CN109566451B - 一种基于测距传感器的动物行为检测设备 - Google Patents

一种基于测距传感器的动物行为检测设备 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于测距传感器的动物行为检测设备，包括宠物厕所和设置于宠物厕所上的传感器测距模块；所述宠物厕所上设有宠物承载板，所述宠物承载板一侧设有宠物尿垫收纳箱，所述宠物承载板上表面为动物行为检测平面，所述宠物尿垫收纳箱顶部设有传感器测距模块安装孔，所述传感器测距模块设置于传感器测距模块安装孔内，所述传感器测距模块向下倾斜设置使得传感器测距模块发出的测距波线条从传感器测距模块安装孔中发出并能覆盖所述动物行为检测平面，本发明根据动物排泄中的行为规律，通过传感器测距模块获取到距离信息从而检测动物是否在指定位置排泄，本发明能与智能宠物厕所结合辅助智能宠物厕所完成宠物排泄的检测与宠物尿垫的更换。

Description

一种基于测距传感器的动物行为检测设备
技术领域
本发明涉及动物行为检测技术领域，具体是指一种基于测距传感器的动物行为检测设备。
背景技术
近年，随着人们生活水平的提高，越来越多的家庭或个人开始饲养宠物。饲养宠物不但丰富了日常生活的情趣，也增强了了人们爱护动物，和谐相处的意识。然而，在饲养宠物的过程中遇到的最大的难题是如何清理宠物的粪便，保持室内环境卫生、整洁。特别是养狗的主子为了解决粪便问题一般会采用两种方式：一种是购买可以冲水的狗厕所，另外一种是购买狗尿垫对狗排泄物进行收集和丢弃。由于冲水的狗厕所在狗每次大便以后都要进行拆卸冲洗，导致使用过程复杂而且浪费主子们的时间。另外一种采用狗尿垫的方式因为其使用方便，节省时间等优点被主子们广泛使用。采用狗尿垫的方式为主子们带来了很多便利同时由于狗的排泄物一直在狗尿垫的表面，会对主人和宠物的生存环境带来和很多问题，而且丢弃狗尿垫的过程相对繁琐。因此本发明专利针对使用狗尿垫的主人们发明了一种可以自动更换狗尿垫，而且对使用过的狗尿垫进行丢弃到垃圾桶的设备，让养宠物变得更加方便，干净。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种基于测距传感器的动物行为检测设备，包括宠物厕所和设置于宠物厕所上的传感器测距模块；所述宠物厕所上设有宠物承载板，所述宠物承载板一侧设有宠物尿垫收纳箱，所述宠物承载板上表面为动物行为检测平面，所述宠物尿垫收纳箱顶部设有传感器测距模块安装孔，所述传感器测距模块设置于传感器测距模块安装孔内，所述传感器测距模块向下倾斜设置使得传感器测距模块发出的测距波线条从传感器测距模块安装孔中发出并能覆盖所述动物行为检测平面，所述传感器测距模块包括控制器、传感器信号发射驱动单元、传感器信号接收单元、电源单元，所述传感器信号发射驱动单元、传感器信号接收单元、电源单元均匀控制器电连接。
作为改进，所述传感器信号发射驱动单元中使用的传感器包括超声波信号传感器、红外测距传感器、激光测距传感器。
作为改进，所述宠物承载板上还设有重量检测传感器、加速计。
作为改进，其检测方法，包括以下步骤：
(1)传感器测距模块检测动物的距离信息判断动物是否到达宠物承载板上的排泄位置；
(2)当动物到达宠物承载板上的排泄位置时，传感器测距模块通过检测动物身体微动信息得到的动物身体运动的波动波形判断动物是否处于需要排泄状态；
(3)当动物身体微动后并确定需要排泄时，其身体相对静止，传感器测距模块通过检测动物的距离信息判断动物是否在排泄；
(4)当动物排泄完成后，其离开宠物承载板，传感器测距模块通过检测动物离开距离信息重新到达最大距离判断动物完成排泄。
采用以上结构后，本发明具有如下优点：本发明通过传感器测距模块获取到距离信息从而实现检测动物是否在指定位置排泄，由于动物排泄的过程是有行为规律可以检测到的，采用测距传感器模块可以知道动物是否到达指定位置，而动物在排泄之前会通过身体的器官判断是够满足其排泄条件，此时身体会处于微动结构，测距传感器模块会得到动物身体运动的波动波形。当动物确定满足排泄的条件之后动物对静止一会儿进行排泄过程。最后会离开排泄的位置，因此传感器测距模块可以通过动物排泄的过程获取到三个不同阶段的距离信息实现动物是否进行了大小便的判断。本发明设备在动物整个排泄周期内采集到的波形是第一阶段会急剧下降(平时距离是最大距离)，第二阶段距离数据是波浪形，第三阶段距离书记到达一个恒定的距离不变化，第四个阶段动物离开距离数据重新到达最大距离，本发明与智能宠物厕所结合，能够辅助智能宠物厕所完成宠物排泄的检测与宠物尿垫的更换。
附图说明
图1是本发明一种基于测距传感器的动物行为检测设备的结构示意图。
图2是本发明一种基于测距传感器的动物行为检测设备的系统结构示意图。
图3是本发明一种基于测距传感器的动物行为检测设备实施例一的电路结构示意图。
图4是本发明一种基于测距传感器的动物行为检测设备实施例一中控制器的电路结构示意图。
图5是本发明一种基于测距传感器的动物行为检测设备实施例一中40K超声波信号发射驱动单元的电路结构示意图。
图6是本发明一种基于测距传感器的动物行为检测设备实施例一中超声波信号接收单元的电路结构示意图。
如图所示：1、宠物厕所，1.1、宠物承载板，1.2、宠物尿垫收纳箱，2、传感器测距模块安装孔，3、测距波线条。
具体实施方式
结合附图1～6，一种基于测距传感器的动物行为检测设备，其特征在于：包括宠物厕所和设置于宠物厕所上的传感器测距模块；所述宠物厕所上设有宠物承载板，所述宠物承载板一侧设有宠物尿垫收纳箱，所述宠物承载板上表面为动物行为检测平面，所述宠物尿垫收纳箱顶部设有传感器测距模块安装孔，所述传感器测距模块设置于传感器测距模块安装孔内，所述传感器测距模块向下倾斜设置使得传感器测距模块发出的测距波线条从传感器测距模块安装孔中发出并能覆盖所述动物行为检测平面，所述传感器测距模块包括控制器、传感器信号发射驱动单元、传感器信号接收单元、电源单元，所述传感器信号发射驱动单元、传感器信号接收单元、电源单元均匀控制器电连接。
作为本实施例较佳实施方案的是，所述传感器信号发射驱动单元中使用的传感器包括超声波信号传感器、红外测距传感器、激光测距传感器。
作为本实施例较佳实施方案的是，所述宠物承载板上还设有重量检测传感器、加速计。
作为本实施例较佳实施方案的是，其检测方法，包括以下步骤：
(1)传感器测距模块检测动物的距离信息判断动物是否到达宠物承载板上的排泄位置；
(2)当动物到达宠物承载板上的排泄位置时，传感器测距模块通过检测动物身体微动信息得到的动物身体运动的波动波形判断动物是否处于需要排泄状态；
(3)当动物身体微动后并确定需要排泄时，其身体相对静止，传感器测距模块通过检测动物的距离信息判断动物是否在排泄；
(4)当动物排泄完成后，其离开宠物承载板，传感器测距模块通过检测动物离开距离信息重新到达最大距离判断动物完成排泄。
实施例一
本实施例中，控制器为STM32L071RBT6单片机，传感器信号发射驱动单元中使用的传感器为40K超声波传感器，所述40K超声波信号发射驱动单元包括MAX232驱动芯片和超声波发射头，所述超声波发射头引脚1与MAX232驱动芯片T1OUT接口连接，所述超声波发射头引脚2与MAX232驱动芯片T2OUT接口连接，所述MAX232驱动芯片T1IN接口与控制器PA10接口连接，所述MAX232驱动芯片T2IN接口与控制器PA11接口连接，所述MAX232驱动芯片VCC接口通过三极管Q1、电阻R13、电阻R14与控制器PA12接口连接；所述超声波信号接收单元包括LMV324驱动芯片和超声波接收头，所述超声波接收头引脚1通过电阻R17、电容C33、电阻R16与LMV324驱动芯片4OUT接口连接，所述超声波接收头引脚2接地；所述LMV324驱动芯片IN-接口通过电阻R22、电阻R32与控制器PA9接口连接，所述LMV324驱动芯片IN+接口通过电阻R28与控制器PA8接口连接，所述LMV324驱动芯片1OUT接口与IN+接口之间连接有信号放大电路，所述LMV324驱动芯片IN-接口上连接有滤波电路。
本发明通过传感器测距模块获取到距离信息从而实现检测动物是否在指定位置排泄，由于动物排泄的过程是有行为规律可以检测到的，采用测距传感器模块可以知道动物是否到达指定位置，而动物在排泄之前会通过身体的器官判断是够满足其排泄条件，此时身体会处于微动结构，测距传感器模块会得到动物身体运动的波动波形。当动物确定满足排泄的条件之后动物对静止一会儿进行排泄过程。最后会离开排泄的位置，因此传感器测距模块可以通过动物排泄的过程获取到三个不同阶段的距离信息实现动物是否进行了大小便的判断。本发明设备在动物整个排泄周期内采集到的波形是第一阶段会急剧下降(平时距离是最大距离)，第二阶段距离数据是波浪形，第三阶段距离书记到达一个恒定的距离不变化，第四个阶段动物离开距离数据重新到达最大距离，本发明与智能宠物厕所结合，能够辅助智能宠物厕所完成宠物排泄的检测与宠物尿垫的更换。
以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种基于测距传感器的动物行为检测设备，其特征在于：包括宠物厕所和设置于宠物厕所上的传感器测距模块；所述宠物厕所上设有宠物承载板，所述宠物承载板一侧设有宠物尿垫收纳箱，所述宠物承载板上表面为动物行为检测平面，所述宠物尿垫收纳箱顶部设有传感器测距模块安装孔，所述传感器测距模块设置于传感器测距模块安装孔内，所述传感器测距模块向下倾斜设置使得传感器测距模块发出的测距波线条从传感器测距模块安装孔中发出并能覆盖所述动物行为检测平面，所述传感器测距模块包括控制器、传感器信号发射驱动单元、传感器信号接收单元、电源单元，所述传感器信号发射驱动单元、传感器信号接收单元、电源单元均与控制器电连接，包括以下检测步骤，
(1)传感器测距模块检测动物的距离信息判断动物是否到达宠物承载板上的排泄位置；
(2)当动物到达宠物承载板上的排泄位置时，传感器测距模块通过检测动物身体微动信息得到的动物身体运动的波动波形判断动物是否处于需要排泄状态；
(3)当动物身体微动后并确定需要排泄时，其身体相对静止，传感器测距模块通过检测动物的距离信息判断动物是否在排泄；
(4)当动物排泄完成后，其离开宠物承载板，传感器测距模块通过检测动物离开距离信息重新到达最大距离判断动物完成排泄。
2.根据权利要求1所述的一种基于测距传感器的动物行为检测设备，其特征在于：所述传感器信号发射驱动单元中使用的传感器包括超声波信号传感器、红外测距传感器、激光测距传感器。
3.根据权利要求1所述的一种基于测距传感器的动物行为检测设备，其特征在于：所述宠物承载板上还设有重量检测传感器、加速计。
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