KR20240032727A - 차량 근접 센서 시스템 - Google Patents
차량 근접 센서 시스템 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20240032727A KR20240032727A KR1020237042246A KR20237042246A KR20240032727A KR 20240032727 A KR20240032727 A KR 20240032727A KR 1020237042246 A KR1020237042246 A KR 1020237042246A KR 20237042246 A KR20237042246 A KR 20237042246A KR 20240032727 A KR20240032727 A KR 20240032727A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- magnetic field
- vehicle
- controller
- proximity sensor
- magnetometer
- Prior art date
Links
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 claims abstract description 189
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims abstract description 95
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 18
- 230000011664 signaling Effects 0.000 claims description 17
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims description 12
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 7
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 7
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 claims description 6
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 15
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 8
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 230000036962 time dependent Effects 0.000 description 7
- 230000006870 function Effects 0.000 description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 4
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 4
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 4
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 4
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000013481 data capture Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 239000003302 ferromagnetic material Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 230000003442 weekly effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V3/00—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation
- G01V3/08—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with magnetic or electric fields produced or modified by objects or geological structures or by detecting devices
- G01V3/081—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with magnetic or electric fields produced or modified by objects or geological structures or by detecting devices the magnetic field is produced by the objects or geological structures
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V3/00—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation
- G01V3/08—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with magnetic or electric fields produced or modified by objects or geological structures or by detecting devices
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V3/00—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation
- G01V3/08—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with magnetic or electric fields produced or modified by objects or geological structures or by detecting devices
- G01V3/087—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with magnetic or electric fields produced or modified by objects or geological structures or by detecting devices the earth magnetic field being modified by the objects or geological structures
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V3/00—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation
- G01V3/08—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with magnetic or electric fields produced or modified by objects or geological structures or by detecting devices
- G01V3/10—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with magnetic or electric fields produced or modified by objects or geological structures or by detecting devices using induction coils
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
- G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
- G08G1/01—Detecting movement of traffic to be counted or controlled
- G08G1/0104—Measuring and analyzing of parameters relative to traffic conditions
- G08G1/0108—Measuring and analyzing of parameters relative to traffic conditions based on the source of data
- G08G1/0116—Measuring and analyzing of parameters relative to traffic conditions based on the source of data from roadside infrastructure, e.g. beacons
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
- G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
- G08G1/01—Detecting movement of traffic to be counted or controlled
- G08G1/0104—Measuring and analyzing of parameters relative to traffic conditions
- G08G1/0108—Measuring and analyzing of parameters relative to traffic conditions based on the source of data
- G08G1/012—Measuring and analyzing of parameters relative to traffic conditions based on the source of data from other sources than vehicle or roadside beacons, e.g. mobile networks
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
- G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
- G08G1/01—Detecting movement of traffic to be counted or controlled
- G08G1/0104—Measuring and analyzing of parameters relative to traffic conditions
- G08G1/0125—Traffic data processing
- G08G1/0133—Traffic data processing for classifying traffic situation
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
- G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
- G08G1/01—Detecting movement of traffic to be counted or controlled
- G08G1/042—Detecting movement of traffic to be counted or controlled using inductive or magnetic detectors
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
- G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
- G08G1/16—Anti-collision systems
- G08G1/164—Centralised systems, e.g. external to vehicles
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geophysics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Switches That Are Operated By Magnetic Or Electric Fields (AREA)
- Emergency Alarm Devices (AREA)
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
Abstract
차량 근접 센서 시스템으로서, 자력계; 및 제어기를 포함하며, 상기 제어기는: 상기 자력계로부터 기준 자기장 신호를 수신하도록; 상기 자력계로부터 측정 자기장 신호를 수신하도록; 상기 측정 자기장 신호 및 상기 기준 자기장 신호에 기초하여 자기장 변위 데이터를 결정하도록; 그리고 상기 자기장 변위 데이터에 기초하여 차량의 존재를 시그널링하도록 구성된 것인, 차량 근접 센서 시스템.
Description
본 개시는 차량 근접 센서 시스템, 그리고 특히 자력계를 포함하는 차량 근접 센서 시스템에 관한 것이다.
본 개시의 제1 양태에 따르면, 차량 근접 센서 시스템으로서,
차량 충돌에 민감하고 자력계를 포함하는 안전 구조물; 및
제어기를 포함하며, 상기 제어기는:
상기 자력계로부터 기준 자기장 신호를 수신하도록;
상기 자력계로부터 측정 자기장 신호를 수신하도록;
상기 측정 자기장 신호 및 상기 기준 자기장 신호에 기초하여 자기장 변위 데이터를 결정하도록; 그리고
상기 자기장 변위 데이터에 기초하여 차량의 존재를 시그널링하도록 구성된 것인, 차량 근접 센서 시스템이 제공된다.
자력계를 사용함으로써, 본 시스템은 바람직하게는, 차량의 존재를 보행자와 같은 비차량 객체와 구별할 수 있다. 이렇게 하여, 본 시스템은 위험하지 않은 보행자만의 존재를 시그널링하지 않는다.
제어기는 강자성 질량을 갖는 차량의 존재를 시그널링하도록 구성될 수 있다.
제어기는 하나 이상의 축을 따른 측정 자기장과 기준 자기장 간의 차이 또는 비에 기초하여 자기장 변위 데이터를 결정하도록 구성될 수 있다.
자기장 변위 데이터는 하나 이상의 축을 따른 자기장 변위 데이터를 포함할 수 있다.
제어기는 캘리브레이션 루틴의 일부로서 기준 자기장 신호를 캘리브레이션 기준 자기장으로서 수신하도록 구성될 수 있다.
상기 제어기는 상기 자기장 변위 데이터가 하나 이상의 변위 문턱치를 초과하는 것에 응답하여 상기 차량의 존재를 시그널링하도록 구성될 수 있다.
본 차량 근접 센서 시스템은 경보 신호 발생기를 더 포함할 수 있다. 제어기는 경보 신호 발생기를 활성화시킴으로써 차량의 존재를 시그널링하도록 구성될 수 있다.
경보 신호 발생기는 가청 신호 발생기 및/또는 가시 신호 발생기를 포함할 수 있다.
제어기는 데이터 신호를 외부 디바이스에 송신함으로써 차량의 존재를 시그널링하도록 구성될 수 있다.
제어기는 일정 시구간에 걸쳐 상기 자력계로부터 복수의 측정 자기장 신호들을 수신하고, 상기 복수의 자기장 신호들에 기초하여 상기 자기장 변위 데이터를 결정하도록 구성될 수 있다.
제어기는:
상기 복수의 자기장 변위 데이터에 기초하여 상기 차량의 하나 이상의 동적 파라미터를 결정하도록; 그리고
상기 하나 이상의 동적 파라미터에 기초하여 상기 차량의 존재를 시그널링하도록 구성될 수 있다.
하나 이상의 동적 파라미터는 차량의 위치, 속력, 속도, 가속도 및/또는 궤적 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
제어기는:
상기 복수의 자기장 변위 데이터에 기초하여 상기 차량의 궤적(trajectory)을 결정하도록; 그리고
상기 차량의 상기 궤적의 적어도 일부분이 상기 근접 센서의 문턱치 범위 내에 있다면, 상기 차량의 존재를 시그널링하도록 구성될 수 있다.
상기 제어기는 상기 자력계와 함께 위치될 수 있다. 상기 제어기는 네트워크를 통해 상기 자력계에 결합될 수 있다. 상기 제어기는 상기 자력계와 함께 위치되는 것과 상기 네트워크를 통해 상기 자력계에 결합되는 것 사이에 분산되는 복수의 프로세서들을 포함할 수 있다.
제어기는 또한:
상기 차량 근접 센서 시스템의 감지 범위 내에 있는 객체를 표시하는 트리거 시그널링을 트리거 센서로부터 수신하도록;
상기 트리거 시그널링에 기초하여 상기 자력계를 선택적으로 활성화시켜서, 상기 자력계가 상기 제어기에 상기 측정 자기장 신호를 제공하게 하도록;
상기 자기장 변위 데이터를 결정하도록; 그리고
상기 자기장 변위 데이터에 기초하여 상기 객체가 차량이라고 결정하도록 구성될 수 있다.
본 차량 근접 센서 시스템은 상기 트리거 센서를 포함할 수 있다.
트리거 센서는 광학 센서를 포함할 수 있다. 트리거 센서는 기계식 센서를 포함할 수 있다. 트리거 센서는 진동 센서 또는 충격 센서를 포함할 수 있다. 트리거 센서는 가속도계를 포함할 수 있다. 트리거 센서는 수신기를 포함할 수 있다.
트리거 시그널링은 객체로부터 수신될 수 있다.
제어기는 자기장 변위가 슬립 문턱치보다 작을 때 차량 근접 센서의 슬립 모드를 인에이블하도록 구성될 수 있다.
상기 제어기는 상기 자력계로부터 복수의 기준 자기장 신호들을 수신하고, 상기 복수의 기준 자기장 신호들에 기초하여 상기 자기장 변위를 결정하도록 구성될 수 있다.
차량 근접 센서 시스템은 자화 구조물과 연관될 수 있다. 제어기는 또한, 복수의 기준 자기장 신호들에 기초하여 자화 구조물의 상태를 결정하도록 구성될 수 있다.
적어도 자력계는 안전 구조물 내에 위치될 수 있다. 안전 구조물은 안전 배리어, 안전 볼라드, 안전 레일, 안전 레일용 포스트, 충돌 센서 또는 이들의 구성 부품 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
차량 근접 센서 시스템은:
복수의 자력계들 ― 각 자력계는 대응하는 송수신기에 결합됨 ―; 및
상기 대응하는 송수신기를 통해 상기 복수의 자력계들 각각과 통신하도록 구성된 서버를 더 포함할 수 있다.
서버는 제어기를 포함할 수 있다.
차량 근접 센서 시스템은 대응하는 자력계로부터 기준 자기장 및 측정 자기장을 수신하도록 각각 구성된 복수의 제어기들을 더 포함할 수 있다.
안전 구조물은 차량으로부터 자산 또는 보행자를 보호 또는 분리하기 위한 구조물을 포함할 수 있다. 안전 구조물은 위험 영역으로부터 보행자를 보호 또는 분리하기 위한 구조물을 포함할 수 있다.
안전 구조물은 안전 배리어, 안전 볼라드, 안전 레일, 안전 레일용 포스트, 범퍼, 충돌 센서, 래킹, 가드, 머신 가딩, 머신 펜싱, 이들의 조합 또는 이들의 구성 부품을 포함할 수 있다.
안전 구조물은 본 명세서에서 개시되는 차량 근접 센서 시스템들 중 어느 하나를 포함한다. 안전 구조물은 안전 배리어, 안전 볼라드, 안전 레일, 안전 레일용 포스트, 충돌 센서 또는 이들의 구성 부품 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
네트워크 시스템은 본 명세서에서 개시된 복수의 임의의 차량 근접 센서 시스템들 및/또는 본 명세서에서 개시된 복수의 임의의 안전 구조물들에 연결된 서버를 포함한다.
본 개시의 추가적인 양태에 따르면, 차량의 근접을 감지하기 위한 컴퓨터 구현 방법으로서,
자력계로부터 기준 자기장 신호를 수신하는 단계;
상기 자력계로부터 측정 자기장 신호를 수신하는 단계;
상기 측정 자기장 신호 및 상기 기준 자기장 신호에 기초하여 자기장 변위 데이터를 결정하는 단계; 및
상기 자기장 변위 데이터에 기초하여 차량의 존재를 시그널링하는 단계를 포함하는, 컴퓨터 구현 방법이 제공된다.
본 개시의 추가 양태에 따르면, 차량 근접 센서 시스템으로서,
자력계; 및
제어기를 포함하며, 상기 제어기는:
상기 자력계로부터 기준 자기장 신호를 수신하도록;
상기 자력계로부터 측정 자기장 신호를 수신하도록;
상기 측정 자기장 신호 및 상기 기준 자기장 신호에 기초하여 자기장 변위 데이터를 결정하도록; 그리고
상기 자기장 변위 데이터에 기초하여 차량의 존재를 시그널링하도록 구성된 것인, 차량 근접 센서 시스템이 제공된다.
이제 하나 이상의 실시예가 첨부 도면들을 참조하여 단지 예로서 설명될 것이며, 첨부 도면들에서:
도 1은 본 개시의 실시예에 따른 차량 근접 센서 시스템의 개략적인 개요를 도시한다;
도 2a는 본 개시의 실시예에 따른 추가의 차량 근접 센서 시스템의 개략적인 개요를 도시한다;
도 2b는 본 개시의 실시예에 따른 다른 추가의인 차량 근접 센서 시스템의 개략적인 개요를 도시한다;
도 3은 본 개시의 실시예에 따른 안전 구조물에서 구현되는 차량 근접 센서 시스템의 구현예를 도시한다;
도 4는 본 개시의 실시예에 따른 차량 근접 센서 시스템을 지나는 지게차에 대한 자기장 변위 데이터를 보여준다;
도 5는 지게차까지의 거리에 대한 자기장 변위 데이터의 선형 종속성을 보여준다; 그리고
도 6은 본 개시의 실시예에 따른 차량의 근접을 감지하기 위한 방법에 대한 흐름도를 도시한다.
도 1은 본 개시의 실시예에 따른 차량 근접 센서 시스템의 개략적인 개요를 도시한다;
도 2a는 본 개시의 실시예에 따른 추가의 차량 근접 센서 시스템의 개략적인 개요를 도시한다;
도 2b는 본 개시의 실시예에 따른 다른 추가의인 차량 근접 센서 시스템의 개략적인 개요를 도시한다;
도 3은 본 개시의 실시예에 따른 안전 구조물에서 구현되는 차량 근접 센서 시스템의 구현예를 도시한다;
도 4는 본 개시의 실시예에 따른 차량 근접 센서 시스템을 지나는 지게차에 대한 자기장 변위 데이터를 보여준다;
도 5는 지게차까지의 거리에 대한 자기장 변위 데이터의 선형 종속성을 보여준다; 그리고
도 6은 본 개시의 실시예에 따른 차량의 근접을 감지하기 위한 방법에 대한 흐름도를 도시한다.
차량 충돌은 운전자 및 보행자를 포함하여 사람들에게 부상을 입힐 수 있고, 구조물 및 차량 자체에 손상을 줄 수 있다. 공장 또는 창고 환경에서, 차량은 밀폐된 공간 내에서 그리고 귀중품 및 직원들에 매우 근접하여 이동하도록 요구될 수 있다. 예를 들어, 창고에서, 지게차(forklift truck, FLT)는 값비싼 재고품을 포함하는 래킹 또는 선반의 아일 사이를 지날 수 있다. FLT는 래킹으로부터 재고품을 로딩 및 언로딩하기 위해 타이트한 턴 및 기동을 수행해야 할 수 있다. 숙련된 운전자라 하더라도 특히 충돌이 검출되지 않거나 보고되지 않는다면, 실수로 래킹과 충돌할 수 있어 래킹 붕괴로 인해 손상을 야기하고 잠재적인 안전 위험을 초래할 수 있다.
래킹 상의 충돌 센서는 충돌을 검출 및 보고함으로써 이러한 위험을 완화할 수 있다. 그러나, 충돌 센서는 예를 들어, 구조물을 스쳐 지나가는 보행자로 인한 무손상 충돌로부터 많은 오경보를 발생시킬 수 있다.
창고 또는 공장 환경에서의 추가의 위험은 차량 통행과 직원 간의 충돌이다. 운전자 또는 보행자는 특정 재고 물품의 위치를 찾으려고 할 때 산만해질 수 있고, 보이지 않는 사각 지대가 널리 퍼져 또한 차량 - 보행자 충돌의 위험을 더 높일 수 있다.
근접 센서는 모션을 검출하고 그에 따라 사용자에게 경보할 수 있다. 그러나, 근접 센서는 보행자와 차량을 구별하지 않을 수 있고, 이에 따라 걸어서 지나가는 직원으로 인해 불필요한 경보를 생성할 수 있다. 그런 다음, 보행자는 경보 피로를 경험하고 경고 신호를 무시할 수 있다.
설명된 것과 유사한 위험은 다른 것들 중에서도 특히, 공항 터미널의 출국 게이트 안쪽, 주차장 또는 건설 현장과 같은 다른 환경들에서 존재한다. 본 명세서에서 개시된 차량 근접 센서는 차량 충돌이 안전상 위험을 나타내는 임의의 적절한 환경에서 사용하기에 적합할 수 있다.
도 1은 본 개시의 실시예에 따른 차량 근접 센서 시스템(100)의 개략적인 개요를 도시한다. 차량 근접 센서 시스템(100)(본 명세서에서 시스템(100)으로 지칭됨)은 자력계(104) 및 제어기(106)를 포함한다. 제어기(106)는 자력계(104)로부터 자기장 신호들을 수신하도록 구성된다. 자기장 신호는 다음을 포함한다: (i) 제1 시간에 자력계 부근의 백그라운드 또는 캘리브레이션 기준 자기장을 제공하는 기준 자기장 신호; 및 (ii) 제1 시간 후 제2 시간에 자력계 부근의 측정 자기장을 제공하는 측정 자기장 신호. 제어기(106)는 상기 측정 자기장 신호와 상기 기준 자기장 신호 간의 차이에 기초하여 자기장 변위 데이터를 결정한다. 그런 다음, 제어기(106)는 자기장 변위 데이터가 변위 문턱치보다 큰 차이를 표시한다면 자력계 부근의 차량의 존재를 시그널링할 수 있다. 이러한 예에서, 제어기(106)는 경보 신호 발생기(108)를 사용하여 차량의 존재를 시그널링할 수 있다.
차량, 특히 FLT 및 중차량(heavy vehicle, HV)은 전형적으로 상당한 질량의 강자성(또는 철 함유) 재료를 갖는다. 차량이 이동함에 따라, 이는 지구의 자기장을 교란시킨다. 따라서, 차량이 자력계(104)에 가까이 이동함에 따라, 자력계(104)는 자기장의 변화를 측정하고 자기장 변위 데이터를 결정할 수 있다.
자력계를 사용함으로써, 시스템(100)은 바람직하게는, 차량의 존재를 보행자와 같은 비차량 객체와 구별할 수 있다. 이렇게 하여, 본 시스템은 위험하지 않은 보행자만의 존재를 시그널링하지 않는다. 아래에서 논의될 바와 같이, 시스템(100)의 예들은 또한 바람직하게는, 위험을 또한 정량화하기 위해 차량의 위치 및 동적 속성을 결정할 수 있다.
센서 시스템(100)은 차량 충돌에 민감한 구조물과 연관될 수 있다. 구조물은 고정된 구조물일 수 있으며, 예를 들어, 시스템(100)은 창고 환경 내의 포스트, 배리어, 래킹, 벽, 머신 가딩, 기계 펜싱 등과 연관될 수 있다. 시스템(100)은 또한, 건설 현장, 주차장 또는 공항과 같은 실외 환경에서의 볼라드 및 배리어와 연관될 수 있다. 시스템(100)은 또한, 슬라이딩 래킹, 슬라이딩 배리어, 자율 주행 차량, 모바일 로봇 및 다른 차량과 같은 차량 충돌에 민감한 모바일 구조물과 연관될 수 있다.
구조물은 차량 충돌에 민감한 안전 구조물을 포함한다. 안전 구조물은 차량으로부터 자산(asset) 또는 보행자를 보호 또는 분리하기 위한 구조물 또는 위험 영역으로부터 보행자를 보호 또는 분리하기 위한 구조물을 포함할 수 있다. 안전 구조물은 안전 배리어, 안전 볼라드, 안전 레일, 안전 레일용 포스트, 범퍼, 충돌 센서, 래킹, 가드, 머신 가딩, 머신 펜싱, 이들의 조합 또는 이들의 구성 부품을 포함할 수 있다.
일부 예들에서, 안전 구조물은 폴리머 안전 구조물을 포함할 수 있다. 폴리머 안전 구조물(예를 들어, 폴리우레탄 안전 구조물)은 창고 및 공장 환경에 대한 견고한 보호 안전 구조물을 제공할 수 있고, 안전 배리어, 안전 볼라드, 안전 레일, 포스트, 범퍼, 래킹, 가드, 머신 가딩, 머신 펜싱 또는 차량 충돌로부터 보행자 및/또는 자산을 보호 또는 분리하기 위한 또는 위험 영역으로부터 보행자를 보호 또는 분리하기 위한 임의의 다른 구조물을 포함할 수 있다. 시스템(100)은 바람직하게는, 폴리머 안전 구조물이 차량의 자기장 신호에 영향을 미칠 수 있는 금속성 안전 구조물에 비해 감소된 자기장 간섭을 제공하므로 폴리머 안전 구조물에 대해 개선된 성능을 가질 수 있다. 다른 예들에서, 안전 구조물은 금속성 또는 복합 안전 구조물을 포함할 수 있다.
시스템(100)은 메모리를 포함할 수 있고, 제어기(106)는 안전 구조물의 적어도 하나의 재료 속성을 메모리에 저장할 수 있다. 예를 들어, 제어기(106)는 안전 구조물 재료의 자기 투과성(magnetic permeability)을 저장할 수 있다. 제어기(106)는 재료 속성에 기초하여 차량의 존재와 관련된 하나 이상의 파라미터를 결정할 수 있다. 예를 들어, 아래에서 논의될 바와 같이, 제어기(106)는 차량까지의 거리 및/또는 차량의 동적 속성을 결정할 수 있다. 제어기(106)는 안전 구조물의 저장된 재료 속성에 기초하여 차량의 거리 및/또는 하나 이상의 동적 속성을 스케일링 또는 계산할 수 있다. 이렇게 하여, 시스템(100)은 차량에 의해 제공되는 자기장 교란에 대한 상이한 응답들 및 그 결과로 얻어진 자력계에 의해 검출된 상이한 신호들을 갖는 상이한 재료 유형들의 안전 구조물을 보상할 수 있다. 적어도 하나의 재료 속성, 차량 파라미터 및 검출된 자기장 신호 간의 관계는 캘리브레이션 루틴의 일부로서 결정될 수 있고, 알고리즘으로서 저장될 수 있다.
일부 예들에서, 제어기(106)는 하우징(102) 내의 자력계(104)에 로컬로 위치될 수 있다. 하우징(102)은 모니터링을 위한 구조물에 하우징(102)이 부착가능한 자체 완비(self-contained) 유닛으로서 시스템(100)을 제공할 수 있다. 다른 예들에서, 시스템(100)은 구조물 내로 또는 구조물의 서브 구성요소 내로 통합될 수 있으며, 예를 들어, 안전 포스트 또는 안전 포스트용 캡 내로 통합될 수 있다. 하우징(102)(또는 안전 구조물)은 하나 이상의 입력 제어부(도시되지 않음)를 가질 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 입력 제어부는 하나 이상의 기능 버튼, 터치스크린, 스위치 등을 포함할 수 있다. 제어기(106)는 하나 이상의 입력 제어기의 활성화에 응답하여, 자력계(104)로 하여금 기준 자기장을 제공하게 하고/하거나 (아래에서 설명될 바와 같이) 캘리브레이션 루틴을 수행하게 하고/하거나, 예를 들어, 경보 신호 발생기(108)를 디스에이블함으로써, 시스템(100)을 리셋하게 할 수 있다.
일부 예들에서, 제어기(106)는 자력계로부터 원격에, 예를 들어, 하우징(102) 외부에 그리고/또는 서버 상에 위치될 수 있다. 이와 같은 예들에서, 제어기(106)는 무선으로 그리고/또는 네트워크를 통해 자력계(104)에 결합될 수 있다. 일부 예들에서, 제어기(106)는 하나 이상의 프로세서가 자력계(104)에 로컬로(예를 들어, 하우징(102) 내에) 위치되고 하나 이상의 프로세서가 자력계(104)로부터 원격에(예를 들어, 하우징(102) 외부에 또는 서버 상에) 위치되는 복수의 프로세서들을 포함할 수 있다. 달리 말하면, 본 명세서에서 설명되는 제어기(106)의 임의의 기능은 자력계에 로컬로 그리고/또는 자력계로부터 원격으로 수행될 수 있다. 시스템(100) 및/또는 제어기(106)는 원격 제어기(106) 또는 서버와 같은 임의의 원격 처리 디바이스와 통신하기 위한 송수신기를 포함할 수 있다.
제어기(106)는 캘리브레이션 루틴의 일부로서 캘리브레이션 기준 자기장으로서 자력계(104)로부터 기준 자기장 신호를 수신할 수 있다. 캘리브레이션 루틴은 예를 들어, 스케줄에 따라, 또는 그 외 요구에 따라, 제조 시간, 설치 시간, 서비스 시간, 재배치 시간 및/또는 사용 동안 주기적으로를 포함하여 임의의 시간에 제어기(106)에 의해 수행될 수 있다. 예로서, 제어기(106)는 어떠한 차량도 존재하지 않는다는 것이 알려진 시간에(예를 들어, 야간에) 하루에 한 번 기준 자기장을 캡처할 수 있다. 기준 자기장 신호는 어떠한 차량도 존재하지 않는 시구간에 걸쳐 캡처된 복수의 자기장 신호들의 평균을 포함할 수 있다. 이렇게 하여, 백그라운드 자기장이 FLT/HV(중차량) 이동과 관련되지 않는 발생할 수 있는 임의의 백그라운드 변화에 대한 기준을 제공하기 위해 주기적으로 측정될 수 있다. 기준 자기장 신호는 지구의 자기장 신호 및 시스템 부근의 임의의 정적 자기 객체를 포함할 수 있다. 이에 따라, 기준 자기장 신호는 시스템(100)의 위치에 따라 달라질 수 있다. 이에 따라, 시스템(100)이 새로운 위치로 재배치된다면, 새로운 기준 자기장 신호가 캘리브레이션 루틴의 일부로서 수신될 수 있다.
자기장 신호는 하나 이상의 좌표축을 따른 자기장 측정치를 포함할 수 있거나 또는 축방향 분해능이 없는 절대 크기 값으로서의 자기장 측정치를 포함할 수 있다. 제어기(106)는 하나 이상의 축을 따른 측정 자기장(B meas )과 기준 자기장(B ref ) 간의 차이 또는 비에 기초하여 자기장 변위 데이터(ΔB)를 결정할 수 있다. 예를 들어, 자기장 변위 데이터는 다음과 같은 형태를 취할 수 있다:
또는 대안적으로:
제어기(106)는 자기장 변위 데이터(ΔB)를 하나 이상의 변위 문턱치와 비교할 수 있다. 예를 들어, 제어기(106)는 자기장 변위 데이터(ΔB)의 크기를 절대 변위 문턱치와 비교할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 제어기(106)는 각 축을 따른 자기장 변위 데이터의 값을 대응하는 축 변위 문턱치와 비교할 수 있다. 하나 이상의 문턱치를 채용함으로써, 트롤리와 같은 더 적은 철 질량을 갖는 금속성 객체에 의해 야기될 수 있는 적은 자기장 교란이 디스카운트될 수 있다.
제어기(106)는 자기장 변위 데이터(ΔB)에 기초하여 차량의 위치 또는 차량까지의 거리를 결정할 수 있다. 일부 예들에서, 차량의 자기 속성이 미리 결정될 수 있다. 예를 들어, 창고 설정에서, 실질적으로 동일한 질량의 강자성 재료를 각각 갖는 지게차들이 검출할 유일한 차량 유형일 수 있다. 제어기(106)는 하나 이상의 축에서의 자기장 변위의 값을 하나 이상의 축을 따른 지게차에 대응하는 거리에 의해 변환하기 위한 변환 계수로 미리 구성되거나 프로그래밍될 수 있다. 다른 예들에서, 제어기(106)는 차량으로부터 식별 신호를 수신하고, 식별 신호에 기초하여 차량의 자기 속성 또는 강자성 질량을 식별할 수 있다. 그런 다음, 제어기(106)는 자기장 변위 데이터 및 식별 신호에 기초하여 차량의 위치 또는 차량까지의 거리를 결정할 수 있다.
일부 예들에서, 제어기(106)는 시구간, 예를 들어, 수 초에 걸쳐 자력계(104)로부터 복수의 측정 자기장 신호들을 수신할 수 있다. 제어기(106)는 복수의 측정 자기장 신호들(B meas (t)) 각각과 기준 자기장 신호(B ref ) 간의 차이(또는 비)에 기초하여 시간 종속적 자기장 변위 데이터(ΔB(t))를 결정할 수 있다.
제어기(106)는 시간 종속적 자기장 변위 데이터(ΔB (t))에 기초하여 차량의 존재를 시그널링할 수 있다. 또한, 제어기는 시간 종속적 변위 데이터(ΔB (t))에 기초하여 차량과 관련된 동적 파라미터를 결정할 수 있다. 예를 들어, 제어기(106)는 시간 종속적 변위 데이터(ΔB (t))의 변화율)이 0보다 작은지 또는 0보다 큰지에 기초하여 이동 방향을 결정할 수 있다. 0보다 큰 시간 종속적 변위 데이터(ΔB (t))의 변화율은 차량이 자력계(104)에 더 가까워지는 것을 나타내고, 0보다 작은 시간 종속적 변위 데이터(ΔB (t))의 변화율은 차량이 자력계(104)로부터 더 멀어지는 것을 나타낸다.
제어기(106)는 또한, 시간 종속적 변위 데이터(ΔB (t))에 기초하여 차량의 속력, 속도, 가속도 및 또는 궤적의 형태로 하나 이상의 동적 파라미터를 결정할 수 있다. 예를 들어, 위에서의 거리 측정과 유사하게, 제어기(106)는 자기 변위 데이터의 변화율(dΔB (t)/dt), 및 차량으로부터 수신된, 차량의 미리 결정된 자기 속성 또는 자기 속성을 포함하는 정보 신호 중 어느 하나에 기초하여 차량의 속도를 결정할 수 있다. 제어기(106)는 또한, 시구간에 걸쳐 위에서 설명된 바와 같이, 거리를 결정하고, 거리 측정치의 변화율로서 속도를 결정할 수 있다. 유사하게, 제어기(106)는 속도의 변화율로서 가속도를 결정할 수 있다. 제어기(106)는 차량의 결정된 위치 및 결정된 속도에 기초하여 단순한 위치 속도 벡터로서 궤적을 결정할 수 있다. 제어기(106)는 또한, 뉴턴 역학을 적용함으로써 차량의 가속도에 기초하여 궤적을 결정할 수 있다. 제어기(106)는 하나 이상의 축에 대해 및/또는 변위의 절대 크기에 대해 설명된 동적 파라미터들 중 어느 하나를 결정할 수 있다.
자기장 변위 데이터를 모니터링함으로써, 본 시스템은 자력계(104) 부근의 자기장을 모니터링한다. 제어기(106)는 차량의 존재를 결정하기 위해 각 방향의 자기장 강도 변화를 분석할 수 있다. 제어기(106)는 차량까지의 거리 및/또는 차량 속력을 결정하기 위해 변위의 값 및 자기장 변위 데이터의 변화율을 분석할 수 있다.
일부 예들에서, 시스템(100)은 경보 신호 발생기(108)를 더 포함할 수 있고, 제어기(106)는 경보 신호 발생기(108)를 활성화함으로써 차량의 존재를 시그널링할 수 있다. 경보 신호 발생기(108)는 사이렌과 같은 가청 신호 발생기, 또는 (점멸) 광 또는 경고 메시지를 디스플레이하는 디스플레이 스크린과 같은 가시 신호 발생기를 포함할 수 있다. 이렇게 하여, 경보 신호 발생기(108)는 차량의 운전자(또는 보행자)에게 센서 시스템 및 연관된 민감성 구조물에 대한 차량의 근접을 경보할 수 있다. 또한, 센서 시스템이 창고에서 선반 또는 래킹의 코너에 배치된다면, 경보 신호 발생기는 사용자에게 보이지 않을 수 있는 차량의 존재를 (보행자와 같은) 사용자에게 경보할 수 있다.
제어기(106)는 차량의 위치 및/또는 하나 이상의 동적 파라미터에 기초하여 경보 신호 발생기(108)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어기(106)가 차량의 속력이 속력 문턱치보다 크다고 결정한다면, 제어기는 경고등, 경고음 또는 디스플레이 스크린 상의 경고 메시지(예를 들어, "감속")와 같은 경고 신호를 발생시키도록 경보 신호 발생기를 제어할 수 있다. 추가의 예로서, 제어기(106)가 차량의 궤적이 시스템(100)의 경보 범위 내에 속한다고 결정한다면, 제어기는 경보 신호를 발생시키도록 경보 신호 발생기를 제어할 수 있다. 경보 신호는 경고 신호와 상이할 수 있으며, 예를 들어, 경고 신호보다 더 강할 수 있다.
경보 신호 발생기(108)는 경보 신호를 외부 디바이스에 송신하도록 구성된 송신기를 포함할 수 있다. 예를 들어, 송신기는 운전자에게 경보하기 위해 차량에 대한 경보를 활성화하기 위한 경보 신호를 차량에 송신할 수 있다. 송신기는 차량의 존재와 관련된 데이터를 캡처하기 위한 경보 신호를 원격 서버에 송신할 수 있다. 예를 들어, 경보 신호는 자기장 센서 신호, 자기장 변위 데이터 및/또는 하나 이상의 동적 차량 파라미터를 중 어느 하나를 포함하는 데이터 신호를 포함할 수 있다. 이렇게 하여, 본 시스템과 연관된 구조물이 예를 들어, 일일 또는 주 단위로, 얼마나 많은 충돌 및/또는 일촉즉발(near miss)에 노출되는지를 표시하기 위한 데이터가 센서 시스템(100)에 대해 캡처될 수 있다.
예시된 예에서, 경보 신호 발생기(108)는 하우징(102) 내에 있는 것을 보여진다. 다른 예들에서, 경보 신호 발생기(108)는 하우징 외부에 있을 수 있고 유선 또는 무선 수단을 통해 제어기와 통신할 수 있다. 예를 들어, 경보 신호 발생기는 센서 시스템 상에 위치되거나 센서 시스템에 가까운 벽 상에 위치된 가청 또는 가시 신호 발생기를 포함할 수 있다.
시스템(100)은 전원(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 시스템이 고정된 구조물과 연관된다면, 전원은 배터리를 포함할 수 있다. 자력계는 전력 소모가 높을 수 있고, 무시할 수 없는 전류를 소모할 수 있다. 따라서, 하나 이상의 예에서, 시스템(100)은 슬립 모드 또는 유휴 모드에서 동작하도록 구성될 수 있다. 시스템(100)은 자기장 변위 데이터가 어떠한 변위 문턱치 또는 슬립 문턱치도 초과하지 않는 미리 결정된 기간 후에 슬립 모드에 진입할 수 있다. 슬립 모드에서, 자력계(104)는 어떠한 전력도 소모하지 않도록(또는 무시할 수 있는 양만 소모하도록) 디스에이블될 수 있다. 슬립 모드에서, 제어기(106)는 또한, 감소된 상태에서 동작할 수 있다. 예를 들어, 제어기(106)는 슬립 모드로부터 시스템을 깨우기 위해 트리거 시그널링을 청취하는 것과 같은 필수 기능들만을 수행할 수 있다. 이렇게 하여, 시스템(100)은 배터리 전력이 보존되는 슬립 모드로 동작한다.
시스템(100)(또는 제어기(106))는 슬립 모드로부터 시스템(100)을 깨우기 위한 트리거 시그널링을 수신할 수 있다. 시스템(100)은 근접 센서의 감지 범위 내에 있는 객체의 존재를 표시하는 트리거 시그널링을 트리거 센서로부터 수신할 수 있다. 제어기(106)는 트리거 시그널링에 응답하여 자력계(104)를 활성화시킬 수 있어서, 자력계(104)가 제어기(106)에 측정 자기장 신호를 제공하게 된다. 그런 다음, 제어기(106)는 대응하는 자기장 변위 데이터를 결정할 수 있다. 제어기(106)는 자기장 변위 데이터에 기초하여(예를 들어, 자기장 변위 데이터가 하나 이상의 변위 문턱치보다 크다면) 객체가 차량이라고 결정할 수 있다. 예를 들어, 자기장 변위 데이터가 하나 이상의 변위 문턱치보다 크다면, 제어기(106)는 객체를 차량이라고 결정할 수 있고, 그렇지 않다면 제어기(106)는 객체를 차량이 아닌 것(예를 들어, 보행자)으로 결정하고 시스템(100)을 슬립 모드로 복귀시킬 수 있다. 객체가 차량인 것으로 결정된다면, 본 시스템은 자기장 변위 데이터가 미리 결정된 기간 동안 하나 이상의 슬립 문턱치 아래로 유지될 때까지 자력계(104)를 활성 상태로 유지할 수 있다. 이는 임의의 차량 검출 이벤트의 전체 데이터 캡처를 보장할 수 있다.
일부 예들에서, 시스템(100)은 트리거 센서를 더 포함할 수 있다. 트리거 센서는 슬립 모드 동안 활성 상태로 유지될 수 있는 저전력 디바이스일 수 있다. 예를 들어, 시스템(100)은 광학 센서, 기계식 센서 또는 수신기를 포함할 수 있다. 광학 센서는 미리 정의된 반경 내의 객체의 모션을 검출할 수 있는 수동 적외선(passive infrared, PIR) 센서를 포함할 수 있다. 제어기는 PIR 센서로부터 신호들을 수신할 수 있고, 미리 정의된 반경에서 임의의 움직임이 일어날 때 자력계를 활성화시킬 수 있다.
기계식 센서는 가속도계와 같은 진동 센서를 포함할 수 있다. 기계식 센서는 객체(이를테면 차량)의 모션으로부터 또는 객체의 시스템(100) 또는 시스템(100)과 연관된 구조물과의 충돌로부터 기인하는 진동을 검출할 수 있다. 그런 다음, 제어기(100)는 자력계(104)를 활성화시키고, 자기장 변위 데이터를 하나 이상의 변위 문턱치와 비교함으로써 진동 또는 충돌의 원인이 차량인지를 결정할 수 있다. 이렇게 하여, 시스템(100)은 잠재적으로 손상을 일으키는 차량 충돌로부터 초래되는 연관된 구조물에서의 진동을, 보행자가 구조물을 스쳐 지나간 것과 같은 저위험 진동으로부터 발생하는 진동과 구별할 수 있다. 이에 따라, 시스템(100)은 충돌 센서 시스템에서 오경보를 감소시킬 수 있다. 하나 이상의 예에서, 시스템(100)은 시스템(100)이 다음의 이중 기능을 제공할 수 있는 충돌 센서 시스템의 일부를 형성할 수 있다: (i) 접근하는 차량에 충돌 위험을 경보하는 기능; 및 (ii) 검출된 진동 또는 충돌이 차량과 연관되어 있는지를 결정하는 기능. 그런 다음, 충돌 센서 시스템은 차량이 검출된다면 차량 충돌을 사용자에게 경보할 수 있다.
일부 예들에서, 시스템(100)은 수신기, 예를 들어, RF 수신기 형태의 트리거 센서를 포함할 수 있다. RF 수신기는 차량의 RF 송신기로부터 트리거 시그널링을 수신할 수 있다. 예를 들어, 창고 설정에서, 지게차 또는 다른 차량에는 RF 송신기가 갖춰져 있을 수 있다. 차량이 시스템(100)에 접근할 때, RF 수신기는 차량의 RF 송신기로부터 트리거 시그널링을 수신할 수 있다. 이에 응답하여, 제어기(106)는 위에서 설명된 바와 같이 하나 이상의 측정 자기장 신호를 제공하도록 자력계(106)를 활성화할 수 있다.
하나 이상의 예에서, 시스템(100)은 충돌 또는 손상에 민감한 자성 구조물과 연관될 수 있다. 구조물은 생래적으로 자성일 수 있거나, 자기 스트립, 자기 플레이트 등과 같은 자기 요소의 적용에 의해 자화될 수 있다. 제어기(106)는 미리 결정된 스케줄, 예를 들어, 시간당 한 번, 하루에 한 번, 주당 한 번 등에 따라 복수의 기준 자기장 신호들을 수신할 수 있다. 제어기(106)는 복수의 기준 자기장 신호들에 기초하여 자화 구조물의 상태를 결정할 수 있다. 예를 들어, 구조물이 손상되거나 분해된다면, (정적) 기준 자기장 신호는 영구적인 변화를 겪을 것이다. 제어기(106)는 기준 자기장 신호의 이러한 변화를 검출하고, 연관된 출력 신호를 제공할 수 있다. 예를 들어, 제어기(106)는 경보 신호 발생기(108)를 활성화할 수 있거나 또는 서버 또는 모바일 디바이스와 같은 원격 디바이스에 데이터 신호를 송신할 수 있다. 데이터 신호는 자화 구조물이 손상 또는 조립 상태에 대해 검사되어야 한다는 것을 사용자에게 표시할 수 있다.
제어기(106)는 기준 자기장 신호들의 차이의 크기와 하나 이상의 조건 문턱치의 비교에 기초하여 자화 구조물의 상태를 결정할 수 있다. 예를 들어, 배리어 구조물로부터 배리어를 제거하는 것은 배리어가 충돌 시 손상된 경우보다 기준 자기장 신호의 더 큰 변화를 초래할 수 있다. 이에 따라, 분해 문턱치는 손상 문턱치보다 더 높을 수 있다.
제어기(106)는 또한, 차량의 존재의 검출 다음에 자화 구조물의 상태를 결정할 수 있다. 제어기(106)는 수신된 자기장 신호들에 대한 영구적인 변화에 기초하여 자화 구조물의 상태의 변화를 지나가는 차량과 구별할 수 있다. 지나가는 차량의 경우, 차량이 통과 시 자기장 변위 데이터는 0으로 돌아갈 것이다. 차량에 의해 야기된 자화 구조물에 대한 손상의 경우, 차량이 주행 시 자기장 변위 데이터는 0으로 돌아가지 않을 것이다. 이에 따라, 제어기는 자기장 변위 데이터가 손상 문턱치를 초과하여 지속되는 것에 응답하여 위에서 설명된 바와 같이 경보 신호 발생기를 활성화할 수 있다.
도 2a는 본 개시의 실시예에 따른 다른 차량 근접 센서 시스템(200)의 개략적인 개요를 도시한다. 도 1과 관련하여 위에서 이미 설명된 도 2a의 특징들은 대응하는 참조 번호들이 200대로 주어졌고, 반드시 여기서 다시 설명될 필요는 없을 것이다.
시스템(200)은 창고와 같은 환경에서 모니터링할 구조물과 각각 연관된 복수의 서브 시스템들을 포함한다. 각 서브 시스템은 자력계(204a, 204b, 204n) 및 제어기(206a, 206b, 206n)를 포함하는 하우징(202a, 202b, 202n)을 포함한다. 각 서브 시스템은 또한, 서버(210)와 통신할 수 있는 송수신기(도시되지 않음)를 포함한다. 서버(210)는 사용자 인터페이스를 포함할 수 있거나, 개인용 모바일 디바이스 또는 컴퓨터와 같은 사용자 인터페이스를 갖는 다른 디바이스와 통신할 수 있다. 이렇게 하여, 서버(210)는 연관된 구조물 각각에서의 차량 충돌 및 일촉즉발을 모니터링하기 위해 서브 시스템들 각각으로부터 데이터를 수집할 수 있다. 시스템(200)은 충돌에 특히 취약한 하나 이상의 구조물을, 대응하는 안전 문턱치보다 큰 충돌의 빈도 및/또는 일촉즉발의 빈도를 갖는 구조물로서 결정할 수 있다. 이렇게 하여, 사용자는 환경의 안전성을 개선하기 위해 모니터링 데이터를 분석하고 구조적 레이아웃에 대한 변경(이를테면 레이아웃을 재배열하고, 보호 조치를 구현하는 등)을 구현할 수 있다.
도 2a의 예에서, 각 서브 시스템은 도 1과 관련하여 위에서 설명된 바와 같은 제어기 기능을 구현하기 위한 전용 자력계(204a, 204b, 204n) 및 전용 로컬 제어기(206a, 206b, 206c)를 갖는다.
각 서브 시스템은 또한, 전용 경보 신호 발생기(208)를 갖는다. 다른 예들에서, 서브 시스템들은 공통 경보 신호 발생기와 통신가능하게 결합될 수 있다. 예를 들어, 두 개 이상의 서브 시스템들은 동일한 가청 또는 가시 경보 신호 발생기 및/또는 제어기(206)의 일부 기능을 수행하고/하거나 서버에 또는 이로부터 정보를 전달할 수 있는 공통 게이트웨이에 무선으로 결합될 수 있다.
도 2b는 본 개시의 실시예에 따른 추가의 차량 근접 센서 시스템(200')의 개략적인 개요를 도시한다. 도 1과 관련하여 위에서 이미 설명된 도 2b의 특징들은 대응하는 참조 번호들이 200대로 주어졌고, 반드시 여기서 다시 설명될 필요는 없을 것이다.
이러한 예에서, 시스템(200)은 다시, 창고와 같은 환경에서 모니터링할 구조물과 각각 연관된 복수의 서브 시스템들을 포함한다. 그러나, 제어기(206')는 서버(210')에 위치되고, 복수의 서브 시스템들에 대해 도 1과 관련하여 위에서 설명된 기능을 제공한다. 각 서브 시스템은 자력계(204'a, 204'b, 204'n) 및 송수신기(212'a, 212'b, 212'c)를 포함하는 하우징(202'a, 202'b, 202'n)을 포함한다. 이러한 예에서, 서브 시스템들은 대응하는 경보 신호 발생기(208'a, 208'b, 208'n)를 활성화하기 위해 제어기(206')로부터의 신호들을 처리하고 수신하기 위해 송수신기들(212'a, 212'b, 212'n)이 대응하는 자력계(204'a, 204'b, 204'n)로부터의 신호들을 제어기(206')에 송신한다는 점에서 덤(dumb) 디바이스들로서 작용한다. 이렇게 하여, 도 1과 관련하여 설명된 제어기(206')의 기능이 서버(210')에서 구현된다.
도 2a 및 도 2b는 각각, 제어기 기능이 서브 시스템에 로컬로 또는 서버 상에서 구현되는 예들을 설명한다. 다른 예들에서, 도 1과 관련하여 설명된 제어기의 기능의 임의의 요소들은 서브 시스템에 로컬로 수행될 수 있거나 서버 상의 서브 시스템으로부터 원격으로 수행될 수 있는 것으로 이해될 것이다. 예를 들어, 본 시스템은 자기 데이터를 2 단계 프로세스로 처리할 수 있다. 첫째, 로컬 프로세서가 위에서 설명된 바와 같이 자기장 변위 데이터를 결정하고 차량 근접을 결정할 수 있다. 차량 존재가 결정된다면, 자기 데이터는 또한, 저장 및 상세한 분석(이를테면 동적 파라미터의 결정 등)을 위해 로컬로 분석되고/되거나 무선 수단에 의해 서버로 발송될 수 있다.
도 3은 본 개시의 실시예에 따른 차량 근접 센서 시스템의 예시된다 구현예를 도시한다. 이 예에서, 차량 근접 센서 시스템(300)은 안전 포스트(316)의 캡(314) 내로 통합되었다. 지게차(FLT) 형태의 차량(318)이 v m/s의 속도로 포스트(316)에 접근하고 있다.
이 예에서, 차량 근접 센서 시스템(300)은 저전력 트리거 센서를 포함한다. 이 예에서, 저전력 트리거 센서는 PIR 센서 형태의 저전력 근접 센서이다.
초기에 시스템(300)은 슬립 문턱치를 초과하는 자기장 변위의 검출 없이 미리 결정된 기간이 경과되었기 때문에, 슬립 모드에 있다. 슬립 모드에서, 자력계는 디스에이블되고, 저전력 트리거 센서는 활성이다.
차량(318)이 PIR 센서의 미리 결정된 검출 범위 내에서 이동하면, PIR 센서(및 제어기)는 객체의 모션을 결정하고 자력계를 깨우거나 활성화시킨다. 이 예에서, 자력계는 미리 결정된 시구간에 걸쳐 세 직교 축들(B x , B y , B z )을 따라 자기장을 측정한다. 제어기는 자력계로부터 자기장 신호들(B x (t), B y (t), B z (t))을 수신하고, 이들을 기준 자기장 신호(B ref )로부터 감산(또는 그 외 이들을 기준 자기장 신호(B ref )와 비교)하여 자기장 변위 데이터(ΔBx,y,z(t))를 획득한다.
제어기는 자기장 변위 데이터가 변위 문턱치를 초과한다면 객체가 차량(FLT)이라고 결정한다. 제어기는 또한, 대응하는 축을 따른 자기장 변위 데이터의 값 또는 변위 데이터의 절대 크기(RSS(root sum square))에 기초하여 각 축(또는 절대값)을 따른 차량에 대한 거리 또는 근접도를 결정할 수 있다. 제어기는 절대 자기 변위의 최대값 또는 축을 따른 값에 기초하여 차량까지의 거리를 결정할 수 있다. 제어기는 또한, 자기장 변위 데이터의 변화율에 기초하여 차량의 속도를 결정할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따라, FLT가 차량 근접 센서 시스템을 지날 때 시간에 따른 자기장 변위 데이터의 절대 크기의 변화를 도시한다. 제1 곡선(420)은 FLT가 본 시스템을 지나고 자력계의 20 cm 내에 올 때 자기장의 변화를 보여준다. 제2 곡선(422)은 FLT가 본 시스템을 지나고 자력계의 50 cm 내에 올 때 자기장의 변화를 보여준다. 제3 곡선(424)은 FLT가 본 시스템을 지나고 자력계의 100 cm 내에 올 때 자기장의 변화를 보여준다. 각 곡선은 FLT가 가장 근접한 곳에 접근할 때 자기장 변위의 증가를 보여주고 이어서 FLT가 다시 멀어질 때 감소를 보여준다.
도 5는 자기장 변위의 최대값의 변화를 FLT가 지나는 최소 거리의 함수로서 도시한다. 플롯은 도 4로부터의 세 개의 곡선들의 피크 값들에 대응한다.
도 6은 본 개시의 실시예에 따른 차량의 근접을 감지하기 위한 방법에 대한 흐름도를 도시한다. 본 방법은 본 명세서에서 개시된 임의의 시스템들과 관련하여 설명된 제어기들과 같은 프로세서 또는 제어기 상에서 수행되는 컴퓨터 구현 방법일 수 있다.
제1 단계는 자력계로부터 기준 자기장 신호를 수신하는 단계를 포함한다. 기준 자기장 신호는 백그라운드 자기장 신호를 포함할 수 있다. 제2 단계(632)는 자력계로부터 측정 자기장 신호를 수신하는 단계를 포함한다. 제3 단계는 상기 측정 자기장 신호 및 상기 기준 자기장 신호에 기초하여 자기장 변위 데이터를 결정하는 단계를 포함한다. 예를 들어, 자기장 변위 데이터는 상기 측정 자기장 신호와 상기 기준 자기장 신호 간의 차이 또는 비를 포함할 수 있다. 제4 단계(636)는 상기 자기장 변위 신호에 기초하여 차량의 존재를 시그널링하는 단계를 포함한다. 본 방법은 상기 자기장 변위 데이터가 하나 이상의 변위 문턱치를 초과한다면 상기 차량의 존재를 시그널링하는 단계를 포함할 수 있다. 차량의 존재를 시그널링하는 것은 가청 및 가시 경보 신호 발생기를 활성화하는 것을 포함할 수 있거나, 모바일 컴퓨팅 시스템 또는 서버와 같은 외부 디바이스에 데이터 신호를 송신하는 것을 포함할 수 있다.
개시된 차량 근접 센서 시스템들은 FLT 또는 다른 중차량이 고정되거나 이동될 수 있는 모니터링된 위치에 근접할 때를 검출할 수 있다. 시간에 따른 자기장 변위를 모니터링함으로써, 잠재적 또는 실제 위험을 결정하기 위해 사용될 수 있는 차량의 대략적인 속도가 결정될 수 있다.
Claims (20)
- 차량 근접 센서 시스템으로서,
차량 충돌에 민감하고 자력계를 포함하는 안전 구조물; 및
제어기를 포함하며, 상기 제어기는:
상기 자력계로부터 기준 자기장 신호를 수신하도록;
상기 자력계로부터 측정 자기장 신호를 수신하도록;
상기 측정 자기장 신호 및 상기 기준 자기장 신호에 기초하여 자기장 변위 데이터를 결정하도록; 그리고
상기 자기장 변위 데이터에 기초하여 차량의 존재를 시그널링하도록 구성된 것인, 차량 근접 센서 시스템. - 제1항에 있어서, 상기 제어기는 상기 자기장 변위 데이터가 하나 이상의 변위 문턱치를 초과하는 것에 응답하여 상기 차량의 존재를 시그널링하도록 구성된 것인, 차량 근접 센서 시스템.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 경보 신호 발생기를 더 포함하며, 상기 제어기는 상기 경보 신호 발생기를 활성화시킴으로써 상기 차량의 존재를 시그널링하도록 구성된 것인, 차량 근접 센서 시스템.
- 제3항에 있어서, 상기 경보 신호 발생기는 가청(audible) 신호 발생기 및/또는 가시(visible) 신호 발생기를 포함하는 것인, 차량 근접 센서 시스템.
- 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어기는 데이터 신호를 외부 디바이스에 송신함으로써 상기 차량의 존재를 시그널링하도록 구성된 것인, 차량 근접 센서 시스템.
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어기는:
일정 시구간에 걸쳐 상기 자력계로부터 복수의 측정 자기장 신호들을 수신하고, 상기 복수의 자기장 신호들에 기초하여 상기 자기장 변위 데이터를 결정하도록 구성된 것인, 차량 근접 센서 시스템. - 제6항에 있어서, 상기 제어기는:
상기 복수의 자기장 변위 데이터에 기초하여 상기 차량의 하나 이상의 동적 파라미터를 결정하도록; 그리고
상기 하나 이상의 동적 파라미터에 기초하여 상기 차량의 존재를 시그널링하도록 구성된 것인, 차량 근접 센서 시스템. - 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 제어기는:
상기 복수의 자기장 변위 데이터에 기초하여 상기 차량의 궤적(trajectory)을 결정하도록; 그리고
상기 차량의 상기 궤적의 적어도 일부분이 상기 근접 센서의 문턱치 범위 내에 있다면, 상기 차량의 존재를 시그널링하도록 구성된 것인, 차량 근접 센서 시스템. - 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제어기는 상기 자력계와 함께 위치되거나;
상기 제어기는 네트워크를 통해 상기 자력계에 결합되거나; 또는
상기 제어기는 상기 자력계와 함께 위치되는 것과 상기 네트워크를 통해 상기 자력계에 결합되는 것 사이에 분산되는 복수의 프로세서들을 포함하는 것인, 차량 근접 센서 시스템. - 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어기는 또한:
상기 차량 근접 센서 시스템의 감지 범위 내에 있는 객체를 표시하는 트리거 시그널링을 트리거 센서로부터 수신하도록;
상기 트리거 시그널링에 기초하여 상기 자력계를 선택적으로 활성화시켜서, 상기 자력계가 상기 제어기에 상기 측정 자기장 신호를 제공하게 하도록;
상기 자기장 변위 데이터를 결정하도록; 그리고
상기 자기장 변위 데이터에 기초하여 상기 객체가 차량이라고 결정하도록 구성된 것인, 차량 근접 센서 시스템. - 제10항에 있어서, 상기 트리거 센서를 포함하는 차량 근접 센서 시스템.
- 제11항에 있어서, 상기 트리거 센서는 광학 센서, 기계식 센서 및 수신기 중 하나 이상을 포함하는 것인, 차량 근접 센서 시스템.
- 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 트리거 시그널링은 상기 객체로부터 수신되는 것인, 차량 근접 센서 시스템.
- 제10항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어기는 상기 자기장 변위가 슬립(sleep) 문턱치 미만일 때 상기 차량 근접 센서의 슬립 모드를 인에이블하도록 구성된 것인, 차량 근접 센서 시스템.
- 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어기는 상기 자력계로부터 복수의 기준 자기장 신호들을 수신하고, 상기 복수의 기준 자기장 신호들에 기초하여 상기 자기장 변위를 결정하도록 구성된 것인, 차량 근접 센서 시스템.
- 제15항에 있어서, 상기 차량 근접 센서 시스템은 자화 구조물(magnetised structure)과 연관되고, 상기 제어기는 또한, 상기 복수의 기준 자기장 신호들에 기초하여 상기 자화 구조물의 상태를 결정하도록 구성된 것인, 차량 근접 센서 시스템.
- 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 상기 자력계는 상기 안전 구조물 내에 위치되며, 상기 안전 구조물은 안전 배리어, 안전 볼라드, 안전 레일, 안전 레일용 포스트, 충돌 센서 또는 이들의 구성 부품 중 어느 하나를 포함하는 것인, 차량 근접 센서 시스템.
- 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
복수의 자력계들 ― 각 자력계는 대응하는 송수신기에 결합됨 ―; 및
상기 대응하는 송수신기를 통해 상기 복수의 자력계들 각각과 통신하도록 구성된 서버를 더 포함하는, 차량 근접 센서 시스템. - 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 안전 구조물은 차량으로부터 자산(asset) 또는 보행자를 보호 또는 분리하기 위한 구조물 또는 위험 영역으로부터 보행자를 보호 또는 분리하기 위한 구조물을 포함하는 것인, 차량 근접 센서 시스템.
- 차량의 근접을 감지하기 위한 컴퓨터 구현 방법으로서,
차량 충돌에 민감한 안전 구조물의 자력계로부터 기준 자기장 신호를 수신하는 단계;
상기 자력계로부터 측정 자기장 신호를 수신하는 단계;
상기 측정 자기장 신호 및 상기 기준 자기장 신호에 기초하여 자기장 변위 데이터를 결정하는 단계; 및
상기 자기장 변위 데이터에 기초하여 차량의 존재를 시그널링하는 단계를 포함하는, 컴퓨터 구현 방법.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB2106513.1 | 2021-05-07 | ||
| GB2106513.1A GB2598184B (en) | 2021-05-07 | 2021-05-07 | Vehicle proximity sensor system |
| PCT/GB2022/050360 WO2022234242A1 (en) | 2021-05-07 | 2022-02-10 | Vehicle proximity sensor system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20240032727A true KR20240032727A (ko) | 2024-03-12 |
Family
ID=80001948
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020237042246A KR20240032727A (ko) | 2021-05-07 | 2022-02-10 | 차량 근접 센서 시스템 |
Country Status (12)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20240255670A1 (ko) |
| EP (1) | EP4334760A1 (ko) |
| JP (1) | JP2024518002A (ko) |
| KR (1) | KR20240032727A (ko) |
| CN (1) | CN117651885A (ko) |
| AU (1) | AU2022270406A1 (ko) |
| BR (1) | BR112023023173A2 (ko) |
| CA (1) | CA3218117A1 (ko) |
| CL (1) | CL2023003291A1 (ko) |
| GB (1) | GB2598184B (ko) |
| MX (1) | MX2023013133A (ko) |
| WO (1) | WO2022234242A1 (ko) |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6113037A (en) * | 1991-02-04 | 2000-09-05 | Eva Signal Corporation | Railroad maintenance-of-way personnel warning system apparatus and method therefor |
| US8232888B2 (en) * | 2007-10-25 | 2012-07-31 | Strata Proximity Systems, Llc | Interactive magnetic marker field for safety systems and complex proximity warning system |
| DE202012008162U1 (de) * | 2012-07-19 | 2012-11-19 | Uli Vietor | Vorrichtung zur berührungslosen Detektion von Fahrzeugen |
| AU2013315672B2 (en) * | 2012-09-12 | 2017-09-14 | Strata Safety Products, Llc | Integrated alarm device |
| US10591627B2 (en) * | 2016-11-08 | 2020-03-17 | Frederick Energy Products, Llc | Managing vehicle movement in aisles by use of magnetic vectors |
-
2021
- 2021-05-07 GB GB2106513.1A patent/GB2598184B/en active Active
-
2022
- 2022-02-10 KR KR1020237042246A patent/KR20240032727A/ko unknown
- 2022-02-10 BR BR112023023173A patent/BR112023023173A2/pt unknown
- 2022-02-10 JP JP2024513559A patent/JP2024518002A/ja active Pending
- 2022-02-10 CA CA3218117A patent/CA3218117A1/en active Pending
- 2022-02-10 WO PCT/GB2022/050360 patent/WO2022234242A1/en active Application Filing
- 2022-02-10 CN CN202280047856.7A patent/CN117651885A/zh active Pending
- 2022-02-10 EP EP22706879.8A patent/EP4334760A1/en active Pending
- 2022-02-10 US US18/289,676 patent/US20240255670A1/en active Pending
- 2022-02-10 AU AU2022270406A patent/AU2022270406A1/en active Pending
- 2022-02-10 MX MX2023013133A patent/MX2023013133A/es unknown
-
2023
- 2023-11-06 CL CL2023003291A patent/CL2023003291A1/es unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA3218117A1 (en) | 2022-11-10 |
| CN117651885A (zh) | 2024-03-05 |
| AU2022270406A1 (en) | 2023-12-07 |
| JP2024518002A (ja) | 2024-04-23 |
| US20240255670A1 (en) | 2024-08-01 |
| GB2598184B (en) | 2023-03-29 |
| BR112023023173A2 (pt) | 2024-01-30 |
| WO2022234242A1 (en) | 2022-11-10 |
| CL2023003291A1 (es) | 2024-06-14 |
| EP4334760A1 (en) | 2024-03-13 |
| GB2598184A (en) | 2022-02-23 |
| MX2023013133A (es) | 2024-02-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN100538758C (zh) | 用于安全系统的mems传感器单元及其操作方法 | |
| EP2564244B1 (en) | Method for reducing metal detection system false alarms | |
| CN106683484B (zh) | 一种实时判断车位占用状态的检测系统及检测方法 | |
| JP2011044037A (ja) | 防犯装置、プログラム | |
| US20240255670A1 (en) | Vehicle proximity sensor system | |
| KR20160050303A (ko) | 침입감지를 위한 자기장 신호분리 및 제어 방법 | |
| CN103434938A (zh) | 行车防碰撞系统 | |
| US20240255385A1 (en) | Damage detection system | |
| CN115081570B (zh) | 一种基于射频技术的物联网识别及管理系统 | |
| US8902062B2 (en) | Systems and methods for detection of device displacement and tampering | |
| AU2021105007A4 (en) | AN IoT ENABLED HEAVY VEHICLE DETECTION SYSTEM FOR RESTRICTED AREA | |
| JP2014139815A (ja) | 防犯装置、プログラム | |
| US20230222299A1 (en) | Presence detection using rfid tags and readers | |
| US11875655B2 (en) | Door monitoring system and method | |
| GB2608858A (en) | A structural monitoring system | |
| KR102087714B1 (ko) | 작업차량의 주변을 감지하기 위한 객체 감지 장치 및 그 방법 | |
| Chauhan | An IoT Based Rapid Detection and Response System for Vehicular Collision with Static Road Infrastructure | |
| KR20240028535A (ko) | 손상 검출 시스템 | |
| GB2614289A (en) | Impact detection system | |
| WO2023285803A1 (en) | A damage detection system for elongate structures | |
| CN116500299A (zh) | 具有加速度计和错误篡改检测的运动检测器 | |
| CN118298582A (zh) | 一种基于激光脉冲的防撞防触电预警系统 | |
| Buczaj | The use of ultrasonic detectors in peripheral object protection for casement windows security |