KR20070011226A - 컨베이어 시스템 상의 화물을 추적하는 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

화물의 후단을 이용하여 컨베이어 시스템 상에서 화물을 추적하는 방법 및 장치가 개시된다. 이 방법은 제1 센서로 화물의 후단을 감지하는 단계와, 제1 센서의 화물 후단 감지에 응답하여 화물에 대한 화물 기록을 갱신하는 단계를 포함한다. 상기 장치는 컨베이어와, 제어기와, 이 제어기와 통신하여 컨베이어 상의 화물의 후단을 감지하는 센서를 포함한다.

Description

컨베이어 시스템 상의 화물을 추적하는 방법 및 장치 {METHOD AND APPARATUS FOR TRACKING A LOAD ON A CONVEYOR SYSTEM}

본 발명은 처리 스테이션 사이에서 화물을 추적하는 컨베이어 화물 추적 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 화물의 후단을 이용하여 화물을 추적하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.

재료 취급, 산업용 처리 및 수하물 시스템 분야에서는 여러 처리 단계 중에 자동화 장비를 이용하여 화물을 자동으로 수송한다. 컨베이어와 같은 수송 시스템에서 화물이 이동할 때에는 각 화물 및 특정 화물과 관련된 데이터를 추적하고 컨베이어를 제어해야 하는 것이 보통이다. 컨베이어는 여러 컨베이어 세그먼트로 이루어질 수 있으며, 화물이 한 세그먼트에서 다른 세그먼트로 이동할 때 그 화물을 추적함과 동시에 각 세그먼트를 개별적으로 제어하는 것이 바람직할 수 있다. 예를 들면, 도착 스테이션 처리 속도, 컨베이어에서의 화물 간격 및 선택적 도착 스테이션과 같은 소정의 제어 요건으로 인해서 제어기가 세그먼트들을 개별적으로 출발 및 정지시키거나, 컨베이어 세그먼트 속력을 개별적으로 변화시켜야 할 수도 있다.

화물을 추적하고 컨베이어를 제어하기 위해 이용되는 통상적인 방법 중 하나 에서는 화물의 선단을 감지한다. 화물의 선단이 감지되면, 제어기는 그 화물과 관련된 화물 기록을 작성하고 각 컨베이어 세그먼트 또는 구역과 관련된 목록에 그 기록을 선택적으로 포함시킨다. 정확한 추적을 위해서는 제어기에서의 기록 전달과 데이터 구조가 시스템에서 화물의 물리적 위치를 반영해야 한다. 비록 이 "선단" 추적 기법이 많은 용례의 경우에, 특히 화물의 크기와 형태가 공통적이고 일정한 경우(예를 들면, 팰릿 운반 시스템)에 일반적으로 적합하지만, 크기와 형상이 다른 화물을 수송하는 시스템에 이 기법을 이용하면 후술하는 허상 화물(ghost load) 및 경쟁 상태(race condition)가 발생한다.

선단을 이용하여 추적과 제어를 모두 실행함에 따른 문제점의 하나는 특정 컨베이어 제어 조건에서는 추적이 부정확해질 수 있다는 것이다. 예를 들면, 도 1a를 참조하면, 컨베이어 세그먼트(C1)의 단부에서 센서(B)가 화물(X)의 선단을 감지할 때 시스템이 화물 기록을 다음 컨베이어(C2)와 관련된 목록으로 전달하는 것이 보통이다. 그러나, 제어 조건상 필요에 의해, 화물의 선단이 감지되면 컨베이어(C2)는 계속 구동하면서 컨베이어(C1)를 정지시켜야 한다면, 컨베이어(C2)용 인코더(E)는 계속 펄스를 발생시키게 되고, 물리적 화물은 컨베이어(C1)의 배출 단부에 정지해 있음에도 불구하고 화물(X)의 예상 윈도우는 컨베이어(C2)를 향해 전진하여 컨베이어(C2)의 목록에 허상 화물이 생긴다.

이러한 형태로 허상 화물이 생기는 상황에 대처하는 한 가지 기법은 화물의 선단과 후단을 모두 추적하는 것이다. 센서(B)가 화물(X)의 선단을 검출하면 화물 기록이 갱신되어 센서(B)의 관할 구역에 배치된다. 화물의 후단이 감지되면 화물 기록이 센서(B)의 관할 구역으로부터 컨베이어(C2)의 목록 또는 데이터 어레이로 이동한다. 이러한 지연을 위해서는 화물의 크기를 결정하여 화물(X)의 선단의 위치를 결정해야 한다. 화물의 크기를 결정하기 위해서는 선단과 후단 사이에서 인코더 펄스를 계수한다. 이 시스템의 문제점 하나는 제어기 또는 처리기가 받는 부담이 크게 증가한다는 것이다. 따라서, 작동 효율을 유지하기 위해서는 일반적으로 더 복잡하고 고가인 제어기를 설치해서 시스템을 추적 및 제어해야 한다.

또한, 선단과 후단을 이용하는 접근법은 도 1b에 도시된 바와 같이 2 센서 구성을 이용한다. 비록 이 접근법이 많은 경우에 적합하기는 하지만, 최대 화물 길이가 센서 사이의 간격보다 크면 신뢰성을 잃는다. 즉, 센서(B2)가 화물의 선단을 검출하면 제어기는 화물 기록을 컨베이어(C2)용 목록의 앞으로부터 센서(B2)의 관할 구역으로 전달하려는 시도를 한다. 그러나, 센서(B1)가 화물(X)의 후단을 아직 검출하지 않았기 때문에 제어기는 화물 기록을 센서(B1)의 관할 구역으로부터 컨베이어(C2)용 목록으로 전달하지 않았으며, 그 결과 컨베이어(C2)용 목록에는 화물 기록이 존재하지 않는다. 이 상태에서 시스템은 미예측 화물을 위한 새로운 기록을 작성한다. 따라서, 센서(B1)가 화물(X)의 후단을 검출하면 화물 기록이 센서(B1)의 관할 구역으로부터 컨베이어(C2)용 목록으로 전달된다. 화물(X)의 선단에 대한 예상 윈도우가 센서(B2)를 지난 것으로 계산되므로, 센서(B2)에 도달하지 못했다는 이유로 화물 기록이 모델로부터 제거된다. 최대 길이가 센서 사이의 간격보다 큰 화물을 보상하기 위해 화물 기록을 작성하고 삭제하는 이러한 추가적인 단계들은 제어기 또는 처리기에 대한 부담을 추가로 증가시켜 추적 오류 가능성을 높 인다.

도 1b를 참조하면서 논의한 상태는, 센서(B1)가 화물(X)의 후단을 검출했을 때 아무것도 하지 않도록, 그리고 센서(B2)가 화물(X)의 선단을 검출했을 때 시스템이 컨베이어(C2)용 목록 앞에서의 기록이 아니라 센서(B1)에서의 기록을 전달하도록 시스템을 구성함으로써 극복할 수 있다. 그러나, 도 1c에 도시한 바와 같이, 이 해결책에 따르면 연이은 화물의 선단 사이의 거리가 센서 사이의 거리보다 작은 경우 경쟁 상태가 발생한다. 예를 들면, 도시된 바와 같이 길이가 짧은 2개의 화물(X 및 Y)이 컨베이어에서 이동하고 있는 경우에는, 센서(B1)가 화물(X)의 선단을 검출하고 기록을 갱신하여 그 화물이 센서(B1)에 있음을 나타낸다. 전술한 바와 같이, 센서(B1)가 화물(X)의 후단을 검출할 때 제어기는 어떠한 기록이나 목록도 갱신하지 않는다. 따라서, 화물(X)의 선단이 센서(B2)에서 검출되기 전에 화물(Y)의 선단이 센서(B1)에서 검출되면 추적 모델에 충돌이 일어난다. 즉, 화물(Y)용 화물 기록이 센서(B1)의 관할 구역에서 화물(X)용 화물 기록을 덮어쓰려는 시도를 한다.

또한, 도 1d에 도시된 바와 같이, 센서(B1)에서 후단을 무시하는 상기 해결책은, 화물(X)에 부착된 띠, 번호표 또는 기타 헐거운 물건이 센서(B1)에는 검출되지만 센서(B2)에는 검출되지 않는 경우, 그리고 전술한 경쟁 조건이 충족되는 경우에는 신뢰성을 잃는다. 예를 들면, 센서(B1)가 화물(X)의 선단을 검출하고 기록을 갱신하여 그 화물이 센서(B1)에 있음을 나타낸다. 그러면, 센서(B2)가 화물(X)의 선단을 검출하고 기록을 갱신하여 그 화물이 더 이상 센서(B1)에 있지 않고 센서 (B2)에 있음을 나타낸다. 다음으로, 화물(X)의 후단에 부착된 헐거운 물건의 선단이 센서(B1)에서 검출되고 센서(B1)에서 새로운 화물 기록이 작성된다. 이어서, 헐거운 물건이 이동하여 센서(B2)에 의해 화물(X)의 후단과는 별개로 검출되지 않게 된다. 전술한 바와 같이, 센서(B1)가 새로운 화물의 후단을 검출할 때 제어기는 어떠한 기록이나 목록도 갱신하지 않고, 또한 그 화물은 센서(B2)에서 검출되지 않으므로 센서(B1)의 관할 구역에 남아 있게 된다. 화물(Y)의 선단이 센서(B1)에서 검출되면 전술한 바와 같이 추적 모델에 충돌이 일어난다.

결론적으로, 종래 기술의 결함들을 극복 및 최소화하기 위해 다양한 방법들이 동원되어 제한적인 성공을 거두었지만, 허상 화물, 경쟁 상태 또는 추적 충돌 가능성을 제거 또는 감소시키면서 추가적인 제어 단계 없이 화물을 효율적으로 추적할 수 있는 간단한 해결책이 여전히 요망되고 있다.

본 발명은 처리 스테이션 사이에서 화물을 추적하는 컨베이어 화물 추적 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 화물의 후단을 이용하여 화물을 추적하는 시스템 및 방법에 관한 것이다. 이 방법은 제1 센서를 구비한 컨베이어 시스템에서 선단과 후단이 있는 화물을 추적할 수 있게 한다. 이 방법은 제1 센서로 화물의 후단을 감지하는 단계와, 제1 센서의 화물 후단 감지에 응답하여 화물의 화물 기록을 갱신하는 단계를 포함한다. 이 방법은 화물의 후단만을 이용하여 컨베이어 시스템을 따라 화물을 추적할 수 있게 함으로써, 화물의 선단을 추적하거나 선단과 후단을 모두 추적함과 관련된 문제들을 제거할 수 있다.

한 가지 대체 실시 형태에서, 상기 방법은 공급측 화물 센서로 화물의 후단을 감지하는 단계와, 화물 후단 감지에 응답하여 제어기 내의 화물 기록을 갱신하는 단계와, 화물의 제1 컨베이어 세그먼트 상의 이동에 직접 비례하는 수의 펄스를 갖는 펄스 신호를 발생시키는 단계와, 발생한 펄스 신호 및 화물 후단 감지에 응답하여 갱신된 화물 기록을 이용하여 제1 컨베이어 세그먼트에서 화물을 추적하는 단계를 포함할 수 있다.

일반적으로 상기 컨베이어 시스템은 제1 컨베이어 세그먼트와, 화물을 제1 컨베이어 세그먼트로부터 전달받도록 제1 컨베이어 세그먼트에 대해 배치된 제2 컨베이어 세그먼트와, 화물의 후단을 감지하도록 구성된 센서와, 센서의 화물 후단 감지에 응답하여 화물 기록을 제1 컨베이어 세그먼트와 관련된 제1 데이터 어레이로부터 제2 컨베이어 세그먼트와 관련된 제2 데이터 어레이로 전달하도록 구성된 제어기를 포함한다.

본 발명의 추가적인 적용 범위는 이하의 상세한 설명, 청구 범위 및 도면으로부터 명확해질 것이다. 하지만, 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 나타내는 상세한 설명 및 구체적인 예들은 단지 예시일 뿐이며, 이는 본 발명의 정신 및 범위 내에서 다양한 변화 및 수정이 당업자에게는 자명하기 때문임을 이해해야 한다.

이하의 상세한 설명, 청구 범위 및 첨부 도면으로부터 본 발명은 더욱 충분히 이해될 것이다.

도 1a는 종래기술로서 수하물 취급 시스템 섹션에서 선단 검출 시스템이 허 상 화물을 추적하는 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 1b는 종래기술로서 수하물 취급 시스템 섹션에서 센서 사이의 간격보다 큰 화물의 선단과 후단을 모두 이용하는 추적 시스템의 오류 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 1c는 종래기술로서 수하물 취급 시스템 섹션에서 소형 화물의 선단과 후단을 선택적으로 혼합하여 이용하는 추적 시스템에 발생한 충돌 사건을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 1d는 종래기술로서 수하물 취급 시스템 섹션에서 미예측 사건이 존재한 경우 선단과 후단을 선택적으로 혼합하여 이용하는 추적 시스템에 발생한 충돌 사건을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 2는 처리기, 통신 모듈, 제1 데이터 어레이 및 제2 데이터 어레이 사이의 데이터 인터페이싱을 도시한 흐름도이다.

도 3은 본 발명에 따라 구성된 화물 추적 장치를 구비한 다중 세그먼트 컨베이어 시스템을 위한 수하물 취급 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 4는 상기 수하물 취급 시스템에서 화물의 물리적 배치 상황의 일례를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 5는 도 4의 수하물 취급 시스템에서 크기가 다양한 화물을 추적하는 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 6은 도 4의 수하물 취급 시스템을 따라 이동하는 가방을 추적하는 처리 단계들의 개요를 도시한 흐름도이다.

도 7은 예시적인 화물 기록의 추적 대상 정보를 도시한 도면이다.

본 발명에 따른 컨베이어 시스템(10)이 도 3 내지 도 5에 전체적으로 도시되어 있다. 이 시스템(10)은 복수 개의 상호 연결된 운반 구조 또는 세그먼트, 예를 들면 도시된 바와 같이 모터(26)에 의해 구동되는 벨트 컨베이어(20)를 포함하며, 이들은 공급 스테이션(30)과 도착 스테이션(40) 사이에서 화물을 수송한다. 컨베이어 시스템(10)은 하나 이상의 인코더(50) 및 센서(52)에 연결된 제어기(70)를 포함한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 일반적으로, 시스템(10)은 여러 공급 및/또는 도착 스테이션 사이에서 화물을 선택적으로 수송하기 위한 다수의 운반 섹션을 포함한다. 설명의 편의상 각 컨베이어 섹션 및 그와 관련된 모터, 인코더 및 센서는 적절한 알파벳 부호를 사용하여 표시한다. 예를 들면, 각각의 컨베이어 세그먼트는 20a, 20b 및 20c로 나타내기로 한다. 제어기(70)는 조작 가능한 방식으로 각 컨베이어 세그먼트의 모터(26), 인코더(50) 및 센서(52)와 통신하여, 후술하는 바와 같이 시스템의 작동을 제어하고 화물을 추적한다. 일반적으로, 제어기는 컨베이어 세그먼트(20)를 개별적으로 제어하는 제어 기능과, 개별 컨베이어 세그먼트를 따라 화물을 추적하는 추적 기능을 실행한다. 제어기의 추적 기능은 본 명세서에 개시된 후단 기법을 이용하여 개별 컨베이어 세그먼트에서 화물을 추적한다.

도 3을 참조하면, 컨베이어 세그먼트(20)는 하나의 모터 또는 다수의 모터(26a-26e)에 의해 구동되며, 이들은 제어기(70)에 의해 제어된다. 인코더(50a-50e)는 일반적으로 컨베이어 아이들 풀리의 축에 장착되어 펄스 신호를 발생시키 며, 이 펄스 신호는 제어기(70)로 전달된다. 펄스 신호의 주기는 컨베이어 세그먼트의 속력과 직접 비례한다. 예를 들면, 컨베이어 세그먼트(20a)는 제1 인코더(50a)에서 생기는 2개의 인접한 펄스 사이의 시간 동안 일정 거리를 이동한다.

제1 컨베이어 세그먼트(20a)의 한쪽 단부에는 공급 스테이션 화물 센서(54)를 포함하는 공급 스테이션(30)이 위치해 있다. 비록 도시하지는 않았지만, 다수의 공급 스테이션을 이용하여 화물을 컨베이어 세그먼트(20)로 제공하거나, 다수의 공급 스테이션에서 추가 세그먼트(도시 생략)로 화물을 공급한 후 특정 컨베이어 세그먼트로 다시 운반할 수 있다. 컨베이어 세그먼트(20)의 다른쪽 단부에는 도착 스테이션(40)이 위치해 있다. 컨베이어 세그먼트의 단부에 있는 센서(52)는 도착 스테이션 화물 센서의 역할을 할 수 있다. 본 발명에서는 다수의 도착 스테이션을 이용할 수도 있다.

본 명세서에서 처리기라고도 지칭하는 제어기(70)는 적절히 프로그램된 마이크로프로세서, PLC 또는 기타 적당한 제어 모듈일 수 있다. 제어기(70)는 조작 가능한 방식으로 인코더(50), 센서(52) 및 모터(26)와 통신하여 컨베이어 세그먼트(20)를 제어하고 개별 화물을 각 컨베이어 세그먼트를 따라 추적한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 제어기(70)는 처리기(72), 통신 모듈(74) 및 데이터 어레이(76)를 포함할 수 있다. 데이터 어레이(76)는 제어기(70)의 메모리 내에 생성될 수 있다. 제어기는 화물의 후단을 이용하여 컨베이어 시스템에서 화물을 추적하기에 적합한 임의의 제어기일 수 있다.

제어기(70)는 각 센서(52)가 화물의 후단을 감지하면 개별 센서(52)로부터 신호를 수신한다. 센서(52)로부터 신호를 수신하면 제어기는 데이터 어레이(76) 중에 화물 기록을 발생시키거나 갱신한다. 보다 구체적으로, 공급 스테이션 화물 센서(54)가 화물의 후단을 감지하면, 화물 기록이 발생하여 제1 데이터 어레이(76a)에 추가된다. 비록 모든 컨베이어 세그먼트에 하나의 데이터 어레이를 사용할 수도 있지만, 예시된 실시 형태에서는 제어기가 특정 컨베이어 세그먼트에 지정된 특정 데이터 어레이(76)를 생성한다. 데이터 어레이는 컨베이어 세그먼트(20)에 있는 화물에 해당하는 정렬된 화물 기록의 목록일 수 있다. 예시된 실시 형태에서 이 목록은 컨베이어 세그먼트에서의 화물 순서에 따른 연동된 목록 관리 계획에 따라 연속적으로 정렬된다. 각 화물 기록은 화물과 함께 추적해야 할 데이터와, 컨베이어 세그먼트 상의 화물의 위치에 대한 정보를 담고 있다. 화물 기록의 예가 도 7에 도시되어 있다. 따라서, 화물이 한 컨베이어 세그먼트에서 다른 컨베이어 세그먼트로 물리적으로 이동함에 따라, 제어기는 관련 화물 기록을 데이터 어레이 사이에서 전달한다.

전술한 바와 같이, 센서(52)는 포토셀, 리미트 스위치, 근접 센서 등과 같은 임의의 적절한 감지 장치일 수 있다. 예시된 실시 형태에서, 센서(52)는 화물의 선단과 후단을 모두 감지하는 반면 제어기(70)는 추적을 위해 화물의 후단만을 이용한다. 예시된 실시 형태에서 센서(52)는 포토셀이며, 화물의 후단이 이동해서 포토셀의 광원이 컨베이어의 반대쪽에 장착된 반사면으로부터 반사되는 것을 화물이 더 이상 막지 않게 되어 포토셀의 광원이 그 반사면에서 반사되면 후단을 감지한다. 일부 실시 형태에서는 제어기가 화물의 선단을 이용해서 컨베이어 세그먼트 의 작동을 제어하고 후단은 추적 용도로 사용할 수 있다.

본 발명의 추적 기능을 논하기에 앞서, 본 발명의 많은 혜택과 잇점들은 화물 추적 및 컨베이어 제어를 위한 후단 검출 시스템과 관련하여 본 명세서에서 설명하고 있음을 언급하고자 한다. 선단 검출 시스템 대신 후단을 이용하도록 변형할 수 있는 대표적인 시스템이 "벨트 컨베이어 화물 추적 방법 및 장치"라는 제목의 1994년 8월 9일자 미국 특허 제5,335,777호에 상세히 예시 및 기재되어 있다(이 특허의 내용을 본 명세서에 참고로 인용함).

도 4를 참조하면, 컨베이어 시스템(10)은 화물(L1-L3)이 공급 스테이션(30)에서 나옴에 따라 이들을 추적한다. 화물(L1-L3)이 공급 스테이션(30)에서 나오면 공급 스테이션 센서(54)가 이들 화물의 후단을 검출한다. 따라서, 화물(L1-L3)이 제1 컨베이어 세그컨트(20a)에 들어가면, 제어기(70)는 각 화물에 대해 제1 데이터 어레이(76a)에 화물 기록을 작성한다. 각 화물과 관련된 화물 기록은 화물을 추적, 설명 및 안내하기 위해 필요한 임의의 정보를 포함할 수 있다. 각 화물과 관련된 정보는 바 코드 판독기, 주파수 태그 판독기, 중량계, 프로파일링 센서, 비젼 시스템, 오퍼레이터 키보드 또는 제어기와 연결되어 통신하는 임의의 장치와 같은 임의의 수단에 의해 제어기(70)에게 제공될 수 있다. 예시된 실시 형태에서 제어기(70)는 각 화물을 하나의 점으로 간주하여 추적하며, 특히 후단을 추적한다. 화물의 후단만을 추적하고 추적 목적으로 화물의 크기를 계산하지 않음으로써 제어기는 많은 전력을 사용하여 연산하지 않게 된다. 일부 실시 형태에서 제어기는 제어 목적으로 각 화물에 대해 화물 크기를 측정하고 관련시킬 수 있다. 제어 목적상의 화물 크기는 화물의 선단과 후단 사이에서 인코더(50)로부터의 펀스 신호를 계수함으로써 측정할 수 있다. 물론 다른 방법을 이용하여 제어 목적상의 화물 크기를 결정할 수도 있다. 당업자라면 추적과 제어에 별개의 제어기를 이용할 수 있음을 이해할 것이다.

도 2, 도 4 및 도 6을 참조하면서 컨베이어 시스템(10)의 작동을 더 상세히 설명하겠다. 제1 화물(L1)이 컨베이어 시스템(10)을 따라 예시된 위치로 이동하면서 공급 스테이션 센서(54)를 통과하면 공급 스테이션 센서(54)는 제어기(70)로 신호를 제공한다. 공급 스테이션 센서(54)는 화물의 후단이나 선단을 이용하여 화물의 식별을 개시하고 이를 추적할 수 있다. 예시된 실시 형태에서 제어기(70)는 공급 스테이션 센서(54)가 제1 화물(L1)의 후단을 감지하면 제1 컨베이어 세그먼트(20a)와 관련된 제1 데이터 어레이(76a) 내에 제1 화물(L1)에 대한 화물 기록을 작성한다. 그러면 제어기(70)는 제1 인코더(50a)를 이용하여 제1 컨베이어 세그먼트(20a)를 따라 제1 화물(L1)을 추적한다. 이 과정은 제2 화물(L2)가 공급 스테이션(30)에서 나와 제1 컨베이어 세그먼트(20a)로 들어가면 그대로 반복한다. 보다 구체적으로, 제어기(70)는 공급 스테이션 센서(54)가 제2 화물의 후단을 표시하면 제1 데이터 어레이(76a) 내에 제2 화물(L2)에 대한 화물 기록을 작성한다. 제1 화물(L1)의 후단이 제1 컨베이어 세그먼트(20a)와 관련된 제1 센서(52a)를 통과하면 제어기(70)는 제1 화물에 대한 화물 기록을 제1 데이터 어레이(76a)로부터 제2 데이터 어레이(76b)로 전달한다. 각 데이터 어레이는 목록으로서 구성되거나, 화물을 추적하기에 적절한 임의의 기타 조직 구조를 구비할 수 있다. 다음으로, 제어기는 제1 화물(L1)을 제2 컨베이어 세그먼트(20b)를 따라, 그리고 제2 화물(L2)을 제1 컨베이어 세그먼트(20a)를 따라 계속 추적한다. 도 4에 예시된 구성을 이용하면, 제2 화물(L2)의 후단이 제1 센서(52a)에 도달하기 전에 제1 화물(L1)의 후단이 제2 센서(52b)에 도달한다. 따라서, 제1 화물이 제2 컨베이어 세그먼트(20b)로부터 제3 컨베이어 세그먼트(20c)로 이동하는 도중 제1 화물의 후단이 제2 센서(52b)를 통과함에 따라 제1 화물(L1)에 대한 화물 기록이 제2 데이터 어레이(76b)로부터 제3 데이터 어레이(76c)로 전달된다. 제3 화물(L3)이 공급 스테이션(30)으로부터 제1 컨베이어 세그먼트(20a)에 들어가면, 제1 화물 및 제2 화물을 추적하는 것과 관련하여 전술한 방식대로 화물 기록이 작성된다. 제2 화물 및 제3 화물(L2 및 L3)은 제1 화물(L1)의 경우와 동일한 방식으로 컨베이어 세그먼트 사이에서 추적 및 수송된다. 후속 화물들은 제1 화물 및 제2 화물의 경우와 유사한 방식으로 추적할 수 있다. 즉, 공급 스테이션(30)에서 제1 컨베이어 세그먼트(20a)과 관련된 제1 데이터 어레이(76a) 내에 화물 기록을 작성하고, 화물이 다음 컨베이어 세그먼트에 들어감에 따라 센서가 그 화물의 후단을 감지하면 화물 기록을 다음 데이터 어레이로 전달한다. 컨베이어 세그먼트는, 그와 관련된 데이터 어레이와 함께 필요한 만큼 추가할 수 있다.

화물을 추적함에 있어 제어기(70)는 각 화물에 대해 예상 윈도우를 생성한다. 이 예상 윈도우는 특정 화물이 특정 컨베이어 세그먼트에서 미끄러짐에 따라 그 예상 윈도우 안에 도달하지 않는 경우 갱신할 수 있다. 보다 구체적으로, 제어기는 화물을 추적함에 있어 화물이 다음 센서(52)로 이동하면 인코더(50)를 이용하 여 화물의 이동을 추정한다. 제어기는 화물 기록이 데이터 어레이에 작성되면 곧 화물 기록에 거리 필드를 지정하고, 인코더(50)가 펄스를 보낼 때마다 그 거리 필드를 줄여나간다. 따라서, 화물이 이동함에 따라 거리 필드의 값은 점점 감소하며, 이와 같이 거리 필드는 화물의 후단으로부터 다음 센서까지의 거리에 해당하는 이론적인 값을 항상 담고 있게 된다. 만약 화물이 예상 시간 또는 예상 시간 윈도우 내에 도달하지 않으면, 제어기는화물의 후단이 감지될 때까지 기다린 후 보정 인자를 작성하여 화물이 컨베이어 세그먼트에서 미끄러진 것을 보상할 수 있다. 그리고 나서, 그 보정 인자를 이용해서 나머지 화물의 예상 윈도우를 조정할 수 있다. 화물의 선단을 이용해서 화물을 추적함에 있어 예상 윈도우를 생성 및 이용하는 것에 대한 더욱 상세한 설명은 "벨트 컨베이어 추적 방법 및 장치"라는 제목의 1994년 8월 9일자 미국 특허 제5,335,777호에 기재되어 있으며, 이 특허에 따른 방법 및 장치는 추적을 위해 화물의 후단을 이용하는 본 발명의 방법을 이용하기 위해 변형할 수 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 제어기(70)는 1세트의 센서 사이의 거리보다 긴 화물도 추적할 수 있는데, 왜냐하면 화물을 하나의 데이터 점으로만 간주하여, 특히 후단을 추적하기 때문이다. 제2 화물(L2)이 공급 스테이션(30)에서 나오면 공급 스테이션 화물 센서(54)가 제2 화물의 후단을 감지하고, 제어기(70)는 제2 컨베이어(20a)와 관련된 제1 데이터 어레이(76)에 제2 화물에 대한 화물 기록을 작성한다. 제1 센서(52a)가 제2 화물(L2)의 후단을 검출하기 전에 제2 센서(52b)가 선단을 검출하더라도 화물 기록은 제1 센서(52a)가 후단을 검출할 때까지 제1 데어터 어레이(76a)에 남아 있으며, 그제서야 화물 기록이 제2 데이터 어레이(76b)로 전달된다. 마찬가지로, 제2 센서(52b)가 화물의 후단을 검출할 때까지 화물 기록은 제2 데이터 어레이(76b)에 남아 있다. 따라서, 1세트의 센서 사이의 거리보다 긴 화물을 추적하기 위해 선단과 후단을 모두 이용함에 따른 문제를 피할 수 있으며, 제어 단계와 처리 요건이 간소화된다.

본 발명의 "후단" 추적 기법은 "선단" 추적 기법과, 선단과 후단을 모두 이용한 추적 기법과, 선단과 후단을 선택적으로 혼합하여 이용하는 기법을 비롯한 종래의 방법에 비해 많은 잇점이 있다. 한 가지 잇점은 "후단" 기법은 각 화물을 단일의 점으로 취급하기 때문에 화물 크기를 계산하기 위해 필요한 처리 전력이 감소된다는 것이다. 또 다른 잇점은 도 1a에 도시된 바와 같이 컨베이어 세그먼트의 정지와 관련된 허상 상태가 제거된다는 것으로, 이는 가방이 다음 컨베이어 세그먼트에 물리적으로 위치하고 컨베이어 세그먼트의 단부에 인접한 센서가 화물의 후단을 감지할 때까지는 화물 기록이 다음 컨베이어 세그먼트로 이동하지 않기 때문이다. 또한, 경쟁 상태도 제거된다. 후단만을 감지하기 때문에 화물의 크기는 아무 상관이 없다. 더 구체적으로 말하면, 화물의 길이가 2개의 센서 사이의 거리보다 큰 경우, 제어기는 후단만을 감지하기 때문에 아직 이동하지 않은 화물의 선단을 감지하여 추가의 화물을 생성하지 않는다. 그 밖의 잇점으로는 화물의 크기를 계산하는 것과 관련된 처리 단계가 제거된다는 것과, 인코더의 사용과, 후단이 감지될 때까지 화물 기록을 보유하기 위한 추가 비용의 제거가 있다.

본 발명에서는 단일의 센서를 사용하여 선단 제어와 후단 추적을 모두 실행 하는 것도 가능하다. 예를 들면, 한 가지 용례에서는 일련의 짧은 컨베이어 세그먼트를 이용하여 화물이 처리 구역으로 이동하는 속도를 제어할 수 있다. 이들 컨베이어 세그먼트는 그 단부에 위치하여 화물의 후단을 검출하는 센서에 기초하여 시작 및 정지한다. 이들 센서가 화물의 후단을 검출함으로써 화물의 추적이 가능해진다.

제어 기능을 위해서 "선단" 기법을 이용하고 추적 기능을 위해서는 "후단" 기법을 이용하는 경우를 참조하여 본 발명의 실시 형태를 설명하고 예시하였다. 특정 용례의 요구에 따라서는 다른 접근법을 이용할 수도 있지만, 제어 기능과 추적 기능을 분리함으로써 기존 시스템의 개조에 추가의 잇점을 얻을 수 있다. 예를 들면, 종래의 "선단" 추적 및 제어를 이용하는 기존 수하물 취급 시스템의 경우, 제어를 위해서는 화물의 선단을 이용하고 화물 추적을 위해 본 발명의 "후단" 기법을 선택적으로 실현함으로써 시스템을 개선할 수 있다. 요컨대, 본 발명은 추적 목적상 화물의 후단을 이용한다. 컨베이어 시스템의 제어를 위해서는 후단, 선단, 또는 후단과 선단 모두를 이용할 수 있다. 화물의 추적을 컨베어어의 제어로부터 분리함과 동시에 추적을 위해서는 후단만을 이용함으로써 화물을 추적하기 위한 많은 처리 단계들이 감소된다. 추적에 후단만을 이용하게 되면 잠재적인 경쟁 상태, 허상 화물, 그리고 추적을 위해 화물의 선단 또는 선단과 후단을 모두 이용하는 기법에서 공통적으로 발견되는 그 밖의 문제가 제거된다. 시스템은 화물의 선단과 후단을 모두 검출하는 센서를 이용할 수 있지만, 제어기는 추적 목적상 화물의 후단만을 이용한다.

지금까지의 논의에서는 본 발명의 예시적인 실시 형태를 개시하고 설명하였다. 당업자라면 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 진정한 정신과 정확한 범위에서 벗어나지 않는 일 없이 상기 논의와 첨부 도면 및 청구범위로부터 다양한 변화, 변형 및 수정이 가능함을 쉽게 알 수 있다.

Claims (18)

1. 제1 센서를 구비한 컨베이어 시스템 상에서 운반되며 후단 및 선단이 있는 화물을 추적하는 방법으로서,

   상기 제1 센서로 화물의 후단을 감지하는 단계와,

   상기 제1 센서의 화물 후단 감지에 응답하여 화물에 대한 화물 기록을 갱신하는 단계를 포함하는 것인 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 컨베이어 시스템은 제1 컨베이어 세그먼트와, 이 제1 컨베이어 세그먼트로부터 화물을 전달받도록 상기 제1 컨베이어 세그먼트에 대해 배치된 제2 컨베이어 세그먼트를 포함하고, 상기 컨베이어 시스템은 상기 제1 컨베이어 세그먼트와 관련된 제1 데이터 어레이 및 상기 제2 세그먼트 어레이와 관련된 제2 데이터 어레이를 더 포함하며, 상기 화물 기록을 갱신하는 단계는 상기 제1 센서로 화물의 후단을 감지하면 상기 화물 기록을 상기 제1 데이터 어레이로부터 상기 제2 데이터 어레이로 전달하는 단계를 더 포함하는 것인 방법.
3. 제2항에 있어서, 상기 컨베이어 시스템은 공급측 센서를 더 포함하고, 상기 방법은 상기 화물 기록을 갱신하는 단계 전에 상기 공급측 센서로 화물을 감지하면 화물 기록을 발생시키는 단계를 더 포함하는 것인 방법.
4. 제3항에 있어서, 상기 공급측 센서로 화물을 감지하면 화물 기록을 발생시키는 단계는 상기 공급측 센서로 화물의 후단을 감지하는 단계와, 상기 화물 기록을 상기 제1 데이터 어레이에 입력하는 단계를 더 포함하는 것인 방법.
5. 제2항에 있어서, 상기 컨베이어 시스템은 상기 제2 컨베이어 세그먼트와 관련된 제2 센서를 더 포함하고, 상기 방법은 상기 제2 센서로 화물의 후단을 감지하는 단계와, 상기 제2 센서로 화물의 후단을 감지하면 상기 제2 데이터 어레이로부터 상기 화물 기록을 제거하는 단계를 더 포함하는 것인 방법.
6. 제5항에 있어서, 상기 컨베이어 시스템은 제3 데이터 어레이가 관련되어 있는 제3 컨베이어 세그먼트를 포함하고, 상기 방법은 상기 제2 데이터 어레이로부터 상기 화물 기록을 제거한 후 상기 제3 데이터 어레이에 상기 화물 기록을 추가하는 단계를 더 포함하는 것인 방법.
7. 제1항에 있어서, 화물을 추적하기 위해 상기 컨베이어 시스템 상에서 화물의 후단을 단일의 점으로 취급하는 단계를 더 포함하는 것인 방법.
8. 제1항에 있어서, 상기 컨베이어 시스템은 화물을 추적하기 위해 상기 제1 센서와 통신하는 제어기를 포함하고, 상기 방법은 상기 제1 센서로 화물의 후단을 감지하기 전에 화물의 선단을 감지하는 단계를 더 포함하는 것인 방법.
9. 제8항에 있어서, 상기 제1 센서의 화물 후단 감지에 응답하여 화물에 대한 화물 기록을 갱신하는 단계는 상기 제어기로 상기 화물 기록을 갱신할 때 후단만을 이용하는 단계를 더 포함하는 것인 방법.
10. 제1 컨베이어 세그먼트 및 이 제1 컨베이어 세그먼트와 관련되어 있고 제어기와 통신하는 공급측 화물 센서를 구비한 컨베이어 시스템 상에서 후단 및 선단이 있는 화물을 추적하고 상기 컨베이어 시스템을 제어하는 방법으로서,

    상기 공급측 화물 센서로 화물의 후단을 감지하는 단계와,

    화물 후단 감지에 응답하여 상기 제어기 내에서 화물 기록을 갱신하는 단계와,

    상기 제1 컨베이어 세그먼트 상의 화물의 이동에 직접 비례하는 수의 펄스를 갖는 펄스 신호를 발생시키는 단계와,

    발생된 펄스 신호 및 화물 후단 감지에 응답하여 갱신된 화물 기록을 이용하여 상기 제1 컨베이어 세그먼트 상에서 화물을 추적하는 단계를 포함하는 것인 방법.
11. 제10항에 있어서, 화물의 선단을 감지하는 단계와, 화물의 선단을 이용하여 개별 컨베이어 세그먼트의 작동을 제어하는 단계를 더 포함하는 것인 방법.
12. 제10항에 있어서, 상기 컨베이어 시스템은 제2 컨베이어 세그먼트와, 상기 제1 컨베이어 세그먼트와 관련된 제1 센서를 포함하고, 상기 제어기 내에서 화물 기록을 갱신하는 단계는 상기 공급측 화물 센서가 화물의 후단을 감지하면 화물의 후단과 상기 제1 센서 사이의 거리를 포함하는 거리 필드를 갱신하는 단계를 더 포함하는 것인 방법.
13. 제12항에 있어서, 발생된 각 펄스에 응답하여 상기 거리 필드를 감소시키는 단계를 더 포함하는 것인 방법.
14. 제11항에 있어서, 상기 컨베이어 시스템은 상기 제1 컨베이어 세그먼트와 관련된 제1 센서 및 제2 컨베이어 세그먼트를 더 포함하고, 상기 방법은 상기 제1 센서로 화물의 후단을 감지하는 단계와, 후단을 감지하면 상기 제1 컨베이어 세그먼트와 관련된 제1 데이터 어레이를 갱신하는 단계를 더 포함하는 것인 방법.
15. 제12항에 있어서, 상기 제1 센서로 화물의 선단을 감지하는 단계와, 선단을 감지하면 상기 제1 컨베이어 세그먼트 및 제2 컨베이어 세그먼트 상에서의 화물의 이동을 제어하는 단계를 더 포함하는 것인 방법.
16. 제14항에 있어서, 상기 제1 컨베이어 세그먼트와 관련된 제1 데이터 어레이를 갱신하는 단계는 상기 제1 데이터 어레이 내의 화물 기록을 상기 제2 컨베이어 세그먼트와 관련된 제2 데이터 어레이로 전달하는 단계를 더 포함하는 것인 방법.
17. 선단 및 후단이 있는 화물을 추적하기 위한 컨베이어 시스템으로서,

    제1 컨베이어 세그먼트와,

    상기 제1 컨베이어 세그먼트로부터 화물을 전달받도록 상기 제1 컨베이어 세그먼트에 대해 배치된 제2 컨베이어 세그먼트와,

    조작 가능한 방식으로 상기 제1 컨베이어 세그먼트와 관련되어 화물의 후단을 감지하도록 구성된 제1 센서와,

    상기 제1 센서와 통신하고, 상기 제1 센서의 화물 후단 감지에 응답하여 상기 제1 컨베이어 세그먼트와 관련된 제1 데이터 어레이로부터 상기 제2 컨베이어 세그먼트와 관련된 제2 데이터 어레이로 화물 기록을 전달하도록 구성된 제어기를 포함하는 것인 컨베이어 시스템.
18. 제17항에 있어서, 상기 제어기와 통신하는 공급측 센서를 더 포함하고, 상기 공급측 센서와 상기 제1 센서는 상기 제1 컨베이어 세그먼트의 대향 단부에 위치하며, 상기 제어기는 상기 공급측 센서가 화물의 후단을 감지하면 상기 제1 데이터 어레이 내에 화물 기록을 발생시키는 것인 컨베이어 시스템.

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