JP6653101B2 - 反芻動物の健康評価方法、健康評価装置、飼料評価方法、及び飼料評価装置 - Google Patents
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Description
特許文献1では、3軸加速度センサを用いているが、1軸だけを用い反芻動物の前後方向を計測している。
また本発明は、反芻行動に着目し、この反芻行動から飼料を評価することができる反芻動物の飼料評価方法及び飼料評価装置を提供することを目的とする。
請求項2記載の本発明の反芻動物の健康評価装置は、反芻動物の頸部に取り付けた3軸加速度センサで得られる、単位時間あたりの前後方向加速度、上下方向加速度、及び左右方向加速度から前記反芻動物の健康を評価する反芻動物の健康評価装置であって、検出した前記前後方向加速度、前記上下方向加速度、及び前記左右方向加速度を、経過時刻データとともに記憶する加速度記憶手段と、前記前後方向加速度、前記上下方向加速度、及び前記左右方向加速度の少なくともいずれかを、前記経過時刻データとともに抽出する分析データ抽出手段と、前記分析データ抽出手段で抽出した、前記前後方向加速度、前記上下方向加速度、及び前記左右方向加速度の少なくともいずれかから、反芻時の咀嚼加速度波形の規則性を判別する反芻判別手段と前記反芻判別手段で判別した前記反芻時の前記咀嚼加速度波形の前記規則性から前記反芻動物の健康を評価する評価手段とを有し、前記反芻判別手段及び前記評価手段では、前記前後方向加速度、前記上下方向加速度、及び前記左右方向加速度の少なくともいずれかの波形を用い、自己相関係数が周期的にピークをとり、前記ピークが1に近いものを、健康状態が良好であると評価することを特徴とする。
請求項3記載の本発明の反芻動物の飼料評価方法は、反芻動物の頸部に3軸加速度センサを取り付け、前記3軸加速度センサで得られる加速度から飼料を評価する反芻動物の飼料評価方法であって、前後方向加速度、上下方向加速度、及び左右方向加速度を前記3軸加速度センサで検出する検出ステップと、検出した前記前後方向加速度、前記上下方向加速度、及び前記左右方向加速度を、経過時刻データとともに記憶する加速度記憶ステップと、前記前後方向加速度、前記上下方向加速度、及び前記左右方向加速度の少なくともいずれかを、前記経過時刻データとともに抽出する分析データ抽出ステップと、前記分析データ抽出ステップで抽出した、前記前後方向加速度、前記上下方向加速度、及び前記左右方向加速度の少なくともいずれかから、反芻時の咀嚼加速度波形の規則性を判別する反芻判別ステップと、前記反芻判別ステップで判別した前記反芻時の前記咀嚼加速度波形の前記規則性から前記飼料を評価する評価ステップとを有し、前記反芻判別ステップ及び前記評価ステップでは、前記前後方向加速度、前記上下方向加速度、及び前記左右方向加速度の少なくともいずれかの波形を用い、自己相関係数が周期的にピークをとり、前記ピークが1に近いものを、健康状態が良好であると評価することを特徴とする。
請求項4記載の本発明の反芻動物の飼料評価装置は、反芻動物の頸部に取り付けた3軸加速度センサで得られる、単位時間あたりの前後方向加速度、上下方向加速度、及び左右方向加速度から飼料を評価する反芻動物の飼料評価装置であって、検出した前記前後方向加速度、前記上下方向加速度、及び前記左右方向加速度を、経過時刻データとともに記憶する加速度記憶手段と、前記前後方向加速度、前記上下方向加速度、及び前記左右方向加速度の少なくともいずれかを、前記経過時刻データとともに抽出する分析データ抽出手段と、前記分析データ抽出ステップで抽出した、前記前後方向加速度、前記上下方向加速度、及び前記左右方向加速度の少なくともいずれかから、反芻時の咀嚼加速度波形の規則性を判別する反芻判別手段と、前記反芻判別ステップで判別した前記反芻時の前記咀嚼加速度波形の前記規則性から前記飼料を評価する評価手段とを有し、前記反芻判別手段及び前記評価手段では、前記前後方向加速度、前記上下方向加速度、及び前記左右方向加速度の少なくともいずれかの波形を用い、自己相関係数が周期的にピークをとり、前記ピークが1に近いものを、前記飼料が適切であると評価することを特徴とする。
また本発明によれば、前後方向加速度、上下方向加速度、及び左右方向加速度の少なくともいずれかを用いて反芻時の咀嚼加速度波形の規則性を判別し、この反芻から飼料を評価することができる。
本発明の反芻動物の健康評価方法は、反芻動物の頸部に3軸加速度センサを取り付け、3軸加速度センサで得られる加速度から反芻動物の健康を評価する。
図1は本発明の第1の実施例による反芻動物の健康評価方法を示すフロー図である。
本発明の第1の実施例による反芻動物の健康評価方法は、3軸加速度センサで加速度を検出する検出ステップ1(S1)と、検出した加速度を記憶する加速度記憶ステップ2(S2)と、分析データを抽出する分析データ抽出ステップ3(S3)と、反芻時の咀嚼加速度波形の規則性を加速度によって判別する判別ステップ4(S4)と、判別した反芻時の咀嚼加速度波形の規則性から反芻動物の健康を評価する評価ステップ5(S5)とを有する。
加速度記憶ステップ2では、検出した前後方向加速度、上下方向加速度、及び左右方向加速度を、経過時刻データとともに記憶する。
分析データ抽出ステップ3では、前後方向加速度、上下方向加速度、及び左右方向加速度の少なくともいずれかを、経過時刻データとともに抽出する。
反芻判別ステップ4では、分析データ抽出ステップ3で抽出した、前後方向加速度、上下方向加速度、及び左右方向加速度の少なくともいずれかから、反芻時の咀嚼加速度波形の規則性を判別する。
評価ステップ5では、反芻判別ステップ4で判別した反芻時の咀嚼加速度波形の規則性から反芻動物の健康を評価する。
本実施例によれば、前後方向加速度、上下方向加速度、及び左右方向加速度の少なくともいずれかを用いて反芻時の咀嚼加速度波形の規則性を判別し、この反芻から反芻動物の健康を評価することができる。
本実施例によれば、反芻時の咀嚼加速度波形の規則性によって反芻動物の健康を評価することができる。
また反芻判別ステップ4では、前後方向加速度、上下方向加速度、及び左右方向加速度の少なくともいずれかの波形を用いる。
本実施例によれば、前後方向加速度、上下方向加速度、及び左右方向加速度の少なくともいずれかの反芻時の咀嚼加速度波形の規則性を波形を用い、反芻動物の健康を評価することができる。
第1の実施例による反芻動物の行動分析装置は、反芻動物の頸部に取り付ける第1制御部10と、第1制御部10からのデータを受信して反芻時の咀嚼加速度波形の規則性を判別して反芻動物の健康を評価する第2制御部20とから構成される。
第1制御部10は、3軸加速度センサからなる検出手段11と、検出した加速度を記憶する加速度記憶手段12と、加速度記憶手段12に記憶したデータを送信する送信手段13とを有する。
第2制御部20は、送信手段13から送信されるデータを受信する受信手段21と、受信手段21で受信したデータを記憶する記憶手段22と、記憶手段22に記憶したデータの中から分析データを抽出する分析データ抽出手段23と、反芻時の咀嚼加速度波形の規則性を判別する判別手段24と、反芻動物の健康を評価する評価手段25と、評価手段25で評価した結果を出力する出力手段26とを有する。
加速度記憶手段12では、検出した前後方向加速度、上下方向加速度、及び左右方向加速度を、経過時刻データとともに記憶する。
送信手段13では、経過時刻データとともに記憶した、前後方向加速度、上下方向加速度、及び左右方向加速度を送信する。
反芻判別手段24では、分析データ抽出手段23で抽出した、前後方向加速度、上下方向加速度、及び左右方向加速度の少なくともいずれかを用いて反芻時の咀嚼加速度波形の規則性を判別する。
反芻判別手段24では、前後方向加速度、上下方向加速度、及び左右方向加速度の少なくともいずれかの波形を用いる。
評価手段25では、反芻判別手段24で判別した反芻時の咀嚼加速度波形の規則性から反芻動物の健康を評価する。
本発明の第2の実施例による反芻動物の飼料評価方法は、3軸加速度センサで加速度を検出する検出ステップ1(S1)と、検出した加速度を記憶する加速度記憶ステップ2(S2)と、分析データを抽出する分析データ抽出ステップ3(S3)と、反芻時の咀嚼加速度波形の規則性を判別する反芻判別ステップ4(S4)と、飼料を評価する評価ステップ5(S5)とを有する。
加速度記憶ステップ2では、検出した前後方向加速度、上下方向加速度、及び左右方向加速度を、経過時刻データとともに記憶する。
分析データ抽出ステップ3では、前後方向加速度、上下方向加速度及び左右方向加速度の少なくともいずれかを、経過時刻データとともに抽出する。
反芻判別ステップ4では、分析データ抽出ステップ3で抽出した、前後方向加速度、上下方向加速度及び左右方向加速度の少なくともいずれかから、反芻時の咀嚼加速度波形の規則性を判別する。
評価ステップ5では、反芻判別ステップ4で判別した反芻時の咀嚼加速度波形の規則性から飼料を評価する。
本実施例によれば、前後方向加速度、上下方向加速度、及び左右方向加速度の少なくともいずれかを用いて反芻時の咀嚼加速度波形の規則性を判別し、この反芻から飼料を評価することができる。
本実施例によれば、反芻時の咀嚼加速度波形の規則性によって飼料を評価することができる。
また反芻判別ステップ4では、前後方向加速度、上下方向加速度、及び左右方向加速度の少なくともいずれかの反芻波形を用いる。
本実施例によれば、前後方向加速度、上下方向加速度、及び左右方向加速度の少なくともいずれかの波形を用い、飼料を評価することができる。
第2の実施例による反芻動物の行動分析装置は、反芻動物の頸部に取り付ける第1制御部10と、第1制御部10からのデータを受信して反芻時の咀嚼加速度波形の規則性を判別して飼料を評価する第2制御部20とから構成される。
第1制御部10は、3軸加速度センサからなる検出手段11と、検出した加速度を記憶する加速度記憶手段12と、加速度記憶手段12に記憶したデータを送信する送信手段13とを有する。
第2制御部20は、送信手段13から送信されるデータを受信する受信手段21と、受信手段21で受信したデータを記憶する記憶手段22と、記憶手段22に記憶したデータの中から分析データを抽出する分析データ抽出手段23と、反芻時の咀嚼加速度波形の規則性を判別する判別手段24と、飼料を評価する評価手段25と、評価手段25で評価した結果を出力する出力手段26とを有する。
加速度記憶手段12では、検出した前後方向加速度、上下方向加速度、及び左右方向加速度を、経過時刻データとともに記憶する。
送信手段13では、経過時刻データとともに記憶した、前後方向加速度、上下方向加速度、及び左右方向加速度を送信する。なお、一部のデータについては送信手段13で送信する前に処理を行うことで送信データ量を減らすことができる。
反芻判別手段24では、分析データ抽出手段23で抽出した、前後方向加速度、上下方向加速度、及び左右方向加速度の少なくともいずれかを用いて反芻時の咀嚼加速度波形の規則性を判別する。
反芻判別手段24では、所定時間における反芻時の咀嚼加速度波形の規則性を判別する。
反芻判別手段24では、前後方向加速度、上下方向加速度、及び左右方向加速度の少なくともいずれかの波形を用いる。
評価手段25では、反芻判別手段24で判別した反芻時の咀嚼加速度波形の規則性から飼料を評価する。
第1制御部10は、牛の右側頸部に取り付けている。
図6から図8において、横軸は経過時刻(6.4秒を128ポイントで表示)であり、縦軸は同一時刻における、(a)前後方向加速度、(b)上下方向加速度、及び(c)左右方向加速度である。
農家A、B、Cは、フリーストール飼養されているホルスタイン種乳牛を、それぞれ12頭を用いている。
加速度データは、図5に示す第1制御部10内の検出手段11により、前後、上下、左右の3方向で検出して20Hzで記録し、解析時の1行動のデータ量は、51.2秒間1024ポイントを1エポックとしている。
農家Aの12頭の乳牛は、分娩後日数が220±35(日)、乳量が25.6±1.6(kg)、空胎日数が151(日)、平均分娩間隔が422(日)、農家Bの12頭の乳牛は、分娩後日数が225±47(日)、乳量が24.7±2.4(kg)、農家Cの12頭の乳牛は、分娩後日数が186±32(日)、乳量が31.1±1.6(kg)、空胎日数が123(日)、平均分娩間隔が402(日)であり、牛群検定成績では、農家Cが最も良好であった。
図6から図8に示すように、加速度波形は、それぞれの農家A、B、Cによる違いが認められ、農家Cでは、農家A及び農家Bに比べて、特に上下方向及び左右方向の加速度波形に高い規則性が認められる。
左図がA農家、中央図がB農家、右図がC農家、上段が前後、中段が上下、下段が左右の加速度である。
自己相関では、ある時系列分布におけるデータ内に含まれる規則性・繰り返しを見ることができ、類似波形の繰り返しが認められ、縦軸の値がプラスマイナス1に近いほど自己相関が高いことを示している。
3軸の中でもっともわかりやすい上下加速度(Z軸)を見ると、C農家は0.4〜0.8の規則性の高い波形を描いており、自己相関が非常に高く、規則性がある。しかしAおよびBの農家のデータは一定のパターンを描かず、その絶対値も小さいことから、自己相関は低い、すなわち規則性が低いことが認められた。A農家は前後および左右方向で若干の規則性が認められるが、その値は小さく、自己相関は高いとは言えなかった。B農家に関しては3軸共に規則性が全く見られなかった。
反芻時加速度の変化量は、合成ベクトルスカラ値のポイント間の差分である。
それぞれの農家A、B、Cの間で有意差が認められ、農家Cが最大、農家Aが最小であった。
本発明の実施例に示すように、前後方向加速度、上下方向加速度、及び左右方向加速度の少なくともいずれかを用いて反芻時の咀嚼加速度波形の規則性から反芻動物の健康を評価することができる。
図11では、TMR(total mixed ration)の粒度を、1.7mm未満、1.7mm以上8.0mm未満、8.0mm以上19mm未満、19mm以上に区分して表している。
農家Cの飼料はTMR粒度推奨値に合致し、農家Aの飼料は8.0mm以上の飼料の割合が著しく少なく、農家Bの飼料は19mm以上の粒度の飼料割合が多い。
本発明の実施例に示すように、前後方向加速度、上下方向加速度、及び左右方向加速度の少なくともいずれかを用いて反芻時の咀嚼加速度波形の規則性を判別し、所定時間反芻時の咀嚼加速度波形の規則性から適正な粒度のTMRを評価することができる。
本発明の実施例では飼料の粒度に着目したが、粗飼料や濃厚飼料の混合比率などの飼料の一般的評価に適用できる。
11 検出手段
12 加速度記憶手段
13 送信手段
20 第2制御部
21 受信手段
22 記憶手段
23 分析データ抽出手段
24 反芻判別手段
25 評価手段
26 出力手段
Claims (4)
- 反芻動物の頸部に3軸加速度センサを取り付け、前記3軸加速度センサで得られる加速度から前記反芻動物の健康を評価する反芻動物の健康評価方法であって、
前後方向加速度、上下方向加速度、及び左右方向加速度を前記3軸加速度センサで検出する検出ステップと、
検出した前記前後方向加速度、前記上下方向加速度、及び前記左右方向加速度を、経過時刻データとともに記憶する加速度記憶ステップと、
前記前後方向加速度、前記上下方向加速度、及び前記左右方向加速度の少なくともいずれかを、前記経過時刻データとともに抽出する分析データ抽出ステップと、
前記分析データ抽出ステップで抽出した、前記前後方向加速度、前記上下方向加速度、及び前記左右方向加速度の少なくともいずれかから、反芻時の咀嚼加速度波形の規則性を判別する反芻判別ステップと、
前記反芻判別ステップで判別した前記反芻時の前記咀嚼加速度波形の前記規則性から前記反芻動物の健康を評価する評価ステップと
を有し、
前記反芻判別ステップ及び前記評価ステップでは、前記前後方向加速度、前記上下方向加速度、及び前記左右方向加速度の少なくともいずれかの波形を用い、自己相関係数が周期的にピークをとり、前記ピークが1に近いものを、健康状態が良好であると評価する
ことを特徴とする反芻動物の健康評価方法。 - 反芻動物の頸部に取り付けた3軸加速度センサで得られる、単位時間あたりの前後方向加速度、上下方向加速度、及び左右方向加速度から前記反芻動物の健康を評価する反芻動物の健康評価装置であって、
検出した前記前後方向加速度、前記上下方向加速度、及び前記左右方向加速度を、経過時刻データとともに記憶する加速度記憶手段と、
前記前後方向加速度、前記上下方向加速度、及び前記左右方向加速度の少なくともいずれかを、前記経過時刻データとともに抽出する分析データ抽出手段と、
前記分析データ抽出手段で抽出した、前記前後方向加速度、前記上下方向加速度、及び前記左右方向加速度の少なくともいずれかから、反芻時の咀嚼加速度波形の規則性を判別する反芻判別手段と
前記反芻判別手段で判別した前記反芻時の前記咀嚼加速度波形の前記規則性から前記反芻動物の健康を評価する評価手段と
を有し、
前記反芻判別手段及び前記評価手段では、前記前後方向加速度、前記上下方向加速度、及び前記左右方向加速度の少なくともいずれかの波形を用い、自己相関係数が周期的にピークをとり、前記ピークが1に近いものを、健康状態が良好であると評価する
ことを特徴とする反芻動物の健康評価装置。 - 反芻動物の頸部に3軸加速度センサを取り付け、前記3軸加速度センサで得られる加速度から飼料を評価する反芻動物の飼料評価方法であって、
前後方向加速度、上下方向加速度、及び左右方向加速度を前記3軸加速度センサで検出する検出ステップと、
検出した前記前後方向加速度、前記上下方向加速度、及び前記左右方向加速度を、経過時刻データとともに記憶する加速度記憶ステップと、
前記前後方向加速度、前記上下方向加速度、及び前記左右方向加速度の少なくともいずれかを、前記経過時刻データとともに抽出する分析データ抽出ステップと、
前記分析データ抽出ステップで抽出した、前記前後方向加速度、前記上下方向加速度、及び前記左右方向加速度の少なくともいずれかから、反芻時の咀嚼加速度波形の規則性を判別する反芻判別ステップと、
前記反芻判別ステップで判別した前記反芻時の前記咀嚼加速度波形の前記規則性から前記飼料を評価する評価ステップと
を有し、
前記反芻判別ステップ及び前記評価ステップでは、前記前後方向加速度、前記上下方向加速度、及び前記左右方向加速度の少なくともいずれかの波形を用い、自己相関係数が周期的にピークをとり、前記ピークが1に近いものを、前記飼料が適切であると評価する
ことを特徴とする反芻動物の飼料評価方法。 - 反芻動物の頸部に取り付けた3軸加速度センサで得られる、単位時間あたりの前後方向加速度、上下方向加速度、及び左右方向加速度から飼料を評価する反芻動物の飼料評価装置であって、
検出した前記前後方向加速度、前記上下方向加速度、及び前記左右方向加速度を、経過時刻データとともに記憶する加速度記憶手段と、
前記前後方向加速度、前記上下方向加速度、及び前記左右方向加速度の少なくともいずれかを、前記経過時刻データとともに抽出する分析データ抽出手段と、
前記分析データ抽出手段で抽出した、前記前後方向加速度、前記上下方向加速度、及び前記左右方向加速度の少なくともいずれかから、反芻時の咀嚼加速度波形の規則性を判別する反芻判別手段と、
前記反芻判別手段で判別した前記反芻時の前記咀嚼加速度波形の前記規則性から前記飼料を評価する評価手段と
を有し、
前記反芻判別手段及び前記評価手段では、前記前後方向加速度、前記上下方向加速度、及び前記左右方向加速度の少なくともいずれかの波形を用い、自己相関係数が周期的にピークをとり、前記ピークが1に近いものを、前記飼料が適切であると評価する
ことを特徴とする反芻動物の飼料評価装置。
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