KR20190056017A - Automatic separation garbage can using sound recognition - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to an automatic separate collection garbage can using sound recognition. According to the present invention, the automatic separate collection garbage can using sound recognition has a plurality of loading compartments therein to load garbage by type, and comprises: a temporary storage unit to temporarily store garbage inserted through an insertion port; a driving control unit to detect a sound created when the garbage drops to the temporary storage unit, use a machine-learned model to determine a type of the garbage corresponding to the detected sound, and open a lower portion of the temporary storage unit after moving the temporary storage unit to a corresponding loading compartment in accordance with a determination result; and a plurality of loading compartments in which the garbage is loaded by opening the lower portion of the temporary storage unit. According to the present invention, a sound created when garbage is inserted into a garbage can is used to automatically load garbage by type to accurately separate garbage regardless of the shape or weight of garbage.

Description

소리 인식을 이용한 자동 분리수거 쓰레기통{AUTOMATIC SEPARATION GARBAGE CAN USING SOUND RECOGNITION}{AUTOMATIC SEPARATION GARBAGE CAN USING SOUND RECOGNITION}

본 발명은 소리 인식을 이용한 자동 분리수거 쓰레기통에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 쓰레기가 쓰레기통에 투입될 때 발생되는 소리를 이용하여 쓰레기를 종류별로 자동 적재하는 소리 인식을 이용한 자동 분리수거 쓰레기통에 관한 것이다BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an automatic separation and collection garbage bin using sound recognition, and more particularly, to an automatic separation and collection garbage bin using sound recognition in which garbage is automatically loaded by using sounds generated when garbage is inserted into a garbage can

일반적으로 쓰레기통은 쓰레기를 담거나 모아 두는 통이다. 최근 쓰레기로 인한 환경오염 문제의 대두로 인해 쓰레기 분리수거가 장려되고 있다.Generally, garbage cans are containers for storing or collecting garbage. Recently, garbage separation has been promoted due to the environmental pollution problem caused by the garbage.

쓰레기 분리수거는 재활용 쓰레기와 일반 쓰레기를 분리 배출하는 것으로, 같은 종류의 재활용 쓰레기는 한 곳으로 모으고, 일반 쓰레기가 섞이지 않도록 하는 것이 중요하다.It is important that the garbage collector collects the same kind of recyclable garbage into one place and does not mix general garbage by separating and discharging recyclable garbage and general garbage.

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.In order to do this, several trash cans are installed and classified as general trash, paper, plastic, cans, bottles, etc. However, since trash cans are similar in shape, they are often discarded by mistakenly or unintentionally. There is a problem that can not be done well. As a result, a great amount of garbage has to be separated again, resulting in a waste of time and money, and there have been various problems such as suffering from odor. In particular, children at schools and the like are not aware of the concept of separate collection, or are less willing to practice, and the above problems are becoming more serious.

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.In addition, the disposal of a plurality of garbage cans has a problem in that it is not financially, spatially, or aesthetically utilizable. Particularly, there is a problem that garbage separation at a large facility such as a garbage disposal plant consumes enormous labor and labor costs.

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.In order to solve such a problem, a technique of automatically separating the garbage according to the weight of the input garbage has been proposed. However, there is a problem that the weight of the garbage is not accurately detected due to the input path of the garbage, the intensity of the external force applied to the garbage, and other factors, thereby causing an error.

본 발명의 배경이 되는 기술은 대한민국 공개특허공보 제10-2017-0017652호(2017. 02. 15. 공개)에 개시되어 있다.The technology of the background of the present invention is disclosed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2017-0017652 (published on Feb. 15, 2017).

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 쓰레기가 쓰레기통에 투입될 때 발생되는 소리를 이용하여 쓰레기를 종류별로 자동 적재하는 소리 인식을 이용한 자동 분리수거 쓰레기통을 제공하기 위한 것이다.An object of the present invention is to provide an automatic separation and collection garbage bin using sound recognition in which garbage is automatically loaded by using sound generated when garbage is inserted into a garbage can.

이러한 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 실시예에 따른 쓰레기가 종류별로 적재되도록 내부에 복수개의 적재칸이 구비된 소리 인식을 이용한 자동 분리수거 쓰레기통은, 투입구를 통해 투입된 쓰레기를 임시 보관하는 임시 보관부; 상기 쓰레기가 상기 임시 보관부로 떨어질 때 발생되는 소리를 검출하고, 기계 학습된 모델을 이용하여 상기 검출된 소리에 대응하는 쓰레기의 종류를 판단하고, 판단 결과에 따라 상기 임시 보관부를 해당 적재칸으로 이동시킨 후 상기 임시 보관부의 하부가 개방되도록 하는 구동 제어부; 및 상기 임시 보관부의 하부가 개방됨에 따라 상기 쓰레기가 적재되는 복수의 적재칸을 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an automatic separation and collection garbage bin using sound recognition having a plurality of loading compartments therein so that garbage can be loaded for each type, ; A sound generated when the garbage falls to the temporary storage unit is detected, a type of garbage corresponding to the detected sound is determined using a machine-learned model, and the temporary storage unit is moved to the loading compartment A drive control unit for opening a lower portion of the temporary storage unit; And a plurality of loading compartments on which the garbage is loaded as the lower portion of the temporary storage unit is opened.

상기 기계 학습된 모델은 외부 소음 및 떨어지는 높이에 따라 크기와 모양이 각각 상이한 다수의 종이, 캔, 병, 플라스틱 및 일반쓰레기가 떨어지는 소리를 녹음한 후 쓰레기 종류별로 생성된 소리 파일을 MFCC(Mel Frequency Cepstral Coefficient) 알고리즘 분석을 통해 데이터를 이산화하여 생성된 모델일 수 있다.The machine-learned model records sounds of falling paper, cans, bottles, plastics, and general garbage of different sizes and shapes according to external noise and falling height, and then records the sound files generated by the type of garbage to MFCC Cepstral Coefficient) It can be a model generated by discretizing data through algorithm analysis.

상기 구동 제어부는 상기 쓰레기가 상기 임시 보관부로 떨어질 때 발생되는 소리를 설정 시간동안 녹음하여 상기 쓰레기가 투입될 때마다 상기 기계 학습된 모델을 갱신할 수 있다. The driving control unit may record sound generated when the trash falls to the temporary storage unit for a set time, and may update the machine-learned model each time the trash is inserted.

상기 구동 제어부는 상기 검출된 소리를 상기 기계 학습된 모델에 입력하여 종이, 캔, 병, 플라스틱 및 일반쓰레기와 매칭값을 각각 산출한 후, 가장 큰 매칭값으로 쓰레기의 종류를 판단하되, 가장 큰 매칭값과 차순위 매칭값의 차이가 설정비율 미만인 경우, 일반쓰레기에 설정 배수의 가중치를 둔 후 가장 큰 매칭값으로 쓰레기의 종류를 판단할 수 있다.The drive control unit calculates the matching value with paper, can, bottle, plastic, and general garbage by inputting the detected sound into the machine-learned model, and then determines the type of garbage with the largest matching value, When the difference between the matching value and the subordinate matching value is less than the set ratio, it is possible to determine the type of garbage as the largest matching value after setting the weight of the setting multiple in the general garbage.

투입구에 구비된 센서를 통해 상기 투입구의 개방이 감지되면, 상기 구동 제어부의 전원을 온시키는 전원 공급부; 상기 쓰레기통의 외관 상판에 설치되어, 태양열에 의해 충전되는 전원을 상기 전원 공급부에 공급하는 태양광 모듈; 및 상기 쓰레기통의 외관에 설치되며, 상기 적재칸에 각각 적재된 쓰레기의 양을 표시하거나 외부 광고를 출력하거나 지도를 출력하는 디스플레이부를 더 포함할 수 있다.A power supply unit for turning on the power of the driving control unit when the opening of the charging port is detected through a sensor provided in the charging port; A photovoltaic module installed on an external upper plate of the garbage can for supplying power to the power supply unit charged by solar heat; And a display unit installed on an outer surface of the garbage can to display an amount of garbage respectively loaded in the loading compartment, output an external advertisement, or output a map.

상기 구동제어부는 각각의 적재칸에 적재되는 쓰레기의 양을 상기 디스플레이부를 통해 출력하고, 상기 쓰레기의 양이 설정량 이상인 경우 알림을 출력할 수 있다.The drive control unit outputs the amount of waste accumulated in each loading compartment through the display unit and outputs a notification when the amount of the waste is equal to or greater than a predetermined amount.

상기 구동제어부는 상기 판단 결과를 상기 디스플레이부를 통해 출력하여 상기 쓰레기를 투입한 사용자로부터 상기 판단 결과에 대한 평가를 요청하고, 상기 사용자로부터 평가가 완료되면 평가 결과를 반영하여 상기 기계 학습된 모델을 갱신할 수 있다.Wherein the drive control unit outputs the determination result through the display unit to request an evaluation of the determination result from the user who inputs the trash, and updates the machine learned model by reflecting the evaluation result when the evaluation is completed by the user can do.

이와 같이 본 발명에 따르면, 쓰레기가 쓰레기통에 투입될 때 발생되는 소리를 이용하여 쓰레기를 종류별로 자동 적재할 수 있어, 쓰레기의 모양이나 중량에 상관없이 쓰레기를 정확하게 분리할 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, the garbage can be automatically loaded for each type by using the sound generated when the garbage is inserted into the garbage can, and the garbage can be accurately separated regardless of the shape and the weight of the garbage.

또한 본 발명에 따르면, 쓰레기 종류별로 쓰레기 투입부가 구분되어 있지 않아 사용자가 쓰레기의 종류를 구분하여 투입하지 않아도 되므로 사용자 편의성이 향상되고, 별도의 쓰레기 분류 작업이나 후처리 작업에 소모되는 비용 및 인력을 효과적으로 절감할 수 있어 경제적이다.Further, according to the present invention, since the trash charging unit is not classified according to the type of trash, the user does not need to sort trashes and input them, thereby improving the user's convenience and reducing the cost and manpower consumed in separate trash sorting or post- It is economical because it can be effectively saved.

또한 본 발명에 따르면, 쓰레기의 종류를 인식하여 분류 및 이동하는 과정에서 사용되는 구동 전원을 쓰레기통 외부에 설치된 태양광 모듈을 이용하여 공급받으므로 상시 구동이 가능하며, 친환경 전력을 이용할 수 있어 경제적이다.Further, according to the present invention, since the driving power used in the process of recognizing, sorting, and moving the kind of garbage is supplied by using a solar module installed outside the garbage can, it can be always driven, .

또한 본 발명에 따르면, 쓰레기통 외부에 설치된 디스플레이를 통해 광고, 주변 지도 및 쓰레기 적재량을 출력할 수 있어 심미성이 향상되고 다양한 용도로 활용할 수 있다.Further, according to the present invention, advertisement, peripheral map, and garbage loading amount can be outputted through a display installed outside the garbage can, thereby improving the aesthetics and utilizing for various purposes.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 소리 인식을 이용한 자동 분리수거 쓰레기통의 블록구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 소리 인식을 이용한 자동 분리수거 쓰레기통을 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 소리 인식을 이용한 자동 분리수거 쓰레기통의 내부를 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 소리 인식을 이용한 자동 분리수거 쓰레기통의 내부를 도시한 평면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 소리 인식을 이용한 자동 분리수거 쓰레기통의 외부 디스플레이부의 출력예시이다.1 is a block diagram of an automatic separation and collection garbage bin using sound recognition according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view illustrating an automatic separation and collection garbage canister using sound recognition according to an exemplary embodiment of the present invention.
3 is a perspective view illustrating an interior of an automatic separation and collection garbage can using sound recognition according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a plan view illustrating the interior of an automatic separation and collection garbage can using sound recognition according to an embodiment of the present invention.
5 is an illustration of an output of the external display unit of the automatic separation and collection garbage bin using sound recognition according to the embodiment of the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In this process, the thicknesses of the lines and the sizes of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation.

또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Further, the terms described below are defined in consideration of the functions of the present invention, which may vary depending on the intention or custom of the user, the operator. Therefore, definitions of these terms should be made based on the contents throughout this specification.

도 1 내지 도 5를 통해 본 발명의 실시예에 따른 소리 인식을 이용한 자동 분리수거 쓰레기통에 대하여 설명한다.1 to 5, a description will be made of an automatic separation and collection garbage bin using sound recognition according to an embodiment of the present invention.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 소리 인식을 이용한 자동 분리수거 쓰레기통의 블록구성도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 소리 인식을 이용한 자동 분리수거 쓰레기통을 도시한 사시도이다.FIG. 1 is a block diagram of an automatic separation and collection garbage canister using sound recognition according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view illustrating an automatic separation collection garbage can using sound recognition according to an embodiment of the present invention.

도 1 및 도 2에서와 같이 본 발명의 실시예에 따른 소리 인식을 이용한 자동 분리수거 쓰레기통(100)은, 태양광 모듈(110), 전원 공급부(120), 투입구(130), 임시 보관부(140), 구동 제어부(150), 적재칸(160) 및 디스플레이부(170)를 포함한다.1 and 2, an automatic separation and collection garbage can 100 using sound recognition according to an embodiment of the present invention includes a solar module 110, a power supply unit 120, a charging port 130, a temporary storage unit 140, a driving control unit 150, a loading compartment 160, and a display unit 170.

먼저, 태양광 모듈(110)은 쓰레기통(100)의 외관 상판에 설치되어, 태양열에 의해 충전되는 전원을 전원 공급부(120)에 공급한다.First, the solar module 110 is installed on the external upper plate of the garbage can 100, and supplies power to the power supply unit 120, which is charged by solar heat.

따라서, 외부의 에너지 입력없이 태양광을 통해 자동으로 쓰레기의 분리수거가 가능하도록 한다.Therefore, the garbage can be separated and collected automatically through sunlight without external energy input.

그리고 전원 공급부(120)는 투입구(130)에 구비된 센서(131)를 통해 투입구(130)의 개방이 감지되면, 구동 제어부(150)의 전원을 온(ON)시킨다.The power supply unit 120 turns on the power of the driving control unit 150 when the opening of the charging port 130 is sensed through the sensor 131 provided at the charging port 130. [

즉, 센서(131)가 투입구(130)를 통해 쓰레기가 투입되는 것을 감지하면, 전원 공급부(120)는 태양광 모듈(110)로부터 공급받은 전원을 이용하여 전반적인 구동을 담당하는 구동 제어부(150)를 구동시킨다.That is, when the sensor 131 senses that the waste is input through the input port 130, the power supply unit 120 may include a drive control unit 150 that performs overall drive using the power supplied from the solar module 110, .

이때, 센서(131)는 도 2에 도시된 바와 같이 투입구(130)의 내측에 부착되어 투입구(130)의 개폐를 감지하거나, 쓰레기통(100) 내부에 부착되어 쓰레기통(100) 내부에 투입되는 쓰레기를 감지할 수도 있다.2, the sensor 131 may be attached to the inside of the charging port 130 to sense the opening and closing of the charging port 130 or may be attached to the inside of the waste container 100, .

그리고 투입구(130)는 쓰레기통(100) 외부에 구비되어 사용자에 의해 쓰레기가 투입되도록 안으로 밀어 개폐하는 방식이거나 개방형으로 형성될 수도 있다. 이때, 투입구(130)는 투입할 수 있는 쓰레기의 종류를 제한(예를 들어 음식물 쓰레기봉투 등의 무단 투기를 방지)하기 위해 아령 모양으로 형성될 수도 있으나 이에 한정하는 것은 아니다.The inlet 130 is provided outside the garbage can 100, and may be opened or closed by pushing the garbage into the garbage can 100 to be inserted by the user. At this time, the inlet 130 may be formed in a dumbbell shape in order to restrict the kind of garbage that can be input (for example, to prevent unauthorized dumping of food garbage bags and the like), but the present invention is not limited thereto.

그리고 임시 보관부(140)는 투입구(130)를 통해 투입된 쓰레기를 임시 보관한다.The temporary storage unit 140 temporarily stores the waste introduced through the inlet 130.

이때, 임시 보관부(140)는 투입구(130)를 통해 투입된 쓰레기가 떨어져 임시로 안착되는 공간으로 투입구(130) 측에 위치하되, 쓰레기가 안착될 때 충돌로 인한 소리가 발생되도록 투입구(130)에서 일정 낙하거리를 가지는 높이에 위치하는 것이 바람직하다. 또한, 임시 보관부(140)는 철, 알루미늄 등과 같이 금속 재질로 형성되는 것이 바람직하나 쓰레기가 안착될 때 충돌음이 발생하는 재질이라면 어느 것이 적용되어도 무관하다. At this time, the temporary storage unit 140 is located at the side of the loading port 130 to a space where the waste introduced through the loading port 130 is seated and temporarily seated, so that the sound is generated due to the collision when the waste is seated, It is preferable that the height is located at a height having a certain falling distance. The temporary storage unit 140 is preferably made of metal such as iron or aluminum. However, any materials may be used as long as the material causes collision noise when the garbage is seated.

그리고 구동 제어부(150)는 쓰레기가 임시 보관부(140)로 떨어질 때 발생되는 소리를 검출하고, 기계 학습된 모델을 이용하여 검출된 소리에 대응하는 쓰레기의 종류를 판단한다.Then, the drive control unit 150 detects sound generated when the trash falls into the temporary storage unit 140, and determines the type of trash corresponding to the detected sound using the machine-learned model.

이때, 기계 학습된 모델은 외부 소음 및 떨어지는 높이에 따라 크기와 모양이 각각 상이한 다수의 종이, 캔, 병, 플라스틱 및 일반쓰레기가 떨어지는 소리를 녹음한 후 쓰레기 종류별로 생성된 소리 파일을 MFCC(Mel Frequency Cepstral Coefficient) 알고리즘 분석을 통해 데이터를 이산화하여 생성된 모델이다.At this time, the machine-learned model records sounds of falling paper, cans, bottles, plastics and general garbage of different sizes and shapes according to external noise and falling height, Frequency Cepstral Coefficient) is a model generated by discretizing data through algorithm analysis.

또한, MFCC 알고리즘 분석 기법은 음성 인식 분야에 널리 사용되고 있는 기법으로써, 녹음된 소리를 이산화된 데이터 셋으로 변환시켜준다. 즉, 서로 다른 소리의 형태를 지닌 파일들을 정해진 수만큼의 데이터로 변환시키는 기법이다. In addition, the MFCC algorithm analysis technique is widely used in the speech recognition field, and converts the recorded sound into a discrete data set. That is, it is a technique of converting files having different sound forms into a predetermined number of data.

자세히는, 길거리에서 발생되는 다양한 쓰레기들을 여러 높이와 각도에서 떨어트린 후 이때 발생되는 소리를 녹음하여 기계 학습을 진행한다. 이때, 기계 학습과 MFCC는 오픈소스 파이썬 라이브러리 Sci-kit Learn과 Librosa가 사용될 수도 있다. 이 후 다양한 소리 파일에 쓰레기 종류라는 라벨을 달아주고 이를 기계 학습을 통해 학습시킴으로써 높은 정확도를 가지도록 한다. 이렇게 학습된 알고리즘을 이용하여 실시간으로 투입되는 쓰레기의 종류가 분류된다.In detail, the various garbage generated from the street is dropped at various heights and angles, and then the sound that is generated at this time is recorded for machine learning. At this time, machine learning and MFCC may use the open-source Python library Sci-kit Learn and Librosa. After that, a label called garbage type is attached to various sound files and it is learned by machine learning to have high accuracy. The types of garbage that are injected in real time are classified using the learned algorithm.

이때, 검출된 소리를 기계 학습된 모델에 입력하여 종이, 캔, 병, 플라스틱 및 일반쓰레기와 매칭값을 각각 산출한 후, 큰 매칭값으로 쓰레기의 종류를 판단하되, 가장 큰 매칭값과 차순위 매칭값의 차이가 설정비율 미만인 경우, 일반쓰레기에 설정 배수의 가중치를 둔 후 가장 큰 매칭값으로 쓰레기의 종류를 판단할 수도 있다.At this time, the detected sound is input to the machine-learned model to calculate the matching value with paper, can, bottle, plastic, and general garbage, and then the type of garbage is determined by a large matching value. If the difference between the values is less than the set ratio, it is also possible to determine the type of garbage as the largest matching value after assigning the weight of the setting multiple to the general garbage.

이를 예를 들어 설명하자면, 검출된 소리와 캔 또는 병과의 매칭값이 32, 플라스틱과의 매칭값이 30, 종이와의 매칭값이 28, 일반쓰레기와의 매칭값이 10인 경우, 가장 큰 매칭값인 32(캔 또는 병)와 두번째로 큰 매칭값인 30(플라스틱)의 차이는 5% 미만이기 때문에 일반쓰레기에 약 3배의 가중치를 두어 비교한다. 가중치를 둔 후에도 일반쓰레기와의 매칭값은 30이 되므로 여전히 가장 큰 매칭값을 가지는 쓰레기의 종류는 캔 또는 병이되어 구동 제어부(150)는 최종적 캔 또는 병으로 쓰레기의 종류를 판단한다.For example, if the detected sound is a matching value of 32 or can with a bottle, a matching value of 30 with a plastic, a matching value of 28 with a paper, and a matching value of 10 with a general garbage, The difference between a value of 32 (can or bottle) and the second largest matching value of 30 (plastic) is less than 5%, which is about three times the weight of general waste. Since the matching value with the general garbage is 30 after the weight is set, the type of garbage still having the largest matching value is the can or the bottle, and the driving control unit 150 judges the type of the garbage by the final can or bottle.

또한, 구동 제어부(150)는 쓰레기가 임시 보관부(140)로 떨어질 때 발생되는 소리를 설정 시간동안 녹음하여, 쓰레기가 투입될 때마다 기계 학습된 모델을 갱신 저장할 수도 있다.In addition, the drive control unit 150 may record sound generated when the trash falls into the temporary storage unit 140 for a set time, and may update and store the machine learned model each time trash is inserted.

다시 말해, 투입구(130)가 개방되면 구동 제어부(150)는 쓰레기가 임시 보관부(140)에 떨어질 때 발생하는 소리를 미리 설정해 둔 시간동안 녹음하고, 녹음이 완료되면 소리 파일을 생성하여, 매 번 쓰레기를 투입할 때마다 소리 파일을 갱신 저장함으로써 기계 학습 모델의 정확도가 향상되도록 할 수도 있다.In other words, when the input port 130 is opened, the drive control unit 150 records the sound generated when the trash falls into the temporary storage unit 140 for a predetermined time, generates a sound file when the recording is completed, It is also possible to improve the accuracy of the machine learning model by renewing and storing the sound file every time the burned waste is put in.

또한 구동 제어부(150)는 판단 결과에 따라 임시 보관부(140)를 해당 적재칸(160)으로 이동시킨다. The drive control unit 150 moves the temporary storage unit 140 to the loading compartment 160 according to the determination result.

즉, 구동 제어부(150)는 쓰레기의 종류 판단 작업이 종료되면 쓰레기가 해당 적재칸(160) 내부로 투입되도록 임시 보관부(140)를 이동시킨다. That is, the drive control unit 150 moves the temporary storage unit 140 so that the trash is loaded into the loading compartment 160 when the type determination of the trash is completed.

해당 적재칸(160)으로 이동된 임시 보관부(140)는 하부가 개방되어 해당 적재칸(160)으로 쓰레기가 떨어지도록 한다. The temporary storage part 140 moved to the loading compartment 160 is opened to allow waste to be dropped into the loading compartment 160. [

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 소리 인식을 이용한 자동 분리수거 쓰레기통의 내부를 도시한 사시도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 소리 인식을 이용한 자동 분리수거 쓰레기통의 내부를 도시한 평면도이다.FIG. 3 is a perspective view showing the inside of an automatic separation and collection garbage can using sound recognition according to an embodiment of the present invention, FIG. 4 is a plan view showing the inside of an automatic separation and collection garbage can using sound recognition according to an embodiment of the present invention, to be.

도 3에서와 같이 구동 제어부(150)는 쓰레기(200)가 임시 보관부(140)에 안착하면서 발생되는 소리를 검출하여 쓰레기(200)의 종류를 판단하고, 임시 보관부 이동장치(141)를 구동시켜 판단된 쓰레기의 종류에 대응하는 적재칸(160) 쪽으로 임시 보관부(140)가 이동되도록 한다.3, the drive control unit 150 detects the sound generated when the garbage 200 is seated in the temporary storage unit 140, determines the type of the waste 200, and controls the temporary storage unit moving device 141 And the temporary storage unit 140 is moved toward the loading compartment 160 corresponding to the type of the determined waste.

이때, 임시 보관부 이동장치(141)는 도 4에서와 같이 XY-Plotter 방식을 활용하여 임시 보관부(140)가 앞뒤좌우로 이동되도록 할 수도 있다.At this time, the temporary storage unit moving unit 141 may move the temporary storage unit 140 forward, backward and leftward by utilizing the XY-Plotter method as shown in FIG.

그리고, 해당 적재칸(160)으로 이동된 임시 보관부(140)는 하부가 개방되어 쓰레기(200)가 해당 적재칸(160)에 투입된다.Then, the temporary storage part 140 moved to the loading compartment 160 is opened and the waste 200 is loaded into the loading compartment 160.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 소리 인식을 이용한 자동 분리수거 쓰레기통의 외부 디스플레이부의 출력예시이다.5 is an illustration of an output of the external display unit of the automatic separation and collection garbage bin using sound recognition according to the embodiment of the present invention.

구동 제어부(150)는 도 5에서와 같이 쓰레기 종류 판단이 완료되면, 디스플레이부(170)를 통해 판단된 쓰레기 종류에 해당하는 칸이 표시하고, 쓰레기(200)를 투입한 사용자로부터 판단 결과에 대한 평가를 요청하여 사용자로부터 평가가 완료되면 평가 결과를 반영하여 기계 학습된 모델을 갱신할 수도 있다.5, the drive control unit 150 displays a cell corresponding to the type of garbage determined through the display unit 170, and displays the result of the determination on the determination result from the user who inputs the garbage 200. [ When the evaluation is completed from the user by requesting evaluation, the machine learning model may be updated by reflecting the evaluation result.

예를 들어, 구동 제어부(150)로부터 판단된 결과가 캔+병인데 사용자가 투입한 쓰레기(200)가 플라스틱인 경우, 사용자는 플라스틱 칸을 누른 후 확인버튼을 입력함으로써 판단 결과가 잘못되었음을 알려줄 수 있고, 구동 제어부(150)는 이를 반영하여 갱신 저장하게 됨으로써 기계 학습의 정확도를 향상시킬 수 있게 된다.For example, when the result determined by the drive control unit 150 is the can + bottle, and the waste 200 inserted by the user is plastic, the user presses the plastic box and inputs an OK button to inform that the judgment result is wrong And the drive control unit 150 reflects and updates the stored data, thereby improving the accuracy of the machine learning.

그리고 적재칸(160)은 임시 보관부(140)의 하부가 개방됨에 따라 쓰레기(200)가 적재되며, 복수의 칸으로 나뉘어 형성될 수 있다. 자세히는 일반쓰레기, 플라스틱, 종이, 캔 + 병을 적재하도록 나뉘어 질 수 있으며 필요에 따라 적재칸(160)의 개수는 가감될 수도 있다.The loading compartment 160 is loaded with the garbage 200 as the lower portion of the temporary storage unit 140 is opened, and can be divided into a plurality of spaces. The details can be divided into general garbage, plastic, paper, can, bottle, and the number of the loading compartments 160 may be added or subtracted as necessary.

또한, 적재칸(160)의 하단에는 음료수, 국물 등을 배출하기 위한 배출관(미도시)이 연결될 수도 있고, 적재칸(160)의 내측에는 쓰레기 봉투를 앞으로 당기면 새로운 쓰레기 봉투로 교체되어 쓰레기 봉투의 교체를 용이하게 하는 클립(미도시)이 구비될 수도 있다.In addition, a discharge pipe (not shown) for discharging drinks, broth, etc. may be connected to the lower end of the loading compartment 160. When the waste bag is pulled forward to the inside of the loading compartment 160, Clips (not shown) may be provided to facilitate replacement.

마지막으로 디스플레이부(170)는 쓰레기통(100)의 외관에 설치되며, 적재칸(160)에 각각 적재된 쓰레기(200)의 양을 표시하거나 외부 광고를 출력하거나 지도를 출력한다.Finally, the display unit 170 is installed on the outer surface of the garbage can 100, and displays the amount of the garbage 200 loaded in the loading bin 160, outputs an external advertisement, or outputs a map.

만약, 디스플레이부(170)로 적재칸(160)에 각각 적재된 쓰레기(200)의 양이 표시되는 경우, 구동제어부(150)는, 쓰레기(200)의 양이 설정량 이상인 경우 알림을 출력할 수도 있다.If the amount of the garbage 200 stacked in the loading compartment 160 is displayed on the display unit 170, the driving control unit 150 outputs a notification when the amount of the garbage 200 is equal to or larger than the set amount It is possible.

또한, 구동 제어부(150)는 지역, 날씨, 요일 등의 외부의 환경적 요건에 대한 쓰레기(200) 종류별 발생량을 학습하여 쓰레기(200) 수거업체에 수거 날짜를 제공할 수도 있다.In addition, the drive control unit 150 may learn the amount of generated waste according to the type of the garbage 200 with respect to external environmental requirements such as the area, the weather, and the day of week, and provide the collection date to the garbage collection company.

또한, 디스플레이부(170)로 외부 광고나 지도가 출력되는 경우, 학교와 같은 공간에서 교내 공지 사항을 출력하거나, 외부 광고 업체와 계약된 광고를 출력하거나, 캠퍼스 맵을 출력할 수도 있다.In addition, when an external advertisement or a map is output by the display unit 170, it is possible to output a notice on campus in the same space as a school, to output an advertisement contracted with an external advertisement company, or to output a campus map.

이때, 디스플레이부(170)는 태양광 모듈(110)로부터 전원을 공급받아 구동될 수도 있다. At this time, the display unit 170 may be driven by receiving power from the solar module 110.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 소리 인식을 이용한 자동 분리수거 쓰레기통은 쓰레기가 쓰레기통에 투입될 때 발생되는 소리를 이용하여 쓰레기를 종류별로 자동 적재할 수 있어, 쓰레기의 모양이나 중량에 상관없이 쓰레기를 정확하게 분리할 수 있는 효과가 있다.As described above, the automatic separation and collection garbage bin using sound recognition according to the embodiment of the present invention can automatically load the garbage according to the type of the garbage, using the sound generated when the garbage is inserted into the garbage bin, There is an effect that the garbage can be accurately separated regardless.

또한 본 발명의 실시예에 따르면, 쓰레기 종류별로 쓰레기 투입부가 구분되어 있지 않아 사용자가 쓰레기의 종류를 구분하여 투입하지 않아도 되므로 사용자 편의성이 향상되고, 별도의 쓰레기 분류 작업이나 후처리 작업에 소모되는 비용 및 인력을 효과적으로 절감할 수 있어 경제적이다.In addition, according to the embodiment of the present invention, since the garbage dispenser is not divided according to the type of garbage, the user does not need to classify the garbage into the garbage dispenser so that the user's convenience is improved and the expenditure for the separate garbage sorting or post- And manpower can be effectively saved.

또한 본 발명의 실시예에 따르면, 쓰레기의 종류를 인식하여 분류 및 이동하는 과정에서 사용되는 구동 전원을 쓰레기통 외부에 설치된 태양광 모듈을 이용하여 공급받으므로 상시 구동이 가능하며, 친환경 전력을 이용할 수 있어 경제적이다.In addition, according to the embodiment of the present invention, the driving power used in the process of recognizing, sorting and moving the kind of the garbage is supplied using the photovoltaic module installed outside the garbage can, so that it can be always driven, It is economical.

또한 본 발명의 실시예에 따르면, 쓰레기통 외부에 설치된 디스플레이를 통해 광고, 주변 지도 및 쓰레기 적재량을 출력할 수 있어 심미성이 향상되고 다양한 용도로 활용할 수 있다.Further, according to the embodiment of the present invention, advertisement, peripheral map, and garbage loading amount can be output through a display installed outside the garbage can, thereby improving the aesthetics and utilizing for various purposes.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the scope of the invention as defined by the appended claims. will be. Therefore, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the following claims.

100 : 쓰레기통 110 : 태양광 모듈
120 : 전원 공급부 130 : 투입구
131 : 센서 140 : 임시 보관부
141 : 임시 보관부 이동장치 150 : 구동 제어부
160 : 적재칸 170 : 디스플레이부
200 : 쓰레기100: Trash can 110: Solar module
120: Power supply unit 130:
131: Sensor 140: Temporary storage unit
141: temporary storage unit moving apparatus 150: drive control unit
160: Loading compartment 170:
200: Garbage

Claims (7)

쓰레기가 종류별로 적재되도록 내부에 복수개의 적재칸이 구비된 소리 인식을 이용한 자동 분리수거 쓰레기통에 있어서,
투입구를 통해 투입된 쓰레기를 임시 보관하는 임시 보관부;
상기 쓰레기가 상기 임시 보관부로 떨어질 때 발생되는 소리를 검출하고, 기계 학습된 모델을 이용하여 상기 검출된 소리에 대응하는 쓰레기의 종류를 판단하고, 판단 결과에 따라 상기 임시 보관부를 해당 적재칸으로 이동시킨 후 상기 임시 보관부의 하부가 개방되도록 하는 구동 제어부; 및
상기 임시 보관부의 하부가 개방됨에 따라 상기 쓰레기가 적재되는 복수의 적재칸을 포함하는 자동 분리수거 쓰레기통.1. An automatic separation and collection garbage bin using sound recognition, wherein a plurality of loading compartments are provided so that garbage is loaded for each type,
A temporary storage unit for temporarily storing the waste introduced through the inlet;
A sound generated when the garbage falls to the temporary storage unit is detected, a type of garbage corresponding to the detected sound is determined using a machine-learned model, and the temporary storage unit is moved to the loading compartment A drive control unit for opening a lower portion of the temporary storage unit; And
And a plurality of loading compartments on which the garbage is loaded as the lower portion of the temporary storage portion is opened. 제1항에 있어서,
상기 기계 학습된 모델은,
외부 소음 및 떨어지는 높이에 따라 크기와 모양이 각각 상이한 다수의 종이, 캔, 병, 플라스틱 및 일반쓰레기가 떨어지는 소리를 녹음한 후 쓰레기 종류별로 생성된 소리 파일을 MFCC(Mel Frequency Cepstral Coefficient) 알고리즘 분석을 통해 데이터를 이산화하여 생성된 모델인 자동 분리수거 쓰레기통.The method according to claim 1,
The machine-
Analysis of Mel Frequency Cepstral Coefficient (MFCC) algorithm for sound files generated by different kinds of garbage after recording sound of falling paper, cans, bottles, plastics, and general garbage with different sizes and shapes according to external noise and falling height Automatic disassembled garbage bin, a model created by discretizing the data through. 제2항에 있어서,
상기 구동 제어부는,
상기 쓰레기가 상기 임시 보관부로 떨어질 때 발생되는 소리를 설정 시간동안 녹음하여 상기 쓰레기가 투입될 때마다 상기 기계 학습된 모델을 갱신하는 자동 분리수거 쓰레기통.3. The method of claim 2,
The drive control unit may include:
And recording the sound generated when the trash falls into the temporary storage section for a preset time, and updating the machine-learned model each time the trash is inserted. 제1항에 있어서,
상기 구동 제어부는,
상기 검출된 소리를 상기 기계 학습된 모델에 입력하여 종이, 캔, 병, 플라스틱 및 일반쓰레기와 매칭값을 각각 산출한 후, 가장 큰 매칭값으로 쓰레기의 종류를 판단하되, 가장 큰 매칭값과 차순위 매칭값의 차이가 설정비율 미만인 경우, 일반쓰레기에 설정 배수의 가중치를 둔 후 가장 큰 매칭값으로 쓰레기의 종류를 판단하는 자동 분리수거 쓰레기통.The method according to claim 1,
The drive control unit may include:
The detected sound is input to the machine-learned model to calculate matching values with paper, cans, bottles, plastic, and general garbage, and then the type of garbage is determined as the largest matching value. When the difference of the matching value is less than the setting ratio, the automatic garbage collection bin which determines the type of garbage as the largest matching value after setting the weight of the setting multiples in the general garbage. 제1항에 있어서,
투입구에 구비된 센서를 통해 상기 투입구의 개방이 감지되면, 상기 구동 제어부의 전원을 온시키는 전원 공급부;
상기 쓰레기통의 외관 상판에 설치되어, 태양열에 의해 충전되는 전원을 상기 전원 공급부에 공급하는 태양광 모듈; 및
상기 쓰레기통의 외관에 설치되며, 상기 적재칸에 각각 적재된 쓰레기의 양을 표시하거나 외부 광고를 출력하거나 지도를 출력하는 디스플레이부를 더 포함하는 자동 분리수거 쓰레기통.The method according to claim 1,
A power supply unit for turning on the power of the driving control unit when the opening of the charging port is detected through a sensor provided in the charging port;
A photovoltaic module installed on an external upper plate of the garbage can for supplying power to the power supply unit charged by solar heat; And
Further comprising a display unit installed on an outer surface of the garbage can to display an amount of garbage respectively loaded in the loading compartment or to output an external advertisement or output a map. 제5항에 있어서,
상기 구동제어부는,
각각의 적재칸에 적재되는 쓰레기의 양을 상기 디스플레이부를 통해 출력하고, 상기 쓰레기의 양이 설정량 이상인 경우 알림을 출력하는 자동 분리수거 쓰레기통.6. The method of claim 5,
The drive control unit may include:
And outputs an amount of garbage to be loaded in each loading compartment through the display unit and outputs a notification when the amount of the garbage is equal to or greater than a predetermined amount. 제2항에 있어서,
상기 구동제어부는,
상기 판단 결과를 상기 디스플레이부를 통해 출력하여 상기 쓰레기를 투입한 사용자로부터 상기 판단 결과에 대한 평가를 요청하고, 상기 사용자로부터 평가가 완료되면 평가 결과를 반영하여 상기 기계 학습된 모델을 갱신하는 자동 분리수거 쓰레기통.3. The method of claim 2,
The drive control unit may include:
And outputting the result of the determination through the display unit to request evaluation of the judgment result from a user who has input the trash and updating the machine learned model by reflecting the evaluation result when the evaluation is completed by the user trash can.
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