CN101400254B - 改进的食欲测量系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及动物的食欲测量。特别地，本发明提出一种用于测量动物食欲的自动系统，包括至少一个喂饲区(2)和容纳区(1)，其中所述喂饲区包括房间(3)，房间(3)的尺寸选择为使所述动物可以在其中运动，且所述系统还包括进入控制设备(6，10-12)，所述进入控制设备设计为动物可以从所述容纳区依次进入所述房间(3)。

Description

改进的食欲测量系统

技术领域

本发明主要涉及分析动物的行为。

特别地，本发明涉及用于测量动物(特别是猫)的食欲(appetence)的系统。

背景技术

首先，食欲通常可以被定义为，响应对产品的至少一种感官特性的感知而希望摄取食物或饮料的心理状态。

因此，通常来说，测量动物的食欲包括在动物被如此驱使之后，测量动物摄取的产品量的阶段。

图1显示了一种实现这种系统的用于猫的已知系统。

该系统包括与喂饲装置A隔开的容纳区H。

容纳区由作为猫的生活空间的区域组成，猫的数量为例如二十只左右。

喂饲装置A包括多个空间P，每个空间P具有与容纳区H共用的墙壁。

该系统具有与猫的数量相等的空间P。

通过使用绕具体猫的颈部佩戴的电子识别标签，可以允许选择性地进入到空间P。

此外，在每个空间P中，所述墙壁包括提供了选择性进入的活板门T，该活板门T由可锁定的挡板构成，使得猫只能伸入它的头部。

更确切地，如图2所示，当由于已经验证了活板门的设计所针对的猫而打开该活板门时，允许猫的头部通过而挡住猫的肩膀。

此外，用于猫的空间P包括支撑所要检测的两个产品的两个容器。

这两个容器放在容纳在该空间内的猫的头部的左侧和右侧。

为了进食，猫把自己定位在活板门通向空间P的通道前，在默认情况下，活板门锁定在打开的位置。

通过猫的标签对猫进行验证，该标签解开活板门的挡板的锁定。

然后，通常通过头部推动，猫可以通过挡板穿过活板门，并随意到达左侧和右侧的容器。

然后利用放置在两个容器下的两个天平和与该天平相连的计算机来测量猫的摄入量。

因此，可以在一天当中连续确定并记录每只猫的个体摄入量，从而提供在该时间段内它们的摄入量的精确记录。

因此，该系统的一个优点是这种摄入量的测量可以自动执行。

特别地，在一天的检测中，其需要极少的人工干预。

另一个优点是，在一整天的检测中，容器可以保持被猫所支配，这就尽可能地尊重了它们的进食习惯，从而尽可能少地干扰它们的心理习性。

但是，这种系统也引起各种问题。

一个问题是食欲测量的质量不够好。

特别地，申请人已经确定这些系统使动物养成不良习惯，其影响了所述测量的质量。

通过非限定性的例子，这些猫，或至少它们中的一些，最后总是从同一个容器中进食，即从左侧或右侧的容器中进食，而无论所提供的产品是什么。

因此这些猫并不是真正地考虑所提供的产品，从而食欲的测量是无效的。

另一个同样涉及到测量质量或可靠性的问题在于，数据库中所处理的信息即摄入量是限定的标准，没有充分考虑面对食物选择的动物的整体反应。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提出一种测量食欲的系统，其至少部分地克服了上述缺陷。

特别地，本发明的一个目的是提供一种低成本且在质量和可靠性方面性能水平更高的自动化系统。

本发明的另一个目的是提供一种使测量种类多样化的系统。

为此，提出一种用于测量动物食欲的自动化系统，包括喂饲区和容纳区，其中所述喂饲区包括选定尺寸以允许动物在其中运动的房间，且所述系统还包括进入控制设备，该进入控制设备设计为动物可以从所述容纳区依次进入所述房间。

该系统的优选但非限定特征如下：

所述控制设备包括密封过渡仓(airlock)，其设计为一次只有一个动物可以进入其中；

所述密封过渡仓是隧道；

所述控制设备包括能够识别动物并能够检测它们进出空间的设备；

所述控制设备包括为每个动物设计的通信识别标签；

所述房间包括入口门和单独的出口门；

所述系统包括用于从食欲的观点被进行比较的一种或多种产品的供给设备，这些供给设备设置在所述房间中从而动物可以经过它们；

在所述房间中，所述系统包括安装为转动且设计为支撑所述供给设备的支架；

所述支架包括驱动支架转动的驱动设备；

所述系统包括当一种或多种产品放在供给设备中时用于称量所述一种或多种产品的设备。

附图说明

参考附图以及阅读以下关于本发明的一种实施方式的描述，本发明的其他方面、目的和优点将更加清楚，其中：

如前所述，图1在俯视平面图中显示了现有技术的系统；

同样如上所述，图2显示了猫进入分配给它的喂饲空间中的容器的方式(基本为主视立体图)；

图3显示了根据优选实施方式的本发明的系统的俯视平面图；

图4显示了密封过渡仓和猫的进食空间的立体图；

图5显示了根据本发明的系统的尺寸的例子。

具体实施方式

如图3所示，根据本发明的优选实施方式的系统通常包括容纳区1和喂饲区2。

容纳区具有足够的空间以容纳例如十只猫。

喂饲区2包括房间3，其中放置了将被检测的一种或多种产品。

通常要比较两种产品，它们放在两个彼此并排放置的不同容器4和5中。

当然，如果希望执行其他类型的检测，不排除使用单个容器或更多容器。空间3的尺寸使猫的身体可以全部容纳其中。

特别地，根据本发明的优选方式，房间足够大使猫可以在其中运动。

通过这种方式，申请人认为良好地尊重了猫的心理习性。

特别地，能够在房间3中运动使猫感到与它自己的生活非常相似。

因此，当猫希望进食或饮水时，本发明的系统对猫的习性没有影响或影响很小。

除此之外，从猫表现的“正常”的程度来说，通过更详细地分析猫的行为与一种或另一种产品之间的关系，可以提高测量的质量。

例如，在每一餐中，可以分析猫的运动，猫在选择上的犹豫，猫的实际选择结果，或者猫进食的方式(连续进食、抬头、在几口之间运动，等等)。

根据本发明，通过在房间中放置容器从而猫可以经过这些容器，还可以进一步改善这些行为模式的分析。

为了进一步改进这些行为模式，从而改进测量的质量，容器安装在支架(未显示)上，支架安装为可转动且优选地不能被猫看见。

支架可以被倾斜且偏转成不同的角度。

特别地，根据优选方式，每个支架是马达驱动的且可绕竖直轴在四个45°的扇形部分中遥控调节。

因此这种支架可以改变产品在房间中的定位，且可以控制与猫的视觉参考系相关的条件。为了测量猫摄取的产品的数量，支架安装在称量设备上，所述称量设备通常是桌式电子天平。

还是如图3和4所示，房间3优选地包括入口门11和出口门10。将可以看出，这两个单独的门有助于筛选(filtration)猫对该空间的进出。

通常这两个门都是电子控制、特别是通过锁定或解锁其动作的活板门或猫挡板(cat-flap)的形式。这种锁定/解锁通过马达操作门闩(latch)来实现。

此外，活板门10的机械设计只作为从空间3的出口门，而活板门11设置为入口门。

在本发明的优选实施方式中，所述系统包括其他的筛选设备，或用于控制与该空间相关的动物的运动的其他设备。

特别地，每只猫带有电子无线识别标签，例如采用RFID(射频识别)技术，所述电子无线识别标签能与安装在每个具体门上的收发器交换信息。

应注意，所述识别标签可以插入猫所佩戴的项圈中。

此外，通过密封过渡仓6，可以实现从容纳区1进入所述空间。

特别地，密封过渡仓具有保证一次只有一只猫进入空间的功能，即，依次(turn and turn about)进入。

为此，密封过渡仓在每一端具有活板门，一个是前面所述的活板门11，另一个是提供从容纳区进入密封过渡仓的活板门12。

与活板门10和11类似，活板门12也是电子控制的，具体通过锁定和解锁来控制。

此外，活板门12机械设置为只允许进入密封过渡仓，而不允许从密封过渡仓离开。

为了防止容纳区中的猫通过除活板门12以外的方式进入密封过渡仓6，所述密封过渡仓有利地采用顶部和侧面封闭的隧道的形式。

在此应注意，通常所述系统的活板门足够结实，可以承受许多猫长时间的通过。

组成这些活板门的某些部件优选地由金属或金属合金制成。

通过非限制性的例子，某些塑料部件可以由金属部件代替。

当涉及到前述的用于挡板的锁定/解锁的门闩时，这一方法特别有价值。

所述系统还包括通常装有天线的探测器32、31、30，所述探测器32、31、30分别与活板门10、11和12相联。

这些探测器用于确认实际通过这些活板门的猫。

探测器设置在活板门上，从而使它们之间的干涉最小，且在猫通过的过程中使电子标签的检测最优化。

请注意，图4和5中所示的探测器的位置只是非限制性的实例。

下面将描述这些探测器的操作。

本发明的系统还包括数据处理设备，通常是运行应用程序的计算机，以确定来自由称量设备所具体提供的数据的食欲测量值。

因此，这些设备能够自动产生摄入模式，还将看到，它们甚至可以根据比摄入的产品数量更丰富的信息确定食欲测量值。

事实上，在优选实施方式中，计算机收集的数据不仅来自于称量设备，还来自其他传感器，这些传感器丰富了测量猫的食欲所依据的信息。

通过非限制性的例子，计算机可以接收来自于空间3中放置的一个或多个相机的视频数据。

通过非限制性的例子，图4和5显示了安装在空间3的天花板上的相机35。

因此计算机具有来自上方的图像。

视频系统特别允许在食欲的测量中考虑前面所述的习性(选择上的犹豫，连续进食，等等)。

更普遍地，所述系统因此可以获得进餐的完整习性谱。所述习性谱定义为不同习性的评估，在所述的上下文中，其与发生的频率相关。习性谱的分析可以建立每种被识别的行为在一组调查对象(panel)中的重要程度。

该同一计算机还与活板门上的探测器交换数据。

该数据特别涉及刚通过活板门的猫的识别码，该识别码由与所述探测器进行通信的电子标签来提供。

该数据还涉及锁定或解锁活板门的命令。

因此，该计算机及其应用程序也用于控制和筛选进入房间3的行为。

当然，该计算机及其程序还可以具有许多其他功能。

作为非限制性的例子，它们可以管理容器支架绕竖直轴的转动的远程控制。

因此，人的干预更不必要了。

图5显示了空间3和密封过渡仓6的具体实例。

特别地，该图显示了申请人认为特别适当的这些元件的尺寸。还可以看出，活板门10、11、12可以相对于地板升起几十厘米，以利于标签的检测、猫的通过、以及这些活板门的关闭。

此外，还可以看出，通过相对于水平面倾斜的平板20，可以方便通过活板门11进入。

该平板位于升起的活板门11的前方，且在一边与地板相接，在相对的一边与活板门11相接。

当然，也可以分别在活板门10和11的入口和出口使用这种类型的平板。

下面将描述根据本发明的优选方式的系统的工作方法。

首先，假设房间3和密封过渡仓6是空的。

默认地，猫挡板被锁定。

猫的位置靠近密封过渡仓的入口活板门12。

其电子标签所发出的数据被与所述活板门12相连的接收设备所接收，并且被传输到计算机。

程序能够验证喂饲区2中没有猫，在这种情况下，命令解锁活板门12。

通过出现在解锁的活板门12处，该猫启动相联的探测器，这使得该活板门打开。

如果该猫返回，它中断了在探测器上的作用，从而活板门12再次关闭。

但是，由于该猫仍然位于后者的前方，标签被再次检测到。

因此，活板门12保持解锁。

在另一方面，在猫充分前进并且因此使其通过有效的情况下，所述探测器不再被启动，活板门12在猫的后面再次被关闭。

鉴于前述的该活板门的机械结构，猫不能通过这条路线再次离开。

此外，一旦猫进入密封过渡仓中，所述活板门12再次被锁定。

随着猫在密封过渡仓中继续前进，活板门11通过猫的标签接收猫的识别数据。

活板门11被解锁。

猫启动与活板门11相联的探测器，因此后者打开且允许进入房间3，特别是接近进食容器。

应注意，在通过密封过渡仓的过程中，无论是在猫通过活板门11的时刻还是通过活板门12的时刻，与标签相关的识别码都被记录在计算机中。

当然，可以选择限制只记录猫通过活板门11。

然后利用此记录过程建立所述猫与关于猫的数据之间的联系，其用于食欲的测量。

此外，该记录过程利于涉及房间3的进入管理。

特别地，当计算机及其程序发现所述猫位于房间3内时，在所述猫再次离开之前(必须通过活板门10)，计算机及其程序拒绝其他猫的进入。

当所述猫进入房间3时，活板门11在其后关闭且被再次锁定。

通过房间3中的上述传感器，特别是通过天平和视频摄相机来分析猫的行为。

记录观测数据，通常是记录在计算机中的数据存储硬盘上。

特别记录的内容有测得的整个一餐重量、每个预定时间段进食的口的数量、运动(绕容器的次数、进入空间到离开空间之间的时间长度，等)、犹豫，等等。

进食结束后，猫来到出口活板门10前。

进行识别后，计算机解锁该活板门，猫启动相联的探测器，门打开，猫离开，然后活板门再次关闭。

此外，猫的离开被记录在计算机中。

在其他猫可以进入房间3之前，计算机将活板门11解锁预定的一段时间(优选为10秒)，从而如果一只猫恰好仍然位于密封过渡仓中(两只猫先后进入密封过渡仓中的特殊情况)，那么这只猫可以依其次序进入空间中。

当所述一段时间过去后，计算机确定该空间中是否还有猫。

如果没有，认为猫可以再次进入该空间。

因此当猫位于活板门12之前时，活板门12能够被解锁。

在后一种情况下，密封过渡仓保持锁定，直到计算机确定空间3中不再有猫。

当然，专业技术人员可以理解其他显而易见的操作方式也可以实现该系统。

还应注意，本发明不以任何方式被限制为上述的以及附图所示的实施方式。

特别地，取代远程控制容器支架的转动，还可以选择由人手动执行该操作。

此外，在所述的实施方式中，喂饲区位于容纳区内，但是本领域技术人员将理解本发明不以任何方式被限定于这样的空间结构。

特别地，当喂饲区和容纳区独立的情况下，喂饲区可以和容纳区并排设置。

此外，房间3可以具有超过一个的活板门10类型的出口活板门(例如设置在房间3的相对墙壁上的两个活板门)。

另外，由于与在先设计中的系统相比本发明的系统会节省空间，因此可以容易地建立多个根据本发明的系统的组合。

这样的系统组合可以有利地用于获得更多样性的食欲测量范围。

此外，本发明的系统不限于猫的食欲测量。

在这一方面，本领域技术人员会明白如何对该系统进行必要的修改以容纳其他动物。

Claims (8)

1.一种用于测量动物食欲的自动化系统，包括：

容纳区，其包括至少一个喂饲区，其特征在于，该喂饲区包括房间，该房间的尺寸使得动物能够在其中运动；

进入控制设备，该进入控制设备的尺寸使得一次只有一只动物能够自由地从容纳区进入到喂饲区的所述房间，该进入控制设备还包括用于识别每只动物并检测其进入或离开喂饲区的房间的设备；以及

供给设备，用于从食欲的观点对至少两种类型的产品进行评估或比较，其特征在于，所述供给设备包括用于称量产品重量的称重装置和用于改变产品的相对位置的转动支架，以便获得基于食欲的精确响应，该供给设备布置在喂饲区中使得动物能够经过所述供给设备。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述进入控制设备包括密封过渡仓，所述密封过渡仓的尺寸使得一次只能有一只动物进入该密封过渡仓。

3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述密封过渡仓是隧道。

4.如权利要求1和2中任一项所述的系统，其特征在于，检测包括检测进入或离开所述密封过渡仓。

5.如权利要求1至3中任一项所述的系统，其特征在于，所述进入控制设备包括对应于每只动物的通信识别标签。

6.如权利要求1至3中任一项所述的系统，其特征在于，所述房间包括入口门和单独的出口门。

7.如权利要求1至3中任一项所述的系统，其特征在于，所述转动支架包括转动该支架的驱动设备。

8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述动物包括猫。

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