KR20210147858A - 반려 동물의 생체 정보를 측정하기 위한 장치 - Google Patents

반려 동물의 생체 정보를 측정하기 위한 장치 Download PDF

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Abstract

반려 동물의 생체 정보를 측정하기 위한 측정 장치가 개시된다. 측정 장치는, 반려 동물의 바이탈 사인을 측정하고, 바이탈 사인을 나타내는 바이탈 데이터를 생성하도록 구성되는 바이탈 센서, 반려 동물의 움직임을 측정하고, 움직임을 나타내는 움직임 데이터를 생성하도록 구성되는 움직임 센서, 바이탈 데이터와 움직임 데이터를 저장하도록 구성되는 메모리, 바이탈 데이터와 움직임 데이터를 외부 장치로 전송하도록 구성되는 통신 회로 및 측정 장치를 제어하도록 구성되는 컨트롤러를 포함하고, 컨트롤러는, 움직임 센서에 의해 측정된 움직임 데이터에 기초하여, 바이탈 센서의 작동 모드를 활성 모드와 비활성 모드 중 어느 하나로 제어하고, 바이탈 센서는, 비활성 모드에서 바이탈 데이터를 생성하지 않는다.

Description

반려 동물의 생체 정보를 측정하기 위한 장치{DEVICE FOR MEASURING BIOMETRIC OF COMPANION ANIMAL}
본 발명의 실시 예들은 반려 동물의 생체 정보를 측정하기 위한 장치에 관한 것이다.
최근 핵가족화 및 1인 가구의 증가로 인해, 사람들에 의해 길러지는 반려 동물의 개체수가 증가하는 추세이다. 이와 더불어, 반려 동물의 건강 상태에 대한 관심도 증가하고 있고, 관련 산업분야의 규모도 커지고 있다.
반려 동물의 건강 상태를 나타내는 생체 정보를 측정하기 위한 측정 장치가 있으나, 종래의 측정 장치는 사람을 위한 측정 장치를 반려 동물에 채용한 것이어서, 반려 동물에 적합한 측정 장치가 요구된다.
본 개시가 해결하고자 하는 과제는, 반려 동물의 생체 정보를 측정하기 위한 장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 실시 예들에 따른 반려 동물의 생체 정보를 측정하기 위한 측정 장치는, 반려 동물의 바이탈 사인을 측정하고, 바이탈 사인을 나타내는 바이탈 데이터를 생성하도록 구성되는 바이탈 센서, 반려 동물의 움직임을 측정하고, 움직임을 나타내는 움직임 데이터를 생성하도록 구성되는 움직임 센서, 바이탈 데이터와 움직임 데이터를 저장하도록 구성되는 메모리, 바이탈 데이터와 움직임 데이터를 외부 장치로 전송하도록 구성되는 통신 회로 및 측정 장치를 제어하도록 구성되는 컨트롤러를 포함하고, 컨트롤러는, 움직임 센서에 의해 측정된 움직임 데이터에 기초하여, 바이탈 센서의 작동 모드를 활성 모드와 비활성 모드 중 어느 하나로 제어하고, 바이탈 센서는, 비활성 모드에서 바이탈 데이터를 생성하지 않는다.
본 발명의 실시 예들에 따르면, 반려 동물의 생체와 관련된 생체 정보를 정확하게 측정할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 실시 예들에 따르면, 반려 동물의 움직임이 상대적으로 적을 때에는 측정 장치가 바이탈 사인을 측정하고, 움직임이 상대적으로 클 때에는 측정 장치가 바이탈 사인을 측정하지 않을 수 있으므로, 반려 동물의 상태를 정확히 나타내는 바이탈 데이터만을 취득할 수 있다. 따라서, 측정 장치의 정확도가 증가할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예들에 따르면, 반려 동물의 움직임이 상대적으로 클 때에는 바이탈 센서의 동작을 비활성화 시킬 수 있으므로, 측정 장치의 소비 전력을 감소시킬 수 있어 측정 장치의 동작 시간이 더 증가될 수 있다. 따라서, 측정 장치의 휴대성이 극대화될 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예들에 따른 진단 시스템을 나타낸다.
도 2는 본 발명의 실시 예들에 따른 측정 장치를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 실시 예들에 따른 측정 장치의 일부를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 실시 예들에 따른 컨트롤러의 작동을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예들에 따른 컨트롤러의 작동을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 예들에 따른 심박수 측정 방법을 나타내는 플로우 차트이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예들에 따른 진단 시스템을 나타낸다. 도 1을 참조하면, 진단 시스템(10)은 측정 장치(100), 사용자 단말기(200) 및 서버(300)를 포함할 수 있다.
측정 장치(100)는 반려 동물(PET)에 접촉되어, 반려 동물(PET)과 관련된 생체 데이터(BD)를 측정할 수 있다. 측정 장치(100)는 반려 동물(PET)의 가슴 또는 배 부분에 접촉될 수 있다. 예컨대, 측정 장치(100)는 반려 동물(PET)에 장착되는 하네스(harness)에 결합되어, 반려 동물(PET)의 가슴 또는 배 부분에 접촉될 수 있다. 예컨대, 측정 장치(100)는 사람의 손목밴드와 같은 웨어러블 방식과 같이, 반려 동물(PET)의 목과 가슴, 등 또는 앞다리 등을 둘러싼 줄 또는 부위를 감싸안는 천 등의 소재로 구성될 수 있다.
측정 장치(100)에 의해 수집된 생체 데이터(BD)는 반려 동물(PET)의 생체 정보를 나타낼 수 있다. 실시 예들에 따라, 생체 데이터(BD)는 반려 동물(PET)의 심박수, 혈압, 호흡수, 맥박, 온도, 가속도, 속도, 각속도 중 적어도 하나와 관련된 데이터일 수 있다.
측정 장치(100)에 의해 측정(또는 수집)된 생체 데이터(BD)는 서버(300)로 전달될 수 있다. 실시 예들에 따라, 측정 장치(100)는 생체 데이터(BD)를 서버(300)로 직접 전송하거나, 또는, 측정 장치(100)는 생체 데이터(BD)를 사용자 단말기(200)로 전송할 수 있고, 사용자 단말기(200)가 수신된 생체 데이터(BD)를 서버(300)로 전송할 수 있다.
예컨대, 측정 장치(100)는 근거리 무선 통신 또는 원거리 무선 통신을 이용하여 생체 데이터(BD)를 사용자 단말기(200) 또는 서버(300)로 전송할 수 있다.
사용자 단말기(200)는 연산 처리 기능 및 통신 기능을 갖는 단말기로서, 사용자에 의해 휴대 또는 사용되는 장치일 수 있다. 예컨대, 사용자 단말기(200)는 스마트폰, PC(personal computer), 노트북, 스마트 워치, 태블릿 또는 웨어러블 디바이스 일 수 있으나, 본 발명의 실시 예들이 이에 한정되는 것은 아니다.
사용자 단말기(200)는 측정 장치(100)로부터 전송된 생체 데이터(BD)를 수신하고, 생체 데이터(BD)를 서버(300)로 전송할 수 있다.
또한, 실시 예들에 따라, 사용자 단말기(200)는 생체 데이터(BD)를 수신하고, 수신된 생체 데이터(BD)를 이용하여 반려 동물(PET)의 상태를 나타내는 진단 결과 데이터(DRES)를 생성할 수 있다. 이 때, 사용자 단말기(200)는 저장된 평균 생체 데이터와 수집된 생체 데이터(BD)를 비교하고, 비교 결과에 따라, 반려 동물(PET)의 상태를 나타내는 진단 결과 데이터(DRES)를 생성할 수 있다. 한편, 실시 예들에 따라, 사용자 단말기(200)는 서버(300)로부터 반려 동물(PET)의 상태를 나타내는 진단 결과 데이터(DRES)를 수신할 수 있다.
사용자 단말기(200)는 반려 동물(PET)의 상태를 나타내는 진단 결과 데이터(DRES)를 사용자에게 시각적 또는 청각적으로 나타낼 수 있다.
서버(300)는 반려 동물(PET)과 관련된 생체 데이터(BD)를 수신하고, 수신된 생체 데이터(BD)를 분석하고 분석 결과를 생성할 수 있다.
실시 예들에 따라, 서버(300)는 반려 동물(PET)과 관련된 생체 데이터(BD)를 이용하여, 반려 동물(PET)의 생체 데이터와 연관된 다양한 통계 데이터를 생성할 수 있다. 통계 데이터는 생체 데이터의 정상 범위를 규정하기 위한 기준 생체 데이터를 포함할 수 있다.
서버(300)는 머신 러닝 기법과 같은 알고리즘에 기초하여, 반려 동물(PET)의 생체 데이터와 연관된 여러가지 통계 데이터를 생성할 수 있다. 예컨대, 서버(300)는 반려 동물(PET)의 평균 바이탈 사인을 계산할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
실시 예들에 따라, 서버(300)는 반려 동물(PET)과 관련된 생체 데이터(BD)를 이용하여, 반려 동물(PET)의 건강 상태를 나타내는 진단 결과 데이터(DRES)를 생성할 수 있다. 예컨대, 서버(300)는 반려 동물(PET)과 관련된 생체 데이터(BD) 및 기준 생체 데이터에 기초하여, 반려 동물(PET)의 건강 상태를 나타내는 진단 결과 데이터(DRES)를 생성할 수 있다. 예컨대, 서버(300)는 반려 동물(PET)의 건강의 이상 징후를 포함하는 진단 결과 데이터(DRES)를 생성할 수 있다.
서버(300)는 진단 결과 데이터(DRES)를 사용자 단말기(200)로 전송할 수 있다. 실시 예들에 따라, 서버(300)는 진단 결과를 사용자 단말기(200)로 전송할 수 있다. 예컨대, 서버(300)는 진단 결과와 관련된 시각적 데이터 또는 청각적 데이터를 사용자 단말기(200)로 전송할 수 있다.
서버(300)는 액세스 가능한 데이터베이스(310)와 데이터를 주고받을 수 있다. 실시 예들에 따라, 서버(300)는 데이터베이스(310)에 저장된 데이터를 리드할 수 있다.
데이터베이스(310)는 반려 동물(PET)에 대한 기준 생체 데이터를 저장할 수 있다. 예컨대, 기준 생체 데이터는 반려 동물(PET)의 정상적인 상태를 나타내는 생체 데이터일 수 있으며, 기준 바이탈 사인 및 기준 움직임 중 적어도 하나와 관련된 데이터일 수 있다.
실시 예들에 따라, 데이터베이스(310)는 반려 동물(PET)의 종류, 품종 및 신체 정보 별로 기준 생체 데이터를 매칭하여 저장할 수 있다. 예컨대, 데이터베이스(310)는 신장이 80cm, 무게가 2kg (신체 정보)인 포메라니안(품종)의 개(종류)인 반려 동물(PET)에 대한 기준 생체 데이터를 매칭하여 저장할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시 예들에 따른 측정 장치를 나타낸다. 도 2를 참조하면, 측정 장치(100)는 통신 회로(110), 바이탈 센서(120), 움직임 센서(130), 온도 센서(140), 메모리(140), 전원 회로(150) 및 컨트롤러(160)를 포함할 수 있다.
통신 회로(110)는 측정 장치(100)와 다른 장치 사이의 통신을 지원할 수 있다. 실시 예들에 따라, 통신 회로(110)는 측정 장치(100)에 의해 생성된 생체 데이터(BD)를 무선 통신 프로토콜에 따라 사용자 단말기(200)로 전송할 수 있다. 예컨대, 무선 통신 프로토콜은 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association: IrDA), UWB(Ultra-Wideband), 지그비(ZigBee), 인접 자장 통신(Near Field Communication (NFC)), 초음파 통신(Ultra Sound Communication (USC)), 가시광 통신 (Visible Light Communication (VLC)), 와이 파이(Wi-Fi), 와이 파이 다이렉트(Wi-Fi Direct) 등을 포함할 수 있으나, 본 발명의 실시 예들이 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 실시 예들에 따라, 측정 장치(100)는 생체 데이터(BD)를 무선 통신 프로토콜에 따라 서버(300)로 전송할 수도 있다.
바이탈 센서(120)는 반려 동물(PET)의 바이탈 사인(vital sign)을 측정하도록 구성될 수 있다. 바이탈 사인은 심박수, 혈압, 호흡수, 맥박 및 체온 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 바이탈 센서(120)는 측정 결과에 따라, 반려 동물(PET)의 바이탈 사인을 나타내는 바이탈 데이터를 생성할 수 있다. 예컨대, 바이탈 데이터는 심박수 데이터, 혈압 데이터, 호흡수 데이터, 맥박 데이터 및 체온 데이터 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
실시 예들에 따라, 바이탈 센서(120)는 반려 동물(PET)의 심장 소리를 측정하고, 측정된 심장 소리에 기초하여 반려 동물(PET)의 심박수를 계산할 수 있다. 예컨대, 바이탈 센서(120)는 음향 방식의 심박수 센서 또는 UWB 방식의 심박수 센서를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
예컨대, 바이탈 센서(120)는 음향을 측정하도록 구성되는 마이크로폰(microphone)(예컨대, 피에조 마이크로폰) 및 측정된 음향을 처리하도록 구성되는 프로세서를 포함할 수 있고, 프로세서는 측정된 심장 소리 중에서 특정 주파수 대 또는 특정 비트 템포(beats per minute)대의 소리를 제외한 나머지 소리를 노이즈로서 필터링함으로써, 심장 소리로부터 심박수를 계산할 수 있다.
실시 예들에 따라, 바이탈 센서(120)는 반려 동물(PET)의 횡경막 또는 복부의 가속도를 측정하고, 측정된 횡경막 또는 복부의 가속도를 분석함으로써, 반려 동물(PET)의 호흡수를 나타내는 호흡수 데이터를 생성할 수 있다. 예컨대, 바이탈 센서(120)는 UWB 방식 또는 6축 가속도 센서 방식의 호흡수 센서를 포함할 수 있으나, 본 발명의 실시 예들이 이에 한정되는 것은 아니다.
실시 예들에 따라, 바이탈 센서(120)는 반려 동물(PET)의 체온을 측정하고, 측정 결과에 따라 온도 데이터를 생성할 수 있다. 예컨대, 바이탈 센서(120)는 적외선 방식의 온도 센서를 포함할 수 있으나, 본 발명의 실시 예들이 이에 한정되는 것은 아니다.
움직임 센서(130)는 반려 동물(PET)의 가속도, 속도, 각속도 및 이동 거리 중 적어도 하나를 측정할 수 있다. 또한, 움직임 센서(130)는 측정된 가속도, 속도, 각속도 및 이동 거리 각각을 나타내는 가속도 데이터, 속도 데이터, 각속도 데이터 및 이동 거리 데이터를 생성할 수 있다.
또한, 움직임 센서(130)는 측정된 가속도, 속도, 각속도 및 이동 거리 중 적어도 하나에 기초하여 반려 동물(PET)의 움직임의 정도(예컨대, 활동량)를 계산하고, 움직임을 나타내는 움직임 데이터를 생성할 수 있다.
예컨대, 움직임 센서(130)는 속도 센서, 가속도 센서 및 자이로 센서 중 적어도 하나를 포함하는 센서 모듈로서 구성될 수 있으나, 본 발명의 실시 예들이 이에 한정되는 것은 아니다.
즉, 본 발명의 실시 예들에 따른 측정 장치(100)에 의해 생성되는 생체 데이터(BD)는 바이탈 데이터 및 움직임 데이터 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
메모리(140)는 측정 장치(100)의 작동에 필요한 데이터를 저장할 수 있다. 실시 예들에 따라, 메모리(140)는 생체 데이터(BD)를 저장할 수 있다. 예컨대, 메모리(140)는 휘발성 메모리 또는 비휘발성 메모리로 구현될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
비록 도 2에는 하나의 메모리(140)만이 도시되어 있으나, 실시 예들에 따라 측정 장치(100)는 복수의 메모리들을 포함할 수 있고, 또한, 복수의 메모리들 각각은 센서들(120, 130 및 140) 및 컨트롤러(160)와 일체로 구현될 수 있으나, 본 발명의 실시 예들이 이에 한정되는 것은 아니다.
전원 회로(150)는 측정 장치(100)의 작동에 필요한 전력을 공급할 수 있다. 실시 예들에 따라, 전원 회로(150)는 측정 장치(100)의 각 구성들(110, 120, 130, 140, 150 및 170)로 DC 전력을 공급할 수 있다.
예컨대, 전원 회로(150)는 외부로부터 공급되는 AC 전력을 DC 전력으로 변환하기 위한 AC-DC 컨버터(converter)를 포함할 수 있다. 또한, 전원 회로(150)는 DC 전력을 저장하도록 구성되는 배터리를 포함할 수 있다.
컨트롤러(160)는 측정 장치(100)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 실시 예들에 따라, 컨트롤러(160)는 센서들(120, 130 및 140)에 의해 생성된 생체 데이터(BD)를 메모리(140)로부터 리드하고, 생체 데이터(BD)를 통신 회로(110)를 통해 외부로 전송할 수 있다.
또한, 컨트롤러(160)는 전원 회로(150)를 제어할 수 있다. 실시 예들에 따라, 컨트롤러(160)는 전원 회로(150)로부터 측정 장치(100)의 각 구성들(110, 120, 130, 140, 150 및 170)로 공급되는 DC 전력을 조절하거나, DC 전력의 공급 여부를 제어할 수 있다. 즉, 전원 회로(150)는 컨트롤러(160)의 제어에 따라, 측정 장치(100)의 각 구성들(110, 120, 130, 140, 150 및 170)로 DC 전력을 공급하거나, 또는, 공급하지 않을 수 있다.
비록 도 2에는 통신 회로(110)와 컨트롤러(160)가 분리되어 도시되어 있으나, 실시 예들에 따라, 통신 회로(110)는 컨트롤러(160)와 일체로 구현될 수 있다.
한편, 반려 동물(PET)의 바이탈 사인을 측정하기 위해서는 반려 동물(PET)의 정상 상태가 필요하므로 보통 수면 또는 휴식 시간에 바이탈 사인을 측정하는 것이 바람직하다. 반대로, 반려 동물(PET)의 움직임이 큰 경우에는 바이탈 사인을 측정하지 않는 것이 바람직하며, 이 때 측정된 바이탈 사인은 반려 동물(PET)의 건강 상태를 정확하게 나타내지 못한다. 즉, 반려 동물(PET)의 움직임이 큰 경우 측정된 바이탈 사인은 활용도가 낮을 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시 예들에 따르면, 반려 동물(PET)의 움직임에 따라 측정 장치(100)에 의한 반려 동물(PET)의 바이탈 사인의 측정 동작의 수행 여부가 달라질 수 있다. 이에 따라, 반려 동물(PET)의 건강 상태를 잘 나타내는 바이탈 데이터만을 취득할 수 있다.
또한, 반려 동물(PET)의 움직임이 큰 경우 바이탈 센서(120)를 비활성화시킬 수 있으므로, 바이탈 센서(120)의 동작에 의한 전력 소모량이 감소될 수 있어, 측정 장치(100)의 동작 시간이 더 증가될 수 있다. 특히, 측정 장치(100)는 반려 동물(PET)에 직접 착용되는 웨어러블 장치이므로, 측정 장치(100)의 동작 시간이 더 증가됨에 따라, 충전 횟수가 감소되며 휴대성이 더 극대화될 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시 예들에 따른 측정 장치의 일부를 나타낸다. 도 3을 참조하면, 컨트롤러(160)는 움직임 센서(130)에 의해 생성된 움직임 데이터에 기초하여, 바이탈 센서(120)의 작동을 제어할 수 있다.
움직임 센서(130)는 반려 동물(PET)의 움직임을 측정하고, 반려 동물(PET)의 움직임을 나타내는 움직임 데이터(MVD)를 생성할 수 있다. 실시 예들에 따라, 움직임 센서(130)는 반려 동물(PET)의 속도, 가속도, 각속도 및 이동거리 중 적어도 하나를 측정하고, 측정된 적어도 하나를 나타내는 움직임 데이터(MVD)를 생성할 수 있다. 생성된 움직임 데이터(MVD)는 메모리(140)에 저장될 수 있다.
컨트롤러(160)는 움직임 데이터(MVD)에 기초하여, 바이탈 센서(120)의 작동을 제어하기 위한 작동들을 수행할 수 있다. 예컨대, 컨트롤러(160)는 움직임 데이터(MVD)에 기초하여, 바이탈 센서(120)에 의해 소모되는 전력을 감소시키기 위한 작동을 수행할 수 있다.
실시 예들에 따라, 컨트롤러(160)는 움직임 데이터(MVD)에 기초하여, 바이탈 센서(120)의 작동 모드를 활성 모드 및 비활성 모드 중 어느 하나로 설정하기 위한 제1제어 신호(CS1)를 바이탈 센서(120)로 출력할 수 있다. 바이탈 센서(120)는 제1제어 신호(CS1)에 응답하여, 활성 모드 및 비활성 모드 중 어느 하나에 따라 작동할 수 있다.
활성 모드는 바이탈 센서(120)의 바이탈 사인 측정 동작이 수행되는 (즉, 바이탈 데이터가 생성되는) 모드이고, 비활성 모드는 바이탈 센서(120)의 바이탈 사인 측정 동작이 수행되지 않는 (즉, 바이탈 데이터가 생성되지 않는) 모드일 수 있다. 이 때, 비활성 모드에서의 바이탈 센서(120)의 소비 전력은 활성 모드에서의 바이탈 센서(120)의 소비 전력보다 작을 수 있다.
실시 예들에 따라, 컨트롤러(160)는 움직임 데이터(MVD)에 기초하여, 전원 회로(150)로부터 바이탈 센서(120)로 공급되는 전력(PW)을 제어하기 위한 제2제어 신호(CS2)를 전원 회로(150)로 출력할 수 있다. 전원 회로(150)는 제2제어 신호(CS2)에 응답하여, 바이탈 센서(120)로 전력(PW)을 공급하거나, 또는, 공급하지 않을 수 있다.
예컨대, 전원 회로(150)는 바이탈 센서(120)와 연결되고, 상기 바이탈 센서(120)로 전력을 선택적으로 공급하는 스위치 회로를 포함하고, 상기 스위치 회로는 제2제어 신호(CS)에 응답하여 턴-온 및 턴-오프될 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시 예들에 따른 컨트롤러의 작동을 설명하기 위한 도면이다. 도 4를 참조하면, 움직임 데이터(MVD), 제어 신호(CS)의 레벨 및 바이탈 센서의 상태가 나타나 있다.
실시 예들에 따라, 컨트롤러(160)는 움직임 데이터(MVD)와 기준 값(REF)을 비교하고, 비교 결과에 따라 바이탈 센서(120)를 제어하기 위한 제어 신호(CS1 및 CS2; 통칭하여 CS)를 생성할 수 있다. 기준 값(REF)은 반려 동물(PET)의 바이탈 사인을 측정하기에 적합한 상태에서의 상기 반려 동물의 움직임을 나타내는 값일 수 있다.
제1구간(0~T1)에서, 움직임 센서(130)에 의해 생성된 움직임 데이터(MVD)는 기준 값(REF) 이하일 수 있다. 이 경우, 컨트롤러(160)는 움직임 데이터(MVD)와 기준 값(REF)의 비교 결과에 따라, 제1레벨(예컨대, 로우 레벨)의 제어 신호(CS)를 출력할 수 있다. 기준 값(REF)은 바이탈 사인을 측정하기에 적합한 상태에서의 반려 동물(PET)의 움직임을 나타낼 수 있다.
예컨대, 바이탈 센서(120)는 제1레벨의 제어 신호(CS)에 응답하여, 활성 모드로 작동할 수 있다. 또한, 예컨대, 전원 회로(150)는 제1레벨의 제어 신호(CS)에 응답하여, 바이탈 센서(120)로 전력(PW)을 공급할 수 있다.
즉, 움직임 센서(130)에 의해 생성된 움직임 데이터(MVD)가 기준 값(REF) 이하인 경우, 바이탈 센서(120)는 정상적으로 작동하고, 바이탈 센서(120)는 반려 동물(PET)의 바이탈 사인을 나타내는 바이탈 데이터를 생성한다.
제2구간(T1~T2)에서, 움직임 센서(130)에 의해 생성된 움직임 데이터(MVD)는 기준 값(REF)을 초과할 수 있다. 이 경우, 컨트롤러(160)는 움직임 데이터(MVD)와 기준 값(REF)의 비교 결과에 따라, 제2레벨(예컨대, 하이 레벨)의 제어 신호(CS)를 출력할 수 있다.
예컨대, 바이탈 센서(120)는 제2레벨의 제어 신호(CS)에 응답하여, 활성 모드에저 비활성 모드로 전환되어, 비활성 모드로 작동할 수 있다. 또한, 예컨대, 전원 회로(150)는 제2레벨의 제어 신호(CS)에 응답하여, 바이탈 센서(120)로 공급되는 전력(PW)을 차단할 수 있다.
즉, 움직임 센서(130)에 의해 생성된 움직임 데이터(MVD)가 기준 값(REF)을 초과하는 경우, 바이탈 센서(120)는 비활성 모드로 작동하거나 또는 작동하지 않아, 반려 동물(PET)의 바이탈 사인을 나타내는 바이탈 데이터를 생성하지 않을 수 있다.
제3구간(T2 이후)에서, 움직임 센서(130)에 의해 생성된 움직임 데이터(MVD)는 기준 값(REF) 이하일 수 있다. 이 경우, 컨트롤러(160)는 움직임 데이터(MVD)와 기준 값(REF)의 비교 결과에 따라, 제1레벨의 제어 신호(CS)를 출력할 수 있다.
마찬가지로, 움직임 센서(130)에 의해 생성된 움직임 데이터(MVD)가 기준 값(REF) 이하인 경우, 바이탈 센서(120)는 정상적으로 작동하고, 바이탈 센서(120)는 반려 동물(PET)의 바이탈 사인을 나타내는 바이탈 데이터를 생성한다.
도 4를 참조하여 설명한 바와 같이, 움직임 센서(130)에 의해 생성된 움직임 데이터(MVD)가 기준 값(REF)을 초과하는 경우, 컨트롤러(160)의 제어에 따라, 바이탈 센서(120)는 심박 데이터를 생성하지 않을 수 있고, 그 결과, 바이탈 센서(120)에 의해 소모되는 전력이 감소될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예들에 따르면, 반려 동물(PET)의 움직임이 큰 경우, 측정 장치(100)는 부정확한 바이탈 데이터를 생성하지 않을 수 있으며, 필요 없는 전력 소비를 방지함으로써 측정 장치(100)의 사용 시간이 극대화될 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시 예들에 따른 컨트롤러의 작동을 설명하기 위한 도면이다. 도 5를 참조하면, 움직임 데이터(MVD), 제어 신호(CS)의 레벨 및 바이탈 센서의 상태가 나타나 있다.
실시 예들에 따라, 컨트롤러(160)는 움직임 데이터(MVD)와 기준 값(REF)을 비교하고, 비교 결과에 따라 바이탈 센서(120)를 제어하기 위한 제어 신호(CS)를 생성할 수 있다.
예컨대, 도 5에 도시된 바와 같이, 제1구간(0~T1)에서, 움직임 센서(130)에 의해 생성된 움직임 데이터(MVD)는 기준 값(REF) 이하일 수 있다. 이 경우, 컨트롤러(160)는 움직임 데이터(MVD)와 기준 값(REF)의 비교 결과에 따라, 제1레벨(예컨대, 로우 레벨)의 제어 신호(CS)를 출력할 수 있다.
예컨대, 바이탈 센서(120)는 제1레벨의 제어 신호(CS)에 응답하여, 활성 모드로 작동할 수 있다. 또한, 예컨대, 전원 회로(150)는 제1레벨의 제어 신호(CS)에 응답하여, 바이탈 센서(120)로 전력(PW)을 공급할 수 있다.
한편, 제2구간(T1~T2)에서, 움직임 센서(130)에 의해 생성된 움직임 데이터(MVD)는 기준 값(REF)을 초과할 수 있다. 이 경우, 컨트롤러(160)는 움직임 데이터(MVD)와 기준 값(REF)의 비교 결과에 따라, 제2레벨(예컨대, 하이 레벨)의 제어 신호(CS)를 출력할 수 있다.
예컨대, 바이탈 센서(120)는 제2레벨의 제어 신호(CS)에 응답하여, 활성 모드에저 비활성 모드로 전환되어, 비활성 모드로 작동할 수 있다. 또한, 예컨대, 전원 회로(150)는 제2레벨의 제어 신호(CS)에 응답하여, 바이탈 센서(120)로 공급되는 전력(PW)을 차단할 수 있다.
제3구간(T2 이후)에서, 움직임 센서(130)에 의해 생성된 움직임 데이터(MVD)는 기준 값(REF) 이하일 수 있다. 그러나, 도 4와 달리, 움직임 데이터(MVD)는 기준 값(REF) 이하가 되더라도, 컨트롤러(160)는 제1레벨의 제어 신호(CS)를 출력하지 않을 수 있다.
도 5의 실시 예에서, 컨트롤러(160)는 움직임 데이터(MVD)가 기준 값(REF)을 초과한 정도 및 초과한 구간의 길이에 기초하여, 바이탈 센서(120)의 비활성 모드 작동 시간(IMOT)을 결정할 수 있다. 컨트롤러(160)는 제2레벨의 제어 신호(CS)가 출력된 시점으로부터 비활성 모드 작동 시간(IMOT)이 초과하면, 제1레벨의 제어 신호(CS)를 출력할 수 있다.
예컨대, 도 5에 도시된 바와 같이, 컨트롤러(160)는 움직임 데이터(MVD)가 기준 값(REF)을 초과한 구간의 면적(S2)에 기초하여, 비활성 모드 작동 시간(IMOT)을 결정할 수 있다. 즉, 본 발명의 실시 예들에 따르면, 움직임 데이터(MVD)가 기준 값(REF)을 더 많이 및 더 오랫동안 초과할수록, 바이탈 센서(120)가 비활성 모드로 작동하는 시간이 길어지게 된다. 움직임 데이터(MVD)가 기준 값(REF)을 더 많이 및 더 오랫동안 초과했다는 것은 반려 동물(PET)의 움직임이 매우 활발했다는 것이므로, 반려 동물(PET)의 상태가 정상 상태(stable status)로 돌아오기 위해 안정을 취해야 하는 시간이 더 길어지게 된다. 따라서, 더 오랜 시간 이후에 바이탈 센서(120)에 의해 측정된 바이탈 데이터가 반려 동물(PET)의 바이탈 사인을 더 정확하게 나타낼 수 있다.
예컨대, 도 4에서의 움직임 데이터(MVD)가 기준 값(REF)을 초과한 구간의 면적(S2) 보다 도 5에서의 움직임 데이터(MVD)가 기준 값(REF)을 초과한 구간의 면적(S2)이 더 작으므로, 도 4에서 보다 도 5에서의 비활성 모드 작동 시간(IMOT)이 더 길 수 있다.
실시 예들에 따라, 컨트롤러(160)는 움직임 데이터(MVD)가 기준 값(REF)을 초과한 정도 및 초과한 구간의 길이로부터 비활성 모드 작동 시간(IMOT)을 직접 계산하거나, 또는, 미리 저장된 룩업 테이블로부터 비활성 모드 작동 시간(IMOT)을 획득할 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시 예들에 따르면, 반려 동물(PET)의 움직임이 큰 경우, 측정 장치(100)는 부정확한 바이탈 데이터를 생성하지 않을 수 있으며, 필요 없는 전력 소비를 방지함으로써 측정 장치(100)의 사용 시간이 극대화될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예들에 따르면, 반려 동물(PET)의 움직임이 소정의 기준을 초과하는 경우, 움직임이 상기 기준을 초과하는 정도 및 초과하는 시간의 길이에 기초하여, 바이탈 센서(120)의 비활성 작동 시간을 결정할 수 있으므로, 더 정확한 바이탈 데이터를 획득할 수 있는 효과가 있다.
도 6은 본 발명의 실시 예들에 따른 심박수 측정 방법을 나타내는 플로우 차트이다. 도 6을 참조하여 설명된 심박수 측정 방법은 도 1을 참조하여 설명된 측정 장치(100)에 의해 수행될 수 있다. 또한, 심박수 측정 방법은 컴퓨터 판독가능한 비일시적인 저장매체에 저장된 프로그램의 형태로 구현될 수도 있다.
도 6을 참조하면, 측정 장치(100)는 반려 동물(PET)의 심장 소리를 측정하고, 심장 소리와 연관된 심장 소리 신호를 획득할 수 있다(S110).
반려 동물(PET)의 정확한 심장 소리를 측정하기 위해서는, 측정 장치(100)와 반려 동물(PET) 사이의 마찰이 일체 배제되는 것이 좋다. 그러나, 웨어러블 장치인 측정 장치(100)의 특성상 측정 장치(100)의 표면을 감싸는 소재 또는 바이탈 센서(120)에 반려 동물(PET)의 피부, 털 등이 마찰되는 소리가 가장 큰 노이즈로 발생할 수 있다. 띠라서, 목적한 바와 같이 반려 동물(PET)의 신체 내부의 특정 소리(심박 등)를 듣기 위해서는 노이즈와 같은 다른 소리와 구별되는 심박 소리의 고유한 성질을 도출하여, 이를 이용하여 노이즈를 제거해야 한다.
측정 장치(100)는 심장 소리의 물리적 특성을 이용하여 노이즈를 제거할 수 있다(S120). 실시 예들에 따라, 측정 장치(100)는 심장 소리의 물리적 특성(예컨대, 주파수 및 펄스 특성)을 이용하여 노이즈를 제거할 수 있다. 예컨대, 측정 장치(100)는 측정된 심장 소리 중에서 특정 주파수 대 또는 특정 비트 템포(beats per minute)대의 소리를 제외한 나머지 소리를 노이즈로서 필터링할 수 있다.
예컨대, 측정 장치(100)는 측정된 심장 소리의 노이즈를 제거함으로써, 심장 소리 중 10 Hz 내지 250 Hz 대 및 80 bpm 내지 100 bpm 대의 소리를 추출할 수 있다.
측정 장치(100)는 심장 소리로부터 심장 소리와 무관한 노이즈를 제거할 수 있다(S130). 예컨대, 측정 장치(100)는 오디오를 분석하는 다양한 알고리즘을 복합적으로 사용하여 노이즈를 제거할 수 있다. 예컨대, 측정 장치(100)는 드럼 전사 기술과 오디오 분리 기술과 RNN, LSTM, DBN 등의 알고리즘을 사용하여 노이즈를 제거할 수 있다.
측정 장치(100)는 노이즈가 제거된(S120 및 S130에 따라) 심장 소리를 이용하여 심박수 데이터를 생성할 수 있다(S140).
본 발명의 실시 예들에 따르면, 측정된 심장 소리의 물리적 특성을 이용하여, 노이즈가 제거된 심장 소리를 획득하고, 노이즈 제거된 심장 소리를 이용하여 심박수를 측정할 수 있으므로, 반려 동물(PET)의 심박수를 보다 더 정확히 나타내는 심박수 데이터를 생성할 수 있는 효과가 있다.
본 명세서는 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 명세서의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
10: 진단 시스템
100: 측정 장치
200: 사용자 단말기
300: 서버
310: 데이터베이스

Claims (9)

  1. 반려 동물의 생체 정보를 측정하기 위한 측정 장치에 있어서,
    상기 반려 동물의 바이탈 사인을 측정하고, 바이탈 사인을 나타내는 바이탈 데이터를 생성하도록 구성되는 바이탈 센서;
    상기 반려 동물의 움직임을 측정하고, 움직임을 나타내는 움직임 데이터를 생성하도록 구성되는 움직임 센서;
    상기 바이탈 데이터와 상기 움직임 데이터를 저장하도록 구성되는 메모리;
    상기 바이탈 데이터와 상기 움직임 데이터를 외부 장치로 전송하도록 구성되는 통신 회로; 및
    상기 측정 장치를 제어하도록 구성되는 컨트롤러를 포함하고,
    상기 컨트롤러는,
    상기 움직임 센서에 의해 측정된 움직임 데이터에 기초하여, 상기 바이탈 센서의 작동 모드를 활성 모드와 비활성 모드 중 어느 하나로 제어하고,
    상기 바이탈 센서는, 상기 비활성 모드에서 상기 바이탈 데이터를 생성하지 않는,
    측정 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 바이탈 센서는,
    상기 반려 동물과 접촉되어 상기 반려 동물의 심장 소리를 측정하도록 구성되는 마이크로폰; 및
    상기 마이크로폰에 의해 측정된 심장 소리를 처리함으로써, 상기 반려 동물의 심박수를 나타내는 심박수 데이터를 생성하도록 구성되는 프로세서를 포함하는,
    측정 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 프로세서는,
    측정된 심장 소리 중에서 특정 주파수 대 또는 특정 비트 템포(beats per minute)대의 소리를 제외한 나머지 소리를 노이즈로서 필터링함으로써, 상기 심박수 데이터를 생성하는,
    측정 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 움직임 센서는,
    상기 반려 동물의 속도, 가속도 및 각속도 중 적어도 하나를 측정하고, 상기 적어도 하나를 나타내는 움직임 데이터를 생성하는,
    측정 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 활성 모드에서의 상기 바이탈 센서의 소비 전력은 상기 비활성 모드에서의 상기 바이탈 센서의 소비 전력보다 큰,
    측정 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 컨트롤러는,
    상기 움직임 데이터와 바이탈 사인을 측정하기에 적합한 상태에서의 상기 반려 동물의 움직임을 나타내는 기준 값을 비교하고,
    상기 움직임 데이터가 상기 기준 값을 초과할 때, 상기 바이탈 센서의 작동 모드를 상기 비활성 모드로 제어하는,
    측정 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 움직임 데이터가 상기 기준 값을 초과할 때, 상기 바이탈 센서의 작동 모드를 상기 비활성 모드로 제어하기 위한 제1제어 신호를 상기 바이탈 센서로 출력하고,
    상기 바이탈 센서는,
    상기 제1제어 신호에 응답하여, 상기 비활성 모드로 작동하는,
    측정 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 측정 장치는 상기 바이탈 센서로 전력을 공급하도록 구성되는 전원 회로를 더 포함하고,
    상기 컨트롤러는,
    상기 움직임 데이터가 상기 기준 값을 초과할 때, 상기 전원 회로로부터 상기 바이탈 센서로의 전력 공급을 차단하기 위한 제2제어 신호를 상기 전원 회로로 출력하고,
    상기 전원 회로는,
    상기 제2제어 신호에 응답하여 상기 바이탈 센서로의 전력 공급을 차단하는,
    측정 장치.
  9. 제6항에 있어서, 상기 컨트롤러는,
    상기 움직임 데이터가 상기 기준 값을 초과하는 정도 및 상기 기준 값을 초과하는 구간의 길이 중 적어도 하나에 기초하여, 상기 바이탈 센서가 상기 비활성 모드로 작동하는 비활성 모드 작동 시간을 결정하고,
    상기 비활성 모드 작동 시간이 경과된 후, 상기 바이탈 센서의 작동 모드를 상기 활성 모드로 제어하는,
    측정 장치.

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