NO339375B1 - System og fremgangsmåte for å fange bevegelesesadferd hos en hest - Google Patents

System og fremgangsmåte for å fange bevegelesesadferd hos en hest Download PDF

Info

Publication number
NO339375B1
NO339375B1 NO20141137A NO20141137A NO339375B1 NO 339375 B1 NO339375 B1 NO 339375B1 NO 20141137 A NO20141137 A NO 20141137A NO 20141137 A NO20141137 A NO 20141137A NO 339375 B1 NO339375 B1 NO 339375B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
horse
data
running mode
illegal
sensor unit
Prior art date
Application number
NO20141137A
Other languages
English (en)
Other versions
NO20141137A1 (no
Inventor
Rolf Olstad
Original Assignee
Zxy Sport Tracking As
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zxy Sport Tracking As filed Critical Zxy Sport Tracking As
Priority to NO20141137A priority Critical patent/NO339375B1/no
Publication of NO20141137A1 publication Critical patent/NO20141137A1/no
Publication of NO339375B1 publication Critical patent/NO339375B1/no

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/103Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
    • A61B5/11Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb
    • A61B5/112Gait analysis
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01KANIMAL HUSBANDRY; AVICULTURE; APICULTURE; PISCICULTURE; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
    • A01K15/00Devices for taming animals, e.g. nose-rings or hobbles; Devices for overturning animals in general; Training or exercising equipment; Covering boxes
    • A01K15/02Training or exercising equipment, e.g. mazes or labyrinths for animals ; Electric shock devices ; Toys specially adapted for animals
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01KANIMAL HUSBANDRY; AVICULTURE; APICULTURE; PISCICULTURE; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
    • A01K29/00Other apparatus for animal husbandry
    • A01K29/005Monitoring or measuring activity, e.g. detecting heat or mating
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/103Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
    • A61B5/11Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb
    • A61B5/1123Discriminating type of movement, e.g. walking or running
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63KRACING; RIDING SPORTS; EQUIPMENT OR ACCESSORIES THEREFOR
    • A63K3/00Equipment or accessories for racing or riding sports

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Animal Husbandry (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Physical Education & Sports Medicine (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Manipulator (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Description

Den foreliggende oppfinnelsen er relatert til et system for å fange opp bevegelsesoppførsel hos en hest, ifølge den innledende del av krav 1.
Den foreliggende oppfinnelsen er også relatert til en framgangsmåte for å fange opp bevegelsesoppførsel hos en hest ifølge den innledende del av krav 6.
Den foreliggende oppfinnelsen er særlig relatert til å detektere hvorvidt en hest kommer inn i en uønsket eller ulovlig løpemodus eller gange under et løp eller en treningsperiode. Mobbeoppførsel kan også detekteres ved hjelp av den foreliggende oppfinnelsen.
Bakgrunn
Hestens løpemodus eller gange evalueres manuelt av en trener, rytter eller dommer både under trening og hesteløp.
For eksempel under et travløp, får ikke hesten galoppere, eller mer presist galoppere lengre enn en viss distanse et gitt antall ganger for ikke å bli diskvalifisert. Dersom hesten går inn i galopp og avanserer sin posisjon sammenliknet med dens konkurrenter, vil den bli diskvalifisert. Liknende regler gjelder også for eksempelvis passgangløp.
Kjent teknikk beskriver noen løsninger for å observere en hest.
Fra GB2452538 A (THE ROYAL VETERINARY COLLEGE) er det kjent et apparat for å identifisere underoptimal ytelse i eksempelvis et hesteløp, og omfatter midler for å måle en gangerelatert karakteristikk, for eksempel skrittfrekvens, maksimal akselerasjon, bukkevariasjoner, og midler for å måle hastighet eller tidsbruk over en målt seksjon av hesten. Midlene overfører et signal til fire distanserte mottakende dataprosesseringsenheter for å identifisere en forutbestemt fysiologisk tilstand, for eksempel utmatting, i hesten. Målingen kan skje i sanntid, for eksempel under et løp. Hastighet og posisjon kan spores med eksempelvis bruk av flytid, dopplereffekt, GPS. Apparatet kan også brukes til å måle ytelsen hos en rytter på hesten ved å føle rytterens bevegelse samt hestens bevegelse for å identifisere overdreven rytterbevegelse og kostnad for hesten som bærer rytteren.
TurfTrax Tracking System (TTS) beskrevet i http://www.turftrax.co.uk/tracking-technologies.html og http://svgeurope.org/blog/headlines/tracking-race-horses-in-realtime/ beskriver et radiofrekvent sporingssystem der blant annet akselerasjon registreres.
Fra US 8,166,923 B2 (Equusys Incorporatet) er det kjent dyreinstrumentering som omfatter en eller flere trådløse sensorer festet til dyret, for eksempel for å måle bevegelsesrelaterte parameter forbundet med en eller flere deler av dyret. Sensordata mottas fra sensorene og prosesseres for å identifisere en karakteristikk for dyrets bevegelse, slik som en gangekvalitet. Sensordata kan også brukes til å unngå skade på dyret og/eller rytteren, og til å verifisere dyrets identitet.
US 5138550 beskriver en anordning for overvåking av gange hos en hest. Anordningen omfatter en innretning for overvåking av bevegelsesparametere for hesten langs i det minste én akse, prosesseringsanordning for prosessering av signalene som kommer fra måleanordningen, en mikroprosessor for sammenlikning av amplituden for de utgående signalene fra prosesseringsanordningen med i det minste én gitt verdi som karakteriserer en gangefeil hos hesten, og en anordning for indikering av en gangefeil.
I US 2012/0225674 er det beskrevet et målesystem som inkluderer en trådløs reléanordning, bevegelig-objekt-montert terminal og en dataprosessor. Den bevegelige-objekt-monterte terminalen er montert på et bevegelig objekt innenfor det trådløseområdet. Den bevegelige-objekt-monterte terminalen inkluderer et globalt posisjoneringssystem (GPS) og en trådløs enhet. GPS-enheten skaffer posisjonsdata for det bevegelige objektet og tidsdata som indikerer tiden når posisjonsdata har blitt mottatt av GPS'en. Dataprosessoren mottar de trådløse signalene fra den bevegelig-objekt-monterte terminalen via den trådløse reléanordningen, og beregner tiden som kreves for det bevegelige objektet å forflytte en forutbestemt distanse innenfor det trådløse området basert på posisjonsdata og tidsdata.
Fra US 2008/0129825 er det kjent systemer og framgangsmåter som fremmer autonom bildeinnsamling og/eller bildeproduksjon. En lokasjonsenhet er festet til hvert objekt som spores. En objektsporingsanordning mottar lokasjonsinformasjon fra hver lokasjonsenhet. En kameraregulator styret i det minste ett motorisert kamera basert på lokasjonsinformasjonen for å fange bildedata av i det minste ett sporet objekt.
Ingen av de kjente løsningene er arrangert for å detektere illegal eller uønsket løpemodus eller gange under trening eller konkurranse hos en hest over en målt distanse i sanntid.
Ingen av de kjente løsningene er arrangert for å detektere at hestens tilstand er slik at hesten kommer til å innta en illegal eller uønsket løpemodus eller gange.
Ingen av de kjente løsningene er arrangert for å detektere mobbeoppførsel eller unormale situasjoner på grunn av nærliggende hester under eksempelvis et hesteløp.
Det foreligger følgelig et behov for å framskaffe et system og en framgangsmåte som kan anvendes av trenere eller dommere, arrangert for å detektere at hestens tilstand er slik at hesten kommer til å innta en illegal eller uønsket løpemodus eller gange, eller at hesten utøver en illegal løpemodus eller gange over en målt distanse, alt i sanntid.
Det er dessuten et behov for å framskaffe et system og en framgangsmåte som kan vendes av trenere eller dommere, arrangert for å detektere mobbeoppførsel.
Formål
Hovedformålet med den foreliggende oppfinnelsen er å framskaffe et system og en framgangsmåte for å løse de ovennevnte manglene ved kjent teknikk.
Det er videre et formål med den foreliggende oppfinnelsen å framskaffe et system og en framgangsmåte arrangert for i sanntid å fange opp bevegelsesoppførsel hos en hest og omdanne slik bevegelsesoppførsel til digitale signaler som kan brukes til registrering av hestens ulike løpsmodi, slik som trav, passgang eller galopp.
Et formål med den foreliggende oppfinnelsen er å framskaffe et system og en framgangsmåte for å gi verdifull informasjon til dommere som følger hesteløp med hensyn til søk etter illegal løpemodus eller gange hos hesten under løpet.
Et annet formål med den foreliggende oppfinnelsen er å framskaffe et system og en framgangsmåte arrangert for å gi verdifull støtte til trenere eller ryttere for en hest under trening med hensyn til søk etter uønsket eller illegal løpemodus eller gange hos hesten under treningen.
Det er videre et formål med den foreliggende oppfinnelsen å framskaffe et system og en framgangsmåte arrangert for i sanntid å detektere distansen der uønsket eller illegal løpemodus har funnet sted.
Et annet formål med den foreliggende oppfinnelsen er å framskaffe et system og en framgangsmåte som ved samtidig bruk av systemet på flere hester er arrangert for å identifisere hvorvidt en unormal situasjon finner sted grunnet sammenstøt eller fysiske forstyrrelser forårsaket av tilgrensende hest(er), ved tidssynkronisert detektering av data fra flere sensorenheter.
Ytterligere formål med den foreliggende oppfinnelsen vil framgå ved betraktning av den etterfølgende beskrivelse, krav og figurer.
Oppfinnelsen
Et system ifølge den foreliggende oppfinnelsen for å oppnå de ovennevnte formålene, er beskrevet i krav 1. Foretrukne trekk ved systemet er beskrevet i kravene 2-5.
En framgangsmåte ifølge den foreliggende oppfinnelsen for å oppnå de forannevnte formålene, er beskrevet i krav 6. Foretrukne trekk ved framgangsmåten er beskrevet i kravene 7-13.
Den foreliggende oppfinnelsen er basert på en sensorenhet omfattende sensoranordninger med evne til å detektere en eller flere av:
- bevegelse eller sammenstøt,
-akselerasjoner,
- krefter, og
- retningsendringer og retninger,
og ved hjelp av dette fange opp hestens bevegelsesoppførsel i sanntid.
Sensorenheten er i tillegg forsynt med et hus som kan være lokalisert eller arrangert til en hest for å overvåke hestens bevegelsesoppførsel ved en eller flere av de ovennevnte målingene.
Sensoranordningen vil deretter fange opp slik bevegelsesoppførsel hos hesten, omdanne slik bevegelsesoppførsel til digitale signaler som videre kan logges og lagres temporært lokalt i anordningen eller overføres trådløst av en integrert radiosender og i sanntid til en sentral enhet for videre prosessering og presentasjon.
Ved signalanalyse av data samlet inn av sensoranordningen, vil det være mulig å detektere dersom en hest inntar en uønsket eller illegal løpemodus eller gange under løps- eller treningsperioden. Dersom sensorenheten videre enten er forsynt med en Global Posisjoneringsmottaker eller er koplet til et automatisk sporingssystem, kan en også i sanntid avgjøre den faktiske posisjon, løpt distanse og/eller tidspunkt for den oppståtte uønskede eller illegale løpemodus. Dette kan brukes som støtte for dommere under hesteløp, slik som travløp, passgangløp eller galoppløp.
En sensorenhet som dette vil også være i stand til å detektere hvorvidt det har skjedd sammenstøt mellom hester under et løp, som kan brukes til å undersøke hendelser under et løp.
Dersom sensorenheten er forbundet med et automatisk sporingssystem forsynt med i det minste ett styrbart kamera, kan kamera(ene) styres automatisk ved å foreta automatisk styring av pan, tilt- og zoomparametere av de registrerte posisjonsdata for hesten, for på denne måten å fokusere på hesten som inntar en uønsket eller illegal løpemodus, sammenstøt eller andre liknende hendelser for analyse for i sanntid og senere.
En framgangsmåte ifølge oppfinnelsen vil omfatte arrangering av en sensorenhet som beskrevet foran til en hest.
Framgangsmåten vil videre omfatte måling av bevegelser ved hjelp av et akselerometer med evne til å detektere hvert fotsteg og slik fotstegfrekvens samt eventuelle sammenstøt.
Framgangsmåten kan videre omfatte måling av rotasjon eller rotasjonshastighet ved hestekroppen eller deler av kroppen som sensorenheten er festet til ved hjelp av et gyroskop. Denne tilleggsinformasjonen vil adderes til de målte dataene fra akselerometeret.
Framgangsmåten kan videre omfatte detektering av hestens retning ved hjelp av et magnetometer.
Framgangsmåten kan videre omfatte bruk av en treghetsmåleenhet for å måle hastighet, orientering og gravitasjonskrefter ved hesten.
Framgangsmåten vil videre omfatte analyse av målte data for å indikere hvorvidt en hest har inntatt en illegal eller uønsket løpemodus ved å betrakte frekvens for fotsteg og toppamplitudeverdier. Dersom frekvensen/intensiteten faller og toppamplitudeverdiene avviker vesentlig i et tidsrom, er dette en indikasjon på at løpemodusen er endret. En galoppsekvensavlesning fra akselerometeret har et karakteristisk bilde, som deretter kan brukes som en hendelsestrigger for galopp.
Framgangsmåten kan videre omfatte overføring av målte data av sensoranordningen(e) trådløst ved hjelp av en radiosender.
Framgangsmåten kan videre omfatte kommunikasjon med et automatisk sporingssystem som omfatter en eller flere posisjoneringssensorer med evne til å beregne hestens posisjon basert på analyse av overførte radiosignaler fra radiosenderen ved sensorenheten eller ved bruk av en GPS-mottaker arrangert i sensorenheten for å beregne posisjon, distanse og hastighet. Framgangsmåten kan videre omfatte detektering av mobbeoppførsel ved bruk av en programvare og ved samtidig anvendelse av systemet på flere hester for å identifisere hvorvidt en unormal situasjon finner sted grunnet sammenstøt eller fysiske forstyrrelser forårsaket av den tilgrensende hest, ved tidssynkronisert detektering av data fra flere sensorenheter.
Framgangsmåten omfatter videre kombinering av data fra de ulike akselerometre og automatiske sporingssystemene eller GPS for å detektere løpt distanse i en illegal eller uønsket løpemodus.
Framgangsmåten kan videre omfatte regulering av et styrbart kamera basert på posisjonsdata fra det automatiske sporingssystemet fokusert på en aktuell hest.
Framgangsmåten kan videre omfatte kombinering av målte data fra akselerometeret, gyroskopet og magnetometeret for å beregne bevegelsesdata for en hest.
Andre fordelaktige trekk og fordelaktige detaljer ved den foreliggende oppfinnelsen vil framgå av eksempelbeskrivelsen nedenfor.
Eksempel
Den foreliggende oppfinnelsen vil bli beskrevet i nærmere detaljer med henvisning til de vedlagte figurene, hvor
Figur 1 er ei prinsippskisse av en sensorenhet ifølge den foreliggende oppfinnelsen,
Figur 2 er et eksempel på et gunstig arrangement av sensorenheten på en hest,
Figur 3 er et eksempel på registrering av stegfrekvens ved høyintensiv trav,
Figur 4 er et eksempel på registrering av stegfrekvens ved lavintensiv trav til gange,
Figurene 5a-b er et eksempel på karakteristikker av data når en hest skifter fra henholdsvis trav til galopp og henholdsvis en typisk sekvens for en galoppmodus,
Figur 6 er ei prinsippskisse av en resulterende X,Y-signalvektor i en passgangsekvens,
Figur 7 er ei prinsippskisse av en resulterende X,Y-signalvektor i en travsekvens,
Figur 8 er ei prinsippskisse av en første utførelsesform av systemarkitekturen, og
Figur 9 er ei prinsippskisse av en andre utførelsesform av systemarkitektur.
Det henvises nå til Figur 1 som viser en sensorenhet 10 ifølge den foreliggende oppfinnelsen. Sensorenheten 10 omfatter et beskyttende hus 11 (indikert ved stiplede linjer) og sensorenheten er forsynt med sensoranordninger 12a-c for detektering av en eller flere av: bevegelser, akselerasjon, krefter, retningsendringer og retning. Eksempler på slike sensoranordninger 12a-c er akselerometer 12a, gyroskop 12b og magnetometer 12c. Andre eksempler på slike sensoranordninger kan være treghetsmåleenhet (Intertial Measurement Unit, IMU) 12d (vist i Figurene 8 og 9). Sensorenheten 10 er videre forsynt med en strømtilførselsenhet 13, fordelaktig i form av batterier, men kan i tillegg omfatte midler for høsting av energi fra omgivelsene for å lade batteriene, i form av solceller eller andre kjente midler tilgjengelig for en fagperson. Sensorenheten 10 omfatter videre en mikrokontroller 14 og internt eller eksternt minne 15 i et grensesnitt med sensoren. Sensorenheten 10 er videre forsynt med en kommunikasjonsenhet 16 i form av en radiofrekvens-transceiver (RF-transceiver) og antenne for trådløs overføring av sensoranordningens 12a-d signaler.
Mikrokontrolleren 14 vil være forsynt med programvare for å styre kommunikasjonen,
tidsstyringen (klokke) og logging av data fra sensoranordningen 12a-d i minnet 15.
Det beskyttende huset 11 er fortrinnsvis forsynt med midler for å anordne sensorenheten 10 til en hest 20. Tester viser imidlertid at ved å lokalisere sensorenheten 10 på hestehodet, som vist i Figur 2, for eksempel til ei reim 21 fast anordnet til hodet av hesten, vil det være mulig å registrere og logge eventuelle unormale bevegelser av hestehodet under et løp eller trening, som kan tenkes å være verdifullt for analyse av trenere eller dommere. I forbindelse med konkurranser/løp der flere hester løper i en gruppe, vil det være fordelaktig å posisjonere kommunikasjonsenheten 16 til sensorenheten 10 ved det høyeste punktet på hesten for best kommunikasjonssignal.
Ved bruk av et 3-akset akselerometer 12a, vil sensorenheten 10 være i stand til å detektere hvert fotsteg eller støt ved hesten.
Ved bruk av et 3-akset gyroskop 12b, vil sensorenheten 10 være i stand til å detektere rotasjoner (rotasjonshastigheter) av kroppen eller del av kroppen som sensorenheten 10 er festet til.
Ved bruk av et 3-akset magnetometer 12c, vil sensorenheten 10 være i stand til å detektere retningen.
Ved å kombinere målte data fra akselerometeret 12a, gyroskopet 12b og magnetometeret 12c, kan dette brukes til å beregne bevegelsesdata for hesten i situasjoner der det eksterne posisjoneringssystemet blir forhindret fra å beregne pålitelige data på grunn av blokkering.
Sensorenheten 10 er følgelig innrettet for å fange opp bevegelser og bevegelsesoppførsel for hesten, omdanne slik bevegelsesoppførsel til digitale signaler som igjen kan logges og lagres temporært lokalt i sensorenheten 10 eller overføres av den integrerte radiofrekvens-transceiveren 16 trådløst, og i sanntid, til en sentral enhet 40 for ytterligere prosessering og presentasjon.
Det vil nå bli beskrevet hvordan den foreliggende oppfinnelsen kan brukes.
Ved hjelp av sensorenheten 10 blir det oppnådd automatisk registrering av ulike løpsmodi, for eksempel for en hest som gjennomfører travløp, passgangløp eller galoppløp, som kan tenkes å gi verdifull støtte til dommere som følger løpet med henblikk på å se etter uønskede eller illegale løpsmodi for hesten under løpet, eller til en trener som ønsker å evaluere hestens ytelse.
Det er kjent at en hest i et travløp ikke tillates å galoppere, eller mer presist galoppere lengre enn en viss distanse et gitt antall ganger, for ikke å bli diskvalifisert. Dersom hesten inntar galopp og avanserer sammenliknet med dens konkurrenter, vil den bli diskvalifisert. Liknende regler gjelder også for andre typer hesteløp.
Et eksempel på bruk er for å observere en hest i et travløp. En hest i et travløp tillates ikke å galoppere, eller mer presist galoppere lengre enn en viss distanse ett gitt antall ganger for ikke å bli diskvalifisert. Dersom hesten begynner å galoppere og vinner posisjon sammenliknet med dens konkurrenter, vil den bli diskvalifisert. Den foreliggende oppfinnelsen vil være i stand til å detektere denne tilstanden med galopp og følgelig gi hjelp for dommeren til å foreta avgjørelser.
Den målte frekvensen for hestefoten varierer typisk fra 1 til 4 steg per sekund (1-4 Hz) og ved å fange opp og overføre data ved 20-30 Hz vil det gjøre det mulig å reprodusere slik bevegelsesoppførsel ved det sentrale sted gjennom den involverte analoge til digitale til analoge signalprosesseringskjede.
Ved å gjennomføre en signalanalyse av data fra akselerometeret 12a under trav og galopp, er dettekarakterisertsom vist i Figur 3 og 4. Amplitudene for toppene tilsvarer kraften i hvert steg. Tidsperioden mellom toppene gir fotstegfrekvensen. Diagrammene vist i Figur 3 og 4 viser klart endringer i både fotfrekvens og toppamplitudeverdier.
Figur 3 viser Fotsteg: 3,2 Hz -> 2,6 Hz (høy intensitet), mens Figur 4 viser trav ved lav intensitet til gange; Frekvens = 2,2 Hz.
I Figur 5a er det vist et diagram som viser karakteirstikkene for dataene når hesten skifter fra trav til galopp; frekvens ved trav: 3,3 Hz, frekvens ved galopp: 1,2 Hz. I Figur 5b er det vist en sekvens av en galoppmodus.
Fra Figur 5a-b er det indikert en typisk signalsekvens for en galoppmodus med bokstavene A, B, C og D, der
Bokstav A - indikerer at høyre fot treffer bakken
Bokstav B - indikerer at venstre framfot treffer bakken,
Bokstav C - indikerer at høyre bakfot treffer bakken
Bokstav D - indikerer at venstre bakfot treffer bakken.
Fra denne analysen kan en se at datasekvensen fra sensorenheten 10 lokalisert på hesten 20 kan brukes til å indikere hvorvidt hesten 20 er i trav- eller galoppmodus.
Det finnes andre typer løpsmodi, slik som der hesten for eksempel er en passgjenger.
Passgjengere beveger begge føttene på samme side i takt. De fleste bærer fotrep - reimer som forbinder fremre og bakre føtter på samme side. Fotrep - reimer som hjelper hesten til å holde skritt uten å begrense hastighet. Travhester flytter venstre framfot og høyre bakfot nesten samtidig, og deretter følger høyre fram og venstre bak.
Der det kan tenkes å være av interesse å skaffe mål som indikerer hvorvidt hesten traver eller galopperer, kan det også tenkes å være av interesse å skaffe et mål på hvorvidt hesten passganger, traver eller galopperer. Når karakteirstikkene ved en galopp er klart adresserbar, kan det tenkes å være behov for data fra en mer komplett treghetsmåleenhet (Inertial Measurement Unit, IMU)) for å avgjøre hvorvidt hesten traver eller passganger. Det kan avledes en adresserbar forskjell mellom disse to modiene fra mer detaljert analyse av dataene fra alle tre koordinataksene (X, Y, Z). Der dataanalysen foran er generert og vist som absoluttverdien av Pytagorassummen av data fra alle tre aksene, og en retningsvektor beregnet fra X,Y,Z-aksene vil endres når passgjengeren skifter fra venstre til høyre føtter, som vist i Figur 6 og 7, der Figur 6 viser resulterende X,Y-signalvektor i en passgangsekvens og Figur 7 viser resulterende X,Y-signalvektor i travsekvens. Endringen i den bereenede vektorvinkelen fra stee til stee i en nass2an?modus er notert å være stdrre enn i en travmodus grunnet den karakteristiske fordelingen av stabiliserende kraft fra diagonal til unison bevegelse av benene (som vist i Figurene 6 og 7). Det er verifisert av en kombinasjon av de andre sensoranordningene i sensorenheten 10 (gyroskop, magnetometer) vil være foretrukket for å skaffe en global presentasjon og stabiliserte X- og Y-akser under en passgang/travsekvens, som fører til en mer pålitelig signalanalyse.
Systemarkitektur for den foreliggende oppfinnelsen vil nå bli beskrevet med henvisning til
Figurene 8 og 9.
En eller flere sensoranordninger, her representert ved en IMU-seksjon 12d, kan anvendes samtidig for trådløs kommunikasjon av signaler til en sentralt lokalisert RF-mottaker 41.
Mens dette systemet er i stand til å detektere mobbeoppførsel og presentere resultatene i sanntid av en korresponderende programvare 42, vil det også være interessant å avlese den faktiske posisjonen, den løpte distansen og hastigheten for hesten under et løp. Programvaren 42 vil dessuten videre være innrettet for å analysere dataene fra sensoranordningene 12a-d, særlig for å detektere hvorvidt frekvensen/intensiteten faller og toppamplitudeverdiene avviker vesentlig i en tidssekvens, og dette vil indikere at løpemodusen er endret. Ved å utvide systemet med et automatisk sporingssystem 43 omfattende en eller flere posisjoneringssensorer med evne til å beregne posisjonen for hesten basert på analyse av det mottatte radiofrekvenssignalet fra hver sensorenhet 10, vil dette systemet gi tilleggsinformasjon, det vil si posisjon, distanse og hastighet for bruk av dommerne i tilknytning til diskvalifisering av hester.
Alternativt kan sensorenheten 10 i seg selv være forsynt med en GPS-mottaker 44 (indikert med stiplet linje i Figur 1) til beregning av posisjon, distanse og hastighet.
Følgelig vil programvaren i tillegg være innrettet til å kombinere posisjon, løpt distanse og hastighet for hesten, med løpemodus, i sanntid, og slik gi en indikasjon på distanse som er løpt av hesten i en illegal eller uønsket løpemodus.
Som nevnt foran er også mobbeoppførsel av interesse. Programvaren 42 kan være innrettet for å detektere mobbeoppførsel ved å betrakte tidssynkronisert detektering av data fra flere sensorenheter 10 anordnet på flere hester for å identifisere hvorvidt det oppstår en unormal situasjon grunnet sammenstøt eller fysiske forstyrrelser forårsaket av den tilgrensende hest. Som foran, kan dette også kombineres med hestenes posisjon, distanse og hastighet, for slik å skaffe et verdifullt beslutningsgrunnlag.
Dersom systemet omfatter et automatisk sporingssystem 43, kan det omfatte videokamera 45 (Figur 9) med motoriserte pan-, tilt- og zoom-muligheter der disse parameterne kan styres av posisjonsdata beregnet av det automatiske sporingssystemet 43. For eksempel i tilfellet der en galopp vil inntre under et travløp, kan dermed kameraet/kameraene 45 fokuseres automatisk på den aktuelle hesten for å gi tilleggsinformasjon for analyse både i sanntid og senere.
Programvaren 42 kan dessuten være innrettet til å kombinere målte data fra akselerometeret, gyroskopet og magnetometeret for å beregne bevegelsesdata for en hest i situasjoner der eksterne posisjoneringssystemer er forhindret fra å beregne pålitelige data.
Det skal videre bemerkes at all informasjon fra sensoranordningene 12a-d kan være av interesse for en trener for en hest. Trener kan for eksempel lære mer om hesten ved å betrakte informasjon fra sensoranordningene 12a-d i tiden før den uønskede eller illegale løpemodusen opptrådte. Det kan for eksempel være at hesten i større grad beveger hodet eller at hesten tripper eller liknende før endringen i løpemodus. Treneren eller rytteren kan deretter bruke denne informasjonen senere for å hindre hesten fra å gjøre dette i fremtiden. Det kan også være verdifullt å evaluere hvordan en hest responderer og agerer i et løp med andre hester.
Videre kan informasjonen fra sensoranordningene 12a-d også brukes til å detektere skader ved å betrakte frekvensen og amplituden for fotstegene. Dersom amplituden eksempelvis for ett fotsteg er mindre enn de andre, kan dette indikere at det er noe med denne foten som må undersøkes.
Modifikasjoner
De innsamlede dataene kan visualiseres og distribueres i sanntid på store skjermer for publikummet eller kringkastes på TV under hesteløp. Visualiserte data kan tenkes å være kombinasjoner av hesteposisjoner, hastighet, akselerasjon, bevegelsesoppførselsindikator (for eksempel i form av rødt, grønt, gult flagg).

Claims (13)

1. System for å fange opp uønsket eller illegal løpsmodus eller gange for hester (20) under et løp, hvilket system omfatter: -i det minste én sensorenhet (10) for å tilordnes hver hest (20), hvori sensorenheten (10) omfatter et beskyttende hus (11), strømtilførsel (13), i det minste én sensoranordning i form av et 3-akset akselerometer (12a) for å måle bevegelser ved å detektere hvert steg hos hesten og derved stegfrekvens samt anslag, internt og eksternt minne (15), kommunikasjonsenhet (16), og en mikrokontroller (14) forsynt med programvare for regulering av kommunikasjonsenheten (16), tidsstyring og logging av data fra sensoranordningen (12a-d) i minnet (15), - et automatisk sporingssystem (43) inkludert en eller flere posisjoneringssensorer med evne til å beregne posisjon, distanse og hastighet for hver hest (20) basert på analyse av mottatte radiosignaler fra hver sensorenhet (10), eller sensorenheten (10) er forsynt med en GPS-mottaker (44) for å beregne posisjon, distanse og hastighet for hver hest (20), -en sentral enhet (40) forsynt med en kommunikasjonsenhet (41) og en programvare (42) arrangert for i sanntid å detektere hvorvidt en hest (20) under et løp inntar en uønsket eller illegal løpsmodus eller gange, basert på signalanalyse av data innsamlet av det 3-aksede akselerometeret (12a), karakterisert ved o at den sentrale enheten (40) er forsynt med en kommunikasjonsenhet (41) er arrangert for sanntid simultan detektering av tidssynkroniserte data fra nevnte i det minste én sensorenhet (10) arrangert ved hestene (20), og o at programvaren (42) videre er arrangert for å detektere distansen som hesten (20) har løpt i den uønskede eller illegale løpsmodus i tilfelle uønsket eller illegal løpsmodus eller gange, og detektere mobbeoppførsel ved å betrakte tidssynkronisert detektering av data fra sensorenheter (10) arrangert ved alle hestene (20) for å identifisere hvorvidt det oppstår en unormal situasjon grunnet sammenstøt eller fysiske distraksjoner forårsaket av hesten (20) i uønsket eller illegal løpsmodus eller gange, kombinert med hestenes (20) posisjon, distanse og hastighet.
2. System ifølge krav 1, hvorved sensorenheten (10) i tillegg inkluderer en eller flere av: o 3-akset gyroskop (12b), o 3-akset magnetometer (12c), o treghetsmåleenhet (12d).
3. System ifølge krav 1, hvorved kommunikasjonsenheten (16) er en radiofrekvenssender og antenne.
4. System ifølge krav 1, hvorved systemet videre omfatter i det minste ett videokamera (45) med motoriserte pan-, tilt- og zoom-egenskaper der disse parameterne kan styres av posisjonsdata beregnet av det automatiske sporingssystemet (43) i tilfellet der (20) hesten inntar en uønsket eller illegal løpsmodus, sammenstøt eller andre tilsvarende hendelser, både for analyse i sanntid og i ettertid.
5. System ifølge krav 2,karakterisert vedat programvaren (42) i tillegg er arrangert for å kombinere målte data fra det 3-aksede akselerometeret (12a), det 3-aksede gyroskopet (12b), og det 3-aksede magnetometeret (12c) for å beregne bevegelsesdata for en hest (20) i situasjoner der automatiske sporingssystemer (43) eller GPS-mottakere (44) er forhindret fra å beregne pålitelige data.
6. Framgangsmåte for å detektere uønsket eller illegal løpsmodus eller gange for en hest (20) ved hjelp av et system som omfatter: -i det minste én sensorenhet (10) anordnet til hver hest (20), hvilken sensorenhet (10) omfatter et beskyttende hus (11), strømtilførsel (13), i det minste én sensoranordning i form av et 3-akset akselerometer (12a) for å måle bevegelser ved å detektere hvert steg hos hesten og dermed stegfrekvens samt anslag, internt og eksternt minne (15), kommunikasjonsenhet (16), en mikrokontroller (14) forsynt med programvare for å regulere kommunikasjonsenheten (16), tidsstyring og logging av data fra sensoranordningen (12a-d) i minnet (15), et automatisk sporingssystem (43) inkludert en eller flere posisjoneringssensorer med evne til å beregne posisjon, distanse og hastighet for hver hest (20) basert på analyse av mottatte radiosignaler fra hver sensorenhet (10), eller sensorenheten (10) er forsynt med en GPS-mottaker (44) for å beregne posisjon, distanse og hastighet for hver hest (20), - en sentral enhet (40) forsynt med en kommunikasjonsenhet (41) for sanntid simultan detektering av tidssynkroniserte data fra sensorenheter (10) arrangert ved hestene (20), og en programvare (42), hvorved framgangsmåten omfatter: o måling av bevegelser ved hjelp av det 3-aksede akselerometeret (12a) ved å detektere hvert steg hos hesten (20) og derved stegfrekvens samt eventuelle sammenstøt, og ved hjelp av programvaren (42) detektere hvorvidt en hest (20) under løpet inntar en uønsket eller illegal løpsmodus eller gange, basert på signalanalyse av data samlet av det 3-aksede akselerometeret (12a), karakterisert vedat framgangsmåten videre omfatter: o sanntid simultan detektering av tidssynkroniserte data fra sensorenhetene (10) arrangert ved hestene (20), og o i tilfelle uønsket eller illegal løpsmodus eller gange, kombinere hestens (20) posisjon, løpsdistanse og hastighet for å finne løpsdistanse for hesten (20) i den uønskede eller illegale løpsmodus, og detektere mobbeoppførsel ved å betrakte tidssynkronisert detektering av data fra sensorenhetene (10) arrangert ved alle hestene (20) for å identifisere hvorvidt det oppstår en unormal situasjon grunnet sammenstøt eller fysiske distraksjoner forårsaket av hesten (20) i uønsket eller illegal løpsmodus eller gange, kombinert med posisjon, distanse og hastighet for hestene (20).
7. Framgangsmåte ifølge krav 6, omfatter videre bruk av et gyroskop (12b) for å måle rotasjon eller rotasjonshastighet av hestekroppen eller en del av kroppen som sensorenheten (10) er anordnet til.
8. Framgangsmåte ifølge krav 6, omfatter videre bruk av et magnetometer (12c) for å detektere hestens retning.
9. Framgangsmåte ifølge et av kravene 6-8, omfatter videre bruk av en treghetsmåleenhet (12d) for å måle hastighet, orientering og gravitasjonskrefter ved hesten.
10. Framgangsmåte ifølge krav 6, omfatter videre analyse av målte data fra akselerometeret (12a) for å indikere hvorvidt en hest har inntatt en illegal eller uønsket løpemodus ved å betrakte frekvensen for fotsteg og toppamplitudeverdier.
11. Framgangsmåte ifølge et av kravene 6-10, omfatter videre overføring av målte data av sensoranordningen(e) (10) trådløst ved hjelp av en radiofrekvenssender.
12. Framgangsmåte ifølge krav 6, i tilfelle en hest (20) inntar en uønsket eller illegal løpsmodus, sammenstøt eller andre liknende hendelser, både for analyse i sanntid og i ettertid, omfatter videre styring av et styrbart kamera basert på posisjonsdata fra det automatiske sporingssystemet som fokuserer på den aktuelle hesten (20).
13. Framgangsmåte ifølge ett av kravene 6-12, omfatter videre å kombinere målte data fra akselerometeret, gyroskopet og magnetometeret til å beregne bevegelsesdata for en hest.
NO20141137A 2014-09-19 2014-09-19 System og fremgangsmåte for å fange bevegelesesadferd hos en hest NO339375B1 (no)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO20141137A NO339375B1 (no) 2014-09-19 2014-09-19 System og fremgangsmåte for å fange bevegelesesadferd hos en hest

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO20141137A NO339375B1 (no) 2014-09-19 2014-09-19 System og fremgangsmåte for å fange bevegelesesadferd hos en hest

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NO20141137A1 NO20141137A1 (no) 2016-03-21
NO339375B1 true NO339375B1 (no) 2016-12-05

Family

ID=55662167

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20141137A NO339375B1 (no) 2014-09-19 2014-09-19 System og fremgangsmåte for å fange bevegelesesadferd hos en hest

Country Status (1)

Country Link
NO (1) NO339375B1 (no)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5138550A (en) * 1989-01-31 1992-08-11 P.O. Ingenierie Device for monitoring the gait in particular of a horse and monitoring system to which it is applied
US20080129825A1 (en) * 2006-12-04 2008-06-05 Lynx System Developers, Inc. Autonomous Systems And Methods For Still And Moving Picture Production
GB2452538A (en) * 2007-09-07 2009-03-11 Royal Veterinary College Identifying sub-optimal performance in a race animal
US20120225674A1 (en) * 2011-03-02 2012-09-06 Tsutomu Watanabe Measurement system, moving-object-mounted terminal and data processing apparatus

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5138550A (en) * 1989-01-31 1992-08-11 P.O. Ingenierie Device for monitoring the gait in particular of a horse and monitoring system to which it is applied
US20080129825A1 (en) * 2006-12-04 2008-06-05 Lynx System Developers, Inc. Autonomous Systems And Methods For Still And Moving Picture Production
GB2452538A (en) * 2007-09-07 2009-03-11 Royal Veterinary College Identifying sub-optimal performance in a race animal
US20120225674A1 (en) * 2011-03-02 2012-09-06 Tsutomu Watanabe Measurement system, moving-object-mounted terminal and data processing apparatus

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DNTs Løpsreglement 2014 [Hentet 2016.01.07 fra internett]. (http://www.travsport.no/Nyhetsarkiv/2013/Desember/ Reviderte-reglement-og-bestemmelser-2013/ med lenke til http://www.travsport.no/PageFiles/208605/ DNTs%20L%c3%b8psreglement%202014.docx), Dated: 01.01.0001 *

Also Published As

Publication number Publication date
NO20141137A1 (no) 2016-03-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6901736B2 (ja) センサーを内蔵したボールを含むシステム
AU2009247945B2 (en) Device for acquiring and processing physiological data of an animal or of a human in the course of a physical or mental activity
US20200352477A1 (en) Human and animal physiological comparatives, communication and developers tool kit
Andriamandroso et al. Development of an open-source algorithm based on inertial measurement units (IMU) of a smartphone to detect cattle grass intake and ruminating behaviors
US10722775B2 (en) Robotic training systems and methods
US20190183412A1 (en) System and method for assisting exercising of a subject
WO2018226692A1 (en) Techniques for object tracking
WO2015087164A1 (en) Signature based monitoring systems and methods
US20170216665A1 (en) System for Measuring and Reporting Weight-Training Performance Metrics
US20220266091A1 (en) Integrated sports training
US9734389B2 (en) System with multi-axis athletic performance tracking
US20190053762A1 (en) Oral and saliva based equine id drug monitoring system
US20200261773A1 (en) Sports ball system for monitoring ball characteristics and method therefor
JP2018068669A (ja) 運動アドバイザシステム
EP3655118A1 (en) Event detection in sports
WO2017160155A1 (en) System and method for capturing moving behaviours of a horse
US20210069551A1 (en) Uni-lateral sled
Gabler et al. Development of a low-power instrumented mouthpiece for directly measuring head acceleration in American football
US20220111284A1 (en) Method and system for golf training
NO339375B1 (no) System og fremgangsmåte for å fange bevegelesesadferd hos en hest
SE524278C2 (sv) Förfarande vid övervakning av en individs rörelse i och kring byggnader, rum och liknande.
WO2007088544A2 (en) Personal sporting activity monitor
US20160296820A1 (en) Motion supporting device, motion supporting system, motion supporting method, and storage medium
US20230081168A1 (en) Method for providing exercise load information
US10300333B2 (en) Techniques for evaluating swing metrics