KR102593851B1 - System for monitoring vital signs of animal in shelter - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 보호시설 내 동물의 생체 신호 모니터링 시스템은 보호시설 내에 설치되고, 상기 보호시설 내에 수용된 동물들 각각의 생체 신호를 감지하는 센서부; 상기 센서부에 의해 감지된 상기 생체 신호를 분석하여 상기 생체 신호의 변화 추이 정보를 생성하는 신호 분석부; 및 상기 신호 분석부에 의해 생성된 상기 변화 추이 정보를 이용하여 수의사 단말기 및 동물 주인 단말기 중 적어도 하나에 상기 동물의 건강 상태와 관련한 위험성을 알람으로 경보하는 알람 경보부를 포함한다.A system for monitoring vital signs of animals in a shelter according to an embodiment of the present invention includes a sensor unit installed in a shelter and detecting bio signals of each animal housed in the shelter; a signal analysis unit that analyzes the biological signal detected by the sensor unit and generates change trend information of the biological signal; and an alarm warning unit that uses the change trend information generated by the signal analysis unit to alert at least one of a veterinarian terminal and an animal owner terminal of a risk related to the health status of the animal.

Description

보호시설 내 동물의 생체 신호 모니터링 시스템{SYSTEM FOR MONITORING VITAL SIGNS OF ANIMAL IN SHELTER}System for monitoring vital signs of animals in shelters {SYSTEM FOR MONITORING VITAL SIGNS OF ANIMAL IN SHELTER}

본 발명의 실시예들은 생체 신호 모니터링 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 보호시설 내 동물의 생체 신호 모니터링 시스템 및 방법에 관한 것이다.Embodiments of the present invention relate to vital signal monitoring technology, and more specifically, to a system and method for monitoring vital signs of animals in a shelter.

최근 동물의 생체 활동의 신호를 모니터링하는 장치의 개발이 시도되고 있다. 이와 같이 동물의 생체 신호를 모니터링하여 심장 질환이나 호흡 질환 등의 치료제를 개발하거나, 반려동물의 생체 신호를 확보하여 반려동물의 헬스케어에 이용되고 있다. 특히, 우리 생활에서 가장 가까운 반려 동물인 고양이와 개는 가족 구성원으로 취급되기 때문에 그들의 건강 상태를 확인하는 것이 중요 이슈화되고 있다.Recently, attempts have been made to develop devices that monitor signals of animal biological activity. In this way, by monitoring the animal's vital signs, it is used to develop treatments for heart disease or respiratory disease, or to provide companion animal healthcare by securing the animal's vital signs. In particular, cats and dogs, the closest companion animals in our lives, are treated as family members, so checking their health status has become an important issue.

반려 동물은 불편할 때 말하고 불평할 수 없다. 즉, 질병을 발견하고 그들의 행동과 치료에 대한 반응을 관찰하기 어렵다. 동물의 호흡 또는 심박 수의 현저한 증가 또는 감소는 탈수, 심장병, 발열 또는 쇼크와 같은 주요 질병의 징후이며, 특히 심박수는 정신 상태(불안과 우울증 등)를 평가하기 위한 감정 관련 생리학적 지표인데, 동물의 생체 신호 측정이 물리적으로 불편하고 용이하지 않은 문제가 있다.Pets cannot speak and complain when they are uncomfortable. This means that it is difficult to detect diseases and observe their behavior and response to treatment. A significant increase or decrease in an animal's breathing or heart rate is a sign of major illness such as dehydration, heart disease, fever or shock, and in particular heart rate is an emotion-related physiological indicator for assessing mental status (such as anxiety and depression) in animals. There is a problem that measuring vital signs is physically inconvenient and not easy.

따라서, 동물의 건강 상태 확인을 위한 효율적 방법이 필요하다. 최근 반려동물에 대한 웨어러블 헬스케어 디바이스 시장이 증가하면서, 마취나 수술없이 반려동물의 생체 신호를 확보하는 장치가 필요한 실정이다.Therefore, an efficient method for checking the health status of animals is needed. As the market for wearable healthcare devices for companion animals has recently increased, there is a need for devices that secure vital signs of companion animals without anesthesia or surgery.

관련 선행기술로는 대한민국 공개특허공보 제10-2019-0037525호(발명의 명칭: 실험동물의 생체신호 획득장치 및 이를 구비한 실험동물의 생체신호 측정 시스템, 공개일자: 2019.04.08.)가 있다.Related prior art includes Republic of Korea Patent Publication No. 10-2019-0037525 (Title of the invention: Bio-signal acquisition device for laboratory animals and bio-signal measurement system for laboratory animals equipped with the same, Publication date: 2019.04.08.) .

본 발명의 일 실시예는 보호시설에 설치된 비접촉식 센서를 이용하여 보호시설 내 동물을 접촉하지 않은 상태에서 생체 신호를 측정함으로써 동물의 건강 상태에 관한 위험성을 알람으로 경보할 수 있으며, 이를 통해 동물의 건강 상태를 효율적으로 관리할 수 있는 보호시설 내 동물의 생체 신호 모니터링 시스템 및 방법을 제공한다.One embodiment of the present invention uses a non-contact sensor installed in a shelter to measure vital signs without contacting the animals in the shelter, thereby alerting them to risks related to the animal's health. Through this, the animal's health status can be alarmed. Provides a system and method for monitoring vital signs of animals in shelters that can efficiently manage their health status.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제(들)로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제(들)은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problem to be solved by the present invention is not limited to the problem(s) mentioned above, and other problem(s) not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.

본 발명의 일 실시예에 따른 보호시설 내 동물의 생체 신호 모니터링 시스템은 보호시설 내에 설치되고, 상기 보호시설 내에 수용된 동물들 각각의 생체 신호를 감지하는 센서부; 상기 센서부에 의해 감지된 상기 생체 신호를 분석하여 상기 생체 신호의 변화 추이 정보를 생성하는 신호 분석부; 및 상기 신호 분석부에 의해 생성된 상기 변화 추이 정보를 이용하여 수의사 단말기 및 동물 주인 단말기 중 적어도 하나에 상기 동물의 건강 상태와 관련한 위험성을 알람으로 경보하는 알람 경보부를 포함한다.A system for monitoring vital signs of animals in a shelter according to an embodiment of the present invention includes a sensor unit installed in a shelter and detecting bio signals of each animal housed in the shelter; a signal analysis unit that analyzes the biological signal detected by the sensor unit and generates change trend information of the biological signal; and an alarm warning unit that uses the change trend information generated by the signal analysis unit to alert at least one of a veterinarian terminal and an animal owner terminal of a risk related to the health status of the animal.

본 발명의 일 실시예에 따른 보호시설 내 동물의 생체 신호 모니터링 시스템은 상기 센서부에 의해 감지된 상기 생체 신호를 주파수 검출 방식으로 변환하는 신호 변환부를 더 포함할 수 있다.The system for monitoring biological signals of animals in a shelter according to an embodiment of the present invention may further include a signal conversion unit that converts the biological signals detected by the sensor unit into a frequency detection method.

상기 신호 변환부는 상기 센서부에 의해 감지된 센싱 신호로부터 시간 영역(time-domain)의 파형 데이터를 추출하고, 푸리에 변환을 통해 상기 추출된 시간 영역의 파형 데이터를 주파수 영역(frequency-domain)의 파형 데이터로 변환하며, 상기 주파수 영역의 파형 데이터로부터 특징 벡터를 추출하여 상기 생체 신호를 생성할 수 있다.The signal converter extracts time-domain waveform data from the sensing signal detected by the sensor unit, and converts the extracted time-domain waveform data into a frequency-domain waveform through Fourier transform. The biological signal can be generated by converting the data into data and extracting a feature vector from the frequency domain waveform data.

상기 센서부는 상기 보호시설 내 구획된 다수의 공간 각각에 설치되되, 상기 수용된 동물들 각각에 대응하도록 설치될 수 있다.The sensor unit may be installed in each of a plurality of spaces defined within the shelter, and may be installed to correspond to each of the housed animals.

상기 센서부는 레이더 원리를 이용하여 상기 동물들 각각의 심박수, 호흡수, 움직임 및 혈압 중 적어도 하나를 측정하는 레이더 센서를 포함하고, 상기 레이더 센서에 의해 측정된 상기 심박수, 상기 호흡수, 상기 움직임 및 상기 혈압 중 적어도 하나를 상기 생체 신호로서 감지할 수 있다.The sensor unit includes a radar sensor that measures at least one of the heart rate, respiration rate, movement, and blood pressure of each of the animals using the radar principle, and the heart rate, respiration rate, movement, and At least one of the blood pressures may be detected as the biosignal.

상기 센서부는 상기 동물들 각각의 체온을 측정하기 위한 열화상 센서를 더 포함하고, 상기 열화상 센서에 의해 측정된 상기 동물들 각각의 체온 변화를 통해 상기 동물들 각각의 존재 여부를 인식하고, 상기 동물들 각각이 존재하는 것으로 인식된 경우에만 상기 생체 신호를 감지할 수 있다.The sensor unit further includes a thermal image sensor for measuring the body temperature of each of the animals, recognizes the presence of each of the animals through a change in the body temperature of each animal measured by the thermal image sensor, and The biosignal can be detected only when each animal is recognized as being present.

상기 센서부는 상기 보호시설 내에 수용된 동물들 각각을 실시간으로 촬영하기 위한 카메라를 더 포함할 수 있다.The sensor unit may further include a camera for photographing each animal housed in the shelter in real time.

상기 알람 경보부는 상기 동물의 건강 상태와 관련한 위험성을 알람으로 경보 시, 필요에 따라 상기 카메라에 의해 촬영된 실시간 영상을 함께 상기 수의사 단말기 및 상기 동물 주인 단말기 중 적어도 하나에 전송할 수 있다.When the alarm warning unit warns of a risk related to the health status of the animal, it may transmit real-time video captured by the camera to at least one of the veterinarian terminal and the animal owner terminal, if necessary.

본 발명의 일 실시예에 따른 보호시설 내 동물의 생체 신호 모니터링 방법은 상기 보호시설 내에 설치되는 센서부가 상기 보호시설 내에 수용된 동물들 각각의 생체 신호를 감지하는 단계; 신호 분석부가 상기 센서부에 의해 감지된 상기 생체 신호를 분석하여 상기 생체 신호의 변화 추이 정보를 생성하는 단계; 및 알람 경보부가 상기 신호 분석부에 의해 생성된 상기 변화 추이 정보를 이용하여 수의사 단말기 및 동물 주인 단말기 중 적어도 하나에 상기 동물의 건강 상태와 관련한 위험성을 알람으로 경보하는 단계를 포함한다.A method of monitoring vital signs of animals in a shelter according to an embodiment of the present invention includes the steps of a sensor installed in the shelter detecting the vital signals of each animal housed in the shelter; A signal analysis unit analyzing the biological signal detected by the sensor unit to generate change trend information of the biological signal; And an alarm warning unit using the change trend information generated by the signal analysis unit to alert at least one of a veterinarian terminal and an animal owner terminal of a risk related to the health status of the animal.

본 발명의 일 실시예에 따른 보호시설 내 동물의 생체 신호 모니터링 방법은 신호 변환부가 상기 센서부에 의해 감지된 센싱 신호로부터 시간 영역(time-domain)의 파형 데이터를 추출하는 단계; 상기 신호 변환부가 푸리에 변환을 통해 상기 추출된 시간 영역의 파형 데이터를 주파수 영역(frequency-domain)의 파형 데이터로 변환하는 단계; 및 상기 신호 변환부가 상기 주파수 영역의 파형 데이터로부터 특징 벡터를 추출하여 상기 생체 신호를 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.A method for monitoring vital signs of animals in a shelter according to an embodiment of the present invention includes the steps of a signal conversion unit extracting waveform data in the time-domain from the sensing signal detected by the sensor unit; converting the extracted time-domain waveform data into frequency-domain waveform data by the signal converter through Fourier transform; And the signal converter may further include extracting a feature vector from the frequency domain waveform data to generate the biological signal.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 첨부 도면들에 포함되어 있다.Specific details of other embodiments are included in the detailed description and accompanying drawings.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 보호시설에 설치된 비접촉식 센서를 이용하여 보호시설 내 동물을 접촉하지 않은 상태에서 생체 신호를 측정함으로써 동물의 건강 상태에 관한 위험성을 알람으로 경보할 수 있으며, 이를 통해 동물의 건강 상태를 효율적으로 관리할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, a non-contact sensor installed in a shelter can be used to measure vital signs without contacting the animals in the shelter, thereby alerting them to risks related to the animal's health. Through this, Animal health can be managed efficiently.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 보호시설 내 동물의 생체 신호 모니터링 시스템을 설명하기 위해 도시한 블록도이다.
도 2는 강아지 등과 같은 동물의 흉부의 미세 변위차를 측정하여 생체 신호를 감지하는 일례를 도시한 도면이다.
도 3은 도 1의 센서부의 설치 위치를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 있어서 센서부의 일례를 보여주기 위해 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 있어서 센서부의 다른 예를 보여주기 위해 도시한 도면이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 보호시설 내 동물의 생체 신호 모니터링 방법을 설명하기 위해 도시한 흐름도이다.
도 8 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 실험 예를 설명하기 위해 도시한 도면이다.
Figure 1 is a block diagram illustrating a system for monitoring vital signs of animals in a shelter according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a diagram illustrating an example of detecting biological signals by measuring minute displacement differences in the chest of an animal such as a dog.
FIG. 3 is a diagram showing the installation position of the sensor unit of FIG. 1.
Figure 4 is a diagram showing an example of a sensor unit in one embodiment of the present invention.
Figure 5 is a diagram showing another example of the sensor unit in one embodiment of the present invention.
Figures 6 and 7 are flowcharts illustrating a method of monitoring vital signs of animals in a shelter according to an embodiment of the present invention.
8 to 10 are diagrams illustrating an example experiment according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 이점 및/또는 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.The advantages and/or features of the present invention and methods for achieving them will become clear by referring to the embodiments described in detail below in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below and will be implemented in various different forms, but the present embodiments only serve to ensure that the disclosure of the present invention is complete and are within the scope of common knowledge in the technical field to which the present invention pertains. It is provided to fully inform those who have the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

또한, 이하 실시되는 본 발명의 바람직한 실시예는 본 발명을 이루는 기술적 구성요소를 효율적으로 설명하기 위해 각각의 시스템 기능구성에 기 구비되어 있거나, 또는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적으로 구비되는 시스템 기능 구성은 가능한 생략하고, 본 발명을 위해 추가적으로 구비되어야 하는 기능 구성을 위주로 설명한다. 만약 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 하기에 도시하지 않고 생략된 기능 구성 중에서 종래에 기 사용되고 있는 구성요소의 기능을 용이하게 이해할 수 있을 것이며, 또한 상기와 같이 생략된 구성 요소와 본 발명을 위해 추가된 구성 요소 사이의 관계도 명백하게 이해할 수 있을 것이다.In addition, the preferred embodiments of the present invention to be implemented below are provided in each system function configuration in order to efficiently explain the technical components constituting the present invention, or system functions commonly provided in the technical field to which the present invention pertains. The configuration will be omitted whenever possible, and the description will focus on the functional configuration that must be additionally provided for the present invention. If a person has ordinary knowledge in the technical field to which the present invention pertains, he or she will be able to easily understand the functions of conventionally used components among the functional configurations not shown and omitted below, as well as the omitted configurations as described above. The relationships between elements and components added for the present invention will also be clearly understood.

또한, 이하의 설명에 있어서, 신호 또는 정보의 "전송", "통신", "송신", "수신" 기타 이와 유사한 의미의 용어는 일 구성요소에서 다른 구성요소로 신호 또는 정보가 직접 전달되는 것뿐만이 아니라 다른 구성요소를 거쳐 전달되는 것도 포함한다. 특히 신호 또는 정보를 일 구성요소로 "전송" 또는 "송신"한다는 것은 그 신호 또는 정보의 최종 목적지를 지시하는 것이고 직접적인 목적지를 의미하는 것이 아니다. 이는 신호 또는 정보의 "수신"에 있어서도 동일하다.In addition, in the following description, "transmission", "communication", "transmission", "reception" and other similar terms of signals or information refer to the direct transmission of signals or information from one component to another component. In addition, it also includes those transmitted through other components. In particular, “transmitting” or “transmitting” a signal or information as a component indicates the final destination of the signal or information and does not mean the direct destination. This is the same for “receiving” signals or information.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 보호시설 내 동물의 생체 신호 모니터링 시스템을 설명하기 위해 도시한 블록도이다.Figure 1 is a block diagram illustrating a system for monitoring vital signs of animals in a shelter according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 보호시설 내 동물의 생체 신호 모니터링 시스템(100)은 센서부(110), 신호 변환부(120), 신호 분석부(130), 알람 경보부(140), 및 제어부(150)를 포함하여 구성될 수 있다.Referring to Figure 1, the biological signal monitoring system 100 of animals in a shelter facility according to an embodiment of the present invention includes a sensor unit 110, a signal conversion unit 120, a signal analysis unit 130, and an alarm warning unit ( 140) and a control unit 150.

상기 센서부(110)는 보호시설 내에 설치되고, 상기 보호시설 내에 수용된 동물들 각각의 생체 신호를 감지할 수 있다. 예를 들면, 상기 센서부(110)는 도 2에 도시된 바와 같이 강아지(201) 등과 같은 동물의 흉부의 미세 변위차를 측정하여 심박수와 관련한 생체 신호를 감지할 수 있다.The sensor unit 110 is installed in a shelter and can detect biological signals of each animal housed in the shelter. For example, as shown in FIG. 2, the sensor unit 110 can detect bio-signals related to heart rate by measuring minute displacement differences in the chest of an animal such as a dog 201.

또한, 상기 센서부(110)는 동물의 호흡에 의한 횡경막의 변위 차이를 측정하여 호흡수와 관련한 생체 신호를 감지할 수 있다. 또한, 상기 센서부(110)는 동물의 동작에 의한 이동 변위 차이를 측정하여 움직임(모션)에 관한 생체 신호를 감지할 수 있다.Additionally, the sensor unit 110 can detect biological signals related to the breathing rate by measuring the difference in displacement of the diaphragm due to the animal's breathing. In addition, the sensor unit 110 can detect biological signals related to movement by measuring the difference in movement displacement caused by the animal's movement.

이때, 상기 센서부(110)는 상기 보호시설 내 구획된 다수의 공간 각각에 설치되되, 상기 수용된 동물들 각각에 대응하도록 설치될 수 있다. 예컨대, 상기 센서부(110)는 도 3에 도시된 바와 같이 상기 보호시설의 일례인 케이지(Cage)의 상부나 측부에 하나 또는 그 이상 설치될 수 있다.At this time, the sensor unit 110 may be installed in each of a plurality of spaces defined within the shelter, and may be installed to correspond to each of the housed animals. For example, as shown in FIG. 3, one or more sensor units 110 may be installed on the top or side of a cage, which is an example of the protection facility.

상기 센서부(110)는 도 4에 도시된 바와 같이, 레이더 원리를 이용하여 상기 동물들 각각의 심박수, 호흡수, 움직임 등을 측정하는 레이더 센서(111)를 포함할 수 있다. 상기 센서부(110)는 상기 레이더 센서(111)에 의해 측정된 상기 심박수, 상기 호흡수, 상기 움직임 등을 상기 생체 신호로서 감지할 수 있다.As shown in FIG. 4, the sensor unit 110 may include a radar sensor 111 that measures the heart rate, breathing rate, movement, etc. of each of the animals using the radar principle. The sensor unit 110 may detect the heart rate, the breathing rate, the movement, etc. measured by the radar sensor 111 as the biological signals.

상기 센서부(110)는 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 동물들 각각의 체온을 측정하기 위한 열화상 센서(112)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 상기 열화상 센서(112)는 상기 레이더 센서(111)에 구비될 수 있다. 하지만, 이에 한정되지 않고, 상기 열화상 센서(112)는 상기 레이더 센서(111)와 별도로 구비될 수 있다.As shown in FIG. 5, the sensor unit 110 may further include a thermal image sensor 112 for measuring the body temperature of each of the animals. Here, the thermal image sensor 112 may be provided in the radar sensor 111. However, it is not limited to this, and the thermal image sensor 112 may be provided separately from the radar sensor 111.

상기 센서부(110)는 상기 열화상 센서(112)에 의해 측정된 상기 동물들 각각의 체온 변화를 통해 상기 동물들 각각의 존재 여부를 인식하고, 상기 동물들 각각이 상기 보호시설 내에 존재하는 것으로 인식된 경우에만 상기 생체 신호를 감지할 수 있다.The sensor unit 110 recognizes the presence of each of the animals through changes in body temperature of each of the animals measured by the thermal image sensor 112, and determines that each of the animals is present in the shelter. The biosignal can be detected only when recognized.

즉, 상기 센서부(110)는 상기 열화상 센서(112)를 통해 상기 동물들 각각이 상기 보호시설 내에 있는지 여부를 인식할 수 있으며, 상기 동물들 각각이 상기 보호시설 내에 있는 경우에 한해서 상기 레이더 센서(111)를 동작시켜 상기 생체 신호를 감지할 수 있다. 이로써, 본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 레이더 센서(111)의 부하를 줄여 소비 전력을 절감할 수 있다.That is, the sensor unit 110 can recognize whether each of the animals is within the shelter through the thermal image sensor 112, and the radar only when each of the animals is within the shelter. The biological signal can be detected by operating the sensor 111. As a result, according to an embodiment of the present invention, power consumption can be reduced by reducing the load on the radar sensor 111.

한편, 상기 센서부(110)는 상기 보호시설 내에 수용된 동물들 각각을 실시간으로 촬영하기 위한 카메라(미도시)를 더 포함할 수 있다. 상기 센서부(110)는 상기 카메라를 통해 촬영된 실시간 영상을 상기 생체 신호의 감시 시에 함께 출력할 수 있다.Meanwhile, the sensor unit 110 may further include a camera (not shown) for photographing each animal housed in the shelter in real time. The sensor unit 110 may output real-time images captured through the camera when monitoring the biological signals.

상기 신호 변환부(120)는 상기 센서부(110)에 의해 감지된 상기 생체 신호를 주파수 검출 방식으로 변환할 수 있다. 동물의 경우 파형 검출 방식으로 생체 신호를 측정하는 것은 많은 어려움이 따른다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에서는 주파수 검출 방식으로 상기 동물들 각각의 생체 신호를 측정할 수 있도록, 상기 신호 변환부(120)를 이용하여 상기 파형 검출 방식의 생체 신호를 상기 주파수 검출 방식의 생체 신호로 변환할 수 있다.The signal conversion unit 120 may convert the biological signal detected by the sensor unit 110 into a frequency detection method. In the case of animals, there are many difficulties in measuring biological signals using waveform detection. Therefore, in one embodiment of the present invention, in order to measure the biological signals of each of the animals using the frequency detection method, the signal conversion unit 120 is used to convert the biological signals of the waveform detection method into the biological signals of the frequency detection method. It can be converted into a signal.

즉, 상기 신호 변환부(120)는 상기 센서부(110)에 의해 감지된 센싱 신호로부터 시간 영역(time-domain)의 파형 데이터를 추출하고, 푸리에 변환을 통해 상기 추출된 시간 영역의 파형 데이터를 주파수 영역(frequency-domain)의 파형 데이터로 변환할 수 있다.That is, the signal conversion unit 120 extracts time-domain waveform data from the sensing signal detected by the sensor unit 110, and converts the extracted time-domain waveform data through Fourier transform. It can be converted to frequency-domain waveform data.

상기 신호 변환부(120)는 상기 주파수 영역의 파형 데이터로부터 특징 벡터를 추출할 수 있다. 이를 위해, 상기 신호 변환부(120)는 고역 통과 필터(HPF: High Pass Filter)를 통해 저주파 대역의 신호는 제거하고 고주파 대역의 신호만을 통과시켜 상기 특징 벡터를 추출할 수 있다. 그리고, 상기 신호 변환부(120)는 상기 추출된 특징 벡터를 이용하여 상기 주파수 검출 방식의 생체 신호를 생성할 수 있다.The signal converter 120 may extract a feature vector from the waveform data in the frequency domain. To this end, the signal converter 120 can extract the feature vector by removing signals in the low-frequency band and passing only signals in the high-frequency band through a high-pass filter (HPF). In addition, the signal converter 120 can generate a biological signal using the frequency detection method using the extracted feature vector.

예를 들어, 어떤 동물의 심박수를 측정하는 경우에 있어서 해당 동물의 생체 신호를 상기 주파수 검출 방식으로 변환하는 방법에 대해 자세히 설명하면 다음과 같다.For example, in the case of measuring the heart rate of an animal, a detailed description of the method for converting the biological signal of the animal into the frequency detection method is as follows.

1. 상기 레이더 센서(도 4의 "111" 참조)를 통해 동물의 심박 파형을 추출한다.1. Extract the animal’s heart rate waveform through the radar sensor (see “111” in FIG. 4).

2. 추출한 파형 데이터는 시간 축(time-domain)의 파형으로 이를 주파수 축(frequency-domain) 파형으로 변환한다. 이때 필요에 따라 필터링을 할 수도 있다. 이론적으로 푸리에 변환(Fourier Transform)을 통해 변환한다. 상기 주파수 축 파형으로 변환하는 이유는 동물은 크기가 작아서 time-domain에서 파형의 크기가 작아 노이즈와 신호를 구분하기 어렵기 때문이다. 참고로, 상기 레이더 센서의 특성상, 동물의 크기에 따라 심박 파형의 크기가 비례한다.2. The extracted waveform data is a time-domain waveform and is converted to a frequency-domain waveform. At this time, filtering can be performed as needed. Theoretically, it is converted through Fourier Transform. The reason for converting to the frequency axis waveform is that animals are small, so the size of the waveform in the time-domain is small, making it difficult to distinguish between noise and signal. For reference, due to the characteristics of the radar sensor, the size of the heart rate waveform is proportional to the size of the animal.

3. frequency-domain에서 심박 파형으로 주파수를 추출한다.3. Extract the frequency from the frequency-domain to the heartbeat waveform.

4. 이렇게 얻어진 주파수를 파형의 주기로 환산한 후 심박수를 계산한다.4. Convert the frequency obtained in this way to the period of the waveform and then calculate the heart rate.

상기 신호 분석부(130)는 상기 센서부(110)에 의해 감지된 상기 생체 신호를 분석하여 상기 생체 신호의 변화 추이 정보를 생성할 수 있다. 더욱 상세하게는, 상기 신호 분석부(130)는 상기 신호 변환부(120)에 의해 생성된 상기 주파수 검출 방식의 생체 신호를 분석하여 상기 생체 신호의 변화 추이 정보를 생성할 수 있다.The signal analysis unit 130 may analyze the biological signal detected by the sensor unit 110 and generate change trend information of the biological signal. More specifically, the signal analysis unit 130 may analyze the frequency detection biological signal generated by the signal conversion unit 120 and generate change trend information of the biological signal.

예컨대, 상기 신호 분석부(130)는 상기 센서부(110)를 통해 상기 동물들 각각의 심박수와 호흡수가 측정되면 이를 분석하여 상기 동물들 각각의 심박수와 호흡수 각각의 변화값을 산출하고, 상기 산출된 변화값에 기초하여 상기 동물들 각각의 심박수와 호흡수 각각의 변화 추이 정보를 생성할 수 있다.For example, when the heart rate and respiratory rate of each animal are measured through the sensor unit 110, the signal analysis unit 130 analyzes the heart rate and respiratory rate of each animal and calculates change values of the heart rate and respiratory rate of each animal. Based on the calculated change values, change trend information for the heart rate and respiratory rate of each of the animals can be generated.

또한, 상기 신호 분석부(130)는 상기 센서부(110)를 통해 상기 동물들 각각의 움직임(모션)이 측정되면 이를 분석하여 상기 동물들 각각의 모션 변화값을 산출하고, 상기 산출된 모션 변화값에 기초하여 상기 동물들 각각의 모션에 관한 변화 추이 정보를 생성할 수 있다.In addition, when the movement (motion) of each of the animals is measured through the sensor unit 110, the signal analysis unit 130 analyzes it to calculate a motion change value for each of the animals, and calculates the calculated motion change. Based on the value, change trend information regarding the motion of each of the animals can be generated.

상기 알람 경보부(140)는 상기 신호 분석부(130)에 의해 생성된 상기 변화 추이 정보를 이용하여 상기 동물의 건강 상태와 관련한 위험성 지수를 산출하고, 상기 산출된 위험성 지수를 미리 설정된 기준값과 비교할 수 있다.The alarm warning unit 140 can calculate a risk index related to the health status of the animal using the change trend information generated by the signal analysis unit 130, and compare the calculated risk index with a preset reference value. there is.

상기 비교 결과, 상기 산출된 위험성 지수가 상기 미리 설정된 기준값보다 크면, 상기 알람 경보부(140)는 수의사 단말기(수의사의 모바일 단말기) 및 동물 주인 단말기(동물 주인의 모바일 단말기) 중 적어도 하나에 상기 동물의 건강 상태와 관련한 위험성을 알람으로 경보할 수 있다.As a result of the comparison, if the calculated risk index is greater than the preset reference value, the alarm warning unit 140 sends the animal to at least one of a veterinarian terminal (veterinarian's mobile terminal) and an animal owner terminal (animal owner's mobile terminal). You can be alerted to risks related to your health status with an alarm.

상기 알람 경보부(140)는 상기 동물의 건강 상태와 관련한 위험성을 알람으로 경보할 때, 필요에 따라서 상기 센서부(110)에 구비된 카메라에 의해 촬영된 실시간 영상을 함께 상기 수의사 단말기 및 상기 동물 주인 단말기 중 적어도 하나에 전송할 수 있다.When the alarm warning unit 140 warns of risks related to the animal's health status, the veterinarian terminal and the animal owner can send real-time images captured by a camera provided in the sensor unit 110 as needed. Can be transmitted to at least one of the terminals.

상기 제어부(150)는 본 발명의 일 실시예에 따른 보호시설 내 동물의 생체 신호 모니터링 시스템(100), 즉 상기 센서부(110), 상기 신호 변환부(120), 상기 신호 분석부(130), 상기 알람 경보부(140) 등의 동작을 전반적으로 제어할 수 있다.The control unit 150 includes the biological signal monitoring system 100 of animals in a shelter according to an embodiment of the present invention, that is, the sensor unit 110, the signal conversion unit 120, and the signal analysis unit 130. , it is possible to generally control the operation of the alarm warning unit 140, etc.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 보호시설 내 동물의 생체 신호 모니터링 시스템(100)은 상기 보호시설 내에 설치된 모니터링 단말기(미도시)와 네트워크 연결을 통해서 해당 생체 신호를 전달하여 데이터베이스(DB)(미도시)에 저장함으로써 생체 신호 관련 빅데이터를 구축하고, 상기 구축된 빅데이터에 기반한 딥러닝(Deep-Learning)을 통해 동물의 건강 관리 관련 서비스를 위한 비즈니스 모델을 제공할 수 있다. 상기 비즈니스 모델은 동물병원, 보험사, 연구소 등과 같이 건강 관리 서비스가 필요한 업체나 기관 등에 제공될 수 있다.Meanwhile, the bio-signal monitoring system 100 of animals in a shelter according to an embodiment of the present invention transmits the bio-signals through a network connection with a monitoring terminal (not shown) installed in the shelter and stores them in a database (DB) ( (not shown), it is possible to build big data related to biological signals and provide a business model for animal health management-related services through deep learning based on the built big data. The business model can be provided to companies or institutions that require health care services, such as animal hospitals, insurance companies, research institutes, etc.

이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성 요소, 소프트웨어 구성 요소, 및/또는 하드웨어 구성 요소 및 소프트웨어 구성 요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성 요소는, 예를 들어, 프로세서, 컨트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPA(field programmable array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 컨트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.The device described above may be implemented with hardware components, software components, and/or a combination of hardware components and software components. For example, devices and components described in embodiments may include, for example, a processor, a controller, an arithmetic logic unit (ALU), a digital signal processor, a microcomputer, a field programmable array (FPA), It may be implemented using one or more general-purpose or special-purpose computers, such as a programmable logic unit (PLU), microprocessor, or any other device capable of executing and responding to instructions. A processing device may execute an operating system (OS) and one or more software applications that run on the operating system. Additionally, a processing device may access, store, manipulate, process, and generate data in response to the execution of software. For ease of understanding, a single processing device may be described as being used; however, those skilled in the art will understand that a processing device includes multiple processing elements and/or multiple types of processing elements. It can be seen that it may include. For example, a processing device may include multiple processors or one processor and one controller. Additionally, other processing configurations, such as parallel processors, are possible.

소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.Software may include a computer program, code, instructions, or a combination of one or more of these, which may configure a processing unit to operate as desired, or may be processed independently or collectively. You can command the device. Software and/or data may be used on any type of machine, component, physical device, virtual equipment, computer storage medium or device to be interpreted by or to provide instructions or data to a processing device. , or may be permanently or temporarily embodied in a transmitted signal wave. Software may be distributed over networked computer systems and stored or executed in a distributed manner. Software and data may be stored on one or more computer-readable recording media.

도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 보호시설 내 동물의 생체 신호 모니터링 방법을 설명하기 위해 도시한 흐름도이다.Figures 6 and 7 are flowcharts illustrating a method of monitoring vital signs of animals in a shelter according to an embodiment of the present invention.

여기서 설명하는 방법은 본 발명의 하나의 실시예에 불과하며, 그 이외에 필요에 따라 다양한 단계들이 아래와 같이 부가될 수 있고, 하기의 단계들도 순서를 변경하여 실시될 수 있으므로, 본 발명이 하기에 설명하는 각 단계 및 그 순서에 한정되는 것은 아니다.The method described here is only one embodiment of the present invention. In addition, various steps may be added as needed, and the steps below may also be performed by changing the order, so the present invention is as follows. It is not limited to each step described or its order.

도 1 및 도 6을 참조하면, 단계(610)에서 상기 센서부(110)는 상기 보호시설 내에 수용된 동물들 각각의 생체 신호를 감지할 수 있다.Referring to FIGS. 1 and 6 , in step 610, the sensor unit 110 may detect biological signals of each animal housed in the shelter.

다음으로, 단계(620)에서 상기 신호 변환부(120)는 상기 센서부(110)에 의해 감지된 상기 생체 신호를 주파수 검출 방식으로 변환할 수 있다.Next, in step 620, the signal conversion unit 120 may convert the biological signal detected by the sensor unit 110 into a frequency detection method.

이에 대해 도 7을 더 참조하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 먼저 단계(710)에서 상기 신호 변환부(120)는 상기 센서부(110)에 의해 감지된 센싱 신호로부터 시간 영역(time-domain)의 파형 데이터를 추출할 수 있다.This will be explained in detail with further reference to FIG. 7 as follows. First, in step 710, the signal conversion unit 120 may extract time-domain waveform data from the sensing signal detected by the sensor unit 110.

이후, 단계(720)에서 상기 신호 변환부(120)는 푸리에 변환을 통해 상기 추출된 시간 영역의 파형 데이터를 주파수 영역(frequency-domain)의 파형 데이터로 변환할 수 있다.Thereafter, in step 720, the signal converter 120 may convert the extracted time-domain waveform data into frequency-domain waveform data through Fourier transform.

이후, 단계(730)에서 상기 신호 변환부(120)는 상기 주파수 영역의 파형 데이터로부터 특징 벡터를 추출하여 상기 생체 신호를 생성할 수 있다.Thereafter, in step 730, the signal converter 120 may generate the biosignal by extracting a feature vector from the frequency domain waveform data.

다시 도 1 및 도 6을 참조하면, 단계(630)에서 상기 신호 분석부(130)는 상기 신호 변환부(120)에 의해 주파수 검출 방식으로 변환된 생체 신호를 분석하여 상기 생체 신호의 변화 추이 정보를 생성할 수 있다.Referring again to FIGS. 1 and 6, in step 630, the signal analysis unit 130 analyzes the biological signal converted by the signal conversion unit 120 into a frequency detection method to provide change trend information of the biological signal. can be created.

다음으로, 단계(640)에서 상기 알람 경보부(140)는 상기 신호 분석부(130)에 의해 생성된 상기 변화 추이 정보를 이용하여 상기 수의사 단말기 및 상기 동물 주인 단말기 중 적어도 하나에 상기 동물의 건강 상태와 관련한 위험성을 알람으로 경보할 수 있다.Next, in step 640, the alarm warning unit 140 reports the health status of the animal to at least one of the veterinarian terminal and the animal owner terminal using the change trend information generated by the signal analysis unit 130. You can be alerted to risks related to

실험 예Experiment example

이하에서는 도 8 내지 도 10을 참조하여 본 발명의 실험 예를 설명하고자 한다.Hereinafter, an experimental example of the present invention will be described with reference to FIGS. 8 to 10.

먼저 도 8을 참조하면, [Case #1]과 같이 센서부(감지센서)를 통해 건강한 상태의 강아지 생체 신호를 검출하는 경우, 정상 심박 범위 내에서 안정적으로 생체 신호가 측정됨을 확인할 수 있다(수면 상태 심박수: 약 70 ~ 120회). 반면 [Case #2]와 같이 감지센서를 통해 건강이 좋지 않은 상태의 강아지 생체 신호를 검출하는 경우, 정상 심박 범위 밖에서 불안정한 패턴으로 생체 신호가 측정됨을 확인할 수 있다.First, referring to FIG. 8, when detecting a dog's vital signs in a healthy state through the sensor unit (detection sensor) as in [Case #1], it can be confirmed that the biological signals are stably measured within the normal heart rate range (sleep State heart rate: approximately 70 to 120 beats). On the other hand, when the biological signals of a dog in poor health are detected through a detection sensor, as in [Case #2], it can be confirmed that the biological signals are measured in an unstable pattern outside the normal heart rate range.

다음으로, 도 9를 참조하면, 도 8의 [Case #1]과 같이 센서부(감지센서)를 통해 건강한 상태의 강아지 생체 신호를 검출하는 경우, 수면 상태로 진입하는 시간이 짧은 것을 확인할 수 있으며, 아울러 수면 중에 움직임이 없음을 확인할 수 있다(깊은 수면 상태로 진입). 반면에, 도 8의 [Case #2]와 같이 감지센서를 통해 건강이 좋지 않은 상태의 강아지 생체 신호를 검출하는 경우, 수면 상태로 진입하는 시간이 길어지는 것을 확인할 수 있으며, 아울러 안정적인 휴식을 취하지 못하는 것을 확인할 수 있다.Next, referring to Figure 9, when detecting the dog's vital signs in a healthy state through the sensor unit (detection sensor) as shown in [Case #1] of Figure 8, it can be seen that the time to enter the sleep state is short. , In addition, it can be confirmed that there is no movement during sleep (entering a deep sleep state). On the other hand, when the biological signals of a dog in a poor state are detected through a detection sensor, as shown in [Case #2] of Figure 8, it can be confirmed that the time to enter the sleep state increases, and it also prevents stable rest. You can check what you can't do.

마지막으로, 도 10을 참조하면, 도 8의 [Case #1]과 같이 센서부(감지센서)를 통해 건강한 상태의 강아지 생체 신호를 검출하는 경우, 수면 중 깨어나도 별다른 활동 없이 다시 수면 상태로 진입하는 것을 확인할 수 있다. 반면에, 도 8의 [Case #2]와 같이 감지센서를 통해 건강이 좋지 않은 상태의 강아지 생체 신호를 검출하는 경우, 수면을 유지하지 못하고 깨어 있는 것을 확인할 수 있다(심박수가 상대적으로 높음).Lastly, referring to Figure 10, when the dog's vital signs in a healthy state are detected through the sensor unit (detection sensor) as shown in [Case #1] of Figure 8, the dog enters the sleep state again without any particular activity even if it wakes up during sleep. You can check that. On the other hand, when the biological signals of a dog in poor health are detected through a detection sensor, as shown in [Case #2] of Figure 8, it can be confirmed that the dog is awake and unable to maintain sleep (heart rate is relatively high).

실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CDROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The method according to the embodiment may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded on a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc., singly or in combination. Program instructions recorded on the medium may be specially designed and configured for the embodiment or may be known and available to those skilled in the art of computer software. Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tapes, optical media such as CDROMs and DVDs, and magneto-optical media such as floptical disks. Includes magneto-optical media and hardware devices specially configured to store and execute program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, etc. Examples of program instructions include machine language code, such as that produced by a compiler, as well as high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter, etc. The hardware devices described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the embodiments, and vice versa.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.As described above, although the embodiments have been described with limited examples and drawings, various modifications and variations can be made by those skilled in the art from the above description. For example, the described techniques are performed in a different order than the described method, and/or components of the described system, structure, device, circuit, etc. are combined or combined in a different form than the described method, or other components are used. Alternatively, appropriate results may be achieved even if substituted or substituted by an equivalent.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 청구범위와 균등한 것들도 후술하는 청구범위의 범위에 속한다.Therefore, other implementations, other embodiments and equivalents of the claims also fall within the scope of the following claims.

110: 센서부
111: 레이더 센서
112: 열화상 센서
120: 신호 변환부
130: 신호 분석부
140: 알람 경보부
150: 제어부
110: sensor unit
111: radar sensor
112: thermal imaging sensor
120: signal conversion unit
130: Signal analysis unit
140: Alarm warning unit
150: control unit

Claims (10)

보호시설 내에 설치되고, 상기 보호시설 내에 수용된 동물들 각각의 생체 신호를 감지하는 센서부;
상기 센서부에 의해 감지된 상기 생체 신호를 분석하여 상기 생체 신호의 변화 추이 정보를 생성하는 신호 분석부; 및
상기 신호 분석부에 의해 생성된 상기 변화 추이 정보를 이용하여 수의사 단말기 및 동물 주인 단말기 중 적어도 하나에 상기 동물의 건강 상태와 관련한 위험성을 알람으로 경보하는 알람 경보부
를 포함하고,
상기 센서부는 레이더 원리를 이용하여 상기 동물들 각각의 심박수 및 호흡수 중 적어도 하나를 상기 생체 신호로 감지하는 레이더 센서를 포함하며,
상기 레이더 센서에 의해 감지된 상기 생체 신호를 주파수 검출 방식으로 변환하는 신호 변환부
를 더 포함하고,
상기 신호 변환부는 상기 레이더 센서에 의해 감지된 생체 신호로부터 시간 영역(time-domain)의 파형 데이터를 추출하고, 상기 추출된 시간 영역의 파형 데이터를 주파수 영역(frequency-domain)의 파형 데이터로 변환하며, 상기 주파수 영역의 파형 데이터로부터 특징 벡터를 추출하되 고역 통과 필터(HPF: High Pass Filter)를 통해 저주파 대역의 신호는 제거하고 고주파 대역의 신호만을 통과시켜 상기 특징 벡터를 추출하고, 상기 추출된 특징 벡터를 이용하여 상기 주파수 검출 방식의 생체 신호를 생성하며,
상기 센서부는 상기 동물들 각각의 체온을 측정하기 위한 열화상 센서를 더 포함하고, 상기 열화상 센서에 의해 측정된 상기 동물들 각각의 체온 변화를 통해 상기 동물들 각각이 상기 보호시설 내에 있는지 여부를 인식하며, 상기 레이더 센서의 동작에 따른 부하를 줄이기 위해 상기 동물들 각각이 상기 보호시설 내에 있는 경우에 한해서 상기 레이더 센서를 동작시켜 상기 생체 신호를 감지하고,
상기 알람 경보부는 상기 신호 분석부에 의해 생성된 상기 변화 추이 정보를 이용하여 상기 동물의 건강 상태와 관련한 위험성 지수를 산출하고, 상기 산출된 위험성 지수를 미리 설정된 기준값과 비교하며, 상기 비교 결과 상기 산출된 위험성 지수가 상기 미리 설정된 기준값보다 크면, 상기 수의사 단말기 및 상기 동물 주인 단말기 중 적어도 하나에 상기 동물의 건강 상태와 관련한 위험성을 알람으로 경보하며,
상기 센서부는 상기 보호시설 내에 수용된 동물들 각각을 실시간으로 촬영하기 위한 카메라를 더 포함하고,
상기 알람 경보부는 상기 동물의 건강 상태와 관련한 위험성을 알람으로 경보할 때, 상기 카메라에 의해 촬영된 실시간 영상을 함께 상기 수의사 단말기 및 상기 동물 주인 단말기 중 적어도 하나에 전송하는 것을 특징으로 하는 보호시설 내 동물의 생체 신호 모니터링 시스템.
A sensor unit installed in a shelter and detecting vital signs of each animal housed in the shelter;
a signal analysis unit that analyzes the biological signal detected by the sensor unit and generates change trend information of the biological signal; and
An alarm warning unit that uses the change trend information generated by the signal analysis unit to alert at least one of a veterinarian terminal and an animal owner terminal of a risk related to the health status of the animal.
Including,
The sensor unit includes a radar sensor that detects at least one of the heart rate and breathing rate of each of the animals as the biological signal using the radar principle,
A signal conversion unit that converts the biological signal detected by the radar sensor into a frequency detection method.
It further includes,
The signal converter extracts time-domain waveform data from the biological signal detected by the radar sensor and converts the extracted time-domain waveform data into frequency-domain waveform data, , Extracting feature vectors from the waveform data in the frequency domain, removing signals in the low-frequency band through a high-pass filter (HPF) and passing only signals in the high-frequency band to extract the feature vectors, and extracting the extracted features. Generating biological signals using the frequency detection method using vectors,
The sensor unit further includes a thermal image sensor for measuring the body temperature of each of the animals, and determines whether each of the animals is in the shelter through a change in the body temperature of each animal measured by the thermal image sensor. Recognizes and operates the radar sensor to detect the biological signal only when each of the animals is within the shelter in order to reduce the load caused by the operation of the radar sensor,
The alarm warning unit calculates a risk index related to the health status of the animal using the change trend information generated by the signal analysis unit, compares the calculated risk index with a preset reference value, and calculates the comparison result. If the risk index is greater than the preset reference value, an alarm is sent to at least one of the veterinarian terminal and the animal owner terminal to warn of a risk related to the health status of the animal,
The sensor unit further includes a camera for filming each animal housed in the shelter in real time,
When the alarm warning unit alerts to a risk related to the animal's health status, it transmits real-time video captured by the camera to at least one of the veterinarian terminal and the animal owner terminal. Animal vital signs monitoring system.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 센서부는
상기 보호시설 내 구획된 다수의 공간 각각에 설치되되, 상기 수용된 동물들 각각에 대응하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 보호시설 내 동물의 생체 신호 모니터링 시스템.
According to paragraph 1,
The sensor unit
A system for monitoring vital signs of animals in a shelter, characterized in that it is installed in each of a plurality of spaces divided within the shelter, and is installed to correspond to each of the housed animals.
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