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1. (WO2018101660) ELECTRONIC TAG IDENTIFICATION DEVICE AND CONTROL METHOD THEREFOR
Document

명세서

발명의 명칭

기술분야

1   2  

배경기술

3   4   5   6   7  

발명의 상세한 설명

기술적 과제

8   9   10  

과제 해결 수단

11   12   13   14   15   16   17   18   19   20   21   22   23   24   25   26   27   28  

발명의 효과

29   30   31   32   33   34   35   36   37  

도면의 간단한 설명

38   39   40   41   42   43   44   45   46   47   48   49   50   51   52   53   54   55   56  

발명의 실시를 위한 형태

57   58   59   60   61   62   63   64   65   66   67   68   69   70   71   72   73   74   75   76   77   78   79   80   81   82   83   84   85   86   87   88   89   90   91   92   93   94   95   96   97   98   99   100   101   102   103   104   105   106   107   108   109   110   111   112   113   114   115   116   117   118   119   120   121   122   123   124   125   126   127   128   129   130   131   132   133   134   135   136   137   138   139   140   141   142   143   144   145   146   147   148   149   150   151   152   153   154   155   156   157   158   159   160   161   162   163   164   165   166   167   168   169   170   171   172   173   174   175   176   177   178   179   180   181   182   183   184   185   186   187   188   189   190   191   192   193   194   195   196   197   198   199   200   201   202   203   204   205   206   207   208   209   210   211   212   213   214   215   216   217   218   219   220   221   222   223   224   225   226   227   228   229   230   231   232   233   234   235   236   237  

청구범위

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15   16   17   18   19   20  

도면

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15   16   17   18a   18b   19a   19b   19c   20a   20b   20c   21a   21b   22   23a   23b   23c   24a   24b   24c   25a   25b  

명세서

발명의 명칭 : 전자태그 식별장치 및 그 제어방법

기술분야

[1]
본 발명은 전자태그 식별장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.
[2]
또한, 본 발명은 자동 이동 대차의 이동경로 생성 및 삽입, 삭제, 변경 및 이를 기반으로 산출된 주행 경로의 시각화 방법 및 작업 결과를 이용한 검색 방법에 관한 것이다.

배경기술

[3]
RFID(Radio Frequency Identification)와 같은 전자 태그를 이용한 무선인식기술이 발전함에 따라, 전자태그 시스템을 적용하여, 선반 내 물품들에 대한 정보를 수집할 수 있는 기술이 개발되고 있다.
[4]
종래에는 스캐닝 장치를 이용하여 선반의 물품을 스캐닝(scanning) 하기 위해서는, 작업자가 판독기를 이용하여 물품의 전자 태그를 직접 스캐닝 하거나, 선반에 설치된 스캐닝 장치를 통해 물품의 전자 태그를 스캐닝 하였다.
[5]
그런데, 다수개의 선반이 배치되는 공간(매장, 약국, 마트, 도서관 등)에서, 이러한 수작업을 통해서는 선반에 진열된 각각의 물품을 스캐닝 하는 것은 비효율적이며, 오류의 가능성도 높다. 일례로, 선반의 칸막이 벽 상에 다수의 안테나를 설치하여 운용하는 전자선반의 경우, 설치상의 어려움이나 설치/유지 비용 문제점이 클 뿐 아니라, 안테나의 고정설치로 인해 전파 음영지역이 발생이 불가피하고, 이로 인해 제품의 진열방식에 따라 인식률이 일정치 않다. 한편, 휴대형 RFID 리더기의 경우, 작업자의 수작업으로 이루어지기 때문에, 제품의 위치정보 획득이 불가하고, 장시간의 전자파 노출로 인한 인체 유해 문제, 배터리 수명에 따른 기기 성능 저하, 작업자의 숙련도에 따른 휴먼에러 발생, 제한된 인식범위로 인한 인식률 저하 문제 등으로 인해 대형 매장이나 창고에서는 활용성이 극히 미미한 실정이다.
[6]
또한, 자동 이동 대차(Automated Guided Vehicle 또는 Mobile Robot)는 사용자가 미리 설치해둔 주행 가이드라인 경로 및 주행 가이드라인 경로 상에 설치된 식별자의 명령을 인식하여 해당 경로를 따라 자동 주행하며 작업을 수행하는 장치이다. 자동 이동 대차의 주행 경로는 지면 아래 또는 공중에 설치된 전선, 지면 또는 벽면에 설치된 광학 또는 마그네틱 테이프, 또는 레이저, GPS 등 다양한 수단에 의해 정의될 수 있다.
[7]
기존 기술의 경우, 자동 이동 대차의 주행 경로 설정은 미리 작도된 작업 공간의 레이아웃 및 실제 측정과 같은 사전 작업을 기반으로 수행되기 때문에, 상당한 작업 공수 및 비용이 수반된다. 특히, 작업 공간내 복잡한 선반들이 배치된 상황은 더욱 그러한데, 이는 상황에 따라 언제라도 재배치 또는 교체될 수 있는 선반의 배열까지 매번 현장 레이아웃에 반영하기는 어렵기 때문이다. 또한, 기존 AGV 방식의 경우, 경로상에 배치된 모든 선반이나 랙 등은 수작업에 의해 2D로 도면화하고 있으며, 특히 3D로 변환시 전문 기술자에 의해 별도로 재구성 되어야만 한다. 또한, 기존 방식은, 2D 화면상에서 자동 이동 대차의 단순한 움직임을 모니터링 할 뿐, 실질적으로 배치된 설치물의 형태나 선반의 단수, 높이, 재질등을 정확히 표현하고 있지 않으며, 특히 기 작도된 경로 및 배치도를 편집해야 할 경우, 숙련된 기술자에 의해 매번 재구성 되어야 한다. 또한, 현존하는 재고관리 기술은 아이템 레벨의 위치 검색 서비스는, 현장환경에 다양한 요구사항을 충족시키지 못한채 파일럿 단계에 머물러있고, 실험 신뢰도 결여로 인해 상용화는 이루어지지 않고 있다. 더욱이, 실제 작업 공간내에 위치한 모든 설치물이나 물품들을 시각화해주는 방식은 시도되지 않았다.

발명의 상세한 설명

기술적 과제

[8]
본 발명은 다수 개의 선반이 배치된 공간에서, 이동 경로를 따라 안정적으로 이동하면서 선반의 물품을 효율적으로 스캐닝 하는 전자태그 식별장치 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.
[9]
또한, 본 발명의 일 측면은, 자동 이동 대차의 주행 경로를 편리하고 신속하게 생성, 삽입, 삭제 또는 변경하고, 이를 토대로 생성된 경로 시퀀스를 기반으로 자동 이동 대차가 작업을 수행하여, 산출된 결과값을 검색하거나 시각화하는 방안을 제공하고자 한다. 또한, 주행 경로 설정만으로 경로 및 경로상에 배치된 설치물을 손쉽게 2D 또는 3D로 시각화하여 선반, 렉, 테이블 등 경로상에 배치된 설치물이나 진열된 물품들을 실제 이미지나 영상으로 입체적으로 시각화 하고, 또한 개별 제품의 위치 정보를 수집하여 표현하고 검색할 수 있는 방안을 제공하고자 한다. 특히, 이를 통하여, 자동 이동 대차가 도서관의 도서 관리나 물류 창고의 재고 조사 등과 같이 다양한 산업 분야에 응용될 수 있는 방안을 제공하고자 한다.
[10]

과제 해결 수단

[11]
본 발명의 일 측면에 따르면, 소정의 경로를 따라 이동이 가능한 대차, 탐지 대상의 전자태그를 식별하는 복수의 안테나와, 복수의 안테나를 각각 이동시키며 복수의 안테나의 이동을 동기화 시키는 복수의 안테나 이동부를 구비한 탐지부 및 탐지부를 지지하도록 대차에 탑재되며 복수의 안테나 이동부를 이송하고 복수의 안테나 이동부 사이의 간격을 조정하는 이송부를 포함하는 전자태그 식별장치가 제공된다.
[12]
본 발명의 다른 측면에 따르면, 전자태그 식별장치를 제어하는 방법으로서, 이송부를 작동하여 탐지부의 높이 및 복수의 안테나의 간격을 설정하는 단계; 및
[13]
대차를 이동시키면서, 복수의 안테나를 움직여서 탐지 대상의 전자태그를 인식하는 단계를 포함하는 전자태그 식별장치의 제어방법이 제공된다.
[14]
[15]
또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 자동 이동 대차가 주행해야 할 경로에 가이드라인을 설치하는 단계-여기서, 상기 자동 이동 대차는 적어도 사용자로부터 데이터 입력이 가능한 디스플레이 및 입력부를 포함함-:
[16]
상기 가이드라인에 또는 가이드라인을 인접하여 복수의 노드들을 설치하는 단계-여기서, 상기 복수의 노드들은 고유의 노드 식별자가 할당되며, 상기 자동 이동 대차는 상기 노드 식별자를 인식할 수 있음-;
[17]
상기 자동 이동 대차를 상기 가이드라인을 따라 이동시키면서, 상기 자동 이동 대차가 상기 복수의 노드들 중 어느 하나를 인식하였을 때, 인식된 노드 식별자에 상응하는 노드 속성을 입력할 수 있는 화면을 상기 디스플레이에 표시하고 사용자로부터 해당 노드 식별자의 노드 속성을 입력받는 단계; 및
[18]
상기 인식된 노드와 관련된 구간의 구간 속성을 입력받기 위한 화면을 상기 디스플레이에 표시하고 사용자로부터 해당 구간의 구간 속성을 입력받는 단계를 포함하되,
[19]
상기 구간은 복수의 노드들중 2개의 노드 사이로 규정되며 각 구간들은 고유의 구간 식별자를 가지며;
[20]
상기 구간 속성은 해당 구간에서 이루어져야 할 작업 속성을 포함하며;
[21]
상기 자동 이동 대차는 구간 거리 및/또는 방향를 측정하여 해당 구간 속성에 입력하는 것을 특징으로 하는 자동 이동 대차의 경로 설정 방법이 제공된다.
[22]
실시예에 따르면, 자동 이동 대차의 경로 설정 방법은 상기 노드 속성 및 상기 구간 속성에 따라 상기 자동 이동 대차를 구동시켜서 상기 노드 속성 및 상기 구간 속성의 - 각 노드 및 구간속성에 명령값을 입력후 바로 실제 동작으로 시연해 볼 수 있는데, 이 단위 동작테스트를 무결성 검사라고 칭함 - 무결성을 단위 구간 또는 단위 경로별로 검증하는 단계를 더 포함할 수 있다. 또한, 자동 이동 대차의 경로 설정 방법의 실시예에 따르면, 기존 주행 경로에 경로를 삽입하기 위해서 상기 경로 시퀀스를 디스플레이에 표시하는 단계; 상기 신규 주행 경로가 삽입될 위치에 있는 노드를 표시된 경로 시퀀스에서 선택받는 단계; 상기 신규 주행 경로를 정의하는 노드별로 노드 속성 및 구간 속성을 입력받는 단계; 상기 신규 주행 경로가 반영된 경로 시퀀스를 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 또한, 기존 주행 경로의 일부를 삭제하기 위해서, 상기 경로 시퀀스를 디스플레이에 표시하는 단계; 상기 기존 주행 경로 중 선택된 노드를 표시된 경로 시퀀스에서 삭제하는 단계; 삭제된 노드에 연결된 노드에 대한 노드 속성 및 구간 속성을 다시 입력받는 단계; 상기 삭제된 노드가 반영된 경로 시퀀스를 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
[23]
실시예에 따르면, 상기 노드 속성은 노드 유형, 상기 자동 이동 대차의 주행 방향, 회전 각도, 경로간 높이차의 조합을 포함할 수 있다. 또한 상기 구간 속성은 상기 자동 이동 대차의 높이, 주행 속도 및 작업 상세 정보의 조합을 포함할 수 있다. 또한, 노드에서 수행되는 작업은 정지모드에서 이루어지고 구간 작업은 이동 모드에서 수행될 수 있다.
[24]
또한, 본 발명에 따른 자동 이동 대차의 경로 설정 방법의 실시예에 따르면, 상기 경로 시퀀스에서 설치물을 시각화하는데 필요한 시각화 정보를 추출하는 단계; 및 상기 시각화 정보에 기초하여 상기 설치물을 시각화하는 단계를 포함하되, 상기 시각화 정보는 노드 유형, 설치물 높이 및 구간 길이와 궤적을 포함할 수 있으며, 상기 설치물을 시각화하는 단계는, 상기 노드의 배열 순서, 상기 노드 유형, 상기 구간 길이와 궤적을 이용하여 시각화할 설치물의 위치를 결정하는 단계; 및 상기 노드 유형 및 상기 설치물 높이를 이용하여 설치물 이미지를 렌더링하는 단계를 포함할 수 있다.
[25]
본 발명의 다른 측면에 따른 자동 이동 대차의 작업 수행 방법은 경로 시퀀스를 이용하여 주행하는 자동 이동 대차가 주행 경로상에 배치된 노드를 검출하는 단계; 검출된 노드의 노드 속성에 의해 정의된 작업 또는 상기 검출된 노드에 연결된 구간의 구간 속성에 의해 정의된 작업을 상기 자동 이동 대차가 수행하는 단계; 및 상기 구간 속성에 의해 정의된 작업의 수행 결과를 저장하는 단계를 포함한다. 실시예에 따르면, 자동 이동 대차의 작업 수행 방법은, 상기 구간 속성에 의해 정의된 작업은 설치물에 수납된 물품의 물품 식별자를 리딩하는 작업이며, 구간 속성에 의해 정의된 작업을 상기 자동 이동 대차가 수행하는 단계는, 제1 판독 위치에서 동일한 물품 식별자에 대한 제1 리딩 카운트를 저장하는 단계; 제2 판독 위치에서 상기 물품 식별자에 대한 제2 리딩 카운트를 생성하는 단계; 및 상기 제1 리딩 카운트와 상기 제2 리딩 카운트 중 큰 값을 상기 물품 식별자에 대한 최대 리딩 카운트로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
[26]
본 발명의 실시예에 따르면 자동 이동 대차의 작업 수행 방법은 결정된 최대 리딩 카운트에 연관된 위치를 이용하여 상기 물품의 위치 정보를 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 경로 시퀀스를 이용하여 상기 설치물을 시각화하는 단계; 및 상기 물품의 위치 정보를 이용하여 상기 물품의 위치를 시각화된 설치물에 표시하는 단계를 더 포함할 수 있다.
[27]
실시예에서, 검출된 노드의 노드 속성에 의해 정의된 작업 또는 상기 검출된 노드에 연결된 구간의 구간 속성에 의해 정의된 작업을 상기 자동 이동 대차가 수행하는 단계는, 비전 카메라가 상기 설치물을 셀 단위로 촬영하여 셀 단위 이미지를 생성하는 단계를 포함한다. 또한, 상기 자동 이동 대차는, 상기 경로 시퀀스를 역순으로 추적하여 역방향으로 주행하면서 상기 구간 속성에 의해 정의된 작업을 수행하게 된다. 또한, 동일한 연속구간을 왕복하면서 상기 구간 속성에 의해 정의된 작업을 수행하는 단계를 포함할 수도 있다.
[28]

발명의 효과

[29]
본 발명의 실시예에 따르면 다수 개의 선반이 배치된 공간에서, 선반의 형태 등에 맞추어 최적의 안테나 배치로 물품의 전자 태그를 효율적으로 스캐닝 할 수 있다.
[30]
또한, 안테나의 높낮이 조절이 가능하므로, 선박의 높낮이 또는 장애물에 관계없이 1기의 장비로 전체 경로를 스캐닝 할 수 있다.
[31]
또한, 대상 물품에 맞게 안테나 간의 간격을 최적으로 설정하여, 정밀한 스캔닝 결과를 얻을 수 있다.
[32]
또한, 이동 경로를 따라 안정적으로 이동하면서 선반의 물품을 효율적으로 스캐닝 할 수 있다.
[33]
또한, 안테나 간의 간격 변화에도, 안테나와 연결되는 배선의 장력을 일정하게 유지시킴으로써 배선의 손상 및 신호의 오류 가능성을 최소화할 수 있다.
[34]
또한, 이동 경로 상에서 또는 선반에서 돌출되는 장애물을 선별적으로 감지하고, 장애물과 충돌을 예방할 수 있다.
[35]
[36]
한편, 본 발명의 실시예에 따르면, 자동 이동 대차의 주행 경로를 편리하고 신속하게 생성, 삽입, 삭제, 변경 등을 할 수 있다. 또한, 전체 경로를 노드 및 구간으로 구분하고, 각 작업에 필요한 다양한 명령 및 속성을 부여할 수 있기 때문에, 별도의 현장 레이아웃에 대한 측량이나 작도 없이 간편하게 경로를 설정하고 장비 구동에 반영시킬 수 있다. 또한, 경로 설정 시 이루어지는 단위 경로에 대한 작동 무결성 검사로 인해, 별도의 추가적인 검증과정을 거치치 않아도 된다. 또한, 주행 경로 설정만으로 작업 공간을 시각화할 수 있으며, 자동 이동 대차가 완성된 경로를 주행할 시에는, 생성된 경로 시퀀스를 기반으로 설치물에 진열된 물품 정보를 검출하고, 동시에 실제 진열품의 이미지를 촬영하여 설치물 내 위치를 실질적이고 입체적으로 표현할 수 있다. 특히, 예를 들어, 자동 이동 대차가 도서관에 배치된 선반에 진열된 장서를 위치별로 판별하여 장서 진열현황을 일단위로 모니터링하여 장서 검색 및 오 진열 여부를 적시에 파악하고, 실제 촬영된 이미지나 영상과 대조 판별 할 수 있으며, 동일한 방법으로 물류 창고의 주기적인 위치기반 재고조사 등을 포함한 다양한 산업 응용 분야에 적용될 수 있다.
[37]

도면의 간단한 설명

[38]
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자태그 식별장치를 나타낸 사시도.
[39]
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자태그 식별장치에서 안테나 사이의 간격을 조절을 설명하는 도면.
[40]
도 3 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자태그 식별장치의 탐지부 및 이송부를 설명하는 도면.
[41]
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자태그 식별장치에서 안테나 이동부를 상세히 설명하는 도면.
[42]
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자태그 식별장치에서 안테나를 연결하는 배선의 구조를 설명하는 도면.
[43]
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자태그 식별장치의 충돌방지기구를 설명하는 도면.
[44]
도 9 및 도 10는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자태그 식별장치의 제어방법에 따른 안테나 스캔영역의 이동을 설명하는 도면.
[45]
도 11 및 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자태그 식별장치의 운용을 예시하는 도면.
[46]
도 13은 본 발명의 실시예들에 따라 경로 시퀀스에 의해 주행 경로를 따라 이동하는 자동 이동 대차의 개략적인 시스템 구성을 예시적으로 나타낸 것이다.
[47]
도 14는 본 발명의 실시예들에 따라 자동 이동 대차가 물품 식별자를 추출하기 위한 동작 메커니즘을 설명하기 위한 예시도이다.
[48]
도 15, 도 16, 도 17a, 도 17b, 도 18a 및 도 18b는 본 발명의 실시예에 따라 주행 경로를 생성하는 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
[49]
도 19a 내지 도 19c는 본 발명의 실시예에 따라 주행 경로를 삽입하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
[50]
도 20a 내지 도 20c는 본 발명의 실시예에 따라 주행 경로의 일부를 삭제하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
[51]
도 21a에 표시된 경로 시퀀스는 도 19a 내지 도 19c에서 설명한 본 발명의 실시예에 따라 경로 삽입이 완료된 경로 시퀀스를 나타내며, 도 21b는 본 발명의 실시예에 따라 저장부(116)에 저장된 경로 시퀀스의 노드 속성과 구간 속성을 나타낸 것이다.
[52]
도 22은 본 발명의 실시예에 따라 자동 이동 대차가 경로 시퀀스에 따라 노드 작업 및 구간 작업을 수행하는 과정을 예시적으로 나타낸 순서도이다.
[53]
도 23a 내지 도 23c는 본 발명의 실시예에 따라 리딩율 개선을 위한 구간 왕복 이동을 설명하기 위한 예시도이다.
[54]
도 24a는 본 발명의 실시예에 따라 수직으로 배열된 복수의 안테나를 가진 자동 이동 대차를 이용하여 물품 식별자를 리딩(reading)하는 것을 나타내는 도면이고, 도 24b 및 도 24c는 본 발명의 실시예에 따라 리딩 카운트를 이용하여 물품의 위치를 결정하는 설명하기 위한 물품 식별자 리딩 카운팅 테이블 및 물품별 위치정보 테이블의 예들을 나타낸 것이다.
[55]
도 25a 및 도 25b는 본 발명의 실시예에 따라 저장된 물품별 위치정보를 기반으로 시각화된 검색기능에 대해 설명하고, 실제 촬영된 이미지와 대조 판별하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
[56]

발명의 실시를 위한 형태

[57]
본 발명에 따른 전자태그 식별장치의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
[58]
또한, 이하 사용되는 제1, 제2 등과 같은 용어는 동일 또는 상응하는 구성 요소들을 구별하기 위한 식별 기호에 불과하며, 동일 또는 상응하는 구성 요소들이 제1, 제2 등의 용어에 의하여 한정되는 것은 아니다.
[59]
또한, 결합이라 함은, 각 구성 요소 간의 접촉 관계에 있어, 각 구성 요소 간에 물리적으로 직접 접촉되는 경우만을 뜻하는 것이 아니라, 다른 구성이 각 구성 요소 사이에 개재되어, 그 다른 구성에 구성 요소가 각각 접촉되어 있는 경우까지 포괄하는 개념으로 사용하도록 한다.
[60]
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자태그 식별장치를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자태그 식별장치에서 안테나들 사이의 간격을 조절을 설명하는 도면이다. 그리고, 도 3 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자태그 식별장치의 탐지부 및 이송부를 설명하는 도면이다.
[61]
도 1 내지 도 5에 나타난 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자태그 식별장치(1000)는 대차(1100), 탐지부(1200) 및 이송부(1300)를 포함할 수 있다. 또한, 커버부(1400)를 추가로 포함할 수 있다.
[62]
대차(1100)는 탐지부(1200) 및 이송부(1300)를 소정의 경로를 따라 이동시키는 부분이다. 대차(1100)는 탑재된 탐지부(1200) 및 이송부(1300)를 안정적으로 지지하고 균형을 유지하기 위해 일정한 무게를 가질 수 있다. 또한, 전자태그 식별장치(1000)가 사용되는 공간에 설치된 가이드 라인을 인식하여 가이드 라인을 따라 이동할 수 있다.
[63]
[64]
탐지부(1200)는, 탐지할 대상에 설치된 RFID(Radio Frequency Identification)와 같은 전자태그를 인식하는 부분이다. 본 실시예의 탐지부(1200)는 전자태그를 인식하는 복수의 안테나(1210)를 구비하고 이를 이동시킬 수 있다. 특히, 탐지부는 복수의 안테나 이동부(1250)를 구비하고, 안테나 이동부(1250)는 각각에 연결되는 안테나(1210)를 이동시킬 수 있다.
[65]
이 때, 복수의 안테나 이동부(1250)의 동작은 서로 연동되어서, 복수의 안테나의 이동을 동기화할 수 있다. 예를 들어, 탐지 시에 설정된 복수의 안테나(1210) 사이의 간격은 유지하면서, 복수의 안테나(1210)를 소정의 패턴으로 동시에 이동시킬 수 있다. 복수의 안테나 이동부(1250)에 의한 복수의 안테나 이동은 후술하는 제어방법에서 보다 상세히 설명한다.
[66]
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자태그 식별장치에서 안테나 이동부를 상세히 설명하는 도면이다.
[67]
도 6을 참조하면, 안테나 이동부(1250)는 각각에 설치된 안테나(1210)를 직선방향으로 이동시킬 수 있도록, 제1 LM가이드(1260)와 제1 LM가이드(1260)를 구동시키는 제1 구동장치(1270)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 LM가이드(1260)는, 직선형의 레일(1262)과, 레일(1262)에서 이동하는 블록(1264)으로 구성될 수 있다. 제1 구동장치(1270)는, 블록(1264)과 결합되는 나사산을 가지는 스크류(1272)와 스크류(1272)를 회전시키는 모터(1274)로 구성될 수 있다.
[68]
이 때, 복수의 안테나 이동부(1250)에서, 제1 LM가이드(1260)와 제1 구동장치(1270)는 모두 동일한 사양으로 설치되고, 복수의 모터(1274)가 모두 동기화된 신호로 작동되어서 복수의 안테나(1210)의 이동을 동기화 시킬 수 있다.
[69]
또한, 도 6을 참조하면, 제1 LM가이드(1260)의 양단부에는 안테나(1210)에 가해지는 충격을 완화시키는 완충부(1280)가 설치될 수 있다. 예를 들어, 제1 LM가이드(1260)의 블록(1264)이 단부 벽에 충돌할 때 발생하는 충격을 완화하도록, 양단부에 스프링 또는 댐퍼가 설치될 수 있다.
[70]
한편, 제1 LM가이드(1260) 및 제1 구동장치(1270)를 구성하는 방법은 공지의 다양한 방식으로 이루어질 수 있으며, 안테나 이동부(1250)에서 다른 다양한 이동수단을 이용하여 안테나를 이동 시킬 수 있다. 또한, 안테나의 이동이 직선운동으로만 제한되는 것은 아니며, 탐지 대상의 필요에 따라 안테나를 곡선으로 이동시킬 수도 있다. 또한, 하나의 안테나 이동부에 2개 이상의 안테나가 설치되는 것도 가능하다.
[71]
또한, 도 3을 참조하면, 복수의 안테나 이동부(1250)에서, 각각의 제1 LM가이드(1260)는 인접하는 제1 LM가이드(1260)와 어긋나게 배치될 수 있다. 복수의 제1 LM가이드(1260)가 일렬로 배치되는 것을 회피함으로써, 복수의 안테나 이동부(1250) 사이의 간격이 좁아질 때에 인접하는 제1 LM가이드(1260) 간의 충돌이 방지될 수 있다.
[72]
[73]
이송부(1300)는 탐지부(1200)를 지지하도록 대차(1100)에 탑재되며, 탐지부(1200)를 대차(1100) 상에서 원하는 방향으로 이송시키는 부분이다. 그리고, 이송부(1300)는 복수의 안테나 이동부(1250) 사이의 간격을 조정하는 역할도 한다.
[74]
예를 들어, 본 실시예에서 이송부(1300)는 복수의 안테나(1210) 사이를 등간격을 유지하면서 탐지부(1200)를 전체적으로 상하로 이송시킬 수 있다. 그러나, 이송부(1300)의 이동이 상하로 한정되는 것은 아니며, 탐지 대상 및 위치에 맞게 이송 방향은 좌우 등 다양한 방향으로 결정될 수 있다.
[75]
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자태그 식별장치에서 이송부를 상세히 설명하는 도면이다. 도 4 및 도 5를 참조하면, 본 실시예의 이송부(1300)는, 대차(1100)에서 길이가 연장 및 단축되는 프레임 구조(1350)를 가질 수 있다. 예를 들어, 대차(1100)에 제1 프레임(1352)이 설치되고, 제1 프레임(1352)에 제2 프레임(1354)이 상하로 슬라이드 가능하게 설치될 수 있다. 또한, 제2 프레임(1354)에는 제3 프레임(1356)이 상하로 슬라이드 가능하게 설치될 수 있다. 구체적으로, 텔레스코픽(telescopic) 방식으로 복수의 프레임이 연장되는 구조를 가질 수 있다.
[76]
또한, 복수의 프레임 사이에 슬라이드 운동이 가능하도록, 이송부(1300)는 제2 LM가이드(1360)와 제2 LM가이드(1360)를 구동시키는 제2 구동장치(1370)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 LM가이드(1360)는, 직선형의 레일과, 레일에서 이동하는 블록으로 구성될 수 있다.
[77]
도 4를 참조하면, 제1 프레임(1352)과 제2 프레임(1354)은 위로 열린"ㄷ"형상을 가지고, 제1 프레임(1352)의 내측에 제2 프레임(1354)이 중첩되게 배치될 수 있다. 이 때, 제1 프레임(1352)의 내측에는 제2 LM가이드(1360)의 레일이 설치되고, 제2 프레임(1354)의 외측에는 레일과 결합되는 블록이 설치될 수 있다. 또한, 유사한 방식으로 제2 프레임(1354)과 제3 프레임(1356) 사이에도 제2 LM가이드(1360)가 설치될 수 있다. 이에 따라, 제2 프레임(1354)은 제1 프레임(1352)에 대하여, 그리고 제3 프레임(1356)은 제2 프레임(1354)에 대하여 상대적인 슬라이드 운동이 가능하게 된다.
[78]
한편, 제2 구동장치(1370)는, 나사산을 가지는 스크류(1374)와 스크류(1374)를 회전시키는 모터(1372)로 구성될 수 있다. 도 4를 참조하면, 스크류(1374)는 복수의 프레임이 연장되는 방향으로 배치되고, 최상단 프레임인 제3 프레임(1356)에 나사산이 결합될 수 있다. 이에 따라, 스크류(1374)가 모터(1372)에 의해 회전되면, 나사산에 의해 제3 프레임(1356)은 위 또는 아래로 이동할 수 있고, 복수의 프레임은 그 길이가 연장 또는 단축될 수 있다.
[79]
한편, 프레임 구조(1350)가 본 실시예의 형태로 한정되는 것은 아니며, 연장 및 단축이 가능한 다양한 프레임 구조가 이용될 수 있다. 또한, 프레임의 단수는 3단뿐만 아니라 필요에 따라 다양하게 설정될 수 있다. 또한, 프레임의 이동에 이용되는 장치는 본 실시예에 한정되지 않으며, 알려진 다양한 형태의 승강장치 및 이동장치가 사용될 수 있다.
[80]
[81]
한편, 본 실시예의 이송부(1300)는 전자태그를 인식하는 복수의 안테나 이동부(1250) 사이의 간격을 조정할 수 있다. 특히, 이송부(1300)는 복수의 안테나 이동부(1250)를 등간격으로 유지시키면서, 안테나 이동부(1250)들 사이의 간격을 조절할 수도 있다. 이 때, 안테나 이동부(1250)들 간의 등간격을 유지시키기 위하여, 이송부(1300)는 간격조절기구를 포함할 수 있다.
[82]
도 2를 참조하면, 본 실시예의 전자태그 식별장치(11000)는 커버부(1400) 내에 수용된 복수의 안테나 이동부(1250)를 이동시킬 때, 4개의 안테나(1210) 간의 간격을 일정하게 유지시킴을 알 수 있다. 본 실시예에서는 복수의 안테나(1210)의 예시로 4개의 안테나를 제시하였으나 이에 한정되지 않으며, 안테나의 수는 용도에 맞추어 결정될 수 있다.
[83]
도 3을 참조하면, 간격조절기구는 시저(Scissor)형의 링크(link)가 연속적으로 연결된 링크부(1310)를 포함할 수 있다. 시저형의 링크는 두 개의 막대(1312, 1314)가 중심부에서 힌지 결합이 된 링크로서, 가위의 구조와 같이 중심부 힌지(1315)를 기준으로 두 막대(1312, 1314)의 회전이 가능한 구조이다. 링크부(1310)는 일렬로 배치된 여러 개의 시저형 링크를 포함하고, 각 시저형 링크에서 막대들(1312, 1314)의 단부(1312a, 1314a)는 이웃하는 시저형 링크의 단부들과 힌지로 연결된다. 이에 따라, 링크부(1310)는 전체적으로 자바라 구조와 같은 형상을 형성하게 된다. 시저(Scissor)형의 링크(link)가 연속적으로 연결된 링크부(1310)를 구비한 간격조절기구는, 복수의 안테나 이동부(1250)를 항상 등간격으로 유지시키는 간단한 구조를 가지는 장점이 있다. 또한, 원하는 만큼 길게 링크를 연결하여, 높은 선반도 무리 없이 대응할 수 있으며, 복수의 안테나 이동부(1250) 간의 간격을 하나의 구동장치로 해결할 수 있다.
[84]
시저형 링크가 연속적으로 연결된 링크부(1310)는, 전체 길이가 늘거나 줄 때에도, 시저형 링크들의 특정한 부분들이 등간격으로 유지되는 특성이 있다. 예를 들면, 링크부(1310)의 길이가 변할 때, 일렬로 연결된 시저형 링크들에서 중심부 힌지(1315)들은 항상 등간격으로 유지된다. 즉, 링크부(1310) 전체 길이가 늘어나거나 줄 때에, 중심부 힌지(1315)들은 등간격을 유지하면서 서로 멀어지거나 가까워지게 된다. 또한, 시저형 링크의 단부 힌지와 같은 다른 부분도, 링크부(1310) 길이 변화와 무관하게, 등간격으로 유지될 수 있다.
[85]
본 실시예에서는 링크부(1310)의 길이방향으로 일렬로 배치되는 중심부 힌지(1315)들에 일정한 간격으로 복수의 안테나 이동부(1250)를 결합시킨다. 이 때, 링크부(1310)와 복수의 안테나 이동부(1250)를 연결시키는 이동부 연결부재(1255)를 더 포함할 수 있다.
[86]
예를 들어, 도 3에 나타난 바와 같이, 중심부 힌지(1315)들에 하나 간격으로 이동부 연결부재(1255)를 링크부(1310)에 설치할 수 있다. 각 중심부 힌지(1315)에 각각 봉 형태의 이동부 연결부재(1255)가 결합될 수 있다.
[87]
또한, 이동부 연결부재(1255)에는 내부공간이 형성되고, 안테나(1212)를 연결하는 배선이 이동부 연결부재(1255)의 내부공간을 지나서 안테나(1212)와 연결될 수 있다. 예를 들어, 이동부 연결부재(1255)는 길이방향으로 관통홀이 형성된 봉의 형태를 가질 수 있고, 봉의 내부 관통홀을 통하여 배선이 안테나(1212)로 연결될 수 있다.
[88]
또한, 링크부(1310)의 일단부는 제1 프레임(1352) 또는 대차에 고정되고, 타단부는 제3 프레임(1356)에 연결될 수 있다. 이에 따라, 제3 프레임(1356)이 상하로 이동하면 링크부(1310)는 길이를 조절되고, 링크부(1310)의 길이조절에 따라 복수의 안테나 이동부(1250) 사이의 간격이 조절된다.
[89]
도 5를 참조하면, 제3 프레임(1356)이 제1 프레임(1352)에 대하여 위로 이동하면, 링크부(1310)의 위쪽 단부도 위로 당겨지게 되어서 링크부(1310)의 길이가 연장될 수 있다. 그리고 링크부(1310)의 길이가 연장됨에 따라, 안테나 이동부(1250) 간의 간격도 등간격을 유지하며 서로 멀어지게 될 수 있다. 반대로, 제3 프레임(1356)이 제1 프레임(1352) 측으로 하강하게 되면, 링크부(1310)의 길이는 짧아지고 안테나 이동부(1250) 간의 간격도 좁아지게 될 수 있다. 한편, 본 실시예에서는 링크부(1310)를 이용한 간격조절기구를 제시하였으나, 이에 한정되지는 않는다.
[90]
상술한 바와 같이, 본 실시예에서 이송부(1300)는 대상 물품의 배치에 맞추어 복수의 안테나 이동부(1250) 간의 간격을 최적으로 설정하고, 동시에 안테나 이동부(1250)들 간의 거리를 항상 등간격으로 유지시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자태그 식별장치(1000)는, 높낮이 조절도 가능하므로, 선박의 높낮이 또는 장애물에 관계없이 1기의 장비로 전체 경로를 따라 다양한 선박을 스캐닝 할 수 있다.
[91]
[92]
본 발명의 일 실시예에 따른 전자태그 식별장치(1000)는 복수의 안테나(1210)에 연결되는 배선의 손상을 방지하는 구성을 추가할 수 있다. 복수의 배선 중 적어도 하나의 장력을 일정하게 유지시키는 배선 장력조절장치를 더 포함할 수 있다.
[93]
구체적으로, 링크부(1310) 길이 변화에도 배선의 장력을 일정하기 유지시키기 위하여, 배선이 감기며 감긴 배선의 이동방향을 따라 이동하는 제1 도르래(1240)를 포함할 수 있다.
[94]
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자태그 식별장치에서 안테나를 연결하는 배선의 구조를 나타낸 도면이다. 도 7을 참조하여 예를 들면, 제1 도르래(1240)는 제2 프레임(1354)에 설치되며, 안테나(1210)와 연결되는 배선(1230) 중 하나가 감겨질 수 있다. 그리고, 제3 프레임(1356)의 이동으로 인한 배선(1230)의 변화에 맞추어서, 제1 도르래(1240)는 배선(1230)의 이동방향과 유사한 제3 프레임(1356)의 이동방향을 따라 이동된다. 예를 들어, 제3 프레임(1356)이 위로 이동하여 배선(1230)이 위로 당겨지면, 제1 도르래(1240)는 배선(1230)이 당겨지는 만큼 위로 이동할 수 있다. 반대로, 제3 프레임(1356)이 아래로 이동하여 남는 배선(1230)이 아래로 이동되면, 제1 도르래(1240)는 배선(1230)의 남는 길이만큼 아래로 이동하여 늘어짐을 방지할 수 있다. 이에 따라, 배선의 이동으로 배선(1230)이 손상되는 것을 방지할 수 있다. 여기서, 제1 도르래(1240)가 배선의 이동방향을 따라 이동한다 함은, 일치된 방향으로 이동되는 것뿐만 아니라 전반적인 방향성이 유사한 것을 의미한다. 이에 따라, 배선에 이동방향에 대하여 제1 도르래(1240)가 비스듬하게 이동하는 것도 포함한다. 또한, 배선(1230)에서 일정한 장력이 유지되도록, 제1 도르래(1240)는 탄성적으로 지지될 수 있다. 예를 들어, 제1 도르래(1240)의 위아래로 스프링이 장착되어 제1 스프링을 탄성적으로 지지할 수 있다. 또한, 제1 도르래(1240)에 장력이 잘 전달되는 형태로 배선(1230)이 감기도록 제2 도르래(1245)가 중간 경로에 추가로 배치될 수 있다.
[95]
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자태그 식별장치(1000)에서는, 배선(1230)이 연결되는 리더기(1220)가 제2 프레임(1354)의 중심부에 배치될 수 있다. 제2 프레임(1354)에 리더기(1220)가 설치됨으로써, 제2 프레임(1354)이 상하로 이동될 때 리더기(1218)가 같이 이동하여 제2 프레임(1354)의 이동으로 인한 배선의 손상을 방지할 수 있다. 특히, 리더기(1220)는 제2 프레임(1354)의 중심부에 배치될 수 있다. 도 7을 참조하면, 제2 프레임(1354)의 중심부는 복수의 안테나(1210)의 중간 지점에 거의 유사하므로, 여기에 설치된 리더기(1220)는 배선의 연결 길이를 최소화할 수 있다. 이에 따라, 배선의 손상 가능성을 더욱 낮출 수 있다.
[96]
[97]
본 발명의 일 실시예에 따른 전자태그 식별장치(1000)는, 탐지부(1200) 및 이송부(1300)를 내부에 수용하고 안테나(1210)를 외부에 노출시키는 커버부(1400)를 추가로 포함할 수 있다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 커버부(1400)는 다단계로 인출되는 구조를 가지며, 내부에는 탐지부(1200) 주요부분 및 이송부(1300)를 수용한다. 그리고 커버부(1400) 외부에 배치된 안테나(1210)는, 커버부(1400)의 전면에 형성된 홈(H)을 지나는 연결부재를 통하여, 탐지부(1200)의 다른 부분과 연결될 수 있다.
[98]
구체적으로, 커버부(1400)는, 탐지부(1200)의 길이변화 또는 이동에 대응하여 길이가 변하도록, 다단계 인출구조로 구성될 수 있다. 도 2를 참조하면, 커버부(1400)는, 제1 커버부재(1410)가 인접한 제2 커버부재(1420) 내부에서 인출되는 방식으로 연속적으로 연결된 복수의 커버부재를 구비할 수 있다. 한편, 본 실시예에서는 2단 구조의 커버부가 제시되어 있으나, 커버부의 구조가 이에 한정되지는 않으며 3단 또는 4단의 구조 등 다양한 단수로 구성될 수 있다. 또한, 본 실시예의 커버부에서는 가장 작은 커버부재가 최상부로 연장되는 구조를 제시하였으나 이에 한정되지 않으며, 반대로 가장 작은 커버부재가 대차에 고정되고 가장 큰 커버부재가 최상부로 연장되는 구조 등 다양한 연장 형태를 가질 수 있다.
[99]
이 때, 커버부재에 눈금을 표시하여 커버부재의 연장 길이를 확인할 수도 있다. 예를 들어, 도 1 및 도 2를 참조하면, 복수의 커버부재가 상하로 이동함으로써, 커버부의 길이가 연장 또는 단축될 수 있다. 이 때, 제1 커버부재(1410)의 측면에, 대차(1100)가 위치한 바닥면으로부터 커버부(1400)의 가장 먼 단부까지의 길이를 나타내는 눈금(1415)이 표시될 수 있다. 이에 따라, 사용자는 별도의 길이 측정 없이도 전자태그 식별장치(1000)의 높이를 용이하게 확인하거나 셋팅할 수 있다.
[100]
한편, 본 실시예의 커버부(1400)는 연장된 커버부의 높이를 고정시키는 높이 고정장치를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 커버부재(1410)가 내부의 이송부(1300)의 작동으로 상승되고, 상승된 제1 커버부재(1410)는 제2 커버부재(1420)에 전자석 등의 고정장치로 고정될 수 있다. 한편, 커버부재의 상승은 이송부(1300)의 상승에 의해 이루어지거나 별도의 승강 장치에 의해서 이루어질 수 있다.
[101]
[102]
본 발명의 일 실시예에 따른 전자태그 식별장치(1000)는, 와이어(1510)를 이용한 충돌방지기구(1500)를 추가로 포함할 수 있다. 예를 들어, 본 실시예의 충돌방지기구(1500)는, 안테나의 전방영역에 배치된 와이어(1510)를 구비하고, 와이어(1510)가 장애물에 접촉하여 당겨지거나 풀려지는 것을 감지하는 와이어 감지부(1520)를 구비하여 장애물의 존재여부를 판별할 수 있다. 이에 따라, 이동 경로 위에 놓여 있거나 선반에서 돌출되는 장애물을 감지하고, 장애물과의 충돌을 예방할 수 있다. 또한, 장애물을 감지하면 전자태그 식별장치(1000)는 작동을 멈추고, 작업자의 지시를 대기하거나 작업자가 장애물을 제거한 후에 작동을 재개할 수 있다. 특히 본 실시예에 따른 전자태그 식별장치(1000)에서는, 균일한 스캔을 위해 선반과의 일정한 거리유지가 중요하므로, 장애물 회피를 위한 경로이탈 등의 장애물 회피기동은 수행하지 않을 수 있다.
[103]
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자태그 식별장치의 충돌방지기구(1500)를 설명하는 도면이다. 도 8을 참조하면, 와이어(1510)의 일단은 대차(1100)에 고정되며, 타단은 대차(1100)에 설치된 와이어 윈치에 감겨져 있다. 그리고, 와이어(1510)는 대차(1100)에서 시작하여 복수의 안테나 중 최상단 안테나의 둘레를 경유하여 다시 대차로 돌아오는 구조로 배치되어 있다. 즉, 복수의 안테나(1210)가 배치되고 이동되는 영역의 둘레를 감싸는 구조로 안테나(1210)의 앞쪽에 배치된다. 이에 따라, 전방에 장애물이 있으며, 안테나(1210)에 앞서 와이어(1510)에 접촉하게 되고 와이어(1510)의 당김 및 풀림이 와이어 윈치를 통하여 감지될 수 있다.
[104]
이 때, 와이어 감지부(1520)는 와이어(1510)에 걸리는 장력 정도에 따라 작동하도록 설정될 수 있다. 예를 들어, 장애물 종류에 따라 선별적으로 동작이 가능하도록, 일정 정도 이상의 장력이 와이어(1510)에 걸릴 때만 와이어 감지부(1520)가 작동하고 전자태그 식별장치(1000)를 멈추게 할 수 있다. 이에 따라, 포장지, 종이, 의류 등과 같이, 주행에 영향을 주거나 장치에 훼손을 가할 정도의 충돌을 일으키는 장애물이 아닌 경우에는, 그대로 전자태그 식별장치(1000)를 진행할 수도 있다.
[105]
[106]
본 발명의 일 실시예에 따른 전자태그 식별장치의 제어방법은, 높이 및 간격 설정 단계 및 전자태그 인식 단계를 포함한다.
[107]
높이 및 간격 설정 단계에서는, 이송부(1300)를 작동하여 탐지부의 높이를 설정한다. 상술한 바와 같이, 간격조절기구에 의해 높이가 설정되고, 복수의 안테나 이동부(1250) 사이의 간격은 등간격으로 유지될 수 있다. 이 때, 간격조절기구의 높이는, 안테나 이동부(1250)에서 안테나가 이동할 수 있는 거리도 고려하여 설정된다. 복수의 안테나가 탐지 대상물이 배치되는 영역을 모두 커버할 수 있도록 간격조절기구의 높이가 설정된다. 즉, 가장 낮은 안테나의 스캔영역이 탐지 영역의 최저점보다는 낮아야 하고, 가장 높은 안테나의 스캔영역이 탐지 영역의 최고점보다는 높아야 한다.
[108]
이 때, 안테나(1210)의 스캔 시작점을 설정할 수 있다. 간격조절기구의 높이를 설정하고, 복수의 안테나 이동부(1250)를 작동하여 복수의 안테나를 소정의 위치로 설정할 수 있다. 상술한 바와 같이, 복수의 안테나(1210)가 이동할 때에 복수의 안테나 이동부(1250)의 작동은 동기화되어서, 복수의 안테나 이동부(1250) 사이의 간격은 그대로 유지된다.
[109]
[110]
전자태그 인식 단계에서는, 탐지 대상물이 배치되는 구간에서 대차(1100)를 이동시키면서, 복수의 안테나(1210)를 움직여서 탐지 대상의 전자태그를 인식한다. 이에 따라, 복수의 안테나(1210)를 이동을 종합하여, 안테나의 스캔영역(S)이 탐지 대상물이 배치되는 영역을 모두 커버하게 할 수 있다.
[111]
도 9 및 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자태그 식별장치의 제어방법에 따른 안테나 스캔영역의 이동을 설명하는 도면이다. 도 9 및 도 10은 연속적인 안테나 스캔영역(S)의 이동을 구성하는 단위 움직임을 예시적으로 나타내었다.
[112]
도 9를 참조하면, 탐지 대상물이 배치되는 구간에서 탐지 대상물에 대하여 대차(1100)가 나란하게 이동할 때, 움직임이 동기화된 복수의 안테나(1210)가 상하로 반복 이동하면서 스캔 영역(A)을 확장할 수 있다. 간격조절기구의 높이가 설정되어 각 안테나(1210)가 담당할 높이가 분할되어 정해지면, 안테나(1210)는 정해진 높이에서 상하로 반복 이동하여 스캔영역(S)을 연속적으로 중첩시킬 수 있다. 안테나(1210)의 상하 왕복운동은, 수작업으로 할 때에 작업자가 휴대형 RIFD 리더기를 흔들면서 단위 면적당 유효전파의 노출을 극대화하는 음영지역 제거방식과 같은 효과를 얻을 수 있다.
[113]
이 때, 탐지 대상이 배치된 영역에서 안테나의 스캔영역(S)이 지나지 않는 음영영역이 발생하지 않도록, 복수의 안테나(1210) 사이에서 스캔하는 영역이 상하로 중첩되게 형성될 수 있다. 즉, 위/아래로 인접하는 안테나(1210)들은 스캔 영역이 위/아래로 겹칠 수 있도록 안테나(1210)의 이동을 조절한다. 또한, 각 안테나(1210)가 스캔하는 영역이 대차(1100)의 이동방향으로도 중첩되게, 대차(1100)의 이동속도와 복수의 안테나(1210)의 이동속도를 제어할 수 있다. 결국, 단위 면적당 유효전파의 노출을 극대화하여 음영지역을 제거하는 효과를 얻을 수 있다.
[114]
각 안테나의 스캔영역(S)의 높이는, 전체 안테나(1210)가 스캔하는 탐지 대상영역의 전체 높이를 각 안테나가 분할한 높이(일부 중첩한 길이 포함)이므로, 탐지 대상의 변화에 따라 각 안테나의 스캔영역(S)의 높이가 달라질 수 있다.
[115]
도 9의 (A) 및 (B)에 나타난 바와 같이, 각 안테나의 스캔영역(S)의 높이가 높아지면, 일정한 대차(1100) 속도에 대하여 안테나(1210)의 상하 이동속도를 높여서 높아진 스캔영역(S)을 대응할 수 있다. 또는, 안테나(1210)의 상하 이동속도는 그대로 유지하고 대차(1100)의 속도를 낮추어 높아진 스캔영역(S)에 대응할 수도 있다.
[116]
한편, 전자태그 인식단계에서는 일반 스캔모드와 정밀 스캔모드를 구분하여 설정할 수 있다. 정밀 스캔모드는, 안테나 스캔영역(S)의 중첩 비율을 높여서 스캔의 정밀도를 더욱 높일 수 있다.
[117]
도 10의 (A) 및 (B)에 나타난 바와 같이, 대차(1100)의 이동거리를 기준으로, 복수의 안테나(1210)의 상하 반복이 일반 스캔모드보다 더 많이 할 수 있다. 예를 들어, 도 9의 (A) 및 (B)를 일반모드라 하면, 도 10의 (A) 및 (B)는 각각 대응되는 정밀모드가 될 수 있다. 즉, 단위 이동 거리당 안테나 스캔영역(S)의 중첩 비율을 높여서 스캔을 정밀도를 확보할 수 있다.
[118]
한편, 안테나의 상하 이동은 상기 대차(1100)의 수평 이동과 조합되어, 안테나의 스캔영역(S)은 삼각파형 또는 사인파형 형태로 이동할 수 있다. 예를 들어, 안테나(1210)의 상하 이동속도와 대차(1100)의 이동속도가 일정하다면, 안테나의 스캔영역(1S)은 삼각파형으로 이동할 것이다. 만일, 안테나 충격방지를 위하여, 안테나(1210)의 상하 이동속도가 최고점과 최저점에서 느려진다면, 안테나의 스캔영역(S)은 사인파형으로 이동할 것이다. 한편, 안테나의 스캔영역(S)의 형태는 이에 한정되는 것은 아니며, 음영영역을 발생시키지 않는 한도에서 다양한 구성이 가능하다.
[119]
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자태그 식별장치의 제어방법을 이용하면, 한정된 스캔 영역을 가지는 안테나를 가지고도 광범위한 대상영역을 스캔할 수 있다. 즉, 안테나 스캔과 동기화된 기계적 움직임을 조합함으로써, 대상에 따라 변화하는 탐지 대상영역의 크기 및 형태에 대응할 수 있다.
[120]
[121]
도 11 및 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자태그 식별장치의 운용을 예시하는 도면이다. 도 11을 참조하면, 본 실시예의 전자태그 식별장치(1000)에서, 대차(1100)는 여러 선반들(5)이 설치된 공간에서 소정의 경로를 나타내는 가이드 라인(1)을 따라 이동할 수 있다. 여기서 가이드 라인(1)은 선반(5)이 배치된 공간의 바닥부에 부착되는 자기테이프일 수 있다.
[122]
또한, 가이드 라인(1)은 탐지할 대상에 대한 사전 정보를 가진 제1 인식태그 (2)를 구비할 수 있고, 대차(1100)는 가이드 라인(1)의 제1 인식태그 (2)를 인식할 수 있다. 이 때, 제1 인식태그는 RFID와 같은 전자태그, 바코드, 가이드 라인(1)을 따라 인식되는 마그네틱 인식자 등의 다양한 형태를 포함한다.
[123]
전자태그 식별장치(1000)는 가이드 라인(1)의 제1 인식태그 (2)로부터 선반(5, 5')의 높이, 형태 및 층수 등을 알 수 있으며, 이에 맞추어 최적으로 안테나를 배치하여 물품의 전자 태그를 효율적으로 스캐닝 할 수 있다. 구체적으로, 도 11을 참조하면, 첫 번째 선반(5)의 이전에 배치된 제1 인식태그(2)로부터 선반(5)의 높이, 층수 층간 간격 등의 정보를 얻으면, 이송부(1300)를 통하여 탐지할 대상이 배치되는 높이로 복수의 안테나를 구비한 탐지부(1200)를 이동시킬 수 있다. 그리고, 탐지부(1200)에서는 복수의 안테나들 간 거리를 선반(5)의 층수 및 층간 간격을 고려하여 설정할 수 있다. 이 때, 안테나들 간 간격은 상술한 바와 같이 등간격으로 유지된다. 여기서, 선반(5)의 층수 및 층간 간격은 스캔 설정 시에 고려되는 정보로서, 층수와 안테나 수가 비례하여야 하는 제약이 있는 것이 아니다. 예를 들어, 선박의 층수가 3개 이고 안테나 수가 4개인 경우에, 3개 층이 차지하는 공간은 4분할되고 4개의 안테나가 각각 분할된 영역을 나누어 스캔할 수 있다. 따라서, 전자태그 식별장치(1000)가 선반(5) 배치된 탐지 대상물을 스캔할 때에, 복수의 안테나들을 최적으로 위치로 사전에 배치할 수 있다.
[124]
한편, 전자태그 식별장치(1000)가 가이드 라인(1)를 따라 다음 선반(5')에 도달할 때는, 다음 선반(5')의 이전에 설치된 제1 인식태그(2)로부터 선반(5')의 높이 및 층수 정보를 얻어서, 안테나의 높이 및 간격을 다시 조정할 수 있다. 예를 들어, 도 11에서, 두 번째 선반(5')은 첫 번째 선반(5)보다 바닥에서 높게 배치되어 있다. 이러한 경우에, 전자태그 식별장치(1000)는 이송부(1300)를 이용하여 탐지부(1200)의 안테나 높이를 전체적으로 높이고, 두 번째 선반(5')의 층수 및 층간 간격에 맞추어 안테나들 간의 거리를 재설정할 수 있다.
[125]
또한, 가이드 라인(1)의 전자태그로부터 대차(1100)의 이동에 필요한 각종 정보를 인식할 수 있다. 예를 들어, 경로 상의 장애물이나 비탈길에 대한 정보 등을 미리 받을 수 있어서, 이동 경로를 따라 안정적으로 이동하면서 선반(5, 5')의 물품을 효율적으로 스캐닝 할 수 있다.
[126]
한편, 탐지할 대상에 대한 사전 정보를 가지는 제2 인식태그(2')가 탐지 대상이 놓이는 선반에 구비될 수도 있다. 예를 들면, 도 12에 나타난 바와 같이, 제2 인식태그(2')는 선반의 아래쪽 측면에 배치되고, 대차(1100)는 제2 인식태그(2')를 인식할 수도 있다. 이 때, 제2 인식태그는 RFID와 같은 전자태그, 바코드, 마그네틱 인식자 등의 다양한 형태를 포함한다. 이처럼 인식태그를 가이드 라인(1)과 분리하여 설치하면 인식태그의 교체 시에 가이드 라인(1)를 해체 및 다시 설치하여야 하는 어려움을 피할 수 있다.
[127]
따라서, 본 실시예의 전자태그 식별장치(1000)에서 대차(1100)는, 바닥의 제1 인식태그 및 선박 측면의 제2 인식태그를 모두 인식하도록, 하면 및 측면에 각각 설치된 한 쌍의 인식기를 듀얼 포트 형태로 구비할 수 있다.
[128]
[129]
한편, 본 발명에 따른 다른 실시예는, 자동 이동 대차의 주행 경로 설정 및 시각화와, 설정 완료된 경로 상에서 자동 이동 대차의 주행 중에 수행된 작업 결과의 처리 및 활용으로 구분될 수 있다.
[130]
자동 이동 대차의 주행 경로의 설정은 경로 시퀀스의 생성, 삽입, 삭제, 변경 중 적어도 하나를 포함한다. 본 발명에 따른 실시예에 따르면, 자동 이동 대차의 주행 경로는 작업 공간에서 설정될 수 있어서, 주행 경로 설정을 위한 사전 작업, 예를 들어, 작업 공간의 레이아웃 작성, 실제 측정 등이 필요하지 않다. 즉, 자동 이동 대차가 트래킹할 수 있는 가이드라인을 작업 공간에 설치한 후 복수의 노드를 가이드라인을 따라 배치하고, 각 구간별-여기서 구간은 노드와 노드 사이임-로 수행할 작업을 입력할 수 있다. 각 노드마다의 속성-각 노드별로 수행해야 할 작업 포함함- 각 구간마다의 속성을 사용자가 입력할 수 있도록 함으로써 주행 경로의 설계를 보다 간편하게 할 수 있다. 이와 같이, 작업 공간 측정 및 현장 도면 작업과 같은 사전 작업 없이도 주행 경로 설정이 가능하다. 또한, 자동 이동 대차에 설치된 카메라를 이용하여 주행 경로 설정에 의해서 작업 공간이 2차원 또는 3차원으로 시각화될 수 있다. 시각화된 작업 공간은 설정된 주행 경로, 설치물 및 물품의 조합을 표시할 수 있다.
[131]
자동 이동 대차는 복수의 노드로 구성된 주행 경로를 경로 시퀀스에 따라 주행하면서 노드 및/또는 구간별로 설정된 작업을 수행한다. 수행된 작업의 결과는 다양하게 활용 가능하다. 예를 들어, 설치물에 수납된 물품의 수량이나 수납 위치에 관한 정보(이하 작업 결과라 함)는 재고 관리에 활용될 수 있다. 일 실시예로, 작업 결과는 사용자가 물품의 수납 위치를 검색하는데 활용될 수 있다. 다른 실시예로, 작업 결과는 이미지나 영상으로 시각화되어 사용자에게 제공될 수도 있다.
[132]
[133]
시스템 개요
[134]
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 경로 시퀀스에 의해 주행 경로를 따라 이동하는 자동 이동 대차의 개략적인 구성을 예시적으로 도시한 도면이다.
[135]
도 13을 참조하면, 자동 이동 대차(100)는 가이드라인을 따라 트래킹을 할 수 있다. 가이드라인을 따라 복수의 물리적인 노드(130)가 배치된다. 복수의 물리적인 노드(130)는 가이드라인 상에 배치될 수도 있고, 가이드라인에 인접한 설치물의 설치될 수도 있다. 일 실시예에 따르면, 노드(130)는 자동 이동 대차(100)가 트래킹할 수 있는 가이드라인상에 배치된다.
[136]
여기서, 가이드라인은 주행 경로와 실질적으로 일치 또는 평행하도록 지면 아래 또는 공중에 설치된 전선, 지면 또는 벽면에 설치된 광학 또는 마그네틱 테이프 등일 수 있으나, 반드시 유형의 형태를 가져야 하는 것은 아니며, 레이저나 GPS 등에 의해서도 설정될 수 있으며, 복수의 노드(130)만으로 결정될 수도 있다.
[137]
또한 이하에서는 특별히 구별의 실익이 있는 경우를 제외하고는 가이드라인과 주행 경로를 구분하지 않고 주행 경로라 총칭한다. 노드(130)는 자동 이동 대차(100)에 의해 검출 가능한 공간상의 위치, 예를 들어, 지면, 벽면, 또는 설치물의 전면 등에 배치될 수 있다. 노드(130)는, 예를 들어, 자동 이동 대차(100)가 이동 상태를 변경하거나-예를 들어, 회전 등- 작업을 수행할 구간을 정의하기 위해서 배치된다.
[138]
고유한 노드 식별자가 주행 경로상에 배치된 물리적인 노드(130)에 할당된다. 노드(130)는, 예를 들어, RFID 태그, 1차원 또는 2차원 바코드, 비콘(Beacon) 등일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
[139]
각 노드(130)에는 고유한 노드 식별자가 할당되며, 각 노드의 속성은 사용자에 의해 정의될 수 있다. 노드 속성은 예를 들어 노드 유형 및 해당 노드에서 자동 이동 대차(100)가 수행할 작업(이하 노드 작업이라 함)이 포함될 수 있다. 노드에서 수행되는 작업은 정지모드에서 이루어질 수 있다.
[140]
노드 유형은 예를 들어 노드(130)가 배치된 위치에 대응하는 설치물에 대한 정보이다. 실시예에 따르면, 자동 이동 대차(100)를 도서 관리에 적용한 경우에, 노드 유형은, 예를 들어, 책장의 시작과 끝을 알리는 'Rack Edge', 충전대기소 'Charging Station', 테이블의 시작과 끝을 알리는 'Table Edge' 등일 수 있다. 선택적으로, 설치물이 존재하지 않는 빈 공간상의 노드이거나, 노드 유형을 정의하지 않아도 무방한 노드의 경우, 노드 유형을 오픈 노드로 정의할 수 있다.
[141]
노드 작업은, 예를 들어, 자동 이동 대차의 주행 방향 변경 또는 회전 등일 수 있다. 또한 노드 작업은 주행 방향 및 회전 각도의 조합을 포함할 수 있다. 선택적으로, 자동 이동 대차(100)는, 구간(130)에서 수행할 작업(이하 구간 작업)을 위한 준비를 노드(130)에서 수행할 수 있다. 이러한 노드 작업은, 예를 들어, 자동 이동 대차(100)의 높이 조정 작업이다. 자동 이동 대차(100)의 작업부(120)의 높이는 설치물의 높이에 상응하게 설정된 높이값에 따라 조정될 수 있다. 이는 설치물의 높이와 관계없이 설치물 내에 수잡된 모든 물품들을 빠짐없이 스캔하도록 하기 위함이다.
[142]
구간(140)은 연속하는 두 개 노드 사이로 정의될 수 있다. 예를 들어, 노드 0101과 노드 0201를 연결하는 가상의 선이 구간으로 표시될 수 있다. 노드(130)와 유사하게, 고유한 구간 식별자가 구간(140)별로 할당될 수 있으며, 첨부된 도면 전체에 걸쳐서, 연결된 두 개의 노드 식별자 조합이 구간(140)의 고유한 구간 식별자의 예로 설명되어 있다. 이하에서는 구간이 시작되는 노드를 구간 시작 노드로, 구간이 종료되는 노드를 구간 종료 노드라고 한다.
[143]
구간(140)의 고유한 구간 식별자는 구간 속성에 연관되어 있다. 구간 속성에는 구간 작업 등을 포함할 수 있다. 구간 작업은 이동 모드에서 수행될 수 있다. 각 구간 속성은 사용자에 의해 각 구간별로 입력될 수도 있고, 각 구간 시작 노드에 대한 노드 속성 정의시 함께 사용자에 의해 입력될 수도 있다.
[144]
구간 작업은, 예를 들어, 자동 이동 대차(100)가 구간 시작 노드에서 출발하여 구간 종료 노드에 도착할 때까지의 해당 구간에서의 설치물에 대해 수행할 작업이다. 이를 위해서, 구간 속성은 주행 속도값, 높이값 및/또는 작업 상세 정보를 포함할 수 있다. 구간 작업은 다양한 형태로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 재고 관리를 위한 물품의 RFID 스캐닝, 물품의 이동 등이 될 수 있다. 한편, 구간 속성은, 자동 이동 대차에 의하여 자동 입력 설정값이 입력될 수도 있다. 자동 입력 설정값은, 작업자의 임의의 입력이 아닌 자동 이동 대차(100)에서 측정, 생성된 값이다. 예를 들어, 자동 입력 설정값에는 구간의 거리 및 궤적을 포함할 수 있다. 따라서 실시예들에 따르면 구간 속성에는 자동 이동 대차에 의하여 측정된 구간 거리가 포함된다. 자동 입력 설정값의 또 다른 예로는 자동 이동 대차에 포함된 카메라에 의해 촬영된 각 구간별 영상 자료가 포함될 수 있다. 이 경우, 전체 주행 경로의 설정이 완료되면, 주행 경로 및 설치물의 시각화 작업에 활용된다.
[145]
본 발명의 일 실시예에 따르면, 자동 이동 대차(100)를 도서 관리에 적용한 경우에, 구간에서 이루어지는 작업 상세 정보는, RFID 리더기의 출력 세기, 복수의 RFID 리더기 포트 중 활성화시킬 포트 선택, 카메라 활성화 등의 정보를 포함할 수 있다. 이외에도, 자동 이동 대차(100)가 적용된 분야에 따라 구간 속성은 다양하게 정의될 수 있다.
[146]
다음으로, 복수의 구간들로 이루어진 주행 경로를 따라 주행하는 자동 이동 대차(100)의 개략적인 구성을 예시적으로 설명한다.
[147]
자동 이동 대차(100)는 본체(110)와 작업부(120)를 포함한다. 본체(100)는 노드 검출부(111), 주행부(112), 거리 및 궤적 측정부(113), 디스플레이(114), 컨트롤러(115), 저장부(116), 및 통신부(117)를 포함할 수 있다. 작업부(120)는 n개(n>=1)의 안테나(124)와 연결된 RFID 리더기(121), n개(n>=1)의 비전 카메라(125), 높이 조절부(122) 및 수직왕복 구동부(123)를 포함할 수 있다. 이하에서는, 자동 이동 대차(100)가 설치물에 수납된 물품(예를 들어, 도서, 약품, 의류 등)에 부착된 RFID의 식별자를 수집하여 수납 위치 및/또는 수량을 파악하는 재고 관리 분야에 적용할 수 있다. 물품 관리를 예를 들어 설명하지만, 작업부(120)는 자동 이동 대차(100)가 적용되는 분야에 따라 상이하게 구현될 수 있다.
[148]
노드 검출부(111)는 작업 공간상에 배치된 노드를 검출하고, 검출된 노드로부터 고유한 노드 식별자를 획득한다. 노드 검출부(111)는 예를 들어, RFID 리더, 바코드 리더, 또는 비콘 수신기 등일 수 있다. 노드의 고유한 노드 식별자는 저장부(116)에 저장된다.
[149]
주행부(112)는 주행 경로를 트래킹하면서 자동 이동 대차(100)가 이동 또는 회전하는데 필요한 구동력을 제공한다. 주행부(112)는 가이드라인을 트래킹하는 가이드 센서, 모터 및 자동 이동 대차(100)의 하부에 배치되며 모터에 의해 회전하는 복수의 바퀴로 구성될 수 있다. 복수의 바퀴는, 컨트롤러(115)에 의해 회전수 및/또는 회전 방향이 제어되어, 자동 이동 대차(100)의 주행 방향을 변경하거나 자동 이동 대차(100)를 회전시킬 수 있다.
[150]
거리 및 궤적 측정부(113)는 자동 이동 대차(100)의 실제 회전각도, 이동한 거리 및 궤적을 추적 및 모니터링 한다. 예를 들어, 거리 및 궤적 측정부(113)는 단수 또는 복수의 바퀴의 회전 회수를 카운트하여 경로의 배치방향, 구간의 길이 및 궤적을 측정할 수 있다. 노드상의 회전각도 및 구간별로 측정된 길이 및/또는 궤적은 저장부(116)에 저장된다.
[151]
디스플레이(114)는 주행 경로를 설정하거나, 주행 및 작업의 상태나 결과값을 확인하기 위한 인터페이스를 제공한다. 이를 위해서, 디스플레이(114)는 터치스크린일 수 있다. 다른 실시예로, 디스플레이(114)는 주행 경로를 설정하거나 편집할 수 있는 화면을 제공하고, 사용자는 키보드나 마우스와 같은 입력 장치를 이용하여 정보를 입력할 수도 있다.
[152]
컨트롤러(115)는 본체(110)와 작업부(120)의 각 구성부를 제어한다. 상세하게, 컨트롤러(115)는 노드 속성 및 구간 속성을 저장부(116)에 저장하고, 저장된 노드 속성 및 구간 속성에 따라 주행부(112), RFID 리더기(121), 비전 카메라(125), 높이 조절부(122) 및 수직왕복 구동부(123)의 동작을 제어할 수 있다. 컨트롤러(115)의 제어에 의한 자동 이동 대차(100)의 동작은 이하에서 도 14 내지 도 25b을 참조하여 상세히 설명한다.
[153]
저장부(116)는 복수의 노드들에 연관된 노드 속성 및 구간 속성을 저장한다. 또한, 저장부(116)는 구간 작업을 수행한 작업 결과를 저장할 수 있다.
[154]
통신부(117)는 유선 또는 무선을 통해 자동 이동 대차(100)가 외부와 통신할 수 있도록 한다. 통신부(117)는 예를 들어, ZigBee, 무선랜, WCDMA/LTE과 같은 무선 통신 방식을 지원할 수 있다.
[155]
도 14는, 자동 이동 대차(100)의 높이 조절부(122)와 수직왕복 구동부(125)에 의한 안테나(124)와 비전 카메라(125)의 구동 메커니즘을 예시로 보여준다.
[156]
복수의 안테나(124)와 연결된 RFID 리더기(121)는 설치물에 수납된 물품 또는 도서에 부착된 RFID의 식별자(물품식별자)를 수집한다. 복수의 비전 카메라(125)는 설치물과 설치물 내 수납된 물품을 셀 단위 또는 구간 단위의 이미지 또는 영상으로 촬영 및 수집하여, 상응하는 위치에 저장한다. 이를 위해서, 복수의 안테나(124) 및 복수의 비전 카메라(125)는 수직왕복 구동부(125)에 의해 상하로 왕복 이동할 수 있다. 높이 조절부(122)는 설치물의 최대 높이에 따라 복수의 안테나(124) 사이의 간격 또는 복수의 비전 카메라(125) 사이의 간격을 증가 또는 감소시킬 수 있다. 이 때, 복수의 안테나(124) 사이의 간격 또는 복수의 비전 카메라(125) 사이의 간격은 실질적으로 동일하게 유지될 수 있다. 이후, 수직왕복 구동부(125)는 복수의 RFID 리더기(121)와 비전 카메라(125)를 이 간격 내에서 상하로 왕복 이동시킴으로써, 간격 사이의 음영지역까지 골고루 스캔할 수 있도록 해준다.
[157]
[158]
작업 공간
[159]
도 14는 본 발명의 실시예들에 따라 자동 이동 대차가 물품 식별자를 추출하기 위한 동작 메커니즘을 설명하기 위한 예시도이다. 도 2를 참조하면, 작업 공간(200)은 자동 이동 대차(100)가 설정된 주행 경로를 따라 주행하면서 경로 시퀀스에 따른 작업을 수행하는 공간을 의미한다. 작업 공간(200)에는, 물품을 수납하기 위한 하나 이상의 설치물이 배치될 수 있다. 여기서, 물품에는 예를 들어 RFID 태그와 같은 물품 식별자가 부착되어 있으며, 물품 식별자는 물품마다 고유한 값을 가진다. 따라서 물품 식별자를 이용하여 특정 물품의 수량이나 위치 등을 확인할 수 있다. 설치물은 물품을 수납하기 위한 공간을 제공하는 구조물로서, 예를 들어, 선반(rack), 책장(bookshelf 또는 bookcase), 수납장(cabinet), 테이블 등일 수 있다. 한편, 선반이나 책장과 같은 설치물은, 예를 들어, 둘 이상의 단으로 구성될 수 있어서, 구획된 수납 영역(이하에서는 셀이라 함)을 제공할 수 있다.
[160]
실시예에 따르면, 작업 공간(200)의 주행 경로상에 복수의 노드를 배치한다.
[161]
한편, 작업 공간(200)은 둘 이상의 구역으로 구획될 수 있다. 여기서, 구역은, 예를 들어, 자동 이동 대차(100)가 일 방향으로 이동하면서 구간 작업을 수행할 수 있도록 결정될 수 있다.
[162]
도 15, 도 16, 도 17a, 도 17b, 도 18a 및 도 18b는 본 발명의 실시예에 따라 주행 경로를 생성하는 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
[163]
먼저 도 15을 참조하면, 자동 이동 대차(100)가 위치한 작업 공간(200)이 예시적으로 도시되어 있다. 도 15을 기준으로 작업 공간(200) 상부에 충전대기소(260)와 4단 선반(210) 및 3단 선반(220)이 나란하게 배치되고, 우측에 3단 선반(230)이 배치되며, 하부에 2개의 4단 선반(240, 250)과 충전 대기소(270)이 나란하게 배치되어 있다. 우측에 배치된 3단 선반(230)은 상부에 배치된 3단 선반(220) 및 하부에 배치된 4단 선반(240)과 일정 거리만큼 이격되어 있다.
[164]
도 16를 참조하면, 작업 공간(200)내 설치물 배치에 기반하여 10개의 노드가 임의의 간격으로 주행 경로상에 배치되어 있다. 작업 공간(200)은 01 구역부터 05 구역까지 구분되었으며, 각 구역에 배치된 노드는 순서대로 01, 02, 03의 일련 번호가 부여되었다. 즉, 노드 0203은 02 구역의 3번째 노드를 나타내며, '0203'은 노드의 고유한 노드 식별자로 이용될 수 있다.
[165]
도 16에서, 01 영역은 자동 이동 대차(100)가 설정된 출발시간이 되기까지 일정 시간동안 머무는 충전대기소(260)를 정의한 노드를 위치시킨 영역이고, 02 영역은 4단 선반(210)과 3단 선반(220)의 전면 영역이고, 03 영역은 3단 선반(230)의 전면 영역이며, 04 영역은 4단 선반(240)과 4단 선반(250)의 전면 영역이며, 05 영역은 자동 이동 대차가 경로 주행 완료 후 도착하여 설정된 다음 구동 시간까지 충전 대기하는 충전대기소(270)의 전면 영역이다. 다음 구동시간이 되면 충전대기소(270)은 다시 출발점이 되고, 생성된 경로 시퀀스의 역순으로 역방향 주행하게 된다.
[166]
[167]
경로 시퀀스의 생성
[168]
경로 시퀀스의 최초 생성은 복수의 물리적 노드를 작업 공간(200)의 주행 경로상에 설치한 후, 주행 경로의 첫 번째 노드에 자동 이동 대차(100)를 위치시킴으로써 시작된다. 각 노드에서는 노드 속성과 구간 속성이 자동 이동 대차(100)에 입력된다. 즉, 자동 이동 대차(100)가 위치한 구간 시작 노드의 노드 속성과 구간 시작 노드-구간 종료 노드를 연결하는 구간의 구간 속성이 함께 입력된다.
[169]
[170]
이하에서는 도 17 및 18을 참조하여 경로 시퀀스의 생성을 예를 들어 설명한다.
[171]
도 17를 참조하면, 자동 이동 대차(100)는 충전대기소(260) 전면에 위치한 구간 시작 노드 0101에서 노드 식별자를 검출하고, 경로 설정 화면(400)을 디스플레이(114)에 표시한다. 도 17에 예시적으로 도시된 경로 설정 화면(400)은 사용자가 노드 속성 및 구간 속성을 입력할 수 있는 인터페이스를 제공한다.
[172]
경로 설정 화면(400)의 가장 위쪽에 위치한 '속성정의 노드' 항목에는 검출된 노드의 고유한 노드 식별자가 표시되고 '속성 정의 구간' 항목에는 구간이 표시된다. '속성정의 구간' 항목의 아래에는 노드 속성 및 구간 속성을 선택할 수 있는 '노드' 및 '구간' 입력창이 표시된다.
[173]
'노드' 입력창에서, 노드 유형이 선택될 수 있다. 구간 시작 노드 0101에서는, 노드 유형의 설정값으로 충전대기소를 나타내는 'Chg. Station'을 선택하고, 출발시의 방향, 속도, 높이, RF 설정값 등을 최초 입력하게 된다. 여기서, 출발시의 방향은 회전 방향 또는 역주행 중 어느 하나를 통해 설정될 수 있다. 또한 'Chg. Station' 버튼 클릭시, 주행 경로 양끝단에 위치하는 경로 출발 노드와 경로 종착 노드를 구분하도록 할 뿐 아니라, 충전 대기시간과 같은 충전대기소에서 작업될 다양한 설정값을 입력할 수 있다.
[174]
일 실시예에 따르면, 충전 대기소 경우와 유사한 방식으로, 경로 설정 화면(400)의 노드 유형 중 'Rack Edge'를 선택하면, 추가 정보를 입력할 수 있는 추가 입력 화면(420)이 디스플레이(114)에 표시될 수 있다. 추가 입력 화면(420)이 팝업되면, 작업자는 설치물의 형상에 상응하는 항목들, 예를 들면, 선반 구역의 시작의 시작이나 끝을 나타내는 'Rack Entry' 또는 'Rack Exit', 선반의 단 수를 뜻하는 'Tier', 색상 'Color', 선반 스타일 'Style' 등을 선택할 수 있다.
[175]
회전 방향은 시계 방향과 반시계 방향 회전 중 하나를 선택할 수 있다. 일 실시예로, 주행 경로가 교차하거나 분기(이하에서는 교차로 총칭함)하는 지점에서 시계 방향과 반시계 방향으로 몇 번 turn 할 것인지에 대한 설정이 가능한다. 예를 들어, 두 개의 주행 경로가 수직으로 교차하는 지점에서 1회 turn은 90도 회전을 의미하며, 2회 turn은 180도를 의미할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 1회 turn으로 회전할 수 있는 각도를 다르게 설정할 수 있다. 예를 들어, 15도, 30도, 45도 등과 같이 각 작업 환경에 적합하게 1회 turn으로 회전할 수 있는 각도를 설정할 수 있다. 작업자에 의해 입력된 회전 각도는 저장부(116)에 저장되어, 이후 주행 경로 시각화 작업에 활용될 수 있다. 역주행은 자동 이동 대차(100)의 기존 진행 방향을 역방향으로 전환시켜 주는 설정으로서, 주로 dead end와 같은 막다른 경로를 빠져나올 때 활용될 수 있다.
[176]
'구간' 입력창에서 구간 속성이 선택될 수 있다. '높이'는 설치물의 높이이다. 여기서, 높이는 구간 속성이지만, 높이 조정은 구간에 진입하기 전에 노드상에서 미리 이루어질 수도 있다. 실시예에 따르면, 높이는 현재 구간과 이전 구간 속성의 높이값의 차이로 조정될 수도 있다. 다른 실시예에 따르면, 높이는 현재 구간에 위치한 설치물의 높이에 실질적으로 일치하도록 조정될 수 있다. 높이 조정은 작업부(120)의 높이를 증가시키거나 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 등간격을 유지하는 비전 카메라(125) 및 RFID 리더기(121)에 연결된 복수의 안테나(124)의 최고 높이가 설치물의 실제 최고 높이보다 낮으면, 물품들, 정확히는 물품 식별자를 리딩할 수 없는 작업 음영지역이 발생할 수 있다. 반대로 비전 카메라(125) 및 RFID 리더기(121)에 연결된 복수의 안테나(124)의 최고 높이가 설치물의 실제 최고 높이보다 높으면, 자동 이동 대차(100)의 주행 경로 및 설치물을 가로지르는 공중 구조물과의 충돌이 일어날 수도 있다. 따라서 설치물의 최대 높이 또는 공중 구조물의 제한 높이에 따라서 복수의 안테나(124) 사이 또는 복수의 비전 카메라(125) 사이 간격을 증가 또는 감소시켜 작업부(120)의 최대 또는 최소 높이를 설정해 주는 작업은 구간 시작 노드에서 수행되는 것이 바람직하다.
[177]
주행 속도는 자동 이동 대차(100)가 구간에서 이동할 때의 속도이다. 주행 속도의 'Auto' 설정은 설치물의 높이에 따른 최적화된 주행속도를 자동으로 산출하는 기능이다. 예를 들어, 최고 높이가 2m와 3m인 선반인 경우, 자동 이동 대차(100)의 경로 주행시, 주행 속도는 각각 10cm/sec, 5cm/sec로 자동 설정될 수 있다. 이는 선반의 높이가 높을수록 주행 속도를 최소화하여 단위면적당 리딩 회수를 높이기 위함이다.
[178]
RF 출력은 RFID 리더기(121)의 출력 세기이다. 포트 활성은 복수의 안테나(124) 중 활성화할 안테나를 선택하기 위한 것이다. 테이블과 같은 1단으로 구성된 설치물에는 통상적으로 1개의 포트만을 활성화해도 음영지역 없이 리딩(reading) 또는 스캐닝이 가능하다.
[179]
로그 화면(410)은 현재까지 생성 및 저장된 노드 속성 및 구간 속성으로 구성된 경로 시퀀스를 표시한다. 노드 속성과 구간 속성의 입력이 노드별로 진행될 때마다 경로 시퀀스내 노드와 구간 표시가 추가된다. 선반구역의 시작과 끝에 위치한 노드의 경우, 노드 식별자 앞에 'R' (Rack Edge) 또는 'C' (Charging Station)와 같은 첨자가 표시되어 있는데, 이러한 정보는 경로 및 설치물의 시각화 단계에 활용될 수 있다. 구간의 경우, 스캔 작업이 수행되어야 할 구간의 경우에는 수직 해칭으로 표기되어 있다.
[180]
각 구간 시작 노드에서 노드 속성 및 구간 속성의 입력이 완료되면, 입력값 저장과 동시에 자동 이동 대차(100)가 입력된 노드 속성 및 구간 속성대로 동작하는지를 검증하는 단위 테스트가 수행된다. 경로 설정 화면(400)의 우측 상부에 위치한 시뮬레이션 버튼(이하 "SIMUL 버튼" 이라 함)은, 입력된 노드 속성 및 구간 속성을 저장하고 또한 무결성을 검증을 동시에 수행한다. SIMUL 버튼을 선택하면, 자동 이동 대차(100)를 입력된 노드 속성 및 구간 속성이 저장부(116)에 저장되고, 저장된 명령값을 기반으로, 현 노드에서의 작업 및 다음 노드를 검출할 때까지의 구간 작업을 수행한다. 단위 테스트 동안 잘못된 입력으로 인해 문제가 발생된 경우에는, 'UNDO' 버튼으로 저장을 취소하고 자동 이동 대차(100)를 출발한 구간 시작 노드로 회귀시킨 후 입력값을 재설정할 수 있다.
[181]
한편, 노드 0101에서 노드 0201로 이동하는 과정에서 구간 S01010201의 길이 및 이동궤적이 자동 이동 대차에 의해 측정될 수 있다. 측정된 길이와 이동궤적은 구간 S01010201에 연관되어 저장부(116)에 저장되므로, 작업자(사용자)의 별도의 입력이 필요치 않다.
[182]
도 18a는 본 발명의 일 실시예에 따라 경로 시퀀스를 나타내는 화면이고, 도 18b는 도 18a에 상응하는 가이드라인, 설치물, 노드 등을 나타내는 도면이다. 도 18a 및 도 18b를 참조하면, 노드 0101 내지 노드 0501 및 구간 S01010210 내지 구간 04030501로 구성된 주행 경로에 대한 경로 시퀀스의 생성이 완료된 상태가 도시되어 있다. 주행 경로를 설정하는 과정에서 입력된 노드 속성 및 구간 속성은 로그 화면(410)에서 각 노드 또는 구간을 클릭함으로써 개별 확인할 수 있다.
[183]
[184]
경로 시퀀스의 삽입
[185]
도 19a 내지 도 19c는 본 발명의 실시예에 따라 주행 경로를 삽입하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 19a 내지 도 19c를 참조하면, 경로 시퀀스의 삽입, 삭제, 변경 등의 경로 편집 작업은 경로 편집 화면(700)에서 이루어질 수 있다. 작업 공간(200)에 대한 경로 시퀀스가 생성된 이후에, 새로운 설치물이 작업 공간(200)에 추가로 배치되는 경우가 발생할 수 있다. 이와 같은 경우, 작업 공간(200)의 모든 설치물에 대해 경로 시퀀스를 다시 설정하는 대신에, 새롭게 추가된 설치물에 대한 경로 시퀀스를 기존 경로 시퀀스에 삽입할 수 있다.
[186]
도 19b을 참조하면, 새로운 선반(280)이 작업 공간(200)에 배치되어 기존에 설정된 주행 경로에 새로운 주행 경로를 추가된다. 새로운 06 영역(600)은 선반(280)의 전면에 위치한다.
[187]
기존 주행 경로상에 새로운 노드 0601가 배치되고, 06 영역에 노드 0602 및 0603가 배치되어, 노드 0601 내지 노드 0603에 의해 정의된 새로운 주행 경로가 기존 주행 경로에 추가된다. 이후, 추가될 경로에 선행하는 노드 0203 상에 자동 이동 대차(100)를 위치시킨 상태에서 경로 시퀀스 삽입을 위한 입력 작업을 시작한다. 노드 0203 상에서, 노드 0203의 노드 속성 및 구간 S02030601의 구간 속성을 부여한다. 이를 위해 도 19a의 경로 편집 화면(700)내 노드 0203을 클릭하면 노드 속성 및 구간 속성을 입력하기 위한 경로 설정 화면(400)이 디스플레이(114)에 표시된다. 경로 설정 화면(400)상에서, 노드 0203에 대한 노드 속성 및 구간 S02030601에 대한 구간 속성을 부여한다. 입력이 끝난 후 SIMUL 기능으로 무결성 검증을 수행하여 자동 이동 대차(100)를 노드 0601까지 이동시킨다. 이러한 과정을 노드 0602 -> 노드 0603 -> 노드 0602 -> 노드 0601 순서로 진행한다. 마지막으로 노드 0601에 대한 노드 속성 및 구간 S06010301에 대한 구간 속성을 부여하고 무결성 검증을 진행하여 자동 이동 대차(100)를 기존 주행 경로상의 노드 0301에 재진입시킴으로써 경로 시퀀스 삽입 작업이 완료된다. 경로 시퀀스 삽입 단계에서도 주행 경로와 설치물의 추적 및 시각화 작업이 수반되어, 기존 주행 경로의 랜더링 이미지에 추가 반영할 수 있다.
[188]
[189]
경로 시퀀스의 삭제
[190]
도 20a 내지 도 20c는 본 발명의 실시예에 따라 주행 경로의 일부를 삭제하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 20a 내지 도 20c를 참조하면, 상술한 경로 시퀀스의 삽입과 유사하게, 경로 시퀀스의 삭제도 경로 편집 화면(700)상에서 이루어진다(도 20a). 작업 공간(200)에 대한 경로 시퀀스가 생성된 이후에, 기존 설치물이 제거되거나, 특정 설치물에 대한 스캔 작업이 더 이상 필요 없는 경우가 발생할 수 있다. 이와 같은 경우, 전체 경로 시퀀스를 다시 설정하는 대신에, 스캔이 필요 없는 주행 구간에 해당하는 경로 시퀀스를 삭제할 수 있다.
[191]
도 20a를 참조하면, 도 19a에서 삽입된 06 영역의 경로를 삭제하는 방법이 예시되어 있다. 삭제할 대상 경로에 선행하는 노드 0203에 자동 이동 대차(100)을 위치시킨 상태에서, 경로 편집 화면(700) 상에서 삭제할 06 영역내의 노드(들)을 모두 선택하여 삭제한다. 여기서, 노드가 선택되면, 선택된 노드에 연결된 구간도 함께 선택되며, 노드를 삭제하면 삭제된 노드에 연결된 구간도 함께 삭제된다. 이후, 노드 0203을 선택하면 노드 속성 및 구간 속성을 입력하기 위한 경로 설정 화면이 디스플레이(114)에 표시된다. 경로 설정 화면(400)상에서, 노드 0203에 대한 노드 속성 및 구간 S02030301에 대한 구간 속성을 다시 설정한다. 입력이 끝난 후 SIMUL 기능으로 무결성 검증을 수행하여 자동 이동 대차(100)를 노드 0301까지 이동하면 06 영역에 대한 경로 시퀀스의 삭제가 완료된다. 경로 시퀀스 삭제 단계에서는 주행 경로와 설치물의 속성 및 추적정보가 일괄 삭제되고, 이에 연관된 랜더링 이미지도 부분 삭제 처리되도록 할 수 있다.
[192]
[193]
경로 속성의 변경
[194]
노드 속성 및/또는 구간 속성은 경로 편집 화면(700)상에서도 변경될 수 있다. 그러나, 노드 및 구간의 증가나 감소 없이 속성 변경만 이루어진다는 점이 경로 시퀀스의 삽입이나 삭제와의 차이점이다. 노드 속성 및/또는 구간 속성을 변경할 노드상에 자동 이동 대차(100)를 위치시킨 상태에서, 경로 편집 화면(700)에서 해당 노드를 클릭하여 노드 속성 및/또는 구간 속성을 변경한다. 이후, SIMUL 기능으로 무결성 검증을 수행하여 자동 이동 대차(100)를 다음 노드로 이동시키면 해당 노드 및/또는 구간에 대한 경로 속성의 변경이 완료된다. 이와 같이 경로 시퀀스를 변경하지 않으면서, 경로 속성만을 변경하는 것이 가능하다. 즉 경로 시퀀스의 수정 없이 자동 이동 대차(100)의 특정 노드 및/또는 구간에서의 작업을 수정하거나, 시각화 작업에 변경하는 것이 가능하다.
[195]
[196]
주행 경로 및 설치물의 시각화
[197]
복수의 노드가 배치된 주행 경로에 대한 경로 시퀀스를 이용하면 작업 공간(200) 및 주행 경로를 시각화할 수 있다. 종래에는 주행 경로를 설정하기 위해서 작업 공간의 레이아웃 및 실제 측정과 같은 사전 작업이 필요하다. 이에 반해, 본 발명의 실시예에 따르면, 주행 경로 설정만으로 작업 공간(200)과 주행 경로를 시각화할 수 있다.
[198]
도 21a에 표시된 경로 시퀀스는 도 19a 내지 도 19c에서 설명한 본 발명의 실시예에 따라 경로 삽입이 완료된 경로 시퀀스를 나타내며, 도 21b는 본 발명의 실시예에 따라 저장부(116)에 저장된 경로 시퀀스의 노드 속성과 구간 속성을 나타낸 것이다.
[199]
도 21a 및 도 21b를 참조하면, 단위 경로는 한 쌍으로 그룹화된 노드 및 이에 연결된 구간이며, 각 단위 경로를 구분하기 위해서 #1, #2, #3 등과 같이 표기하였다. 예를 들어, 단위 경로 #1의 경우, 노드 유형은 충전 대기소를 뜻하는 'chrg. Station'이다.
[200]
노드 속성은, 예를 들어, 노드 유형을 정의하는 'Type', 회전을 설정하는 'Rotation', 역주행을 설정하는 'Reverse'을 포함할 수 있다. 구간 속성은, 예를 들어, 높이를 설정하는 'Height', 주행 속도를 설정하는 'Speed', RFID 리더기의 출력 세기를 설정하는 'RF Power', 복수의 RFID 리더기 포트 중 활성화시킬 포트를 선택하는 'Port Activation', 카메라 활성화를 설정하는 'Camera Activation'을 포함할 수 있다.
[201]
여기서, 노드 속성에 종속되는 하나 이상의 종속 속성이 정의될 수 있다. 종속 속성이 존재함을 나타내기 위해서, 종속 속성을 가진 노드 속성은 밑줄로 표시되어 있다. 도 21b에서, 충전 대기소의 노드 유형이 밑줄로 표시되어 있는데, 'chrg. Station'의 종속 속성은, 예를 들어, '경로 출발 노드', '경로 종착 노드', '충전 대기시간' 등일 수 있다. 'rack edge'의 종속 속성은, 도 17의 'rack edge'에 대한 선반 유형 선택화면(420)을 통해 입력될 수 있다. 이와 같이, 노드 속성 및 구간 속성은 사용자(작업자)의 사용 편리성, 가독성 등을 고려하여 계층 구조로 설계될 수 있다.
[202]
한편, 'TRACK RECORD'은 자동 입력 설정값이 기록되는 필드이다. 즉, 작업자의 입력이 아닌 자동 이동 대차(100)의 작동을 측정되거나 모니터링하여 생성된 데이터들이 상응하는 테이블에 기록된다. 본 명세서 설명에서는 이를 호칭의 편이상 자동 입력 설정값이라 한다. 도 21b에 도시된 실시예에서는 'Rotation Angle'과 'Length&Trace'이 예시되어 있다. 'Rotation Angle' 필드에는 자동 이동 대차(100)가 노드상에서 실질적으로 회전한 각도가 수식화되어 저장된다. 'Length&Trace' 필드에는 이동한 단위 경로의 거리와 궤적이 수식화되어 저장된다. 노드 속성의 경우와 유사하게, 밑줄로 표시된 자동 입력 설정값은 종속되는 종속 속성이 존재함을 나타낸다. 즉 속성이 계층 구조로 설계되어 있음을 나타낸다.
[203]
노드 속성인 'Height Adjustment' 필드에는, 도 17에서 설명한 바와 같이, 이전 단위 경로의 'Height' 속성값과 다음 단위 경로의 'Height' 속성값의 차이인 경로간 높이차가 자동으로 입력된다.
[204]
주행 경로 및 설치물은 이러한 필드들의 속성값을 종합하여 주행 경로를 표시하고, 설치물의 이미지를 랜더링하여 시각화될 수 있다.
[205]
도 21b에서, 주행 경로의 시각화 작업 중 특히 주목할 부분은, 단위 경로 #7의 구간 S06020603와 단위 경로 #8의 구간 S06010602이다. 이 단위 경로들은, 자동 이동 대차(100)가 06 영역의 스캔을 마친 후 노드 0601로 회귀하기 위한 구간이어서, 해당 단위 경로들에 대한 거리 및 궤도 추적은 생략(Ignored)된다. 따라서 'Length&Trace' 필드는 기록되지 않으며 시각화 랜더링 작업시 반영되지 않는다. TRACK RECORD 활성화 선택 기능은 경로 설정 화면(400)상에 필요에 따라 포함될 수도 있다.
[206]
특히, 설치물은 노드 속성 중 노드 유형과 RF 스캔 유무에 기초하여 시각화될 수 있다. 예를 들어, 연속하는 단위 경로 #2 내지 #4의 경우, 단위 경로 #2에서 'rack edge'가 처음으로 표시되고 '36dBm'으로 RF 출력이 표시되어 있어 선반의 시작과 RFID 스캔의 시작을 의미한다. 그리고, 단위 경로 #3에서 다시 'rack edge'와 '36dBm'으로 표기되어 있는데, 이는 단위 경로 #2에서 시작된 선반의 끝을 알리는 동시에, 단위 경로 #3에서도 RFID 스캔할 대상 선반이 존재함을 의미한다. 주목할 부분은, 단위 경로 #2와 #3에 위치한 두 선반의 높이가 속성이 상이하기 때문에, 인접한 두 선반의 시작 지점에 노드를 각각 배치하여 두 선반을 분리였다. 단위 경로 #4에서 또 다시 'rack edge'가 표기되어 있지만, 연결된 구간 S02030601의 'RF Power' 필드가 비활성화되어 있으므로 더 이상의 선반이 존재하지 않음을 의미한다. 참고로, 선반의 높이나 폭, 형상 등은 'Type', 'Height', 'Length&Trace' 및 이들의 종속 속성들에 의해 랜더링될 수 있다.
[207]
경로 및 설치물의 시각화 작업은, 단위 경로 #15에서 노드 유형을 'chrg. station'으로 설정하고, 종속 속성값을 '경로 종착 노드' 로 정의함으로써 완료될 수 있다. 단위 경로 #15는 경로 종착 노드이므로 다음 구간은 존재하지 않으며 'Speed' 속성값도 입력되지 않으므로, 구간 ID는 'null'로 자동 설정될 수 있다.
[208]
주행 경로 및 설치물의 시각화 작업에 의해 생성된 랜더링 이미지는 임의의 수정작업으로 보정될 수 있다. 예를 들어, Grid 기반의 편집툴 등을 활용하여, 주행 경로 및 개별 설치물을 정렬 또는 교정함으로써 더욱 신뢰성 있는 시각화를 달성할 수 있다.
[209]
[210]
자동 이동 대차의 경로상의 구동
[211]
자동 이동 대차(100)의 경로 시퀀스 생성이 완료되면, 자동 이동 대차(100)는 주행 경로를 따라 주행하면서 경로 곳곳에 배치된 노드의 노드 식별자를 검출한다. 자동 이동 대차(100)는 검출된 노드 식별자에 연관된 노드 속성 및 구간 속성을 경로 시퀀스에서 선택하여 노드 작업 및/또는 구간 작업을 순차적으로 수행한다. 한편, 검출된 노드 식별자가 경로 시퀀스에 위배될 경우에는 비상정지 등과 같은 예외 처리가 수행될 수 있다. 또한 주행 중 경로상에 장애물이 놓여 있거나 설치물에서 장애물이 돌출되어 있음이 자동 이동 대차(100)의 장애물 센서(미도시)에 감지되면, 비상 정지 등과 같은 예외 처리가 수행될 수 있다.
[212]
도 22은 본 발명의 실시예에 따라 자동 이동 대차가 경로 시퀀스에 따라 노드 작업 및 구간 작업을 수행하는 과정을 예시적으로 나타낸 순서도이다.
[213]
도 22을 참조하면, 단계 S1000에서, 자동 이동 대차(100)가 노드 식별자를 획득한다. 여기서, 자동 이동 대차(100)가 충전대기소에서 출발한 경우, 최초로 인식하는 노드는 경로 시작 노드일 수 있다.
[214]
단계 S1005에서, 자동 이동 대차(100)는 노드 식별자에 연관된 노드 속성 및 구간 속성을 확인한다. 자동 이동 대차(100)는 노드 속성 및 구간 속성에 기초하여 노드 유형 및 방향/회전 정보를 확인하고, 다음 구간-이전 구간 높이차를 산출한다. 한편, 자동 이동 대차(100)는 경로 시퀀스를 참조하여 인식된 노드가 정확한 순서대로 인식된 것인지를 확인한다. 만일, 이전 노드 및/또는 다음 노드를 참조하여 판단했을 때 인식될 수 없는 노드로부터 노드 식별자를 획득한 경우, 자동 이동 대차(100)는 비상 정지할 수 있다.
[215]
단계 S1010에서, 주행 속도의 설정값이 0이고, 노드 유형이 Chg.station이면, 단계 S1015가 실행되고, 그렇지 않으면 단계 S1020가 실행된다. 단계 S1015에서, 자동 주행 대차는 충전대기소로 진입하여 구동을 정지하고, 물품 식별자별 리딩 카운트를 포함하는 작업 결과를 외부로 전송한다.
[216]
단계 S1020에서, 자동 이동 대차(100)는 높이와 방향 모두의 변경이 필요한지를 판단한다. 모두의 변경이 필요한 경우, 단계 S1025 또는 단계 S1030가 실행되고, 그렇지 않으면 단계 S1035가 실행된다. 여기서, 높이와 방향 모두의 변경이 필요한 경우, 단계 S1025는 구동 정지 후 높이를 먼저 변경한 후 방향을 변경하는 경우이고, 단계 S1030은 구동 정지 후 방향을 먼저 변경한 후 높이를 변경하는 경우로서, 양 단계 중 어느 하나가 선택적으로 수행될 수 있다.
[217]
단계 S1035에서, 자동 이동 대차(100)는 높이와 방향 중 어느 하나만 변경하여야 하는지를 판단한다. 둘 중 어느 하나의 변경이 필요하면, 단계 S1040에서, 자동 이동 대차(100)는 구동을 정지한 후, 높이 또는 방향을 변경한다.
[218]
단계 S1045에서, 자동 이동 대차(100)는 주행 속도, 역방향 주행, RF 출력/포트를 확인한다. 단계 S1050에서, 역방향 주행이 필요하다고 판단되면 단계 S1055를 실행하고, 역방향 주행이 필요하지 않으면 단계 S1060으로 진행하여 주행을 시작한다.
[219]
단계 S1055에서, 자동 이동 대차(100)는 구동을 정지한 후, 역방향 주행을 위해 가이드 센서를 전후 변환한다. 단계 S1065에서, RF 출력이 설정(>0)되어 있는지 확인하여, 설정되어 있으면, 단계 S1070에서, RFID 리더기(121)는 복수의 안테나(124)를 활성화하고 수직왕복 구동부(123)는 복수의 안테나(124) 및 비전 카메라(125)를 상하로 왕복하면서 스캔을 시작한다. 단계 S1075에서, 물품 식별자별 수집 회수인 리딩 카운트는 디스플레이(114)에 지속적으로 갱신되어 표시된다.
[220]
단계 S1080에서, 주행 경로상에서 노드가 인식되었는지를 판단하고, 인식되지 않으면 단계 S1075로 되돌아가고, 인식되면 단계 S1090을 실행한다. 단계 S1090에서, 인식된 노드가 현재 작업중인 구간에 연관된 노드인지를 판단한다. 주행 속도에 따라 동일한 노드가 재차 인식될 수 있으므로, 단계 S1085에서, 일정 시간이 경과하였는지를 판단한다.
[221]
단계 S1095에서, 자동 이동 대차(100)는 다음 노드를 확정하고, RF 리더기(121)/비전 카메라(125)를 리셋하고, 디스플레이(114)를 갱신하며, 리딩 데이터를 초기화한다.
[222]
상술한 바와 같이, 설치물에 수납된 물품에 대한 스캔 작업은 노드 식별자에 연관된 구간 속성의 조합, 'RF Power' 및 'Port Activation'에 의해 수행된다. 이 때, 작업 공간(200)이 RFID 인식률을 낮추는 습한 환경 또는 할로겐이나 형광등에 의해 전파 교란이 심한 환경하에 있거나, 액체류나 금속류와 같은 RFID 인식률이 저조한 물품을 스캔하는 경우에는, RFID 인식률을 높이기 위해서 동일한 구간을 반복적으로 스캔할 필요가 있다. 반복 스캔을 위해서는, 왕복 주행의 설정이 필요하다.
[223]
도 23a 내지 도 23c는 본 발명의 실시예에 따라 리딩율 개선을 위한 구간 왕복 이동을 설명하기 위한 예시도이다.
[224]
도 23a 내지 도 23c를 참조하면, 왕복 구간을 설정하는 과정이 도시되어 있다. 작업자는 구동 설정 화면(500)에서 일련의 동일 조건의 설치물들을 왕복 이동하도록 설정할 수 있다. 예를 들어, 작업자는 각 설치물을 최대 3회까지 스캔하도록 스캐닝 회수를 선택할 수 있다. 도 23a의 구동 설정 화면(500)에서는 2회 스캐닝하도록 설정되어 있으며, 이로 인해 경로 시퀀스는, 경로 편집 화면(700)에 도시된 바와 같이, 자동으로 확장된다(도 23b). 여기서, 구간 S02010202와 구간 S02020203에 배치된 설치물은 각각 높이가 상이한 별개의 선반으로 등록되어 있어서, 구간 왕복 스캐닝시에도 별도로 확장되어야 한다. 구간 S02010202의 경우, 영역당 2회 스캐닝으로 설정되었기 때문에, 1 st Scan -> 2 nd Scan -> Bypass 순으로 스캔이 진행된다. 따라서 각 물품 식별자에 대한 리딩 카운트는 1 st Scan시와 2 nd Scan 시의 리딩 카운트를 합산하여 산출할 수 있다. 이런 방식으로 전체 경로 시퀀스는 자동으로 확장되고, 자동 이동 대차(100)는 검출된 노드 식별자를 확장된 경로 시퀀스상에서 추적하여 해당 명령을 순차적으로 수행하게 된다.
[225]
자동 이동 대차(100)은 종착 노드인 0501 노드에 도착하며 전체 경로 스캐닝이 완료되고, 주행 중 검출된 물품들이 선반 어느 위치에서 검출되었는지 위치별로 판별하게 되며, 탑재된 비전 카메라(125)로 촬영된 선반내 셀 단위 이미지와 물품 식별자(또는 물품 식별자에 연관된 물품 명칭)를 육안으로 대조 판별할 수 있게 된다. 산출된 경로 시퀀스, 물품의 위치정보, 셀 단위 이미지 등은 통신부(117)를 경유하여 외부에 위치한 서버로 전송된다.
[226]
한편, 노드 0501에서 일정시간 충전 대기후, 자동 이동 대차(100)는 자동 출발 일정에 맞춰 재출발할 수 있다. 이때 경로 종착 노드였던 노드 0501은 경로 출발 노드가 되고, 경로 시작 노드였던 노드 0101은 경로 종착 노드로 자동 설정된다. 이에 의해서, 자동 이동 대차(100)는 경로 시퀀스를 역순으로 추적하여 역방향으로 주행하면서 동일한 노드 및 구간 작업을 수행하게 된다.
[227]
[228]
검색 및 작업 결과의 시각화
[229]
도 24a 내지 도 24c는 자동 이동 대차(100)의 스캐닝 작업에 의해 물품의 위치를 확인하는 방식을 설명하기 위한 예시도로서, 구체적으로 도 24a는 본 발명의 실시예에 따라 수직으로 배열된 복수의 안테나를 가진 자동 이동 대차를 이용하여 물품 식별자를 리딩(reading)하는 것을 나타내는 도면이고, 도 24b 및 도 24c는 본 발명의 실시예에 따라 리딩 카운트를 이용하여 물품의 위치를 결정하는 설명하기 위한 물품 식별자 리딩 카운팅 테이블 및 물품별 위치정보 테이블의 예들을 나타낸 것이다.
[230]
도 24a 내지 도 24c를 참조하면, 세로 4단의 선반 3개가 연속하여 구성되어 있고, 자동 이동 대차(100)가 오른쪽 방향으로 이동 하면서 선반의 각 셀에 진열된 총 15개의 물품에 연관된 RFID 식별자를 검출하고 있다.
[231]
예를 들어, 물품 식별자가 7번인 물품의 위치를 판별하는 방법은 도 24에 예시되어 있다. A~B구간에서, 7번 물품의 물품 식별자는 ANT_4에 의해 총 52회 카운팅되어 초기 최대 리딩 카운트로 등록되어 있다. 다음 구간인 B~C구간에서는, ANT_4에 의해 총 54회 카운팅되어 이전 카운팅 52회 보다 더 많이 리딩되었으므로, 7번 물품의 위치는 B~C 구간, ANT_4로 갱신되었다. 다음 구간인 C~D구간에서는, 어느 안테나도 19번 물품의 물품 식별자를 기존의 최대 리딩 카운트인 54회 이상 리딩하지 못하고 자동 이동 대차(100)의 주행이 완료되었으므로, 7번 물품은 최종적으로 B~C 구간의 ANT_4 위치로 결정된다.
[232]
도 24c에 도시된 표는 리딩 카운트에 기초하여 결정된 1번 내지 15번 물품의 위치를 나타낸다. 여기서, 13번 물품의 경우, 실제 셀 위치 X가 아닌 VI로 최종 결정되었다. 이러한 경우를 대비해, 비전 카메라(125)에서 촬영된 셀 단위 또는 구간 단위 이미지와 대조 판별하여 재확인 과정을 거칠 수 있다.
[233]
도 25a 및 도 25b는 본 발명의 실시예에 따라 저장된 물품별 위치정보를 기반으로 시각화된 검색기능에 대해 설명하고, 실제 촬영된 이미지와 대조 판별하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
[234]
도 25a 및 도 25b를 참조하면, 검색 화면(800)에서 물품 식별자, 물품 명칭에 연관된 키워드, 또는 구간 정보를 입력하여 검색을 실행하면, 검색 결과 화면(900)에서 검색 결과를 확인할 수 있다. 키워드 입력란(810)에 'Item 13'를 입력한 결과, 검색 결과 화면(900)에서는 13번 물품의 검색 결과(910)가 표시되며, 해당 물품의 위치정보를 시각화된 작업 공간(920)과 같이 3D로 표현하고 있다. 또한, 작업자는 시각화된 작업 공간(920)의 특정 영역을 확대 또는 축소하여 관찰할 수 있으며, 13번 물품이 위치한 셀을 촬영한 셀 단위 이미지(930)를 호출하여 대조 판별할 수 있다. 작업자는 셀 단위 이미지(930)를 스크롤하거나 확대/축소하며 선반의 다른 영역으로 이동하며 관찰할 수 있다.
[235]
[236]
이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
[237]

청구범위

[청구항 1]
소정의 경로를 따라 이동이 가능한 대차; 탐지 대상의 전자태그를 식별하는 복수의 안테나와, 상기 복수의 안테나를 각각 이동시키며 상기 복수의 안테나의 이동을 동기화 시키는 복수의 안테나 이동부를 구비한 탐지부; 및 상기 탐지부를 지지하도록 상기 대차에 탑재되며, 상기 복수의 안테나 이동부를 이송하고 상기 복수의 안테나 이동부 사이의 간격을 조정하는 이송부를 포함하는 전자태그 식별장치.
[청구항 2]
제1항에 있어서, 상기 이송부는, 상기 복수의 안테나 이동부 사이의 간격을 등간격으로 유지시키는 간격조절기구를 포함하는 전자태그 식별장치.
[청구항 3]
제2항에 있어서, 상기 간격조절기구는, 시저(Scissor)형의 링크(link)가 연속적으로 연결된 링크부를 포함하고, 상기 복수의 안테나 이동부는 상기 링크부에 일정 간격으로 결합된 전자태그 식별장치.
[청구항 4]
제3항에 있어서, 상기 간격조절기구는, 상기 링크부의 일단부는 고정되고, 타단부는 이동되는 전자태그 식별장치.
[청구항 5]
제1항에 있어서, 상기 안테나 이동부는, 제1 LM가이드와 상기 제1 LM가이드를 구동시키는 제1 구동장치를 포함하는 전자태그 식별장치.
[청구항 6]
제1항에 있어서, 상기 이송부는, 텔레스코픽(telescopic) 방식으로 연장되는 복수의 프레임; 및 상기 복수의 프레임 사이에 설치되는 제2 LM가이드와 상기 프레임을 이동시키는 제2 구동장치를 포함하는 전자태그 식별장치.
[청구항 7]
제6항에 있어서, 상기 이송부는, 상기 대차에 대하여 상기 간격조절기구를 상하로 이송시키고, 상기 복수의 안테나 이동부는, 상기 복수의 안테나의 움직임을 동기화시켜 상하로 이동시키는 전자태그 식별장치.
[청구항 8]
제5항에 있어서, 상기 복수의 안테나 이동부에서, 각각의 상기 제1 LM가이드는 인접하는 상기 제1 LM가이드와 어긋나게 배치되는 전자태그 식별장치.
[청구항 9]
제5항에 있어서, 상기 복수의 안테나 이동부에서, 상기 제1 LM가이드의 양단부에는 상기 안테나에 가해지는 충격을 완화시키는 완충부가 설치되는 전자태그 식별장치.
[청구항 10]
제1항에 있어서, 상기 복수의 안테나와 각각 연결된 복수의 배선 및 상기 복수의 배선 중 적어도 하나의 장력을 일정하게 유지시키는 배선 장력조절장치를 더 포함하는 전자태그 식별장치.
[청구항 11]
제10항에 있어서, 상기 배선 장력조절장치는, 상기 복수의 배선 중 적어도 하나가 감겨서 경유하는 제1 도르래를 포함하고, 상기 제1 도르래는, 상기 감긴 배선의 이동방향을 따라 이동되고, 상기 배선이 상기 제1 도르래에서 풀리지 않게 유지되도록, 탄성적으로 지지되는 전자태그 식별장치.
[청구항 12]
제1항에 있어서, 상기 탐지부가 내부에 수용되도록 상기 탐지부를 커버하며, 전면에 상기 안테나와 연결을 허용하는 홈이 형성되고, 상기 탐지부의 길이변화 또는 이동에 대응하여 길이가 변하도록, 제1 커버부재가 인접한 제2 커버부재 내부에서 인출되는 복수의 커버부재를 구비한 커버부를 포함하는 전자태그 식별장치.
[청구항 13]
제12항에 있어서, 상기 커버부는, 상기 복수의 커버부재가 상하로 이동하여 길이가 연장되며, 연장된 상기 커버부의 높이를 고정시키는 높이 고정장치를 더 포함하는 전자태그 식별장치.
[청구항 14]
제1항에 있어서, 상기 복수의 안테나 전방영역에 설치되는 와이어; 및 상기 와이어의 당김 또는 풀림을 인식하여, 전방의 장애물 존재유무를 감지하는 와이어 감지부를 구비하는 충돌방지기구를 더 포함하는 전자태그 식별장치.
[청구항 15]
제14항에 있어서, 상기 와이어 감지부는, 상기 와이어를 감는 윈치를 포함하고, 상기 와이어는, 일단이 상기 대차에 고정되며, 타단은 상기 대차에 설치된 와이어 상기 윈치에 연결되어 있으며, 상기 와이어는, 상기 대차에서 시작하여 상기 복수의 안테나 중 최상단 안테나의 둘레를 경유하여 다시 상기 대차로 돌아오는 구조로 배치되는 전자태그 식별장치.
[청구항 16]
소정의 경로를 따라 이동이 가능한 대차, 복수의 안테나를 구비한 탐지부 및 상기 복수의 안테나 사이의 간격을 조정하고 상기 탐지부를 지지하며 상기 대차에 탑재된 이송부를 포함하는 전자태그 식별장치를 제어하는 방법으로서, 상기 탐지부의 높이 및 상기 복수의 안테나의 간격을 설정하는 단계; 및 상기 대차를 이동시키면서, 상기 복수의 안테나를 움직여서 상기 탐지 대상의 상기 전자태그를 인식하는 단계를 포함하는 전자태그 식별장치의 제어방법.
[청구항 17]
제16항에 있어서, 상기 전자태그 인식단계는, 상기 복수의 안테나를 동기화시켜 상하로 반복 이동시키는 단계를 포함하는 전자태그 식별장치의 제어방법.
[청구항 18]
제17항에 있어서, 상기 탐지 대상이 배치된 영역에서 상기 안테나의 스캔영역이 지나지 않는 음영영역이 발생하지 않도록, 상기 복수의 안테나 사이에서 스캔하는 영역이 상하로 중첩되는 영역이 형성되며, 상기 각 안테나가 스캔하는 영역이 상기 대차의 이동방향으로 중첩되게, 상기 대차의 이동속도와 상기 복수의 안테나의 이동속도를 제어하는 전자태그 식별장치의 제어방법.
[청구항 19]
제18항에 있어서, 상기 전자태그 인식단계는, 일반 스캔모드와 정밀 스캔모드를 구비하며, 상기 정밀 스캔모드는, 상기 대차의 이동거리를 기준으로, 상기 복수의 안테나의 상하 반복이 상기 일반 스캔모드보다 더 많은 것을 특징으로 하는 전자태그 식별장치의 제어방법.
[청구항 20]
제17항에 있어서, 상기 안테나의 상하 이동은 상기 대차의 수평 이동과 조합되어, 상기 안테나의 스캔영역은, 삼각파형 또는 사인파형 형태로 이동하는 것을 특징으로 하는 전자태그 식별장치의 제어방법.

도면

[도1]

[도2]

[도3]

[도4]

[도5]

[도6]

[도7]

[도8]

[도9]

[도10]

[도11]

[도12]

[도13]

[도14]

[도15]

[도16]

[도17]

[도18a]

[도18b]

[도19a]

[도19b]

[도19c]

[도20a]

[도20b]

[도20c]

[도21a]

[도21b]

[도22]

[도23a]

[도23b]

[도23c]

[도24a]

[도24b]

[도24c]

[도25a]

[도25b]