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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-07-26
(54)【発明の名称】車両用フィルタモニタリングシステム及び方法
(51)【国際特許分類】
G01N 15/06 20240101AFI20240719BHJP
G08G 1/00 20060101ALI20240719BHJP
G01W 1/00 20060101ALI20240719BHJP
【ＦＩ】
G01N15/06 Z
G08G1/00 D
G01W1/00 Z
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024504816
(86)(22)【出願日】2022-07-28
(85)【翻訳文提出日】2024-01-25
(86)【国際出願番号】 US2022038722
(87)【国際公開番号】W WO2023009753
(87)【国際公開日】2023-02-02
(31)【優先権主張番号】63/227,198
(32)【優先日】2021-07-29
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】591163214
【氏名又は名称】ドナルドソン カンパニー，インコーポレイティド
(74)【代理人】
【識別番号】110003281
【氏名又は名称】弁理士法人大塚国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】ザンボン，ネイサン，ディー．
(72)【発明者】
【氏名】アダメク，ダニエル，イー．
(72)【発明者】
【氏名】ハウサー，ブラッドリー，ジー．
(72)【発明者】
【氏名】ゴルツマン，チャド，エム．
(72)【発明者】
【氏名】ウィンブラット，マイケル，ジェー．
【テーマコード（参考）】
5H181
【Ｆターム（参考）】
5H181AA01
5H181BB04
5H181BB13
5H181FF04
5H181FF10
5H181FF13
5H181FF27
5H181MC11
5H181MC27
(57)【要約】
本明細書における複数の実施形態は、車両用フィルタモニタリングシステム及び方法に関する。ある1つの実施形態において、フィルタモニタリングシステムは、フィルタセンサデバイスを有するように構成され、そのフィルタセンサデバイスは、フィルタのフィルタ条件の値を反映するデータを生成するように構成され、当該フィルタモニタリングシステムは、地理的位置情報回路を有するように構成され、その地理的位置情報回路は、車両の現在の地理的位置を決定するように構成される。当該フィルタモニタリングシステムは、また、システム制御回路を含んでもよく、そのシステム制御回路は、現在の地理的位置における局所的な汚染物質濃度の値を生成し又は受信し、フィルタセンサデバイスのデータを評価して、フィルタ条件の値及びフィルタ条件の値の変化のうちの少なくとも1つを決定し、そして、局所的な汚染物質濃度の値、車両の地理的位置において費やされる時間、車両のデューティサイクル、フィルタ条件の値、及びそのフィルタ条件の値の変化に基づいて、メンテナンス勧告及び経路指定勧告のうちの少なくとも1つを生成する、ように構成される。また、本明細書の中に他の実施形態を含む。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
フィルタモニタリングシステムであって、当該フィルタモニタリングシステムは、フィルタセンサデバイスであって、前記フィルタセンサデバイスは、フィルタのフィルタ条件の値を反映するデータを生成するように構成される、フィルタセンサデバイスと、
地理的位置情報回路であって、前記地理的位置情報回路は、車両の現在の地理的位置を決定するように構成される、地理的位置情報回路と、
システム制御回路であって、
前記システム制御回路は、
前記現在の地理的位置における局所的な汚染物質濃度の値を生成し又は受信し、
前記フィルタセンサデバイスのデータを評価して、前記フィルタ条件の値及び前記フィルタ条件の値の変化のうちの少なくとも1つを決定し、そして、
前記局所的な汚染物質濃度の値、前記車両の前記地理的位置において費やされる時間、前記車両のデューティサイクル、前記フィルタ条件の値、前記フィルタ条件の値の変化、及び、前記車両の過去の地理的位置及び前記車両の前記過去の地理的位置において費やされる時間の継続期間についての汚染物質濃度の値のうちの1つ又は複数に基づいて、メンテナンス勧告及び経路指定勧告のうちの少なくとも1つを生成する、
ように構成される、システム制御回路と、
を含む、
フィルタモニタリングシステム。
【請求項2】
当該フィルタモニタリングシステムは、車載型のモニタリングシステムである、請求項1に記載のフィルタモニタリングシステム。
【請求項3】
前記フィルタ条件の値は、フィルタ制限値を含む、請求項1及び2のうちのいずれか1項に記載のフィルタモニタリングシステム。
【請求項4】
前記フィルタセンサデバイスは、圧力センサ、光学センサ、聴覚センサ、電気特性センサ、及び化学センサから構成されるグループから選択される少なくとも1つを含む、請求項1乃至3のうちのいずれか1項に記載のフィルタモニタリングシステム。
【請求項5】
前記地理的位置情報回路は、GPS受信機を含む、請求項1乃至4のうちのいずれか1項に記載のフィルタモニタリングシステム。
【請求項6】
前記局所的な汚染物質濃度の値は、空気中の微粒子濃度の値を含む、請求項1乃至5のうちのいずれか1項に記載のフィルタモニタリングシステム。
【請求項7】
前記空気中の微粒子濃度の値は、煙、花粉、農業収穫微粒子、及び作業現場微粒子からなる前記グループから選択される少なくとも1つを含む、請求項1乃至6のうちのいずれか1項に記載のフィルタモニタリングシステム。
【請求項8】
前記メンテナンス勧告は、フィルタ交換時期勧告及びフィルタタイプ勧告からなる前記グループから選択される少なくとも1つを含む、請求項1乃至7のうちのいずれか1項に記載のフィルタモニタリングシステム。
【請求項9】
車両隊モニタリングシステムであって、当該車両隊モニタリングシステムは、フィルタ状態モニタであって、前記フィルタ状態モニタは、隊列の中の車両のフィルタのフィルタ条件の値を反映するデータを受信するように構成される、フィルタ状態モニタと、
制御回路であって、
前記制御回路は、
前記隊列の中の車両が訪問する地理的位置における局所的な汚染物質濃度の値を生成し又は受信し、
前記隊列の中の車両が訪問する前記地理的位置において費やされる時間のフィルタ条件に対する影響を決定し、そして、
前記隊列の中の車両が訪問する前記地理的位置の汚染物質の影響の値を推定して格納する、
ように構成される、制御回路と、
を含む、
車両隊モニタリングシステム。
【請求項10】
前記局所的な汚染物質濃度の値は、空気中の微粒子濃度の値を含む、請求項9に記載の車両隊モニタリングシステム。
【請求項11】
前記空気中の微粒子濃度の値は、煙、花粉、農業収穫微粒子、及び作業現場微粒子からなる前記グループから選択される少なくとも1つを含む、請求項9及び10のうちのいずれか1項に記載の車両隊モニタリングシステム。
【請求項12】
前記制御回路は、可能な経路に沿った地理的位置の汚染物質の影響の値に部分的に基づいて、個々の車両のための推奨されている車両経路を決定するように構成される、請求項9乃至11のうちのいずれか1項に記載の車両隊モニタリングシステム。
【請求項13】
前記制御回路は、地理的位置において費やされる時間のフィルタ条件に対する前記決定される影響に基づいて、前記地理的位置に存在する汚染物質のタイプを推定するように構成される、請求項9乃至12のうちのいずれか1項に記載の車両隊モニタリングシステム。
【請求項14】
フィルタモニタリングシステムであって、当該フィルタモニタリングシステムは、フィルタセンサデバイスであって、前記フィルタセンサデバイスは、フィルタのフィルタ条件の値を反映するデータを生成するように構成される、フィルタセンサデバイスと、
地理的位置情報回路であって、前記地理的位置情報回路は、車両の地理的位置を決定するように構成される、地理的位置情報回路と、
システム制御回路であって、
前記システム制御回路は、
前記フィルタセンサデバイスのデータを評価して、前記フィルタ条件の値及び前記フィルタ条件の値の変化のうちの少なくとも1つを決定し、
複数の地理的位置におけるフィルタ負荷条件に関するデータを受信し、そして、
開始地理的位置、終了地理的位置、及び前記開始地理的位置と前記終了地理的位置との間の可能な経路に沿った地理的位置における前記フィルタ負荷条件に基づいて、推奨されている車両経路を生成する、
ように構成される、システム制御回路と、
を含む、
フィルタモニタリングシステム。
【請求項15】
前記システム制御回路は、給油所に対応する複数の地理的位置における燃料価格に関するデータを受信し、そして、前記開始地理的位置、前記終了地理的位置、及び前記開始地理的位置と前記終了地理的位置との間の可能な経路に沿った前記給油所における前記燃料価格に基づいて、前記車両経路を計算する、ように構成される、請求項14に記載のフィルタモニタリングシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
[関連出願への相互参照]
この出願は、すべての国の指定を伴って出願人である米国法人ドナルドソンカンパニー株式会社の名義で、且つ、すべての国の指定を伴って発明者であるとともに米国市民であるネイサンD.ザンボン、米国市民であるダニエルE.アダメク、米国市民であるブラッドリーG.ハウザー、米国市民であるチャドM.ゴルツマン、及び米国市民であるマイケルJ.ウィンブラットの名義で、2022年7月28日付でPCT国際特許出願として出願され、2021年7月29日に出願されている米国仮特許出願第63/227,198号に基づく優先権を主張し、その内容はその全体が参照により本明細書に組み込まれる。
この出願は、すべての国の指定を伴って出願人である米国法人ドナルドソンカンパニー株式会社の名義で、且つ、すべての国の指定を伴って発明者であるとともに米国市民であるネイサンD.ザンボン、米国市民であるダニエルE.アダメク、米国市民であるブラッドリーG.ハウザー、米国市民であるチャドM.ゴルツマン、及び米国市民であるマイケルJ.ウィンブラットの名義で、2022年7月28日付でPCT国際特許出願として出願され、2021年7月29日に出願されている米国仮特許出願第63/227,198号に基づく優先権を主張し、その内容はその全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【0002】
[技術分野]
本明細書における複数の実施形態は、車両用フィルタモニタリングシステム及び方法に関する。
本明細書における複数の実施形態は、車両用フィルタモニタリングシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【0003】
ろ過システム(Filtration systems)は、さまざまな自動車構成要素の耐用年数を最大化するのに役立つ。このように、車両は、一般的に、数多くの異なるタイプのろ過システムを含んでもよく、それらの数多くの異なるタイプのろ過システムは、これらには限定されないが、キャビンエアろ過システム(cabin air filtration systems)、エンジンエア吸気ろ過システム(engine air intake filtration systems)、オイルろ過システム(oil filtration systems)、燃料ろ過システム(fuel filtration systems)、冷媒ろ過システム(coolant filtration systems)、パワーステアリングろ過システム(power steering filtration systems)、クランクケース潤滑ろ過システム(crankcase lubrication filtration systems)、及びトランスミッション流体ろ過システム(transmission fluid filtration systems)等を含んでもよい。
【0004】
ろ過システムは、一般的に、それらのろ過システムの耐用年数の終了の時点でフィルタを交換するための定期的なメンテナンスを必要とする。メンテナンスが不適切であるときは、構成要素を損傷及び劣化の危険にさらす場合があり、吸気フィルタ(air intake filters)の場合には、燃費に悪い影響を及ぼす場合がある。燃料電池(fuel cells)の場合には、メンテナンスが不適切であるときは、燃料電池の劣化及び効率の低下をもたらす場合がある。
【発明の概要】
【0005】
本明細書における複数の実施形態は、車両用フィルタモニタリングシステム及び方法に関する。第1の態様において、フィルタモニタリングシステムは、フィルタセンサデバイスを有するように構成されてもよく(can be included having)、そのフィルタセンサデバイスは、フィルタのフィルタ条件の値(filter condition value)を反映するデータを生成するように構成されてもよく(can be configured to generate)、当該フィルタモニタリングシステムは、地理的位置情報回路(geolocation circuit)を有するように構成されてもよく(can be included having)、その地理的位置情報回路は、車両の現在の地理的位置を決定するように構成されてもよく、当該フィルタモニタリングシステムは、システム制御回路を有するように構成されてもよい(can be included having)。システム制御回路は、現在の地理的位置における(at the present geolocation)局所的な汚染物質濃度の値(local contaminant concentration values)を生成し又は受信し、フィルタセンサデバイスのデータを評価して、フィルタ条件の値及びフィルタ条件の値の変化のうちの少なくとも1つを決定し、そして、局所的な汚染物質濃度の値、車両の地理的位置において費やされる時間、車両のデューティサイクル、フィルタ条件の値、及びそのフィルタ条件の値の変化に基づいて、メンテナンス勧告(maintenance recommendation)及び経路指定勧告(routing recommendation)のうちの少なくとも1つを生成する、ように構成されてもよい。
【0006】
第2の態様において、上記の態様又は以下の態様のうちの1つ又は複数のほかに、或いは、複数の態様のうちのいくつかの代替として、システム制御回路は、車両の過去の地理的位置(past geolocations)及びその過去の地理的位置において費やされる時間の継続期間についての局所的な汚染物質濃度の値を生成し又は受信するように構成されてもよい。
【0007】
第3の態様において、上記の態様又は以下の態様のうちの1つ又は複数のほかに、或いは、複数の態様のうちのいくつかの代替として、フィルタモニタリングシステムは、車載型のモニタリングシステムであってもよい。
【0008】
第4の態様において、上記の態様又は以下の態様のうちの1つ又は複数のほかに、或いは、複数の態様のうちのいくつかの代替として、フィルタ条件の値は、フィルタ制限値を含んでもよい。
【0009】
第5の態様において、上記の態様又は以下の態様のうちの1つ又は複数のほかに、或いは、複数の態様のうちのいくつかの代替として、フィルタセンサデバイスは、圧力センサ、光学センサ、聴覚センサ、電気特性センサ、及び化学センサから構成されるグループから選択される少なくとも1つを含んでもよい。
【0010】
第6の態様において、上記の態様又は以下の態様のうちの1つ又は複数のほかに、或いは、複数の態様のうちのいくつかの代替として、地理的位置情報回路は、GPS受信機を含んでもよい。
【0011】
第7の態様において、上記の態様又は以下の態様のうちの1つ又は複数のほかに、或いは、複数の態様のうちのいくつかの代替として、局所的な汚染物質濃度の値は、空気中の微粒子濃度の値を含んでもよい。
【0012】
第8の態様において、上記の態様又は以下の態様のうちの1つ又は複数のほかに、或いは、複数の態様のうちのいくつかの代替として、空気中の微粒子は、煙を含んでもよい。
【0013】
第9の態様において、上記の態様又は以下の態様のうちの1つ又は複数のほかに、或いは、複数の態様のうちのいくつかの代替として、空気中の微粒子は、花粉を含んでもよい。
【0014】
第10の態様において、上記の態様又は以下の態様のうちの1つ又は複数のほかに、或いは、複数の態様のうちのいくつかの代替として、空気中の微粒子は、農業収穫微粒子を含んでもよい。
【0015】
第11の態様において、上記の態様又は以下の態様のうちの1つ又は複数のほかに、或いは、複数の態様のうちのいくつかの代替として、空気中の微粒子は、作業現場の微粒子を含んでもよい。
【0016】
第12の態様において、上記の態様又は以下の態様のうちの1つ又は複数のほかに、或いは、複数の態様のうちのいくつかの代替として、メンテナンス勧告は、フィルタ交換時期勧告を含んでもよい。
【0017】
第13の態様において、上記の態様又は以下の態様のうちの1つ又は複数のほかに、或いは、複数の態様のうちのいくつかの代替として、メンテナンス勧告は、フィルタタイプ勧告を含んでもよい。
【0018】
第14の態様において、車両隊モニタリングシステム(vehicle fleet monitoring system)は、フィルタ状態モニタ(filter status monitor)を有するように構成されてもよく、そのフィルタ状態モニタは、隊列の中の車両のフィルタのフィルタ条件の値を反映するデータを受信するように構成されてもよく、車両隊モニタリングシステムは、制御回路を有するように構成されてもよく、その制御回路は、隊列の中の車両が訪問する地理的位置における局所的な汚染物質濃度の値を生成し又は受信し、隊列の中の車両が訪問する地理的位置において費やされる時間のフィルタ条件に対する影響を決定し、そして、隊列の中の車両が訪問する地理的位置の汚染物質の影響の値を推定して格納する、ように構成されてもよい。
【0019】
第15の態様において、上記の態様又は以下の態様のうちの1つ又は複数のほかに、或いは、複数の態様のうちのいくつかの代替として、制御回路は、隊列の中の車両が訪問する地理的位置における局所的な汚染物質濃度の値及びその地理的位置において費やされる時間の継続期間を生成し又は受信するように構成されてもよい。
【0020】
第16の態様において、上記の態様又は以下の態様のうちの1つ又は複数のほかに、或いは、複数の態様のうちのいくつかの代替として、フィルタ条件の値は、フィルタ制限値を含んでもよい。
【0021】
第17の態様において、上記の態様又は以下の態様のうちの1つ又は複数のほかに、或いは、複数の態様のうちのいくつかの代替として、局所的な汚染物質濃度の値は、空気中の微粒子濃度の値を含んでもよい。
【0022】
第18の態様において、上記の態様又は以下の態様のうちの1つ又は複数のほかに、或いは、複数の態様のうちのいくつかの代替として、空気中の微粒子は、煙を含んでもよい。
【0023】
第19の態様において、上記の態様又は以下の態様のうちの1つ又は複数のほかに、或いは、複数の態様のうちのいくつかの代替として、空気中の微粒子は、花粉を含んでもよい。
【0024】
第20の態様において、上記の態様又は以下の態様のうちの1つ又は複数のほかに、或いは、複数の態様のうちのいくつかの代替として、空気中の微粒子は、農業収穫微粒子を含んでもよい。
【0025】
第21の態様において、上記の態様又は以下の態様のうちの1つ又は複数のほかに、或いは、複数の態様のうちのいくつかの代替として、空気中の微粒子は、作業現場の微粒子を含んでもよい。
【0026】
第22の態様において、上記の態様又は以下の態様のうちの1つ又は複数のほかに、或いは、複数の態様のうちのいくつかの代替として、制御回路は、可能な経路に沿った地理的位置の汚染物質の影響の値に部分的に基づいて、個々の車両のための推奨されている車両経路を決定するように構成されてもよい。
【0027】
第23の態様において、上記の態様又は以下の態様のうちの1つ又は複数のほかに、或いは、複数の態様のうちのいくつかの代替として、制御回路は、地理的位置において費やされる時間のフィルタ条件に対する決定される影響に基づいて、その地理的位置に存在する汚染物質のタイプを推定するように構成されてもよい。
【0028】
第24の態様において、フィルタモニタリングシステム(filter monitoring system)は、フィルタセンサデバイス(filter sensor device)を有するように構成されてもよく、そのフィルタセンサデバイスは、フィルタのフィルタ条件の値を反映するデータを生成するように構成されてもよく、フィルタモニタリングシステムは、地理的位置情報回路(geolocation circuit)を有するように構成されてもよく、その地理的位置情報回路は、車両の地理的位置を決定するように構成されてもよく、フィルタモニタリングシステムは、システム制御回路(system control circuit)を有するように構成されてもよく、そのシステム制御回路は、フィルタセンサデバイスのデータを評価して、フィルタ条件の値及びフィルタ条件の値の変化のうちの少なくとも1つを決定し、複数の地理的位置におけるフィルタ負荷条件(filter loading conditions)に関するデータを受信し、そして、開始地理的位置(starting geolocation)、終了地理的位置(ending geolocation)、及び開始地理的位置と終了地理的位置との間の可能な経路に沿った地理的位置におけるフィルタ負荷条件に基づいて、推奨されている車両経路を生成する、ように構成されてもよい。
【0029】
第25の態様において、上記の態様又は以下の態様のうちの1つ又は複数のほかに、或いは、複数の態様のうちのいくつかの代替として、システム制御回路は、給油所(refueling stations)に対応する複数の地理的位置における燃料価格(fuel prices)に関するデータを受信し、そして、開始地理的位置、終了地理的位置、及び開始地理的位置と終了地理的位置との間の可能な経路に沿った給油所における燃料価格に基づいて、車両経路を計算する、ように構成されてもよい。
【0030】
第26の態様において、上記の態様又は以下の態様のうちの1つ又は複数のほかに、或いは、複数の態様のうちのいくつかの代替として、フィルタモニタリングシステムは、車載型のモニタリングシステム(on-vehicle monitoring system)であってもよい。
【0031】
第27の態様において、上記の態様又は以下の態様のうちの1つ又は複数のほかに、或いは、複数の態様のうちのいくつかの代替として、フィルタ条件の値は、フィルタ制限値を含んでもよい。
【0032】
第28の態様において、上記の態様又は以下の態様のうちの1つ又は複数のほかに、或いは、複数の態様のうちのいくつかの代替として、フィルタセンサデバイスは、圧力センサ、光学センサ、聴覚センサ、電気特性センサ、及び化学センサから構成されるグループから選択される少なくとも1つを含んでもよい。
【0033】
第29の態様において、上記の態様又は以下の態様のうちの1つ又は複数のほかに、或いは、複数の態様のうちのいくつかの代替として、地理的位置情報回路は、GPS受信機を含んでもよい。
【0034】
第30の態様において、上記の態様又は以下の態様のうちの1つ又は複数のほかに、或いは、複数の態様のうちのいくつかの代替として、推奨されている車両経路は、システムが評価するパラメータに基づく車両操作の最も低い推定コストを反映する。
【0035】
第31の態様において、隊列モニタリングシステム(fleet monitoring system)は、フィルタ状態コントローラ(filter status controller)を有するように構成されてもよく、そのフィルタ状態コントローラは、隊列の中の車両のためのフィルタのフィルタ条件の値を反映するデータを受信するように構成されてもよく、隊列モニタリングシステムは、制御回路を有するように構成されてもよく、その制御回路は、隊列の中の車両の地理的位置における局所的な汚染物質濃度の値を生成し又は受信し、隊列の中の各々の車両と関連する局所的な汚染物質濃度の値に基づいて、予想されるフィルタ条件の値を計算し、そして、実際のフィルタ条件の値と予想されるフィルタ条件の値を比較するように構成されてもよい。
【0036】
第32の態様において、上記の態様又は以下の態様のうちの1つ又は複数のほかに、或いは、複数の態様のうちのいくつかの代替として、制御回路は、隊列の中の車両が訪問した過去の地理的位置及びその過去の地理的位置において費やされる時間の継続期間について局所的な汚染物質濃度の値を生成し又は受信するように構成されてもよい。
【0037】
第33の態様において、上記の態様又は以下の態様のうちの1つ又は複数のほかに、或いは、複数の態様のうちのいくつかの代替として、制御回路は、隊列オペレータ(fleet operator)に、予想されるフィルタ条件の値(expected filter condition values)と実際のフィルタ条件の値(actual filter condition values)との間の差異に関する情報を送信するように構成されてもよい。
【0038】
第34の態様において、上記の態様又は以下の態様のうちの1つ又は複数のほかに、或いは、複数の態様のうちのいくつかの代替として、制御回路は、実際のフィルタ条件の値が、少なくともしきい値の量だけ、予想されるフィルタ条件の値よりも小さいときに、車両のためのメンテナンス訪問をスケジューリングするように構成されてもよい。
【0039】
第35の態様において、上記の態様又は以下の態様のうちの1つ又は複数のほかに、或いは、複数の態様のうちのいくつかの代替として、フィルタ条件の値は、フィルタ制限値を含んでもよい。
【0040】
第36の態様において、上記の態様又は以下の態様のうちの1つ又は複数のほかに、或いは、複数の態様のうちのいくつかの代替として、局所的な汚染物質濃度の値は、空気中の微粒子濃度の値を含んでもよい。
【0041】
第37の態様において、上記の態様又は以下の態様のうちの1つ又は複数のほかに、或いは、複数の態様のうちのいくつかの代替として、空気中の微粒子は、煙を含んでもよい。
【0042】
第38の態様において、上記の態様又は以下の態様のうちの1つ又は複数のほかに、或いは、複数の態様のうちのいくつかの代替として、空気中の微粒子は、花粉を含んでもよい。
【0043】
第39の態様において、上記の態様又は以下の態様のうちの1つ又は複数のほかに、或いは、複数の態様のうちのいくつかの代替として、空気中の微粒子は、農業収穫微粒子を含んでもよい。
【0044】
第40の態様において、上記の態様又は以下の態様のうちの1つ又は複数のほかに、或いは、複数の態様のうちのいくつかの代替として、空気中の微粒子は、作業現場の微粒子を含んでもよい。
【0045】
第41の態様において、フィルタモニタリングシステムは、フィルタセンサデバイスを有するように構成されてもよく(can be included having a filter sensor device)、そのフィルタセンサデバイスは、フィルタのフィルタ条件の値を反映するデータを生成するように構成されてもよく、フィルタモニタリングシステムは、システム制御回路を有するように構成されてもよく、そのシステム制御回路は、地理的位置区域(geolocation zone)における局所的な汚染物質濃度の値を生成し又は受信し、フィルタセンサデバイスのデータを評価して、フィルタ条件の値及びそのフィルタ条件の値の変化のうちの少なくとも1つを決定し、そして、局所的な汚染物質濃度の値がしきい値を超える場合に、その地理的位置区域の周辺の経路指定勧告(routing recommendations)を生成する、ように構成されてもよい。
【0046】
第42の態様において、上記の態様又は以下の態様のうちの1つ又は複数のほかに、或いは、複数の態様のうちのいくつかの代替として、地理的位置情報回路(geolocation circuit)をさらに含んでもよく、その地理的位置情報回路は、車両の現在の地理的位置(present geolocation)を決定するように構成されてもよい。
【0047】
第43の態様において、上記の態様又は以下の態様のうちの1つ又は複数のほかに、或いは、複数の態様のうちのいくつかの代替として、地理的位置情報回路は、GPS受信機を含んでもよい。
【0048】
第44の態様において、上記の態様又は以下の態様のうちの1つ又は複数のほかに、或いは、複数の態様のうちのいくつかの代替として、フィルタモニタリングシステムは、車載型のモニタリングシステム(on-vehicle monitoring system)であってもよい。
【0049】
第45の態様において、上記の態様又は以下の態様のうちの1つ又は複数のほかに、或いは、複数の態様のうちのいくつかの代替として、フィルタ条件の値は、フィルタ制限値を含んでもよい。
【0050】
第46の態様において、上記の態様又は以下の態様のうちの1つ又は複数のほかに、或いは、複数の態様のうちのいくつかの代替として、フィルタセンサデバイスは、圧力センサ、光学センサ、聴覚センサ、電気特性センサ、及び化学センサから構成されるグループから選択される少なくとも1つを含んでもよい。
【0051】
第47の態様において、上記の態様又は以下の態様のうちの1つ又は複数のほかに、或いは、複数の態様のうちのいくつかの代替として、局所的な汚染物質濃度の値は、空気中の微粒子濃度の値を含んでもよい。
【0052】
第48の態様において、上記の態様又は以下の態様のうちの1つ又は複数のほかに、或いは、複数の態様のうちのいくつかの代替として、空気中の微粒子は、煙を含んでもよい。
【0053】
第49の態様において、上記の態様又は以下の態様のうちの1つ又は複数のほかに、或いは、複数の態様のうちのいくつかの代替として、空気中の微粒子は、花粉を含んでもよい。
【0054】
第50の態様において、上記の態様又は以下の態様のうちの1つ又は複数のほかに、或いは、複数の態様のうちのいくつかの代替として、空気中の微粒子は、建設現場の微粒子を含んでもよい。
【0055】
第51の態様において、上記の態様又は以下の態様のうちの1つ又は複数のほかに、或いは、複数の態様のうちのいくつかの代替として、地理的位置区域は、採掘現場、建設現場、又は農業現場を含んでもよい。
【0056】
第52の態様において、車両キャビンフィルタモニタリングシステム(vehicle cabin filter monitoring system)は、地理的位置情報回路(geolocation circuit)を有するように構成されてもよく(can be included having)、その地理的位置情報回路は、時間にわたる車両の地理的位置(geolocations of a vehicle over time)を決定するように構成されてもよく、車両キャビンフィルタモニタリングシステムは、システム制御回路を有するように構成されてもよく、そのシステム制御回路は、車両が訪問する地理的位置における局所的な汚染物質濃度の値(local contaminant concentration values)を生成し又は受信し、そして、車両が訪問する地理的位置における局所的な汚染物質濃度の値及びその地理的位置において費やされる時間に基づいて、キャビンフィルタメンテナンス勧告(cabin filter maintenance recommendation)を生成する、ように構成されてもよい。
【0057】
第53の態様において、上記の態様又は以下の態様のうちの1つ又は複数のほかに、或いは、複数の態様のうちのいくつかの代替として、地理的位置情報回路は、GPS受信機を含んでもよい。
【0058】
第54の態様において、上記の態様又は以下の態様のうちの1つ又は複数のほかに、或いは、複数の態様のうちのいくつかの代替として、局所的な汚染物質濃度の値は、空気中の微粒子濃度の値を含んでもよい。
【0059】
第55の態様において、上記の態様又は以下の態様のうちの1つ又は複数のほかに、或いは、複数の態様のうちのいくつかの代替として、空気中の微粒子は、煙を含んでもよい。
【0060】
第56の態様において、上記の態様又は以下の態様のうちの1つ又は複数のほかに、或いは、複数の態様のうちのいくつかの代替として、空気中の微粒子は、花粉を含んでもよい。
【0061】
第57の態様において、上記の態様又は以下の態様のうちの1つ又は複数のほかに、或いは、複数の態様のうちのいくつかの代替として、空気中の微粒子は、農業収穫微粒子を含んでもよい。
【0062】
第58の態様において、上記の態様又は以下の態様のうちの1つ又は複数のほかに、或いは、複数の態様のうちのいくつかの代替として、空気中の微粒子は、作業現場の微粒子を含んでもよい。
【0063】
第59の態様において、上記の態様又は以下の態様のうちの1つ又は複数のほかに、或いは、複数の態様のうちのいくつかの代替として、メンテナンス勧告(maintenance recommendation)は、フィルタ交換時期勧告(filter change time recommendation)を含んでもよい。
【0064】
第60の態様において、上記の態様又は以下の態様のうちの1つ又は複数のほかに、或いは、複数の態様のうちのいくつかの代替として、メンテナンス勧告は、フィルタタイプ勧告(filter type recommendation)を含んでもよい。
【0065】
第61の態様において、フィルタモニタリングシステム(filter monitoring system)は、フィルタセンサデバイス(filter sensor device)を有するように構成されてもよく、そのフィルタセンサデバイスは、フィルタのフィルタ条件の値を反映するデータを生成するように構成されてもよく、フィルタモニタリングシステムは、地理的位置情報回路(geolocation circuit)を有するように構成されてもよく、地理的位置情報回路は、車両の現在の地理的位置(present geolocation)を決定するように構成されてもよく、システム制御回路(system control circuit)は、現在の地理的位置における局所的な汚染物質濃度の値を生成し又は受信し、フィルタセンサデバイスのデータを評価して、フィルタ条件の値及びフィルタ条件の値の変化のうちの少なくとも1つを決定し、そして、局所的な汚染物質濃度の値及びフィルタセンサデバイスのデータに基づいて、フィルタ勧告を生成する、ように構成されてもよい。
【0066】
第62の態様において、上記の態様又は以下の態様のうちの1つ又は複数のほかに、或いは、複数の態様のうちのいくつかの代替として、システム制御回路は、車両の過去の地理的位置(past geolocations)及びその過去の地理的位置において費やされる継続期間についての局所的な汚染物質濃度の値を生成し又は受信するように構成されてもよい。
【0067】
第63の態様において、上記の態様又は以下の態様のうちの1つ又は複数のほかに、或いは、複数の態様のうちのいくつかの代替として、フィルタモニタリングシステムは、車載型のモニタリングシステムであってもよい。
【0068】
第64の態様において、上記の態様又は以下の態様のうちの1つ又は複数のほかに、或いは、複数の態様のうちのいくつかの代替として、フィルタ条件の値は、フィルタ制限値を含んでもよい。
【0069】
第65の態様において、上記の態様又は以下の態様のうちの1つ又は複数のほかに、或いは、複数の態様のうちのいくつかの代替として、フィルタセンサデバイスは、圧力センサ、光学センサ、聴覚センサ、電気特性センサ、及び化学センサから構成されるグループから選択される少なくとも1つを含んでもよい。
【0070】
第66の態様において、上記の態様又は以下の態様のうちの1つ又は複数のほかに、或いは、複数の態様のうちのいくつかの代替として、地理的位置情報回路は、GPS受信機を含んでもよい。
【0071】
第67の態様において、上記の態様又は以下の態様のうちの1つ又は複数のほかに、或いは、複数の態様のうちのいくつかの代替として、局所的な汚染物質濃度の値は、空気中の微粒子濃度の値を含んでもよい。
【0072】
第68の態様において、上記の態様又は以下の態様のうちの1つ又は複数のほかに、或いは、複数の態様のうちのいくつかの代替として、空気中の微粒子は、煙を含んでもよい。
【0073】
第69の態様において、上記の態様又は以下の態様のうちの1つ又は複数のほかに、或いは、複数の態様のうちのいくつかの代替として、空気中の微粒子は、花粉を含んでもよい。
【0074】
第70の態様において、上記の態様又は以下の態様のうちの1つ又は複数のほかに、或いは、複数の態様のうちのいくつかの代替として、空気中の微粒子は、建設現場の微粒子を含んでもよい。
【0075】
第71の態様において、上記の態様又は以下の態様のうちの1つ又は複数のほかに、或いは、複数の態様のうちのいくつかの代替として、フィルタ勧告(filter recommendation)は、フィルタ交換時期勧告(filter change time recommendation)を含んでもよい。
【0076】
第72の態様において、上記の態様又は以下の態様のうちの1つ又は複数のほかに、或いは、複数の態様のうちのいくつかの代替として、フィルタ勧告は、フィルタタイプ勧告(filter type recommendation)を含んでもよい。
【0077】
第73の態様において、車両隊ろ過メンテナンスシステム(vehicle fleet filtration maintenance system)は、制御回路を有するように構成されてもよく(can be included having)、その制御回路は、経路指定データ(routing data)に基づいて、隊列の車両の将来的な地理的位置における汚染物質濃度の値を生成し又は受信し、そして、その汚染物質濃度の値に基づいて、車両メンテナンス現場(vehicle maintenance sites)にフィルタメンテナンス製品(filter maintenance products)の配布を向ける、ように構成されてもよい。
【0078】
第74の態様において、上記の態様又は以下の態様のうちの1つ又は複数のほかに、或いは、複数の態様のうちのいくつかの代替として、局所的な汚染物質濃度の値は、空気中の微粒子濃度の値を含んでもよい。
【0079】
第75の態様において、上記の態様又は以下の態様のうちの1つ又は複数のほかに、或いは、複数の態様のうちのいくつかの代替として、空気中の微粒子は、煙を含んでもよい。
【0080】
第76の態様において、上記の態様又は以下の態様のうちの1つ又は複数のほかに、或いは、複数の態様のうちのいくつかの代替として、空気中の微粒子は、花粉を含んでもよい。
【0081】
第77の態様において、上記の態様又は以下の態様のうちの1つ又は複数のほかに、或いは、複数の態様のうちのいくつかの代替として、空気中の微粒子は、農業収穫微粒子を含んでもよい。
【0082】
第78の態様において、上記の態様又は以下の態様のうちの1つ又は複数のほかに、或いは、複数の態様のうちのいくつかの代替として、空気中の微粒子は、作業現場の微粒子を含んでもよい。
【0083】
第79の態様において、上記の態様又は以下の態様のうちの1つ又は複数のほかに、或いは、複数の態様のうちのいくつかの代替として、制御回路は、汚染物質濃度の値に基づいて、車両メンテナンス現場にある数のフィルタメンテナンス製品を向けるように構成されてもよい。
【0084】
第80の態様において、上記の態様又は以下の態様のうちの1つ又は複数のほかに、或いは、複数の態様のうちのいくつかの代替として、制御回路は、汚染物質濃度の値に基づいて、車両メンテナンス現場にあるタイプのフィルタメンテナンス製品を向けるように構成されてもよい。
【0085】
第81の態様において、車両隊モニタリングシステムは、フィルタ状態コントローラを有するように構成されてもよく、そのフィルタ状態コントローラは、隊列の中の各々の車両のフィルタのフィルタ制限値を反映するデータを受信するように構成されてもよく、車両隊モニタリングシステムは、制御回路を有するように構成されてもよく、その制御回路は、隊列の中の各々の車両の地理的位置における局所的な汚染物質濃度の値を生成し又は受信し、隊列の車両が訪問する各々の地理的位置における局所的な汚染物質濃度の値に基づいて、隊列の車両のフィルタメンテナンスのための作業命令を生成し、及び/又は、推奨されているフィルタのための在庫を検査し、そして、在庫の中に発見されない場合に、その推奨されているフィルタを注文するか又は注文を開始する、ように構成されてもよい。
【0086】
第82の態様において、上記の態様又は以下の態様のうちの1つ又は複数のほかに、或いは、複数の態様のうちのいくつかの代替として、作業命令は、推奨されているフィルタタイプを含んでもよい。
【0087】
第83の態様において、上記の態様又は以下の態様のうちの1つ又は複数のほかに、或いは、複数の態様のうちのいくつかの代替として、局所的な汚染物質濃度の値は、空気中の微粒子濃度の値を含んでもよい。
【0088】
第84の態様において、上記の態様又は以下の態様のうちの1つ又は複数のほかに、或いは、複数の態様のうちのいくつかの代替として、空気中の微粒子は、煙を含んでもよい。
【0089】
第85の態様において、上記の態様又は以下の態様のうちの1つ又は複数のほかに、或いは、複数の態様のうちのいくつかの代替として、空気中の微粒子は、花粉を含んでもよい。
【0090】
第86の態様において、上記の態様又は以下の態様のうちの1つ又は複数のほかに、或いは、複数の態様のうちのいくつかの代替として、空気中の微粒子は、農業収穫微粒子を含んでもよい。
【0091】
第87の態様において、上記の態様又は以下の態様のうちの1つ又は複数のほかに、或いは、複数の態様のうちのいくつかの代替として、空気中の微粒子は、作業現場の微粒子を含んでもよい。
【0092】
第88の態様において、上記の態様又は以下の態様のうちの1つ又は複数のほかに、或いは、複数の態様のうちのいくつかの代替として、制御回路は、車両の経路に沿った車両メンテナンス現場にフィルタメンテナンスのための作業命令を送信するように構成されてもよい。
【0093】
第89の態様において、フィルタモニタリングシステム(filter monitoring system)は、フィルタセンサデバイス(filter sensor device)を有するように構成されてもよく(can be included having)、そのフィルタセンサデバイスは、フィルタのフィルタ条件の値を反映するデータを生成するように構成されてもよく、フィルタモニタリングシステムは、地理的位置情報回路(geolocation circuit)を有するように構成されてもよく、その地理的位置情報回路は、車両の現在の地理的位置(a present geolocation of a vehicle)を決定するように構成されてもよく、フィルタモニタリングシステムは、システム制御回路を有するように構成されてもよく、そのシステム制御回路は、現在の地理的位置と関連する汚染物質条件のデータ(contaminant conditions data)を生成し又は受信し、フィルタセンサデバイスのデータを評価して、フィルタ条件の値及びフィルタ条件の値の変化のうちの少なくとも1つを決定し、そして、現在の地理的位置における車両の存在と関連する予想される負荷率(expected loading rate)を計算する、ように構成されてもよい。
【0094】
第90の態様において、上記の態様又は以下の態様のうちの1つ又は複数のほかに、或いは、複数の態様のうちのいくつかの代替として、システム制御回路は、過去の地理的位置(past geolocations)における汚染物質条件のデータ(contaminant conditions data)及びその過去の地理的位置において費やされる時間の継続期間を生成し又は受信するように構成されてもよい。
【0095】
第91の態様において、上記の態様又は以下の態様のうちの1つ又は複数のほかに、或いは、複数の態様のうちのいくつかの代替として、フィルタモニタリングシステムは、車載型のモニタリングシステムであってもよい。
【0096】
第92の態様において、上記の態様又は以下の態様のうちの1つ又は複数のほかに、或いは、複数の態様のうちのいくつかの代替として、フィルタ条件の値は、フィルタ制限値を含んでもよい。
【0097】
第93の態様において、上記の態様又は以下の態様のうちの1つ又は複数のほかに、或いは、複数の態様のうちのいくつかの代替として、フィルタセンサデバイスは、圧力センサ、光学センサ、聴覚センサ、電気特性センサ、及び化学センサから構成されるグループから選択される少なくとも1つを含んでもよい。
【0098】
第94の態様において、上記の態様又は以下の態様のうちの1つ又は複数のほかに、或いは、複数の態様のうちのいくつかの代替として、地理的位置情報回路は、GPS受信機を含んでもよい。
【0099】
第95の態様において、上記の態様又は以下の態様のうちの1つ又は複数のほかに、或いは、複数の態様のうちのいくつかの代替として、汚染物質条件のデータは、空気中の微粒子濃度の値を含んでもよい。
【0100】
第96の態様において、上記の態様又は以下の態様のうちの1つ又は複数のほかに、或いは、複数の態様のうちのいくつかの代替として、空気中の微粒子は、煙を含んでもよい。
【0101】
第97の態様において、上記の態様又は以下の態様のうちの1つ又は複数のほかに、或いは、複数の態様のうちのいくつかの代替として、空気中の微粒子は、花粉を含んでもよい。
【0102】
第98の態様において、上記の態様又は以下の態様のうちの1つ又は複数のほかに、或いは、複数の態様のうちのいくつかの代替として、空気中の微粒子は、建設現場の微粒子を含んでもよい。
【0103】
第99の態様において、上記の態様又は以下の態様のうちの1つ又は複数のほかに、或いは、複数の態様のうちのいくつかの代替として、システム制御回路は、予想される負荷率(expected loading rate)に基づいて、メンテナンス勧告(maintenance recommendation)を生成するように構成されてもよい。
【0104】
第100の態様において、上記の態様又は以下の態様のうちの1つ又は複数のほかに、或いは、複数の態様のうちのいくつかの代替として、メンテナンス勧告(maintenance recommendation)は、フィルタ交換時期勧告(filter change time recommendation)を含んでもよい。
【0105】
第101の態様において、上記の態様又は以下の態様のうちの1つ又は複数のほかに、或いは、複数の態様のうちのいくつかの代替として、メンテナンス勧告は、フィルタタイプ勧告(filter type recommendation)を含んでもよい。
【0106】
第102の態様において、フィルタモニタリングシステム(filter monitoring system)は、フィルタセンサデバイス(filter sensor device)を有するように構成されてもよく、そのフィルタセンサデバイスは、フィルタのフィルタ条件の値を反映するデータを生成するように構成されてもよく、フィルタモニタリングシステムは、地理的位置情報回路(geolocation circuit)を有するように構成されてもよく、その地理的位置情報回路は、車両の現在の地理的位置(a present geolocation of a vehicle)を決定するように構成されてもよく、フィルタモニタリングシステムは、システム制御回路(system control circuit)を有するように構成されてもよく、システム制御回路は、フィルタセンサデバイスのデータを評価して、フィルタ条件の値及びフィルタ条件の値の変化のうちの少なくとも1つを決定し、そして、フィルタ条件の値及び/又はフィルタ条件の値の変化に基づいて、メンテナンス勧告(maintenance recommendation)及び経路指定勧告(routing recommendation)のうちの少なくとも1つを生成する、ように構成されてもよい。
【0107】
第103の態様において、上記の態様又は以下の態様のうちの1つ又は複数のほかに、或いは、複数の態様のうちのいくつかの代替として、フィルタモニタリングシステムは、車載型のモニタリングシステムであってもよい。
【0108】
第104の態様において、上記の態様又は以下の態様のうちの1つ又は複数のほかに、或いは、複数の態様のうちのいくつかの代替として、フィルタ条件の値は、フィルタ制限値を含んでもよい。
【0109】
第105の態様において、上記の態様又は以下の態様のうちの1つ又は複数のほかに、或いは、複数の態様のうちのいくつかの代替として、フィルタセンサデバイスは、圧力センサ、光学センサ、聴覚センサ、電気特性センサ、及び化学センサから構成されるグループから選択される少なくとも1つを含んでもよい。
【0110】
第106の態様において、上記の態様又は以下の態様のうちの1つ又は複数のほかに、或いは、複数の態様のうちのいくつかの代替として、地理的位置情報回路は、GPS受信機を含んでもよい。
【0111】
第107の態様において、上記の態様又は以下の態様のうちの1つ又は複数のほかに、或いは、複数の態様のうちのいくつかの代替として、メンテナンス勧告(maintenance recommendation)は、フィルタ交換時期勧告(filter change time recommendation)を含んでもよい。
【0112】
第108の態様において、上記の態様又は以下の態様のうちの1つ又は複数のほかに、或いは、複数の態様のうちのいくつかの代替として、メンテナンス勧告は、フィルタタイプ勧告(filter type recommendation)を含んでもよい。
【0113】
この要約は、この出願の複数の教示のうちのいくつかの概要であり、その主題の排他的な取扱い又は網羅的な取扱いを意図してはいない。更なる詳細は、明細書の発明の詳細な説明及び添付の特許請求の範囲の中に記載されている。他の態様は、以下の明細書の発明の詳細な説明を読み、理解し、その一部を形成する図面を見ることにより、当業者に明らかとなり、それらの発明の詳細な説明及び図面の各々は、限定的な意味で解釈されるべきではない。本明細書におけるそれらの範囲は、添付の特許請求の範囲及びそれらの法律上の等価な発明によって定義される。
【図面の簡単な説明】
【0114】
以下の図(Figures)に関連して、複数の態様をより完全に理解することが可能である。
【図1】本明細書におけるさまざまな実施形態にしたがったシステムの構成要素の概略的な図である。
【図2】本明細書におけるさまざまな実施形態にしたがった空気ろ過デバイス(air filtration device)の概略的な図である。
【図3】本明細書におけるさまざまな実施形態にしたがった空気ろ過デバイス及びフィルタモニタリングシステムと通信するデバイスの概略的な図である。
【図4】本明細書におけるさまざまな実施形態にしたがったシステムの構成要素の概略的な図である。
【図5】本明細書におけるさまざまな実施形態にしたがった正常なフィルタ負荷曲線及び異常なフィルタ負荷曲線を図示しているグラフである。
【図6】本明細書におけるさまざまな実施形態にしたがった車両走行地域(vehicle travel area)の概略的な図である。
【図7】本明細書におけるさまざまな実施形態にしたがった2つの異なる車両経路と関連するコストの図である。
【図8】本明細書におけるさまざまな実施形態にしたがった製品流通チャネル(product distribution channels)の概略的な図である。
【図9】本明細書におけるさまざまな実施形態にしたがった地理的位置情報デバイスの概略的な図である。
【図10】本明細書におけるさまざまな実施形態にしたがったフィルタモニタリングシステムの構成要素のブロック図である。
【0115】
複数の実施形態は、さまざまな修正及び代替的な形態の影響を受けやすいが、それらの複数の実施形態の詳細は、例及び図面によって示されており、詳細に説明されるであろう。しかしながら、本明細書における範囲は、説明されている特定の態様に限定されないということを理解するべきである。反対に、意図は、本明細書における趣旨及び範囲に属する修正、等価なもの、及び代替的なものに及ぶことである。
【発明を実施するための形態】
【0116】
適時的にフィルタを交換しない場合には、車両構成要素/システム構成要素の損傷及び劣化の危険を冒す場合があり、吸気フィルタ又は燃料電池フィルタの場合には、燃費に悪影響を及ぼす場合がある。このようにして、必要に応じてフィルタを交換することが可能であるように、それらのフィルタの状況をモニタリングすることが重要である。フィルタの通常の耐用年数を短くする場合がある特定の状況は、フィルタの負荷を増加させることにつながる場合がある。例えば、高濃度の空気中の微粒子等の汚染物質は、エンジンの吸気フィルタの通常よりもより速い負荷につながる場合がある。
【0117】
空気は、通常、特定の量の固形物を含み、それらの固形物質は、土壌、風に吹かれた粉塵(wind-blown dust)(風成作用(aeolian processes))、季節的な作用(seasonal processes)、及び火災等の自然発生源のみならず、人類の活動の双方から生じる。空気の中にある空気中の微粒子の量及び/又はタイプを知ると、フィルタ耐用年数のより正確な予想をもたらすことを可能とする。さらに、空気中の微粒子の量及び/又はタイプを知ると、使用するための適切なフィルタのより正確な選択をもたらすことを可能とする。
【0118】
一方で、汚染物質の濃度及びタイプは、広い地理的空間領域にわたって均一に分散しているわけではない。むしろ、汚染物質の局所的な濃度及びタイプは、天候、干ばつ状況、風の流れ、森林火災等のイベント、道路建設作業等の人類の活動への近接性等に基づいて実質的に変動する場合がある。このような変動は、特に経路の一部として数百マイル又は数千マイルを移動する場合がある車両との関連で、大規模な且つ潜在的な車両移動区域にわたった汚染物質の濃度を正確に説明することを困難にする場合がある。
【0119】
これに対して、本明細書における複数の実施形態によれば、フィルタ耐用年数のより正確な推定及び適切なフィルタタイプのより正確な選択を可能とするために、空気中の微粒子等の汚染物質の地理的空間パターンを識別し及び説明することが可能である。さまざまな実施形態において、本明細書におけるフィルタモニタリングシステムは、フィルタセンサデバイスを含んでもよく、そのフィルタセンサデバイスは、フィルタのフィルタ条件の値を反映するデータを生成するように構成される。本明細書におけるフィルタモニタリングシステムは、また、地理的位置情報回路を含んでもよく、その地理的位置情報回路は、車両の現在の地理的位置を決定するように構成される。フィルタモニタリングシステムは、また、システム制御回路を含んでもよく、そのシステム制御回路は、車両の地理的位置における局所的な汚染物質濃度の値を生成し又は受信し、フィルタセンサデバイスのデータを評価して、フィルタ条件の値及びフィルタ条件の値の変化のうちの少なくとも1つを決定し、そして、メンテナンス勧告及び経路指定勧告のうちの少なくとも1つを生成する、ように構成される。
【0120】
メンテナンス勧告及び経路指定勧告は、局所的な汚染物質濃度の値、車両の地理的位置において費やされる時間、以前に他の汚染物質濃度を有する他の地理的位置において費やされる時間、車両のデューティサイクル、フィルタ条件の値、及びフィルタ条件の値の変化に基づいていてもよい。メンテナンス勧告は、これらには限定されないが、フィルタ交換時期勧告及びフィルタタイプ勧告を含んでもよい。本明細書における他の実施形態は、以下でより詳細に説明されるように、他のタイプのフィルタモニタリングシステム、車両隊モニタリングシステム、及び車両隊ろ過メンテナンスシステムを含んでもよい。
【0121】
さまざまな実施形態において、フィルタ条件の値(filter condition value)は、フィルタ制限値(filter restriction value)であってもよい。複数の実施形態のうちのいくつかにおいて、フィルタ制限値は、フィルタにわたっての圧力降下又は差圧(a pressure drop or differential pressure across the filter)等の圧力ベースの値であってもよい。さまざまな実施形態において、フィルタ条件の値は、フィルタ負荷値であってもよい。さまざまな実施形態において、フィルタ条件の値は、残りのフィルタ耐用年数の長さ(a measure of remaining filter life)であってもよい。時間領域で離散的な点において測定されるフィルタ制限値等の特定の値は、車両又はシステムの動作状態に依存するであろうということが理解されるであろう。例えば、高い流量は、高い差圧及び/又は低い化学効率をもたらすであろう。本明細書における複数の実施形態は、フィルタ制限値又は他のフィルタ条件の値を正規化し又は調整して、車両又はシステムの動作状態を補正することによって、車両又はシステムの動作状態を説明することを可能とする。場合によっては、標準曲線を使用して、正規化又は調整を実行することが可能である。複数の実施形態のうちのいくつかにおいて、本明細書におけるシステムは、フィルタ制限値のピーク値を利用するように構成されてもよい。複数の実施形態のうちのいくつかにおいて、本明細書におけるシステムは、フィルタ制限値の平均値を利用するように構成されてもよい。
【0122】
さまざまな実施形態において、本明細書におけるフィルタモニタリングシステムは、具体的には、"車載型の(on vehicle)"フィルタモニタリングシステムであってもよい。本明細書において使用される"車両"の語は、移動し、燃料又はエネルギーを燃焼し、或いは、その他の方法で消費するエンジン又はモーターを有するいずれかの機械又はデバイスを指すものとする。他の実施形態においては、本明細書におけるフィルタモニタリングシステムは、"車両外の(off vehicle)"システムであってもよく、又は、"車載型の"構成要素である一部の構成要素及び"車両外の"構成要素である他の構成要素を使用して分配されていてもよい。
【0123】
ここで、図1を参照すると、図1は、本明細書におけるさまざまな実施形態にしたがった例示的なシステムの構成要素の概略的な図を示している。図1は、車両102を示す。車両102は、フィルタモニタリングシステム104を含む。車両102は、車両の地理的位置116にあるものとして示されている。車両の地理的位置116は、空気中の微粒子等のある特定の量の汚染物質を有していてもよい。フィルタモニタリングシステム104は、車両の地理的位置116における局所的な汚染物質濃度の値を生成し及び/又は受信してもよい。例えば、複数の実施形態のうちのいくつかにおいて、フィルタモニタリングシステム104は、(以下でより詳細に説明される)1つ又は複数のセンサを含んでもよく、それらの1つ又は複数のセンサは、局所的な汚染物質濃度の値に関する情報を導出するためにデータを提供する。複数の実施形態のうちのいくつかにおいて、フィルタモニタリングシステム104は、車両の現在の地理的位置に基づいて、車載されている他のシステム又はセンサから、或いは、(リモートシステム又はデータベース等の)リモートデータソースから、局所的な汚染物質濃度の値に関するデータを受信してもよい。複数の実施形態のうちのいくつかにおいて、フィルタモニタリングシステム104は、局所的な汚染物質濃度に関する情報を導出するとともに、他のセンサ及び/又はシステムから局所的な汚染物質濃度に関する情報を受信してもよい。フィルタモニタリングシステム104は、その次に、局所的な汚染物質濃度の値に関するデータを使用して、(以下でより詳細に説明される)さまざまな動作を実行してもよい。
【0124】
場合によっては、フィルタモニタリングシステム104は、クラウド122又は他のデータネットワークへの直接的な無線データ通信の能力を有してもよい。例えば、場合によっては、フィルタモニタリングシステム104は、クラウド122又は他のデータネットワークとの間でインターフェイスを有することによって、車両の地理的位置情報を提供し及びその車両の地理的位置情報についての局所的な汚染物質濃度の値に関するデータを受信するといったように、データを交換してもよい。場合によっては、フィルタモニタリングシステム104は、クラウド122又は他のデータネットワークへの間接的な無線データ通信の能力を有してもよい。複数の実施形態のうちのいくつかにおいて、フィルタモニタリングシステム104は、セルラー通信タワー120との間で通信してもよく、そのセルラー通信タワー120は、クラウド122及び(現実の又は仮想的な)サーバ132及び(現実の又は仮想的な)データベース134等のそのクラウド122の構成要素との間で双方向でデータ通信を中継してもよい。
【0125】
本明細書における無線通信は、さまざまなプロトコルを使用して行われてもよい。例えば、フィルタモニタリングシステム104又はそのフィルタモニタリングシステム104の構成要素とクラウド122との間で(或いは、フィルタモニタリングシステム104の複数の構成要素の間で)交換される無線通信/信号は、多くの異なる通信プロトコル規格にしたがってもよく、複数の実施形態のうちのいくつかにおいて、無線周波数伝送によって、誘導的に、磁気的に、光学的に、又は、有線接続を介して、行われてもよい。本明細書における複数の実施形態のうちのいくつかにおいて、(例えば、WIFI(登録商標)等の)IEEE802.11、(例えば、BLE、ブルートゥース(登録商標)4.2又は5.0等の)ブルートゥース(登録商標)、ZIGBEE(登録商標)、或いは、CDMA、cdmaOne、CDMA2000、TDMA、GSM、IS-95、LTE、5G、GPRS、EV-DO、EDGE、UMTS、HSDPA、HSUPA、HSPA＋、TD-SCDMA、及びWiMAX等のセルラー伝送プロトコル/プラットフォームを使用してもよい。さまざまな実施形態において、異なる規格又は私有の無線通信プロトコルを使用してもよい。
【0126】
言及されているように、クラウド122のリソースは、データベース134及び/又はAPIを含んでもよい。そのようなデータベース134及び/又はAPIは、これらには限定されないが、さまざまな地理的位置における局所的な汚染物質濃度の値、建設地域の位置及び火災の位置等の局所的な汚染物質濃度の値に関連する情報、風向、風速、降水量、及び湿度等のさまざまな地理的位置における気象情報、局所的な汚染物質のタイプ、車両メンテナンス現場の位置を含む車両メンテナンス現場のデータ、車両経路指定データ、車両フィルタ条件のデータ、車両フィルタタイプのデータ、隊列データ、車両データ、及びろ過システムデータ等を含むさまざまな情報を格納し及び/又はそれらの情報のソースとなってもよい。
【0127】
データベースのコンテンツは、多くの異なる物理的なシステム、デバイス、及び位置にわたって分散されてもよいということが理解されるであろう。さらに、図1には示されていないが、データベースの記録は、また、フィルタモニタリングシステム104それ自体のレベルで格納されてもよいということが理解されるであろう。さまざまな実施形態において、データベース134又はそのデータベース134の部分は、フィルタモニタリングシステム104等のシステムの他の構成要素から離れている位置に格納されてもよい。複数の実施形態のうちのいくつかにおいては、データベースの記録又は部分は、複数の異なる物理的な位置にわたって格納されてもよく、複数の実施形態のうちのいくつかにおいては、すぐにアクセスできるように複数の異なる物理的な位置にわたってキャッシュされていてもよい。
【0128】
複数の実施形態のうちのいくつかにおいて、移動通信デバイス130は、また、車両102又はその車両102の操作者と関連してもよい。場合によっては、移動通信デバイス130は、フィルタモニタリングシステム104との間で情報の伝達を支援するのに使用されてもよい。複数の実施形態のうちのいくつかにおいて、移動通信デバイス130は、車両の現在の地理的位置の決定を支援するのに使用されてもよい。複数の実施形態のうちのいくつかにおいて、移動通信デバイス130は、車両の操作者への情報及び/又は警告の提供及び/又は車両の操作者からの入力の受信を補助するのに使用されてもよい。しかしながら、複数の実施形態のうちのいくつかにおいて、移動通信デバイス130は省略される。
【0129】
本明細書における複数の実施形態は、また、車両隊モニタリングシステムを含んでもよい。この点に関して、図1に示される特定の構成要素は、車両隊モニタリングシステム142の一部を形成してもよい。例えば、(現実の又は仮想的な)サーバ132及び(現実の又は仮想的な)データベース143は、クラウドベースの車両隊モニタリングシステム142又はリモート車両隊モニタリングシステム142の一部を形成してもよく、操作者ワークステーション128等から、隊列の操作者によってインターフェイスを提供されてもよい。本明細書における車両隊は、同じタイプの車両、異なるタイプの車両、共通のエンティティが所有し又は管理する車両、複数のエンティティが所有し又は管理する車両、装備された車両のサブセット、又は装備された車両のすべて等を含んでもよい。
【0130】
さまざまな実施形態において、フィルタモニタリングシステム104は、車両の地理的位置を決定するために地理的位置情報機器との間のインターフェイスを提供してもよい。例えば、複数の実施形態のうちのいくつかにおいて、フィルタモニタリングシステム104は、地理的位置の座標を提供するために地理的位置情報衛星150との間のインターフェイスを提供してもよい。他のタイプの地理的位置情報機器は、以下でより詳細に説明される。
【0131】
上記で説明されているように、フィルタモニタリングシステムは、システム制御回路を含んでもよく、そのシステム制御回路は、車両の地理的位置情報における局所的な汚染物質の値及び/又は濃度の値を生成し又は受信するように構成される。さまざまな実施形態において、局所的な汚染物質濃度の値は、空気中の微粒子濃度の値を含んでもよい。さまざまな実施形態において、局所的な汚染物質の値は、空気中の微粒子タイプを含んでもよい。本明細書において言及される空気中の微粒子は、特に限定されない。しかしながら、ある1つの例として、空気中の微粒子は、これらには限定されないが、煙、花粉、農業収穫微粒子、及び作業現場微粒子等を含んでもよい。
【0132】
複数の実施形態のうちのいくつかにおいて、フィルタモニタリングシステム104は、具体的には、エンジンの空気フィルタシステムのためのモニタリングシステムであってもよい。しかしながら、フィルタモニタリングシステム104は、また、例えば、燃料フィルタ、オイルフィルタ、パワーステアリング流体フィルタ、排気フィルタ、キャビン空気フィルタ、トランスミッションフィルタ、及びクランクケースフィルタ等を含む他のタイプの流体ろ過システムをモニタリングするのに使用されてもよい。このようにして、車両ろ過システムのタイプは、特には限定されない。
【0133】
ある1つの例として、本明細書におけるさまざまな実施形態においては、具体的には、車両キャビン空気フィルタモニタリングシステム(vehicle cabin air filter monitoring system)を含めてもよい。車両キャビン空気フィルタモニタリングシステムは、地理的位置情報回路(geolocation circuit)を含んでもよく、その地理的位置情報回路は、システム制御回路(system control circuit)と協働して車両の時間的な地理的位置(geolocations of a vehicle over time)を決定するように構成され、そのシステム制御回路は、車両が訪問する地理的位置における局所的な汚染物質濃度の値を生成し又は受信し、そして、局所的な汚染物質濃度の値及び車両が訪問する地理的位置において費やされる時間に基づいて、キャビンフィルタメンテナンス勧告(cabin filter maintenance recommendation)を生成する、ように構成される。
【0134】
ここで、図2を参照すると、図2は、本明細書におけるさまざまな実施形態にしたがった空気ろ過システム210の概略的な図を示している。空気ろ過デバイス210は、フィルタモニタリングシステム104との間のインターフェイス提供してもよい。複数の実施形態のうちのいくつかにおいて、空気ろ過デバイス210及びフィルタモニタリングシステム104は、物理的に一体化されてもよい。
【0135】
図2は、具体的には、本明細書におけるさまざまな実施形態にしたがったフィルタ筐体及びフィルタ要素を含む例示的な空気ろ過システム210を具体的に示している。示されている空気ろ過システム210は、筐体212及び取り外し可能な且つ交換可能な一次フィルタ要素(removable and replaceable primary filter element)214を含む。示されている空気ろ過システム210において、筐体212は、筐体本体216及び取り外し可能なサービスカバー218を含む。そのサービスカバー218は、サービス(修理、点検)のために(for servicing)筐体本体216の内部へのサービスアクセス(service access)を提供する。図2に示されている一般的なタイプのろ過システム210の場合に、サービス(修理、点検)は、一般的に、改装又は交換のいずれかのために、筐体212から、示されているフィルタ要素214等の少なくとも1つのフィルタ要素を取り外し(dismounting)そして除去する(removing)ことを含む。
【0136】
示されている筐体212は、端部221を有する外壁220、空気取り入れ口222、及び空気排出口224を含む。示されている実施形態の場合には、空気取り入れ口222及び空気排出口224は、双方とも、筐体本体216の中に存在する。他の実施形態においては、空気取り入れ口222又は空気排出口224のうちの少なくとも一方は、サービスカバー218の一部となっていてもよい。典型的な使用の際に、周囲空気又はフィルタリングされていない空気(ambient or unfiltered air)は、空気取り入れ口222を通ってろ過システム210に入る。ろ過システム210の中では、空気は、フィルタ要素214を通過させられて、望ましいレベルの微粒子除去を達成する。フィルタリングされている空気は、その次に、ろ過システム210から空気排出口224を通って外向きに通過し、適切なダクト作業又は導管によって、関連するエンジン、圧縮機、又は他のシステムのための空気取り入れ口に導かれる。
【0137】
図2は、粒子除去のためのフィルタ要素を説明しているが、本明細書における複数の実施形態は、また、気相汚染物質及び/又は液相汚染物質を除去するためのフィルタシステム及び/又はフィルタ要素も含んでもよいということが理解されるであろう。
【0138】
示されている特定のろ過システム210は、シリンダー形状(barrel shape)又は概ね円筒形の構成(generally cylindrical configuration)を定義する外壁220を有する。この特定の構成において、空気排出口224は、一般的に、フィルタ要素214が定義する長手方向の中心軸の方向に延在し、その長手方向の中心軸の周囲に境界線を引くので(circumscribes a longitudinal central axis)、空気排出口224は、軸方向の出口として説明されてもよい。サービスカバー218は、一般的に、筐体本体216の開口端226を覆うようにフィットする(fits over an open end)。示されている特定の配置においては、サービスカバー218は、ラッチ228によって端部226を覆って適所に固定される(secured in place over the end)。
【0139】
ここで、図3を参照すると、図3は、本明細書におけるさまざまな実施形態にしたがった空気ろ過デバイス210及びフィルタモニタリングシステム104と通信するデバイスの概略的な図を示している。フィルタモニタリングシステム104は、空気ろ過システム210との間のインターフェイスを提供してもよい。フィルタモニタリングシステム104は、また、車両に対してCANBusネットワークとの間のインターフェイスを提供して、車両の操作に関するさまざまなデータを得ることが可能である。フィルタモニタリングシステム104は、また、汚染物質センサ306及び/又は微粒子センサ308との間のインターフェイスを提供してもよい。汚染物質センサ306及び微粒子センサ308は、汚染物質を検出するために、これらには限定されないが、光学的原理、音響的原理、電気的原理、重量原理、及び/又は圧力原理を含むさまざまな検出原理に基づいていてもよい。
【0140】
(フィルタモニタリングシステム104の一部であってもよく、及び/又は、分離していてもよいが、フィルタモニタリングシステム104との間のインターフェイスを提供する)本明細書における微粒子センサは、これらには限定されないが、エアロゾル微粒子センサ、固体微粒子センサ、及び液体微粒子センサ等を含んでもよい。微粒子センサは、微粒子状物質(PM)センサと称されることがある。複数の例示的な微粒子センサのうちのいくつかは、光散乱、光遮蔽、Coulter原理センシング、及び/又は直接的なイメージングに基づいてもよい。複数の例示的な微粒子センサのうちのいくつかは、赤外線光学微粒子センサ、ベータ減衰質量モニタリングセンサ、及びレーザ回折センサ等を含んでもよい。複数の例示的な微粒子センサは、米国特許第6,971,258号、米国特許第7,275,415号、米国特許第9,874,509号、米国特許第10,006,883号、及び、米国特許第10,330,579号に記載され、米国特許第9,874,509号、米国特許第10,006,883号、及び、米国特許第10,330,579号の微粒子センサに関する内容は、それらの全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【0141】
汚染物質/微粒子データは、さまざまなソースから導出され及び/又は受信されてもよい。ここで、図4を参照すると、図4は、本明細書におけるさまざまな実施形態にしたがったシステムの構成要素の概略的な図を示している。図1に示されているのと同様に、図4は、車両の地理的位置116においてフィルタモニタリングシステム104を有する車両102を示している。図4は、また、汚染情報源402と共に車両隊モニタリングシステム142を示している。汚染情報源402は、気象API404、大気汚染物質API406、及び地理的位置のインデックスを付した汚染物質情報のデータベース408を含んでもよい。気象API404データは、これらには限定されないが、過去、現在、及び/又は将来、温度、湿度、降水量、風速、風向、周囲圧力、及び雲量等に関するデータを含んでもよい。大気汚染物質API406データは、これらには限定されないが、CO、NO、NO2、O3、SO2、NH3、PM2.5、PM10、及び花粉等に関する過去のデータ、現在のデータ及び/又は将来のデータを含んでもよい。
【0142】
データベース408は、本明細書におけるさまざまな実施形態にしたがって構築され及び/又は維持されてもよい。例えば、さまざまな実施形態において、フィルタモニタリングシステム等の車両及び/又はその車両の構成要素は、(センサによって、といったように)直接的に又は(異常なフィルタ負荷率の検出によって、といったように)間接的に汚染物質濃度を検出してもよい。例えば、特定の地理的位置における1つ又は複数の車両によって観察される異常に速いフィルタ負荷率は、その地理的位置の中の汚染物質濃度によって引き起こされると推測されてもよく、それにしたがって、データベースを維持するシステムに報告されてもよい。
【0143】
汚染物質濃度に関する情報は、車両の地理的位置データと共に、リモートシステムに送信されてもよく、そのリモートシステムは、データを処理し、そして、データベース408にそのデータを格納することが可能である。場合によっては、車両の隊列の全体が、この方法によって、格納するために汚染物質濃度データを報告してもよい。場合によっては、車両の複数の隊列が、この方法によって、格納するために汚染物質濃度データを報告してもよく、それにより、より頻繁にデータベース408を更新することを可能とし、したがって、データベース408が局所的な状況に関してより正確となることを可能とする。
【0144】
さまざまな実施形態において、車両のタイプ及びその操作状態は、予想される汚染物質レベル及び汚染物質タイプに関する情報のソースとなってもよい。例えば、車両タイプが道路建設と関連する車両タイプであり、その操作状態が能動的な使用と一致しているということが知られている場合に、予想される汚染物質レベル及び汚染物質タイプは、その車両の能動的な使用の際に道路建設区域において発見される汚染物質レベル及び汚染物質タイプの特徴であると推測されてもよい。この情報は、汚染物質の濃度及びタイプの双方をより正確に特徴づけるのに使用されてもよい。加えて、この情報は、本明細書における個々の車両についての予想される負荷曲線値を確立するのに使用されてもよく、それによって、異常なフィルタ負荷状態をより正確に識別することが可能である。車両のタイプ及びその車両の操作状態に関する情報は、リモートシステムに送信されてもよく、それによって、車両のタイプ及びその車両の操作状態に関する情報は、データベースの更新の際に及び/又はシステムによる局所的な汚染物質濃度及び汚染物質タイプを評価する際に利用されてもよい。
【0145】
本明細書におけるさまざまな実施形態において、車両隊モニタリングシステムを含めてもよい。車両隊モニタリングシステムは、フィルタ状態モニタを含んでもよく、そのフィルタ状態モニタは、隊列の中の車両のフィルタのフィルタ条件の値を反映するデータを受信するように構成される。車両隊モニタリングシステムは、また、制御回路を含んでもよく、その制御回路は、隊列の中の車両が訪問する地理的位置における局所的な汚染物質濃度の値を生成し又は受信し、隊列の中の車両が訪問する地理的位置において費やされる時間のフィルタ条件への影響を決定し、そして、隊列の中の車両が訪問する地理的位置の汚染物質影響値(contaminant impact value)を推定し及び格納する、ように構成される。ある1つの例として、データベース408の中に汚染物質影響値(及び/又は、未処理の汚染物質濃度データ(raw contaminant concentration data))を格納してもよい。
【0146】
さまざまな実施形態において、隊列モニタリングシステムは、フィルタ状態モニタ又はコントローラを含んでもよく、そのフィルタ状態モニタ又はコントローラは、隊列の中の車両のためのフィルタのフィルタ条件の値を反映するデータを受信するように構成される。フィルタ状態コントローラは、車両及び/又はそれらの車両のフィルタモニタリングシステムとの間でデータを交換するためのデータインターフェイス機能を含んでもよい。複数の実施形態のうちのいくつかにおいて、フィルタ状態コントローラは、車両及び/又はそれらの車両のフィルタモニタリングシステムとの間での構造化されているデータ交換(structured data exchange)を可能とするために、アプリケーションプログラミングインターフェイス(API)を実装してもよい。
【0147】
隊列モニタリングシステムは、また、制御回路を含んでもよく、その制御回路は、隊列の中の車両の地理的位置における局所的な汚染物質濃度の値を生成し又は受信し、その隊列の中の各々の車両と関連する局所的な汚染物質濃度の値に基づいて、予想されるフィルタ条件の値を計算し、そして、実際のフィルタ条件の値と予想されるフィルタ条件の値とを比較する、ように構成される。複数の実施形態のうちのいくつかにおいて、隊列モニタリングシステムの制御回路は、1つ又は複数のマイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、ASIC(特定用途集積回路)、又は他の処理デバイスを含んでもよい。複数の実施形態のうちのいくつかにおいて、隊列モニタリングシステムの制御回路は、(現実の又は仮想的な)サーバに一体化されてもよい。
【0148】
システムは、また、観測されている実際のフィルタ条件の値に基づいて、さまざまな動作を取ってもよい。例えば、さまざまな実施形態において、制御回路は、隊列操作者に、予想されるフィルタ条件の値と実際のフィルタ条件の値との間の差異に関する情報を送信するか、又は、それらの差異に関する通知を発する、ように構成されてもよい。さまざまな実施形態において、実際のフィルタ条件の値が、少なくともしきい値の量だけ、予想されるフィルタ条件の値よりも少ないときに、制御回路は、車両のためのメンテナンス訪問(maintenance visit)をスケジューリングするように構成されてもよい。複数の実施形態のうちのいくつかにおいて、メンテナンス訪問のスケジューリングは、また、車両メンテナンスのための作業命令を作成することを含んでもよい。その作業命令は、さまざまな情報を含んでもよく、それらのさまざまな情報は、例えば、1つ又は複数のフィルタタイプ、車両の識別情報、及び予想されるサービス訪問日時等を含む。
【0149】
フィルタ勧告(Filter recommendations)は、本明細書におけるさまざまな実施形態にしたがって行われてもよい。ある1つの例として、フィルタモニタリングシステムは、フィルタセンサデバイスを含んでもよく、そのフィルタセンサデバイスは、フィルタのフィルタ条件の値を反映するデータを生成するように構成される。フィルタモニタリングシステムは、また、地理的位置情報回路を含んでもよく、その地理的位置情報回路は、車両の現在の地理的位置を決定するように構成される。フィルタモニタリングシステムは、また、システム制御回路を含んでもよく、そのシステム制御回路は、現在の地理的位置における局所的な汚染物質濃度の値を生成し又は受信し、フィルタセンサデバイスのデータを評価して、フィルタ条件の値及びフィルタ条件の値の変化のうちの少なくとも1つを決定し、そして、局所的な汚染物質濃度の値及びフィルタセンサデバイスのデータに基づいて、フィルタ勧告を生成する、ように構成される。
【0150】
フィルタ負荷率は、本明細書における複数の実施形態によって観測されてもよく、有用に適用されてもよい。通常よりも高いフィルタ負荷率は、車両の地理的位置情報における空気中の微粒子等の汚染物質の濃度の増加を示すことが可能である。このようにして、ある特定の地理的位置における通常よりも高いフィルタ負荷率の観測は、その特定の地理的位置における汚染物質濃度の代用として使用されてもよい。
【0151】
ここで、図5を参照すると、図5は、本明細書におけるさまざまな実施形態にしたがった正常なフィルタ負荷曲線及び異常なフィルタ負荷曲線を図示しているグラフを示している。具体的には、図5は、加速されている負荷曲線504と共に、通常の負荷曲線502を示している。複数の実施形態のうちのいくつかにおいて、負荷曲線が、同様の状況の下で典型的に観察される負荷曲線よりもより大きな速度での負荷を反映する場合に、その負荷曲線は、異常な負荷曲線であると考えられてもよい。複数の実施形態のうちのいくつかにおいて、変化率がしきい値の値を超える場合に、負荷曲線は、異常な負荷曲線であると考えられてもよい。複数の実施形態のうちのいくつかにおいて、変化率が、5、10、15、20、25、30、40、50、75、又は100％を超えて、又は、上記のいずれかの間の範囲に属する量だけ、ベースライン又はデフォルトの値からそれる場合に、負荷曲線は、異常な負荷曲線であると考えられてもよい。
【0152】
場合によっては、経験的に決定される負荷曲線は、予想される負荷曲線と比較されてもよい。予想される負荷曲線は、ある特定のフィルタに特有の基本負荷曲線又はデフォルトの負荷曲線から開始し、その次に、車両の地理的位置における空気中の微粒子等の汚染物質等の情報に基づいてその基本負荷曲線又はデフォルトの負荷曲線を変更することによって生成されてもよい。例えば、汚染物質の濃度が正常な濃度よりも高い場合に、正常な負荷曲線よりもより速い負荷曲線が予想されるであろう。複数のシナリオのうちのいくつかにおいて、空気中の微小粒子状物質の典型的なレベルは、約8.15(μg/m3)である。しかしながら、本明細書における複数の実施形態のうちのいくつかの場合に、微粒子の通常レベルは、5、6、7、8、9、10、11、12、又はより高いレベル(μg/m3)となるように取り扱われてもよい。他の実施形態において、微粒子の通常レベルは、有意に高いレベルであってもよい。さまざまな実施形態において、10、15、20、30、50、100、250、500、1,000、2,500、5,000、7,500、10,000[μg/m3]を超えるレベルの微粒子は、用途に応じて、異常に高いレベルの微粒子として取り扱われてもよい。しかしながら、濃度の重要性(concentrations of significance)は、汚染物質の特定のタイプ、車両のタイプ、フィルタのタイプ、及び我々の条件によって変化する場合があるということが理解されるであろう。単にある1つの例として、同じ濃度の粉塵又はすす(dust or soot at equivalent concentrations)は、与えられたフィルタに異なる負荷を与える場合がある。複数の実施形態のうちのいくつかにおいて、PM2.5の値は、すすの微粒子濃度の代用としてシステムによって使用されてもよい(真のすすの濃度は、典型的には、PM2.5よりもはるかに低くなるであろう)。PM2.5は、直径が2.5ミクロンよりも小さな微粒子を測定する浮遊微粒子(suspended particles)の濃度として定義される。複数の実施形態のうちのいくつかにおいて、微粒子の濃度は、U.S. 40 C.F.R. § 50, Appendix Bにしたがって測定されてもよく、U.S. 40 C.F.R. § 50, Appendix Bは、周囲の空気中の合計の浮遊微粒子状物質(total suspended particulate matter (TSP))の質量濃度の測定値を提供する。
【0153】
さまざまな実施形態において、制御回路は、地理的位置において費やされる時間のフィルタ条件に対する決定された影響及び/又は観測されている負荷曲線等の情報に基づいて、その地理的位置に存在する汚染物質のタイプを推定するように構成されてもよい。複数の異なるタイプの汚染物質は、複数の異なるタイプの特徴的な負荷曲線をもたらす場合がある。このように、パターンマッチング技術を適用して、異なるタイプの汚染物質に特徴的である複数のあらかじめ定められているパターンに対する観測されている負荷曲線の最良の一致を決定することによって、汚染物質のタイプを決定してもよい。例えば、システムは、高い煙のレベル、高い風に吹かれた粉塵レベル、高い採掘現場の微粒子レベル、及び高いすすレベル等と関連する負荷曲線を(標準又はテンプレートとして)格納してもよい。そのような標準又はテンプレートと観測されている負荷曲線を照合することによって、空気中の微粒子のタイプを識別することが可能である。例示的なパターンマッチング技術は、以下でより詳細に説明されるが、ガウス混合モデル、クラスタリング、ベイズアプローチ、隠れマルコフモデル、ニューラルネットワークモデル及び深層学習等の機械学習アプローチ等の方法を含んでもよい。2項分類アプローチは、これらには限定されないが、ロジスティック回帰、k近傍法、決定木、サポートベクトルマシンアプローチ、及びナイーブBayes技術等を含む技術を利用してもよい。(例えば、歩行の非2項分類のための)マルチクラス分類アプローチは、k近傍法、決定木、ナイーブBayesアプローチ、ランダムフォレストアプローチ、及び勾配ブースティングアプローチ等を含んでもよい。パターンの類似性と非類似性は、正規化されているZスコア等の標準的な統計メトリック、或いは、(例えば、マハラノビス距離尺度又はバッタチャリヤ距離尺度等の)同様の多次元距離尺度、或いは、モデル化されているデータ及び機械学習の類似性によって、直接的に測定されてもよい。
【0154】
ある特定の地理的位置における車両の存在と関連する予想される負荷率の計算は、フィルタの残りの耐用年数(remaining service life)を推定するために有用である場合がある。さまざまな実施形態において、本明細書におけるフィルタモニタリングシステムは、そのような計算を行うことが可能であり、具体的には、フィルタのフィルタ条件の値を反映するデータを生成するように構成されるフィルタセンサデバイス、及び、車両の現在の地理的位置を決定するように構成される地理的位置情報回路を含んでもよい。フィルタモニタリングシステムは、また、システム制御回路を含んでもよく、そのシステム制御回路は、現在の地理的位置と関連する汚染物質条件のデータを生成し又は受信し、フィルタセンサデバイスのデータを評価して、フィルタ条件の値及びフィルタ条件の値の変化のうちの少なくとも1つを決定し、そして、現在の地理的位置における車両の存在と関連する予想される負荷率を計算する、ように構成される。
【0155】
さまざまな実施形態において、システム制御回路は、予想される負荷率に基づいて、メンテナンス勧告を生成するように構成されてもよい。さまざまな実施形態において、メンテナンス勧告は、フィルタ交換時期勧告を含んでもよい。さまざまな実施形態において、メンテナンス勧告は、フィルタタイプ勧告を含んでもよい。
【0156】
空気中の微粒子等の汚染物質は、複数の異なる地理的位置において複数の異なるレベルとなっている場合があるということ、及び、汚染物質は、複数の異なるメカニズムによって生成されてもよいということが理解されるであろう。例えば、火災から生じる微粒子は、ある特定の地域で生成される場合があり、その次に、典型的には、風の流れによって運ばれて、煙及び他の微粒子を発見することが可能である地域が拡張されることにつながる場合がある。森林火災は、潜在的に数百平方マイルにわたって広がる煙につながる場合がある。これに対して、他のシナリオは、汚染物質の拡散の面積がはるかに小さくなる場合がある。このようにして、本明細書におけるさまざまな実施形態において、システムは、風向及び風速等の気象情報を考慮して、火災又は他の微粒子生成イベント等の状況に基づいて、いずれの位置で汚染物質に遭遇する可能性があるのかを説明することが可能である。
【0157】
実質的に機器が地球を移動する粉塵の多い建設現場(A dusty construction site with substantial earth moving equipment)は、また、空気中の微粒子が比較的高い地域につながる場合があるが、典型的には、森林火災が生じている地域ほど大きくはない。複数の実施形態のうちのいくつかにおいて、降水等の気象イベントは、一時的に、建設現場又は空気中の微粒子の他の発生源と関連する微粒子の量を減少させる場合がある。このようにして、複数の実施形態のうちのいくつかにおいて、本明細書におけるシステムは、建設現場又は他の作業現場等の微粒子が有意である地域において費やされる時間の影響を決定する際に、降水等の潜在的に軽減する状況に関する情報を使用してもよい。
【0158】
場合によっては、その年の特定の時期に花粉を生じる植物等の自然イベントは、空気中の微粒子が通常よりもより高い地域につながる場合がある。場合によっては、強風を伴う気象イベント等の気象イベントは、微粒子等の空気中の汚染物質が比較的高い地域につながる場合がある。
【0159】
状況によっては、ある特定の地理的位置は、その日のうちの複数の異なる時間において空気中の汚染物質のレベルが有意に異なる場合がある。例えば、建設現場又は作業現場は、その日のうちで夜の間等の活動が減少する時間において空気中の汚染物質のレベルが有意に低くなる場合がある。本明細書におけるさまざまな実施形態において、システムは、本明細書における計算の際に特定の地理的位置に滞在する時間を説明してもよい。本明細書におけるさまざまな実施形態において、システムは、複数の特定の地理的位置において費やされる時間の記録を格納し及び/又は利用してもよく、それらの時間の記録は、日のうちの時間を含む。複数の実施形態のうちのいくつかにおいて、システムは、有意な汚染物質の負荷のない時間の間にある地理的位置において費やされる時間をより低い量で評価してもよい。複数の実施形態のうちのいくつかにおいて、そのような時間は、(汚染物質負荷の目的のために)空気中の汚染物質の量が高い状況で費やされる時間の量のパーセンテイジで評価されてもよい。複数の実施形態のうちのいくつかにおいて、本明細書におけるセンサ又はAPI等のデータの他のソースは、ある特定の時間における空気中の汚染物質の値を得るのに使用されてもよい。
【0160】
ここで、図6を参照すると、図6は、本明細書中のさまざまな実施形態にしたがった車両走行地域(vehicle travel area)600の概略的な図を示している。車両走行地域600は、開始地理的位置(starting geolocation)602及び終了地理的位置(ending geolocation)604を含む。車両走行地域600は、その開始地理的位置602と終了地理的位置604との間にある第1の経路606及び第2の経路608を示している。車両走行地域600は、また、空気中の微粒子区域(airborne particulate zone)610を含む。ある1つの例として、空気中の微粒子区域610は、森林火災又は草原火災から生じる場合がある。車両走行地域600は、また、空気中の微粒子現場(airborne particulate site)612を含む。ある1つの例として、空気中の微粒子現場612は、道路建設の地域から生じる場合がある。車両走行地域600は、また、いくつかの車両メンテナンス現場(vehicle maintenance sites)620を含む。
【0161】
さまざまな実施形態において、制御回路は、部分的に、複数の可能な経路に沿った複数の地理的位置の汚染物質の影響の値に基づいて、個々の車両102のための推奨されている車両102経路(a recommended vehicle 102 route)を決定するように構成されてもよい。特に、本明細書におけるシステムは、複数の可能な経路に沿った地理的位置における(空気中の微粒子等の)汚染物質レベル(contaminant levels)、走行距離(distance traveled)、走行のために必要となる時間(time required for travel)(速度(speed))、その経路に沿ったメンテナンス現場の利用可能性(availability of maintenance sites along the route)等のうちの1つ又は複数を含むさまざまなパラメータの観点から、経路勧告(route recommendations)を提供してもよい。この経路勧告の提供は、さまざまな方法で実行されてもよい。ある1つの例であるにすぎないが、ある与えられている開始点及び目的地に基づいて、さまざまな技術を使用して、複数の可能な経路を識別してもよく、それらのさまざまな技術は、グーグルマッププラットフォームの一部として商業的に利用可能である"道案内API(Directions API)"等のAPIを利用することを含む。各々の経路について、同じ経路に沿った複数の地理的位置の中の汚染物質のレベルについて、その同じ経路に沿ったそれらの複数の地理的位置を評価してもよい。そのようにすることで、フィルタ負荷の観点からの最適経路を識別することが可能である。一方で、また、最適経路を計算する際に、これらには限定されないが、走行距離(distance travelled)、走行のために必要となる時間(time required for travel)(速度(speed))、天候、メンテナンス現場の利用可能性(availability of maintenance sites)、部品の利用可能性(availability of parts)、経路に沿った給油位置における燃料の価格(price of fuel at refueling locations along the route)等を含む他の要因(other factors)を含めてもよい/考慮してもよい。
【0162】
経路指定に関するある1つの例として、本明細書におけるさまざまな実施形態において、本明細書におけるフィルタモニタリングシステムは、フィルタセンサデバイスを含んでもよく、そのフィルタセンサデバイスは、フィルタのフィルタ条件の値を反映するデータを生成するように構成される。フィルタモニタリングシステムは、また、地理的位置情報回路を含んでもよく、その地理的位置情報回路は、車両の地理的位置を決定するように構成される。フィルタモニタリングシステムは、また、システム制御回路を含んでもよく、そのシステム制御回路は、フィルタセンサデバイスのデータを評価して、フィルタ条件の値及びフィルタ条件の値の変化のうちの少なくとも1つを決定し、複数の地理的位置におけるフィルタ負荷条件(filter loading conditions)に関するデータを受信し、そして、少なくとも部分的に、開始地理的位置、終了地理的位置、及び、開始地理的位置と終了地理的位置との間の可能な経路に沿った地理的位置におけるフィルタ負荷条件に基づいて、推奨されている車両経路を生成する、ように構成される。さまざまな実施形態において、システム制御回路は、ある経路に沿った交換フィルタ(replacement filters)の利用可能性及び/又はコストに関するデータを受信するように構成されてもよい。例えば、ある与えられている経路が、交換フィルタの利用可能性を含む場合、及び/又は、交換フィルタのコストを含むその与えられている経路を取るコストが、最適化されている場合に、その与えられている経路を推奨することが可能であるにすぎない。一方で、また、経路を最適化して、本明細書におけるコストを最小化する際には、他の多くの要因を考慮してもよいということが理解されるであろう。
【0163】
さまざまな実施形態において、システム制御回路は、燃料補給所(refueling stations)に対応する複数の地理的位置における燃料価格に関するデータを受信し、そして、開始地理的位置、終了地理的位置に基づいて、及び、また、開始地理的位置と終了地理的位置との間の空気中の微粒子等の汚染物質レベルとともに、可能な経路に沿った燃料補給所における燃料価格を考慮して、車両経路を計算するように構成されてもよい。
【0164】
複数の実施形態のうちのいくつかにおいて、特定の現場又は区域(particular sites or zones)を完全に回避することが可能である。さまざまな実施形態において、本明細書におけるフィルタモニタリングシステムは、フィルタセンサデバイスを含んでもよく、そのフィルタセンサデバイスは、システム制御回路と協働して、フィルタのフィルタ条件の値を反映するデータを生成するように構成され、そのシステム制御回路は、ある地理的位置区域(geolocation zone)における局所的な汚染物質濃度の値を生成し又は受信し、フィルタセンサデバイスのデータを評価して、フィルタ条件の値及びフィルタ条件の値の変化のうちの少なくとも1つを決定し、そして、ある地理的位置区域の中の局所的な汚染物質濃度の値がしきい値を超える場合に、その地理的位置区域の周辺の経路指定勧告を生成する、ように構成される。
【0165】
車両経路に沿った微粒子に関する情報は、どの時点でサービスが必要となるかの事前の決定及び/又はサービス訪問をより迅速にし及び/又はサービス訪問をより効率的にするための動作を可能とすることができる。例えば、複数の実施形態のうちのいくつかにおいて、必要に応じて車両メンテナンス作業を取得するプロセスを迅速化するために、システムによって作業命令を自動的に生成することが可能である。
【0166】
このことのある1つの例として、さまざまな実施形態において、車両隊モニタリングシステムは、フィルタ状態コントローラを含んでもよく、そのフィルタ状態コントローラは、隊列の中の各々の車両のフィルタのフィルタ制限値を反映するデータを受信するように構成される。車両隊モニタリングシステムは、また、制御回路を含んでもよく、その制御回路は、隊列の中の各々の車両の地理的位置における局所的な汚染物質濃度の値を生成し又は受信し、そして、隊列の車両が訪問する各々の地理的位置における局所的な汚染物質濃度の値に基づいて、隊列の車両のフィルタメンテナンスのための作業命令を生成する、ように構成される。さまざまな実施形態において、作業命令は、推奨されているフィルタタイプを含んでもよい。
【0167】
さまざまな実施形態において、システムが提供する推奨されている車両経路は、車両操作の最も低い推定されるコスト(the lowest estimated cost of vehicle operation)を反映する。ここで、図7を参照すると、図7は、本明細書におけるさまざまな実施形態にしたがった車両102の2つの異なる経路(two different vehicle 102 routes)と関連するコストの図を示している。この状況で、燃料価格のみを考慮する場合に、経路1は、最善であるように見えるかもしれない。しかしながら、空気中の微粒子等の汚染物質の影響を考慮するときは、経路2が最善であると決定される。このようにして、このシナリオにおいては、システムは、経路2を推奨してもよい。
【0168】
サービスを必要とするときに、(交換フィルタ等の)車両サービスのために必要な部品の適切な在庫が利用可能となっているということを保証することが重要になる場合がある。空気中の微粒子等の汚染物質のレベルを知ることは、適切な在庫レベルを決定する際に有用となる場合がある。例えば、ある特定の地域の汚染物質のレベルが比較的高い場合に、微粒子がより高いその地域を通って走行した後に車両が通過するであろう経路にある車両サービス現場において、この汚染物質のレベルが比較的高いことにより、フィルタの負荷が加速されていること及び要求されるメンテナンスイベントがより多くなることをもたらすということを予想することが可能である。このようにして、そのような車両サービス現場に対してより多くの在庫を提供して、必要とされるときに、それらの車両サービス現場が、適切な交換部品を利用可能としているということを保証することが有益となる場合がある。
【0169】
ここで、図8を参照すると、図8は、本明細書におけるさまざまな実施形態にしたがった製品流通チャネル(product distribution channels)の概略的な図を示している。図8は、車両サービスのために必要とされる交換フィルタ等の部品の供給源となっていてもよい工場802を示している。そのような部品は、複数の異なる流通区域(distribution zones)に出荷されてもよい。この点に関して、図8は、第1の流通区域804、第2の流通区域806、及び第3の流通区域808を示している。第1の流通区域804の中に、第1の流通現場(distribution site)814、第1の車両メンテナンス現場(vehicle maintenance sites)824及び第2の車両メンテナンス現場834が存在する。同様に、第2の流通区域806は、第3の車両メンテナンス現場826及び第4の車両メンテナンス現場836とともに、第2の流通現場816を含む。第3の流通区域808は、第5の車両メンテナンス現場828及び第6の車両メンテナンス現場838とともに、第3の流通現場818を含む。
【0170】
第1の流通区域804が、その中に、空気中の微粒子等の汚染物質のレベルが高いより大きな数の地理的位置を有する限りは、より多くの車両がその第1の流通区域804の中の車両メンテナンス現場に停車するであろうということを予想して、その第1の流通区域804により多くの量の在庫を向けてもよい。同様に、第1の流通区域804が、その中に、空気中の微粒子等のある特定のタイプの汚染物質を有するより多くの地理的位置を有する限りは、第1の流通区域804にその特定のタイプの汚染物質に最も適するタイプのフィルタの在庫を向けてもよい。
【0171】
本明細書におけるさまざまな実施形態において、車両隊ろ過メンテナンスシステムは、制御回路を含んでもよく、その制御回路は、経路指定データに基づいて、隊列の車両の将来的な地理的位置における汚染物質濃度の値を生成し又は受信し、そして、その汚染物質濃度の値に基づいて、車両メンテナンス現場にフィルタメンテナンス製品の配布を向ける(direct distribution of filter maintenance products)、ように構成される。例えば、制御回路は、汚染物質濃度の値に基づいて、車両メンテナンス現場にある数のフィルタメンテナンス製品を向けるように構成されてもよい。さらに、制御回路は、汚染物質濃度の値に基づいて、車両メンテナンス現場にあるタイプのフィルタメンテナンス製品を向けるように構成されてもよい。
【0172】
地理的位置は、複数の異なる方法によって決定されてもよい。複数の実施形態のうちのいくつかにおいて、地理的位置は、地理的位置情報デバイス(geolocation device)との間でインターフェイスを提供することによって決定されてもよい。ここで、図9を参照すると、図9は、車両の地理的位置116においてフィルタモニタリングシステム104を含む車両102との間でインターフェイスを提供する地理的位置特定機器(geolocating equipment)902の概略的な図を示している。地理的位置情報機器(geolocation equipment)902は、参照用のデバイス(referential device)904を含んでもよく、その参照用のデバイス904は、デバイス間の地理的位置決定(device-to-device geolocation determination)の際に使用される。地理的位置情報機器902は、また、ブルートゥース(登録商標)又は他の無線通信位置情報ビーコン等のビーコン906を含んでもよい。地理的位置情報機器902は、また、セルラー通信タワー120を含んでもよい。地理的位置情報機器902は、また、ルータ又は他のWIFIデバイス910を含んでもよい。地理的位置情報機器902は、また、地理的位置情報衛星(geolocation satellite)150を含んでもよい。
【0173】
図9は、また、移動通信デバイス(mobile communications device)130を示し、その移動通信デバイス130は、地理的位置を決定するのを支援するのに使用されてもよい。複数の実施形態のうちのいくつかにおいて、移動通信デバイス130は、それ自身が地理的位置を決定し、そして、その次に、フィルタモニタリングシステムにこの情報を伝達してもよい。
【0174】
本明細書におけるシステムは、多くの異なる構成要素を含んでもよいということが理解されるであろう。ここで、図10を参照すると、図10は、本明細書におけるさまざまな実施形態にしたがったフィルタモニタリングシステム104の複数の構成要素のうちのいくつかのブロック図を示している。しかしながら、さまざまな実施形態にしたがったより多くの数の構成要素又はより少ない数の構成要素を含めてもよく、この概略的な図は、例示であるにすぎないということが理解されるであろう。
【0175】
具体的には、図10は、フィルタモニタリングシステム104を示している。フィルタモニタリングシステム104は、筐体1002及びシステム制御回路1004又は("制御回路")を含んでもよい。制御回路1004は、さまざまな電子的な構成要素を含んでもよく、それらのさまざまな電子的な構成要素は、これらには限定されないが、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、FPGA(フィールドプログラマブルゲートアレイ)チップ、又は特定用途向け集積回路(ASIC)等を含む。制御回路1004は、本明細書に記載されているさまざまな操作を実行してもよい。一方で、本明細書における操作は、複数のデバイスにまたがって実行されてもよく、それらの複数のデバイスは、複数の異なる操作が冗長的に実行されるか又はそれらの複数の異なる操作が複数の異なる物理デバイスの間で分割される個別の物理回路、プロセッサ、又はコントローラを有するということが理解されるであろう。このようにして、複数の操作のうちのいくつかは、フィルタモニタリングシステム104と関連する回路/プロセッサ/コントローラ等によってエッジにおいて(全体的に又は部分的に)実行されてもよく、一方で、他の操作は、個別のデバイスによって又はクラウドにおいて(全体的に又は部分的に)実行されてもよい。
【0176】
フィルタセンサデバイスは、上流圧力センサ(upstream pressure sensor)1074を含んでもよく、その上流圧力センサ1074は、空気流線(air flow line)1042の上流部分と関連してもよく、フィルタ筐体(filter housing)1072の上流に及び/又はフィルタ筐体1072の一部として配置されてもよいが、フィルタ筐体1072の中のフィルタの上流に配置されてもよい。上流圧力センサ204は、上流圧力センサチャネルインターフェイス(upstream pressure sensor channel interface)1014と通信可能であってもよい。フィルタセンサデバイスは、また、下流圧力センサ(downstream pressure sensor)1076を含んでもよく、その下流圧力センサ1076は、空気流線1044の下流部分と関連してもよく、フィルタ筐体1072の下流に及び/又はフィルタ筐体1072の一部として配置されてもよいが、筐体の中のフィルタの下流に配置されてもよい。下流圧力センサ1076は、下流圧力センサチャネルインターフェイス(downstream pressure sensor channel interface)1018と通信可能であってもよい。
【0177】
さまざまな実施形態において、フィルタモニタリングシステム104は、微粒子センサ(particulate sensor)1012及び微粒子センサチャネルインターフェイス(particulate sensor channel interface)1010等の他のタイプのセンサを含んでもよく及び/又はそれらの他のタイプのセンサと通信可能であってもよい。本明細書における微粒子センサ1012は、圧力ベースの微粒子センサ(pressure-based particulate sensors)、光学微粒子センサ(optical particulate sensors)、音響微粒子センサ(acoustic particulate sensor)、及び電気特性ベースの微粒子センサ(electrical property-based particulate sensors)等を含むさまざまな原理にしたがって動作してもよい。本明細書における他のタイプのセンサは、振動センサ(vibration sensors)、流量センサ(flow sensors)、及び化学濃度センサ(chemical concentration sensors)等を含んでもよい。
【0178】
チャネルインターフェイスは、増幅器、アナログディジタル変換器(analog-to-digital converters (ADC))、ディジタルアナログ変換器(digital-to-analog converters (DAC))、ディジタル信号プロセッサ(DSP)、及び(高域通過、低域通過、帯域通過)フィルタ等のさまざまな構成要素を含んでもよい。場合によっては、チャネルインターフェイスは、個別の構成要素として存在しなくてもよく、むしろ、制御回路1004に一体化されていてもよい。
【0179】
複数の実施形態のうちのいくつかにおいて、本明細書においては、温度センサを含めてもよい。本明細書における温度センサは、使用される場合に、さまざまなタイプの温度センサであってもよい。複数の実施形態のうちのいくつかにおいて、温度センサは、サーミスタ、抵抗温度デバイス(resistance temperature device (RTD))、熱電対(thermocouple)、又は半導体温度センサ(semiconductor temperature sensor)等であってもよい。
【0180】
本明細書における圧力センサは、さまざまなタイプの圧力センサであってもよい。圧力センサ204及び206は、これらには限定されないが、ひずみゲージタイプの圧力センサ(strain gauge type pressure sensors)、容量タイプの圧力センサ(capacitive type pressure sensors)、及び圧電タイプの圧力センサ(piezoelectric type pressure sensors)等を含んでもよい。複数の実施形態のうちのいくつかにおいて、本明細書における圧力センサは、MEMSベースの圧力センサ(MEMS-based pressure sensors)であってもよい。さまざまな実施形態において、圧力センサは、(例えば、サンプリング速度が大きい(high sample rate))高速圧力センサ(high-speed pressure sensor)であってもよい。さまざまな実施形態において、高速圧力センサは、1,000[Hz]、1,500[Hz]、2,000[Hz]、2,500[Hz]、3,000[Hz]、5,000[Hz]、10,000[Hz]、15,000[Hz]、20,000[Hz]、又はより大きなサンプリング速度で、或いは、上記のいずれかの間の範囲に属するサンプリング速度でサンプリングしてもよい。さまざまな実施形態において、高速圧力センサは、10ミリ秒、5ミリ秒、2.5ミリ秒、1ミリ秒、0.5ミリ秒、0.25ミリ秒、0.1ミリ秒、0.05ミリ秒、又は0.01ミリ秒よりも小さい応答時間、或いは、上記のいずれかの間の範囲に属する応答時間を有してもよい。
【0181】
制御回路1004及びその制御回路1004の構成要素の処理能力は、さまざまな操作を実行するのに十分であってもよく、それらのさまざまな操作は、これらには限定されないが、平均処理、時間平均処理、統計分析、正規化処理、集約処理(aggregating)、ソート処理(sorting)、削除処理(deleting)、トラバース処理(traversing)、変換処理、(選択されているデータの除去処理(eliminating)及び/又はより小さい粒度への(to a less granular form)データの変換処理(converting)等の)凝縮処理(condensing)、(圧縮アルゴリズムの使用等の)圧縮処理(compressing)、マージ処理(merging)、挿入処理(inserting)、タイムスタンプ付与(time-stamping)、フィルタリング処理(filtering)、外れ値の破棄処理(discarding outliers)、(線形の(linear)、対数の(logarithmic)、多項式の(polynomial)、累乗の(power)、指数の(exponential)、移動平均(moving average)等の)傾向及びトレンドラインの算出処理(calculating trends and trendlines)、及びデータ/信号の正規化処理(normalizing data/signals)等を含むセンサからの信号/データに対するさまざまな操作を含む。フーリエ解析は、複数の離散的な周波数に又は連続する範囲にわたる周波数のスペクトラムに、物理的な信号を分解することを可能とする。本明細書におけるさまざまな実施形態において、信号/データに対する操作は、時間領域から周波数領域へとデータ/信号を変換する高速フーリエ変換(FFT)を含んでもよい。本明細書における信号/データに対する他の操作は、スペクトラム推定(spectral estimation)、周波数領域分析、2乗平均平方根加速度値(root mean square acceleration value (GRMS))の計算、加速度スペクトラム密度(acceleration spectral density)の計算、パワースペクトラム密度(power spectral densities)の計算、フーリエ級数の計算、Z変換、共振周波数の決定、及び高調波周波数の決定(harmonic frequency determination)等を含んでもよい。汎用のマイクロプロセッサによって、本明細書において説明されている(高速フーリエ変換等の)さまざまな操作を実行してもよいが、一方で、複数の実施形態のうちのいくつかにおいて、制御回路1004と一体化されてもよいか又は個別の離散的な構成要素として存在してもよいディジタル信号プロセッサ(DSP)によって、それらのさまざまな操作をより効率的に実行してもよいということが理解されるであろう。
【0182】
本明細書におけるさまざまな実施形態において、機械学習アルゴリズムは、特定の地理的位置における汚染物質濃度の値とフィルタ負荷挙動(filter loading behavior)に対する影響との間の関係を導出するのに使用されてもよい。また、本明細書におけるさまざまな実施形態において、機械学習アルゴリズムは、(原型曲線に対するパターンマッチング(pattern matching against archetype curves)等の)以前に格納されているフィルタ負荷曲線に対して観測されているフィルタ負荷曲線を照合して、観測されている負荷曲線のタイプを識別し及び/又はそのような負荷曲線の将来的な影響を予想するのに使用されてもよい。本明細書において使用されている機械学習アルゴリズムは、これらには限定されないが、教師あり学習アルゴリズム及び教師なし学習アルゴリズムを含んでもよい。
【0183】
本明細書において使用されている機械学習アルゴリズムは、これらには限定されないが、(カテゴリラベルを予想する教師ありアルゴリズム(supervised algorithms predicting categorical labels)である)分類アルゴリズム(classification algorithms)、(カテゴリラベルを予想する教師なしアルゴリズム(unsupervised algorithms predicting categorical labels)である)クラスタリングアルゴリズム(clustering algorithms)、(複数の学習アルゴリズムを一緒に組み合わせるための教師ありメタアルゴリズム(supervised meta-algorithms for combining multiple learning algorithms together)である)アンサンブル学習アルゴリズム(ensemble learning algorithms)、ラベルの任意に構造化されているセット(arbitrarily-structured sets of labels)を予想するための一般的なアルゴリズム、(テンソル表現を使用して(using tensor representations)多次元データのラベルを予想する)多重線形部分空間学習アルゴリズム(multilinear subspace learning algorithms)、(実数値ラベルのシーケンスを予想する(predicting sequences of real-valued labels))実数値シーケンスラベリングアルゴリズム、(実数値ラベルを予想する)回帰アルゴリズム(regression algorithms)、及び(カテゴリラベルの系列を予想する)シーケンスラベリングアルゴリズムを含んでもよい。
【0184】
本明細書における機械学習アルゴリズムは、また、(線形判別分析(linear discriminant analysis)、2次判別分析(quadratic discriminant analysis)、及び最大エントロピー分類器(maximum entropy classifier)等の)パラメトリックアルゴリズム及び(決定木、カーネル推定(kernel estimation)、ナイーブBayes分類器、ニューラルネットワーク、パーセプトロン、サポートベクトルマシン等の)非パラメトリックアルゴリズムを含んでもよい。本明細書におけるクラスタリングアルゴリズムは、カテゴリ混合モデル(categorical mixture models)、深層学習法、階層クラスタリング、K平均クラスタリング、相関クラスタリング、及びカーネル主成分分析(kernel principal component analysis)を含んでもよい。本明細書におけるアンサンブル学習アルゴリズムは、ブースティング(boosting)、ブートストラップ集約(bootstrap aggregating)、アンサンブル平均処理(ensemble averaging)、及び専門家の混合(mixture of experts)を含んでもよい。本明細書におけるラベルの任意に構造化されたセット(arbitrarily-structured sets of labels)を予想するための一般的なアルゴリズムは、ベイジアンネットワーク(Bayesian networks)及びマルコフランダムフィールド(Markov random fields)を含んでもよい。本明細書における多重線形部分空間学習アルゴリズムは、多重線形主成分分析(multilinear principal component analysis (MPCA))を含んでもよい。実数値シーケンスラベリングアルゴリズム(Real-valued sequence labeling algorithms)は、カルマンフィルタ(Kalman filters)及び微粒子フィルタを含んでもよい。本明細書における回帰アルゴリズムは、(ガウス過程回帰(Gaussian process regression)、線形回帰(linear regression)、ニューラルネットワーク、及び深層学習法等の)教師ありアプローチ及び(独立成分分析(independent component analysis)及び主成分分析(principal components analysis)等の)教師なしアプローチの双方を含んでもよい。本明細書におけるシーケンスラベリングアルゴリズムは、(条件付きランダムフィールド(conditional random fields)、隠れマルコフモデル、最大エントロピーマルコフモデル(maximum entropy Markov models)、回帰ニューラルネットワーク(recurrent neural networks)等の)教師ありアプローチ及び(隠れマルコフモデル及び動的時間伸縮(dynamic time warping)等の)教師なしアプローチの双方を含んでもよい。
【0185】
さまざまな実施形態において、フィルタモニタリングシステム104は、電源回路1022を含んでもよい。複数の実施形態のうちのいくつかにおいて、電源回路1022は、さまざまな構成要素を含んでもよく、それらのさまざまな構成要素は、これらには限定されないが、バッテリ1024、コンデンサ、無線電力受信機等の電力受信機、変成器、及び整流器等を含む。
【0186】
さまざまな実施形態において、フィルタモニタリングシステム104は、出力デバイス1026を含んでもよい。出力デバイス1026は、さまざまな構成要素を含んでもよく、それらのさまざまな構成要素は、これらには限定されないが、(LEDライト等の)ライト、ディスプレイスクリーン、及びスピーカ等を含む、視覚出力及び/又はオーディオ出力のための構成要素である。複数の実施形態のうちのいくつかにおいて、出力デバイスは、システムユーザに、現在のシステム状態、問題の指示、必要とされるユーザの介入、又はメンテナンス動作を実行する適切な時間等の通知又は警告を提供するのに使用されてもよい。
【0187】
さまざまな実施形態において、フィルタモニタリングシステム104は、メモリ1028及び/又はメモリコントローラを含んでもよい。メモリは、さまざまなタイプのメモリ構成要素を含んでもよく、それらのさまざまなタイプのメモリ構成要素は、ダイナミックRAM(D-RAM)、読み取り専用メモリ(ROM)、静的なRAM(S-RAM)、ディスク記憶装置、フラッシュメモリ、EEPROM、S-RAM又はD-RAM等のバッテリバックアップRAM、及び任意の他のタイプのディジタルデータ記憶装置構成要素を含む。複数の実施形態のうちのいくつかにおいて、電子回路又は電子的な構成要素は、揮発性メモリを含む。複数の実施形態のうちのいくつかにおいて、電子回路又は電子的な構成要素は、不揮発性メモリを含む。複数の実施形態のうちのいくつかにおいて、電子回路又は電子的な構成要素は、正帰還を提供してラッチ又はフリップフロップとして動作するように相互接続されているトランジスタを含んでもよく、2つ又はそれ以上の準安定状態を有するとともに、外部入力によって変化するまでこれらの2つ又はそれ以上の準安定状態のうちの1つに留まる回路を提供する。データ記憶装置は、そのようなフリップフロップを含む回路に基づいていてもよい。データ記憶装置は、また、コンデンサの中への電荷の格納又は他の原理による電荷の格納に基づいていてもよい。複数の実施形態のうちのいくつかにおいて、不揮発性メモリ1028は、制御回路1004と一体化されていてもよい。
【0188】
さまざまな実施形態において、フィルタモニタリングシステム104は、クロック回路1030を含んでもよい。複数の実施形態のうちのいくつかにおいて、クロック回路1030は、制御回路1004と一体化されていてもよい。図10には示されてはいないが、本明細書におけるさまざまな実施形態は、データ/通信バスを含んでもよく、そのデータ/通信バスは、I2C、シリアル周辺機器インターフェイス(SPI)、又はユニバーサル非同期受信機/送信機(UART)等の複数の構成要素の間のデータの輸送を提供するということが理解されるであろう。複数の実施形態のうちのいくつかにおいて、アナログ信号インターフェイスを含めてもよい。複数の実施形態のうちのいくつかにおいて、ディジタル信号インターフェイスを含めてもよい。
【0189】
さまざまな実施形態において、フィルタモニタリングシステム104は、通信回路1032を含んでもよい。さまざまな実施形態において、その通信回路は、アンテナ1034、増幅器、フィルタ、及びディジタルアナログ変換器及び/又はアナログディジタル変換器等の構成要素を含んでもよい。複数の実施形態のうちのいくつかにおいて、フィルタモニタリングシステム104は、また、有線入力/出力インターフェイス1036を含んでもよく、その有線入力/出力インターフェイス1036は、これらには限定されないが、1つ又は複数の車両ECU、或いは、(コントローラエリアネットワークである)CANBusネットワーク等を含む他のシステム/構成要素との間の有線通信のための入力/出力インターフェイスである。
【0190】
フィルタモニタリングシステム104は、また、地理的位置情報回路1038を含んでもよい。さまざまな実施形態において、地理的位置情報回路1038は、地理的位置データを生成し又は受信するように構成されてもよい。さまざまな実施形態において、地理的位置情報回路1038は、分離したデバイスから地理的位置データを受信してもよい。さまざまな実施形態において、地理的位置情報回路1038は、(例えば、WIFI信号又はセルタワー信号等の)無線信号の検出に基づいて、地理的位置を推測してもよい。さまざまな実施形態において、地理的位置情報回路1038は、衛星通信回路を含んでもよい。
【0191】
システム及び/又はシステム制御回路1004は、本明細書において説明されているさまざまな計算を行うように構成されてもよい。例えば、さまざまな実施形態において、システム制御回路1004は、さらに、以前に観測されているフィルタ負荷に基づいて、特定の地理的位置における汚染物質と関連する予想される負荷率を推定するように構成されてもよい。さまざまな実施形態において、システム制御回路1004は、さらに、推定の予想されるフィルタ負荷率(estimated expected filter loading rate)に基づいて、ある特定の地理的位置と関連するコストを計算するように構成されてもよい。
【0192】
さまざまな実施形態において、システム制御回路1004は、正常なフィルタ負荷曲線及び異常なフィルタ負荷曲線を判別するように構成される。さまざまな実施形態において、システム制御回路1004は、異常なフィルタ負荷曲線の開始の直前に訪問した地理的位置を識別するように構成されてもよい。さまざまな実施形態において、システム制御回路1004は、フィルタ負荷曲線がより急速な負荷を示すように変化する直前に訪問した地理的位置を識別するように構成されてもよい。さまざまな実施形態において、システム制御回路1004は、(空気中の微粒子等の)汚染物質の発生源であるとして、その識別される位置情報を分類し、そして、地理的位置データベースの中にその分類を格納する。さまざまな実施形態において、システム制御回路1004は、さらに、その地理的位置データベースに基づいて、サービス部品在庫勧告(service parts inventory recommendation)を生成するように構成されてもよい。
【0193】
さまざまな実施形態において、システム制御回路1004は、さらに、気象データ、温度データ、圧力データ、湿度データ、燃料フィルタモデル番号、エンジンモデル番号、運転者ID、及び検出される燃料補給時間のうちの少なくとも1つを評価して、フィルタ負荷に対する特定の地理的位置の影響を識別するように構成されてもよい。
【0194】
方法
【0195】
本明細書においては、これらには限定されないが、モニタリングの方法、経路指定の方法、及び在庫分配の方法等を含む多くの異なる方法を考慮する。本明細書における他の箇所において説明されているシステム/デバイス操作の態様は、本明細書におけるさまざまな実施形態にしたがった1つ又は複数の方法の操作として実行されてもよい。
【0196】
ある1つの実施形態において、フィルタをモニタリングする方法を含む。その方法は、現在の地理的位置における局所的な汚染物質濃度の値を生成し又は受信するステップと、フィルタセンサデバイスのデータを評価して、フィルタ条件の値及びフィルタ条件の値の変化のうちの少なくとも1つを決定するステップと、局所的な汚染物質濃度の値、車両の地理的位置において費やされる時間、車両のデューティサイクル、フィルタ条件の値、及びフィルタ条件の値の変化に基づいて、メンテナンス勧告及び経路指定勧告のうちの少なくとも1つを生成するステップと、を含んでもよい。
【0197】
ある1つの実施形態において、車両の隊列をモニタリングする方法を含む。その方法は、隊列の中の車両が訪問する地理的位置における局所的な汚染物質濃度の値を生成し又は受信するステップと、隊列の中の車両が訪問する地理的位置において費やされる時間のフィルタ条件に対する影響を決定するステップと、隊列の中の車両が訪問する地理的位置の汚染物質の影響の値を推定し及び格納するステップと、を含んでもよい。
【0198】
ある1つの実施形態において、車両経路指定情報を提供する方法を提供する。その方法は、フィルタセンサデバイスのデータを評価して、フィルタ条件の値及びフィルタ条件の値の変化のうちの少なくとも1つを決定するステップと、複数の位置情報におけるフィルタ負荷条件に関するデータを受信し、開始地理的位置、終了地理的位置、及び開始地理的位置と終了地理的位置との間の可能な経路に沿った地理的位置におけるフィルタ負荷条件に基づいて、推奨されている車両経路を生成するステップと、を含んでもよい。
【0199】
ある1つの実施形態において、車両の隊列をモニタリングする方法を含む。その方法は、隊列の中の車両の地理的位置における局所的な汚染物質濃度の値を生成し又は受信するステップと、隊列の中の各々の車両と関連する局所的な汚染物質濃度の値に基づいて、予想されるフィルタ条件の値を計算するステップと、実際のフィルタ条件の値と予想されるフィルタ条件の値とを比較するステップと、を含んでもよい。
【0200】
ある1つの実施形態において、フィルタをモニタリングする方法を含む。その方法は、地理的位置区域における局所的な汚染物質濃度の値を生成し又は受信するステップと、フィルタセンサデバイスのデータを評価して、フィルタ条件の値及びフィルタ条件の値の変化のうちの少なくとも1つを決定するステップと、局所的な汚染物質濃度の値がしきい値を超える場合に、地理的位置区域の周辺の経路指定勧告を生成するステップと、を含んでもよい。
【0201】
ある1つの実施形態において、車両キャビンフィルタをモニタリングする方法を含む。その方法は、車両が訪問する地理的位置における局所的な汚染物質濃度の値を生成し又は受信するステップと、局所的な汚染物質濃度の値及び車両が訪問する地理的位置において費やされる時間に基づいて、キャビンフィルタのメンテナンス勧告を生成するステップと、を含んでもよい。
【0202】
ある1つの実施形態において、フィルタをモニタリングする方法を含む。その方法は、現在の位置における局所的な汚染物質濃度の値を生成し又は受信するステップと、フィルタセンサデバイスのデータを評価して、フィルタ条件の値及びフィルタ条件の値の変化のうちの少なくとも1つを決定するステップと、局所的な汚染物質濃度の値及びフィルタセンサデバイスのデータに基づいて、フィルタ勧告を生成するステップと、を含んでもよい。
【0203】
ある1つの実施形態において、車両隊を維持する方法を含む。その方法は、経路指定データに基づいて、隊列の車両の将来的な地理的位置における汚染物質濃度の値を生成し又は受信するステップと、汚染物質濃度の値に基づいて、車両メンテナンス現場へとフィルタメンテナンス製品の配布を向けるステップと、を含んでもよい。
【0204】
ある1つの実施形態において、車両隊をモニタリングする方法を含む。その方法は、隊列の中の各々の車両の地理的位置における局所的な汚染物質濃度の値を生成し又は受信するステップと、隊列の車両が訪問する各々の地理的位置における局所的な汚染物質濃度の値に基づいて、隊列の車両のフィルタメンテナンスのための作業命令を生成するステップと、を含んでもよい。
【0205】
ある1つの実施形態において、フィルタをモニタリングする方法を含む。その方法は、現在の地理的位置と関連する汚染物質濃度の値を生成し又は受信するステップと、フィルタセンサデバイスのデータを評価して、フィルタ条件の値及びフィルタ条件の値の変化のうちの少なくとも1つを決定するステップと、現在の地理的位置における車両の存在と関連する予想される負荷率を計算するステップと、を含んでもよい。
【0206】
この明細書及び添付されている特許請求の範囲の中で使用されるように、"ある1つの(a)"、"ある1つの(an)"、及び、"その(the)"等の単数形は、その内容が明確に他の内容を指示をしない限り、複数の参照を含むということに留意するべきである。また、"又は(or)"の語は、一般的には、その内容が明確に他の内容を指示をしない限り、"及び/又は(and/or)"を含む意味で使用されるということに留意するべきである。
【0207】
また、この明細書及び添付されている特許請求の範囲の中で使用されるように、"構成される(configured)"の字句は、システム、装置、又は他の構造を説明し、それらのシステム、装置、又は他の構造は、ある特定のタスクを実行し又はある特定の構成を採用するように構築され(constructed)又は構成される(configured)ということに留意するべきである。"構成される"の字句は、配列され(arranged)及び構成される、構築され及び配列される、構築され、製造され(manufactured)、及び配列される等の他の同様の字句と相互に交換可能に使用されてもよい。
【0208】
この明細書における刊行物及び特許出願のすべては、本発明が関係する技術分野における通常の技術の水準を示す。刊行物及び特許出願のすべては、各々の個々の刊行物又は特許出願が参照によって具体的に且つ個別に示されている場合と同じ程度に、参照によって本明細書に組み込まれる。
【0209】
本明細書において使用されているように、複数の端点による数値範囲の参照は、(例えば、2から8は、2.1、2.8、5.3、7等を含むといったように)この範囲の中に含まれている数のすべてを含むものとする。
【0210】
本明細書において使用される表題は、37 CFR 1.77に基づく提案との一貫性のため、又は、組織的な手がかりを提供するために提供される。これらの表題は、本開示から発行してもよいいずれかの請求項の中に記載されている発明を限定し又は特徴づけるように考えられるべきではない。ある1つの例として、それらの表題は、"分野(Field)"に言及しているが、そのような請求項は、いわゆる技術分野を説明するためにこの表題の範囲で選択される言語によっては限定されるべきではない。さらに、"背景技術(Background)"の中の技術の説明は、技術が個の開示の中のいずれの発明に対する先行技術であるということを認めるものではない。"発明の概要(Summary)"もまた、発行される特許請求の範囲に記載されている発明の特徴であると考えられるべきではない。
【0211】
本明細書において説明されているそれらの複数の実施形態は、網羅的であることを意図してはいないとともに、また、上記の発明の詳細な説明の中で開示されている正確な形態へと本発明を限定することを意図してはいない。むしろ、それらの複数の実施形態は、当業者が原理及び実用化を正しく認識し、そして、理解することが可能であるように選択され及び説明されている。このように、複数の態様は、さまざまな特定の且つ好ましい実施形態及び技術を参照して説明されている。一方で、本明細書における趣旨及び範囲の中にとどまりつつ、多くの変形及び修正を行ってもよいということを理解するべきである。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【国際調査報告】