特許 7553546 境界モデルを使用してパーツの摩耗を判定するための方法およびシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-09-09

(45)【発行日】2024-09-18

(54)【発明の名称】境界モデルを使用してパーツの摩耗を判定するための方法およびシステム

(51)【国際特許分類】

   G06T 19/00 20110101AFI20240910BHJP

   G06Q 50/08 20120101ALI20240910BHJP

   E02F 9/28 20060101ALI20240910BHJP

【ＦＩ】

G06T19/00 A

G06Q50/08

E02F9/28

【請求項の数】 14

(21)【出願番号】P 2022507896

(86)(22)【出願日】2020-07-17

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2022-10-17

(86)【国際出願番号】 US2020042494

(87)【国際公開番号】W WO2021030005

(87)【国際公開日】2021-02-18

【審査請求日】2022-02-08

(31)【優先権主張番号】16/537,269

(32)【優先日】2019-08-09

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】391020193

【氏名又は名称】キャタピラー インコーポレイテッド

【氏名又は名称原語表記】ＣＡＴＥＲＰＩＬＬＡＲ ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ

(74)【代理人】

【識別番号】110001243

【氏名又は名称】弁理士法人谷・阿部特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】カンポマーヌ、パトリック エス．

(72)【発明者】

【氏名】ハルツーニアン、グラハム アール．

(72)【発明者】

【氏名】マカフリー、ブランドン エイチ．

【審査官】▲高▼橋 真之

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１１／０９９３３７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特表２０１６－５０４６４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０５２５５５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０６Ｔ １９／００

Ｇ０６Ｑ ５０／００－５０／２０

Ｅ０２Ｆ ９／２８

Ｇ０６Ｔ ７／００－ ７／９０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

コンピュータに実装された方法であって、
パーツ（１１６）の表面（２０６）に対応するセンサデータを受信するステップであって、前記センサデータは前記表面（２０６）上の複数のポイント（２０８、３１０）についての情報を含む、ステップと、
前記パーツ（１１６）に対応する未摩耗パーツに関する第１のモデル（２１４）を受信するステップであって、前記第１のモデル（２１４）は前記未摩耗パーツの第１の輪郭を画定する、ステップと、
前記パーツ（１１６）に対応する摩耗限度パーツに関する第２のモデル（２１６）を受信するステップであって、前記第２のモデル（２１６）は前記摩耗限度パーツの第２の輪郭を画定する、ステップと、
前記表面（２０６）、前記第１の輪郭、および前記第２の輪郭、から離間した境界輪郭（２２２）を生成するステップと、
前記複数のポイント（２０８、３１０）のうち１つのポイント（２０８ｃ）について：
前記ポイント（２０８ｃ）と前記第１の輪郭上の第１の位置（２２８）の間の第１の距離（ｄ１）、または
前記ポイント（２０８ｃ）と前記第２の輪郭上の第２の位置（２３０）の間の第２の距離（ｄ２）、のうち少なくとも１つの距離を判定するステップであって、前記ポイント（２０８ｃ）、前記第１の位置（２２８）、および前記第２の位置（２３０）は、前記境界輪郭（２２２）から垂直方向に延びる同一直線上に存在する、ステップと、
前記第１の距離（ｄ１）または前記第２の距離（ｄ２）のうち前記少なくとも１つの距離に基づいて、前記パーツ（１１６）に関する摩耗メトリックを判定するステップと、
を含む、コンピュータに実装された方法。

【請求項2】

前記ポイント（２０８ｃ）は第１のポイントであり、および前記摩耗メトリックは前記第１のポイント（２０８ｃ）に関する第１の摩耗メトリックであり、コンピュータに実装された前記方法は、
前記複数のポイント（２０８、３１０）のうち第２のポイント（３１０ｂ）について：
前記第２のポイント（３１０ｂ）と前記第１の輪郭上の第３の位置（３１４ｂ）の間の第３の距離、または
前記第２のポイント（３１０ｂ）と前記第２の輪郭上の第４の位置（３１２ｂ）の間の第４の距離、のうち少なくとも１つの距離を判定するステップであって、前記第２のポイント（３１０ｂ）、前記第３の位置（３１４ｂ）、前記第４の位置（３１２ｂ）は、前記境界輪郭（２２２）から垂直方向に延びる同一直線上に存在する、ステップと、
前記第２のポイント（３１０ｂ）に関する第２の摩耗メトリックを判定するステップと、をさらに含む、請求項１に記載のコンピュータに実装された方法。

【請求項3】

前記第１の摩耗メトリックおよび前記第２の摩耗メトリックに少なくとも部分的に基づいて前記パーツ（１１６）についての全般的摩耗メトリックを判定するステップをさらに含む、請求項２に記載のコンピュータに実装された方法。

【請求項4】

前記全般的摩耗メトリックは、前記第１の摩耗メトリックおよび前記第２の摩耗メトリックを使用して判定された平均値、または前記第１の摩耗メトリックまたは前記第２の摩耗メトリックの最大値、のうちの１つの値である、請求項３に記載のコンピュータに実装された方法。

【請求項5】

摩耗メトリックしきい値を満たすかまたは上回る前記第２の摩耗メトリックに少なくとも部分的に基づいて、前記第２の摩耗メトリックを除外して前記パーツの全般的摩耗メトリックを判定するステップ、をさらに含む、請求項２に記載のコンピュータに実装された方法。

【請求項6】

前記境界輪郭（２２２）は第１の形状を備え、および前記第１の輪郭は前記第１の形状とは異なる第２の形状を備える、請求項１に記載のコンピュータに実装された方法。

【請求項7】

座標系において、前記パーツ（１１６）の前記表面（２０６）の表現、前記第１の輪郭、および前記第２の輪郭、を位置合わせするステップと、
前記座標系において、前記表面、前記第１の輪郭、および前記第２の輪郭の少なくとも一部分を囲む前記境界輪郭（２２２）を生成するステップと、をさらに含み、
前記第１の距離（ｄ１）および前記第２の距離（ｄ２）は、前記座標系における距離である、請求項１に記載のコンピュータに実装された方法。

【請求項8】

前記パーツ（１１６）のグラフィカル表現（４０４）および前記摩耗メトリックの視覚的表現（４０８）に関する表示データを生成するステップと、
前記パーツの前記グラフィカル表現（４０４）および前記視覚的表現（４０８）を、表示のためディスプレイデバイス（１０８）に提供するステップと、をさらに含む、請求項１に記載のコンピュータに実装された方法。

【請求項9】

前記第１の輪郭は前記未摩耗パーツの第１の三次元モデルに少なくとも部分的に基づき、
前記第２の輪郭は前記摩耗限度パーツの第２の三次元モデルに少なくとも部分的に基づき、
前記境界輪郭（２２２）は三次元輪郭である、請求項１に記載のコンピュータに実装された方法。

【請求項10】

前記摩耗メトリックは、前記第１の距離（ｄ１）または前記第２の距離（ｄ２）のうち前記少なくとも１つの距離の、前記第１の輪郭上の前記第１の位置と前記第２の輪郭上の第２の位置の間の第３の距離に対する比率を含む摩耗パーセントである、請求項１に記載のコンピュータに実装された方法。

【請求項11】

システムであって：
１つ以上のプロセッサ（５１０）と、
命令を保存するコンピュータ可読メディア（５１２）であって、この命令は実行された場合に、前記１つ以上のプロセッサ（５１０）に：
パーツ（１１６）の表面についての情報を受信するステップと、
前記情報に少なくとも部分的に基づいて前記パーツ（１１６）の第１のモデル（２０６）を生成するステップと、
前記第１のモデル（２０６）を：
前記パーツ（１１６）に対応する未摩耗パーツの表面についての情報を含む第２のモデル（２１４）と、
前記パーツ（１１６）に対応する摩耗限度パーツの表面についての情報を含む第３のモデル（２１６）と、
前記第１のモデル（２０６）、前記第２のモデル（２１４）、および前記第３のモデル（２１６）の少なくとも一部分を囲む境界面に関する第４のモデル（２２２）と、比較するステップと、
前記比較するステップに基づいて前記パーツに関する摩耗メトリックを判定するステップと、
を含む処理を実行させるコンピュータ可読メディア（５１２）と、を含むシステム。

【請求項12】

前記比較するステップは：
前記パーツ（１１６）の前記表面上の複数のポイント（２０８）について、前記複数のポイント（２０８）の各ポイントと、前記境界面からの垂直方向に沿ったおよび前記各ポイントを通る前記未摩耗パーツの前記表面との間の複数の第１の距離（ｄ１）、または前記各ポイントと、前記垂直方向に沿った前記摩耗限度パーツの前記表面との間の複数の第２の距離（ｄ２）、のうち少なくとも１つの距離を判定するステップ、を含み、
前記摩耗メトリックは、前記複数の第１の距離（ｄ１）または前記複数の第２の距離（ｄ２）のうち前記少なくとも１つの距離に少なくとも部分的に基づく、請求項１１に記載のシステム。

【請求項13】

前記摩耗メトリックは、前記複数の第１の距離（ｄ１）または前記複数の第２の距離（ｄ２）のうち前記少なくとも１つの距離の、前記複数の第１の距離（ｄ１）のいずれか１つの距離と前記第２の距離（ｄ２）のいずれか１つの距離の合計である第３の距離に対する比率に少なくとも部分的に基づく摩耗パーセントである、請求項１２に記載のシステム。

【請求項14】

さらに前記処理は：
前記パーツ（１１６）のグラフィカル表現（４０４）および前記摩耗メトリックの視覚的表現（４０８）に関する表示データを生成するステップと、
前記パーツの前記グラフィカル表現（４０４）および前記視覚的表現（４０８）を、表示のためディスプレイデバイス（１０８）に提供するステップと、を含む、請求項１１に記載のシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は概してパーツの摩耗判定に関し、およびより具体的には使用されたパーツまたは摩耗したパーツのセンサデータおよび該パーツに関するモデルを使用して、パーツの摩耗を判定する方法およびシステムに関する。

【背景技術】

【0002】

土木事業（たとえば採掘、建設、浚渫、または同種のもの）をスムーズにするため、機械は地面係合ツールを装備している。たとえばツース、シュラウド、および／またはリップを含むがこれらに限定されないツールが、過度の摩耗から下層機器を保護するため、および／または他の機能を実行するため、一般に提供され得る。非限定的実施例として掘削用バケットには掘削用のツースおよび／またはシュラウドがバケットのリップに取り付けられて、たとえばバケットのリップより前に地面との接触を開始し得る。使用の際、そのような地面係合製品は、重負荷のおよび／または摩耗の激しい条件に遭遇し得る。このような条件は地面係合製品を摩耗させ、および最終的にはすり減りまたは故障を引き起こす。過度の摩耗は、地面係合ツールの破壊および／または喪失を招き得、これは生産性の減少、修理および／またはメンテナンスのコストの増加、および他のトラブルを招き得る。したがって、たとえば故障する前に交換するパーツを交換することを含む摩耗パーツを把握および／または数量化するなど、パーツの摩耗をモニターすることが望ましい。

【0003】

システムは、パーツに関する摩耗の判定を図る観点から設計されている。たとえばＨａｓｓｅｌｂｕｓｃｈ外による米国特許第９の，６１３，４１３号（「’４１３特許」）は、モバイルデバイスを使用してパーツの摩耗を判定するためのシステムおよび方法を記載している。たとえば、該’４１３特許は、モバイルデバイス上のカメラを使用してデジタル画像をキャプチャするステップと、およびたとえばピクセル数に基づいて、未摩耗パーツおよび／または使用済み／摩耗したパーツのシミュレートされた面の表面から、画像化されたパーツの摩耗面の距離を判定するステップと、を記載している。’４１３特許の実施例において、摩耗度はこのような距離に基づいて判定され得る。

【0004】

’４１３特許において記載されたシステムは摩耗を数量化し得るが、ここに記載された技法に従って計算された距離は摩耗パターンを正確に反映し得ない。たとえば摩耗は異なる表面に不規則に起り得、および’４１３特許の技法はそのような摩耗を適切に説明し得ない。非限定的実施例として、’４１３特許において記載された技法は摩耗の方向を含まない距離を測定し得、それによって不正確な摩耗パーセントを返す。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本開示は、既存技術の１つ以上の改良に関する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

該開示の一態様は、パーツ表面に対応するセンサデータを受信するステップを含むコンピュータに実装された方法に関する。該センサデータは、表面上の複数のポイントについての情報を含む。該方法はまた、該パーツに対応する未摩耗パーツに関する第１のモデルを受信するステップ、および該パーツに対応する摩耗限度パーツに関する第２のモデルを受信するステップを含み得る。該第１のモデルは未摩耗パーツの第１の輪郭を画定し得、および該第２のモデルは摩耗限度パーツの第２の輪郭を画定し得る。該方法はまた、表面、第１の輪郭、および第２の輪郭から離れた境界輪郭を生成するステップ、および複数ポイントのうち１ポイントについて、該ポイントと該第１の輪郭上の第１の位置の間の第１の距離の少なくとも１つの距離と、または該ポイントと該第２の輪郭上の第２の位置の間の第２の距離と、を判定するステップ、を含み得る。該方法はまた、第１の距離または第２の距離のうち少なくとも１つの距離に基づいて、該パーツに関する摩耗メトリックを判定するステップを含み得、該第１の距離および該第２の距離は境界輪郭から延びおよび該ポイントを通るラインに沿っている。

【0007】

該開示の別の態様は、１つ以上のプロセッサ、および実行された場合に１つ以上のプロセッサに処理を実行させる命令を保存するコンピュータ可読メディア、を含むシステムに関する。該処理は、パーツ表面についての情報を受信するステップ、および該情報に少なくとも一部分基づいて該パーツの第１のモデルを生成するステップ、を含み得る。該処理はまた、該第１のモデルを、該パーツに対応する未摩耗パーツの表面についての情報を含む第２のモデル、該パーツに対応する摩耗限度パーツの表面についての情報を含む第３のモデル、および該第１のモデル、該第２のモデル、および該第３のモデルを少なくとも部分的に包絡する境界表面に関する第４のモデル、と比較するステップを含み得る。該処理はまた、該比較するステップに基づいて、該パーツに関する摩耗メトリックを判定するステップを含み得る。

【0008】

本開示の別の態様は、実行された場合に１つ以上のプロセッサに操作を実行させる命令を保存する非一時的コンピュータ可読メディアに関する。該操作は、摩耗パーツの外表面についての情報を受信するステップを含み得る。該情報は、三次元座標系中の複数のポイントを含む。該操作はまた、該摩耗パーツに対応する未摩耗パーツの表面の第１の三次元表現に関する第１のモデルを受信するステップ、該摩耗パーツに対応する摩耗限度パーツの表面の第２の三次元表現に関する第２のモデルを受信するステップであって、該摩耗限度パーツの該表面は該パーツに関する摩耗限度に対応するところの第２のモデルを受信するステップ、および該未摩耗パーツの表面を少なくとも部分的に包絡する境界輪郭に関する第３のモデルを受信するステップ、を含み得る。該操作はまた、複数ポイントのうち個々のポイントについて、境界輪郭上の第１の位置と該個別ポイントの間の第１の距離のうち少なくとも１つの距離、該境界輪郭上の該第１の位置と該未摩耗パーツの表面上の第２の位置の間の第２の距離、または該境界輪郭上の該第１の位置と該摩耗限度パーツの表面上の第３の位置の間の第３の距離を、判定するステップを含み得る。第２の距離および第３の距離は、境界輪郭上の第１のポイントから個々のポイントを通って延びる方向に沿って測定される。該操作はまた、第１の距離、第２の距離、または第３の距離、のうち少なくとも１つ距離に少なくとも一部分基づいて、該パーツの摩耗メトリックを判定するステップを含み得る。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、本開示の態様に従ってパーツ摩耗を判定する実施例の環境の表現である。

【図2】図２は、本開示の態様に従って摩耗パーツに対する摩耗メトリックを判定するプロセスを説明し、および図示するテキストおよび図によるフローチャートを示す。

【図3】図３は、本開示の態様に従って摩耗パーツの摩耗メトリックを判定する技法を示すために使用する概略図である。

【図4】図４は、本開示の追加的態様に従って図２で図示されたパーツなど、摩耗パーツについての摩耗メトリックを描写する実施例のユーザーインターフェースの概略図である。

【図5】図５は、本開示の態様に従って摩耗パーツについての摩耗メトリックを判定する実施例のコンピューティング環境である。

【図6】図６は、本開示の態様に従って摩耗パーツの摩耗メトリックを判定する実施例の方法のフローチャートである。

【図7】図７は、本開示の態様に従って摩耗パーツの摩耗メトリックを判定するステップに応答して処理を実行する実施例の方法のフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0010】

本開示は概してパーツの摩耗を判定するための方法、システム、および技法に関する。ここに記載する特定のパーツは、たとえば地面係合機械、土木機械、または同種のものなどの機械のパーツであり得るが、ここに記載する技法はたとえば摩滅、腐食または同種のものなど時間とともに摩耗する任意の数のパーツに適用可能である。可能であれば、図面全体で同じ参照番号が同一または類似の特徴を参照するために使用される。

【0011】

図１は、本開示の実施形態に従ってセンサまたはパーツのイメージデータに基づいて、パーツ摩耗を判定するための実施例の環境１００を図示する。該環境１００のコンポーネントは相互に接触し、たとえば機械オペレータ、サイトマネージャーまたは同種のものなどのユーザーは、たとえばイメージングセンサなどを使用してキャプチャされたパーツに関するセンサデータに基づいて、たとえば摩耗パーツなどの機械パーツの摩耗度を容易に判定し得る。図示されているように該環境１００は、ジョブまたは機械サイト１０２を含み得、そのサイトでは機械１０４は、土木機能または掘削機能を含むがこれらに限定されない１つ以上の機能を実施する。該機械サイト１０２はまた、ユーザー１０６、該ユーザーに関連するユーザーデバイス１０８、および／またはイメージングセンサ１１０、を含み得、このセンサはまたユーザー１０６に関連し得る（つまりユーザーに操作され得る）。該機械サイト１０２は任意の場所を示し得、その場所では該機械１０４および／またはユーザー１０６が存在し得る。たとえばおよび制限なしで、該機械サイト１０２は、職場、修理工場、販売店、住居、鉱山、採石場、高速道路または道路、または同種のもの、を含み得る。ここでさらに詳述されるように該ユーザー１０６は、センサ１１０を使用して機械サイト１０２で、たとえばパーツを表すポイントクラウドデータなどのセンサデータをキャプチャし得、そのデータはユーザーデバイス１０８に組み込まれ得る（いくつかの実施例において該センサ１１０またはイメージャは、ユーザーデバイス１０８から分離され得るが）。

【0012】

該機械１０４は、多様な機械のうち任意のもののうち１つであり得るが、しかし概してたとえば該機械１０４の操作時にそのようなパーツに作用する力により摩耗しやすく、およびそのような摩耗の結果として時間とともに交換する必要がある、１つ以上のパーツを備える機械を含む。該機械１０４は、バケットのリップ近くに固定されたツースを備え得るバケットローダーとして図示される。たとえば機械１０４の描写を伴う拡大図１１２は、ツースである新しいパーツ１１４および摩耗したパーツ１１６を示し、この摩耗したパーツは、該機械１０４（および該新しいパーツ１１４）によって実施された若干の量の作業後の該新しいパーツ１１４に相当する。言い替えれば、該摩耗したパーツ１１６はセニョール１１０を使用して撮像された使用中のパーツを示し得、他方該新しいパーツ１１４は「製造後」のパーツまたは公称パーツを示す。図１は該機械１０４としてバケットローダーを使用し、該図示パーツ１１６として地面係合ツースを使用するが、他の実施例も考えられる。たとえばおよび制限なしで、該機械１０４はトラックタイプトラクター、ホイールローダー、発電設備、石油ドリル、または集約的作業任務を実施する他の任意の機械など、作業機械を表し得る。該図示されたツースに加えてまたはその代わりに、作業機械は、個々のトラックリンクから作られたトラックを含む他の高応力パーツ、材料を移動させるエッジを備えるブレード、および／または該機械が様々なタスクを実施するために使用されると時間とともに摩耗する他のパーツを含み得る。該機械１０４の他の実施例として、機関車、運搬トラック、バス、航空機、または他の人や積荷を運搬する機械など、産業用輸送機械が含まれ得る。非限定的実施例として航空機は、タービンファンブレード、ブリードポート、または時間とともにパーツの摩耗を引き起こす高応力がかかる恐れがあり、および定期的に交換する必要のある他のパーツ、を備え得る。該機械１０４はまた、乗用車または客車などの車両を具現し得る。そのような機械はまた、車軸またはタイヤなどの高応力パーツを備え、そのパーツは使用に伴って摩耗しおよび最終的に交換が必要となる。なおさらなる実施形態において、該機械１０４は、使用に伴って時間とともに摩耗するツースまたはビットなどの１つ以上のパーツを備えるのこぎりまたはドリルなどの作業ツールであり得る。本開示において、使用に伴って時間とともにパーツの摩耗を引き起こす応力にさらされる恐れのある該機械１０４のパーツは、「摩耗パーツ」と呼ばれ得る。ここに記載された技法は、そのような摩耗パーツの摩耗を判定し得る。

【0013】

ユーザー１０６は、該機械１０４に関連する任意の個人またはエンティティであり得る。非限定的実施例として該ユーザー１０６は、所有者、オペレータ、技術者、修理工、顧客サービス担当者、販売店担当者、または該機械１０４に関わる他の任意の関係者、であり得る。上述のように、およびここで詳細に説明するように、該ユーザー１０６はセンサ１１０を操作して、該摩耗したパーツ１１６などの摩耗パーツのセンサデータをキャプチャし得る。実施例において、該センサ１１０は三次元カメラ、またはレーダーセンサ、ＬｉＤＡＲセンサ、または同種のものを含むがこれらに限定されない測距センサ、であり得る。非限定的実施例として該センサ１１０は、各々のキャプチャされたピクセルに関する深さを生成するように構成され飛行時間センサであり得る。実施例において該センサ１１０は、たとえば画像キャプチャステーションに関連して取り付けられ得、および該摩耗したパーツ１１６は、検知および／または画像キャプチャのため該センサ１１０に相対して配置され得る。他の実施形態において、該センサ１１０は、非限定的実施例として、たとえば該機械１０４に取り付けられた摩耗したパーツなどの該摩耗したパーツ１１６のセンサデータおよび／またはイメージデータをキャプチャするため、該ユーザー１０６によって操作可能である。非限定的実施例として該センサ１１０は、ハンドヘルドまたは他の方法で移動可能なイメージャまたはセンサであり得、および該ユーザー１０６は該センサ１１０をたとえば機械サイト１０２に配置して該摩耗したパーツ１１６の画像をキャプチャし得る。

【0014】

ユーザーデバイス１０８は、該ユーザー１０６が携帯するモバイルデバイスであり得、あるいは機械サイト１０２で該ユーザー１０６によるアクセスが可能なモバイルデバイスであり得る。実施形態において、該ユーザーデバイス１０８は、スマートフォン、携帯電話、タブレットコンピュータ、携帯情報端末、ネットワーク対応カメラまたはセンサ、または他のコンピューティングデバイスとして具現され得る。さらにおよびここで記載のように該ユーザーデバイス１０８は、たとえば新しいパーツ１１４に対して該摩耗したパーツ１１６の摩耗度を判定する機能を含み得る。非限定的実施例として該ユーザーデバイス１０８は、該センサ１１０によって生成されるたとえばポイントクラウドデータなどのセンサデータを受信し得る。いくつかの実施例において該センサ１１０および該ユーザーデバイス１０８の機能は、たとえば該ユーザーデバイス１０８は統合型センサ１１０を備え得るなど、シングルデバイスに統合され得る。他の実施例において該ユーザーデバイス１０８は、たとえば物理的接続、ワイヤレス接続、および／またはネットワーク１１８を経由して、該センサ１１０からセンサデータを受信し得る。

【0015】

図１にも示すように該環境１００は、１つ以上のデータ処理システム１２０および１つ以上の販売店コンピューティングデバイス１２２を含み得る。図に示すように該データ処理システム１２０および該販売店コンピューティングデバイス１２２は、ネットワーク１１８を介して機械１０４、ユーザーデバイス１０８、および／またはセンサ１１０の１つ以上と通信するように構成され得る。該データ処理システム１２０および該データ処理システム１２０は相互に離れて、および機械１０４、ユーザーデバイス１０８、およびセンサ１１０から離されて示されているが、いくつかの実施例においてこのようなコンポーネントの１つ以上の機能は、いくつかのデバイスに渡って実行され得る。非限定的実施例として該ユーザーデバイス１０８は、該データ処理システム１２０の一部または全部の機能を含み得る。さらに、ここに記載された機能および図示されたコンポーネントの１つ以上に帰す機能は、さらにコンポーネントのうち異なる１つ以上のコンポーネントによって、および／または完全に異なるコンポーネントによって実施され得る。

【0016】

該データ処理システム１２０は概して、摩耗したパーツ１１６のセンサ１１０によって生成されたセンサデータを受信し、およびそれに関する摩耗メトリックを判定するように構成される。ここで使用される「摩耗メトリック」は、パーツ摩耗の任意の数量化を指し得る。たとえば摩耗メトリックは、たとえば新しいパーツ１１４などの新しいパーツに対する摩耗パーセント、および／または使用済みまたは「摩滅」パーツに対する摩耗パーセントであり得、この摩滅パーツは、想定される故障の前または他のいくらかの摩耗限度の前に許容される最大摩耗に相当し得る。該摩耗メトリックも同様にまたは代わりに、さらにここに詳述されるように、たとえば該摩耗に関連する距離に相当する距離として測定され得る。図１に示すように該データ処理システム１２０は、摩耗判定コンポーネント１２４、１つ以上のパーツモデル１２６、および境界面判定コンポーネント１２８、を含み得る。

【0017】

実施例において、該摩耗判定コンポーネント１２４は、たとえばセンサ１１０によってキャプチャされたセンサデータを受信し得、および該センサデータをパーツモデル１２６と比較し得る。たとえば摩耗判定コンポーネントは、たとえばセンサが測距型センサである場合、センサ１１０によってキャプチャされた深さに関するいくつかのポイントを含むポイントクラウドデータを受信し得る。該摩耗判定コンポーネント１２４は、深さに相当する座標系中の位置を判定し得る。非限定的実施例として、該摩耗判定コンポーネント１２４は、三次元（たとえばｘ，ｙ，ｘ）座標系において測定された深さに関する位置を判定し得る。たとえば該測定された深さは、摩耗したパーツ１１４の表面に関連し得、およびいくつかの実施形態において、該摩耗判定コンポーネント１２４は該測定された摩耗したパーツ１１４の三次元モデルを生成し得、および座標系に該モデルを配向し得る。

【0018】

該摩耗判定コンポーネント１２４はまた、センサデータをパーツモデル１２６と位置合わせするように構成され得る。ここに記載された実施例において、該パーツモデル１２６は、たとえば新しいパーツ１１４のモデルおよび／または摩耗限度パーツモデルなど、新しいパーツモデルの１つ以上のモデルを含み得る。さらにここに詳述されるように、新しいパーツモデルは、実質的に新しいパーツの表面の座標、および／または該新しいパーツ１１４に関する公称パーツの表面の座標、を含み得る。該摩耗限度パーツモデルは、たとえば表面上のポイントなど最大限に摩耗したパーツに関する表面の座標を含み得る。たとえば該摩耗限度パーツモデルは、故障寸前のパーツ、あるいは今にも故障すると想定されるパーツ、に関する外側の輪郭を記述し得る。他の実施例において、該パーツモデル１２６は、摩耗パーツの摩耗の他段に関する１つ以上の追加モデルを含み得る。非限定的実施例としてパーツモデルは、１０％の残存寿命（つまり９０％摩耗）または同種のものを備える摩耗パーツに関する構成を含むがそれに限定されない他の摩耗度、に相当する表面を記述し得る。ここに記載された実施例において、摩耗したパーツ１１６上の測定ポイントが摩耗限度モデル上のポイントに相当する場合、該摩耗したパーツ１１６は交換する必要があり得る。さらにここに詳述されるように、摩耗限度パーツモデルを選択するステップは、パーツを交換する時期を指令し得、およびこれにより該摩耗限度パーツモデルの選択は、交換を示唆する所望の条件に少なくとも一部分基づき得る。

【0019】

摩耗判定コンポーネント１２４は、たとえば測定された摩耗したパーツ１１６の表面上の測定ポイントの位置などのセンサデータを、パーツモデル１２６と比較し得る。実施形態においてデータ処理システム１２０は、たとえばセンサ１１０によって生成されたポイントなど測定された摩耗したパーツ１１６を表すセンサデータをパーツモデル１２６の１つ以上のモデルと位置合わせして、測定ポイントと該パーツモデル１２６の位置つまり場所の間の距離を判定し得る。一実施例において摩耗メトリックは、新しいパーツモデル上の位置と測定された位置（たとえば摩耗したパーツ１１６上の位置）の間の第１の距離と、新しいパーツモデル上の該位置と使用済みパーツモデル上の位置の間の同一線上の第２の距離と、の比率に相当するパーセントであり得る。

【0020】

境界面判定コンポーネント１２８は、本開示の実施形態に従って、境界面または境界輪郭を生成、受信、あるいはアクセスし得る。さらにここに詳述されるように、境界面または境界輪郭は、摩耗メトリックを判定するための、摩耗判定コンポーネント１２４によって使用されるパーツモデル１２６などのモデルであり得る。実施例において、境界面判定コンポーネント１２８は、たとえばパーツモデル１２６および／または測定された摩耗したパーツ１１６より大きいなど少なくとも部分的に包絡する、境界面、モデル、または輪郭を生成または選択し得る。ここで記載のように該境界面判定コンポーネント１２８によって判定される境界面は、摩耗を判定するため距離が測定される向きを画定し得る。非限定的実施例として、境界輪郭は追加的モデルの役割を果たし得、そのモデルは、該摩耗判定コンポーネント１２４によってパーツモデル１２６および摩耗したパーツ１１６の測定ポイント（または測定ポイントに基づく摩耗したパーツ１１６のモデル）と位置合わせされ得る。いくつかの適用例において境界面の法線は、たとえば測定ポイントとパーツモデル１２６上の１つ以上のポイントの間の距離などの距離が測定される際の方向の役割を果たし得る。このように境界面は、測定方向を合わせるように機能し得る。ここで記載の任意の実施形態によれば、このように方向付けするステップは、従来モデルと比較してより正確な結果を与え得る。たとえばいくつかの従来モデルは、パーツモデル上の測定ポイントと近接するポイントの間の距離を測定し得る。ただし、そのようなプロセスでは摩耗の計算が不正確になり得、そのためたとえばパーツの使いすぎを招き得てたとえば破壊的故障を引き起こし、および／またはパーツの使用不足を招き得てコストを増加させる。

【0021】

データ処理システム１２０は環境１００の構成に基づいて、該開示技法の実行において異なる役割または異なる参加度を備え得る。たとえば環境１００の態様は、サーバーベースの環境としてまたはクラウドベースの環境として構成され得、その環境は、ネットワーク上のサービス１１８の一部として開示された摩耗判定技法を実施する。そのようなサーバーベースまたはクラウドベースの環境において、データ処理システム１２０（たとえばサーバーまたはクラウド）は、センサ１１０および／またはユーザーデバイス１０８（ユーザーデバイスはセンサ１１０からセンサデータを受信し得る）からセンサデータを受信し得る。本実施例において、つぎに該データ処理システム１２０は該センサデータを処理してパーツの摩耗度を判定し得、および該処理の結果をネットワーク１１８経由で該ユーザーデバイス１０８に返し得る。このようにサーバーベースまたはクラウドベースの環境において、該データ処理システム１２０はコンピューティング操作の大半を実施し得、他方該ユーザーデバイス１０８はポータルとして機能し得（たとえばアプリケーションまたはブラウザ経由）、このポータルはユーザー１０６がネットワーク１１８経由で該データ処理システム１２０のサービスにアクセスすることを可能にする。いくつかの実施例において該ユーザーデバイス１０８は、たとえばダウンロードするなどソフトウェアアプリケーションにアクセスし得、このアプリケーションはさらにここに詳述されるように、該ユーザー１０６が該データ処理システム１２０にアクセスする、および／または該データ処理システム１２０から受信したデータ２対話することを可能にする。

【0022】

該環境１００はまた販売店コンピューティングデバイス１２２を含み、このデバイスは、機械１０４および／または新しいパーツ１１４を含む該機械１０４用パーツを販売またはレンタルする販売店に関連する１つ以上のコンピューティングシステムを表し得る。いくつかの実施形態において、該販売店は該ユーザー１０６と関係を持ち得る。たとえば該ユーザー１０６は、カスタマーまたは潜在的カスタマーおよび／または該機械１０４のステータスを知ることに関心を持っている誰かほかの個人であり得る。いくつかの実施形態において該販売店は、図示のツースなどの機械１０４の摩耗パーツが十分に摩耗した結果、該機械１０４を点検または修理したり、および／または該機械１０４に交換パーツまたは修理を提供したりする時期を知ることを所望し得る。環境１００の他の要素として、該販売店コンピューティングデバイス１２２は、通信、保存、および該開示の技法を実行する処理、を可能にする任意の数または任意の組み合わせのコンピューティング要素を含み得る。とりわけ該販売店コンピューティングデバイス１２２は履行コンポーネント１３０を含み得、このコンポーネントは、たとえば新しいパーツ１１４など交換パーツを自動的に発注したり、および／または摩耗パーツが摩耗してほぼしきい値になったと判定するデータ処理システム１２０に応答して該機械１０４に関する定期メンテナンスを発注するように構成され得る。少なくともいくつかの実施例において、該販売店コンピューティングデバイス１２２はまた、該データ処理システム１２０を組み込み得る。たとえば該販売店コンピューティングデバイス１２２は、パーツが摩耗したことを判定し、およびそのような摩耗判定に応答して交換パーツの提供を含む処理を実行することの可能な、集中型のモニタリングプロバイダおよび／またはサービスプロバイダであり得る。少なくともいくつかの実施例において、該販売店コンピューティングデバイス１２２は、たとえば該データ処理システム１２０および／または該ユーザーデバイス１０８など該環境の他の要素から、たとえば摩耗メトリックが摩耗メトリックしきい値を満たすかまたは上回るなど、機械の摩耗パーツが完全に摩耗したことを示す、電子メールまたはテキストメッセージなどの通知を受信し得る。そのような通知への応答において、該販売店コンピューティングデバイス１２２はたとえば履行コンポーネント１３０を使用して、適切または適正な交換パーツを判定し得、および機械サイト１０２で該ユーザー１０６に提示する交換パーツのプレゼンテーションを手配し得る。他の適用例において、該販売店コンピューティングデバイス１２２は、該ユーザーデバイス１０８に、たとえば摩耗メトリックの判定に応答してユーザーに実行すべき１つ以上の処理で命令するなどの他の命令を与え得る。そのような命令は、ユーザー１０６が該機械１０４に検査、修理、または同種のものを受けさせることであり得、および／または該販売店に関連し得る技術者を手配して機械の場所１０２を訪問させることであり得る。該販売店コンピューティングデバイス１２２はまた、たとえばメッセージまたは他の該ユーザーデバイス１０８への伝達を介して、ユーザーを促して交換パーツを発注させ得る。

【0023】

図１において、ネットワーク１１８は、該ネットワーク１１８に接続されたノード間でデータを通信するように構成された電子的通信ネットワークの任意のタイプの組み合わせを表し得る。たとえばおよび制限なしで、該ネットワーク１１８は、インターネット、イーサネット、ローカルエリアネットワーク、ワイドエリアネットワーク、パーソナルエリアネットワーク、移動体通信ネットワーク、電話ネットワーク、またはそれらの任意の組み合わせ、を表し得る。少なくともいくつかの実施形態において、該ネットワーク１１８は、２Ｇ、３Ｇ、４Ｇ、５Ｇ、および／またはＬＴＥ通信ネットワークによる接続などのインターネット接続をユーザーデバイス１０８に提供するよう動作可能な、モバイルネットワークおよび関連するインフラストラクチャを含み得る。

【0024】

図２は、本開示による技法を記述しおよび図示するキストおよび図によるフローチャートを含む。より具体的には図２は、図１の拡大図１１２で示される摩耗したパーツ１１６などの摩耗パーツについて、摩耗メトリックを判定するためのプロセス２００を記述し、および図示する。たとえば図２で記述されおよび図示されたプロセス２００は、図１で図示された該ユーザーデバイス１０８、該センサ１１０、および／または該データ処理システム１２０、を含む、環境１００のコンポーネントによって全体または一部を実装され得る。ただし図２の技法は、このようなコンポーネントによって実施されることに限定されず、およびこのようなコンポーネントは、図２で記述されおよび図示された該技法を実施することに限定されない。

【0025】

操作２０２で、該プロセス２００は摩耗パーツについてのセンサデータを受信するステップを含み得る。たとえば図１に関連して前述された実施例の環境１００において、ユーザー１０６はセンサ１１０を使用して、摩耗したパーツ１１６などの摩耗パーツに関するセンサデータを生成し得る。操作２０２を伴う実施例２０４において図示されたように、該センサデータは該摩耗したパーツ１１６などのパーツの表面２０６を示し得る。明確にするため、該摩耗したパーツ１１６は、たとえば該摩耗したパーツ１１６の二次元表現のプロファイルで示される。ただし、二次元座標系で示されているが、図２に関連して記載された技法は、三次元座標系を含むがこれらに限定されない代替座標系に等しく適用可能である。明らかなように、該センサ１１０によってキャプチャされたセンサデータなどの該センサデータは、複数の測定ポイントを含み得、そのポイントのうち第１の測定ポイント２０８ａ、第２の測定ポイント２０８ｂ、第３の測定ポイント２０８ｃ、第４の測定ポイント２０８ｄ、および第５の測定ポイント２０８ｅ（一括して「測定ポイント２０８」と呼ぶ）は、実施例２０４中に図示される。実施例において該測定ポイント２０８は、該センサ１１０によって生成されたポイントクラウドまたは深さまたは位置測定値の他の集合を備え得る。該摩耗したパーツ１１６に関する追加表面もまた実施例２０４において図示されているが、当業者であれば、パーツの該センサデータは表面２０６を記述する測定ポイント２０８のみ含み得ることを理解するであろう。追加表面は、参考のため、および該摩耗したパーツ１１６のアウトラインを図示するため実施例２０４に示される。非限定的実施例として、たとえば該摩耗したパーツ１１６の取付け面など測定面２０６に対向する表面は、最小限の摩耗を経験すると想定され得、このためここに記載された実施形態において検出され得ない。

【0026】

操作２１０においてプロセス２００は、１つ以上のパーツモデルを受信するステップを含み得る。たとえば該パーツモデルは、新しいパーツモデルおよび摩耗したつまり摩耗限度パーツモデル、を含み得る。該新しいパーツモデルは、新しいパーツ１１４など新しいつまり未使用のパーツと関連し得る。該摩耗したつまり摩耗限度パーツモデルは、該摩耗したパーツ１１４に関する最低限受け入れ可能な表面に相当し得る。該操作２１０を伴う実施例２１２は、新しいパーツモデル２１４および摩耗限度パーツモデル２１６、を図示する。実施例２０４の描写と同様、該新しいパーツモデル２１４および該摩耗限度パーツモデル２１６は、明確にするため二次元モデルとして図示される。しかし明らかなように、該新しいパーツモデル２１４および該摩耗限度パーツモデル２１６は、本開示の実施形態において三次元モデルであり得る。該新しいパーツモデル２１４および該摩耗限度パーツモデル２１６の各々は概して、同一ではあるがただしパーツの有効寿命において異なる時間のパーツに関する表面または表面の輪郭を記述する。たとえば該新しいパーツモデル２１４は概して、まったく新しいパーツつまり公称パーツに相当する。たとえば該新しいパーツモデルに関するまたは該新しいパーツモデルによって画定される表面は、パーツの技術仕様および／またはレンダリングによって算出され得る。一方、該摩耗限度パーツモデル２１６は概して、対応する摩耗したパーツの輪郭を記述する。実施形態において該摩耗限度パーツモデル２１６は、たとえば今にも故障すると想定され得るパーツの輪郭または表面を記述するなど、使用済みつまり完全に摩耗したパーツを記述し得る。他の実施形態において、該摩耗限度パーツモデル２１６は、オリジナルパーツの他の何らかの摩耗度にある他の何らかの輪郭に相当し得る。非限定的実施例として、該摩耗限度パーツモデル２１６は、該ユーザー１０６または該機械１０４に関する誰かほかの個人によって、該パーツの有効寿命の終了に相当する輪郭の態様を指定するように構成され得る。単純な実施例において該新しいパーツモデル２１４はすぐに使えるパーツに相当し得、他方該摩耗限度パーツモデル２１６は今にも故障すると想定されおよび即時交換すべきパーツに相当し得る。いくつかの実施例において該新しいパーツモデル２１４は、該新しいパーツ１１４など新しいパーツの製造仕様つまり公称記述に相当する。一方該摩耗限度パーツモデル２１６は、たとえば外側など地面係合面上の各ポイントはそれ以上摩耗にさらされるべきでない輪郭に相当し得る。

【0027】

操作２１８において該プロセス２００は、境界モデルを生成するステップを含み得る。本開示の態様は、ここにさらに記述されるように、境界モデルを使用して摩耗が測定され得る向きおよび／または方向を判定し得る。該操作２１８を伴う実施例２２０は、多数の代表的な境界モデルを模式的に図示する。より具体的には該実施例２２０は、第１の境界モデル２２２ａ、第２の境界モデル２２０ｂ、および第３の境界モデル２２２ｃ、の表現を含む。該第１の境界モデル２２２ａ、該第２の境界モデル２２２ｂ、および該第３の境界モデル２２２ｃはここでは、まとめて境界モデル２２２として参照される。概して該境界モデル２２２は、たとえば新しいパーツモデル２１４および摩耗限度パーツモデル２１６などのパーツモデル、ならびに該摩耗したパーツ１１６の測定面２０６、を少なくとも部分的に包括する表面を表す。実施形態において該境界面２２２は、測定されたパーツのタイプ、該測定パーツに関する想定される摩耗パターン、および／または他の要因、に依存し得る。

【0028】

操作２２４において該プロセス２００は、パーツデータを、境界モデルを使用するパーツモデルと比較することで摩耗を判定するステップを含み得る。該操作２２４を伴う実施例２２６は、検出データ、パーツモデル、および境界モデル、を使用して摩耗メトリックを判定するための技法を実証する。実施例２２６において構想されたように、該操作２２４は、新しいパーツモデル２１４、摩耗限度パーツモデル２１６、摩耗したパーツ１１６の表面２０６、および該境界モデル２２２、を位置合わせするステップを含み得る。たとえばそのような位置合わせは、取付け穴、取付け面、または同種のものなど、モデルの共通特徴を使用して実施され得る。実施例２２６においては第１の境界モデル２２２ａが使用され、および該実施例２２６は具体的に、表面２０６上の第３の測定ポイント２０８ｃに関する摩耗メトリックを判定するステップを実証する。前述のように、第３の測定ポイント２０８ｃはたとえばセンサ１１０によって測定されたなど既知の深さを備え、および該第３の測定ポイント２０８ｃに関する該深さは、座標系に位置付けられ得る。該新しいパーツモデル２１４に沿った位置２２８を含む位置、該摩耗限度パーツモデル２１６上の位置２３０を含む位置、および境界モデル２２２ａ上の位置２３２を含む位置はまた、座標系において判定され得る。該実施例２２６において、ライン２３４は、境界モデル２２２ａ上の位置２３２から摩耗限度パーツモデル上の位置２３０に延びる。本実施例において該ライン２３４は、位置２３２において該境界モデル２２２ａに垂直、つまり該境界モデル２２２ａの法線である。

【0029】

いくつかの実施例において、第３の測定ポイント２０８ｃに関する摩耗メトリックは、該第３の測定ポイント２０８ｃと、新しいパーツモデル２１４上の位置２２８および／または摩耗限度パーツモデル２１６上の位置２３０のうち一つまたは両方の位置との間の距離に、少なくとも一部分基づいてあり得る。たとえば該実施例２２６は、第１の距離ｄ１を新しいパーツモデル２１４上の位置２２８と測定ポイント２０８ｃの間の距離として図示し、および第２の距離ｄ２を測定ポイント２０８ｃと摩耗限度パーツモデル２１６上の位置２３０の間の距離として図示する。実施形態において、該第３の測定ポイント２０８ｃに関する摩耗メトリックは、組み合わせた距離ｄ１＋ｄ２に対する第１の距離ｄ１の比率であり得る。この比率は、たとえばそれは、摩耗した材料（第３の測定ポイント２０８ｃでの）の全材料に対する比率であるから、パーツの摩耗限度に対する摩耗のパーセントに相当する。明らかなように、たとえば該新しいパーツモデル２１４および該摩耗限度パーツモデル２１６は固定されているから、ｄ１とｄ２の合計は定数であるから、ｄ１が相対的に小さい場合、たとえばパーツのより少ない部分が摩耗するなど摩耗パーセントは相対的に小さくなるが、他方ｄ１が相対的に大きい場合、たとえばパーツのより多い部分が摩耗するなど摩耗パーセントは相対的に大きくなる。他の摩耗メトリックもまた考えられる。たとえば他の実施形態において、合計ｄ１＋ｄ２に対するｄ２の比率は、該パーツの残りであるパーツのパーセントを表し得る（測定ポイント２０８ｃでの）。なおさらなる実施形態において、該摩耗メトリックは、距離ｄ１、ｄ２に関する（または距離ｄ１、ｄ２から判定される）他の何らかの数量化であり得る。たとえば残存する（または摩耗した）パーツの量は、パーツを続けて使用した回数に関し得る。たとえば該摩耗パーツは時間で測定された有効パーツ寿命を有し得、および残存パーツ寿命のパーセント（たとえばｄ１＋ｄ２に対するｄ２の比率）は、パーツ１１６について想定される使用を残りの時間数で表し得る。ここに記載された実施例は、摩耗メトリックを判定するための技法として比率を考え得るが、他の技法もまた考えられる。たとえば、一部の摩耗パーツの使用に対する経験的データは、摩耗特性または他の摩耗パターンを告知し得、および距離ｄ１、ｄ２の一つまたは両方は、そのような経験的に展開された情報に基づいて摩耗パーセントまたは他の摩耗メトリックを調べるために使用され得る。図２のいくつかの実装例は、該新しいパーツモデル２１４および該摩耗限度パーツモデル２１６の両方を使用するが、他の実施形態はこのようなモデルのうち１つのみ使用し得る。非限定的実施例として、該摩耗メトリックは、測定されたポイントから１つの新しいポイント２２８までの距離または摩耗限度ポイント２３０までの距離として判定され得る。たとえば該新しいポイント２２８から該摩耗限度ポイント２３０までの距離が既知の場合、該摩耗パーセントはｄ１またはｄ２のうち１つのみ使用して判定され得る。

【0030】

実施例２２６において、ライン２３４の向きは境界モデル２２２ａの特徴に基づく。たとえばいくつかの実施例においてライン２３４は、ポイント２３２における該境界モデル２２２ａの法線である。装置において、該境界モデルは、パーツについての想定される摩耗パターンに基づいて選択され得る。非限定的実施例として、該境界モデル２２２は、ライン２３４などのラインを、本開示で詳しく記述したように、パーツの摩耗を最もよく示す方法で方向付けするために選択され得る。

【0031】

図３は、操作２２４を伴う実施例２２６と同様、摩耗メトリックを判定する追加の実施例を図示する。より具体的には図３は、測定された摩耗パーツ面３０２を、該新しいパーツモデル２１４であり得る新しいパーツモデル３０４と、該摩耗限度パーツモデル２１６であり得る摩耗限度パーツモデル３０６と、および境界モデル３０８と、位置合わせする表現３００を図示する。上述のように該表現３００は、図２中の実施例２２６の表現と非常によく似ている。ただし該表現３００では、該境界モデル３０８の形状は異なり得る。いくつかの実施例において、該境界モデル３０８は、図２の実施例２２０中の該第３の境界モデル２２２ｃに似得る。図２の実施例について、図解のしやすさおよび明確にするため、図３はパーツを二次元で示し、ただし実施形態において、測定面３０２、新しいパーツモデル３０４、摩耗限度モデル３０６、および／または境界モデル３０８の各々は、三次元であり得る。

【0032】

図３においてさらに図示されたように、第１の測定ポイント３１０ａ、第２の測定ポイント３１０ｂ、第３の測定ポイント３１０ｃ、および第４の測定ポイント３１０ｄ（一括して測定ポイント３１０）は、測定面３０２上の事例ポイントである。該測定ポイント３１０は、該摩耗したパーツ１１６を検知するセンサ１１０からのリターンに相当し得、および／または該センサデータから生成されたモデル面上のポイントであり得る。該測定ポイント３１０の各々と該摩耗限度パーツモデル３０６の外表面上の対応するポイントの間の距離は、該測定ポイント近くの使用中パーツ（たとえば該摩耗したパーツ１１６）の残存厚さを表し得る。たとえば図３はまた、それぞれ該測定ポイント３１０に対応する、第１の摩耗限界ポイント３１２ａ、第２の摩耗限界ポイント３１２ｂ、第３の摩耗限界ポイント３１２ｃ、および第４の摩耗限界ポイント３１２ｄ（まとめて摩耗限界ポイント３１２）を含む。図３でも図示したように、該測定ポイント３１０の各々と該新しい限度パーツモデル３０４の外表面上の対応するポイントとの間の距離は、すり減った、減少した、摩滅した、あるいは新しいパーツから除去された材料の量を表し得る。たとえば図３はまた、それぞれ該測定ポイント３１０に対応する、第１の新しいポイント３１４ａ、第２の新しいポイント３１４ｂ、第３の新しいポイント３１４ｃ、および第４の新しいポイント３１４ｄ（まとめて新しいポイント３１４）を含む。もちろん、該測定ポイント３１０、該摩耗限界ポイント３１２、および該新しいポイント３１４は、一例にすぎない。実施形態において、各測定ポイント３１０は、対応する摩耗限界ポイント３１２および対応する新しいポイント３１４を備えよう、ここで関連する測定ポイント３１０、摩耗限界ポイント３１２、および新しいポイント３１４は、ここで記載のように同一線上にある。

【0033】

またここで記載のように、ポイントの対応関係は、該境界モデル３０８に少なくとも一部分基づいて判定される。より具体的には該境界モデル３０８は、測定ポイント３１０を通り抜けるラインの向きを告知し得、そのラインは代わって、摩耗メトリックを判定する場合に考慮されるべき摩耗限界ポイント３１２および新しいポイント３１４を判定する。該実施例において、第１の境界ポイント３１６ａ、第２の境界ポイント３１６ｂ、第３の境界ポイント３１６ｃ、および第４の境界ポイント３１６ｄ（一括して該境界ポイント３１６）は、境界モデル３０８に図示される。第１のライン３１８ａは第１の境界ポイント３１６ａから第１の測定ポイント３１０ａを通って延び、第２のライン３１８ｂは第２の境界ポイント３１６ｂから第２の測定ポイント３１０ｂを通って延び、第３のライン３１８ｃは第３の境界ポイント３１６ｃから第３の測定ポイント３１０ｃを通って延び、および第４のライン３１８ｄは第４の境界ポイント３１８ｄから第４の測定ポイント３１０ｄを通って延びる。該第１のライン３１８ａ、該第２のライン３１８ｂ、該第３のライン３１８ｃ、および該第４のライン３１８ｄは、まとめてライン３１８と呼ばれ得る。図示された実施例において、該ライン３１８の各々は、該境界モデル３０８によって画定された境界面の法線として延びる。いくつかの実施例においてここに記載された技法は、ライン３１８に沿った場所（たとえばポイントの場所）を判定し得、およびこの場所を測定ポイント３１０と照合して測定ポイント３１０の境界ポイント３１６との対応関係を判定し得る。摩耗限界ポイント３１２および新しいポイント３１４は、それぞれ該ライン３１８上にある摩耗限度モデル３０６上および新しいパーツモデル３０４上のポイントを同定することで、同様に判定され得る。この実施例において該ライン３１８の各々は該境界モデル３０８の法線、つまり該境界モデル３０８に垂直であるが、他の実施形態では該ライン３１８は他の方向に向き得る。非限定的実施例として、該ライン３１８は、該境界モデル３０８によって画定された表面に対して９０度をのぞくある角度だけ傾斜し得る。

【0034】

上述のように該境界モデル３０８は、パーツ摩耗の予測を向上させるために、該ライン３１８の各々に対して向きを提供し得る。たとえばいくつかの技法は、該新しいパーツモデル３０４および／または該摩耗限度モデル３０６などのモデルを使用して摩耗メトリックを判定し得るが、しかしそのようなモデルは摩耗した距離（たとえば測定ポイント３０２のうち１つのポイントの、該新しいパーツモデル３０４までの距離）を、測定ポイント３１０のうちそれぞれ１つのポイントと該新しいパーツモデル３０８上の最近接ポイントの間の距離として計算し得る。たとえば該第３の測定ポイント３１０ｃを検討してみよう。図３の実施例において、該摩耗した距離は、たとえば該第３のライン３１８ｃに沿った該新しいパーツモデル３０４上の該第３の新しいポイント３１４ｃとの間の距離であり得る。しかし該境界モデル３０８を使用しない実施例において、該測定されたポイントは、該第３の新しいポイント３１４ｃより、該新しいパーツモデル３０４上の他のいくつかのポイントに近い。該非限定的実施例として、該第３の測定ポイント３１０ｃは、該第３の新しいポイント３１４ｃより第２の新しいポイント３１４ｂに近い。該「最近接」ポイントを使用して摩耗を判定する他の技法は、現在の技法より低い摩耗値を返すであろうが、現在の技法は該境界モデル３０８を使用して該ライン３１８ｃの方向を方向付け、およびこれにより摩耗を測定するための該第３の新しいポイント３１４ｃおよび該第３の摩耗限界ポイント３１２ｃを判定する。

【0035】

さらに該境界モデル３０８の形状および／または輪郭を同定することで、異なる結果が得られ得る。いくつかの実施例において、該境界モデルの任意の法線ラインが、測定面３０２、新しいモデル３０４、および摩耗限度モデル３０６の各々を通過することが望ましい。そのような配置を実現するために、該境界モデル３０８は、該摩耗限度モデル３０６と実質的に同一の形状を備え得る。もちろんおよびここで論じられたように、半球および／または他の凹形形状を含む他の形状が考えられ、および使用され得る。

【0036】

図２に関して前述のように、パーツについての該摩耗メトリックは、ライン３１８に沿った距離に基づき得る。たとえば図示された実施例において、第１の測定ポイント３１０ａについての該摩耗メトリックは、第１の測定ポイント３１０ａと第１の新しいポイント３１４ａの間の距離、第１の測定ポイント３１０ａと第１の摩耗限界ポイント３１２ａの間の距離、および／または第１の新しいポイント３１４ａと第１の摩耗限界ポイント３１２ａの間の距離、の１つ以上の距離に少なくとも一部分基づき得る。たとえば図３はまた摩耗メトリックテーブル３２０を含み、このテーブルは、測定ポイントの各々に関する摩耗メトリックまたは摩耗値を視覚的に示す。該テーブルにおいて、該摩耗メトリックは摩耗パーセント（摩耗％）として数量化され、このパーセントは、（１）測定ポイント３１０の１つから新しいポイント３１６に関連する１つのポイントまでの距離の、（２）該新しいポイント３１６に関連する１つのポイントから摩耗限界ポイント３１２に関連する１つのポイントまでの距離に対する比率、の数値表現（パーセントとして）であり得る。該第１の測定ポイント３１０ａを実施例として使用すると、第１の測定ポイントから第１の新しいポイント３１４ａまでの距離は、該第１の新しいポイント３１４ａから第１の摩耗限界ポイント３１２ａまでの距離の約５５％であり得る。このようにテーブル３２０で示されるように、該測定ポイント３１０ａに関する該摩耗メトリックは、５５％であり得る。同様に、第２の測定ポイント３１０ｂでの摩耗は約６５％と数量化され得（つまり、該第２の測定ポイント３１０ｂと第２の新しいポイント３１４ｂ間の距離は、該第２の新しいポイント３１４ｂから第２の摩耗限界ポイント３１２ｂまでの距離の約６５％）、第３の測定ポイント３１０ｃでの摩耗は約８５％と数量化され得（たとえば、該第３の測定ポイント３１０ｃと第３の新しいポイント３１４ｃ間の距離は、該第３の新しいポイント３１４ｃから第３の摩耗限界ポイント３１２ｃまでの距離の約８５％）、および第４の測定ポイント３１０ｄでの摩耗は約４５％と数量化され得る（たとえば、該第４の測定ポイント３１０ｄと第４の新しいポイント３１４ｄ間の距離は、該第４の新しいポイント３１４ｄから第４の摩耗限界ポイント３１２ｄまでの距離の約４５％）。該４つの測定ポイント３１０は、例示のためのみ－該摩耗メトリックテーブル３２０は、該測定面３０２上の追加ポイントおよび／または他のポイントを含む任意の数のポイントを含み得る。さらに、ここでは「測定ポイント」という用語であるが、いくつかの実施例において、該ポイントは、直接測定されたか、またはセンサデータから外挿されたか、または他の方法で算出されたにせよ、該測定面３０２上の任意のポイントであり得る。

【0037】

さらに該摩耗メトリックテーブル３２０は摩耗を摩耗パーセントとして表しているが、該テーブル３２０は追加のまたは代替のメトリックを含み得る。たとえば図示されたパーセントの逆数が、「残存パーツパーセント」または類似のメトリックとして含まれ得る。他の実施例において、該摩耗メトリックテーブル３２０は、パーセントとして表されるメトリック以外のメトリックを含み得る。非限定的実施例として、該摩耗メトリックは、除去された材料（たとえば個々の測定ポイント３１０から新しいポイント３１４のうち対応する１つのポイントまでの距離に関する長さ）または残存する材料（たとえば個々の測定ポイント３１０から摩耗限界ポイント３１２のうち対応する１つのポイントまでの距離に関する長さ）の厚さ（たとえばミリメートル単位、センチメートル単位、インチ単位、または同種のもの）として表され得る。いくつかの実施例において、摩耗パーセント以外のメトリックは、いくつかの機械オペレータおよび／または技術者にとって、特に興味を惹かれるものであり得、および／またはより直観的であり得る。たとえば、該摩耗メトリックテーブル３２０は、たとえば４５％～８５％など比較的広範囲の摩耗パーセントを示し、他方測定ポイント３１０の各々のポイントでの材料の厚さ（たとえば摩耗限度モデル３０６から測定）は比較的均一である。言いかえればおよび図３の特定ポイントを使用すると、第３の測定ポイント３１０ｃから第３の摩耗限界ポイント３１２ｃまでの距離は、第４の測定ポイント３１２ｄと第４の摩耗限界ポイント３１２ａ間の該距離に非常に近い、それぞれの摩耗パーセントは８５％および４５％であるのに。本実施例において、第３のライン３１８ｃに沿った摩耗は、第４のライン３１８ｄに沿った摩耗より早く、これにより摩耗パーセントの差が生じる。しかし技術者は、該パーセントより残存材料の厚さを知ることにより興味を惹かれ得る。なおさらなる実施例において、該摩耗メトリックテーブル３２０も同様にまたは代わりに、該パーツの予想寿命の表示を含み得る。たとえば該摩耗パーツは、時間単位の予想有効寿命を備え得る。実施形態において、該摩耗パーセントは、パーツの残存寿命に対応し得る。こうしてたとえば、検討中のパーツが１００時間の寿命が予想されると仮定する。この実施例において、第３の測定ポイント３１０ｃに関する８５％の摩耗は、該パーツが交換される前に１５時間の寿命が残っていることを示し得る。他の実施例において残存寿命は、別途ポイントごとに判定され得る。たとえば摩耗したパーツの経験的研究は、参照テーブルまたは他のデータベースを開発するために使用され得、このデータベースはたとえば残存パーツ寿命などのパーツ寿命を、たとえば図３に図示された技法から判定されるように、摩耗距離、残存パーツの厚さ、および／または摩耗パーセントの１つ以上に関連させる。そのような計算はまた、実施されるタスク、材料の組成または摩耗を引き起こす他の条件、ユーザー１０６に関するメトリック（たとえばユーザーが機械１０４のオペレータである場合）、または該パーツの摩耗に影響する他の情報、を含むがこれらに限定されない条件を考慮し得る。

【0038】

ここに記載された技法は、図２および／または図３に関連して記載された実施形態に従って判定された該摩耗についての情報をユーザー１０６などのユーザーに提供するステップを含み得る。非限定的実施例として、データ処理システム１２０は、たとえば摩耗メトリックについての情報を含む信号をユーザーデバイス１０８に送信して、機械１０４上の摩耗パーツについての情報をユーザー１０６に提供し得る。たとえば図４は、摩耗パーツステータスインターフェース４００を図示する。該インターフェース４００は、ユーザーデバイス１０８上でたとえば該ユーザー１０６に表示するために表示されて図示される。該インターフェース４００は、該ユーザー１０６に、たとえば地面係合ツースなど摩耗したパーツ１１６などの摩耗パーツのステータスについての情報を提供するまたはその情報を制御することを可能にする１つ以上のユーザーインターフェース要素を備え得る。該インターフェース４００は、たとえば分析中など検討中のパーツの表現を表示するパーツＩＤ領域４０２を含み得る。該実施例において、該パーツＩＤ領域４０２は、たとえば測定パーツ（摩耗したパーツ１１６）に対応する新しいパーツ（新しいパーツ１１４であり得る）のデジタル画像など該パーツの視覚的表現、およびたとえばテキスト「バケットツース」など該パーツのテキストの記述、の両方を含む。他の実施例において、該パーツＩＤ領域４０２は、代替情報または追加情報を含み得る。たとえばおよび制限なしで、該パーツＩＤ領域４０２はまた、パーツ品番号ＩＤ、および該パーツが関連する機械１０４のＩＤ、該機械１０４上の該パーツの場所、および／または追加情報、を含み得る。

【0039】

該インターフェース４００はさらに摩耗表現４０４を含み得、この表現は、たとえばセンサ１１０によって生成されたセンサデータに対応するなど検知されたパーツの視覚的描写であり得、ここに記載された技法に従って該データ処理システム１２０によって判定された摩耗についての情報が伴う。該実施例において、該摩耗表現４０４は、色分けされたヒートマップまたは概して摩耗量を示す類似の表現を含む。より具体的には、該摩耗表現は、摩耗を展示するために色分けされた多数のポイント４０６を含む。より具体的には、摩耗の多いパーツ部分に関連するポイント４０６は、該摩耗表現４０４において相対的に暗いポイントとして示され、他方摩耗の少ないパーツ部分に関連するポイント４０６は相対的に明るい。該画像はモノクロで示されるが、他の実施形態は他のカラーコーディングスキームを使用し得る。非限定的実施例として、該摩耗表現４０４は赤色の陰影を使用して６５％超の摩耗に関するポイント４０６を、緑色の陰影を使用して３５％以下の摩耗のポイント４０６を、および黄色の陰影を使用して３５％と６５％の間の摩耗に関するポイント４０６を、表示し得る。もちろん、このような色および値は一例にすぎない、他の色および／または値も使用され得る。さらに該ポイント４０６は、たとえばピクセルサイズなど相対的に小さくあり得、および／または他の何らかの図式表現で取り替えられ得る。いくつかの実施例において、該ポイント４０６の各々は、１つのまたは複数の測定ポイント２０８、３１０に相当し得るが、これは必須ではない。概して該摩耗表現４０４は、ユーザー１０６が即座に測定されたパーツの健康を理解できるような直感的な図を提供し得る。

【0040】

該インターフェース４００はまた、ユーザー１０６が測定されたパーツの健康を理解するために役立つ追加情報を含み得る。図４に図示するように該インターフェース４００はまた、パーツについての情報を含むステータスバー４０８を含み得る。該イラストにおいて、該ステータスバー４０８は、パーツの残存寿命の表示（実施例では３６時間）、パーツの全般的摩耗の表示（６２％）、およびパーツの最大摩耗の表示（８５％）、を含む。実施形態において、該インターフェース４００は、追加情報またはステータスバー４０８で示されたものとは異なる情報を含み得る。非限定的実施例として、該インターフェース４００はここに記載された他の摩耗メトリックについての情報を含み得る。さらにおよび図４では図示されていないが、該インターフェース４００は、ユーザー１０６が測定されたパーツについての追加情報を収集し得る対話型特徴を含み得る。非限定的実施例として、ユーザー１０６は摩耗表現４０４上のポイントを選択し得、およびこのような特定のポイントについての情報を受信し得る。たとえば該インターフェース４００上には、ポイント４０６または領域のうち選択されたものについての摩耗メトリックの情報を含むポップアップウィンドウが表示され得る。

【0041】

また実施例において、該インターフェース４００はさらに、測定されたパーツに対する処理を実行または指令する対話型コントロールを備え得る。たとえば「交換の発注」ユーザーインターフェース要素４１０は、該インターフェース４００上に表示された選択可能領域であり得、この領域はユーザー１０６によって選択された場合に交換パーツを発注する。たとえば該ユーザーデバイス１０８は、信号を生成しおよび該販売店コンピューティングデバイス１２２に送信して、販売店から交換パーツを発注し得る。いくつかの実施例において、該交換の発注ユーザーインターフェース要素の選択は、新しいユーザーインターフェース（図示せず）を開き得、このインターフェースにより、該ユーザー１０６は注文し、在庫を確認し、および／または何らかの追加操作を実行し得る。該インターフェース４００はまた、「新しいパーツの分析」インターフェース要素４１２を含むように図示される。この要素は該インターフェース４００上に表示された選択可能領域であり得、この領域はユーザー１０６によって選択された場合に、該インターフェース４００に似ているが、しかし異なる測定されたパーツに関わるインターフェースをレンダリングし得る。たとえば該機械１０４などの機械が複数のツースを含む場合、ユーザー１０６は該要素４１２を選択することで異なるツースについての情報を受信し得る。非限定的実施例として、該要素４１２の選択は、ユーザー１０６によって調査され得る摩耗パーツをリストするポップアップメニューまたは類似のビジュアルをレンダリングし得る。図示されていないが該インターフェース４００はまた、ユーザー１０６による摩耗パーツに対する異なる処理を推進または有効にし得る。たとえば、センサ１１０がユーザーデバイス１０８に統合されている、または該ユーザーデバイス１０８と通信する適用例において、該インターフェース４００は該センサ１１０を使用したセンサデータのキャプチャをスムーズにし得る。さらにおよび前述のように、いくつかの実施例において、摩耗判定コンポーネント１２４に関連する機能は、該ユーザーデバイス１０８によって実施され得る。このような実施例において、該インターフェース４００は１つ以上のインターフェース要素を含み得、この要素は摩耗パーツに関する摩耗メトリックを判定する命令を該ユーザーデバイス１０８に実行させる。

【0042】

図５は、ここに記載された実施形態に従ってパーツの摩耗を数量化するため、実施例システム５００を図示する図である。少なくとも１つの実施例において該システム５００は、１つ以上のネットワーク５０４を通してユーザーデバイス５０８と通信する１つ以上のリモートコンピューティングデバイス５０２を含み得、このデバイスは該ユーザー５０６と関連し得る。いくつかの実施例において該リモートコンピューティングデバイス５０２は、該データ処理システム１２０であり得る。たとえば該ユーザーデバイス５０８は該ユーザーデバイス１０８であり得、および該ユーザー５０６は該ユーザー１０６であり得る。該ユーザーデバイス５０８のいくつかの非限定的実施例は、タブレットコンピューティングデバイス、デスクトップコンピューティングデバイス、ラップトップコンピューティングデバイス、モバイルコンピューティングデバイス、またはグラフィカルユーザーインターフェースにアクセスしおよびそれをレンダリングし、およびリモートコンピューティングデバイス５０２と通信し得る他の任意のデバイス、を含み得る。該ネットワーク５０４は、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）、インターネット含むがこれらに限定されないネットワーク、またはそれらの任意の組み合わせを含み得、および任意の好適なプロトコルおよび通信技術を使用する有線およびワイヤレス両方の通信技術を含み得る。

【0043】

該リモートコンピューティングデバイス５０２は、プロセッサ５１０および該プロセッサ５１０と通信可能に連結されたメモリ５１２、を含み得る。図示された実施例において、該リモートコンピューティングデバイス５０２の該メモリ５１２は、摩耗判定システム５１４、グラフィカルユーザーインターフェース（ＧＵＩ）生成システム５１６、および境界モデル生成システム５１８、を格納する。このようなシステムは分かれたコンポーネントとして図示されおよび以下に記述されるが、該様々なシステムの機能は論じられたものとは異なると考えられ得る。さらに、ここに記載された様々な機能を実施するために、より多くまたはより少ないシステムおよびコンポーネントが利用され得る。該メモリ５１２はまたデータストア５２０を含み得、このストアはモデル５２２を含み得る。図５では説明目的のため該メモリ５１２中に存在すると示されているが、摩耗判定システム５１４、ＧＵＩ生成システム５１６、境界モデル生成システム５１８、および／またはデータストア５２０の任意のものまたはすべては、加えてまたは代替としてリモートコンピューティングデバイス５０２にアクセス可能であり得ると考えられる（たとえば、該リモートコンピューティングデバイス５０２からリモートのメモリに保存されあるいはそのメモリによってアクセス可能）。

【0044】

少なくとも１つの実施例において、該摩耗判定システム５１４は、摩耗したパーツ１１６などの摩耗パーツに関する摩耗メトリックを判定する機能を含み得る。たとえば該摩耗判定システム５１４は、既に論じられた該摩耗判定コンポーネント１２４と実質的に同一であり得る。実施例において、該摩耗判定システム５１４は、測定されたパーツのセンサデータを受信し得、該センサデータをデータストア５２０に保存されている１つ以上のモデル５２２と位置合わせし得る。該モデル５２２は、新しいパーツモデルおよび摩耗したパーツモデルを含み得る。実施例の実施形態において、該摩耗したパーツモデルはパーツの摩耗限度に相当し得る。

【0045】

いくつかの実施例において、該ＧＵＩ生成システム５１６は、ユーザーデバイス５０８上に表示するためのＧＵＩ４００など１つ以上の対話型インターフェースを生成する機能を含み得る。いくつかの実施例において、該ＧＵＩ生成システム５１６は、該摩耗判定システム５１４から情報を、および／またはＧＵＩを生成するためのモデル５２２を受信し得る。非限定的実施例としておよび図４に関連して、該ＧＵＩ生成システム５１６は、それぞれ該表現４０４および描写４０２を生成するため、該摩耗判定システム５１４から摩耗量についての情報を、および該モデル５２２から新しいパーツモデルについての詳細を、受信し得る。

【0046】

該境界モデル生成システム５１８は、ここで記載のように摩耗メトリックを判定する参照として使用され得る、境界モデル、構造または輪郭、を判定する機能を含み得る。実施例において、該境界モデル生成システムは、境界面判定コンポーネント１２８と同一であり得る。たとえば該境界モデル生成システム５１８は、検討中のパーツおよび／または他の要因に基づいて境界構造を判定し得る。ここに詳述されているように、該境界モデルは、摩耗を判定するために使用される測定を方向付ける参照輪郭として使用され得る。いくつかの実施例において、該境界モデル生成システム５１８は、たとえば該モデル５２２の一つなどのメモリから該境界モデルを取得し得る。他の実施例において、該境界モデル生成システム５１８は、摩耗限度パーツモデルなどのモデルを使用して該境界モデルを判定し得る。

【0047】

該リモートコンピューティングデバイス５０２はまた通信接続５２４を含み得、この接続は該リモートコンピューティングデバイス５０２と、販売店コンピューティングデバイス１２２を含むがこれらに限定されない他のローカルまたはリモートのデバイスとの間の通信を可能にする。たとえば該通信接続５２４は、ネットワーク５０４経由などでユーザーデバイス５０８との通信をスムーズにし得る。該通信接続５２４は、ＩＥＥＥ８０２．１１規格に規定された周波数、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの近距離無線周波数、他の無線通信を介してなどのＷｉ－Ｆｉベースの通信、またはそれぞれのコンピューティングデバイスが他のコンピューティングデバイスとインターフェースすることを可能にする任意の好適な有線または無線通信プロトコル、を有効にし得る。

【0048】

いくつかの実施形態において、該リモートコンピューティングデバイス５０２は、ＧＵＩを生成する命令などの情報をネットワーク５０４経由でユーザーデバイス５０８に送信し得る。該ユーザーデバイス５０８は、該リモートコンピューティングデバイス５０２からそのような情報を受信し得、および該ＧＵＩを該ユーザーデバイス５０８上のディスプレイ５２８に表示し得る。いくつかの実施形態において、該ユーザーデバイス５０８は、たとえばＧＵＩの生成を含む、該リモートコンピューティングデバイス５０２に起因する機能のいくつかを実行し得る。ＧＵＩの作成をスムーズにするため、該ユーザーデバイス５０８は、該リモートコンピューティングデバイス５０２から情報を受信し得る。少なくとも１つの実施例において、該ユーザーデバイス５０８は、１つ以上のプロセッサ５３０および該プロセッサ５３０と通信可能に接続されたメモリ５３２を含み得る。図示された実施例において、該ユーザーデバイス５０８の該メモリ５３２は、該摩耗判定コンポーネント５３４を格納し、および／または該データストア５３６を含み得る。実施例において、該摩耗判定コンポーネント５３４は、該摩耗判定システム５１４と実質的に同一であり得、および該データストア５３６は該データストア５２０に保存されていた一部または全部の同じ情報を含み得る。

【0049】

該ユーザーデバイス５０８はまた通信接続５３８を含み得、この接続は該ユーザーデバイス５０８と他のローカルまたはリモートのデバイスの間の通信を有効にする。たとえば該通信接続５３８は、ネットワーク５０４経由などで該リモートコンピューティングデバイス５０２との通信をスムーズにし得る。該通信接続５３８は、ＩＥＥＥ８０２．１１規格に規定された周波数、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの近距離無線周波数、他の無線通信を介してなどのＷｉ－Ｆｉベースの通信、またはそれぞれのコンピューティングデバイスが他のコンピューティングデバイスとインターフェースすることを可能にする任意の好適な有線または無線通信プロトコル、を有効にし得る。

【0050】

図５でも図示されているように、該ユーザーデバイス５０８はまたセンサ５２６を含み得る。たとえば該センサ５２６はセンサ１１０と同一であり得、および該ユーザーデバイス５０８に統合され得、あるいは該ユーザーデバイス５０８と通信し得る。実施例において該センサ５２６は、ここで記載のように摩耗したパーツに関する三次元センサデータをキャプチャするように構成されたイメージングデバイスであり得る。該センサ５２６は、レーダーセンサ、ＬｉＤＡＲセンサ、飛行時間センサ、または同種のものなどの測距センサであり得る。他の実施例において該センサ５２６は、三次元カメラであり得る。

【0051】

該リモートコンピューティングデバイス５０２の該プロセッサ５１０および該ユーザーデバイス５０８の該プロセッサ５３０は、ここで記載のようにデータを処理し、および操作を実施するため命令を実行可能な任意の好適なプロセッサであり得る。限定ではなく実施例として、該プロセッサ５１０、５３０は、１つ以上の中央処理ユニット（ＣＰＵ）、グラフィック処理ユニット（ＧＰＵ）、または他の任意のデバイス、または電子的データを処理してその電子的データをレジスタおよび／またはメモリに保存され得る他の電子的データに変換するデバイスの部分、を備え得る。いくつかの実施例において、集積回路（たとえばＡＳＩＣなど）、ゲートアレイ（たとえばＦＰＧＡなど）、および他のハードウェアデバイスはまた、それらが符号化された命令を実施するように構成されている限りでプロセッサと見なされ得る。

【0052】

該メモリ５１２および該メモリ５３２は、非一時的コンピュータ可読メディアの実施例である。該メモリ５１２、５３２は、オペレーティングシステムおよび１つ以上のソフトウェアアプリケーション、命令、プログラム、および／またはここに記載された方法を実施するためのデータおよび様々なシステムに起因する機能を格納し得る。様々な実施形態において該メモリは、スタティックＲＡＭ（ＳＲＡＭ）、同期ダイナミックＲＡＭ（ＳＤＲＡＭ）、不揮発／フラッシュ形メモリ、または情報を保存可能な他の任意のメモリタイプなどの任意の好適なメモリ技術を使用して実装され得る。ここに記載されたアーキテクチャ、システム、および個々の要素は、他の多くのロジカル、プログラマブル、および物理的なコンポーネント、を含み得、そのうち付属する図中に示されたコンポーネントは、ここでの議論に関わる単なる一例にすぎない。

【0053】

様々なシステムおよびコンポーネントが個別システムとして図示されているが、該イラストは一例にすぎず、およびより多いまたはより少ない個別システムがここに記載された様々な機能を実施し得る。さらにリモートコンピューティングデバイス５０２に帰せられる機能は、ユーザーデバイス５０８で実施され得、および／または該ユーザーデバイス５０８に帰せられる機能は、該リモートコンピューティングデバイス５０２によって実施され得る。

【0054】

図６と図７は、本開示の実施例のプロセス６００、７００を描写するフローチャートを図示し、このプロセスはここで記載のようにパーツ摩耗の判定に関わり得る。実施例のプロセス６００、７００（ならびに図２に図示されおよび既に論じられたプロセス２００）は、論理フロー図においてステップの集合として図示され、そのステップは、ハードウェア、ソフトウェア、またはそれらの組み合わせに実装され得る処理または操作を表す。ソフトウェアのコンテキストにおいて、該ステップは、メモリに保存されたコンピュータで実行可能な命令を示す。そのような命令がたとえばプロセッサ５１０、５３０によって実行された場合、そのような命令は、該プロセッサ５１０、５３０、および／またはコンピューティングデバイス５０２および／またはユーザーデバイス５０８の様々なコンポーネントに、記載された処理または操作を実行させ得る。概してコンピュータで実行可能な命令は、ルーチン、プログラム、オブジェクト、コンポーネント、データ構造、および同種のものを含み、それらは、特定の機能を実施し、または特定の抽象的なデータタイプを実装する。該操作が記述される順序は、制限として解釈されることを意図したものではなく、および記述されたブロックのうち任意の数のブロックが任意の順序でおよび／または並列して組み合わされてプロセスを実施し得る。いくつかの実施例において、該プロセスの１つ以上のブロックは完全に省略され得る。さらに該プロセス６００、７００は、全体または一部を他の方法と組み合わせ得る。

【0055】

より詳細には図６は、摩耗したパーツ１１６など摩耗パーツの摩耗を判定するための実施例のプロセス６００を示し、そのパーツは、該機械１０４などの機械と関連付けされ得る。該プロセス６００は、該データ処理システム１２０、該リモートコンピューティングデバイス５０２、および／または該ユーザーデバイス１０８、５０８によって実施され得るが、他のコンポーネントは該プロセス６００の操作の一部または全部を実施し得る。加えて該プロセス６００の操作は、必ずしも図６に示された順序で実施される必要はなく、および開示された実施形態に整合する異なる順序で実施され得る。

【0056】

操作６０２で、該プロセス６００は摩耗パーツのセンサデータを受信するステップを含み得る。たとえば該データ処理システム１２０は、機械１０４の使用中に摩耗したパーツ１１６など、センサ１１０によって生成された摩耗パーツのセンサデータを受信し得る。実施例において、ユーザー１０６は、該センサ１１０を使用して該摩耗したパーツ１１６の特定ビューをキャプチャするよう促され得る。非限定的実施例として、該センサ１１０はスタンションまたは他のフレームに取り付けられ得、そのスタンションまたは他のフレームは該摩耗したパーツ１１６に相対して該センサ１１０を配置するように構成される。少なくともいくつかの実施例において、該センサデータは、複数のポイントおよび該ポイントに関する深さ（たとえばセンサ１１０に対する深さ）を含むポイントクラウドデータであり得る。実施例において該センサ１１０は、飛行時間センサ、ＬｉＤＡＲセンサ、レーダーセンサ、３Ｄスキャナー、または同種のものなどの測距センサであり得る。

【0057】

操作６０４において該プロセス６００は、未摩耗パーツおよび／または摩耗限度パーツのためのモデルを受信するステップを含み得る。たとえば該データ処理システム１２０は、たとえば該摩耗したパーツ１１６を記述するまたはそれに関連する１つ以上のパーツモデルの形式で情報を取得し、アクセスし、あるいは受信し得る。いくつかの実施例において該パーツモデルは、新しいパーツモデル２１４、３０４などの新しいパーツモデルを含み得、このモデルは新しいパーツ１１４の代表であり得る。そのような新しいパーツモデルは、新しいたとえば実質的に未使用のパーツの表面の座標または範囲を含み得る。実施例において、該新しいパーツモデルは、公称つまり「仕様通り」の測定値によって特徴付けられ得る。該パーツモデルも同様にまたは代わりに、摩耗限度パーツモデル２１６、３０６などの摩耗限度パーツモデルを含み得る。そのような摩耗限度パーツモデルは、摩耗限度にまで摩耗したパーツの表面の座標または範囲を含み得、その限度は所定の摩耗限度であり得る。実施例において、該摩耗限度は、パーツの差し迫った故障または他の何らかの摩耗限度に関する限度に相当し得る。少なくともいくつかの実施例において、該摩耗限度は経験的に判定され得る。

【0058】

操作６０６において、該プロセス６００は、境界輪郭つまり該モデルを包絡する境界モデルを判定するステップを含み得る。たとえばデータ処理システム１２０は、境界モデル２２２、３０８などの境界モデルを取得、アクセス、生成、あるいは判定し得る。ここで記載のように該境界モデルは、摩耗判定コンポーネント１２４、５１４、５３４によって、それに沿って摩耗が判定される向きつまり方向を画定し得る。実施例において、該境界モデルは概して任意の凸面の形状、構造、または表面であり得、それは操作６０４で受信したモデルによって規定された測定ポイントおよび表面を少なくとも部分的に包絡する。いくつかの適用例において、該境界モデルは大きいけれども該摩耗限度パーツモデルの形状に密に近似し得る。

【0059】

操作６０８において、該プロセス６００は、センサデータ中の個々のポイントについて摩耗メトリックを判定するステップを含み得る。たとえば該操作６０８は、検知されたポイント（または検知されたポイントまたは他のセンサデータを表すモデル）、モデル、およびたとえば三次元座標系などの座標系中の境界輪郭、および境界モデルに従って方向付けされたラインに沿ったモデル間の測定距離、を位置合わせするステップを含み得る。たとえば測定ポイント２０８、３１０の各々について、該ポイントから、たとえば新しいポイント２２８、３１４のうち１つなど新しいモデル上のポイント、および／またはたとえば摩耗限度ポイント２３０、３１２のうち１つなど摩耗限度モデル上のポイント、のうち一つまたは両方のポイントまでの距離が判定され得る。そのような距離はライン２３４、３１８に沿って測定され、このラインは境界構造２２２、３０８に従って方向付けされる。少なくともいくつかの実施例において、該ライン２３４、３１８はここで記載のように、境界構造またはモデルの法線であり、および該測定ポイント２０８、３１０を通過するラインであり得る。該摩耗メトリックはさらに、このような距離に少なくとも一部分基づいて判定され得る。たとえば図３の実施例において、該摩耗メトリックは摩耗パーセントであり得、このパーセントは第１の距離（測定ポイントから新しいポイントまで）と第２の距離（新しいポイントから対応する摩耗限度ポイントまで、ここで該新しいポイント、該測定ポイント、および該摩耗限度ポイントは同一線上にある）の比率であり得る。

【0060】

操作６１０において該プロセス６００は、個々の測定ポイントに関する該摩耗メトリックが摩耗限度しきい値を満たすかまたは上回るかどうかを判定し得る。たとえば該操作６１０は、異常値を除去するフィルタータイプであり得る。非限定的実施例として、センサデータ中のポイントは、周辺コンポーネントまたは対象の摩耗パーツの環境中のオブジェクトと関連し得、およびそのようなリターンは、たとえば１００％より大きいなど所定のしきい値を上回る摩耗メトリックを返し得る。たとえば、１００％以下および１００％超の値を含む摩耗パーセントを返す全ポイントを保持することが望ましい。いくつかの実施例において、たとえば摩耗限度がパーツ交換を示唆する摩耗パーツの表面座標に相当するが、しかしパーツ故障には関連し得ない場合など、摩耗したパーツの一部分は、該摩耗限度を超えて摩耗し得る。同様に取付け穴、取付けフィーチャー、摩耗すると想定されないフィーチャー、または他の開口、の位置に関するリターンは、過度の摩耗を備えると計算され得、操作６１０によって除去され得る。

【0061】

実施例において、操作６１０において個々のポイントが該摩耗しきい値を満たすかまたは上回ると判定された場合、操作６１２は該ポイントを無視するステップを含み得る。前述のように、いくつかの実施例においてたとえば１２５％以上など例外的に高い摩耗メトリックを有するポイントは、異例であると仮定され得、このためさらなる検討を省略され得る。

【0062】

あるいは操作６１０で該摩耗メトリックが該しきい値を満たさないまたは上回らないと判定される場合、プロセス６００は操作６１４でポイントごとの摩耗メトリックによるパーツの表現を生成するステップを含み得る。つまり、操作６１０で除外されなかった該測定ポイントは、ユーザー１０６にパーツに関する摩耗を明らかにするために使用され得る。既に論じられた図４は実施例の摩耗パーツの表現４０４を含み、この表現は、たとえばヒートマップなどポイントごとに摩耗パーツ上の摩耗を視覚化する。

【0063】

操作６１６において該プロセス６００は、該表現を含むグラフィカルユーザーインターフェースを表示させるステップを含み得る。たとえばデータ処理システム１２０は、グラフィカルユーザーインターフェース４００などのグラフィカルユーザーインターフェースを生成し得、および情報を送信し得、この情報はユーザーデバイス１０８にグラフィカルユーザーインターフェース４００をディスプレイ上でレンダリングさせる。実施例において該インターフェース４００は、１つ以上の追加摩耗メトリックを含む摩耗パーツについての追加情報、たとえばタイプまたはモデルなど該摩耗パーツについての情報、交換パーツを発注するための命令および／またはコントロール、または他の情報、を表示し得る。

【0064】

図７は、たとえば摩耗パーツまたは該摩耗パーツの一部分が、該パーツはもはや有効でないおよび／または故障するおそれがあることを示す場合に、該摩耗パーツを交換するための実施例のプロセス７００を示す。いくつかの実施例において、該プロセス７００は、該環境１００において１つ以上のコンポーネントによって実施され得る、他のコンポーネントも該プロセス７００の操作の一部または全部を実施し得るが。該プロセス７００の操作は、必ずしも図７に示された順序で実施される必要はなく、および開示された実施形態に整合する異なる順序で実施され得る。

【0065】

操作７０２で、該プロセス７００は摩耗パーツについての摩耗メトリックを判定するステップを含み得る。たとえば該操作７０２は、ここに記載されたプロセス２００、６００の全体または一部分を含み得る。実施形態において、該摩耗メトリックは、たとえば複数の測定ポイントの個々のメトリックなどポイントごとの摩耗メトリックであり得、またはパーツ全体に関する単一のメトリックであり得る。非限定的実施例として、パーツ全体を記述する摩耗メトリックは、ポイントごとの摩耗メトリックの全体または全体のサブセット、の平均または加重平均であり得る。少なくとも１つの実施例において、パーツについての摩耗メトリックは、判定された摩耗メトリックのうちある所定の数（たとえば最高値から３０個）またはパーセント（たとえば全ポイントのトップ１０％）の平均であり得る。他の実施例においてパーツについての該摩耗メトリックは、測定ポイント全体について計算された摩耗メトリックの最大値であり得る。ここでは他のメトリックもまた考慮され、および本開示の利益を得た当業者によって評価されよう。

【0066】

操作７０４で、該プロセス７００は、該摩耗メトリックが摩耗しきい値を満たすかまたは上回るかどうかを判定するステップを含み得る。たとえばオペレータ、現場監督、管理者、製造業者、技術者、または該摩耗パーツまたは該摩耗パーツを使用する機械に関連する他のエンティティは、たとえば８５％超、９０％超、９５％超の摩耗など所定しきい値を超える摩耗を有するパーツは交換する必要があることを判定し得る。これにより操作７０４は、該操作７０２で判定された摩耗メトリックがこのしきい値を満すかまたは上回るかどうかを判定し得る。

【0067】

操作７０４で該摩耗メトリックがしきい値を満さないまたは上回らないと判定された場合、該プロセス７００は操作７０２に戻ってパーツ摩耗の判定を続行する。具体的には、このシナリオでは該パーツはまだ使用可能である。

【0068】

一方、操作７０４で該摩耗メトリックが摩耗しきい値を満すまたは上回ると判定された場合、プロセス７００は操作７０６で交換パーツを発注するステップを含み得る。たとえばデータ処理システム１２０および／またはユーザーデバイス１０８は、信号または他の情報を販売店コンピューティングデバイス１２２に送信して、該販売店コンピューティングデバイス１２２に指示して交換パーツを送信させ得、および／または該新しい交換パーツを取り付けるためのメンテナンスの予定を決めさせ得る。他の実施例において、該販売店コンピューティングデバイス１２２は、摩耗メトリックについての情報を受信し得、および該摩耗パーツは交換した方がよいと判定し得る。いくつかの他の実施例において、該摩耗メトリックのしきい値は、交換摩耗パーツを取得する時間の長さに少なくとも一部分基づいて判定され得る。たとえば機械が運転されている職場に近い場所に交換摩耗パーツが在庫されている場合、たとえば故障した場合にただちに交換され得るため、該パーツは相対的に高い摩耗パーセントに近づくことが可能となり得る。あるいは、現場で交換パーツが利用できない場合、交換パーツを受け取る時間を追加可能にするため、該摩耗メトリックのしきい値は相対的に低くあり得る。

【0069】

操作７０８で、該プロセス７００は該摩耗パーツを交換するステップを含み得る。たとえば技術者または他のエンティティは、該摩耗パーツを操作７０６で発注した交換パーツと交換する予定を立て得る。ここで記載のように、摩耗限度を超えないような摩耗パーツで機械を保守することは、機械の効率および性能を増加させ得る。

【0070】

図７中に明示的に含まれてはいないけれども、ここでの技法は、該摩耗メトリックが該しきい値（たとえば操作７０４で）を満たすまたは上回るという判定に基づいて、たとえば以下の処理の任意の組み合わせを含む、１つ以上の追加の処理または代替の処理を実行し得る：

【0071】

オペレータが摩耗パーツは今にも故障する恐れがあり得ることに気づくように、信号を送って機械１０４のオペレータステーション内の表示灯を緑色（動作の継続）から赤色（動作の停止）に変更する。その結果該オペレータは手動で該機械１０４を制御して該パーツを使用した現在の土木動作を停止させ得、および／または該摩耗を究明し、および／または該摩耗したパーツを交換する処理を実行し得る。

【0072】

ユーザーデバイス１０８に、摩耗パーツは交換する必要があることを示す信号を送る。代わって該ユーザーデバイス１０８は、たとえばインターフェース４００を介してディスプレイ上に視覚的表示（たとえば「使用の停止」メッセージ）を表示し、オペレータに該摩耗パーツは今にも故障する恐れがあり得ること知らせる。その結果該オペレータは手動で該機械１０４を制御して該パーツを使用した現在の土木動作を停止させ得、または他の何らかの処理を実行し得る。

【0073】

該機械１０４に含まれるモジュールに、摩耗パーツは今にも故障する危険があることおよび／または交換する必要があることを示す信号を送る。代わって該機械モジュールは、車両上のコンポーネントに信号を送って、該機械１０４を停止させ得、あるいは該摩耗パーツのそれ以上の摩耗を制限し得る。

【0074】

スピード制御モジュールに、摩耗パーツは交換する必要があることを示す信号を送る。該信号に応答して、該スピード制御モジュールは、機械１０４のスピードを低下させたり、該機械１０４を停止させたり、該機械に関する動力源のスロットルまたはスピードを低下させたり、または同種の処理によって、該機械１０４の使用を制限するように構成され得る。

【0075】

該機械１０４に関する自律制御モジュールに、摩耗パーツは交換する必要があることを示す信号を送る。該信号に応答して、該自律制御モジュールはたとえば、該信号に応答して、機械１０４の現在の動作モードを変更し得、またはそれ以上の摩耗を減少させるまたは禁止する他の機能を実行し得る。

【産業上の利用可能性】

【0076】

該開示されたシステムおよび方法は、ユーザーが摩耗パーツの摩耗度を判定しようと求める任意の環境において適用例を見出す。センサを使用してたとえば摩耗パーツの表面上でのポイントの深さなど該摩耗パーツのセンサデータをキャプチャし、および該センサデータから摩耗度を判定することで、該開示されたシステムおよび方法は、該パーツ、該パーツの摩耗特性、または該機械について詳細な知識がない場合でも、ユーザーが容易に該パーツを評価することを可能にする。

【0077】

たとえばおよび図１に関して、ユーザー１０６は機械サイト１０２で機械１０４を操作し得る。シフトの完了後または他の多少の間隔で、該ユーザー１０６は該機械１０４を取り外し得、およびセンサ１１０を使用してたとえば該機械１０４のバケット上のツースなど摩耗したパーツ１１６についてのセンサデータをキャプチャし得る。次に該ユーザー１０６は、該センサ１１０と通信するモバイルデバイス１０８を使用して、データ処理システム１２０などのリモートコンピューティングシステムに該センサデータを送信し得る。次に該データ処理システム１２０は、境界面２２２を使用して１つ以上のパーツモデル１２６に対して検知されたポイントの摩耗量を判定し得る。より詳細には該データ処理システム１２０は、摩耗判定コンポーネント１２４を使用して、検知されたパーツ上の測定ポイントと、新しいパーツモデル２１４および／または摩耗したつまり摩耗限度パーツモデル２１６上の対応する位置との間の距離を判定し得る。このような測定された距離は、境界面２２２に一致した向きのラインに沿い得る。少なくともいくつかの実施例において、該ラインは境界面の法線の向きであり得る。実施例において、検知されたパーツに関する該摩耗メトリックが該パーツは交換する必要があることを示すと判定された場合、該データ処理システム１２０はそのような必要を販売店コンピューティングデバイス１２２に通信し得、このコンピューティングデバイスは、たとえば履行コンポーネント１３０を使用して新しいパーツ１１４の発注など何らかの処理を実行し得る。

【0078】

ここに記載された技法は、機械サイト１０２など職場での効率を改善し得、および／または機械１０４など機械の効率を改善し得る。限定ではなく実施例として、ここに記載された技法は、摩耗パーツが適切に保守されおよび／または交換されることを保証し得、それは燃費の減少および／または他の付属パーツの摩耗の減少を含むがこれらに限定されない該機械１０４の効率的使用に導き得る。たとえば図１中の拡大図１１２内で示されたツースなどのツースが交換されず、代わりに放置されて故障する場合、ツースが取り付けられているバケットは摩耗あるいは劣化し始め得る。本実施例において、該バケットの交換または修理は、摩耗したパーツ１１６を新しいパーツ１１４に適切に交換することより、財政的および機械のダウンタイムという両方の意味ではるかに高くつく。さらに、過度に摩耗していないまたは使用されていないパーツの使用は、摩耗したり、故障したり、および／または欠品したりしたパーツを使用する場合よりタスクをより早く完了し得る。

【0079】

当業者であれば、開示された技法を実装するためのコンピュータプログラムがコンピュータ可読ストレージメディアに保存され得、および／またはそのストレージメディアから読み取られ得ることを理解しよう。該コンピュータ可読ストレージメディアは、そこにコンピュータで実行可能な命令を保存しており、この命令はプロセッサによって実行された場合に、該コンピュータにとりわけここに開示されたプロセスを実行させる。実施例のコンピュータ可読ストレージメディアは、ハードディスク、フロッピーディスク、磁気テープまたは当業者には周知の他の磁気ストレージデバイスなどの磁気ストレージデバイス、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、当業者には周知の他のオプティカルストレージデバイスなどのオプティカルストレージデバイス、および／またはＥＰＲＯＭ、フラッシュドライブ、または当業者には周知の他のＩＣストレージデバイスなどの電子的ストレージデバイス、を含み得る。該コンピュータ可読ストレージメディアは、環境１００の１つ以上のコンポーネントによって具現され得る。

【0080】

本開示の範囲から逸脱することなく、開示されたペイロード過負荷制御システムに様々な修正および変形を加えられ得ることは、当業者に明らかであろう。本明細書および本願に開示した実施形態の実施を考慮することから、他の実施形態が当業者には明らかであろう。本明細書および例は、単に例示的なものと見なされるべきであり、本開示の真の範囲が以下の特許請求の範囲およびそれらの均等物によって示されることが意図されている。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】