NL2015309B1 - Ligboxenstal met boxbewakingssysteem. - Google Patents

Abstract

Een ligboxenstal met meerdere met strooiselmateriaal gevulde ligboxen omvat een ligboxenbewakingssysteem dat is ingericht voor bewaken van meerdere ligboxen voor veedieren in een veestal, en is voorzien van een autonoom langs de ligboxen verplaatsbaar luchtvaartuig, in het bijzonder een zeppeling of drone, dat is voorzien van een sensorinrichting voor doen van een waarneming van inhoud van de ligboxen, een besturing voor het langs althans een subset van de ligboxen verplaatsen van het luchtvaartuig, en een werkzaam met de sensorinrichting en de besturing verbonden verwerkingsinrichting voor ontvangen van de waarneming en voor verwerken van de waarneming teneinde informatie over een ligboxinhoudstatus te genereren omvattende informatie omtrent een hoeveelheid en/of verdeling en/of kwaliteit van de inhoud van de ligboxen. Aldus kan geautomatiseerd een beeld van de ligbox worden verkregen, zodat een persoon gericht actie kan ondernemen, in plaats van het vooraf lopen van een ronde langs de ligboxen.

Description

Ligboxenstal met boxbewakingssysteem

De uitvinding heeft betrekking op een ligboxenstal met meerdere met strooiselmateriaal vulbare, en in het bijzonder daarmee gevulde, ligboxen.

Dergelijke ligboxenstallen worden gebruikt in met name de melkveehouderij. Hierbij worden de melkdieren, zoals met name melkkoeien maar mogelijk ook geiten enzovoort, in een stal gehouden waarbij ze vreten en het (ruw)voer herkauwen in een rustige omgeving. Voor die omgeving worden vaak ligboxen gebruikt, waarbij elk melkdier afzonderlijk in een ligbox kan gaan liggen. Ook vleesvee wordt soms in een (oude) ligboxenstal gehouden. Hierna wordt gemakshalve telkens uitgegaan van melkvee, in het bijzonder melkkoeien. De ligboxen van een dergelijke ligboxenstal zijn vaak gevuld met een strooiselmateriaal, zoals stro, zaagsel, houtkrullen of gedroogde mest. Deze dienen om de koeien comfortabeler te laten liggen dan direct op de stalvloer, die meestal van beton is. Ook kan het materiaal vaak vocht opnemen, zoals urine of lekkende melk.

Een praktijkprobleem van dergelijke ligboxen is dat het strooiselmateriaal kan verontreinigen, en ook dat het (te) ongelijk in de box verdeeld kan raken, bijvoorbeeld door eruit trappen of schuiven door de koe. Dit vermindert uiteraard de gebruiks- en comfortwaarde van de ligbox voor de koeien. In erge gevallen kunnen daardoor verwondingen optreden door (gaan) liggen op een te harde ondergrond. Ook is denkbaar dat de koeien dergelijke ligboxen gaan mijden, zodat er eventueel onrust bij de nog wel goede ligboxen kan ontstaan, en er althans een geringere herkauwactiviteit zou kunnen plaatsvinden, hetgeen in beide gevallen negatief uitwerkt op het welbevinden en de melkproductie van de koeien.

Om dit alles te voorkomen is de melkveehouder totnogtoe genoodzaakt regelmatig het strooiselmateriaal te verversen, hetgeen een arbeidsintensieve bezigheid is. Met name bij de steeds groter wordende stallen is het een tijdrovende bezigheid om de ligboxen na te lopen.

De uitvinding beoogt een oplossing te verschaffen voor het minder arbeidsintensief bewaken van de kwaliteit van de ligboxenvulling.

De uitvinding verschaft daartoe een ligboxenstal volgens conclusie 1, in het bijzonder een ligboxenstal met meerdere met strooiselmateriaal vulbare, en in het bijzonder daarmee gevulde, ligboxen alsmede een ligboxenbewakingssysteem dat is ingericht voor bewaken van meerdere ligboxen voor veedieren in een veestal, en dat voorzien is van een autonoom langs de ligboxen verplaatsbaar luchtvaartuig, in het bijzonder een zeppeling of drone, dat is voorzien van een sensorinrichting voor doen van een waarneming van inhoud van de ligboxen, een besturing, in het bijzonder op het luchtvaartuig verschaft, voor het langs althans een subset van de ligboxen verplaatsen van het luchtvaartuig, en een werkzaam met de sensorinrichting, en bij voorkeur tevens met de besturing, verbonden verwerkingsinrichting voor ontvangen van de waarneming en voor verwerken van de waarneming teneinde informatie over een ligboxinhoudstatus te genereren omvattende informatie omtrent een hoeveelheid en/of verdeling en/of kwaliteit van de inhoud van de ligboxen.

Het luchtvaartuig is bijvoorbeeld een zeppelin of ander zwevend tuig, doch bij voorkeur een zogenaamde drone, oftewel een Unmanned Aerial Vehicle (UAV). Dit betreft dan met name door twee of meer propellers aangedreven luchtvaartuigen, die zeer goed bestuurbaar zijn, en zelfs stil kunnen hangen, en daardoor snel en toch heel doelmatig sensorinformatie kunnen verzamelen. De sensorinrichting, waarover hieronder later meer, doet een of meer waarnemingen van de inhoud van de ligboxen. Deze waarnemingen worden vervolgens verwerkt in een verwerkingsinrichting, die op haar beurt informatie verschaft omtrent die inhoud. Op basis van die inhoud kan dan bijvoorbeeld de veehouder beslissen om een of meer ligboxen te reinigen of anderszins te bewerken, of om dat werk nog uit te stellen omdat alles nog in orde is. Aldus kan hij heel efficiënt de ligboxkwaliteit bewaken. Hoewel de drone het voordeel van grotere snelheid en beweeglijkheid kent, heeft een zeppelin het voordeel dat hij vaak stiller is, en met name vrijwel stil, wat betreft geluid, in de lucht kan hangen, hetgeen vooral bij schrikachtige dieren minder overlast zal veroorzaken.

Volgens de uitvinding omvat het bewakingssysteem een luchtvaartuig om langs een of meer ligboxen te vliegen. Aldus is het namelijk met een enkele sensorinrichting mogelijk om al die ligboxen te bewaken, hetgeen eenvoudig is en hulpbronnen voor sensoren spaart. Bovendien is het voor een luchtvaartuig mogelijk om snel te bewegen zonder gevaar voor de dieren, in tegenstelling tot bijvoorbeeld een over de vloer rijdend voertuig, dat immers in botsing kan komen met koeienpoten en dergelijke. Voorts is het van belang om vaak te kunnen meten, en dus vliegen, omdat de ligboxen een groot deel van de tijd bezet zullen zijn, en dan kan de sensor geen goed beeld krijgen van de toestand van het strooiselmateriaal. Gemiddeld brengt een koe ruim meer dan de helft van een dag door in een ligbox, en zullen er om economische redenen niet of nauwelijks meer ligboxen dan koeien in een stal zijn. Hierbij wordt opgemerkt dat een ligboxenstal waar bovendien een vrijwillig melksysteem in is verschaft vrijwel nooit een situatie kent waarin alle ligboxen leeg zijn en dus op hun toestand kunnen worden beoordeeld, hetzij door een mens, hetzij door een sensor. Aldus verschaft de uitvinding hier een groot voordeel, omdat het luchtvaartuig eenvoudig een extra rondje kan vliegen als niet alle ligboxen te meten zijn. Derhalve is de ligboxenstal volgens de uitvinding met voordeel voorzien van een vrijwillig melksysteem, omvattende een of meer melkrobots.

Verdere verbijzonderingen van de uitvinding zijn beschreven in de afhankelijke conclusies, alsmede in de nu volgende beschrijving. Zo is in uitvoeringsvormen de besturing ingericht om het luchtvaartuig een voorafbepaald aantal malen per tijdseenheid, zoals eenmaal per dag, langs tenminste een subset van de ligboxen te sturen. Met een dergelijk standaardrondje kan op voldoende regelmatige basis een waarneming worden gedaan van de toestand van het strooiselmateriaal in die ligboxen-subset. Zo kan het luchtvaartuig bijvoorbeeld, in een stal met twee rijen ligboxen, per vlucht één rij ligboxen bewaken, en tussendoor de gegenereerde informatie verwerken en/of versturen naar een verwerkingsinrichting. Ook is het mogelijk dat de besturing het luchtvaartuig net zo lang doet vliegen totdat er bijvoorbeeld van een voorafbepaald aantal ligboxen een waarneming is gedaan. Andere aantallen per dag enz. zijn natuurlijk niet uitgesloten.

In een aantrekkelijke uitvoeringsvorm omvat het ligboxenbewakingssysteem meerdere luchtvaartuigen, een zogenaamde 'zwerm'. Dit biedt niet allen het voordeel dat de taak van waarnemen van de ligboxen in beginsel evenzoveel maal sneller zou kunnen worden uitgevoerd, maar ook dat het systeem bestand is tegen uitval van een of meer, maar natuurlijk niet alle, luchtvaartuigen. Bovendien kan een eerste luchtvaartuig ook bijvoorbeeld laden bij een oplaadinrichting, of data uitwisselen, en zodoende niet in de lucht zijn, terwijl een tweede luchtvaartuig tegelijkertijd een bewakingsvlucht kan uitvoeren.

In uitvoeringsvormen omvat de stal een ligboxbezettings-bepalingsinrichting, ingericht voor bepalen van een "ligbox leeg"- signaal als een ligbox niet door een dier bezet is, waarbij de besturing is ingericht voor het sturen van het vaartuig naar een niet-bezette ligbox in afhankelijkheid van het "ligbox leeg"-signaal. Hierbij wordt met "sturen naar" in het algemeen bedoeld het bezoeken en waarnemen van tenminste die ligbox, maar is in het bijzonder bedoeld het specifiek naar die ligbox sturen en daar een waarneming van de inhoud ervan doen. Volgens deze uitvoeringsvormen is er een inrichting verschaft die het mogelijk maakt om aan te geven welke ligboxen bezet of leeg zijn, en op basis daarvan het luchtvaartuig aan te sturen.

Aldus kan er automatisch voor worden gezorgd dat alle ligboxen worden bewaakt. Immers is het zo eenvoudig om, zodra een ligbox als "leeg" wordt gedetecteerd, het luchtvaartuig eropaf te sturen en een waarneming te laten doen. Dit zou zelfs handmatig kunnen, doordat de besturing op afstand uitgevoerd kan worden. Met voordeel is de besturing ingericht om het luchtvaartuig automatisch een nog waar te nemen en als leeg gedetecteerde ligbox te bezoeken en waar te nemen. Als ligboxbezettingsbepalingsinrichting kan bijvoorbeeld dienen een op zich bekend systeem zoals Nedap Cow Positioning, waarbij de positie van tags van een koe kan worden weergegeven op een kaart van de stal. Aldus is duidelijk wanneer een ligbox bezet of leeg is. Met voordeel is dan bijvoorbeeld het Cow Positioning systeem zodanig geprogrammeerd dat het een dergelijke leeg of bezet-indicatie kan geven. Uiteraard zijn ook andere systemen mogelijk. Bijvoorbeeld kan er een systeem zijn verschaft met per ligbox een (optische of infraroodjcamera en beeldherkenning of met een tag reader of dergelijke. Een dergelijk systeem kan per ligbox bepalen of deze leeg of bezet is. Alternatief of aanvullend kan er een systeem zijn verschaft dat een positie van de een of meer in de stal(len) aanwezige dieren bepaalt, en daaruit bepaalt welke ligboxen bezet, en welke er leeg zijn.

In uitvoeringsvormen omvat de stal voorts een of meer overige inrichtingen voor uitvoeren van een diergerelateerde actie, alsmede een met de besturing gekoppeld stalmanagementsysteem dat de een of meer overige inrichtingen in de stal bestuurt in respectieve toestanden, waarbij de besturing het luchtvaartuig bestuurt op basis van de respectieve toestand. Hiermee wordt bedoeld dat er inrichtingen in de stal kunnen zijn verschaft die een invloed uitoefenen op de bezettingsgraad van de ligboxen, in de ene toestand méér dan in de andere. Aldus is het dan zinvol om de besturing van het luchtvaartuig te koppelen aan de toestand van die inrichting. Een en ander zal hieronder aan de hand van voorbeelden nader worden toegelicht.

In het bijzonder omvatten de een of meer overige inrichtingen een door het stalmanagementsysteem in een melktoestand brengbare melkinrichting voor batchgewijs melken van melkdieren, waarbij de besturing is ingericht voor verplaatsen van het luchtvaartuig in afhankelijkheid van de melktoestand. Bij batch- of groepsgewijs melken, zoals in een op zich bekende visgraatmelkstal of draaimelkstal, zal althans een deel van de melkdieren, en vaak de hele kudde, naar het melksysteem of een daarvoor geplaatste wachtruimte worden gedreven. Op zo'n moment zullen vele, zo niet alle ligboxen leeg zijn. Indien dan het stalmanagementsysteem het melksysteem in de toestand behorende bij 'melken' brengt, en dat kan ook na een druk op de knop door de melker, en de besturing van het luchtvaartuig het luchtvaartuig langs de ligboxen doet vliegen, kan doelmatig van vele ligboxen de toestand worden bepaald. Merk op dat dat in principe ook door een persoon zou kunnen worden gedaan, maar die is nu net nodig bij het melken, dus niet beschikbaar voor een rondje langs de ligboxen. Merk bovendien op dat bij een melksysteem voor vrijwillig melken, zoals robotmelkboxsystemen, de melkdieren een dergelijk algeheel groepsbezoek over het algemeen niet zullen kennen.

Alternatief of aanvullend omvatten de een of meer overige inrichtingen een voerafgeefplaats voor gelijktijdig voeren van meerdere dieren, alsmede een voederinrichting die door het stalmanagementsysteem in een voerafgeeftoestand brengbaar is, in welke voerafgeeftoestand de voederinrichting voer afgeeft aan de voerafgeefplaats, waarbij de besturing is ingericht voor verplaatsen van het luchtvaartuig in afhankelijkheid van de voerafgeeftoestand. Melkdieren leren snel dat bij bepaalde activiteiten in de stal vers en smakelijk voer beschikbaar komt. Een van die situaties betreft het afgeven van vrij beschikbaar voer. Een voorbeeld daarvan is bijvoorbeeld een geautomatiseerd ruwvoedersysteem zoals het Lely Vector® systeem of vergelijkbare systemen. Een dergelijk systeem biedt geregeld een nieuwe portie ruwvoer aan, met name in een voergang bij een voerhek, maar alternatief ook in voertroggen of dergelijke. Melkdieren worden door het nieuwe voer aangelokt, en vele zo niet alle melkdieren zullen zich naar het nieuwe voer begeven, zodat vele, zo niet alle ligboxen leeg zijn en dus beschikbaar voor een waarneming. Het stalmanagementsysteem is dan bij voorkeur gekoppeld met de bediening van het geautomatiseerde voersysteem, of bestuurt dit laatste zelf. Wanneer aldus nieuw voer wordt gevoerd, kan het stalmanagementsysteem de besturing van het luchtvaartuig een opdracht tot een waarnemingsronde geven.

Alternatief of aanvullend omvatten de een of meer overige inrichtingen een voerafgeefplaats voor gelijktijdig voeren van meerdere dieren, alsmede een voeraanschuifinrichting die door het stalmanagementsysteem in een voeraanschuiftoestand brengbaar is, in welke voeraanschuiftoestand de voeraanschuifinrichting voer op de voerafgeefplaats aanschuift, waarbij de besturing is ingericht voor verplaatsen van het luchtvaartuig in afhankelijkheid van de voeraanschuiftoestand. Hierbij omvat "aanschuiven" het naar de dieren toe schuiven van het voer, niet het van de voerplaats wegschuiven van oud voer of dergelijke. Net als hiervoor genoemd omvat een voerplaats bijvoorbeeld een voerhek, dat de dieren scheidt van de voergang waarin het voer ligt. Bij het vreten van dit voer zullen de dieren het voer deels wegslingeren tot buiten hun bereik. Wanneer de voeraanschuiver, zoals een Lely Juno®, Hetwin Stallboy of dergelijke, het voer terugschuift naar de dieren, komt dus feitelijk nieuw voer beschikbaar. Daarom zullen veel dieren ook door een voeraanschuifactie naar de voerplaats worden gelokt. Wanneer aldus het stalmanagementsysteem de voeraanschuiver in een aanschuifmodus brengt, kan dit ook de besturing van het luchtvaartuig dit laatste langs de ligboxen doen vliegen voor waarnemingen aan dan lege ligboxen.

Andere overige inrichtingen worden niet uitgesloten, als deze een vergelijkbare concentrerende werking hebben op de dieren. Bijvoorbeeld kan elke wachtruimte als zodanig functioneren. Zodra deze opengaat voor het toelaten van dieren zullen de "bijbehorende" ligboxen immers leeg zijn, en dus beschikbaar voor een waarneming. Zo zou een wachtruimte bijvoorbeeld kunnen worden gebruikt voor inseminatie van een aantal dieren, klauwbekapping of een andere dierbehandeling of -controle door een veearts of dergelijke. In zo'n geval worden vaak vele, of soms alle, dieren verzameld in een wachtruimte. Het instellen van de wachtruimte op opnemen en opsluiten van de dieren, dus sluiten van het hek, kan dan bijvoorbeeld het signaal zijn aan de besturing van het luchtvaartuig om te gaan vliegen.

Hier wordt opgemerkt dat bij elke overige inrichting het stalmanagementsysteem ook kan zijn opgebouwd uit afzonderlijke besturingen van de aanwezige inrichtingen, zoals melksystemen en voervoerschaffers of voeraanschuivers, waarbij deze onderling kunnen communiceren, alsmede met de besturing van het luchtvaartuig. De gezamenlijke besturingen zouden dan kunnen worden beschouwd als het stalmanagementsysteem. In al deze gevallen zal het luchtvaartuig vliegen en waarnemen in afhankelijkheid van een door de overige inrichting uitgevoerde actie.

In uitvoeringsvormen omvat de sensorinrichting een opneeminrichting voor het opnemen van een ruimtelijk beeld van de inhoud van een ligbox. Hierbij kan het zo zijn dat de opneeminrichting slechts de informatie verzamelt, waarbij de verwerkingsinrichting daaruit het ruimtelijke oftewel 3D-beeld vormt. De verwerkingsinrichting kan hetzij op het luchtvaartuig zijn verschaft, hetzij op de "vaste wereld", zoals in een computer, bijvoorbeeld een (stal)managementcomputer. De opneeminrichting zou ook de sensorsignalen die hij opneemt zelf kunnen verwerken tot het ruimtelijke beeld, en dat beeld versturen naar een verdere verwerker. Overigens dient "opneeminrichting" hier breed te worden opgevat, en niet als een inrichting die stapsgewijs (punt voor punt of lijn voor lijn) een sensorwaarde registreert. Veeleer is elke inrichting die met elektromagnetische, akoestische enz. middelen een ruimtelijk beeld kan opnemen geschikt voor deze uitvoeringsvormen. Met een ruimtelijk beeld wordt hier bijvoorbeeld bedoeld een 2D beeld met afstandinformatie per beeldpunt, of zelfs direct een verzameling relevante punten met hun 3D-coördinaten.

Bijvoorbeeld omvat de opneem inrichting een ultrasoonscanner of laserscanner of een stereocamera, zoals een 3D camera. Dergelijke inrichtingen zijn op zich bekende inrichtingen voor het vormen van een ruimtelijk beeld. Zo kunnen twee (of meer) camera's, zoals optische op infraroodcamera's, met behulp van triangulatie of andere beeldverwerkingstechnieken een ruimtelijk beeld met afstandinformatie verschaffen. Alternatief kan de opneem inrichting ook een structured light camera zijn, zoals een PrimeSense™ camera, of een zogenaamde time-of-flight camera zoals een Mesa Imaging "SwissRanger 4000" camera, of een andere 3D camera.

In het bijzonder is de verwerkingsinrichting ingericht, en bij voorkeur daartoe voorzien van beeldherkenningsprogrammatuur, voor verwerken van het opgenomen ruimtelijke beeld teneinde informatie te genereren betreffende de hoeveelheid en/of de verdeling van de inhoud van ten minste één van de ligboxen. Daartoe kan bijvoorbeeld een gemiddelde hoogte van het materiaal in de ligbox worden bepaald. Dit is reeds direct een aanduiding voor de hoeveelheid materiaal. De hoogte kan bijvoorbeeld worden bepaald door vergelijken met een referentiehoogte, zoals die van een afscheiding tussen de ligboxen. Voorts kan bijvoorbeeld een vorm van het oppervlak van het materiaal worden gevormd uit het ruimtelijke beeld. Uit dit oppervlak kan wederom een goede indruk van de verdeling van het materiaal worden verkregen. Immers dient bij voorkeur de hoogte niet al te veel af te wijken van het gemiddelde, en zeker niet eenzijdig veel groter te zijn dan aan de andere zijde.

Meer in het bijzonder is de verwerkingsapparatuur ingericht voor herkennen van de ligboxen en de veedieren. Het zal duidelijk zijn dat, indien zich een veedier bevindt in een ligbox, het verkregen ruimtelijke beeld geen goed beeld kan geven van de hoeveelheid of verdeling van het strooiselmateriaal. Indien de verwerkingsapparatuur dan ook is ingericht om een dergelijk veedier te herkennen, zal de betrouwbaarheid van de informatie kunnen toenemen. Voor het herkennen van een veedier kan het voldoende zijn om te kijken naar specifieke vormen, of naar dimensies. Zo zal in de meeste gevallen de hoogte van een veedier groter zijn dan die van zelfs een hoog opgestuwde hoop strooiselmateriaal. Alternatief of aanvullend kunnen ook kleur, oppervlaktestructuur en zelfs temperatuur van het object (strooisel of dier) kunnen helpen bij het herkennen van veedieren. Voorts kan het nuttig zijn om ook ligboxen te herkennen. Niet alleen is dit handig bij het manoeuvreren of navigeren, maar ook om een opgenomen beeld te koppelen aan een bepaalde ligbox, of om überhaupt te bepalen of een opgenomen beeld wel hoort bij een ligbox. Van voordeel is hierbij dat ligboxen meestal een vaste vorm hebben voor de gehele stal.

Alternatief of aanvullend omvat de sensorinrichting een camera voor het opnemen van een beeld van het oppervlak van de inhoud van de ligboxen, in het bijzonder een optische camera, warmtebeeldcamera of een infraroodcamera. Met een dergelijke sensor/camera kan bijvoorbeeld een goede indruk worden verkregen van de gesteldheid van het oppervlak, in de zin van een kleur die duidt op verontreiniging of vochtgehalte. Ook is het vaak mogelijk om met name verse mest of urine te onderscheiden van de omringende koelere strooisellaag, doordat het eerste een hogere temperatuur zal hebben dan het tweede, die met een warmtebeeldcamera of infraroodcamera kan worden vastgesteld. Ook dat kan een aanduiding zijn om een ligboxreiniging uit te (laten) voeren. Daartoe is in uitvoeringsvormen de verwerkingsinrichting ingericht voor verwerken van het opgenomen beeld van het oppervlak teneinde informatie te genereren betreffende de kwaliteit van de inhoud van de ligboxen.

In uitvoeringsvormen is de verwerkingsinrichting voorzien van beeldherkenningsprogrammatuur ingericht voor herkennen van de ligboxen en de veedieren, en voor genereren van informatie over een toestand, in het bijzonder een verdeling, vervuiling of vermestingsgraad, van materiaal in de ligbox. Hoewel het opgenomen beeld bijvoorbeeld naar een computer of beeldscherm zou kunnen worden gezonden ter beoordeling door een bedienende persoon, die daarop al dan niet een actie kan ondernemen, kan het voordelig zijn om het ligboxbewakingssysteem verder te automatiseren, doordat het zelfstandig met behulp van de beeldherkenningsprogrammatuur dergelijke informatie kan genereren. De gegenereerde informatie kan dan naar de bedienende persoon worden gestuurd, bijvoorbeeld alleen in een gewenst geval, zoals bij vervuiling of dergelijke. Merk op dat details omtrent beeldherkenning van vervuiling of dergelijke, zoals het herkennen van een hoop mest op strooisel, in de stand van de techniek reeds eerder zijn beschreven. In het bijzonder omvat de verwerkingsinrichting voorts referentieinformatie alsmede ten minste één vergelijkingscriterium, waarbij de verwerkingsinrichting is ingericht voor vergelijken van de gegenereerde informatie met de referentieinformatie, alsmede voor genereren van een alarmsignaal indien het resultaat van de vergelijking voldoet aan ten minste één van de een of meer vergelijkingscriteria. De referentie-informatie kan bijvoorbeeld grenzen omvatten waarbinnen de vervuilingsgraad of verdeling van het strooiselmateriaal nog aanvaardbaar wordt geacht. Zo zou een minimale dikte van de strooisellaag kunnen worden opgegeven, van bijvoorbeeld 1 cm, of 5 cm, of enige andere gewenste dikte. Wanneer het systeem bijvoorbeeld bepaalt dat in een ligbox de gemeten dikte onder die referentiewaarde ligt, op enige plek, of bijvoorbeeld op een vooraf bepaalde minimale oppervlakte, dan kan dat aanleiding zijn om een alarmsignaal te versturen, zoals naar een opzichter of bedienende persoon. Aldus ontvangt deze slechts meldingen voor een ligbox wanneer er daadwerkelijk actie dient te worden ondernomen. Die actie kan direct zijn, of ook kan daarmee worden gewacht tot een bepaald aantal ligboxen dienen te worden behandeld. Tevens is denkbaar dat de referentieinformatie omvat dat een voorafbepaald aantal ligboxen moet voldoen aan de criteria voor reiniging of aanvulling c.q. herverdeling van strooiselmateriaal voordat er een alarmsignaal wordt gegenereerd. In uitvoeringsvormen omvat het alarmsignaal informatie over de waargenomen toestand, bijvoorbeeld een hoeveelheid of verdeling of verontreinging van een ligbox, welke ligbox het betreft (positie), enz.

Zoals hierboven uiteengezet kan de verwerkingsinrichting informatie of alarmsignalen verschaffen omtrent ligboxen en hun toestand wat betreft verdeling en vervuiling van het strooiselmateriaal. Aldus hoeft een bedienende persoon geen onnodige ronde te lopen als bijvoorbeeld alle ligboxen nog in orde zijn. De efficiëntie van zijn werk neemt daardoor toe. In een verdere aantrekkelijke uitvoeringsvorm omvat het systeem voorts een, bij voorkeur onder besturing van de besturing, autonoom verplaatsbaar ligboxbehandelingsvoertuig, dat ten minste één omvat van een strooiselmateriaalreinigingsinrichting, een strooiselmateriaal-afgeefinrichting, en een strooiselmateriaalherverdelingsinrichting. Op deze wijze kan daarenboven dus ook nog de bijbehorende actie zijn geautomatiseerd, zodat de bedienende persoon nog meer zijn werk kan beperken tot uitzonderingen of dergelijke. Dergelijke voertuigen zijn op zich reeds beschreven in de stand van de techniek, zoals in NL-2009498-C. Ook is het mogelijk om een deel van deze functies in een eerste voertuig, en een ander deel in een tweede voertuig te verschaffen, of ook alle functies in een afzonderlijk voertuig.

Het ligboxbehandelingsvoertuig is in het bijzonder in afhankelijkheid van de waarneming, meer in het bijzonder van het alarmsignaal, bestuurbaar. Een voordeel hiervan is dat de voertuigen automatisch of onder tussenkomst van een bedienende persoon op basis van het alarmsignaal doelgericht naar een of meer ligboxen kan worden toegestuurd. Dit maakt het navigeren van het voertuig efficiënter, en met name ook het onnodig tussen veedieren rijden overbodig.

De uitvinding zal nu nader worden toegelicht aan de hand van de tekening, waarin enkele niet beperkende uitvoeringsvormen zijn getoond, en waarin: figuur 1 een schematisch bovenaanzicht toont van een ligboxenstal volgens de uitvinding; figuur 2 een detail van een alternatieve ligboxenstal volgens de uitvinding toont in schematisch bovenaanzicht; figuur 3 in schematisch bovenaanzicht een detail toont van een andere ligboxenstal volgens de uitvinding; figuur 4 een schematisch aanzicht toont van een drone bij gebruik in de uitvinding; en figuur 5 een schematisch aanzicht in doorsnede toont van een ligboxbehandelingsvoertuig voor gebruik in de uitvinding.

Figuur 1 toont in schematisch bovenaanzicht een ligboxenstal volgens de uitvinding. De ligboxenstal 1 omvat ligboxen 2 met daarin strooiselmateriaal 3.

Met 4 is schematisch een drone aangeduid met een camera 5 met een blikveld 6, alsmede een besturing 7. Met 8 is een centrale computer aangeduid met een transmitter 10. Met 11 zijn boxbezettingsmonitoren aangeduid, en met 12 een melkrobot, en met 13 een ligboxbehandelingsvoertuig met een afgeefinrichting 14 voor strooiselmateriaal 3. Met 15 is een voeraanschuiver voor voer 16 getoond, terwijl met 17 voerplaatsen zijn aangeduid en met 18 concentraatverschaffers.

In de ligboxenstal 1 lopen voorts melkkoeien 100 rond met elk een tag 9 voor identificatiedoeleinden. Voorts is getekend een boer 101 met een mobiele telefoon 102.

De ligboxenstal 1, die overigens ook voor vleesvee zou kunnen worden gebruikt, uiteraard dan zonder melkinrichting, herbergt meerdere melkkoeien 100. De melkkoeien 100 vreten bij voerplaatsen 17 van (ruw)voer 16 zoals hooi en dergelijke en bij concentraatverschaffers 18 van krachtvoer. Het opgenomen voer 16 kan vervolgens worden herkauwd in met name ligboxen 2, op de bodem waarvan strooiselmateriaal 3 ligt.

Door bewegingen van de koe kan dit strooiselmateriaal ongelijk verdeeld worden in de ligbox. Bovendien kan het strooiselmateriaal worden verontreinigd met bijvoorbeeld mest of dergelijke. Daarom dient het strooiselmateriaal regelmatig te worden ververst en/of herverdeeld. Dit verversen en/of herverdelen kan uiteraard handmatig geschieden, of met behulp van een ligboxbehandelingsvoertuig 13 bijvoorbeeld zoals geopenbaard in NL-2009498-C. Ten behoeve van het verversen van het strooiselmateriaal heeft het voertuig 13 een voorraad strooiselmateriaal 3 alsmede een afgeefinrichting 14.

Om een goed beeld te hebben van de toestand van het strooiselmateriaal in de ligboxen is er een drone 4 verschaft, met een camera 5 met een beeldveld 6 zodat deze in de ligboxen kan kijken. De drone heeft een eigen dronebesturing 7 voor het vliegend afleggen van een route, die zelf kan zijn bepaald, of kan zijn opgegeven, en eventueel voor het besturen zoals richten van de camera. De opgevangen beelden kunnen worden overgestuurd naar een centrale computer 8 via een transmitter of transceiver 10. Merk op dat de besturing 7 deels kan zijn verschaft in de centrale computer 8, terwijl de verwerking van de door de camera 5 opgenomen beelden hetzij plaatsvindt in de besturing 7 van de drone, hetzij en met voordeel in de centrale computer 8. Voorts kan de centrale computer 8 een besturing omvatten voor andere apparaten, zoals een melkrobot 12, het reeds genoemde ligboxbehandelingsvoertuig 13 alsmede bijvoorbeeld een voeraanschuiver 15. Hierbij wordt opgemerkt dat de centrale computer 8 slechts schematisch als een enkele eenheid is aangeduid, maar ook een gedistribueerde computerinrichting kan omvatten, met een of meer over de ligboxenstal 1 verdeelde modules, zoals een module per te besturen inrichting. Lokale controllers, zoals voor het omzetten van kleppen of dergelijke kunnen eveneens geacht worden deel uit te maken van de centrale computer 8.

De centrale computer 8 kan de drone 4 besturen om een route af te leggen, zoals door het opgeven van een route en een startsignaal, om daarbij een of meer ligboxen 2 te beoordelen op de toestand van het strooiselmateriaal daarin. De centrale computer 8 bevat daartoe verwerkingsprogrammatuur voor verwerken van de beelden van de camera 5. Een en ander zal in samenhang met figuur 4 nader worden toegelicht. Op basis van de verwerkte beelden genereert de computer 8 informatie omtrent de hoeveelheid strooiselmateriaal in de bekeken ligboxen, en/of de verdeling ervan en/of de kwaliteit ervan, met name de mogelijke vervuiling ervan. Deze informatie kan bijvoorbeeld worden toegestuurd naar een boer 101 met een mobiele telefoon 102. De transmitter 10 kan daartoe via een draadloos netwerk deze informatie op de mobiele telefoon 102 beschikbaar maken. Ook is het mogelijk om deze informatie via een andere verbinding, zoals via internet toe te sturen, of via een fysiek kabelnetwerk naar een computer in een kantoor. In alle gevallen kan de boer 101, of enige andere persoon, de informatie beoordelen om te beslissen of hij of zij een of meer ligboxen dient te behandelen, zoals te reinigen. Alternatief kan de gegenereerde informatie worden gebruikt om het ligboxbehandelingsvoertuig 13 aan te sturen, bijvoorbeeld om een of meer ligboxen die verontreinigd zijn te reinigen, of een of meer ligboxen waarin zich te weinig strooiselmateriaal 3 bevindt te voorzien van nieuw strooiselmateriaal. De computer 8 kan daartoe een geschikte route en/of andere taken opgeven aan het voertuig 13.

Indien een koe 100 zich bevindt in een ligbox 3 is het uiteraard niet goed mogelijk voor de drone 4 om de toestand van het strooiselmateriaal 3 te beoordelen. In veel ligboxstallen 1 is het aantal koeien 100 ongeveer afgestemd op het aantal ligboxen 2, en zal dus de bezetting van de ligboxen 2 vaak hoog zijn. Om toch doelmatig, dat wil zeggen zonder te vaak te moeten vliegen, de toestand van alle ligboxen 2 te kunnen bewaken is voorts een ligboxbezettingsmonitor 11 verschaft, in de vorm van een koepositiebepalingssysteem, zoals bijvoorbeeld wordt aangeboden door de firma Nedap. Een dergelijk systeem bestaat uit antennes die de posities van de tags 9 van de melkkoeien 100 in de stal 1 bepalen. Dit geschiedt bijvoorbeeld door triangulatie van door de in dit geval vier antennes 11 opgevangen signalen, waarna door triangulatie of dergelijke kan worden bepaald of een koe 100 zich in een ligbox 2 bevindt, en zo ja, in welke ligbox. De ligboxbezettingsmonitor 11 zal dan ook werkzaam verbonden zijn met de computer 8. Aldus kan de computer 8 doelmatig bepalen welke ligbox 2 vrij is, zodat de drone 4 ernaartoe kan vliegen om de toestand van het strooiselmateriaal daarin waar te nemen.

In sommige omstandigheden zal de bezetting van de ligboxen 2 afnemen, met name indien zich een gebeurtenis voordoet die veel melkkoeien 100 aanlokt. Een duidelijk voorbeeld daarvan is het verschaffen van vers voer 16, of ook het aanschuiven van het voer 16 door de voeraanschuiver 15. In zo’n geval zullen veel ligboxen 2 vrij zijn, zodat de drone 4 van die ligboxen de toestand kan waarnemen. Het aantal vliegbewegingen kan op deze wijze worden beperkt. Uiteraard is het niet nodig om alle vrije ligboxen 2 te beoordelen in één vliegbeweging, doch kan deze taak worden opgedeeld in twee of meer deelvliegbewegingen, bijvoorbeeld om de hoeveelheid te verwerken data niet te groot te laten worden.

Indien de koeien 100 gemolken worden zijn ze uiteraard niet aanwezig in een ligbox. Indien koeien gemolken worden door een melkrobot zullen zij in de meeste gevallen vrij zijn om hun eigen melktijd te bepalen, en zal de bezetting van de ligboxen 2 gemiddeld nog vrij hoog zijn. Indien er echter geen melkrobot 12 maar een conventioneel melksysteem is verschaft, zullen de koeien één, meestal twee of soms drie keer per dag naar het melksysteem worden gedreven om daar te worden gemolken. In zo’n geval zal althans een groot deel van de ligboxen 2 vrij zijn, of zelfs allemaal. Dit biedt uiteraard een uitgelezen situatie om de drone 4 de ligboxen te laten beoordelen, en het voertuig 13 eventueel een of meer ligboxen te laten behandelen. Merk op dat ingeval er wordt gemolken de een of meer bedienende personen zich bezig moeten houden met het melken, en geen tijd hebben om de ligboxen te bekijken.

Figuur 2 toont een schematisch bovenaanzicht van een detail van een andere ligboxenstal volgens de uitvinding. Hierin omvat de stal 1 een toegangspoort 20 van een wachtruimte 21 die is afgescheiden van de stalruimte 22, naar een visgraatmelkstal 23 met melkplaatsen 24 en uitlooppoorten 25. De visgraatmelkstal 23 is een voorbeeld van een conventioneel melksysteem, dat in plaats van een melkrobot kan worden toegepast. Hierbij worden melkkoeien 100 bijvoorbeeld opgedreven naar een wachtruimte 21, vanwaaruit ze groepsgewijs toegang verkrijgen tot de melkplaatsen 24 via de toegangspoort 20. Op de melkplaatsen 24 worden ze met behulp van niet-weergegeven conventionele melkapparatuur gemolken, waarna ze de visgraatmelkstal 23 verlaten via uitlooppoorten 25 naar de stalruimte 22.

Bij een dergelijke conventionele melkinrichting zullen in beginsel hetzij alle koeien 100 in de stal 1 naar de wachtruimte 21 worden gedreven, of althans alle koeien uit een bepaalde groep of een bepaald deel van de stal. In alle gevallen zullen echter een betrekkelijk groot aantal ligboxen vrij zijn voor inspectie door de drone met camera.

Figuur 3 toont een schematisch bovenaanzicht van een detail van een andere ligboxenstal volgens de uitvinding. Hier omvat de stal 1 een draaimelkstal 30. De koeien 100 wachten weer in een wachtruimte 21, die via een toegangssluis 31 en een ingang 32 toegang geeft tot melkplaatsen 24 op een platform dat draait. Aan het einde van een rondje kunnen de melkkoeien de melkplaatsen 5 verlaten via een uitgang 33. Ook in dit geval zullen hetzij alle melkkoeien van de stal, hetzij althans een groep ervan, naar de wachtruimte 21 worden gedreven. Ook dan zullen vele ligboxen vrij zijn voor inspectie.

Figuur 4 toont schematisch een luchtvaartuig ten gebruike in de uitvinding. Het luchtvaartuig is hier een drone 4 met propellers en een camera 5 met een beeldveld 6 alsmede een besturing 7 en een transmitter 10-1. Ook getoond zijn ligboxen 2 met ligboxafscheidingen 2-1, alsmede strooiselmateriaal 3 en een vervuiling 40, zoals een hoop mest.

De drone 4 omvat hier getekend twee propellers, maar kan uiteraard ook meer propellers omvatten, zoals vier. Ook kan de drone 4 een ander luchtvaartuig zijn, zoals een zeppelin.

Onder de drone 4 hangt een camera 5, die bijvoorbeeld een optische camera of een 3D-scanner/-camera of ook ultrasooncamera of -sensor is. Met de camera of sensor, met bijvoorbeeld een beeldveld 6, neemt de drone 4 een beeld op van de ligboxen 2. Van in de figuur de bovenste ligbox 2 kan de camera 5 vaststellen dat het strooiselmateriaal 3 sterkt ongelijk verdeeld is, en in een groot gedeelte, het niet gearceerde deel, afwezig is. Deze informatie kan bijvoorbeeld worden bepaald doordat het strooiselmateriaal 3 een andere kleur of dergelijke heeft in het beeld dan de vloer van de stal. Ingeval de camera 5 een 3D-camera is, kan ook uit een groot dikteverschil, of grote verschillen in hoogtewaardes van de inhoud van de bovenste ligbox worden geconcludeerd dat de verdeling sterk ongelijk is. Hetzelfde geldt voor een ultrasooncamera of laserscanner of stereocamera.

Bij de in de figuur onderste ligbox zal uit het beeld kunnen worden vastgesteld dat er een vervuiling 40 ligt, zoals een hoop mest, bijvoorbeeld doordat de kleur afwijkt van zowel het strooiselmateriaal als de vloer van de stalruimte 22, of doordat de kleur overeenkomt met een voorafbepaalde vervuilingskleur, zoals donkerbruin tot zwart. Ook is het mogelijk om een verschil in reflectie of bijvoorbeeld oppervlaktestructuur te bepalen, met een ultrasoonscanner of optische camera respectievelijk 3D-camera. Ook daarmee, alsmede met enige andere bekende techniek kan worden bepaald of de entiteit 40 dient te worden verwijderd.

De opgenomen beelden kunnen hetzij worden verwerkt door de besturing 7, hetzij via de besturing 7 en de transmitter 10-1 naar een ontvanger worden gestuurd, zoals een ontvanger van een centrale computer (hier niet weergegeven) om daar te worden verwerkt. Het zal duidelijk zijn dat de gegenereerde informatie bij voorkeur wordt gekoppeld aan een nummer of positie van een ligbox 2, tenzij die direct wordt gebruikt door een meerijdend voertuig of dergelijke. Daartoe kan bijvoorbeeld positieinformatie van de drone worden gekoppeld aan de gegenereerde informatie omtrent de ligbox, bijvoorbeeld op basis van eenzelfde positiebepalingssysteem als voor de melkkoeien in figuur 1. Andere systemen, zoals optische nummerherkenning bij de ligboxen, RFID-systemen per ligbox enzovoort zijn ook mogelijk.

Figuur 5 toont een schematisch aanzicht gedeeltelijk in doorsnede van een ligboxbehandelingsvoertuig ten gebruike in de uitvinding. Het voertuig 13 omvat een gestel 50 dat met niet nader aangeduide middelen kan kantelen, om aldus een rond een as 51 draaibare schraper op de vloer van de ligbox 2 te plaatsen. Door vervolgens bijvoorbeeld achteruit te rijden in de richting van het pijltje kan de schraper de vervuiling 40 meenemen. Overigens kan de vervuiling 40 ook alternatief te verwijderen strooiselmateriaal 3 omvatten. Het voertuig 13 omvat voorts een voorraadruimte 53 met een afgeefopening 54 voor het deponeren van nieuw, vers strooiselmateriaal. Voor overige details wordt hier verwezen naar het Nederlandse octrooischrift NL/2009498-C.

De getoonde uitvoeringsvormen zijn niet beperkend bedoeld, doch slechts als toelichting bij de uitvinding, waarvan de beschermingsomvang wordt bepaald aan de hand van de aangehechte conclusies.

Claims (15)

1. Ligboxenstal met meerdere met strooiselmateriaal vulbare, en in het bijzonder daarmee gevulde, ligboxen alsmede een ligboxenbewakingssysteem dat is ingericht voor bewaken van meerdere ligboxen voor veedieren in een veestal, en dat voorzien is van - een autonoom langs de ligboxen verplaatsbaar luchtvaartuig, in het bijzonder een zeppeling of drone, dat is voorzien van een sensorinrichting voor doen van een waarneming van inhoud van de ligboxen, - een besturing, in het bijzonder op het luchtvaartuig verschaft, voor het langs althans een subset van de ligboxen verplaatsen van het luchtvaartuig, en - een werkzaam met de sensorinrichting, en bij voorkeur tevens met de besturing, verbonden verwerkingsinrichting voor ontvangen van de waarneming en voor verwerken van de waarneming teneinde informatie over een ligboxinhoudstatus te genereren omvattende informatie omtrent een hoeveelheid en/of verdeling en/of kwaliteit van de inhoud van de ligboxen.

2. Stal volgens conclusie 1, waarbij de besturing is ingericht om het luchtvaartuig een voorafbepaald aantal malen per tijdseenheid, zoals eenmaal per dag, langs tenminste een subset van de ligboxen te sturen.

3. Stal volgens conclusie 1 of 2, omvattende een ligboxbezettingsbepalingsinrichting, ingericht voor bepalen van een "ligbox leeg"-signaal als een ligbox niet door een dier bezet is, waarbij de besturing is ingericht voor het sturen van het vaartuig naar een niet-bezette ligbox in afhankelijkheid van het "ligbox leeg"-signaal.

4. Stal volgens een der voorgaande conclusies, omvattende een of meer overige inrichtingen voor uitvoeren van een diergerelateerde actie, alsmede een met de besturing gekoppeld stalmanagementsysteem dat de een of meer overige inrichtingen in de stal bestuurt in respectieve toestanden, waarbij de besturing het luchtvaartuig bestuurt op basis van de respectieve toestand.

5. Stal volgens conclusie 4, waarbij de een of meer overige inrichtingen een door het stalmanagementsysteem in een melktoestand brengbare melkinrichting voor batchgewijs melken van melkdieren omvatten, waarbij de besturing is ingericht voor verplaatsen van het luchtvaartuig in afhankelijkheid van de melktoestand.

6. Stal volgens conclusie 4 of 5, waarbij de een of meer overige inrichtingen een voerafgeefplaats voor gelijktijdig voeren van meerdere dieren omvatten, alsmede een voederinrichting die door het stalmanagementsysteem in een voerafgeeftoestand brengbaar is, in welke voerafgeeftoestand de voederinrichting voer afgeeft aan de voerafgeefplaats, waarbij de besturing is ingericht voor verplaatsen van het luchtvaartuig in afhankelijkheid van de voerafgeeftoestand.

7. Stal volgens conclusie 4, 5 of 6, waarbij de een of meer overige inrichtingen een voerafgeefplaats voor gelijktijdig voeren van meerdere dieren omvatten, alsmede een voeraanschuifinrichting die door het stalmanagementsysteem in een voeraanschuiftoestand brengbaar is, in welke voeraanschuiftoestand de voeraanschuifinrichting voer op de voerafgeefplaats aanschuift, waarbij de besturing is ingericht voor verplaatsen van het luchtvaartuig in afhankelijkheid van de voeraanschuiftoestand.

8. Stal volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de sensorinrichting omvat een opneeminrichting voor het opnemen van een ruimtelijk beeld van de inhoud van een ligbox.

9. Stal volgens conclusie 8, waarbij de opneeminrichting omvat een ultrasoonscanner of laserscanner of een stereocamera, zoals een 3D camera.

10. Stal volgens een der conclusies 8-9, waarbij de verwerkingsinrichting is ingericht voor verwerken van het opgenomen ruimtelijke beeld teneinde informatie te genereren betreffende de hoeveelheid en/of de verdeling van de inhoud van ten minste één van de ligboxen, en in het bijzonder ingericht voor herkennen van de ligboxen en de veedieren.

11. Stal volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de sensorinrichting omvat een camera voor het opnemen van een beeld van het oppervlak van de inhoud van de ligboxen, in het bijzonder een optische camera, warmtebeeldcamera of een infraroodcamera.

12. Stal volgens conclusie 11, waarbij de verwerkingsinrichting is ingericht voor verwerken van het opgenomen beeld van het oppervlak teneinde informatie te genereren betreffende de kwaliteit van de inhoud van de ligboxen.

13. Stal volgens conclusie 12, waarbij de verwerkingsinrichting is voorzien van beeldherkenningsprogrammatuur ingericht voor herkennen van de ligboxen en de veedieren, en voor genereren van informatie over een toestand, in het bijzonder een verdeling, vervuiling of vermestingsgraad, van materiaal in de ligbox.

14. Stal volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de verwerkingsinrichting voorts referentieinformatie alsmede ten minste één vergelijkingscriterium omvat, waarbij de verwerkingsinrichting is ingericht voor vergelijken van de gegenereerde informatie met de referentieinformatie, alsmede voor genereren van een alarmsignaal indien het resultaat van de vergelijking voldoet aan ten minste één van de een of meer vergelijkingscriteria.

15. Stal volgens een der voorgaande conclusies, voorts omvattende een, bij voorkeur onder besturing van de besturing, autonoom verplaatsbaar ligboxbehandelingsvoertuig, dat ten minste één omvat van: - een strooiselmateriaalreinigingsinrichting, - een strooiselmateriaalafgeefinrichting, en - een strooiselmateriaalherverdelingsinrichting. waarbij het ligboxbehandelingsvoertuig in het bijzonder in afhankelijkheid van het alarmsignaal bestuurbaar is.