JP7232517B2 - Cattle rumen environment evaluation method and cattle rumen environment evaluation device - Google Patents
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Description
本発明は、牛の頸部に取り付けた３軸加速度センサで得られる加速度から牛のルーメン環境を評価することができる牛のルーメン環境評価方法、及び牛のルーメン環境評価装置に関する。 The present invention relates to a cattle rumen environment evaluation method and a cattle rumen environment evaluation apparatus capable of evaluating the cattle rumen environment from acceleration obtained by a triaxial acceleration sensor attached to the neck of the cattle.
本発明者によって、既に牛の頸部に取り付けた３軸加速度センサを用いて、採食、反芻、及び伏臥休息の少なくともいずれかを判別することができる反芻動物の行動分析方法を提案している（特許文献１）。
また、更に、本発明者は、反芻行動に着目し、この反芻行動から反芻動物の健康または飼料を評価することができる反芻動物の健康評価方法、健康評価装置、飼料評価方法、及び飼料評価装置を提案している（特許文献２）。
The present inventor has already proposed a behavioral analysis method for ruminants that can determine at least one of feeding, rumination, and prone rest using a triaxial acceleration sensor attached to the neck of a cow. (Patent document 1).
Furthermore, the present inventors focused on ruminant behavior, and developed a ruminant health evaluation method, health evaluation device, feed evaluation method, and feed evaluation device capable of evaluating the health or feed of ruminant animals from this ruminant behavior. has been proposed (Patent Document 2).
ところで、濃厚飼料を多給すると、第一胃液が酸性になり、ルーメンアシドーシスとなり、産乳成績や繁殖成績が低下してしまう。 By the way, when a large amount of concentrated feed is supplied, the rumen juice becomes acidic, leading to ruminal acidosis, which reduces milk production and reproductive performance.
そこで、本発明は、牛の頸部に取り付けた３軸加速度センサで得られる加速度から牛のルーメン環境を評価することができる牛のルーメン環境評価方法及び健康評価装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a cattle rumen environment evaluation method and health evaluation apparatus capable of evaluating the cattle rumen environment from the acceleration obtained by a triaxial acceleration sensor attached to the neck of the cattle. .
請求項１記載の本発明の牛のルーメン環境評価方法は、牛の頸部に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を用いてルーメン環境を評価する牛のルーメン環境評価方法であって、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、反芻動作期間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動作期間における、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、周波数頻度を算出して、１Ｈｚ前後の周波数ピーク値を咀嚼スピードとして決定する咀嚼スピード決定ステップと、前記反芻判別ステップで判別した前記反芻動作期間における、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、嚥下間隔時間を算出する嚥下間隔算出ステップと、前記咀嚼スピード決定ステップで決定される前記咀嚼スピードと、前記嚥下間隔算出ステップで算出される前記嚥下間隔時間とから、前記牛の前記ルーメン環境を評価し、前記評価ステップでは、前記咀嚼スピードが咀嚼閾値を越えて早くなり、かつ前記嚥下間隔時間が嚥下閾値を越えて長くなると、ルーメンアシドーシスの可能性が高いと評価する評価ステップとを有することを特徴とする。
請求項２記載の本発明の牛のルーメン環境評価方法は、牛の頸部に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を用いてルーメン環境を評価する牛のルーメン環境評価方法であって、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、反芻動作期間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動作期間における、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、周波数頻度を算出して、１Ｈｚ前後の周波数ピーク値を咀嚼スピードとして決定する咀嚼スピード決定ステップと、前記反芻判別ステップで判別した前記反芻動作期間における、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、嚥下間隔時間を算出する嚥下間隔算出ステップと、前記咀嚼スピード決定ステップで決定される前記咀嚼スピードと、前記嚥下間隔算出ステップで算出される前記嚥下間隔時間とから、前記牛の前記ルーメン環境を評価する評価ステップとを有し、前記評価ステップでは、今回の前記咀嚼スピード及び前記嚥下間隔時間を、過去の前記咀嚼スピード及び前記嚥下間隔時間と比較し、前記咀嚼スピードが低下するとともに前記嚥下間隔時間が短くなっている時には、前記ルーメン環境が改善されていると評価することを特徴とする。
請求項３記載の本発明は、請求項１又は請求項２に記載の牛のルーメン環境評価方法において、前記咀嚼スピード決定ステップにおける前記周波数頻度の算出に、高速フーリエ変換解析を用いることを特徴とする。
請求項４記載の本発明の牛のルーメン環境評価装置は、牛の頸部に取り付けた３軸加速度センサで得られる、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、咀嚼スピードと嚥下間隔時間とを算出して前記牛のルーメン環境を評価する牛のルーメン環境評価装置であって、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１２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２３と、前記分析データ抽出手段２３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、反芻動作期間を判別する反芻判別手段２４と、前記反芻判別手段２４で判別した前記反芻動作期間における、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、周波数頻度を算出して、１Ｈｚ前後の周波数ピーク値を前記咀嚼スピードとして決定する咀嚼スピード決定手段２５と、前記反芻判別手段２４で判別した前記反芻動作期間における、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、前記嚥下間隔時間を算出する嚥下間隔算出手段２６と、前記咀嚼スピード決定手段２５で決定される前記咀嚼スピードと、前記嚥下間隔算出手段２６で算出される前記嚥下間隔時間とから、前記牛の前記ルーメン環境を評価する評価手段２７とを有し、前記評価手段２７では、前記咀嚼スピードが咀嚼閾値を越えて早くなり、かつ前記嚥下間隔時間が嚥下閾値を越えて長くなると、ルーメンアシドーシスの可能性が高いと評価することを特徴とする。
請求項５記載の本発明の牛のルーメン環境評価装置は、牛の頸部に取り付けた３軸加速度センサで得られる、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、咀嚼スピードと嚥下間隔時間とを算出して前記牛のルーメン環境を評価する牛のルーメン環境評価装置であって、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１２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２３と、前記分析データ抽出手段２３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、反芻動作期間を判別する反芻判別手段２４と、前記反芻判別手段２４で判別した前記反芻動作期間における、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、周波数頻度を算出して、１Ｈｚ前後の周波数ピーク値を前記咀嚼スピードとして決定する咀嚼スピード決定手段２５と、前記反芻判別手段２４で判別した前記反芻動作期間における、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、前記嚥下間隔時間を算出する嚥下間隔算出手段２６と、前記咀嚼スピード決定手段２５で決定される前記咀嚼スピードと、前記嚥下間隔算出手段２６で算出される前記嚥下間隔時間とから、前記牛の前記ルーメン環境を評価する評価手段２７とを有し、前記評価手段２７では、今回の前記咀嚼スピード及び前記嚥下間隔時間を、過去の前記咀嚼スピード及び前記嚥下間隔時間と比較し、前記咀嚼スピードが低下するとともに前記嚥下間隔時間が短くなっている時には、前記ルーメン環境が改善されていると評価することを特徴とする。
According to
According to the second aspect of the present invention, there is provided a cattle rumen environment evaluation method, wherein a triaxial acceleration sensor is attached to the neck of the cattle and the rumen environment is evaluated using the acceleration obtained by the triaxial acceleration sensor. A method comprising: detecting a longitudinal acceleration, a vertical acceleration, and a lateral acceleration with the three-axis acceleration sensor; an acceleration storing step of storing together with time data; an analytical data extracting step of extracting at least one of the longitudinal acceleration, the vertical acceleration, and the lateral acceleration together with the elapsed time data; and the analytical data extracting step. a rumination determination step of determining a rumination motion period from at least one of the extracted longitudinal acceleration, the vertical acceleration, and the lateral acceleration; A mastication speed determination step of calculating the frequency frequency from at least one of the directional acceleration, the vertical acceleration, and the lateral acceleration, and determining a frequency peak value around 1 Hz as the mastication speed; and the rumination determination step. a swallowing interval calculating step of calculating a swallowing interval time from at least one of the longitudinal acceleration, the vertical acceleration, and the lateral acceleration in the rumination motion period; an evaluation step of evaluating the rumen environment of the cow from the chewing speed and the swallowing interval time calculated in the swallowing interval calculating step, wherein the evaluation step includes the current chewing speed and the swallowing interval. The time is compared with the mastication speed and the swallowing interval time in the past, and when the chewing speed decreases and the swallowing interval time becomes shorter, it is evaluated that the rumen environment is improved. do.
The present invention according to
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a cattle rumen environment evaluation apparatus according to the fourth aspect of the present invention. A cattle rumen environment evaluation apparatus for evaluating the cattle rumen environment by calculating a speed and a swallowing interval time, wherein the detected longitudinal acceleration, the vertical acceleration, and the lateral acceleration are stored as elapsed time data. analysis data extraction means 23 for extracting at least one of the longitudinal acceleration, the vertical acceleration, and the horizontal acceleration together with the elapsed time data; and the analysis data extraction means 23 a rumination determination means 24 for determining a rumination motion period from at least one of the longitudinal acceleration, the vertical acceleration, and the lateral acceleration extracted in , and in the rumination motion period determined by the rumination determination means 24 , a mastication speed determination means 25 for calculating a frequency frequency from at least one of the longitudinal acceleration, the vertical acceleration, and the lateral acceleration, and determining a frequency peak value around 1 Hz as the mastication speed; a swallowing interval calculating means 26 for calculating the swallowing interval time from at least one of the longitudinal acceleration, the vertical acceleration, and the lateral acceleration in the rumination motion period determined by the rumination determining means 24; evaluation means 27 for evaluating the rumen environment of the cow from the mastication speed determined by the speed determination means 25 and the swallowing interval time calculated by the swallowing interval calculation means 26; 27 is characterized in that when the mastication speed exceeds the mastication threshold and the swallowing interval time increases beyond the swallowing threshold, the possibility of ruminal acidosis is evaluated as high.
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a cattle rumen environment evaluation apparatus according to
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咀嚼スピードと嚥下間隔時間を算出し、咀嚼スピードと嚥下間隔時間とを用いて牛のルーメン環境を評価することができる。 According to the present invention, the mastication speed and the swallowing interval time are calculated using at least one of the longitudinal acceleration, the vertical acceleration, and the lateral acceleration, and the rumen environment of the cow is calculated using the chewing speed and the swallowing interval time. can be evaluated.
本発明の第１の実施の形態による牛のルーメン環境評価方法は、前後方向加速度、上下方向加速度、及び左右方向加速度を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加速度記憶ステップと、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分析データ抽出ステップと、分析データ抽出ステップで抽出した、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、反芻動作期間を判別する反芻判別ステップと、反芻判別ステップで判別した反芻動作期間における、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、周波数頻度を算出して、１Ｈｚ前後の周波数ピーク値を咀嚼スピードとして決定する咀嚼スピード決定ステップと、反芻判別ステップで判別した反芻動作期間における、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、嚥下間隔時間を算出する嚥下間隔算出ステップと、咀嚼スピード決定ステップで決定される咀嚼スピードと、嚥下間隔算出ステップで算出される嚥下間隔時間とから、牛のルーメン環境を評価し、評価ステップでは、咀嚼スピードが咀嚼閾値を越えて早くなり、かつ嚥下間隔時間が嚥下閾値を越えて長くなると、ルーメンアシドーシスの可能性が高いと評価する評価ステップとを有するものである。本実施の形態によれば、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咀嚼スピードと嚥下間隔時間を算出し、咀嚼スピードと嚥下間隔時間とを用いて牛のルーメン環境を評価することができる。また、牛の頸部に取り付けた３軸加速度センサから得られる加速度からルーメンアシドーシスの可能性を評価できる。 A cattle rumen environment evaluation method according to a first embodiment of the present invention includes a detection step of detecting longitudinal acceleration, vertical acceleration, and lateral acceleration with a three-axis acceleration sensor; an acceleration storage step of storing the acceleration and the lateral acceleration along with the elapsed time data; an analysis data extracting step of extracting at least one of the longitudinal acceleration, the vertical acceleration and the lateral acceleration along with the elapsed time data; A rumination determination step of determining the rumination motion period from at least one of the longitudinal acceleration, the vertical acceleration, and the lateral acceleration extracted in the data extraction step, and the longitudinal acceleration in the rumination motion period determined in the rumination determination step A mastication speed determination step of calculating the frequency frequency from at least one of the vertical acceleration and the horizontal acceleration, and determining the frequency peak value around 1 Hz as the mastication speed; , a swallowing interval calculation step of calculating the swallowing interval time from at least one of the longitudinal acceleration, the vertical acceleration, and the lateral acceleration; In the evaluation step, if the chewing speed exceeds the chewing threshold and the swallowing interval time increases beyond the swallowing threshold, the possibility of ruminal acidosis is high. and an evaluation step of evaluating According to this embodiment, at least one of the longitudinal acceleration, the vertical acceleration, and the lateral acceleration is used to calculate the chewing speed and the swallowing interval time, and the chewing speed and the swallowing interval time are used to calculate the lumen of the cow. Environment can be evaluated. Acceleration obtained from a three-axis accelerometer attached to the neck of the cow can also be used to assess the possibility of ruminal acidosis.
本発明の第２の実施の形態による牛のルーメン環境評価方法は、前後方向加速度、上下方向加速度、及び左右方向加速度を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加速度記憶ステップと、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分析データ抽出ステップと、分析データ抽出ステップで抽出した、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、反芻動作期間を判別する反芻判別ステップと、反芻判別ステップで判別した反芻動作期間における、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、周波数頻度を算出して、１Ｈｚ前後の周波数ピーク値を咀嚼スピードとして決定する咀嚼スピード決定ステップと、反芻判別ステップで判別した反芻動作期間における、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、嚥下間隔時間を算出する嚥下間隔算出ステップと、咀嚼スピード決定ステップで決定される咀嚼スピードと、嚥下間隔算出ステップで算出される嚥下間隔時間とから、牛のルーメン環境を評価する評価ステップとを有し、評価ステップでは、今回の咀嚼スピード及び嚥下間隔時間を、過去の咀嚼スピード及び嚥下間隔時間と比較し、咀嚼スピードが低下するとともに嚥下間隔時間が短くなっている時には、ルーメン環境が改善されていると評価するものである。本実施の形態によれば、牛の頸部に取り付けた３軸加速度センサから得られる加速度から、ルーメン環境の改善を評価することができる。 A cattle rumen environment evaluation method according to a second embodiment of the present invention comprises a detection step of detecting longitudinal acceleration, vertical acceleration, and lateral acceleration with a three-axis acceleration sensor ; an acceleration storage step of storing the acceleration and the lateral acceleration along with the elapsed time data; an analysis data extracting step of extracting at least one of the longitudinal acceleration, the vertical acceleration and the lateral acceleration along with the elapsed time data; A rumination determination step of determining the rumination motion period from at least one of the longitudinal acceleration, the vertical acceleration, and the lateral acceleration extracted in the data extraction step, and the longitudinal acceleration in the rumination motion period determined in the rumination determination step A mastication speed determination step of calculating the frequency frequency from at least one of the vertical acceleration and the horizontal acceleration, and determining the frequency peak value around 1 Hz as the mastication speed; , a swallowing interval calculation step of calculating the swallowing interval time from at least one of the longitudinal acceleration, the vertical acceleration, and the lateral acceleration; In the evaluation step, the current chewing speed and swallowing interval time are compared with the past chewing speed and swallowing interval time, and the chewing speed is evaluated. When it decreases and the swallowing interval time shortens, it is evaluated that the rumen environment has improved. According to this embodiment, the improvement of the lumen environment can be evaluated from the acceleration obtained from the triaxial acceleration sensor attached to the neck of the cow.
本発明の第３の実施の形態は、第１又は第２の実施の形態による牛のルーメン環境評価方法において、咀嚼スピード決定ステップにおける周波数頻度の算出に、高速フーリエ変換解析を用いるものである。本実施の形態によれば、反芻動作期間における周波数頻度を算出することができ、１Ｈｚ前後の周波数ピーク値を咀嚼スピードとして決定することで、正確な咀嚼スピードを得ることができる。 A third embodiment of the present invention uses fast Fourier transform analysis to calculate the frequency frequency in the chewing speed determination step in the cattle rumen environment evaluation method according to the first or second embodiment. According to the present embodiment, it is possible to calculate the frequency frequency during the rumination period, and determine the frequency peak value around 1 Hz as the mastication speed, thereby obtaining an accurate mastication speed.
本発明の第４の実施の形態による牛のルーメン環境評価装置は、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加速度記憶手段と、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分析データ抽出手段と、分析データ抽出手段で抽出した、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、反芻動作期間を判別する反芻判別手段と、反芻判別手段で判別した反芻動作期間における、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、周波数頻度を算出して、１Ｈｚ前後の周波数ピーク値を咀嚼スピードとして決定する咀嚼スピード決定手段と、反芻判別手段で判別した反芻動作期間における、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、嚥下間隔時間を算出する嚥下間隔算出手段と、咀嚼スピード決定手段で決定される咀嚼スピードと、嚥下間隔算出手段で算出される嚥下間隔時間とから、牛のルーメン環境を評価する評価手段とを有し、評価手段２７では、咀嚼スピードが咀嚼閾値を越えて早くなり、かつ嚥下間隔時間が嚥下閾値を越えて長くなると、ルーメンアシドーシスの可能性が高いと評価するものである。本実施の形態によれば、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咀嚼スピードと嚥下間隔時間を算出し、咀嚼スピードと嚥下間隔時間とを用いて牛のルーメン環境を評価することができる。また、牛の頸部に取り付けた３軸加速度センサから得られる加速度からルーメンアシドーシスの可能性を評価できる。 A cattle rumen environment evaluation apparatus according to a fourth embodiment of the present invention includes acceleration storage means for storing detected longitudinal acceleration, vertical acceleration, and lateral acceleration together with elapsed time data; Analysis data extracting means for extracting at least one of directional acceleration and lateral acceleration together with elapsed time data; , a rumination determining means for determining a rumination motion period, and at least one of the longitudinal acceleration, the vertical acceleration, and the lateral acceleration in the rumination motion period determined by the rumination determining means, the frequency frequency is calculated to be about 1 Hz. mastication speed determination means for determining the frequency peak value of as the mastication speed, and the swallowing interval time is calculated from at least one of the longitudinal acceleration, the vertical acceleration, and the lateral acceleration during the rumination motion period determined by the rumination determination means. evaluation means for evaluating the rumen environment of the cow from the mastication speed determined by the mastication speed determination means and the swallowing interval time calculated by the swallowing interval calculation means; If the mastication speed exceeds the mastication threshold and the swallowing interval time increases beyond the swallowing threshold, the possibility of ruminal acidosis is evaluated. According to this embodiment, at least one of the longitudinal acceleration, the vertical acceleration, and the lateral acceleration is used to calculate the chewing speed and the swallowing interval time, and the chewing speed and the swallowing interval time are used to calculate the lumen of the cow. Environment can be evaluated. Acceleration obtained from a three-axis accelerometer attached to the neck of the cow can also be used to assess the possibility of ruminal acidosis.
本発明の第５の実施の形態による牛のルーメン環境評価装置は、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加速度記憶手段と、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分析データ抽出手段と、分析データ抽出手段で抽出した、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、反芻動作期間を判別する反芻判別手段と、反芻判別手段で判別した反芻動作期間における、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、周波数頻度を算出して、１Ｈｚ前後の周波数ピーク値を咀嚼スピードとして決定する咀嚼スピード決定手段と、反芻判別手段で判別した反芻動作期間における、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、嚥下間隔時間を算出する嚥下間隔算出手段と、咀嚼スピード決定手段で決定される咀嚼スピードと、嚥下間隔算出手段で算出される嚥下間隔時間とから、牛のルーメン環境を評価する評価手段とを有し、評価手段では、今回の咀嚼スピード及び嚥下間隔時間を、過去の咀嚼スピード及び嚥下間隔時間と比較し、咀嚼スピードが低下するとともに嚥下間隔時間が短くなっている時には、ルーメン環境が改善されていると評価するものである。本実施の形態によれば、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咀嚼スピードと嚥下間隔時間を算出し、咀嚼スピードと嚥下間隔時間とを用いて牛のルーメン環境を評価することができる。また、牛の頸部に取り付けた３軸加速度センサから得られる加速度から、ルーメン環境の改善を評価することができる。 A cattle rumen environment evaluation apparatus according to a fifth embodiment of the present invention includes acceleration storage means for storing detected longitudinal acceleration, vertical acceleration, and lateral acceleration together with elapsed time data; Analysis data extracting means for extracting at least one of directional acceleration and lateral acceleration together with elapsed time data; , a rumination determining means for determining a rumination motion period, and at least one of the longitudinal acceleration, the vertical acceleration, and the lateral acceleration in the rumination motion period determined by the rumination determining means, the frequency frequency is calculated to be about 1 Hz. mastication speed determination means for determining the frequency peak value of as the mastication speed, and the swallowing interval time is calculated from at least one of the longitudinal acceleration, the vertical acceleration, and the lateral acceleration during the rumination motion period determined by the rumination determination means. evaluation means for evaluating the rumen environment of the cow from the mastication speed determined by the mastication speed determination means and the swallowing interval time calculated by the swallowing interval calculation means; , Compare the current mastication speed and swallowing interval time with the past chewing speed and swallowing interval time, and evaluate that the rumen environment is improved when the chewing speed decreases and the swallowing interval time becomes shorter. is. According to this embodiment, at least one of the longitudinal acceleration, the vertical acceleration, and the lateral acceleration is used to calculate the chewing speed and the swallowing interval time, and the chewing speed and the swallowing interval time are used to calculate the lumen of the cow. Environment can be evaluated. Improvements in the lumen environment can also be evaluated from the acceleration obtained from a triaxial accelerometer attached to the neck of the cow.
以下本発明の一実施例について図面とともに説明する。
本発明の牛のルーメン環境評価方法は、牛の頸部に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を用いてルーメン環境を評価する。
図１は本発明の一実施例による牛のルーメン環境評価方法を示すフロー図である。
本発明の第１の実施例による牛のルーメン環境評価方法は、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、反芻動作期間を判別する反芻判別ステップ４（Ｓ４）と、咀嚼スピードを決定する咀嚼スピード決定ステップ５（Ｓ５）と、嚥下間隔時間を算出する嚥下間隔算出ステップ６（Ｓ６）と、牛のルーメン環境を評価する評価ステップ７（Ｓ７）とを有する。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
In the cattle rumen environment evaluation method of the present invention, a 3-axis acceleration sensor is attached to the neck of the cow, and the rumen environment is evaluated using the acceleration obtained by the 3-axis acceleration sensor.
FIG. 1 is a flowchart showing a cattle rumen environment evaluation method according to an embodiment of the present invention.
The cattle rumen environment evaluation method according to the first embodiment of the present invention comprises a detection step 1 (S1) of detecting acceleration with a triaxial acceleration sensor, an acceleration storage step 2 (S2) of storing the detected acceleration, an analysis Analysis data extraction step 3 (S3) for extracting data, rumination determination step 4 (S4) for determining the rumination motion period, mastication speed determination step 5 (S5) for determining mastication speed, and calculation of the swallowing interval time It has a swallow interval calculation step 6 (S6) and an evaluation step 7 (S7) for evaluating the rumen environment of the cow.
検出ステップ１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を３軸加速度センサで検出する。
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、反芻動作期間を判別する。
咀嚼スピード決定ステップ５では、反芻判別ステップ４で判別した反芻動作期間における、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、周波数頻度を算出して、１Ｈｚ前後の周波数ピーク値を咀嚼スピードとして決定する。ここで、咀嚼スピードは、反芻動作における１回の噛む速度である。牛の咀嚼スピードは、肉牛か乳牛にかかわらず、また粗飼料か濃厚飼料にかかわらず、０．９Ｈｚ～１．６Ｈｚであることが実証実験によって明らかになった。
嚥下間隔算出ステップ６では、反芻判別ステップ４で判別した反芻動作期間における、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、嚥下間隔時間を算出する。ここで、嚥下間隔時間は、ある時刻における嚥下動作から次の嚥下動作までの間の時間であり、１回の嚥下動作の時間ではない。
評価ステップ７では、咀嚼スピード決定ステップ５で決定される咀嚼スピードと、嚥下間隔算出ステップ６で算出される嚥下間隔時間とから、牛のルーメン環境を評価する。
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咀嚼スピードと嚥下間隔時間を算出し、咀嚼スピードと嚥下間隔時間とを用いて牛のルーメン環境を評価することができる。
In
In the
In the analysis
In the
In the mastication
In the swallowing
In the
According to this embodiment, at least one of the longitudinal acceleration, the vertical acceleration, and the lateral acceleration is used to calculate the chewing speed and the swallowing interval time, and the chewing speed and the swallowing interval time are used to calculate the rumen environment of the cow. can be evaluated.
咀嚼スピード決定ステップ５における周波数頻度の算出には、高速フーリエ変換解析を用いることが適している。
本実施例によれば、反芻動作期間における周波数頻度を算出することができ、１Ｈｚ前後の周波数ピーク値を咀嚼スピードとして決定することで、正確な咀嚼スピードを得ることができる。
また、評価ステップ７では、咀嚼スピードが咀嚼閾値を越えて早くなり、かつ嚥下間隔時間が嚥下閾値を越えて長くなると、ルーメンアシドーシスの可能性が高いと評価する。
本実施例によれば、牛の頸部に取り付けた３軸加速度センサから得られる加速度からルーメンアシドーシスの可能性を評価できる。
また、評価ステップ７では、今回の咀嚼スピード及び嚥下間隔時間を、過去の咀嚼スピード及び嚥下間隔時間と比較し、咀嚼スピードが低下するとともに嚥下間隔時間が短くなっている時には、ルーメン環境が改善されていると評価する。
本実施例によれば、牛の頸部に取り付けた３軸加速度センサから得られる加速度から、ルーメン環境の改善を評価することができる。
Fast Fourier transform analysis is suitable for calculating the frequency frequency in the mastication
According to the present embodiment, it is possible to calculate the frequency frequency during the rumination period, and determine the frequency peak value around 1 Hz as the mastication speed, thereby obtaining an accurate mastication speed.
In the
According to this embodiment, the possibility of rumen acidosis can be evaluated from the acceleration obtained from the triaxial acceleration sensor attached to the neck of the cow.
In the
According to this embodiment, the improvement of the lumen environment can be evaluated from the acceleration obtained from the triaxial acceleration sensor attached to the neck of the cow.
図２は本発明の一実施例による牛のルーメン環境評価方法を実現する装置を機能実現手段で表したブロック図である。
第１の実施例による牛のルーメン環境評価装置は、牛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牛のルーメン環境を評価する第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、反芻動作期間を判別する反芻判別手段２４と、咀嚼スピードを決定する咀嚼スピード決定手段２５と、嚥下間隔時間を算出する嚥下間隔算出手段２６と、牛のルーメン環境を評価する評価手段２７と、評価手段２７で評価した結果を出力する出力手段２８とを有する。
FIG. 2 is a block diagram showing an apparatus for realizing the cattle rumen environment evaluation method according to an embodiment of the present invention by means of function implementation means.
The cattle rumen environment evaluation apparatus according to the first embodiment includes a
The
The
検出手段１１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を３軸加速度センサで検出する。
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。
The detecting means 11 detects longitudinal acceleration, vertical acceleration, and lateral acceleration with a triaxial acceleration sensor.
The acceleration storage means 12 stores the detected longitudinal acceleration, vertical acceleration, and horizontal acceleration together with elapsed time data.
The transmitting means 13 transmits the longitudinal acceleration, the vertical acceleration, and the lateral acceleration stored together with the elapsed time data.
分析データ抽出手段２３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記憶手段２２から抽出する。
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から、反芻動作期間を判別する。
咀嚼スピード決定手段２５では、反芻判別手段２４で判別した反芻動作期間における、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、周波数頻度を算出して、１Ｈｚ前後の周波数ピーク値を咀嚼スピードとして決定する。
嚥下間隔算出手段２６では、反芻判別手段２４で判別した反芻動作期間における、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、嚥下間隔時間を算出する。
評価手段２７では、咀嚼スピード決定手段２５で決定される咀嚼スピードと、嚥下間隔算出手段２６で算出される嚥下間隔時間とから牛のルーメン環境を評価する。
The analysis data extracting means 23 extracts at least one of the longitudinal acceleration, the vertical acceleration, and the lateral acceleration from the storage means 22 together with the elapsed time data.
The rumination discriminating means 24 discriminates the rumination motion period from at least one of the longitudinal acceleration, the vertical acceleration, and the lateral acceleration extracted by the analysis
The mastication speed determination means 25 calculates the frequency frequency from at least one of the longitudinal acceleration, the vertical acceleration, and the lateral acceleration during the rumination motion period determined by the rumination determination means 24, and obtains a frequency peak value around 1 Hz. is determined as the chewing speed.
The swallowing interval calculation means 26 calculates the swallowing interval time from at least one of the longitudinal acceleration, the vertical acceleration, and the lateral acceleration during the rumination motion period determined by the
The evaluation means 27 evaluates the rumen environment of the cow from the chewing speed determined by the chewing
図３は、本実施例で説明した第１制御部を示す写真である。
第１制御部１０は、牛の右側頸部に取り付けている。
FIG. 3 is a photograph showing the first control unit described in this embodiment.
The
図４は、牛の反芻動作を示すグラフであり、図４（ａ）は前後方向加速度の波形を示すグラフ、図４（ｂ）は上下方向加速度の波形を示すグラフ、図４（ｃ）は左右方向加速度の波形を示すグラフである。
図４において、横軸は経過時刻（１ポイントは０．０５秒）であり、縦軸は加速度（１０－２ｍ／ｓ２）である。
図４（ａ）に矢印で示す、ポイント５１７付近（Ｓｗａｌｌｏｗ）からポイント６０３付近（Ｖｏｍｉｔ）までは、１回の嚥下動作を示しており、この嚥下動作の前後の波形が反芻動作期間における咀嚼動作を示している。
図４では、１回の嚥下動作だけを示しているが、嚥下間隔時間は、例えば、一つ前の嚥下動作におけるＳｗａｌｌｏｗポイントから、今回の嚥下動作におけるＳｗａｌｌｏｗポイントまでの時間から、又は一つ前の嚥下動作におけるＶｏｍｉｔポイントから、今回の嚥下動作におけるＶｏｍｉｔポイントまでの時間から算出する。なお、それぞれの嚥下動作間の時間をそれぞれ計測して平均した値を嚥下間隔時間とすることが好ましい。
4A and 4B are graphs showing the rumination behavior of cows, FIG. 4A is a graph showing the waveform of longitudinal acceleration, FIG. 4B is a graph showing the waveform of vertical acceleration, and FIG. 4 is a graph showing waveforms of lateral acceleration.
In FIG. 4, the horizontal axis is elapsed time (1 point is 0.05 seconds), and the vertical axis is acceleration (10 −2 m/s 2 ).
The arrows in FIG. 4(a) show one swallowing motion from the vicinity of point 517 (Swallow) to the vicinity of point 603 (Vomit). is shown.
FIG. 4 shows only one swallowing motion, but the swallowing interval time is, for example, the time from the Swallow point in the previous swallowing motion to the Swallow point in the current swallowing motion, or is calculated from the time from the Vomit point in the swallowing motion of 1 to the Vomit point in the current swallowing motion. In addition, it is preferable to set the swallowing interval time to an average value obtained by measuring the time between each swallowing motion.
図５は、反芻動作期間における加速度から周波数頻度を算出した結果を示すグラフである。周波数頻度の算出には、高速フーリエ変換解析を用いている。
図５に示すように、反芻動作期間における加速度から高速フーリエ変換解析を用いて周波数頻度を算出すると、複数の周波数ピーク値が現れる。牛の咀嚼スピードが０．９Ｈｚ～１．６Ｈｚ、すなわち１Ｈｚ前後であることから、１Ｈｚ前後に発生している周波数ピーク値を、咀嚼スピードとして決定することができる。
図５に示す例では、咀嚼スピードは１．１１３３Ｈｚである。
FIG. 5 is a graph showing the result of calculating the frequency frequency from the acceleration during the rumination period. Fast Fourier transform analysis is used to calculate the frequency frequency.
As shown in FIG. 5, when the frequency frequency is calculated from the acceleration during the rumination period using fast Fourier transform analysis, a plurality of frequency peak values appear. Since the chewing speed of cows is 0.9 Hz to 1.6 Hz, that is, around 1 Hz, the frequency peak value occurring around 1 Hz can be determined as the chewing speed.
In the example shown in FIG. 5, the chewing speed is 1.1133 Hz.
図６は、異なる飼料を与えた牛について、縦軸を咀嚼スピード、横軸を嚥下間隔時間としたグラフである。
図６に示すプロットは、牛１頭を示している。プロット「◎」は不適切な濃厚飼料を与えた乳牛、プロット「△」は適切な濃厚飼料を与えた乳牛、プロット「●」は分離給餌による乾乳牛、プロット「◆」は分離給餌による和牛、プロット「□」は粗飼料による和牛である。
不適切な濃厚飼料を与えた乳牛は、ルーメンアシドーシスの可能性が高い牛である。
図６に示すように、咀嚼スピードが遅く、嚥下間隔が短いほど、すなわちグラフ左下に向かうほど、ルーメン環境は良くなる。
例えば、図６に示すように、咀嚼スピードが咀嚼閾値（例えば１．３Ｈｚ）を越えて早くなり、かつ嚥下間隔時間が嚥下閾値（例えば６５ｓｅｃ）を越えて長くなると、ルーメンアシドーシスの可能性が高いと評価することができる。
また、今回の咀嚼スピードが過去の咀嚼スピードより低下し、今回の嚥下間隔時間が過去の嚥下間隔時間より短くなっている時には、ルーメン環境が改善されていると評価することができる。
FIG. 6 is a graph with the mastication speed on the vertical axis and the swallowing interval time on the horizontal axis for cows fed with different feeds.
The plot shown in Figure 6 represents one cow. Plot "◎" is dairy cows given inappropriate concentrate feed, plot "△" is dairy cows given appropriate concentrate feed, plot "●" is dry cows with separate feeding, plot "◆" is Wagyu cattle with separate feeding, Plot "□" is Wagyu cattle on roughage.
Dairy cows fed inadequate concentrates are at high risk for ruminal acidosis.
As shown in FIG. 6, the slower the chewing speed and the shorter the swallowing interval, that is, the lower left of the graph, the better the lumen environment.
For example, as shown in FIG. 6, when the chewing speed exceeds the chewing threshold (for example, 1.3 Hz) and the swallowing interval time exceeds the swallowing threshold (for example, 65 sec) and becomes long, the possibility of ruminal acidosis is high. can be evaluated as
Also, when the current chewing speed is lower than the past chewing speed and the current swallowing interval time is shorter than the past swallowing interval time, it can be evaluated that the rumen environment is improved.
本発明のように、牛の頸部に取り付けた３軸加速度センサで得られる加速度から咀嚼スピードと嚥下間隔時間とを算出して牛のルーメン環境を評価することができる。 As in the present invention, the rumen environment of a cow can be evaluated by calculating the mastication speed and the swallowing interval time from the acceleration obtained by the triaxial acceleration sensor attached to the neck of the cow.
１０ 第１制御部
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 咀嚼スピード決定手段
２６ 嚥下間隔算出手段
２７ 評価手段
２８ 出力手段
10
Claims (5)
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、反芻動作期間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動作期間における、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、周波数頻度を算出して、１Ｈｚ前後の周波数ピーク値を咀嚼スピードとして決定する咀嚼スピード決定ステップと、
前記反芻判別ステップで判別した前記反芻動作期間における、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、嚥下間隔時間を算出する嚥下間隔算出ステップと、
前記咀嚼スピード決定ステップで決定される前記咀嚼スピードと、前記嚥下間隔算出ステップで算出される前記嚥下間隔時間とから、前記牛の前記ルーメン環境を評価する評価ステップと
を有し、
前記評価ステップでは、前記咀嚼スピードが咀嚼閾値を越えて早くなり、かつ前記嚥下間隔時間が嚥下閾値を越えて長くなると、ルーメンアシドーシスの可能性が高いと評価する
ことを特徴とする牛のルーメン環境評価方法。 A cattle rumen environment evaluation method comprising attaching a triaxial acceleration sensor to the neck of a cattle and evaluating the rumen environment using acceleration obtained by the triaxial acceleration sensor,
a detection step of detecting longitudinal acceleration, vertical acceleration, and lateral acceleration with the three-axis acceleration sensor;
an acceleration storing step of storing the detected longitudinal acceleration, the vertical acceleration, and the lateral acceleration together with elapsed time data;
an analysis data extracting step of extracting at least one of the longitudinal acceleration, the vertical acceleration, and the lateral acceleration together with the elapsed time data;
a rumination determination step of determining a rumination motion period from at least one of the longitudinal acceleration, the vertical acceleration, and the lateral acceleration extracted in the analysis data extraction step;
A frequency frequency is calculated from at least one of the longitudinal acceleration, the vertical acceleration, and the lateral acceleration in the rumination motion period determined in the rumination determination step, and the frequency peak value around 1 Hz is calculated as the mastication speed. A mastication speed determination step determined as
a swallowing interval calculation step of calculating a swallowing interval time from at least one of the longitudinal acceleration, the vertical acceleration, and the lateral acceleration in the rumination motion period determined in the rumination determination step;
an evaluation step of evaluating the rumen environment of the cow from the chewing speed determined in the chewing speed determining step and the swallowing interval time calculated in the swallowing interval calculating step ;
In the evaluation step, when the mastication speed exceeds the mastication threshold and the swallowing interval time increases beyond the swallowing threshold, it is evaluated that the possibility of ruminal acidosis is high. Rumen environment of cattle Evaluation method.
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、反芻動作期間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動作期間における、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、周波数頻度を算出して、１Ｈｚ前後の周波数ピーク値を咀嚼スピードとして決定する咀嚼スピード決定ステップと、
前記反芻判別ステップで判別した前記反芻動作期間における、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、嚥下間隔時間を算出する嚥下間隔算出ステップと、
前記咀嚼スピード決定ステップで決定される前記咀嚼スピードと、前記嚥下間隔算出ステップで算出される前記嚥下間隔時間とから、前記牛の前記ルーメン環境を評価する評価ステップと
を有し、
前記評価ステップでは、今回の前記咀嚼スピード及び前記嚥下間隔時間を、過去の前記咀嚼スピード及び前記嚥下間隔時間と比較し、前記咀嚼スピードが低下するとともに前記嚥下間隔時間が短くなっている時には、前記ルーメン環境が改善されていると評価する
ことを特徴とする牛のルーメン環境評価方法。 A cattle rumen environment evaluation method comprising attaching a triaxial acceleration sensor to the neck of a cattle and evaluating the rumen environment using acceleration obtained by the triaxial acceleration sensor,
a detection step of detecting longitudinal acceleration, vertical acceleration, and lateral acceleration with the three-axis acceleration sensor;
an acceleration storing step of storing the detected longitudinal acceleration, the vertical acceleration, and the lateral acceleration together with elapsed time data;
an analysis data extracting step of extracting at least one of the longitudinal acceleration, the vertical acceleration, and the lateral acceleration together with the elapsed time data;
a rumination determination step of determining a rumination motion period from at least one of the longitudinal acceleration, the vertical acceleration, and the lateral acceleration extracted in the analysis data extraction step;
A frequency frequency is calculated from at least one of the longitudinal acceleration, the vertical acceleration, and the lateral acceleration in the rumination motion period determined in the rumination determination step, and the frequency peak value around 1 Hz is calculated as the mastication speed. A mastication speed determination step determined as
a swallowing interval calculation step of calculating a swallowing interval time from at least one of the longitudinal acceleration, the vertical acceleration, and the lateral acceleration in the rumination motion period determined in the rumination determination step;
an evaluation step of evaluating the rumen environment of the cow from the chewing speed determined in the chewing speed determining step and the swallowing interval time calculated in the swallowing interval calculating step;
has
In the evaluation step, the current chewing speed and the swallowing interval time are compared with the past chewing speed and the swallowing interval time, and when the chewing speed decreases and the swallowing interval time becomes shorter, the A method for evaluating the rumen environment of cattle, characterized by evaluating that the rumen environment is improved.
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の牛のルーメン環境評価方法。 3. The cattle rumen environment evaluation method according to claim 1 , wherein fast Fourier transform analysis is used to calculate the frequency frequency in the mastication speed determination step.
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、反芻動作期間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動作期間における、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、周波数頻度を算出して、１Ｈｚ前後の周波数ピーク値を前記咀嚼スピードとして決定する咀嚼スピード決定手段と、
前記反芻判別手段で判別した前記反芻動作期間における、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、前記嚥下間隔時間を算出する嚥下間隔算出手段と、
前記咀嚼スピード決定手段で決定される前記咀嚼スピードと、前記嚥下間隔算出手段で算出される前記嚥下間隔時間とから、前記牛の前記ルーメン環境を評価する評価手段と
を有し、
前記評価手段では、前記咀嚼スピードが咀嚼閾値を越えて早くなり、かつ前記嚥下間隔時間が嚥下閾値を越えて長くなると、ルーメンアシドーシスの可能性が高いと評価する
ことを特徴とする牛のルーメン環境評価装置。 The rumen environment of the cow is calculated by calculating the chewing speed and the swallowing interval time from at least one of the longitudinal acceleration, vertical acceleration, and lateral acceleration obtained by a triaxial acceleration sensor attached to the neck of the cow. A cattle rumen environment evaluation device to be evaluated,
acceleration storage means for storing the detected longitudinal acceleration, vertical acceleration, and horizontal acceleration together with elapsed time data;
analysis data extracting means for extracting at least one of the longitudinal acceleration, the vertical acceleration, and the lateral acceleration together with the elapsed time data;
Rumination determination means for determining a rumination motion period from at least one of the longitudinal acceleration, the vertical acceleration, and the lateral acceleration extracted by the analysis data extraction means;
A frequency frequency is calculated from at least one of the longitudinal acceleration, the vertical acceleration, and the lateral acceleration in the rumination motion period determined by the rumination determination means, and the frequency peak value of about 1 Hz is masticated. mastication speed determining means for determining speed;
swallowing interval calculation means for calculating the swallowing interval time from at least one of the longitudinal acceleration, the vertical acceleration, and the lateral acceleration in the rumination motion period determined by the rumination determining means;
evaluation means for evaluating the rumen environment of the cow from the chewing speed determined by the chewing speed determining means and the swallowing interval time calculated by the swallowing interval calculating means ;
In the evaluation means, when the mastication speed exceeds the mastication threshold and the swallowing interval time increases beyond the swallowing threshold, it is evaluated that the possibility of rumen acidosis is high. Rumen environment of cattle Evaluation device.
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、反芻動作期間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動作期間における、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、周波数頻度を算出して、１Ｈｚ前後の周波数ピーク値を前記咀嚼スピードとして決定する咀嚼スピード決定手段と、
前記反芻判別手段で判別した前記反芻動作期間における、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、前記嚥下間隔時間を算出する嚥下間隔算出手段と、
前記咀嚼スピード決定手段で決定される前記咀嚼スピードと、前記嚥下間隔算出手段で算出される前記嚥下間隔時間とから、前記牛の前記ルーメン環境を評価する評価手段と
を有し、
前記評価手段では、今回の前記咀嚼スピード及び前記嚥下間隔時間を、過去の前記咀嚼スピード及び前記嚥下間隔時間と比較し、前記咀嚼スピードが低下するとともに前記嚥下間隔時間が短くなっている時には、前記ルーメン環境が改善されていると評価する
ことを特徴とする牛のルーメン環境評価装置。 The rumen environment of the cow is calculated by calculating the chewing speed and the swallowing interval time from at least one of the longitudinal acceleration, vertical acceleration, and lateral acceleration obtained by a triaxial acceleration sensor attached to the neck of the cow. A cattle rumen environment evaluation device to be evaluated,
acceleration storage means for storing the detected longitudinal acceleration, vertical acceleration, and horizontal acceleration together with elapsed time data;
analysis data extracting means for extracting at least one of the longitudinal acceleration, the vertical acceleration, and the lateral acceleration together with the elapsed time data;
Rumination determination means for determining a rumination motion period from at least one of the longitudinal acceleration, the vertical acceleration, and the lateral acceleration extracted by the analysis data extraction means;
A frequency frequency is calculated from at least one of the longitudinal acceleration, the vertical acceleration, and the lateral acceleration in the rumination motion period determined by the rumination determination means, and the frequency peak value of about 1 Hz is masticated. mastication speed determining means for determining speed;
swallowing interval calculation means for calculating the swallowing interval time from at least one of the longitudinal acceleration, the vertical acceleration, and the lateral acceleration in the rumination motion period determined by the rumination determining means;
evaluation means for evaluating the rumen environment of the cow from the chewing speed determined by the chewing speed determining means and the swallowing interval time calculated by the swallowing interval calculating means ;
In the evaluation means, the current mastication speed and the swallowing interval time are compared with the past chewing speed and the swallowing interval time, and when the chewing speed decreases and the swallowing interval time becomes shorter, the A cattle rumen environment evaluation device characterized by evaluating that the rumen environment is improved .
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