KR101844375B1 - 축사 분만 통보 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 소의 분만시 발생할 수 있는 분만 사고를 미연에 방지할 수 있고, 복합적 감시를 통해 소의 분만 상태를 확인할 수 있으므로, 정확한 분만 정보를 제공할 수 있는 축사 분만 통보 시스템에 관한 것으로서, 소의 둔부측 꼬리에 부착되는 부착 센서 모듈; 소의 질 내에 삽입되는 삽입 센서 모듈; 상기 부착 센서 모듈 및 삽입 센서 모듈로부터 압력값, 온도값 및 조도값을 입력받아 이를 기 저장된 데이터 테이블과 비교하고, 비교된 결과에 따라 분만 임박 유무 또는 분만 유무의 판단 결과를 출력하는 중앙 처리 모듈;을 포함하되, 상기 부착 센서 모듈은, 소의 꼬리 팽창 정도를 측정하는 압력 검출 센서; 상기 압력 검출 센서의 압력값을 상기 중앙 처리 모듈에 전송하는 부착측 통신부; 상기 압력 검출 센서 및 상기 부착측 통신부를 외부로부터 밀폐하는 부착측 하우징;을 포함하고, 상기 삽입 센서 모듈은, 온도 측정을 위한 온도 측정 센서; 주변의 광량 측정을 위한 조도 센서; 상기 온도 측정 센서의 온도값 및 상기 조도 센서의 조도값을 상기 부착측 통신부를 통해 상기 중앙 처리 모듈에 전송하거나 또는 직접 상기 중앙 처리 모듈에 전송하는 삽입측 통신부; 상기 온도 측정 센서, 상기 조도 센서 및 상기 삽입측 통신부를 외부로부터 밀폐하는 삽입측 하우징;을 포함한다.
Description
본 발명은, 축사 분만 통보 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 소의 분만시 발생할 수 있는 분만 사고를 미연에 방지할 수 있고, 복합적 감시를 통해 소의 분만 상태를 확인할 수 있으므로, 정확한 분만 정보를 제공할 수 있는 축사 분만 통보 시스템에 관한 것이다.
농가에서는 출산을 앞둔 가축에 대해서 어느 정도의 전문 지식이나 경험을 가지고 있는 사람이 항상 그 가축을 곁에서 돌보면서 가축의 출산에 따른 몸 상태의 변화의 판단 요인인 체온, 호흡수, 심장 박동수 등을 측정하고, 그 측정 데이터에 기초하여 출산 징후의 발현을 감지하고, 출산 징후가 발현되었을 때 이를 축사의 사육사 등에게 알려 출산 체제를 재촉하고 있다.
그러나, 가축의 출산 징후가 언제 발현될지는 어느 정도의 전문 지식이나 경험을 가진 사람이 항상 가축 곁에서 돌보며 가축의 출산에 따른 몸 상태의 변화를 측정하지 않으면 알 수가 없었고, 이 때문에 가축의 출산 예정이 가까워지면 길게는 2~3일 동안 밤낮을 막론하고 해당 가축을 감시해야 하는 경우가 있었다.
이러한 경우 노동력의 부담이 커지게 되고 가축 소유자의 출산 관리 비용이 높아지는 문제가 있었다.
이 가운데 가축 개체당 가치가 높은 소의 사육 농가의 경우 분만 작업에 대한 농가의 심리적 부담감과 피로가 가장 높으며, 소의 경우 오전과 오후에 사료를 먹고 새벽에 분만하는 것이 일반적이므로, 새벽 분만시 사육자의 입회가 이루어지지 않아 분만 사고가 비일비재하게 발생되었다. 특히, 겨울철 취약 시간대에 분만이 진행될 경우 양수 제거가 신속히 이루어지지 않으면 송아지가 동사하는 원인이 되기도 하므로, 사육자에게 분만 사실을 신속히 통보할 수 있는 시스템의 개발이 필요로 하게 되었다.
본 발명은, 소의 분만시 발생할 수 있는 분만 사고를 미연에 방지할 수 있는 축사 분만 통보 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은, 부착 센서 모듈, 삽입 센서 모듈 및 카메라 모듈의 복합적 감시를 통해 소의 분만 상태를 확인할 수 있으므로, 정확한 분만 정보를 제공할 수 있는 축사 분만 통보 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은, 소의 둔부측 꼬리에 부착되는 부착 센서 모듈; 소의 질 내에 삽입되는 삽입 센서 모듈; 상기 부착 센서 모듈 및 삽입 센서 모듈로부터 압력값, 온도값 및 조도값을 입력받아 이를 기 저장된 데이터 테이블과 비교하고, 비교된 결과에 따라 분만 임박 유무 또는 분만 유무의 판단 결과를 출력하는 중앙 처리 모듈;을 포함하되, 상기 부착 센서 모듈은, 소의 꼬리 팽창 정도를 측정하는 압력 검출 센서; 상기 압력 검출 센서의 압력값을 상기 중앙 처리 모듈에 전송하는 부착측 통신부; 상기 압력 검출 센서 및 상기 부착측 통신부를 외부로부터 밀폐하는 부착측 하우징;을 포함하고, 상기 삽입 센서 모듈은, 온도 측정을 위한 온도 측정 센서; 주변의 광량 측정을 위한 조도 센서; 상기 온도 측정 센서의 온도값 및 상기 조도 센서의 조도값을 상기 부착측 통신부를 통해 상기 중앙 처리 모듈에 전송하거나 또는 직접 상기 중앙 처리 모듈에 전송하는 삽입측 통신부; 상기 온도 측정 센서, 상기 조도 센서 및 상기 삽입측 통신부를 외부로부터 밀폐하는 삽입측 하우징;을 포함한다.
본 발명의 상기 중앙 처리 모듈은, 상기 온도값이 기 저장된 데이터 테이블의 온도값 설정 범위를 벗어나는 경우 사용자 단말에 분만 정보를 전송한다.
본 발명의 상기 중앙 처리 모듈은, 상기 조도값이 기 저장된 데이터 테이블의 조도값 설정 범위를 벗어나는 경우 사용자 단말에 분만 정보를 전송한다.
본 발명의 상기 중앙 처리 모듈은, 상기 압력값으로부터 압력값의 증감 최대치 및 압력값의 증감 주기를 패턴화하고, 패턴화된 압력값을 기 저장된 데이터 테이블의 압력값 패턴과 비교하여 분만 임박 또는 분만 유무의 결과를 사용자 단말에 전송한다.
본 발명의 상기 부착 센서 모듈은, 가속도 센서, 자이로 센서 또는 지자기 센서 중 어느 하나 이상을 포함하는 이동 검출 센서;를 포함하고, 상기 중앙 처리 모듈은 상기 이동 검출 센서로부터 측정된 센싱값을 토대로 상기 부착 센서 모듈의 위치를 패턴화하고, 패턴화된 상기 부착 센서 모듈의 위치 정보와 기 저장된 데이터 테이블의 위치 패턴 정보를 비교하여 분만 임박 또는 분만 유무의 결과를 사용자 단말에 전송한다.
본 발명은, 축사 상부에 설치되는 카메라 모듈;을 포함하며, 상기 카메라 모듈은, 축사 내 분만이 다가온 소를 촬영하는 촬영부; 상기 촬영부로부터 촬영된 이미지를 입력받아 소의 머리, 몸통, 둔부 및 꼬리의 움직임을 검출하는 검출부; 상기 촬영부로부터 촬영된 이미지 또는 상기 검출부로부터 검출된 소의 머리, 몸통, 둔부 및 꼬리의 움직임 정보를 상기 중앙 처리 모듈에 전송하는 카메라측 통신부;를 포함한다.
본 발명의 상기 검출부는, 상기 촬영부로부터 촬영된 이미지를 설정 프레임별로 비교하여 차영상을 획득하고, 획득된 차영상으로부터 소의 이미지를 획득하며, 획득된 소의 이미지를 기 저장된 부위별 면적 또는 형태와 비교하여 소의 머리, 몸통, 둔부 및 꼬리의 위치를 특정한다.
본 발명의 상기 검출부는, 획득된 소의 이미지를 기 저장된 부위별 면적 또는 형태와 비교하되, 기 저장된 부위별 면적 또는 형태 이외의 이미지가 검출되거나 또는 소의 이미지 외 다른 개체의 이미지가 검출되면 분만 정보를 사용자 단말에 전송한다.
본 발명의 상기 중앙 처리 모듈은, 상기 검출부로부터 특정된 소의 머리, 몸통, 둔부 및 꼬리의 위치 정보를 패턴화하고, 상기 패턴화된 위치 정보를 기 저장된 데이터 테이블의 소의 부위별 위치 정보 패턴과 비교하여 분만 임박 또는 분만 유무 정보를 사용자 단말에 전송한다.
본 발명의 상기 중앙 처리 모듈은, 상기 이동 검출 센서로부터 측정된 센싱값을 토대로 상기 부착 센서 모듈의 위치를 패턴화하되, 상기 부착 센서 모듈의 위치는 상기 패턴화된 소의 머리, 몸통, 둔부 및 꼬리의 위치 정보를 토대로 계산된 소의 방향 또는 이동에 대한 상기 부착 센서 모듈의 상대적 위치이다.
본 발명은, 소의 분만시 발생할 수 있는 분만 사고를 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 부착 센서 모듈, 삽입 센서 모듈 및 카메라 모듈의 복합적 감시를 통해 소의 분만 상태를 확인할 수 있으므로, 정확한 분만 정보를 제공할 수 있는 효과가 있다.
도 1 은 본 발명의 실시예에 따른 축사 분만 통보 시스템의 적용 예시도.
도 2 는 본 발명의 실시예에 따른 축사 분만 통보 시스템의 부착 센서 모듈의 예시도.
도 3 은 본 발명의 실시예에 따른 축사 분만 통보 시스템의 삽입 센서 모듈의 예시도.
도 4 는 본 발명의 실시예에 따른 축사 분만 통보 시스템의 카메라 모듈의 예시도.
도 5 는 본 발명의 실시예에 따른 축사 분만 통보 시스템의 순서도.
도 6 은 본 발명의 실시예에 따른 축사 분만 통보 시스템의 다른 순서도.
도 2 는 본 발명의 실시예에 따른 축사 분만 통보 시스템의 부착 센서 모듈의 예시도.
도 3 은 본 발명의 실시예에 따른 축사 분만 통보 시스템의 삽입 센서 모듈의 예시도.
도 4 는 본 발명의 실시예에 따른 축사 분만 통보 시스템의 카메라 모듈의 예시도.
도 5 는 본 발명의 실시예에 따른 축사 분만 통보 시스템의 순서도.
도 6 은 본 발명의 실시예에 따른 축사 분만 통보 시스템의 다른 순서도.
이하에서, 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명은, 도 1 내지 도 4 에 도시된 바와 같이, 소의 둔부측 꼬리에 부착되는 부착 센서 모듈(100)과, 소의 질 내에 삽입되는 삽입 센서 모듈(200)과, 부착 센서 모듈(100) 및 삽입 센서 모듈(200)로부터 압력값, 온도값 및 조도값을 입력받아 이를 기 저장된 데이터 테이블과 비교하고, 비교된 결과에 따라 분만 임박 유무 또는 분만 유무의 판단 결과를 출력하는 중앙 처리 모듈을 포함하여 구성된다.
또한, 본 발명은, 축사 상부에 설치되어 촬영된 이미지로부터 소의 머리, 몸통, 둔부 및 꼬리의 움직임 정보를 생성하는 카메라 모듈(300)을 포함하여 구성되며, 중앙 처리 모듈은 소의 머리, 몸통, 둔부 및 꼬리의 움직임 정보를 기 저장된 데이터 테이블과 비교하고, 비교된 결과에 따라 분만 임박 유무 또는 분만 유무의 판단 결과를 출력한다.
부착 센서 모듈(100)은, 소의 둔부측 꼬리에 부착되어 소의 꼬리가 팽창하는 정도를 측정하여 이를 중앙 처리 모듈에 제공하는 역할을 하며, 이를 위하여 소의 꼬리 팽창 정도를 측정하는 압력 검출 센서(110)와, 압력 검출 센서(110)의 입력값을 중앙 처리 모듈에 전송하는 부착측 통신부(120)와, 압력 검출 센서(110) 및 부착측 통신부(120)를 외부로부터 밀폐하는 부착측 하우징(130)을 포함하여 구성된다.
부착측 하우징(130)은, 압력 검출 센서(110), 부착측 통신부(120) 및 기타 부착 센서 모듈(100)의 부속들을 외부로부터 밀폐하여 외부의 오염물 및 수분으로부터 내부의 구성품들이 보호될 수 있도록 하는 역할을 한다.
이를 위하여 부착측 하우징(130)은 합성수지 또는 이와 유사한 재질로 형성되어 내부에 중공부가 형성되고 외측으로는 소의 꼬리를 둘러 고정하기 위한 고정끈이 구비될 수 있다. 이때, 고정끈은 소의 꼬리 팽창시 압력 검출 센서(110)에 꼬리의 팽창 압력이 정확히 전달될 수 있도록 탄성력이 적은 재질로 형성되는 것이 바람직하다.
이러한 부착측 하우징(130)은 압력 검출 센서(110)가 구비되는 일측면이 실리콘 또는 고무 등의 탄성재질로 형성되어 소의 꼬리 팽창시 팽창 압력이 내부의 압력 검출 센서(110)에 도달될 수 있도록 구성되거나, 또는 일측면 외측으로 압력 검출 센서(110)의 검출핀이 돌출될 수 있도록 구성된다.
압력 검출 센서(110)는, 소의 꼬리가 팽창하는 정도를 측정하는 역할을 하며, 이를 위하여 부착측 하우징(130)의 일측면, 즉, 소의 꼬리에 접촉된 면 내측에 구비될 수 있다.
이러한 압력 검출 센서(110)는 부착측 하우징(130)의 소의 꼬리에 접촉되는 면의 대향되는 면에 고정되어 지지되고, 부착측 하우징(130)의 소의 꼬리에 접촉되는 면이 소의 꼬리가 팽창됨에 따라 내측으로 인입되는 정도를 측정하도록 구성될 수 있고, 또는, 부착측 하우징(130)의 소의 꼬리에 접촉되는 면의 외측으로 측정핀이 돌출되어 소의 꼬리가 팽창함에 따라 측정핀이 가압되는 정도를 측정하도록 구성될 수 있다.
또는, 압력 검출 센서(110)는 부착측 하우징(130)을 소의 꼬리에 고정하기 위한 고정끈의 일단에 연결되는 형태로 구성될 수도 있다. 이 경우 압력 검출 센서(110)는 소의 꼬리가 팽창함에 따라 고정끈이 압력 검출 센서(110)를 당기는 형태가 되어 용이하게 압력을 측정할 수 있게 된다.
압력 검출 센서(110)로부터 검출되는 압력값은 디지털 또는 아날로그 형태의 값을 가지며, 압력값이 아날로그 형태를 갖는 경우에는 별도의 AD 변환부가 구비된다.
AD 변환부는 아날로그로 측정된 압력값을 디지털값으로 변환하는 역할을 하며, 이를 위하여 부착측 하우징(130) 내부에 구비된다. 아날로그값을 디지털값으로 변환하는 방법은 공지의 AD 변환 방법 중 적절히 채택될 수 있으며 그 변환 방법을 한정하지는 않는다.
부착측 통신부(120)는, 측정되거나 또는 측정되어 변환된 압력값을 중앙 처리 모듈에 전송하는 역할을 하며, 이를 위하여 RF부, 안테나 모듈 등을 포함하여 구성되어 부착측 하우징(130) 내에 구비된다.
그러나, 부착측 통신부(120)의 통신 방법에 대하여 RF(Radio Frequency)에 한정하지 아니하고 WiFi, 지그비, 블루투스 등 공지의 무선 통신 방법이 채택될 수 있다.
한편, 부착 센서 모듈(100)은 압력 검출 센서(110), AD 변환부, 부착측 통신부(120) 등에 전원을 공급하는 부착측 전원 공급부를 포함하여 구성된다. 부착측 전원 공급부는 부착측 하우징(130) 내측에 구비되며, 필요시 일부가 외부로 노출되어 충전을 하거나 또는 배터리 교체를 할 수 있다.
또한, 부착 센서 모듈(100)은 가속도 센서, 자이로 센서 또는 지자기 센서 중 어느 하나 이상을 포함하는 이동 검출 센서를 더 포함하여 구성될 수 있다. 이러한 이동 검출 센서를 통해 측정된 센싱값은 중앙 처리 모듈로 하여금 소의 분만 직전 행동 패턴과 비교하는 데이터로 활용될 수 있다.
삽입 센서 모듈(200)은, 소의 질 내에 삽입되어 온도 및 조도를 측정하여 중앙 처리 모듈에 제공하는 역할을 하며, 이를 위하여 온도 측정을 위한 온도 측정 센서(210)와, 주변의 광량 측정을 위한 조도 센서(220)와, 온도 측정 센서(210)의 온도값 및 조도 센서(220)의 조도값을 중앙 처리 모듈에 전송하는 삽입측 통신부(230)와, 온도 측정 센서(210), 조도 센서(220) 및 삽입측 통신부(230)를 외부로부터 밀폐하는 삽입측 하우징(240)을 포함하여 구성된다.
삽입측 하우징(240)은, 온도 측정 센서(210), 조도 센서(220) 및 기타 삽입 센서 모듈(200)의 부속들을 외부로부터 밀폐하여 외부의 오염물 및 수분으로부터 내부의 구성품들이 보호될 수 있도록 하는 역할을 한다.
이를 위하여 삽입측 하우징(240)은 합성수지 또는 이와 유사한 재질로 형성되어 내부에 중공부가 형성되고, 외측으로는 삽입측 하우징(240)의 일측 단부로부터 연장 형성되는 복수의 고정 날개가 구비된다. 고정 날개는 평면 또는 입체 형상으로 형성되어 삽입측 하우징(240)의 일측 단부로부터 연장되며, 복수개가 상호 설정 각도를 갖도록 형성되어 삽입측 하우징(240)의 단부로부터 멀어질수록 각 고정 날개의 간격이 멀어지도록 형성된다. 이러한 고정 날개는 삽입측 하우징(240)이 소의 질 내로 삽입되었을 때 질 내벽에 지지됨으로써 송아지의 분만이 아닌 기타 상황에 삽입부 하우징이 질 외부로 이탈되는 것을 방지하는 역할을 한다.
삽입측 하우징(240)은 외부로부터 빛이 조사되었을 때 조도 센서(220)가 이를 감지할 수 있도록 투명 또는 반투명 재질로 형성되며, 또는 조도 센서(220)의 측정칩이 위치한 부근이 투명하게 처리되거나 또는 렌즈가 외주연으로부터 삽입된 구성을 가질 수 있다. 또한, 온도 측정 센서(210)의 측정용 단자가 삽입측 하우징(240) 외측으로 노출될 수 있다.
온도 측정 센서(210)는, 온도를 측정하는 역할을 하며, 통상의 온도 측정용 센서가 활용될 수 있다. 이러한 온도 측정 센서(210)는 측정된 온도값을 삽입측 통신부(230)를 통해 중앙 처리 모듈로 전송하여 중앙 처리 모듈로 하여금 송아지의 분만 상태를 판별할 수 있도록 한다.
조도 센서(220)는, 주변의 조도를 측정하는 역할을 하며, 통상의 조도 센서(220)가 활용될 수 있다. 이러한 조도 센서(220)는 측정된 조도값을 삽입측 통신부(230)를 통해 중앙 처리 모듈로 전송하여 중앙 처리 모듈로 하여금 송아지의 분만 산태를 판별할 수 있도록 한다.
삽입측 통신부(230)는, 온도 측정 센서(210)의 온도값 및 조도 센서(220)의 조도값을 중앙 처리 모듈로 전송하는 역할을 하며, 이를 위하여 삽입측 하우징(240)의 내측에 구비된다.
이러한 삽입측 통신부(230)는 온도값 및 조도값을 중앙 처리 모듈로 직접 전송하지 않고 부착측 통신부(120)로 전송하여 부착측 통신부(120)로 하여금 온도값 및 조도값을 중앙 처리 모듈로 전송할 수 있도록 구성될 수 있다. 이 경우 삽입측 통신부(230)와 부착측 통신부(120)는 무선 뿐만 아니라 유선으로도 연결될 수 있다.
한편, 삽입 센서 모듈(200)은 온도 측정 센서(210), 조도 센서(220) 및 삽입측 통신부(230) 등에 전원을 공급하는 삽입측 전원 공급부를 포함하여 구성된다. 삽입측 전원 공급부는 삽입측 하우징(240) 내측에 구비되며, 필요시 일부가 외부로 노출되어 충전을 하거나 또는 배터리 교체를 할 수 있다.
또는, 삽입측 전원 공급 장치는 부착측 전원 공급 장치와 유선으로 연결되어 부착측 전원 공급 장치로부터 전원을 공급받도록 구성될 수 있다.
카메라 모듈(300)은, 소의 머리, 몸통, 둔부, 꼬리의 움직임 정보를 중앙 처리 모듈에 제공하는 역할을 하며, 이를 위하여 축사 상부에 설치되며, 축사 내 분만이 다가온 소를 촬영하는 촬영부(310)와, 촬영부(310)로부터 촬영된 이미지를 입력받아 소의 머리, 몸통, 둔부 및 꼬리의 움직임을 검출하는 검출부(320)와, 촬영부(310)로부터 촬영된 이미지 또는 검출부(320)로부터 검출된 소의 머리, 몸통, 둔부 및 꼬리의 움직임 정보를 중앙 처리 모듈에 전송하는 카메라측 통신부(330)를 포함하여 구성된다.
카메라 모듈(300)은 축사 상부에 설치되되, 축사 상부에 설치된 레일을 따라 이동 가능하도록 설치되는 것이 바람직하며, 카메라 모듈(300)의 이동 중 정지 위치는 하술할 소의 차영상으로부터 소의 이동 위치를 정확히 측정하기 위하여 중앙 처리 모듈에 의해 제어될 수 있다.
촬영부(310)는, 축사 내 분만이 다가온 소를 촬영하여 영상 또는 이미지를 획득하는 역할을 하며, 이를 위하여 카메라 하우징(340)의 내부에 구비되어 촬영을 위한 렌즈가 카메라 하우징(340)의 일측으로 노출된다.
검출부(320)는, 촬영부(310)로부터 촬영된 이미지를 설정 시간마다 입력받거나 또는 촬영부(310)로부터 촬영된 영상을 설정 프레임마다 추출하여 이미지로 저장하고, 직전에 저장된 이미지와 현재 이미지를 비교하여 차영상을 획득한다. 이러한 차영상을 획득하여 객체를 추출하고 객체를 추적하는 방법은 반복적 이진화를 통한 임계값 검출 등 다양한 방법이 공지되어 있으며, 본 발명에서는 차영상의 획득 과정에 대하여 공지의 기술을 차용하며 이를 상세히 설명하지 않는다.
검출부(320)는 차영상의 획득으로부터 소의 이미지를 획득하며, 획득된 소의 이미지를 기 저장된 부위별 면적 또는 형태와 비교하여 소의 머리, 몸통, 둔부 및 꼬리의 위치를 특정한다. 이를 위하여 카메라 모듈(300)에는 소의 다양한 포지션에서의 이미지가 기 저장되어 있고, 각 포지션에서의 부위별 면적 또는 형태가 데이터 테이블 형태로 저장되어 있는 메모리부가 더 포함될 수 있다. 검출부(320)는 이러한 메모리부의 데이터 테이블과 검출된 소의 이미지를 비교하여 소의 머리, 몸통, 둔부 및 꼬리의 위치를 특정하고, 각부의 위치가 영상의 어느 좌표에 존재하는지를 계산한다.
이때, 검출부(320)는 차영상으로부터 획득된 소의 이미지가 기 저장된 부위별 면적 또는 형태 이외의 이미지가 검출되거나, 또는 소의 이미지 외 다른 개체의 이미지가 검출되면 이를 송아지가 분만되고 있는 중 또는 송아지의 분만이 완료된 상태로 판단하고, 중앙 제어 모듈을 통해 사용자에게 분만 정보를 전송하거나 또는 직접 사용자 단말에 분만 정보를 전송한다.
그리고, 검출부(320)는 소의 이미지 외 다른 개체의 이미지가 검출되는 경우 송아지가 분만된 것으로 판단하며, 송아지의 이미지를 별도로 추적하여 검출한다. 이때 검출된 송아지의 이미지 정보는 소의 이미지와 마찬가지로 부위별로 좌표추적될 수 있으며, 송아지의 이미지로부터 추적한 좌표 정보에 변동이 미미한 경우 이를 송아지의 상태가 좋지 못한 것으로 판단하고, 이러한 정보를 중앙 처리 모듈에 전송하거나 또는 사용자 단말에 직접 전송할 수 있다.
카메라 모듈(300)은 촬영부(310)로부터 촬영된 영상을 설정 시간마다 저장하는 캡쳐부를 더 포함할 수 있다. 캡쳐부는 설정 시간마다 영상을 이미지 형태로 저장하며, 중앙 처리 모듈 또는 사용자 단말로부터 이미지의 열람이 요청되면 이를 중앙 처리 모듈에 전송하거나 사용자 단말에 직접 전송할 수 있다. 한편, 캡쳐부는 이미지가 아닌 영상 클립 형태로 영상을 저장할수도 있으며, 본 발명에서 중앙 처리 모듈 또는 사용자 단말에 제공되는 영상을 정지 화상과 동화상 어느 하나로 한정하지는 않는다.
또한, 카메라 모듈(300)은 야간 등 조도가 낮은 상황에서도 용이하게 차영상의 획득이 가능하도록 적외선 조명을 더 포함할 수 있다. 이 경우 촬영부(310)는 적외선 촬영이 가능한 촬영 칩셋이 구비된다.
카메라측 통신부(330)는, 촬영부(310)로부터 촬영되어 캡쳐부로부터 저장된 이미지 또는 검출부(320)로부터 검출된 소의 머리, 몸통, 둔부 및 꼬리의 움직임 정보를 중앙 처리 모듈에 전송하는 역할을 한다.
한편, 카메라측 통신부(330)는 중앙 처리 모듈 또는 사용자 단말에 직접 데이터를 전송하지 않고 부착 센서 모듈(100)의 부착측 통신부(120)를 통해 데이터를 중앙 처리 모듈 또는 사용자 단말에 전송할 수도 있다.
중앙 처리 모듈은, 부착 센서 모듈(100) 및 삽입 센서 모듈(200)로부터 압력값, 온도값 및 조도값을 입력받아 이를 기 저장된 데이터 테이블과 비교하고, 비교된 결과에 따라 분만 임박 유무 또는 분만 유무의 판단 결과를 출력하는 역할을 한다.
이러한 중앙 처리 모듈은 처리 결과가 가시적으로 표출되는 디스플레이부가 구비되며, 처리 결과를 웹 서버에 전송하여 온라인상에서 처리 결과를 확인할 수 있도록 한다. 또한, 중앙 처리 모듈은 처리 결과 또는 각 센서들의 센싱값 데이터를 앱 관리부에 전송함으로써 사용자 단말로부터 앱 관리부에 접속하여 각 데이터들을 확인할 수 있도록 한다.
중앙 처리 모듈은 이러한 각 센서들의 센싱값 데이터를 관리하기 위하여 데이터 베이스 관리부가 더 포함되어 구성된다. 데이터 베이스 관리부는 설정 주기로 전송된 정보를 날짜와 시간 단위로 관리한다. 관리되는 정보에는 부착 센서 모듈(100)에서 측정된 꼬리의 압력값, 삽입 센서 모듈(200)에서 측정된 온도 및 조도값, 카메라 모듈(300)에서 전송된 소의 각 부위의 좌표 정보, 송아지의 좌표 정보가 포함된다.
중앙 처리 모듈의 소의 분만 판단 과정을 상세히 살펴보면, 우선 중앙 처리 모듈은 부착 센서 모듈(100)로부터 전송된 압력값을 토대로 현재 소의 꼬리에 얼마만큼의 힘이 들어가고 있는지를 판별한다. 이러한 판별은 데이터 테이블과의 비교를 통해 달성될 수 있으며, 데이터 테이블에는 소의 체중, 나이에 따라 분만 임박시 측정되는 꼬리의 압력 정보가 저장되어 있으며, 압력값을 전송한 부착 센서 모듈(100)이 고정된 소의 체중 및 나이 정보가 저장되어 있다. 따라서, 중앙 처리 모듈은 전송된 압력값과 데이터 테이블의 압력값을 서로 비교하여 분만이 어느정도 임박하였는지, 분만이 완료되었는지의 정보를 사용자 단말에 전송할 수 있다.
한편, 중앙 처리 모듈은 전송된 압력값으로부터 압력값의 최대치 및 최대치의 주기를 패턴화한다. 이는 사람의 진통 간격 체크와 일부 유사한데, 분만 시점으로부터 먼 시점에는 압력값의 증감 최대치가 비교적 낮게 측정되고 분만 시점으로 갈수록 압력값의 증감 최대치가 높게 측정되며, 압력값이 증가하였다가 감소하는 시점의 주기가 점차 짧아지게 된다. 중앙 처리 모듈은 이러한 압력값의 증감 최대값 및 증감 주기를 패턴화하고, 패턴화된 압력값을 기 저장된 데이터 테이블의 압력값 패턴과 비교하여 분만 임박 또는 분만 유무의 결과를 사용자 단말에 전송한다.
그리고, 중앙 처리 모듈은 이동 검출 센서로부터 측정된 센싱값을 토대로 부착 센서 모듈(100)의 위치를 패턴화하고, 패턴화된 부착 센서 모듈(100)의 위치 정보를 기 저장된 데이터 테이블의 위치 패턴 정보와 비교하여 분만 임박 또는 분만 유무의 결과를 사용자 단말에 전송한다. 이를 위하여 중앙 처리 모듈에는 분만 임박 또는 분만 후 소의 이동 및 소의 꼬리의 이동 패턴이 데이터 테이블에 저장되어 있다.
또한, 중앙 처리 모듈은 삽입 센서 모듈(200)로부터 전송된 온도값이 기 저장된 데이터 테이블의 온도값 설정 범위를 벗어나는지를 확인한다. 만일 온도값이 갑자기 낮아지는 경우는 분만 과정에 송아지에 의해 삽입 센서 모듈(200)이 삽입 센서 모듈(200)을 밀어내어 삽입 센서 모듈(200)이 질 외부로 이탈된 경우로서, 중앙 처리 모듈은 분만 정보를 사용자 단말에 전송한다. 또는, 온도값이 갑자기 높아지는 경우 대기 온도가 소의 체온보다 높은 것으로서 이때에도 중앙 처리 모듈은 분만 정보를 사용자 단말에 전송한다.
그리고, 중앙 처리 모듈은 삽입 센서 모듈(200)로부터 전송된 조도값이 기 저장된 데이터 테이블의 조도값 설정 범위를 벗어나는지 확인한다. 만인 조도값이 갑자기 높아지는 경우는 분만 과정에 송아지에 의해 삽입 센서 모듈(200)이 삽입 센서 모듈(200)을 밀어내어 삽입 센서 모듈(200)이 질 외부로 이탈되어 외부의 빛에 노출된 경우로서, 중앙 처리 모듈은 분만 정보를 사용자 단말에 전송한다.
또한, 중앙 처리 모듈은 검출부(320)로부터 소의 머리, 몸통, 둔부 및 꼬리의 위치 정보가 전송되면, 이러한 소의 각 부위의 위치 정보를 패턴화하고, 패턴화된 부위별 위치 정보를 기 저장된 데이터 테이블의 소의 부위별 위치 정보 패턴과 비교하여 분만 임박 또는 분만 유무 정보를 사용자 단말에 전송한다. 이를 위하여 중앙 처리 모듈에는 분만 임박 또는 분만 후 소의 움직임에 따른 각 부위별 위치 정보 패턴이 데이터 테이블에 저장되어 있다.
그리고, 중앙 처리 모듈은 검출부(320)로부터 송아지의 좌표 정보가 검출되면, 이를 즉시 사용자 단말에 전송하고, 송아지의 좌표 정보를 패턴화하며, 패턴화된 송아지의 좌표 정보를 기 저장된 데이터 테이블의 송아지의 위치 정보 패턴과 비교하여 송아지의 건강 상태를 판별하고, 이를 사용자 단말에 전송한다.
한편, 중앙 처리 모듈은 패턴화된 소의 부위별 위치 정보를 토대로 소가 서있는 방향, 소가 서있는 방향 대비 소의 이동 방향, 소의 둔부의 이동 방향 등을 계산하고, 이러한 계산 결과를 부착 센서 모듈(100)의 상대적 위치의 계산에 활용할 수 있다. 예를 들어, 부착 센서 모듈(100)의 이동 검출 센서에 의해 꼬리가 좌우측 방향으로 20cm 흔들리고 있는 것으로 검출되었을 때, 카메라 모듈(300)에 의해 검출된 소의 부위별 좌표 중 소의 둔부 좌표가 좌우측 방향으로 20cm 흔들리고 있다면, 소의 둔부에 대비해서 소의 꼬리는 정지하고 있는 것이므로, 이러한 상대적 위치를 감안해야 소가 꼬리를 흔드는 패턴을 정확히 측정할 수 있게 된다. 또는, 이를 역이용해서, 소의 둔부의 이동에 대비해 부착 센서 모듈(100)의 상대적 위치가 한박자 느리게 반응한다면 소가 아직 꼬리에 힘을 주고 있지 않은 것으로 판단하게 되는 것이다. 따라서, 중앙 처리 모듈은 이러한 소의 패턴화된 위치 정보와 부착 센서 모듈(100)의 이동 검출 센서의 센싱값을 토대로 소의 꼬리에 얼마만큼의 힘이 가해지고 있는지를 추정할 수 있게 되는 것이다.
한편, 사용자 단말은 중앙 처리 모듈, 부착 센서 모듈(100), 삽입 센서 모듈(200) 또는 카메라 모듈(300)로부터 분만 정보를 전송받으며, 이를 위하여 전용 앱이 설치된다. 전용 앱은 각 모듈들로부터 데이터를 전송받아 저장하고, 이를 변환하여 그래프 또는 적절한 인터페이스로 표출해주며, 카메라 모듈(300)의 이동 또는 각 센서 모듈의 초기화를 중앙 처리 모듈에 요청할 수 있다.
또한, 사용자 단말은 카메라 모듈(300) 또는 중앙 처리 모듈로부터 소의 상태를 정지 화상, 동화상 또는 실시간 영상으로 제공받아 소의 상태를 직접 확인할 수 있다.
상술한 구성으로 이루어진 본 발명은, 소의 분만시 발생할 수 있는 분만 사고를 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 부착 센서 모듈(100), 삽입 센서 모듈(200) 및 카메라 모듈(300)의 복합적 감시를 통해 소의 분만 상태를 확인할 수 있으므로, 정확한 분만 정보를 제공할 수 있는 효과가 있다.
100 : 부착 센서 모듈 110 : 압력 검출 센서
120 : 부착측 통신부 130 : 부착측 하우징
200 : 삽입 센서 모듈 210 : 온도 측정 센서
220 : 조도 센서 230 : 삽입측 통신부
240 : 삽입측 하우징 300 : 카메라 모듈
310 : 촬영부 320 : 검출부
330 : 카메라측 통신부 340 : 카메라 하우징
120 : 부착측 통신부 130 : 부착측 하우징
200 : 삽입 센서 모듈 210 : 온도 측정 센서
220 : 조도 센서 230 : 삽입측 통신부
240 : 삽입측 하우징 300 : 카메라 모듈
310 : 촬영부 320 : 검출부
330 : 카메라측 통신부 340 : 카메라 하우징
Claims (10)
- 소의 둔부측 꼬리에 부착되는 부착 센서 모듈;
소의 질 내에 삽입되는 삽입 센서 모듈;
축사 상부에 설치되는 카메라 모듈;
상기 부착 센서 모듈 및 삽입 센서 모듈로부터 압력값, 온도값 및 조도값을 입력받아 이를 기 저장된 데이터 테이블과 비교하고, 비교된 결과에 따라 분만 임박 유무 또는 분만 유무의 판단 결과를 출력하는 중앙 처리 모듈;
을 포함하되,
상기 부착 센서 모듈은, 소의 꼬리 팽창 정도를 측정하는 압력 검출 센서; 상기 압력 검출 센서의 압력값을 상기 중앙 처리 모듈에 전송하는 부착측 통신부; 상기 압력 검출 센서 및 상기 부착측 통신부를 외부로부터 밀폐하는 부착측 하우징;을 포함하고,
상기 삽입 센서 모듈은, 온도 측정을 위한 온도 측정 센서; 주변의 광량 측정을 위한 조도 센서; 상기 온도 측정 센서의 온도값 및 상기 조도 센서의 조도값을 상기 부착측 통신부를 통해 상기 중앙 처리 모듈에 전송하거나 또는 직접 상기 중앙 처리 모듈에 전송하는 삽입측 통신부; 상기 온도 측정 센서, 상기 조도 센서 및 상기 삽입측 통신부를 외부로부터 밀폐하는 삽입측 하우징;을 포함하며,
상기 부착 센서 모듈은, 가속도 센서, 자이로 센서 또는 지자기 센서 중 어느 하나 이상을 포함하는 이동 검출 센서;를 더 포함하고,
상기 카메라 모듈은, 축사 내 분만이 다가온 소를 촬영하는 촬영부; 상기 촬영부로부터 촬영된 이미지를 입력받아 소의 머리, 몸통, 둔부 및 꼬리의 움직임을 검출하는 검출부; 상기 촬영부로부터 촬영된 이미지 또는 상기 검출부로부터 검출된 소의 머리, 몸통, 둔부 및 꼬리의 움직임 정보를 상기 중앙 처리 모듈에 전송하는 카메라측 통신부;를 포함하며,
상기 검출부는, 상기 촬영부로부터 촬영된 이미지를 설정 프레임별로 비교하여 차영상을 획득하고, 획득된 차영상으로부터 소의 이미지를 획득하며, 획득된 소의 이미지를 기 저장된 부위별 면적 또는 형태와 비교하여 소의 머리, 몸통, 둔부 및 꼬리의 위치를 특정하며,
상기 중앙 처리 모듈은, 상기 검출부로부터 특정된 소의 머리, 몸통, 둔부 및 꼬리의 위치 정보를 패턴화하고, 상기 패턴화된 위치 정보를 기 저장된 데이터 테이블의 소의 부위별 위치 정보 패턴과 비교하여 분만 임박 또는 분만 유무 정보를 사용자 단말에 전송하며,
또한, 상기 중앙 처리 모듈은 상기 이동 검출 센서로부터 측정된 센싱값을 토대로 상기 부착 센서 모듈의 위치를 패턴화하고, 패턴화된 상기 부착 센서 모듈의 위치 정보와 기 저장된 데이터 테이블의 위치 패턴 정보를 비교하여 분만 임박 또는 분만 유무의 결과를 사용자 단말에 전송하되, 패턴화 할 상기 부착 센서 모듈의 위치는 상기 검출부로부터 특정된 소의 머리, 몸통, 둔부 및 꼬리의 위치 정보에 대한 상기 부착 센서 모듈의 상대적 위치인 축사 분만 통보 시스템.
- 제 1 항에 있어서,
상기 중앙 처리 모듈은, 상기 온도값이 기 저장된 데이터 테이블의 온도값 설정 범위를 벗어나는 경우 사용자 단말에 분만 정보를 전송하는 축사 분만 통보 시스템.
- 제 2 항에 있어서,
상기 중앙 처리 모듈은, 상기 조도값이 기 저장된 데이터 테이블의 조도값 설정 범위를 벗어나는 경우 사용자 단말에 분만 정보를 전송하는 축사 분만 통보 시스템.
- 제 3 항에 있어서,
상기 중앙 처리 모듈은, 상기 압력값으로부터 압력값의 증감 최대치 및 압력값의 증감 주기를 패턴화하고, 패턴화된 압력값을 기 저장된 데이터 테이블의 압력값 패턴과 비교하여 분만 임박 또는 분만 유무의 결과를 사용자 단말에 전송하는 축사 분만 통보 시스템.
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 검출부는, 획득된 소의 이미지를 기 저장된 부위별 면적 또는 형태와 비교하되, 기 저장된 부위별 면적 또는 형태 이외의 이미지가 검출되거나 또는 소의 이미지 외 다른 개체의 이미지가 검출되면 분만 정보를 사용자 단말에 전송하는 축사 분만 통보 시스템.
- 삭제
- 삭제
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