KR102301487B1 - 운반체 군집주행 시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시예들은 레일을 따라 이동하는 운반체 및 한 개 이상의 상기 운반체의 이동경로를 결정하고 속도를 제어하는 중앙제어장치를 포함하고, 상기 중앙제어장치는 상기 운반체의 목적지를 기초로 복수 개의 운반체로 구성되는 군집주행그룹을 생성 또는 갱신하고 상기 군집주행그룹을 구성하는 운반체가 군집주행하도록 경로 및 속도를 제어하는 것을 특징으로 하는 운반체 군집주행 시스템을 제공한다.
이에, 본 발명의 실시예들은 가감속 횟수를 최소화시켜 운반체의 하드웨어 수명을 연장시키고 유지관리 비용을 절감하고 파티클 발생을 최소화하며 반송효율을 향상시킬 수 있다.

Description

운반체 군집주행 시스템 및 방법 {CARRIER PLATOONING SYSTEM AND METHOD}

본 발명은 운반체 군집주행 시스템 및 방법에 관한 것이며, 더욱 상세하게는, 레일을 따라 이동하는 운반체를 군집주행시키는 운반체 군집주행 시스템 및 방법에 관한 것이다.

반도체 등의 제조 시에 각 공정에서 처리된 기판을 다음 공정으로 이동시키기 위해 OHT(Overhead Hoist Transport), RGV(Rail Guided Vehicle) 등의 운송설비가 사용되고 있다.

OHT, RGV 등의 운송설비는 공정 장치들이 배치된 제조 라인의 천장 또는 바닥을 따라 구비되는 주행 레일 및 기판이 수용된 용기를 파지하며 주행 레일을 따라 주행하는 운반체(비히클)를 포함하여 구성된다.

주행 레일은 여러 분기 지점과 합류 지점을 포함하여 다양한 경로를 갖는데, 운반체가 주행 레일에 의해 형성된 경로를 따라 이동함에 따라 특정 구간에 운반체들이 몰려 구간 별로 운반체의 정체가 발생하여 반송 효율이 감소하고 공정 지연에 따른 손실이 발생할 수 있다.

이 때에, 유령체증에 의한 정체 현상이 발생하여 반송 효율을 더욱 감소시킬 수 있다.

또한, 정체구간에서 운반체가 가속과 감속을 자주 하게 되므로 모터, 브레이크 등의 하드웨어 수명이 단축될 수 있고 잦은 브레이크 사용에 의해 파티클이 많이 발생할 수 있다.

이러한 문제를 해결하기 위한 종래기술은 다음과 같다.

한국공개특허 제10-2019-0072270호는 비히클의 경로 탐색 방법에 관한 것으로, 비히클의 경로 탐색 방법은 적어도 하나의 구간이 설정되며, OHT에서 비히클이 이동하기 위한 전체 경로 정보를 획득하는 단계와, 상기 비히클의 이동 경로, 위치 및 상태 정보를 이용하여 상기 전체 경로 정보에서 상기 각 구간별로 상기 비히클이 진입할 수 있는 최대 대수 설정하는 단계 및 상기 구간별로 상기 비히클이 진입할 수 있는 최대 대수를 초과하는 경우, 상기 비히클이 수행하는 작업의 종류별로 가중치 반영하여 상기 비히클의 경로를 재탐색하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

그러나, 종래기술은 운반체(비히클)의 정체를 간단하고 효과적으로 방지하는 동시에 운반체의 가속과 감속을 최소화하는 방법을 제시하지 못한다.

전술한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 실시예들은 레일을 따라 이동하는 운반체 및 한 개 이상의 상기 운반체의 이동경로를 결정하고 속도를 제어하는 중앙제어장치를 포함하고, 상기 중앙제어장치는 상기 운반체의 목적지를 기초로 복수 개의 운반체로 구성되는 군집주행그룹을 생성 또는 갱신하고 상기 군집주행그룹을 구성하는 운반체가 군집주행하도록 경로 및 속도를 제어하는 것을 특징으로 하는 운반체 군집주행 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명의 실시예들은 운반체의 목적지의 유사도를 기초로 군집주행그룹을 생성 또는 갱신하는 것을 특징으로 하는 운반체 군집주행 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명의 실시예들은 운반체의 목적지까지 남은 거리 또는 목적지까지 남은 노드 또는 구간의 개수를 기초로 군집주행그룹을 생성 또는 갱신하는 것을 특징으로 하는 운반체 군집주행 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명의 실시예들은 레일의 구간에 위치하는 운반체의 개수를 기초로 군집주행그룹을 생성 또는 갱신하는 것을 특징으로 하는 운반체 군집주행 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명의 실시예들은 운반체가 목적지까지 개별적으로 이동하는 경우와 군집주행으로 이동하는 경우의 소요시간을 추정하고 추정된 소요시간을 기초로 군집주행그룹을 생성 또는 갱신하는 것을 특징으로 하는 운반체 군집주행 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명의 실시예들은 군집주행그룹이 군집주행 경로를 주행할 수 있는 우선순위를 높이는 것을 특징으로 하는 운반체 군집주행 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명의 실시예들은 운반체가 다른 운반체와의 거리를 감지하는 센서부, 다른 운반체 또는 중앙제어장치와 통신하는 통신부 및 속도를 제어하는 제어부를 포함하여 구성되고, 운반체는 감지된 거리에 관한 정보 또는 통신부를 통해 수신한 군집주행 속도에 관한 정보를 이용하여 군집주행하는 것을 특징으로 하는 운반체 군집주행 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명의 실시예들은 군집주행그룹에 속한 운반체가 군집주행그룹에서 이탈하면 이탈한 운반체를 뒤따르는 후행 운반체의 속도를 일괄적으로 조절하여 이탈로 인해 발생한 공간을 메우는 것을 특징으로 하는 운반체 군집주행 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명의 실시예들은 군집주행그룹에 속한 운반체는 선행 운반체와의 거리가 특정한 값보다 커질수록 더 크게 가속하고 특정한 값보다 작아질수록 더 크게 감속하는 것을 특징으로 하는 운반체 군집주행 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명의 실시예들은 레일을 따라 이동하는 운반체의 목적지를 기초로 복수 개의 운반체로 구성되는 군집주행그룹을 생성 또는 갱신하는 군집생성갱신단계 및 상기 군집주행그룹을 구성하는 운반체가 군집주행하도록 경로 및 속도를 제어하는 군집주행단계를 포함하는 운반체 군집주행 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예는 레일을 따라 이동하는 운반체 및 한 개 이상의 상기 운반체의 이동경로를 결정하고 속도를 제어하는 중앙제어장치를 포함하고, 상기 중앙제어장치는 상기 운반체의 목적지를 기초로 복수 개의 운반체로 구성되는 군집주행그룹을 생성 또는 갱신하고 상기 군집주행그룹을 구성하는 운반체가 군집주행하도록 경로 및 속도를 제어하는 것을 특징으로 하는 운반체 군집주행 시스템을 제공한다.

일 실시예에서, 상기 중앙제어장치는 상기 운반체의 목적지의 유사도를 기초로 상기 군집주행그룹을 생성 또는 갱신할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 중앙제어장치는 상기 운반체의 목적지까지 남은 거리 또는 목적지까지 남은 노드 또는 구간의 개수를 기초로 상기 군집주행그룹을 생성 또는 갱신할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 중앙제어장치는 상기 레일의 구간에 위치하는 상기 운반체의 개수를 기초로 상기 군집주행그룹을 생성 또는 갱신할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 중앙제어장치는 상기 운반체가 목적지까지 개별적으로 이동하는 경우와 군집주행으로 이동하는 경우의 소요시간을 추정하고 상기 추정된 소요시간을 기초로 상기 군집주행그룹을 생성 또는 갱신할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 중앙제어장치는 상기 군집주행그룹이 상기 경로를 주행할 수 있는 우선순위를 높일 수 있다.

일 실시예에서, 상기 운반체는 다른 운반체와의 거리를 감지하는 센서부, 다른 운반체 또는 상기 중앙제어장치와 통신하는 통신부 및 속도를 제어하는 제어부를 포함하여 구성되고, 상기 운반체는 상기 감지된 거리에 관한 정보 또는 상기 통신부를 통해 수신한 군집주행 속도에 관한 정보를 이용하여 군집주행할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 군집주행그룹에 속한 운반체가 군집주행그룹에서 이탈하면 상기 이탈한 운반체를 뒤따르는 후행 운반체의 속도를 일괄적으로 조절하여 상기 이탈로 인해 발생한 공간을 메울 수 있다.

일 실시예에서, 상기 군집주행그룹에 속한 운반체는 선행 운반체와의 거리가 특정한 값보다 커질수록 더 크게 가속하고 특정한 값보다 작아질수록 더 크게 감속할 수 있다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 일 실시예는 레일을 따라 이동하는 운반체의 목적지를 기초로 복수 개의 운반체로 구성되는 군집주행그룹을 생성 또는 갱신하는 군집생성갱신단계 및 상기 군집주행그룹을 구성하는 운반체가 군집주행하도록 경로 및 속도를 제어하는 군집주행단계를 포함하는 운반체 군집주행 방법을 제공한다.

이상과 같이, 본 발명의 실시예들은 레일을 따라 이동하는 운반체 및 한 개 이상의 상기 운반체의 이동경로를 결정하고 속도를 제어하는 중앙제어장치를 포함하고, 상기 중앙제어장치는 상기 운반체의 목적지를 기초로 복수 개의 운반체로 구성되는 군집주행그룹을 생성 또는 갱신하고 상기 군집주행그룹을 구성하는 운반체가 군집주행하도록 경로 및 속도를 제어하는 것을 특징으로 하는 운반체 군집주행 시스템을 제공함으로써, 가감속 횟수를 최소화시켜 운반체의 하드웨어 수명을 연장시키고 유지관리 비용을 절감하고 파티클 발생을 최소화하며 반송효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 실시예들은 운반체의 목적지의 유사도를 기초로 군집주행그룹을 생성 또는 갱신하는 것을 특징으로 하는 운반체 군집주행 시스템을 제공함으로써, 목적지가 유사한 운반체끼리 군집주행그룹을 형성하게 하므로 군집주행을 장시간 유지시키고 가감속 횟수를 최소화시켜 운반체의 하드웨어 수명을 연장시키고 유지관리 비용을 절감하고 파티클 발생을 최소화하며 반송효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예들은 운반체의 목적지까지 남은 거리 또는 목적지까지 남은 노드 또는 구간의 개수를 기초로 군집주행그룹을 생성 또는 갱신하는 것을 특징으로 하는 운반체 군집주행 시스템을 제공함으로써, 목적지까지 멀리 떨어진 운반체끼리 군집주행그룹을 형성하게 하므로 군집주행을 장시간 유지시키고 가감속 횟수를 최소화시켜 운반체의 하드웨어 수명을 연장시키고 유지관리 비용을 절감하고 파티클 발생을 최소화하며 반송효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예들은 레일의 구간에 위치하는 운반체의 개수를 기초로 군집주행그룹을 생성 또는 갱신하는 것을 특징을 하는 운반체 군집주행 시스템을 제공함으로써, 구간 별로 정체가 발생한 경우에만 군집주행그룹을 생성 또는 갱신하고 군집주행을 하게 하므로 정체가 발생하지 않는 때에서는 개별주행의 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예들은 운반체가 목적지까지 개별적으로 이동하는 경우와 군집주행으로 이동하는 경우의 소요시간을 추정하고 추정된 소요시간을 기초로 군집주행그룹을 생성 또는 갱신하는 것을 특징을 하는 운반체 군집주행 시스템을 제공함으로써, 군집주행의 효과가 예상되는 경우에만 군집주행그룹을 생성 또는 갱신하고 군집주행을 하게 하므로 군집주행의 효과가 예상되지 않는 경우에는 개별주행의 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예들은 군집주행그룹이 군집주행 경로를 주행할 수 있는 우선순위를 높이는 것을 특징을 하는 운반체 군집주행 시스템을 제공함으로써, 군집주행그룹에 속한 복수의 운반체가 개별주행하는 운반체보다 먼저 이동하게 하므로 전체 반송효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예들은 운반체가 다른 운반체와의 거리를 감지하는 센서부, 다른 운반체 또는 중앙제어장치와 통신하는 통신부 및 속도를 제어하는 제어부를 포함하여 구성되고, 운반체는 감지된 거리에 관한 정보 또는 통신부를 통해 수신한 군집주행 속도에 관한 정보를 이용하여 군집주행하는 운반체 군집주행 시스템을 제공함으로써, 가감속 횟수를 최소화시켜 운반체의 하드웨어 수명을 연장시키고 유지관리 비용을 절감하고 파티클 발생을 최소화하며 반송효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예들은 군집주행그룹에 속한 운반체가 군집주행그룹에서 이탈하면 이탈한 운반체를 뒤따르는 후행 운반체의 속도를 일괄적으로 조절하여 이탈로 인해 발생한 공간을 메우는 것을 특징을 하는 운반체 군집주행 시스템을 제공함으로써, 군집주행그룹 내부의 빈 공간을 신속하고 용이하게 메울 수 있고 빈 공간이 제거되므로 군집주행그룹이 길게 늘어져서 반송효율이 감소하는 문제를 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예들은 군집주행그룹에 속한 운반체는 선행 운반체와의 거리가 특정한 값보다 커질수록 더 크게 가속하고 특정한 값보다 작아질수록 더 크게 감속하는 것을 특징을 하는 운반체 군집주행 시스템을 제공함으로써, 신속하고 용이하게 운반체 사이의 간격을 일정하게 유지시킬 수 있고 충돌 발생 및 운반체의 불필요한 정지를 방지하며 반송효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예들은 레일을 따라 이동하는 운반체의 목적지를 기초로 복수 개의 운반체로 구성되는 군집주행그룹을 생성 또는 갱신하는 군집생성갱신단계 및 상기 군집주행그룹을 구성하는 운반체가 군집주행하도록 경로 및 속도를 제어하는 군집주행단계를 포함하는 운반체 군집주행 방법을 제공함으로써, 가감속 횟수를 최소화시켜 운반체의 하드웨어 수명을 연장시키고 유지관리 비용을 절감하고 파티클 발생을 최소화하며 반송효율을 향상시킬 수 있다.

이상의 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 운반체 군집주행 시스템을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 운반체를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 중앙제어장치를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 중앙제어장치가 군집주행그룹을 생성하는 일례를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 군집주행그룹으로부터 운반체가 이탈되는 일례를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 군집주행그룹에 속한 운반체 사이의 간격에 따른 가감속 정도를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 군집주행 경로를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 중앙제어장치가 군집주행을 수행하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시례에 따른 운반체 군집주행 방법을 나타낸 순서도이다.

본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예들에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예들에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 본 실시예들은 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.

또한, 이하에 첨부되는 도면들은 본 발명의 이해를 돕기 위한 것으로, 상세한 설명과 함께 실시예들을 제공한다. 다만, 본 발명의 기술적 특징이 특정 도면에 한정되는 것은 아니며, 각 도면에서 개시하는 특징들은 서로 조합되어 새로운 실시예로 구성될 수 있다.

이하의 실시예들에서 개시되는 운반체 군집주행 시스템에 대해 각 도면을 참조하여 보다 구체적으로 살펴보기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 운반체 군집주행 시스템을 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 운반체 군집주행 시스템(10)은 레일(100), 운반체(200) 및 중앙제어장치(300)를 포함하여 구성된다.

레일(100)은 건물 내부의 천장 또는 바닥에 구비될 수 있고 레일(100)에는 레일(100)을 따라 바코드 등의 식별자(미도시됨)가 구비될 수 있다.

레일(100)은 운반체(200)가 이동할 수 있는 경로를 제공할 수 있고 레일(100)을 따라 구비된 바코드 등의 식별자(미도시됨)는 운반체(200) 또는 중앙제어장치(300)가 운반체(200)의 위치를 인식할 수 있도록 한다.

운반체(200)는 레일(100) 상에 복수 개가 구비될 수 있고 중앙제어장치(300)와 통신 네트워크를 통해 연결될 수 있다. 여기에서, 통신 네트워크는 유선 또는 무선 통신망을 포함하는 넓은 개념의 네트워크를 의미할 수 있다. 운반체(200)에 관해 도 2를 살펴본다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 운반체를 나타낸 도면이다.

도 2를 참조하면, 일 실시예에 따른 운반체(200)는 센서부(210), 제1통신부(220), 제1제어부(230), 구동부(240) 및 하역부(250)을 포함하여 구성된다.

센서부(210)는 거리센서, 속도센서 및 식별자스캐너를 포함하여 구성될 수 있다. (i) 거리센서는 예를 들면, 광센서 또는 카메라에 해당할 수 있고 선행 또는 후행하는 다른 운반체(200)와의 거리를 감지할 수 있고 (ii) 속도센서는 예를 들면, 전자기 직선속도센서에 해당할 수 있고 운반체(200)의 현재속도를 감지할 수 있으며 (iii) 식별자스캐너는 예를 들면, 레이저 스캐너 또는 CCD에 해당할 수 있고 레일(100)에 구비된 바코드 등의 식별자를 인식할 수 있도록 한다.

또한, 센서부(210)는 감지된 거리, 현재속도 또는 인식된 식별자 등을 제1통신부(220)를 통해 중앙통제장치(300)에 송신할 수 있다.

제1통신부(220)는 센서부(210) 및 제1제어부(230)와 연결될 수 있다. 제1통신부(220)는 다른 운반체(200)에 군집주행 경로, 속도 등을 송신할 수 있고 중앙통제장치(300)에 감지된 거리, 현재속도 또는 인식된 식별자 등을 송신할 수 있으며 다른 운반체(200) 또는 중앙통제장치(300)로부터 군집주행 경로, 속도 등을 수신할 수 있다. 또한, 제1통신부(220)는 중앙통제장치(300)로부터 운송작업정보를 수신할 수 있다. 군집주행 경로, 속도, 운송작업정보 등은 중앙제어장치(300)에서 살펴본다.

제1제어부(230)는 제1통신부(220)를 통해 수신한 군집주행 경로 및 속도를 저장하고 저장된 군집주행 경로 및 속도를 기초로 운반체(200)가 주행하도록 구동부(240)를 제어할 수 있고 제1통신부(220)를 통해 수신한 운송작업정보에 따라 기판 보관 용기 등을 싣거나 내리도록 하역부(250)를 제어할 수 있다.

또한, 제1제어부(230)는 센서부(210)를 통해 감지된 거리를 기초로 구동부(240)를 제어할 수 있다. 제1제어부(230)가 감지된 거리 등을 기초로 속도를 제어하는 방법은 후술한다.

또한, 제1제어부(230)는 상기 저장된 군집주행 경로 및 속도를 제1통신부(220)를 통해 다른 운반체(200)에 송신할 수 있다.

구동부(240)는 제1제어부(230)와 연결될 수 있고 제1제어부(230)의 제어에 따라 운반체(200)를 이동시킬 수 있다.

하역부(250)는 제1제어부(230)와 연결될 수 있고 제1제어부(230)의 제어에 따라 기판 보관 용기 등을 싣거나 내릴 수 있다.

중앙제어장치(300)는 통신 네트워크를 통해 한 개 이상의 운반체(200)와 연결될 수 있다. 여기에서, 통신 네트워크는 유선 또는 무선 통신망을 포함하는 넓은 개념의 네트워크를 의미할 수 있다. 중앙제어장치(300)에 관해 도 3을 살펴본다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 중앙제어장치를 나타낸 도면이다.

도 3을 참조하면, 일 실시예에 따른 중앙제어장치(300)는 제2통신부(310) 및 제2제어부(320)를 포함하여 구성된다.

제2통신부(310)는 제2제어부(320)와 연결될 수 있다. 제2통신부(310)는 운반체(200)에 군집주행 경로, 속도 등을 송신할 수 있고 운반체(200)로부터 감지된 거리, 현재속도, 식별자 등을 수신할 수 있다. 또한, 제2통신부(320)는 운반체(200)에 운송작업정보를 송신할 수 있다.

여기에서, 운송작업정보는 하역명령을 포함할 수 있고 하역목적지(이하, 목적지)도 포함할 수도 있다.

제2제어부(320)는 한 개 이상의 운반체(200)에 대해 목적지 및 하역명령으로 구성되는 운송작업을 할당하고 운반체(200)의 현재위치 및 할당된 운송작업의 목적지를 기초로 이동 경로를 설정할 수 있다. 이 때에, 제2제어부(320)는 제2통신부(310)를 통해 수신한 식별자를 기초로 운반체(200)의 현재위치를 인식할 수 있다.

또한, 제2제어부(320)는 제2통신부(310)를 통해 수신한 감지된 거리 또는 현재속도를 기초로 운반체(200)의 이동 속도를 조절할 수도 있다. 제2제어부(320)가 감지된 거리를 기초로 이동 속도를 조절하는 방법은 후술한다.

또한, 제2제어부(320)는 운반체(200)의 현재위치를 실시간으로 관리하고 운반체(200)에 할당된 운송작업을 실시간으로 관리할 수 있다. 또한, 제2제어부(320)는 운반체(200)의 이동 속도를 실시간으로 관리할 수도 있다.

또한, 제2제어부(320)는 운반체(200)의 목적지를 기초로 복수 개의 운반체(200)로 구성되는 군집주행그룹을 생성 또는 갱신하고 군집주행그룹을 구성하는 운반체(200)가 군집주행하도록 경로 및 속도를 제어할 수 있다. 또한, 제2제어부(320)는 군집주행그룹의 현재위치, 경로, 속도 등을 관리할 수 있다. 이와 관련하여, 도 4를 살펴본다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 중앙제어장치가 군집주행그룹을 생성하는 일례를 나타낸 도면이다.

도 4를 참조하면, 일 실시예에 따른 중앙제어장치(300)는 노드 A 및 노드 C 사이의 구간(이하, AC구간)과 노드 B 및 노드 C 사이의 구간(이하, BC구간)에서 군집주행그룹 P1 및 P2를 생성할 수 있다. 여기에서, 노드란 레일(100)을 따라 구비된 바코드 등의 식별자의 위치에 대응되는 점(지점)에 해당할 수 있다.

우선, 종래기술과 비교해 보면, 도 4와 달리 군집주행그룹 P1, P2가 생성되지 않는 경우에는, 운반체(200)는 개별적으로 주행하므로 AC구간 및 BC구간에서 정체된 운반체(200)는 많은 경우에 교대로 노드 C 및 노드 D 사이의 구간(이하, CD구간)에 진입하게 된다.

이 때에, AC구간의 선두에 위치하는 운반체(300)가 CD구간에 진입한 후에는 BC구간의 선두에 위치하는 운반체(200)가 CD구간에 진입해야 하기 때문에, AC구간의 후행하는 운반체(200)는 즉시 CD구간에 진입할 수 없고 AC구간의 후행하는 운반체(200) 중에서 가장 앞에 위치하는 운반체(200)부터 한 개씩 차례대로 가속 및 감속을 하여 선행하는 빈 공간을 메우게 된다.

BC구간의 선두에 위치하는 운반체(200)가 CD구간에 진입한 후에도 마찬가지로, BC구간의 후행하는 운반체(200)는 즉시 CD구간에 진입할 수 없고 BC구간의 후행하는 운반체(200) 중에서 가장 앞에 위치하는 운반체(200)부터 가속 및 감속을 하여 선행하는 빈 공간을 메우게 된다.

이와 같이, 군집주행을 하지 않는 경우에는 합류점(merge point) 전의 정체구간에서 운반체(200)의 가감속 횟수가 증가하여 모터, 브레이크 등의 하드웨어 수명이 단축될 수 있고 잦은 브레이크 사용에 의해 파티클이 많이 발생할 수 있다.

또한, AC구간 또는 BC구간의 운반체(200)는 교대로 CD구간에 진입하기 위해 정지한 채로 순서를 기다려야 하고 CD구간에 진입할 순서가 되더라도 정지한 상태에서 가속을 한 후에 CD구간에 진입해야 하므로 가속시간이 추가로 소요되어 AC구간 및 BC구간의 정체가 장시간 지속되거나 악화될 수 있다.

또한, 도 4와 달리 군집주행그룹 P1, P2가 생성되지 않는 경우에는, 운반체(200)는 개별적으로 주행하므로 CD구간에서도 정체가 발생하는 경우에는, 운반체(200)가 앞에서부터 차례대로 감속을 하므로 뒤로 갈수록 감속을 더 많이 하여 유령 체증(phantom traffic jam)이 발생할 수 있다.

반면에, 도 4와 같이, 중앙제어장치(300)의 제2제어부(320)는 운반체(200)의 목적지를 기초로 복수 개의 운반체(200)로 구성되는 군집주행그룹 P1, P2를 생성 또는 갱신하고 상기 군집주행그룹 P1, P2를 구성하는 운반체(200)가 군집주행하도록 경로 및 속도를 제어할 수 있다.

이 때에는, (i) 군집주행그룹 P1 또는 P2가 한꺼번에 CD구간에 진입할 수 있고 (ii) CD구간에 진입한 후에는 CD구간에 정체가 발생하더라도 P1 또는 P2는 한꺼번에 감속되므로, 가감속 횟수를 최소화시켜 운반체(200)의 하드웨어 수명을 연장시키고 유지관리 비용을 절감하고 파티클 발생을 최소화하며 반송효율을 향상시킬 수 있다.

우선, 제2제어부(320)가 군집주행그룹 P1, P2를 생성 또는 갱신하는 방법을 살펴본다. 여기에서, 군집주행그룹을 갱신한다는 것은 기존의 군집주행그룹에 새로운 운반체(320)를 합류시키거나 군집주행그룹 속해있는 기존의 운반체(320)를 제외시키는 것을 의미할 수 있다.

제2제어부(320)는 운반체(200)의 목적지를 기초로 복수 개의 운반체(200)로 구성되는 군집주행그룹 P1, P2를 생성 또는 갱신할 수 있다.

구체적으로, 제2제어부(320)는 (i) 운반체(200)의 목적지의 유사도, (ii) 운반체(200)의 목적지까지 남은 거리나 목적지까지 남은 노드 또는 구간의 개수, (iii) 레일(100)의 구간에 위치하는 운반체(200)의 개수 또는 (iv) 운반체(200)가 목적지까지 개별적으로 이동하는 경우와 군집주행으로 이동하는 경우의 추정된 소요시간을 기초로 군집주행그룹을 생성 또는 갱신할 수 있다. (i) 내지 (iv)를 살펴본다.

첫번째로, 운반체(200)의 목적지의 유사도를 기초로 군집주행그룹을 생성 또는 갱신한다는 것은, 예를 들면, 두 개 이상의 운반체(200)의 목적지 사이의 거리 또는 목적지 사이의 노드 또는 구간의 개수의 차이가 특정한 값(예를 들면, 10m 또는 100개)보다 작거나 같은 경우에 하나의 군집주행그룹으로 생성 또는 갱신하는 것을 의미할 수 있다. 여기에서, 구간이란 인접하는 두 노드 사이의 간선(edge)을 의미할 수 있다.

여기에서, 운반체(200)의 목적지 사이의 노드 또는 구간의 개수의 차이는 예를 들면, 두 개의 목적지에 대응하는 노드 또는 구간을 연결시키는 경로 중에서 최소 노드 또는 구간의 수로 구성되는 경로의 노드 또는 구간의 개수에 해당할 수 있다.

이와 같이, 제2제어부(320)는 운반체(200)의 목적지의 유사도를 기초로 군집주행그룹을 생성 또는 갱신함으로써, 목적지가 유사한 운반체(200)끼리 군집주행그룹을 형성하게 하므로 군집주행을 장시간 유지시키고 가감속 횟수를 최소화시켜 운반체(200)의 하드웨어 수명을 연장시키고 유지관리 비용을 절감하고 파티클 발생을 최소화하며 반송효율을 향상시킬 수 있다.

이 때에, 도 4의 P1과 같이 정체구간(AC구간)의 선두에 위치하는 운반체(200)의 목적지를 기준으로 후행하는 운반체(200)의 목적지가 상기 특정한 값보다 작은지 여부를 판단하여 하나의 군집주행그룹으로 생성 또는 갱신할 수 있다.

또한 이 때에, 도 4의 P1, P2와 같이 연속하여 위치하는 운반체(200) 만을 하나의 군집주행그룹으로 생성 또는 갱신할 수 있다.

이와 같이, 제2제어부(320)는 정체구간의 선두에 위치하는 운반체(200)의 목적지를 기준으로 후행하는 운반체(200)의 목적지가 특정한 값보다 작은지 여부를 판단하여 하나의 군집주행그룹으로 생성 또는 갱신하거나 연속하여 위치하는 운반체(200)만을 하나의 군집주행그룹으로 생성 또는 갱신함으로써, 군집주행그룹을 신속하고 용이하게 생성 또는 갱신할 수 있다.

두번째로, 운반체(200)의 목적지까지 남은 거리나 목적지까지 남은 노드 또는 구간의 개수를 기초로 군집주행그룹을 생성 또는 갱신한다는 것은, 예를 들면, 운반체(200)의 현재위치와 목적지 사이의 거리 또는 현재위치에 대응하는 노드 또는 구간과 목적지에 대응하는 노드 또는 구간을 연결시키는 경로 중에서 최소 노드 또는 구간의 수로 구성되는 경로의 노드 또는 구간의 개수가 특정한 값(예를 들면, 10m 또는 10개)보다 크거나 같은 경우에 상기 운반체(200)를 포함시켜 군집주행그룹을 생성 또는 갱신할 수 있다는 것을 의미할 수 있다.

이와 같이, 제2제어부(320)는 운반체(200)의 목적지까지 남은 거리나 목적지까지 남은 노드 또는 구간의 개수를 기초로 군집주행그룹을 생성 또는 갱신함으로써, 목적지까지 멀리 떨어진 운반체(200)끼리 군집주행그룹을 형성하게 하므로 군집주행을 장시간 유지시키고 가감속 횟수를 최소화시켜 운반체(200)의 하드웨어 수명을 연장시키고 유지관리 비용을 절감하고 파티클 발생을 최소화하며 반송효율을 향상시킬 수 있다.

세번째로, 레일(100)의 구간에 위치하는 운반체(200)의 개수를 기초로 군집주행그룹을 생성 또는 갱신한다는 것은, 예를 들면, 도 4에서 AC구간에 위치하는 운반체(200)의 개수가 특정한 값(예를 들면, 3개) 이상인 경우에 상기 운반체(200)를 포함시켜 군집주행그룹을 생성 또는 갱신할 수 있다는 것을 의미할 수 있다.

이와 같이, 제2제어부(320)는 레일(100)의 구간에 위치하는 운반체(200)의 개수를 기초로 군집주행그룹을 생성 또는 갱신함으로써, 구간 별로 정체가 발생한 경우에만 군집주행그룹을 생성 또는 갱신하고 군집주행을 하게 하므로 정체가 발생하지 않는 때에서는 개별주행의 효과를 얻을 수 있다.

네번째로, 운반체(200)가 목적지까지 개별적으로 이동하는 경우와 군집주행으로 이동하는 경우의 추정된 소요시간을 기초로 군집주행그룹을 생성 또는 갱신한다는 것은, 예를 들면, 도 4에서 P1의 선두에 있는 운반체(200)가 P1에 속하지 않고 개별적으로 목적지까지 이동할 때에 추정되는 소요시간이 P1의 선두에 있는 운반체(200)가 P1에 속하여 군집주행으로 목적지까지 이동할 때에 추정되는 소요시간보다 더 큰 경우에 상기 운반체(200)를 포함시켜 군집주행그룹을 생성 또는 갱신할 수 있다는 것을 의미할 수 있다.

이 때에, 운반체(200)가 목적지까지 개별적으로 이동하는 경우와 군집주행으로 이동하는 경우의 경로는 최단경로 알고리즘을 이용하여 계산할 수 있다. 구체적인 사항은 후술한다.

또한 이 때에, 제2제어부(320)는 개별주행 시에 발생하는 빈번한 가감속/정지, 유령체증 등을 기반으로 소요시간을 추정할 수 있고 군집주행 시에 방지되는 빈번한 가감속/정지 및 군집주행 시에 발생하는 우선순위 상승을 기반으로 소요시간을 추정할 수 있다. 여기에서, 우선순위 상승과 관련된 사항은 후술한다.

이와 같이, 제2제어부(320)는 운반체(200)가 목적지까지 개별적으로 이동하는 경우와 군집주행으로 이동하는 경우의 추정된 소요시간을 기초로 군집주행그룹을 생성 또는 갱신함으로써, 군집주행의 효과가 예상되는 경우에만 군집주행그룹을 생성 또는 갱신하고 군집주행을 하게 하므로 군집주행의 효과가 예상되지 않는 경우에는 개별주행의 효과를 얻을 수 있다.

다음으로, 군집주행그룹 P1, P2를 구성하는 운반체(200)가 군집주행하도록 제2제어부(320)가 경로 및 속도를 제어하는 방법을 살펴본다.

제2제어부(320)는 군집주행그룹 P1, P2를 구성하는 운반체(200)의 현재위치와 목적지를 기초로 군집주행경로를 계산할 수 있다. 예를 들면, 제2제어부(320)는 시작점을 노드 C로 하고 종료점을 P1의 선두에 있는 운반체(200)의 목적지에 대응하는 노드로 하여 최단경로 알고리즘(Dijkstra, Bellman-Ford, Floyd-Warshall 등) 등을 이용하여 P1의 경로를 계산할 수 있다.

이 때에, 두 개의 노드 사이의 간선(edge, 구간)의 가중치(weight)는 실제거리, 정체정도, 정체예상정도 등에 해당할 수 있다. 가중치와 관련하여 후술한다.

한편, 제2제어부(320)는 군집주행그룹 P1을 구성하는 운반체(200) 별로 군집주행그룹으로부터 이탈되는 최적의 이탈 지점(구간 또는 노드)을 미리 계산할 수도 있고 상기와 같이 계산된 군집주행 경로를 따라 주행하면서, 예를 들면, 새로운 구간 또는 노드에 진입할 때마다 전술한 군집주행그룹 갱신 기준에 따라 P1을 갱신하면서 P1을 구성하는 운반체(200)의 이탈 여부를 결정할 수도 있다.

후자와 관련하여, 예를 들면, 제2제어부(320)는 P1이 새로운 구간에 진입하면, P1을 구성하는 운반체(200) 각각에 대해 현재위치와 목적지 사이의 거리가 특정한 값 이상에 해당하는지 여부를 계산할 수 있고 상기 거리가 특정한 값 이상에 해당하지 않는 운반체(200)는 P1에서 이탈시키고 나머지 운반체(200)만으로 구성되도록 P1을 갱신할 수 있다.

제2제어부(320)는 군집주행그룹에 포함된 운반체(200)가 군집주행그룹으로부터 이탈되는 지점(구간 또는 노드)에 도달할 때까지 군집주행그룹에 포함된 운반체(200)가 동일한 경로 및 속도로 주행하도록 통합하여 관리할 수 있다.

구체적으로, 제2제어부(320)는 군집주행그룹에 포함된 운반체(200) 전체에게 군집주행 경로 또는 속도를 송신함으로써 군집주행그룹에 포함된 운반체(200) 전체가 동일한 경로 또는 속도로 주행하도록 할 수 있고 운반체(200) 간에 일정한 간격을 유지하도록 할 수 있다.

한편, 제2제어부(320)는 군집주행그룹의 선두에 위치하는 운반체(200)에게만 군집주행 경로 또는 속도를 송신할 수도 있다. 이 때에는, 군집주행그룹에 포함된 운반체(200) 간에 통신을 하여 후행하는 운반체(200)에게 군집주행 경로 또는 속도를 송신할 수 있고, 군집주행그룹에 포함된 운반체(200) 전체가 군집주행 경로 또는 속도를 수신하면 수신한 군집주행 경로 및 속도로 주행할 수 있고 운반체(200) 간에 일정한 간격을 유지할 수 있다.

또한, 군집주행그룹의 선두에 위치하는 운반체(200)는 전방에 장애물이 위치하는지 여부에 등에 따라 가속과 감속을 자율적으로 할 수도 있는데 이 때에도, 군집주행그룹에 포함된 운반체(200) 간에 통신을 하여 후행하는 운반체(200)에게 군집주행 속도(군집주행그룹의 선두에 위치하는 운반체의 속도)를 송신할 수 있고 군집주행그룹에 포함된 운반체(200) 전체가 군집주행 속도를 수신하면 수신한 군집주행 속도로 주행할 수 있고 운반체(200) 간에 일정한 간격을 유지할 수 있다.

이와 같이, 제2제어부(320)는 운반체(200)의 목적지를 기초로 복수 개의 운반체(200)로 구성되는 군집주행그룹을 생성 또는 갱신하고 상기 군집주행그룹을 구성하는 운반체(200)가 군집주행하도록 경로 및 속도를 제어함으로써, 가감속 횟수를 최소화시켜 운반체(200)의 하드웨어 수명을 연장시키고 유지관리 비용을 절감하고 파티클 발생을 최소화하며 반송효율을 향상시킬 수 있다.

반면에, 제2제어부(320)는 군집주행그룹에 포함된 운반체(200)가 군집주행그룹으로부터 이탈되는 지점(구간 또는 노드)에 도달하면 개별주행으로 목적지에 도달할 수 있도록 할 수 있다. 이와 관련하여, 도 5를 살펴본다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 군집주행그룹으로부터 운반체가 이탈되는 일례를 나타낸 도면이다.

도 5를 참조하면, 일 실시예에 따른 군집주행그룹 P3을 구성하는 운반체는 군집주행하도록 제어될 수 있고 노드 F에서 군집주행그룹 P3에 포함된 운반체(200a)가 군집주행그룹 P3으로부터 이탈될 수 있다.

이 때에, 군집주행그룹 P3은 운반체(200a)의 이탈로 인하여 빈 공간이 발생하고 P3에 포함된 운반체(200)가 일정한 간격을 유지하지 못하므로 P3은 전단(P3a)과 후단(P3b)으로 분리될 수 있다.

제2제어부(320)는 군집주행그룹 P3에 속한 운반체가 군집주행그룹 P3에서 이탈하면 상기 이탈한 운반체(200a)를 뒤따르는 후행 운반체(P3b에 포함된 운반체)의 속도를 일괄적으로 조절하여 이탈로 인해 발생한 공간을 메울 수 있다.

즉, 제2제어부(320)는 P3의 후단(P3b)에 속한 운반체(200) 전체 또는 후단(P3b)의 선두에 위치하는 운반체(200)에게 기존의 군집주행 속도보다 특정한 값만큼 증가된 값에 해당하는 새로운 군집주행 속도를 송신하여 P3의 후단(P3b)을 한꺼번에 가속시킴으로써 이탈로 인해 발생한 공간을 메울 수 있다.

이 때에, 제2제어부(320)는 이탈로 인하여 공간이 발생한 사실을 제2통신부(310)를 통해 P3 후단(P3b)의 선두에 위치하는 운반체(200)로부터 수신한 감지된 거리에 관한 정보를 통해 인식할 수 있다.

한편, 후단(P3b)의 선두에 위치하는 운반체(200)는 센서부(210)를 통해 감지된 거리를 기초로 전단(P3a)과의 거리가 멀어짐을 인식한 후에 운반체(200) 간 통신을 통해 후단(P3b)을 한꺼번에 가속시킴으로써 이탈로 인해 발생한 공간을 자율적으로 메울 수도 있다.

이와 같이, 제2제어부(320)는 군집주행그룹에 속한 운반체가 군집주행그룹에서 이탈하면 상기 이탈한 운반체를 뒤따르는 후행 운반체의 속도를 일괄적으로 조절하여 이탈로 인해 발생한 공간을 메움으로써, 군집주행그룹 내부의 빈 공간을 신속하고 용이하게 메울 수 있고 빈 공간이 제거되므로 군집주행그룹이 길게 늘어져서 반송효율이 감소하는 문제를 방지할 수 있다.

한편, 군집주행그룹에 속한 운반체 사이의 간격을 일정하게 유지하기 위해 가속 또는 감속해야 하는 정도와 관련하여 도 6을 살펴본다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 군집주행그룹에 속한 운반체 사이의 간격에 따른 가감속 정도를 나타낸 도면이다.

도 6을 참조하면, 일 실시예에 따른 군집주행그룹에 속한 운반체(200)는 선행 운반체(200)와의 거리가 특정한 값(도 6에서 50cm)보다 커질수록 더 크게 가속하고 특정한 값(도 6에서 50cm)보다 작아질수록 더 크게 감속할 수 있다. 이 때에, 가속도의 최대값은 미리 정해질 수 있다.

선행 운반체(200)와의 거리에 따른 가감속은 군집주행그룹에 속한 운반체(200)가 센서부(210)에서 감지된 거리에 관한 정보를 기초로 자율적으로 결정할 수도 있고, 중앙제어장치(300)의 제2제어부(320)가 제2통신부(310)를 통해 운반체(200)로부터 수신한 감지된 거리에 관한 정보를 기초로 결정할 수도 있다.

이와 같이, 군집주행그룹에 속한 운반체는 선행 운반체와의 거리가 특정한 값보다 커질수록 더 크게 가속하고 특정한 값보다 작아질수록 더 크게 감속하도록 함으로써, 신속하고 용이하게 운반체(200) 사이의 간격을 일정하게 유지시킬 수 있고 충돌 발생 및 운반체(200)의 불필요한 정지를 방지하며 반송효율을 향상시킬 수 있다.

한편, 제2제어부(320)는 군집주행그룹이 군집주행 경로를 주행할 수 있는 우선순위를 높일 수 있다. 구체적으로 예를 들면, 제2제어부(320)는 군집주행 경로를 계산한 후에 군집주행 경로 전체 또는 일부에 다른 운반체(200)가 진입하지 못하게 함으로써 군집주행그룹이 군집주행 경로를 선점하게 하여 군집주행그룹이 군집주행 경로를 주행할 수 있는 우선순위를 높일 수 있다.

여기에서, 군집주행 경로 일부란 n 개의 노드 또는 간선(구간)으로 구성되는 전체 군집주행 경로 중에서 처음 m 개(m<n)의 노드 또는 간선을 의미할 수 있다.

다른 예로, 제2제어부(320)는 군집주행 경로를 계산한 후에 군집주행 경로 전체 또는 일부를 구성하는 간선(edge, 구간)의 가중치(weight) 값을 높임으로써 다른 운반체(200)의 경로를 계산할 때에 군집주행 경로 상의 간선이 선택되지 않도록 하여 군집주행그룹이 군집주행 경로를 주행할 수 있는 우선순위를 높일 수 있다.

이 때에, 제2제어부(320)는 군집주행 경로를 구성하는 간선에 대해 증가되는 가중치 값이 개별주행 경로를 구성하는 간선에 대해 증가되는 가중치 값보다 더 크도록 설정할 수 있다.

다른 예로, 제2제어부(320)는 군집주행 경로를 계산한 후에 가중치 값을 높이는 간선의 개수를 개별주행 경로를 계산한 후에 가중치 값을 높이는 간선의 개수보다 크게 함으로써 군집주행그룹이 군집주행 경로를 주행할 수 있는 우선순위를 높일 수 있다.

예를 들면, 제2제어부(320)는 n(n>10)개의 노드로 구성되는 전체 군집주행 경로 중에서 처음 10개의 노드로 구성되는 군집주행 경로에 대한 간선(9개의 간선)에 대해 가중치 값을 높이는 반면에, n(n>10)개의 노드로 구성되는 전체 개별주행 경로 중에서 처음 5개의 노드로 구성되는 개별주행 경로에 대한 간선(4개의 간선)에 대해 가중치 값을 높임으로써, 다른 운반체(200)의 경로를 계산할 때에 군집주행 경로 상의 간선이 개별주행 경로 상의 간선보다 선택되기 어렵도록 하여 군집주행그룹이 군집주행 경로를 주행할 수 있는 우선순위를 높일 수 있다.

전술한 우선순위와 관련하여, 도 7을 살펴본다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 군집주행 경로를 나타낸 도면이다.

도 7을 참조하면, 일 실시예에 따른 군집주행 경로는 노드의 집합 {start, c1, c2, c3, c4, end}으로 계산될 수 있다. 그러나, 만약 제2제어부(320)가 군집주행 경로를 계산할 때에 c1과 c2 사이의 간선의 가중치 값(w2)이 높았다면 군집주행 경로는 노드의 집합 {start, b1, b2, b3, c3, c4, end}으로 계산될 수도 있다.

제2제어부(320)는 노드의 집합 {start, c1, c2, c3, c4, end}으로 계산된 군집주행 경로의 간선{e1(start, c1), e2(c1, c2), e3(c2, c3), e4(c3, c4), e5(c4, end)}의 가중치 값 w1, w2, w3, w4, w5을 증가시킴으로써 다른 운반체(200)의 경로를 계산할 때에 군집주행 경로 상의 간선이 선택되지 않도록 하여 군집주행그룹이 군집주행 경로를 주행할 수 있는 우선순위를 높일 수 있다.

이 때에, 제2제어부(320)는 군집주행 경로를 구성하는 간선(e1~e5)에 대해 증가되는 가중치 값이 개별주행 경로를 구성하는 간선에 대해 증가되는 가중치 값보다 더 크도록 설정함으로써 군집주행그룹이 군집주행 경로를 주행할 수 있는 우선순위를 높일 수 있다.

또한, 제2제어부(320)는 노드의 집합 {start, c1, c2, c3, c4, end}으로 계산된 군집주행 경로의 간선{e1(start, c1), e2(c1, c2), e3(c2, c3), e4(c3, c4), e5(c4, end)} 중에서 가중치 값을 높이는 간선의 개수를 개별주행 경로를 계산한 후에 가중치 값을 높이는 간선의 개수보다 크게 함으로써 군집주행그룹이 군집주행 경로를 주행할 수 있는 우선순위를 높일 수 있다.

예를 들면, 제2제어부(320)는 군집주행 경로의 간선 중에서 최대 5개의 간선에 대해 가중치 값을 높이도록 하는 경우에는 w1~w5의 값을 높일 수 있지만, 개별주행 경로의 간선 중에서는 최대 2개의 간선에 대해서만 가중치 값을 높이도록 함으로써, 군집주행그룹이 군집주행 경로를 주행할 수 있는 우선순위를 높일 수 있다.

이와 같이, 제2제어부(320)는 군집주행그룹이 군집주행 경로를 주행할 수 있는 우선순위를 높임으로써, 군집주행그룹에 속한 복수의 운반체(200)가 개별주행하는 운반체(200)보다 먼저 이동하게 하므로 전체 반송효율을 향상시킬 수 있다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 중앙제어장치가 군집주행을 수행하는 과정을 나타낸 도면이다.

도 8을 참조하면, 일 실시예에 따른 중앙제어장치(300)는 반송대기 리스트에 저장된 운반체(200)에 대해서 운반체(200)의 현재위치와 목적지의 거리를 계산하고 거리 값이 X 이상이면 상기 운반체(200)를 군집주행가능 리스트에 저장할 수 있다. 그러나, 상기 거리 값이 X 이상이 아니라면 중앙제어장치(300)는 상기 운반체(200)를 개별이동 리스트에 저장할 수 있다.

중앙제어장치(300)는 군집주행가능 리스트에 저장된 운반체(200)에 대해서 운반체(200)와 군집주행그룹의 현재위치를 비교하여 운반체(200)의 현재위치가 속한 구간을 이동하는 군집주행그룹이 존재하는지 여부를 판단할 수 있다.

만약, 운반체(200)의 현재위치가 속한 구간을 이동하는 군집주행그룹이 존재한다면, 중앙제어장치(300)는 상기 운반체(200)가 개별주행할 때에 목적지까지 추정되는 소요시간과 상기 군집주행그룹에 속하여 군집주행할 때에 목적지까지 추정되는 소요시간을 계산하고 비교하여 전자의 값이 후자의 값보다 크다면 상기 운반체(200)를 군집주행그룹에 합류시켜 군집주행그룹을 갱신할 수 있다. 그러나, 전자의 값이 후자의 값보다 크지 않다면 중앙제어장치(300)는 상기 운반체(200)를 군집주행가능 리스트에 저장된 상태로 유지시키면서 운반체(200)의 현재위치가 속한 구간을 이동하는 군집주행그룹이 존재하는지를 판단할 수 있다.

만약, 운반체(200)의 현재위치가 속한 구간을 이동하는 군집주행그룹이 존재하지 않는다면, 중앙제어장치(300)는 군집주행가능 리스트를 기초로 상기 운반체(200)의 현재위치가 속한 구간에 위치하는 군집주행 가능한 운반체(200) 개수가 N대 이상인지 연부를 판단할 수 있고 N대 이상이면 이들로 구성되는 군집주행그룹을 생성할 수 있다. 그러나, N대 이상이 아니라면 상기 운반체(200)를 개별이동 리스트에 저장할 수 있다.

중앙제어장치(300)는 생성되거나 갱신된 군집주행그룹에 대해 군집주행 경로를 계산하고 군집주행 경로 상의 처음 n개의 노드를 선점할 수 있다. 여기에서 선점이란 선점된 노드로 구성되는 구간(간선)에 다른 운반체(200)가 진입하지 못하게 하는 것을 의미할 수도 있고 선점된 노드로 구성되는 간선(구간)의 가중치를 높여 다른 운반체(200)의 경로를 계산할 때에 선점된 노드로 구성되는 구간이 선택되기 어렵게 하는 것을 의미할 수도 있다.

중앙제어장치(300)는 선점된 구간에 운반체(200)가 존재하는지 여부를 판단할 수 있고 운반체(200)가 존재한다면 해당 운반체(200)에게 우선순위 양보요청을 할 수 있다. 여기에서, 우선순위 양보요청이란 운반체(200)에게 선점된 구간에 진입하는 시점을 미루거나 선점된 구간 밖으로 이동하게 하는 요청을 의미할 수 있다.

중앙제어장치(300)는 선점된 구간에 운반체(200)가 존재하지 않거나 존재하더라도 우선순위 양보요청을 한 후에는 군집주행그룹에 속한 운반체(200)를 동일한 속도로 통합제어할 수 있다.

군집주행그룹이 군집주행 경로를 따라 주행할 때에, 군집주행그룹에 속한 운반체(200)가 이탈하는 지점에 도달하면 중앙제어장치(300)는 이탈된 운반체(200)를 개별이동 리스트에 저장할 수 있다.

한편, 중앙제어장치(300)는 개별이동 리스트에 저장된 운반체(200)에 대해 개별적으로 목적지로 향하는 경로를 설정할 수 있다.

이하, 운반체 군집주행 방법에 관해 도 9를 살펴본다.

도 9는 본 발명의 일 실시례에 따른 운반체 군집주행 방법을 나타낸 순서도이다.

도 9를 참조하면, 일 실시례에 따른 운반체 군집주행 방법(400)은 군집주행그룹생성갱신단계(S410) 및 군집주행단계(S420)를 포함하여 구성된다.

군집주행그룹생성갱신단계(S410)에서, 중앙제어장치(300)는 운반체(200)의 목적지를 기초로 복수 개의 운반체(200)로 구성되는 군집주행그룹을 생성 또는 갱신할 수 있다.

구체적으로, 중앙제어장치(300)는 (i) 운반체(200)의 목적지의 유사도, (ii) 운반체(200)의 목적지까지 남은 거리나 목적지까지 남은 노드 또는 구간의 개수, (iii) 레일(100)의 구간에 위치하는 운반체(200)의 개수 또는 (iv) 운반체(200)가 목적지까지 개별적으로 이동하는 경우와 군집주행으로 이동하는 경우의 추정된 소요시간을 기초로 군집주행그룹을 생성 또는 갱신할 수 있다.

군집주행단계(S420)에서, 중앙제어장치(300)는 군집주행그룹을 구성하는 운반체(200)가 군집주행하도록 군집주행 경로 및 속도를 제어할 수 있다.

구체적으로, 중앙제어장치(300)는 군집주행그룹을 구성하는 운반체(200)의 현재위치와 목적지를 기초로 군집주행 경로를 계산할 수 있고 군집주행그룹에 포함된 운반체(200)가 군집주행그룹으로부터 이탈되는 지점(구간 또는 노드)에 도달할 때까지 군집주행그룹에 포함된 운반체(200)가 동일한 군집주행 경로 및 속도로 주행하도록 통합하여 관리할 수 있다.

이 때에, 중앙제어장치(300)는 군집주행그룹에 포함된 운반체(200) 전체에게 군집주행 경로 또는 속도를 송신함으로써 군집주행그룹에 포함된 운반체(200) 전체가 동일한 경로 또는 속도로 주행하도록 할 수 있고 운반체(200) 간에 일정한 간격을 유지하도록 할 수 있다.

한편, 중앙제어장치(300)는 군집주행그룹의 선두에 위치하는 운반체(200)에게만 군집주행 경로 또는 속도를 송신할 수도 있다. 이 때에는, 군집주행그룹에 포함된 운반체(200) 간에 통신을 하여 후행하는 운반체(200)에게 군집주행 경로 또는 속도를 송신할 수 있고, 군집주행그룹에 포함된 운반체(200) 전체가 군집주행 경로 또는 속도를 수신하면 수신한 군집주행 경로 및 속도로 주행할 수 있고 운반체(200) 간에 일정한 간격을 유지할 수 있다.

또한, 군집주행그룹의 선두에 위치하는 운반체(200)는 전방에 장애물이 위치하는지 여부에 등에 따라 가속과 감속을 자율적으로 할 수도 있는데 이 때에도, 군집주행그룹에 포함된 운반체(200) 간에 통신을 하여 후행하는 운반체(200)에게 군집주행 속도(군집주행그룹의 선두에 위치하는 운반체의 속도)를 송신할 수 있고 군집주행그룹에 포함된 운반체(200) 전체가 군집주행 속도를 수신하면 수신한 군집주행 속도로 주행할 수 있고 운반체(200) 간에 일정한 간격을 유지할 수 있다.

군집주행그룹에 포함된 운반체(200)가 군집주행그룹으로부터 이탈되는 지점(구간 또는 노드)에 도달하면 중앙제어장치(300)는 해당 운반체(200)가 개별주행으로 목적지에 도달할 수 있도록 할 수 있다.

또한, 중앙제어장치(300)는 군집주행그룹에 속한 운반체(200)가 군집주행그룹에서 이탈하면 상기 이탈한 운반체(200)를 뒤따르는 후행 운반체(200)의 속도를 일괄적으로 조절하여 이탈로 인해 발생한 공간을 메우게 할 수 있다.

또한, 군집주행그룹에 속한 운반체(200) 또는 중앙제어장치(300)는 군집주행그룹에 속한 운반체(200)의 선행 운반체(200)와의 거리가 특정한 값보다 커질수록 더 크게 가속하고 특정한 값보다 작아질수록 더 크게 감속하게 할 수 있다.

또한, 중앙제어장치(300)는 군집주행그룹이 군집주행 경로를 주행할 수 있는 우선순위를 높일 수 있다.

이상에서와 같이, 본 출원의 바람직한 실시예 들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 출원을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

10 : 운반체 군집주행 시스템
100 : 레일
200 : 운반체
210 : 센서부 220 : 제1통신부
230 : 제1제어부 240 : 구동부
250 : 하역부
300 : 중앙제어장치
310 : 제2통신부 320 : 제2제어부
400 : 운반체 군집주행 방법

Claims (10)

1. 레일을 따라 이동하는 운반체; 및
   한 개 이상의 상기 운반체의 이동경로를 결정하고 속도를 제어하는 중앙제어장치를 포함하고,
   상기 중앙제어장치는 상기 운반체의 목적지를 기초로 복수 개의 운반체로 구성되는 군집주행그룹을 생성 또는 갱신하고 상기 군집주행그룹을 구성하는 운반체가 군집주행하도록 경로 및 속도를 제어하되, 상기 중앙제어장치는 상기 운반체가 목적지까지 개별적으로 이동하는 경우와 군집주행으로 이동하는 경우의 소요시간을 추정하고 상기 추정된 소요시간을 기초로 상기 군집주행그룹을 생성 또는 갱신하는 것을 특징으로 하는 운반체 군집주행 시스템.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 중앙제어장치는 상기 운반체의 목적지의 유사도를 기초로 상기 군집주행그룹을 생성 또는 갱신하는 것을 특징으로 하는 운반체 군집주행 시스템.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 중앙제어장치는 상기 운반체의 목적지까지 남은 거리 또는 목적지까지 남은 노드 또는 구간의 개수를 기초로 상기 군집주행그룹을 생성 또는 갱신하는 것을 특징으로 하는 운반체 군집주행 시스템.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 중앙제어장치는 상기 레일의 구간에 위치하는 상기 운반체의 개수를 기초로 상기 군집주행그룹을 생성 또는 갱신하는 것을 특징으로 하는 운반체 군집주행 시스템.
   
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   상기 중앙제어장치는 상기 군집주행그룹이 상기 경로를 주행할 수 있는 우선순위를 높이는 것을 특징으로 하는 운반체 군집주행 시스템.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 운반체는 다른 운반체와의 거리를 감지하는 센서부, 다른 운반체 또는 상기 중앙제어장치와 통신하는 통신부 및 속도를 제어하는 제어부를 포함하여 구성되고,
   상기 운반체는 상기 감지된 거리에 관한 정보 또는 상기 통신부를 통해 수신한 군집주행 속도에 관한 정보를 이용하여 군집주행하는 것을 특징으로 하는 운반체 군집주행 시스템.
   
8. 제1항 또는 제7항에 있어서,
   상기 군집주행그룹에 속한 운반체가 군집주행그룹에서 이탈하면 상기 이탈한 운반체를 뒤따르는 후행 운반체의 속도를 일괄적으로 조절하여 상기 이탈로 인해 발생한 공간을 메우는 것을 특징으로 하는 운반체 군집주행 시스템.
   
9. 제1항 또는 제7항에 있어서,
   상기 군집주행그룹에 속한 운반체는 선행 운반체와의 거리가 특정한 값보다 커질수록 더 가속하고 특정한 값보다 작아질수록 더 감속하는 것을 특징으로 하는 운반체 군집주행 시스템.
   
10. 중앙제어장치가 레일을 따라 이동하는 운반체의 목적지를 기초로 복수 개의 운반체로 구성되는 군집주행그룹을 생성 또는 갱신하되, 상기 운반체가 목적지까지 개별적으로 이동하는 경우와 군집주행으로 이동하는 경우의 소요시간을 추정하고 상기 추정된 소요시간을 기초로 상기 군집주행그룹을 생성 또는 갱신하는 군집생성갱신단계; 및
    상기 중앙제어장치가 상기 군집주행그룹을 구성하는 운반체가 군집주행하도록 경로 및 속도를 제어하는 군집주행단계를 포함하는 운반체 군집주행 방법.

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