KR20190066403A - 가축 무게 측정 방법 및 시스템 - Google Patents
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Abstract
가축 무게 측정 시스템 및 그 방법이 개시된다. 본 발명에 의한 가축 무게 측정 시스템은 계측 플레이트; 가축 개체의 앞 두발이 상기 계측 플레이트에 올라감에 따라 상기 계측 플레이트에 인가된 무게를 측정하는 로드셀; 상기 계측 플레이트의 기울어진 각도를 측정하는 각도센서; 및 정보처리장치;를 구비한다. 이때, 정보처리장치는 계측 플레이트의 기울어진 각도가 임계값에 도달한 시점의 순간 로드셀이 측정한 순간 무게를 획득하고, 순간 무게에 소정의 보정계수를 곱함으로써 해당 가축 개체의 실제 무게의 근사치를 계산한다.
Description
본 발명은 축사에서 소나 돼지 등의 가축의 체중을 측정하는 방법에 관한 것이다. 더욱 구체적으로는 가축이 물이나 사료를 먹는 동안 무게 중심의 이동을 이용하여 순간 무게를 측정하되, 소정의 방법으로 보정하여 실제 무게를 추정하는 방법에 관한 것이다.
소나 돼지 등을 대량으로 사육하는 축사에서는 가축의 발육상태를 파악하기 위해 주기적인 체중의 측정이 필요하다.
그러나, 현실적으로는 크게 두 가지의 문제점이 있다.
첫번째는 측정의 비효율성이다.
기존에는 축사 내에서 가축들을 체중계 방향으로 몰아서 순서대로 지나가도록 함으로써 무게를 재는 것이 일반적이었다.
도 1은 이와 같은 종래 기술에 의한 가축용 체중계를 예시한다.
섀시(1) 앞뒤로 통로를 만들고, 내부에 저울(2)을 비치한 다음, 가축을 한마리씩 섀시 내부로 몰아서 무게를 재고, 디스플레이(3)를 통해 측정된 무게를 확인하고 각각 기록하는 방식으로 사용된다.
그러나, 가축과 관련된 연구시설에서라면 한마리씩 무게를 측정하는 것이 가능하겠으나, 많은 개체를 동시에 사육하는 돈사에서는 이와 같은 방식은 매우 많은 시간과 노력이 소요되기 때문에 비효율적이다.
게다가, 현실적으로는 가축들이 질서 정연하게 한마리씩 체중계 위에 네발을 모두 올려두고 완전히 측정이 끝날때까지 대기하지 않으며, 매우 무질서하게 무리지어 움직이기 때문에 이와 같은 방식은 대형 축사에서는 사용하기 어렵다.
또 한가지의 문제점은 개체 특정의 어려움이다.
다수의 개체를 동일 축사 내에서 사육하기 때문에 각각의 개체를 특정하여 무게 변화를 모니터링한다는 것은 매우 어려운 일이다. 특히, 돼지는 떼를 지어 행동하는 습성이 있어 다수의 개체가 한꺼번에 체중계에 접근하게 되므로 각 개체를 식별하여 각각의 체중을 측정하고, 이력을 관리하기란 매우 어려운 일이다.
이에 따라, 최근에는 가축의 무게 측정을 자동화하기 위한 시도들이 지속적으로 이루어지고 있다.
이러한 시도의 한가지로 축사 내부의 바닥면에 체중 측정 장치를 매설하여 축사 내 가축 전체의 체중을 합산한 값을 측정하는 기술이 개발된 바 있으나, 개체별 무게를 알 수 없을 뿐 아니라, 장비 자체의 가격와 유지보수 비용이 높아 현실적인 대안이라 보기는 어렵다.
이외에, 비접촉식으로 가축의 부피를 산정하여 무게를 추산하는 방법이 개발된 바 있다. 그러나, 단순 이미지 분석으로는 개체 식별이 어려울 뿐 아니라, 이미지 분석을 통해 무게를 산출하는 알고리즘 자체의 정확성이 그리 높을 수 없다는 근본적인 한계가 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 개발된 것으로, 가축이 물이나 사료를 먹는 동안 각 개체를 식별하고, 순간 무게를 측정하여 실제 무게를 추정하는 가축 무게 측정 방법 및 시스템의 제공을 그 목적으로 한다.
본 발명의 또 다른 목적은, 가축이 체중계에 두 발만을 올려둔 상태에서도 오차를 보정함으로써 가축의 실제 무게를 상당한 정확도로 추단할 수 있는 가축 무게 측정 방법 및 시스템의 제공을 그 목적으로 한다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해소하기 위하여 개발된 것으로, 본 발명에 의한 가축 무게 측정 시스템은 계측 플레이트;
가축 개체의 앞 두발이 상기 계측 플레이트에 올라감에 따라 상기 계측 플레이트에 인가된 무게를 측정하는 로드셀;
상기 계측 플레이트의 기울어진 각도를 측정하는 각도센서; 및
정보처리장치;를 구비한다.
이때, 상기 정보처리장치는 상기 계측 플레이트의 기울어진 각도가 임계값에 도달한 시점의 순간 로드셀이 측정한 순간 무게를 획득하고, 상기 순간 무게에 소정의 보정계수를 곱함으로써 해당 가축 개체의 실제 무게의 근사치를 계산한다.
한편, 본 발명에 의한 가축 무게 측정 시스템은 RFID리더;를 더 구비할 수 있다.
상기 RFID리더는 가축 개체에 부착된 RFID 태그를 읽어 정보처리장치로 전달하는데, 이때 정보처리장치는 전달받은 값으로부터 해당 가축의 고유식별자를 인식하고, 데이터베이스로부터 해당 고유식별자에 해당하는 레코드를 인출한 다음 상기 계산된 해당 가축의 실제 무게를 저장한다.
그런데, 상기 계산된 실제 무게와 기존에 계산되어 데이터베이스에 저장된 해당 가축 개체의 무게의 차이가 임계값 이상인 경우, 이상값으로 처리하여 상기 계산된 실제 무게를 데이터베이스에 저장하지 않고, 재차 순간 무게 측정을 시도한다.
한편, 본 발명에 의한 가축 무게 측정 시스템은 근접 센서;를 더 구비할 수 있다.
이때, 상기 근접 센서는 상기 계측 플레이트 상부에 가축 개체의 두 발이 올려져 있는지 여부 또는 상기 가축 개체의 움직임 여부를 측정한다. 상기 정보처리장치는 상기 계측 플레이트 상부에 가축 개체의 두 발 가운데 하나만 올려져 있는 경우 또는 상기 가축 개체의 움직임 크기가 임계값 이상인 경우 이상값으로 처리하여 상기 계산된 실제 무게를 데이터베이스에 저장하지 않고, 재차 순간 무게 측정을 시도한다.
한편, 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 가축 무게 측정 방법은 계측 플레이트; 가축 개체의 앞 두발이 상기 계측 플레이트에 올라감에 따라 상기 계측 플레이트에 인가된 무게를 측정하는 로드셀; 상기 계측 플레이트의 기울어진 각도를 측정하는 각도센서; 및 정보처리장치;를 구비하는 시스템에서 실행되며, 다음 단계를 포함한다.
가축 개체가 접근함에 따라 RFID리더가 해당 가축 개체에 부착된 RFID 태그를 리딩하여 저장된 정보를 독출하고 정보처리장치로 전달하는 단계(S110);
계측 플레이트의 각도가 임계값이 되면 그 순간 로드셀이 측정한 순간 무게를 획득하는 단계(S120);
상기 획득한 순간 무게에 소정의 보정계수를 곱함으로써 해당 개체의 실제 무게의 근사치를 추정하는 단계(S130); 및
데이터베이스에 상기 계산된 해당 개체의 실제 무게를 저장하는 단계(S140).
이러한 본 발명에 의할 때, 가축이 물이나 사료를 먹는 동안 각 개체를 식별하고 체중을 측정하기 때문에 가축의 무게 측정 프로세스를 자동화하는 것이 가능하며, 각 개체별 체중 및 이력관리가 용이하다는 효과가 있다.
한편, 무게 중심의 이동을 관측하여 순간 무게를 측정하되 이상값을 제거함으로써 실제 무게 근사치 추정의 정확성을 확보할 수 있다는 효과가 있다.
도 1은 종래 가축의 체중을 측정하는 방식을 설명하는 도면,
도 2는 본 발명에 의한 가축 무게 측정 시스템의 구성을 설명하는 도면,
도 3은 정보 처리 장치의 세부 구조를 예시하는 도면,
도 4는 가축 무게계의 구조를 예시하는 도면,
도 5는 급여기 전방에 가축 무게계가 매립된 모습을 설명하는 도면,
도 6은 축사 내에 본 발명에 의한 가축 무게 측정 시스템이 설치된 모습을 예시하는 도면,
도 7은 본 발명에 의한 가축 무게 측정 방법을 시계열적으로 도시한 플로우차트,
도 8은 관리자 단말기에 측정 결과가 표시된 모습을 예시하는 도면이다.
도 2는 본 발명에 의한 가축 무게 측정 시스템의 구성을 설명하는 도면,
도 3은 정보 처리 장치의 세부 구조를 예시하는 도면,
도 4는 가축 무게계의 구조를 예시하는 도면,
도 5는 급여기 전방에 가축 무게계가 매립된 모습을 설명하는 도면,
도 6은 축사 내에 본 발명에 의한 가축 무게 측정 시스템이 설치된 모습을 예시하는 도면,
도 7은 본 발명에 의한 가축 무게 측정 방법을 시계열적으로 도시한 플로우차트,
도 8은 관리자 단말기에 측정 결과가 표시된 모습을 예시하는 도면이다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예 및 첨부하는 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하되, 도면의 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭함을 전제하여 설명하기로 한다.
발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에서 어느 하나의 구성요소가 다른 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 당해 구성요소만으로 이루어지는 것으로 한정되어 해석되지 아니하며, 다른 구성요소들을 더 포함할 수 있는 것으로 이해되어야 한다.
이하에서는 가축 무게 측정 시스템이 구현된 일 예를 특정한 실시예를 통해 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명에 의한 가축 무게 측정 시스템의 구성을 설명하는 도면이다.
도 2에 도시된 바에 의할 때, 본 발명에 의한 가축 무게 측정 시스템은 정보처리장치(110), RFID리더(120), 근접센서(130), 각도센서(140) 및 로드셀(150)을 구비할 수 있다.
로드셀(150)은 가축의 체중을 측정하기 위한 것으로 공지의 것을 사용할 수 있다. 후술하는 바와 같이 체중계의 계측 플레이트(160)로 무게가 인가되면 이를 측정한다.
정보처리장치(110)는 로드셀(150)에 의해 측정된 순간무게를 소정의 알고리즘에 의해 보정함으로써 가축의 실제 무게의 근사치를 추정한다.
정보처리장치(110)는 마이크로프로세서일 수도 있으며, 또는 타블렛 PC 또는 노트북과 같은 컴퓨팅 디바이스일 수도 있다.
정보처리장치(110)가 마이크로프로세서인 경우, RFID리더(120), 근접센서(130), 각도센서(140) 및 로드셀(150) 등과 유선으로 직접 연결되며, 이들로부터 직접 신호를 수신하고 처리할 수 있다. 이 경우, 본 발명에 의한 가축 무게 측정 시스템은 가축 무게계에 일체로 구현될 수 있다.
한편, 정보처리장치(110)가 컴퓨팅 디바이스인 경우에는 다소 부피가 크기 때문에 가축 무게계와는 별도로 분리되어 구현될 수 있다.
즉, 가축 무게계와 별도로 분리되어 무선통신 방식에 의해 RFID리더(120), 근접센서(130), 각도센서(140) 및 로드셀(150) 등으로부터 데이터를 수신하도록 하는 것이 바람직하다.
도 3은 정보 처리 장치의 세부 구조를 예시하는 도면이다.
도 3에 예시된 정보 처리 장치(110)는 컴퓨팅 디바이스의 경우의 구성을 설명한다. 도 3예 예시된 바에 의할 때, 정보 처리 장치(110)는 마이크로 프로세서(111), 정보 저장수단(112), 메모리(113), 디스플레이(114), 통신어댑터(115) 및 입력장치(116)를 구비한다.
정보 저장수단(112)는 디지털화된 각종 데이터와 소프트웨어를 저장하기 위한 장치로서, 공지의 스토리지(Storage) 장치를 사용할 수 있다. 예컨대, 하드디스크(Hard Disk Drive)나 SSD(Solid State Drive) 또는 비휘발성 메모리일 수 있다.
정보 저장수단(112)에는 운영체계가 설치되며, 후술하는 바와 같이 가축의 실제 체중의 근사치를 추정하고, 개체를 식별하여 저장하는 등의 처리를 위한 전용 소프트웨어가 설치된다. 축사의 가축 각 개체별로 측정된 데이터들을 저장하는 데이터베이스가 더 저장될 수 있다.
한편, 마이크로프로세서(111)는 상기 정보 저장수단(112)에 기록된 운영체계 상에서, 상기 전용 소프트웨어 실행하고, 상기 데이터베이스의 레코드를 인출하거나 필드값을 갱신하여 저장하는 등의 정보 처리를 수행한다. 이러한 마이크로프로세서(111)는 공지의 칩셋일 수 있다.
메모리(113)는 상기 정보 저장수단(112)로부터 인출된 데이터 또는 상기 정보 저장수단(112)에 기록될 데이터를 임시 저장하며, 마이크로프로세서(111)는 메모리 버스를 통해 상기 메모리(112)에 저장된 데이터에 접근한다. 메모리(113)는 공지의 휘발성 메모리 - 예컨대, DRAM(Dynamic Random Access Memory) 일 수 있다.
디스플레이(114)는 상기 마이크로프로세서(111)에 의한 각종 연산결과를 시각적으로 표시한다. 예컨대, 상기 운영체계나 상기 전용소프트웨어의 실행화면, 상기 마이크로프로세서(111)에 의해 추정된 가축 각 개체의 무게 근사치 등을 시각적으로 표시한다. 이러한 디스플레이(114)는 공지의 LCD 패널이나 E-ink 패널 등이 사용될 수 있다.
통신어댑터(115)는 알려진 유무선 통신규격에 의한 통신을 하기 위한 어댑터이다. 예컨대, 랜(LAN), 와이파이(WiFi), 블루투스(Blue Tooth), 지그비(ZigBee) 어댑터 등이 사용될 수 있다.
입력장치(116)는 입력을 위한 주변장치(Peripheral)이다. 공지의 키보드, 마우스 등이 사용될 수 있다.
이와 같이 통신어댑터(115)를 구비함으로써, 정보처리장치(110)는 축사 내의 다수의 가축용 체중계와 연동될 수 있다.
즉, RFID리더(120), 근접센서(130), 각도 센서(140), 로드셀(150) 등이 각 급여기(210) 마다 구비되되, 정보처리장치(110)는 축사내에 단일하게 구비되어 각 급여기에 구비된 RFID리더(120), 근접센서(130), 각도 센서(140), 로드셀(150) 등과 연동될 수 있다.
이러한 연동을 위해 정보처리장치(110)의 통신어댑터(115)가 이용될 수 있다. 각 급여기(210)마다 통신어댑터(115)와 동일한 규격에 의해 통신하기 위한 별도의 통신어댑터(미도시)가 각각 더 구비될 수 있다.
정보처리장치(110)의 통신어댑터(115)는 이외에도 후술하는 바와 같이 인터넷이나 데이터 통신망을 통해 정보를 송출할 수 있다.
한편, 축사 내의 모든 가축에는 개체 식별을 위한 RFID 태그가 부착될 수 있다. RFID 태그는 바람직하게는 비접촉식의 패시브 방식이 사용될 수 있다.
RFID리더(120)는 먹이통(230) 가까이에 구비되어, 가축이 먹이를 먹거나 물을 마시기 위해 먹이통(230)에 가까이 접근하면 가축에 부착된 RFID 태그를 읽어 정보처리장치(110)로 전달한다. 정보처리장치(110)는 RFID 태그로부터 독출된 정보를 전달받으면 이로부터 해당 개체의 고유식별자를 인식한다.
정보저장수단(112)에는 각 축사의 가축 개체의 체중, 사료섭취량 기타 수집된 각종 정보가 저장되는 데이터베이스가 기록되는데, 데이터베이스의 각 레코드는 가축 개체 각각의 정보를 포함한다. 데이터베이스의 각 레코드에는 바람직하게는 고유식별자, 체중, 사료섭취량 등에 대응하는 필드가 존재하며,
정보처리장치(110)는 RFID리더(120)로부터 전달받은 정보로부터 해당 개체의 고유식별자를 인식하면 데이터베이스로부터 고유식별자 필드값이 일치하는 레코드를 인출한다.
각도센서(140)는 바람직하게는 계측 플레이트(160)의 기울어진 각도를 측정한다. 각도센서(140)는 알려진 기성의 센서류 가운데 적당한 것을 선택하여 사용할 수 있다.
근접센서(130)는 가축이 계측 플레이트(160) 위로 올라왔는지, 가축의 두 앞발 가운데 하나가 계측 플레이트(160) 위에 올려져 있는지 또는 양쪽 모두가 계측 플레이트(160) 위에 올려져 있는지를 판정한다.
근접센서(130)로는 알려진 기성의 센서류 가운데 적당한 것을 선택하여 사용할 수 있다.
도 4는 가축 무게계의 구조를 예시하는 도면이다.
도 4에 도시된 바에 의할 때, 가축 무게계는 가축이 올라서는 계측 플레이트(160)과 시공장소의 저면에 안착되되 로드셀(150)이 구비되는 하부 플레이트(170), 그리고 기타 부품들을 구비할 수 있다.
도 4에 도시된 예에 의할 때, 하부 플레이트(170) 상부에 하나 이상의 탄성부재(171)와 하나 이상의 로드셀 고정대(172)가 구비된다.
탄성부재(171)는 바람직하게는 금속 재질의 고탄성 스프링이며, 상기 하부 플레이트(170)의 네 모서리에 구비될 수 있다.
한편, 로드셀 고정대(172)는 하나 또는 그 이상이 구비될 수 있다.
로드셀 고정대(172)에는 로드셀(150)이 고정되어 구비되며, 로드셀(150)의 상단부로 눌림봉(174)이 세로로 세워져 구비될 수 있다.
로드셀(150)은 하나만 구비될 수도 있으나, 두개 또는 네개가 구비될 수 있다. 로드셀(150)의 개수에 따라 로드셀 고정대(172)가 설치되어 구비됨이 바람직하다.
한편, 하나 또는 그 이상의 각도 센서(140)가 상기 로드셀(150) 및 눌림봉(174)의 측면에 구비되어, 눌림봉(174)이 기울어진 각도 또는 계측 플레이트(160)이 기울어진 각도를 측정한다.
계측 플레이트(160)는 상면에 형성된 관통홀(161)을 통해 체결나사(162)가 삽입되어, 눌림봉(174) 상부에 형성된 나사홈에 체결된다.
본 발명에 의한 가축 무게 측정 시스템의 구성요소 가운데 적어도 로드셀(150)과 각도센서(140)는 상기와 같은 구조를 갖는 가축용 체중계에 일체로 구비됨이 바람직하다.
다만, 도 4에 예시된 가축용 체중계의 구조는 예시적인 것으로, 본 발명은 반드시 이러한 구조의 가축용 체중계에만 적용되는 것은 아니며, 계측 플레이트(160) 또는 이에 대응하는 부재의 각도를 측정하는 것이 가능하다면 다른 구조의 제품을 사용하여도 무방하다.
한편, 도 5는 급여기 전방에 가축 무게계가 매립된 모습을 설명하는 도면이며, 도 6은 축사 내에 본 발명에 의한 가축 무게 측정 시스템이 설치된 모습을 예시하는 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이 급여기(210)의 하부에 배치된 먹이통(230) 전방에 계측 플레이트(160)가 설치면에 노출되도록 시공할 수 있다. 이러한 계측 플레이트(160)는 바람직하게는 지면과 거의 일치하는 깊이로 삽입되어 실장된다.
이에 따라, 축사에서 가축이 먹이통(230)에 접근할 때, 턱을 넘거나 이동에 방해받지 않고 용이하게 먹이통(230)으로 접근하는 것이 가능해지며, 자연스레 두 앞발로 상부 플레이트(160)를 지탱하게 된다.
도 6에 예시된 바와 같이 축사 내에는 하나 이상의 급여기(210)가 구비될 수 있으며, 각 급여기(210)의 먹이통(230) 전방에 각각 계측 플레이트(160)가 설치된다.
로드셀(150)은 각각 계측 플레이트(160) 하부에 구비되며, 각도센서(140)는 로드셀(150)의 측면에 구비될 수 있다. 근접센서(130)와 RFID리더(120)는 급여기(210)의 섀시(220)에 각각 구비될 수 있다.
정보처리장치(110)는 급여기(210)마다 구비될 수도 있지만, 바람직하게는 축사 내에 단일의 정보처리장치(110)가 구비되어, 각 급여기(210)마다 구비된 로드셀(150), RFID리더(120), 각도 센서(140) 등으로부터 수집한 정보를 취합하고 후술하는 바와 같은 방법으로 보정하여 실제 무게 근사치를 추정한다.
정보처리장치(110)에 의한 실제 무게 추정은 다음과 같은 방법으로 이루어진다.
가축이 계측 플레이트(160)로 올라서면 로드셀(150)이 인가되는 무게를 측정한다. 다만, 가축이 두 앞발만을 계측 플레이트(160)로 올려두기 때문에 무게 중심의 이동에 따라서 그 값이 출렁이게 된다.
실험결과 가축이 먹이를 먹는 동작을 하는 동안에는 앞발에 무게 중심이 넘어오게 되며, 이때 로드셀이 검출하는 순간무게가 실제 무게의 80% 가량인 것으로 확인되었다.
따라서, 가축의 무게 중심이 앞발로 쏠린 시점의 순간 무게에 소정의 보정계수를 곱하면 해당 개체의 실제 무게가 추정된다. 이때 곱해지는 보정계수는 1.25가 바람직하다.
즉, 가축이 두 앞발을 계측 플레이트(160)로 올려둔 상태로 사료를 먹는 동안, 무게 중심의 이동이나 출렁임이 없다고 가정할 때 로드셀(150)이 측정하는 무게는 실제 무게의 80%이며, 따라서, 로드셀(150)이 측정한 무게에 1.25 계수를 곱하는 것에 의해 실제 무게의 근사치 추정이 가능해진다.
하지만, 실제로는 가축이 계속 몸을 움직이기 때문에 두 발을 계측 플레이트(160)로 올려둔 상태로 먹이를 먹거나 또는 물을 마시는 동작을 하기 직전의 순간 무게를 측정하여 실제 무게의 추정에 사용한다.
이를 위해 각도 센서(140)는 계측 플레이트(160)의 기울기를 측정한다. 또는, 눌림봉(174)이 계측 플레이트(160)와 직교하도록 체결되어 로드셀(150)의 상단에 접하도록 설치된 경우 눌림봉(174)의 기울기 변화를 측정할 수도 있다.
한편, 계측 플레이트(160)는 저면이 탄성부재(171)로 지탱되되, 가축이 먹이통(230) 방향으로 앞 발을 올려 소정의 무게가 인가되면, 인가되는 무게에 의해 소정각도로 기울어지도록 구현된다. 눌림봉(174) 또한 같은 각도로 기울어질 것이다.
가축의 종류에 따라, 해당 가축의 유체 평균 무게의 80% 가량이 인가되었을 때 1˚정도 기울어지도록 구현하는 것이 바람직하다.
따라서, 가축이 먹이통(230) 방향으로 이동하여 계측 플레이트(160) 상면에 두 앞발을 올리면 자연스럽게 계측 플레이트(160) 또는 눌림봉(174)이 소정 각도로, 먹이통(230) 방향으로 기울어지게 된다.
이때, 정보처리장치(110)는 기울어진 각도가 임계값(상기 예에서 1˚)이 되는 순간 로드셀(150)이 측정한 순간무게에 소정의 보정계수를 곱함으로써 해당 가축 개체의 실제 무게를 계산한다.
한편, 해당 가축 개체가 먹이통(230) 방향으로 접근함에 따라 RFID 리더(120)가 해당 가축에 부착된 RFID 태그를 리딩하여 정보처리장치(110)로 전달하면, 정보처리장치(110)는 정보 저장수단(112)의 데이터베이스로부터 해당 개체의 레코드를 인출하여 계산된 실제 무게를 저장한다. 이때, 측정한 시간정보를 함께 저장할 수 있다.
그런데, 가축의 과도한 움직임에 따라 로드셀(150)이 실제 무게보다 더 큰 값을 측정하거나, 또는 두 앞발 가운데 한 발만을 올려둔 채로 먹이를 먹는 등, 정확하게 계측이 이루어지지 않는 경우도 있다.
물론, 가축의 과도한 움직임이 있으면 계측 플레이트(160)의 각도가 과도한 움직임에 의해 소정 각도를 훨씬 벗어난 정도까지 기울어지게 되며, 본 발명은 계측 플레이트(160)의 각도가 임계값을 넘어서는 순간 로드셀(150)이 측정한 순간 무게를 이용하기 때문에 기본적으로 이상값을 어느 정도 제거할 수 있다.
그러나, 보다 정확한 측정을 위하여 정보처리장치(110)는 데이터베이스로부터 인출된 해당 개체의 레코드로부터 과거 계산된 해당 개체의 무게와, 금번 계산된 해당 개체의 무게 값을 비교하여 최근측정한 값 보다 임계치 이상 차이가 있다거나, 최근 수차례의 평균과 비교하여 임계치 이상 차이가 있는 경우 이상값으로 보아 저장하지 않는 것으로 할 수 있다.
이에 따라, 가축의 과도한 움직임으로 인해 실제 무게보다 더 큰 값으로 실제 무게의 근사치가 계산되거나, 또는 실제 무게보다 훨씬 적은 값으로 근사치가 계산되는 경우에는 이를 데이터베이스의 레코드에 저장하지 않고 버린다.
보다 높은 정확도를 담보하기 위하여 근접센서(130)를 더 이용할 수 있다.
정보처리장치(110)는 근접센서(130)를 이용하여 해당 가축 개체의 두 앞발이 계측 플레이트(160) 상부에 모두 올려져 있는지를 파악할 수 있다. 이에 더하여 두 앞발이 계측 플레이트(160) 상부에 모두 올려져 있고 움직임이 멈춘 상태인지 여부를 파악하여, 계측 플레이트(160)의 기울기가 임계값만큼 기울어지고 동시에 해당 가축 개체의 두 앞발이 계측 플레이트(160) 상부에 모두 올려져 있고 움직임이 멈춘 상태인 경우, 로드셀(150)이 측정한 바로 그 시점의 순간 무게를 사용할 수 있다.
따라서, 해당 가축 개체의 두 앞발이 가운데 하나만이 계측 플레이트(160) 상부에 올려있는 경우에는 이상값으로 취급한다. 또는, 두 앞발이 계측 플레이트(160) 위에 올려져 있다고 하여도 움직임이 큰 경우 이상값으로 취급한다. 즉, 로드셀(150)이 측정한 값으로부터 계산된 실제 무게와 과거 측정값을 비교할 것도 없이 근접센서(130)를 이용하여 이상값 여부를 판정하는 것도 가능하다.
이하에서는, 도 7을 참조하여 본 발명에 의한 본 발명에 의한 가축 무게 측정 방법을 살펴보기로 한다.
도 7은 본 발명에 의한 가축 무게 측정 방법을 시계열적으로 도시한 플로우차트이다.
우선, 가축 개체가 접근함에 따라 RFID리더(120)가 해당 가축 개체에 부착된 RFID 태그를 리딩하여 저장된 정보를 독출하고 이를 정보처리장치(110)로 전달한다(S110).
한편, 가축 개체가 먹이통(230)에 머리를 들이밀어 충분히 가까이 오면 자연스레 계측 플레이트(160) 위에 두 앞발을 올려두게 된다.
이에 따라, 계측 플레이트(160) 또는 눌림봉(174)의 각도가 임계값이 되면 그 순간 로드셀(150)이 측정한 순간 무게를 수집한다(S120).
그리고, 수집한 순간 무게에 소정의 보정계수를 곱함으로써 해당 개체의 실제 무게의 근사치를 추정한다(S130).
데이터베이스에 계산된 해당 개체의 실제 무게를 저장함으로써 갱신한다(S140).
단, 이때 이상값으로 판정되는 경우에는 저장하지 않는다. 이상치 여부의 판정은 상기에서 살펴본 바와 같이 이루어질 수 있다.
즉, 기존에 계산되어 저장된 해당 개체의 무게와 금번 계산한 무게의 오차가 허용범위 이상인 경우, 또는 근접센서(130)에 의해 해당 개체가 두 발을 모두 계측 플레이트(160)에 올려두지 않았거나, 또는 과도하게 움직이고 있는 경우에는 이상값으로 보아 저장하지 않는다.
이와 같이 이상값으로 판정되는 경우, 계측 플레이트(160)의 기울어짐 각도 등이 조건을 만족하기를 기다려 다시 순간무게를 측정하고 실제 무게를 계산하는 과정을 반복한다.
이와 같이 해당 개체의 무게가 계산되면 정보처리장치(110)는 통신어댑터(115)를 통해 계산된 개체의 무게를 관리자 단말기로 전달할 수 있다.
도 8은 관리자 단말기에 측정 결과가 표시된 모습을 예시하는 도면이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 관리자는 단말기를 보면서 축사 내의 가축 각각에 대해 무게의 측정이 정상적으로 이루어지고 있는지, 무게의 변동 추이는 어떠한지 등을 한눈에 파악할 수 있다.
첨부하는 도면에서는 돈사, 돼지를 예를 들어 도시하였으나 이는 단순히 예시적인 것에 불과하며 본 발명은 다양한 종류의 가축 사육 시설에 적용가능 하다.
이상 몇 가지의 실시예를 통해 본 발명의 기술적 사상을 살펴보았다.
본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기재사항으로부터 상기 살펴본 실시예를 다양하게 변형하거나 변경할 수 있음은 자명하다. 또한, 비록 명시적으로 도시되거나 설명되지 아니하였다 하여도 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기재사항으로부터 본 발명에 의한 기술적 사상을 포함하는 다양한 형태의 변형을 할 수 있음은 자명하며, 이는 여전히 본 발명의 권리범위에 속한다. 첨부하는 도면을 참조하여 설명된 상기의 실시예들은 본 발명을 설명하기 위한 목적으로 기술된 것이며 본 발명의 권리범위는 이러한 실시예에 국한되지 아니한다.
본 발명은 축산 IoT(Internet of Things) 기술분야에 적용될 수 있다.
1 : 섀시
2 : 저울
3 : 디스플레이
100 : 가축 무게 측정 시스템
110 : 정보 처리 장치
111 : 마이크로 프로세서
112 : 정보 저장수단
113 : 메모리
114 : 디스플레이
115 : 통신어댑터
116 : 입력장치
120 : RFID 리더 130 : 근접 센서
140 : 각도 센서 150 : 로드셀
160 : 계측 플레이트
210 : 급여기 220 : 섀시
230 : 먹이통
3 : 디스플레이
100 : 가축 무게 측정 시스템
110 : 정보 처리 장치
111 : 마이크로 프로세서
112 : 정보 저장수단
113 : 메모리
114 : 디스플레이
115 : 통신어댑터
116 : 입력장치
120 : RFID 리더 130 : 근접 센서
140 : 각도 센서 150 : 로드셀
160 : 계측 플레이트
210 : 급여기 220 : 섀시
230 : 먹이통
Claims (5)
- 계측 플레이트;
가축 개체의 앞 두발이 상기 계측 플레이트에 올라감에 따라 상기 계측 플레이트에 인가된 무게를 측정하는 로드셀;
상기 계측 플레이트의 기울어진 각도를 측정하는 각도센서; 및
정보처리장치;를 구비하되,
상기 정보처리장치는 상기 계측 플레이트의 기울어진 각도가 임계값에 도달한 시점의 순간 로드셀이 측정한 순간 무게를 획득하고, 상기 순간 무게에 소정의 보정계수를 곱함으로써 해당 가축 개체의 실제 무게를 계산하는 것을 특징으로 하는 가축 무게 측정 시스템.
- 제1항에 있어서,
RFID리더;를 더 구비하되,
상기 RFID리더는 가축 개체에 부착된 RFID 태그를 읽어 정보처리장치로 전달하며,
상기 정보처리장치는 전달받은 값으로부터 해당 가축의 고유식별자를 인식하고, 데이터베이스로부터 해당 고유식별자에 해당하는 레코드를 인출한 다음 상기 계산된 해당 가축의 실제 무게를 저장하는 것을 특징으로 하는 가축 무게 측정 시스템.
- 제2항에 있어서,
상기 정보처리장치는 데이터베이스로부터 해당 고유식별자에 해당하는 레코드를 인출하되, 상기 계산된 실제 무게와 기존에 계산되어 저장된 해당 가축 개체의 무게의 차이가 임계값 이상인 경우, 이상값으로 처리하여 상기 계산된 실제 무게를 데이터베이스에 저장하지 않고, 재차 순간 무게 측정을 시도하는 것을 특징으로 하는 가축 무게 측정 시스템.
- 제2항에 있어서,
근접 센서;를 더 구비하되,
상기 근접 센서는 상기 계측 플레이트 상부에 가축 개체의 두 발이 올려져 있는지 여부 또는 상기 가축 개체의 움직임 여부를 측정하며,
상기 정보처리장치는 상기 계측 플레이트 상부에 가축 개체의 두 발 가운데 하나만 올려져 있는 경우 또는 상기 가축 개체의 움직임 크기가 임계값 이상인 경우 이상값으로 처리하여 상기 계산된 실제 무게를 데이터베이스에 저장하지 않고, 재차 순간 무게 측정을 시도하는 것을 특징으로 하는 가축 무게 측정 시스템.
- 가축 개체가 접근함에 따라 RFID리더가 해당 가축 개체에 부착된 RFID 태그를 리딩하여 저장된 정보를 독출하고 정보처리장치로 전달하는 단계(S110);
계측 플레이트의 각도가 임계값이 되면 그 순간 로드셀이 측정한 순간 무게를 획득하는 단계(S120);
상기 획득한 순간 무게에 소정의 보정계수를 곱함으로써 해당 개체의 실제 무게의 근사치를 추정하는 단계(S130); 및
데이터베이스에 상기 계산된 해당 개체의 실제 무게를 저장하는 단계(S140);를 포함하는 것을 특징으로 하는 가축 무게 측정 방법.
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