KR20200018380A - 산업용 카트와 통신하기 위한 시스템 및 방법 - Google Patents

산업용 카트와 통신하기 위한 시스템 및 방법 Download PDF

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KR20200018380A
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개리 브렛 밀라
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그로우 솔루션즈 테크, 엘엘씨
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Abstract

휠, 상기 휠에 연결된 구동 모터로서, 상기 구동 모터의 출력은 상기 휠이 회전하여 상기 카트를 추진하게 하는, 구동 모터, 상기 구동 모터에 통신 가능하게 연결된 카트-컴퓨팅 기기로서, 상기 카트-컴퓨팅 기기는 상기 구동 모터의 동작을 조정하기 위한 제어 신호를 생성하는, 카트-컴퓨팅 기기, 그리고 상기 카트-컴퓨팅 기기에 통신 가능하게 연결된 센서 모듈을 갖는 카트가 제공된다. 상기 센서 모듈은, 제1 모드에서, 검출된 이벤트에 응답하여(612) 신호를 생성하고 상기 신호를 상기 카트-컴퓨팅 기기에 전송한다(620). 상기 센서 모듈은, 제2 모드에서, 상기 카트-컴퓨팅 기기에 의해 생성된 제1 통신 신호에 응답하여 제1 통신 신호를 전송한다(620). 상기 센서 모듈은, 제3 모드에서, 상기 카트에 제2 통신 신호를 전송하는 상기 카트 외부의 소스에 응답하여 제2 통신 신호를 수신한다(612, 614).

Description

산업용 카트와 통신하기 위한 시스템 및 방법
관련 출원에 대한 상호 참조
이 출원은 2017년 6월 14일자로 출원된 미국 가출원 제62/519,304호, 2017년 6월 14일자로 출원된 미국 가출원 제62/519,326호, 2017년 6월 14일자로 출원된 미국 가출원 제62/519,316호, 그리고 2018년 3월 27일자로 출원된 미국 특허 출원 제15/937,108호의 우선권의 이익을 주장하며, 그리고 상기 출원들의 전체 내용은 본원에 참고로 포함된다.
발명의 기술분야
본원에 설명된 실시예들은 일반적으로 카트와 통신하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 성장 포드(grow pod)의 조립 라인 구성에서 카트와의 그리고 카트들 간의 통신을 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.
작물 성장 기술은 수년에 걸쳐 발전했지만, 오늘날 농작물 및 작물 산업에 여전히 많은 문제가 있다. 예를 들어, 기술적 진보는 다양한 작물의 효율과 생산을 증가시켰지만 날씨, 질병, 침입 등과 같은 많은 요인들이 수확에 영향을 미칠 수 있었다. 또한 어떤 국가들, 지역들 및/또는 인구들은 특정 작물을 재배하기에 적합한 농지가 없을 수도 있다.
현재, 온실과 재배 하우스는 식물을 재배하기 위해 고정식 트레이를 이용한다. 이것은 일반적으로 대량의 바닥 공간을 필요로 한다. 왜냐하면, 작업자들은 식물이 자라고 있는 동안 식물들에 물을 공급하고 그렇지 않으면 식물들을 보살피기 위해 트레이에 접근할 수 있어야하기 때문이다. 예를 들어, 온실의 고정식 트레이가 주기적으로 회전하거나 재배치되어, 고정식 트레이 내에서 자라는 식물은 필요한 양의 빛을 받고 그리고/또는 습기 또는 공기 흐름과 같은 환경 조건에 노출될 수 있다. 따라서, 온실은 작업자가 이러한 작업들을 수행할 수 있도록 추가 바닥 공간을 제공해야 하며, 그리고 작업자의 수직 도달 거리에 의해 제한될 수 있다. 온실과 재배 하우스는 작업자가 수시로 고정된 물체에 접근할 수 있게 해야 하는 시설의 예일 뿐이다. 창고(wareshouse), 주문 처리 센터(fulfillment center) 등과 같은 다른 환경 또한 많은 양의 바닥 공간을 활용해야 하며, 그리고 작업자의 신장에 의해 수직방향으로 제한될 수 있다.
따라서, 온실 및 재배 하우스와 같은 환경을 개선하여, 성장 과정 동안의 식물과 같은 고정된 물체들과의 직접적인 작업자 상호 작용의 양을 줄이고, 식물들을 재배하기 위한 큰 바닥 공간 그리고 상대적으로 작은 수직 고도의 사용에 대한 제한을 제거할 필요가 있다.
일 실시예에서, 카트는 휠, 상기 휠에 연결된 구동 모터로서, 상기 구동 모터의 출력은 상기 휠이 회전하여 상기 카트를 추진하게 하는, 구동 모터, 상기 구동 모터에 통신 가능하게 연결된 카트-컴퓨팅 기기로서, 상기 카트-컴퓨팅 기기는 상기 구동 모터의 동작을 조정하기 위한 제어 신호를 생성하는, 카트-컴퓨팅 기기, 그리고 상기 카트-컴퓨팅 기기에 통신 가능하게 연결된 센서 모듈을 포함한다. 상기 센서 모듈은, 제1 모드에서, 검출된 이벤트에 응답하여 신호를 생성하고 상기 신호를 상기 카트-컴퓨팅 기기에 전송한다. 상기 센서 모듈은, 제2 모드에서, 상기 카트-컴퓨팅 기기에 의해 생성된 제1 통신 신호에 응답하여 제1 통신 신호를 전송한다. 상기 센서 모듈은, 제3 모드에서, 상기 카트에 제2 통신 신호를 전송하는 상기 카트 외부의 소스에 응답하여 제2 통신 신호를 수신한다.
다른 실시예에서, 시스템은 트랙, 그리고 상기 트랙 상에 지지되는 제1 카트 및 제2 카트를 포함한다. 상기 제1 카트는 상기 제1 카트에 연결되고 상기 트랙 상에 지지되는 휠, 상기 휠에 연결되는 구동 모터로서, 상기 구동 모터의 출력은 상기 휠이 회전하여 상기 제1 카트를 추진하게 하는, 구동 모터, 상기 구동 모터에 통신 가능하게 연결된 카트-컴퓨팅 기기로서, 상기 카트-컴퓨팅 기기는 상기 구동 모터의 동작을 조정하기 위한 제어 신호를 생성하는, 카트-컴퓨팅 기기 및 상기 카트-컴퓨팅 기기에 통신 가능하게 연결된 센서 모듈을 포함한다. 상기 제2 카트는 상기 제2 카트에 연결되고 상기 트랙 상에 지지되는 휠, 상기 휠에 연결되는 구동 모터로서, 상기 구동 모터의 출력은 상기 휠이 회전하여 상기 제2 카트를 추진하게 하는, 구동 모터, 상기 구동 모터에 통신 가능하게 연결된 카트-컴퓨팅 기기로서, 상기 카트-컴퓨팅 기기는 상기 구동 모터의 동작을 조정하기 위한 제어 신호를 생성하는, 카트-컴퓨팅 기기 및 상기 카트-컴퓨팅 기기에 통신 가능하게 연결된 센서 모듈을 포함한다. 상기 제1 카트의 상기 센서 모듈은 제1 검출된 이벤트에 응답하여 제1 신호를 생성하고 그리고 상기 제1 카트의 상기 카트-컴퓨팅 기기에 상기 제1 신호를 전송한다. 상기 제1 카트의 상기 센서 모듈은 상기 제1 카트의 상기 카트-컴퓨팅 기기에 의해 생성된 제1 통신 신호를 상기 제2 카트의 상기 센서 모듈에 전송한다. 상기 제2 카트의 상기 센서 모듈은 상기 제1 통신 신호를 수신하고 그리고 상기 제2 카트의 상기 카트-컴퓨팅 기기에 상기 제1 통신 신호를 전송한다.
다른 실시예에서, 시스템은 트랙, 상기 트랙에 연결된 트랙 센서 모듈, 상기 트랙 센서 모듈에 통신 가능하게 연결된 마스터 제어기 및 상기 트랙 상에 지지되는 카트를 포함한다. 상기 카트는 상기 카트에 연결되고 상기 트랙 상에 지지되는 휠, 상기 휠에 연결되는 구동 모터로서, 상기 구동 모터의 출력은 상기 휠이 회전하여 상기 카트를 추진하게 하는, 구동 모터, 상기 구동 모터에 통신 가능하게 연결된 카트-컴퓨팅 기기로서, 상기 카트-컴퓨팅 기기는 상기 구동 모터의 동작을 조정하기 위한 제어 신호를 생성하는, 카트-컴퓨팅 기기 및 상기 카트-컴퓨팅 기기에 통신 가능하게 연결된 센서 모듈을 포함한다. 상기 센서 모듈은 검출된 이벤트에 응답하여, 신호를 생성하여 상기 카트-컴퓨팅 기기에 전송하고, 상기 카트-컴퓨팅 기기에 의해 생성된 제1 통신 신호에 응답하여 상기 제1 통신 신호를 전송하고 그리고 상기 카트에 제2 통신 신호를 전송하는 상기 카트 외부의 소스에 응답하여 상기 제2 통신 신호를 수신한다.
본원에 설명된 실시예들에 의해 제공되는 이러한 특징들 및 추가 특징들은 도면과 관련하여 이하의 상세한 설명을 고려하여 보다 완전하게 이해될 것이다.
도면에 개시된 실시예는 본질적으로 설명적이고 예시적인 것이며 본 발명을 한정하려는 의도는 아니다. 예시적인 실시예에 대한 다음의 상세한 설명은 유사한 구조가 유사한 도면 부호로 표시되어 있는 다음의 도면과 함께 읽혀질 때 이해될 수 있다.
도 1은 본원에 설명된 실시예들에 따른 다수의 카트들을 포함하는 예시적인 조립 라인 성장 포드를 도시한다.
도 2는 본원에 설명된 실시예들에 따른 조립 라인 성장 포드의 다양한 컴포넌트들에 대한 예시적인 네트워크 환경을 도시한다.
도 3은 본원에 설명된 실시예들에 따른 조립 라인 구성에서 페이로드를 지지하는 다수의 예시적 카트들을 도시한다.
도 4는 본원에 설명된 실시예들에 따른 통신을 용이하게 하기 위한 예시적인 카트-컴퓨팅 기기의 다양한 컴포넌트들을 도시한다.
도 5a는 본원에 설명된 실시예들에 따른 카트-컴퓨팅 기기용 전자부품들의 예시적인 서브-회로들의 회로도를 도시한다.
도 5b는 본원에 설명된 실시예들에 따른 카트-컴퓨팅 기기용 전자부품들의 예시적인 서브-회로들의 회로도를 도시한다.
도 5c는 본원에 설명된 실시예들에 따른 카트-컴퓨팅 기기용 전자부품들의 예시적인 서브-회로들의 회로도를 도시한다.
도 5d는 본원에 설명된 실시예들에 따른 카트-컴퓨팅 기기용 전자부품들의 예시적인 서브-회로들의 회로도를 도시한다.
도 5e는 본원에 설명된 실시예들에 따른 카트-컴퓨팅 기기용 전자부품들의 예시적인 서브-회로들의 회로도를 도시한다.
도 6은 본원에 설명된 실시예들에 따른 성장 포드 어셈블리에서 카트를 제어하기 위한 예시적인 방법의 흐름도를 도시한다.
도 7은 본원에 설명된 실시예들에 따른 카트에게 오작동을 전달하기 위한 흐름도를 도시한다.
도 8은 본원에 설명된 실시예들에 따른 카트에게 오작동을 전달하기 위한 다른 흐름도를 도시한다.
도 9는 본원에 설명된 실시예들에 따른 마스터 제어기에 데이터를 전달하기 위한 흐름도를 도시한다.
본원에 개시된 실시예들은 일반적으로 성장 포드의 조립 라인 구성에서 하나 이상의 카트들을 제공하는 시스템 및 방법을 포함한다. 일부 실시예들은 페이로드를 지지하는 카트가 카트상의 페이로드에 포함되는 시드들 및/또는 식물들에 생계(예를 들어, 빛, 물, 영양소 등)를 제공하기 위해 성장 포드의 트랙 상에서 이동하도록 구성된다. 카트는 카트의 조립 라인을 생성하기 위해 성장 포드의 트랙에 배치된 하나 이상의 다른 카트들 중 하나일 수 있다. 트랙상의 카트들은 센서들 그리고 통신 기기들 모두로서 동작할 수 있는 하나 이상의 센서 모듈들을 포함할 수 있으며, 이로써, 센서 모듈은 센서 모듈의 검출기를 이용하여 이벤트들을 검출하고 그리고/또는 통신들을 수신하고, 그리고 센서 모듈의 이미터를 이용하여 통신 신호를 생성 및 전송할 수 있다. 이와 같이, 센서 모듈은 트랙상의 다른 카트, 그리고 트랙과 결합된 카트들 및 다른 센서 모듈들 간의 통신과 같은 이벤트의 검출을 제공하기 위해 다수의 모드들로 동작할 수 있다.
이제 도면을 참조하면, 도 1은 다수의 카트들(104)을 포함하는 예시적인 조립 라인 성장 포드(100)를 도시한다. 도시된 바와 같이, 조립 라인 성장 포드(100)는 하나 이상의 카트들(104)을 지지하는 트랙(102)을 포함한다. 적어도 도 3을 참조하여 보다 상세하게 기술된 바와 같이 상기 하나 이상의 카트들(104) 각각은 카트(104)에 회전 가능하게 결합되고 트랙(102) 상에 지지된 하나 이상의 휠(222a, 222b, 222c, 222d)(통칭하여 222로 지칭됨)을 포함할 수 있다.
상기 트랙(102)은 상승부(102a), 하강부(102b) 및 연결부(102c)를 포함할 수 있다. 상승부(102a)는 연결부(102c)를 통해 하강부(102b)에 연결될 수 있다. 트랙(102)은 카트(104)가 수직 방향으로 상향으로 상승하도록 제1 축(103a) 주위를 (예를 들어, 도 1에 도시된 반시계 방향으로) 감쌀 수 있다. 연결부(102c)는 상대적으로 수평이고 직선형일 수 있다(반드시 그런 것은 아님). 연결부(102c)는 상승부(102a)로부터 하강부(102b)로 카트(104)를 이송하는데 사용된다. 하강부(102b)는 제1 축(103a)에 실질적으로 평행한 제2 축(103b) 주위를 (예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이 반시계 방향으로) 감싸서, 카트(104)가 지면에 더 가깝게 복귀될 수 있게 한다. 상승부(102a) 및 하강부(102b)는 각각 상부(105a 및 105b) 및 하부(107a 및 107b)를 각각 포함한다. 일부 실시예에서, 카트(104)가 하강부(102b)에서 상승부(102a)로 이송될 수 있도록 상승부(102a)에 하강부(102b)를 연결하는 제2 연결부(도 1에 도시되지 않음)가 지면 근처에 위치될 수 있다. 유사하게, 일부 실시예들은 상이한 카트들(104)이 상이한 경로들을 주행할 수 있게 하는 3 개 이상의 연결부(102c)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 일부 카트(104)는 상승부(102a) 위로 계속 진행할 수 있는 반면, 일부는 조립 라인 성장 포드(100)의 상부에 도달하기 전에 연결부(102c) 중 하나를 취할 수 있다.
도 2는 재배 하우스 내의 카트(104)에 대한 예시적인 네트워크 환경(200)을 나타낸다. 도시된 바와 같이, 복수의 카트(104)(예를 들어, 제1 카트(104a), 제2 카트(104b), 및 제3 카트(104c), 본원에서는 통칭하여 카트(104)로 지칭됨)는 각각 네트워크(250)에 통신가능하게 연결될 수 있다. 본원에서 다양한 요소들, 신호들, 컴포넌트들 및/또는 섹션들을 설명하기 위해 "제1", "제2", "제3", "리딩(leading)", "중간", "트레일링(trailing)" 등의 용어들이 사용될 수 있지만, 이러한 요소들, 신호들, 컴포넌트들 및/또는 섹션들은 이러한 용어들에 의해 제한되어서는 안된다. 이러한 용어들은 하나의 요소, 신호, 컴포넌트 및/또는 섹션을 다른 요소, 신호, 컴포넌트 및/또는 섹션과 구별하기 위해서만 사용된다. 또한, 상기 네트워크(250)는 마스터 제어기(106) 및/또는 원격 컴퓨팅 기기(252)에 통신 가능하게 연결될 수 있다. 마스터 제어기(106)는 다수의 카트(104)를 포함하는 조립 라인 성장 포드(100)의 다양한 컴포넌트들과 통신하고 이들을 제어하도록 구성될 수 있다.
마스터 제어기(106)는 퍼스널 컴퓨터, 랩탑, 모바일 기기, 태블릿, 서버 등을 포함할 수 있고, 사용자를 위해 조립 라인 성장 포드(100)에 대한 인터페이스로서 이용될 수 있다. 실시예에 따라, 마스터 제어기(106)는 조립 라인 성장 포드(100)의 일부로서 통합될 수 있거나, 또는 조립 라인 성장 포드(100)에 단순히 연결될 수 있다. 예를 들어, 카트(104)는 마스터 제어기(106)를 통해 사용자에게 통지를 발송할 수 있다.
유사하게, 원격 컴퓨팅 기기(252)는 서버, 퍼스널 컴퓨터, 태블릿, 모바일 기기 등을 포함할 수 있고, 머신-대-머신 통신에 이용될 수 있다. 예로서, 카트(104)(및/또는 도 1로부터의 조립 라인 성장 포드(100))가, 사용되는 씨앗의 유형이 식물 성장 또는 산물을 증가시키기 위해 조립 라인 성장 포드(100)에 대하여 특정 구성을 필요로 하는지를 (예를 들어, 카트-컴퓨팅 기기(228) 및/또는 하나 이상의 센서 모듈들(예를 들어, 232, 234, 236)을 통해) 결정한다면, 그 다음으로 카트(104)는 상기 특정 구성에 대한 원하는 데이터 및/또는 설정을 검색하기 위해 원격 컴퓨팅 기기(252)와 통신할 수 있다.
원하는 데이터는 그 종류의 시드를 성장시키기 위한 레시피 및/또는 다른 정보를 포함할 수 있다. 상기 레시피는 빛 노출 시간, 물의 양 및 물을 주는 빈도, 온도 및 습도와 같은 환경 조건 등을 포함할 수 있다. 카트(104)는 주변 조건, 펌웨어 업데이트 등과 같은 정보를 위해 마스터 제어기(106) 및/또는 원격 컴퓨팅 기기(252)에 더 질의(query) 할 수 있다. 마찬가지로, 마스터 제어기(106) 및/또는 원격 컴퓨팅 기기(252)는 구동 모터(226)를 위한 제어 파라미터들을 포함하는 통신 신호 내 하나 이상의 명령을 카트(104)에 제공할 수 있다. 이와 같이, 일부 실시예들은 애플리케이션 프로그램 인터페이스(API)를 이용하여 이러한 또는 다른 컴퓨터 대 컴퓨터 통신을 용이하게 할 수 있다.
네트워크(250)는 인터넷 또는 다른 광역 통신망, 근거리 통신망과 같은 로컬 네트워크, 블루투스 또는 니어 필드 통신(NFC) 네트워크와 같은 근거리 통신망을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 네트워크(250)는 블루투스 기술을 이용하여 마스터 제어기(106), 원격 컴퓨팅 기기(252), 하나 이상의 카트(104) 및/또는 임의의 다른 네트워크 접속 가능 기기를 통신 가능하게 연결하는 개인 영역 네트워크이다. 일부 실시예들에서, 네트워크(250)는 하나 이상의 컴퓨터 네트워크(예를 들면, 개인 영역 네트워크, 근거리 통신망, 또는 광역 통신망), 셀룰러 네트워크, 위성 네트워크 및/또는 글로벌 포지셔닝 시스템 및 이들의 조합을 포함할 수 있다. 따라서, 적어도 하나 이상의 카트(104)는 전기 전도성 트랙(102)을 통해, 유선을 통해, 광역 네트워크를 통해, 근거리 통신망을 통해, 개인 영역 네트워크를 통해, 셀룰러 네트워크를 통해, 위성 네트워크를 통해, 그리고/또는 기타 등등을 통해 네트워크(250)에 통신 가능하게 연결될 수 있다. 적합한 근거리 통신망은 유선 이더넷 및/또는 예를 들어 Wi-Fi와 같은 무선 기술을 포함할 수 있다. 적합한 개인 영역 네트워크는 예를 들어 IrDA, 블루투스, 무선 USB, Z-웨이브, 지그비 및/또는 다른 근거리 통신 프로토콜과 같은 무선 기술을 포함할 수 있다. 유사하게 적합한 개인 영역 네트워크는 예를 들어 USB 및 FireWire와 같은 유선 컴퓨터 버스를 포함할 수 있다. 적합한 셀룰러 네트워크는 LTE, WiMAX, UMTS, CDMA 및 GSM과 같은 기술을 포함하지만 이에 한정되지는 않는다.
네트워크 환경(200)의 다양한 컴포넌트들 간의 통신은 조립 라인 성장 포드(100)의 다양한 컴포넌트들에 의해 증진된다. 예를 들어, 트랙(102)은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 카트(104)를 지지하고 네트워크(250)를 통하여 마스터 제어기(106) 및/또는 원격 컴퓨팅 장치(252)에 통신 가능하게 연결되는 하나 이상의 레일을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 트랙(102)은 적어도 2 개의 레일(111a, 111b)을 포함한다. 트랙(102)의 두 개의 레일(111a, 111b) 각각은 전기 전도성을 가질 수 있다. 도 3에 더 자세히 도시된 바와 같이, 각각의 레일(111)은 카트(104)에 회전 가능하게 연결되고 트랙(102)에 의해 지지되는 하나 이상의 휠(222)을 통해 카트(104)에 대하여 그리고 카트(104)로부터 통신 신호 및 전력을 전달하도록 구성될 수 있다. 즉, 트랙(102)의 일부분은 전기 전도성을 가지며, 하나 이상의 휠(222)의 일부는 전기 전도성인 트랙(102)의 부분과 전기적으로 접촉한다.
도 3을 참조하면, 트랙(102)상의 조립 라인 구성에서 페이로드(230)를 지지하는 예시적인 다수의 예시적 카트들(104)(예를 들어, 제1 카트(104a), 제2 카트(104b) 및 제3 카트(104c))이 도시된다. 일부 실시예들에서, 트랙(102)은 하나의 레일 및 하나의 레일과 전기 접촉하는 하나의 휠(222)을 포함할 수 있다. 이러한 실시예에서, 하나의 휠(222)은 카트(104)가 트랙(102)을 따라 이동함에 따라 통신 신호 및 전력을 카트(104)에 중계할 수 있다.
카트(104)가 트랙(102)을 따라 이동하는 것으로 제한되기 때문에, 미래에 카트(104)가 이동할 트랙(102)의 영역은 본 명세서에서 "카트의 전방" 또는 "리딩(leading)"으로 언급된다. 유사하게, 카트(104)가 이전에 이동한 트랙(102)의 영역은 본 명세서에서 "카트 뒤" 또는 "트레일링(trailing)"으로 언급된다. 또한, 본 명세서에서 사용된 "위"라는 용어는 카트(104)에서 트랙(102)으로부터 멀어지는 방향(즉, 도 3의 좌표축의 + Y 방향)으로 연장하는 영역을 지칭한다. "아래"는 카트(104)로부터 트랙(102)을 향해(즉, 도 3의 좌표축의 -Y 방향으로) 연장하는 영역을 지칭한다.
일부 실시예들에서, 트랙(102)은 2 개의 전도성 레일(예를 들어, 111a 및 111b)을 포함할 수 있다. 전도성 레일은 전력원에 연결될 수 있다. 전력원은 직류 전원 또는 교류 전원일 수 있다. 예를 들어, 트랙(102)의 2 개의 평행 레일(111a, 111b) 각각은 직류 전원 또는 교류 전원의 2 개의 극(예를 들어, 음극 및 양극) 중 하나에 전기적으로 연결될 수 있다. 일부 실시예들에서, 평행 레일 중 하나(예를 들어, 111a)는 제1 휠 쌍(222)(예를 들어, 222a 및 222b)을 지지하고, 평행 레일 중 다른 하나(예를 들어, 111b)는 제2 휠 쌍(예를 들어, 222c 및 222d)을 지지한다. 이와 같이, 각 쌍의 휠(예를 들어, 222a 및 222c 또는 222b 및 222d)로부터의 적어도 하나의 휠(222)은 각각의 평행 전도성 레일(111a 및 111b)과 전기적으로 접촉하므로, 카트(104) 및 그 내부의 컴포넌트들이 트랙(102)을 통해 전송된 전력 및 통신 신호를 수신할 수 있다.
제1 카트(104a)를 포함하는 도 3의 부분을 참조하면, 제1 카트(104a)의 휠(222)을 지지하는 트랙(102)의 부분은 트랙(102)의 2 부분으로 나누어진다. 즉, 트랙(102)은 제1 전기 전도부(102')과 제2 전기 전도부(102")로 분할된다. 일부 실시예들에서, 트랙(102)은 둘 이상의 전기 회로로 분할될 수 있다. 트랙(102)의 전기 전도부는 트랙(102)의 제1 전기 전도부(102')가 트랙(102)의 제2 전기 전도부(102")와 전기적으로 절연되도록 비-전도 섹션(101)에 의해 분할될 수 있다. 예를 들어, 제1 카트(104a)의 휠(222a, 222c)은 트랙(102)의 제1 전기 전도부(102')에 지지되고 전기적으로 연결되며, 제1 카트(104a)의 휠(222b, 222d)은 제2 전기 전도부(102")에 지지되고 전기적으로 연결된다. 이 구성은 제1 카트(104a)가 연속적으로 전력을 수신할 수 있게 한다. 왜냐하면, 제1 카트(104a)가 트랙(102)을 횡단함에 따라 적어도 2개의 휠(예를 들어, 222a 및 222c, 또는 222b 및 222d)이 트랙(102)의 2 개의 전기 전도부 중 하나에 전기적으로 연결된 상태로 유지되기 때문이다.
제1 카트(104a)가 제1 전기 전도부(102')로부터 제2 전기 전도부(102")로 트랙(102)을 횡단함에 따라, 카트-컴퓨팅 기기(228)는 휠 쌍 중 어느 하나(예를 들어, 222a 및 222c 또는 222b 및 222d)로부터 전력 및 통신 신호를 수신할지를 선택한다. 일부 실시예들에서, 제1 카트(104a)가 트랙(102)의 제1 전기 전도부(102')에서 제2 전기 전도부(102")로 횡단함에 따라, 전기 회로가 제1 카트(104a)의 컴포넌트들에 전력을 자동으로 그리고 연속적으로 선택하여 제공하도록 구현될 수 있다.
이러한 전기 회로의 일례가 도 5b에 도시되어 있고, 본원에서는 더 자세히 기술된다. 즉, 카트(104)가 제1 전기 전도부(102')로부터 제2 전기 전도부(102'')로 트랙(102)을 가로질러 횡단할 때, 제1 카트(104a)는 제1 전기 전도부(102')에 의해 송신된 제1 전력 신호 또는 제2 전기 전도부(102'')에 의해 송신된 제2 전력 신호 중 하나로부터 전력을 선택하도록 구성될 수 있다.
예를 들어, 휠(222a, 222c)이 제1 전기 전도부(102')와 전기 접촉하고 휠(222b, 222d)이 제2 전기 전도부(102")와 전기적으로 접촉하는 경우, 카트-컴퓨팅 기기(228) 또는 전기 회로는 2 개의 전도부(102 '또는 102 ") 중 어느 것이 전력을 끌어 들일지를 선택할 수 있다. 또한, 카트-컴퓨팅 기기(228) 또는 전기 회로는 제1 카트(104a)가 두 세그먼트를 가로지름에 따라 2 개의 전도부(102 '또는 102 ")가 단락되는 것을 방지할 수 있고, 그리고 제1 카트(104a)가 2 개의 전력원에 의해 과부하되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 카트-컴퓨팅 기기(228) 또는 (예를 들어, 도 5b에 도시된 바와 같은) 다른 통신 가능하게 연결된 전자 회로는 하나 이상의 휠(222)을 통해 2 개의 전도부(102' 또는 102") 중 하나로부터 전력을 수신할 수 있고, 구동 모터(226), 카트-컴퓨팅 기기(228) 및/또는 카트(104)에 통신 가능하게 연결된 다른 전자 기기들에 의한 사용을 위한 전력 신호를 분배할 수 있다.
계속 도 3을 참조하면, 통신 신호 및 전력은 카트(104)에 특정한 인코딩된 어드레스를 포함할 수 있다. 각각의 카트(104)는 다수의 통신 신호들 및 전력 신호가 동일한 트랙(102)을 통해 전송될 수 있고, 그리고 각 신호가 그 신호의 의도된 수신자에 의해 수신될 수 있도록 고유한 어드레스를 포함할 수 있다. 예를 들어, 조립 라인 성장 포드(100)는 디지털 명령 제어 시스템(DCC)을 구현할 수 있다. DDC 시스템은 의도된 수신자의 명령 및 어드레스를 갖는 디지털 패킷을 예를 들어 전력과 함께 트랙(102)에 전송되는 펄스 폭 변조 신호의 형태로 인코딩할 수 있다.
이러한 시스템에서, 각각의 카트(104)는 고유 어드레스로 지정된 카트(104)에 연결된 카트-컴퓨팅 기기(228)를 포함할 수 있는 디코더를 포함할 수 있다. 디코더가 고유 어드레스에 대응하는 디지털 패킷을 수신할 때, 디코더는 임베디드된 명령을 실행한다. 일부 실시예들에서, 카트(104)는 또한, 카트(104)로부터 통신 신호들을 생성 및 전송하기 위해, 카트(104)에 연결된 카트-컴퓨팅 기기(228)에 포함될 수 있는 인코더를 포함할 수 있다. 인코더는 카트(104)가 트랙(102)을 따라 배치된 다른 카트들(104) 그리고/또는 트랙(102)과 통신 가능하게 연결된 다른 시스템들 또는 컴퓨팅 기기들과 통신할 수 있게 할 수 있다.
DCC 시스템의 구현이 공통 인터페이스(예를 들어, 트랙(102))를 따라 지정된 수신자에게 통신 신호들 및/또는 전력을 제공하는 예로서 본원에 개시되어 있지만, 특정 수신자로부터의 그리고 특정 수신자로의 전력과 함께 통신 신호들을 전송할 수 있는 임의의 시스템 및 방법이 구현될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예들은 네거티브에서 포지티브로의(또는 그 반대로의) 전력의 제로-크로싱을 이용함으로써 AC 회로를 통해 데이터를 전송하도록 구성될 수 있다.
카트들(104)에 전력을 제공하기 위해 교류를 사용하는 시스템을 포함하는 실시예들에서, 통신 신호들은 교류 사인파의 제로-크로싱 동안 카트(104)에 전송될 수 있다. 즉, 제로-크로싱은 교류 전력원으로부터의 전압이 존재하지 않는 지점이다. 이와 같이, 이 구간(interval) 동안 통신 신호가 송신될 수 있다. 일부 실시예들에서, 카트(104)는 트랙(102)의 일부를 따라 이동하는 동안 통신 신호들을 수신할 수만 있다. 따라서, 이러한 실시예들에서, 제1 제로-크로싱 구간 동안, 통신 신호는 카트(104)의 카트-컴퓨팅 기기(228)에 전송되고 카트-컴퓨팅 기기(228)에 의해 수신될 수 있다. 제1 제로-크로싱 구간 동안 전송되는 통신 신호는 명령(command), 그리고 후속 명령 신호가 수신될 때 그리고/또는 장래의 특정 시간에 명령을 실행하기 위한 지시(direction)를 포함할 수 있다. 후속 제로-크로싱 구간 동안, 통신 신호는 이전에 수신된 명령을 실행하기 위해 카트(104)의 카트-컴퓨팅 기기(228)에 나타낼 수 있는 동기화 펄스를 포함할 수 있다. 전술한 통신 신호 및 명령 구조는 단지 예일 뿐이다. 이와 같이, 다른 통신 신호들 및 명령 구조들 또는 알고리즘들은 본 개시서의 사상 및 범위 내에서 사용될 수 있다.
카트들(104)에 전력을 제공하기 위해 교류를 사용하는 추가 실시예들에서, 통신 신호들은 교류 사인파의 제로-크로싱 동안 카트(104)에 전송될 수 있다. 일부 실시예들에서, 통신 신호는 제1 트리거 조건 및 제2 트리거 조건 사이에서 발생하는 AC 파형 사이클의 수에 의해 정의될 수 있다. 일부 실시예들에서, 펄스(예를 들어, 5V 펄스)의 존재일 수 있는 제1 트리거 조건 및 제2 트리거 조건은 AC 전력 신호의 제로 크로싱 동안 전력 신호에 도입될 수 있다. 일부 실시예들에서, 제1 트리거 조건 및 제2 트리거 조건은 AC 전력 신호의 피크 AC 전압의 변화일 수 있다. 예를 들어, 제1 트리거 조건은 약 18 V에서 약 14 V로의 피크 전압의 변화일 수 있으며, 제2 트리거 조건은 약 14 V에서 약 18 V로의 피크 전압의 변화일 수 있다. 카트-컴퓨팅 기기(228)는 휠들(222)에 전기적으로 연결될 수 있으며, 그리고 트랙(102)을 통해 그리고 휠들(222)을 통해 전송되는 전력 신호의 변화를 감지하도록 구성될 수 있다. 카트-컴퓨팅 기기(228)가 제1 트리거 조건을 검출할 때, 카트-컴퓨팅 기기(228)는 피크 AC 전압 레벨의 수, AC 파형 사이클의 수, 또는 제2 트리거 조건이 검출될 때까지의 시간의 양을 카운트하기 시작할 수 있다. 일부 실시예들에서, 카운트는 미리 정의된 동작 또는 통신 메시지에 대응한다. 예를 들어, 5 카운트는 구동 모터(226)에 전원을 공급하기 위한 명령에 상응할 수 있고, 그리고 8 카운트는 구동 모터의 전원을 끄기 위한 명령에 대응할 수 있다. 명령들 각각은 카트들(104)의 카트-컴퓨팅 기기들(228)에서 미리 정의될 수 있으며, 이로써, 카트-컴퓨팅 기기(228)는 카운트를 대응하는 명령 및/또는 제어 신호로 변환(translating)할 수 있다. 전술한 통신 신호들 및 명령 구조들은 단지 예들이다. 이와 같이, 다른 통신 신호들 및 명령 구조들 또는 알고리즘들은 본 명세서의 사상 및 범위 내에서 사용될 수 있다.
일부 실시예들에서, 카트(104)의 카트-컴퓨팅 기기(228)와 마스터 제어기(106) 간의 양-방향 통신이 발생할 수 있다. 이와 같이, 카트(104)는 통신 신호를 생성하여 휠(222) 및 트랙(102)을 통해 마스터 제어기(106)에 전송할 수 있다. 일부 실시예들에서, 송수신기는 트랙(102)상의 임의의 위치에 배치될 수 있다. 송수신기는 IR 또는 다른 근거리 통신 시스템을 통해, 트랙(102)을 따라 배치된 하나 이상의 카트들(104)과 통신할 수 있다. 송수신기는 카트(104)로부터 통신 신호의 전송을 수신할 수 있는 마스터 제어기(106) 또는 다른 컴퓨팅 기기와 통신 가능하게 결합될 수 있다.
일부 실시예들에서, 카트-컴퓨팅 기기(228)는 하나 이상의 카트(104)에 연결된 센서 모듈(예를 들어, 232, 234, 236)을 사용하여 카트들(104) 사이에서 또는 마스터 제어기(106)와 통신할 수 있다. 일부 실시예들에서, 하나 이상의 센서 모듈들(예를 들어, 232, 234, 236)은 카트(104)에 포함되는 리딩 센서(232a-232c), 트레일링 센서(234a-234c) 및/또는 직교 센서(236a-236c)일 수 있다. 센서 모듈들(예를 들어, 232, 234, 236)은 물체의 존재, 물체까지의 거리와 같은 이벤트들을 검출하고 트랙(102) 및/또는 카트(104)상의 센서 모듈들 사이에서 통신하도록 구성된 검출기 및 이미터를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 센서 모듈들(예를 들어, 232, 234, 236)은 적외선, 초음파, 자기장, 가시광 등을 이용하는 검출기 및 이미터를 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 센서 모듈들(예를 들어, 232, 234, 236)은 다른 카트의 존재 다른 카트까지의 대응 거리와 같은 이벤트들을 검출하고 통신 신호들을 송수신하기 위해 여러 모드들 중 하나에서 동작할 수 있다. 예를 들어, 제1 모드에서, 제1 카트(104a)의 센서 모듈(예를 들어, 232, 234, 236)은 제2 카트(104b)의 존재 그리고 제1 카트(104a)로부터 제2 카트(104b)까지의 거리와 같은 이벤트들을 검출하도록 동작할 수 있다. 제2 모드에서, 센서 모듈(예를 들어, 232, 234, 236)은 제1 센서 모듈(예를 들어, 제1 카트(104a)의 트레일링 센서(234a))로부터 제2 센서 모듈(예를 들어, 제2 카트(104b)의 리딩 센서(232b))로 하나 이상의 통신 신호들을 전송할 수 있다.
제3 모드에서, 센서 모듈(예를 들어, 232, 234, 236)은 센서 모듈(예를 들어, 232, 234, 236)이 연결되는 카트(104) 외부의 소스로부터 하나 이상의 통신 신호들을 수신할 수 있다. 예를 들어, 센서 모듈(예를 들어, 232, 234, 236)은 다른 카트(104)에 연결된 센서 모듈(예를 들어, 232, 234, 236) 또는 트랙 센서 모듈(324)로부터 하나 이상의 통신 신호들을 수신할 수 있다. 일부 실시예들에서, 제1 모드, 제2 모드 및 제3 모드는 상이한 기간 동안 선택적으로 동작할 수 있다. 즉, 센서 모듈(예를 들어, 232, 234, 236)은 센서 모듈(예를 들어, 232, 234, 236)의 동일한 검출기 및 이미터 세트로 검출 및 통신 동작들이 가능하도록 한 번에 하나의 모드로 동작할 수 있다. 일부 실시예들에서, 통신 동작들(즉, 본원에서 언급된 제2 모드 및 제3 모드)은 동일한 기간 동안 동작할 수 있다. 카트-컴퓨팅 기기(228)는 센서 모듈(예를 들어, 232, 234, 236)이 어느 모드에서 동작하는지를 제어한다.
예를 들어, 카트(104)는 센서 모듈(예를 들어, 232, 234, 236)에 통신 가능하게 연결된 카트-컴퓨팅 기기(228)를 포함할 수 있다. 제1 모드에서, 센서 모듈(예를 들어, 232, 234, 236)은 검출된 이벤트에 응답하여 신호를 생성하여 카트-컴퓨팅 기기(228)에 전송할 수 있다. 제2 모드에서, 센서 모듈(예를 들어, 232, 234, 236)은 제1 통신 신호를 전송할 수 있다. 제1 통신 신호는 카트-컴퓨팅 기기(228)에 의해 생성될 수 있다. 제1 통신 신호는 동작 정보, 상태 정보, 센서 데이터 및/또는 카트(104)에 대한 다른 분석 정보 및/또는 페이로드(230)(예를 들어, 그곳에서 자라는 식물들) 또는 하나 이상의 다른 카트들(104)을 제어하기 위한 명령들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 동작 정보는 카트(104)의 속도, 방향, 토크 등을 포함할 수 있다. 상태 정보는 그곳에서 자라는 식물에 관한 식물 성장 상태, 물 공급 상태, 영양 상태, pH 상태 또는 다른 정보를 포함할 수 있다. 또한, 상태 정보는 카트(104)에 관한 정보, 예를 들어 백업 배터리의 상태, 구동 모터가 특정 파라미터 내에서 작동하고 있는지 여부, 카트가 트랙으로부터 충분한 전력을 수신하고 있는지 여부, 또는 다른 관련 정보를 포함할 수 있다. 제1 통신 신호는 또한 센서 모듈(예를 들어, 232, 234, 236)에 의해 획득된 센서 데이터를 중계할 수 있다. 예를 들어, 제1 센서 모듈(예를 들어, 중간 카트(104b)의 리딩 센서(232b))에 의해 결정된 거리는 제2 센서 모듈(예를 들어, 트레일링 카트(104c)의 트레일링 센서)에 중계될 수 있다.
일부 실시예들에서, 제3 모드는 카트(104)에 제2 통신 신호를 전송하는 카트(104) 외부의 소스(예를 들어, 다른 카트(104)에 연결된 센서 모듈(예를 들어, 232, 234, 236)) 및/또는 트랙 센서 모듈(324))에 응답하여 제2 통신 신호를 수신하도록 센서 모듈(예를 들어, 232, 234, 236)을 작동시키는 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 마스터 제어기(106)는 트랙 센서 모듈(324)에 통신 가능하게 연결될 수 있으며, 그리고 마스터 제어기(106)는 트랙 센서 모듈(324)이 카트(104)에 연결된 센서 모듈(예를 들어, 232, 234, 236)에 송신하기 위한 제2 통신 신호를 생성할 수 있다. 이러한 실시예에서, 마스터 제어기(106)에 의해 생성된 제2 통신 신호는 카트(104)의 카트-컴퓨팅 기기(228)의 펌웨어 및/또는 소프트웨어를 업데이트하는 것을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 마스터 제어기(106)에 의해 생성된 제2 통신 신호는 카트(104)의 동작을 제어하기 위한 하나 이상의 명령들을 포함할 수 있다. 다른 실시예들에서, 제2 카트(104b)는 제2 통신 신호를 생성하고, 그리고 제1 카트(104a)의 제1 센서 모듈(예를 들어, 트레일링 센서(234a))에 의해 수신된 센서 모듈(예를 들어, 리딩 센서(232b))을 통해 송신할 수 있다. 이러한 실시예에서, 제2 통신 신호는 카트(104)의 구동 모터(226)의 동작을 제어하기 위한 하나 이상의 명령들 또는 상태 정보를 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 제1 통신 신호 또는 제2 통신 신호는 카트의 오작동에 대응할 수 있다. 예를 들어, 리딩 카트(104a)는 리딩 카트(104a)가 오작동 중임을 트레일링 카트(104b)에 전달할 수 있다. 이와 같이, 트레일링 카트(104b)는 오작동이 구동 모터(226a)와 관련된다면 리딩 카트(예를 들어, 104a)를 트랙(102)을 따라 밀어내기 위해 그 작동을 조정할 수 있다. 다른 실시예에서, 트레일링 카트(104b)는 트레일링 카트(104b)가 오작동 중임을 리딩 카트(104a)에 전달할 수 있다. 이와 같이, 리딩 카트(104a)는 오작동이 구동 모터(226a)와 관련된 경우 트랙(102)을 따라 트레일링 카트(예를 들어, 104b)를 밀어내기 위해 그 작동을 조정할 수 있다. 카트(104)(예를 들어, 리딩 카트(104a))는 오작동 중인 카트(104)(예를 들어, 트레일링 카트(104b))의 부분에 연결되는 후크와 같은 커플링 기기를 활용(deploying)함으로써 다른 카트(104)(예를 들어, 트레일링 카트(104b))를 당길 수 있다. 또한, 오작동 카트(104)(예를 들어, 트레일링 카트(104b))는 작동 중인 카트(104)(예를 들어, 리딩 카트(104a))의 커플링 기기를 수용하기 위한 정합(mating) 커플링 기기를 포함할 수 있다. 예를 들어, 커플러들은 기계적 또는 전자 기계적일 수 있다. 일부 실시예들에서, 오작동은 또한 센서 모듈(예를 들어, 232, 234, 236) 고장, 전원 문제, 카트의 탈선, 예를 들어 트랙을 통한 마스터 제어기로부터의 통신 손실 등으로부터 발생할 수 있다.
일부 실시예들에서, 카트(104)는 트랙(102)상의 마스터 제어기(106) 및/또는 다른 카트들(104)과의 통신 능력을 상실할 수 있다. 그러한 경우, 예를 들어 리딩 카트(104a)가 통신 능력을 상실한 경우, 트레일링 카트(104b)는 리딩 카트(104a)가 마스터 제어기(106)와 통신하는 능력을 상실했음을 전달할 수 있으며, 이로써, 통신이 재구성되거나 수리될 수 있게 할 수 있다. 예를 들어 트레일링 카트(104b)가 (예를 들어, 센서 모듈(232, 234, 236)을 통해) 리딩 카트(104a)와 통신하려고 시도하고 리딩 카트(104a)가 응답하지 못할 때, 트레일링 카트(104b)는 리딩 카트(104a)의 통신에 문제가 있다고 결정할 수 있다. 일부 실시예들에서, 트레일링 카트(104a)는 또한 리딩 카트(104a)가 마스터 제어기(106)와 통신하는 능력을 상실할 때, 리딩 카트(104a)에 대한 프록시로서 통신할 수 있다. 예를 들어, 트레일링 카트(104b)는 작동 중인 센서 모듈(예를 들어, 232, 234, 236)을 통해 리딩 카트(104a)와 통신할 수 있고, 그리고 트레일링 카트(104b)를 통해 리딩 카트(104a)로부터 마스터 제어기(106)로 통신을 중계할 수 있다. 이러한 예에서, 트레일링 카트(104b)는, 예를 들어 트레일링 카트(104b)의 고유 식별자 또는 어드레스 대신에 통신에서 리딩 카트(104a)의 고유 식별자 또는 어드레스를 포함함으로써, 리딩 카트(104a)를 대신하여 통신하고 있다는 것을 마스터 제어기(106)와의 통신에 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 하나의 카트(104)의 센서 모듈(예를 들어, 232, 234, 236)은 인접 카트(104)의 오작동을 검출할 수 있다. 예를 들어, 카트(104)(예를 들어, 트레일링 카트(104b))의 센서 모듈(예를 들어, 232, 234, 236)은 인접 카트(104)(예를 들어, 리딩 카트(104a))가 이동해야 할 때 이동하지 않고 있음을 검출할 수 있다. 이에 응답하여, 트레일링 카트(104b)는, 예를 들어 트랙에 연결된 센서 모듈(예를 들어, 트랙 센서 모듈(324))을 통해, 센서 모듈(예를 들어, 232, 234, 236)로부터 다른 카트(104)로 또는 마스터 제어기(106)로 통신 신호를 전송할 수 있다. 이러한 실시예에서, 카트들(104)은 오작동을 검출하고 그리고/또는 오작동을 전달하기 위해 센서 모듈(예를 들어, 232, 234, 236)을 사용하여 다른 카트들(104)에 오작동을 보고할 수 있다.
일부 실시예들에서, 카트-컴퓨팅 기기(228)는 제1 동작 모드 동안 센서 모듈(예를 들어, 232, 234, 236)에 의해 생성된 신호에 기초하여 카트로부터 전송되는 제1 통신 신호를 생성할 수 있다. 일부 실시예들에서, 센서 모듈(예를 들어, 232a, 234a, 236a)은 제1 카트(104a)에 연결되며, 센서 모듈(예를 들어, 232a, 234a, 236a)은 제1 카트(104a) 뒤의(또는 대안적으로는 제1 카트(104a) 앞의) 검출된 이벤트에 응답하여 제1 신호를 생성한다. 예를 들어, 검출된 이벤트는 트랙(102)상의 제1 카트(104a) 뒤의(또는 대안적으로는 제1 카트(104a) 앞의) 제2 카트(104b)의 존재의 검출에 대응할 수 있다. 또한, 제1 신호는 제1 카트(104a) 및 제2 카트(104b) 사이의 거리에 대응할 수 있다. 제1 신호에 응답하여, 제1 카트의 카트-컴퓨팅 기기는 제2 카트(104b)에 대한 위치를 유지하도록 제1 카트(104a)의 구동 모터(226a)의 동작을 조정하는 제어 신호를 생성할 수 있다.
일부 실시예들에서, 센서 모듈(예를 들어, 232, 234, 236)은 트랙 센서 모듈(324)과의 하나 이상의 통신 신호들을 송신 및 수신하도록 구성된 직교 센서(236)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 트랙 센서 모듈(324)은 카트(104)로부터의 상태 정보 또는 다른 정보에 대응하는 제1 통신 신호를 송신할 수 있다. 다른 예에서, 트랙 센서 모듈(324)은 카트(104)의 동작을 제어하기 위한 하나 이상의 명령들에 대응할 수 있고 마스터 제어기(106)에 의해 생성되는 제2 통신 신호를 전송할 수 있다. 이와 같이, 마스터 제어기(106) 그리고 트랙(102) 상에 지지되는 하나 이상의 카트들(104) 사이에 통신 수단이 형성될 수 있다. 또한, 마스터 제어기(106)는 트랙 센서 모듈(324)과 상기 카트(104)에 연결된 센서 모듈(예를 들어, 232, 234, 236) 간의 통신을 통해 하나의 카트(104a)에 명령을 제공할 수 있다. 후속적으로, 하나의 카트(104a)는 마스터 제어기(106)로부터의 명령을 트랙(102)을 따라 하나 이상의 다른 카트들(104)로 중계할 수 있다. 센서 모듈(예를 들어, 232, 234, 236)은 카트들(104)과 마스터 제어기(106) 사이에서 통신하기 위해 사용될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 추가적으로, 센서 모듈(예를 들어, 232, 234, 236)은 카트(104)의 앞 또는 뒤의 카트(104)의 존재 또는 트랙 센서 모듈(324)의 존재와 같은 이벤트들을 검출하는데 사용될 수 있다.
계속 도 3을 참조하면, 하나 이상의 컴포넌트들은 트레이(220)에 연결될 수 있다. 예를 들어, 각각의 카트(104a-104c)는 백업 전원 공급부(224a-224c), 구동 모터(226a-226c), 카트-컴퓨팅 기기(228a-228c), 트레이(220) 및/또는 페이로드(230)를 포함할 수 있다. 총괄적으로, 백업 전원 공급부(224a-224c), 구동 모터(226a-226c) 및 카트-컴퓨팅 기기(228a-228c)는 백업 전원 공급부(224), 구동 모터 (226) 및 카트-컴퓨팅 기기(228)로 지칭된다. 추가적으로, 트레이(220)는 그 상부에 페이로드(230)를 지지할 수 있다. 특정 실시예에 따라, 페이로드(230)는 식물, 묘목, 시드 등을 포함할 수 있다. 그러나, 어떠한 페이로드(230)도 카트(104)의 트레이(220) 상에 운반 될 수 있기 때문에 이것은 요구 사항이 아니다.
백업 전원 공급부(224)는 배터리, 저장 캐패시터, 연료 전지 또는 다른 예비 전원 소스를 포함할 수 있다. 백업 전원 공급부(224)는 휠(222) 및 트랙(102)을 통한 카트(104)로의 전력이 손실되는 경우에 활성화될 수 있다. 백업 전원 공급부(224)는 구동 모터(226) 및/또는 카트(104)의 다른 전자부품에 전력을 공급하기 위해 이용될 수 있다. 예를 들어, 백업 전원 공급부(224)는 카트-컴퓨팅 기기(228) 또는 하나 이상의 센서 모듈(예를 들어, 222, 234, 236)에 전력을 공급할 수 있다. 백업 전원 공급부(224)는 카트가 트랙(102)에 연결되고 트랙(102)으로부터 전력을 수신하는 동안 재충전되거나 유지될 수 있다.
구동 모터(226)는 카트(104)에 연결된다. 일부 실시예들에서, 구동 모터(226)가 하나 이상의 휠(222) 중 적어도 하나에 연결되어, 카트(104)는 수신된 신호에 응답하여 트랙(102)을 따라 추진될 수 있다. 다른 실시예들에서 구동 모터(226)는 트랙(102)에 연결될 수 있다. 예를 들어, 구동 모터(226)는 트랙(102)을 따라 배치된 복수의 치형과 맞물리는 하나 이상의 기어를 통해 트랙(102)에 회전 가능하게 연결될 수 있으며, 이로써, 카트(104)는 트랙(102)을 따라 추진된다. 즉, 기어 및 트랙(102)은 트랙(102)을 따라 카트(104)를 추진시키기 위해 구동 모터(226)에 의해 구동되는 랙(rack) 및 피니언(pinion) 시스템으로서 작용할 수 있다.
구동 모터(226)는 트랙(102)을 따라 카트(104)를 추진할 수 있는 임의의 기기 및/또는 전기 모터로 구성될 수 있다. 예를 들어, 구동 모터(226)는 스테퍼 모터(stepper motor), 교류(AC) 또는 직류 브러쉬리스 모터(DC brushed motor), 직류 브러쉬 모터 등일 수 있다. 일부 실시예들에서, 구동 모터(226)는 구동 모터(226)에 전송되고 구동 모터(226)에 의해 수신된 통신 신호(예를 들어, 카트(104)의 동작을 제어하기 위한 명령 또는 제어 신호)에 응답하여 구동 모터(226)의 동작을 조정하는데 사용될 수 있는 전자 회로를 포함할 수 있다. 구동 모터(226)는 카트(104)의 트레이(220)에 연결되거나 카트(104)에 직접 연결될 수 있다. 일부 실시예들에서, 둘 이상의 구동 모터(226)가 카트(104)에 포함될 수 있다. 예를 들어, 구동 모터(226)가 휠(222)의 회전 운동을 구동하도록 각각의 휠(222)이 구동 모터(226)에 회전 가능하게 연결될 수 있다. 다른 실시예들에서, 구동 모터(226)는 하나 이상의 휠(222)에 회전 가능하게 연결되는 축에 대하여 기어 및/또는 벨트를 통해 연결될 수 있으며, 이로써, 구동 모터(226)가 하나 이상의 휠(222)을 회전시키는 축의 회전 운동을 구동할 수 있다.
일부 실시예들에서, 구동 모터(226)는 카트-컴퓨팅 기기(228)에 전기적으로 연결된다. 카트-컴퓨팅 기기(228)는 구동 모터(226)의 작동을 모니터하는 센서를 통하여 또는 직접 속력, 방향, 토크, 샤프트 회전 각도 등을 모니터링하고 제어할 수 있다. 일부 실시예들에서, 카트-컴퓨팅 기기(228)는 구동 모터(226)의 작동을 전기적으로 제어할 수 있다. 일부 실시예들에서, 카트-컴퓨팅 기기(228)는 마스터 제어기(106) 또는 트랙(102)에 통신 가능하게 연결된 다른 컴퓨팅 기기로부터 전기 전도성 트랙(102) 및 하나 이상의 휠(222)을 통하여 전송된 통신 신호를 수신할 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 카트-컴퓨팅 기기(228)는 (도 4를 참조하여 도시되고 기술된 바와 같이) 네트워크 인터페이스 하드웨어(414)를 통해 수신된 신호들에 응답하여 구동 모터(226)를 직접 제어할 수 있다. 일부 실시예들에서, 카트-컴퓨팅 기기(228)는 구동 모터(226)의 동작을 제어하기 위해 (도 4를 참조하여 도시되고 기술된 바와 같이) 전력 로직(436)을 실행한다.
도 3을 계속 참조하면, 카트-컴퓨팅 기기(228)는 일부 실시예들에서 카트(104) 상에 포함된 리딩 센서(232), 트레일링 센서(234) 및/또는 직교 센서(236)로부터 수신된 하나 이상의 신호들에 응답하여 구동 모터(226)를 제어할 수 있다. 리딩 센서(232), 트레일링 센서(234) 및 직교 센서(236) 각각은 적어도 물체(예를 들어, 다른 카트(104) 또는 트랙 센서 모듈(324))의 존재를 검출하며 검출된 이벤트(예를 들어 물체의 존재)를 나타내는 하나 이상의 신호를 생성할 수 있는 적외선 센서, 포토 아이 센서, 가시광 센서, 초음파 센서, 압력 센서, 근접 센서, 모션 센서, 접촉 센서, 이미지 센서, 유도 센서(예를 들어 자력계), 또는 다른 종류의 센서 모듈을 포함할 수 있다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, "검출된 이벤트"는 센서 모듈(예를 들어, 232, 234, 236)이 검출하도록 구성된 이벤트를 지칭한다. 이에 응답하여, 센서 모듈(예를 들어, 232, 234, 236)은 이벤트에 대응하는 하나 이상의 신호들을 생성할 수 있다. 예를 들어, 센서 모듈(예를 들어, 232, 234, 236)이 물체의 검출에 응답하여 하나 이상의 신호들을 생성하도록 구성된다면, 검출된 이벤트는 물체의 검출일 수 있다. 또한, 센서 모듈(예를 들어, 232, 234, 236)은 센서 모듈(예를 들어, 232, 234, 236)로부터 물체까지의 거리에 대응하는 하나 이상의 신호들을 거리 값으로 생성하도록 구성될 수 있으며, 이 또한 검출된 이벤트를 구성할 수 있다. 다른 예로서, 검출된 이벤트는 적외선의 검출일 수 있다. 일부 실시예들에서, 적외선은 적외선 센서에 의해 생성되어, 적외선 센서의 시야 내의 물체에서 반사되어 적외선 센서에 의해 수신될 수 있다.
일부 실시예들에서, 적외선 이미터는 카트(104)와 연결되거나 또는 조립 라인 성장 포드(100)의 환경에 있을 수 있으며, 그리고 물체에서 반사되어 적외선 센서에 의해 검출될 수 있는 적외선을 생성할 수 있다. 일부 예들에서, 적외선 센서는 검출된 적외선이 정의된 임계값 이상일 때(예를 들어, 정의된 전력 레벨 이상일 때) 신호를 생성하도록 보정될 수 있다. 일부 실시예들에서, 패턴(예를 들어, 바코드 또는 QR 코드)은 반사된 적외선 광으로 표현될 수 있으며, 이는 적외선 센서에 의해 수신될 수 있고 그리고 적외선 센서에 의해 검출된 패턴을 나타내는 하나 이상의 신호들을 생성하는데 사용될 수 있다. 전술한 것은 적외선 광에 한정되지 않는다. 적색 또는 청색과 같은 가시광선을 포함하는 다양한 파장의 광 또한 방출되고, 반사되고, 그리고 광 검출에 응답하여 하나 이상의 신호들을 생성하는 이미지 센서 또는 가시광 센서에 의해 검출될 수 있다. 추가 예로서, 검출된 이벤트는 대응하는 하나 이상의 신호들을 생성하는 압력 센서 또는 접촉 센서에 의한 물체(예를 들어, 다른 카트(104))와의 접촉의 검출일 수 있다.
일부 실시예들에서, 리딩 센서(232), 트레일링 센서(234) 및 직교 센서(236)는 카트-컴퓨팅 기기(228)에 통신 가능하게 연결될 수 있다. 카트-컴퓨팅 기기(228)는 리딩 센서(232), 트레일링 센서(234) 및 직교 센서(236) 중 하나 이상으로부터 하나 이상의 신호들을 수신할 수 있다. 하나 이상의 신호를 수신한 것에 응답하여, 카트-컴퓨팅 기기(228)는 적어도 도 4를 참고하여 본 발명에서 상세하게 설명되는 운영 로직(432), 통신 로직(434) 및/또는 전력 로직(436)에서 정의된 함수를 실행할 수 있다. 예를 들어, 카트-컴퓨팅 기기(228)에 의해 수신된 하나 이상의 신호에 응답하여, 카트-컴퓨팅 기기(228)는 직접 또는 중간 회로를 통해 구동 모터(226)의 속력, 방향, 토크, 샤프트 회전 각도, 및/또는 기타 등등을 조절한다.
일부 실시예들에서, 리딩 센서(232), 트레일링 센서(234) 및/또는 직교 센서(236)는 마스터 제어기(106)(도 1)에 통신가능하게 연결될 수 있다. 일부 실시예들에서, 리딩 센서(232), 트레일링 센서(234) 및 직교 센서(236)는 하나 이상의 휠(222) 및 트랙(102)(도 1)을 통해 송신될 수 있는 하나 이상의 신호를 생성할 수 있다. 일부 실시예들에서, 트랙(102) 및/또는 카트(104)는 네트워크(250)(도 2)에 통신가능하게 연결될 수 있다. 따라서, 하나 이상의 신호는 네트워크 인터페이스 하드웨어(414)(도 4) 또는 트랙(102) 상에서 네트워크(250)를 통해 마스터 제어기(106)로 전송될 수 있으며, 이에 응답하여, 마스터 제어기(106)는 트랙(102) 상에 위치된 하나 이상의 카트(104)의 하나 이상의 구동 모터(226)의 작동을 제어하기 위하여 카트(104)에 제어 신호를 반환시킬 수 있다.
다시 도 3을 참조하면, 리딩 센서(232), 트레일링 센서(234) 및 직교 센서(236) 중 하나 이상으로부터의 하나 이상의 신호들은 일부 실시예들에서 구동 모터(226)를 직접 조정하고 제어할 수 있다. 예를 들어, 구동 모터(226)로의 전력은 센서 모듈(예를 들어, 232, 234, 236)로부터 하나 이상의 신호들을 수신할 수 있는 전계 효과 트랜지스터, 릴레이, 또는 다른 유사한 전자 기기와 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 구동 모터(226)로의 전력은 센서로부터의 하나 이상의 신호들에 응답하여 구동 모터(226)의 동작을 선택적으로 활성화 또는 비활성화시키는 접촉 센서를 통해 전기적으로 연결될 수 있다.
즉, 접촉 센서가 전기 기계적으로 폐쇄될 때(즉, 접촉 센서가 물체(예를 들어, 다른 카트(104))와 접촉할 때), 구동 모터(226)로의 전력은 종결된다. 이와 유사하게, 접촉 센서가 전기 기계적으로 개방될 때(즉, 접촉 센서가 더 이상 물체와 접촉하지 않을 때), 구동 모터(226)로의 전력이 복구될 수 있다. 이는 접촉 센서를 구동 모터(226)로의 전력과 직렬로 포함하거나 구동 모터(226)에 전기적으로 연결된 하나 이상의 전기 컴포넌트들을 갖는 배열을 통해 달성될 수 있다. 다른 실시예들에서, 구동 모터(226)의 동작은 하나 이상의 센서 모듈들(232, 234, 236)로부터의 하나 이상의 신호들에 비례하여 조정될 수 있다. 예를 들어, 초음파 센서는 센서 모듈(예를 들어, 232, 234, 236)로부터의 물체의 범위를 나타내는 하나 이상의 신호들을 생성할 수 있으며, 그리고 범위가 증가하거나 감소함에 따라, 구동 모터(226)로의 전력이 증가하거나 감소할 수 있으며, 그에 따라, 구동 모터(226)의 출력을 증가 또는 감소시킬 수 있다.
리딩 센서(232)는 리딩 센서(232)가 카트(104)의 앞에 있거나 또는 카트(104)를 리딩하는 다른 카트(104)와 같은 인접한 물체들을 검출하도록 카트(104)에 연결될 수 있다. 또한, 리딩 센서(232)는 리딩 센서(232)가 카트(104)의 앞에 있거나 또는 카트(104)를 리딩하는 다른 카트(104)에 연결된 다른 센서 모듈들(232, 234, 236)과 통신하도록 카트(104)에 연결될 수 있다. 트레일링 센서(234)는 카트(104) 뒤에 있거나 또는 카트(104)를 트레일링하는 다른 카트(104)와 같은 인접 물체들을 검출하도록 카트(104)에 연결될 수 있다. 또한, 트레일링 센서(234)는 트레일링 센서(234)가 카트(104) 뒤에 있거나 카트(104)를 트레일링하는 다른 카트(104)에 연결된 다른 센서 모듈들(232, 234, 236)과 통신하도록 카트(104)에 연결될 수 있다.
직교 센서(236)는 카트(104)에 연결되어 카트(104)의 위, 아래 및/또는 옆에 위치된 트랙 센서 모듈(324)과 같은 인접 물체들을 검출하거나 이들과 통신할 수 있다. 도 3은 전술한 바와 같이 일반적으로 카트(104) 위에 위치된 직교 센서(236)를 도시하고 있지만, 직교 센서(236)는 직교 센서(236)가 카트(104) 위 및/또는 아래의 트랙 센서 모듈(324)과 같은 물체들을 검출하고 그리고/또는 이들과 통신할 수 있게 하는 임의의 위치에서 카트(104)와 연결될 수 있다.
일부 실시예들에서, 트랙 센서 모듈들(324)은 미리 정의된 간격으로 트랙(102)을 따라 또는 트랙(102)에 대한 지지 구조물들을 따라 배열될 수 있다. 직교 센서(236)는 예를 들어 포토-아이 타입 센서(photo-eye type sensor)를 포함할 수 있다. 또한, 직교 센서(236)는 포토-아이 타입 센서가 카트(104) 아래에 트랙(102)을 따라 배치된 트랙 센서 모듈들(324)을 촬상하도록 카트(104)에 연결될 수 있다. 이와 같이, 카트-컴퓨팅 기기(228) 및/또는 마스터 제어기(106)는 카트(104)가 트랙(102)을 따라 이동함에 따라 포토-아이가 트랙 센서 모듈(324)을 검출할 때 포토-아이로부터 생성된 하나 이상의 신호들을 수신할 수 있다.
카트-컴퓨팅 기기(228) 및/또는 마스터 제어기(106)는, 하나 이상의 신호들로부터, 카트(104)의 속도를 결정할 수 있다. 추가적으로, 트랙(102) 상에서 이동하는 다른 카트들(104) 각각의 속도 또한 결정될 수 있다. 일부 실시예들에서, 트랙(102)상의 하나 이상의 카트들(104)의 속도를 결정하는 것에 응답하여, 카트-컴퓨팅 기기(228) 및/또는 마스터 제어기(106)는 구동 모터(226)의 속도를 조정하기 위해 카트(104)의 구동 모터(226)에 (예를 들어, 트랙(102) 및 카트(104)의 휠(222)을 통해) 제어 신호 또는 통신 신호를 생성할 수 있다. 일부 실시예들에서, 구동 모터(226)의 제어는 트랙(102) 상의 하나 이상의 카트들(104a-104c) 간의 균일한 속도를 유지하고 그리고/또는 트랙(102) 상의 하나 이상의 카트들(104a-104c) 간의 거리를 조정하는데 이용될 수 있다.
계속해서 도 3을 참조하면, 리딩 센서(232), 트레일링 센서(234) 및 직교 센서(236)는 각각 본원에 설명된 센서 모듈들(232, 234, 236) 중 하나 이상 또는 적어도 물체(에를 들어, 다른 카트(104) 또는 트랙 센서 모듈(324))의 존재를 검출하고 상기 검출된 이벤트를 나타내는 하나 이상의 신호들을 생성할 수 있는 하나 이상의 다른 센서 모듈들(232, 234, 236)을 포함할 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 또한, 리딩 센서(232), 트레일링 센서(234) 및 직교 센서(236)는 적외선 이미터 또는 다른 전자기 이미터와 같은 송신기 및/또는 송수신기 모듈을 포함할 수 있음이 이해되어야 한다. 일부 실시예들에서, (예를 들어, 중간 카트(104b)의) 리딩 센서(232b)는 리딩 카트(104a)의 트레일링 센서(234a)와 데이터를 통신하도록 구성될 수 있다. 이와 같이, 리딩 센서(232b)는 조립 라인 내의 다른 카트들에 대한 카트(104)의 위치 및/또는 상대적 위치를 결정하기 위해 센서 모듈들(예를 들어, 232, 234, 236)뿐만 아니라 통신 포트를 포함할 수 있다. 트레일링 센서(234b)는 트레일링 카트(104c)와 통신하도록 구성된다는 것을 제외하고는 리딩 센서(232b)와 유사하게 구성될 수 있다. 추가적으로, 직교 센서(236)는 마스터 제어기(106)(도 1)와의 통신을 용이하게 하는 적외선(IR) 기기 및/또는 다른 기기를 포함할 수 있다.
계속해서 도 3을 참조하면, 리딩 센서들(232) 및 트레일링 센서들(234)은 각각 카트들(104) 각각의 선단 측 및 후단 측에 도시되어 있다는 것이 이해되어야 한다. 그러나, 이것은 단지 예일뿐이다. 이용되는 기기들의 유형에 따라, 리딩 센서들(232)은 카트들(104)상의 임의의 위치에 배치될 수 있다. 이와 유사하게, 트레일링 센서(234)에 이용되는 기기들의 유형에 따라, 이러한 기기들은 카트(104)상의 임의의 위치에 배치될 수 있다. 일부 기기들은 가시선(line of sight)을 필요로 하지만, 필수 요건은 아니다.
또한, 직교 센서들(236)은 도 3에서 실질적으로 상방을 향하는 것으로 도시되어 있다. 직교 센서(236)가 마스터 제어기(106)와 통신하기 위해 임의의 적절한 방향으로 지향될 수 있기 때문에, 이는 단지 예일 뿐이다. 일부 실시예들에서, 직교 센서들(236)은 카트(104)의 아래로, 카트(104)의 측면으로 향하게 될 수 있으며, 그리고/또는 (예를 들어, 직교 센서들(236)이 무선 주파수 기기, 근거리 통신 기기 등을 이용하는 실시예들에서) 가시선을 필요로 하지 않을 수 있고 그리고 카트(104) 상의 임의의 위치에 배치될 수 있다.
일부 실시예들에서, 직교 센서들(236)은 데이터가 트랙 센서 모듈(324)에 전송되고 트랙 센서 모듈(324)에 의해 수신될 수 있는 송신 컴포넌트를 포함할 수 있다. 예를 들어, 직교 센서(236)는 트랙 센서 모듈(324)에 인접하는 제1 카트(104a)의 고유 식별을 나타내기 위해 트랙 센서 모듈(324)에 의해 대응하여 등록되는 근거리 통신 모듈 및/또는 RFID 모듈을 포함할 수 있다. 그러나, 직교 센서(236) 및 트랙 센서 모듈(324)은 트랙(102)을 따라 카트(104)의 위치를 식별하도록 동작할 수 있음이 이해되어야 한다.
전술한 바와 같이, 3 개의 카트들(104a-104c)은 도 3에서 트랙(102) 상에 지지된 리딩 카트(104a), 중간 카트(104b) 및 트레일링 카트(104c)로서 도시되어 있다. 카트들(104a, 104b, 104c)이 트랙(102)을 따라 (예를 들어, 도 3의 좌표축의 +X 방향으로) 이동함에 따라, 중간 카트(104b)의 리딩 센서(232b) 및 트레일링 센서(234b)는 각각 트레일링 카트(104c) 및 리딩 카트(104a)를 검출할 수 있다. 즉, 인접 카트들의 검출은 중간 카트(104b)가 트레일링 카트(104c) 및 리딩 카트(104a)로부터 일정 거리를 유지하게 한다. 예를 들어, 중간 카트(104b)의 리딩 센서(232b)는 중간 카트(104b) 및 리딩 카트(104a) 사이의 거리(예를 들어, 검출된 이벤트)를 검출하고 그리고 거리를 나타내는 하나 이상의 신호들을 생성할 수 있다. 일부 실시예들에서, 중간 카트(104b)와 리딩 카트(104a) 사이의 거리가 미리 결정된 값 또는 임계값 이상이라면, 중간 카트(104b)의 구동 모터(226b)의 속도가 증가되어 중간 카트(104b)와 리딩 카트(104a) 사이의 거리를 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 미리 결정된 값이 약 12인치이고 리딩 센서(232b)에 의해 결정되는 거리가 약 18 인치라면, 중간 카트(104b)의 구동 모터(226b)의 속도는 거리가 약 12 인치 이하가 될 때까지 증가될 수 있다.
일부 실시예들에서, 리딩 카트(104a)와 중간 카트(104b) 사이의 거리는 범위로 정의될 수 있다. 예를 들어, 범위는 약 8 인치에서 약 12 인치까지의 거리로 정의될 수 있다. 거리가 범위를 벗어나면, 중간 카트(104b)의 구동 모터(226b)의 속도가 증가 또는 감소되어 중간 카트(104b)와 리딩 카트(104a) 사이의 거리를 감소 또는 증가시킬 수 있다. 예를 들어, 리딩 센서(232b)에 의해 결정된 바와 같이 중간 카트(104b)와 리딩 카트(104a) 사이의 거리가 약 18 인치라면, 중간 카트(104b)의 구동 모터(226b)의 속도는 거리가 12인치보다 작지만 8인치보다는 클 때까지 증가될 수 있다. 이와 유사하게, 중간 카트(104b)와 리딩 카트(104a) 사이의 거리가 범위를 벗어나거나 미리 결정된 값 또는 임계값보다 작으면, 중간 카트(104b)의 구동 모터(226b)는 조정될 수 있다. 예를 들어, 구동 모터(226b)의 속도는 중간 카트(104b)와 리딩 카트(104a) 사이의 거리가 정의된 범위 내의 값으로 복귀하거나 미리 결정된 값 이상이 되도록 감소될 수 있다.
일부 실시예들에서, 동일한 조정(또는 유사한 조정)이 또한 중간 카트(104b)와 트레일링 카트(104c) 사이의 거리에 적용될 수 있다. 이러한 실시예들에서, 중간 카트(104b)의 트레일링 센서(234b)는 중간 카트(104b)와 트레일링 카트(104c) 사이의 거리를 결정할 수 있다. 중간 카트(104b)와 트레일링 카트(104c) 사이의 거리를 나타내는 하나 이상의 신호들에 응답하여, 중간 카트(104b)의 구동 모터(226b)가 조정될 수 있다. 예를 들어, 구동 모터(226b)는 거리가 미리 결정된 값 이상이거나 또는 그 범위의 최대값 이상이라면 속도가 증가될 수 있다. 이와 유사하게, 구동 모터(226b)는 거리가 미리 결정된 값 미만이거나 또는 범위 내의 최솟값 미만이라면 속도가 감소될 수 있다. 일부 실시예들에서, 구동 모터(226)의 속도를 감소시키는 것은 구동 모터(226)의 회전 운동을 정지시킴으로써, 카트가 추진되는 것을 효과적으로 중단할 수 있다.
일부 실시예들에서, 카트들(104)은 카트들(104) 각각 사이의 거리를 감소시키거나 증가시키기 위해 카트(104)의 어느 구동 모터(226)가 조정되어야하는지 결정하기 위해 그것들의 개별 리딩 센서들(232) 및/또는 트레일링 센서들(234) 각각으로부터의 하나 이상의 신호들을 이용할 수 있음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 리딩 카트(104a) 및 중간 카트(104b) 사이의 거리가 미리 결정된 값보다 작고 그리고 중간 카트(104b)와 트레일링 카트(104c) 사이의 거리가 미리 결정된 값보다 작다면, 리딩 카트(104a)의 구동 모터(226a) 및 중간 카트(104b)의 구동 모터(226b)는 카트들(104) 각각 사이의 거리를 조정하도록 증가될 수 있다. 이러한 실시예들에서, 카트들(104)은 구동 모터들(226) 중 어느 것이 조정될 필요가 있는지를 결정하기 위해 (예를 들어, 그것들의 개별 리딩 센서들(232) 및 트레일링 센서들(234)에 의해 결정된 바와 같은) 그것들의 결정된 거리를 전달할 수 있다.
본원에 논의된 바와 같이, 리딩 센서들(232) 및 트레일링 센서들(234)에 의해 생성되는 하나 이상의 신호들은 마스터 제어기(106)(도 1) 또는 하나 이상의 카트-컴퓨팅 기기들(228)에 의해 분석될 수 있다. 하나 이상의 신호들은 트랙(102) 및 하나 이상의 휠들(222)을 통해 마스터 제어기(106)(도 1) 및/또는 카트들(104)의 카트-컴퓨팅 기기들(228) 중 하나 이상에 전송될 수 있다. 일부 실시예들에서, 하나 이상의 신호들은 리딩 센서들(232) 및 트레일링 센서들(234)로 데이터를 송신 및 수신함으로써 카트들(104) 사이에서 송신될 수 있다.
일부 예들에서, 중간 카트(104b)의 구동 모터(226b)는 오작동할 수 있다. 이러한 예에서, 중간 카트(104b)는 트레일링 센서(234b)를 이용하여 중간 카트(104b)의 구동 모터(226b)가 오작동함을 트레일링 카트(104c)에 전달할 수 있다. 이에 응답하여, 트레일링 카트(104c)는 중간 카트(104b)를 밀 수 있다. 중간 카트(104b)를 밀 때 추가 로드를 수용하기 위해, 트레일링 카트(104c)는 그 동작 모드를 조정할 수 있다(예를 들어, 트레일링 카트(104c)의 구동 모터(226c)에 대한 전력을 증가시킨다). 트레일링 카트(104c)는 오작동이 수리될 때까지 그리고/또는 중간 카트(104)가 제거되거나 교체될 때까지 중간 카트(104b)를 밀 수 있다. 일부 실시예들에서, 중간 카트(104b)는 구동 모터(226b) 및 트랙(102)에 연결된 슬립 클러치(slip clutch) 및 기어 장치(gear arrangement)를 포함할 수 있다. 이와 같이, 트레일링 카트(104c)가 중간 카트(104b)를 밀기 시작할 때, 슬립 클러치 및 기어 장치는 트랙(102)으로부터 분리될 수 있으며, 이로써, 중간 카트(104b)는 트랙(102)을 따라 추진될 수 있다. 이는 중간 카트(104b)가 트레일링 카트(104c)에 의해 자유롭게 밀릴 수 있게 한다. 슬립 클러치는 오작동이 수정되고 트레일링 카트(104c)가 미는 것을 멈추면 트랙(102)과 다시 체결될 수 있다.
이해되는 바와 같이, 리딩 카트(104a)의 리딩 센서(232a) 및 트레일링 카트(104c)의 트레일링 센서(234c)는 도 3에 도시되지 않은 다른 카트들(104)과 통신하도록 구성될 수 있다. 이와 유사하게, 일부 실시예들은 리딩 센서(232b)가 리딩 카트(104a)의 트레일링 센서(234a)와 통신하여, 오작동 발생시 중간 카트(104b)를 당기게 할 수 있다. 추가적으로, 일부 실시예들은 요구 또는 필요에 따라 카트(104)가 상태 및 다른 정보를 전달할 수 있게 한다.
계속 도 3을 참조하면, 트랙 센서 모듈(324)이 트랙(102)에 연결된다. 트랙 센서 모듈(324)이 카트(104) 위의 트랙(102)의 아래쪽에 연결된 것으로 도시되어 있지만, 트랙 센서 모듈(324)은 트랙(102)의 고유 섹션을 카트(104)에 표시할 수 있는 임의의 위치에 배치될 수 있다. 트랙 센서 모듈(324)은 통신 포털을 포함할 수 있고, 그리고 임의의 직교 센서(236)와 통신하도록 구성될 수 있다. 트랙 센서 모듈(324)은 적외선 이미터, 바코드, QR 코드 또는 고유한 위치를 나타낼 수 있는 다른 마커를 포함할 수 있다. 즉, 트랙 센서 모듈(324)은 트랙(102)을 따라 위치를 표시하기 위한 능동 기기 또는 수동 기기일 수 있다. 일부 실시예들에서, 트랙 센서 모듈(324)은 직교 센서(236)에 의해 식별될 수 있는 고유 주파수의 적외선 또는 가시광선을 방출할 수 있다. 일부 실시예들에서, 트랙 센서 모듈(324)은 가시광선을 필요로 할 수 있고, 그리고 이에 따라 그 범위 내에 있는 하나 이상의 카트들(104)과 통신할 것이다. 그럼에도 불구하고, 각각의 카트(104)는 리딩 센서(232), 트레일링 센서(234) 및/또는 다른 센서를 포함하는 카트 센서 모듈(예를 들어, 232, 234, 236)로부터 검출되는 데이터를 전달할 수 있다. 추가적으로, 마스터 제어기(106)는 트랙 센서 모듈(324)을 통해 카트(104)에 의한 사용을 위해 데이터 및/또는 명령들을 제공할 수 있다.
동작시, 트랙 센서 모듈(324)은 트랙(102)을 따라 특정 위치에 대응할 수 있다. 즉, 트랙 센서 모듈(324)은 특정 위치에 대응하는 고유 식별자를 전달할 수 있다. 예를 들어, 중간 카트(104b)가 트랙 센서 모듈(324)에 근접하여 통과함에 따라, 직교 센서(236b)는 특정 위치를 등록할 수 있다(즉, 트랙 센서 모듈(324)을 검출할 수 있다). 트랙 센서 모듈(324)에 의해 표현되는 특정 위치는 리딩 카트(104a) 및/또는 트레일링 카트(104c)에 대한 중간 카트(104b)의 위치를 결정하는데 사용될 수 있다. 추가적으로, 중간 카트(104b)의 다른 기능적 속성들 또한 결정될 수 있다. 예를 들어, 중간 카트(104b)의 속도는 2 개의 별개의 트랙 센서 모듈들(324) 사이에서 경과한 시간에 기초하여 결정될 수 있는데, 이 때, 각각의 트랙 센서 모듈(324)은 트랙(102)을 따라 별개의 위치에 대응하고, 2 개의 트랙 센서 모듈들(324) 간의 거리는 공지되어 있다. 추가적으로, 마스터 제어기(106)(도 1)와의 통신 또는 다른 카트들(104)과의 통신을 통해, 카트들(104) 사이의 거리가 결정될 수 있다. 이에 응답하여, 필요에 따라, 구동 모터들(226)이 조정될 수 있다.
도 4는 통신을 용이하게 하기 위한 카트-컴퓨팅 기기(228)를 도시한다. 도시된 바와 같이, 카트-컴퓨팅 기기(228)는 프로세서(410), 입/출력 하드웨어(412), 네트워크 인터페이스 하드웨어(414), 데이터 저장 컴포넌트(416)(시스템 데이터(418), 식물 데이터(420) 및/또는 다른 데이터를 저장함) 및 메모리 컴포넌트(430)를 포함한다. 상기 메모리 컴포넌트(430)는 운영 로직(432), 통신 로직(434) 및 전력 로직(436)을 저장할 수 있다. 통신 로직(434) 및 전력 로직(436)은 각각 다수의 상이한 로직을 포함할 수 있으며, 이들 각각은 예를 들어, 컴퓨터 프로그램, 펌웨어 및/또는 하드웨어로서 구현될 수 있다. 로컬 통신 인터페이스(440) 또한 도 4에 포함되는데, 카트-컴퓨팅 기기(228)의 컴포넌트들 간의 통신을 용이하게 하기 위해 버스 또는 다른 통신 인터페이스로서 구현될 수 있다.
프로세서(410)는 (예를 들어, 데이터 저장 컴포넌트(416) 및/또는 메모리 컴포넌트(430)로부터) 명령들을 수신하고 실행하도록 작동 가능한 임의의 처리 컴포넌트를 포함할 수 있다. 프로세서(410)는 메모리 컴포넌트(430)에 저장된 기계 판독 가능 명령 세트를 실행할 수 있는 임의의 기기일 수 있다. 따라서, 프로세서(410)는 전기 제어기, 집적 회로, 마이크로 칩, 컴퓨터 또는 임의의 다른 컴퓨팅 기기일 수 있다. 프로세서(410)는 통신 경로 및/또는 로컬 통신 인터페이스(440)에 의해 조립 라인 성장 포드(100)의 다른 컴포넌트들에 통신 가능하게 연결된다. 따라서, 통신 경로 및/또는 로컬 통신 인터페이스(440)는 임의의 수의 프로세서(410)를 서로 통신 가능하게 연결할 수 있고, 그리고 통신 경로 및/또는 로컬 통신 인터페이스(440)에 연결된 컴포넌트들이 분산 컴퓨팅 환경에서 동작할 수 있게 한다. 구체적으로, 각각의 컴포넌트는 데이터를 전송 및/또는 수신 할 수 있는 노드로서 동작할 수 있다. 도 4에 도시된 실시예는 단일 프로세서(410)를 포함하지만, 다른 실시예들은 하나 이상의 프로세서(410)를 포함할 수 있다.
입/출력 하드웨어(412)는 마이크로폰, 스피커, 키보드, 디스플레이 및/또는 다른 하드웨어를 포함하거나 또는 이들과 인터페이스하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 디스플레이는 조립 라인 성장 포드(100) 내의 각 카트(104)의 상태를 나타내는 텍스트 및/또는 그래픽을 제공할 수 있다.
네트워크 인터페이스 하드웨어(414)는 로컬 통신 인터페이스(440)에 연결되고, 프로세서(410), 메모리 컴포넌트(430), 입/출력 하드웨어(412) 및/또는 데이터 저장 컴포넌트(416)에 통신 가능하게 연결된다. 네트워크 인터페이스 하드웨어(414)는 네트워크(250)(도 2)를 통해 데이터를 송신 및/또는 수신할 수 있는 임의의 기기일 수 있다. 따라서, 네트워크 인터페이스 하드웨어(414)는 임의의 유선 또는 무선 통신을 송신 및/또는 수신하기 위한 통신 송수신기를 포함할 수 있다. 예를 들어, 네트워크 인터페이스 하드웨어(414)는 안테나, 모뎀, LAN 포트, Wi-Fi 카드, WiMax 카드, 지그비(ZigBee) 카드, 블루투스 칩, USB 카드, 무선 통신 하드웨어, 근거리 통신 하드웨어, 위성통신 하드웨어 및/또는 다른 네트워크 및/또는 기기와 통신하기 위한 임의의 유무선 하드웨어를 포함하는 임의의 유선 또는 무선 네트워킹 하드웨어를 포함하거나 그리고/또는 이들과 통신하도록 구성될 수 있다.
일 실시예에서, 네트워크 인터페이스 하드웨어(414)는 블루투스 무선 통신 프로토콜에 따라 동작하도록 구성된 하드웨어를 포함한다. 다른 실시예에서, 네트워크 인터페이스 하드웨어(414)는 네트워크(250)(도 2)로/로부터 블루투스 통신을 송/수신하기 위한 블루투스 송/수신 모듈을 포함할 수 있다. 네트워크 인터페이스 하드웨어(414)는 또한 RFID 태그를 질의하고 판독하도록 구성된 무선 주파수 식별("RFID") 판독기를 포함할 수 있다. 이러한 연결로부터, 통신은 도 2에 도시된 카트(104)의 카트-컴퓨팅 기기(228), 마스터 제어기(106) 및/또는 원격 컴퓨팅 기기(252) 사이에서 용이하게 이루어질 수 있다.
메모리 컴포넌트(430)는 휘발성 및/또는 비 휘발성 메모리로서 구성될 수 있고, 그리고 RAM(예를 들어, SRAM, DRAM 및/또는 다른 유형의 RAM을 포함), ROM, 플래시 메모리, 하드 드라이브, 보안 디지털(SD) 메모리, 레지스터, 캠팩트 디스크(CD), DVD, 또는 기계 판독가능한 명령을 저장할 수 있는 임의의 비-일시적 메모리 장치를 포함할 수 있으며, 이로써, 상기 기계 판독가능한 명령은 프로세서(410)에 의해 접근되고 실행될 수 있다. 특정 실시예에 따라, 이러한 비-일시적 컴퓨터-판독 가능 매체는 카트-컴퓨팅 기기(228) 내에 및/또는 카트-컴퓨팅 기기(228) 외부에 존재할 수 있다. 기계 판독 가능 명령 세트는, 기계 판독가능한 명령으로 컴파일되거나 어셈블링되고 비-일시적인 컴퓨터 판독 가능한 메모리(예를 들어, 메모리 컴포넌트(430))에 저장될 수 있는, 프로세서(410)에 의해 직접 실행될 수 있는 기계 언어, 또는 어셈블리 언어, 객체 지향 프로그래밍(OOP), 스크립팅 언어, 마이로코드 등과 같은 임의의 세대(예를 들어 1GL, 2GL, 3GL, 4GL, 또는 5GL)의 프로그램 언어로 기록된 로직 또는 알고리즘을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 기계 판독가능한 명령 세트는 필드 프로그램 가능한 게이트 어레이(Field-Programmable Gate Array; FPGA) 구성 또는 애플리케이션 특정 집적 회로(Application-Specific Integrated Circuit; ASIC) 또는 그 등가물 중 하나를 통하여 로직 구현되는 하드웨어 설명 언어(hardware description language : HDL)로 기록될 수 있다. 따라서, 여기에 설명된 기능성은 사전 프로그램된 하드웨어로서, 또는 하드웨어 및 소프트웨어 컴포넌트의 복합체로서 임의의 일반적인 컴퓨터 프로그래밍 언어로 구현될 수 있다. 도 4에 도시된 실시예는 단일의 비-일시적 컴퓨터 판독 가능 메모리(예를 들어 메모리 컴포넌트(430))를 포함하지만, 다른 실시예들은 하나 이상의 메모리 모듈을 포함할 수 있다.
계속 도 4를 참조하면, 운영 로직(432)은 카트-컴퓨팅 기기(228)의 컴포넌트들을 관리하기 위해 운영 시스템 및/또는 다른 소프트웨어를 포함할 수 있다. 전술한 바와 같이, 통신 로직(434) 및 전력 로직(436)은 메모리 컴포넌트(430)에 상주할 수 있고, 여기에 설명된 대로 기능을 수행하도록 구성될 수 있다.
도 4의 컴포넌트들은 카트-컴퓨팅 기기(228) 내에 상주하는 것으로 도시되어 있지만, 이는 단지 하나의 예일 뿐이라는 것이 이해되어야 한다. 일부 실시예들에서, 하나 이상의 컴포넌트들은 카트-컴퓨팅 기기(228) 외부의 카트(104) 상에 상주할 수 있다. 또한, 카트-컴퓨팅 기기(228)가 단일 기기로 도시되어 있지만, 이것은 또한 단순한 예일 뿐이라는 것이 이해되어야 한다. 일부 실시예들에서, 통신 로직(434) 및 전력 로직(436)은 상이한 컴퓨팅 기기들 상에 상주할 수 있다. 예로서, 본 명세서에서 설명된 하나 이상의 기능들 및/또는 컴포넌트들은 마스터 제어기(106) 및/또는 원격 컴퓨팅 장치(252)에 의해 제공될 수 있다.
또한, 카트-컴퓨팅 기기(228)가 통신 로직(434) 및 전력 로직(436)을 별개의 논리 컴포넌트들로서 도시하였지만, 이것은 또한 일례이다. 일부 실시예들에서, 로직(및/또는 몇몇 링크된 모듈)의 단일 부분은 카트-컴퓨팅 기기(228)로 하여금 설명된 기능을 제공하게 할 수 있다.
이제 도 5a 내지 도 5e를 참조하면, 회로도(500)가 도시되어 있다. 회로도(500)는 카트(104)(도 1)의 전자부품들을 구현하기 위한 예시적 회로이다. 도 5a에 도시된 바와 같이, 카트(104)의 전자부품들은 카트-컴퓨팅 기기(228)를 통해 제어될 수 있으며, 예를 들어, 카트-컴퓨팅 기기(228)는 주변 장치 인터페이스 제어기("PIC(peripheral interface controller)": 228)로서 지칭되는 마이크로제어기일 수 있다. PIC 마이크로제어기(228)는 운영 로직(432), 통신 로직(434), 및 전력 로직(436)과 같은 기계 판독 가능 명령어 세트를 저장하기 위해 ROM, 플래시 메모리, 또는 다른 형태의 비 일시적 컴퓨터 판독 가능 메모리를 포함할 수 있다. 또한, 메모리 컴포넌트(430)는 카트 데이터 또는 식물 데이터(420)와 같은 데이터를 저장할 수 있다.
PIC 마이크로제어기(228)는 또한 입/출력 하드웨어(412), 네트워크 인터페이스 하드웨어(414), 하나 이상의 센서 모듈들(예를 들어, 232, 234, 244) 또는 카트(104)와 연관된 다른 컴포넌트들과 통신 가능하게 연결하기 위해 하나 이상의 입력 및 출력 인터페이스와 처리 성능을 포함할 수 있다. 또한, 일부 PIC 마이크로제어기(228)는 내부 클럭을 포함하고 일부는 외부 클럭 신호를 입력으로 사용한다. 도시된 바와 같이, PIC 마이크로제어기(228)는 서브-회로(502)에 도시된 외부 클럭 생성 컴포넌트로부터의 클럭 신호 입력을 수신한다. 일반적으로, 클럭 신호는 클럭 생성기에 의해 생성되고 그리고 PIC 마이크로제어기(228)에 의해 이용되어 회로의 서로 다른 컴포넌트들을 동기화하고 그리고 특정 간격 및 레이트(즉, 주파수)에서 명령들을 실행하는 것을 동기화한다. 또한, PIC 마이크로제어기(228)는 입력 및 출력 인터페이스들 중 하나를 통해 상태 서브-회로(503)에 연결된다. 상태 서브-회로(503)는 PIC 마이크로 제어기(228)의 전력 및 작동 상태와 같은 상태를 표시하는데 사용될 수 있는 상태 LED를 포함한다.
전술한 바와 같이, 카트(104)는 본 명세서에 기술된 바와 같이 트랙(102)과 접촉하는 휠(222)을 통해 전력 및 통신 신호를 수신한다. 회로도(500)는 도 5b에서 계속되는데, 도 5b는 전방 휠 쌍(예를 들어, 트랙(102)의 대향 레일에 전기적으로 연결된 도 3의 한 쌍의 휠들(222a 및 222c))이 연결부(504)에서 회로에 전기적으로 연결되는 서브-회로를 도시한다. 유사하게, 한 쌍의 후방 휠(예를 들어, 도 3의 222a 및 222c)은 연결부(506)에서 회로에 전기적으로 연결된다. 한 쌍의 전방 휠(예를 들어 도 3의 222a, 222c)에서 각각의 휠(222)은 예를 들어 와이어를 통하여 다이오드 브릿지(508)에 연결되고 이어서 전압 조정기(510)에 연결된다. 이와 같이, 서브 회로는 AC 전력 신호를 DC 전력 신호로 변환하고 DC 전력 신호를 미리 정의된 수준(예를 들어 15 볼트)까지의 출력 전압(512)으로 조절한다. 유사하게, 한 쌍의 후방 휠(예를 들어, 도 3의 222b 및 222d)은 다이오드 브릿지(508')에 연결되고, 이어서 전압 조정기(510')에 연결되어 출력 전압(512')을 생성한다.
도 5c에 도시된 바와 같이, 전압 분할기 회로(514 및 514') 및 PIC 마이크로제어기(228)의 개별 아날로그 감지 인터페이스를 통해 PIC 마이크로제어기(228)는 한 쌍의 전방 휠(예를 들어 222a, 222c) 및 한 쌍의 후방 휠(예를 들어 222b, 222d) 각각의 휠(222) 중 하나(예를 들어, 휠(222)에 연결된 와이어 또는 전기 픽업(pick-up))에 전기적으로 연결된다. 일부 실시예들에서, 카트(104)의 휠(222)에 통신 가능하게 연결된 아날로그 센서 인터페이스는 트랙(102)을 통하여 카트(104)에 전송된 전력 신호들을 이용하여 임베딩된 통신 신호를 수신할 수 있다.
계속해서 회로도(500)를 참조하면, 도 5c는 서브 회로(516)에 도시된 바와 같이 15 볼트 출력 전압(512 및 512')(도 5b)을 12 볼트 출력 전압으로 변환하기 위한 서브 회로(516)를 추가로 도시한다. 서브 회로(516)는 12 볼트 조정기 회로(518) 및 조절 가능한 12 볼트 조정기 회로(520)를 포함한다. 일부 실시예들에서, 12-볼트 조정기(518)로부터의 12 볼트 소스는 충분할 수 있다. 일부 실시예들에서, 보다 미세하게 조정된 12 볼트 소스가 요구될 수 있다. 그러므로, 12 볼트 소스는 조절 가능한 12 볼트 조정기 회로(520)의 출력으로부터 인출될 수 있다. 일부 실시예들에서, 이는 예를 들어 연결부(522)에서 헤더 핀 세트상의 점퍼(jumper)를 조정함으로써 달성될 수 있다.
계속해서 회로도(500)를 참조하면, 도 5d는 서브 회로(516)를 더 도시한다. 서브 회로(524)는 다른 전압 조정기 회로를 도시한다. 서브 회로(524)는 5 볼트 전압 조정기를 사용하여 12 볼트 소스를 5 볼트 소스로 변환한다. 다양한 전압원들 각각이 카트(104)를 위한 회로의 다양한 컴포넌트들에 의해 이용될 수 있다. 서브 회로(526)는 모터 제어 회로를 도시한다. 모터 제어 회로는 연결부(530)에 전기적으로 연결된 모터의 동작을 제어하기 위해 PIC 마이크로제어기(228)와 연결된다. 서브 회로(526)는 PIC 마이크로제어기(228)로부터 그리고 광 커플러를 통해 제어 신호를 수신할 수 있고, 다른 회로 컴포넌트들은 모터를 활성화 또는 비활성화 한다.
회로도(500)에 더 도시되고 도 5e에 도시된 바와 같이, PIC 마이크로제어기(228)는 센서 모듈(232, 234, 236)에 통신 가능하게 연결될 수 있다. 센서 모듈(232, 234, 236)은 IR 센서 회로(532)를 포함할 수 있다. IR 센서 회로(532)는 IR 방출기(emitter) 회로(534) 및 IR 검출기 회로(536)를 포함한다. 본원에 설명된 바와 같이, IR 센서들 및 수신기들은 트랙(102) 상에서 다른 카트들(104) 또는 트랙 센서 모듈들(324)을 감지하도록 구현될 수 있다. 또한, IR 검출기들은 카트(104)와의 통신을 제공하도록 구현될 수 있다. 회로도(500)는 IR 방출기 회로(534) 및 IR 검출기 회로(536)를 구비한 하나의 IR 센서 회로(532)만을 도시하지만, 일부 실시예들에서, 카트(104)는 하나 이상의 IR 센서 회로(532) 또는 다른 유형의 센서 회로를 포함할 수 있다. 이들 센서 회로들은 본 명세서에서 설명한 바와 같이 리딩 센서(232), 트레일링 센서(234) 및/또는 직교 센서(236)로서 구현될 수 있다.
도 6은 성장 포드 어셈블리에서 카트(104)를 제어하는 예시적인 방법의 흐름도(600)를 도시한다. 흐름도(600)의 요소들은 본원에서 설명된 하나 이상의 로직 요소들, 예를 들어 운영 로직(432), 통신 로직(434) 및/또는 전력 로직(436) 중 하나 이상으로 인코딩될 수 있다. 추가적으로, 흐름도(600)의 요소들은, 도 5a 내지 도 5e와 관련하여 도시되고 설명된 바와 같이, 예를 들어 카트(104)(도 1)의 전자부품들에 의해, 카트-컴퓨팅 기기(228)의 프로세서(410), 마스터 제어기(106) 및/또는 관련 회로에 의해 실행될 수 있다.
도 1, 도 3 및 도 6을 참조하면, 흐름도(600)에 도시된 방법은 일부 실시예들에서 일반적으로, 블록 610에서 신호들을 수신하는 단계, 블록 620에서 신호가 나타내는 것을 결정하는 단계, 블록 630에서 수신된 신호에 응답하여 신호를 생성하는 단계, 그리고 블록 650에서 구동 모터(226)에 상기 생성된 제어 신호를 전송하는 단계를 포함한다. 예를 들어, 블록 610에서, 카트-컴퓨팅 기기(228)는 블록 612에서 하나 이상의 센서 모듈들(예를 들어, 232, 234, 236)로부터 센서 신호들을 수신하고 그리고/또는 블록 614에서 통신 신호를 수신할 수 있다. 상기에서 논의된 바와 같이, 상기 하나 이상의 센서 모듈들(예를 들어, 232, 234, 236)은 카트상(104)에 리딩 센서(232), 트레일링 센서(234) 및 직교 센서(236)를 포함할 수 있다. 추가적으로, 카트-컴퓨팅 기기(228)는 마스터 제어기(106)로부터 트랙(102) 및 휠들(222)을 통해 하나 이상의 통신 신호들을 수신할 수 있다. 블록 620에서, 수신된 신호들은 프로세서(410)에 의해 분석되고, 그리고 로직 단계들이 실행되어 구동 모터(226)가 센서 신호들에 응답하여 조정되어야 하는지를 결정한다.
상술한 바와 같이, 센서 신호가 임계값보다 크거나 작은 거리를 나타낸다면, 카트-컴퓨팅 기기(228)는 구동 모터(226)가 조정될 필요가 있다고 결정할 수 있다. 예를 들어, 블록 622에서, 센서 신호가 리딩 카트까지의 거리가 임계값보다 작다고 나타낸다면, 또는 블록 623에서, 트레일링 카트까지의 거리가 임계값보다 크다면, 카트-컴퓨팅 기기(228)는 구동 모터(226)의 속도가 감소될 필요가 있다고 결정할 수 있다. 일부 실시예들에서, 리딩 카트까지의 거리가 임계값보다 작을 때(또는 미만일 때), 또는 트레일링 카트까지의 거리가 임계값보다 클 때(또는 초과할 때), 카트-컴퓨팅 기기(228)는 구동 모터의 속도를 감소시키는 제1 제어 신호를 생성할 수 있다. 이와 유사하게, 블록 624에서 센서 신호가 리딩 카트까지의 거리가 임계값보다 크다고 나타낸다면, 또는 블록 625에서 트레일링 카트까지의 거리가 임계값보다 작다면, 카트-컴퓨팅 기기(228)는 구동 모터(226)의 속도가 증가될 필요가 있다고 결정할 수 있다. 예를 들어, 리딩 카트까지의 거리가 임계값보다 클 때(또는 초과할 때), 또는 트레일링 카트까지의 거리가 임계값보다 작을 때(또는 미만일 때), 카트-컴퓨팅 기기(228)는 구동 모터의 속도를 증가시키는 제2 제어 신호를 생성할 수 있다.
블록 626에서, 센서 신호가 리딩 카트가 오작동함을 나타낸다면, 카트-컴퓨팅 기기(228)는 리딩 카트를 밀어야하는 것을 보상하기 위해 구동 모터(226)의 속도 및/또는 토크가 증가되어야한다고 결정할 수 있다.
센서 신호가 트랙 센서 모듈(324)의 검출을 나타내는 경우, 카트-컴퓨팅 기기(228)는 하나 또는 몇몇 기능들을 수행할 수 있다. 일부 실시예들에서, 트랙 센서 모듈(324)이 트랙(102)을 따라 특정 위치를 나타내는 경우, 카트-컴퓨팅 기기(228)는, 메모리 컴포넌트(430)(도 4)에, 센서가 검출한 고유 ID를 저장할 수 있다. 일부 실시예들에서, 센서 모듈(예를 들어, 232, 234, 236)에 의한 트랙 센서 모듈(324)의 검출은 카트-컴퓨팅 기기(228)로 하여금 구동 모터(226)의 속도, 방향, 토크 또는 다른 파라미터 중 하나를 조정하게 할 수 있다. 즉, 블록 638에서, 카트-컴퓨팅 기기(228)는 구동 모터(226)에 대한 결정된 조정을 수행하기 위해 제어 신호를 생성할 수 있다. 일부 실시예들에서, 카트-컴퓨팅 기기(228)는 수신된 센서 신호에 의해 표시된 바와 같이 고유 ID를 저장할 수 있고, 그리고 구동 모터(226)의 기능을 조정하기 위한 제어 신호를 생성할 수 있다.
블록 630에서, 카트-컴퓨팅 기기(228) 및/또는 카트-컴퓨팅 기기(228)에 연결된 다른 전자 회로 그리고 구동 모터(226)는 구동 모터(226)의 기능을 조정하기 위해 필요한 제어 신호를 생성할 수 있다. 블록 632에서, 상기 생성된 제어 신호는 블록 622 및/또는 블록 623에서의 결정에 응답하여 구동 모터(226)의 속도를 감소시킬 수 있다. 블록 634에서, 상기 생성된 제어 신호는 블록 624 및/또는 블록 625에서의 결정에 응답하여 구동 모터(226)의 속도를 증가시킬 수 있다. 블록 636에서, 상기 생성된 제어 신호는 블록 626에서의 오작동 결정에 응답하여 구동 모터(226)의 속도 및/또는 토크를 증가시킬 수 있다. 블록 638에서, 상기 생성된 제어 신호는 블록 614에서 수신된 통신 신호에 응답하여 구동 모터(226)의 속도, 방향, 토크 및/또는 다른 속성을 변경할 수 있다. 예를 들어, 통신 신호는 마스터 제어기(106)로부터의 것일 수 있다.
상술된 바와 같이, 제어 신호는 블록 650에서 카트-컴퓨팅 기기(228)로부터 그리고 구동 모터(226)를 카트-컴퓨팅 기기(228)에 연결하는 회로도(500)에 도시된 전자 회로를 통해 구동 모터(226)에 전송된다.
이제 도 7 내지 도 9를 참조하면, 트랙(102) 상에서 작동하는 하나 이상의 카트들(104)을 갖는 조립 라인 성장 포드(100) 시스템들의 예시적인 기능을 도시하는 흐름도들이 도시된다. 도 7은 오작동을 카트에 전달하기 위한 흐름도를 도시한다. 블록 702에 도시된 바와 같이, 충돌을 방지하기 위해 리딩 카트(104a) 및 트레일링 카트(104c)까지의 거리가 모니터링될 수 있다. 카트-컴퓨팅 기기(228a)는 센서 모듈(예를 들어, 232 및/또는 234)로부터 하나 이상의 신호들을 수신함으로써 상기 거리를 모니터링할 수 있다. 블록 704에서, 리딩 카트(104a)로부터의 통신은 리딩 카트(104a)의 오작동과 관해서 수신될 수 있다. 블록 706에서, 리딩 카트(104a)의 밀기(pushing)를 수용하도록 모드 변경(예를 들어, 구동 모터(226)의 속도, 전력 또는 토크)이 구현될 수 있으며, 리딩 카트(104a)가 밀려질 수 있다. 블록 708에서, 리딩 카트(104a)의 수리 또는 교체에 관한 통신이 수신될 수 있다. 블록 710에서, 정상 동작 및 모니터링이 재개될 수 있다.
도 8은 트레일링 카트(104c)에 오작동을 전달하기 위한 흐름도를 도시한다. 블록 802에 도시된 바와 같이, 충돌을 방지하기 위해 리딩 카트(104a) 및 트레일링 카트(104c)까지의 거리뿐만 아니라 구동 모터(226) 동작도 모니터링될 수 있다. 블록 804에서, 오작동이 결정될 수 있다. 블록 806에서, 오작동과 관련된 데이터는 트레일링 카트(104c)에 전달될 수 있으며, 그리고 트레일링 카트(104c)는 중간 카트(104b)를 밀기 시작할 수 있다. 블록 808에서, 오작동에 대한 보정이 결정될 수 있다. 이는 검출되거나 또는 트레일링 카트(104c)에 전달될 수 있다. 블록 810에서, 정상 동작 및 모니터링이 재개될 수 있다.
도 9는 마스터 제어기(106)에 데이터를 전달하기 위한 흐름도를 도시한다. 블록 902에 도시된 바와 같이, 충돌을 방지하기 위해, 리딩 카트(104a) 및 트레일링 카트(104c)까지의 거리뿐만 아니라 구동 모터 동작이 모니터링될 수 있다. 블록 904에서, 트랙 센서 모듈(324)이 검출될 수 있다. 블록 906에서, 하나 이상의 센서 모듈들(예를 들어, 232, 234, 236)을 사용함으로써 트랙 센서 모듈(324)에 카트 데이터 및 다른 데이터가 전달될 수 있다. 블록 908에서, 하나 이상의 명령들은 마스터 제어기(106)로부터 수신될 수 있다. 블록 910에서, 정상 동작 및 모니터링이 재개될 수 있다.
전술한 바와 같이, 성장 포드를 위한 카트를 제공하기 위한 시스템들 및 방법들의 다양한 실시예들이 개시되었다. 보다 구체적으로, 본원에 개시된 일부 실시예들은 조립 라인 성장 포드에서 카트들을 제공하고 그리고 카트들 사이에서 그리고 카트들과 통신하는 시스템들 및 방법들을 포함한다. 이러한 실시예들은 다수의 카트들이 독립적으로 동작하여 성장 포드의 트랙을 가로지르는 것을 허용한다.
따라서, 실시예들은 카트가 하나 이상의 센서 신호들 및/또는 통신 신호들에 응답하여 동작하게 하는, 트레이 및 카트-컴퓨팅 기기를 포함하는 성장 포드 내의 카트와 통신하기 위한 시스템들 및/또는 방법들을 포함한다. 하나 이상의 센서 신호들은 카트상의 하나 이상의 센서 모듈들로부터 수신될 수 있다. 하나 이상의 센서 모듈들은 트랙상의 인접 카트들 사이의 거리와 같은 이벤트들을 검출하고, 트랙 센서 모듈을 식별하고 트랙 센서 모듈과 통신하고, 그리고/또는 트랙상의 인접한 카트들과 통신할 수 있다. 통신 신호들은 카트에 연결된 센서 모듈들을 통해 송신 및 수신될 수 있으며, 그리고 마스터 제어기에 그리고 마스터 제어기로부터 상태 정보 또는 명령을 제공할 수 있다. 하나 이상의 센서 신호들 및/또는 통신 신호들에 응답하여, 카트-컴퓨팅 기기는 카트의 구동 모터의 동작을 조정할 수 있다.
본 개시서의 특정 실시예들 및 양상들이 본원에 설명되고 기술되었지만, 본 개시서의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양한 다른 변경들 및 수정들이 이루어질 수 있다. 또한, 다양한 양상들이 본 명세서에 설명되었지만, 그러한 양상들은 조합하여 이용될 필요는 없다. 따라서, 첨부된 청구범위는 본원에 도시되고 설명된 실시예들의 범위 내에 있는 그러한 모든 변경들 및 수정들을 포함하는 것으로 의도된다.
이제, 본원에 개시된 실시예들은 카트와 통신하기 위한 시스템들, 방법들 및 비-일시적 컴퓨터 판독 가능한 매체들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 이러한 실시예들은 단지 예시적인 것이고 본 개시서의 범위를 제한하는 것으로 의도되지 않는다는 것을 이해해야 한다.

Claims (20)

  1. 카트로서,
    상기 카트는 :
    휠;
    상기 휠에 연결된 구동 모터로서, 상기 구동 모터의 출력은 상기 휠이 회전하여 상기 카트를 추진하게 하는, 구동 모터;
    상기 구동 모터에 통신 가능하게 연결된 카트-컴퓨팅 기기로서, 상기 카트-컴퓨팅 기기는 상기 구동 모터의 동작을 조정하기 위한 제어 신호를 생성하는, 카트-컴퓨팅 기기; 및
    상기 카트-컴퓨팅 기기에 통신 가능하게 연결된 센서 모듈을 포함하며,
    상기 센서 모듈은 :
    제1 모드에서, 검출된 이벤트에 응답하여 신호를 생성하고 상기 신호를 상기 카트-컴퓨팅 기기에 전송하며;
    제2 모드에서, 상기 카트-컴퓨팅 기기에 의해 생성된 제1 통신 신호에 응답하여 상기 제1 통신 신호를 전송하고; 그리고
    제3 모드에서, 상기 카트에 제2 통신 신호를 전송하는 상기 카트 외부의 소스에 응답하여 상기 제2 통신 신호를 수신하는, 카트.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 모드, 상기 제2 모드 및 상기 제3 모드는 각각의 기간 동안 동작하는, 카트.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 모드는 제1 기간 동안 동작하며,
    상기 제2 모드 및 상기 제3 모드는 상기 제1 기간과 상이한 제2 기간 동안 동작하는, 카트.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 통신 신호 또는 상기 제2 통신 신호는 상기 카트의 상태 정보에 대응하는, 카트.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 상태 정보는 상기 카트의 오작동에 대응하는 정보를 포함하는, 카트.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 통신 신호 또는 상기 제2 통신 신호는 상기 카트의 동작을 제어하기 위한 하나 이상의 명령들에 대응하는, 카트.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 카트-컴퓨팅 기기는 상기 검출된 이벤트에 응답하여 상기 센서 모듈에 의해 생성되는 상기 신호에 기초하여 상기 제1 통신 신호를 생성하는, 카트.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 카트-컴퓨팅 기기는 상기 제어 신호를 생성하여 상기 구동 모터에 전송함으로써, 상기 구동 모터로 하여금, 상기 센서 모듈에 의해 수신된 상기 제2 통신 신호에 응답하여 상기 센서 모듈에 의해 생성된 상기 신호에 기초하여 동작하게 하는, 카트.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 센서 모듈은 적외선 송신기 및 적외선 이미터를 포함하는, 카트.
  10. 트랙;
    상기 트랙 상에 지지되는 제1 카트; 및
    상기 트랙 상에 지지되는 제2 카트를 포함하며,
    상기 제1 카트는 :
    상기 제1 카트에 연결되고 상기 트랙 상에 지지되는 휠;
    상기 휠에 연결되는 구동 모터로서, 상기 구동 모터의 출력은 상기 휠이 회전하여 상기 제1 카트를 추진하게 하는, 구동 모터;
    상기 구동 모터에 통신 가능하게 연결된 카트-컴퓨팅 기기로서, 상기 카트-컴퓨팅 기기는 상기 구동 모터의 동작을 조정하기 위한 제어 신호를 생성하는, 카트-컴퓨팅 기기; 및
    상기 카트-컴퓨팅 기기에 통신 가능하게 연결된 센서 모듈을 포함하며,
    상기 제2 카트는 :
    상기 제2 카트에 연결되고 상기 트랙 상에 지지되는 휠;
    상기 휠에 연결되는 구동 모터로서, 상기 구동 모터의 출력은 상기 휠이 회전하여 상기 제2 카트를 추진하게 하는, 구동 모터;
    상기 구동 모터에 통신 가능하게 연결된 카트-컴퓨팅 기기로서, 상기 카트-컴퓨팅 기기는 상기 구동 모터의 동작을 조정하기 위한 제어 신호를 생성하는, 카트-컴퓨팅 기기; 및
    상기 카트-컴퓨팅 기기에 통신 가능하게 연결된 센서 모듈을 포함하며,
    상기 제1 카트의 상기 센서 모듈은 제1 검출된 이벤트에 응답하여 제1 신호를 생성하고 그리고 상기 제1 카트의 상기 카트-컴퓨팅 기기에 상기 제1 신호를 전송하고,
    상기 제1 카트의 상기 센서 모듈은 상기 제1 카트의 상기 카트-컴퓨팅 기기에 의해 생성된 제1 통신 신호를 상기 제2 카트의 상기 센서 모듈에 전송하고, 그리고
    상기 제2 카트의 상기 센서 모듈은 상기 제1 통신 신호를 수신하고 그리고 상기 제2 카트의 상기 카트-컴퓨팅 기기에 상기 제1 통신 신호를 전송하는, 시스템.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 제1 검출된 이벤트는 상기 제1 카트의 상기 센서 모듈을 이용하여 상기 제2 카트의 존재를 검출하는 것에 대응하며,
    상기 제1 카트의 상기 센서 모듈에 의해 생성되는 상기 제1 신호는 상기 제1 카트 및 상기 제2 카트 사이의 거리에 대응하는, 시스템.
  12. 청구항 10에 있어서,
    상기 제2 카트의 상기 센서 모듈은 제2 검출된 이벤트에 응답하여 제2 신호를 생성하고 그리고 상기 제2 카트의 상기 카트-컴퓨팅 기기에 상기 제2 신호를 전송하고,
    상기 제2 카트의 상기 센서 모듈은 상기 제2 카트의 상기 카트-컴퓨팅 기기에 의해 생성된 제2 통신 신호를 상기 제1 카트의 상기 센서 모듈에 전송하고, 그리고
    상기 제1 카트의 상기 센서 모듈은 상기 제2 통신 신호를 수신하고 그리고 상기 제1 카트의 상기 카트-컴퓨팅 기기에 상기 제2 통신 신호를 전송하는, 시스템.
  13. 청구항 10에 있어서,
    상기 제1 카트의 상기 카트-컴퓨팅 기기는 상기 제1 검출된 이벤트에 응답하여 상기 제1 카트의 상기 센서 모듈에 의해 생성된 상기 제1 신호에 기초하여 상기 제1 통신 신호를 생성하는, 시스템.
  14. 청구항 10에 있어서,
    상기 제1 카트의 상기 카트-컴퓨팅 기기는 상기 제어 신호를 생성하여 상기 제1 카트의 구동 모터에 전송함으로써, 상기 제1 카트의 구동 모터로 하여금, 상기 제1 카트의 센서 모듈에 의해 수신된 제2 통신 신호에 기초하여 동작하게 하는, 시스템.
  15. 청구항 10에 있어서,
    상기 센서 모듈은 상기 제1 카트 뒤의 상기 제1 검출된 이벤트에 응답하여 상기 제1 신호를 생성하도록 상기 제1 카트에 연결되며,
    상기 제1 검출된 이벤트는 상기 트랙 상에서 상기 제1 카트 뒤에 있는 제2 카트의 존재에 대응하며,
    상기 제1 신호는 상기 제1 카트 및 상기 제2 카트 사이의 거리에 대응하며, 그리고
    상기 제1 카트의 상기 카트-컴퓨팅 기기는 상기 제2 카트에 대한 위치를 유지하기 위해 상기 제1 신호에 응답하여 상기 제1 카트의 구동 모터의 동작을 조정하기 위해 상기 제어 신호를 생성하는, 시스템.
  16. 청구항 10에 있어서,
    상기 센서 모듈은 상기 제1 카트 앞의 상기 제1 검출된 이벤트에 응답하여 상기 제1 신호를 생성하도록 상기 제1 카트에 연결되며,
    상기 제1 검출된 이벤트는 상기 트랙 상에서 상기 제1 카트 앞에 있는 제2 카트의 존재에 대응하며,
    상기 제1 신호는 상기 제1 카트 및 상기 제2 카트 사이의 거리에 대응하며, 그리고
    상기 제1 카트의 상기 카트-컴퓨팅 기기는 상기 제2 카트에 대한 위치를 유지하기 위해 상기 제1 신호에 응답하여 상기 제1 카트의 구동 모터의 동작을 조정하기 위해 상기 제어 신호를 생성하는, 시스템.
  17. 트랙;
    상기 트랙에 연결된 트랙 센서 모듈;
    상기 트랙 센서 모듈에 통신 가능하게 연결된 마스터 제어기; 및
    상기 트랙 상에 지지되는 카트를 포함하며,
    상기 카트는 :
    상기 카트에 연결되고 상기 트랙 상에 지지되는 휠;
    상기 휠에 연결되는 구동 모터로서, 상기 구동 모터의 출력은 상기 휠이 회전하여 상기 카트를 추진하게 하는, 구동 모터;
    상기 구동 모터에 통신 가능하게 연결된 카트-컴퓨팅 기기로서, 상기 카트-컴퓨팅 기기는 상기 구동 모터의 동작을 조정하기 위한 제어 신호를 생성하는, 카트-컴퓨팅 기기; 및
    상기 카트-컴퓨팅 기기에 통신 가능하게 연결된 센서 모듈을 포함하며,
    상기 센서 모듈은 :
    검출된 이벤트에 응답하여, 신호를 생성하여 상기 카트-컴퓨팅 기기에 전송하고,
    상기 카트-컴퓨팅 기기에 의해 생성된 제1 통신 신호에 응답하여 상기 제1 통신 신호를 전송하고; 그리고
    상기 카트에 제2 통신 신호를 전송하는 상기 카트 외부의 소스에 응답하여 상기 제2 통신 신호를 수신하는, 시스템.
  18. 청구항 17에 있어서,
    상기 센서 모듈은 상기 트랙 센서 모듈에 상기 제1 통신 신호를 전송하고 상기 트랙 센서 모듈로부터 상기 제2 통신 신호를 수신하도록 구성되는 직교 센서를 포함하는, 시스템.
  19. 청구항 18에 있어서,
    상기 트랙 센서 모듈은 상기 마스터 제어기에 상기 제1 통신 신호를 전송하고,
    상기 제1 통신 신호는 상기 카트의 상태 정보에 대응하는, 시스템.
  20. 청구항 18에 있어서,
    상기 마스터 제어기는 상기 제2 통신 신호를 생성하고,
    상기 제2 통신 신호는 상기 카트의 동작을 제어하기 위한 하나 이상의 명령들에 대응하는, 시스템.










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