CN116234440A - 用于监测动物的运动的系统和方法 - Google Patents
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Abstract
提供了用于确定动物的状况的系统、设备和/或方法。可以接收动物在预定时间段的移动数据。移动数据可以包括动物的加速度和/或速率、动物行进的距离、动物的位置和/或动物采取的步长中的至少之一。可以基于动物的移动数据来确定动物在预定时间段的步态。可以确定动物的步态的持续时间和/或频率。可以基于动物的步态的持续时间或频率中的至少之一来确定动物在预定时间段的活动水平。可以使动物的活动水平经由显示装置被显示。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求2020年9月23日提交的美国临时专利申请序列第63/082,241号的优先权,其全部内容通过引用并入本文。
背景技术
动物(诸如宠物)通常无法传达与其健康相关的参数,诸如动物的健康状况、动物的活动水平以及动物可能面临的疾病。尽管动物可以被带到兽医那里进行检查,但是这样的就诊通常昂贵且不方便,并且兽医可能不具有足够的信息来准确地诊断动物。对潜在问题的延迟治疗可能导致动物疼痛或者甚至死亡。动物的移动(movement)可以有助于确定动物的一个或更多个状况,诸如健康状况、活动水平和动物可能面临的疾病。
对动物的移动的属性(诸如动物的向前移动)进行量化对于宠物主人和兽医评估动物的健康可能是有用的。人们可以人工地观察动物,以确定动物在一个或更多个方向上的移动情况。然而,这样的人工方法通常很麻烦,并且不能提供对动物的健康状况的及时诊断。此外,对动物的人工观察容易出现不准确、不完整和健忘的情况。因此,所需要的是用于例如在预定时间段期间自动地确定动物的移动的方法和/或系统。这样的确定可以用于容易且准确地确定动物的一个或更多个状况。
发明内容
提供了确定动物的状况的方法。可以接收动物在预定时间段内的移动数据。移动数据可以包括动物的加速度、动物行进的距离、动物的位置和/或动物采取的步伐(step)中的至少一个。可以基于动物的移动数据来确定动物在预定时间段内的步态。可以确定动物的步态的持续时间和/或频率。可以基于动物的步态的持续时间或频率中的至少一个来确定动物在预定时间段内的活动水平。可以使动物的活动水平经由显示装置被显示。
提供了用于确定动物的活动水平的系统。该系统包括被配置成接收动物在第一预定时间段内的移动数据的传感器。移动数据可以包括以下项中的至少一项:动物在第一预定时间段期间的加速度、动物在第一预定时间段期间行进的距离、动物在第一预定时间段期间的位置和/或动物在第一预定时间段期间采取的步伐。该系统可以包括一个或更多个处理器,所述一个或更多个处理器被配置成:基于动物在第一预定时间段期间的移动数据确定动物在第一预定义时间段期间的步态;确定动物在第一预定时间段期间的步态的持续时间或频率中的至少一个;基于动物在第一预定时间段期间的步态的持续时间或频率中的至少一个确定动物在第一预定时间段期间的活动水平;并使动物在第一预定时间段期间的活动水平经由显示装置被显示。
附图说明
根据详细描述和附图将更加全面地理解本发明,在附图中:
图1是具有多个模块的系统的框图,所述多个模块被配置成收集和分析动物的行为;
图2是示例活动套环的透视图;
图3A是穿戴图2的示例活动套环的动物的描绘;
图3B是穿戴图2的示例活动套环的另一动物的描绘;
图4A是使传感器位于废物区域上的示例废物区域的透视图;
图4B是传感器不位于废物区域上的示例废物区域的透视图;
图5A是使传感器位于喂食碗和饮水碗上的示例喂食盘和饮水碗的透视图;
图5B是传感器不位于喂食碗或饮水碗上的示例喂食盘和饮水碗的透视图;
图6A至图6D是图1的系统的使用的示例屏幕截图;以及
图7是本文所述的系统的示例使用。
具体实施方式
以下对优选实施方式的描述本质上仅是示例性的,并且绝不旨在限制本发明、其应用或用途。
根据本发明的原理对说明性实施方式的描述旨在结合附图进行阅读,附图被视为整个书面描述的一部分。在本文公开的本发明的实施方式的描述中,对方向或方位的任何引用仅旨在为了便于描述,而不是旨在以任何方式限制本发明的范围。诸如“下”、“上”、“水平”、“垂直”、“上面”、“下面”、“上方”、“下方”、“顶部”和“底部”的相对术语以及它们的派生词(例如,“水平地”、“向下”、“向上”等)应当被解释为指的是当时所描述的或者在所讨论的附图中示出的方位。这些相关术语仅是为了便于描述并且不要求装置以特定方位构造或操作,除非如此明确指示。术语诸如“附接”、“固定”、“连接”、“耦接”、“互连”以及类似术语指的是其中结构通过中间结构直接或间接地彼此固定或附接的关系以及可移动或刚性的附接或关系,除非另有明确描述。此外,通过参考示例性实施方式来说明本发明的特征和益处。因此,本发明明确不应限于示出一些可能的非限制性特征组合的这样的示例性实施方式,所述可能的非限制性特征组合可以单独存在或以其它特征组合的形式存在;本发明的范围由所附权利要求限定。
如贯穿全文所使用的,范围被用作用于描述该范围内的各个值和每个值的简写。范围内的任何值都可以选择为范围的终点。此外,本文引用的所有参考都通过引用整体并入本文。在本公开内容中的定义与引用的参考的定义发生冲突的情况下,以本公开内容为准。
该系统、方法和装置旨在提供例如基于动物的移动对动物进行监测。移动可以是向前移动,诸如动物的向前步态。对动物的监测可以用于确定动物的活动水平、动物的状况(例如,健康状况)等。示例动物可以包括宠物(例如,猫、狗、兔子、豚鼠、鸟)、农场动物(例如,马、牛、鸡)、动物园动物(例如,狮子、熊)、野生动物等。如本文所述,对动物的运动(motion)的监测可以提供(例如,自动提供)动物的健康状况的指示(例如,一般指示)。对动物的监测可以提供对动物的健康异常(诸如生病、疾病、损伤、跛行、肥胖症、关节炎等)的检测(例如,早期检测)。检测可以是可行的,这是因为健康异常(例如,损伤)可能导致动物的步态改变。示例损伤可能包括劳损、扭伤、骨折、关节脱臼等。例如,损伤可能包括颅十字韧带断裂和/或髌骨脱位,这可能导致狗跛行。示例损伤可以包括普通损伤(例如,脚踝扭伤)和/或创伤性损伤(例如,来自车祸)。健康异常可能包括痴呆症。例如,经受痴呆症的动物可能在夜晚期间行走以及在白天期间睡觉。动物的健康监测可以提供(例如,自动提供)动物的活动的指示,诸如跟踪/评估动物每天的活动、检查/评估寄养的宠物是否进行了锻炼等。
动物的健康监测可以提供(例如,自动提供)动物的训练的标记、动物的各种生命阶段/状态诸如动物的衰老或肥胖症的标记。动物的健康监测可以提供用以估计动物的能量使用的工具,以及/或者可以用作疾病状态诸如关节问题诸如关节炎、髋关节发育不良、跛行、足损伤、骨病、虚弱和/或失调(例如,由于年龄)、神经障碍等的度量。对动物的移动的监测可以为动物带来许多好处,尤其是如果动物的看护者或动物的医生因检测到健康异常而采取纠正措施。例如,该系统和/或方法可以被设计成在动物的住宅中使用,并且可以导致将重要信息提供给动物的看护者和/或动物医生。
该系统可以包括由动物穿戴的一个或更多个装置和/或机构,所述一个或更多个装置和/或机构用于接收、确定、存储和/或传输动物的信息。该机构可以穿戴在动物的头部、动物的耳朵、动物的颈部、动物的躯干、动物的四肢(例如,胳膊、腿)、动物的尾巴、嘴(例如,牙齿、牙齿上的牙套(cap)、替换牙齿)、眼睛(例如,隐形眼镜)等中的一个或更多个上。该机构可以被放置在动物体内的一个或更多个植入物(诸如动物的腹部和/或尾部底部、动物的中性囊等内的植入物)中。该系统可以包括耦接至套环、背带、手链、脚链、腰带、耳饰、头带等的一个或更多个装置。在其他示例中,该系统可以包括附接至一个或更多个附接机构(诸如外套、靴子、装饰性服装(例如丝带)、毛衣、帽子等)的一个或更多个装置。在其他示例中,装置和/或机构中的一个或更多个可以被植入在动物体内。例如,装置和/或机构中的一个或更多个可以是可以放置在动物的皮肤下面的皮下植入物。
(例如,耦接至由动物穿戴的机构的)识别装置可以识别系统内的动物。动物可以被链接至动物档案。可以按预定义的频率(例如,按每天、每周、每月、每年)监测、跟踪和/或电子记录(例如,自动监测、跟踪和/或电子记录)动物的移动。如本文所述,动物的移动可以用于确定动物的健康状况、活动水平等。可以在不干扰动物或破坏其自然行为的情况下监测、跟踪和/或记录动物的移动。
可以通过收集一种或更多种类型的数据来执行对动物的移动的监测。数据可以包括运动数据、位置数据、方位数据、空间数据等。可以在动物的活动(诸如行走、小跑、慢跑、缓行、踱步、飞奔等)中的一个或更多个活动期间收集和/或监测数据。可以收集和/或监测数据以确定动物的步速。数据可以涉及动物在一个或更多个方向(诸如向前方向、向后方向、侧向方向、垂直方向等)上的移动。收集的数据可以存储在动物护理人员、兽医等可以访问的储存库中。该数据能够经由便携式电子装置(例如,便携式电子装置的应用)和/或服务器来访问。
便携式电子装置可以是多种装置中的一种或更多种,所述多种装置包括但不限于智能电话、蜂窝电话、平板计算机、个人数字助理(“PDA”)、膝上型计算机等。可以分析该数据以识别动物的行为和/或习惯并基于该数据向主人提供数据和/或建议。数据可以随时间被收集和/或生成,以例如用于动物的移动的统计处理。为了理解动物的健康趋势、动物的健康状态的变化、确定动物的活动水平、确定对于动物是否存在健康异常等,可以将数据与先前收集和/或存储的数据进行比较。先前收集和/或存储的数据可以与正在被监测的动物相关,以及/或者先前收集和/或存储的数据可以与另一动物相关(例如,用于比较的目的)。
可以基于动物的移动确定动物的健康状况(诸如动物是否遭受损伤/生病/患病)和/或动物的活动。可以记录动物的健康状况。为了确定动物的健康状况,可以监测和/或记录指示动物的健康状况的参数。这样的参数可以包括动物在一定时间段内行走、奔跑、缓步、飞奔、休息等的次数,行走、小跑、慢跑、缓行、踱步、飞奔、休息等的持续时间。例如,动物奔跑的时间段可以是每天一小时、每天一分钟等。
统计方法的应用可以用于基于动物的移动得出关于动物的健康状况的信息。例如,可以预期健康的动物在一定时间段期间(例如,每天、每周、每月等)奔跑最小时间量和/或最大时间量。可以针对健康的动物和/或不健康的动物定义上述参数的平均值和中值。如果动物执行定义的健康参数(例如,跑步)少于或多于针对健康的动物定义的量,则该动物可以被识别为不健康(例如,生病、损伤、患病等)。在其他示例中,如果动物执行定义的健康参数(例如,跑步)少于或多于针对健康的动物定义的量,则该动物可以被识别为没有根据需要经常锻炼和/或训练。在其他示例中,可以确定和/或识别动物的体脂指数(BFI)、体况评分(BCS)、肌肉状况评分(MCS)和/或体重,以得出动物的健康状况。
统计方法的应用可以用于基于单个动物的移动、多于一个动物的移动、相似动物的移动、不同动物的移动或它们的组合得出关于动物的健康状况的信息。得出的信息可以用于形成度量、矩阵和/或指数,诸如健康度量、健康矩阵和/或健康指数。动物的移动的一个或更多个特征(诸如动物的腿部之间的重量分布的均匀性、动物的脚步之间的距离、动物的右侧/左侧的差异、动物的右侧/左侧的速度和/或用于形成动物的步态的动物的脚步的组合(例如,两拍、三拍、四拍等))可以用于形成健康度量或健康指数。健康度量或健康指数可以是动物的生命阶段(例如,幼与老)、动物的疾病状况(例如,关节炎)等的特征。
动物的特征的子集可以用来确定动物的移动指示健康的动物还是不健康的动物。这样的特征可以包括动物的物种、品种、年龄、性别、地理位置、生命阶段、大小/重量等。例如,可以预期狗比猫移动得更快和/或更远。因此,对于猫所需要的每天的跑步距离对于狗来说可能不是足够的跑步距离。在另一示例中,对于狗所需要的每天的跑步距离对于马来说可能不是足够的距离。可以记录确定的、识别的、接收的和/或发送的参数。可以例如从系统激活的时刻开始贯穿动物的一生连续地记录参数。在其他示例中,可以在预定义的时间段(例如,一天、一周、一个月等)以预定义的频率(例如,每个工作日)等记录参数。
图1示出了用于监测动物的行为、健康、习惯和/或其他特征的示例系统。系统100可以包括传感器102、测量装置104和/或存储装置112。
传感器102可以被配置成检测动物的位置、检测动物的运动(或静止)、检测动物的方位等。传感器102可以如下各种形状因子中的一种或更多种:包括但不限于加速度计、陀螺仪、磁力计、力换能器、位移换能器、压力换能器、力传感器、位移传感器、压力传感器、测力传感器、摄影摄像装置、摄影机、摄像机、音频传感器及它们的组合。在示例中,传感器102可以包括温度计、心电图(ECG)、光学体积描记(PPG)装置、麦克风、呼吸感应体积描记(RIP)装置、光电体积描记(OEP)装置或经胸阻抗装置中的一个或更多个。例如,热量消耗可以通过产生的热、通过心脏/呼吸输出、行进的距离和/或步伐度量来评估。ECG和PPG可以提供脉搏/心率检测。麦克风、RIP、OEP和阻抗可以提供呼吸率。
另外地或可替选地,传感器102可以是以下传感器中的一种或更多种:光学传感器、光学反射传感器、LED/光电二极管对光学传感器、LED/光电晶体管对光学传感器、激光二极管/光电二极管对光学传感器、激光二极管/光电晶体管对光学传感器、光耦合器、光纤耦合光学传感器、磁传感器、超声传感器、麦克风、重量传感器、力传感器、位移传感器、压力传感器、各种接近度传感器(诸如电感式接近度传感器、磁接近度传感器、电容式接近度传感器)和/或它们的组合。传感器102可以包括通信电路系统,诸如蓝牙(例如,传统蓝牙和/或低能量蓝牙)、RFID、Wi-Fi和其他无线技术。传感器102可以与一个或更多个装置通信,例如,传感器102可以与服务器通信。
测量装置104可以被配置成测量与动物相关的特征。测量装置104可以是与传感器102分离的装置或者是与传感器102相同的装置。示例测量装置104可以以多种形状因子中的一种或更多种来实现,所述多种形状因子包括但不限于称重秤、重量换能器、力换能器、位移换能器、压力换能器、重量传感器、力传感器、位移传感器、压力传感器、实时时钟、计时器、计数器和/或它们的组合。测量装置104可以包括通信电路系统,诸如蓝牙(例如,传统蓝牙和/或低能量蓝牙)、RFID、Wi-Fi、医疗植入通信系统(MICS)(例如,这些技术的混合,诸如MICS/蓝牙)以及其他无线技术以及其他无线技术。测量装置104可以与一个或更多个装置通信,例如,测量装置104可以与服务器通信。
存储装置112可以被配置成存储提供至系统100和/或来自系统100的数据。数据可以包括例如由传感器102提供的运动数据和/或位置数据。示例存储装置112可以是存储器装置、数据存储装置及它们的组合,诸如存储器芯片、半导体存储器、集成电路(IC)、非易失性存储器或存储装置(诸如闪存、只读存储器(ROM)、可擦除只读存储器(EROM)、电可擦除只读存储器(EEROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPRO))、易失性存储器(诸如随机存取存储器(RAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、单倍数据率存储器(SDR)、双倍数据率存储器(DDR)、四倍数据率存储器(QDR)、微处理器寄存器、微控制器寄存器、CPU寄存器、控制器寄存器)、磁存储装置(诸如磁盘、磁硬盘、磁带)、光存储装置(诸如光盘、致密盘(CD)、数字多功能盘(DVD)、蓝光盘、磁光盘(MO盘))和/或它们的组合。在一个实施方式中,存储装置包括半导体RAM IC,该半导体RAM IC用于对动物的行为、健康和/或特征进行中间记录,然后将数据传送至闪存IC以进行非易失性记录。存储装置112可以是外部存储器装置,诸如USB闪存、外部硬盘驱动器等。
系统100可以包括处理器110,该处理器被配置成计算和/或处理例如提供至系统100的数据。示例处理器可以是电子电路、系统、模块、子系统、子模块、装置及它们的组合,诸如中央处理单元(CPU)、微处理器、微控制器、处理单元、控制单元、用于记录的有形介质和/或它们的组合。存储装置112可以被配置成存储得出的来自处理器110的数据。处理器110可以包括通信电路系统,诸如蓝牙(例如,传统蓝牙和/或低能量蓝牙)、RFID、Wi-Fi和其他无线技术。处理器110可以与一个或更多个装置通信,例如,处理器110可以与服务器通信。
在示例中,传感器102和/或存储装置112可以以多种配置进行组装,包括组装在独立设备中。在另一示例中,传感器102、存储装置112和处理器110可以组装在独立设备中。在其他示例中,处理器110和/或存储装置112可以被配置为远程装置,诸如远程服务器(例如,云存储装置)。尽管图1示出了处理器110与传感器102、测量装置104和存储装置112中的每一者之间的连接,但示例不应当因此受到限制。在示例中,装置中的一个或更多个可以与其他装置中的一个或更多个(包括任意装置或没有装置)通信。例如,传感器102可以与处理器110和存储装置112通信,传感器102可以不与存储装置112通信,等。一个或更多个装置可以被添加至系统100以及/或者从系统100中移除。例如,可以向系统100添加另外的传感器102以及/或者可以从系统100中移除存储装置112。
可以处理和/或记录与动物的移动相关的数据,以确定动物的活动水平和/或健康状况。例如,动物行走、小跑、慢跑、缓行、踱步、飞奔和/或休息的次数、持续时间等可以用于确定动物的健康状况、动物的活动水平等。动物的体重、动物的体温、事件(例如,动物的行走、小跑)的日期和/或时间、事件(例如,行走、小跑、慢跑)的次数和/或动物移动的时间可以用于确定动物的健康状况。动物的一个或更多个活动可以经由视频记录、图片和/或音频记录来记录以及/或者可以被处理。
图2是由动物穿戴的示例机构200的透视图。尽管图2将机构200示出为套环,但是应当理解,机构200可以是由动物穿戴和/或约束动物的一个或更多个机构。例如,套环机构200可以包括套环、背带、手链、脚链、皮带、耳饰、头带等。在其他示例中,可以容纳或耦接至电子装置的装置可以包括一个或更多个附接机构,诸如外套、靴子、装饰性服装(例如,丝带)、毛衣、帽子等。机构200可以用于约束动物、存储关于动物的信息、和/或传输与动物相关的信息。
机构200可以链接至特定动物(例如,可以链接至特定动物的档案)。机构200可以包括电路系统202,该电路系统可以包括处理器、存储装置、无线通信硬件、一个或更多个传感器(例如,加速度计、陀螺仪、磁力计等)、位置装置(例如,接近度信标、GPS、基于卫星的位置系统、基于蓝牙的定位/跟踪系统、基于蜂窝的位置系统等)、温度传感器、湿度检测器、生物统计传感器等。位置装置(例如,基于蜂窝的位置系统)可以用于对动物的位置作三角测量。在示例中,定位装置可以测量至另一装置(诸如用户的移动装置)的距离(例如,相对距离)。通过确定至另一装置(其可以具有加速度计、陀螺仪或蜂窝服务中的一个或更多个)的相对距离,可以确定动物的绝对距离。无线通信硬件可以包括发送器和接收器。例如,机构200的无线通信硬件可以包括低能量通信装置,诸如蓝牙低能量或RFID。机构200可以包括医疗植入通信系统(MICS)、蓝牙或这些技术的混合诸如MICS/蓝牙。机构200可以包括用于存储数据的存储器。电路系统202可以耦接至机构200的套环,诸如套环204。
位于机构200上的加速度计可以用于测量动物的运动。例如,加速度计可以测量动物的加速度、动物的速率的变化和/或动物的定位的变化。陀螺仪可以被配置成测量动物的方位的变化和/或动物的旋转速率的变化。磁力计可以被配置成测量动物例如在NESW平面中的方位(例如,绝对方位)。
如上所述,机构200可以包括位置装置,诸如接近度信标、GPS等。位置装置可以跟踪动物的定位。例如,定位装置可以指示动物在房间内、在房间外等。例如,位置装置可以指示动物在公园(例如,狗公园)内、在锻炼区域(诸如狗寄宿的狗舍的锻炼区域)内、在用板条箱包装的区域内等。动物的移动可以与动物的位置相关联。例如,与当动物位于房间内时相比,当动物在房间外时,动物行进的加速度/速率/速度和/或距离可能较大。因此,可以预期动物在位于房间外时比在位于房间内时跑得更多。例如,没有跑步超过预定义距离和/或没有跑步达预定义时间(例如,基于动物的体型、品种、性别等)的位于外部的动物可能被确定为具有异常状况,而没有跑步超过预定义距离和/或没有跑步达预定义时间(例如,基于动物的体型、品种、性别等)的位于内部的动物可能不会被确定为具有异常状况。动物的移动可能与一年中的时间和/或动物所处的户外条件相关联。例如,狗在寒冷的温度(例如,在一月)或多雨的天气比在温和的温度(例如,在四月)或晴天跑得少。狗在花粉计数高的日子比花粉计数低的日子抓挠得更多。
可以使用动物在一定时间段内的位置(诸如位于房间内)来确定是否为动物提供了实现所需移动量的条件。这样的信息可以用于确定动物的护理者应该为动物提供额外的还是更少的户外时间和/或锻炼例程。当动物位于室内的时间量少于预定义的时间量时,或者当动物移动的距离和/或时间少于预定义的距离量和/或时间量时,可以向系统发送自动警报,从而可以通知护理者、宠物监护人、兽医等。基于这些警报,动物的护理者可以调整动物位于户外的时间量,以及调整动物获得的锻炼(例如,锻炼的时间和/或距离)。动物的位置和动物的移动可以是相关的。例如,可以确定动物在被寄养时该动物的移动。这样的信息可以对于确定动物在被寄养时锻炼的水平是有用的。
机构200可以向服务器、电子装置(例如宠物监护人或护理者的移动电话)等发送与动物相关的数据。例如,机构200可以向服务器、电子装置等发送运动数据(包括步态数据)、方位数据、位置数据等。服务器可以执行数据的计算以例如确定动物的移动的量和/或持续时间是否是期望的。服务器可以基于动物的移动来确定动物的标志(signature)。可以将动物的标记与异常(例如,患病、肥胖等)动物的标志和/或正常(例如,未患病)动物的标志进行比较。服务器可以被配置成将数据传送至用户和/或一个或更多个其他方(例如,兽医、宠物监护人、护理者等)。在示例中,电子装置(例如,护理者的移动电话)可以执行数据的计算,以确定动物的移动是高于还是低于对于动物所期望的预定义水平。电子装置可以被配置成将数据传送至用户和/或一个或更多个其他方(例如,兽医、配偶等)。
机构200可以具有生物统计监测传感器。生物统计监测传感器可以被配置成确定动物的身体测量和/或计算。例如,温度传感器和/或心率传感器可以用于确定动物的体温和/或动物的心率。生物统计监测传感器可以位于活动套环上或位于动物身上的或动物周围的另一装置定位上。
图3A、图3B示出了机构300的示例用途。如图3A所示,猫可以例如以活动套环的形状因子穿戴机构300。如图3B所示,狗可以穿戴机构300。尽管图3A、图3B所示的示例是套环,但是应当理解,套环(例如,活动套环)仅用于说明的目的,并且如本文所述,机构300可以是可以以除了套环之外的其他形状因子实现的任何装置(例如,可穿戴装置)。例如,机构300可以是可以穿戴在动物外部(或内部)的夹克、背心、帽子、手套、隐形眼镜、套圈(例如,耳饰)或任何其他装置(或装置的组合)。在其它示例中,如本文所述,机构300可以是动物可能接近的任何装置和/或区域,诸如废物区域、喂食区域、游戏区域等。
如本文所述,机构300(例如,活动套环)可以具有一个或更多个传感器302,诸如加速度计。传感器302可以耦接至机构300,例如耦接在机构300的外部。在其他示例中,传感器(例如,加速度计)可以整体形成在机构300内。如图3A所示,位置传感器310可以包括在系统中。位置传感器310可以位于动物身上(例如,由动物穿戴)或者被定位在并非动物的表面上。位置传感器310可以是接近度传感器。例如,接近度传感器可以用于确定动物是否在预定义区域(诸如喂食碗、水碗和/或废物区域)附近。
传感器和其他装置可以用于确定动物的移动,诸如动物移动的方向、加速度、速率(或速度)、持续时间等。动物的移动可以基于动物的运动数据、方位数据、位置数据等来确定。传感器和其他装置可以用于确定动物正移动的位置。动物正移动的位置对于确定动物是健康的还是不健康的(诸如动物是在游戏区域奔跑还是躲在休息区域)可能是有用的。动物正移动的位置对于确定动物表现出期望的行为还是不期望的行为可能是有用的。动物进行动物事件的位置对于确定动物是在期望的位置还是在不期望的位置进行行为可能是有用的。例如,当动物在室内(诸如在动物的床上)时,可以预期动物在休息,以及/或者当动物在室外(诸如在狗公园)时,可以预期动物以预定义的速率(或速度)以及预定义的持续时间移动。
如本文所提供的,活动套环可以提供动物的运动数据、方位数据等。此外,可以例如通过接近度传感器来提供动物的位置数据。可以通过由动物穿戴或不由动物穿戴的装置来提供运动数据、方位数据和/或位置数据。例如,位置数据可以通过靠近动物的装置(诸如可以位于喂食区域和/或废物区域的接近度传感器)来提供。
图4A、图4B示出了可以用于监测动物的移动以例如确定动物的步态和/或动物的其他活动(诸如排便、排尿、呕吐等)的示例废物区域。废物区域可以是动物用于定期地、周期性地或不定期地排空其肠、膀胱及它们的组合的任何区域。图4A示出了示例废物区域400(废物区域400),其包括一个或更多个装置,诸如接近度传感器和/或测量装置。接近度传感器可以是摄像装置缩放、运动检测器、RFID标签、RFID读取器、接近度信标、GPS、无源红外、微波、超声等。接近度传感器可以用于跟踪动物的移动。例如,接近度传感器可以用于跟踪动物在预定义时间内的移动(例如步态)的加速度、速率、速度、持续时间、频率、方向等。
可以使用位于废物区域处或废物区域上的传感器、装置(例如,测量装置)等在废物区域400处监测与动物的步态相关的动物行为和/或习惯。也可以或替选地使用如本文所述的位于动物(例如活动套环)上的传感器、装置(例如,测量装置)等在废物区域处监测动物的步态。砂箱400可以跟踪动物接近砂箱400、离开砂箱、移动靠近砂箱等的距离和/或加速度/速率/速度。尽管废物区域400被示出为砂箱,但是应当理解,废物区域可以是除了砂箱之外的形状因子。例如,废物区域可以是动物可以排便、排尿和/或呕吐的指定区域(例如,房间内或房间外)。指定区域可以包括后院、贴有壁纸的区域、厕所、笼子(诸如鸟笼等)。
如图4A所示,废物区域400可以是为动物(例如,猫)排尿和/或排便指定的区域。废物区域400可以具有一个或更多个传感器。一个或更多个传感器可以是图4A和图4B所示的示例传感器410。如图4A所示,传感器410可以位于废物区域(诸如废物区域400)的一部分上。传感器410可以不位于废物区域的一部分上。例如,如图4B所示,传感器410可以位于可能处于与废物区域的预定义接近度内的墙壁、桌子等或任何其他表面上。如本文所述,传感器410可以是运动传感器(诸如加速度计、陀螺仪、磁力计等)、接近度传感器、方位传感器、位置传感器和/或一个或更多个其它传感器。废物区域400可以包括通信电路系统,诸如蓝牙、RFID、Wi-Fi和其他无线技术。废物区域400可以与活动套环(诸如机构300)和/或服务器通信。废物区域400可以直接与用户的便携式电子装置通信,或者这样的通信可以通过服务器和应用(诸如网络应用)间接地发生。
如本文所述,废物区域400可以包括诸如摄像装置缩放等的接近度传感器,该接近度传感器用于跟踪动物随时间的移动,诸如方向、加速度、速率、速度、高度和/或休息时段。废物区域400可以包括存储器、控制器和本地用户界面/显示器。如本文所述,也可以或替选地使用位于动物(例如,活动套环)上的传感器、装置(例如,测量装置)等在废物区域处监测动物的移动。
废物区域400可以具有测量装置,诸如测量装置420。如本文所述,测量装置420可以是一个或更多个称重秤、重量换能器、力换能器、位移换能器、压力换能器、重量传感器、力传感器、位移传感器、压力传感器、实时时钟、计时器、计数器和/或它们的组合。测量装置420可以包括一个或更多个光电传感器,诸如漫反射式传感器、通光式传感器、回反射式传感器和/或距离可设定式传感器。例如,区域可以由光束来限定。当光束被中断时,可以确定动物进入该区域或离开该区域。测量装置可以包括可以用于确定区域中存在或不存在动物的温度计和/或麦克风。例如,动物在区域(例如,废物区域)内沉积的尿液和/或粪便可以改变(例如,增加)该区域的温度或动物的温度。麦克风可以用于确定动物的存在或动物的活动(诸如动物的排尿、排便或排尿)。
测量装置420可以用于测量位于废物区域处或废物区域附近的动物的重量和/或压力。测量装置420可以用于测量废物区域处或废物区域周围的一个或更多个重量、压力等。例如,测量装置420可以用于测量动物在砂箱中的重量、从动物引发的压力(例如,从动物的爪子引起的压力)等,包括它们的组合。测量装置420可以例如用于测量动物的压力,使得测量装置可以识别动物何时进入、接近、经过等废物区域。测量装置420可以用于测量动物的压力,从而可以确定动物的步态。例如,当动物的加速度、速率和/或速度增加时,动物的腿部可以在地面上施加更大的压力。
图5A、图5B示出了可以用于监测动物的移动以例如确定动物的步态(例如,动物在喂食和饮水区域处或附近的步态)的示例喂食和饮水区域。可以使用位于喂食和/或饮水区域处的传感器、装置(例如,测量装置)等在喂食和/或饮水区域处监测动物的步态。例如,喂食碗500a和/或饮水碗500b可以包括通信电路系统,诸如蓝牙、RFID、Wi-Fi和其他无线技术。喂食碗500a和/或饮水碗500b可以与活动套环(诸如机构300)和/或服务器通信。喂食碗500a和/或饮水碗500b可以直接与用户的便携式电子装置通信,或者这样的通信可以经由服务器和应用(诸如网络应用)间接地发生。
喂食碗500a和/或饮水碗500b可以包括诸如摄像装置缩放等的接近度传感器,该接近度传感器用于跟踪喂食碗500a和/或饮水碗500b处或附近的动物随时间的步态。喂食碗500a和/或饮水碗500b可以包括存储器、控制器和本地用户界面/显示器。如本文所述,也可以或替选地使用位于动物(例如,活动套环)上的传感器、装置(例如,测量装置)等在喂食和/或饮水区域处监测动物的步态。尽管喂食和/或饮水区域被示出为喂食碗500和饮水碗500b,但是应当理解,喂食碗和/或饮水碗可以是与图5A、图5B所示的喂食碗和/或饮水碗不同的形状因子。例如,饮水设备可以包括动物用来进食和/或饮水的任何装置。例如,饮用设备可以是水瓶(例如,由豚鼠、兔子使用)、海绵、高架水池等。
如图5A所示,食物盘500a和/或饮水碗500b可以是为动物(例如,猫)进食和/或饮水指定的区域。食物盘500a和/或饮水碗500b可以具有一个或更多个传感器。例如,传感器可以位于食物盘和水碗上,可以位于食物盘而不是水碗上,或者可以位于水碗而不是食物盘上。一个或更多个传感器可以是图5A和图5B所示的示例传感器510a、510b。如图5A所示,传感器510a、510b可以位于进食和/或饮水区域的一部分上,诸如位于食物盘500a和/或饮水碗500b上。传感器510a、510b可以不位于进食和/或饮水区域的一部分上。例如,如图5B所示,传感器510a、510b可以位于可能处于与进食和/或饮水区域的预定义接近度内的墙壁、桌子等或任何其他表面上。如本文所述,传感器510a、510b可以是一个或更多个运动传感器(诸如加速度计、陀螺仪、磁力计等)、接近度传感器、方位传感器、位置传感器和/或一个或更多个其它传感器。
食物盘500a和/或饮水碗500b可以具有测量装置,诸如测量装置520a、520b。如本文所述,测量装置520a、520b可以是一个或更多个称重秤、重量换能器、力换能器、位移换能器、压力换能器、重量传感器、力传感器、位移传感器、压力传感器、实时时钟、计时器、计数器和/或它们的组合。在示例中,测量装置可以用于测量进食和/或饮水区域处或附近的动物的重量和/或压力。测量装置可以用于测量位于进食和/或饮水区域处或靠近进食和/或饮水区域的食物和/或饮品的重量和/或压力。测量装置520a、520b可以用于测量进食和/或饮水区域处或进食和/或饮水区域附近的一个或更多个重量、压力等。
如本文所述,可以基于移动和/或运动数据、方位数据来确定动物的步态。运动数据可以涉及动物的一个或更多个部分(诸如动物的腿部中的一条或更多条)是否移动和/或如何移动。方位数据可以涉及动物的一个或更多个部分(诸如动物的头部)是否和/或如何指向向上方向或向下方向。可以基于位置数据来确定动物的步态(例如,如果动物从一个位置移动到另一个位置)。可以基于位置数据、方位数据和/或运动数据的组合来确定动物的步态。例如,可以基于动物是否在头部指向向上的方向的情况下以高的加速度/速率/速度移动以从宠物院子的一个位置到达院子的另一个位置来确定动物的步态。动物的步态可以包括动物的行走、小跑、慢跑、缓行、踱步、飞奔等。
可以从放置在动物的套环、动物的腿部、动物的躯干等上的一个或更多个传感器(诸如一个或更多个加速度计)得出动物的运动数据。例如,放置在动物的套环上的加速度计可以确定(例如,感测)狗的移动。从动物的套环接收的传感器数据(例如,加速度计数据)可以与如下数据相关联,所述数据与动物的一个或更多个附肢(例如,腿部、臂、颈部)相关联。例如,从动物的套环接收的加速度计数据可以与和动物的腿部相关的移动数据相关联。与动物的腿部相关的移动数据可以用于确定动物的步态。
例如,可以从位于和/或耦接至位于动物身上的物品(例如,套环)的传感器(例如,加速度计)接收传感器数据。传感器数据可以被归一化和/或转换成说明套环围绕动物的移动,诸如套环围绕动物的颈部的旋转。可以通过确定加速度测量信号的加速度(例如,线性加速度)分量的方向以及/或者调整x、y和z轴的值来对传感器数据进行归一化。
如本文所述,从动物的套环得出的加速度计数据可以用于确定动物的一个或更多个附肢(例如,腿部)的移动数据(例如,加速度、速率、方向、位置)。例如,通过确定动物的腿部的移动数据,可以确定动物是否在行走、小跑、慢跑、缓行、踱步、飞奔、休息等。此外,通过确定动物的附肢移动的时间,可以确定动物行走、小跑、慢跑、缓行、踱步、飞奔、休息和/或已经行走、小跑、慢跑、缓行、踱步、飞奔、休息的时间和/或频率等。这样的信息可以用于确定动物的活跃(或不活跃)度以及/或者动物是否损伤、生病、不能动、健康等。例如,跑了预定时间量的动物可以被认为是健康的动物。休息了预定时间量的动物可能被认为是不健康的动物,等。
与动物相关联的传感器数据可以与时间段相关联。时间段可以与帧相关联。滑动窗口可以用于将传感器数据分成包含短时段的数据的帧。例如,帧可以是毫秒(例如,50毫秒)、秒(例如,10秒)、分(例如,30分)、小时(例如,2小时)、天、周等。帧内的传感器数据可以用于确定帧内动物的步态。可以确定帧的交叠内的传感器数据。帧的交叠内的传感器数据可以用来说明动物从一种步态转变成另一种步态的传感器数据。
可以确定(例如,计算)与传感器数据相关的特征的范围。例如,可以确定传感器数据的熵、幅度、峰度、信号能量、标准偏差等。可以对传感器数据的熵、幅度、峰度、信号能量、标准偏差等的分布进行分析,以评估预期在每个步态类别中的一个或更多个值(例如,值的范围)。例如,可以确定动物的传感器数据的标准偏差。可以将所确定的标准偏差与和动物的步态相关联的预定义标准偏差进行比较。基于所确定的标准偏差与预定义标准偏差的比较,可以确定动物的步态。
机器学习技术可以用于例如基于传感器数据确定动物的步态。传感器数据可以包括训练数据、测试数据和/或验证数据。例如,可以收集传感器数据以产生训练数据的集合。训练数据可以是在学习过程期间使用的传感器数据示例。训练数据可以用于拟合传感器数据,以例如确定可以与动物的一个或更多个步态相关联的传感器数据。
训练数据可以用于训练一个或更多个网络(例如,神经网络)。网络和/或网络的层的属性(例如,规范)可以确定可以基于传入数据(例如,传入传感器数据)激活的网络部分。网络可以包括一个或更多个网络,诸如一个或更多个长短期记忆(LSTM)网络。如本领域普通技术人员所已知的,一个或更多个LSTM网络可以包括人工递归神经网络(RNN)架构。LSTM网络可以包括反馈连接。LSTM网络可以处理动物的定位、移动和/或方位。例如,LSTM网络可以处理和/或提供通过电子装置(诸如通过加速度计、陀螺仪、磁力计等)提供的惯性测量单元(IMU)数据。LSTM单元可以包括单元、输入门、输出门和/或遗忘门。该单元可以在时间间隔(例如,任意时间间隔)内调用值,以及/或者门中的一个或更多个门可以调节进入和离开该单元的信息流。
网络可以包括一个或更多个(例如,两个)LSTM层、丢弃层、密集整流线性单元(ReLU)激活层和/或密集softmax激活层。网络的结构(例如,模型)可以凭经验确定。超参数可以通过一种或更多种方法(诸如经由网格搜索方法)来优化。网络(例如,模型)可以使用分类交叉熵作为损失函数,并且可以采用Adam优化器。网络可以经由迭代过程来训练,在迭代过程中,网络在训练集上进行训练并且在测试集上测试(例如,然后测试)。可以根据优化算法来调整网络,并且可以计算损耗。该过程可以重复设定的迭代次数、设定的时间段和/或直到损耗达到预定阈值。
一旦训练过程完成,就可以向网络提供之前可能未被系统发现的验证数据。验证数据可以用于建立性能指标。验证数据可以排除落在动物的一个或更多个步态的预期特征范围之外的数据。可以在验证阶段之前的阶段(诸如预处理阶段)中识别范围。排除数据可能导致代表步态或落入相同范围内的数据(例如,仅数据),排除大部分非显著数据。
为了验证数据的性能,可以在一个或更多个上下文(例如,一个或更多个不同的上下文)中收集的数据上测试网络。不同上下文中的测试数据可以识别数据的普遍适用性,诸如分类器的普遍适用性。例如,在数据收集期间,可以识别一个或更多个(例如,不同的)向前运动模式的范围。分类器可以用于推断数据中每个时间点处呈现的步态。分类性能指标可以(例如,然后可以)通过评估预测的标签与注释之间的关系来计算。
如本文所述,一个或更多个数据源可以用于确定动物的运动(例如,向前运动,诸如步态)。例如,一个或更多个运动传感器(诸如加速度计、陀螺仪、磁力计等)、接近度传感器、方位传感器、位置传感器等可以用于确定动物的运动(例如步态)。数据源可以放置在动物身上(诸如在动物的套环上)和/或放置在动物附近(诸如在喂食碗、废物区域、休息区域、游戏区域中)。通过收集和/或组合两个或更多个数据源(例如,具有互补感测平台的数据源),可以确定用于评估动物运动(例如,向前运动,诸如步态)的框架。例如,位于地垫上的压力传感器可以提供关于当动物向前、向后和/或侧向移动时该动物的重量分布的信息。与加速度计数据(例如,与压力传感器数据同时记录的加速度计数据)组合的压力传感器数据可以识别加速度计数据中可以代表来自压力传感器的数据的模式。识别加速度计数据中可以代表压力传感器数据的模式可以提供对可能无法仅通过加速度计数据获得运动模式(例如,向前运动,诸如步态信息)的分析。这样的分析可以用于仅使用加速度计数据来识别遭受一系列基于移动的对其健康的挑战的动物,诸如髋关节/肘部发育不良、骨关节炎等。
基于动物的运动、位置、方位等中的一个或更多个,可以确定动物的步态的标志。步态的标志可以包括:当动物在奔跑时,动物的腿部以预定义加速度和/或速率以上移动;当动物在飞奔或跳跃时,动物的高度移动了预定高度以上;当动物在休息时,动物(例如,动物的腿部)的方位等。基于与标志相关联的动物的移动,可以确定动物的步态。作为另一示例,动物的加速度和/或速率可以通过位于动物身上的一个或更多个传感器(例如,加速度计)来确定。
如果加速度计位于动物身上(例如,位于动物的套环上),则动物的加速度和/或速率可以与动物的颈部移动的加速度和/或速率相关联。动物的颈部移动的加速度和/或速率可以被转换(例如,变换)成动物的一个或更多个附肢(例如,腿部)移动的加速度和/或速率。如果动物的腿部以比当动物在奔跑时动物的腿部将移动的加速度和/或速率小的加速度和/或速率移动(例如,非奔跑标志),则可以确定动物没有在奔跑。在这样的示例中,可以确定动物正在行走、小跑、休息等。可替选地,如果动物的腿部以比当动物在奔跑时动物的腿部将移动的加速度和/或速率大的加速度和/或速率移动(例如,奔跑标志),则可以确定动物正在奔跑。在这样的示例中,可以确定动物正在行走、小跑、休息等。
数学和/或算法技术(诸如双变量分析、多变量分析和趋势分析)可以用于制定动物的移动的趋势(例如,奔跑、小跑、休息等)。随着时间的推移收集并被处理的数据可以代表动物的行为和习惯的典型概况。动物的行为和习惯可以用来确定动物的步态。例如,与健康的动物相比,损伤或以其他方式生病的动物可能表现出不同的移动习惯。趋势分析可以用于确定被监测的动物的行为、习惯等是否是随机的,或者趋势是否正在发展。
可以在动物的活动和/或非活动的持续时间内捕获数据。可以通过周期性地对一个或多个传感器(诸如运动传感器(例如,加速度计、陀螺仪等)、接近度传感器(例如,诸如摄像装置等)等)进行采样来捕获数据。可以处理数字数据阵列,以例如提取动物的运动或非运动(例如,行走、小跑、休息等)。可以在装置(例如,用户装置)内部即时处理数据(例如,在数据样本传入时而不是存储整个数据的情况下应用方法)。数据可以(以全长或部分)存储在装置中。数据可以例如在装置中以延迟的方式处理。数据可以从设备外部进行处理。例如,可以在服务器中、便携式电子装置中和/或可以执行数据处理的数据库中处理数据。
通知可以例如以以下形式递送至用户:发送至用户指定的电子邮件地址的电子邮件消息;经由SMS(短消息服务)发送至用户指定的移动电话号码的文本消息;系统在用户指定的日历中设置的日历提醒;对用户指定的移动电话号码或固定电话号码的电话呼叫;借助于用户的移动电话的移动电话应用的消息等。
可以记录动物的移动(例如,向前运动、向后运动、侧向运动、左右摇摆运动等)的时间和/或持续时间。可以记录例如动物的奔跑、缓步、跳跃、休息等的日期和/或时间。可以记录一年中的时间和/或户外条件。可以记录动物的方位和/或位置。所有记录例如可以经由文本或图形格式被存储以及/或者可以经由文本或图形格式被呈现。
可以经由便携式电子装置访问动物的简档。便携式电子装置可以例如经由下载到便携式电子装置上的应用来提供用户界面。用户可以创建与动物相关联的简档。该应用可以显示动物的简档以及/或者可以便于上传动物的监测信息(诸如动物的移动)。显示在应用上的图标或符号可以指定可以被监测和/或跟踪的动物的一个或更多个移动。例如,可以示出五条形图标来说明动物奔跑,可以示出三条形图标来说明动物行走,可以示出零条形图标来说明动物睡觉等。为了便于参考,这样的数据可以以图表的形式显示。
图6A至图6D示出了确定动物的移动信息(例如,步态信息)的系统的使用的示例屏幕截图。例如,可以在便携式电子装置上提供屏幕截图。屏幕截图提供与动物的移动相关的信息(例如,运动类型、运动的持续时间、运动的平均加速度和/或速率(或速度)、运动方向、动物在运动中最活跃的时间、动物在运动中最不活跃的时间等)。屏幕截图上示出的信息仅用于说明的目的,而不是进行限制。在示例中,可以向用户提供其他信息(诸如向后运动、侧向运动、垂直运动、休息时段等)。
图6A示出了通过一个或更多个传感器(诸如由动物穿戴的机构(例如,机构200)、位于动物附近(例如,位于喂食区域、废物区域、游戏区域等处)的接近度传感器)收集和/或提供的数据的示例屏幕截图。身份602示出了其中运动(例如步态)正在被监测、确定和/或显示的动物的身份。尽管身份602在图6A上示出了动物的名称,但是身份602可以示出用于标识动物的一种或更多种其他类型的信息,诸如动物的体型(例如,瘦、矮、长、短)、动物的品种、标识动物的唯一代码(例如数字)、宠物主人的信息等。屏幕截图可以提供在显示器上,诸如提供在便携式电子装置的显示器上。
可以提供时间段(诸如日期604)。时间段可以限定被监测和/或提供的数据的时段(例如,可以监测和/或提供诸如动物的步态数据的动物的运动的时段)。使用图6A上所示的示例,可以针对单独一天(诸如2020年7月20日)的时间段提供步态数据。在其他示例中,时间段可以是任何时间段,包括多天、一周、一个月等。基于期望的时间段,可以提供步态信息(诸如运动类型606)。如图6A所示,运动类型可以是动物的奔跑,尽管在其他示例中,可以提供其他运动类型信息(诸如运动类型606是行走),如图6B所示。
可以提供和/或确定与运动类型606相关的信息。例如,如图6A、图6B所示,可以提供和/或确定如下信息:运动类型606的持续时间608;运动类型606的平均加速度和/或速率(或速度)610;运动类型606发生的最活跃时间;以及/或者运动类型606发生的最不活跃时间。这些事件的数量和事件列表仅用于说明的目的。可以显示数据的不同(包括更多或更少)类别、时间段、动物移动等。例如,可以提供多种运动类型,可以提供涉及不同运动类型的平均和/或比较,可以提供与运动类型数据相关的状况(诸如基于运动类型数据,动物呈现出健康状况还是不健康状况),可以提供基于运动类型的建议(可以提供诸如让动物休息和/或让兽医检查动物的建议)等。
如图6C所示,屏幕截图可以提供与一种或更多种运动类型相关的信息(例如,运动分解614)。运动分解614信息可以包括与一个或更多个运动类型相关的一条或更多条信息,诸如预定时间段期间的运动类型的名称、一个或更多个运动类型的持续时间、运动类型的加速度和/或速率(或速度)等。例如,如图6C所示,用户屏幕截图可以示出:对于2020年7月20日,动物可能已经奔跑了73分钟,行走了223分钟,以及/或者休息了730分钟。如本文所述,这些事件的数量、事件的列表等仅用于说明的目的。可以显示数据的不同(包括更多或更少)类别。例如,可以确定与动物移动、休息(例如,睡觉)足够量还是不足量相关的信息。可以提供基于移动的动物的状况信息以及/或者可以提供与如何补救状况相关的信息。例如,如果动物在一定时间段内奔跑少于预定量,则可以向动物的护理者提供将动物带到兽医处的指示。
如图6D所示,可以以图表形式提供与动物的运动类型相关的信息。例如,截屏可以以图表形式示出与动物的奔跑运动类型606相关的信息。以图表形式示出的信息可以涉及动物在该时间段内奔跑的持续时间、动物在该时间段内移动的加速度和/或速率(或速度)等。如图6D所示,涉及运动数据的图形信息可以与动物在七天的时间段内奔跑的持续时间相关。尽管图6D示出了为七天的时间段以及示出了与运动类型的持续时间相关的信息的图形信息,但这些事件的数量、事件列表等仅用于说明的目的。可以显示数据的不同(包括更多或更少)类别。可以提供更多或更少的屏幕截图,在这些屏幕截图中向用户呈现更多或更少的数据。屏幕截图和/或数据可以用于提供动物移动数据(例如,向前运动数据,诸如步态数据)、动物标志数据(例如,步态的标志数据)、动物方位数据、动物位置数据等。
基于上述内容,可以提供与动物的步态相关的信息。例如,可以预期健康的动物具有某些步态特征(诸如奔跑了预定时间量以上),可以预期不健康的动物具有某些步态特征(诸如奔跑了预定时间量以下),可以预期具有一定状况的动物具有某些步态特征(诸如肥胖或年老的动物奔跑低于预定时间量),等。
图7描述了监测动物移动和/或运动数据的示例方法700。在702处,可以从传感器接收移动数据。如本文所述,传感器可以是一个或更多个传感器。例如,传感器可以是被配置成检测动物的位置、检测动物的运动(或静止)、检测动物的方位等的传感器(或其他装置)。如本文所述,传感器可以是各种形状因子中的一种或更多种。出于本公开内容的目的,传感器可以包括一个或更多个测量装置。例如,传感器可以是以下项中的一种或更多种:加速度计、陀螺仪、磁力计、称重秤、重量换能器、力换能器、位移换能器、压力换能器、重量传感器、力传感器、位移传感器、压力传感器、荷重元、摄影摄像装置、摄影机、摄像机、接触式温度计、非接触式温度计以及它们的组合。传感器可以是以下传感器中的一种或更多种:光学传感器、光学反射传感器、LED/光电二极管对光学传感器、LED/光电晶体管对光学传感器、激光二极管/光电二极管对光学传感器、激光二极管/光电晶体管对光学传感器、光耦合器、光纤耦合光学传感器、磁传感器、重量传感器、力传感器、位移传感器、压力传感器、各种接近度传感器(诸如电感接近度传感器、磁接近度传感器、电容接近度传感器)、和/或它们的组合。移动数据可以与时间段相关联。
移动数据可以是动物的运动、位置、方位等数据。动物的运动、位置、方位等数据可以经由一个或更多个传感器或装置提供。移动数据可以与小时、天、周、月等相关联。可以从一个或更多个其他装置诸如测量装置或一个或更多个其他传感器接收移动数据。可以在处理器处接收移动数据。移动数据可以与动物的身体的一个或更多个部分的移动相关联。例如,如果传感器位于动物的颈部上的动物的套环上,则传感器可以检测动物的颈部的移动。在其他示例中,传感器可以位于动物的腿部、耳朵、牙齿、躯干等上。在这样的示例中,传感器可以检测传感器所位于的动物的相应区域的移动。如本文所述,可以在传感器不位于的一个或更多个位置中确定动物的移动。例如,耦接至套环的传感器可以确定动物的颈部的移动。动物的颈部的移动可以用于确定动物的一个或更多个其他位置(诸如动物的一个或更多个附肢(例如,腿部))的移动。
在704处,可以确定动物的步态(例如,第一预定时间段期间动物的步态)。动物的步态可以包括动物是否和/或如何行走、小跑、慢跑、缓行、飞奔等。动物的步态可以包括动物的步速。可以基于动物的移动数据、动物的方位数据、动物的位置数据等来确定动物的步态。移动数据可以涉及动物的一个或更多个部位,诸如动物的附肢(例如,腿部)中的一个或更多个的移动。方位数据可以涉及动物的一个或更多个部分,诸如动物的头部指向向上方向或向下方向。可以基于动物是否从一个位置移动到另一个位置来确定动物的步态。可以基于位置数据、方位数据和/或移动数据的组合来确定动物的步态。例如,动物的步态可以基于:动物在头部指向向上方向的情况下以高的加速度和/或速率(或速度)在向前方向上移动以从一个位置行进到另一个位置。
可以将动物的步态分配到一个或更多个数据帧中。帧中的每一个帧可以提供动物在一定时间段期间(例如,短时间段期间)的步态。可以提供步态信息的帧的交叠。例如,一个或更多个帧可以提供动物的一种步态(例如,奔跑)与动物的另一种步态(例如,行走)的交叠。该交叠可以提供动物的一种步态和动物的另一种步态的转变。可以确定与步态信息的特征相关的数据。例如,可以确定与动物的步态相关的数据的熵、幅度、峰度、信号能量、标准偏差等。
在706处,可以确定动物的步态的持续时间和/或频率。例如,可以确定动物在一定时间段内奔跑了多长时间和/或多少次,在一定时间段内行走了多长时间和/或多少次,在一定时间段内飞奔了多长时间和/或多少次,在一定时间段内休息了多长时间和/或多少次等。例如,可以确定动物在24小时时间段内奔跑了90分钟。90分钟可以包括动物奔跑三次,每次30分钟。作为另一示例,可以确定动物可能在24小时时段内休息15个小时。这15个小时可以包括动物在夜间连续睡眠10个小时,并且休息另外两个150分钟的时段。
在708处,可以确定动物在预定时间段内的活动水平。动物的活动水平可以基于动物在预定时间段期间的步态,诸如动物在预定时间段期间的步态的频率和/或持续时间。使用上面的示例,可以确定动物在24小时时间段内已经奔跑了90分钟。健康动物(例如,具有相似的动物的体型、品种、年龄、体重、性别和/或医疗状况的健康动物)的奔跑阈值可以是24小时时间段内的75分钟。通过将实际动物步态信息与阈值步态信息进行比较,可以确定该动物的步态信息与健康动物一致。
使用其他示例,可以确定动物在24小时时段内休息了15小时。健康动物(例如,具有相似的动物的体型、品种、年龄、体重、性别和/或医疗状况的健康动物)的休息阈值可以是24小时时间段中的12小时。通过将实际动物步态信息与阈值步态信息进行比较,可以确定该动物的步态信息与不健康的动物一致。可以基于确定动物呈现健康的步态状况还是不健康的步态状况,通知动物的护理者为动物寻求医疗关注。
通过将实际动物步态信息与阈值步态信息进行比较,可以确定动物是否接受了适量的锻炼。例如,如果动物在一定时间段内没有奔跑预定的时间量,则可以确定该动物接受了不足的锻炼量和/或过多的休息量,这可能对宠物造成健康问题。在一些示例中,护理者可能亲自为宠物提供另外的锻炼。在其他示例中,动物可以被寄养,并且宠物监护人可以向动物的寄宿者建议宠物需要额外的锻炼。
可以基于机器学习技术更新健康阈值信息和/或不健康阈值信息。例如,机器学习模型最初可以被设置为指示每24小时时段休息多于10小时是不健康的。基于使用另外的数据集对模型进行训练,阈值可以被改变成指示:休息10至14小时表示健康的动物,并且每24小时时段休息多于14小时是不健康的。可以基于兽医数据更新另外的数据集。可以例如基于兽医在治疗各种体型、品种、体重、年龄、性别、医疗状况等的宠物时提供的日常反馈来实时更新另外的数据集。
在708处,可以显示与动物相关的信息,诸如动物在预定时间段内的活动水平。活动水平可以包括动物的步态、步态的分解(诸如步态的特征(identity)、步态的持续时间、步态的频率等)等。例如,可以提供指示动物已经跑了90分钟的信息。如本文所述,可以提供与动物的活动水平相关联的信息。例如,如果动物的活动表现出动物的健康的状况,则可以提供这样的信息。可替选地,如果动物的活动表现出动物的不健康的状况,则可以提供这样的信息。如果确定动物表现出不健康的状况,则可以提供补救信息。补救信息可以包括宠物主人可以执行的信息(诸如给予非处方药物)以及/或者应当由兽医查看动物的指示。与动物的活动水平相关的信息可以显示在诸如移动电话、平板电脑或移动电话的便携式电子装置的显示器上。
虽然本发明已经针对包括当前优选的实施本发明的模式在内的具体示例进行了描述,但本领域技术人员将认识到,存在上述系统和技术的多种变化和置换。应当理解,在不脱离本发明的范围的情况下,可以利用其他实施方式,并且可以进行结构和功能上的修改。因此,本发明的精神和范围应当如所附权利要求中阐述的那样被宽泛地解释。
Claims (20)
1.一种方法,包括:
经由传感器接收所述动物在第一预定时间段的移动数据,其中,所述移动数据包括以下项中的至少一项:所述动物在所述第一预定时间段期间的加速度、所述动物在所述第一预定时间段期间的速率、所述动物在所述第一预定时间段期间行进的距离、所述动物在所述第一预定时间段期间的位置或所述动物在所述第一预定时间段期间采取的步伐;
经由一个或更多个处理器基于所述动物在所述第一预定时间段期间的所述移动数据确定所述动物在所述第一预定义时间段期间的步态;
确定所述动物在所述第一预定时间段期间的步态的持续时间或频率中的至少之一;
基于所述动物在所述第一预定时间段期间的步态的持续时间或频率中的至少之一确定所述动物在所述第一预定时间段期间的活动水平;以及
使所述动物在所述第一预定时间段期间的活动水平经由显示装置被显示。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述动物的步态包括动物小跑、动物慢跑、动物爬行、动物缓行、动物踱步或动物飞奔中的至少一种。
3.根据前述权利要求中的任一项所述的方法,还包括:确定所述动物在第二预定时间段内的活动水平,所述第二预定时间段大于所述第一预定时间段。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的方法,还包括:基于所述动物在所述第一预定时间段期间的活动水平确定所述动物的健康状况。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的方法,还包括:基于所述动物在所述第一预定时间段期间的步态确定所述动物在所述第一预定时间段期间锻炼的水平。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的方法,还包括:
经由所述处理器中的一个或更多个接收动物特征数据,所述动物特征数据包括所述动物的年龄、所述动物的体重、所述动物的体型或所述动物的品种中的至少之一;以及
基于所述动物特征数据和所述动物在所述第一预定时间段期间的步态确定所述动物的状况。
7.根据权利要求6所述的方法,其中,所述动物的状况包括所述动物是否正在经受肥胖症、关节炎、髋关节发育不良或神经状况中的至少一种。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的方法,其中,所述传感器被耦接至由所述动物穿戴的物品。
9.根据前述权利要求中的任一项所述的方法,其中,所述传感器装置包括加速度计、陀螺仪、磁力计或全球定位系统(GPS)装置中的至少之一。
10.根据前述权利要求中的任一项所述的方法,其中,所述传感器被植入到所述动物体内。
11.一种用于确定动物的活动水平的系统,包括:
传感器,所述传感器被配置成接收所述动物在第一预定时间段的移动数据,其中,所述移动数据包括以下项中的至少一项:所述动物在所述第一预定时间段期间的加速度、所述动物在所述第一预定时间段期间的速率、所述动物在所述第一预定时间段期间行进的距离、所述动物在所述第一预定时间段期间的位置或所述动物在所述第一预定时间段期间采取的步伐;以及
一个或更多个处理器,所述一个或更多个处理器被配置成:
基于所述动物在所述第一预定时间段期间的所述移动数据确定所述动物在所述第一预定义时间段期间的步态;
确定所述动物在所述第一预定时间段期间的步态的持续时间或频率中的至少之一;
基于所述动物在所述第一预定时间段期间的步态的持续时间或频率中的至少之一确定所述动物在所述第一预定时间段期间的活动水平;以及
使所述动物在所述第一预定时间段期间的活动水平经由显示装置被显示。
12.根据权利要求11所述的系统,其中,所述动物的步态包括动物行走、小跑、慢跑、缓行、踱步或飞奔中的至少一种。
13.根据权利要求11至12中的任一项所述的系统,其中,所述处理器还被配置成跟踪第二预定时间段内的活动程度,所述第二预定时间段大于所述第一预定时间段。
14.根据权利要求11至13中的任一项所述的系统,其中,所述处理器还被配置成:基于所述动物在所述第一预定时间期间的活动水平确定所述动物的健康状况。
15.根据权利要求11至14中的任一项所述的系统,其中,所述处理器还被配置成:基于所述动物在所述第一预定时间段期间的步态确定所述动物在所述第一预定时间段期间锻炼的水平。
16.根据权利要求11至15中的任一项所述的系统,其中,所述处理器还被配置成:
接收动物特征数据,所述动物特征数据包括所述动物的年龄、所述动物的体重、所述动物的体型、所述动物的性别、所述动物的品种、所述动物的体脂指数(BFI)、所述动物的体况评分(BCS)或所述动物的肌肉状况评分(MCS)中的至少之一;以及
基于所述动物特征和所述动物在所述第一预定时间段期间的步态确定所述动物的状况。
17.根据权利要求16所述的系统,其中,所述动物的状况包括所述动物是否正在经受肥胖症、关节炎、髋关节发育不良或神经状况中的至少一种。
18.根据权利要求11至17中的任一项所述的系统,其中,所述传感器被耦接至由所述动物穿戴的物品。
19.根据权利要求11至18中的任一项所述的系统,其中,所述传感器装置包括加速度计、陀螺仪、磁力计或全球定位系统(GPS)装置中的至少之一。
20.根据权利要求11至19中的任一项所述的系统,其中,所述一个或更多个处理器中的至少之一位于服务器处。
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