KR102023872B1 - 음식물 섭취량 계산 방법 및 그 장치 - Google Patents
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Abstract
일 실시예는, 음식물 섭취 대상의 생체반응을 감지하는 동작; 상기 생체반응에 기반하여, 상기 음식물 섭취 대상을 식별하는 생체특성을 특정하는 동작; 상기 생체특성에 기반하여, 상기 음식물 섭취 대상이 한 번의 목넘김에서 섭취하는 음식물의 양인 단위 음식물 섭취량을 획득하는 동작; 상기 음식물 섭취 대상의 목넘김 횟수를 측정하는 동작; 및 상기 단위 음식물 섭취량 및 상기 목넘김 횟수로부터 상기 음식물 섭취 대상이 섭취한 음식물의 총량인 총 음식물 섭취량을 산출하는 동작;을 포함하고, 상기 생체반응 및 상기 단위 음식물 섭취량은, 상기 생체특성에 따라 달라지는 것을 특징으로 하는 음식물 섭취량 계산 방법을 제공한다.
Description
본 실시예는 동물 또는 사람의 음식물 섭취량 계산 기술에 관한 것이다.
반려동물이나 가축의 음식물(사료와 음료) 섭취량 정보는 매우 중요한 정보이다. 그래서 사육사는 가축 사료통에 일정량의 사료를 주고, 이 양에서 가축이 먹고 남은 양을 차감해서 가축이 섭취한 총 사료량을 파악할 수 있다.
그러나 종래의 섭취량 측정 방법은 주관적이고 비과학적이다. 사육사는 처음에 준 사료량을 기억해야만 하는데, 이것은 사육사의 기억에 의존해야 하기 때문에 번거롭고 주관적이다. 또한 종래의 방법은 가축이 먹고 남은 사료를 모두 비우고 이번 끼니에서 먹을 사료를 주는 것이 아니라, 이전 끼니에서 먹고 남은 사료에 이번 끼니에서 먹을 사료를 얹어서 주는 것이다. 사육사가 각 끼니에 가축이 얼마나 사료를 섭취했는지 알 수 없다. 그래서 종래의 방법은 비과학적이기도 하다. 만일 여러 가축들이 하나의 사료통을 공유하거나 가축을 방목하는 경우, 각 가축이 먹은 사료 섭취량은 알기 어렵다.
한편 사람의 음식물 섭취량도 측정될 필요가 있다. 보통의 건강한 사람은 자신의 음식물 섭취량을 인지할 수 있다. 그러나 환자나 인지능력이 저하된 노인이 건강상의 이유로 식단 관리 필요성으로 음식물 섭취량을 체크해야하는 경우, 그들이 자신의 음식물 섭취량을 정확히 아는 것은 어려울 수 있다.
이와 같이, 사람이나 동물 모두 음식을 언제 얼마나 먹었는지 기록하고 관리해야 하는 이유를 가지고 있다. 사람은 당뇨나 비만 탓에 음식물 조절이 필요할 수 있고, 동물은 사육의 목적상 건강관리와 이를 위한 음식물 조절이 필요할 수 있기 때문이다. 그럼에도 불구하고 음식물 섭취량은 측정자의 감에 의존하여 측정되는 경우가 많다.
이와 관련하여, 음식물 섭취량을 객관적이고 합리적인 방식으로 계산하는 기술의 개발이 요구된다.
이러한 배경에서, 본 실시예의 목적은, 사람이나 동물의 목넘김에서 나오는 생체반응(목에서 나오는 진동 또는 소리)으로부터 각 끼니에서 섭취하는 음식물의 총량을 계산하는 음식물 섭취량 계산 기술을 제공하는 것이다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 일 실시예는, 음식물 섭취 대상의 생체반응을 감지하는 동작; 상기 생체반응에 기반하여, 상기 음식물 섭취 대상을 식별하는 생체특성을 특정하는 동작; 상기 생체특성에 기반하여, 상기 음식물 섭취 대상이 한 번의 목넘김에서 섭취하는 음식물의 양인 단위 음식물 섭취량을 획득하는 동작; 상기 음식물 섭취 대상의 목넘김 횟수를 측정하는 동작; 및 상기 단위 음식물 섭취량 및 상기 목넘김 횟수로부터 상기 음식물 섭취 대상이 섭취한 음식물의 총량인 총 음식물 섭취량을 산출하는 동작;을 포함하고, 상기 생체반응 및 상기 단위 음식물 섭취량은, 상기 생체특성에 따라 달라지는 것을 특징으로 하는 음식물 섭취량 계산 방법을 제공한다.
상기 방법에서, 상기 생체반응은, 동물 또는 사람의 신체에서 나오는 진동, 소리, 전파 및 빛 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 생체특성은, 상기 음식물 섭취 대상의 종류 및 크기 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 방법에서, 상기 생체반응과 상기 생체반응에 대응하는 생체특성이 매칭된 결과가 저장되는 동작을 포함할 수 있다.
상기 방법에서, 상기 생체반응은, 동물 또는 사람의 신체에서 나오는 진동, 소리, 전파 및 빛 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 생체특성은, 상기 음식물 섭취 대상의 종류 및 크기 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 결과는, 상기 적어도 하나의 진동, 소리, 전파 및 빛과, 상기 적어도 하나의 종류 및 크기가 서로 매칭된 것이며, 상기 특정하는 동작은, 상기 적어도 하나의 진동, 소리, 전파 및 빛에 기반하여 상기 적어도 하나의 종류 및 크기를 특정할 수 있다.
상기 방법에서, 상기 생체특성에 대응하는 단위 음식물 섭취량이 저장되는 동작을 포함하고, 상기 획득하는 동작은, 상기 저장된 단위 음식물 섭취량에서 상기 특정된 생체특성에 대응하는 단위 음식물 섭취량을 독출할 수 있다.
상기 방법에서, 상기 생체특성은, 상기 음식물 섭취 대상의 종류 및 크기 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 단위 음식물 섭취량은, 상기 적어도 하나의 종류 및 크기에 대응하여 저장되며, 상기 독출하는 동작은, 상기 저장된 단위 음식물 섭취량에서 상기 특정된 적어도 하나의 종류 및 크기에 대응하는 단위 음식물 섭취량을 독출할 수 있다.
상기 방법에서, 상기 측정하는 동작은, 상기 생체반응의 진동, 소리, 전파 및 빛 중 적어도 하나로부터 목넘김 횟수를 측정하고, 상기 생체반응을 감지함과 동시에 측정을 위한 활성상태로 진입할 수 있다.
다른 실시예는, 음식물 섭취 대상의 생체반응을 감지하는 센서부; 및 상기 생체반응에 기반하여 상기 음식물 섭취 대상을 식별하는 생체특성을 특정하고, 상기 생체특성에 기반하여 상기 음식물 섭취 대상이 한 번의 목넘김에서 섭취하는 음식물의 양인 단위 음식물 섭취량을 획득하는 제어부;를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 음식물 섭취 대상의 목넘김 횟수를 측정하고, 상기 단위 음식물 섭취량 및 상기 목넘김 횟수로부터 상기 음식물 섭취 대상이 섭취한 음식물의 총량인 총 음식물 섭취량을 산출하며, 상기 생체반응 및 상기 단위 음식물 섭취량은, 상기 생체특성에 따라 달라지는 것을 특징으로 하는 음식물 섭취량 계산 장치를 제공한다.
상기 장치에서, 상기 총 음식물 섭취량을 시각적 또는 청각적으로 출력하는 출력부를 포함할 수 있다.
상기 장치에서, 상기 생체반응과 상기 생체반응에 대응하는 생체특성이 매칭된 결과와, 상기 생체특성에 대응하는 단위 음식물 섭취량이 저장되는 저장부를 포함하고, 상기 생체반응은, 동물 또는 사람의 신체에서 나오는 진동, 소리, 전파 및 빛 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 생체특성은, 상기 음식물 섭취 대상의 종류 및 크기 중 적어도 하나를 포함하며, 상기 제어부는, 상기 적어도 하나의 진동, 소리, 전파 및 빛에 기반하여 상기 적어도 하나의 종류 및 크기를 특정하고, 상기 저장된 단위 음식물 섭취량에서 상기 특정된 적어도 하나의 종류 및 크기에 대응하는 단위 음식물 섭취량을 독출할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 실시예에 의하면, 사람이나 동물의 목넘김에서 나오는 생체반응으로부터 각 끼니에서 섭취하는 음식물의 총량을 계산할 수 있다. 이를 통해, 총 음식물 섭취량의 계산이 측정자의 감에 의존하지 않고 객관적이고 합리적일 수 있다.
음식물 섭취 대상의 종류나 신체특성에 따라서 총 음식물 섭취량을 다르게 계산할 수 있다. 이를 통해, 총 음식물 섭취량의 계산이 음식물 섭취 대상의 종류나 신체특성에 따라서 적응적으로 변화할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 음식물 섭취량 계산 장치가 사용되는 태양을 나타내는 개념도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 음식물 섭취량 계산 장치를 나타내는 구성도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 음식물 섭취량 계산 장치가 동작하는 방식을 나타내는 예시도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 생체반응과 생체특성에 대한 데이터가 테이블 형태로 서로 매칭되어 저장되는 것을 나타내는 예시도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 생체특성과 단위 음식물 섭취량에 대한 데이터가 테이블 형태로 서로 매칭되어 저장되는 것을 나타내는 예시도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 음식물 섭취량 계산 장치의 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 7은 일 실시예에 따른 음식물 섭취량 계산 장치의 각 구성의 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 8은 다른 실시예에 따른 음식물 섭취량 계산 장치의 각 구성의 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 9는 또 다른 실시예에 따른 음식물 섭취량 계산 시스템이 사용되는 태양을 나타내는 개념도이다.
도 10은 또 다른 실시예에 따른 음식물 섭취량 계산 시스템을 나타내는 구성도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 음식물 섭취량 계산 장치를 나타내는 구성도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 음식물 섭취량 계산 장치가 동작하는 방식을 나타내는 예시도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 생체반응과 생체특성에 대한 데이터가 테이블 형태로 서로 매칭되어 저장되는 것을 나타내는 예시도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 생체특성과 단위 음식물 섭취량에 대한 데이터가 테이블 형태로 서로 매칭되어 저장되는 것을 나타내는 예시도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 음식물 섭취량 계산 장치의 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 7은 일 실시예에 따른 음식물 섭취량 계산 장치의 각 구성의 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 8은 다른 실시예에 따른 음식물 섭취량 계산 장치의 각 구성의 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 9는 또 다른 실시예에 따른 음식물 섭취량 계산 시스템이 사용되는 태양을 나타내는 개념도이다.
도 10은 또 다른 실시예에 따른 음식물 섭취량 계산 시스템을 나타내는 구성도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 일 실시예에 따른 음식물 섭취량 계산 장치가 사용되는 태양을 나타내는 개념도이다.
도 1을 참조하면, 사육사(10)는 음식물 섭취량 계산 장치(100)를 통해 가축(21, 22)이 섭취하는 음식물의 양을 알 수 있다.
가축(21, 22)이 머무르는 사육장(1)에서는, 사육사(10)가 가축(21, 22)에게 사료와 음료를 매 끼니 때마다 주고, 가축(21, 22)은 그 사료와 음료를 먹게 된다. 가축(21, 22)은 일반적으로 말, 소(21), 돼지(22) 및/또는 가금류를 의미할 수 있는데, 기타 풀을 주식으로 하는 초식 동물을 주로 포함할 수 있다. 사육장(1)은 가축(21, 22)이 길러지는 장소로서 마구간, 외양간 또는 돼지 우리를 포함할 수 있다. 사육사(10)는 가축(21, 22)을 관리하는 자로서, 가축(21, 22)이 음식물을 얼마나 섭취하는지 알 필요성을 가진 자일 수 있다.
한편 음식물 섭취량 계산 장치(100)는 가축(21, 22)이 먹는 음식물의 양을 계산할 수 있다. 가축(21, 22)이 먹는 음식물의 양은 음식물 섭취량으로 명명될 수 있다. 음식물 섭취량 계산 장치(100)는 가축(21, 22)에서 나오는 특정한 생체반응을 감지하고, 상기 감지된 생체반응으로부터 가축(21, 22)이 음식물을 식도로 넘기고 있는지 여부와 그 음식물을 섭취한 양을 측정할 수 있다.
도 2는 일 실시예에 따른 음식물 섭취량 계산 장치를 나타내는 구성도이다.
도 2를 참조하면, 일 실시예에 따른 음식물 섭취량 계산 장치(100)의 각 구성이 도시된다. 음식물 섭취량 계산 장치(100)는 센서부(110), 제어부(120), 저장부(130), 통신부(140) 및 출력부(150)를 포함할 수 있다.
센서부(110)는 음식물 섭취 대상의 생체반응을 감지할 수 있다. 상기 음식물 섭취 대상은 주로 식도를 통해 음식물을 삼키는 구조를 가지는 동물을 의미할 수 있다. 상기 음식물 섭취 대상은 동물뿐만 아니라 사람도 포함할 수 있고, 음식물 섭취량 계산 장치(100)가 사용되는 목적이 음식물 섭취량의 측정인 이상, 가축(21, 22)이나 환자가 주로 상기 음식물 섭취 대상에 해당할 수 있다.
센서부(110)는 생체반응 중 상기 음식물 섭취 대상이 음식물을 목으로 넘길 때 내는 파동(진동이나 소리)을 감지할 수 있다. 따라서 센서부(110)는 가속센서, 자이로센서(gyrosensor), 적외선 센서, 마이크, 전파 감지기 또는 카메라 등을 포함할 수 있다. 센서부(110)가 상기 음식물 섭취 대상이 목넘김할 때 나오는 생체반응을 감지해야 하므로, 센서부(110)는 상기 음식물 섭취 대상의 목 또는 식도가 위치한 신체 부위에 위치할 수 있다. 센서부(110)는 신체의 다른 부분보다 목 또는 식도가 위치한 부분에서 상기 목넘김의 진동 및/또는 소리를 보다 잘 감지할 수 있다. 그러나 센서부(110)는 목 또는 식도에 한정되지 않고 다른 신체 부위에도 위치할 수 있다.
센서부(110)가 생체반응으로서 상기 음식물 섭취 대상의 목넘김 진동 또는 소리(상기 목넘김에서 나오는 파동)를 감지하는 이유는, 상기 목넘김 진동 또는 소리가 상기 음식물 섭취 대상의 종류(종)나 신체적 특성(신장, 무게 또는 식도지름)에 따라 다르기 때문이다.
상기 목넘김 진동 또는 소리는 일련의 파장으로 구성되는데, 각 파장은 고유한 진동수와 진폭을 가지고 서로 결합(중첩 또는 상쇄)하여 고유한 파장을 형성할 수 있다. 상기 고유한 파장(상기 목넘김 진동 또는 소리)은 상기 음식물 섭취 대상의 종류(종)나 신체적 특성에 따라 다를 수 있다. 예를 들어, 말, 소(21), 돼지(22) 및 사람의 목넘김의 진동 또는 소리에 대한 파장이 다르고, 동일한 소(21)라도 무게에 따라 목넘김의 진동 또는 소리에 대한 파장이 다를 수 있다. 따라서 상기 목넘김 진동 또는 소리에 대한 파장이 분석되면, 상기 목넘김 진동 또는 소리를 내는 음식물 섭취 대상의 종류와 신체적 특성을 파악할 수 있다.
센서부(110)는 생체반응 중 상기 음식물 섭취 대상이 음식물을 씹거나 마실 때 (목으로 넘기기 이전에) 내는 파동(소리나 진동)을 감지할 수 있다. 센서부(110)가 상기 음식물 섭취 대상이 음식물을 씹거나 마실 때 나오는 생체반응을 감지해야 하므로, 센서부(110)는 상기 음식물 섭취 대상의 입이 위치한 신체 부위에 위치할 수 있다. 센서부(110)는 신체의 다른 부분보다 입이 위치한 부분에서 상기 목넘김의 진동 및/또는 소리를 보다 잘 감지할 수 있다. 그러나 센서부(110)는 입에 한정되지 않고 다른 신체 부위에도 위치할 수 있다.
센서부(110)는 진동이나 소리 이외에, 음식물 섭취 대상에서 나오는 전파나 빛을 포함하는 파동을 감지할 수 있다. 예를 들어 가축(21, 22)이나 사람은 음식물을 씹거나 삼킬 때 체온이 올라갈 수 있다. 상기 체온의 변화는 적외선으로 나타날 수 있고 센서부(110)는 상기 적외선을 감지할 수 있다. 또한 가축(21, 22)이나 사람은 음식물을 씹거나 삼킬 때 뇌에서 특정한 전파(뇌파)를 발생시킬 수 있고, 센서부(110)는 상기 뇌파를 감지할 수 있다. 센서부(110)는 신체에서 나오는 특정 대역의 전파 또는 빛을 감지할 수 있다.
위와 같이 센서부(110)는 가축(21, 22)이나 사람으로부터 파동을 포함하는 매개체를 감지할 수 있다. 예를 들어 센서부(110)는 소리, 진동, 빛 또는 전파 등을 감지할 수 있다. 소리, 진동, 빛 또는 전파 등으로부터 감지된 파동은 제어부(120)에 의하여 생체반응으로서 인식되어, 음식물의 종류, 생체특성의 특정 및 총 음식물 섭취량을 산출하는데 이용될 수 있다. 이하에서는, 소리나 진동을 예시로 하여 설명하나, 이 설명은 빛 또는 전파에도 적용될 수 있다.
제어부(120)는 상기 음식물 섭취 대상을 식별하는 생체특성을 생체반응에 기반하여 특정할 수 있다. 생체반응은 생체특성에 따라 각기 다를 수 있다. 예를 들어 소(21)의 목넘김 진동이나 소리는 돼지(22)의 목넘김 진동이나 소리와 다를 수 있다. 또한 소(21)들 사이에도 무게에 따라서 진동이나 소리가 다를 수 있다. 진동과 소리를 이루는 파장이 각각 상이하기 때문이다. 그래서 제어부(120)는 상기 감지된 생체반응의 파장을 통해 특정한 생체특성을 도출할 수 있다. 예를 들어, 제어부(120)는 상기 감지된 생체반응의 파장 패턴을 분석하고, 저장부(130)에 저장된 생체특성 데이터 중에서 상기 분석된 파장 패턴과 동일한 파장 패턴과 매칭된 생체특성 데이터를 독출할 수 있다.
생체특성은 상기 음식물 섭취 대상을 식별하는 생물학적 특성을 의미할 수 있다. 예를 들어 생체특성은 음식물 섭취 대상의 종류(종)나 신체적 특성(신장, 무게 또는 식도지름)을 포함할 수 있다. 신체적 특성은 신장, 무게 또는 식도지름과 같이, 음식물 섭취 대상의 신체 사이즈 또는 크기를 포함하는 개념일 수 있다. 음식물 섭취 대상의 종류는 상기 음식물 섭취 대상이 사람 또는 동물인지, 그리고 동물 중에서 말, 소(21) 또는 돼지(22)인지를 나타낼 수 있다. 음식물 섭취 대상의 신체적 특성은 사람이나 동물의 신장, 무게 및 식도지름 중 적어도 하나를 나타낼 수 있다.
제어부(120)는 단위 음식물 섭취량을 생체특성에 기반하여 획득할 수 있다. 단위 음식물 섭취량은 음식물 섭취 대상이 한 번의 목넘김에서 섭취하는 음식물의 양을 의미할 수 있다. 단위 음식물 섭취량은 생체특성에 따라 각각 다를 수 있다. 예를 들어 단위 음식물 섭취량은 음식물 섭취 대상의 종류에 따라서 각각 다를 수 있다. 단위 음식물 섭취량은 음식물 섭취 대상이 사람 또는 동물이냐에 따라서 다를 수 있고, 동물 중에서도 말, 소(21) 또는 돼지(22)이냐에 따라서 다를 수 있다. 또 다른 예를 들어 단위 음식물 섭취량은 신체적 특성에 따라서도 각각 다를 수 있다. 단위 음식물 섭취량은 신장, 무게 또는 식도지름에 따라서 다를 수 있다. 단위 음식물 섭취량은 신장, 무게 또는 식도지름에 비례하여 많거나 적을 수 있기 때문이다.
단위 음식물 섭취량을 획득하기 위하여, 제어부(120)는 저장부(130)에 저장된 단위 음식물 섭취량 데이터 중에서 상기 특정된 생체특성과 동일한 생체특성과 매칭된 단위 음식물 섭취량 데이터를 독출할 수 있다. 예를 들어 상기 특정된 생체특성이 무게가 70kg인 사람을 나타내는 경우, 제어부(120)는 무게 70kg의 사람에 대응하는 단위 음식물 섭취량 데이터를 저장부(130)에서 독출함으로써, 단위 음식물 섭취량을 획득할 수 있다.
제어부(120)는 음식물 섭취 대상의 목넘김 횟수를 측정할 수 있다. 제어부(120)는 센서부(110)에 의하여 감지된 생체반응으로부터 목넘김 횟수를 측정할 수 있다.
예를 들어, 제어부(120)는 상기 생체반응 중 목넘김의 진동 또는 소리의 파동을 분석하여 목넘김 횟수를 측정할 수 있다. 일 방법으로서, 제어부(120)는 생체반응에서 특정한 파동 패턴이 반복할 때마다 목넘김이 일어났다고 판단하고, 상기 목넘김 횟수를 하나씩 증가(카운트-업, count-up)시킬 수 있다. 또 다른 방법으로서, 제어부(120)는 상기 반복된 특정 패턴 사이의 휴지(pause)기간이 나타날 때마다 목넘김이 일어났다고 판단하고, 상기 목넘김 횟수를 하나씩 증가시킬 수 있다. 또 다른 방법으로서, 제어부(120)는 생체반응에서 목넘김이 일어날 때 발생하는 특정 패턴이 나올 때마다 상기 목넘김 횟수를 하나씩 증가시킬 수 있다.
제어부(120)는 음식물 섭취 대상로부터 생체반응을 감지하면 목넘김 횟수의 측정을 위한 활성상태에 진입할 수 있다. 제어부(120)는 상기 활성상태에 진입해야만 비로소 상기 목넘김 횟수의 측정을 시작할 수 있다. 가령 상술한 목넘김 횟수 측정 예시에서, 제어부(120)는 센서부(110)에 의하여 목넘김의 진동 또는 소리가 감지되는 순간 상기 활성상태에 진입한 뒤, 상기 목넘김의 진동 또는 소리의 파장 중에서 특정 파동 패턴의 반복, 파동 패턴의 반복 사이의 휴지기간 및 특정 파동 패턴 중 어느 하나를 인식하면 첫 번째 카운트를 시작할 수 있다.
제어부(120)는 음식물 섭취 대상로부터 생체반응을 감지하지 못하면 목넘김 횟수 측정을 종료하는 비활성상태에 진입할 수 있다. 제어부(120)는 상기 비활성상태에 진입하면 상기 목넘김 횟수의 측정을 종료할 수 있다. 예를 들어 목넘김의 진동 또는 소리가 센서부(110)에 의하여 더 이상 감지되지 못하여 제어부(120)가 센서부(110)로부터 어떠한 파장 데이터를 일정 시간 동안 수신하지 못하면, 제어부(120)는 상기 비활성상태에 진입하고 상기 목넘김 횟수의 측정을 종료할 수 있다.
제어부(120)는 음식물 섭취 대상로부터 특이한 생체반응을 감지하면 목넘김 횟수 측정을 종료하는 비활성상태에 진입할 수 있다. 제어부(120)는 상기 비활성상태에 진입하면 상기 목넘김 횟수의 측정을 종료할 수 있다. 예를 들어 가축(21, 22)이 목넘김 이후에 내는 트림에 대한 진동 또는 소리가 센서부(110)에 의하여 감지되어 제어부(120)가 센서부(110)로부터 특정한 파장 데이터를 수신하면, 제어부(120)는 상기 비활성상태에 진입하고 상기 목넘김 횟수의 측정을 종료할 수 있다.
제어부(120)는 음식물 섭취 대상이 음식물 섭취를 시작하는 시각과 종료하는 시각을 기록할 수 있다. 제어부(120)는 상기 활성상태에 들어가는 시점을 음식물 섭취를 시작하는 시각 즉, 매 끼니의 시작으로 간주할 수 있다. 제어부(120)는 상기 활성상태에 들어가는 시점의 시각을 저장부(130)에 기록할 수 있다. 한편 제어부(120)는 상기 비활성상태에 들어가는 시점을 음식물 섭취를 종료하는 시각 즉, 매 끼니의 종료로 간주할 수 있다. 제어부(120)는 상기 비활성상태에 들어가는 시점의 시각을 저장부(130)에 기록할 수 있다.
제어부(120)는 음식물 섭취 대상이 음식물 섭취를 시작하는 시각과 종료하는 시각을 총 음식물 섭취량과 함께 저장부(130)에 기록할 수 있다. 상술한 예시에서 제어부(120)는 상기 활성상태에 들어가는 시점의 시각과 상기 비활성상태에 들어가는 시점의 시각을 산출된 총 음식물 섭취량과 함께 저장부(130)에 기록할 수 있다.
제어부(120)는 음식물 섭취 대상이 섭취한 음식물의 총량인 총 음식물 섭취량을 산출할 수 있다. 예를 들어 제어부(120)는 생체특성에 기반하여 획득한 단위 음식물 섭취량 및 측정한 목넘김 횟수로부터 총 음식물 섭취량을 산출할 수 있다. 단위 음식물 섭취량은 1회 목넘김 당 음식물 섭취량을 의미하므로, 제어부(120)는 상기 측정한 목넘김 횟수를 단위 음식물 섭취량과 곱한 량을 총 음식물 섭취량으로 산출할 수 있다.
저장부(130)에는 총 음식물 섭취량을 산출하기 위하여 필요한 데이터가 저장될 수 있다. 저장부(130)에는 생체반응, 생체특성 및 단위 음식물 섭취량에 대한 데이터가 저장될 수 있다. 저장부(130)에는 생체반응과 이에 대응하는 생체특성이 매칭되어 저장될 수 있다. 또한 저장부(130)에는 생체특성과 이에 대응하는 단위 음식물 섭취량이 매칭되어 저장될 수 있다. 제어부(120)는 저장부(130)의 생체특성 데이터 중 일부를 감지된 생체반응에 기반하여 독출할 수 있다. 제어부(120)는 저장부(130)의 단위 음식물 섭취량 데이터 중 일부를 특정된 생체특성에 기반하여 독출할 수 있다.
통신부(140)는 데이터를 송신 또는 수신할 수 있다. 통신부(140)는 제어부(922)로부터 총 음식물 섭취량의 연산에 대한 데이터를 수신하여 외부 장치(도면 미도시)로 다시 송신할 수 있다. 상기 외부 장치는 총 음식물 섭취량의 연산에 대한 상기 데이터를 시각적 또는 청각적으로 출력할 수 있다. 사육사(10)는 상기 외부 장치를 통해 매 끼니에 가축(21, 22)이 먹는 총 음식물 섭취량을 시각적 또는 청각적으로 인지할 수 있다.
출력부(150)는 제어부(120)로부터 총 음식물 섭취량의 연산에 대한 데이터를 수신하여 출력할 수 있다. 예를 들어 음식물 섭취량 계산 장치(100)는 디스플레이를 출력부(150)로서 포함할 수 있고, 사육사(10)는 출력부(150)를 통해 매 끼니에 가축(21, 22)이 먹는 총 음식물 섭취량을 시각적으로 알 수 있다. 또한 음식물 섭취량 계산 장치(100)는 스피커를 출력부(150)로서 포함할 수 있고, 사육사(10)는 출력부(150)를 통해 매 끼니에 가축(21, 22)이 먹는 총 음식물 섭취량을 청각적으로 인지할 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따른 음식물 섭취량 계산 장치가 동작하는 방식을 나타내는 예시도이다.
도 3을 참조하면, 음식물 섭취량 계산 장치(100)는 사람이나 동물에 결합되어 동작할 수 있다. 특히 음식물 섭취량 계산 장치(100)의 센서부(110)는 사람이나 동물의 신체부위 중 생체반응이 나오는 위치에 최대한 근접하게 결합될 수 있다. 그래야만 센서부(110)는 생체반응 신호를 선명하게 탐지할 수 있기 때문이다. 그러나 센서부(110)는 반드시 생체반응이 나오는 위치에 근접할 필요는 없고, 이로부터 멀리 떨어진 위치에 결합될 수 있다.
도 3a는 동물 중 소(21)의 목에 음식물 섭취량 계산 장치(100)가 결합된 것을 나타낼 수 있다. 음식물 섭취량 계산 장치(100)는 소(21)가 사료를 먹을 때 나오는 진동 신호(321)를 감지할 수 있다. 사료가 소의 식도(311, 화살표)를 따라 넘어갈 때, 센서부(110)는 진동 신호(321)를 감지할 수 있다. 진동 신호(321)를 감지하기 위하여 센서부(110)는 소(21)의 목 또는 그 주변에 최대한 근접하게 위치할 수 있다.
도 3b는 사람 특히 환자(31)의 목에 음식물 섭취량 계산 장치(100)가 결합된 것을 나타낼 수 있다. 음식물 섭취량 계산 장치(100)는 환자(31)가 음식물을 먹을 때 나오는 소리 신호(322)를 감지할 수 있다. 음식이 환자의 식도(312, 화살표)를 따라 넘어갈 때, 센서부(110)는 소리 신호(322)를 감지할 수 있다. 소리 신호(322)를 감지하기 위하여 센서부(110)는 환자(31)의 목 또는 그 주변에 최대한 근접하게 위치할 수 있다.
상술한 바와 같이, 음식물 섭취량 계산 장치(100)는 신호의 발원지(목 또는 식도) 또는 그 근방에 위치하는 것이 바람직하다. 그러나 센서부(110)의 신호 감지 민감도가 탁월한 경우, 센서부(110)를 포함하는 음식물 섭취량 계산 장치(100)는 발원지로부터 멀리 떨어진 다른 신체 부위에도 위치할 수 있다. 예를 들어, 음식물 섭취량 계산 장치(100)는 소(21)의 다리나 엉덩이 부위에 위치하고 식도로부터 나오는 진동 신호(321)를 감지할 수 있다.
도 4는 일 실시예에 따른 생체반응과 생체특성에 대한 데이터가 테이블 형태로 서로 매칭되어 저장되는 것을 나타내는 예시도이다.
도 4를 참조하면, 저장부(130)에 저장된 데이터의 도식화가 나타난다. 생체반응 데이터와 생체특성 데이터는 서로 대응하여 저장부(130)에 저장될 수 있다. 상기 대응관계는 생체반응 데이터와 생체특성 데이터가 테이블(table) 형태로 도식화되어 표현될 수 있다.
생체반응은 생체특성과 일대일로 매칭될 수 있다. 생체반응이 진동이고 생체특성이 종류, 신장, 무게 및 식도지름이라면, 진동의 파형은 고유한 값 또는 범위를 가지는 종류, 신장, 무게 및 식도지름에 대응할 수 있다. 그 밖에 생체반응은 소리, 전파 또는 빛도 포함할 수 있다. 이하에서는 진동과 소리를 예시로 설명하나, 이 설명은 빛 또는 전파가 생체반응으로서 이용되는 경우에도 적용될 수 있다.
예를 들어 생체반응 중 제1 진동은 제1 진동 파형(411)을 가질 수 있다. 제1 진동과 제1 진동 파형(411)은 제1 진동 생체특성(431)과 대응할 수 있다. 제1 진동 생체특성(431)은 음식물 섭취 대상의 종류는 사람, 그 신장은 161~170㎝, 그 무게는 70㎏, 그 식도지름은 30㎜를 의미할 수 있다. 제1 진동 및 제1 진동 파형(411)이 제1 진동 생체특성(431)과 매칭된 상태의 데이터가 저장부(130)에 저장될 수 있다. 제어부(120)가 센서부(110)에 의하여 감지된 생체반응을 제1 진동 파형(411)이라고 판단하면, 제어부(120)는 제1 진동 생체특성(431)을 독출할 수 있다. 제어부(120)는 음식물 섭취 대상이 신장이 161~170㎝, 무게가 70㎏, 식도지름이 30㎜인 사람이라고 식별할 수 있다. 제어부(120)는 제1 진동에 기반하여 제1 진동 생체특성(431)을 특정하고 음식물 섭취 대상을 식별할 수 있다. 제어부(120)는 이 식별된 제1 진동 생체특성(431)에 기반하여 단위 음식물 섭취량을 획득할 수 있다.
생체반응과 생체특성은 동물에 대한 것일 수 있다. 예를 들어 생체반응 중 제2 진동은 제2 진동 파형(412)을 가질 수 있다. 제2 진동과 제2 진동 파형(412)은 제2 진동 생체특성(432)과 대응할 수 있다. 제2 진동 생체특성(432)은 음식물 섭취 대상의 종류는 소, 그 신장은 146~155㎝, 그 무게는 301~400㎏, 그 식도지름은 70㎜를 의미할 수 있다. 제2 진동 및 제2 진동 파형(412)이 제2 진동 생체특성(432)과 매칭된 상태의 데이터가 저장부(130)에 저장될 수 있다. 제어부(120)가 센서부(110)에 의하여 감지된 생체반응을 제2 진동 파형(412)이라고 판단하면, 제어부(120)는 제2 진동 생체특성(432)을 독출할 수 있다. 제어부(120)는 음식물 섭취 대상이 신장이 146~155㎝, 무게가 301~400㎏, 식도지름이 70㎜인 소라고 식별할 수 있다. 제어부(120)는 제2 진동에 기반하여 제2 진동 생체특성(432)을 특정하고 음식물 섭취 대상을 식별할 수 있다. 제어부(120)는 이 식별된 제2 진동 생체특성(432)에 기반하여 단위 음식물 섭취량을 획득할 수 있다.
생체반응은 소리에 대한 것일 수 있다. 예를 들어 생체반응 중 제1 소리는 제1 소리 파형(421)을 가질 수 있다. 제1 소리와 제1 소리 파형(421)은 제1 소리 생체특성(441)과 대응할 수 있다. 제1 소리 생체특성(441)은 음식물 섭취 대상의 종류는 돼지, 그 신장은 81~100㎝, 그 무게는 80㎏, 그 식도지름은 40㎜를 의미할 수 있다. 제1 소리 및 제1 소리 파형(421)이 제1 소리 생체특성(441)과 매칭된 상태의 데이터가 저장부(130)에 저장될 수 있다. 제어부(120)가 센서부(110)에 의하여 감지된 생체반응을 제1 소리 파형(421)이라고 판단하면, 제어부(120)는 제1 소리 생체특성(441)을 독출할 수 있다. 제어부(120)는 음식물 섭취 대상이 신장이 81~100㎝, 무게가 80㎏, 식도지름이 40㎜인 돼지라고 식별할 수 있다. 제어부(120)는 제1 소리에 기반하여 제1 소리 생체특성(441)을 특정하고 음식물 섭취 대상을 식별할 수 있다. 제어부(120)는 이 식별된 제1 소리 생체특성(441)에 기반하여 단위 음식물 섭취량을 획득할 수 있다.
생체반응 데이터와 생체특성 데이터는 실험을 통해 미리 결정된 수치일 수 있다. 생체반응은 생체특성에 따라서 상이할 수 있다. 목넘김에서 나오는 진동 또는 소리가 음식물 섭취 대상의 종류, 무게, 신장 또는 식도지름에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어 신장이 161~170㎝, 무게가 70㎏, 식도지름이 30㎜인 사람은 음식물 섭취시 제1 진동 파형(411)을 가지는 제1 진동을 낼 수 있다. 또한 신장이 146~155㎝, 무게가 301~400㎏, 식도지름이 70㎜인 소는 사료 섭취시 제2 진동 파형(421)을 가지는 제2 진동을 낼 수 있다. 이와 같은 대응관계는 사람과 동물을 대상으로 수차례 실험을 통해 확인될 수 있다. 이 결과는 데이터베이스화 되어 저장부(130)에 저장될 수 있다.
도 5는 일 실시예에 따른 생체특성과 단위 음식물 섭취량에 대한 데이터가 테이블 형태로 서로 매칭되어 저장되는 것을 나타내는 예시도이다.
도 5를 참조하면, 저장부(130)에 저장된 데이터의 도식화가 나타난다. 생체특성 데이터와 단위 음식물 섭취량 데이터는 서로 대응하여 저장부(130)에 저장될 수 있다. 상기 대응관계는 생체특성 데이터와 단위 음식물 섭취량 데이터가 테이블(table) 형태로 도식화되어 표현될 수 있다.
생체특성은 단위 음식물 섭취량과 일대일로 매칭될 수 있다. 종류, 신장, 무게 및 식도지름 중 적어도 하나를 포함하는 생체특성은 한 번에 목넘김 동안 식도를 통과하는 음식물의 양인 단위 음식물 섭취량에 대응할 수 있다.
예를 들어 제1 생체특성(511)은 음식물 섭취 대상의 종류는 사람, 그 신장은 161~170㎝, 그 무게는 70㎏, 그 식도지름은 30㎜를 의미할 수 있다. 제1 생체특성(511)은 제1 단위 음식물 섭취량(521)과 대응할 수 있다. 제1 단위 음식물 섭취량(521)은 1회의 목넘김에서 10g의 음식물이 섭취되는 것을 의미할 수 있다. 제1 생체특성(511)과 제1 단위 음식물 섭취량(521)이 매칭된 상태의 데이터가 저장부(130)에 저장될 수 있다. 제어부(120)는 음식물 섭취 대상이 제1 생체특성을 가지는 것으로 판단하면, 제1 단위 음식물 섭취량(521)을 독출할 수 있다. 제어부(120)는, 신장이 161~170㎝, 무게가 70㎏, 식도지름이 30㎜인 사람의 단위 음식물 섭취량을 획득할 수 있다. 제어부(120)는 이 획득된 제1 단위 음식물 섭취량(521)에 기반하여 총 음식물 섭취량을 산출할 수 있다.
한편 제어부(120)는 생체반응으로부터 특정된 생체특성 중 일부 특성만을 가지고 단위 음식물 섭취량을 획득할 수 있다. 예를 들어 제어부(120)가 제1 진동으로부터 제1 진동 생체특성(431)을 음식물 섭취 대상의 생체특성으로서 특정했다면, 제1 진동 생체특성(431) 중 무게가 70㎏에 대응하는 제1 단위 음식물 섭취량을 독출할 수 있다. 제어부(120)는 10g이라는 음식물 섭취 대상의 단위 음식물 섭취량을 획득할 수 있다.
생체특성 데이터와 단위 음식물 섭취량 데이터는 실험을 통해 미리 결정될 수 있다. 단위 음식물 섭취량은 생체특성에 따라서 상이할 수 있다. 1회의 목넘김에서 섭취되는 음식물의 양은 음식물 섭취 대상의 종류, 무게, 신장 또는 식도지름에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어 신장이 161~170㎝, 무게가 70㎏, 식도지름이 30㎜인 사람은 1회 목넘김에 10g정도를 섭취할 수 있다. 또한 신장이 146~155㎝, 무게가 301~400㎏, 식도지름이 70㎜인 소는 1회 목넘김에 40g정도를 섭취할 수 있다. 이와 같은 대응관계는 사람과 동물을 대상으로 수차례 실험을 통해 확인될 수 있다. 이 결과는 데이터베이스화 되어 저장부(130)에 저장될 수 있다.
도 6은 일 실시예에 따른 음식물 섭취량 계산 장치의 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 음식물 섭취량 계산 장치(100)의 동작 순서가 도시된다.
음식물 섭취량 계산 장치(100)는 생체반응 및 생체특성에 대한 데이터를 입력받아 저장부(130)에 저장할 수 있다(S602). 생체반응 및 생체특성에 대한 상기 데이터는 생체특성에 대응하는 생체반응이 서로 매칭되어 테이블 형태로 저장될 수 있다. 상기 대응관계는 사람이나 동물에 대한 실험을 통해 사전에 결정될 수 있다.
음식물 섭취량 계산 장치(100)는 단위 음식물 섭취량에 대한 데이터를 입력받아 저장부(130)에 저장할 수 있다(S604). 단위 음식물 섭취량에 대한 상기 데이터는 생체특성에 대응하는 단위 음식물 섭취량이 서로 매칭되어 테이블 형태로 저장될 수 있다. 상기 대응관계는 사람이나 동물에 대한 실험을 통해 사전에 결정될 수 있다.
음식물 섭취량 계산 장치(100)는 센서부(110)를 통해 생체반응을 감지할 수 있다(S606). 상기 생체반응은 식도를 통과할 때 나오는 진동 및 소리 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
음식물 섭취량 계산 장치(100)는 제어부(120)를 통해 생체특성을 특정할 수 있다(S608). 음식물 섭취량 계산 장치(100)는 생체반응에 대응하는 생체특성을 저장부(130)로부터 독출함으로써 특정할 수 있다. 상기 생체특성은 음식물 섭취 대상의 신체적 특성으로서 종(종류), 신장, 무게 및 식도지름 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
음식물 섭취량 계산 장치(100)는 제어부(120)를 통해 단위 음식물 섭취량을 획득할 수 있다(S610). 음식물 섭취량 계산 장치(100)는 생체특성에 대응하는 단위 음식물 섭취량을 저장부(130)로부터 독출함으로써 획득할 수 있다.
음식물 섭취량 계산 장치(100)는 제어부(120)를 통해 음식물 섭취 대상의 목넘김 횟수를 측정할 수 있다(S612). 음식물 섭취량 계산 장치(100)는 상기 생체반응으로부터 목넘김 횟수를 측정할 수 있다. 음식물 섭취량 계산 장치(100)는 목넘김에서 나오는 진동 또는 소리의 파형을 분석함으로써 목넘김 횟수를 측정할 수 있다.
음식물 섭취량 계산 장치(100)는 제어부(120)를 통해 총 음식물 섭취량을 산출할 수 있다(S614). 음식물 섭취량 계산 장치(100)는 상기 획득된 단위 음식물 섭취량과 상기 측정된 목넘김 횟수를 곱하여 총 음식물 섭취량을 산출할 수 있다.
도 7은 일 실시예에 따른 음식물 섭취량 계산 장치의 각 구성의 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 음식물 섭취량 계산 장치(100)의 각 구성이 동작하는 순서가 도시된다.
저장부(130)에는 생체반응 및 상기 생체반응에 대응하는 생체특성에 대한 데이터가 저장될 수 있다(S702). 그리고 저장부(130)에는 생체특성에 대응하는 단위 음식물 섭취량에 대한 데이터가 저장될 수 있다(S704).
센서부(110)는 사람이나 동물의 몸에 부착되어 생체반응을 감지할 수 있다(S706). 센서부(110)는 목 또는 그 주변에서 나오는 진동이나 소리를 감지할 수 있다.
센서부(110)는 상기 감지된 생체반응에 대한 데이터를 제어부(120)로 송신할 수 있다(S708).
제어부(120)는 생체특성을 특정할 수 있다. 제어부(120)는 상기 감지된 생체반응에 대응하는 생체특성을 저장부(130)로부터 독출할 수 있다(S710).
제어부(120)는 단위 음식물 섭취량을 획득할 수 있다. 제어부(120)는 상기 특정된 생체특성에 대응하는 단위 음식물 섭취량을 저장부(130)로부터 독출할 수 있다(S712).
제어부(120)는 음식물 섭취 대상의 목넘김 횟수를 측정할 수 있다(S714). 제어부(120)는 상기 감지된 생체반응으로부터 목넘김 횟수를 도출할 수 있다. 제어부(120)는 목넘김에서 나오는 진동 또는 소리의 파형에 대한 패턴 분석을 수행할 수 있다.
제어부(120)는 상기 독출된 단위 음식물 섭취량 및 상기 측정된 목넘김 횟수를 기반으로 총 음식물 섭취량을 산출할 수 있다(S716).
도 8은 다른 실시예에 따른 음식물 섭취량 계산 장치의 각 구성의 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 음식물 섭취량 계산 장치(100)의 각 구성이 동작하는 순서가 도시된다. 도 7과 달리, 음식물 섭취량 계산 장치(100)는 생체반응으로부터 음식물 섭취 대상이 섭취하는 음식물의 종류를 식별할 수 있다. 예를 들어 음식물 섭취량 계산 장치(100)는 가축(21, 22)이 사료를 먹고 있는지 또는 물을 먹고 있는지를 식별할 수 있다.
저장부(130)에는 생체반응 및 상기 생체반응에 대응하는 생체특성에 대한 데이터가 저장될 수 있다(S802). 저장부(130)에는 생체특성에 대응하는 단위 음식물 섭취량에 대한 데이터가 저장될 수 있다(S804). 그리고 저장부(130)에는 생체반응에 대응하는 음식물 종류에 대한 데이터가 저장될 수 있다(S806). 생체반응에 대응하는 음식물 종류에 대한 데이터는 특정 생체반응에 따라 특정 음식물의 종류가 매칭된 결과를 포함할 수 있다. 생체반응에 대응하는 음식물 종류에 대한 상기 데이터는 테이블 형태로 저장부(130)에 저장될 수 있다. 예를 들어 생체반응 1A는 사료 A와 매칭되고, 생체반응 1B는 사료 B와 매칭되며, 생체반응 2A는 음료 A와 매칭되어 저장부(130)에 저장될 수 있다.
센서부(110)는 사람이나 동물의 몸에 부착되어 제1 생체반응을 감지할 수 있다(S808). 센서부(110)는 입 또는 그 주변에서 나오는 진동, 소리, 전파 및 빛 중 적어도 하나를 상기 제1 생체반응으로서 감지할 수 있다. 이하에서는, 소리나 진동을 예시로 하여 설명하도록 한다.
센서부(110)는 음식물 섭취 대상이 섭취하는 음식물 종류에 따라 서로 다른 생체반응을 감지할 수 있다. 예를 들어 소(21)가 사료나 물을 섭취하면, 목넘김 이전에 사료를 저작(음식물을 씹는 운동)하거나 물을 음용하게 된다. 여기서 저작할 때 나오는 소리나 진동은, 음용할 때 나오는 소리나 진동과 다를 수 있다. 센서부(110)는 입에서 저작 또는 음용할 때 나오는 서로 다른 소리나 진동을 각각 감지할 수 있다. 센서부(110)는 목넘김 이전에 사료를 저작하거나 물을 음용할 때 나오는 소리나 진동을 제1 생체반응으로서 감지할 수 있다.
또한 센서부(110)는 음식물 종류를 세분화하여 감지할 수 있다. 예를 들어, 상술한 예에서 소(21)가 사료 A와 사료 B를 섭취한다고 하자. 소(21)가 사료 A를 저작할 때 나오는 소리나 진동과, 사료 B를 저작할 때 나오는 소리나 진동이 다를 수 있다. 센서부(110)는 입에서 사료 A 또는 사료 B를 저작할 때 나오는 소리나 진동을 각각 감지할 수 있다. 센서부(110)는 목넘김 이전에 사료 A 또는 사료 B를 저작할 때 나오는 소리나 진동을 제1 생체반응으로서 감지할 수 있다.
또 다른 예를 들어, 상술한 예에서 소(21)가 사료 A와 음료 A를 섭취한다고 하자. 소(21)가 사료 A를 저작할 때 나오는 소리나 진동과, 음료 A를 흡입할 때 나오는 소리나 진동이 다를 수 있다. 센서부(110)는 입에서 사료 A를 저작할 때 나오는 소리나 진동 또는 음료 A를 흡입할 때 나오는 소리나 진동을 각각 감지할 수 있다. 센서부(110)는 목넘김 이전에 사료 A를 저작할 때 나오는 소리나 진동을 제1 생체반응으로서 감지할 수 있다. 또한 센서부(110)는 목넘김 이전에 음료 A를 흡입할 때 나오는 소리나 진동을 제1 생체반응으로서 감지할 수 있다.
센서부(110)는 상기 감지된 제1 생체반응에 대한 데이터를 제어부(120)로 송신할 수 있다(S810).
제어부(120)는 음식물 종류를 특정할 수 있다. 제어부(120)는 상기 감지된 제1 생체반응에 대응하는 음식물 종류에 대한 데이터를 저장부(130)로부터 독출할 수 있다(S812). 예를 들어, 상술한 예에서 제1 생체반응이 생체반응 1A에 해당하면, 저장부(130)에서 생체반응 1A에 매칭된 사료 A에 대한 데이터를 독출할 수 있다. 제어부(120)는 제1 생체반응으로부터 소(21)가 현재 섭취하는 음식물이 사료 A라고 특정할 수 있다. 또한 제1 생체반응이 생체반응 1B에 해당하면, 저장부(130)에서 생체반응 1B에 매칭된 사료 B에 대한 데이터를 독출할 수 있다. 제어부(120)는 제1 생체반응으로부터 소(21)가 현재 섭취하는 음식물이 사료 B라고 특정할 수 있다. 또한 제1 생체반응이 생체반응 2A에 해당하면, 제어부(120)는 저장부(130)에서 생체반응 2A에 매칭된 음료 A에 대한 데이터를 독출할 수 있다. 제어부(120)는 제1 생체반응으로부터 소(21)가 현재 섭취하는 음식물이 음료 A라고 특정할 수 있다.
센서부(110)는 사람이나 동물의 몸에 부착되어 제2 생체반응을 감지할 수 있다(S814). 센서부(110)는 목 또는 그 주변에서 나오는 진동이나 소리를 상기 제2 생체반응으로서 감지할 수 있다.
센서부(110)는 상기 감지된 제2 생체반응에 대한 데이터를 제어부(120)로 송신할 수 있다(S816).
제어부(120)는 생체특성을 특정할 수 있다. 제어부(120)는 상기 감지된 제2 생체반응에 대응하는 생체특성을 저장부(130)로부터 독출할 수 있다(S818).
제어부(120)는 단위 음식물 섭취량을 획득할 수 있다. 제어부(120)는 상기 특정된 생체특성에 대응하는 단위 음식물 섭취량을 저장부(130)로부터 독출할 수 있다(S820).
제어부(120)는 음식물 섭취 대상의 목넘김 횟수를 측정할 수 있다(S822). 제어부(120)는 상기 감지된 제2 생체반응으로부터 목넘김 횟수를 도출할 수 있다. 제어부(120)는 목넘김에서 나오는 진동 또는 소리의 파형에 대한 패턴 분석을 수행할 수 있다.
제어부(120)는 상기 독출된 단위 음식물 섭취량 및 상기 측정된 목넘김 횟수를 기반으로 총 음식물 섭취량을 산출할 수 있다(S824).
상술한 단계에 따르면, 음식물 섭취량 계산 장치(100)는 음식물 종류에 따라서 서로 다른 총 음식물 섭취량을 산출할 수 있다. 음식물 섭취량 계산 장치(100)의 제어부(120)가 상기 제1 생체반응으로부터 음식물 종류를 특정하고 뒤이어 나오는 상기 제2 생체반응으로부터 총 음식물 섭취량을 산출하면, 각 음식물 마다 음식물 섭취 대상이 섭취하는 총 음식물 섭취량이 도출될 수 있다.
예를 들어 소(21)가 사료 A를 먹으면, 제어부(120)는 소(21)가 사료 A를 씹을 때(저작할 때) 나오는 제1 생체반응(생체반응 1A)으로부터 사료 A가 섭취 중임을 특정할 수 있다. 뒤이어 제어부(120)는 소(21)가 사료 A를 목으로 넘길 때 나오는 제2 생체반응으로부터 사료 A에 대한 총 음식물 섭취량을 산출할 수 있다. 따라서 사용자(10)는 출력부(150)를 통해 소(21)가 사료 A를 얼마나 먹었는지를 알 수 있다. 또한 소(21)가 음료 A를 먹으면, 제어부(120)는 소(21)가 음료 A를 마실 때 나오는 제1 생체반응(생체반응 2A)으로부터 음료 A를 음용(흡입) 중임을 특정할 수 있다. 뒤이어 제어부(120)는 소(21)가 음료 A를 목으로 넘길 때 나오는 제2 생체반응으로부터 음료 A에 대한 총 음식물 섭취량을 산출할 수 있다. 따라서 사용자(10)는 출력부(150)를 통해 소(21)가 음료 A를 얼마나 먹었는지를 알 수 있다.
도 9는 또 다른 실시예에 따른 음식물 섭취량 계산 시스템이 사용되는 태양을 나타내는 개념도이다.
도 9를 참조하면, 사육사(10)는 다른 실시예에 따른 음식물 섭취량 계산 시스템(800)을 통해 가축(21, 22)이 섭취하는 음식물의 양을 원격으로 알 수 있다.
생체반응의 감지와 총 음식물 섭취량의 산출 연산은 서로 다른 장소에서 수행될 수 있다. 도 1에서, 일 실시예에 따른 음식물 섭취량 계산 장치(100)는 센서부(110) 및 제어부(120) 모두 사육장(1) 내부의 가축(21, 22)에 결합되는 것을 특징으로 할 수 있다. 따라서 사육사(10)는 가축(21, 22)에 부착된 음식물 섭취량 계산 장치(100)를 보아야만 총 음식물 섭취량을 알 수 있다.
반면 도 9에서, 다른 실시예에 따른 음식물 섭취량 계산 시스템(900)은 생체신호를 감지하는 센서장치(910)가 가축(21, 22)에 결합되어 사육장(1) 내부에 위치하고 총 음식물 섭취량 산출 연산을 수행하는 서버(920)가 사육장(1) 외부에 위치하는 것을 특징으로 할 수 있다.
서버(920)는 내부의 서버통신부(921)를 통해 센서통신부(912)로부터 상기 감지된 생체반응에 대한 데이터를 수신할 수 있다. 서버(920)는 제어부(922)를 통해 총 음식물 섭취량의 연산할 수 있다. 서버(920)는 서버통신부(921)를 통해 총 음식물 섭취량의 연산 결과를 사용자단말(930)로 전송할 수 있다. 사용자단말(930)은 출력부(932)를 통해 상기 연산 결과를 사육사(10)에게 표시할 수 있다. 사육사(10)는 관리실(2)에서 사용자단말(930)의 출력부(931)를 통해 총 음식물 섭취량을 알 수 있다. 사육사(10)는 직접 사육장(1)에 가지 않고도 원격으로 가축(21, 22)의 총 음식물 섭취량을 알 수 있다.
도 10은 다른 실시예에 따른 음식물 섭취량 계산 시스템을 나타내는 구성도이다.
도 10을 참조하면, 다른 실시예에 따른 음식물 섭취량 계산 시스템(900)의 각 구성이 도시된다. 음식물 섭취량 계산 시스템(900)은 센서장치(910), 서버(920) 및 사용자단말(930)을 포함할 수 있다. 센서장치(910)는 센서부(911) 및 센서통신부(912)를 포함할 수 있다. 서버(920)는 서버통신부(921), 제어부(922) 및 저장부(923)를 포함할 수 있다. 사용자단말(930)은 출력부(931) 및 입력부(932)를 포함할 수 있다.
센서장치(910)의 센서부(911)는 음식물 섭취량 계산 장치(100)의 센서부(110)와 동일한 기능을 수행할 수 있다. 센서부(911)는 생체신호를 감지할 수 있다. 센서부(911)는 상기 감지된 생체신호를 센서통신부(912)로 전달할 수 있다.
센서장치(910)의 센서통신부(912)는 데이터를 송신 또는 수신할 수 있다. 센서통신부(912)는 센서부(911)로부터 생체반응 데이터를 전달받을 수 있다. 상기 생체반응 데이터는 진동 또는 소리에 관한 것으로, 고유한 파동을 포함할 수 있다. 센서통신부(912)는 상기 수신된 생체반응 데이터를 서버(920)의 서버통신부(921)로 송신할 수 있다.
서버(920)의 서버통신부(921)는 데이터를 송신 또는 수신할 수 있다. 서버통신부(921)는 센서통신부(912)로부터 상기 생체반응 데이터를 수신하고 제어부(922)로 전달할 수 있다.
서버(920)의 제어부(922)는 음식물 섭취량 계산 장치(100)의 제어부(120)와 동일한 기능을 수행할 수 있다. 제어부(922)는 상기 생체반응 데이터로부터 생체특성을 특정하고, 상기 특정된 생체특성에 기반하여 단위 음식물 섭취량을 획득하고, 목넘김 횟수를 측정하며, 상기 단위 음식물 섭취량과 상기 목넘김 횟수에 기반하여 총 음식물 섭취량을 산출할 수 있다.
서버(920)의 저장부(923)는 음식물 섭취량 계산 장치(100)의 저장부(130)와 동일한 기능을 수행할 수 있다. 저장부(923)에는 생체반응과 생체특성이 매칭된 결과에 대한 데이터가 테이블 형태로 저장될 수 있다. 저장부(923)에는 생체특성과 단위 음식물 섭취량이 매칭된 결과에 대한 데이터가 테이블 형태로 저장될 수 있다.
서버통신부(921)는 제어부(922)에 의하여 산출된 총 음식물 섭취량에 대한 데이터를 사용자단말(930)의 출력부(931)로 송신할 수 있다.
사용자단말(930)의 출력부(931)는 제어부(922)에 의하여 산출된 총 음식물 섭취량을 출력할 수 있다. 출력부(931)는 제어부(922)로부터 총 음식물 섭취량의 연산에 대한 상기 데이터를 수신하여 출력할 수 있다. 예를 들어 사용자단말(930)은 모바일 기기 또는 PC와 같은 원격장치일 수 있고, 출력부(931)는 디스플레이 또는 모니터일 수 있다. 사육사(10)는 출력부(931)를 통해 매 끼니에 가축(21, 22)이 먹는 총 음식물 섭취량을 알 수 있다.
사용자단말(930)의 입력부(932)는 총 음식물 섭취량 산출에 필요한 데이터를 입력받을 수 있다. 입력부(932)는 생체반응 데이터, 생체특성 데이터, 단위 음식물 섭취량 데이터 및 음식물 종류 데이터 중 적어도 하나를 입력받을 수 있다. 입력부(932)는 상기 적어도 하나의 생체반응 데이터, 생체특성 데이터, 단위 음식물 섭취량 데이터 및 음식물 종류 데이터를 서버(920)로 송신할 수 있다. 입력부(932)로부터 수신된 데이터는 서버(920)의 저장부(923)에 저장될 수 있다.
이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
Claims (10)
- 음식물 섭취량 계산 장치에 의하여 수행되는 음식물 섭취량 계산 방법에 있어서,
음식물 섭취 대상의 생체반응을 감지하는 동작;
상기 생체반응에 기반하여, 상기 음식물 섭취 대상을 식별하는 생체특성을 특정하는 동작;
상기 생체특성에 기반하여, 상기 음식물 섭취 대상이 한 번의 목넘김에서 섭취하는 음식물의 양인 단위 음식물 섭취량을 획득하는 동작;
상기 음식물 섭취 대상의 목넘김 횟수를 측정하는 동작; 및
상기 단위 음식물 섭취량 및 상기 목넘김 횟수로부터 상기 음식물 섭취 대상이 섭취한 음식물의 총량인 총 음식물 섭취량을 산출하는 동작을 포함하고,
상기 생체반응과 상기 생체반응에 대응하는 상기 생체특성이 서로 매칭된 결과를 저장하는 동작; 및 상기 생체특성과 상기 생체특성에 대응하는 상기 단위 음식물 섭취량이 서로 매칭된 결과를 저장하는 동작을 더 포함하고,
상기 특정하는 동작은, 상기 생체반응의 패턴을 분석하고 상기 생체반응의 패턴과 매칭된 생체특성을 독출하고,
상기 획득하는 동작은, 상기 독출된 생체특성과 매칭된 단위 음식물 섭취량을 독출하고,
상기 생체특성은, 상기 생체반응에 의하여 특정되며,
상기 단위 음식물 섭취량은, 상기 생체특성에 의하여 획득되는 것
을 특징으로 하는 음식물 섭취량 계산 방법.. - 제1항에 있어서,
상기 생체반응은, 동물 또는 사람의 신체에서 나오는 진동, 소리, 전파 및 빛 중 적어도 하나를 포함하고,
상기 생체특성은, 상기 음식물 섭취 대상의 종류 및 크기 중 적어도 하나를 포함하는 것
을 특징으로 하는 음식물 섭취량 계산 방법. - 제1항에 있어서,
상기 산출하는 동작은, 상기 단위 음식물 섭취량 및 상기 목넘김 횟수를 곱하여 상기 총 음식물 섭취량을 산출하는 것을 특징으로 하는 음식물 섭취량 계산 방법. - 제1항에 있어서,
상기 생체반응은, 동물 또는 사람의 신체에서 나오는 진동, 소리, 전파 및 빛 중 적어도 하나를 포함하고,
상기 생체특성은, 상기 음식물 섭취 대상의 종류 및 크기 중 적어도 하나를 포함하고,
상기 생체반응과 상기 생체반응에 대응하는 상기 생체특성이 서로 매칭된 결과는, 상기 적어도 하나의 진동, 소리, 전파 및 빛과, 상기 적어도 하나의 종류 및 크기가 서로 매칭된 것이며,
상기 특정하는 동작은, 상기 적어도 하나의 진동, 소리, 전파 및 빛에 기반하여 상기 적어도 하나의 종류 및 크기를 특정하는 것
을 특징으로 하는 음식물 섭취량 계산 방법. - 제1항에 있어서,
상기 측정하는 동작은, 상기 패턴의 특정한 형태가 발생할 때마다 또는 상기 패턴의 특정한 형태가 반복할 때마다 목넘김이 일어난 것으로 판단하고, 상기 목넘김 횟수를 카운트하는 것
을 특징으로 하는 음식물 섭취량 계산 방법. - 제1항에 있어서,
상기 생체특성은, 상기 음식물 섭취 대상의 종류 및 크기 중 적어도 하나를 포함하고,
상기 단위 음식물 섭취량은, 상기 적어도 하나의 종류 및 크기에 대응하여 저장되며,
상기 획득하는 동작은, 상기 저장된 단위 음식물 섭취량에서 상기 특정된 적어도 하나의 종류 및 크기에 대응하는 단위 음식물 섭취량을 독출하는 것
을 특징으로 하는 음식물 섭취량 계산 방법. - 제1항에 있어서,
상기 측정하는 동작은, 상기 생체반응의 진동, 소리, 전파 및 빛 중 적어도 하나로부터 목넘김 횟수를 측정하고, 상기 생체반응을 감지함과 동시에 측정을 위한 활성상태로 진입하는 것
을 특징으로 하는 음식물 섭취량 계산 방법. - 생체반응과 상기 생체반응에 대응하는 생체특성이 서로 매칭된 결과가 저장되고, 상기 생체특성과 상기 생체특성에 대응하는 단위 음식물 섭취량이 서로 매칭된 결과가 저장되는 저장부;
음식물 섭취 대상에 대하여 상기 생체반응을 감지하는 센서부; 및
상기 생체반응에 기반하여 상기 음식물 섭취 대상을 식별하는 생체특성을 특정하고, 상기 생체특성에 기반하여 상기 음식물 섭취 대상이 한 번의 목넘김에서 섭취하는 음식물의 양인 단위 음식물 섭취량을 획득하고, 상기 음식물 섭취 대상의 목넘김 횟수를 측정하고, 상기 단위 음식물 섭취량 및 상기 목넘김 횟수로부터 상기 음식물 섭취 대상이 섭취한 음식물의 총량인 총 음식물 섭취량을 산출하는 제어부를 포함하고,
상기 제어부는, 상기 생체특성을 특정하기 위하여 상기 생체반응의 패턴을 분석하고 상기 생체반응의 패턴과 매칭된 생체특성을 독출하며, 상기 단위 음식물 섭취량을 획득하기 위하여 상기 독출된 생체특성과 매칭된 단위 음식물 섭취량을 독출하고,
상기 생체특성은, 상기 생체반응에 의하여 특정되며,
상기 단위 음식물 섭취량은, 상기 생체특성에 의하여 획득되는 것을 특징으로 하는 음식물 섭취량 계산 장치. - 제8항에 있어서,
상기 총 음식물 섭취량을 시각적 또는 청각적으로 출력하는 출력부를 포함하는 것
을 특징으로 하는 음식물 섭취량 계산 장치. - 제8항에 있어서,
상기 생체반응은, 동물 또는 사람의 신체에서 나오는 진동, 소리, 전파 및 빛 중 적어도 하나를 포함하고,
상기 생체특성은, 상기 음식물 섭취 대상의 종류 및 크기 중 적어도 하나를 포함하며,
상기 제어부는, 상기 적어도 하나의 진동, 소리, 전파 및 빛에 기반하여 상기 적어도 하나의 종류 및 크기를 특정하고, 상기 저장된 단위 음식물 섭취량에서 상기 특정된 적어도 하나의 종류 및 크기에 대응하는 단위 음식물 섭취량을 독출하는 것
을 특징으로 하는 음식물 섭취량 계산 장치.
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