KR102071021B1 - Smart Washer and Method for Separating Impurities of Laundry Using the Same - Google Patents

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김도엽
김유민
김지연
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정종우
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Abstract

A smart washing machine and a laundry foreign substance separating method using the same learn image data in various shapes, such as waste paper, paper, bills, earphones, electronic cigarettes and USBs, which are difficult to be distinguished before washing by applying a deep learning technique in advance, detect an X-ray image penetrated to laundry, and compare the same to learning data learned in advance, thereby easily distinguishing the presence or absence of foreign substances in the laundry.

Description

스마트 세탁기 및 이를 이용한 세탁물의 이물질을 구분하는 방법{Smart Washer and Method for Separating Impurities of Laundry Using the Same}Smart Washer and Method for Separating Impurities of Laundry Using the Same}

본 발명은 세탁기에 관한 것으로서, 특히 세탁 전 구별하기 힘든 휴지, 종이, 지폐, 이어폰, 전자담배, USB 등의 여러 형태의 영상 데이터를 딥 러닝 기법을 적용하여 사전에 학습하고, 세탁물에 투과된 엑스레이 영상을 검출하여 사전에 학습된 학습 데이터와 비교함으로써 세탁물의 이물질 포함 여부를 판별하는 스마트 세탁기 및 이를 이용한 세탁물의 이물질을 구분하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a washing machine, and in particular, various types of image data such as tissues, paper, bills, earphones, electronic cigarettes, USB, etc., which are difficult to distinguish before washing, are pre-learned by applying a deep learning technique, and the X-rays transmitted through the laundry The present invention relates to a smart washing machine for determining whether a laundry contains a foreign substance by detecting an image and comparing the learning data with previously learned data, and a method of distinguishing a foreign substance of a laundry using the same.

세탁기는 옷이나 이불 등을 세탁할 때 주머니에 이어폰, 전자담배 등의 금속물질, 지폐, 옷 등 물에 잘 젖는 물건을 세탁물에서 미처 제거하지 못했을 경우 금속 제품이 고장나거나 세탁물에 종이가 달라붙어 오염되는 문제가 발생할 수 있다.When washing clothes or blankets, if a machine that does not remove wet objects such as earphones, e-cigarettes, banknotes, or clothes from the laundry is contaminated by metal products or paper sticks to the laundry, Can cause problems.

특히, 종이나 휴지와 같은 물에 젖는 물건인 경우, 세탁 과정에서 분해되어 세탁기 필터에 달라붙어 필터의 수명을 단축시키며, 다음 세탁 시 이물질 일부가 떨어져 나와 세탁물에 달라붙는 문제가 발생한다.In particular, in the case of water-soaked items such as paper or tissue paper, it is decomposed during the washing process and adheres to the washing machine filter to shorten the life of the filter, and when the next washing, a part of the foreign matter comes off and sticks to the laundry.

일반 가정의 경우, 세탁기를 가동 시 이물질을 사전에 걸러낼 방법은 수작업으로 일일이 뒤져보는 방법 이외에 별다른 방법이 존재하지 않는다.In general households, there is no way to filter out foreign substances in advance when the washing machine is running.

이어폰, 전자담배, USB의 전자 제품은 세탁물과 함께 세탁 시 제품 손상 및 세탁 과정에서 세탁물을 손상시킬 수 있다.Electronic products such as earphones, e-cigarettes and USB can be damaged when washing with laundry and damage during the washing process.

지폐의 경우, 세탁으로 인해 손상되는 정도에 따라 은행에서 보상되기도 하지만, 대부분의 손상된 지폐는 보상되지 않고 재활용되는 경우가 더 많으며, 손해 비용이 연간 수백억원 이상 발생되고 있다.In the case of bills, banks are compensated according to the degree of damage caused by laundering, but most damaged bills are recycled without compensation.

한국 등록특허번호 제10-1292892호Korean Patent No. 10-1292892

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 세탁 전 구별하기 힘든 휴지, 종이, 지폐, 이어폰, 전자담배, USB 등의 여러 형태의 영상 데이터를 딥 러닝 기법을 적용하여 사전에 학습하고, 세탁물에 투과된 엑스레이 영상을 검출하여 사전에 학습된 학습 데이터와 비교함으로써 세탁물의 이물질 포함 여부를 판별하는 스마트 세탁기 및 이를 이용한 세탁물의 이물질을 구분하는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.In order to solve such a problem, the present invention is to learn in advance by applying a deep learning technique of various types of image data, such as tissue, paper, bills, earphones, electronic cigarette, USB, etc., difficult to distinguish before washing, and transmitted to the laundry It is an object of the present invention to provide a smart washing machine for determining whether a laundry contains a foreign substance by detecting the X-ray image and comparing the previously learned learning data with a foreign object.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 스마트 세탁기는,Smart washing machine according to the characteristics of the present invention for achieving the above object,

세탁기의 외관을 형성하는 세탁기 본체;A washing machine body forming an appearance of the washing machine;

내부에 물을 수용하도록 상기 세탁기 본체의 내부에 수용되는 원통형 구조를 가지는 터브;A tub having a cylindrical structure accommodated inside the washing machine body to receive water therein;

상기 터브의 내부에 배치되고, 회전축을 통해 드럼 구동용 모터로부터 회전력을 전달받아 회전되고 물과 공기가 통과할 수 있도록 복수의 관통공이 형성된 원통형 구조를 가지는 드럼;A drum disposed inside the tub and having a cylindrical structure in which a plurality of through holes are formed to rotate while receiving rotational force from a drum driving motor through a rotating shaft and allow water and air to pass therethrough;

상기 터브의 상부면 일측에 장착되어 하부 방향으로 엑스레이를 조사하여 상기 관통공을 통해 세탁물에 투과되는 엑스레이 발생부;An X-ray generating unit mounted on one side of the upper surface of the tub and radiating X-rays in a downward direction to be transmitted to the laundry through the through-holes;

상기 터브의 하부면 일측에 장착되어 상기 세탁물에 투과된 엑스레이를 검출하여 엑스레이 영상을 생성하는 엑스레이 검출부; 및An X-ray detector mounted on one side of a lower surface of the tub to detect an X-ray transmitted through the laundry to generate an X-ray image; And

상기 엑스레이 검출부로부터 검출된 엑스레이 영상을 수신하는 경우, 상기 수신한 엑스레이 영상을 신경망의 인식 모델에 의해 학습된 학습 데이터와 비교하여 상기 세탁물의 이물질 포함 여부를 판별하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.When receiving the X-ray image detected from the X-ray detection unit, it characterized in that it comprises a control unit for determining whether the laundry contains foreign matter by comparing the received X-ray image with the training data learned by the recognition model of the neural network.

본 발명의 특징에 따른 스마트 세탁기는,Smart washing machine according to a feature of the present invention,

세탁기의 외관을 형성하는 세탁기 본체;A washing machine body forming an appearance of the washing machine;

내부에 물을 수용하도록 상기 세탁기 본체의 내부에 수용되는 원통형 구조를 가지는 터브;A tub having a cylindrical structure accommodated inside the washing machine body to receive water therein;

상기 터브의 내부에 배치되고, 회전축을 통해 구동모터로부터 회전력을 전달받아 회전되고 물과 공기가 통과할 수 있도록 복수의 관통공이 형성된 원통형 구조를 가지는 회전조;A rotating tank disposed inside the tub and having a cylindrical structure in which a plurality of through-holes are formed to be rotated by receiving rotational force from a driving motor through a rotating shaft and allow water and air to pass therethrough;

상기 세탁기 본체의 상부면에 형성되어 세탁물이 투입되는 투입구가 형성되고 상기 투입구를 개폐하는 도어;A door formed on an upper surface of the washing machine body to form an inlet through which laundry is input, and to open and close the inlet;

상기 도어의 하부면 일측에 장착되어 하부 방향으로 엑스레이를 조사하여 세탁물에 투과되는 엑스레이 발생부;An X-ray generator mounted on one side of the lower surface of the door and radiating X-rays in a downward direction to penetrate laundry

상기 터브의 하부면 일측에 장착되어 상기 세탁물을 투과한 엑스레이를 검출하여 엑스레이 영상을 생성하는 엑스레이 검출부; 및An X-ray detector mounted on one side of the lower surface of the tub to detect an X-ray passing through the laundry to generate an X-ray image; And

상기 엑스레이 검출부로부터 검출된 엑스레이 영상을 수신하는 경우, 상기 수신한 엑스레이 영상을 신경망의 인식 모델에 의해 학습된 학습 데이터와 비교하여 상기 세탁물의 이물질 포함 여부를 판별하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.When receiving the X-ray image detected from the X-ray detection unit, it characterized in that it comprises a control unit for determining whether the laundry contains foreign matter by comparing the received X-ray image with the training data learned by the recognition model of the neural network.

본 발명의 특징에 따른 스마트 세탁기를 이용한 세탁물의 이물질을 구분하는 방법은,Method for separating foreign matters of the laundry using a smart washing machine according to the characteristics of the present invention,

세탁기의 도어를 개방하고, 세탁물을 상기 세탁기의 내부에 투입하는 단계;Opening a door of the washing machine and putting laundry into the washing machine;

상기 세탁기 본체의 일측에 형성된 스캔 버튼으로부터 상기 세탁물에 포함된 이물질을 스캔하라는 시작 제어 신호를 제어부에서 수신하는 단계;Receiving a start control signal from the scan button formed at one side of the washing machine main body to scan a foreign matter included in the laundry at the controller;

상기 제어부는 상기 세탁기의 내부 상단에 설치된 엑스레이 발생부에서 엑스레이를 조사하도록 제어하고, 상기 세탁기의 내부 상단에 설치된 엑스레이 검출부를 제어하여 상기 세탁물을 투과한 엑스레이 영상을 검출하도록 제어하는 단계;The control unit controls to irradiate the X-rays from the X-ray generating unit installed on the upper inside of the washing machine, and to control the X-ray detection unit installed on the inner top of the washing machine to detect the X-ray image transmitted through the laundry;

상기 제어부는 상기 검출된 엑스레이 영상을 수신하는 경우, 신경망 처리장치와 연동하여 상기 수신한 엑스레이 영상을 신경망의 인식 모델에 의해 학습된 학습 데이터와 비교하여 상기 세탁물의 이물질 포함 여부를 판별하는 단계; 및When the control unit receives the detected X-ray image, the control unit compares the received X-ray image with training data learned by a recognition model of a neural network in cooperation with a neural network processing device to determine whether the laundry contains foreign materials; And

상기 제어부는 상기 수신한 엑스레이 영상이 이물질로 판단되는 경우, 상기 세탁기의 일측에 형성된 디스플레이부에 상기 수신한 엑스레이 영상을 출력하고, 상기 세탁기의 일측에 형성된 스피커를 통해 세탁물의 이물질을 제거하라는 알람 메시지를 출력하도록 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.If the received X-ray image is determined to be a foreign matter, the controller outputs the received X-ray image to a display unit formed on one side of the washing machine, and an alarm message to remove the foreign matter of laundry through the speaker formed on one side of the washing machine. It characterized in that it comprises a step of controlling to output.

전술한 구성에 의하여, 본 발명은 세탁 전 구별하기 힘든 휴지, 종이, 지폐, 이어폰, 전자담배, USB 등의 여러 형태의 영상 데이터를 딥 러닝 기법을 적용하여 사전에 학습하고, 엑스레이 영상으로 검출된 데이터를 학습 데이터와 비교하여 세탁 전 이물질을 구분할 수 있어 세탁물의 이물질 포함 여부를 용이하게 판별하는 효과가 있다.According to the above-described configuration, the present invention learns in advance various types of image data such as tissue paper, paper, bills, earphones, electronic cigarette, USB, etc., which are difficult to distinguish before washing by applying a deep learning technique, and is detected as an X-ray image. By comparing the data with the learning data, it is possible to distinguish foreign matters before washing, and thus there is an effect of easily determining whether the laundry contains foreign substances.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 세탁물의 이물질을 구분하는 스마트 세탁기의 외형을 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 스마트 세탁기의 터브와 드럼의 구조를 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 스마트 세탁기의 터브와 드럼을 결합한 모습을 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 엑스레이 발생부, 드럼 및 엑스레이 검출부의 구성을 나타낸 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 스마트 세탁기의 내부 구성을 간략하게 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 스마트 세탁기를 이용하여 세탁물의 이물질을 구분하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 스마트 세탁기의 엑스레이 발생부의 구성을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 세탁물의 이물질을 구분하는 스마트 세탁기의 구성을 나타낸 단면도이다.
1 is a perspective view showing the appearance of a smart washing machine that separates the foreign matter of the laundry according to the first embodiment of the present invention.
2 is a perspective view showing the structure of the tub and the drum of the smart washing machine according to the first embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view illustrating a tub and a drum of the smart washing machine according to the first embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view illustrating a configuration of an X-ray generator, a drum, and an X-ray detector according to a first embodiment of the present invention.
5 is a view briefly illustrating an internal configuration of a smart washing machine according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram illustrating a method of classifying foreign matters in a laundry using a smart washing machine according to a first embodiment of the present invention.
7 is a diagram illustrating a configuration of an X-ray generator of a smart washing machine according to a second embodiment of the present invention.
8 is a cross-sectional view showing the configuration of a smart washing machine that separates the foreign matter of the laundry according to the third embodiment of the present invention.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is said to "include" a certain component, it means that it can further include other components, except to exclude other components unless specifically stated otherwise.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 세탁물의 이물질을 구분하는 스마트 세탁기의 외형을 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 스마트 세탁기의 터브와 드럼의 구조를 나타낸 사시도이고, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 스마트 세탁기의 터브와 드럼을 결합한 모습을 나타낸 단면도이고, 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 엑스레이 발생부, 드럼 및 엑스레이 검출부의 구성을 나타낸 단면도이고, 도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 스마트 세탁기의 내부 구성을 간략하게 나타낸 도면이다.1 is a perspective view showing the external appearance of a smart washing machine that separates the foreign matter of the laundry according to the first embodiment of the present invention, Figure 2 is a perspective view showing the structure of the tub and drum of the smart washing machine according to the first embodiment of the present invention 3 is a cross-sectional view illustrating a tub and a drum of a smart washing machine according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a configuration of an x-ray generating unit, a drum, and an x-ray detecting unit according to the first embodiment of the present invention. 5 is a cross-sectional view illustrating an internal configuration of a smart washing machine according to a first embodiment of the present invention.

본 발명의 제1 실시예에 따른 세탁물의 이물질을 구분하는 스마트 세탁기(100)는 세탁기의 외관을 형성하는 하우징인 세탁기 본체(101)와, 내부에 물을 수용하도록 상기 세탁기 본체(101)의 내부에 장착되고, 세탁수가 저장되는 원통형 구조를 가지는 터브(102)와, 상기 터브(102)의 내부에 배치되고, 회전축(미도시)을 통해 드럼 구동용 모터(107)로부터 회전력을 전달받아 회전되고, 그 내부에 세탁물이 투입되는 드럼(103)과, 상기 드럼(103)의 내부로 공급되는 공기를 가열하는 히터(104)와, 상기 히터(104)에 의해 가열된 열풍을 드럼(103)의 내부로 공급하는 유로를 이루는 덕트(105)와, 상기 히터(104)에 의해 가열된 열풍을 드럼(103)의 내부로 강제 송풍하는 송풍팬(106) 및 드럼(103)에 동력을 전달하여 드럼(103)이 회전하게 되는 드럼 구동용 모터(107)를 포함한다.The smart washing machine 100 for separating foreign matters from laundry according to the first embodiment of the present invention includes a washing machine body 101 which is a housing forming an exterior of the washing machine, and an inside of the washing machine body 101 to accommodate water therein. Is mounted on the tub 102 having a cylindrical structure in which the wash water is stored, and disposed inside the tub 102, is rotated by receiving a rotational force from the drum drive motor 107 through a rotating shaft (not shown) The drum 103 into which the laundry is put, the heater 104 for heating the air supplied into the drum 103, and the hot air heated by the heater 104 are supplied to the drum 103. The duct 105 constituting the flow path to be supplied to the inside, and the hot air heated by the heater 104 to the blower fan 106 and the drum 103 for forcibly blowing the drum 103 to the power to transfer the drum And a drum driving motor 107 to which the 103 is rotated.

드럼 구동용 모터(107)는 드럼(103)을 회전하게 하여 드럼(103) 내에 담긴 세탁물의 세탁 및 탈수가 이루어지도록 한다.The drum driving motor 107 rotates the drum 103 so that washing and dehydration of the laundry contained in the drum 103 can be performed.

세탁기 본체(101)의 전면에는 세탁물을 수용하도록 그 전방에 형성되는 개구를 가지는 세탁물이 투입되는 투입구(108)가 형성되고, 상기 투입구(108)의 주변에 투입구(108)를 개폐하는 도어(109)가 장착된다.The front of the washing machine body 101 is formed with an inlet opening 108 through which the laundry having an opening formed in front thereof to accommodate the laundry, and a door 109 for opening and closing the inlet 108 around the inlet 108. ) Is mounted.

세탁기 본체(101)의 상부면 일측에는 세탁물에 포함된 이물질을 스캔하라는 시작 제어 신호를 생성하는 스캔 버튼(110)과, 이물질로 판단된 인식 결과를 영상으로 출력하는 디스플레이부(111)와, 세탁물의 이물질을 제거하라는 알람 메시지를 출력하는 스피커(112)를 포함한다.On one side of the upper surface of the washing machine body 101, a scan button 110 for generating a start control signal for scanning a foreign substance contained in the laundry, a display unit 111 for outputting a recognition result determined as a foreign substance as an image, and laundry It includes a speaker 112 for outputting an alarm message to remove the foreign matter.

드럼(103)은 원통형 구조로 형성되어 전후 방향으로 길게 배치되고, 전면 및 후면이 개방되어 있고, 회전축을 통해 드럼 구동용 모터(107)로부터 회전력을 전달받아 회전 가능한 드럼 몸체(103a)와, 드럼 몸체(103a)의 전면 중앙에 드럼(103) 내에 세탁물을 투입될 수 있도록 투입구(108)가 형성된다.The drum 103 is formed in a cylindrical structure and is disposed long in the front-rear direction, the front and the rear are open, and the drum body 103a rotatable by receiving rotational force from the drum driving motor 107 through the rotating shaft, and the drum Inlet 108 is formed in the center of the front surface of the body 103a so that laundry can be put into the drum 103.

드럼 몸체(103a)는 물, 공기, 엑스레이가 통과할 수 있도록 복수의 관통공(103b)이 일정 간격마다 형성된다.The drum body 103a has a plurality of through holes 103b formed at regular intervals so that water, air, and X-rays can pass therethrough.

엑스레이 발생부(120)는 부드러운 곡선의 호형 형태로 형성되고, 터브(102)의 상부면 일측에 장착되어 하부 방향으로 엑스레이(X-Ray)를 조사한다.The X-ray generating unit 120 is formed in the shape of a smooth curved arc, and is mounted on one side of the upper surface of the tub 102 to irradiate X-rays in the lower direction.

엑스레이 발생부(120)는 제어부(140)의 제어에 따라 엑스레이를 생성하여 하단에 형성된 복수의 엑스레이 튜브(121)를 통해 발사한다. 각각의 엑스레이 튜브(121)는 드럼 몸체(103a)의 각 관통공(103b)에 일직선 상에 배치되어 있다.The X-ray generator 120 generates an X-ray under the control of the controller 140 and launches the light through the plurality of X-ray tubes 121 formed at the bottom thereof. Each X-ray tube 121 is disposed in line with each through hole 103b of the drum body 103a.

터브(102)의 상부면 일측에는 엑스레이 발생부(120)가 설치되는 영역이 투명 재질의 면으로 형성되어 엑스레이가 통과하도록 한다.On one side of the upper surface of the tub 102, an area in which the X-ray generator 120 is installed is formed of a transparent material so that the X-ray passes.

엑스레이 발생부(120)는 엑스레이 튜브(121)를 통해 엑스레이를 발사하여 드럼 몸체(103a)의 관통공(103b)을 통과하여 드럼(103) 내의 세탁물에 조사된다.The X-ray generator 120 emits X-rays through the X-ray tube 121 and passes through the through-hole 103b of the drum body 103a to be irradiated to the laundry in the drum 103.

엑스레이 검출부(130)는 부드러운 곡선의 호형 형태로 형성되고, 터브(102)의 하부면 일측에 장착되어 드럼(103) 내에 세탁물에 조사된 엑스레이를 검출한다.The X-ray detection unit 130 is formed in the shape of a smooth curved arc, mounted on one side of the lower surface of the tub 102 detects the X-ray irradiated to the laundry in the drum (103).

터브(102)의 하부면 일측에는 엑스레이 검출부(130)가 장착되는 영역이 투명 재질의 면으로 형성되어 세탁물에 투과된 엑스레이를 검출하여 엑스레이 영상을 생성한다.A region on which the X-ray detector 130 is mounted is formed at one side of the bottom surface of the tub 102 by using a transparent material to detect an X-ray transmitted through the laundry to generate an X-ray image.

엑스레이 검출부(130)는 엑스레이가 조사되는 영역 내에 이물질이 존재하게 되면, 이물질 부분에서 엑스레이가 흡수되어 제대로 통과하지 못하므로 검출된 엑스레이 영상을 제어부(140)로 전송한다.When the foreign matter exists in the area where the X-ray is irradiated, the X-ray detector 130 transmits the detected X-ray image to the controller 140 because the X-ray is absorbed by the foreign material and does not pass properly.

제어부(140)는 엑스레이 검출부(130)로부터 검출된 엑스레이 영상을 수신하는 경우, 수신한 엑스레이 영상을 딥 러닝 학습부(152)로 전송하고, 딥 러닝 학습부(152)로부터 엑스레이 영상의 이물질 포함 여부를 나타내는 결과 데이터를 수신한다.When the controller 140 receives the detected X-ray image from the X-ray detector 130, the controller 140 transmits the received X-ray image to the deep learning learner 152, and includes the foreign material of the X-ray image from the deep learning learner 152. Receive result data indicating

제어부(140)는 수신한 결과 데이터가 이물질로 판단된 경우, 세탁기 본체(101)의 디스플레이부(111)에 해당 이물질로 판단된 이물질 영상 데이터를 출력하고, 스피커(112)를 통해 세탁물의 이물질을 제거하라는 알람 메시지를 출력하도록 제어한다.If the received data is determined to be a foreign substance, the controller 140 outputs the foreign substance image data determined as the foreign substance to the display unit 111 of the washing machine main body 101, and provides a foreign substance of the laundry through the speaker 112. Controls to output alarm message to remove.

제어부(140)는 스캔 버튼(110)으로부터 시작 제어 신호를 수신하는 경우, 엑스레이 발생부(120)의 전원을 구동하여 엑스레이를 조사하고, 엑스레이 검출부(130)의 전원을 구동하여 세탁물에 투과된 엑스레이를 검출하도록 제어한다.When the controller 140 receives the start control signal from the scan button 110, the controller 140 drives the power of the X-ray generator 120 to irradiate the X-rays, and drives the power of the X-ray detector 130 to transmit the X-rays to the laundry. Control to detect.

본 발명의 제1 실시예에 따른 신경망 처리장치(150)는 이물질 데이터 저장부(151), 딥 러닝 학습부(152), 판별부(153) 및 학습부(154)를 포함한다.The neural network processing apparatus 150 according to the first embodiment of the present invention includes a foreign material data storage unit 151, a deep learning learner 152, a determiner 153, and a learner 154.

신경망 처리장치(150)는 세탁 전 구별하기 힘든 휴지, 종이, 지폐, 이어폰, 전자담배, USB 등의 여러 형태의 영상 데이터를 딥 러닝 기법을 적용하여 사전에 학습하며, 학습 데이터로 활용한다.The neural network processing apparatus 150 learns in advance by applying a deep learning technique to various types of image data such as tissue, paper, bills, earphones, electronic cigarette, USB, etc., which are difficult to distinguish before washing, and utilizes as learning data.

신경망은 연결선으로 연결된 많은 수의 인공 뉴런들을 이용하여 생물학적인 시스템의 계산 능력을 모방하는 소프트웨어나 하드웨어로 구현된 인식 모델이다.Neural networks are cognitive models implemented in software or hardware that mimic the computational power of biological systems using a large number of artificial neurons connected by connecting lines.

신경망에서는 생물학적인 뉴런의 기능을 단순화시킨 인공 뉴런들이 이용되고, 인공 뉴런들은 연결 가중치(Connection Weight)를 가지는 연결선을 통해 상호 연결될 수 있다. 연결 가중치는 연결선이 갖는 특정한 값으로서 연결 강도라고도 나타낼 수 있다. 신경망은 인공 뉴런들을 통해 인간의 인지 작용이나 학습 과정을 수행할 수 있다. 인공 뉴런은 노드(Node)라고도 지칭할 수 있다.In neural networks, artificial neurons are used to simplify the function of biological neurons, and artificial neurons may be interconnected through connection lines having a connection weight. The connection weight is a specific value of the connection line and may also be referred to as connection strength. Neural networks can perform human cognitive processes or learning processes through artificial neurons. Artificial neurons may also be referred to as nodes.

신경망은 입력층(Input Layer), 히든층(Hidden Layer), 출력층(Output Layer)을 포함할 수 있다. 입력층은 학습을 수행하기 위한 입력을 수신하여 히든층에 전달할 수 있고, 출력층은 히든층의 노드들로부터 수신한 신호에 기초하여 신경망의 출력을 생성할 수 있다.The neural network may include an input layer, a hidden layer, and an output layer. The input layer may receive an input for performing learning and deliver it to the hidden layer, and the output layer may generate an output of the neural network based on signals received from nodes of the hidden layer.

히든층은 입력층과 출력층 사이에 위치하고, 입력층을 통해 전달된 학습 데이터를 예측하기 쉬운 값으로 변화시킬 수 있다. 입력층과 히든층에 포함된 노드들은 연결 가중치를 가지는 연결선을 통해 서로 연결되고, 히든층과 출력층에 포함된 노드들에서도 연결 가중치를 가지는 연결선을 통해 서로 연결될 수 있다.The hidden layer is located between the input layer and the output layer, and can change the learning data delivered through the input layer to a predictable value. Nodes included in the input layer and the hidden layer may be connected to each other through a connection line having a connection weight, and nodes included in the hidden layer and the output layer may be connected to each other through a connection line having a connection weight.

입력층, 히든층 및 출력층은 복수개의 노드들을 포함할 수 있다. 신경망은 복수개의 히든층들을 포함할 수 있다. 복수개의 히든층들을 포함하는 신경망을 깊은 신경망(Deep Neural Network)이라고 하고, 깊은 신경망을 학습시키는 것을 깊은 학습(Deep Learning)이라고 한다.The input layer, the hidden layer, and the output layer may include a plurality of nodes. The neural network may include a plurality of hidden layers. A neural network including a plurality of hidden layers is called a deep neural network, and learning a deep neural network is called deep learning.

신경망 처리장치(150)는 감독 학습(Supervised Learning)을 통해 신경망을 학습시킬 수 있다. 감독 학습이란 학습 데이터와 그에 대응하는 출력 데이터를 함께 신경망에 입력하고, 학습 데이터에 대응하는 출력 데이터가 출력되도록 연결선들의 연결 가중치를 업데이트하는 방법이다.The neural network processing apparatus 150 may train the neural network through supervised learning. Supervised learning is a method of inputting training data and output data corresponding thereto into a neural network, and updating connection weights of connection lines so that output data corresponding to the training data is output.

예를 들어, 신경망 처리장치(150)는 델타 규칙(Delta Rule)과 오류 역전파 학습(Backpropagation Learning) 등을 통해 인공 뉴런들 사이의 연결 가중치를 업데이트할 수 있다.For example, the neural network processing apparatus 150 may update connection weights between artificial neurons through a delta rule and error backpropagation learning.

오류 역전파 학습은 주어진 학습 데이터에 대해 전방 계산(Forward Computation)으로 오류를 추정한 후, 출력층에서 시작하여 히든층과 입력층 방향으로 역으로 전진하여 추정한 오류를 전파하고, 오류를 줄이는 방향으로 연결 가중치를 업데이트하는 방법이다. 신경망의 처리는 입력층 -> 히든층 -> 출력층의 방향으로 진행되지만, 오류 역전파 학습에서 연결 가중치의 업데이트 방향은 출력층 -> 히든층 -> 입력층의 방향으로 진행될 수 있다.Error backward propagation learning estimates an error with forward computation for a given learning data, then propagates the estimated error starting from the output layer and moving backwards in the direction of the hidden and input layers, and reducing the error. How to update connection weights. Neural network processing proceeds in the direction of input layer-> hidden layer-> output layer, but in error back-propagation learning, the updating direction of the connection weights can proceed in the direction of output layer-> hidden layer-> input layer.

이물질 데이터 저장부(151)는 촬영 장비로부터 촬영된 이물질 영상 데이터를 학습 데이터로 저장한다. 여기서, 이물질 영상 데이터는 세탁 전 구별하기 힘든 휴지, 종이, 지폐, 이어폰, 전자담배, USB 등의 여러 형태의 영상 데이터를 딥 러닝 기법을 적용하여 사전에 학습하는 학습 데이터를 의미한다. 학습 데이터로 학습되지 않은 이물질 영상 데이터는 새로운 이물질 영상 데이터로 학습하여 학습 데이터로 등록된다.The foreign material data storage unit 151 stores foreign material image data photographed from the photographing equipment as learning data. Here, the foreign material image data refers to learning data that is previously learned by applying a deep learning technique to various types of image data such as tissue, paper, bills, earphones, electronic cigarette, USB, etc., which are difficult to distinguish before washing. Foreign object image data that has not been learned as learning data is learned as new foreign object image data and registered as learning data.

이물질 데이터 저장부(151)는 외부로 수신한 학습 데이터를 저장하고, 저장한 학습 데이터를 딥 러닝 학습부(152)에 제공할 수 있다.The foreign material data storage unit 151 may store the learning data received to the outside and provide the stored learning data to the deep learning learner 152.

딥 러닝 학습부(152)는 이물질 데이터 저장부(151)에 저장된 학습 데이터를 이용하여 신경망을 통해 학습시킬 수 있다.The deep learning learner 152 may learn through neural networks using the learning data stored in the foreign material data storage 151.

딥 러닝 학습부(152)는 학습 데이터로부터 특징값을 검출할 수 있으며, 이물질 영상 데이터의 학습 결과에 기초하여 신경망에 적용되는 연결 가중치를 조정할 수 있다. 딥 러닝 학습부(152)는 신경망의 출력층에서 생성된 출력값과 학습 데이터에 대한 원하는 기대 값을 비교하여 오류를 계산하고, 오류를 줄이는 방향으로 신경망의 인식 모델에 적용되는 연결 가중치를 조정할 수 있다.The deep learning unit 152 may detect a feature value from the training data, and adjust the connection weight applied to the neural network based on the learning result of the foreign object image data. The deep learning learner 152 may calculate an error by comparing an output value generated in the output layer of the neural network with a desired expected value for the training data, and adjust the connection weight applied to the recognition model of the neural network in a direction of reducing the error.

딥 러닝 학습부(152)는 미리 설정된 반복 횟수에 기초하여 신경망이 학습 데이터에 포함된 모든 이물질 영상 데이터에 대한 학습을 반복적으로 수행하도록 제어할 수 있다.The deep learning learner 152 may control the neural network to repeatedly perform all the foreign object image data included in the learning data based on a preset number of repetitions.

학습된 신경망은 이물질 영상 데이터를 인식하는데 활용될 수 있다. 예를 들어, 신경망의 인식 모델은 이물질 영상 데이터가 입력되면, 이물질 영상 데이터로부터 특징값을 추출하고, 추출된 특징값을 분류기에 입력하여 입력된 이물질 영상 데이터의 분류 결과 또는 인식 결과를 출력할 수 있다.The learned neural network can be used to recognize foreign object image data. For example, when the foreign body image data is input, the recognition model of the neural network may extract a feature value from the foreign body image data, input the extracted feature value into a classifier, and output a classification result or recognition result of the input foreign body image data. have.

딥 러닝 학습부(152)는 입력층, 히든층 및 출력층으로 구성되어 이물질 영상 데이터를 입력층에 입력시키고, 입력된 이물질 영상 데이터에 대한 분류 결과를 출력층으로 출력되도록 신경망을 학습시킬 수 있다.The deep learning unit 152 may include an input layer, a hidden layer, and an output layer to input foreign material image data to the input layer, and train the neural network to output a classification result of the input foreign material image data to the output layer.

딥 러닝 학습부(152)는 이물질 데이터 저장부(151)로부터 수신한 학습 데이터인 이물질 영상 데이터에서 특징값을 검출하고, 특징값을 이용하여 신경망을 학습시킬 수 있다. 다시 말해, 딥 러닝 학습부(152)는 이물질 영상 데이터로부터 특징 벡터들을 검출하고, 검출된 특징 벡터들을 이용하여 신경망을 학습시킬 수 있다.The deep learning unit 152 may detect a feature value from foreign object image data, which is learning data received from the foreign material data storage unit 151, and train the neural network using the feature value. In other words, the deep learning learner 152 may detect feature vectors from foreign object image data, and train the neural network using the detected feature vectors.

판별부(153)는 딥 러닝 학습부(152)로부터 신경망의 인식 모델을 수신하여 저장하고, 제어부(140)로부터 이물질 영상 데이터를 수신하고, 신경망의 인식 모델을 이용하여 수신한 이물질 영상 데이터가 이물질 포함 여부를 판별한다.The determination unit 153 receives and stores the recognition model of the neural network from the deep learning learner 152, receives the foreign substance image data from the control unit 140, and receives the foreign substance image data using the recognition model of the neural network. Determine whether it is included.

판별부(153)는 수신한 이물질 영상 데이터를 양자화하여 특징값들을 추출하고, 추출된 특징값들을 딥 러닝 학습부(152)에서 학습된 학습 데이터의 특징 벡터들과 비교하여 이물질 포함 여부의 인식 결과를 제어부(140)로 전송한다.The determination unit 153 quantizes the received foreign object image data, extracts feature values, and compares the extracted feature values with feature vectors of the learning data learned by the deep learning learner 152 to recognize whether the foreign material is included. It transmits to the control unit 140.

제어부(140)는 이물질 영상 데이터가 학습 데이터와 비교하여 이물질이 아닌 인식 결과를 수신하는 경우, 세탁기(100)의 드럼 구동용 모터(107)를 구동하여 세탁기(100)의 세탁을 실행한다.When the foreign substance image data receives the recognition result that is not the foreign substance in comparison with the learning data, the controller 140 drives the drum driving motor 107 of the washing machine 100 to perform washing of the washing machine 100.

다른 실시예로서, 제어부(140)는 이물질 영상 데이터가 학습 데이터와 비교하여 이물질이 아닌 인식 결과인 경우, 디스플레이부(111)를 통해 이물질 영상 데이터를 출력한다. 제어부(140)는 이물질 영상 데이터가 학습 데이터가 아니지만 세탁물에 포함되어 제거해야 할 대상인 이물질로 판단하는 경우, 세탁기 본체(101)의 일측에 형성된 학습 버튼(미도시)의 선택 신호를 수신하는 경우, 학습부(154)와 연동하여 새로운 이물질 영상 데?어를 신경망의 인식 모델을 이용하여 학습 데이터로 학습시킬 수 있다.As another embodiment, the controller 140 outputs the foreign substance image data through the display 111 when the foreign substance image data is a recognition result that is not the foreign substance in comparison with the learning data. When the controller 140 determines that the foreign material image data is not learning data but is a foreign material that is to be removed by being included in the laundry, when the controller 140 receives a selection signal of a learning button (not shown) formed on one side of the washing machine body 101, In conjunction with the learner 154, a new foreign object image data may be trained as learning data using a recognition model of a neural network.

학습부(154)는 제어부(140)의 제어에 따라 이물질 아닌 것으로 판단된 이물질 영상 데이터를 새로운 이물질 영상 데이터로 신경망의 인식 모델을 이용하여 학습하도록 제어할 수 있다.The learner 154 may control the foreign body image data determined as not the foreign body under the control of the controller 140 to learn the new foreign body image data using the recognition model of the neural network.

제어부(140)는 이물질 영상 데이터가 이물질로 판단된 인식 결과를 수신하는 경우, 디스플레이부(111)를 통해 이물질로 판단된 이물질 영상 데이터를 출력할 수 있으며, 스피커(112)를 통해 세탁물의 이물질을 제거하라는 알람 메시지를 출력하도록 제어한다.When receiving the recognition result determined that the foreign substance image data is the foreign substance, the controller 140 may output the foreign substance image data determined as the foreign substance through the display 111, and may detect the foreign substance of the laundry through the speaker 112. Controls to output alarm message to remove.

제어부(140)는 디스플레이부(111)를 통해 이물질 영상 데이터를 출력 시 일정 배율로 확대하여 이물질을 보기 쉽게 출력하도록 제어한다.The control unit 140 controls the display unit 111 to enlarge the foreign matter image data at a predetermined magnification to output the foreign matter so that the foreign matter image data can be easily seen.

도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 스마트 세탁기를 이용하여 세탁물의 이물질을 구분하는 방법을 나타낸 도면이다.FIG. 6 is a diagram illustrating a method of classifying foreign matters in a laundry using a smart washing machine according to a first embodiment of the present invention.

먼저, 스마트 세탁기(100)의 도어(109)를 개방하고, 세탁물을 드럼(103)의 내부에 투입한다(S100).First, the door 109 of the smart washing machine 100 is opened, and the laundry is put into the drum 103 (S100).

스마트 세탁기(100)의 제어부(140)는 스캔 버튼(110)의 시작 제어 신호가 수신되는 경우, 엑스레이 발생부(120)에서 엑스레이를 조사하도록 제어하고, 엑스레이 검출부(130)를 제어하여 세탁물을 투과한 엑스레이 영상을 검출한다(S102).When the start control signal of the scan button 110 is received, the controller 140 of the smart washing machine 100 controls the X-ray generator 120 to irradiate the X-ray, and controls the X-ray detector 130 to transmit the laundry. One X-ray image is detected (S102).

제어부(140)는 검출된 엑스레이 영상을 신경망 처리장치(150)의 판별부(153)로 전송하고, 판별부(153)는 검출된 엑스레이 영상이 딥 러닝 학습부(152)에서 학습된 학습 데이터와 비교하여 세탁물의 이물질인지 여부를 판별한다(S104).The control unit 140 transmits the detected X-ray image to the determination unit 153 of the neural network processing apparatus 150, and the determination unit 153 determines that the detected X-ray image is the learning data learned from the deep learning learner 152. By comparison, it is determined whether the laundry is foreign matter (S104).

판별부(153)는 엑스레이 영상을 양자화하여 특징값들을 추출하고, 추출된 특징값들을 딥 러닝 학습부(152)에서 학습된 학습 데이터의 특징 벡터들과 비교하여 이물질 포함 여부의 인식 결과를 제어부(140)로 출력한다.The determination unit 153 quantizes the X-ray image to extract feature values, and compares the extracted feature values with feature vectors of the training data learned by the deep learning learner 152 to determine whether a foreign material is included or not. 140).

제어부(140)는 판별부(153)로부터 이물질이 아닌 인식 결과를 수신하는 경우, 세탁기(100)의 드럼 구동용 모터(107)를 구동하여 세탁기(100)의 세탁을 실행한다(S110).When the controller 140 receives a recognition result that is not a foreign substance from the determination unit 153, the controller 140 drives the drum driving motor 107 of the washing machine 100 to perform washing of the washing machine 100 (S110).

제어부(140)는 판별부(153)로부터 이물질로 판단되는 인식 결과를 수신하는 경우, 디스플레이부(111)를 통해 이물질로 판단된 이물질 영상 데이터를 출력할 수 있으며, 스피커(112)를 통해 세탁물의 이물질을 제거하라는 알람 메시지를 출력하도록 제어한다(S106). 이어서, 제어부(140)는 세탁기의 도어(109)를 개방하는 제어 신호를 생성하여 도어(109)의 도어락 제어모듈(미도시)로 전송하여 도어(109)를 개방하도록 제어한다(S108).When the controller 140 receives the recognition result determined as the foreign matter from the determination unit 153, the controller 140 may output the foreign matter image data determined as the foreign matter through the display 111, and the laundry 112 through the speaker 112. Control to output an alarm message to remove the foreign matter (S106). Subsequently, the controller 140 generates a control signal for opening the door 109 of the washing machine and transmits the control signal to a door lock control module (not shown) of the door 109 to control the door 109 to be opened (S108).

도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 스마트 세탁기의 엑스레이 발생부의 구성을 나타낸 도면이다. 7 is a diagram illustrating a configuration of an X-ray generator of a smart washing machine according to a second embodiment of the present invention.

엑스레이 발생부(120)는 호형 형태로 형성되고, 터브(102)의 상부면 일측에 장착되어 하부 방향으로 엑스레이(X-Ray)를 조사하는 장치이고, 상부면 일측에 피니언기어(156)가 결합되고, 상기 피니언기어(156)의 기어가 맞물려 결합되는 호형의 랙기어(155)가 형성되며, 상기 피니언기어(156)에 회전 구동력을 제공하는 구동모터(157)가 연결된다.The X-ray generator 120 is formed in an arc shape and is mounted on one side of the upper surface of the tub 102 to radiate X-rays in a downward direction, and the pinion gear 156 is coupled to one side of the upper surface. In addition, an arc-shaped rack gear 155 is formed in which gears of the pinion gear 156 are engaged with each other, and a driving motor 157 is provided to provide rotational driving force to the pinion gear 156.

제어부(140)는 구동모터(157)의 구동 제어 신호를 전송하여 피니언기어(156)의 이동을 제어하고, 피니언기어(156)가 랙기어(155) 상에서 이동하게 된다. 이어서, 엑스레이 발생부(120)는 드럼 몸체(103a)의 관통공(103b)의 각 위치에 맞추도록 랙기어(155) 상에서 이동하게 된다.The controller 140 transmits a drive control signal of the drive motor 157 to control the movement of the pinion gear 156, and the pinion gear 156 moves on the rack gear 155. Subsequently, the X-ray generating unit 120 is moved on the rack gear 155 to match the respective positions of the through hole 103b of the drum body 103a.

도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 세탁물의 이물질을 구분하는 스마트 세탁기의 구성을 나타낸 단면도이다.8 is a cross-sectional view showing the configuration of a smart washing machine that separates the foreign matter of the laundry according to the third embodiment of the present invention.

본 발명의 제3 실시예에 따른 세탁물의 이물질을 구분하는 스마트 세탁기(100)는 세탁기의 외관을 형성하는 세탁기 본체(101)와, 내부에 물을 수용하도록 상기 세탁기 본체(101)의 내부에 장착되는 터브(미도시)와, 상기 터브의 내부에 배치되고, 회전축(미도시)을 통해 회전 가능하게 설치되고, 그 내부에 세탁물이 투입되는 원통형 구조의 회전조(103)와, 세탁기 본체(101)의 상면에 세탁물을 수용하도록 그 전방에 형성되는 개구를 가지는 세탁물이 투입되는 투입구(108)가 형성되고, 상기 투입구(108)의 주변에 투입구(108)를 개폐하는 도어(109)가 장착된다. 도어(109)는 상부 방향으로 개폐하도록 구성된다.The smart washing machine 100 for separating foreign matters of laundry according to the third embodiment of the present invention is mounted in the washing machine main body 101 to form an exterior of the washing machine and the washing machine main body 101 to receive water therein. Tub (not shown), the tub is disposed inside the tub, rotatably installed through a rotating shaft (not shown), the rotating tub 103 of the cylindrical structure into which the laundry is put, and the washing machine body 101 Inlet 108 is formed in which the laundry having an opening formed in front thereof to accommodate the laundry on the upper surface of the inlet), and a door 109 for opening and closing the inlet 108 is mounted around the inlet 108. . The door 109 is configured to open and close in the upward direction.

상기 세탁기 본체(101)의 상부면 일측에는 세탁물에 포함된 이물질을 스캔하라는 시작 제어 신호를 생성하는 스캔 버튼이 형성되고, 이물질로 판단된 인식 결과를 영상으로 출력하는 디스플레이부와, 세탁물의 이물질을 제거하라는 알람 메시지를 출력하는 스피커를 포함할 수 있다.On one side of the upper surface of the washing machine body 101 is formed a scan button for generating a start control signal for scanning the foreign matter contained in the laundry, the display unit for outputting the recognition result determined as the foreign matter as an image, the foreign matter of the laundry It may include a speaker that outputs an alarm message to remove.

도어(109)의 하부면에는 엑스레이를 조사하는 복수의 엑스레이 튜브(121)를 구비한 엑스레이 발생부(120)를 장착한다. 세탁기 본체(101)의 내부에는 하단에 세탁물을 통과한 엑스레이를 검출하여 엑스레이 영상을 생성하는 엑스레이 검출부(130)를 설치한다.The lower surface of the door 109 is mounted with an X-ray generating unit 120 having a plurality of X-ray tube 121 for irradiating X-rays. An X-ray detector 130 is installed at the bottom of the washing machine body 101 to detect an X-ray passing through the laundry to generate an X-ray image.

이상에서 본 발명의 실시예는 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하기 위한 프로그램, 그 프로그램이 기록된 기록 매체 등을 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.The embodiments of the present invention are not only implemented through the apparatus and / or method, but may be implemented through a program for realizing a function corresponding to the configuration of the embodiment of the present invention, a recording medium on which the program is recorded, and the like. Such implementations can be readily implemented by those skilled in the art from the description of the above-described embodiments.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concepts of the present invention defined in the following claims are also provided. It belongs to the scope of rights.

100: 스마트 세탁기 101: 세탁기 본체
102: 터브 103: 드럼
103a: 드럼 몸체 103b: 관통공
104: 히터 105: 덕트
106: 송풍팬 107: 드럼 구동용 모터
108: 투입구 109: 도어
110: 스캔 버튼 111: 디스플레이부
112: 스피커 120: 엑스레이 발생부
121: 엑스레이 튜브 130: 엑스레이 검출부
140: 제어부 150: 신경망 처리장치
151: 이물질 데이터 저장부 152: 딥 러닝 학습부
153: 판별부 154: 학습부
155: 랙기어 156: 피니언기어
157: 구동모터
100: smart washing machine 101: washing machine body
102: Tub 103: Drum
103a: drum body 103b: through hole
104: heater 105: duct
106: blowing fan 107: drum drive motor
108: inlet 109: door
110: scan button 111: display unit
112: speaker 120: X-ray generator
121: X-ray tube 130: X-ray detection unit
140: control unit 150: neural network processing apparatus
151: foreign matter data storage unit 152: deep learning unit
153: determination unit 154: learning unit
155: rack gear 156: pinion gear
157: drive motor

Claims (8)

세탁기의 외관을 형성하는 세탁기 본체;
내부에 물을 수용하도록 상기 세탁기 본체의 내부에 수용되는 원통형 구조를 가지는 터브;
상기 터브의 내부에 배치되고, 회전축을 통해 드럼 구동용 모터로부터 회전력을 전달받아 회전되고 물과 공기가 통과할 수 있도록 복수의 관통공이 형성된 원통형 구조를 가지는 드럼;
상기 터브의 상부면 일측에 장착되어 하부 방향으로 엑스레이를 조사하여 상기 관통공을 통해 세탁물에 투과되는 엑스레이 발생부;
상기 터브의 하부면 일측에 장착되어 상기 세탁물에 투과된 엑스레이를 검출하여 엑스레이 영상을 생성하는 엑스레이 검출부; 및
상기 엑스레이 검출부로부터 검출된 엑스레이 영상을 수신하는 경우, 상기 수신한 엑스레이 영상을 신경망의 인식 모델에 의해 학습된 학습 데이터와 비교하여 상기 세탁물의 이물질 포함 여부를 판별하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁물의 이물질을 구분하는 스마트 세탁기.
A washing machine body forming an appearance of the washing machine;
A tub having a cylindrical structure accommodated inside the washing machine body to receive water therein;
A drum disposed inside the tub and having a cylindrical structure in which a plurality of through holes are formed to rotate while receiving rotational force from a drum driving motor through a rotating shaft and allow water and air to pass therethrough;
An X-ray generating unit mounted on one side of the upper surface of the tub and radiating X-rays in a downward direction to be transmitted to the laundry through the through hole;
An X-ray detector mounted on one side of a lower surface of the tub to detect an X-ray transmitted through the laundry to generate an X-ray image; And
And receiving the X-ray image detected by the X-ray detector, and comparing the received X-ray image with learning data learned by a recognition model of a neural network. Smart washing machine to separate the foreign matter.
세탁기의 외관을 형성하는 세탁기 본체;
내부에 물을 수용하도록 상기 세탁기 본체의 내부에 수용되는 원통형 구조를 가지는 터브;
상기 터브의 내부에 배치되고, 회전축을 통해 구동모터로부터 회전력을 전달받아 회전되고 물과 공기가 통과할 수 있도록 복수의 관통공이 형성된 원통형 구조를 가지는 회전조;
상기 세탁기 본체의 상부면에 형성되어 세탁물이 투입되는 투입구가 형성되고 상기 투입구를 개폐하는 도어;
상기 도어의 하부면 일측에 장착되어 하부 방향으로 엑스레이를 조사하여 세탁물에 투과되는 엑스레이 발생부;
상기 터브의 하부면 일측에 장착되어 상기 세탁물을 투과한 엑스레이를 검출하여 엑스레이 영상을 생성하는 엑스레이 검출부; 및
상기 엑스레이 검출부로부터 검출된 엑스레이 영상을 수신하는 경우, 상기 수신한 엑스레이 영상을 신경망의 인식 모델에 의해 학습된 학습 데이터와 비교하여 상기 세탁물의 이물질 포함 여부를 판별하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁물의 이물질을 구분하는 스마트 세탁기.
A washing machine body forming an appearance of the washing machine;
A tub having a cylindrical structure accommodated inside the washing machine body to receive water therein;
A rotating tank disposed inside the tub and having a cylindrical structure in which a plurality of through-holes are formed to be rotated by receiving rotational force from a driving motor through a rotating shaft and allow water and air to pass therethrough;
A door formed on an upper surface of the washing machine body to form an inlet through which laundry is input, and to open and close the inlet;
An X-ray generator mounted on one side of the lower surface of the door and radiating X-rays in a downward direction to penetrate the laundry;
An X-ray detector mounted on one side of a lower surface of the tub to detect an X-ray passing through the laundry to generate an X-ray image; And
And receiving the X-ray image detected by the X-ray detector, and comparing the received X-ray image with learning data learned by a recognition model of a neural network. Smart washing machine to separate the foreign matter.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제어부는 상기 수신한 엑스레이 영상이 이물질로 판단되는 경우, 상기 세탁기 본체의 일측에 형성된 디스플레이부에 상기 수신한 엑스레이 영상을 출력하고, 상기 세탁기 본체의 일측에 형성된 스피커를 통해 세탁물의 이물질을 제거하라는 알람 메시지를 출력하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 세탁물의 이물질을 구분하는 스마트 세탁기.
The method according to claim 1 or 2,
If the received X-ray image is determined to be a foreign matter, the controller outputs the received X-ray image to a display unit formed on one side of the washing machine body, and removes the foreign matter of the laundry through a speaker formed on one side of the washing machine body. Smart washing machine to separate the foreign matter of the laundry, characterized in that the control to output an alarm message.
제1항 또는 제2항에 있어서,
촬영 장비로부터 촬영된 이물질 영상 데이터를 학습 데이터로 저장하는 이물질 데이터 저장부;
입력층, 히든층 및 출력층으로 구성되어 상기 이물질 영상 데이터를 입력층에 입력시키고, 상기 입력된 이물질 영상 데이터에 대한 분류 결과를 출력층으로 출력되도록 신경망을 학습시키는 딥 러닝 학습부; 및
상기 딥 러닝 학습부로부터 신경망의 인식 모델을 수신하여 저장하고, 상기 제어부로부터 이물질 영상 데이터를 수신하고, 신경망의 인식 모델을 이용하여 상기 수신한 이물질 영상 데이터가 이물질 포함 여부를 판별하는 판별부를 구비한 신경망 처리장치를 더 포함하며,
상기 판별부는 상기 수신한 이물질 영상 데이터를 양자화하여 특징값들을 추출하고, 상기 추출된 특징값들을 상기 딥 러닝 학습부에서 학습된 학습 데이터의 특징 벡터들과 비교하여 이물질 포함 여부의 인식 결과를 상기 제어부로 전송하는 것을 특징으로 하는 세탁물의 이물질을 구분하는 스마트 세탁기.
The method according to claim 1 or 2,
A foreign matter data storage unit storing foreign matter image data photographed from the photographing equipment as learning data;
A deep learning unit configured to include an input layer, a hidden layer, and an output layer to input the foreign material image data to the input layer, and to learn a neural network to output a classification result of the input foreign material image data to the output layer; And
Receiving and storing the recognition model of the neural network from the deep learning learning unit, receiving foreign material image data from the control unit, and using the recognition model of the neural network comprising a determination unit for determining whether the received foreign material image data contains foreign matter Further comprising a neural network processing unit,
The determining unit extracts feature values by quantizing the received foreign object image data, and compares the extracted feature values with feature vectors of the learning data learned by the deep learning learner to determine whether a foreign material is included or not. Smart washing machine to separate the foreign matter of the laundry, characterized in that the transmission.
제1항에 있어서,
상기 엑스레이 발생부는 상기 제어부의 제어에 따라 엑스레이를 생성하여 하단에 형성된 복수의 엑스레이 튜브를 통해 발사하고, 상기 각각의 엑스레이 튜브는 상기 드럼의 각 관통공에 일직선 상에 배치하는 것을 특징으로 하는 세탁물의 이물질을 구분하는 스마트 세탁기.
The method of claim 1,
The X-ray generating unit generates an X-ray under the control of the control unit and emits through a plurality of X-ray tube formed at the bottom, each X-ray tube is disposed in a straight line in each through hole of the drum Smart washing machine to distinguish foreign matter.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 세탁기 본체의 상부면 일측에는 세탁물에 포함된 이물질을 스캔하라는 시작 제어 신호를 생성하는 스캔 버튼이 형성되고,
상기 제어부는 상기 스캔 버튼으로부터 시작 제어 신호를 수신하는 경우, 상기 엑스레이 발생부의 전원을 구동하여 엑스레이를 조사하고, 상기 엑스레이 검출부의 전원을 구동하여 세탁물에 투과된 엑스레이를 검출하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 세탁물의 이물질을 구분하는 스마트 세탁기.
The method according to claim 1 or 2,
On one side of the upper surface of the washing machine body is formed a scan button for generating a start control signal to scan the foreign matter contained in the laundry,
When the control unit receives a start control signal from the scan button, the X-ray generating unit drives the power to irradiate the X-ray, and drives the power of the X-ray detecting unit to control to detect the X-rays transmitted to the laundry. Smart washing machine to separate the foreign matter of the laundry.
세탁기의 도어를 개방하고, 세탁물을 상기 세탁기의 내부에 투입하는 단계;
상기 세탁기 본체의 일측에 형성된 스캔 버튼으로부터 상기 세탁물에 포함된 이물질을 스캔하라는 시작 제어 신호를 제어부에서 수신하는 단계;
상기 제어부는 상기 세탁기의 내부 상단에 설치된 엑스레이 발생부에서 엑스레이를 조사하도록 제어하고, 상기 세탁기의 내부 상단에 설치된 엑스레이 검출부를 제어하여 상기 세탁물을 투과한 엑스레이 영상을 검출하도록 제어하는 단계;
상기 제어부는 상기 검출된 엑스레이 영상을 수신하는 경우, 신경망 처리장치와 연동하여 상기 수신한 엑스레이 영상을 신경망의 인식 모델에 의해 학습된 학습 데이터와 비교하여 상기 세탁물의 이물질 포함 여부를 판별하는 단계; 및
상기 제어부는 상기 수신한 엑스레이 영상이 이물질로 판단되는 경우, 상기 세탁기의 일측에 형성된 디스플레이부에 상기 수신한 엑스레이 영상을 출력하고, 상기 세탁기의 일측에 형성된 스피커를 통해 세탁물의 이물질을 제거하라는 알람 메시지를 출력하도록 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁물의 이물질을 구분하는 방법.
Opening a door of the washing machine and putting laundry into the washing machine;
Receiving a start control signal from the scan button formed at one side of the washing machine main body to scan a foreign matter included in the laundry at the controller;
The control unit controls to irradiate the X-rays from the X-ray generating unit installed on the upper inside of the washing machine, and to control the X-ray detection unit installed on the inner top of the washing machine to detect the X-ray image transmitted through the laundry;
When the control unit receives the detected X-ray image, the control unit compares the received X-ray image with training data learned by a recognition model of a neural network in cooperation with a neural network processing device to determine whether the laundry contains foreign materials; And
If the received X-ray image is determined to be a foreign matter, the controller outputs the received X-ray image to a display unit formed on one side of the washing machine, and an alarm message to remove the foreign matter of laundry through the speaker formed on one side of the washing machine. The method of separating foreign matters of the laundry comprising the step of controlling to output.
제7항에 있어서,
상기 신경망 처리장치는 상기 수신한 엑스레이 영상을 양자화하여 특징값들을 추출하고, 상기 추출된 특징값들을 상기 신경망의 인식 모델에 의해 학습된 학습 데이터의 특징 벡터들과 비교하여 상기 세탁물에 이물질이 포함되었는지 여부의 인식 결과를 상기 제어부로 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁물의 이물질을 구분하는 방법.
The method of claim 7, wherein
The neural network processing apparatus extracts feature values by quantizing the received X-ray image, compares the extracted feature values with feature vectors of training data learned by the recognition model of the neural network, and determines whether the laundry includes foreign matter. And transmitting the recognition result of whether or not to the control unit.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114517378A (en) * 2020-11-18 2022-05-20 深圳Tcl新技术有限公司 Clothes detection method, washing machine and computer readable storage medium
WO2022145896A1 (en) * 2020-12-30 2022-07-07 삼성전자주식회사 Electronic device and control method therefor

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005131220A (en) * 2003-10-31 2005-05-26 Sanden Corp Laundry box
JP2008161410A (en) * 2006-12-28 2008-07-17 Funai Electric Co Ltd Washing machine
KR100942285B1 (en) * 2009-04-21 2010-02-16 주식회사 이노메트리 X-ray inspection system
KR101292892B1 (en) 2011-04-01 2013-08-07 이상종 Washing machine

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005131220A (en) * 2003-10-31 2005-05-26 Sanden Corp Laundry box
JP2008161410A (en) * 2006-12-28 2008-07-17 Funai Electric Co Ltd Washing machine
KR100942285B1 (en) * 2009-04-21 2010-02-16 주식회사 이노메트리 X-ray inspection system
KR101292892B1 (en) 2011-04-01 2013-08-07 이상종 Washing machine

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114517378A (en) * 2020-11-18 2022-05-20 深圳Tcl新技术有限公司 Clothes detection method, washing machine and computer readable storage medium
WO2022145896A1 (en) * 2020-12-30 2022-07-07 삼성전자주식회사 Electronic device and control method therefor

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