ES2859561T3

ES2859561T3 - Señal y protocolo para señalización remota de un adiestrador de perros con corrección de errores hacia adelante

Info

Publication number: ES2859561T3
Application number: ES06021343T
Authority: ES
Inventors: Scott A Mcfarland
Original assignee: Radio Systems Corp
Current assignee: Radio Systems Corp
Priority date: 2006-02-06
Filing date: 2006-10-11
Publication date: 2021-10-04
Anticipated expiration: 2026-10-11
Also published as: US7647545B2; EP1816775B1; CA2565318A1; AU2006233255B2; AU2006233255A1; CN101017603A; EP1816775A2; US20070181078A1; EP1816775A3; CA2565318C

Abstract

Sistema de adiestramiento de perros, que comprende: un receptor configurado para generar una estimulación a un animal; y un transmisor en comunicación electromagnética con dicho receptor, incluyendo dicho transmisor un dispositivo de entrada de comando para ingresar una entrada de comando de adiestramiento en dicho transmisor, y un controlador transmisor conectado a dicho dispositivo de entrada de comando, estando dicho controlador de transmisor configurado para traducir dicha entrada de comando de adiestramiento en datos de identificación y datos de comando, generando dicho controlador transmisor al menos una contraseña de corrección de errores hacia adelante a partir de dichos datos de identificación y dichos datos de comando, en el que dicho controlador transmisor genera un primer paquete de transmisión con dicha al menos una contraseña de corrección de errores hacia adelante y un segundo paquete de transmisión sustancialmente idéntico a dicho primer paquete de transmisión y que incluye dicha al menos una contraseña de corrección de errores hacia adelante, un modulador conectado a dicho controlador transmisor y una antena transmisora conectada a dicho modulador para producir una señal inalámbrica de dicho primer paquete de transmisión y dicho segundo paquete de transmisión, en el que dicho receptor incluye una antena receptora conectada a un demodulador y un controlador de receptor para recibir y demodular dicha señal inalámbrica para producir un primer paquete de transmisión recibido, estando configurado dicho controlador de receptor para decodificar y corregir errores en dicho primer paquete de transmisión recibido usando dicha al menos una contraseña de corrección de errores hacia adelante, de manera que si dicho primer paquete de transmisión recibido incluye errores no corregibles, dicho controlador receptor recibe y demodula dicha señal inalámbrica para producir un segundo paquete de transmisión recibido y dicho controlador receptor está configurado para decodificar y corregir errores en dicho segundo paquete de transmisión recibido que usa dicha al menos una contraseña de corrección de errores hacia adelante, de manera que si dicho segundo paquete de transmisión no incluye errores no corregibles, el receptor está configurado para proporcionar un estímulo al animal, en el que el receptor está configurado para inhabilitar la recepción de dicha señal inalámbrica durante un período de tiempo si dicho primer paquete de transmisión recibido no incluye errores no corregibles.

Description

DESCRIPCIÓN

Señal y protocolo para señalización remota de un adiestrador de perros con corrección de errores hacia adelante

Antecedentes de la invención

1. Campo de la invención

La presente invención se refiere a sistemas de adiestramiento de perros a distancia y, más particularmente, al procesamiento de señales relativas a transmisores/receptores del sistema de adiestramiento de perros.

2. Descripción de la técnica relacionada

Los sistemas de adiestramiento de perros a distancia normalmente proporcionan al menos un estímulo, a través de un transmisor operado por un adiestrador humano, a un perro que normalmente lleva un collar con un receptor que responde al transmisor del adiestrador. Los estímulos pueden incluir una activación de sonido/tono y/o una estimulación eléctrica, aunque se puede utilizar otra estimulación como un estímulo vibratorio. La estimulación eléctrica se proporciona al perro a través de electrodos receptores que están en contacto con alguna parte del cuello del perro. Para adaptarse a las diferencias entre las razas, al temperamento individual del perro, a las condiciones de adiestramiento, etc., es ventajoso proporcionar una amplia gama de posibles estímulos, que el adiestrador puede seleccionar en el transmisor. Por ejemplo, la diferencia general en el pelaje/piel de una raza frente a otra raza puede proporcionar una diferencia general en la resistencia al contacto, lo que generalmente puede hacer que una raza determinada sea más corregible con una estimulación eléctrica más baja que otra raza que tiene un pelaje más grueso con una subcapa vellosa, por ejemplo. Además, un perro de voluntad relativamente fuerte puede requerir más estimulación para una condición de adiestramiento determinada que un perro más dócil. Además, las condiciones de adiestramiento pueden jugar un papel importante en la determinación de la cantidad de estimulación necesaria para un perro determinado. Por ejemplo, si un perro está siendo adiestrado para cazar aves de caza de tierras altas, y el cazador y/o el perro asusta inadvertidamente a un ciervo que está acostado cerca, el perro puede concentrarse casi completamente en perseguir al ciervo. En tales condiciones, el cazador puede necesitar proporcionar un nivel mucho más alto de estimulación al perro para corregirlo y evitar que persiga al ciervo y reanudar la caza de aves.

Dependiendo del terreno y/o de las condiciones de cobertura, es posible que el cazador no se dé cuenta de que el perro está persiguiendo a un ciervo y, por lo tanto, necesita una corrección fuerte inmediata, hasta que el perro esté a una distancia considerable del cazador/adiestrador. A medida que aumenta la distancia entre el perro y el adiestrador, la necesidad de corrección puede aumentar en consecuencia, ya que el ciervo puede cruzar un peligro, tal como una carretera, con el perro que le sigue sin darse cuenta o sin preocuparse por el posible tráfico que se aproxima. Aunque el ejemplo anterior es relativo a un perro deportivo, surge una situación similar en el caso de adiestramiento de obediencia sin correa de un perro de compañía en presencia de una ardilla que corre a toda velocidad, por ejemplo. El alcance efectivo de un par de transmisor/receptor, que es la distancia máxima entre un transmisor y un receptor de adiestramiento de perros remoto para el cual un comando de corrección transmitido por el transmisor, y es recibido y ejecutado de manera fiable por el receptor, es una función de muchos factores, tales como la salida de potencia transmitida, la sensibilidad del receptor, la eficiencia de la antena, el ruido, la interferencia, las condiciones atmosféricas y otros elementos. En el caso de al menos algunos de los parámetros físicos de un sistema de adiestramiento de perros, tal como la salida de potencia transmitida, la sensibilidad del receptor y la eficiencia de la antena, aumentar el rendimiento de estos elementos para aumentar el alcance efectivo del sistema agrega costes a los componentes del sistema. Una posible alternativa para agregar costes mejorando el rendimiento de los componentes es aumentar el rendimiento del sistema mediante el procesamiento de señales adecuado.

Un sistema y método de control para lanzadores remotos (de aves de caza o muñecos de adiestramiento) para el adiestramiento de perros divulga una señalización de transmisión que incluye la transmisión de dieciséis pulsos de tiempo, seguidos de un paquete de información que incluye tres bytes de identificación (ID) consecutivos que constituyen la dirección o identificación de la unidad lanzadora particular a la que está destinada la transmisión, seguido de un código de función de un byte, seguido de un byte de suma de comprobación. El byte de suma de comprobación va seguido de un retraso de 14o0 microsegundos antes de que se reenvíe el paquete de tres bytes de ID. Se comprueba un bit de paridad al final de esa secuencia. Aunque el byte de suma de comprobación y el bit de paridad pueden posiblemente detectar errores en la transmisión, no hay ajustes para corregir cualquier error detectado. Además, aunque el paquete de tres bytes de ID se reenvía, lo que da una segunda oportunidad para identificar correctamente la unidad de lanzamiento que se va a activar, el código de función no se reenvía; por lo tanto, un error en el código de función provoca un error en el lanzador, lo que reduce la fiabilidad del sistema.

Lo que se necesita en la técnica es un método y un aparato para incrementar el alcance efectivo y la fiabilidad de un sistema de adiestramiento de perros sin incrementar el coste de los componentes del sistema. El documento estadounidense 2005/172912 A l divulga un sistema de adiestramiento de animales con control remoto para lanzadores. El sistema aplica retransmisión y suma de comprobación, pero no una corrección de errores hacia adelante, para mejorar la fiabilidad de la transmisión.

Sumario de la invención

La presente invención proporciona una señal y un protocolo para un sistema de adiestramiento de perros a distancia que incluye corrección de errores hacia adelante y una transmisión repetida. La invención se define únicamente por las reivindicaciones adjuntas. Cualquier otra referencia a realizaciones que no caigan dentro del alcance del objeto reivindicado debe interpretarse como ejemplos para entender la invención.

La invención comprende un sistema de adiestramiento de perros según la reivindicación 1 adjunta.

La invención comprende, en otra forma más de la misma, un método de señalización electromagnética entre un transmisor y un receptor en un sistema de adiestramiento de perros según la reivindicación 8 adjunta.

Una ventaja de la presente invención es que aumenta el alcance efectivo y la fiabilidad de un sistema de adiestramiento de perros sin incrementar el coste de los componentes del sistema.

Otra ventaja de la presente invención es que mejora el rendimiento (incluyendo al menos el alcance efectivo y la fiabilidad) de un sistema de adiestramiento de perros sin incrementar el coste de los componentes del sistema.

Otra ventaja más de la presente invención es que se adapta a un mayor número de pulsos de estimulación y, por lo tanto, a un amplio rango de estimulación de bajo a alto.

Breve descripción de los dibujos

Las características y ventajas mencionadas anteriormente y otras de esta invención, y la manera de conseguirlas, resultarán más evidentes y la invención se comprenderá mejor haciendo referencia a la siguiente descripción de realizaciones de la invención tomadas conjuntamente con los dibujos adjuntos, en los que:

la figura 1 muestra una vista esquemática de una realización de un sistema de adiestramiento de perros según la presente invención;

la figura 2 es una vista esquemática que ilustra una relación entre los bits de datos de la contraseña de corrección de errores hacia adelante y los datos de identificación y los datos de comando;

la figura 3 es un diagrama de temporización que ilustra una realización de una composición de paquete de transmisión según la presente invención;

la figura 4 es un diagrama de temporización que muestra una relación entre un preámbulo, la estabilización de CC en una entrada del comparador y la sincronización del reloj con respecto a una realización según la presente invención;

la figura 5 es un diagrama de temporización de una realización de una señal transmitida y dos señales recibidas según la presente invención;

la figura 6 es un diagrama de flujo de una realización de un método de señalización electromagnética entre un transmisor y un receptor en un sistema de adiestramiento de perros según la presente invención; y

la figura 7 es un diagrama de flujo de una continuación de la realización del método de señalización electromagnética entre un transmisor y un receptor de la figura 6.

Caracteres de referencia correspondientes indican partes correspondientes a lo largo de las diversas vistas. Las ejemplificaciones expuestas en el presente documento ilustran una realización preferida de la invención, en una forma, y tales ejemplificaciones no deben interpretarse como limitativas del ámbito de la invención en modo alguno.

Descripción detallada de la invención

Haciendo referencia ahora a los dibujos, y más particularmente a la figura 1, se muestra un sistema de adiestramiento para perros 10, que generalmente incluye un transmisor 12 y un receptor 14 en comunicación electromagnética con el transmisor 12.

El transmisor 12 generalmente puede ser un dispositivo de mano que incluye una carcasa y que tiene un dispositivo de entrada de comando 16 para ingresar una entrada de comando de adiestramiento en el transmisor 12. El transmisor 12 también puede incluir una pantalla, tal como una pantalla LCD, que proporciona una retroalimentación visual y verificación de las funciones del transmisor 12 que son seleccionadas por el instructor. El dispositivo de entrada de comando 16 puede ser un botón pulsador, varios botones pulsadores, una combinación de conmutadores y botón(es) pulsador(es), un panel táctil, un conmutador selector giratorio, alguna combinación de los mismos u otros elementos de entrada. El transmisor 12 se puede usar con múltiples receptores 14, o múltiples perros, y un adiestrador selecciona el(los) perro(s) que se corregirá(n), la estimulación que se proporcionará y el nivel de estimulación tocando los elementos de entrada apropiados en el dispositivo de entrada de comando 16. Por ejemplo, el dispositivo de entrada de comando 16 puede incluir 8 botones o paneles táctiles con la siguiente funcionalidad: REFUERz O, PROXIMIDAD DE TONO, SEl Ec CIÓN DE COLLAR, f l e c h a h a c ia a r r ib a , e s t im u l a c ió n p r im a r ia , f l e c h a h a c ia a b a j o , c o n t in u o /m o m e n t a r io y PROGRAMA, aunque la presente invención no está limitada por, ni a, dicha funcionalidad. El dispositivo de entrada de comando 16 comunica la entrada de comando de adiestramiento al controlador transmisor 20 usando una pluralidad de conexiones eléctricas 18 entre el dispositivo de entrada de comando 16 y el controlador transmisor 20.

El controlador transmisor 20 traduce la entrada de comando de adiestramiento en datos de identificación 22 y datos de comando 24. En la realización mostrada en la figura 2, los requisitos de datos son 8 bits para los datos de identificación 22 (ID0-ID7) y 8 bits (CD0-CD7) para los datos de comando 24. El controlador transmisor 20 genera contraseñas de corrección de errores hacia adelante 26, 28 y 30 a partir de dichos datos de identificación 22 y dichos datos de comando 24. La codificación de corrección de errores hacia adelante es BCH (15, 7), donde BCH significa Bose - Chaudhuri -Hocquenghen, que son los descubridores de una clase de códigos cíclicos de corrección de errores múltiples. La codificación BCH (15, 7) en particular toma 7 bits de datos como entrada y produce 8 bits de codificación de corrección de errores hacia adelante (FEC) para un total de 15 bits en cada contraseña. Dado que el requisito de datos es un total de 16 bits (8 bits para los datos de identificación 22 (ID0-ID7) y 8 bits (CD0-CD7) para los datos de comando 24), se requieren tres contraseñas. Las contraseñas en general incluyen datos de 7 bits y f Ec de 8 bits para un total de 15 bits (figura 3). Los 7 bits de datos en la contraseña 1 (26) son 1, ID7, ID6, ID5, ID4, ID3, ID2, donde el 1 inicial significa que es la primera contraseña; los 7 bits de datos en la contraseña 2 (28) son 0, 1, ID1, ID0, CD7, CD6, CD5, donde el 0, 1 inicial significa que no es la primera contraseña; y los 7 bits de datos en la contraseña 3 (30) son 0, 1, CD4, CD3, CD2, CD1, CD0, donde el 0, 1 inicial significa que no es la primera contraseña. Los 8 bits FEC pueden detectar y corregir cualquier error de 2 bits en la palabra de 15 bits. La generación de la FEC de 8 bits para cada contraseña depende de los 7 bits de datos de la contraseña respectiva, y se muestra en las Tablas 1-4.

Tabla 1. Generación de la contraseña BCH (15, 7):

Generación de la contraseña BCH (15, 7): Generación de GX polinomial = 0xE880

7 bits de datos de entrada = I M I >>s I H I _b3 I t>2 I bl I ¿(J

Formar una palabra de entrada (16 bits) con los bits de datos desplazados dejados en el MSB

¡nworc| = I b6 I b5 I b4 I b3 I b2 I bl I bO I 0 I 0 I 0 I 0 I 0 10 I 0 I 0 I 0 I

syndrome = calcsyn(inword);

unsigned int calc_syn(unsigncd int inword)

{ '

unsigned int temp;

int x;

temp = inword & OxflTe;

x = 0;

while (x <= 7)

{

while (!(temp & 0x8000))

{

temp = temp « 1;

x ;

if (x — 7) retum temp;

>

temp *= GX;

}

syndrome = I fec 1 fec I fec I fcc i fec i fec I fec I fec l x l x i x l x i x l x l x < x~l syndrome = syndrome » 7;

outword= inword | syndrome;

l~b6 | b? | 1 b3 | b2 | 1)1 | bO I fec I fec I fec I fec I fec I fec I fec I fec I X I

Tabla 2. Ejemplo de generación: Un ejemplo de contraseña 1

7 bits de datos de entrada = ' " 11 ü "

Tabla 3. Ejemplo de generación: Un ejemplo de contraseña 2/3

7 bits de datos de entrada = 0 1 0 0 0 0 0

start x=0 0 1 0 0 0 0 0

x=l 0 1 0 0 0 0 0

Gx 1 1 1 0 1 0 0 0 1

0 1 1 0 1 0 0 0 1 x=2 0 1 1 0 1 0 0 0 1 Gx 1 1 1 0 1 0 0 0 1

0 0 1 1 1 0 0 1 1 x=3 0 0 1 1 1 0 0 1 1 x=4 0 1 1 1 0 0 1 1 Gx 1 1 1 0 1 0 0 0 1

0 0 0 0 1 1 1 0

x=5 0 0 0 0 1 1 1 0 1 x=6 0 0 0 1 1 1 0 1 x=7 0 0 1 1 1 0 1

0 1 1 1 0 1 0 0

contraseña 15 bits

Tabla 4. Ejemplo de generación: Un segundo ejemplo de contraseña 2/3

7 bits de datos de entrada = 0 1 1 1 1 1 1

start x=0 0 1 1 1 1 1 1

x=l 0 1 1 1 1 1 1

Gx 1 1 1 0 1 0 0 0 1

0 0 0 1 0 1 0 0 1

x=2 0 0 0 1 0 1 0 0 1

x=3 0 0 1 0 1 0 0 1

x=4 0 1 0 1 0 0 1

Gx 1 1 1 0 1 0 0 0 1

0 1 0 0 1 1 0 0 1

x=5 0 1 0 0 1 1 0 0 1

Gx 1 1 1 0 1 0 0 0 1

0 1 1 1 0 0 0 1 1

x=6 1 1 1 0 0 0 1 1

Gx 1 1 1 0 1 0 0 0 1

0 0 0 0 1 0 1 1 1

x=7 0 0 0 0 1 0 1 1 1 0

Se necesita un patrón de transiciones 1/0 que procedan de las contraseñas para la sincronización del reloj y la estabilización de CC. En lo sucesivo, el período se denominará PREÁMBULO (figuras 3-4). Un algoritmo de detección de bordes y ancho válido (figura 4) muestrea la señal de datos a un múltiplo de la tasa de datos (es decir, 8 veces la tasa de bits). Estos algoritmos sirven para diferenciar una señal verdadera del ruido y alinear correctamente la ventana de integración de bits. Se requiere un patrón SYNC (figura 3 y Tabla 5) después de la sincronización de bits para establecer límites de palabra. El patrón SYNC elegido es OxC7 por sus propiedades de baja correlación cruzada. La presente invención proporciona una transmisión completa en 75 ms (milisegundos), y el formato y la velocidad en baudios se eligen para que no vuelvan a cero (NRZ) @ 1000 bps. En este escenario, están disponibles 75 bits en total (45 bits para contraseñas BCH dejando 30 bits disponibles para PREÁMBULO más SINCRONIZACIÓN). Sin embargo, también es necesario mantener un buen equilibrio de uno a cero dentro de la señal de transmisión para que el hardware del receptor decodifique correctamente. Por lo tanto, los primeros 14 bits están reservados para PREÁMBULO, seguidos de un SYNC de 8 bits, seguido de la contraseña 1 (15 bits), seguido de 4 bits de nivelación de un cero, seguido de la contraseña 2 (15 bits), seguido de 4 bits de nivelación uno-cero, terminando con la palabra clave 3 (15 bits). La determinación de los 4 bits del patrón de bits de nivelación uno-cero que sigue a la contraseña 1 y la contraseña 2 es la siguiente:

a) contraseña 1 = contraseña BCH de 15 bits

b) Determinar el número de unos que están presentes en la contraseña 1.

c) Si el número de unos => 9, entonces patrón de 4 bits = 0000.

d) Si el número de unos = 8, entonces patrón de 4 bits = 0001.

e) Si el número de unos = 7, entonces patrón de 4 bits = 1110.

f) Si el número de unos <= 6, entonces patrón de 4 bits = 1111.

El controlador transmisor 20 genera un primer paquete de transmisión 32 con contraseñas 26, 28, 30 de corrección de errores hacia adelante. El primer paquete de transmisión 32 incluye un preámbulo digital 42 de 14 bits (PREÁMBULO), un byte de sincronización 44 (SYNc ), una contraseña 1 (26), 4 bits de nivelación de uno-cero, una contraseña 2 (28), 4 bits de nivelación de uno-cero y una contraseña 3 (30). Un modulador 34 está conectado al controlador transmisor 20. Una antena transmisora 36 está conectada al modulador 34 y el transmisor 12 produce una señal inalámbrica 38 del primer paquete de transmisión 32. El modulador 34 puede ser un modulador de modulación por desplazamiento de frecuencia (FSK), por ejemplo, donde los 1 y 0 digitales del primer paquete de transmisión 32 están representados por dos frecuencias, donde una frecuencia se usa para representar un cero binario y otra frecuencia para representar uno binario, y donde la frecuencia de salida no tiene discontinuidad de fase. En la tabla 5 se da un ejemplo de primer paquete de transmisión 32.

Tabla 5. Transmisión de muestras

La señal inalámbrica 38 incluye un segundo paquete de transmisión 40 que sigue al primer paquete de transmisión 32, donde el segundo paquete de transmisión 40 es sustancialmente idéntico al primer paquete de transmisión 32.

El receptor 14 se conecta típicamente a un collar que lleva el perro e incluye una antena del receptor 46 conectada a un demodulador 48 que está conectado a un controlador del receptor 50. El receptor 14 recibe la señal inalámbrica 38 mediante la antena del receptor 46. El demodulador 48 demodula la señal inalámbrica 38 para producir un primer paquete de transmisión 52 recibido. El demodulador 48 puede ser un demodulador FSK que reconvierte la señal en una señal binaria de tensión y/o corriente. El controlador del receptor 50 decodifica y corrige el error recibido el primer paquete de transmisión 52. Las tablas 6-9 ilustran cómo se decodifican las contraseñas de la primera transmisión 52 y se corrigen los errores.

Tabla 6. Decodificación de una contraseña BCH (15,7) recibida

Ín_WOrd= I h6 I b5 i b4 i b3 I h2 I bl I bO I fec I fec I fec I fec I fec I fec i fec I fec I X I

syndrome = calc_syn(inword);

unsigned int calc_syn(unsigned long inword)

{

unsigned int temp;

int x;

temp = inword & Oxfffe;

x = 0;

while (x <= 14)

{

while (!(temp & 0x8000))

{

temp = temp « 1;

x++;

if (x = 15) retum temp;

}

temp A= OX;

}

temp = Oxffff;

retum temp;

}

syndrome = I fec I fec I fec I fec i fec I fec I fec I fec I X I X I X I X 1 X 1 X I X I X syndrome = syndrome » 8;

erroredbits = bch 1507[syndrome];

La tabla bch1507[] se proporciona en la tabla 9. Reside en memoria FLASH como una CONST.

Tabla 7. Decodificación de una contraseña BCH (15,7) recibida (Sin errores)

in word= í o o o o o o i i 1 0 1 0 0 0

start

X=15 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

syndrome = 0 0 0 0 0 0 0 0

syndrome = 0x00

bch1507[0x00] = 0x00 ningún error detectado Tabla 8. Decodificación de una contraseña BCH (15,7) recibida (con 2 errores)

s t a r t x = 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0

Gx 1 1 1 0 1 0 0 0 1

0 1 1 1 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0

x= l 0 1 1 1 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0

Gx 1 1 1 0 1 0 0 0 1

0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0

x=2,3,4 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Gx 1 1 1 0 1 0 0 0 1

0 0 1 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0

x=5,6 1 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0

Gx 1 1 1 0 1 0 0 0 1

0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 x=7,8,9,10 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Gx 1 1 1 0 1 0 0 0 1

0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0

x = l l ] 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0

Gx 1 1 1 0 1 0 0 0 1

0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0

x=12 1 1 0 1 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0

Gx 1 1 ] 0 1 0 0 0 1

0 0 1 1 1 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0

x=13,14 1 1 1 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0

Gx 1 1 1 0 1 0 0 0 1

0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0

x=15 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0

s y n d r o m e = 0 0 0 0 1 1 0 1 syndrome = 0x01 bchI507[0x0D] = 0x1010

_errores ⁼0 0 0 1 o o o

contraseña corregida = contraseña con errores recibida exclusiva o errores

Tabla 9. BCH1507[] Bits en tabla de errores

Si el retorno desde esta tabla es NO OxFFFF, entonces la contraseña exclusiva o recibida con el valor de la tabla para corregir los errores de bits. Un valor de retorno de OxFFFF indica una condición de error no corregible.

unsigned int bchl507[256] = {

0x0000,0x0100,0x0200,0x0300,0x0400,0x0500,0x0600,0x0044,0x0800,0x0900,OxOaOO,Oxffff,OxOcOO, 0x1010,0x0088,Oxffff,0x1000,0x1100,0x1200,Oxffff,0x1400,0x0810,Oxffff,Oxffff,0x1800,0x0410, 0x2020,Oxffff,0x0110,0x0010,0xffff,0x0210,0x2000,0x2100,0x2200,Oxffff,0x2400,Oxffff,Oxffff, 0x0030,0x2800,Oxffff,0x102O,Oxffff,Oxffff,Oxffff,Oxffff,Oxffff,0x3000,Oxffff,0x0820,0x4004, 0x4040,Oxffff,Oxffff,0x000a,0x0220,0x0082,0x0020,0x012O,Oxffff,0x2010,0x0420,Oxffff,0x4000, 0x4100,0x4200,Oxffff,0x4400,Oxffff, Oxffff,Oxffff, 0x4800,0x0024,Oxffff,Oxffff,Oxffff,Oxffff, 0x0060,Oxffff,0x5000,0x8002,Oxffff,0x2004,0x2040,Oxffff,Oxffff,Oxffff,Oxffff,Oxffff,Oxffff, Oxffff,Oxffff,0x4010,Oxffff,Oxffff,0x6000,Oxffff, Oxffff,0x1004,0x1040,Oxffff, 0x8008,Oxffff, 0x8080,0x0050,Oxffff,Oxffff,Oxffff,Oxffff,0x0014,Oxffff,0x0440,0x0204,0x0104,0x0004,0x0040, 0x0140,0x0240,0x0404,Oxffff,Oxffff,0x4020,0x0804,0x0840,Oxffff,Oxffff,Oxffff, 0x8000,0x8100, 0x8200,Oxffff,0x8400,Oxffff,Oxffff,Oxffff, 0x8800,Oxffff,0xffff,Oxffff,Oxffff, Oxffff,Oxffff, Oxffff,0x9000,0x4002,0x0048,Oxffff,Oxffff,OxOOOc,Oxffff,Oxffff,Oxffff,Oxffff,Oxffff,0x0084, OxOOcO,0x8010,Oxffff,Oxffff,OxaOOO,Oxffff,0x0006,Oxffff,Oxffff,0x0042,0x4008,Oxffff,0x4080, Oxffff,Oxffff,Oxffff,Oxffff,Oxffff,Oxffff,Oxffff, Oxffff,Oxffff,Oxffff,Oxffff, Oxffff,Oxffff, Oxffff,Oxffff,Oxffff,Oxffff, 0x8020,Oxffff,Oxffff, Oxffff,Oxffff,Oxffff,OxcOOO,0x1002,Oxffff, Oxffff,Oxffff,Oxffff,0x2008,Oxffff,0x2080,Oxffff,Oxffff,Oxffff,0x0012,Oxffff, Oxffff,Oxffff, 0x0102,0x0002,OxOOaO,0x0202,Oxffff,0x0402,Oxffff,Oxffff,Oxffff,0x0802,Oxffff,Oxffff,0x0028, Oxffff,Oxffff,Oxffff,0x088 O,Oxffff,0x0408,Oxffff, 0x0208,Oxffff, 0x0008,0x0108,0x0080,0x0180, 0x0280,0x0022,0x0480,0x0580,0x0808,Oxffff,Oxffff,0x2002,Oxffff,0x8004,0x8040,0x0090,0x1008, Oxffff, 0x1080,Oxffff,Oxffff,0x0018,Oxffff,Oxffff, Oxffff,Oxffff,

};

La señal inalámbrica 38 incluye un segundo paquete de transmisión 40 que sigue al primer paquete de transmisión 32. Si el primer paquete de transmisión 52 recibido incluye errores no corregibles (8 bits FEC pueden detectar y corregir cualquier error de 2 bits en la palabra de 15 bits, de modo que un error no corregible es uno que tiene tres o más bits de error), el demodulador 48 demodula la señal inalámbrica 38 para producir un segundo paquete de transmisión 54 recibido. El controlador del receptor 50 decodifica y corrige el error las contraseñas de la segunda transmisión 54 recibida como se ilustra en las tablas 6-9. La presente invención proporciona una ganancia de relación de señal más ruido más distorsión a ruido más distorsión (SINAd ) debido a la corrección de error directo como sigue.

g) tasa de éxito del paquete (o señal) deseado = (tasa de éxito de bits) longitud del paquete

h) tasa de éxito del paquete = 0,99

i) tasa de éxito de bit = (1 - tasa de error de bit)

Para la señal y el protocolo descritos anteriormente, la longitud del paquete es de 45 bits (tres contraseñas de 15 bits). J) 0,99 = (1 - BER)45

k) 0,9997767 = (1 - BER)

l) BER (tasa de error de bits) = 2,233 x lo -4

Por lo tanto, para una longitud de paquete no protegido de 45 bits, se requiere una BER de 0,000233 para una tasa de éxito de 0,99. Como se mencionó anteriormente, BCH (15, 7) tolerará 2 errores en la contraseña de 15 bits. Esto equivale a una tolerancia de BER de 0,1333. Las curvas estándar para SINAd frente a la probabilidad de error para las transmisiones de datos FSK están disponibles en "Digital and Analog Communication Systems", K. SamShanmugam, así como en otras fuentes. El SINAd requerido para una BER de 10-4 es de aproximadamente 15 dB y el SINAd requerido para una BER de 10-1 es de aproximadamente 9 dB, lo que proporciona una ganancia de codificación de aproximadamente 6 db para una transmisión de 45 bits. A una tasa de éxito determinada, la codificación de corrección de errores puede operar a un SINAd más bajo, lo que se traduce en un rango aumentado con la misma tasa de éxito.

Para comparar la presente invención con una señal de transmisión compuesta por 16 bits de datos desprotegidos, la BER requerida para una tasa de transmisión exitosa de 0,99 es la siguiente.

m) 0,99 = (1 - BER)16

n) 0,9997767 = (1 - BER)

o) BER = 6,28 X 10-4

Nuevamente, esto equivale aproximadamente a un SINAd de 15 dB para FSK. Con la ganancia de codificación de corrección de errores hacia adelante de 6 dB de la presente invención, se puede esperar una mejora de rango que viene dada por:

p) 6 = 20log(d); considerando solo la pérdida de espacio libre O

q) 6 = 33,2 log(d); considerando un perfil de pérdidas más práctico de 10 dB por duplicación de la distancia. Por lo tanto, r) d = 1,5; o un aumento del 50 % en el rango para el mismo nivel de rendimiento.

Además, la presente invención tiene la ventaja adicional de que, si el primer paquete de transmisión 52 recibido tiene más de 2 bits de errores (error incorregible), el receptor 14 escucha la señal inalámbrica 38 para producir un segundo paquete de transmisión 54 recibido, lo que le da al receptor 14 una segunda oportunidad para ejecutar la orden del adiestrador.

El controlador del receptor 50 usa el paquete de transmisión decodificado y con corrección de errores para activar el conmutador de tono 62 y/o el conmutador de estimulación 56, que están ambos conectados al controlador del receptor 50, de acuerdo con la orden del adiestrador introducida en el dispositivo de entrada de comando 16 por el adiestrador. Si el conmutador de tono 62 está activado, el conmutador 62 activa correspondientemente el anunciador 64 para proporcionar corrección al perro con un tono u otro sonido. Si se activa el conmutador de estimulación 56, el conmutador 56 activa correspondientemente el transformador 58, que usando el principio de funcionamiento del retorno del transformador, por ejemplo, proporciona corrección al perro con estimulación eléctrica a través de electrodos 60. Aunque la presente invención obviamente incluye las funciones remotas de activación de tono y activación de estimulación, se incluyen disposiciones para permitir expandir el conjunto de funciones remotas (es decir, funciones de zumbador (se lleva un zumbador en el collar del perro y produce un sonido que es detectable por el adiestrador para ubicar al perro a cubierto, entre otras funciones), y dispositivos auxiliares como lanzadores).

El protocolo de transmisión de la presente invención se puede utilizar con productos de adiestramiento de "gama alta", con un grado relativamente alto de funcionalidad, y con los que es deseable tener un rango de estimulación amplio (bajo a alto). Cada uno de los paquetes de transmisión tiene una longitud de 75 ms (75 bits/1000 bps) y hay espacios de 8 ms entre las transmisiones. El período de corrección emitido por el controlador del receptor 50 comienza al final de una transmisión decodificada con éxito, cuando el receptor 14 ha desactivado la recepción de la señal, y comienza con un período de 6 ms (decodificar el tiempo de reconfiguración del hardware tiempo de carga del capacitor de estimulación), seguido de hasta 15.

Anchos de corrección fundamentales de 5,3 ms, y terminando con 5 ms, reconfiguración del hardware tiempo de establecimiento. Por lo tanto, el período de pulso de corrección = (15 x 5,3 ms) 0,3 ms = 79,8 ms (permite un máximo de 16 pulsos de estimulación), y el período sordo = período de corrección inicio establecimiento = 79,8 ms 6 ms 5 ms = 90,8 ms. Cada período de estimulación o corrección fundamental de 5,3 ms incluye el período TW1 = 300 |^js (microsegundo), seguido del período TW2 = 500 js , seguido del período TW3 = 4000 js , seguido del período TW4 = 500 js . El tiempo TW1 se utiliza para generar el ancho del pulso de estimulación que puede oscilar entre un mínimo de 1,2 js y un máximo de 300 js . Al finalizar TW1, el condensador de salida de estimulación comienza a recargarse. Hay 5000 js disponibles para recargar este condensador. TW2 se utiliza como memoria intermedia entre la estimulación y el inicio del tono. Ta se produce a 800 js desde el inicio de cada ancho de corrección fundamental. Es el momento en el que puede comenzar el tono. TW3 se llena con tantos ciclos del tono deseado como sea posible. Tb se produce a 4800 js desde el inicio de cada ancho de corrección fundamental. Es el momento en el que debe terminar el tono. TW4 se utiliza como memoria intermedia entre el tono y el inicio del siguiente ancho de corrección. Después de TW1 en el ancho de corrección 16, la señal de activación de estimulación se hace FALSA y puede comenzar la reconfiguración y el establecimiento del hardware del receptor.

En uso, la presente invención describe un método (figuras 6-7) de señalización electromagnética entre un transmisor y un receptor en un sistema de adiestramiento de perros, que comprende las etapas de: recibir (S100) una entrada de comando de adiestramiento desde el dispositivo de entrada de comando 16 del transmisor 12; comunicar (S102) la entrada de comando de adiestramiento al controlador transmisor 20 conectado al dispositivo de entrada de comando 16; traducir (S104) la entrada de comando de adiestramiento por el controlador transmisor 20 en datos de identificación 22 y datos de comando 24; y generar (S106) mediante el controlador transmisor 20 al menos una contraseña 26, 28, 30 de corrección de errores hacia adelante a partir de los datos de identificación 22 y los datos de comando 24. El método puede incluir además la etapa de generar (s 108) con el controlador transmisor 20 un primer paquete de transmisión 32 con la al menos una contraseña de corrección de errores hacia adelante 26, 28, 30. En las etapas S110 y S112, se produce una señal inalámbrica 38 del primer paquete de transmisión 32 con el modulador 34 conectado al controlador transmisor 20 y una antena transmisora 36 conectada al modulador 34. La señal inalámbrica 38 puede incluir un segundo paquete de transmisión 40 que sigue (S114) al primer paquete de transmisión 32, donde el segundo paquete de transmisión 40 es sustancialmente idéntico al primer paquete de transmisión 32. El método puede incluir además las etapas de recibir (S120) una señal inalámbrica 38 mediante un receptor 14 que incluye una antena receptora 46 conectada al demodulador 48 que está conectada a un controlador del receptor 50; demodular (S122) la señal inalámbrica 38 con el demodulador 48, donde el demodulador 48 produce el primer paquete de transmisión 52 recibido; y decodificar y corregir errores (S124) en el primer paquete de transmisión 52 recibido con el controlador del receptor 50. La etapa S126 determina si pasó la corrección de errores, o escucha, del primer paquete de transmisión 52 recibido. Si pasa la corrección de error, o escucha, del primer paquete de transmisión 52 recibido, entonces el receptor 14 deshabilita la recepción de señal (S128), particularmente del segundo paquete de transmisión 40, y se proporciona la corrección (S136) al perro. Si el primer paquete de transmisión 52 recibido incluye errores no corregibles (S126), entonces la etapa S130 proporciona un segundo paquete de transmisión 40 después del primer paquete de transmisión 32 en la señal electromagnética 38, y demodula la señal inalámbrica 38 con el demodulador 48 para producir un segundo paquete de transmisión 54 recibido. La etapa de S132 decodifica y corrige el error del segundo paquete de transmisión 54 recibido con el controlador del receptor 50. Si la corrección de errores, o escucha, del segundo paquete de transmisión 54 recibido pasa (S134), se proporciona corrección (S136) al perro. Si la corrección de error, o escucha, del segundo paquete de transmisión 54 recibido no pasa (S134), entonces el adiestrador debe reenviar el comando, o enviar otro comando.

El método de la presente invención se puede implementar en hardware, software, firmware o alguna combinación de Ios mismos.

Aunque se ha descrito que esta invención tiene un diseño preferido, la presente invención puede modificarse adicionalmente dentro del ámbito de esta descripción, que se define por las reivindicaciones adjuntas,

Claims

REIVINDICACIONES

1. Sistema de adiestramiento de perros, que comprende:

un receptor configurado para generar una estimulación a un animal; y

un transmisor en comunicación electromagnética con dicho receptor, incluyendo dicho transmisor un dispositivo de entrada de comando para ingresar una entrada de comando de adiestramiento en dicho transmisor, y un controlador transmisor conectado a dicho dispositivo de entrada de comando, estando dicho controlador de transmisor configurado para traducir dicha entrada de comando de adiestramiento en datos de identificación y datos de comando, generando dicho controlador transmisor al menos una contraseña de corrección de errores hacia adelante a partir de dichos datos de identificación y dichos datos de comando, en el que dicho controlador transmisor genera un primer paquete de transmisión con dicha al menos una contraseña de corrección de errores hacia adelante y un segundo paquete de transmisión sustancialmente idéntico a dicho primer paquete de transmisión y que incluye dicha al menos una contraseña de corrección de errores hacia adelante, un modulador conectado a dicho controlador transmisor y una antena transmisora conectada a dicho modulador para producir una señal inalámbrica de dicho primer paquete de transmisión y dicho segundo paquete de transmisión, en el que dicho receptor incluye una antena receptora conectada a un demodulador y un controlador de receptor para recibir y demodular dicha señal inalámbrica para producir un primer paquete de transmisión recibido, estando configurado dicho controlador de receptor para decodificar y corregir errores en dicho primer paquete de transmisión recibido usando dicha al menos una contraseña de corrección de errores hacia adelante, de manera que si dicho primer paquete de transmisión recibido incluye errores no corregibles, dicho controlador receptor recibe y demodula dicha señal inalámbrica para producir un segundo paquete de transmisión recibido y dicho controlador receptor está configurado para decodificar y corregir errores en dicho segundo paquete de transmisión recibido que usa dicha al menos una contraseña de corrección de errores hacia adelante, de manera que si dicho segundo paquete de transmisión no incluye errores no corregibles, el receptor está configurado para proporcionar un estímulo al animal,

en el que el receptor está configurado para inhabilitar la recepción de dicha señal inalámbrica durante un período de tiempo si dicho primer paquete de transmisión recibido no incluye errores no corregibles.

2. Sistema de adiestramiento de perros según la reivindicación 1,

en el que dicho período de tiempo incluye el tiempo utilizado para generar un ancho de pulso de estimulación multiplicado por un número determinado de pulsos de estimulación proporcionados al animal, y

en el que después de la expiración del período de tiempo, la señal inalámbrica se hace falsa.

3. Sistema de adiestramiento de perros según la reivindicación 1, en el que si dicho segundo paquete de transmisión incluye errores no corregibles, el receptor está configurado para no proporcionar un estímulo al animal.

4. Sistema de adiestramiento de perros según la reivindicación 1, en el que la contraseña de corrección de errores hacia adelante aumenta la ganancia de codificación de transmisión del controlador del receptor.

5. Sistema de adiestramiento de perros según la reivindicación 4, en el que la ganancia de codificación de transmisión es de aproximadamente 6 decibelios para una transmisión de 45 bits.

6. Sistema de adiestramiento de perros según la reivindicación 1, en el que dicho primer paquete de transmisión incluye un preámbulo digital y un byte de sincronización.

7. Sistema de adiestramiento de perros según la reivindicación 1, en el que dicha al menos una contraseña de corrección de errores hacia adelante es una contraseña BCH (15,7) y en el que dicha decodificación del controlador de receptor y la corrección de errores de dicha primera y segunda transmisiones recibidas incluyen una tabla de errores BCH ( i 5,7) almacenada en la memoria, que se compara con la al menos una contraseña de corrección de errores hacia adelante.

8. Método de señalización electromagnética entre un transmisor y un receptor en un sistema de adiestramiento de perros, comprendiendo dicho método las etapas de:

recibir una entrada de comando de adiestramiento desde un dispositivo de entrada de comando de dicho transmisor;

comunicar dicha entrada de comando de adiestramiento a un controlador transmisor conectado a dicho dispositivo de entrada de comando;

traducir dicha entrada de comando de adiestramiento por dicho controlador transmisor en datos de identificación y datos de comando;

generar mediante dicho controlador transmisor al menos una contraseña de corrección de errores hacia adelante a partir de dichos datos de identificación y dichos datos de comando, generar con dicho controlador transmisor un primer paquete de transmisión con dicha al menos una contraseña de corrección de errores hacia adelante y un segundo paquete de transmisión sustancialmente idéntico a dicho primer paquete de transmisión que incluye dicha al menos una contraseña de corrección de errores hacia adelante;

producir una señal inalámbrica con un modulador conectado a dicho controlador transmisor y una antena transmisora conectada a dicho modulador, incluyendo dicha señal inalámbrica dichos paquetes de transmisión primero y segundo; recibir dicha señal inalámbrica mediante un receptor que incluye una antena receptora conectada a un demodulador que está conectado a un controlador de receptor;

demodular dicha señal inalámbrica con dicho demodulador, produciendo dicho demodulador un primer paquete de transmisión recibido;

decodificar y corregir errores de dicho primer paquete de transmisión recibido con dicho controlador receptor; determinar si dicho primer paquete de transmisión recibido incluye errores no corregibles;

si dicho primer paquete de transmisión recibido incluye errores no corregibles, entonces demodular dicha señal inalámbrica con dicho demodulador para producir un segundo paquete de transmisión recibido y decodificar y corregir errores de dicho segundo paquete de transmisión recibido con dicho controlador receptor;

entregar un estímulo al animal si dicho primer o segundo paquete de transmisión no incluye errores no corregibles; y si tanto el primer como el segundo paquete de transmisión incluyen errores no corregibles, entonces repetir dicha etapa de entrada de comando de adiestramiento de recepción,

9. Método según la reivindicación 8,

10. Método según la reivindicación 8, en el que la contraseña de corrección de errores hacia adelante aumenta la ganancia de codificación de transmisión del controlador del receptor.

11. Método según la reivindicación 10, en el que la ganancia de codificación de transmisión es de aproximadamente 6 decibelios para una transmisión de 45 bits.

12. Método según la reivindicación 8, en el que dicho primer paquete de transmisión incluye un preámbulo digital y un byte de sincronización.

13. Método según la reivindicación 8, en el que la etapa de generación genera dicha al menos una contraseña de corrección de errores hacia adelante como una contraseña BCH (15,7) y en el que dicha decodificación y corrección de errores de dichos paquetes de transmisión primero y segundo recibidos con dicho controlador receptor comprende proporcionar una tabla de errores BCH (15,7) almacenada en la memoria, que se compara con la al menos una contraseña de corrección de errores hacia adelante.