KR102473730B1 - 택배 분류 및 이송 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 택배 분류 및 이송 시스템에 관한 것으로서, 복수의 화물들을 분류할 수 있는 동시에 화물 간의 이격거리에 따라 휠 소터의 회전속도를 조절할 수 있는 택배 분류 및 이송 시스템에 관한 것이다. 이를 위해, 택배 분류 및 이송 시스템은 복수의 화물들을 인입받아 일방향으로 이송시키도록 형성된 인입라인장치, 상기 인입라인장치로부터 연장되고, 각 화물을 일렬로 정렬시키도록 형성된 호퍼라인장치, 상기 호퍼라인장치에 인접하게 배치된 인식센서를 통해 감지되는 상기 각 화물의 인덱스정보에 기초하여, 상기 각 화물에 대한 분류대상 여부를 개별적으로 식별하는 투입라인장치, 상기 투입라인장치로부터 일방향을 따라 일정거리마다 이격 배치된 복수의 휠 소터부들을 통해 상기 각 화물을 분류하는 소터라인장치 및 각 라인장치에 포함된 구동모듈들에 점검신호를 전송함에 따라 일정주기로 응답받는 모듈동작신호에 기초하여, 각 라인장치에 대한 자동운전모드를 수행시키는 메인라인 관리장치를 포함한다.

Description

택배 분류 및 이송 시스템{COURIER SORTING AND CONVEYING SYSTEM}

본 발명은 택배 분류 및 이송 시스템에 관한 것으로서, 복수의 화물들을 분류할 수 있는 동시에 화물 간의 이격거리에 따라 휠 소터의 회전속도를 조절할 수 있는 택배 분류 및 이송 시스템에 관한 것이다.

물류라는 용어는 물적 유통(physical distribution)의 줄임말로서, 생산자로부터 소비자에게 제품, 재화를 효과적으로 옮겨주는 기능 또는 활동의 총칭이다. 즉 물류는 포장, 하역, 수송, 보관 및 정보와 같은 여러 활동을 말한다.

통상적으로, 제품, 재화를 수송하는 데에는 포장, 보관, 집하/적재, 수송, 하역/배달, 보관 등의 여러 과정을 거치게 된다. 어떠한 수송수단을 이용하든 이러한 과정을 거치지 않고는 제품, 재화의 이동은 불가능하다. 이러한 이동의 전체를 종합적으로 보는 것이 물적 유통(물류)인 것이다.

근래에 들어서는 대량생산, 대량판매, 대량소비가 시대의 추세가 되었으며, 그 사이를 잇는 물자의 흐름을 효율화할 필요성이 커졌기 때문에 물류의 중요성이 점차 커지고 있다. 이러한 이유로 물류 창고의 수요도 크게 증가하고 있다.

물류 창고는 일반적으로 공장 또는 생산지에서 대량으로 생산된 각종 식료품, 음료, 의류, 가전, 잡화 및 산업 용품 등의 일상에서 사용되는 모든 물품들을 일시 또는 장기간 적재 보관하기 위한 저장창고를 말한다. 이러한 물류 창고는 최근 물류산업의 급속한 발달로 인하여 단순한 물류의 관리차원에서 벗어나 물류 창고 내 보관재고의 물품배치에서부터 효율적인 입출고는 물론, 재고관리 등의 새로운 비즈니스의 창출을 도모할 수 있도록 설계 및 시공되고 있다.

이러한 물류 창고는 신속한 화물의 입고와 출고가 생명이기 때문에 대부분 기계화 또는 자동화된 화물의 적재 및 하역 수단을 구비하고 있다. 대표적으로 스태커 크레인, 셔틀, 리프트, 이송 컨베이어 등의 자동화 설비가 물류 창고에서 사용되고 있다. 또한 이외에도 다양한 화물을 사용자가 설정한 특정 분류 기준에 따라 자동으로 분류할 수 있는 소터(sorter) 장치 등도 물류 창고에서 활용되고 있다.

물류 창고에서는 화물이 다음과 같은 과정으로 분류된다. 먼저, 택배 발송인들로부터 집화된 화물들이 이송 컨베이어 상에 하차되고, 하차된 화물은 이송 컨베이어를 따라 이동하면서 소터로 투입된다. 그리고 소터로 투입되는 화물은 배송 목적지 별로 할당된 분기 컨베이어로 보내져 분기 컨베이어에서 운반 차량에 적재된다.

최근, 정보통신기술의 발달로 온라인 쇼핑 및 이에 따른 택배 서비스가 증가하고 있으며, 이러한 쇼핑 방식의 변화로 인해 다품종 소량 주문 패턴으로 대량의 물품이 유통되고 있다. 이러한 경향에 따라 물류 창고에서 화물의 분류 정확도를 높이고, 화물을 정확한 위치로 이송하는 것이 더욱 중요해지고 있다.

그런데 화물이 컨베이어 위로 하차되고 분류되어 이송되는 과정에서 화물들이 불규칙적인 간격으로 이송되는 상황이 빈번하게 발생함에 따라, 화물들이 오분류되거나 끼임문제가 빈번하게 발생하고 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 화물을 이송시키는 각각의 라인장치에 대한 점검결과에 따라 자동운전모드를 선택적으로 제공할 수 있는 택배 분류 및 이송 시스템을 제공하기 위한 것이다.

또한, 각각의 라인장치에 발생하는 에러 종류에 따라 각각의 라인장치를 기설정된 순서로 일정시간 동안 정지시키는 일시정지모드를 제공할 수 있는 택배 분류 및 이송 시스템을 제공하기 위한 것이다.

또한, 화물간의 이격거리에 기초하여, 휠 소터의 회전 속도를 제어할 수 있는 택배 분류 및 이송 시스템을 제공하기 위한 것이다.

또한, 불량화물 존재 여부에 따라, 해당 화물을 수거할 수 있는 택배 분류 및 이송 시스템을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 상기 및 다른 목적과 이점은 바람직한 실시예를 설명한 하기의 설명으로부터 분명해질 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 택배 분류 및 이송 시스템은 복수의 화물들을 인입받아 일방향으로 이송시키도록 형성된 인입라인장치, 상기 인입라인장치로부터 연장되고, 각 화물을 일렬로 정렬시키도록 형성된 호퍼라인장치, 상기 호퍼라인장치에 인접하게 배치된 인식센서를 통해 감지되는 상기 각 화물의 인덱스정보에 기초하여, 상기 각 화물에 대한 분류대상 여부를 개별적으로 식별하는 투입라인장치, 상기 투입라인장치로부터 일방향을 따라 일정거리마다 이격 배치된 복수의 휠 소터부들을 통해 상기 각 화물을 분류하는 소터라인장치 및 각 라인장치에 포함된 구동모듈들에 점검신호를 전송함에 따라 일정주기로 응답받는 모듈동작신호에 기초하여, 각 라인장치에 대한 자동운전모드를 수행시키는 메인라인 관리장치를 포함하고, 상기 모듈동작신호는 정상동작정보와 에러정보 중 어느 하나를 포함하고, 상기 자동운전모드는 상기 소터라인장치에 대한 화물의 수용량을 분산처리시키도록 상기 일방향에 반대방향의 순서로 각 라인장치를 스위칭하여 자동으로 구동시키는 모드를 의미한다.

실시예에 있어서, 상기 메인라인 관리장치는 상기 자동운전모드 시, 상기 모듈동작신호에서 확인되는 상기 에러정보에 응답하여, 상기 투입라인장치와 상기 소터라인장치를 동작오프상태로 동시에 스위칭한다.

실시예에 있어서, 상기 메인라인 관리장치는 상기 일방향을 따라 일정거리마다 이격 배치된 조작버튼들 중 어느 하나의 조작버튼을 통해 수동으로 입력받는 비상정지신호에 기초하여, 기설정된 일시정지모드에 따라 각 라인장치에 대한 동작을 선택적으로 일정시간 동안 오프시키고, 상기 비상정지신호에는 라인별로 식별되는 위치정보를 포함한다.

실시예에 있어서, 상기 기설정된 일시정지모드는 상기 인입라인장치를 동작오프상태로 스위칭하고, 상기 호퍼라인장치, 상기 투입라인장치 및 상기 소터라인장치를 동작온상태로 유지시키는 제1 일시정지모드, 상기 인입라인장치, 상기 투입라인장치 및 상기 소터라인장치를 한번에 동작오프상태로 스위칭하는 제2 일시정지모드 및 상기 투입라인장치와 상기 소터라인장치를 동작오프상태로 동시에 스위칭하고, 상기 인입라인장치와 상기 호퍼라인장치를 동작온상태로 유지시키는 제3 일시정지모드를 포함한다.

실시예에 있어서, 상기 메인라인 관리장치는 상기 비상정지신호로부터 확인된 위치정보가 상기 인입라인장치의 영역인 경우, 상기 자동운전모드를 제1 일시정지모드로 전환시키고, 상기 비상정지신호로부터 확인된 위치정보가 상기 투입라인장치의 영역인 경우, 상기 자동운전모드를 제2 일시정지모드로 전환시키며, 상기 비상정지신호로부터 확인된 위치정보가 상기 소터라인장치의 영역인 경우, 상기 자동운전모드를 제3 일시정지모드로 전환한다.

실시예에 있어서, 상기 메인라인 관리장치는 적어도 하나의 카메라를 통해 일정주기로 촬영된 화물정렬 이미지로부터 탐지되는 어느 하나의 화물의 기설정된 이물질객체에 기초하여, 세척장치를 통해 해당 화물을 추적하여 세척시킨다.

실시예에 있어서, 상기 메인라인 관리장치는 상기 소터라인장치를 따라 일정거리마다 이격 배치되고, 상기 어느 하나의 화물에 대한 위치별 통과시점을 추적 감지함에 따라 속도정보를 추정하는 복수의 화물추적센서, 상기 어느 하나의 화물의 인덱스정보와 위치별 통과시점에 기초하여, 복수의 휠 소터부들에 대한 회전 방향과 동작 여부를 순차적으로 결정하는 결정부, 상기 어느 하나의 화물에 대한 위치별 통과시점, 이전에 통과된 다른 하나의 화물에 대한 위치별 통과시점 및 상기 소터라인장치의 기설정된 구동속도에 기초하여, 화물간의 이격거리를 산출하는 거리산출부 및 상기 화물간의 이격거리에 비례하여 상기 복수의 휠 소터부들에 대한 이송속도를 조절하는 속도조절부를 포함한다.

실시예에 있어서, 상기 메인라인 관리장치는 기수집된 불량화물객체를 학습하여 인공지능 기반의 불량진단 모델을 생성하는 학습부, 상기 화물정렬 이미지로부터 복수의 대상객체들을 검출하고, 상기 호퍼라인장치를 통해 통과하는 복수의 대상객체들의 화물 개수를 카운팅하는 검출부, 상기 복수의 화물객체들을 상기 불량진단 모델에 적용함에 따라 도출되는 객체별 출력확률값에 기초하여, 상기 복수의 대상객체들에 대한 불량화물 존재 여부를 판단하는 판단부 및 상기 복수의 대상객체들에 불량화물이 존재하는 것으로 판단된 경우, 상기 화물 개수에 따라 기설정된 수거시간 동안 기설정된 수거라인으로 분류되도록 복수의 휠 소터부들을 제어하는 수거활성화부를 더 포함하고, 여기서, 기설정된 수거라인은 상기 복수의 분기라인들 중 상기 투입라인장치로부터 최소 근거리에 위치한 분기라인이다.

본 발명의 실시예에 따르면, 자동운전모드와 일시정지모드를 제공함으로써, 화물의 분류 및 이송 효율을 높일 수 있다.

또한, 휠 소터의 회전 속도를 제어함으로써, 오분류될 수 있는 문제를 사전에 방지할 수 있다.

또한, 불량화물을 탐지하여 수거할 수 있도록 지원할 수 있다.

또한, 화물에 부착된 이물질을 세척할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 택배 분류 및 이송 시스템(100)을 개략적으로 보여주는 도이다.
도 2는 도 1의 각 라인장치(110~140)에 대한 실시예이다.
도 3은 도 1의 휠 소터부(141_1)를 설명하기 위한 도이다.
도 4a는 도 1의 메인라인 관리장치(150)에 대한 실시예이며, 도 4b는 도 1의 인식센서(131)에 대한 실시예이고, 도 4c는 도 1의 높이측정센서(132)에 대한 실시예이다.
도 5는 도 1의 메인라인 관리장치(150)에 대한 일실시예를 나타내는 블록도이다.
도 6은 도 1의 메인라인 관리장치(150)에 대한 다른 실시예를 나타내는 블록도이다.

이하, 본 발명의 실시예와 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위해 예시적으로 제시한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가지는 자에 있어서 자명할 것이다.

또한, 달리 정의하지 않는 한, 본 명세서에서 사용되는 모든 기술적 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 기술 분야의 숙련자에 의해 통상적으로 이해되는 바와 동일한 의미를 가지며, 상충되는 경우에는, 정의를 포함하는 본 명세서의 기재가 우선할 것이다.

도면에서 제안된 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. 그리고, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에서 기술한 "부"란, 특정 기능을 수행하는 하나의 단위 또는 블록을 의미한다.

각 단계들에 있어 식별부호(제1, 제2, 등)는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 실시될 수도 있고 실질적으로 동시에 실시될 수도 있으며 반대의 순서대로 실시될 수도 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 택배 분류 및 이송 시스템(100)을 개략적으로 보여주는 도이고, 도 2는 도 1의 각 라인장치(110~140)에 대한 실시예이며, 도 3은 도 1의 휠 소터부(141_1)를 설명하기 위한 도이고, 도 4a는 도 1의 메인라인 관리장치(150)에 대한 실시예이며, 도 4b는 도 1의 인식센서(131)에 대한 실시예이고, 도 4c는 도 1의 높이측정센서(132)에 대한 실시예이다.

도 1 내지 도 4c를 참조하면, 택배 분류 및 이송 시스템(100)은 인입라인장치(110), 호퍼라인장치(120), 투입라인장치(130), 소터라인장치(140) 및 메인라인 관리장치(150)를 포함할 수 있다.

먼저, 인입라인장치(110)는 복수의 화물들을 적재받아 일방향을 따라 이송시키도록 형성될 수 있다. 여기서, 복수의 화물들은 물품 크기, 무게 및 주소 정보에 따라 작업자에 의해 사전에 분류된 화물들일 수 있다.

예를 들면, 본 발명에서 설명되는 각 라인장치는 복수의 화물들을 일방향을 따라 이송시키는 컨베이어벨트와 해당 컨베이어벨트를 구동시키기 위한 다양한 구동모듈들을 포함할 수 있다. 이때, 다양한 구동모듈들은 컨베이어 인버터모듈, EOCR모듈, 엔코더모듈, 센서 모듈, 통신 모듈 등을 포함할 수 있다.

다음으로, 호퍼라인장치(120)는 인입라인장치(110)로부터 일방향을 따라 연장되도록 인입라인장치(110)에 연결되고, 각 화물을 일렬로 정렬시키도록 형성될 수 있다.

일 실시예에 따라, 호퍼라인장치(120)는 컨베이어 벨트 상에 사선 형태로 배치된 복수의 가이드바들(121_1~121_N)을 통해 각 화물을 중심영역으로 일렬로 정렬시킬 수 있다.

다른 실시예에 따라, 호퍼라인장치(120)는 다양한 구동모듈들 없이, 복수의 화물들을 이송시키도록 일방향으로 경사지게 형성되고, 컨베이어벨트 표면에는 마찰력이 최소화되도록 코팅되며, 폭이 좁아지는 형상으로 형성될 수 있다.

또 다른 실시예에 따라, 호퍼라인장치(120)는 컨베이어벨트를 수동으로 구동시키기 위한 수동조작 콘트롤러(미도시)를 더 포함할 수 있다.

다음으로, 투입라인장치(130)는 호퍼라인장치(120)에 인접하게 배치된 인식센서(131)를 통해 감지되는 각 화물의 인덱스정보에 기초하여, 호퍼라인장치(120)으로부터 일방향을 따라 이송되는 각 화물에 대한 분류대상 여부를 개별적으로 식별할 수 있다.

여기서, 인덱스정보(예컨대, Gs, Gm-1, GI-1, GI-2, Gh, Gm-2 등)는 화물의 배송정보에 따라 할당된 분류코드일 수 있다.

예를 들면, 어느 하나의 화물의 인덱스정보가 기설정된 정보에 대응되지 않는 경우, 투입라인장치(130)는 해당 화물을 비분류 대상으로 식별하고, 어느 하나의 화물의 인덱스정보가 기준정보에 대응된 경우, 해당 화물을 분류 대상으로 식별할 수 있다.

또한, 투입라인장치(130)는 각 화물의 인덱스정보를 순차적으로 누적하여 메인라인 관리장치(150)에 제공할 수 있다.

일 실시예에 따라, 투입라인장치(130)는 어느 하나의 화물이 비분류 대상으로 식별될 때, 복수의 화물들에 대한 이송동작을 일정시간 동안 일시정지하는 동시에 경보한 이후에 재동작할 수 있다.

다른 실시예에 따라, 투입라인장치(130)는 인식센서(131)로부터 일방향으로 일정거리 이격 배치된 높이측정센서(132)를 통해 감지되는 각 화물의 높이정보에 기초하여, 복수의 화물들에 대한 이송동작을 일정시간 동안 일시정지하는 동시에 경보한 이후에 재동작할 수 있다.

예를 들면, 어느 하나의 화물의 높이정보가 기설정된 높이를 초과하는 경우, 투입라인장치(130)는 복수의 화물들에 대한 이송동작을 1분 동안 일시정지하는 동시에 경보한 이후에 재동작할 수 있다.

다음으로, 소터라인장치(140)는 투입라인장치(130)로부터 일방향을 따라 일정거리마다 이격 배치된 복수의 휠 소터부들(141_1~141_N)을 통해 각 화물을 분류할 수 있다.

구체적으로, 소터라인장치(140)는 투입라인장치(130)로부터 일방향을 따라 연장된 메인라인(ML), 각 휠 소터부(141_1~141_N)에 트리형태로 연결된 복수의 분기라인들(TL1~TLN) 및 해당 각 라인들을 구동시키기 위한 다양한 구동모듈들을 포함할 수 있다.

실시예에 따른 복수의 휠 소터부들(141_1~141_N) 각각은 제1 회전방향으로 회전하는 제1 복수개의 이송휠(141_11)과 제2 회전방향으로 회전하는 제2 복수개의 이송휠(141_12)을 포함하는 이송바퀴들(H1~HN)과 이송바퀴들(H1~HN)에 진입하는 화물을 감지하는 압전센서(S1~SN)를 포함할 수 있다.

이러한 제1 및 제2 복수개의 이송휠(141_11, 141_12)은 압전센서(S1~SN)를 통해 감지된 진입정보와 인식센서(131)를 통해 감지된 인덱스정보에 기초하여, 회전동작을 선택적으로 활성화할 수 있다.

다음으로, 메인라인 관리장치(150)는 각 라인장치(110~140)에 포함된 구동모듈들에 점검신호를 전송함에 따라 일정주기로 응답받는 모듈동작신호에 기초하여, 각 라인장치(110~140)에 대한 자동운전모드를 수행시킬 수 있다.

여기서, 자동운전모드는 소터라인장치(140)에 대한 화물의 수용량을 분산처리시키도록 일방향에 반대방향의 순서로 각 라인장치를 스위칭하여 자동으로 구동시키는 모드를 의미할 수 있다. 예를 들면, 메인라인 관리장치(150)는 자동운전모드시 소터라인장치(140), 투입라인장치(130), 호퍼라인장치(120) 및 인입라인장치(110) 순서로 구동시킬 수 있다.

이때, 모듈동작신호는 정상동작정보와 에러정보 중 어느 하나를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따라, 메인라인 관리장치(150)는 자동운전모드시, 모듈동작신호에서 확인되는 에러정보에 응답하여, 투입라인장치(130)와 소터라인장치(140)를 동작오프상태로 스위칭할 수 있다. 이때, 메인라인 관리장치(150)는 인입라인장치(110)와 호퍼라인장치(120)를 동작온상태로 유지시키도록 제어할 수 있다.

다른 실시예에 따라, 메인라인 관리장치(150)는 각 라인장치(110~140) 중 어느 하나의 동작상태가 스위칭될 때, 라인장치별로 구비된 경광등(미도시)을 통해 서로 다른 발광 패턴 방식으로 출력시킬 수 있다.

예를 들면, 메인라인 관리장치(150)가 자동운전모드를 수행할 때 제1 경광등을 통해 녹색으로 점등하고, 자동운전모드를 정지할 때 제1 경광등을 통해 적색으로 점등할 수 있다.

또 다른 실시예에 따라, 메인라인 관리장치(150)는 일방향을 따라 일정거리 마다 이격 배치된 조작버튼들(10_1~10_N) 중 어느 하나의 버튼을 통해 수동으로 입력받는 비상정지신호에 기초하여, 기설정된 일시정지모드에 따라 각 라인장치에 대한 동작을 선택적으로 일정시간 동안 오프시킬 수 있다.

여기서, 비상정지신호에는 라인별로 식별되는 위치정보를 포함할 수 있다.

이때, 기설정된 일시정지모드는 인입라인장치(110)를 동작오프상태로 스위칭하고, 투입라인장치(130)와 소터라인장치(140)를 동작온상태로 유지시키는 제1 일시정지모드, 인입라인장치(110), 투입라인장치(130) 및 소터라인장치(140)을 한번에 동작오프상태로 스위칭하는 제2 일시정지모드 및 투입라인장치(130)와 소터라인장치(140)를 동작오프상태로 동시에 스위칭하고, 인입라인장치(110)와 호퍼라인장치(120)를 동작온상태로 유지시키는 제3 일시정지모드를 포함할 수 있다.

즉, 메인라인 관리장치(150)는 자동운전모드시 확인되는 에러정보에 기초하여, 제1 내지 제3 일시정지모드 중 어느 하나에 따라 각 라인장치(110~140)를 일정시간 동안 정지시킬 수 있다.

구체적으로, 비상정지신호로부터 확인된 위치정보가 인입라인장치(110)의 영역에 해당하는 경우, 메인라인 관리장치(150)는 각 라인장치(110~140)를 제1 일시정지모드에 따라 제어할 수 있다. 또한, 수동비상정지신호로부터 확인된 위치정보가 투입라인장치(130)의 영역에 해당하는 경우, 메인라인 관리장치(150)는 각 라인장치(110~140)를 제2 일시정지모드에 따라 제어할 수 있다. 또한, 수동비상정지신호로부터 확인된 위치정보가 소터라인장치(140)의 영역에 해당하는 경우, 메인라인 관리장치(150)는 각 라인장치(110~140)를 제3 일시정지모드에 따라 제어할 수 있다.

또 다른 실시예에 따라, 메인라인 관리장치(150)는 적어도 둘 이상의 조작버튼들(예컨대, 10_1~10_3)을 통해 동시에 비상정지신호를 받는 경우, 각 라인장치(110~140)를 수동운전모드로 전환할 수 있다.

또 다른 실시예에 따라, 메인라인 관리장치(150)는 어느 하나의 조작버튼(예컨대, 10_2)을 통해 일정시간 동안 연속적으로 비상정지신호를 입력받는 경우, 자동운전모드를 수동운전모드로 전환할 수 있다.

본 발명의 택배 분류 및 이송 시스템(101)은 호퍼라인장치(120)를 통해 이송되는 복수의 화물들에 대한 화물정렬 이미지를 일정주기로 촬영하는 적어도 하나의 카메라(160)를 더 포함할 수 있다.

실시예에 따른 메인라인 관리장치(150)는 화물정렬 이미지로부터 탐지되는 어느 하나의 화물의 기설정된 이물질객체에 기초하여, 구비된 세척장치(미도시)를 통해 해당 화물을 세척시킬 수 있다.

구체적으로, 메인라인 관리장치(150)는 일정주기별로 촬영된 화물정렬 이미지들로부터 기설정된 이물질객체를 검출하고, 기설정된 이물질객체가 이동하는 이동속도정보에 따라 해당 화물을 추적하여 일정압력의 공기를 분사시킬 수 있다.

또 다른 실시예에 따라, 메인라인 관리장치(150)는 어느 하나의 버튼(예컨대, 20_1)을 통해 입력받는 비상정지신호에 따라 기설정된 일시정지모드로 전환될 때, 적어도 하나의 카메라(160)를 통해 해당 영역을 실시간으로 촬영함에 따라 탐지된 문제발생 화물객체가 제거된 시점을 기준으로 자동운전모드로 재전환시킬 수 있다.

이하, 구체적인 실시예와 비교예를 통하여 본 발명의 구성 및 그에 따른 효과를 보다 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 본 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것이며, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.

도 5는 도 1의 메인라인 관리장치(150)에 대한 일실시예를 나타내는 블록도이다.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 메인라인 관리장치(150)는 복수의 화물추적센서들(151_1~151_N), 결정부(152), 거리산출부(153) 및 속도조절부(154)를 포함할 수 있다.

먼저, 복수의 화물추적센서들(151_1~151_N)는 메인라인(ML)을 따라 일정거리 마다 이격배치되고, 어느 하나의 화물에 대한 위치별 통과시점을 추적 감지함에 따라 속도정보를 추정할 수 있다.

다음으로, 결정부(152)는 인식센서(131)를 통해 감지된 어느 하나의 화물의 인덱스정보와 복수의 화물추적센서들(151_1~151_N)를 통해 감지된 위치별 통과시점에 기초하여, 복수의 휠 소터부들(141_1~141_N)에 대한 회전 방향과 동작 여부를 순차적으로 결정할 수 있다.

다음으로, 거리산출부(153)는 어느 하나의 화물에 대한 위치별 통과시점, 이전에 통과된 다른 하나의 화물에 대한 위치별 통과시점 및 소터라인장치(140)의 기설정된 구동속도에 기초하여, 화물간의 이격거리를 산출할 수 있다.

다음으로, 속도조절부(154)는 화물간의 이격거리에 비례하여 복수의 휠 소터부들(141_1~141_N)에 대한 이송속도를 조절함으로써, 어느 하나의 화물이 분기라인으로 분류되는 속도를 조절할 수 있다.

구체적으로, 속도조절부(154)는 이전화물과의 이격거리가 기준거리보다 큰 경우, 복수의 휠 소터부들(141_1~141_N)에 대한 이송속도를 증가시키고, 이전화물과의 이격거리가 기준거리보다 작은 경우, 복수의 휠 소터부들(141_1~141_N)에 대한 이송속도를 감소시킬 수 있다.

실시예에 따라, 속도조절부(154)는 각 라인장치(110~140)에 일정거리 이격배치된 복수개의 환경센서들(미도시)을 통해 감지된 환경상태정보에 기초하여, 복수의 휠 소터부들(141_1~141_N)에 대한 이송속도를 조절할 수 있다.

예를 들면, 습도정보가 기설정된 습도 이상인 경우, 복수의 휠 소터부들(141_1~141_N)에 대한 이송속도를 감소시키고, 습도정보가 기설정된 습도 미만인 경우, 복수의 휠 소터부들(141_1~141_N)에 대한 이송속도를 증가시킬 수 있다.

도 6은 도 1의 메인라인 관리장치(150)에 대한 다른 실시예를 나타내는 블록도이다.

도 1 내지 도 6을 참조하면, 메인라인 관리장치(150)는 복수의 화물추적센서들(151_1~151_N), 결정부(152), 거리산출부(153), 속도조절부(154), 학습부(155), 검출부(156), 판단부(157) 및 수거활성화부(158)를 포함할 수 있다. 이하, 도 4에서 설명된 동일한 부재번호의 복수의 화물추적센서들(151_1~151_N), 결정부(152), 거리산출부(153), 속도조절부(154)에 대한 중복된 설명은 생략될 것이다.

먼저, 학습부(155)는 기수집된 불량화물객체를 학습하여 인공지능 기반의 불량진단 모델을 생성할 수 있다.

여기서, 인공지능 기반의 불량진단 모델은 기수집된 불량화물객체들을 입력으로 하고, 불량여부에 대응되는 출력값을 출력으로 하여 머신러닝을 통해 학습된 인공 신경망(artificial neural network; ANN)일 수 있다.

즉, 이러한 인공지능 기반의 불량진단 모델은 기수집된 불량화물객체들을 입력받아 불량여부에 대응되는 출력확률값을 출력하는 알고리즘으로, 인공 신경 회로망(Artificial Neural Network), SVM(Support Vector Machine), 의사 결정 트리(Decision Tree) 및 랜덤 포레스트(Random Forest) 중 어느 하나의 알고리즘일 수 있다.

예를 들면, 인공 신경 회로망은 주로 딥러닝에서 사용되어 지고, 기계학습과 생물학의 신경망에서 영감을 얻은 통계학적 학습 알고리즘으로서, 특징 추출 신경망과 분류 신경망을 포함하는 컨볼루션 신경망일 수 있다. 이때, 컨볼루션 신경망은 시각적 이미지를 분석하는데 사용되는 깊고 피드포워드적인 인공 신경 회로망의 한종류로, 이미지의 특징을 추출하고 클래스를 분류하는 과정으로 나누어질 수 있고, 특정 이미지의 특징을 추출하고 추출된 특징을 기반으로 이미지를 인식할 수 있다.

구체적으로, 특징 추출 신경망은 입력 신호를 컨볼루션 계층과 풀링 계층을 차례로 쌓아 진행한다. 컨볼루션 계층은 컨볼루션 연산, 컨볼루션 필터 및 활성 함수를 포함하고 있다. 컨볼루션 필터의 계산은 대상 입력의 행렬 크기에 따라 조절되나 일반적으로 9X9 행렬을 사용한다. 활성 함수는 일반적으로 ReLU 함수, 시그모이드 함수 및 tanh 함수 등을 사용할 수 있으나 이에 한정되지는 않는다. 풀링 계층은 입력의 행렬 크기를 줄이는 역할을 하는 계층으로, 특정 영역의 픽셀을 묶어 대표값을 추출하는 방식을 사용한다. 풀링 계층의 연산에는 일반적으로 평균값이나 최대값을 많이 사용하나 이에 한정되지는 않는다. 해당 연산은 정방 행렬을 사용하여 진행되는데 일반적으로 9X9 행렬을 사용한다. 컨볼루션 계층과 풀링 계층은 해당 입력이 차이를 유지한 상태에서 충분히 작아질 때까지 번갈아 반복 진행된다.

또한, 분류 신경망은 은닉층과 출력층을 가지고 있다. 이러한 분류 신경망은 일반적으로 5개 이상의 은닉층을 포함하며, 각 은닉층의 노드는 80개로 지정할 수 있으나, 경우에 따라 그 이상으로 정하는 것도 가능하다. 은닉층의 활성 함수는 ReLU 함수, 시그모이드 함수 및 tanh 함수 등을 사용하나 이에 한정되는 것은 아니다.

다음으로, 검출부(156)는 적어도 하나의 카메라(160)를 통해 촬영된 화물정렬 이미지로부터 복수의 대상객체들을 검출하고, 호퍼라인장치(120)를 통과하는 복수의 대상객체들의 복수의 대상객체들의 화물 개수를 카운팅할 수 있다.

다음으로, 판단부(157)는 복수의 화물객체들을 불량진단 모델에 적용함에 따라 도출되는 객체별 출력확률값에 기초하여, 호퍼라인장치(120)를 통해 통과하는 복수의 대상객체들에 대한 불량화물 존재 여부를 판단할 수 있다.

다음으로, 수거활성화부(158)는 복수의 대상객체들에 불량화물이 존재하는 것으로 판단된 경우, 화물 개수에 따라 기설정된 수거시간 동안 기설정된 수거라인으로 분류되도록 복수의 휠 소터부들(141_1~141_N)을 제어할 수 있다.

여기서, 수거라인은 복수의 분기라인들 중 투입라인장치(130)로부터 최소 근거리에 위치한 분기라인일 수 있다.

본 명세서에서는 본 발명자들이 수행한 다양한 실시예 가운데 몇 개의 예만을 들어 설명하는 것이나 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고, 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.

100: 택배 분류 및 이송 시스템
110: 인입라인장치
120: 호퍼라인장치
130: 투입라인장치
140: 소터라인장치
150: 메인라인 관리장치

Claims (8)

1. 복수의 화물들을 인입받아 일방향으로 이송시키도록 형성된 인입라인장치;
   상기 인입라인장치로부터 연장되고, 각 화물을 일렬로 정렬시키도록 형성된 호퍼라인장치;
   상기 호퍼라인장치에 인접하게 배치된 인식센서를 통해 감지되는 상기 각 화물의 인덱스정보에 기초하여, 상기 각 화물에 대한 분류대상 여부를 개별적으로 식별하는 투입라인장치;
   상기 투입라인장치로부터 일방향을 따라 일정거리마다 이격 배치된 복수의 휠 소터부들을 통해 상기 각 화물을 분류하는 소터라인장치; 및
   각 라인장치에 포함된 구동모듈들에 점검신호를 전송함에 따라 일정주기로 응답받는 모듈동작신호에 기초하여, 각 라인장치에 대한 자동운전모드를 수행시키는 메인라인 관리장치를 포함하고,
   상기 모듈동작신호는 정상동작정보와 에러정보 중 어느 하나를 포함하고,
   상기 자동운전모드는 상기 소터라인장치에 대한 화물의 수용량을 분산처리시키도록 상기 일방향에 반대방향의 순서로 각 라인장치를 스위칭하여 자동으로 구동시키는 모드를 의미하고,
   상기 메인라인 관리장치는 적어도 하나의 카메라를 통해 일정주기로 촬영된 화물정렬 이미지로부터 탐지되는 어느 하나의 화물의 기설정된 이물질객체에 기초하여, 세척장치를 통해 해당 화물을 추적하여 세척시키며,
   상기 메인라인 관리장치는 상기 소터라인장치를 따라 일정거리마다 이격 배치되고, 상기 어느 하나의 화물에 대한 위치별 통과시점을 추적 감지함에 따라 속도정보를 추정하는 복수의 화물추적센서;
   상기 어느 하나의 화물의 인덱스정보와 위치별 통과시점에 기초하여, 복수의 휠 소터부들에 대한 회전 방향과 동작 여부를 순차적으로 결정하는 결정부;
   상기 어느 하나의 화물에 대한 위치별 통과시점, 이전에 통과된 다른 하나의 화물에 대한 위치별 통과시점 및 상기 소터라인장치의 기설정된 구동속도에 기초하여, 화물간의 이격거리를 산출하는 거리산출부; 및
   상기 화물간의 이격거리에 비례하여 상기 복수의 휠 소터부들에 대한 이송속도를 조절하는 속도조절부를 포함하고,
   상기 메인라인 관리장치는 기수집된 불량화물객체를 학습하여 인공지능 기반의 불량진단 모델을 생성하는 학습부;
   상기 화물정렬 이미지로부터 복수의 대상객체들을 검출하고, 상기 호퍼라인장치를 통해 통과하는 복수의 대상객체들의 화물 개수를 카운팅하는 검출부;
   상기 복수의 화물객체들을 상기 불량진단 모델에 적용함에 따라 도출되는 객체별 출력확률값에 기초하여, 상기 복수의 대상객체들에 대한 불량화물 존재 여부를 판단하는 판단부; 및
   상기 복수의 대상객체들에 불량화물이 존재하는 것으로 판단된 경우, 상기 화물 개수에 따라 기설정된 수거시간 동안 기설정된 수거라인으로 분류되도록 복수의 휠 소터부들을 제어하는 수거활성화부를 더 포함하고,
   여기서, 기설정된 수거라인은 상기 복수의 분기라인들 중 상기 투입라인장치로부터 최소 근거리에 위치한 분기라인인, 택배 분류 및 이송 시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 메인라인 관리장치는 상기 자동운전모드 시, 상기 모듈동작신호에서 확인되는 상기 에러정보에 응답하여, 상기 투입라인장치와 상기 소터라인장치를 동작오프상태로 동시에 스위칭하는, 택배 분류 및 이송 시스템.
3. 제1항에 있어서,
   상기 메인라인 관리장치는 상기 일방향을 따라 일정거리마다 이격 배치된 조작버튼들 중 어느 하나의 조작버튼을 통해 수동으로 입력받는 비상정지신호에 기초하여, 기설정된 일시정지모드에 따라 각 라인장치에 대한 동작을 선택적으로 일정시간 동안 오프시키고,
   상기 비상정지신호에는 라인별로 식별되는 위치정보를 포함하는, 택배 분류 및 이송 시스템.
4. 제3항에 있어서,
   상기 기설정된 일시정지모드는 상기 인입라인장치를 동작오프상태로 스위칭하고, 상기 호퍼라인장치, 상기 투입라인장치 및 상기 소터라인장치를 동작온상태로 유지시키는 제1 일시정지모드;
   상기 인입라인장치, 상기 투입라인장치 및 상기 소터라인장치를 한번에 동작오프상태로 스위칭하는 제2 일시정지모드; 및
   상기 투입라인장치와 상기 소터라인장치를 동작오프상태로 동시에 스위칭하고, 상기 인입라인장치와 상기 호퍼라인장치를 동작온상태로 유지시키는 제3 일시정지모드를 포함하는, 택배 분류 및 이송 시스템.
5. 제4항에 있어서,
   상기 메인라인 관리장치는 상기 비상정지신호로부터 확인된 위치정보가 상기 인입라인장치의 영역인 경우, 상기 자동운전모드를 제1 일시정지모드로 전환시키고,
   상기 비상정지신호로부터 확인된 위치정보가 상기 투입라인장치의 영역인 경우, 상기 자동운전모드를 제2 일시정지모드로 전환시키며,
   상기 비상정지신호로부터 확인된 위치정보가 상기 소터라인장치의 영역인 경우, 상기 자동운전모드를 제3 일시정지모드로 전환하는, 택배 분류 및 이송 시스템.
   
   
   
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