[發明專利]基于陀螺傳感器的動物運動狀態監測器及其監測方法

有效

• 申請號: 201410489688.4
• 申請日: 2014-09-23
• 公開（公告）號: CN104215991B
• 公開（公告）日: 2017-07-11
• 發明（設計）人: 方炳祥;左瑩;石慧慧
• 申請（專利權）人: 杭州粵海科技有限公司
• 主分類號: G01S19/49
• 分類號: G01S19/49;G08C17/02;H02J7/00;H04L29/06
• 代理公司: 杭州宇信知識產權代理事務所(普通合伙)33231
• 代理人: 張宇娟

技術領域

本發明涉及鳥類跟蹤設備技術領域，特別是涉及一種基于陀螺傳感器的動物運動狀態監測器及其監測方法。

背景技術

眾所周知，動物運動狀態監測器是人類了解動物、以及了解動物生存環境的必備設備之一；由于動物運動狀態監測器在對動物跟蹤、研究的過程中承擔著非常重要的角色；因此各國科研工作者正在不遺余力地研發新的跟蹤技術或者是對現有技術跟蹤設備進行改進，從而使得現有的動物運動狀態監測器能夠滿足多種條件的需要；目前，傳統動物運動狀態監測器的主要功能是對動物的位置監測，比如中國專利申請號200720305341.5，發明名稱為：一種動物運動跟蹤裝置及系統；其公開了一種基于GPS、和GSM模塊的雙定位系統；中國專利申請號為201020552567.7，發明名稱為：一種太陽能尋蹤裝置；其公開了一種基于太陽能的動物跟蹤裝置。

通過長期的實踐環節發現：由于動物(特別是野生鳥類動物)的生產環境比較惡劣，因此動物的生命安全會隨時受到各種危險因素的威脅；因此，及時快速地掌握動物的生命狀態信息顯得是至關重要；目前，科研工作者在對動物死亡的判斷過程中，經常采用的方法為：首先通過GPS獲取動物的位置信息，然后在一個比較長的時間段內，一般情況下至少為一兩天的時間，如果GPS獲取到的動物位置信息未發生改變，則判定為動物死亡；所以，上述傳統技術存在如下的缺陷：一、耗時比較長，效率低；至少為一兩天的時間；二、誤判率高，如果動物受傷或者是其他因素(比如冬眠)，則GPS獲取到的動物位置信息將會在一個比較長的時間段內固定，因此極易發生誤判。所以，設計開發一種能夠克服上述缺陷的動物運動狀態監測器及其監測方法及其方法相的尤為重要。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：提供一種低功耗的基于陀螺傳感器的動物運動狀態監測器及其監測方法及其方法。

本發明為解決公知技術中存在的技術問題所采取的技術方案是：

一種基于陀螺傳感器的動物運動狀態監測器，包括動物跟蹤器，所述動物跟蹤器包括依次電連接的：電源模塊、CPU處理器、以及無線通信部件；所述CPU處理器連接有IIC通信協議控制器，所述IIC通信協議控制器連接有陀螺傳感器。

進一步：所述電源模塊包括太陽能電池、充電控制電路、以及超級電容器；所述充電控制電路包括至少一個電源輸入端子、BOOST型升壓電路、控制邏輯電路、PWM信號發生器、至少一個充電輸出端子、以及至少一個電源驅動輸出端子，所述充電控制電路的電阻與太陽能電池的內阻相等；所述太陽能電池與充電控制電路的電源輸入端子電連接，所述充電控制電路的充電輸出端子與超級電容器電連接。

更進一步：所述CPU處理器包括CPU單元、以及與所述CPU單元電連接的模數轉換單元、內部存儲器、CPU電源、射頻通訊控制器、以及I/O端子；所述無線通信部件包括射頻電源和無線射頻通信電路；所述無線射頻通信電路上設有板載天線IPX插座，所述板載天線IPX插座插接有射頻天線；所述模數轉換單元設有兩個電源電壓信號輸入端子、一個狀態電壓輸入端子、以及一個工作電壓輸入端子；所述無線射頻通信電路包括至少一個位置定位系統；所述充電控制電路的電源驅動輸出端子與CPU電源電連接；所述超級電容器分別與模數轉換單元的一個電源電壓信號輸入端子、射頻電源電連接；所述太陽能電池與模數轉換單元的另一個電源電壓信號輸入端子電連接；所述I/O端子與控制射頻電源工作狀態的開關端子電連接；所述無線射頻通信電路通過通訊總線與射頻通訊控制器連接；所述射頻通訊控制器通過數據線與無線射頻通信電路的工作狀態開關端子連接。

更進一步：所述CPU處理器設有SPI通信控制器。

更進一步：所述CPU處理器設有DCMI控制器。

更進一步：所述CPU單元為16位MSP430芯片；所述位置定位系統為GPS衛星定

位系統、格洛納斯系統定位系統、移動通信基站定位系統中的一種。

一種基于陀螺傳感器動物運動狀態的監測方法，包括如下步驟：

步驟101、陀螺傳感器在時間間隔為M的兩個時刻采集動物的兩個姿態信息，隨后將上述兩個姿態信息轉換為電信號發送給CPU處理器；

步驟102、CPU處理器接收上述兩個姿態信息，并對上述兩個姿態信息進行比較，如果兩個姿態信息相同，則認定動物死亡；其中M>0；

步驟103、CPU處理器將上述姿態信息以及動物是否死亡信息通過無線通信部件發送給遠端的接收器。

進一步：所述M的大小等于動物四分之一個呼吸周期