KR20130053079A

KR20130053079A - 화물의 부피 또는 질량을 근사치로 계측하는 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20130053079A
Application number: KR1020110118598A
Authority: KR
Inventors: 정지영
Original assignee: 삼성중공업 주식회사
Priority date: 2011-11-15
Filing date: 2011-11-15
Publication date: 2013-05-23
Also published as: KR101305002B1

Abstract

화물 부피 측정 장치가 개시된다. 상기 화물 부피 측정 장치는 탱크에 담기는 화물의 높이 값에 따라 추정되는 상기 화물의 부피 값을 계측하기 위한 테이블을 저장하는 메모리, 상기 화물의 상기 높이 값을 측정하는 측정 장치, 상기 테이블에 포함된 다수의 높이 값들 및 상기 테이블에 포함된 다수의 부피 값들 중 적어도 하나를 보정 하기 위한 보정 회로, 및 상기 테이블에 포함된 상기 다수의 높이 값들 중에서 측정된 높이 값에 인접한 다수의 인접 높이 값들 각각과 상기 다수의 인접 높이 값들 각각에 대응되는 상기 테이블에 포함된 부피 값에 기초하여, 상기 화물의 부피 값을 계산하는 계산 회로를 포함한다.

Description

화물의 부피 또는 질량을 근사치로 계측하는 방법 및 장치{METHOD AND DEVICE FOR APPROXIMATING VOLUME OR MASS OF FREIGHT}

본 발명의 개념에 따른 실시 예는 화물의 부피 또는 질량을 근사치로 계측하는 방법 및 장치에 관한 것으로, 특히 메모리에 저장된 높이 값과 부피 값의 쌍들 또는 높이 값과 질량 값의 쌍들 중에서 측정된 높이 값에 인접하는 적어도 4개의 쌍들을 이용하여 상기 측정된 높이 값에 대응되는 부피 값 또는 질량 값을 계산하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

보간법(補間法, interpolation)은 몇 개의 점들에서 주어진 함수 값을 기초로 상기 점들 사이의 임의의 점에서의 함수 값을 구하는 근사 계산법이다.

보간법은 실험이나 관측에 의하여 얻은 측정 값으로부터 측정하지 않은 값을 추정하는 경우 또는 함수 표에서 상기 함수 표에 없는 함수 값을 구하는 경우 등에 이용된다.

예컨대 선형 보간은 두 개의 점들 각각에 주어진 함수 값을 기초로 상기 두 점을 지나는 1차식으로 보간하는 방법이다.

고차 보간은 적어도 세 개 이상의 점들 각각에 주어진 함수 값을 기초로 상기 적어도 세 개 이상의 점들을 지나는 고차 다항식으로 보간하는 방법이다.

특허 문헌 1은 제선 공정 중에서 탱크 내에 적재되는 분체원료를 3차원으로 측정하여 상기 탱크 내에 적재되는 상기 분체 원료의 량을 계산하는 분체원료의 3차원 측정 방법에 관한 발명이다. 특허 문헌 1은 분체원료를 3차원으로 측정하기 위한 장치를 구비해야 하기 때문에 많은 비용이 들고, 상기 분체원료를 3차원으로 측정하는 데에는 많은 시간이 소요되는 문제점이 있었다.

특허 문헌 2는 액체 수위에 따라 변화되는 공기 압력을 감지하여 연료량을 측정할 수 있는 연료량 측정기에 관한 발명이다. 특허 문헌 2는 연료 탱크의 단면적이 같은 구간을 나누어 연료량을 측정해야 하는 문제점이 있었다.

특허 문헌 1 : 한국실용신안등록 제10-0428894호 (2004.4.28 공고) 특허 문헌 2 : 한국실용신안등록 제10-0219762호 (1999.9.1 공고)

본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는 메모리에 저장된 높이 값과 부피 값의 쌍들 또는 높이 값과 질량 값의 쌍들 중에서 측정된 높이 값에 인접하는 적어도 4개의 쌍들을 이용하여 상기 측정된 높이 값에 대응되는 부피 값 또는 질량 값을 계산하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 실시 예에 따른 탱크에 담기는 화물의 부피 계산 장치는 높이 값과 부피 값의 쌍들을 저장하는 메모리, 탱크에 담기는 화물의 높이 값을 측정하는 측정 장치, 및 상기 쌍들 중에서 측정된 높이 값에 인접하는 N(N은 4 이상의 자연수)개의 쌍들을 이용하여 상기 측정된 높이 값에 대응되는 부피 값을 계산하는 프로세서를 포함할 수 있다.

실시 예에 따라 상기 프로세서는, 높이에 대한 (N-1)차 다항식을 생성하고, 상기 N개의 쌍들을 이용하여 상기 (N-1)차 다항식의 계수들을 계산하고, 상기 계수들을 포함하는 상기 (N-1)차 다항식을 이용하여 상기 측정된 높이 값에 대응하는 상기 부피 값을 계산할 수 있다.

실시 예에 따라 상기 프로세서는, 상기 탱크의 종류를 나타내는 정보에 따라 상기 N을 설정할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 탱크에 담기는 화물의 부피를 계산하는 방법은 탱크에 담기는 화물의 높이 값을 측정하는 단계, 및 메모리에 저장된 높이 값과 부피 값의 쌍들 중에서 측정된 높이 값에 인접하는 N(N은 4 이상의 자연수)개의 쌍들을 이용하여 상기 측정된 높이 값에 대응되는 부피 값을 계산하는 단계를 포함할 수 있다.

실시 예에 따라 상기 부피를 계산하는 단계는, 높이에 대한 (N-1)차 다항식을 생성하는 단계, 상기 N개의 쌍들을 이용하여 상기 (N-1)차 다항식의 계수들을 계산하는 단계, 및 상기 계수들을 포함하는 상기 (N-1)차 다항식을 이용하여 상기 측정된 높이 값에 대응하는 상기 부피 값을 계산하는 단계를 포함할 수 있다.

실시 예에 따라 상기 N은 상기 탱크의 종류를 나타내는 정보에 따라 결정될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 화물 부피 계산 시스템은 탱크, 및 상기 탱크에 담기는 화물의 높이 값에 대응하는 부피 값을 계산하기 위한 부피 계산 장치를 포함하며, 상기 부피 계산 장치는, 높이 값과 부피 값의 쌍들을 저장하는 제1메모리, 프로그램을 저장하는 제2메모리, 및 상기 제2메모리에 저장된 상기 프로그램을 실행시키는 프로세서를 포함하며, 상기 프로세서는, 상기 프로그램이 실행됨에 따라, 상기 탱크에 담기는 화물의 높이 값을 측정하는 측정 장치로부터 측정된 높이 값을 수신하고, 상기 제1메모리에 저장된 상기 쌍들 중에서 상기 측정된 높이 값에 인접하는 N(N은 4 이상의 자연수)개의 쌍들을 이용하여 상기 측정된 높이 값에 대응되는 부피 값을 계산할 수 있다.

실시 예에 따라 상기 계산된 부피 값을 디스플레이하기 위한 디스플레이를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 화물 운송 수단은 상기 화물 운송 수단에 장착된 유류 탱크, 및 상기 유류 탱크에 담기는 유류 높이 값에 대응하는 부피 값을 계산하기 위한 부피 계산 장치를 포함하며, 상기 부피 계산 장치는, 높이 값과 부피 값의 쌍들을 저장하는 제1메모리, 프로그램을 저장하는 제2메모리, 및 상기 제2메모리에 저장된 상기 프로그램을 실행시키는 프로세서를 포함하며, 상기 프로세서는, 상기 프로그램이 실행됨에 따라, 상기 유류 탱크에 담기는 유류의 높이 값을 측정하는 측정 장치로부터 측정된 높이 값을 수신하고, 상기 제1메모리에 저장된 상기 쌍들 중에서 상기 측정된 높이 값에 인접하는 N(N은 4 이상의 자연수)개의 쌍들을 이용하여 상기 측정된 높이 값에 대응되는 부피 값을 계산할 수 있다.

실시 예에 따라 상기 N은 상기 탱크의 종류를 나타내는 정보에 따라 결정될 수 있다

본 발명의 실시 예에 따른 탱크에 담기는 화물의 질량 계산 장치는 높이 값과 질량 값의 쌍들을 저장하는 메모리, 탱크에 담기는 화물의 높이 값을 측정하는 측정 장치, 및 상기 쌍들 중에서 측정된 높이 값에 인접하는 N(N은 4 이상의 자연수)개의 쌍들을 이용하여 상기 측정된 높이 값에 대응되는 질량 값을 계산하는 프로세서를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 방법과 장치는 테이블에 포함된 다수의 높이 값들 중에서 측정된 높이 값에 인접한 다수의 인접 높이 값들 각각에 대응되는 상기 테이블에 포함된 부피 값을 이용함으로써 더 정확한 화물의 부피 또는 질량의 근사 값을 계측할 수 있는 효과가 있다.

또한 보정 회로를 통하여 상기 테이블에 포함된 부피 값을 보정 함으로써 실제 값과 근사 값 사이의 오차를 줄일 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 상세한 설명이 제공된다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 화물량 계산 시스템의 개략적인 블락도이다.
도 2는 도 1에 도시된 프로세서의 일 실시 예에 따른 블락도이다.
도 3은 도 2에 도시된 다항식 생성 모듈의 일 실시 예에 따른 블락도이다.
도 4는 도 1에 도시된 탱크의 일 실시 예에 따른 종류을 나타내기 위한 그래프이다.
도 5는 도 1에 도시된 탱크의 다른 실시 예에 따른 종류을 나타내기 위한 그래프이다.
도 6은 도 1에 도시된 화물량 계산 시스템의 화물량 계산 방법을 나타내는 흐름도이다.

본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태들로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시 예들에 한정되지 않는다.

본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 특정한 개시 형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.

제1 또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1구성요소는 제2구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2구성요소는 제1구성요소로도 명명될 수 있다.

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. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 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 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 화물량 계산 시스템의 개략적인 블락도이다.

도 1을 참조하면, 화물량 계산 시스템(10)은 높이 측정 장치(20), 프로세서(processor; 30), 메모리(memory; 40), 디스플레이(display; 50), 및 보정 회로(correction circuit; 60)을 포함한다.

탱크(tank; 12), 화물(14), 및 탱크 덮개(16)는 설명의 편의를 위하여 함께 도시된다.

탱크(12)는 물, 가스(gas), 또는 기름 등을 담는 큰 통이다. 실시 예에 따라 탱크(12)는 화물(14)을 운반할 때 사용될 수 있다. 실시 예에 따라 탱크(12)는 운송수단, 예컨대 선박, 차량 등에 장착될 수 있다.

화물(14)은 운반할 수 있는 형태의 재화 또는 물품이다. 실시 예에 따라 화물(14)은 유류(油類) 화물일 수 있다.

탱크 덮개(16)는 화물(14)의 손실을 막기 위해 탱크(12)의 위에 덮여진다.

높이 측정 장치(20)는 탱크(12)에 담긴 화물(14)의 높이를 측정할 수 있다.

실시 예에 따라 높이 측정 장치(20)는 화물(14) 방향으로 전파, 예컨대 적외선을 발생시키고, 상기 적외선이 화물(14)에 의해 반사되면, 반사된 적외선을 감지하여 탱크 덮개(16)로부터 화물(14)까지의 거리를 측정할 수 있다. 이 경우 탱크(12)의 전체 높이 값에서 측정된 거리를 뺀 값이 화물(14)의 높이 값이다.

프로세서(30)는 높이 측정 장치(20)에 의해 측정된 화물(14)의 높이를 이용하여 화물(14)의 부피 또는 화물(14)의 질량을 계산할 수 있다. 프로세서(30)의 동작은 도 2에서 상세히 설명된다.

메모리(40)는 프로세서(30)가 화물(14)의 부피 또는 화물(14)의 질량을 계산하는 데에 필요한 데이터(data)를 저장할 수 있다.

실시 예에 따라 메모리(40)는 높이 값과 부피 값의 쌍들 또는 높이 값과 질량 값의 쌍들을 포함하는 테이블(table), 예컨대 룩-업 테이블(lookup table(LUT))을 저장할 수 있다.

실시 예에 따라 상기 쌍들 각각은 화물(14)의 높이 값과 상기 높이 값에 대응되는 미리 측정된 화물(14)의 부피 값의 쌍일 수 있다.

다른 실시 예에 따라 상기 쌍들 각각은 화물(14)의 높이 값과 상기 높이 값에 대응되는 미리 측정된 화물(14)의 질량 값의 쌍일 수 있다.

실시 예에 따라 메모리(40)는 측정된 화물(14)의 높이, 프로세서(30)에서 생성된 다항식, 계산된 화물(14)의 부피, 또는 계산된 화물(14)의 질량에 관한 데이터를 저장할 수 있다.

디스플레이(50)는 계산된 화물(14)의 부피 또는 계산된 화물(14)의 질량을 디스플레이(display)할 수 있다. 실시 예에 따라 디스플레이(50)는 화물(14)의 부피 또는 화물(14)의 질량을 모니터링(monitoring)하는 데에 사용된다.

보정 회로(60)는 사용자에 의해 입력된 오차, 즉 계산된 화물(14)의 부피와 실제 화물(14)의 부피의 차이 또는 계산된 화물(14)의 질량과 실제 화물(14)의 질량의 차이를 메모리(40)에 저장된 테이블에 반영할 수 있다.

도 2는 도 1에 도시된 프로세서의 일 실시 예에 따른 블락도이다.

도 1과 도 2를 참조하면, 프로세서(30)는 다항식 생성 모듈(32)과 계산 모듈(34)을 포함한다.

다항식 생성 모듈(32)은 다항식을 생성한다. 다항식 생성 모듈(32)은 높이 측정 장치(20)로부터 측정된 높이 값을 수신하고, 메모리(40)에 저장된 높이 값과 부피 값의 쌍들 또는 높이 값과 질량 값의 쌍들 중에서 상기 측정된 높이 값에 인접하는 다수개(예컨대, 4개)의 쌍들을 이용하여 상기 다항식의 계수들을 결정할 수 있다.

계산 모듈(34)은 상기 다항식에 측정된 화물(14)의 높이를 대입하여 화물(14)의 부피 또는 화물(14)의 질량을 계산할 수 있다.

계산된 화물(14)의 상기 부피 또는 화물(14)의 상기 질량은 디스플레이(50)로 전송되어 모니터링된다.

실시 예에 따라 메모리(40)에 저장된 높이 값과 부피 값의 쌍들 또는 높이 값과 질량 값의 쌍들을 포함하는 테이블은 [표 1]과 같이 나타날 수 있다

높이	부피 값 또는 질량 값
0	0
2	24
4	94
6	268
8	594
10	1120

설명의 편의를 위하여 측정된 화물(14)의 높이 값이 5이고, 다항식 생성 모듈(32)은 상기 측정된 화물(14)의 높이 값에 인접하는 4개의 쌍들을 이용한다고 가정한다.

이 경우 이용되는 상기 인접하는 4개의 쌍들은 (2,24), (4,94), (6,268), 및 (8,594)이다.

실시 예에 따라 다항식 생성 모듈(32)은 3차 다항식,

예컨대 "

" 를 생성할 수 있다. 즉, 이용되는 인접 쌍들의 개수를 N이라고 할 때, 생성되는 다항식의 차수는 (N-1)로 결정될 수 있다.

다항식 생성 모듈(32)은 상기 인접하는 4개의 쌍들 각각을 상기 3차 다항식에 대입하여 4개의 일차 방정식을 구할 수 있다. 다항식 생성 모듈(32)은 상기 4개의 일차 방정식을 이용하여 사원 일차 연립방정식의 해로서 계수들, 즉 a,b,c, 및 d를 정할 수 있다.

이 경우 a는 1, b는 1, c는 1, d는 10으로 정해진다. 즉, 정해진 계수들 각각을 포함하는 3차 다항식은

"

"로 결정된다.

계산 모듈(34)은 결정된 3차 다항식에 측정된 화물(14)의 높이 값을 대입하여 화물(14)의 부피 값 또는 화물(14)의 질량 값을 계산할 수 있다.

즉, 상기 3차 다항식에 측정된 화물(14)의 높이 값인 5를 대입하면 화물(14)의 부피 값 또는 화물(14)의 질량 값은 165로 계산된다.

실시 예에 따라 다항식 생성 모듈(32)은 탱크(12)의 종류를 나타내는 정보에 따라 생성되는 다항식의 차수를 결정할 수 있다.

탱크(12)의 종류를 구분하는 기준은 도 4와 도 5에서 상세히 설명된다.

실시 예에 따라 생성되는 다항식의 차수가 N이고 상기 다항식 생성시 이용되는 인접 쌍들의 개수가 (N+2)와 같거나 클 때, 다항식 생성 모듈(32)은 상기 인접 쌍들이 측정된 화물(14)의 높이 값에 인접한 정도에 따라 가중치를 주어서 상기 다항식을 생성할 수도 있다.

예컨대, 메모리(40)에 [표 1]과 같은 테이블이 저장되어 있고, 측정된 화물(14)의 높이 값은 5이며, 다항식 생성 모듈(32)은 상기 측정된 화물(14)의 높이 값에 인접하는 4개의 쌍들을 이용할 때, 상기 인접하는 4개의 쌍들은 (2,24), (4,94), (6,268), 및 (8,594)이다.

이 경우 다항식 생성 모듈(32)이 2차 다항식을 생성한다면, 상기 2차 다항식은 상기 4개의 쌍들 각각에 대응되는 지점을 모두 지날 수 없으므로 (4,94)와 (6,268)에 가중치를 주어서, 즉 (4,94)와 (6,268)에 더 근접한 지점을 지나는 2차 다항식을 선택하여 생성할 수 있다.

도 3은 도 2에 도시된 다항식 생성 모듈의 일 실시 예에 따른 블락도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 다항식 생성 모듈(32)은 연산 모듈(36)과 설정 모듈(38)을 포함한다.

연산 모듈(36)은 메모리(40)에 저장된 높이 값과 부피 값의 쌍들 또는 높이 값과 질량 값의 쌍들 중에서 측정된 높이 값에 인접하는 다수개(예컨대, 4개)의 쌍들을 이용하여 다항식을 생성한다.

설정 모듈(38)은 연산 모듈(36)에서 생성되는 다항식의 차수를 설정할 수 있다. 실시 예에 따라 설정 모듈(38)은 상기 다항식을 생성할 때 이용되는 측정된 높이 값에 인접하는 쌍들의 개수를 설정할 수 있다.

실시 예에 따라 설정 모듈(38)은 탱크(12)의 종류를 나타내는 정보에 따라 생성되는 다항식의 차수를 설정할 수 있다.

도 4는 도 1에 도시된 탱크의 일 실시 예에 따른 종류을 나타내기 위한 그래프이다.

도 1, 도 3, 및 도 4를 참조하면, 도 4에 도시된 종류의 탱크(12)의 단면적은 높이(z)에 따라 변한다. 제1높이(z1)에서의 탱크(12)의 단면(P1)과 제2높이(z2)에서의 탱크(12)의 단면(P2)을 비교하면, 높이(z)에 따라 x축 방향의 길이와 y축 방향의 길이가 동시에 변한다.

즉, 높이(z)가 제1높이(z1)에서 제2높이(z2)로 변함에 따라 x축 방향의 길이는 x1에서 x2로 변하고, y축 방향의 길이는 y1에서 y2로 변한다.

이 경우 탱크(12)의 형태를 고려할 때, 화물(14)의 높이에 따라 화물(14)의 부피 또는 화물(14)의 질량은 높이에 관한 이차 다항식의 형태로 변할 수 있다.

실시 예에 따라 설정 모듈(38)이 연산 모듈(36)에서 생성되는 다항식의 차수를 이미 N차로 설정한 것으로 가정한다. 탱크(12)가 도 4에 도시된 종류의 탱크(12)로 판단되었다면, 설정 모듈(38)은 상기 생성되는 다항식의 차수를 (N+2)차로 설정할 수 있다.

상기 생성되는 다항식의 차수가 (N+2)차일 때, 연산 모듈(36)은 상기 측정된 화물(14)의 높이 값에 인접하는 (N+3)개의 쌍들을 이용하여 상기 다항식을 생성할 수 있다.

도 5는 도 1에 도시된 탱크의 다른 실시 예에 따른 종류을 나타내기 위한 그래프이다.

도 1, 도 3, 및 도 5를 참조하면, 도 5에 도시된 종류의 탱크(12)의 단면적은 높이(z)에 따라 변한다. 제3높이(z3)에서의 탱크(12)의 단면(P3)과 제4높이(z4)에서의 탱크(12)의 단면(P4)을 비교하면, 높이(z)에 따라 y축 방향의 길이만 변한다.

즉, 높이가 제3높이(z3)에서 제4높이(z4)로 변함에 따라 y축 방향의 길이가 y3에서 y4로 변한다.

이 경우 탱크(12)의 형태를 고려할 때, 화물(14)의 높이에 따라 화물(14)의 부피 또는 화물(14)의 질량은 높이에 관한 일차 다항식의 형태로 변할 수 있다.

실시 예에 따라 설정 모듈(38)이 연산 모듈(36)에서 생성되는 다항식의 차수를 이미 N차로 설정한 것으로 가정한다. 탱크(12)가 도 5에 도시된 종류의 탱크(12)로 판단되었다면, 설정 모듈(38)은 상기 생성되는 다항식의 차수를 (N+1)차로 설정할 수 있다.

상기 생성되는 다항식의 차수가 (N+1)차일 때, 연산 모듈(36)은 상기 측정된 화물(14)의 높이 값에 인접하는 (N+2)개의 쌍들을 이용하여 상기 다항식을 생성할 수 있다.

도 6은 도 1에 도시된 화물량 계산 시스템의 화물량 계산 방법을 나타내는 흐름도이다.

도 1 내지 도 6을 참조하면, 높이 측정 장치(20)는 화물(14)의 높이 값을 측정한다(S10).

설정 모듈(38)은 연산 모듈(36)에서 생성되는 다항식의 차수를 설정할 수 있다(S12). 실시 예에 따라 설정 모듈(38)은 상기 다항식을 생성할 때 이용되는 측정된 높이 값에 인접하는 쌍들의 개수를 설정할 수 있다.

연산 모듈(36)은 메모리(40)에 저장된 높이 값과 부피 값의 쌍들 중에서 측정된 높이 값에 인접하는 적어도 4개 이상의 쌍들을 이용하여 다항식을 생성한다(S14).

계산 모듈(34)은 상기 다항식에 측정된 화물(14)의 높이를 대입하여 화물(14)의 부피 또는 화물(14)의 질량을 계산할 수 있다(S16).

보정 회로(60)는 사용자에 의해 입력된 오차, 즉 계산된 화물(14)의 부피과 실제 화물(14)의 부피의 차이 또는 계산된 화물(14)의 질량과 실제 화물(14)의 질량의 차이를 메모리(40)에 저장된 테이블에 반영할 수 있다(S18).

상기 오차는 탱크(12)의 노후화에 의해 발생한 오차일 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

10 : 화물량 계산 시스템
12 : 탱크
20 : 측정 장치
30 : 프로세서
40 : 메모리
50 : 디스플레이
60 : 보정 회로

Claims

높이 값과 부피 값의 쌍들을 저장하는 메모리;
탱크에 담기는 화물의 높이 값을 측정하는 측정 장치; 및
상기 쌍들 중에서 측정된 높이 값에 인접하는 N(N은 4 이상의 자연수)개의 쌍들을 이용하여 상기 측정된 높이 값에 대응되는 부피 값을 계산하는 프로세서를 포함하는 탱크에 담기는 화물의 부피 계산 장치.
제1항에 있어서, 상기 프로세서는,
높이에 대한 (N-1)차 다항식을 생성하고, 상기 N개의 쌍들을 이용하여 상기 (N-1)차 다항식의 계수들을 계산하고, 상기 계수들을 포함하는 상기 (N-1)차 다항식을 이용하여 상기 측정된 높이 값에 대응하는 상기 부피 값을 계산하는 탱크에 담기는 화물의 부피 계산 장치.
제1항에 있어서, 상기 프로세서는,
상기 탱크의 종류를 나타내는 정보에 따라 상기 N을 설정하는 탱크에 담기는 화물의 부피 계산 장치.
탱크에 담기는 화물의 높이 값을 측정하는 단계; 및
메모리에 저장된 높이 값과 부피 값의 쌍들 중에서 측정된 높이 값에 인접하는 N(N은 4 이상의 자연수)개의 쌍들을 이용하여 상기 측정된 높이 값에 대응되는 부피 값을 계산하는 단계를 포함하는 탱크에 담기는 화물의 부피를 계산하는 방법.
제4항에 있어서, 상기 부피 값을 계산하는 단계는,
높이에 대한 (N-1)차 다항식을 생성하는 단계;
상기 N개의 쌍들을 이용하여 상기 (N-1)차 다항식의 계수들을 계산하는 단계; 및
상기 계수들을 포함하는 상기 (N-1)차 다항식을 이용하여 상기 측정된 높이 값에 대응하는 상기 부피 값을 계산하는 단계를 포함하는 탱크에 담기는 화물의 부피를 계산하는 방법.
제4항에 있어서,
상기 N은 상기 탱크의 종류를 나타내는 정보에 따라 결정되는 탱크에 담기는 화물의 부피를 계산하는 방법.
탱크; 및
상기 탱크에 담기는 화물의 높이 값에 대응하는 부피 값을 계산하기 위한 부피 계산 장치를 포함하며,
상기 부피 계산 장치는,
높이 값과 부피 값의 쌍들을 저장하는 제1메모리;
프로그램을 저장하는 제2메모리; 및
상기 제2메모리에 저장된 상기 프로그램을 실행시키는 프로세서를 포함하며,
상기 프로세서는,
상기 프로그램이 실행됨에 따라,
상기 탱크에 담기는 화물의 높이 값을 측정하는 측정 장치로부터 측정된 높이 값을 수신하고,
상기 제1메모리에 저장된 상기 쌍들 중에서 상기 측정된 높이 값에 인접하는 N(N은 4 이상의 자연수)개의 쌍들을 이용하여 상기 측정된 높이 값에 대응되는 부피 값을 계산하는 화물의 부피 계산 시스템.
제7항에 있어서, 상기 프로세서는,
높이에 대한 (N-1)차 다항식을 생성하고, 상기 N개의 쌍들을 이용하여 상기 (N-1)차 다항식의 계수들을 계산하고, 상기 계수들을 포함하는 상기 (N-1)차 다항식을 이용하여 상기 측정된 높이 값에 대응하는 상기 부피 값을 계산하는 화물의 부피 계산 시스템.
제7항에 있어서,
상기 계산된 부피 값을 디스플레이하기 위한 디스플레이를 더 포함하는 화물의 부피 계산 시스템.
제7항에 있어서,
상기 N은 상기 탱크의 종류를 나타내는 정보에 따라 결정되는 화물의 부피 계산 시스템.
화물 운송 수단에 있어서,
상기 화물 운송 수단에 장착된 유류 탱크; 및
상기 유류 탱크에 담기는 유류 높이 값에 대응하는 부피 값을 계산하기 위한 부피 계산 장치를 포함하며,
상기 부피 계산 장치는,
높이 값과 부피 값의 쌍들을 저장하는 제1메모리;
프로그램을 저장하는 제2메모리; 및
상기 제2메모리에 저장된 상기 프로그램을 실행시키는 프로세서를 포함하며,
상기 프로세서는,
상기 프로그램이 실행됨에 따라,
상기 유류 탱크에 담기는 유류의 높이 값을 측정하는 측정 장치로부터 측정된 높이 값을 수신하고,
상기 제1메모리에 저장된 상기 쌍들 중에서 상기 측정된 높이 값에 인접하는 N(N은 4 이상의 자연수)개의 쌍들을 이용하여 상기 측정된 높이 값에 대응되는 부피 값을 계산하는 화물 운송 수단.
제11항에 있어서, 상기 프로세서는,
높이에 대한 (N-1)차 다항식을 생성하고, 상기 N개의 쌍들을 이용하여 상기 (N-1)차 다항식의 계수들을 계산하고, 상기 계수들을 포함하는 상기 (N-1)차 다항식을 이용하여 상기 측정된 높이 값에 대응하는 상기 부피 값을 계산하는 화물 운송 수단.
제11항에 있어서,
상기 N은 상기 탱크의 종류를 나타내는 정보에 따라 결정되는 화물 운송 수단.
높이 값과 질량 값의 쌍들을 저장하는 메모리;
탱크에 담기는 화물의 높이 값을 측정하는 측정 장치; 및
상기 쌍들 중에서 측정된 높이 값에 인접하는 N(N은 4 이상의 자연수)개의 쌍들을 이용하여 상기 측정된 높이 값에 대응되는 질량 값을 계산하는 프로세서를 포함하는 탱크에 담기는 화물의 질량 계산 장치.