发情检测装置和发情检测系统

技术领域

本发明涉及一种对家畜、特别是牛的发情期进行检测的装 置。

背景技术

为了高效地增产小牛，对母牛的发情状态、特别是发情开 始时刻进行检测较重要。作为检测发情状态的装置，存在使用 计步器的装置(参照专利文献1)。

将计步器安装于作为对象的母牛。将一天划分为多个时间 段。该检测装置按每个时间段提取由计步器计数得到的步数。 该检测装置将计数得到的步数与过去n天的相同时间段的步数 进行比较。根据该比较结果来检测发情状态。

使用图9来详细进行说明。该发情状态的检测装置具备统计 装置101和至少一个计步器102。统计装置101具备计算机103和 通信装置104。计步器102使用带等安装于母牛的身体、例如脚 部、颈部等。计步器102具有步行判别部、通信部以及控制部。

根据这种结构，如果安装了计步器102的母牛行走，则步数 判别部对母牛的步数进行计数。计数得到的步数从步数判别部 被发送至控制部。控制部将直到预先确定的时刻为止的步数进 行累加。控制部将通过该累加得到的值以及识别固体的信号发 送至通信部。通信部将接收到的累加得到的值以及识别个体的 信号发送至通信装置104。当通信部的发送结束时，控制部将累 加得到的值清零。

计算机103存储与过去的步数有关的步数数据即D₁、D₂、 D₃、D₄、···。计算机103将通过通信装置104接收到的最近的步 数与过去的步数数据进行比较。在进行比较的结果呈现最近的 步数比过去的步数数据多的趋势的情况下，计算机103判断为发 情状态。

然而，以往的检测装置需要包括统计装置101的大规模系 统，以判断母牛的发情状态。于是，设备变得昂贵。

专利文献1：日本特开2008-92878号公报

发明内容

在本发明中，通过简单的装置来检测发情状态。

本发明的发情检测装置具备：壳体，其安装于家畜；活动 量传感器，其收纳于壳体内，检测家畜的活动；信号处理部， 其收纳于壳体内，将来自活动量传感器的输出变换为活动量； 临时存储部，其收纳于壳体内，将来自信号处理部的输出作为 当前的活动量进行存储；存储部，其收纳于壳体内，将临时存 储部存储过的、过去的规定期间内的活动量作为过去的活动量 进行存储；发情判断部，其收纳于壳体内，根据过去的活动量 和当前的活动量来判断家畜是否处于发情状态；以及显示部， 其收纳于壳体内，在发情判断部判断为处于发情状态时，显示 处于发情状态这一情形。

接近发情的母牛等家畜被安装该发情检测装置。仅使用该 发情检测装置来检测出家畜的发情状态。也就是说，不使用大 规模的系统而检测出家畜的发情状态。

如果使用三轴加速度传感器，则利用三轴加速度传感器的 特性来使该发情检测装置处于初始状态。即使不打开壳体也能 够操作发情检测装置。发情装置保持密闭状态。

附图说明

图1A是本发明的第一实施方式的发情检测装置的外观主 视图。

图1B是本发明的第一实施方式的发情检测装置的外观侧 视图。

图2是表示将本发明的第一实施方式的发情检测装置安装 在家畜的样子的说明图。

图3是本发明的第一实施方式的发情检测装置的组装立体 图。

图4是表示本发明的第一实施方式的发情检测装置的主要 部分的概念主视图。

图5是表示本发明的第一实施方式的发情检测装置的主要 部分的概念侧视图。

图6是本发明的第一实施方式的发情检测装置的框图。

图7是表示本发明的第一实施方式的发情检测装置的动作 的流程图。

图8是本发明的第二实施方式的发情检测系统的框图。

图9是以往的发情时期的检测装置的概要图。

具体实施方式

使用附图来说明本发明的实施方式。

(实施方式1)

图1A、图1B是表示本实施方式1的发情检测装置的外观图。 在图中，发情检测装置1在壳体2的下侧具有带20。如图2所示， 壳体2使用带20安装于作为家畜的母牛的颈部。被安装发情检测 装置1的家畜也可以是猪、牛等。

接着，使用图3至图6来说明壳体2的内部结构。

在壳体2内收纳了显示基板3、控制基板4以及电源5。在显 示基板3上设置有显示部30。在控制基板4上设置有作为活动量 传感器的三轴加速度传感器40、信号处理部41、临时存储部42、 存储部43以及发情判断部44。

活动量传感器检测家畜的活动。作为活动量传感器能够使 用各种加速度传感器。特别是，如果使用三轴加速度传感器40 则能够以三维检测家畜动作的大小和动作的方向，因此能够高 精度地检测家畜的活动。三轴加速度传感器40位于壳体2的重心 位置。在图3、图5中用点划线表示重心位置。

信号处理部41将来自作为活动量传感器的三轴加速度传感 器40的输出变换为活动量。临时存储部42将来自信号处理部41 的输出作为当前的活动量进行存储。存储部43将临时存储部42 存储过的、过去的规定期间内的活动量作为过去的活动量进行 存储。发情判断部44使用过去的活动量和当前的活动量来判断 家畜是否处于发情状态。

构成信号处理部41、临时存储部42、存储部43以及发情判 断部44的各要素的部件设置于控制基板4上。或者，信号处理部 41、临时存储部42、存储部43以及发情判断部44能够由一个微 型计算机构成。

在发情判断部44判断为安装了发情检测装置1的家畜处于 发情状态时，显示部30显示处于发情状态这一情形。

并且，显示部30显示从判断为处于发情状态时起的经过时 间。

电源5对安装于显示基板3和控制基板4的部件提供电力。

壳体2包括罩21和底座22。

罩21具有窗部23，该窗部23设置于与显示部30相向的位置。 罩21由树脂构成，能够使用聚碳酸酯(polycarbonate)、聚对苯二 甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate)。这些材料的加工性、 耐冲击性、耐热性良好。

底座22具有基板24、外侧肋25以及内侧肋26。外侧肋25设 置于基板24的一侧表面的外周。在基板24的一侧表面在外侧肋 25的内侧沿着外侧肋25设置有内侧肋26。此外，如图4所示，由 于底座22的结构上的原因，内侧肋26的一部分也可以不沿外侧 肋25形成。内侧肋26的高度高于外侧肋25的高度。

在外侧肋25与内侧肋26之间设置有防水用的密封件27。壳 体2被密封件27密闭。密封件由以EPDM(三元乙丙橡胶 (ethylene-propylene-diene rubber))为主成分的发泡体构成。以 EPDM为主成分的发泡体的耐候性、耐热性良好。

罩21具有突部28，该突部28设置于窗部23的周围，向显示 部30的相反方向突出。在图3中，突部28在罩21的整面上突出。 突部28也可以仅形成于窗部23周围的一部分上。

使用图6说明具有上述结构的发情检测装置1的动作。

由三轴加速度传感器40对安装了发情检测装置1的母牛的 动作进行检测。三轴加速度传感器40输出表示动作的大小和动 作的方向的电信号。由三轴加速度传感器40检测出的电信号通 过信号处理部41而变换为活动量。变换得到的活动量从信号处 理部41被发送至临时存储部42。发送的活动量在固定时间内作 为当前的活动量而存储在临时存储部42中。在经过固定时间之 后，由三轴加速度传感器40检测出的新的电信号经由信号处理 部41作为新的活动量而被发送至临时存储部42。临时存储部42 中存储过的活动量被发送至存储部43。发送至存储部43的活动 量在规定期间内作为过去的活动量而被存储。

当前的活动量从临时存储部42被发送至发情判断部44。存 储了规定期间的过去的活动量从存储部43被发送至发情判断部 44。

发情判断部44将发送的当前的活动量与过去的活动量进行 比较。发情判断部44根据比较结果来判断家畜的发情状态。具 体地说，在从信号处理部41发送了新的当前的活动量时，临时 存储部42将存储过的当前的活动量发送至存储部43。存储部43 将接收到的当前的活动量作为过去的活动量进行存储。发情判 断部44计算过去的活动量的平均值。发情判断部44将计算出的 过去的活动量的平均值与当前的活动量进行比较。发情判断部 44具有预先设定的阈值，以判断比较结果。在当前的活动量相 对于过去的活动量的平均值超过阈值时，发情判断部44判断为 发情状态。

在发情判断部44判断为作为家畜的母牛处于“发情状态”的 情况下，其结果从发情判断部44被发送至显示部30。显示部30 显示母牛处于“发情状态”这一情形。显示是通过液晶显示器 (Liquid Crystal Display。在图6中，记为“LCD”。)、 LED(Light-Emitting Diode：发光二级管)等进行的。通过该显 示，本实施方式1的发情检测装置1将家畜发情的情形传达给家 畜的管理者。

发情判断部44测量从判断为“发情状态”起的经过时间。发 情判断部44将该经过时间发送至显示部30。显示部30能够将当 前的活动量数值化来进行显示。

如果预先确定的时间经过，则发情判断部44判断为发情状 态结束。在本实施方式1中，如果从判断为发情状态起经过24 小时，则发情判断部44判断为“发情状态”结束。

该判断结果从发情判断部44被发送至显示部30。显示部30 结束“发情状态”的显示。

通常，母牛具有21天的发情周期。在将该发情检测装置1 使用于母牛的情况下，只要能够存储30天的过去的活动量的数 据即可。

使用本实施方式1的发情检测装置1来检测母牛的发情状态 的结果是，通过自然交配、人工授精等而母牛已怀孕。

如果母牛已怀孕，则不需要检测发情。于是，能够将发情 检测装置1安装到其它母牛来使用。此时，发情检测装置1恢复 为初始状态。

本实施方式1的发情检测装置1使用三轴加速度传感器40。 发情检测装置1有效地利用三轴加速度传感器40的特性来恢复 为初始状态。具体地说，发情检测装置1在某一期间内被施加旋 转运动。此时，三轴加速度传感器40将表示向特定的方向被施 加了运动的情况的电信号发送至信号处理部41。在信号处理部 41接收到这种电信号的情况下，信号处理部41发送用于删除过 去的活动量的信号。经由临时存储部42接收到该信号的存储部 43删除过去的活动量。将这种处理称为复位处理。

使用图7的流程图说明上述动作。

使用三轴加速度传感器40检测母牛的动作(S1)。检测出的 母牛的动作的大小和动作的方向通过信号处理部41变换为活动 量。信号处理部41判断是否被施加了旋转运动(S2)。在被施加 了旋转运动的情况下，发情检测装置1通过复位处理恢复为初始 状态(S3)。在没有被施加旋转运动的情况下，检测出的活动量 作为当前的活动量存储到临时存储部42(S4、S5)。例如，当前 的活动量每隔作为固定时间的1个小时进行更新。每次新的当前 的活动量被更新时，存储过的当前的活动量被发送至存储部43。 存储部43将该存储过的当前的活动量作为过去的活动量进行存 储。在本实施方式1中，将规定期间设为72小时。也就是说，从 初始状态起72小时内存储过去的活动量。发情判断部44判断从 初始状态起是否经过了72小时(S6)。如果从初始状态起不到72 小时，则反复进行S4、S5的动作。如果从初始状态起经过了72 小时，则发情判断部44使用当前的活动量和过去的活动量来判 断母牛是否处于发情状态(S7)。在发情判断部44判断为处于发 情状态时，发情判断部44开始测量时间(S8)。从发情判断部44 接收到处于发情状态的情形的显示部30显示母牛处于发情状态 这一情形。此时，显示部30显示处于发情状态这一情形以及检 测到发情状态之后的时间(S9)。发情判断部44判断检测到发情 状态之后的时间是否经过了预先确定的时间即24小时(S10)。如 果从检测到发情状态起不到24小时，则继续显示发情状态。在 检测到发情状态之后经过了24小时时，发情判断部44发送用于 结束显示部30的显示的信号。

从上述说明可知，如果使用本实施方式1的发情检测装置1， 则能够通过仅对接近发情时期的母牛安装该发情检测装置1来 检测该母牛的发情状态。也就是说，不使用大规模的系统而检 测出家畜的发情状态。

另外，在检测出发情状态的母牛已怀孕的情况下，将该发 情检测装置1恢复为初始状态，从而能够检测其它母牛的发情状 态。也就是说，不需要准备与母牛头数相应的数量的发情检测 装置1，而能够检测多个母牛的发情状态。其结果，能够抑制初 期成本。

另外，通过显示从判断为处于发情状态起的经过时间，来 能够发现最佳的受精时期。

另外，作为活动量传感器的三轴加速度传感器40设置于壳 体2的重心位置。这种发情检测装置1使用带20被安装到母牛的 颈部。以往，安装到母牛的脚部的计步器102被母牛自身的其它 脚、其它母牛的脚踩踏，从而有时发生故障。安装到母牛的颈 部的发情检测装置1与成为障碍的外部要素接触的机会少。于 是，能够抑制发情检测装置1发生故障。

并且，这种发情检测装置1位于母牛身体的中心线上，因此 能够检测到更正确的动作。

另外，壳体2包括罩21和底座22。底座22具有外侧肋25和内 侧肋26，该外侧肋25设置于基板24的一侧表面的外周，在该一 侧表面在外侧肋25的内侧沿着外侧肋25设置有该内侧肋26。内 侧肋26的高度高于外侧肋25的高度。通过这种结构，能够防止 水分浸入到壳体2内。特别是，如果在内侧肋26与外侧肋25之间 设置密封件27，则进一步提高防水性。

另外，罩21还具有突部28，该突部28设置于窗部23的周围， 向显示部30的相反方向突出。在窗部23与作为罩21的外壳的突 部28之间具有规定距离。于是，能够抑制窗部23与外部要素接 触。

另外，在使发情检测装置1恢复为初始状态的情况下，只要 向发情检测装置1施加旋转运动即可。也就是说，不需要打开壳 体2而使发情检测装置1恢复为初始状态。发情检测装置1不需要 设置用于恢复为初始状态的开关等。通过本结构，发情检测装 置1保持防水性。于是，能够在安装到母牛的状态下对该发情检 测装置1进行水洗。

(实施方式2)

图8是发情检测系统的框图。在图中，对与实施方式1相同 的部分附加同一标记并引用说明。

发情检测系统具有发情检测装置81、通信装置82以及通知 装置83。本实施方式2的发情检测装置81在实施方式1所说明的 发情检测装置1中具备第一发送部60。从发情判断部44向第一发 送部60发送母牛处于发情状态这一情形。第一发送部60将表示 母牛处于发情状态这一情形的第一发情状态信号发送至通信装 置82的第一接收部61。

由第一接收部61接收到的第一发情状态信号经由运算部65 被发送至第二发送部62。第二发送部62向通知装置83的第二接 收部63发送表示所发送的第一发情状态信号的第二发情状态信 号。

由第二接收部63接收到的第二发情状态信号经由运算部66 被发送至通知部64。通知部64通知安装了本实施方式2的发情检 测装置81的母牛处于发情状态这一情形。

通信装置82与通知装置83也可以构成为一体。另外，通信 装置82也可以由多个通信装置82构成。通知部64也可以由警报 灯、显示器等构成。通信装置82与通知装置83可以采用无线也 可以采用有线。

如果设为这种结构，则不需要针对每一头母牛确认所安装 的发情检测装置81。也就是说，仅在由通知装置83通知了存在 处于发情状态的母牛的情况下，寻找作为对象的母牛即可。于 是，确认母牛的发情状态的作业性提高。

产业上的可利用性

具有上述结构的发情检测装置不仅能够使用于母牛，还能 够使用于能够通过活动量来判断发情时期的全部家畜、猪、马 等。

附图标记说明

1：发情检测装置；2：壳体(case)；3：显示基板；4：控制 基板；5：电源；20：带；21：罩(cover)；22：底座(base)；23： 窗部；24：基板；25：外侧肋；26：内侧肋；27：密封件；28： 突部；30：显示部；40：三轴加速度传感器(活动量传感器)； 41：信号处理部；42：临时存储部；43：存储部；44：发情判 断部；60：第一发送部；61：第一接收部；62：第二发送部； 63：第二接收部；64：通知部；81：发情检测装置；82：通信 装置；83：通知装置。