CN101103703A - 具有多个可配置的纠正设置的动物训练系统 - Google Patents

Abstract

公开了一种用于动物训练系统的接收器，包括：刺激单元，用于提供至少一个刺激，所述刺激具有能量脉冲的数量和刺激脉冲宽度；和连接到刺激单元的控制器。控制器接收至少一个发射信号和给至少一个纠正信号分配振幅信息和速率信息。刺激单元接收至少一个纠正信号，并输出相应的所述刺激，所述刺激具有与速率信息相对应的所述能量脉冲的数量。刺激具有与振幅信息相对应的刺激脉冲宽度。

Description

具有多个可配置的纠正设置的动物训练系统

技术领域

本发明涉及动物训练系统，并且，尤其涉及具有多个可配置的纠正设置的动物训练项圈和接收器。

背景技术

已知用于动物训练，特别是狗的训练，的刺激项圈可以向动物提供多种刺激以促进动物的受训反应和/或阻止不当反应。这种刺激可以包括，例如，电刺激、声音刺激、和振动刺激。在电刺激的情况下，带有接收器的项圈通常包括一对电极，其能向狗的颈部传送电刺激。接收器响应于发射器而给电极加电。这种发射器的例子可以包括训练员用手操作的遥控训练发射器、限制型发射器、和躲避型发射器。对于吠声控制项圈，带有接收器的项圈可以接收来自附着于或连接到接收器单元或项圈的麦克风或传感器的音频信号或振动信号。

当被来自相应发射器或变频器的适当信号激活时，例如，通过带有与狗的颈部某部位相接触的接收器电极的项圈，向狗提供电刺激。为了适应品种间的差异、各个狗的脾性、训练条件等等，提供大范围的可能刺激是有利的，其中该范围可以由训练者选择。例如，通常一个品种相对于另一个品种在皮毛/皮肤上的一般差异可能提供通常不同的接触阻抗，这通常使得给定品种比具有拥有绒毛底层的较厚皮毛的另一品种被较低的电刺激更好地纠正。此外，对于给定训练条件，意志力相对较强的狗比较顺从的狗可能需要更大的刺激。而且，训练条件本身也需要不同程度的纠正。例如，限制系统(containment system)所需的纠正等级可能本身就相对较高，这是因为如果动物要离开限制区域，则该动物可能会给自己或其它个体带来危险；反之，进入躲避区域(如家里的睡椅)的动物可能仅仅造成麻烦或不便。

尽管这种电子项圈的正确使用是一种用于如下多种目的的非常有效、高效且人道的训练或控制狗(或其它动物，如猴子和马)的方式：不用物理障碍将动物限制在指定区域中、避开特定区域、普通的管教、吠声控制、性能试验、狩猎、放牧、和警务；但是为了最有效和人道，电子刺激项圈能在多种条件下且为了多种目的，对多种狗可靠和持续不断地施加适当程度的刺激是重要的。

已知的动物训练系统具有通过可调节强度控制器选择的可调节强度，所述动物训练系统通常受到相对较少数量的纠正等级-例如，不纠正、极低、中低、高和非常高-的限制。然而，该相对较少数量的纠正等级不适于在多种训练条件下具有其在毛皮、脾性等方面的附带差异的现有的多种狗；也不适于多种其它动物。此外，接收器不可被编程为针对不同类型的信号进行不同的响应。

已知的动物训练系统向控制单元报告检测到的电磁信号的强度，并且被编程为响应于动物和发射器之间的分离而确定要对动物施加的纠正程度。然而，该系统具有相对较少的可以编程的纠正等级，也因此没有解决对相对较多数量的纠正等级的需求。

现有技术需要的是这样一种动物训练系统，其具有相对大量的可配置纠正设置，优选地，所述纠正设置具有不止一个可调节的参数。

发明内容

本发明提供了一种动物训练系统，其中可以编程大量的纠正等级，并且这种编程通过调节纠正脉冲的振幅和速率或者数量来实现。

本发明在其一种形式下包括一种用于动物训练系统的接收器，其包括：用于提供至少一种刺激的刺激单元，所述刺激具有能量脉冲的数量和刺激脉冲宽度；和连接到所述刺激单元的控制器。所述控制器接收至少一个发射信号和分配振幅信息和速率信息给至少一个纠正信号。所述刺激单元接收所述至少一个纠正信号，并输出相应的刺激，所述刺激具有与所述速率信息相对应的能量脉冲的数量。所述刺激具有与所述振幅信息相对应的所述刺激脉冲宽度。

本发明在其另一种形式下包括一种动物训练系统，其包括：至少一个发射器，用来发射至少一个发射信号，和与所述至少一个发射器电通信的接收器。所述接收器包括：用于提供至少一个刺激的刺激单元，所述刺激具有能量脉冲的数量和刺激脉冲宽度；和连接到所述刺激单元的控制器。所述控制器接收至少一个发射信号和分配振幅信息和速率信息给至少一个纠正信号。所述刺激单元接收所述至少一个纠正信号，并输出相应的刺激，所述刺激具有与所述速率信息相对应的能量脉冲的数量。所述刺激具有与所述振幅信息相对应的刺激脉冲宽度。

本发明在其再一种形式下包括一种在用于动物训练系统的接收器中配置纠正等级的方法，包括如下步骤：将所述接收器连接到编程单元；从室内纠正等级和室外纠正等级中选择一个；选择用于所述纠正等级的振幅设置；和选择用于所述纠正等级的速率设置。

本发明在其再一种形式下包括一种用于动物训练系统的接收器，其包括：用于提供至少一个刺激的刺激单元，所述剌激具有能量脉冲的数量和刺激脉冲宽度；和连接到所述刺激单元的控制器。所述控制器接收第一发射信号和第二发射信号，并且所述控制器被预编程以提供与所述第一发射信号相对应的第一纠正信号和与所述第二发射信号相对应的第二纠正信号。所述刺激单元接收所述第一纠正信号并输出相应的第一刺激，并且也接收所述第二纠正信号并输出相应的第二刺激。所述第一刺激和第二刺激在所述能量脉冲的数量和刺激脉冲宽度中的至少一个上不同。

本发明在其再一种形式下包括一种用于动物训练系统的接收器，其包括：用于提供至少一个刺激的刺激单元，所述刺激具有能量脉冲的数量和刺激脉冲宽度；和连接到所述刺激单元的控制器。所述控制器接收由第一事件触发的第一发射信号和由第二事件触发的第二发射信号。所述控制器被预编程为向所述刺激单元提供与第一发射信号相对应的第一纠正信号以及与第二发射信号相对应的第二纠正信号，其中所述第一纠正信号不同于第二纠正信号。

本发明的一个优点在于它提供相对较大数量的可配置纠正设置。

本发明的另一优点在于本发明的接收器可以被编程为配置纠正设置的、与脉冲宽度和脉冲数量相对应的振幅和速率二者。

本发明的再一优点在于它能适用于多种动物。

本发明的再一优点在于它能适用于多种动物训练系统。

本发明的再一优点在于它能适用于多种动物训练条件。

再一优点在于本发明的接收器可以被编程来为不同类型的发射信号提供不同类型的纠正。

附图说明

参考以下结合附图对本发明的实施例的描述，将会使本发明的上述及其它特点和优点，以及实现他们的方式更清楚，并将更好地理解本发明，其中：

图1是根据本发明的动物训练系统的实施例的电示意图；

图2是根据本发明的限制型动物训练系统的实施例的示意图；

图3是根据本发明的躲避型动物训练系统的实施例的示意图；

图4是根据本发明的限制型动物训练系统的实施例的示意图，所述限制型动物训练系统包括两个限制区域，一个在室外一个在室内；

图5是根据本发明的传输数据分组的实施例的时序图；

图6是图5的传输数据分组中使用的发射信号的实施例的时序图；

图7是示出根据本发明的用于室内和室外信号的比特分配的可能实施例的表视图；

图8是根据本发明的用于室内和室外信号的可能的速率和振幅设置的表视图；

图9是根据本发明的刺激信号的实施例的时序图；

图10是在不同的负载条件(HP探测和10kΩ)下并且在不同的振幅和速率设置的情况下图9的时序图的参数的值的表视图；

图11是与根据本发明的接收器项圈组件结合示出的、动物训练系统的编程单元的实施例的分解部分透视图；

图12是图11的编程单元和接收器的透视部分细节，其中示出了连接到编程单元的串行接口的接收器；

图13为图11的接收器的底视图，其特别示出了接收器的串行接口，并沿图11的剖面线13-13获得该图；

图14是根据本发明的方法的实施例的流程图；和

图15是图14的方法的延续的流程图。

在这些附图中，相应的附图标记指示了相应的部分。这里所述的范例以一种形式图示了本发明的一个优选实施例，并且这种范例不能被解释为对本发明范围的任何形式的限制。

具体实施方式

现在参考附图，尤其是参考图1，显示了动物训练系统10，其通常包括至少一个发射器12，其发射至少一个发射信号14、16。接收器18与发射器14进行电通信，通常是元线通信。

动物训练系统的例子包括单限制圈系统20(图2)、躲避型动物训练系统22(图3)、多限制圈系统24(图4)、和/或其一些组合，或甚至是远程训练系统或吠声控制项圈。发射器12可以包括用于给至少一个天线28、29供电的调制器26，和连接到调制器26的控制器30。发射器12可以包括其它部件，诸如按钮开关、发声器、指示灯等。躲避系统22包括躲避型天线32，其通常不同于限制线圈天线，并且创建躲避区域34。躲避系统22可以发射躲避型发射信号35。

由天线28、29、32发射的一种或多种信号14、16、35可以包括使用载波频率为7.5kHz和10.7kHz的开/关按键，尽管其它按键布置和载波频率也是可能的。如图5所示，信号14、16、35的信号分组36可以间隔随机颤动的22±5毫秒。每个数据比特可以包含八个载波周期。如图6中所示，跟在为0的八个载波周期之后的(信号14、16、35的)十七个载波周期的首部38用于指示8比特数据块40的开始。整个信号分组36占用89个载波周期。信号分组的整个时间长度依赖于载波频率。

本发明可以包括室内型信号42和/或室外型信号44(图7)，例如，其中信号类型的不同可以信号通知在接收器18中的不同纠正等级46(图8)。即，由于动物离开院子(例如，在马路上游走)的影响可能大于动物离开建筑物内的限制区域或进入建筑物内的躲避区域，但因物理障碍而留在建筑物内的影响，室外信号类型可以在接收器18中激发较高的纠正等级。躲避天线32发射的信号可以是室内型信号，其可以是图4中的第二限制线圈29发射的信号，然而这不是必须的，并且室内或室外信号类型都可能。如前所述，室内或室外信号42、44可以是数字信号或字，其由发射器14使用开/关按键创建，并且例如，具有其中已编码的信号类型、和/或其它属性。

接收器18可以例如连接到由动物50佩戴的项圈48上，然而其它配置也是可能的。接收器18可以包括用以接收发射信号14、16(通过天线28、29、32来自发射器14)的接收器天线52，接收器天线52连接到与接收器控制器56连接的解调器54上。控制器56接收至少一个发射信号14、16、35，并输出至少一个纠正信号58，如图8中所示，纠正信号包括振幅信息和速率信息。如果狗50离由限制线圈天线28确定的地理区域太近，这可以看成第一事件，其中发射信号14触发第一纠正信号。类似地，如果狗50离由躲避区域34确定的地理区域太近，这可以看成第二事件，其中发射信号35触发与第一纠正信号不同的第二纠正信号。

刺激单元60连接到控制器56上。刺激单元60接收至少一个纠正信号58并提供至少一个刺激62，特别是如图9和10所示，其具有与速率信息相对应的预定数量的能量脉冲，并且其中每个脉冲具有与振幅信息相对应的预定刺激脉冲宽度。刺激单元60可以包括连接到控制器56的电刺激开关，并且电刺激开关依次给连接到电压源上的变压器的主线圈供电，从而给连接到电极64的、相同变压器的次级线圈供电，电极64与动物脖子接触并与次级线圈相连接。刺激单元60可以还包括连接到发声器并激活发声器的音频开关；和/或连接到振动部件并激活振动部件的振动开关。图8和10中的附图标记66处示出了速率信息的例子，图8和10中的附图标记68处示出了振幅信息；图10中的附图标记70处示出了能量脉冲的数量；和图10中的附图标记72处示出了刺激脉冲宽度。

例如，特别是如图8和10中所示，可以具有6个振幅设置(一个为0，仅用于音频)和5个速率设置，然而不同的振幅和速率设置也是可能的。例如，2的速率设置与三个脉冲相对应，而5的速率设置与10个脉冲相对应(见图10)。接收器18可以被编程以便具有在解码室内信号42时传送的、用于纠正的一组独立的设置。振幅设置定义了振动的脉冲宽度，同时速率设置定义了在蜂鸣提示(beep)期间施行的速率设置和相应的脉冲数量。在压电(扬声器或发声器)振荡(用以产生蜂鸣提示)的同时，产生刺激脉冲。刺激脉冲可以在蜂鸣提示期间被平均的间隔开(±～20％)。在两个指定的负载条件(HP探测和10kΩ)下当接收器18由3.0V的电源供电时的刺激概况(″stimulation profile″)的例子在图10中示出；然而，动物50的皮肤/皮毛对电极64表现出的电负载是很容易变化的，并且依赖于如品种、湿度、皮肤干燥等因素。此外，皮肤/皮毛的电阻抗也是刺激电压的函数，这是由于相对较高的能量脉冲电压可以在电极的接触区域导致电离效果，这破坏了皮肤/皮毛的电阻抗。因此，图10中所示的刺激概况可以根据由特定动物的皮肤/毛皮提供的实际负载条件进行修改；然而，使用10kΩ负载的数据至少是实际条件的某种程度的代表。

发射信号14、16、35可以是室外型信号44、室内型信号42和/或它们的组合，并且接收器18可以依赖于从图8中选择的速率和振幅而提供相应不同的刺激，例如，用于各个信号类型。由此，第一刺激可以在能量脉冲的数量和/或刺激脉冲宽度上不同于第二刺激，这允许根据训练者、训练系统和/或训练条件的要求，可选择接收器18输出的不同等级纠正。此外，接收器18可被编程来响应多个发射器，这可能是在接收器18用于限制圈系统20或24、和/或躲避系统22时的情况。

接收器18还可以包括连接到控制器56的通信接口74、76，其中通信接口74、76用于对控制器56编程来提供与各个的发射信号相对应的各个纠正信号58。接收器18还可以包括在78处的、用于连接电池正极的+端子，其中端子76兼作连接电池负极的-端子。通信接口74、76可以是串行接口(两个端子)。

动物训练系统10可以包括：编程单元80(图11和12)，用于在接收器18中，配置各个纠正信号58的振幅信息68和速率信息66。编程单元80可以包括带有与编程单元控制器(未示出)连接的按钮84和显示器86的用户接口82。编程单元控制器连接杆(post)88，其具有与接收器端子74、76和78分别对应的杆端子90、92和94。

为了连接接收器18到编程单元80上，接收器18需要从项圈组件96上拆下来，项圈组件96包括项圈48、固定片98和电极64。另外，电池100从接收器18取出，以便露出连接到编程单元80和杆端子90、92、94的接收器端子74、76、78。固定夹102在接收器18的编程期间把接收器18保持在编程单元80上。

在用于动物训练系统10、20、22、24的接收器18中配置纠正等级46的方法包括如下步骤：从接收器18中取出电池100(S100)，将接收器18连接到编程单元80(S102)；使用用户接口82选择配置模式(S104)；选择频率设置模式、延迟设置模式或纠正等级模式中的一个(S106)；如果选择了频率设置模式，那么室内和/或室外型信号的发射频率可以在步骤S108、S110和S112中设置；如果选择了延迟设置模式，那么延迟可以在步骤S114中设置；如果选择了纠正等级模式，那么对应于各个室内或室外纠正等级选择室内或室外信号中的一种(S116)；选择用于相应的纠正等级的振幅设置(S118和S120)；以及选择用于相应的纠正等级的速率设置(S122和S124)。在步骤126中，确定是否纠正等级设置已完成；并且在步骤128中，确定是否所有的配置模式设置已完成。

尽管已将本发明描述为具有优选的设计，但是，可以在本公开的范围和精神之内进一步改进本发明。因此，本申请旨在覆盖使用其一般原理对本发明进行的任何变化、使用或改变。此外，本申请旨在覆盖在本发明所属的技术领域内的已知或惯用手段的范围内并且落入所附权利要求的限制内的与本发明的偏离。

Claims (25)

1.一种用于动物训练系统的接收器，包括：

刺激单元，用于提供至少一个刺激，所述刺激具有能量脉冲的数量和刺激脉冲宽度；和

连接到所述刺激单元的控制器，所述控制器用于接收至少一个发射信号和用于给至少一个纠正信号分配振幅信息和速率信息，所述刺激单元用于接收所述至少一个纠正信号，并输出相应的所述刺激，所述刺激具有与所述速率信息相对应的所述能量脉冲的数量，并且所述刺激具有与所述振幅信息相对应的所述刺激脉冲宽度。

2.如权利要求1所述的接收器，其中所述至少一个发射信号包括第一发射信号和第二发射信号，所述刺激单元提供与所述第一发射信号相对应的第一刺激以及与所述第二发射信号相对应的第二刺激。

3.如权利要求2所述的接收器，其中所述第一发射信号为室外型信号并且所述第二发射信号为室内型信号。

4.如权利要求2所述的接收器，其中所述第一刺激与所述第二刺激不同。

5.如权利要求4所述的接收器，其中所述第一刺激与所述第二刺激在所述能量脉冲的数量和所述刺激脉冲宽度中的至少一个上不同。

6.如权利要求1所述的接收器，还包括连接到所述控制器的通信接口，所述通信接口用于对所述控制器编程，以提供与各个发射信号相对应的各个所述纠正信号。

7.如权利要求6所述的接收器，其中所述通信接口为串行接口。

8.如权利要求7所述的接收器，其中所述接收器包括多个电池端子，所述串行接口使用所述多个电池端子中的至少一个。

9.如权利要求1所述的接收器，还包括连接到所述接收器的项圈。

10.一种动物训练系统，包括：

至少一个发射器，用来发射至少一个发射信号；

与所述至少一个发射器电通信的接收器，所述接收器包括：

刺激单元，用于提供至少一个刺激，所述刺激具有能量脉冲的数量和刺激脉冲宽度；和

连接到所述刺激单元的控制器，所述控制器用于接收所述至少一个发射信号和用于给至少一个纠正信号分配振幅信息和速率信息，所述刺激单元用于接收所述至少一个纠正信号，并输出相应的所述刺激，所述刺激具有与所述速率信息相对应的所述能量脉冲的数量，并且所述刺激具有与所述振幅信息相对应的所述刺激脉冲宽度。

11.如权利要求10所述的动物训练系统，其中所述至少一个发射信号包括第一发射信号和第二发射信号，所述刺激单元提供与所述第一发射信号相对应的第一刺激以及与所述第二发射信号相对应的第二刺激。

12.如权利要求11所述的动物训练系统，其中所述第一发射信号为室外型信号并且所述第二发射信号为室内型信号。

13.如权利要求12所述的动物训练系统，还包括：发射所述第一发射信号的第一发射器，和发射所述第二发射信号的第二发射器。

14.如权利要求11所述的动物训练系统，其中所述第一刺激与所述第二刺激不同。

15.如权利要求14所述的动物训练系统，其中所述第一刺激与所述第二刺激在所述能量脉冲的数量和所述刺激脉冲宽度中的至少一个上不同。

16.如权利要求10所述的动物训练系统，还包括连接到所述控制器的通信接口，所述通信接口用于对所述控制器编程，以提供与各个发射信号相对应的各个所述纠正信号。

17.如权利要求16所述的动物训练系统，其中所述通信接口为串行接口。

18.如权利要求17所述的动物训练系统，其中所述接收器包括多个电池端子，所述串行接口使用所述多个电池端子中的至少一个。

19.如权利要求10所述的动物训练系统，还包括连接到所述接收器的项圈。

20.如权利要求10所述的动物训练系统，还包括：编程单元，用于配置各个所述纠正信号的所述振幅信息和所述速率信息。

21.一种在用于动物训练系统的接收器中配置纠正等级的方法，包括如下步骤：

将所述接收器连接到编程单元；

选择室内纠正等级和室外纠正等级中的一个；

挑选用于所述纠正等级的振幅设置；以及

选择用于所述纠正等级的速率设置。

22.如权利要求21所述的方法，还包括步骤：

选择所述室内纠正等级和所述室外纠正等级中的另一个；以及

对于所述另一个纠正等级，重复所述挑选步骤和所述选择步骤。

23.一种用于动物训练系统的接收器，包括：

刺激单元，用于提供至少一个刺激，所述刺激具有能量脉冲的数量和刺激脉冲宽度；和

连接到所述刺激单元的控制器，所述控制器用于接收第一发射信号和第二发射信号，所述控制器被预编程为提供与所述第一发射信号相对应的第一纠正信号和与所述第二发射信号相对应的第二纠正信号，所述刺激单元用于接收所述第一纠正信号并输出相应的第一所述刺激，和用于接收所述第二纠正信号并输出相应的第二所述刺激，所述第一刺激和所述第二刺激在所述能量脉冲的数量和所述刺激脉冲宽度中的至少一个上不同。

24.一种用于动物训练系统的接收器，包括：

刺激单元，用于提供至少一个刺激，所述刺激具有能量脉冲的数量和刺激脉冲宽度；和

连接到所述刺激单元的控制器，所述控制器用于接收由第一事件触发的第一发射信号和由第二事件触发的第二发射信号，所述第一事件包括相对于第一地理区域定位动物，而所述第二事件包括相对于第二地理区域定位所述动物，所述控制器被预编程为向所述刺激单元提供与所述第一发射信号相对应的第一纠正信号和与所述第二发射信号相对应的第二纠正信号，所述第一纠正信号与所述第二纠正信号不同。

25.如权利要求24所述的接收器，其中所述第一地理区域包括限制边界，而所述第二地理区域包括躲避区。

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