NL1032662C2 - Systeem voor het afbakenen van een gebied. - Google Patents

Description

SYSTEEM VOOR HET AFBAKENEN VAN EEN GEBIED

De uitvinding heeft betrekking op een systeem voor het afbakenen van een gebied, in het bijzonder voor het beperken van de bewegingsvrijheid van 5 loslopende dieren, volgens de aanhef van conclusie 1.

EP-B1-1.139.725 openbaart een systeem voor het afbakenen van een gebied dat begraasd wordt door koeien. Het systeem omvat twee of meerdere zelfrijdende voertuigen, waartussen een schrikdraad is gespannen. De voertuigen zijn ieder voorzien van een GPS ontvanger. Met behulp van de GPS ontvangers kunnen 10 de voertuigen hun onderlinge afstand bepalen. De voertuigen worden op afstand door een computer aangestuurd om gezamenlijk de schrikdraad te verplaatsen. Op deze wijze wordt telkens een nieuw deel van het gebied vrijgegeven voor de koeien. De computer kan daarbij zodanig geprogrammeerd zijn dat de voertuigen op vooraf bepaalde momenten volgens een vooraf bepaald patroon bewegen. De computer 15 dient daarbij te zijn voorzien van informatie over de vorm en afmetingen van het gebied, inclusief de aanwezigheid van sloten, hekken en eventuele andere obstakels.

Bovengenoemd systeem heeft als nadeel dat het onvoldoende betrouwbaar is. Zo kan de schrikdraad, of één van de voertuigen vast komen te zitten tijdens het verplaatsen van de voertuigen volgens het vooraf bepaalde patroon.

20 De uitvinding heeft als doel bovengenoemde nadelen ten minste gedeeltelijk op te heffen of althans een alternatief te bieden. In het bijzonder beoogt de uitvinding een betrouwbaarder systeem voor het afbakenen van een gebied te verschaffen.

Overeenkomstig de uitvinding wordt dit bereikt door middel van conclusie 1. Een systeem voor het afbakenen van een gebied, in het bijzonder voor 25 het beperken van de bewegingsvrijheid van loslopende dieren, omvat een eerste voertuig, een motor, een voertuigbesturing, een bevestigingspunt en een afbakenelement. Het afbakenelement strekt zich uit van het eerste voertuig naar het bevestigingspunt. Het systeem omvat verder een camera, welke camera werkzaam is verbonden met de voertuigbesturing voor het overbrengen van een signaal van de 30 camera naar de voertuigbesturing.

De camera verschaft de voertuigbesturing actuele informatie over het gebied, de begrenzingen van dit gebied, zoals afrasteringen en sloten, alsmede over dieren en eventuele andere obstakels in het gebied. Op basis van deze informatie kan de voertuigbesturing het voertuig zodanig besturen, dat eventuele obstakels, 10326624 2 afrasteringen en sloten worden vermeden, ook als deze in de loop van de tijd van positie zouden veranderen. Op deze wijze vergroot de uitvinding de betrouwbaarheid.

In het bijzonder is de camera ingericht voor het vormen van een dieptebeeld. Uit het dieptebeeld kan de voertuigbesturing afstanden bepalen tot 5 objecten die vermeden moeten worden, of juist gevolgd moeten worden. Dit verbetert de kwaliteit van de navigatie, waardoor het eerste voertuig zich sneller en/of betrouwbaarder kan verplaatsen.

Meer in het bijzonder omvat de camera: een stralingsbron voor het uitzenden van elektromagnetische straling, in 10 het bijzonder licht, een matrix met meerdere rijen en meerdere kolommen van ontvangers voor het ontvangen van tegen een object, zoals een dier, gereflecteerde elektromagnetische straling, een lens voor het afbeelden van de gereflecteerde elektromagnetische 15 straling op de ontvangers, en sensorbesturingsmiddelen, waarbij de sensorbesturingsmiddelen werkzaam verbonden zijn met de stralingsbron om de elektromagnetische straling te moduleren, en de sensorbesturingsmiddelen ingericht zijn om voor elk van de 20 ontvangers een faseverschil te bepalen tussen de uitgezonden en de gereflecteerde elektromagnetische straling.

Een dergelijke camera geeft een betrouwbaar dieptebeeld, in de vorm van afstands-, ofwel diepte-informatie, van meerdere punten op een waar te nemen object tot de camera. Een dergelijke camera is relatief goedkoop en genereert in korte 25 tijd het dieptebeeld.

Het navolgende is een toelichting op de werking van een mogelijke camera. De stralingsbron zendt elektromagnetische straling uit. Bij voorkeur wordt hiervoor licht gebruikt, met meer voorkeur infrarode straling, met meer voorkeur nabij-infrarode (NIR) straling. Hiervoor kunnen namelijk geschikte LED’s worden gebruikt 30 die heel eenvoudig zijn aan te sturen met een elektrisch bestuurbare voedingsstroom, en die bovendien zeer compact en efficiënt zijn en een lange levensduur hebben. Niettemin zouden ook andere stralingsbronnen kunnen worden gebruikt. (Nabij-) Infrarode straling heeft als voordeel dat de straling niet hinderlijk is voor (melk)dieren.

De straling is gemoduleerd, bij voorbeeld amplitude gemoduleerd, 35 volaens een modulatiefreauentie. die uiteraard verschilt van. en veel laaer is dan de 3 frequentie van de elektromagnetische straling zelf. Het bijvoorbeeld infrarode licht is hier een drager voor het modulatiesignaal.

Met behulp van de uitgezonden straling wordt de afstand bepaald door een faseverschuiving van het modulatiesignaal te meten, door de fase van 5 gereflecteerde straling te vergelijken met de fase van referentiestraling. Voor deze laatste wordt de uitgezonden straling bij voorkeur (vrijwel) direct doorgegeven aan de ontvanger. Uit het gemeten faseverschil kan de afstand eenvoudig worden bepaald door

Afstand = 1/2 x golflengte x (faseverschil/2Tr), 10 waarbij de golflengte die van het modulatiesignaal is. Merk op dat in bovenstaande relatie nog geen rekening wordt gehouden met eenduidigheid van de afstandsbepaling, die ontstaat doordat een faseverschil vanwege de periodiciteit kan horen bij een afstand A, maar ook bij A + n x (golflengte/2). Om die reden kan het zin hebben om de golflengte van de amplitudemodulatie zodanig te kiezen dat de in de 15 praktijk voorkomende afstanden wèl eenduidig zijn bepaald.

Bij voorkeur ligt een golflengte van de modulatie, bij voorbeeld amplitudemodulatie, van de uitgezonden straling tussen 1 mm en 5 m. Hiermee kunnen afstanden eenduidig worden bepaald tot een maximumafstand van 0,5 mm tot 2,5 m. Hierbij hoort een modulatiefrequentie van 300 MHz tot 60 kHz, die eenvoudig 20 te realiseren is in elektrische circuits voor het aansturen van LED's. Opgemerkt wordt dat het, indien gewenst, ook mogelijk is om nog kleinere of grotere golflengtes te kiezen.

In een uitvoeringsvorm is de voertuigbesturing ingericht om het eerste voertuig op basis van een beeld van de camera langs een begrenzing van het gebied, 25 zoals een sloot of een afrastering, te navigeren. Hierdoor hoeft niet langer op basis van GPS-informatie genavigeerd te worden. GPS-navigatie heeft als nadeel dat deze niet voldoende nauwkeurig is. Hierdoor kan de afstand tussen voertuig en sloot te groot, of te klein worden. Bij een te grote afstand zullen dieren tussen het voertuig en de sloot kunnen doorbewegen, waardoor ze in het deel van het gebied komen dat 30 afgebakend zou moeten zijn door het systeem. Bij een te kleine afstand kan een voertuig op het talud van de sloot, of zelfs in de sloot zelf terechtkomen.

In een voordelige vorm is de voertuigbesturing ingericht om informatie over de beschikbaarheid van voer in het gebied te bepalen uit ten minste één beeld van de camera en om mede op basis van deze informatie een verplaatsingssnelheid 35 en/of verplaatsingsfrequentie van het eerste voertuig te bepalen. Onder 4 verplaatsingssnelheid kan hierbij zowel de richting, als de grootte van de snelheid worden verstaan. Hierdoor hoeft niet langer te worden uitgegaan van een gemiddelde, geschatte, of door een gebruiker vastgestelde beschikbare hoeveelheid voer. Aldus wordt de betreffende informatie beter of tegen minder inspanning verkregen.

5 In een uitvoeringsvorm is de voertuigbesturing ingericht om informatie over de aanwezigheid van dieren in het gebied te bepalen uit ten minste één beeld van de camera en om mede op basis van deze informatie een verplaatsingssnelheid en/of verplaatsingsfrequentie van het eerste voertuig te bepalen. De aanwezigheid van een dier in de buurt van het eerste voertuig kan rechtstreeks de navigatie 10 beïnvloeden, bijvoorbeeld doordat het betreffende dier zich in de beoogde verplaatsingsrichting bevindt. Tevens kunnen de verplaatsingssnelheid en/of verplaatsingsfrequentie mede worden bepaald door het aantal waargenomen dieren, om zo de hoeveelheid vrij te geven gebied af te stemmen op dit aantal. Hierdoor wordt vermeden dat een gebruiker instellingen van de voertuigbesturing handmatig moet 15 aanpassen indien hij melkdieren toevoert naar, of weghaalt uit, het gebied.

In een voordelige vorm is de voertuigbesturing ingericht om informatie over een momentane contour van het afbakenelement te bepalen uit ten minste één beeld van de camera en om mede op basis van deze informatie een verplaatsingssnelheid van het eerste voertuig te bepalen en/of spanmiddelen voor het 20 opspannen van het afbakenelement aan te sturen. Door een momentane contour van het afbakenelement te vergelijken met vooraf bepaalde contouren kan de voertuigbesturing bijvoorbeeld vaststellen dat het afbakenelement te ver doorhangt en overeenkomstig de spanmiddelen aansturen. Ook in een horizontaal vlak kan het afbakenelement een ongewenste contour hebben, doordat het bijvoorbeeld om een 25 object is blijven hangen. De voertuigbesturing kan in het bijzonder pogen dit te verhelpen door de spanmiddelen en/of de motor van het eerste voertuig aan te sturen. Indien dit niet helpt kan de voertuigbesturing meer in het bijzonder een alarmsignaal doen afgeven.

In een uitvoeringsvorm is de camera fysiek verbonden met het eerste 30 voertuig. Hierdoor voert het eerste voertuig de camera mee en verkrijgt de voertuigbesturing informatie vanuit de positie van het eerste voertuig.

In een voordelige vorm is het bevestigingspunt voorzien aan een tweede voertuig. Door een tweede voertuig in te zetten wordt het systeem flexibeler en is het niet nodig om handmatig het bevestigingspunt te verplaatsen.

5

De uitvinding zal nu nader worden toegelicht aan de hand van de bijgaande figuren, waarin een niet beperkend uitvoeringsvoorbeeld wordt getoond.

Figuur 1 toont een eerste onbemand voertuig overeenkomstig de uitvinding, langs een afrastering; 5 Figuur 2 toont een tweede onbemand voertuig overeenkomstig de uitvinding;

Figuur 3 toont het eerste onbemande voertuig van figuur 1, langs een sloot;

Figuur 4 toont een besturingsschema voor het eerste en/of tweede 10 onbemande voertuig.

Figuren 1 en 3 tonen een eerste onbemand voertuig 1 dat is voorzien van een afbakenelement 2. Het eerste onbemande voertuig 1 bevindt zich in een gebied, zoals een weiland, dat reeds gedeeltelijk is afgebakend door middel van een afrastering 4 (figuur 1). In het onderhavige uitvoeringsvoorbeeld is zowel het 15 afbakenelement 2 als de afrastering 4 uitgevoerd als een draad waarop een schrikspanning kan worden gezet.

Het eerste voertuig 1 omvat in dit uitvoeringsvoorbeeld een gestel 5 met vier kooiwielen 6. De kooiwielen 6 hebben een loopvlak dat wordt gevormd door op 20 afstand van elkaar gelegen bolvormig gekromde strippen 7. Het linker en rechter paar kooiwielen 6 omvatten ieder een aandrijfketting 8 die één paar kooiwielen 6 tegelijkertijd aandrijft middels een voor ieder paar kooiwielen 6 afzonderlijk op het gestel 5 aangebrachte elektrische stappenmotor 9 (zie figuur 2). Door de elektrische stappenmotoren 9 tegelijkertijd of onafhankelijk van elkaar aan te drijven kan het 25 onbemande eerste voertuig 1 worden bestuurd.

Teneinde het afbakenelement 2 tussen een eerste voertuig 1 en een zoals in figuur 2 weergegeven tweede onbemand voertuig 10 te kunnen opspannen is het eerste voertuig 1 in dit uitvoeringsvoorbeeld voorzien van spanmiddelen 11 voor het opspannen van het afbakenelement 2 tussen de beide voertuigen. De 30 spanmiddelen 11 omvatten door een elektromotor 12 aandrijfbare rolmiddelen 13 voor het op- en afrollen van het afbakenelement 2. Daar het eerste voertuig 1 en het tweede voertuig 10 met uitzondering van de spanmiddelen 11 in hoofdzaak gelijk zijn, zijn overeenkomstige onderdelen met gelijke verwijzingscijfers weergegeven.

De rolmiddelen 13 zijn in een eerste ophangpunt door middel van een 35 loadcel (niet getoond) met het gestel 5 verbonden en in een tweede ophangpunt door 6 middel van een bladveer (niet getoond) met een verder deel van het gestel 5 verbonden. Op het gestel 5 is verder een om een verticale as 16 verdraaibaar geleidingsstuk 17 aangebracht waarlangs het afbakenelement 2 naar de rolmiddelen 13 wordt geleid.

5 Zoals in figuur 2 is weergegeven is het geleidingsstuk 17 voorzien van een loadcel 18 voor het bepalen van de opspankracht van het afbakenelement 2 op het tweede voertuig 10. Het uiteinde van het geleidingsstuk 17 is verder voorzien van een uitbreekbeveiliging 19 waaraan het geleidingselement 2 bevestigbaar is. De uitbreekbeveiliging 19 is in het onderhavige uitvoeringsvoorbeeld uitgevoerd als een 10 veeruitbreekbeveiliging die een schroefvormige buigveer 20 omvat met een ronde doorsnede. Indien de opspankracht waarmee het afbakenelement 2 tussen de beide voertuigen 1, 10 wordt gehouden een bepaald maximum overschrijdt dan schiet de oogbevestiging uit de veeruitbreekbeveiliging. Het zal duidelijk zijn dat de oogbevestiging door middel van een bedieningspersoon eenvoudig weer in de 15 veeruitbreekbeveiliging gestoken kan worden zonder dat deze beschadigd raakt.

Het geleidingsstuk 17 omvat verder een hoekmeter 21 met behulp waarvan de hoekverdraaiing van het geleidingsstuk 17 op de verticale as 16 is te bepalen. Indien de hoekverdraaiing een vooraf bepaalde maximale hoek overschrijdt wordt het voertuig niet verder aangedreven om te voorkomen dat de opspankracht 20 van het afbakenelement te groot wordt. Deze zelfde opspankracht en het stoppen van de aandrijving bij het overschrijden van deze opspankracht kan bij het eerste voertuig 1 worden gemeten met de loadcel van de spanmiddelen 11.

Op het gestel 5 van, in dit uitvoeringsvoorbeeld, zowel het eerste 1, als het tweede 10 voertuig, is een camera voorzien, in dit geval een gecombineerde 25 2D/3D camera 100. De 2D/3D camera 100 omvat een kunststof behuizing 101 die via een niet getoond kogelschamier beweegbaar is verbonden aan het gestel 5. De 2D/3D camera 100 kan roteren om een verticale as door het kogelschamier en kantelen om een horizontale as door het kogelschamier door middel van niet getoonde actuatoren, bijvoorbeeld servomotoren.

30 Alternatief kan de 2D/3D camera 100 vast verbonden zijn aan het gestel 5, verbonden zijn via een scharnier dat in hoofdzaak een draaiing om een verticale as toelaat, of verbonden zijn via een scharnier zonder actuatoren.

De behuizing 101 omvat een voorzijde 104. In de voorzijde 104 is een lens 106 opgenomen en meerdere stralingsbronnen, in dit uitvoeringsvoorbeeld OC ll/'kfkrriwnArt In #Ia wnpm ι /η n lnfpnpAA/Ί llnkl ami'Minr· r\ IaHaa /1D I In nnn 7 \ variant is de lens 106 voorzien aan de binnenzijde van de voorzijde 104, waarbij de voorzijde 104 vervaardigd is uit een materiaal dat doorlatend is voor infrarood licht. Op deze wijze is de lens 106 beschermd voor invloeden van buitenaf, terwijl de vlakke kunststof voorzijde 104 makkelijker te reinigen is dan de voorzijde 104 met 5 uitstekende lens 106.

In de behuizing 101 is verder een plaatsgevoelige sensor, zoals een CMOS beeldsensor 110 opgenomen. De CMOS beeldsensor 110 omvat op een naar de lens 106 toegekeerde zijde een matrix met meerdere rijen en kolommen van ontvangers, in de vorm van lichtgevoelige fotodioden. In dit uitvoeringsvoorbeeld is dit 10 een matrix van 64X64 fotodioden, maar resoluties van 176X144, 640X480, en andere, kleinere of hogere, matrixgroottes zijn eveneens mogelijk. De CMOS beeldsensor 110 omvat geïntegreerde sensorbesturingsmiddelen die de IR-LED's 108 aansturen en die het infrarood licht dat op ieder van de fotodiodes valt verwerken tot een digitaal signaal en dit via een niet-getoonde draadloze, of draad verbinding naar een centrale 15 verwerkingseenheid, of computer voeren (zie ook hieronder).

De sensorbesturingsmiddelen van de 2D/3D camera 100 bepalen de afstand van een object ten opzichte van elk van de fotodiodes door middel van het meten van een faseverschil tussen het licht dat door de IR-LED's 108 van de 2D/3D camera 100 naar een object wordt gezonden en het licht dat na reflectie terugkeert 20 naar de 2D/3D camera 100, d.w.z. naar de CMOS beeldsensor 110 daarvan.

In een voordelige uitvoeringsvorm zenden de IR-LED's 108 een amplitude gemoduleerd golfvormig lichtsignaal uit. De amplitude-modulatie heeft zelf een herhalingsfrequentie. Na reflectie wordt dit lichtsignaal door de lens 106 afgebeeld op de CMOS beeldsensor 110. Door het faseverschil van het ontvangen 25 gemoduleerde lichtsignaal ten opzichte van het uitgezonden gemoduleerde lichtsignaal te bepalen, kan met behulp van de golflengte van het gemoduleerde signaal de afstand tussen sensor en object worden berekend. Dit gebeurt parallel voor elk van de fotodiodes op de CMOS beeldsensor 110. Aldus ontstaat een ruimtelijk, of dieptebeeld van het waargenomen object.

30 Opgemerkt wordt dat op deze wijze de afstand nog niet ondubbelzinnig is bepaald. Een object kan zich immers op een veelvoud van golflengtes van het gebruikte lichtsignaal van de sensor bevinden. Dit kan in de praktijk bijvoorbeeld worden opgelost door ook de frequentie van de amplitudemodulatie te variëren.

8

In een bijzondere vorm Kunnen korte iichtpulsen worden uitgezonden door de IR-LED’s 108, mits in elke lichtpuls minimaal één hele, bij voorkeur twee, of meerdere, golven van het gemoduleerde signaal vallen.

Afhankelijk van de gekozen frequentie van de amplitudemodulatie kan 5 de 2D/3D camera 100 meerdere, bijvoorbeeld vijftig, beelden per seconde maken. Elk beeld is daarbij te beschouwen als een betrouwbare weergave van het waargenomen object, zoals de afrastering 4 (figuur 1), een sloot 114 (figuur 3), gras, of een dier, zoals een koe.

De CMOS beeldsensor 110 kan in dit uitvoeringsvoorbeeld naast een 10 ruimtelijk beeld ook een 2-dimensionaal beeld genereren, waarbij verschillen in kleur en reflectie van het waargenomen object vertaald worden naar grijstinten.

Figuur 4 toont schematisch een voertuigbesturing, ofwel voertuigbesturingsmiddelen, hier in de vorm van een besturingssysteem 120. Het besturingssysteem 120 omvat een centrale verwerkingseenheid 122 voor het 15 aansturen van één of meerdere actuatoren 124, en een gebruikersstation in de vorm van een personal computer (PC) 126. De actuatoren 124 omvatten de motoren 9 en 12 en eventueel de niet getoonde servomotoren voor het richten van de 2D/3D camera 100 zelf. De 2D/3D camera is werkzaam verbonden met de centrale verwerkingseenheid 122, in dit uitvoeringsvoorbeeld via een draadverbinding.

20 De centrale verwerkingseenheid 122 is in dit uitvoeringsvoorbeeld voorzien op een niet getoonde positie in het gestel 5 van het eerste voertuig 1, terwijl een afzonderlijke centrale verwerkingseenheid (niet getoond) is voorzien op het tweede voertuig 10. De centrale verwerkingseenheid 122 is ingericht voor het uitvoeren van verschillende, hieronder nader te beschrijven, taken. Daartoe heeft de 25 centrale verwerkingseenheid 122 in dit uitvoeringsvoorbeeld een werkgeheugen en is geprogrammeerd met besturingssoftware en interpreteert op basis van algoritmes, en/of fuzzy logic control, de beelden van de 2D/3D camera 100. Op basis van deze interpretatie stuurt de centrale verwerkingseenheid 122 één of meerdere actuatoren 124 aan, zoals hieronder nader zal worden beschreven.

30 De centrale verwerkingseenheden 122 van het eerste onbemande voertuig 1, het tweede onbemande voertuig 10 en van eventuele (niet getoonde) meerdere onbemande voertuigen, zijn via een vaste, of bij voorkeur draadloze, verbinding verbonden met de PC 126. Via de PC 126 kan de besturingssoftware van de centrale verwerkingseenheid 122 geladen en/of aangepast worden. Tevens kan 35 een monitor van de PC 126 een al dan niet bewerkt beeld van de 2D/3D camera 100 * · 9 weergeven. Ook kan dit scherm eventuele waarschuwingen weergeven, indien de centrale verwerkingseenheid 122 op basis van het beeld van de 2D/3D camera 100 constateert dat er een storing, of andere ongewenste gebeurtenis plaatsvindt.

Tot slot kan de PC 126 zijn voorzien van, of zijn verbonden met verdere 5 randapparatuur, zoals een opslagmedium (niet getoond) waarop beelden van de camera en/of bewerkte informatie kan worden opgeslagen. De PC 126 kan dezelfde PC zijn als waarop ook andere taken van bijvoorbeeld een melkveebedrijf worden uitgevoerd, al dan niet geïntegreerd met het aansturen van de onbemande voertuigen 1 en 10. Ook kan de PC 126 onderdeel zijn van een netwerk van computers die 10 bijvoorbeeld gezamenlijke verschillende processen van het melkveebedrijf uitvoeren, zoals het farm management en het besturen en bewaken van melkrobots.

De centrale verwerkingseenheid 122 van het eerste onbemande voertuig 1, en eventueel die van het tweede onbemande voertuig 10 en eventuele (niet getoonde) meerdere onbemande voertuigen, zijn via een vaste, of draadloze 15 verbinding verbonden met waarnemingsmiddelen die ingericht zijn voor het waarnemen van een entiteit in de omgeving van het verplaatsbare afbakenelement. Alternatief, of in aanvulling, kunnen dergelijke waarnemingsmiddelen ook verbonden zijn met de PC 126. De waarnemingsmiddelen van dit uitvoeringsvoorbeeld zijn de hierboven beschreven 2D/3D camera 100, een klimaatsensor 130 en een melksensor 20 132.

Het besturingssysteem 120, en in dit uitvoeringsvoorbeeld met name de centrale verwerkingseenheid 122, zijn ingericht voor het ontvangen en verwerken van een signaal van de waarnemingsmiddelen 100, 130, 132. De klimaatsensor 130 is ingericht om een temperatuur, luchtdruk, luchtvochtigheid, windsnelheid, en/of 25 neerslaghoeveelheid te bepalen in de omgeving van het eerste voertuig 1 en daarmee van het afbakenelement 2. De melksensor 132 is ingericht om een hoeveelheid en/of een samenstelling te bepalen van melk, die in een melkinrichting (niet getoond) wordt afgenomen van een melkdier (niet getoond).

In gebruik zal de 2D/3D camera 100 een beeld vormen van het af te 30 bakenen en/of reeds afgebakende gebied, in dit voorbeeld respectievelijk een nog niet begraasd en een reeds begraasd deel van het weiland. Tevens kan de 2D/3D camera 100 een beeld vormen van de begrenzingen van deze gebieden, die bijvoorbeeld de vorm hebben van de afrastering 4 (fig. 1), of de sloot 114 (fig. 3). Ten behoeve van het vormen van een groter, of anders georiënteerd beeld kan het besturingssysteem 120 35 een van de servomotoren de 2D/3D camera 100 laten verdraaien.

10

Op basis van het beeid van het reeds begraasde deel van het weiland, kan het besturingssysteem 120 vaststellen in hoeverre de hoeveelheid beschikbaar gras reeds is afgegraasd. Hiertoe wordt met voordeel gebruik gemaakt van de diepte-informatie van de 2D/3D camera 100. Op basis hiervan kan het besturingssysteem 5 120 beslissen het eerste 1 en/of tweede 10 voertuig te verplaatsen, alsmede de grootte en richting van deze verplaatsing.

Op basis van het beeld van de 2D/3D camera 100 van het eerste voertuig 1 bepaalt het besturingssysteem 120 de afstand en oriëntatie van de afrastering 4 (fig. 1), of de sloot 114 (fig. 3) ten opzichte van het eerste voertuig 1. Op 10 grond hiervan worden de motoren 9 zodanig aangestuurd, dat het eerste voertuig 1 op een vooraf bepaalde afstand langs de afrastering, of sloot rijdt. Voordelig is daarbij dat het besturingssysteem 120 uitgaat van het werkelijke verloop van de afrastering, of sloot. Indien bijvoorbeeld het verloop van de afrastering aangepast zou worden, dan zou dat in de stand van de techniek ertoe kunnen leiden dat het eerste voertuig 1 niet 15 meer de afrastering volgt, of hier juist tegenaan botst.

Het systeem volgens de uitvinding is verder flexibeler en gebruikersvriendelijker dan dat volgens de stand van de techniek. Indien een gebruiker een afrastering verplaatst, een sloot graaft of dempt, of anderszins het gebied wijzigt, dan hoeft hij deze wijzingen niet te verwerken in de vooraf bepaalde 20 patronen voor het op afstand besturen van de onbemande voertuigen. Dankzij de 2D/3D camera 100 neemt het systeem de betreffende veranderingen immers zelf waar.

Tevens kan het besturingssysteem 120 uit de beelden van de 2D/3D camera 100 afleiden of er koeien aanwezig zijn en op welke afstand deze zich tot het 25 eerste onbemande voertuig 1 bevinden. Op grond van deze informatie kunnen botsingen met koeien vermeden worden. Ook kan het besturingssysteem 120 uit de beelden afleiden wat het aantal koeien is. Hiertoe is het voordelig meerdere beelden over een tijdsperiode te gebruiken, of beelden van meerdere 2D/3D camera's 100. Koeien kunnen zich immers, vanuit de 2D/3D camera 100 gezien, achter andere 30 koeien bevinden, waardoor niet alle koeien in een keer door een 2D/3D camera 100 tegelijk worden waargenomen.

Verder kan het besturingssysteem 120 uit de beelden afleiden hoe de koeien verdeeld zijn over het gebied. Indien een substantieel deel van de koeien verdeeld is over in hoofdzaak het gehele vrijgegeven gebied, dan betekent dit dat er 35 voldoende gras beschikbaar is. Indien een substantieel deel van de koeien zich langs 11 het afbakenelement 2 bevindt, dan betekent dit dat er onvoldoende gras beschikbaar is in het vrijgegeven gebied. Dit is een indicatie voor het vrijgeven van een extra strook weiland en dus voor het verplaatsen van de onbemande voertuigen 1,10.

Ook kan het besturingssysteem uit de beelden een inschatting maken 5 van de resterende hoeveelheid gras in het voor de koeien beschikbare deel van het weiland en van de beschikbare hoeveelheid van het gras in het nog afgebakende deel. Het besturingssysteem 120 kan vervolgens de mate waarin gras wordt vrijgegeven aanpassen op basis van het aantal aanwezige koeien, de resterende hoeveelheid gras en/of de beschikbare hoeveelheid van het gras in het nog 10 afgebakende deel.

Op basis van de informatie van de klimaatsensor 130 kan het besturingssysteem 120 eventueel een inschatting maken van de te verwachten groeisnelheid van het gras. Deze inschatting kan mede het moment en/of de mate van een volgende verplaatsing van het afbakenelement 2 bepalen. Eveneens kan op basis 15 van de signalen van de klimaatsensor 130 de behoefte van in het afgebakende gebied aanwezige dieren aan gras worden bepaald. Zo zal bij extreem warm weer deze behoefte kleiner zijn dan bij normalere temperaturen.

Uit gegevens van de melksensor 132 kan voor ieder individueel melkdier dat in het afgebakende gebied aanwezig is, en/of voor het totaal van deze melkdieren, 20 bepaald worden wat de hoeveelheid en/of samenstelling van de afgegeven melk is. Een voor deze groepsgrootte kleine hoeveelheid melk en/of een laagwaardige samenstelling van de melk, wijzen op een te kleine hoeveelheid opgenomen gras en kan een factor zijn voor het besturingssysteem 120 die aangeeft dat er een groter nieuw gebied vrijgegeven moet worden door de voertuigen 1 en 10 en het 25 afbakenelement 2 dan de vorige keer. Ook zou het moment waarop een stuk gebied vrijgegeven wordt vervroegd kunnen worden.

Tijdens het rijden van het eerste voertuig 1 kan het tweede voertuig 10 stil blijven staan, of tegelijkertijd rijden. In beide gevallen kan de lengte van de draad 2 aangepast worden aan een veranderende onderlinge afstand van de twee voertuigen 30 1,10 door middel van de motor 12 van de spanmiddelen 11. Ook kan één van beide, of beide, 2D/3D camera's 100 de draad 2 waarnemen om te bepalen of deze te ver door hangt, of juist zeer strak hangt. Hierdoor kunnen in een niet getoonde variant met voordeel de hoekmeter 21 en/of de load cel worden weggelaten. Het rijden van het tweede voertuig 10 wordt bij voorkeur aangestuurd op basis van beelden van de eigen 35 2D/3D camera 100, waarbij de betreffende besturingssystemen 120 de verplaatsingen 12 van de eerste 1 en tweede 10 voertuigen op elkaar kunnen afstemmen door rechtstreeks of via de PC 126 met elkaar te communiceren.

Binnen het bereik van de uitvinding zijn diverse varianten mogelijk. Zo kan alleen het eerste voertuig zijn voorzien van de camera, waarbij het tweede 5 voertuig bijvoorbeeld aangestuurd wordt op basis van de beelden van en/of de verplaatsing van het eerste voertuig. In plaats van schrikdraad kan ook een ander afbakenelement worden toegepast, zoals stroomloze draad, prikkeldraad, of gaas.

De voertuigbesturing, ofwel het besturingssysteem, kan de voertuigen volledig autonoom besturen. Ook kan een deel van de beschreven taken van de 10 voertuigbesturing, zoals het bepalen van de verplaatsingssnelheid, -duur en -frequentie van de voertuigen, op een werkzaam met de voertuigbesturing verbonden computer worden uitgevoerd. In plaats van een centrale verwerkingseenheid voor elk onbemand voertuig, kan er ook een enkele centrale verwerkingseenheid worden voorzien die meerdere onbemande voertuigen bestuurt.

15 De centrale verwerkingseenheid kan een programmeerbare eenheid omvatten, maar kan bijvoorbeeld ook opgebouwd zijn uit niet programmeerbare logische schakelingen en/of uit beperkt programmeerbare geheugens, zoals een (E)EPROM. De voertuigbesturing, ofwel het besturingssysteem is ingericht om de hierboven beschreven taken uit te voeren. Een gebruikelijke wijze om een besturing in 20 te richten is het programmeren door middel van software. Alternatief, of in combinatie met specifieke software, kan de besturing ook geheel of gedeeltelijk uit elektronische componenten zijn opgebouwd met vooraf aangebrachte schakelingen voor het uitvoeren van (een deel van) de beschreven taken. Anders gezegd kan de besturing ingericht zijn voor het uitvoeren van zijn taken door middel van software en/of 25 specifieke hardware.

In plaats van een gecombineerde 2D/3D camera kan ook gebruikt gemaakt worden van een 2D-camera, een paar van 2D camera's, of een 3D camera zonder 2D functionaliteit. In plaats van een 2D/3D camera op één, of meerdere, voertuigen, kan een 2D/3D camera ook afzonderlijk worden voorzien. Ook zou in 30 plaats van een 2D/3D camera ook gebruik gemaakt kunnen worden van een passieve infrarood camera, bijvoorbeeld voor het waarnemen van melkdieren.

De 2D/3D camera kan op een waarnemingsvoertuig worden voorzien dat niet tevens gebruikt wordt om een afbakeningselement aan te bevestigen. Een dergelijk waarnemingsvoertuig kan een grondgebonden voertuig, of een luchtvaartuig 13 zijn. Ook kan de 2D/3D camera op een vast punt in of nabij het af te bakenen gebied worden voorzien.

In plaats van twee voertuigen kan ook gebruik gemaakt worden van één voertuig en een vast in het gebied voorzien punt, bijvoorbeeld een paal van de 5 afrastering van het weiland. Bij het rijden van het ene voertuig kan de afstand tot het vaste punt wijzigen, en zullen de opspanmiddelen de lengte van de afbakenelementen overeenkomstig aanpassen. Periodiek kan het vaste punt verplaatst worden, door bijvoorbeeld handmatig het betreffende uiteinde van de afbakenelementen aan een andere paal te bevestigen.

10 De motor die het onbemande voertuig aandrijft kan een elektrische of een verbrandingsmotor zijn. De motor hoeft zich niet in het voertuig te bevinden, maar kan zich bijvoorbeeld ook op een vast punt in of nabij het gebied bevinden en via aandrijfmiddelen, zoals een kabel, met het voertuig verbonden zijn.

De waamemingsmiddelen kunnen in plaats van rechtstreeks verbonden 15 te zijn met de centrale verwerkingseenheid, ook met de PC verbonden zijn. Ook kan het besturingssysteem verbonden zijn met andere dan de getoonde en beschreven waamemingsmiddelen, waarbij deze waamemingsmiddelen zich zelfs op een afstand van het betreffende af te bakenen gebied kunnen bevinden. Dergelijke waamemingsmiddelen kunnen bijvoorbeeld aan boord van een vliegtuig, of satelliet 20 zijn, of kunnen klimaatsensoren zijn bij een klimatologisch instituut. Een dergelijk klimatologisch instituut zou ook klimaatgegevens kunnen voorbewerken tot bijvoorbeeld een signaal dat representatief is voor de te verwachten groeisnelheid van gras.

Ook kan ten minste één melkdier, een deel van de melkdieren, of alle 25 melkdieren uitgerust zijn met een GPS-ontvanger en een zender voor het doorgeven van de actuele situatie van de betreffende melkdieren. Verder kan het systeem voorzien zijn van een voerafgiftesensor voor het waarnemen van de afgifte aan een dier van vast en/of vloeibaar voer, waaronder te begrijpen water. Aldus kan het besturingssysteem de vrijgave van gras afstemmen op de hoeveelheid afgegeven 30 ander voer.

De melkdieren kunnen eveneens uitgerust zijn met een vreetsensor, waardoor tezamen met de positie-informatie eveneens aangegeven kan worden of het betreffende melkdier wel of niet aan het eten is. De informatie van de GPS-ontvanger en/of van de vreetsensor kan samen met, of in plaats van, de informatie van de 2D/3D 35 camera verwerkt worden in het besturingssysteem om te bepalen of en waar de 14 koeien aan het eten zijn, welke informatie gebruikt kan worden om te bepalen of, wanneer, en in welke mate het afbakenelement verplaatst dient te worden door de één of meerdere voertuigen.

Λ Λ7θ R ft -

Claims (9)

1. Systeem voor het afbakenen van een gebied, in het bijzonder voor het beperken van de bewegingsvrijheid van loslopende dieren, welk systeem omvat: 5. een eerste voertuig (1), een motor (9) voor het aandrijven van het eerste voertuig (1), een voertuigbesturing (120) voor het besturen van het eerste voertuig (1). een bevestigingspunt (10) en 10 - een afbakenelement (2), waarbij het afbakenelement (2) zich uitstrekt van het eerste voertuig (1) naar het bevestigingspunt (10), met het kenmerk, dat het systeem verder een camera (100) omvat, welke camera (100) werkzaam is verbonden met de voertuigbesturing (120) voor het overbrengen van een 15 signaal van de camera (100) naar de voertuigbesturing (120).

2. Systeem volgens conclusie 1, waarbij de camera (100) ingericht is voor het vormen van een dieptebeeld.

3. Systeem volgens conclusie 2, waarbij de camera (100) omvat: een stralingsbron (108) voor het uitzenden van elektromagnetische 20 straling, in het bijzonder licht, een matrix met meerdere rijen en meerdere kolommen van ontvangers (110) voor het ontvangen van tegen een object, zoals een dier, gereflecteerde elektromagnetische straling, een lens (106) voor het afbeelden van de gereflecteerde 25 elektromagnetische straling op de ontvangers (110), en sensorbesturingsmiddelen, waarbij de sensorbesturingsmiddelen werkzaam verbonden zijn met de stralingsbron (108) om de elektromagnetische straling te moduleren, en de sensorbesturingsmiddelen ingericht zijn om voor elk van de 30 ontvangers (110) een faseverschil te bepalen tussen de uitgezonden en de gereflecteerde elektromagnetische straling.

4. Systeem volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de voertuigbesturing (120) is ingericht om het eerste voertuig (1) op basis van een beeld van de camera langs een begrenzing van het gebied, zoals een sloot of een 35 afrastering, te navigeren. (032602«

5. Systeem volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de voertuigbesturing (120) is ingericht om informatie over de beschikbaarheid van voer in het gebied te bepalen uit ten minste één beeld van de camera en om mede op basis van deze informatie een verplaatsingssnelheid en/of verplaatsingsfrequentie van het 5 eerste voertuig (1) te bepalen.

6. Systeem volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de voertuigbesturing (120) is ingericht om informatie over de aanwezigheid van dieren in het gebied te bepalen uit ten minste één beeld van de camera en om mede op basis van deze informatie een verplaatsingssnelheid en/of verplaatsingsfrequentie van het 1. eerste voertuig (1) te bepalen.

7. Systeem volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de voertuigbesturing (120) is ingericht om informatie over een momentane contour van het afbakenelement (2) te bepalen uit ten minste één beeld van de camera en om mede op basis van deze informatie een verplaatsingssnelheid van het eerste voertuig 15 (1) te bepalen en/of spanmiddelen (11) voor het opspannen van het afbakenelement (2) aan te sturen.

8. Systeem volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de camera fysiek is verbonden met het eerste voertuig (1).

9. Systeem volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij het 20 bevestigingspunt is voorzien op een tweede voertuig (10).