KR20210092662A - 소 목걸이틀을 이용한 소 먹이량 관리 방법 및 관리 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소의 먹이 섭취 상황을 원격지에서 실시간으로 용이하게 관리할 수 있도록 하며, 특히 소의 먹이 섭취 상황을 정확하게 판단할 수 있는 검출 모듈을 통해 관리함으로써 소 먹이량의 관리 신뢰성을 확보할 수 있는 소 목걸이틀을 이용한 소 먹이량 관리 방법 및 관리 시스템에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 소의 목을 구속시키는 구속 위치 및 구속해제하는 구속해제 위치로 구동되는 목 고정대를 포함하는 소 목걸이틀이 설비된 축사에서 소 먹이량을 관리하기 위한 시스템으로서, 하기 제어 모듈의 제어 신호를 전달받아 목 고정대를 구속 위치 또는 구속해제 위치로 구동시키도록 구성되는 소목걸이틀 구동장치; 상기 소 목걸이틀의 일측에 설비되어 소가 먹이를 섭취하는 상황을 검출하도록 구성되는 검출 모듈; 상기 검출 모듈로부터의 검출 신호를 전달받고, 전달받은 검출 신호에 근거하여 알림 신호를 생성하여 하기 사용자 단말장치로 전송하는 제어 모듈; 및 상기 제어 모듈과 통신하여 상기 제어 모듈로 제어 신호를 전달하도록 관리하는 관리 애플리케이션이 마련되어 구성되는 사용자 단말장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 소 목걸이틀을 이용한 소 먹이량 관리 시스템이 제공된다.

Description

소 목걸이틀을 이용한 소 먹이량 관리 방법 및 관리 시스템 {MANAGEMENT METHOD AND SYSTEM FOR CONTROLLING FEEDING COW USING NECKLACE FRAME }

본 발명은 소 목걸이틀을 이용한 소 먹이량 관리 방법 및 관리 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 소의 먹이(사료) 섭취 상황을 원격지에서 실시간으로 용이하게 관리할 수 있도록 하며, 특히 소의 먹이 섭취 상황을 정확하게 판단할 수 있는 검출 모듈을 통해 관리함으로써 소 먹이량의 관리 신뢰성을 확보할 수 있는 소 목걸이틀을 이용한 소 먹이량 관리 방법 및 관리 시스템에 관한 것이다.

소를 사육하는 우사에는 둘레를 따라 울타리가 설치되어 소들이 휴식할 수 있는 운동장이 마련되고, 이 운동장의 전방 외측에는 사료통이 설치된다. 그리고, 상기 사료통이 설치되는 울타리에는 소가 사료를 먹는 동안 소의 목을 고정하여 소들이 서로 일정한 간격으로 이격될 수 있게 함으로써, 일정한 위치에서 자기의 먹이만을 먹게 할 수 있는 소목걸이틀이 설치된다.

이러한 소목걸이틀의 일례로서, 대한민국 등록실용신안 제158968호에 개시되어 있다.

이를 참조하면, 소 목걸이틀(우사용 목걸이틀)은, 상부가로대와; 하부가로대와; 상부가로대와 하부가로대의 사이에 등간격으로 세워지게 설치된 다수개의 세로지지대와; 세로지지대들의 사이에 배치되고 일정각도로 절곡하여 기울어지게 설치된 회동지지대와; 상기 회동지지대의 중앙부에 힌지를 중심으로 시소 방식으로 회동 가능하게 설치되어 수직 또는 기울어지게 회동되는 회동대와; 상기 회동대가 수직 상태를 유지할 수 있게 회동대를 잡아주는 고정수단을 포함하여 구성된다.

이와 같이 구성되는 우사용 목걸이틀은 소에게 먹이를 줄 때에는 회동대가 수직으로 회동 및 고정되어 세로지지대와 회동대 사이에 소의 목이 걸려 움직이지 않도록 규제하게 되고, 먹이를 다 먹고 나면 회동대를 고정적으로 잡아주고 있던 규제가 해제되면서 소들이 머리를 빼고 운동장에서 자유롭게 휴식을 취할 수 있도록 작동된다.

그러나 종래의 소목걸이틀은 회동대의 작동을 사육자가 수동으로 직접 조작하기 때문에 소가 먹이를 다 먹을 때까지 사육자가 우사를 떠날 수가 없는 단점이 있었다.

즉, 소가 먹이를 다 먹으면 사육자는 회동대가 자유롭게 회동되도록 회동대를 고정적으로 잡아주고 있던 규제를 해제하여 소들이 자유롭게 움직일 수 있도록 해 줄 필요가 있는 데, 이를 위해 사육자는 소가 먹이를 다 먹을 때까지 우사를 떠나지 못하거나, 볼 일을 보러 나간 후에도 시간 내에 빨리 돌아와서 회동대의 규제를 해지해 주어야 하는 불편함이 있었다.

이러한 문제를 해결하기 위하여 전동 장치와 타이머가 달린 보조장비가 개발되었으나, 타이머 방식의 장치는 소가 실제로 먹이를 다 먹었는지 확인을 하지 못하고 예측에 의한 방식이므로 먹이를 먹는 시간이 매일 달라지는 상황에서 여러 문제점을 야기시킬 수 있다.

대한민국 등록실용신안공보 20-0158968(1999.10.15. 공고) 대한민국 등록특허공보 10-1021624(2011.03.17. 공고) 대한민국 등록특허공보 10-0953875(2010.04.20. 공고) 대한민국 등록특허공보 10-1741000(2017.06.15. 공고)

따라서, 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, 소의 먹이 섭취 상황을 원격지에서 실시간으로 용이하게 관리할 수 있도록 하는 소 목걸이틀을 이용한 소 먹이량 관리 방법 및 관리 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 소의 먹이 섭취 상황을 정확하게 판단할 수 있는 검출 모듈을 통해 관리함으로써 소 먹이량의 관리 신뢰성을 확보할 수 있는 소 목걸이틀을 이용한 소 먹이량 관리 방법 및 관리 시스템을 제공하는데 다른 목적이 있다.

본 발명의 해결과제는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 본 발명의 목적들 및 다른 특징들을 달성하기 위한 본 발명의 일 관점에 따르면, 소의 목을 구속시키는 구속 위치 및 구속해제하는 구속해제 위치로 구동되는 목 고정대를 포함하는 소 목걸이틀이 설비된 축사에서 소 먹이량을 관리하기 위한 방법으로서, 소 먹이통이 있는 측으로 소의 머리가 돌출되어 있는지 판단하는 먹이섭취 판단 단계; 상기 먹이섭취 판단 단계에서 소의 머리가 돌출되어 있는 것으로 판단되는 경우, 상기 목 고정대를 구속 위치로 구동시키는 소목걸이틀 구속 구동 단계; 상기 소목걸이틀 구속 구동 단계 이후, 하나 이상의 검출 모듈을 통해 소가 먹이 섭취를 완료하였는지를 판단하도록 이루어지는 먹이섭취완료 판단 단계; 상기 먹이섭취완료 판단 단계에서 먹이 섭취가 완료된 것으로 판단되는 경우, 목 고정대를 구속해제 위치로 구동시키는 목걸이틀 구속해제 구동 단계; 및 상기 각 단계가 사용자 단말장치로 전달되도록 통신하는 통신 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 소 목걸이틀을 이용한 소 먹이량 관리 방법이 제공된다.

본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 먹이섭취 판단 단계는, 영상 장치 및 위치 검출 센서 중 적어도 하나의 검출 신호를 통해 판단하며, 판단 결과의 정보를 사용자 단말장치로 전송하도록 이루어지며, 상기 소 목걸이틀 구속 구동 단계 및 소 목걸이틀 구속해제 구동 단계 각각은 상기 사용자 단말장치로부터 전송되는 사용자의 제어 신호로 제어될 수 있다.

본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 먹이섭취완료 판단 단계는, 상기 소 목걸이틀의 전방 측에서 소 머리의 움직임을 촬영한 촬영 영상을 취득하고, 촬영 영상을 기반으로 먹이섭취 완료를 판단하도록 이루어질 수 있다.

본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 먹이섭취완료 판단 단계는, 소 머리의 상하 움직임 횟수를 카운트하고, 카운트 한 횟수가 미리 설정된 횟수에 도달하는 경우에 먹이 섭취가 완료된 것으로 판단하며, 판단 결과의 정보를 사용자 단말장치로 전송하도록 이루어질 수 있다.

본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 먹이섭취완료 판단 단계는, 음향 검출 센서를 검출된 음향 주파수 및 음향 레벨 중 적어도 하나가 미리 설정된 울음 기준값에 상응하는 경우, 먹이 섭취가 완료된 것으로 판단하도록 이루어지는 것을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 음향 주파수는 800 ~ 900hz이며, 상기 음향 레벨은 80데시벨인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 관점에 따르면, 소의 목을 구속시키는 구속 위치 및 구속해제하는 구속해제 위치로 구동되는 목 고정대를 포함하는 소 목걸이틀이 설비된 축사에서 소 먹이량을 관리하기 위한 시스템으로서, 하기 제어 모듈의 제어 신호를 전달받아 목 고정대를 구속 위치 또는 구속해제 위치로 구동시키도록 구성되는 소목걸이틀 구동장치; 상기 소 목걸이틀의 일측에 설비되어 소가 먹이를 섭취하는 상황을 검출하도록 구성되는 검출 모듈; 상기 검출 모듈로부터의 검출 신호를 전달받고, 전달받은 검출 신호에 근거하여 알림 신호를 생성하여 하기 사용자 단말장치로 전송하는 제어 모듈; 및 상기 제어 모듈과 통신하여 상기 제어 모듈로 제어 신호를 전달하도록 관리하는 관리 애플리케이션이 마련되어 구성되는 사용자 단말장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 소 목걸이틀을 이용한 소 먹이량 관리 시스템이 제공된다.

본 발명의 다른 관점에 있어서, 상기 검출 모듈은, 영상 취득을 위한 영상 촬영 장치; 소 머리의 위치를 검출하기 위한 광센서; 및 소 울음 소리를 검출하기 위한 음향 검출 모듈;을 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 관점에 있어서, 상기 제어 모듈은, 상기 검출 모듈의 영상 촬영 장치로부터 촬영된 촬영 영상을 전달받는 영상 수신부; 상기 음향 검출 모듈에서 검출된 음향 신호를 전달받는 음향 수신부; 상기 영상 수신부 및 음향 수신부 각각에서 수신된 촬영 영상 및 음향 신호에 기반하여 먹이 섭취 상황을 분석하여 판단하는 상황 판단부; 상기 상황 판단부에서 판단된 결과의 정보를 사용자 단말장치로 전송하고, 그 사용자 단말장치로부터 사용자 제어신호를 수신하는 통신 모듈부; 및 상기 통신 모듈부를 통해 수신되는 사용자 제어신호에 따라 상기 소목걸이틀 구동장치의 동작을 제어하는 구동장치 제어부;를 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 관점에 있어서, 상기 상황 판단부는, 소 머리의 상하 움직임 횟수를 카운트하고, 카운트 한 횟수가 미리 설정된 횟수에 도달하는 경우에 먹이 섭취가 완료된 것으로 판단하며, 판단 결과를 상기 사용자 단말장치에서 알람되도록 이루어질 수 있다.

본 발명의 다른 관점에 있어서, 상기 상황 판단부는, 상기 음향 검출 모듈에서 검출된 음향 주파수 및 음향 레벨 중 적어도 하나가 미리 설정된 울음 기준값에 상응하는 경우, 먹이 섭취가 완료된 것으로 판단하며, 판단 결과를 상기 사용자 단말장치에서 알람되도록 이루어질 수 있다.

본 발명의 다른 관점에 있어서, 상기 영상 수신부에서 수신된 촬영 영상이 상기 사용자 단말장치로 실시간 전송되도록 이루어지고, 상기 사용자 단말장치의 관리 애플리케이션은 상기 구동장치 제어부의 구동 제어를 위한 사용자의 입력 명령을 행하는 수동 설정 모드, 및 상기 상황 판단부의 판단 결과에 따라 상기 구동장치 제어부가 자동 실행되도록 하는 자동 설정 모드를 포함하며, 상기 제어 모듈은 상기 자동 설정 모드의 설정 시, 상기 상황 판단부에서 판단한 결과에 기반하여, 상기 구동장치 제어부를 자동 제어하도록 구성되는 자동실행 제어부;를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 소 목걸이틀을 이용한 소 먹이량 관리 방법 및 관리 시스템에 의하면 다음과 같은 효과를 제공한다.

첫째, 본 발명은 소의 먹이 섭취 상황을 원격지에서 실시간으로 용이하게 관리할 수 있어 축사 운영을 스마트하게 관리할 수 있는 효과가 있다.

둘째, 본 발명은 소의 먹이 섭취 상황을 원격 관리함에 있어 소의 행동과 울음 소리 등을 통해 소의 먹이 섭취 상황을 판단함으로써 원격지에서의 관리 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

셋째. 본 발명은 사용자 단말장치의 설정 모드에 따라 또는 현장 제어반의 설정 모드에 따라 자동 또는 수동으로 관리할 수 있도록 하여 관리성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 소 목걸이틀을 이용한 소 먹이량 관리 방법을 개략적으로 나타내는 플로차트이다.
도 2는 소가 화날 때와 배고플 때 내는 음향 신호를 나타내는 그래프로이다.
도 3은 본 발명에 따른 소 목걸이틀을 이용한 소 먹이량 관리 시스템의 구성을 도식화하여 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 소 목걸이틀을 이용한 소 먹이량 관리 시스템을 구성하는 제어반의 제어 모듈의 구성을 블록화하여 나타내는 블록도이다.
도 5는 본 발명에 따른 소 목걸이틀을 이용한 소 먹이량 관리 시스템을 구성하는 소목걸이틀 구동장치부의 구속해제 상태를 나타내는 사용 상태도이다,
도 6은 본 발명에 따른 소 목걸이틀을 이용한 소 먹이량 관리 시스템을 구성하는 소목걸이틀 구동장치부의 구속 상태를 나타내는 사용 상태도이다.
도 7은 본 발명에 따른 소 목걸이틀을 이용한 소 먹이량 관리 시스템을 구성하는 사용자 단말장치의 일 실시 예를 나타내는 도면이다.

본 발명의 추가적인 목적들, 특징들 및 장점들은 다음의 상세한 설명 및 첨부도면으로부터 보다 명료하게 이해될 수 있다.

본 발명의 상세한 설명에 앞서, 본 발명은 다양한 변경을 도모할 수 있고, 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 아래에서 설명되고 도면에 도시된 예시들은 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도는 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 명세서에 기재된 "...부", "...유닛", "...모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 소 목걸이틀을 이용한 소 먹이량 관리 방법 및 관리 시스템에 대하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

먼저, 도 1을 참조하여 본 발명에 따른 소 목걸이틀을 이용한 소 먹이량 관리 방법에 대하여 상세히 설명한다. 아래에서 설명되는 단계는 시계열적 표현이 아닌, 다시 말해서 서수적 표현이 아닌 기수적 표현이다.

도 1은 본 발명에 따른 소 목걸이틀을 이용한 소 먹이량 관리 방법을 개략적으로 나타내는 플로차트이다.

본 발명에 따른 소 목걸이틀을 이용한 소 먹이량 관리 방법은, 소의 목을 구속시키고 구속해제하도록 소 목걸이틀이 설비된 축사에서 소 먹이량을 관리하기 위한 방법으로서, 도 1에 나타낸 바와 같이, 크게 먹이섭취 판단 단계(S100); 소목걸이틀 구속 구동 단계(S200); 먹이섭취완료 판단 단계(S300); 목걸이틀 구속해제 구동 단계(S400); 및 통신 단계(S500);를 포함한다.

구체적으로, 본 발명에 따른 소 목걸이틀을 이용한 소 먹이량 관리 방법은, 소의 목을 구속시키고 구속해제하도록 소 목걸이틀이 설비된 축사에서 소 먹이량을 관리하기 위한 방법으로서, 도 1에 나타낸 바와 같이, 소 목걸이틀에서 소 먹이통이 있는 측으로 소의 머리가 돌출되어 있는지 판단하도록 이루어지는 먹이섭취 판단 단계(S100); 상기 먹이섭취 판단 단계(S100)에서 소의 머리가 돌출되어 있는 것으로 판단되는 경우, 소 목걸이틀 구동장치를 구동시켜 소 목걸이틀이 소의 목을 구속시키는 구속 위치로 구동시키는 소목걸이틀 구속 구동 단계(S200); 상기 소목걸이틀 구속 구동 단계(S200) 이후 소정 시간이 경과된 후, 하나 이상의 검출 모듈을 통해 소가 먹이 섭취를 완료하였는지를 판단하도록 이루어지는 먹이섭취완료 판단 단계(S300); 상기 먹이섭취완료 판단 단계(S300)에서 먹이 섭취가 완료된 것으로 판단되는 경우, 소 목걸이틀 구동장치를 구동시켜 소 목걸이틀이 소의 목을 구속해제하는 해제 위치로 구동시켜 소 목걸이틀로부터 소의 목이 이탈될 수 있도록 하는 목걸이틀 구속해제 구동 단계(S400); 및 상기 각 단계(S100 내지 S400)가 원격지의 사용자 단말장치와 상호 통신되도록 이루어지는 통신 단계(S500);를 포함할 수 있다.

상기 먹이섭취 판단 단계(S100)는, 소 목걸이틀에서 소 먹이통이 있는 측으로 소의 머리가 돌출되어 있는지 판단하도록 이루어지는 것으로, 소 목걸이틀 외측에, 즉 소 먹이통 측에 설치되는 센서(예를 들면, 광센서)나 카메라 센서 등의 검출 모듈을 통해 소의 머리가 소 먹이통 측으로 나와 있는지 검출하게 되고, 검출 모듈의 검출 신호는 축사에 설비된 제어반의 제어 모듈로 전달되게 된다.

여기에서, 소 목걸이틀은 평상 시 소의 머리가 소 먹이통 측으로 내밀어지거나 자유롭게 드나들 수 있는 상태로 있게 되며, 바람직하게는 소 먹이통 측을 내밀어지지 않는 구속 상태에 있도록 제어된다.

계속해서, 상기 소목걸이틀 구속 구동 단계(S200)는 상기 먹이섭취 판단 단계(S100)에서 소의 머리가 돌출되어 있는 것으로 판단되는 경우, 소 목걸이틀 구동장치를 구동시켜 소 목걸이틀이 소의 목을 구속시키는, 즉 소 목걸이틀로부터 벗어나지 못하도록 하는 구속 위치로 구동시키도록 이루어진다.

구체적으로, 상기 소목걸이틀 구속 구동 단계(S200)는, 상기 검출 모듈에서 소의 머리가 소 먹이통 측으로 나와 있는 것으로 검출되는 경우, 이 검출 신호를 제어반의 제어 모듈에서 전달받고, 제어 모듈에서는 소 목걸이틀에서 소의 목을 구속 및 구속해제하도록 구동되는 목 고정대(또는 목 단속부재)를 구동시키는 소 목걸이틀 구동장치를 구동시켜 소의 목을 구속시키는(즉, 소의 목이 소 목걸이틀로부터 빠져나가지 않도록 하는) 위치로 소 목걸이틀의 목 고정대를 구동시키게 된다.

다음으로, 상기 먹이섭취완료 판단 단계(S300)는 상기 소목걸이틀 구속 구동 단계(S200) 이후 소정 시간이 경과된 후, 하나 이상의 검출 모듈을 통해 소가 먹이 섭취를 완료하였는지를 판단하도록 이루어지는 것으로, 시각적, 영상적 및/또는 청각적 판단을 통해 먹이 섭취의 완료 여부를 판단하게 된다.

구체적으로, 상기 먹이섭취완료 판단 단계(S300)는 소 목걸이틀의 전방 측에 설치되는 영상 카메라(또는 카메라 센서)로부터 소 머리의 움직임을 촬영한 촬영 영상을 취득하고, 취득된 촬영 영상은 상기 제어반의 제어 모듈로 전달되며, 제어 모듈에서는 촬영 영상을 분석하여 먹이 섭취 완료 여부를 판단하여 판단 결과를 사용자(사용자 단말장치)에게 전달하도록 이루어질 수 있다.

상기 먹이섭취완료 판단 단계(S300)에서 촬영 영상 분석을 통한 먹이 섭취 완료 여부의 판단은, 카메라 센서를 통해 소가 고개를 들었다 내렸다 하는 동작을 감지하고, 감지된 동작 신호가 미리 설정된 동작 기준값에 상응하는 경우 먹이 섭취가 완료된 것으로 판단한다.

이때, 움직임의 검출은, 소가 먹이를 다 먹고 머리를 위아래로 흔드는 동작을 행할 시에 머리가 특정 위치에 도달했을 때를 검출하고, 제어 모듈에서는 해당 움직임의 횟수를 카운트하여 일정 횟수에 도달했을 때를 기준값과 비교하여 판단하게 된다.

이와 같이 움직임을 검출하여 먹이 섭취의 완료를 판단하는 근거는, 통상 소가 먹이를 다 섭취하는 경우 머리를 흔드는 습관을 이용하는 것이다.

또한, 상기 먹이섭취완료 판단 단계(S300)는, 검출 모듈에서 음향 검출 센서를 이용하여 소의 울음 소리를 검출하고, 검출된 울음 신호값(예를 들면, 주파수 및/또는 음량 레벨)이 미리 설정된 울음 기준값에 상응하는 경우, 먹이 섭취가 완료된 것으로 판단하도록 이루어질 수 있다.

도 2는 소가 내는 음향 신호를 나타내는 그래프로서, 녹색은 화날 때의 울음 소리(스트레스성 울음 소리)의 주파수 파형이고, 보라색은 배고플 때의 울음 소리의 주파수 파형을 나타내는 것이다. 도 2의 그래프는 본 발명의 발명자가 반복 측정하여 평균값으로 그린 그래프이다.

상기 그래프는 음향 측정 어플리케이션을 활용하여 측정한 값으로, 먹이를 다 먹은 상태에서 50회 측정한 값의 평균값을 그래프화 한 데이터(위쪽 녹색 그래프), 먹이를 먹기 전 상태에서 50회 측정한 값의 평균값을 그래프화 한 데이터(아래쪽 보라색 그래프)이다.

소가 스트레스로 화를 내게 될 때 800-900hz대의 소리가 80데시벨 이상으로 감지되며, 700 ~ 900헤르츠(hz)대에서 확연히 다른 주파수 파형을 나타낸다.

즉, 소가 배고픈 상태에서 내는 울음소리는 200~300 Hz에서 가장 큰 크기의 소리를 낸 후 다른 주파수 영역에서는 점차 크기가 작아지는 패턴을 보이는 반면, 먹이를 다 먹고 배가 부른 상태에서 먹이틀에 붙잡혀 있을 때는 700~900Hz 영역에서 한번 더 큰 소리를 내는 패턴을 확인할 수 있다.

다시 말해, 소가 배부른 상태에서는 200~300Hz에서 가장 큰 소리를 내고 700~900Hz에서 다시 한 번 이에 버금가는 큰 소리를 내는 패턴을 확인할 수 있으며 ,이 때 소리 크기의 최대값은 200~300Hz에서의 소리 크기 최대값과 거의 동일한 것이 확인되었다.

따라서, 제어 모듈에서 설정되는 울음 기준값은 800-900hz대의 80데시벨이며, 이러한 감지 신호가 검출된 것으로 판단되는 경우, 사용자 단말장치로 알람 신호를 사용자(사용자 단말장치)에게 전달하도록 이루어질 수 있다.

이러한 울음 소리를 근거로 하여 먹이 섭취 완료의 판단은, 상기한 소머리 움직임을 근거로 판단하는 것과 함께, 판단 근거로서 이용될 수 있고, 단독으로 이용될 수 있다.

여기에서, 상기 먹이섭취완료 판단 단계(S300)에서 소 머리의 움직임을 촬영한 촬영 영상은 사용자 단말장치(예를 들면, 관리 애플리케이션이 설치된 스마트폰)로 실시간 전송될 수 있다.

다음으로, 상기 목걸이틀 구속해제 구동 단계(S400)는, 상기 먹이섭취완료 판단 단계(S300)에서 먹이 섭취가 완료된 것으로 판단되는 경우, 소 목걸이틀 구동장치를 구동시켜 소 목걸이틀이 소의 목을 구속해제하는 해제 위치로 구동시켜 소 목걸이틀로부터 소의 목이 이탈될 수 있도록 하는 것으로, 사용자 단말장치로부터 사용자의 구속해제 입력신호를 전달받아 실행하거나(수동 모드), 자동으로 실행될 수 있다.

상기 통신 단계(S500)는 제어 모듈에 구비된 무선 통신부를 통해 원격지의 사용자 단말장치와 상호 통신하여 이루어지며, 공지된 무선 통신망을 이용할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 소 목걸이틀을 이용한 소 먹이량 관리 시스템에 대하여 도 3 내지 도 7을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 소 목걸이틀을 이용한 소 먹이량 관리 시스템의 구성을 도식화하여 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 소 목걸이틀을 이용한 소 먹이량 관리 시스템을 구성하는 제어반의 제어 모듈의 구성을 블록화하여 나타내는 블록도이고, 도 5는 본 발명에 따른 소 목걸이틀을 이용한 소 먹이량 관리 시스템을 구성하는 소목걸이틀 구동장치부의 구속해제 상태를 나타내는 사용 상태도이고, 도 6은 본 발명에 따른 소 목걸이틀을 이용한 소 먹이량 관리 시스템을 구성하는 소목걸이틀 구동장치부의 구속 상태를 나타내는 사용 상태도이며, 도 7은 본 발명에 따른 소 목걸이틀을 이용한 소 먹이량 관리 시스템을 구성하는 사용자 단말장치의 일 실시 예를 나타내는 도면이다.

본 발명에 따른 소 목걸이틀을 이용한 소 먹이량 관리 시스템은, 소의 목을 구속시키고 구속해제하도록 소 목걸이틀이 설비된 축사(우사)에서 소 먹이량을 관리하기 위한 시스템으로서, 도 3 내지 도 7에 나타낸 바와 같이, 크게 소목걸이틀 구동장치(100); 검출 모듈(200); 제어 모듈(300); 및 사용자 단말장치(400);를 포함한다.

구체적으로, 본 발명에 따른 소 목걸이틀을 이용한 소 먹이량 관리 시스템은, 소의 목을 구속시키고 구속해제하도록 소 목걸이틀이 설비된 축사에서 소 먹이량을 관리하기 위한 시스템으로서, 도 3 내지 도 7에 나타낸 바와 같이, 소의 목이 소 목걸이틀에 구속시키거나 그 소 목걸이틀로부터 자유롭도록, 하기 제어 모듈의 제어 신호를 전달받아 소 목걸이틀(10)의 목 고정대(11)를 구동시키도록 구성되는 소목걸이틀 구동장치(100); 상기 소 목걸이틀(10)의 일측에 설비되어 소가 먹이를 섭취하는 상황을 검출하도록 구성되는 검출 모듈(200); 축사의 일측에 설비되는 제어반(301)에 구비되고, 상기 검출 모듈(200)로부터의 검출 신호를 전달받고, 전달받은 검출 신호에 근거하여 특정 알림 신호를 생성하여 하기 사용자 단말장치(400)로 전송하도록 하기 사용자 단말장치(400)와 통신하는 제어 모듈(300); 및 상기 제어 모듈(300)과 통신하여 상기 제어 모듈(300)로 제어 신호를 전달하도록 구성되는 사용자 단말장치(400);를 포함한다.

본 발명에서 이용되는 소 목걸이틀(10)은 소목걸이틀 구동장치(100)에 의해 소의 목이 자유롭게 드나들거나 소의 목이 소먹이통으로 내밀어진 상태에서 빠져나가지 못하게 구속시키도록 목 고정대(11)가 구성되는 구성이라면 특별히 한정되는 것은 아니다.

또한, 본 발명은 축사에 구성되는 구성부들에서 전력을 필요로 하는 구성부들에 대하여 상시 전력망을 통해 공급하거나 비상 시를 대비하여 태양광 모듈을 통해 필요 전력을 공급받도록 구성될 수 있다.

상기 소목걸이틀 구동장치(100)는 목 고정대(11)를 구동시킬 수 있는 장치라면 특별히 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 상기 소목걸이틀 구동장치(100)는 구동 방식으로서 전동 구동(모터 구동) 방식, 유압실린더 구동 방식, 이송스크류 구동 방식 등을 채용하여 구성될 수 있다.

또한, 상기 소목걸이틀 구동장치(100)는 유사시 수동으로 조작하여 구속 및 구속해제 할 수 있게 구성될 수 있으며, 리미트 스위치와 같은 안전장치가 구성되어 목 고정대(11)의 구동을 제한하도록 할 수 있다.

다음으로, 상기 검출 모듈(200)은 소가 먹이를 섭취하는 상황을 검출하도록 구성되는 것으로, 카메라 센서나 영상카메라와 같은 영상 촬영 장치로 구성되어 촬영 영상을 제어 모듈(300)로 전달하고, 이에 더하여 적외선 센서 등의 광센서를 더 포함하여 소 머리가 소 먹이통 측으로 내밀어져 있거나, 및 내밀어져 있는 상태에서 위아래의 움직임에 대한 위치를 검출하여 검출 신호를 제어 모듈(300)로 전달하도록 구성될 수 있다.

또한, 상기 검출 모듈(200)은 영상 촬영 장치와 함께 음향 검출 모듈을 더 포함하여 검출된 음향을 제어 모듈(300)로 전달하도록 구성될 수 있다.

상기 검출 모듈(200)에 포함되는 영상 촬영 장치 및 음향 검출 모듈은 일체형으로 구성될 수 있다.

다음으로, 상기 제어 모듈(300)은 축사의 일측에 설비되는 제어반(301)에 구비되고, 상기 검출 모듈(200)로부터의 검출 신호를 전달받고, 전달받은 검출 신호에 근거하여 먹이 섭취 상황을 분석 판다하여 특정 알림 신호를 생성하고, 생성된 알람 신호에 따른 알람을 하기 사용자 단말장치(400)로 전송하도록 이루어진다.

구체적으로, 상기 제어 모듈(300)은, 도 4에 나타낸 바와 같이, 상기 검출 모듈(300)의 영상 촬영 장치로부터 촬영된 촬영 영상을 전달받는 영상 수신부(310)와, 상기 음향 검출 모듈에서 검출된 음향 신호를 전달받는 음향 수신부(320)와, 상기 영상 수신부(310) 및 음향 수신부(320)에서 수신된 촬영 영상 및 음향 신호에 기반하여 먹이 섭취 상황을 분석하여 판단하는 상황 판단부(330)와, 상기 상황 판단부(330)에서 판단된 결과의 정보를 사용자 단말장치(400)로 전송하고, 그 사용자 단말장치(400)로부터 사용자 제어신호를 수신하는 통신 모듈부(340), 및 상기 통신 모듈부(340)를 통해 수신되는 사용자 제어신호에 따라 상기 소목걸이틀 구동장치(100)의 동작을 제어하여 그 소목걸이틀(10)의 목 고정대(11)가 구속 위치 또는 구속해제 위치로 구동되도록 하는 구동장치 제어부(350)를 포함한다.

상기 상황 판단부(330)는 상기 검출 모듈(200)의 촬영 영상 및/또는 광 센서의 검출 신호에 기반하여 소의 머리가 소 먹이통 측으로 나와 있는 것으로 판단하고, 판단 결과의 정보를 통신 모듈부(330)를 통해 메시지 또는 알람음의 방식으로 사용자 단말장치(400)에서 알람이 실행되도록 한다.

이때, 사용자 단말장치(400)는 목 고정대(11)의 구속 위치로의 구동을 위한 사용자 제어 신호를 입력받아 상기 통신 모듈부(340)를 통해 구동장치 제어부(350)로 전달하며, 구동장치 제어부(350)에서는 소의 목을 구속시키는(즉, 소의 목이 소 목걸이틀로부터 빠져나가지 않도록 하는) 위치로 목 고정대(11)를 구동 제어하게 된다.

또한, 상기 상황 판단부(330)는 소가 먹이 섭취를 완료하였는지 여부를 판단하며, 판단 결과의 정보를 통신 모듈부(330)를 통해 메시지 또는 알람음의 방식으로 사용자 단말장치(400)에서 알람이 실행되도록 한다.

상기 상황 판단부(330)는 목 고정대(11)의 구속 위치로의 구동 이후, 소정 시간이 경과된 다음, 상기 검출 모듈(200)을 통해 소가 먹이 섭취를 완료하였는지를 판단하게 된다.

구체적으로, 상기 상황 판단부(330)는 영상 촬영 장치 및/또는 카메라 센서나 광센서를 통한 동작 신호가 미리 설정된 동작 기준값에 상응하는지를 분석하여 먹이 섭취 완료 여부를 판단하게 된다.

이러한 동작 신호에 대한 분석은 소가 먹이 섭취를 완료할 때 머리를 위아래로 흔드는 특성에 기반하는 것으로, 움직임의 횟수를 카운트하여 일정 횟수에 도달했을 때를 미리 설정된 기준값과 비교하여 판단하게 된다.

또한, 상기 상황 판단부(330)는 음향 검출 모듈을 통해 수신된 음향 신호(예를 들면, 주파수 및/또는 음량 레벨)가 미리 설정된 울음 기준값에 상응하는 경우, 먹이 섭취가 완료된 것으로 판단하도록 이루어질 수 있다.

이러한 음향을 근거로 판단하는 것은 앞서 설명하였으므로 이에 대한 설명은 생략한다.

상기와 같이 상황 판단부(330)가 먹이 섭취가 완료된 것으로 판단되는 경우, 판단 결과의 정보를 통신 모듈부(330)를 통해 메시지 또는 알람음의 방식으로 사용자 단말장치(400)에서 알람이 실행되도록 한다.

이때, 사용자 단말장치(400)는 목 고정대(11)의 구속해제 위치로의 구동을 위한 사용자 제어 신호를 입력받아 상기 통신 모듈부(340)를 통해 구동장치 제어부(350)로 전달하며, 구동장치 제어부(350)에서는 소의 목을 구속해제시키는(즉, 소의 목이 소 목걸이틀에서 자유롭도록 하는) 위치로 목 고정대(11)를 구동 제어하게 된다.

다음으로, 상기 사용자 단말장치(400)는 상기 제어 모듈(200)과 통신하고, 관리 애플리케이션이 설치되는 단말장치라면 특별히 한정되지 않으며, 바람직하게는 스마트폰이나 태블릿 등으로 구성될 수 있으며, 도 7에서는 태블릿의 경우를 예시로 나타내고 있다.

상기 사용자 단말장치(400)의 관리 애플리케이션에는 사용자가 직접 상기 구동장치 제어부(350)의 제어를 위한 입력 명령을 행할 수 있는 수동 설정 모드를 포함하고 있으며, 이에 더하여 자동 설정 모드를 더 포함할 수 있다.

상기 자동 설정 모드로 설정되어 있는 경우, 상기 제어 모듈(300)은 상기 상황 판단부(330)에서 판단한 결과에 기반하여, 상기 구동장치 제어부(350)를 자동 제어하도록 구성되는 자동실행 제어부(360)를 더 포함한다.

상기 사용자 단말장치(400)와 상기 제어 모듈(300)의 통신 모듈부(340) 간은 공지의 무선 통신망을 통해 상호 통신된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 제어 모듈은 소울음소리의 한주기 중 소리의 크기가 최대값을 갖는 주파수 및 크기(dB)를 확인하고, 상기 확인된 주파수의 범위가 200 Hz 내지 300 Hz 사이인 것이 확인되는 경우 700 Hz 내지 900 Hz 주파수 범위에서 상기 소리의 최대값의 90% 이상인 데이터가 확인될 때 먹시 섭취가 완료된 것으로 판단한다.

음향 검출 센서는 서로 다른 위치에 배치된 복수의 음향센서들을 구비하며, 제어모듈은 상기 복수의 음향센서들을 통해 수집된 데이터들을 토대로 여러마리의 소 중 어떤 소가 먹이섭취가 완료되었는지 추론하고, 먹이섭취가 완료되었다고 판단된 소를 지정하여 사용자 단말장치에 알람을 전달할 수 있다.

또한, 제어모듈은 알람이 전달된 후 경과된 시간 및 상기 울음기준값에 해당하는 울음소리를 추가로 발생한 횟수를 이용하여 특정 소의 먹이섭취완료 판단 점수를 수치화하고, 상기 수치화한 데이터를 시각화하여 사용자 단말장치로 전송할 수 있다.

예를 들어, 도 7을 참조하면, 사용자 단말기에는 축사의 실시간 영상이 전달되고 소의 먹이섭취완료 판단 점수가 바(bar) 형태로 표시될 수 있다.

도시된 바에 따르면 소 1(20)의 울음소리와 동작에 근거한 먹이섭취완료 판단 점수가 소 2(30)의 점수보다 높게 책정되었다. 따라서, 소 1(20)의 바(21)는 전체의 2/3 정도가 채워졌으며 소 2(30)의 바(31)는 전체의 1/3 정도가 채워졌다.

본 실시예에서는 이와 같이 시각적으로 각 소의 상태를 표시하여 사용자가 어떤 소를 풀어줘야 되는지 직관적으로 확인할 수 있게 된다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 사용자 단말장치의 관리 애플리케이션은 상기 먹이섭취완료 판단 점수가 일정 점수를 넘어서는 경우 자동으로 소 목걸이틀 구속해제 명령을 전송하도록 형성될 수 있다.

수동모드에서 사용자가 바쁜 일이 있어 이미 먹이를 다 먹은 소를 장시간 풀어주지 못할 경우 소는 극심한 스트레스를 받게 될 수 있다. 따라서, 본 실시예에서는 소가 먹이를 다 먹은 것으로 판단되는 경우 특정한 조건에 따라 소 목걸이틀을 자동으로 풀어주어 예기치 못하게 소가 스트레스 받게 되는 것을 방지할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 소 목걸이틀을 이용한 소 먹이량 관리 방법 및 관리 시스템에 의하면, 소의 먹이 섭취 상황을 원격지에서 실시간으로 용이하게 관리할 수 있어 축사 운영을 스마트하게 관리할 수 있고, 소의 먹이 섭취 상황을 원격 관리함에 있어 소의 행동과 울음 소리 등을 통해 소의 먹이 섭취 상황을 판단함으로써 원격지에서의 관리 신뢰성을 향상시킬 수 있으며, 사용자 단말장치의 설정 모드 또는 현장 제어반에서의 설정 모드에 따라 자동 또는 수동으로 관리할 수 있도록 하여 관리성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

본 명세서에서 설명되는 실시 예와 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과하다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시 예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아님은 자명하다. 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시 예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

S100: 먹이섭취 판단 단계
S200: 소목걸이틀 구속 구동 단계
S300: 먹이섭취완료 판단 단계
S400: 목걸이틀 구속해제 구동 단계
S500: 통신 단계
10: 소 목걸이틀
11: 목 고정대
100: 소목걸이틀 구동장치
200: 검출 모듈
300: 제어 모듈
301: 제어반
310: 영상 수신부
320: 음향 수신부
330: 상황 판단부
340: 통신 모듈부
350: 구동장치 제어부
360: 자동실행 제어부
400: 사용자 단말장치

Claims (7)

1. 소의 목을 구속시키는 구속 위치 및 구속해제하는 구속해제 위치로 구동되는 목 고정대를 포함하는 소 목걸이틀이 설비된 축사에서 소 먹이량을 관리하기 위한 방법으로서,
   소 먹이통이 있는 측으로 소의 머리가 돌출되어 있는지 판단하는 먹이섭취 판단 단계;
   상기 먹이섭취 판단 단계에서 소의 머리가 돌출되어 있는 것으로 판단되는 경우, 상기 목 고정대를 구속 위치로 구동시키는 소목걸이틀 구속 구동 단계;
   상기 소목걸이틀 구속 구동 단계 이후, 하나 이상의 검출 모듈을 통해 소가 먹이 섭취를 완료하였는지를 판단하도록 이루어지는 먹이섭취완료 판단 단계;
   상기 먹이섭취완료 판단 단계에서 먹이 섭취가 완료된 것으로 판단되는 경우, 목 고정대를 구속해제 위치로 구동시키는 목걸이틀 구속해제 구동 단계; 및
   상기 각 단계가 사용자 단말장치로 전달되도록 통신하는 통신 단계를 포함하며,
   상기 먹이섭취 판단 단계는,
   영상 장치 및 위치 검출 센서 중 적어도 하나의 검출 신호를 통해 판단하며, 판단 결과의 정보를 사용자 단말장치로 전송하도록 이루어지며,
   상기 소 목걸이틀 구속 구동 단계 및 소 목걸이틀 구속해제 구동 단계 각각은 상기 사용자 단말장치로부터 전송되는 사용자의 제어 신호로 제어되는 것을 특징으로 하는
   소 목걸이틀을 이용한 소 먹이량 관리 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 먹이섭취완료 판단 단계는,
   상기 소 머리의 움직임을 촬영한 촬영 영상을 취득하고, 촬영 영상을 기반으로 먹이섭취 완료를 판단하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는
   소 목걸이틀을 이용한 소 먹이량 관리 방법.
3. 제2항에 있어서,
   상기 먹이섭취완료 판단 단계는,
   음향 검출 센서를 통해 검출된 음향 데이터가 미리 설정된 울음 기준값에 상응하는 경우, 먹이 섭취가 완료된 것으로 판단하도록 이루어지는 것을 더 포함하는
   소 목걸이틀을 이용한 소 먹이량 관리 방법.
4. 제3항에 있어서,
   상기 울음 기준값은,
   소울음소리의 한주기 중 소리의 크기가 최대값을 갖는 주파수 및 크기(dB)를 확인하고, 상기 확인된 주파수의 범위가 200 Hz 내지 300 Hz 사이인 것이 확인되는 경우 700 Hz 내지 900 Hz 주파수 범위에서 상기 소리의 최대값의 90% 이상인 데이터가 확인될 때 먹시 섭취가 완료된 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는
   소 목걸이틀을 이용한 소 먹이량 관리 방법.
5. 제4항에 있어서,
   음향 검출 센서는 서로 다른 위치에 배치된 복수의 음향센서들을 구비하며,
   제어모듈은 상기 복수의 음향센서들을 통해 수집된 데이터들을 토대로 여러마리의 소 중 어떤 소가 먹이섭취가 완료되었는지 추론하고, 먹이섭취가 완료되었다고 판단된 소를 지정하여 사용자 단말장치에 알람을 전달하는 것을 특징으로 하는
   소 목걸이틀을 이용한 소 먹이량 관리 방법.
6. 제5항에 있어서,
   상기 제어모듈은,
   상기 알람이 전달된 후 경과된 시간 및 상기 울음기준값에 해당하는 울음소리를 추가로 발생한 횟수를 이용하여 특정 소의 먹이섭취완료 판단 점수를 수치화하고, 상기 수치화한 데이터를 시각화하여 사용자 단말장치로 전송하는 것을 특징으로 하는
   소 목걸이틀을 이용한 소 먹이량 관리 방법.
7. 제6항에 있어서,
   영상 수신부에서 수신된 촬영 영상이 상기 사용자 단말장치로 실시간 전송되도록 이루어지고,
   상기 사용자 단말장치의 관리 애플리케이션은 상기 먹이섭취완료 판단 점수가 일정 점수를 넘어서는 경우 자동으로 소 목걸이틀 구속해제 명령을 전송하도록 형성되는 것을 특징으로 하는
   소 목걸이틀을 이용한 소 먹이량 관리 방법.
   

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