KR100753343B1 - 개별적으로 스톨 내에서 또는 계류상태로 사육되는 가축의인공수정적기 예측 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가축을 사육하는 장소의 일측에 설치되어 빛을 조사하는 광원; 상기 광원의 빛을 영상으로 획득할 수 있는 위치에 구비된 수광부; 상기 수광부의 일측에 연결설치된 영상신호전송수단; 상기 영상신호전송수단의 일측에 연결된 프로그램 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 가축의 수정적기 예측 장치에 관한 것이다.

본 발명은 가축의 활동량이 미발정시에 비하여 발정시에 증가하는 특성을 이용하여 가축의 발정 시작 시간을 감지하고, 이를 근거로 수정적기를 예측하여 원거리에 위치하는 개인용 단말기에서도 사용자가 이를 확인 가능하도록 구성함으로써, 가축에 대한 수정적기를 미리 예측하여 사용자가 인공수정을 적기에 실시할 수 있어 가축의 수태율과 산자수 등을 증가시킬 수 있는 효과가 있다.

가축, 발정감지, 수정적기, 인공수정, 행동측정, LED램프, CCD카메라, 종축

Description

개별적으로 스톨 내에서 또는 계류상태로 사육되는 가축의 인공수정적기 예측 장치{Artificial Insemination Estimating Device for Individually Stalled or Tied Domestic Animals}

도 1은 본 발명에 따른 수정적기 예측 장치를 나타내는 블럭 구성도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 광원 20 : 수광부

30 : 영상신호 전송수단 40 : 프로그램 제어기

50 : 이동형 단말기

본 발명은 종모우, 종모마, 종모돈, 종모견 등에 대하여 연속적으로 활동량을 측정함으로써 발정 시작 시간을 감지하고 이를 기준으로 수정적기를 예측하여 대상 가축에 대한 수태율과 산자수를 증가시켜 주기 위한 가축의 수정적기 예측 장 치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 가축의 행동변화 예를들면, 누워있음→앉음, 누워있음→섬, 앉아있음→누움, 앉아있음→섬, 서있음→앉음, 서있음→누움과 같이 미발정시에 비하여 발정시에 증가하는 특성을 이용하여 가축의 발정 시작 시간을 감지하고, 이를 통상의 개인용 단말기로 사용자가 확인 가능하도록 구성함으로써, 가축에 대한 수정적기를 미리 예측하여 사용자가 인공수정을 적기에 실시하도록 하는 동시에 적기 수정에 의해 가축의 수태율과 산자수 등을 증가시키도록 하고, 개인용 단말기를 통해 사용자가 농장 사무실, 축사 및 자택 등과 같은 원거리에서도 용이하게 수정적기를 확인하도록 하는 가축의 수정적기 예측 장치에 관한 것이다.

현재 돼지, 소, 개, 말 및 염소 등(이하 "가축"이라 한다)에 대한 발정감지와 수정적기 예측에 관한 관심이 점차 높아지고 있으나, 행동을 계측하는 장치가 실용화되지 못하여 축산농가에서 이를 이용하는 것이 전무한 상태이고, 단지 경험적으로 발성음의 청취, 외음부에 대한 육안관찰, 승가행위 관찰 및 수컷에 대한 암컷의 반응에 대한 관찰 등을 통해 발정을 감지하고 수정시기를 판단하고 있는 실정으로, 이는 발정감지 및 수정의 적기 판단에 대한 정확도가 낮을 뿐만 아니라 번거롭게도 매일 작업자가 관찰하여야 하는 문제점이 있다.

가축 수정의 적기를 정확히 알아내는 것은 수태율의 상승 즉, 축산농가의 수익성에 큰 영향을 미치기 때문에 수정의 적기를 조기에 가려내는 것이 중요하다.

이러한 종래 기술의 일례로서, 대한민국실용신안출원 제 20-1999-0023443호는 소의 수정적기 측정장치에 관한 것으로서, 소의 자궁경관 입구에 삽입되어 전기 저항을 측정하는 감지부; 상기 감지부의 신호를 중앙 처리 장치가 인식할 수 있는 디지털 신호로 변환하는 아날로그-디지털 변환부; 상기 아날로그-디지털 변환부에서 입력받은 디지털 신호를 분석하여 수정적기 여부를 판단하고, 표시부에 소의 수정적기 여부를 나타낼 수 있도록 출력 신호를 생성하는 중앙 처리 장치; 상기 중앙 처리 장치에서 생성된 출력 신호에 따른 수정적기 여부를 사용자에게 표시하는 표시부; 및 상기 소의 수정적기 측정장치 구성부분에 전원을 공급하는 전원부를 포함하여 이루어진 소의 수정적기 측정 장치를 개시하고 있다.

또한, 대한민국특허공개 제 10-2004-0086966호는 가축의 행동변화가 미발정시에 비하여 발정시에 잦게 나타나는 특성을 이용하여 가축의 발정을 감지하고 수정적기를 예측하여 사용자가 인공수정을 적기에 실시하기 위해서, 다수의 가축에 대한 행동변화를 감지하기 위한 광센서부와 상기 광센서부에 의해 감지되어 출력되는 신호를 순차적으로 입력을 받아 그 신호를 출력하라는 제어신호가 있을 때에만 감지된 출력신호를 전압변환부에 출력시키기 위한 마이크로칩부와, 상기 마이크로칩부를 통해 출력되는 광센서부의 신호를 통상의 RS-232 케이블을 이용하여 단말기와 용이하게 통신이 가능하도록 적합한 전압으로 변환시키기 위한 전압변환부와, 상기의 RS-232 케이블에 의해 사용자가 농장 사무실, 축사 및 자택 등에서 입력받은 신호를 기초로 발정사실을 확인하여 예측된 수정적기에 인공수정할 수 있도록 하기 위한 단말기로 구성되어 이루어지는 것에 있어서, 상기 광센서부를 사용자가 발정을 감지하고 수정적기를 판단하고자 하는 가축의 스톨(또는 케이지)에 설치시켜 채널별로 대상 가축에 대한 각각의 개체 정보를 입력하여 자동으로 각 개체의 행동변화를 연속적으로 계측하여 발정을 감지하고 수정적기를 예측할 수 있도록 이 루어지는 것을 특징으로 하는 가축의 발정감지 및 수정적기를 예측하기 위한 측정 장치를 개시하고 있다.

이러한, 종래의 수정적기 측정 장치는 가축에 대한 발정 정도에 따라 질내 점액의 산도(pH) 변화를 조사하여 발정을 알아내는 것으로서, 이는 정확하게 가축의 발정을 탐지할 수 없어 수정적기를 정확하게 알 수 없을 뿐만 아니라, 발정을 탐지할 때마다 탐지장치를 가축의 질 내에 삽입해야 하는 문제점이 있다.

또한, 광센서를 사용하는 수정적기 예측장치는 가축 아닌 미세한 곤충의 활동 등으로 오작동 될 수 있고, 전자 부품이 쉽게 부식되는 문제점이 있다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로서, 가축의 활동량이 미발정시에 비하여 발정시에 증가하는 특성을 이용하여 가축의 발정 시작 시간을 감지하고, 이를 기준으로 하여 수정의 적기를 예측하여 개인용 이동형 단말기에서도 사용자가 확인이 가능하도록 하여 사용자가 인공수정을 적기에 실시할 수 있고, 적기의 수정에 의해 가축의 수태율과 산자수 등을 증가되는 가축의 수정적기 예측 장치를 제공하는데 기술적 과제가 있다.

본 발명은 가축을 사육하는 장소의 일측에 설치되어 빛을 조사하는 광원; 상기 광원의 빛을 영상으로 획득할 수 있는 위치에 구비된 수광부; 상기 수광부의 일 측에 연결설치된 영상신호전송수단; 상기 영상신호전송수단의 일측에 연결된 프로그램 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 가축의 수정적기 예측 장치를 제공한다.

상기 가축의 수정적기 예측 장치는 광원과 수광부를 수정적기를 예측하고자 하는 가축의 스톨 또는 우리 일측에 설치하고, 채널별로 대상 가축에 대한 각각의 개체 정보를 프로그램 제어기에 입력하며, 광원과 수광부로 각 개체의 활동량을 계측하여 발정 시작 시간을 감지하여 수정적기를 예측할 수 있다.

본 발명에 따른 광원은 가축을 사육하는 장소의 후반부 일측에 설치되어 가축의 활동량 변화를 감지할 수 있도록 가축에 빛을 조사하는 것으로서, 이러한 목적을 달성할 수 있는 것이라면 어떠한 것이라도 이에 해당될 것이지만, 바람직하게는 LED램프가 좋다.

본 발명에 따른 수광부는 상기 광원의 빛이 가축을 통과하여 영상으로 획득할 수 있는 위치에 구비되어 가축의 행동에 가려지거나 가려지지 않는 광원의 빛을 영상으로 획득하는 것으로서, 이러한 목적을 달성할 수 있는 것이라면 어떠한 것이라도 이에 해당될 것이지만, 바람직하게는 CCD카메라가 좋다.

상기 수광부는 가축의 서있는 행동과 앉아 있는 행동에 의해 빛이 가려지고, 누워있는 행동에 빛이 가려지지 않는 특성을 이용하여 서 있는 행동, 앉아 있는 행동 및 누워있는 행동을 감지한다.

본 발명에 따른 영상신호전송수단은 상기 수광부의 일측에 연결설치되어 다수의 수광부로부터 영상신호를 순차적으로 입력받아 영상신호를 출력하는 것으로 서, 이러한 목적을 달성할 수 있는 영상신호전송수단이라면 어떠한 영상신호전송수단이라도 이에 해당될 것이지만, 바람직하게는 멀티플렉서가 좋다.

여기서, 영상신호란 빛의 강약에 대해 표현되는 영상을 전류의 강약으로 변환 전송하는 전기신호를 의미한다.

본 발명에 따른 프로그램 제어기는 상기 영상신호전송수단과 연결설치되어 영상처리 제어기로부터 출력된 영상신호를 입력받아 프로그램을 통해 가축의 활동량을 계측하고, 활동량의 증가 시점을 파악하여 발정 시작 시간을 감지하며, 가축의 수정 적기를 예측하는 것으로서, 이러한 목적을 달성할 수 있는 것이라면 어떠한 것이라도 이에 해당될 것이지만, 바람직하게는 PLC(Programable Logic Controller) 또는 PC(Personal Computer)가 좋다.

이때, 상기 수광부, 영상신호전송수단, 프로그램 제어기 또는 이들 전체는 상호 무선으로 통신할 수 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 그러나 하기의 설명은 오로지 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로 하기 설명에 의해 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.

도 1은 본 발명에 따른 수정적기 예측 장치를 나타내는 블럭 구성도로서 함께 설명한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 가축의 수정적기 예측 장치는 가축을 사육하는 장소의 일측에 설치되어 빛을 조사하는 광원(10); 상기 광원(10)의 빛을 영상으로 획득할 수 있는 위치에 구비된 수광부(20); 상기 수광부(20)의 일측에 연결설치된 영상신호전송수단(30); 상기 영상신호전송수단(30)의 일측에 연결된 프로그램 제어기(40)를 포함하여 구성된다.

본 발명에 따른 광원(10)은 가축의 활동량 변화를 감지할 수 있도록 가축에 빛을 조사하는 것으로서, 가축의 행동에 간섭을 주지 않도록 LED램프, 바람직하게는 950nm 파장의 빛을 발하는 발광 다이오드로 구성되며, 가축이 발정나면 평상시의 활동량과 비교하여 활동량이 증가하는 것을 이용하기 위해서 가축의 뒤쪽 즉, 스톨 또는 우리의 후반부에 설치된다.

본 발명에 따른 수광부(20)는 가축의 행동에 가려지거나 가려지지 않는 상기 광원(10)의 빛을 영상으로 획득하는 것으로서, CCD카메라가 사용되며, 스톨 또는 우리 일측, 바람직하게는 상기 광원(10)에 대향되는 위치에 설치된다.

특정 양태로서, 본 발명에 따른 수광부(20)는 가축의 행동에 따라 빛의 가려짐 여부를 판단하기 위해 가축의 앞쪽 즉, 스톨의 전반부에 CCD카메라를 설치하여 LED램프의 빛이 가려져 있으면 가축이 서있거나 앉아 있는 행동으로 간주하고, 반대로 LED램프 빛이 가려져 있지 않으면 누워있는 행동으로 간주하며, 돼지, 소, 개, 말 및 염소 등의 모든 종축의 경우 스톨 또는 우리의 전반부에 CCD카메라를 한 대씩 설치한다.

이러한 광원(10)과 수광부(20)로 사용되는 LED램프와 CCD카메라는 영상신호로서 가축을 관찰하기 때문에 파리 등 가축을 제외한 다른 물체의 움직임으로 인한 오작동을 최소화 할 수 있고, LED램프와 CCD카메라는 광센서보다 내구성이 좋기 때 문에 유지 및 보수가 용이하다. 또한, 부차적으로 CCD카메라를 이용하여 컴퓨터 통신이 되는 모든 위치에서 항상 가축의 상태를 확인할 수 있는 장점이 있다.

본 발명에 따른 영상신호전송수단(30)은 상기 수광부(20)의 일측에 연결설치되어 다수의 수광부(20)로부터 영상신호를 순차적으로 입력받아 영상신호를 출력하는 것으로서, 멀티플렉서가 사용되며, 상기 수광부(20)와 무선으로 연결될 수 있다.

본 발명에 따른 프로그램 제어기(40)는 상기 영상신호전송수단(30)으로부터 출력된 영상신호를 입력받아 프로그램을 통해 가축의 활동량을 계측하고, 활동량의 증가 시점을 파악하여 발정 시작 시간을 감지하고, 수정 적기를 예측하는 것으로서, PC가 사용되며, 영상처리 제어기와 무선으로 연결될 수 있다.

필요에 따라, 상기 프로그램 제어기(40)는 영상신호전송수단(30)으로부터 전송된 영상신호를 제어하는 장치인 영상처리 제어기(미도시)를 프로그램 제어기(40) 내부 또는 외부에 구비할 수 있다.

또한, 프로그램 제어기(40)는 가축의 개체 정보를 이동형 단말기(50)로 송출할 수 있다.

상기 이동형 단말기(50)는 상기 프로그램 제어기(40)로부터 송출된 가축의 개체 정보를 입력받아 표시되는 것으로서, 사용자가 농장 사무실, 축사 및 자택 등과 같은 원거리에서도 이동형 단말기(50)를 통하여 수정의 적기를 용이하게 확인할 수 있다.

이에, 상기 가축의 수정적기 예측장치의 작동 방법을 일실시예로 설명하면 다음과 같다.

먼저 광원은 돼지의 스톨 뒤쪽에 설치하고 입식 후 셋째날 0시부터 수광부를 향하여 항상 빛을 조사한다. 이때, 돼지가 서 있거나 앉아 있으면 빛이 가려지고, 돼지가 누워 있으면 빛이 가려지지 않는바, 수광부는 빛의 강약에 대해 표현되는 영상을 일분간격으로 촬영하며, 수광부에 촬영된 영상신호는 영상신호전송수단으로 전송된다.

그 다음, 신호전송수단은 각 수광부로부터 전송된 영상신호를 순차적으로 프로그램 제어기에 송신한다.

그 다음, 상기 프로그램 제어기는 송신된 각 영상신호를 프로그램으로 분석하여 돼지의 수정적기를 예측한다. 즉, 시간대별로 누워있는 행동 비율을 측정하였을 때, 발정기 때와 통계적으로 유의차가 인정되지 않은 시간대(00시대, 08시대, 09시대, 16시대, 17시대)를 제외한 비발정기 때의 시간대별 누워있는 행동 비율(01시대: 99.4%, 02시대: 99.6%, 03시대: 98.7%, 04시대:97.4%, 05시대: 92.2%, 06시대: 85.6%, 07시대: 73.2%, 10시대: 93.7%, 11시대: 94.8%, 12시대: 93.9%, 13시대: 89.8%, 14시대: 88.9%, 15시대: 70.6%, 18시대: 78.6%, 19시대: 93.2%, 20시대: 96.8%, 21시대: 94.5%, 22시대: 98.2%, 23시대: 94.6%)보다 낮은 비율이 나타나는 시간대가 4회이상 연속적으로 나타나기 시작한 처음 시간대를 발정시작 시간으로 판단한 후 이를 기준으로 16시간 후부터 34시간 사이를 수정적기로 판단하였다.

그 다음, 상기 프로그램 제어기 또는 프로그램 제어기와 무선 연결된 이동형 단말기에 사용자가 가축의 개체별 정보를 입력하면 입력받은 신호를 기초로 해당 돼지의 행동변화를 계측한 그래프가 프로그램 제어기 또는 이동형 단말기의 모니터를 통해 표시될 뿐만 아니라, 발정시작 시간과 수정적기 예측 시간도 표시된다.

그 다음, 상기 실행은 스톨의 돼지가 바뀔 때마다 계속 반복적으로 수행되고, 스톨에 돼지가 촬영되지 않을 경우 종료하도록 이루어진다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모두 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모두 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

본 발명은 가축의 활동량이 미발정시에 비하여 발정시에 증가하는 특성을 이용하여 가축의 발정 시작 시간을 감지하고, 이를 근거로 수정적기를 예측하여 원거리에 위치하는 개인용 단말기에서도 사용자가 이를 확인 가능하도록 구성함으로써, 가축에 대한 수정적기를 미리 예측하여 사용자가 인공수정을 적기에 실시할 수 있 어 가축의 수태율과 산자수 등을 증가시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (6)

1. 개별적으로 스톨 내에서 또는 계류상태로 사육되는 가축의 인공수정적기 예측 장치에 있어서,

   가축을 사육하는 장소의 일측에 설치되어 빛을 조사하는 LED램프; 상기 LED램프의 빛을 영상으로 획득할 수 있는 위치에 구비된 CCD카메라; 상기 CCD카메라의 일측에 연결설치된 영상신호전송수단; 상기 영상신호전송수단의 일측에 연결된 프로그램 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 가축의 수정적기 예측 장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 프로그램 제어기는 가축의 개체 정보를 송출하여 이동형 단말기로 수신할 수 있는 것을 특징으로 하는 가축의 수정적기 예측 장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 프로그램 제어기가 영상신호전송수단으로부터 전송된 영상신호를 제어하는 장치인 영상처리 제어기를 내부 또는 외부에 구비하는 것을 특징으로 하는 가축의 수정적기 예측 장치.
4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 CCD카메라, 영상신호전송수단, 프로그램 제어기 또는 이들 전체가 상호 무선으로 통신하는 것을 특징으로 하는 가축의 수정적기 예측장치.
5. 삭제
6. 제 1항에 있어서,

   상기 LED램프가 스톨 또는 우리의 후반부 일측에 설치되고, CCD카메라가 스톨 또는 우리의 전반부 일측에 설치되는 것을 특징으로 하는 가축의 수정적기 예측 장치.

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