专利名称：用于提供动物出现的通知的系统的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一种用于提供在一个区域内动物出现的通知的系统，尤其是在它们的出现可能造成危险的区域内行进的动物，并且尤其指示在铁路轨道或者任何其它繁忙路线上行走的动物的出现。
背景技术：
每年冬季都有许多驯鹿在铁路轨道上被列车撞上。当雪很深时，驯鹿朝着雪已经被清理的铁路线的方向漫步。此外，驯鹿在沿线的区域更容易找到食物。已经采取的最重要的预防性措施是沿着清理过的线清除灌木。这使得机车司机更容易发现驯鹿，又提供较少的驯鹿可以吃的灌木。这在一定程度上是成功的，但是每年冬季仍然有大量动物被杀死。
本发明的思想是给沿铁路线的驯鹿装备可以与铁路公司和列车以及驯鹿管理人员通信的发射机和定位设备。
挪威专利申请20005721讲授了一种特别适合于领头羊的系统，其中每只羊戴着具有电子单元的项圈。该单元包括GPS接收机和收发信机。动物的位置被报告给设置在地面的基站。所有者然后可以联系在GSM连接上的基站，并且获悉动物的位置。
本申请人的早期国际专利申请WO 03/079773描述了一种类似的系统，其中只有少数动物(领头羊)装备有项圈和电子单元。在该情况下，该单元包括GPS接收机、与GSM网直接联系的GSM收发信机、以及用于短距离通信的另一收发信机。该系统基于利用动物的群集本能。动物群的其余动物装备有包括小型短程收发信机的耳标。领头羊上的单元定期发出羊群成员的“信号”，并且返回信号的羊(存在的)被记录在表中。该表可以经由GSM网直接检索。
驯鹿(家养的驯鹿)目前以类似的方式群集。如果驯鹿朝着铁路线迁移，则收到通知是特别令人感兴趣的。然而，与羊不同，用于群集驯鹿的技术设备已经遇到了几个难点。牧羊的季节相对较短并且出现在暖季，而在驯鹿的情况中，设备必需全年携带，并且还必需在低温下工作。而且，驯鹿的移动比羊多得多，并且将经常在没有GSM业务覆盖的大的偏远区域上迁移。已经证明，使设备电池持续足够长的时间是困难的。每次电池更换可能经过长的时间，并且当温度变低时，电池急剧释放容量。
发明内容
本发明的目的是提供一种可以避免与公路和铁路线附近的动物碰撞的系统。
本发明还有一个目的是提供一种可以在移动电话网未提供覆盖的区域操作的系统。
本发明的另一目的是提供一种能够在长的周期和低温下令人满意地工作的用于保护动物的系统。
这是由如所附专利权利要求书中公开的系统实现的。
现在将参考附图来详细说明本发明。
图1示出具有铁路线的区域以及同一区域中的至少一群驯鹿，其中至少一头驯鹿装备有根据本发明的系统；图2示出装备有电子单元的驯鹿，该电子单元用来通知该驯鹿的位置；图3是用于监视放置在公路或铁路轨道边上的标志的根据本发明的系统的图示；图4示出可以如何在野外使用根据图3的系统。
具体实施例方式
图1示出铁路线10和接近铁路线的一群驯鹿(在图中的圆圈60内)。领头驯鹿40装备有安装在项圈上的电子单元1(图2)。该鹿群的每个动物50装备有较简单的电子单元，即以如在本申请人的专利申请WO 03/079773中所解释的耳标或项圈(无线电标签)的形式。领头驯鹿的单元1经由移动通信系统把鹿群的位置报告给控制中心，所述移动通信系统比如是GSM、GPRS或UMTS。建议GSM连接通过塔80中的基站。
每个电子单元1装备有GSM收发信机以及定位系统，例如GPS。此外，单元1还装备有近距离通信的收发信机，例如处于433MHz的频带。每个无线电标签装备有用于短程通信的相应收发信机，并且还装备有标识码。每个无线电标志直接与设置在领头驯鹿上的电子单元1通信，或者经由其它无线电标签的多跳(multi hop)与其通信。因此，领头驯鹿被装备成把哪些动物存在于鹿群中的信息传递给控制中心。
本发明基于定义一组“虚拟边界/电子篱笆”，如由图1中的虚线20、30所示。当畜群接近铁路线10时，特别是当穿过边界线20时，控制中心被设置来通知出现在该区域的可能的列车90。
可以以若干方式进行通知，例如通过在地图上显示驯鹿群的位置，它可经由因特网访问。该区域的机车司机可以在网上看到该地图，并发现存在撞上驯鹿的风险的区域。
另一个方法是给列车装备GPS接收机，该GPS接收机把列车的位置持续地报告给同一控制中心。所述控制中心比较这些位置，并且当鹿群与列车的位置彼此接近时，发送警报给机车司机。
在第三个方法中，控制中心被设置来控制沿轨道或公路设置的警示标志。此解决方案在图3和图4中进行说明。
在图3中，每个动物在耳朵上装备有无线电标签31、32、33，以代替常规的可视标识标签。每个标签31、32、33与移动接入点(MAP)34通信。该移动接入点可以被嵌入领头驯鹿所佩戴的项圈中，正如在WO 03/079773中进一步详细解释的那样。MAP34与数据获取系统35通信。数据获取系统35被连接到数据库36，所述数据库36记录有关每个动物的当前位置的信息。数据获取系统35还被连接到控制在道路标志38上显示的信息的控制单元37。沿着已知驯鹿可能出现的公路或铁路轨道放置标志38。
数据获取系统35、数据库36和控制单元37可以被结合在控制中心中。可选择地，一些部件，特别是控制单元，可以被包含在位于道路标志38处的控制箱中。最后，整个控制中心可以被放置在所述控制箱中。
MAP34也可以被设置来直接控制标志38而不查阅数据库36。
图4示出该系统的概观。动物41装备有无线电标签42和MAP43。MAP43把鹿群41的位置报告给控制数据库44。当鹿群41接近道路46时，或者更准确地穿过危险的多边形47(在地理上定义为虚拟电子篱笆)时，该系统控制危险标志45以向道路46上的交通提供报警。
只要该区域具有GSM覆盖，该系统就可以相当好地工作。如果不是这种情况，则整个系统将失效。因此，本系统装备有“故障保险机制”或备用系统。该系统基于使用嵌入在耳标中的短程通信系统和中央单元。列车装备有持续轮询附近区域的其它单元的相应的短程通信系统。如果检测到响应，则引起警告司机的报警。因而列车将能够检测动物在铁路线附近的出现。即使在位置未在地图上绘出的情况中，司机也将接收指示正在存在危险的信号。
当鹿群位于警戒线(图2中的实线多边形)之内时，每个动物位置的更精确的确定也许是必需的。动物散布在领头驯鹿周围的区域中，并且领头的驯鹿是唯一装备有GPS接收机的驯鹿。为了确定鹿群的每个成员的位置，使用了来自该区域中更多领头驯鹿的三角测量。三角测量基于更多节点(领头驯鹿)与已知位置的距离定位(测量传播时间)。如果一个耳标在三个基站的范围之内(领头驯鹿)，则有可能利用该耳标以很高的精度来确定驯鹿的位置。
在一些情况中，耳标与所有三个基站之间没有连接。就本发明的系统而言，将很可能是，三角测量不仅基于基站，而且基于其它耳标。如果将被定位的一个单元在三个基站的范围外，但是在两个基站和另一个耳标的范围内，则该耳标可以具有对基站的直接链路。于是将有可能把该耳标用作三角测量中的第三位置(点)。该位置将没有利用三个基站那样精确，但优点在于，由于系统如此装备，因此总是可以获得单元的位置。
这种三角测量可以以若干方式执行，所有的方式都基于具有已知的位置的区域中的节点的子集。通过确定具有已知位置的哪些节点存在无线电连接，并且同时知道这些位置的无线电范围，计算未知位置以及所述位置的精确性就成为可能。通过使用初等几何和向量运算，有可能测量距离或角度，并且相对于彼此定位每个单一节点。
测量距离利用无线电和超声波，或者仅利用二者之一。与超声波组合的无线电利用了声音和无线电具有非常不同的速度的事实，并且根据接收的无线电信号与接收的超声波信号之间的时间差，可以计算距离。利用无线电或超声波的时间差或者单向测量或者往返测量。单向信号需要在发送器与接收机之间同步时钟，并且通过测量你自己的时钟与接收信号之间的差，可以计算距离。该方法用在GPS中。“往返”测量根据以下原理进行工作一旦发送一个信号，并且一个节点一接收到该信号，该节点就返回一个信号。当接收机接收该信号时，确定经过的时间是容易的。
角度测量使用接收的信号的角度来确定位置。为了确定角度，需要定向天线，以使有可能检测信号来自哪个方向。利用一些节点的已知位置的三角学被用来确定剩余节点的位置。然而，角度测量不太适合于本情况。
如所述，电源的容量限制了设备的操作以及系统的性能。为了增加电源的容量，提供以下三个不同的步骤1)从安装在项圈上的太阳能电池来供应对电池再充电的电力。这在图2中示出，在该图中示出携带电子单元1的项圈3。太阳能电池4被安装在项圈3上。太阳能电池被连接到电子单元1，其中电池由所述电池再充电。
2)当温度低时，维持高的电池容量。为此，电池可以被放置在电子单元1的内部。在图2中，这被显示为电池2的盖子放置在盒子的内表面上，该盒子装有电池和电子单元。该电池面向动物的身体，并且通过动物的体温来加热。
3)限制设备接通消耗电源的时间。这通过如下周期性地把电子单元1设置在休眠位置来实现控制中心记录领头驯鹿的位置。同时记录警戒线的位置。控制中心被装备成计算从领头驯鹿30到最接近边界线(是图1中的线20)的距离。由此该距离除以鹿群60的最高可能的速度，以便计算鹿群到达该警戒线所需的时间。该控制中心随后可以发送断开单元1的命令，以使该单元在该周期期间或者被断开或者被切换到休眠状态。该单元在该时间过去之后接通，设置新位置等等，并且该单元此后在另一周期又被切断。
结合驯鹿和铁路线说明了该系统。然而，同样的系统可以有利地用于公路，例如经常服务于一段路程的车辆装备有报警装置。所述装置可以有利地用于卡车、出租车、救护车等。而且，该系统可以容易地被做成公众通常可访问的。当然，该系统可以用于其它生物，并且事实上也可以应用于控制非生命结构。例如，这可以是桥梁、或者暴露在恶劣天气条件下的公路的段，其具有在道路上形成的冰、或者大风、或者雪崩。对于这些应用，无线电标签可以与合适的传感器集成在一起。
权利要求
1.一种用于提供动物相对于运输工具的位置的通知的系统，其特征在于，所述系统包括第一电子单元(1，34，43)，其被设计成由第一动物(40)佩戴，所述单元(1，34，43)至少包括一个定位装置和经由公共移动通信网进行通信的第一收发信机、以及电源，控制中心，其被连接到该移动网，所述控制中心可以访问数据库，该数据库包含关于由边界线(20，30，47)限定的至少一个安全区的信息，其中该安全区包围运输工具(90)的路线(10，46)，该控制中心被设计成读取动物(40)的位置，判定动物(40)与边界线(20，30，47)之间的距离，并且如果该距离低于预定值，则发送报警信号给第二电子单元，该第二电子单元至少包括第二收发信机和用于把报警信号指示给运输工具的司机的装置。
2.一种用于提供动物相对于运输工具的位置的通知的系统，其特征在于，所述系统包括第一电子单元(1，34，43)，其被设计安排成由第一动物(40)佩戴，所述单元(1，34，43)至少包括一个定位装置和经由公共移动通信网进行通信的第一收发信机、以及电源，控制中心，其被连接到该移动网，所述控制中心可以访问用来存储动物(40)的当前位置的数据库，第二电子单元，其位于运输工具(90)中，该第二电子单元至少包括经由公共移动通信网进行通信的第二收发信机、用于从该数据库读取信息的终端、以及显示装置，该终端被设计成读取动物(40)的位置，在显示装置上指示位置，确定动物(40)与边界线(20，30，47)之间的距离，该边界线限定包围运输工具所遵循的路线的安全区，并且如果该距离低于预定值，则向运输工具的司机发送报警信号。
3.如权利要求1或2所述的系统，其特征在于，第二电子单元位于运输工具(90)中，第二电子单元至少包括经由公共移动通信网进行通信的第二收发信机。
4.如权利要求1或2所述的系统，其特征在于，第二电子单元位于从运输工具(90)所遵循的路线(10，46)中可见的道路标志中。
5.如权利要求1或2所述的系统，其特征在于，电源是装在项圈(3)中的可再充电电池，所述项圈(3)装备有太阳能电池，所述太阳能电池被连接到该电池，并且被设计成对该电池充电。
6.如权利要求1或2所述的系统，其特征在于，电源是可再充电电池，该电池被安排在靠近动物身体的第一电子单元(1)中，因而它由动物身体加热。
7.如权利要求1或2所述的系统，其特征在于，控制中心或第一电子单元被设计成，根据动物的位置、边界线的位置以及动物的最大行进速度，确定动物可以接近由边界线(20，30)限定的安全区时的最小可能时间周期，发送在所述时间周期期间把第一电子单元设置在电源保存休眠模式的命令，所述第一电子单元被设计成在所述周期结束时唤醒，并重新发出它的位置的信号。
8.如权利要求1或2所述的系统，其特征在于，第一电子单元包括用于短程通信的第三收发信机。
9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，第二电子单元包括用于短程通信的第四收发信机，所述单元被设计成检测由第三收发信机发射的信号，并且在出现这种信号时，提醒运输工具的司机。
10.如权利要求8或9所述的系统，其特征在于，属于与第一动物(40)相同的畜群(60)的第二动物(50)装备有第三电子单元，该第三电子单元装备有用于短程通信的第五收发信机，该第三和第四收发信机被设计成检测所述第五收发信机的出现。
11.如权利要求10所述的系统，其特征在于，第一电子单元被设计成确定到第三电子单元的距离，并且向控制中心发出该距离的信号。
12.如权利要求11所述的系统，其特征在于，根据接收从第三收发信机发送到第五收发信机并再次返回到第三收发信机的信号所花费的时间，确定所述距离。
13.如权利要求10所述的系统，其特征在于，第一电子单元包含第一声学收发信机，第三电子单元包括第二声学收发信机，并且根据同时从第五收发信机和第二声学收发信机发送的信号到达第一电子单元所花费的时间，计算所述距离。
14.如权利要求11-13所述的系统，其特征在于，基于测量到区域中多个动物(40)的距离，确定第二动物(50)的位置，所述动物装备有第一电子单元，并且具有与由其它动物(50)携带的第三电子单元的无线电和可选择地声学的联系。
全文摘要
一种用于提供动物(40，50)出现的通知的系统，所述动物在它们的出现可能造成危险的区域内行进，并且该系统尤其指示在铁路轨道(10)或者任何其它繁忙路线上行走的动物的出现。多个动物(领头动物)(40)装备有电子单元(1)，该电子单元包含GPS接收机和GSM收发信机。所述位置经由GSM网传送到控制中心(37)。通信路线的关键部分被包括在由虚拟边界线(20，30)限定的安全区之内。边界线的位置也被记录在控制中心。控制中心比较动物的位置和边界线，从而记录穿过边界线进入安全区的动物。这可以在网页上通知，该网页可以在车辆/列车(90)上的终端读出。可选择地，车辆(90)可以装备有把它的位置传送给控制中心的相应的电子单元。如果动物出现在公路/铁路轨道上，则控制中心可以向车辆/列车司机报警。
文档编号A01K15/02GK1893820SQ200480037182
公开日2007年1月10日 申请日期2004年10月14日 优先权日2003年10月15日
发明者B·托尔斯滕森, T·塞弗森, T·A·比约恩沃尔德 申请人:特伦诺有限公司