本发明属于动物训练,涉及到可以远程进行定位的训练方法,特别是一种基于多模块融合的宠物定位训练方法及系统。
背景技术:
1、目前的宠物训练方式多为通过人与宠物之间的互动达到训练目的,而且一般都是驯养员与宠物近距离,甚至需要拴绳进行训练。训练方式包括通过声音、肢体动作、或使用一些道具来实现宠物的长期习惯性应激反应。
2、随着家庭饲养宠物的群体越来越多,而且并非所有家庭都具备专业训练宠物的技能,导致出现了很多宠物丢失的现象。现有技术中有很多宠物定位的技术出现,甚至产生了很多创新的技术,例如公开号为cn111466310a的发明专利申请,其公开了一种带定位系统的宠物训练装置,通过在项圈中安装定位器、扬声器、振动器以及无线传输模块可以实现在远程终端中得知宠物的位置,以及远程给宠物发送一些声音或振动刺激等指令对宠物进行施加一定的控制引导,尽可能地避免宠物丢失情况。而远程定位一般采用gps模块,如果在城市内的空旷道路上还好,但到了建筑物内或者所处位置无法获得gps信号,那么也是无法得到定位信息的。
3、从上述内容可以看出,现有技术仅仅是可以避免一部分宠物丢失的问题。无法解决当gps信号无法获取或者获取不准的问题。而对于更加专业化的宠物训练,例如警犬的日常训练以及搜寻工作,目前也只能由专人的陪同下进行,原因其一是一个人可以看住一只宠物,随时得知一个宠物的位置,但不能同时得知多只宠物的位置;其二是虽然目前能够实现远程定位,但定位精度都较差,特别是宠物远离主人或驯养员时,其所处的地理环境较为复杂,例如可能在建筑物内,可能在无gps的建筑物内,还可能在无gps的野外或山间。专业的训犬工作中,经常需要警犬模拟实战情况,例如在需要在多个位置找到目标物,那么就需要警犬的定位精度达到30-50cm,而且还得是驯养员不在身边的情况下,通过远距离反馈给驯养员,驯养员方能确定犬只发现了目标。
4、针对远程定位问题,公开号为cn112291711a的中国专利申请,公开了终端及其定位方法和定位装置,参看其背景技术,它则是为了解决gps定位精度较差,在室内、地下停车场、大桥、隧道等其它gps信号弱的地方,其定位效果不好,给实际使用带来不便的问题,其采用的方案是根据所述lora模组的定位信息判断终端当前距离目的地的距离是否小于或等于预设定位范围;当所述终端距离目的地的距离小于或等于预设定位范围时,控制uwb模组进行定位。即距离较近时切换成功率大定位精度高的uwb模组进行定位。众所周知,uwb定位模组一般是在100-200米距离范围内的定位精度较高,但超出范围后仅仅采用lora模组是不可能实现定位的。因为lora模组的特点是信号传输距离较远,穿透能力,能够达到4-5千米的距离,但是其并不能实现定位功能。因此如何实现距离较远的情况下的宠物精确定位也成为了宠物远程训练中要解决的问题,特别是在较远距离时没有gps信号时,更加难以实现定位。
技术实现思路
1、本发明为了解决宠物精确定位及远程定位训练的技术问题,设计了一种基于多模块融合的宠物定位训练方法及系统,通过ble模组、uwb模组、gps模组、以及陀螺仪的全面综合融合定位方式来实现多场景下的精确定位,通过远程终端的指令控制与回馈信号收集装置来达到宠物训练目的。
2、本发明采用的技术方案是,一种基于多模块融合的宠物定位训练方法,所述的方法在由控制终端与定位终端组成的远程定位系统中实现,所述的定位终端中包括由ble模组、uwb模组、gps和陀螺仪组成的定位模块、定位处理器、lora通讯模块、麦克风、以及命令输出器,在此基础上,所述的宠物定位训练方法包括如下步骤:
3、a、控制终端开启定位功能,将定位控制指令通过lora通讯模块送至定位终端,定位终端中的定位处理器控制ble模组、uwb模组以及gps进行位置定位后进行计算当前定位终端与控制终端之间的距离,进而选择定位模块中适合的模块组合开启定位;
4、b、控制终端发出训练指令传输到定位终端,定位终端由命令输出器输出训练指令;
5、c、宠物接收到训练指令后进行对应的指令行动,行动完毕后宠物的叫声指令通过麦克风返回至控制终端,
6、在以上过程中,控制终端实时接收定位终端发来的定位信号,通过lora通讯模块传来的定位数据以及地图软件得知当前宠物的具体位置,同时定位终端的定位处理器实时计算定位终端与控制终端之间的实时距离以及gps信号的有无,进而再根据定位处理器内设定的距离阈值比对控制选择定位模块中模块组合的开启与关闭。
7、所述的步骤a中,定位处理器控制选择模块组合开的方式为:
8、首先定位处理器控制ble模组打开,如果控制终端能够与定位终端的ble模组建立蓝牙连接,则定位处理器判定定位终端就在控制终端的周边;
9、当定位处理器得到的实时距离小于等于定位处理器内设定的距离阈值时,定位处理器控制uwb模组和陀螺仪开启,ble模组和gps关闭;
10、当定位处理器得到的距离大于定位处理器内设定的距离阈值时,定位处理器控制gps和陀螺仪开启,ble模组和uwb模组关闭。
11、当定位处理器得到的实时距离小于等于定位处理器内设定的距离阈值时,且无法获取uwb模组信号时,定位处理器首先获取最后一次uwb模组的定位数据,结合陀螺仪的加速度方向和速度进行漂移计算得到定位数据,通过lora通讯模块发送给控制终端。
12、所述的当定位处理器得到的距离大于定位处理器内设定的距离阈值时,且无法获取gps信号时,定位处理器首先获取最后一次gps定位的数据,结合陀螺仪的加速度方向和速度进行漂移计算得到定位数据,通过lora通讯模块发送给控制终端。
13、所述的命令输出器包括扬声器、振动器、以及电击器,控制终端发出的训练指令对应包括声音指令、振动指令、电击指令。
14、本发明还涉及一种基于多模块融合的宠物定位训练系统,应用了上述的训练方法,所述的系统包括一个控制终端与至少一个定位终端,控制终端与定位终端无线通讯连接,所述的定位终端中包括由ble模组、uwb模组、gps和陀螺仪组成的定位模块、定位处理器、lora通讯模块、麦克风、以及命令输出器。
15、所述的控制终端为带有专用app软件的手机、pad、或手持专用操控装置。
16、所述的命令输出器包括扬声器、振动器、以及电击器。
17、所述的定位终端可以是宠物项圈、宠物背带、或宠物服装。
18、本发明的有益效果是:本发明通过当前定位终端与控制终端的距离选择开启合适的定位模块,更是在较远的距离且突然失去gps信号时采用开启陀螺仪的方式,获取最后一次gps定位的数据,利用陀螺仪中加速度传感器进行校准得出经验定位数据,可以实现较远距离没有gps的定位,在用于宠物实战训练时,无论宠物所在位置是否有gps信号,都能够实时了解宠物的所在位置,而且通过在定位终端设置的麦克风,有利于宠物完成任务时通过叫声回馈给驯养员,结合宠物的位置,驯养员可以确定宠物已完成训练任务。
1.一种基于多模块融合的宠物定位训练方法,所述的方法在由控制终端与定位终端组成的远程定位系统中实现,其特征在于:所述的定位终端中包括由ble模组、uwb模组、gps和陀螺仪组成的定位模块、定位处理器、lora通讯模块、麦克风、以及命令输出器,在此基础上,所述的宠物定位训练方法包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种基于多模块融合的宠物定位训练方法,其特征在于:所述的步骤a中,定位处理器控制选择模块组合开的方式为:
3.根据权利要求2所述的一种基于多模块融合的宠物定位训练方法,其特征在于:当定位处理器得到的实时距离小于等于定位处理器内设定的距离阈值时,且无法获取uwb模组信号时,定位处理器首先获取最后一次uwb模组的定位数据,结合陀螺仪的加速度方向和速度进行漂移计算得到定位数据,通过lora通讯模块发送给控制终端。
4.根据权利要求2所述的一种基于多模块融合的宠物定位训练方法,其特征在于:所述的当定位处理器得到的距离大于定位处理器内设定的距离阈值时,且无法获取gps信号时,定位处理器首先获取最后一次gps定位的数据,结合陀螺仪的加速度方向和速度进行漂移计算得到定位数据,通过lora通讯模块发送给控制终端。
5.根据权利要求1所述的一种基于多模块融合的宠物定位训练方法,其特征在于:所述的命令输出器包括扬声器、振动器、以及电击器,控制终端发出的训练指令对应包括声音指令、振动指令、电击指令。
6.一种基于多模块融合的宠物定位训练系统,应用了权利要求1-5任意一项所述的训练方法,其特征在于:所述的系统包括一个控制终端与至少一个定位终端,控制终端与定位终端无线通讯连接,所述的定位终端中包括由ble模组、uwb模组、gps和陀螺仪组成的定位模块、定位处理器、lora通讯模块、麦克风、以及命令输出器。
7.根据权利要求6所述的一种基于多模块融合的宠物定位训练系统,其特征在于:所述的控制终端为带有专用app软件的手机、pad、或手持专用操控装置。
8.根据权利要求6所述的一种基于多模块融合的宠物定位训练系统,其特征在于:所述的命令输出器包括扬声器、振动器、以及电击器。
9.根据权利要求6所述的一种基于多模块融合的宠物定位训练系统,其特征在于:所述的定位终端可以是宠物项圈、宠物背带、或宠物服装。
