JP6409028B2 - Cattle activity state management system - Google Patents
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Description
本発明は、家畜としての牛、特に乳牛及び肉牛の活動及び状態(活動状態)を管理するシステムに関する。 The present invention relates to a system for managing the activity and status (activity status) of cattle as livestock, particularly dairy cattle and beef cattle.
家畜を各種センサ及びコンピュータを用いて管理するシステムが知られている(特許文献1〜3)。特許文献1には、温度センサやテレメータを備えたタグを牛の耳標として用い、牛の個体識別を可能にするとともに、検出した牛の体温をコンピュータを用いて一括して管理するシステムが開示されている。 Systems for managing livestock using various sensors and computers are known (Patent Documents 1 to 3). Patent Document 1 discloses a system that uses a tag equipped with a temperature sensor and a telemeter as an ear tag of a cow, enables individual identification of the cow, and collectively manages the detected body temperature of the cow using a computer. Has been.
特許文献2には、牛の足に装着された歩数計により牛の歩数を計測し、その情報を基に、2つの時間帯における牛の歩数の比を基に、牛の発情状態を知るシステムが開示されている。 Patent Document 2 discloses a system for measuring the number of steps of a cow using a pedometer attached to the feet of the cow and knowing the estrus state of the cow based on the ratio of the number of steps of the cow in two time zones based on the information. Is disclosed.
特許文献3には、管理を行う動物に装着され加速度等の所定の物理量を測定すると共にその結果をデータとして無線送信するように構成されたセンサと、該センサの前記測定データに基づいて所定の頻度で所定の判定を行うと共に、その判定結果に報告先が関連付けられているか否かを調べ、関連付けられている場合には、該関連付けられた報告先へ判定結果を伝える判定コンピュータとを備える動物の健康管理システムが開示されている。ただし、特許文献3に開示されている動物の活動状態管理システムは、管理する対象が動物の健康状態であり、動物の活動状況を主に管理するものではない。 Patent Document 3 discloses a sensor that is mounted on an animal to be managed and configured to measure a predetermined physical quantity such as acceleration and wirelessly transmit the result as data, and based on the measurement data of the sensor, An animal having a predetermined determination at a frequency, and checking whether or not a report destination is associated with the determination result and, if related, a determination computer for transmitting the determination result to the associated report destination A health management system is disclosed. However, in the animal activity state management system disclosed in Patent Document 3, the object to be managed is the health state of the animal, and the activity state of the animal is not mainly managed.
他方、近年日本において畜産業や農業に従事する人の数が減少している。酪農に関しては、酪農戸数は10年前と比べ凡そ半減したが、その一方、酪農頭数は約20%の減少に留まっている。また、肉用牛の畜産に関しても、畜産戸数は10年前に比べ凡そ半減したが、その一方、肉用牛頭数は約10%の減少に留まっている。このことは、乳牛の平均飼養頭数が10年前に比べて凡そ1.5倍に増加し、肉用牛の平均飼養頭数が10年前に比べて凡そ2倍に増加したことを示している。 On the other hand, in recent years, the number of people engaged in livestock industry and agriculture has decreased in Japan. In terms of dairy farming, the number of dairy farms has been halved compared to 10 years ago, while the number of dairy farms has decreased by about 20%. Also, regarding the livestock production of beef cattle, the number of livestock has been halved compared to 10 years ago, while the number of beef cattle has only decreased by about 10%. This shows that the average number of dairy cows increased by about 1.5 times compared to 10 years ago, and the average number of beef cattle raised by about 2 times compared to 10 years ago. .
このように、酪農等に従事する一戸あたりの規模が大規模化してきている一方、労働力不足の問題が生じている。労働力不足により家畜としての牛の体調や活動状況の管理等が疎かになるおそれがある。このことは、牛の繁殖や病気の管理に影響が生じ、ひいては牛乳や牛肉等の生産効率の低下につながるおそれがある。 As described above, the scale of one household engaged in dairy farming and the like has increased, but there has been a problem of labor shortage. There is a risk that management of the physical condition and activity status of cattle as livestock may be neglected due to labor shortage. This may affect the breeding of cows and the management of diseases, which may lead to a decrease in production efficiency of milk and beef.
このような問題に鑑み、本発明は、家畜としての牛、つまり乳牛及び肉牛の複数の活動状態を一括して管理する活動状態管理システムを提供する。 In view of such a problem, the present invention provides an activity state management system that collectively manages a plurality of activity states of cattle as livestock, that is, dairy cows and beef cattle.
本発明には以下の態様の発明が含まれる。
[1]
管理区域内の牛に装着される活動状態センサモジュールであって、3軸加速度センサを備えた前記活動状態センサモジュールと、
牛の複数の活動状態に応じてそれぞれ異なる測定パターンを示す前記3軸加速度センサの測定値を基に、牛の複数の活動状態を判断する活動状態判断部と
を有する牛の活動状態管理システム。
[2]
前記管理区域に設けられた位置情報センサからの情報を基に、牛の位置を判断する位置判断部をさらに有し、
前記活動状態判断部は、
(i)前記位置判断部により牛が前記管理区域の餌場に居ると判断され、且つ前記3軸加速度センサの測定値が牛の採食時に特有の測定パターンを示している時に、その牛が採食活動を行っていると判断する採食判断部、
(ii)前記位置判断部により牛が前記管理区域の飲水場に居ると判断され、且つ前記3軸加速度センサの測定値が牛の飲水時に特有の測定パターンを示している時に、その牛が飲水活動を行っていると判断する飲水判断部、
(iii)前記3軸加速度センサの測定値が牛の歩行時に特有の測定パターンを示している時に、その牛が歩行活動を行っていると判断する歩行判断部、
(iv)前記3軸加速度センサの測定値が牛の横臥時に特有の測定パターンを示している時に、その牛が横臥状態にあると判断する横臥判断部、
(v)前記3軸加速度センサの測定値が牛の走行時に特有の測定パターンを示している時に、その牛が走行活動を行っていると判断する走行判断部、
(vi)前記3軸加速度センサの測定値が牛の静止時に特有の測定パターンを示している時に、その牛が静止状態にあると判断する静止判断部、
(vii)前記3軸加速度センサの測定値を基に、牛の単位時間当たりの歩行量及び走行量が、連続した複数期間の間所定の閾値以上である場合に、その牛が発情活動を行っていると判断する発情判断部、及び
(viii)前記3軸加速度センサの測定値が牛の反芻時に特有の測定パターンを示している時に、対象となる牛が反芻活動を行っていると判断する反芻判断部
からなる群から選ばれる少なくとも2つの判断部を含む、[1]に記載の活動状態管理システム。
[3]
前記活動状態判断部は、前記採食判断部、前記飲水判断部、前記横臥判断部、及び前記発情判断部を含む、[2]に記載の活動状態管理システム。
[4]
前記活動状態判断部及び前記位置判断部を備えた管理端末をさらに有し、
前記判断された牛の活動状態は、牛の識別子及び/又は活動状態センサモジュールの識別子並びに測定日時の情報と関連付けて、前記管理端末のデータベース及び/又はクラウド上のデータベースに追加される、[2]又は[3]に記載の活動状態管理システム。
[5]
前記管理端末は、前記管理区域に設けられた温度センサ、湿度センサ、電力センサ、及び水量センサのうちの少なくとも1つから取得した情報に基づき、前記管理区域の環境状態を判断する環境状態判断部を有する、[2]〜[4]のいずれかに記載の活動状態管理システム。
[6]
管理区域に設けられた位置情報センサからの情報を基に、牛の位置を判断する位置判断部としてコンピュータを機能させ、さらに、
(i)前記位置判断部により牛が前記管理区域の餌場に居ると判断され、且つ前記3軸加速度センサの測定値が牛の採食時に特有の測定パターンを示している時に、その牛が採食活動を行っていると判断する採食判断部、
(ii)前記位置判断部により牛が前記管理区域の飲水場に居ると判断され、且つ前記3軸加速度センサの測定値が牛の飲水時に特有の測定パターンを示している時に、その牛が飲水活動を行っていると判断する飲水判断部、
(iii)前記3軸加速度センサの測定値が牛の歩行時に特有の測定パターンを示している時に、その牛が歩行活動を行っていると判断する歩行判断部、
(iv)前記3軸加速度センサの測定値が牛の横臥時に特有の測定パターンを示している時に、その牛が横臥状態にあると判断する横臥判断部、
(v)前記3軸加速度センサの測定値が牛の走行時に特有の測定パターンを示している時に、その牛が走行活動を行っていると判断する走行判断部、
(vi)前記3軸加速度センサの測定値が牛の静止時に特有の測定パターンを示している時に、その牛が静止状態にあると判断する静止判断部、
(vii)前記3軸加速度センサの測定値を基に、牛の単位時間当たりの歩行量及び走行量が、連続した複数期間の間所定の閾値以上である場合に、その牛が発情活動を行っていると判断する発情判断部、及び
(viii)前記3軸加速度センサの測定値が牛の反芻時に特有の測定パターンを示している時に、対象となる牛が反芻活動を行っていると判断する反芻判断部
からなる群から選ばれる少なくとも2つの判断部としてコンピュータを機能させるためのコンピュータプログラム。
The present invention includes the following aspects of the invention.
[1]
An activity state sensor module mounted on a cow in a controlled area, the activity state sensor module comprising a three-axis acceleration sensor; and
A cow activity state management system comprising: an activity state determination unit that determines a plurality of activity states of a cow based on measurement values of the three-axis acceleration sensor showing different measurement patterns according to the plurality of activity states of the cow.
[2]
Based on the information from the position information sensor provided in the management area, further has a position determination unit that determines the position of the cow,
The activity state determination unit includes:
(I) When the position determination unit determines that the cow is in the feeding area of the management area, and the measured value of the three-axis acceleration sensor indicates a specific measurement pattern at the time of cow feeding, the cow A foraging judgment unit for judging that the foraging activity is being carried out,
(Ii) When the position determining unit determines that the cow is in the drinking area of the management area and the measured value of the three-axis acceleration sensor shows a specific measurement pattern when drinking the cow, the cow is drinking water. Drinking water judgment part judging that we are carrying out activities,
(Iii) A walking determination unit that determines that the cow is performing a walking activity when the measurement value of the three-axis acceleration sensor indicates a measurement pattern peculiar to the cow walking.
(Iv) a recumbent determination unit that determines that the cow is in a recumbent state when the measurement value of the three-axis acceleration sensor indicates a specific measurement pattern when the cow is recumbent;
(V) a traveling determination unit that determines that the cow is performing a traveling activity when the measurement value of the three-axis acceleration sensor indicates a specific measurement pattern during the traveling of the cow;
(Vi) a stationary determination unit that determines that the cow is in a stationary state when the measurement value of the three-axis acceleration sensor shows a unique measurement pattern when the cow is stationary;
(Vii) Based on the measured value of the three-axis acceleration sensor, when the cow's walking amount and running amount per unit time are equal to or greater than a predetermined threshold for a plurality of consecutive periods, the cow performs estrus activity. And (viii) when the measured value of the three-axis acceleration sensor shows a specific measurement pattern at the time of cow rumination, it is judged that the target cow is performing rumination activity. The activity state management system according to [1], including at least two determination units selected from the group consisting of rumination determination units.
[3]
The activity state management system according to [2], wherein the activity state determination unit includes the foraging determination unit, the drinking water determination unit, the recumbent determination unit, and the estrus determination unit.
[4]
A management terminal comprising the activity state determination unit and the position determination unit;
The determined cow activity state is added to the database of the management terminal and / or the database in the cloud in association with the identifier of the cow and / or the identifier of the activity state sensor module and the measurement date and time information. ] Or the activity state management system according to [3].
[5]
The management terminal is configured to determine an environmental state of the management area based on information acquired from at least one of a temperature sensor, a humidity sensor, a power sensor, and a water amount sensor provided in the management area. The activity state management system according to any one of [2] to [4].
[6]
Based on information from the position information sensor provided in the management area, the computer functions as a position determination unit that determines the position of the cow,
(I) When the position determination unit determines that the cow is in the feeding area of the management area, and the measured value of the three-axis acceleration sensor indicates a specific measurement pattern at the time of cow feeding, the cow A foraging judgment unit for judging that the foraging activity is being carried out,
(Ii) When the position determining unit determines that the cow is in the drinking area of the management area and the measured value of the three-axis acceleration sensor shows a specific measurement pattern when drinking the cow, the cow is drinking water. Drinking water judgment part judging that we are carrying out activities,
(Iii) A walking determination unit that determines that the cow is performing a walking activity when the measurement value of the three-axis acceleration sensor indicates a measurement pattern peculiar to the cow walking.
(Iv) a recumbent determination unit that determines that the cow is in a recumbent state when the measurement value of the three-axis acceleration sensor indicates a specific measurement pattern when the cow is recumbent;
(V) a traveling determination unit that determines that the cow is performing a traveling activity when the measurement value of the three-axis acceleration sensor indicates a specific measurement pattern during the traveling of the cow;
(Vi) a stationary determination unit that determines that the cow is in a stationary state when the measurement value of the three-axis acceleration sensor shows a unique measurement pattern when the cow is stationary;
(Vii) Based on the measured value of the three-axis acceleration sensor, when the cow's walking amount and running amount per unit time are equal to or greater than a predetermined threshold for a plurality of consecutive periods, the cow performs estrus activity. And (viii) when the measured value of the three-axis acceleration sensor shows a specific measurement pattern at the time of cow rumination, it is judged that the target cow is performing rumination activity. A computer program for causing a computer to function as at least two determination units selected from the group consisting of rumination determination units.
本発明の一実施形態に係る活動状態管理システムは、牛の複数の活動状態を一括して管理することを可能にし、牛の体調や活動状態の管理等を容易にする。 The activity state management system according to an embodiment of the present invention makes it possible to collectively manage a plurality of activity states of a cow and facilitate management of the physical condition and activity state of the cow.
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態に係る乳牛及び肉牛の活動状態管理システムについて詳細に説明する。 Hereinafter, a dairy cow and beef cattle activity state management system according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
<活動状態管理システム1>
本発明の一実施形態に係る乳牛及び肉牛(以下単に「牛」という。)の活動状態管理システム1は、牛の複数の活動状態を一括して管理するシステムである。該複数の活動状態には、採食活動、飲水活動、歩行活動、走行活動、横臥状態、静止状態、発情活動、及び反芻活動からなる群から選ばれる少なくとも2つの活動状態が含まれる。
<Activity management system 1>
An activity state management system 1 for dairy cows and beef cattle (hereinafter simply referred to as “cow”) according to an embodiment of the present invention is a system that collectively manages a plurality of activity states of cows. The plurality of activity states include at least two activity states selected from the group consisting of foraging activity, drinking activity, walking activity, running activity, lying down state, resting state, estrus activity, and rumination activity.
図1は、活動状態管理システム1の概念図である。図1に示すように、活動状態管理システム1は、牛舎や牧場等の管理区域10内の1頭以上の牛A〜Eに装着される活動状態センサモジュール20と、活動状態センサモジュール20からの情報を処理し、牛の活動状態管理や体調管理等を行う管理端末30とを含む。活動状態センサモジュール20の詳細については後述する。 FIG. 1 is a conceptual diagram of an activity state management system 1. As shown in FIG. 1, the activity state management system 1 includes an activity state sensor module 20 mounted on one or more cows A to E in a management area 10 such as a barn or a ranch, and an activity state sensor module 20. And a management terminal 30 that processes information and performs cattle activity state management, physical condition management, and the like. Details of the activity state sensor module 20 will be described later.
管理端末30は、CPU、主記憶装置、補助記憶装置、及びネットワークモジュール等を備えた汎用のコンピュータ又はサーバーコンピュータであり、インストールされたプログラム及びソフトウェアとの協働により実現される各種機能部を有する。管理端末30の機能部の詳細については後述する(図3)。 The management terminal 30 is a general-purpose computer or server computer including a CPU, a main storage device, an auxiliary storage device, a network module, and the like, and has various functional units that are realized by cooperation with installed programs and software. . Details of the functional unit of the management terminal 30 will be described later (FIG. 3).
ここで、管理端末30の後述する機能部(総称して活動状態判断部)(301〜308)は、活動状態センサモジュール20内のCPUを含む制御部(24)により実現されるものであってもよい。つまり、管理端末30は、活動状態センサモジュール20により判断された牛の活動状態に関する情報を取得し、管理端末30内のデータベース(313)及び/又はネットワーク40(インターネット)を介してクラウド上のデータベース60に格納するようにしてもよい。 Here, later-described functional units (collectively, activity state determination units) (301 to 308) of the management terminal 30 are realized by a control unit (24) including a CPU in the activity state sensor module 20. Also good. That is, the management terminal 30 acquires information on the activity state of the cow determined by the activity state sensor module 20, and the database on the cloud via the database (313) in the management terminal 30 and / or the network 40 (Internet). 60 may be stored.
活動状態管理システム1には、活動状態センサモジュール20と無線通信し、管理端末30と有線又は無線により通信するルーターとしての中継機17が含まれていてもよい。その場合、中継機17は、管理区域10内(又は外)に1つ又は複数個設置され、管理区域10全体をカバーするようにするとよい。 The activity state management system 1 may include a repeater 17 as a router that wirelessly communicates with the activity state sensor module 20 and communicates with the management terminal 30 in a wired or wireless manner. In that case, one or more relay machines 17 may be installed in (or outside) the management area 10 to cover the entire management area 10.
中継機17と活動状態センサモジュール20との間の無線通信は、Wi-Fi(登録商標)などの無線LAN、PHS(登録商標)、Bluetooth(登録商標)、又はZigBee(登録商標)等の規格に基づくものであってもよい。また、中継機17と管理端末30との間は、上記規格に基づく無線通信であってもよいし、シリアル通信やイーサネット(登録商標)等の規格に基づく有線通信であってもよい。なお、中継機17を設けずに、中継機管理端末30と活動状態センサモジュール20とが無線により直接通信するようにしてもよい。 Wireless communication between the repeater 17 and the activity state sensor module 20 is a standard such as a wireless LAN such as Wi-Fi (registered trademark), PHS (registered trademark), Bluetooth (registered trademark), or ZigBee (registered trademark). It may be based on. Further, between the repeater 17 and the management terminal 30, wireless communication based on the above standard may be used, or wired communication based on a standard such as serial communication or Ethernet (registered trademark) may be used. In addition, you may make it the relay machine management terminal 30 and the active state sensor module 20 communicate directly by radio | wireless, without providing the relay machine 17. FIG.
活動状態管理システム1は、管理区域10内の牛の位置を検知する位置情報センサ11や、管理区域10内の各種環境状態(気温、湿度、風向き及び強さ、使用電力量、使用水量等)を測定し、その情報を管理端末30に送信する複数のセンサ12〜16をさらに含んでいてもよい。管理区域10の各種環境状態を測定するためのセンサとして、温度センサ12、湿度センサ13、風速センサ14、電力センサ15、及び水量センサ16のうちの1つ以上を用いることができる。これらのセンサ11〜16は、無線又は有線により、直接又は中継機17を介して管理端末30と通信する。 The activity state management system 1 includes a position information sensor 11 that detects the position of the cow in the management area 10 and various environmental conditions in the management area 10 (temperature, humidity, wind direction and strength, power consumption, water consumption, etc.). It may further include a plurality of sensors 12 to 16 that measure and transmit the information to the management terminal 30. As a sensor for measuring various environmental conditions in the management area 10, one or more of a temperature sensor 12, a humidity sensor 13, a wind speed sensor 14, a power sensor 15, and a water amount sensor 16 can be used. These sensors 11 to 16 communicate with the management terminal 30 directly or via the relay device 17 by wireless or wired.
また、位置情報センサ11、温度センサ12、湿度センサ13、風速センサ14、電力センサ15、及び水量センサ16それぞれの配置数や配置位置は、管理区域10の広さ、管理区域のエリアの数等に応じて調整される。 Further, the number and position of the position information sensor 11, the temperature sensor 12, the humidity sensor 13, the wind speed sensor 14, the power sensor 15, and the water amount sensor 16 are the size of the management area 10, the number of areas in the management area, etc. Will be adjusted according to.
位置情報センサ11は、位置情報センサ11が設けられた所定のエリア内に牛がいるかどうかを検知する。その際に、位置情報センサ11は、所定のエリア内にいる牛の識別子及び/又は活動状態センサモジュール20の識別子と、位置情報センサ11それ自身の識別子と、及び検知日時の情報とを関連付けて、管理端末30に送信する。例えば、管理区域10内の全域又は所定のエリア(餌場や飲水場、牛床等)10Aに位置情報センサ11を設けて、餌場や飲水場、牛床に牛がいるかどうか検知することができる。詳細には後述するが、位置情報センサ11からの情報は、管理端末30による牛が採食活動や飲水活動を行っているかどうかの判断をサポートするのに用いられる。 The position information sensor 11 detects whether there is a cow in a predetermined area where the position information sensor 11 is provided. At that time, the position information sensor 11 associates the identifier of the cow in the predetermined area and / or the identifier of the activity state sensor module 20, the identifier of the position information sensor 11 itself, and the detection date and time information. To the management terminal 30. For example, the position information sensor 11 may be provided in the entire management area 10 or a predetermined area (feeding place, drinking place, cow bed, etc.) 10A to detect whether there is a cow in the feeding place, drinking place, or cow bed. it can. As will be described in detail later, the information from the position information sensor 11 is used to support the management terminal 30 in determining whether the cow is performing a foraging activity or a drinking activity.
位置情報センサ11は、牛を検知するための赤外線センサや、カメラで牛を撮影し所定の画像処理をすることで牛を検知する検出手段を採用してもよいし、特開2007−256051号公報や特開2012−83339号公報、特開2013−101093号公報等に記載の1つ又は複数の漏洩同軸ケーブルを用いた検知技術を採用してもよい。また、位置情報センサ11として牛の位置を検知するのにGPS技術を用いてもよいが、この場合、位置情報センサ11としてのGPS受信機を活動状態センサモジュール20内に組み込んでおき、GPS受信機がGPS衛星から受信した信号に係る情報を管理端末30に送信し、管理端末30(後述する位置判断部309)が活動状態センサモジュール20の位置(牛の位置)を判断するようにしてもよい。 The position information sensor 11 may employ an infrared sensor for detecting a cow, or a detection means for detecting a cow by photographing the cow with a camera and performing predetermined image processing, or Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-256051. You may employ | adopt the detection technique using the 1 or several leaky coaxial cable as described in gazette, Unexamined-Japanese-Patent No. 2012-83339, Unexamined-Japanese-Patent No. 2013-101093. In addition, GPS technology may be used to detect the position of the cow as the position information sensor 11, but in this case, a GPS receiver as the position information sensor 11 is incorporated in the activity state sensor module 20, and GPS reception is performed. The machine transmits information related to the signal received from the GPS satellite to the management terminal 30 so that the management terminal 30 (position determination unit 309 described later) determines the position (cow position) of the activity state sensor module 20. Good.
位置情報センサ11として漏洩同軸ケーブル(LCX)を用いた技術を採用する場合、管理区域10内の全域又は所定のエリアに1本又は複数本のLCXを敷設し、各LCXの一端又は両端に接続された送受信機能を有するアクセスポイントと該アクセスポイントの制御装置としての管理端末30とを接続する。そして、管理端末30(後述する位置判断部309)が、該アクセスポイントの送信出力を調整して、活動状態センサモジュール20から受信した情報を基に、活動状態センサモジュール20の位置を特定する。なお、管理端末30の他に、アクセスポイントの送信出力等を制御する制御装置を別途設け、該制御装置からの情報を基に、管理端末30が各活動状態センサモジュール20の位置を判断する。 When a technology using a leaky coaxial cable (LCX) is adopted as the position information sensor 11, one or a plurality of LCXs are laid in the entire management area 10 or in a predetermined area and connected to one end or both ends of each LCX. The access point having the transmitted / received function is connected to the management terminal 30 as a control device of the access point. Then, the management terminal 30 (a position determination unit 309 described later) adjusts the transmission output of the access point and specifies the position of the activity state sensor module 20 based on the information received from the activity state sensor module 20. In addition to the management terminal 30, a control device for controlling the transmission output of the access point and the like is provided separately, and the management terminal 30 determines the position of each activity state sensor module 20 based on information from the control device.
温度センサ12は、その周囲の気温を測定し、その情報を温度センサ12の識別子や測定日時と関連付けて管理端末30に送信する。湿度センサ13は、その周囲の湿度を測定し、その情報を湿度センサ13の識別子や測定日時と関連付けて管理端末30に送信する。 The temperature sensor 12 measures the ambient air temperature and transmits the information to the management terminal 30 in association with the identifier of the temperature sensor 12 and the measurement date and time. The humidity sensor 13 measures the surrounding humidity and transmits the information to the management terminal 30 in association with the identifier of the humidity sensor 13 and the measurement date and time.
風速センサ14は、その周囲の風の強さ及び方向を測定し、その情報を風速センサ14の識別子や測定日時と関連付けて管理端末30に送信に送信する。電力センサ15は、管理区域10で消費された電力を測定し、その情報を管理端末30に送信する。水量センサ16は、管理区域10で使用された水量を測定し、その情報を管理端末30に送信する。 The wind speed sensor 14 measures the strength and direction of the surrounding wind, and transmits the information to the management terminal 30 for transmission in association with the identifier of the wind speed sensor 14 and the measurement date and time. The power sensor 15 measures the power consumed in the management area 10 and transmits the information to the management terminal 30. The water amount sensor 16 measures the amount of water used in the management area 10 and transmits the information to the management terminal 30.
また、PC、スマートフォン、又はタブレット端末等のユーザ端末50、51が、インターネット、LAN、又はWAN等のネットワーク40を介して管理端末30の情報(データベース313)及び/又はクラウド上のデータベース60にアクセスできるようにしてもよい。この際、ユーザ端末50、51は、ウェブブラウザ又は所定のアプリケーションを通じて、管理端末30のデータベース313及び/又はクラウド上のデータベース60にアクセスできるようにしてもよい。 In addition, user terminals 50 and 51 such as PCs, smartphones, or tablet terminals access information (database 313) of the management terminal 30 and / or database 60 on the cloud via the network 40 such as the Internet, LAN, or WAN. You may be able to do it. At this time, the user terminals 50 and 51 may be able to access the database 313 of the management terminal 30 and / or the database 60 on the cloud through a web browser or a predetermined application.
<活動状態センサモジュール20>
活動状態センサモジュール20は、牛の加速度並びに周囲の温度及び気圧を測定する複数のセンサを含むセンサモジュールである。活動状態センサモジュール20は、バッテリー及びアンテナ(不図示)を搭載し自ら無線通信を行うアクティブなセンサモジュールであり、例えばリーダによる情報の読出し等を必要としない。
<Activity sensor module 20>
The activity state sensor module 20 is a sensor module including a plurality of sensors that measure the acceleration of the cow and the ambient temperature and pressure. The active state sensor module 20 is an active sensor module that includes a battery and an antenna (not shown) and performs wireless communication by itself, and does not require, for example, reading of information by a reader.
活動状態センサモジュール20の牛への装着位置は、限定されるものではないが牛の首部分に首輪等を用いて取り付けることができる。牛の活動状態に起因する加速度の変化や高さ位置の変化等を精度よく測定するために、好ましくは活動状態センサモジュール20を牛の喉の付近に取り付けるとよい。また、活動状態センサモジュール20は、牛の体内埋め込み型とすることもできる。 The mounting position of the activity state sensor module 20 on the cow is not limited, but can be attached to the neck of the cow using a collar or the like. In order to accurately measure a change in acceleration, a change in height position, and the like due to the activity state of the cow, the activity state sensor module 20 is preferably attached in the vicinity of the cow's throat. Further, the activity state sensor module 20 may be an implantable type of cow.
図2は、活動状態センサモジュール20のブロック図である。図2に示すように、活動状態センサモジュール20は、3軸加速度センサ21、気圧センサ22、温度センサ23、制御部24、記憶部25、通信部26、及びタイマ27を含む。活動状態センサモジュール20の気圧センサ22及び/又は温度センサ23は任意の要素である。また、活動状態センサモジュール20は、不図示の角速度センサ(ジャイロスコープや光ファイバジャイロ等)をさらに備えていてもよい。 FIG. 2 is a block diagram of the activity state sensor module 20. As shown in FIG. 2, the activity state sensor module 20 includes a three-axis acceleration sensor 21, an atmospheric pressure sensor 22, a temperature sensor 23, a control unit 24, a storage unit 25, a communication unit 26, and a timer 27. The barometric sensor 22 and / or the temperature sensor 23 of the activity state sensor module 20 are optional elements. The activity state sensor module 20 may further include an angular velocity sensor (not shown) (such as a gyroscope or an optical fiber gyro).
また、活動状態センサモジュール20の識別子及び/又はそれが装着される牛の識別子が記憶部25に格納されており、活動状態センサモジュール20から管理端末30に情報(測定値)を送る際に、活動状態センサモジュール20の識別子及び/又は牛の識別子並びにタイマ27から得られる測定日時に関連付けて送る。これにより、管理端末30は、牛、その牛の活動状態、及びその活動状態等の測定日時を識別して管理することができる。なお、管理端末30にて管理状態センサモジュール20の識別子とそれが装着された牛の識別子とを予め関連付けておき、活動状態センサモジュール20が自身の識別子を管理端末30に送信し、管理端末30がその情報を基に牛の識別子を調べ、牛の識別子と関連付けて各種データを管理するようにしてもよい。 In addition, the identifier of the activity state sensor module 20 and / or the identifier of the cow to which it is mounted is stored in the storage unit 25, and when sending information (measurement values) from the activity state sensor module 20 to the management terminal 30, It is sent in association with the identifier of the activity state sensor module 20 and / or the identifier of the cow and the measurement date and time obtained from the timer 27. Thereby, the management terminal 30 can identify and manage the measurement date and time, such as a cow, the activity state of the cow, and the activity state. The management terminal 30 associates the identifier of the management state sensor module 20 with the identifier of the cow to which the management state sensor module 20 is attached in advance, and the activity state sensor module 20 transmits its own identifier to the management terminal 30. However, it is possible to check the identifier of the cow based on the information and manage various data in association with the identifier of the cow.
3軸加速度センサ21は、所定の時間毎に(例えば数十ミリ秒)、牛の前後(X軸)、左右(Y軸)、及び上下(Z軸)方向の加速度を測定し、その情報を制御部24に出力する。気圧センサ22は、所定の時間毎に(例えば数十ミリ秒)、数cm単位の気圧変化を検出することができる高精度及び高分解能の気圧センサであり、活動状態センサモジュール20の高さ位置における気圧を測定し、その気圧に対応する高さ位置の情報を制御部24に出力する。温度センサ23は、所定の時間毎に(例えば数秒)、温度センサ23付近の温度を測定し、その情報を制御部24に出力する。 The triaxial acceleration sensor 21 measures acceleration in the front and rear (X axis), left and right (Y axis), and vertical (Z axis) directions of the cow at predetermined time intervals (for example, several tens of milliseconds). Output to the control unit 24. The atmospheric pressure sensor 22 is a high-precision and high-resolution atmospheric pressure sensor that can detect a change in atmospheric pressure in units of several centimeters every predetermined time (for example, several tens of milliseconds), and the height position of the activity state sensor module 20 Measure the atmospheric pressure at, and output information on the height position corresponding to the atmospheric pressure to the control unit 24. The temperature sensor 23 measures the temperature near the temperature sensor 23 every predetermined time (for example, several seconds), and outputs the information to the control unit 24.
制御部24は、CPUやI/O等を含み、3軸加速度センサ21、気圧センサ22、及び温度センサ23で測定された情報(測定値)を入力し、その情報を記憶部25に記憶させる処理や、該測定値と、活動状態センサモジュール20の識別子及び/又は牛の識別子並びに測定日時の情報とを関連付けて所定のフォーマットにした後、通信部26に出力する処理を行う。なお、上述したように、後述する牛の活動状態を判断する管理端末30の各機能部(総称して活動状態判断部)を、活動状態センサモジュール20の制御部24が担うようにしてもよい。 The control unit 24 includes a CPU, an I / O, and the like, inputs information (measured values) measured by the triaxial acceleration sensor 21, the atmospheric pressure sensor 22, and the temperature sensor 23, and stores the information in the storage unit 25. The processing, the measurement value, the identifier of the activity state sensor module 20 and / or the identifier of the cow, and the information of the measurement date and time are associated with each other and set in a predetermined format, and then the processing to output to the communication unit 26 is performed. Note that, as described above, the control unit 24 of the activity state sensor module 20 may be responsible for each functional unit (collectively, the activity state determination unit) of the management terminal 30 that determines the activity state of the cow, which will be described later. .
記憶部25は、不揮発性メモリ等を含み、牛の識別子や制御部24による処理に必要な各種プログラム及びソフトウェアを記憶したり、活動状態センサモジュール20から取得した情報を一時的に記憶しておく。 The storage unit 25 includes a non-volatile memory or the like, stores various programs and software necessary for processing by the cow identifier and the control unit 24, and temporarily stores information acquired from the activity state sensor module 20. .
通信部26は、データの送受信機能を備え、所定の期間毎に又は管理端末30からの要求に応じて、制御部24により牛の識別子及び測定日時と関連付られた各センサ21〜23からの情報(測定値)を、無線通信により中継機17を介して管理端末30へ送信する。また、位置情報センサ11として漏洩同軸ケーブルを用いた技術を採用する場合、通信部26は漏洩同軸ケーブルから漏れ出る電界強度を受信し、制御部24は受信した電界強度の情報を牛の識別子と関連付ける等の処理を行い、そして通信部26は処理後の情報を漏洩同軸ケーブルに接続されたアクセスポイントに送信する。アクセスポイントの制御装置としての管理端末30は、受信した情報を基に、活動状態センサモジュール20の位置を判断する。 The communication unit 26 has a data transmission / reception function, and from each of the sensors 21 to 23 associated with the cow identifier and the measurement date and time by the control unit 24 every predetermined period or in response to a request from the management terminal 30. Information (measured value) is transmitted to the management terminal 30 via the relay 17 by wireless communication. When the technology using the leaky coaxial cable is adopted as the position information sensor 11, the communication unit 26 receives the electric field strength leaking from the leaky coaxial cable, and the control unit 24 uses the received electric field strength information as the cow identifier. Processing such as association is performed, and the communication unit 26 transmits the processed information to an access point connected to the leaky coaxial cable. The management terminal 30 as an access point control device determines the position of the activity state sensor module 20 based on the received information.
また、活動状態センサモジュール20は、牛の体温、心拍、又は筋電信号等を測定する生体センサをさらに備えていてもよい。これらの生体センサによる情報(測定値)も管理端末30に送り、管理端末30は、牛の活動状態の判断及び牛の体調管理をサポートするために、これらの情報を参考にしてもよい。 Moreover, the activity state sensor module 20 may further include a biological sensor that measures the body temperature, heartbeat, or myoelectric signal of the cow. Information (measured values) from these biosensors is also sent to the management terminal 30, and the management terminal 30 may refer to these information in order to support the determination of the cow's activity state and the management of the cow's physical condition.
<管理端末30>
図3は、管理端末30の機能ブロック図である。
<Management terminal 30>
FIG. 3 is a functional block diagram of the management terminal 30.
管理端末30は、補助記憶装置にインストールされたプログラム及びソフトウェアに応じて実現される機能部として、採食判断部301、飲水判断部302、歩行判断部303、横臥判断部304、走行判断部305、静止判断部306、発情判断部307、及び反芻判断部308のうちの少なくとも2つを含む。好ましくは、管理端末30は、採食判断部301、飲水判断部302、横臥判断部304、及び発情判断部307を少なくとも含む。ここで、採食判断部301、飲水判断部302、歩行判断部303、横臥判断部304、走行判断部305、静止判断部306、発情判断部307、及び反芻判断部308は、牛の活動状態を判断する機能部であるため、これらを総称して活動状態判断部という。上述したように、活動状態判断部は、活動状態センサモジュール20の制御部24が担うようにしてもよい。 The management terminal 30 includes, as function units realized in accordance with programs and software installed in the auxiliary storage device, a foraging determination unit 301, a drinking water determination unit 302, a walking determination unit 303, a recumbent determination unit 304, and a travel determination unit 305. , At least two of stationary determination unit 306, estrus determination unit 307, and rumination determination unit 308. Preferably, the management terminal 30 includes at least a foraging determination unit 301, a drinking water determination unit 302, a recumbent determination unit 304, and an estrus determination unit 307. Here, the foraging determination unit 301, the drinking water determination unit 302, the walking determination unit 303, the recumbent determination unit 304, the travel determination unit 305, the stationary determination unit 306, the estrus determination unit 307, and the rumination determination unit 308 are the activity states of cattle. Since these are functional units that determine the above, they are collectively referred to as an activity state determination unit. As described above, the activity state determination unit may be assigned to the control unit 24 of the activity state sensor module 20.
また、管理端末30は、機能部として、管理区域10に設けられた位置検出センサ11からの情報を基に、各活動状態センサモジュール20の位置(牛の位置)を判断する位置判断部309や、管理区域10に設けられた各種センサ12〜16からの情報を基に、管理区域10の環境状態(気温、湿度、風向きと強さ、電力使用量、及び水使用量など)を判断する環境状態判断部310を含む。 In addition, the management terminal 30 functions as a position determination unit 309 that determines the position (cow position) of each activity state sensor module 20 based on information from the position detection sensor 11 provided in the management area 10. Based on information from various sensors 12 to 16 provided in the management area 10, the environment in which the management area 10 is judged (temperature, humidity, wind direction and strength, power consumption, water usage, etc.) A state determination unit 310 is included.
さらに、管理端末30は、ネットワーク40を介して各活動状態センサモジュール20及び各種センサ11〜16と通信する機能を備えた通信部311、活動状態センサモジュール20及び各種センサ11〜16から取得した情報等を記憶する記憶部312、並びに各種情報を所定のフォーマットに則り液晶ディスプレイ等の画面上に表示する機能を有する表示部314を含む。 Further, the management terminal 30 acquires information acquired from the communication unit 311, the activity state sensor module 20, and the various sensors 11 to 16 having a function of communicating with each activity state sensor module 20 and the various sensors 11 to 16 via the network 40. And a display unit 314 having a function of displaying various information on a screen such as a liquid crystal display according to a predetermined format.
記憶部312には、各種判断部301〜310による処理後のデータを含むデータベース313も格納されている。データベース313は、限定されないが、牛の識別子及び/又は活動状態センサモジュール20の識別子のフィールド、測定日時のフィールド、活動状態の種類のフィールド、位置情報のフィールド、及び環境状態のフィールドを有するテーブルとして管理してもよい。 The storage unit 312 also stores a database 313 including data after processing by the various determination units 301 to 310. The database 313 includes, but is not limited to, a table having a cow identifier and / or activity state sensor module 20 identifier field, a measurement date and time field, an activity type field, a location information field, and an environmental state field. May be managed.
採食判断部301は、主として3軸加速度センサ21からの情報(測定値)及び管理区域10内の餌場エリアに設けられた位置情報センサ11からの情報に基づき位置判断部309によって判断された牛の位置情報を基に、牛が採食活動中であるかどうかを判断する。一般的に、牛は採食時に、草を舌で巻き込み口に入れ、下顎の切歯と上顎の歯床板で挟み、頭部を前後左右に小刻みに振って草を引きちぎり、この動作を数回行った後咀嚼し嚥下する。このことから、採食判断部301は、3軸加速度センサ21の情報が牛の採食時に特有の小刻みな動きの測定パターンを示し、且つ位置判断部309により餌場エリアにその牛が居ると判断されている時に、その牛が採食活動を行っていると判断する。なお、採食判断部301は、その他のセンサの情報も採食活動の判断に用いることができる。例えば、一般的に牛は牧草を食べるために頭を低い位置に下げて牧草のにおいを嗅ぎながら歩くことから、放牧地である管理区域10において牛の頭部が所定の時間継続して低い場合には、その牛が採食活動を行っている蓋然性が高い。そのため、採食判断部301は、気圧センサ22から得られた牛の頭部(首部)の高さ位置の情報を採食活動の判断に用いることができる。 The foraging determination unit 301 is determined by the position determination unit 309 mainly based on information (measured values) from the triaxial acceleration sensor 21 and information from the position information sensor 11 provided in the feeding area in the management area 10. Based on the position information of the cow, it is determined whether or not the cow is in foraging. In general, when feeding cattle, the grass is caught in the mouth with a tongue, sandwiched between the lower incisor and the upper gingival plate, and the head is chopped back and forth and left and right to tear the grass. After going round, chew and swallow. For this reason, the foraging determination unit 301 indicates that the information of the triaxial acceleration sensor 21 indicates a measurement pattern of the small movement that is characteristic at the time of foraging of the cow, and the position determination unit 309 indicates that the cow is in the feeding area. When it is judged, the cow is judged to be foraging. The foraging determination unit 301 can also use information from other sensors for determining foraging activities. For example, in general, cows walk while lowering their heads in a low position to eat the grass and sniffing the scent of the grass, so that the head of the cow is continuously low for a predetermined time in the management area 10 which is a pasture. There is a high probability that the cattle are foraging. Therefore, the foraging determination unit 301 can use the information on the height position of the head (neck) of the cow obtained from the atmospheric pressure sensor 22 for the determination of the foraging activity.
飲水判断部302は、主として3軸加速度センサ21からの情報(測定値)及び管理区域10内の飲水エリアに設けられた位置情報センサ11からの情報に基づき位置判断部309によって判断された牛の位置情報を基に、牛が飲水活動中であるかどうかを判断する。一般的に、牛は飲水時に頭の位置を下げ、口(特に下顎部)を上下左右に動かす。このことから、飲水判断部302は、3軸加速度センサ21の情報から牛の飲水時に特有の小刻みな動きの測定パターンを示し、且つ位置判断部309により飲水エリアにその牛が居ると判断されている時に、その牛が飲水活動を行っていると判断する。なお、飲水判断部302は、その他のセンサの情報も用いて採食活動を判断するようにしてもよい。例えば、飲水場が所定の高さ位置にあり、牛が飲水時に頭をその高さ位置にして水を飲む場合には、飲水判断部302は、気圧センサ22から得られた牛の頭部(首部)の高さ位置の情報を飲水活動の判断に用いることができる。 The drinking water determination unit 302 mainly uses the information (measured values) from the triaxial acceleration sensor 21 and the information from the position information sensor 11 provided in the drinking area in the management area 10 for the cow determined by the position determination unit 309. Based on the location information, it is determined whether the cow is drinking water. Generally, cows move their heads (especially the lower jaw) up, down, left and right when drinking water. From this, the drinking water judging unit 302 shows the measurement pattern of the small minute movement peculiar to the cow drinking from the information of the three-axis acceleration sensor 21, and the position judging unit 309 judges that the cow is in the drinking water area. When it is, it is determined that the cow is drinking water. It should be noted that the drinking water determination unit 302 may determine the eating activity using information from other sensors. For example, when the drinking fountain is at a predetermined height and the cow drinks water with his head at that height when drinking water, the drinking water determination unit 302 may use the head of the cow obtained from the atmospheric pressure sensor 22 ( Information on the height position of the neck) can be used to determine drinking activities.
歩行判断部303は、主として3軸加速度センサ21からの情報(測定値)を基に、牛が歩行活動中であるかどうかを判断する。一般的に、牛は歩行の際に、一方の前足を移動方向の地面に向けて送り出し、その足が着地すると、他方の前足を移動方向の地面に向けて送り出す動作を行い、これを繰り返すことで歩いて移動する。このことから、歩行判断部303は、3軸加速度センサ21の情報が牛の歩行時に特有の動きの測定パターンを示している時に、その牛が歩行活動を行っていると判断する。 The walking determination unit 303 determines whether or not the cow is in a walking activity mainly based on information (measurement values) from the triaxial acceleration sensor 21. In general, when a cow walks, it sends out one forefoot toward the ground in the direction of movement, and when that leg lands, it sends out the other forefoot toward the ground in the direction of movement and repeats this. Move on foot. Accordingly, the walking determination unit 303 determines that the cow is performing a walking activity when the information of the three-axis acceleration sensor 21 indicates a measurement pattern of movement specific to the cow walking.
横臥判断部304は、主として3軸加速度センサ21からの情報(測定値)を基に(及び角速度センサからの情報も用いてもよい)、牛が横臥状態にあるかどうかを判断する。一般的に、牛が移動せずに上下動が小さい場合には、牛は横臥状態にあると考えられ、横臥判断部304においても、牛の動きの加速度及び角速度から牛の横臥状態を推定する公知のアルゴリズム(特開2016-043121)を用いてもよい。また、管理区域10内の牛床エリアに設けられた位置情報センサ11からの情報に基づき位置判断部309によって牛が牛床に居ると判断され、且つ3軸加速度センサ21(任意で角速度センサも)からの情報を基に牛が牛が移動せずに上下動が小さい場合には、横臥判断部304は、牛が横臥状態にあると判断してもよい。さらに、牛が横臥している際は、牛の頭部(首部)の位置は低い位置にあることから、横臥判断部304は、気圧センサ22からの情報を横臥状態を判断するために用いてもよい。 The recumbent determination unit 304 determines whether the cow is in a recumbent state mainly based on information (measured values) from the triaxial acceleration sensor 21 (and information from the angular velocity sensor may also be used). In general, when the cow does not move and the vertical movement is small, it is considered that the cow is in a recumbent state, and the recumbent determination unit 304 also estimates the recumbent state of the cow from the acceleration and angular velocity of the cow movement. A known algorithm (Japanese Patent Laid-Open No. 2016-043121) may be used. Further, based on information from the position information sensor 11 provided in the cow bed area in the management area 10, the position determination unit 309 determines that the cow is on the cow bed, and the three-axis acceleration sensor 21 (optionally an angular velocity sensor is also included). ), If the cow does not move and the vertical movement is small, the recumbent determination unit 304 may determine that the cow is in a recumbent state. Further, when the cow is lying down, the position of the head (neck) of the cow is at a low position, so the lying judgment unit 304 uses the information from the pressure sensor 22 to judge the lying state. Also good.
走行判断部305は、主として3軸加速度センサ21からの情報を基に、牛が走っている状態(走行活動)にあるかどうかを判断する。一般的に、牛の走行活動による3軸加速度センサ21の情報は、歩行活動と同様の測定パターンを示すが、その強度が相対的に大きくなる。そのため、走行判断部303は、3軸加速度センサ21の情報が牛の走行時に特有の動きの測定パターンを示している時に、その牛が走行活動を行っていると判断する。 The traveling determination unit 305 determines whether or not the cow is in a running state (running activity) based mainly on information from the triaxial acceleration sensor 21. In general, the information of the triaxial acceleration sensor 21 based on the running activity of the cow shows a measurement pattern similar to that of the walking activity, but the intensity thereof is relatively large. Therefore, the traveling determination unit 303 determines that the cow is performing a traveling activity when the information of the three-axis acceleration sensor 21 indicates a measurement pattern of movement specific to the traveling of the cow.
静止判断部306は、主として3軸加速度センサ21からの情報(測定値)を基に、牛が静止状態にあるかどうかを判断する。例えば、一般的に、牛がじっとして起立又は横臥したまま動かない場合には、牛が静止状態にあると考えられる。このようにして、静止判断部303は、3軸加速度センサ21からの情報を基に、その牛が静止状態にあると判断する。 The stationary determination unit 306 determines whether or not the cow is in a stationary state mainly based on information (measured values) from the triaxial acceleration sensor 21. For example, it is generally considered that a cow is at rest when the cow is standing still or lying on its side. In this way, the stationary determination unit 303 determines that the cow is in a stationary state based on the information from the triaxial acceleration sensor 21.
発情判断部307は、主として3軸加速度センサ21からの情報(測定値)を基に、牛が発情状態(発情活動)にあるかどうかを判断する。一般的に、牛が発情状態になると、牛の単位時間当たりの歩行量及び走行量(動きの総量)が発情状態ではない時期と比べて増加し、また横臥や静止の時間も減少する。ここで、発情とは、牛が生殖活動にともなう興奮状態にある状態をいう。このことから、発情判断部307は、3軸加速度センサ21からの情報を基に、牛の単位時間当たりの歩行量及び走行量(動きの総量)が、連続した複数期間(例えば3期間)の間所定の閾値以上である場合に、その牛が発情状態にあると判断する。また、牛の通常の興奮状態と区別するために、牛の発情周期が21日であるため、前回の発情から21日前後の期間に、発情判断部307が作動するようにしてもよい。 The estrus determination unit 307 determines whether or not the cow is in an estrus state (estrus activity) based mainly on information (measured values) from the triaxial acceleration sensor 21. In general, when a cow enters an estrus state, the amount of walking and travel (total amount of movement) per unit time of the cow increases compared to a period when the cow is not in the estrus state, and the time required for lying or resting also decreases. Here, estrus means a state in which the cow is in an excited state due to reproductive activity. From this, the estrus determination unit 307 is based on the information from the three-axis acceleration sensor 21, and the amount of walking and the amount of travel per unit time (total amount of movement) of a plurality of consecutive periods (for example, three periods). If it is equal to or greater than a predetermined threshold, the cow is determined to be in estrus. Moreover, in order to distinguish from the normal excitement state of a cow, since the estrus cycle of a cow is 21 days, you may make it the estrus judgment part 307 act | operate in the period before and after 21 days from the last estrus.
反芻判断部308は、主として3軸加速度センサ21からの情報(測定値)を基に、牛が反芻活動中であるかどうかを判断する。一般的に、牛の反芻は牛が立っている状態や横になっている状態でみられ、いったん摂食した草を第一胃から食塊にして口に戻し、下顎を左右に動かして臼歯でその食塊を噛み直し、1つの食塊につき40〜50回程度の噛み直しを行った後嚥下する。そのため、3軸加速度センサ21からの情報は、食塊を第一胃から口の中に戻した後頭部が40〜50回程度小刻みに動いた後に動きが一旦停止し食塊が嚥下され、再び食塊を第一胃から口に戻した後40〜50回程度動いた後に停止し嚥下するという動きに応じて規則的に変化する測定パターンことを示す。このことから、反芻判断部308は、3軸加速度センサ21からの情報が牛の反芻時に特有の動きの測定パターンを示している時に、牛が反芻活動を行っていると判断する。 The rumination determination unit 308 determines whether or not the cow is ruminating based mainly on information (measured values) from the triaxial acceleration sensor 21. In general, cow rumination is seen when the cow is standing or lying down, and once fed grass turns into a bolus from the rumen and returns to the mouth, moving the lower jaw left and right to move the molars Then, chew the bolus, swallow it after chewing about 40-50 times per bolus. For this reason, the information from the triaxial acceleration sensor 21 indicates that the movement of the bolus after the bolus has been returned from the stomach to the mouth and moved about 40 to 50 times in small increments, the bolus is swallowed, and the bolus is swallowed again. It shows a measurement pattern that changes regularly according to the movement of stopping and swallowing after moving the lump from the rumen to the mouth for about 40-50 times. From this, the rumination determination unit 308 determines that the cow is performing rumination activity when the information from the three-axis acceleration sensor 21 indicates a measurement pattern of movement specific to the cow's rumination.
位置判断部309は、管理区域10の所定のエリア内に設けられた位置情報センサ11からの情報を基に、該エリア内に位置する各活動状態センサモジュール20の位置を判断する。ここで、例として位置情報センサ11が、餌場(又は飲水場や牛床)に敷設された一対の漏洩同軸ケーブル(LCX)を用いた技術である場合について説明する。一般的に、LCXの端部に接続されたアクセスポイントから離れるほど、またLCXから離れるほど活動状態センサモジュール20で検出される電界強度が低下する。例えば、アクセスポイントからLCXに沿ってLだけ離れ、且つLCXに直交する方向にDだけ離れた位置にある活動状態センサモジュール20が検出する電界強度Eは、E={G×P[k/(R×L)]/D}1/2である。ここで、上記式中、Gは使用するLCXにより定まる放射利得(受信感度)、Pはアクセスポイントの送信出力、kはLCXの材質や構造等により定まる定数、RはLCXの高周波純抵抗である。上記式より、各LCXについてG、k及びRの値を予め経験的に求めておき、測定される電界強度Eの値と各LCXの各アクセスポイントの送信出力Pの値から、活動状態センサモジュール20の位置を一意に特定することができる。例えば、管理端末30の位置判断部309は、それぞれのLCXに流す各アクセスポイントの送信出力(各アクセスポイントの識別子の情報が含まれる)を徐々に上げていき、それぞれの送信出力がある値の時に活動状態センサモジュール20でそれぞれのLCXからの電界強度(E1、E2)を識別して検出し、その情報が活動状態センサモジュール20(又は牛)の識別子とともに管理端末30に送られる。位置判断部309は、活動状態センサモジュール20から受信した各アクセスポイントに関する検出した電界強度の情報及び活動状態センサモジュール20の識別子の情報を基に、該活動状態センサモジュール20の位置を判断する。位置判断部309は、各活動状態センサモジュール20の位置の情報を所定の周期(例えば1秒ごと)で取得し、各活動状態センサモジュール20の識別子や測定日時と関連付けて記憶部312のデータベース313及び/又はクラウド上のデータベース60に記憶させておく。 The position determination unit 309 determines the position of each activity state sensor module 20 located in the area based on information from the position information sensor 11 provided in a predetermined area of the management area 10. Here, as an example, a case where the position information sensor 11 is a technique using a pair of leaky coaxial cables (LCX) laid in a feeding ground (or a drinking fountain or a cow bed) will be described. Generally, the electric field strength detected by the active state sensor module 20 decreases as the distance from the access point connected to the end of the LCX increases or the distance from the LCX increases. For example, the electric field strength E detected by the active state sensor module 20 at a position separated from the access point by L along the LCX and by D in the direction orthogonal to the LCX is E = {G × P [k / ( R × L)] / D} 1/2 . In the above equation, G is a radiation gain (reception sensitivity) determined by the LCX used, P is a transmission output of the access point, k is a constant determined by the material and structure of the LCX, and R is a high frequency pure resistance of the LCX. . From the above equation, G, k, and R values for each LCX are obtained empirically in advance, and the activity state sensor module is calculated from the measured electric field strength E value and the transmission output P value of each access point of each LCX. Twenty positions can be uniquely identified. For example, the position determination unit 309 of the management terminal 30 gradually increases the transmission output of each access point (including information on the identifier of each access point) to be sent to each LCX, and each transmission output has a certain value. Occasionally, the activity state sensor module 20 identifies and detects the electric field strength (E1, E2) from each LCX, and the information is sent to the management terminal 30 together with the identifier of the activity state sensor module 20 (or cow). The position determination unit 309 determines the position of the active state sensor module 20 based on the detected electric field strength information regarding each access point received from the active state sensor module 20 and the identifier of the active state sensor module 20. The position determination unit 309 acquires information on the position of each activity state sensor module 20 at a predetermined cycle (for example, every second), and associates with the identifier of each activity state sensor module 20 and the measurement date and time in the database 313 of the storage unit 312. And / or stored in the database 60 on the cloud.
管理端末30は、所定の時間間隔ごとに(又は管理端末30の要求時に)、各牛に取り付けられた活動状態センサモジュール20及び管理区域10に設けられた各種センサ11〜16から各種情報を取得し、記憶部312で一次的に記憶し、その情報を基に各種判断部301〜310で牛の活動状態や管理区域10の環境状態等を判断し、その結果を記憶部312のデータベース313及び/又はクラウド上のデータベース60に追加する。 The management terminal 30 acquires various information from the activity state sensor module 20 attached to each cow and the various sensors 11 to 16 provided in the management area 10 at predetermined time intervals (or at the request of the management terminal 30). The storage unit 312 temporarily stores the information. Based on the information, the various determination units 301 to 310 determine the activity state of the cow, the environmental state of the management area 10, and the like. Add to the database 60 on the cloud.
複数の種類の牛の活動状態に関するデータベース313及び/又はクラウド上のデータベース60を構築することで(ビッグデータ化)、牛の発情及び疾病等の前触れとなる牛の活動状態を解析し、牛の発情及び疾病、搾乳量への影響等に対する精度良い予測等を可能にする。 By constructing a database 313 and / or a database 60 on the cloud (big data) regarding the activity status of multiple types of cattle, the activity status of the cattle that is a precursor to cattle estrus and disease is analyzed, Enables accurate prediction for estrus, disease, and impact on milking amount.
図4は、このような一連の流れを示す管理端末30によるフローチャートである。図4のスタートからエンドまでの流れは、所定の時間間隔で繰り返され、データベース313及び/又はクラウド上のデータベース60が構築される。 FIG. 4 is a flowchart by the management terminal 30 showing such a series of flows. The flow from the start to the end of FIG. 4 is repeated at predetermined time intervals, and the database 313 and / or the database 60 on the cloud is constructed.
図4に示すように、まずステップS401で、管理端末30は、所定の時間間隔ごとに(又は管理端末30の要求時に)、各牛に装着された活動状態センサモジュール20から各種情報を取得し、記憶部312にて一時的に記憶する。 As shown in FIG. 4, first, in step S401, the management terminal 30 acquires various information from the activity state sensor module 20 attached to each cow at predetermined time intervals (or at the request of the management terminal 30). And temporarily stored in the storage unit 312.
ステップS402で、管理端末30は、S401で取得した情報を、採食判断部301、飲水判断部302、歩行判断部303、横臥判断部304、走行判断部305、静止判断部306、発情判断部307、及び反芻判断部308において処理し、牛の行動が、採食、飲水、歩行、横臥、走行、静止、発情、及び反芻の8種類のうちどの活動状態に当てはまるかを判断する。 In step S402, the management terminal 30 converts the information acquired in S401 into the foraging determination unit 301, the drinking water determination unit 302, the walking determination unit 303, the recumbent determination unit 304, the travel determination unit 305, the stationary determination unit 306, and the estrus determination unit. 307 and the rumination determination unit 308, and it is determined which of the eight types of activity states among the eight types of eating, drinking, walking, lying down, running, resting, estrus, and rumination, as the behavior of the cow.
ステップS403で、管理端末30は、S402で判断した牛の活動状態に関する情報を、その牛の識別子及び/又は活動状態センサモジュール20の識別子並びに活動状態を測定した日時の情報に関連付けて、記憶部312のデータベース313及び/又はクラウド上のデータベース60に追加する。 In step S403, the management terminal 30 associates the information on the activity state of the cow determined in S402 with the identifier of the cow and / or the identifier of the activity state sensor module 20 and the information on the date and time when the activity state was measured, and the storage unit Add to the database 313 of 312 and / or the database 60 on the cloud.
ステップS404で、管理端末30は、所定の時間間隔ごとに(又は管理端末30の要求時に)、管理区域10に設けられた各種センサ12〜16から各種情報を取得し、記憶部312にて一時的に記憶する。 In step S <b> 404, the management terminal 30 acquires various information from the various sensors 12 to 16 provided in the management area 10 at predetermined time intervals (or when requested by the management terminal 30), and temporarily stores them in the storage unit 312. Remember me.
ステップS405で、管理端末30は、S404で取得した情報を、環境状態判断部309にて処理し、管理区域10の環境状態(気温、湿度、風向きや強さ、電力使用量、及び水使用量)を判断する。 In step S405, the management terminal 30 processes the information acquired in S404 in the environmental state determination unit 309, and the environmental state of the management area 10 (temperature, humidity, wind direction and strength, power usage, and water usage). ).
ステップS406で、管理端末30は、S405で判断した環境状態に関する情報を、日時情報と関連付けて記憶部312のデータベース313及び/又はクラウド上のデータベース60に追加する。 In step S406, the management terminal 30 adds the information related to the environmental state determined in S405 to the database 313 in the storage unit 312 and / or the database 60 on the cloud in association with the date / time information.
ステップS407で、管理端末30は、所定の間隔で又はユーザ端末50、51からの要求に応じて、ユーザ端末50、51にデータベース313及び/又はクラウド上のデータベース60から抽出した情報を送信し、ユーザ端末50、51の画面上に所定のインターフェースにのっとり各種情報を表示する。該所定のインターフェースについては後述する。 In step S407, the management terminal 30 transmits the information extracted from the database 313 and / or the database 60 on the cloud to the user terminals 50 and 51 at a predetermined interval or in response to a request from the user terminals 50 and 51. Various information is displayed on the screens of the user terminals 50 and 51 in accordance with a predetermined interface. The predetermined interface will be described later.
なお、ステップS401〜S407の順番はこの順に限定されるものではなく、適宜変更されてもよい。 Note that the order of steps S401 to S407 is not limited to this order, and may be changed as appropriate.
ここで、管理端末30の表示部314により提供される、ユーザ端末50、51の画面上に表示されるユーザインターフェースの一例について、図5及び6を用いて説明する。 Here, an example of the user interface displayed on the screen of the user terminals 50 and 51 provided by the display unit 314 of the management terminal 30 will be described with reference to FIGS.
図5に示すユーザインターフェース500は、牛ごとの活動量等を表示する画面であり、牛の個体データ(識別子、牛番号、性別、毛色、受胎状態、名前、出生日、購入日、売却日等)を表示する画面へアクセスするためのボタン501、牛の搾乳量(一日毎の量、ひと月の総量等)を表示する画面へアクセスするためのボタン502、牛の一日の活動状態の種類及び活動量(活動時間、静止や横臥の場合はその状態にある時間)の内訳をグラフ表示する欄503、昨日の活動種類ごとの総量を表示する欄504、選択した牛のひと月のある活動種類に対する活動量の変化をグラフ表示する欄505、並びに、選択した牛の発情に関する活動量の指標やその信頼度を表示する欄506などが含まれる。 The user interface 500 shown in FIG. 5 is a screen that displays the amount of activity for each cow. The cow individual data (identifier, cow number, sex, coat color, conception status, name, date of birth, date of purchase, date of sale, etc.) ) Button 501 for accessing the screen for displaying, the button 502 for accessing the screen for displaying the milking amount (daily amount, total amount for one month, etc.) of the cow, the type of the daily activity state of the cow and A column 503 for displaying a breakdown of the activity amount (activity time, time in the state in the case of rest or recumbency), a column 504 for displaying the total amount for each activity type yesterday, and a certain type of activity of a selected cow in a month A column 505 for displaying a change in the amount of activity in a graph and a column 506 for displaying an indicator of the amount of activity related to the estrus of the selected cow and its reliability are included.
また、図6に示すユーザインターフェース600は、管理区域10ごとのストレス指数、気温、及び湿度を表示する欄601〜603、各管理区域のストレス指数のひと月の推移をグラフ表示する欄604、各管理区域の気温のひと月の推移をグラフ表示する欄605、各管理区域の湿度のひと月の推移をグラフ表示する欄606、並びに、各管理区域の電力使用量及び水使用量の総量を表示する欄607などが含まれる。 In addition, the user interface 600 shown in FIG. 6 includes fields 601 to 603 for displaying the stress index, temperature, and humidity for each management area 10, a column 604 for displaying the monthly transition of the stress index in each management area, and each management. A column 605 for displaying a monthly change in temperature of the area in a graph, a column 606 for displaying a monthly change in humidity in each management area, and a column 607 for displaying the total amount of power consumption and water usage in each management area Etc. are included.
なお、ストレス指数は、温湿指数(Temperature-Humidity Index(THI))であり、例えば次の式から求められる。
THI=0.8T+0.01H(T−14.3)+46.3T
ここで、Tは温度(℃)、Hは湿度(%)を表す。牛の場合はTHIが72以下で快適、73〜80でやや暑い、80〜90で暑い、90〜98で厳しい暑さ、そして98以上で危険とされている。THIが73を超えると牛はストレスを感じ、乳量及び乳質の低下が起こり、1〜2割の乳量低下が生じることがある。そのため、ユーザは、ユーザインターフェース600を通じて各管理区域のストレス指数を一覧することができ、各管理区域の環境状態の改善が可能となる。
The stress index is a temperature-humidity index (THI), and is obtained from the following equation, for example.
THI = 0.8T + 0.01H (T-14.3) + 46.3T
Here, T represents temperature (° C.) and H represents humidity (%). In the case of cattle, THI is 72 or less and comfortable, 73 to 80 is slightly hot, 80 to 90 is hot, 90 to 98 is severe heat, and 98 or more is dangerous. When THI exceeds 73, cows feel stress, milk yield and quality decline, and milk yield may be reduced by 10 to 20%. Therefore, the user can list the stress index of each management area through the user interface 600, and the environmental condition of each management area can be improved.
(その他)
本発明の一実施形態に係る活動状態管理システムの管理端末は、機能部として解析部を有し、該解析部が、牛の発情活動を自動的にチェックすることにより繁殖遅延の問題を低減することができる。また、データベースを解析し、静止状態や横臥状態の時間が増加している牛は乳房炎などの疾病を患っている可能性があり、そのような牛を早期に発見し、早期に治療を行うことが可能となる。
(Other)
The management terminal of the activity state management system according to an embodiment of the present invention has an analysis unit as a functional unit, and the analysis unit automatically checks the estrus activity of cattle to reduce the problem of breeding delay. be able to. Analyzing the database, cows whose time of rest or recumbency is increasing may have mastitis or other diseases, and such cows are detected early and treated early. It becomes possible.
また、本発明の他の実施形態は、牛に装着された3軸加速度センサ及び気圧センサの測定値を基に、上記採食判断部301、飲水判断部302、歩行判断部303、横臥判断部304、走行判断部305、静止判断部306、発情判断部307、及び反芻判断部308からなる群から選ばれる少なくとも2つの判断部としてコンピュータを機能させるためのコンピュータプログラムに関する。該コンピュータプログラムは、上記活動状態センサモジュール20又は管理端末30にインストールされていてもよい。 Moreover, other embodiment of this invention is based on the measured value of the triaxial acceleration sensor and the atmospheric | air pressure sensor with which the cow was mounted | worn, The said foraging determination part 301, the drinking water determination part 302, the walk determination part 303, the lying reflex determination part The present invention relates to a computer program for causing a computer to function as at least two determination units selected from the group consisting of 304, a travel determination unit 305, a stationary determination unit 306, an estrus determination unit 307, and a rumination determination unit 308. The computer program may be installed in the activity state sensor module 20 or the management terminal 30.
また、本発明の他の実施形態は、上述した管理端末30の各種機能部を実現するサーバーをクラウド上に設け、該サーバーが牛の各種活動状態の判断を行うようにしてもよい。 In another embodiment of the present invention, a server that implements the various functional units of the management terminal 30 described above may be provided on the cloud, and the server may determine various activity states of the cow.
上記発明の詳細な説明で説明される寸法、材料、形状、構成要素の相対的な位置等は任意であり、本発明が適用される装置やシステム等の構造又は様々な条件に応じて変更される。また、本発明は、具体的に記載された上記実施形態に限定されるものではない。 The dimensions, materials, shapes, and relative positions of the components described in the detailed description of the present invention are arbitrary, and may be changed according to the structure of the apparatus or system to which the present invention is applied or various conditions. The Further, the present invention is not limited to the above-described embodiment specifically described.
1 活動状態管理システム
10 管理区域
10A 管理区域内の所定のエリア
20 活動状態センサモジュール
21 3軸加速度センサ
22 気圧センサ
23 温度センサ
24 制御部
25 記憶部
26 通信部
27 タイマ
30 管理端末
301 採食判断部
302 飲水判断部
303 歩行判断部
304 横臥判断部
305 走行判断部
306 静止判断部
307 発情判断部
308 反芻判断部
309 位置判断部
310 環境状態判断部
311 通信部
312 記憶部
313 データベース
314 表示部
40 ネットワーク
50 ユーザ端末
51 ユーザ端末
60 クラウド上のデータベース
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Activity state management system 10 Management area 10A Predetermined area 20 in management area 20 Activity state sensor module 21 3-axis acceleration sensor 22 Barometric pressure sensor 23 Temperature sensor 24 Control part 25 Storage part 26 Communication part 27 Timer 30 Management terminal 301 Foraging judgment Unit 302 drinking determination unit 303 walking determination unit 304 recumbent determination unit 305 travel determination unit 306 stationary determination unit 307 estrus determination unit 308 rumination determination unit 309 position determination unit 310 environmental state determination unit 311 communication unit 312 storage unit 313 database 314 display unit 40 Network 50 User terminal 51 User terminal 60 Database on cloud
Claims (6)
牛の複数の活動状態に応じてそれぞれ異なる測定パターンを示す前記3軸加速度センサの測定値を基に、牛の複数の活動状態を判断する活動状態判断部と
を有する牛の活動状態管理システムであって、
前記管理区域に設けられた位置情報センサからの情報を基に、牛の位置を判断する位置判断部をさらに有し、
前記活動状態判断部は、
(i)前記位置判断部により牛が前記管理区域の餌場に居ると判断され、且つ前記3軸加速度センサの測定値が牛の採食時に特有の測定パターンを示している時に、その牛が採食活動を行っていると判断する採食判断部、
(ii)前記位置判断部により牛が前記管理区域の飲水場に居ると判断され、且つ前記3軸加速度センサの測定値が牛の飲水時に特有の測定パターンを示している時に、その牛が飲水活動を行っていると判断する飲水判断部、
(iii)前記3軸加速度センサの測定値が牛の歩行時に特有の測定パターンを示している時に、その牛が歩行活動を行っていると判断する歩行判断部、
(iv)前記3軸加速度センサの測定値が牛の横臥時に特有の測定パターンを示している時に、その牛が横臥状態にあると判断する横臥判断部、
(v)前記3軸加速度センサの測定値が牛の走行時に特有の測定パターンを示している時に、その牛が走行活動を行っていると判断する走行判断部、
(vi)前記3軸加速度センサの測定値が牛の静止時に特有の測定パターンを示している時に、その牛が静止状態にあると判断する静止判断部、
(vii)前記3軸加速度センサの測定値を基に、牛の単位時間当たりの歩行量及び走行量が、連続した複数期間の間所定の閾値以上である場合に、その牛が発情活動を行っていると判断する発情判断部であって、牛の発情周期に合わせて作動する前記発情判断部、及び
(viii)前記3軸加速度センサの測定値が牛の反芻時に特有の測定パターンを示している時に、対象となる牛が反芻活動を行っていると判断する反芻判断部
を含み、
前記活動状態判断部及び前記位置判断部を備えた管理端末をさらに有し、
前記判断された牛の活動状態は、牛の識別子及び/又は活動状態センサモジュールの識別子並びに測定日時の情報と関連付けて、前記管理端末のデータベース及び/又はクラウド上のデータベースに追加され、
前記管理端末は、前記管理端末のデータベース及び/又はクラウド上のデータベースから抽出した情報をユーザ端末に送信し、
前記ユーザ端末は、前記管理端末から受信した情報に基づき、牛ごとに、一日の採食活動、飲水活動、歩行活動、横臥状態、走行活動、静止状態、及び反芻活動それぞれの活動量を表示する、前記活動状態管理システム。 An activity state sensor module mounted on a cow in a controlled area, the activity state sensor module comprising a three-axis acceleration sensor; and
An activity state management system for cattle having an activity state determination unit for determining a plurality of activity states of a cow based on measurement values of the three-axis acceleration sensor showing different measurement patterns according to the activity states of the cow. There,
Based on the information from the position information sensor provided in the management area, further has a position determination unit that determines the position of the cow,
The activity state determination unit includes:
(I) When the position determination unit determines that the cow is in the feeding area of the management area, and the measured value of the three-axis acceleration sensor indicates a specific measurement pattern at the time of cow feeding, the cow A foraging judgment unit for judging that the foraging activity is being carried out,
(Ii) When the position determining unit determines that the cow is in the drinking area of the management area and the measured value of the three-axis acceleration sensor shows a specific measurement pattern when drinking the cow, the cow is drinking water. Drinking water judgment part judging that we are carrying out activities,
(Iii) A walking determination unit that determines that the cow is performing a walking activity when the measurement value of the three-axis acceleration sensor indicates a measurement pattern peculiar to the cow walking.
(Iv) a recumbent determination unit that determines that the cow is in a recumbent state when the measurement value of the three-axis acceleration sensor indicates a specific measurement pattern when the cow is recumbent;
(V) a traveling determination unit that determines that the cow is performing a traveling activity when the measurement value of the three-axis acceleration sensor indicates a specific measurement pattern during the traveling of the cow;
(Vi) a stationary determination unit that determines that the cow is in a stationary state when the measurement value of the three-axis acceleration sensor shows a unique measurement pattern when the cow is stationary;
(Vii) Based on the measured value of the three-axis acceleration sensor, when the cow's walking amount and running amount per unit time are equal to or greater than a predetermined threshold for a plurality of consecutive periods, the cow performs estrus activity. An estrus determination unit that operates according to the estrous cycle of the cow ; and (viii) the measurement value of the three-axis acceleration sensor indicates a measurement pattern peculiar to the cow rumination. Including a rumination determination unit that determines that the target cow is engaged in rumination activities,
A management terminal comprising the activity state determination unit and the position determination unit;
The determined activity state of the cow is added to the database of the management terminal and / or the database on the cloud in association with the identifier of the cow and / or the identifier of the activity state sensor module and the measurement date / time information,
The management terminal transmits information extracted from the database of the management terminal and / or the database on the cloud to the user terminal,
Based on the information received from the management terminal, the user terminal displays, for each cow, the amount of activity for each day of eating activity, drinking activity, walking activity, lying down, running activity, resting state, and rumination activity. The activity state management system.
前記ユーザ端末は、前記管理端末から受信した情報に基づき、牛ごとに、採食活動、飲水活動、歩行活動、横臥状態、走行活動、静止状態、及び反芻活動のうちの少なくとも1つの活動量の日ごとの推移をさらに表示する、請求項1に記載の活動状態管理システム。 The user terminal, based on the information received from the management terminal, for each cow, the amount of activity of each of the foraging activity, drinking activity, walking activity, recumbent state, running activity, resting state, and rumination activity during the day Display along the line,
The user terminal, based on the information received from the management terminal, for each cow, the activity amount of at least one of foraging activity, drinking activity, walking activity, lying down, running activity, resting state, and rumination activity The activity state management system according to claim 1, further displaying daily changes.
前記気圧センサは、その高さ位置における気圧を測定し、前記気圧に対応する高さ位置の情報を生成し、
前記活動状態判断部は、前記3軸加速度センサの測定値及び前記高さ位置の情報を基に、牛の複数の活動状態を判断する、請求項1〜4のいずれか1項に記載の活動状態管理システム。 The activity state sensor module includes a barometric sensor,
The atmospheric pressure sensor measures the atmospheric pressure at the height position, generates information on the height position corresponding to the atmospheric pressure,
The activity according to any one of claims 1 to 4 , wherein the activity state determination unit determines a plurality of activity states of the cow based on measurement values of the three-axis acceleration sensor and information on the height position. State management system.
(i)前記位置判断部により牛が前記管理区域の餌場に居ると判断され、且つ前記管理区域内の牛に装着される活動状態センサモジュールに含まれる3軸加速度センサの測定値が牛の採食時に特有の測定パターンを示している時に、その牛が採食活動を行っていると判断する採食判断部、
(ii)前記位置判断部により牛が前記管理区域の飲水場に居ると判断され、且つ前記3軸加速度センサの測定値が牛の飲水時に特有の測定パターンを示している時に、その牛が飲水活動を行っていると判断する飲水判断部、
(iii)前記3軸加速度センサの測定値が牛の歩行時に特有の測定パターンを示している時に、その牛が歩行活動を行っていると判断する歩行判断部、
(iv)前記3軸加速度センサの測定値が牛の横臥時に特有の測定パターンを示している時に、その牛が横臥状態にあると判断する横臥判断部、
(v)前記3軸加速度センサの測定値が牛の走行時に特有の測定パターンを示している時に、その牛が走行活動を行っていると判断する走行判断部、
(vi)前記3軸加速度センサの測定値が牛の静止時に特有の測定パターンを示している時に、その牛が静止状態にあると判断する静止判断部、
(vii)前記3軸加速度センサの測定値を基に、牛の単位時間当たりの歩行量及び走行量が、連続した複数期間の間所定の閾値以上である場合に、その牛が発情活動を行っていると判断する発情判断部であって、牛の発情周期に合わせて作動する前記発情判断部、及び
(viii)前記3軸加速度センサの測定値が牛の反芻時に特有の測定パターンを示している時に、対象となる牛が反芻活動を行っていると判断する反芻判断部
として前記管理端末を機能させるためのコンピュータプログラムであって、さらに、
前記判断された牛の活動状態と、牛の識別子及び/又は活動状態センサモジュールの識別子並びに測定日時の情報とを関連付けて、前記管理端末のデータベース及び/又はクラウド上のデータベースに追加するように前記管理端末を機能させ、
前記管理端末のデータベース及び/又はクラウド上のデータベースから抽出した情報をユーザ端末に送信するように前記管理端末を機能させ、
前記管理端末から受信した情報に基づき、牛ごとに、一日の採食活動、飲水活動、歩行活動、横臥状態、走行活動、静止状態、及び反芻活動それぞれの活動量を表示するように前記ユーザ端末を機能させる、前記コンピュータプログラム。 Based on the information from the position information sensor provided in the management area, let the management terminal function as a position determination unit that determines the position of the cow,
(I) The position determination unit determines that the cow is in the feeding area of the management area, and the measured value of the triaxial acceleration sensor included in the activity state sensor module attached to the cow in the management area is A foraging determination unit that determines that the cow is engaged in foraging activities when showing a specific measurement pattern at the time of foraging,
(Ii) When the position determining unit determines that the cow is in the drinking area of the management area and the measured value of the three-axis acceleration sensor shows a specific measurement pattern when drinking the cow, the cow is drinking water. Drinking water judgment part judging that we are carrying out activities,
(Iii) A walking determination unit that determines that the cow is performing a walking activity when the measurement value of the three-axis acceleration sensor indicates a measurement pattern peculiar to the cow walking.
(Iv) a recumbent determination unit that determines that the cow is in a recumbent state when the measurement value of the three-axis acceleration sensor indicates a specific measurement pattern when the cow is recumbent;
(V) a traveling determination unit that determines that the cow is performing a traveling activity when the measurement value of the three-axis acceleration sensor indicates a specific measurement pattern during the traveling of the cow;
(Vi) a stationary determination unit that determines that the cow is in a stationary state when the measurement value of the three-axis acceleration sensor shows a unique measurement pattern when the cow is stationary;
(Vii) Based on the measured value of the three-axis acceleration sensor, when the cow's walking amount and running amount per unit time are equal to or greater than a predetermined threshold for a plurality of consecutive periods, the cow performs estrus activity. An estrus determination unit that operates according to the estrous cycle of the cow ; and (viii) the measurement value of the three-axis acceleration sensor indicates a measurement pattern peculiar to the cow rumination. A computer program for causing the management terminal to function as a rumination determination unit that determines that the target cow is performing a rumination activity,
The determined activity state of the cow is associated with the identifier of the cow and / or the identifier of the activity state sensor module and the information of the measurement date and time, and is added to the database of the management terminal and / or the database on the cloud. Make the management terminal work,
Causing the management terminal to function to transmit information extracted from the database of the management terminal and / or a database on the cloud to a user terminal;
Based on the information received from the management terminal, for each cow, the user displays the amount of activity for each day of eating activity, drinking activity, walking activity, recumbent state, running activity, resting state, and rumination activity. The computer program causing a terminal to function.
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