NL2014162B1 - Veediermanagementsysteem - Google Patents

Abstract

De uitvinding verschaft een veediermanagementsysteem voor het beheren van een kudde veedieren, omvattende een autonoom luchtvaartuig, een dierherkenningsinrichting voor veedieren en voor het vaststellen van positie- en/of houdingsinformatie van die veedieren, en een met de dierherkenningsinrichting werkzaam verbonden besturing voor het luchtvaartuig, waarbij het luchtvaartuig een bestuurbare veedieropdrijfinrichting omvat die is ingericht voor afgeven van een opdrijfsignaal aan een of meer veedieren, waarbij de besturing is ingericht om op basis van in de besturing ingevoerde gegevens en/of een criterium, en in het bijzonder tevens van de vastgestelde positie- en/of houdingsinformatie, te bepalen welke een of meer veedieren moeten worden opgedreven, en om het luchtvaartuig de een of meer op te drijven veedieren met behulp van de opdrijfinrichting te doen opdrijven tot in een andere, bij voorkeur gewenste, positie of houding. Met een dergelijk systeem is het mogelijk om automatisch, dat wil zeggen zonder voortdurende besturing door een bedienende persoon, gericht een dier op te drijven zonder daarbij andere dieren te moeten betrekken. Het luchtvaartuig kan bijvoorbeeld over die andere dieren heen vliegen en deze met rust laten, wat bijvoorbeeld voor een opdrijfhek niet mogelijk is.

Description

Veediermanagementsysteem

De uitvinding heeft betrekking op een veediermanagementsysteem voor het beheren van een kudde van een of meer veedieren.

Bij het beheer van een kudde veedieren kan het voorkomen dat een of meer veedieren zich bevinden op of bewegen naar een plek waar dat niet gewenst is. Bijvoorbeeld blokkeert een dier een pad naar een inrichting zoals een melkplaats, of dient het dier juist te worden gemolken maar komt het niet of te laat naar de melkplaats. In dergelijke gevallen kan het vanuit veediermanagement wenselijk zijn om het dier op te drijven, althans van positie of pad te doen veranderen.

Op zich is het mogelijk om het veranderen te bewerkstelligen met handkracht, doordat een veehoeder het dier opdrijft, met geluid, gebaar of uitoefenen van een kracht op het dier.

Een nadeel van genoemde werkwijze is dat dit de aanwezigheid van een persoon vereist, hetgeen uit efficiency- en veiligheidsoogpunt vaak ongewenst is.

Voorts zijn er zogenaamde opdrijfhekken en uitdrijfvoorzieningen bekend, die bijvoorbeeld werken met een schrikdraad op een beweegbaar hek, om veedieren voort te drijven.

Een nadeel van een dergelijk systeem is bijvoorbeeld dat het niet specifiek kan werken, en alleen alle dieren tegelijk kan opdrijven.

Het is een doel van de onderhavige uitvinding om een veediermanagementsysteem te verschaffen dat gericht en selectief een veedier kan bewegen om een andere positie of route te kiezen, zonder tussenkomst van een bedienende persoon. Hierbij wordt opgemerkt dat het instrueren of opstarten van het systeem wel nog door een bedienende persoon kan worden uitgevoerd.

De uitvinding bereikt dit doel met een veediermanagementsysteem volgens conclusie 1, in het bijzonder een veediermanagementsysteem voor het beheren van een kudde van een of meer veedieren, omvattende een luchtvaartuig dat is ingericht voor onbemand en autonoom vliegen, een dierherkenningsinrichting ingericht voor het herkennen van veedieren, en in het bijzonder voor het vaststellen van positie- en/of houdingsinformatie van die veedieren, en een met de dierherkenningsinrichting werkzaam verbonden besturing voor het besturen van het luchtvaartuig, waarbij het luchtvaartuig een door de besturing bestuurbare veedieropdrijfinrichting omvat die is ingericht voor onder besturing van de besturing afgeven van een opdrijfsignaal aan een of meer veedieren, waarbij de besturing is ingericht om op basis van in de besturing ingevoerde gegevens en/of een criterium, en in het bijzonder tevens van de vastgestelde positie- en/of houdingsinformatie, te bepalen welke een of meer veedieren moeten worden opgedreven, en om het luchtvaartuig de een of meer op te drijven veedieren met behulp van de opdrijfinrichting te doen opdrijven tot in een andere, bij voorkeur gewenste, positie of houding. Met een dergelijk systeem is het mogelijk om automatisch, dat wil zeggen zonder voortdurende besturing door een bedienende persoon, gericht een dier op te drijven zonder daarbij andere dieren te moeten betrekken. Het luchtvaartuig kan bijvoorbeeld over die andere dieren heen vliegen en deze met rust laten, wat bijvoorbeeld voor een opdrijfhek niet mogelijk is.

De uitvinding, en bijzonder uitvoeringsvormen daarvan, zullen hieronder nader worden beschreven en toegelicht.

Volgens de uitvinding is het luchtvaartuig ingericht voor autonoom en onbemand vliegen, wat wil zeggen dat het luchtvaartuig zelf naar een bepaalde plaats kan vliegen of zelfstandig een route kan afleggen. Het is hierbij niet noodzakelijk dat deze plaats of route ook nog eens geheel zelfstandig door het luchtvaartuig, d.w.z. de besturing daarvan, kan worden bepaald, hoewel dat met voordeel wel het geval is.

Met "werkzaam verbonden" wordt in dit verband bedoeld dat er een verbinding is verschaft via welke de nodige gegevens en commando's kunnen worden verstuurd. Bijvoorbeeld omvat de verbinding een verbindingsdraad of bij voorkeur een draadloze verbinding zoals een radio(grafische) of telecommunicatieverbinding.

Volgens de uitvinding is de besturing ingericht om op basis van in de besturing ingevoerde gegevens en/of een criterium te bepalen welke een of meer veedieren moeten worden opgedreven. Hierbij zouden de gegevens en het criterium simpelweg dieridentificatiegegevens en een commando "drijf dit dier op" kunnen omvatten. Het is uiteraard ook mogelijk om uitgebreidere gegevens en/of criteria toe te passen. Bijvoorbeeld omvattende de gegevens in het geval van melkdieren een tussenmelktijd en een maximaal gewenste tussenmelktijd, in het bijzonder per dier, en omvat het criterium het opdrijven, met name naar een melkinrichting of verzamelruimte, van een of meer dieren waarvan de tussenmelktijd langer is dan de maximaal gewenste tussenmelktijd. Ook is het mogelijk om een of meer dieren die een behandeling nodig hebben op te drijven naar een plaats waar ze deze behandeling kunnen ondergaan. Voorts is het mogelijk om een dier dat zich ongewenst op een bepaalde positie bevindt of blijft bevinden, en bijvoorbeeld een doorgaang naar een melk-, voer- of drenkinrichting blokkeert, op te drijven. De gegevens omvatten dan bijvoorbeeld positiegegevens en het criterium een maximaal toegestane verblijfduur op een bepaalde positie, afhankelijk van die positie. Uiteraard zijn er vele andere criteria en gegevens denkbaar. Deze gegevens en criterium/criteria kunnen hetzij eerder door een gebruiker zijn ingegeven, hetzij door de besturing en een of meer sensoren en dergelijke zijn verzameld, hetzij een combinatie hiervan. De besturing is in een dergelijk geval daartoe ingericht.

In het bijzonder is de besturing is ingericht om op basis van vastgestelde positie- en/of houdingsinformatie te bepalen welke een of meer veedieren moeten worden opgedreven. Dit kan hetzij extern vastgestelde houdings- en/of, de boven reeds genoemde, positieinformatie betreffen, welke informatie dan invoerbaar is in de besturing, of ook zelfstandig door de besturing of een daarmee verbonden en daartoe ingerichte inrichting verzamelde informatie betreffen. Het kan bijvoorbeeld van belang zijn om onderscheid te maken tussen staande dieren en liggende dieren, welke laatste niet of slechts in een uitzonderingssituatie, d.w.z. onder toepassing van een ander criterium, dienen te worden opgedreven.

Voorts kan het systeem, in het bijzonder de besturing, ertoe zijn ingericht om het betreffende veedier op te drijven tot een andere houding of positie. Dit kan een willekeurige andere positie zijn, zoals weg van een positie waarin het dier een doorgang blokkeerde, of ook een gewenste positie, zoals bij een melkinrichting of behandelruimte. Ook een andere houding kan gewenst zijn, zoals van liggend tot staand, bijvoorbeeld om in vochtige omstandigheden gezondheidsproblemen te voorkomen.

Met voordeel is de opdrijfinrichting tijdens het vliegen in- en uitschakelbaar. Dit voorkomt dat andere dan het op te drijven dier ongewenst worden opgedreven, en maakt het systeem dierspecifieker.

In uitvoeringsvormen omvat het luchtvaartuig een drone of zeppelin. Uiteraard is het ook mogelijk om meerdere zeppelins of drones, een zogenaamde "zwerm", te verschaffen, of ook een combinatie van drone(s) en zeppelin(s). Daarnaast zijn andere autonome luchtvaartuigen, zoals luchtballonnen en vliegtuigjes niet uitgesloten. Hier wordt uitdrukkelijk opgemerkt dat het luchtvaartuig alle onderdelen volgens de uitvinding kan omvatten. Alternatief omvat het luchtvaartuig de dierherkenningsinrichting en de veedieropdrijfinrichting volgens de uitvinding. De uitvinding heeft tevens betrekking op een dergelijk luchtvaartuig.

In uitvoeringsvormen omvat de veedieropdrijfinrichting een akoestische en/of optische signaalgever, ingericht voor afgeven van door het veedier waarneembare akoestische respectievelijk optische signalen. Een dergelijk uitgeruste veedieropdrijfinrichting kan hiermee het veedier waarschuwen dat een opdrijfactie ophanden is. Desgewenst kan het veedier dan zelf reeds actie ondernemen om het opdrijven te voorkomen. Ook is het mogelijk om de akoestische en/of optische signaalgever zodanig uit te rusten dat deze vanzelf reeds in staat is het veedier op te drijven, bijvoorbeeld door geven van gerichte licht- of geluidsflitsen. Hierbij wordt opgemerkt dat met name geluidsflitsen wat moeilijker te beperken zijn tot een op te drijven dier, zonder de omgeving daarin te betrekken. Door de signalen voldoende dicht bij het veedier af te geven kan dit echter vaak wel worden gewaarborgd.

In uitvoeringsvormen omvat de veedieropdrijfinrichting een elektrisch schokapparaat, dat is ingericht voor het afgeven van elektrische schokken voor het opdrijven van het veedier. Elektrische schokapparaten zijn op zich bekende apparaten voor het verjagen of sturen van veedieren, zoals ook reeds in de inleiding genoemd. Voor technische details hieromtrent wordt dan ook bijvoorbeeld verwezen naar elektrische afrasteringssystemen. Door een dergelijk apparaat echter te koppelen met een vrij beweegbaar luchtvaartuig kan een zeer snel en doelmatig systeem worden verschaft voor het doen verplaatsen van veedieren.

In het bijzonder omvat het elektrische schokapparaat een op- en afrolbare elektrische geleider, zoals een metalen draad of ketting. Daartoe omvat het schokapparaat een op- en afrolinrichting, die met voordeel door de besturing bestuurbaar is .Aldus is het mogelijk om de omgeving, in het bijzonder mensen en andere dieren te beschermen tegen ongewenst in aanraking komen met het schokapparaat. Dit vermindert niet alleen de kans op elektrische schokken voor die mensen en andere dieren, maar tevens de kans op vasthaken of dergelijke voor het luchtvaartuig. De geleider kan, indien onder spanning gezet, bij aanraking met een dier een elektrische schok afgeven. Daartoe omvat het schokapparaat op zich bekende middelen zoals een spannings- of stroombron, een condensator en een schakelaar, of vergelijkbare onderdelen.

In uitvoeringsvormen is de besturing ingericht om eerst de akoestische en/of optische signaalgever een signaal te doen afgeven, en om, indien het veedier niet binnen een voorafbepaalde tijd na afgeven van het signaal althans in de andere houding of positie is gekomen, vervolgens het elektrische schokapparaat aan het veedier een elektrische schok te doen afgeven. Op deze wijze kan het op te drijven veedier een aansporing worden gegeven zonder meteen onaangenaam te worden. Ook kan het dier leren (Pavlov-reactie) om een onaangename elektrische schok te vermijden door reeds te reageren op het gegeven signaal, dat aldus feitelijk reeds werkt als een opdrijfsignaal.

In uitvoeringsvormen omvat de dierherkenningsinrichting een camera met beeldherkenningssoftware. Op op zich bekende wijze kan de besturing, althans de dierherkenningsinrichting, bepalen of een waargenomen object in het beeldveld van de camera een veedier is, of bijvoorbeeld een ander dier, een mens of een machine. In principe komt alleen eerstgenoemde in aanmerking voor opdrijven. Hierbij kan voor beeldverwerking gebruik worden gemaakt van allerlei op zich bekende technieken en criteria, zoals bepaalde minimale afmetingen (een koe is bijvoorbeeld veel groter dan een mens), kleurpatronen, vormen en dergelijke. Een dergelijke dierherkenningsinrichting is bijvoorbeeld in staat om te herkennen dat een op te drijven dier zich bevindt op een plek van waaruit het dier dient te worden opgedreven. Mocht zich een mens op die plek bevinden, dan kan de inrichting deze als een mens, althans een niet-veedier, herkennen en deze niet opdrijven.

In het bijzonder is de beeldherkenning ingericht voor bepalen van de identiteit van een veedier. Dit kan op basis van verwerkte beelden van de camera, zoals die waarop een identiteitscode herkenbaar wordt weergegeven. De identiteitscode kan een nummer, een streepjescode, een kleurcode enz. op een tag of andere houder betreffen. Ook is het mogelijk om dieren te herkennen op basis van een kleurpatroon van de vacht, biometrische gegevens zoals afmeting en vorm, enzovoort. Op basis van de hierdoor vastgestelde identiteit van het veedier kan de besturing dan bijbehorende informatie opzoeken, zoals tijd sinds laatste melking, enzovoort, en vervolgens een beslissing genereren om al dan niet het dier op te drijven.

Meer in het bijzonder is de beeldherkenning ingericht voor bepalen van een houding van het veedier, nog meer in het bijzonder of het veedier staat of ligt. De houding van het dier kan bijvoorbeeld worden bepaald door te kijken naar de relatieve positie van het hoofd (een kleinere structuur) ten opzichte van de romp (een grotere structuur).Ook kan verschil worde ngezien tussen staan en liggen door een stand van de poten, door een hoogte boven de grond van de romp, enzovoort. Bij tal van dergelijke beeldherkenningsgerelateerde aspecten is het voordelig wanneer de dierherkenningsinrichting een 3D-camera omvat, zodat ook directe afstands-/diepteinformatie beschikbaar is voor de dierherkenning. De aldus bepaalde houding is met voordeel opgenomen in het opdrijfcriterium. Bijvoorbeeld dient een dier dat ligt in de meeste gevallen niet te worden opgedreven. De aanname is dat het (melk)dier dan herkauwt en bij voorkeur niet wordt verstoord. Bij uitzondering kan het dier op een ongewenste plek liggen, en wordt dan toch verstoord. Ook is het veelal ongewenst om een vretend dier te verstoren. Een dier kan vreten bij een voerinrichting, op een weide enzovoort. In het eerste geval dient het dier zich dan ook bij zo'n voerinrichting te bevinden. In alle gevallen dient het dier echter zijn kop bij de voerbron (voerbak, voer bij voerhek, gras op bodemniveau, enz.) te hebben. De besturing/dierherkennings-inrichting is bij voorkeur ingericht om dit element van de houding te bepalen. Merk op dat met voordeel een aanvullende inrichting is verschaft, zoals een kauwgeluidmeter, of een werkzame koppeling met een voerafgiftetoestel, dat is ingericht om een signaal aan de besturing of dierherkenningsinrichting af te geven betreffende het momentaan afgeven van diervoer. In het geval van afgeven van diervoer zal (uiteraard) worden beslist dat het dier aan het vreten is.

In uitvoeringsvormen is de besturing ingericht om het luchtvaartuig in een voorafbepaalde richting ten opzichte van het veedier naar het veedier te doen vliegen, in het bijzonder binnen een vooraf bepaalde aanvlieghoek ten opzichte van het gezichtsveld van het veedier. Het voordeel hiervan is dat het veedier went aan het luchtvaartuig en de functie daarvan, zodat het veedier niet wordt verrast door een schok van een luchtvaartuig dat het niet zag of hoorde aankomen.Ook op deze wijze kan, bijvoorbeeld door een Pavlov-reactie, de veiligehid voor de veedieren worden vergroot.

Met voordeel is de dierherkenningsinrichting en/of de besturing verschaft op het luchtvaartuig. Aldus is het systeem als geheel minder afhankelijk van communicatieverbindingen, die immers gestoord kunnen zijn en waardoor de veiligheid van veedieren en/of het systeem in gevaar zou kunnen komen. Tegenwoordige dierherkenningsinrichtingen en besturingen zijn bovendien zo klein dat vele drones en dergelijke zonder enig technisch probleem deze kan dragen.

De uitvinding zal hierna worden toegelicht aan de hand van de tekening, waarbij de enige figuur schematisch een veediermanagementsysteem volgens de uitvinding toont.

Figuur toont in een veestal 1 schematisch een veediermanagementsysteem volgens de uitvinding.

In de veestal zijn er staande koeien 2 en liggende koeien 3. Met 4 is een besturingssysteem aangeduid met een antenne 5, met 6 een camera met een beeldveld 7, en met 8 een drone met een dronebesturing 9, een schokinrichting 10 en een luidspreker 11.

In de veestal 1 kunnen zich nog andere objecten bevinden, zoals met name een melkrobot of andere melkinrichting, een voerhek enzovoort. Deze zijn hier echter duidelijkheidshalve niet weergegeven. Niettemin dienen soms koeien te worden gestimuleerd om zich te verplaatsen, bijvoorbeeld omdat ze, als dominant dier, een route naar een melkrobot blokkeren of juist omdat ze naar de melkrobot toe moeten worden gedreven omdat ze al (lang) melkrijp zijn.

In zo'n geval kan het systeem uitkomst bieden. Het omvat hier een drone 8 en een besturing 4. De drone omvat hier een dronebesturing 9, een elektrische schokinrichting 10 en een luidspreker 11, en staat onder hoofdbesturing van de besturing 4 via een draadloos systeem met antenne 5. De besturing 4 omvat voorts een werkzaam daarmee verbonden camera 6 met een beeldveld 7. De camera 6 neemt beelden op van de veestal 1 met daarin staande koeien 2 en liggende koeien 3. Hetzij de camera 6, hetzij de besturing 4 waarnaar de camera 6 informatie kan zenden, omvat een beeldherkenningsprogramma dat is ingericht voor herkennen van staande en liggende koeien en hun positie, en in het bijzonder het bepalen van de identiteit van de koeien, bijvoorbeeld door middel van vlekpatronen of het lezen van oormerken of QR-codes.

Aldus kan het managementsysteem individuele dieren herkennen, tenminste hun positie/houding, en in het bijzonder hun identiteit. Alternatieve systemen om posities, houdingen en identiteit te bepalen zijn mogelijk, zoals RF-positiebepaling met tags, enzovoort. Ook is het mogelijk om de camera of andere herkenningsinrichting op de drone 8 te verschaffen.

Laat ons nu aannemen dat de staande koe linksonder in de figuur met behulp van de camera 6 en de beeldherkenning is herkend als koe 38, en bovendien als blokkerend op die positie. Het managementsysteem besluit dan om de drone 8 erop af te sturen, en doet dat bij voorkeur telkens met de zelfde aanvlieghoek α ten opzichte van de langsas van het veedier. Zodiende kan het dier wennen aan de drone, en aan de toe te passen opdrijfwijze.

De drone, althans het systeem, zal eerst controleren of het dier staat en niet ligt, omdat het vaak ongewenst is om liggende dieren te verstoren. Niettemin kan dat in noodgevallen zeker toch mogelijk zijn. Een en ander kan zijn geregeld volgens een criterium met betrekking tot de houding van het op te drijven dier. In dit geval staat het dier, en mag dus worden opgedreven. Eerst zal het systeem het dier 2 waarschuwen door middel van een, in dit geval akoestisch, signaal met behulp van de luidspreker 11, zoals met een herhaald signaal. Dit kan een onaangenaam signaal zijn, waardoor het dier wellicht al wordt verdreven, maar ook al zal het dier niet meteen gewenst reageren, het krijgt aldus de gelegenheid om de gewenste opdrijfactie te koppelen aan het verder onschuldige akoestische signaal.

Mocht het dier niet als gewenst reageren op het akoestische signaal, dan kan vervolgens met behulp van de elektrische schokinrichting 10 een schok worden afgegeven aan het dier 2. Hierbij kunnen op zich bekende schokregimes worden aangehouden, zoals beginnen met een lichte schok, en ophogend na uitblijven van resultaat.

De elektrische schokinrichting 10 omvat hier een uitrolbare geleider zoals een draad of ketting, en een niet-getoonde spanningsbron, zoals een condensatoren een batterij. De uitrolbare geleider wordt bijvoorbeeld pas afgerold nadat de drone 8 het dier voldoende dicht is genaderd, om ongewenste schokken of andere overlast aan andere dieren of objecten te voorkomen. Na gegeven schok(ken) kan de geleider weer worden opgerold.

Het is tevens mogelijk om een groep van dergelijke luchtvaartuigen, bijvoorbeeld een "swarm of drones", toe te passen, om een of meer dieren gericht op te drijven naar een gewenste plek.

De getoonde uitvoeringsvorm is niet beperkend bedoeld, doch slechts om de uitvinding te verduidelijken. De beschermingsomvang wordt bepaald aan de hand van de aangehechte conclusies.

Claims (9)

1. Veediermanagementsysteem voor het beheren van een kudde van een of meer veedieren, omvattende - een luchtvaartuig dat is ingericht voor onbemand en autonoom vliegen, - een dierherkenningsinrichting ingericht voor het herkennen van veedieren en voor het vaststellen van positie- en/of houdingsinformatie van die veedieren, en - een met de dierherkenningsinrichting werkzaam verbonden besturing voor het besturen van het luchtvaartuig, waarbij het luchtvaartuig een door de besturing bestuurbare veedieropdrijfinrichting omvat die is ingericht voor onder besturing van de besturing afgeven van een opdrijfsignaal aan een of meer veedieren, waarbij de besturing is ingericht om op basis van in de besturing ingevoerde gegevens en/of een criterium, en in het bijzonder tevens van de vastgestelde positie- en/of houdingsinformatie, te bepalen welke een of meer veedieren moeten worden opgedreven, en om het luchtvaartuig de een of meer op te drijven veedieren met behulp van de opdrijfinrichting te doen opdrijven tot in een andere, bij voorkeur gewenste, positie of houding.

2. Veediermanagementsysteem volgens conclusie 1, waarbij het luchtvaartuig een drone of zeppelin omvat.

3. Veediermanagementsysteem volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de veedieropdrijfinrichting een akoestische en/of optische signaalgever omvat, ingericht voor afgeven van door het veedier waarneembare akoestische respectievelijk optische signalen.

4. Veediermanagementsysteem volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de veedieropdrijfinrichting een elektrisch schokapparaat omvat, dat is ingericht voor het afgeven van elektrische schokken voor het opdrijven van het veedier.

5. Veediermanagementsysteem volgens conclusie 4, waarbij het elektrische schokapparaat een op- en afrolbare elektrische geleider omvat, zoals een metalen draad of ketting.

6. Veediermanagementsysteem volgens conclusie 3 en een van de conclusies 4 en 5, waarbij de besturing is ingericht om eerst de akoestische en/of optische signaalgever een signaal te doen afgeven, en om, indien het veedier niet binnen een voorafbepaalde tijd na afgeven van het signaal althans in de andere houding of positie is gekomen, vervolgens het elektrische schokapparaat aan het veedier een elektrische schok te doen afgeven.

7. Veediermanagementsysteem volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de dierherkenningsinrichting een camera met beeldherkenningssoftware omvat, in het bijzonder ingericht voor bepalen van een houding van het veedier, meer in het bijzonder of het veedier staat of ligt.

8. Veediermanagementsysteem volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de besturing is ingericht om het luchtvaartuig in een voorafbepaalde richting ten opzichte van het veedier naar het veedier te doen vliegen.

9. Veediermanagementsysteem volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de dierherkenningsinrichting en/of de besturing zijn verschaft op het luchtvaartuig.