具体实施方式

在广义方面，提供了一种如果动物的位置在期望区域之外则引导动物转向期望区域的方法。

图1A至图1D示出了该方面的各种示例。图1A示出了期望区域100(在该示例中定义为圆内的区域)。期望区域是期望动物应该在的区域。在图1A的示例中，动物50位于期望区域100的外部。根据该方面，将动物50转向期望区域，从而随着时间的推移，动物的位置在期望区域内。应该注意，在期望区域中的动物将不会被阻止离开期望区域，但是在某些方面，一旦在期望区域中的动物离开，它就会被哄骗或引导回去。

应当理解，在本申请的上下文中，术语“转向”或“引导”是指通过连接到动物的刺激装置向动物施加一种或多种刺激，使动物沿特定方向移动。在一些实施例中，根据由刺激装置接收到的刺激命令信号产生刺激。在一些实施例中，刺激是由装置根据装置本身做出的决定产生的，并不需要外部指令。在一些实施例中，刺激是电刺激。在一些实施例中，刺激是振动刺激。在一些实施例中，刺激是触觉刺激。在一些实施例中，刺激是两种或更多种刺激的组合。下面将更详细地说明动物的转向。

图1B示出了期望区域100的另一示例，在这种情况下，期望区域100被定义为提供不规则边界的特定函数内的区域。在该示例中，动物50位于期望区域内。在该方面的实施例中，由于动物的位置是在期望区域100内，因此不需要使动物改变位置，并且不需要对动物进行转向。因此，能够使动物50在期望区域100内的任何地方自由漫步。如果随着时间的推移，动物50走到期望区域100之外，或者期望区域100移动而使得动物50不再在期望区域100内，则在一些方面，将动物50转向期望区域100，使得动物50的位置再次位于期望区域100内。

图1C示出了期望区域100被定义为正方形内的区域的另一实施例。在该示例中，动物50位于期望区域100的外部，并且因此被朝向期望区域100引导。

图1D示出了期望区域100的另一示例，在该示例中，期望区域100被定义为椭圆内的区域。在该示例中，示出了两个动物50、50’，其中一个动物50在期望区域100内，另一个动物50’在期望区域100的外部。在这种情况下，期望区域100外部的动物50’将被转向期望区域100，而期望区域100内的动物50将不施加转向，并且将允许它在期望区域100内自由漫步。

在另一些实施例中，期望区域100中可以具有这样的区域，在一些实施例或情况中，动物可以从该区域转向到周围的期望区域100，如图1E所示。

根据另一方面，如图2A和图2B所示，提供了一种相对于参考10将动物转向的方法。在其最简单的实施例中，该方法提供了给定长度的参考距离11，如果动物的位置超过参考距离11，则将动物50转向。在一些实施例中，参考距离11是可调节的，以允许对期望区域100进行调节。在一些实施例中，参考距离11可根据相对于参考10的角位置来调节。例如，如图2B所示，对于180°和360°处或180°和360°之间的所有参考距离11(即11a、11b、11c)，参考距离将大于0°和180°之间的任何参考距离(11a)。例如，这样做可以引导动物远离不可放牧的区域。下面将更详细地说明转向的各种实施例。

在一些方面，参考10是虚拟的，即，在一些实施例中，参考10由一系列坐标表示，这些坐标覆盖在动物50将被引导到其上的实际大片土地上。这样的坐标能够是任何合适的形式，包括全球定位系统(GPS：Global Positioning System)坐标、笛卡尔坐标、极坐标、纬度和经度坐标或用于特定广阔土地的定制坐标系统。

在其他方面，参考10可以由放置在土地上的实际物体提供，并且可以用于直接引用其中的转向控制指令。在该方面的一些示例中，参考10是转发器、收发器或发射器。在一些实施例中，参考10是诸如遥控车辆等移动平台或在诸如遥控车辆等移动平台上。在其他实施例中，参考10是空运设备，例如无人机。

在又一实施例中，参考10由安装到畜群中的一个动物上的装置提供，并且在一些特定示例中，参考10由安装到被识别为组群中的领头动物或首领动物的动物上的装置提供。在许多畜群中，有一只动物领导该组群，其他动物跟随该动物。如果通过根据本文所述的方面的路径引导该动物，则其他动物将自然地跟随该动物，从而可能减少使用各单独动物的单独转向装置或刺激装置以其他方式将它们转向的系统的负担。

尽管使用术语“参考”，但是应当理解，参考不需要是点，而是可以在特定的空间上延伸，包括在厘米和米之间。

在一些方面，期望区域100是相对于参考10定义的。图3A至图3D示出了该方面的不同实施例。图3A示出了被定义为圆内的区域的期望区域100，参考10在该圆的中心。图3B示出了被定义为相对于参考10定义的不规则函数内的区域的期望区域100。可以选择这样的函数以适应土地的特征(例如地理或拓扑特征)或者甚至该地区的草的类型，以使动物远离危险或其他不适宜的区域，例如陡峭的山丘、森林、或不适宜放牧的地区。在一些实施例中，可以使用参考距离随着关于参考10的角度变化而变化的极坐标来生成定义区域的函数。

图3C示出了被定义为参考10位于正方形中心的正方形内的区域的期望区域100。图3D示出了被定义为参考10位于椭圆的一个焦点处的椭圆内的区域的期望区域100。

如同参考图1A至图1D所说明的方面一样，各个图中所示的动物50将根据它们相对于期望区域100的位置被转向(或不转向)。在相对于参考10定义期望区域的这些方面中，在一些实施例中，将动物相对于参考10转向，因此自然地相对于期望区域100转向。下面将更详细地说明这些方面的其它示例。

根据另一方面，提供了一种相对于参考控制动物的移动的方法，该方法包括：如果动物的位置不在期望区域中并且动物具有超出允许航向范围的航向，则将动物朝向期望区域转向。

图4示出了该方面的实施例，在该示例中，期望区域100被定义为圆内的区域。动物50位于期望区域内，因此该动物不需要转向。然而，动物50’位于期望区域的外部。然而，相比于前面的方面，即使动物50’位于期望区域100的外部，它的航向也在允许的航向范围ψ内。这方面提供了“更宽松”的转向制度，其中，在期望区域之外但不会前往太远(在预定范围内)的动物不被转向并被允许继续自由漫步，直到它们采用超出允许的航向范围的航向。在一些实施例中，允许的航向范围被定义为至少部分地包含期望区域100的航向范围。在更严格的转向协议中，例如如图4所示，允许的航向范围被定义为完全包含期望区域100。

动物50”也位于期望区域100的外部，但是它具有航向ω，该航向ω将动物50”带出允许的航向范围并远离期望区域100。在这种情况下，动物50”将朝向期望区域转向，直到它的航向在允许的航向范围内，到那时，可以停止转向，直到动物50”再次偏离允许的航向范围。在这些方面中，在一些实施例中，可以理解的是，一旦动物50”的航向已恢复到其允许的航向范围内，则即使动物50”的位置不在期望区域100内，也无需施加转向或刺激。

应当理解，能够通过不将动物转向到期望区域之外来提供刚性较小的转向协议，从而允许刺激装置消耗更少的功率。当刺激装置需要由动物携带时，它具有重量和尺寸限制以及有限的电池寿命，因此降低功率消耗的能力是有用的。

当然，在需要更严格的转向协议的情况下，例如当需要在较短的时间内将动物放牧到某个区域时，或者在沿着放牧路径存在对动物冒险进入危险的区域时，可以采用根据前面方面的方法，其中，当动物沿着定义的路径移动时，只要它在期望区域100之外，就将其转向期望区域100。

图5示出了上面参考图4说明的方面的实施例，其中，期望区域100是相对于参考10来定义的。在该示例中，期望区域100被定义为由参考距离11为“T”米(例如50米)定义的圆内的区域，其中参考10位于圆的中心。

在这样的实施例中，允许的航向范围ψ可以被定义为包括参考10。

应当理解，可以通过任何合适的方式确定动物的航向，所述方式包括：简单地确定动物在一个时间点的位置，确定动物在随后的时间点的位置(例如，30秒后，1分钟后，5分钟后，10分钟后或更长时间后)，并根据这些测量结果来确定动物的航向。

根据另一方面，提供了一种控制动物从起始位置向目的地位置移动的方法。如图6所示，在该方面中，路径520被定义在起始位置500和目的地位置550之间。使期望区域100沿着路径520移动，基本上是期望区域100朝向目的地位置550沿着路径“牵引”动物50、50’、50”和50”’。如图6所示，动物50、50’在期望区域100内，因此这些动物不需要转向。动物50”和50”’在期望区域100的外部，因此根据该方面，将动物50”和50”’转向期望区域100。

应当理解，当动物50”、50”’中的一个或多个沿着路径520移动时，它们可能永远不会进入期望区域，但是它们将继续被转向以跟随期望区域100，直至它们也到达目的地位置550，此时它们可以进入期望区域100。类似地，当期望区域100沿着路径520朝向目的地位置550移动时，随着期望区域100移动，期望区域100内的动物50、50’中的一个或多个将被移动的期望区域超过(例如，如果它们保持静止一段时间，或者沿相反方向移动)并且它们将移动到期望区域100之外，此时它们也将被引导回期望区域。

图7示出了与参考图5说明的方面相关的这个方面，其中，动物50’可以在期望区域100的外部但未被转向，因为动物50’的航向在允许的航向范围内，并且动物50’正在朝向期望区域100移动，或者至少不偏离期望区域100移动。同样，在所示的这种布置中，由于动物50”的航向超出了如先前所述的允许的航向范围，因此它将被转向期望区域100。当期望区域100已经沿着路径520行进时，该过程将继续，以便将动物与其一起带到目的地位置550，并且即使当期望区域100已经到达目的地位置550时，该过程也将继续以确保动物停留在该位置，或者直至以其他方式将动物关在期望区域100内或包含在期望区域100中。

还将注意，在该实施例中，路径520被分成几段，其中沿着路径具有两个航路点WP₁和WP₂。下面将更详细地说明航路点的使用。

根据另一方面，提供了一种控制动物移动的方法，所述方法包括：如果动物的位置在转向区域内，则将动物转向到转向区域之外。

图8示出了根据这方面的实施例，其中定义了转向区域200。该区域内的任何动物50都将被引导出转向区域200。

在该方面的一些实施例中，也定义了期望区域100。图9示出了图8的转向区域200和期望区域100。在期望区域100内有动物50。根据该方面，不对动物50施加转向。类似地，在该实施例中，虽然动物50’在期望区域之外，但它不在转向区域内，因此不对动物50’施加转向。动物50”处于转向区域200中，因此根据该方面，将动物50”转向到转向区域200之外。

虽然图9中的转向区域200和期望区域100不必相对于参考来定义，但是应当理解，在一些实施例中，转向区域200和/或期望区域100是相对于先前描述的参考来定义的。还应当理解，如前所述，能够使转向区域200沿着定义的路径朝向目的地位置550移动，以便将转向区域200前方的动物“推”向目的地位置550。

根据另一方面，提供了一种将动物从起始位置转向目的地位置的方法，所述方法包括：如果动物的位置在转向区域内，则将动物从转向区域转向期望区域。在一个方面，定义了分流线，在分流线的包含目的地位置的那侧具有期望区域，分流线的另一侧具有转向区域。

图10示出了根据该方面的实施例。在该视图中看到的是分流线300，其中转向区域200在后，期望区域100在前。在期望区域100内还看到起始位置500。一旦建立这种布置，这种布置将使分流线300“后面”的任何动物50’从转向区域200转向期望区域100。位于分流线前面的任何动物50(在期望区域中的任何动物或者甚至已经在期望区域100与目的地位置之间的任何动物)将不会被转向。

图11示出了当使分流线300开始沿着箭头方向朝向目的地位置550移动时图10的布置。

如箭头所示，图12示出了使分流线300沿着定义的路径520从起始位置500向目的地位置550移动的实施例。

根据另一方面，在一些实施例中，如图13所示，路径520可以被分为几段，在路径520上定义一个或多个航路点WP_i。这能够定义路径520，该路径520能够提供非线性路线以引导动物绕过障碍物或可能存在于起始位置500与目的地位置550之间的路径中的其他特征。

图14示出了该方面的应用，路径520具有两个航路点WP₁和WP₂。在该示例中，路径520必须被定义成将动物从起始位置500向目的地位置550引导，然而，由于通过路径的土地的特性600的存在，具体地在该示例中是树木，动物无法从起始位置500沿直线到达目的地位置550而是必须沿着穿过树木的“弯曲”路径被引导。

在一些实施例中，分流线300被定向成使得其基本上垂直于将分流线连接到下一个航路点WP_i的路径线520。

图15示出了起始位置500与目的地位置550之间的路径520，其中在路径520内定义了两个航路点WP₁和WP₂。根据该方面，分流线300将被定向为基本上垂直于其正在沿着行进的路径520。从图15可以看出，WP₁与WP₂之间的分流线300被示出为基本上垂直于WP₁与WP₂之间的路径520的那部分。在此之前，当分流线300在起始位置500与第一航路点WP₁之间的路径520上时，(由虚线的分流线300’表示)，分流线300基本上垂直于路径的该部分。类似地，在未来的时间，当分流线300到达航路点WP₂与WP₃之间的路径520的部分(由虚线的分流线300”表示)时，分流线300将再次转向，使得其方向基本上垂直于路径的那部分。

在一些实施例中，当分流线开始移动到航路点之后的相关路段时，方向将翻转。

当分流线沿着“弯曲的”路径520移动时改变分流线的方向的好处是，它有助于更清晰地聚焦于沿着路径520朝向目的地点550的动物的放牧方向并且有助于将那些动物带到路径520之上(如图中所见)，围绕并朝向目的地550。

在其他实施例中，能够提供更“平滑”的取向转变，使得当分流线300开始沿着路径520的下一段移动时，从一个垂直取向到下一个取向的跳跃不会那么突然。在这样的实施例中，分流线300的取向随着分流线沿着路径520移动而被改变，并且在一些实施例中，分流线300的取向取决于分流线300与未来点(例如，目的地或未来航路点W_i)的接近度。

图16示出了该方面的实施例，其中，确定了最大偏离角θ_dev。在一些实施例中，θ_dev由连接航路点WP_i和航路点WP_i+1的线与连接航路点WP_i和航路点WP_i+2的线之间的航路点WP_i处的锐角定义。

瞬时夹角θ_inst由连接航路点WP_i和航路点WP_i+1的线与连接航路点WP_i和航路点WP_i+2的线之间的分流线处的锐角定义。

如图16所示，如果瞬时夹角θ_inst大于最大偏离角θ_dev，则分流线朝向前方的点(例如航路点WP_i+2)旋转。

在图16中，最大偏离角θ_dev被示出为第一航路点WP_i处的锐角。如图16所示，当分流线300朝向航路点WP_i+1移动时，它具有瞬时夹角θ_inst1。由于该夹角θ_inst1仅略大于为该路径段设置的最大偏离角θ_dev，因此，分流线只需要很小的转向，即可使其夹角θ_inst1小于最大偏离角θ_dev。

随着分流线300继续沿着路径520移动(并变成分流线300’)，其瞬时夹角θ_inst，具体地θ_inst2变得甚至大于最大偏离角θ_dev，因此其取向更多地转向WP_i+1使得其瞬时夹角θ_inst2减小至小于最大偏离角θ_dev。以这种方式，分流线300保持“指向”未来点，从而使得前面的牧群动物在路径520上更渐进地转弯，因此更有可能使它们保持在正轨上。

在一些实施例中，能够通过将分流线300弯曲为样条轨迹来实现更集中或“更紧密”的放牧或引导协议。图17示出了在航路点WP₁与WP₂之间的路径520上的直线的分流线300(S)。分流线300能够向内弯曲以形成“抛物线”轨迹。如本领域技术人员理解的那样，通过设置相对于渐近线(或原始的分流线300)的位移轨迹角来控制向内弯曲的程度，从而控制抛物线的“宽度”。

这有效地在轨迹内产生了期望区域100，动物被引向该区域。改变样条轨迹抛物线的“窄度”的能力提供了根据曲线经过的航路点Wi改变放牧的严格性的能力，这能够根据设置有航路点的土地的一个或多个特征来建立。例如，返回参考图14，在起始位置500处，分流线能够是如图14所示的垂直线。当分流线沿着两侧具有树木600的路径520朝向土地区域移动时，能够将附加航路点WP₀插入到不需要改变路径方向的路径中，但是附加航路点WP₀能够是使分流线弯曲和变窄(例如，图17中样条S¹的形式)以便更紧密地放牧动物并使动物穿过由树木600所限定的较窄路径的信号。当分流线穿过树木并到达航路点WP₂时，这能够用作再次将分流线打开到更宽的构造的信号，例如图17中的S³。

图18示出了使图17的样条轨迹沿着经过航路点WP₁和WP₂的位于起始位置500与目的地位置550之间的路径520移动的另一实施例。在这些实施例中，能够将样条轨迹的内部定义为期望区域100，在期望区域100内的任何动物50不被转向。在一些实施例中，位于期望区域100之外但不在分流线300(在一些实施例中，它们能够由顶点处的样条轨迹抛物线的渐进线提供)后面的转向区域200中的动物50’也能够不被转向，或者在其他实施例中，所述动物50’可以朝向期望区域100转向，如同先前参考图1A至图3D所说明的实施例中那样，或者，在又一其他实施例中，如果动物50’具有允许的航向范围ψ内的航向，则它们可以不被转向，但是如果动物50’的航向超出允许的航向范围ψ，则它们可能被转向，如同先前参考图4和图5所说明的那样。分流线后面的转向区域200内的任何动物50”将被转向允许区域或分流线300前面的区域。

在一些实施例中，抛物线的轴线可以被定向成与抛物线在其上行进的各航路点之间的路径520一致(因此，分流线保持基本垂直于路径520，如参考图15详述的那样)，或者可以实现参考图16所描述的动态定向期望区域100的更紧密的放牧协议，如图19所示。

在一些实施例中，如图18和图19所示，参照参考10定义分流线300和期望区域100，并且通过使参考10沿着路径520移动而沿着路径520移动分流线300和期望区域100。

上述各个方面可以以各种方式实施。在一些方面，刺激装置将有效地是“哑”装置，其在接收到远程接收的刺激命令信号时产生刺激并向动物施加刺激。在这些方面，任何感测和处理由远程装置完成，所述远程装置根据处理生成用于传输到适当刺激装置的刺激命令信号。

在这些方面，刺激命令信号可以直接传输到动物身上的刺激装置，或者可以传输到位于整个土地的一个或多个地面收发器或转发器，进而将刺激命令信号中继到适当的刺激装置。

在一些其他方面，刺激装置执行所有必要的感测和处理，并且根据其自身处理的结果施加刺激。

在一些其他方面，一些处理是远程进行的，一些是由刺激装置进行的。

在“哑”刺激装置的广义方面，提供了如图20所示的刺激装置800。在一些实施例中，刺激装置800具有微型处理器820、电源810、天线830和刺激器840。

在一些实施例中，电源810由电池提供。在一些实施例中，电源810由太阳能电池板提供。在一些实施例中，电源810由电池和随时间的变化给电池充电的太阳能电池板提供。

在一些实施例中，刺激器840是用于产生施加于动物的电刺激的电刺激器。在一些实施例中，刺激器840是用于产生施加于动物的振动的振动刺激器。在一些实施例中，刺激器是用于产生施加于动物的触觉信号的触觉刺激器。在一些实施例中，刺激器840提供两种或更多种类型的刺激，例如振动刺激和电刺激。在一些实施例中，提供了两个或更多个刺激，包括1个、2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个、10个或更多个。

在一些实施例中，在如图21所示的环境中使用参考图20说明的那种类型的装置800。在该环境中，提供一个或多个刺激装置800，在使用时，各刺激装置800连接到相应的动物，以使得该装置800产生的任何刺激将被该动物感知。还在实际土地上提供了处理装置900，该处理装置900能够是远程计算机终端，或者甚至是在通信范围内的建筑物中更远的地方。在使用中，处理装置900接收与特定刺激装置800的位置(以及与其连接的动物的位置)相关的位置数据1200，并且根据先前所述的一种或多种方法处理位置数据而产生刺激命令信号1000。该刺激命令信号1000由处理装置传输到相关的刺激装置800。在一些实施例中，一个或多个收发器/转发器1100位于该所属地的周围，以便能够从处理装置接收刺激命令信号1000，并以相同或不同的方式将刺激命令信号1000发送到相关的刺激装置。

在其他实施例中，刺激命令信号通过任何方便的网络(包括电信网络)直接传输到相关的刺激装置。

刺激命令信号向相关的刺激装置800提供指令以根据上述一种或多种方法产生适当的刺激来引导动物。然后，在广义方面，提供了一种用于根据本文说明的一种或多种方法对动物施加刺激的装置。

图22A和图22B示出了为上述处理设置的合适通信的示例。图22A示出了用于将数据从一个或多个传输站1100形式的系统传输到装置800…800n中的一个或多个的布置。图22B示出了用于从装置800…800n中的一个或多个接收数据到一个或多个接收站1100的布置。

应当理解，能够使用任何合适的通信系统和协议。这样的系统的实例是远程(LoRa)系统(LoRaWAN)。这是一种能够以低功耗实现远距离(例如，10km或更长)的无线数据通信技术。本领域技术人员将很好地理解该系统的细节，他们将能够在给定区域内建立适当的网络以在乡村所属地上提供远距离通信。

如本领域技术人员将理解的，能够接收刺激命令信号并将其转换为用于施加到佩戴该装置的动物的刺激的任何装置800是合适的。

根据其他方面，刺激装置800被完全集成并且根据需要执行刺激的所有必要的数据接收、处理、感测和生成。

图23示出了根据一些实施例的用于这种类型的装置800的合适架构的系统框图。示出了用于加载相关指令的SoC微型处理器IC 820，以定义路径820、各种航路点和通用的系统参数(如下面将更详细地说明的)、以及用于比较动物相对于设定路径的位置并判定在必要时是否产生什么刺激以及控制芯片上的所有其他子系统的计算算法。适用于此用途的芯片的实例是乐鑫系统(Espressif Systems)(上海)有限公司提供的乐鑫(Espressif)ESP8266或ESP32系列，然而，也可以使用能够执行这些功能的任何其他芯片。

如先前说明的，电源810可以由电池、太阳能电池板或它们的组合提供，并且还可以包括用于提供恒定电压供应的电路，其中系统产生的电压能够变化。

还提供了用于提供接收功能和发送功能的通信模块830a、830b，此外，通信模块830a、830b能够是取决于所使用的通信系统的任何合适的形式，包括与LoRa系统一起使用。适用于模块830b外的通信装置的实例是用于LoRa协议的RFM95W-915S2装置，由制造商RF解决方案提供。在一些实施例中，模块830a中的通信可以由上述乐鑫芯片的内置通信功能提供，或者在一些实施例中，可以提供单独的装置。

在一些实施例中，即使所有的处理和刺激都由装置800控制，但是它仍然从外部源接收数据，以允许上传新的路径、航路点和系统参数以及任何软件更新。

GNSS(Global Navigation Satellite System：全球导航卫星系统)模块850提供佩戴装置800的动物的位置的位置数据，并且将该位置数据提供给微型处理器820以用于其计算。GNSS系统可以是提供自主地理空间定位的任何合适的卫星定位系统。这包括GPS、GLONASS、Galileo和北斗(Beidou)。在一些实施例中，在适当的情况下，也可以使用其他非卫星定位系统，例如在蜂窝网络中使用信号。

在一些实施例中，设置硬件状态监测模块860以将与硬件状态(例如，温度、绝缘、电池充电状态)有关的数据提供给微型处理器820。该数据可以由微型处理器820使用和/或经由通信输出模块830b传送给系统用户。能够提供这种监测功能的芯片的实例是由Maxim集成产品公司提供的MAX17043电池电量计充电状态IC。然而，应当理解，可以使用任何其他合适的装置。

一旦微型处理器820处理了所有的输入数据，并且确定对动物施加刺激，则控制信号被发送到触觉驱动器841以驱动触觉刺激器840。适用于触觉驱动器的设备的实例是德州仪器公司(Texas Instruments Incorporated)提供的DRV2605 IC。

在其他实施例中，如果使用其他刺激形式，例如简单的振动刺激或电刺激，则触觉驱动器841可以由其他合适的驱动器代替。

图24示出了覆盖有虚拟路径520的土地区域的示例。在该示例中，在起始位置500与目的地位置550之间定义路径520，在路径520上定义多个航路点WP_i。在该示例中，路径使动物经过多个地理特征，例如图24中指示的各种水坑。在一些实施例中，航路点可以被设置为利用可以充当动物引诱物的土地的自然特征或特点，例如水坑。

在一些实施例中，航路点由GNSS坐标定义，例如纬度(Lat)和经度(Lng)。通过定义多个航路点，来定义路径520。

根据一个方面，如下面将参考图28更详细地说明的，由于使用先前所述的各种方法比较由GNSS模块850测量的动物位置，因此被转换成刺激信号的转向指令由微型处理器820自动生成。

图25示出了能够被编程到装置800中以定义多个航路点并定义土地区域的路径的一些参数(例如先前参考图24所述的)。从图25中可以看出，针对所定义的各航路点(在该示例中为11个航路点)提供Lat和Lng坐标。应当注意，一些实际坐标数字已经被字母替换，以便概括位置。

在一些实施例中，如果在紧急情况下(例如，检测到火灾或捕食者)需要将动物或畜群引向特定点，则提供“故障保护航路点”。在这种情况下，能够使用更严格的转向协议来确保动物尽快到达那个点。

在图25所示的示例中，故障保护航路点被提供为Lat–AB.556587且LngCDE.159335。

然后，输入通用的定义路径航路点，各定义路径航路点具有自己的Lat坐标和Lng坐标。从数字中可以看出，各坐标都将航路点从最后一个位置推进到一个新的“近端”的位置。

还提供了用于定义转向细节的部分。在一些实施例中，这些能够包括“分流线最大距离”，在该示例中，分流线最大距离被输入为5米。该参数等于之前说明的参考距离。

还能够提供“总距离”值，指示路径520行进的总距离。在该示例中，提供的值为1965.4米。

还能够设置“估计的分流线速度”，以控制如先前参考图10至图19所述的分流线300的移动速度。在该示例中，分流线300的移动速度被设置为0.05米/秒。较高的值将使分流线300沿着所定义的路径520以更大的速度移动。

还能够设置“CMAR转向角”。该角是指先前参考图4、图5和图7所说明的允许的航向范围，并且该角可以根据是否需要更严格或更宽松的转向协议来窄地或宽地设置。在该示例中，该角设定为22°。

在一些实施例中，如图26所示，可以设置各种通信设置。该图所示的项是：

-数据上传速率：这是单个节点遥测上传之间所允许的最大间隔

-指令检查：这是检查/接收指令之间允许的最大间隔

-连接检查：这是检查存在2类基站之间允许的最大间隔

-通信塔距离估计：这是在开始通信以检查指令之前允许的最低信号强度

在一些实施例中，如图27所示，能够设置各种“校正周期设置”。该图所示的项是：

-最大校正周期：节点通过“合规性”测量确定的允许的最小到最大校正周期的范围

-违规计数：执行航向&位置评估之前所需的GPS样本的数量

-航向精度：加上或减去这个以度为单位的误差值，允许具有GPS单元提供的可接受的航向值

-周期间隔：重新检查/重新评估合规性的最短时间和最长时间

-校正调解角范围：CMAR是其中动物的方位被认为符合给定路径的角范围(称为“允许的航向”)。

应当理解，图25至图27的视图可以呈现为系统的用户界面，该用户界面可以用于控制所述的各个方面。当然，还应当理解，可以以许多其他方式提供数据输入的信息和方法。

图28示出了根据使用分流线300的一些实施例的用于确定动物沿着设定路径520的合规性的算法的步骤的流程图的示例。

例如，从步骤700开始，使装置800以预设间隔从“睡眠”模式进入到“唤醒”模式。这有助于节省电力而不是让装置800一直“醒着”。在步骤700进入“唤醒”模式之后，在步骤701进行位置采样，以确定动物在该特定时间的位置。在一些实施例中，该数据是从如前所述的GNSS/GPS模块850接收的，并且能够作为一组Lat坐标和Lng坐标来提供。

在步骤702，例如使用定义分流线速度和系统时钟的系统数据来确定分流线300的当前位置。在步骤703，根据多个标准来检查样本，以确保它是用于计算的有效样本。例如，如果满足以下条件，则样本可以被视为“合格”：

-至少有3个卫星参与计算(3D定位)

-纬度精度在以米为单位的预设值(hAcc)内，例如10米以下

-经度精度在以米为单位的预设值(vAcc)内，例如10米以下

-航向精度在给定指令设置的定义航向精度范围内

如果确定样本不合格，则过程返回到步骤701以获得新的位置样本。如果在步骤703确定样本合格，则该方法进行到步骤704，以使用从步骤701获得的位置样本来确定动物的位置和航向，从而确定位置，在一些实施例中，将该位置与先前的位置进行比较，以确定动物的航向。

在步骤705，如果确定动物与分流线300的距离小于如先前参考图25所述所设置的系统设置(即，“分流线最大距离”，在该示例中被设置为5米)，则该方法进行到步骤706以将装置800置于“睡眠”模式以节省电力，直到在步骤700以下一个预设间隔(例如，10分钟)再次将其唤醒并重复该过程。该装置能够在这个阶段被置于“睡眠”模式，因为系统已经认为动物的位置相对于参考10(在使用参考10的实施例中)和/或分流线300是可接受的，并且如先前所述不需要校正或刺激。

然而，在步骤705，如果系统确定动物与分流线300的距离被确定为小于如先前参考图25所述所设置的系统设置(即，“分流线最大距离”，在该示例中被设置为5米)，则该方法进行到步骤707以判定动物的航向是否大于允许的航向范围(如先前参考图25所述的先前在系统设置中先设置的，并且在“CMAR转向角”项下设置为22°)。如果该步骤的判定是动物的航向不大于允许的航向范围，则该方法进行到步骤709并设置倒计时以在稍后的间隔时间(例如，2分钟)重新检查航向。当倒计时结束时，该方法再次进行到步骤701并重复该过程。

如果在步骤707判定动物的航向大于允许的航向范围，则在步骤708，必须校正动物的运动并且对动物施加适当的刺激。在步骤708施加刺激之后，该方法进行到步骤709并设置倒计时，并且重复该过程以查看在施加刺激之后动物是否回到正轨。

应当理解，上面参考图28所说明的步骤是许多可能变化中的一些，并且在一些实施例中不需要以该顺序执行。还应当理解，这些步骤将根据如先前所述使用的特定协议而有所不同。例如，如果所使用的转向协议只是先前参考图1A至图1D所述的“期望区域”方法或参考图2A至图3D所述的“参考和参考距离”方法，则将不使用航向数据。

因此，广泛提供了一种判定是否对动物施加刺激的方法，该方法包括：确定动物的位置；将所确定的动物位置与一个或多个系统设置进行比较；以及如果动物的位置在一个或多个系统设置的一个或多个之外，则判定对动物施加刺激。

在一些实施例中，系统设置包括距参考的距离和航向。

还应当理解，可以用许多不同的方式进行动物的转向。例如，在一些实施例中，动物可以具有两个装置，每只耳朵一个。如果动物左耳上的装置被激活(即，施加刺激)，则这可能会向动物发出左转的信号。如果动物右耳上的装置被激活，则这可能会向动物发出右转的信号。在其他实施例中，可以使用单个设备，并且可以将动物向左转或向右转(或甚至停止或开始)的指令编码为所施加刺激的模式，例如触觉刺激，或一系列电刺激，或一系列音频刺激。一些方法很快被动物采用，而另一些方法可能需要一些训练。

此外，在广泛的方面，提供了一种通过对一个或多个动物施加一种或多种刺激来控制一个或多个动物的移动的系统，一种或多种刺激的施加由本文所述的方法中的任何一种或多种来确定。

本领域技术人员将理解，可以使用多种技术和方法中的任一种来表示信息和信号。例如，在整个说明书中可以引用的数据、指令、命令、信息、信号、位、符号和芯片，可以由电压、电流、电磁波、磁场或粒子、光场或粒子、或其任意组合来表示。

本领域技术人员还将理解，结合本文公开的实施例说明的各种说明性逻辑块、模块、电路和算法步骤可以实现为电子硬件、计算机软件或指令、或两者的组合。为了清楚地说明硬件和软件的这种可互换性，上文已经根据各种说明性组件、块、模块、电路和步骤的功能大体说明了它们。这种功能是作为硬件还是软件来实现的，取决于特定的应用程序和对整个系统施加的设计约束。技术人员可以针对各特定应用以不同的方式实现所说明的功能，但是这些实现决定不应被解释为导致偏离所要求保护的范围。

结合本文公开的实施例说明的方法或算法的步骤可以在硬件中直接执行、在由处理器执行的软件模块中执行、或在前述两者的组合中执行。对于硬件实施方式，处理是可以在一个或多个应用程序专用集成电路(ASICs：application specific integratedcircuits)、数字信号处理器(DSPs：digital signal processors)、数字信号处理设备(DSPDs：digital signal processing devices)、可编程逻辑设备(PLDs：programmablelogic devices)、现场可编程门阵列(FPGAs：field programmable gate arrays)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、被设计成执行本文所说明的功能的其他电子单元、或者前述这些的组合内予以实施的。也被称为计算机程序、计算机代码或指令的软件模块可以包含许多源代码或目标代码段或指令，并且软件模块可以存在于诸如RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、DVD-ROM、蓝光光盘、或任何其他形式的计算机可读介质等计算机可读介质中。在一些方面，计算机可读介质可以包括非暂时性计算机可读介质(例如，有形介质)。另外，对于其他方面，计算机可读介质可以包括暂时性计算机可读介质(例如，信号)。上面的组合也应该被包括在计算机可读介质的范围内。在其他方面，计算机可读介质可以与处理器集成。处理器和计算机可读介质可以存在于ASIC或相关设备中。软件代码可以存储在存储器单元中，并且处理器可以被构造为执行所述软件代码。存储器单元可以在处理器内或处理器外部实现，在这种情况下，存储器单元能够经由现有技术已知的各种方式可通信地连接到处理器。

另外，在广泛的方面，提供了一种计算机可读介质，其包含使计算机执行本文所述的任一种或多种方法的步骤的指令。

此外，应当理解，用于执行本文所述的方法和技术的模块和/或其他合适的装置能够由计算设备下载和/或以其他方式获得。例如，这样的设备能够连接到服务器以促进用于执行本文所述的方法的装置的传输。可替代地，能够经由存储装置(例如，RAM、ROM、诸如压缩盘(CD)或软盘等物理存储介质等)来提供本文所述的各种方法，使得计算设备能够在将存储装置连接到该设备或提供给该设备时获得各种方法。此外，能够利用用于将本文所述的方法和技术提供给设备的任何其他合适的技术。

在一种形式中，提供了一种用于执行本文提出的方法或操作的计算机程序产品。例如，这样的计算机程序产品可以包括其上存储(和/或编码)有指令的计算机(或处理器)可读介质，所述指令可由用于执行本文所述的操作的一个或多个处理器执行。对于某些方面，计算机程序产品可以包括封装材料。

本文公开的方法包括用于实现所述方法的一个或多个步骤或动作。在不脱离权利要求的范围的情况下，方法步骤和/或动作可以彼此互换。换句话说，除非指定了特定的步骤或动作的顺序，否则在不脱离权利要求的范围的情况下，可以修改特定步骤和/或动作的顺序和/或使用。

如本文所使用的，术语“确定”包括多种动作。例如，“确定”可以包括估算、计算、处理、推导、调查、查找(例如，在表、数据库或其他数据结构中查找)和查明等。此外，“确定”可以包括接收(例如，接收信息)和访问(例如，访问存储器中的数据)等。此外，“确定”可以包括解析、筛选、选择和建立等。

系统可以是包括显示设备、处理器和存储器以及输入设备的计算机实现的系统。存储器可以包括用于使处理器执行本文所述的方法的指令。处理器存储器和显示设备可以被包括在标准计算设备中，例如台式计算机、便携式计算机设备(例如，膝上型电脑或平板电脑)，或者它们可以被包括在定制设备或系统中。计算设备可以是单一计算或可编程设备，或者是包括经由有线或无线连接方式在操作上(或功能地)连接的若干组件的分布式设备。

所使用的任何输入/输出接口可以包括使用预先规定的通信协议(例如，蓝牙、Zigbee、IEEE 802.15、IEEE 802.11、TCP/IP、UDP等)与另一设备中的等效通信模块进行通信的网络接口和/或通信模块。还可以包括图形处理单元(GPU：graphical processingunit)。显示设备可以包括平板显示器(例如，LCD、LED、等离子、触摸屏等)、投影仪、CRT等。计算设备可以包括单CPU(单核)或多CPU(多核)或多个处理器。计算设备可以使用并行处理器、向量处理器，或可以是分布式计算设备。存储器可操作地连接到处理器并且可以包括RAM和ROM部件，并且可以设置于设备内部或外部。存储器可以用来存储操作系统和其他软件模块或指令。(一个或多个)处理器可以被构造成加载且执行存储于存储器中的软件模块或指令。

在整个说明书和所附的权利要求中，除非上下文另有要求，否则词语“包括”和“包含”以及诸如“含有”和“具有”等变体将会被理解为暗示了包含所陈述的整数或整数组，但不排除任何其他整数或整数组。

在本说明书中对任何现有技术的引用不是且不应当被认为是对于其中这种现有技术形成了公知常识的一部分的任何形式的建议的一种承认。

本领域技术人员将理解，本文说明的各个方面在其使用时不限于所说明的特定应用。关于本文所说明或描述的特定元件和/或特征，并不限制于在实施方案中的本公开内容。应当理解的是，各个方面不限于所公开的一个或多个实施方案，而是能够在不脱离由以下权利要求书所记载和限定的保护范围的情况下进行各种各样的重新布置、修改和替换。