KR101804187B1 - 쓰레기 분리수거 시스템, 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 투입된 쓰레기에 의해 발생하는 음성의 주파수 값주파수 값으로써 투입된 쓰레기를 보다 정확하게 분리할 수 있도록 하는 쓰레기 분리수거 장치 및 방법을 제공한다. 또한, 본 발명은 쓰레기 분리수거 장치에 의해 자동 분리되는 쓰레기에 관한 처리 데이터를 중앙서버 또는 단말 장치에 실시간으로 제공함으로써 보다 효율적으로 쓰레기 처리장을 관리할 수 있도록 하는 쓰레기 분리수거 시스템을 제공한다.

Description

쓰레기 분리수거 시스템, 장치 및 방법{SYSTEM, APPARATUS AND METHOD FOR SEPARATE GARBAGE COLLECTION}
본 발명은 쓰레기 분리수거 시스템, 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 하나 이상의 센서를 이용하여 투입되는 쓰레기를 자동으로 분류할 수 있는 쓰레기 분리수거 시스템, 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 생활 쓰레기는 쓰레기봉투에 넣어 배출하는 일반 쓰레기와 재활용할 수 있는 종이류 쓰레기, 플라스틱(plastic)류 쓰레기, 캔(can)류 쓰레기, 병류 쓰레기 등으로 구분할 수 있다.
환경오염을 방지하고 자원 재활용을 도모하기 위해, 가정이나 직장, 학교 등에서는 쓰레기들을 폐기할 쓰레기와 재활용할 수 있는 쓰레기로 각각 분리하여 배출하고 있다.
이를 위해, 여러 개의 쓰레기통을 설치하여 일반 쓰레기, 종이, 플라스틱, 캔, 병 등으로 분류하여 버리도록 하고 있으나, 쓰레기통 모양이 비슷하여 착각에 의해 또는 무심결에 아무 통에 버리게 되는 경우가 많아 분리수거가 잘 이루어지기 어려운 문제가 있다. 이로 인해, 엄청난 양의 쓰레기를 다시 분리해야 하므로 시간과 비용의 낭비가 초래되고, 악취로 인한 고통이 발생하는 등 여러 문제점이 있었다. 특히, 학교 등에서의 아이들은 분리수거의 개념을 잘 모르거나, 실천하려는 마음이 약하여 위와 같은 문제점이 더 크게 발생하고 있다.
그뿐만 아니라, 여러 개의 쓰레기통을 배치하는 것은 재정상, 공간상, 미관상 그 활용도가 좋지 않다는 문제점이 있었고, 특히, 쓰레기 처리장 같은 대규모 시설에서의 쓰레기 분리는 막대한 노동력과 인건비가 소모된다는 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위해, 투입되는 쓰레기의 중량에 따라 쓰레기를 자동 분리하는 기술이 제시된 바 있다. 하지만, 쓰레기의 투입 경로나 쓰레기를 투입하는 외력의 세기 등 기타 여러 요인에 의해 쓰레기의 중량이 정확하게 검출되지 않아 오차가 발생하는 문제점이 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2005-0096693호
본 발명은 투입된 쓰레기에 의해 발생하는 음성의 주파수 값을 분석함으로써 투입된 쓰레기를 보다 정확하게 분리할 수 있도록 하는 쓰레기 분리수거 장치 및 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 쓰레기 분리수거 장치에 의해 자동 분리되는 쓰레기에 관한 처리 데이터를 중앙서버 또는 단말 장치에 실시간으로 제공함으로써 보다 효율적으로 쓰레기 처리장을 관리할 수 있도록 하는 쓰레기 분리수거 시스템을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 쓰레기 분리수거 장치는 투입구에 투입된 쓰레기와 충돌판의 충돌에 의해 발생하는 음성을 검출하는 음성검출부; 및 상기 음성검출부에 의해 검출된 음성의 주파수 값 및 미리 설정된 기준 값에 기초하여 상기 투입된 쓰레기가 이동할 수거통을 결정하고, 상기 투입된 쓰레기가 결정된 수거통으로 이동하도록 제 2 분류기를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
상기 투입구에 투입된 쓰레기를 검출하는 투입검출부; 상기 투입된 쓰레기가 금속 물질인지 검출하는 금속검출부; 및 상기 투입된 쓰레기를 제 1 수거통으로 이동시키거나 또는 상기 충돌판으로 낙하시키는 제 1 분류기를 더 포함할 수 있고, 상기 제어부는, 상기 투입된 쓰레기가 금속 물질인 경우 상기 투입된 쓰레기가 상기 제 1 수거통으로 이동하도록, 그리고 상기 투입된 쓰레기가 금속 물질이 아닌 경우 상기 투입된 쓰레기가 상기 충돌판으로 낙하하도록 상기 제 1 분류기를 제어할 수 있다.
상기 제어부는 상기 투입검출부, 상기 금속검출부 및 상기 음성검출부로부터 수신되는 신호 중 적어도 하나에 기초하여 처리 데이터를 생성하고, 생성된 처리 데이터를 통신부를 통해 중앙서버 또는 단말 장치에 송신할 수 있고, 상기 처리 데이터는 쓰레기 처리량에 관한 정보, 쓰레기 분류 결과에 관한 정보 및 상기 기준 값에 관한 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 기준 값은 상기 중앙서버 또는 상기 단말 장치로부터 수신되는 설정 데이터에 기초하여 재설정될 수 있다.
상기 제어부는 상기 제 1 분류기를 제어하기 위한 제 1 제어부 및 상기 제 2 분류기를 제어하기 위한 제 2 제어부를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 쓰레기 분리수거 시스템은 하나 이상의 분리수거 장치; 상기 하나 이상의 분리수거 장치와 통신가능하게 연결되는 중앙서버; 및 상기 중앙서버와 통신가능하게 연결되는 하나 이상의 단말 장치를 포함하고, 상기 하나 이상의 분리수거 장치는, 투입구에 투입된 쓰레기를 검출하는 투입검출부; 상기 투입된 쓰레기가 금속 물질인지 검출하는 금속검출부; 상기 투입된 쓰레기를 제 1 수거통 또는 충돌판으로 낙하시키는 제 1 분류기; 상기 투입된 쓰레기와 상기 충돌판의 충돌에 의해 발생하는 음성을 검출하는 음성검출부; i) 상기 투입된 쓰레기가 금속 물질인 경우, 상기 투입된 쓰레기가 상기 제 1 수거통으로 이동하도록 상기 제 1 분류기를 제어하고, ii) 상기 투입된 쓰레기가 금속 물질이 아닌 경우, 상기 투입된 쓰레기가 상기 충돌판으로 낙하하도록 상기 제 1 분류기를 제어하고, 상기 음성검출부에 의해 검출된 음성의 주파수 값 및 미리 설정된 기준 값에 기초하여 상기 투입된 쓰레기가 이동할 수거통을 결정하고, 상기 투입된 쓰레기가 결정된 수거통으로 이동하도록 제 2 분류기를 제어하며, 그리고 iii) 상기 투입검출부, 상기 금속검출부 및 상기 음성검출부로부터 수신되는 신호 중 적어도 하나에 기초하여 처리 데이터를 생성하는 제어부; 및 상기 제어부에 의해 생성된 처리 데이터를 상기 중앙서버 또는 상기 단말 장치에 송신하는 통신부를 포함할 수 있다.
상기 중앙서버는 상기 하나 이상의 분리수거 장치로부터 수신되는 처리 데이터를 이용하여 종합 처리 데이터를 생성하고, 생성된 종합 처리 데이터를 상기 하나 이상의 단말 장치에 송신할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 쓰레기 분리수거 방법은 투입구에 투입된 쓰레기를 검출하는 단계; 상기 투입된 쓰레기가 금속 물질인지 검출하는 단계; 상기 투입된 쓰레기가 금속 물질인 경우 상기 투입된 쓰레기를 제 1 수거통으로 이동시키고, 상기 투입된 쓰레기가 금속 물질이 아닌 경우 상기 투입된 쓰레기를 충돌판으로 낙하시키는 제 1 분류 단계; 상기 투입된 쓰레기와 상기 충돌판의 충돌에 의해 발생하는 음성을 검출하는 단계; 및 검출된 음성의 주파수 값 및 미리 설정된 기준 값에 기초하여 상기 투입된 쓰레기가 이동할 수거통을 결정하고, 상기 투입된 쓰레기를 결정된 수거통으로 이동시키는 제 2 분류 단계; 및 상기 제 1 분류 단계 및 상기 제 2 분류 단계에서 사용된 적어도 하나의 검출신호에 기초하여 처리 데이터를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 투입된 쓰레기에 의해 발생하는 음성을 분석하여 쓰레기를 자동 분리함으로써 쓰레기의 모양이나 중량과 상관없이 쓰레기를 정확하게 분리할 수 있다. 이처럼, 투입된 쓰레기를 보다 정확하게 분리할 수 있게 되면, 별도의 선별 작업이나 후처리 작업에 소모되는 비용 및 인력을 효과적으로 절감할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 분리수거 장치로부터 실시간으로 제공되는 처리 데이터를 이용하여 쓰레기 처리장을 관리할 수 있기 때문에 보다 효율적으로 쓰레기 처리 과정을 관리할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 쓰레기 분리수거 시스템의 구성을 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 쓰레기 분리수거 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 쓰레기 분리수거 장치의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 쓰레기 분리수거 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 쓰레기 분리수거 방법의 동작 흐름을 도시한 순서도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 쓰레기 분리수거 시스템에서 단말 장치에 출력되는 처리 데이터의 일 예를 도시한 도면이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 설명하고자 한다. 그러나 이는 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.
제2, 제1 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
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 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "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.
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 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 쓰레기 분리수거 시스템의 구성을 도시한 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 쓰레기 분리수거 시스템은 복수의 분리수거 장치(100), 중앙서버(200) 및 복수의 단말 장치(300)를 포함한다.
분리수거 장치(100)는 중앙서버(200)와 통신가능하게 연결되고, 중앙서버(200)는 단말 장치(300)와 통신가능하게 연결된다. 본 실시예는 분리수거 장치(100)와 단말 장치(300)가 중앙서버(200)를 통해 연결되는 경우를 예시하지만, 분리수거 장치(100)와 단말 장치(300)가 중앙서버(200)의 개입 없이 직접 연결될 수도 있다.
분리수거 장치(100)는 각각의 쓰레기 처리장에 설치되어 자동으로 분리수거를 수행하고 그와 관련된 처리 데이터를 중앙서버(200) 또는 단말 장치(300)에 송신한다. 이때, 처리 데이터의 송신은 실시간으로 이루어질 수 있고, 미리 결정된 시간 간격으로 주기적으로 이루어질 수도 있다. 분리수거 장치(100)의 구체적인 구성과 동작에 관해서는 도 2 내지 도 4를 참조하여 후술한다.
중앙서버(200)는 분리수거 장치(100)로부터 수신되는 처리 데이터를 저장하고, 이를 단말 장치(300)에 제공할 수 있다. 이 경우, 중앙서버(200)는 처리 데이터를 적절히 가공, 처리 및 편집하여 단말 장치(300)에 제공할 수도 있다. 즉, 중앙서버(200)는 복수의 분리수거 장치(100)로부터 수신되는 처리 데이터에 기초하여 종합 처리 데이터를 생성할 수 있고, 종합 처리 데이터는 지역별 분리수거 장치(100)의 쓰레기 처리 관련 비교정보, 분리수거 장치(100)의 지역별 위치정보 및 이용현황 등을 포함할 수 있다. 중앙서버(200)는 웹 사이트를 통해 서비스를 제공하는 웹 서버, 클라우드 서비스를 제공하는 클라우드 서버 등 분리수거 장치(100)와 단말 장치(300) 사이에서 서버 역할을 수행할 수 있는 기타 다양한 종류의 서버를 포함할 수 있다.
단말 장치(300)는 중앙서버(200)로부터 처리 데이터를 수신할 수 있고, 사용자로부터 설정 데이터를 입력받아 중앙서버(200)에 송신할 수 있다. 단말 장치(300)는 중앙서버(200)로부터 제공된 처리 데이터를 출력하기 위한 출력부(미도시) 및 사용자로부터 설정 데이터를 입력받기 위한 입력부(미도시)를 포함할 수 있다. 여기서, 설정 데이터는 분리수거 장치(100)에 대해 설정된 값들(예를 들어, 기준 값)을 변경하도록 하는 명령을 포함할 수 있다. 단말 장치(300)는 스마트폰, 스마트 워치나 밴드 등의 웨어러블 디바이스(wearable device), 태블릿(tablet), 데스크톱(desktop), 랩탑(laptop), PDA(Personal Digital Assistance), 셀룰러폰 등 다양한 전자 기기를 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 쓰레기 분리수거 장치의 구성을 도시한 블록도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 쓰레기 분리수거 장치의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 쓰레기 분리수거 장치(100)는 투입검출부(110), 금속검출부(120), 음성검출부(130), 제 1 구동부(141), 제 2 구동부(142), 제어부(150), 통신부(160), 메모리부(170) 및 입출력부(180)를 포함할 수 있다.
투입검출부(110)는 투입구(101)에 투입되는 쓰레기를 검출하여 검출신호를 생성하고, 이를 제어부(150)에 송신한다. 투입검출부(110)는 제 1 거치대(111)에 설치되어 투입구(101)에 투입되는 쓰레기의 존재 여부를 검출할 수 있고, 물체와의 거리 측정값에 기초하여 물체의 존재 여부를 검출할 수 있는 초음파센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 투입검출부(110)는 투입된 쓰레기가 존재함을 나타내는 검출신호를 제어부(150)에 송신할 수 있다. 투입검출부(110)는 근접센서나 광센서 등 기타 물체의 존재 여부를 검출할 수 있는 다양한 센서를 포함할 수도 있다.
금속검출부(120)는 투입구(101)에 투입된 쓰레기가 금속 물질인지를 검출하여 검출신호를 생성하고, 이를 제어부(150)에 송신한다. 금속검출부(120)는 제 2 거치대(121)에 설치되어 투입된 쓰레기가 금속 물질인지 검출할 수 있고, 자기장 측정값에 기초하여 투입된 쓰레기가 금속 물질인지 비금속 물질인지 판단할 수 있다. 예를 들어, 금속검출부(120)는 투입된 쓰레기가 캔류나 고철류인 경우 투입된 쓰레기가 금속 물질임을 나타내는 검출신호를 제어부(150)에 송신할 수 있고, 투입된 쓰레기가 병류나 플라스틱류 등 비금속 물질인 경우 투입된 쓰레기가 비금속 물질임을 나타내는 검출신호를 제어부(150)에 송신할 수 있다. 이러한 금속검출부(120)는 물체의 금속 여부를 검출할 수 있는 다양한 센서를 포함할 수 있다.
음성검출부(130)는 쓰레기가 충돌판(131)에 낙하함에 따라 발생하는 음성을 검출하여 음성신호를 생성하고, 이를 제어부(150)에 송신한다. 음성검출부(130)는 쓰레기와 충돌판(131)의 충돌에 의해 발생하는 음성을 검출할 수 있는 적절한 위치에 설치될 수 있고, 마이크로폰(microphone)을 포함할 수 있다.
제 1 구동부(141)와 제 2 구동부(142)는 제어부(150)로부터 수신되는 제어신호에 의해 제 1 기어(141a)와 제 2 기어(142a)를 각각 구동함으로써 제 1 분류기(141b) 및 제 2 분류기(142b)를 각각 동작시킨다. 제 1 구동부(141) 및 제 2 구동부(142)는 모터(미도시)로 구현될 수 있다.
예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 제 1 기어(141a)는 제 1 분류기(141b)를 수평방향으로 이동시켜 투입된 쓰레기를 제 1 수거통(191)으로 이동시키거나 충돌판(131)으로 낙하시킬 수 있다. 마찬가지로, 제 2 기어(142a)는 제 2 분류기(142b)를 수평방향으로 이동시켜 충돌판(131)에 낙하된 쓰레기를 제 2 수거통(192) 또는 제 3 수거통(193)으로 이동시킬 수 있다. 참고로, 도 3은 제 2 분류기(142b)가 우측으로 이동하여 쓰레기를 제 3 수거통(193)으로 이동시킨 모습을 도시하고 있다.
제어부(150)는 투입검출부(110)와 금속검출부(120)로부터 수신되는 검출신호 및 음성검출부(130)로부터 수신되는 음성신호 중 적어도 하나에 기초하여 제 1 구동부(141) 또는 제 2 구동부(142)를 제어하여 투입된 쓰레기를 복수의 수거통(190) 중 어느 하나의 수거통(191, 192 또는 193)으로 이동시킨다.
제어부(150)는 투입검출부(110)로부터 쓰레기가 존재한다는 검출신호가 수신되는 경우, 금속검출부(120)로부터 수신되는 검출신호를 확인한다.
만약, 금속검출부(120)로부터 쓰레기가 금속 물질임을 나타내는 검출신호가 수신되는 경우, 제어부(150)는 제 1 구동부(141)를 제어하여 제 1 분류기(141b)를 좌측으로 이동시킴으로써 투입된 쓰레기를 제 1 수거통(191)으로 이동시킬 수 있다. 이 경우, 제 1 수거통(191)은 캔류 또는 고철류 쓰레기 수거통일 수 있다.
반면, 금속검출부(120)로부터 쓰레기가 비금속 물질임을 나타내는 검출신호가 수신되는 경우, 제어부(150)는 제 1 구동부(141)를 제어하여 제 1 분류기(141b)를 우측으로 이동시킴으로써 투입된 쓰레기를 충돌판(131)으로 낙하시킬 수 있다.
이때, 제어부(150)는 음성검출부(130)로부터 수신되는 음성신호의 주파수 값을 분석하고, 이 주파수 값을 미리 설정된 기준 값과 비교하여 투입된 쓰레기의 성분과 쓰레기가 이동할 수거통을 결정할 수 있다. 쓰레기의 구성 성분에 따라 충돌판(131)과의 충돌에 의해 발생하는 음성의 주파수 값이 다르다. 즉, 병류 쓰레기 또는 플라스틱류 쓰레기가 충돌판(131)과 각각 충돌할 때 발생하는 음성의 주파수 대역은 서로 다르다. 따라서, 각각의 구성 성분에 대응하는 주파수 값 범위들을 미리 기준 값으로 설정하면, 검출된 음성신호의 주파수 값에 따라 투입된 쓰레기가 병류 쓰레기인지 플라스틱류 쓰레기인지 또는 캔류 쓰레기인지를 결정할 수 있다.
충돌판(131)의 재질이나 성분은 실험이나 시뮬레이션 등을 토대로 쓰레기 분류에 적합하도록 다양하게 선택될 수 있고, 기준 값을 구성하는 각각의 구성 성분에 대응하는 주파수 값 범위들은 분류하고자 하는 쓰레기의 구성 성분이나 요구되는 분류 정확도 등 기타 설계 사양에 따라 다양하게 설정될 수 있다.
이와 같이, 제어부(150)는 음성검출부(130)로부터 수신되는 음성신호의 주파수 값에 따라 투입된 쓰레기가 병류 쓰레기 또는 플라스틱류 쓰레기 중 어느 하나라고 결정할 수 있고, 이 결정에 따라 제 2 구동부(142)를 제어하여 제 2 분류기(142b)를 좌측 또는 우측으로 이동시킴으로써 투입된 쓰레기를 제 2 수거통(192) 또는 제 3 수거통(193)으로 이동시킬 수 있다. 이 경우, 제 2 수거통(192)은 병류 쓰레기 수거통일 수 있고, 제 3 수거통(193)은 플라스틱류 쓰레기 수거통일 수 있다.
이러한 분류를 수행한 후, 제어부(150)는 처리 데이터를 생성할 수 있다. 구체적으로, 제어부(150)는 투입검출부(110) 및 금속검출부(120)로부터 수신되는 검출신호 또는 음성검출부(130)로부터 수신되는 음성신호 중 적어도 하나에 기초하여 쓰레기 처리량에 관한 정보, 쓰레기 분류 결과에 관한 정보 및 기준 값에 관한 정보 등을 포함하는 처리 데이터를 생성할 수 있다. 전술한 바와 같이, 처리 데이터는 중앙서버(200) 또는 단말 장치(300)에 제공되어 쓰레기 처리장 관리에 사용될 수 있다.
통신부(160)는 제어부(150)에 의해 생성된 처리 데이터를 중앙서버(200) 또는 단말 장치(300)에 송신한다. 통신부(160)는 이더넷(Ethernet), LAN(Local Area Network) 등의 유선통신을 이용하거나, CDMA, WCDMA, 3G, LTE, LTE-A 등의 이동통신 또는 WiFi, Bluetooth, NFC, Zigbee 등의 근거리 무선통신을 이용하여 처리 데이터를 송신할 수 있다.
메모리부(170)는 제어부(150)에 의해 생성되는 처리 데이터를 저장할 수 있다. 메모리부(170)는 하드디스크, SSD(Solid State Disk), eMMC(embedded Multi Media Card), RAM, ROM, 플래시(flash) 메모리 등 다양한 형태의 저장 매체를 포함할 수 있다.
입출력부(180)는 제어부(150)에 의해 생성된 처리 데이터를 출력하거나 사용자로부터 설정 데이터를 입력받을 수 있다. 즉, 분리수거 장치(100)에 대해 설정된 값들을 변경하기 위한 설정 데이터는 단말 장치(300)로부터 중앙서버(200)를 통해 수신될 수도 있지만, 분리수거 장치(100)의 입출력부(180)를 통해 직접 입력될 수도 있다.
이러한 메모리부(170) 및 입출력부(180)는 설계 사양 등에 따라 선택적으로 포함될 수 있다(즉, 분리수거 장치(100)에 포함되지 않을 수도 있다).
이와 같이, 본 발명에 따르면, 투입된 쓰레기에 의해 발생하는 음성을 분석하여 쓰레기를 자동 분리함으로써 쓰레기의 모양이나 중량과 상관없이 쓰레기를 정확하게 분리할 수 있다. 투입된 쓰레기를 보다 정확하게 분리할 수 있게 되면, 별도의 선별 작업이나 후처리 작업에 소모되는 비용 및 인력을 효과적으로 절감할 수 있다.
한편, 도 2 및 도 3은 투입검출부(110) 및 금속검출부(120)를 이용하여 쓰레기를 1차 분류하는 구성과 음성검출부(130)를 이용하여 쓰레기를 2차 분류하는 구성을 포함하지만, 음성검출부(130)만을 이용하여 쓰레기를 한번에 분류하는 것도 가능할 것이다. 즉, 투입구(101)에 투입되는 쓰레기는 곧바로 충돌판(130)으로 낙하할 수 있고, 충돌에 의해 발생하는 음성에 기초하여 투입된 쓰레기의 구성 성분 및 이동할 수거통이 결정될 수 있다. 이 경우, 쓰레기가 이동가능한 수거통은 3개 이상일 수 있고, 전술한 실시예를 토대로 제 2 기어(142a) 및 제 2 분류기(142b)의 구조를 일부 변경하여 적용할 수 있을 것이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 쓰레기 분리수거 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
한편, 도 2에서는 하나의 제어부(150)가 제 1 구동부(141) 및 제 2 구동부(142)를 모두 제어하는 것으로 예시하였지만, 도 4에 도시된 바와 같이, 제어부(150)가 2개 이상의 독립적인 제어부 즉, 제 1 제어부(151) 및 제 2 제어부(152)로 구성될 수도 있다.
제 1 제어부(151)는 투입검출부(110) 및 금속검출부(120)로부터 수신되는 검출신호에 기초하여 제 1 구동부(141)를 제어하는 1차 분류의 기능을 수행할 수 있고, 제 2 제어부(152)는 음성검출부(130)로부터 수신되는 음성신호에 기초하여 제 2 구동부(142)를 제어하는 2차 분류의 기능을 수행할 수 있다.
이 경우, 제 1 제어부(151) 및 제 2 제어부(152)는 각각 아두이노(Arduino) 또는 라즈베리파이(Raspberry Pi)를 이용하여 구현될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 쓰레기 분리수거 방법의 동작 흐름을 도시한 순서도이다.
도 5를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 쓰레기 분리수거 방법을 설명하면, 먼저 제어부(150)는 투입검출부(110)로부터 수신되는 검출신호에 기초하여 투입구(101)에 쓰레기가 투입되는지 판단한다(S410).
만약, 쓰레기가 투입된 것으로 판단되면, 제어부(150)는 금속검출부(120)로부터 수신되는 검출신호에 기초하여 투입된 쓰레기가 금속 물질인지 판단한다(S420).
투입된 쓰레기가 금속 물질인 것으로 판단되면, 제어부(150)는 제 1 구동부(141)를 제어하여 투입된 쓰레기를 제 1 수거통(191)으로 이동시킬 수 있다(S425).
반면, 투입된 쓰레기가 금속 물질이 아닌 것으로 판단되면, 제어부(150)는 제 1 구동부(141)를 제어하여 투입된 쓰레기를 충돌판(131)으로 낙하시키고, 음성검출부(130)를 이용하여 쓰레기와 충돌판(131)의 충돌에 의해 발생하는 음성신호를 검출한다(S440).
이후, 제어부(150)는 검출된 음성신호의 주파수 값 및 미리 설정된 기준 값에 기초하여 투입된 쓰레기가 이동할 수거통을 결정하고(S450), 결정 결과에 따라 제 2 구동부(142)를 제어하여 쓰레기를 결정된 수거통으로 이동시킨다(S460). 예를 들어, 제어부(150)는 투입된 쓰레기가 병류 쓰레기인 것으로 판단되면, 제 2 구동부(142)를 제어하여 투입된 쓰레기를 제 2 수거통(192)으로 이동시키고, 투입된 쓰레기가 플라스틱류 쓰레기인 것으로 판단되면, 제 2 구동부(142)를 제어하여 투입된 쓰레기를 제 3 수거통(193)으로 이동시킬 수 있다.
쓰레기의 분류 이후, 제어부(150)는 처리 데이터를 생성 또는 갱신하여 중앙서버(200)에 송신할 수 있다(S470). 이때, 제어부(150)는 처리 데이터를 실시간으로 송신할 수도 있고, 주기적으로 송신할 수도 있으며, 송신 주기는 설계 사양 등에 따라 다양하게 선택될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 쓰레기 분리수거 시스템에서 단말 장치에 출력되는 처리 데이터의 일 예를 도시한 도면이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 분리수거 장치(100)에 의해 생성된 처리 데이터는 중앙서버(200)를 통해 또는 직접 단말 장치(300)에 제공되어 단말 장치(300)의 출력부에 출력될 수 있다. 이 경우, 처리 데이터 또는 종합 처리 데이터는 단말 장치(300)에 설치된 소프트웨어 또는 애플리케이션 등의 GUI를 통해 사용자에게 제공될 수 있고, 사용자는 단말 장치(300)의 입력부를 통해 원하는 데이터를 선택, 변경하거나 설정 데이터를 입력할 수도 있다.
예를 들어, 서브메뉴(301, 302, 303)는 출력하고자 하는 처리 데이터를 선택하기 위한 서브메뉴, 설정 데이터를 입력받기 위한 서브메뉴 등을 나타낼 수 있고, 정보영역(310)에는 디폴트 처리 데이터 또는 선택된 처리 데이터가 표시될 수 있고, 차트영역(320)에는 디폴트 처리 데이터 또는 선택된 처리 데이터에 대한 그래프 등이 표시될 수 있다.
일 실시예에서, 서브메뉴(301, 302, 303)는 각각 "처리량 통계", "처리정보" 및 "작동제어"로 구성될 수 있다. 사용자가 "처리량 통계"를 선택할 경우 정보영역(310) 및 차트영역(320)에는 종류별 처리 데이터가 표시될 수 있고, 다른 지역의 분리수거 장치(100)의 처리 데이터와의 비교 데이터가 표시될 수도 있다. 또한, 사용자가 "처리정보"를 선택할 경우, 정보영역(310) 및 차트영역(320)에는 여러 지역에 설치되어 있는 분리수거 장치(100)들의 위치정보 및 이용현황 등이 표시될 수 있다. 사용자가 "작동제어"를 선택할 경우, 분리수거 장치(100)에 대해 설정된 값들을 변경하기 위한 설정 데이터를 입력받기 위한 폼(form)이 표시될 수 있다.
한편, 도 6은 3개의 서브메뉴(301, 302, 303)와 1개의 정보영역(310) 및 1개의 차트영역(320)을 예시하고 있지만, 서브메뉴, 정보영역 및 차트영역 또는 다른 영역들의 인터페이스 구성은 다양한 방식과 디자인으로 정의 및 구현될 수 있다.
이처럼, 본 발명에 따르면, 분리수거 장치(100)로부터 실시간으로 제공되는 처리 데이터를 이용하여 쓰레기 처리장을 관리할 수 있기 때문에 보다 효율적으로 쓰레기 처리 과정을 관리할 수 있다.
본 명세서에서 사용된 음성, 음성검출부, 음성신호는 소리, 소리검출부, 소리신호로 변경되는 것이 바람직하다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100 : 분리수거 장치 101 : 투입구
110 : 투입검출부 111 : 제 1 거치대
120 : 금속검출부 121 : 제 2 거치대
130 : 음성검출부 131 : 충돌판
141 : 제 1 구동부 141a : 제 1 기어 141b : 제 1 분류기
142 : 제 2 구동부 142a : 제 2 기어 142b : 제 2 분류기
150 : 제어부 151 : 제 1 제어부 152 : 제 2 제어부
160 : 통신부
170 : 메모리부
180 : 입출력부
190 : 수거통
191 : 제 1 수거통 192 : 제 2 수거통 193 : 제 3 수거통
200 : 중앙서버
300 : 단말 장치
301, 302, 303 : 서브메뉴
310 : 정보영역
320 : 차트영역

Claims (8)

  1. 쓰레기 분리수거 장치에 있어서,
    투입구에 투입된 쓰레기와 충돌판의 충돌에 의해 발생하는 소리를 검출하는 소리검출부;
    상기 투입구에 투입된 쓰레기를 검출하는 투입검출부;
    상기 투입된 쓰레기가 금속 물질인지 검출하는 금속검출부;
    상기 투입된 쓰레기를 제 1 수거통으로 이동시키거나 또는 상기 충돌판으로 낙하시키는 제 1 분류기; 및
    상기 소리검출부에 의해 검출된 소리의 주파수 값 및 미리 설정된 기준 값에 기초하여 상기 투입된 쓰레기가 이동할 수거통을 결정하고, 상기 투입된 쓰레기가 결정된 수거통으로 이동하도록 제 2 분류기를 제어하는 제어부를 포함하며,
    상기 제어부는,
    상기 투입된 쓰레기가 금속 물질인 경우 상기 투입된 쓰레기가 상기 제 1 수거통으로 이동하도록, 그리고 상기 투입된 쓰레기가 금속 물질이 아닌 경우 상기 투입된 쓰레기가 상기 충돌판으로 낙하하도록 상기 제 1 분류기를 제어하고,
    상기 제어부는,
    상기 투입검출부, 상기 금속검출부 및 상기 소리검출부로부터 수신되는 신호 중 적어도 하나에 기초하여 처리 데이터를 생성하고, 생성된 처리 데이터를 통신부를 통해 중앙서버 또는 단말 장치에 송신하며,
    상기 처리 데이터는 쓰레기 처리량에 관한 정보, 쓰레기 분류 결과에 관한 정보 및 상기 기준 값에 관한 정보 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 기준 값은 상기 중앙서버 또는 상기 단말 장치로부터 수신되는 설정 데이터에 기초하여 재설정되는,
    쓰레기 분리수거 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 제 1 분류기를 제어하기 위한 제 1 제어부 및 상기 제 2 분류기를 제어하기 위한 제 2 제어부를 포함하는,
    쓰레기 분리수거 장치.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
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