KR102395003B1 - Article recognition apparatus for sorting article - Google Patents

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성태현
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한양대학교 산학협력단
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Abstract

압전 에너지 하베스터를 이용하여, 물품의 크기 또는 무게를 판단하는 물품 분류를 위한 물품 인식 장치가 개시된다. 개시된 물품 분류를 위한 물품 인식 장치는 컨베이어를 따라 이동하는 물품의 이동 경로 상에 배치된 적어도 하나의 압전 에너지 하베스터; 및 상기 압전 에너지 하베스터의 출력 전압을 이용하여, 상기 물품의 크기 또는 무게를 판단하는 제어부를 포함한다.Disclosed is an article recognition apparatus for classifying an article for determining the size or weight of an article using a piezoelectric energy harvester. The disclosed article recognition apparatus for sorting articles includes: at least one piezoelectric energy harvester disposed on a movement path of an article moving along a conveyor; and a controller configured to determine the size or weight of the article by using the output voltage of the piezoelectric energy harvester.

Description

물품 분류를 위한 물품 인식 장치{ARTICLE RECOGNITION APPARATUS FOR SORTING ARTICLE} ARTICLE RECOGNITION APPARATUS FOR SORTING ARTICLE

본 발명은 물품 분류를 위한 물품 인식 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 압전 에너지 하베스터를 이용하여, 물품의 크기 또는 무게를 판단하는 물품 인식 장치에 관한 것이다. The present invention relates to an article recognition apparatus for sorting articles, and more particularly, to an article recognition apparatus for determining the size or weight of an article by using a piezoelectric energy harvester.

공장, 물류 시스템 등에서 이용되는 물품 자동화 분류 시스템은, 일반적으로 물품을 크기나 무게에 따라 분류한다. 그리고 물품의 크기나 무게를 인식하기 위해 고성능 카메라 등의 이미지 센서나 태그(tag)가 많이 활용된다. An automated article sorting system used in factories, logistics systems, etc. generally classifies articles according to size or weight. In addition, an image sensor or tag such as a high-performance camera is widely used to recognize the size or weight of an article.

그러나, 이러한 이미지 센싱 방식의 경우, 인식을 위한 소프트웨어 개발에 많은 시간과 비용이 소요되며, 물류 제품들의 이동 위치 및 속도, 크기와 색상, 포장 방식 등이 바뀔 경우에 인식률이 떨어질 수 있는 문제가 있다. 또한 이러한 문제를 개선하기 위해 지속적으로 소프트웨어의 업데이트가 필요하기 때문에, 추가 비용이 발생할 수 있다.However, in the case of such an image sensing method, it takes a lot of time and money to develop software for recognition, and there is a problem that the recognition rate may decrease when the movement location and speed of logistics products, size, color, packaging method, etc. are changed. . In addition, since software updates are required to improve these problems, additional costs may occur.

또한 태그 방식의 경우, 다양한 형상과 크기의 물품이 처리되는 환경에는 적용하기 어렵고, 물류 이송 과정에서 태그의 위치가 일정하지 않을 경우 태그 인식률이 떨어질 수 있는 문제가 있다.In addition, in the case of the tag method, it is difficult to apply it to an environment in which articles of various shapes and sizes are processed, and there is a problem that the tag recognition rate may decrease if the position of the tag is not constant during the logistics transport process.

따라서, 물품의 크기나 무게를 판단하기 위한 다양한 방식의 물품 인식 방법이나 장치에 대한 연구들이 진행되고 있다.Accordingly, studies on various types of methods or devices for recognizing an item for determining the size or weight of an item are being conducted.

관련 선행문헌으로 대한민국 등록특허 제10-1270354호, 대한민국 공개특허 제2020-0001161호가 있다.As related prior documents, there are Korean Patent Registration No. 10-1270354 and Korean Patent Publication No. 2020-0001161.

본 발명은 압전 에너지 하베스터를 이용하여 간단하게 물품의 크기나 무게를 판별할 수 있는 물품 인식 장치를 제공하기 위한 것이다.An object of the present invention is to provide an article recognition device capable of simply determining the size or weight of an article using a piezoelectric energy harvester.

또한, 본 발명은 물품 분류를 위한 물품의 크기나 무게를 판별함과 동시에 에너지를 하베스팅할 수 있는 물품 인식 장치를 제공하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to provide an article recognition device capable of determining the size or weight of an article for classification and harvesting energy at the same time.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 컨베이어를 따라 이동하는 물품의 이동 경로 상에 배치된 적어도 하나의 압전 에너지 하베스터; 및 상기 압전 에너지 하베스터의 출력 전압을 이용하여, 상기 물품의 크기 또는 무게를 판단하는 제어부를 포함하는 물품 분류를 위한 물품 인식 장치가 제공된다.According to an embodiment of the present invention for achieving the above object, at least one piezoelectric energy harvester disposed on the movement path of the article moving along the conveyor; and a controller configured to determine the size or weight of the article by using the output voltage of the piezoelectric energy harvester.

본 발명의 일실시예에 따르면 이미지 처리를 위한 복잡한 알고리즘을 이용하지 않고 압전 에너지 하베스터의 출력 전압의 패턴을 분석함으로써, 간단하게 물품의 크기나 무게를 판단할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, by analyzing the pattern of the output voltage of the piezoelectric energy harvester without using a complicated algorithm for image processing, it is possible to simply determine the size or weight of an article.

또한 본 발명의 일실시예에 따르면, 하베스팅된 에너지가 물품 인식 장치 및 스마트 팩토리 센서들의 전원으로 이용될 수 있으므로, 파워 케이블이 필요없는 무선 환경이 구현될 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, since harvested energy can be used as a power source for an article recognition device and smart factory sensors, a wireless environment that does not require a power cable can be implemented.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 물품 분류를 위한 물품 인식 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 압전 에너지 하베스터의 배치 상태를 나타내는 도면이다.1 is a view for explaining an article recognition apparatus for article classification according to an embodiment of the present invention.
2 to 4 are views illustrating an arrangement state of a piezoelectric energy harvester according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. Since the present invention can have various changes and can have various embodiments, specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and it should be understood to include all modifications, equivalents and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In describing each figure, like reference numerals have been used for like elements.

이하에서, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 물품 분류를 위한 물품 인식 장치를 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining an article recognition apparatus for article classification according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 물품 인식 장치는 압전 에너지 하베스터(110) 및 제어부(120)를 포함한다. 실시예에 따라서 물품 인식 장치는 메모리, 통신 모듈, 배터리 및 슈퍼 커패시터 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1 , an article recognition apparatus according to an embodiment of the present invention includes a piezoelectric energy harvester 110 and a controller 120 . According to an embodiment, the article recognition apparatus may further include at least one of a memory, a communication module, a battery, and a super capacitor.

압전 에너지 하베스터(110)는 컨베이어(130)를 따라 이동하는 물품(140, 150)의 이동 경로 상에 배치되며, 배치되는 압전 에너지 하베스터의 개수는 실시예에 따라서 다양하게 결정될 수 있다. 일실시예로서 압전 에너지 하베스터(110)는 기판 및 기판의 일면이나 타면에 배치된 압전 소자를 포함할 수 있으며, 일단이 고정되는 외팔보 타입의 하베스터일 수 있다.The piezoelectric energy harvester 110 is disposed on the movement path of the articles 140 and 150 moving along the conveyor 130 , and the number of the disposed piezoelectric energy harvesters may be variously determined according to embodiments. As an embodiment, the piezoelectric energy harvester 110 may include a substrate and a piezoelectric element disposed on one or the other surface of the substrate, and may be a cantilever-type harvester having one end fixed.

물품(140, 150)이 화살표(160) 방향으로 이동하면서 압전 에너지 하베스터(110)를 타격하게 되고, 이러한 타격에 의해 압전 에너지 하베스터(110)는 전기 에너지를 생성한다. 생성되는 전기 에너지의 크기에 따라서, 압전 에너지 하베스터(110)는 서로 다른 값의 전압을 출력한다.The articles 140 and 150 strike the piezoelectric energy harvester 110 while moving in the direction of the arrow 160 , and the piezoelectric energy harvester 110 generates electrical energy by the hit. According to the magnitude of the generated electrical energy, the piezoelectric energy harvester 110 outputs voltages of different values.

제어부(120)는 압전 에너지 하베스터(110)의 출력 전압을 이용하여, 컨베이어(130)를 따라 이동하는 물품의 크기 또는 무게를 판단한다.The controller 120 determines the size or weight of an article moving along the conveyor 130 by using the output voltage of the piezoelectric energy harvester 110 .

압전 에너지 하베스터(110)는 인가되는 외력의 크기에 비례하는 전압을 출력할 수 있으며, 물품의 무게가 무거울수록 압전 에너지 하베스터(110)에 인가되는 외력의 크기 역시 증가하고, 압전 에너지 하베스터(110)가 출력하는 전압의 크기 역시 증가하기 때문에, 제어부(120)는 압전 에너지 하베스터(110)의 출력 전압의 크기에 따라서 물품의 무게를 판단할 수 있다.The piezoelectric energy harvester 110 may output a voltage proportional to the magnitude of the applied external force, and as the weight of the article increases, the magnitude of the external force applied to the piezoelectric energy harvester 110 also increases, and the piezoelectric energy harvester 110 . Since the magnitude of the voltage output by is also increased, the controller 120 may determine the weight of the article according to the magnitude of the output voltage of the piezoelectric energy harvester 110 .

또한 물품의 크기가 클수록 물품과 압전 에너지 하베스터(110) 사이의 접촉 면적이 증가하고, 접촉 면적이 증가할수록 압전 소자의 변위량이 증가하며, 변위량이 증가할수록 압전 에너지 하베스터(110)가 출력하는 전압의 크기 역시 증가하기 때문에 제어부(120)는 압전 에너지 하베스터(110)의 출력 전압의 크기에 따라서 물품의 크기 역시 판단할 수 있다.In addition, as the size of the article increases, the contact area between the article and the piezoelectric energy harvester 110 increases. As the contact area increases, the displacement of the piezoelectric element increases, and as the displacement increases, the voltage output by the piezoelectric energy harvester 110 increases. Since the size also increases, the controller 120 may also determine the size of the article according to the size of the output voltage of the piezoelectric energy harvester 110 .

제어부(120)는 일실시예로서, 미리 생성된 압전 에너지 하베스터(110)의 레퍼런스 출력 전압과, 물품의 이송 과정에서 획득된 압전 에너지 하베스터(110)의 출력 전압을 비교하여, 물품의 크기나 무게를 판단할 수 있다. As an embodiment, the controller 120 compares the reference output voltage of the piezoelectric energy harvester 110 generated in advance with the output voltage of the piezoelectric energy harvester 110 obtained in the process of transporting the article, and compares the size or weight of the article. can be judged

예컨대, 10kg의 물체에 대한 레퍼런스 출력 전압이 0.5V이고, 이송된 물체(140)에 의해 획득된 출력 전압이 0.5V이면, 제어부(120)는 물체의 무게를 10kg으로 판단할 수 있다.For example, if the reference output voltage for the 10kg object is 0.5V and the output voltage obtained by the transferred object 140 is 0.5V, the controller 120 may determine the weight of the object to be 10kg.

레퍼런스 출력 전압은, 물품의 크기 및 무게를 판단하기 위해 미리 생성된 데이터로서, 본 발명의 일실시예에 따른 물품 인식 장치가 사용되는 환경에서, 미리 알고 있는 무게 및 크기의 물품을 이송시켜 획득된 데이터이다. 이러한 레퍼런스 출력 전압 데이터는 메모리에 저장될 수 있다.The reference output voltage is data generated in advance to determine the size and weight of an article, and is obtained by transferring an article of a known weight and size in an environment in which the article recognition apparatus according to an embodiment of the present invention is used. It is data. This reference output voltage data may be stored in a memory.

한편, 동일한 크기 및 무게의 물품이라도 컨베이어(130)의 이송 속도에 따라서, 압전 에너지 하베스터(110)의 출력 전압은 다를 수 있기 때문에, 레퍼런스 출력 전압은 컨베이어의 이송 속도에 따라서 구분되어 준비될 수 있다. 예컨대, 이송 속도가 A인 경우와 B인 경우 각각에 대해 레퍼런스 출력 전압이 준비될 수 있다.Meanwhile, even for articles of the same size and weight, the output voltage of the piezoelectric energy harvester 110 may be different depending on the transport speed of the conveyor 130, so the reference output voltage may be prepared separately according to the transport speed of the conveyor. . For example, a reference output voltage may be prepared for each of the case of A and the case of B.

제어부(120)는 컨베이어(130)의 이송 속도를 확인하고, 확인된 이송 속도에 대응되는 레퍼런스 출력 전압을 이용하여 물품의 크기 또는 무게를 판단할 수 있다.The controller 120 may check the transport speed of the conveyor 130 and determine the size or weight of the article by using a reference output voltage corresponding to the checked transport speed.

예컨대, 현재 컨베이어(130)의 이송 속도가 A인 경우, 제어부(120)는 메모리에서 컨베이어(130)의 이송 속도가 A인 경우에 획득된 레퍼런스 출력 전압을 로딩하여, 압전 에너지 하베스터(110)의 출력 전압과 비교할 수 있다.For example, when the current conveying speed of the conveyor 130 is A, the controller 120 loads the reference output voltage obtained when the conveying speed of the conveyor 130 is A from the memory, It can be compared with the output voltage.

이와 같이, 본 발명의 일실시예에 따르면 이미지 처리를 위한 복잡한 알고리즘을 이용하지 않고 압전 에너지 하베스터의 출력 전압의 패턴을 분석함으로써, 간단하게 물품의 크기나 무게를 판단할 수 있다.As described above, according to an embodiment of the present invention, by analyzing the pattern of the output voltage of the piezoelectric energy harvester without using a complicated algorithm for image processing, the size or weight of the article can be simply determined.

또한 본 발명의 일실시예에 따르면, 압전 에너지 하베스터에 의해 물품의 크기나 무게가 판단될 수 있을 뿐만 아니라, 전기 에너지가 생성되며, 이러한 전기 에너지는 다양한 용도로 활용될 수 있다. 압전 에너지 하베스터에 의해 생성된 전기 에너지는 배터리나 슈퍼 커패시터에 저장될 수 있으며, 배터리 또는 슈퍼 커패시터는 이러한 전기 에너지를 활용해 제어부(120)로 전력을 공급할 수 있다. 또는 배터리 또는 슈퍼 커패시터에 저장된 에너지는 물품 인식 장치가 이용되는 스마트 팩토리의 구현에 필요한 센서 등의 전원으로 이용될 수도 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, not only the size or weight of the article can be determined by the piezoelectric energy harvester, but also electrical energy is generated, and this electrical energy can be utilized for various purposes. Electrical energy generated by the piezoelectric energy harvester may be stored in a battery or a supercapacitor, and the battery or supercapacitor may supply power to the controller 120 by utilizing this electrical energy. Alternatively, the energy stored in the battery or supercapacitor may be used as a power source, such as a sensor, required to implement a smart factory in which an article recognition device is used.

특히, 본 발명의 일실시예에 따르면, 하베스팅된 에너지가 물품 인식 장치 및 스마트 팩토리의 센서의 전원으로 이용될 수 있으므로, 파워 케이블이 필요없는 무선 환경이 구현될 수 있다.In particular, according to an embodiment of the present invention, since harvested energy can be used as a power source for an article recognition device and a sensor of a smart factory, a wireless environment that does not require a power cable can be implemented.

이하 도면에서는 압전 에너지 하베스터의 배치 방법에 대해 자세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a method of disposing the piezoelectric energy harvester will be described in detail.

도 2 내지 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 압전 에너지 하베스터의 배치 상태를 나타내는 도면이다.2 to 4 are views illustrating an arrangement state of a piezoelectric energy harvester according to an embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 물품의 이동 경로 상에 깔때기 형상의 프레임(290)이 배치될 수 있으며, 본 발명의 일실시예에 따른 압전 에너지 하베스터(111, 112)는 이러한 프레임의 출구(291)에 일부분이 돌출되도록 배치될 수 있다. 도 2에서 빗금친 프레임이 깔때기 형상의 프레임(290)을 나타내며, 프레임(290)의 출구(291)는 이송 방향(160)을 따라 물품이 들어오는 반대쪽의 입구보다 폭이 좁도록 설계된다.As shown in FIG. 2 , a funnel-shaped frame 290 may be disposed on the movement path of the article, and the piezoelectric energy harvesters 111 and 112 according to an embodiment of the present invention are exits 291 of these frames. ) may be disposed so that a part protrudes. The hatched frame in FIG. 2 represents the funnel-shaped frame 290 , and the exit 291 of the frame 290 is designed to be narrower than the entrance on the opposite side where the article enters along the transport direction 160 .

압전 에너지 하베스터(111, 112)의 일부분이 돌출되는 길이는 물품 인식 장치가 이용되는 환경에 따라서 다양하게 결정될 수 있으며, 일실시예로서 이송되는 물품의 사이즈에 따라서 결정될 수 있다. 예컨대 사이즈가 큰 물품이 주로 이송되는 환경에서는 압전 에너지 하베스터(111, 112)의 돌출 길이가 작아지며, 사이즈가 작은 물품이 주로 이송되는 환경에서는 압전 에너지 하베스터(111, 112)의 돌출 길이가 커질 수 있을 것이다.A length at which a portion of the piezoelectric energy harvesters 111 and 112 protrude may be variously determined according to an environment in which the article recognition apparatus is used, and as an embodiment, may be determined according to the size of the transferred article. For example, the protrusion length of the piezoelectric energy harvesters 111 and 112 is reduced in an environment in which large-sized articles are mainly transported, and the protrusion length of the piezoelectric energy harvesters 111 and 112 is increased in an environment in which small-sized articles are mainly transported. There will be.

또한 압전 에너지 하베스터(111, 112) 사이의 이격 거리 역시 실시예에 따라서 다양하게 결정될 수 있으며, 이송되는 물품의 사이즈에 따라서 결정될 수 있다. 예컨대 사이즈가 큰 물품이 주로 이송되는 환경에서는 압전 에너지 하베스터(111, 112) 사이의 이격 거리가 커지며, 사이즈가 작은 물품이 주로 이송되는 환경에서는 압전 에너지 하베스터(111, 112) 사이의 이격 거리가 작아질 수 있을 것이다.In addition, the separation distance between the piezoelectric energy harvesters 111 and 112 may also be variously determined according to embodiments, and may be determined according to the size of the transported article. For example, the separation distance between the piezoelectric energy harvesters 111 and 112 is increased in an environment in which large-sized articles are mainly transported, and in an environment in which small-sized articles are mainly transported, the spacing between the piezoelectric energy harvesters 111 and 112 is small. will be able to

제어부(120)는 이격되어 배치된 복수의 압전 에너지 하베스터(111, 112) 중에서, 임계값 이상의 출력 전압이 생성되는 압전 에너지 하베스터의 개수에 따라서, 물품의 크기를 판단할 수 있다. The controller 120 may determine the size of the article according to the number of piezoelectric energy harvesters that generate an output voltage equal to or greater than a threshold value among the plurality of piezoelectric energy harvesters 111 and 112 arranged to be spaced apart from each other.

예컨대, 도 2와 같은 상황에서, 제1물품(140)의 경우 제2압전 에너지 하베스터(112)를 타격하게 되며, 제2물품(150)의 경우 제1물품(140)보다 크기 때문에, 제1 및 제2압전 에너지 하베스터(111, 112) 모두를 타격하게 될 것이다. 따라서, 제1물품(140)이 프레임의 출구(291)를 통과할 경우에는 제2압전 에너지 하베스터(112)에서만 임계값 이상의 전압이 출력되며, 제2물품(150)이 프레임의 출구(291)를 통과할 경우에는 제1 및 제2압전 에너지 하베스터(111, 112) 모두에서 임계값 이상의 전압이 출력된다.For example, in the situation shown in FIG. 2 , in the case of the first article 140 , the second piezoelectric energy harvester 112 is struck, and in the case of the second article 150 , since it is larger than the first article 140 , the first and the second piezoelectric energy harvesters 111 and 112 will all be hit. Accordingly, when the first article 140 passes through the exit 291 of the frame, a voltage greater than or equal to the threshold value is output only from the second piezoelectric energy harvester 112, and the second article 150 moves through the exit 291 of the frame. When passing through the first and second piezoelectric energy harvesters (111, 112), a voltage greater than or equal to the threshold is output.

따라서, 제어부(120)는 제2압전 에너지 하베스터(112)에서만 임계값 이상의 전압이 출력되는 제1물품(140)의 크기가 작고, 제1 및 제2압전 에너지 하베스터(111, 112) 모두에서 임계값 이상의 전압이 출력되는 제2물품(150)의 크기가 크다고 판단할 수 있다.Accordingly, the controller 120 controls the size of the first article 140 to which a voltage greater than or equal to the threshold value is output only from the second piezoelectric energy harvester 112 is small, and is critical in both the first and second piezoelectric energy harvesters 111 and 112 . It may be determined that the size of the second article 150 to which a voltage greater than or equal to the value is output is large.

또는 제어부(120)는, 제1 및 제2물품(140, 150)이 제1 및 제2압전 에너지 하베스터(111, 112)를 모두 타격할 경우, 상대적으로 높은 전압을 출력한 물품의 무게나 크기가 크고, 상대적으로 낮은 전압을 출력한 물품의 무게나 크기가 작은 것으로 판단할 수 있다.Alternatively, when the first and second articles 140 and 150 hit both the first and second piezoelectric energy harvesters 111 and 112, the controller 120 controls the weight or size of the article outputting a relatively high voltage. It can be judged that the weight or size of the article that is large and output a relatively low voltage is small.

또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 압전 에너지 하베스터(111, 112)는 컨베이어(130)의 가드 레일(131)에 배치될 수 있다. 컨베이어(130)에는 컨베이어(130)에서 이송되는 물품이 컨베이어 밖으로 떨어지는 것을 방지하기 위해 가드 레일(131)과 같은 프레임이 설치될 수 있다. In addition, as shown in FIG. 3 , the piezoelectric energy harvesters 111 and 112 according to an embodiment of the present invention may be disposed on the guard rail 131 of the conveyor 130 . A frame such as a guard rail 131 may be installed on the conveyor 130 to prevent the goods transferred from the conveyor 130 from falling out of the conveyor.

압전 에너지 하베스터(111, 112)가 일단이 가드 레일(131)에 고정되고 타단이 컨베이어 상에 위치하도록 배치되며, 압전 에너지 하베스터(111, 112)가 컨베이어의 움직임에 방해가 되지 않도록 압전 에너지 하베스터(111, 112)는, 컨베이어의 이송면(132)으로부터 미리 설정된 거리만큼 이격되어 설치될 수 있다. The piezoelectric energy harvesters 111 and 112 are arranged so that one end is fixed to the guard rail 131 and the other end is positioned on the conveyor, so that the piezoelectric energy harvesters 111 and 112 do not interfere with the movement of the conveyor. 111 and 112 may be installed to be spaced apart by a preset distance from the transfer surface 132 of the conveyor.

그리고 본 발명의 일실시예에 따른 압전 에너지 하베스터(111, 112)는, 컨베이어(130)로부터 상부 또는 하부 방향으로 이격되어 위치하는 프레임에 배치될 수 있으며, 도 4는 컨베이어로(130)부터 상부 방향으로 이격되어 위치하는 프레임(133)에 압전 에너지 하베스터(111, 112)가 배치된 실시예를 도시하고 있다.In addition, the piezoelectric energy harvesters 111 and 112 according to an embodiment of the present invention may be disposed in a frame positioned to be spaced apart from the conveyor 130 in the upper or lower direction, and FIG. 4 shows the conveyor path 130 from the upper part. It shows an embodiment in which the piezoelectric energy harvesters 111 and 112 are disposed on the frame 133 spaced apart in the direction.

압전 에너지 하베스터(111, 112)가 일단이 프레임(133)에 고정되고 타단이 컨베이어(130) 상에 위치하도록 배치되며, 압전 에너지 하베스터(111, 112)의 타단이 컨베이어의 이송면(132)으로부터 미리 설정된 거리만큼 이격되도록 설치될 수 있다. 큰 사이즈의 물품은 이송되면서 제1 및 제2압전 에너지 하베스터(111, 112)를 모두 타격할 수 있지만, 작은 사이즈의 물품은 제1 및 제2압전 에너지 하베스터(111, 112)를 모두 타격하기 어렵다.The piezoelectric energy harvesters 111 and 112 are arranged so that one end is fixed to the frame 133 and the other end is positioned on the conveyor 130 , and the other ends of the piezoelectric energy harvesters 111 and 112 are separated from the conveying surface 132 of the conveyor. It may be installed to be spaced apart by a preset distance. A large-sized article may hit both the first and second piezoelectric energy harvesters 111 and 112 while being transported, but it is difficult for an article of a small size to hit both the first and second piezoelectric energy harvesters 111 and 112 .

또한, 압전 에너지 하베스터는, 압전 에너지 하베스터(111, 112) 각각의 타단과 컨베이어 사이의 거리가 서로 다르도록, 배치될 수 있다. 예컨대, 제1압전 에너지 하베스터(111)의 타단과 이송면(132) 사이의 거리가, 제2압전 에너지 하베스터(112)의 타단과 이송면(132) 사이의 거리보다 짧을 수 있으며, 이 경우, 큰 사이즈의 물품은 이송되면서 제1 및 제2압전 에너지 하베스터(111, 112)를 모두 타격할 수 있지만, 작은 사이즈의 물품은 제2압전 에너지 하베스터(112)를 타격하기 어렵다.In addition, the piezoelectric energy harvester may be disposed such that the distance between the other ends of the piezoelectric energy harvesters 111 and 112 and the conveyor is different from each other. For example, the distance between the other end of the first piezoelectric energy harvester 111 and the transfer surface 132 may be shorter than the distance between the other end of the second piezoelectric energy harvester 112 and the transfer surface 132, in this case, A large-sized article may strike both the first and second piezoelectric energy harvesters 111 and 112 while being transported, but it is difficult for a small-sized article to hit the second piezoelectric energy harvester 112 .

그리고 도면에 도시되지는 않았지만, 컨베이어의 타입에 따라서, 압전 에너지 하베스터(111, 112)는 컨베이어(130)로부터 하부 방향으로 이격되어 위치하는 프레임에 배치될 수 있다. 롤러 컨베이어가 이용될 경우, 롤러 사이의 이격 공간을 통해 프레임에 배치된 압전 에너지 하베스터의 타단이 컨베이어 상에 위치하도록 배치될 수 있다.And although not shown in the drawings, the piezoelectric energy harvesters 111 and 112 may be disposed in a frame positioned to be spaced apart from the conveyor 130 in the lower direction, depending on the type of the conveyor. When a roller conveyor is used, the other end of the piezoelectric energy harvester disposed on the frame through the space between the rollers may be disposed on the conveyor.

전술된 바와 같이 압전 에너지 하베스터가 배치됨으로써, 물품의 크기에 따라서, 물품이 타격하는 압전 에너지 하베스터의 개수에 차이가 발생할 수 있으며, 따라서 제어부(120)는 임계값 이상의 출력 전압이 생성되는 압전 에너지 하베스터의 개수를 카운팅하여 물품의 크기를 판단하거나, 압전 에너지 하베스터(111, 112)의 출력 전압을 이용해 물품의 크기나 무게를 판단할 수 있다.As described above, by disposing the piezoelectric energy harvester, a difference may occur in the number of piezoelectric energy harvesters hit by the article depending on the size of the article, and accordingly, the controller 120 controls the piezoelectric energy harvester to generate an output voltage greater than or equal to a threshold value. The size of the article may be determined by counting the number of , or the size or weight of the article may be determined using the output voltage of the piezoelectric energy harvesters 111 and 112 .

위에서는 전술된 2개의 압전 에너지 하베스터가 이용되는 실시예가 도시되나, 3개 이상의 압전 에너지 하베스터가 이용될 수도 있으며, 하나의 압전 에너지 하베스터가 배치될 수도 있다. Although an embodiment in which the above-described two piezoelectric energy harvesters are used is illustrated above, three or more piezoelectric energy harvesters may be used, or one piezoelectric energy harvester may be disposed.

또한 실시예에 따라서는 도 2 내지 도 4의 배치 방법이 함께 이용될 수 있다. 예컨대, 도 3과 도 4의 방법이 함께 사용될 경우, 도 3과 같이 배치된 압전 에너지 하베스터를 통해서는 물품의 폭을 측정하고, 도 4와 같이 배치된 압전 에너지 하베스터를 통해서는 물품의 높이를 측정할 수 있다. 이 경우, 물품의 크기가 보다 정밀하게 측정될 수 있다.Also, depending on the embodiment, the arrangement method of FIGS. 2 to 4 may be used together. For example, when the methods of FIGS. 3 and 4 are used together, the width of the article is measured through the piezoelectric energy harvester arranged as shown in FIG. 3 , and the height of the article is measured through the piezoelectric energy harvester arranged as shown in FIG. 4 . can do. In this case, the size of the article can be measured more precisely.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.As described above, in the present invention, specific matters such as specific components, etc., and limited embodiments and drawings have been described, but these are only provided to help a more general understanding of the present invention, and the present invention is not limited to the above embodiments. , various modifications and variations are possible from these descriptions by those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains. Therefore, the spirit of the present invention should not be limited to the described embodiments, and not only the claims to be described later, but also all those with equivalent or equivalent modifications to the claims will be said to belong to the scope of the spirit of the present invention. .

Claims (10)

컨베이어를 따라 이동하는 물품의 이동 경로 상에 배치된 적어도 하나의 압전 에너지 하베스터; 및
상기 물품이 타격하는 상기 압전 에너지 하베스터의 출력 전압을 이용하여, 상기 물품의 크기 또는 무게를 판단하는 제어부를 포함하며,
상기 제어부는, 상기 컨베이어의 이송 속도에 따라서 결정된 상기 물품의 크기 또는 무게에 대한 레퍼런스 출력 전압과, 상기 출력 전압을 비교하여, 상기 물품의 무게 또는 크기를 판단하는
물품 분류를 위한 물품 인식 장치.
at least one piezoelectric energy harvester disposed on a movement path of an article moving along the conveyor; and
A control unit for determining the size or weight of the article by using the output voltage of the piezoelectric energy harvester that the article hits,
The controller compares the output voltage with a reference output voltage for the size or weight of the article determined according to the conveying speed of the conveyor to determine the weight or size of the article
Item recognition device for item classification.
 삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 제어부는 상기 출력 전압의 크기에 따라서, 상기 물품의 크기 또는 무게를 판단하는
물품 분류를 위한 물품 인식 장치.
The method of claim 1,
The control unit determines the size or weight of the article according to the size of the output voltage
Item recognition device for item classification.
 컨베이어를 따라 이동하는 물품의 이동 경로 상에 배치된 적어도 하나의 압전 에너지 하베스터; 및
상기 압전 에너지 하베스터의 출력 전압을 이용하여, 상기 물품의 크기 또는 무게를 판단하는 제어부를 포함하며,
상기 제어부는,
이격되어 배치된 복수의 압전 에너지 하베스터 중에서, 임계값 이상의 출력 전압이 생성되는 압전 에너지 하베스터의 개수에 따라서, 상기 물품의 크기를 판단하는
물품 분류를 위한 물품 인식 장치.
at least one piezoelectric energy harvester disposed on a movement path of an article moving along the conveyor; and
and a control unit that determines the size or weight of the article by using the output voltage of the piezoelectric energy harvester,
The control unit is
determining the size of the article according to the number of piezoelectric energy harvesters that generate an output voltage greater than or equal to a threshold value among a plurality of piezoelectric energy harvesters arranged to be spaced apart;
Item recognition device for item classification.
 제 4항에 있어서,
상기 압전 에너지 하베스터는, 상기 이동 경로 상에 배치된 깔때기 형상의 프레임의 출구에 일부분이 돌출되도록 배치되며,
상기 프레임의 출구는, 상기 물품이 들어오는 입구보다 폭이 좁은
물품 분류를 위한 물품 인식 장치.
5. The method of claim 4,
The piezoelectric energy harvester is disposed so that a part protrudes from the exit of the funnel-shaped frame disposed on the movement path,
The exit of the frame is narrower than the entrance into which the article enters.
Item recognition device for item classification.
 제 5항에 있어서,
상기 압전 에너지 하베스터의 돌출되는 길이 또는 상기 압전 에너지 하베스터 사이의 이격 거리는,
상기 물품의 크기에 따라서 결정되는
물품 분류를 위한 물품 인식 장치.
6. The method of claim 5,
The protruding length of the piezoelectric energy harvester or the separation distance between the piezoelectric energy harvesters,
determined according to the size of the item
Item recognition device for item classification.
 제 4항에 있어서,
상기 압전 에너지 하베스터는, 상기 컨베이어의 가드 레일에 배치되는
물품 분류를 위한 물품 인식 장치.
5. The method of claim 4,
The piezoelectric energy harvester is disposed on a guard rail of the conveyor.
Item recognition device for item classification.
 제 4항에 있어서,
상기 압전 에너지 하베스터는, 상기 컨베이어로부터 상부 또는 하부 방향으로 이격되어 위치하는 프레임에 배치되는
물품 분류를 위한 물품 인식 장치.
5. The method of claim 4,
The piezoelectric energy harvester may be disposed in a frame spaced apart from the conveyor in an upper or lower direction.
Item recognition device for item classification.
 제 8항에 있어서,
상기 압전 에너지 하베스터는
일단이 상기 프레임에 고정되고, 타단이 상기 컨베이어 상에 위치하도록 배치되며,
상기 압전 에너지 하베스터 각각의 타단과 상기 컨베이어 사이의 거리는 서로 다른
물품 분류를 위한 물품 인식 장치.
9. The method of claim 8,
The piezoelectric energy harvester is
One end is fixed to the frame and the other end is arranged to be located on the conveyor,
The distance between the other end of each of the piezoelectric energy harvesters and the conveyor is different from each other.
Item recognition device for item classification.
 제 1항에 있어서,
상기 제어부로 전력을 공급하고, 상기 압전 에너지 하베스터에 의해 생성된 전기 에너지를 저장하는 배터리 또는 슈퍼 커패시터
를 더 포함하는 물품 인식 장치.
The method of claim 1,
A battery or supercapacitor that supplies power to the control unit and stores electrical energy generated by the piezoelectric energy harvester
An article recognition device further comprising a.
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