まず、各図面の構成要素に参照符号を付加することにおいて、同じ構成要素に対しては、たとえ他の図面上に表示されていても、できるだけ同じ符号を有するようにしていることに留意しなければならない。また、本発明の説明において、関連する公知の構成又は機能に対する具体的な説明が本発明の要旨を逸脱し得ると判断される場合は、その詳細な説明は省略することとする。
以下、添付された図面に基づき、本発明の実施例を詳しく説明する。
図2乃至図3に示すように、本発明の第1実施例による棚のスキャニング装置において、本発明に適用される棚1010には、多数個の物品1014が収納される収納空間1012が垂直方向に沿って複数の層段からなることができる。また、複数の層段の収納空間1012は、垂直隔壁1018によって水平位置で各々隣接する収納空間同士に区分できる。このとき、複数の層段の収納空間1012には、無線認識部の構成としてRFIDタグが各々取り付けられることができる。
棚1010の前面には、スキャナー1020が配置されることができる。このスキャナー1020は、棚1010の最上部から最下部まで垂直方向に長く延長された形態を有し、複数の層段の収納空間1012に対向する位置に各々複数のアンテナ1024−1、1024−2、1024−3、1024−4が取り付けられることができる。
棚1010の上部前端には、スキャナー1020の水平方向の移動を案内するガイドレール1016が固定して取り付けられることができる。ガイドレール1016は、該当棚1010の幅方向に沿って長く延長されている形態からなることができる。
スキャナー1020のボディ1022の上部には、水平駆動ユニット1032が設けられる。水平駆動ユニット1032は、ガイドレール1016と接触した状態で、モータの駆動によりガイドレール1016に沿って水平移動を行い、スキャナー1020を水平方向に往復移動させる。スキャナー1020のボディ1022の下部は、水平駆動ユニット1032を用いた水平移動が容易なように底面と一定の離隔距離を有するように設計されることができる。
スキャナー1020に固定して取り付けられている複数のアンテナの個数は、例えば、棚1010の層段数と同一であり得る。本発明の実施例で、棚1010の複数の層段数及び各層段の収納空間1012の位置に対向し、第1乃至第4のアンテナ1024−1、1024−2、1024−3、1024−4は、ボディ1022の長手方向に沿って互いに一定間隔をおいて設けられることができる。また、各アンテナ1024−1、1024−2、1024−3、1024−4は、同図面に例示されているように、棚1010の各々対向する収納空間1012の高さに相応する縦寸法と、収納空間1012の一定面積をカバーすることができる横寸法を有する多角面状(図3では、四角面状)にパターン化し、該当ボディ1022の内側に固定的に取り付けられることができる。
第1乃至第4のアンテナ1024−1、1024−2、1024−3、1024−4は、各々パターン化された導電性ラインに沿って、該当スキャナー1020に固定的に装着されている制御ユニット1026のRIFDリーダー112と電気的に連結されることができる。
一方、本実施例では、棚1010の収納空間1012を4つの層段と例示し、4つの層段に対応し、4つのアンテナ1024−1、1024−2、1024−3、1024−4が設けられていることを例示して説明しているが、本実施例はこれに限られず、棚1010に備えられた収納空間12の個数に合うようにアンテナを3つ以下又は5つ以上に増減して備えることもいくらでも可能であることは勿論である。
また、スキャナー1020の内側、即ち棚110の各収納空間12に向ける位置には、複数個のアームアンテナ1034−1、1034−2、1034−3、1034−4が収納空間1012の層段数に対応する個数で設けられることができる。この複数個のアームアンテナ1034−1、1034−2、1034−3、1034−4は、該当スキャナー1020が棚1010に沿って水平方向に移動する間に、各収納空間1012の内部に浸透してスキャニングを行う。
複数のアームアンテナは、第1乃至第4のアンテナ1024−1、1024−2、1024−3、1024−4の上部又は間に各々設けられることができる。複数のアームアンテナは、棚1010の複数の層段数及び各層段の収納空間1012の位置を勘案し、第1乃至第4のアームアンテナ1034−1、1034−2、1034−3、1034−4の間に互いに一定間隔をおいて配置されることができる。
また、各アームアンテナ1034−1、1034−2、1034−3、1034−4は、第1乃至第4のアンテナ1024−1、1024−2、1024−3、1024−4と同様に、各々パターン化された導電性ラインに沿って、該当スキャナー20に固定的に装着されている制御ユニット1026のRFIDリーダーと電気的に連結されている。
第1乃至第4のアームアンテナ1034−1、1034−2、1034−3、1034−4は、スキャナー1020のボディ1022上で90°の角度を維持するように棚1010の収納空間1012の内部に向けて突出するように設けられることができる。各アームアンテナ1034−1、1034−2、1034−3、1034−4は、少なくとも1つ以上の復元関節部を有するアームの形態で構成することが好ましい。これによって、各アームアンテナ1034−1、1034−2、1034−3、1034−4は、各収納空間1012の内部に存在し得る障害物、物品を毀損させないようにすると共に、各収納空間1012を区分する垂直隔壁1018により破損されずに接触し、次の仕切りの収納空間1012の内部で90°角度で復元可能である。例えば、各アームアンテナ1034−1、1034−2、1034−3、1034−4は、フレキシブルに折り畳まれた後に復元されることができる。
図4乃至図5に示すように、第1乃至第4のアームアンテナ1034−1、1034−2、1034−3、1034−4は、各々スキャナー1020のボディ1022に固定ブラケット1036が固定して取り付けられており、固定ブラケット1036に第1及び第2のアーム1040−1、1040−2が2つの第1及び第2の復元関節部1038−1、1038−2を介して復元自在に結合されることができる。
ここで、各アームアンテナ1034−1、1034−2、1034−3、1034−4に各々2つのアーム1040−1、1040−2と、2つの復元関節部1038−1、1038−2を備えたことを例示しているが、本実施例はこれに限られないものであって、棚1010の収納空間1012内部の深さと、スキャナー1020及び棚1010との離隔距離等を考慮し、少なくとも3つ以上のアームと復元関節部を備えることもいくらでも可能である。
各第1及び第2のアーム1040−1、1040−2には、各々第1及び第2のアンテナパターン1042−1、1042−2が固定的に取り付けられることができる。この第1及び第2のアンテナパターン1042−1、1042−2は、パターン化された導電性ラインによって互いに連結された状態で延長され、スキャナー1020のボディ1022の内側に形成されたパターン化された導電性ライン(図3参照)と連結されることができる。
ここで、各アームアンテナ1034−1、1034−2、1034−3、1034−4の復元関節部1038−1、1038−2では、固定ブラケット1036と第1のアーム1040−1、第1のアーム1040−1と第2のアーム1040−2が、ボルト1044及びナット1048により回動自在に結合されることができる。また、ボルト1044及びナット1048の結合部位には、復元スプリング1046が介在されているように構成されることができる。
これによって、各アームアンテナ1034−1、1034−2、1034−3、1034−4の固定ブラケット1036と第1のアーム1040−1、第1のアーム1040−1と第2のアーム1040−2は、正常な状態で復元スプリング1046により支持され、スキャナー1020のボディ1022面に対して90°の角度を有するように直角に突出することができる。また、収納空間1012の内部の物品、障害物や垂直隔壁1018に接触しても、復元スプリング1046の弾性により角度変形がなされた後に、再度復元スプリング1046の復元作用により直角に突出した状態に戻ることができる。
即ち、前記各アームアンテナ1034−1、1034−2、1034−3、1034−4は、棚1010の各収納空間1012の内部で水平方向に浸透し、左右側に連動することにより、該当収納空間1012の内部に保管及び陳列された物品に取り付けられたRFIDタグからの情報信号を受信することになる。
第1乃至第4のアームアンテナ1034−1、1034−2、1034−3、1034−4は、復元スプリング1046を適用することで、平常はスキャナー1020のボディ1022の面に対して直角に突出した状態を維持し、収納空間1012内の物品、障害物や垂直隔壁1018に接触すると、角度変形がなされることができる。しかし、これに限られず、固定ブラケット1036と第1のアーム1040−1とを連結する部位と、各第1のアーム1040−1及び第2のアーム1040−2を連結する部位に一定の引張力を有するゴムバンドを設けることによって、互いに対応する引張強度を有するようにし、これを通じ、ゴムバンドの引張力が復元スプリング1046の弾性作用に代わることができる。
本発明による第1乃至第4のアームアンテナ1034−1、1034−2、1034−3、1034−4は、各アーム1040−1、1040−2が前記収納空間1012の内部に直接浸透し、RFIDタグをスキャニングすることができる。しかし、各アーム1040−1、1040−2が収納空間1012内に保管及び陳列された物品に直接接触できるため、外部の衝撃に弱い物品の場合には、損傷が加えられる恐れがある。このような物品損傷の可能性を排除するために、図6のようなアームアンテナの浸透構造を適用できる。
図6に示すように、収納空間1012の底面には非金属性の第1及び第2の底板1050−1、1050−2が二重に配置されることができる。二重の第1の底板1050−1と第2の底板1050−2との間には、各アームアンテナ1034−1、1034−2、1034−3、1034−4が充分に浸透し、水平方向へ移動できるように一定間隔の空間部が形成されることができる。
この第1及び第2の底板1050−1、1050−2は、非金属性の材質を含む。例えば、第1及び第2の底板1050−1、1050−2にガラス板、透明/不透明の合成樹脂板、木の板等を全て適用することができる。
二重の第1及び第2の底板1050−1、1050−2の間に形成された空間部の内部に各アームアンテナ1034−1、1034−2、1034−3、1034−4が浸透する構造を適用することになると、各アームアンテナ1034−1、1034−2、1034−3、1034−4のアーム1040−1、1040−2が収納空間1012の内部にある物品と直接接触しないため、物品に損傷を与えない状態でも精密なスキャニング動作が可能になる。
また、本発明に適用される第1乃至第4のアームアンテナ1034−1、1034−2、1034−3、1034−4は、スキャナー20のボディ1022が棚1010に対して水平に移動する方向と同様に水平に動作する構造のみを適用して説明しているが、これに加えて、本発明の他の例としては、前記弾性スプリング1046のような弾性力を有する部材を同様に適用できる。各アームアンテナが該当棚1010の各収納空間1012の内部で垂直に動作できるように、固定ブラケットと第1のアーム、第1のアームと第2のアームとの間の関節が縦の形態で結合されることもできる。垂直動作の形態で具現されるアームアンテナの場合は、平常はスキャナー1020のボディ1022の垂直方向で直角に突出した状態を維持し、収納空間1012内の物品、障害物や垂直隔壁1018と接触することになると、垂直方向に変形されることができるようになる。
一方、スキャナー1020のボディ1022は、鋼鉄(Steel)、アルミニウム等の金属性材質からなることができる。第1乃至第4のアンテナ1024−1、1024−2、1024−3、1024−4と、第1乃至第4のアームアンテナ1034−1、1034−2、1034−3、1034−4は、棚1010の収納空間1012以外に後方(即ち、棚1010の前面方向)にスキャニングが行われることを防止する遮蔽機能を行うことができる。
スキャナー1020は、そのボディ1022の右側と左側に各々多数個の右側距離感知センサ1028と、多数個の左側距離感知センサ1030が該当ボディ1022の長手方向に沿って、互いに一定間隔をおいて設けられることができる。
多数個の右側距離感知センサ1028及び多数個の左側距離感知センサ1030は、スキャナー1020の右側及び左側方向への移動時、各々右側方向及び左側方向に位置する設置物、障害物との距離を各々感知し、感知された信号を制御ユニット26に提供できる。
即ち、多数個の右側距離感知センサ1028及び左側距離感知センサ1030は、スキャナー1020が棚1010の右側終端から左側終端、左側終端から右側終端まで正常に移動できるかどうかを監視するための機能を行う。
ここで、各右側距離感知センサ1028と、左側距離感知センサ1030は、右側及び左側方向の距離感知が可能な素子であり得る。これら右側距離感知センサ1028と、左側距離感知センサ1030は、赤外線センサ、超音波センサ等のような電子式非接触センサ素子を適用することも可能であり、リミットスイッチセンサ等のような機械式接触センサ素子を適用することもいくらでも可能である。
一方、本発明の第1実施例によるスキャナー1020に適用される水平駆動ユニット1032は、そのボディ1022の上部に設けられ、棚110の上端に設けられたガイドレール1016に沿って、水平方向に左右往復移動できる。
図7乃至図8に示すように、水平駆動ユニット1032は、安着部1052に固定して設けられたモータ1054と、モータ1054の駆動軸と結合された回転部材1056、回転ベルト1058、第1及び第2の回転輪1062、1064、第1及び第2の回転輪の支持ブラケット1066、1068、補助輪1080、補助輪の支持ブラケット1078を含んで構成されることができる。
モータ1054は、例えば、12Vのような一定の駆動電圧の印加を受けて稼動され、その駆動軸を一定速度で回転させることができる。駆動軸と結合された回転部材1056は、円筒状からなり、その円筒状の外面に多数のねじ山が形成されており、回転ベルト1058の内側に全般的に形成されたねじ山と噛み合って、該当回転ベルト1058を連動して回転させることができる。
回転ベルト1058は、その内側に全般的に形成されたねじ山が前記モータ1054側の回転部材1056のねじ山と噛み合っていると共に、第1及び第2の回転輪1062、1064の前面に各々取り付けられた第1及び第2の連動部材1062−1、1064−1に形成されたねじ山と各々噛み合われることができる。ここで、回転ベルト1058は回転部材1056と、第1及び第2の連動部材1062−1、1064−1とのねじ山を介した噛み合った状態が維持されることができるように、緩いことなく、一定の張力を維持している。
第1及び第2の回転輪1062、1064は、第1及び第2の回転輪の支持ブラケット1066、1068とボルト1070により回動自在に結合されており、各輪1062、1064の回転軸に沿って、回転ベルト1058とねじ山で噛み合っている第1及び第2の連動部材1062−1、1064−1が固定して取り付けられることができる。
一方、ガイドレール1016は、底レール面1072と、前面ガイド部1074、後面ガイド部1076で構成されることができる。この時、前面ガイド部1074は、ガイドレール1016の長手方向に沿って、前面で一定の高さに突出形成され、底レール面1072に接触して回転する第1及び第2の回転輪1062、1064が前面に離脱しないようにガイドする役割をすることができる。
また、後面ガイド部1076は、ガイドレール1016の長手方向に沿って後面で一定の高さに突出形成されることができ、底レール面1072で回転する第1及び第2の回転輪1062、1064が後面に越えないようにガイドする役割をすることができる。
底レール面1072は、充分に強い摩擦力を有する材質からなることが好ましい。これによって、底レール面1072は、第1及び第2の回転輪1062、1064が回転する時に滑ることなく、モータ1054からの駆動力をそのまま伝達を受け、そのレール面を移動することができる。
補助輪の支持ブラケット1078は、前記スキャナー1020の安着部1052に固定して取り付けられた状態で、補助輪1080とボルト1070により自由回動自在なように結合されることができる。
補助輪1080は、第1及び第2の回転輪1062、1064が回転する時に、地面から浮遊した状態にあるスキャナー1020のボディ1022が棚1010側に傾かないように支持する役割をすることができる。これを通じ、補助輪1080はガイドレール1016の後部に密着し、動力なしで自由回転することになる。
モータ1054は、回転駆動のための動力源として電力が供給されることができる。本発明の基本的な電源供給手段としては、消耗型の1次電池が搭載されたり、2次電池として再充電が可能な充電池が搭載された電源バッテリー1082がスキャナー1020の安着部1052上に固定して取り付けられ、電源ラインを通じて前記モータ1054に電源を供給することができる。
図9に示すように、電源供給手段の変形例は、ガイドレール1016の底レール面1072に電源プラグ1088及び安定器1086と電気的に連結されている第1及び第2の電源供給ライン1084−1、1084−2が、その底レール面1072の長手方向に沿って、長く延長され敷かれているようにすることができる。また、底レール面1072上に接触されて回転する第1及び第2の回転輪62、64の両側には、第1及び第2の電源供給ライン1084−1、1084−2と接触して電源が供給される第1及び第2の電源ブラシ1090−1、1090−2がボルト1070により固定して設けられることができる。
第1及び第2の電源ブラシ1090−1、1090−2は、各回転輪1062、1064の回転とは関係なく、第1及び第2の電源供給ライン1084−1、1084−2と常に接触された状態で、各電源供給ライン1084−1084−2と接続されている安定器1086及び電源プラグ1088を介して、商用交流電源が供給されることになる。
第1及び第2の電源ブラシ1090−1、1090−2は、電源ライン1092と電気的に連結されることができる。また、電源ライン1092は、スキャナー1020の安着部1052上に設けられている直流変換部1094と連結されることができる。この時、直流変換部1094は、モータ1054に電源を供給する電源バッテリー1096と連結されることができる。
直流変換部1094は、電源ブラシ1090−1、1090−2から電源ライン1092を介して印加される商用交流電源を整流及び平滑化して直流電源に変換し、変換された直流電源を電源バッテリー1096に供給できる。
電源バッテリー1096は、繰り返し充電が可能な充電池が内蔵されているものであって、第1及び第2の回転輪1062、1064がガイドレール16の底レール面1072に沿って回転移動する間にも、モータ1054の駆動に必要な電力が常に充電されることができることになる。
また、図10a乃至図10cに示すように、本発明の電源供給手段としてのまた別の例は、棚1010の上部一側終端の角(例えば、上部右側終端の角)側に電源プラグ1104と連結されている電源供給ブロック1100が固定部材1098により棚1010の一側終端の垂直隔壁1018に固定的に取り付けられることができる。電源供給ブロック1100の取付位置と対応し、スキャナー1020の上部一側(例えば、上部右側)には、スキャナー20が電源供給ブロック1100の取付位置に移動する時に電気的に接触し、商用交流電源の供給を受ける電源入力ブロック1108が固定部材1106により該当スキャナー1020に固定して取り付けられることができる。
電源供給ブロック1100は、内部に安定器が内蔵されることができ、スキャナー1020に取り付けられた電源入力ブロック1108と合って接触する部位には、第1及び第2の電源供給端子1102−1、1102−2が露出形成されることができる。
電源入力ブロック1108は電源供給ブロック1100の第1及び第2の電源供給端子1102−1、1102−2と対向する位置に第1及び第2の電源入力端子1110−1、1110−2が形成されており、電源ライン1092を介して直流変換部1094と連結されることができる。
直流変換部1094は、電源ラインを介して、前記電源入力ブロック1108から入力される商用交流電源を整流及び平滑化して直流電源に変換することで、変換された直流電源を電源バッテリー1096に供給できる。
すなわち、スキャナー1020は、スキャニング動作を行わない期間に、前記電源供給ブロック1100が取り付けられている棚1010の一側終端に位置していながら、電源入力ブロック1108を介して商用交流電源が供給され、電源バッテリー1096に充電できるようにする。
次に、図11に示すように、本発明の第1実施例に適用されるスキャニング制御装置1026は、第1乃至第4のアンテナ1024−1、1024−2、1024−3、1024−4と、第1乃至第4のアームアンテナ1034−1、1034−2、1034−3、1034−4、RFIDリーダー1112、多数個の右側距離感知センサ1028を含む第1の方向感知センサ群1114、多数個の左側距離感知センサ1030を含む第2の方向感知センサ群1116、センサ信号入力部1118、メモリ1120、マイクロプロセッサ1122、モータ駆動部1124、無線通信変換部1126、無線通信部1128を含んで構成されることができる。
RFIDリーダー1112は、第1乃至第4のアンテナ1024−1、1024−2、1024−3、1024−4と、前記第1乃至第4のアームアンテナ1034−1、1034−2、1034−3、1034−4と導電性ラインを介して各々個別的に連結され、各アンテナから受信されるRFIDタグからのUHF帯域又はVHF帯域のタグ情報の信号を読み取る役割をすることができる。
第1の方向感知センサ群1114は、前記スキャナー20の右側に一定間隔に配置された多数個の右側距離感知センサ1028をセンサ群として通称するものである。また、第2の方向感知センサ群1116は、前記スキャナー1020の左側に一定間隔に配置された多数個の左側距離感知センサ1030をセンサ群として通称するものである。
センサ信号入力部1118は、前記第1の方向感知センサ群1114をなす多数個の右側距離感知センサ1028の各々から発生する第1の方向センサ信号と、第2の方向感知センサ群1116をなす多数個の左側距離感知センサ1030の各々から発生する第2の方向センサ信号を、各々入力を受け、前記マイクロプロセッサ1122で認識可能なデジタル信号の形態に変換できる。
メモリ120は、RFIDリーダー1112から読み取られた前記棚1010内の物品に対するタグ情報のデータを格納し、無線通信部128を介して外部から受信された該当スキャナー1020の作動命令情報を格納することができる。
また、前記メモリ1120は、第1の方向感知センサ群1114及び第2の方向感知センサ群1116のセンサ信号によるスキャナー1020の到達距離を計算するためのセンサの初期値のデータと、そのセンサの初期値に基づいた基準距離のデータを格納しており、センサ信号に基づいて計算される到達地点の距離データを一時格納する役割をすることができる。
本発明では、メモリ1120を単一ブロックで図面に図示して説明しているが、スキャナー制御装置の装置機能を全般的に運営する装置運営プログラム、センサの初期値のデータ等の不揮発性情報を格納する不揮発性メモリと、タグ情報のデータや作動命令情報、距離計算データ等の揮発性情報を格納する揮発性メモリを別に備えることが好ましい。
マイクロプロセッサ1122は、前記RFIDリーダー1112から読み取られたタグ情報のデータを収集し、無線通信変換部1126及び無線通信部1128を介して無線で外部の中央タグ情報収集システムに転送されることができるように制御できる。
また、マイクロプロセッサ1122は、前記センサ信号の入力部1118を介して入力される第1の方向感知センサ群1114からのセンサ信号と、第2の方向感知センサ群1116からのセンサ信号の入力を受け、前記メモリ1120のセンサの初期値のデータ及び基準距離のデータに基づき、該当スキャナー1020の水平移動による前記棚1010の到達地点を計算することによって、モータ駆動部124を駆動制御し、該当スキャナー1020が現在の移動方向に移動され続けるようにしたり、移動方向を変えて反対方向に移動できるように制御可能である。
一方、マイクロプロセッサ1122は、基本的に該当スキャニング制御装置の運営を制御する装置運営プログラムの駆動アルゴリズムによって、該当スキャナー1020の水平往復運動によるスキャニング機能を全般的に制御できる。
それに加え、マイクロプロセッサ1122は、無線通信部1128及び無線通信変換部1126を介して、無線で外部から作動命令が受信され、作動命令によってスキャナー1020の水平往復運動の回数、水平往復運動の周期、水平往復運動のための駆動時間帯などを決定することができる。
また、本発明の制御ユニット1026は、変形例として、スキャニング制御装置の外面にキー入力部を装着して、そのキー入力部を介した運営者のキー入力によって、該当スキャナー1020の水平往復運動に対する作動命令を多様に入力できるようにすることで、マイクロプロセッサ1122で前記キー入力された作動命令に基づき、スキャナー1020の水平駆動制御を行うことができるようにすることもいくらでも可能である。
無線通信変換部1126は、マイクロプロセッサ1122から生成されるタグ情報の収集データや、該当スキャナー1020の駆動制御に関するリポート情報などの各種データ情報を無線転送可能な信号帯域に変換し、無線通信部1128を介して受信される無線通信信号を前記マイクロプロセッサ1122で処理可能なデータの形態で信号変換及び復号化処理を行うことができる。
無線通信部1128は、前記無線通信変換部1126によって信号変換された情報信号を無線で転送したり、外部から受信される特定信号帯域の情報信号を受信して、無線通信変換部1126に提供する役割をすることができる。
ここで、無線通信部1128は、近距離RF通信、ブルートゥース(Bluetooth)通信等のような通信方式が適用されたアクセスポイント(Access PoInt;AP)の役割をし、無線通信機能が適用された少なくとも1つのモニターリング用コンピューティング装置や、スマートフォン、別の専用制御システムとの両方向無線通信をすることができる。
次に、添付の図面を参照にして、本発明の第2実施例について詳しく説明する。
図12aは、本発明の第2実施例による棚のスキャニング装置に対する全体の外観を示した図面であって、同図面では、本発明の第1実施例による構成要素と同じ機能及び動作を行う構成要素に対して、同じ参照符号を付与すると共に、それに対する詳細な説明を省略することとする。
図12aに示すように、本発明の第2実施例による棚のスキャニング装置は、複数の収納空間1012を備えた棚1010と、その垂直長手方向に沿って一定間隔に第1乃至第4のアンテナ1024−1、1024−2、1024−3、1024−4及び第1乃至第4のアームアンテナ1034−1、1034−2、1034−3、1034−4を備えることができる。このスキャニング装置は、制御ユニット26の制御によって水平駆動ユニット130を稼動し、前記棚110に対して水平方向に左右往復運動を行うスキャナーと、前記水平駆動ユニット1130の水平方向の駆動を案内する下部ガイドレール1132と、前記スキャナーの水平方向の往復運動時に連動しながら、該当スキャナーの上部を支持し、前記棚1010の前面に沿って密着駆動されるようにする支持輪1142と、前記棚1010の上部に設けられ、前記支持輪1142の水平運動方向をガイドする上部ガイドレール1144とを含んで構成されることができる。
本発明の第2実施例によるスキャナーの水平駆動ユニット1130は、図7に示した本発明の第1実施例による水平駆動ユニット1032と、その構成要素及び動作が同様に行われる。しかし、水平駆動ユニット1130は、前記第1実施例とは異なり、前記棚1010の上部に設けられておらず、下部に設けることができる。
また、本発明の第2実施例による下部ガイドレール1132は、本発明の第1実施例によるガイドレール1016の構成である底レール面1072、前面ガイド部1074、後面ガイド部1076と同じ形状及び機能を行う底レール面1134と、前面ガイド部1136、後面ガイド部1138で構成されている。しかし、下部ガイドレール1132は第1実施例とは異なり、棚1010の上部に設けられておらず、下部前面に設けられることができる。
すなわち、スキャナーは、棚1010の下部前面に設けられた下部ガイドレール132に沿って、水平駆動ユニット1130の第1及び第2の回転輪1062、1064が回転移動しながら、該当棚1010に対して水平方向に左右往復運動を行うことによって、第1乃至第4のアンテナ1024−1、1024−2、1024−3、1024−4及び第1乃至第4のアームアンテナ1034−1、1034−2、1034−3、1034−4を用いた収納空間1012内部の物品のタグ情報をスキャニングすることができることになる。
一方、スキャナーの上部に位置する支持輪1142は、スキャナーの上部に固定して取り付けられている支持ブラケット140と回動自在に結合されており、前記棚1010の前面上端に設けられた上部ガイドレール1144に沿って回転移動しながら、重力によりスキャナーのボディが搖動せず、予めセッティングされた棚1010との密着距離がそのまま維持されることができるように上部で支持することができる。
また、本発明の第2実施例によるスキャナーは、本発明の第1実施例と同様に一次電池又は二次電池が装着された電源バッテリーを独立して構成してもよく、外部から商用交流電源が常に供給され、バッテリーに充電して使用する電源供給手段を適用してもよい。
図12bに示すように、第2実施例の変形例によるスキャニング装置で、スキャナーには給電入力端子(図示せず)が備えられた給電入力ブロック1111が設けられ、棚には給電入力端子に接触可能な給電入力端子1101−1が設けられた給電点1101(chargIng statIon)が設けられることができる。
例えば、スキャナーが棚1010の上部ガイドレール1144に沿って移動したり停止した状態で、給電入力ブロック1111の給電入力端子が給電点1101の給電入力端子1101−1に接触されると、スキャナーの給電入力ブロック1111は給電点1101から交流電源が供給されて充電されることができる。
次に、添付の図面を参照にして、本発明の第3実施例について詳しく説明する。
図13は、本発明の第3実施例による棚のスキャニング装置に対する全体の外観を示した図面であって、同図面では本発明の第1実施例と同じ機能を行う構成要素に対して同じ参照符号を付与すると共に、それに対する詳細な説明を省略することとする。
ここで、本発明の第1実施例及び第2実施例による棚のスキャニング装置は、一定の幅及び深さを有する直四角面体形状の棚1010に適用されている。
その反面、図13に示すように、本発明の第3実施例による棚のスキャニング装置は、円形のラウンドの形態を有する複数個の収納空間が連続して配置されてなる円筒状の棚1150に適用されることができる。
すなわち、円筒状の棚1150の場合には、その円筒形の周りに沿って、複数の層段の収納空間が連続して配列されている状態で、その内部にRFIDタグが取り付けられた各種物品1014を収納して保管でき、各層段の収納空間は、垂直隔壁1153によりその外形の支持及び収納空間の間の区画が可能なようになされることができる。
円筒状の棚1150に適用されるスキャナー1151は、本発明の第1実施例によるスキャナー1020と同様に、その垂直長手方向に沿って一定間隔で第1乃至第4のアンテナ1024−1、1024−2、1024−3、1024−4及び第1乃至第4のアームアンテナ1034−1、1034−2、1034−3、1034−4を備え、制御ユニット1026の制御によって水平駆動ユニット1032を稼動し、水平方向に左側又は右側への運動を行うことができる。しかし、本発明のスキャナー1151が設けられている棚1150は円筒状からなっているので、制御ユニット1026からの制御命令によって、該当棚1150の何れかの地点を基準に左右往復運動を行ってもよく、左側方向又は右側方向のうち何れかの方向を選択し、連続して一方向の水平回転運動を行ってもよい。
また、本発明の第3実施例によるスキャナー1151は、第1実施例に適用されたスキャナー1020と同様に、棚1150の設置位置の底から一定の高さ分浮遊している状態で、その上部に設けられている水平駆動ユニット1032が棚1150の上端に配置された円形の軌道のガイドレール1154にぶら下がった状態で駆動されることができる。
水平駆動ユニット1032の構成は、第1実施例による水平駆動ユニットの構成と同じ構成要素及び駆動メカニズムを有している。しかし、本発明の第3実施例による水平駆動ユニット1032は、円筒状の棚1150の周りに沿って、該当スキャナー1151を水平に回転させなければならないため、ラウンドの形態が連続してつながって配置されたガイドレール1154の円形の軌道に好適なように一部変形する必要がある。
一方、円形の軌道のガイドレール1154は、該当棚1150の円筒状に合わせてラウンドの形態が連続してつながり、円形をなす無限軌道の形状を有しているが、本発明の第1実施例によるガイドレール1016と同様に、底レール面1156と、前面ガイド部1158、後面ガイド部1160で構成されることができる。
ここで、水平駆動ユニット1032は、前記円形の軌道からなるガイドレール1154のラウンドの形態に沿って、回転輪が軌道を離脱することなく、前面ガイド部1158又は後面ガイド部1160にかかることなく、スムーズに走行させるために、図14及び図15に示したような回転輪の変形構造を適用することができる。
すなわち、図14及び図15に示すように、スキャナー1151の上部に固定して取り付けられた回転輪の支持ブラケット1164は、「コ」字状に折り曲げて形成されることができる。支持ブラケット1164の折曲部の終端で回転輪1162と結合される結合部1170が円弧状からなることができる。回転輪1162の中心部の孔を介してナット1174と結合される回動ボルト1166は、その前端が支持ブラケット1164の結合部1170と同じ円弧状からなる締結部1168が、ボルト1172を介して結合部1170と回動自在なように結合されることができる。
従って、回転輪の支持ブラケット1164と回転輪1162は、各々の円弧状の結合部1170及び締結部1168が互いに正/逆方向に回動自在なように結合されるので、該当回転輪1162が直線に走行せず、円形の軌道のガイドレール1154に設けられたラウンドの形態に沿って、輪自体にティルティング(TIltIng)がなされることにより、無理なく旋回走行可能である。
また、本発明の第3実施例によるスキャナー151は、本発明の第1実施例と同様に、一次電池又は二次電池が装着された電源バッテリーを独立して構成してもよく、図9及び図10に示すように、外部から商用交流電源が常に供給され、バッテリーに充電して使用する電源供給手段を適用してもよい。
一方、図13に示した本発明の第3実施例による棚のスキャニングシステムは、前記水平駆動ユニット1032がスキャナー1151の上部に設けられており、該当水平駆動ユニット1032の設置位置に合せて、円形の軌道のガイドレール1154が前記棚1150の上端に設けられていることを一例として説明しているが、本発明はこれに限られないもので、第2実施例で説明しているように、前記水平駆動ユニット1032を該当スキャナー1151ボディの下部に設け、それに合わせて前記円筒状の棚1150の下部に前記水平駆動ユニット1032の駆動を案内するガイドレールを設けることができるようにすることもいくらでも可能である。
ここで、前記スキャナー1151と前記円筒状棚1150には、本発明の第2実施例に例示されているように、各々の上部に支持輪及び上部ガイドレールをさらに設け、前記スキャナー1151が前記棚1150に沿って旋回移動する時、重力により該当スキャナー1151のボディが搖動せず、予めセッティングされた前記棚1150との密着距離がそのまま維持されるように支持する役割をすることが好ましい。
図16乃至図24に示すように、第4実施例による本発明は、スキャナーボディ1211及びスキャナーのアーム1212を有するスキャナー1210と、スキャナー1210を水平方向に移動させるための水平駆動ユニット1220と、スキャナー1210の移動方向に位置された設置物や障害物を感知する距離感知センサ1240と、これらスキャナー1210、前記水平駆動ユニット1220及び距離感知センサ1240を制御するコントローラ1230を含んでなる。
具体的に、棚110の収納空間111に保管された物品120をスキャニングするために、スキャナー1210には物品120に取り付けられた無線認識部から信号を認識することができる複数のアンテナ1212−1が備えられる。
本実施例で、物品120の無線認識部及びスキャナー1210のアンテナ1212−1には、RFID基盤の技術が適用されるので、物品120には無線認識部としてRFタグが取り付けられ、スキャナー1210には物品120のRFタグからRF信号を受信することができるアンテナ1212−1が装着される。もちろん、前記RFID基盤の技術以外に、無線で物品120の情報を提供できるようにする他の形態の無線認識技術が本発明に多様に適用されることができる。
このようなスキャナー1210は、スキャナーボディ1211、装着ブラケット1213及びスキャナーのアーム1212を含んで構成される。このうちのスキャナーボディ1211は、棚1211の垂直方向に一定の長さを有する一対からなり、一対のスキャナーボディ1211は、固定プレート1214−1を介して連結される。この時、固定プレート1214−1は外装カバーを含む概念であって、物品に対して対向するように配置され、該当内部にパッチアンテナが備えられることができる。また、固定プレート1214−1には信号を遮断する遮蔽膜1214が備えられたり、スキャンされた物品に対する情報等が表示されるディスプレイ装置(図示せず)が装着されることができる。
さらに、各々のスキャナーボディ1211は、装着ブラケット1213を媒介として連結される複数のスキャナーバー1211−10〜1210−40で構成される。特に、これら複数のスキャナーバー1211−10〜1210−40、装着ブラケット1213の固定ボルト1213−2が挿入可能な複数の装着ホール1211−1が、長手方向に離隔して配置されるので、装着ブラケット130を用いたスキャナーバー1211−10〜1210−40の組立時、複数の装着ホール1211−1に対する固定ボルト1213−2の固定位置によってスキャナー1210の全長が調節されることができる。
このスキャナー1210の装着ブラケット1213は、複数のスキャナーバー1211−10〜1210−40の間に配置され、これらスキャナーバー1211−10〜1210−40の間の対向端部を互いに連結し、該当一側部には、スキャナーのアーム1212が回転自在に装着される。
このため、装着ブラケット1213には挿入ホルダー1213−1、弾性回転棒1213−3及びアームセンサ1215が組み立てられる。ここで、挿入ホルダー1213−1は、スキャナーバー1211−10〜1210−40の端部が挿入される貫通孔であって、この挿入ホルダー1213−1にはね対向して配置されたスキャナーバー1211−10〜1210−40の端部が重なるように挿入され、挿入されたスキャナーバー1211−10〜1210−40の端部は、固定ボルト1213−2により固定される。弾性回転棒1213−3は、スプリングベアリング(図示せず)を媒介として装着ブラケット1213に回転自在に連結され、該当一側には連結片1212−2を介してスキャナーのアーム1212の基端部が連結され、該当他側にはスキャナーのアーム1212の回動時、一対のアームセンサ1215に接触可能な接触ピン1212−3が形成される。アームセンサ1215は、スキャナーのアーム1212の往復回動の回数を感知し、感知されたタッピング感知信号をコントローラ1230に印加するセンサであって、接触ピン1212−3を挟んでスキャナーのアーム1212の回動方向に離隔して配置される一対からなる。
図21で見るように、本実施例の変形例として、この装着ブラケット1213にはスキャナーのアーム1212を自動で往復回転させるためのタッピングモータ1213−4が設けられることができる。このタッピングモータ1213−4は、弾性回転棒1213−3又は回転軸(図示せず)を媒介としてスキャナーのアーム1212の基端部に連結され、コントローラ1230から作動信号の印加を受けて作動され、定められた往復回数分スキャナーのアーム1212を回転させることができる。
このスキャナー1210のスキャナーのアーム1212は、装着ブラケット1213を介してスキャナーボディ1211に回転自在に装着され、複数のアンテナ1212−1を用いて棚1211の層別の収納空間111に位置した物品120をスキャニングする。この時、アンテナ1212−1はスキャナー1210の一定面積に多角面状にパターン化され、コントローラ1230のリーダー1231と無線又は有線で通信可能である。
本実施例で、スキャナーのアーム1212は、収納空間111内の一側方向に向けて展開される一方向スキャナーのアーム1212と、1つの収納空間111内の他側方向に向けて展開される他方向スキャナーのアーム1212とで構成されて配置されるので、これを通じ、スキャナーのアーム1212は収納空間111内の両側縁部に位置した物品120も效果的にスキャンできる。
また、このスキャナーのアーム1212は、互いに異なる直径を有する複数のスキャナーのアームがテレスコピックの形態で連結され、長さの調節が可能なように構成されることができる。
距離感知センサ1240は、スキャナー1210の移動方向に位置した設置物や障害物を感知し、感知された距離感知信号をコントローラ1230に印加する。
このような距離感知センサ1240は、スキャナー1210の両側縁部、より詳しくは、スキャナー1210の固定プレート1214−1の両側縁部に上下に離隔して配置され、スキャナー1210の水平方向に位置した障害物を感知することによって、棚1211の両側端の位置までスキャナー1210が正常に移動できるかどうかを確認することができる。
本実施例で、距離感知センサ1240は、赤外線センサ、超音波センサ等のような電子式非接触センサ素子を使用してもよく、リミットスイッチセンサ等のような機械式接触センサ素子を使用してもよい。
特に、この距離感知センサ1240は、隣接した棚110の仕切りを認識し、棚110の水平方向に配列された収納空間111の位置も区別可能である。この時、距離感知センサ1240は、レーザーセンサを用いて棚110の仕切りを感知したり、棚110の仕切りに予め表示されたマークを認識することができる。
さらに、スキャンの開始と終了を知らせる開始マークと終了マークを棚110の最右側端または最左側端に位置した仕切りに表示した場合、距離感知センサ1240は、棚110の最右側端または最左側端の位置で棚110の開始マークと終了マークを感知できるので、該当位置でスキャナー1210の移動が始まるようにしたり、スキャナー1210の移動が終了となるようにすることができる。
図23に示すように、水平駆動ユニット1220はスキャナー1210を棚110の水平方向へ移動させるための駆動装置として、ガイドレール1221、移動ブラケット1222、駆動モータ1223及びホイールセンサ1225を含むことができる。
この水平駆動ユニット1220のガイドレール1221は、棚110の上端部側から棚110の水平方向に延長形成されてレールからなり、移動ブラケット1222の移動経路を案内する。この時、ガイドレール1221には、後述する電力線通信網(PLC:Power LIne CommunIcatIon Network)を具現するための電力通信ライン(図示せず)が設けられることができるので、この電力通信ラインを用いる場合、電力及びデータを距離感知センサ1240、水平駆動ユニット1220、及びアームセンサ1215並びにホイールセンサ1225等に同時に伝達できる。
この水平駆動ユニット1220の移動ブラケット1222は、レール係止溝1222−2を有する駆動ローラ1222−1を媒介としてガイドレール1221に沿って移動自在に装着され、駆動モータ1223の作動時に棚110の一側方向又は他側方向に移動される。ここで、駆動ローラ1222−1は、メイン支持片1222−31を介してガイドレール1221の上側に位置され、回転ベルト1224により駆動ローラ1222−1に駆動連結されるメイン駆動ローラ1222−11と、サブ支持片1222−32を介して、ガイドレール1221を下側で支持するサブ駆動ローラ1222−12で構成される。
この水平駆動ユニット1220の駆動モータ1223は、駆動ローラ1222−1と回転ベルト1224を媒介として駆動連結されるが、この回転ベルト1224は駆動モータ1223の駆動軸と駆動ローラ1222−1の回転軸とを巻く閉ループ状ベルトからなり、駆動モータ1223の駆動力を駆動ローラ1222−1に伝達する。ホイールセンサ1225は、駆動モータ1223の駆動軸に連動されて回転数を測定し、測定された回転数を通じてスキャナー1210の移動距離を換算することができる。このように換算されたスキャナー1210の移動距離は、移動感知信号へ変換され、コントローラ1230に印加される。
図24に示すように、コントローラ1230はスキャナー1210の水平方向の移動を制御しながら、スキャナー1210から受信されたスキャン情報から物品120に対する情報データを収集する役割をする。本実施例で、コントローラ300はリーダー1231、ローカルコントローラ1230−10及びスキャナーコントローラ1230−20を含む概念で定義する。
このコントローラ1230のリーダー1231は、複数のアンテナ1212−1からスキャン情報を受信し、スキャンした物品1212の物品情報データをリードする。本実施例でリーダー1231は、複数のアンテナ1212−1から受信される物品120のRFタグからのUHF帯域又はVHF帯域のタグ情報信号を読み取る。
このコントローラ1230のローカルコントローラ1230−10は、データ受信部1233−1、データ送信部1232及びデータ送信部332を含む構成で、スキャナー1210の繰り返し移動の際、最も多くスキャンされた物品120の位置を物品120の実際位置に選定し、選定された物品120のスキャン情報から物品120に対する物品情報のデータを収集する。
特に、ローカルコントローラ1230−10は、スキャナー1210を通じた物品120のスキャン時、棚110の位置に対する情報を有する位置タグの認識回数と、製品の実際情報を有する製品タグの認識回数のうち、最も多くスキャンされた位置タグの認識回数及び製品タグの認識回数を有する物品120の位置を物品120の実際位置に選定した後、前記選定された物品120の位置情報及び製品情報を既に登録された物品120の位置情報及び製品情報と比較し、選定された物品120と既に登録された物品120の位置情報及び製品情報とが互いに一致すると、選定された物品120に対する物品情報のデータを収集する。
このコントローラ1230のうち、スキャナーコントローラ1230−20は、水平駆動ユニット1220に作動信号を印加し、スキャナー1210が収納空間111を水平方向に往復移動できるようにする。
例えば、スキャナーコントローラ1230−20は、初期に入力された基準距離のデータ値をスキャナー1210の距離感知センサ1240から印加を受けた距離感知信号と比較し、スキャナー1210の移動が可能な移動距離を計算したり、初期に入力された基準距離のデータ値を水平駆動ユニット1220のホイールセンサ1225から印加を受けたスキャナー1210の移動感知信号と比較して、スキャナー1210の移動が可能な移動距離を計算した後、計算された移動可能距離を考慮して水平駆動ユニット1220に作動信号を印加する。
この時、スキャナーコントローラ1230−20は、電力線通信網(PLC:Power LIne CommunIcatIon)を用いてリーダー1231、距離感知センサ1240、水平駆動ユニット1220、及びアームセンサ1215並びにホイールセンサ1225と連結されることができる。これによって、本発明は、交流周波数に数十MHz以上の高周波信号を共に載せて送ることができる1つの電力通信ラインを用いて、電力及びデータを同時に供給できるので、電力及びデータを供給するために別の電力ラインとデータ伝送ラインが不要になる。
一方、図25に示すように、第4実施例の他の変形例による本発明は、互いに異なる長さを有する複数のスキャナーのアーム1212を有するスキャナー1210と、スキャナー1210を水平方向に移動させるための水平駆動ユニット1220と、スキャナー1210の移動方向に位置された設置物や障害物を感知する距離感知センサ1240と、これらスキャナー1210、前記水平駆動ユニット1220及び距離感知センサ1240を制御するコントローラ1230を含んでなることができる。
ここで、水平駆動ユニット1220、距離感知センサ1240及びコントローラ1230の構成は、前述した水平駆動ユニット1220、距離感知センサ1240及びコントローラ1230の構成と比較して大同小異であるので、これに対する詳細な説明は省略することとする。
但し、スキャナー1210のスキャナーのアームは、棚110の収納空間111内に相違して位置された物品120の配置状態を考慮し、互いに異なる長さを有する複数のスキャナーのアームからなり、装着ブラケット1213に回転自在に設けられることができる。
例えば、このスキャナーのアームは、最も短い長さを有する第1のスキャナーのアーム1212−6と、最も長い長さを有する第3のスキャナーのアーム1212−4と、中間の長さを有する第2のスキャナーのアーム1212−5を含んで構成されることができ、各々のスキャナーのアームは、支持バーとアンテナとで構成されることができる。例えば、第1のスキャナーのアーム1212−6は、第1の支持バー1212−63と第1のアンテナ1212−61とで構成され、第2のスキャナーのアーム1212−5は、第2の支持バー1212−52と第2のアンテナ1212−51とで構成され、第3のスキャナーのアーム1212−4は第3の支持バー1212−42と第3のアンテナ1212−41とで構成される。
このような構成からなる本発明の作動過程を説明すると次の通りである。
まず、タイマーにより定められた時間になると、スキャナー1210の出発地点でローカルコントローラ1230−10と電力線通信網(PLC)が節電モードから作動モードに変更される。作動モードが変更されると、ローカルコントローラ1230−10では受動/自動モードの窓がしばらく出ることになるが、定められた時間内に作業者が「受動モード」を選択しなければ、「自動モード」で動作することになる。作業者によりモードが設定されると、ローカルコントローラ1230−10はリーダー1231をブートさせる。
リーダー1231のブートが確認されると、電力線通信網を通じ、距離感知センサ1240及びホイールセンサ1225、アームセンサ1215の信号をチェックして、スキャナーのアーム1212がタッピングモータ1213−4により往復回動となる場合、アームセンサ1215ではスキャナー1210の出発地点で折り畳まれていたスキャナーのアーム1212が中央に浸透して広がる時点から往復回収(タッピング)のカウントが行われ、ホイールセンサ1225を用いて移動距離を測定する。この時、スキャナーのアーム1212の往復運動は、作業者が設定した往復回収のカウントに到達する時まで収納空間111内で実施される。
これと共に、距離感知センサ1240はスキャナー100の移動経路に位置した障害物の有無を持続的に感知し、障害物が認知される場合、電力線通信網を通じ、駆動モータ1223とリーダー1231の作動を中止させる。また、ホイールセンサ1225は、移動中に移動距離を持続的にモニターリングすることになるが、作業者が設定した距離以上をスキャナーのアーム1212が折り畳まれることなく動くことになると、リーダー1231はアームセンサ1215の信号が入力される時までリーダー1231を中止することになる。以降、アームセンサ1215から折り畳みの信号が再度入力されると、リーダー1231は作動され、再度リードを始めることになる。
距離感知センサ1240から全体棚110に対するリードが完了したという終了信号が印加されると、電力線通信網では駆動モータ1223とリーダ1231に電源供給を中断し、ローカルコントローラ1230−10にリード完了を通知する。リード完了の信号が受信されると、ローカルコントローラ1230−10はそれまで受信されたデータを分析及びフィルターリングし、無線LANを介して送出した後、待機モードに入る。
一方、図26乃至図27に示すように、第5実施例による本発明は、スキャナーボディ1211及びフィルム型アンテナ1212−7を有するスキャナー1210と、スキャナー1210を水平方向に移動させるための水平駆動ユニット1220と、これらスキャナー1210及び水平駆動ユニット1220を制御するコントローラ1230を含んでなる。ここで、スキャナーボディ1211、水平駆動ユニット1220及びコントローラ1230は、前述した実施例で説明したスキャナーボディ1211、水平駆動ユニット1220及びコントローラ1230と全体的に類似するので、以下では本実施例との差異点を中心に説明することとする。
スキャナー1210のフィルム型アンテナ1212−7は、フレキシブルなフィルムの形態で構成されたアンテナであって、棚110の収納空間111に保管された物品120を触れながらスキャニングし、アンテナの移動経路上に位置した設置物や障害物に対しても柔軟に対応できる。
このようなフィルム型アンテナ1212−7は、装着ブラケット1213を媒介としてスキャナーボディ1211に装着できる。ここで、装着ブラケット1213には挿入ホルダー1213−1、固定ボルト1213−2、装着片1213−5及びメモリホルダー1213−6が組み立てられる。
この装着ブラケット1213の挿入ホルダー1213−1は、スキャナーバー1211の端部が挿入される貫通孔であって、この挿入ホルダー1213−1には、対向して配置されたスキャナーバー1211の端部が重なるように挿入され、挿入されたスキャナーバー1211の端部は、固定ボルト1213−2により固定される。装着片1213−5は、装着ブラケット1213の垂直方向に延長される構成で、該当一面にはメモリホルダー1213−6の基端部が装着される複数の装着溝1213−51が形成される。メモリホルダー1213−6は、フィルム型アンテナ1212−7の基端部を固定するためのソケットの形態からなり、変形時に元の形態に戻る形状記憶合金からなる。
このように、物品のスキャンのためにフレキシブルな形態のフィルム型アンテナを使用することによって、陳列された物品の高さと体積による障害物に関係なく、棚内製品のスキャニングに対する正確な認識率を確保することができる。
図28に示すように、第5実施例の変形例による本発明で、フィルム型アンテナ1212−7は、一方向のフィルム型アンテナ1212−71と他方向のフィルム型アンテナ1212−72で構成されることができる。
一方向のフィルム型アンテナ1212−71は、収納空間111内の一側方向に向けて配置され、他方向のフィルム型アンテナ1212−72は、収納空間111内の他側方向に向けて配置されるので、フィルム型アンテナ1212−7は収納空間111内の両側縁部に位置した物品120も效果的にスキャンできる。
図29乃至図32に示すように、第6実施例による本発明は、スキャナー13100、距離感知センサ1340、垂直駆動ユニット1320及び制御ユニット1330を含むことができる。
具体的に、スキャナー1310は、棚110の収納空間111に保管された物品120をスキャニングできる。本実施例では、RFID基盤の技術が適用される。このために、物品120には無線認識部としてRFタグが取り付けられ、スキャナー1310には物品120のRFタグからRF信号を受信することができるアンテナ1311が備えられる。このスキャナー1310のアンテナ1311は、スキャナー1310の一定面積に多角面状にパターン化され、制御ユニット1330のリーダー部1331と無線または有線で通信可能なように設計される。
本実施例では、棚110に保管された物品120にRFIDタグが無線認識部として取り付けられたことを一例として説明しているが、これに限られず、無線で物品120の情報を提供できるようにする他の形態の無線認識技術が多様に適用されることができる。
このようなスキャナー1310は、棚110の収納空間111を巻く輪の形態、より詳しく四角輪の形態で構成されるが、このスキャナー1310の形態は棚110の全体形状に応じて変わり得る。
例えば、棚110の側方向の縁部が四角の形態で構成された場合、スキャナー1310は四角輪の形態で構成されるが、棚110の側方向の縁部が三角の形態、六角の形態又は円形の形態で構成された場合は、該当側方向の縁部の形態に対応するように三角輪の形態、六角輪の形態又は円形輪の形態で構成されることができる。これを通じ、スキャナー1310のアンテナ1311は、棚110の収納空間111内に浸透しない状態で、収納空間111内の物品120と最も近接して位置されることができ、これによって、アンテナ1311は物品120のRFタグに対するRF信号の認識率を高めることができる。
この時、棚110の側壁が非金属物質である場合には、物品のRFタグのRF信号が非金属物質を透過することができるので、四角輪の形態で構成されたスキャナー1310の全ての側壁に複数のアンテナ1311が配置されることが好ましい。但し、棚110が金属物質である場合には、物品のRFタグのRF信号に対するアンテナ1311のRF信号の認識率が顕著に低下するので、アンテナ1311を収納空間111の開放口に対向する位置にのみ配置することが良い。また、スキャナー1310の外面には遮蔽膜1350が設けられることができる。
距離感知センサ1340は、スキャナー1310の上端及び下段の縁部に装着され、スキャナー1310の移動方向に位置した障害物を感知することによって、棚110の上下端の位置まで正常に移動できるかどうかを感知する機能をする。
例えば、この距離感知センサ1340は、スキャナー1310の上下方向への移動時、スキャナー1310の上側方向及び下側方向に位置する設置物及び障害物との距離を各々感知し、感知された距離感知信号を制御ユニット1330に提供する。ここで、距離感知センサ1340は、赤外線センサ、超音波センサ等のような電子式非接触センサ素子を使用してもよく、リミットスイッチセンサ等のような機械式接触センサ素子を使用してもよい。
垂直駆動ユニット1320は、スキャナー1310を棚110の上下方向へ移動させるための構成で、棚110の側壁に設けられたガイドレール1321に沿って、スキャナー1310が上下方向に往復移動するようにする。
このために、垂直駆動ユニット1320は、ガイドレール1321、移動片1322、回転ベルト1324及び駆動モータ1323を含んで構成される。ここで、ガイドレール1321は棚110の側壁に上下方向に延長形成されるレール構造からなり、スキャナー1310に装着された移動片1322が摺動する移動経路を提供する。移動片1322は、スキャナー1310に固定して設けられ、スキャナー1310の上下方向への移動時、ガイドレール1321に沿って移動される。回転ベルト1324は、駆動モータ1323の回転プーリー1327−11とガイドレール1321の下端に位置した連結プーリー1327−12の間を閉循環する閉ループで構成される。駆動モータ1323は、回転ベルト1324を媒介として移動片1322に駆動連結され、消耗型電池や充電池から電源が供給されて、制御ユニット1330から作動信号の印加時に移動片1322に駆動力を提供する。
すなわち、制御ユニット1330の作動信号が駆動モータ1323に印加されると、回転ベルト1324が駆動モータ1323から回転力の伝達を受け、駆動モータ1323の回転軸と移動片1322との間で回転され、移動片1322は回転ベルト1324の回転によりガイドレール1321に沿って棚1311の上方向又は下方向に移動され、結果、スキャナー1310は移動片1322の移動により棚110の上下方向へ移動できる。
制御ユニット1330は、垂直駆動ユニット1320を介してスキャナー1310の移動を制御し、複数のアンテナ1311から受信されたスキャン情報から物品1312に対した物品情報のデータを収集する。
例えば、このような制御ユニット1330は、リーダー部1331、メモリ部1332、マイクロプロセッサ1333を含むことができる。リーダー部1331は、複数のアンテナ1311からスキャン情報を受信し、スキャンした物品120の物品情報のデータをリードする。本実施例でリーダー部1331は、アンテナ1311から受信される物品120のRFタグからのUHF帯域又はVHF帯域のタグ情報信号を読み取る役割をする。
制御ユニット1330のメモリ部1332は、リーダー部1331からリードした物品120に対する物品情報のデータを格納し、スキャナー1310の移動距離を計算した基準距離のデータとスキャナー1310の距離感知センサ1340から印加を受けた距離感知信号とスキャナー1310の移動が可能な移動距離を一時格納する。
制御ユニット1330のマイクロプロセッサ1333は、リーダー部1331からリードされた物品情報のデータを収集し、無線で外部の中央タグ情報収集システムに転送でき、スキャナー1310の移動距離を計算した基準距離のデータとスキャナー1310の距離感知センサ1340から印加を受けた距離感知信号を比較して、スキャナー1310の移動が可能な移動距離を計算して、計算された移動距離を考慮して棚110内の複数層の収納空間111のうち、選択された一層の収納空間111にスキャナー1310を位置させることができる。すなわち、マイクロプロセッサ1333は、距離感知センサ1340から印加を受けた距離感知信号を考慮し、スキャナー1310が現在の移動方向へ移動し続けるようにしたり、移動方向を変えて反対方向へ移動できるように制御する。
また、このマイクロプロセッサ1333は、装置運営プログラムの駆動アルゴリズムによって、スキャナー1310の上下方向の往復運動によるスキャニング機能を全般的に制御するようにし、無線で外部から作動命令が受信され、作動命令によってスキャナー1310の水平往復運動の回数、水平往復運動の周期、水平往復運動のための駆動時間帯等を決定することができる。
特に、マイクロプロセッサ1333は、スキャナー1310の繰り返し移動の際、各々の物品120に対するスキャナー1310のスキャン情報の回数を計算し、計算されたスキャン情報の回数のうち、最も多いスキャン情報の回数で計算された物品120の位置を物品120の実際位置に選定し、選定された物品120のスキャン情報から物品120に対する物品情報のデータを収集することができる。
これは、スキャナー1310の一回移動時、スキャナー1310のアンテナ1311では、アンテナ1311に近接して位置した物品120のRFタグだけでなく、周辺に位置した物品120のRFタグも受信され得るので、より正確な物品120の実際位置を感知するためには、スキャナー1310を繰り返し移動させながら、各々の物品120に対するスキャン情報の回数を把握し、最も多いスキャン情報の回数を記録した物品120の位置を物品120の実際位置に選定するためである。
図33に示すように、第6実施例の変形例による本発明は、棚110内の収納空間111内で棚110の上下方向へ移動自在なように構成されることができる。ここで、スキャナー1310、距離感知センサ1340及び制御ユニット1330の構成は、前述した実施例で説明したスキャナー1310、距離感知センサ1340及び制御ユニット1330の構成と同一であるので、これに関する詳細な説明は省略する。
但し、垂直駆動ユニット1320のガイドレール1321は、棚110の内側壁に上下方向へ延長形成され、このガイドレール1321には、スキャナー1310の移動片1322が摺動自在に設けられる。従って、制御ユニット1330の作動信号が駆動モータ1323に印加されると、駆動モータ1323から回転力が伝達された回転ベルト1324が回転されながら、移動片220はガイドレール1321に沿って棚110の上方向又は下方向へ移動されることができる。
図34に示すように、第6実施例の他の変形例による本発明で、棚110は内部棚のブロック110−1と外部棚のブロック110−2で構成されることができる。
内部棚のブロック10aは、複数層の収納空間111を有し、前述したスキャナー1310、スキャナー1310、距離感知センサ1340、垂直駆動ユニット1320が装着されることができる。外部棚のブロック110−2は、内部棚のブロック110−1を囲む構造で、内部棚のブロック110−1を外部から遮断できる開閉ドア110−3がヒンジ連結され、この開閉ドア110−3には、選択的にロック可能なロック装置が設けられることができる。
図35乃至図37に示すように、第6実施例のまた別の変形例による本発明の場合、側方向に連続して配置される四角輪の形態のスキャナー1310が棚アセンブリー100を全体的に囲む構造で、棚アセンブリー100の上下方向へ移動自在なように構成されることができる。
ここで、棚アセンブリー100は、複数の棚ブロック100−1、100−2、100−3、100−4が側方向に一定の隙間を維持するように配置され、これら棚ブロック100−1、100−2、100−3、100−4は、物品120が保管された複数層の収納空間111を有する。また、複数の棚ブロック100−1、100−2、100−3、100−4のうち選択された棚ブロックの側壁には、第1のガイドレール1321−10及び第2のガイドレール1321−20が上下方向に延設され、この第1のガイドレール1321−10及び第2のガイドレール1321−10を移動するスキャナー1310の移動片1322には、第1乃至第3の回転ベルト1324−10、1324−20、1324−30が連結される。
本実施例で、スキャナー1310は連続して連結された4つの輪の形態からなり、この4つのスキャナー1310の側壁には、第1乃至第4のアンテナ1311−10、1311−20、1311−30、1310−40が各々配置され、この4つのスキャナー1310は、複数の棚ブロック100−1、100−2、100−3、100−4の間に形成された一定の隙間を横切って配置される。
この時、これら第1乃至第4のアンテナ1311−10、1311−20、1311−30、1310−40と制御ユニット1330のリーダー部1331との間には、第1乃至第4のスイッチ部1334−10、1334−20、1334−30、1334−40が連結されることができる。このスイッチ部1334は、複数のアンテナ1311のうち、少なくとも1つのアンテナ1311を選択して作動させることによって、複数のアンテナ1311で過負荷が発生することを防止することができる。
図38に示すように、第7実施例による本発明では、ワイヤー1425を用いて、スキャナー1410を棚110の上下方向へ移動させる垂直駆動ユニット1320が紹介される。
この垂直駆動ユニット1420は、ワイヤー1425、支持片1426及び回転モータ1427を含んでなる。ここで、ワイヤー1425は、該当一端がスキャナー1410の上部に連結され、該当他端が回転モータ1427に駆動連結される。支持片1426は、棚110の上端部に設けられ、該当上端にワイヤー1425を支持するための複数の支持溝1426−1が離隔形成される。回転モータ1427は、ワイヤー1425の他端が巻き取られる回転プーリー1427−11が駆動軸に装着される。
従って、制御ユニットの作動信号が回転モータ1427に印加されると、ワイヤー1425は回転モータ1427の回転軸に巻き取られたり緩まることになりながら、棚110の上方向に移動したり下方向に移動され、スキャナー1410はワイヤー1425の上下方向の移動により棚110の上下方向へ移動されることができる。
図39に示すように、第7実施例の変形例による本発明は、バー(bar)の形態のスキャナー1410がワイヤー1425を介して棚110の上下方向へ移動される構造を具現する。
この時、垂直駆動ユニット1420のワイヤー1425、支持片1426及び回転モータ1427の構成は、前述したワイヤー1425、支持片1426及び回転モータ1427の構成と同一であるので、これに対する具体的な説明は省略する。
但し、スキャナー1410はバーの形態で構成されるので、収納空間111内の物品120に対するスキャナー1410のスキャンのために収納空間111の開孔口に位置され、ワイヤー1425はスキャナー1410の両端に連結され、スキャナー1410の上下方向への移動時、均衡が維持されるようにする。
図40乃至図41に示すように、第8実施例による本発明は、ボディ1510、スキャナー1520、水平駆動ユニット1530、バランシングアーム1540及びコントローラ1550を含むことができる。
具体的に、ボディ1510は複数のスキャナー1520が棚110の垂直方向に離隔して装着される支持構造物であって、水平駆動ユニット1530を介して棚110の水平方向へ移動されることができる。
このボディ1510は、棚110の垂直方向に一定の長さを有する一対のバーの形態で構成されることができる。一対のバーの形態で構成されたボディ1510は、単一のバーの形態で一体で構成されたり、複数のバーが垂直線上で着脱自在なように多段に組み立てられることができる。この時、ボディ1510が複数のバーに組み立てられる場合、ボディ1510の全長は、組み立てられるバーの個数によって調節されることができる。
本実施例で、ボディ1510は一対のバーの形態で構成されるが、この形態に限られず、スキャナー1520が複数層の収納空間111にマッチング可能な構造を満たす範囲内で、ボディ1510は多様な形態に変更されて適用されることができる。
水平駆動ユニット300は、ボディ100を棚110の水平方向へ移動させるための駆動装置であって、電力線通信網(PLC)を用いて、外部から電源が供給をされることができる。このために、レール300には外部電源と連結される第1の電源供給ライン410及び第2の電源供給ライン420が長手方向に延長されるように配置されることができ、水平駆動ユニット1530は、第1の電源ブラシ1536−1及び第2の電源ブラシ1536−2を介して、レール300の第1及び第2の電源供給ライン410、420から電源が供給されることができる。
もちろん、水平駆動ユニット1530は、電力線通信網を通じた電源供給以外にも、消耗型電池又は再充電が可能な充電池から電源が供給されることができる。
このような水平駆動ユニット1530は、駆動本体1531、駆動モータ1532、駆動ローラ1533、下部支持ローラ1534及びウェイト1535を含んで構成されることができる。
この水平駆動ユニット1530の駆動本体1531は、メインプレート1531−10、メインプレート1531−10に垂直に連結される垂直支持片1531−20、垂直支持片1531−20に水平に連結される水平支持片1531−30及びこれらの構成を固定する固定部材(図示せず)で構成されることができ、これらのメインプレート1531−10、垂直支持片1531−20及び水平支持片1531−30は、レールを一側で囲む「コ」字状のブロックの形態に組み立てられることができる。
本実施例で、駆動本体1531は、「コ」字状のブロックの形態で構成されるが、これに限られず、レールに安定的に装着されるために、多様な形態に変更されて適用できる。
この駆動本体1531の上部には、重さの均衡を維持するためのウェイト1535と、安定的な移動を誘導するバランシングアーム1540が設けられることができる。また、駆動本体1531の下部には、第1及び第2の電源ブラシ1536−1、1536−2及び下部支持ローラ1534が設けられることができる。さらに、駆動本体1531の前後方側には、トリガ感知センサ1570が設けられることができる。その他に、駆動本体1531には第1及び第2の電源ブラシ1536−1、1536−2から供給された電源を調節し、駆動モータ1532及びトリガ感知センサ1570に提供するための各種電子機器類(図示せず)が設けられることができる。
水平駆動ユニット1530の駆動モータ1532は、駆動本体1531に装着された状態で、駆動軸1532−1を媒介として駆動ローラ1533と連結されることができる。駆動モータ1532は、電源の印加時、駆動軸1532−1を時計回りの方向または反時計回りの方向に回転させることができ、駆動軸1532−1の回転方向によって、駆動ローラ1533はレール300に沿って一方向または他方向へ移動されることができる。これによって、水平駆動ユニット1530は、駆動ローラ1533の移動により、棚110の一側又は他側に前進または後進されることができる。
水平駆動ユニット1530の駆動ローラ1533は、レール300のレールガード330に沿って移動されるローラで、該当外周面にレールガード330に引き込まれるガード溝1533−1が形成されることができる。このレールガード330は、駆動ローラ1533のガード溝1533−1に引き込まれるようにレール300の上面から突出して、長手方向へ延長形成されることによって、駆動ローラ1533の移動経路を案内しながら移動中である駆動ローラ1533の離脱を防止することができる。
図42に示すように、本実施例の変形例として、レールの上面にはレールの凹凸部311が形成され、駆動ローラ1533の外径面にはレールの凹凸部311に対応するローラの凹凸部1533−2に形成されることができる。
ここで、レールの凹凸部311は、凹部と凸部が直線型のウェーブ(wave)の形態からなり、棚110の長手方向に延長形成されることができる。また、ローラの凹凸部1533−2は、駆動ローラ1533の外径面にレールの凹凸部311に噛み合うことが可能なようにレールの凹凸部311の凸部に対応する凹部と、レールの凹凸部311の凹部に対応する凸部からなり、この凹部及び凸部は金属材質からなり、駆動ローラ1533の外径面に交互的に連続して形成されることができる。
これと共に、水平駆動ユニット1530の駆動ローラ1533は金属材質からなるので、装置の耐久性を向上させることができ、レールの凹凸部311との接触面積が増加するので、レール300の移動中に滑ることを防止し、駆動効率を向上させることができる。特に、レールが傾斜して配置された場合、駆動ローラのローラの凹凸部1533−2は、レールの凹凸部311に沿ってスムーズに移動できるので、水平駆動ユニットの円滑な移動が具現できる。
水平駆動ユニット1530の下部支持ローラ1534は、レール300の下面に接触されるものの、レール300の両側を支持する一対で構成されることができる。この一対の下部支持ローラ1534は、レール300の幅方向に並んで配置されるので、レール300の移動時、駆動ローラ1533はレール300に沿って安定的に移動されることができる。
水平駆動ユニット1530のウェイト1535は、スキャニング装置の全体的な左右側の均衡を維持するための重量体であって、構成品が設けられていないスキャニング装置の反対側に位置されることができる。例えば、ボディ1510、水平駆動ユニット1530、スキャナー1520及びコントローラ1550がスキャニング装置の一側に偏重して設けられる場合、ウェイト1535をスキャニング装置の他側に設けることで、スキャニング装置の全体的な左右側の重さは均衡を維持することができる。
図43a乃至図43bに示すように、水平駆動ユニット1530の前後方側にはトリガ感知センサ1570が設けられることができ、レール300にトリガ1560が着脱自在に装着されることができる。
ここで、トリガ1560は、ボディの移動経路上に位置するレール300の位置に着脱自在に取り付けられ、トリガ感知センサ1570により区分されて、識別可能な形状、位置、バーコード及びRFIDタグのうち選択された何れか1つを含むことができる。
このようなトリガ1560は、棚110の最右側端又は最左側端に位置した仕切りに取り付けられ、スキャンの開始と終了を知らせる開始マークと終了マークとして使われることができる。また、トリガ1560は、ボディ1510の移動方向が変更される切換位置の情報を提供したり、レール300の直線部分から曲線部分へ進入する曲線位置の情報を提供するマークとして使われることができる。
例えば、このトリガ1560は、ボディの移動方向が変更される切換位置の情報をトリガ感知センサに提供する方向トリガ1561と、ボディ1510がレール300の曲線部分に進入する曲線位置の情報をトリガ感知センサ1570に提供する曲線トリガ1562を含むことができる。これらの方向トリガ1561及び曲線トリガ1562は、棚に対する装着の高さが互いに相違するように構成したり、棚110に対する装着の高さは同一であるが、該当長さが互いに相違した形態で構成されることができる。
本実施例で、棚110に対する装着の高さは同一であるが、該当長さが互いに相違する形態で方向トリガ1561及び曲線トリガ1562を構成した場合、これらの方向トリガ1561及び曲線トリガ1562を感知するためのトリガ感知センサ1570もまた、方向トリガ1561及び曲線トリガ1562と接触されるために、該当長さが互いに相違する形態で構成されることができる。
トリガ感知センサ1570は、水平駆動ユニット1530の前後方側でレール300に向けて突出するプローブ(probe)の形態で構成され、レール300に位置したトリガ1560と接触を通じて感知し、感知信号をコントローラ1550に印加できる。
このトリガ感知センサ1570は、トリガ1560を介して棚110の開始マークと終了マークを感知できるので、該当トリガ1560の位置でスキャニング装置の移動が始まるようにしたり、スキャニング装置の移動が終了となるようにすることができる。
また、トリガ感知センサ1570は、方向トリガ1561からボディ1510の移動方向が変更される切換位置の情報が提供されることによって、一対の方向トリガが設けられた間の空間を往復して移動したり、曲線トリガ1562よりレール300の直線部分から曲線部分へ進入する曲線位置の情報が提供されることによって、駆動ローラ1533がレール30の直線部分から曲線部分へ進入する場合、駆動ローラ1533の移動速度が減るようにし、水平駆動ユニット1530の円滑な曲線運動を可能にする。
本実施例で、トリガ感知センサ1570は、接触を通じて方向トリガ1561を認識する第1のトリガ感知センサ1570−10と、接触を通じて曲線トリガ1562を認識する第2のトリガ感知センサ1570−20で構成されることができる。
図44に示すように、水平駆動ユニット1530は、位置移動手段1512を媒介としてボディ1510の上部に連結されることができる。位置移動手段1512はボディ1510を収納空間111に向けて移動させるために、ホルダー1512−1、スライディングハウジング1512−2及びスライディングブロック1512−3を含んで構成されることができる。
例えば、ホルダー1512−1は、該当下部がボディ1510の上部に固定され、該当上部がスライディングブロック1512−3のガイド溝1512−21に摺動されることができる。スライディングハウジング1512−2は、上下部が開放される中空の四角フレームからなることができ、該当内側壁にホルダー1512−1の上部が摺動自在なガイド溝1512−21が形成されることができ、該当上部にスライディングバー1512−22が装着されることができる。スライディングブロック1512−3は、水平駆動ユニット1530の下部に設けられ、スライディングバー1512−22に沿って移動自在な構造であり得る。
従って、収納空間111とボディ1510または収納空間111とスキャナー1520の間の離隔距離を調節する場合、ボディ1510のホルダー1512−1をスライディングハウジング1512−2のガイド溝1512−21に沿って移動させると、収納空間111との距離を1次調整でき、スライディングブロック1512−3をスライディングバー1512−22に沿って移動させると、収納空間111との距離を2次調整することができる。
図45に示すように、バランシングアーム1540は、水平駆動ユニット1530の前後方側に位置したレール300に端部が支持される構造を通じ、棚110のレール300に対する直線または曲線移動の時、水平駆動ユニット1530が前後方向にティルティングされたり、水平駆動ユニット1530がレール300から離脱することを未然に防止できる。ここで、レール300は、該当側部に垂直方向に延長形成されるレールの側壁310と、レールの側壁310から水平方向に折り曲げられるレール段差320を含むことができる。
このようなバランシングアーム1540は、回動バー1541、側部支持ローラ1542及び弾性スプリング1543を含むことができる。
より詳しく、回動バー1541は、水平駆動ユニット1530が前後方向に位置される一対で構成されることができ、該当一端が水平駆動ユニット1530の駆動本体1531に回動自在に連結されることができ、該当他端に側部支持ローラ1542がレールの側壁310にローリングされることができるように回転自在に連結されることができる。また、側部支持ローラ1542は上方向にレール段差320により支持されるので、水平駆動ユニット1530の移動中に上方向への移動が防止されることができる。
例えば、回動バー1541は、水平駆動ユニット1530の前方部と後方部に水平方向に回動自在に連結される一対の回動バー1541で構成されることができる。
また、弾性スプリング1543は、回動バー1541の他端に連結されてテンションを提供することによって、側部支持ローラ1542をレールの側壁310に密着させることができる。本実施例で、弾性スプリング1543は、回動バー1541の他端とウェイト1535との間を連結して回動バー1541の他端にテンションが提供されるようにしたが、側部支持ローラ1542をレールの側壁310に密着させるためのテンションが提供されることができるという前提下で、弾性スプリング1543は多様な形態で回動バー1541に装着できる。例えば、回動バー1541の一端と駆動本体1531との間を連結する回動軸に弾性スプリング1543を設け、回動バー1541の他端をレールの側壁310に密着させるテンションを提供することができる。
図46aに示すように、水平駆動ユニット1530が直線レールを移動することになると、一対の回動バー1541間の角度は、駆動ローラ1533を中心に一定角度に広がった状態を維持しながら、レールの側壁310に沿ってローリングされることができる。図46bに示すように、水平駆動ユニット1530が直線レールから曲線レールに移動することになると、曲線レールの曲率変化によって後方側に位置した回動バー1541の角度が大きくなり、水平駆動ユニット1530の水平方向の移動が均衡を維持して安定的に行われることができる。図46cに示すように、水平駆動ユニット1530が曲線のレール300を移動することになると、曲線レールの曲率変化によって一対の回動バー1541の間の角度が変更され、水平方向の移動が均衡を維持して安定的に行われることができる。図46Dに示すように、水平駆動ユニット1530が曲線レールから直線レールに移動することになると、前方側に位置した回動バー1541は、広がった角度を維持した状態で後方側に位置した回動バー1541の角度は小さくなり、水平方向の移動が均衡を維持して安定的に行われることができる。
図47に示すように、本実施例の変形例として、バランシングアーム1540の回動バー1541’は長さの可変が可能な構造であり得る。
例えば、回動バー1541’は、メインロード1541−10とこのメインロード1541−10に出入り可能に連結されるサブロード1541−20で構成されることができる。メインロード1541−10は、水平駆動ユニット1530の駆動本体1531に水平方向に回動自在に連結され、サブロード1541−20はメインロード1541−10に出入り可能に連結され、該当端部に側部支持ローラ1542が結合されることができる。
これによって、水平駆動ユニット1530の曲線レールの移動時、回動バー1541’の長さは曲線レールの曲率変化によって可変され得るので、よりスムーズ且つ安定的な水平駆動ユニット300の移動を具現することができる。
図48に示すように、本実施例の他の変形例として、回動バー1541’はメインロード1541−10とこのメインロード1541−10に出入り可能に連結されるサブロード1541−20で構成されることができ、このメインロード1541−10とサブロード1541−20との間には圧縮スプリング1543’が設けられることができる。
圧縮スプリング1543’は、メインロード1541−10とサブロード1541−20との間に介在し、側部支持ローラ1542をレール300の側部に密着させる機能を具現できる。
すなわち、駆動ローラ1533の曲線レールの移動時、圧縮スプリング1543’はメインロード1540−10とサブロード1541−20との間で圧縮されたり引っ張られることで、回動バー1541’の長さが曲線レールの曲率変化によって可変され得る。
図49に示すように、スキャナー1520は複数のアンテナ1523を用いて物品120に取り付けられた無線認識部から信号を認識することによって、棚110の収納空間111に保管された物品120をスキャニングできる。
このようなスキャナー1520は、ボディ1510の所定高さに設けられる装着ブラケット1521と、装着ブラケット1521に回転自在にヒンジ連結される回転片1522と、回転片1522の回転端部に装着されるアンテナ1523と、回転片1522に弾性復元力を提供する復元スプリング(図示せず)を含むことができる。
ここで、装着ブラケット1521は、一対のバーの形態からなるボディ1510にボルトを用いて固定される第1の装着ブラケット1521と、この第1の装着ブラケット1521に垂直されるように固定され、収納空間111に向けて延長される第2の装着ブラケット1521で構成されることができる。また、第2の装着ブラケット1521と回転片1522との間に連結されたヒンジ軸には、回転片1522に弾性復元力を提供する復元スプリング(図示せず)が巻き取られることができる。
本実施例で、スキャナー1520は、収納空間111内に位置した物品の上部に位置するが、これに限られず、収納空間111内に位置した物品120と同じ高さに位置し、スキャナー1520の水平方向の移動時、物品120と直接接触され得る。
コントローラ1550は、スキャナー1520の水平方向の移動を制御しながら、スキャナー1520から受信されたスキャン情報から物品120に対する情報データを収集する役割をすることができる。
このようなコントローラ1550は、リーダー(図示せず)を通じ、複数のアンテナ1523からスキャン情報を受信し、スキャンした物品120の物品情報のデータをリードすることができる。ここで、リーダーは複数のアンテナ1523から受信される物品120のRFタグからのUHF帯域またはVHF帯域のタグ情報の信号を読み取ることができる。
例えば、このコントローラ1550は、スキャナー1520を介して物品120をスキャンする時、棚110の位置に対する情報を有する位置タグの認識回数と、製品の実際情報を有する製品タグの認識回数のうち、最も多くスキャンされた位置タグの認識回数及び製品タグの認識回数を有する物品120の位置を物品120の実際位置に選定した後、前記選定された物品120の位置情報及び製品情報を既に登録された物品120の位置情報及び製品情報と比較し、選定された物品120と既に登録された物品120の位置情報及び製品情報が互いに一致すると、選定された物品120に対する物品情報のデータを収集することができる。
このような構成からなる本発明の作動過程を説明すると次の通りである。
電力線通信網(PLC)である第1及び第2の電源供給ライン410、420から第1及び第2の電源ブラシ1536−1、1536−2に電源が印加され、リーダーのブーツと共に水平駆動ユニット1530の駆動モータ1532に作動信号が印加されると、水平駆動ユニット1530の駆動ローラ1533は、棚110のレール300に沿って棚110の長手方向へ移動されることができる。
この時、スキャナー1520は、水平駆動ユニット1530の移動によって収納空間111内の物品120をスキャンでき、コントローラ1550はスキャナー1520から印加されたスキャン情報から、収納空間111の位置タグの認識回数と製品の製品タグの認識回数を比較判断して、物品120の実際位置を選定することができる。また、トリガ感知センサ1570は、水平駆動ユニット1530の移動経路に位置したトリガ1560を持続的に感知し、コントローラ1550はトリガ感知センサ1570でトリガ1560が認知される場合、既に設定された制御ロジックに応じて、水平駆動ユニット1530を一対のトリガ1560が設けられた間の空間で往復移動させたり、水平駆動ユニット1530の移動を終了させることができる。
収納空間111内の物品120に対するスキャニング作業が完了すると、電力線通信網では第1及び第2の電源供給ライン410、420を介した電源供給が中断され得る。また、コントローラ1550は、作動過程中に受信された情報データを分析及びフィルターリングし、無線LANを介して送出した後、待機モードに切換えられることができる。
図50乃至図51に示すように、本実施例で、棚110にはアンテナの移動空間512が形成されることができる。
このアンテナの移動空間512は、棚110内でアンテナ1523の移動経路を提供するためのもので、物品120が保管の収納空間111の下部に設けられることができる。これによって、スキャナー1520の移動時、アンテナ1523はアンテナの移動空間512を介して移動されるので、アンテナ1523と物品120間の衝突を防止することができ、迅速且つ正確なスキャンを具現できる。
図52乃至図54に示すように、第9実施例によるスキャニング装置は、棚110に長手方向に沿って設けられたガイドバー1631に沿って移動可能な構造であって、スキャナー1601を用いて棚110内の物品を效果的にスキャニングできる。
このような本体1611、駆動モータ1612、駆動ローラ1613及び支持ローラ1614を含むことができる。
具体的に、本体1611は、前述した駆動ローラ1613及び支持ローラ1614が装着される支持フレームであって、駆動ローラ1613及び支持ローラ1614を用いて棚110のガイドバー1631に沿って移動されることができる。
この本体1611には、棚110に陳列された物品のスキャニングのためのスキャナー1601が装着されることができる。スキャナー1601は、物品120の識別因子から棚110に保管された物品の入出庫量の現況をリアルタイムでチェックできる。このために、物品120には該当物品に対する各種情報を提供することができるタグのような識別因子が取り付けられることができる。
このような本体1611は、支持ローラ1614が装着される下部支持フレーム1611−10と、下部支持フレーム1611−10の上側に連結され、駆動モータ1612が装着される上部支持フレーム1611−20を含むことができる。この時、上部支持フレーム1611−20は、ガイドバー1631に向けて折り曲げられるように下部支持フレーム1611−10に連結されることによって、駆動モータ1612に連結された駆動ローラ1613が所定の角度a、例えば、45度の角度に傾斜するように配置されることができ(図55a及び図55b参考)、これを通じ、駆動ローラ1613が後述する第1の棒レール1631−10に安定して安着されうことができる。
もちろん、本体1611の形態及び形状は前記内容に限られず、本体1611が多様な形態及び形状であれば、変更されて適用され得る。また、本実施例では、駆動ローラ1613は、駆動モータ1612の傾斜角度に応じて所定の角度に傾斜するように構成されるが、駆動ローラ1613自体が所定の角度に折れるように構成し、曲線移動を柔軟にすることもできる。
駆動モータ1612は、ガイドバー1631に沿って本体1611を移動させるための駆動源であって、電力線通信網(PLC:Power LIne CommunIcatIon)と電気的に連結され、電源が供給されることができる。
このため、棚110には 電力線通信網(PLC:Power LIne CommunIcatIon Network)を具現するための電力通信ラインPが設けられることができるので、この電力通信ラインPを用いる場合、電力及びデータを駆動モータ1612及びスキャナー等に同時に伝達できる。ここで、電力線通信網は電線を介して音声、データ、インターネット等を高速で利用できるようにする通常の電力線通信網と同一であるので、これに関する詳細な説明は省略することとする。
例えば、図53Bで見るように、電力通信ラインPと電気的に接触される電極1616−2がソケット1616−2に装着され、連結部材1616を介して本体1611に連結されることができる。この時、電極1616−2はソケット1616−2に着脱自在に装着されて取り替えることができ、摩耗を考慮してできる限り長く製作されることが好ましい。
この駆動モータ1612は、前述した本体1611、より詳しくは上部支持フレーム1611−20に装着され、駆動軸1612−1を媒介として駆動ローラ1613と連結されることができる。
図55a乃至図55bに示すように、駆動ローラ1613は、駆動モータ1612の駆動力を駆動軸1612−1を介して伝達を受けて回転する構造であって、駆動モータ1612の作動時、一方向又は他方向に回転されながら、ガイドバー1631に沿って移動されることができる。
この駆動ローラ1613の外周面には、直線形態の第1の棒レール1631−10に密着可能な駆動溝1612−1と、駆動溝1612−1を挟んで曲線又は変曲線の形態の第1の棒レール1631−10に密着可能なガイド溝1613−2が形成されることができる。これによって、駆動ローラ1613は、直線形態の第1の棒レール1631−10だけでなく、曲線又は変曲線の形態の第1の棒レール1631−10を安定的に移動できる。
これらの駆動溝1612−1及びガイド溝1613−2は、支持ローラ1614にも同様に適用されることができる。例えば、図示されてはいないものの、支持ローラ1614の外周面にも、第2の棒レール1631−20に密着可能な駆動溝(図示せず)と、駆動溝を挟んで曲線又は変曲線の形態の第2の棒レール1631−20に密着可能なガイド溝(図示せず)が形成されることができるであろう。
ガイドバー1631は、棚110の長手方向、例えば、図面で棚110の左右側方向に延長され、本体1611が移動される移動経路を提供できる。
このガイドバー1631は、該当断面が円形である棒(bar)の形態からなり、棚110の長手方向に離隔配置された装着ブラケット1632に組み立てられる第1の棒レール1631−10と第2の棒レール1631−20で構成されることができる。ここで、第1の棒レール1631−10は、第2の棒レール1631−20の上側に並んで離隔配置され、駆動ローラ1613が密着されることができ、第2の棒レール1631−20は、第1の棒レール1631−10の下側に並んで離隔配置され、支持ローラ1614が密着されることができる。
本実施例で、ガイドバー1631は第1の棒レール1631−10及び第2の棒レール1631−20で構成されるが、これは説明の便宜のために例示したもので、ガイドバー1631は多様な個数及び形態で配置されることができる。例えば、ガイドバー1631は、1つまたは3つ以上で形成され、棚110に組み立てられることもできる。
これと共に、ガイドバー1631は円形の棒形態からなることによって、レールの経路変更の設置が容易であり、特に、曲線型レールの設置が容易である。
図56に示すように、支持ローラ1614は、第2の棒レール1631−20に密着されるように支持台1611−1を媒介として下部支持フレーム1611−10に装着され、駆動ローラ1613の作動時に本体1611の安定的な移動を維持できる。
これによって、本体1611の上部に装着された駆動ローラ1613が、第1の棒レール1631−10に沿って移動することになると、本体1611の下部に装着された支持ローラ1614は、第2の棒レール1631−20に沿って移動することになるので、本体1611の全体的な均衡と安定的な移動が具現されることができる。
図57に示すように、第9実施例の変形例として、第2の棒レール1631−20に対する支持ローラ1614の安定的な移動のために、支持ローラ1614の支持台1611−1はコイルスプリング1611−3により弾性的に支持され得る。
例えば、支持台1611−1は、本体1611に装着された支持ブロック1611−2にコイルスプリング1611−3を媒介として連結されることができる。従って、支持ローラ1614は、第2の棒レール1631−20に密着された状態を維持しながら、第2の棒レール1631−20と本体1611との間の間隔が可変しても、コイルスプリング1611−3の緩衝作用により、本体1611の安定的な移動を具現することができる。
図58に示すように、第9実施例の他の変形例として、支持ローラ1614は、棚110の水平方向に並んで配置される複数で構成されることができる。
例えば、支持ローラ1614は、本体1611の移動前方に位置する第1の支持ローラ1614−10と、本体1611の移動後方に位置する第2の支持ローラ1614−20で構成されることができる。また、これらの第1の支持ローラ1614−10及び第2の支持ローラ1614−20は、第1の支持台1611−11及び第2の支持台1611−12にヒンジ連結されたヒンジブラケットを介して本体1611に回転自在に連結されることができる。
この時、この第1の支持ローラ1614−10及び第2の支持ローラ1614−20に連結された支持台1611−1は、弾性スプリング1611−4によりテンションが作用され得る。よって、第1の支持ローラ1614−10及び第2の支持ローラ1614−20は、第2の棒レール1631−20に密着されることができ、支持ローラ1614が曲線型の第2の棒レール1631−20を移動する場合にも、本体1611がガイドバー1631に沿って安定的に移動されることができる。
図59に示すように、第9実施例のまた別の変形例として、支持ローラ140は、第1の支持ローラ1614−10、第2の支持ローラ1614−20及び第3の支持ローラ1614−30を含むことができる。
ここで、第1の支持ローラ1614−10は、第1の支持台1611−11を介して本体1611の移動前方に位置し、第2の支持ローラ1614−20は、第2の支持台1611−12を介して本体1611の移動後方に位置して、第3の支持ローラ1614−20は、第3の支持台1611−13を介して第1の支持ローラ1614−10及び第2の支持ローラ1614−20の間に位置することができる。また、これらの第1の支持ローラ1614−10及び第2の支持ローラ1614−20は、弾性スプリング(図示せず)を介してテンションが作用され、本体1611の曲線移動時に曲線型のガイドバー1631に沿って円滑に移動されることができる。
以下、前記のような構成を有する本発明の実施例によるスキャニング装置の作用は次の通りである。
駆動モータ1612の作動により、駆動ローラ1613が一方向又は他方向に回転することになると、駆動ローラ1613及び支持ローラ1614が第1の棒レール1631−10及び第2の棒レール1631−20をローリングすることになることで、本体1611は線体の水平方向へ移動することになる。
この時、本体110に装着されたスキャナー1601は、棚110内に陳列された物品に近接して移動しながら、棚110内に保管された物品を繰り返してスキャニングできる。
特に、本体1611が曲線型のガイドバー1631を移動することになると、支持台1611−1がコイルスプリング1611−3により弾性的に支持される場合(図57参考)には、本体1611とガイドバー1631との間の離隔距離によって、コイルスプリング1611−3が圧縮または膨脹しながら、本体1611の円滑な移動を具現することができ、一対の支持台1611−1が弾性スプリング1611−4により弾性的に支持される場合(図58参考)には、本体1611とガイドバー1631との間の離隔距離によって、弾性スプリング1611−4が圧縮または膨脹しながら本体1611の円滑な移動を具現することができる。
図60乃至図61aに示すように、本発明の第10実施例によるスキャニング装置は、本体1710、ケーブル1720、駆動ユニット1740、支持具1730及び案内プーリー1750を含む構成であって、ケーブル1720の移動によって棚110内の物品120を安定的にスキャニングできる。
具体的に、本体1710は、ケーブル200により棚110の縁に沿って移動可能な構造であって、ケーブル1720に固定設けられる固定バー1712と、棚110に陳列された物品120のスキャニングのためのスキャナー1711と、固定バー1712及びスキャナー1711との間を連結する連結フレーム1713を含むことができる。
ここで、固定バー1712は、ケーブル1720に垂直するように連結され、より詳しくは、ケーブル200の上部に固定されるので、固定バー1712が取り付けられたケーブル1720が支持具1730を越えて移動する場合、ケーブル1720の下部が支持具1730の支持プーリー1732を用いて移動できる。
また、連結フレーム1713は、「コ」字状で構成され、該当一端が固定バー1712に連結され、該当他端がスキャナー1711に連結されることができる。この連結フレーム1713は、スキャナー1711が水平方向に均衡を維持できるように、本体1710の重心を考慮してスキャナー1711に連結されることができる。
例えば、図61bに示すように、連結フレーム1713は固定バー1712に連結される第1の連結フレーム1713と、第1の連結フレーム1713に出入り可能に連結される第2の連結フレーム1713で構成されることができる。本体1710の重心が一側に偏重する場合、第2の連結フレーム1713を第1の連結フレーム1713に出入りさせて、連結フレーム1713の水平の長さを調節することによって、ケーブル1720に固定された本体1710は、均衡的かつ安定的な姿勢を維持することができる。
また、スキャナー1711は、物品120の識別因子から棚110に保管された物品120の入出庫量の現況をリアルタイムでチェックできる。このために、物品120には該当物品120に対する各種情報を提供することができるタグのような識別因子が取り付けられることができる。
本実施例は、RFID基盤の技術が適用されるので、スキャナー1711は、物品120のRFタグからRF信号を受信することができる。この時、スキャナー1711は棚110の水平方向に回転自在なアンテナのアームの形態で構成されることができる。もちろん、前記RFID基盤の技術以外に、無線で物品120の情報を提供できるようにする他の形態の無線認識技術が本発明に多様に適用されることができる。
ケーブル1720は、棚110に沿って配置された支持具1730又は案内プーリー1750により上下方向または側方向に各々支持されることができ、駆動ユニット1740の駆動力により棚110の縁に沿って移動されることができる。
このケーブル1720は、天井又は棚110の縁を囲む閉ループの形態で構成されることができる。これによって、ケーブル1720に固定された本体1710は、時計回りの方向又は反時計回りの方向に循環移動されることができる。すなわち、ケーブル1720が一方向に引っ張られると、ケーブル1720に固定された本体1710は一方向に移動されることができ、ケーブル1720が他方向に引っ張られると、ケーブル1720に固定された本体1710は他方向に移動されることができる。
図62乃至図63に示すように、駆動ユニット1740はケーブル1720に駆動力を提供し、ケーブル1720が展開された移動経路に沿って本体1710を移動させることができる。このような駆動ユニット1740は、天井又は棚110に装着される駆動モータ1741と、駆動モータ1741の回転力をケーブル1720に伝達するための駆動軸1742と、駆動軸1742に装着され、ケーブル1720の端部が巻き取られる駆動ローラ1743を含むことができる。
ここで、駆動モータ1741は、本体1710が固定されたケーブル1720を移動させるための駆動源であって、電力線通信網(PLC:Power LIne CommunIcatIon)と電気的に連結され、電源が供給されることができる。例えば、駆動モータ1741の作動によるケーブルの回転(循環)方向は、電力線通信網を介して伝えられる制御部/PC(図示せず)の作動信号によって決定されることができる。もちろん、この電力線通信網は、スキャナー1711の作動のための電源として使用可能である。
また、駆動ローラ1743にはケーブル1720が巻き取り可能な駆動溝1743−1が形成されることができる。駆動溝1743−1は、駆動ローラ1743の外周面で螺旋型で形成されるので、駆動ローラ1743が装着された駆動軸1742が一方向に回転されると、駆動ローラ1743の駆動溝1743−1では、ケーブル1720の巻き取りと繰り出しが同時に発生し、このケーブル1720の巻き取りと繰り出しの作用により、本体1710は一方向(巻き取られる方向)へ移動されることができる。
支持具1730は、ケーブル1720の上下方向の移動を支持するように天井又は棚110に装着されることによって、本体1710の移動を安定的に案内できる。
この支持具1730は、天井又は棚110に固定される固定片1731と、固定片1731に装着されてケーブル1720を支持する支持プーリー1732で構成されることができる。好ましく、支持プーリー1732はシーソーの形態でヒンジ軸を挟んで連結される一対で構成されるので、ケーブル1720が1つの支持プーリー1732を下方向に加圧すると、もう1つの支持プーリー1732が上方向に移動しながら、ケーブル1720に張力を加えることができるので、ケーブル1720が張っている状態で維持可能である。
案内プーリー1750は、ケーブル1720をかけて回転させることができるようにした輪形態で構成され、ケーブル1720の側方向の移動を支持するように天井または棚110に設け、ケーブル1720の側方向の変曲点を提供することができる。
本実施例によるスキャニング装置の場合、ケーブル1720が4つの案内プーリー1750により支持される四角形に配置されるが、ケーブル1720の全体的な配置形態は、全体空間の形態や棚110の構造によって多様に変更できる。例えば、図示されてはいないものの、ケーブル1720が8つの案内プーリー1750により支持される八角形に配置されたり、ケーブル1720が8つ以上の案内プーリー1750により支持され、全体的に円形に近いように配置されることができる。
図64に示すように、第10実施例の変形によるスキャニング装置で、駆動ユニット1740の駆動ローラ1743は、第1の駆動ローラ1743−10及び第2の駆動ローラ1743−20で構成されることができ、駆動モータ1741は第1の駆動モータ1741−10及び第2の駆動モータ1741−20で構成されることができる。
ここで、駆動ユニット1740を除いた残りの構成、例えば、本体1710、ケーブル1720、支持具1730及び案内プーリー1750の構成は、前述した一実施例で説明した本体1710、ケーブル1720、支持具1730及び案内プーリー1750の構成と同一であるので、これに関する詳細な説明は省略することとする。
第1の駆動ローラ1743−10は、ケーブル1720の一端が巻き取られる駆動ローラ1743であって、第1の駆動軸1742−10に装着され、第1の駆動モータ1741−10から駆動力が伝達されることができる。第2の駆動ローラ1743−20は、ケーブル1720の他端が巻き取られる駆動ローラ(1743)であって、第2の駆動軸1742−20に装着され、第2の駆動モータ1741−20から駆動力が伝達されることができる。
これら第1の駆動ローラ1743−10と第2の駆動ローラ1743−20は、互いに反対となる方向に回転されるように、第1の駆動モータ1741−10及び第2の駆動モータ1741−20により作動制御されることができる。例えば、第1の駆動ローラ1743−10がケーブル1720を巻き取る方向に回転されると、第2の駆動ローラ1743−20はケーブル1720を繰り出す方向に回転されることによって、これら第1の駆動ローラ1743−10と第2の駆動ローラ1743−20の間にケーブル1720の移動が行われることができる。
このような構成からなる本発明の作動過程を説明すると次の通りである。
電力線通信網(PLC)である電源供給ライン(図示せず)を介して、電源が本体1710のスキャナー1711及び駆動ユニット1740の駆動モータ1741に印加されると、スキャナー1711のリーダー(図示せず)がブートし、駆動モータ1741の駆動力が駆動ローラ1743に伝達され、本体1710はケーブル1720を移動することができる。
この時、スキャナー1711は、ケーブル1720に沿って移動しながら、棚110内の物品120をスキャンでき、物品120のタグからスキャンされたスキャン情報から物品120の物品情報のデータ及び位置情報のデータなどを安定的にリードできる。
図65乃至図66Dに示すように、第11実施例による棚のスキャニング装置は、棚110のレール630の移動時、アンテナ1821が収納空間111内の物品120にできる限り近接するようにして、収納空間111内の物品120の情報を正確に把握できるようにする。
これを具現するために、スキャニング装置は、ボディ1810、水平駆動ユニット1830、スキャナー1820、物品感知センサ1840及びコントローラ(図示せず)を含むことができる。
具体的に、ボディ1810はスキャナー1820を支持するための支持構造物であって、一定の長さを有する一対のバー(bar)からなり、棚110の垂直方向に配置されることができ、この一対のバーには複数のスキャナー1820が離隔して装着されることができる。
本実施例で、ボディ1810は一対のバーの形態で構成されるが、この形態に限られず、スキャナー1820が複数層の収納空間111にマッチング可能に装着される構造を満たす範囲内で、多様な形態に変更されて適用できる。
このようなボディ1810は、水平駆動ユニット1830を介して棚110の水平方向へ移動されることができる。
水平駆動ユニット1830は、スキャナー1820を棚110の水平方向へ移動させるための駆動装置であって、電力線通信網(PLC:Power LIne CommunIcatIon)を用いて、外部から電源が供給されることができる。もちろん、水平駆動ユニット1830は、電力線通信網を用いた電源供給以外にも、消耗型電池または再充電が可能な充電池から電源が供給されることができる。
この水平駆動ユニット1830は、ボディ1810の上部に装着される駆動本体1831と、駆動本体1831に固定して設けられる駆動モータ1832と、駆動モータ1832の駆動軸に駆動自在に連結される駆動ローラ1833で構成されることができる。この時、駆動ローラ1833は駆動ベルトを媒介として駆動モータ1832の駆動軸に駆動連結されていてもよく、製品のレイアウトに沿って駆動軸に直接連結されていてもよい。
これにより、駆動モータ1832の作動時、駆動モータ1832の駆動軸は時計回りの方向又は反時計回りの方向に回転でき、駆動軸の回転方向によって、駆動ローラ1833はレール630の一方向又は他方向に移動することができる。
スキャナー1820は、複数のアンテナ1821を用いて、物品120に取り付けられた無線認識部から信号を認識することによって、棚110の収納空間111に保管された物品120をスキャニングすることができる。このようなスキャナー1820は、後述する昇降手段1811を媒介としてボディ1810の装着ブラケット1812に連結されるスキャナーボディ1822と、スキャナーボディ1813に組み立てられるアンテナ1821を含むことができる。
ここで、アンテナ1821にはRFID基盤の技術が適用されることができる。例えば、物品120には無線認識部としてRFタグが取り付けられ、アンテナ1821は物品120のRFタグからRF信号を受信することができる。もちろん、前記RFID基盤の技術以外に、無線で物品120の情報を提供できるようにする他の形態の無線認識技術が本発明に多様に適用されることができる。
また、本実施例で、アンテナ1821は1つのアンテナ1821が物品1812の上側に位置し、物品120からスキャン情報を認識する1−wayアンテナで構成されるが、これに限られず、物品120を效果的にスキャンできる多様な形態のアンテナ1821が適用されることができる。例えば、アンテナ1821は、2−wayアンテナまたは3−wayアンテナで構成されたマルチウェイ(MultI−way)アンテナで構成されることができる。
このようなスキャナー1820は、昇降手段1811を介してボディ1810に上下移動自在に連結されることができる。昇降手段1811は、ガイドレール1811−1、昇降片1811−2及び昇降モータ1811−4を含むことができる。
例えば、昇降手段1811のガイドレール1811−1は、ボディ1810の高さ方向に延長形成され、該当の中央に昇降片1811−2が摺動するレール溝が形成されることができる。昇降片1811−2は、ガイドレール1811−1に沿って移動自在に設けられ、該当一側部にスキャナー1820が連結され、該当他側部に昇降ワイヤー1811−3が連結されることができる。昇降モータ1811−4は、昇降ワイヤー1811−3が時計回りの方向又は反時計回りの方向に回転できるように駆動軸を介して昇降ワイヤー1811−3と駆動自在に連結されることができる。
従って、昇降モータ1811−4の作動により昇降モータ1811−4の駆動軸が時計回りの方向に回転されると、駆動軸の回転により昇降ワイヤー1811−3が駆動軸に連動して時計回りの方向に回転され、昇降片1811−2は昇降ワイヤー1811−3の移動によりガイドレール1811−1に沿って上方向に移動されることができる。これに対して、昇降モータ1811−4の作動により昇降モータ1811−4の駆動軸が反時計回りの方向に回転にされると、駆動軸の回転により昇降ワイヤー1811−3が駆動軸に連動して反時計回りの方向に回転され、昇降片1811−2は昇降ワイヤー1811−3の移動によりガイドレール1811−1に沿って下方向に移動されることができる。
本実施例による昇降手段1811では、昇降モータ1811−4の駆動力が昇降ワイヤー1811−3を介して昇降片1811−2に伝達される構成に対して説明したが、昇降モータ1811−4の駆動力を昇降片1811−2に伝達する構成は、多様に変更されて適用されることができる。例えば、昇降モータ1811−4の駆動軸にピニオンギアを装置し、ピニオンギアに噛み合って上下移動するレックギアを昇降片1811−2に固定する場合、駆動軸の回転力はピニオンギア及びレックギアを介して昇降片1811−2に伝達されることができ、昇降片1811−2に連結されたスキャナー1820は、棚110の上下方向へ移動されることができる。
物品感知センサ1840は、ボディ1810の両側端に装着される一対で構成され、ボディ1810の移動方向に位置した収納空間111内の物品120を感知することができる。例えば、水平駆動ユニット1830を介して、ボディ1810が棚110の一側へ移動する場合、ボディ1810の一側端に位置した物品感知センサ1840は、収納空間111の一側に位置した物品120を感知することができ、水平駆動ユニット1830を介して、ボディ1810が棚110の他側に移動する場合、ボディ1810の他側端に位置した物品感知センサ1840は、収納空間1811−1の他側に位置した物品120を感知することができる。
本実施例で使われる物品感知センサ1840は、一定距離離れて位置した物品120が感知できる多様な種類のセンサが使われることができる。例えば、物品感知センサ1840として、光を用いた光センサ、超音波を用いた超音波距離センサ及びレーザーを用いたレーザー距離センサ(LDS)等が使われることができる。
この物品感知センサ1840は、アンテナ1821の前後方向に一定距離離隔して配置されることができる。これによって、物品感知センサ1840は、ボディ100の移動時、アンテナ1821の移動経路上に位置した物品120を予め感知でき、物品120の感知時、該当感知信号をコントローラに印加することができる。
コントローラは、ボディ1810の水平方向の移動時、スキャナー1820の昇降移動を制御し、アンテナ1821を収納空間1811−1内の物品120に近接して移動させることができる。
すなわち、コントローラは、物品感知センサ1840を介して物品120を感知すると、スキャナー1820を上方向に移動させるための上昇信号を昇降手段1811の昇降モータ1811−4に印加でき、物品感知センサ1840を介して物品120を感しないと、スキャナー1820を下方向に移動させるための下降信号を昇降手段1811の昇降モータ1811−4に印加できる。
この時、スキャナー1820の収納空間111内の昇降範囲は、収納空間111内に陳列された商品のうち、最上端に位置した商品を乗り越えることができる範囲Lに限定されることができ、スキャナー1820の昇降移動が物品120により干渉しないように、ボディ1810に対するガイドレール1811−1の設置高さが調節されることができる。
例えば、図67に示すように、スキャナー1820が様々な種類のA〜F物品120が積層された収納空間111を水平方向へ移動する場合、物品感知センサ1840がA2、B2及びC2物品120を感知すると、昇降モータ1811−4の駆動軸が時計回りの方向に回転されながら、スキャナー1820が上方向に移動されることができる。この時、物品感知センサ1840は、A2、B2、C2及びE2物品120が位置した高さに位置され、水平方向へ移動されると仮定する。
物品感知センサ1840が物品120を感知しないと、昇降モータ1811−4の駆動軸が反時計回りの方向に回転されながら、スキャナー1820が下方向に移動されることができ、物品感知センサ1840がE2物品120を感知すると、昇降モータ1811−4の駆動軸が時計回りの方向に回転されながら、スキャナー1820が上方向に移動されることができ、物品感知センサ1840が物品120を感知しないと、昇降モータ1811−4の駆動軸が反時計回りの方向に回転されながら、スキャナー200は下方向に移動された後、最低の移動線(MInl)に沿って移動されることができる。
特に、スキャナー1820が1つの収納空間111内で往復移動する場合、アンテナ1821が収納空間111の右側壁に会った後、左側に再度戻り得るが、アンテナ1821の左側移動時、スキャナー1820の右側に位置した物品感知センサ1840が作動してはならず、アンテナ1821の右側移動時、スキャナー1820の左側に位置した物品感知センサ1840が付いてはならない。なぜなら、アンテナ1821が左側壁にぶつかる時、スキャナー1820の右側に位置した物品感知センサ1840は収納空間111の左側である程度の距離を置いているためである。
従って、スキャナー1820が棚列の右側端から左側へ初めての出発をする場合は、常に左側に位置した物品感知センサ1840のみが距離のセンシングをすることになり、棚列の左側端から右側へ初めての出発をした場合は、常に右側に位置した物品感知センサ1840のみが距離のセンシングをすることになる。
また、第一の棚セル内から右側へ移動する時、右側に位置した物品感知センサ1840は物品を感知してコントローラに命令を送り、アンテナ1821を上下に移動させることができるが、この時、コントローラはモータの作動方向及び回転数を記憶し、スキャナー1820に戻る時、物品感知センサ1840のセンシング機能を中止させ、既にメモリされたモータの作動方向を逆に駆動させて、逆にして駆動させることができる。
万が一、物品が上下方向へ一列に陳列された場合、物品感知センサ1840が物品を感知する瞬間にアンテナ1821は速い速度で最上端に移動されることができ、水平移動距離はアンテナ1821と物品感知センサ1840の距離に物品厚さに該当する距離を合算した数値分最上端で水平移動をすることができる。
図68乃至図69Dに示すように、変形例による棚のスキャニング装置は、物品120の枠部に対する位置軌跡を趨勢軌跡に変換し、アンテナ1821を物品120の枠部に近接するように移動させることができる。
このスキャニング装置は、ボディ1810、水平駆動ユニット1830、スキャナー1820、物品感知センサ1840’及びコントローラを含むことができるが、ここで、ボディ1810、水平駆動ユニット1830及びスキャナー1820の構成は、前述した実施例で説明したボディ1810、水平駆動ユニット1830及びスキャナー1820の構成と全体的に類似するので、以下では、本実施例との差異点を中心に他の実施例を説明することとする。
物品感知センサ1840’は、収納空間111内の物品120の枠部に対する垂直位置及び水平位置を感知することができる。
このために、物品感知センサ1840は棚110の垂直方向に複数の感知センサ1840−1が離隔して配置されるセンサアセンブリーからなることができる。この複数の感知センサ1840−1は、該当高さに位置した物品120を各々感知するので、物品120の全体高さを測定でき、棚110の水平方向へ移動時、物品120の全体幅を測定することができる。
結果、物品感知センサ1840は、物品120の枠部に対する垂直位置及び水平位置を感知し、該当感知信号をコントローラに印加することによって、コントローラを介して物品120の枠部に対する位置軌跡が算出されるようにすることができる。
コントローラは、物品感知センサ1840から物品120の垂直位置及び水平位置に対する感知信号が印加されると、印加された感知信号から物品120の枠部に対する位置軌跡を算出し、算出された位置軌跡を分散してウェーブ形態の趨勢軌跡を導き出せる。趨勢軌跡は、物品120の枠部から離隔した位置で、アンテナ1821の移動経路を提供するので、アンテナ1821は趨勢軌跡に沿って物品120の枠部にできる限り近接するように移動されることができる。
この時、趨勢軌跡に沿って移動するアンテナ1821と物品120との間の干渉を防止するために、コントローラは趨勢軌跡の接線の傾きが基準の傾きよりも大きくなると、スキャナー1820の昇降速度を増加させることができ、趨勢軌跡の接線の傾きが基準の傾きよりも小さくなると、スキャナー1820の昇降速度を減少させることができる。本実施例で、基準の傾きは、45度が適用されることができるが、趨勢軌跡の接線の傾きが45度よりも大きくなると、スキャナー1820の昇降速度を増加させ、趨勢軌跡の接線の傾きが45度よりも小さいと、スキャナー1820の昇降速度を増加させることができる。
図70乃至図71に示すように、本発明の第1実施例による棚のスキャナー2110は、棚セルに保管された物品を效果的にスキャニングするための構成であって、スキャナーボディ2111と、スキャナーボディ2111に組み立てられるスキャナーのアーム2112と、スキャナーのアーム2112に装着され、曲線部を有するアンテナ2113を含むことができる。
具体的に、スキャナーボディ2111は、スキャナーのアーム2112が装着されるスキャナー2110の本体であって、アンテナ2113を通じた棚内物品のスキャニングが行われることができるように棚セルに対向して位置されることができる。
このようなスキャナーボディ2111は、棚の垂直方向に並んで延長される一対のバーで構成され、後述するスキャニング装置に組み立てられることができる。この時、スキャニング装置に組み立てられたスキャナーボディ2111は、スキャニング装置の水平駆動ユニットにより棚の水平方向へ移動されることができ、棚の水平方向の移動時、スキャナー2110のアンテナ2113は棚セル内の物品を效果的にスキャンできる。
本実施例で、スキャナーボディ2111は一対のバーが並んで配置されることを例に挙げて説明したが、これはスキャナーボディ2111をスキャニング装置に組立てるための一例に過ぎず、スキャナーのアーム2112を支持するための構造を満たせば、多様な形態に変更されて提供され得る。例えば、スキャナーボディ2111を通常のハウジングの形態で構成し、棚セル内の物品をスキャニングできるように構成し得る。
このスキャナーボディ2111には、スキャナーのアーム2112が一定高さで装着されることができる。この時、スキャナーボディ2111には1つの棚セル内に複数のスキャナーのアーム2112が離隔して装着されることができる。このように、複数のスキャナーのアーム2112にはアンテナ2113が各々装着されるので、1つの棚セル内に1つのスキャナーのアーム2112が位置される場合より、棚セル内の物品に対する高いリード率を具現できる。
また、スキャナーボディ2111にはスキャナーのアーム2112が固定されるように装着できるが、場合によってスキャナーのアーム2112が別の昇降手段を介してスキャナーボディ2111の上下方向へ移動されることができるように装着され得る。この場合、スキャナーのアーム2112は、棚セル内の上下位置が移動できるので、アンテナ2113を介して互いに異なる物品を效果的にスキャニングできる。
スキャナーのアーム2112は、棚セルに向けて突出する構造であって、スキャナーボディ2111に装着できる。例えば、スキャナーのアーム2112は、テレスコピック(telescopIc)の形態で連結される複数の支持アーム2112−1で構成されることができ、これら複数の支持アーム2112−1の間には支持アーム2112−1の間を弾性的に支持することができる弾性スプリング2112−2が介在できる。
このスキャナーのアーム2112は、より詳しく、メイン支持アーム2112−11及びサブ支持アーム2112−12を含んで構成されることができる。メイン支持アーム2112−11は、該当スキャナーボディ2111に固定して設けられ、メイン支持アーム2112−11の他端にはサブ支持アーム2112−12が出入り可能に装着されることができる。サブ支持アーム2112−12はメイン支持アーム2112−11の内部に出入り可能なようにメイン支持アーム2112−11よりも小さい直径を有し、該当先端にアンテナ2113が組み立てられることができる。
この時、これらメイン支持アーム2112−11と1つ以上のサブ支持アーム2112−12の間には、弾性スプリング2112−2が介在することができる。この弾性スプリング2112−2は、物品に対するアンテナ2113の衝突時、圧縮されながら衝撃を減少させる緩衝作用を具現できる。
アンテナ2113は、棚セルに向けて膨らんで形成される曲線部を含むことができる。例えば、アンテナ2113は円形の輪帯で構成されたり、楕円形の輪帯で構成されるリング型アンテナ2113であり得る。
このように、アンテナ2113は、リング型アンテナで構成されることによって、アンテナ130は水平方向に広く配置された複数の物品を效果的にスキャニングできる。特に、このアンテナ2113は、棚の水平方向に曲線部をなして配置されるので、スキャナー2110が棚の水平方向へ移動する場合、アンテナ2113と物品が衝突しても、変形後に容易に復元され、元の形態を維持することができる。
本実施例でのアンテナ2113には、RFID基盤の技術が適用されるが、物品には無線認識部としてRFタグが取り付けられ、アンテナ2113は物品のRFタグからRF信号を受信することができる。もちろん、前記RFID基盤の技術以外に、無線で物品の情報を提供することができるようにする他の形態の無線認識技術が本発明に多様に適用されることができる。
図72aに示すように、本実施例の変形例として、サブ支持アームはメイン支持アーム121aの内部に出入り可能に連結される複数で構成されることができる。例えば、このサブ支持アームは、メイン支持アーム2112−11の内部に出入り可能に連結される第1のサブ支持アーム2112−12’と、該当一端が第1のサブ支持アーム2112−12の内部に出入り可能に連結され、該当他端にアンテナ2113が組み立てられる第2のサブ支持アーム2112−13を含むことができる。
また、図72bに示すように、メイン支持アーム2112−11”には、複数のサブ支持アームが並列に配置されて出入り可能に組み立てられることができる。
ここで、複数のサブ支持アームは、第1のサブ支持アーム2112−12”と第2のサブ支持アーム2112−13”を含むことができる。これらの第1及び第2のサブ支持アーム2112−12”、2112−13”の一端は、弾性スプリング2112−2を媒介としてメイン支持アーム2112−11”に出入り可能に組み立てられ、第1及び第2のサブ支持アーム2112−12”、2112−13”の他端は、アンテナ2113が組み立てられることができる。これらの第1及び第2のサブ支持アーム2112−12”、2112−13”は、並んで配置されて、メイン支持アーム2112−11”とアンテナ2113との間を連結するので、アンテナ2113は均衡的且つ安定的に物体に対してスキャニングできる。
図73に示すように、本実施例の他の変形例として、バー形態のスキャナーボディ2111には、1つのスキャナーのアーム2112及びアンテナ2113’が各々設けられることができる。例えば、一対のバーで構成されたスキャナーボディ2111には、一対のスキャナーのアーム120及びアンテナ2113’が並んで配置されるので、各々のアンテナ2113’では、1つの物品に対して独立してスキャニングが具現されることができる。
従って、スキャナー2110が棚の水平方向へ移動する場合、1つの物品に対して、各々のアンテナ2113’でスキャニングされるリード率の変化を通じ、棚セル内の物品の水平方向の位置を感知することができる。
例えば、一対のアンテナ2113’が物品の一側に位置する場合、一対のアンテナ2113’の間に1つの物品が位置する場合、一対のアンテナ2113’が物品の他側に位置する場合、各々のアンテナ2113’ではタグのリード回数が変わり得る。結果、各々のアンテナ2113’でリードされる物品のタグのリード回数を通じ、物品が棚セル内の水平方向にどの地点に位置するかを把握することができる。
図74に示すように、本発明の第2実施例による棚のスキャナー2110で、アンテナ2113”は、水平リング型アンテナ2113−10”と、この水平リング型アンテナ2113−10”に垂直して連結される垂直リング型アンテナ2113−20”を含むことができる。
ここで、アンテナ2113”を除いた残りの構成であるスキャナーボディ2111及びスキャナーのアーム2112の構成は、前述した実施例で説明したスキャナーボディ2111及びスキャナーのアーム2112の構成と全体的に類似するので、以下では、本実施例との差異点を中心に他の実施例を説明することとする。
水平リング型アンテナ2113−10”は、円形又は楕円形の輪帯が棚セルの水平方向に配置され、垂直リング型アンテナ2113−20”は、円形又は楕円形の輪帯が棚セルの垂直方向に配置され、これらの水平リング型アンテナ2113−10”及び垂直リング型アンテナ2113−20”は、互いに交差して連結されることができる。
従って、このアンテナ2113”は、棚セル内の高さが互いに異なる物品に対して效果的にスキャニングできる。特に、スキャナーのアーム2112が別の昇降手段を介して、スキャナーボディ2111の上下方向へ移動自在な構造である場合、アンテナ2113”と物品が衝突しても、変形後に容易に復元されながら、元の形態を維持することができる。
図75に示すように、本発明の第2実施例による棚のスキャナー2210は、スキャナーボディ2211に装着される垂直型アンテナ2212及び水平型アンテナ2213を介して、棚セル内の収納空間111に保管された物品を效果的にスキャニングできる。
具体的に、スキャナーボディ2211は、垂直型アンテナ2212及び水平型アンテナ2213が装着されるスキャナー2210の本体であって、アンテナを介した棚内の物品のスキャニングが行われることができるように棚セルに対向して位置されることができる。
このようなスキャナーボディ2211は、棚の垂直方向に並んで延長される一対のバー(bar)で構成され、後述するスキャニング装置に組み立てられることができる。この時、スキャニング装置に組み立てられたスキャナーボディ2211は、スキャニング装置の水平駆動ユニット2220により棚の水平方向へ移動されることができ、棚の水平方向の移動時、スキャナー2210の垂直型アンテナ2212及び水平型アンテナ2213を介して、棚セル内の物品を效果的にスキャンすることができる。
本実施例で、スキャナーボディ2211は一対のバー(bar)が並んで配置されることを例に挙げて説明したが、これはスキャナーボディ2211をスキャニング装置に組立てるための一例に過ぎず、アンテナを支持するための構造を満たせば、多様な形態に変更されて提供され得る。例えば、スキャナーボディを通常のハウジングの形態またはブラケットの形態で構成し、アンテナが棚セル内の物品を安定的にスキャニングできる。
このスキャナーボディ2211には、垂直型アンテナ2212及び水平型アンテナ2213が一定の高さで支持プレート2214を媒介として装着されることができる。この時、スキャナーボディ2211には各々の棚セルに対向するように複数の支持プレート2214が上下方向に離隔して装着されることができる。
また、スキャナーボディ2211には、水平型アンテナ2213が固定されるように装着されることができるが、場合によって、水平型アンテナ2213が別の昇降手段(図示せず)を介して、スキャナーボディ2211の上下方向へ移動されることができるように装着され得る。この場合、水平型アンテナ2213は、棚セル内の上下位置を移動できるので、アンテナを介して互いに異なる高さの物品を效果的にスキャニングできる。
垂直型アンテナ2212は、棚セルに対向するようにスキャナーボディ2211に装着される薄型のパッチアンテナ(patch antenna)を含むことができる。ここで、パッチアンテナはマイクロストリップアンテナの一種であって、ストリップ状の導体幅を広くして、パッチ(継ぎ切れ)状とした薄形で構成されることができる。
本実施例で、垂直型アンテナ2212は指向性を有するパッチアンテナで構成されるが、これに限られず、棚セル内の物品を效果的にスキャニングできるように棚セルに対向して設けられるアンテナを全て含むことができる。
水平型アンテナ2213は、棚セルに突出するようにスキャナーボディから棚の垂直方向へ延長されるすることができる。
この水平型アンテナ2213は、外部の衝撃に能動的な対応が可能な可撓性材質のアンテナ、例えば、フレキシブルアンテナで構成されることができる。このために、水平型アンテナ2213をフレキシブル可能な弾性材質で構成したり、図76aで見るように、水平型アンテナ2213にシワ部2213−1を形成したり、または図76bで見るように、水平型アンテナ2213に屈曲部2213−2を形成することもできる。
図77に示すように、本発明の第2実施例のまた別の変形例による棚のスキャナー2210は、スキャナーボディ2211、垂直型アンテナ2212、及び複数の水平型アンテナ2213、2213’を含むことができる。ここで、スキャナーボディ2211及び垂直型アンテナ2212は、第1実施例で説明したスキャナーボディ2211及び垂直型アンテナ120の構成と類似または実質的に同一であり得るので、既に説明された構成及び作用に対する説明は省略されることもあり、類似構成に対して類似の図面符号が付与されることもある。
この複数の水平型アンテナ2213、2213’は、棚セル内の物品120の上部と下部に各々位置する一対のアンテナで構成されることによって、棚セル内の物品120のRFタグからRF信号を效果的にスキャンできる。
図78に示すように、第2実施例のまた別の変形例による棚のスキャナー2210で、垂直型アンテナ2212及び水平型アンテナ2213は、スキャナーボディ100に「L」字状に垂直に配置されることができる。
この時、垂直型アンテナ2212は、棚に垂直するように配置されるバー(bar)形態の垂直型フレキシブルアンテナで構成されることができ、水平型アンテナ2213は、棚セルに向けて突出するように棚に水平に配置されるバー(bar)形態の水平型フレキシブルアンテナで構成されることができる。
図79に示すように、第2実施例のまた別の変形例による棚のスキャナー2210で、水平型アンテナ2213は第1の水平型アンテナ2213−10及び第2の水平型アンテナ2213−20を含むことができる。
すなわち、第1の水平型アンテナ2213−10は垂直型アンテナ2212の上端に垂直するように連結され、第2の水平型アンテナ2213−20は第1の水平型アンテナ2213−10に並ぶように垂直型アンテナ2212の下端に垂直に連結されることができる。
これによって、垂直型アンテナ2212は、棚セルの前面に対向して設けられた状態で、棚セル内の物品がスキャンでき、第1の水平型アンテナ2213−10及び第2の水平型アンテナ2213−20は、棚セルの上下部に各々配置され、棚セル内の物品の上下部を效果的にスキャンできる。
図80乃至図81に示すように、本発明の第1実施例による棚のスキャニング方法は、水平方向のスキャニング段階(S110)、位置判断段階(S120)及び情報データ取得段階(S130)を含む。ここで、スキャンが行われる物品にはRFIDタグが取り付けられ、アンテナはRFIDタグを認識し、アンテナはパッチ型アンテナ又はフィルム型アンテナで構成される。
前記水平方向のスキャニング段階(S110)は、スキャナーを棚の水平方向に往復移動しながら、棚内に保管された物品を繰り返してスキャニングする過程であって、まず棚内の複数の層別に位置タグを設定し、複数層の収納空間に保管された物品別に製品タグを設定した後、棚の水平方向に物品を繰り返してスキャニングする。
前記位置判断段階(S120)は、スキャナーの繰り返し移動の際、最も多くスキャンされた物品の位置を物品の実際位置に選定する過程であって、スキャンされた位置タグの認識回数と製品タグの認識回数のうち、最も多くスキャンされた位置タグの認識回数及び製品タグの認識回数を有する物品の位置を物品の実際位置に選定する。
例えば、位置判断段階(S120)は、スキャナーの一回移動時にスキャナーの複数のアンテナで重複してスキャンされた複数層別の物品の位置タグの回数及び製品タグの回数を各々合算し、合算された位置タグの回数のうち、最も多い位置タグの回数を有する物品を製品タグのリード位置にマッピングする(S121)。スキャナーの繰り返し往復移動時、前記リード位置にマッピングする段階を繰り返した後、複数層別の製品タグの回数を合算する(S122)。合算された複数層別の製品タグの回数を比較して、最も多い製品タグの回数を有する物品を選別する(S123)。
以降、情報データ取得段階(S130)は選定された物品のスキャン情報から物品に対する物品情報のデータを収集する過程であって、選定された物品の位置情報及び製品情報を既に登録された物品の位置情報及び製品情報と比較して、選定された物品と既に登録された物品の位置情報及び製品情報が互いに一致すると、選定された物品に対する物品情報のデータを収集する。ここで、物品に対する物品情報のデータとしては、物品の入出庫量の現況、物品特性、製造年月日、賞味期限等の具体的な情報を含む。
図82を参照し、物品の実際位置を判断するための実施例を具体的に説明する。
本実施例で、棚が3階で構成され、棚の各層には1つの収納空間が形成されて、最も低い層(1階)の収納空間には製品A、B、Cが陳列されており、各層の棚内の収納空間には2つのアンテナが割り当てられて(3階にアンテナ1、2が、2階にアンテナ3、4が、3階にアンテナ5、6が各々割り当てられて)いると仮定する。また、各層の収納空間には位置タグ「イ」、「ロ」、「ハ」が各々付いており、製品A、B、Cには製品タグ「A」、「B」、「C」が各々付いている。
まず、スキャナーの1回のサイクルの移動時、2つのアンテナ(アンテナ1、2)から各々リードされた重複する製品タグの重複リードの回数を加える。
例えば、アンテナ1で、位置タグ「イ」(65回)、位置タグ「ロ」(31回)、位置タグ「ハ」(04回)、製品タグ「A」(12回)、製品タグ「B」(14回)、製品タグ「C」(15回)とリードされ、アンテナ2で、位置タグ「イ」(30回)、位置タグ「ロ」(32回)、位置タグ「ハ」(05回)、製品タグ「A」(03回)、製品タグ「B」(02回)、製品タグ「C」(04回)とリードされる場合、各々の位置タグ及び製品タグを加えると、位置タグ「イ」(95回)、位置タグ「ロ」(63回)、位置タグ「ハ」(9回)、製品タグ「A」(15回)、製品タグ「B」(16回)、製品タグ「C」(19回)となり、ここで、最も多い回数の位置タグである位置タグ「イ」(95回)を選択し、該当位置タグがリードされた製品タグをリード位置にマッピングすると、アンテナ1、2では、製品タグ「A」(15)−「イ」、製品タグ「B」(16)−「イ」、製品タグ「C」(19)−「イ」とマッピングされる。
以降、前記のような方式でアンテナ3、4とアンテナ5、6でリードされた位置タグ及び製品タグをマッピングすると、アンテナ3、4では、 製品タグ「A」(25)−「ロ」、製品タグ「B」(26)−「ロ」、製品タグ「C」(19)−「ロ」とマッピングされ、アンテナ5、6では、製品タグ「A」(59)−「ハ」、製品タグ「B」(54)−「ハ」、製品タグ「C」(47)−「ハ」とマッピングされる。
前記の通り、スキャナーの1回のサイクルの移動後、各々のアンテナでリードされた位置タグ及び製品タグ間のマッピングが完了すると、スキャナーの2回のサイクルの移動後、各々のアンテナでリードされた位置タグ及び製品タグ間のマッピングを完了する。2回のサイクルの移動時、下記の結果が算出されたと仮定する。
例えば、アンテナ1、2で、製品タグ「A」(07)−「イ」、製品タグ「B」(10)−「イ」、製品タグ「C」(09)−「イ」とマッピングされ、アンテナ3、4で、製品タグ「A」(22)−「ロ」、製品タグ「B」(21)−「ロ」、製品タグ「C」(15)−「ロ」とマッピングされ、アンテナ5、6で、製品タグ「A」(81)−「ハ」、製品タグ「B」(55)−「ハ」、製品タグ「C」(47)−「ハ」とマッピングされる
以降、1回のサイクルの移動と2回のサイクルの移動から算出された結果値で、物品の層別の製品タグの回数を合算すると下記の通りである。
例えば、アンテナ1、2では、製品タグ「A」(22)−「イ」、製品タグ「B」(26)−「イ」、製品タグ「C」(28)−「イ」と合算され、アンテナ3、4では、製品タグ「A」(47)−「ロ」、製品タグ「B」(47)−「ロ」、製品タグ「C」(34)−「ロ」と合算され、アンテナ5、6では、製品タグ「A」(141)−「ハ」、製品タグ「B」(109)−「ハ」、製品タグ「C」(94)−「ハ」と合算される。
前記合算された層別の製品タグの回数を比較し、最も多い製品タグの回数を有する物品を選定し、リードの回収は無視し、マッピング関係のみ残すと下記の通りである。
例えば、製品タグ「A」−「ハ」、製品タグ「B」−「ハ」、製品タグ「C」−「ハ」と選定される。
前記の通り、物品が最終的に選定されると、選定された物品の位置情報及び製品情報を既に登録された物品の位置情報及び製品情報と比較し、選定された物品と既に登録された物品の位置情報及び製品情報(会社コード、商品コード)が互いに一致すると、選定された物品に対する物品情報のデータを収集する。
例えば、製品タグ「A」、「B」、「C」の会社コードと商品コードを、返還された会社コード及び製品情報との対照作業を実施し、万が一、製品タグ「A」の情報が返還された情報に該当しない場合、製品タグ「A」は結果から削除される。削除されない製品タグ「B」−「ハ」、製品タグ「C」−「ハ」のみがXML形態として作成され、応用層に転送される。
前述した通り、スキャニング方法はRFID技術自体の不確実性により、正確な製品の位置を見つけ出すのに限界があるので、確率的に算出された位置基盤の結果値に誤差範囲を設定しなければならないが、その方法が隣接した位置値を特定の製品位置に任意に含ませるものである。
このために、特定製品が特定位置に既に登録されているときに相互対照が可能であるので、管理者はスキャナーの設置時に棚の全ての製品群をPCに登録しなければならない。例えば、「イ」棚の製品タグには、「AmodIpIn」と「Amosartan」の会社コード及び製品コードが登録されていなければならない。
図83乃至図84に示すように、本発明の第2実施例による棚のスキャニング方法は、上下方向のスキャニング段階(S210)、物品の位置判断段階(S220)及び物品の情報データ取得段階(S230)を含む。
まず、前記上下方向のスキャニング段階(S210)は、スキャナーを棚の上下方向に往復移動しながら、棚内の複数層に保管された物品を繰り返してスキャニングする。
本実施例で、上下方向のスキャニング段階(S210)は、RFID基盤の技術が適用されるので、まず、棚内の複数の層別に位置タグを設定し、複数層の収納空間に保管された物品別に製品タグを設定した後、物品を繰り返してスキャニングする。
前記物品の位置判断段階(S220)は、スキャナーの繰り返し移動の際、最も多くスキャンされた物品の位置を物品の実際位置に選定するための段階であって、スキャンされた位置タグの認識回数と製品タグの認識回数のうち、最も多くスキャンされた位置タグの認識回数及び製品タグの認識回数を有する物品の位置を物品の実際位置に選定する。
例えば、物品の位置判断段階(S220)は、スキャナーの繰り返し移動の際、スキャナーの複数のアンテナで重複してスキャンされた複数層別の物品の位置タグの認識回数及び製品タグの認識回数を各々合算し(S221)、合算された位置タグの認識回数のうち、最も多い位置タグの認識回数を有する層の物品を選別した後(S222)、選別された物品のうち、最も多い製品タグの認識回数を有する物品の位置を物品の実際位置に最終選別する(S223)。
前記物品の情報データ取得段階(S230)は、選定された物品のスキャン情報から物品に対する物品情報のデータを収集する。物品に対する物品情報のデータとしては、物品の入出庫量の現況、物品特性、製造年月日、賞味期限等の具体的な情報を含む。
図85に示すように、本発明の第3実施例による棚のスキャニング方法は、棚セルとこの棚セルに陳列された物品のマッピング関係を予めメモリした後、在庫管理の時、繰り返しのリードを通じ、棚内の特定物品の位置を正確に選定できる。
このようなスキャニング方法は、棚セルと棚セルに初期に陳列された物品をマッピングするマッピング段階(S310)と、一列の棚セルに位置した物品の有力位置を選定する一列での物品位置判断段階(S320)と、他列の棚セルに位置した物品の有力位置を選定する他列での物品位置判断段階(S330)と、物品の有力位置のうち、物品の実際位置を判断する段階(S340)を含むことができる。
前記マッピング段階(S310)は、棚内の複数層別の棚セルと、この棚セルに初期に陳列された物品をスキャニングし、棚セルと該当棚セルに初期に陳列された物品を互いにマッピングできる。この時、棚にはアンテナが備えられたスキャニング装置が棚の水平方向へ往復移動自在に設けられることができる。本実施例で、スキャニング装置は、棚の水平方向に往復移動自在なように構成されるが、場合によって、棚の垂直方向に往復移動自在なように構成されることもできる。
このマッピング段階(S310)は、タグ設定段階とマッピング格納段階を含むことができる。ここで、タグ設定段階は、棚内の複数の層別に位置した複数の棚セルにセルのタグを各々取り付け、棚セルに対するセルのタグを設定し、複数の棚セルに保管された物品に物品のタグを取り付け、物品別に物品のタグが設定できる。また、マッピング格納段階は、棚セルのセルタグとこの棚セルに陳列された物品の物品タグをリードし、特定の棚セルに対する特定の物品をマッピングし、各々のマッピング関係を別の格納装置にメモリできる。
前記一列での物品位置判断段階(S320)は、一列に位置した棚セル及び物品をスキャニングし、該当列で物品の有力位置を判断できる。
例えば、スキャニング装置のスキャンを介して、一列に位置した棚セルのセルのタグをリードし、リードされたセルのタグのリード回数を計算し、計算されたセルのタグのリード回数のうち、最も多くリードされたセルのタグの棚セルの位置をアンテナの現在位置に選定する。また、選定されたアンテナの現在位置でリードされた物品のタグのリード回数のうち、最も多くリードされた位置の棚セルの位置を一列で物品の有力位置に選定できる。
前記他列での物品位置判断段階(S330)は、他列に位置した棚セル及び物品をスキャニングし、該当列で物品の有力位置を判断することができる。ここで、棚の他列は、棚の一列を除いた残りの棚の列と定義されることができる。例えば、棚が3行×3列の棚セルで構成された場合、一列に位置した棚セルを「一列に位置した棚セル」と定めると、残りの二列及び三列に位置した棚セルを「他列に位置した棚セル」と定めることができる。
従って、他列での物品位置判断段階(S330)では、スキャニング装置のスキャンを介して、一列を除いた残りの列(他列)に位置した棚セルのセルタグをリードし、リードされたセルのタグのリード回数を計算し、リードされたセルのタグのリード回数のうち、最も多くリードされたセルのタグの棚セルの位置をアンテナの現在位置に選定する。また、選定されたアンテナの現在位置でリードされた物品のタグのリード回数のうち、最も多くリードされた位置の棚セルの位置を他列で物品の有力位置に選定できる。
このように、一列及び他列での物品位置判断段階(S320、S330)で、選定された各列での物品の有力位置は、物品の実際位置を判断する段階(S340)で最終的に物品の実際位置に選定されることができる。
前記物品の実際位置を判断する段階(S340)は、一列及び他列で選定された物品の有力位置のうち、物品の実際位置を選定することができる。
すなわち、一列及び他列での物品位置判断段階(S320、S330)で、物品の有力位置が選定されると、一列及び他列で選定された物品の有力位置のうち、最も多くリードされた位置の棚セルの位置を物品の実際位置と判断することができる。この時、最終的に選定された物品の実際位置のみが棚で物品が陳列される実際位置と認められ、選定できていない残りの物品の有力位置は無視され得る。
このように物品の実際位置が選定されると、実際位置の物品から物品情報のデータを収集できる。
例えば、上記のように物品が最終的に選定されると、選定された物品の位置情報及び製品情報を既に登録された物品の位置情報及び製品情報と比較し、選定された物品と既に登録された物品の位置情報及び製品情報(会社コード、商品コード)が互いに一致すると、選定された物品に対する物品情報のデータを収集することができる。
前述した方法をより明確に説明するために、本実施例によるスキャニング方法を具体的に見ると次の通りである。
図86乃至図87に示すように、3行×3列の収納空間111で構成された本実施例の棚110で、各々の収納空間111には、I、IXに区分されるセルのタグが各々設けられ、これらの収納空間111のうち、セルのタグIが設けられた収納空間111には、A、B、Cの物品のタグを有する医薬品が陳列され、セルのタグVが設けられた収納空間111には、D、Eの物品のタグを有する医薬品が陳列され、セルのタグIXが設けられた収納空間111には、F、Gの物品のタグを有する医薬品が陳列されると仮定することができる。本実施例では、RFID基盤の技術が適用されるので、物品120及び収納空間111には物品のタグ及びセルのタグとして無線認識部であるRFタグが使われるが、スキャニング装置のRFID基盤の技術以外に、無線で物品120の情報を提供できるようにする他の形態の無線認識技術が本発明に多様に適用されることもできる。
また、この棚にはガイドレール3021が設けられ、ガイドレール3021にはスキャニング装置3010が棚110の水平方向に往復移動自在に設けられることができる。本実施例に使われるスキャニング装置3010は、棚110の水平方向に往復移動しながら、収納空間111のセルのタグ及び収納空間111内の物品120の物品タグをリードすることができる。例えば、本実施例でのスキャニング装置3010は、棚110の水平方向の移動のための駆動ユニット3022と、セルのタグ及び物品のタグをリードするアンテナ3012−1と、アンテナ3012−1を支持するスキャナーのアーム3012で構成されることができ、アンテナ3012−1は各層の収納空間111に対応する第1乃至第3のアンテナ3012−10、3012−20、3012−30を含むことができる。もちろん、このスキャニング装置3010は、前記構成に限られず、セルのタグ及び物品のタグをリードできる構成に符合する範囲内で多様に変更可能である。
前記構成の棚110に物品120が陳列される場合、棚物品120の在庫管理のためには、棚110内の収納空間111に設けられたセルのタグI〜IXとこの収納空間111に初期に陳列された物品120の物品のタグA〜Gをリードし、収納空間111と該当収納空間111に陳列された物品120を互いにマッピングすることができる(S310)。
以降、在庫管理が必要になると、まず一列に位置した収納空間111及び物品120をスキャニングし、該当列で物品120の有力位置を判断することができる(S320)。
例えば、10秒間にスキャニング装置が一列(VII−VIII−IXライン)を1回往復すると仮定すれば、スキャニング装置の第1乃至第3のアンテナ3012−10、3012−20、3012−30でリードされたセルのタグのリード回数は表1の通りである。
表1で見るように、第1のアンテナ3012−10では、セルのタグVIIが30回と最も多くリードされ、第2のアンテナ3012−20では、セルのタグVIIIが30回と最も多くリードされ、第3のアンテナ3012−30では、セルのタグIXが30回と最も多くリードされた。これらのアンテナとセルのタグ間のマッピング関係を算出すると、第1のアンテナ−セルのタグVII、第2のアンテナ−セルのタグVIII、第3のアンテナ−セルのタグIXの通りである。すなわち、一列(VII−VIII−IXライン)の現在のリード時点で、第1のアンテナ3012−10は「VII」に位置し、第2のアンテナ3012−20は「VIII」に位置し、第1のアンテナ3012−10は「IX」に位置していると判断されることができる。
この時、スキャニング装置の第1乃至第3のアンテナ3012−10、3012−20、3012−30でリードされた物品のタグのリード回数は表2の通りである。表2は、各物品120が特定位置VII、VIII、IXに留まっている特定のアンテナ(第1乃至第3のアンテナ)によりリードされる物品のタグのリード回数を示す。
表2で見るように、一列(VII−VIII−IXライン)で物品120の有力位置として、物品のタグA、B、Cは、10回と最も多くリードされた特定の位置「VII」に存在する可能性が高く、物品のタグD、Eは、20回と最も多くリードされた特定の位置「VII」に存在する可能性が高く、物品のタグF、Gは、30回と最も多くリードされた特定の位置「IX」に存在する可能性が高いと判断されることができる。
次に、他列(I−II−IIIライン)に位置した収納空間111及び物品120をスキャニングし、該当列で物品120の有力位置を判断することができる(S3)。
例えば、10秒間にスキャニング装置が他列(I−II−IIIライン)を1回往復すると仮定すれば、スキャニング装置の第1乃至第3のアンテナ3012−10、3012−20、3012−30でリードされたセルのタグのリード回数は表3の通りである。
表3で見るように、第1のアンテナ3012−10では、セルのタグIが30回と最も多くリードされ、第2のアンテナ3012−20では、セルのタグIIが30回と最も多くリードされ、第3のアンテナ3012−30では、セルのタグIIIが30回と最も多くリードされた。これらのアンテナとセルのタグ間のマッピング関係を算出すると、第1のアンテナ−セルのタグI、第2のアンテナ−セルのタグII、第3のアンテナ−セルのタグIIIの通りである。すなわち、他列(I−II−IIIライン)の現在のリード時点で、第1のアンテナ3012−10は「I」に位置し、第2のアンテナ3012−20は「II」に位置し、第1のアンテナ3012−10は「III」に位置していると判断されることができる。
この時、スキャニング装置の第1乃至第3のアンテナ3012−10、3012−20、3012−30でリードされた物品のタグのリード回数は、表4の通りである。表4は、各物品120が特定の位置I、II、IIIに留まっている特定のアンテナ(第1乃至第3のアンテナ)によりリードされる物品のタグのリード回数を示す。
表4で見るように、他列(I−II−IIIライン)で物品120の有力位置として、物品のタグA、B、Cは、30回と最も多くリードされた特定の位置「I」に存在する可能性が高く、物品のタグD、Eは、20回と最も多くリードされた特定の位置「II」に存在する可能性が高く、物品のタグF、Gは、12回と最も多くリードされた特定の位置「III」に存在する可能性が高いと判断されることができる。
本実施例では、「I−II−IIIライン」に該当する他列の収納空間111及び物品120をスキャニングして物品120の有力位置を判断し、同じ方式で「IV−V−VIライン」に該当する他列の収納空間111及び物品120をスキャニングし、物品120の有力位置を判断することができる。
次に、一列(VII−VIII−IXライン)及び他列(I−II−IIIライン、IV−V−VIライン)で判断された物品120の有力位置のうち、物品120の実際位置を選定することができる(S340)。
すなわち、物品のタグA、B、Cは、表2を通じて多くリード(10回)された特定の位置「VII」に存在する可能性が高かったが、表4を見ると、特定の位置「VII」より特定の位置「I」で最も多くリード(30回)されたので、物品のタグA、B、Cは、特定の位置「I」に存在すると結論付けられる。
同様に、物品のタグF、Gは表4を通じて多くリード(12回)された特定の位置「III」に存在する可能性が高かったが、表2を見ると、特定の位置「III」より特定の位置「IX」で最も多くリード(30回)されたので、物品のタグF、Gは、特定の位置「IX」に存在すると結論付けられる。同じ方式で判断すると、物品のタグD、Eは、特定の位置「V」に存在すると結論付けられる。
前記物品120の実際位置を判断した後、実際位置に位置した物品120のスキャン情報から物品情報のデータを収集できる。
物品情報のデータ収集過程では、選定された物品120の位置情報及び製品情報を既に登録された物品の位置情報及び製品情報と比較し、前記選定された物品120と既に登録された物品の位置情報及び製品情報が互いに一致すると、前記選定された物品120に対する物品情報のデータを収集することができる。ここで、物品に対する物品情報のデータとしては、物品の入出庫量の現況、物品特性、製造年月日、賞味期限等の具体的な情報を含む。
本実施例で、在庫管理が行われる棚に陳列される物品としては、化粧品や医薬品が適用されることができ、この化粧品や医薬品以外に在庫管理が必要な多様な分野に適用されることができる。例えば、図88に示すように、本発明による棚のスキャニング方法は、図書館及び書店の棚に陳列される書籍類(20’)にも適用されることができる。
図89に示すように、本発明の第4実施例による棚のスキャニング方法は、棚セルとこの棚セルに初期に陳列された物品のマッピング関係をメモリし、在庫管理時に繰り返しのリードを通じ、棚内の特定物品の位置を正確に選定し、選定された特定物品のうち、登録されない物品をフィルターリングできる。
このようなスキャニング方法は、棚セルと棚セルに初期に陳列された物品をマッピングするマッピング段階(S410)と、一列の棚セルに位置した物品の有力位置を判断する一列での物品位置判断段階(S420)と、他列の棚セルに位置した物品の有力位置を判断する他列での物品位置判断段階(S430)と、物品の有力位置のうち物品の実際位置を判断する段階(S440)と、登録されていない物品を物品の実際位置から除く物品排除段階(S450)を含むことができる。
ここで、物品排除段階(S450)を除いたマッピング段階(S410)、一列での物品位置判断段階(S420)、他列での物品位置判断段階(S430)及び物品の実際位置を判断する段階(S440)は、第1実施例で説明したマッピング段階(S410)、一列での物品位置判断段階(S420)、他列での物品位置判断段階(S430)及び物品の実際位置を判断する段階(S440)と同一であるので、以下では、本実施例との差異点を中心に他の実施例を説明することとする。
前記物品排除段階(S450)は、実際位置に位置した物品が既に登録された製品群に含まれない場合、実際位置を判断する段階(S440)で選定された前記物品を実際位置から除くことができる。
例えば、図90乃至図91に示すように、物品「A」〜「G」を事前に登録した後、棚の棚セルに陳列し、物品Uは登録しない状態で棚セルに陳列した場合、前述したマッピング段階(S410)、一列での物品位置判断段階(S420)、他列での物品位置判断段階(S430)及び物品120の実際位置を判断する段階(S440)を経る間、物品「U」が棚セルの特定位置に位置していると判断されることができる。
しかし、物品「U」は事前に登録されていない物品であるため、物品の実際位置を判断する段階(S440)で、物品「U」が特定位置で最も多くリードされたとしても、物品排除段階(S460)で、物品「U」は特定位置から最終的に排除されることができる。
図92に示すように、本発明の第5実施例による棚のスキャニング方法は、スキャナーを棚セルの水平方向に水平移動させる段階(S510)と、棚セル内の物品を感知する段階S520と、スキャナーの昇降パターンを設定する段階(S530)と、スキャナーを昇降させる段階(S540)を含むことができる。
前記スキャナーを棚セルの水平方向に水平移動させる段階(S510)は、少なくとも1つ以上の層を有する棚セルで、少なくとも1つ以上のスキャナーを棚の水平方向へ移動させることができる。本実施例では、1つのスキャナーが前述したスキャニング装置に装着され、一層の棚セルを移動すると説明されることができる。
前記棚セル内の物品を感知する段階(S520)は、スキャナーの水平移動方向に位置した物品を感知するためのもので、スキャナーの移動前にスキャナーの移動経路上に位置した物品を予め感知することができる。この時、物品を感知できる物品感知センサの種類によって、物品の感知範囲が変わり得る。
例えば、物品感知センサの種類によって、物品の存在有無のみを感知することもあり、物品の枠部に対する垂直位置と水平位置を感知することもある。
特に、物品の存在有無のみが感知される場合、前記スキャナーの昇降パターンを設定する段階(S530)は、前記物品感知センサを通じた物品の感知時、スキャナーを上方向に移動させる上昇パターンを設定して、前記物品感知センサを介して物品を感知すると、前記スキャナーを下方向に移動させる下降パターンを設定することができる。この時、スキャナーの収納空間内の昇降範囲は、収納空間内に陳列された商品のうち、最上端に位置した商品に乗って越えることができる範囲に限定されることができる。
一方、物品の枠部に対する垂直位置と水平位置を感知することができる場合、前記スキャナーの昇降パターンを設定する段階(S530)は、感知された垂直位置及び水平位置から枠部に対する位置軌跡を算出し、算出された位置軌跡によってスキャナーのアンテナを物品の枠部に近接するように移動させる昇降パターンを設定することができる。
また、前記スキャナーの昇降パターンを設定する段階(S530)は、枠部の位置軌跡を分散してスキャナーの移動軌跡を設定し、物品の枠部から離隔した位置で、ウェーブ形態の趨勢軌跡を具現することができる。この時、趨勢軌跡の接線の傾きが基準の傾きよりも大きくなると、前記スキャナーの昇降速度を増加させ、前記趨勢軌跡の接線の傾きが基準の傾きよりも小さくなると、スキャナーの昇降速度を減少させる昇降パターンを具現することができる。
前記スキャナーを昇降させる段階(S540)は、設定されたスキャナーの昇降パターンに応じてスキャナーの昇降作動が行われることができるが、スキャナーが棚の水平移動のみを行う場合に比べ、スキャナーが物品により近く位置されることができるので、棚セル内の物品に対する情報を正確に把握できる。
図93に示すように、本発明の第6実施例による棚のスキャニング方法は、棚のガイドレール4030に取り付けられたバーコードや近距離のタグ(近距離13.56MHzのタグ)のような識別因子を判断し、スキャナーの動作や物品の陳列位置を效果的に把握できる。ここで、バーコードや近距離のタグのような識別因子は、棚のガイドレールに取り付けられるが、前記識別因子はガイドレール以外にも、棚に直接取り付けられたり、棚が位置した天井や壁等に取り付けられることができる。
このようなスキャニング方法は、棚セルの水平方向にスキャナーを移動させ(S610)、移動中であるスキャナーに近接位置した識別因子からシリアル番号をリードし(S620)、リードされたシリアル番号に応じて、スキャナーの移動経路を設定し、物品に取り付けられた物品のタグをリードし(S630)、物品のタグのリード回数を通じ物品の陳列位置を判断することができる。
具体的に、前記棚セルの水平方向にスキャナーを移動させる段階(S610)は、棚の一側端又は他側端に位置したスキャナーに作動信号を印加し、棚の一水平平方向又は他水平方向へ移動させることができる。
この時、棚セル内の物品には該当物品に対する各種情報を提供できる物品のタグが取り付けられることができる。また、スキャナー4010には、物品120の物品のタグからタグ信号を受信することができるアンテナ4011と、棚セルに取り付けられたバーコードや近距離のタグのような識別因子をリードすることができる位置リーダー4012が設けられることができる。この位置リーダー4012は、バーコードをリードできるバーコートリーダーで構成されたり、近距離13.56MHzのタグをリードすることができる13.56MHz帯域のリーダーで構成されることができる。
本実施例でスキャナー4010には物品のタグからタグ信号を受信することができるアンテナ4011と、バーコードや近距離のタグをリードできる位置リーダー4012で構成されるが、これに限られず、1つのリーダーを介して、物品のタグをリードし、バーコードや近距離のタグを同時にリードすることもできる。
前記移動中であるスキャナーに近接位置した識別因子からシリアル番号をリードする段階(S620)は、スキャナー4010が棚の一水平方向又は他水平方向へ移動する場合、位置リーダー4012を介して、棚の識別因子をリードして識別因子に入力されたシリアル番号を認識し、認識されたシリアル番号をシステムの格納場所に格納することができる。
前記リードされたシリアル番号に応じてスキャナーの移動経路を設定し、物品のタグをリードする段階(S630)は、位置リーダー4012を介してリードされた各々のシリアル番号に合せてスキャナーの動作を制御する制御信号をマッピングし、スキャナーの動作(正方向の進行、逆方向の進行、停止)を制御することができる。
例えば、スキャナー4010の棚の移動中、位置リーダー4012で特定のシリアル番号がリードされると、リードされた特定のシリアル番号に応じてスキャナーに正方向進行の信号、逆方向進行の信号または停止信号を印加することができる。
この時、特定のシリアル番号は開始のシリアル番号、進行のシリアル番号、終着のシリアル番号、曲線開始のシリアル番号及び曲線終了のシリアル番号を含むことができる。開始のシリアル番号は、スキャナーの移動開始情報を提供し、進行のシリアル番号はスキャナーの移動及び物品のリードを指示する動作情報を提供し、終着のシリアル番号はスキャナーの移動終了情報を提供し、曲線開始のシリアル番号はスキャナーの曲線移動開始情報を提供し、スキャナーの移動のみを指示して、曲線終了のシリアル番号は、スキャナーの曲線移動終了情報を提供して、スキャナーの移動及び物品のリードを指示することができる。
前記リードされたシリアル番号に応じて、スキャナーの移動経路を設定して物品のタグをリードする段階(S630)は、位置リーダー4012を介してリードされたシリアル番号に応じてスキャナーの動作を制御する制御信号をマッピングし、スキャナーの動作(正方向の進行、逆方向の進行、停止)を制御することができる。
例えば、スキャナーの棚の移動中、リードされた識別因子で特定のシリアル番号がリードされると、リードされた特定のシリアル番号に既にマッピングされたスキャナーの動作情報に応じて、スキャナーに正方向の進行信号、逆方向の進行信号または停止信号を印加することができる。特に、位置リーダー4012を介してリードされた特定のシリアル番号が、既に設定された特定のシリアル番号のリード回数よりも少ないと、現在リードされた識別因子と以前にリードされた識別因子との間の区間で、スキャナーを往復移動させることができる。
前記物品のタグのリード回数を通じて物品の陳列位置を判断する段階(S4)は、スキャナーからリードされた物品のタグのリード回数のうち、最も多くリードされた物品のタグの棚セルの位置を物品の陳列位置に選定することができる。
物品の陳列位置が選定されると、選定された物品の位置情報及び製品情報を既に登録された物品の位置情報及び製品情報と比較し、選定された物品と既に登録された物品の位置情報及び製品情報(会社コード、商品コード)が互いに一致すると、選定された物品に対する物品情報のデータを収集することができる。
前述した方法をより明確に説明するために、本実施例によるスキャニング方法を具体的に見ると次の通りである。
図94乃至図96に示すように、3行×3列の棚で構成された本実施例の棚で、各々の棚にはI〜IXに区分されるセルのタグが各々設けられ、これら棚セルのうち、セルのタグIが設けられた棚には、物品のタグA、B、Cを有する医薬品が陳列され、セルのタグVが設けられた棚には物品のタグD、Eを有する医薬品が陳列され、セルのタグIXが設けられた棚には、物品のタグF、Gを有する医薬品が陳列される。また、この棚には識別因子(バーコードまたは近距離のタグ)0乃至5が取り付けられたガイドレール30が設けられ、ガイドレール4030にはスキャナー4010が棚の水平方向へ往復移動自在に設けられることができる。
また、棚の水平方向には、シリアル番号「0」、「1」、「2」、「3」、「4」及び「5」の格納された識別因子が図面のうように付され、シリアル番号「1」及び「2」の間で、アンテナによりリードされるリード値を「リードグループ12」と定義し、シリアル番号「2」及び「3」の間でアンテナによりリードされるリード値を「リードグループ23」と定義し、シリアル番号「3」及び「4」の間でアンテナによりリードされるリード値を「リードグループ34」と定義することとする。
さらに、本実施例に使われるスキャナー4010は、棚の水平方向に往復移動しながら、棚のセルに取り付けられた識別因子をリードし、棚セル内の物品120に取り付けられた物品のタグをリードすることができる。このために、スキャナー4010は物品のタグをリードするアンテナ4011と、棚セルの識別因子をリードする位置リーダー4012が設けられることができ、アンテナ4011は、各層の棚セルに対応する第1乃至第4のアンテナ4011−1、4011−2、4011−3、4011−4を含むことができる。
図94で見るように、スキャナー4010の棚の移動により、位置リーダー4012で識別因子の開始のシリアル番号である「0」がリードされると、スキャナー4010は識別因子「0」の位置が開始点であると認識し、シリアル番号「0」を格納する。
スキャナー4010が棚の水平方向に移動し続けて、位置リーダー4012で識別因子の進行のシリアル番号である「1」がリードされると、アンテナを介した物品のタグのリードが始まり、スキャナー4010は識別因子「1」の位置を通過してシリアル番号「1」を格納する。
図95で見るように、スキャナー4010が棚の水平方向に移動し続けて、位置リーダー4012で識別因子の進行のシリアル番号である「2」がリードされると、スキャナー4010はシリアル番号「1」と「2」の間の区間を往復移動し、シリアル番号「2」を格納する。この時、既に設定されたシリアル番号「2」のリード回数が特定の回数(例えば、2回)より大きくなると、スキャナー4010はシリアル番号「2」を通過して移動できる。
スキャナー4010が棚の水平方向に移動し続けて、位置リーダー4012で識別因子の進行のシリアル番号である「3」及び「4」がリードされると、前述したシリアル番号「2」の区間の往復方式と同様に、以前にリードされた識別因子と、現在リードされた識別因子との間の区間を既に設定されたリード回数によって往復移動できる。
図96で見るように、スキャナー4010が棚の水平方向に移動し続けて、位置リーダー4012で識別因子の終着のシリアル番号である「5」がリードされると、スキャナー4010は識別因子「5」の位置が終着点であると認識し、シリアル番号「5」を格納して、物品のタグのリードを終了する。この時、スキャナー4010の水平方向の移動も停止される。
図示されてはいないが、スキャナー4010が移動し続けて、位置リーダー4012で識別因子の曲線開始のシリアル番号がリードされると、スキャナー4010は曲線開始のシリアル番号の位置がスキャナー4010の曲線移動が始まる曲線開始点であると認識し、スキャナー4010の曲線移動が行われることができる。
また、スキャナー4010が曲線移動し、位置リーダー4012で識別因子の曲線終了のシリアル番号がリードされると、スキャナー4010はスキャナー4010の曲線移動が終了となり、直線移動が始まる曲線の終着点であると認識し、スキャナー4010の移動及び物品のリードが同時に行われることができる。
以降、位置リーダー4012で識別因子の終着のシリアル番号、例えば、「5」がリードされると、物品のタグのリードが終了となり、スキャナー4010の水平方向の移動も停止され得る。
一方、スキャナー4010の移動時、第1乃至第4のアンテナを介して、「リードグループ12」、「リードグループ23」及び「リードグループ34」でリードされる物品のタグAのリード回数は、次の表5の通りであり、各々のリードグループで隣接した一対のアンテナでリードされた物品のタグのリード回数の合算値を計算すると表6の通りである。
表5で見るように、「リードグループ12」で物品のタグAのリード回数は、第1のアンテナで20回、第2のアンテナで30回、第3のアンテナで15回、第4のアンテナで5回と各々リードされ、「リードグループ23」で物品のタグAのリード回数は、第1のアンテナで10回、第2のアンテナで8回、第3のアンテナで6回、第4のアンテナで1回と各々リードされ、「リードグループ34」で物品のタグAのリード回数は、第1のアンテナで5回、第2のアンテナで4回、第3のアンテナで3回と各々リードされた。
また、表6で見るように、物品のタグAの位置判別力を高めるために、第1のアンテナで物品のタグAのリード回数と第2のアンテナで物品のタグAのリード回数を合わせると、「リードグループ12」で物品のタグAのリード回数の合算値として50を算出することができ、第2のアンテナで物品のタグAのリード回数と第3のアンテナで物品のタグAのリード回数を合わせると、「リードグループ23」で物品のタグAのリード回数の合算値として45を算出することができ、第3のアンテナで物品のタグAのリード回数と第4のアンテナで物品のタグAのリード回数を合わせると、「リードグループ34」で物品のタグAのリード回数の合算値として20を算出することができる。
このように、「リードグループ12」で物品のタグAのリード回数から「リードグループ12」で物品のタグAのリード回数の合算値を算出し、前記のような方式で、「リードグループ23」で物品のタグAのリード回数から「リードグループ23」で物品のタグAのリード回数の合算値を算出して、「リードグループ34」で物品のタグAのリード回数から「リードグループ34」で物品のタグAのリード回数の合算値を算出することができる。
各々のリードグループから物品のタグAのリード回数の合算値が算出されると、これら物品のタグAのリード回数の合算値のうち、最も高い合算値である「50」が選定でき、これを通じて、物品のタグAは「50」が算出されたリードグループ12(シリアル番号「1」及び「2」を有する識別因子間)の第1のアンテナと第2のアンテナの間に位置することを判断することができる。
前述した物品のタグAの位置を判断する方式を物品のタグB、C、D、E、F及びGに同様に適用すると、棚内の物品のタグB、C、D、E、F及びGの位置を判断することができる。これに関する詳細な内容は省略することとする。
物品の陳列位置を判断した後、選定された物品120の位置情報及び製品情報を既に登録された物品の位置情報及び製品情報と比較して、前記選定された物品120と既に登録された物品の位置情報及び製品情報が互いに一致すると、選定された物品120に対する物品情報のデータを収集することができる。ここで、物品に対する物品情報のデータとしては、物品の入出庫量の現況、物品特性、製造年月日、賞味期限等の具体的な情報を含む。
本実施例で棚に陳列される物品としては、化粧品や医薬品が適用されることができ、この化粧品や医薬品以外に、在庫管理が必要な多様な分野に適用されることができる。例えば、図書館及び書店の棚に陳列される書籍類にも適用されることができる。
図97に示すように、本発明による棚は、棚の水平方向にアンテナのアームの移動経路5060を提供し、陳列セル5011内に積載された物品120から信号を效果的に感知できる。
このような移動式スキャニングのための棚は、物品120が積載される陳列セル5011と、アンテナのアームの移動経路5060を棚の水平方向に提供するスキャナーセル5021を含むことができる。
具体的に、陳列セル5011は、各種物品120の積載及び陳列が行われる空間であって、底板5011−10、底板5011−10の両側部に垂直するように連結された両側板5011−20、底板5011−10の後端部に垂直するように連結された裏板5011−30及び底板5011−10の上部に並んで位置されるように両測板5011−20及び裏板5011−30に垂直するように連結される上板5011−40を含むことができる。
ここで、陳列セル5011に積載される物品120は、医薬品、化粧品、書籍、衣類、食品、産業資材等であり得、この物品120には該当物品に対する各種情報を提供できるタグのような識別因子が取り付けられることができる。
このような陳列セル5011の上下部側には、スキャナー5050のアンテナのアームが棚の水平方向へ移動可能にするスキャナーセル5021が設けられることができる。
スキャナーセル5021は、陳列セル5011の上部から棚の水平方向へ延長されるように形成される上部スキャナーセル5021−12と、陳列セル5011の下部から棚の水平方向へ延長されるように形成される下部スキャナーセル5021−12を含むことができる。
すなわち、上部スキャナーセル5021−11は、陳列セル5011内で仕切り5031を挟んで陳列セル5011の上部に位置し、陳列セル5011内の物品120の上側で、アンテナのアーム5051を棚の水平方向へ移動させることができる移動経路5060を提供することができる。また、下部スキャナーセル211bは、陳列セル110内で仕切り310を挟んで陳列セル110の下部に位置し、陳列セル110内の物品120の下側でアンテナのアーム5051を棚の水平方向へ移動させることができる移動経路5060を提供することができる。
この時、仕切り310はアンテナのアーム5051にリードされる受信信号が透過される信号透過性材質で構成され、前述した棚セルの底板110a、両測板110b、裏板110c及び上板110dは、アンテナのアーム5051にリードされる受信信号が非透過される信号非透過性材質で構成されることができる。
従って、アンテナのアーム5051は、物品120との衝突なく棚の水平方向へ移動されることができ、結果、物品120との衝突時に発生するスキャニング認識率の低下とスキャナーの誤作動を未然に防止できる。
本実施例でスキャナーセル5021は、陳列セル5011の上部及び下部に各々設けられる上部スキャナーセル5021−11及び下部スキャナーセル5021−12に対して説明したが、これに限られず、スキャナーセル5021は、陳列セル5011の上部にのみ設けられたり、陳列セル5011の下部にのみ設けられることができる。
図98に示すように、第1実施例で複数の陳列セル5011はマトリックス状に配置され、陳列セルのアセンブリー5010で構成されることができる。この陳列セルのアセンブリー5010は、行と列をなす複数の陳列セル5011及びスキャナーセル5021を含むことができる。
この時、水平方向に配置された互いに異なる陳列セル5011の間には、隔壁5032が設けられることができる。隔壁5032は、棚セルの側壁を構成し、アンテナのアーム5051にリードされる受信信号が非透過される信号非透過性材質で構成されたり、アンテナのアームにリードされる受信信号が透過される信号透過性材質または非透過される信号非透過性材質で構成されることができる。また、垂直方向に配置された陳列セル5011とスキャナーセル5021との間には、仕切り310が設けられることができる。仕切り5031は、棚セルの底板を構成し、アンテナのアーム5051にリードされる受信信号が透過される信号透過性材質で構成されることができる。
これによって、陳列セルのアセンブリー5010では、スキャナー5050が棚の水平方向へ移動することによって、スキャナー5050のアンテナのアーム5051は、スキャナーセル5021に沿って棚の水平方向へ移動しながら、陳列セル5011内に位置した物品別の位置情報及び物品情報を受信することができる。ここで、アンテナのアーム5051は、棚の水平方向への移動中、複数のスキャナーセル5021を区画する隔壁5032に乗って越えることができるが、この時、アンテナのアーム5051は、所定の角度に正回転された後、弾性復元力により元の位置に逆回転されることができる。
図99に示すように、第1実施例の変形例による陳列セルのアセンブリー5010は、棚の水平方向へ連続して移動可能な1つの移動経路5060を提供することができる。
例えば、棚の水平方向に配置された複数のスキャナーセル5021の間には、図2に示した隔壁5032が存在しないので、スキャナー5050が棚の水平方向へ移動する場合、スキャナー5050のアンテナのアーム5051は、隔壁5032との衝突なくスキャナーセル5021に沿って棚の水平方向へ連続して移動されることができる。
図100に示すように、第1実施例の他の変形例による陳列セルのアセンブリー5010は、スキャナー5050の移動を案内するガイドレール5033が設けられることができる。
ガイドレール5033は、陳列セルのアセンブリー5010の上部から該当長手方向へ延長されるように形成されることができる。このガイドレール5033には、スキャナーの上端が拘束され、棚の水平方向へ移動可能なレールを提供することができる。
図101に示すように、第2実施例による棚は、棚の垂直方向にアンテナのアーム5051の移動経路5060を提供し、陳列セル5011内の積載された物品120から信号を效果的に感知できる。
このような移動式スキャニングのための棚は、物品120が積載される陳列セル5011と、アンテナのアーム5051の移動経路5060を棚の垂直方向に提供するスキャナーセル5021を含むことができる。
スキャナーセル5021は陳列セル5011の一側部の位置から棚の垂直方向へ延長されるように形成される一側のスキャナーセル5021−21と、陳列セル5011の他側部の位置から棚の垂直方向へ延長されるように形成される他側のスキャナーセル5021−22を含むことができる。
例えば、一側のスキャナーセル5021−21は、陳列セル5011内で仕切り5031を挟んで陳列セル5011の一側部に位置し、陳列セル5011内の物品120の一側でアンテナのアーム5051を棚の垂直方向へ移動させることができる移動経路5060を提供することができる。また、他側のスキャナーセル5021−22は、陳列のセル5011内で仕切り5031を挟んで陳列セル5011の他側部に位置し、陳列セル5011内の物品120の他側でアンテナのアーム5051を棚の垂直方向に移動させることができる移動経路5060を提供することができる。このとき、仕切り5031はアンテナのアーム5051にリードされる受信信号が透過される信号透過性材質で構成されることができる。
従って、アンテナのアーム5051は、物品120との衝突なく、棚の垂直方向へ移動されることができ、結果、物品120との衝突時に発生するスキャニング認識率の低下とスキャナーの誤作動を未然に防止できる。
本実施例で、スキャナーセル5021は陳列のセル5011の一側部及び他側部に各々設けられる一側のスキャナーセル5021−21及び他側のスキャナーセル5021−22に対して説明したが、これに限られず、スキャナーセル5021は陳列セルの一側部にのみ設けられたり、陳列セル5011の他側部にのみ設けられることができる。
図102に示すように、第2実施例で複数の陳列セル5011は、マトリックス状に配置され、陳列セルのアセンブリー5010で構成されることができる。この陳列セルのアセンブリー5010は、行と列をなす複数の陳列セル5011及びスキャナーセル5021を含むことができる。
この時、垂直方向に配置された互いに異なる陳列セル5011の間には、隔壁320が設けられることができる。隔壁5032は、棚セルの底板を構成し、アンテナのアーム5051にリードされる受信信号が非透過される信号非透過性材質で構成されたり、アンテナのアーム5051にリードされる受信信号が非透過される信号非透過性材質で構成されることができる。また、水平方向に配置された陳列セル5011とスキャナーセル5021との間には、仕切り5031が設けられることができる。仕切り5031は棚セルの側壁を構成し、アンテナのアーム5051にリードされる受信信号が透過される信号透過性材質で構成されることができる。
これによって、陳列セルのアセンブリー5010では、スキャナーが棚の垂直方向へ移動することによって、スキャナーのアンテナのアーム5051はスキャナーセル5021に沿って棚の垂直方向へ移動しながら、陳列セル5011内に位置した物品別の位置情報及び物品情報を受信することができる。
図103に示すように、第2実施例の変形例による陳列セルのアセンブリー5010は、スキャナーの移動を案内するガイドレール5033が設けられることができる。
ガイドレール5033は、陳列セルのアセンブリー5010の上部から該当長手方向へ延長されるように形成されることができる。このガイドレール5033には、スキャナーの上端が拘束され、棚の水平方向へ移動可能なレールを提供することができる。
図104に示すように、第3実施例による棚は、棚の水平方向及び垂直方向にアンテナのアーム5051の移動経路5060を提供し、陳列セル5011内に積載された物品120から信号を效果的に感知できる。
このような移動式スキャニングのための棚は、物品120が積載される陳列セル5011と、アンテナのアーム5051の移動経路5060を棚の水平方向及び垂直方向に提供するスキャナーセル5021を含むことができる。
スキャナーセル5021は、陳列セル5011の上部から棚の水平方向へ延長されるように形成される上部スキャナーセル5021−11と、陳列セル5011の下部から棚の水平方向へ延長されるように形成される下部スキャナーセル5021−12と、陳列セル5011の一側部の位置から棚の垂直方向へ延長されるように形成される一側のスキャナーセル5021−21と、陳列セル5011の他側部の位置から棚の垂直方向へ延長されるように形成される他側のスキャナーセル5021−22を含むことができる。
例えば、上部スキャナーセル5021−11は、陳列セル5011内で仕切り5031を挟んで陳列セル5011の上部に位置し、陳列セル5011内の物品120の上側でスキャナーのアームを棚の水平方向へ移動させることができる移動経路5060を提供することができる。また、下部スキャナーセル5021−12は、陳列セル5011内で仕切り310を挟んで陳列セル5011の下部に位置し、陳列セル5011内の物品120の下側でスキャナーのアームを棚の水平方向へ移動させることができる移動経路5060を提供することができる。また、一側のスキャナーセル5021−21は、陳列セル5011内で仕切り5031を挟んで陳列セル5011の一側部に位置し、陳列セル5011内の物品120の一側でアンテナのアーム5051を棚の垂直方向へ移動させることができる移動経路5060を提供することができる。さらに、他側のスキャナーセル5021−22は、陳列セル5011内で仕切り5031を挟んで陳列セル5011の他側部に位置し、陳列セル5011内の物品120の他側でアンテナのアーム5051を棚の垂直方向へ移動させることができる移動経路5060を提供することができる。
従って、アンテナのアーム5051は物品120との衝突なく棚の水平方向及び垂直方向へ移動されることができ、結果、物品120との衝突時に発生するスキャニング認識率の低下とスキャナーの誤作動を未然に防止できる。
一方、前述した本発明の説明では、具体的な実施例に関して説明したが、様々な変形は本発明の範囲から逸脱{いつだつ}することなく実施できる。従って、発明の範囲は、説明された実施例によって定めるのではなく、特許請求範囲により定めなければならない。