CN205248887U - 一种用于追踪动物位置的设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于追踪动物位置的设备，位置检测装置，设置为选择使用卫星追踪和移动电话网络追踪以用于位置检测；数据传输装置，设置为传递可提供识别位置的详细资料的信号；第一储能装置；和皮带连接装置，其中：所述皮带连接装置用于物理上限制动物；并且所述皮带连接装置同时也用于从所述皮带接收电能，以给所述第一储能装置充电。本实用新型提供的设备由皮带连接装置从皮带接收电能以给第一储能装置充电，第一储能装置可提供足够的电能从而数据传输装置传递可提供识别位置的详细资料的信号，这样，使用者不需要不方便地更换储能装置或定期充电。

Description

一种用于追踪动物位置的设备

技术领域

本实用新型涉及一种对动物穿戴的电子装置的充电领域，本实用新型还涉及一种追踪动物位置的设备和一种拴系动物的设备。

背景技术

众所周知可在动物身上安装需要电能的装置，因此，一种装置可包括一个电池单元，该电池单元可以在一定的运行时间内提供电能。然而，此时的问题在于需要定期更换这些电池单元或者需要定期进行充电。

在商业和科技应用中，综合程序中包括一些此类方法。然而，在家用和紧急用途中，通常优先地将充电过程结合在现存的常规惯例中，从而在使用新的功能时，不必再去适应新的管理制度。这样，在紧急情况下该功能是可用的，并且不会产生不必要的日常负担。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于提供一种可解决电能供应问题的连接至动物的设备。

为解决上述技术问题，根据该实用新型的一个方面，提供有一种用于追踪动物位置的设备，该设备包括：位置探测装置，设置为选择使用卫星追踪和移动电话网络追踪以用于位置检测；数据传输装置，设置为传递可提供识别位置的详细资料的信号；第一储能装置；和皮带连接装置，其中：所述皮带连接装置用于对动物进行物理限制；所述皮带连接装置同时也用于接收来自所述皮带的电能，从而对所述第一储能装置进行再充电。

优选地，所述数据传输装置可选地使用直接数据通讯和移动电话网络通信将位置数据传输给操作者。

优选地，所述移动电话网络通过一个服务器系统将数据传输至移动装置。

更优选地，所述皮带连接装置在保持电连接的同时，促进颈圈和皮带之间的运动。

优选地，还包括：拴绳，该拴绳的第一端由操作者控制并且第二端连接至动物穿戴装置。

更优选地，所述拴绳包括第二储能装置；并且，当拴绳连接至所述动物穿戴装置时，所述第二储能装置被设置为给所述第一储能装置充电。

进一步地，所述拴绳包括连接至所述动物穿戴装置的拴绳连接器，从而限制所述动物并且将电能传输至所述动物穿戴装置。

更进一步地，所述拴绳连接器促进所述拴绳和颈圈之间的运动。

更进一步地，所述拴绳连接器还用于接收电能。

本实用新型提供的设备由皮带连接装置从皮带接收电能以给第一储能装置充电，第一储能装置可提供足够的电能从而数据传输装置传递可提供识别位置的详细资料的信号，这样，使用者不需要不方便地更换储能装置或定期充电。

附图说明

图1为一种用于追踪动物位置的设备；

图2为松开后被追踪的动物；

图3为在图2的环境下数据传输的协议图；

图4为图形显示的一个示例；

图5为限定一种地理围栏时的可选图形显示；

图6为连接在一起的颈圈和皮带的细节图；

图7为形成部分皮带的连接器的细节图；以及

图8为颈圈内的电路。

具体实施方式

为使实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

图1

图1所示为一种用于追踪动物位置的设备101,该设备包括位置探测装置、数据传输装置、储能装置和皮带连接装置102。该皮带连接装置用于对动物进行物理限制。此外，该皮带连接装置也用于从皮带103接收电能从而给该储能装置充电。

这样，该皮带103是拴系动物设备的示例。该拴绳或皮带103具有由操作者控制的第一端104和连接至动物穿戴装置的第二端105，该动物穿戴装置具有第一储能装置。如图1所示，当拴绳已连接时给第一储能装置充电。

图2

动物自拴绳105松开后，追踪设备101仍安装在动物上。在图2所示的实施方案中，该设备嵌装在传统样式的颈圈中，所以除非近距离查看，否则颈圈可看作是传统的设计，任何欲干扰动物且未经授权的人员不会立即注意到该设备。

在该方案中，该追踪装置主要用于紧急情况。因此，例如当遛狗时，狗通常保持在视线范围内，并且当狗离开可自由活动的范围后，狗可以返回至操作者以便重新拴系。然而，可能会出现这样的情况，因为未经授权的干扰或者在自行意志的情况下，狗偏离的更远的距离，这样反过来会给操作者造成担忧。在此类情况下，操作者可以调用移动装置201的应用程序，该程序可以有效地确定所走失动物的位置。如图4所示，该程序包括识别追踪装置的位置并且显示该位置相应的图形，例如地图。

图3

图3所示为一协议图，代表图2所示环境中的数据传输。为了提供要求的功能程度，移动电话201和狗颈圈101与网络服务器301通信。当用户首先得到该装置时，通用唯一识别符为颈圈101提供唯一识别；在移动电话网络中运行的数据调制解调器的SIM卡中；为本唯一识别特别创建下载链接，给用户提供预配置应用程序，包括识别数据。这样将用户连接至特定的颈圈。

所以，如图3所示，在初始化程序中，移动电话201从网络服务器301请求302的数据。该网络服务器301接着将303的应用程序返回至移动电话201。应用程序安装在移动电话201中，这样移动电话可以与狗颈圈101通信。

安装后，用户可以运行网络应用程序以发出识别动物位置的请求。网络应用程序从授权编号生成短信服务(SMS)，该短信服务通过与颈圈相关联的特定电话号码从304传输至颈圈101。颈圈接收短信服务，该短信服务反过来中断低电状态微控制器的使用并且打开至网络服务器301的GPRS链接。

在网络服务器301中，305通过颈圈中调制解调器的网络连接(GPRS)接收数据。在一个实施例中，使用8级网络连接，该网络连接是网络连接通信协议的小功率子设备。

在狗颈圈101和网络服务器301之间具有已经建立的通信，网络服务器301再将位置信息和电池电量信息发送至移动电话201，如306所示。在移动电话201上通过浏览器或者特定的电话应用程序可查看上述信息。

图4

图4所示为一图形显示的示例。在本实施方案中，位置在401处显示，401由概率圈402环绕。在一个实施例中，可对概率圈的颜色进行调整以表现出已使用过的位置的类型。因此，与使用GSM电话网络所得的位置相比，如果使用GPS，概率圈可能更小并且所表示的准确度更大。

在本实施例中，主要功能不只是观察动物的运动或者查看动物的运动历史。在本实施例中，目标不是连续地查找动物的位置并且将其送返回至用户。本实施方案使用的目的在于应急使用。因此，将颈圈安装在皮带上，如果每天行走10分钟，颈圈可以提供足够的电池能量，以确保一整天保持紧急追踪。此外，采用技术手段确保在不使用的情况下尽可能地减小电池消耗。

如图4所示，显示有地图；取得本地图的应用程序界面(API)在本领域是众所周知的。此外，如本领域所熟知的，可以为用户规划从电话位置至动物位置的路线，可能包括步行路线或者乘用公共交通工具的路线。本操作的第一模式可以称为“找我家狗”模式。

第二运行模式可以称为“停留”模式。此时可以短时间离开狗，比如将其拴在店铺外。在该运行模式下，建立相对小的地理围栏，如果狗的活动超出了本地理围栏，就会启动报警。

图5

图5所示为地理围栏501的范例。该范例阐明了第三运行模式，作为自动创建的地理围栏的可选方案，用户可以通过适当的图形界面绘制地理围栏。因此，通过在移动电话上手动操作，用户可以从起动指示502建立特定的地理围栏。

第四运行模式可称为“紧跟”，该模式依赖于移动电话201和颈圈101之间的蓝牙连接。在该运行模式下，如果蓝牙连接丢失，会启动报警。因此，实际上，如果狗与用户的距离大约超过五十米，会超出蓝牙范围，此时会启动报警。

图6

图6详细展示了连接至皮带103的颈圈101。在用皮带拴住动物遛弯时，该布置可为动物穿戴的颈圈提供充电。可以将动物从皮带中放出并且在将动物放出后，可操作颈圈中的电子装置。颈圈包括第一再充电电池，当电子装置连接至皮带时，电池充电，如图6所示。该皮带在外壳601中包括第二再充电电池(或电池单元)。因此，在本实施例中，如果连接，第二再充电电池(在皮带中)给第一再充电电池(在颈圈中)充电，如图6所示。

本配置可用于一种追踪装置并且该追踪装置可用于处理位置识别信息的无线电信号。因此，可从卫星或地基网络(包括移动电话网络)中得到这些无线电信号。

该皮带103环绕电池盒601，并且在一个实施例中，该电池包括两个串联的3.7V锂聚合物电池，以确保具有足够高的充电电压。

皮带中包括有充电管理芯片，该芯片用于控制皮带中二次电池的充电以及二次电池从皮带至颈圈的放电。在一个实施例中，颈圈中可能包括其它充电管理芯片。

电池负极连接至金属连接器602并且正极连接至绝缘线，再按顺序连接至在本图中隐藏在滑动盖603下的跳球或弹簧针(如下所述)。包筒中安装有不锈钢球，以及一用于将球往外推的弹簧。这样，在配置为弹簧针时，球在压力条件下即可移动，最大移动幅度为0.8mm。跳球在从颈圈101中伸出的金属触头604上滚动。金属触头604在两个轴线中绕行，以便D形扣605可以沿着轴线606按照箭头607所示方向旋转，和/或沿着其它轴线按照第二方向旋转，例如当保持电气接触时，可以沿着D形扣的圆周方向滑动。

安装和拆卸颈圈时，滑动盖603在沿着箭头608所示方向是可滑动的。当紧固时，如图6所示，皮带可以沿着D形扣605的圆周方向按照箭头609所示方向移动。

图7

图7所示为滑动盖603拆除后的连接器602。不锈钢球701从所示连接器底部伸出。连接器连接时，即使当颈圈与皮带之间保持相对移动时，连接器也保持与颈圈触头604的接触；第一通道702和第二通道703分别容纳一根压缩弹簧，以使滑动扣夹盖603处于箭头704所示方向，因此除非沿着箭头704相反的方向施加手动力，否则均保持扣夹处于如图6所示封闭配置，以便于显示沟槽705容纳D形扣605。连接器602的主体和D形扣体均由打磨的压铸金属制成，以确保两个本体均具有良好的导电性，当连接器602的主体和D形扣605之间采用机械方式连接在一起时，两个本体之间为负极连接。不锈钢跳球701与正级单独连接，因此与金属触头604为电接触。

在不需要电连接的区域，通过采用绝缘手段防止由水造成的短接，优先采用亲水材料实现绝缘。

在颈圈和皮带的相对运行过程中，电触头暂时丢失可以重新安装，以便于保持皮带至颈圈的充电电流。

在可选配置中，可以在D形环上提供两个电气隔离触片，或者也可以使用感应耦合器实现电力传输，也可以在颈圈中提供发电机。弹簧盒可以夹持绳索，这样弹簧可使绳索从收缩状态返回。绳索可以至少伸缩10cm，但是由于狗牵绳的动作，重复的动作可以提供充电能，之后再松开皮带。

在颈圈中，皮带形成了外覆盖，粘贴至模塑上的柔性物质上。颈圈的电子器件即需要充电的电子装置，安装在本塑模中。

图8

在颈圈内，弯曲的金属电池盒801与D形圈605和外部端子604相连接。该电池盒的金属特性提供机械防护，促进散热。

皮带内二次电池的能源通过颈圈内的充电管理电路传输至一次电池。该皮带从电源变压器充电相对较慢，但是优先从皮带给颈圈快速放电，以便于在短接过程中提供尽可能多的电流。因此，十分钟的遛弯便可以为颈圈电池提供足够的能源以便于在超过一整天常规使用中持续提供操作电源。所以，久而久之，颈圈内的主要电池每天所获得的能量超过平常所使用的能量。这样，随着时间的推移，电池在正常条件下几近可以充满，满足应急使用。颈圈中的电池可以提供340mAh的电量。这些电量在紧急情况下可以持续数天。本实施例中的二次电池提供180mAh的电量并且放电速度大于400mA。因此，在十分钟400mA的充电传输过程中(效率损失)，大约67mAh电量传输至一次电池。

因此，在运行中，追踪装置传输无线电信号，无线电信号经过编码以传递所识别位置的详细资料。第一传输模式提供第一类无线电信号编码，例如低功耗蓝牙；第二传输模式提供第二类信号编码，例如GPRS。在第一传输模式和第二传输模式之间进行选择，以便于保持与操作者移动装置的通信。在选择过程中，蓝牙因为具有低功耗并且不需要GPRS网络数据费用，因此具有优先权，可作为数据传输的优选方式。

本专利已经描述了一种皮带连接器，该皮带连接器实际上连接至动物所佩戴的颈圈上，以便在给电子装置提供电能的同时可以限制动物。在一个实施例中，当再次充电时，皮带连接器同时也用于接收电能。因此，假想在不使用时，比如皮带可以挂在玄关或者传统皮带可以悬挂的其它位置。在悬挂过程中，皮带可以接收电源适配器发出的电荷。所以，如果在适配器皮带端提供相应的界面，传输电能至颈圈的连接器同时也用于接收电源传输的电能。优选地，图6中的皮带连接器相同的端子用于电能的输入和输出。选择充、放电模式，由电池盒601中的电路管理二次电池。

颈圈中的电路包括PIC微控制器、GPRS调制解调器、GPS导航电路、蓝牙低能电路和充电管理电路。这些部件安装在柔性电路中，包括有刚性部分，这些部件实际上限制在这些刚性部分，通过柔性部分进行连接，以允许总电路弯曲，并且采用颈圈所要求的实际的环形配置。柔性电路802密封在防水柔性聚合物803中。在皮带和密封的柔性电路之间添加凯夫拉条以防止伸长，提供总体的机械耐久性。特别是本装置提供电路防护，以防止颈圈被其它狗咬断。

在一个优选实施例中，采取措施以减小颈圈的功率消耗。GPS电路可以是QuectelL76GPS/GNNS模块。该模块可以使用从网络下载的扩展卫星轨道资料，以提供数天的预计算卫星位置资料，从而减少小功率状态下唤醒模块时获取GPS位置的时间。

在获取位置时，GPS模块当前的消耗大约为15mA。在无功周期，该消耗可以大大减少。因此，增加无功周期可以大大减小功耗。

当不使用时，GPRS调制解调器也可以置于各类睡眠状态，从而大大减小颈圈的能量消耗。GPRS调制解调器可以保持在特定的睡眠模式直到被输入的文本信息唤醒。

该颈圈电路用于检测何时连接二次电池并且不缺电的情况下在该配置过程中可以进行各种检查和测量。

当储存在颈圈的主电池中的能量降至低极时，可以给用户发送通知，告知用户电池需要再次充电。

通过给颈圈增加感应器可以增强之前所述的各种模式。如果感应器显示在特定的时间段内没有显著的运动，可以假设动物处于睡眠状态或者逗留在某一地方。此时GPS模块可以关断或者置于低功耗状态，在这种状态下，获得位置数据的频率减小。

在一个实施例中，当请求动物位置时，可向用户汇报电池寿命，当然，在不发起查找动作的情况下，也给用户提供计算后的电池寿命。

在一个实施例中，如果主人离开动物的行程时间为四小时，主人可以指示颈圈在数小时的时间内进入低功耗状态，从而节省颈圈中所存储的能量；颈圈可以响应内部定时器或者从应用程序发送短信至颈圈以便再次上电。应用程序可以发起特定设备所产生文本信息至颈圈的传输，以使得用户实际上不必自己发送文本信息。

柔性电路802具有构件集群以及柔性电路部分，在将其嵌装在更软的包埋材料803中之前，可采用较硬的材料进行包裹使其硬化。该较硬材料不适用于柔性电路的整个部分。柔性电路的未填充部分不包裹，以增加这些未填充部分的柔性，减小填充功能部分的柔性。

颈圈中所有模块的正常状态属于低能耗状态，其中当模块处于备用状态时，电流消耗减至最小。GPS模块具有相对较大的陶瓷天线，以确保低功耗条件下非常好的接收效果。GPS天线可大约定位在颈圈最重部分(通常为电池外壳)的相对位置，以便于GPS天线在大部分的使用时间里位置朝上，从而提高卫星接收效果。GPS模块通常位于最低的功率状态，但是随时准备热启动并且在五至十秒钟获得请求的位置；该位置再被发送给用户以识别动物的位置。

在默认状态下，微控制器通过锁闭的功率晶体管关断，或者可以将其置于睡眠模式。

蓝牙低能调制解调器与操作者的电话相连，当蓝牙调制解调器显示电话处于附近位置的过程中，各种颈圈电路模块可以接入至低功耗睡眠模式。

操作该颈圈将其从睡眠模式唤醒时，会接收到唤醒微控制器的一个短信息。通过根据存储在微控制器闪存器中存储的清单检查号码，微控器确认短信是否已经从授权号码发出且到达。这样可以检查操作者电话中运行的应用程序已经触发了颈圈，从而防止从其它处接收到的短信息对其进行触发。

微控器检查GPS信号的状态，查看是否可以得到良好的位置预估。这样所得位置精度高于GSM三角测量所得精度，但是当GPS不可用时，后者可用作位置信息的回落源。

GSM三角测量包括用每一个可见蜂窝基站进行登记并且发出信号强度和定时提前量等信息请求。此后，使用多点定位计算颈圈的大致位置。

压力式蜂鸣器可以安装在颈圈中进行用户互动。产生蜂鸣警告确认电源可用。此外，可使用音频对狗进行训练。因此，如果狗离开用户的距离超出例如50米时(例如当处于运行模式的“紧跟”状态时)，狗会听到颈圈发出的噪音，噪音能够被辩认。当狗返回时对其进行激励，从而达到训练的目的。

虽然本实用新型是结合以上实施例进行描述的，但本实用新型并不被限定于上述实施例，而只受所附权利要求的限定，本领域普通技术人员能够容易地对其进行修改和变化，但并不离开本实用新型的实质构思和范围。

Claims (9)

1.一种用于追踪动物位置的设备，其特征在于，包括：

位置检测装置，设置为选择使用卫星追踪和移动电话网络追踪以用于位置检测；

数据传输装置，设置为传递可提供识别位置的详细资料的信号；

第一储能装置；和

皮带连接装置，其中：

所述皮带连接装置用于物理上限制动物；并且

所述皮带连接装置同时也用于从所述皮带接收电能，以给所述第一储能装置充电。

2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，其中所述数据传输装置选择为使用直接数据通信和移动电话网络通信，以将位置数据传输给操作者。

3.如权利要求1所述的设备，其特征在于，其中所述移动电话网络通过一个服务器系统将数据传输至移动装置。

4.如权利要求3所述的设备，其特征在于，其中所述皮带连接装置在保持电连接的同时，促进颈圈和皮带之间的运动。

5.如权利要求1所述的设备，其特征在于，还包括：

拴绳，该拴绳的第一端由操作者控制并且第二端连接至动物穿戴装置。

6.如权利要求5所述的设备，其特征在于，其中：

所述拴绳包括第二储能装置；并且

当所述拴绳连接至所述动物穿戴装置时，所述第二储能装置被设置为给所述第一储能装置充电。

7.如权利要求6所述的设备，其特征在于，其中所述拴绳包括连接至所述动物穿戴装置的拴绳连接器，从而限制所述动物并且将电能传输至所述动物穿戴装置。

8.如权利要求7所述的设备，其特征在于，其中所述拴绳连接器促进所述拴绳和颈圈之间的运动。

9.如权利要求7所述的设备，其特征在于，其中所述拴绳连接器还用于接收电能。