KR20220094915A

KR20220094915A - 실내 물류운반차용 작업 안내 장치

Info

Publication number: KR20220094915A
Application number: KR1020200186627A
Authority: KR
Inventors: 김병용; 김지웅
Original assignee: 주식회사 바이엠텍
Priority date: 2020-12-29
Filing date: 2020-12-29
Publication date: 2022-07-06

Abstract

물류운반차가 현재 위치를 비교적 정확하고 빠르게 결정하고 목표 위치로 이동할 수 있게 해주어서 물류센터에서의 적재 및 이재 업무의 효율을 제고할 수 있고, 물론 기존 시설에서도 적은 경제적 부담으로 쉽게 구현할 수 있는 작업 안내 장치를 제공한다. 본 발명의 작업 안내 장치는 다수의 물품적재위치를 구비하는 물류창고에서 운행하는 물류운반차에 적용하기 위한 것으로서, 상기 물류운반차의 움직임을 감지하기 위한 센서; 상기 물류운반차의 일측에 장착되는 카메라; 물품에 부착된 바코드를 판독하기 위한 바코드 리더; 상기 센서에 의해 감지된 움직임 데이터를 필터링하고 적분하여 상기 물류운반차의 현재 위치를 추정하고, 상기 카메라에 의해 획득된 영상에서 상기 물품적재위치에 부착된 이미지 코드를 인식하며, 상기 이미지 코드를 토대로 추정 위치를 보정하는 제어부; 상기 물류창고의 내부 구조에 대한 이미지에 상기 추정 위치를 중첩시켜 표시하고, 상기 물류운반차가 운송하거나 운송할 물품목록에 대한 정보와 상기 물품목록에 있는 개별 물품의 정보를 표시하는 디스플레이;를 구비한다.

Description

실내 물류운반차용 작업 안내 장치{Task Guidance Apparatus for Use in In-door Cargo Transport}

본 발명은 참고정보 표시 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 운반수단의 운행에 참고할 정보를 획득하여 표시하는 장치에 관한 것이다.

물류창고에는 수많은 물품이 보관되어 있으며, 수시로 많은 물품이 추가로 적재되고 이재된다. 물류운반차나 지게차와 같은 운반수단을 사용하여 물품을 효율적으로 적재 또는 이재할 수 있도록 하기 위해서는, 운전자가 물품을 적재할 위치 또는 보관되어 있는 위치를 빠른 시간 내에 파악하고 시행착오 없이 해당 위치로 신속하게 이동할 수 있어야 한다.

실외와 달리 실내에서는 GPS(Global Positioning System) 신호가 수신되지 않기 때문에, GPS 신호를 이용하여 측위를 하거나 경로 탐색을 하는 것이 매우 어렵다고 할 수 있다. 실내에서의 측위와 경로 탐색을 위하여 블루투스나 그밖의 통신기법에 의해 위치정보를 담은 비콘(Beacon) 신호를 전송해주는 비코닝 기법이나, 영상처리 기술을 활용하여 영상 내에서 위치 정보를 추출하는 비주얼 오도메트리(Visual Odometry), 각종 센서 네트웍을 이용하는 방법 등 다양한 방식이 제시된 바 있다.

그렇지만, 무선 신호를 사용하는 방법은 철재 랙 등 다수의 금속소재가 밀집되어 있는 물류창고에서 무선 신호가 효과적으로 전달되기 어렵기 때문에 사용이 쉽지 않다. 비주얼 오도메트리 방식은 많은 투자비용을 요구하는 반면에 정밀도가 높지 않아 신뢰도가 낮아서 적용하기가 어렵다. 센서 네트웍은 구축하는데 많은 투자가 요구되고, 유지관리에도 많은 비용이 소요될 뿐만 아니라 고장 발생 요소가 많아서 운용 상의 신뢰성이 높지 않다.

물류센터에서의 이동과 정보 관리를 위해 무인운반차(AGV: Automatic Guided Vehicle)도 도입되고 있지만, 이를 활용하기 위해서는 많은 투자가 필요하고, 특히 기존 물류센터에 적용하기 위해서는 선반 재배치와 AGV의 이동 유도 설비가 필요하기 때문에, 시간과 비용 측면에서 효과적인 방법이라 할 수 없다. 더욱이, 자율주행기술이 적용된 무인운반차는 안전사고 발생시 즉각적인 대처가 어렵고, 이를 감안하여 차량이 소형으로 제작되고 있기 때문에, 물류 업무의 효율성을 높이지 못하고 오히려 저해할 수도 있다.

따라서 기존의 운반수단에 쉽게 적용할 수 있고, 유인 물류운반차에도 적용이 가능하며, 많은 투자나 비용이 소요되지 않으면서 물류센터에서의 적재 및 이재 업무의 효율을 제고할 수 있는 방안이 요구된다고 할 수 있다.

본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 물류운반차가 현재 위치를 비교적 정확하고 빠르게 결정하고 목표 위치로 이동할 수 있게 해주어서 물류센터에서의 적재 및 이재 업무의 효율을 제고할 수 있고, 새로이 건설되는 물류시설은 물론 기존 시설에서도 적은 경제적 부담으로 쉽게 구현할 수 있는 작업 안내 장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 작업 안내 장치는 다수의 물품적재위치를 구비하는 물류창고에서 운행하는 물류운반차에 적용하기 위한 것으로서, 상기 물류운반차의 움직임을 감지하기 위한 센서; 상기 물류운반차의 일측에 장착되는 카메라; 물품에 부착된 바코드를 판독하기 위한 바코드 리더; 상기 센서에 의해 감지된 움직임 데이터를 필터링하고 적분하여 상기 물류운반차의 현재 위치를 추정하고, 상기 카메라에 의해 획득된 영상에서 상기 물품적재위치에 부착된 이미지 코드를 인식하며, 상기 이미지 코드를 토대로 추정 위치를 보정하는 제어부; 상기 물류창고의 내부 구조에 대한 이미지에 상기 추정 위치를 중첩시켜 표시하고, 상기 물류운반차가 운송하거나 운송할 물품목록에 대한 정보와 상기 물품목록에 있는 개별 물품의 정보를 표시하는 디스플레이;를 구비한다.

상기 제어부는 상기 물류운반차와 상기 물품적재위치까지의 횡방향 수직 거리와, 소정의 기준 방향에 대한 상기 이미지 코드의 부착 위치까지의 방향을 토대로 상기 추정 위치의 오차를 연산하는 오차계산부; 및 상기 오차를 반영하여 상기 추정 위치를 보정하는 위치결정부;를 구비할 수 있다.

상기 카메라는 팬 메커니즘을 구비하는 카메라, 파노라마 카메라, 광각렌즈 카메라, 스테레오스코픽 카메라, 및 이들의 조합 중 어느 하나일 수 있다.

상기 제어부는 상기 물류창고 내부 구조와 상기 물류운반차의 추정 위치를 보여주는 맵 표시 영역과, 상기 물품목록에 대한 정보를 보여주는 물품리스트 표시 영역과, 상기 개별 물품의 정보를 보여주는 물품 상세정보 표시 영역과, 상기 개별 물품의 사진을 보여주는 물품 사진 표시 영역을 포함하는 표시화면을 생성하여 생성된 표시화면을 상기 디스플레이에 제공하는 렌더링부를 구비할 수 있다.

작업 안내 장치는 상기 물류창고 내부 구조에 대한 정보를 저장하는 내부 맵 저장부; 상기 이미지 코드에 대한 정보를 저장하는 이미지 코드 정보 저장부; 상기 물품목록에 대한 정보를 저장하는 물품 목록 저장부; 및 상기 개별물품의 정보를 저장하는 물품상세정보 저장부;를 더 구비할 수 있다. 이와 같은 경우, 상기 렌더링부는 상기 내부 맵 저장부, 상기 이미지 코드 정보 저장부, 상기 물품 목록 저장부, 및 물품상세정보 저장부에 저장된 정보를 토대로 상기 표시화면을 생성할 수 있다.

본 발명에 의한 작업 안내 정보 생성 및 표시 방법은 다수의 물품적재위치를 구비하는 물류창고에서 물류운반차에서 구현될 수 있으며, 상기 물류운반차의 초기 위치를 결정하여 초기화하는 단계; 상기 물류창고의 내부 구조에 대한 이미지에 상기 물류운반차의 위치를 중첩시켜 표시하고, 상기 물류운반차가 운송하거나 운송할 물품목록에 대한 정보와 상기 물품목록에 있는 개별 물품의 정보를 화면표시하는 단계; 상기 물류운반차의 움직임을 감지하고, 감지된 움직임 데이터를 필터링하고 적분하여 상기 물류운반차의 현재 위치를 추정하고, 추정된 위치에 의해 상기 화면표시된 위치를 갱신하는 단계; 및 상기 물류운반차가 중간 도착지에 도착하면, 상기 중간 도착지에 부착된 이미지 코드를 카메라로 촬영하고 인식한 후 상기 이미지 코드를 토대로 상기 추정된 위치의 오차를 결정하고, 상기 오차를 고려하여 상기 추정된 위치를 보정하는 단계;를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, GPS를 사용할 수 없는 실내에서 현재 위치를 실시간으로 비교적 정확하게 추정할 수 있으며, 사용 중에 수시로 추정 위치의 보정 프로세스를 수행하여 오차를 제거함으로써 위치 측정 정확도를 향상시킬 수 있다. 이에 따라 물류운반차가 현재 위치를 정확하고 빠르게 결정하고 목표 위치로 이동할 수 있게 해주며, 물류센터에서의 적재 및 이재 업무의 효율을 제고할 수 있게 된다.

QR 코드 이외에 물류창고에 설치되는 센서가 전혀 없거나 최소화될 수 있기 때문에, 기존 물류창고에도 쉽게 적용이 가능하고 별도의 구조 변경도 필요하지 않으며, 구현하기 위한 비용을 최소화할 수 있다.

또한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 물류운반차의 위치 정보와 이후의 이동 경로와 함께, 적재 또는 이재할 물품의 목록과, 각 물품의 이미지를 포함한 상세 정보가 디스플레이에 표시된다. 따라서, 물류운반차가 사람이 탑승하는 유인 방식으로 운용하는 경우에, 작업자에게 작업 수행에 필요한 다양한 정보를 제공할 수 있어서 작업자가 시행착오없이 효과적으로 작업을 수행할 수 있게 되며, 이에 따라 물류창고에서의 전반적인 작업 효율이 제고될 수 있다.

도 1은 본 발명이 적용되는 물류창고에서 랙에 QR코드와 바코드가 부착되어 있는 상태의 일 예를 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 작업 안내 장치의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 작업 안내 장치에서 디스플레이 표시화면의 일 예를 보여주는 도면이다.
도 4a는 위치 보정을 위해 물류운반차의 위치를 결정하는 방법의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 4b는 위치 보정을 위해 물류운반차의 위치를 결정하는 방법의 다른 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 작업 안내 장치의 동작 과정을 보여주는 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 작업 안내 장치의 물리적인 블록도이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.

제1, 제2, 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는 데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. “및/또는”이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명의 작업 안내 장치를 적용할 수 있는 물류창고 환경의 일 예를 보여준다.

물류창고 내에는, 금속 재질로 되어 있고 다단으로 물품 적재공간이 구분되어 있는 랙(rack, 100)이 설치되어 있다. 랙(100)에는 일정한 거리마다 QR(Quick Response) 코드(102)가 부착된다. 상기 QR 코드(102)에는 해당 코드가 부착된 적재위치를 특정할 수 있는 식별정보가 기록되어 있다. 식별정보의 일 예로는 물류창고에 부착된 전체 QR 코드에 대하여 개별적으로 부여되는 일련번호를 들 수 있다. 다른 실시예에서는, 물류창고에 설치된 각 랙(100)에 부여되는 일련번호와, 각 랙(100) 내에 부착된 전체 QR 코드에 대하여 부여되는 QR 코드 일련번호가 결합되어 식별정보로 기록될 수 있다. 또 다른 실시예에서는, 물류창고에 설치된 각 랙(100)에 부여되는 일련번호와, 해당 랙(100) 안에서의 층 정보와, 랙(100) 내에 부착된 전체 QR 코드에 대하여 부여되는 QR 코드 일련번호가 결합되어 식별정보로 기록될 수 있다.

랙(100)에 적재되는 물품(110)에는 바코드(112)가 부착되어 있다. 상기 바코드(112)는 물품 제조업체에서 부착한 바코드 이외에 물류창고 운영업자가 별도로 부착한 것일 수 있다. 한편, 제조업체 등에서 부착한 바코드가 없는 경우에만, 물류창고 운영업자가 바코드(112)를 부착할 수도 있다.

이와 같은 물류창고 환경 내에서 본 발명의 일 실시예에 따른 작업 안내 장치는 물류운반차에 설치 또는 탑재된 상태에서, 상기 QR 코드에 의해 각 적재위치를 식별하고 물류창고 내에서의 현 위치를 추정하게 되며, 현재 위치와 앞으로 이동할 목적지에 대한 정보를 디스플레이에 표시해준다. 이때, 작업 안내 장치는 랙(100)에 적재된 물품 중 픽업해야 하는 물품과 랙(100)으로 운반하여 적재해야 하는 물품에 대한 정보를 함께 표시해줌으로써, 작업자가 어느 순간에든지 당장에 해야 할 일과 직후에 해야 할 일을 큰 부담없이 상기하면서 작업 구상을 할 수 있게 해준다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 작업 안내 장치의 구성을 보여준다.

작업 안내 장치는 가속도 센서(210), 카메라(220), 바코드 리더(230), 제어부(240), 데이터 저장부(260), 통신 인터페이스(270), 디스플레이(280), 스피커(282), 및 조작부(290)를 포함한다.

가속도 센서(210)는 물류운반차의 움직임을 감지하고 움직이는 상태가 변동될 때마다 물류운반차가 겪게 되는 가속도를 지속적으로 감지한다. 가속도 센서(210)는 감지된 가속도 감지 데이터를 센서 인터페이스(미도시)를 통해 제어부(240)에 출력한다. 여기서, 가속도 센서(210)는 관성 측정 장치(IMU: Inertia Measurement Unit), 자이로스코프, 자이로센서 등 물체가 겪게되는 속도나 가속도를 감지할 수 있는 센서를 하나 이상 포함한다.

본 명세서에서, '물류운반차'란 전기나 그밖의 에너지원에 의해 이동가능하고 물품 및/또는 사람을 수용하여 운반할 수 있는 수송장치이다. 일 실시예에서 물류운반차는 물품과 사람을 모두 수용할 수 있게 되어 있다. 그렇지만, 다른 실시예에선느 물류운반차가 물품과 사람 중 어느 하나만 수용할 수 있게 되어 있을 수도 있다. 사람 탑승이 안되는 경우에, 작업자는 도보로 이동할 수도 있지만, 물류운반차가 전면적으로 단독 주행할 수 있는 무인운반차(AGV: Automatic Guided Vehicle)일 수도 있다.

카메라(220)는 작업 안내 장치의 본체 프레임에서 분리된 상태로 물류운반차의 일측에 부착될 수 있다. 카메라(220)는 물류운반차 주변을 자동으로 촬영한다. 특히, 본 발명에 따르면 카메라(220)는 랙(100)에 부착된 QR 코드(102)를 촬영한다. 일 실시예에 있어서, 상기 카메라(220)는 QR 코드(102) 촬영을 위해 화각 변경 노력을 할 필요가 없도록 광 시야각을 갖는 것이 바람직하다. 일 예로서, 상기 카메라(220)는 팬(panning) 메커니즘을 구비하는 일반 CMOS 카메라가 될 수 있다. 이 경우 카메라(220)에 틸트(tilting) 및 줌(zooming) 메커니즘이 추가적으로 마련될 수도 있다. 다른 실시예에서는, 카메라(220)가 파노라마 카메라를 포함할 수 있다. 또 다른 실시예에서는, 카메라(220)가 예컨대 어안렌즈 또는 곡률이 그보다 작은 광각렌즈를 구비하는 광각렌즈 카메라를 포함할 수 있다.

바코드 리더(230)는 랙(100)에 물품(110)을 적재하거나 랙(100)으로부터 물품(110)을 이재할 때, 작업자가 물품(100)에 부착된 바코드(112)를 스캔하는데 사용된다. 일 실시예에 있어서, 바코드 리더(230)는 물류운반차에 마련된 거치대에 거치될 수 있으며, 필요할 때마다 작업자가 거치대로부터 분리해서 사용할 수 있다. 일 실시예에서, 바코드 리더(230)는 작업 안내 장치 본체와 유선으로 연결된다. 그렇지만, 다른 실시예에 있어서는 바코드 리더(230)가 무선 장치로 되어 있고, 블루투스나 여타 통신 프로토콜에 의해 제어부(240)에 접속할 수 있다.

제어부(240)는 주 제어부(242), 필터(244), 적분기(246), 위치결정부(248), QR 판독부(250), 오차계산부(252), 및 렌더링부(254)를 포함한다.

주 제어부(242)는 제어부(240) 내부에 있는 기능 블록들의 동작과, 작업 안내 장치의 전반적인 동작을 제어한다.

필터(244)는 가속도 센서(210)에 의해 감지된 센싱 데이터에서 노이즈를 제거하는 필터링을 수행한다. 물류창고 내에서 물류운반차는 평탄면에서 사전에 정해진 경로를 따라 주행하지만, 외인성 잡음이나, 이동중에 맞닥트리는 이동경로 상의 이물질 등으로 인하여 센싱 데이터에는 잡음이 존재할 수 있다. 필터(244)는 시계열 센싱 데이터에서 돌출적으로 존재하는 임펄스성 잡음을 배제하여, 후속 처리 과정에서 안정된 센싱 데이터로 신뢰로 높은 위치 추정이 가능할 수 있게 해준다. 일 실시예에 있어서, 상기 필터(244)로는 칼만(Kalman) 필터가 사용될 수 있는데, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 다른 필터가 사용될 수도 있다.

적분기(246)는 잡음이 배제된 센싱 데이터 열들을 적분 즉, 누적한다. 위치결정부(248)는 직전에 계산된 위치 데이터 또는 추정 위치 데이터에 적분기(246)에 의해 산출된 적분값을 가산함으로써 물류운반차의 현 위치를 추정한다.

QR 판독부(250)는 카메라(220)에 의해 획득된 영상에서, QR 코드를 추출하고 판독하여 QR 코드에 포함된 적재위치 정보를 획득한다. 일 실시예에서, QR 판독부(250)는 물류운반차가 일정 시간 이상 정차할 때마다 즉, 작업자가 중간 도착지에서 랙(100)에 물품(110)을 적재하거나 랙(100)으로부터 물품(110)을 이재하고 있다고 예상될 때마다 다음 목적지에 대한 경로 산출을 위해 QR 코드 판독 동작을 수행한다. 그렇지만, 변형된 실시예에 있어서는, QR 판독부(250)가 작업자의 작업에 관계없이 물류운반차가 정차할 때마다 QR 코드 판독 동작을 수행할 수도 있다. 나아가, QR 판독부(250)는 물류운반차가 이동중일 때에도 예컨대 이동시간이 일정 기준을 초과하는 경우에는 QR 코드 판독 동작을 수행할 수도 있다.

오차계산부(252)는 QR 판독부(250)에 의해 결정되는 QR 코드 위치 정보를 토대로 현재 위치에 대한 오차를 계산한다. 오차계산부(252)에 의해 계산된 위치 오차를 반영하여, 위치결정부(248)는 물류운반차의 현재 추정 위치를 보정한다.

렌더링부(254)는 데이터 저장부(260)에 저장된 물류창고 내부 맵 데이터를 토대로 물류창구 내부 맵 이미지를 생성하고, 이 맵에 물류운반차의 현재 추정 위치를 표시한다. 또한, 렌더링부(254)는 물류운반차의 현재 추정 위치가 중첩됨 맵과 함께, 해당 작업자가 처리해야 할 물품목록과 제품 상세정보를 화면에 렌더링한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 작업 안내 장치에서 디스플레이에 표시되는 화면의 일 예를 보여준다.

표시화면(300)은 맵 표시 영역(310), 물품사진 표시 영역(320), 물품 상세정보 표시 영역(330), 및 물품리스트 표시 영역(340)을 포함할 수 있다. 맵 표시 영역(310)에는 물류운반차의 현재 위치와 다음 목적지까지의 경로가 표시될 수 있다. 물품사진 표시 영역(320)에는 다음에 적재 또는 이재해야하는 물품의 사진이 작업자 참고용으로 표시될 수 있다. 물품사진 표시 영역(320)에는 다음에 적재 또는 이재해야하는 물품의 명칭, 내용물 종류, 부피, 중량, 적재 위치 등의 상세정보가 표시될 수 있다. 물품리스트 표시 영역(340)에는 해당 물류운반차의 작업자가 적재 또는 이재해야 하는 물품들과, 작업 종류가 작업 순서에 따라 목록화되어 표시될 수 있다. 이때, 시간적으로 가장 먼저 수행해야 작업이 목록에서 맨위에 표시될 수 있다. 작업자가 중간 도착지에 도착하여 물품을 적재 또는 이재할 때마다, 맵 표시 영역(310), 물품사진 표시 영역(320), 물품 상세정보 표시 영역(330), 및 물품리스트 표시 영역(340)의 표시 내용이 갱신될 수 있다.

다시 도 2를 참조하면, 데이터 저장부(260)는 내부 맵 정보 저장부(262), QR 코드 정보 저장부(264), 물품 목록 저장부(266), 및 물품상세정보 저장부(268)를 포함할 수 있다. 각 저장부(262~268)는 스키마가 없는 약식 데이터베이스로 구성될 수 있다.

내부 맵 정보 저장부(262)는 물류창고 내부의 맵 정보를 저장할 수 있다. QR 코드 정보 저장부(264)는 물류창고 내부에 있는 전체 QR 코드에 대한 식별정보와, 부착위치 정보를 저장할 수 있다. 물품 목록 저장부(266)는 해당 물류운반차의 작업자가 이번 작업 세션에 적재 또는 이재해야 하는 물품 목록에 대한 정보를 저장할 수 있다. 물품상세정보 저장부(268)는 물품 목록 저장부(266)에 포함된 각 물품에 대한 상세 정보를 저장할 수 있다.

일 실시예에 있어서, 내부 맵 정보 저장부(262)와 QR 코드 정보 저장부(264)에 저장되는 정보는 사정 변경이 없는 한 계속 유지되고, 물류창고 내부 구조 변경, 랙 추가 설치, QR 코드 재정비 등과 같은 사정이 생기는 경우에만 물류창고 내부의 서버에서 다운로드되는 정보로 업데이트될 수 있다. 변형된 실시예에 있어서는, 내부 맵 정보 저장부(262)와 QR 코드 정보 저장부(264)에 저장되는 정보가 주 1회 또는 매일 1회와 같이 주기적으로 업데이트될 수도 있다. 한편, 물품 목록 저장부(266)와 물품상세정보 저장부(268)에 저장되는 정보는 각 작업 세션이 시작될 때마다 서버에서 다운로드되어 갱신될 수 있다.

통신 인터페이스(270)는 작업 안내 장치가 서버(미도시)와 예컨대 WiFi 또는 여타의 유무선 통신방식으로 통신할 수 있게 해준다. 제어부(242)는 통신 인터페이스(270)를 통해서 물류창고 내부 맵 정보, QR 코드 정보, 물품 목록 정보, 물품 상세정보 등을 정보를 다운로드하여 데이터 저장부(260)에 저장하고, 세션 종료시에 작업 결과 데이터를 서버에 업로드할 수 있다.

디스플레이(280)는 도 3에 도시된 표시화면(300)을 포함하여 장치 동작 과정에서 필요한 제반 정보를 화면에 표출해준다. 스피커(282)는 제어부(240)의 제어 하에 안내음이나 경고음을 출력할 수 있다.

조작부(290)는 작업자가 작업 안내 장치에 조작 명령을 인가할 수 있게 해준다. 조작부(290)는 하나 이상의 물리적 버튼을 포함할 수 있다. 변형된 실시예에 있어서는, 조작부(290)가 디스플레이(280)의 표시면 위에 중첩되게 부착된 터치 패널 형태로 구현될 수도 있다.

도 4a 및 4b를 참조하여, 제어부(240)의 위치결정부(248) 및 오차결정부(252)에 의해 수행되는 위치 보정 프로세스를 보다 구체적으로 설명한다.

위에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 물류운반차에 따르면 물류운반차가 이동하는 중에 가속도 센서(210)가 지속적으로 가속도 센싱 데이터를 수집하고, 적분기(246)가 센싱 데이터를 적분하며, 위치결정부(248)가 적분치를 토대로 현재 위치를 추정하게 된다. 그런데, 운행 시간이 경과할수록 오차가 누적되어 커질 수 있다. 그러므로 오차계산부(252)가 QR 판독부(250)에 의해 결정되는 QR 코드 위치 정보를 토대로 현재 위치에 대한 오차를 계산하고, 위치결정부(248)는 위치 오차를 반영하여 물류운반차의 현재 추정 위치를 보정하게 된다.

도 4a에 도시된 예에서, 물류운반차가 QR 코드(QR1)가 부착된 위치(350)를 목적지로 하여 운행한 상태에서 누적 오차로 인한 추정 오류로 인해 위치(352)를 목적지로 인식하고 정차한 경우, 카메라(220)는 일정 기준방향(예컨대 정면 방향)을 기준으로 팬 동작을 수행한 후 진정한 QR 코드(QR1)에 대한 사진을 촬영하고 팬 각도(θ1) 데이터를 제어부(240)에 전송할 수 있다. 오차계산부(252)는 물류운반차와 랙까지의 거리(D1)와 팬 각도(θ1)를 토대로, 도 4a의 우측에 도시된 삼각형을 풀어서, 착오를 일으킨 QR 코드 위치(352)와 실제 QR 코드 위치(350)까지의 거리(D0)를 계산할 수 있다. 오차계산부(252)는 이 오차(D0) 데이터를 위치결정부(248)에 제공하고, 위치결정부(248)는 상기 오차(D0)를 반영하여 현재 추정 위치를 갱신할 수 있다.

도 4b에 도시된 예와 같이 물류운반차가 목적지에 해당하는 진정한 QR 코드(350)가 부착된 위치(350)가 아니라 다른 QR 코드들이 부착된 위치들(362, 264) 사이에 정차한 경우에도 마찬가지로 오차가 보정된다. 이 예에서, 오차계산부(252)는 물류운반차와 QR 코드(QR1)가 부착된 위치(362)까지의 각도(θ1)과 랙까지의 거리(D1)를 토대로, 도 4a의 우측에 도시된 삼각형을 풀어서, 정차 위치와 착오를 일으킨 QR 코드 위치(362)까지의 종방향 위치(D2)를 구할 수 있으며, QR 코드들 사이의 거리(D3)까지의 거리를 더하여, 두 거리의 합(D2+D3)를 오차로 결정할 수 있다. 오차계산부(252)는 이 오차(D2+D3) 데이터를 위치결정부(248)에 제공하고, 위치결정부(248)는 상기 오차(D2+D3)를 반영하여 현재 추정 위치를 갱신할 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 작업 안내 장치의 동작 과정을 보여주는 흐름도이다. 도 5를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 작업 안내 장치의 전체적인 동작을 설명한다.

먼저, 물류운반차의 동작 시작 시에는 작업 안내 장치의 초기화가 진행된다(제400단계). 초기화 과정에서는, 작업 안내 장치가 서버로부터 WiFi에 의한 무선랜(Wireless LAN)을 통해서 이번 세션에서 처리해야 할 물품 목록 정보, 물품 상세정보 등을 정보를 다운로드하여 데이터 저장부(260)에 저장한다. 이때, 물류창고 내부 맵 정보와 QR 코드 정보도 다운로드될 수 있지만, 이러한 정보는 미리 다운로드되어 있을 수 있다.

또한, 초기화 과정에서는 초기 위치 등록을 한다. 즉, 작업 안내 장치가 정차해있는 지점 또는 특정 지점을 출발 과정에서 통과할 때 해당 지점을 현재 위치로 등록하게 된다.

초기화가 완료된 후, 물류운반차는 작업자가 운전하는 바에 따라 또는 자동으로 운행을 시작한다. 운행 시작시에, 물품 목록에서 최상단에 있는 물품의 소재 위치가 최초 목적지가 되며, 이 목적지까지의 경로가 산출되어 디스플레이(270)에 표시된다(제402단계). 물류센터의 내부 구조가 복잡하지 않기 때문에 경로 산출은 렌더링부(254)나 위치결정부(248)에 의해 수행될 수 있다. 그렇지만, 경로 산출을 위한 다른 프로세스가 존재할 수도 있다.

운행 과정에서 가속도 센서(210)는 지속적으로 가속도를 측정한다(제404단계). 각 측정치에 대하여 필터(244)는 과거 흐름에 비해 크게 동떨어져 있는지를 판단하고, 크게 동떨어져 있는 데이터 샘플은 배제함으로써 이로 인한 노이즈를 제거한다(제406단계). 이어서, 적분기(246)는 가속도 센싱 데이터를 적분하고, 위치결정부(248)는 적분치를 토대로 현재 위치를 추정한다(제408단계). 그리고 맵에 중첩되어 표시된 현재 위치 정보가 렌더링부(254)에 의해 갱신된다(제410단계).

제412단계에서, QR 판독부(250)는 카메라(220)가 획득한 영상에서 근접해있는 QR코드를 추출하고 인식한다. 인식된 QR 코드에 맵핑된 위치 정보를 토대로 위치결정부(248)는 물류운반차가 애초 의도했던 중간 도착지 즉, 도 3의 표시화면 중 물품 리스트 영역(340)의 최상단에 있는 물품의 적재장소에 도착했는지를 판단한다(제414단계). 제404단계 내지 제412단계는 물류운반차가 목적지에 도착할 때까지 반복적으로 수행된다.

QR 코드의 인식은 물류운반차가 운행 중일 때 지속적으로 이루어질 수 있다. 이와 같은 실시예에 있어서, 위치결정부(248)는 물품상세정보 저장부(268)에 저장되어 있는 물품 정보에 포함된 적재 위치 정보와, QR 코드 저장부(264)에 저장되어 있는 각 QR 코드의 위치 정보를 참고하여, 물류운반차가 중간 도착지에 도착했는지 판단하게 된다. 이와 같은 실시예에 있어서, 위 위치 정보들이 일치하는 경우에 물류운반차는 정차할 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에서는 QR 코드의 인식이 물류운반차가 중간 도착지에 일정 기준 이상으로 근접할 때부터 개시될 수 있다. 또한, 물류운반차가 작업자의 직접적인 운전 조작에 의해 운행되는 실시예에 있어서, 물류운반차가 일정 시간 이상 정차된 상태를 유지하는 경우에 물류운반차가 중간 도착지에 근접했다고 추정하고 QR 코드의 인식이 개시될 수도 있다.

물류운반차가 목적지에 도착하여 정차하면, 작업자는 바코드 리더(230)에 의해 물품에 부착된 바코드(112)를 스캔하고, 물품을 픽업 즉 이재하거나, 운송해온 물품을 랙(100)에 적재할 수 있다(제416단계).

바코드에 대한 스캔과 판독, 그리고 물품의 적재나 이재가 진행되는 동안에, 오차계산부(252)는 근처에 있는 QR 코드들의 위치를 분석함으로써 작업 안내 장치가 인식하고 있는 물류운반차의 현재 추정 위치과 실제 위치 간의 오차를 계산한다. 그리고, 바코드에 대한 스캔과 판독이 완료되어 물품에 대한 적재/이재 작업이 완료된 것으로 판단되면, 렌더링부(254)는 디스플레이 표시화면(300)의 물품사진 표시 영역(320), 물품 상세정보 표시 영역(330), 및 물품리스트 표시 영역(340)을 갱신하여 다음에 처리할 물품이 표시되도록 하게 된다(제418단계). 그리고 다음 처리할 물품의 적재위치가 새로운 목적지로 설정되고, 해당 위치까지의 경로가 결정되며, 표시화면(300)의 맵 표시 영역(310)이 갱신된다.

한편, 물품에 대한 적재/이재 작업의 완료 시점을 전후하여, 위치결정부(248)는 오차계산부(252)에 의해 계산된 오차를 반영하여 물류운반차의 현재 추정 위치를 보정한다. 보정된 현재 추정 위치는 메모리(미도시)에 기록될 수 있다. 렌더링부(254)는 보정이 완료될 때마다 표시화면(300)의 맵 표시 영역(310)에 표시된 물류운반차의 현재 위치 표시를 갱신하게 된다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 작업 안내 장치의 물리적인 블록도이다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 작업 안내 장치는 적어도 하나의 프로세서(1020), 메모리(1040), 및 저장 장치(1060)를 포함할 수 있다.

프로세서(1020)는 메모리(1040) 및/또는 저장 장치(1060)에 저장된 프로그램 명령을 실행할 수 있다. 프로세서(1020)는 적어도 하나의 중앙 처리 장치(central processing unit, CPU)나 그래픽 처리 장치(graphics processing unit, GPU)에 의해 구현될 수 있으며, 그밖에 본 발명에 따른 방법을 수행할 수 있는 여타의 프로세서일 수 있다.

메모리(1040)는 예컨대 ROM(Read Only Memory)와 같은 휘발성 메모리와, RAM(Random Access Memory)과 같은 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 메모리(1040)는 저장 장치(1060)에 저장된 프로그램 명령을 로드하여, 프로세서(1020)에 제공할 수 있다.

저장 장치(1060)는 프로그램 명령과 데이터를 저장하기에 적합한 기록매체로서, 예컨대 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(Magnetic Media), CD-ROM(Compact Disk Read Only Memory), DVD(Digital Video Disk)와 같은 광 기록 매체(Optical Media), 플롭티컬 디스크(Floptical Disk)와 같은 자기-광 매체(Magneto-Optical Media), 플래시 메모리나 EPROM(Erasable Programmable ROM) 또는 이들을 기반으로 제작되는 SSD와 같은 반도체 메모리를 포함할 수 있다.

저장 장치(1060)는 상기 프로그램 명령을 저장한다. 특히, 상기 프로그램 명령은 본 발명에 따른 제어부(240)의 각 프로세스를 구현하기 위한 프로그램 명령을 포함할 수 있다. 이와 같은 프로그램 명령은 프로세서(1020)의 제어에 의해 메모리(1040)에 로드된 상태에서, 프로세서(1020)에 의해 실행되어 본 발명에 의한 방법을 구현할 수 있다.

위에서 언급한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 장치와 방법은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 프로그램 또는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의해 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산 방식으로 컴퓨터로 읽을 수 있는 프로그램 또는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.

상기 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 롬(rom), 램(ram), 플래시 메모리(flash memory) 등과 같이 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치를 포함할 수 있다. 프로그램 명령은 컴파일러(compiler)에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터(interpreter) 등을 사용해서 컴퓨터에 의해 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함할 수 있다.

본 발명의 일부 측면들은 장치의 문맥에서 설명되었으나, 그것은 상응하는 방법에 따른 설명 또한 나타낼 수 있고, 여기서 블록 또는 장치는 방법 단계 또는 방법 단계의 특징에 상응한다. 유사하게, 방법의 문맥에서 설명된 측면들은 또한 상응하는 블록 또는 아이템 또는 상응하는 장치의 특징으로 나타낼 수 있다. 방법 단계들의 몇몇 또는 전부는 예를 들어, 마이크로프로세서, 프로그램 가능한 컴퓨터 또는 전자 회로와 같은 하드웨어 장치에 의해(또는 이용하여) 수행될 수 있다. 몇몇의 실시예에서, 가장 중요한 방법 단계들의 하나 이상은 이와 같은 장치에 의해 수행될 수 있다.

실시예들에서, 프로그램 가능한 로직 장치(예를 들어, 필드 프로그래머블 게이트 어레이)가 여기서 설명된 방법들의 기능의 일부 또는 전부를 수행하기 위해 사용될 수 있다. 실시예들에서, 필드 프로그래머블 게이트 어레이는 여기서 설명된 방법들 중 하나를 수행하기 위한 마이크로프로세서와 함께 작동할 수 있다. 일반적으로, 방법들은 어떤 하드웨어 장치에 의해 수행되는 것이 바람직하다.

위에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

100: 랙(rack) 102: QR 코드
110: 물품 112: 바코드

Claims

다수의 물품적재위치를 구비하는 물류창고에서 운행하는 물류운반차용 작업 안내 장치로서,
상기 물류운반차의 움직임을 감지하기 위한 센서;
상기 물류운반차의 일측에 장착되는 카메라;
물품에 부착된 바코드를 판독하기 위한 바코드 리더;
상기 센서에 의해 감지된 움직임 데이터를 필터링하고 적분하여 상기 물류운반차의 현재 위치를 추정하고, 상기 카메라에 의해 획득된 영상에서 상기 물품적재위치에 부착된 이미지 코드를 인식하며, 상기 이미지 코드를 토대로 추정 위치를 보정하는 제어부;
상기 물류창고의 내부 구조에 대한 이미지에 상기 추정 위치를 중첩시켜 표시하고, 상기 물류운반차가 운송하거나 운송할 물품목록에 대한 정보와 상기 물품목록에 있는 개별 물품의 정보를 표시하는 디스플레이;
를 구비하는 작업 안내 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 제어부가
상기 물류운반차와 상기 물품적재위치까지의 횡방향 수직 거리와, 소정의 기준 방향에 대한 상기 이미지 코드의 부착 위치까지의 방향을 토대로 상기 추정 위치의 오차를 연산하는 오차계산부; 및
상기 오차를 반영하여 상기 추정 위치를 보정하는 위치결정부;
를 구비하는 작업 안내 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 카메라가
팬 메커니즘을 구비하는 카메라, 파노라마 카메라, 광각렌즈 카메라, 스테레오스코픽 카메라, 및 이들의 조합으로 구성된 카메라 그룹에서 선택되는 어느 하나인 작업 안내 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 제어부가
상기 물류창고 내부 구조와 상기 물류운반차의 추정 위치를 보여주는 맵 표시 영역과, 상기 물품목록에 대한 정보를 보여주는 물품리스트 표시 영역과, 상기 개별 물품의 정보를 보여주는 물품 상세정보 표시 영역과, 상기 개별 물품의 사진을 보여주는 물품 사진 표시 영역을 포함하는 표시화면을 생성하여 생성된 표시화면을 상기 디스플레이에 제공하는 렌더링부;
를 구비하는 작업 안내 장치.
청구항 4에 있어서,
상기 물류창고 내부 구조에 대한 정보를 저장하는 내부 맵 저장부;
상기 이미지 코드에 대한 정보를 저장하는 이미지 코드 정보 저장부;
상기 물품목록에 대한 정보를 저장하는 물품 목록 저장부; 및
상기 개별물품의 정보를 저장하는 물품상세정보 저장부;
를 더 구비하며, 상기 렌더링부는 상기 내부 맵 저장부, 상기 이미지 코드 정보 저장부, 상기 물품 목록 저장부, 및 물품상세정보 저장부에 저장된 정보를 토대로 상기 표시화면을 생성하는 작업 안내 장치.
다수의 물품적재위치를 구비하는 물류창고에서 물류운반차의 작업 안내 정보를 생성하여 표시하는 방법으로서,
상기 물류운반차의 초기 위치를 결정하여 초기화하는 단계;
상기 물류창고의 내부 구조에 대한 이미지에 상기 물류운반차의 위치를 중첩시켜 표시하고, 상기 물류운반차가 운송하거나 운송할 물품목록에 대한 정보와 상기 물품목록에 있는 개별 물품의 정보를 화면표시하는 단계;
상기 물류운반차의 움직임을 감지하고, 감지된 움직임 데이터를 필터링하고 적분하여 상기 물류운반차의 현재 위치를 추정하고, 추정된 위치에 의해 상기 화면표시된 위치를 갱신하는 단계; 및
상기 물류운반차가 중간 도착지에 도착하면, 상기 중간 도착지에 부착된 이미지 코드를 카메라로 촬영하고 인식한 후 상기 이미지 코드를 토대로 상기 추정된 위치의 오차를 결정하고, 상기 오차를 고려하여 상기 추정된 위치를 보정하는 단계;
를 포함하는 작업 안내 정보 생성 및 표시 방법.