KR102444080B1 - 다기능이 내장된 자동 식품 포장기 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 자동 식품 포장기에 관한 것으로, 필름으로 식품 용기 입구를 기밀 포장하는 자동 식품 포장기에 관한 것이다. 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 다기능이 내장된 자동 식품 포장기는 빈 식품 용기 투입 여부를 판단하는 용기 인식부; 및 빈 용기가 투입된 것으로 판단되면, 식품 용기의 정품 여부를 판단하는 용기 인증부를 포함한다.
Description
본 발명은 자동 식품 포장기에 관한 것으로, 필름으로 식품 용기 입구를 기밀 포장하는 자동 식품 포장기에 관한 것이다.
음식물의 배달이 일반화됨에 따라 음식물의 포장을 위한 다양한 포장 용기가 개발되고 있다.
최근에는 소비자의 요구에 부응하기 위해, 음식물이 담긴 용기를 열가소성 필름을 이용하여 실링하는 형태로 음식이 포장된다.
일반적으로, 이러한 포장을 지원하는 기기를 자동 식품 포장기 또는 용기밀봉장치(Tray Sealer)라고 지칭한다. 자동 식품 포장기는 열가소성 필름을 식품 용기의 입구에 위치시킨 상태에서 열가소성 필름을 식품 용기 입구 측에 가열 융착시키는 방식으로, 식품 용기를 기밀 포장한다.
본 발명은 식품 소비자 및 식품 포장기 사용 기업의 다양한 요구를 수용한 다기능이 내장된 자동 식품 포장기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 다기능이 내장된 자동 식품 포장기는 빈 식품 용기 투입 여부를 판단하는 용기 인식부; 및 빈 용기가 투입된 것으로 판단되면, 식품 용기의 정품 여부를 판단하는 용기 인증부를 포함한다.
여기서, 상기 용기 인증부는 카메라 모듈이 촬영한 내부가 빈 식품 용기의 영상으로부터 식품 용기의 윤곽선을 독출하고, 상기 독출된 윤곽선과 기 저장된 평가 기준과의 일치도를 산출하고, 산출된 일치도의 평균이 제 1 기준 일치도 이상이면 정품 용기인 것으로 판정할 수 있다.
그리고, 상기 용기 인증부는 정품 용기가 아닌 것으로 판정되면, 매장 관리 점수를 차감하고 그 차감 사유를 저장부에 기록할 수 있다.
또한, 상기 용기 인증부가 정품 용기인 것으로 판정하면, 장비 제 1 진단 모드에 진입하는 진단부를 더 포함하고, 상기 장비 제 1 진단 모드에서, 진단부는 제 3 윤곽선을 이용해 용기 중심점 좌표를 추출하고, 카메라 모듈이 촬영한 영상 프레임에서 중심점을 원점으로 한 카메라 모듈이 촬영한 영상 프레임 상의 식품 용기 중심점의 좌표를 추출하고 상기 추출된 식품 용기 중심점의 좌표를 저장부에 기록할 수 있다.
또한, 상기 장비 제 1 진단이 완료되면 식품 용기 내부 및 외함 내부를 살균하는 살균부를 더 포함할 수 있다.
또한, 용기 인식부는 식품이 담긴 용기가 투입되는지 여부를 판단하고, 식품이 담긴 용기가 투입된 것으로 판단되면, 용기 인증부가 투입된 용기가 살균된 용기인지 여부를 판단할 수 있다.
또한, 살균된 용기가 투입되지 않은 것으로 판단되면, 상기 용기 인증부는 매장 관리 점수를 차감하고 그 차감 사유를 저장부에 기록할 수 있다.
또한, 살균된 용기가 투입되는 것으로 판단되면, 식품 용기를 실링 포장하는 실링부를 더 포함할 수 있다.
또한, 실링 포장이 완료되면, 진단부가 장비 제 2 진단 모드에 진입하고, 제 2 진단 모드에서 상기 진단부는 정위치에서 제품 로고가 존재하여야 하는 픽셀과 실링 포장된 용기의 영상에서 독출된 제품 로고가 존재하는 픽셀 좌표의 일치도를 산출하고, 상기 산출된 일치도를 저장부에 기록할 수 있다.
또한, 저장부에 저장된 1) 정품 여부 판단이 반영된 매장 관리 점수 및 매장 관리 점수 차감 사유 2) 장비 제 1 진단 모드에서 획득된 카메라 모듈이 촬영한 영상 프레임에서 중심점을 원점으로 한 카메라 모듈이 촬영한 영상 프레임 상의 식품 용기 중심점의 좌표 3) 살균 용기 투입 여부 판단이 반영된 매장 관리 점수 및 매장 관리 점수 차감 사유 4) 장비 제 2 진단 모드에서 획득된 픽셀 좌표의 일치도 5) 정품 용기 사용횟수를 유지 관리 서버에 제공하는 정보 전송부를 더 포함할 수 있다.
본 발명은 살균이 된 용기 사용을 강제하는 것에 의해 식품 매장에서 위생 관리가 철저하게 이루어지게 할 수 있다.
본 발명은 용기 투입 인식, 정품 인증, 용기 배출 인식, 식품이 담긴 용기 투입 감지, 살균된 용기 사용 판단이 모두 자동화되는 것에 의해 해당 기능을 수행하기 위한 별도의 사용자 조작이 필요 없게 할 수 있다.
본 발명은 식품 용기 내부/외부 및 외함 내부가 1차로 살균된 후, 살균된 것으로 인식된 식품 용기의 외부 및 외함 내부가 2차로 살균되는 것에 의해 위생이 극대화될 수 있다.
본 발명은 장비 제 1 진단 모드를 통해 가이드부, 가압판 및 거치부의 중심 일치가 제대로 유지되는지에 대한 진단이 상시 가능할 수 있다.
본 발명은 장비 제 2 진단 모드를 통해, 필름이 정확히 가이드부 측으로 공급되는지 여부에 대한 진단이 상시 가능할 수 있다.
본 발명은 정품 여부 판단이 반영된 매장 관리 점수 및 매장 관리 점수 차감 사유 및 살균 용기 투입 여부 판단이 반영된 매장 관리 점수 및 매장 관리 점수 차감 사유를 이용해 매장 점수를 관리할 수 있다.
본 발명은 매장 점수를 통해, 매장의 신용점수 및 매장 위생점수를 관리할 수 있다.
본 발명은 자동 식품 포장기 운영 시스템 운영자가 신용점수와 위생점수에 따라 자동 식품 포장기 사용자에게 혜택 또는 패널티를 부가할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 자동 식품 포장기 운영 시스템의 개략도이다.
도 2는 도 1의 자동 식품 포장기의 개략도이다.
도 3은 도 2의 거치부의 평면도이다.
도 4는 도 3의 거치부에 식품 용기가 거치된 상태도이다.
도 5는 도 2의 가압판의 저면도이다.
도 6은 도 2의 거치부에 도 2의 가압판의 구성을 중첩시킨 도면이다.
도 7은 도 2의 운영부의 기능블록도이다.
도 8은 도 2의 운영부의 동작 순서도이다.
도 9는 도 2의 자동 식품 포장기에서 장비 제 1 진단 모드를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 도 2의 자동 식품 포장기에서 장비 제 2 진단 모드를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 도 1의 유지 관리 서버의 기능블록도이다.
도 2는 도 1의 자동 식품 포장기의 개략도이다.
도 3은 도 2의 거치부의 평면도이다.
도 4는 도 3의 거치부에 식품 용기가 거치된 상태도이다.
도 5는 도 2의 가압판의 저면도이다.
도 6은 도 2의 거치부에 도 2의 가압판의 구성을 중첩시킨 도면이다.
도 7은 도 2의 운영부의 기능블록도이다.
도 8은 도 2의 운영부의 동작 순서도이다.
도 9는 도 2의 자동 식품 포장기에서 장비 제 1 진단 모드를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 도 2의 자동 식품 포장기에서 장비 제 2 진단 모드를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 도 1의 유지 관리 서버의 기능블록도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 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.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다.
및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
본 출원에서 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 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, 도 1 내지 도 11을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 다기능이 내장된 자동 식품 포장기 운영 시스템에 대하여 설명한다. 이하, 본 발명의 요지를 명확히 하기 위해 종래 주지된 사항에 대한 설명은 생략하거나 간단히 한다.
도 1을 참고하면, 본 발명의 자동 식품 포장기 운영 시스템은 적어도 하나의 자동 식품 포장기(100a, 100b, ..., 100n, 이하, “100”으로 통칭함), 통신망(200) 및 유지 관리 서버(300)를 포함할 수 있다. 통신망(200)에 적용되는 통신 규격은 제한이 없을 수 있다. 이때, 통신망(200)은 이종 통신규격이 게이터웨이를 매개로 적용될 수도 있다.
도 2를 참조하면, 자동 식품 포장기(100)는 외함(110), 가이드부(121), 거치부(122)를 포함한다.
외함(110)의 일측에 개구부(111)가 구비될 수 있다.
가이드부(121)는 외함(110) 내측에 설치되며, 개구부(111)에 대향될 수 있다. 가이드부(121)는 판상일 수 있다. 가이드부(121)는 외함 하부 내측면에서 상부로 기 설정된 거리(d) 만큼 이격될 수 있다.
거치부(122)의 일측은 가이드부(121) 상에 슬라이딩 방식으로 이동 가능하게 결합될 수 있다. 도 3을 참조하면, 거치부(122)에는 거치부(122)를 관통하여 형성되는 거치홀(H)이 구비될 수 있다. 도 4를 참조하면, 거치홀(H)에 식품 용기(1)가 거치될 수 있다. 거치홀(H)에 거치되는 식품 용기(1)는 제 1 윤곽선(1a), 제 2 윤곽선(1b), 제 3 윤곽선(1c) 및 용기 중심점(A)을 가질 수 있다. 제 1 윤곽선(1a)은 식품 용기(1) 입구의 외측 윤곽선일 수 있고, 제 2 윤곽선(1b)은 식품 용기(1) 입구의 내측 윤곽선일 수 있고, 제 3 윤곽선(1c)은 식품 용기(1) 바닥면의 윤곽선일 수 있고, 용기 중심점(A)은 식품 용기(1) 바닥면의 중심점일 수 있다. 제 1 윤곽선(1a), 제 2 윤곽선(1b), 제 3 윤곽선(1c) 및 용기 중심점(A)은 식품 용기의 정품 인증 및 자동 식품 포장기의 이상 진단에 이용될 수 있다. 이에 대한 구체적인 사항은 후술한다.
다시, 도 2를 참조하면, 거치부(122)는 개구부(111)를 통해 가이드부(121) 측으로 이동 및 외함(110) 외부로 이동 가능할 수 있다. 즉, 거치부(122)는 가이드부(121)에 가이드되면서 개구부(111)를 출입할 수 있다. 거치부(122)의 타측에는 기밀판(124)이 설치될 수 있다. 거치부(122)가 가이드부(121) 측으로 이동하여 식품 용기(1)를 포장 위치에 위치시킬 때, 기밀판(124)이 개구부(111)를 닫을 수 있다. 기밀판(124)은 개구부(111) 보다 넣은 면적을 가질 수 있다. 이에 의해, 식품 용기가 포장 위치에 위치될 때, 외함(110) 내부와 외함(110) 외부 간의 기밀이 유지될 수 있다. 기밀판(124)의 일측에 손잡이(123)가 구비될 수 있다.
가압판(130)이 가이드부(121)의 상부에 구비될 수 있다. 가압판(130)은 판상일 수 있다. 가압판(130)은 가이드부(121)에 대향할 수 있다. 가압판(130)은 액츄에이터(140)의 기동에 의해 상하 방향으로 이동할 수 있다. 가압판(130)은 식품 용기(1)가 가이드부(121)로 이동할 때, 가이드부(121)의 상부에 가이드부(121)에 이격되어 위치할 수 있다. 식품 용기(1)가 가이드부(121) 상에서 포장 위치에 위치하면, 가압판(130)은 식품 용기(1) 상부에 위치한 필름(F)을 가압하여 필름(F)이 식품 용기(1) 상부에 밀착되게 할 수 있다. 필름(F)은 열가소성 수지일 수 있다. 가압판(130)은 내부에 발열 수단을 구비할 수 있다. 가압판(130)은 필름(F)을 식품 용기(1)에 압착시킴과 동시에 필름(F)에 열을 가하여 필름(F)을 식품 용기(1)에 부착하여 식품 용기(1) 상부를 실링할 수 있다. 자동 식품 포장기의 초기 상태에서 가압판(130)의 중심은 거치부(122)의 중심에 대향할 수 있다. 자동 식품 포장기의 초기 상태는 자동 식품 포장기가 가압판(130)의 중심이 거지부(122)의 중심에 대향하도록 설치된 상태일 수 있다.
도 5를 참조하면, 가압판(130)의 하부에 가열 영역(131), 카메라 모듈(132) 및 물체 감지 센서(133a, 133b, 133c, 이하, “133”으로 통칭함)가 구비될 수 있다.
가열 영역(131)은 식품 용기(1)의 상단에 대향하는 영역일 수 있다. 가열 영역(131) 내측에 열선(L)이 구비될 수 있다. 열선(L)에서 발생한 열은 가열 영역(131)을 통해, 필름(F)에 전달될 수 있다. 이에 의해, 열융착 방식으로 필름(F)이 식품 용기(1) 상단에 밀착될 수 있다.
카메라 모듈(132)은 가압판(130)의 중심부에 위치할 수 있다. 카메라 모듈(132)은 식품 용기(1) 상부에서 식품 용기(1)를 촬영하고 촬영된 영상을 운영부(160)에 제공할 수 있다. 도 6을 참고하면, 자동 식품 포장기가 초기 상태일 때, 식품 용기(1)의 용기 중심점(A)에 대향할 수 있다.
다시, 도 5를 참조하면, 물체 감지 센서(133)는 가압판(130)의 하부에 위치한 물체를 감지할 수 있다. 물체 감지 센서(133)는 근접센서일 수 있다. 물체 감지 센서(133)는 물체 감지 센서(133)가 발광하는 광량 대비 수광되는 광량을 이용해 식품 용기(1)의 존재를 감지할 수 있다. 물체 감지 센서(133)는 가열 영역(131)의 내측에 위치할 수 있다. 물체 감지 센서(133)는 복수개로 구비될 수 있다. 복수의 물체 감지 센서(133)는 상호 등간격으로 이격될 수 있다. 복수의 물체 감지 센서(133)는 가압판(130)의 중심을 기준으로 방사형으로 배치될 수 있다. 도 6을 참조하면, 물체 감지 센서(133)는 식품 용기(1)의 바닥면에 대향할 수 있다.
액츄에이터(140)는 가압판(130)을 상하로 이동시킬 수 있다. 액츄에이터(140)는 운영부(160)의 제어에 따라 동작할 수 있다. 액츄에이터(140)는 상하로 이동하면서, 가압판(130)을 식품용기(1) 측에 밀착시키는 위치 및 식품용기(1)의 상부 간을 이동할 수 있다.
열제공부(150)는 가압판(130)을 가열하기 위한 수단을 포함할 수 있다. 가압판(130)에 열선(L)이 내장될 수 있다. 열제공부(150)는 가압판(130)의 열선(L)에 전원을 공급하는 것에 의해 가압판(130)을 가열할 수 있다.
살균모듈(170)은 자동 식품 포장기 내부를 살균할 수 있다. 살균모듈(170)은 UV 램프를 포함하고, UV를 조사하여 식품 용기 및 자동 식품 포장기 내부를 살균할 수 있다. 살균 모듈(170)은 운영부(160)의 제어에 따라 동작할 수 있다.
자동 식품 포장기 상부에 필름(F)이 롤 형태로 권취된 롤러(200)가 구비될 수 있다. 롤러(200)는 가이드부(121) 측으로 필름(F)을 공급할 수 있다.
도 7을 참고하면, 운영부(160)는 용기인식부(161), 용기 인증부(162), 살균부(163), 포장부(164), 진단부(165), 저장부(166), 정보 전송부(167) 및 통신부(168)를 포함할 수 있다. 용기인식부(161), 용기 인증부(162), 살균부(163), 포장부(164), 진단부(165) 및 정보전송부(167)는 프로세서 상에서 수행되는 소프트웨어 형태로 구현될 수 있다. 저장부(166)는 메모리 형태로 구현될 수 있다. 통신부(168)는 기 설정된 통신 규격을 지원하는 칩 형태로 구현될 수 있다. 통신부(168)는 유지 관리 서버(300)와의 통신을 지원할 수 있다.
이하, 운영부(160)의 동작에 대하여 구체적으로 설명한다.
도 8을 참조하면, 자동 식품 포장기가 대기 모드에 있을 수 있다(S801). 대기 모드에서 운영부(160)는 액츄에이터(140), 열제공부(150) 및 살균부(170)가 작동하지 않게 동작할 수 있다. 그리고 대기모드에서 운영부(160)는 가압판(130)이 필름 상부에서 이격되게 위치하도록 엑추에이터(140)를 제어할 수 있다.
대기 모드에서, 용기 인식부(161)는 빈 식품 용기 투입 여부를 판단할 수 있다(S802). 용기 인식부(161)는 복수의 물체 감지 센서(133)의 센싱값을 이용해, 빈 식품 용기 투입 여부를 판단할 수 있다. 이때, 용기 인식부(161)는 복수의 물체 감지 센서(133)의 센싱값이 모두 기 설정된 제 1 기준 임계치를 초과하면 빈 식품 용기가 투입된 것으로 판단할 수 있다.
S802에서 빈 용기가 투입된 것으로 판단되면, 용기 인증부(162)가 식품 용기의 정품 여부를 판단할 수 있다(S803). 이때, 용기 인증부(162)는 카메라 모듈(132)이 촬영한 내부가 빈 식품 용기의 영상으로부터 식품 용기의 윤곽선을 독출할 수 있다. 이때, 독출되는 윤곽선은 상술한 제 1 윤곽선(1a), 제 2 윤곽선(1b) 및 제 3 윤곽선(1c)일 수 있다. 용기 인증부(162)는 기 저장된 정품 여부 판정 기준에 따라 식품 용기의 정품 여부를 판정할 수 있다. 이때, 정품 여부 판정 항목은 1) 제 1 윤곽선(1a), 제 2 윤곽선(1b) 및 제 3 윤곽선(1c)의 사이즈 (평가 항목 1) 2) 제 1 윤곽선(1a), 제 2 윤곽선(1b) 및 제 3 윤곽선(1c)의 형상 (평가 항목 2) 3) 제 1 윤곽선(1a), 제 2 윤곽선(1b) 및 제 3 윤곽선(1c)의 간의 상대적인 위치 관계(예를 들어, 윤곽선 간의 거리) (평가 항목 3)일 수 있다. 용기 인증부(162)는 정품 여부 판정 항목 별로 기 저장된 평가 기준과의 일치도를 산출하고, 산출된 일치도의 평균이 제 1 기준 일치도 이상이면 정품 용기인 것으로 판정할 수 있다.
S803에서 정품 용기가 아닌 것으로 판정되면, 용기 인증부(162)는 매장 관리 점수를 차감(예를 들어, -1 카운트)하고 그 차감 사유를 저장부(166)에 기록할 수 있다(S814). 이때, 사유는 비정품 용기 사용일 수 있다. 사유는 사유를 식별하기 위한 식별코드를 이용해 기록될 수 있다. 그리고, 용기 인증부(162)는 대기 모드로 진입할 수 있다. 이와 달리, S803에서 정품 용기인 것으로 판정되면, 진단부(165)가 장비 제 1 진단 모드에 진입할 수 있다(S804). 정품 용기로 판정된 경우 매장 관리 점수는 변동이 없을 수 있다. 제 1 진단 모드에서, 진단부(165)는 제 3 윤곽선(1c)을 이용해 용기 중심점(A) 좌표를 추출할 수 있다. 자동 식품 포장기는 초기 상태에서 식품 용기가 포장 위치에 있을 때, 거치부(122)의 중심 및 가압판(130)의 중심이 일치할 수 있다. 그리고, 자동 식품 포장기 초기 상태에서 정품 식품 용기가 거치부(122)에 정상적으로 거치되었을 때, 포장 위치에서 용기 중심점(A)은 거치부(122)의 중심 및 가압판(130)의 중심과 일치할 수 있다. 도 9에서, 도면 부호 “O'는 카메라 모듈(132)이 촬영한 영상 프레임(FR)에서 중심점을 나타낸다. 카메라 모듈(132)이 촬영한 영상 프레임(FR)에서 중심점의 좌표는 (0, 0)일 수 있다. 그리고, 도면 부호 ”A'는 카메라 모듈(132)이 촬영한 영상 프레임(FR) 상의 식품 용기 중심점을 나타낸다. 도 9는 영상 프레임(FR) 상의 식품 용기 중심점(A)이 카메라 모듈(132)이 촬영한 영상 프레임(FR)에서 중심 좌표에서 (Δx, Δy) 만큼 이탈한 경우를 예시한다. 장비 제 1 진단 모드에서 장비 제 1 진단 정보로서, 진단부(165)는 카메라 모듈(132)이 촬영한 영상 프레임(FR)에서 중심점을 원점으로 한 카메라 모듈(132)이 촬영한 영상 프레임(FR) 상의 식품 용기 중심점의 좌표(x, y)를 추출하고 이를 저장부(166)에 기록할 수 있다. 영상 프레임(FR) 상의 식품 용기 중심점(A)이 정상인 경우는 카메라 모듈(132)이 촬영한 영상 프레임(FR)에서 중심점을 원점으로 한 카메라 모듈(132)이 촬영한 영상 프레임(FR) 상의 식품 용기 중심점의 좌표는 (0,0)일 수 있다. 이와 달리, 거치부(122)의 중심 및 가압판(130)의 중심이 일치하여야 하는 정상상태를 벗어난 경우, 카메라 모듈(132)이 촬영한 영상 프레임(FR)에서 중심점을 원점으로 한 카메라 모듈(132)이 촬영한 영상 프레임(FR) 상의 식품 용기 중심점의 좌표는 (Δx, Δy)일 수 있다. 여기서, Δx 및 Δy는 0이 아닌 실수일 수 있다.
장비 제 1 진단이 완료되면, 살균부(163)가 식품 용기 내부 및 외함(110) 내부를 살균할 수 있다(S805). 이때, 살균부(163)는 살균 모듈(170)을 구동시켜 살균 모듈(170)이 살균 동작을 수행하도록 할 수 있다. 이때, 살균 모듈(170)의 UV 램프가 켜질 수 있다. 앞서 본 바와 같이, 식품 용기가 포장 위치에 위치하면, 기밀판(124)에 의해 개구부(111)가 닫힐 수 있다. 이에 의해, UV가 외함(110) 외부로 누출되지 않을 수 있다. 기 설정된 살균 시간 동안 살균이 진행될 수 있다. 살균이 완료되면, 살균부(163)는 외부에 시각 또는 청각 매체를 통해 알람을 제공할 수 있다.
그리고, 살균이 완료되면, 용기 인식부(161)는 빈 식품 용기가 외함(110) 외부로 배출되었는지 여부를 판단할 수 있다(S806). 용기 인식부(161)는 복수의 물체 감지 센서(133)의 센싱값을 이용해, 빈 식품 용기 배출 여부를 판단할 수 있다. 이때, 용기 인식부(161)는 복수의 물체 감지 센서(133)의 센싱값이 모두 기 설정된 제 1 기준 임계치를 미만이면 빈 식품 용기가 외함(110) 외부로 배출된 것으로 판단할 수 있다.
S806에서 용기가 배출되지 않은 것으로 판단되면, 운영부(160)는 대기모드에 진입할 수 있다.
이와 달리, S806에서 용기가 배출된 것으로 판단되면 용기 인식부(161)는 살균되고 식품이 담긴 용기가 투입되는지 여부를 판단할 수 있다(S807). 이때, 용기 인식부(161)는 복수의 물체 감지 센서(133)의 센싱값을 이용해, 식품이 담긴 용기 투입 여부를 판단할 수 있다. 이때, 용기 인식부(161)는 복수의 물체 감지 센서(133)의 센싱값 중 적어도 하나가 기 설정된 제 2 기준 임계치를 초과하면 식품이 담긴 용기가 투입된 것으로 판단할 수 있다. 여기서, 제 2 기준 임계치는 앞서 본 제 1 임계치 보다 큰 값일 수 있다.
S807에서, 식품이 담긴 용기가 투입되지 않은 것으로 판단되면, 용기 인식부(161)는 대기 모드로 진입할 수 있다.
S807에서 식품이 담긴 용기가 투입된 것으로 판단되면, 용기 인증부(162)가 투입된 용기가 살균된 용기인지 여부를 판단할 수 있다(S808). 이때, 용기 인증부(162)는 카메라 모듈(132)이 촬영한 식품이 담긴 식품 용기의 영상으로부터 식품 용기의 윤곽선을 독출할 수 있다. 이때, 독출되는 윤곽선은 상술한 제 1 윤곽선(1a) 및 제 2 윤곽선(1b)일 수 있다. 식품이 담긴 상태이므로 제 3 윤곽선(1c)을 독출하는 작업은 생략될 수 있다. S808에서, 용기 인증부(162)는 독출된 음식물이 담긴 식품 용기의 제 1 윤곽선(1a) 및 제 2 윤곽선(1b)과 S803에서 독출된 내부가 빈 식품 용기의 영상으로부터 독출된 식품 용기의 제 1 윤곽선(1a) 및 제 2 윤곽선(1b)의 윤곽선의 일치도를 판정할 수 있다. 일치도 평가 항목은 1) 제 1 윤곽선(1a) 및 제 2 윤곽선(1b) 각각의 일치도 2) 제 1 윤곽선(1a) 및 제 2 윤곽선(1b) 간의 상대적인 위치 일치도 등일 수 있다. 일치도 평가 항목에 의해 평가된 일치도의 평균이 기 설정된 기준 일치도 이상이면 용기 인증부(162)는 살균된 용기가 투입된 것으로 판단할 수 있다. 이와 달리, 일치도 평가 항목에 의해 평가된 일치도의 평균이 기 설정된 기준 일치도 미만이면, 용기 인증부(162)는 살균된 용기가 투입되지 않은 것으로 판단할 수 있다.
S808에서 살균된 용기가 투입되지 않은 것으로 판단되면, 용기 인증부(162)는 매장 관리 점수를 차감(예를 들어, -1 카운트)하고 그 차감 사유를 저장부(166)에 기록할 수 있다(S815). 이때, 사유는 비살균 용기 사용일 수 있다. 사유는 사유를 식별하기 위한 식별코드를 이용해 기록될 수 있다. 그리고, 용기 인증부(162)는 대기 모드로 진입할 수 있다.
S808에서 살균된 용기가 투입되는 것으로 판단되면, 포장부(164)가 식품 요기를 실링 포장할 수 있다(S809). 이때, 실림 포장이 완료되면, 실균부(163)가 S805에서와 동일한 방식으로 식품 용기 외부 및 외함 내부를 살균할 수 있다. 살균된 용기가 투입된 것으로 판단된 경우, 매장 관리 점수는 변동이 없을 수 있다. 이때, 포장부(164)는 액츄에이터(140)를 구동하여 필름(F)을 식품 용기에 밀착시키도록 액츄에이터(140)를 구동하고, 필름(F)이 식품 용기에 밀착된 상태에서 가열영역을 통해 열이 제공되도록 열제공부(150)를 제어할 수 있다. 이때, 열가소성 수지로 제작되는 필름(F)은 식품 용기 입구에 열 압착 방식으로 압착될 수 있다. 포장부(164)는 실링 포장이 완료되면 저장부(166)에 정품 용기 사용횟수를 +1로 카운팅하여 기록할 수 있다.
실링 포장이 완료되면, 진단부(165)가 장비 제 2 진단 모드에 진입할 수 있다(S810). 장비 제 2 진단 모드에서, 진단부(165)는 실링 포장된 용기의 영상을 분석하여 필름(F)이 재대로 식품 용기 측으로 공급되었는지 여부를 판단할 수 있다. 도 10에서 도면부호 'T‘'는 카메라 모듈(132)이 촬영한 영상 프레임(FR)에서 제품 로고가 위치하는 픽셀(P) 위치를 나타낸다. 그리고, 도면부호 "T"는 자동 식품 포장기 초기 상태에서 카메라 모듈(132)이 촬영한 영상 프레임(FR) 상에서 제품 로고가 존재하여야 하는 정위치(이하, "정위치"라고 칭한다)를 나타낸다. 카메라 모듈(132)이 촬영한 영상 프레임(FR)은 복수의 픽셀(P)로 분할되고 각각의 픽셀(P)은 좌표를 가질 수 있다. 진단부(165)는 정위치에서 제품 로고가 존재하여야 하는 픽셀과 실링 포장된 용기의 영상에서 독출된 제품 로고가 존재하는 픽셀 좌표의 일치도를 산출할 수 있다. 그리고, 진단부(165)는 일치도를 저장부(166)에 기록할 수 있다.
정보 전송부(167)는 저장부(166)에 저장된 1) S814에서 기록된 정품 여부 판단이 반영된 매장 관리 점수 및 매장 관리 점수 차감 사유 2) 장비 제 1 진단 모드(S804)에서 획득된 카메라 모듈(132)이 촬영한 영상 프레임(FR)에서 중심점을 원점으로 한 카메라 모듈(132)이 촬영한 영상 프레임(FR) 상의 식품 용기 중심점(A)의 좌표(x, y) 3) S815에서 기록된 살균 용기 투입 여부 판단이 반영된 매장 관리 점수 및 매장 관리 점수 차감 사유 4) 장비 제 2 진단 모드(S810)에서 획득된 픽셀 좌표의 일치도 5) 정품 용기 사용횟수 등을 유지 관리 서버(300)에 제공할 수 있다(S811).
상기와 같이, S808를 통해, S805에서 살균이 된 용기 사용을 강제하는 것에 의해 식품 매장에서 위생 관리가 철저하게 이루어질 수 있다. S802, S803, S806, S807 및 S808 단계를 통해, 용기 투입 인식, 정품 인증, 용기 배출 인식, 식품이 담긴 용기 투입 감지, 살균된 용기 사용 판단이 모두 자동화되는 것에 의해 해당 기능을 수행하기 위한 별도의 사용자 조작이 필요 없을 수 있다. S805를 통해 식품 용기 내부/외부 및 외함 내부가 1차로 살균되고, S809를 통해 식품 용기 외부 및 외함 내부가 2차로 살균되는 것에 의해 위생이 극대화될 수 있다. S804를 통해, 가이드부(121), 가압판(130) 및 거치부(122)의 중심 일치가 제대로 유지되는지 진단이 상시 가능할 수 있다. S810을 통해, 필름(F)이 정확히 가이드부(121) 측으로 공급되는지 여부에 대한 진단이 상시 가능할 수 있다.
도 11을 참고하면, 유지 관리 서버(300)는 통신부(210), 데이터 수집부(220), 추이 분석부(230), 재고 관리부(240) 및 매장 점수 관리부(250)를 포함할 수 있다.
통신부(210)는 자동 식품 포장기(100)의 통신부(168)와 연계하여 유지 관리 서버(300)와 자동 식품 포장기(100) 간의 통신을 제공할 수 있다.
데이터 수집부(220)는 자동 식품 포장기(100)로부터 1) S814에서 기록된 정품 여부 판단이 반영된 매장 관리 점수 및 매장 관리 점수 차감 사유 2) 장비 제 1 진단 모드(S804)에서 획득된 카메라 모듈(132)이 촬영한 영상 프레임(FR)에서 중심점을 원점으로 한 카메라 모듈(132)이 촬영한 영상 프레임(FR) 상의 식품 용기 중심점(A)의 좌표(x, y) 3) S815에서 기록된 살균 용기 투입 여부 판단이 반영된 매장 관리 점수 및 매장 관리 점수 차감 사유 4) 장비 제 2 진단 모드(S810)에서 획득된 픽셀 좌표의 일치도 5) 정품 용기 사용횟수 등과 같은 정보를 수집할 수 있다.
추이 분석부(230)는 1) 장비 제 1 진단 모드(S804)에서 획득된 카메라 모듈(132)이 촬영한 영상 프레임(FR)에서 중심점을 원점으로 한 카메라 모듈(132)이 촬영한 영상 프레임(FR) 상의 식품 용기 중심점의 좌표(이하, “식품 용기 중심점 좌표”라 칭함) 2) 장비 제 2 진단 모드(S810)에서 획득된 픽셀 좌표의 일치도(이하, “픽셀 좌표 일치도”라고 칭함)를 이용해 자동 식품 포장기를 예지 진단할 수 있다.
이때, 추이 분석부(230)는 식품 용기 중심점 좌표(x, y)를 이용해 예지 진단을 수행할 수 있다. 추이 분석부(230)는 식품 용기 중심점 좌표의 변경 추이를 분석할 수 있다. 분석을 위해, 추이 분석부(230)는 기 설정된 시간 동안 누적된 식품 용기 중심점 좌표를 이용해, 3차 비선형 함수(f(t, x, y))를 생성할 수 있다. 그리고, 3차 비선형 함수 해석 결과, 기 설정된 기준 시간 이내에 x값이 기 설정된 x 임계값을 초과할 것으로 판단되면, 알람을 제공할 수 있다. 또는, 3차 비선형 함수 해석 결과, 기 설정된 기준 시간 이내에 y값이 기 설정된 y 임계값을 초과할 것으로 판단되면, 알람을 제공할 수 있다.
추이 분석부(230)는 픽셀 좌표 일치도를 이용해 예지 진단을 수행할 수 있다. 추이 분석부(230)는 픽셀 좌표 일치도의 변경 추이를 분석할 수 있다. 분석을 위해, 추이 분석부(230)는 기 설정된 시간 동안 누적된 픽셀 좌표 일치도를 이용해, 2차 비선형 함수(f(t, x), x는 픽셀 좌표 일치도)를 생성할 수 있다. 그리고, 2차 비선형 함수 해석 결과, 기 설정된 기준 시간 이내에 x 값(픽셀 좌표 일치도)이 기 설정된 x 임계값(픽셀 좌표 일치도 임계값) 미만일 것으로 판단되면 알람을 제공할 수 있다.
재고 관리부(240)는 자동 식품 포장기로부터 수집되는 정품 용기 사용횟수를 이용해 정품 식품 용기 재고를 관리할 수 있다. 재고 관리부(240)는 매장별 공급된 정품 식품 용기 개수를 관리할 수 있다. 재고 관리부(240)는 유저 인터페이스(예를 들어, 디스플레이부)를 통해, 매장별 공급된 정품 식품 용기 개수 및 자동 식품 포장기로부터 수집되는 사용된 정품 용기 개수를 디스플레이할 수 있다. 그리고, 매장별 공급된 정품 식품 용기 개수에서 자동 식품 포장기로부터 수집되는 사용된 정품 용기 개수를 차감한 양이 기 설정된 재고 기준치 이하이면, 알람을 제공할 수 있다.
매장 점수 관리부(250)는 S814에서 획득된 정품 여부 판단이 반영된 매장 관리 점수 및 매장 관리 점수 차감 사유 및 S815에서 획득된 살균 용기 투입 여부 판단이 반영된 매장 관리 점수 및 매장 관리 점수 차감 사유를 이용해 매장 점수를 관리할 수 있다. 매장 점수 관리부(250)는 S814에서 획득된 정품 여부 판단이 반영된 매장 관리 점수를 이용해 매장의 신용점수를 평가할 수 있다. 이때, S815에서 획득된 정품 여부 판단이 반영된 매장 관리 점수가 신용점수가 될 수 있다. 매장 점수 관리부(250)는 S815에서 획득된 살균 용기 투입 여부 판단이 반영된 매장 관리 점수를 이용해 매장의 위생점수를 평가할 수 있다. S815에서 획득된 살균 용기 투입 여부 판단이 반영된 매장 관리 점수가 위생점수가 될 수 있다.
자동 식품 포장기 운영 시스템 운영자는 신용점수와 위생점수에 따라 자동 식품 포장기 사용자에게 혜택 또는 패널티를 부가할 수 있다.
1 : 식품용기
1a : 제 1 윤곽선
1b : 제 2 윤곽선
1c : 제 3 윤곽선
A : 용기 중심점
H : 거치홀
100a, 100b, 100c : 자동 식품 포장기
110 : 외함
121 : 가이드부
122 : 거치부
123 : 손잡이
124 : 기밀판
130 : 가압판
131 : 가열영역
132 : 카메라 모듈
133a, 133b, 133c : 물체 감지 센서
L : 열선
140 : 액츄에이터
150 : 열제공부
160 : 운영부
170 : 살균 모듈
O : 카메라 모듈이 촬영한 영상 프레임에서 중심점
FR : 카메라 모듈이 촬영한 영상 프레임
200 : 통신망
300 : 유지 관리 서버
1a : 제 1 윤곽선
1b : 제 2 윤곽선
1c : 제 3 윤곽선
A : 용기 중심점
H : 거치홀
100a, 100b, 100c : 자동 식품 포장기
110 : 외함
121 : 가이드부
122 : 거치부
123 : 손잡이
124 : 기밀판
130 : 가압판
131 : 가열영역
132 : 카메라 모듈
133a, 133b, 133c : 물체 감지 센서
L : 열선
140 : 액츄에이터
150 : 열제공부
160 : 운영부
170 : 살균 모듈
O : 카메라 모듈이 촬영한 영상 프레임에서 중심점
FR : 카메라 모듈이 촬영한 영상 프레임
200 : 통신망
300 : 유지 관리 서버
Claims (10)
- 빈 식품 용기 투입 여부를 판단하는 용기 인식부; 및
빈 용기가 투입된 것으로 판단되면, 식품 용기의 정품 여부를 판단하는 용기 인증부를 포함하되,
상기 용기 인증부는 카메라 모듈이 촬영한 내부가 빈 식품 용기의 영상으로부터 식품 용기의 입구 외측 윤곽선인 제 1 윤곽선, 입구 내측 윤곽선인 제 2 윤곽선, 식품 용기 바닥면의 윤곽선인 제 3 윤곽선을 독출하고, 식품 용기들의 영상에서 설정시간 동안 중심점의 변화를 이용한 추이를 추출하여 외부의 유지 관리 서버로 제공하여, 유지 관리 서버에서 중심점의 변화 추이가 임계값을 초과하면, 알람을 발생하도록 하고,
상기 독출된 제 1 윤곽선, 제 2 윤곽선, 제 3 윤곽선과 기 저장된 평가 기준과의 일치도를 산출하고, 산출된 일치도의 평균이 제 1 기준 일치도 이상이면 정품 용기인 것으로 판정하며,
정품 용기가 아닌 것으로 판정되면, 매장 관리 점수를 차감하고 그 차감 사유를 저장부에 기록하는 다기능이 내장된 자동 식품 포장기. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제 1 항에 있어서,
용기 인식부는 식품이 담긴 용기가 투입되는지 여부를 판단하고,
식품이 담긴 용기가 투입된 것으로 판단되면, 용기 인증부가 투입된 용기가 살균된 용기인지 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 다기능이 내장된 자동 식품 포장기. - 제 6 항에 있어서,
살균된 용기가 투입되지 않은 것으로 판단되면, 상기 용기 인증부는 매장 관리 점수를 차감하고 그 차감 사유를 저장부에 기록하는 것을 특징으로 하는 다기능이 내장된 자동 식품 포장기. - 제 7 항에 있어서,
살균된 용기가 투입되는 것으로 판단되면, 식품 용기를 실링 포장하는 실링부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다기능이 내장된 자동 식품 포장기. - 제 8 항에 있어서,
실링 포장이 완료되면, 진단부가 장비 제 2 진단 모드에 진입하고,
제 2 진단 모드에서 상기 진단부는 정위치에서 제품 로고가 존재하여야 하는 픽셀과 실링 포장된 용기의 영상에서 독출된 제품 로고가 존재하는 픽셀 좌표의 일치도를 산출하고, 상기 산출된 일치도를 저장부에 기록하는 것을 특징으로 하는 다기능이 내장된 자동 식품 포장기. - 제 9 항에 있어서,
저장부에 저장된 1) 정품 여부 판단이 반영된 매장 관리 점수 및 매장 관리 점수 차감 사유 2) 장비 제 1 진단 모드에서 획득된 카메라 모듈이 촬영한 영상 프레임에서 중심점을 원점으로 한 카메라 모듈이 촬영한 영상 프레임 상의 식품 용기 중심점의 좌표 3) 살균 용기 투입 여부 판단이 반영된 매장 관리 점수 및 매장 관리 점수 차감 사유 4) 장비 제 2 진단 모드에서 획득된 픽셀 좌표의 일치도 5) 정품 용기 사용횟수를 유지 관리 서버에 제공하는 정보 전송부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다기능이 내장된 자동 식품 포장기.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020200057421A KR102444080B1 (ko) | 2020-05-14 | 2020-05-14 | 다기능이 내장된 자동 식품 포장기 |
| PCT/KR2020/006317 WO2021230397A1 (ko) | 2020-05-14 | 2020-05-14 | 다기능이 내장된 자동 식품 포장기 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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