KR-102960696-B1 - AUTOMATIC CONTAINER WASHING SYSTEM PROVIDING AI- AND IoT- BASED ONE-LINE SMART CLEANING AND REAL-TIME PHASE PROCESS SHARING FUCTION

Abstract

다양한 실시 예들에 따르면, 자동 용기 세척 시스템은, 복수의 식기를 세척하도록 구성된 자동 용기 세척 장치 및 자동 용기 세척 장치와 통신 가능하게 연결된 서버를 포함하고, 자동 용기 세척 장치는, 복수의 세척 단계 중 적어도 하나의 단계에서 적어도 하나의 센서를 통해 헹굼수 수질 데이터를 획득하고, 헹굼수 수질 데이터를 서버로 전송하고, 서버는, 헹굼수 수질 데이터, 투입 세제 농도 및 헹굼수 투입량을 획득하고, 헹굼수 수질 데이터, 투입 세제 농도 및 헹굼수 투입량에 기반하여 헹굼수 품질 판단 모델을 통해 헹굼수 품질 데이터를 획득하고, 헹굼수 품질 판단 모델은, 세제 농도 및 헹굼수 투입량에 따른 정상적인 PH, 전기 전도도 및 형광 값의 변화 패턴을 학습하여 헹굼수 품질 데이터를 출력하도록 학습된 인공지능 모델일 수 있다. 이 외에도 명세서를 통해 파악되는 다양한 실시 예가 가능하다.

Inventors

• 김경남
• 이우원

Assignees

• (주)식판천사

Dates

Publication Date

20260506

Application Date

20250917

Priority Date

20250902

Claims (3)

1. 자동 용기 세척 시스템에 있어서, 복수의 식기를 세척하도록 구성된 자동 용기 세척 장치; 및 상기 자동 용기 세척 장치와 통신 가능하게 연결된 서버를 포함하고, 상기 자동 용기 세척 장치는: 복수의 세척 단계 중 적어도 하나의 단계에서 적어도 하나의 센서를 통해 헹굼수 수질 데이터를 획득하고, 상기 헹굼수 수질 데이터를 상기 서버로 전송하고, 상기 서버는: 상기 헹굼수 수질 데이터, 투입 세제 농도 및 헹굼수 투입량을 획득하고, 상기 헹굼수 수질 데이터, 상기 투입 세제 농도 및 상기 헹굼수 투입량에 기반하여 헹굼수 품질 판단 모델을 통해 헹굼수 품질 데이터를 획득하고, 상기 헹굼수 품질 판단 모델은, 세제 농도 및 헹굼수 투입량에 따른 정상적인 PH, 전기 전도도 및 형광 값의 변화 패턴을 학습하여 헹굼수 품질 데이터를 출력하도록 학습된 인공지능 모델이고, 상기 적어도 하나의 센서는: 사용된 헹굼수의 산도를 측정하는 PH 센서; 상기 헹굼수에 용해된 이온 총량을 측정하는 전기 전도도(EC) 센서; 및 상기 헹굼수에 잔류하는 세제 성분의 유무를 검출하도록, 특정 파장의 광원을 조사하여 발생하는 형광 값을 측정하는 잔류 세제 측정 센서를 포함하고, 상기 헹굼수 품질 데이터는, 헹굼수 품질 판단 모델을 통해 수학식 1에 기반하여 결정되고, 상기 수학식 1은, 이고, 상기 TCI는 상기 헹굼수 품질 데이터이고, 상기 , , 는 각각 잔류 세제 가중치, 전기 전도도 가중치, PH 가중치이고, 상기 는 잔류 세제 점수이고, 상기 는 전기 전도도 점수이고, 상기 는 PH 점수인, 자동 용기 세척 시스템.
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Description

AI 및 IoT 기반 원라인 스마트 세척과 실시간 위상 공정 공유 기능을 제공하는 자동 용기 세척 시스템{AUTOMATIC CONTAINER WASHING SYSTEM PROVIDING AI- AND IoT- BASED ONE-LINE SMART CLEANING AND REAL-TIME PHASE PROCESS SHARING FUCTION} 본 개시는 AI 및 IoT 기반 원라인 스마트 세척과 실시간 위상 공정 공유 기능을 제공하는 자동 용기 세척 시스템에 관한 것이다. 구체적으로, 학습된 인공지능 모델인 헹굼수 품질 판단 모델을 이용하여 자동 용기 장치에서 사용된 헹굼수의 품질 데이터를 제공하는 자동 용기 세척 시스템에 관한 것이다. 학교, 병원, 군부대 및 대규모 사업장 등 단체 급식을 제공하는 시설에서는 대량의 식기를 효율적으로 세척하기 위한 자동화된 컨베이어 방식의 식기 세척 시스템이 널리 사용되고 있다. 이러한 종래의 시스템은 식기의 투입, 세척, 헹굼, 건조 등의 기본적인 공정을 자동화하여 인력과 시간을 절감하는 데 기여해왔다. 특히, 컨베이어 벨트를 따라 식기가 이동하며 각 공정을 순차적으로 거치는 방식은 대량 처리의 표준적인 형태로 자리 잡았으며, 세척 효율을 높이기 위해 고온의 물이나 고압의 분사 노즐을 사용하는 기술들이 발전해왔다. 다만, 종래 시스템의 품질 관리는 대부분 작업자의 육안에 의존하는 주관적인 방식으로 이루어졌다. 세척 완료 후 식판에 이물질이 남아있는지, 건조 상태는 양호한지 등을 작업자가 시각적으로 판단하여 불량을 선별하는 방식은 일관성이 부족하고 휴먼 에러의 발생 가능성이 높았다. 특히, 식판에 미량의 세제가 잔류하는지 여부는 육안으로 절대 확인할 수 없으므로, 최종 사용자는 제공되는 식기의 화학적 안전성에 대해 막연한 불안감을 가질 수밖에 없었다. 이는 급식을 이용하는 학생들의 학부모 등 최종 소비자와의 신뢰 관계 구축에 큰 걸림돌로 작용했다. 이러한 문제를 일부 개선하고자 세척기의 온도나 작동 시간 등 기본적인 데이터를 기록하는 시스템이 제안되기도 하였으나, 이는 단순한 공정 기록에 불과했다. 데이터가 세척의 최종 품질, 즉 '얼마나 깨끗하고 안전한가'를 직접적으로 증명해주지 못했으며, 기록된 데이터 역시 중앙 서버에 저장되어 위변조의 가능성으로부터 자유롭지 못했다. 따라서, 세척의 모든 과정을 과학적으로 측정하고, 그 결과를 조작 불가능한 형태로 증명하며, 이를 최종 소비자에게 투명하게 공개하여 절대적인 신뢰를 제공할 수 있는 혁신적인 기술에 대한 필요성이 절실히 요구되고 있었다. 상술한 정보는 본 개시에 대한 이해를 돕기 위한 목적으로 하는 배경 기술(related art)로 제공될 수 있다. 상술한 내용 중 어느 것도 본 개시와 관련하여 종래 기술(prior art)로서 적용될 수 있는지에 관해서는 어떠한 주장이나 결정이 제기되지 않는다. 다양한 양상들이 이제 도면들을 참조로 기재되며, 여기서 유사한 참조 번호들은 총괄적으로 유사한 구성요소들을 지칭하는데 이용된다. 이하의 실시예에서, 설명 목적을 위해, 다수의 특정 세부사항들이 하나 이상의 양상들의 총체적 이해를 제공하기 위해 제시된다. 그러나, 그러한 양상(들)이 이러한 특정 세부사항들 없이 실시될 수 있음은 명백할 것이다. 다른 예시들에서, 공지의 구조들 및 장치들이 하나 이상의 양상들의 기재를 용이하게 하기 위해 블록도 형태로 도시된다. 도 1은 일 실시예에 따른 자동 용기 세척 시스템을 설명하기 위한 도면이다. 도 2는 일 실시 예에 따른 자동 용기 세척 장치 및 세척 단계를 설명하기 위한 흐름도이다. 도 3은 일 실시 예에 따른 자동 용기 세척 장치와 서버의 블록도이다. 도 4는 일 실시 예에 따라 자동 용기 세척 시스템이 헹굼수 품질 데이터를 획득하는 동작의 흐름도이다. 도 5는 일 실시 예에 따라 서버가 헹굼수 품질 데이터를 획득하는 동작의 흐름도이다. 도 6은 일 실시 예에 따라 서버가 자동 용기 세척 장치로 추가 헹굼 명령을 전달하는 동작의 흐름도이다. 도 7은 일 실시 예에 따라 서버가 위생 증명서를 생성하여 블록체인 기반 로그로 저장하는 동작의 흐름도이다. 도 8은 일 실시 예에 따라 사용자 단말로부터 획득된 요청에 따라 위생 상태 정보를 제공하는 동작의 흐름도이다. 도 9a 내지 도 9k는 일 실시예에 따른 자동 용기 세척 시스템이 구현된 일례를 도시하는 도면이다. 도면의 설명과 관련하여, 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일 또는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다. 본 출원에서 '부(部)'란, 하드웨어에 의해 실현되는 유닛(unit), 소프트웨어에 의해 실현되는 유닛, 양방을 이용하여 실현되는 유닛을 포함한다. 또한, 1 개의 유닛이 2 개 이상의 하드웨어를 이용하여 실현되어도 되고, 2 개 이상의 유닛이 1 개의 하드웨어에 의해 실현되어도 된다. 한편, '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니며, '~부'는 어드레싱 할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체 지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 본 출원에서의 모듈(module)은 본 개시에서 설명되는 각 명칭에 따른 기능과 동작을 수행할 수 있는 하드웨어를 의미할 수도 있고, 특정 기능과 동작을 수행할 수 있는 컴퓨터 프로그램 코드를 의미할 수도 있고, 또는 특정 기능과 동작을 수행시킬 수 있는 컴퓨터 프로그램 코드가 탑재된 전자적 기록 매체, 예를 들어 프로세서 또는 마이크로 프로세서를 의미할 수 있다. 다시 말해, 모듈이란 본 발명의 기술적 사상을 수행하기 위한 하드웨어 및/또는 상기 하드웨어를 구동하기 위한 소프트웨어의 기능적 및/또는 구조적 결합을 의미할 수 있다. 이하, 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 특허출원의 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다. 도 1은 일 실시예에 따른 자동 용기 세척 시스템을 설명하기 위한 도면이다. 도 1을 참조하면, 자동 용기 세척 시스템(1000)은 복수의 식기를 자동으로 세척, 헹굼, 건조 및 살균하는 물리적인 역할을 수행하는 자동 용기 세척 장치(100)와, 상기 자동 용기 세척 장치(100)와 통신 가능하게 연결되어 데이터 처리 및 시스템 제어의 중심 역할을 하는 서버(200)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 자동 용기 세척 시스템(1000)은 자동 용기 세척 장치(100)를 통해 복수의 세척 단계 중 헹굼 단계 등에서 세척 품질과 직결되는 헹굼수 수질 데이터를 실시간으로 획득할 수 있다. 이후, 자동 용기 세척 시스템(1000)은 서버(200)에 탑재된 학습된 인공지능 모델인 헹굼수 품질 판단 모델을 통해 상기 헹굼수 수질 데이터를