KR20210131728A - Smart defecation board for pets and method for management of the same - Google Patents

Abstract

The present invention relates to a smart defecation board for companion animals and a system, wherein a dog's health care is possible through dog's defecation. According to an embodiment of the present invention, the smart defecation board for companion animals includes: a weight measuring unit which can measure weight and defecation weight of a companion animal; a snack providing unit for providing a snack when the dog's defecation are over; a storage unit for storing the measured weight; and a communication unit for transmitting weight data stored in the storage unit to a user's mobile device.

Description

반려동물용 스마트 배변판 및 그의 관리 방법 {SMART DEFECATION BOARD FOR PETS AND METHOD FOR MANAGEMENT OF THE SAME}Smart defecation board for companion animals and management method thereof

본 발명은 반려동물용 스마트 배변판 및 그의 관리 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a smart defecation plate for companion animals and a method for managing the same.

도 1은 국내외의 반려동물 시장 규모를 나타내는 그래프이다. 농림수산식품부의 발표에 따르면 국내 반려동물 시장규모는 꾸준히 증가하고 있다. 미국 시장 또한 2019년 현재 50억 달러로 추정되는 거대한 시장규모를 갖고 있다. 시장 규모가 꾸준히 증가하며 반려동물 관련산업이 크게 발전하고 있다.1 is a graph showing the size of domestic and foreign companion animal markets. According to the announcement by the Ministry of Agriculture, Food and Rural Affairs, the domestic companion animal market is steadily increasing. The US market also has a huge market size, estimated at $5 billion in 2019. As the market size is steadily increasing, the companion animal-related industry is developing significantly.

커져가는 반려동물 시장 속에서 반려동물 용품 시장은 도 2 및 도 3과 같이 큰 폭으로 증가했다. KB경영연구소의 발표에 따르면 2017년 국내 반려동물 용품시장은 8000억원을 돌파하였다. 세부적으로는 일용품 구매, 위생제품 서비스 구매 항목이 높은 비중을 차지하며, 배변패드(일용품)을 이용한 건강관리 솔루션이 시장에서 수요가 높다는 것을 확인할 수 있었다.In the growing companion animal market, the companion animal product market has significantly increased as shown in FIGS. 2 and 3 . According to the announcement of the KB Management Research Institute, the domestic companion animal product market exceeded 800 billion won in 2017. In detail, daily necessities purchase and hygiene product service purchase items accounted for a high proportion, and it was confirmed that health care solutions using defecation pads (daily necessities) were in high demand in the market.

도 4 및 도5를 참고하면, 반려동물 가정의 80%가 반려견을 키우며, 이러한 반려견의 70%가 소형견인 것을 확인할 수 있었다.Referring to FIGS. 4 and 5 , it was confirmed that 80% of companion animal families raise dogs, and 70% of these dogs are small dogs.

도 6을 참고하면, 반려견을 키우는데 있어서, 배변 관련 불편사항과 주기적 관리(병원 방문 등 건강관리)에 관한 불편사항이 높은 것을 확인할 수 있다. 세부적으로 배변 관련 니즈에서는 도 7에 도시된 바와 같이, 제대로 된 장소에서 배변하지 않는 것과 배변패드 뒤처리에 관한 문제점이 두드러짐을 확인할 수 있다. 배변패드 뒤처리 또한 지정된 장소에서 배변하지 않고 여기저기 배변하면서 발생한 문제점으로, 근본적인 문제점은 배변훈련이 원활하게 되지 않는 것이었다.Referring to FIG. 6 , it can be seen that, in raising a dog, discomfort related to defecation and inconvenience related to periodic management (health management such as hospital visits) are high. In detail, in the defecation-related needs, as shown in FIG. 7, it can be confirmed that the problem of not defecating in the proper place and the post-processing of the defecation pad is prominent. Disposal of the toilet pad was also a problem that occurred while defecating here and there without having a bowel movement in a designated place, and the fundamental problem was that the toilet training did not go smoothly.

또한, 도 8에 도시된 바와 같이, 사용자들은 진찰비용과 거리상의 문제점 때문에 병원 방문을 불편하게 느꼈다. 이는 반려견의 병원 방문을 어렵게 하고, 갖고 있던 질병을 악화시키는 결과를 낳았다. 또한, 도 9와 같이, 병원을 방문할 경우 주기적인 건강검진을 제외하고, 배변에 관한 징후를 바탕으로 건강 이상신호를 파악, 진찰을 받는다는 것을 알 수 있었다.In addition, as shown in FIG. 8 , users felt uncomfortable visiting the hospital due to the cost of consultation and problems in distance. This made it difficult for the dog to visit the hospital and made the disease worse. In addition, as shown in FIG. 9 , it was found that, when visiting a hospital, except for periodic health checkups, health abnormal signals were identified based on signs related to defecation, and examinations were received.

본 발명은 반려견의 배변을 통해 반려견의 헬스케어가 가능한 반려동물용 스마트 배변판 및 그의 관리 방법을 제공하기 위한 것이다.The present invention is to provide a smart defecation plate for companion animals capable of health care of the dog through the bowel movement of the dog, and a method for managing the same.

본 발명의 실시예에 따른 반려동물용 스마트 배변판은 반려동물의 무게 및 배변 무게를 측정할 수 있는 무게 측정부; 반려견의 배변이 끝나면 간식을 제공하기 위한 간식 제공부; 상기 측정된 무게를 저장하는 저장부; 및 상기 저장부에 저장된 무게 데이터를 사용자의 모바일 기기로 전송하는 통신부를 포함할 수 있다.A smart defecation plate for companion animals according to an embodiment of the present invention includes: a weight measuring unit capable of measuring the weight and defecation weight of the companion animal; A snack providing unit for providing a snack when the dog's bowel movements are over; a storage unit for storing the measured weight; and a communication unit for transmitting the weight data stored in the storage unit to the user's mobile device.

본 발명은 반려견의 배변을 통해 반려견의 헬스케어가 가능한 반려동물용 스마트 배변판 및 그의 관리 방법을 제공하는 효과가 있다.The present invention has the effect of providing a smart defecation plate for companion animals capable of health care of the dog through the dog's defecation, and a method for managing the same.

도 1은 국내외 반려동물 시장 규모를 나타내는 그래프이다.
도 2는 반려동물 관련 소비지출 항목을 나타내는 그래프이다.
도 3은 반려동물 용품 시장 규모를 나타내는 그래프이다.
도 4는 국내 반려동물 양육 형태를 나타내는 그래프이다.
도 5는 반려견 견종 별 양육 비중을 나타내는 그래프이다.
도 6은 반려견 양육 관련 불편사항을 나타내는 그래프이다.
도 7은 반려견 배변 관련 불편사항을 나타내는 그래프이다.
도 8은 반려견 병원 방문시 불편사항을 나타내는 그래프이다.
도 9는 반려변의 주된 이상징후를 나타내는 그래프이다.
도 10은 본 발명에 따른 스마트 배변판의 구상도이다.
도 11 및 12는 비교예들을 나타내는 도면이다.
도 13 내지 도 16은 본 발명에 따른 스마트 배변판의 무게측정부를 나타내는 도면이다.
도 17 내지 도 19는 본 발명에 따른 스마트 배변판의 간식제공부를 나타내는 도면이다.
도 20은 본 발명에 따른 스마트 배변판의 시스템을 나타내는 플로우 차트이다.
도 21은 본 발명에 따른 스마트 배변판의 MATLAB GUI를 나타내는 도면이다.
도 22는 배변패턴 인식 알고리즘을 위한 그래프이다.
도 23 내지 도 26은 본 발명의 스마트 배변판을 나타내는 도면이다.
도 27은 본 발명에 따른 스마트 배변판의 회로 구성을 나타내는 도면이다.1 is a graph showing the size of domestic and foreign companion animal markets.
2 is a graph showing consumption expenditure items related to companion animals.
3 is a graph showing the size of the companion animal product market.
4 is a graph showing a domestic companion animal rearing form.
5 is a graph showing the proportion of parenting by dog breed.
6 is a graph showing discomfort related to dog rearing.
7 is a graph showing the discomfort related to dog bowel movement.
8 is a graph showing the inconvenience of visiting a dog hospital.
9 is a graph showing the main abnormal symptoms of the companion stool.
10 is a conceptual view of a smart bowel movement plate according to the present invention.
11 and 12 are diagrams showing comparative examples.
13 to 16 are views showing the weight measurement unit of the smart bowel movement according to the present invention.
17 to 19 is a view showing a snack providing unit of the smart bowel movement according to the present invention.
20 is a flow chart showing a system of a smart bowel movement according to the present invention.
21 is a diagram showing the MATLAB GUI of the smart toilet according to the present invention.
22 is a graph for the defecation pattern recognition algorithm.
23 to 26 is a view showing a smart bowel movement plate of the present invention.
27 is a diagram showing the circuit configuration of the smart toilet board according to the present invention.

본 명세서 또는 출원에 개시되어 있는 본 발명의 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명에 따른 실시 예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명에 따른 실시 예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서 또는 출원에 설명된 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. Specific structural or functional descriptions of the embodiments of the present invention disclosed in the present specification or application are only exemplified for the purpose of describing the embodiments according to the present invention, and the embodiments according to the present invention may be implemented in various forms. and should not be construed as being limited to the embodiments described in the present specification or application.

본 발명에 따른 실시 예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 특정실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. Since the embodiment according to the present invention may have various changes and may have various forms, specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the present specification or application. However, this is not intended to limit the embodiment according to the concept of the present invention with respect to a specific disclosed form, and should be understood to include all changes, equivalents or substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.Terms such as first and/or second may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another, for example, without departing from the scope of rights according to the inventive concept, a first component may be termed a second component, and similarly The second component may also be referred to as the first component.

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. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다. When a component is referred to as being “connected” or “connected” to another component, it is understood that the other component may be directly connected or connected to the other component, but other components may exist in between. it should be On the other hand, when it is mentioned that a certain element is "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that the other element does not exist in the middle. Other expressions describing the relationship between elements, such as "between" and "immediately between" or "neighboring to" and "directly adjacent to", should be interpreted similarly.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. The terms used herein are used only to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, terms such as "comprises" or "have" are intended to designate that the described features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof exist, and include one or more other features or numbers. , it should be understood that it does not preclude the existence or addition of steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical and scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as meanings consistent with the context of the related art, and unless explicitly defined in the present specification, they are not to be interpreted in an ideal or excessively formal meaning. .

통상적으로, 동물병원에서 초기 질병 검진 절차는 식사량, 배변 등 평소 생활에 대한 질문을 통해 상태를 확인하며, 배변의 경우 배변의 성상(Fecal score)을 확인한 이후 분변 검사를 통해 성분을 분석한다. 강아지의 건강 문제를 나타내는 대표적인 징후로는 식사량, 배변의 성상, 소변키트를 통한 검사, 입냄새 및 체온 등이 있다. 이때, 배변에 관한 데이터 중 의미 있는 것은 배변량, 배변주기 등이 의미있는 데이터로, 배변량의 경우 소화기관의 상태를 알려주는 징후가 되고, 배변주기는 스트레스의 영향을 받아 변화할 수 있으므로 중요한 요소가 된다. In general, the initial disease screening procedure in a veterinary hospital checks the condition through questions about daily life such as food amount and defecation, and in the case of defecation, the composition is analyzed through a fecal score after confirming the Fecal score. Typical signs that indicate a dog's health problems include the amount of food eaten, the nature of defecation, examination through a urine kit, bad breath, and body temperature. At this time, the most meaningful data on defecation is data on the amount of defecation and the cycle of defecation. do.

따라서, 본 발명에서는 배변량 측정이 가능하며, 간식을 통해 배변 훈련을 도울 수 있는 스마트 배변판을 제공하기로 한다. 특히, 본 발명의 스마트 배변판은 반려견의 배변 헬스케어 데이터를 수집하여 질병을 사전에 파악하고 예방하는 것이 가능하며, 배변 시 제품에서 자동으로 간식을 제공하여 배변 장소를 일정하게 유지하도록 훈련할 수 있다.Therefore, in the present invention, it is possible to measure the amount of defecation, and to provide a smart toilet plate that can help toilet training through snacks. In particular, the smart defecation plate of the present invention can collect dog's defecation health care data to identify and prevent diseases in advance, and it can be trained to automatically provide snacks from the product during defecation to keep the defecation place constant. have.

도 10은 본 발명에 따른 스마트 배변판의 구상도이다. 10 is a conceptual view of a smart bowel movement plate according to the present invention.

도 10에 도시된 바와 같이, 스마트 배변판은 무게 측정부, 제어부, 간식 제공부로 이루어질 수 있다. 무게 측정부는 로드셀 센서로 반려견과 배변의 무게를 측정해 제어부로 데이터를 보낸다. 제어부는 Arduino Uno와 MATLAB으로 구성되어 있으며, 받은 데이터를 가공하여 사용자에게 보여줌과 동시에 간식 제공부의 모터를 제어한다. 간식 제공부는 2개의 서보 모터로 이루어져 있으며, 반려견이 배변했다고 판단될 때 반려견에게 간식을 제공한다.As shown in FIG. 10, the smart bowel movement plate may be composed of a weight measurement unit, a control unit, and a snack providing unit. The weight measurement unit measures the weight of the dog and the poop with a load cell sensor and sends the data to the control unit. The control unit is composed of Arduino Uno and MATLAB, and it processes the received data and shows it to the user while controlling the motor of the snack providing unit. The snack service unit consists of two servo motors, and provides a treat to the dog when it is determined that the dog has defecated.

본 발명에 따른 스마트 배변판은 크게 헬스케어 데이터 수집과 배변 훈련의 2가지로 기능으로 구성된다. 수집하는 헬스케어 데이터는 배변의 무게, 횟수, 시간이며, 수집된 데이터 패턴의 변화를 통해 견주에게 이상 징후를 전달한다. 배변 훈련의 경우, 배변을 감지한 이후 간식을 제공한다. 반려견은 반복 학습을 통해 배변 훈련을 할 수 있으며, 간식을 통해 배변판에 대한 반려견의 거부감 또한 감소할 것이다.The smart toilet board according to the present invention is largely composed of two functions: health care data collection and toilet training. The collected health care data is the weight, frequency, and time of defecation, and it delivers abnormal symptoms to the dog owner through changes in the collected data pattern. For potty training, provide a snack after detecting a bowel movement. Dogs can be potty trained through repeated learning, and the dog's reluctance to the stool will be reduced through snacks.

스마트 배변판을 이용한 헬스케어 시스템은 먼저, 스마트 배변판 위에 배변패드를 올려 놓고, 반려견이 배변을 하면 기기가 이를 인식하여 간식을 제공하며, 무게 데이터를 기반으로, 반려견의 무게, 배변의 무게, 시간 등을 처리하여 기록하는 단계로 진행될 수 있다. 또한, 이러한 데이터는 사용자가 원할 때 어플리케이션을 통해 쉽게 접근할 수 있다.The health care system using the smart defecation plate is first put on a defecation pad on the smart defecation plate, and when the dog defecates, the device recognizes it and provides a snack. Based on the weight data, the dog's weight, It may proceed to a step of processing and recording time. In addition, such data can be easily accessed through the application when the user wants it.

도 11 및 12는 비교예들을 나타내는 도면이다.11 and 12 are diagrams showing comparative examples.

도 11에 도시된 자동 배변판은, 자동 배변 처리 기능, 자동 간식 제공 및 음성 녹음 기능을 소비자에게 제공하지만, 제품의 높이가 높아 반려견에게 편안한 배변 환경을 제공하지 못하고, 배변판 사용에 따른 위생 상의 문제점이 있다. 또한, 고가의 가격으로 사용자에게 부담을 주는 문제점이 있다. The automatic defecation plate shown in FIG. 11 provides consumers with an automatic defecation processing function, automatic snack provision and voice recording function, but due to the high product height, it cannot provide a comfortable defecation environment for dogs, There is a problem. In addition, there is a problem in that the user is burdened with an expensive price.

도 12의 소변검사 키트는 소변을 이용해 가정에서 건강검진을 시행할 수 있는 제품으로, 1개월에 1회 사용을 권장하지만, 사용자가 변려견의 질병 징후를 직접 판단하여 사용해야 하는 단점이 있다.The urine test kit of FIG. 12 is a product that can perform a health check at home using urine, and is recommended to be used once a month.

상술한 비교예들과 달리, 본 발명의 스마트 배변판은 배변패드를 사용하여 위생적인 사용이 가능하고, 배변판의 높이 및 비용측면의 부담을 적게 할 수 있다. 또한, 본 발명의 스마트 배변판은 의식적인 검사가 필요하지 않고, 연속적인 데이터를 바탕으로 건강 이상 징후를 빠르게 제공할 수 있기 때문에 사용자에게 편의성을 제공할 수 있다.Unlike the comparative examples described above, the smart defecation plate of the present invention can be used hygienically by using a defecation pad, and the burden of the height and cost of the bowel movement plate can be reduced. In addition, the smart defecation plate of the present invention does not require a conscious examination, and can provide convenience to the user because it can quickly provide health abnormalities based on continuous data.

도 13 내지 도 16은 본 발명에 따른 스마트 배변판의 무게측정부를 나타내는 도면이다. 13 to 16 are views showing the weight measurement unit of the smart bowel movement according to the present invention.

도 13 내지 도 16에 도시된 바와 같이, 본 발명의 스마트 배변판은, 반려견의 무게를 측정할 수 있는 무게 측정부를 포함할 수 있다. 무게 측정부는 3키로 짜리 로드셀 센서 4개를 포함할 수 있다. 로드셀 센서를 이용하여 무게를 얻기 위한 코드는 아래와 같다.13 to 16 , the smart defecation plate of the present invention may include a weight measuring unit capable of measuring the weight of a dog. The weighing unit may include four 3-kilo load cell sensors. The code to get the weight using the load cell sensor is as follows.

반려견의 배변 무게는 50g~200g 정도이므로, 적은 오차로 측정하는 것이 중요하다. 무게 측정의 오차를 줄이기 위해 휘어짐 및/또는 진동이 없는 아크릴 판을 적용할 수 있다.Since a dog's poop weight is about 50 to 200 g, it is important to measure it with a small error. Acrylic plates that are free from warpage and/or vibration can be applied to reduce errors in weight measurement.

로드셀 센서의 기본 원리는 센서의 가변저항이 변함에 따라 흐르는 전류의 크기를 측정하여 이를 무게로 변환시킨다. 1개가 아닌 다수의 로드셀 센서를 이용하는 경우, 전체 가변저항을 병렬로 연결시면 흐르는 전류의 크기의 합은 일정하기 때문에, 프로토타입에서 만든 것처럼 4개의 로드셀 센서를 사용할 수 있다.The basic principle of the load cell sensor is to measure the amount of current flowing as the variable resistance of the sensor changes and convert it into weight. In case of using multiple load cell sensors instead of one, if all variable resistors are connected in parallel, the sum of the magnitudes of the flowing currents is constant, so four load cell sensors can be used as made in the prototype.

도 17 내지 도 19는 본 발명에 따른 스마트 배변판의 간식제공부를 나타내는 도면이다.17 to 19 is a view showing a snack providing unit of the smart bowel movement according to the present invention.

도 17 내지 도 19에 도시된 바와 같이, 간식제공부는 아두이노 2개와 360도 회전 가능한 서보 모터를 이용해 배변이 인식되면 일정시간동안 간식을 자동으로 제공하도록 할 수 있으며, 이에 대한 코드는 아래와 같다.17 to 19 , the snack providing unit can automatically provide snacks for a certain period of time when defecation is recognized using two Arduinos and a 360-degree rotatable servo motor, and the code for this is as follows.

도 20은 본 발명에 따른 스마트 배변판의 시스템을 나타내는 플로우 차트이다.20 is a flow chart showing a system of a smart bowel movement according to the present invention.

도 20을 참고하면, MATLAB GUI를 작동시키면, Arduino와 연결된다. 이후 사용자 입력을 기다리며 사용자가 무게 측정 버튼을 누르면 센서를 통해 무게가 일정 시간 측정되고, 사용자가 기존 데이터 사용을 누르면 기존에 가지고 있던 무게 데이터 중 선택된 것을 불러온다. 이후 데이터 처리를 진행하여 배변 패턴이 인식되지 않으면 대기 상태로 돌아가고 배변 패턴이 인식되면 Arduino를 통해 서보 모터를 작동시켜 간식을 제공하고 각종 헬스케어 데이터를 기록하고 사용자에게 보여준다. 이후 다시 대기 상태로 돌아간다.Referring to FIG. 20 , when the MATLAB GUI is operated, it is connected to Arduino. After waiting for user input, if the user presses the weight measurement button, the weight is measured through the sensor for a certain period of time. After that, if the defecation pattern is not recognized by processing the data, it returns to the standby state. When the defecation pattern is recognized, the servo motor is operated through the Arduino to provide snacks, record various health care data, and show it to the user. After that, it returns to the standby state again.

도 21은 본 발명에 따른 스마트 배변판의 MATLAB GUI를 나타내는 도면이다.21 is a diagram showing the MATLAB GUI of the smart toilet according to the present invention.

도 21에 도시된 각 부분의 기능은 다음과 같다.The function of each part shown in FIG. 21 is as follows.

1은 Weight Data Plot로, 측정된 무게 데이터를 보여준다. 2는 Processed Data Plot로, 처리된 무게 데이터를 보여준다. 3은 Result Textbox로, 배변패턴 인식 여부를 알려준다. 4는 State and Index로, 현재 진행 상태와 배변 패턴이 인식된 횟수를 알려준다. 5는 Instruction Textbox로, GUI 사용에 지침을 내려 도와준다. 6은 Start Sensing Button로, 일정 시간 무게 측정을 시작한다. 7은 Process Data Button로, 측정된 무게 데이터를 처리한다. 8은 Save Data Button로, 무게 데이터를 저장한다. 9는 Reset Data Button로, 현재 무게 데이터를 지운다. 10은 Use Existing Data Button and Data Listbox로, 기존의 무게 데이터의 리스트와 이 중 선택한 무게 데이터를 불러오는 버튼이다. 11은 Pet Weight Textbox로, 측정된 반려견의 무게를 알려준다. 12는 Poop Weight Textbox로, 측정된 배변의 무게를 알려준다. 13은 Poop Time Textbox로, 배변한 시간을 시:분:초 형태로 알려준다. 14는Pet Weight Change Textbox로, 반려견 무게의 변화를 알려준다. 15는 Poop Weight Change Textbox로 배변 무게의 변화를 알려준다. 16은 Poop Time Interval Textbox로, 배변의 시간 간격을 시:분:초 형태로 알려준다. 17은 Clear All Button로 모든 데이터를 지운다. 18은 Pet Weight Plot로, 인식된 반려견 무게 데이터를 보여준다. 19는 Poop Weight Plot로, 인식된 배변 무게 데이터를 보여준다. 20은 Poop Interval Plot로, 배변 시간 간격 데이터를 보여준다.1 is a Weight Data Plot, which shows the measured weight data. 2 is a Processed Data Plot, which shows the processed weight data. 3 is the Result Textbox, indicating whether the defecation pattern is recognized. 4 is State and Index, indicating the current progress status and the number of times the bowel pattern has been recognized. 5 is the Instruction Textbox, which guides and helps you use the GUI. 6 is the Start Sensing Button, which starts weight measurement for a certain period of time. 7 is the Process Data Button, which processes the measured weight data. 8 is the Save Data Button to save the weight data. 9 is the Reset Data Button, which clears the current weight data. 10 is the Use Existing Data Button and Data Listbox, which is a button to call up the list of existing weight data and the selected weight data. 11 is the Pet Weight Textbox, which tells you the measured dog's weight. 12 is the Poop Weight Textbox, indicating the weight of the measured bowel movements. 13 is Poop Time Textbox, and it tells the time of defecation in the form of hours:minutes:seconds. 14 is the Pet Weight Change Textbox, which notifies you of changes in your dog's weight. 15, Poop Weight Change Textbox, informs you of changes in bowel weight. 16 is Poop Time Interval Textbox, which informs the time interval of defecation in the form of hours:minutes:seconds. 17 clears all data with Clear All Button. 18 is a Pet Weight Plot, showing the recognized dog weight data. 19 is a Poop Weight Plot, showing the recognized defecation weight data. 20 is a Poop Interval Plot, which shows the data for bowel time interval.

무게의 측정은 Arduino Uno와, 이에 연결된 4개의 load cell sensor에 의해 이루어진다. GUI 상에서 'Start Sensing'버튼을 클릭하면, Arduino에서 시간 데이터와 무게 데이터를 받아와 'Weight Data Plot'에 그려낸다. 또한 이 데이터를 'Save Data' 버튼을 눌러 저장할 수 있으며, 저장된 데이터를 'Use Existing Data' 버튼을 이용해 불러올 수도 있다.Weight is measured by Arduino Uno and 4 load cell sensors connected to it. If you click the 'Start Sensing' button on the GUI, time data and weight data are received from Arduino and drawn on the 'Weight Data Plot'. In addition, this data can be saved by pressing the 'Save Data' button, and saved data can also be retrieved using the 'Use Existing Data' button.

'Process Data' 버튼을 누르면 현재 가지고 있는 무게 데이터를 처리하여 배변패턴이 인식되는지 확인하고, 인식된 경우 반려견 무게 데이터, 배변 무게 데이터, 배변 시간 데이터를 처리 및 기록한다. 'Processed Data Plot'에서 초록색 점선으로 표시된 부분이 각각 반려견 무게 데이터와 배변 무게 데이터를 나타낸다. 빨간색 수직선은 각각 반려견 무게 데이터와 배변 무게 데이터가 나타난 부분을 의미한다.When the 'Process Data' button is pressed, the current weight data is processed to check whether the defecation pattern is recognized, and if recognized, the dog weight data, defecation weight data, and defecation time data are processed and recorded. In the 'Processed Data Plot', the green dotted line represents dog weight data and defecation weight data, respectively. The red vertical line indicates the portion where the dog weight data and bowel weight data are displayed, respectively.

배변 패턴이 인식될 경우 MATLAB은 Arduino에 'f'라는 문자를 전송하고, Arduino는 이 문자를 입력 받을 시, 간식 제공부의 서보 모터를 작동하여 반려견에게 간식을 제공한다.When a bowel movement pattern is recognized, MATLAB sends the letter 'f' to the Arduino, and upon receiving this letter, the Arduino operates the servo motor of the snack provider to provide treats to the dog.

앞서 처리된 데이터들은 기록되고, GUI 상 오른쪽 세 그래프에 각각 반려견 무게 데이터, 배변 무게 데이터, 배변 시간간격 데이터를 그려 사용자에게 보여준다. 이 그래프들의 빨간 점선은 각 데이터의 평균값을 의미한다.The previously processed data is recorded and shown to the user by drawing dog weight data, defecation weight data, and defecation time interval data on the three graphs on the right side of the GUI. The red dotted line in these graphs means the average value of each data.

도 22는 배변패턴 인식 알고리즘을 위한 그래프이다.22 is a graph for the defecation pattern recognition algorithm.

반려견이 제대로 기기 위에 올라가 배변을 하는 중에는 데이터의 변화가 적고, 반려견이 내려간 후 배변만 올라가 있을 때는 데이터의 변화가 거의 없으므로, 변화지점을 모두 찾되, 변화지점 사이의 거리가 가장 긴 부분을 반려동물이 배변하는 시점과, 배변만 남아있는 시점으로 판단하고, 각각의 평균 값을 반려견의 무게와 배변의 무게로 판단한다.There is little change in data while the dog is properly on the device to defecate, and there is little change in the data when the dog goes down and only defecates. It is judged as the time of defecation and the time when only defecation remains, and the average value of each is judged as the weight of the dog and the weight of defecation.

본 발명에서는 반려견의 무게와 배변의 무게에 적합한 데이터가 검출되고, 배변 무게가 반려견 무게의 일정 비율 이하일 때 배변 패턴으로 인식하도록 했다. In the present invention, data suitable for the weight of the dog and the weight of the bowel movement are detected, and when the weight of the stool is less than a certain ratio of the weight of the dog, it is recognized as a bowel movement pattern.

도 23 내지 도 26은 본 발명의 스마트 배변판을 나타내는 도면이다. 도 27은 본 발명에 따른 스마트 배변판의 회로 구성을 나타내는 도면이다.23 to 26 is a view showing a smart bowel movement plate of the present invention. 27 is a diagram showing the circuit configuration of the smart toilet board according to the present invention.

도 23 내지 도 26에 도시된 바와 같이, 스마트 배변판은 먼저 반려견이 배변을 위해 패드 위로 올라가면 작동하기 시작한다. 먼저 반려견의 무게를 측정한 후, 반려견이 배변 후 배변판을 내려가고 나면 배변의 무게를 측정한다. 이 데이터를 아두이노로 수신해 매트랩을 이용해 그래픽 인터페이스로 표현하는데, 반려견의 무게와 배변 무게의 그래프가 그려지며, 반려견 무게, 배변 무게, 배변 시간 또한 각각 그 값을 제공한다. 이때, 배변의 무게가 제대로 측정되면 서보모터가 움직여 간식을 제공한다. 축적된 데이터를 이용해 반려견의 무게 변화, 배변 무게 변화, 배변 시간 간격 변화를 나타낸다.As shown in Figures 23 to 26, the smart toilet plate starts to work when the dog first climbs on the pad to defecate. Weigh the dog first, and then measure the weight of the bowel movement after the dog descends the stool after defecation. This data is received by Arduino and expressed in a graphical interface using MATLAB. At this time, if the weight of the bowel movement is properly measured, the servo motor moves and provides snacks. The accumulated data is used to indicate the change in the dog's weight, the change in the bowel weight, and the change in the time interval between defecation.

위와 같이, 본 발명의 스마트 배변판은 반려동물의 질병 조기 진단 서비스를 제공하고 반려동물의 헬스케어 데이터를 축적할 수 있다. As described above, the smart defecation plate of the present invention can provide an early diagnosis service for diseases of companion animals and accumulate health care data of companion animals.

이상으로 해결하고자 하는 과제를 위한 다양한 실시예들이 기재되었으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자진 자라면 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 이루어질 수 있음은 명백하다.Although various embodiments for the problem to be solved above have been described, it is clear that various changes and modifications can be made within the scope of the technical idea of the present invention by those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains. .

Claims (2)

반려동물의 무게 및 배변 무게를 측정할 수 있는 무게 측정부;
반려견의 배변이 끝나면 간식을 제공하기 위한 간식 제공부;
상기 측정된 무게를 저장하는 저장부; 및
상기 저장부에 저장된 무게 데이터를 사용자의 모바일 기기로 전송하는 통신부
를 포함하는 반려동물용 스마트 배변판.
a weight measurement unit that can measure the weight and defecation weight of a companion animal;
A snack providing unit for providing a snack when the dog's bowel movements are over;
a storage unit for storing the measured weight; and
Communication unit for transmitting the weight data stored in the storage unit to the user's mobile device
A smart defecation plate for pets that includes.
반려견의 무게를 측정하는 단계;
상기 반려견이 배변판을 내려가면 배변 무게를 측정하는 단계;
상기 반려견의 무게와 반려견의 배변 무게 간의 비율에 따라 배변 패턴을 인식하고, 인식된 배변 패턴에 기초하여 반려견에게 간식을 제공하는 단계;
측정된 상기 반려견의 무게 및 배변 무게를 서버에 저장하는 단계; 및
사용자의 요청에 따라 저장된 반려견 무게 및 배변 무게에 대한 데이터를 제공하는 단계
를 포함하는 반려동물용 스마트 배변판 관리 방법.
Weighing the dog;
Measuring the weight of the bowel movement when the dog descends the stool plate;
Recognizing a bowel movement pattern according to a ratio between the weight of the dog and the weight of the dog's stool, and providing a snack to the dog based on the recognized defecation pattern;
Storing the measured weight and defecation weight of the dog in the server; and
Steps to provide data on stored dog weights and defecation weights at the user's request
A smart litter box management method for companion animals, including.

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