JP2019518683A - 生鮮品のための貨物輸送システム - Google Patents

Abstract

貨物輸送システムは、生鮮品を保存するコンテナ、および環境パラメータを制御する制御アセンブリを含む。該システムのセンサは、環境パラメータを測定するように構成されている。システムの検出器は、生鮮品に直接固定されて製品状態を測定してもよい。システムの制御モジュールは、センサおよび検出器から、測定された環境パラメータおよび製品状態を示す信号を受信し、該信号を処理し、制御アセンブリに指令信号を送信して環境パラメータを調節するように構成されている。

Description

本開示は、貨物輸送システムに関し、より詳細には、生鮮品の状態を監視し、それによって少なくとも１つの環境パラメータを制御するように構成されたシステムに関する。

伝統的な貨物輸送システムは、冷蔵輸送中、温度、湿度およびエチレン濃度などの環境パラメータデータを監視し、収集することができる。収集されたパラメータデータを使用して、非常に一般的な方法で、生鮮品の状態を推測することができる。

通常、こうしたデータから引き出された結論は、不確かであり、その製品は、準最適環境パラメータのために被害を受けた可能性がある。生鮮品の輸送中に入手可能な情報に関する改善が望まれる。

本開示の１つの非限定的実施形態による生鮮品を保存および輸送する貨物輸送システムは、生鮮品を輸送する空間を画定するコンテナと、空間の環境パラメータを制御するように構築および配置された制御アセンブリと、環境パラメータを測定し、環境パラメータ測定値を示すパラメータ信号を送信するように構成されたセンサと、生鮮品に直接固定されて生鮮品の状態を測定するように構築および配置されており、状態を示す状態信号を送信するように構成された検出器と、状態信号およびパラメータ信号を受信および処理し、制御アセンブリに指令信号を送信して環境パラメータを調節するように構成された制御モジュールと、を含む。

前述の実施形態に追加で、状態信号は、検出器の送信回路を介して送信され、制御モジュールの受信回路によって受信される無線信号である。

それに代替で、または追加で、前述の実施形態では、制御モジュールは、コンピュータベースのプロセッサとコンピュータ可読および書き込み可能記憶媒体とを含み、パラメータ信号と状態信号とのうちの少なくとも一方を使用するアルゴリズムを実行して、指令信号を確立するように構成されている。

それに代替で、または追加で、前述の実施形態では、パラメータ信号はアルゴリズムによって使用され、状態信号は今後の参照のために記憶媒体に保存される。

それに代替で、または追加で、前述の実施形態では、状態信号はアルゴリズムによって使用され、パラメータ信号は直接制御アセンブリによって使用される。

それに代替で、または追加で、前述の実施形態では、制御アセンブリは冷蔵装置を含み、環境パラメータは温度を含む。

それに代替で、または追加で、前述の実施形態では、制御アセンブリは換気装置を含む。

それに代替で、または追加で、前述の実施形態では、環境パラメータはエチレン濃度である。

それに代替で、または追加で、前述の実施形態では、制御アセンブリは環境成分制御装置を含み、環境パラメータは分子組成である。
それに代替で、または追加で、前述の実施形態では、分子組成は酸素の割合である。

それに代替で、または追加で、前述の実施形態では、分子組成は二酸化炭素の濃度である。

それに代替で、または追加で、前述の実施形態では、分子組成は不活性ガスの濃度である。

それに代替で、または追加で、前述の実施形態では、分子組成はエチレンの濃度である。

それに代替で、または追加で、前述の実施形態では、状態は色である。

それに代替で、または追加で、前述の実施形態では、状態は堅さである。

それに代替で、または追加で、前述の実施形態では、状態は温度である。

別の非限定的実施形態による貨物輸送システムを運用する方法は、生鮮品に直接固定された状態検出器によって生鮮品の状態を測定することと、パラメータセンサによって閉じ込め空気の環境パラメータを測定することと、検出器によって制御モジュールに状態を示す無線状態信号を送信することと、センサによって制御モジュールへ測定された環境パラメータを示すパラメータ信号を送信することと、制御モジュールにより、測定された状態を利用するアルゴリズムを実行して目標環境パラメータを決定することと、測定された環境パラメータおよび目標環境パラメータを示す環境制御アセンブリに指令信号を送信することと、目標環境パラメータに到達するように環境制御アセンブリを初期化することとを、含む。

前述の実施形態に追加で、測定された環境パラメータは、アルゴリズムの関数である。

それに代替で、または追加で、前述の実施形態では、測定された環境パラメータは環境制御アセンブリに送信される。

前述の特徴および構成要素は、明示的に別段の定めをした場合を除き、非排他的に様々な組み合わせで組み合わされてもよい。これらの特徴および構成要素ならびにその運用は、以下の説明および添付の図面からより明らかになろう。しかし、当然のことながら、以下の説明および図面は、本質的に例示であり非限定的であることが意図される。

当業者には、以下の開示された非限定的な実施形態の詳細な説明から、様々な特徴が明らかになるであろう。詳細な説明に添付する図面を、以下の通り簡単に説明することができる。

本開示の貨物輸送システムの１つの非限定的な適用としての牽引車トレーラーシステムの側面図である。 貨物輸送システムの概略図である。 生鮮品に固定された、貨物輸送システムの検出器の斜視図である。 貨物輸送システムを運用する方法の流れ図である。

図１を参照すると、本開示の輸送格納アセンブリのための１つの非限定的な適用が、牽引車トレーラーシステム２０として示されている。牽引車トレーラーシステム２０は、牽引車２２と、トレーラー２４と、環境パラメータを制御するために使用される貨物輸送システム２６とを含んでもよい。牽引車２２は、作業者の小部屋すなわち運転室２８と、パワートレインすなわち牽引車２２の駆動システムの一部であるエンジン（図示せず）とを含んでもよい。トレーラー２４は、牽引車２２に着脱自在に連結可能なフレームすなわちプラットフォーム３２に回転係合する複数の車輪３０を含んでもよい。フレーム３２は、所望の方向に陸上輸送するため貨物輸送システム２６を支持するように構築される。貨物輸送システム２６は、フレーム３２に一体的な部分であってもよく、またはフレームから取り外すように構築されてもよい。輸送格納アセンブリ２６は、牽引車トレーラーシステム以外の他の種類の輸送用に構築されてもよく、および／または、複数の種類の輸送（例えば、陸上、海上、および／または航空）に使用するように適合されてもよいことが想定され、理解されよう。

図１および図２を参照すると、貨物輸送システム２６は、コンテナ３４および環境制御アセンブリ３６を含み得る。コンテナ３４は、貨物室すなわち空間５０の境界を共に画定する上部壁３８、底部壁４０、両側壁４２、４４、前方壁４６および後方壁４８（図２も参照のこと）を含んでもよい。環境制御アセンブリ３６は、コンテナ３４に一体的な部分であってもよく、前方壁４６に、またはその近くに配置されてもよい。環境制御アセンブリ３６は、貨物室５０内での環境パラメータの制御を容易にすることができる。コンテナ３４はさらに、後方壁４８または任意の他の壁にドア（図示せず）を含んでもよい。コンテナ３４は、任意の形状であってもよく、用途によっては、完全に囲まれてなくてもよい（例えば、上部壁３８無しおよび／または側壁４２、４４無しなど）ことが想定され、理解されよう。

制御される環境パラメータに応じて、環境制御アセンブリ３６は、冷蔵装置５２、湿度制御装置５４、換気装置５６、および環境成分制御装置５８を含んでもよい。別々に図示されているが、装置５２、５４、５６、５８のうちの任意の２つ以上は、一般に一緒に一体化されることができ、したがって、様々な構成要素を共有して、１つまたは複数の環境パラメータを制御するという最終目標を達成することが分かる。例えば、環境パラメータは、冷蔵装置５２によって制御される温度であってもよい。環境パラメータは、湿度制御装置５４によって制御される湿度であってもよい。しかし、外部状況に応じて、湿度および／または温度は、換気装置５６を介して達成される換気によって制御されてもよい。別の環境パラメータは、貨物室５０内の空気の分子組成であってもよい。空気組成が望ましくない場合、一例として、膜気体発生装置、圧縮ボトルガスを含んでもよく、または輸送される製品の代謝速度を使用して、貨物室５０内の雰囲気を変更することができる環境成分制御装置５８を介して解決してもよい。貨物に応じて、圧縮ガスまたは発生ガスは、窒素などの不活性ガスであってもよい。代替で、圧縮ガスは、酸素、二酸化炭素、エチレンまたはオゾンであってもよい。添加、希釈、通気または浄化によって制御され得る環境パラメータの他の例として、酸素濃度、二酸化炭素濃度、エチレン濃度、オゾン濃度および１−メチルシクロプロペン（１−ＭＣＰ）濃度が挙げられる。

貨物輸送システム２６はさらに、少なくとも１つの環境パラメータを監視および／または測定するための少なくとも１つのセンサ６０、生鮮品であり得る貨物６４に直接固定され、生鮮品の状態を監視および／または測定する少なくとも１つの検出器６２、およびそれぞれセンサ６０および検出器６２からの信号（矢印６８および７０を参照）を受信するように構成される制御モジュール６６を含んでもよい。制御モジュール６６は、信号６８、７０を処理し、関連する指令信号７２を環境制御アセンブリ３６に送信して生鮮品６４の状態（例えば、新鮮さ）を保存し、および／または、生鮮品６４のさらなる劣化を制限するように構成することができる。

センサ６０は、生鮮品６４を全体的に囲む格納容器内の空気の環境パラメータを全体的に測定するため格納容器５０内に配置されてもよい。センサ６０は、輸送される生鮮品６４により規定され得る重要なパラメータに応じた任意の種類のセンサであってもよい。例えば、少なくとも１つのセンサ６０は、湿度センサ、化学センサ、温度センサ、酸素センサ、二酸化炭素センサ、光センサ、エチレンセンサ、オゾンセンサ、および他の揮発性有機化合物用センサのうちの任意の１つ以上であってもよい。より具体的には、環境パラメータが温度である場合、センサ６０は温度センサであってもよい。環境パラメータが分子組成である場合、センサ６０は化学センサであってもよく、環境パラメータが湿度である場合、センサ６０は湿度センサであってもよい。センサ６０が発生した信号６８は、有線または無線経路を通じて送信することができる。例えば、制御モジュール６６がコンテナ３４に固定される（すなわち、コンテナと共に移動する）場合、センサ６０は、有線経路を使用してもよい。制御モジュール６６が遠隔に配置される場合（例えば、運転室２８内、またはその他の地上の場所に）、センサ６０は、無線経路を使用してもよい。

図２および図３を参照すると、検出器６２は、無作為に選択されてもよい生鮮品６４に直接固定される。生鮮品の非限定的な例は、任意の種類の野菜、果物、肉類およびその他のものであってよい。検出器６２は、生鮮品に直接取り付けられて、主要な状態属性の客観的な測定を直接行う。こうした測定は、非限定的な例として、色、堅さおよび組成変化、代謝を介する放出ガス、および／またはその他のものを含んでもよい。検出器の種類は、撮像（すなわち、カメラ）、色、堅さ、温度、化学、およびその他のものを含んでもよい。例えば、重要な製品性が堅さである場合、検出器６２は、生鮮品６４（図３のリンゴの例を参照）の周りを包む弾性伸縮性バンドの一部であってもさらによい薄膜歪ゲージの一種であってもよい。検出器６２のその他の例として、搭載ガス感知機能を備える無線自動識別タグ（ＲＦＩＤ）およびその他のものを含んでもよい。

一実施例では、生鮮品６４はりんごでもよい。りんごを保存するため制御されてもよい環境パラメータとして、湿度、温度、酸素濃度、二酸化炭素濃度およびエチレンを挙げることができる。りんごを保存し、熟成工程を遅らせるため、格納容器５０を約１％の低酸素レベルに、１％〜５％の間の二酸化炭素のレベルに、セ氏約０度の低温に、約９０％〜９５％の高湿度に、および／または約１〜４００ｐｐｍの範囲のエチレン濃度に保持することができる。

制御モジュール６６は、コンテナ３４に取り付けられてもよく、遠隔に配置されるがコンテナ３４と共に移動してもよく、または、例えば、クラウドサーバーのアプリケーションの一部であってもよい。検出器６２は、信号７０を、無線経路を通じて送信するように構成される送信回路７２を含んでもよく、その信号は、無線周波（ＲＦ）信号であってもよい。制御モジュール６６は、無線信号７０を受信するように構成される受信回路７４を含んでもよい。検出器６２により送信された信号７０は、無線経路を通じて送信することができる。検出器６２は、当技術分野で既知の任意の種類の方法で給電することができる。回路７２、７４は、例えば、検出器の電力を浪費しないよう、制御モジュール６６が検出器を断続的にオンオフできるようにする送受信回路であってもよいことが、さらに想定され、理解されよう。

制御モジュール６６は、コンピュータベースプロセッサ７５とコンピュータ可読および書き込み可能記憶媒体７６とを含んでもよい。記憶媒体７６は、プロセッサ７５が実行するアルゴリズムを保存することができ、特定の貨物の運搬中に蓄積された検出器およびセンサのデータを保存することができ、さらに輸送される貨物に固有のデータテーブルを保存することができる。例えば、生鮮品６４がバナナである場合、「バナナ」のデータテーブルが、バナナの熟成を管理するために必要な所望の環境パラメータの範囲を含んでもよい。こうしたデータは、温度、湿度、および熟成工程中に生じる特定のガス（例えば、二酸化炭素およびエチレン）の存在を含んでもよい。

関連するデータテーブルを適用して、パラメータおよび／または状態信号６８、７０を受信したプロセッサ７５は、関連するアルゴリズムを実行して、環境制御アセンブリ３６に送信される適切な指令信号７８を生成することができる。その後、環境制御アセンブリ３６は、適切な装置（複数可）５２、５４、５６、５８を起動して、閉じ込め空気の測定された環境パラメータを調節することができる。測定された環境パラメータおよび測定された製品状態は、アルゴリズムの関数であってもよいことが、想定され、理解されよう。

別の実施例では、測定された製品状態は、アルゴリズムの関数であってもよく、測定された環境パラメータは、環境制御アセンブリ３６を直接制御するために使用される。すなわち、「標的」環境パラメータの組み合わせは、現在の状態および生鮮品６４のニーズに基づいてもよく、熟成を遅延または加速させること、収穫後の植物の病原体の成長を防止すること、水分損失を抑制すること、色変化を抑制または助長すること、および／または低温感受性の変化に適応することを含む様々な態様で製品に作用する。「標的」環境パラメータという用語は、製品のリアルタイムの状態に基づいて制御モジュール６６によって計算されるパラメータであると理解されよう。指令信号７８を介して、パラメータ値に合わせること、またはパラメータ値を取得することが環境制御アセンブリ３６の目標である。環境制御アセンブリ３６は、リアルタイムで動作し、必要な時（すなわち、現在のニーズ）だけエネルギーを消費するので、このプロセスでは、省エネルギー化することができると想定され、理解されよう。

別の実施例では、バナナの熟成は、格納容器５０の温度を制御することにより、かつ新鮮な空気への入替えまたはガス浄化装置を制御して閉じ込め空気内に存在する二酸化炭素およびエチレンの量を規制することにより、制御することができる。熟成の程度は、バナナによって生じ、閉じ込め空気内で見つかるガスの濃度を測定することによって特定され、記録することができる。本実施例では、センサ６０からのデータは、プロセッサ７５によって実行されるアルゴリズムで使用および適用されて、そして適切に調整されて、制御モジュール６６の指令信号７８によって規定されるように環境制御アセンブリ３６を介して制御されてもよい。

図４を参照すると、貨物輸送システム２６を運用する方法は、生鮮品６４の状態を測定する第１のブロック１００を含む。ブロック１０２は、パラメータセンサ６０によって、閉じ込め空気の環境パラメータを測定することを伴う。ブロック１０４は、測定された状態を示す無線状態信号７０を検出器６２によって制御モジュール６６に送信することを伴う。ブロック１０６は、測定された環境パラメータを示すパラメータ信号６８をセンサ６０によって制御モジュール６６に送信することを伴う。ブロック１０８は、測定された状態を使用して制御モジュール６６がアルゴリズムを実行して、目標環境パラメータを決定することを伴う。ブロック１１０は、測定された環境パラメータおよび目標環境パラメータを示す指令信号７８を環境制御アセンブリ３６に送信することを伴う。ブロック１１２は、目標環境パラメータに到達するように環境制御アセンブリを初期化することを伴う。

本開示の利益および利点は、例えば、輸送中などの一定の期間にわたる実際の生鮮品の状態の客観的評価を含む。他の利点として、冷蔵装置へのリアルタイムのフィードバック、到着時に生鮮品の状態を最適化し、ＴＲＵの損耗を最小化し、エネルギー効率を最適化するための環境パラメータのインテリジェントな操作が挙げられる。さらに、生鮮品の現在の状態を輸送中に知るので、リアルタイムの技術的な、運用上の、および商業的な決断を実現できる。

本開示は、図示の実施形態を参照して説明されているが、本開示の趣旨と範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能であり、均等物に代用可能であることは、当業者には理解されよう。さらに、本開示の教示を、その本質的範囲から逸脱することなく、特定の状況、用途および／または材料に適合させるために様々な修正を加えることが可能である。したがって、本開示は、本明細書に開示された特定の実施例に限定されることなく、添付の特許請求の範囲内に含まれるすべての実施形態を含む。

Claims (19)

1. 生鮮品を保存および輸送する貨物輸送システムであって、
   前記生鮮品を輸送する空間を画定するコンテナと、
   前記空間の環境パラメータを制御するように構築および配置された制御アセンブリと、
   前記環境パラメータを測定し、環境パラメータ測定値を示すパラメータ信号を送信するように構成されたセンサと、
   前記生鮮品に直接固定されて前記生鮮品の状態を測定するように構築および配置されており、前記状態を示す状態信号を送信するように構成された検出器と、
   前記状態信号および前記パラメータ信号を受信および処理し、前記環境パラメータを調節する指令信号を前記制御アセンブリに送信するように構成された制御モジュールと、
   を備える、貨物輸送システム。
2. 前記状態信号が、前記検出器の送信回路を介して送信され、前記制御モジュールの受信回路によって受信される無線信号である、請求項１に記載の貨物輸送システム。
3. 前記制御モジュールが、コンピュータベースのプロセッサとコンピュータ可読および書き込み可能記憶媒体とを含み、前記パラメータ信号と前記状態信号とのうちの少なくとも一方を使用するアルゴリズムを実行して前記指令信号を確立するように構成されている、請求項２に記載の貨物輸送システム。
4. 前記パラメータ信号が前記アルゴリズムによって使用され、前記状態信号が今後の参照のために前記記憶媒体に保存される、請求項３に記載の貨物輸送システム。
5. 前記状態信号が前記アルゴリズムによって使用され、前記パラメータ信号が前記制御アセンブリによって直接使用される、請求項３に記載の貨物輸送システム。
6. 前記制御アセンブリが冷蔵装置を含み、前記環境パラメータが温度を含む、請求項２に記載の貨物輸送システム。
7. 前記制御アセンブリが換気装置を含む、請求項２に記載の貨物輸送システム。
8. 前記環境パラメータがエチレン濃度である、請求項７に記載の貨物輸送システム。
9. 前記制御アセンブリが環境成分制御装置を含み、前記環境パラメータが分子組成である、請求項２に記載の貨物輸送システム。
10. 前記分子組成が酸素の割合である、請求項９に記載の貨物輸送システム。
11. 前記分子組成が二酸化炭素の濃度である、請求項９に記載の貨物輸送システム。
12. 前記分子組成が不活性ガスの濃度である、請求項９に記載の貨物輸送システム。
13. 前記分子組成がエチレンの濃度である、請求項９に記載の貨物輸送システム。
14. 前記状態が色である、請求項２に記載の貨物輸送システム。
15. 前記状態が堅さである、請求項２に記載の貨物輸送システム。
16. 前記状態が温度である、請求項２に記載の貨物輸送システム。
17. 生鮮品に直接固定された状態検出器によって生鮮品の状態を測定することと、
    パラメータセンサによって閉じ込め空気の環境パラメータを測定することと、
    前記検出器によって制御モジュールに前記状態を示す無線状態信号を送信することと、
    前記センサによって前記制御モジュールに測定された前記環境パラメータを示すパラメータ信号を送信することと、
    前記制御モジュールにより、測定された前記状態を使用するアルゴリズムを実行して、目標環境パラメータを決定することと、
    環境制御アセンブリに、測定された前記環境パラメータおよび前記目標環境パラメータを示す指令信号を送信することと、
    前記目標環境パラメータに到達するように前記環境制御アセンブリを初期化することと、
    を含む、貨物輸送システムの運用方法。
18. 測定された前記環境パラメータが前記アルゴリズムの関数である、請求項１７に記載の方法。
19. 測定された前記環境パラメータが前記環境制御アセンブリに送信される、請求項１７に記載の方法。

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