WO2021029470A1 - 세탁기 - Google Patents

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WO2021029470A1
WO2021029470A1 PCT/KR2019/010391 KR2019010391W WO2021029470A1 WO 2021029470 A1 WO2021029470 A1 WO 2021029470A1 KR 2019010391 W KR2019010391 W KR 2019010391W WO 2021029470 A1 WO2021029470 A1 WO 2021029470A1
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WO
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door
sensor module
washing machine
camera
image
Prior art date
Application number
PCT/KR2019/010391
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
박현성
김상윤
김현동
Original Assignee
엘지전자 주식회사
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Filing date
Publication date
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06F—LAUNDERING, DRYING, IRONING, PRESSING OR FOLDING TEXTILE ARTICLES
    • D06F33/00—Control of operations performed in washing machines or washer-dryers 
    • D06F33/30—Control of washing machines characterised by the purpose or target of the control 
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06F—LAUNDERING, DRYING, IRONING, PRESSING OR FOLDING TEXTILE ARTICLES
    • D06F39/00—Details of washing machines not specific to a single type of machines covered by groups D06F9/00 - D06F27/00 
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V33/00—Structural combinations of lighting devices with other articles, not otherwise provided for
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06N—COMPUTING ARRANGEMENTS BASED ON SPECIFIC COMPUTATIONAL MODELS
    • G06N3/00—Computing arrangements based on biological models
    • G06N3/02—Neural networks
    • G06N3/08—Learning methods
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B40/00—Technologies aiming at improving the efficiency of home appliances, e.g. induction cooking or efficient technologies for refrigerators, freezers or dish washers

Definitions

  • the present invention relates to a washing machine, and more particularly, to a washing machine including a sensor module that acquires an image of laundry accommodated in a washing tub.
  • a washing machine is a device that treats laundry through various actions such as washing, rinsing, dehydration and/or drying.
  • Such a washing machine includes a water storage tank containing water and a washing tank containing laundry.
  • Such problems include a problem of dye transfer between laundry when laundry of various colors is accommodated, and a problem in which uncollected laundry is left in a humid state after washing.
  • Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2015-0086458 discloses a washing machine that includes an object detection sensor that detects an object in front of the washing machine, and detects whether a user approaches or not.
  • Such a washing machine was unable to obtain information on the laundry contained in the washing tank. Therefore, it was not possible to notify the user of a problem that may occur depending on the condition of the laundry.
  • the problem to be solved by the present invention is to provide a washing machine capable of acquiring an image in a washing tub.
  • Another object of the present invention is to provide a washing machine capable of acquiring a color image and a depth image of the laundry.
  • Another object of the present invention is to provide a washing machine in which a sensor module for obtaining an image of the laundry is stably installed.
  • Another object of the present invention is to provide a washing machine in which a sensor module is installed at a position capable of minimizing distortion of the acquired image.
  • a washing machine includes a washing tub for accommodating laundry and a sensor module for acquiring an image in the washing tub.
  • the washing machine includes a casing forming an exterior and having a laundry input port formed on an upper side thereof.
  • the washing machine is provided in the casing and includes a water storage tank containing water.
  • a washing tank is rotatably provided in the water storage tank.
  • the washing machine includes a door rotatably coupled to the casing.
  • the door opens and closes the laundry inlet.
  • the door includes a door frame forming an outer rim of the door.
  • the sensor module is disposed on the door frame.
  • the door frame may include a support frame extending in a direction parallel to the rotation axis of the door and including a boss portion supporting the rotation axis of the door.
  • the sensor module may be disposed on the support frame.
  • the sensor module may include a camera device that acquires an image in the washing tub.
  • the camera device When the door is in a state in which the laundry inlet is closed, the camera device may be disposed to be inclined in a direction closer to a rotation center axis of the washing tub as it goes downward.
  • the door frame may include a lower frame facing a direction in which the door is closed, and an upper frame facing a direction in which the door is opened.
  • the sensor module may be disposed on the lower frame.
  • the door may further include a window coupled between the upper frame and the lower frame.
  • the sensor module may be located under the window.
  • the sensor module may include a camera device that acquires an image in the washing tub, and a bracket to which the camera device is fixed.
  • the bracket may be disposed on the door frame.
  • the bracket may have an open lower surface facing a direction in which the door is closed.
  • the sensor module may further include a waterproof cover for closing the opened lower side of the bracket.
  • the waterproof cover may be a transparent material.
  • the sensor module may further include a cover frame to which the waterproof cover is fixed.
  • the cover frame may be coupled to the open lower side of the bracket.
  • the camera device may include a depth camera that acquires a depth image in the washing tub.
  • the waterproof cover may be disposed to contact the depth camera.
  • the sensor module may include a color camera that acquires a color image of laundry accommodated in the washing tub.
  • the sensor module may further include a lighting device that illuminates the interior of the washing tub.
  • the sensor module may further include a bracket to which the color camera, the depth camera, and the lighting device are fixed.
  • the color camera and the lighting device may be disposed to be spaced apart from each other.
  • the depth camera may be disposed between the color camera and the lighting device.
  • the sensor module includes a color camera that acquires a color image of the laundry, a lighting device that illuminates the interior of the washing tub, and a depth camera that acquires a depth image of the laundry.
  • a color camera that acquires a color image of the laundry
  • a lighting device that illuminates the interior of the washing tub
  • a depth camera that acquires a depth image of the laundry.
  • the sensor module is disposed on a support frame that supports a rotating shaft of a door that opens and closes a laundry inlet, so that impact caused by opening and closing of the door can be minimized, and the sensor module can be stably installed.
  • the sensor module is disposed below the window of the door, and the camera device of the sensor module that acquires the image of the laundry is disposed to be inclined toward the rotation axis of the washing tub, thereby minimizing distortion of the acquired image.
  • the waterproof cover is disposed in contact with the depth camera to protect the camera device from water, while minimizing image distortion.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a washing machine according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a front view of the sensor module, which is viewed from the lower side when the door is closed.
  • FIG 3 is an internal cross-sectional view of a color camera (a) and a depth camera (b).
  • FIG. 5 is a block diagram illustrating a control relationship between main components of the washing machine of FIG. 1.
  • FIG. 6 is a perspective view of the washing machine shown in FIG. 1 in a state in which the door is opened, showing a position where a sensor module can be installed.
  • FIG. 7 shows images acquired by the color camera (a) and depth camera (b) installed in area C shown in FIG. 6.
  • FIG. 8 and 9 illustrate images acquired by a color camera (a) and a depth camera (b) installed in area D shown in FIG. 6.
  • FIG. 10 shows images acquired by the color camera (a) and depth camera (b) installed in area E shown in FIG. 6.
  • FIG. 11 is a front view of the door shown in FIG. 1 in an open state.
  • FIG. 12 is a perspective view of a lower frame of the door shown in FIG. 11.
  • FIG. 13 is an enlarged view of the sensor module shown in FIG. 11.
  • FIG. 14 is a perspective view of the cover frame and the waterproof cover shown in FIG. 13.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view of the cover frame shown in FIG. 14.
  • FIG. 16 is an enlarged view of area A shown in FIG. 1.
  • FIG. 17 shows images acquired by a color camera (a) and a depth camera (b) installed obliquely in area C shown in FIG. 6.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a washing machine according to an embodiment of the present invention.
  • a washing machine may include a casing 1 forming an exterior and forming a space in which the water storage tank 3 is accommodated.
  • the casing 1 may include a cabinet 11 with an open upper surface and a top cover 12 coupled to the open upper surface of the cabinet 11.
  • the top cover 12 may have an input port through which laundry is injected into an approximately central portion.
  • a door 2 for opening and closing the inlet may be rotatably coupled to the top cover 12.
  • the washing machine may include a control panel 14 that receives information about the operation of the washing machine from a user and displays the operation state.
  • the control panel 14 may be provided on the top cover 12.
  • the control panel 14 includes an input unit (e.g., buttons, dials, touch pads, etc.) receiving various control names for controlling the operation of the washing machine from the user, and a display unit (e.g., , LCD, LED display, etc.) (hereinafter, also referred to as'output unit') may be provided.
  • an input unit e.g., buttons, dials, touch pads, etc.
  • a display unit e.g., LCD, LED display, etc.
  • the washing machine may include a water supply pipe 16 for guiding water supplied from an external water source such as a faucet, and a water supply valve 17 for controlling the water supply pipe 16.
  • the drawer 18 containing the detergent may be retractably accommodated in the drawer housing 19.
  • the water supplied through the water supply valve 17 is mixed with a detergent while passing through the drawer 18 and then discharged into the water storage tank 3 or the washing tank 4.
  • a washing machine includes a water storage tank 3 containing water, a washing tank 4 for accommodating laundry, a pulsator 5 disposed in the washing tank, and a motor 6 providing rotational force. Includes.
  • the water storage tank 3 may be disposed inside the casing 1.
  • the water storage tank 3 may be suspended from the casing 1 by a support rod 35.
  • a plurality of support rods 35 may be provided.
  • vibration is caused by the rotation of the washing tank 4, the water storage tank 3 is elevated along the support rod 35, and a suspension or damper that buffers the lifting motion of the storage tank 3 may be provided on the support rod. have.
  • the storage tank 3 may include an outer tank 31 containing water, and an outer tank cover 32 provided at an upper end of the outer tank.
  • the outer tub 31 has an open upper surface, and the outer tub cover 32 may be provided on the opened upper surface.
  • the outer tub cover 32 may extend from the upper end of the outer tub 31 in the direction of the rotational central axis of the washing tub 4, and may be formed in a ring shape with an open central portion for entering and exiting the laundry.
  • the outer tub cover 32 may guide the water that has risen along the outer tub 31 and the washing tub 4 to be poured into the washing tub 4 by centrifugal force when the washing tub 4 rotates.
  • the washing tank 4 is rotatably provided in the water storage tank 3.
  • the washing tub 4 can rotate around a vertical axis.
  • a plurality of through holes may be formed in the washing tank 4 so that water can be exchanged with the water storage tank 3.
  • a balancer 45 for compensating for eccentricity according to the location of the laundry may be provided on the upper portion of the washing tub 4.
  • the pulsator 5 may be rotatably provided in the washing tub 4.
  • a washing motor 6 for rotating the pulsator 5 and the washing tub 4 may be provided below the water storage tank 3.
  • the pulsator 5 can form a water flow while rotating. Water flow may occur in the washing water mixed with the detergent, and the laundry may be washed.
  • the washing machine includes a drain pipe 73 for guiding water discharged from the water storage tank 3, a drain valve 71 and a drain pump 7 to regulate the drain pipe 73.
  • the water discharged through the drain pipe 73 is pumped by the drain pump 7 and discharged to the outside of the washing machine through the discharge hose 75.
  • a washing machine includes a sensor module 8 for acquiring an image in a washing tub 4.
  • the sensor module 8 may acquire a color image and a depth image.
  • the sensor module 8 may include camera devices 83 and 85 that acquire an image.
  • the camera devices 83 and 85 may include a color camera 83 for obtaining a color image and a depth camera 85 for obtaining a depth image.
  • the color camera 83 may acquire a color image of the laundry in the washing tub 4.
  • the laundry is accommodated in the washing tub 4 and the depth may vary depending on the location.
  • the depth camera 85 may acquire a depth image in the washing tub 4.
  • the sensor module 8 may include a bracket 81 on which the camera devices 83 and 85 are installed.
  • the camera devices 83 and 85 may be fixed to the bracket 81.
  • the color camera 83 and the depth camera 85 may be fixed to the bracket 81.
  • the sensor module 8 may include a lighting device 84 that illuminates the washing tub 4 for smooth acquisition of color images.
  • the lighting device 84 may be fixed to the bracket 81.
  • the lighting device 84 may be disposed to be spaced apart from the color camera 83.
  • the depth camera 85 may be disposed between the lighting device 84 and the color camera 83 spaced apart from each other. Accordingly, when the color camera 83 acquires an image, excessive exposure to light can be prevented, and the size of the sensor module 8 can be reduced.
  • the color camera 83 may include a stop 833, a lens device 831, and an image sensor 835.
  • the stop 833 may open or close the light incident on the lens device 831.
  • the lens device 831 may include a plurality of lenses that are adjusted for variable focus.
  • the image sensor 835 may include an RGB filter 836 to sense RGB colors, and a sensor array 837 that converts an optical signal into an electric signal. Accordingly, the image sensor 835 may sense and output a color image.
  • the depth camera 85 may include a stop 853, a lens device 851, and an image sensor 855.
  • the depth camera 85 may be a depth camera of a Time-of-flight (TOF) method using a difference in reflection time of infrared (IR).
  • TOF Time-of-flight
  • IR infrared
  • the stop 853 can open and close the light incident on the lens device 851.
  • the lens device 851 may include a plurality of lenses that are adjusted for variable focus.
  • the image sensor 855 may include an IR filter 856 and a sensor array 857 for converting an optical signal into an electrical signal to sense an IR image. Accordingly, the image sensor 855 may sense and output an IR image.
  • the lighting device 84 may illuminate the interior of the washing tub 4.
  • the washing machine can be operated with the door 2 closed for safety, and when the lighting device 84 is turned off while the door 2 is closed (Fig. 4(a)), the illuminance in the washing tub 4 is low. It is difficult to obtain a useful color image (a) from the color camera 83.
  • the controller 9 may turn on the lighting device 84 (FIG. 4(b)).
  • the control unit 9 may link lighting of the lighting device 84 with the operation of the color camera 83.
  • a control unit 9 controlling the overall operation of the washing machine, a motor driving unit 96 controlled by the control unit 9, an output unit 97, and a communication unit (99) may be included.
  • the control unit 9 may control a series of washing processes of washing, rinsing, spinning and drying.
  • the control unit 9 can perform washing, rinsing, and administration according to a preset algorithm.
  • the control unit 9 may control the motor driving unit 96 according to the above algorithm.
  • the motor driving unit 96 may control driving of the washing motor 6 in response to a control signal applied from the control unit 9.
  • the motor driving unit 96 is for driving the washing motor 6 and may include an inverter (not shown) and an inverter control unit (not shown).
  • the motor driving unit 96 may be a concept that further includes a converter or the like that supplies DC power input to the inverter.
  • the inverter control unit (not shown) outputs a pulse width modulation (PWM) type switching control signal to the inverter (not shown)
  • PWM pulse width modulation
  • the inverter (not shown) performs a high-speed switching operation to supply AC power with a predetermined frequency. It can be supplied to the washing motor 6.
  • controller 9 may control the color camera 83, the depth camera 85, and the lighting device 84.
  • the controller 9 may receive a color image based on an electrical signal from the image sensor 835 in the color camera 83. Alternatively, the controller 9 may generate a color image based on an electrical signal from the image sensor 835 in the color camera 83.
  • the controller 9 may receive a depth image based on an electrical signal from the image sensor 855 in the depth camera 85. Alternatively, the controller 9 may generate a depth image based on an electrical signal from the image sensor 855 in the depth camera 85.
  • the memory 95 stores data for the operation of the color camera 83, the depth camera 85, and the lighting device 84, or a color image from the color camera 83, and a depth image from the depth camera 85. I can.
  • the memory 95 includes a programmed artificial neural network, a color image from the color camera 83, a depth image from the depth camera 85, and a database constructed through machine learning-based learning based on the raw image and depth image. (DB), machine learning algorithms, and data transmitted and received through the communication unit 99 may be stored.
  • DB machine learning-based learning based on the raw image and depth image.
  • the communication unit 99 may communicate with a server connected to a network.
  • the communication unit 99 may include one or more communication modules such as an Internet module and a mobile communication module.
  • the communication unit 99 may receive various data such as learning data and algorithm updates from the server.
  • the controller 9 may update the memory 95 by processing various types of data received through the communication unit 99.
  • Machine learning means that a computer learns through data without instructing the computer to be directly instructed by logic, and through this, the computer can solve problems on its own.
  • Deep Learning based on an artificial neural network (ANN) for constructing artificial intelligence, is an artificial intelligence technology that allows computers to learn like humans without humans teaching them.
  • the artificial neural network (ANN) may be implemented in the form of software or may be implemented in the form of hardware such as a chip.
  • the washing machine processes the color image and the depth image acquired from the color camera 83 and the depth camera 85 based on machine learning to determine the state in the washing tub 4.
  • a state in the washing tub 4 may include information of laundry such as color, distribution, and volume of laundry accommodated in the washing tub 4, water supply, drainage, rotation of the washing tub 4, etc.
  • the controller 9 is a machine Based on running, the risk of transfer of laundry, the degree of eccentricity of the laundry in the washing tank, the amount of water supply according to the volume of the laundry, and whether the washing machine operates normally according to the administrative algorithm (hereinafter referred to as'information in the washing tank 4'), etc. I can.
  • the control unit 9 uses the raw image and depth image acquired from the color camera 83 and the depth camera 85 as input data of an artificial neural network previously learned by machine learning. Information in the washing tub 4 can be determined.
  • the control unit 9 may include a washing tub internal information learning module 91 (hereinafter referred to as a “learning module”) and a washing tub internal information recognition module 93 (hereinafter referred to as a “recognition module”).
  • learning module a washing tub internal information learning module
  • washing tub internal information recognition module 93 hereinafter referred to as a “recognition module”.
  • the learning module 91 may perform machine learning using the image acquired by the camera devices 83 and 85 or a value processed by the image. Through such machine learning, the learning module 91 may update a database stored in the memory 95.
  • the recognition module 93 may determine information in the washing tub 4 based on data learned by the learning module 91.
  • the recognition module 93 may be equipped with artificial neural networks (ANNs) that have been previously learned by machine learning. This artificial neural network may be updated by the learning module 91.
  • ANNs artificial neural networks
  • the recognition module 93 may include an artificial neural network (ANN) that has been trained to classify the risk of migrating, the degree of eccentricity of the laundry, the amount of water required, and whether the washing machine is operating normally, into levels according to a predetermined standard.
  • ANN artificial neural network
  • the recognition module 93 uses a deep neural network (DNN) such as a Convolutional Neural Network (CNN), a Recurrent Neural Network (RNN), and a Deep Belief Network (DBN) learned by deep learning.
  • DNN deep neural network
  • CNN Convolutional Neural Network
  • RNN Recurrent Neural Network
  • DBN Deep Belief Network
  • RNN Recurrent Neural Network
  • RNN is widely used for natural language processing, etc., and is an effective structure for processing time-series data that changes with the passage of time, and can construct an artificial neural network structure by stacking layers every moment. .
  • DBN Deep Belief Network
  • RBM Restricted Boltzman Machine
  • DBN Deep Belief Network
  • CNN Convolutional Neural Network
  • learning of the artificial neural network can be accomplished by adjusting the weight of the connection line between nodes (if necessary, adjusting the bias value) so that a desired output is produced for a given input.
  • the artificial neural network can continuously update the weight value by learning. Methods such as back propagation may be used for learning of artificial neural networks.
  • the recognition module 93 uses the color image and the depth image as input data of the artificial neural network, and based on the weights between nodes included in the deep neural network (DNN), the output from the output layer of the artificial neural network. At least one of the information in the washing tub 4 may be determined.
  • DNN deep neural network
  • the artificial neural network may include an input layer, a hidden layer, and an output layer. Having multiple hidden layers is called a Deep Neural Network (DNN). Each layer includes a plurality of nodes, and each layer is associated with the next layer. Nodes can be connected to each other with a weight.
  • DNN Deep Neural Network
  • the computer classifies light and dark pixels according to the brightness of the pixels from the input image, classifies simple shapes such as borders and edges, and then a little more. Can distinguish between complex shapes and objects. Finally, the computer can grasp the form that defines the human face. In this way, the specificity of the feature (regulation of the shape of the human face) is finally obtained from the output layer through the hidden layers of the middle layer.
  • the learning module 91 may perform learning by using data on a color image and a depth image acquired through the camera devices 83 and 85 as training data. That is, the learning module 91 updates the deep neural network (DNN) structure such as weight or bias by adding the determination result to the database whenever it recognizes or determines the information in the washing tub 4 ) Or, after a predetermined number of training data is secured, a deep neural network (DNN) structure such as weight may be updated by performing a learning process with the acquired training data.
  • DNN deep neural network
  • the washing machine transmits the data on the color image and the depth image acquired from the camera devices 83 and 85 through the communication unit 99 to a server (not shown) connected to the communication network, and receives machine learning-related data from the server. I can. In this case, the washing machine may update the artificial neural network based on data related to machine learning received from the server.
  • the sensor module 8 may be positioned above the washing tub 4 and the water storage tub 3 in order to acquire an image in the washing tub 4.
  • the door 2 and the top cover 12 may be considered.
  • the door 2 includes a door frame 21 forming an outer rim of the door 2.
  • the door frame 21 may have an opening formed therein.
  • the door 2 may include a window 25 made of a transparent material coupled to the opening.
  • Area B shown in FIG. 6 is an area located on the center of rotation of the washing tub 4. Therefore, there is no obstacle in the angle of view of the sensor module 8, and there is an advantage of obtaining a symmetrical image.
  • the area B is a central part of the window 25, and it is difficult to install the sensor module 8 due to the material characteristics of the window 25.
  • a component for electrically connecting the control unit 9 and the sensor module 8 must be installed on the window, which is not very good to see.
  • area C is a window 25 of a frame (support frame 215 to be described later) that is parallel to the rotation axis 24 of the door 2 among the door frames 21 and adjacent to the rotation axis.
  • a color image and a depth image can be obtained relatively symmetrically without obstruction of the angle of view.
  • the sensor module 8 may be disposed on the support frame 215, as described later.
  • area D is a portion of the top cover 12 that is relatively close to the drawer 18, and the control panel 14 and the control panel 14 are among positions where the sensor module 8 can be installed. As the nearest part, it has the advantage of being easy to install.
  • the angle of view is obstructed by the outer shell cover 32, and the acquired image is relatively asymmetric compared to the case where it is installed in the C area.
  • the sensor module 8 is for image acquisition, which is a fatal disadvantage. Therefore, the D area is not suitable for installing the sensor module 8.
  • FIG. 9 shows an image obtained by installing the sensor module 8 in the D area, but installing the camera devices 83 and 85 at an inclined direction toward the rotational center axis of the washing tub 4, but the above problem is not solved. Able to know.
  • area E is a portion of the top cover 12 that faces the drawer 18, and the color image acquired by the color camera 83 is determined by the outer shell cover 32.
  • the depth image has a disadvantage of being relatively asymmetric compared to the case where the sensor module 8 is installed in the C area. Therefore, the E area is also not suitable for installing the sensor module 8.
  • a shaft 24 (hereinafter also referred to as a'rotary shaft') providing a rotational axis and a boss portion supporting the shaft 24 23) may be included.
  • the shaft 24 is inserted into a shaft hole (not shown) formed in the top cover 12, so that the door 2 may be rotatably coupled to the top cover.
  • the door frame 21 includes a support frame 215 on which the boss portion 23 is disposed and extends in a direction parallel to the rotation shaft 24.
  • the boss part 23 may be formed separately from the support frame 215 and coupled to the support frame 215, or may be integrally formed with the support frame 215.
  • the hinge is coupled to the top cover 12 and the support frame 215 of the door, so that the door 2 can be rotated to the top cover 12. Can also be combined.
  • the support frame 215 extends in parallel with the rotation shaft 24 and refers to a portion disposed closest to the rotation shaft 24 of the door 2.
  • the door frame 21 includes an action frame 211 disposed to be spaced apart from the support frame 215.
  • the action frame 211 is a part farthest from the rotation shaft 24 of the door 2, and generally refers to a frame in which a handle used by a user when opening and closing the door 2 is disposed.
  • the door frame 21 includes a pair of side frames 213 disposed between the support frame 215 and the action frame 211.
  • a pair of side frames 213 are disposed to be spaced apart from each other.
  • an opening is formed between the support frame 215, the action frame 211, and the pair of side frames 213, and a window 25 made of a transparent material is installed in the opening, so that the door 2 is closed.
  • the user can check the interior of the washing tub 4.
  • the support frame 215 is located at the rear side, a pair of side frames 213 are located at both left and right sides, respectively, and the action frame 211 ) Is located on the front side.
  • this is only a preferred embodiment, and is not limited thereto.
  • the sensor module 8 is disposed on the door frame 21, and is preferably disposed on the support frame 215.
  • the color camera 83, the depth camera 85, and the lighting device 84 of the sensor module 8 may be arranged in a row, and may be arranged in a row in a direction parallel to the support frame 215.
  • the bracket 81 may be elongated in one direction, and the one direction is parallel to the support frame 215. It can be a direction.
  • the sensor module 8 may be disposed at the end of the window side of the support frame 215 in the rotational radial direction of the door 2. That is, the bracket 81 may be disposed at the end of the support frame 215 on the window 25 side. As a result, the sensor module 8 is disposed at the end of the window 25 side, thereby avoiding the obstruction of the angle of view by the outer shell cover 32.
  • Both ends of the sensor module 8 may be located opposite to each other based on the center of the door 2 in the rotation axis direction. More specifically, the lens device 831 of the color camera 83 is located at one side with respect to the center of the door 2 in the direction of the rotation axis of the door 2, and the lens device 851 of the depth camera 85 is It can be located on the other side. Accordingly, distortion can be minimized for both the color image and the depth image.
  • the door frame 21 may include a lower frame 21b and an upper frame 21a, and may be formed by combining the upper and lower frames 21a and 21b.
  • the lower frame 21b may face a direction in which the door 2 is closed, and the upper frame 21a may face a direction in which the door 2 is opened. That is, when the door 2 is closed, the lower frame 21b is disposed at the lower side, and the upper frame 21a is disposed at the upper side.
  • the sensor module 8 is disposed on the lower frame 21b.
  • the bracket 81 of the sensor module 8 is formed integrally with the lower frame 21b.
  • the sensor module 8 and the door frame 21 are not necessarily integrally formed.
  • the window 25 may be coupled between the upper frame 21a and the lower frame 21b.
  • the sensor module 8 is located under the window 25, thereby preventing distortion of the image by the window 25.
  • the sensor module 8 includes a waterproof cover 87 made of a transparent material that protects the camera devices 83 and 85 and the lighting device 84 from water, and a cover frame supporting the waterproof cover 87. (88) may be further included.
  • the bracket 81 is opened with a lower side facing the direction in which the door 2 is closed in order to acquire an image from the camera devices 83 and 85. That is, when the door 2 is in the position to close the laundry inlet 33, the bracket 81 has an opened lower side.
  • the bracket 81 has a fastening portion 82 for fastening the cover frame 88.
  • the cover frame 88 also has a fastening portion 82 for fastening to the bracket 81.
  • the fastening part 82 of the bracket and the fastening part 89 of the cover frame 88 have a fastening hole 89h communicating with each other, and fastening members such as bolts, screws, and rivets are fastened to the fastening hole 89h.
  • fastening members such as bolts, screws, and rivets are fastened to the fastening hole 89h.
  • the cover frame 88 may include a pair of guide frames 881 facing each other and a connection frame 883 connecting one end of the pair of guide frames. .
  • the guide frame 881 includes a guide portion 88a having a guide groove 88c into which the waterproof cover 87 is slid and inserted, and an insertion portion 88b protruding from the guide portion 88a toward the door 2 side. It may include.
  • the waterproof cover 87 is inserted into the cover frame until the end of the side in the direction of sliding on the guide portion 88a is inserted into the guide groove formed in the connection frame 883.
  • the waterproof cover 87 is a method such as closing the side surface of the cover frame 88 facing the connection frame 883, or bonding the waterproof cover 87 and the cover frame 88. ) May be fixed to the cover frame 88.
  • the insertion portion 88b may be formed to enter from the guide portion 88a in a direction in which the pair of guide frames 881 are spaced apart.
  • the insertion part 88b is inserted into the opened lower side of the bracket 81, and the fastening member is fastened to the fastening part 82 of the bracket 81 and the fastening part 89 of the cover frame 88, and the bracket 81 ) And the cover frame 88 may be firmly coupled.
  • the waterproof cover 87 may be disposed to contact the depth camera 85. More specifically, a side end of the depth camera 85 at which the stop 853 and the lens device 851 are installed may contact the waterproof cover 87.
  • the camera devices 83 and 85 may be disposed inclined in a direction toward the center of the bottom plate of the washing tub 4 I can.
  • the camera devices 83 and 85 may be disposed to be inclined in a direction closer to the rotational center axis of the washing tub 4 toward the lower side. That is, the camera devices 83 and 85 may be inclined to form a predetermined angle ⁇ in the direction of the rotational center axis of the washing tub from a vertical line when the door 2 is in a state in which the laundry inlet 33 is closed.
  • the predetermined angle ⁇ may be determined based on a vertical distance between the bottom surface of the washing tub 4 and the sensor module 8, a horizontal distance between the sensor module 8 and the rotational center axis of the washing tub, and the like.
  • the predetermined angle ⁇ is set to an angle in a range greater than 0 degrees and less than 15 degrees.
  • FIG. 17 is a color image (a) and a depth image (b) obtained by installing the sensor module in the region C shown in FIG. 6 and arranging the camera devices 83 and 85 at an angle. Accordingly, when the camera devices 83 and 85 are inclined in a direction closer to the rotational center axis of the washing tub 4 when the door 2 is in a state in which the laundry inlet 33 is closed, vertically It can be seen that a relatively symmetrical image can be obtained compared to the arrangement (Fig. 7).

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Abstract

본 발명은 외관을 형성하고, 상측에 세탁물 투입구가 형성된 케이싱과, 상기 케이싱내에 구비되고 물이 담기는 저수조와, 세탁물을 수용하고, 회전 가능하게 구비되는 세탁조와, 상기 케이싱에 회전 가능하게 결합되고, 상기 세탁물 투입구를 개폐하는 도어와, 상기 세탁조 내의 이미지를 획득하는 센서 모듈을 포함하고, 상기 센서 모듈은 상기 도어의 외측 테두리를 이루는 도어프레임에 배치되어, 세탁조 내의 이미지를 획득하고, 획득된 이미지이 왜곡을 최소화하고, 센서 모듈이 안정적으로 설치되는 세탁기에 관한 것이다.

Description

세탁기
본 발명은 세탁기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 세탁조 내에 수용된 세탁물의 이미지를 획득하는 센서 모듈을 구비한 세탁기에 관한 것이다.
세탁기는 세탁, 헹굼, 탈수 및/또는 건조 등의 여러 작용을 통해 세탁물을 처리하는 장치이다. 이러한 세탁기는 물이 담기는 저수조와, 세탁물을 수용하는 세탁조를 구비한다.
세탁조에 수용된 세탁물의 상태에 따라 발생할 수 있는 여러 문제가 있다. 이러한 문제로는, 다양한 색상의 세탁물이 수용된 경우 세탁물 간의 이염의 문제, 세탁 후 미수거된 세탁물이 습한 상태로 방치되는 문제 등이 있다.
한국 공개특허공보 10-2015-0086458호는 세탁기 전방의 물체를 감지하는 물체 감지 센서를 구비하여, 사용자의 접근여부를 감지하는 세탁기를 개시하고 있다.
이러한 세탁기는, 세탁조에 수용된 세탁물의 정보를 획득할 수 없었다. 따라서, 상기의 세탁물의 상태에 따라 발생할 수 있는 문제점을 사용자에게 알릴 수 없었다.
한편, 최근에는 머신러닝과 인공지능을 다양한 제품, 서비스에 이용하기 위한 연구가 증가하고 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 세탁조 내의 이미지를 획득할 수 있는 세탁기를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 과제는 상기 세탁물의 색상 이미지와 깊이 이미지를 획득할 수 있는 세탁기를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 과제는 상기 세탁물의 이미지를 획득하는 센서 모듈이 안정적으로 설치되는 세탁기를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 과제는 상기 획득된 이미지의 왜곡을 최소화할 수 있는 위치에 센서 모듈이 설치되는 세탁기를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 세탁기는, 세탁물을 수용하는 세탁조와 상기 세탁조 내의 이미지를 획득하는 센서 모듈을 포함한다.
상기 세탁기는, 외관을 형성하고, 상측면에 세탁물 투입구가 형성된 케이싱을 포함한다.
상기 세탁기는, 상기 케이싱 내에 구비되고, 물이 담기는 저수조를 포함한다. 상기 저수조 내에 세탁조가 회전 가능하게 구비된다.
상기 세탁기는 상기 케이싱에 회전 가능하게 결합되는 도어를 포함한다. 상기 도어는 상기 세탁물 투입구를 개폐한다. 상기 도어는, 상기 도어의 외측 테두리를 이루는 도어 프레임을 포함한다. 상기 센서 모듈은 상기 도어 프레임에 배치된다.
상기 도어 프레임은, 상기 도어의 회전축과 나란한 방향으로 연장되고, 상기 도어의 회전축을 지지하는 보스부를 구비한 지지 프레임을 포함할 수 있다.
상기 센서 모듈은 상기 지지 프레임에 배치될 수 있다.
상기 센서 모듈은 상기 세탁조 내의의 이미지를 획득하는 카메라 장치를 포함할 수 있다.
상기 카메라 장치는, 상기 도어가 상기 세탁물 투입구를 폐쇄한 상태일 때, 하측으로 갈수록 상기 세탁조의 회전 중심축에 가까워지는 방향으로 경사지게 배치될 수 있다.
상기 도어 프레임은, 상기 도어가 폐쇄되는 방향을 향하는 하측 프레임과, 상기 도어가 개방되는 방향을 향하는 상측 프레임을 포함할 수 있다.
상기 센서 모듈은 상기 하측 프레임에 배치될 수 있다.
상기 도어는, 상기 상측 프레임과 상기 하측 프레임 사이에 결합하는 윈도우를 더 포함할 수 있다.
상기 센서 모듈은 상기 윈도우 하측에 위치할 수 있다.
상기 센서 모듈은, 상기 세탁조 내의 이미지를 획득하는 카메라 장치와, 상기 카메라 장치가 고정되는 브래킷을 포함할 수 있다. 상기 브래킷은 상기 도어 프레임에 배치될 수 있다.
상기 브래킷은, 상기 도어가 폐쇄되는 방향을 향하는 하측면이 개구될 수 있다.
상기 센서 모듈은, 상기 브래킷의 개구된 하측면을 폐쇄하는 방수커버를 더 포함할 수 있다. 상기 방수커버는 투명한 재질일 수 있다.
상기 센서 모듈은, 상기 방수커버가 고정되는 커버 프레임을 더 포함할 수 있다.
상기 커버 프레임은 상기 브래킷의 개방된 하측면에 결합할 수 있다.
상기 카메라 장치는, 상기 세탁조 내의 깊이 이미지를 획득하는 깊이 카메라를 포함할 수 있다.
상기 방수커버는, 상기 깊이 카메라와 접촉하게 배치될 수 있다.
상기 센서 모듈은, 상기 세탁조에 수용된 세탁물의 색상 이미지를 획득하는 색상 카메라를 포함할 수 있다.
상기 센서 모듈은, 상기 세탁조 내부를 조명하는 조명장치를 더 포함할 수 있다.
상기 센서 모듈은, 상기 색상 카메라, 상기 깊이 카메라 및 상기 조명장치가 고정되는 브래킷을 더 포함할 수 있다.
상기 색상 카메라와 상기 조명장치는 서로 이격되게 배치될 수 있다. 상기 깊이 카메라는 상기 색상 카메라와 조명장치가 이격된 사이에 배치될 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 세탁기에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.
첫째, 세탁조 내에 수용된 세탁물의 이미지를 획득하는 센서 모듈을 포함하여, 상기 세탁물의 이미지를 획득할 수 있는 장점이 있다.
둘째, 상기 센서 모듈은, 상기 세탁물의 색상 이미지를 획득하는 색상 카메라와, 상기 세탁조 내부를 조명하는 조명장치와, 상기 세탁조 내의 깊이 이미지를 획득하는 깊이 카메라를 포함하여, 상기 세탁물의 색상 이미지와 깊이 이미지를 획득할 수 있는 장점도 있다.
셋째, 상기 센서 모듈은, 세탁물 투입구를 개폐하는 도어의 회전축을 지지하는 지지 프레임에 배치되어, 도어의 개폐에 따른 충격을 최소화할 수 있고, 센서 모듈이 안정적으로 설치될 수 있는 장점도 있다.
넷째, 상기 센서 모듈은 도어의 윈도우보다 하측에 배치되고, 상기 세탁물의 이미지를 획득하는 센서 모듈의 카메라 장치는 상기 세탁조의 회전축을 향하여 경사지게 배치되어 상기 획득된 이미지의 왜곡을 최소화할 수 있는 장점도 있다. 나아가, 방수커버가 깊이 카메라와 접촉하게 배치되어 물로부터 카메라 장치를 보호하면서도 이미지의 왜곡을 최소화할 수 있는 장점도 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기의 단면도이다.
도 2는 센서 모듈의 정면도로서, 도어가 닫혔을 때 하측에서 바라본 것을 나타낸 것이다.
도 3은 색상 카메라(a)와 깊이 카메라(b)의 내부 단면도이다.
도 4는 조명이 꺼진 상태(a)와 조명이 켜진 상태(b)에서, 색상 카메라가 획득한 이미지이다.
도 5는 도 1의 세탁기의 주요 구성들 간의 제어 관계를 나타내는 블록도이다.
도 6은 도 1에 도시된 세탁기의 도어가 개방된 상태의 사시도로서, 센서 모듈이 설치될 수 있는 위치를 나타낸 것이다.
도 7은 도 6에 표시된 C 영역에 설치된 색상 카메라(a) 및 깊이 카메라(b)에 의해 획득된 이미지를 나타낸 것이다.
도 8 및 도 9는 도 6에 표시된 D 영역에 설치된 색상 카메라(a) 및 깊이 카메라(b)에 의해 획득된 이미지를 나타낸 것이다.
도 10은 도 6에 표시된 E 영역에 설치된 색상 카메라(a) 및 깊이 카메라(b)에 의해 획득된 이미지를 나타낸 것이다.
도 11은 도 1에 도시된 도어가 개방된 상태의 정면도이다.
도 12는 도 11에 도시된 도어의 하측 프레임의 사시도이다.
도 13은 도 11에 도시된 센서 모듈의 확대도이다.
도 14는 도 13에 도시된 커버 프레임 및 방수커버의 사시도이다.
도 15는 도 14에 도시된 커버 프레임의 단면도이다.
도 16은 도 1에 표시된 A영역의 확대도이다.
도 17은 도 6에 표시된 C 영역에 경사지게 설치된 색상 카메라(a) 및 깊이 카메라(b)에 의해 획득된 이미지를 나타낸 것이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 세탁기를 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기의 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기는, 외관을 형성하고 내측으로 저수조(3)가 수용되는 공간을 형성하는 케이싱(1)을 포함할 수 있다.
케이싱(1)은 상면이 개구된 캐비닛(11)과, 캐비닛(11)의 개방된 상면에 결합되는 탑커버(12)를 포함할 수 있다. 탑커버(12)는 대략 중앙부에 세탁물이 투입되는 투입구가 형성될 수 있다. 탑커버(12)에는 상기 투입구를 개폐하는 도어(2)가 회전 가능하게 결합될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기는, 사용자에게 세탁기의 작동에 대한 정보를 입력받고 작동상태를 표시하는 컨트롤패널(14)을 포함할 수 있다. 컨트롤패널(14)은 탑커버(12)에 구비될 수 있다. 컨트롤패널(14)에는 사용자로부터 세탁기의 작동 제어를 위한 각종 제어명력을 입력 받는 입력부(예를 들어, 버튼, 다이얼, 터치패드 등)와, 세탁기의 작동 상태를 시각적으로 표시하는 표시부(예를 들어, LCD, LED 디스플레이 등)(이하, ‘출력부’라고도 함.)가 구비될 수 있다.
상기 세탁기는 수도 꼭지 등의 외부 수원으로부터 공급된 물을 안내하는 급수관(16)과, 급수관(16)을 단속하는 급수밸브(17)를 포함할 수 있다.
세제가 담기는 드로워(18)가 드로워 하우징(19)에 인출 가능하게 수납될 수 있다. 급수밸브(17)를 통해 공급된 물은 드로워(18)를 경유하면서 세제와 혼합된 후, 저수조(3) 또는 세탁조(4) 내로 배출된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기는, 물이 담기는 저수조(3)와, 세탁물을 수용하는 세탁조(4)와, 세탁조 내에 배치된 펄세이터(5)와, 회전력을 제공하는 모터(6)를 포함한다.
저수조(3)는 케이싱(1) 내부에 배치될 수 있다. 저수조(3)는 지지로드(35)에 의해 케이싱(1)에 매달릴 수 있다. 지지로드(35)는 다수개가 구비될 수 있다. 세탁조(4)의 회전에 의해 진동이 유발될 시, 저수조(3)가 지지로드(35)를 따라 승강되며, 이러한 저수조(3)의 승강 운동을 완충시키는 서스펜션 또는 댐퍼가 지지로드에 구비될 수 있다.
저수조(3)는, 물이 담기는 외조(31)와, 외조의 상단부에 구비된 외조 커버(32)를 포함할 수 있다. 외조(31)는 상면이 개구되어 있고, 이렇게 개구된 상면에 외조 커버(32)가 구비될 수 있다.
외조 커버(32)는 외조(31)의 상단부로부터 세탁조(4)의 회전 중심축 방향으로 연장될 수 있고, 세탁물의 출입을 위해 중앙부가 개구된 링형태로 이루어질 수 있다. 외조 커버(32)는 세탁조(4)의 회전시 원심력에 의해 외조(31)와 세탁조(4) 사이를 따라 상승한 물이 세탁조(4) 내로 쏟아질 수 있도록 안내할 수 있다.
세탁조(4)는 저수조(3) 내에 회전가능하게 구비된다. 세탁조(4)는 수직축(vertical axis)을 중심으로 회전할 수 있다. 세탁조(4)에는 저수조(3)와 물이 교류될 수 있도록, 다수개의 통공이 형성될 수 있다.
세탁조(4)의 상부에는 세탁물의 위치에 따른 편심을 보상하기 위한 밸런서(45)가 구비될 수 있다.
세탁조(4) 내에는 펄세이터(5)가 회전 가능하게 구비될 수 있다. 저수조(3)의 하측에는 펄세이터(5)와 세탁조(4)를 회전시키기 위한 세탁 모터(6)가 구비될 수 있다. 펄세이터(5)는 회전하면서 수류를 형성할 수 있다. 세제가 혼합된 세탁수에 수류가 발생하여 세탁물이 세탁될 수 있다.
상기 세탁기는 저수조(3)로부터 배출된 물을 안내하는 배수관(73)과, 배수관(73)을 단속하는 배수밸브(71) 및 배수펌프(7)를 포함한다. 배수관(73)을 통해 배출된 물은 배수펌프(7)에 의해 압송되고, 배출호스(75)를 통해 세탁기의 외부로 배출된다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기는, 세탁조(4) 내의 이미지를 획득하는 센서 모듈(8)을 포함한다. 센서 모듈(8)은 색상 이미지와 깊이 이미지를 획득할 수 있다.
센서 모듈(8)은 이미지를 획득하는 카메라 장치(83, 85)를 포함할 수 있다. 카메라 장치(83, 85)는 색상 이미지를 획득하는 색상 카메라(83)와, 깊이 이미지를 획득하는 깊이 카메라(85)를 포함할 수 있다.
색상 카메라(83)는 세탁조(4) 내의 세탁물의 색상 이미지를 획득할 수 있다.
세탁조(4) 내에 세탁물이 수용되어 위치에 따라 깊이가 달라질 수 있다. 깊이 카메라(85)는 세탁조(4) 내의 깊이 이미지를 획득할 수 있다.
센서 모듈(8)은 카메라 장치(83, 85)가 설치되는 브래킷(81)을 포함할 수 있다. 카메라 장치(83, 85)는 브래킷(81)에 고정될 수 있다. 색상 카메라(83)와 깊이 카메라(85)는 브래킷(81)에 고정될 수 있다.
또한, 센서 모듈(8)은 색상 이미지의 원활한 획득을 위해 세탁조(4)를 조명하는 조명장치(84)를 포함할 수 있다. 조명장치(84)는 브래킷(81)에 고정될 수 있다.
조명장치(84)는 색상 카메라(83)와 이격되게 배치될 수 있다. 조명장치(84)와 색상 카메라(83)가 서로 이격된 사이에 깊이 카메라(85)가 배치될 수 있다. 이로써, 색상 카메라(83)가 이미지를 획득할 때 빛에 과도하게 노출되는 것을 방지할 수 있고, 센서 모듈(8)의 크기를 소형화할 수 있다.
도 3(a)를 참조하면, 색상 카메라(83)는, 조리개(833), 렌즈 장치(831), 이미지 센서(835)를 구비할 수 있다.
조리개(833)는 렌즈 장치(831)로 입사되는 광을 개폐할 수 있다.
렌즈 장치(831)는, 가변 초점을 위해 조정되는 복수의 렌즈를 구비할 수 있다.
이미지 센서(835)는, RGB 색상을 센싱하기 위해 RGB 필터(836)와, 광 신호를 전기 신호로 변환하는 센서 어레이(837)를 구비할 수 있다. 이에 따라, 이미지 센서(835)는 색상 이미지를 센싱하여 출력할 수 있다.
도 3(b)를 참조하면, 깊이 카메라(85)는, 조리개(853), 렌즈 장치(851), 이미지 센서(855)를 구비할 수 있다. 깊이 카메라(85)는 적외선(IR: Infra-Red)의 반사 시간 차이를 이용한 TOF(Time-of-flight)방식의 깊이 카메라일 수 있다.
조리개(853)는, 렌즈 장치(851)로 입사되는 광을 개폐할 수 있다.
렌즈 장치(851)는 가변 초점을 위해 조정되는 복수의 렌즈를 구비할 수 있다.
이미지 센서(855)는 IR 이미지를 센싱하기 위해, IR 필터(856)와, 광 신호를 전기 신호로 변환하는 센서 어레이(857)를 구비할 수 있다. 이에 따라, 이미지 센서(855)는 IR 이미지를 센싱하여 출력할 수 있다.
도 4를 참조하면, 조명장치(84)는 세탁조(4) 내부를 조명할 수 있다. 세탁기는 안전을 위해 도어(2)가 닫힌 상태에서 작동할 수 있고, 도어(2)가 닫힌 상태에서 조명장치(84)가 꺼진 경우(도 4(a)), 세탁조(4) 내의 조도가 낮아 색상 카메라(83)로부터 유용한 색상 이미지(a)를 획득하기 어렵다.
제어부(9)는 색상 카메라(83)가 색상 이미지를 획득할 때, 조명장치(84)를 점등(도 4(b))시킬 수 있다. 제어부(9)는 조명장치(84)의 점등을 색상 카메라(83)의 작동과 연동시킬 수 있다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기는, 세탁기의 전반적인 동작을 제어하는 제어부(9), 제어부(9)에 의해 제어되는 모터 구동부(96), 출력부(97), 통신부(99)를 포함할 수 있다.
제어부(9)는 세탁, 헹굼, 탈수 및 건조의 일련의 세탁과정을 제어할 수 있다. 제어부(9)는 미리 설정되어 있는 알고리즘에 따라, 세탁, 헹굼, 행정을 진행할 수 있다. 또한, 제어부(9)는 상기 알고리즘에 따라 모터 구동부(96)를 제어할 수 있다.
모터 구동부(96)는 제어부(9)로부터 인가되는 제어신호에 대응하여, 세탁 모터(6)의 구동을 제어할 수 있다.
모터 구동부(96)는, 세탁 모터(6)를 구동시키기 위한 것으로, 인버터(미도시), 및 인버터 제어부(미도시)를 포함할 수 있다. 또한, 모터 구동부(96)는, 인버터에 입력되는 직류 전원을 공급하는, 컨버터 등을 더 포함하는 개념일 수 있다.
예를 들어, 인버터 제어부(미도시)가 펄스폭 변조(PWM) 방식의 스위칭 제어 신호를 인버터(미도시)로 출력하면, 인버터(미도시)는 고속 스위칭 동작을 하여, 소정 주파수의 교류 전원을 세탁 모터(6)에 공급할 수 있다.
한편, 제어부(9)는 색상 카메라(83), 깊이 카메라(85), 조명장치(84)를 제어할 수 있다.
제어부(9)는 색상 카메라(83) 내의 이미지 센서(835)로부터의 전기 신호에 기초한 색상 이미지를 수신할 수 있다. 또는, 제어부(9)는 색상 카메라(83) 내의 이미지 센서(835)로부터의 전기 신호에 기초하여 색상 이미지를 생성할 수 있다.
제어부(9)는 깊이 카메라(85) 내의 이미지 센서(855)로부터의 전기 신호에 기초한 깊이 이미지를 수신할 수 있다. 또는, 제어부(9)는 깊이 카메라(85) 내의 이미지 센서(855)로부터의 전기 신호에 기초하여 깊이 이미지를 생성할 수 있다.
메모리(95)는, 색상 카메라(83), 깊이 카메라(85), 조명장치(84)의 동작을 위한 데이터 또는 색상 카메라(83)로부터의 색상 이미지, 깊이 카메라(85)로부터의 깊이 이미지를 저장할 수 있다.
메모리(95)에는 프로그램된 인공신경망, 색상 카메라(83)로부터의 색상 이미지, 깊이 카메라(85)로부터의 깊이 이미지, 상기 생상 이미지 및 깊이 이미지를 바탕으로 머신 러닝 기반의 학습을 통해 구축된 데이터 베이스(DB), 머신 러닝 알고리즘, 통신부(99)를 통해 송수신되는 데이터 등이 저장될 수 있다.
통신부(99)는 네트워크에 연결된 서버와 통신할 수 있다. 통신부(99)는 인터넷 모듈, 이동 통신 모듈 등 하나 이상의 통신 모듈을 구비할 수 있다. 통신부(99)는 상기 서버로부터 학습 데이터, 알고리즘 업데이트 등의 각종 데이터를 수신할 수 있다.
제어부(9)는 통신부(99)를 통해 수신된 각종 데이터를 처리하여 메모리(95)를 갱신할 수 있다.
머신 러닝은 컴퓨터에게 사람이 직접 로직(Logic)을 지시하지 않아도 데이터를 통해 컴퓨터가 학습을 하고 이를 통해 컴퓨터가 알아서 문제를 해결하게 하는 것을 의미한다.
딥러닝(Deep Learning)은, 인공지능을 구성하기 위한 인공신경망(ANN)에 기반으로 해 컴퓨터에게 사람의 사고방식을 가르치는 방법으로 사람이 가르치지 않아도 컴퓨터가 스스로 사람처럼 학습할 수 있는 인공지능 기술이다. 인공신경망(ANN)은 소프트웨어 형태로 구현되거나 칩(chip) 등 하드웨어 형태로 구현될 수 있다.
세탁기는, 머신 러닝(machine learning) 기반으로 색상 카메라(83)와 깊이 카메라(85)로부터 획득한 색상 이미지 및 깊이 이미지를 처리하여 세탁조(4) 내의 상태를 파악할 수 있다. 이러한 세탁조(4) 내의 상태는 세탁조(4) 내에 수용된 세탁물의 색상, 분포, 부피 등 세탁물의 정보와, 급수, 배수, 세탁조(4)의 회전 등을 예로 들 수 있으며, 제어부(9)는 머신 러닝 기반으로 세탁물의 이염 위험, 세탁조 내 세탁물의 편심정도, 세탁물의 부피에 따른 급수량, 세탁기의 행정 알고리즘에 따른 정상 작동 여부(이하, ‘세탁조(4) 내의 정보’ 라고도 함.) 등을 판정할 수 있다.
제어부(9)는 색상 카메라(83)와 깊이 카메라(85)로부터 획득한 생상 이미지 및 깊이 이미지를 머신 러닝(machine learning)으로 기학습된 인공신경망(Artificial Neural Network)의 입력 데이터로 사용하여 상기의 세탁조(4) 내의 정보를 판정할 수 있다.
제어부(9)는 세탁조 내부 정보 학습모듈(91)(이하, ‘학습모듈’이라고 함.)과 세탁조 내부 정보 인식모듈(93)(이하, ‘인식모듈’이라고 함.)을 포함할 수 있다.
학습모듈(91)은 카메라 장치(83, 85)에서 획득한 이미지 또는 이미지를 처리한 값을 이용하여 머신 러닝을 할 수 있다. 이러한 머신 러닝을 통해, 학습 모듈(91)은 메모리(95)에 저장된 데이터 베이스를 업데이트할 수 있다.
인식모듈(93)은 학습모듈(91)에 의해 학습된 데이터에 기반하여 세탁조(4) 내의 정보를 판정할 수 있다.
인식모듈(93)은 머신 러닝(machine learning)으로 기학습된 인공신경망(Artificial Neural Networks: ANN)을 탑재할 수 있다. 이러한 인공신경망은 학습모듈(91)에 의해 업데이트 될 수 있다.
인식모듈(93)은 이염 위험도, 세탁물의 편심 정도, 필요한 급수량, 세탁기의 정상 작동 여부를 각각 소정 기준에 따라 레벨로 분류하도록 학습된 인공신경망(ANN)을 포함할 수 있다. 예를 들어 인식모듈(93)은 딥러닝(Deep Learning)으로 학습된 CNN(Convolutional Neural Network), RNN(Recurrent Neural Network), DBN(Deep Belief Network) 등의 심층신경망(Deep Neural Network: DNN)을 포함할 수 있다.
RNN(Recurrent Neural Network)은, 자연어 처리 등에 많이 이용되고 있으며, 시간의 흐름에 따라 변하는 시계열 데이터(Time-series data) 처리에 효과적인 구조로 매 순간마다 레이어를 쌓아올려 인공신경망 구조를 구성할 수 있다.
DBN(Deep Belief Network)은 딥러닝 기법인 RBM(Restricted Boltzman Machine)을 다층으로 쌓아 구성되는 딥러닝 구조이다. RBM(Restricted Boltzman Machine) 학습을 반복하여, 일정 수의 레이어가 되면 해당 개수의 레이어를 가지는 DBN(Deep Belief Network)를 구성할 수 있다.
CNN(Convolutional Neural Network)은 사람이 물체를 인식할 때 물체의 기본적인 특징들을 추출한 다음 뇌 속에서 복잡한 계산을 거쳐 그 결과를 기반으로 물체를 인식한다는 가정을 기반으로 만들어진 사람의 뇌 기능을 모사한 모델이다.
한편, 인공신경망의 학습은 주어진 입력에 대하여 원하는 출력이 나오도록 노드간 연결선의 웨이트(weight)를 조정(필요한 경우 바이어스(bias) 값도 조정)함으로써 이루어질 수 있다. 인공신경망은 학습에 의해 웨이트(weight) 값을 지속적으로 업데이트시킬 수 있다. 인공신경망의 학습에는 역전파(Back Propagation) 등의 방법이 사용될 수 있다.
인식모듈(93)은 색상 이미지 및 깊이 이미지를 인공신경망의 입력 데이터로 하고, 심층신경망(DNN)에 포함된 노드들 사이의 가중치(weight)들에 기초하여, 인공신경망의 출력 레이어에서의 출력으로 상기의 세탁조(4) 내의 정보들 중 적어도 하나를 판정할 수 있다.
인공신경망(ANN)은 입력 레이어(Input Layer), 히든 레이어(Hiddent Layer) 및 출력 레이어(Output Layer)를 포함할 수 있다. 다중의 히든 레이어(hidden layer)를 갖는 것을 DNN(Deep Neural Network)이라고 한다. 각 레이어는 복수의 노드들을 포함하고, 각 레이어는 다음 레이어와 연관되어 있다. 노드들은 웨이트(weight)를 가지고 서로 연결될 수 있다.
딥러닝을 보다 잘 이해하기 위해, 잘 알려진 얼굴인식 과정을 살펴보면, 컴퓨터는 입력 영상으로부터, 픽셀의 밝기에 따라 밝은 픽셀과 어두운 픽셀을 구분하고, 테두리, 에지 등 단순한 형태를 구분한 후, 조금 더 복잡한 형태와 사물을 구분할 수 있다. 최종적으로 컴퓨터는 인간의 얼굴을 규정하는 형태를 파악할 수 있다. 이와 같이 특징의 구체화(인간 얼굴 형태의 규정)는 중층의 히든 레이어들을 거쳐 최종적으로 출력 레이어에서 구해진다.
학습모듈(91)은 카메라 장치(83, 85)를 통해 획득된 색상 이미지 및 깊이 이미지에 대한 데이터를 트레이닝(training) 데이터로 사용하여 학습(learning)을 수행할 수 있다. 즉, 학습모듈(91)은 상기의 세탁조(4) 내의 정보를 인식 또는 판정할 때마다 그 판정 결과를 데이터 베이스에 추가하여 웨이트(weight)나 바이어스 등의 심층신경망(DNN) 구조를 업데이트(update)하거나, 소정 횟수의 트레이닝 데이터가 확보된 후에 확보된 트레이닝 데이터로 학습 과정을 수행하여 웨이트(weight) 등 심층신경망(DNN) 구조를 업데이트할 수 있다.
세탁기는 통신부(99)를 통하여 카메라 장치(83, 85)에서 획득된 색상 이미지 및 깊이 이미지에 대한 데이터를 통신망에 연결된 서버(미도시)로 전송하고, 상기 서버로부터 머신 러닝과 관련된 데이터를 수신할 수 있다. 이 경우에, 세탁기는, 상기 서버로부터 수신된 머신 러닝과 관련된 데이터에 기초하여 인공신경망을 업데이트(update)할 수 있다.
도 6을 참조하면, 센서 모듈(8)은 세탁조(4) 내의 이미지를 획득하기 위하여 세탁조(4) 및 저수조(3)보다 상측에 위치할 수 있다. 세탁조(4) 및 저수조(3)보다 상측에 센서 모듈(8)이 설치될 수 있는 위치로, 도어(2) 및 탑커버(12)를 고려할 수 있다.
도어(2)는 도어(2)의 외측 테두리를 이루는 도어 프레임(21)을 포함한다. 도어 프레임(21)은 내측에 개구부를 형성할 수 있다. 도어(2)는 상기 개구부에 결합되는 투명한 재질의 윈도우(25)를 포함할 수 있다.
도 6에 표시된 B영역은 세탁조(4)의 회전 중심 상에 위치하는 영역이다. 따라서, 센서 모듈(8)의 화각의 장애물이 없으며, 대칭적 이미지를 획득할 수 있는 장점이 있다.
다만, 상기 B영역은 윈도우(25)의 중앙부로서, 윈도우(25)의 재질 특성상 센서 모듈(8)을 설치하기 어렵다. 또한, 제어부(9)와 센서 모듈(8)을 전기적으로 연결하기 위한 부품이 윈도우에 설치되어야 하고, 이는 미감상 매우 좋지 않다.
또한, 도어의 회전축과 이격거리가 길어 도어(2)를 닫을 때 충격이 가해질 수 있고, 이는 윈도우 또는 센서 모듈(8)의 파손을 야기할 수 있다.
또한, 도어(2)를 닫은 상태에서, 사용자가 세탁조 내부를 확인할 때, 사용자의 시야에 불편함을 초래한다.
따라서, B영역에 센서 모듈(8)을 설치하는 것은 적절치 않다.
도 6 및 도 7을 참조하면, C영역은 도어 프레임(21)중 도어(2)의 회전축(24)과 나란하고, 상기 회전축에 인접한 프레임(후술하는 지지 프레임(215))의 윈도우(25)측 끝단부에 해당하는 부분으로, C영역에 센서 모듈(8)을 설치할 경우, 색상 이미지 및 깊이 이미지를 화각의 장애 없이 상대적으로 대칭적으로 획득할 수 있다.
나아가, 전술한 B영역에 설치할 경우의 문제점도 해결할 수 있다.
따라서, 센서 모듈(8)은 후술하는 바와 같이, 지지 프레임(215)에 배치될 수 있다.
한편, 도 6 및 도 8을 참조하면, D 영역은 탑커버(12) 중 드로워(18)와 상대적으로 가까운 부분으로, 센서 모듈(8) 설치를 고려할 수 있는 위치 중 컨트롤패널(14)과 가장 인접한 부분으로, 설치가 용이한 장점이 있다.
다만, 외조 커버(32)에 의해 화각의 장애가 있으며, C 영역에 설치할 경우에 비해 획득한 이미지가 상대적으로 비대칭인 단점이 있다. 센서 모듈(8)은 이미지 획득을 위한 것으로, 이는 치명적인 단점이 된다. 따라서, D 영역은 센서 모듈(8)을 설치하기에 적절하지 않다.
나아가 도 9는 D 영역에 센서 모듈(8)을 설치하되, 카메라 장치(83, 85)가 세탁조(4)의 회전 중심축을 향하도록 경사지게 설치하여 획득한 이미지이나, 상기의 문제점이 해결되지 않음을 알 수 있다.
도 6 및 도 10을 참조하면, E 영역은 탑커버(12) 중 드로워(18)와 대향하는 부분으로, 색상 카메라(83)가 획득한 색상 이미지는 외조 커버(32)에 의해 데드존이 발생하여, 이미지에 간섭이 발생하고, 선명하지 않은 문제점이 있다. 또한, 깊이 이미지는 센서 모듈(8)을 C영역에 설치한 경우에 비하여 상대적으로 비대칭인 단점이 있다. 따라서, E 영역 또한 센서 모듈(8)을 설치하기에 적절하지 않다.
도 11를 참조하면, 도어(2)는, 회동하여 세탁물 개구부를 개폐하도록, 회전 중심축을 제공하는 샤프트(24)(이하, ‘회전축’이라고도 함.)와 샤프트(24)를 지지하는 보스부(23)를 포함할 수 있다. 샤프트(24)가 탑커버(12)에 형성된 샤프트 홀(미도시)에 삽입되어, 도어(2)가 탑커버에 회전 가능하게 결합될 수 있다.
도어 프레임(21)은 상기 보스부(23)가 배치되고, 회전축(24)과 나란한 방향으로 연장된 지지 프레임(215)을 포함한다. 상기 보스부(23)는 지지 프레임(215)과 별도로 형성되어 지지 프레임(215)에 결합되거나, 지지 프레임(215)과 일체로 형성될 수도 있다.
또는, 상기의 보스부(23) 및 샤프트(24)와 달리, 경첩을 탑커버(12)와 도어의 지지 프레임(215)에 결합하여, 도어(2)를 탑커버(12)에 회전 가능하게 결합할 수도 있다.
상기의 어느 경우에나, 상기 지지 프레임(215)은 회전축(24)과 나란하게 연장되고, 도어(2)의 회전축(24)과 가장 가깝게 배치된 부분을 의미한다.
도어 프레임(21)은 상기 지지 프레임(215)과 이격되게 배치되는 작용 프레임(211)을 포함한다. 작용 프레임(211)은 도어(2)의 회전축(24)으로부터 가장 멀리 떨어져 있는 부분으로, 일반적으로 도어(2)를 여닫을 때 사용자가 이용하는 손잡이가 배치되는 프레임을 의미한다.
도어 프레임(21)은 상기 지지 프레임(215)과 작용 프레임(211) 사이에 배치되는 한 쌍의 사이드 프레임(213)을 포함한다. 한 쌍의 사이드 프레임(213)은 서로 이격되게 배치된다.
이로써, 지지 프레임(215), 작용 프레임(211), 한쌍의 사이드 프레임(213) 사이에 개구부가 형성되고, 상기 개구부에 투명한 재질의 윈도우(25)가 설치되어, 도어(2)가 닫힌 상태에서 사용자가 세탁조(4)의 내부를 확인할 수 있다.
본 발명의 실시예에서는, 도어(2)가 닫힌 상태를 기준으로, 지지 프레임(215)은 후방측에 위치하고, 한 쌍의 사이드 프레임(213)은 좌, 우 양측에 각각 위치하고, 작용 프레임(211)은 전방측에 위치한다. 다만, 이는 바람직한 실시예일뿐, 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 전술한 바와 같이, 센서 모듈(8)은 도어 프레임(21)에 배치되고, 바람직하게는 지지 프레임(215)에 배치된다.
센서 모듈(8)의 색상 카메라(83), 깊이 카메라(85), 조명장치(84)는 일렬로 배치될 수 있으며, 지지 프레임(215)과 나란한 방향으로 일렬로 배치될 수 있다. 또한, 색상 카메라(83), 깊이 카메라(85), 조명장치(84)가 일렬로 배치됨에 따라 브래킷(81)은 일 방향으로 길게 형성될 수 있으며, 상기 일 방향은 지지 프레임(215)과 나란한 방향일 수 있다.
센서 모듈(8)은 도어(2)의 회전 반경 방향으로 지지 프레임(215)의 윈도우측 끝단부에 배치될 수 있다. 즉, 브래킷(81)은 지지 프레임(215)의 윈도우(25)측 끝단부에 배치될 수 있다. 이로써, 센서 모듈(8)은 윈도우(25)측 끝단부에 배치됨으로써 외조 커버(32)에 의한 화각의 방해를 피할 수 있다.
센서 모듈(8)은 도어(2)의 회전축 방향의 중심을 기준으로 양측 끝단이 서로 반대편에 위치할 수 있다. 보다 상세하게는, 상기 색상 카메라(83)의 렌즈 장치(831)는 도어(2)의 회전축 방향의 도어(2) 중심을 기준으로 일측에 위치하고, 깊이 카메라(85)의 렌즈 장치(851)는 타측에 위치할 수 있다. 이로써, 색상 이미지 및 깊이 이미지 모두 왜곡을 최소화할 수 있다.
도 12를 참조하면, 도어 프레임(21)은 하측 프레임(21b)과 상측 프레임(21a)을 포함할 수 있고, 상기 상, 하측 프레임(21a, 21b)이 결합되어 형성될 수 있다.
하측 프레임(21b)은 도어(2)가 폐쇄되는 방향을 향하고, 상측 프레임(21a)은 도어(2)가 개방되는 방향을 향할 수 있다. 즉, 도어(2)가 닫혔을 때, 하측 프레임(21b)은 하측에 배치되고, 상측 프레임(21a)은 상측에 배치된다.
센서 모듈(8)은 하측 프레임(21b)에 배치된다. 본 발명의 실시예에서는, 센서 모듈(8)의 브래킷(81)은 하측 프레임(21b)과 일체로 형성된다. 다만, 센서 모듈(8)과 도어 프레임(21)이 반드시 일체로 형성되어야 하는 것은 아니다.
윈도우(25)는 상측 프레임(21a)과 하측 프레임(21b) 사이에 결합될 수 있다. 센서 모듈(8)은 윈도우(25) 하측에 위치하고, 이로써 윈도우(25)에 의한 이미지의 왜곡을 방지할 수 있다.
도 13을 참조하면, 센서 모듈(8)은 카메라 장치(83, 85) 및 조명장치(84)를 물로부터 보호하는 투명한 재질의 방수커버(87)와, 방수커버(87)를 지지하는 커버 프레임(88)을 더 포함할 수 있다. 브래킷(81)은 카메라 장치(83, 85)로부터 이미지를 획득하기 위해 도어(2)가 폐쇄되 방향을 향하는 하측면이 개구된다. 즉, 도어(2)가 세탁물 투입구(33)를 닫는 위치에 있을 때, 브래킷(81)은 개구된 하측면을 구비한다.
브래킷(81)은 커버 프레임(88)을 체결하기 위한 체결부(82)를 구비한다. 커버 프레임(88) 또한 브래킷(81)에 체결하기 위해 체결부(82)를 구비한다. 브래킷의 체결부(82)와 커버 프레임(88)의 체결부(89)는 서로 연통되는 체결공(89h)이 형성되고, 상기 체결공(89h)에 볼트, 나사, 리벳 등의 체결부재가 체결되어, 브래킷(81)과 커버 프레임(88)이 견고하게 결합될 수 있다.
도 14 및 도 15를 참조하면, 커버 프레임(88)은 서로 마주보는 한 쌍의 가이드 프레임(881)과, 상기 한 쌍의 가이드 프레임의 일측 끝단을 연결하는 연결프레임(883)을 포함할 수 있다.
가이드 프레임(881)은 방수커버(87)가 슬라이딩되어 삽입되는 가이드 홈(88c)이 형성된 가이드부(88a)와, 가이드부(88a)로부터 도어(2) 측을 향하여 돌출된 삽입부(88b)를 포함할 수 있다.
방수커버(87)는 가이드부(88a)에 슬라이딩 되는 방향 측의 끝단이 연결프레임(883)에 형성된 가이드 홈에 삽입될 때까지, 커버 프레임에 삽입된다. 방수커버(87)는 커버 프레임(88)의 상기 연결프레임(883)에 대향하는 측 면을 폐쇄하거나, 방수커버(87)와 커버 프레임(88)을 접착시키는 등의 방법으로, 방수커버(87)는 커버 프레임(88)에 고정될 수 있다.
삽입부(88b)는, 한 쌍의 가이드 프레임(881)이 이격된 방향으로, 상기 가이드부(88a)로부터 들어가게 형성될 수 있다. 삽입부(88b)가 브래킷(81)의 개구된 하측면에 삽입되고, 브래킷(81)의 체결부(82)와 커버 프레임(88)의 체결부(89)에 체결부재가 체결되어 브래킷(81)과 커버 프레임(88)이 공고하게 결합될 수 있다.
도 16을 참조하면, 방수커버(87)는 깊이 카메라(85)와 접촉하게 배치될 수 있다. 보다 구체적으로는, 깊이 카메라(85)의 조리개(853) 및 렌즈 장치(851)가 설치된 측 끝단이 방수커버(87)와 접촉할 수 있다.
이로써, 방수커버(87)로 인한 이미지의 왜곡을 최소화할 수 있다.
도 16 및 도 17을 참조하면, 카메라 장치(83, 85)는 도어(2)가 세탁물 투입구(33)를 폐쇄한 상태일 때, 세탁조(4)의 바닥판의 중심을 향하는 방향으로 경사지게 배치될 수 있다. 카메라 장치(83, 85)는 도어(2)가 세탁물 투입구(33)를 폐쇄한 상태일 때, 하측으로 갈수록 세탁조(4)의 회전 중심축에 가까워지는 방향으로 경사지게 배치될 수 있다. 즉, 카메라 장치(83, 85)는 도어(2)가 세탁물 투입구(33)를 페쇄한 상태일 때, 수직선으로부터 세탁조의 회전 중심축 방향으로 소정 각도(θ)를 이루도록 경사질 수 있다. 상기 소정 각도(θ)는 세탁조(4) 바닥면과 센서 모듈(8) 사이의 수직 거리, 센서 모듈(8)과 세탁조의 회전 중심축 사이의 수평거리 등을 바탕으로 정해질 수 있다.
본 발명의 실시예에서는 상기 소정의 각도(θ)는 0도보다 크고 15도보다 작은 범위의 각도로 설정되었다.
도 17은 도 6에 표시된 C 영역에 센서 모듈을 설치하되, 카메라 장치(83, 85)를 경사지게 배치하여 획득한 색상 이미지(a) 및 깊이 이미지(b)이다. 이로써, 카메라 장치(83, 85)를 도어(2)가 세탁물 투입구(33)를 폐쇄한 상태일 때, 하측으로 갈수록 세탁조(4)의 회전 중심축에 가까워지는 방향으로 경사지게 배치한 경우, 수직하게 배치한 경우(도 7)에 비하여 상대적으로 대칭적인 이미지를 획득할 수 있음을 알 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.

Claims (13)

  1. 외관을 형성하고, 상측면에 세탁물 투입구가 형성된 케이싱;
    상기 케이싱 내에 구비되고, 물이 담기는 저수조;
    세탁물을 수용하고, 상기 저수조 내에 회전 가능하게 구비되는 세탁조;
    상기 케이싱에 회전 가능하게 결합되고, 상기 세탁물 투입구를 개폐하는 도어; 및
    상기 세탁조 내의 이미지를 획득하는 센서 모듈을 포함하고,
    상기 도어는, 상기 도어의 외측 테두리를 이루는 도어 프레임을 포함하고,
    상기 센서 모듈은 상기 도어 프레임에 배치되는 세탁기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 도어 프레임은,
    상기 도어의 회전축과 나란한 방향으로 연장되고, 상기 도어의 회전축을 지지하는 보스부를 구비한 지지 프레임을 포함하고,
    상기 센서 모듈은 상기 지지 프레임에 배치되는 세탁기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 센서 모듈은 상기 세탁조 내의의 이미지를 획득하는 카메라 장치를 포함하고,
    상기 카메라 장치는, 상기 도어가 상기 세탁물 투입구를 폐쇄한 상태일 때, 하측으로 갈수록 상기 세탁조의 회전 중심축에 가까워지는 방향으로 경사지게 배치되는 세탁기.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 도어 프레임은, 상기 도어가 폐쇄되는 방향을 향하는 하측 프레임과, 상기 도어가 개방되는 방향을 향하는 상측 프레임을 포함하고,
    상기 센서 모듈은 상기 하측 프레임에 배치되는 세탁기.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 도어는,
    상기 상측 프레임과 상기 하측 프레임 사이에 결합하는 윈도우를 더 포함하고,
    상기 센서 모듈은 상기 윈도우 하측에 위치하는 세탁기.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 센서 모듈은,
    상기 세탁조 내의 이미지를 획득하는 카메라 장치; 및
    상기 카메라 장치가 고정되는 브래킷을 포함하고,
    상기 브래킷은 상기 도어 프레임에 배치되는 세탁기.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 브래킷은, 상기 도어가 폐쇄되는 방향을 향하는 하측면이 개구되고,
    상기 센서 모듈은,
    상기 브래킷의 개구된 하측면을 폐쇄하고, 투명한 재질의 방수커버를 더 포함하는 세탁기.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 센서 모듈은,
    상기 방수커버가 고정되는 커버 프레임을 더 포함하고,
    상기 커버 프레임은 상기 브래킷의 개방된 하측면에 결합하는 세탁기.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 카메라 장치는, 상기 세탁조 내의 깊이 이미지를 획득하는 깊이 카메라를 포함하고,
    상기 방수커버는, 상기 깊이 카메라와 접촉하게 배치되는 세탁기.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 센서 모듈은, 상기 세탁조에 수용된 세탁물의 색상 이미지를 획득하는 색상 카메라를 포함하는 세탁기.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 센서 모듈은, 상기 세탁조 내부를 조명하는 조명장치를 더 포함하는 세탁기.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 센서 모듈은, 상기 세탁조 내의 깊이 이미지를 획득하는 깊이 카메라를 포함하는 세탁기.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 센서 모듈은,
    상기 세탁조에 수용된 세탁물의 색상 이미지를 획득하는 색상 카메라;
    상기 세탁조 내의 깊이 이미지를 획득하는 깊이 카메라;
    상기 세탁조 내부를 조명하는 조명장치; 및
    상기 색상 카메라, 상기 깊이 카메라 및 상기 조명장치가 고정되는 브래킷을 포함하고,
    상기 색상 카메라와 상기 조명장치는 서로 이격되게 배치되고,
    상기 깊이 카메라는 상기 색상 카메라와 조명장치가 이격된 사이에 배치되는 세탁기.
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