KR20210136022A - 차량의 질량 상태량을 알아내기 위한 방법 - Google Patents

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헨더슨 레온
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볼보 트럭 코퍼레이션
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Abstract

화물 운송을 위한 육상 차량의 질량 상태량을 알아내기 위한 방법. 상기 방법은, 상기 차량에 들어가는 화물 유닛의 하나 이상의 상태량들을 등록하는 것과, 상기 상태량들 중 적어도 하나는 상기 화물 유닛의 질량에 관련된 것이고, 상기 차량 내의 상기 화물 유닛의 위치를 추정하는 것과, 상기 하나 이상의 등록된 상태량들 및 상기 화물 유닛의 상기 추정된 위치에 기반하여 상기 차량의 적어도 하나의 차량 질량 상태량을 알아내는 것을 포함한다.

Description

차량의 질량 상태량을 알아내기 위한 방법
본 개시물은 트럭 및 세미 트레일러와 같은 화물 운송을 위한 육상 차량에 연관된 질량 상태량 및 차량 다이내믹스를 알아내기 위한 방법, 제어 유닛 및 시스템에 관한 것이다.
본 발명은 트럭 및 건설 기계와 같은 중량 차량에 적용될 수 있다. 본 발명은 세미-트레일러 차량 및 트랙터-세미-트레일러 조합과 관련하여 주로 기술될 것이나, 본 발명이 이러한 특정 차량에 국한되는 것은 아니고, 다양한 타입의 트럭, 트레일러, 포크리프트와 같은 다른 차량들 및 선적 컨테이너들(shipping containers)에 또한 사용될 수 있다.
커브를 돌거나 빠른 조작을 실행하는 차량은, 조작 중에 속도가 너무 높은 경우, 제어를 상실하거나 뒤짚어질 수 있다. 팁-오버 타입의 이벤트는 차량 롤-오버로 알려져 있다. 차량 제어를 상실하는 사건은 예컨대, 접이식 포켓 나이프의 예각과 비슷하게 연결식 차량의 제어되지 않은 접힘으로 언급되는 잭나이핑 및 트레일러 스윙-아웃을 포함한다. 리미트 스피드 또는 롤-오버 쓰레숄드는, 차량 질량, 차량 속도 및 차량에 작용하는 힘들 사이의 기지의 기계적 관계에 기반하여 알아낼 수 있다. 차량이 주어진 상황에서 롤-오버 리미트 스피드 미만으로 작동되는 한, 안전 드라이빙 컨디션은 보장된다.
US2010198491는, 잠재적으로 위험한 상황을 감지할 때, 예컨대 차량의 높은 중력 중심을 가짐과 동시에 너무 큰 속도로 커브에 진입할 때, 차량 다이내믹스를 고려하는 차량 안전 시스템을 개시한다.
롤-오버 쓰레숄드 등을 알아내려 할 때 화물 운송 차량의 문제는, 중력 중심 (COG) 위치와 같은 차량의 질량 상태량들이 화물에 따라 변화한다는 점이다. 예컨대, 특히 화물 적재실 내의 하중의 높이가 상당한 경우, 경량의 하중을 운반하는 차량은, 무거운 중량이 탑재된 차량과 비교하여 차량 롤-오버에 덜 취약하다.
빠른 조작 중의 롤-오버 및 차량 안전성에 연관된 문제는, 교정 액션을 취하기 위하여 운전자가 존재하지 않는 자율 또는 반자율 차량에서, 더 표명되고 있다. 이 차량들은 COG 위치와 같은 차량 질량 상태량들의 불확실성에 기인하여 롤-오버 쓰레숄드가 될 때 큰 안전 마진을 갖도록 구성될 필요가 있을 수 있다.
그 결과, 화물 운송 차량의 질량 상태량들을 알아내기 위하여 효과적이고 신뢰할 수 있는 방법이 필요하다. 또한, 빠른 차량 조작 중에 제한 속도를 알아내기 위하여 진보된 방법이 필요하다.
본 개시물은 화물 운송 차량의 질량 상태량을 알아내기 위한 진보한 방법들을 제공하는데 목적이 있다. 이 목적은 육상 화물 운송 차량의 질량 상태량을 알아내기 위한 방법에 의하여 적어도 부분적으로 달성된다. 상기 방법은 차량에 들어가는 화물 유닛의 하나 이상의 상태량들을 등록하는 것을 포함하고, 상기 상태량들의 적어도 하나는 화물 유닛의 질량에 관련된 것이다. 상기 방법은 또한, 차량 내의 화물 유닛의 위치를 추정하는 것과, 등록된 화물 유닛 상태량들과 화물 유닛의 추정된 위치에 기반하여 차량의 질량 상태량을 알아내는 것을 포함한다.
이러한 방식으로 차량의 질량 상태량은 화물이 차량에 들어감에 따라 업데이트된다. 차량에 들어가는 화물의 상태량과 화물이 위치되는 곳을 기록함으로써, 차량 질량 상태량들의 강건하고 신뢰할 수 있는 추정치가 화물로부터의 효과를 포함하여 얻어질 수 있다. 바람직하게도, 롤-오버 쓰레숄드 등과 같은 차량 다이내믹스는 최신 질량 상태량에 기반하여 알아낼 수 있고, 더 안전한 차량 오퍼레이션으로 이어진다. 안전 마진은 차량 질량에 대한 향상된 정보에 기인하여 자율 차량에서 감소될 가능성이 있고, 이는 더 효과적인 오퍼레이션으로 이어진다.
어떠한 태양에 따르면, 상기 방법은 알아낸 차량 질량 상태량에 기반하여 차량 동적 상태량 및/또는 차량 정적 상태량을 알아내는 것을 추가적으로 포함한다. 따라서, 최대 속도, 최대 선회 비율, 롤-오버 쓰레숄드 등과 같은 차량 능력은 자율 주행을 위한 차량 제어 시스템 및/또는 차량의 운전자와 커뮤니케이션될 수 있다. 이러한 방식으로 차량 능력에 관한 더 개선된 정보가 얻어지고, 이는 이점이 된다.
어떠한 이러한 태양에 따르면, 차량 동적 상태량은, 즉 중력이 내륜의 바깥쪽을 향할 때, 및 커브를 돌고 및/또는 빠른 조작을 실행할 때, 요 방향의 화물 및/또는 차량의 관성 모멘트, 롤 방향의 화물 및/또는 차량의 관성 모멘트, 피치 방향의 화물 및/또는 차량의 관성 모멘트, 정상 상태(steady state) 롤오버 측방향 가속도 리미트, 차량의 제한 속도 중 어느 하나를 포함한다. 그 결과, 현재 화물 구성에 기반하여 관성 값과 같은 차량 동적 특징을 추정하기 위한 강건하고 효과적인 방법이 여기에서 제공된다.
그와 같은 또 다른 태양에 따르면, 차량 정적 상태량은 정지 롤오버 각도 쓰레숄드, 차량 안정성 값 및 추정된 차축 하중 분포 중 어느 하나를 포함한다. 그 결과, 현재 화물에 기반하여 차량 정적 특징을 추정하기 위한 강건하고 효과적인 방법이 여기에서 제공된다.
어떠한 태양에 따르면, 등록 및/또는 추정은 화물 유닛의 물리적 치수 및 질량을 추정하는 것을 포함한다. 각 화물 유닛에 대한 치수 및 질량에 관한 정보를 얻음으로써, 차량 질량 상태량의 더 개선된 추정치를 얻을 수 있고, 이는 이점이 된다.
어떠한 태양에 따르면, 등록 및/또는 추정은 육상 화물 운송 차량의 도어로부터 분리되게, 즉 이격되게 배치되는 센서 유닛에 의한 등록 및 추정을 포함하고, 이에 의하여 등록 및/또는 추정은 차량의 로딩 중에 수행될 수 있다. 도어가 화물의 로딩 및 언로딩 중에 개방되기 때문에, 센서 유닛이 화물 운송 차량의 도어에 배치되지 않는 것은 바람직하다. 도어로부터 이격되게 센서를 배치함으로써, 도어가 어떻게 구성되는지와 관계 없이, 센서는 화물 운송 차량의 로딩 및 언로딩 중에 센싱을 위하여 사용될 수 있고, 이는 이점이 된다.
어떠한 태양에 따르면, 상기 방법은 또한, 차량을 떠나는 화물 유닛의 하나 이상의 상태량들을 등록하는 것과, 언로딩되는 화물 유닛을 차량 내의 각 위치에 연관시키는 것을 포함한다. 이러한 방식으로, 바람직하게는, 개별 화물 유닛이 루트 중에, 예컨대 루트의 마지막 정류소 전에 차량으로부터 로딩되고 및/또는 언로딩되는 경우라도, 차량 질량 상태량들의 최신 장부가 유지될 수 있다.
어떠한 태양에 따르면, 등록은 바코드 스캐닝, 라디오 프리퀀시 식별, RFID, 적외선 라벨, 레이더 트랜스폰더 및 수동 입력 중 어느 하나에 기반하여, 아이덴티티를 화물 유닛에 연관시키는 것과, 그 식별에 기반하여 로지스틱스 데이터베이스로부터 화물 유닛의 하나 이상의 상태량을 얻는 것을 포함한다. 개별 소화물(parcels)에 관한 정보가 때로는 원격 서버로부터 얻어질 수 있다. 소화물 또는 화물 유닛을 식별함으로써, 그러한 상태량들은 다운로드되고 차량에 들어가는 화물에 연관되어 진다. 예컨대, 치수, 중량, 마지막 도착지 등에 관한 정보는 때로는 원격 서버로부터 얻어질 수 있고, 이 정보는 차량 질량 상태량의 추정치를 개선하기 위하여 사용될 수 있다. 원격 서버는 예컨대 운송 또는 로지스틱스 회사의 소유의 써드 파티 원격 서버일 수 있거나, 또는 전적으로 현재 방법을 지지하도록 구성된 프로프라이어터리(proprietary) 원격 서버일 수 있다.
다른 태양들에 따르면, 등록은 기구성된 화물 유닛 타입 데이터 및/또는 기구성된 화물 유닛 질량 데이터를 얻는 것을 포함한다. 예컨대, 어떠한 타입의 화물이 각 정류소에서 차량에 막 들어가는지는 선험적으로 알 수있다. 화물 상태량들은 미리 기구성되고 메모리에 저장될 수 있고, 화물이 차량에 들어감에 따라 화물 상태량들의 효과적이고 간편한 취득을 가능하게 한다.
추가적인 태양들에 따르면, 등록은 비젼 센서, X-레이 센서 및 레이더 센서 중 어느 하나에 기반하여 화물 유닛에 연관된 화물 타입을 인식하는 것을 포함한다. 이러한 방식으로, 화물 상태량들은 인식된 타입의 화물에 기반하여 자동으로 추론될 수 있다. 앞선 트레이닝 또는 구성에 기반하여 차량에 들어가는 화물을 식별하거나 분류하기 위하여 인공 지능 루틴이 이용될 수 있다.
어떠한 태양에 따르면, 등록은 화물 운송 차량의 위치 및/또는 화물 운송 차량에 연관된 기구성된 루트 정보에 기반하여 화물 유닛에 연관된 화물 타입을 추정하는 것을 포함한다. 어떠한 상황에서, 화물 타입은 주어진 위치, 예컨대 특정 웨어하우스 또는 팩토리의 위치에 연관될 수 있다. 따라서, 차량 위치를 화물 타입에 연관시킴으로써, 단순화된 그러나 더 효과적인 화물 타입 추정이 달성될 수 있다.
어떠한 태양들에 따르면, 상기 방법은 또한, 육상 화물 운송 차량 내의 하나 이상의 화물 유닛의 이전(re-location) 또는 쉬프트(shift)를 감지하는 것과, 그 이전 또는 쉬프트에 기반하여 질량 상태량을 업데이트하는 것을 포함한다. 이러한 타입의 태양들은, 화물이 적재실 내에서 재배치되는 경우에 특히 적용될 수 있고, 뒤 이어 차량의 질량 상태량들이 업데이트될 필요가 있다. 이 태양들은 또한, 차량 안전성에 해롭게 작용할 수 있는, 드라이빙 중 화물의 원하지 않은 쉬프트를 감지하기 위하여 적용될 수 있다. 예컨대 안전하지 않은 로드에 기인한, 드라이빙 중 화물의 쉬프트을 감지하는 것은 또한, 화물 손상을 방지하고 안전한 드라이빙 컨디션을 유지하기 위하여 드라이버에게 통지하거나 또는 경고하는 것을 보증할 수 있다. 어떠한 태양들에 따르면, 상기 방법은 차량 내에 사용 가능한 빈 또는 채워진 공간의 크기를 평가하는 것과, 추정된 공간 및 화물 유닛의 사이즈에 기반하여 추가적인 화물 유닛이 화물 에어리어 내에 들어맞는지를 알아내는 것을 포함한다. 이러한 방식으로 차량 오퍼레이션 및 화물 운송이 좀 더 효과적으로 이루어질 수 있고, 이는 이점이 된다.
전술한 이점등과 연관된 컴퓨터 프로그램, 컴퓨터 판독 가능한 매체, 제어 유닛, 센서 유닛 및 차량들이 여기에 또한 개시된다.
일반적으로, 여기에서 명확하게 달리 정의하지 않는다면, 특허청구범위에 사용된 모든 용어는 당해 기술분야에서 그 것들의 일반적인 의미에 따라 해석되어야 한다. 명확하게 다르게 기술되지 않는다면, 엘리먼트, 장치, 콤포넌트, 수단, 단계 등에 대한 언급은 적어도 하나의 엘리먼트, 장치, 콤포넌트, 수단, 단계 등을 언급하는 것으로 개방되게 해석되어야 한다. 명확하게 언급되지 않는다면, 여기에서 기술된 방법의 단계들은 기술된 정확한 순서로 수행되어야 하는 것은 아니다. 본 발명의 추가적인 특징 및 이점들은 첨부 특허청구범위 및 후속 상세한 설명을 참조할 때 명백해질 것이다. 통상의 지식을 가지는 자라면, 본 발명의 다양한 특징들이 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 후술하는 것 외의 실시예들을 만들어내기 위하여 조합될 수 있음을 알 수 있을 것이다.
첨부 도면을 참조하여, 이하에서는 예시로서 인용된 본 발명의 실시예들을 더욱 상세하게 설명한다.
도 1은 화물 운송 차량을 개략적으로 도시한다.
도 2는 차량에 작용하는 예시적인 힘들을 도시한다.
도 3은 화물 운송 차량의 평면도를 도시한다.
도 4a 및 도 4b는 예시적인 화물 유닛을 보여준다.
도 5는 화물 운송 루트를 개략적으로 도시한다.
도 6은 제어 유닛을 개략적으로 도시한다.
도 7은 방법들을 도시하는 플로우차트이다.
도 8은 예시적인 컴퓨터 프로그램 프로덕트를 보여준다.
본 발명의 어떠한 태양이 도시된 첨부 도면을 참조하여 이하에서 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 많은 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 여기에 기술된 실시예들 및 태양들에 국한되는 것으로 이해되어서는 아니되며, 그보다는 본 개시물이 완전하고 철저하고 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자에게 본 발명의 범위를 전달하도록 이러한 실시예들은 예시로서 제공될 것이다. 유사한 참부번호는 명세서 전체에 걸쳐 유사한 엘리먼트를 가리킨다.
본 발명은 여기에서 기술되고 첨부 도면에 도시된 실시예들에 국한되는 것이 아니고, 그보다는, 통상의 지식을 가지는 자라면 많은 변형 및 수정들이 첨부 특허청구범위의 범위 내에서 이루어질 수 있음을 알 것이다.
도 1은 화물(120)을 운송하기 위하여 배치되는 육상(land-based) 차량(100)을 도시한다. 차량(100)은 트레일러이지만, 개시된 본 기술은 다양한 타입의 트럭, 리지드 트럭(rigid trusks), 덤프 트럭(tipper trucks), 포크리프트 등과 같은 다양한 타입의 차량들과도 함께 사용될 수 있다. 개시된 기술들은 또한, 선적 컨테이너(shipping containers)와 함께 사용될 수 있다.
중력 중심 (COG) 위치(210) 및 전체적인 질량 분포와 같은 차량(100)의 질량 상태량을 아는 것이 바람직하다. 적어도 부분적으로, 질량 상태량이 안정성 및 롤오버 상태량과 같은 차량의 기계적 상태량에 영향을 미치기 때무이다. 예컨대, 롤오버 쓰레숄드는 COG 높이에 의하여 강하게 영향을 받는다.
차량(100)의 관성 상태량도 또한, 관심 대상이고 차량의 질량 상태량으로부터 추론될 수 있다. 관성은 평행 축 정리로도 알려진 슈타이너 정리에 관련하여 이하에서 더욱 상세하게 기술될 것이다.
차량의 질량 및 관성 상태량과 관련된 더욱 정확한 정보는 또한, 첨단 운전자 지원 시스템(ADAS)와 같은 자율 또는 반자율 시스템에 의하여 안정성 제어 개입을 향상시키기 위하여 사용될 수 있다. 덜 정확하고 대략적으로 추정되는 질량 상태량 데이터로부터 다이내믹스를 알아내는 것과 비교하여, 예측이 정확한 질량 상태량 정보에 기반을 둔다면, 더 정확성을 가지고 차량의 추정 다이내믹스(expected dynamics)를 예측할 수 있기 때문이다. 따라서, 여기에서 개시된 기술들에 의하여, 롤오버, 잭나이핑 등을 방지하기 위하여 스피드-리미트를 알아낼 수 있을 뿐 아니라, 안정성 제어 및/또는 일반적인 모션 컨트롤러가 차량의 모션을 더 우수하게 예측하고 제어할 수 있고, 이는 이점이 된다.
차량 안정성 및 다이내믹스에 대한 더 상세한 설명은 이하에서 도 2와 관련하여 주어질 것이다.
차량(100)은 차량에 들어가는 화물 유닛(120)의 하나 이상의 상태량을 등록하기 위하여 센서 유닛(110)을 포함한다. 등록된 상태량은 화물 유닛의 질량에 관한 것이다. 예컨대, 어떠한 실시예들에서 센서는 화물 유닛 치수를 감지하고 화물 유닛 중량의 추정치를 얻기 위하여 배치된다.
센서 유닛(110)은 또한, 차량 내의 화물 유닛의 위치를 추정하기 위하여 배치된다. 화물 유닛 질량, 치수 및 위치를 알 때, 화물 유닛(120)가 차량의 전체 COG에 미치는 영향을 알아낼 수 있다. 차량(100)의 질량 상태량을 강건하고 효과적인 방식으로 알아낼 수 있다.
질량들 무리의 COG는, 물건의 중량이 집중된 포인트이다. (Xcg, Ycg)가 좌표 (x1, y1), (x2, y2)에 각각 위치하는 점 질량 m1, m2, 등의 무리의 COG의 좌표라면,
Figure pct00001
Figure pct00002
, 여기서 g는 중력을 나타낸다.
유사한 식이 3차원 예시에 적용된다.
전체 중량이 개별 질량들을 통하여 작용하는 대신에 중력의 중심을 통하여 작용하면, 원점을 중심으로 하는 토크는 동일할 수 있다. 예컨대 중력의 중심의 x- 좌표에 대한 풀이는, 질량들이 각각의 좌표들에 의하여 가중되고, 합계가 전체 질량에 의하여 정규화된 가중 합계로 나타난다.
일반적으로, 여기에서의 차량 질량 상태량들은, 차량 전체 화물 질량, 차량 질량 공간 분포, 차량 중력 중심, 질량 높이의 중심, 질량 측방향 위치의 중심, 질량 종방향 위치의 중심 중 어느 것이라도 포함할 수 있다. 안전한 드라이빙 리미트 등을 알아내기 위하여, 다양한 조작과 드라이빙 시나리오가 다양한 질량 상태량들을 요구함을 알 수 있다.
특히, 센서 유닛(110)은 육상 화물 운송 차량(100, 300)의 도어(130)로부터 이격되게 배치되고, 즉, 센서 유닛은 도어(130)에 부착되지 않고, 예컨대 차량(100)의 루프 또는 벽들에 부착된다. 이는, 화물 상태량들의 등록 및 화물 위치의 추정이 차량의 로딩 중에 수행될 수 있음을 의미하고, 이는 이점이 될 수 있다. 도어에 배치된 센서 유닛은 아마도 효과적이지 않을 수 있는데, 차량의 로딩 및 언로딩 중에, 도어는 개방되어 센서를 위치 이동시키기 때문이다.
차량의 질량 상태량들을 일단 알아내면, 커브를 돌고 빠른 조작을 할 때 트럭 및 트레일러 조합에 대한 예컨대 제한 스피드를 도출하는 것이 가능해진다. 이러한 타입의 측정의 어떠한 예시적인 상세는 이하에서 도 2와 관련하여 주어질 것이다.
추정된 질량 상태량들에 기반하여, 차량(100)에 연관된 요(yaw) 관성 값을 알아내는 것이 또한 가능하다. 이러한 타입의 정보는, 차량(100)에 연관된 알아낸 관성 파라미터들에 기반하여 제어가 이루어지는 안정성 제어 시스템 및 요 레이트(yaw rate) 제어 시스템에 유용할 수 있다.
도 2는 일정한(steady) 회전 오퍼레이션의 차량(200)에 작용하는 힘을 개략적으로 도시한다. 도 2에서, ay는 측방향 가속도이고, Fi는 수직 타이어 로드(i=1, 2)이고, h는 COG의 높이이고, T는 트랙 폭이고, W는 차량의 중량이고,
Figure pct00003
는 트랙에 대한 COG의 측방향 모션이다. 차량의 COG는 체크 무늬의 점(210)에 의하여 표시된다. COG는 화물에 따라 변한다. 예컨대, 무거운 상자가 차량 화물 영역의 우측에 위치하는 경우, COG는 어느 정도 오른쪽으로 쉬프트될 수 있다. 무거운 화물 물품이 높게 쌓인 더미가 차량 내부에 위치하면, COG는 위로 쉬프트될 것이다.
트랙의 중심의 그라운드의 일 지점을 중심으로 하는 롤 모멘트에 대한 약간 단순화된 평형 식은
Figure pct00004
이다. F2=W 및 F1=0으로 설정하는 이 식으로부터, 최대 허용 측방향 가속도, ay,max=T*h/2의 근사치를 찾아낼 수 있다. 이 최대 허용 측방향 가속도로부터 허용되는 최대 속도의 추정치가 다음과 같이 유도될 수 있다;
Figure pct00005
, 여기서, Vx,max는 최대 허용 속도이고, R은 선회 반경이고, sqrt()는 제곱근 오퍼레이션을 나타낸다.
이는 다수의 가정에 기반을 둔 대략적인 추정이고, 통상의 지식을 가지는 자는, 더욱 정확한 결과에 도달하기 위하여, 감소된 수의 가정을 갖고 더욱 진보한 계산이 수행될 수 있음을 알 것이다. 차량의 질량 상태량에 기반을 둔 이러한 계산은 알려져 있고, 여기에서 더 구체적으로 기술되지는 않을 것이다. 계산은 차량이 이동함에 따라 실시간으로 수행될 수 있거나 또는 오프-라인으로 수행되고, 화물 하중에 종속되는 예컨대 스피드 리미트를 정의하는 다수의 룰들로 귀결될 수 있다.
주어진 선회 반경 R 등에 대한 최대 속도, 최대 허용 측방향 가속도와 같은 차량 상태량들은, 진보된 차량 제어를 위하여 차량 제어 시스템에 보고될 수 있는 동적 상태량들이다. 이는, 차량이, 조작 중에 예컨대 차량 속도에 어떠한 수정을 가하기 위하여 어느 운전자도 존재하지 않는, 자율 차량 또는 반자율 차량일 때, 특히 중요하다. 차량 정적 상태량들은 또한 관심 대상일 수 있고, 예컨대 파킹이 안전한 뱅크 로드 사이드(banked roadside)의 레벨이 얼마이며 차량 롤-오버가 위험이 아닌 곳을 아는 것이 관심 대상일 수 있다. 결과적으로, 여기에서 제시되는 기술은 알아낸 차량 질량 상태량에 기반을 둔 하나 이상의 차량 동적 상태량들 및/또는 차량 정적 상태량들을 알아내는 것을 포함할 수 있다.
일반적으로, 관심 대상이 되는 차량 동적 상태량들은, 커브를 돌 때 및/또는 빠른 조작을 실행할 때, 요 방향(yaw direction)의 화물 및/또는 차량의 관성 모멘트, 롤 방향의 화물 및/또는 차량의 관성 모멘트, 피치 방향의 화물 및/또는 차량의 관성 모멘트 및 차량에 대한 제한 속도 중 어떤 것도 포함할 수 있다. 또한, 차량 정적 상태량은 정적 롤오버 각도 쓰레숄드, 전체 차량 질량 값 및 추정된 차축 하중 중 어떤 것도 포함할 수 있다.
차량 동적 및 정적 상태량들은 차량 안정성 값을 또한 포함할 수 있다. 이 값은 예컨대, 화물을 뒤집거나 쉬프팅할 위험이 없이 차량이 뱅크 표면(banked surface)에 주차할 수 있는 최대 슬로프 각도와 연관될 수 있다. 차량 안전성 값은 또한, 어떠한 베이스라인 값에 상대적인 동적 안정성을 나타내는 차량의 상태량에 관련될 수 있다. 예컨대, 전술한 바와 같이, 안정성 제어 및/또는 일반 모션 컨트롤러들은, 차량의 알아낸 안정성 값에 기반하여 차량의 모션을 더 잘 예측하고 제어할 수 있고, 이는 이점이 된다. 차량 안정성 값들은 진보된 ADAS와 같은 자율 또는 반자율 시스템에 의한 차량 안정성 제어와 연관될 수 있다.
예컨대, 알아낸 질량 상태량들에 기반하여 전체적인 차량 안정성 상태량들을 조절하기 위하여, 알아낸 안정성 값에 기반하여 서스펜션 또는 제5륜 댐핑이 제어될 수 있다.
차량(100, 300)의 관성 상태량들은 전술한 바와 같이, 차량의 질량 상태량들에 더하여 관심 대상이 될 수 있다.
관성 상태량들은 관성 모멘트 및 관성 곱 모두를 포함하고, 이들은 각속도와 함께 각 운동량을 결정하고, 즉,
Figure pct00006
이고, 여기서 HGx, HGy, HGz는 각운동량이고,
Figure pct00007
는 각 속도이다. 사용된 좌표 기준계(coordinate reference system)에 따라, Izz는 트레일러의 요 관성이고, 이는 잭나이프 스윙 아웃을 방지하기 위하여 예컨대 요 컨트롤에 사용될 수 있다. Ixx는 트레일러의 롤 관성이고, 이는 트레일러의 고유 진동 주기(eigen period)의 개념을 제공한다. Iyy는 트레일러의 피치 관성이고, 이 값은 예컨대 차량 모션 제어에 유용할 수 있다.
트레일러 또는 트레일러 및 트랙터 컴비네이션을 위한 관성 값들은 평행축 정리 및 헤이겐스 슈타이너 정리로도 알려진 슈타이너 정리에 기반을 두고 계산될 수 있다.
물체의 중력 중심을 지나는 평행축을 중심으로 하는 바디의 관성 모멘트 및 축들 사이의 수직 거리를 고려할 때, 어떠한 축을 중심으로 하는 강체의 단면2차 모멘트 또는 질량 모멘트를 알아내기 위하여 이를 사용할 수 있다. 그 결과, 강체의 질량 분포를 알 때, 슈타이너 정리를 사용하여 관성 모멘트 Ixx, Iyy, Izz 및 또한 관성곱과 같은 관성 상태량들을 계산할 수 있다. 대략적으로, 슈타이너 정리는
Figure pct00008
로 어떠한 기준점 S에 대한 질량 mi, 위치 ri에서 n 파티클들에 대한 관성 모멘트 행렬을 주고, 여기서, [ri-S]는 크로스 프로덕트
Figure pct00009
를 수행하는 교대 행렬(skew-symmetric matrix)이다. 슈타이너 정리 및 관성을 알아내기 위한 이의 용도는 일반적으로 알려져 있으므로, 여기에서는 더 상세하게 기술되지는 않을 것이다.
빈 트레일러 및 빈 트랙터 유닛의 질량 상태량들은, 차량에 로딩에 앞서 측정되거나 알아내기 때문에, 알고 있는 것으로 가정된다.
화물의 개별 피스(pieces)에 대한 스페시픽 관성 모멘트 상태량(specific moments of inertia properties)을 아는 것이 알아낸 차량 질량 상태량들을 추가적으로 개선하기 위하여 사용될 수 있는 것을 알 수 있다. 평행축 이론은 하나씩 하나씩 별개의 화물로부터 차량 전체 질량 상태량들에 대한 기여를 완전히 설명하는데 사용될 수 있다. 화물의 피스(piece)의 중량이 부피 전체에 걸쳐 균등하게 분포되는 것으로 가정할 때, 스페시픽 화물 아이템들(specific cargo items)에 대한 관성 상태량들은 등록되거나 혹은 원격 서버(340)로부터 다운로드되거나, 또는 예컨대 화물 유닛의 치수 및 질량에 기반하여 더 대략적으로 추정된다.
도 3은 차량(300)의 예시적인 평면도를 보여준다. 차량(300)은 트레일러를 끌기 위한 트랙터 유닛(330)을 갖는 트레일러 차량이다. 차량은 화물 에어리어(area)의 도어로부터 이격되게 배치되는 센서 유닛(110)을 포함한다. 제1 화물 유닛(120)은 좌표 Xc, Yc, Zc에 의하여 주어진 위치(310)에서 차량 내에 위치되었다. 제1 화물 유닛(120)에 기인하여, 차량(300)의 COG 위치는 차량 중심축(370)과 비교하여 좌측으로 쉬프트되었다.
제2 화물 유닛(320)은 차량에 막 들어간다. 따라서, 차량(300)의 질량 상태량들은 제2 화물 유닛이 차량에 들어감에 따라 현재의 티칭(teachings)에 따라 업데이트될 것이다. 제2 화물 유닛이 또한 차량 클로즈(close)의 좌측에 위치될 때, COG 위치(210)는 좌측으로 좀 더 쉬프트될 것이다. 제2 화물 유닛이 대신 차량 중심축(370)의 반대측에 위치되면, COG 위치(210)는 아마도 오른쪽으로 약간 쉬프트될 것이다.
업데이트 절차는 예컨대 화물 에어리어에 들어가는 화물 유닛의 타입 및 그것이 어디에 위치하는지를 감지하기 위하여 센서(110)를 사용하는 것을 포함한다. 차량 질량 상태량들은 그때 센싱된 정보에 기반하여 업데이트될 수 있다. 이 프로세스는 모든 화물 유닛이 화물 에어리어에 들어갈 때까지 반복된다.
화물 유닛 부피 및 질량은, 예컨대 박스의 자동 시스템 리딩 또는 로지스틱 시스템(logistic system)과 차량 컴비네이션 트레일러 시스템 사이에 전송되는 데이터에 의하여 주어진다. 화물 유닛에 관한 정보는 또한 원격 서버(340)로부터 다운로드(345)되거나, 또는 무선 또는 유선 링크(365)를 통하여 수동으로 구성(360)될 수 있다. 예컨대, 제2 화물 유닛은 어떠한 로지스틱스 회사의 소유물로서 수동 입력(360) 또는 센서(110)에 의하여 식별될 수 있다. 그때 시스템은, 화물 유닛 치수 및 중량을 다운로드 하기 위하여, 로지스틱스 회사 소유의 원격 서버(340)에 액세스한다. 그때, 센서(110)는 화물 적재실(cargo hold) 내에서 제2 화물 유닛이 어디에 위치하는지를 감지하고, 그 결과 차량의 질량 상태량들은 전술한 바와 같이 업데이트될 수 있다.
어떠한 태양에 따르면, 개시된 기능들 및 방법들에 관련된 위치 추정 및 일반 신호 프로세싱은 센서 유닛(110)에 의하여 수행될 수 있다. 그러나, 신호 프로세싱 기능의 부분들은 또한 제어 유닛(350) 내에 위치할 수 있다. 제어 유닛(350)은 여기서 트럭(330)의 프론트 파트 내에 배치되는 것으로 도시되고, 여기에서 제어 유닛은 차량 전차 제어 유닛(ECU) 내에 모듈을 구성할 수 있다.
요약하면, 도 1 및 도 3은 육상 화물 운송 차량(100, 300)의 질량 상태량을 알아내기 위한 시스템을 개략적으로 도시한다. 기술된 기술은, 예컨대 센서 유닛(110) 또는 수동으로(360) 차량에 들어가는 화물 유닛(120, 320)의 하나 이상의 상태량을 등록하는 것을 포함하고, 여기서, 상태량들의 적어도 하나는 화물 유닛의 질량과 관련된다. 차량 내의 화물 유닛의 위치(310)는 그때 추정된다. 화물 질량 및 위치에 기반하여, 차량(100, 300)의 질량 상태량은 그때 알아내어진다.
도 4a 및 도 4b는 화물 유닛 치수를 알아내는 두 가지 서로 다른 예시들을 도시한다. 사각형 화물 유닛(410)의 치수는 길이 bx, 폭 by 및 높이 bz 파라미터들을 사용하여 특정될 수 있다. 더 불규칙 사이즈의 화물 유닛(420)의 치수는 예컨대 도 4b에 도시한 바와 같이 사각형 바운딩(bounding) 부피로 특정될 수 있다.
다수의 다양한 기술들이, 센서 유닛(110)에 의하여 화물 유닛이 화물 운송 차량 내의 어디에 위치하는지를 감지하기 위하여 사용될 수 있다. 예컨대, 센서 유닛은 비젼 센서, 레이다 센서 및 라이다 센서 중 어떤 것도 포함할 수 있다.
비젼 센서는 화물 유닛을 로딩하기에 앞서 백그라운드 이미지를 감지하기 위하여 배치될 수 있다. 그리고 나서 백그라운드 이미지는 화물 유닛이 로드된 후에 얻어진 이미지와 비교될 수 있고, 그 결과로, 두 이미지들 사이의 차이가 새롭게 로드된 화물 유닛의 위치를 알아내는데 사용될 수 있다.
레이더 센서들은 로딩 이전과 이후의 차이에 기반하여 비젼 센서들과 유사한 방식으로 사용될 수 있다. 그러나, 화물 유닛은 또한 레이더 트랜스폰더들을 구비할 수 있다. 화물 에어리어 내의 레이더에 의하여 이 트랜스폰더들의 위치를 알아낼 수 있고, 레이더 트랜시버에 상대적으로 포지셔닝될 수 있다. 레이더 트랜스폰터가 식별되도록 하거나 다른 레이더 트랜스폰더 신호들로부터 분리되도록 하는 유니크 코드 또는 식별 신호가 각 화물 유닛에 할당될 수 있다.
라이다 센서들은 백그라운드 이미지들과 로딩 후에 얻어진 이미지들 사이의 차이에 기반하여 새롭게 로딩된 화물 유닛의 위치를 감지하기 이하여 비젼 센서들과 유사한 방식으로 사용될 수 있다.
센서 유닛(110)은 또한, 비젼 센서, 레이더 센서 및 라이다 센서 중 어느 하나를 사용하여 화물 운송 차량 내에 포함된 화물의 부피를 감지하기 위하여 배치될 수 있음을 알 수 있다. 예컨대, 비젼 센서들은 차량의 화물 에어리어 내에 사용 가능한 사용 가능 공간이 얼마인지를 감지하기 위하여 사용될 수 있고, 이는 이점이 된다. 여기에서 기술된 센서 유닛들은 따라서, 차량 내에 사용 가능한 빈 또는 채워진 공간의 크기를 평가하고, 추가적인 화물 유닛이 추정 공간 및 화물 유닛의 사이즈에 기반하여 화물 에어리어 내에 들어맞는지를 알아내기 위하여 사용될 수 있다.
또한, 포토다이오드 어레이 및/또는 압력 센서 어레이가 각 화물 유닛이 차량 내의 어느 곳에 위치되는지를 추정하기 위하여 사용될 수 있다. 또한, 차량의 화물 적재실의 주변의 둘레에 배치되는 리시버를 갖는, RFID 어레이, 초광대역 어레이 등이 차량 내에 화물 유닛을 포지셔닝하기 위하여 사용될 수 있다. 이러한 타입의 포지셔닝 시스템은 인터로게이팅 신호(interrogating signal)에 응답하는 화물 유닛에 기반한 능동 포지셔닝 시스템이다. 그 때 응답 신호는 화물 유닛의 위치를 찾기 위하여 사용된다.
화물 유닛은, 차량이 루트를 따라 주행할 때 차량으로부터 로드 및 언로드될 수 있음을 알 수 있다. 즉, 항상 모든 화물이 차량으로부터 한 번에 언로드되는 것은 아님을 알 수 있다. 그러한 경우에, 차량을 떠나는 화물 유닛들의 상태량들을 등록하고, 언로드되는 화물 유닛을 차량 내의 각 위치에 연관시키는 것이 필요하다. 이러한 방식으로, COG 등과 같은 차량 질량 상태량들은 항상 업데이트 상태가 유지될 수 있다. 차량을 떠나는 화물 유닛을 등록하기 위한 프로세스 및 기능은 차량에 들어가는 화물 유닛을 등록하기 위한 전술한 프로세스 및 기능과 유사하다.
화물 유닛 데이터, 즉 질량 상태량 등을 얻기 위한 특히 효과적인 방법은 다양한 화물 유닛을 식별하고 그리고 나서 운송 기관 소유의 로지스틱스 서버 또는 데이터 리소스와 같은 원격 서버(340)로부터 정보를 다운로드하는 것이다. 식별은 상황에 따라 다양한 방법으로 수행될 수 있으나, 바코드 스캐닝 등과 같은 공지의 기술을 이용하는 것이 바람직할 수 있다. 더 진보한 식별 기술은 라디오 프리퀀시 기술, 레이더 기술 등을 포함한다. 수동 입력도 물론 선택 가능하다. 따라서, 어떠한 태양에 따르면, 등록은 아이덴티티를 바코드 스캐닝, 라디오 프리퀀시 식별, RFID, 적외선 라벨, 레이더 트랜스폰더 및 수동 입력(260) 중 어느 하나와 연관시키는 것과, 상기 식별에 기반하여 로지스틱스 데이터베이스로부터 화물 유닛의 하나 이상의 상태량들을 얻는 것을 포함한다.
어떠한 차량은 기지의 루트를 따라 화물을 운송하고, 여기서는 상기 루트의 서로 다른 정류장들에서 어떠한 타입의 화물이 화물 운송 차량에 들어오고 떠날지를 높은 확률로 알 수 있다.
도 5는 루트(500)와 같은 것을 도시한다. 이 루트는 3개의 정류장(510, 520, 530)을 갖는다. 차량 질량 상태량을 알아내는데, 미리 어떠한 화물이 로드되고 언로드될 것인지를 아는 것을 사용할 수 있다. 즉, 어떠한 태양에 따르면, 화물 유닛 상태량을 등록하는 것은 미리 구성된(pre-configured) 화물 유닛 타입 데이터 및/또는 미리 구성된 화물 유닛 질량 데이터를 얻는 것을 포함한다.
어떠한 태양에 따르면, 차량에 들어가는 화물 유닛 상태량의 등록은, 화물 운송 차량의 위치 및/또는 화물 운송 차량에 연관된 미리 구성된 루트 정보(500)에 기반하여 화물 유닛에 연관된 화물 타입을 추정하는 것을 포함한다.
화물 유닛 타입은 또한, 인공 지능 알고리즘 등을 사용하여 센서 유닛(110)에 의하여 자동 인식될 수 있다. 이러한 물체 인식 알고리즘은 공지이므로, 여기에서는 더 상세히 기술하지는 않을 것이다. 이러한 화물 유닛 인식 알고리즘에의 입력은 예컨대 비젼 센서, X-레이 센서 또는 레이더 센서로부터 올 수 있다. 이러한 센서들은 센서 유닛(110)에 함께 위치되거나 분리된 센서 유닛들일 수 있다.
여기에서 기술된 기술은 또한 센서 유닛(110)에 의하여 화물 하중의 쉬프트를 감지하기 위하여 적용될 수 있다. 따라서, 어떠한 태양에 따르면, 센서 시스템은 육상 화물 운송 차량 내에서 하나 이상의 화물 유닛의 이전 또는 쉬프트를 감지하고, 그 이전 또는 쉬프트에 기반하여 차량의 질량 상태량을 업데이트하기 위하여 배치될 수 있다.
도 6은 다수의 기능 유닛의 관점에서, 본 개시물의 실시예에 따른 제어 유닛(350) 또는 센서 유닛(110)의 콤포넌트들을 개략적으로 도시한다. 프로세싱 회로(610)는 예컨대 스토리지 매체(630)의 형태의 컴퓨터 프로그램 프로덕트 내에 저장된 소프트웨어 명령들을 실행할 수 있는 적절한 중앙 처리 유닛 CPU, 멀티프로세서, 마이크로프로세서, 디지털 시그널 프로세서 DSP 등 중 하나 이상의 어떠한 조합을 사용하여 제공된다.프로세싱 회로(610)는 더 나아가 적어도 하나의 주문형 반도체 ASIC 또는 필드 프로그래머블 게이트 어레이 FPGA로 제공될 수 있다.
특히, 프로세싱 회로(610)는 제어 유닛(350) 또는 센서 유닛(110)이 도 8과 관련하여 기술되는 방법들과 같은 오퍼레이션들 또는 단계들 세트를 수행하도록 구성된다. 예컨대, 스토리지 매체(630)는 오퍼레이션 세트를 저장하고, 프로세싱 회로(610)는 스토리지 매체(630)로부터 오퍼레이션 세트를 검색하고 제어 유닛(350) 또는 센서 유닛(110)이 오퍼레이션 세트를 수행하도록 구성될 수 있다. 오퍼레이션 세트는 실행 가능 명령들의 세트로 제공될 수 있다. 따라서, 프로세싱 회로(610)는 이에 따라 여기에서 기술된 방법들을 실행하기 위하여 배치된다.
스토리지 매체(630)는 또한, 예컨대 마그네틱 메모리, 광학 메모리, 솔리드 스테이트 메모리 또는 원격 탑재 메모리 중 어느 하나 또는 이들의 조합일 수 있는 영구 스토리지를 포함할 수 있다.
제어 유닛(350) 또는 센서 유닛(110)은 더 나아가, 페이즈 컨트롤러(phase controllers) 및 기계적으로 회전 가능한 베이스 플레이트를 포함하는 안테나 어레이와 같은 적어도 하나의 외부 디바이스와 커뮤니케이션을 위한 인터페이스(620)를 포함할 수 있다. 따라서, 인터페이스(620)는 아날로그 및 디지털 콤포넌트들을 포함하는 하나 이상의 트랜스미터들 및 리시버들과 유선 또는 무선 커뮤니케이션을 위한 적절한 수의 포트를 포함할 수 있다.
프로세싱 회로(610)는, 예컨대 인터페이스(620) 및 스토리지 매체(630)로 데이터 및 제어 신호를 보내고, 인터페이스(620)로부터 데이터 및 리포트를 수신하고, 스토리지 매체(630)로부터 데이터 및 명령을 검색함으로써 제어 유닛(350) 또는 센서 유닛(110)의 일반 오퍼레이션을 제어한다. 여기에서 제시되는 컨셉을 불명확하지 않도록 하기 위하여, 컨트롤 노드의, 관련된 기능 뿐 아니라, 다른 콤포넌트들은 생략된다.
일 실시예에 따르면, 도 6은 육상 화물 운송 차량(100, 200, 300)의 질량 상태량을 알아내기 위한 센서 유닛(110)을 도시한다. 특히, 센서 유닛은 화물 운송 차량에 들어가는 화물 유닛의 하나 이상의 상태량들을 등록하기 위하여 배치되고, 여기에서 적어도 하나의 상태량은 화물 유닛의 질량과 관련되고, 센서 유닛은 트레일러 내의 화물 유닛의 위치를 추정하고 등록된 상태량 및 추정된 위치를 제어 유닛으로 전송하기 위하여 배치된다.
다른 예시에 따르면, 도 6은 육상 화물 운송 차량(100, 200, 300)의 질량 상태량을 알아내기 위한 제어 유닛(350)을 도시한다. 특히, 제어 유닛은 차량에 들어가는 화물 유닛에 관련된 데이터를 수신하고, 상기 데이터는 화물 유닛의 질량에 관련된 적어도 하나의 상태량을 포함하고, 차량 내의 화물 유닛의 추정 위치를 수신하고, 화물 유닛의 하나 이상의 상태량 및 트레일러 내의 화물 유닛의 추정 위치에 기반하여 화물 운송 차량의 질량 상태량을 알아내기 위하여 배치된다.
도 7은 여기에서 기술되고 위 설명을 요약하는 방법을 도시하는 플로우차트이다. 상기 방법은 센서 유닛(110), 제어 유닛(350) 또는 센서 유닛 및 제어 유닛의 조합에 의하여 수행된다. 육상 화물 운송 차량(100, 200, 300)의 질량 상태량을 알아내기 위한 방법이 도시된다. 상기 방법은 차량으로 들어가는 화물 유닛(120, 320)의 하나 이상의 상태량을 등록하는 것(S1)과, 여기서 상기 상태량들의 적어도 하나는 화물 유닛의 질량과 관련되고, 차량 내의 화물 유닛의 위치 Xc, Yc, Zc를 추정하는 것(S2)과, 하나 이상의 등록된 화물 유닛 상태량들 및 화물 유닛의 추정 위치에 기반하여 차량의 질량 상태량을 알아내는 것(S3)를 포함한다.
어떠한 태양에 따르면, 질량 상태량은 차량 전체 화물 질량(S31), 차량 질량 공간 분포(S32), 중력 중심 COG 위치(S33), 질량 높이 중심(S34), 질량 측방향 위치의 중심(S35), 및 질량 종방향 위치의 중심(S36) 중 어느 것을 포함한다.
어떠한 태양들에 따르면, 상기 방법은 또한, 알아낸 차량 질량 상태량에 기반하여 차량 동적 상태량 및/또는 차량 정적 상태량을 알아내는 것(S4)를 포함한다.
어떠한 태양에 따르면, 차량 동적 상태량은, 커브를 돌 때 및/또는 빠른 조작을 실행할 때, 요 방향의 화물 및 차량의 관성 모멘트, 롤 방향의 화물 및/또는 차량의 관성 모멘트, 피치 방향의 화물 및/또는 차량의 관성 모멘트, 차량의 제한 스피드 중 어느 하나를 포함한다.
어떠한 태양에 따르면, 차량 정적 상태량은, 정적 롤오버 각도 쓰레숄드, 전체 차량 질량 값 및 추정 차축 하중 중 어느 하나를 포함한다.
어떠한 태양에 따르면, 등록 및/또는 추정은 화물 유닛(120, 320)의 물리적 치수 bx, by, bz 및 질량 bm을 추정하는 것(S11)을 포함한다.
어떠한 태양에 따르면, 등록 및/또는 추정은 육상 화물 운송 차량의 도어로부터 이격되게 배치된 센서 유닛(110)에 의하여 등록(S12) 및/또는 추정(S21)하는 것을 포함하고, 이에 의하여 등록 및/또는 추정은 차량의 로딩 중에 수행될 수 있다.
어떠한 태양에 따르면, 상기 방법은 차량을 떠나는 화물 유닛의 하나 이상의 상태량들을 등록하는것(S13)과, 떠나는 화물 유닛을 차량 내의 각 위치 Xc, Yc, Zc와 연관시키는 것(S22)을 포함한다.
어떠한 태양에 따르면, 등록은 바-코드 스캐닝, 라디오 프리퀀시 식별, RFID, 적외선 라벨, 레이더 트랜스폰더 및 수동 입력(260) 중 어느 하나에 기반하여 화물 유닛(120, 320)에 아이덴티티 (S14)를 연관시키는 것과, 식별에 기반하여 로지스틱스 데이터베이스(240)로부터 화물 유닛의 하나 이상의 상태량을 얻는 것(S15)을 포함한다.
어떠한 태양에 따르면, 등록은 미리-구성된 화물 유닛 타입 데이터 및/또는 미리 구성된 화물 유닛 질량 데이터를 얻는 것(S16)을 포함한다.
어떠한 태양에 따르면, 등록은 비젼 센서, X-레이 센서 및 레이더 센서 중 어느 하나에 기반하여 화물 유닛(120, 320)에 연관된 화물 타입을 등록하는 것(S17)을 포함한다.
어떠한 태양에 따르면, 등록은 화물 운송 차량의 위치 및/또는 화물 운송 차량에 연관된 미리 구성된 루트 정보(300)에 기반하여, 화물 유닛(120, 320)에 연관된 화물 타입을 추정하는 것(S18)을 포함한다.
어떠한 태양에 따르면, 상기 방법은 육상 화물 운송 차량 내의 하나 이상의 화물 유닛의 이전 또는 쉬프트를 감지하는 것(S5)과, 이전 및 쉬프트에 기반하여 질량 상태량을 업데이트하는 것(S6)을 포함한다.
어떠한 태양에 따르면, 추정은, 비젼 센서, 레이더 센서 및 라이다 센서 중 어느 것을 사용하여 화물 유닛이 화물 운송 차량 내에서 어는 곳에 위치하는지 Xc, Yc, Zc를 감지하는 것(S23)을포함한다.
어떠한 태양에 따르면, 추정은, 비젼 센서, 레이더 센서 및 라이다 센서 중 어느 것을 사용하여 화물 운송 차량 내에 포함된 화물의 부피를 감지하는 것(S24)을 포함한다.
어떠한 태양에 따르며, 추정은 포토다이오드 어레이 및/또는 압력 센서 어레이를 사용하여 화물 유닛이 화물 운송 차량 내에서 어느 곳에 위치하는지를 감지하는 것(S25)을 포함한다.
어떠한 태양에 따르면, 추정은 차량의 화물 적재실의 주변의 둘레에 배치되는 리시버를 갖는 RFID 어레이, 초광대역 어레이 등을 사용하여 화물 운송 차량 내에 화물 유닛이 어느 곳에 위치하는지를 감지하는 것(S26)을 포함한다.
어떠한 태양에 따르면, 상기 방법은 차량 내에 사용 가능한 빈 또는 채워진 공간의 크기를 평가하는 것(S7)과, 추정 공간 및 화물 유닛의 사이즈에 기반하여 추가적인 화물 유닛(220)이 화물 에어리어 내에 들어맞는지를 알아내는 것을 포함한다.
도 8은 컴퓨터 상에서 실행될 때, 도 7에 도시된 방법을 수행하기 위한 프로그램 코드 수단(820)을 포함하는 컴퓨터 프로그램을 담은 컴퓨터 판독 가능한 매체(810)을 도시한다. 컴퓨터 판독 가능한 매체 및 코드 수단은 함께 컴퓨터 프로그램 프로덕트(800)을 형성할 수 있다.

Claims (25)

  1. 육상 화물 운송 차량의 질량 상태량을 알아내기 위한 방법으로서, 상기 방법은,
    상기 차량에 들어가는 화물 유닛(120. 320)의 하나 이상의 상태량들을 등록하는 것(S1)과, 상기 상태량들 중 적어도 하나는 화물 유닛의 질량에 관련된 것이고;
    상기 차량 내에서 상기 화물 유닛의 위치(Xc, Yc, Zc)를 추정하는 것(S2)과;
    상기 하나 이상의 등록된 화물 유닛 상태량들과 상기 화물 유닛의 상기 추정된 위치에 기반하여 상기 차량의 상기 질량 상태량을 알아내는 것(S3);
    을 포함하는,
    방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 차량의 상기 질량 상태량은, 차량 전체 화물 질량(S31), 차량 질량 공간 분포(S32), 중력의 중심, COG (S33), 질량 높이의 중심(S34), 질량 측방향 위치의 중심(S35) 및 질량 종방향 위치의 중심(S36) 중 어느 것을 포함하는,
    방법.
  3. 전술한 항들 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 알아낸 차량 질량 상태량에 기반하여 차량 동적 상태량 및/또는 차량 정적 상태량을 알아내는 것(S4)을 추가적으로 포함하는,
    방법.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 차량 동적 상태량은, 커브를 돌거나 및/또는 빠른 조작을 실행할 때, 차량의 제한 스피드, 요 방향(yaw direction)의 화물 및/또는 차량의 관성 모멘트, 롤 방향의 화물 및/또는 차량의 관성 모멘트, 피치 방향의 화물 및/또는 차량의 관성 모멘트, 및 정상 상태 롤오버 측방향 가속도 리미트 중 어느 하나를 포함하는,
    방법.
  5. 제3 항 또는 제4 항에 있어서,
    상기 차량 정적 상태량은 정적 롤오버 각도 쓰레숄드, 차량 안정성 값 및 추정 차축 하중 중 어느 하나를 포함하는,
    방법.
  6. 전술한 항들 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 등록 및/또는 상기 추정은 화물 유닛(120, 320)의 물리적 치수(bx, by, bz) 및 질량(bm)을 추정하는 것을 포함하는,방법.
  7. 전술한 항들 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 등록 및/또는 상기 추정은, 상기 육상 화물 운송 차량의 도어로부터 떨어져 배치되는 센서 유닛(110)에 의한 등록(S12) 및/또는 추정(S21)을 포함하는,
    방법.
  8. 전술한 항들 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 차량을 떠나는 화물 유닛의 하나 이상의 상태량들을 등록하는 것과, 상기 언로딩된 화물 유닛을 상기 차량 내의 각 위치(Xc, Yc, Zc)에 연관시키는 것(S22)을 포함하는,
    방법.
  9. 전술한 항들 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 등록은, 바코드 스캐닝, 라디오 프리퀀시 식별, RFID, 적외선 라벨, 레이더 트랜스폰더 및 수동 입력 중 어느 하나에 기반하여 상기 화물 유닛(120, 320)에 아이덴티티를 연관시키는 것(S14)과, 상기 식별에 기반하여 로지스틱스 데이터베이스(240)로부터 상기 화물 유닛의 하나 이상의 상태량들을 얻는 것(S15)을 포함하는,
    방법.
  10. 전술한 항들 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 등록은 기구성된 화물 유닛 타입 데이터 및/또는 기구성된 화물 유닛 질량 데이터를 얻는 것(S16)을 포함하는,방법.
  11. 전술한 항들 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 등록은 비젼 센서, X-레이 센서 및 레이더 센서 중 어느 하나에 기반하여 상기 화물 유닛(120, 320)에 연관된 화물 타입을 인식하는 것(S17)을 포함하는,
    방법.
  12. 전술한 항들 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 등록은, 상기 화물 운송 차량의 위치에 기반하고 및/또는 상기 화물 운송 차량에 연관된 기구성된 루트 정보에 기반하여 상기 화물 유닛(120, 320)에 연관된 화물 타입을 추정하는 것(S18)을 포함하는,
    방법.
  13. 전술한 항들 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 육상 화물 운송 차량 내의 하나 이상의 화물 유닛들의 이전 또는 쉬프트를 감지하는 것(S5)과, 상기 이전 또는 쉬프트에 기반하여 상기 질량 상태량을 업데이트하는 것(S6)을 포함하는,
    방법.
  14. 전술한 항들 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 추정은, 비젼 센서, 레이더 센서 및 라이다 센서 중 어느 하나를 사용하여 상기 화물 유닛이 상기 화물 운송 차량 내에서 어디에 위치(Xc, Yc, Zc)하는지를 감지하는 것(S23)을 포함하는,
    방법.
  15. 전술한 항들 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 추정은 비젼 센서, 레이더 센서 및 라이다 센서 중 어느 하나를 사용하여 상기 화물 운송 차량 내에 포함된 화물의 부피를 감지하는 것(S24)을 포함하는,
    방법.
  16. 전술한 항들 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 추정은 포토다이오드 어레이 및/또는 압력 센서 어레이를 사용하여 상기 화물 유닛이 상기 화물 운송 차량 내의 어디에 위치하는지를 감지하는 것(S25)을 포함하는,
    방법.
  17. 전술한 항들 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 추정은, 상기 차량(100, 200, 300)의 화물 적재실의 주변의 둘레에 배치되는 트랜시버들 또는 리시버를 갖는, 라디오 프리퀀시 식별 안테나 어레이, 라디오 프리퀀시 전송 안테나 어레이 또는 초광대역 전송 안테나 어레이를 사용하여 상기 화물 유닛이 상기 화물 운송 차량 내의 어디에 위치하는지를 감지하는 것(S26)을 포함하는,
    방법.
  18. 전술한 항들 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 차량 내에 사용 가능한 빈 또는 채워진 공간의 크기를 평가하는 것(S7)과, 상기 추정 공간 및 상기 화물 유닛의 사이즈에 기반하여 추가적인 화물 유닛(220)이 상기 화물 에어리어 내에 들어맞는지를 알아내는 것을 포함하는,
    방법.
  19. 컴퓨터 상에서 실행될 때 제1 항 내지 제18 항 중 어느 한 항의 단계들을 수행하기 위한 프로그램 코드 수단(820)을 포함하는 컴퓨터 프로그램.

  20. 컴퓨터 상에서 실행될 때, 제1 항 내지 제18 항 중 어느 한 항의 단계들을 수행하기 위한 프로그램 코드 수단(820)을 포함하는 컴퓨터 프로그램을 담은 컴퓨터 판독 가능한 매체(810).
  21. 육상 화물 운송 차량(100, 200, 300)의 차량 동적 상태량을 알아내기 위한 제어 유닛(110, 250)으로서, 상기 제어 유닛은 제1 항 내지 제18 항 중 어느 한 항에 따른 상기 방법의 단계들을 수행하도록 구성된, 제어 유닛.
  22. 육상 화물 운송 차량(100, 200, 300)의 질량 상태량을 알아내기 위한 센서 유닛(110)으로서, 상기 센서 유닛은
    상기 화물 운송 차량(100, 200, 300)으로 들어가는 화물 유닛의 하나 이상의 상태량들을 등록하고, 적어도 하나의 상태량은 상기 화물 유닛의 질량에 관한 것이고;
    상기 트레일러 내의 상기 화물 유닛의 위치를 추정하고;
    상기 등록된 상태량 및 상기 추정된 위치를 제어 유닛(350)으로 전송하도록;
    배치되는 것을 특징으로 하는, 센서 유닛.
  23. 육상 화물 운송 차량(100, 200, 300)의 질량 상태량을 알아내기 위한 제어 유닛(350)으로서, 상기 제어 유닛(350)은
    상기 차량으로 들어가는 화물 유닛에 관한 데이터를 수신하고, 상기 데이터는 상기 화물 유닛의 질량에 관한 적어도 하나의 상태량을 포함하고;
    상기 차량 내의 상기 화물 유닛의 추정된 위치를 수신하고;
    또한 상기 화물 유닛의 상기 하나 이상의 상태량들 및 상기 트레일러 내의 상기 화물 유닛의 상기 추정된 위치에 기반하여 상기 화물 운송 차량의 상기 질량 상태량을 알아내도록;
    배치되는 것을 특징으로 하는,제어 유닛.
  24. 육상 화물 운송 차량(100, 200, 300)의 질량 상태량을 알아내기 위한 시스템으로서, 제22 항에 따른 센서 유닛(110)과 제23 항에 따른 제어 유닛(350)을 포함하는, 시스템.
  25. 제24 항에 따른 상기 시스템을 포함하는, 육상 화물 운송 차량(100, 200, 300).
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