KR101538030B1 - Moving Object's Activity Area Control Apparatus and the Method - Google Patents
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Abstract
본 발명은 가축이나 애완동물의 행동범위를 제한시키기 위한 전자울타리를 스마트기기를 이용하여 생성하고 GPS 등의 위치인지 기술을 바탕으로 만들어진 동물용 목걸이를 가축이나 애완동물이 착용하도록 한 후, 동물의 위치가 전자울타리 밖으로 벗어나면 동물용 목걸이가 동물에게 진동, 소리 등의 자극을 줌으로써 동물이 전자울타리 내에서만 활동할 수 있도록 설정하는 알고리즘에 관한 것이다.The present invention creates an electronic fence for limiting the range of action of livestock or pets using a smart device, and makes it possible for domestic animals or pets to wear an animal necklace made on the basis of positional recognition technology such as GPS, When the position is out of the electronic fence, the animal necklace gives the animal a vibration, sound, or other stimulus, so that the animal can operate only within the electronic fence.
Description
본 발명은 가축이나 애완동물의 행동범위를 제한하기 위한 이동체의 행동반경 제어 시스템에 관한 것으로서, 구체적으로는, 제어장치가 탑재된 목걸이를 착용한 가축이나 애완동물의 위치를 확인하여 동물이 일정한 범위를 벗어날 것으로 확인되면 목걸이 등을 통한 자극을 줌으로써 동물의 행동반경을 제어하는 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE
본 발명에 제안하는 이동체의 행동반경을 제어하는 시스템 및 방법은 전자울타리 시스템에 관한 것으로서, 전자울타리 시스템이란 애완동물, 사냥견 또는 사람을 포함하는 움직이는 대상물을 정해진 영역 안에서 활동하도록 영역을 한정하고 그 영역을 이탈하면 지정된 통신규약에 부합하는 제어신호를 출력 또는 송출하여 그 위치를 감시하고 추적하는 시스템을 의미한다.A system and method for controlling the behavior radius of a mobile object proposed by the present invention relates to an electronic fence system, which defines an area in which a moving object including a pet, a hunting dog, or a person moves within a predetermined area, Quot; means a system for outputting or outputting a control signal conforming to a designated communication protocol and monitoring and tracking the position thereof.
종래의 전자울타리 시스템의 경우 해당영역 내의 지반에 전자울타리 와이어를 매설하고 동물의 목 등에 착용된 제어장치와 신호를 송수신하며 동물의 행동반경을 제한하는 방식을 사용하고 있다. 그러나 종래의 방식의 경우 와이어를 매설해야하고 와이어가 훼손될 수 있는 문제점 등이 존재하여 GPS 방식을 이용한 전자울타리 시스템에 대한 연구, 개발이 진행되고 있다.In the case of the conventional electronic fence system, an electronic fence wire is buried in the ground in the area, and a signal is transmitted to and received from a control device worn on the animal's neck and the behavior radius of the animal is limited. However, in the case of the conventional method, there is a problem that the wire must be buried and the wire may be damaged, so that research and development on an electronic fence system using the GPS method are underway.
도 1은 GPS 방식을 이용한 동물의 행동반경 제어 시스템을 나타낸 것으로서, GPS 방식을 이용한 전자울타리 시스템의 경우 동물의 목에 착용된 제어장치가 GPS 신호 수신을 통해 동물의 위치를 확인하고 기설정된 전자울타리 GPS 좌표와의 거리 계산을 통해 동물의 행동반경을 제한함으로써 별도의 와이어를 설치할 필요가 없는 이점을 제공한다.FIG. 1 shows an animal's behavior radius control system using a GPS system. In the case of an electronic fence system using a GPS system, a control device worn on an animal's neck confirms the position of an animal through reception of a GPS signal, Limiting the animal's radius of activity through the calculation of distance to GPS coordinates provides the advantage of not having to install separate wires.
GPS 방식을 이용한 종래 기술로서 미국등록특허 US 7,920,066(Large area position/proximity correction device with alarms using (D)GPS technology)가 있는데, US 7,920,066 특허는 도 2와 도 3에 도시된 형태의 전자울타리 즉, 미리 정해둔 threshold 각도값(예컨대, 151도) 이하로만 전자울타리의 생성이 가능하여 전자울타리의 생성 모양에 한계가 있다.US 7,920,066 discloses an electronic fence of the type shown in FIG. 2 and FIG. 3, that is, a large area position / proximity correction device with alarms using (D) GPS technology. An electronic fence can be generated only at a threshold angle value (for example, 151 degrees) or less, which is a predetermined threshold value.
이는 US 7,920,066 특허가 동물과 전자울타리 간의 거리를 계산하는 알고리즘에 따른 것으로서, 도 4가 US 7,920,066 특허가 동물과 전자울타리 간의 거리를 구하는 알고리즘을 나타낸 것이다.This is in accordance with an algorithm for calculating the distance between an animal and an electronic fence, US 7,920,066, and FIG. 4 shows an algorithm for determining the distance between an animal and an electronic fence.
즉, US 7,920,066 특허는 각 지점(동물의 위치, 전자울타리 위의 두 지점)의 위치정보를 기반으로 하여 각 지점 간의 거리인 a, b, c의 길이를 아는 상태에서 각도 A를 구하여 동물과 전자울타리 간의 거리를 구하는 알고리즘을 사용한다.That is, US Patent 7,920,066 discloses a method of determining the angle A by knowing the lengths of a, b, and c based on the position information of each point (two positions on the animal and two electronic fences) Use the algorithm to find the distance between the fences.
하지만 이 알고리즘은 전자울타리의 모양이 도 2 또는 도 3과 같이 제한되기 때문에 성립하는 알고리즘이며, 만약 도 2 또는 도 3에서와 같은 울타리 모양의 제한이 없게 되면 도 5에 도시된 바와 같이 바와 같이 이 알고리즘은 성립하지 않으므로 그에 대한 보완이 필요하다.
However, this algorithm is an algorithm because the shape of the electronic fence is limited as shown in FIG. 2 or FIG. 3. If there is no limitation of the shape of the fence as shown in FIG. 2 or FIG. 3, Since the algorithm is not established, it needs to be supplemented.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여, 전자울타리의 크기 및 모양에 제한을 두지 않고 동물이 전자울타리 내에서만 활동할 수 있도록 동물을 행동반경을 효율적으로 제어하는 이동체의 행동반경 제어 시스템 및 그 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a behavior radius control system and method for a moving object that efficiently controls an action radius of an animal so that the animal can operate only in an electronic fence without limiting the size and shape of the electronic fence The purpose is to provide.
본 발명은 GPS 신호를 수신하는 GPS 수신부; 전자울타리의 꼭짓점들의 좌표를 저장하는 저장부; 상기 GPS 신호에 기초하여 이동체의 위치를 확인하고, 상기 이동체의 위치와 상기 꼭짓점들이 형성하는 전자울타리 간의 직선거리를 계산하며, 상기 직선거리가 기설정된 거리 이하이면 자극명령신호를 출력하는 제어부; 및 상기 제어부가 자극명령신호를 출력하면 상기 이동체에 자극을 가하는 자극기를 포함하는 이동체의 행동반경 제어 장치를 제공한다.The present invention provides a GPS receiver comprising: a GPS receiver for receiving GPS signals; A storage unit for storing coordinates of vertexes of the electronic fence; A controller for checking the position of the moving object based on the GPS signal and calculating a linear distance between a position of the moving object and an electronic fence formed by the vertexes and outputting a stimulus command signal when the linear distance is less than a predetermined distance; And a stimulator that applies a stimulus to the mobile when the controller outputs a stimulus command signal.
본 발명의 일면에 따르면, 상기 제어부는 상기 꼭짓점들이 형성하는 전자울타리에 대한 직선의 식을 계산하고, 상기 이동체의 위치로부터 상기 직선에 내린 수선의 식을 계산하며, 상기 직선과 상기 수선의 교점을 이용하여 상기 이동체와 상기 전자울타리 간의 직선거리를 계산하는 것인 이동체의 행동반경 제어 장치를 제공한다.According to an aspect of the present invention, the control unit calculates an equation of a straight line for the electronic fence formed by the vertexes, calculates an equation of the straight line drawn from the position of the moving object, And calculating a straight line distance between the moving object and the electronic fence using the moving radius of the moving object.
본 발명의 다른 일면에 따르면, 상기 제어부는 상기 직선과 상기 수선의 교점이 상기 직선에 포함된 전자울타리의 외부에 위치하면 상기 전자울타리의 꼭짓점들 중 상기 이동체의 위치와 가까운 꼭짓점을 상기 교점으로 인식하는 것인 이동체의 행동반경 제어 장치를 제공한다.According to another aspect of the present invention, when the intersection of the straight line and the waterline is located outside the electronic fence included in the straight line, the control unit recognizes a vertex near the position of the moving object among the vertices of the electronic fence as the intersection The moving radius of the moving object is controlled by the moving radius control device.
본 발명의 다른 일면에 따르면, 상기 제어부는 상기 이동체의 평균속도와 상기 직선거리를 계산하는데 소요되는 시간을 곱한 값에 상기 GPS 신호 오차를 고려하여 설정한 값을 더한 값으로 상기 기설정된 거리를 설정하는 것인 이동체의 행동반경 제어 장치를 제공한다.According to another aspect of the present invention, the controller sets the preset distance to a value obtained by multiplying the average speed of the moving object by the time required to calculate the straight line distance, The moving radius of the moving object is controlled by the moving radius control device.
본 발명의 다른 일면에 따르면, 상기 제어부는 상기 이동체가 꼭짓점으로부터 기설정된 반경 이내에 위치하면 상기 꼭짓점을 포함하는 전자울타리와 상기 이동체 간의 직선거리를 계산하는 것인 이동체의 행동반경 제어 장치를 제공한다.According to another aspect of the present invention, the control unit calculates a straight line distance between an electronic fence including the vertex and the moving object when the moving object is located within a predetermined radius from the vertex.
본 발명은 GPS 신호를 수신하여 이동체의 위치를 확인하는 단계; 기저장된 전자울타리의 꼭짓점들의 좌표를 이용하여 상기 전자울타리를 포함하는 직선의 식을 계산하는 단계; 상기 이동체의 위치로부터 상기 직선에 내린 수선의 식을 계산하는 단계; 상기 직선과 상기 수선의 교점을 이용하여 상기 이동체와 상기 전자울타리 간의 직선거리를 계산하는 단계; 및 상기 직선거리가 기설정된 거리 이내이면 자극을 출력하는 단계를 포함하되, 상기 직선거리를 계산하는 단계는 상기 교점이 상기 직선에 포함된 전자울타리의 외부에 위치하면 상기 전자울타리의 꼭짓점들 중 상기 이동체의 위치에 가까운 꼭짓점을 상기 교점으로 인식하는 것인 이동체의 행동반경 제어 방법을 제공한다.The present invention relates to a GPS receiver, Calculating an equation of a straight line including the electronic fence using coordinates of vertexes of the previously stored electronic fence; Calculating an equation of a waterline falling on the straight line from a position of the moving body; Calculating a straight line distance between the moving object and the electronic fence using an intersection of the straight line and the waterline; And outputting a stimulus when the straight line distance is within a predetermined distance, wherein the step of calculating the straight line distance includes calculating the straight line distance by calculating the straight line distance from the corner of the electronic fence, when the intersection is located outside the electronic fence included in the straight line. And recognizes a vertex close to the position of the moving object as the intersection.
본 발명의 일면에 따르면, 상기 직선거리가 기설정된 거리 이내이면 자극을 출력하는 단계는 상기 직선거리가 상기 기설정된 거리 이내에서 더 짧아질수록 더 강한 자극을 출력하는 것인 이동체의 행동반경 제어 방법을 제공한다.According to an aspect of the present invention, the step of outputting a stimulus when the straight line distance is within a preset distance includes outputting a stronger stimulus as the straight line distance becomes shorter within the preset distance, .
본 발명의 다른 일면에 따르면, 상기 이동체가 상기 전자울타리 내부의 중심점으로부터 일정범위 밖에 위치하면 전자울타리 관리 시스템으로 알람 및 상기 이동체의 위치정보를 전송하는 단계를 더 포함하는 이동체의 행동반경 제어 방법을 제공한다.
According to another aspect of the present invention, there is provided a method of controlling a behavior radius of a moving object, the method further comprising transmitting an alarm and position information of the moving object to the electronic fence management system when the moving object is located outside a certain range from a center point within the electronic fence to provide.
본 발명은 전자울타리의 각 지점 간의 거리 기반이 아닌 전자울타리의 꼭짓점 위치정보를 이용하여 얻어진 전자울타리 모서리 식에 기반하여 동물의 행동반경을 제어함으로써 전자울타리의 생성 모양에 한계가 없는 동물의 행동반경 제어 시스템을 제공한다.The present invention controls the behavior radius of an animal based on the corner expression of an electronic fence obtained using corner point information of the electronic fence rather than the distance between each point of the electronic fence, Control system.
또한 동물이 각 꼭짓점으로부터 일정 거리 이내에 위치한 경우에만 동물과 전자울타리 간의 거리를 계산하도록 함으로써 복잡한 전자울타리의 모양이 설정될지라도 동물과 전자울타리 간의 거리를 구하는데 요구되는 데이터의 부하 및 계산량을 줄일 수 있도록 한다.
In addition, by calculating the distance between the animal and the electronic fence only when the animal is within a certain distance from each corner, the load and computational load of the data required to obtain the distance between the animal and the electronic fence can be reduced .
도 1 내지 도 5는 종래의 GPS 신호를 이용한 이동체의 행동반경 제어 시스템에 관한 도면.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 이동체의 행동반경 제어 시스템의 구조를 나타낸 도면.
도 7 내지 도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 이동체의 행동반경 제어 시스템이 이동체와 전자울타리 간의 거리를 계산하고 행동반경을 제어하는 알고리즘을 설명하기 위한 도면.1 to 5 are diagrams of a behavioral radius control system for a moving object using a conventional GPS signal.
6 is a diagram illustrating a structure of a behavior radius control system for a moving object according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 7 to 10 are diagrams for explaining an algorithm for calculating a distance between a moving object and an electronic fence and controlling a behavior radius, according to an embodiment of the present invention. FIG.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술 되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의된다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention and the manner of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. Is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is defined by the scope of the claims.
한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자에 하나 이상의 다른 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가함을 배제하지 않는다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.It is to be understood that the terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification. &Quot; comprises " and / or "comprising" when used in this specification is taken to specify the presence or absence of one or more other components, steps, operations and / Or add-ons. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 이동체의 행동반경 제어 시스템의 구조를 나타낸 도면이다.6 is a diagram illustrating a structure of a behavior radius control system for a moving object according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일실시예에 따른 이동체의 행동반경 제어 시스템은 GPS 수신부(600), 저장부(610), 제어부(620) 및 자극기(630)를 포함한다.The system for controlling the behavior radius of a moving object according to an exemplary embodiment of the present invention includes a
GPS 수신부(600)는 GPS 신호를 수신하고 수신한 GPS 신호를 제어부(620)로 전달한다. 제어부(620)는 전달받은 GPS 신호를 이용하여 이동체의 현재 위치를 확인한다.The
저장부(610)는 이동체의 행동반경을 제한하기 위한 영역에 대한 좌표 정보를 저장한다. 즉 형성하고자 하는 전자울타리의 각 꼭짓점에 대한 좌표를 저장하고 저장된 좌표를 제어부(620)로 전달한다. 저장부(610)에 저장된 좌표는 이동체의 목 등에 착용되는 장치에 대한 관리 인터페이스(640)를 통해 변경, 설정이 가능하다.The
제어부(620)는 GPS 신호를 통해 이동체의 현재 위치를 확인하고, 저장부(610)로부터 전달받은 전자울타리의 꼭짓점의 좌표를 이용하여 이동체와 전자울타리 간의 거리를 계산한다. 그리고 이동체와 전자울타리 간의 거리가 기설정된 거리 이하인지 여부를 확인하고, 이동체와 전자울타리 간의 거리가 기설정된 거리 이하이면 자극명령신호를 출력하여 자극기(630)가 이동체에게 자극을 가할 수 있도록 한다. 제어부(620)가 이동체와 전자울타리 간의 거리를 계산하는 과정은 도 7 내지 도 10을 이용하여 후술한다.The
자극기(630)는 제어부(620)로부터 자극명령신호를 전달받으면 이동체에게 자극을 가한다. 자극기(630)는 전기, 진동 및 음향 중 적어도 하나를 이용하여 이동체에 자극을 가할 수 있으며 자극의 세기 및 종류는 관리자가 설정, 변경이 가능한다. 그리고 일실시예에 따르면 이동체와 전자울타리 간의 거리가 짧아질수록 더 강한 자극이 가해지도록 할 수도 있다.When the stimulus command signal is received from the
도 7 내지 도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 이동체의 행동반경 제어 시스템의 제어부(620)가 이동체와 전자울타리 간의 거리를 계산하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.7 to 10 are views for explaining a process of the
도 7은 전자울타리 모양의 예시를 나타낸 것이다. 본 발명에 따르면 전자울타리의 형태에 제한이 없기 때문에 도 7에 도시된 형태와 같은 전자울타리도 설정이 가능하다.Fig. 7 shows an example of an electronic fence shape. According to the present invention, since there is no limitation on the form of the electronic fence, an electronic fence like the one shown in Fig. 7 can be set.
도 7에서 점 A~E는 관리자가 스마트기기 등을 이용하여 설정할 수 있는 전자울타리의 꼭짓점을 의미한다. 제어부(620)는 GPS 수신부(600)로부터 전달받은 GPS 신호에 기초하여 이동체의 현재 위치를 확인하고, 저장부(610)로부터 전달받은 전자울타리의 꼭짓점 A~E에 대한 정보를 이용하여 이동체와 전자울타리 간의 거리를 계산함으로써 이동체의 행동 범위를 제한한다.In FIG. 7, the points A to E indicate the corner points of the electronic fence that the administrator can set using a smart device or the like. The
도 8과 도 9는 이동체의 행동반경 제어 시스템이 이동체의 행동반경을 제어하는 과정을 나타낸 흐름도로서, 제어부(620)가 이동체와 전자울타리 간의 거리를 계산하는 알고리즘을 중심으로 설명한다.8 and 9 are flowcharts showing a process in which the behavior radius control system of the mobile object controls the behavior radius of the mobile object, and the
N개의 전자울타리 꼭짓점의 위치가 설정되면(S800) 두 점을 지나는 직선의 방정식을 구하는 방식을 통해 N개의 전자울타리 모서리의 식(식(1))을 계산한다(S801). 그리고 동물(이동체)의 위치정보 (m,n)을 수신하면(S802), 동물의 현재 위치 (m,n)을 지나고 전자울타리 모서리 식에 수직인 N개의 직선의 식(식(2))을 계산한다(S803).When the positions of the N electron fence vertices are set (S800), an equation (equation (1)) of the N electronic fence edges is calculated through a method of obtaining a straight line equation passing through two points (S801). When receiving the positional information (m, n) of the animal (mobile object) (S802), the N straight line equation (formula (2)) that passes through the current position m and n of the animal and is perpendicular to the edge definition of the electronic fence (S803).
식(1)과 식(2)의 교점이 동물의 현재 위치 (m,n)에서 식(1)에 이르는 가장 가까운 지점으로 볼 수 있으므로, 식(1)과 식(2)의 교점을 계산한다(S804).The intersection of Eq. (1) and Eq. (2) can be seen as the nearest point from Eq. (1) to the current position (m, n) (S804).
이때 교점을 구함에 있어서 도 10에 도시된 바와 같이 xk = xl인 경우나 yk = yl인 경우에는 식(1)과 식(2)를 구할 필요없이 다음과 같이 동물과 전자울타리 모서리와의 교점 Fij를 구할 수 있다.At this time, as shown in Figure 10 in the intersecting point to the wanted x k = x l of the case and y k = y l a case, equation (1) and (2) the needs of animals and electronic fence edge, as follows: no available It can be determined with the point of intersection F ij.
예컨대 동물의 현재 위치좌표가 (m,n)일 때, 전자울타리 두 꼭짓점의 좌표가 xk = xl이고 yk ≠ yl인 경우에는 교점 Fij의 좌표값은 (xk,n)이 되고, 전자울타리 두 꼭짓점의 좌표가 xk ≠ xl이고 yk = yl인 경우에는 교점 Fij의 좌표값은 (m,yk)가 된다.For example, when the coordinates of two corner points of the electronic fence are x k = x l and y k ≠ y l when the current position coordinate of the animal is (m, n), the coordinate value of the intersection F ij is (x k , n) And the coordinate of the intersection F ij is (m, y k ) when the coordinates of the two corner points of the electronic fence are x k ≠ x l and y k = y l .
따라서 전자울타리의 모서리의 식(1)을 구하기에 앞서 모서리의 양 꼭짓점의 x좌표와 y좌표를 비교하고 식(1), 식(2)의 산출 여부를 결정함으로써 연산량을 감소시킬 수 있다.Therefore, it is possible to reduce the amount of computation by comparing the x and y coordinates of the corner points of the edge before calculating the equation (1) of the edge of the electronic fence and determining whether to calculate the equations (1) and (2).
교점 Fij을 구하면 동물의 현재 위치 (m,n)과의 거리를 계산함으로써 동물과 전자울타리 간의 거리를 계산할 수 있게 된다. 그런데 이 경우 전자울타리의 모서리 식을 이용하여 동물과 전자울타리 간의 직선거리를 계산하기 때문에 도 7의 FBC, FCD와 같이 전자울타리의 연장선상에 교점이 위치하는 경우가 발생할 수 있다.When the intersection F ij is obtained, the distance between the animal and the electronic fence can be calculated by calculating the distance from the current position (m, n) of the animal. In this case, since the straight line distance between the animal and the electronic fence is calculated by using the edge expression of the electronic fence, an intersection may be located on the extension line of the electronic fence like F BC , F CD in Fig.
따라서 본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 식(1)과 식(2)의 교점을 계산하고 교점이 실제 전자울타리 상에 위치하는지 여부를 확인한다(S805). 교점이 실제 전자울타리 상에 위치하면 상기 교점에 기초하여 동물과 전자울타리 간의 거리를 계산하고, 교점이 실제 전자울타리 상에 위치하지 아니하면 해당 전자울타리 모서리의 양 꼭짓점 중 동물의 현재 위치 (m,n)과 더 가까운 꼭짓점을 교점으로 설정한다(S805).Accordingly, in order to solve such a problem, the present invention computes an intersection of Equation (1) and Equation (2) and confirms whether the intersection is located on an actual electronic fence (S805). If the intersection is located on the actual electronic fence, the distance between the animal and the electronic fence is calculated based on the intersection. If the intersection is not located on the actual electronic fence, the current position (m, n) is set as an intersection point (S805).
그러므로 본 발명은 전자울타리의 형태를 다양하게 설정할 수 있도록 하면서 동시에 전자울타리의 형태가 다양해짐으로 인하여 발생할 수 있는 교점 계산의 오차를 방지할 수 있도록 한다.Therefore, the present invention can prevent the error of the intersection calculation that may occur due to the various forms of the electronic fence while allowing the configuration of the electronic fence to be variously set.
식(1)과 식(2)간의 교점이 정해지면 동물의 현재 위치 (m,n)과 교점 간의 거리 계산을 통해 동물과 전자울타리 간의 거리를 계산할 수 있으므로, 상기 거리가 기설정된 거리 이내인지 여부를 확인하여(S807) 기설정된 거리 이내이면 동물에게 자극을 가함으로써(S808) 동물이 정해진 행동반경을 벗어나지 않도록 한다.If the intersection between Eq. (1) and Eq. (2) is determined, the distance between the animal and the electronic fence can be calculated by calculating the distance between the animal's current position (m, n) and the intersection. (S807). If the distance is within a predetermined distance, the animal is stimulated (S808) so that the animal does not deviate from the predetermined radius of action.
이때 기설정된 거리는 관리자가 임의로 설정해놓은 값일 수도 있고, 동물의 이동속도, 거리 계산 및 자극 발생에 소요되는 시간 및 GPS 수신 신호의 오차 등을 고려하여 설정된 값일 수도 있다. 즉, 동물의 평균 이동속도를 v, 거리 계산 및 자극 발생에 소요되는 시간을 t라고 하면 동물과 전자울타리 간의 거리를 계산하고 자극을 가하기 전까지 동물이 최대 d=vt만큼 이동할 수 있으므로 d를 기설정된 거리로 설정할 수 있으며, d에 GPS 신호 수신으로 인해 발생하는 오차 r(임의로 설정한 여유값)을 더한 d+r을 기설정된 거리로 설정할 수도 있다.In this case, the predetermined distance may be a value arbitrarily set by the administrator, or may be a value set in consideration of an animal moving speed, a distance calculation time, a time required for generating a stimulus, and an error of a GPS reception signal. That is, if the average moving speed of the animal is v, and the time required for the distance calculation and the stimulation is t, then the distance between the animal and the electronic fence is calculated and the animal can move up to d = vt before the stimulus is applied. Distance, and d + r, which is obtained by adding an error r (arbitrarily set margin value) generated by reception of the GPS signal to d, may be set to a predetermined distance.
전술한 프로세스에 의하여 동물의 행동반경을 제어하며, 시스템이 정상적으로 작동하더라도 이상상황이 발생할 수 있으므로 이상상황이 발생하는지 여부를 확인하고(S809) 이상상황이 발생하면 동물 관리자에게 알람 및 동물의 위치정보를 전송한다(S810).(S809). If an abnormal situation occurs, the animal manager is informed of the alarm and the location information of the animal (S810).
이때 이상상황이란 동물이 지정된 행동범위 즉 전자울타리의 영역을 이탈한 경우를 의미하는 것일 수도 있고, 전자울타리의 영역 내에 설정된 중심점(하나 이상일 수 있음)으로부터 거리가 일정 거리 이상이 되면 즉 동물이 중심점으로부터 멀리 떨어져 있어 전자울타리에 가까운 곳에 위치하고 있으며 이탈할 가능성이 크다고 예상될 경우를 의미하는 것일 수도 있다.In this case, the abnormal situation may mean that the animal has departed from the specified range of action, that is, the area of the electronic fence, or when the distance from the center point (which may be more than one) set within the area of the electronic fence exceeds a certain distance, May be located far away from the electronic fence and may be meant to be likely to be removed.
한편 본 발명은 동물과 전자울타리 간의 정확하고 정밀한 거리 계산을 할 수 있는 알고리즘을 제공하지만, 데이터의 부하 및 연산량을 줄일 수 있도록 일정 요건 하에서만 동물과 전자울타리 간의 거리 계산 알고리즘을 실행하도록 할 수도 있다.Although the present invention provides an algorithm for accurate and precise distance calculation between an animal and an electronic fence, it is also possible to execute a distance calculation algorithm between an animal and an electronic fence only under certain conditions so as to reduce data load and calculation amount .
도 9는 데이터 부하 및 연산량을 감소시키는 알고리즘의 흐름도를 나타낸 것으로서 전자울타리 꼭짓점의 개수가 매우 많으면 알고리즘의 계산량도 매우 많아지므로 이러한 문제점을 해소하기 위한 실시예를 나타낸 것이다.FIG. 9 shows a flow chart of an algorithm for reducing the data load and the computation amount. When the number of corner points of the electronic fence is very large, the amount of calculation of the algorithm becomes very large.
N개의 전자울타리의 꼭짓점이 설정되고(S900) 동물의 위치정보 (m,n)을 수신하면(S901) 동물의 현재 위치 (m,n)이 전자울타리의 꼭짓점으로부터 기설정된 반경 R 이내인지 여부를 확인한다(S902). 그리고 동물의 현재 위치 (m,n)이 꼭짓점으로부터 반경 R 이내에 위치하면 동물과 전자울타리 간의 거리를 계산하고 동물의 행동반경을 제어하는 알고리즘을 수행한다. 따라서 동물이 전자울타리로부터 상당거리 이상 떨어진 곳에 위치하고 있어 이탈 가능성이 작다고 예상되는 경우에는 불필요한 연산을 수행하지 않도록 함으로써 데이터 부하 및 연산량을 줄일 수 있도록 한다.When the vertexes of the N electronic fences are set (S900) and the animal position information (m, n) is received (S901), whether or not the current position m, n of the animal is within a predetermined radius R from the vertex of the electronic fence (S902). And if the current position of the animal (m, n) is within the radius R from the vertex, calculate the distance between the animal and the electronic fence and perform an algorithm to control the behavior radius of the animal. Therefore, when the animal is located at a distance or more from the electronic fence, it is possible to reduce data load and computation amount by avoiding unnecessary operation when it is expected that the possibility of leaving is low.
이상의 설명은 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 본질적 특성을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명에 표현된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것이 아니라, 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 해석되어야 하고, 그와 동등하거나, 균등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention and various changes and modifications may be made without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments described in the present invention are not intended to limit the scope of the present invention, but are intended to be illustrative, and the scope of the present invention is not limited by these embodiments. It is intended that the present invention cover the modifications and variations of this invention provided they come within the scope of the appended claims and their equivalents, which fall within the scope of the present invention as claimed.
600 : GPS 수신부
610 : 저장부
620 : 제어부
630 : 자극기600: GPS receiver
610:
620:
630: Stimulator
Claims (10)
전자울타리의 꼭짓점들의 좌표를 저장하는 저장부;
상기 GPS 신호에 기초하여 이동체의 위치를 확인하고, 상기 이동체의 위치와 상기 꼭짓점들이 형성하는 전자울타리 간의 직선거리를 계산하며, 상기 직선거리가 기설정된 거리 이하이면 자극명령신호를 출력하는 제어부; 및
상기 제어부가 자극명령신호를 출력하면 상기 이동체에 자극을 가하는 자극기를 포함하되,
상기 제어부는
상기 꼭짓점들이 형성하는 전자울타리에 대한 직선의 식을 계산하고, 상기 이동체의 위치로부터 상기 직선에 내린 수선의 식을 계산하며, 상기 직선과 상기 수선의 교점을 이용하여 상기 이동체와 상기 전자울타리 간의 직선거리를 계산하는 것
인 이동체의 행동반경 제어 장치.
A GPS receiver for receiving GPS signals;
A storage unit for storing coordinates of vertexes of the electronic fence;
A controller for checking the position of the moving object based on the GPS signal and calculating a linear distance between a position of the moving object and an electronic fence formed by the vertexes and outputting a stimulus command signal when the linear distance is less than a predetermined distance; And
And a stimulator for applying a stimulus to the mobile when the controller outputs a stimulus command signal,
The control unit
Calculating an equation of a straight line for the electronic fence formed by the vertexes and calculating an equation of a straight line drawn from the position of the moving object to the straight line, calculating a straight line between the moving object and the electronic fence Calculating distance
And the behavior radius control device of the moving object.
상기 직선과 상기 수선의 교점이 상기 직선에 포함된 전자울타리의 외부에 위치하면 상기 전자울타리의 꼭짓점들 중 상기 이동체의 위치와 가까운 꼭짓점을 상기 교점으로 인식하는 것
인 이동체의 행동반경 제어 장치.
The apparatus of claim 1, wherein the control unit
If the intersection of the straight line and the waterline is located outside the electronic fence included in the straight line, a corner point close to the position of the moving body among the corner points of the electronic fence is recognized as the intersection point
And the behavior radius control device of the moving object.
상기 이동체의 평균속도와 상기 직선거리를 계산하는데 소요되는 시간을 곱한 값에 상기 GPS 신호 오차를 고려하여 설정한 값을 더한 값으로 상기 기설정된 거리를 설정하는 것
인 이동체의 행동반경 제어 장치.
The apparatus of claim 1, wherein the control unit
Setting the predetermined distance to a value obtained by multiplying a value obtained by multiplying an average speed of the moving object by a time required to calculate the straight line distance by taking into consideration the GPS signal error
And the behavior radius control device of the moving object.
상기 이동체가 꼭짓점으로부터 기설정된 반경 이내에 위치하면 상기 꼭짓점을 포함하는 전자울타리와 상기 이동체 간의 직선거리를 계산하는 것
인 이동체의 행동반경 제어 장치.
The apparatus of claim 1, wherein the control unit
And calculating a straight line distance between the mobile fence and the electronic fence including the corner point when the mobile body is located within a predetermined radius from the corner point
And the behavior radius control device of the moving object.
전기, 진동 및 음향 중 적어도 하나를 이용하여 상기 이동체에 상기 자극을 가하는 것
인 이동체의 행동반경 제어 장치.
2. The apparatus of claim 1, wherein the stimulator
Applying the stimulus to the moving body using at least one of electricity, vibration, and sound
And the behavior radius control device of the moving object.
기저장된 전자울타리의 꼭짓점들의 좌표를 이용하여 상기 전자울타리를 포함하는 직선의 식을 계산하는 단계;
상기 이동체의 위치로부터 상기 직선에 내린 수선의 식을 계산하는 단계;
상기 직선과 상기 수선의 교점을 이용하여 상기 이동체와 상기 전자울타리 간의 직선거리를 계산하는 단계; 및
상기 직선거리가 기설정된 거리 이내이면 자극을 출력하는 단계
를 포함하는 이동체의 행동반경 제어 방법.
Receiving a GPS signal and confirming a position of a moving object;
Calculating an equation of a straight line including the electronic fence using coordinates of vertexes of the previously stored electronic fence;
Calculating an equation of a waterline falling on the straight line from a position of the moving body;
Calculating a straight line distance between the moving object and the electronic fence using an intersection of the straight line and the waterline; And
And outputting a stimulus when the straight line distance is within a predetermined distance
Wherein the moving radius of the moving object is determined based on the moving radius of the moving object.
상기 교점이 상기 직선에 포함된 전자울타리의 외부에 위치하면 상기 전자울타리의 꼭짓점들 중 상기 이동체의 위치에 가까운 꼭짓점을 상기 교점으로 인식하는 것
인 이동체의 행동반경 제어 방법.
8. The method of claim 7, wherein calculating the straight-
And recognizing, as the intersection, a vertex near the position of the moving body among the vertices of the electronic fence when the intersection is located outside the electronic fence included in the straight line
A method of controlling a behavior radius of a moving object.
상기 직선거리가 상기 기설정된 거리 이내에서 더 짧아질수록 더 강한 자극을 출력하는 것
인 이동체의 행동반경 제어 방법.
8. The method of claim 7, wherein if the straight line distance is within a predetermined distance,
The shorter the straight line distance is within the predetermined distance, the stronger the stimulus is outputted
A method of controlling a behavior radius of a moving object.
상기 이동체가 상기 전자울타리 내부의 중심점으로부터 일정범위 밖에 위치하면 전자울타리 관리 시스템으로 알람 및 상기 이동체의 위치정보를 전송하는 단계
를 더 포함하는 이동체의 행동반경 제어 방법.
8. The method of claim 7,
And transmitting the alarm and the location information of the moving object to the electronic fence management system when the moving object is located outside a certain range from the center point of the inside of the electronic fence
Further comprising the step of:
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