KR101775562B1 - 시각장애동물을 위한 보호장치 및 이를 이용한 보호방법 - Google Patents

Abstract

시각장애동물을 위한 가변형 보호장치 및 이를 이용한 보호방법이 개시된다. 본 시야 확보가 불가능한 동물을 보호하는 보호장치는, 소리 출력 및 진동 출력, 통신이 가능하고 상기 동물에게 체결되는 본체; 상기 본체와 연결되는 고정부재 및 상기 고정부재와 연결되고, 상기 동물의 머리가 기설정된 경선의 중심에 위치되도록 하는 탄성 재질의 고리부재를 포함하는 링; 및 상기 동물의 이동을 방해하는 장해물의 유무를 측정하기 위해 지면을 기준으로 기설정된 각도로 초음파가 방출되도록 하는 초음파 센서;를 포함한다. 이에 의해, 시각기관이 손상되어 시야확보가 불가능한 동물에게 착용되고, 동물의 이동방향에 위치한 장해물들을 파악하여 동물에게 공지함으로써 동물의 부상 및 낙상을 방지하할 수 있으며, 동물의 생체신호를 감지하여 생체신호 정보를 보호자에게 전송하는 시각장애동물을 위한 보호장치 및 이를 이용한 보호방법을 제공할 수 있게 된다.

Description

시각장애동물을 위한 보호장치 및 이를 이용한 보호방법{Variable type protective device for blind animal and protective and method using the same}

본 발명은 시각장애동물을 위한 보호장치 및 이를 이용한 보호방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 선천적 또는 후천적 이유로 인해 시각기관이 손상된 동물들의 보호가 가능하도록 하는 시각장애동물을 위한 보호장치 및 이를 이용한 보호방법에 관한것이다.

현대사회가 점점 더 복잡해지고 핵가족화됨으로써 애완동물에게 가족과 같은 유대관계를 느끼는 사람들의 수가 증가됨에 따라 반려동물로 사랑받는 동물들이 증가되고 있는 추세이다.

이러한 반려동물의 경우에는 생활수준이 향상됨에 따라 동물의 수명 역시 연장되고 있어 동물이 노쇠함에 따라 후천적으로 시각기관이 손상되게 되며, 후천적이 아니더라도 선천적으로 시각기관이 손상되어 생활의 불편함을 느끼고 있는 동물들이 많다.

특히 사람들과 의사소통이 가능하지 않은 동물들의 경우에는, 보호자에 의해 안겨서 이동하는 경우를 제외하면 시각장애동물은 온갖 위험물에 노출된 상태에서 생활할 수 밖에 없다는 문제가 있으며, 이로 인해 시각장애동물은 외출이 어려운 것은 물론, 설사 외출을 한다 하더라도 신변의 보호를 받기 어렵다는 문제가 있다.

따라서, 시각기관 손상에 의해 일상생활이 어려운 동물을 위해 동물의 부상을 방지하고, 동물이 주변의 장해물들을 파악할 수 있도록 하는 보호장치의 필요성이 대두되고 있는 실정이다.

한국등록특허 제291320호

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 시각기관이 손상되어 시야확보가 불가능한 동물에게 착용되고, 동물의 이동방향에 위치한 장해물들을 파악하여 동물에게 공지함으로써 동물의 부상 또는 낙상을 방지하되, 동물의 생체신호를 감지하여 생체신호 정보를 보호자에게 전송하는 시각장애동물을 위한 보호장치 및 이를 이용한 보호방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른, 시야 확보가 불가능한 동물을 보호하는 보호장치는, 상기 동물에게 체결되는 본체; 상기 동물의 머리를 보호하기 위해 상기 머리를 환위(環衛)하는 탄성 재질의 링; 및 상기 동물의 이동을 방해하는 장해물의 유무를 측정하기 위해 상기 링의 정면(正面)에 위치되되 회전부재를 통해 회전되어 지면을 기준으로 기설정된 각도로 초음파가 방출되도록 하는 초음파 센서;를 포함한다.

그리고, 상기 링은, 상기 본체와 연결되는 고정부재; 및 상기 고정부재와 연결되고 상기 머리가 환위되도록 하는 고리부재;를 포함하고, 상기 고정부재는, 복수 개로 마련되되 상기 고리부재가 권취되도록 하는 릴 부재를 각각 포함하며, 상기 고리부재는, 일단 및 타단이 상기 릴 부재와 각각 연결되어 권취되고, 상기 일단이 기설정된 방향으로 권취되면, 상기 타단도 상기 기설정된 방향으로 권취되도록 하여 상기 초음파 센서가 상기 동물의 머리를 기준으로 좌우로 이동될 수 있도록 마련될 수 있다.

또한, 상기 본체는, 상기 동물로부터 측정된 상기 생체신호의 단위 시간당 변화량이 기설정된 임계값을 초과하는 경우, 상기 생체신호의 변화 정보에 대응되는 결과정보를 생성하고, 상기 초음파 센서로부터 수신된 거리신호를 우선순위에 따라 분석하여 분석된 거리신호에 대응되는 소리 또는 진동이 출력되도록 하며, 상기 소리는, 보호자의 목소리 및 경고음 중 하나이고, 상기 분석된 거리신호에 대응되는 스피커에서 출력되도록 마련될 수 있다.

그리고, 상기 본체는, 상기 보호자 단말기로부터 기설정된 이벤트신호가 수신된 상태에서 상기 보호자 단말기와의 거리가 기설정된 거리를 초과하면 위치정보를 생성할 수 있다.

한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른, 시야 확보가 불가능한 동물을 보호하는 보호방법은, 본체가, 초음파 센서로부터 적어도 하나의 거리신호를 수신하는 단계; 상기 본체가, 상기 거리신호를 분석하는 단계; 및 상기 본체가, 분석된 정보에 대응되는 소리 또는 진동이 출력되도록 하는 단계;를 포함한다.

이에 의해, 시각기관이 손상되어 시야확보가 불가능한 동물에게 착용되고, 동물의 이동방향에 위치한 장해물들을 파악하여 동물에게 공지함으로써 동물의 부상 및 낙상을 방지하할 수 있으며, 동물의 생체신호를 감지하여 생체신호 정보를 보호자에게 전송하는 시각장애동물을 위한 보호장치 및 이를 이용한 보호방법을 제공할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 보호장치가 동물에게 장착된 모습을 설명하기 위해 제공되는 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 보호장치를 설명하기 위해 제공되는 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 본체의 구성을 도시한 블럭도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 링을 설명하기 위해 제공되는 도면,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 센서의 구성을 도시한 블럭도,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 센서를 설명하기 위해 제공되는 도면,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 센서를 설명하기 위해 제공되는 도면,
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 보호방법을 설명하기 위해 제공되는 흐름도,
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 보호방법을 설명하기 위해 제공되는 흐름도, 그리고,
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 보호방법을 설명하기 위해 제공되는 흐름도이다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 보호장치가 동물에게 장착된 모습을 설명하기 위해 제공되는 도면이고, 그리고 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 보호장치를 설명하기 위해 제공되는 도면이다.

본 실시예에 따른 보호장치는 시각기관이 손상된 동물에게 착용되어 동물이 이동하는 방향에 위치된 장해물과 동물 간의 직접적인 충돌을 방지하여 안면손상을 방지하고, 동물에게 이동방향에 위치되는 장해물의 유무를 공지함으로써 동물의 낙상 및 부상을 방지하기 위해 마련된다.

그리고 보호장치는 도면에는 미도시되었으나 보호자에게 구비되는 보호자 단말기와 통신이 가능하도록 마련되어 보호장치에서 생성되는 정보가 보호자 단말기로 전달되도록 구현가능하며, 이는 보호장치를 제공하는 제공자측에서 보호자 단말기에 설치가능한 어플리케이션을 제공함으로써 구현될 수 있다.

보호장치는 본체(100), 링(200), 초음파 센서(300)를 포함하도록 마련되며, 초음파 센서(300)는 후술할 도 5 내지 7에서 자세히 설명하기로 한다.

본체(100)는 보호장치가 시각장애 동물의 신체에 장착될 수 있도록 하기 위해 마련되며, 도시된 바와 같이 동물의 목에 장착가능한 목걸이 형태로 구현된다. 물론 이는 설명의 편의를 위한 예시적 사항에 불과할뿐, 동물의 신변에 장착되기 위해서라면 의복과 같은 형태로도 마련될 수 있다.

그리고 본체(100)는 링(200)과 물리적으로 연결되어 링(200)이 고정되도록 하고, 초음파 센서(300)와 유선 또는 무선으로 통신가능하고, 초음파 센서(300)로부터 수신되는 신호에 대응되는 소리 또는 진동 출력이 가능하도록 마련된다.

한편 링(200)은 이동하는 방향에 위치된 장해물과 동물 간의 직접적인 충돌을 방지하도록 하여 안면손상을 방지하기 위해 동물의 머리가 기설정된 경선의 중심에 위치될 수 있도록 마련되고, 이동방향에 위치되는 장해물의 유무를 측정하여 동물이 위험을 인지할 수 있도록 한다.

또한 동물이 이동하면서 장해물과 인접하게 되면, 동물의 안면이 장해물과 맞닿기 전에 링(200)이 장해물과 충돌함으로써, 장해물과의 충돌에 의한 충격은 링(200)에서 흡수하게 되어 동물의 머리를 외부의 충격으로부터 보호할 수 있게 된다.

그리고 링(200)은 이상에서 설명한 바와 같이 장해물과의 충돌에 의한 충격을 흡수하는 것은 물론, 원래의 원 또는 타원 형태로 복구될 수 있도록 탄성재질로 마련되게 된다.

또한 링(200)은 초음파 센서(300)와 연결되어 초음파 센서(300)가 이동될 수 있도록 하며, 이를 위해 고정부재(210) 및 고리부재(220)를 포함하게 되는데, 고정부재(210) 및 고리부재(220)는 도 4에서 자세히 설명하기로 한다

한편, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 본체(100)의 구성을 도시한 블럭도이다.

전술한 바와 같이 본체(100)는 보호자 단말기 또는 초음파 센서(300)와 통신이 가능하고, 초음파 센서(300)로부터 수신된 신호에 따라 소리 또는 진동이 출력되도록 한다.

이를 위해 본체(100)는 통신부(110), 분석부(120), 저장부(130), 출력부(140), 제어부(150), 생체신호 센서부(160) 및 전원공급부(170)를 포함하도록 마련된다.

먼저, 통신부(110)는 제어부(150)에 의해 제어되고, 초음파 센서(300)로부터 전송되는 거리신호 또는 보호자 단말기로부터 전송되는 이벤트신호를 수신하고, 분석부(120)에서 생성된 정보가 보호자 단말기로 전송되도록 한다.

그리고 통신부(110)는 블럭도에서 미도시되었으나, GPS(Global Positioning System), 와이파이(WIFI) 및 블루투스를 포함하도록 마련되고, 이를 통해 본체(100)의 위치정보가 생성되도록 하거나 보호자 단말기와의 거리감지가 가능하게 된다.

또한 통신부(110)는 초음파가 기설정된 각도로 방출되도록 초음파 센서(300)로 제어신호가 전송되도록 한다.

한편, 분석부(120)는 제어부(150)를 통해 전달받은 신호를 분석하기 위해 마련되는 것으로, 초음파 센서(300)로부터 수신되는 거리신호와 초음파가 방출된 각도를 기설정된 우선순위에 따라 분석하고, 분석된 거리신호에 대응되는 소리 또는 진동이 출력되도록 하여 동물에게 위험이 공지되도록 한다.

그리고 분석부(120)는 분석된 거리신호가 동물의 측면에 장해물이 있는 것으로 분석되면, 출력부(140)에 마련되는 복수의 스피커 중 장해물이 존재하는 측에 위치한 스피커에서 소리가 출력되도록 한다.

구체적으로, 동물이 진행하는 방향의 오른쪽에 벽이 존재하면 복수의 스피커 중 오른쪽에 위치된 스피커에서 경고음이 출력되도록 하는 것으로, 이를 통해 동물의 방향지시를 유도할 수 있게된다. 그리고 출력부(140)에 마련되는 진동체 역시 복수개로 마련되어 진동의 출력이 선택적으로 이루어질 수 있도록 마련될 수 있는 것은 물론이다.

또한, 분석부(120)는 생체신호 센서부(160)로부터 수신된 생체신호의 단위 시간당 변화량이 기설정된 임계값을 초과하였는지를 분석하고, 생체신호의 단위시간당 변화량이 기설정된 임계값을 초과하면, 생체신호의 변화정보에 대응되는 결과정보를 생성한다.

그리고 분석부(120)는 생성된 결과정보가 통신부(110)를 통해 보호자 단말기로 전송될 수 있도록 한다.

또한, 분석부(120)는 통신부(110)를 통해 보호자 단말기로부터 기설정된 이벤트신호를 전달받으면, 기설정된 이벤트신호가 해제되기 전까지 보호자 단말기와의 거리를 분석하고, 기설정된 거리를 초과하면 통신부(110)를 통해 위치정보를 생성한다.

분석부(120)에서 생성된 위치정보는 통신부(110)를 통해 보호자 단말기로 전송된다.

그리고, 분석부(120)는 초음파 센서(300)로부터 수신된 거리신호, 위치정보, 생체신호 변화에 따른 결과정보 등이 저장부(130)에 저장될 수 있도록 한다.

이상에서 거리신호를 분석하기 위한 기설정된 우선순위는, 초음파 센서(300)로부터 초음파가 방출된 각도에 기반한 순위를 의미하며, 이는 도 7에서 보다 자세히 설명하기로 한다.

한편 저장부(130)는 통신부(110)를 통해 수신되어 분석부(120)에서 분석되어야 하거나 분석된 정보 및 우선순위들, 그리고 출력부(140)를 통해 출력되는 소리 및 진동패턴이 저장되도록 마련된다.

그리고 저장부(130)에는 초음파 센서(300)가 회전되도록 하는 센서회전정보 및 링(200)이 회전되도록 하는 링회전정보가 저장된다. 센서회전정보는 초음파 센서(300)가 단위 시간당 회전되는 각도에 대한 정보이고, 링회전정보는 링(200)이 단위시간당 회전되는 각도에 대한 정보이며, 이는 분석부(120)에서 초음파 센서(300)가 감지하는 위치를 판별하기 위한 정보이다.

또한, 저장부(130)에는 생체신호의 단위시간당 변화량의 기준이 되는 기설정된 임계값이 저장되는데, 여기서 임계값은 보호장치를 착용한 동물의 스트레스 레벨의 변화 단위에 대한 임계값을 의미하며, 측정된 생체신호의 단위시간당 변화량 역시 저장부(130)에 저장된다.

그리고 저장부(130)에는 생체신호의 단위시간당 변화량이 임계값을 초과하면 동물의 스트레스 레벨에 따라 생성되는 결과정보가 저장된다.

결과정보는 스트레스 레벨에 대응되는 정보로써, 스트레스 레벨이 특정 레벨 이상인 경우에 보호자 단말기로 전송되는 동물의 심박수, 혈류량을 나타내는 수치정보이다. 이를 통해 보호자는 동물의 몸에 이상이 있음을 알 수 있게 된다.

그리고 저장부(130)에는 소리 및 진동패턴이 저장되게 된다. 소리는 보호자의 목소리, 경고음 중 하나이고, 경고음은 보호장치가 착용되는 동물의 천적의 소리이거나 기계음일 수 있다.

또한, 저장부(130)에 저장되는 진동패턴은 진동의 강약, 진동이 출력되는 시간의 간격변화 등과 같이 다양하게 마련될 수 있다.

그리고 저장부(130)에는 보호장치가 동물에게 착용되었을 때 초음파 센서(300)에서 기설정된 각도로 방출된 초음파를 통해 산출된 기설정된 각도에 대응되는 기준거리가 저장된다.

구체적으로, 기설정된 각도에 대응되는 기준거리라 함은 동물이 보호장치를 착용한 상태에서 평탄한 지면에 위치한 상태에서, 도 7에서와 같이 초음파 센서(300)가 각도 β로 초음파를 방출했을 때 산출되는 거리가 50cm인 경우라면 각도 β에 대응되는 기준거리는 50cm가 될 것이고, 동물이 평탄한 지면 상에서 이동한다면 각도 β로 방출된 초음파에 의해 산출되는 지면과의 거리는 계속하여 50cm로 측정될 것이다.

그리고 초음파 센서(300)가 지면과 평행한 각도로 초음파를 방출하거나 0°내지 각도α 내로 초음파를 방출하는 경우에는 별도의 장해물이 존재해야만 초음파가 반사되어 수신되게 될 것이다.

따라서, 동물이 이동하고 있는 도중에 초음파 센서(300)에서 각도 β로 초음파를 방출하고, 이를 통해 산출된 거리가 50cm가 아닌 경우에는 동물이 이동하고 있는 지면의 경사가 변경되었음을 의미하는 것이다.

상술한 내용과 같이 저장부(130)에는 지면의 상태변화를 감지하기 위해 기설정된 각도에 대응되는 기준거리가 초음파가 방출되는 각도별로 저장되거나 이를 연산할 수 있는 함수가 저장된다.

한편, 출력부(140)는 분석부(120)에서 분석된 결과정보에 대응되는 소리 또는 진동을 출력하기 위해 마련되는 것으로, 스피커 및 진동체를 포함하도록 마련되고, 스피커 및 진동체는 복수개로 마련될 수 있다.

스피커 및 진동체가 복수개로 마련되게 되면, 분석부(120)에서 분석된 결과정보에 따라 복수개의 스피커 중 단일의 스피커에서만 소리가 출력되도록 하거나 단일의 진동체에서 진동이 출력되도록 할 수 있게 된다.

제어부(150)는 통신부(110), 분석부(120), 저장부(130), 출력부(140), 생체신호 센서부(160) 및 전원공급부(170)를 제어하기 위해 마련된다.

구체적으로 제어부(150)는 통신부(110)가 보호자 단말기와 정보를 송수신하거나 , 초음파 센서(300)와 신호를 송수신하도록 한다.

그리고 제어부(150)는 통신부(110) 또는 생체신호 센서부(160)로부터 수신된 신호가 저장부(130)에 저장되도록 하거나 분석부(120)에서 분석되도록 하고, 분석부(120)에서 분석된 결과정보가 저장부(130)에 저장되도록 하거나 통신부(110)를 통해 보호자 단말기로 전송되도록 한다.

또한 제어부(150)는 분석부(120)에서 분석된 결과정보에 대응되는 소리 또는 진동이 출력부(140)에서 출력되도록 한다.

그리고 제어부(150)는 생체신호 센서부(160)에서 감지된 신호가 분석부(120)로 전달되도록 한다.

한편, 생체신호 센서부(160)는 보호장치가 체결되는 동물의 몸과 접촉되어 동물의 생체신호를 감지하기 위해 마련되는 것으로, 본체(100)가 동물의 몸에 장착되면 동물의 몸과 밀착되는 위치에 마련되게 된다.

본 실시예에서는 본체(100)가 목걸이 형태로 마련되는 것으로 상정하였으므로, 생체신호 센서부(160)는 동물의 목과 인접하는 본체(100)의 내면에 마련되게 되는 것이며, 만약 본체(100)가 의복 형태로 마련되는 경우에는 동물의 몸과 접촉되는 곳이라면 어느 곳이든 상관없을 것이다.

그리고 생체신호 센서부(160)는 감지된 생체신호가 제어부(150)를 통해 분석부(120)로 전달되도록 한다.

본 실시예에 따른 생체신호 센서부(160)에서 감지되는 생체신호는 동물의 심박수, 혈류량, 피부전도도, 피부온도 등의 생체신호이고, 이를 위해 혈류량을 측정하는 하나 이상의 광센서, 심박수 감지를 위한 센서, 피부전도도 및 피부온도를 감지하기 위한 센서를 포함하여 마련된다.

한편, 전원공급부(170)는 본체(100)를 구성하는 통신부(110), 분석부(120), 저장부(130), 출력부(140), 제어부(150) 및 생체신호 센서부(160)에 전원을 공급하기 위한 것으로, 별도의 충전장치를 통해 충전되도록 마련된다.

그리고 전원공급부(170)는 도면에는 미도시되었으나, 자가발전을 통해 충전될 수 있도록 하는 배터리가 포함되는데, 보호자의 관리소홀과 같은 이유로 배터리 방전되는 것을 방지하기 위해 솔라셀 모듈을 포함하도록 마련된다.

솔라셀 모듈은 태양광을 집광하고, 집광된 태양광을 전기에너지로 변환시키기 위해 마련되는 것으로, 본 실시예에 따른 솔라셀 모듈을 이용한 배터리 충전은 배터리에 저장된 전하량이 기설정된 수치 미만일 경우에만 동작되도록 마련되며, 솔라셀 모듈의 동작 여부는 제어부(150)에 의해 제어된다.

한편, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 링(200)을 설명하기 위해 제공되는 도면이다.

링(200)은 전술한 바와 같이 동물의 머리를 보호하고 동물이 장해물과 충돌하거나 동물이 낙상하는 것을 방지하기 위해 마련되는 것으로, 고정부재(210) 및 고리부재(220)를 포함한다.

고정부재(210)는 링(200)이 본체에 고정되도록 하기 위해 도 2에 도시된 바와 같이 일단은 본체(100)와 연결되고, 타단은 고리부재(220)와 연결되며 복수개로 마련된다.

그리고 고정부재(210)는 고리부재(220)가 삽입되어 체결되거나 권취되도록 하기 위해 릴 부재(215)를 포함하며, 복수의 고리부재(220)들은 각가 릴 부재(215)를 포함하도록 마련된다.

릴 부재(215)는 고정부재(210)에 삽입된 고리부재(220)가 권취되도록 하며, 도 4에 도시된 바와 같이 하나의 릴 부재(215)가 기설정된 방향으로 회전되면 나머지 하나의 릴 부재(215)도 기설정된 방향으로 회전되도록 하여 외부에 노출되는 고리부재(220)의 길이는 일정하되 고리부재(220)에 위치한 초음파 센서(300)의 위치가 이동될 수 있도록 한다.

그리고 릴 부재(215)는 고리부재(220)의 권취를 위해 걸림돌기를 가지는 톱니바퀴 형태로 마련되거나 롤러로 마련되게 된다.

한편, 고리부재(220)는, 동물의 머리가 기설정된 경선(經線)의 중심에 위치되도록 하여 동물의 머리가 장해물과의 충돌을 방지하고, 동물이 벽과 같은 장해물과 부딪히더라도 동물의 머리에는 충격이 전달되지 않도록 하기 위해 탄성 재질로 마련된다.

그리고, 고리부재(220)의 일단은 하나의 고정부재(210)와 연결되어 하나의 릴 부재(215)에 의해 권취되고, 타단은 나머지 하나의 고정부재(210)와 연결되어 나머지 하나의 릴 부재(215)에 의해 권취된다.

여기서 기설정된 경선은, 도 1에 도시된 바와 같이 동물의 안면이 장해물과 닿지 않을 수 있는 둘레를 의미하는 것으로, 강아지를 예로 들면, 강아지의 안면 중 정면을 향해 가장 돌출되어 있는 부분은 코이므로, 강아지의 코로부터 일정한 거리만큼 이격될 수 있는 둘레의 중심일 것이다.

구체적으로, 강아지의 코로부터 5cm 이격되도록 고리부재(220)가 마련되면 강아지의 안면 중 측면은 고리부재(220)와 5cm 이상 이격될 수 있게 되므로, 강아지가 정면 또는 측면에 위치한 벽과 같은 장해물과 충돌하더라도, 직접적인 충격은 가해지지 않을 수 있게 된다.

그리고 고리부재(220)는 착용되는 동물의 안면형상에 기반하여 원 또는 타원 형태로 마련될 수 있다.

또한 고리부재(220)는 고정부재(210)의 릴 부재(215)가 톱니바퀴로 마련되는 경우 톱니바퀴의 걸림돌기와 체결되기 위해 걸림 홈을 포함하도록 마련될 수 있다.

한편, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 센서(300)의 구성을 도시한 블럭도, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 센서(300)를 설명하기 위해 제공되는 도면, 그리고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 센서(300)를 설명하기 위해 제공되는 도면이다.

전술한 바와 같이 본 실시예에 따른 보호장치는 동물의 이동방향에 위치되는 장해물의 유무가 동물에게 공지되도록 하여 동물이 부상당하거나 낙상하는 것을 방지하기 위해 마련되며, 동물의 이동방향에 위치되는 장해물의 유무를 감지하기 위해 초음파 센서(300)가 마련된다.

초음파 센서(300)는 도 5에 도시된 바와 같이 초음파 발생부(301), 초음파 수신부(302) 및 통신부(303)를 포함하여 마련된다.

초음파 발생부(301)는 초음파 센서가 기설정된 각도를 향해 초음파가 방출되도록 한다.

한편, 초음파 수신부(302)는 초음파 발생부(301)로부터 방출된 초음파가 동물의 인근에 위치한 장해물에 의해 반사되면 반사된 초음파를 수신하기 위해 마련된다.

통신부(303)는 초음파 발생부(301)로부터 초음파가 방출된 시점과 반사된 초음파가 초음파 수신부(302)로 수신된 시점을 본체(100)로 전송하기 위해 마련된다.

본체(100)에서는 초음파 발생부(301)로부터 초음파가 방출된 시점과 반사된 초음파가 초음파 수신부(302)로 수신된 시점을 분석하여 동물과 장해물 또는 동물과 지면 간의 거리를 산출함으로써 분석된 정보에 대응되는 소리 또는 진동이 출력되도록 한다.

그리고 도 6은 고리부재(220)의 정면을 나타낸 도면으로 도시된 바와 같이 초음파 센서(300)는 고리부재(220)의 정면에 위치된다.

또한, 초음파 센서(300)는 도면에는 미도시되었으나 고리부재(220)의 정면에 직접 부착되지 않고 별도의 회전부재에 의해 고리부재(220)와 연결된다. 따라서 초음파 센서는 도 7에 도시된 바와 같이 기설정된 각도만큼 상하로 회전할 수 있게 되어 다양한 각도로 초음파를 방출할 수 있게 된다.

도 7에 도시된 바와 같이 초음파 센서(300)는 회전부재에 의해 α+β 각도 내로 회전할 수 있도록 마련되어 동물의 이동방향의 정면은 물론 하면 및 상면으로 초음파가 방출되도록 할 수 있다.

초음파 센서(300)에서 초음파가 방출되는 각도는 본체(100)의 제어부(150)에 의해 제어되며, 분석부(120)는 초음파 센서(300)로부터 수신한 단위시간당 변화량에 따라 지면의 상태변화를 분석할 수 있게 된다.

상술한 바와 같이 저장부(130)에는 동물이 평탄한 지면에 위치했을 때 초음파가 방출되는 각도에 대응되는 기준거리가 저장되어 있으므로, 해당 각도로 초음파가 방출되었을 때 산출된 거리가 기준거리와 일치하지 않으면 지면에 변화가 생겼음을 알 수 있게 된다.

즉, 내리막길에서는 초음파가 β각도로 방출되어 분석된 거리가 기준거리보다 길게 산출되게 되고, 오르막길에서는 초음파가 β각도로 방출되어 분석된 거리가 기준거리보다 짧게 산출될 것이다.

그리고, 이처럼 각도에 대응되는 기준거리가 아니더라도, 본 실시예에 따른 보호장치는 단위시간당 동일한 각도로 방출된 초음파로부터 분석된 거리와 삼각측량법을 이용하여 지면의 상태변화를 감지할 수도 있을 것이다.

또한 초음파 센서(300)는 동물의 측면에 위치된 장해물을 감지하기 위해 고리부재(220)의 이동에 의해 측면에 위치된 장해물을 감지할 수 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 고리부재(220)가 릴 부재(215)에 의해 좌우로 이동되면, 고리부재(220)의 정면에 위치된 초음파 센서(300) 역시 좌우로 이동되게 됨으로써 고리부재(220)의 이동반경 내에 위치된 장해물의 유무를 감지할 수 있게 된다.

그리고 초음파 센서(300)로부터 초음파가 방출된 각도에 기반해 우선순위가 달리 부여되게 되는데, 도 7에 도시된 바와 같이 초음파 센서(300)가 별도의 회전부재에 의해 상하로 회전될 때 α 내지 β 각도 내에서 감지된 거리신호가 복수개일 경우 지면 방향(β)으로 방출되는 초음파가 다른 초음파보다 우선시되고, 위쪽 방향(α)으로 방출되는 초음파가 차선시되도록 한다. 이는 동물의 이동에 있어서 생명에 위협을 가할수 있을 정도의 부상은 보통 낙상에 의한 것이므로 지면의 변화가 우선시 되는 것이다.

그리고 고리부재(220)의 이동에 의해 초음파 센서(300)로부터 감지된 거리신호를 통해 좌측, 정면, 우측으로부터 동시에 장해물의 존재가 감지되면 정면에서 감지된 거리신호가 최우선시되도록 마련되고, 좌측 및 우측에서 함께 장해물의 존재가 감지되면 동물과의 거리가 더 가까운 측의 거리신호를 우선시되도록 한다. 만약 동물의 왼쪽으로부터 10cm 떨어진 곳에 장해물이 존재하고 오른쪽으로부터 20cm 떨어진 곳에 장해물이 존재하는 경우에는 왼쪽의 거리신호가 우선시되는 방식이다.

또한 이상에서처럼 양 측에서 모두 장해물의 존재가 감지되면 본체(100)는 왼쪽에 마련된 스피커와 오른쪽에 마련된 스피커에서 모두 경고음이 출력되도록 하되, 경고음이 왼쪽 스피커와 오른쪽 스피커를 번갈아가며 출력되도록 하고, 왼쪽 스피커에서 출력되는 경고음의 세기가 오른쪽 스피커에서 출력되는 경고음의 세기보다 크게 출력되도록 한다.

본 실시예에 따른 고리부재(220)의 이동속도, 초음파 센서(300)의 회전속도, 초음파 센서(300)로부터 방출되는 초음파의 각도 등은 모두 본체(100)에 마련되는 저장부(130)에 저장되고, 저장부(130)에 저장된 정보에 기반하여 제어부(150)에 의해 제어된다.

한편, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 보호방법을 설명하기 위해 제공되는 흐름도이다.

초음파 센서(300)가 기설정된 각도로 초음파를 방출한다(S110).

통신부(110)가 초음파 센서(300)로부터 전송된 거리신호를 수신한다(S120). 거리신호는 기설정된 각도로 초음파가 방출된 시점과 초음파가 수신된 시점 간의 차이를 수신하면 초음파 속도에 근거하여 초음파 센서(300)와 장해물 간의 거리로 환산된 신호이다. 본 실시예에서는 이러한 거리환산은 초음파 센서(300)에서 환산되는 것으로 상정하였으나, 이는 본체(100)의 분석부(120)에서도 시행될 수 있음은 물론이다.

분석부(120)가 기설정된 각도에 기반하여 거리신호를 분석한다(S130). 이 단계는 분석부(120)는 초음파 센서(300)로부터 초음파가 방출된 각도에 기반하여 초음파 센서(300)와 지면 간의 거리를 측정하여 기준거리와 비교하거나 단위시간당 변화량을 산출하여 지면의 상태를 분석하는 단계로써 저장부(130)에 저장된 기설정된 우선순위에 따라 수신된 거리신호들을 분석한다.

물론, 이는 설명의 편의를 위한 예시적 사항에 불과할 뿐, 지면이 아닌 정면 또는 위쪽에 장해물이 존재하는지를 분석하거나, 고리부재(220)의 이동에 따라 동물의 이동방향의 좌측 또는 우측에 장해물이 존재하는지를 분석하는 단계도 포함된다.

출력부(140)가 소리 또는 진동이 출력되도록 한다(S140). 거리신호를 분석하는 단계(S130)에서 지면의 상태가 변화된 것으로 분석되면 동물에게 분석된 정보에 대응되는 보호자의 목소리나 기계음과 같은 경고음이 출력되도록 하거나 진동이 출력되도록 한다.

구체적으로 지면의 상태가 내리막길이나 내려가는 층계로 분석되면 내리막길을 표현하는 경고음이 출력되도록 하고, 지면의 상태가 오르막길이나 올라가는 층계로 분석되면 오르막길을 표현하는 경고음이 출력되도록 하는 것이며, 전술한 바와 같이 동물의 정면, 위쪽, 좌측, 우측에서 장해물이 감지되는 경우에도 마찬가지일 것이다.

또한, 지면의 경사도에 따라 진동의 강약조절이 가능하도록 구현될 수도 있다.

한편, 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 보호방법을 설명하기 위해 제공되는 흐름도이다.

생체신호 센서부(160)가 동물의 생체 신호를 측정한다(S210). 생체신호 센서부(160)에서 실시간으로 동물의 심박수, 혈류량, 피부전도도, 피부온도 중 적어도 하나를 감지하게 된다.

그리고 생체신호 센서부(160)로부터 감지된 생체신호의 단위 시간당 변화량이 임계값을 초과하지 않으면(S220-N), 생체신호 센서부(160)가 생체 신호를 측정하는 단계(S210)로 회귀하게 된다.

만약 생체신호 센서부(160)로부터 감지된 생체신호의 단위 시간당 변화량이 기설정된 임계값을 초과하면(S220-Y), 분석부(120)는 결과정보를 생성한다(S230). 분석부(120)는 저장부(130)에 저장된 기설정된 임계값과 생체신호의 단위 시간당 변화량을 비교하여 임계값을 초과했는지를 분석하고, 스트레스 레벨 변화 단위에 대한 임계값을 초과한 것으로 분석되면 동물의 심박수 및 혈류량을 나타내는 결과정보를 생성한다.

그리고 통신부(110)는 결과정보가 보호자 단말기로 전송되도록 한다(S240).

물론 이상의 예는 설명의 편의를 위한 예시적 사항에 불과하며, 우선순위 부여도는 보호장치가 착용되는 동물의 종류, 크기, 사용되는 장소 등에 따라 달리 부여될 수 있다.

한편, 도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 보호방법을 설명하기 위해 제공되는 흐름도이다.

본 실시예는 동물이 보호자와 함께 이동하는 경우로써, 보호자와 일정한 거리를 초과하면 동물의 위치가 보호자 단말기를 통해 보호자에게 전달되도록 하기 위해 마련된다.

먼저 분석부(120)는 이벤트 신호를 수신하였는지 판단한다(S310). 여기서 이벤트신호는 보호자 단말기에 마련된 이벤트신호 생성버튼의 가압을 통해 생성된다.

구체적으로 보호자가 동물과 함께 공공장소에 있는 경우, 동물이 보호자로부터 멀어지거나 하여 동물이 길을 잃는 것을 방지하기 위한 것으로, 보호자 단말기에 마련된 이벤트신호 생성버튼을 가압하면 보호자 단말기에서 이벤트신호를 생성하여 통신부(110)로 전송한다.

만약 분석부(120)에서 이벤트신호가 미수신된 것으로 판단되면(S310-N) 시작단계로 회귀된다.

반면, 분석부(120)에서 이벤트신호를 수신한 것으로 판단되면(S310-Y), 통신부(110)는 보호자 단말기와의 거리를 측정한다(S320). 본 실시예에서는 별도의 해지신호를 생성하기 전까지는 통신부(110)를 통해 지속적으로 보호자 단말기와의 거리를 측정하게 된다.

그리고 측정된 거리가 기설정된 거리를 초과하지 않으면(S330-N), 거리를 측정하는 단계(S320)로 회귀된다.

반면, 측정된 거리가 기설정된 거리를 초과하면(S330-Y), 통신부(110)는 GPS를 통해 동물의 위치정보를 생성한다(S340).

그리고, 통신부(110)는 생성된 위치정보가 보호자 단말기로 전송되도록 한다(S350).

본 실시예에서 보호자 단말기와 보호장치 간의 거리를 측정하는 방식은 설명의 편의를 위해 거리 측정이라는 용어로 설명하였으나, 실제 거리를 측정하는 것은 아니고, 통신모듈 간의 통신을 지원하는 반경을 기준으로 측정되는 것을 특징으로 한다. 구체적으로 통신부(110)에는 블루투스 모듈이 포함되도록 마련되므로 보호자 단말기의 블루투스 모듈과 통신되다가, 동물이 보호자와 멀어져서 블루투스 모듈이 보호장치의 통신부(110)가 통신 가능한 반경을 벗어나게 되면, 블루투스 통신이 두절되게 되고 보호자 단말기에서 블루투스 통신이 두절되었음을 알림신호를 통해 공지하게됨으로써 보호자에게 동물의 미아를 알릴 수 있게 되는 것이다.

또한, 본 실시예에 따른 보호장치가 보호자 단말기와 정보를 송수신하고, 블루투스 모듈을 통해 연동되도록 하기 위해 보호장치를 제공하는 제공자측에서 보호자 단말기에 설치가능한 어플리케이션을 함께 제공할 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

100 : 본체 110 : 통신부
120 : 분석부 130 : 저장부
140 : 출력부 150 : 제어부
160 : 생체신호 센서부 170 : 전원공급부
200 : 링 210 : 고정부재
215 : 릴 부재 220 : 고리부재
300 : 초음파 센서 301 : 초음파 발생부
302 : 초음파 수신부 303 : 통신부

Claims (5)

1. 시야 확보가 불가능한 동물을 보호하는 보호장치에 있어서,
   상기 동물에게 체결되는 본체;
   상기 동물의 머리를 보호하기 위해 상기 머리를 환위(環衛)하는 탄성 재질의 링; 및
   상기 동물의 이동을 방해하는 장해물의 유무를 측정하기 위해 상기 링의 정면(正面)에 위치되되 회전부재를 통해 회전되어 지면을 기준으로 기설정된 각도로 초음파가 방출되도록 하는 초음파 센서;를 포함하고,
   상기 링은,
   상기 본체와 연결되는 고정부재; 및
   상기 고정부재와 연결되고 상기 머리가 환위되도록 하는 고리부재;를 포함하며,
   상기 고정부재는, 복수 개로 마련되되 상기 고리부재가 권취되도록 하는 릴 부재를 각각 포함하고,
   상기 고리부재는,
   일단 및 타단이 상기 릴 부재와 각각 연결되어 권취되고, 상기 일단이 기설정된 방향으로 권취되면, 상기 타단도 상기 기설정된 방향으로 권취되도록 하여 상기 초음파 센서가 상기 동물의 머리를 기준으로 좌우로 이동될 수 있도록 마련되며,
   상기 본체는,
   상기 동물의 생체신호를 감지하는 생체신호센서를 통해 상기 동물로부터 측정된 생체신호의 단위 시간당 변화량이 기설정된 임계값을 초과하는 경우, 상기 생체신호의 변화 정보에 대응되는 결과정보를 생성하고,
   상기 초음파 센서로부터 수신된 거리신호를 우선순위에 따라 분석하여 분석된 거리신호에 대응되는 소리 또는 진동이 출력되도록 하며,
   상기 소리는,
   보호자의 목소리 및 경고음 중 하나이고, 상기 분석된 거리신호에 대응되는 스피커에서 출력되도록 마련되는 것을 특징으로 하는 보호장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서,
   상기 본체는,
   보호자 단말기로부터 기설정된 이벤트신호가 수신된 상태에서 상기 보호자 단말기와의 거리가 기설정된 거리를 초과하면 위치정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 보호장치.
5. 시야 확보가 불가능한 동물을 보호하는 보호방법에 있어서,
   상기 동물의 머리를 보호하기 위해 상기 머리를 환위(環衛)하는 탄성 재질로 마련되는 링의 정면(正面)에 위치되는 초음파 센서가, 상기 동물의 이동을 방해하는 장해물의 유무를 측정하도록, 상기 동물의 머리를 기준으로 좌우로 이동되며, 지면을 기준으로 기설정된 각도로 초음파를 방출하는 단계;
   상기 동물에게 체결되는 본체가, 상기 초음파 센서로부터 적어도 하나의 거리신호를 수신하는 단계;
   상기 본체가, 상기 거리신호를 분석하는 단계; 및
   상기 본체가, 분석된 정보에 대응되는 소리 또는 진동이 출력되도록 하는 단계;를 포함하고,
   상기 링은,
   상기 본체와 연결되는 고정부재; 및
   상기 고정부재와 연결되고 상기 머리가 환위되도록 하는 고리부재;를 포함하고,
   상기 고정부재는,
   복수 개로 마련되되 상기 고리부재가 권취되도록 하는 릴 부재를 각각 포함하며,
   상기 고리부재는,
   일단 및 타단이 상기 릴 부재와 각각 연결되어 권취되고, 상기 일단이 기설정된 방향으로 권취되면, 상기 타단도 상기 기설정된 방향으로 권취되도록 하여 상기 초음파 센서가 상기 동물의 머리를 기준으로 좌우로 이동될 수 있도록 마련되고,
   상기 거리신호를 분석하는 단계는,
   상기 본체가, 상기 동물의 생체신호를 감지하는 생체신호센서를 통해 상기 동물로부터 측정된 생체신호의 단위 시간당 변화량이 기설정된 임계값을 초과하는 경우, 상기 생체신호의 변화 정보에 대응되는 결과정보를 생성하고,
   상기 분석된 정보에 대응되는 소리 또는 진동이 출력되도록 하는 단계는,
   상기 초음파 센서로부터 수신된 거리신호를 우선순위에 따라 분석하여 분석된 거리신호에 대응되는 소리 또는 진동이 출력되도록 하며,
   상기 출력되는 소리는,
   보호자의 목소리 및 경고음 중 하나이고, 상기 분석된 거리신호에 대응되는 스피커에서 출력되도록 하는 것을 특징으로 하는 보호방법.

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