KR20090099247A - 축산자동장치 - Google Patents

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KR20090099247A
KR20090099247A KR1020080024384A KR20080024384A KR20090099247A KR 20090099247 A KR20090099247 A KR 20090099247A KR 1020080024384 A KR1020080024384 A KR 1020080024384A KR 20080024384 A KR20080024384 A KR 20080024384A KR 20090099247 A KR20090099247 A KR 20090099247A
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김성도
김명준
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주식회사 나라티앤에스
김성도
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Abstract

본 발명의 축산자동장치는, 가축의 행동 특성을 측정하여 무선 송신하는 가속도 센서부; 상기 가속도 센서부가 송신한 정보를 메인 컨트롤러부에 전달하는 수신 안테나부; 상기 수신 안테나부에서 전달된 정보를 저장하며, 상기 가축의 발정 또는 수태 정보를 판단하여 중앙 처리부에 전달하는 메인 컨트롤러부; 상기 메인 컨트롤러부에서 전달된 정보를 출력하고 사용자 단말기로 통보하는 중앙 처리부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

축산자동장치{AUTO LIVESTOCK RAISING DEVICE}
본 발명은 축산자동장치에 관한 것으로서, 특히 소를 포함한 가축의 발정 시기와 건강 상태를 자동으로 검사하고 진단하여 사용자에게 통보함으로써 축산 작업을 자동화할 수 있는 시스템에 관한 것이다.
종래에는 소를 포함하는 가축의 건강상태 변화나 발정시기를 사용자가 일일이 수동으로 관측하고 진단함으로써 진단이 부정확하거나 작업 능률 및 축산 생산성이 저하되는 문제점이 있었다.
본 발명은 소를 포함한 가축의 발정 시기와 수태 시기가 되면 행동 특성이 변화하는 특징을 이용하여 가축의 발정 및 수태 여부를 검출하고, 검출된 정보는 무선/유선 통신 또는 인터넷(Internet)통신을 통해 메인 컨트롤러부, PC 등의 중앙 처리부 및 핸드폰 등의 사용자 단말기를 이용하여 사용자가 실시간으로 확인함으로써, 가축의 수정 적기 및 수태 시기를 예측 확인하고 가축의 수태율을 늘려 축산 사업장의 생산성을 증대시키기 위한 것이다.
또한, 가축의 행동 특성을 일정 시간별 행동 특성 그래프로 확인함으로써, 수의사 및 사용자가 소의 질병을 정확히 파악할 수 있게 한다.
그리고, 본 발명은 가축의 건강 상태 검출 정보를 사용자 단말기에 문자메시지 또는 이메일로 알림으로써 사용자는 시간과 장소에 상관없이 검출 정보를 즉시 확인할 수 있게 한다.
본 발명의 축산자동장치는, 가축의 행동 특성을 측정하여 무선 송신하는 가속도 센서부; 상기 가속도 센서부가 송신한 정보를 메인 컨트롤러부에 전달하는 수신 안테나부; 상기 수신 안테나부에서 전달된 정보를 저장하며, 상기 가축의 발정 또는 수태 정보를 판단하여 중앙 처리부에 전달하는 메인 컨트롤러부; 상기 메인 컨트롤러부에서 전달된 정보를 출력하고 사용자 단말기로 통보하는 중앙 처리부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예로서, 상기 가속도 센서부는, 가속도 센서, RF 송신기, 리드 스위치, 프로세서 중 적어도 하나를 구비하며, 상기 가축의 목에 걸려진다. 일 실시예로서, 상기 수신 안테나부는, 수신 안테나, RF 수신기, 프로세서 중 적어도 하나를 구비하며, 상기 메인 컨트롤러부와 RS-485로 연결된다. 일 실시예로서, 상기 메인 컨트롤러부는, 입력장치, 출력장치, 프로세서, 저장장치 중 적어도 하나를 구비하며, 상기 가속도 센서부의 동작 설정을 온라인 또는 오프라인으로 실행할 수 있다. 일 실시예로서, 상기 중앙 처리부는, 번식 관리부, 개체 등록부, 설정부, 처리부, 출력부 중 적어도 하나를 구비하며, 소프트웨어 또는 하드웨어 형태로 마련된다.
한편, 본 발명의 축산자동장치는, 가축의 행동 특성을 감지하는 목걸이형 센서를 구비하며, 상기 가축의 발정시기 또는 수태시기가 되면 상기 행동 특성이 변화하는 특징을 이용하여 상기 가축의 발정 또는 수태 정보를 검출하고 이를 사용자 단말기로 통보하는 것을 특징으로 한다.
아울러, 본 발명의 축산자동장치는, 가축의 걸음 수, 상하 좌우 흔들림, 가축의 이동 가속도 중 적어도 하나를 포함한 가축의 활동량을 일정 시간마다 전달받는 메인 컨트롤러부를 구비하며, 상기 메인 컨트롤러부는 상기 가축의 활동량을 토대로 상기 가축의 발정 또는 수태 상태를 그 강약에 따라 여러 단계로 파악하고, 상기 파악된 정보는 중앙 처리부에서 사용자 단말기로 원격 통보되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 가축의 발정 상태를 감지하는 센서가 목걸이형으로 되어 있어, 가축에 착용이 용이하고 가축의 성장 및 활동에 지장을 주지 않으며, 예를 들어 자동 사료 급여기와 같이 또 다른 목적을 위하여 착용되는 목걸이형 기기와 간섭을 줄일 수 있도록 컴팩트한 사이즈로 제작되어 다양한 형태의 목걸이형 기기를 다수 개 착용할 수 있게 한다.
또한, 가축의 걸음 수, 상하 좌우 흔들림, 가축의 이동 가속도 등을 포함한 모든 활동량을 일정 시간마다 메인 컨트롤러부에 전달하여 수정 적기 시간을 알 수 있다. 여기서, 가축의 활동량을 토대로 예를 들면 발정 조짐, 발정 가능, 발정 검출 등 가축의 상태를 여러 단계로 검출할 수 있어 검출 정확도가 크게 향상됨은 물론, 발정의 강약 정도까지 파악할 수 있고 공태 기간을 단축할 수 있다.
그리고, 인터넷을 이용하여 발정 시간을 사용자 핸드폰 문자메세지로 실시간으로 알려줌으로써 사용자가 출타중에도 가축의 수정 적기를 쉽게 인식할 수 있다.
아울러, 한우, 번식우 등 가축의 정확한 개별 특성을 중앙 처리부에 등록할 수 있으며 중앙 처리부에 등록된 모든 가축의 활동량을 그래프로 표시 및 저장할 수 있게 하여 가축의 정확한 관리를 가능하게 한다. 이때, 한글은 물론 다양한 문자와 그래프를 사용하여 사용자에게 가축 상태를 알림으로써 사용자 인터페이스가 양호하다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의 된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다.
본 발명은 가축의 발정시기와 수태시기가 되면 행동 특성(이는 가축의 이동 가속도의 차이로 감지된다)이 변화하는 특징을 이용하여 소의 발정 및 수태를 검출하고 검출된 정보를 사용자에게 실시간 전달한다.
도 1은 본 발명의 축산자동장치의 구성을 도시한 블럭도이다. 도 2는 본 발명의 축산자동장치의 동작을 도시한 블럭도이다. 도 1 및 도 2에 도시된 축산자동장치는, 가축(10)의 목에 장착되며 행동 특성을 측정하여 일정 시간마다 무선 송신하는 가속도 센서부(100), 가속도 센서부(100)가 무선 송신한 정보를 수신하여 해당 정보를 메인 컨트롤러부(300)에 송신하는 수신 안테나부(200), 각각의 가축(10)의 개체 관리 및 수신된 활동량 정보를 저장하고 실시간 관찰하여 가축(10)의 발정시기 및 수태시기를 판단하며 해당 내용을 중앙 처리부(400)에 전달하는 메인 컨트롤러부(300), 메인 컨트롤러부(300)의 설정 및 출력 인터페이스를 사용자가 편리하게 사용할 수 있도록 하며 발정시기와 수태시기 검출 정보를 사용자 단말기(500)에 문자메시지 또는 이메일로 통보하는 중앙 처리부(400), 핸드폰이나 사용자 PC 등을 포함하는 사용자 단말기(500)로 구성된다.
가속도 센서부(100)는 가속도 센서(110), RF 송신기(120), 리드 스위치(130), 프로세서(140)를 구비하며, 가축(10)의 목에 목걸이 형태로 부착되어 가축(10)의 행동 특성을 검출한다.
가속도 센서(110)는 가축(10)의 행동 특성을 가속도, 속도, 변위 중 적어도 하나의 형태로 검출한다. 프로세서(140)는 예를 들어 가속도 센서(110)의 3축 가속도의 변화 패턴을 확인하며 소의 행동 특성을 검출하고 검출된 행동 특성 정보를 일정 시간 단위(예를 들면 1시간 단위)로 누적하여 저장한다. RF 송신기(120)는 일정 시간마다 행동 특성 정보를 수신 안테나부(200)로 송신한다. 가속도 센서부(100)의 RF 송신기(120) 및 수신 안테나부(200)의 RF 수신기(220)를 이용한 RF 무선 통신은 수신 안테나부(200)를 중심으로 반경 100m 거리에 있는 가속도 센서부(100)의 신호를 송수신할 수 있으므로, 대형화된 목장 및 서로 이격된 위치에 있는 여러 목장에 대해서도 본 발명의 축산자동장치를 적용할 수 있다.
가속도 센서부(100)는 저전력 설계되어 있으며 리드 스위치(130)를 이용하여 켜고 끄기 기능 및 자동 꺼짐 기능을 구현할 수 있으므로 최소 5년에서 10년까지 배터리 교환없이 작동시킬 수 있다. 리드 스위치(130)는 예를 들면 접점 부분이 비활성 가스를 충전한 유리관 속에 봉입되어 있는 스위치를 말하며, 코일에 전류를 흘리면 자력선은 자성체로 만들어진 리드 속을 좀 더 많이 통과하기 때문에 자기적 흡인력이 생겨 스위치의 접점 부분이 접촉하게 된다. 사용자는 리드 스위치(130)를 이용하여 온라인 또는 오프라인으로 가속도 센서부(100)의 동작을 온/오프(on/off) 시킬 수 있다.
수신 안테나부(200)는 메인 컨트롤러부(300)와 RS-485등의 통신을 위한 인터페이스부(210), 수신 안테나(230), RF 수신기(220), 프로세서(240)를 구비한다.
수신 안테나부(200)는 가축(10)의 목에 부착된 가속도 센서부(100)로부터 RF 송신기(120)를 이용하여 송신된 무선 데이터를 수신 안테나(230)와 RF 수신기(220) 로 수신하고, 수신된 무선 테이터를 메인 컨트롤러부(300)에 전달한다. 이러한 작업은 수신 안테나부(200)의 프로세서(240)에 의하여 통합 관리된다. 수신 안테나부(200)는 다수로 설치 가능하므로 넓은 지역의 목장 및 지역적으로 떨어진 목장 사이에서 발생할 수 있는 수신 오류 문제점을 해결한다.
메인 컨트롤러부(300)는 수신 안테나부(200)와 RS-485등의 통신을 위한 인터페이스부(310), 중앙 처리부(400)와 RS-485등의 통신을 위한 인터페이스부(350), 키보드 등의 입력장치(320), 부저, 경광등, LCD등의 출력장치(330), 프로세서(340), 저장장치(360)를 구비한다.
사용자는 출력장치(330)를 보면서 입력장치(320)를 작동시켜 가속도 센서부(100)의 개체별 등록/삭제 및 켜고 끄기 등의 동작 설정 기능을 온라인 또는 오프라인으로 실행할 수 있다. 가축(10)의 개체 정보는 EPROM, EEPROM등의 저장장치(360)에 저장된다. 메인 컨트롤러부(300)는 가속도 센서부(100)로부터 일정 시간(예를 들어 1시간)마다 무선으로 수신되는 가축(10)의 행동특성 자료를 일정 시간별로 저장장치(360)에 저장하고 프로세서(340)를 이용하여 가축(10)의 행동특성 자료를 분석하여 가축(10)의 발정 및 수태 여부를 판별한다.
메인 컨트롤러부(300)는 가축(10)의 행동 특성 정보를 보관하여, 행동 변화에 의한 발정 및 수태 여부를 판별한다. 만약 수신된 데이터를 판별하여 발정 상태인 것으로 판단되면 메인 컨트롤러부(300)에 내장된 부저, 경광등, LCD등의 출력장치(330)를 이용하여 사용자에게 통보하고, 해당 검출 이벤트(예를 들어 발정 상태임을 알리는 이벤트, 수태 가능 상태임을 알리는 이벤트)를 인터페이스부(350) 및 RS-485통신 등에 의한 연결선(600)을 이용하여 중앙 처리부(400)에 보고한다. 이때, 가축(10)의 행동 특성 정보를 LCD등의 출력장치(330)를 이용하여 그래프로 출력할 수 있다.
중앙 처리부(400)는 메인 컨트롤러부(300)와 통신을 위한 인터페이스부(410), 번식 관리부(420), 개체 등록부(430), 설정부(440), 처리부(450), 출력부(460)를 구비한다. 중앙 처리부(400)는 관리자 PC에 어플리케이션 형태로 설치되는 소프트웨어 또는 하드웨어적으로 소정 기능을 수행하는 장치를 말한다.
설정부(440)를 통하여 축산자동장치의 운영에 필요한 각종 정보를 설정한다. 설정부(440)의 설정 데이터는 처리부(450)에 등록 또는 저장된다.
개체 등록부(430)를 통하여 가축(10)의 개체 정보를 설정한다. 예를 들어 개체 등록부(430)는 개체 등록 메뉴를 포함하며, 관리자 또는 사용자는 이 메뉴를 호출하여 가축(10)의 개체 정보를 설정한다. 개체 등록부(430)를 통하여 설정된 정보는 처리부(450)에 개체 정보로서 저장된다. 즉, 개체 등록부(430)는 처리부(450)에 개체 정보를 저장하거나 읽고 RS-485통신을 통하여 가축(10)의 개체 정보를 메인 컨트롤러부(300)에 송신 또는 수신한다. 메인 컨트롤러부(300)는 RS-485통신을 통하여 전달된 개체 정보를 저장장치(360)에 저장하며 개체 정보를 근거로 하여 가축(10) 개체의 상태를 판단한다.
번식 관리부(420)를 통하여 번식 관리 정보를 설정한다. 예를 들어 번식 관리부(420)는 번식 관리 메뉴를 포함하며, 관리자 또는 사용자는 이 메뉴를 호출하여 가축(10)의 번식 관리 정보를 설정한다. 번식 관리부(420)를 통하여 설정된 정 보는 처리부(450)에 번식 관리 정보로서 저장된다. 즉, 번식 관리부(420)는 처리부(450)에 번식 관리 정보를 저장하거나 읽고, RS-485통신을 통하여 번식 관리 정보를 메인 컨트롤러부(300)에 송신 또는 수신한다. 메인 컨트롤러부(300)는 RS-485통신을 통하여 전달된 번식 관리 정보를 저장장치(360)에 저장하며, 번식 관리 정보를 근거로 하여 가축(10) 개체의 상태를 판단한다.
도 3은 어플리케이션 형태로 구현된 번식 관리부의 예를 보여준다. 도 1, 도 2 및 도 3을 참조하면, 가축(10)은 소를 예로 들었으며, 일련 번호, 소 번호, 목 번호 등은 개체 등록부(430)를 통하여 등록된 개체 정보이다. 번식 관리부(420)는 도시된 예에 의하면, 출생년월, 구입장소 등의 정보를 입력할 수 있는 메뉴를 구비하며, 번식 기록, 치료 및 예방 기록 등의 정보를 입력할 수 있는 메뉴를 구비한다. 개체 등록부(430) 또는 번식 관리분에서 입력된 정보는 RS-485통신을 통하여 메인 컨트롤러부(300)에 전달된다.
중앙 처리부(400)는 메인 컨트롤러부(300)에서 발정 또는 수태가 검출되었을 경우, 해당 검출 이벤트 정보를 RS-485통신을 통하여 수신하고, 해당 이벤트 정보를 처리부(450)에 이벤트 정보로서 저장한다. 또한 통신망(700)을 통하여 사용자 핸드폰(510) 또는 사용자 이메일(520)로 통보한다.
중앙 처리부(400)는 메인 컨트롤러부(300)에서 발정 및 수태가 검출되었을 경우, 해당 가축(10)의 행동 특성 정보를 RS-485통신을 수신하고, 해당 행동 특성 정보를 처리부(450)에 로그 데이터로 저장한다. 로그 데이터는 가축(10)의 발정, 수태 등의 이력을 포함하는 데이터로서, 가축(10)에 대한 각종 정보는 날짜별로 출 력할 수 있게 한다. 도 4는 중앙 처리부에서 로그 데이터를 처리하는 한 가지 예를 보여준다.
출력부(460)는 로그 데이터 출력 메뉴를 통하여 가축(10)의 해당 행동 특성 정보를 날짜별 그래프로 출력한다. 또한, 출력부(460)는 처리부(450)로부터 정보를 입수받고 이벤트 출력 메뉴를 통하여 이벤트 정보 및 시스템 정보를 출력한다.
도 5는 출력부의 한 예를 도시하며, 한 화면에 5일씩 가축의 활동량을 출력하고 있다. 이는 중앙 처리부의 로그 데이터를 토대로 작성된다. 도 1, 도 2 및 도 5를 참조하면, 소 번호는 개체 등록부(430)를 통하여 설정된 것이며, 출력부(460)를 통하여 활동량을 확인하고 싶은 소 번호를 선택할 수 있다. 그래프의 가로축은 날짜 및 시간이며, 세로축은 소의 활동량(가속도 신호를 이용하여 판별할 수 있는 걸음수, 흔들림량 등이다)이다. 수평선으로 그려진 적색 선은 최근 활동량 100건의 평균값이다. 수직선으로 그려진 점선은 발정, 수태 등의 이벤트 검출을 나타낸다. 이벤트 정보는 그 확실성에 따라 징후, 가능성, 검출 등의 3단계로 표시된다. 도시된 바에 의하면 이벤트 정보가 검출 단계로서 발정 또는 수태 등이 실제 검출될 정도로 확실한 수준임을 알려준다. 이러한 이벤트 정보 및 시스템 정보는 중앙 처리부(400)의 출력부(460)에 도 5와 같이 출력됨은 물론, 사용자 핸드폰(510) 또는 사용자 이메일(520)로 통보될 수 있다.
이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기 술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 축산자동장치의 구성을 도시한 블럭도이다.
도 2는 본 발명의 축산자동장치의 동작을 도시한 블럭도이다.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 중앙 처리부의 일부 동작을 도시한 설명도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10...가축
100...가속도 센서부 110...가속도 센서
120...RF 송신기 130...리드 스위치(lead switch)
140...프로세서(processor)
200...수신 안테나부 210...인터페이스부
220...RF 수신기 230...수신 안테나
240...프로세서
300...메인 컨트롤러부(main controller portion)
310,350...인터페이스부 320...입력장치
330...출력장치 340...프로세서
360...저장장치
400...중앙 처리부 410...인터페이스부
420...번식 관리부 430...개체 등록부
440...설정부 450...처리부
460...출력부
500...사용자 단말기 510...사용자 핸드폰
520...사용자 이메일(user e-mail)
600...연결선 700...통신망

Claims (7)

  1. 가축의 행동 특성을 측정하여 무선 송신하는 가속도 센서부;
    상기 가속도 센서부가 송신한 정보를 메인 컨트롤러부에 전달하는 수신 안테나부;
    상기 수신 안테나부에서 전달된 정보를 저장하며, 상기 가축의 발정 또는 수태 정보를 판단하여 중앙 처리부에 전달하는 메인 컨트롤러부;
    상기 메인 컨트롤러부에서 전달된 정보를 출력하고 사용자 단말기로 통보하는 중앙 처리부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 축산자동장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 가속도 센서부는, 가속도 센서, RF 송신기, 리드 스위치, 프로세서 중 적어도 하나를 구비하며, 상기 가축의 목에 걸려지는 것을 특징으로 하는 축산자동장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 수신 안테나부는, 수신 안테나, RF 수신기, 프로세서 중 적어도 하나를 구비하며, 상기 메인 컨트롤러부와 RS-485로 연결되는 것을 특징으로 하는 축산자동장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 메인 컨트롤러부는, 입력장치, 출력장치, 프로세서, 저장장치 중 적어도 하나를 구비하며, 상기 가속도 센서부의 동작 설정을 온라인 또는 오프라인으로 실행할 수 있는 것을 특징으로 하는 축산자동장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 중앙 처리부는, 번식 관리부, 개체 등록부, 설정부, 처리부, 출력부 중 적어도 하나를 구비하며, 소프트웨어 또는 하드웨어 형태로 마련되는 것을 특징으로 하는 축산자동장치.
  6. 가축의 행동 특성을 감지하는 목걸이형 센서를 구비하며, 상기 가축의 발정시기 또는 수태시기가 되면 상기 행동 특성이 변화하는 특징을 이용하여 상기 가축의 발정 또는 수태 정보를 검출하고 이를 사용자 단말기로 통보하는 것을 특징으로 하는 축산자동장치.
  7. 가축의 걸음 수, 상하 좌우 흔들림, 가축의 이동 가속도 중 적어도 하나를 포함한 가축의 활동량을 일정 시간마다 전달받는 메인 컨트롤러부를 구비하며,
    상기 메인 컨트롤러부는 상기 가축의 활동량을 토대로 상기 가축의 발정 또는 수태 상태를 그 강약에 따라 여러 단계로 파악하고,
    상기 파악된 정보는 중앙 처리부에서 사용자 단말기로 원격 통보되는 것을 특징으로 하는 축산자동장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20160015457A (ko) * 2014-07-30 2016-02-15 건국대학교 산학협력단 축산물 관리 시스템 및 방법
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