KR102651774B1 - 천장형 자동 반송 시스템의 반송대차 위치 인식 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 천장형 자동 반송 시스템의 반송대차 위치 인식 방법에 관한 것으로서, 작업현장의 천장에 미리 설정된 경로를 따라 설치되는 레일과, 상기 레일을 따라 주행가능하게 설치되는 반송대차 및 상기 반송대차의 일측에 설치되고 상기 레일 중 상기 반송대차와 대응되는 상기 레일의 일측을 촬상하여 이미지를 취득하는 촬상부를 포함하는 천장형 자동 반송 시스템용 반동대차의 위치 인식 방법에 있어서, 상기 촬상부에서 상기 반송대차가 주행하기 직전 상기 레일을 촬상한 제1 이미지와, 주행한 상기 반송대차의 현재위치에서 상기 레일을 촬상한 제2 이미지를 취득하는 이미지 취득단계와, 상기 제1 이미지 중 임의의 패턴을 특징점으로 설정하는 특징점 설정단계와, 상기 제1 이미지와 상기 제2 이미지를 비교하여 상기 특징점의 이동 변위를 검출하는 이동변위 검출단계 및 상기 제1 이미지의 상기 특징점의 이동 변위에 기초하여 상기 반송대차의 현재 위치 정보를 산출하는 위치 정보 산출단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 천장형 자동 반송 시스템의 반송대차 위치 인식 방법을 제공한다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 표시부 설치에 따른 고소 작업이 불필요하여 이에 따른 작업시간과 소요비용을 절감할 수 있을 뿐 아니라 반송대차의 현재 위치를 정확하면서도 신속하게 인식함과 아울러 이상 징후를 검출하고 이상 징후가 발생한 장소의 정보를 정확하면서도 신속하게 전달하여 심각한 고장을 미리 예방함으로써 물류 반송의 효율성을 크게 향상시킬 수 있는 천장형 자동 반송 시스템의 반송대차 위치 인식 방법을 제공한다.

Description

천장형 자동 반송 시스템의 반송대차 위치 인식 방법{Method For Recognizing Location of Overhead Hoist Transport For Overhead Hoist Transport System}
본 발명은 천장형 자동 반송 시스템의 반송대차 위치 인식 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 고소 작업이 불필요하여 이에 따른 작업시간과 소요비용을 절감할 수 있을 뿐 아니라 라인 가동 중 반송대차의 현재 위치를 정확하면서도 신속하게 인식할 수 있으면서도 고장 진단 위치를 정밀하게 파악할 수 있는 천장형 자동 반송 시스템의 반송대차 위치 인식 방법에 관한 것이다.
일반적으로 반도체나 OLED의 생산라인에서는 웨이퍼 등 다양한 이송대상물을 이송하기 위한 반송대차로서, OHT(Overhead Hoist Transport)가 많이 사용되고 있다.
이러한 OHT는 이송 명령에 따라 목적지까지 생산라인 천장에 설치된 레일을 따라 이동하며, 각 생산장비와의 핸드오프(Hand off, OHT와 생산장비 중 어느 한 쪽에서 다른 쪽으로 물류를 옮기는 작업)를 통해 대상물을 전달하고 있다.
통상 생산라인에서는 다수의 생산장비들이 구비되어 있는 바 이에 대응하기 위해 다수의 OHT(이하 '반송대차'라 함)가 레일을 따라 이동하면서 핸드오프 과정을 반복적으로 수행하고 있는데, 일반적으로 안정적인 핸드오프 동작이 이루어질 수 있도록 반송대차가 레일 상 작업할 위치에 정차한 후 핸드오프 작업이 이루어지고 있다.
이때, 반송대차와 대상장비간 원활하고 정확한 Handoff 동작이 이루어지기 위해서는 반송대차가 작업할 위치에 정확하게 정차하는 것이 중요한데, 이를 위해 종래에는 레일 중 작업할 위치에 QR코드, 바코드, 태그 등과 같은 위치표시부를 부착하고, 반송대차에 표시부 리더기를 장착하여 위치표시부를 인식하는 것으로 반송대차를 정차시키고 있다.
여기서, 공장의 규모나 장비 수 등에 따라 상이하지만, 일반적으로 생산라인에는 수 천개 내지 수만 개 이상의 위치표시부가 정해진 위치에 부착되어야 하는 바 공정 설계 시 위치표시부의 부착위치를 설계하는 시간에 많은 시간이 소요될 뿐 아니라 공정의 레이아웃 변경, 설비의 위치 변경 등으로 인해 위치표시부의 위치변경이 요구되는 경우 기존의 위치표시부를 탈피하고, 이를 재부착하는데에도 상당한 시간이 소요되면서 생산라인의 생산효율에 악영향을 미치는 문제점이 있었다.
뿐만 아니라 레일이 설치된 천장의 높이가 보통 3m 이상으로, 상기한 위치표시부의 재설치 작업 또한 높은 위치에서 이루어지므로 작업자의 안전성 확보에도 많이 비용이 추가되는 문제점이 있었다.
한편, 작업의 효율성을 중시하는 반도체 라인 현장에서 고장을 미리 진단하고, 사고를 미리 예방하는 시도들이 많아지고 있다. 그 일환으로 반송대차에 각종 장치(진동센서, 소음센서, 카메라 등)을 부착하고 이동하면서 고장 분석용 데이터를 수집하고 있는데, 라인 가동 중 위치표시부와 위치표시부 사이의 위치정보, 즉 이웃하는 노드의 사이영역에서 반송대차의 현재 위치 정보를 정밀하게 인식할 수 없어 수집된 데이터를 이용하여 고장진단을 하더라도 그 고장위치를 정밀하게 확인하는데는 큰 어려움을 겪고 있다.
이에 일각에서는 가속도 센서를 이용하여 반송대차의 현재 위치를 판단하는 방법이 제안된 바 있으나, 기본적으로 가속도 센서에는 노이즈가 많아 위치 오차가 커서 반도체 생산라인 등과 같이 수 mm 이하의 정밀도를 요하는 OHT 시스템에는 적용하기 어려운 문제가 있었다.
한국공개특허 제2021-0091548호 "3차원 카메라 시스템을 이용하여 이동체를 제어하는 이동체 제어 시스템" 한국공개특허 제2022-0094915호 "실내 물류운반차용 작업 안내 장치"
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 반송대차의 정확한 위치정보를 실시간으로 취득하고, 이를 통해 작업위치를 결정함으로써 공정 설계시 반도체 공장마다 동일한 방식으로 위치표시부를 설치하여 공정 설계시간과 이에 따른 소요비용을 대폭 절감할 수 있을 뿐 아니라, 공정의 레이아웃 변경, 설비의 위치 변경 등 작업환경이 변경되더라도 위치표시부를 재부착하는 작업을 요하지 않아 위치표시부 재부착 작업에 따른 고소 작업이 불필요하므로 이에 따른 작업시간과 소요비용 역시 크게 절감할 수 있으며, 사후 관리를 획기적으로 개선함과 아울러 물류 반송의 효율성을 크게 향상시킬 수 있는 천장형 자동 반송 시스템의 반송대차 위치 인식 방법을 제공한다.
본 발명의 다른 목적은 반송대차 주행 중 레일의 손상, 파손 또는 변형 등 이상 발생시 또는 이상 징후시 이를 이상 징후 신호와 함께 이상징후 발생위치를 미리 설정된 단말기로 전송하여 실시간으로 레일의 이상 상태를 검출할 수 있는 천장형 자동 반송 시스템의 반송대차 위치 인식 방법을 제공한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따르면, 작업현장의 천장에 미리 설정된 경로를 따라 설치되는 레일과, 상기 레일의 일측에 다수개가 미리 설정된 간격으로 부착된 위치표시부와, 상기 레일을 따라 주행가능하게 설치되는 반송대차 및 상기 반송대차의 일측에 설치되고 상기 레일 중 상기 반송대차와 대응되는 상기 레일의 일측 및 상기 위치표시부를 촬상하여 이미지를 취득하는 촬상부를 포함하는 천장형 자동 반송 시스템용 반동대차의 위치 인식 방법에 있어서, 상기 촬상부에서 상기 반송대차가 주행하기 직전 상기 레일의 일측을 촬상한 제1 이미지와, 주행한 상기 반송대차의 현재위치에서 상기 레일의 일측을 촬상한 제2 이미지를 취득하는 이미지 취득단계와, 상기 제1 이미지 중 상기 위치표시부가 검출되는 경우 미리 저장된 위치데이터에서 검출된 상기 위치표시부에 대응되는 위치정보를 취득하는 기준 위치정보 취득단계와, 상기 제1 이미지 중 임의의 패턴을 특징점으로 설정하는 특징점 설정단계와, 상기 기준 위치정보 취득단계에서 취득한 상기 위치정보와, 상기 제1 이미지와 상기 제2 이미지를 비교하여 검출한 특징점의 이동 변위에 따른 이동량에 기초하여 상기 반송대차의 현재 위치 정보를 산출하는 위치 정보 산출단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 천장형 자동 반송 시스템의 반송대차 위치 인식 방법을 제공한다.
그리고, 상기 위치 정보 산출단계는 상기 제1 이미지와 상기 제2 이미지를 비교하여 상기 특징점의 이동 변위를 검출하는 이동변위 검출단계와, 검출된 상기 특징점의 이동변위에 따라 상기 제1 이미지 상 상기 특징점의 위치에서 상기 제2 이미지 상 상기 특징점의 위치까지의 X축 및 Y축 화소 수를 계측하는 화소수 계측단계와, 계측된 상기 X축 및 Y축의 화소 수에 기초하여 상기 반송대차의 이동량을 산출하는 이동량 산출단계와, 상기 기준 위치정보 취득단계에서 취득한 상기 위치정보에 산출된 상기 반송대차의 이동량을 합산하여 상기 반송대차의 현재 위치 정보를 취득하는 위치 정보 취득단계를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 위치 정보 산출단계는 상기 반송대차의 현재 위치 정보를 이용하여 상기 위치표시부와 상기 위치표시부간 거리를 산출하는 간격 산출단계 및 상기 간격 산출단계에서 산출된 상기 위치표시부와 상기 위치표시부간 거리와, 미리 저장된 상기 위치표시부와 상기 위치표시부간 실제거리를 비교하고, 그 차이값에 기초하여 상기 반송대차의 이동량에 대한 보정치를 산출하는 보정치 산출단계를 더 포함하며, 상기 보정치가 산출된 후 상기 이동량 산출단계가 이루어지는 경우 산출된 상기 반송대차의 이동량에 상기 보정치를 반영할 수 있다.
한편, 작업현장의 천장에 미리 설정된 경로를 따라 설치되며 상부와 하부에 길이방향을 따라 제1 수평선과 제2 수평선이 서로 평행하게 표시됨과 아울러 상기 제1 수평선과 상기 제2 수평선을 대각선으로 연결하는 위치 인식 라인이 표시된 레일과, 상기 레일의 일측에 다수개가 미리 설정된 간격으로 부착된 위치표시부와, 상기 레일을 따라 주행가능하게 설치되는 반송대차 및 상기 반송대차의 일측에 설치되고 상기 위치표시부를 검출함과 아울러 상기 레일 중 상기 반송대차와 대응되는 상기 레일의 일측을 라인스캔하여 이미지를 취득하는 촬상부를 포함하는 천장형 자동 반송 시스템용 반동대차의 위치 인식 방법에 있어서, 상기 반송대차의 현재위치에서 상기 레일의 일측을 라인스캔한 이미지를 취득하는 이미지 취득단계와, 상기 촬상부에 의해 상기 위치표시부가 검출되는 경우 미리 저장된 위치데이터에서 검출된 상기 위치표시부에 대응되는 위치정보를 취득하는 기준 위치정보 취득단계와, 상기 기준 위치정보 취득단계에서 취득한 상기 위치표시부의 위치정보와, 상기 이미지를 분석하여 산출된 상기 반송대차의 이동량에 기초하여 상기 반송대차의 현재 위치 정보를 취득하는 위치 정보 산출단계를 포함하되, 상기 위치 정보 산출단계는 상기 이미지에서 수직의 촬상부 스캔라인과, 상기 제1 및 제2 수평선 및 상기 위치 인식 라인이 각각 교차하는 교차점 P1,P2,P3를 검출하는 교차점 검출단계와, 상기 P2에서 상기 P3간 높이 또는 상기 P3에서 상기 P1간 높이 중 어느 하나를 h로 설정한 이를 아래의 [수식]에 대입하여 상기 반송대차의 실제 이동량(M'')을 산출하는 이동량 산출단계와, 상기 기준 위치정보 취득단계에서 취득한 상기 위치표시부의 위치정보에 산출된 상기 반송대차의 실제 이동량을 합산하여 상기 반송대차의 현재 위치 정보를 취득하는 위치 정보 취득단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 천장형 자동 반송 시스템의 반송대차 위치 인식 방법을 제공한다.
[수식]
(여기서, D는 위치 인식 라인이 제1 수평선과 교차되는 제1 지점과 위치 인식 라인이 제2 수평선과 교차되는 제2 지점간 x축 거리이고, H는 제1 및 제2 수평선간의 간격이다.)
그리고, 상기 이동변위 검출단계에서 검출된 상기 특징점의 이동변위가 미리 설정된 기준범위를 벗어나는 경우 이상징후로 판단하고, 이상징후 신호와 함께 상기 반송대차의 현재 위치 정보를 미리 설정된 대상단말기로 전송하는 이상징후 감지단계를 더 포함할 수 있다.
아울러, 상기 기준 위치정보 취득단계에서 상기 위치표시부가 검출되는 경우 상기 반송대차의 이동량을 초기화하는 초기화 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 반송대차의 정확한 위치정보를 실시간으로 취득하고, 이를 통해 작업위치를 결정함으로써 공정 설계시 반도체 공장마다 동일한 방식으로 위치표시부를 설치하여 공정 설계시간과 이에 따른 소요비용을 대폭 절감할 수 있을 뿐 아니라, 공정의 레이아웃 변경, 설비의 위치 변경 등 작업환경이 변경되더라도 위치표시부를 재부착하는 작업을 요하지 않아 위치표시부 재부착 작업에 따른 고소 작업이 불필요하고, 이에 따른 작업시간과 소요비용 역시 크게 절감할 수 있으며, 사후 관리를 획기적으로 개선함과 아울러 물류 반송의 효율성을 크게 향상시킬 수 있는 특징을 갖는다.
또한, 본 발명은 반송대차 주행 중 레일의 손상, 파손 또는 변형 등 이상 발생시 또는 이상 징후시 이를 이상 징후 신호와 함께 이상징후 발생위치를 미리 설정된 단말기로 전송하여 실시간으로 레일의 이상 상태를 검출할 수 있는 효과가 있다.
도1은 본 발명의 일실시예에 따른 천장형 자동 반송 시스템을 개략적으로 도시한 도면,
도2는 본 발명의 일실시예에 따른 천장형 자동 반송 시스템의 반송대차 위치 인식 방법을 순서대로 도시한 순서도,
도3은 본 발명의 일실시예에 따른 이동방향 검출 단계를 나타낸 사진,
도4는 본 발명의 일실시예에 따른 화소수 계측단계를 나타낸 사진,
도5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 천장형 자동 반송 시스템의 반송대차 위치 인식 방법을 순서대로 도시한 순서도,
도6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제1 및 제2 수평선 및 위치 인식 라인이 표시된 레일의 일측을 도시한 도면,
도7은 본 발명의 일실시예에 따른 교차점 P1,P2,P3을 도시한 도면.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.
도1은 본 발명의 일실시예에 따른 천장형 자동 반송 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
본 발명의 일실시예에 따른 천장형 자동 반송 시스템의 반송대차 위치 인식 방법을 설명하기에 앞서 본 실시예에 따른 천장형 자동 반송 시스템(1)의 기본적인 구조를 살펴보면, 작업현장에서 특정 장비와 Handoff하여 물류를 이송하는 물류 반송 장치에 관한 것으로서, 작업현장의 천장에 미리 설정된 경로를 따라 설치되는 레일(10)과, 레일(10)을 따라 미리 설정된 간격으로 부착된 위치표시부(B)와, 레일(10)을 따라 주행하는 반송대차(20) 및 반송대차(20)의 일측에 설치되는 촬상부(30) 및 이미지를 분석하여 반송대차(20)의 현재 위치를 인식하는 분석부(40)를 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 위치표시부(B)는 바코드, RF태그 또는 QR코드 등이 사용될 수 있으며, 부착된 각 위치표시부(B)에는 고유 식별번호가 저장되어 있으며, 식별번호에 따른 위치정보는 반송 대차 또는 외부 서버에 미리 저장된다.
그리고, 본 실시예에 따른 촬상부(30)는 반송대차(20)의 일측에 설치되어 반송대차(20)와 함께 주행하며, 반송대차(20) 주행과정에서 레일(10)의 일측을 촬상하고, 이에 대한 이미지를 취득하는 역할을 한다.
아울러, 이와 같은 촬상부(30)은 코드리더기, 광학센서, 이미지 센서 등이 사용될 수 있을 뿐 아니라 이들 중 코드리더기 및 광학센서 등과 같이 2종의 장비를 포함하여 구성될 수 있다.
분석부(40)에서는 촬상부(30)에서 취득한 이미지를 분석하여 반송대차(20)의 현재위치를 인식하게 되는데, 아래에서는 상기한 천장형 자동 반송 시스템의 반송대차 위치 인식 방법을 설명하도록 한다.
도2는 본 발명의 일실시예에 따른 천장형 자동 반송 시스템의 반송대차 위치 인식 방법을 순서대로 도시한 순서도이고, 도3은 본 발명의 일실시예에 따른 이동방향 검출 원리를 개략적으로 도시한 도면이며, 도4는 본 발명의 일실시예에 따른 화소수 계측 원리를 개략적으로 도시한 도면이다.
도2에서 보는 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 천장형 자동 반송 시스템의 반송대차 위치 인식 방법은 이미지 취득단계(S10)와, 기준 위치정보 취득단계(S20)와, 특징점 설정단계(S30)와, 이동변위 검출단계 및 위치 정보 산출단계(S40)를 포함하여 이루어진다.
이미지 취득(S10)
촬상부(30)는 반송대차(20)의 일측에 설치되고, 레일(10)의 일측 중 반송대차(20)와 대응되는 일측을 촬상하는 역할을 하는데, 반송대차(20)가 레일(10)을 따라 주행하기 직전에 레일(10)을 촬상하여 제1 이미지를 취득한다.
이후, 반송대차(20)가 레일(10)을 따라 주행하는 과정에서 다시 레일(10)을 촬상하여 제2 이미지를 취득하며, 이렇게 취득한 다수의 이미지를 분석부(40)로 전달한다.
기준 위치정보 취득(S20)
분석부(40)에서는 반송대차(20)의 위치 정보를 분석하기에 앞서, 제1 이미지 내 위치표시부(B)가 검출되었는지 여부를 판단한다. 이는 반송대차(20)의 현재 실시간 위치를 산출하고자 하는 경우 기준이 되는 위치정보를 취득하기 위한 것으로서, 제1 이미지 내 위치표시부가 검출되면, 고유 식별번호를 판독하고, 반송대차 또는 서버에 미리 저장된 위치 데이터 중 판독된 식별 번호와 대응되는 위치정보를 취득하여 그 기준위치를 설정한다.
특징점 설정(S30)
또한, 분석부는 촬상부(30)로부터 전달된 이미지 중 제1 이미지에서 특정 영역이나 특정위치를 특징점(T)으로 설정한다.
본 실시예에서는 도3에서 보는 바와 같이 설명의 편의를 위해 어느 하나의 화소를 특징점(T)으로 도시하였으나, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 특정 패턴 또한 특징점(T)으로 설정할 수 있다.
위치 정보 산출(S40)
특정점 설정 후 분석부(40)는 반송대차(20)의 위치 정보를 산출하게 되는데, 본 실시예에 따른 위치 정보 산출단계(S40)는 이동변위 검출단계(S41)와, 화소수 계측단계(S42)와, 이동량 산출단계(S43)와, 위치 정보 취득단계(S44)로 이루어질 수 있다.
먼저, 이동변위 검출단계(S41)에서는 도3에서 보는 바와 같이 제1 이미지와 제2 이미지 상의 특정점 위치를 비교하여 특징점(T)의 이동방향을 검출한다.
특징점(T)의 이동방향이 검출되면, 화소수 계측단계(S42)에서는 도4와 같이 특징점(T)의 초기위치에서 이동된 특징점(T)의 현재 위치까지, 다시 말하면, 제1 이미지상의 특징점(T) 위치와, 제2 이미지 상의 특징점 위치간 X,Y축 화소 갯수(△x, △y)를 계측하게 된다.
다음, 계측된 X,Y축의 화소 갯수를 미리 설정된 아래의 수식1에 대입하여 반송대차(20)의 실제 이동량을 산출한다.
[수식 1]
(여기서, △x는 특징점이 x축 방향으로 이동한 화소 갯수이고, △y는 특징점이 y축 방향으로 이동한 화소 갯수이며, d는 미리 설정된 화소당 실제 거리이다.)
이와 같이 반송대차(20)의 실제 이동량이 산출되면, 위에서 위치표시부(B)를 통해 취득한 기준위치에 산출된 반송대차(20)의 실제 이동량을 합산함으로써 반송대차(20)의 현재 위치 정보를 취득한다.(S44)
한편, 본 실시예에 따른 위치 정보 산출단계(S40)에서는 반송대차(20)의 현재 위치 정보를 이용하여 위치표시부(B)와 위치표시부(B)간 거리를 산출하는 간격 산출단계(S45)와, 미리 저장된 위치표시부(B)와 위치표시부(B)간 실제거리와, 위에서 산출된 위치표시부(B)와 위치표시부(B)간 측정거리를 비교하고 그 차이값에 기초하여 반송대차(20)의 이동량에 대한 보정치를 산출하는 보정치 산출단계(S46)를 더 포함할 수 있다.
즉, 본 실시예에서는 간격 산출단계(S45)를 거쳐 보정치 산출단계(S46)에서 취득한 보정치를 이용하여 다음 이동량 산출단계(S43)에서 산출된 반송대차(20)의 이동량에 보정치를 반영함으로써 실제 촬상부(30)의 설치각도가 틀어지는 등 여러 환경요인으로 인한 오차를 주기적으로 보정하여 반송대차(20)의 위치정보를 보다 정확하게 파악할 수 있다.
한편, 본 발명에서는 이동변위 검출단계(S41)에서 검출되는 특징점의 이동변위가 미리 설정된 기준범위를 벗어는 경우, 즉 기준치를 초과하는 진동이나 불연속/비 정상 회전각을 보이는 경우 이를 레일(10)의 크랙, 단절, 변형 등과 같은 이상징후로 판단하고, 이상징후 신호를 발생함과 동시에 위와 같은 방식으로 반송대차(20)의 현재 위치 정보를 취득한 후 이를 미리 설정된 대상단말기로 전송함으로써 레일(10)의 이상징후나 이상상태를 실시간으로 감시할 수 있는 추가적인 특징을 갖는다.
도5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 천장형 자동 반송 시스템의 반송대차 위치 인식 방법을 순서대로 도시한 순서도이고, 도6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제1 및 제2 수평선 및 위치 인식 라인이 표시된 레일의 일측을 도시한 도면이며, 도7은 본 발명의 일실시예에 따른 교차점 P1,P2,P3을 도시한 도면이다.
도5 내지 도7 실시예는 정밀도를 향상시킴과 아울러 연산속도를 증대시켜 보다 신속한 위치 정보를 취득할 수 있는 것이다.
본 실시예는 전 실시예와 달리 촬상부(30)로 라인스캔 카메라와 바코드 리더기가 함께 사용될 수 있으며, 도6에서 보는 바와 같이 레일(10)에는 상부와 하부에 길이방향을 따라 제1 수평선(L1) 및 제2 수평선(L2)이 서로 평행하게 표시됨과 아울러 제1 수평선(L1)과 제2 수평선(L2)을 대각선으로 연결하는 위치 인식 라인(L3)이 표시된다.
그리고, 본 발명의 다른 실시예에 따른 천장형 자동 반송 시스템의 반송대차 위치 인식 방법은 도5에서 보는 바와 같이 이미지 취득단계(S10')와, 기준 위치정보 취득 단계(S20')와, 위치 정보 산출단계(S30')로 이루어질 수 있다.
이미지 취득단계(S10')에서는 반송대차(20)의 현재 위치에서 촬상부(30)가 레일(10)의 일측을 라인스캔한 이미지를 취득한다. 이때, 촬상부(30)는 위에서 설명한 바와 같이 라인스캔 카메라가 사용되는 바 촬상부(30) 스캔라인과 대응되는 형태의 이미지, 즉 수직선 형태의 이미지를 취득하게 된다.
기준 위치정보 취득 단계(S20')는 라인스캔 카메라와 함께 구비된 바코드 리더기에서 위치표시부(B)를 검출하는 경우 고유 식별번호를 판독하고, 반송대차 또는 서버에 미리 저장된 위치 데이터 중 판독된 식별번호와 대응되는 위치정보를 취득하여 그 기준위치를 설정함과 아울러 기 산출된 반송대차(20)의 이동량을 초기화한다.
이와 같이, 각 위치표시부(B)를 검출할때마다 반송대차(20)의 이동량을 초기화하고, 미리 저장된 위치표시부(B)에 따른 위치정보를 기준으로 반송대차(20)의 이동량을 재산출함으로써 반송대차(20)의 이동량 오차가 누적되는 것을 방지하여 보다 정확한 반송대차(20)의 이동량을 산출할 수 있다.
한편, 본 실시예에서는 라인스캔 카메라와 함께 별도의 바코드 리더기를 구비하고, 바코드 리더기를 통해 위치표시부를 검출하는 것으로 설명하고 있으나, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 바코드 리더기를 생략하고, 라인스캔 카메라에서 취득한 수직선 형태의 이미지를 누적하여 위치표시부를 검출할 수 있다.
본 실시예의 위치 정보 산출단계(S30')에서는 전 실시예와 달리 교차점 검출단계(S31')와, 이동량 산출단계(S32') 및 위치 정보 취득단계(S33')로 이루어질 수 있다.
교차점 검출단계(S31')는 도7에서 보는 바와 같이 이미지 취득단계(S10')에서 취득한 이미지, 즉 촬상부(30)의 스캔라인과, 제1 및 제2 수평선(L1,L2) 및 위치 인식 라인(L3)이 각각 교차하는 교차점 P1,P2,P3를 검출한다.
본 실시예의 이동량 산출단계(S32')에서는 교차점 P1,P2,P3의 정보만을 이용하여 특징점인 P3의 위치를 검출함으로써 반송대차(20)의 현재 위치를 인식하게 되는데, 이를 아래에서 상술하도록 한다.
먼저, 교차점 검출단계에서 검출된 각 교차점 중 P2와 P3의 실제 높이값(h)를 산출한다. P2와 P3의 실제 높이값(h)은 아래와 같은 수식으로 산출할 수 있다.
[수식 2]
(여기서, x는 P1과 P2간 화소수이고, y는 P2와 P3간 화소수이며, H는 제1 수평선(L1)과 제2 수평선(L2)의 간격 거리이다)
이때, 제1 및 제2 수평선(L1,L2)간 간격 거리(H) 값을 비롯하여 위치 인식 라인(L3)이 제1 수평선(L1)과 교차되는 제1 지점과 위치 인식 라인(L3)이 제2 수평선(L2)과 교차되는 제2 지점간 x축 거리(D) 값은 레일(10)에 제1 및 제2 수평선(L1,L2) 및 위치 인식 라인(L3)이 표시된 시점에서 고정되는 고정값이므로 이 값들은 미리 저장된다.
이와 같이 P2와 P3의 실제 높이값(h)이 산출되면, 이를 아래의 [수식 3]에 대입하여 반송대차(20)의 실제 이동량(M'')을 산출한다.
[수식 3]
(여기서, D는 위치 인식 라인(L3)이 제1 수평선(L1)과 교차되는 제1 지점과 위치 인식 라인(L3)이 제2 수평선(L2)과 교차되는 제2 지점간 x축 거리이고, H는 제1 및 제2 수평선(L1,L2)간의 간격이다.)
마지막으로, 위치 정보 취득 단계(S33')에서는 기준 위치정보 취득단계(S20')에서 취득한 위치정보에 반송대차(20)의 실제 이동량(M'')을 합산하여 반송대차(20)의 현재 위치 정보를 취득한다.
비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위는 본 발명의 요지에서 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.
10 : 레일 20 : 반송대차
30 : 촬상부 40 : 분석부
L1 : 제1 수평선 L2 : 제2 수평선
L3 : 위치 인식 라인

Claims (6)

  1. 작업현장의 천장에 미리 설정된 경로를 따라 설치되는 레일과, 상기 레일의 일측에 다수개가 미리 설정된 간격으로 부착된 위치표시부와, 상기 레일을 따라 주행가능하게 설치되는 반송대차 및 상기 반송대차의 일측에 설치되고 상기 레일 중 상기 반송대차와 대응되는 상기 레일의 일측 및 상기 위치표시부를 촬상하여 이미지를 취득하는 촬상부를 포함하는 천장형 자동 반송 시스템용 반동대차의 위치 인식 방법에 있어서,
    상기 촬상부에서 상기 반송대차가 주행하기 직전 상기 레일의 일측을 촬상한 제1 이미지와, 주행한 상기 반송대차의 현재위치에서 상기 레일의 일측을 촬상한 제2 이미지를 취득하는 이미지 취득단계와;
    상기 제1 이미지 중 상기 위치표시부가 검출되는 경우 미리 저장된 위치데이터에서 검출된 상기 위치표시부에 대응되는 위치정보를 취득하는 기준 위치정보 취득단계와;
    상기 제1 이미지 중 임의의 패턴을 특징점으로 설정하는 특징점 설정단계와;
    상기 기준 위치정보 취득단계에서 취득한 상기 위치정보와, 상기 제1 이미지와 상기 제2 이미지를 비교하여 검출한 특징점의 이동 변위에 따른 이동량에 기초하여 상기 반송대차의 현재 위치 정보를 산출하는 위치 정보 산출단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 천장형 자동 반송 시스템의 반송대차 위치 인식 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 위치 정보 산출단계는
    상기 제1 이미지와 상기 제2 이미지를 비교하여 상기 특징점의 이동 변위를 검출하는 이동변위 검출단계와;
    검출된 상기 특징점의 이동변위에 따라 상기 제1 이미지 상 상기 특징점의 위치에서 상기 제2 이미지 상 상기 특징점의 위치까지의 X축 및 Y축 화소 수를 계측하는 화소수 계측단계와;
    계측된 상기 X축 및 Y축의 화소 수에 기초하여 상기 반송대차의 이동량을 산출하는 이동량 산출단계와;
    상기 기준 위치정보 취득단계에서 취득한 상기 위치정보에 산출된 상기 반송대차의 이동량을 합산하여 상기 반송대차의 현재 위치 정보를 취득하는 위치 정보 취득단계를 포함하는 천장형 자동 반송 시스템의 반송대차 위치 인식 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 위치 정보 산출단계는
    상기 반송대차의 현재 위치 정보를 이용하여 상기 위치표시부와 상기 위치표시부간 거리를 산출하는 간격 산출단계; 및
    상기 간격 산출단계에서 산출된 상기 위치표시부와 상기 위치표시부간 거리와, 미리 저장된 상기 위치표시부와 상기 위치표시부간 실제거리를 비교하고, 그 차이값에 기초하여 상기 반송대차의 이동량에 대한 보정치를 산출하는 보정치 산출단계를 더 포함하며,
    상기 보정치가 산출된 후 상기 이동량 산출단계가 이루어지는 경우 산출된 상기 반송대차의 이동량에 상기 보정치를 반영하는 것을 특징으로 하는 천장형 자동 반송 시스템의 반송대차 위치 인식 방법.
  4. 작업현장의 천장에 미리 설정된 경로를 따라 설치되며 상부와 하부에 길이방향을 따라 제1 수평선과 제2 수평선이 서로 평행하게 표시됨과 아울러 상기 제1 수평선과 상기 제2 수평선을 대각선으로 연결하는 위치 인식 라인이 표시된 레일과, 상기 레일의 일측에 다수개가 미리 설정된 간격으로 부착된 위치표시부와, 상기 레일을 따라 주행가능하게 설치되는 반송대차 및 상기 반송대차의 일측에 설치되고 상기 위치표시부를 검출함과 아울러 상기 레일 중 상기 반송대차와 대응되는 상기 레일의 일측을 라인스캔하여 이미지를 취득하는 촬상부를 포함하는 천장형 자동 반송 시스템용 반동대차의 위치 인식 방법에 있어서,
    상기 반송대차의 현재위치에서 상기 레일의 일측을 라인스캔한 이미지를 취득하는 이미지 취득단계와;
    상기 촬상부에 의해 상기 위치표시부가 검출되는 경우 미리 저장된 위치데이터에서 검출된 상기 위치표시부에 대응되는 위치정보를 취득하는 기준 위치정보 취득단계와;
    상기 기준 위치정보 취득단계에서 취득한 상기 위치표시부의 위치정보와, 상기 이미지를 분석하여 산출된 상기 반송대차의 이동량에 기초하여 상기 반송대차의 현재 위치 정보를 취득하는 위치 정보 산출단계를 포함하되,
    상기 위치 정보 산출단계는
    상기 이미지에서 수직의 촬상부 스캔라인과, 상기 제1 및 제2 수평선 및 상기 위치 인식 라인이 각각 교차하는 교차점 P1,P2,P3를 검출하는 교차점 검출단계와;
    상기 P2에서 상기 P3간 높이 또는 상기 P3에서 상기 P1간 높이 중 어느 하나를 h로 설정한 이를 아래의 [수식]에 대입하여 상기 반송대차의 실제 이동량(M'')을 산출하는 이동량 산출단계와;
    상기 기준 위치정보 취득단계에서 취득한 상기 위치표시부의 위치정보에 산출된 상기 반송대차의 실제 이동량을 합산하여 상기 반송대차의 현재 위치 정보를 취득하는 위치 정보 취득단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 천장형 자동 반송 시스템의 반송대차 위치 인식 방법.
    [수식]

    (여기서, D는 위치 인식 라인이 제1 수평선과 교차되는 제1 지점과 위치 인식 라인이 제2 수평선과 교차되는 제2 지점간 x축 거리이고, H는 제1 및 제2 수평선간의 간격이다.)
  5. 제2항에 있어서,
    상기 이동변위 검출단계에서 검출된 상기 특징점의 이동변위가 미리 설정된 기준범위를 벗어나는 경우 이상징후로 판단하고, 이상징후 신호와 함께 상기 반송대차의 현재 위치 정보를 미리 설정된 대상단말기로 전송하는 이상징후 감지단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 천장형 자동 반송 시스템의 반송대차 위치 인식 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 기준 위치정보 취득단계에서 상기 위치표시부가 검출되는 경우 상기 반송대차의 이동량을 초기화하는 초기화 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 천장형 자동 반송 시스템의 반송대차 위치 인식 방법.
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