KR20220009745A - 적재 공간의 크기 결정 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

적재 공간의 크기를 결정하는 방법이 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 적재 공간의 크기를 결정하는 방법은, 복수의 객체의 크기에 기초하여 적재 공간 크기의 초기 값을 획득하는 단계와, 상기 복수의 객체들의 크기에 기초하여, 상기 적재 공간의 제1 엣지의 조정된 길이를 획득하는 단계와, 상기 제1 엣지가 상기 조정된 길이를 가지는 상기 적재 공간에 상기 복수의 객체들이 적재 가능한지 여부를 판정하는 단계와, 상기 복수의 객체들이 적재 가능하다는 판정에 기초하여, 상기 조정된 길이를 상기 적재 공간의 상기 제1 엣지의 길이로 지정하는 단계를 포함한다.

Description

적재 공간의 크기 결정 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR DETERMINING DIMENSION OF SPACE FOR PACKING OBJECTS}

본 발명은 적재 대상 객체들을 적재하기 위한 공간의 크기를 결정하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 적재 대상 객체들을 적재하기 위한 공간의 최적의 크기를 효율적으로 결정하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.

컨테이너, 팔레트, 포장 상자 등의 적재 대상 공간에 화물을 효율적으로 배치하는 Bin Packing 또는 3D Packing 문제는 물류, 배송 등 우리 사회 곳곳의 산업 현장에서 빈번하게 발생되는 문제이다. 구체적으로, 일정 크기의 적재 대상 공간(컨테이너 및 팔레트 등)과 다양한 크기의 다수의 적재 대상 객체들에 관한 정보가 주어질 때, 대상 객체들의 크기 및 무게 등의 속성을 고려하여, 주어진 대상 공간에 주어진 객체들을 가장 공간 효율적이고 안정적으로 배치하는 문제, 또는 다양한 크기의 다수의 배치 대상 객체들을 모두 적재할 수 있는 가장 작은 크기의 적재 대상 공간의 크기와 배치 방법을 결정하는 문제 등이 3D Packing 문제에 해당한다. 화물을 효율적으로 배치하는 3D Packing 문제는 물류 비용과 그에 따른 제품 가격에 직접적인 영향을 미치므로, 많은 기업들이 3D Packing 문제에 대한 가장 효율적인 해법을 찾기 위하여 노력한다.

적재 대상 공간에 적재 대상 객체들을 배치하는 최적의 방법을 알아내는 것은, 적재 대상 객체들의 수가 증가할수록 복잡도가 증가하는 비결정 난해(Non-deterministic Polynomial-time Hard) 문제에 속한다. 따라서, First Fit Decreasing 알고리즘, Best Fit 알고리즘, Worst Fit 알고리즘, 및 Next Fit 알고리즘 등 휴리스틱(heuristic)에 기반한 알고리즘들을 활용하여 최적의 해와 근사한 값을 찾아내는 접근 방식들이 주로 활용되어 왔다.

그런데 적재 대상 객체들을 모두 배치할 수 있는, 최적의 적재 대상 공간의 크기를 결정하기 위한 종래의 휴리스틱 기반 알고리즘들이 최적의 해를 도출하지는 못하므로, 종래의 알고리즘에 의해 도출된 결과를 추가적으로 최적화함으로써 더 나은 해법을 도출하는 방법이 제공될 필요가 있다.

한국등록특허 제10-2001318호 (2019.07.18. 공고)

본 발명의 몇몇 실시예들을 통해 해결하고자 하는 기술적 과제는, 적재 대상 객체들을 적재하기 위한 공간의 크기를 결정하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 몇몇 실시예들을 통해 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 주어진 적재 공간 크기보다 더 작은 크기의 공간에 적재 대상 객체들의 모의 적재를 시도해 보기 위한, 조정된 크기 후보들의 집합을 산출하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명의 기술분야에서의 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한, 본 발명의 일 실시예에 따른, 적재 공간의 크기를 결정하는 방법은, 복수의 객체의 크기에 기초하여 적재 공간 크기의 초기 값을 획득하는 단계와, 상기 복수의 객체들의 크기에 기초하여, 상기 적재 공간의 제1 엣지의 조정된 길이를 획득하는 단계와, 상기 제1 엣지가 상기 조정된 길이를 가지는 상기 적재 공간에 상기 복수의 객체들이 적재 가능한지 여부를 판정하는 단계와, 상기 복수의 객체들이 적재 가능하다는 판정에 기초하여, 상기 조정된 길이를 상기 적재 공간의 상기 제1 엣지의 길이로 지정하는 단계를 포함한다.

일 실시예에서, 상기 제1 엣지의 조정된 길이를 획득하는 단계는, 상기 복수의 객체들 중 임의의 개수의 객체들의 엣지들의 길이를 조합하여 상기 제1 엣지의 조정된 길이를 산출하는 단계를 포함한다.

일 실시예에서, 상기 제1 엣지의 조정된 길이를 산출하는 단계는, 상기 복수의 객체들 중 둘 이상의 객체들의 엣지들의 길이를 조합하여 복수의 길이 후보들을 획득하는 단계와, 상기 복수의 길이 후보들 중 제1 길이 후보를 상기 제1 엣지의 조정된 길이로 결정하는 단계를 포함한다.

일 실시예에서, 상기 적재 공간 크기 결정 방법은, 상기 제1 엣지가 상기 조정된 길이를 가지는 상기 적재 공간에 상기 복수의 객체들이 적재 가능하지 않다는 판정에 기초하여, 상기 복수의 길이 후보들 중 상기 제1 길이 후보보다 큰 제2 길이 후보를 상기 제1 엣지의 길이로 가지는 상기 적재 공간에, 상기 복수의 객체들이 적재 가능한지 여부를 판정하는 단계를 더 포함한다.

일 실시예에서, 상기 제1 길이 후보는 상기 복수의 길이 후보들 중 가장 작은 값이다.

일 실시예에서, 상기 적재 공간 크기 결정 방법은, 상기 제1 엣지가 상기 조정된 길이를 가지는 상기 적재 공간에 상기 복수의 객체들이 적재 가능하다는 판정에 기초하여, 상기 복수의 길이 후보들 중 상기 제1 길이 후보보다 작은 제2 길이 후보를 상기 제1 엣지의 길이로 가지는 상기 적재 공간에, 상기 복수의 객체들이 적재 가능한지 여부를 판정하는 단계를 더 포함한다.

일 실시예에서, 상기 제1 길이 후보는 상기 복수의 길이 후보들 중 가장 큰 값이다.

일 실시예에서, 상기 적재 공간의 크기는 상기 적재 공간의 엣지들 중 가장 긴 상기 제1 엣지의 길이 및 상기 적재 공간의 엣지들 중 두 번째로 긴 제2 엣지의 길이를 포함하고, 상기 제1 엣지의 조정된 길이를 획득하는 단계는, 상기 제1 엣지 및 상기 제2 엣지 각각의 조정된 길이를 획득하는 단계를 포함하며, 상기 판정하는 단계는, 상기 제1 엣지 및 상기 제2 엣지 중 적어도 하나의 길이가 조정된 상기 적재 공간에 상기 복수의 객체들이 적재 가능한지 여부를 판정하는 단계를 포함한다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른, 적재 공간의 크기를 결정하는 방법은, 복수의 객체들의 모든 엣지의 길이들 중 가장 긴 엣지의 길이를 상기 적재 공간의 바닥면의 제1 엣지의 길이로 결정하는 단계와, 상기 복수의 객체들의 모든 엣지의 길이들 중 두 번째로 긴 엣지의 길이를 상기 적재 공간의 상기 바닥면의 제2 엣지의 길이로 결정하는 단계와, 상기 적재 공간에 상기 복수의 객체들을 모의 적재하는 단계와, 상기 모의 적재의 결과로 얻어지는 높이를 상기 적재 공간의 높이로 결정하는 단계를 포함한다.

일 실시예에서, 상기 적재 공간에 상기 복수의 객체들을 모의 적재하는 단계는, 상기 복수의 객체들 중 가장 긴 두 엣지의 길이를 곱한 값이 최대인 제1 객체를 상기 적재 공간의 제1 레이어에 모의 적재하되, 상기 제1 레이어의 높이는 상기 제1 객체의 가장 짧은 엣지의 길이인, 단계를 포함한다.

일 실시예에서, 상기 적재 공간 크기 결정 방법은, 상기 제1 객체를 상기 적재 공간의 제1 레이어에 모의 적재하는 단계 이후에, 상기 제1 레이어의 남은 공간을 상기 복수의 객체들 중 적어도 하나로 채우는 단계를 더 포함한다.

일 실시예에서, 상기 제1 레이어의 남은 공간을 상기 복수의 객체들 중 적어도 하나로 채우는 단계는, 상기 제1 레이어의 상기 남은 공간에 상기 복수의 객체들이 더 이상 배치될 수 없을 때까지 상기 제1 레이어에 상기 복수의 객체들을 모의 적재하는 단계를 포함한다.

일 실시예에서, 상기 제1 레이어에 상기 복수의 객체들을 모의 적재하는 단계는, 상기 제1 객체가 제1 방위를 가지도록 상기 제1 레이어에 모의 적재된 후에 상기 복수의 객체들로 상기 제1 레이어의 남은 공간을 채운 결과 얻어지는 불용 공간의 크기와, 상기 제1 객체가 제2 방위를 가지도록 상기 제1 레이어에 모의 적재된 후에 상기 복수의 객체들로 상기 제1 레이어의 남은 공간을 채운 결과 얻어지는 불용 공간의 크기를 비교하는 단계와, 상기 제1 방위 및 상기 제2 방위 중 상기 불용 공간의 크기가 더 작도록 하는 방위로 상기 제1 객체를 모의 적재하는 단계를 포함한다.

일 실시예에서, 상기 제1 레이어의 남은 공간을 상기 복수의 객체들 중 적어도 하나로 채우는 단계는, 상기 제1 레이어의 남는 공간으로부터 둘 이상의 직육면체 공간들을 식별하는 단계와, 상기 직육면체 공간들 중 부피가 가장 큰 직육면체 공간에 배치 가능한, 상기 복수의 객체들 중 어느 하나의 객체를 식별하는 단계를 포함한다.

일 실시예에서, 상기 적재 공간에 상기 복수의 객체들을 모의 적재하는 단계는, 모의 적재되지 않은 복수의 객체들 중 가장 긴 두 엣지의 길이를 곱한 값이 최대인 제2 객체를, 상기 제1 레이어 상부의 제2 레이어에 모의 적재하되, 상기 제2 레이어의 높이는 상기 제2 객체의 가장 짧은 엣지의 길이인, 단계를 더 포함하고, 상기 모의 적재의 결과로 얻어지는 높이는 상기 제1 레이어 및 상기 제2 레이어의 높이의 합이다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른, 적재 공간의 크기를 결정하는 장치는, 복수의 객체의 크기에 기초하여 적재 공간 크기의 초기 값을 획득하는 적재 공간 크기 초기 값 계산부와, 상기 적재 공간 크기의 초기 값을 조정하여 적재 공간의 크기를 결정하는 적재 공간 크기 최적화부를 포함하되, 상기 적재 공간 크기 최적화부는, 상기 복수의 객체들의 크기에 기초하여, 상기 적재 공간의 크기의 후보를 획득하는 크기 후보 계산부와, 상기 적재 공간 및 복수의 객체들의 크기가 주어지면 상기 적재 공간에 상기 복수의 객체들이 적재 가능한지 여부를 판정하는 적재 가부 판정부와, 상기 적재 가부 판정부의 판정 결과에 기초하여, 상기 적재 공간 크기를 결정하는 적재 공간 크기 결정부를 포함한다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 컴퓨터 판독 가능한 비일시적 기록 매체는, 복수의 객체의 크기에 기초하여 적재 공간 크기의 초기 값을 획득하는 단계와, 상기 복수의 객체들의 크기에 기초하여, 상기 적재 공간의 제1 엣지의 조정된 길이를 획득하는 단계와, 상기 제1 엣지가 상기 조정된 길이를 가지는 상기 적재 공간에 상기 복수의 객체들이 적재 가능한지 여부를 판정하는 단계와, 상기 복수의 객체들이 적재 가능하다는 판정에 기초하여, 상기 조정된 길이를 상기 적재 공간의 상기 제1 엣지의 길이로 지정하는 단계를 포함하는 방법을 수행하도록 하는 컴퓨터 프로그램이 저장된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 적재 공간 크기 결정 장치의 입력 및 출력을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 도 1을 참조하여 설명한 적재 공간 크기 결정 장치의 활용 예를 설명하기 위한 참조 도면이다.
도 3은 도 1를 참조하여 설명한 적재 공간 크기 결정 장치의 구성 및 동작을 설명하기 위한 블록도이다.
도 4는 본 발명의 다른 일 실시예에 따라 적재 공간의 크기를 결정하기 위한 방법의 순서도이다.
도 5는 도 4를 참조하여 설명한 적재 공간 크기 결정 방법의 단계들 중, 적재 공간의 크기의 초기 값을 획득하는 단계를 보다 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 6a 내지 도 6d 및 도 7은 적재 공간 크기의 초기 값을 획득하는 방법을 설명하기 위한 참조 도면이다.
도 8 및 도 9는 도 6a 내지 도 6d을 참조하여 설명한 적재 공간의 크기를 결정하는 과정에서, 적재 공간의 남은 공간을 고려하여 적재 대상 객체를 배치하는 방법을 설명하기 위한 참조 도면이다.
도 10은 도 4를 참조하여 설명한 적재 공간 크기 결정 방법의 단계들 중, 조정된 적재 공간 크기를 획득하는 방법을 보다 구체적으로 설명하기 위한 참조 도면이다.
도 11은 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 적재 공간 크기 결정 장치를 구현할 수 있는 예시적인 컴퓨팅 장치를 설명하기 위한 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명의 기술적 사상은 이하의 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 이하의 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명의 기술적 사상은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

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 생략한다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다. 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

명세서에서 사용되는 "포함한다 (comprises)" 및/또는 "포함하는 (comprising)"은 언급된 구성 요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성 요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

이하, 본 발명의 몇몇 실시예들에 대하여 첨부된 도면에 따라 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 적재 공간의 크기를 결정하는 장치(10)의 입력 및 출력을 설명하기 위한 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 적재 공간 크기 결정 장치(10)는 적재 대상 객체들의 크기에 관한 정보(1)를 입력 받아서, 상기 객체들을 모두 적재할 수 있는 적재 공간의 크기(3) 및 상기 객체들의 배치(5)에 관한 정보를 출력하는 컴퓨팅 장치이다.

상기 컴퓨팅 장치는 노트북, 데스크톱(desktop), 랩탑(laptop) 등이 될 수 있으나, 이에 국한되는 것은 아니며 컴퓨팅 기능이 구비된 모든 종류의 장치를 포함할 수 있다. 상기 컴퓨팅 장치의 일 예는 도 11을 더 참조하도록 한다.

도 1은 적재 공간 크기 결정 장치(10)가 단일 컴퓨팅 장치로 구현된 것을 예로써 도시하고 있으나, 객체 배치 결정 장치(10)의 제1 기능은 제1 컴퓨팅 장치에서 구현되고, 제2 기능은 제2 컴퓨팅 장치에서 구현될 수도 있다.

본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 적재 공간 크기 결정 장치(10)는 적재 대상 객체들의 크기에 관한 정보(1)로부터 적재 공간의 크기(3)를 산출하고 및 객체의 배치 결과(5)를 생성할 수 있다.

본 명세서에서는 적재 대상 객체들이 직육면체의 형상을 가지는 것으로 가정하고, 적재 대상 공간 또한 직육면체의 형상을 가지는 것으로 가정한다.

적재 대상 객체들의 크기에 관한 정보(1)는, 직육면체 형상의 각각의 객체의 폭(width), 깊이(depth), 높이(height)에 관한 정보를 포함할 수 있다. 본 명세서에서는, 설명의 편의를 위하여, 직육면체 형상의 객체의 가장 긴 엣지가 객체의 폭(w)으로 간주되고, 두 번째로 긴 엣지가 객체의 깊이(d)로 간주되고, 가장 짧은 엣지가 객체의 높이(h)로 간주된다. 다시 말해, 본 명세서의 설명에서, 객체들은 폭, 깊이, 높이 순으로 점점 짧아지는 형상을 가지거나 그러한 방위로 놓여 지는 것으로 가정된다. 본 명세서에서 객체의

적재 공간의 크기(3)는, 복수의 객체들이 적재될 컨테이너 및 팔레트 등이나, 상기 복수의 객체들을 담아서 포장할 박스의 크기에 관한 정보를 포함할 수 있다. 적재 공간의 크기(3)는 적재 공간의 폭, 깊이, 및 높이를 포함한다. 본 명세서에서는, 설명의 편의를 위하여, 적재 대상 공간의 바닥면을 구성하는 엣지 중에 더 긴 엣지가 적재 공간의 폭(W)으로 간주되고, 바닥면을 구성하는 엣지 중에 더 짧은 엣지가 적재 공간의 깊이(D)로 간주된다.

본 명세서에서, 객체의 폭, 깊이, 높이는 각각 w, d, h로 표기될 수 있고, 적재 공간의 폭, 깊이, 높이는 각각 W, D, H로 표기될 수 있다.

객체의 배치 결과(5)는 적재 대상 공간에 복수의 객체들이 배치될 방법을 결정한 결과를 나타내는 정보이다. 다시 말해, 객체의 배치 결과(5)는 실제로 객체를 배치한 결과일 수도 있지만, 객체들의 크기(1) 및 적재 공간의 크기(3)에 기초하여 객체들을 적재 공간에 모의 적재(시뮬레이션)한 결과를 나타내는 정보일 수 있다.

적재 공간 크기 결정 장치(10)는 다양한 알고리즘을 통해 적재 공간의 크기의 초기 값을 결정하고, 상기 초기 값을 최적화하는 시도를 통하여, 최종적인 적재 공간의 크기(3) 및 객체 배치 결과(5)를 생성할 수 있다.

도 2는 도 1을 참조하여 설명한 적재 공간 크기 결정 장치(1)가 전자 상거래(E-Commerce)의 물류 처리 과정에 활용되는 예를 설명하기 위한 참조 도면이다.

도 2를 참조하면, 전자 상거래 물류 센터에 각종 제품이 피킹(picking)되면, 컨베이어 벨트 등의 자동화된 운반 수단을 통해 각종 제품이 운반될 수 있다. 이때, 상기 각종 제품은 소정의 목적지로 배송이 요구되는 제품일 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 적재 공간 크기 결정 장치(10)를 포함하는 물류 시스템은 전자 상거래 물류 센터에 구축되어, 3차원 계측 시스템(20)을 통해 제품의 크기를 자동으로 측정하고, 자동으로 최적의 모의 적재 결과를 제공할 수 있다. 전자 상거래 물류 센터의 작업자 또는 자동화된 설비는 적재 공간 크기 결정 장치(10)에 의해 결정된 크기의 포장 박스 또는 컨테이너 등에 제품을 적재할 수 있다.

상술한 활용예에 따르면, 대상 제품들을 적재하기 위한 공간(포장 박스, 컨테이너 등)의 최적의 크기를 신속하고 효율적으로 계산하여, 최소한의 공간에 제품을 적재할 수 있도록 하므로, 적재/운반 효율이 향상될 수 있다. 이에 따라, 전자 상거래 물류 관리에 소요되는 제반 비용이 절감될 수 있다.

지금까지 도 2를 참조하여, 본 발명이 전자 상거래의 물류 처리 과정에 활용되는 예와 본 발명의 적용에 따른 경제적 효과에 대하여 간략하게 설명하였다. 이하에서는, 도 1를 참조하여 설명한 적재 공간 크기 결정 장치(10)의 구성 및 동작에 관하여 도 3을 참조하여 설명한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 적재 공간 크기 결정 장치(10)는 적재 공간 크기 초기 값 계산부(100) 및 적재 공간 크기 최적화부(200)을 포함할 수 있다. 적재 공간 크기 최적화부(200)는 적재 공간 크기 후보 계산부(210), 적재 가부 판정부(230), 및 적재 공간 크기 결정부(250)를 포함할 수 있다.

다만, 도 3에는 본 발명의 실시예와 관련 있는 구성 요소들만이 도시되어 있다. 따라서, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 기술자라면 도 3에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성 요소들이 더 포함될 수 있음을 알 수 있다. 또한, 도 3에 도시된 적재 공간 크기 결정 장치(10)의 각각의 구성 요소들은 기능적으로 구분되는 기능 요소들을 나타낸 것으로서, 복수의 구성 요소가 실제 물리적 환경에서는 서로 통합되는 형태로 구현될 수도 있음에 유의한다. 이하, 각 구성요소에 대하여 설명한다.

적재 공간 크기 초기 값 계산부(100)는, 적재 공간 크기 결정 장치(10)의 입력으로 주어지는 적재 대상 객체들의 크기에 관한 정보(1)에 기초하여, 이들 객체를 적재하는데 필요한 공간의 크기를 계산한다. 상기 크기는 적재 공간 크기 최적화부(200)에 의해 조정될 것이므로, 상기 크기는 적재 공간 크기의 초기 값이라고 이해될 수 있다. 적재 공간 크기 초기 값 계산부(100)는 적재 공간 크기의 초기 값을 적재 공간 크기 최적화부(200)에 제공한다. 이때 적재 공간 크기 초기 값 계산부(100)가 객체를 적재하는데 필요한 공간의 크기를 계산하는 구체적인 방법에 대해서는 도 5 내지 도 9를 참조하여 보다 자세히 설명한다.

적재 공간 크기 최적화부(200)의 적재 공간 크기 후보 계산부(210)는 적재 공간 크기 결정 장치(10)의 입력으로 주어지는 적재 대상 객체들의 크기에 관한 정보(1) 및 상기 적재 공간 크기 초기 값 계산부(100)가 제공한 적재 공간 크기의 초기 값을 입력 받는다. 적재 공간 크기 후보 계산부(210)는, 상기 적재 공간 크기의 초기 값보다 작은 크기의 적재 공간에 동일한 적재 대상 객체들이 적재될 수 있을지를 파악해 보기 위한 적재 시뮬레이션을 시도해 보기 위하여, 상기 초기 값보다 작은 새로운 적재 공간 크기 후보들을 계산하여 제공한다. 적재 공간 크기 후보 계산부(210)가 새로운 적재 공간 크기 후보들을 계산하는 구체적인 방법에 대해서는 도 10을 참조하여 보다 자세히 설명한다.

본 명세서에서는, 상기 새로운 적재 공간 크기 후보들을 래스터 포인트(Raster Point)라고도 지칭한다. 또한, 상기 새로운 적재 공간 크기 후보들은, 상기 적재 공간 크기의 초기 값으로부터 더 작게 조정된 적재 공간 크기라고 이해될 수 있다.

적재 공간 크기 후보 계산부(210)는, 산출된 적재 공간 크기 후보들을 적재 가부 판정부(230)에 제공한다.

적재 공간 크기 최적화부(200)의 적재 가부 판정부(230)는 적재 공간 크기 결정 장치(10)의 입력으로 주어지는 적재 대상 객체들의 크기에 관한 정보(1) 및 적재 공간 크기 후보 계산부(210)가 제공한 적재 공간 크기 후보를 입력으로 받는다. 적재 가부 판정부(230)는 주어진 적재 공간 크기 후보에 따른 적재 공간에 적재 대상 객체들이 적재될 수 있을지를 시뮬레이션하여 적재 가능 여부를 판정하고, 그 결과를 적재 공간 크기 결정부(250)에 제공한다.

적재 공간 크기 최적화부(200)의 적재 공간 크기 결정부(250)는, 적재 공간 크기 후보 계산부(210)가 제공한 적재 공간 크기 후보들 중에, 적재 대상 객체들이 적재될 수 있다고 판정된 최적의 적재 공간 크기 후보를, 적재 공간의 최종적인 크기로 결정한다. 이때 상기 최적의 적재 공간 크기 후보란, 적재 대상 객체들이 적재될 수 있는 최소한의 크기를 지칭하는 것일 수 있다. 또한, 가장 작은 크기란 부피가 가장 작은 것을 지칭하는 것일 수 있다.

적재 공간 크기 최적화부(200)는 도출된 적재 공간 최종 크기를 최적화된 적재 공간 크기(3)로서 제공한다. 몇몇 실시예에서, 적재 공간 크기 최적화부(200)는 상기 최종 크기의 적재 공간 내에 대상 객체들이 모의 적재된 결과(5) 또한 제공할 수 있다.

다음으로, 본 실시예에 따른 적재 공간 크기 결정 장치(10)의 동작을 설명하기로 한다.

적재 공간 크기 결정 장치(10)에 적재 대상 객체들의 크기(10)가 입력되고, 적재 공간 크기 초기 값 계산부(100)는 상기 적재 대상 객체들을 모두 적재할 수 있는 공간의 크기를 산출한다.

적재 공간 크기 초기 값 계산부(100)는 산출된 크기 초기 값을 적재 공간 크기 후보 계산부(210)에 제공하고, 적재 공간 크기 후보 계산부(210)는 적재 대상 객체들의 크기에 기초하여, 상기 초기 값보다 작은 새로운 적재 공간 크기 후보들을 계산한다. 즉, 적재 공간 크기 후보 계산부(210)는 조정된 적재 공간 크기들을 산출하여 제공한다.

적재 가부 판정부(230)는 적재 공간 크기 후보 계산부(210)에 의해 계산된 적재 공간 크기 후보에 따른 적재 공간에 적재 대상 객체들을 적재하는 시뮬레이션을 수행하여, 상기 적재 공간 크기 후보가 적절한지 판정하고, 그 결과를 적재 공간 크기 결정부(250)에 제공한다.

적재 공간 크기 결정부(250)는, 하나의 적재 공간 크기 후보가 적절한 것으로 판정되면, 상기 적재 공간 크기 후보를 상기 적재 공간의 잠정적인 최종 크기로서 저장한다. 또한 적재 공간 크기 후보 계산부(210)가 산출한 나머지 후보들에 대해서도 적재 가부를 판정할지 여부를 결정하고, 그 결과에 따라 적재 가부 판정부(230)가 새로운 크기 후보에 대한 시뮬레이션을 수행하도록 한다. 적재 공간 크기 결정부(250)는, 더 이상 적재 가부를 판정할 후보가 없다면, 저장된 최종 크기를 상기 적재 공간의 크기로 결정한다.

전술한 바와 같이, 본 실시예에서는, 주어진 적재 대상 객체들을 적재할 수 있는 최소한의 크기를 가지는 적재 공간을 결정하기 위하여, 적재 공간 크기의 초기 값보다 작은 크기 후보들을 산출하고, 크기 후보들을 이용하여 적재 시뮬레이션을 수행한다. 일반적으로 다양한 적재 공간 크기에 대하여 주어진 객체들을 적재하는 시뮬레이션 과정은 매우 비효율적일 수 있다. 예를 들어, 현재 주어진 적재 공간 크기 초기 값을 일정한 값(예컨대 5mm, 1mm 등)만큼 줄이면서 주어진 객체들이 적재 가능할지 시뮬레이션 해 보는 방식은 비효율적이며, 이를 위해 많은 시간과 컴퓨팅 파워가 낭비될 수 있다. 본 실시예에서는 적정한 시간 내에 현재 도출된 적재 공간 크기보다 나은 크기를 도출하기 위해, 제한된 수의 적재 공간 크기 후보들을 도출하고, 상기 적재 공간 크기 후보들에 따른 적재 공간에 주어진 객체들이 적재 가능할지 여부를 시뮬레이션하여, 적재 공간의 최종 크기를 도출한다. 이를 통해, 주어진 적재 대상 객체들을 적재하기 위한 최적의 적재 공간 크기 및 적재 방식에 대한 최적해에 가까운 방법을 적절한 시간과 적절한 컴퓨팅 파워 이내에 발견해 낼 수 있게 된다. 본 발명의 몇몇 실시예에서 적절한 수의 적재 공간 크기 후보들을 산출하는 구체적인 방법에 대해서는, 도 10을 참조하여 후술할 예정이다.

지금까지 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 적재 공간 크기 결정 장치(1)에 관하여 설명하였다. 이하에서는 도 4 내지 도 10을 참조하여, 본 발명의 다른 실시예들에 따른, 적재 공간의 크기를 결정하기 위한 방법을 설명한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 적재 공간의 크기를 결정하는 일련의 과정을 나타내는 예시적인 흐름도이다. 다만, 이는 본 발명의 목적을 달성하기 위한 바람직한 실시예일 뿐이며, 필요에 따라 일부 단계가 추가되거나 삭제될 수 있다.

도 4에 도시된 적재 공간의 크기 결정 방법의 각 단계는 예컨대 적재 공간의 크기 결정 장치(10)와 같은 컴퓨팅 장치에 의해 수행될 수 있다. 다시 말하면, 상기 적재 공간의 크기 결정 방법의 각 단계는 컴퓨팅 장치의 프로세서에 의해 실행되는 하나 이상의 인스트럭션들로 구현될 수 있다. 상기 적재 공간의 크기 결정 방법에 포함되는 모든 단계는 하나의 물리적인 컴퓨팅 장치에 의하여 실행될 수도 있을 것이나, 상기 방법의 제1 단계들은 제1 컴퓨팅 장치에 의하여 수행되고, 상기 방법의 제2 단계들은 제2 컴퓨팅 장치에 의하여 수행될 수도 있다. 이하에서는, 상기 적재 공간의 크기 결정 방법의 각 단계가 적재 공간의 크기 결정 장치(10)에 의해 수행되는 것을 가정하여 설명을 이어가도록 한다. 다만, 설명의 편의를 위해, 상기 적재 공간의 크기 결정 방법에 포함되는 각 단계의 동작 주체는 그 기재가 생략될 수도 있다.

별도로 언급하지 않더라도, 본 실시예에 따른 적재 공간의 크기 결정 방법의 각 동작에 있어서, 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명된 실시예들의 기술 사상이 반영될 수 있음은 물론이다. 또한, 반대로 본 실시예에 따른 적재 공간의 크기 결정 방법의 각 동작에 반영된 기술 사상 역시 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명된 적재 공간의 크기 결정 장치(10)의 구성 및 동작에 반영될 수 있을 것이다.

도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 적재 공간의 크기 결정 방법은, 적재 공간 크기의 초기 값을 획득하는 단계(S100) 및 적재 공간의 크기를 최적화하는 단계(S200 내지 S700)을 포함할 수 있다.

단계(S100)에서는, 복수의 적재 대상 객체들을 적재할 수 있는 적재 공간의 크기의 초기 값이 획득된다. 단계(S100)는 예컨대 도 3을 참조하여 설명한 적재 공간 크기 초기 값 계산부(100)에 의해 수행될 수 있다.

이하에서는 도 5를 참조하여 적재 공간의 크기의 초기 값을 획득하는 일련의 과정에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.

도 5를 참조하면, 단계(S105)에서 복수의 대상 객체들의 크기들이 획득된다. 전술한 바와 같이 본 명세서에서는 설명의 편의를 위하여 적재 대상 객체들이 직육면체의 형상을 가지는 것으로 가정하고, 적재 대상 공간 또한 직육면체의 형상을 가지는 것으로 가정한다. 또한 직육면체 형상의 객체의 가장 긴 엣지가 객체의 폭(w)으로 간주되고, 두 번째로 긴 엣지가 객체의 깊이(d)로 간주되고, 가장 짧은 엣지가 객체의 높이(h)로 간주된다.

단계(S110)에서는 적재 공간의 바닥면의 폭(W)과 깊이(D)의 초기 값이 결정된다. 적재 공간의 바닥면의 폭(W)과 깊이(D)는 도 6a를 참조하여 명확히 이해될 수 있다.

단계(S115)에서는 적재 대상 객체들 중에 최고 면적을 가지는 객체가 선정될 수 있다. 이미 적재가 완료된 객체가 있다면, 적재가 완료된 객체를 제외한 나머지 객체들 중에 최고 면적을 가지는 객체가 선정된다. 이때 최고 면적을 가지는 객체란, 폭(w)과 깊이(d)를 곱한 값이 최대인 객체를 지칭한다.

단계(S120)에서는 적재 대상 공간에 새로운 레이어(61)가 생성되고, 단계(S125)에서는 생성된 레이어(61)에 상기 최고 면적을 가지는 객체(71)가 적재된다. 여기서 객체를 공간에 적재하는 것은 실제 객체를 물리적인 공간에 물리적으로 적재하는 것이 아니라, 가상의 적재 공간에 객체의 적재를 시뮬레이션하는 것을 의미한다.

도 6b를 참조하면, 단계(S110)에서 폭(W)과 깊이(D)를 가지도록 생성된 가상의 적재 공간에 새로운 레이어(61)가 생성되고, 레이어(61)에 객체(71)가 배치된 예시적인 모습이 나타나 있다. 도 6b에 도시된 바와 같이, 레이어(61)의 높이는 객체(71)의 높이(h1)와 동일하게 설정된다. 즉, 레이어(61)의 폭, 깊이, 높이는 각각 W, D, h1이다.

단계(S130)에서는, 복수의 적재 대상 객체들 중에 아직 적재되지 않은 객체가 있는지 판정되고, 모든 객체의 적재가 완료되었다면 단계(S150)로 진행한다. 만약 아직 적재되지 않은 객체가 남아 있다면, 단계(S135)로 진행한다.

단계(S135)에서는 현재 레이어에 남은 공간이 분석되고, 단계(S140)에서는 현재 레이어의 남은 공간에 적재 가능한 다른 객체가 있는지 판정된다.

만약 현재 레이어의 남은 공간에 적재 가능한 다른 객체가 존재한다면, 단계(S125)로 돌아가서 현재 레이어의 남은 공간에 객체를 적재하는 과정(단계 S125 내지 S135)을 반복한다. 도 6c는, 현재 레이어(61)에 객체(71)가 배치된 후 남은 공간에 또 하나의 객체(72)가 배치된 예시적인 모습을 나타낸다. 이때 객체(72)는 현재 레이어(61)의 높이(h1)와 같거나 그보다 작은 높이를 가지는 객체들 중에서 선택된다. 현재 레이어의 남은 공간을 활용하여 다른 객체를 적재하는 구체적인 방법에 대해서는 도 8 및 도 9를 참조하여 보다 자세히 설명한다.

만약 현재 레이어의 남은 공간에 더 이상 적재 가능한 다른 객체가 없다면, 단계(S145)로 진행한다.

단계(S145)에서는 복수의 적재 대상 객체들 중에 아직 적재되지 않은 객체가 있는지 판정되고, 모든 객체의 적재가 완료되었다면 단계(S150)로 진행한다. 만약 아직 적재되지 않은 객체가 남아 있다면, 단계(S115)로 되돌아 간다.

아직 적재되지 않은 객체가 남아 있어서 단계(S115)로 되돌아 가는 경우에 대하여 좀 더 설명한다. 단계(S115)에서는 남아 있는 적재 대상 객체들 중에서 면적이 가장 큰 객체(73)가 선정되고, 단계(S120)에서는 적재 공간에 새로운 레이어가 생성된다. 단계(S125)에서는 새로운 레이어(62)에 상기 선정된 객체(73)가 배치된다. 도 6d를 참조하면, 기존의 레이어(61) 위에 새로운 레이어(62)가 생성되고, 상기 레이어(62)에 상기 객체(73)가 배치된 모습이 나타나 있다. 도 6d에 도시된 바와 같이, 레이어(62)의 높이는 객체(73)의 높이(h2)와 동일하게 설정된다. 즉, 레이어(62)의 폭, 깊이, 높이는 각각 W, D, h2이다. 단계(S130)에서는 아직 배치되지 않은 적재 대상 객체가 남아 있는지 판정되고, 그러한 객체가 있다면 단계(S135)에서 현재 레이어(62)의 남은 공간을 분석하고, 단계(S140)에서 남아 있는 객체 중 적어도 하나를 레이어(62)의 남은 공간에 배치할 수 있을지 판정하는 과정을 반복한다.

전술한 단계(S130) 및 단계(S145)에서, 적재 대상 객체들 중에 아직 배치되지 않은 객체가 없다고 판정될 경우, 다시 말해 모든 적재 대상 객체가 배치되었을 경우, 단계(S150)로 진행한다. 단계(S150)에서는 적재 공간에 지금까지 객체들이 배치된 결과로서 도출된 적재 공간의 높이(H)가 식별된다. 도 7을 참조하면, 적재 공간의 높이(H)는 전술한 단계들(S115 내지 S145)을 반복하는 과정에서 생성된 레이어의 높이들(h1, h2, ...hn)의 합에 대응된다.

전술한 바와 같은 일련의 과정을 통해, 적재 대상 객체들을 적재할 수 있는 적재 공간의 최소한의 크기(W, D, H)의 초기 값이 획득될 수 있다. 본 실시예에서는, 단계(S115)에서 면적이 최대인 객체, 즉 큰 객체를 우선적으로 선택하여 적재 공간에 먼저 배치하면서 높이 방향으로 레이어를 쌓아 올리는 방식이 이용된다. 이러한 방식으로 배치함으로써, 다양한 사이즈의 적재 대상 객체들이 주어질 때, 적재 공간의 최소 크기의 최적해에 근접한 값을 적절한 컴퓨팅 시간 내에 획득할 수 있다.

이하에서는 전술한 단계(S125 내지 S140)에서, 현재 레이어에 객체를 적재하는 방법에 대해서 도 8 및 도 9를 참조하여 부연 설명한다.

도 8의 CASE #1은 현재 레이어에 객체 #1을 제1 방위로 배치한 후에 남는 공간에 객체 #2를 배치한 모습을 보여준다. 도 8의 CASE #2는 현재 레이어에 객체 #1을 제2 방위로 배치한 후에 남는 공간에 객체 #3을 배치한 모습을 보여준다.

도 8의 CASE #1과 CASE #2를 비교하면, 객체 #1을 제1 방위로 배치한 후에 남는 공간보다 객체 #1을 제2 방위로 배치한 후에 남는 공간이 더 크다. 따라서 객체 #1을 제1 방위로 배치한 후 남는 공간에 배치 가능한 객체 #2보다, 객체 #1을 제2 방위로 배치한 후 남는 공간에 배치 가능한 객체 #3의 크기가 더 클 수 있다. 이는 CASE #1 보다 CASE #2의 경우에, 더 큰 객체를 더 먼저 적재 공간에 우선적으로 배치할 수 있으므로, 효율적인 배치에 유리하다는 것을 암시한다. 또한, CASE #1과 CASE #2에서 각각 두 개의 객체들이 레이어에 배치된 후에 남아 있는 불용 공간의 면적을 비교하면, CASE #2의 불용공간이 CASE #1의 불용공간보다 더 작으므로, CASE #2가 공간 활용의 측면에서 더 유리하다는 것을 암시한다.

본 발명의 실시예들에서는, 하나의 레이어에 객체들을 채울 때, 불용 공간의 크기가 상대적으로 더 작아지도록 하는 객체의 방위를 선택함으로써, 적재 공간을 효율적으로 이용하고, 궁극적으로 적재 공간의 크기를 최소화할 수 있게 된다.

도 9의 현재 레이어에 객체 #1 및 객체 #2를 배치한 후, 남는 공간을 직육면체 공간들로 분할한 두 가지 케이스를 나타낸다.

도 9의 CASE #1에서는 현재 레이어에 객체 #1 및 객체 #2가 배치된 후 남는 공간이 직육면체 공간들(911, 913, 915)로 분할되었고, 직육면체 공간들(911, 913, 915) 중에 부피가 가장 큰 것은 직육면체 공간(911)이다. 도 9의 CASE #2에서는 현재 레이어에 객체 #1 및 객체 #2가 배치된 후 남는 공간이 직육면체 공간들(921, 923, 925)로 분할되었고, 직육면체 공간들(921, 923, 925) 중에 부피가 가장 큰 것은 직육면체 공간(923)이다. CASE #1과 CASE #2 각각의 경우 남아 있는 가장 큰 공간들(CASE #1의 공간 911, CASE #2의 공간 923)의 부피를 비교하면, 공간(923)이 공간(911)보다 크다. 즉, 공간(911)보다 공간(923)에 더 큰 객체를 추가 배치할 수 있다. 따라서, 객체 #1 및 객체 #2가 배치된 후에 남은 공간을 CASE #2와 같은 방식으로 분할한 후에 공간(923)에 배치 가능한 다른 객체를 찾아보는 것이, CASE #1과 같은 방식으로 분할한 후에 공간(911)에 배치 가능한 다른 객체를 찾아보는 것보다 유리하다.

본 발명의 실시예들에서는, 하나의 레이어에 객체들이 배치된 후에 남아 있는 공간에 다른 객체를 배치하는 과정에서, 남아 있는 공간으로부터 둘 이상의 직육면체 형상의 공간들을 식별하고, 식별된 직육면체 공간들에 배치 가능한 추가적인 객체를 찾아서 선택함으로써, 적재 공간을 효율적으로 이용하고, 궁극적으로 적재 공간의 크기를 최소화할 수 있게 된다.

지금까지 도 5 내지 도 9를 참조하여, 본 발명의 몇몇 실시예에 따라 도 4의 단계(S100)에서 적재 공간 크기의 초기 값을 획득하는 방법에 대하여 구체적으로 설명하였다. 이하에서는 도 4를 다시 참조하여, 단계(S200 내지 S700)들을 통하여 상기 적재 공간 크기를 최적화하는 과정을 설명한다. 단계(S200 내지 S700)은 예컨대 도 3을 참조하여 설명한 적재 공간 크기 최적화부(200)의 적재 공간 크기 후보 계산부(210), 적재 가부 판정부(230), 및 적재 공간 크기 결정부(250)에 의해 수행될 수 있다.

먼저 단계(S200)에서는, 적재 대상 객체들의 크기에 기초하여 적재 공간 크기의 후보 값들이 획득된다. 적재 공간 크기의 후보 값이란, 도 3을 참조하여 설명한 적재 공간 크기 후보 계산부(210)에 의해 산출된 것일 수 있으며, 래스터 포인트(Raster Point)라고도 지칭된다. 이하에서는 도 10을 참조하여, 적재 대상 객체들의 크기를 고려하여, 적재 공간 크기의 후보 값들을 생성하는 구체적인 방법에 대하여 설명한다.

도 10은 적재 공간 크기의 후보 값들을 획득하는 방법을 나타낸다. 도 10에서 W는 적재 공간의 폭에 대한 초기 값, D는 적재 공간의 깊이에 대한 초기 값을 나타내고, R(W)는 적재 공간이 가질 수 있는 폭의 후보 값들의 집합, R(D)는 적재 공간이 가질 수 있는 깊이의 후보 값들의 집합을 나타낸다. 도 10에서 w는 복수의 적대 대상 객체들 중 어느 하나의 폭이고, d는 복수의 적재 대상 객체들 중 어느 하나의 깊이이다. 즉 도 10에서 r = αw + βd 값은 복수의 적재 대상 객체들의 폭과 깊이를 조합하여 얻어질 수 있는 모든 값들을 나타낸다.

적재 공간의 폭에 대한 후보 값들의 집합인 R(W)는, 적재 대상 객체들의 폭과 깊이를 조합하여 얻어질 수 있는 모든 값들 중에서, 적재 공간의 폭에 대한 초기 값인 W 이하인 값들로 이루어진 집합이다. 적재 공간의 깊이에 대한 후보 값들의 집합인 R(D)는, 적재 대상 객체들의 폭과 깊이를 조합하여 얻어질 수 있는 모든 값들 중에서, 적재 공간의 폭에 대한 초기 값인 D 이하인 값들로 이루어진 집합이다.

계속해서 도 10을 참조하여, 적재 공간 크기의 초기 값이 W = 240, D = 160인 경우에, 적재 공간 크기의 후보 값들을 구하는 과정을 예로 들어 설명한다. 또한 도 10에서는, 설명의 편의를 위하여, 모든 적재 대상 객체들의 크기가 w = 113, d = 35 인 경우를 가정하였다. 도 10에는 r = αw + βd 의 α, β에 다양한 양의 정수 값이 대입될 때 얻어지는 r 값들이 도시되었으며, r 값들 중에 적재 공간의 폭에 대한 초기 값인 W = 240 이하인 값들로만 구성된 집합인 R(W)와 r 값들 중에 적재 공간의 깊이에 대한 초기 값인 D = 160 이하인 값들로만 구성된 집합인 R(D)가 도시되었다.

R(W)는 주어진 적재 대상 객체들을 모두 적재할 수 있는 최적의 크기의 적재 공간이 가질 수 있는, 가능한 폭(W)의 경우의 수를 모두 포함하는 집합으로 이해될 수 있으며, R(D)는 주어진 적재 대상 객체들을 모두 적재할 수 있는 최적의 크기의 적재 공간이 가질 수 있는, 가능한 깊이(D)의 경우의 수를 모두 포함하는 집합으로 이해될 수 있다. 즉 본 실시예에서는, 적재 대상 객체들 중 임의의 개수의 객체들의 엣지의 길이(폭, 깊이, 높이)를 임의의 방식으로 조합하여 합산하여 획득되는 값들만을 R(W) 및 R(D), 즉 적재 공간의 폭과 깊이의 후보 값으로 사용한다. 이러한 방식으로 적재 공간의 크기를 다르게 조정하면서 주어진 객체들이 적재 가능할지 시뮬레이션해 봄으로써, 종래 기술과 같이 주어진 적재 공간 크기 초기 값을 일정한 값(예컨대 5mm, 1mm 등)만큼 줄이면서 주어진 객체들이 적재 가능할지 시뮬레이션 해 보는 방식에 비하여 상당한 시간과 컴퓨팅 파워를 절감할 수 있게 된다.

다시 도 4를 참조하면, 단계(S200)에서 적재 공간 크기의 후보 값들(예컨대 전술한 R(W), R(D))을 획득한 후, 단계(S300)에서는 상기 후보 값들 중 어느 하나의 값으로 조정된(감소된) 크기를 가지는 적재 공간에 복수의 적재 대상 객체들이 적재될 수 있는지 판정된다. 단계(S300)은 예컨대 도 3을 참조하여 설명한 적재 가부 판정부(230)에 의해 수행될 수 있다.

단계(S300)에서는 적재 공간의 폭에 대한 후보 값들의 집합 R(W) 및 적재 공간의 깊이에 대한 후보 값들의 집합 R(D) 중 적어도 하나에서, 하나의 후보 값이 선택되고, 이를 이용하여 해당 후보 값으로 조정된 크기의 적재 공간에 복수의 객체들이 적재될 수 있을지 판정된다. 상기 판정은 주어진 크기의 공간에 주어진 객체들을 모의 적재(시뮬레이션)하는 종래의 다양한 방법들에 의해 수행될 수 있다.

단계(S300)에서 적재 가능하다고 판정될 경우 단계(S500)으로 진행하고, 단계(S500)에서는 적재 가능하다고 판정된 후보 값을 적재 공간의 크기로 잠정 결정하고 저장한다.

단계(S300)에서 적재 불가능하다고 판정될 경우 단계(S600)로 진행한다.

단계(S600)에서는 집합 R(W) 또는 R(D)에 속하는 모든 후보 값들에 대한 판정이 완료되었는지 여부를 판단하고, 판정이 완료되지 않았다면 단계(S300)로 돌아가서 집합 R(W) 또는 R(D)에 속하는 나머지 후보 값들을 대상으로 단계(S300 내지 S600)를 반복한다. 판정이 완료되었다면 단계(S700)로 진행하여 현재 저장된 적재 공간 크기를 적재 공간의 최종 크기로 결정한다.

본 발명의 몇몇 실시예에서는, 단계(S300) 내지 단계(S600)에서 집합 R(W) 또는 집합 R(D)로부터 순차적으로 어느 하나의 후보 값을 선택하여 시뮬레이션을 수행할 때, 집합의 원소들 중 가장 작은 값을 가장 먼저 선택하여 시뮬레이션해 볼 수 있다. 가장 작은 값을 선택해여 시뮬레이션한 결과 적재가 가능하다고 판정되면, 이 보다 큰 값들에 대해서는 더 이상 시뮬레이션 할 필요가 없을 것이다. 따라서 적재 공간의 크기의 초기 값이 최적해와 거리가 있어서 큰 폭으로 줄어들 가능성이 높은 경우에는, 가장 작은 후보 값을 가장 먼저 선택하여 시뮬레이션 하는 것이 유리할 수 있다.

본 발명의 다른 몇몇 실시예에서는, 단계(S300) 내지 단계(S600)에서 집합 R(W) 또는 집합 R(D)로부터 순차적으로 어느 하나의 후보 값을 선택하여 시뮬레이션을 수행할 때, 집합의 원소들 중 가장 큰 값을 가장 먼저 선택하여 시뮬레이션해 볼 수 있다. 가장 작은 값을 선택해여 시뮬레이션한 결과 적재가 가능하다고 판정되면, 이 보다 더 작은 후보 값들을 순차적으로 선택하여 하나씩 시뮬레이션 해 봄으로써, 점차적으로 최적의 크기에 가까운 값을 찾아 나갈 수 있다.

본 발명의 또 다른 몇몇 실시예에서는, 단계(S300) 내지 단계(S600)에서 집합 R(W) 또는 집합 R(D)로부터 순차적으로 어느 하나의 후보 값을 선택하여 시뮬레이션을 수행할 때, 집합의 원소들(후보 값들)을 크기 순으로 정렬한 후, 바이너리 서치(binary search)의 탐색 방식을 응용하여 후보 값들의 선택 순서를 결정할 수 있다. 예를 들어 R(W)의 원소가 r1 부터 r19까지 19개이고, 오름차순으로 정렬된 경우를 가정한다. 이 경우 가장 먼저 r10을 선택하여 적재 가능여부를 시뮬레이션 해보고, 적재 가능하다면 r10 보다 작은 r1과 r9 사이의 범위에서 중간에 위치한 r5를 선택하여 적재 가능 여부를 판정한다. 적재 불가능하다면 r5 보다 큰 r6와 r9 사이의 범위에서 중간에 위치한 r7(또는 r8)을 선택하여 적재 가능 여부를 판정해 본다. 이와 같은 방식으로 하나의 후보 값에 대한 시뮬레이션 결과에 따라, 다음 원소를 선택하는 범위를 대략 절반으로 줄여 나가면서 효율적으로 최적의 후보 값을 탐색해 나갈 수 있다.

지금까지 도 4 및 도 10을 참조하여, 적재 공간 크기의 초기 값이 주어졌을 때, 이보다 더 작은 크기의 적재 공간에 주어진 객체들을 적재할 수 있을지 순차적으로 시뮬레이션 함으로써, 상기 적재 공간 크기를 점진적으로 최적화하는 과정의 일례를 설명하였다. 특히 도 10을 참조하여, 주어진 적재 대상 객체들을 모두 적재할 수 있는 최적의 크기의 적재 공간이 가질 수 있는, 가능한 폭(W)과 깊이(D)의 집합들을 획득하는 방법을 설명하였다.

본 발명의 실시예들에서는, 전술한 방식으로 적재 공간의 크기를 다르게 조정하면서 주어진 객체들이 적재 가능할지 시뮬레이션해 봄으로써, 종래 기술과 같이 주어진 적재 공간 크기 초기 값을 일정한 값(예컨대 5mm, 1mm 등)만큼 줄이면서 주어진 객체들이 적재 가능할지 시뮬레이션 해 보는 방식에 비하여 상당한 시간과 컴퓨팅 파워를 절감할 수 있게 된다. 다시 말해, 본 발명의 실시예들에서는 적정 시간 내에 현재 도출된 적재 공간 크기보다 나은 크기를 도출하기 위해, 최적의 크기의 적재 공간이 가질 수 있는 적재 공간 크기 후보들만을 먼저 도출해 내고, 상기 적재 공간 크기 후보들에 따른 적재 공간에 주어진 객체들이 적재 가능할지 여부를 시뮬레이션하여, 적재 공간의 최종 크기를 도출한다. 이를 통해, 주어진 적재 대상 객체들을 적재하기 위한 최적의 적재 공간 크기 및 적재 방식에 대한 최적해에 가까운 방법을 적절한 시간과 적절한 컴퓨팅 파워 이내에 발견해 낼 수 있게 된다. 본 발명을 활용하면, 적재 대상 제품들을 적재하기 위한 공간의 최적의 크기를 신속하고 효율적으로 계산하여, 최소한의 공간에 제품을 적재할 수 있도록 하므로, 적재/운반 효율이 향상되고, 물류 관리에 소요되는 제반 비용이 절감될 수 있다.

지금까지 도 1 내지 도 16을 참조하여, 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 적재 공간 크기 결정 장치 및 방법과, 그 응용분야에 대해서 설명하였다. 이하에서는, 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 적재 공간 크기 결정 장치(10)를 구현할 수 있는 예시적인 컴퓨팅 장치(1500)에 대하여 설명하도록 한다.

도 11은 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 적재 공간 크기 결정 장치(10)를 구현할 수 있는 예시적인 컴퓨팅 장치(1500)를 나타내는 하드웨어 구성도이다.

도 11에 도시된 바와 같이, 컴퓨팅 장치(1500)는 하나 이상의 프로세서(1510), 버스(1550), 통신 인터페이스(1570), 프로세서(1510)에 의하여 수행되는 컴퓨터 프로그램(1591)을 로드(load)하는 메모리(1530)와, 컴퓨터 프로그램(1591)을 저장하는 스토리지(1590)를 포함할 수 있다. 다만, 도 11에는 본 발명의 실시예와 관련 있는 구성 요소들만이 도시되어 있다. 따라서, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 기술자라면 도 11에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성 요소들이 더 포함될 수 있음을 알 수 있다.

프로세서(1510)는 컴퓨팅 장치(1500)의 각 구성의 전반적인 동작을 제어한다. 프로세서(1510)는 CPU(Central Processing Unit), MPU(Micro Processor Unit), MCU(Micro Controller Unit), GPU(Graphic Processing Unit) 또는 본 발명의 기술 분야에 잘 알려진 임의의 형태의 프로세서를 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 프로세서(1510)는 본 발명의 실시예들에 따른 방법을 실행하기 위한 적어도 하나의 애플리케이션 또는 프로그램에 대한 연산을 수행할 수 있다. 컴퓨팅 장치(1500)는 하나 이상의 프로세서를 구비할 수 있다.

메모리(1530)는 각종 데이터, 명령 및/또는 정보를 저장한다. 메모리(1530)는 본 발명의 실시예들에 따른 방법을 실행하기 위하여 스토리지(1590)로부터 하나 이상의 프로그램(1591)을 로드할 수 있다. 메모리(1530)는 RAM과 같은 휘발성 메모리로 구현될 수 있을 것이나, 본 발명의 기술적 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.

버스(1550)는 컴퓨팅 장치(1500)의 구성 요소 간 통신 기능을 제공한다. 버스(1550)는 주소 버스(Address Bus), 데이터 버스(Data Bus) 및 제어 버스(Control Bus) 등 다양한 형태의 버스로 구현될 수 있다.

통신 인터페이스(1570)는 컴퓨팅 장치(1500)의 유무선 인터넷 통신을 지원한다. 또한, 통신 인터페이스(1570)는 인터넷 통신 외의 다양한 통신 방식을 지원할 수도 있다. 이를 위해, 통신 인터페이스(1570)는 본 발명의 기술 분야에 잘 알려진 통신 모듈을 포함하여 구성될 수 있다.

몇몇 실시예들에 따르면, 통신 인터페이스(1570)는 생략될 수도 있다.

스토리지(1590)는 상기 하나 이상의 프로그램(1591)과 각종 데이터를 비임시적으로 저장할 수 있다.

스토리지(1590)는 ROM(Read Only Memory), EPROM(Erasable Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM), 플래시 메모리 등과 같은 비휘발성 메모리, 하드 디스크, 착탈형 디스크, 또는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 잘 알려진 임의의 형태의 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 포함하여 구성될 수 있다.

컴퓨터 프로그램(1591)은 메모리(1530)에 로드될 때 프로세서(1510)로 하여금 본 발명의 다양한 실시예에 따른 방법/동작을 수행하도록 하는 하나 이상의 인스트럭션들을 포함할 수 있다. 즉, 프로세서(1510)는 상기 하나 이상의 인스트럭션들을 실행함으로써, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 방법/동작들을 수행할 수 있다.

위와 같은 경우, 컴퓨팅 장치(1500)를 통해 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 적재 공간 크기 결정 장치(10)가 구현될 수 있다.

지금까지 도 1 내지 도 11을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예들 및 그 실시예들에 따른 효과들을 언급하였다. 본 발명의 기술적 사상에 따른 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

지금까지 도 1 내지 도 11을 참조하여 설명된 본 발명의 기술적 사상은 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체 상에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로 구현될 수 있다. 상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체는, 예를 들어 이동형 기록 매체(CD, DVD, 블루레이 디스크, USB 저장 장치, 이동식 하드 디스크)이거나, 고정식 기록 매체(ROM, RAM, 컴퓨터 구비 형 하드 디스크)일 수 있다. 상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 기록된 상기 컴퓨터 프로그램은 인터넷 등의 네트워크를 통하여 다른 컴퓨팅 장치에 전송되어 상기 다른 컴퓨팅 장치에 설치될 수 있고, 이로써 상기 다른 컴퓨팅 장치에서 사용될 수 있다.

이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명의 기술적 사상이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다.

도면에서 동작들이 특정한 순서로 도시되어 있지만, 반드시 동작들이 도시된 특정한 순서로 또는 순차적 순서로 실행되어야만 하거나 또는 모든 도시 된 동작들이 실행되어야만 원하는 결과를 얻을 수 있는 것으로 이해되어서는 안 된다. 특정 상황에서는, 멀티태스킹 및 병렬 처리가 유리할 수도 있다. 더욱이, 위에 설명한 실시예들에서 다양한 구성들의 분리는 그러한 분리가 반드시 필요한 것으로 이해되어서는 안 되고, 설명된 프로그램 컴포넌트들 및 시스템들은 일반적으로 단일 소프트웨어 제품으로 함께 통합되거나 다수의 소프트웨어 제품으로 패키지 될 수 있음을 이해하여야 한다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 본 발명이 다른 구체적인 형태로도 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명에 의해 정의되는 기술적 사상의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (17)

1. 적재 공간의 크기를 결정하는 방법으로서,
   복수의 객체의 크기에 기초하여 적재 공간 크기의 초기 값을 획득하는 단계;
   상기 복수의 객체들의 크기에 기초하여, 상기 적재 공간의 제1 엣지의 조정된 길이를 획득하는 단계;
   상기 제1 엣지가 상기 조정된 길이를 가지는 상기 적재 공간에 상기 복수의 객체들이 적재 가능한지 여부를 판정하는 단계; 및
   상기 복수의 객체들이 적재 가능하다는 판정에 기초하여, 상기 조정된 길이를 상기 적재 공간의 상기 제1 엣지의 길이로 지정하는 단계
   를 포함하는,
   적재 공간의 크기 결정 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1 엣지의 조정된 길이를 획득하는 단계는,
   상기 복수의 객체들 중 임의의 개수의 객체들의 엣지들의 길이를 조합하여 상기 제1 엣지의 조정된 길이를 산출하는 단계를 포함하는,
   적재 공간의 크기 결정 방법.
3. 제2항에 있어서,
   상기 제1 엣지의 조정된 길이를 산출하는 단계는,
   상기 복수의 객체들 중 둘 이상의 객체들의 엣지들의 길이를 조합하여 복수의 길이 후보들을 획득하는 단계; 및
   상기 복수의 길이 후보들 중 제1 길이 후보를 상기 제1 엣지의 조정된 길이로 결정하는 단계
   를 포함하는,
   적재 공간의 크기 결정 방법.
4. 제3항에 있어서,
   상기 제1 엣지가 상기 조정된 길이를 가지는 상기 적재 공간에 상기 복수의 객체들이 적재 가능하지 않다는 판정에 기초하여,
   상기 복수의 길이 후보들 중 상기 제1 길이 후보보다 큰 제2 길이 후보를 상기 제1 엣지의 길이로 가지는 상기 적재 공간에, 상기 복수의 객체들이 적재 가능한지 여부를 판정하는 단계
   를 더 포함하는,
   적재 공간의 크기 결정 방법.
5. 제4항에 있어서,
   상기 제1 길이 후보는 상기 복수의 길이 후보들 중 가장 작은 값인,
   적재 공간의 크기 결정 방법.
6. 제3항에 있어서,
   상기 제1 엣지가 상기 조정된 길이를 가지는 상기 적재 공간에 상기 복수의 객체들이 적재 가능하다는 판정에 기초하여,
   상기 복수의 길이 후보들 중 상기 제1 길이 후보보다 작은 제2 길이 후보를 상기 제1 엣지의 길이로 가지는 상기 적재 공간에, 상기 복수의 객체들이 적재 가능한지 여부를 판정하는 단계
   를 더 포함하는,
   적재 공간의 크기 결정 방법.
7. 제6항에 있어서,
   상기 제1 길이 후보는 상기 복수의 길이 후보들 중 가장 큰 값인,
   적재 공간의 크기 결정 방법.
8. 제1항에 있어서,
   상기 적재 공간의 크기는 상기 적재 공간의 엣지들 중 가장 긴 상기 제1 엣지의 길이 및 상기 적재 공간의 엣지들 중 두 번째로 긴 제2 엣지의 길이를 포함하고,
   상기 제1 엣지의 조정된 길이를 획득하는 단계는,
   상기 제1 엣지 및 상기 제2 엣지 각각의 조정된 길이를 획득하는 단계를 포함하며,
   상기 판정하는 단계는,
   상기 제1 엣지 및 상기 제2 엣지 중 적어도 하나의 길이가 조정된 상기 적재 공간에 상기 복수의 객체들이 적재 가능한지 여부를 판정하는 단계를 포함하는,
   적재 공간의 크기 결정 방법.
9. 적재 공간의 크기를 결정하는 방법으로서,
   복수의 객체들의 모든 엣지의 길이들 중 가장 긴 엣지의 길이를 상기 적재 공간의 바닥면의 제1 엣지의 길이로 결정하는 단계;
   상기 복수의 객체들의 모든 엣지의 길이들 중 두 번째로 긴 엣지의 길이를 상기 적재 공간의 상기 바닥면의 제2 엣지의 길이로 결정하는 단계;
   상기 적재 공간에 상기 복수의 객체들을 모의 적재하는 단계; 및
   상기 모의 적재의 결과로 얻어지는 높이를 상기 적재 공간의 높이로 결정하는 단계
   를 포함하는,
   적재 공간의 크기 결정 방법.
10. 제9항에 있어서,
    상기 적재 공간에 상기 복수의 객체들을 모의 적재하는 단계는,
    상기 복수의 객체들 중 가장 긴 두 엣지의 길이를 곱한 값이 최대인 제1 객체를 상기 적재 공간의 제1 레이어에 모의 적재하되, 상기 제1 레이어의 높이는 상기 제1 객체의 가장 짧은 엣지의 길이인, 단계를 포함하는,
    적재 공간의 크기 결정 방법.
11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 객체를 상기 적재 공간의 제1 레이어에 모의 적재하는 단계 이후에, 상기 제1 레이어의 남은 공간을 상기 복수의 객체들 중 적어도 하나로 채우는 단계를 더 포함하는,
    적재 공간의 크기 결정 방법.
12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 레이어의 남은 공간을 상기 복수의 객체들 중 적어도 하나로 채우는 단계는,
    상기 제1 레이어의 상기 남은 공간에 상기 복수의 객체들이 더 이상 배치될 수 없을 때까지 상기 제1 레이어에 상기 복수의 객체들을 모의 적재하는 단계를 포함하는,
    적재 공간의 크기 결정 방법.
13. 제12항에 있어서,
    상기 제1 레이어에 상기 복수의 객체들을 모의 적재하는 단계는,
    상기 제1 객체가 제1 방위를 가지도록 상기 제1 레이어에 모의 적재된 후에 상기 복수의 객체들로 상기 제1 레이어의 남은 공간을 채운 결과 얻어지는 불용 공간의 크기와, 상기 제1 객체가 제2 방위를 가지도록 상기 제1 레이어에 모의 적재된 후에 상기 복수의 객체들로 상기 제1 레이어의 남은 공간을 채운 결과 얻어지는 불용 공간의 크기를 비교하는 단계; 및
    상기 제1 방위 및 상기 제2 방위 중 상기 불용 공간의 크기가 더 작도록 하는 방위로 상기 제1 객체를 모의 적재하는 단계
    를 포함하는,
    적재 공간의 크기 결정 방법.
14. 제11항에 있어서,
    상기 제1 레이어의 남은 공간을 상기 복수의 객체들 중 적어도 하나로 채우는 단계는,
    상기 제1 레이어의 남는 공간으로부터 둘 이상의 직육면체 공간들을 식별하는 단계; 및
    상기 직육면체 공간들 중 부피가 가장 큰 직육면체 공간에 배치 가능한, 상기 복수의 객체들 중 어느 하나의 객체를 식별하는 단계
    를 포함하는,
    적재 공간의 크기 결정 방법.
15. 제9항에 있어서,
    상기 적재 공간에 상기 복수의 객체들을 모의 적재하는 단계는,
    모의 적재되지 않은 복수의 객체들 중 가장 긴 두 엣지의 길이를 곱한 값이 최대인 제2 객체를, 상기 제1 레이어 상부의 제2 레이어에 모의 적재하되, 상기 제2 레이어의 높이는 상기 제2 객체의 가장 짧은 엣지의 길이인, 단계를 더 포함하고,
    상기 모의 적재의 결과로 얻어지는 높이는 상기 제1 레이어 및 상기 제2 레이어의 높이의 합인,
    적재 공간의 크기 결정 방법.
16. 적재 공간의 크기를 결정하는 장치로서,
    복수의 객체의 크기에 기초하여 적재 공간 크기의 초기 값을 획득하는 적재 공간 크기 초기 값 계산부; 및
    상기 적재 공간 크기의 초기 값을 조정하여 적재 공간의 크기를 결정하는 적재 공간 크기 최적화부
    를 포함하되,
    상기 적재 공간 크기 최적화부는,
    상기 복수의 객체들의 크기에 기초하여, 상기 적재 공간의 크기의 후보를 획득하는 크기 후보 계산부;
    상기 적재 공간 및 복수의 객체들의 크기가 주어지면 상기 적재 공간에 상기 복수의 객체들이 적재 가능한지 여부를 판정하는 적재 가부 판정부; 및
    상기 적재 가부 판정부의 판정 결과에 기초하여, 상기 적재 공간 크기를 결정하는 적재 공간 크기 결정부
    를 포함하는,
    적재 공간 크기 결정 장치.
17. 컴퓨터로 하여금 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항의 방법을 수행하도록 하는 컴퓨터 프로그램이 저장된, 컴퓨터 판독 가능한 비일시적 기록 매체.
    

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