BE1024805B1

BE1024805B1 - Dispositif de surveillance et de détection pour apiculture

Info

Publication number: BE1024805B1
Application number: BE2016/5912A
Authority: BE
Inventors: Philippe Lurquin
Original assignee: Philippe Lurquin
Priority date: 2016-12-09
Filing date: 2016-12-09
Publication date: 2018-07-10
Also published as: WO2018104553A1; BE1024805A1

Abstract

La présente invention concerne une méthode de détection d’essaimage pour ruche comprenant les étapes de : - détection du sens de déplacement d’abeilles (12) sur la planche d’envol (3) d’une ruche (6) et de détermination du nombre x d’abeilles (12) sortantes et du nombre y d’abeilles (12) entrantes par unité de temps ; - détermination de la différence x-y entre le nombre d’abeilles (12) sortantes et le nombre d’abeilles entrantes par unité de temps, un essaimage étant détecté lorsque la différence x-y est supérieure à un seuil prédéterminé.

Description

(73) Titulaire(s) :

LURQUIN Philippe

5670, OIGNIES-EN-THIERACHE Belgique (72) Inventeur(s) :

LURQUIN Philippe

5670 OIGNIES-EN-THIERACHE Belgique (54) Dispositif de surveillance et de détection pour apiculture (57) La présente invention concerne une méthode de détection d’essaimage pour ruche comprenant les étapes de : - détection du sens de déplacement d’abeilles (12) sur la planche d’envol (3) d’une ruche (6) et de détermination du nombre x d’abeilles (12) sortantes et du nombre y d’abeilles (12) entrantes par unité de temps ; - détermination de la différence x-y entre le nombre d’abeilles (12) sortantes et le nombre d’abeilles entrantes par unité de temps, un essaimage étant détecté lorsque la différence x-y est supérieure à un seuil prédéterminé.

Figure 4

BREVET D'INVENTION BELGE

SPF Economie, PME, Classes Moyennes & Energie

Numéro de publication : 1024805 Numéro de dépôt : BE2016/5912

Office de la Propriété intellectuelle Classification Internationale : A01K 47/00 A01K 47/06 A01K 57/00 Date de délivrance : 10/07/2018

Le Ministre de l'Economie,

Vu la Convention de Paris du 20 mars 1883 pour la Protection de la propriété industrielle ;

Vu la loi du 28 mars 1984 sur les brevets d'invention, l'article 22, pour les demandes de brevet introduites avant le 22 septembre 2014 ;

Vu le Titre 1er “Brevets d’invention” du Livre XI du Code de droit économique, l'article XI.24, pour les demandes de brevet introduites à partir du 22 septembre 2014 ;

Vu l'arrêté royal du 2 décembre 1986 relatif à la demande, à la délivrance et au maintien en vigueur des brevets d'invention, l'article 28 ;

Vu la demande de brevet d'invention reçue par l'Office de la Propriété intellectuelle en date du 09/12/2016.

Considérant que pour les demandes de brevet tombant dans le champ d'application du Titre 1er, du Livre XI du Code de Droit économique (ci-après CDE), conformément à l'article XI. 19, §4, alinéa 2, du CDE, si la demande de brevet a fait l'objet d'un rapport de recherche mentionnant un défaut d'unité d'invention au sens du §ler de l'article XI.19 précité et dans le cas où le demandeur n'effectue ni une limitation de sa demande ni un dépôt d'une demande divisionnaire conformément aux résultats du rapport de recherche, le brevet délivré sera limité aux revendications pour lesquelles le rapport de recherche a été établi.

Arrête :

Article premier. - Il est délivré à

LURQUIN Philippe, Rucher des Fachettes Rue de Rocroi 34, 5670 OIGNIES-EN-THIERACHE Belgique;

représenté par

PRONOVEM - Office Van Malderen, Avenue Josse Goffin 158, 1082, BRUXELLES;

un brevet d'invention belge d'une durée de 20 ans, sous réserve du paiement des taxes annuelles visées à l’article XI.48, §1 du Code de droit économique, pour : Dispositif de surveillance et de détection pour apiculture.

INVENTEUR(S) :

LURQUIN Philippe, Rucher des Fachettes Rue de Rocroi 34, 5670, OIGNIES-EN-THIERACHE;

PRIORITE(S) :

DIVISION :

divisé de la demande de base : date de dépôt de la demande de base :

Article 2. - Ce brevet est délivré sans examen préalable de la brevetabilité de l'invention, sans garantie du mérite de l'invention ou de l'exactitude de la description de celle-ci et aux risques et périls du (des) demandeur(s).

Bruxelles, le 10/07/2018, Par délégation spéciale :

BE2016/5912

Dispositif de surveillance et de détection pour apiculture

Objet de l'invention [0001] La présente invention se rapporte à un dispositif et une méthode pour détecter l’essaimage d’une colonie d’abeilles à partir d’une ruche.

[0002] Un autre aspect de l’invention concerne la détection de la présence d’une reine lors de l’inspection d’une ruche.

Etat de la technique [0003] En apiculture, l’essaimage représente une perte importante pour l’apiculteur s’il ne peut récupérer l’essaim quittant la ruche. Lors de ce processus d’essaimage, une proportion importante des abeilles d’une colonie mère quitte la ruche pour fonder une nouvelle colonie, généralement avec l’ancienne reine ou avec une jeune reine lors d’un essaimage secondaire. La colonie mère ayant perdu une majeure partie de ses ouvrières, la production de miel chute considérablement, tandis que la nouvelle reine ne pondra qu’au mieux une dizaine de jours plus tard.

[0004] Lors de l’essaimage, l’apiculteur peut tenter de récupérer l’essaim pour l’introduire dans une nouvelle ruche et récupérer ainsi ses butineuses. En effet, l’essaim se fixe généralement dans un premier temps à proximité immédiate de la ruche initiale, avant de suivre une éclaireuse ayant trouvé un lieu adéquat pour établir la nouvelle colonie. Si l’apiculteur retrouve l’essaim, il pourra généralement le récupérer pour lui faire adopter une ruche vide. Pour ce faire, il faut donc agir vite et être averti au plus tôt de l’événement d’essaimage.

[0005] A ce jour, des structures commerciales tel que Arnia.co.uk proposent à la vente des balances pesant en temps réel des ruches à surveiller, de façon d’une part à déterminer la production de miel, et d’autre part, le départ massif d’abeilles comme dans le cas d’un essaimage.

[0006] Un telle détection présente néanmoins quelques inconvénients : la mesure de poids est « bruitée » par des éléments externes tels que l’humidité, la pluie, le vent, voir même une récolte de miel ou toute autre intervention humaine. En outre, la

BE2016/5912 perte de poids n’est observée qu’une fois l’essaim envolé. Or, afin de maximiser la probabilité de récupérer l’essaim, il est essentiel de détecter l’essaimage le plus précocement possible.

[0007] Par ailleurs, l’électronique actuellement proposée sur les ruches ne permet pas une détection aisée de la présence et de la position de la reine qui nécessite donc une surveillance visuelle chronophage et requérant un entrainement important.

Buts de l'invention [0008] La présente invention vise à proposer un dispositif et une méthode permettant de détecter de façon automatisée et précoce un essaimage à partir d’une ruche.

[0009] La présente invention vise aussi à proposer une méthode et un dispositif permettant de trouver rapidement une reine parmi les abeilles d’une ruche.

Résumé de l'invention [0010] La présente invention concerne une méthode de détection d’essaimage pour ruche comprenant les étapes de :

détection du sens de déplacement d’abeilles sur la planche d’envol d’une ruche et de détermination du nombre x d’abeilles sortantes et du nombre y d’abeilles entrantes par unité de temps ;

détermination de la différence x-y entre le nombre d’abeilles sortantes et le nombre d’abeilles entrantes par unité de temps, un essaimage étant détecté lorsque la différence x-y est supérieure à un seuil prédéterminé.

[0011] Un second aspect de l’invention concerne un dispositif d’alerte d’essaimage pour ruche comprenant :

- un dispositif de détection du sens de déplacement d’abeilles sur une planche d’envol en sortie de la ruche;

- un processeur configuré de façon à déterminer, en utilisation, le nombre d’abeilles entrantes et le nombre d’abeilles sortantes par unité de temps ;

un système d’alerte configuré de façon à envoyer un signal d’alerte à un apiculteur si la différence entre le nombre d’abeilles sortantes et le nombre d’abeilles entrantes dépasse un seuil prédéfini.

[0012] Selon des modes préférés de l’invention, le dispositif de l’invention comporte au moins une ou une combinaison appropriée des caractéristiques suivantes :

BE2016/5912 le dispositif de détection du sens de déplacement des abeilles comprend au moins une barrette de balayage optique ;

le dispositif de détection du sens de déplacement des abeilles comprend deux barrettes de balayage optique, disposées parallèlement l’une par rapport à l’autre et perpendiculairement au sens d’entrée-sortie ;

le dispositif de détection du sens de déplacement des abeilles comprend une caméra.

[0013] Un troisième aspect de l’invention concerne une méthode de détection de la présence et de la position d’une reine sur un cadre de ruche comprenant les étapes consistant à :

procurer une ruche comprenant des cadres verticaux disposés dans le corps de ruche ;

disposer face à un cadre choisi et en haut de celui-ci une barrette de balayage optique connectée à un processeur d’analyse d’image configuré de façon à reconnaître une reine parmi d’autres abeilles ;

soulever le cadre choisi face à la barrette de balayage, une image de la face du cadre étant acquise durant ce mouvement ;

détecter par une analyse d’image au moyen du processeur la présence et la position de la reine ;

un signal indiquant la présence de la reine et sa position.

[0014] Avantageusement, la vitesse de sortie du cadre choisi est déterminée par la détection d’un motif prédéterminé sur le cadre. Ce motif prédéterminé peut avantageusement être le motif produit par la répétition des cellules du cadre.

[0015] Alternativement, les abeilles pouvant masquer le motif des cellules, le motif prédéterminé sur le cadre comprend un motif périodique sur le bord du cadre permettant de définir la vitesse du cadre et/ou un motif non périodique permettant d’identifier le cadre.

[0016] Avantageusement, le signal visuel indiquant la position de la reine est produit par une rangée de LED disposée le long de la barrette de balayage, une LED désignant la ligne verticale dans laquelle la reine a été détectée s’éclairant lors de la détection, définissant ainsi la position latérale de la reine sur la face du cadre.

[0017] De préférence, un signal sonore retentit lors de la détection de la reine de façon à avertir l’apiculteur de la position verticale de la reine sur le cadre.

[0018] Avantageusement, deux barrettes de balayage sont disposées de part et d’autre du cadre choisi de façon à permettre l’acquisition simultanée de l’image des deux faces du cadre.

BE2016/5912 [0019] La présente invention concerne aussi un dispositif de détection d’une reine sur un cadre de ruche comprenant au moins une barrette de balayage, un processeur d’analyse d’image et un dispositif apte à produire un signal visuel et/ou sonore désignant la position de la reine.

Brève description des figures [0020] La figure 1 représente une coupe latérale d’une ruche comprenant un exemple de dispositif de détection d’essaimage selon l’invention.

[0021] La figure 2 représente une vue du dessus du corps principal d’une ruche avec un dispositif de détection d’une reine selon l’invention.

[0022] La figure 3 représente un cadre comprenant des exemples de repères optiques selon des modes de réalisations préférés de l’invention.

[0023] La figure 4 représente deux barrettes de balayage optique disposées de part et d’autre d’un cadre en cours d’extraction, Iesdites barrettes étant simplement posées sur les cadres adjacents.

Références numériques des figures : 1^ère barrette de balayage optique (scanning) : 2^nde barrette de balayage optique : planche d’envol : protège-pluie : toit : ruche : cadre : plancher : processeur : barrette de LED et de balayage optique : cadre choisi : abeilles : repère optique permettant la détermination de la vitesse de balayage optique : reine : repère optique permettant d’identifier le cadre : LED : LED désignant la verticale de la reine : cellule de cadre : détecteur CCD (unidimensionnel)

BE2016/5912 : élément optique : fenêtre optique

Description détaillée de l'invention [0024] Un premier aspect de l’invention concerne une méthode de détection d’essaimage dans laquelle on détecte le sens de déplacement des abeilles 12 sur la planche d’envol 3 d’une ruche. A partir de cette détection, on détermine le bilan total d’entrée/sortie par unité de temps. En effet, lors de l’essaimage, une quantité importante d’abeilles quittent collectivement la ruche en un temps très court. Le seuil de flux d’abeilles sortantes au-delà duquel un essaimage est probable dépend de la taille de la colonie, de la race d’abeilles et d’autres paramètres. Aussi, le seuil de détection d’essaimage est déterminé par l’apiculteur, selon son expérience.

[0025] Une méthode simple pour détecter le sens de déplacement des abeilles sur la planche d’envol est par exemple de disposer deux barrettes de balayage (scanning) optique (1,2) tel que représenté à la figure 1. Dans ce cas, il suffit de détecter l’ordre dans lequel une abeille traverse les barrettes pour déterminer son sens de déplacement. Une abeille sortante passera d’abord la première barrette 1, et ensuite la seconde barrette 2, et inversement pour une abeille entrante. Il suffit alors de déterminer sur chaque segment de barrette (1,2) dans quel ordre les segments correspondant sur les deux barrettes sont traversés.

[0026] De façon alternative, on peut n’utiliser qu’une seule barrette (1) et utiliser l’asymétrie des abeilles pour déterminer leurs sens de déplacement. Par exemple, la tête des abeilles présente une surface plate perpendiculaire à l’axe de déplacement, alors que l’extrémité de l’abdomen se termine en pointe. Une abeille sortante présentera donc d’abord un segment large pour terminer avec un segment étroit. Il s’agit ici d’un exemple, et d’autres éléments anatomiques de l’abeille pourraient être utilisés (taille de l’abdomen par rapport à la tête et au thorax,...). Néanmoins, la vitesse et la direction de déplacement de l’abeille étant inconnues, il peut être compliqué de déterminer de façon fiable la direction de déplacement avec une seule barrette. [0027] La ou les barrettes (1,2) pourront soit être intégrées dans la planche d’envol tel que représenté à la figure 1, soit au-dessus de l’orifice de sortie de la ruche. Par exemple, on peut intégrer ou fixer la ou les barrettes dans ou sous le protège-pluie

4. Dans ce cas, une optique adéquate focalisera l’image des abeilles sur la planche d’envol devant la sortie sur le détecteur CCD linéaire (i.e. unidimensionnel) de la barrette de balayage.

BE2016/5912 [0028] De façon alternative, une caméra placée de façon à observer les abeilles sur la planche d’envol à la sortie de la ruche peut être utilisé pour déterminer le nombre d’abeilles sortantes.

[0029] Outre les moyens de détection optiques du sens de déplacement des abeilles, le dispositif de l’invention comprend un processeur 9 configuré pour déterminer le sens de déplacement de chaque abeille à la sortie de la ruche sur la planche d’envol, d’en définir le nombre dans chaque sens et de déterminer le bilan d’entrée/sortie par unité de temps.

[0030] La présence de moyens optiques détectant le sens de déplacement des abeilles peut avantageusement aussi être mise à profit pour détecter la présence d’intrus caractérisés par une taille plus importante que celles des abeilles tel que des frelons, en particulier des frelons asiatiques.

[0031] Le processeur comprend en outre un système d’alerte permettant d’alerter l’apiculteur de l’imminence d’un essaimage lorsque le bilan d’entrée/sortie des abeilles par unité de temps dépasse le seuil prédéterminé. L’alerte pourra par exemple être donnée par un signal sonore, sur un site distant par voie filaire (par exemple pour une ruche à proximité de l’habitation de l’apiculteur) ou, de préférence, via un message d’alerte via un ou des réseaux de télécommunication, filaire ou non.

[0032] De préférence, les moyens d’alerte comprennent des moyens de télécommunication sans fil (Wifi, 3G, 4G, ou téléphonie mobile), l’alerte à l’apiculteur comprenant l’envoi d’un message à l’apiculteur via le réseau de télécommunication. [0033] Les moyens d’alerte peuvent aussi être utilisés pour alerter l’apiculteur de l’intrusion de nuisibles tel que des frelons.

[0034] Un autre aspect de l’invention concerne une méthode de détection de la position d’une reine 14 sur un cadre de ruche dans laquelle on dispose de part et d’autre d’un cadre choisi 11 et en haut de celui-ci deux barrettes de balayage optique connectées à un processeur d’analyse d’image configuré de façon à reconnaître une reine parmi d’autres abeilles. On soulève ensuite le cadre choisi entre les deux barrettes de balayage, tel que représenté à la figure 4, de façon à acquérir une image de chaque face du cadre durant ce mouvement.

[0035] Il est bien entendu que l’invention peut aussi être appliquée séquentiellement, une face après l’autre, si l’on ne dispose que d’une barrette de balayage optique.

[0036] Ensuite, une analyse d’image permet de détecter la position de la reine (si elle est présente) en raison des différences morphologique de la reine par

BE2016/5912 rapport aux ouvrières. Un signal indique alors à l’apiculteur la face et la position de la reine sur le cadre.

[0037] L’analyse de l’image est de préférence effectuée en temps réel, au fur et à mesure de l’acquisition.

[0038] Afin d’obtenir une qualité d’image indépendante de la vitesse de sortie du cadre, la vitesse réelle de sortie du cadre est déterminée par la détection d’un motif vertical prédéterminé sur le cadre. Ce motif peut par exemple être formé par la répétition périodique des cellules hexagonales sur le cadre. L’image réelle peut alors par exemple être reconstruite en veillant à obtenir des hexagones réguliers sous les abeilles. [0039] La détection des hexagones du cadre peut néanmoins s’avérer compliquée : certaines cellules peuvent être obstruées par de la cire, d’autres ouvertes suite à la naissance de jeunes ouvrières,... Enfin, même si toutes les cellules sont fermées, la cire peut présenter un contraste insuffisant pour reconstruire l’image de façon fiable.

[0040] De préférence, le cadre comprend un motif à fort contraste 13, 15 permettant une détection aisée de la vitesse (et éventuellement du sens) de déplacement du cadre. Ce motif peut être périodique, ce qui simplifie le calcul de la vitesse, ou non-périodique, ce qui permet le codage d’informations complémentaires, tel qu’une identification du cadre, de la ruche, ...

[0041] Le motif est de préférence apposé sous forme d’une étiquette imprimée comprenant un code d’identification et un motif périodique. Le code et le motif périodique peuvent bien entendu être imprimés sur des étiquettes distinctes tel que représenté à la figure 3. Avantageusement, les motifs sont disposés sur les montants latéraux des cadres 7, de façon à ce qu’aucune abeille ne puisse masquer les motifs. [0042] Avantageusement, un signal visuel indiquant la position latérale de la reine est produit par deux rangées de LED 16 disposées de part et d’autre du cadre choisi 11, une LED 17 désignant la ligne verticale dans laquelle la reine a été détectée et s’éclairant lorsque celle-ci est détectée, définissant ainsi sa position latérale et la face sur laquelle elle se trouve. La position verticale peut quant à elle être par exemple désignée par un signal sonore tel qu’un « bip » lorsque la reine est face à la barrette de détection. Ainsi, l’apiculteur sait en fonction du moment où le « bip » retentit si la reine est plutôt en haut (« bip » en début de levée) ou plutôt en bas (« bip » en fin de mouvement) du cadre choisi.

[0043] On constate qu’avantageusement, l’essentiel des éléments permettant l’implémentation tant de la méthode de détection d’essaimage que de la détection de reine sont identiques, à savoir au moins une barrette de balayage et un

BE2016/5912 processeur. Aussi, l’invention concerne-t-elle encore un kit comprenant au moins une barrette de balayage et un processeur permettant d’implémenter les deux méthodes. Par exemple, la ou les barrettes de balayage peuvent être intégrées de façon amovible dans la planche d’envol (par exemple dans une rainure adaptée) et sorties de leurs logements pour être disposées de part et d’autre d’un cadre de ruche lors de la visite de l’apiculteur auprès de sa ruche.

BE2016/5912

Claims

REVENDICATIONS

1. Méthode de détection d’essaimage pour ruche comprenant les étapes de :

détection du sens de déplacement d’abeilles (12) sur la planche d’envol (3) d’une ruche (6) et de détermination du nombre x d’abeilles (12) sortantes et du nombre y d’abeilles (12) entrantes par unité de temps ; détermination de la différence x-y entre le nombre d’abeilles (12) sortantes et le nombre d’abeilles entrantes par unité de temps, un essaimage étant détecté lorsque la différence x-y est supérieure à un seuil prédéterminé.
2. Dispositif d’alerte d’essaimage pour ruche comprenant :

un dispositif de détection du sens de déplacement d’abeilles sur une planche d’envol (3) en sortie de la ruche (6) ; un processeur (9) configuré de façon à déterminer, en utilisation, le nombre d’abeilles (12) entrantes et le nombre d’abeilles (12) sortantes par unité de temps ;

un système d’alerte configuré de façon à envoyer un signal d’alerte à un apiculteur si la différence entre le nombre d’abeilles (12) sortantes et le nombre d’abeilles (12) entrantes dépasse un seuil prédéfini.
3. Dispositif selon la revendication 2, dans lequel le dispositif de détection du sens de déplacement des abeilles comprend au moins une barrette de balayage optique (1).
4. Dispositif selon la revendication 3, dans lequel le dispositif de détection du sens de déplacement des abeilles comprend deux barrettes de balayage optique (1,2), disposées parallèlement l’une par rapport à l’autre et perpendiculairement au sens d’entrée-sortie.
5. Dispositif selon la revendication 2, dans lequel le dispositif de détection du sens de déplacement des abeilles comprend une caméra.
6. Méthode de détection de la présence et de la position d’une reine (14) sur un cadre de ruche comprenant les étapes consistant à :

procurer une ruche comprenant des cadres verticaux (7) disposés dans le corps de ruche ;

disposer face à un cadre choisi (11 ) et en haut de celui-ci une barrette de balayage optique (10) connectée à un processeur (9) d’analyse d’image configuré de façon à reconnaître une reine parmi d’autres abeilles ;

BE2016/5912 soulever le cadre choisi face à la barrette de balayage, une image de la face du cadre étant acquise durant ce mouvement ; détecter par une analyse d’image au moyen du processeur la présence et la position de la reine ;

5 un signal indiquant la présence de la reine et sa position.
7. Méthode selon la revendication 6, dans laquelle la vitesse de sortie du cadre choisi est déterminée par la détection d’un motif prédéterminé sur le cadre.
8. Méthode selon la revendication 7, dans laquelle le motif prédéterminé est le motif produit par la répétition des cellules du cadre.
10 9. Méthode selon la revendication 7, dans laquelle le motif prédéterminé sur le cadre comprend un motif périodique sur le bord du cadre permettant de définir la vitesse du cadre et/ou un motif non périodique permettant d’identifier le cadre.

10. Méthode selon l’une de revendications 6 à 9, dans laquelle le signal visuel indiquant la position de la reine est produit par une rangée de LED (16) disposée le

15 long de la barrette de balayage (10), une LED (17) désignant la ligne verticale dans laquelle la reine a été détectée s’éclairant lors de la détection, définissant ainsi la position latérale de la reine sur la face du cadre.
11. Méthode selon la revendication 10, dans laquelle un signal sonore retentit lors de la détection de la reine de façon à avertir l’apiculteur de la position verticale de la

20 reine sur le cadre.
12. Méthode selon l’une quelconque des revendications 6 à 11, dans laquelle deux barrettes de balayage sont disposées de part et d’autre du cadre choisi de façon à permettre l’acquisition simultanée de l’image des deux faces du cadre.
13. Dispositif de détection d’une reine sur un cadre de ruche comprenant au moins 25 une barrette de balayage, un processeur d’analyse d’image et un dispositif apte à produire un signal visuel et/ou sonore désignant la position de la reine.

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