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JP2021035355A - Health condition management system for livestock, wearable device for livestock, health condition management method for livestock, and program - Google Patents

Health condition management system for livestock, wearable device for livestock, health condition management method for livestock, and program Download PDF

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Publication number
JP2021035355A
JP2021035355A JP2020136224A JP2020136224A JP2021035355A JP 2021035355 A JP2021035355 A JP 2021035355A JP 2020136224 A JP2020136224 A JP 2020136224A JP 2020136224 A JP2020136224 A JP 2020136224A JP 2021035355 A JP2021035355 A JP 2021035355A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
livestock
information
health condition
posture
predetermined time
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2020136224A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
彰吾 檜垣
Shogo Higaki
彰吾 檜垣
耕治 吉岡
Koji Yoshioka
耕治 吉岡
浩尚 岡田
Hironao Okada
浩尚 岡田
和夫 川上
Kazuo Kawakami
和夫 川上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Kyoritsu Seiyaku Corp
National Agriculture and Food Research Organization
Original Assignee
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Kyoritsu Seiyaku Corp
National Agriculture and Food Research Organization
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST, Kyoritsu Seiyaku Corp, National Agriculture and Food Research Organization filed Critical National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Publication of JP2021035355A publication Critical patent/JP2021035355A/en
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Abstract

To provide a technique capable of accurately detecting a health condition of livestock to be managed with a simple system configuration.SOLUTION: A health condition management system for livestock according to the present invention comprises: detection means including a temperature sensor and an acceleration sensor, fitted to a livestock to be managed, and acquiring body surface temperature information of the livestock, posture information of the livestock, and activity amount information of the livestock; and diagnosis means for diagnosing a health condition of the livestock on the basis of the body surface temperature information of the livestock, the posture information of the livestock, and the activity amount information of the livestock.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、家畜の健康状態管理システム、家畜用ウェアラブルデバイス、家畜の健康状態管理方法、及びプログラム等に関する。 The present invention relates to a livestock health condition management system, a livestock wearable device, a livestock health condition management method, a program, and the like.

近年、畜産従事者の減少と高齢化が進む一方、一戸当たりの家畜飼養頭数は増加傾向にあり、一頭ごとに十分な観察時間を割くことが困難となりつつある。また、今後、海外との畜産物価格競争激化が予想され、家畜生産の省力化・低コスト化が喫緊の課題となっている。このことから、多数の家畜の健康状態を常時モニタリング可能な技術のニーズが高くなっている。 In recent years, while the number of livestock workers is decreasing and the population is aging, the number of livestock raised per household is increasing, and it is becoming difficult to devote sufficient observation time to each animal. In addition, intensifying competition in livestock product prices with overseas is expected in the future, and labor saving and cost reduction of livestock production are urgent issues. For this reason, there is an increasing need for technology that can constantly monitor the health status of many livestock.

これに対し、例えば、牛に装着されるウェアラブルデバイスと、管理区域内に設けられた位置情報センサから取得される情報によって、牛が、採食、飲水、歩行、横臥、走行、静止、発情、反芻のいずれの活動を行っているのかを管理する技術などが提案されている(特許文献1など)。 On the other hand, for example, a wearable device worn on a cow and information acquired from a position information sensor provided in a controlled area allow the cow to eat, drink, walk, lie down, run, stand still, and estrus. A technique for managing which activity of rumination is being carried out has been proposed (Patent Document 1 and the like).

特開2018−7613号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2018-7613

上記特許文献のような方法によれば、人手に頼ることなく、管理対象の家畜の活動状態を管理することが可能になる。しかしながら、上記文献に記載の技術では、牛が発情状態であることは判別可能であるものの、健康状態までは正確に判別することはできない。また、管理対象の牛がどの位置にいるかを検知する手段が必要になり、大がかりなシステムとなってしまう。さらに、牛がいずれの活動状態であるかを判別するために処理すべき情報が多く、その分アルゴリズムも複雑になるため、高コストなシステムとなる虞がある。 According to the method as described in the patent document, it is possible to manage the activity state of the livestock to be managed without relying on human hands. However, although it is possible to determine that a cow is in estrus by the technique described in the above document, it is not possible to accurately determine the state of health. In addition, a means for detecting the position of the cow to be managed is required, resulting in a large-scale system. Furthermore, there is a lot of information to be processed in order to determine which active state the cow is in, and the algorithm becomes complicated accordingly, which may result in a high-cost system.

上記のような問題点に鑑み、本発明は、簡易なシステムの構成で、管理対象の家畜の健康状態を、精度よく知ることができる技術を提供することを目的とする。 In view of the above problems, it is an object of the present invention to provide a technique capable of accurately knowing the health condition of livestock to be managed by configuring a simple system.

上記の課題を解決するため、本発明に係る家畜の健康状態管理システムは、温度センサと加速度センサを備え、管理対象である家畜に装着され、前記家畜の体表温度情報、前記家畜の姿勢情報、及び前記家畜の活動量情報、を取得する検出手段と、
前記家畜の体表温度情報、前記家畜の姿勢情報、及び前記家畜の活動量情報に基づいて、前記家畜の健康状態を診断する、診断手段と、
を有する。
In order to solve the above problems, the livestock health condition management system according to the present invention includes a temperature sensor and an acceleration sensor, and is attached to the livestock to be managed, and has body surface temperature information of the livestock and attitude information of the livestock. , And the detection means for acquiring the activity amount information of the livestock, and
A diagnostic means for diagnosing the health condition of the livestock based on the body surface temperature information of the livestock, the posture information of the livestock, and the activity amount information of the livestock.
Have.

なお、「家畜の体表温度情報」、「家畜の姿勢情報」、「家畜の活動量情報」とは、それぞれ、家畜の体表温に関する情報全般、家畜の姿勢に関する情報全般、家畜の活動量に関する情報全般を意味している。 In addition, "livestock body surface temperature information", "livestock posture information", and "livestock activity information" are general information on livestock body surface temperature, general information on livestock posture, and livestock activity amount, respectively. It means all the information about.

また、ここでいう検出手段としては、例えば家畜に装着されるウェアラブルデバイスとすることができる。このような構成のシステムによれば、温度センサと加速度センサを備
えるウェアラブルデバイスと、個々の家畜に取り付けて当該センサの出力情報から、家畜の体表温度と、姿勢と、活動量を算出する演算装置と、を有する簡易なシステム構成により、家畜の健康状態を精度よく把握することが可能になる。
Further, as the detection means referred to here, for example, a wearable device worn on livestock can be used. According to the system having such a configuration, a wearable device equipped with a temperature sensor and an acceleration sensor, and a calculation attached to each livestock to calculate the body surface temperature, posture, and activity amount of the livestock from the output information of the sensor. A simple system configuration with a device makes it possible to accurately grasp the health condition of livestock.

また、前記家畜の姿勢情報には、前記家畜が立位と臥位のいずれの状態であるかの情報が含まれ、前記加速度センサは三次元加速度センサであり、前記検出手段は、前記家畜の尾に装着され、前記三次元加速度センサの出力から前記家畜の尾のロール角情報を算出する姿勢指数算出手段を備え、前記診断手段は、当該ロール角情報に基づいて前記家畜が立位と臥位のいずれの状態であるかを判定する姿勢状態判定手段を備える、ものであってもよい。なお、「立位」とは起立状態であることを示し、「臥位」とは横臥状態であることを示す。 Further, the posture information of the livestock includes information on whether the livestock is in a standing position or a lying position, the acceleration sensor is a three-dimensional acceleration sensor, and the detection means is the livestock. It is equipped with a posture index calculating means that is attached to the tail and calculates the roll angle information of the tail of the livestock from the output of the three-dimensional acceleration sensor, and the diagnostic means is such that the livestock is standing and lying down based on the roll angle information. It may be provided with a posture state determining means for determining which state of the position. The "standing position" indicates that the patient is in a standing position, and the "lying position" indicates that the patient is in a lying position.

前記検出手段がこのような構成であることによって、非侵襲的かつ低負担で家畜にウェアラブルデバイスを装着することが可能になる。また、三次元加速度センサから得られる尾のロール角に基づいて、家畜の姿勢が立位と臥位のいずれかを判別することができるため、姿勢を検出するための別途の構成を省略することができる。 Such a configuration of the detection means makes it possible to equip livestock with a wearable device in a non-invasive manner and with a low burden. Further, since the posture of the livestock can be determined to be either the standing position or the lying position based on the roll angle of the tail obtained from the three-dimensional acceleration sensor, a separate configuration for detecting the posture is omitted. Can be done.

また、前記診断手段は、前記家畜の体表温度の直近の第1の所定時間内の最高値を抽出し、前記最高値と、前記最高値を抽出した前記直近の第1の所定時間の属する日前所定数日間における各日の、前記直近の第1の所定時間の属する時間帯と同一の時間帯の前記家畜の体表温度の最高値の平均値と、の差分値を算出する体温指標算出部と、前記家畜が立位である時間又は臥位である時間の、第2の所定時間内の合計値を算出する、姿勢指標算出部と、前記家畜の活動量の、第3の所定時間内の合計値を算出する、活動量指標算出部と、前記算出した各値の変動の仕方に基づいて、前記家畜の健康状態が、予め設定されている複数種類のステータスのいずれかに該当するかを判定する健康状態判定部と、を備えるものであってもよい。 In addition, the diagnostic means extracts the highest value within the latest first predetermined time of the body surface temperature of the livestock, and the highest value and the latest first predetermined time from which the highest value is extracted belong to. Calculation of body temperature index to calculate the difference value from the average value of the maximum value of the body surface temperature of the livestock in the same time zone as the time zone to which the most recent first predetermined time belongs on each day in the predetermined several days before the day. A third predetermined time of the posture index calculation unit and the activity amount of the livestock, which calculates the total value of the unit and the time when the livestock is standing or lying down within the second predetermined time. Based on the activity index calculation unit that calculates the total value of the above and the way of fluctuation of each calculated value, the health condition of the livestock corresponds to one of a plurality of preset statuses. It may be provided with a health condition determination unit for determining whether or not.

或いは、前記診断手段は、前記家畜の体表温度の直近の第1の所定時間内の最高値を抽出し、前記最高値と、前記最高値を抽出した前記直近の第1の所定時間の属する日前所定数日間における各日の、前記直近の第1の所定時間の属する時間帯と同一の時間帯の前記家畜の体表温度の最高値の平均値と、の差分値を算出する体温指標算出部と、前記家畜の、直近の第4の所定時間内の立位である時間又は臥位である時間の合計値と、当該第4の所定時間前からさらに過去の第4の所定時間内の立位又は臥位から択一的に選択された姿勢と同じ姿勢である時間の合計値と、の比を算出する姿勢指標算出部と、前記家畜の、直近の第5の所定時間内の活動量の合計値と、当該第5の所定時間前からさらに過去の第5の所定時間内の活動量の合計値と、の比を算出する活動量指標算出部と、前記算出した各値の変動の仕方に基づいて、前記家畜の健康状態が、予め設定されている複数種類のステータスのいずれかに該当するかを判定する健康状態判定部と、を備えるものであってもよい。 Alternatively, the diagnostic means extracts the highest value within the most recent first predetermined time of the body surface temperature of the livestock, and the highest value and the most recent first predetermined time from which the highest value is extracted belong to. Calculation of body temperature index to calculate the difference value from the average value of the maximum body surface temperature of the livestock in the same time zone as the time zone to which the most recent first predetermined time belongs on each day in the predetermined several days before the day. The total value of the part and the time during which the livestock is standing or lying down within the latest fourth predetermined time, and within the fourth predetermined time in the past from before the fourth predetermined time. The posture index calculation unit that calculates the ratio of the total value of the time that is the same posture as the posture selectively selected from the standing position or the lying position, and the activity of the livestock within the latest fifth predetermined time. The activity index calculation unit that calculates the ratio of the total value of the amount and the total value of the activity amount within the fifth predetermined time from before the fifth predetermined time to the past, and the variation of each calculated value. A health condition determination unit for determining whether the health condition of the livestock corresponds to any of a plurality of preset types of status may be provided based on the above method.

なお、上記の第1の所定時間、第2の所定時間、第3の所定時間、第4の所定時間、第5の所定時間は、全て又は一部が同じ時間であってもよい。また、ここでいう「複数種類のステータス」には、正常、発情、分娩、発熱性疾患、乳熱、蹄熱、の分類を含むことができる。このような処理によって家畜の健康状態を判定することで、誰であっても容易に家畜の健康状態を把握することが可能になる。 The first predetermined time, the second predetermined time, the third predetermined time, the fourth predetermined time, and the fifth predetermined time may be all or part of the same time. In addition, the "plurality of statuses" referred to here can include classifications of normal, estrus, parturition, fever, milk fever, and hoof fever. By determining the health condition of livestock by such processing, anyone can easily grasp the health condition of livestock.

また、前記活動量情報には、前記家畜の姿勢変化の回数が含まれており、前記診断手段は、前記ロール角情報に基づいて前記家畜の姿勢変化の回数を算出する姿勢変化回数算出部をさらに備え、前記健康状態判定部は、前記家畜の姿勢変化の回数の変動の仕方の情報も用いて、前記家畜の健康状態が、予め設定されている複数種類のステータスのいずれか
に該当するかを判定するものであってもよい。
Further, the activity amount information includes the number of posture changes of the livestock, and the diagnostic means uses a posture change number calculation unit that calculates the number of posture changes of the livestock based on the roll angle information. Further, the health condition determination unit uses information on how the number of times the posture of the livestock changes, and whether the health condition of the livestock corresponds to any of a plurality of preset statuses. May be used to determine.

家畜の尾のロール角の情報からは家畜の姿勢変化(例えば、立位と臥位の変化)の回数を算出することが可能であるため、このような情報を併せて用いることで、より精度よく家畜の健康状態を判定することができる。 Since it is possible to calculate the number of changes in the posture of the livestock (for example, changes in the standing position and the lying position) from the information on the roll angle of the tail of the livestock, it is more accurate to use such information together. It is possible to judge the health condition of livestock well.

また、前記健康状態判定部は、機械学習の手法により学習された学習済みモデルであってもよい。 Further, the health state determination unit may be a learned model learned by a machine learning method.

また、前記検出手段と前記診断手段はそれぞれ無線通信手段を備える、別体の装置であり、前記検出手段は少なくとも前記温度センサ及び前記加速度センサの出力値を含む情報を、前記無線通信手段を介して前記診断手段に送信する、ものであってもよい。 Further, the detecting means and the diagnostic means are separate devices each including a wireless communication means, and the detecting means transmits information including at least the output values of the temperature sensor and the acceleration sensor via the wireless communication means. It may be transmitted to the diagnostic means.

このような構成によると、検出手段を簡素な構成とすることができ、家畜への負担をより低減し、個々のウェアラブルデバイスのコストを抑えることができる。 According to such a configuration, the detection means can be simplified, the burden on livestock can be further reduced, and the cost of individual wearable devices can be suppressed.

また、前記診断手段は、前記家畜の健康状態の診断結果を出力する出力手段をさらに備えていてもよい。また、前記出力手段には、前記家畜の健康状態の診断結果を、他の機器に無線通信により送信する無線通信手段が含まれてもよい。 Further, the diagnostic means may further include an output means for outputting the diagnosis result of the health condition of the livestock. Further, the output means may include a wireless communication means for transmitting the diagnosis result of the health condition of the livestock to another device by wireless communication.

このような構成であると、例えば携帯情報端末に健康状態の診断結果を送信させることも可能になり、場所の制限を受けることなくリアルタイムに家畜の健康状態を把握することが可能になる。 With such a configuration, for example, it is possible to have a mobile information terminal transmit a health condition diagnosis result, and it is possible to grasp the health condition of livestock in real time without being restricted by a place.

また、本発明に係る、家畜の健康情報管理方法は、
管理対象である家畜の体表温度情報、前記家畜の姿勢情報、及び前記家畜の活動量情報、を取得する検出ステップと、
前記家畜の体表温度情報、前記家畜の姿勢情報、及び前記家畜の活動量情報に基づいて、前記家畜の健康状態を診断する診断ステップと、を有する。
In addition, the livestock health information management method according to the present invention is
A detection step for acquiring body surface temperature information of a livestock to be managed, posture information of the livestock, and activity amount information of the livestock, and
It has a diagnostic step of diagnosing the health condition of the livestock based on the body surface temperature information of the livestock, the posture information of the livestock, and the activity amount information of the livestock.

また、前記家畜の姿勢情報には、前記家畜の尾のロール角情報が含まれ、前記診断ステップは、前記家畜の尾のロール角情報に基づいて、前記家畜が立位と臥位のいずれの状態であるかを判定するステップをさらに有してもよい。 Further, the posture information of the livestock includes the roll angle information of the tail of the livestock, and in the diagnosis step, the livestock is in either the standing position or the lying position based on the roll angle information of the tail of the livestock. It may further have a step of determining whether it is in a state.

前記診断ステップは、体温指標算出ステップと、姿勢指標算出ステップと、活動量指標算出ステップと、健康状態判定ステップと、を含んでおり、前記体温指標算出ステップでは、前記家畜の体表温度の直近の第1の所定時間内の最高値を抽出し、前記最高値と、前記最高値を抽出した前記直近の第1の所定時間の属する日前所定数日間における各日の、前記直近の第1の所定時間の属する時間帯と同一の時間帯の前記家畜の体表温度の最高値の平均値、前所定数日間の各日の同一時間帯の体表温度の最高値の平均値との差分値を算出し、前記姿勢指標算出ステップでは、前記家畜が立位である時間又は臥位である時間の、第2の所定時間内の合計値を算出し、前記活動量指標算出ステップでは、前記家畜の活動量の、第3の所定時間内の合計値を算出し、前記健康状態判定ステップでは、体温指標算出ステップ、姿勢指標算出ステップ、及び活動量指標算出ステップの各ステップで算出した値の変動の仕方に基づいて、前記家畜の健康状態が、予め設定されている複数種類のステータスのいずれかに該当するかを判定する、ものであってもよい。 The diagnostic step includes a body temperature index calculation step, a posture index calculation step, an activity amount index calculation step, and a health condition determination step. In the body temperature index calculation step, the latest body surface temperature of the livestock is obtained. The most recent first predetermined value of each day in the predetermined number of days before the day to which the highest value and the most recent first predetermined time to which the highest value was extracted are extracted. Difference value from the average value of the maximum body temperature of the livestock in the same time zone as the time zone to which the predetermined time belongs and the average value of the maximum body temperature of the same time zone in each day of the previous predetermined several days. In the posture index calculation step, the total value within the second predetermined time of the time when the livestock is standing or lying down is calculated, and in the activity amount index calculation step, the livestock The total value of the activity amount within the third predetermined time is calculated, and in the health condition determination step, the fluctuation of the value calculated in each step of the body temperature index calculation step, the posture index calculation step, and the activity index calculation step. Based on the above method, it may be determined whether the health condition of the livestock corresponds to any of a plurality of preset types of statuses.

或いは、前記診断ステップは、体温指標算出ステップと、姿勢指標算出ステップと、活動量指標算出ステップと、健康状態判定ステップと、を含んでおり、前記体温指標算出ステップでは、前記家畜の体表温度の直近の第1の所定時間内の最高値を抽出し、前記最高
値と、前記最高値を抽出した前記直近の第1の所定時間の属する日前所定数日間における各日の、前記直近の第1の所定時間の属する時間帯と同一の時間帯の前記家畜の体表温度の最高値の平均値、前所定数日間の各日の同一時間帯の体表温度の最高値の平均値との差分値を算出し、前記姿勢指標算出ステップでは、前記家畜の、直近の第4の所定時間内の立位である時間又は臥位である時間の合計値と、当該第4の所定時間前からさらに過去の第4の所定時間内の立位又は臥位から択一的に選択された姿勢と同じ姿勢である時間の合計値と、の比を算出し、前記活動量指標算出ステップでは、前記家畜の、直近の第5の所定時間内の活動量の合計値と、当該第5の所定時間前からさらに過去の第5の所定時間内の活動量の合計値と、の比を算出し、前記健康状態判定ステップでは、体温指標算出ステップ、姿勢指標算出ステップ、及び活動量指標算出ステップの各ステップで算出した値の変動の仕方に基づいて、前記家畜の健康状態が、予め設定されている複数種類のステータスのいずれかに該当するかを判定する、ものであってもよい。
Alternatively, the diagnostic step includes a body temperature index calculation step, a posture index calculation step, an activity amount index calculation step, and a health condition determination step, and in the body temperature index calculation step, the body surface temperature of the livestock. The highest value within the most recent first predetermined time is extracted, and the highest value and the most recent first of each day in a predetermined number of days before the day to which the latest first predetermined time to which the highest value is extracted belong. The average value of the maximum body surface temperature of the livestock in the same time zone as the time zone to which the predetermined time of 1 belongs, and the average value of the maximum body surface temperature of the same time zone of each day in the previous predetermined several days. The difference value is calculated, and in the posture index calculation step, the total value of the standing time or the lying time of the livestock within the latest fourth predetermined time and the time before the fourth predetermined time Further, the ratio of the total value of the time in which the posture is the same as the posture selectively selected from the standing or lying position within the fourth predetermined time in the past is calculated, and in the activity amount index calculation step, the above-mentioned The ratio of the total value of the activity amount of the livestock within the latest fifth predetermined time and the total value of the activity amount within the fifth predetermined time from before the fifth predetermined time to the past is calculated. In the health condition determination step, the health condition of the livestock is preset based on how the values calculated in each step of the body temperature index calculation step, the posture index calculation step, and the activity amount index calculation step fluctuate. It may be one that determines whether one of a plurality of types of statuses is applicable.

また、前記活動量情報には、前記家畜の姿勢変化の回数が含まれており、前記診断ステップは、前記ロール角情報に基づいて前記家畜の姿勢変化の回数を算出する姿勢変化回数算出ステップをさらに備え、前記健康状態判定ステップでは、前記家畜の姿勢変化の回数の変動の仕方の情報も用いて、前記家畜の健康状態が、予め設定されている複数種類のステータスのいずれかに該当するかを判定するものであってもよい。 Further, the activity amount information includes the number of posture changes of the livestock, and the diagnosis step is a posture change number calculation step of calculating the number of posture changes of the livestock based on the roll angle information. Further, in the health state determination step, whether the health state of the livestock corresponds to any of a plurality of preset types of status by using the information on how the number of times the posture change of the livestock changes. May be used to determine.

また、本発明は、上記の各方法を情報処理装置に実行させるためのプログラム、そのようなプログラムを非一時的に記録したコンピュータ読取可能な記録媒体として捉えることもできる。 Further, the present invention can be regarded as a program for causing the information processing apparatus to execute each of the above methods, and as a computer-readable recording medium in which such a program is recorded non-temporarily.

また、本発明に係る学習済みモデルの作成方法は、
管理対象である家畜の健康状態を判定するための学習済みモデルの作成方法であって、
所定期間に亘る、前記家畜の体表温度情報、前記家畜の姿勢情報、及び前記家畜の活動量情報の入力を行うステップと、
入力された前記の各情報の組み合わせに基づいて、前記家畜の健康状態を示すステータスを出力させるステップと、を含む。
Moreover, the method of creating the trained model according to the present invention is
A method of creating a trained model for determining the health status of managed livestock.
A step of inputting the body surface temperature information of the livestock, the posture information of the livestock, and the activity amount information of the livestock over a predetermined period.
A step of outputting a status indicating the health condition of the livestock based on the combination of the input information is included.

また、前記学習済みモデルの作成方法は、
前記所定期間に亘る、前記家畜の体表温度情報、前記家畜の姿勢情報、及び前記家畜の活動量情報、を訓練データとし、
前記所定期間内の、前記家畜の体表温度情報、前記家畜の姿勢情報、及び前記家畜の活動量情報の変動の仕方の組み合わせに対応して予め設定されている前記家畜の健康状態を示すステータス情報を正解データとする、学習データセットを用いて、
訓練対象のモデルに学習を行わせる、ものであってもよい。
In addition, the method of creating the trained model is as follows.
The body surface temperature information of the livestock, the posture information of the livestock, and the activity amount information of the livestock over the predetermined period are used as training data.
A status indicating the health condition of the livestock, which is preset according to the combination of the body surface temperature information of the livestock, the attitude information of the livestock, and the activity amount information of the livestock within the predetermined period. Using a training data set that uses information as correct data,
It may be one that trains the model to be trained.

また、本発明に係る学習済みモデルは、
管理対象である家畜の健康状態を判定するための学習済みモデルであって、
所定期間に亘る、前記家畜の体表温度情報、前記家畜の姿勢情報、及び前記家畜の活動量情報の入力に対して、
前記所定期間における、前記家畜の体表温度情報、前記家畜の姿勢情報、及び前記家畜の活動量情報の変動の仕方の組み合わせに対応して予め設定されている前記家畜の健康状態を示すステータスを出力する、ことを特徴とする。
Further, the trained model according to the present invention is
A trained model for determining the health status of managed livestock.
For input of the body surface temperature information of the livestock, the posture information of the livestock, and the activity amount information of the livestock over a predetermined period.
A status indicating the health condition of the livestock, which is preset according to the combination of the body surface temperature information of the livestock, the posture information of the livestock, and the activity amount information of the livestock during the predetermined period. It is characterized by outputting.

なお、上記構成及び処理の各々は技術的な矛盾が生じない限り互いに組み合わせて本発明を構成することができる。 It should be noted that each of the above configurations and processes can be combined with each other to construct the present invention as long as no technical contradiction occurs.

本発明によれば、簡易なシステムの構成で、管理対象の家畜の健康状態を精度よく知ることができる。 According to the present invention, it is possible to accurately know the health condition of livestock to be managed by configuring a simple system.

図1は、実施形態1に係る家畜の健康管理システムの構成例の概略を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an outline of a configuration example of a livestock health management system according to the first embodiment. 図2は、実施形態1に係る家畜の健康管理システムの機能構成の概略を示す機能ブロック図である。FIG. 2 is a functional block diagram showing an outline of the functional configuration of the livestock health management system according to the first embodiment. 図3は、実施形態1に係る加速度センサの加速度検出軸と牛の尾の配置関係を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing the arrangement relationship between the acceleration detection axis of the acceleration sensor according to the first embodiment and the tail of a cow. 図4は、実施形態1に係る健康状態判定部によって判定される牛の健康状態の種類と、牛の体表温度の変化、横臥(臥位)時間の変化、活動量の変化との関係の例を表す一覧表である。FIG. 4 shows the relationship between the type of cattle health condition determined by the health condition determination unit according to the first embodiment, the change in the body surface temperature of the cow, the change in the lying (lying position) time, and the change in the amount of activity. It is a list showing an example. 図5は、実験例1の実験データをグラフ化した説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram in which the experimental data of Experimental Example 1 is graphed. 図6は、実験例2の実験データをグラフ化した説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram in which the experimental data of Experimental Example 2 is graphed. 図7は、実施形態1に係る家畜の健康管理システムの健康状態管理処理全体の流れを示すフローチャートである。FIG. 7 is a flowchart showing the overall flow of the health state management process of the livestock health management system according to the first embodiment. 図8は、実施形態1に係る、健康状態診断処理のサブルーティンを示すフローチャートである。FIG. 8 is a flowchart showing a routine of the health condition diagnosis process according to the first embodiment. 図9は、実施形態1の変形例に係る家畜の健康管理システムの機能構成を示すブロック図である。FIG. 9 is a block diagram showing a functional configuration of a livestock health management system according to a modified example of the first embodiment. 図10は、実施形態1の変形例に係る健康状態診断処理のサブルーティンを示すフローチャートである。FIG. 10 is a flowchart showing a subsystem of the health condition diagnosis process according to the modified example of the first embodiment. 図11は、実験例3の実験データをグラフ化した説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram in which the experimental data of Experimental Example 3 is graphed. 図12は、実験例4の実験データをグラフ化した説明図である。FIG. 12 is an explanatory diagram in which the experimental data of Experimental Example 4 is graphed. 図13は、実験例5の実験データをグラフ化した説明図である。FIG. 13 is an explanatory diagram in which the experimental data of Experimental Example 5 is graphed. 図14は、実施形態2に係る家畜の健康管理システムの構成例の概略を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing an outline of a configuration example of a livestock health management system according to the second embodiment.

以下、本発明の具体的な実施形態について図面に基づいて説明する。 Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

<実施形態1>
まず図1から図8に基づいて、本発明の実施形態の第1の例について説明する。ただし、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
<Embodiment 1>
First, a first example of the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 8. However, unless otherwise specified, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention to those.

(システム構成)
図1は、本実施形態に係る家畜の健康管理システム1の概略を示す図であり、図2は家畜の健康管理システム1の機能構成を示すブロック図である。図1に示すように、家畜の健康管理システム1は家畜に装着されるウェアラブルデバイス110と、ウェアラブルデバイス110と無線通信で情報通信を行う情報処理端末220とを有している。無線通信については所望の公知技術を用いることができ、例えば、Wi−Fi(登録商標)、Bluetooth(登録商標)、ZigBee(登録商標)などを採用することができる。また、LTE(Long Term Evolution)などの公衆無線通信網によって通信を行うのであ
ってもよい。
(System configuration)
FIG. 1 is a diagram showing an outline of a livestock health management system 1 according to the present embodiment, and FIG. 2 is a block diagram showing a functional configuration of a livestock health management system 1. As shown in FIG. 1, the livestock health management system 1 has a wearable device 110 attached to the livestock, and an information processing terminal 220 that performs information communication by wireless communication with the wearable device 110. A desired known technique can be used for wireless communication, and for example, Wi-Fi (registered trademark), Bluetooth (registered trademark), ZigBee (registered trademark) and the like can be adopted. Further, communication may be performed by a public wireless communication network such as LTE (Long Term Evolution).

(ウェアラブルデバイス)
本実施形態においては、ウェアラブルデバイス110は牛の尾の付け根付近に装着される。このため、ウェアラブルデバイス110は、図示しないが、センサモジュールと装着
ベルト部を有する構成となっている。センサモジュールは装着ベルト部に一体に、或いは着脱可能に配置され、装着ベルト部を牛の尾の付け根付近に巻き付けて固定することで、ウェアラブルデバイス110が装着される。また、ウェアラブルデバイス110はバッテリーを備えており、各センサ、制御部などに電力を供給する。バッテリーは再充電可能な二次電池とすることもできる。
(Wearable device)
In this embodiment, the wearable device 110 is worn near the base of the cow's tail. Therefore, although not shown, the wearable device 110 has a configuration including a sensor module and a mounting belt portion. The sensor module is integrally or detachably arranged on the mounting belt portion, and the wearable device 110 is mounted by winding and fixing the mounting belt portion near the base of the cow's tail. Further, the wearable device 110 includes a battery and supplies electric power to each sensor, control unit, and the like. The battery can also be a rechargeable secondary battery.

また、図2に示すようにウェアラブルデバイス110は、温度センサ111、加速度センサ112、記憶部113、通信部114、制御部115の機能部を備えている。なお、本実施形態においては、ウェアラブルデバイス110が検出手段に相当する。 Further, as shown in FIG. 2, the wearable device 110 includes functional units of a temperature sensor 111, an acceleration sensor 112, a storage unit 113, a communication unit 114, and a control unit 115. In this embodiment, the wearable device 110 corresponds to the detection means.

温度センサ111は管理対象の牛の体表温度を所定時間(例えば、2分間)毎に測定し、その温度を出力する。加速度センサ112は、X軸、Y軸、Z軸の三軸方向の加速度を計測可能な、いわゆる三次元加速度センサであり、牛の尾の3軸方向の加速度を出力する。図3に、本実施形態における3軸の方向と牛の尾の関係を示す。図3に示すように、本実施形態においては、Y軸を牛の尾の付け根と尾の延長線上にとったものとして説明を行う。 The temperature sensor 111 measures the body surface temperature of the cow to be controlled every predetermined time (for example, 2 minutes) and outputs the temperature. The acceleration sensor 112 is a so-called three-dimensional acceleration sensor capable of measuring acceleration in the three-axis directions of the X-axis, Y-axis, and Z-axis, and outputs acceleration in the three-axis direction of the cow's tail. FIG. 3 shows the relationship between the directions of the three axes and the tail of the cow in this embodiment. As shown in FIG. 3, in the present embodiment, the Y-axis will be described as being on the base of the tail of the cow and the extension line of the tail.

記憶部113は、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read only memory)などのメモリ装置であり、後述する制御部115によって実行されるプログラム、各センサで測定を行うタイミング情報、各センサによる測定値、などが格納される。 The storage unit 113 is a memory device such as a RAM (Random Access Memory) and a ROM (Read only memory), and is a program executed by the control unit 115 described later, timing information for measurement by each sensor, and a measured value by each sensor. , Etc. are stored.

通信部114は、無線通信の方式により、情報処理端末120と情報通信を行うための通信アンテナ及び無線通信処理手段(いずれも図示せず)を備えている。通信部114の無線通信処理部は後述する制御部115から伝達されるデータを無線通信信号に変換し、当該信号をアンテナから発信する。これによって、ウェアラブルデバイス110は、通信部114を介して、各センサにより取得した牛の体表温度情報(例えば、2分毎の体表温度)、姿勢情報(例えば、後述する姿勢指数)、活動量情報(例えば、後述する活動量指数)を、情報処理端末120に送信する。 The communication unit 114 includes a communication antenna and wireless communication processing means (neither shown) for performing information communication with the information processing terminal 120 by a wireless communication method. The wireless communication processing unit of the communication unit 114 converts the data transmitted from the control unit 115, which will be described later, into a wireless communication signal, and transmits the signal from the antenna. As a result, the wearable device 110 uses the communication unit 114 to acquire the body surface temperature information of the cow (for example, the body surface temperature every 2 minutes), the posture information (for example, the posture index described later), and the activity. The amount information (for example, the activity amount index described later) is transmitted to the information processing terminal 120.

制御部115は、CPU(Central Processing Unit)を含んで構成され、ウェアラブ
ルデバイス110の各機能部を制御する。また、姿勢指数算出部1151、活動量指数算出部1152、の各機能モジュールを備えている。
The control unit 115 includes a CPU (Central Processing Unit) and controls each functional unit of the wearable device 110. In addition, each function module of the posture index calculation unit 1151 and the activity amount index calculation unit 1152 is provided.

姿勢指数算出部1151は、加速度センサ112から得られた出力値に基づいて、姿勢指数として牛の尾の所定時間(例えば2分間)毎のロール角の平均値を算出する。例えば、加速度センサ112が測定した牛の尾のX軸・Z軸加速度の所定時間毎の平均値からこれを求めるようにしてもよい。なお当該姿勢指数は、情報処理端末120に送信される姿勢情報に含まれる。 The posture index calculation unit 1151 calculates the average value of the roll angles of the cow's tail for each predetermined time (for example, 2 minutes) as the posture index based on the output value obtained from the acceleration sensor 112. For example, this may be obtained from the average value of the X-axis / Z-axis acceleration of the cow's tail measured by the acceleration sensor 112 at predetermined time intervals. The posture index is included in the posture information transmitted to the information processing terminal 120.

活動量指数算出部1152は、加速度センサ112から得られた出力値に基づいて、牛の活動量指数を算出する。具体的には、牛の活動量の所定時間(例えば5秒間)最小値の、所定時間(例えば2分間)の標準偏差を算出し、これを活動量指数とする。なお、当該活動量指数は、情報処理端末120に送信される活動量情報に含まれる。 The activity index calculation unit 1152 calculates the activity index of cattle based on the output value obtained from the acceleration sensor 112. Specifically, the standard deviation of the minimum value of the activity amount of cattle for a predetermined time (for example, 5 seconds) for a predetermined time (for example, 2 minutes) is calculated, and this is used as the activity amount index. The activity amount index is included in the activity amount information transmitted to the information processing terminal 120.

(情報処理端末)
情報処理端末120は、制御部121、通信部122、記憶部123、入力部124、表示部125を含んで構成される。情報処理端末120は、CPU、RAM、ROMなどを備えるコンピュータとして構成することができ、例えばパーソナルコンピュータなどの汎用の情報処理装置を採用することができる。なお、本実施形態においては、情報処理端末120が診断手段に該当する。
(Information processing terminal)
The information processing terminal 120 includes a control unit 121, a communication unit 122, a storage unit 123, an input unit 124, and a display unit 125. The information processing terminal 120 can be configured as a computer including a CPU, RAM, ROM, and the like, and a general-purpose information processing device such as a personal computer can be adopted. In this embodiment, the information processing terminal 120 corresponds to the diagnostic means.

制御部121は、情報処理端末120の各部の制御を司り、さらに体温指標算出部1211、姿勢指標算出部1212、活動量指標算出部1213、健康状態判定部1214、の各機能モジュールを備えている。各機能モジュールについては後述する。 The control unit 121 controls each part of the information processing terminal 120, and further includes each function module of a body temperature index calculation unit 1211, a posture index calculation unit 1212, an activity amount index calculation unit 1213, and a health condition determination unit 1214. .. Each function module will be described later.

通信部122は、ウェアラブルデバイス110の通信部114と無線通信の方式により情報通信を行うための通信アンテナ及び無線通信処理部(いずれも図示せず)を備えている。これにより、情報処理端末120は通信部122を介してウェアラブルデバイス110から情報を取得する。 The communication unit 122 includes a communication antenna and a wireless communication processing unit (neither shown) for performing information communication with the communication unit 114 of the wearable device 110 by a wireless communication method. As a result, the information processing terminal 120 acquires information from the wearable device 110 via the communication unit 122.

記憶部123は、RAM、ROM、HDD(Hard Disk Drive)或いはSSD(Solid State Drive)などの大容量記憶装置、によって構成され、制御部121が実行するプログラム、ウェアラブルデバイス110から取得した情報、牛の健康状態の履歴情報、など各種の情報が記憶される。 The storage unit 123 is composed of a large-capacity storage device such as a RAM, ROM, HDD (Hard Disk Drive) or SSD (Solid State Drive), and is a program executed by the control unit 121, information acquired from the wearable device 110, and a cow. Various information such as history information of the health condition of is stored.

入力部124は、情報処理端末120に対するユーザーの操作を受け付けるための各種入力手段であり、キーボード、マウス、タッチパネルディスプレイなど(いずれも図示せず)、所望の既知の入力手段を採用することができる。 The input unit 124 is various input means for receiving the user's operation on the information processing terminal 120, and a desired known input means such as a keyboard, a mouse, and a touch panel display (none of which are shown) can be adopted. ..

表示部125は、制御部121によって診断された管理対象の牛の健康状態をはじめ、各種の情報を表示する出力装置であり、例えば液晶ディスプレイモニタなどを採用することができる。 The display unit 125 is an output device that displays various information including the health condition of the cow to be managed diagnosed by the control unit 121, and for example, a liquid crystal display monitor or the like can be adopted.

(健康状態判定用機能モジュール)
続けて、制御部121が備える機能モジュールについて説明する。体温指標算出部1211は、体温指数を算出し、当該体温指数に基づいて、体温指標を算出する。より詳細には、記憶部123に格納された体表温度情報から、牛の体表温度の直近1時間内の最高値を体温指数として算出(抽出)し、当該抽出した体温指数と、当該体温指数を抽出した時間帯の属する日前3日間における、各日の前記時間帯と同一時間帯の牛の体表温度の最高値の平均値と、の差分値を体温指標として算出する。具体的には、例えば現在時刻を14時とすると、13時から14時の1時間内の体表温度の最高値を抽出し、記憶部123に当該最高値を格納する。そして、記憶部123から、過去3日間の13時から14時の間の体表温度の最高値の平均値を求め、当該平均値と、先に抽出した当日の13時から14時の間の体表温度の最高値との差分を算出する。
(Function module for determining health condition)
Subsequently, the functional module included in the control unit 121 will be described. The body temperature index calculation unit 1211 calculates the body temperature index, and calculates the body temperature index based on the body temperature index. More specifically, from the body surface temperature information stored in the storage unit 123, the highest value of the cow's body surface temperature within the last hour is calculated (extracted) as a body temperature index, and the extracted body temperature index and the body temperature are obtained. The difference value between the average value of the maximum body surface temperature of the cow in the same time zone as the time zone of each day in the three days before the day to which the index is extracted belongs is calculated as the body temperature index. Specifically, for example, assuming that the current time is 14:00, the maximum value of the body surface temperature within 1 hour from 13:00 to 14:00 is extracted, and the maximum value is stored in the storage unit 123. Then, the average value of the maximum value of the body surface temperature between 13:00 and 14:00 in the past 3 days is obtained from the storage unit 123, and the average value and the body surface temperature between 13:00 and 14:00 on the day extracted earlier are obtained. Calculate the difference from the highest value.

姿勢指標算出部1212は、記憶部123に格納された牛の姿勢指数に基づいて、所定時間内(例えば過去24時間)の牛の臥位時間の合計値を、姿勢指標として算出する。具体的には、例えば、牛の尾の姿勢指数(例えばロール角の2分間の平均値)が、−0.4未満、或いは+0.4を超える場合は牛の姿勢は臥位、−0.4以上、+0.4以下であれば牛の姿勢を立位と判定する。そのうえで、所定時間内(例えば過去24時間)の牛の臥位時間の合計値を算出し、これを姿勢指標とする。即ち、本実施形態においては、姿勢指標算出部が姿勢状態判定手段を兼ねる構成となる。なお、姿勢指標を、臥位時間ではなく所定時間内の立位時間の合計値としてもよい。 The posture index calculation unit 1212 calculates the total value of the cow's lying down time within a predetermined time (for example, the past 24 hours) as a posture index based on the posture index of the cow stored in the storage unit 123. Specifically, for example, when the posture index of the tail of the cow (for example, the average value of the roll angle for 2 minutes) is less than -0.4 or more than +0.4, the posture of the cow is in the recumbent position, -0. If it is 4 or more and +0.4 or less, the posture of the cow is judged to be standing. Then, the total value of the lying down time of the cow within the predetermined time (for example, the past 24 hours) is calculated, and this is used as the posture index. That is, in the present embodiment, the posture index calculation unit also serves as the posture state determination means. The posture index may be the total value of the standing time within a predetermined time instead of the lying time.

また、活動量指標算出部1213は、記憶部123に格納された牛の活動量情報に基づいて、所定時間内(例えば過去24時間)の牛の活動量指数の合計値を、活動量指標として算出する。 Further, the activity amount index calculation unit 1213 uses the total value of the cattle activity amount index within a predetermined time (for example, the past 24 hours) as the activity amount index based on the cattle activity amount information stored in the storage unit 123. calculate.

健康状態判定部1214は、算出された体温指標、姿勢指標、及び活動量指標の変動の仕方に基づいて、牛の健康状態が予め設定されている複数種類のステータスのいずれかに
該当するかを判定する。具体的には、例えば、体温指標が減少し、姿勢指標が増加し、活動量指標が減少している場合には、分娩が近づいている状態にあると判定する。そして当該判定の結果が、牛の健康状態の診断結果として出力される。なお、健康状態判定部1214には、例えば深層学習などの機械学習によって学習済みの人工知能(学習モデル)を採用することができる。
The health condition determination unit 1214 determines whether the health condition of the cow corresponds to one of a plurality of preset statuses based on the calculated method of fluctuation of the body temperature index, the posture index, and the activity amount index. judge. Specifically, for example, when the body temperature index decreases, the posture index increases, and the activity amount index decreases, it is determined that delivery is approaching. Then, the result of the determination is output as a diagnosis result of the health condition of the cow. The health condition determination unit 1214 can employ artificial intelligence (learning model) that has been learned by machine learning such as deep learning.

図4は、本実施形態の健康状態判定部1214によって判定される牛の健康状態の種類と、牛の体表温度(体温指標)の変化、横臥時間(姿勢指標)の変化、活動量指標の変化との関係の例を表す一覧表である。図4に示すように、本実施形態では、各指標の増減の仕方によって、牛が「正常」、「発情」、「分娩」、「発熱性疾患」、「乳熱」、「蹄熱」のいずれであるかを判定する。 FIG. 4 shows the type of cattle health condition determined by the health condition determination unit 1214 of the present embodiment, the change in the body surface temperature (body temperature index) of the cow, the change in the lying time (posture index), and the activity amount index. It is a list showing an example of the relationship with change. As shown in FIG. 4, in the present embodiment, the cow has "normal", "estrus", "parturition", "fever disease", "milk fever", and "hoof fever" depending on how each index is increased or decreased. Determine which is the case.

ここで、健康状態判定部1214を人工知能とする場合には、所定期間(例えば過去3日間)に亘る、上記の各指標を訓練データとし、当該所定期間における各指標の変動の仕方の組み合わせに対応して予め設定されている上記の各健康状態を正解データとする、学習データセットを用いて学習を行った学習済みモデルを用いることができる。 Here, when the health condition determination unit 1214 is used as artificial intelligence, each of the above indicators is used as training data over a predetermined period (for example, the past 3 days), and a combination of how each index fluctuates during the predetermined period is used. It is possible to use a trained model that has been trained using a training data set in which each of the above-mentioned health states that are set in advance is used as correct answer data.

なお、家畜を例えば繋ぎ飼い等の行動が制限されている条件下で飼育している場合には、発情していたとしても、活動量はそれほど上昇しないことになるが、そのような場合であっても、姿勢が立位である時間は延長すると考えられる。このため、活動量の変化だけでは見落としてしまう可能性のある健康状態の変動も、姿勢情報と組み合わせることで検出可能になる。また、このような組み合わせによる判定を行うことにより、姿勢情報、活動量情報それぞれについて、健康状態判定のための閾値を厳格に設定することも可能になるため、精度よく健康状態の変動を検出することができる。また、分娩時においても、分娩時の家畜の飼育態様(繋ぎの状態で分娩まで済ますのか、分娩房に移動するのか)や、分娩房に移した場合にはそのサイズ、に応じて、体温指標、姿勢指標、及び活動量指標の3つの指標を用いることで、多様な飼養形態に柔軟に対応することができる。 In addition, when livestock are bred under conditions where behavior such as tethering is restricted, the amount of activity does not increase so much even if they are in estrus, but in such a case. However, it is considered that the time when the posture is standing is extended. For this reason, changes in health status that may be overlooked only by changes in the amount of activity can be detected by combining with posture information. In addition, by making a judgment based on such a combination, it is possible to strictly set a threshold value for determining the health condition for each of the posture information and the activity amount information, so that the fluctuation of the health condition can be detected accurately. be able to. In addition, even at the time of calving, the body temperature index is based on the breeding mode of the livestock at the time of calving (whether the calving is completed or moved to the calving chamber) and the size of the livestock when it is transferred to the calving chamber. By using the three indicators of, posture index, and activity amount index, it is possible to flexibly respond to various breeding forms.

以下に、牛の尾にウェアラブルデバイス110を装着して実験を行った際の実験データを示す。 The following shows the experimental data when the wearable device 110 was attached to the tail of a cow and the experiment was conducted.

(実験例1)
図5は、牛の発情時前後の体温指標、姿勢指標、及び活動量指標を時系列で表示したグラフである。図5からは、体温指標が急に増加し、姿勢指標が減少し、活動量指標が増加する、という条件がそろったタイミングにおいて、牛が発情していることがわかる。
(Experimental Example 1)
FIG. 5 is a graph showing the body temperature index, the posture index, and the activity amount index before and after the estrus of the cow in chronological order. From FIG. 5, it can be seen that the cow is in estrus at the timing when the conditions that the body temperature index suddenly increases, the posture index decreases, and the activity amount index increases are met.

(実験例2)
図6は、牛の分娩時前後の体温指標、姿勢指標、及び活動量指標を時系列で表示したグラフである。図6からは、体温指標が上昇後に急低下した後やや上昇し、姿勢指標が急減少し、活動量指標が上昇する、という条件がそろったタイミングにおいて、牛が分娩することがわかる。
(Experimental Example 2)
FIG. 6 is a graph showing the body temperature index, the posture index, and the activity amount index before and after calving of the cow in chronological order. From FIG. 6, it can be seen that the cow delivers at the timing when the conditions that the body temperature index rises, then drops sharply, then rises slightly, the posture index sharply decreases, and the activity index rises are met.

上記各実験例から、発情、分娩といった健康管理上重要なイベントにおいて、各指標間において変動量(変動の仕方)には明確な相関性が存在していることがわかる。 From each of the above experimental examples, it can be seen that there is a clear correlation between the amount of fluctuation (how it fluctuates) between each index in important events for health management such as estrus and delivery.

(処理の流れ)
次に、図7及び図8に基づいて、本実施形態における家畜の健康管理システム1によって、牛の健康状態を管理する処理の流れを説明する。図7は、家畜の健康管理システム1による健康管理処理全体の流れを示すフローチャートである。図7に示すように、まずウェアラブルデバイス110の温度センサ111によって、所定時間毎に管理対象の牛の体
表温度が検出される(ステップS101)。また、加速度センサ112によって牛の尾のX軸・Y軸・Z軸の加速度が検出される(ステップS102)。さらに、ステップS102で検出された値に基づいて、姿勢指数算出部1151が所定時間毎の牛の尾のロール角の平均値を算出し(ステップS103)、活動量指数算出部1152が牛の活動量指数を算出する(ステップS104)。そして、このようにして得られた体表温度情報、姿勢情報、活動量情報が、通信部130を介して情報処理端末120に送信され(ステップS105)、情報処理端末120の制御部121によって、牛の健康状態診断処理が実施される(ステップS106)。以上でルーティンが一旦終了するが、当該ルーティンは随時、繰り返し実行される。これによって、リアルタイムで牛の健康状態を把握、管理することが可能になる。
(Processing flow)
Next, based on FIGS. 7 and 8, the flow of processing for managing the health condition of cattle by the livestock health management system 1 in the present embodiment will be described. FIG. 7 is a flowchart showing the overall flow of the health management process by the livestock health management system 1. As shown in FIG. 7, first, the temperature sensor 111 of the wearable device 110 detects the body surface temperature of the cow to be managed at predetermined time intervals (step S101). Further, the acceleration sensor 112 detects the acceleration of the X-axis, Y-axis, and Z-axis of the cow's tail (step S102). Further, based on the value detected in step S102, the posture index calculation unit 1151 calculates the average value of the roll angle of the tail of the cow at predetermined time intervals (step S103), and the activity index calculation unit 1152 calculates the activity of the cow. The quantity index is calculated (step S104). Then, the body surface temperature information, the attitude information, and the activity amount information thus obtained are transmitted to the information processing terminal 120 via the communication unit 130 (step S105), and are transmitted by the control unit 121 of the information processing terminal 120. The cow health condition diagnosis process is carried out (step S106). This completes the routine once, but the routine is repeatedly executed at any time. This makes it possible to grasp and manage the health condition of cattle in real time.

本実施形態においては、ステップS101からステップS104の処理が検出ステップに該当する。なお、ステップS101からステップS104の処理は、必ずしもこのような順番で実行する必要はなく、ステップS101と、ステップS102からステップS104の処理の順序は入れ替わっても構わない。また、ステップS103とステップS104の処理の順序が逆になっても構わない。 In the present embodiment, the processes from step S101 to step S104 correspond to the detection step. The processes from step S101 to step S104 do not necessarily have to be executed in such an order, and the order of processes from step S101 and steps S102 to S104 may be interchanged. Further, the processing order of step S103 and step S104 may be reversed.

続けて、ステップS106の健康状態診断処理のサブルーティンについて説明する。図8は、情報処理端末120で実行される牛の健康状態診断処理の流れを示すフローチャートである。図8に示すように、まず体温指標算出部1211により、記憶部123に格納されている体表温度情報に基づき、所定時間内の体表温度の最高値が抽出され(ステップS111)、これに基づき体温指標が算出される(ステップS112)。次に、姿勢指標算出部1212により、所定時間毎の牛の立位・臥位判定が行われ(ステップS113)、これに基づいて姿勢指標が算出される(ステップS114)。さらに活動量指標算出部1213によって活動量指標が算出される(ステップS115)。続けて、健康状態判定部1214によって、健康状態の判定処理が実行され(ステップS116)、当該判定結果が、表示部125に出力され(ステップS117)、ルーティンが一旦終了する。なお、体温指標、姿勢指標、活動量指標、及び健康状態判定処理については既に説明済みであるため、ここでの詳細な説明は省略する。 Subsequently, the subsystem of the health condition diagnosis process in step S106 will be described. FIG. 8 is a flowchart showing the flow of the cattle health condition diagnosis process executed by the information processing terminal 120. As shown in FIG. 8, first, the body temperature index calculation unit 1211 extracts the maximum value of the body surface temperature within a predetermined time based on the body surface temperature information stored in the storage unit 123 (step S111). The body temperature index is calculated based on this (step S112). Next, the posture index calculation unit 1212 determines the standing / lying position of the cow at predetermined time intervals (step S113), and the posture index is calculated based on this (step S114). Further, the activity amount index calculation unit 1213 calculates the activity amount index (step S115). Subsequently, the health condition determination unit 1214 executes the health condition determination process (step S116), outputs the determination result to the display unit 125 (step S117), and the routine ends once. Since the body temperature index, the posture index, the activity amount index, and the health condition determination process have already been described, detailed description thereof will be omitted here.

本実施形態においては、ステップS111からステップS116までの処理が診断ステップに該当する。また、ステップS111及びステップS112が体温指標算出ステップに、ステップS113及びS114が姿勢指標算出ステップに、ステップS115が活動量指標算出ステップに、ステップS116が健康状態判定ステップに該当する。なお、体温指標算出ステップ、姿勢指標算出ステップ、活動量指標算出ステップ、は互いの処理の順序が入れ替わっても構わない。 In the present embodiment, the processes from step S111 to step S116 correspond to the diagnostic step. Further, steps S111 and S112 correspond to the body temperature index calculation step, steps S113 and S114 correspond to the posture index calculation step, step S115 corresponds to the activity amount index calculation step, and step S116 corresponds to the health condition determination step. The order of processing of the body temperature index calculation step, the posture index calculation step, and the activity amount index calculation step may be interchanged.

以上のような構成の家畜の健康管理システム1によれば、簡易な構成のウェアラブルデバイス110を家畜に装着しておけば、家畜と離れた場所にいても、当該モジュールが装着された家畜の健康状態を知ることができる。また、家畜の健康状態が自動的に診断されるため、家畜に対する生物学的・医学的知識の乏しい者であっても、家畜の健康管理を行うことができる。 According to the livestock health management system 1 having the above configuration, if the wearable device 110 having a simple configuration is attached to the livestock, the health of the livestock to which the module is attached can be obtained even if the livestock is away from the livestock. You can know the state. In addition, since the health condition of livestock is automatically diagnosed, even a person with poor biological and medical knowledge about livestock can manage the health of livestock.

<変形例1>
なお、上記実施形態では、活動量指標を所定時間内の牛の活動量指数の合計値とし、姿勢指標を所定時間内の家畜の臥位時間の合計値としていたが、各指標は必ずしもこれに限られるわけではない。
<Modification example 1>
In the above embodiment, the activity index is the total value of the activity index of the cattle within the predetermined time, and the posture index is the total value of the lying time of the livestock within the predetermined time. Not limited.

例えば、活動量指標を、過去所定時間(例えば24時間)内における家畜の活動量指数合計値と、当該所定時間前からさらに過去の同一所定時間内(例えば、24時間前から4
8時間前の間)の活動量指数合計値と、の比(活動量比)としてもよい。
For example, the activity amount index is the total value of the activity amount index of livestock within the past predetermined time (for example, 24 hours) and the same predetermined time in the past from the predetermined time before (for example, 24 hours before 4).
It may be the ratio (activity amount ratio) with the total activity amount index value (between 8 hours ago).

また、活動量を尾の挙動の数とし、活動量指標をその挙尾の程度によって求めるようにしてもよい。具体的には、過去所定時間(例えば6時間)内のY軸の平均加速度と、当該所定時間前からさらに過去の同一所定時間内(例えば、6時間前から12時間前の間)のY軸の平均加速度との比(Y軸比)としてもよい。なお、活動量比、Y軸比、は、活動量指標として択一的に用いるのではなく、いずれも併用するのであってもよい。 Further, the activity amount may be used as the number of tail behaviors, and the activity amount index may be obtained according to the degree of tail raising. Specifically, the average acceleration of the Y-axis within the past predetermined time (for example, 6 hours) and the Y-axis within the same predetermined time in the past (for example, between 6 hours and 12 hours) from before the predetermined time. It may be the ratio (Y-axis ratio) with the average acceleration of. The activity amount ratio and the Y-axis ratio may not be used alternately as the activity amount index, but may be used in combination.

また、姿勢指標を、過去所定時間(例えば24時間)内における家畜の立位時間合計値と、当該所定時間前からさらに過去の同一所定時間内(例えば、24時間前から48時間前の間)の立位時間合計値と、の比(起立時間比)としてもよい。なお、立位時間に換えて臥位時間を用いることが可能であるのは当然のことである。 In addition, the posture index is the total standing time of the livestock within the past predetermined time (for example, 24 hours) and the same predetermined time in the past from the predetermined time (for example, between 24 hours and 48 hours). It may be the ratio (standing time ratio) to the total standing time value of. It is natural that the lying time can be used instead of the standing time.

<変形例2>
また、健康状態判定部1214が家畜の健康状態を判定するために用いる情報は、体温指標、姿勢指標、活動量指標だけに限られるものではなく、その他の情報を用いて健康状態を判定することも可能である。以下では、図9、及び図10を参照して、このような変形例である家畜の健康管理システム11について説明する。図9は、本変形例に係る家畜の健康管理システム11の機能構成を示すブロック図であり、図10は、本変形例に係る、健康状態診断処理のサブルーティンを示すフローチャートである。
<Modification 2>
In addition, the information used by the health condition determination unit 1214 to determine the health condition of livestock is not limited to the body temperature index, the posture index, and the activity amount index, and the health condition is determined using other information. Is also possible. In the following, the livestock health management system 11 which is such a modification will be described with reference to FIGS. 9 and 10. FIG. 9 is a block diagram showing a functional configuration of the livestock health management system 11 according to the present modification, and FIG. 10 is a flowchart showing a subsystem of the health condition diagnosis process according to the present modification.

図9に示すように本変形例に係る家畜の健康管理システム11は、情報処理端末1200が姿勢変化回数算出部1215を備える構成となっている。その他の点は、実施形態1の健康管理システム1と同様であるため、実施形態1の健康管理システム1と同一の構成及び処理については、同一の符号を付し、説明を省略する。 As shown in FIG. 9, the livestock health management system 11 according to the present modification has a configuration in which the information processing terminal 1200 includes a posture change frequency calculation unit 1215. Since the other points are the same as those of the health management system 1 of the first embodiment, the same configurations and processes as those of the health management system 1 of the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

姿勢変化回数算出部1215は、加速度センサ112から得られる家畜の尾のロール角情報に基づいて、家畜の姿勢変化(例えば、立位と臥位の変化)の回数をカウントし、過去所定時間(例えば24時間)内における家畜の姿勢変化回数と、当該所定時間前からさらに過去の同一所定時間内(例えば、24時間前から48時間前の間)の姿勢変化回数と、の比(姿勢変化回数比)を算出する機能部である。 The posture change number calculation unit 1215 counts the number of posture changes (for example, changes in standing and lying positions) of the livestock based on the roll angle information of the tail of the livestock obtained from the acceleration sensor 112, and counts the number of times the posture changes (for example, changes in standing and lying positions) in the past predetermined time ( The ratio (number of posture changes) between the number of posture changes of a livestock within (for example, 24 hours) and the number of posture changes within the same predetermined time (for example, between 24 hours and 48 hours) before the predetermined time. It is a functional part that calculates the ratio).

図10に示すように、本変形例に係る健康状態判定処理のサブルーティンでは、ステップS111乃至ステップS115の処理で、体温指標、姿勢指標、活動量指標が算出された後に、姿勢変化回数比が算出される(S121)。そして、健康状態判定部1214が、体温指標、姿勢指標、活動量指標に加えて、姿勢変化回数比を用いて、健康状態判定処理を行い(S116)、診断結果が出力される(S117)。 As shown in FIG. 10, in the subroutine of the health condition determination process according to the present modification, the posture change frequency ratio is calculated after the body temperature index, the posture index, and the activity amount index are calculated in the processes of steps S111 to S115. It is calculated (S121). Then, the health condition determination unit 1214 performs a health condition determination process (S116) using the posture change frequency ratio in addition to the body temperature index, the posture index, and the activity amount index, and outputs the diagnosis result (S117).

以下に、複数の家畜の尾にウェアラブルデバイス110を装着して実験を行った際の実験データを示す。 The following shows the experimental data when the wearable device 110 was attached to the tails of a plurality of livestock and the experiment was conducted.

(実験例3)
図11は、サンプル数25として、牛の発情時前後の体温指標、活動量比(活動量指標)、及び起立時間比(姿勢指標)、起臥回数比(即ち、姿勢変化回数比)を時系列で表示したグラフである。図11からは、体温指標、活動量比、起立時間比が急に上昇し、起臥回数比が低下後に急上昇する、という条件がそろったタイミングにおいて、牛が発情していることがわかる。
(Experimental Example 3)
In FIG. 11, the number of samples is 25, and the body temperature index, the activity amount ratio (activity amount index), the standing time ratio (posture index), and the recumbent frequency ratio (that is, the posture change frequency ratio) before and after estrus of the cow are timed. It is a graph displayed in series. From FIG. 11, it can be seen that the cow is in estrus at the timing when the conditions that the body temperature index, the activity amount ratio, and the standing time ratio suddenly increase, and the standing frequency ratio decreases and then suddenly increase.

(実験例4)
図12は、サンプル数30として、牛の分娩時前後の体温指標、活動量比、及び起立時
間比、起臥回数比、Y軸比(活動量指数)を時系列で表示したグラフである。図12からは、体温指標が低下し、活動量比及び起立時間比が急上昇し、Y軸比が急に低下する、という条件がそろったタイミングにおいて、牛が分娩することがわかる。
(Experimental Example 4)
FIG. 12 is a graph showing the body temperature index, the activity amount ratio, the standing time ratio, the lying frequency ratio, and the Y-axis ratio (activity amount index) before and after delivery of the cow as the number of samples 30 in chronological order. From FIG. 12, it can be seen that the cows deliver at the timing when the conditions that the body temperature index decreases, the activity ratio and the standing time ratio rapidly increase, and the Y-axis ratio suddenly decreases are met.

(実験例5)
図13は、サンプル数9として、豚の分娩時前後の体温指標、活動量比、及び横臥時間比(姿勢指標)、姿勢変化回数比を時系列で表示したグラフである。図13からは、体温指標が緩やかな低下傾向の後上昇し、活動量比及び姿勢変化回数比が急上昇し、横臥時間比が低下する、という条件がそろったタイミングにおいて、豚が分娩することがわかる。
(Experimental Example 5)
FIG. 13 is a graph showing the body temperature index, the activity amount ratio, the lying time ratio (posture index), and the posture change frequency ratio before and after delivery of the pig as the number of samples 9 in chronological order. From FIG. 13, the pigs can deliver at the timing when the conditions are met that the body temperature index rises after a gradual downward trend, the activity ratio and the posture change frequency ratio rise sharply, and the lying time ratio falls. Understand.

上記各実験例のように、活動量比、起立(又は横臥)時間比、姿勢変化回数比、Y軸比を、用いた場合であっても、これらの変動の仕方には、発情や分娩といった健康管理上重要なイベントに応じて、明確な相関性が存在していることがわかる。 Even when the activity ratio, standing (or lying down) time ratio, posture change frequency ratio, and Y-axis ratio are used as in each of the above experimental examples, these fluctuations include estrus and delivery. It can be seen that there is a clear correlation depending on the events that are important for health management.

<実施形態2>
次に、図12に基づいて、本発明の他の実施形態について説明する。図12は本実施形態に係る家畜の健康状態管理システム2の構成例を示す概略図である。図12に示すように、家畜の健康状態管理システム2は、複数の牛に装着されたウェアラブルデバイス210a、210b、210c、210d・・・、情報処理端末220及び携帯情報端末230を含んで構成され、これらがネットワークNによって相互に接続される。ネットワークNには、例えば、インターネット等の世界規模の公衆通信網であるWAN(Wide Area Network)や、LTE等のその他の公衆通信網が採用されてもよい。また、ネットワークN
はWi−Fi等の無線通信網を含んでもよく、必要に応じて信号の中継装置を含んでいてもよい。
<Embodiment 2>
Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 12 is a schematic view showing a configuration example of the livestock health condition management system 2 according to the present embodiment. As shown in FIG. 12, the livestock health condition management system 2 includes wearable devices 210a, 210b, 210c, 210d ... Attached to a plurality of cows, an information processing terminal 220, and a mobile information terminal 230. , These are interconnected by network N. For the network N, for example, WAN (Wide Area Network), which is a world-wide public communication network such as the Internet, and other public communication networks such as LTE may be adopted. Also, network N
May include a wireless communication network such as Wi-Fi, and may include a signal relay device if necessary.

携帯情報端末230は、所望の公知技術によるものであればよく、例えば、ノートPC、タブレット端末、スマートフォン、等を採用することができる。各ウェアラブルデバイス210a、210b、210c、210d・・・、及び情報処理端末220の構成は実施形態1のものと同様であるため、詳細な説明は省略する。なお、ウェアラブルデバイス210及び情報処理端末220の通信部は、ネットワークNと接続して情報通信を行う。 The mobile information terminal 230 may be made of a desired known technology, and for example, a notebook PC, a tablet terminal, a smartphone, or the like can be adopted. Since the configurations of the wearable devices 210a, 210b, 210c, 210d ..., And the information processing terminal 220 are the same as those of the first embodiment, detailed description thereof will be omitted. The communication unit of the wearable device 210 and the information processing terminal 220 connects to the network N to perform information communication.

本実施形態における家畜の健康状態管理システム2では、複数のウェアラブルデバイスのそれぞれが、ネットワークNを介して、情報処理端末220に個々のウェアラブルデバイスを識別可能な識別信号と共に体表温度情報、姿勢情報、活動量情報を送信する。そして情報処理端末220では、識別情報によって識別されるウェアラブルデバイス210毎に健康状態診断の処理を実行する。 In the livestock health condition management system 2 of the present embodiment, each of the plurality of wearable devices has body surface temperature information and posture information together with an identification signal capable of identifying each wearable device on the information processing terminal 220 via the network N. , Send activity information. Then, the information processing terminal 220 executes a health condition diagnosis process for each wearable device 210 identified by the identification information.

情報処理端末220は、所定のルールに基づいて、診断結果を携帯情報端末230へ送信する。例えば、健康状態が「正常」以外の状態であると診断された牛がいる場合にのみ、当該診断結果を識別情報と共に(即ち、牛を特定できる態様で)送信するように設定することもできる。或いは、所望の牛の健康情報を定期的に送信するようにすることもできるし、ユーザーの操作に応じて任意の情報(例えば管理対象の牛の健康状態の一覧)を送信することもできる。 The information processing terminal 220 transmits the diagnosis result to the mobile information terminal 230 based on a predetermined rule. For example, it may be set to transmit the diagnosis result together with the identification information (that is, in a manner that can identify the cow) only when there is a cow whose health condition is diagnosed as other than "normal". .. Alternatively, the desired cow health information can be sent periodically, or arbitrary information (for example, a list of managed cow health status) can be sent according to the user's operation.

上記のような構成の家畜の健康状態管理システム2によれば、ユーザーはどこにいても携帯情報端末230で、牛の健康状態の情報をリアルタイムで取得することが可能になる。また、多数の牛をまとめて自動管理できるため、人的なコストを大幅に削減することが可能になる。また、個々のウェアラブルデバイス210の構成が簡素であるため、装置のコストも抑えることができる。 According to the livestock health condition management system 2 having the above configuration, the user can acquire information on the health condition of cattle in real time on the mobile information terminal 230 wherever he / she is. In addition, since a large number of cows can be automatically managed together, human costs can be significantly reduced. Further, since the configuration of each wearable device 210 is simple, the cost of the device can be suppressed.

<その他>
上記の各例の説明は、本発明を例示的に説明するものに過ぎず、本発明は上記の具体的な形態には限定されない。本発明は、その技術的思想の範囲内で種々の変形及び組み合わせが可能である。
<Others>
The description of each of the above examples merely illustrates the present invention, and the present invention is not limited to the above specific form. The present invention can be variously modified and combined within the scope of its technical idea.

例えば、実施形態2において、携帯情報端末を複数含む構成としてもよいし、逆にネットワーク及び携帯情報端末を構成に含まずに、複数のウェアラブルデバイスが、直接情報処理端末と情報通信を行うような構成としてもよい。また、情報処理端末をクラウドサーバなどにして、事業者が一元管理するような態様であってもよい。 For example, in the second embodiment, a configuration may include a plurality of mobile information terminals, or conversely, a plurality of wearable devices directly communicate information with an information processing terminal without including a network and a mobile information terminal in the configuration. It may be configured. Further, the information processing terminal may be a cloud server or the like, and the business operator may centrally manage the information processing terminal.

また、上記の各指数・各指標の算出や、上記の各判定処理は、ウェアラブルデバイスと情報処理端末のいずれで実行してもよい。例えば、上記の各実施形態においては、体温指数の算出を情報処理端末で行う構成となっていたが、これをウェアラブルデバイスで算出するようにしてもよい。また、姿勢に関する情報についても、姿勢指数に基づいて行われる牛の立位・臥位の判定処理をウェアラブルデバイスで行い、当該判定結果を情報処理端末に送るようにしてもよい。或いは、姿勢指数及び活動量指数についても情報処理端末で算出するようにしてもよい。さらに、情報処理端末が行っていた健康状態診断処理を全てウェアラブルデバイスで完結し、診断結果のみを外部機器に送信するような構成とすることも可能である。 Further, the calculation of each index / index and the determination processing described above may be executed by either the wearable device or the information processing terminal. For example, in each of the above embodiments, the body temperature index is calculated by the information processing terminal, but this may be calculated by the wearable device. Further, regarding the information on the posture, the wearable device may perform the standing / lying position determination process of the cow based on the posture index, and the determination result may be sent to the information processing terminal. Alternatively, the posture index and the activity index may also be calculated by the information processing terminal. Further, it is also possible to complete all the health condition diagnosis processing performed by the information processing terminal with a wearable device and transmit only the diagnosis result to an external device.

また、上記の実施形態においては、姿勢指数を三次元加速度センサのX軸・Z軸加速度から牛の尾のロール角を求めることにより算出していたが、他の方法によって求めてもよい。例えば、1軸又は2軸の加速度センサを用いて、尾の動きの頻度から、牛の姿勢状態を判別するようにしてもよい。 Further, in the above embodiment, the posture index is calculated by obtaining the roll angle of the tail of the cow from the X-axis / Z-axis acceleration of the three-dimensional acceleration sensor, but it may be obtained by another method. For example, a uniaxial or biaxial accelerometer may be used to determine the posture state of the cow from the frequency of tail movement.

なお、上記実施形態では、牛を管理対象の家畜としていたが、管理対象となる家畜は牛に限定されず、馬、羊、山羊、豚などの他の動物にも適用可能である。また、健康状態の分類も上記の例で挙げたものに限られない。 In the above embodiment, cattle are used as livestock to be managed, but the livestock to be managed is not limited to cattle, and can be applied to other animals such as horses, sheep, goats, and pigs. Also, the classification of health status is not limited to the ones given in the above example.

また、上記実施形態で健康状態判定部として機械学習を行った人工知能を例示したが、これに限られず、いわゆるエキスパートシステムとしてもよい。また、人工知能に限らず、既定のプログラムに従って閾値により判定処理を行うものであっても構わない。 Further, although the artificial intelligence in which machine learning is performed as the health condition determination unit is illustrated in the above embodiment, the present invention is not limited to this, and a so-called expert system may be used. Further, the determination process is not limited to artificial intelligence, and the determination process may be performed according to a threshold value according to a predetermined program.

1、2・・・家畜の健康管理システム
110、210・・・ウェアラブルデバイス
120、220、1200・・・情報処理端末
115、121・・・制御部
230・・・携帯情報端末
1, 2 ... Livestock health management system 110, 210 ... Wearable device 120, 220, 1200 ... Information processing terminal 115, 121 ... Control unit 230 ... Mobile information terminal

Claims (19)

温度センサと加速度センサを備え、管理対象である家畜に装着され、前記家畜の体表温度情報、前記家畜の姿勢情報、及び前記家畜の活動量情報、を取得する検出手段と、
前記家畜の体表温度情報、前記家畜の姿勢情報、及び前記家畜の活動量情報に基づいて、前記家畜の健康状態を診断する、診断手段と、
を有する、家畜の健康状態管理システム。
A detection means provided with a temperature sensor and an acceleration sensor, which is attached to a livestock to be managed and acquires body surface temperature information of the livestock, posture information of the livestock, and activity amount information of the livestock.
A diagnostic means for diagnosing the health condition of the livestock based on the body surface temperature information of the livestock, the posture information of the livestock, and the activity amount information of the livestock.
Livestock health management system.
前記家畜の姿勢情報には、前記家畜が立位と臥位のいずれの状態であるかの情報が含まれ、
前記加速度センサは三次元加速度センサであり、
前記検出手段は、前記家畜の尾に装着され、前記三次元加速度センサの出力から前記家畜の尾のロール角情報を算出する姿勢指数算出手段を備えており、
前記診断手段は、前記ロール角情報に基づいて前記家畜が少なくとも立位と臥位のいずれの状態であるかを判定する姿勢状態判定手段を備える、
ことを特徴とする、請求項1に記載の家畜の健康状態管理システム。
The posture information of the livestock includes information on whether the livestock is in a standing position or a lying position.
The acceleration sensor is a three-dimensional acceleration sensor.
The detection means is attached to the tail of the livestock and includes a posture index calculating means for calculating roll angle information of the tail of the livestock from the output of the three-dimensional acceleration sensor.
The diagnostic means includes a posture state determining means for determining at least whether the livestock is in a standing position or a lying position based on the roll angle information.
The livestock health condition management system according to claim 1, wherein the livestock health condition management system is characterized in that.
前記診断手段は、
前記家畜の体表温度の直近の第1の所定時間内の最高値を抽出し、前記最高値と、前記最高値を抽出した前記直近の第1の所定時間の属する日前所定数日間における各日の、前記直近の第1の所定時間の属する時間帯と同一の時間帯の前記家畜の体表温度の最高値の平均値と、の差分値を算出する体温指標算出部と、
前記家畜が立位である時間又は臥位である時間の、第2の所定時間内の合計値を算出する、姿勢指標算出部と、
前記家畜の活動量の、第3の所定時間内の合計値を算出する、活動量指標算出部と、
前記算出した各値の変動の仕方に基づいて、前記家畜の健康状態が、予め設定されている複数種類のステータスのいずれかに該当するかを判定する健康状態判定部と、を備える、
ことを特徴とする、請求項2に記載の家畜の健康状態管理システム。
The diagnostic means
The highest value within the most recent first predetermined time of the body surface temperature of the livestock is extracted, and each day in the predetermined several days before the day to which the highest value and the most recent first predetermined time from which the highest value is extracted belong. The body temperature index calculation unit that calculates the difference between the average value of the maximum body surface temperature of the livestock in the same time zone as the time zone to which the most recent first predetermined time belongs, and
A posture index calculation unit that calculates the total value within a second predetermined time of the time when the livestock is standing or lying down.
An activity amount index calculation unit that calculates the total value of the activity amount of the livestock within a third predetermined time, and
A health condition determination unit for determining whether the health condition of the livestock corresponds to any of a plurality of preset types of status based on the calculated fluctuation of each value is provided.
2. The livestock health condition management system according to claim 2.
前記診断手段は、
前記家畜の体表温度の直近の第1の所定時間内の最高値を抽出し、前記最高値と、前記最高値を抽出した前記直近の第1の所定時間の属する日前所定数日間における各日の、前記直近の第1の所定時間の属する時間帯と同一の時間帯の前記家畜の体表温度の最高値の平均値と、の差分値を算出する体温指標算出部と、
前記家畜の、直近の第4の所定時間内の立位である時間又は臥位である時間の合計値と、当該第4の所定時間前からさらに過去の第4の所定時間内の立位又は臥位のうち択一的に選択された姿勢と同じ姿勢である時間の合計値と、の比を算出する姿勢指標算出部と、
前記家畜の、直近の第5の所定時間内の活動量の合計値と、当該第5の所定時間前からさらに過去の第5の所定時間内の活動量の合計値と、の比を算出する活動量指標算出部と、
前記算出した各値の変動の仕方に基づいて、前記家畜の健康状態が、予め設定されている複数種類のステータスのいずれかに該当するかを判定する健康状態判定部と、を備える、
ことを特徴とする、請求項2に記載の家畜の健康状態管理システム。
The diagnostic means
The highest value within the most recent first predetermined time of the body surface temperature of the livestock is extracted, and each day in the predetermined several days before the day to which the highest value and the most recent first predetermined time from which the highest value is extracted belong. The body temperature index calculation unit that calculates the difference between the average value of the maximum body surface temperature of the livestock in the same time zone as the time zone to which the most recent first predetermined time belongs, and
The total value of the time during which the livestock is standing or lying down within the most recent fourth predetermined time, and the standing within the fourth predetermined time from before the fourth predetermined time or further in the past. A posture index calculation unit that calculates the ratio of the total value of time that is the same posture as the posture selectively selected from the lying position, and the posture index calculation unit.
The ratio of the total value of the activity amount of the livestock within the latest fifth predetermined time and the total value of the activity amount within the fifth predetermined time from before the fifth predetermined time to the past is calculated. Activity index calculation department and
A health condition determination unit for determining whether the health condition of the livestock corresponds to any of a plurality of preset types of status based on the calculated fluctuation of each value is provided.
2. The livestock health condition management system according to claim 2.
前記活動量情報には、前記家畜の姿勢変化の回数が含まれており、
前記診断手段は、前記ロール角情報に基づいて前記家畜の姿勢変化の回数を算出する姿勢変化回数算出部をさらに備え、
前記健康状態判定部は、前記家畜の姿勢変化の回数の変動の仕方の情報も用いて、前記
家畜の健康状態が、予め設定されている複数種類のステータスのいずれかに該当するかを判定する、
ことを特徴とする、請求項3または4に記載の家畜の健康状態管理システム。
The activity amount information includes the number of times the posture of the livestock changes.
The diagnostic means further includes a posture change number calculation unit that calculates the number of posture changes of the livestock based on the roll angle information.
The health condition determination unit also uses information on how the number of changes in the posture of the livestock changes, and determines whether the health condition of the livestock corresponds to any of a plurality of preset statuses. ,
The livestock health condition management system according to claim 3 or 4, characterized in that.
前記健康状態判定部は、機械学習の手法により学習された学習済みモデルである、
ことを特徴とする、請求項3から5のいずれか一項に記載の家畜の健康状態管理システム。
The health condition determination unit is a trained model learned by a machine learning method.
The livestock health condition management system according to any one of claims 3 to 5, wherein the livestock health condition management system is characterized in that.
前記検出手段と前記診断手段はそれぞれ無線通信手段を備える別体の装置であり、
前記検出手段は、少なくとも前記温度センサ及び前記加速度センサの出力値を含む情報を、前記無線通信手段を介して前記診断手段に送信する、
ことを特徴とする、請求項1から5のいずれか一項に記載の家畜の健康状態管理システム。
The detection means and the diagnostic means are separate devices each having a wireless communication means.
The detection means transmits information including at least the output values of the temperature sensor and the acceleration sensor to the diagnostic means via the wireless communication means.
The livestock health condition management system according to any one of claims 1 to 5, wherein the livestock health condition management system is characterized in that.
前記診断手段は、前記家畜の健康状態の診断結果を出力する出力部をさらに備えている、
ことを特徴とする、請求項1から7のいずれか一項に記載の家畜の健康状態管理システム。
The diagnostic means further includes an output unit that outputs a diagnosis result of the health condition of the livestock.
The livestock health condition management system according to any one of claims 1 to 7, wherein the livestock health condition management system is characterized in that.
前記出力部には、前記家畜の健康状態の診断結果を、他の機器に無線通信により送信する無線通信手段が含まれる、
ことを特徴とする、請求項8に記載の家畜の健康状態管理システム。
The output unit includes a wireless communication means for transmitting the diagnosis result of the health condition of the livestock to another device by wireless communication.
8. The livestock health condition management system according to claim 8.
温度センサと加速度センサと無線通信手段とを備え、少なくとも請求項1から9のいずれか一項に記載の検出手段を構成する、家畜の尾に装着される家畜用ウェアラブルデバイス。 A livestock wearable device mounted on the tail of a domestic animal, comprising a temperature sensor, an acceleration sensor, and a wireless communication means, which constitutes the detection means according to at least one of claims 1 to 9. 管理対象である家畜の体表温度情報、前記家畜の姿勢情報、及び前記家畜の活動量情報、を取得する検出ステップと、
前記家畜の体表温度情報、前記家畜の姿勢情報、及び前記家畜の活動量情報に基づいて、前記家畜の健康状態を診断する診断ステップと、
を有する家畜の健康状態管理方法。
A detection step for acquiring body surface temperature information of a livestock to be managed, posture information of the livestock, and activity amount information of the livestock, and
A diagnostic step for diagnosing the health condition of the livestock based on the body surface temperature information of the livestock, the posture information of the livestock, and the activity amount information of the livestock.
How to manage the health of livestock with.
前記家畜の姿勢情報には、前記家畜の尾のロール角情報が含まれ、
前記診断ステップは、前記家畜の尾のロール角情報に基づいて、前記家畜が少なくとも立位と臥位のいずれの状態であるかを判定するステップをさらに有する、
ことを特徴とする請求項11に記載の家畜の健康状態管理方法。
The attitude information of the livestock includes roll angle information of the tail of the livestock.
The diagnostic step further comprises a step of determining whether the livestock is in at least a standing or lying position based on the roll angle information of the tail of the livestock.
The method for managing the health condition of livestock according to claim 11.
前記診断ステップは、体温指標算出ステップと、姿勢指標算出ステップと、活動量指標算出ステップと、健康状態判定ステップと、を含んでおり、
前記体温指標算出ステップでは、前記家畜の体表温度の直近の第1の所定時間内の最高値を抽出し、前記最高値と、前記最高値を抽出した前記直近の第1の所定時間の属する日前所定数日間における各日の、前記直近の第1の所定時間の属する時間帯と同一の時間帯の前記家畜の体表温度の最高値の平均値、前所定数日間の各日の同一時間帯の体表温度の最高値の平均値との差分値を算出し、
前記姿勢指標算出ステップでは、前記家畜が立位である時間又は臥位である時間の、第2の所定時間内の合計値を算出し、
前記活動量指標算出ステップでは、前記家畜の活動量の、第3の所定時間内の合計値を算出し、
前記健康状態判定ステップでは、体温指標算出ステップ、姿勢指標算出ステップ、及び
活動量指標算出ステップの各ステップで算出した値の変動の仕方に基づいて、前記家畜の健康状態が、予め設定されている複数種類のステータスのいずれかに該当するかを判定する、
ことを特徴とする、請求項12に記載の家畜の健康状態管理方法。
The diagnostic step includes a body temperature index calculation step, a posture index calculation step, an activity amount index calculation step, and a health condition determination step.
In the body temperature index calculation step, the highest value within the most recent first predetermined time of the body surface temperature of the livestock is extracted, and the highest value and the most recent first predetermined time from which the highest value is extracted belong to. The average value of the maximum body surface temperature of the livestock in the same time zone as the time zone to which the most recent first predetermined time belongs, the same time of each day in the preceding predetermined several days. Calculate the difference value from the average value of the highest value of the body surface temperature of the band,
In the posture index calculation step, the total value of the time when the livestock is standing or the time when the livestock is lying down within the second predetermined time is calculated.
In the activity amount index calculation step, the total value of the activity amount of the livestock within the third predetermined time is calculated.
In the health state determination step, the health state of the livestock is preset based on how the values calculated in each step of the body temperature index calculation step, the posture index calculation step, and the activity amount index calculation step fluctuate. Determine if any of the multiple statuses apply,
The method for managing the health condition of livestock according to claim 12.
前記診断ステップは、体温指標算出ステップと、姿勢指標算出ステップと、活動量指標算出ステップと、健康状態判定ステップと、を含んでおり、
前記体温指標算出ステップでは、前記家畜の体表温度の直近の第1の所定時間内の最高値を抽出し、前記最高値と、前記最高値を抽出した前記直近の第1の所定時間の属する日前所定数日間における各日の、前記直近の第1の所定時間の属する時間帯と同一の時間帯の前記家畜の体表温度の最高値の平均値、前所定数日間の各日の同一時間帯の体表温度の最高値の平均値との差分値を算出し、
前記姿勢指標算出ステップでは、前記家畜の、直近の第4の所定時間内の立位である時間又は臥位である時間の合計値と、当該第4の所定時間前からさらに過去の第4の所定時間内の立位又は臥位のうち択一的に選択された姿勢と同じ姿勢である時間の合計値と、の比を算出し、
前記活動量指標算出ステップでは、前記家畜の、直近の第5の所定時間内の活動量の合計値と、当該第5の所定時間前からさらに過去の第5の所定時間内の活動量の合計値と、の比を算出し、
前記健康状態判定ステップでは、体温指標算出ステップ、姿勢指標算出ステップ、及び活動量指標算出ステップの各ステップで算出した値の変動の仕方に基づいて、前記家畜の健康状態が、予め設定されている複数種類のステータスのいずれかに該当するかを判定する、
ことを特徴とする、請求項12に記載の家畜の健康状態管理方法。
The diagnostic step includes a body temperature index calculation step, a posture index calculation step, an activity amount index calculation step, and a health condition determination step.
In the body temperature index calculation step, the highest value within the most recent first predetermined time of the body surface temperature of the livestock is extracted, and the highest value and the most recent first predetermined time from which the highest value is extracted belong to. The average value of the maximum body surface temperature of the livestock in the same time zone as the time zone to which the most recent first predetermined time belongs, the same time of each day in the preceding predetermined several days. Calculate the difference value from the average value of the highest value of the body surface temperature of the band,
In the posture index calculation step, the total value of the standing time or the lying time of the livestock within the most recent fourth predetermined time and the fourth predetermined time from before the fourth predetermined time to the past. Calculate the ratio of the total value of the time that is the same posture as the posture selectively selected from the standing or lying position within the predetermined time.
In the activity amount index calculation step, the total value of the activity amount of the livestock within the latest fifth predetermined time and the total activity amount within the fifth predetermined time from before the fifth predetermined time to the past. Calculate the ratio of the value to
In the health state determination step, the health state of the livestock is preset based on how the values calculated in each step of the body temperature index calculation step, the posture index calculation step, and the activity amount index calculation step fluctuate. Determine if any of the multiple statuses apply,
The method for managing the health condition of livestock according to claim 12.
前記活動量情報には、前記家畜の姿勢変化の回数が含まれており、
前記診断ステップは、前記ロール角情報に基づいて前記家畜の姿勢変化の回数を算出する姿勢変化回数算出ステップをさらに備え、
前記健康状態判定ステップでは、前記家畜の姿勢変化の回数の変動の仕方の情報も用いて、前記家畜の健康状態が、予め設定されている複数種類のステータスのいずれかに該当するかを判定する、
ことを特徴とする、請求項13または14に記載の家畜の健康状態管理方法。
The activity amount information includes the number of times the posture of the livestock changes.
The diagnostic step further includes a posture change number calculation step for calculating the number of posture changes of the livestock based on the roll angle information.
In the health condition determination step, it is determined whether or not the health condition of the livestock corresponds to any of a plurality of preset types of statuses, using information on how the number of times the posture changes of the livestock changes. ,
The method for managing the health condition of livestock according to claim 13 or 14.
請求項11から15のいずれか一項に記載の各ステップを情報処理装置に実行させるためのプログラム。 A program for causing an information processing apparatus to execute each step according to any one of claims 11 to 15. 管理対象である家畜の健康状態を判定するための学習済みモデルの作成方法であって、
所定期間に亘る、前記家畜の体表温度情報、前記家畜の姿勢情報、及び前記家畜の活動量情報の入力を行うステップと、
入力された前記の各情報の組み合わせに基づいて、前記家畜の健康状態を示すステータスを出力させるステップと、を含む
学習済みモデルの作成方法。
A method of creating a trained model for determining the health status of managed livestock.
A step of inputting the body surface temperature information of the livestock, the posture information of the livestock, and the activity amount information of the livestock over a predetermined period.
A method of creating a trained model including a step of outputting a status indicating the health condition of the livestock based on a combination of the above-mentioned information input.
前記所定期間に亘る、前記家畜の体表温度情報、前記家畜の姿勢情報、及び前記家畜の活動量情報、を訓練データとし、
前記所定期間内の、前記家畜の体表温度情報、前記家畜の姿勢情報、及び前記家畜の活動量情報の変動の仕方の組み合わせに対応して予め設定されている前記家畜の健康状態を示すステータス情報を正解データとする、学習データセットを用いて、
訓練対象のモデルに学習を行わせる、
ことを特徴とする、請求項17に記載の学習済みモデル作成方法。
The body surface temperature information of the livestock, the posture information of the livestock, and the activity amount information of the livestock over the predetermined period are used as training data.
A status indicating the health condition of the livestock, which is preset according to the combination of the body surface temperature information of the livestock, the attitude information of the livestock, and the activity amount information of the livestock within the predetermined period. Using a training data set that uses information as correct data,
Train the model to be trained,
The trained model creation method according to claim 17, wherein the trained model is created.
管理対象である家畜の健康状態を判定するための学習済みモデルであって、
所定期間に亘る、前記家畜の体表温度情報、前記家畜の姿勢情報、及び前記家畜の活動量情報の入力に対して、
前記所定期間における、前記家畜の体表温度情報、前記家畜の姿勢情報、及び前記家畜の活動量情報の変動の仕方の組み合わせに対応して予め設定されている前記家畜の健康状態を示すステータスを出力する、
学習済みモデル。
A trained model for determining the health status of managed livestock.
For input of the body surface temperature information of the livestock, the posture information of the livestock, and the activity amount information of the livestock over a predetermined period.
A status indicating the health condition of the livestock, which is preset according to the combination of the body surface temperature information of the livestock, the posture information of the livestock, and the activity amount information of the livestock during the predetermined period. Output,
Trained model.
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