CN109633679B - 用于发现畜棚中的物体的设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于检测禽舍中的静止物体的动物监控设备，所述动物监控设备包括：非接触式工作的扫描设备，所述扫描设备构成用于，在扫描设备中发射电磁辐射并且接收电磁辐射的反射；与扫描设备信号连接的电子评估单元，所述电子评估单元构成用于，评估由扫描设备接收的信号，其中扫描设备包括至少一个扫描单元，所述扫描单元包括用于沿预先确定的方向发射电磁扫描束的发射器，和用于从预先确定的方向接收扫描束的反射的接收器，并且评估单元构成用于，从接收由扫描单元发射的和反射的信号和其渡越时间中，确定渡越时间信号，并且扫描单元从在一个时间段期间接收到的渡越时间信号中创建渡越时间轮廓。

Description

用于发现畜棚中的物体的设备

技术领域

本发明涉及一种用于检测禽舍中的生病的或死亡的动物的设备，所述设备包括：非接触式工作的扫描设备，所述扫描设备构成用于沿扫描方向发射电磁辐射和接收电磁辐射的反射；与扫描设备信号连接的电子评估单元，所述电子评估单元构成用于评估由扫描设备接收的信号。

背景技术

在现今的牲畜饲养中，典型地将大量动物共同地在一个动物饲养单元中饲养，例如，在饲养笼中、在饲养鸟舍中或在多层饲养系统中饲养产蛋鸡、肉鸡或一般家禽的情况下。所述牲畜饲养的许多过程是自动化的，例如输送饲料和液体，可能还有用于卫生的措施，如清除粪便和其他措施，即例如收集蛋。

出于卫生原因期望的是：将干扰所述自动化的进程的对象在由此出现卫生问题之前移除。因此，例如存在：在饲养系统的区域中的表面上存在未在那里设置的对象，所述表面用于蛋滚动以进行蛋收集，蛋在所述对象处收集或者所述对象对蛋在滚动时引起损坏。这能够损害产品质量和产品新鲜度。

从EP 1 212 939 A1中已知一种借助于相机来监控农场的系统。该系统借助多个视频相机工作，所述视频相机的图像信号借助于计算机控制的评估装置来分析，以便从中推导出动物的逗留地点。

为此，从EP 2260699 B1和EP 2786655 B1中已知用于监控牲畜实况的进步的系统，所述系统同样能够借助于视频相机监控以可靠的且自动化的方式实现动物的逗留地点还有行为方式。

所述已知的、基于连续的视频监控的系统尽管通常也适合于：识别动物逗留区域中的动物，然而不适合于在多种饲养形式中针对不可预见的对象经济地监控牲畜实况。所述缺乏的能力一方面在于：系统基于概览监控构建，所述概览监控在多种饲养形式中由于空间条件无法确保，另一方面，执行已知的监控方法所需要的必需的部件在投资成本方面和维护方面，对于能够在未设置在动物饲养区域中的对象方面实现经济的且可靠的监控而言过于耗费。

从WO2015/121431A1中已知一种设备和方法，所述设备和方法用于检测棚圈中的死亡动物。该设备使用二维激光扫描仪，所述二维激光扫描仪借助于可枢转的激光器检测角度范围，并且在通过身体反射时，根据声呐的原理基于渡越时间来确定角度和间距。在此，根据该现有技术使用激光扫描仪，使得执行两个或更多个不同点的映射，并且在此，根据激光辐射的反射来确定物体。借助设置在牲畜的腿部高度上的二维扫描机构来执行映射。当在两个以时间间距依次跟随的映射中在相同位置中识别到牲畜，那么从中产生信号，所述信号指示存在不运动的动物，从中推断出死亡动物。原则上，借助这种二维激光扫描系统以与借助基于视频的系统技术上不同的方式可行的是，确定棚圈中的死亡动物。当然，对于一方面快速地并且另一方面可靠地确定死亡动物必需的是：改进系统，以便有效地且在没有对动物附加负担的情况下执行动物监控。在考虑动物负担的情况下，借助这种系统能够确保仅在大约24小时之后识别死亡动物。

作为现有技术的另一个问题：根据WO2015/121431 A1，激光扫描仪安装在饲料车上并随该饲料车水平地沿着多层的笼排移动。这需要：为了检测笼排的多个层，执行激光扫描仪的附加的竖直的移动。通过该水平的和竖直的移动，笼中的牲畜经受附加的压力，所述压力通过饲料车的多次驶过、借此唤醒的饲料预期和所述牲畜的失望所引发。在棚圈的每层上设有激光扫描仪的设置中，尽管能够减少所需的移动运动的数量，但是作为与此关联的缺点由于所需要的激光扫描仪和相应的评估单元引发显著附加的成本。

另一问题在于对发现的死亡动物进行实际定位。虽然在WO2015/121431 A1中，原则上描述了发现的死亡动物的定位的优点，但是该定位在实际实现中却是存在问题的。这一方面原则上在于：用于牲畜的饲养系统通常经受个体化的规划和尺寸设计，进而需要对于其相应的配置的处理和推导的所有的地点说明，以便能够实现匹配于个体化的饲养系统和适用的地点说明。由于环境条件，定位所需的测量值还通常在较长的使用时间段中移动或歪曲，进而在该系统在较长的时间段中实际使用时不是可靠的说明。最后，位置说明的确定通常需要借助激光扫描仪驶过整个饲养系统并且评估至少两个位置的二维扫描数据。由此，物体的逐点的检查和空间关联在执行扫描方面和在空间关联方面是耗费的并且对于动物是负担性的，其中所述物体应当经受更紧密的监控。

发明内容

本发明所基于的目的是：提供一种用于检测动物饲养系统中的对象的系统，所述系统以可实际使用和经济的方式实现可靠地且快速地识别这种对象。

根据本发明，所述目的借助开始描述类型的检测设备来实现，其中扫描设备包括至少一个扫描单元，所述扫描单元包括用于沿预先确定的方向发射电磁扫描束的发射器和用于从预先确定的方向接收扫描束的反射的接收器，并且评估单元构成用于：从接收由扫描单元发射的和反射的信号和其渡越时间中确定渡越时间信号，并且扫描单元从在一个时间段期间接收的渡越时间信号中建立渡越时间轮廓(Laufzeitprofil)。

在此，根据本发明，扫描单元构成用于：沿预先确定的方向发射电磁扫描束，并且从预先确定的方向接收所述扫描束的反射。扫描单元因此包括用于电磁辐射的发射器和接收器，所述发射器和接收器定向成，使得它们沿预先确定的方向执行测量。相反于现有技术，借助根据本发明的设备因此不始于一个测量点在一定角度范围中执行扫描，即不沿多个方向进行扫描，而是在刚好一个预先确定的方向上进行扫描。沿一个方向进行的该扫描在功能上与扫描单元的移动运动共同作用，所述移动运动能够沿着扫描平面上的要检查的区域在相应的检测时间段中运动，以便在恒定运动期间，扫描单元连同其固定的一维的扫描设备运动。以该方式能够从在运动期间在运动的时间段中接收到的渡越时间信号中创建用于扫描单元的渡越时间轮廓。于是，这样使用的检测设备的结果是出自扫描单元的渡越时间轮廓，所述渡越时间轮廓将相应检测的渡越时间例如作为关于时间或关于移动路径的测量点或测量曲线描绘。

根据这种渡越时间轮廓，能够读出每个通过反射识别的物体距扫描单元的距离，所述物体已经由移动的电磁束检测并且辐射已经反射。根据这种渡越时间轮廓，于是能够识别处于动物逗留区域中的物体并且能够快速地实现将其移除。除了这种物体的原则上可行的绝对确定之外，这也能够以相对确定——即根据比较——来进行。在该情况下，对渡越时间轮廓与校准渡越时间轮廓进行比较，所述校准渡越时间轮廓由动物逗留区域在如下状态下确定，在所述状态下在动物逗留区域中不存在对象或异体。所述校准渡越时间轮廓通过借助扫描单元进行的扫描过程在动物饲养系统为空的情况下获得。于是，所述校准渡越时间轮廓用作为基准，以便以比较方式识别任何相对于此添加的对象。

根据本发明的设备也能够用于在使用动物饲养系统期间检测时间变化。因此，例如通过扫描单元在第一时间点和随后在时间上错开地在第二时间点沿着测量路线移动并且在此分别检测相应的渡越时间轮廓，例如能够在对同一区域的时间间隔开地执行的两次扫描中确定：通过扫描检测到的物体在第一和第二测量之间是否运动，并且在识别到未运动的物体的情况下推断出，检测到不运动的物体，即未设置的物体。还有利的是：通过沿着扫描设备的一维测量结合移动运动，能够实现直接与移动运动关联地检测物体在移动方向上的几何尺寸。因此，借助根据本发明的检测设备可行的是：以一方面可靠的并且在污物负荷的环境条件下也精确和安全的方式，执行动物饲养系统的经济有效的监控，并且在此，在通过这种对象在蛋收集时出现时间延迟之前，识别不期望的对象并且能够实现及时的移除，其中所述不期望的对象处于笼中并且例如妨碍蛋移出和蛋收集。

根据本发明的设备在此令人惊讶地也适合于：检测动物逗留区域中的生病的或死亡的动物。相反于现有技术的教导，根据发明人的认识对此不需要耗费的二维扫描，以便识别例如动物轮廓。代替于此，借助于根据本发明的沿预先确定的扫描方向的扫描也能够识别：是否有生病的或死亡的动物处于地面上，这例如通过如下方式实现：根据与校准轮廓进行比较来识别所述动物，或者根据对两个时间上间隔开的扫描进行比较来识别所述动物。

因此，处于动物逗留区域中的生病的或死亡的动物能够在早期的时间点识别，借此在出现对另外的牲畜的可能的危害之前，能够将所述动物从动物逗留区域中移除。

在此，尤其优选的是：扫描设备包括至少两个竖直间隔开的扫描单元，所述扫描单元中的每个扫描单元包括用于沿预先确定的方向发射电磁扫描束的发射器和用于从预先确定的方向接收扫描束的反射的接收器，并且评估单元构成用于：从接收由每个扫描单元发射的和反射的信号和其渡越时间中，确定渡越时间信号，并且为每个扫描单元从在一个时间段期间接收到的渡越时间信号中创建渡越时间轮廓。

根据该改进形式，提供至少两个扫描单元，所述扫描单元是扫描设备的组成部分。两个扫描单元竖直地彼此间隔开进而设置用于：在关于重力方向的不同高度上执行测量。借助该设置实现：借助于根据本发明的扫描设备，借助于扫描设备在一个检测过程中扫描至少两个饲养牲畜的层，进而能够检控生病的或死亡的动物。由此能够取消：否则在第一通道之后，为了在第二通道中执行第二扫描过程，在同时竖直移动扫描单元的情况下所需的多次移出。

沿刚好一个方向的上面阐述的扫描在功能上能够与两个或更多个所提供的扫描单元共同作用，所述扫描单元能够在沿着要检查的区域的共同的移动运动中在相应的检测时间段期间在两个平面上运动，以便在恒定运动期间，扫描单元与其固定的一维的扫描设备一起运动。以该方式，从在运动期间在运动的时间段中接收到的渡越时间信号中，能够分别创建对于两个并且可能另外设置的扫描单元的渡越时间轮廓。这能够实现以对牲畜负担更低的方式执行检测。这样使用的检测设备的结果于是为出自一个扫描单元的第一渡越时间轮廓和相应的第二渡越时间轮廓，所述第一渡越时间轮廓将分别检测到的渡越时间例如作为测量点或测量曲线关于时间或关于移动路径绘制，所述第二渡越时间轮廓将第二扫描单元的分别检测到的渡越时间信号关于时间或关于移动路径绘制。动物饲养设备中的动物库存的各个动物通过检测过程引起的负担在此最小化，并且可靠地检测生病的或死亡的动物所需的时间段能够相对于现有技术缩短，而不对动物造成附加的负担。

根据第一优选的实施方式提出：评估单元包括电子的渡越时间轮廓存储器并且还构成用于：

-在渡越时间轮廓存储器中存储至少一个预先确定的渡越时间轮廓样本和与该预先确定的渡越时间轮廓样本相关联的地点说明，

-从多个在扫描时间段期间确定的渡越时间信号中创建渡越时间轮廓，所述渡越时间轮廓描述在扫描时间段期间的渡越时间信号，

-将渡越时间轮廓的至少一个片段与存储在渡越时间轮廓存储器中的预先确定的渡越时间轮廓样本进行比较，并且

-在确定渡越时间轮廓的至少一个片段与渡越时间轮廓样本一致的情况下，将在渡越时间轮廓存储器中对于预先确定的渡越时间轮廓样本存储的地点说明与出自渡越时间轮廓的片段相关联。

在此要理解的是：该改进形式也能够独立于具有开始描述类型的检测设备的之前阐述的发明来实施。借助本发明的该方面，提供简单的且同时尤其可靠的可行性：确定对于特定的、在渡越时间轮廓中识别的物体、即例如生病的或死亡的动物的精确的地点说明。在此，本发明基于如下原理：在检测渡越时间信号和从中创建渡越时间轮廓时，在典型的应用情况下在监控棚圈区域时不仅扫描动物或动物的身体部分，而且也检测棚圈装置的静止的装入件和框架元件。所述静止的元件在渡越时间轮廓中得到典型的、在每次测量时反复出现的样本，并且根据本发明用于确定位置说明。通过将由所述静止的元件确定的渡越时间信号的比较，在渡越时间轮廓中，描绘一个动物的特定的渡越时间信号能够获得精确的地点关联。根据本发明，这在实际方面通过如下方式实现：渡越时间轮廓样本用于比较，所述渡越时间轮廓样本描绘所述静止的元件，并且对分别在一个测量过程中确定的渡越时间轮廓与所述渡越时间轮廓样本进行完全的或分部段的比较。通过渡越时间轮廓中的显示在渡越时间轮廓样本中描绘的静止的元件的渡越时间信号的关联和重复出现，能够以可靠且精确的方式进行地点说明的关联。

本发明的该方面和该改进形式避免了从位置传感器、间距测量装置的使用或从马达转速导出的地点说明中所出现的问题：当所述位置传感器、间距测量装置在污物负荷的环境中使用时，从而由于污染、滑脱、堵塞或不规则运动方式出现的不准确性和测量值扭曲使得地点说明不精确和不可靠。代替用于地点说明确定的这样的产生成本的附加的部件和方法步骤，根据本发明的该方面和该改进形式，采用真正的测量数据，并且所述测量数据根据与基准数据的比较可靠地确定地点说明，所述基准数据描绘棚圈装置中的静态的元件。本发明的该方面的改进形式和设计方案非限制性地适合于：执行具有清楚的地点关联的总体检测，但是同样能够精确地并且在评估中快速地并且简单地用于：对于分部段的检查仅检查一个片段并且在地点说明方面关联，或者在这种部段之内将确定的结构与具有相应的地点说明的地点相关联。

在此，在本发明的该改进形式和该方面中，将渡越时间轮廓样本例如理解为按照测量点或测量曲线图的类型的图形，在所述图形中关于时间或路径绘制渡越时间信号，在渡越时间轮廓中同样如此。由此，渡越时间轮廓样本和渡越时间轮廓由此能够直接彼此比较，并且优选在轴线的比例和单位方面一致。由此，对于在Y轴上绘制的渡越时间信号而言，能够进行直接的比较，并且直接地在渡越时间轮廓中识别棚圈装置的静止的部件并且用作用于地点说明的基准点。

在此，可将渡越时间轮廓的至少一个片段与存储在渡越时间轮廓存储器中的预先确定的渡越时间轮廓样本的比较理解为：将一个、两个或更多个片段或整个渡越时间轮廓与渡越时间轮廓样本的相应一个、两个或更多个片段或整个渡越时间轮廓样本进行比较。特别地，也能够将渡越时间轮廓的一个部段或多个部段与整个渡越时间轮廓样本进行比较，以便在其中发现一个或多个相对应的部段。

本发明的前述改进形式或所提出的方面能够通过如下方式进一步改进，评估单元构成用于：

-在将渡越时间轮廓的至少一个片段与存储在渡越时间轮廓存储器中的预先确定的渡越时间轮廓样本进行比较时，将第一渡越时间轮廓部段、第二渡越时间轮廓部段和地点间距与渡越时间轮廓样本的第一渡越时间轮廓样本部段、渡越时间轮廓样本的第二渡越时间轮廓样本部段和预先确定的地点间距进行比较，所述地点间距限定第一渡越时间轮廓部段和第二渡越时间轮廓部段之间的空间距离，所述预先确定的地点间距限定第一渡越时间轮廓样本部段和第二渡越时间轮廓样本部段之间的距离，

-在确定第一渡越时间轮廓部段与第一渡越时间轮廓样本部段一致并且确定第二渡越时间轮廓部段与第二渡越时间轮廓样本部段一致并且确定地点间距与预先确定的地点间距一致的情况下，将在渡越时间轮廓存储器中对预先确定的渡越时间轮廓样本存储的地点说明与渡越时间轮廓相关联。

在该改进形式中，评估单元构成为，使得其根据两个存储的渡越时间轮廓部段和如下间距进行比较，所述间距存在于所述渡越时间轮廓部段之间并且同样被存储。该比较可行性提供渡越时间轮廓的或渡越时间轮廓中的点的定位的尤其可靠且精确的确定。如果在渡越时间轮廓中发现对应于相应的渡越时间轮廓部段且如在渡越时间轮廓样本部段中那样彼此以共同的间距设置的两个渡越时间轮廓部段，则能够一对一地与相应的地点说明相关联并且基于该地点说明借助每个地点的相应的间距计算或渡越时间轮廓中的测量点与被监控的动物饲养装置中的相应确定的地点相关联。

根据另一改进形式提出，评估单元构成用于：

-在校准模式中，记录第一渡越时间轮廓并且将第一渡越时间轮廓作为渡越时间轮廓样本存储在渡越时间轮廓存储器中，并且

-在监控模式中，记录第二渡越时间轮廓和随后可能的另外的渡越时间轮廓，并且将所述第二渡越时间轮廓或每个另外的渡越时间轮廓与渡越时间轮廓样本进行比较。

根据该实施方式，首先在校准模式中通过如下方式执行测量：将动物饲养设备的要监控的部段借助扫描装置驶过(abfahren)并且确定渡越时间轮廓。所述渡越时间轮廓能够包括整个测量路线或者能够包括所述测量路线的各个部段或唯一部段。渡越时间轮廓于是作为渡越时间轮廓样本存储并且随后用作用于比较另外的所记录的渡越时间轮廓的基准。特别地，在校准模式中，如果动物饲养装置不被动物占据，使得在渡越时间轮廓中仅检测棚圈装置的静止的装置时，能够记录渡越时间轮廓。

还更优选的是：根据本发明的设备通过用于沿着动物饲养装置在移动方向上移动扫描设备的移动装置来改进，所述移动方向横向于、尤其垂直于扫描设备定向。这种移动装置能够实现：扫描装置沿着曲线或直线或其他轨道移动经过要监控的动物。移动方向在此优选横向于、尤其垂直于扫描设备定向，使得在连续的移动运动下借助电磁辐射总是扫描新的区域，并且通过移动运动提供空间扫描过程所需的扫描运动。在扫描装置沿着直线形的移动曲线的典型的运动中，因此得到多个彼此平行的扫描设备，从所述扫描设备中创建渡越时间轮廓。渡越时间轮廓在此能够典型地在X轴上绘制移动运动并且在Y轴上绘制相应的渡越时间信号，并且由此能够实现对扫描检测的动物和物体的直接的结论。

原则上要理解的是：移动装置能够使根据本发明类型的检测设备的全部所需的组成部分运动，尤其使得包括全部扫描单元和评估单元以及用于其的独立的能量供应装置的扫描设备移动，并且这因此为独立的、自给自足的检测设备。移动装置尤其能够设置在也用于其他目的的棚圈装置单元处，例如设置在喂食设备、清洁设备等处，使得将总归存在的移动装置和其总归所需的运行也用于借助于根据本发明的检测设备来监控动物库存。

根据又一优选的实施方式提出，评估单元构成用于：在扫描装置沿着动物饲养装置连续运动期间检测渡越时间轮廓，其中动物饲养装置优选具有多个单独的、彼此分开的动物饲养单元，并且评估单元构成用于：在移动运动期间在唯一的渡越时间轮廓中检测多个单独的、彼此分开的动物饲养单元，并且与为多个单独的、彼此分开的动物饲养单元存储的渡越时间轮廓样本进行比较。根据该实施方式，监控借助于扫描装置在扫描装置连续运动期间进行。这优选能够沿着多个单独的动物饲养单元、例如各个棚圈、鸟舍或棚圈单元进行。在此确定的渡越时间信号在渡越时间轮廓中通过评估单元来描绘并且通过评估单元来评估。该实施方式一方面能够实现对动物无负担的监控，因为通过连续的运动避免造成焦虑的停止和起动过程。此外，通过为一个笼排或动物饲养装置创建和评估唯一的渡越时间轮廓，能够实现有效的评估。这尤其简化了例如根据渡越时间轮廓样本精确地确定用于发现的动物的定位的地点说明。在此，该改进形式利用：多个被监控的并且在移动过程中检测的动物饲养装置相对彼此静态地设置，进而根据渡越时间轮廓与渡越时间轮廓样本的唯一的一致的部段已经能够进行可靠的地点说明。

还更优选的是：在移动方向上以间隔开一定间距的方式并且关于移动方向与扫描单元对齐地设置相邻扫描单元，其中

-评估单元构成用于：从接收由相邻扫描单元发射的信号和其渡越时间中确定相邻渡越时间信号，

-扫描单元和相邻扫描单元与评估单元构成为并且连接成用于同时检测由渡越时间信号构成的渡越时间轮廓和由相邻渡越时间信号构成的相邻渡越时间轮廓，和

-评估单元构成用于：在考虑间距和移动速度的情况下将渡越时间轮廓和相邻渡越时间轮廓彼此比较，并且将如下渡越时间信号评估为存活信号，所述渡越时间信号未在渡越时间轮廓和相邻渡越时间轮廓中一致地发现。

根据该实施方式，设有两个扫描单元，即扫描单元和相邻扫描单元，所述两个扫描单元彼此设置成，使得它们在移动方向上具有彼此对齐的扫描设备，进而通过移动运动扫描错开的但是一致的区域。当在测量期间发生水平定向的移动运动时，扫描单元和相邻扫描单元的扫描设备因此例如设置在相同的高度上、即尤其仅水平彼此错开地设置。这两个扫描单元因此创建一致的且仅水平错开的渡越时间轮廓样本，所述渡越时间轮廓样本通过评估单元借助相应的计算错位能够形成一致以进行比较。在此，扫描单元和相邻扫描单元同时执行测量，使得在动物饲养装置之内的特定地点首先由两个扫描单元中的一个扫描并且随后由两个扫描单元中的另一个扫描，扫描具有相应的时间区间，所述时间区间从扫描单元和相邻扫描单元之间的间距和移动速度中得出。

该具体的设置和改进形式能够实现：在唯一的监控测量过程中已经获得对运动的和未运动的动物的通常可靠的指示，特别地，动物通过扫描装置的移动运动来推动运动，例如因为所述移动运动唤起动物的兴趣，或者如果移动运动在饲料分配器处发生，则引发喂料预期。因此能够直接实现：识别生病的或死亡的动物，因为所述动物在扫描单元的渡越时间轮廓和相邻扫描单元的渡越时间轮廓中在如下情况下产生一致的渡越时间信号：所述动物静态地未移动地处于动物饲养装置中。该改进形式因此能够实现快速地识别这种生病的或死亡的动物。

还更优选的是：相邻扫描单元在相邻扫描设备中进行发射和接收，所述相邻扫描设备不平行于扫描单元的扫描设备伸展，并且所述相邻扫描设备处于具有扫描设备和移动方向的平坦的平面中，其中相邻扫描设备优选定向成，使得所述相邻扫描设备在垂直于移动方向定向的基准平面中相对于竖直线成一定角度，所述角度与如下角度一致，扫描设备在所述基准平面中相对于竖直线成所述角度，和评估单元构成用于：根据渡越时间信号、相邻渡越时间信号、扫描单元和相邻扫描单元之间的间距和扫描设备和相邻扫描设备之间的角度，在考虑间距和移动速度的情况下将渡越时间轮廓和相邻渡越时间轮廓彼此比较，并且用于将如下渡越时间信号评估为存活信号，所述渡越时间信号不在渡越时间轮廓和相邻渡越时间轮廓中一致地发现。根据具有扫描单元和相邻扫描单元的设计方案的该改进形式，扫描单元和相邻扫描单元的扫描设备不彼此平行地伸展，而是彼此成一定角度地伸展。两个扫描设备在此限定测量平面，两个扫描设备位于所述测量平面中，所述测量平面典型地是水平的或相对于水平线以小的角度倾斜，并且移动方向同样位于所述测量平面中。通过扫描单元的扫描设备和相邻扫描单元的扫描设备之间的角度位置，能够补偿阴影作用从而能够实现整体上更好地检测整个动物饲养区域，所述阴影作用通过物体由位于其之间的物体遮盖而产生。为了在该扫描方式中将借助扫描单元获得的渡越时间信号和借助相邻扫描单元获得的渡越时间信号与被扫描的一致的物体相关联，评估单元构成用于：根据几何关系、即扫描单元和相邻扫描单元之间的间距、两个扫描设备的角度定向和相应的渡越时间信号，执行评估从而确定：借助扫描单元和相邻扫描单元是否检测到一致的物体。这能够实现在快速检测未运动的物体的同时在唯一的测量过程中避免阴影作用。

还更优选的是：电磁辐射是激光辐射。通过将激光辐射用作电磁辐射，将沿刚好一个方向的可靠的且明确定向的辐射用于执行扫描。激光辐射在此能够处于可见的或不可见的范围中，其中所述说明能够涉及对于人眼的可见性，也涉及对于在动物饲养装置中饲养的动物的相应的视觉敏感度的可见性。

还更优选的是：电磁辐射具有对于鸡不可见的波长范围中的波长。通过选择这种波长范围，减小通过监控过程对在动物饲养装置中饲养的鸡的干扰，并且避免视力损害的危险。

还更优选的是：每个扫描单元发射一维的并且其角度定向恒定的电磁束。扫描单元的这种设计方案是尤其成本适宜鲁棒的且可靠的，并且在投资经济和维护耗费经济以及数据量可通过评估单元快速地且可靠地处理的情况下，能够实现具有竖直排列的多个扫描单元和可能对于每个扫描单元分别设置的相邻扫描单元的在上文中提到的实施方式。

还更优选的是：每个扫描单元发射脉冲的电磁束。通过发出脉冲的电磁束，即规则地或不规则地中断的辐射，能够执行可靠的渡越时间测量从而简化评估。除了脉冲辐射之外也能够考虑其他的调制方法，例如频率或幅度调制，以便由此在恒定地发射的辐射中能够执行渡越时间测量。

根据另一优选的实施方式，通过非接触式测量的温度传感器能够改进根据本发明的检测设备，所述温度传感器设置用于沿着扫描设备测量温度并且与扫描设备相邻地或同轴地设置。这种温度传感器能够实现除了位置确定和从该位置确定中推导出的运动确定之外检测附加的测量参数。借助温度传感器能够直接作为绝对变量确定检测的动物的体温，并且根据所述体温推断出生病或死亡的动物。在此，一方面对动物的生病或死亡的推断仅能够以绝对测量的温度来证明，或者以两个温度的比较来证明，所述温度以时间间距通过温度传感器针对同一物体确定。一个物体作为同一物体的关联在此根据物体的扫描和地点关联来进行，使得当动物例如在较短的时间间距中在同一地点检测时，借助温度传感器能够以可靠的方式在静止的动物和死亡的动物之间进行区分。此外，借助于温度传感器能够进行添加的物体、即例如生产的蛋或粪便堆积和静止的动物之间的区分，因为这种物体具有与动物不同的温度和/或不同的温度变化率。

在此尤其优选的是：温度传感器与评估单元信号连接，并且评估单元构成用于：将借助扫描设备检测的信号和同时借助温度传感器检测的信号彼此关联。借助渡越时间信号和温度测量信号的该具体结合，在一个测量通道中的物体处获得的测量数据的直接关联变得可行，从而一方面开始两个测量通道的好的比较，并且根据在此确定的渡越时间轮廓和与可在渡越时间轮廓中识别的物体相关联的温度直接地评估唯一的测量通道变得可行，由此对生病的动物或死亡的动物的直接认知变得可行，这例如通过如下方式实现：将不以腿站立且具有相对于正常温度下降的体温的动物识别为死亡的动物。

还更优选的是：评估单元包括计数装置并且构成用于：在计数装置中存储以时间规则的间距和/或空间规则的间隔由扫描装置检测的结构的数据。通过该改进形式检测规则设置的结构、即例如禽舍的竖直支柱或其他的装置部件，并且持续地对其数量计数和存储。根据分别在特定的扫描地点或在特定的扫描时间点所计的这种结构的数量，评估单元能够执行直接的位置确定，使得能够直接从所述确定的数量中确定和关联棚圈中的检测到的干扰物体或死亡动物的空间方位。因此，评估单元能够将禽舍的竖直支柱作为在扫描通道中检测到的结构、即作为重复出现的结构检测并且计数，使得根据直至一个不期望的物体或死亡的动物计数的竖直支柱的数量，达到对不期望的物体或死亡动物的空间位置的精确的结论。

根据另一优选的实施方式提出，评估单元构成用于：根据由扫描装置检测的结构的通过计数装置确定的时间规则的间距和/或通过计数装置确定的空间规则的间隔，确定扫描装置沿着移动路径的位置并且将所述位置与渡越时间轮廓相关联。根据该实施方式，将计数装置用于：执行扫描装置的精确的位置确定并且与渡越时间轮廓相关联。在此要理解的是：有利地在测量由动物占据的棚圈中的渡越时间轮廓之前，执行校准过程，所述校准过程根据未占据的棚圈允许对重复出现的结构、即例如竖直支柱或其他的装入件的识别和后续的无疑问的关联。

在此，根据确定的重复出现的结构来确定特定的位置一方面能够进行成，使得通过评估单元为用户说明位置，所述位置通过在扫描装置的行进路径中在前的和随后的重复出现的结构来说明，这例如通过如下方式实现：说明进行成，使得第五和第六重复出现的结构(竖直支柱)之间的特定的位置处于扫描单元的行进路径中。

位置说明能够通过如下方式进一步精确化：评估单元构成用于，根据扫描装置在沿着移动路径移动期间所经过的渡越时间，在两个重复出现的结构之间进行内插，并且根据所述内插在两个重复出现的结构之间的区域中计算扫描装置的精确位置。因此，例如如果在两个依次跟随的重复出现的结构的检测之间经过时间段X，并且在检测第一重复出现的结构之后在X的80％的时间段期间到达扫描装置并且同时——可能地——始于特定的位置在移动时间的20％之后达到随后的重复出现的结构作为监控可行性之后，达到该特定的位置，那么才能够推断出：找到的位置位于第一重复出现的结构之后在两个重复出现的结构之间的总距离的80％处并且相应地在第二重复出现的结构之前在该距离的20％处。以该方式评估单元能够构成用于：根据检测两个依次跟随的重复出现的结构之间的时间进程，说明两个重复出现的结构之间的精确的位置，从而简化发现所寻找的、在渡越时间轮廓中识别到的结构。

还更优选的是，动物监控设备通过与通过驱动单元驱动的或借助被动驱动的传递元件、尤其驱动轮或摩擦轮耦联的传感器来改进，所述传感器用于检测传递元件的路径距离，其中评估单元与传感器信号耦联，并且构成用于，从由传感器接收到的路径间距信号中确定扫描装置沿着移动路径的位置，并且将所述位置与渡越时间轮廓相关联。根据该实施方式设有传感器，例如里程表、增量传感器、转动传感器，所述传感器检测扫描装置所经过的路线。一方面，所述传感器可以直接与轮机械耦联，所述轮用于沿着待测量的路线驱动扫描装置。但是，传感器还可以与被动滚动的轮、例如摩擦轮耦联，所述轮在沿着移动路径延伸的结构上滚动。在这两种情况下，都能够实现根据传感器信号检测所经过的路径，并且可以与渡越时间轮廓组合，以便使用于渡越时间轮廓中的所寻找的点的位置说明对于用户而言可发现。

在此要理解的是：具有用于位置确定的传感器的所述改进形式尤其也能够与根据之前阐述的改进形式进行的位置确定组合。特别地，该传感器支持的位置确定能够与通过扫描装置本身根据检测重复出现的结构进行的位置确定组合，以便由此执行位置说明的验证。评估单元就此可以构成用于：将这两个不同的位置确定方式彼此组合并且从中产生位置说明或位置区域说明。原则上，除了位置确定的该可行性之外，附加地或替选地也能够设有另外的位置确定设备，以便在渡越时间轮廓之内将寻找的结构与位置相关联，从而为用户简化结构的发现。因此例如扫描装置本身能够构成为，使得其以规则的或不规则的时间间距沿移动方向进行扫描，即向前或向后定向。根据沿如下移动方向的所述扫描，于是能够沿着移动路径进行位置确定并且与时间点或渡越时间轮廓的信号值相关联，所述渡越时间轮廓在沿移动方向的所述扫描之前或之后不久记录，所述移动方向可能对准在扫描装置的移动路径开始或结束时的特定的反射结构并且由所述反射结构反射。通过沿移动方向的重复的扫描，由此能够将沿着移动路径的多个位置在时间上与渡越时间轮廓相关联，从而能够实现在渡越时间轮廓之内的寻找的结构的位置确定。在此再次通过在根据沿移动方向的该扫描的两个位置确定之间的内插，也能够借助于评估单元为沿着渡越时间轮廓的每个地点进行精确的位置确定。

附图说明

原则上要理解的是：基于借助于检测重复出现的结构、借助于单独的传感器或借助于沿移动方向重复扫描进行的该位置确定，将渡越时间轮廓转变成地点轮廓，使得评估单元分别代替信号检测时间点，将地点检测点与各个沿着移动路径记录的渡越时间信号相关联，所述地点检测点表征沿着移动路径的位置，在所述位置处检测渡越时间信号。通过将渡越时间轮廓这样转变成地点轮廓，简单地使用特定的、可根据渡越时间信号识别的结构是快速且安全可行的。根据所附的附图阐述本发明的优选的实施方式。附图示出：

图1示出在具有三层的用于鸡的动物饲养装置上使用的根据本发明的检测设备的示意纵向图，

图2示出图1中的说明测量布置的局部的立体布置图，

图3示出渡越时间轮廓，和

图4示出渡越时间轮廓样本。

具体实施方式

如从图1中可见，根据本发明的检测设备配设有扫描装置，所述扫描装置包括三个竖直彼此间隔开的扫描单元10、11、12。扫描单元10、11、12固定在底座20上，在所述底座上也设置有评估单元30，扫描单元10、11、12与所述评估单元以信号的方式连接。

框架底座20借助于三个滚筒40、41、42可运动地支承在笼装置的集蛋槽50a、51a、52a上进而能够在移动方向A上沿着笼运动。

每个扫描单元发射激光束110、111、112，所述激光束以小的间距在笼的底部承重面50、51、52之上行进。

扫描优选在动物的承重面之上的平面中进行，所述平面与承重面间隔开0.5至10cm、优选1-5cm。间距能够选择成，使得在动物的腿的高度上进行扫描。这确保对动物和物体的区分的扫描和识别。

在移动方向A上水平彼此间隔开地，每个扫描单元与相邻扫描单元相关联，如在图2中根据扫描单元10和相邻扫描单元10a可见。扫描单元和相邻扫描单元这两者都借助平行地以小的间距在底面40之上行进的激光束测量。然而，扫描单元的激光测量束110相对于相邻扫描单元10a的激光束110a成角度α，使得能够避免通过由物体遮盖物体所得到的、在扫描单元和位于其后方的物体之间得到的阴影，并且在底面40之上的区域中的全部物体通过两个激光束110、110a中的至少一个来检测。

相邻检测单元10a与直接固定在其上的非接触式测量的温度测量单元10b相关联，所述温度测量单元发射温度测量束110b，所述温度测量束平行于激光测量束110a行进。

图3示出对于测量的典型的渡越时间轮廓，所述测量借助扫描单元执行。在渡越时间轮廓的X轴上绘制沿着集蛋槽的移动路径，在Y轴上绘制渡越时间信号，所述渡越时间信号分别借助激光测量束110在沿着集蛋槽的相应的地点处确定。图4示出相应的渡越时间轮廓样本，所述渡越时间轮廓样本通过校准移动来记录，其中没有动物存在于动物饲养装置中。如在图3和图4之间的比较中可良好识别的，重复出现的渡越时间信号120a、b、c、d直接与棚圈装置的地点固定的元件相关联，即例如竖直直立的支柱60、61、饮水装置等。根据渡越时间轮廓样本中的这样分布的渡越时间信号的样本和渡越时间轮廓中的要与其关联的渡越时间信号，确定用于每个渡越时间信号的可靠的地点说明，所述渡越时间信号附加地处于渡越时间轮廓中。

在渡越时间轮廓中于是还存在典型的渡越时间信号130a、a、c、d，所述渡越时间信号针对站立的鸡的腿求出，这是渡越时间信号中的窄的峰值，所述峰值通过激光束在所述腿处的反射形成。

已经平躺在底面50上的物体或鸡可通过渡越时间轮廓中的宽的渡越时间信号轮廓隆起部140a识别。如果这种宽的渡越时间轮廓隆起部140重复地刚好在相同的地点处确定，那么从中一定推断出静态的物体或死亡的或生病的鸡，所述鸡在两次测量之间没有运动。

除了通过两个时间上间隔开的渡越时间轮廓隆起部与不变的空间布置来确定这种静态的、干扰蛋滚动过程的物体或也许生病或死亡的动物的可行性之外，从一次确定的宽的渡越时间轮廓隆起部中也能够与温度测量成对地推断出相应静态的物体或生病的或也许死亡的动物，其中所述宽的渡越时间轮廓隆起部能够推断出平躺在底面上的物体或动物，其中所述温度测量指示物体的对于活鸡非典型的温度或动物的下降的体温。

Claims (20)

1.一种用于检测禽舍中的静止物体的动物监控设备，所述动物监控设备包括：

非接触式工作的扫描设备，所述扫描设备构成用于，在扫描设备中发射电磁辐射并且接收电磁辐射的反射，

与所述扫描设备信号连接的电子评估单元，所述电子评估单元构成用于，评估由所述扫描设备接收的信号，

其中所述扫描设备包括至少一个扫描单元，所述扫描单元包括用于沿预先确定的方向发射电磁扫描束的发射器，和用于从预先确定的方向接收所述扫描束的反射的接收器，并且所述评估单元构成用于，从接收由所述扫描单元发射的和反射的信号和其渡越时间中，确定渡越时间信号，并且所述扫描单元从在一个时间段期间接收到的所述渡越时间信号中创建渡越时间轮廓，

其特征在于，

所述评估单元构成用于：

- 在校准模式中，记录第一渡越时间轮廓，并且将所述第一渡越时间轮廓作为渡越时间轮廓样本存储在所述渡越时间轮廓存储器中，并且

- 在监控模式中，记录第二渡越时间轮廓和随后可能的另外的渡越时间轮廓，并且将所述第二渡越时间轮廓或每个另外的渡越时间轮廓与所述渡越时间轮廓样本进行比较，

其中所述评估单元包括计数装置并且构成用于：在所述计数装置中存储以时间规则的间距和/或空间规则的间隔由所述扫描设备检测的结构的数量。

2.根据权利要求1所述的动物监控设备，

其特征在于，

所述扫描设备包括至少两个竖直间隔开的扫描单元，所述扫描单元中的每个扫描单元包括用于沿预先确定的方向发射电磁扫描束的发射器，和用于从预先确定的方向接收所述扫描束的反射的接收器，并且所述评估单元构成用于，从接收由每个扫描单元发射的和反射的信号和其渡越时间中，确定渡越时间信号，并且为所述扫描单元中的每个从在一个时间段期间接收到的所述渡越时间信号中创建渡越时间轮廓。

3.根据权利要求1所述的动物监控设备，

其特征在于，

所述评估单元包括电子的渡越时间轮廓存储器，并且还构成用于：

- 在所述渡越时间轮廓存储器中存储至少一个预先确定的渡越时间轮廓样本和与该预先确定的渡越时间轮廓样本相关联的地点说明，

- 从多个在扫描时间段期间确定的渡越时间信号中创建渡越时间轮廓，所述渡越时间轮廓描述在所述扫描时间段期间的所述渡越时间信号，

- 将所述渡越时间轮廓的至少一个片段与存储在所述渡越时间轮廓存储器中的所述预先确定的渡越时间轮廓样本进行比较，并且

- 在确定所述渡越时间轮廓的所述至少一个片段与所述渡越时间轮廓样本一致的情况下，将在渡越时间轮廓存储器中为所述预先确定的渡越时间轮廓样本存储的所述地点说明与出自所述渡越时间轮廓的所述片段相关联。

4.根据权利要求3所述的动物监控设备，

其特征在于，

所述评估单元构成用于：

- 在将所述渡越时间轮廓的所述至少一个片段与存储在所述渡越时间轮廓存储器中的预先确定的所述渡越时间轮廓样本进行比较时，将第一渡越时间轮廓部段、第二渡越时间轮廓部段和地点间距与所述渡越时间轮廓样本的第一渡越时间轮廓样本部段、所述渡越时间轮廓样本的第二渡越时间轮廓样本部段和预先确定的地点间距进行比较，所述地点间距限定所述第一渡越时间轮廓部段和所述第二渡越时间轮廓部段之间的空间距离，所述预先确定的地点间距限定所述第一渡越时间轮廓样本部段和所述第二渡越时间轮廓样本部段之间的距离，并且

- 在确定所述第一渡越时间轮廓部段与所述第一渡越时间轮廓样本部段一致并且确定所述第二渡越时间轮廓部段与所述第二渡越时间轮廓样本部段一致并且确定所述地点间距与所述预先确定的地点间距一致的情况下，将在所述渡越时间轮廓存储器中对所述预先确定的时间轮廓样本存储的地点说明与所述渡越时间轮廓相关联。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的动物监控设备，

其特征在于，

所述电磁辐射是激光辐射。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的动物监控设备，

其特征在于，

设有用于沿着动物饲养装置在移动方向上移动所述扫描设备的移动装置，所述移动方向横向于所述扫描设备定向。

7.根据权利要求6所述的动物监控设备，

其特征在于，

所述移动方向垂直于所述扫描设备定向。

8.根据权利要求6所述的动物监控设备，

其特征在于，

所述评估单元构成用于：在所述扫描设备沿着所述动物饲养装置连续运动期间，检测渡越时间轮廓。

9.根据权利要求8所述的动物监控设备，

其特征在于，

所述动物饲养装置具有多个单独的、彼此分开的动物饲养单元，并且所述评估单元构成用于：在移动运动期间在唯一的渡越时间轮廓中检测多个单独的、彼此分开的动物饲养单元，并且与为多个单独的、彼此分开的动物饲养单元存储的渡越时间轮廓样本进行比较。

10.根据权利要求6所述的动物监控设备，

其特征在于，

在移动方向上以间隔开一定间距的方式并且关于所述移动方向与扫描单元对齐地设置相邻扫描单元，其中

- 所述评估单元构成用于：从接收由所述相邻扫描单元发射的信号和其渡越时间中，确定相邻渡越时间信号，

- 所述扫描单元和所述相邻扫描单元与所述评估单元构成为并且连接成用于同时检测由所述渡越时间信号构成的渡越时间轮廓和由所述相邻渡越时间信号构成的相邻渡越时间轮廓并且连接，和

- 所述评估单元构成用于：在考虑所述间距和移动速度的情况下，将所述渡越时间轮廓和所述相邻渡越时间轮廓彼此比较，并且将如下渡越时间信号评估为存活信号，所述渡越时间信号未在所述渡越时间轮廓和所述相邻渡越时间轮廓中一致地发现。

11.根据权利要求10所述的动物监控设备，

其特征在于，

所述相邻扫描单元在相邻扫描设备中进行发射和接收，所述相邻扫描设备不平行于所述扫描单元的所述扫描设备伸展，并且所述相邻扫描设备处于具有所述扫描设备和所述移动方向的平坦的平面中，

和所述评估单元构成用于：根据所述渡越时间信号、所述相邻渡越时间信号、所述扫描单元和所述相邻扫描单元之间的间距和所述扫描设备和所述相邻扫描设备之间的间距，在考虑所述间距和所述移动速度的情况下，将所述渡越时间轮廓和所述相邻渡越时间轮廓彼此比较，并且将如下渡越时间信号评估为存活信号，所述渡越时间信号未在所述渡越时间轮廓和所述相邻渡越时间轮廓中一致地发现。

12.根据权利要求11所述的动物监控设备，

其特征在于，

所述相邻扫描设备定向成，使得所述相邻扫描设备在垂直于所述移动方向定向的基准平面中相对于竖直线成角度，所述角度与所述扫描设备在所述基准平面中相对于竖直线所成的角度一致。

13.根据权利要求1至4中任一项所述的动物监控设备，

其特征在于，

所述电磁辐射具有在对于家禽不可见的波长范围中的波长。

14.根据权利要求1至4中任一项所述的动物监控设备，

其特征在于，

每个扫描单元都发射一维的并且其角度定向恒定的电磁束。

15.根据权利要求1至4中任一项所述的动物监控设备，

其特征在于，

每个扫描单元都发射脉冲的电磁束。

16.根据权利要求1至4中任一项所述的动物监控设备，

其特征在于，

设有非接触式测量的温度传感器，所述温度传感器设置用于沿着所述扫描设备测量温度并且与所述扫描设备相邻地或同轴地设置。

17.根据权利要求16所述的动物监控设备，

其特征在于，

所述温度传感器与所述评估单元信号连接，并且所述评估单元构成用于：将借助所述扫描设备检测的信号和同时借助所述温度传感器检测的信号彼此关联。

18.根据权利要求1至4中任一项所述的动物监控设备，

其特征在于，

所述评估单元构成用于：根据由所述扫描设备检测的所述结构的通过所述计数装置确定的时间规则的间距和/或通过所述计数装置确定的空间规则的间隔，确定所述扫描设备沿着移动路径的位置并且将所述位置与所述渡越时间轮廓相关联。

19.根据权利要求1至4中任一项所述的动物监控设备，

其特征在于，

设有传感器，所述传感器与通过驱动单元驱动的或与被动驱动的传递元件耦联以检测所述传递元件的路径距离，其中所述评估单元与所述传感器信号耦联并且构成用于：从由所述传感器接收的路径距离信号中确定所述扫描设备沿着移动路径的位置，并且将所述位置与所述渡越时间轮廓相关联。

20.根据权利要求19所述的动物监控设备，

其特征在于，

所述传递元件是驱动轮或摩擦轮。