KR0123405B1 - 동물훈련용 충격파발생장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 동물에게 가하는 전기적 자극의 세기를 조절하여 효과적으로 동물을 훈련시키는 동물훈련용 충격파발생장치에 관한 것으로써, 훈련자가 조절한 자극세기에 따라 동물에게 전기적 자극을 가하도록 RF제어신호를 송신하는 송신수단과, 상기 송신수단으로부터 송신되는 RF제어신호를 전기적인 신호로 증폭하는 수신수단과, 상기 수신수단에 의해 증폭된 전기적인 신호를 복조하여 비밀신호가 충격발생유니트에 내장된 코드번호와 일치하는지를 검파하는 검파수단과, 상기 검파수단에 의해 검파된 비밀번호가 코드번호와 일치할경우에는 RF제어신호가 해당 충격발생유니트에 보내오는 명령이라고 판단하여 자극세기에 해당하는 전압펄스를 발생하는 펄스발생수단과, 상기 펄스발생수단으로부터 발생되는 전압펄스를 회로동작에 적합한 전압으로 증폭하여 출력하는 버퍼수단과, 상기 버퍼수단으로부터 출력되는 전압을 입력받아 온/오프 스위칭하는 스위칭수단과, 상기 스위칭수단의 온/오프에 따라 고전압을 발생하는 고전압발생수단과, 상기 고전압발생수단으로부터 발생되는 고전압을 동물에게 가하도록 동물의 피부에 접촉되는 전극으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

동물훈련용 충격파발생장치

제1도는 본 발명의 일실시예에 의한 동물훈련용 충격파발생장치의 개략적인 외관도.

제2도는 본 발명의 일실시예에 의한 동물훈련용 충격파발생장치의 개략적인 제어블록도.

제3도는 본 발명의 일실시예에 의한 입력펄스의 파형도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 송신수단 11 : 동작스위치

12 : 세기조절스위치 13 : 안테나

20 : 충격발생유니트 21 : 몸체

22,23 : 전극 24 : 벨트

30 : 수신수단 31 : 안테나

40 : 검파수단 50 : 펄스발생수단

60 : 버퍼수단 70 : 스위칭수단

80 : 고전압발생수단

본 발명은 전기적 자극을 가하여 돌물을 훈련하는 장치에 관한 것으로, 특히 동물에게 가하는 전기적 자극의 세기를 조절하여 효과적으로 동물을 훈련시키는 동물훈련용 충격파발생장치에 관한것이다.

일반적으로, 종래의 동물훈련장치는 동물이 바람직하지 않은 어떤 행동(예를 들면, 개가 사람을 공격하거나 지나치게 짖을 경우, 땅을 파헤치거나 가구, 신발을 물어뜯는 등의 행동)을 할때, 동물에게 전기적 자극을 가하여 상기와 같은 행동을 억압하는 방식을 사용하였다.

상기와 같은 방식에 의해 고안된 동물훈련장치로서는 1978년 1월 31일자로 출원된 미합중국 특허출원 제 874,033호가 있다.

동 공보에 개시된 동물훈련장치는 동물이 바람직하지 않은 어떤 행동(사람이 원하지 않는 행동)을 할때, 훈련자가 송신기에 부착된 푸쉬버튼 또는 터치식 버튼을 동작시키면, 스피커에서 특정소리가 발생함과 동시에 동물의 목이나 목 이외의 부위에 전기적 자극이 가해진다.

따라서 동물은 특정소리의 발생과 함께 가해지는 전기적 자극에 의해 바람직하지 않은 행동을 억압하게 되는데, 이와같은 동작을 여러번 반복하면, 동물은 전기적 자극을 가하지 않아도 스피커에서 발생하는 특정소리에 대해 전기적 자극을 가한 것과 동일한 반응을 나타낸다.

즉, 훈련자가 상기 송신기에 부착된 또 다른 버튼을 동작시키면, 스피커에서 특정소리만 발생하고, 동물에게는 전기적 자극이 가해지지 않음에도 불구하고 동물은 전기적 자극을 가한 것과 동일한 반응을 나타내면서 바람직하지 않은 행동을 억제하게 된다.

그런데, 이와 같은 종래의 동물훈련방식에 있어서는 동물에 따라 느끼는 전기적 자극이 다름에도 불구하고 동물에게 가해지는 전기적 자극의 세기를 조절할 수 없기 때문에 지속적인 훈련효과를 얻을 수 없을 뿐만 아니라, 동물에 따라서는 치명적인 고통을 줄 수 있다는 문제점이 있었다.

한편, 동공보에 개시된 동물훈련장치 이외에 동물에게 가해지는 전기적 자극의 세기를 조절할 수 있는 동물훈련장치도 있으나, 이러한 종래의 동물훈련장치는 동물의 피부에 접촉되는 수신기에 핀을 삽입하는 형태로서 훈련자가 여러가지 핀을 교환하면서 전기적 자극의 세기를 조절하는 방식이기 때문에 사용하기가 불편하다는 문제점이 있었다.

또한, 송신기에서 전기적 자극의 세기를 조절할 수 있는것도 있으나, 조절단자가 본체내부에 들어 있기 때문에 훈련자가 자극의 세기를 조절할때마다 본체 뚜껑을 열어야 한다는 불편함이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로써, 본 발명의 목적은 동물에게 가하는 전기적 자극의 세기를 조절하여 동물에게 치명적인 고통을 주지 않고도 지속적인 훈련효과를 얻을 수 있는 동물훈련용 충격파발생장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 스위칭소자에 입력되는 전압 또는 전류의 펄스폭을 제어하여 동물에게 가하는 전기적 자극의 세기를 조절함으로써 자극세기의 조절이 간편하여 사용하기가 편리할 뿐만 아니라, 회로구성이 간단하여 제조비를 절감할 수 있는 동물훈련용 충격파발생장치를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 동물훈련용 충격파발생장치는 훈련자가 조절한 자극세기에 따라 동물에게 전기적 자극을 가하도록 RF제어신호를 송신하는 송신수단과, 상기 송신수단으로부터 송신되는 RF제어신호를 안테나를 통해 받아서 소정레벨의 전기적인 신호로 증폭하는 수신수단과, 상기 수신수단에 의해 증폭된 전기인 신호를 복조하여 RF제어신호에 포함된 비밀번호가 충격발생유니트에 내장된 코드번호와 일치하는지를 검파하는 검파수단과, 상기 검파수단에 의해 검파된 비밀번호가 코드번호와 일치할경우에는 상기 송신수단으로부터 송신되는 RF제어신호가 해당 충격발생유니트에 보내오는 명령이라고 판단하여 훈련자가 조절한 전기적 자극의 세기에 해당하는 전압펄스를 발생하는 펄스발생수단과, 상기 펄스발생수단으로부터 발생되는 전압펄스를 상기 충격발생유니트의 회로동작에 적합한 전압으로 증폭하여 출력하는 버퍼수단과, 상기 버퍼수단으로부터 출력되는 전압을 입력받아 온/오프 스위칭하는 스위칭수단과, 상기 스위칭수단의 온/오프에 따라 베터리전압을 인가받아 고전압을 발생하는 고정압발생수단과, 상기 고전압발생수단으로부터 발생되는 고전압을 동물에게 가하도록 동물의 피부에 접촉되는 전극으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

제1도에 도시한 바와 같이, 참조부호 10은 사용자(이하, 훈련자라 한다)의 조작에 따라 동물에게 전기적 자극을 가하도록 안테나(13)를 통해 RF(Radio Frequency) 제어신호를 송신하는 휴대용 송신기(10: 이하, 송신수단이라한다)이고, 상기 송신수단(10)의 전면 중앙에는 상기 안테나(13)를 통해 송신되는 RF제어신호의 송신을 온/오프제어하는 버튼식의 동작스위치(11)가 장착되어 있다.

상기 송신수단(10)의 우측상단에는 동물에게 가하는 전기적 자극의 세기를 용이하게 조절하도록 로터리식의 세기조절스위치(12)가 장착되어 있다.

그리고, 참조부호 20은 상기 송신수단(10)으로부터 안테나(13)를 통해 송신되는 RF제어신호를 도시되지않은 안테나를 통해 받아서 훈련자가 상기 세기조절스위치(12)에 의해 조절한 전기적 자극의 세기에 따라 고전압을 발생하여 동물에게 가하는 충격발생유니트의 본체(이하, 충격발생유니트라 한다)이다.

상기 충격발생유니트(20)에는 상기 송신수단(10)으로부터 안테나(13)를 통해 송신되는 RF제어신호를 받아서 상기 세기조절스위치(12)에 의해 훈련자가 선택한 자극의 세기가 어느정도 인지를 판단하여 전압 또는 전류펄스를 발생하고, 발생된 전압 또는 전류펄스에 따라 스위칭소자를 스위칭하여 고전압을 발생하는 일련의 회로동작을 수행하도록 인새회로기판(PCB:Printed Circuit Board)을 내장하는 몸체(21)가 하부에 장착되어 있고, 상기 몸체(21)의 상부에는 상기 몸체(21)에서 발생되는 고전압을 동물에게 가하도록 동물의 목이나 다른 부위의 피부에 접촉되는 두 개의 전극(22,23)이 장착되어 있다.

또한, 두개의 전극(22,23)이 장착된 상기 몸체(21)의 상단에는 상기 충격발생유니트(20)를 동물의 목이나 기타 다른 부위에 장착시키도록 원형상의 벨트(24)가 장착되어 있다.

다음에는, 상기와 같이 구성된 동물훈련용 충격파발생장치의 제어블록도를 제2도를 참조하여 설명한다.

제2도에 도시된 바와 같이, 송신수단(10)은 훈련자의 조작에 따라 동물에게 전기적 자극을 가함과 동시에 동물에게 가하는 전기적 자극의 세기를 용이하게 조절하도록 안테나(13)를 통해 RF제어 신호를 송신하고, 송신수단(30)은 상기 송신수단(10)으로부터 송신되는 RF제어신호를 안테나(31)를 통해 받아서 소정 레벨의 전기적인 신호로 증폭한다.

그리고, 검파수단(40)은 상기 수신수단(30)에 의해 증폭된 전기적인 신호를 복조하여 상기 송신수단(10)으로부터 송신되는 RF제어신호에 포함된 비밀번호가 상기 충격발생유니트(20)에 내장된 코드번호와 일치하는지를 검파하여 해당 충격발생유니트(20)에 보내오는 명령인가를 해석하고, 펄스발생수단(50)은 상기 검파수단(40)에 의해 검파된 비밀번호가 코드번호와 일치할 경우에는 상기 송신수단(10)으로부터 송신되는 RF제어신호가 해당 충격발생유니트(20)에 보내오는 명령이라고 판단하여 상기 송신수단(10)의 세기조절스위치(12)에 의해 훈련자가 선택한 자극의 세기에 따라 해당하는 전압 또는 전류펄스를 발생하는 것으로써, 이 펄스발생수단(50)은 일반적인 마이크로컴퓨터의 PWM단자를 사용해서 구현할 수도 있다.

또한, 버퍼수단(60)은 상기 펄스발생수단(50)으로부터 발생되는 전압 또는 전류펄스를 상기 충격발생유니트(20)의 회로동작에 적합한 전압 또는 전류로 증폭하여 출력하고, 스위칭수단(70)은 상기 버퍼수단(60)으로부터 출력되는 전압 또는 전류를 베이스단자에 입력받아 스위칭하는 트랜지스터이다.

또한 도면에 있어서, 고전압발생수단(80)은 상기 스위칭수단(70)의 온시에 도시되지 않은 배터리로부터 공급되는 배터리전압(Vbat)을 1차측에 인가받아 동물의 피부에 가하기 위한 고전압으로 승압시켜 2차측으로 유기시키도록 상기 스위칭수단(70)의 트랜지스터 컬렉터단자에 접속된 트랜스포머이고, 두 개의 전극(22,23)은 상기 고전압발생수단(80)으로부터 발생되는 고전압을 동물의 피부에 가하도록 상기 고전압발생수단(80)의 2차측 출력단을 동물의 피부에 접촉시키는 단자이다.

이하, 상기와 같이 구성된 동물훈련용 충격파발생장치의 작용효과를 설명한다.

먼저, 충격발생유니트(20 ; 통상, Active Collar라고도 한다)를 훈련하고자 하는 동물의 목이나 기타 다른 부위(예를 들면, 개의 목에 목고리 형태로 걸어주는 것 등)에 장착시킨 다음, 훈련자가 송신수단(10)에 부착된 세기조절스위치(12)를 이용하여 동물에게 가하는 전기적 자극의 세기를 조절한다.

이때, 훈련자가 동물에게 가하는 전기적 자극의 세기를 조절하는데 있어서, 같은 자극세기라 할지라도 동물에 따라 쇼크를 받는 정도가 다르기 때문에 훈련자는 가장 낮은 자극레벨부터 시작하여 자극의 세기를 증가시키는 것이 바람직하다.

이와 같이, 훈련자가 세기조절스위치(12)를 조작하여 동물에게 가하는 전기적 자극의 세기를 조절한 다음, 송신수단(10)의 전면중앙에 부착된 동작스위치(11)를 온시키면, 상기 송신수단(10)으로부터 비밀번호와 고주파성분을 포함하는 RF제어신호가 안테나(13)를 통해 송신된다.

상기 송신수단(10)의 안테나(13)를 통해 송신되는 RF제어신호는 안테나(31)를 통해 송신수단(30)에 수신되어 소정 레벨의 전기적인 신호로 증폭되고, 상기 수신수단(30)에 의해 증폭된 전기적인 신호는 검파수단(40)에 의해 복조되어 상기 송신수단(10)으로부터 송신되는 RF제어신호에 포함된 비밀번호가 상기 충격발생유니트(20)에 내장된 코드번호와 일치하는지를 검파한다.

상기 송신수단(10)으로부터 송신되는 RF제어신호에 포함된 비밀번호가 상기 충격발생유니트(20)에 내장된 코드번호와 일치할 경우에는 상기 송신수단(10)으로부터 송신되는 RF제어신호가 해당 충격발생유니트(20)에 보내오는 명령이라고 판단하여 펄스발생수단(50)에서는 상기 세기조절스위치(12)에 의해 훈련자가 선택한 자극의 세기에 따라 제3도의 (a)에 도시한 바와 같이, 자극세기에 해당하는 전압 또는 전류펄스를 발생한다.

따라서, 버퍼수단(60)은 상기 펄스발생수단(50)으로부터 발생되는 제3도의 (a)에 도시한 파형의 전압 또는 전류펄스를 상기 충격발생유니트(20)의 회로동작에 적합한 전압 또는 전류로 증폭하여 스위칭수단(70)에 출력한다.

이에 따라, 상기 스위칭수단(70)은 버퍼수단(60)으로부터 출력되는 전압 또는 전류를 베이스단자에 입력받아 온/오프로 스위칭한다.

상기 스위칭수단(70)의 온시에는 스위칭수단(70)의 트랜지스터 컬렉터단자에 접속된 고전압발생수단(80)에서는 도시되지 않은 배터리로부터 공급되는 배터리전압(Vbat)을 1차측에 인가받아 동물의 피부에 가하기 위한 고전압으로 승압시켜 2차측으로 유기하고, 상기 고전압발생수단(80)에 의해 발생된 고전압은 동물의 피부에 접촉되는 두 개의 전극(22,23)을 통해 동물의 목이나 기타 다른 부위에 가해진다.

따라서, 동물은 피부에 가해지는 전기적 자극에 따라 쇼크를 받게 되고, 상기와 가이 동물에게 전기적 자극을 반복적으로 가함에 따라 동물은 훈련자가 원하는 대로 행동하도록 훈련을 받게 되는 것이다.

이때, 훈련자가 송신수단(10)의 세기조절스위치(12)에 의해 동물에게 가하는 전기적 자극의 세기를 조절(예를 들어, 자극의 세기를 증가)하면, 자극세기가 조절(증가)된 RF제어신호가 안테나(13)를 통해 송신된다.

상기 송신수단(10)의 안테나(13)를 통해 송신되는 RF제어신호는 안테나(31)를 통해 수신수단(30)에 수신되어 소정레벨의 전기적인 신호로 증폭되고, 상기 수신수단(30)에 의해 증폭된 전기적인 신호는 검파수단(40)에 의해 복조되어 상기 송신수단(10)으로부터 송신되는 RF제어신호에 포함된 비밀번호가 상기 충격발생유니트(20)에 내장된 코드번호와 일치하는지를 검파한다.

상기 송신수단(10)으로부터 송신되는 RF제어신호에 포함된 비밀번호가 상기 충격발생유니트(20)에 내장된 코드번호와 일치할 경우에는 상기 송신수단(10)으로부터 송신되는 RF제어신호가 해당 충격발생유니트(20)에 보내오는 명령이라고 판단하여 펄스발생수단(50)에서는 상기 세기조절스위치(12)에 의해 훈련자가 선택한 자극의 세기에 따라 제3도의 (b)에 도시한 바와 같이, 펄스폭(Pw)이 변화된 전압 또는 전류펄스를 발생한다.

따라서, 버퍼수단(60)은 상기 펄스발생수단(50)으로부터 발생되는 펄스폭(Pw)이 변화된 전압 또는 전류펄스(제3도의 (b)에 도시한 파형)를 상기 충격발생유니트(20)의 회로동작에 적합한 전압 또는 전류로 증폭하여 스위칭수단(70)에 출력한다.

이에 따라, 상기 스위칭수단(70)은 버퍼수단(60)으로부터 출력되는 전압 또는 전류를 베이스단자에 입력받아 온/오프 스위칭한다.

그리고, 상기 스위칭수단(70)의 온시에 스위칭수단(70)의 트랜지스터 컬렉터단자에 접속된 고전압발생수단(80)에서는 도시되지 않은 배터리로부터 공급되는 배터리전압(Vbat)을 1차측에 인가받아 동물의 피부에 가하기 위한 고전압으로 승압시켜 2차측으로 유기하고, 상기 고전압발생수단(80)에 의해 발생된 고전압은 동물의 피부에 접촉되는 두개의 전극(22,23)을 통해 동물의 목이나 기타 다른 부위에 가해진다.

결론적으로 살펴볼때, 상기 동물에게 가해지는 전기적 자극의 세기는 훈련자가 세기조절스위치(12)에 의해 선택한 자극레벨에 따라 상기 펄스발생수단(50)에서 발생되는 전압 또는 전류의 펄스폭(Pw)이 변화되고, 상기 입력펄스의 펄스폭(Pw)에 따라 상기 스위칭수단(70)은 온/오프주지가 달라진다.

상기 스위칭수단(70)의 온/오프주기가 달라지면, 스위칭수단(70)에 접속된 고전압발생수단(80)에서 발생되는 고전압의 크기가 다라지기 때문에 결과적으로는 동물의 피부에 가해지는 전기적 자극의 세기가 달라지게 되는 것이다.

한편, 본 발명의 일실시예에서는 훈련자가 선택한 전기적 자극의 세기에 따라 버퍼수단에 입력되는 전압 또는 전류펄스의 펄스폭(Pw)을 변화시켜 동물에게 가하는 전압의 세기를 조절하는 방법을 예로 들어 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 훈련자가 선택한 전기적 자극의 세기에 따라 상기 버퍼수단에 입력되는 전압 또는 전류펄스의 위상을 제3도의 (b)에 도시한 펄스파형에서 제3도의 (c)에 도시한 파형으로 반전시킴으로써 그 반전된 펄스파형에 따라 동물에게 가하는 전압의 세기를 조절할 수 있음을 물론이다.

상기의 설명에서와 같이 본 발명에 의한 동물훈련용 충격파발생장치에 의하면, 동물에게 가하는 전기적 자극의 세기를 조절하여 동물에게 치명적인 고통을 주지 않고도 지속적인 훈련효과를 얻을 수 있다는 효과가 있으며, 스위칭소자에 입력되는 전압 또는 전류의 펄스폭을 제어하여 동물에게 가하는 전기적 자극의 세기를 조절함으로써 자극세기의 조절이 간편하여 사용하기가 편리할 뿐만 아니라, 회로구성이 간단하여 제조비를 절감할 수 있다는 뛰어난 효과가 있다.

Claims (2)

1. 훈련자가 조절한 자극세기에 따라 동물에게 전기적 자극을 가하도록 RF제어신호를 송신하는 송신수단(10)과, 상기 송신수단(10)으로부터 송신되는 RF제어신호를 안테나(13)를 통해 받아서 소정 레벨의 전기적인 신호로 증폭하는 수신수단(30)과, 상기 수신수단(30)에 의해 증폭된 전기적인 신호를 복조하여 RF제어신호에 포함된 비밀신호가 충격발생유니트(20)에 내장된 코드번호와 일치하는지를 검파하는 검파수단(40)과, 상기 검파수단(40)에 의해 검파된 비밀번호가 코드번호와 일치할 경우에는 상기 송신수단(10)으로부터 송신되는 RF제어신호가 해당 충격발생유니트(20)에 보내오는 명령이라고 판단하여훈련자가 조절한 전기적 자극의 세기에 해당하는 전압펄스를 발생하는 펄스발생수단(50)과, 상기 펄스발생수단(50)으로부터 발생되는 전압펄스를 상기 충격발생유니트(20)의 회로동작에 적합한 전압으로 증폭하여 출력하는 버퍼수단(60)과, 상기 버퍼수단(60)으로부터 출력되는 전압을 입력받아 온/오프 스위칭하는 스위칭수단(70)과, 상기 스위칭수단(70)의 온/오프에 따라 배터리전압을 인가받아 고전압을 발생하는 고전압발생수단(80)과, 상기 고전압발생수단(80)으로부터 발생되는 고전압을 동물에게 가하도록 동물의 피부에 접촉되는 전극(22,23)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 동물훈련용 충격파발생장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 송신수단(10)은 안테나(13)를 통해 송신되는 RF제어신호의 송신을 온/오프 제어하는 동작스위치(11)와, 동물에게 가하는 전기적 자극의 세기를 조절하는 세기조절스위치(12)를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 동물훈련용 충격파발생장치.