特許 7115676 飲水行動検出方法、センサ装置の位置推定方法、ｐＨ推定方法、反芻動物の監視方法、反芻動物の監視装置、およびプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-08-01

(45)【発行日】2022-08-09

(54)【発明の名称】飲水行動検出方法、センサ装置の位置推定方法、ｐＨ推定方法、反芻動物の監視方法、反芻動物の監視装置、およびプログラム

(51)【国際特許分類】

   A01K 29/00 20060101AFI20220802BHJP

【ＦＩ】

A01K29/00

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2018058269

(22)【出願日】2018-03-26

(65)【公開番号】P2019165705

(43)【公開日】2019-10-03

【審査請求日】2021-02-26

(73)【特許権者】

【識別番号】504165591

【氏名又は名称】国立大学法人岩手大学

(73)【特許権者】

【識別番号】500473807

【氏名又は名称】山形東亜ＤＫＫ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 繁

(72)【発明者】

【氏名】柿▲崎▼ 伸也

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 和紀

(72)【発明者】

【氏名】岸 大輔

【審査官】田辺 義拓

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－１４４４２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－１０３７９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－０１１９１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－０９２８５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－０４５２８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１０／１４７１７５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特表２０１４－５２５７３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０４２４８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１５－５０９７４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１７／０１４２９３７（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ０１Ｋ ２９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

反芻動物の胃内に留置されたセンサ装置を用いた飲水行動検出方法であって、前記センサ装置は、前記胃内の液体の温度を測定する温度センサと、前記温度センサの温度測定データを無線で送信する送信部とを含み、前記温度測定データは無線受信部によって受信され、前記飲水行動検出方法は、
前記温度測定データに基づいて、単位時間あたりの前記温度の平均値を算出するステップと、
前記平均値および前記温度測定データを用いて、前記平均値からの低下幅が第１の閾値を上回る第１の温度低下と、前記温度低下の後に前記平均値からの前記低下幅が前記第１の閾値より小さい第２の閾値未満となる第１の温度回復とを含む第１の温度変化を検出することにより、前記飲水行動を検出するステップとを備える、飲水行動検出方法。

【請求項2】

前記第１の温度変化が検出されない場合に、前記平均値からの前記低下幅が、前記第１の閾値よりも小さい第３の閾値を上回る第２の温度低下と、前記第２の温度低下の後に前記平均値からの前記低下幅が前記第３の閾値より小さい第４の閾値未満となる第２の温度回復とを含む第２の温度変化を検出することにより、前記飲水行動を検出するステップをさらに備える、請求項１に記載の飲水行動検出方法。

【請求項3】

反芻動物の胃内に留置されたセンサ装置の位置推定方法であって、前記センサ装置は、前記胃内の液体の温度を測定する温度センサと、前記温度センサの温度測定データを無線で送信する送信部とを含み、前記温度測定データは無線受信部によって受信され、前記位置推定方法は、
前記温度測定データに基づいて、単位時間あたりの前記温度の平均値を算出するステップと、
前記平均値および前記温度測定データを用いて、前記平均値からの温度低下および前記温度低下の後の温度回復を含む、前記胃内の温度変化を検出するステップと、
前記温度変化に基づいて前記センサ装置の前記胃内の位置を推定するステップとを備える、センサ装置の位置推定方法。

【請求項4】

前記推定するステップは、
第１の所定の条件を満たす前記温度変化が検出されるかどうかを判定するステップと、
前記第１の所定の条件を満たす前記温度変化が検出された場合に、前記センサ装置が前記反芻動物の第２胃にあると推定するステップとを含み、
前記第１の所定の条件は、
前記温度低下における前記平均値からの低下幅が第１の閾値を上回り、かつ、前記温度回復における前記平均値からの前記低下幅が前記第１の閾値より小さい第２の閾値未満となる、という条件である、請求項３に記載のセンサ装置の位置推定方法。

【請求項5】

前記推定するステップは、
前記第１の所定の条件を満たす前記温度変化が検出されない場合に、第２の所定の条件を満たす前記温度変化が検出されるかどうかを判定するステップと、
前記第２の所定の条件を満たす前記温度変化が検出された場合に、前記センサ装置が前記反芻動物の第１胃にあると推定するステップとを含み、
前記第２の所定の条件は、
前記温度低下における前記平均値からの前記低下幅が、前記第１の閾値よりも小さい第３の閾値を上回り、かつ、前記温度回復における前記平均値からの前記低下幅が、前記第３の閾値より小さい第４の閾値未満となる、という条件である、請求項４に記載のセンサ装置の位置推定方法。

【請求項6】

反芻動物の胃内に留置されたセンサ装置の位置推定方法であって、前記センサ装置は、前記胃内の液体の温度を測定する温度センサと、前記温度センサの温度測定データを無線で送信する送信部とを含み、前記温度測定データは無線受信部によって受信され、前記位置推定方法は、
前記温度測定データに基づいて、単位時間あたりの前記温度の平均値を算出するステップと、
前記平均値および前記温度測定データを用いて、前記平均値からの温度低下および前記温度低下の後の温度回復を含む、前記胃内の温度変化を検出するステップと、
前記検出するステップにおいて、所定の条件を満たす前記温度変化が、所定の検出時間内に予め設定された回数検出されたことによって、前記センサ装置の前記胃内の位置を推定するステップとを備える、センサ装置の位置推定方法。

【請求項7】

前記センサ装置は、前記反芻動物の胃内のｐＨを測定するｐＨセンサをさらに含み、
前記ｐＨセンサからｐＨ測定データを取得するステップと、
請求項３から請求項６のいずれか１項に記載のセンサ装置の位置推定方法を実行することにより、前記センサ装置の位置の推定結果を取得するステップと、
前記推定結果に基づいて、推定された位置における前記センサ装置の前記ｐＨ測定データを補正すべきか否かを判定するステップと、
前記ｐＨ測定データを補正すべき場合には、前記ｐＨ測定データに関する第１胃と第２胃との間の予め定められた関係に基づいて、前記ｐＨ測定データを補正してｐＨ推定値を算出するステップと、
前記ｐＨ測定データの補正が不要な場合には、前記ｐＨ測定データを前記ｐＨ推定値として算出するステップとを備える、ｐＨ推定方法。

【請求項8】

反芻動物の監視方法であって、
請求項７に記載のｐＨ推定方法を実行することによって前記ｐＨ推定値を得るステップと、
前記ｐＨ推定値を監視するステップとを備える、反芻動物の監視方法。

【請求項9】

請求項３に記載のセンサ装置の位置推定方法を実行することによって、前記センサ装置の位置を監視する、反芻動物の監視装置。

【請求項10】

請求項３に記載のセンサ装置の位置推定方法をコンピュータに実行させる、プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、反芻動物の胃内に設置されたセンサ装置によって反芻動物の飲水行動を検出する方法、そのセンサ装置の位置を推定する方法、そのセンサ装置の測定データに基づいて反芻動物の胃内のｐＨ値を推定する方法、反芻動物の監視方法、反芻動物の監視装置、およびプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、人あるいは動物の体内への設置を目的として小型化された電子機器が提案されている。たとえば特表２０１５－５０９７４４号公報（特許文献１）は、人または人以外の動物の消化管内における出血のインビボ検出のための装置を開示する。この装置は、さらに、装置の現在位置を検知するためのセンサと、装置の現在位置を判定するためのシステムにデータを送信するための送信器とを含む。

【0003】

酪農あるいは畜産において牛（乳牛および肉牛をこのように総称する）の健康状態は生産性や繁殖性に影響を与える大きな要素である。従来から、牛に多量の濃厚飼料を供給することによる、ルーメンアシドーシス、およびルーメンアシドーシスと関連のある各種の代謝病、感染症あるいは蹄病の発生が報告されている。ルーメンアシドーシスとは、ルーメンｐＨ（ルーメン液のｐＨ値）が低下した状態である。ルーメンｐＨの測定の重要性が広く認識されるとともに、ルーメンｐＨの測定によるルーメンアシドーシスの制御が重要な課題となっている。

【0004】

一方で、牛の看視あるいは観察には多大な労力が必要である。個々の牛の状態を、少ない労力、低コスト、かつ自動的にセンシングするための技術が求められる。したがって小型のセンサ装置を牛の胃内に留置させて、そのセンサ装置から牛の胃内の環境に関する情報を収集することが検討されている。

【0005】

たとえば非特許文献１では、ルーメン機能に関わるセンシングデータを無線で送信することができる、経口投与型のセンサ端末が開示されている。同様に、非特許文献２は、無線伝送式ｐＨセンサを用いた、乳牛の亜急性第１胃アシドーシスの診断と制御に関する研究結果を開示する。亜急性ルーメンアシドーシス（ＳＡＲＡ）は、ルーメンｐＨが長時間低い状態にある症状である。たとえば非特許文献３は、ＳＡＲＡの判定基準を開示する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特表２０１５－５０９７４４号公報

【非特許文献】

【0007】

【文献】伊藤寿浩、「牛消化器疾病早期摘発のための無線ルーメンセンサ・センサネットワークシステムの開発」、科学研究費助成事業 研究成果報告書 平成２７年６月１１日、https://kaken.nii.ac.jp/ja/file/KAKENHI-PROJECT-24248044/24248044seika.pdf

【文献】木村 淳、「無線伝送式ｐＨセンサを用いた乳牛の亜急性第一胃アシドーシスの診断と制御に関する研究」、岩獣会報(Iwate Vet.),Vol.39 (No.2),51-56 (2013)

【文献】Shigeru Sato, Aya Ikeda, Yoshiyuki Tsuchida, et al. "Diagnosis of subacute ruminal acidosis (SARA) by continuous reticular pH measurements in cows", Vet Res Commun (2012)36, 201-205

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

牛の飲水行動の検出は、牛の健康状態の管理にとって重要である。牛が長期間にわたり飲水を行わない場合、あるいは逆に、余りにも牛が頻繁に飲水する場合には、健康上、環境上、あるいは設備上の重大な問題が発生していると予想される。非特許文献１によれば、牛の飲水時に牛の胃内のセンサによって、一時的な温度低下が検出できたことを開示する。しかし、牛の胃内の温度は飲水以外の要因でも変動し得る。このため飲水行動をより正確に検出することが求められる。

【0009】

また、非特許文献２に開示されるように第１胃と第２胃とではｐＨ値が異なる。ルーメン内部の状態の正確な診断のためには、胃内のセンサ装置によりｐＨ値を測定するだけでなく、そのセンサ装置の位置をできるだけ正確に推定することも求められる。

【0010】

本発明の目的は、飲水行動の把握、センサを用いて生体情報を測定する際の測定位置の推定、および、そのセンサによるルーメンｐＨ測定を、できるだけ安全、簡便かつ正確に実現することである。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明のある局面に係る飲水行動検出方法は、反芻動物の胃内に留置されたセンサ装置を用いた飲水行動検出方法である。センサ装置は、胃内の液体の温度を測定する温度センサと、温度センサの温度測定データを無線で送信する送信部とを含む。温度測定データは無線受信部によって受信される。飲水行動検出方法は、温度測定データに基づいて、単位時間あたりの温度の平均値を算出するステップと、平均値および温度測定データを用いて、平均値からの低下幅が第１の閾値を上回る第１の温度低下と、温度低下の後に平均値からの低下幅が第１の閾値より小さい第２の閾値未満となる第１の温度回復とを含む第１の温度変化を検出することにより、飲水行動を検出するステップとを備える。

【0012】

上記の飲水行動検出方法は、第１の温度変化が検出されない場合に、平均値からの低下幅が、第１の閾値よりも小さい第３の閾値を上回る第２の温度低下と、第２の温度低下の後に平均値からの低下幅が第３の閾値より小さい第４の閾値未満となる第２の温度回復とを含む第２の温度変化を検出することにより、飲水行動を検出するステップをさらに備える。

【0013】

本発明のある局面に係るセンサ装置の位置推定方法は、反芻動物の胃内に留置されたセンサ装置の位置推定方法である。センサ装置は、胃内の液体の温度を測定する温度センサと、温度センサの温度測定データを無線で送信する送信部とを含む。温度測定データは無線受信部によって受信される。位置推定方法は、温度測定データに基づいて、単位時間あたりの温度の平均値を算出するステップと、平均値および温度測定データを用いて、平均値からの温度低下および温度低下の後の温度回復を含む、胃内の温度変化を検出するステップと、温度変化に基づいてセンサ装置の胃内の位置を推定するステップとを備える。

【0014】

上記のセンサ装置の位置推定方法において、推定するステップは、第１の所定の条件を満たす温度変化が検出されるかどうかを判定するステップと、第１の所定の条件を満たす温度変化が検出された場合に、センサ装置が反芻動物の第２胃にあると推定するステップとを含む。第１の所定の条件は、温度低下における平均値からの低下幅が第１の閾値を上回り、かつ、温度回復における平均値からの低下幅が第１の閾値より小さい第２の閾値未満となる、という条件である。

【0015】

上記のセンサ装置の位置推定方法において、推定するステップは、第１の所定の条件を満たす温度変化が検出されない場合に、第２の所定の条件を満たす温度変化が検出されるかどうかを判定するステップと、第２の所定の条件を満たす温度変化が検出された場合に、センサ装置が反芻動物の第１胃にあると推定するステップとを含む。第２の所定の条件は、温度低下における平均値からの低下幅が、第１の閾値よりも小さい第３の閾値を上回り、かつ、温度回復における平均値からの低下幅が、第３の閾値より小さい第４の閾値未満となる、という条件である。

【0016】

本発明のある局面に係るセンサ装置の位置推定方法は、反芻動物の胃内に留置されたセンサ装置の位置推定方法である。センサ装置は、胃内の液体の温度を測定する温度センサと、温度センサの温度測定データを無線で送信する送信部とを含む。温度測定データは無線受信部によって受信される。位置推定方法は、温度測定データに基づいて、単位時間あたりの温度の平均値を算出するステップと、平均値および温度測定データを用いて、平均値からの温度低下および温度低下の後の温度回復を含む、胃内の温度変化を検出するステップと、検出するステップにおいて、所定の条件を満たす温度変化が、所定の検出時間内に予め設定された回数検出されたことによって、センサ装置の胃内の位置を推定するステップとを備える。

【0017】

本発明のある局面に係るｐＨ推定方法は、上記のいずれかのセンサ装置の位置推定方法を実行することにより、センサ装置の位置の推定結果を取得するステップと、推定結果に基づいて、ｐＨ測定データを補正すべきか否かを判定するステップと、ｐＨ測定データを補正すべき場合には、ｐＨに関する第１胃と第２胃との間の予め定められた関係に基づいて、ｐＨ測定データを補正してｐＨ推定値を算出するステップと、ｐＨ測定データの補正が不要な場合には、ｐＨ測定データをｐＨ推定値として算出するステップとを備える。

【0018】

本発明のある局面に係る反芻動物の監視方法は、上記のｐＨ推定方法を実行することによってｐＨ推定値を得るステップと、ｐＨ推定値を監視するステップとを備える。

【0019】

本発明のある局面に係る反芻動物の監視装置は、上記のセンサ装置の位置推定方法を実行することによって、センサ装置の位置を監視する。

【0020】

本発明のある局面に係るプログラムは、上記のセンサ装置の位置推定方法をコンピュータに実行させるプログラムである。

【発明の効果】

【0021】

本発明によれば、飲水行動の把握、センサを用いて生体情報を測定する際の測定位置の推定、および、そのセンサによるルーメンｐＨ測定を、できるだけ安全、簡便かつ正確に実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】本発明の一実施形態に係る、監視システムの全体構成を概略的に説明した図である。

【図2】本発明の実施の形態に係るセンサ装置の回路構成の一例を示したブロック図である。

【図3】サーバの典型的なハードウェア構成を説明するためのブロック図である。

【図4】本発明の実施の形態に係るセンサ装置が投与された牛をその側方から見た図である。

【図5】図４に示した牛の胃（複胃）の模式的な断面図である。

【図6】牛の第１胃および第２胃の各々の内部の温度変化を一胃センサおよび二胃センサによりそれぞれモニタした結果を示す第１の図である。

【図7】牛の第１胃および第２胃の各々の内部の温度変化を一胃センサおよび二胃センサによりそれぞれモニタした結果を示す第２の図である。

【図8】胃の内部の温度変化に基づく飲水行動の検出を説明するための図である。

【図9】本実施の形態に従う飲水行動の検出方法を説明するためのフローチャートである。

【図10】別の実施の形態に従う飲水行動の検出方法を説明するためのフローチャートである。

【図11】本実施の形態に係るセンサ装置の牛の胃内の位置を推定する方法を示したフローチャートである。

【図12】本実施の形態に従うｐＨ推定方法を示したフローチャートである。

【図13】ＳＡＲＡ推定方法のフローを示したフローチャートである。

【図14】ＳＡＲＡ診断方法のフローを示したフローチャートである。

【図15】設定画面の一例を示した図である。

【図16】日間変動レポート画面の一例を示した図である。

【図17】日内変動レポート画面の一例を示した図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。

【0024】

図１は、本発明の一実施形態に係る、監視システム１００の全体構成を概略的に説明した図である。図１を参照して、本発明の実施の形態に係る監視システム１００は、牛１の胃３の内部の状態に関する情報を収集するとともに、その情報に基づいて牛１の健康状態を監視する。牛１は、本発明の実施の形態に係る監視システムの監視の対象となる反芻動物の例である。図１に示した牛１は乳牛および肉牛のいずれでもよい。

【0025】

監視システム１００は、センサ装置２を備える。センサ装置２は牛１の胃３内に留置されて胃３（主に第１胃および第２胃）の内部の状態を検出する。センサ装置２は、牛１の口から投与されることによって、牛１の胃３の内部に留置される。センサ装置２を経口投与するための方法は種々の公知の方法を適用することができるので、ここでは詳細な説明を繰返さない。なお、経口投与に限らず、たとえばセンサ装置２は、ルーメンフィステル（牛のルーメンに外科的に取り付けられた窓）から胃内に投与されてもよい。

【0026】

センサ装置２は、胃３の内部の液体の温度およびｐＨを測定する。センサ装置２は、温度測定データおよびｐＨ測定データを、そのセンサ装置２に割り当てられた固有番号および測定時刻とともに無線で送信する。監視システム１００は、センサ装置２から無線で送られたデータ信号を受信する受信機４（無線受信部）を含む。本実施の形態は、センサ装置２からの単方向通信に限定されない。受信機４に代えて送受信機を適用することにより、送受信機とセンサ装置２との間で双方向の通信が可能であってもよい。この場合、たとえば送受信機は、センサ装置２に設定情報あるいは制御コマンドを送信してもよい。なお、センサ装置２は、胃３の内部の液体の温度を測定するものでもよいし、胃３の内部の液体の温度と、ｐＨ、位置姿勢変位（３軸加速度）、ＯＲＰ／Ｒｅｄｏｘ（酸化還元状態）、Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ（導電率）、アンモニアイオン、塩化物イオン、亜硝酸イオン、アンモニア、メタン、Ｄｉｓｓｏｌｖｅｄ Ｏｘｙｇｅｎ（溶残酸素）、ＶＦＡｓ（揮発性脂肪酸）、Ｌａｃｔｉｃ Ａｃｉｄ（乳酸）、微生物濃度のいずれか一つもしくは任意の組合せの測定対象とを測定するものでもよい。

【0027】

監視システム１００は、センサ装置２と受信機４とを最低限の構成要素として運用することが可能である。図１に示した構成では、監視システム１００は、さらに、ネットワーク６と、サーバ８と、情報端末１０とを含む。受信機４、サーバ８、および情報端末１０は、ネットワーク６に接続される。さらに、監視システム１００は、水温センサ１１および環境センサ１２を備えてもよい。また、監視システムを実現するためのハードウェア構成は、図１に示すように限定されず、監視システムの少なくとも一部の構成要素を、代替可能な別の構成要素に置き換えてもよい。

【0028】

水温センサ１１は、牛１の飲用水１３の水温を測定する。水温センサ１１は、その測定値を表示してもよい。環境センサ１２は、畜舎ごとに設置される。図１では、畜舎２０１，２０２が例示される。特に限定されないが、環境センサ１２は、温度、湿度、照度、気圧、騒音、風速、風向等の環境を測定してもよい。環境センサ１２は、それらの測定値を表示してもよい。

【0029】

水温センサ１１および環境センサ１２は、各々の測定値を、無線または有線により受信機４に送信することができる。あるいは、水温センサ１１および環境センサ１２は、ネットワーク６を経由して各々の測定値を送信してもよい。さらに、それらの測定値は、サーバ８に送信されてもよい。

【0030】

受信機４は、たとえば畜舎ごとに設置されてもよい。受信機４は、センサ装置２、水温センサ１１および環境センサ１２から送信されたデータを受信する。受信機４は、受信されたデータを蓄積してもよい。受信機４は、受信および蓄積したデータを、ネットワーク６を通じてサーバ８にアップロードする。これにより、サーバ８は、測定データを蓄積する。

【0031】

受信機４は、受信および蓄積したデータを図示しない外部メモリ（たとえばＵＳＢメモリ等）に出力する機能を有してもよい。受信機４は、受信および蓄積されたデータの表示機能を有してもよく、データの編集機能を有してもよい。また、受信機４は、受信および蓄積されたデータを常時監視してもよい。さらに、受信機４は、受信および蓄積したデータを解析して、その解析結果を出力してもよい。出力の方法は特に限定されず、たとえば画面への表示、外部メモリへの出力、電子メールの送信等である。データ解析は定期的に実行されてもよい。受信機４は、データの解析結果に基づいて、警告を外部に出力してもよい。

【0032】

受信機４は、センサ装置２、水温センサ１１および環境センサ１２の各々に対して、設定に関する情報を送信してもよい。受信機４は、情報端末１０等の外部機器による遠隔制御が可能であってもよい。受信機４は、サーバ８に保存された設定情報、あるいは制御プログラム（ファームウェア）をダウンロードすることが可能であってもよい。

【0033】

受信機４は無線の送受信装置とパーソナルコンピュータ等の情報機器との組み合わせにより実現してもよい。また、受信機４に水温センサ１１、環境センサ１２、およびサーバ８の各機能を含めてもよい。水温センサ１１および環境センサ１２の各々は複数台設置してもよい。

【0034】

ネットワーク６は、たとえばインターネット等の公共回線であり、受信機４、サーバ８、情報端末１０等の各機器を接続するためのものである。公共回線が整備されていない場所などでは有線または無線の専用回線によって各機器間を接続してもよい。さらに、各機器間の接続は、個別に公共回線または専用回線を選択してもよい。

【0035】

サーバ８は、複数の受信機４からネットワーク６を介してアップロードされたデータを蓄積する。サーバ８は、蓄積されたデータに基づいて、センサ装置２が投与された牛１の胃３内の状態を監視するための各種の処理を実行する。

【0036】

情報端末１０は、表示機能、通信機能、データ処理機能等の各種の機能を実行するコンピュータである。図１には、情報端末１０として、パーソナルコンピュータ１０ａ、およびスマートフォン１０ｂが例示される。情報端末１０は、たとえばサーバ８が公開するデータの取得、閲覧、編集などを実行可能である。さらに情報端末１０は、受信機４を遠隔制御してもよい。

【0037】

本発明の実施の形態によれば、牛１に経口投与可能なサイズを有するセンサ装置２を牛１の胃３内に留置する。センサ装置２が胃内の温度およびｐＨの測定値を無線で送信して、受信機４がセンサ装置２から送信された情報を取得する。したがって本発明の実施の形態によれば、牛１の胃３内の状態をリアルタイムで測定および監視することができる。センサ装置２のサイズは、センサ装置２を牛１が飲み込むことが可能なサイズであるので、センサ装置２を牛１の胃３内に安全に留置することができる。本発明の実施の形態によれば、牛１への影響を少なくしながら、安全、簡便かつ正確に牛１の健康状態を監視することができる。

【0038】

図２は、本発明の実施の形態に係るセンサ装置２の回路構成の一例を示したブロック図である。図２を参照して、センサ装置２は、センサユニット２１と、アンプ回路２２と、Ａ／Ｄコンバータ２３と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２４と、無線モジュール２５と、アンテナ２６とを備える。センサ装置２は、さらに、ＲＯＭ（Read Only Memory）２７と、ＲＡＭ（Random Access Memory）２８と、不揮発性メモリ２９と、ＲＴＣ（Real Time Clock）３０と、有線通信インターフェース（Ｉ／Ｆ）回路３１と、電池３２と、電源ＩＣ（Integrated Circuit）３３とをさらに備える。

【0039】

センサユニット２１は、牛の胃３の内部の液体のｐＨを測定するためのｐＨセンサ３５およびその液体の温度を測定するための温度センサ３６を含む。各センサによる検出結果（測定結果）はアナログ信号として出力される。

【0040】

アンプ回路２２は、センサユニット２１から出力されたアナログ信号を増幅する。Ａ／Ｄコンバータ２３は、アンプ回路２２から出力されたアナログ信号をデジタル信号に変換する。

【0041】

ＣＰＵ２４は、センサ装置２の動作を統括的に制御するものであり、各部に対して所定の指示を出力する。たとえばＣＰＵ２４はセンサユニット２１の測定結果および不揮発性メモリ２９に記憶されるセンサ装置２の固有番号を用い、ｐＨ値、温度値、および測定時刻を含む送信データを生成する。ＲＯＭ２７は、ＣＰＵ２４の所定の機能を実現するために用いられるソフトウェアプログラムが格納された記憶領域である。ＲＡＭ２８は、ＣＰＵ２４のワーク領域として用いられる。

【0042】

無線モジュール２５およびアンテナ２６は、ＣＰＵ２４から送られたデータを無線によって送信する。不揮発性メモリ２９は、たとえばセンサ装置２の固有番号、データの送信スケジュール（たとえば送信間隔あるいは送信予定時刻等）等を記憶する。

【0043】

ＣＰＵ２４はＲＴＣ３０から現在の日時（年月日および時刻）を取得する。センサユニット２１の測定データは、ＣＰＵ２４が取得した時刻に関連付けられる。電池３２および電源ＩＣ３３は、センサ装置２の各ブロックに電力を供給する。

【0044】

図３は、サーバ８の典型的なハードウェア構成を説明するためのブロック図である。図３を参照して、サーバ８は、プログラムを実行するＣＰＵ４１と、データを不揮発的に格納するＲＯＭ４２と、データを揮発的に格納するＲＡＭ４３と、データを不揮発的に格納するＨＤＤ４４と、ＬＥＤ４５と、スイッチ４６と、通信ＩＦ（Interface）４７と、電源回路４８と、ディスプレイ４９と、操作キー５０とを含む。各構成要素は、相互にデータバスによって接続されている。

【0045】

サーバ８における処理は、各ハードウェアおよびＣＰＵ４１により実行されるソフトウェアによって実現される。このようなソフトウェアは、ＨＤＤ４４に予め記憶されている場合がある。ソフトウェアは、その他の記憶媒体に格納されて、プログラムプロダクトとして流通している場合もある。あるいはソフトウェアは、いわゆるインターネットに接続されている情報提供事業者によってダウンロード可能なプログラムプロダクトとして提供される場合もある。このようなソフトウェアは、読取装置によりその記憶媒体から読み取られて、あるいは、通信ＩＦ４７等を介してダウンロードされた後、ＨＤＤ４４に一旦格納される。そのソフトウェアは、ＣＰＵ４１によってＨＤＤ４４から読み出され、ＲＡＭ４３に実行可能なプログラムの形式で格納される。ＣＰＵ４１は、そのプログラムを実行する。

【0046】

記録媒体は、当該プログラム等をコンピュータが読取可能な一時的でない媒体である。ここでいうプログラムとは、ＣＰＵにより直接実行可能なプログラムだけでなく、ソースプログラム形式のプログラム、圧縮処理されたプログラム、暗号化されたプログラム等を含む。

【0047】

本実施の形態に係る各方法を実行するためのコンピュータは、サーバ８であると限定されず、受信機４あるいは情報端末１０であってもよい。受信機４および情報端末１０のいずれも、図３に示した構成を採用することができる。たとえばスマートフォン１０ｂの場合、図３に示したＨＤＤ１５４に替えてフラッシュメモリを採用してもよい。フラッシュメモリは、プログラムを記憶する記憶媒体として機能することができる。

【0048】

＜飲水行動の検出＞
図４は、本発明の実施の形態に係るセンサ装置２が投与された牛１をその側方から見た図である。図５は、図４に示した牛１の胃３（複胃）の模式的な断面図である。図４および図５を参照して、牛は４つの胃を有する。４つの胃の中で最も大きい胃が第１胃（ルーメン）３ａである。第２胃３ｂは、噴門５ａ（食道５と胃３との境界）の直下に位置する。牛１に経口投与されたセンサ装置２は、たとえば第１胃３ａに留置される。

【0049】

牛の飲水行動によって、第１胃３ａおよび第２胃３ｂの各々の内部の温度に変化が生じる。図６および図７に、牛の第１胃および第２胃の各々の内部の温度変化を一胃センサおよび二胃センサによりそれぞれモニタした結果を示す。図６および図７において、「一胃センサ」とは牛の第１胃の内部の温度を検出するためのセンサであり、「二胃センサ」とは牛の第２胃の内部の温度を検出するためのセンサである。また、図６および図７において、「スパイク」とは、単位時間の間隔で区切られた各区間の温度平均値に対して「閾値１」を超える温度低下が発生し、その後に、温度平均値に対する温度の低下幅が「閾値２」を下回るまで温度が回復するという温度変化である。

【0050】

図６および図７の各々には、温度値の時間変化を示す第１のグラフ、一胃センサにより検出された温度に基づいて検出された、１日あたりのスパイク回数の推移を示す第２のグラフ、二胃センサにより検出された温度に基づいて検出された、１日あたりのスパイク回数の推移を示す第３のグラフが含まれる。図６の第１のグラフ（７月１６日以前）および図７の第１のグラフを比較すると、一胃センサによって検出された温度変化よりも二胃センサによって検出された温度変化が大きい。

【0051】

牛が飲み込んだ水は、第２胃に直接流入する。したがって二胃センサでは大きな温度変化が検出される。一方、飲水行動により、第１胃の前嚢の温度も低下するものの、第１胃の底部３ｃでは、飲水行動に伴う温度変化が小さい。このため、一胃センサが第１胃の底部にある状態では、一胃センサによって検出される温度低下のレベルが、二胃センサによって検出される温度低下のレベルよりも小さい。

【0052】

さらに、図６および図７の比較から、寒冷期においては、飲水による第２胃の内部の温度の低下幅が大きいことが分かる。これは寒冷期には、飲用水の温度が低いためである。

【0053】

図８は、胃の内部の温度変化に基づく飲水行動の検出を説明するための図である。図８には、図６あるいは図７に示された牛の第２胃内部の１日の温度変化が模式的に示されている。図８のグラフの縦軸は温度を表し、横軸は１日の時刻を表す。

【0054】

本実施の形態では、牛の胃内温度の低下およびその後の回復によって飲水行動を検出する。しかし牛の胃内の温度は、飲水以外の要因によって、緩やかな速度で変動する。このため、飲水行動に関連する特徴的な温度変化を検出することが必要である。本実施の形態では、牛の胃内の温度の低下および回復が、予め設定された時間間隔（単位時間）内の平均温度に対する温度変化幅と閾値との比較により判定される。単位時間（図８の例では４時間）内の温度の測定値（図８中の「（１）温度値（℃）」）から、その単位時間の温度平均値（図８中の「（２）単位時間の平均値」）を算出する。第１の閾値（図８中の「（３）閾値１」）および第２の閾値（図８中の「（４）閾値２」）は、それぞれ温度低下の閾値および温度回復の閾値である。第１の閾値および第２の閾値は、温度平均値に対する低下幅を表す値である。第１の閾値の絶対値よりも第２の閾値の絶対値が小さい。

【0055】

単位時間内の温度測定値の変化において、温度平均値に対する低下幅が第１の閾値を上回る温度低下（図８中の「（５）閾値１通過」）と、温度平均値からの温度低下幅が第２の閾値を下回る温度上昇（（図８中の「（６）閾値２通過」）との両方があるか否かを検出する。上述の温度低下および温度回復（温度上昇）の１サイクルを、１回の飲水行動として検出する。図８の例では、０時から４時の間、８時から１２時の間、１６時から２０時の間、および、２０時から２４時の間に、「（５）閾値１通過」および「（６）閾値２通過」のサイクルが検出される。すなわち図６および図７に示したスパイクを検出することにより飲水行動を検出する。

【0056】

図９は、本実施の形態に従う飲水行動の検出方法を説明するためのフローチャートである。このフローチャートに示した処理は、所定のタイミングでコンピュータにより実行される。この方法を実行するコンピュータは、図１に示すサーバ８、情報端末１０および受信機４のいずれであってもよい。以下の説明ではサーバ８がセンサ装置２の温度測定データを蓄積し、その蓄積されたデータに基づいて飲水行動を検出するものとする。なお、以下に説明する各方法も、サーバ８によって実行されるものとする。

【0057】

図９を参照して、処理が開始されると、ステップＳ１において、サーバ８は、蓄積された温度測定データに基づいて、単位時間あたりの温度の平均値を算出する。ステップＳ２において、サーバ８は、温度平均値および単位時間内の温度測定データを用いて、温度平均値からの低下幅が第１の閾値を上回る温度低下と、その温度低下の後に、温度低下幅が第２の閾値未満まで回復する温度変化（大きなスパイク）が検出されるかどうかを判定する。大きなスパイクは、センサ装置２が第２胃３ｂにある際に、飲水行動に起因して検出される温度変化である。一方、センサ装置２が第１胃３ａにある際には、飲水行動に起因して検出される温度変化は、小さなスパイクとして検出される。単位時間、第１の閾値および第２の閾値は、サーバ８に予め記憶された値が用いられる。これらの設定値は、サーバ８がユーザからの入力を受け付けることによりサーバ８に記憶される。たとえば図１に示す水温センサ１１、または環境センサ１２、またはその両方の測定値に基づいて、サーバ８が第１の閾値および第２の閾値を決定してもよい。また、以下に説明する第３の閾値および第４の閾値も第１および第２の閾値と同様にサーバ８に記憶される。第３の閾値および第４の閾値も、図１に示す水温センサ１１、または、環境センサ１２、またはその両方の測定値に基づいて、サーバ８が決定してもよい。

【0058】

上記の温度変化（大きなスパイク）が検出された場合（ステップＳ２においてＹＥＳ）、サーバ８は、飲水行動を検出する（ステップＳ３）。一方、大きなスパイクが検出されない場合（ステップＳ２においてＮＯ）、ステップＳ４において、サーバ８は、温度平均値からの低下幅が第３の閾値を上回る温度低下と、その温度低下の後に、温度低下幅が第４の閾値未満まで回復する温度変化（小さなスパイク）が検出されるかどうかを判定する。なお、第３の閾値は、第１の閾値よりも小さく、第４の閾値は第３の閾値よりも小さい。小さなスパイクが検出された場合（ステップＳ４においてＹＥＳ）、サーバ８は、飲水行動を検出する（ステップＳ３）。大きなスパイクが検出された場合には、第１の閾値を上回る温度低下を検出したときを飲水行動の日時とする。小さなスパイクが検出された場合には、第３の閾値を上回る温度低下を検出したときを飲水行動の日時とする。ステップＳ５において、サーバ８は、検出結果を出力する。一例では、情報端末１０あるいは受信機４のディスプレイの画面に、飲水行動の検出を示すメッセージあるいは記号等が表示される。なお、ステップＳ４の処理は省略されてもよい。

【0059】

飲水行動以外の要因により牛の胃内の温度が変化する場合、その温度変化の速度は、飲水行動による温度変化の速度に比べて緩やかである。したがって温度変化の速度に基づいて飲水行動の有無を検出してもよい。このような実施形態を以下に説明する。

【0060】

図１０は、別の実施の形態に従う飲水行動の検出方法を説明するためのフローチャートである。図９および図１０の比較から理解されるように、図１０に示すフローチャートは、ステップＳ２に替えてステップＳ２Ａ，Ｓ２Ｂの処理が実行される点、ステップＳ４に代えてステップＳ４Ａの処理が実行される点において、図９に示したフローチャートと異なる。

【0061】

ステップＳ２Ａにおいて、サーバ８は、温度低下時および温度回復時における温度平均値からの低下幅と温度変化の速度とを検出する。ステップＳ２Ｂにおいて、サーバ８は、温度平均値からの低下幅または温度変化の速度に基づいて、大きなスパイクが検出されたかどうかを判定する。ステップＳ２Ｂにおいて、温度低下の速度、または温度回復の速度、または、両方の速度が、大きなスパイクと判定される所定の条件を満たすかどうかが判定されてもよい。大きなスパイクが検出された場合（ステップＳ２ＢにおいてＹＥＳ）、飲水行動が検出される（ステップＳ３）。大きなスパイクが検出されない場合（ステップＳ２ＢにおいてＮＯ）、ステップＳ４Ａにおいて、サーバ８は、温度平均値からの低下幅または温度変化の速度に基づいて、小さなスパイクが検出されたかどうかを判定する。ステップＳ２Ｂと同じく、ステップＳ４Ａにおいて、温度低下の速度、または温度回復の速度、または、両方の速度が、小さなスパイクと判定される所定の条件を満たすかどうかが判定されてもよい。小さなスパイクが検出された場合（ステップＳ４ＡにおいてＹＥＳ）、飲水行動が検出される（ステップＳ３）。

【0062】

＜センサ装置の位置の推定＞
図６の第１のグラフにおいて、７月１６日頃以後の一胃センサの温度低下幅は二胃センサの温度低下幅とほぼ同じになっている。この結果は、牛の胃の動きによって、一胃センサが第２胃に移動したことを示している。センサ装置が牛の胃内で移動し得るので、胃内の状態を正確に把握するためにはセンサ装置の位置を正確に推定する必要がある。

【0063】

図１１は、本実施の形態に係るセンサ装置２の牛の胃内の位置を推定する方法を示したフローチャートである。図１１を参照して、ステップＳ１１において、サーバ８は、飲水行動の検出処理の結果を取得する。すなわち、ステップＳ１１の処理の以前に、図９あるいは図１０に示されたフローに従う処理が実行される。このフローについては既に説明したので以後の説明は繰り返さない。ステップＳ１１では、さらに、飲水行動の検出処理の結果から、所定の検出時間（たとえば２４時間）の間隔で、大きなスパイクの回数および小さなスパイクの回数を集計する。

【0064】

ステップＳ１２において、サーバ８は、スパイクの回数を集計した結果から、大きなスパイク（ステップＳ２の処理を参照）の回数が第１の設定値以上であるかどうかを判定する。大きなスパイクの回数が第１の設定値以上である場合（ステップＳ１２においてＹＥＳ）、サーバ８は、小さなスパイク（ステップＳ４の処理を参照）の回数が第２の設定値以上であるかどうかを判定する（ステップＳ１３）。第２の設定値は、第１の設定値とは独立に設定可能である。小さなスパイクの回数が第２の設定値未満の場合（ステップＳ１３においてＮＯ）、センサ装置２の位置が牛の第２胃３ｂ内であると推定する（ステップＳ１４）。小さなスパイクの回数が第２の設定値以上である場合（ステップＳ１３においてＹＥＳ）、サーバ８は、センサ装置２が移動中であると推定する（ステップＳ１５）。

【0065】

大きなスパイクの回数が第１の設定値未満である場合（ステップＳ１２においてＮＯ）、ステップＳ１３と同様に、小さなスパイクの回数が第２の設定値以上であるかどうかを判定する（ステップＳ１７）。小さなスパイクの回数が第２の設定値以上の場合（ステップＳ１７においてＹＥＳ）、センサ装置２が第１胃３ａ内にあると推定される（ステップＳ１８）。小さなスパイクの回数が第２の設定値未満の場合（ステップＳ１７においてＮＯ）、センサ装置２の位置を推定不可であると判定する（ステップＳ１９）。サーバ８は、上記の各ステップでの推定結果を出力する（ステップＳ１６）。

【0066】

センサ装置２が第１胃３ａの内部にある場合でも、たとえば、牛１が大量の水を飲む、あるいは、センサ装置２が第１胃３ａの内部で一時的に移動するといったことによって、単発的に大きなスパイクが発生する可能性がある。これらの現象は、センサ装置２の位置の誤推定を生じさせる要因となる。図１１に示すフローでは、所定の検出時間（たとえば２４時間）の間隔でスパイク回数を集計して、その時間内に設定回数以上のスパイクが繰り返されたことを判定する。これによってセンサ装置２の位置の誤推定を抑制することができる。

【0067】

図９に示したステップＳ４の処理が省略される場合、小さいスパイクの検出によるセンサ装置２の位置の推定は省略される。この場合、まず、ステップＳ１１において、サーバ８は、飲水行動の検出処理の結果から、所定の検出時間（たとえば２４時間）の間隔で、大きなスパイクの回数を集計する。大きなスパイクの回数が第１の設定値以上である場合（ステップＳ１２においてＹＥＳ）、センサ装置２の位置が牛の第２胃３ｂ内であると推定する（ステップＳ１４）。大きなスパイクの回数が第１の設定値未満の場合（ステップＳ１２においてＮＯ）、ステップＳ１８の処理およびステップＳ１９の処理のどちらの処理を実行してもよい。すなわち、センサ装置２の位置が牛の第１胃３ａ内であると推定されてもよく、センサ装置２の位置が推定不可と判定してもよい。

【0068】

＜ｐＨ値の推定＞
反芻動物、特に牛において、胃内のｐＨ値は、ＳＡＲＡ（亜急性ルーメンアシドーシス）の診断を行うために必須の情報であり、飼料給与管理等を行うために必要な情報である。牛の正確な診断や適切な管理を行うためには高精度のｐＨ値を把握する必要がある。

【0069】

牛の胃のｐＨの値は第１胃内と第２胃内とで差があることが知られている。センサ装置２の位置を推定できない場合には、ｐＨ値の差が測定結果の誤差になる可能性がある。本実施の形態ではｐＨ測定値と、センサ装置２の位置の推定結果とを用いる。これによりｐＨ値をより正確に推定することができる。

【0070】

図１２は、本実施の形態に従うｐＨ推定方法を示したフローチャートである。ステップＳ２１において、サーバ８は、センサ装置２により測定されたｐＨ値、すなわちｐＨ測定値を取得する。ステップＳ２２において、サーバ８は、センサ装置２の位置の推定結果を取得する。センサ装置２の位置の推定結果は、図１１に示すフローチャートを実行することによって取得することができる。

【0071】

ステップＳ２３において、サーバ８は、センサ装置２の位置の推定結果に基づいてｐＨ測定値を補正すべきか否かを判定する。ルーメンｐＨの正確な推定のために、センサ装置２が第２胃３ｂ内に位置する場合には、センサ装置２のｐＨ測定値を補正する必要がある。サーバ８は、センサ装置２が第２胃に位置するかどうかを判定する。センサ装置２が第１胃３ａに位置する場合、センサ装置２のｐＨ測定値はルーメンｐＨの値に相当する。この場合（ステップＳ２３においてＮＯ）、サーバ８は、センサ装置２のｐＨ測定値を、そのままｐＨ推定値とする。一方、センサ装置２が第２胃３ｂの内部に位置すると判定された場合（ステップＳ２３においてＹＥＳ）、サーバ８は、センサ装置２のｐＨ測定値を補正してｐＨ推定値を算出する。

【0072】

センサ装置２のｐＨ測定値をｐＨ_０とし、ｐＨ推定値をｐＨ_１とする。センサ装置２が第１胃３ａ内にある場合はｐＨ_１＝ｐＨ_０である。センサ装置２が第２胃３ｂ内にある場合はｐＨ_１＝ｆ（ｐＨ_０）である。ｆはｐＨ測定値からｐＨ推定値を導き出すための関数であり、ｐＨに関する第１胃３ａと第２胃３ｂとの間の予め定められた関係を定める。関数ｆは、たとえば事前の実験等によって導き出される。

【0073】

第１胃のｐＨ値のほうが第２胃のｐＨ値よりも約０．７程度低いという測定結果が報告されている（非特許文献２を参照）。この関係を利用すると、ステップＳ２４の処理において、ｆ（ｐＨ_０）＝ｐＨ_０－０．７と表される関数を用いてｐＨ推定値ｐＨ_１を算出できる。

【0074】

ステップＳ２６では、サーバ８はステップＳ２４またはステップＳ２５の処理によって算出されたｐＨ推定値を出力する。サーバ８は、ｐＨ推定値、および／またはｐＨ測定値とともにセンサ装置２の位置を示す情報を出力してもよい。

【0075】

ステップＳ２４の処理と、ステップＳ２５の処理とを入れ替えてもよい。センサ装置２が第２胃３ｂの内部に位置すると判定された場合、サーバ８は、センサ装置２のｐＨ測定値をそのままｐＨ推定値としてもよい。センサ装置２が第１胃３ａの内部に位置すると判定された場合、サーバ８は、センサ装置２のｐＨ測定値を補正してｐＨ推定値を算出してもよい。たとえばｆ（ｐＨ_０）＝ｐＨ_０＋０．７と表される関数ｆを用いてｐＨ測定値を補正することができる。

【0076】

＜ＳＡＲＡの推定／診断＞
本実施の形態に係るｐＨ推定方法を利用して、ＳＡＲＡを推定する、あるいはＳＡＲＡを診断することができる。図１３は、ＳＡＲＡ推定方法のフローを示したフローチャートである。図１３を参照して、ステップＳ３１において、サーバ８は、ｐＨ推定値を取得する。ｐＨ推定値は図１２に示したｐＨ推定方法によって算出される。ステップＳ３２において、サーバ８は、ｐＨ推定値が所定値以下になる１日あたりの時間を算出する。そして、サーバ８は、その算出された時間が、１日あたりの所定時間以上であるかどうかを判定する。たとえばｐＨ値がおおよそ５．６以下となる１日当たりの時間が算出される。その算出された時間が、１日のうち３時間以上の継続した時間であるかどうかが判定される。

【0077】

ｐＨ推定値が所定値以下になる１日あたりの時間が所定時間以上である場合（ステップＳ３２においてＹＥＳ）、ステップＳ３３において、サーバ８は、ＳＡＲＡを推定する。ステップＳ３４において、サーバ８は、ＳＡＲＡの可能性があることを表す警告を出力する。たとえばサーバ８は、警告を表す文字あるいは記号等を画面上に表示させてもよい。あるいはサーバ８は、電子メールの形態により警告を出力してもよい。ｐＨ推定値が所定値以下になる１日あたりの時間が所定時間未満である場合（ステップＳ３２においてＮＯ）、警告が出力されることなく処理が終了する。

【0078】

ｐＨ推定値に基づいてＳＡＲＡを診断してもよい。図１４は、ＳＡＲＡ診断方法のフローを示したフローチャートである。図１４に示すフローは基本的には図１３に示したフローと同じであり、ステップＳ３３，Ｓ３４の処理に替えてステップＳ３３Ａ，Ｓ３４Ａの処理が実行される。ステップＳ３３Ａでは、サーバ８は、ＳＡＲＡを診断する。ステップＳ３４Ａでは、サーバ８は、診断結果を出力する。

【0079】

上記のフローでは、ＳＡＲＡの推定およびＳＡＲＡの診断は、ｐＨ推定値が所定値以下になる１日当たりの時間（累積時間）に基づく。しかし、ｐＨ推定値が所定値以下になる状態の継続する時間（継続時間）に基づいて、ＳＡＲＡの推定およびＳＡＲＡの診断を実行してもよい。また、ｐＨ測定値、センサ装置の位置推定結果、および推定位置ごとの所定の条件に基づいてＳＡＲＡの推定およびＳＡＲＡの診断を実行してもよい。

【0080】

＜アプリケーション＞
上述の飲水行動検出方法、センサ位置推定方法、ｐＨ推定方法、ＳＡＲＡ推定方法、およびＳＡＲＡ診断方法の各々は、コンピュータのＣＰＵがアプリケーションプログラム（ソフトウェア）を実行することにより実行される。この場合、コンピュータは、プログラムを実行することによって、本実施の形態に係る反芻動物の監視装置を実現する。反芻動物の監視装置は、上述の飲水行動検出方法、センサ位置推定方法、ｐＨ推定方法、ＳＡＲＡ推定方法、およびＳＡＲＡ診断方法を実行する。したがって、反芻動物の監視装置は、飲水行動検出装置、センサ位置推定装置、ｐＨ推定装置、ＳＡＲＡ推定装置、およびＳＡＲＡ診断装置の各々であるともいえる。

【0081】

アプリケーションプログラムの実行時に、ＣＰＵは、上記方法の実行に相当する各種の情報をディスプレイに表示する。以下に表示される画面の一例を示す。

【0082】

図１５は、設定画面の一例を示した図である。図１５に示すように、設定画面５１は、飲水行動の判定基準を入力するための入力部５２を含む。入力部５２は、温度平均化の時間間隔、温度低下の閾値（第１の閾値）、温度回復の閾値（第２の閾値）、および、飲水による温度低下から位置を推定する温度低下の回数の各々の入力値をユーザから受付けるための部分である。入力部に入力された値は、コンピュータの記憶部（たとえばハードディスク）に記憶され、上述の方法の実行時に記憶部から読み出される。

【0083】

図１５に示した画面例では、ｐＨ値および温度値の測定結果の時間推移を示すグラフが表示される。なお、図１５には、温度低下の回数（図１１のステップＳ１２の処理における「第１の設定値」に相当）の例として「２回／日」と示されている。飲水行動を検出するための温度低下の回数は、１回であってもよく、３回以上であってもよい。

【0084】

本発明の実施の形態によれば、センサ装置２が投与された牛の状態の変動を、１日単位、あるいは１日未満の所定時間単位で表示することができる。図１６は、日間変動レポート画面の一例を示した図である。図１６には、センサ装置２が投与された牛の状態の変動を示す日間変動レポート画面６１が例示される。個体識別コードによって、どの牛の状態の変動を示すレポートであるかを特定することができる。

【0085】

日間変動レポート画面６１では、温度、ｐＨ値等の情報の１日単位での変動が表示される。日間変動レポート画面６１は、センサ装置２が牛の第２胃内にあると推定される期間を表す期間表示部６２および、その期間表示部６２を説明するための推定位置項目６３を含む。

【0086】

図１７は、日内変動レポート画面の一例を示した図である。図１６および図１７には、同じ牛（個体識別コード）の状態を表示したレポート画面である。図１７に示すように、日内変動レポート画面７１は、温度値の変動を表示する温度推移表示部７２を含む。温度推移表示部７２は、本実施の形態に係る飲水行動検出方法によって飲水行動が検出された時刻を、記号により表示する。さらに、当該記号が飲水行動の検出を意味する記号であることを説明するための飲水行動項目７３が表示される。さらに日内変動レポート画面７１は、日間変動レポート画面６１と同様に、センサ装置２が牛の第２胃内にあると推定される期間を表す期間表示部７４および、その期間表示部７４を説明するための推定位置項目７５を含む。さらに飲水行動の回数を、日間変動レポート画面６１、または日内変動レポート画面７１、またはその両方に表示してもよい。

【0087】

上記の実施の形態では、牛を対象とした。一般に反芻動物は複数の胃を有する。したがって、牛に限定されない反芻動物を対象として、本発明の実施形態を適用できる。センサ装置２の大きさは、その対象となる反芻動物の種類に応じて適切に定めることができる。

【0088】

本発明の実施の形態について説明したが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0089】

１ 牛、２ センサ装置、３ 胃、３ａ 第１胃、３ｂ 第２胃、３ｃ 底部、４ 受信機、５ 食道、５ａ 噴門、６ ネットワーク、８ サーバ、１０ 情報端末、１０ａ パーソナルコンピュータ、１０ｂ スマートフォン、１１ 水温センサ、１２ 環境センサ、１３ 飲用水、２１ センサユニット、２２ アンプ回路、２３ Ａ／Ｄコンバータ、２４，４１ ＣＰＵ、２５ 無線モジュール、２６ アンテナ、２７，４２ ＲＯＭ、２８，４３ ＲＡＭ、２９ 不揮発性メモリ、３０ ＲＴＣ、３１ 有線通信インターフェース回路、３２ 電池、３３ 電源ＩＣ、３５ ｐＨセンサ、３６ 温度センサ、４４ ＨＤＤ、４６ スイッチ、４７ 通信ＩＦ、４８ 電源回路、４９ ディスプレイ、５０ 操作キー、５１ 設定画面、５２ 入力部、６１ 日間変動レポート画面、６２，７４ 期間表示部、６３，７５ 推定位置項目、７１ 日内変動レポート画面、７２ 温度推移表示部、７３ 飲水行動項目、１００ 監視システム、２０１，２０２ 畜舎、Ｓ１～Ｓ５，Ｓ２Ａ，Ｓ２Ｂ，Ｓ４Ａ，Ｓ１１～Ｓ１９，Ｓ２１～Ｓ２６，Ｓ３１～Ｓ３４，Ｓ３３Ａ，Ｓ３４Ａ ステップ。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】