用于操作自主农用车辆的方法和控制布置与流程

1.本公开总体上涉及畜舍清洁，并且具体地说，涉及一种自主农用车辆，其包括适合于移除牲畜区域中的粪肥的清洁装置。本公开还涉及一种用于操作自主农用车辆的方法以及一种用于执行所述方法的计算机程序。


背景技术：

2.畜牧业不可避免的一个后果是处置动物排泄物，如粪肥。移除动物排泄物在本文中将被称为“畜舍清洁”。另外，虽然动物排泄物在本文中将被称为“粪肥”，但是还有许多其它词语可用于不同动物类型的排泄物等，如“流出物”或“粪便”。自动畜舍清洁有许多不同的解决方案，如移动或收集粪肥的各种自主农用车辆，或通常由链条、绳索或金属丝沿通道拉动的刮板。这些解决方案的共同点是它们通常根据预定义的时间表在预定义的轨道上操作。
3.可自主移动的农用车辆通常由是电池供电的。通常需要优化每次电池充电的行进距离，从而使车辆的有效性也达到最佳。wo 2011/062481 a1公开了一种用于农业应用的可自主移动的农用车辆，其包括控制电路以控制马达以调整可自主移动的农用车辆的速度，以便优化电池的有效性。控制电路被配置成设置可自主移动的农用车辆的速度，使得在预定义距离内从电池汲取的能量最小。
4.然而，通常自动畜舍清洁装置运行其清洁例程，而不管是否需要清洁，即不管要清除的粪肥量。这被认为是低效的。


技术实现要素：

5.本公开的目的是缓解现有技术的至少一些缺点。因此，一个目的是提供一种能够实现更高效的畜舍清洁的解决方案，因为自主农用车辆基于实际需要清洁的时间和地方调适其清洁。
6.根据第一方面，本公开提出一种用于根据清洁计划操作自主农用车辆的方法，其中自主农用车辆包括适合于移动来自牲畜区域/牲畜区域中的粪肥的清洁装置。所述方法包括在根据清洁计划操作自主农用车辆时，在多个单独的时间监测表示由清洁装置移动的物料量的负载量，以及基于单独的时间之中监测的负载量的变化，调整自主农用车辆的清洁计划。所述方法提供高效的清洁，因为清洁量将基于根据历史了解计算出的需求。另外，可以实现更好的能量优化，因为没有执行不必要的清洁。
7.此外，维护和服务要求可能会降低，因为自主农用车辆以更高效的方式使用。
8.在一些实施例中，清洁计划定义自主农用车辆的清洁时间表和/或一条或多条清洁路线。这也可以提供增加的动物福利和安全性，因为可以在动物不在的时间和地方安排清洁。
9.在一些实施例中，调整包括调整清洁计划，使得监测的负载量的变化减小。从而，可以实现更高的清洁效率(就每单位时间移除的物料量而言)，并且因此可以增加自主农用
车辆的清洁能力。
10.换句话说，本文所描述的主题的实施例可有利地用于提高自动畜舍清洁的效率。举例来说，可通过仅在需要的时间和地方进行清洁，并确保自动畜舍清洁装置的行程不比完成工作所需的绝对距离远，最小化能源消耗。
11.在一些实施例中，调整包括调整清洁计划，使得监测的负载量保持低于预定义负载阈值。因此，可以避免自主农用车辆和清洁装置上的非常高的负载。结果通常是部件的磨损较少。
12.在一些实施例中，所述变化表示在某一时间段内的变化，并且其中清洁计划的调整包括基于一个或多个先前某些时间段内的变化，针对某一时间段，调整自主农用车辆的清洁时间表。在一些实施例中，时间段是工作日、一天或24小时。换句话说，清洁时间表是基于历史上产生大量物料(通常主要是粪肥)的时间来调适的。从而，用户不必创建清洁时间表，因为这将由所提出的机器学习软件完成。换句话说，自主农用车辆将在不需要或很少需要人工注意的情况下自主地操作。
13.在一些实施例中，清洁计划的调整包括调整自主农用车辆的清洁时间表，使得在一个清洁周期期间，在对应于第一平均监测负载的时间间隔期间比在对应于第二平均监测负载的时间间隔期间更频繁地执行清洁，其中第一平均监测负载高于第二平均监测负载。换句话说，在认为需要的时间执行清洁。
14.在一些实施例中，所述方法包括，对于每个单独的时间，获得牲畜区域中的对应位置。在这些实施例中，所述变化表示牲畜区域中不同位置之中的负载量的变化，并且清洁计划的调整包括基于牲畜区域中不同位置之中的负载量的变化，调整自主农用车辆的清洁时间表。换句话说，清洁路线是基于历史上产生大量物料(通常主要是粪肥)的地方来调适的。
15.在一些实施例中，清洁计划的调整包括调整一条或多条清洁路线和/或选择自主农用车辆的多条清洁路线中的一条或多条清洁路线，使得在对应于第一平均监测负载的区域中比在对应于第二平均监测负载的区域中更频繁地执行清洁，其中第一平均监测负载高于第二平均监测负载。换句话说，在认为需要的地方执行清洁。
16.在一些实施例中，所述方法包括基于监测的负载量，计算表示牲畜区域中的物料积聚率的物料积聚模式，并且调整包括基于计算的物料积聚模式，调整清洁计划。换句话说，估计历史上产生的物料量，并相应地调适清洁计划。在一些实施例中，物料积聚模式描述物料积聚随时间的变化。
17.在一些实施例中，物料积聚模式包括物料积聚地图，其描述牲畜区域中不同位置之中物料积聚的变化。因此，可以使用表示牲畜区域中的物料生产的多维地图，以便能够以高效的方式调整清洁计划。
18.在一些实施例中，所述方法包括基于监测的负载量，估计牲畜区域中的历史物料积聚率，以及基于历史物料积聚率，预测牲畜区域中的未来物料积聚率。在这些实施例中，调整包括基于牲畜区域中预测的未来物料积聚率，调整清洁计划。从而，可以以准确的方式估计要移除的未来物料量。
19.在一些实施例中，所述方法包括获得指示期望清洁度级别的用户输入，并且其中调整包括基于获得的清洁度级别，调整清洁计划。因此，用户可以基于成本和清洁度之间的平衡来设置期望的清洁度等级。
20.在一些实施例中，负载量指示移动在某一时间段期间积聚的物料所需的能量的量。在一些实施例中，负载量包括以下中的至少一项：功率量、压力量、重量的量和流量的量。
21.在一些实施例中，所述方法包括在认为牲畜区域没有要移除的物料时，在牲畜区域中操作自主农用车辆时，监测负载量，并且基于表示没有物料的牲畜区域的监测的负载量，校准监测。因此，可以校准监测以考虑恒定(或缓慢改变)的条件。换句话说，当调整清洁计划时，不使用负载量的恒定成分。
22.根据第二方面，本公开提出了一种用于操作自主农用车辆的控制布置，所述自主农用车辆被配置成根据清洁计划清洁牲畜区域。控制布置被配置成在根据清洁计划操作自主农用车辆时，在多个单独的时间监测表示由清洁装置移动的物料量的负载量，并且基于在多个单独的时间之中监测的负载量之中监测的负载量的变化，调整自主农用车辆的清洁计划。
23.在一些实施例中，控制布置被配置成执行根据第一方面的一个或多个实施例的方法。
24.根据第三方面，本公开提出了一种自主农用车辆，其被配置成根据清洁计划清洁牲畜区域。自主农用车辆包括马达、储能器、清洁装置、负载传感器和根据第二方面的控制布置。马达被配置成推进自主农用车辆。储能器被配置成为马达供应能量。清洁装置被配置成从牲畜区域移动污垢。负载传感器被配置成获得指示由清洁装置移动的物料量的负载量。
25.根据第四方面，本公开涉及一种计算机程序，其包括指令，所述指令在计算机执行程序时使计算机执行根据第二方面的方法。
26.根据第五方面，本公开涉及一种计算机可读介质，其包括指令，所述指令在由计算机执行时使计算机执行根据第二方面的方法。
附图说明
27.图1a示出了根据一些实例实施例的自主农用车辆。
28.图1b从概念上更详细地示出了自主农用车辆。
29.图2示出了根据一些实施例的控制布置。
30.图3示出了根据一个实例实施例的自主农用车辆在牲畜区域中的清洁路线。
31.图4a和4b示出了在调整清洁时间表时每个工作阶段移除的物料量如何。
32.图5a和5b示出了自主农用车辆在牲畜区域中的路线。
33.图6是用于操作自主农用车辆的方法的流程图。
34.图7示出了实例物料积聚模式。
具体实施方式
35.如先前所提及，有许多不同的自动解决方案用于清洁畜舍，如乳牛畜舍。例如，为此目的开发自主农用车辆，其可配备有各种导航装置。举例来说，可在地板中固定感应线或磁体，并且自主车辆可设置有传感器，这使得车辆能够由线或磁体引导。替代地，可通过沿着预先确定的路线放置的、可由自主装置检测的信标或转发器来执行导航。导航装置因此
可沿预先确定的路线引导自主装置，所述路线被设计成在某个点覆盖畜舍的需要清洁的尽可能多的部分。清洁时间表通常基于时间预先编程，使得自动畜舍清洁装置在某些时间段开始并运行。因此，传统的自主农用车辆通常使用固定的路线和固定的时间表来清洁牲畜区域。然而，考虑到以下事实，即畜舍中的粪肥负载可能会随时间而变化，而且会随具体牲畜区域而变化，这取决于例如动物在周围如何移动，这种清洁方式可能效率低下。
36.本公开介绍了一种适应性畜舍清洁概念，其中在需要清洁的地方和时间执行清洁。所提出技术的一些实施例是基于动物的行为通常不会每天变化那么大的洞察。因此，通常可以通过研究前几天期间的动物行为并在之后调适清洁来实现最佳清洁。更具体地说，本文提出监测在畜舍清洁期间由操作的自主农用车辆的清洁装置移除的物料量，并使用表示移除的物料的历史量的监测数据以更高效的方式操作自主农用车辆。
37.更具体地说，本文提出测量在畜舍清洁期间由操作的自主农用车辆移除的物料量，例如通过监测马达负载和电池电压。基于监测的值，软件可用于优化清洁时间表，以在白天记录到高负载时更频繁地清洁，而在其不高时较不频繁地清洁。负载测量还可以使得有可能识别动物交通模式并使用它们来避免在拥挤的地点进行清洁以免打扰动物(例如在喂食期间，在等候区域等)。
38.此外，所提出的解决方案还使养殖者有配置清洁度级别的可能性。因此，养殖者将能够在清洁度级别和每次电池充电的行进距离之间做出折衷。
39.下面，将参考图1-6描述自主农用车辆和用于操作自主农用车辆的方法的例示实施例。实施例旨在由与自主农用车辆相关联的控制布置执行，所述自主农用车辆包括适合于移除粪肥牲畜区域的清洁装置。术语“与
……
相关联”在这里旨在至少涵盖控制布置可操作地连接到自主农用车辆。下文将结合图3更详细地描述控制布置。自主农用车辆装置适合于自动清洁饲养乳品动物例如奶牛、水牛、绵羊或山羊的畜舍。
40.图1a示出了自主农用车辆1，其包括适合于移除粪肥牲畜区域3的清洁装置13(图3)。所示的自主农用车辆1是清洁机器人，其可以被控制以在至少两个物理维度上相对自由地导航和移动，即不限于固定轨道。因此，自主农用车辆1被配置成在牲畜建筑物周围或在田地中自主地移动。
41.图1b是自主农用车辆1和用户者装置2的部件的概念图。所示的自主农用车辆1包括马达11、储能12、清洁装置13、负载传感器14和控制布置10。必须理解，自主农用车辆1包括图1b中未示出的另外的部件，如用于转向、制动和为自主农用车辆1充电的部件以及用于自主控制的传感器。然而，为简单起见，本文仅描述了与所提出的技术有关的部件。
42.马达11被配置成推进自主农用车辆1。更具体地说，马达11被配置成将储能器12提供的能量转换为机械力。马达11例如是电马达。储能器12被配置成为马达11供应能量。储能器12例如是电池。储能器12通常由对接站34(图3)充电，自主农用车辆1在清洁工作阶段之间停放在那里。
43.清洁装置13是被配置成从牲畜区域移除污垢的装置。在所示的实施例中，清洁装置是布置在自主农用车辆1的前部上的刮板。在一些实施例中，自主农用车辆1在具有板条地板的牲畜区域中操作，由此刮板将物料(例如粪肥)向下刮入板条地板的孔中。替代地，物料可以沿着清洁路线倾倒在沟渠中。
44.在一些实施例中，清洁装置13包括物料拾取布置，如抽吸布置(例如，被布置成向
上抽吸物料的吸尘器)或拾取带。换句话说，在一些实施例中，自主农用车辆包括盛器，如罐，以及被布置成将物料移动到罐中的物料拾取装置。这类拾取装置可以与被布置成在拾取布置入口处收集物料的刮板和/或与板条地板组合使用。清洁装置13还可以或替代地包括旋转刷、喷水器和/或任何其他合适的清洁装置或其组合。
45.负载传感器14被配置成获得指示由清洁装置13移除的物料量的负载量。在一些实施例中，负载传感器14是被布置成测量移除物料所需的功率(或能量)的功率传感器。例如，负载传感器可以被布置成感测推进自主农用车辆1所需的功率。替代地，负载传感器14可以被布置成测量物料拾取装置的负载，例如抽吸装置或传送带上的负载。换句话说，负载传感器14被配置成测量由物料的移除引起的负载。通过从所需的实际功率中减去在干净的地板上推进自主农用车辆1所需的功率，可以估计推动物料所需的负载。换句话说，通过在操作自主农用车辆1时监测马达功率，可以估计由自主农用车辆1移除的物料量。
46.如果自主农用车辆1包括盛器(例如罐)，则可以通过测量盛器中积聚的物料的体积和/或重量来估计移除的量。换句话说，在一些实施例中，负载传感器包括被配置成测量重量的量的重量传感器和/或被配置成测量体积量的体积传感器。在一些实施例中，负载传感器是被布置成测量表示进入盛器的物料流量的流量的量的流量传感器。
47.在一些实施例中，负载传感器是被布置成测量力量的力传感器。测量的压力可以例如对应于移动物料所需的力。例如，可以测量刮板或刷子上的压力。通常，负载传感器可以包括任何类型的传感器或传感器的组合，这些传感器或传感器的组合适合于获得对在操作期间由清洁装置移除的物料量的估计值。在一些实施例中，负载传感器包括电池电量监测器。在一些实施例中，负载传感器是接收来自马达驱动器或任何其他装置的数据以被配置成监测移除物料(直接或间接)所需的负载的仪表，适用于监测由自主农用车辆1移动的物料量的目的。
48.控制布置10被配置成沿着清洁路线自主地操作自主农用车辆1。这通常涉及自主农用车辆1的推进、制动和转向。在一些实施例中，它还涉及跟踪自主农用车辆1的位置。可以使用计算结合来自不同传感器(如光学传感器、无线传感器等)的数据来跟踪位置。控制布置还可以被配置成检测清洁路线中的障碍物(例如动物)并控制自主农用车辆1避开这类障碍物。具体地说，控制布置10被配置成控制马达11以推进自主农用车辆1。
49.图2更详细地示出了根据一些实施例的控制布置10。控制布置10包括硬件和软件。例如，硬件是例如印刷电路板pcb上的各种电子部件。那些部件中最重要的通常是处理器101例如微处理器，以及存储器102，例如eprom或快闪存储器芯片。软件通常是在微控制器中运行的软件代码。下面将更详细地描述控制布置10。所示的控制布置10还包括通信接口103。通信接口103被配置用于在控制布置103和远程装置例如用户装置2之间进行信号和/或数据的通信。通信接口103被配置用于使用任何合适的协议，例如蓝牙或ieee 802.11，进行无线通信。通信接口103还可以被配置用于例如经由对接站进行有线通信。在一些实施例中，控制布置10是功能意义上的装置。因此，控制布置10可以分布在多个物理控制单元之间，其中一些物理控制单元可以位于自主农用车辆1的外部。
50.在一些实施例中，自主农用车辆1被配置成使用通信接口103与用户装置2通信。用户可以使用用户装置2来键入用户输入以供自主农用车辆1使用。也可以使用用户装置2向用户装置2提供信息。
51.在所示的实例中，用户装置是智能手机。在其他实施例中，用户装置是膝上型计算机、平板计算机或任何其他装置。用户装置2包括控制布置20和显示器21，这里是可以呈现图形用户界面的触摸显示器。在其他实施例中，用户装置可以包括用于接收用户输入并向用户提供信息的其他装置，如按钮。在一些实施例中，用户装置包括被配置成执行本文提出的方法的部分的软件应用程序。
52.控制布置20包括硬件和软件。例如，硬件是例如印刷电路板pcb上的各种电子部件。那些部件中最重要的通常是处理器101例如微处理器，以及存储器102，例如eprom或快闪存储器芯片。软件通常是在微控制器中运行的软件代码。控制布置20还包括通信接口，所述通信接口被配置成能够实现与自主农用车辆1的控制布置103进行通信。
53.图3示出了根据一个实例实施例的自主农用车辆1在牲畜区域30中的清洁路线31。图3示出了牲畜区域30的示意性俯视图，其中自主农用车辆1的清洁路线31用点划线表示。自主农用车辆1被布置成在牲畜区域的巷道32(阴影区域)中操作。沿着巷道32的两侧，有畜栏33，动物可以停留、绑系或解开在那里。例如，牲畜区域30被配置用于奶牛。用于自主农用车辆1的对接站34，可以从巷道32进入。
54.所提出的解决方案使得有可能基于在先前清洁工作阶段中由自主农用车辆1移除的物料量，调整自主农用车辆1的清洁计划。这可以通过例如调整自主农用车辆1的清洁时间表或清洁路线来完成。
55.图4a和4b示出了根据本公开的一些实施例的在调整清洁时间表时每次工作阶段移除的物料量如何受到影响。清洁时间表是定义在某一时间段期间(例如，在一天中)清洁工作阶段的时序(即开始时间)的流程。牲畜区域中产生的物料(主要是粪肥)的量在一天中的不同时间会有所不同。因此，如果自主农用车辆1被编程为在一天中沿着预定义清洁路线定期(以周期δt)执行清洁工作阶段，则在清洁工作阶段之中，每个清洁工作阶段41中移除的物料的总量δmat将会有所不同，如图4a所示。
56.实验表明，产生的物料量每天都会变化。尽管如此，每一天都显示出特定牲畜区域特有的类似趋势。因此，可以使用过去几天的数据来预测物料产生。通过使用基于这类预测的清洁时间表，可以在需要时安排清洁工作阶段，而不是使用固定的周期。
57.图4b是示出相较于如果使用周期性日程安排，如果基于预测的粪肥量调整周期，则在清洁工作阶段之中，每个清洁工作阶段41中移除的物料的总量δmat将变化较小的图。可以明显看出，相较于图4a中，在图4b的实例中，在一个清洁工作阶段中移除的最大物料量和最小物料量之间的差值vmat(即移除的物料量的变化)显著减小。
58.图5a和5b示出了自主农用车辆在牲畜区域中的路线。牲畜区域中产生的物料(主要是粪肥)的量在牲畜区域的不同部分之间会有所不同。例如，牲畜区域的一个部分51中的动物可能比牲畜区域30的其余部分中的动物多。其他部分甚至可能是空的。或者，出于其他原因，产生的物料的量可能会有所不同。例如，取决于动物如何移动等。因此，在每次清洁工作阶段期间沿着图3所示的整个清洁路线31操作自主农用车辆1可能不是高效的。换言之，可以调整自主农用车辆1的清洁路线。例如，可以定义较短的清洁路线52。例如，可以每两次清洁工作阶段使用缩短的路线。替代地，可以定义几个不同的路线(或环路)，然后清洁计划可以包括选择的环路组合，该组合基于不同时间在牲畜区域中产生的物料的预测量而选择。
59.现将参考图6的流程图和图2的牲畜区域更详细地描述所提出的技术。图5示出了根据清洁计划操作自主农用车辆1的例示方法。图5的方法例如由自主农用车辆1(图1a)的控制布置10(图1b)执行。所述方法可以被实施为包括指令的计算机程序，所述指令在计算机(例如，控制布置中的处理器(图2))执行程序时使计算机执行所述方法。根据一些实施例，计算机程序存储在包括指令的计算机可读介质(例如，存储器或压缩光盘)中，所述指令在由计算机执行时使计算机执行所述方法。
60.方法通常在自主农用车辆1的操作期间连续或重复地执行。自主农用车辆1根据包括清洁时间表和清洁路线31的清洁计划操作。清洁路线定义自主农用车辆1应行驶的地方，并且清洁时间表定义自主农用车辆1应何时行驶。换句话说，清洁计划定义自主农用车辆1的清洁工作阶段的时序。当自主农用车辆1不进行清洁时，它通常在对接站34(图3)中充电。
61.自主农用车辆1第一次在牲畜区域30中投入使用时，必须用初始清洁计划对其进行编程。如前所提及，这类清洁计划通常包括清洁时间表和清洁路线。在一些实施例中，清洁时间表由制造商预编程。替代地，用户必须配置清洁时间表。然而，包括一个或几个可能的环路的初始清洁路线通常需要在安装时进行编程。一个环路可以例如覆盖整个牲畜区域30并且通常用于初始清洁计划中。然而，也可以配置一些仅覆盖牲畜区域30的部分的替代环路。换句话说，在一些实施例中，所述方法包括配置s0自主农用车辆1以根据初始清洁计划操作。
62.最初，所述方法还可以包括获得s00期望的清洁度级别的用户输入，并且其中。期望的清洁度级别可以例如包括一些预定义的级别，如级别1、级别2和级别3。
63.用户输入例如经由通信接口103提供给控制布置10。通信接口103然后包括用户接口(未示出)或与用户接口通信。在一些实施例中，用户界面可以呈现在用户装置上，例如在用户装置的显示器上(图1b)。用户界面可以包括输入装置，如触摸屏、键盘或麦克风。
64.建议的清洁度级别可以经由用户界面传达，例如显示。建议的清洁度级别例如是平衡的清洁度级别，在清洁成本和增加的清洁度之间取得平衡。然后，用户可以选择平衡的清洁度级别，或者在限制范围内降低或增加清洁度。因此，用户输入可以是触摸屏上的一次或多次触摸、一次或多次键盘输入或语音命令。
65.然后使用初始清洁时间表来操作自主农用车辆1。因而，每个工作阶段的清洁路线通常相同(覆盖整个牲畜区域)，并且因而各个清洁工作阶段之间的时间通常始终相同，如图4a所示。在这些初始清洁工作阶段期间，收集用于调整清洁时间表的训练数据。换句话说，所述方法包括在根据初始清洁计划操作自主农用车辆1时，在多个单独的时间监测s1a表示由清洁装置13移动的物料量的负载量。监测包括使用负载传感器14(图1b)感测负载量。负载量可以是结合图1b描述的负载量中的任何一种。因此，正在测量由清洁装置13移动的物料量。换句话说，在这些清洁工作阶段期间，搜集了关于牲畜区域中动物行为的信息。监测s1可以包括在操作自主农用车辆1时连续监测负载，或者在每个清洁工作阶段期间监测一次或几次。通常在几个连续的清洁工作阶段期间监测负载量。在一些实施例中，在牲畜区域30中执行的每一个清洁工作阶段期间执行监测s1。如果清洁路线是沿着巷道，那里有一个(或几个)位置可以使用例如刮板倾倒物料，则恰好在倾倒物料之前，即当刮板1中的物料量最多时并且恰好在物料离开刮板之前，测量负载量可能就足够了。
66.当已经收集到训练数据时，可以基于监测的负载量来调整s5清洁计划，如下文将
进一步解释的。然而，无论如何，监测s1将以相同的方式进行，唯一的区别是清洁计划不同，即它被调整。换句话说，所述方法然后包括在根据调整后的清洁计划操作自主农用车辆1时，在多个单独时间监测s1b表示由清洁装置13移动的物料量的负载量。
67.可能希望将监测的负载量与自主农用车辆1的对应位置关联起来。因此，在一些实施例中，所述方法包括对于每个单独的时间，获得s3牲畜区域30中的对应位置。自主农用车辆1通常必须知道其在牲畜区域30中的位置，以便根据清洁路线正确导航并且还避开障碍物。因此，当前位置通常在控制布置10中已经是可得到的，或者至少可以从已经可得到的信息中计算出来。
68.监测s1还可以包括将感测的负载量的值以及对应位置(如果获得的话)保存在存储器例如控制布置10的存储器102中，或保存在被称为“云”的远程存储装置中。
69.监测的负载量表示自主农用车辆1移除了多少物料。通过了解已经移除了多少物料，还可以估计自上次清洁工作阶段以来已经产生了多少物料。此“物料产生率”在本文中被称为物料积聚率。为了得到此积聚率的正确估计值，通常必须推导出表示与牲畜区域30和自主农用车辆1相关联的恒定条件的偏移，如下文将进一步解释的。
70.所提出的技术是基于此物料积聚率随时间变化并且还在牲畜区域30中的不同区域之间有所不同的洞察。那些变化的模式可以通过研究监测的负载量来确定。所述模式在本文中被称为物料积聚模式。换句话说，所述模式可视化了物料积聚的不同趋势，这可以基于历史监测的负载量来确定。因此，在一些实施例中，所述方法包括基于监测的负载量，计算s4表示牲畜区域30中的物料积聚率的物料积聚模式。此模式通常示出牲畜中的物料积聚在一段时间例如一天内以及在一天中的不同部分之间如何变化。换句话说，机器学习算法用于使用过去几天的数据来预测物料积聚。所述模式可以识别一天内的趋势以及牲畜区域的特定部分的趋势。
71.物料积聚模式可以说明物料积聚率如何随时间变化。换句话说，在一些实施例中，物料积聚模式描述了物料积聚随时间的变化。此模式显示了牲畜的物料积聚在一段时间内，例如在一天中，如何变化。例如，它可能在一天中的一些单独的时间较高而在一些单独的时间较低。在简单的实例中，整个牲畜区域中的物料积聚率可以作为时间的函数用图表示出。可以通过将在第二清洁工作阶段中移除的物料的总量除以自第一清洁工作阶段以来已经过去的时间来估计两个清洁工作阶段之间的积聚率。
72.在一些实施例中，通过研究前几天中不同时间的平均积聚来创建次日的模式。例如，使用移动平均值。
73.物料积聚模式可以说明物料积聚率如何在空间中变化。换句话说，在一些实施例中，物料积聚模式包括物料积聚地图，其描述牲畜区域中不同位置之中物料积聚的变化。因此，模式可以说明牲畜区域的不同部分中的积聚如何。这可以在畜舍的地图上进行说明，其中可以通过例如不同的模式来指示不同的物料量，如将在图7a至7i的实例中说明的。
74.当然也可以估计表示地点和时间的模式。这类模式将包括多个维度并且可以表示为牲畜区域30的地图。
75.所述方法进一步包括基于单独的时间之中监测的负载量的变化，调整s5自主农用车辆1的清洁计划。换句话说，调整清洁计划以补偿产生的物料的量的变化。以这种方式，清洁可能会更高效。
76.在一些实施例中，变化是牲畜区域30的不同部分之间的变化。那么，变化是一个(或几个)单独清洁工作阶段内不同时间点之间的变化。例如，将在位置a处移除的平均物料量与在位置b处移除的平均物料量进行比较。
77.在一些实施例中，变化是不同时间，例如一天中的不同时间之间的变化。那么，变化是不同清洁工作阶段的不同时间点之间的变化。例如，将在上午8点执行的清洁工作阶段期间移除的平均物料量与在上午11点执行的清洁工作阶段期间移除的平均物料量进行比较。
78.如前所提及，目标通常是平衡各个清洁工作阶段中移除的物料量之间的差异。换句话说，在一些实施例中，调整s5包括调整清洁计划，使得监测的负载量的变化减小。这通常通过在需要的时间和地方进行清洁来实现。换句话说，在一些实施例中，清洁计划的调整包括调整自主农用车辆1的清洁时间表，使得在一个清洁周期期间，在对应于第一平均监测负载的时间间隔期间比在对应于第二平均监测负载的时间间隔期间更频繁地执行清洁，其中第一平均监测负载高于第二平均监测负载。换句话说，调整s5应力求在物料积聚历史上高的时候，安排更多的清洁。
79.在一些实施例中，调整s5包括基于获得的清洁度级别，例如由用户输入的清洁度级别来调整清洁计划。期望的清洁度级别可以定义每个时间段的最大和/或最小清洁工作阶段数。替代地，期望的清洁度级别可以定义在每个时间段清洁时行进的最大和/或最小距离。
80.在一些实施例中，清洁计划的调整包括调整自主农用车辆1的一条或多条清洁路线。这意味着在对应于第一平均监测负载的区域中比在对应于第二平均监测负载的区域中更频繁地执行清洁。第一平均监测负载高于第二平均监测负载。换句话说，调整s5应力求在物料积聚历史上高的地点，安排更多的清洁。这可以通过修改最后使用的清洁路线来实现。替代地，这可以通过预先配置多条替代清洁路线(例如不同的环路)并为每个特定清洁工作阶段动态地选择其中一条或几条来实现。
81.如果已经计算了物料积聚模式，则调整s5包括基于计算的物料积聚模式，调整清洁计划。例如，如果模式指示某些地点和/或某些时间的物料产量较高，则可以调整清洁计划，使得在这些地点和/或这些时间更频繁地执行更多清洁，如图5a-b所示。
82.在一些实施例中，调整s5包括调整清洁计划，使得监测的负载量保持低于预定义负载阈值。预定义负载阈值可以是固定的，或其可以是可配置的。例如，它可以基于例如如上文所解释的由用户选择的清洁度级别。
83.这可以不同的方式实现。例如，当预期产生大量物料时，可以更频繁地执行清洁，如图4a-b所示。如果清洁装置13是刮板，则意味着调整清洁计划，使得积聚在刮板中的估计物料量不超过预定义水平，因为大量物料会导致马达11上的高负载。为了避免这种情况，例如可以调适路径，使得更频繁地清空刮板和/或更频繁地安排清洁工作阶段。当物料被收集在自主农用车辆1的容器中时，这尤其相关，否则容器可能太满。
84.如果变化表示某个时间段内的变化，则可以分析所述时间段内的变化。通常，对几个先前的时间段进行平均以确定这类变化。例如，如果早上的负载量总是高于下午，则可以相应地调适清洁时间表。换句话说，在一些实施例中，清洁计划的调整s5包括基于一个或多个先前某些时间段内的变化，针对某一时间段，调整自主农用车辆1的清洁时间表。
85.如果获得了自主农用车辆1的位置，则变化表示牲畜区域30中不同位置之中的负载量的变化。通常，对几个先前的清洁工作阶段进行平均以确定这类变化。例如，如果牲畜区域30的一个部分51(图5)中的负载量总是高于牲畜区域30的其余部分，则可以调适清洁路线，使得在此一个部分51中执行更多的清洁(图5)。这可以通过调整清洁路线来完成，使得较短的清洁路线51每两次执行一次并且整个清洁路线31(图3)每两次执行一次。换句话说，在一些实施例中，清洁计划的调整s5包括基于牲畜区域中不同位置之中负载量的变化，调整自主农用车辆1的清洁时间表。
86.为了有效地计算由清洁装置13移除的物料量，可能需要校准。这可以包括在没有移除物料时监测负载量。这可以通过在牲畜区域30是干净的(即自由形式的物料)时，操作自主农用车辆1来执行。然后估计负载量的偏移，所述偏移不是由移除的物料而是由其他因素如摩擦引起的。通常需要此偏移负载量才能正确估计由自主农用车辆1移除的物料量。更具体地说，通常必须从监测的负载量中减去偏移，以便正确估计移除的物料。换句话说，在一些实施例中，所述方法包括基于表示没有物料的牲畜区域的监测的负载量，校准监测s1。
87.此操作可以在自主农用车辆1投入使用之前完成。然而，为了获得良好的效果，牲畜区域30中的地板应已经覆盖了一些粪肥层；在一些动物存在之后。否则，自主农用车辆1将在裸露的混凝土上行驶，这可能会得到错误的结果。也可以在自主农用车辆1投入使用之后不时重复，因为偏移可能由于例如硬件部件的磨损或由于地基的变化而改变。换句话说，在一些实施例中，所述方法包括在认为牲畜区域30没有要移除的物料时，在牲畜区域中操作自主农用车辆1时，监测s1c负载量。这类操作例如在夜间执行，此时动物没有受到打扰。
88.在一个非限制性说明性实例中，操作员想要在牲畜区域30中操作自主农用车辆1。操作员需要平衡的清洁度级别，这是清洁度和功耗之间的折衷。操作员经由远程接口向控制布置10进行输入，请求平衡的清洁度级别。控制布置10因此获得s00指示期望的清洁度级别的用户输入。
89.用户还配置了自主农用车辆1的初始清洁路线。在此实例中，初始清洁路线是图3中定义的路线31，其覆盖了牲畜区域20的所有巷道。在配置路线时，还键入与牲畜区域30有关的其他地图数据，使得控制布置10具有关于其可以在牲畜区域中行驶的地方的信息。因此，控制布置10被配置有关于可替代地使用的其他路径的信息。
90.在此实例中，控制布置10基于输入的清洁度级别选择初始清洁时间表，所述初始清洁时间表包括每个时间段的九个单独清洁工作阶段，其间具有相同的时间间隔。初始清洁时间表的时间段为一天。清洁工作阶段在这里被称为是第1号、第2号
……
第9号。
91.换句话说，自主农用车辆1现在被配置成s0根据初始清洁计划操作。然后在多天期间根据初始清洁计划操作自主农用车辆1。在此实例中，初始清洁计划执行四天。因此，每天执行九个清洁工作阶段(第1号-第9号)。
92.负载传感器14先前已安装在马达控制器(未示出)内，从而控制马达11以推进自主农用车辆1(在不干扰控制信号的情况下)。此负载传感器监测马达11上的负载，这里通过测量供应给马达11的功率来监测。如上文所解释，此负载指示由自主农用车辆1的清洁装置13(例如刮板)推动的物料的当前量。在根据初始清洁计划执行清洁时，在各个时间点连续监测s1a负载量。对于每个监测的负载量，还获得s2对应的位置。对于其中监测负载量的每个位置，可以通过研究负载量自获得先前负载量以来增加了多少并将此增加量除以自获得先
前负载量以来经过的时间来估计对应的物料积聚率。通常，在推断出表示“没有物料移除”的偏移之后，观察负载量是最相关的，如上所讨论。如果刮板在其间被清空，则先前负载量的积聚当然为零。
93.数据存储在云中。控制布置10因此被配置成与这里被称为“云”的远程存储装置进行通信。然后使用在这最初的四天中在清洁工作阶段(第1号-第9号)期间收集的数据计算s3物料积聚模式。在此实例中，通过对过去的四天中的位置和工作阶段编号的物料积聚率进行平均来计算表示一个具体位置和一个具体工作阶段编号的物料积聚率。在图7的实例中，所得的模式以地图的形式呈现(每个清洁工作阶段第1号-第9号一个地图)，其中使用不同的模式呈现畜舍中不同位置的物料积聚率，其中模式的密度对应于物料积聚率(“低”、“正常”、“高”)。
94.过去的四天的此估计的物料积聚模式然后用于预测s4在次日期间牲畜区域中的物料积聚率，即未来物料积聚率。在此实例中，可以注意到在第1号清洁工作阶段之前以及在第1号和第2号清洁工作阶段之间的物料积聚率非常低。例如，它低于表示“低积聚”的预定义阈值。可以注意到，第4号和第5号清洁工作阶段之间以及第6号和第7号清洁工作阶段之间的物料积聚率非常高。例如，它高于表示“高积聚”的预定义阈值。在第6号和第7号清洁工作阶段期间，它只有在牲畜区域的一个部分32中过高。在其他清洁工作阶段之间，物料积聚被认为是“正常的”。请注意，对于不同的清洁度级别，这些阈值可能不同。
95.然后基于这些发现，进行清洁计划的调整s5。因此，在此实例中，调整包括省略第1号工作阶段，因为预计在第2号工作阶段之前积聚的所有物料料可以在一单个清洁阶段中移除。此外，可以在第4号和第5号清洁工作阶段之间插入一个额外的清洁工作阶段，以避免第5号工作阶段中的高负载。另外，可在第6号和第7号清洁工作阶段之间插入一个额外的清洁工作阶段，但仅覆盖其中物料积聚率超过表示“高积聚”的阈值的牲畜区域的部分。
96.次日，根据调整后的清洁计划操作自主农用车辆1。然后在根据更新后的清洁时间表执行清洁工作阶段时，监测s2b负载量。此后，使用在四个最新清洁时间表期间执行的清洁工作阶段的监测的负载，重复步骤s3-s5。因此，当使用初始清洁计划时来自三个最近执行的时间段的数据，加上当使用调整后的清洁时间表时的最后一个时间段的数据。
97.因此，可以针对每天监测数据的变化调整清洁计划。所述方法可以或多或少地自动地执行。在一些实施例中，期望的清洁度级别可以是固定的或预先确定的。所述方法可以完全自动地执行。那么，用户手动创建任何清洁时间表。因此，清洁过程可以针对以下中的一项或多项进行优化：功耗、机器磨损、维护和服务时间、动物福利、安全性。
98.必须预料到上述说明性实例是简化的实例。在实际实施中，算法可能会变得更加复杂，使用例如机器学习算法。例如，可能会稍微调整几个或所有清洁工作阶段的时序。另外，可以针对几个或所有清洁工作阶段调整清洁路线。例如，可能会跳过或添加小段路线，以使清洁适应牲畜区域中预测的物料积聚。
99.本公开还涉及一种用于操作自主农用车辆1的对应控制布置10，所述自主农用车辆1被配置成根据清洁计划清洁牲畜区域30，参见图2。更具体地说，控制布置40被配置成在根据清洁计划操作自主农用车辆1时，在多个单独的时间监测表示由清洁装置13移动的物料量的负载量，并且基于在多个单独的时间之中监测的负载量之中监测的负载量的变化，调整自主农用车辆1的清洁计划。
100.控制布置40，或更具体地说控制布置40的处理器41，被配置成使控制布置40执行图5中描述的方法的所有方面。这通常通过在控制布置40的处理器41中运行存储在存储器42中的计算机程序代码来完成。
101.在如附图所示的实施例的描述中使用的术语不旨在限制所描述的方法；控制布置或计算机程序。在不脱离由所附权利要求限定的公开实施例的情况下，可以进行各种改变、替换和/或变更。
102.如本文所使用的，术语“或”应被解释为数学or，即，可兼析取(inclusive disjunction)；除非另有明确说明，否则不能作为数学异或or(xor)。另外，除非以其它方式明确陈述，否则单数形式“一”、“一个”和“所述”将被解释为“至少一个”，因此也可能包括多个相同种类的实体。应进一步理解，术语“包含(includes)”、“包括(comprises)”、“包含(including)”和/或“包括(comprising)”指定所陈述的特征、动作、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或多个其它特征、动作、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其群组的存在或添加。单个单元，例如处理器，可以实现权利要求中所叙述的若干项的功能。