KR20120041708A - 3차원 디지털 정보를 이용한 물품관리시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 물품의 3차원 디지털 정보를 이용한 물품관리시스템에 관한 것이다. 구체적으로 본 발명은 3차원 스캔장비로부터 얻어지는 3차원 디지털 정보를 물품 식별을 위한 수단으로 활용하여 바코드나 RFID 태그 등과 같은 인식표를 물품에 붙일 필요 없이 물품관리를 할 수 있는 시스템으로,
이를 위하여 본 발명은 물품을 3차원으로 스캔하여 디지털정보를 얻는 단계, 3차원 디지털정보 중에서 물품식별에 필요한 데이터를 추출하는 단계, 추출된 데이터를 이용하여 물품관리시스템에 이용하는 단계로 이루어진 것에 특징이 있다. 또한 3차원 스캔장비의 측정오차 또는 같은 물품이라도 오차가 있게 마련이기 때문에 본 발명은 이를 보완하기 위해 물품을 입출고할 때 사용자가 오차범위를 지정하거나 세팅하여 보정하는 것을 특징으로 하고 있다.

Description

3차원 디지털 정보를 이용한 물품관리시스템 {Using Three-dimensional Digital Information Goods Management System}

본 발명은 물품의 3차원 디지털 정보를 이용한 물품관리시스템에 관한 것이다. 구체적으로 본 발명은 3차원 스캔 장비로부터 얻어지는 3차원 디지털 정보를 물품 식별을 위한 수단으로 활용하여 바코드나 RFID 태그 등과 같은 인식표를 물품에 붙일 필요 없이 물품관리를 할 수 있는 시스템으로,

이를 위하여 본 발명은 물품을 3차원으로 스캔하여 디지털정보를 얻는 단계, 3차원 디지털정보 중에서 물품식별에 필요한 데이터를 추출하는 단계, 추출된 데이터를 이용하여 물품관리시스템에 이용하는 단계로 이루어진 것에 특징이 있다.

또한, 3차원 스캔 장비의 측정오차 또는 같은 물품이라도 오차가 있게 마련이기 때문에 본 발명은 이를 보완하기 위해 물품을 입출고할 때 사용자가 오차범위를 지정하거나 세팅하는 수단으로 오차를 보정하는 것을 특징으로 하고 있다.

3차원 스캔은 주로 레이저나 백색광을 물체의 표면에 투사하여 반사되어 온 기하정보(X축, Y축, Z축)로부터 입체적인 디지털 정보를 얻는 것을 말하는 것이다. 최근에는 관련 기술의 발달로 측정 정확도나 스캔 속도가 비약적으로 개선된 스캔 장비들이 시장에 출현 되고 있다.

물품관리를 위해 각 기업에서는 물품마다 식별번호를 부여하고 이를 인식하기 위한 수단으로 물품에 바코드, QR코드, RFID 태그 등을 부착하는 방식으로 물품을 관리하고 있다.

바코드는 영문, 숫자, 특수글자 등을 기계가 읽을 수 있는 형태로 표현하기 위해 굵기가 다른 수직 막대들의 조합으로 나타내어 광학적으로 판독할 수 있도록 한 코드체계를 말하는 것이며, QR(Quick Response)코드는 활용성이나 정보성 면에서 바코드보다 진일보한 2차원적으로 구성된 코드체계이다. RFID는 생산에서 판매에 이르는 전 과정의 정보를 초소형칩(IC칩)에 내장시켜 이를 무선주파수로 추적할 수 있도록 한 기술로 전자태그, 스마트 태그, 전자 라벨, 무선식별 등 여러 가지 이름으로 불리고 있으며 이 또한 물품을 식별하기 위한 시스템의 일종이다.

상기한 물품관리 방식들은 물품마다 식별번호를 부여하고 그것을 인식하기 위해 인식표(바코드, QR코드, RFID 태그)를 물품에 부착해야 한다는 공통점이 있다. 물품의 품목 수가 방대해질수록 식별번호를 부여해야하는 물량이나 인식표를 붙이는 작업량도 많아져 물품관리 비용이 증가하는 문제점이 있다.

또한, 정확한 식별번호 부여를 위해 수작업으로 일일이 물품의 형상이나 규격을 확인해야 하는 번거로움이 있고 인식표가 손상되거나 작은 나사와 같이 인식표를 붙이기 곤란한 특정한 물품의 경우, 상기한 물품관리 방식들은 적용할 수 없는 문제점이 있다.

- 출원번호 10-2005-0061004(2005.0705), 발명의 명칭 : 제품 색상을 이용한 판매관리/재고관리 프로그램 - 출원번호 10-2010-0047497(2010.0520), 발명의 명칭 : 3차원 스캐너용 측정 장치 - 출원번호 10-2006-0055267(2006.06.20), 발명의 명칭 : 3차원 스캔 데이터로부터 인체치수와 의복호수 측정 시스템 및 방법 - 출원번호 10-2000-0004262(2000.01.28), 발명의 명칭 : 3차원 스캐너 기구

- 3차원 스캐너를 이용한 도면화 시스템, 저자명 김석구, 추계학술대회 발표논문집(발행처: 한국지적정보학회) - 3차원 자동 측정 시스템, 저자명 장평수, 이상헌, 장민호, 대한기계학회 2005년도 창립 60주년 기념 추계 학술대회(발행처: 대한기계학회)

따라서 본 발명의 주된 목적은 물품식별을 위해 물품에 수동으로 식별번호를 부여하거나 인식표(바코드, QR코드, RFID 태그 등)를 붙일 필요없이, 보관하고자 하는 물품 그대로의 상태를 취급하면서 전산관리가 가능한 물품관리시스템을 제공하는 데 있다.

본 발명에 의하면, 물품창고 또는 물품출납 장소에 3차원 스캔 장비를 설치하고 데이터 전송을 위해 스캔 장비를 호스트컴퓨터와 RAN으로 연결한다. 물품을 창고로부터 입출고하려고 할 때, 3차원 스캔 장비로 물품의 형상을 스캔하여 3차원 디지털 정보를 호스트컴퓨터로 전송한다. 호스트컴퓨터에 내장되어 있는 마이크로프로세서는 전송받은 3차원 디지털 정보 중에서 물품식별을 위해 필요한 데이터만 추출하고 추출된 정보는 데이터베이스(기억장치)에 저장된다.

데이터베이스는 새로운 정보를 입력받을 때마다 자동으로 일련번호를 생성하고 마이크로프로세서에 의해 추출된 물품의 3차원 데이터를 기록한다. 만일 기존에 데이터베이스에 있는 데이터와 동일한 정보가 입력되었을 때, 데이터베이스는 저장되어 있는 데이터들과 대조하여 동일하다고 판단되는 일련번호에 있는 수량만 가감하게 된다. 즉 데이터베이스에 존재하지 않는 3차원 데이터를 입력받았을 때만 일련번호가 생성된다. 따라서 데이터베이스에 저장된 일련번호 개수는 물품의 품목 수가 되고, 같은 일련번호에 카운트 된 숫자는 그 일련번호에 해당하는 물품의 개수가 된다.

상기한 바와 같이 물품이 입고될 때에는 데이터베이스가 물품의 3차원 데이터를 대조하여 신규일 때에는 일련번호를 생성하고, 그렇지 않으면 동일 물품의 수량을 가산함으로써 입고관리가 이루어진다.

물품이 출고될 때에는 같은 방식으로, 데이터베이스가 입력받은 물품의 3차원 데이터를 저장되어 있는 데이터들과 대조하여 일치하는 물품의 내용을 출력하고, 사용자가 출고 처리하면 해당 물품의 개수가 감산 되도록 함으로서 출고관리가 이루어진다.

만일 출고하고자하는 물품이 없어 3차원 데이터를 스캔하지 못할 경우, 키보드로 물품의 3차원 데이터 중 일부를 입력하여 사용자가 데이터베이스를 조회하거나 출고 처리할 수도 있다.

본 발명에 의하면, 3차원 스캔으로 얻어진 디지털정보 중에서 물품식별에 필요한 데이터는 물품의 최장길이, 최소길이, 컬러의 종류와 물품 표면적 대비 컬러의 점유 면적 비율로 한정한다.

물품형상에 따라 3차원 스캔의 디지털 정보량은 방대하기 때문에 그 모두를 물품식별에 활용할 경우 데이터 분석이나 저장, 처리속도에 많은 부하가 뒤따른다. 따라서 본 발명은 물품식별에 가장 용이하고 정보처리가 쉬운 데이터만을 추출하여 물품관리에 이용하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서는 물품식별에 활용되는 데이터를 최장길이, 최소길이, 컬러 등으로 한정하였지만, 이들 데이터는 선택적인 사항으로 관리되는 물품의 특징에 따라 물품식별 데이터를 추가하거나 축소할 수 있다. 또한, 3차원 스캔 장비도 이들 데이터만 선택적으로 스캔할 수 있도록 기능을 특화하거나 물품관리시스템 전용장비로 개발하여 사용할 수 있는 이점이 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 물품 식별을 위해 바코드나 RFID 태그 등과 같은 인식표를 붙일 필요 없이 물품관리를 할 수 있기 때문에 기존의 방식보다 효율적이고 경제적인 물품관리시스템을 구축할 수 있다.

도 1은 물품관리시스템 개념도
도 2는 데이터베이스에 기록되는 물품의 정보 내용
도 3은 물품을 조회하고자할 때 출력되는 내용
도 4는 물품의 상세 정보
도 5는 물품을 입출고하기 위한 입출력장치
도 6은 물품의 입출고가 종료되었을 때 출력되는 도 5의 서브 화면
도 7은 물품의 위치를 표시하는 출력 화면
도 8은 오차범위를 설명하기 위한 개념도

도 1은 본 발명에 의한 물품관리시스템 개념을 도시한 것이다. 3차원 스캔 장비를 구비한 물품창고에서 입고 또는 출고하고자 할 때, 물품을 3차원 스캔 장비로 스캔하면, 스캔 된 3차원 데이터가 호스트컴퓨터로 전송된다. 호스트컴퓨터로 전송된 3차원 데이터는 마이크로프로세서에 의해 도 2에 도시한 바와 같이 물품식별에 필요한 데이터들을 추출되고 추출된 데이터는 데이터베이스에 저장된다.

도 2는 데이터베이스에 저장되어 있는 물품의 3차원 데이터 내용을 도시한 것이다.

도 2에 도시한 최장길이는 3차원 스캔한 물품의 X축, Y축, Z축 디지털 정보 중에서 제일 긴 쪽의 수치가 추출되어 기록된다. 최단길이도 같은 방법으로 물품의 X축, Y축, Z축 디지털정보 중에서 제일 짧은 쪽의 수치가 추출되어 기록된다. 컬러정보는 물품 표면에 표출되어 있는 색상정보를 의미하는 것으로, 일반적으로 컬러코드를 표현하는 방법에는 RGB, CMYK, YCbCr 등의 모델이 있다. 도 2에 도시한 컬러번호는 RGB 모델방식을 예를 들어 작성하였다. 컬러정보 중 비율(%)은 물체의 X축, Y축, Z축 표면적을 합산한 면적 대비 각각의 컬러가 차지하는 면적 비율을 나타낸 것이다.

오차범위(%)는, 3차원 스캔 장비의 측정오차 또는 같은 물품이라도 오차가 있게 마련이기 때문에 이를 보정하기 위한 데이터이다. 본 발명에서의 오차범위 개념은 도 8에 도시한 바와 같다. 도 2에 도시한 일련번호 0001의 예를 들어 오차범위를 설명하면 다음과 같다.

- 최장 길이 오차범위(%) : 수량 12개 중에서 제일 큰 치수와 제일 작은 치수의 차이가, 제일 큰 치수를 기준으로 0.2%

- 최단 길이 오차범위(%) : 수량 12개 중에서 제일 큰 치수와 제일 작은 치수의 차이가, 제일 큰 치수를 기준으로 0.1%

- 컬러정보 오차범위(%)

수량 12개 중에서 #FFD700의 표준 RGB 혼합비율(R255, G215, B0)을 기준으로 최고로 차이 나는 컬러의 RGB 혼합비율 차이가 0.2%

수량 12개 중에서 #3CB371의 표준 RGB 혼합비율(R60, G179, B113)을 기준으로 최고로 차이 나는 컬러의 RGB 혼합비율 차이가 0.1%

수량 12개 중에서 #00FFFF의 표준 RGB 혼합비율(R0, G255, B255)을 기준으로 최고로 차이 나는 컬러의 RGB 혼합비율 차이가 0.3%

오차범위(%) 내에 있는 데이터들은 데이터베이스가 동일한 물품으로 인식하고 그렇지 않을 경우에는 다른 물품으로 식별한다. 오차범위(%) 내에 있는지 없는지의 판단은 도 5에 도시한 바와 같이 물품 입출고 입력장치에서 설정되는 기준에 의한다.

도 2에 도시한 태그정보는 사용자 메모로서 기록하지 않아도 무방하지만, 내용이 기록되어 있을 때는 도 3에 도시한 물품조회 화면을 통해 검색할 때 키워드로 활용될 수 있다.

도 3은 물품을 조회할 때 출력되는 화면으로, 물품의 3차원 데이터 중 1개 이상을 키보드로 입력하면 입력한 데이터와 일치되는 물품리스트가 도 2와 같이 조회된다. 도 3은 현품이 없어 물품을 3차원 스캔하지 못하거나 단말기로 물품의 데이터베이스를 검색하고자 할 때 유용하다.

도 3에 표기된 물품검색 우선순위는 입력한 물품의 데이터 값 중 우선적으로 적용되는 순위를 정하는 것으로 키보드 탭키를 누르면 1, 2, 3 숫자의 앞뒤 순서가 순차적으로 바뀐다. 번호가 의미하는 내용은 표 우측에 표기한 바와 같이 1번은 최장길이, 2번은 최단길이, 3번은 컬러번호를 의미한다.

도 3에 물품의 3차원 정보 중에서 하나 이상의 데이터 값과 임의의 오차범위(%) 값을 입력하면 오차범위 내에 있는 물품들이 검색된다. 기본 값은 사용자에 의해서 오차범위(%)가 세팅되어 지정되어 있는 값을 말한다. 때문에 기본 값을 지정할 경우 임의의 오차 값은 중복 지정이므로 입력할 수 없다.

도 4는 도 2에 나열된 물품 리스트 중에서 하나를 선택했을 때 출력되는 물품의 상세 정보를 도시한 것이다. 물품의 입 출고일시와 수량을 실시간으로 조회할 수 있다. 도 4에 출력되는 정보는 도 5에 도시한 입출고 입력장치에 의해 이루어진다.

도 5는 3차원 스캔 장비와 연계되는 입력장치로 물품의 3차원 디지털정보와 함께 입출력 장치에서 생성된 정보가 호스트컴퓨터로 전송된다.

도 5에 도시한 오차범위(%) 설정 키패드를 누르면 오른쪽에 점선으로 도시한 바와 같이 서브메뉴가 나타나고 데이터별(최장길이, 최단길이, 컬러번호)로 오차범위(%)를 설정할 수 있다. 오차범위(%)를 지정한 후에 이를 기본 값으로 지정하려면 서브메뉴에 있는 기본 값을 선택하면 된다.

기본 값을 설정한 이후에는 오차범위(%)가 세팅되어 기본 값을 누를 때마다 자동으로 해당 물품의 오차범위(%) 값이 입력되어 진다. 기본 값을 적용하지 않으려면 다시 데이터별(최장길이, 최단길이, 컬러번호)로 오차범위(%) 값을 설정하여야한다.

도 5에 도시한 물품위치 지정은 도 7에 도시한 물품위치 코드를 입력하는 키패드이다. 키패드를 누르면 도 7의 서브화면이 출력되고 사용자가 정한 체계에 맞는 물품위치 코드를 입력하면 물품의 위치가 지정되어 진다. 이 정보는 도 2, 도 3, 도 4, 도 6에 표시된 “물품위치” 정보를 출력하게 하는 데이터 값이다.

도 5에 도시한 스캔 입고, 스캔 출고, 수동출고 메뉴는 물품을 처리하기 위한 옵션이다. 스캔 입고는 물품을 스캔하여 입고할 때, 스캔 출고는 물품을 스캔하여 출고할 때, 수동출고는 키보드로 데이터를 입력하여 물품을 출고시킬 때 적용된다.

도 5에 도시한 스캔 입고, 스캔 출고, 수동출고 메뉴의 실시 예를 들면 다음과 같다.

- 스캔 입고 : 오차범위(%) 설정 → 스캔 입고 실행 → 물품위치 지정 → 수량 입력 → 단위 입력 → 담당자 입력 → 스캔 실행 → (데이터베이스 갱신) → (도 6 화면출력) → 확인

- 스캔 출고 : 오차범위(%) 설정 → 스캔 출고 실행 → (물품위치 지정 메뉴가 사라짐) → 수량 입력 → 단위 입력 → 담당자 입력 → 스캔 실행 → (데이터베이스 갱신) → (도 6 화면출력) → 확인

- 수동출고 : 오차범위(%) 설정 → 수동출고 실행 → (물품위치 지정 메뉴가 사라짐) → (도 3 화면출력) → 물품 3차원 데이터 1개 이상 키보드 입력 → (도 2 화면출력) → 물품선택 → 수량 입력 → 단위 입력 → 일자시간 입력 → 담당자 입력 → 스캔 실행 → (데이터베이스 갱신) → (도 6 화면출력) → 확인

상기한 옵션 실시 예에서 수동출고 옵션일 경우 스캔 실행의 기능은 출고실행으로 적용된다. 스캔 실행을 누르면 실시간과 연동하여 일자와 시간이 데이터베이스에 저장되고 그 내용은 도 5에 도시한 바와 같은 형태로 기록된다. 상기한 실시 예에서, 도 6의 화면은 데이터베이스 갱신의 미리보기 화면이다. 확인을 선택하면 데이터베이스 갱신이 확정되고 취소를 선택하면 데이터베이스 갱신이 이루어지지 않는다.

도 5에 도시한 수량, 단위, 세팅, 담당자 키패드를 누르면 각각 서브 메뉴가 출력되어 수량, 단위, 세팅항목, 담당자 등을 입력할 수 있다.

도 5에 도시한 세팅 메뉴는 입출력장치에 있는 실행 항목들을 고정시켜 자동실행하기 위한 것으로, 서브메뉴에서 고정하고자하는 항목을 선택하여 실행하면 선택된 항목은 매번 키패드를 누를 필요가 없다. 항목이 세팅되어 졌을 경우 해당 항목의 키패드 버튼색상이 변경되어 나타나고, 이를 통해 세팅되어 있는 항목임을 식별할 수 있다.

세팅된 항목은 순차적으로 자동 실행되므로, 가령 물품을 컨베이어로 이동하면서 연속적으로 창고에 입고시킨다고 할 때 유용하게 사용되어 질 수 있다. 세팅 서브메뉴에서 입출고 옵션 하나와 다른 모든 항목을 선택했을 때, 첫 번째 스캔 실행 이후에 자동으로 실행되는 예를 들면 다음과 같다.

①오차범위(%) 설정 → ②스캔 입고 실행 → ③물품위치 지정 → ④수량 입력 → ⑤단위 입력 → ⑥담당자 입력 → ⑦스캔 실행 → (데이터베이스 갱신) → (도 6 화면출력) → ⑧확인

세팅 설정 후에 “스캔 실행”을 누르면 상기한 순서대로 실행이 자동화되고 자동실행 중에 세팅 키패드를 누르면 자동실행이 종료된다.

도 7은 상기에서 설명한 바와 같이 물품위치 코드를 도시한 것이다. 그림에는 A3의 위치에 물품이 있다는 것을 예를 들어 도시하였다. 물품을 입고시, 도 5에서 물품위치지정 키패드를 누르면 도 7의 서브 화면이 출력되고 위치를 지정하면 지정한 위치가 도 7에서 도시한 A3의 예처럼 표시된다.

도 8은 본 발명에서 언급된 오차범위의 개념을 설명하기 위한 것으로, 최장길이 오차범위는 상기에서 설명한 바와 같이, 품목이 동일한 물품 중에서 가장 긴 쪽의 최장길이 수치와 가장 짧은 쪽의 최장길이 수치의 차이를 가장 긴 쪽의 수치를 기준으로 백분율로 나타낸 것이다. 최단길이 오차범위도 같은 방식으로 표시된다.

- RGB(Red-Green-Blue) : RGB(적?녹?청)에 의해 색을 정의하는 색 모델, 또는 색 표시 방식. 빛의 3원 색인 적?녹?청을 혼합하여 색을 나타내는 RGB 방식은 컬러 텔레비전이나 컴퓨터의 컬러 모니터, 또는 인쇄 매체가 아닌 기타 빛을 이용하는 표시 장치에서 채용되고 있다.
- CMYK(Cyan-Magenta-Yellow-Black) : 탁상 출판(DTP)을 포함한 다양한 인쇄 시스템에서 사용되는 색 표시 모델의 하나로, 사이안-마젠타-황색-흑색 모델. 인쇄업계에서는 이를 YMCK라고도 부른다.
- YCbCr : 영상 시스템에서 사용되는 색 공간의 일종이다. Y 는 휘도 성분이며 Cb 와 Cr 은 색차 성분이다. YCbCr 은 YCC 라고 줄여 부르기도 한다.

Claims (3)

1. 3차원 스캔장비를 이용하여 물품의 3차원 디지털정보를 생성하고, 3차원 디지털정보 중에서 물품식별에 필요한 데이터만을 추출하여 이를 물품을 식별하기 위한 수단으로 활용함으로서 물품에 물품을 인식하기 위한 인식표를 부착하지 않고 물품의 재고관리를 수행하는 것을 특징으로 하는 물품관리시스템.
   
2. 제 1항에 있어서, 물품의 3차원 디지털정보 중에서 물품 식별을 위해 추출되는 데이터는 물품의 X축, Y축, Z축의 디지털 정보 중 물품의 최장 길이, 물품의 최단 길이, 물품의 표면적 대비 컬러별 점유비율을 이용하고, 3차원 스캔장비의 측정오차 또는 스캔되는 물품의 크기나 컬러오차를 감안하여 물품 식별을 위해 추출된 데이터를 보정하는 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 물품관리시스템.
3. 제 2항에 있어서, 물품 식별을 위해 추출된 데이터를 보정하는 수단으로서, 물품의 데이터 정보가 저장된 데이터베이스로부터 물품을 입출고할 때 물품의 3차원 데이터별로 오차범위 비율을 사용자가 특정한 값으로 지정하여, 오차범위 내에 있는 물품들은 같은 물품으로 식별하고 그렇지 않을 경우에는 다른 물품으로 식별하는 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 물품관리시스템.
   
   

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