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公開番号2025091781
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-19
出願番号2023207236
出願日2023-12-07
発明の名称耳標センサ及び呼吸器疾患判定システム
出願人公立大学法人広島市立大学,国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構
代理人個人,個人,個人
主分類A61B 5/08 20060101AFI20250612BHJP(医学または獣医学;衛生学)
要約【課題】より正確かつ早期に家畜個体の罹患を判定することができる耳標センサ及び呼吸器疾患判定システムを提供する。
【解決手段】耳標センサ1は、圧電素子10と、筐体2と、貫通棒3と、抑え板4と、バネ部6と、を備える。筐体2は、圧電素子10で検出された信号を増幅するアンプと、アンプで増幅された信号を無線出力する無線部と、圧電素子10及びアンプに電力を供給するバッテリと、を収容し、圧電素子10が生体の耳部Yに密着するように外面に配置される。抑え板4は、圧電素子10との間で耳部Yを挟むように配置されている。貫通棒3は、筐体2から、圧電素子10、耳部Y及び抑え板4を貫通して延びる。バネ部6は、圧縮された状態で両端が貫通棒3の先端と抑え板4との間に挿入され、抑え板4を耳部Yに向かって付勢する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
圧電素子と、
前記圧電素子で検出された信号を増幅するアンプと、前記アンプで増幅された信号を無線出力する無線部と、前記圧電素子及び前記アンプに電力を供給するバッテリと、を収容し、前記圧電素子が生体の耳部に密着するように外面に配置される筐体と、
前記圧電素子との間で前記耳部を挟むように配置された抑え板と、
前記筐体から、前記圧電素子、前記耳部及び前記抑え板を貫通して延びる貫通棒と、
圧縮された状態で両端が前記貫通棒の先端と前記抑え板との間に挿入され、前記抑え板を前記耳部に向かって付勢するバネ部と、
を備える耳標センサ。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記バネ部は、
前記貫通棒が貫通する貫通孔を有するとともに前記貫通棒が延びる方向に沿って球形に湾曲した形状を有し、前記貫通棒が延びる方向に伸縮可能な円筒状の弾性部材で構成される、
請求項１に記載の耳標センサ。
【請求項３】
前記バネ部の側面を覆う円筒形の保護部材を備える、
請求項１又は２に記載の耳標センサ。
【請求項４】
前記無線部が検出指令を一定の間隔で受信する度に、
前記バッテリは、前記圧電素子及び前記アンプに電力を供給し、
前記圧電素子は、前記バッテリから電力が供給される間、生体の体内伝導音を検出し、
前記無線部は、前記圧電素子から検出された信号を無線出力する、
請求項１に記載の耳標センサ。
【請求項５】
生体に取り付けられたセンサから生体の識別情報が付加された体内伝導音の波形データを生体毎に収集するデータ収集部と、
前記データ収集部で収集された体内伝導音の波形データに対して前処理を行う前処理部と、
前記前処理部で前処理が行われた体内伝導音の波形データに基づいて、機械学習により、呼吸器疾患の罹患の有無を生体毎に判定する判定部と、
を備える呼吸器疾患判定システム。
【請求項６】
前記前処理部は、
前記データ収集部で収集された体内伝導音の波形データに対して時間－周波数解析を行うことにより得られる２次元波形データを、前処理が行われた体内伝導音の波形データとして出力する、
請求項５に記載の呼吸器疾患判定システム。
【請求項７】
前記判定部は、
前記前処理部で前処理された波形データに基づいて、呼吸器疾患の罹患の有無を判定する深層学習器を有する、
請求項５又は６に記載の呼吸器疾患判定システム。
【請求項８】
前記深層学習器は、
ＬＳＴＭ（Long Short-Term Memory）ネットワークを含む、
請求項７に記載の呼吸器疾患判定システム。
【請求項９】
前記判定部は、
前記前処理部で前処理が行われた波形データの特徴量を算出する特徴量算出部と、
前記特徴量算出部で算出された特徴量に基づいて、呼吸器疾患の罹患の有無を判定する機械学習器を有する学習部と、
を備える、
請求項５又は６に記載の呼吸器疾患判定システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、耳標センサ及び呼吸器疾患判定システムに関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
一般的に家畜は畜舎内で群飼養されるが、呼吸器病などの罹患発見が遅れてしまった場合、疾病の重症化や蔓延が起こるおそれがある。これを防ぐ方法として、マイクロフォンとカメラを用いて、群単位での罹患の判定法が提案されている（例えば、非特許文献１参照）。また、家畜個体毎に耳標センサを取り付け、騒音に頑強な体内伝導音を収録することで、罹患を判定する方法が開示されている（例えば、特許文献１、２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１９－１４６９６５号公報
特開２０２１－１９４３５５号公報
【非特許文献】
【０００４】
Chung, Y., et al., 'Automatic Detection and Recognition of Pig Wasting Diseases Using Sound Data in Audio Surveillance Systems', Sensors 2013, 13(10), pp.12929-12942.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
最近では、群飼養される家畜の数はますます増加しており、一頭毎に罹患を判定するのが困難になってきている。より正確かつ早期に家畜個体の罹患を判定することができるシステムの開発が求められている。
【０００６】
本発明は、上記実情の下になされたものであり、群飼養される家畜の中で、より正確かつ早期に家畜個体の罹患を判定することができる耳標センサ及び呼吸器疾患判定システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の第１の観点に係る耳標センサは、
圧電素子と、
前記圧電素子で検出された信号を増幅するアンプと、前記アンプで増幅された信号を無線出力する無線部と、前記圧電素子及び前記アンプに電力を供給するバッテリと、を収容し、前記圧電素子が生体の耳部に密着するように外面に配置される筐体と、
前記圧電素子との間で前記耳部を挟むように配置された抑え板と、
前記筐体から、前記圧電素子、前記耳部及び前記抑え板を貫通して延びる貫通棒と、
圧縮された状態で両端が前記貫通棒の先端と前記抑え板との間に挿入され、前記抑え板を前記耳部に向かって付勢するバネ部と、
を備える。
【０００８】
前記バネ部は、
前記貫通棒が貫通する貫通孔を有するとともに前記貫通棒が延びる方向に沿って球形に湾曲した形状を有し、前記貫通棒が延びる方向に伸縮可能な円筒状の弾性部材で構成される、
こととしてもよい。
【０００９】
前記バネ部の側面を覆う円筒形の保護部材を備える、
こととしてもよい。
【００１０】
前記無線部が検出指令を一定の間隔で受信する度に、
前記バッテリは、前記圧電素子及び前記アンプに電力を供給し、
前記圧電素子は、前記バッテリから電力が供給される間、生体の体内伝導音を検出し、
前記無線部は、前記圧電素子から検出された信号を無線出力する、
こととしてもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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