搾乳用動物の取扱装置

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【発明の名称】	搾乳用動物の取扱装置
【発明者】	【氏名】アレキサンデルヴァンデルレリー【氏名】カレルヴァンデンバーグ【氏名】レナツスイグナティウスヨセフスフランセン【氏名】エドュアードロドヴァイクメイヤー【氏名】アドリアヌスマリアセルデン
【要約】	【課題】動物の取扱を実施する装置を提供し、取扱の効果を最大にし、且つ、動物の快適さが促進されようする。【解決手段】搾乳用動物、特に乳牛（２）の取扱を実施する装置であり、種々の取扱モードを実施するのに適する。その装置は、ストレス測定デバイス（６～１９）を有し、乳牛（２）のストレスの程度を測定し、測定されたストレスに関する値に基づいて制御信号を出力する。取扱モードはその制御信号に基づいて選択される。

【特許請求の範囲】
【請求項１】搾乳用動物、特に乳牛（２）の取扱を実施する装置であって、該装置は、種々の取扱モードを実施するのに適し、乳牛（２）のストレスの程度を測定し、測定されたストレスに依る値に基づいて制御信号を出力するためのストレス測定デバイス（６～１９）を有し、該取扱モードは該制御信号に基づいて選択されることを特徴とする上記装置。
【請求項２】前記装置は、搾乳室（１）と搾乳ロボット（３）とを具備し、該搾乳ロボット（３）は少なくとも一つの取扱に関して種々の取扱モードで実行可能であり、その取扱モードは前記制御信号に基づいて選択されることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項３】前記装置は、前側搾乳室を有し、該前側搾乳室は少なくとも一つの取扱を種々の取扱モードで実行可能であり、その取扱モードは前記制御信号に基づいて選択されることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項４】前記装置は、乳牛（２）の乳頭等のある部分を洗浄する洗浄ボックスを有し、該洗浄ボックスは、少なくとも一つの取扱を種々の取扱モードで実行可能であり、その取扱モードは前記制御信号に基づいて選択されることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項５】前記装置は、取扱後のボックスを有し、該取扱後のボックスは少なくとも一つの取扱を種々の取扱モードで実行可能であり、その取扱モードは前記制御信号に基づいて選択されることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項６】動物識別システム（２２）を有することを特徴とする先行請求項のいずれかに記載の装置。
【請求項７】前記装置は、前記ストレス測定デバイス（６～１９）により測定された測定データを処理するコンピュータを有する中央処理ユニット（２０）を具備したことを特徴とする先行請求項のいずれかに記載の装置。
【請求項８】前記中央処理ユニット（２０）は、前記ストレス測定デバイスに対する読み込み手段を有することを特徴とする請求項７記載の装置。
【請求項９】前記中央処理ユニットが対応表を有し、該対応表は、限界値、履歴データ、許容範囲等の、動物毎のストレス関連データを含んでいることを特徴とする請求項７または８記載の装置。
【請求項１０】前記対応表の前記ストレス関連データは自動的に更新されることを特徴とする請求項９記載の装置。
【請求項１１】前記中央処理ユニット（２０）は、測定されたデータと前記対応表のデータとを比較する比較手段を有することを特徴とする請求項１０記載の装置。
【請求項１２】前記装置は、種々のストレス測定デバイスが設けられ、前記コンピュータは特別な測定ストレスデータに重点を置く算式を備えたことを特徴とする請求項１１記載の装置。
【請求項１３】前記中央処理ユニット（２０）は、測定ストレスデータを受理して処理した後信号を出力するために、信号発生手段を有することを特徴とする請求項７～１２のいずれかに記載の装置。
【請求項１４】前記装置が取扱場所への入口または出口用ゲートを有し、該ゲートは種々の状態に適用され、該ゲートの開閉は、前記制御信号に基づいて制御されることを特徴とする先行請求項のいずれかに記載の装置。
【請求項１５】前記装置が鎮静手段を有し、該鎮静手段は、前記制御信号に基づいて制御さることを特徴とする先行請求項のいずれかに記載の装置。
【請求項１６】前記ストレス測定デバイスは、動物の赤外線による画像を得るための赤外線計（６）；動物の耳および／または頭および／または尾の位置を判定するためのカメラ、特にビデオカメラ（７）；動物の鼻の湿度を測るための湿度計（８）；動物の挙動、特に動物の行動を測る、ビデオカメラ（９）やステップカウンター（１０）等の動物の挙動メータ；動物の目の動きの特徴を測定する、ビデオカメラ又は虹彩スキャナーのような目の動き計測計（１１）；動物の息または身体の臭いを測定する臭気計（１２）；筋肉収縮測定計またはビデオカメラ等の動物の筋肉張力を測る筋肉張力計（１３）；動物の舌が口から出ているかどうか判定するビデオカメラ（１４）；酸素、ホルモン、血球等の血液成分の濃度を測る血液分析計（１５）；動物の排泄物の特性を測る排泄物分析手段（１６）；動物の心拍数を測る心拍計（１７）；動物の体温を測る温度計（１８）；動物の筋肉の振動を測る筋肉振動計（１９）、から選択された少なくとも一つの測定デバイスを有することを特徴とする先行請求項のいずれかに記載の装置。
【請求項１７】前記ストレス測定デバイス（６～１９）は、大量のデータを記憶するためのバッファメモリを有することを特徴とする先行請求項のいずれかに記載の装置。
【請求項１８】前記ストレス測定デバイス（６～１９）は、データを伝送するためのトランスミッタを有することを特徴とする先行請求項のいずれかに記載の装置。
【請求項１９】前記ストレス測定デバイス（６～１９）は、伝送指令を受けるレシーバを有することを特徴とする請求項１８記載の装置。

【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は搾乳用動物の取扱（処遇）を実施する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】そのような装置として、搾乳ロボットが知られている。そのような搾乳ロボットは充分に機能するけれども、各搾乳用動物でミルクの収穫に大きい差異が見られる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この発明の目的は、動物の取扱を実施する装置を提供して、その装置により、取扱の効果を最大にし、且つ、動物の快適さが促進されようにすることである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】その目的のために、この発明は、搾乳用動物、特に乳牛の取扱を実施する装置を提供し、特徴として、その装置は、種々のモードの取扱を実施するのに適している。その装置は、ストレス測定デバイスを有し、動物のストレスの程度を測定し、測定されたストレスに関する値について制御信号を出力する。取扱のモードはその制御信号に基づいて選択される。この発明は、上記問題が、ある場合には、取扱を実施する装置により生じるのではなく、動物のストレスの程度により基本的に生じていることを洞察したことに基づいている。この発明によって、動物のストレスを測定して、それに従って取扱を適用することにより、取扱の最大効果を得るだけでなく、動物の嫌がる取扱をせずに、動物の快適さを促進する。
【０００５】WO－９９－０１０２６号の記載から、取扱中の動物が異常な挙動をすると、その動物の取扱を基本的に中止すべきであることが分かる。動物の取扱を中止しても、異常な挙動をする動物は危険であるから、その挙動の原因が除かれなければならない。この発明によって、この動物の取扱は続行され、しかし、他の方法が取られる。
【０００６】特に、この装置は、搾乳室と搾乳ロボットとを具備し、該搾乳ロボットは少なくとも一つの取扱を種々の取扱モードで実行可能であり、その取扱モードは該制御信号に基づいて選択される。しかし、この発明は、搾乳ロボットを有する搾乳室に限らず、以下の別の取扱装置にも適用され得る。
【０００７】その装置は、前側に搾乳室を有し、該前側搾乳室は少なくとも一つの取扱を種々の取扱モードで実行可能であり、その取扱モードは該制御信号に基づいて選択される。
【０００８】その装置は、動物の乳頭等のある部分を洗浄する洗浄ボックスを有し、その洗浄ボックスは、少なくとも一つの取扱を種々の取扱モードで実行可能であり、その取扱モードは該制御信号に基づいて選択される。
【０００９】その装置は、取扱後のボックスを有し、該取扱後のボックスは少なくとも一つの取扱を種々の取扱モードで実行可能であり、その取扱モードは該制御信号に基づいて選択される。
【００１０】その装置は好ましくは、動物識別システムを有する。
【００１１】各ストレス測定デバイスのデータは別々に処理されるけれども、正確に表示するために、コンピュータを有する中央処理ユニットを有する。そのコンピュータは、ストレス測定デバイスによりの測定されたデータを処理するためのメモリを有する。これにより、ストレスを表示するための種々のパラメータを簡単に統合できる。この中央処理ユニットには、特にストレス測定デバイスを読み込むために読み込みデバイスを有する。
【００１２】中央処理ユニットが対応表を有する場合には、その対応表は、限界値、履歴データ、許容範囲等の、動物毎のストレス関連データを含んでいて、ストレスパラメータの瞬間的測定値の表示だけでなく、その瞬間値が例えば農夫の特別な行動が必要かどうかを表示し得る。そのために、特に、中央処理ユニットは、測定されたデータと基準値のデータとを比較する比較手段を有する。好ましくは、コンピュータは、比較手段の比較結果を基にして、動物のストレス量を示すためのプログラムを有する。好ましくは、その基準値のストレス関係のデータは自動的に更新される。
【００１３】ストレスを示すパラメータは、動物毎に変わるので、その装置に種々のストレス測定デバイスが設けられると有利であり、コンピュータは特別な測定ストレスデータに重点をつける算式を有する。
【００１４】処理してデータを表示するために、中央処理ユニットは、信号発生手段を有して、測定ストレスデータを受理して処理した後信号を出力する。その信号は、好ましくは、ディスプレイ画面、プリンタ等に画像で、動物のストレス行動の情報を供給する。
【００１５】この発明に従って、この装置が取扱場所への入口または出口用ゲートを有する場合には、そのゲートは種々の状態に適用される。そのゲートの開閉は、制御信号に基づいて制御され、その制御信号に応じて、動物は、そのゲートを通ってある場所に誘導され得る。要すれば、そのゲートは、動物のストレス状態に応じて、動物を取扱場所に入れないように構成される。
【００１６】その装置が鎮静手段を有する場合には、その鎮静手段は、制御信号に基づいて制御され、その鎮静手段は、動物を穏やかにする企てを行う。非限定例として、和ませる音楽を流すスピーカー、マッサージブラシ等の使用が考慮される。
【００１７】動物のストレス測定のために、各動物で相違するパラメータがストレスを顕著に示すことが判明している。動物で測定可能な全てのパラメータのうち、以下に記載のものが特に適切であることが分かった。動物の赤外線による画像を得るための赤外線計；動物の耳および／または頭および／または尾の位置を判定するためのカメラ、特にビデオカメラ；動物の鼻の湿度を測るための湿度計；動物の挙動、特に動物の行動を測る、ビデオカメラやステップカウンター等の動物の挙動メータ；動物の目の動きの特徴を測定する、ビデオカメラ又は虹彩スキャナーのような目の動き計測計；動物の息または身体の臭いを測定する臭気計；筋肉収縮測定計またはビデオカメラ等の、動物の筋肉張力を測る筋肉張力計；動物の舌が口から出ているかどうか判定するビデオカメラ；酸素、ホルモン、血球等の血液成分の濃度を測る血液分析計；動物の排泄物の特性を測る排泄物分析手段；動物の心拍数を測る心拍計；動物の体温を測る温度計；動物の筋肉の振動を測る筋肉振動計。それらパラメータは、その装置で、判定のために統合される。
【００１８】データ伝送を促進するために、ストレス測定デバイスは、大量のデータを記憶するためのバッファメモリを有する。それにより、測定データは連続的に伝送または読み込みを行う必要がない。そのために、ストレス測定デバイスは、好ましくはデータを伝送するためのトランスミッタを有する。ストレス測定デバイスは好ましくは、伝送指令を受けるレシーバを有する。それにより、ストレス測定デバイスは電力が節約でき、例えばバッテリで長時間運転が可能となる。
【００１９】その装置は、従来技術の動物識別システムを有する。その動物識別システムは各動物の測定データを集積してそれらを比較して、各動物毎に必要な制御信号を送れるようにする。
【００２０】
【発明の実施の形態】この発明は、図１を参照して、更に詳細に説明される。図１は、この発明の実施例の側面図である。
【００２１】この発明のその実施例をより詳細に説明するまえに、この発明の前提事項を先ず簡単に説明する。ストレスは物理的な反応とともに、種々の挙動反応に現れる。特に、それらの反応を統合することにより、ストレス反応は、環境の変化への身体的適用とは区別され得る。言い換えれば、あるパラメータが他のパラメータよりより強くストレスの程度を示すことはあるが、一つのパラメータだけで、ストレスを全て示すことはできない。動物毎に、ストレスの測定について、他のパラメータよりより重要である、特有のパラメータまたはある数のパラメータがある。それ故、種類の違うデータを、特に挙動のデータと物理的データとを組み合わせることが、動物のストレス程度をより正確に示すことに寄与する。
【００２２】この発明は多くの動物に適用可能であるが、ここでは、図１に示すように、乳牛２について、非限定例として説明する。乳牛２が例えば搾乳中に神経質になったりストレスを感じていると、その牛は落ち着き無く動き、身体を繰り返し動かして、後足の一つで、ステップしたり、蹴ったりする。加えて、重要な物理的傾向が現れて、その結果として、とりわけ、ホルモンの分泌、心拍数、血液の血漿濃度に影響がある。
【００２３】搾乳の前及び搾乳中のアドレナリンの分泌量の増加は、好ましくない。アドレナリンは、ミルク収穫を刺激するオキシトシンの濃度に影響して好ましくない。
【００２４】挙動（足踏み、蹴り、頭・尾・耳の位置）；心拍数；採血、とりわけオキシトシン、コルチゾール、アドレナリン、ノルアドレナリン、酸素濃度、血球の量等は、定常的に、即ち規則的にまたは連続的に計測される。特に、これらのパラメータは搾乳中及び搾乳前後に計測され、そのデータは、搾乳中の動物の各乳頭からのミルクの流れ等のミルクに関するパラメータと共に蓄えられる。動物識別システム（識別札）２２によりこれらのデータが動物毎に確実に蓄積できる。
【００２５】心拍数は、例えば心拍計を有する、乳牛２の足または腹に巻きつけるバンド１７を使用して計測される。置換例としてまたはそれに加えて、動脈がある場所に、従来の心拍計が配置されても良い。例えば、乳牛の乳頭または耳に配置される。適切な心拍監視デバイスとしては、フィンランドのヘルシンキにあるポーラーエレクトロ社（Polar Electro Oy）製のものがある。置換例として、心拍計は、乳頭カップ４の一つに組み込まれてても良い。
【００２６】採血は、乳牛２が何時も居る場所で、注射器と分析手段１５を有する適切なデバイスにより行われる。搾乳ロボット３内に、例えば注射器を保持したロボットアームが設けられて、乳牛２の取扱を邪魔しないで、搾乳中に血液サンプルを自動的に採集する。
【００２７】この発明による装置は、例えば洗浄ボックス、前側搾乳ボックス、取扱後のボックス、又は給餌室等を有する。
【００２８】家畜舎で、搾乳室１の前にある待機場所と搾乳室１内には、乳牛２を観察するために、カメラ６、７、９、１１、１４が配置される。即ち、複数のカメラが使用される。そのビデオ画像は、従来の動作認識プログラムにより分析され、足踏み、蹴り、頭・尾・耳の位置、背中の曲がり（筋肉の張りを示す）、舌の位置、目の動き等のパラメータを測定する。この目的のために、各乳牛２の画像が、この乳牛２の蓄積された履歴データと比較される。
【００２９】更に、頻度は少ないが、乳牛２の糞尿が排泄物分析手段１６により分析される。これに関連して、サンプルの手動による採取も考慮される。
【００３０】更に、湿度計８、ステップカウンター１０、臭気計１２、筋肉収縮計１３、温度計１８、および／または筋肉振動計１９が設けられる。
【００３１】ステップカウンターのほかにステップの数を図る別の方法が可能である。例えば、いわゆる重量計測床が搾乳ボックスに設けられて、計測値の変化速度を基にして、ステップの数を知ることができる。重量の速い変化は、変化が殆どない場合と比較して、動物が落ち着きがない状態を示している。一方、牛の動きに追従する、いわゆる牛従動車を使用した搾乳ロボットでは、乳牛の神経質またストレスは牛従動車の動きから推測できる。
【００３２】これらの計測されたデータは、ストレス測定デバイスにより伝送され、家畜舎内の数個所に配置された幾つかの読み取りデバイスに接続した中央処理ユニット２０により読み込まれる。中央処理ユニット２０はメモリを有するコンピュータを備えて、そこにストレスによる挙動に関連した重要なパラメータに関する限界値と許容範囲が蓄積される。瞬間的な測定値は少なくとも一時的に保存される。
【００３３】ステップ数、頭の位置等のストレス関連データを分析するために、ロギット－ログ変換のような二項分布分析がコンピュータにより実施されて、中央処理ユニット２０が乳牛のストレス挙動に関する信号を出力する。この信号によりストレスによる挙動をディスプレイ画面２１またはプリンターに表示することができる。特に、二項分布の広がりは、ピアソンカイ１／４乗統計分析により評価される。更に、異種パラメータ間の相関は、スピアマンの階数相関係数から求められる。これらの手段により、または、同等の他の手段により、乳牛２のストレスによる挙動が分かるためのより重要なパラメータを帰結できる。これにより、特定のパラメータを重点要素とすることができる。更に、動物が搾乳ボックスに入りたがっているか、反対に搾乳に興味がないかを区別することができる。
【００３４】前に計測され決められた基準値がそのシステムに入力されると、比較が可能である。更に、これらの基準値は測定に応じて連続的に更新される。
【００３５】前述したように、図１は乳牛２を収容した搾乳室１の側面図である。搾乳室１には、乳頭カップ４を有する搾乳ロボット３が設けられている。乳頭カップ４は搾乳ロボット３により、乳牛２の乳頭に自動的に連結される。搾乳室１の正面近くには、飼料桶５が設けられ、飼料桶５には誘導餌がその調量部に供給される。搾乳ボックスと搾乳ロボットとの他の要素は、図面を明確にするために図示していない。
【００３６】この発明による乳牛の取扱方法は、例えば乳頭カップ４を乳牛２の乳頭に連結する場合だけでなく、他の動作に使用されえる。通常速度での連結、減少速度での連結、増加速度での連結、連結しない動作が考慮される。他の乳牛に関する取扱は、例えば、前側における搾乳、前洗浄、後洗浄、ミルク流出促進等である。これらの取扱はこの発明に従って、いろいろな様態で実施され得る。
【００３７】ストレス測定デバイスにより測定される乳牛２のストレスの程度にしたがって、制御信号が発せられて、それにより適切なモードが選択される。乳牛２が、ストレスレベルが正常と見なされる場合は、制御信号は通常連結速度を選択するように発せられる。乳牛２が肯定的なストレスを感じているとき、言い換えれば、搾乳ロボットを受け入れる場合には、増加した連結速度を選択する制御信号が発せられる。ストレス測定デバイスが少し多いストレレスの程度をしめす場合は、減じた連結速度の制御信号が発せられて、乳牛が更にストレスが増えるのを防止する。
【００３８】ストレスの程度が高くて、乳頭カップをつけると乳牛が逃げる可能性がある場合には、乳牛が居る場所に応じて以下の行動が取られる。乳牛が未だ搾乳ボックスに入っていない場合には、入口ゲートは、制御信号に基づいて制御されて、乳牛を搾乳ボックスに入れずに、別の場所に行くようにする。そこでは、乳牛は、例えば、音楽、飼料、または制御信号により呼び出された農夫により穏やかにされる。乳牛が搾乳ボックスに居て、乳頭カップが未だ取りつけられていない場合には、乳頭カップは連結せずに、乳牛をなだめる企てがなされる、例えば給餌桶の飼料により、または音楽を流すことによる。これらの企てが所定時間内に成功しなければ、乳牛は搾乳ボックスを離れるのを許されて、慰安場所に行ける。乳頭カップが連結され、しかし、搾乳がまだ開始していない場合には、乳牛をなだめる企てがなされる。例えば、桶の飼料により、または音楽を流す。しかし、乳頭カップは連結したままである。ずでに搾乳が開始していれば、搾乳は加速して継続されるか、負圧レベルで搾乳が行われて、搾乳が乳牛にとってより快適になるようにする。後者の場合には、搾乳は続けられる。そうでないと、乳頭からミルクが出ないことによる乳腺炎の危険があり、後者の場合には、乳牛は、注意者リストに記録され、または、農夫に別の方法で警告されて、次の搾乳で、その乳牛には特別に注意が向けられる。
【００３９】数多い取扱が実施されることを考慮すると、各取扱を全て説明することは実際的でない。更に、一つの群れの乳牛においても、取扱のモードは種々に調整が可能である。
【００４０】
【発明の効果】この発明により、動物の取扱を実施する装置を提供できて、その装置により、取扱の効果を最大にし、且つ、動物の快適さが促進される。

【出願人】	【識別番号】５０１３６３０４０【氏名又は名称】レリーエンタープライジズアクチェンゲゼルシャフト
【出願日】	平成１４年２月７日（２００２．２．７）
【代理人】	【識別番号】１０００６０６９０【弁理士】【氏名又は名称】瀧野秀雄（外１名）
【公開番号】	特開２００２－２６２６８９（Ｐ２００２－２６２６８９Ａ）
【公開日】	平成１４年９月１７日（２００２．９．１７）
【出願番号】	特願２００２－３０６３３（Ｐ２００２－３０６３３）