KR20130118622A - 선반의 스캐닝 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

적어도 하나 이상의 층을 갖는 선반의 수납공간에 보관된 물품을 스캐닝하기 위한 선반의 스캐닝 장치 및 방법이 소개된다.
이 중에서 선반의 스캐닝 장치는, 물품을 스캐닝하는 복수의 안테나가 구비되어 일 층의 수납공간에 대향되게 배치되는 스캐너와, 스캐너를 선반의 상,하방향으로 이동시키기 위해 스캐너에 구동 연결되는 수직 구동유닛과, 수직 구동유닛을 통해 스캐너의 이동을 제어하고 복수의 안테나로부터 수신된 스캔정보로부터 물품에 대한 물품정보 데이터를 수집하는 제어유닛을 포함하여 구성된다.

Description

선반의 스캐닝 장치 및 방법{APPARATUS FOR SCANNING GOODS OF SHELF AND METHOD THEREOF}
본 발명은 선반의 스캐닝 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 선반의 상,하방향으로 스캐너를 왕복 이동시켜 선반에 보관된 물품을 효과적으로 스캔할 수 있는 선반의 스캐닝 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 RFID(Radio Frequency Identification) 태그는 IC칩과 근거리 RF 무선통신을 통하여 각 물품 및 상품의 정보를 읽을 수 있는 기술로서, 바코드나 스마트 카드와 비교하여 대상 품목이 이동할 때마다 태그 내부에 저장된 정보를 효과적으로 실시간 갱신할 수 있다.
또한, RFID 태그는 UHF, VHF 대역의 근거리 RF 무선 통신을 사용하기 때문에 비접촉 인식이 가능하여 혼잡한 환경이나, 불결한 환경, 기상 상황에 관계없이 오류없는 정확한 정보 취득이 가능하고, 비금속 물질을 투과하여 정보를 읽는 것이 가능하다.
이에 최근에는 상품의 전반적 정보가 포함되어 있는 RFID 태크를 물품 및 상품에 부착하여 선반에 보관 및 진열하고 있다.
이와 같이, RFID 태그를 물품 및 상품에 부착하면, 리더기(Reader Unit)를 통해 물품 및 상품의 태그 정보를 읽을 수 있으므로, 선반에 보관된 물품 및 상품의 입출고 물량 현황을 실시간으로 체크하는 것이 가능할 뿐만 아니라, 물품 및 상품의 개별적인 특성, 제조일자, 유통기한 등의 구체적인 정보를 취득할 수 있다.
특히, RFID 태그가 각각 부착된 물품 및 상품을 선반에 보관하는 경우, 다수 종류의 물품 및 상품에 대해, 각각의 태그 정보를 보다 효율적이고 신속하게 읽어내기 위해서는, 리더기 및 그 리더기와 연결된 안테나가 선반에 설치되어 있을 필요가 있다.
이에 따라, 도 10에 도시된 바와 같이, 종래의 선반(20) 내 복수 층에는 물품 및 상품의 수납부(12)가 마련되고, 각 수납부(12)의 후면부에는 적어도 2개 이상의 고정 안테나(14)가 수납부(12)의 전면을 향하여 고정적으로 배치된다.
이때, 고정 안테나(14)는 수납부(12) 후면에 형성된 슬라이드 구멍(16)을 통해 동축 케이블(미도시)과 접속되어 선반(10)의 후단에 설치된 리더기와 각각 연결된다. 각 고정 안테나(204)의 몸체는 수납부(202)의 후면 벽체에 고정 나사 또는 접착 물질 등의 접속부재(208)를 사용하여 고정적으로 부착된다.
그리고 각 수납부(12)의 바닥면(11)에는 비금속 재질의 플렉시블한 바닥판(15)이 깔려 있고, 해당 바닥판(15)의 하부에는 수납부(12) 바닥면(11)을 커버할 수 있는 복수의 패턴형 안테나(13)가 고르게 배치된다. 이 패턴형 안테나(13)는 고정 안테나(14)가 스캐닝하지 못하는 사각 지역을 없애기 위해 부가적으로 설치된다.
그러나 이러한 종래 기술의 경우, 안테나는 선반에 고정 설치되어 있기 때문에, 선반의 복수 층 별로 수납부의 후면부 및 바닥면에 고가의 안테나 장비를 다수개로 설치해야 하고, 각 층의 수납부마다 안테나와 동축 케이블로 연결되는 리더기를 각각 구비해야 하므로, 재료비와 설치비용의 상승이 불가피하다는 심각한 문제가 발생되었다.
한편, 이와 관련하여 "알에프아이디 태그를 이용한 선반 스캐닝 재고조사 시스템(특허공개공보 10-2003-0047718호)"가 참고될 수 있다.
이 선반 스캐닝 재고조사 시스템은, 각종 자료에 자료용 RFID 태그가 부착되고, 자료들이 비치된 선반의 지정된 위치에 선반용 RFID 태그가 부착되며, 이 자료용 RFID 태그 및 선반용 RFID 태그를 스캐닝하기 위한 휴대용 판독기가 구비된다.
그런나 이러한 종래 기술의 경우, 자료용 RFID 태그와 선반용 RFID 태그를 스캐닝하기 위해서, 사용자가 휴대용 판독기를 휴대하여 각각의 선반을 직접 스캐닝해야 하므로, 전체 자료를 스캐닝하는데 상당히 많은 시간이 필요하고, 결국, 작업 효율이 저하될 수밖에 없는 문제가 야기되었다.
특허공개공보 10-2003-0047718
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 제공된 것으로서, 스캐너를 선반의 상,하방향으로 이동시켜 선반에 보관된 물품을 효과적으로 스캐닝할 수 있는 선반의 스캐닝 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 선반의 물품에 대한 위치정보를 정확하게 파악하여 선반에 보관된 물품 정보에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있는 선반의 스캐닝 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 선반의 스캐닝 장치는, 선반 내 복수 층의 수납공간에 보관된 물품을 스캐닝하기 위한 선반의 스캐닝 장치로서, 스캐너, 수직 구동유닛 및 제어유닛을 포함하고, 스캐너는 물품을 스캐닝하는 복수의 안테나가 구비되어 선반의 수납공간에 대향되게 배치되고, 수직 구동유닛은 상기 스캐너를 선반의 상,하방향으로 이동시키기 위해 상기 스캐너에 구동 연결되고, 제어유닛은 상기 수직 구동유닛을 통해 스캐너의 이동을 제어하고, 상기 복수의 안테나로부터 수신된 스캔정보로부터 물품에 대한 물품정보 데이터를 수집한다.
바람직하게, 이 스캐닝 장치는 상기 스캐너의 이동방향에 위치한 장애물을 감지하여 상기 제어유닛에 거리 감지신호를 인가하기 위한 거리 감지센서를 더 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 제어유닛은 상기 복수의 안테나로부터 스캔정보를 수신하여 스캔한 물품의 물품정보 데이터를 리딩하는 리더부와, 상기 리더부의 물품정보 데이터를 저장하는 메모리부와, 상기 스캐너가 일 층의 수납공간에 대향되게 배치되도록 상기 수직 구동유닛에 작동신호를 인가하는 마이크로 프로세서부를 포함한다.
바람직하게, 상기 복수의 안테나 중 적어도 하나의 안테나를 선택하여 작동시키기 위해, 상기 리더부와 복수의 안테나 사이에 연결되는 스위치부를 더 포함한다.
바람직하게, 상기 마이크로 프로세서부는 스캐너의 이동 거리를 계산한 기준 거리 데이터와 스캐너의 거리 감지센서로부터 인가받은 거리 감지신호를 비교하여 상기 스캐너의 이동이 가능한 이동 거리를 계산하고, 상기 계산된 이동 거리를 고려하여 상기 선반 내 복수 층의 수납공간 중에서 선택된 일 층의 수납공간에 상기 스캐너를 위치시킨다.
바람직하게, 상기 마이크로 프로세서부는 상기 스캐너의 반복 이동시 각각의 물품에 대한 스캐너의 스캔정보 횟수를 계산하고, 계산된 스캔정보 횟수 중에서 가장 많은 스캔정보 횟수로 계산된 물품의 위치를 물품의 실제 위치로 선정하며, 선정된 물품의 스캔정보로부터 물품에 대한 물품정보 데이터를 수집한다.
바람직하게, 상기 스캐너는 상기 선반의 수납공간을 두르는 고리 형태로 이루어진다.
바람직하게, 상기 선반은 복수 층의 수납공간을 갖는 복수의 선반 블록이 측방향으로 일정 틈을 유지하도록 배치되는 선반 어셈블리로 구성되고, 상기 스캐너는 상기 일정 틈을 가로질러 각각의 선반 블록을 두르는 고리 형태로 이루어져 측방향으로 연속하여 배치된다.
바람직하게, 상기 선반은 복수 층의 수납공간을 갖는 내부 선반 블록과, 개폐도어가 구비되어 상기 내부 선반 블록을 감싸는 외부 선반 블록을 포함한다.
바람직하게, 상기 수직 구동유닛은 상기 선반의 측벽에 상,하방향으로 연장 형성되는 가이드레일과, 상기 가이드레일을 따라 이동되도록 상기 스캐너에 고정 설치되는 이동편과, 회전벨트를 매개로 상기 이동편에 구동 연결되는 구동모터를 포함한다.
바람직하게, 상기 수직 구동유닛은 일단이 상기 스캐너의 상부에 연결되는 와이어와, 상단에 이격 형성된 복수의 지지홈을 통해 상기 와이어를 지지하도록 상기 선반의 상단부에 설치되는 지지편과, 상기 와이어의 타단이 권취되는 회전풀리가 구동축에 장착되는 회전모터를 포함한다.
본 발명에 따른 선반의 스캐닝 방법은, 선반 내 복수 층의 수납공간에 보관된 물품을 스캐닝하기 위한 선반의 스캐닝 방법으로서, 스캐너를 선반의 상,하방향으로 왕복 이동하면서 선반 내 복수 층에 보관된 물품을 반복하여 스캐닝하는 선반의 상,하방향 스캐닝 단계와, 상기 스캐너의 반복 이동시 가장 많이 스캔된 물품의 위치를 물품의 실제 위치로 선정하는 물품의 위치 판단 단계와, 선정된 물품의 스캔정보로부터 물품에 대한 물품정보 데이터를 수집하는 물품의 물품정보 데이터 취득 단계를 포함한다.
바람직하게, 상기 선반의 상,하방향 스캐닝 단계는, 선반 내 복수 층별로 위치 태그를 설정하고 복수 층의 수납공간에 보관된 물품별로 제품 태그를 설정한 후, 물품을 반복하여 스캐닝하고, 상기 물품의 위치 판단 단계는, 스캔된 위치 태그의 인식 횟수와 제품 태그의 인식 횟수 중에서 가장 많이 스캔된 위치 태그의 인식 횟수 및 제품 태그의 인식 횟수를 갖는 물품의 위치를 물품의 실제 위치로 선정한다.
상기와 같은 본 발명의 실시예에 따른 선반의 스캐닝 장치 및 스캐닝 방법에 의하면, 첫째, 본 발명은 안테나를 갖춘 스캐너가 선반의 상,하방향으로 이동하면서 선반에 보관된 물품을 스캐닝함으로써, 선반 내 음영 지역없이 물품에 대한 높은 스캐닝 인식율을 구현할 수 있다는 이점이 있다.
둘째, 본 발명은 선반의 각 층마다 다수의 안테나가 고정되던 종래 기술과 비교하여, 안테나, 케이블 및 리더기 등의 부속 장치에 대한 재료비가 대폭 절감될 수 있고, 장치 설비를 위한 설치 비용도 크게 절감될 수 있다는 이점이 있다.
셋째, 본 발명은 기존 선반에 조립 가능하도록 구성함으로써, 선반을 개조하거나 수납되는 물품에 맞게 선반의 형상을 교체해야하는 번거로움이 없어지므로, 선반의 개조 및 교체에 필요한 시간과 비용을 줄일 수 있다는 이점이 있다.
넷째, 본 발명은 RFID 리더에서 발생되는 오차범위를 줄여 선반에 위치한 물품별 위치 정보를 정확하게 파악할 수 있으므로, 선반에 보관된 물품 정보에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있다는 이점이 있다.
도 1a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 선반의 스캐닝 장치를 도시한 전방 사시도,
도 1b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 선반의 스캐닝 장치를 도시한 후방 사시도,
도 1c는 도 1a의 "A-A"선부를 절개하여 도시한 단면도,
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 선반의 스캐닝 장치의 제어유닛을 도시한 블록도,
도 3은 제1 실시예의 변형예에 따른 본 발명의 선반의 스캐닝 장치를 도시한 사시도,
도 4는 제1 실시예의 다른 변형예에 따른 본 발명의 선반의 스캐닝 장치를 도시한 사시도,
도 5a 내지 도 5b는 제1 실시예의 또 다른 변형예에 따른 본 발명의 선반의 스캐닝 장치를 도시한 사시도,
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 선반의 스캐닝 장치의 제어유닛을 도시한 블록도,
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 선반의 스캐닝 장치를 도시한 사시도,
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 선반의 스캐닝 장치를 도시한 사시도,
도 9a 내지 도 9b는 본 발명에 따른 선반의 스캐닝 방법을 도시한 블록도,
도 10은 종래 기술에 따른 선반의 스캐닝 장치를 개략적으로 도시한 사시도이다.
우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.
본 발명에 의한 선반의 스캐닝 장치는, 스캐너를 선반의 상,하방향으로 이동시켜 선반 내 복수 층의 수납공간에 보관된 물품을 효과적으로 스캐닝할 수 있고, 선반 내 물품의 스캐닝시 물품에 대한 위치정보를 정확하게 파악할 수 있도록 한다.
이를 구현하기 위해, 본 발명은 크게 스캐너, 수직 구동유닛 및 제어유닛을 포함하여 이루어진다. 여기서, "포함"의 의미는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 추가할 수 있는 것으로 해석한다. 이는 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때에도 동일하게 적용된다.
스캐너는 선반의 상,하방향으로 왕복이동되면서 선반 내 복수 층의 수납공간에 보관된 물품을 스캐닝한다. 이때, 물품에는 무선인식부가 부착되며, 스캐너에는 물품의 무선인식부로부터 물품에 대한 스캔신호를 수신할 수 있는 안테나가 마련된다.
수직 구동유닛은 선반의 상,하방향으로 이동시키기 위한 구동력을 스캐너에 제공한다. 이 수직 구동유닛은 제어유닛으로부터 작동신호를 인가받아 구동되며, 제어유닛의 제어를 통해 스캐너의 이동속도, 이동방향 및 왕복횟수 등이 결정된다.
제어유닛은 수직 구동유닛에 작동신호를 인가하여 스캐너의 이동을 제어하는는 동시에, 스캐너로부터 수신된 스캔정보로부터 선반에 위치한 물품별 위치 정보를 정확하게 계산할 수 있으며, 계산된 물품별 위치 정보에 부합하는 물품에 대한 물품정보 데이터를 추출할 수 있다.
상술한 구성을 보다 명확히 설명하기 위하여 해당 도면을 참고하여 본 실시예에 따른 구성을 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 선반의 스캐닝 장치를 나타낸 전방 사시도 및 후방 사시도이고, 도 1c는 도 1a의 "A-A"선부를 절개하여 나타낸 단면도이며, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 선반의 스캐닝 장치의 제어유닛을 나타낸 블록도이다.
도 1a 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 실시예에 따른 본 발명은, 스캐너(100), 거리 감지센서(400), 수직 구동유닛(200) 및 제어유닛(300)을 포함할 수 있다.
구체적으로, 스캐너(100)는 선반(10)의 수납공간(11)에 보관된 물품(20)을 스캐닝하기 위한 구성으로, 본 실시예에서는 RFID 기반 기술이 적용된다. 이를 위해, 물품(20)에는 무선인식부로서 RF 태그가 부착되고, 스캐너(100)에는 물품(20)의 RF 태그로부터 RF 신호를 수신할 수 있는 안테나(110)가 구비된다. 이 스캐너(100)의 안테나(110)는 스캐너(100)의 일정 면적에 다각면 형상으로 패턴화되어, 제어유닛(300)의 리더부(310)와 무선 또는 유선으로 통신 가능하도록 설계된다.
본 실시예에서는 선반(10)에 보관된 물품(20)에 RFID 태그가 무선인식부로서 부착된 것을 일 예로 설명하고 있지만, 이에 한정되지는 않으며, 무선으로 물품(20)의 정보를 제공할 수 있도록 하는 다른 형태의 무선 인식 기술이 다양하게 적용될 수 있을 것이다.
이러한 스캐너(100)는 선반(10)의 수납공간(11)을 두르는 고리 형태, 보다 상세하게 사각 고리 형태로 구성되는데, 이 스캐너(100)의 형태는 선반(10)의 전체 형상에 따라 달라질 수 있을 것이다.
예를 들어, 선반(10)의 측방향 가장자리부가 사각 형태로 구성된 경우, 스캐너(100)는 사각 고리 형태로 구성되지만, 선반(10)의 측방향 가장자리부가 삼각 형태, 육각 형태 또는 원형 형태로 구성된 경우에는 해당 측방향 가장자리부의 형태에 대응하도록 삼각 고리 형태, 육각 고리 형태 또는 원형 고리 형태로 구성될 수 있을 것이다. 이를 통해, 스캐너(100)의 안테나(110)는 선반(10)의 수납공간(11) 내로 침투되지 않은 상태에서, 수납공간(11) 내 물품(20)과 가장 근접하게 위치될 수 있으며, 이로써, 안테나(110)는 물품(20)의 RF 태그에 대한 RF 신호 인식률을 높일 수 있다.
이때, 선반(10)의 측벽이 비금속 물질인 경우에는, 물품(20) RF 태그의 RF 신호가 비금속 물질을 투과할 수 있으므로, 사각 고리 형태로 구성된 스캐너(100)의 모든 측벽에 복수의 안테나(110)가 배치되는 것이 바람직하다. 다만, 선반(10)이 금속 물질인 경우에는 물품(20) RF 태그의 RF 신호에 대한 안테나(110)의 RF 신호 인식률이 현저히 저하되므로, 안테나(110)를 수납공간(11)의 개방구에 대향되는 위치에만 배치하는 것이 좋다. 아울러, 스캐너(100)의 외면에는 차폐막(500)이 설치될 수 있다.
거리 감지센서(400)는 스캐너(100)의 상단 및 하단 가장자리부에 장착되어, 스캐너(100)의 이동방향에 위치한 장애물을 감지함으로써, 선반(10)의 상,하단 위치까지 정상적으로 이동할 수 있는 지의 여부를 감지하는 기능을 수행한다.
예컨대, 이 거리 감지센서(400)는 스캐너(100)의 상,하방향 이동시, 스캐너(100)의 상측 방향 및 하측 방향에 위치하는 설치물 및 장애물과의 거리를 각각 감지하고, 감지된 거리 감지 신호를 제어유닛(300)에 제공한다. 여기서, 거리 감지센서(400)는 적외선 센서, 초음파 센서 등과 같은 전자식 비접촉 센서 소자를 사용하거나, 리미트 스위치 센서 등과 같은 기계식 접촉 센서 소자를 사용할 수도 있다.
수직 구동유닛(200)은 스캐너(100)를 선반(10)의 상,하방향으로 이동시키기 위한 구성으로, 선반(10)의 측벽에 설치된 가이드레일(210)을 따라 스캐너(100)가 상,하방향으로 왕복 이동되도록 한다.
이를 위해, 수직 구동유닛(200)은 가이드레일(210), 이동편(220), 회전벨트(240) 및 구동모터(230)를 포함하여 구성된다. 여기서, 가이드레일(210)은 선반(10)의 측벽에 상,하방향으로 연장 형성되는 레일 구조로 이루어져, 스캐너(100)에 장착된 이동편(220)이 슬라이딩 이동되는 이동 경로를 제공한다. 이동편(220)은 스캐너(100)에 고정 설치되어, 스캐너(100)의 상,하방향 이동시 가이드레일(210)을 따라 이동된다. 회전벨트(240)는 구동모터(230)의 회전풀리(271a)(271a)와 가이드레일(210)의 하단에 위치한 연결풀리(271b) 사이를 폐순환하는 폐루프로 구성된다. 구동모터(230)는 회전벨트(240)를 매개로 이동편(220)에 구동 연결되고, 소모형 전지나 충전지로부터 전원을 공급받으며, 제어유닛(300)으로부터 작동신호의 인가시 이동편(220)에 구동력을 제공한다.
즉, 제어유닛(300)의 작동신호가 구동모터(230)에 인가되면, 회전벨트(240)가 구동모터(230)로부터 회전력을 전달받아 구동모터(230)의 회전축과 이동편(220) 사이에서 회전되고, 이동편(220)은 회전벨트(240)의 회전에 의해 가이드레일(210)을 따라 선반(10)의 상방향 또는 하방향으로 이동되며, 결국, 스캐너(100)는 이동편(220)의 이동에 의해 선반(10)의 상,하방향으로 이동될 수 있다.
제어유닛(300)은 수직 구동유닛(200)을 통해 스캐너(100)의 이동을 제어하고, 복수의 안테나(110)로부터 수신된 스캔정보로부터 물품(20)에 대한 물품정보 데이터를 수집한다.
예컨대, 이러한 제어유닛(300)은 리더부(310), 메모리부(320), 마이크로 프로세서부(330)를 포함할 수 있다. 리더부(310)는 복수의 안테나(110)로부터 스캔정보를 수신하여 스캔한 물품(20)의 물품정보 데이터를 리딩한다. 본 실시예에서 리더부(310)는 안테나(110)로부터 수신되는 물품(20)의 RF 태그로부터의 UHF 대역 또는 VHF 대역의 태그 정보 신호를 읽어들이는 역할을 수행한다.
제어유닛(300)의 메모리부(320)는 리더부(310)로부터 리딩한 물품(20)에 대한 물품정보 데이터를 저장하고, 스캐너(100)의 이동 거리를 계산한 기준 거리 데이터와 스캐너(100)의 거리 감지센서(400)로부터 인가받은 거리 감지신호와 스캐너(100)의 이동이 가능한 이동 거리를 일시 저장한다.
제어유닛(300)의 마이크로 프로세서부(330)는 리더부(310)로부터 리딩된 물품정보 데이터를 수집하여 무선으로 외부의 중앙 태그 정보 수집 시스템에 전송할 수 있고, 스캐너(100)의 이동 거리를 계산한 기준 거리 데이터와 스캐너(100)의 거리 감지센서(400)로부터 인가받은 거리 감지신호를 비교하여 스캐너(100)의 이동이 가능한 이동 거리를 계산하고, 계산된 이동 거리를 고려하여 선반(10) 내 복수 층의 수납공간(11) 중에서 선택된 일 층의 수납공간(11)에 스캐너(100)를 위치시킬 수 있다. 즉, 마이크로 프로세서부(330)는 거리 감지센서(400)로부터 인가된 거리 감지신호를 고려하여 스캐너(100)가 현재 이동 방향으로 계속 이동되도록 하거나, 이동 방향을 바꾸어서 반대 방향으로 이동할 수 있도록 제어한다.
그리고 이 마이크로 프로세서부(330)는 장치 운영 프로그램의 구동 알고리즘에 따라, 스캐너(100)의 상하방향 왕복 운동에 의한 스캐닝 기능을 전반적으로 제어하도록 하고, 무선으로 외부로부터 작동 명령을 수신받고, 작동 명령에 따라 스캐너(100)의 수평 왕복 운동 횟수, 수평 왕복 운동 주기, 수평 왕복 운동을 위한 구동 시간대 등을 결정할 수 있다.
특히, 마이크로 프로세서부(330)는 스캐너(100)의 반복 이동시 각각의 물품(20)에 대한 스캐너(100)의 스캔정보 횟수를 계산하고, 계산된 스캔정보 횟수 중에서 가장 많은 스캔정보 횟수로 계산된 물품(20)의 위치를 물품(20)의 실제 위치로 선정하며, 선정된 물품(20)의 스캔정보로부터 물품(20)에 대한 물품정보 데이터를 수집할 수 있다.
이는 스캐너(100)의 일 회 이동시, 스캐너(100)의 안테나(110)에서는 안테나(110)에서 근접하게 위치한 물품(20)의 RF 태그뿐만 아니라, 주변에 위치한 물품(20)의 RF 태그도 수신될 수 있는 바, 보다 정확한 물품(20)의 실제 위치를 감지하기 위해서는 스캐너(100)를 반복 이동시키면서, 각각의 물품(20)에 대한 스캔정보 횟수를 파악하여 가장 많은 스캔정보 횟수를 기록한 물품(20) 위치를 물품(20)의 실제 위치로 선정하기 위함이다.
도 3은 제1 실시예의 변형예에 따른 본 발명의 선반의 스캐닝 장치를 나타낸 사시도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 제1 실시예의 변형예에 따른 본 발명은, 선반(10) 내 수납공간(11) 내에서 선반(10)의 상,하방향으로 이동가능하도록 구성될 수 있다. 여기서, 스캐너(100), 거리 감지센서(400) 및 제어유닛(300) 구성은 상술한 실시예에서 설명한 스캐너(100), 거리 감지센서(400) 및 제어유닛(300) 구성과 동일하므로 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.
다만, 수직 구동유닛(200)의 가이드레일(210)은 선반(10)의 내측벽에 상,하방향으로 연장 형성되고, 이 가이드레일(210)에는 스캐너(100)의 이동편(220)이 슬라이딩 이동가능하게 설치된다. 따라서, 제어유닛(300)의 작동신호가 구동모터(230)에 인가되면, 구동모터(230)로부터 회전력을 전달받은 회전벨트(240)가 회전되면서, 이동편(220)은 가이드레일(210)을 따라 선반(10)의 상방향 또는 하방향으로 이동될 수 있다.
도 4는 제1 실시예의 다른 변형예에 따른 본 발명의 선반의 스캐닝 장치를 나타낸 사시도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 제1 실시예의 다른 변형예에 따른 본 발명에서, 선반(10)은 내부 선반 블록(10a)과 외부 선반 블록(10b)으로 구성될 수 있다.
내부 선반 블록(10a)은 복수 층의 수납공간(11)을 갖으며, 상술한 스캐너(100), 스캐너(100), 거리 감지센서(400), 수직 구동유닛(200)이 장착될 수 있다. 외부 선반 블록(10b)은 내부 선반 블록(10a)을 감싸는 구조로, 내부 선반 블록(10a)을 외부로부터 차단할 수 있는 개폐도어(12)가 힌지 연결되며, 이 개폐도어(12)에는 선택적으로 락킹 가능한 락킹장치가 설치될 수 있다.
도 5a 내지 도 5b는 제1 실시예의 또 다른 변형예에 따른 본 발명의 선반의 스캐닝 장치를 나타낸 사시도이고, 도 6은 본 발명의 제1 실시예에 또 따른 선반의 스캐닝 장치의 제어유닛을 나타낸 블록도이다.
도 5a 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 실시예의 또 다른 변형예에 따른 본 발명의 경우, 측방향으로 연속하여 배치되는 사각 고리 형태의 스캐너(100)가 선반 어셈블리(1)를 전체적으로 감싸는 구조로, 선반 어셈블리(1)의 상,하방향으로 이동가능하도록 구성될 수 있다.
여기서, 선반 어셈블리(1)는 복수의 선반 블록(10)이 측방향으로 일정 틈을 유지하도록 배치되고, 선반 블록(10)은 물품(20)이 보관된 복수 층의 수납공간(11)을 갖는다. 그리고 복수의 선반 블록(10) 중 선택된 선반 블록(10)의 측벽에는, 제1 가이드레일(210a) 및 제2 가이드레일(210b)가 상하방향으로 연장되어 설치되고, 이 제1 가이드레일(210a) 및 제2 가이드레일(210b)을 이동하는 스캐너(100)의 이동편(220)에는 제1 내지 제3 회전벨트(240a),(240b),(240c)가 연결된다.
본 실시예에서, 스캐너(100)는 연속되게 연결된 4개의 고리 형태로 이루어지고, 이 4개의 스캐너(100)의 측벽에는 제1 내지 제4 안테나(110a),(110b),(110c),(100d)가 각각 배치되며, 이 4개의 스캐너(100)는 복수의 선반 블록(10)이 사이에 형성된 일정 틈을 가로질러 배치된다.
이때, 이들 제1 내지 제4 안테나(110a),(110b),(110c),(100d)와 제어유닛(300)의 리더부(310) 사이에는, 제1 내지 제4 스위치부(340a),(340b),(340c),(340d)가 연결될 수 있다. 이 스위치부(340)는 복수의 안테나(110) 중 적어도 하나의 안테나(110)를 선택하여 작동시킴으로써, 복수의 안테나(110)에서 과부하가 발생되는 것을 방지할 수 있다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 선반의 스캐닝 장치를 나타낸 사시도이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 제2 실시예에 따른 본 발명에서는, 와이어(250)를 이용하여 스캐너(100)를 선반(10)의 상,하방향으로 이동시키는 수직 구동유닛(200)이 소개된다.
이 수직 구동유닛(200)은 와이어(250), 지지편(260) 및 회전모터(270)을 포함하여 이루어진다. 여기서, 와이어(250)는 해당 일단이 스캐너(100)의 상부에 연결되고 해당 타단이 회전모터(270)에 구동 연결된다. 지지편(260)은 선반(10)의 상단부에 설치되고 해당 상단에 와이어(250)를 지지하기 위한 복수의 지지홈(261)이 이격 형성된다. 회전모터(270)는 와이어(250)의 타단이 권취되는 회전풀리(271a)가 구동축에 장착된다.
따라서, 제어유닛(300)의 작동신호가 회전모터(270)에 인가되면, 와이어(250)는 회전모터(270)의 회전축에 감기거나 풀리게 되면서, 선반(10)의 상방향으로 이동하거나 하방향으로 이동되고, 스캐너(100)는 와이어(250)의 상,하방향 이동에 의해 선반(10)의 상,하방향으로 이동될 수 있다.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 선반의 스캐닝 장치를 나타낸 사시도이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 제3 실시예에 따른 본 발명은, 바(bar) 형태의 스캐너(100)가 와이어(250)를 통해 선반(10)의 상,하방향으로 이동되는 구조를 구현한다.
이때, 수직 구동유닛(200)의 와이어(250), 지지편(260) 및 회전모터(270) 구성은, 제2 실시예에서 설명한 와이어(250), 지지편(260) 및 회전모터(270) 구성과 동일하므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
다만, 스캐너(100)는 바 형태로 구성되므로, 수납공간(11) 내 물품(20)에 대한 스캐너(100)의 스캔을 위해 수납공간(11)의 개공구에 위치되고, 와이어(250)는 스캐너(100)의 양단에 연결되어 스캐너(100)의 상,하방향 이동시 균형이 유지되도록 한다.
도 9a 내지 도 9b는 본 발명에 따른 선반의 스캐닝 방법을 나타낸 블록도이다.
도 9a 내지 도 9b에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 선반의 스캐닝 방법은, 상,하방향 스캐닝 단계(S1), 물품의 위치 판단 단계(S2) 및 물품의 정보 데이터 취득 단계(S3)를 포함한다.
먼저, 상기 상,하방향 스캐닝 단계(S1)는, 스캐너를 선반의 상,하방향으로 왕복 이동하면서 선반 내 복수 층에 보관된 물품을 반복하여 스캐닝한다.
본 실시예에서, 상,하방향 스캐닝 단계(S1)는, RFID 기반 기술이 적용되므로, 먼저, 선반 내 복수 층별로 위치 태그를 설정하고, 복수 층의 수납공간에 보관된 물품별로 제품 태그를 설정한 후, 물품을 반복하여 스캐닝한다.
상기 물품의 위치 판단 단계(S2)는, 스캐너의 반복 이동시 가장 많이 스캔된 물품의 위치를 물품의 실제 위치로 선정하기 위한 단계로, 스캔된 위치 태그의 인식 횟수와 제품 태그의 인식 횟수 중에서 가장 많이 스캔된 위치 태그의 인식 횟수 및 제품 태그의 인식 횟수를 갖는 물품의 위치를 물품의 실제 위치로 선정한다.
예컨대, 물품의 위치 판단 단계(S2)는, 스캐너의 반복 이동시 스캐너의 복수 안테나에서 중복 스캔된 복수 층별 물품의 위치 태그의 인식 횟수 및 제품 태그의 인식 횟수를 각각 합산하고(S21), 합산된 위치 태그의 인식 횟수 중에서 가장 많은 위치 태그의 인식 횟수를 갖는 층의 물품을 선별한 후(S22), 선별된 물품 중에서 가장 많은 제품 태그의 인식 횟수를 갖는 물품의 위치를 물품의 실제 위치로 최종 선별한다(S23).
상기 물품의 정보 데이터 취득 단계(S3)는, 선정된 물품의 스캔정보로부터 물품에 대한 물품정보 데이터를 수집한다. 물품에 대한 물품정보 데이터로는, 물품의 입출고 물량 현황, 물품 특성, 제조일자, 유통기한 등의 구체적인 정보를 포함한다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 안테나를 갖춘 스캐너가 선반의 상,하방향으로 이동하면서 선반에 보관된 물품을 스캐닝함으로써, 선반 내 음영 지역없이 물품에 대한 높은 스캐닝 인식율을 구현하고, RFID 리더에서 발생되는 오차범위를 줄여 선반에 보관된 물품 정보에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있는 등의 우수한 장점을 갖는다.
상기에서 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.
100 :스캐너 110 :안테나
200 :수직 구동유닛 210 :가이드레일
220 :이동편 230 :구동모터
240 :회전벨트 250 :와이어
260 :지지편 270 :회전모터
271a :회전풀리 271b :연결풀리
300 :제어유닛 310 :리더부
320 :메모리부 330 :마이크로 프로세서부
340 :스위치부 400 :거리 감지센서
500 :차폐막

Claims (15)

  1. 적어도 하나 이상의 층을 갖는 선반의 수납공간에 보관된 물품을 스캐닝하기 위한 선반의 스캐닝 장치로서,
    물품을 스캐닝하는 복수의 안테나가 구비되어 선반의 수납공간에 대향되게 배치되는 스캐너;
    상기 스캐너를 선반의 상,하방향으로 이동시키기 위해 상기 스캐너에 구동 연결되는 수직 구동유닛; 및
    상기 수직 구동유닛을 통해 스캐너의 이동을 제어하고, 상기 복수의 안테나로부터 수신된 스캔정보로부터 물품에 대한 물품정보 데이터를 수집하는 제어유닛을 포함하는 선반의 스캐닝 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 스캐너의 이동방향에 위치한 장애물을 감지하여 상기 제어유닛에 거리 감지신호를 인가하기 위한 거리 감지센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선반의 스캐닝 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어유닛은 상기 복수의 안테나로부터 스캔정보를 수신하여 스캔한 상기 물품의 물품정보 데이터를 리딩하는 리더부와, 상기 리더부의 물품정보 데이터를 저장하는 메모리부와, 상기 스캐너가 어느 하나의 층의 수납공간에 대향되게 배치되도록 상기 수직 구동유닛에 작동신호를 인가하는 마이크로 프로세서부를 포함하는 것을 특징으로 하는 선반의 스캐닝 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 복수의 안테나 중 적어도 하나의 안테나를 선택하여 작동시키기 위해, 상기 리더부와 복수의 안테나 사이에 연결되는 스위치부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선반의 스캐닝 장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 마이크로 프로세서부는 스캐너의 이동 거리를 계산한 기준 거리 데이터와 스캐너의 거리 감지센서로부터 인가받은 거리 감지신호를 비교하여 상기 스캐너의 이동이 가능한 이동 거리를 계산하고, 상기 계산된 이동 거리를 고려하여 상기 선반 내 복수 층의 수납공간 중에서 선택된 일 층의 수납공간에 상기 스캐너를 위치시키는 것을 특징으로 하는 선반의 스캐닝 장치.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 마이크로 프로세서부는 상기 스캐너의 반복 이동시 각각의 물품에 대한 스캐너의 스캔정보 횟수를 계산하고, 계산된 스캔정보 횟수 중에서 가장 많은 스캔정보 횟수로 계산된 물품의 위치를 물품의 실제 위치로 선정하며, 선정된 물품의 스캔정보로부터 물품에 대한 물품정보 데이터를 수집하는 것을 특징으로 하는 선반의 스캐닝 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 스캐너는 상기 선반의 수납공간을 두르는 고리 형태로 이루어지는 것을 특징으로 하는 선반의 스캐닝 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 선반은 복수 층의 수납공간을 갖는 복수의 선반 블록이 측방향으로 일정 틈을 유지하도록 배치되는 선반 어셈블리로 구성되고,
    상기 스캐너는 상기 일정 틈을 가로질러 각각의 선반 블록을 두르는 고리 형태로 이루어져 측방향으로 연속하여 배치되는 것을 특징으로 하는 선반의 스캐닝 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 선반은 복수 층의 수납공간을 갖는 내부 선반 블록과, 개폐도어가 구비되어 상기 내부 선반 블록을 감싸는 외부 선반 블록을 포함하는 것을 특징으로 하는 선반의 스캐닝 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 수직 구동유닛은 상기 선반의 측벽에 상,하방향으로 연장 형성되는 가이드레일과, 상기 가이드레일을 따라 이동되도록 상기 스캐너에 고정 설치되는 이동편과, 회전벨트를 매개로 상기 이동편에 구동 연결되는 구동모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 선반의 스캐닝 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 수직 구동유닛은 일단이 상기 스캐너의 상부에 연결되는 와이어와, 상단에 이격 형성된 복수의 지지홈을 통해 상기 와이어를 지지하도록 상기 선반의 상단부에 설치되는 지지편과, 상기 와이어의 타단이 권취되는 회전풀리가 구동축에 장착되는 회전모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 선반의 스캐닝 장치.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 선택된 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 물품에는 RFID 태그가 부착되고, 상기 안테나는 상기 RFID 태그를 인식하는 것을 특징으로 하는 선반의 스캐닝 장치.
  13. 선반 내 복수 층의 수납공간에 보관된 물품을 스캐닝하기 위한 선반의 스캐닝 방법으로서,
    스캐너를 선반의 상,하방향으로 왕복 이동하면서 상기 선반 내의 적어도 하나 이상의 층에 보관된 물품을 반복하여 스캐닝하는 상,하방향 스캐닝 단계;
    상기 스캐너의 반복 이동시 가장 많이 스캔된 물품의 위치를 물품의 실제 위치로 선정하는 물품의 위치 판단 단계; 및
    선정된 물품의 스캔정보로부터 물품에 대한 물품정보 데이터를 수집하는 물품의 정보 데이터 취득 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 선반의 스캐닝 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 상,하방향 스캐닝 단계는, 선반 내 복수 층별로 위치 태그를 설정하고 복수 층의 수납공간에 보관된 물품별로 제품 태그를 설정한 후, 선반의 상,하방향으로 물품을 반복하여 스캐닝하고,
    상기 물품의 위치 판단 단계는, 스캔된 위치 태그의 인식 횟수와 제품 태그의 인식 횟수 중에서 가장 많이 스캔된 위치 태그의 인식 횟수 및 제품 태그의 인식 횟수를 갖는 물품의 위치를 물품의 실제 위치로 선정하는 것을 특징으로 하는 선반의 스캐닝 방법.
  15. 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서,
    상기 물품에는 RFID 태그가 부착되고, 상기 안테나는 상기 RFID 태그를 인식하는 것을 특징으로 하는 선반의 스캐닝 방법.
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