NL1003948C1

NL1003948C1 - Sensing system detects bird's eggs, young birds and other fauna in crop fields

Info

Publication number: NL1003948C1
Application number: NL1003948A
Authority: NL
Inventors: Johan Ing Sterken
Original assignee: Johan Ing Sterken
Priority date: 1996-09-03
Filing date: 1996-09-03
Publication date: 1998-03-06

Abstract

The sensors (1.3) are mounted on a bar (1.5) which is carried on the front of a tractor. A supply of compressed air (1.4) is used to part the crops and to allow the infra red or other sensors to detect live creatures on the ground. The outputs (1.4) of the sensors are fed to an analyzer (1.2). The analyzer can inhibit the tractor operation via relays (1.11). It also sounds an alarm hooter (1.9) and lights LED indicators (1.8). The system is powered from the tractor battery (1.7). The driver can reset the system using a reset button (1.12).

Description

- 1 -- 1 -

Elektronisch plaatsbepalingssysteem van fauna, zoals nesten met weidevogeleieren, tijdens het uitvoeren van landbouwkundige of natuurbe he rende werkzaamheden.Electronic positioning system of fauna, such as nests with meadow bird eggs, when carrying out agricultural or nature management activities.

De uitvinding betreft een detektiesysteem voor het tijdig lokaliseren 5 van weidevogelnesten, met daarin eieren of jonge vogels en verdere voorkomende fauna zoals eenden, zwanen, jonge hazen, fazanten en jonge reeen, welke tijdens het uitvoeren van landbouwkundige of natuur-terreinenbeherende werkzaamheden, zoals grasmaaien, mestaan-wenden, ploegen, zaaien of onkruidbestrijding, door de aangewende 10 werktuigen en/of trakteren vernietigd dreigen te worden.The invention relates to a detection system for the timely localization of meadow bird nests, containing eggs or young birds and further occurring fauna, such as ducks, swans, young hares, pheasants and young roe deer, which are carried out during agricultural or nature conservation activities, such as lawn mowing , use manure, plowing, sowing or weed control, are in danger of being destroyed by the tools and / or treats used.

Volgens de stand der techniek wordt de schade, toegebracht aan dieren en vogels tijdens het maaien van gras, getracht te beperken door een balk met kettingen door het nog niet gemaaide gras te slepen. De stukken ketting dienen zich in het gras bevindende hazen, jonge reeen 15 of vogels op te jagen. Nadelen van deze werkwijze zijn, dat bijv. jonge hazen en jonge reeen in plaats van te vluchten, zich veelal nog stijver tegen de grond drukken en dat nesten met vogeleieren door de grasmachine of traktor vernield worden als de nesten niet reeds met bijv. stokjes gemarkeerd waren. Voor het markeren van vogelnesten op 20 landbouwcultuurgrond wordt in verschillende gebieden van Nederland hulp van vrijwilligers ingeroepen. Helaas kan met deze vrijwilligers slechts een beperkt deel van de vogelnesten gered worden.According to the prior art, the damage done to animals and birds during grass cutting is attempted to be mitigated by dragging a bar of chains through the uncut grass. The pieces of chain should hunt hares, young roe deer or birds in the grass. The disadvantages of this method are that, for example, young hares and young roe deer, instead of fleeing, often push themselves even stiffer to the ground and that nests with bird eggs are destroyed by the grass machine or tractor if the nests are not already marked with, for example, sticks. goods. Volunteers are sought in various areas of the Netherlands to mark bird nests on agricultural land. Unfortunately, only a limited part of the bird's nests can be saved with these volunteers.

De uitvinding beoogt een detektiesysteem van het in de aanhef vermelde type te verschaffen, waarbij naast de signalering van dieren en 25 vogels op landbouwcultuurgrond of natuurterreinen vooral ook nesten met bebroede eieren tijdig en qua plaats tamelijk exact gesignaleerd kunnen worden. In het algemeen wordt dit gerealiseerd met een detektiesysteem, opgebouwd uit een voor of naast het werktuig gekoppelde detektiebalk met daarin opgenomen een of meer optische 30 en/of akoestische en/of termische sensoren, afhankelijk van de werk-breedte van het werktuig, een analyser en een alarmering. De analyser bepaalt, welk signaal van de sensoren of een combinatie van signalen omgezet wordt in: 1003948 -2- a. een alarmsignaal voor de bestuurder van het werktuig in de vorm van een akoestische en/of lichtsignaal.The object of the invention is to provide a detection system of the type stated in the preamble, in which, in addition to the signaling of animals and birds on agricultural cultivated land or nature areas, in particular nests with incubated eggs can be signaled in a fairly timely manner and in terms of location. In general, this is realized with a detection system, built up from a detection bar coupled in front of or next to the tool and containing one or more optical and / or acoustic and / or thermal sensors, depending on the working width of the tool, an analyzer and an alarm. The analyzer determines which signal from the sensors or a combination of signals is converted into: 1003948 -2- a. An alarm signal for the driver of the implement in the form of an acoustic and / or light signal.

b. In het automatisch heffen van het werktuig door aansturing van veelal aanwezige lineaire hydromotoren.b. In the automatic lifting of the tool by controlling mostly present linear hydraulic motors.

5 c. In het automatisch stoppen van het werktuig door ontkoppeling van de voorstuwingsbron en bekrachtiging van de werktuigremmen. Indien de sensorbalk voor het werktuig gekoppeld is, dient de afstand in rijrichting tussen deze sensorbalk en werktuig zo groot te zijn, dat het werktuig tijdig al, dan niet automatisch, tot stilstand gebracht kan 10 worden. Bij een rijsnelheid van 4 m/sec. en een afstand van 4 meter tussen detektiebalk en werktuig of voertuig heeft de bestuurder 1 sec. tijd om te stoppen, er van uitgaande dat het electronische detektiesysteem zelf een relatief verwaarloosbare responsietijd bezit.5 c. In the automatic stop of the implement by disconnecting the propulsion source and energizing the implement brakes. If the sensor beam for the implement is coupled, the distance in the direction of travel between this sensor beam and implement must be so great that the implement can be stopped, whether or not automatically, in time. At a driving speed of 4 m / sec. and a distance of 4 meters between detection bar and tool or vehicle, the driver has 1 sec. time to stop, assuming the electronic detection system itself has a relatively negligible response time.

De tijd, nodig om het werktuig te stoppen vanaf het moment dat een 15 te sparen object gesignaleerd wordt, wordt hoofdzakelijk bepaald door reactietraagheid van bestuurder en/of werktuig. Verdere kenmerken en bijzonderheden zullen worden genoemd en toegelicht aan de hand van bijgaande tekeningen. Hierin tonen:The time required to stop the implement from the moment an object to be saved is signaled is mainly determined by the reaction inertia of the driver and / or implement. Further features and details will be mentioned and elucidated with reference to the accompanying drawings. Show in this:

Fig. 1 - Schematische weergave van het detektiesysteem.Fig. 1 - Schematic representation of the detection system.

20 Fig. 2 - Een bovenaanzicht van een detektiesysteem, gekoppeld aan een landbouwtraktor met daarachter een werktuig.FIG. 2 - A top view of a detection system, linked to an agricultural tractor with an implement behind it.

Fig. 3 - Hulpframe voor het koppelen van een detektiebalk met een voertuig of werktuig.Fig. 3 - Auxiliary frame for coupling a detection beam to a vehicle or implement.

Fig. 4 - Deel detektiebalk met een sensor gemonteerd.Fig. 4 - Part detection bar with a sensor mounted.

25 Fig. 5 - Een detektiebalk met daarin opgenomen vier sensoren.FIG. 5 - A detection bar containing four sensors.

Overal in de nu volgende beschrijving is, waar mogelijk en toepasselijk, gebruik gemaakt van verwijzingsgetallen, waarin een onderdeel enerzijds wordt aangeduid met het nummer van de betreffende figuur en anderzijds met een functioneel nummeriek toevoegsel, dat 30 zoveel mogelijk voor een bepaald onderdeel voor alle figuren, waar 1003948 -3- een dergelijk onderdeel voorkomt, gelijk is.Throughout the following description, reference numbers have been used, where possible and appropriate, in which a part is indicated on the one hand by the number of the figure in question and, on the other hand, by a functional numerical additive, which is as much as possible for a particular part for all figures. , where 1003948 -3- contains such a part, is equal.

Detektiesysteem 1.1 is samengesteld uit de analyser 1.2, detektie-sensoren 1.3, spoelluchtcompressor 1.4, spoelluchtfilter 1.6, detektie-balk 1.5, een batterij of werktuigaccu 1.7.Detection system 1.1 is composed of the analyzer 1.2, detection sensors 1.3, purge air compressor 1.4, purge air filter 1.6, detection bar 1.5, a battery or implement battery 1.7.

5 Analyser 1.2 bevat per aangesloten sensor 1.3, een signaallamp 1.8, verder een claxon 1.9, een of meer electrische uitgangen 1.10 voor bekrachtiging van een of meer stuurschuiven 1.10, alarmreset-toets 1.12. De analyser 1.2 electronica bevat een voedingsspannings-stabilisator ter vermijding de storende invloed van bijv. de werktuig-10 dynamo. Tevens is electronica van de analyser 1.2 zo uitgevoerd dat bij foutieve aansluiting van de voeding 1.7, diodes 1.13 voorkomen dat schade veroorzaakt wordt.5 Analyzer 1.2 contains per connected sensor 1.3, a signal lamp 1.8, further a horn 1.9, one or more electrical outputs 1.10 for energizing one or more control valves 1.10, alarm reset button 1.12. The analyzer 1.2 electronics contains a supply voltage stabilizer to avoid the disturbing influence of eg the tool-10 alternator. The electronics of the analyzer 1.2 are also designed in such a way that in the event of incorrect connection of the power supply 1.7, diodes 1.13 prevent damage.

Afhankelijk van het gekozen type sensor 1.3 kunnen, deze door de analyser 1.2 via sensorkabels 1.14 van een gekonditioneerde 15 voedingsspanning voorzien worden.Depending on the type of sensor 1.3 selected, these can be supplied by the analyzer 1.2 via sensor cables 1.14 with a conditioned supply voltage.

Fig. 2a geeft een detektiesysteem 2.1 weer, gekoppeld aan een trak-tor 2.14 welke in dit voorbeeld een mestverspreidwerktuig 2.15 aandrijft. De totale breedte van de hier uit twee delen samengestelde detektiebalk 2.5 komt overeen met de breedte van de mestverspreid 20 unit 2.15.Fig. 2a shows a detection system 2.1 coupled to a tractor 2.14 which in this example drives a manure spreading tool 2.15. The total width of the detection beam 2.5 composed of two parts here corresponds to the width of the manure spread 20 unit 2.15.

Fig. 2b geeft de systeemopbouw uit fig. 2a als zijaanzicht weer, met een van de twee detektiebalken 2.5 in opgeklapte positie en welke voor transport over de weg, door klem 2.16 aan traktorcabinedak 2.17 geklemd wordt. Het opklappen wordt mogelijk gemaakt door de schar-25 nieren 2.23 en 2.26. Door bekrachtiging van hydraucilinder 2.20 en 2.21 kunnen linker en rechter detektiebalk 2.5 op afstand bediend geheven worden.Fig. 2b shows the system structure of fig. 2a as a side view, with one of the two detection beams 2.5 in the folded-up position and which is clamped by clamp 2.16 to tractor cabin roof 2.17 for transport by road. Folding is made possible by dabs kidneys 2.23 and 2.26. By energizing hydraulic cylinders 2.20 and 2.21, left and right detection beam 2.5 can be lifted remotely.

Fig. 3 geeft een deel van een hulpframe 3.28 weer, welke met strop 3.29 bijv. aan de vooras van een traktor geklemd kan worden.Fig. 3 shows a part of an auxiliary frame 3.28, which can be clamped with sling 3.29, for example, on the front axle of a tractor.

1003948 -4-1003948 -4-

Fig. 3 laat zien hoe bij het bekrachtigen van hydro- of pneumatische cilinder 3.20, klemstuk 3.22, waarin een detektiebalk geklemd kan worden, met behulp van scharnier 3.23 los van ondersteuning 3.24 geheven wordt, tot aanslag 3.25 bereikt is. Gelijktijdig of daarna zal 5 klemstuk 3.22 om as 3.26 draaien tot stift 3.27, haaks verbonden met as 3.26, door sleuf 3.28 van klemstuk 3.22 verhinderd wordt verder te draaien.Fig. 3 shows how, when energizing hydro- or pneumatic cylinder 3.20, clamping piece 3.22, in which a detection beam can be clamped, is lifted separately from support 3.24 using hinge 3.23, until stop 3.25 is reached. Simultaneously or thereafter, clamping piece 3.22 will rotate about axis 3.26 until pin 3.27, connected at right angles to axis 3.26, is prevented from further turning slot 3.28 of clamping piece 3.22.

Fig. 4 geeft een montagemogelijkheid, van een sensor 4.3 in een sensorbalk 4.5 weer. Sensorvenster 4.25 wordt met gefilterde lucht 10 vanuit de sensorbalk 4.5 door uitsparingen 4.26 voortdurend schoon-gehouden. Bij detektie van infraroodstraling is sensorvenster 4.25 van een coating voorzien, welke straling met een golflengte < 8 cm niet of slechts in geringe mate doorlaat.Fig. 4 shows a mounting option of a sensor 4.3 in a sensor bar 4.5. Sensor window 4.25 is continuously kept clean with filtered air 10 from sensor bar 4.5 through recesses 4.26. When infrared radiation is detected, sensor window 4.25 is provided with a coating that does not or only slightly transmits radiation with a wavelength <8 cm.

Sensorsignaalkabel tevens eventueel voorzien van voedings-15 aders 4.14 wordt in dit montagevoorbeeld door de detektiebalk 4.5 geleid ten einde beschadiging in een ruwe omgeving te vermijden. Met behulp van drukstuk 4.27 en schroefdop 4.28 wordt sensor 4.3 in balk 4.5 op zijn plaats gehouden. Schroefdraad 4.29 maakt het mogelijk het sensorvenster 4.25 met een schroefdop af te schermen 20 als de equipment langere tijd buiten bedrijf is, zoals bijvoorbeeld in de winter.Sensor signal cable, also optionally provided with power supply wires 4.14, is guided in this mounting example through the detection bar 4.5 in order to avoid damage in a rough environment. Sensor 4.3 in bar 4.5 is held in place by means of gland 4.27 and screw cap 4.28. Thread 4.29 makes it possible to shield the sensor window 4.25 with a screw cap 20 if the equipment is out of operation for a long time, such as in winter.

Fig. 5 laat een detektiebalk 5.5 zien, waarin zich sensoren op een steek afstand 5.30 verticaal gemonteerd bevinden en met kegelvormige zichtvekten 5.31 detektie op oppervlak 5.32 uit kunnen 25 voeren. De mate van overlapping van de zichtveldkegels 5.31 wordt bepaald door de zichtveldkegelhoek 5.33, de afstand tussen de-tektiesensoren 5.3 en het te detekteren oppervlak 5.34 en de steek-afstand 5.30. Een puntvormig object 5.35 zal bij een snelheid V van 1003948 -5- meetbalk 5.5 en een overiappingslengte 5.36 van de sensor zichtveld-kegels 5.31 zich een tijd = Lo/Vsec. in beeld van de elkaar overlappende zichtveldkegels bevinden. De responsietijd I van het detektiesysteem dient kleiner te zijn dan deze Lo/V tijd.Fig. 5 shows a detection bar 5.5, in which sensors are vertically mounted at a pitch of 5.30 and can carry out detection on surface 5.32 with conical view fields 5.31. The degree of overlap of the visual field cones 5.31 is determined by the visual field cone angle 5.33, the distance between detection sensors 5.3 and the surface to be detected 5.34 and the pitch distance 5.30. A point-shaped object 5.35 will have a time = Lo / Vsec at a speed V of 1003948 -5 measuring bar 5.5 and an overlap length 5.36 of the sensor field of view cones 5.31. image of the overlapping field of view cones. The response time I of the detection system should be less than this Lo / V time.

10039481003948

Claims

1. Electronisch plaatsbepalingssysteem van fauna, zoals nesten met weidevogeleieren of jonge vogels tijdens het uitvoeren van landbouwkundige of natuurbeherende werkzaamheden, met het kenmerk 5 dat het systeem monteerbaar is aan werktuigen of voertuigen, waarbij de detektiebalk van het systeem, met daarin opgenomen een doch bij voorkeur meer sensoren, in een positie, min of meer evenwijdig met het bereden oppervlak en bij voorkeur haaks op de rijrichting, gehouden wordt en een analyser deel van het systeem uitmaakt 10 welke elektrisch gekoppeld is met de sensoren in de detektiebalk en afhankelijk van het instelbaar gekozen signaal-niveau, waarmee de sensorsignalen vergeleken worden, de bestuurder alarmeert door middel van een akoestisch en/of lichtsignaal.1. Electronic positioning system of fauna, such as nests with meadow bird eggs or young birds while carrying out agricultural or nature conservation work, characterized in that the system can be mounted on tools or vehicles, wherein the detection bar of the system, including but not limited to preferably more sensors are held in a position more or less parallel to the ridden surface and preferably perpendicular to the direction of travel, and an analyzer is part of the system 10 which is electrically coupled to the sensors in the detection bar and depending on the adjustment selected signal level, with which the sensor signals are compared, alerts the driver by means of an acoustic and / or light signal.

2. Systeem volgens conclusie 1 met het kenmerk dat parallel aan een 15 alarmsignaal, t.g.v. een gesignaleerd object, het voertuig, waarop zich het systeem bevindt, door aktivering van een of meer actuators gestopt wordt.System according to claim 1, characterized in that the vehicle on which the system is located is stopped in parallel with an alarm signal, due to a signaled object, by activating one or more actuators.

3. Systeem volgens conclusie 2 met het kenmerk dat gedurende een alarmsignaal t.g.v. een gesignaleerd object een aan het voertuig ge- 20 koppeld werktuig geheel of gedeeltelijk geheven wordt ten einde het object niet te beschadigen.3. System according to claim 2, characterized in that during an alarm signal as a result of a signaled object, a tool coupled to the vehicle is lifted in whole or in part in order not to damage the object.

4. Systeem volgens conclusie 3 met het kenmerk dat de detektiebalk, naast het in positiehouden van gewoonlijk meer dan een sensor, tevens dienst doet ais toevoerleiding van rainigingslucht voor de 25 vensters van de in de detektiebalk opgenomen sensoren.4. System according to claim 3, characterized in that the detection bar, in addition to keeping more than one sensor in position, also serves as a supply line of regeneration air for the windows of the sensors included in the detection bar.

5. Systeem volgens conclusie 4 met het kenmerk dat detektiebalk tevens dienst doet als beschermkoker voor de kwetsbare signaal-kabels in een ruwe omgeving, waarmee de sensoren met de analyser verbonden zijn. 1003948 -7-System according to claim 4, characterized in that the detection bar also serves as a protective sleeve for the vulnerable signal cables in a rough environment, with which the sensors are connected to the analyzer. 1003948 -7-

6. Systeem volgens conclusie 5 met het kenmerk dat infrarood-straUngsgevoeiige sensoren toegepast worden.System according to claim 5, characterized in that infrared radiation-sensitive sensors are used.

7. Systeem volgens conclusie 6 met het kenmerk dat de vensters van de infrarood sensoren van een stralingsselektieve coating voor- 5 zien is, welke infraroodstraling selektief doorlaad, ten einde storende reflectie invloeden van zonlicht te beperken en een selektieve gevoeligheid voor de te beschermen, infrarood golven afstralende objecten te verkrijgen.7. System as claimed in claim 6, characterized in that the windows of the infrared sensors are provided with a radiation-selective coating, which transmits infrared radiation selectively, in order to limit disturbing reflection influences from sunlight and a selective sensitivity to the infrared to be protected to obtain waves radiating objects.

8. Systeem volgens conclusie 5 met het kenmerk dat als sensoren 10 een of meer infraroodcamera’s in de detektiebalk opgenomen zijn en de analyser als beeldanalyser uitgevoerd is.System according to claim 5, characterized in that as sensors 10 one or more infrared cameras are included in the detection bar and the analyzer is designed as an image analyzer.

9. Systeem volgens conclusie 5 met het kenmerk dat sensoren een of meer videocamera’s in de detektiebalk opgenomen zijn en de analyser als beeldanalyser uitgevoerd is.System according to claim 5, characterized in that sensors have one or more video cameras included in the detection bar and the analyzer is designed as an image analyzer.

10. Systeem volgens conclusie 5 met het kenmerk dat de detektie met ultrasonor-sensoren plaats vindt en de geluidsreflektie van de in “beeld” zijnde objecten in de daarvoor geeigende analyser geanalyseerd wordt.System according to claim 5, characterized in that the detection takes place with ultrasonic sensors and the sound reflection of the objects 'in picture' is analyzed in the appropriate analyzer.

11. Systeem volgens conclusie 5 met het kenmerk dat op de infrarood 20 sensoren voor het venster aan objectzijde een gevoeligheidsvergroten- de lens of stelsel van lenzen aangebracht is.System according to claim 5, characterized in that a sensitivity-enhancing lens or system of lenses is arranged on the infrared sensors for the object-side window.

12. Systeem volgens conclusies 7, 8, 9,10 en 11 met het kenmerk dat de detektiebalk aangepast is voor montage aan de achterzijde van voertuigen of werktuigen ten einde het overrijden van jonge kinderen 25 te voorkomen. 100394812. System as claimed in claims 7, 8, 9,10 and 11, characterized in that the detection bar is adapted for mounting at the rear of vehicles or tools in order to prevent overtaking of young children. 1003948