃液取出管と、を含んで構成され、
前記胃液取出管は、前記胃液取出口から胃液検査モジュールの間が毛細管を形成する微粒子で充填されることを特徴とする、生体情報カプセル。
【請求項４】
家畜の反芻胃内に投入され、反芻胃内の各部位での消化率を測定する生体情報カプセルにおいて、
反芻胃内から胃液を取り出して生体情報カプセル内の胃液検査モジュールに移送する胃液取出部と、
前記生体情報カプセルの内側に位置し、前記胃液取出部からの移送を受けた胃液から消化率を測定する胃液検査モジュールと、
前記胃液検査モジュールを収容する生体情報カプセルのハウジングと、を含んで構成され、
前記胃液取出部の一端には、前記胃液取出部が生体情報カプセルのハウジングの外部に露出する胃液取出口が形成され、
前記胃液取出部は、前記生体情報カプセルのハウジングの外部に露出して反芻胃の胃液を得る胃液取出口と、
取り出した胃液を胃液検査モジュールに移送する胃液取出管と、を含んで構成され、
前記生体情報カプセルは、前記胃液取出口が生体情報カプセルのハウジングの外部に露出する胃液取出駆動部をさらに含むことを特徴とする、生体情報カプセル。
【請求項５】
前記胃液取出管は、前記胃液取出駆動部の駆動によって長さが伸縮する胃液取出管伸縮部を備えることを特徴とする、請求項４に記載の生体情報カプセル。
【請求項６】
前記胃液取出管の外面の少なくとも一部には胃液取出管駆動溝が形成され、
前記胃液取出駆動部は、胃液取出管駆動突起を含んで構成され、
前記胃液取出駆動部の駆動に応じて前記胃液取出管駆動溝と胃液取出管駆動突起がかみ合って胃液取出口の高さが調整されることを特徴とする、請求項５に記載の生体情報カプセル。
【請求項７】
家畜の反芻胃内に投入され、反芻胃内の各部位での消化率を測定する生体情報カプセルにおいて、
反芻胃内から胃液を取り出して生体情報カプセル内の胃液検査モジュールに移送する胃液取出部と、
前記生体情報カプセルの内側に位置し、前記胃液取出部からの移送を受けた胃液から消化率を測定する胃液検査モジュールと、
前記胃液検査モジュールを収容する生体情報カプセルのハウジングと、を含んで構成され、
前記胃液取出部の一端には、前記胃液取出部が生体情報カプセルのハウジングの外部に露出する胃液取出口が形成され、
前記胃液取出部は、弾性体で形成される胃液取出スポイトを含んで構成され、
前記生体情報カプセルは、前記胃液取出スポイトを圧着／解除して前記胃液取出スポイトが胃液を取り出すように駆動されるスポイト駆動部をさらに含むことを特徴とする、生体情報カプセル。
【請求項８】
家畜の反芻胃内に投入され、反芻胃内の各部位での消化率を測定する生体情報カプセルにおいて、
反芻胃内から胃液を取り出して生体情報カプセル内の胃液検査モジュールに移送する胃液取出部と、
前記生体情報カプセルの内側に位置し、前記胃液取出部からの移送を受けた胃液から消化率を測定する胃液検査モジュールと、
前記胃液検査モジュールを収容する生体情報カプセルのハウジングと、を含んで構成され、
前記胃液取出部の一端には、前記胃液取出部が生体情報カプセルのハウジングの外部に露出する胃液取出口が形成され、
前記胃液取出部は、胃液取出駆動部の駆動によって生体情報カプセルのハウジングの外部に露出する胃液取出口と、
前記胃液取出口から得られた反芻胃液を胃液検査モジュールに伝達する胃液取出管と、を含んで構成され、
前記胃液取出管には、駆動モータの駆動により胃液取出し圧力を生成する胃液取出プロペラが備えられることを特徴とする、生体情報カプセル。
【請求項９】
胃液検査モジュールを含み、家畜の反芻胃内に投入される生体情報カプセルを利用して反芻胃内の胃液の成分を分析する方法において、
生体情報カプセルを家畜の反芻胃に据え付ける生体情報カプセル据え付け段階と、
胃液取出駆動部により胃液取出管の端部が少なくとも２種類以上の高さに生体情報カプセルの外部に露出した状態でそれぞれ胃液を取り出す胃液取出し段階と、
前記胃液取出し段階で取り出した胃液を取出し位置に応じて区分して分析する取出胃液分析段階と、を含んで構成される、家畜の反芻胃胃液取出及び分析方法。
【請求項１０】
前記取出し胃液分析段階は、前記胃液取出駆動部の駆動程度に応じて、胃液が取り出された反芻胃内の位置を区分することを特徴とする、請求項９に記載の家畜の反芻胃胃液取出及び分析方法。
【請求項１１】
胃液検査モジュールを含み、家畜の反芻胃内に投入される生体情報カプセルを利用して反芻胃内の胃液の成分を分析する方法において、
生体情報カプセルを家畜の反芻胃に据え付ける生体情報カプセル据え付け段階と、
反芻胃の複数の位置から胃液を取り出す複数の位置での胃液取出し段階と、取り出した胃液を胃液検査モジュールで分析する胃液分析段階と、
胃液分析データをサーバーに送信するデータ送信段階と、
サーバーにおいて前記生体情報カプセルから受信した胃液分析データを分析するサーバーでのデータ分析段階と、
前記反芻胃の複数の位置から胃液を取り出す複数の位置での胃液取出し段階は、生体情報カプセルの種類を確認する生体情報カプセル情報の確認段階と、
生体情報カプセルが胃液取出口の高さを調整できる種類であれば、胃液取出口の高さを調整する胃液取出口の高さ調整段階と、を含んで構成される、家畜の反芻胃胃液取出及び分析方法。
【請求項１２】
家畜の反芻胃内に投入される生体情報カプセルにおいて、
ハウジングと、
前記ハウジングの内部に位置し、胃液を分析する胃液検査モジュールと、
前記ハウジングの外部と接続され、前記反芻胃内から胃液を取り出して前記胃液検査モジュールに胃液を提供する胃液取出部と、
前記胃液検査モジュールで分析した結果を外部サーバーに送信する通信モジュールと、を含み、
前記胃液取出部は、家畜の反芻胃内の互いに異なる２つ以上の位置での胃液を取り出し、
前記胃液取出部は、
前記ハウジングの外部に露出して反芻胃の胃液を得る胃液取出口と、
取り出した胃液を胃液検査モジュールに移送する胃液取出管と、
を含み、
前記胃液取出部は、前記反芻胃内の互いに異なる位置での胃液を取り出す複数個の胃液取出部を含む、生体情報カプセル。
【請求項１３】
前記ハウジングは、サイズが可変する外部ハウジングを含み、
前記胃液取出口は、前記外部ハウジングによってカバーされるか、または前記外部ハウジングの外壁に位置する、請求項１２に記載の生体情報カプセル。
【請求項１４】
前記外部ハウジングは、胃液が流入及び流出する開口部を含む、請求項１３に記載の生体情報カプセル。
【請求項１５】
前記外部ハウジングはフレキシブルな材料を含み、
前記開口部を介して胃液が流入すると、前記外部ハウジングが拡張し、
前記開口部を介して胃液が流出すると、前記外部ハウジングは収縮する、請求項１４に記載の生体情報カプセル。
【請求項１６】
前記外部ハウジングが拡張すると、前記複数個の胃液取出口の位置が互いに離隔する、請求項１５に記載の生体情報カプセル。
【請求項１７】
前記ハウジングは、
前記胃液取出部を除いた前記胃液検査モジュールと、
前記通信モジュールを収容する剛性材料の内部ハウジングと、を含む、請求項１２に記載の生体情報カプセル。
【請求項１８】
生体情報カプセルは、前記胃液取出口の位置を変化させる胃液取出駆動部をさらに含む、請求項１２に記載の生体情報カプセル。
【請求項１９】
前記複数個の胃液取出部の胃液取出管は、フレキシブルな材料を含み、かつそれぞれの長さが異なり、
前記胃液取出管の端部に結合され、前記胃液で浮かぶブイをさらに含む、請求項１２に記載の生体情報カプセル。
【請求項２０】
胃液検査モジュールを含み、家畜の反芻胃内に投入される生体情報カプセルを利用して、反芻胃内の胃液の成分を分析する方法において、
生体情報カプセルを家畜の反芻胃に据え付ける生体情報カプセル据え付け段階と、
生体情報カプセルが反芻胃の複数の位置から胃液を取り出す複数の位置での胃液取出し段階と、
生体情報カプセルが取り出した胃液を胃液検査モジュールで分析する胃液分析段階と、
生体情報カプセルが胃液分析データをサーバーに送信するデータ送信段階と、
サーバーにおいて前記生体情報カプセルから受信した胃液分析データを分析するサーバーでのデータ分析段階と、を含み、
前記複数の位置での胃液取出し段階は、
生体情報カプセルの制御部が生体情報カプセルの種類を確認する生体情報カプセルの情報確認段階と、
生体情報カプセルが胃液取出口の高さを調整できる種類であれば、胃液取出口の高さを調整する胃液取出口の高さ調整段階と、をさらに含む、家畜の反芻胃の胃液取出し及び分析方法。
【請求項２１】
胃液検査モジュールを含み、家畜の反芻胃内に投入される生体情報カプセルを利用して、反芻胃内の胃液の成分を分析する方法において、
生体情報カプセルを家畜の反芻胃に据え付ける生体情報カプセル据え付け段階と、
生体情報カプセルが反芻胃の複数の位置から胃液を取り出す複数の位置での胃液取出し段階と、
生体情報カプセルが取り出した胃液を胃液検査モジュールで分析する胃液分析段階と、
生体情報カプセルが胃液分析データをサーバーに送信するデータ送信段階と、
サーバーにおいて前記生体情報カプセルから受信した胃液分析データを分析するサーバーでのデータ分析段階と、を含み、
前記複数の位置での胃液取出し段階では、生体情報カプセルの胃液取出駆動部によって胃液取出管の端部が少なくとも２つ以上の高さに生体情報カプセルの外部に露出した状態でそれぞれ胃液を取り出し、
前記胃液分析段階では、前記胃液取出し段階で取り出した胃液を取出し位置に応じて区分して分析する、家畜の反芻胃の胃液取出し及び分析方法。
【請求項２２】
前記胃液分析段階は、前記胃液取出駆動部の駆動程度に応じて、胃液が取り出された反芻胃内の位置を区分する、請求項２１に記載の家畜の反芻胃の胃液取出し及び分析方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、反芻動物の反芻胃内での消化率を測定する方法及びシステムに関し、より具体的には、反芻胃内の様々な位置での胃液取出しを介して反芻胃内での消化率を測定する方法及びそのシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
反芻動物の反芻胃内での摂取した飼料の消化率を測定することは、畜牛のような反芻動物の健康状態を監視かつ管理するために、そして、飼料の品質を改善するために非常に重要なものである（韓国公開特許第１０−２０１８−０１１０２４３号公報、第１０−２０１７−７０２１７４０号公報、第１０−２０１６−７０１５３８３号公報など）。
【０００３】
そのため、家畜の消化率を測定するために、従来多くの試みがあった。
特許文献１（韓国公開特許第１０−２００３−００１５０５０号公報は、反芻胃の胃液を分析し、消化率などを測定するキットを提供する。しかし、先行特許１には、胃液の抽出方法については記述されておらず、抽出された胃液の成分を分析する特定の方法について提示されているだけである。
【０００４】
特許文献２（韓国公開特許第１０−２０１１−０００６５２７号公報）は、中小動物の呼吸ガスを集める呼吸−代謝チャンバーから動物の消化率を測定するシステムを開示する。しかし、上記特許文献２は、動物の呼吸ガスを外部に取出し、かつ分析する発明であり、胃液を直接分析して消化率を測定することに比べて限界が存在する。
【０００５】
そこで、特許文献３（韓国公開特許第１０−２０１６−０１４９７４４号公報）や特許文献４（韓国公開特許第１０−２０１９−００５０６８７号公報）などは、図１のように、反芻胃内から家畜の生体情報を直接取得するために反芻胃内に直接挿入されるセンサー装置を介して家畜の生体情報を取得する方法を提案した。
【０００６】
かかる従来の無線反芻胃センサーカプセルは、反芻活動時に、カプセルが逆流しないようにするために、カプセルの中におもりを装入して使用した。これにより、反芻胃センサーカプセルを活用した家畜の栄養状態の測定には、大部分反芻胃の底に位置するカプセル内のセンサーを介して検出する方法が使用されていた。
【０００７】
しかし、図２に示すように、反芻胃動物が摂取した飼料の分解（消化）が進むにつれて、先に消化（分解）された摂取飼料が上段部から中段部、下段部に徐々に下降し、反芻胃は気相層／固相層／液相層の順に内部の物質が存在するようなる。気相層／固相層／液相層は、必ずしも各層が明確に区別されず、固相／液相が混ざっている境界区域を有してもよく、消化が徐々に進むにつれて固相層／液相層の割合／高さが変化する。
【０００８】
密度が比較的低い上段部（Ｆｉｂｅｒ  Ｍａｔ）から次第に微生物によって発酵分解（消化）され、中段部に下降するにつれてサイズは小さくなるものの密度が高くなる粒子とともに栄養分の化学的生成／合成が行われるため、各層の高さ毎のｐＨ濃度、粒子サイズ、密度、栄養成分の調査を介して反芻動物の健康状態をチェックすることが重要であるにも関わらず、従来技術はかかる必要性を認識しておらず、解決方法を提示していない。
【０００９】
そこで、反芻胃内の各部分の位置、特に反芻胃にセンサー装置が装着された場合、反芻胃内部の高さ毎に胃液を取出し、各部位での消化率を測定することができるようにする方法が必要になった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、反芻胃内の様々な位置での胃液を取り出して分析し、そのデータを外部のサーバーに送信する生体情報カプセル及びこれを利用した反芻胃の胃液取出し及び分析システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一実施形態による家畜の反芻胃内から反芻胃液を取り出して消化率を測定するシステムは、家畜の反芻胃に投入され、反芻胃内の胃液を取り出して分析し、胃液分析データを外部のサーバーに送信する生体情報カプセルと、反芻胃の胃液分析データを生体情報カプセルから受信し、既に保存された以前の胃液分析データと比較して家畜の健康状態の異常有無を確認するサーバーと、を含んで構成される。
【００１２】
このとき、前記生体情報カプセルは、家畜の反芻胃内の互いに異なる２つ以上の位置での胃液を取り出すことを特徴とする。
【００１３】
具体的には、前記生体情報カプセルは、反芻胃内から胃液を取り出して生体情報カプセル内の胃液検査モジュールに移送する胃液取出部と、前記生体情報カプセルの内側に位置し、前記胃液取出部からの移送を受けた胃液から消化率を測定する胃液検査モジュールと、前記胃液検査モジュールを収容する生体情報カプセルのハウジングと、を含んで構成され、前記胃液取出部は、前記生体情報カプセルのハウジングの外部に露出して反芻胃の胃液を得る胃液取出口と、取出した胃液を胃液検査モジュールに移送する胃液取出管と、を含んで構成され、前記生体情報カプセルは、前記胃液取出口が生体情報カプセルのハウジングの外部に露出する高さを調整する胃液取出駆動部をさらに含むことを特徴とする。
【００１４】
本発明の他の実施形態による家畜の反芻胃内に投入され、反芻胃内の各部位での消化率を測定する生体情報カプセルは、反芻胃内から胃液を取り出して生体情報カプセル内の胃液検査モジュールに移送する胃液取出部と、前記生体情報カプセルの内側に位置し、前記胃液取出部からの移送を受けた胃液から消化率を測定する胃液検査モジュールと、前記胃液検査モジュールを収容する生体情報カプセルのハウジングと、を含んで構成され、前記胃液取出部の一端には、前記胃液取出部が生体情報カプセルのハウジングの外部に露出する胃液取出口が形成されることを特徴とする。
【００１５】
ここで、前記胃液取出部は、２つ以上の胃液取出口を有し、少なくとも一つの胃液取出口は、前記生体情報カプセルのハウジングの上部に所定の高さ以上に露出し、前記生体情報カプセルのハウジングの上部よりも所定の高さ以上から反芻胃の胃液を取り出し、残りの胃液取出口は、前記少なくとも一つの胃液取出口よりも低い位置に配置され、前記生体情報カプセルのハウジングの互いに異なる位置の表面に設置されることを特徴とする。
【００１６】
具体的には、前記胃液取出部は、前記胃液取出駆動部の駆動によって生体情報カプセルのハウジングの外部に露出する胃液取出口と、前記胃液取出口から得られた反芻胃液を胃液検査モジュールに伝達する胃液取出管と、を含んで構成され、前記胃液取出管は、前記胃液取出口から胃液検査モジュールの間が毛細管を形成する微粒子で充填されることを特徴とする。
【００１７】
一方、前記胃液取出部は、前記生体情報カプセルのハウジングの外部に露出して反芻胃の胃液を得る胃液取出口と、取り出した胃液を胃液検査モジュールに移送する胃液取出管と、を含んで構成され、前記生体情報カプセルは、前記胃液取出口が生体情報カプセルのハウジングの外部に露出する胃液取出駆動部をさらに含むことを特徴とする。
【００１８】
このとき、前記胃液取出管は、前記胃液取出駆動部の駆動によって長さが伸縮する胃液取出管伸縮部を備えることを特徴とする。
【００１９】
また、前記胃液取出管の外面の少なくとも一部には胃液取出管駆動溝が形成され、前記胃液取出管駆動部は、胃液取出管駆動突起を含んで構成され、前記胃液取出駆動部の駆動に応じて前記胃液取出管駆動溝と胃液取出管駆動突起がかみ合って胃液取出口の高さが調整されることを特徴とする。
【００２０】
一方、前記胃液取出部は、弾性体で形成される胃液取出スポイトを含んで構成され、前記生体情報カプセルは、前記胃液取出スポイトを圧着／解除して前記胃液取出スポイトが胃液を取り出すように駆動されるスポイト駆動部をさらに含むことを特徴とする。
【００２１】
また、前記胃液取出部は、前記胃液取出駆動部の駆動によって生体情報カプセルのハウジングの外部に露出する胃液取出口と、前記胃液取出口から得られた反芻胃液を胃液検査モジュールに伝達する胃液取出管と、を含んで構成され、前記胃液取出管には、駆動モータの駆動により胃液取出し圧力を生成する胃液取出プロペラが備えられることを特徴とする。
【００２２】
本発明のさらに他の実施形態による胃液検査モジュールを含み、家畜の反芻胃内に投入される生体情報カプセルを利用して反芻胃内の胃液の成分を分析する方法は、生体情報カプセルを家畜の反芻胃に据え付ける生体情報カプセル据え付け段階と、胃液取出管駆動部により胃液取出管の端部が少なくとも２種類以上の高さに生体情報カプセルの外部に露出した状態でそれぞれ胃液を取り出す胃液取出し段階と、前記胃液取出し段階で取り出した胃液を取出し位置に応じて区分して分析する取出胃液分析段階と、を含んで構成される。
【００２３】
ここで、前記取出し胃液分析段階は、前記胃液取出管駆動部の駆動程度に応じて、胃液が取り出された反芻胃内の位置を区分することを特徴とする。
【００２４】
本発明のさらに他の実施形態による胃液検査モジュールを含み、家畜の反芻胃内に投入される生体情報カプセルを利用して反芻胃内の胃液の成分を分析する方法は、生体情報カプセルを家畜の反芻胃に据え付ける生体情報カプセル据え付け段階と、反芻胃の複数の位置から胃液を取り出す複数の位置での胃液取出し段階と、取り出した胃液を胃液検査モジュールで分析する胃液分析段階と、胃液分析データをサーバーに送信するデータ送信段階と、サーバーにおいて前記生体情報カプセルから受信した胃液分析データを分析するサーバーでのデータ分析段階と、を含んで構成される。
【００２５】
一方、前記反芻胃の複数の位置から胃液を取り出す複数の位置での胃液取出し段階は、生体情報カプセルの種類を確認する生体情報カプセル情報の確認段階と、生体情報カプセルが胃液取出口の高さを調整できる種類であれば、胃液取出口の高さを調整する胃液取出口の高さ調整段階と、をさらに含んで構成される。
【００２６】
家畜の反芻胃内に投入される生体情報カプセルにおいて、ハウジングと、前記ハウジングの内部に位置し、胃液を分析する胃液検査モジュールと、前記ハウジングの外部と接続され、前記反芻胃内から胃液を取り出して前記胃液検査モジュールに胃液を提供する胃液取出部と、前記胃液検査モジュールで分析した結果を外部サーバーに送信する通信モジュールと、を含み、前記胃液取出部は、家畜の反芻胃内の互いに異なる２つ以上の位置での胃液を取り出すことを特徴とする生体情報カプセルを提供する。
【００２７】
前記胃液取出部は、前記ハウジングの外部に露出して反芻胃の胃液を得る胃液取出口と、取り出した胃液を胃液検査モジュールに移送する胃液取出管と、を含むことができる。
【００２８】
前記胃液取出部は、前記反芻胃内の互いに異なる位置において胃液を取り出す複数個の胃液取出部を含むことができる。
【００２９】
前記ハウジングは、サイズが可変する外部ハウジングを含み、前記胃液取出口は前記外部ハウジングによってカバーされてもよく、前記外部ハウジングの外壁に位置してもよい。
【００３０】
前記外部ハウジングは、胃液が流入及び流出する開口部を含むことができる。
【００３１】
前記外部ハウジングは、フレキシブルな材料を含み、前記開口部を介して胃液が流入すると、前記外部ハウジングが拡張し、前記開口部を介して胃液が流出すると、前記外部ハウジングは収縮することができる。
【００３２】
前記外部ハウジングが拡張すると、前記複数個の胃液取出口の位置が互いに離隔することができる。
【００３３】
前記ハウジングは、前記胃液取出部を除いた前記胃液検査モジュールと、前記通信モジュールを収容する剛性材料の内部ハウジングと、を含むことができる。
【００３４】
生体情報カプセルは、前記胃液取出口の位置を変化させる胃液取出駆動部をさらに含むことができる。
【００３５】
前記複数個の胃液取出部の胃液取出管は、フレキシブルな材料を含み、それぞれの長さが異なり、かつ前記胃液取出管の端部に結合されて前記胃液で浮かぶブイをさらに含むことができる。
【００３６】
前記胃液取出部は、胃液を吸引する圧力を提供する胃液取出圧力部をさらに含むことができる。
【００３７】
前記胃液検査モジュールで検査が完了した胃液を排出する胃液排出部をさらに含むことができる。
【００３８】
前記ハウジングの内部に位置するおもりをさらに含むことができる。
【００３９】
前記ハウジングは、一方向に長いシリンダー状を有してもよい。
【００４０】
家畜の反芻胃に投入され、反芻胃内の胃液を取り出して分析し、反芻胃の胃液分析データを外部のサーバーに送信する生体情報カプセルと、反芻胃の胃液分析データを生体情報カプセルから受信し、既に保存された以前の胃液分析データと比較して家畜の健康状態の異常有無を確認するサーバーと、を含み、前記生体情報カプセルは、家畜の反芻胃内の互いに異なる２つ以上の位置での胃液を取り出す家畜の消化率測定システムを提供する。
【００４１】
前記サーバーは、家畜の年齢、病気の履歴、周辺環境情報などを基に、前記家畜の健康状態の異常有無を確認することができる。
【００４２】
胃液検査モジュールを含み、家畜の反芻胃内に投入される生体情報カプセルを利用して反芻胃内の胃液の成分を分析する方法において、生体情報カプセルを家畜の反芻胃に据え付ける生体情報カプセル据え付け段階と、生体情報カプセルが反芻胃の複数の位置から胃液を取り出す複数の位置での胃液取出し段階と、生体情報カプセルが取り出した胃液を胃液検査モジュールで分析する胃液分析段階と、生体情報カプセルが胃液分析データをサーバーに送信するデータ送信段階と、サーバーにおいて前記生体情報カプセルから受信した胃液分析データを分析するサーバーでのデータ分析段階と、を含んで構成される家畜の反芻胃の胃液取出し及び分析方法を提供する。
【００４３】
前記複数の位置での胃液取出し段階は、生体情報カプセルの制御部が生体情報カプセルの種類を確認する生体情報カプセルの情報確認段階と、生体情報カプセルが胃液取出口の高さを調整できる種類であれば、胃液取出口の高さを調整する胃液取出口の高さ調整段階と、をさらに含むことができる。
【００４４】
前記複数の位置での胃液取出し段階は、生体情報カプセルの胃液取出管駆動部によって胃液取出管の端部が少なくとも２つの高さに生体情報カプセルの外部に露出した状態でそれぞれ胃液を取り出し、前記胃液分析段階は、前記胃液取出し段階で取り出した胃液を取出し位置に応じて区分して分析することができる。
【００４５】
前記胃液分析段階は、前記胃液取出管駆動部の駆動程度に応じて、胃液が取り出された反芻胃内の位置を区分することができる。
【発明の効果】
【００４６】
反芻胃内の胃液を取出し、かつ分析するにあたり、従来技術は、単に反芻胃内でのｐＨ濃度を測定するという程度を提示しているだけで、反芻胃内の各層（高さ）での胃液を測定していない。これに対し、本発明は、反芻胃内の各層（高さ）から胃液を取出し、かつ成分を分析することにより、より正確に反芻胃内の消化状態などを測定することができる。
【００４７】
これにより、本発明は、反芻動物の個体毎の日常の健康だけでなく、反芻胃内の各層毎の特徴（Ｆｅａｔｕｒｅ）をＤＢ化し、それぞれの生理的成長段階（発情、妊娠、出産、搾乳、乾乳期）で要求される栄養分と消化率がそれぞれ異なることに対応して畜主に家畜の健康状態を管理できるようにするという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】家畜の反芻胃内に生体情報カプセルが装着された形状を示す図である。
【図２】家畜の反芻胃の構造を示す図である。
【図３ａ】本発明に係る生体情報カプセルの構造を示す図である。
【図３ｂ】本発明に係る生体情報カプセルの構造を示す図である。
【図４】様々な高さに形成された胃液取出口の構造を示す図である。
【図５ａ】様々な高さに形成された胃液取出口の構造を示す図である。
【図５ｂ】様々な高さに形成された胃液取出口の構造を示す図である。
【図６ａ】様々な高さに形成された胃液取出口の構造を示す図である。
【図６ｂ】様々な高さに形成された胃液取出口の構造を示す図である。
【図６ｃ】様々な高さに形成された胃液取出口の構造を示す図である。
【図６ｄ】様々な高さに形成された胃液取出口の構造を示す図である。
【図７】様々な高さに形成された胃液取出口の構造を示す図である。
【図８】胃液取出部の構造の様々な実施例を示す図である。
【図９】胃液取出部の構造の様々な実施例を示す図である。
【図１０】胃液取出部の構造の様々な実施例を示す図である。
【図１１】高さ調整が可能となるように構成された胃液取出口の形を示す図である。
【図１２】本発明による生体情報カプセルの胃液分析方法を示すフローチャートである。
【図１３】本発明による生体情報カプセルの胃液分析方法を示すフローチャートである。
【図１４】本発明による生体情報カプセルの胃液分析方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００４９】
以下では、添付した図面を参照して、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者が容易に実施できるように、本発明の実施形態を詳細に説明する。しかし、本発明は、いくつかの異なる形態で具現されることができ、ここで説明する実施形態に限定されない。そして、図面で本発明を明確に説明するために説明と関係ない部分は省略し、明細書全体にわたって類似した部分に対しては同様の符号を付した。
【００５０】
１．反芻胃内の消化物の分布及び生体情報カプセルの据え付け
本発明において、家畜の反芻胃内の特定の時点での消化率などを測定するための生体情報カプセルは、基本的に牛の反芻胃内に経口投与などを介して挿入されるように構成される。
【００５１】
本発明の発明者らは、牛の反芻胃の構造及び動作を研究して反芻胃内に挿入される生体情報カプセルから反芻胃の各層（高さ）での胃液を取出し、かつ消化率を分析することができるシステムを提供する。
【００５２】
牛の反芻胃の内容物は、図２に示すように、液相層、固相層、気相層に分かれて分布する。液相層は、ある程度消化が行われた内容物が分布する層であり、固相層は、より比重が低い最近摂取した食べ物／飼料が分布する層である。
【００５３】
従来技術の生体情報カプセルは、所定の比重を有するように設計され、反芻胃の反芻活動によって反芻胃の外部に排出されないようにおもりなどを使用して液相層に据え付けられていた。そのため、液相層に分布する胃液だけ取り出してｐＨ濃度などを測定したため、実際に家畜の消化率を正確に測定するのに問題があった。
【００５４】
本発明の生体情報カプセルは、反芻胃の液相層に据え付けられていながらも、液相層及び固相層の胃液を取り出して、反芻胃の各位置（高さ）での胃液を取り出すことにより、正確な分析を可能にする。
【００５５】
２．胃液の取出し及び分析
２−１．胃液の常時分析
本発明の消化率測定システムは、所定の時間間隔で胃液の分析及び消化率の測定周期を決め、継続的に胃液を取り出して分析する。胃液検査モジュールで所定の時間間隔で周期的に測定した後、測定データを外部に送信して外部のサーバーなどにおいてデータを分析する。
【００５６】
本発明の生体情報カプセルの制御部１２０は、胃液取出駆動部、胃液検査モジュール１５０を制御して、所定の周期間隔で分析データを外部サーバーに送信する。
【００５７】
２−２．胃液の非常時測定
胃液を必要に応じてのみ測定するように制御することもできる。サーバーからの制御信号を介して胃液取出駆動部、胃液検査モジュールを制御し、必要時にのみ生体情報カプセルの電力使用量を最小限に抑えながらも、微生物を効果的に測定することが可能である。
【００５８】
測定されたデータを外部に送信して分析する過程は、上記常時測定の場合と同様に行うことができる。
【００５９】
２−３．様々な反芻胃の位置（高さ）での測定
本発明の生体情報カプセル１００、２００が反芻胃内を浮遊することなく、液相層に固定されて据え付けられた場合、本発明の生体情報カプセルは、液相層で伸縮可能な胃液取出部または様々な高さに形成された胃液取出口を介して反芻胃の各層での胃液を得ることで測定することができる。本発明の伸縮可能な胃液取出部／様々な高さに形成された胃液取出口は後述する。
【００６０】
３．生体情報カプセルの構成
本発明の生体情報カプセル１００、２００は、胃液取出部１１０及び胃液検査モジュール１５０を含み、電源部（バッテリー：１３０）、外部リピータ／サーバーとの測定データ／制御信号通信のための通信部１２２を含み、これらを収容するハウジング１０１を有する。ハウジング１０１の所定部位には胃液取出口１１１が構成され、下部には生体情報カプセルを据え付けるためのおもり１６０、及び胃液取出口１１１の高さを制御する胃液取出駆動部を含むことができる。
【００６１】
図３ａ〜図１１には生体情報カプセル１００の様々な実施例が示されている。各図面には、すべての構成が示されているものではなく、説明に必要ないくつかの構成のみが示されている。図示された構成（例えば、制御部１２０やバッテリー１３０など）も各実施例に含まれ得る。
【００６２】
３−１．ハウジング１０１
生体情報カプセル１００は、家畜の食道を通過して反芻胃に挿入されるように一方向に長いカプセルの形のハウジング１０１を有することができる。ハウジング１０１には、食道よりも小さいサイズの長さを有する部分が含まれる必要がある。また、内部に部品実装スペースを確保するために、一方向に長く構成することができる。
【００６３】
より具体的に、ハウジング１０１は、直方体状や円柱状を有することができ、反芻胃内での異物感を最小限に抑えるために、角がなく曲面だけで構成されているハウジング１０１を利用することができる。例えば、図３ａ〜図８に示すように、円柱状から上面または下面と側面の間の角をなくし、曲面で構成されているハウジング１０１を利用することができる。
【００６４】
以下、説明の便宜のために、ハウジング１０１の長さ方向は、ハウジング１０１において最も長い部分を意味し、幅方向は、長さ方向に垂直な方向に家畜の食道を通過することができる直径を有する部分を意味する。図３ａ及び図３ｂのように、長さ方向を軸とする円筒形の側面を有する実施例を中心に説明する。但し、ハウジング１０１の形状は、これに限定されず、球のように角をなくした曲面からなってもよい。
【００６５】
図３ａ及び図４に示すように、胃液取出管１１５は、ハウジング１０１の外部に露出する場合、反芻胃の壁に直接接触することができる。胃液取出管を構成する材料によって差があるが、ハウジング１０１の外部に突出した胃液取出管１１５は、反芻胃の壁に傷をつける可能性がある。
【００６６】
したがって、図５ａ及び図５ｂに示すように、胃液取出管を胃壁に触れないよう、外部ハウジング１０１ｂを追加して、胃液取出管１１５ａ、１１５ｂ、１１５ｃが外部ハウジング１０１ｂの壁の内部に収納されるように構成することができる。
【００６７】
胃液取出口へ胃液の流入が円滑に行われるようにすべく、外部ハウジングの一側に図５ａに示すように開放部１０３を含ませることができる。開放部１０３に隣接して胃液取出口が配置されることができ、開放部を介して流入した胃液を円滑に排出するために、外部ハウジング１０１ｂは、側面にも開放された連通孔１０２を含むことができる。連通孔１０２は、複数個の孔状や、図５ａに示すようにメッシュ状に構成されることができる。
【００６８】
ハウジング１０１は、シリコンのような生体に無害な物質を含むことができる。外部ハウジングとしては、胃液取出管を包みながら、家畜に与える影響を最小限に抑えるために、フレキシブルな材料を利用することができる。ハウジング１０１の形状を変化させるために、ハウジングの内部に空きスペースを含ませるか、またはシリコンのように形状が変化できる材料を内部に注入することができる。
【００６９】
図５ｂに示すように、バッテリー１３０、制御部１２０、胃液検査モジュール１５０などが収納されている内部ハウジング１０１ａを外部ハウジング１０１ｂ内に備えることができる。外部ハウジング１０１ｂとは異なり、内部ハウジング１０１ａは、生体情報カプセル１００内の部品を保護するために、剛性を有する材料が必要である。反芻胃は１分に数回の収縮弛緩を繰り返し、大きな圧力が生体情報カプセル１００に加わる。反芻胃の収縮圧力によりバッテリー１３０、制御部１２０、胃液検査モジュール１５０などが破損する可能性があることから、内部ハウジング１０１ｂは、内部部品を保護することができるよう、内部ハウジング１０１ａは剛性を有することができる。
【００７０】
かかる二重のハウジングを含む生体情報カプセル１００は、反芻胃に投入時には、外部ハウジング１０１ｂを折り畳んで収縮された状態で投入し、反芻胃の内部に流入すると、外部ハウジング１０１ｂは広げられて胃液取出管を保護することができる。
【００７１】
外部ハウジング１０１ｂとして、図６ａ〜図６ｄに示すように膨張または収縮することができるよう弾性を有する材料を利用することもできる。図６ａは収縮した状態、図６ｂは膨張した状態を示す。また、図６ｃ及び図６ｄは図６ａ及び図６ｂの内部を示す概念図である。
【００７２】
形状が変化するハウジングは、胃液取出管が長くても、胃液取出管をすべてカバーすることができ、胃液取出口がハウジングの外壁に位置するように構成することができる。このとき、胃液取出管は、フレキシブルな材料を含むか、または長さが可変して、外部ハウジング１０１ｂの形状変化に対応して形状が変化することができる。
【００７３】
形状が可変する外部ハウジング１０１ｂは、図６ａ及び図６ｂに示すように、複数個の連通孔１０２を含むことができる。連通孔１０２を介して胃液が流入すると、外部ハウジング１０１ｂのサイズが大きくなり、胃液が排出されると、ハウジング１０１のサイズが小さくなる。胃液がハウジングの内部に流入しても、内部の部品が故障しないように、内部ハウジング１０１ａは、剛性を有する材料を含むことができる。
【００７４】
図６ｃに示すように、外部ハウジング１０１ｂが収縮すると、内部ハウジング１０１ａに隣接して近くなり、外部ハウジング１０１ｂが膨張すると、胃液取出管１１５ａ、１１５ｂ、１１５ｃが広がって反芻胃内の様々な位置から胃液を取り出すことができる。
【００７５】
３−２．おもり１６０
本発明の生体情報カプセルは、反芻胃の液相層内に据え付けられるよう、所定のおもりを有する。
【００７６】
おもり１６０は生体情報カプセルの下部に位置することで、生体情報カプセルが逆さにならずに反芻胃内に据え付けられるようにする。
【００７７】
ハウジング１０１内におけるおもり１６０の位置に応じて、生体情報カプセル１００の反芻胃内での配置が異なり得る。図４及び図７に示すように、ハウジング１０１の幅方向（長さ方向に垂直な方向）の一側に偏って配置される場合、おもり１６０が位置する部分が重力方向を向くように配置され、その反対側に位置する胃液取出口１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃが重力方向の反対方向に配置されることができる。胃液取出口１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃは、ハウジング１０１から一定の高さに離隔するため、反芻胃内で異なる位置に胃液取出口１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃが位置することができる。
【００７８】
図５ｂに示すように、おもり１６０がハウジング１０１の長さ方向の中央に位置することができる。本実施例の生体情報カプセル１００は、長さ方向が水平方向になるように反芻胃内に配置されることができる。おもり１６０がハウジング１０１の幅方向に偏って配置されずに中央に位置することから、生体情報カプセル１００は、ハウジング１０１の長さ方向を軸に回転することができる。ハウジング１０１の回転に応じて、胃液取出口１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃの位置は変化することができる。
【００７９】
図６ｄに示すように、おもり１６０は、ハウジング１０１の長さ方向の一側に偏るように位置することができる。おもり１６０が位置する側が重力方向を向くことから、生体情報カプセル１００は垂直方向に配置されることができる。
【００８０】
３−３．胃液取出部１１０
胃液取出部１１０は、１つ以上の胃液取出口１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃ、及び胃液取出管１１５、２１０を含んで構成される。
【００８１】
図３ａ及び図４に示すように、胃液取出部１１０は、生体情報カプセル１００のハウジングの外部に露出する１つ以上の胃液取出口１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃを含んで構成され、かかる胃液取出口は、ハウジングの互いに異なる位置に露出し、互いに異なる反芻胃内の位置（高さ）から胃液を取り出す。
【００８２】
図３ａに示すように、少なくとも一つの胃液取出口１１１ａは、生体情報カプセルのハウジングの外部に胃液取出管１１５ａの少なくとも一部が露出するように形成され、残りの胃液取出口１１１ｂ、１１１ｃは、それぞれ互いに異なる高さにハウジングの側面に露出するように構成されることができる。
【００８３】
胃液取出口１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃは、胃液取出管１１５ａ、１１５ｂ、１１５ｃを介して胃液検査モジュール１５０に接続されて、取り出した胃液を胃液検査モジュール１５０に伝達する。
【００８４】
胃液取出部１１０は、図４に示すように、様々な高さに形成される胃液取出口１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃを含んで形成されることができる。各胃液取出口１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃは、それぞれの胃液取出管１１５ａ、１１５ｂ、１１５ｃを介して胃液検査モジュール１５０に胃液を伝達する。このように構成された胃液取出口１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃにより、反芻胃の縦方向の上中下の高さの部分の胃液をそれぞれ取り出すことができる。または、カプセルが据え付けられた位置に応じて、互いに異なる複数個の位置の胃液をそれぞれ取り出すことができる。
【００８５】
図３ａ〜図７には、胃液取出口１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃが概ね３つ示されているが、これに限定されず、胃液取出口は１つ以上であってもよい。
【００８６】
図５ｂに示すように、胃液取出口１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃは、ハウジング１０１の側面から突出しないように配置されることができる。胃液取出管１１５ａ、１１５ｂ、１１５ｃへ胃液が容易に流入するよう、胃液取出口１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃは、外側の直径が大きく胃液取出管１１５ａ、１１５ｂ、１１５ｃに隣接するほど直径が小さくなるテーパー（ｔａｐｅｒ）状を有することができる。胃液取出管の内部の直径も同一の直径を有することなく位置によって異なり得る。
【００８７】
図５ａ及び図５ｂに示すように、ハウジングの一端面に複数個の胃液取出口１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃが位置することができる。但し、このように構成した場合、胃液取出口１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃ間の距離が短いという問題が生じうる。
【００８８】
これに対し、サイズが可変する外部ハウジング１０１ｂを利用する場合、連通孔１０２を介して胃液が外部ハウジング１０１ｂの内部に流入し、外部ハウジング１０１ｂが膨張し、胃液取出口１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃ間の間隔が広がることができる。
【００８９】
胃液取出部は、図６ｂに示すように、カプセルハウジング１０１の長さ方向に離隔して複数個が形成された胃液取出口１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃを含むことができる。長さ方向に離隔して配置する場合、胃液取出口１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃはハウジング内で最も離隔して配置されることができるため、様々な位置の胃液を取り出すことができる。
【００９０】
反芻胃内の各層の胃液を取り出すためには、生体情報カプセル１００の長さ方向が反芻胃内で垂直方向になるように配置する必要があり、垂直方向に生体情報カプセル１００が配置されるよう、おもり１６０がハウジング１０１の長さ方向の一側に偏って位置するようにすることができる。生体情報カプセル１００においておもり１６０が位置する側が重力方向を向くことから、生体情報カプセル１００は垂直方向に配置されることができる。
【００９１】
本実施例の生体情報カプセル１００、すなわち、胃液取出口１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃがハウジング１０１の外壁に突出しない生体情報カプセルは、家畜の胃壁を刺激しないため、家畜に与える影響を最小限に抑えるとともに、胃液を取り出して消化率などを測定することができる。
【００９２】
または、図７に示すように、ハウジングの外部に露出する胃液取出管１１５ａ、１１５ｂ、１１５ｃをフレキシブルな材料で構成し、かつ各胃液取出管１１５ａ、１１５ｂ、１１５ｃの長さを異ならせて構成することもできる。例えば、人体に使用可能なシリコンや、体内で数ヶ月、あるいは、数年後に除去される物質などを使用することができる。生体情報カプセルの使用期間が経過すると、胃液取出管１１５ａ、１１５ｂ、１１５ｃは溶解して無くなり、ハウジング１０１から突出した部分が除去されて、家畜の消化機能に及ぼす影響を最小限に抑えることができる。
【００９３】
フレキシブルな材料の胃液取出管１１５ａ、１１５ｂ、１１５ｃは、胃壁に刺激を与えず、安定した利点があるのに対し、胃液取出口１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃの位置が可変して胃液の取出し位置が変化するという問題がある。
【００９４】
かかる問題を克服するために、フレキシブルな胃液取出管１１５ａ、１１５ｂ、１１５ｃの端部にブイ１１８を取り付けることで、反芻胃内の異なる位置に胃液取出口１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃを配置することができる。ハウジングは、反芻胃の下部に沈み、胃液取出口１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃは、図７に示すように、上側に浮かんで胃液取出口１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃの垂直方向の位置変化を低減することができる。
【００９５】
ブイ１１８を利用する場合であっても、常に胃液取出管１１５ａ、１１５ｂ、１１５ｃが垂直方向に延長されないことから、所定周期で採取した値を基に、最大値と最小値を捨てて平均を出す方法などを利用して誤差を減らすことができる。
【００９６】
３−３−１．胃液取出管１１５
胃液取出管１１５は、胃液取出口１１１の数に応じた数を有することができ、各胃液取出口１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃから取り出された胃液がそれぞれ区分された胃液取出管１１５ａ、１１５ｂ、１１５ｃに沿って検査モジュール１５０に流入することができる。
【００９７】
一方、胃液取出口は、図８に示すように、多孔質胃液吸収口１７４を有することができる。多孔質胃液吸収口１７４は、胃液取出管の内部を多孔質の微粒子を充填して形成することができ、それぞれの胃液取出口は、図１１に示すような胃液取出管ハウジング２２０によって保護されることができる。
【００９８】
胃液取出管は、胃液取出管カバー２２２により、胃液への露出／非露出が制御されることができる。また、胃液取出管カバー２２２は、胃液取出管の進入に応じてオープン／クローズ制御される、又は別の制御及び駆動部（図示せず）によってオープン／クローズ制御されることができる。
【００９９】
胃液取出管カバー２２２がオープンする、又は胃液取出口が胃液に露出している場合、胃液は、多孔質胃液吸収口１７４を介して形成された多孔質毛細管に乗って胃液検査モジュール１５０に案内される、又は後述する胃液取出プロペラ１７３の駆動により胃液検査モジュール１５０に流れ込む。
【０１００】
図１１に示すように、胃液取出管２１０は、その一部上に胃液取出管伸縮部２１４を有し、胃液取出管駆動部の駆動に伴う胃液取出管駆動突起２３０の駆動に応じてかみ合う胃液取出管駆動溝２１２の動作により、胃液取出管伸縮部２１４が圧縮／伸長しながら胃液取出管の長さが調整される。これにより、複数個の胃液取出口が生体情報カプセルの外装ハウジングまたは胃液取出管ハウジング２２０を外れて反芻胃の胃液に露出するようになって胃液を取り出すことができる。
【０１０１】
胃液取出管１１５ａ、１１５ｂ、１１５ｃは、図７に示すように、ハウジング１０１の外部に露出する場合、フレキシブルな材料で構成することができる。これは、家畜の胃壁を刺激しない材料で構成するためである。
【０１０２】
３−３−２．胃液取出スポイト（ｓｐｕｉｔ）１７１、スポイト駆動部１７２
胃液取出部は、胃液取出スポイト１７１及びスポイト駆動部１７２を含んで構成されることができる。図９を挙げて説明すると、胃液取出スポイト１７１は、胃液取出管１１５の一部上に弾性を有する材料で形成されて弾性材料のスポイトを形成する。図９には、胃液取出スポイト１７１が凸状に示されているが、その形状は限定的ではなく、弾性材料で形成され、スポイト駆動部１７２の凹状／凸状がかみ合ってスポイト駆動部１７２が回転制御され、かつ弾性材料の圧縮／伸長変形をもたらす程度であれば十分である。
【０１０３】
かかるスポイト駆動部１７２及び胃液取出スポイト１７１の作用により、反芻胃の胃液に露出している胃液取出口は、胃液を胃液検査モジュール１５０に取り出して伝達する。この場合、胃液取出管１１５、２１０は、多孔質胃液吸収管１７４を備えてもよく、そうでなくてもよい。
【０１０４】
３−３−３．胃液取出プロペラ１７３
胃液取出管１１５、２１０は、図１０に示すように、胃液取出プロペラ１７３を含んで構成されることができる。胃液取出プロペラ１７３は、プロペラ駆動部（図示せず）の制御により、胃液取出管に取出し圧力を生成し、反芻胃から胃液を取り出して胃液検査モジュール１５０に伝達されるようにする。
【０１０５】
３−４．胃液検査モジュール１５０
胃液検査モジュール１５０は、胃液取出部を介して得られた胃液を分析し、消化率を測定する。
【０１０６】
胃液検査モジュール１５０は、胃液取出口１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃ及び胃液取出管１１５、２１０を介して反芻胃の各層（高さ）から胃液の伝達を受けて分析する。
【０１０７】
胃液検査モジュール１５０での胃液分析は、胃液取出部を介して嫌気的に取り出した胃液を分析することで行われる。胃液の分析を介した消化率の分析は、所定の公知技術を適用して分析することができる。本発明における、家畜の消化率の分析及び消化の状態に応じた検診は、ｐＨ濃度の測定、胃液での飼料の密度分析などを介して行われることができる。
【０１０８】
３−５．胃液取出駆動部
胃液取出駆動部は、スポイト駆動部１７２、胃液取出スポイト１７１、胃液取出プロペラ１７３、胃液取出管駆動突起２３０を少なくとも一つ以上含んで構成されることができる。
【０１０９】
胃液取出駆動部は、図９のように、スポイト駆動部１７２を駆動制御して胃液取出スポイト１７１を動作させることで、胃液を取り出して胃液検査モジュール１５０に伝達することができる。
【０１１０】
また、胃液取出駆動部は、図１０のように、胃液取出プロペラ１７３を駆動制御して胃液を取出し胃液検査モジュール１５０に伝達することができる。
【０１１１】
尚、胃液取出駆動部は、胃液取出駆動突起２３０を回転駆動し、これにかみ合う胃液取出管駆動溝２１２を垂直駆動することにより、胃液取出管伸縮部２１４の圧縮／伸長を介して胃液取出管１１５、２１０の長さを調整することができる。
【０１１２】
このような胃液取出管２１０の長さ調整を介して胃液取出口１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃが露出している反芻胃内の位置（高さ）を制御することができ、これにより、本発明の生体情報カプセルは、反芻胃内の様々な位置（高さ）での胃液を取り出して分析することができる。
【０１１３】
反芻胃は、内部に流入した餌を消化させるために、圧縮弛緩を繰り返す。反芻胃の圧縮動作時には外部圧力が大きくなるため、胃液取出口１１１を介して胃液が流入することができる。この場合、胃液取出管駆動部は、単に胃液取出口１１１を開閉する動作だけを行う装置を含み、圧力が検出されると開放して胃液を取り出し、胃液取出後には閉鎖することができる。また、胃液排出口１４１を介して検査が完了した胃液は排出させることができる。反芻胃が弛緩時には反芻胃の内部スペースが拡張するため、胃液排出口１４１を介してカプセル内部の胃液を排出させることができる。
【０１１４】
３−６．制御部１２０、メモリ１２１、及び通信部１２２
本発明の生体情報カプセル１００、２００は、カプセルの全動作を制御する制御部、及び製品情報／測定データなどを保存するメモリをさらに備える。
【０１１５】
本発明の制御部及びメモリは、従来技術の制御部／メモリとハードウェア的には同一の制御部／メモリであり得るが、生体情報カプセルを制御する制御プログラム、保存するデータにおいて差別化される。
【０１１６】
３−６−１．メモリ１２１
本発明の生体情報カプセルのメモリ１２１は、分析した胃液分析データを保存するだけでなく、生体情報カプセル１００の種類を保存することができる。
【０１１７】
例えば、胃液取出口１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃが様々な高さに形成された図３ａ〜図７のような形の製品はタイプ（ｔｙｐｅ）Ａとして保存し、胃液取出口の高さが調整される図１１のような形の製品はタイプ（ｔｙｐｅ）Ｂとして保存することができる。
【０１１８】
胃液取出スポイト１７１が構成された製品であるか、それとも、胃液取出プロペラ１７３が構成された製品であるかについての情報も保存することができる。
【０１１９】
３−６−２．通信部１２２
通信部１２２は、外部サーバーやリピータと無線通信を行い、外部装置に収集した生体情報を送信することができる。または、外部の制御コマンドを受信する、又は位置情報に関する信号などを受信することができる。
【０１２０】
通信部１２２は、体内から体外に無線信号を送信するために、周波数が短い信号、すなわち、長波の信号を利用することができる。例えば、１ＧＨｚ以下の信号を利用することができる。
【０１２１】
通信部１２２は、無線信号を送受信するための放射体であって、アンテナを備えることができる。アンテナは、ハウジングの内側に位置し、他の部品との干渉を避けるために、絶縁材料で被覆されることができる。
【０１２２】
３−６−３．制御部１２０
本発明の制御部は、上述した胃液取出部１１０及び胃液取出駆動部の駆動制御に加えて、胃液検査モジュール１５０での胃液分析制御や、分析データを外部のサーバーに送信する通信制御などを行う。
【０１２３】
胃液取出駆動部の制御は、制御部が周期的に行ってもよく、通信部を介して制御信号を受けて胃液取出駆動部が駆動してもよい。
【０１２４】
さらに、本発明の制御部は、後述のように、上記メモリに保存された製品情報を読み込み、これに対応する制御手続きを行うように構成された制御プログラムを搭載する。
【０１２５】
制御部１２０、メモリ１２１、通信部１２２などは、基板上に実装されたＩＣと回路を介して構成されることができる。また、基板は、ハウジング１０１の内側の幅に相当する幅を有してハウジング１０１の長さ方向に挿入されることができる。
【０１２６】
基板がハウジング１０１の内部に挿入されると、ハウジングを幅方向に２つに区画するようになる。２つのスペースに区画されたハウジングの内部スペースは、おもり１６０とバッテリー１３０が基板を中心に両側に配置される。
【０１２７】
３−７．胃液排出部
胃液取出部から取り出して胃液検査モジュール１５０で検査した後、胃液を再びハウジングの外部に排出することができる。検査モジュールと接続された胃液排出部は、図３ａ〜図７に示すように、胃液排出管１４５及び胃液排出口１４１を含むことができる。ここで、取り出した胃液を排出しなければ、次のサイクルで胃液を取り出して再び検査することができなくなる。そのため、複数個の胃液取出口を備えた場合にも、胃液排出口１４１及び胃液排出管１４５は、１つだけを備えることができる。
【０１２８】
胃液排出部から胃液を排出する場合、生体情報カプセル１００内の圧力が減少しつつ、胃液取出部により胃液が自然に流入することができる。これにより、胃液排出部及び胃液取出部は同時に動作することができる。
【０１２９】
４．消化率の測定方法
本発明の反芻胃内の消化率測定システムは、次のような手続きを介して反芻胃内の様々な位置での胃液を取り出し、かつ分析したデータをサーバーに送信することができる。以下、図１２〜図１４のフローチャートを参照して反芻胃内の胃液取出し及び消化率分析方法について説明する。
【０１３０】
図１２は１つの胃液取出口１１１を介して胃液を取り出し、かつ分析する方法を示すフローチャートであり、図１３は複数個の胃液取出口１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃを備えた場合を示すフローチャートであり、図１４は図１３の複数の位置での胃液取出し段階Ｓ２０５の具体的な動作方法を説明したフローチャートである。
【０１３１】
４．１．生体情報カプセル据え付け段階Ｓ１００
先ず、上述した本発明の生体情報カプセル１００を家畜の反芻胃内に据え付ける生体情報カプセル据え付け段階について説明する。この段階では、生体情報カプセル１００が家畜の反芻胃内に経口挿入されて据え付けられる。反芻胃内から排出されずに据え付けられた状態が維持されるよう、生体情報カプセル１００はおもりなどを含むことができる。
【０１３２】
４．２．胃液取出し段階Ｓ２００、Ｓ２０５
次は、反芻胃内の胃液を取り出す胃液取出し段階について説明する。
この段階では、胃液取出口１１１を介して胃液を収集し、胃液取出管１１５を介して胃液検査モジュール１５０に取出した胃液を伝達する。図１２に示すように、胃液取出口が１つである場合には１回だけ胃液を取り出せばよい。複数個の胃液取出口を含む場合には、図１３に示すように、複数個の胃液取出口１１０を介して胃液を取り出すことができる（Ｓ２０５）。胃液取出管１１５、２１０の端部が少なくとも２種類以上の高さに生体情報カプセルの外部に露出した状態でそれぞれ胃液を取り出す。以下、図１４のフローチャートを参照して説明する。
【０１３３】
複数の位置での胃液取出し段階Ｓ２０５では、生体情報カプセル１００の互いに異なる位置に胃液取出口１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃが形成された場合、各胃液取出口１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃから胃液を取り出して、胃液検査モジュール１５０に伝達する。すなわち、生体情報カプセルの互いに異なる位置に形成された複数個の胃液取出口１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃから胃液を取り出す胃液取出口からの胃液取出し段階Ｓ２４０を含むことができる。
【０１３４】
これとは異なり、複数の位置での胃液取出し段階Ｓ２０５では、１つの胃液取出口の高さを調整して、互いに異なる高さから胃液を取り出す方法を取ることができる。この場合、複数の位置での胃液取出し段階Ｓ２０５は、胃液取出口の高さ調整段階Ｓ２２０を進行した後、上記胃液取出口からの胃液取出し段階Ｓ２４０を行うことができる。胃液取出口の高さ調整段階Ｓ２２０及び胃液取出口からの胃液取出し段階Ｓ２４０は、胃液を取り出そうとする位置の数に相応して繰り返すことができる。
【０１３５】
本発明の生体情報カプセルの様々な変形例は、図３ａ、図３ｂ、及び図４に示すように、互いに異なる高さの胃液取出口とそれによる胃液取出管を有する場合、図９〜図１１のように、単一の胃液取出口を有する場合を含む。さらに、図３ａ、図３ｂ、及び図４の場合にも、少なくとも一つの胃液取出口及び胃液取出管に図９〜図１１の構造を適用して高さが調整されるように形成することができる。ここで、複数の位置での胃液取出し段階Ｓ２０５を制御プログラムで駆動する場合には、上記胃液取出口の高さ調整段階Ｓ２２０、胃液取出口からの胃液取出し段階Ｓ２４０を行うことにより、上記生体情報カプセルの様々な変形構造にすべて対応することができる。
【０１３６】
例えば、様々な高さを有する胃液取出口を備えた実施例では、胃液取出口の高さ調整段階Ｓ２２０を行っても、胃液取出口の高さが固定され、後に行われる胃液取出口からの胃液取出し段階Ｓ２４０で胃液が「複数の位置」から取り出されるようになる。
【０１３７】
一方、胃液取出口の高さ調整段階Ｓ２２０は、胃液取出口の高さ調整が必要であるか否かを判断して行うこともできる（Ｓ２１５）。複数の互いに異なる高さに胃液取出口が形成された生体情報カプセルモデルの場合、カプセル制御部１２０にその情報を保存することができ、制御プログラムは、生体情報カプセルが複数の互いに異なる高さの胃液取出口を有するのかについての既に保存されたメモリ１２１の情報を確認して胃液取出口の高さ調整段階Ｓ２２０を省略することもできる。胃液取出口の高さ調整段階Ｓ２２０では、胃液取出管駆動突起２３０を回転駆動して胃液取出管の長さを調整することができる。このために、制御プログラムは、生体情報カプセルのタイプを確認する生体情報カプセルの情報確認段階Ｓ２１０を行うことができる。
【０１３８】
生体情報カプセルの情報確認段階Ｓ２１０において、制御プログラムは、生体情報カプセルが胃液取出口の高さを調整できるものであるか、胃液取出口が互いに異なる高さに形成されているか、胃液取出スポイト／プロペラが形成されているか否かを把握し、その結果に基づいて以降の手続きを行う。
【０１３９】
胃液取出口からの胃液取出し段階Ｓ２４０では、胃液取出部駆動段階Ｓ２４５をさらに行うことができる。
【０１４０】
胃液取出部駆動段階Ｓ２４５では、胃液取出スポイト駆動段階Ｓ２６２、胃液取出プロペラ駆動段階、または胃液取出口開放段階などを選択的に進行することができる。これも、本発明の生体情報カプセルのメモリに保存された製品情報に基づいて製品モデルを確認して選択的に進行することができる。胃液取出部駆動段階Ｓ２４５は、胃液取出部駆動部の種類に応じて異なって駆動することができる。
【０１４１】
胃液取出スポイト駆動段階は、スポイト駆動部１７２を駆動制御して胃液取出スポイト１７１を動作させることで、胃液を取り出して胃液検査モジュール１５０に伝達する段階である。
【０１４２】
胃液取出プロペラ駆動段階は、胃液取出プロペラ１７３を駆動制御して胃液を取り出して胃液検査モジュール１５０に伝達する段階である。
【０１４３】
４．３．胃液分析段階Ｓ３００
胃液分析段階は、取り出した胃液を胃液検査モジュール１５０で分析する段階である。胃液の分析として、ｐＨ濃度や飼料密度の分析などを行うことができ、消化率を測定するための公知の分析方法／センサーを使用することができる。
【０１４４】
この段階では、胃液取出し段階Ｓ２００で取り出した胃液を取出し位置に応じて区分して分析することができる。取出し位置は、胃液取出管駆動部の駆動情報に基づいて胃液が取り出された反芻胃内の位置を区分することができる。
【０１４５】
胃液分析段階Ｓ３００は、複数の位置から胃液を取り出す場合、それぞれの胃液取出口から胃液を取り出すと、同時に直ちに分析することができ、複数の位置から胃液を取り出した後、後の段階で胃液分析段階Ｓ３００が行われることもできる。前者の場合は、各胃液取出口から胃液を取出す段階と胃液分析段階とを交互に繰り返して行うことができる。
【０１４６】
胃液分析段階Ｓ３００では、胃液の成分を具体的に数値化した値を導出することができる。ここで、具体的な数値ではなく、基準範囲に属しているかどうかだけを判断することができる。
【０１４７】
４．４．データ送信段階Ｓ４００
この段階では、胃液検査モジュール１５０で分析した胃液分析データをサーバーに送信する段階である。データ送信は、胃液の分析時に直ちに送信してもよく、バッテリーの使用量を減らすために、メモリに収集された後、一定の分量が集まれば、一度に送信することもできる。但し、この場合も、基準値を外れる場合には、周期を無視し、緊急にサーバーにデータを送信することができる。
【０１４８】
４．５．サーバーでのデータ分析段階Ｓ５００
本発明の生体情報カプセル１００からデータを受信したサーバー（図示せず）は、受信したデータを分析して家畜の健康状態を分析し、それをユーザー端末に送信する。胃液分析段階Ｓ３００は、１次的な胃液の成分を分析し、サーバーのデータ分析段階Ｓ５００は、生体情報カプセル１００から受信した胃液に関する情報だけでなく、他のデータ（家畜の年齢、他の健康状態、周囲の温度、以前に受信したデータなど）を組み合わせて健康状態を導出することができる。
【０１４９】
一方、本発明の技術的思想は、上記実施形態に基づいて具体的に記述されているが、上記実施形態は、説明のためのものであり、それを制限するためのものではないことを周知すべきである。また、本発明の技術分野における当業者は、該当技術思想の範囲内で多様な実施形態が可能であることを理解できる。
【符号の説明】
【０１５０】
１００、２００  生体情報カプセル
１０１  ハウジング
１１０  胃液取出部
１１１  胃液取出口
１１５、２１０  胃液取出管
１２０  制御部
１２１  メモリ
１２２  通信部
１３０  バッテリー
１５０  胃液検査モジュール
１６０  おもり
１７２  スポイト駆動部
１７１  胃液取出しスポイト
１７３  胃液取出しプロペラ
１７４  多孔質胃液吸収口
２１２  胃液取出管駆動溝
２１４  胃液取出管伸縮部
２２０  胃液取出管ハウジング
２２２  胃液取出管カバー
２３０  胃液取出管駆動突起
【要約】
【課題】反芻胃内の様々な位置での胃液を取り出して分析し、そのデータを外部のサーバーに送信する生体情報カプセル及びこれを利用した反芻胃の胃液取出し及び分析システムを提供する。
【解決手段】
家畜の反芻胃内から反芻胃液を取り出して消化率を測定するシステムは、家畜の反芻胃に投入され、反芻胃内の胃液を取り出して分析し、胃液分析データを外部のサーバーに送信する生体情報カプセルと、反芻胃の胃液分析データを生体情報カプセルから受信し、既に保存された以前の胃液分析データと比較して家畜の健康状態の異常有無を確認するサーバーと、を含んで構成される 家畜の消化率測定システムに関する。
【選択図】図５ｂ【図１】
0006935117.tif 000002
【図２】
0006935117.tif 000003
【図３ａ】
0006935117.tif 000004
【図３ｂ】
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【図４】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
0006935117.tif 000008
【図６ａ】
0006935117.tif 000009
【図６ｂ】
0006935117.tif 000010
【図６ｃ】
0006935117.tif 000011
【図６ｄ】
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【図７】
0006935117.tif 000013
【図８】
0006935117.tif 000014
【図９】
0006935117.tif 000015
【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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