AT506628B1 - Vorrichtung zur überwachung von in einem stall freilaufend gehaltenen nutztieren - Google Patents

Description

österreichisches Patentamt AT506 628 B1 2012-01-15

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Überwachung von in einem Stall freilaufend gehaltenen Nutztieren, insbesondere Schweinen, mit einem aktivierbaren Sender für jedes Tier, der mit einer Überwachungseinrichtung kommuniziert und, wie an sich bekannt, als Funk-Tag ausgebildet ist, das mit einem Netzwerk-Koordinator kommuniziert, wobei die Funk-Tags in vorbestimmter oder wählbarer Reihenfolge aktivierbar sind, und mit zusätzlichen Empfängern für die Signale der Funk-Tags zwecks Erfassung der Einzelposition der Tiere.

[0002] Es ist bekannt, Tiere in einer computergesteuerten Futterstation mit Hilfe von Einrichtungen zu identifizieren, bei denen Sender in Form von RFID-Tags Verwendung finden, für deren Einsatz die gegebene Reichweite ausreicht. Mit Hilfe dieser bekannten Einrichtungen lassen sich jedoch weder die Verteilung der einzelnen Tiere in einem vorgegebenen Areal noch die Position und Bewegung einzelner Tiere bestimmen, obwohl die Kenntnis von Tieranhäufungen oder erhöhte Bewegungen für ein Eingreifen von besonderem Interesse wäre. So könnten beispielsweise zu viele Tiere in einem Selektierbereich auf einen technischen Fehler einer mechanischen Einrichtung hinweisen oder kranke Tiere aufgefunden werden, die keine Futterstation besuchen. Außerdem wäre es für Forschungs- und Gestaltungszwecke des definierten Bereiches von Bedeutung, Aufzeichnungen über die Bewegung (Tracking) von Tieren über einen längeren Zeitraum zur Verfügung zu haben.

[0003] Aus der WO 2006/085280 A2 ist es bereits bekannt, zur Bestimmung des jeweiligen Standorts Nutztiere mit einem als Funk-Tag ausgebildeten Sender zu versehen, wobei aufgrund der Einbindung eines GPS-Systems unmittelbar Daten über den jeweiligen Standort übermittelt werden können. Aus diesen GPS-Signalen wird in einer zentralen Steuereinheit der jeweilige Standort in einem von der Steuereinheit selbst definierten Raster ermittelt. Zur Weiterleitung der Abfragesignale an die einzelnen Tiere sind in einem weitläufig überwachten Bereich Feldstationen angeordnet, die von der zentralen Steuereinheit aktiviert werden und die mit GPS-Einrichtungen ausgestatteten Funk-Tags der Tiere aktivieren. Mit der Lagebestimmung über ein GPS-System ist allerdings ein erhöhter Konstruktionsaufwand verbunden, der nicht ausreicht, höheren Anforderungen an die Genauigkeit der Positionserfassung der Einzeltiere zu genügen.

[0004] Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit deren Hilfe die Einzeltiere je nach Bedarf nach bestimmten Kriterien überwacht werden können, und zwar mit einer trotz des Einsatzes vergleichsweise einfacher Konstruktionsmaßnahmen auch höheren Anforderungen genügender Genauigkeit.

[0005] Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass die zusätzlichen Empfänger als am Rand des Stalles an vorbestimmten, definierten Stellen vorgesehene Referenzknoten ausgebildet sind, die im überwachten Bereich durch ihre bekannte Zuordnung einen den Stall unterteilenden Raster bestimmen und mit dem Netzwerk-Koordinator kommunizieren, sodass sie jeweils die Signale des momentan aktivierten Funk-Tags empfangen, und dass die Rechnereinheit wahlweise aus Laufzeit bzw. Empfangsstärke oder der Einfallsrichtung der an einzelnen Referenzknoten anliegenden Signale der Funk-Tags unter Kenntnis der Lage der jeweiligen Referenzknoten die Momentanposition des den eben aktivierten Funk-Tag tragenden Tieres berechnet.

[0006] Je nach der momentan besonders interessanten Aussage wird die Reihenfolge der Aktivierung der Funk-Tags gewählt. Will man einen Überblick über die momentane Verteilung der Tiere innerhalb des Stalls erhalten, wird man einfach der Reihe nach die Sender aller Tiere aktivieren und die erhaltenen Positionswerte speichern bzw. anzeigen. Hier zeigt sich schon, in welchen Bereichen besondere Anhäufungen an Tieren vorhanden sind. Man kann dann nach Bestimmung der Anzahl der Tiere in einer solchen Anhäufung nur diese Tiere neuerlich ansprechen, um festzustellen, ob Tiere den z. B. für Aggressionen gefährlichen Bereich verlassen haben oder ob infolge eines technischen Fehlers einer mechanischen Einrichtung die Tiere in diesem Bereich versammelt sind. Wird festgestellt, dass Tiere über bestimmte Zeiträume die Futterstation nicht besucht haben, so kann ermittelt werden, ob sie sich längere Zeit unter nur 1 /4 österreichisches Patentamt AT506 628 B1 2012-01-15 geringer Bewegung in einem bestimmten Areal aufhalten. Für eine solche Überprüfung werden nur die Sender der in Frage kommenden Tiere aktiviert.

[0007] Voraussetzung ist eine ausreichend genaue Positionserfassung der einzelnen Tiere innerhalb des definierten Aufenthaltsbereichs. In der Praxis wird man vorzugsweise die Referenzknoten nach einem Koordinatensystem an den Rändern des Stalls anordnen. Bei begrenzter Reichweite der Funk-Tags bzw. relativ großflächigen Bereichen kann man den Außenraster auch durch in der Rasterteilung im inneren des Bereiches angebrachte Referenzknoten ergänzen.

[0008] Nach einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann die Rechnereinheit durch Zusammenfassung von in wählbaren Zeitabständen erfassten Positionswerten einzelner Tiere deren Bewegung bestimmen und vorzugsweise dokumentieren.

[0009] Schließlich können die Funk-Tags mit abfragbaren Fühlern zur Erfassung der Körpertemperatur oder anderer über den Momentanzustand des jeweiligen Tieres Auskunft gebender Werte, z. B. des Pulses, verbunden sein.

[0010] Weitere Einzelheiten des Erfindungsgegenstandes entnimmt man der nachfolgenden Beschreibung der Zeichnung, die ein schematisiertes Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Überwachung von in einem Stall freilaufend gehaltenen Nutztieren, insbesondere Schweinen, zeigt.

[0011] Der Aufenthaltsbereich eines Stalls 1 für Tiere A, B, C wird durch eine Umfassung 2 aus Mauern, Gittern od. dgl. bestimmt. Als Laufstall 1 im Sinne der Erfindung kann daher jeder durch eine solche Umfassung begrenzter Aufenthaltsbereich für Nutztiere angesehen werden. Der besseren Übersichtlichkeit halber sind im Stall 1 nur eine Gruppe von drei Tieren A, B, C, nämlich Schweinen, angedeutet, deren Position innerhalb des Stalls 1 festzustellen ist. Zu diesem Zweck sind an definierten Stellen der Umfassung 2 Referenzknoten 3 bis 10 vorgesehen, die miteinander einen die Fläche des Stalls 1 unterteilenden Raster definieren.

[0012] Jedes Tier A bis C ist mit einem Funk-Tag 11, 12, 13 ausgestattet, das beispielsweise mit ZigBee-Technologie ausgeführt ist und bei seinem Ansprechen ein das jeweilige Tier identifizierendes Signal aussendet. Die Funk-Tags (sogenannte Zig-Tags) bilden ein Netzwerk mit einem Netzwerkkoordinator 14 (beispielsweise PAN Koordinator private area network). Die Referenzknoten 3 bis 10 stehen über die Funk-Tags 11, 12, 13 der Tiere mit dem Netzwerkkoordinator 14 in Netzverbindung. Der Netzwerkkoordinator 14 gibt in bestimmter bzw. vorwählbarer Reihenfolge Aktivierungssignale an die Funk-Tags 11, 12, 13 und die Referenzknoten 3 bis 10 ab. Dabei sind die Aktivierungssignale für die einzelnen Funk-Tags 11 bis 13 selbstverständlich voneinander unterscheidbar. Aufgrund dieser Aktivierung empfangen die Referenzknoten 3 bis 10 das vom Funk-Tag 11, 12 bzw. 13 des jeweiligen Tieres A, B, C abgegebene Signal. Es genügt dabei, wenn für das Tier A nur die dabei von den Referenzknoten 3, 4 und 9, 10 empfangenen Signale der Auswertung unterzogen werden. Eine Rechnereinheit 15 kombiniert die Empfangssignale der Referenzknoten mit den bekannten Abständen der für die Berechnung herangezogenen Referenzknoten, z. B. 3, 4, 9, 10, unter Berücksichtigung der von diesen Knoten empfangenen Signalstärken und/oder der ebenfalls festgestellten Laufzeit des Funk-signales des Funk-Tags 11 zu diesen Knoten und ermittelt dadurch unter trigonometrischer Berechnung die Position des momentan angesprochenen Tieres A. Dieser Positionswert kann nun von der Rechnereinheit 15 in verschiedener Weise ausgewertet werden. Beispielsweise wird auf einer Anzeigeinheit 16 die Momentanposition des Tieres A und in weiterer Folge die Momentanposition aller weiteren Tiere B, C angezeigt, sodass festgestellt werden kann, in welchen Bereichen des Stalls 1 allenfalls Anhäufungen von Tieren auftreten. Durch Speicherung der Momentanwerte und Vergleich der momentanen Positionswerte in folgenden Abfragen lassen sich die Bewegungen und auch die Geschwindigkeit der Lageveränderungen der einzelnen Tiere A, B, C ermitteln.

[0013] Eine Futterstation wurde zwar nicht dargestellt, ist aber meist vorhanden. Tiere bei der Futteraufnahme können mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung oder auch durch andere Identi- 2/4

Claims (2)

1. österreichisches Patentamt AT506 628B1 2012-01-15 fizierungssysteme an der Futterstelle identifiziert werden. Bei Beobachtungen über längere Zeiträume und Aufzeichnung der Bewegungsabläufe der einzelnen Tiere A, B, C werden die Tierbewegungen deutlich. Für besonders auffällige Tiere kann in Zwischenabschnitten diese Überwachung auf die auffälligen Tiere begrenzt werden, indem nur die Funk-Tags dieser Tiere die Aktivierungssignale erhalten. Auch Einzeltiere können dann, wenn sie beispielsweise die Futterstelle über längere Zeiträume nicht besucht haben, gesondert angesprochen werden. Schematisch wurden im Zusammenhang mit der Recheneinheit 15 noch Speichereinheiten 17 und Anzeigeeinheiten 18 für identifizierte, besonders auffällig oder aufgrund von Körperfühlern als krank ermittelte Tiere vorgesehen werden. Die von den Referenzknoten 3 bis 6 und 9, 10 ausgehenden strichpunktiert angedeuteten Strahlen zeigen die aufgrund der trigonometrischen Berechnung ermittelten Zielrichtungen von den einzelnen Referenzknoten zum gesuchten Tier A an. Patentansprüche 1. Vorrichtung zur Überwachung von in einem Stall (1) freilaufend gehaltenen Nutztieren, insbesondere Schweinen, mit einem aktivierbaren Sender für jedes Tier (A, B, C), der mit einer Überwachungseinrichtung kommuniziert und, wie an sich bekannt, als Funk-Tag (11, 12, 13) ausgebildet ist, das mit einem Netzwerk-Koordinator (14) kommuniziert, wobei die Funk-Tags (11, 12, 13) in vorbestimmter oder wählbarer Reihenfolge aktivierbar sind, und mit zusätzlichen Empfängern für die Signale der Funk-Tags (11, 12, 13) zwecks Erfassung der Einzelposition der Tiere (A, B, C), dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzlichen Empfänger als am Rand des Stalles (1) an vorbestimmten, definierten Stellen vorgesehene Referenzknoten (3 bis 10) ausgebildet sind, die im überwachten Bereich durch ihre bekannte Zuordnung einen den Stall (1) unterteilenden Raster bestimmen und mit dem Netzwerk-Koordinator (14) kommunizieren, sodass sie jeweils die Signale des momentan aktivierten Funk-Tags (11,12,13) empfangen, und dass die Rechnereinheit (15) wahlweise aus Laufzeit bzw. Empfangsstärke oder der Einfallsrichtung der an einzelnen Referenzknoten (3 bis 6, 9, 10) anliegenden Signale der Funk-Tags (11, 12, 13) unter Kenntnis der Lage der jeweiligen Referenzknoten (3 bis 6, 9, 10) die Momentanposition des den eben aktivierten Funk-Tag tragenden Tieres (A bzw. B oder C) berechnet.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rechnereinheit (15) durch Zusammenfassung von in wählbaren Zeitabständen erfassten Positionswerten einzelner Tiere (A) deren Positionsabläufe bestimmt und vorzugsweise dokumentiert. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 3/4