特表 2025-500803 機械駆動列データに基づくスプロケットセグメントの摩耗の検出

(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】2025-01-15

(54)【発明の名称】機械駆動列データに基づくスプロケットセグメントの摩耗の検出

(51)【国際特許分類】

   G01M 13/021 20190101AFI20250107BHJP

   G01M 17/007 20060101ALI20250107BHJP

   G01M 17/03 20060101ALI20250107BHJP

【ＦＩ】

G01M13/021

G01M17/007 J

G01M17/03

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024534432

(86)(22)【出願日】2022-12-05

(85)【翻訳文提出日】2024-06-07

(86)【国際出願番号】 US2022080902

(87)【国際公開番号】W WO2023114653

(87)【国際公開日】2023-06-22

(31)【優先権主張番号】17/644,581

(32)【優先日】2021-12-16

(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】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

(74)【代理人】

【識別番号】110002848

【氏名又は名称】弁理士法人ＮＩＰ＆ＳＢＰＪ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ヨハンセン、エリック ジェイ．

【テーマコード（参考）】

2G024

【Ｆターム（参考）】

2G024AB06

2G024BA21

2G024CA11

2G024CA12

2G024CA13

2G024FA14

(57)【要約】

機械駆動列データに基づくスプロケットセグメントの摩耗の検出
コントローラ（１４０）は、機械（１００）のセンサ装置（１２０）から、ある期間にわたる機械の駆動列にかかる負荷を示す機械駆動列データを受信することができる。コントローラ（１４０）は、機械駆動列データに基づいて、ある期間中に負荷の減少が１回以上発生したことを検出することができる。コントローラ（１４０）は、負荷の減少の１回以上の発生が予期しないものであると判断することができる。コントローラ（１４０）は、負荷の減少の１回以上の発生が予期しないものであると判断することに基づいて、機械（１００）の下部構造の部品の摩耗を検出することができる。コントローラは、部品の摩耗を判断することに基づいて動作を実行させることができる。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

コントローラ（１４０）によって実行される方法であって、前記方法は、
機械（１００）のセンサ装置（１２０）から、ある期間にわたる前記機械（１００）の駆動列にかかる負荷を示す機械駆動列データを受信することと、
前記機械駆動列データに基づいて、前記ある期間中に前記負荷の減少が１回以上発生したことを検出することと、
前記負荷の前記減少の前記１回以上の発生が予期しないものであると判断することと、
前記負荷の前記減少の前記１回以上の発生が予期しないものであると判断することに基づいて、前記機械（１００）の下部構造の部品の摩耗を検出することと、
前記部品の前記摩耗を判断することに基づいて動作を実行させることと、を含む、方法。

【請求項2】

前記１回以上の発生を検出することは、
ある期間の時間間隔中の前記負荷の前記減少の前記１回以上の発生を検出することを含み、
前記方法は、
前記ある期間中に前記機械（１００）を操作することに関連付けられたステアリングコマンドに関するオペレータ制御データを受信することと、
前記オペレータ制御データに基づいて、前記ある期間の前記時間間隔中にステアリングコマンドが検出されなかったと判断することと、
前記ある期間中にステアリングコマンドが検出されなかったと判断することに基づいて、前記負荷の前記減少の前記１回以上の発生が予期されないものであると判断することと、を更に含む、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記１回以上の発生を検出することは、
前記ある期間の時間間隔中に前記負荷の前記減少の前記１回以上の発生を検出することを含み、
前記方法は、
前記ある期間中に前記機械（１００）を操作することに関連付けられたギア変更に関するオペレータ制御データを受信することと、
前記オペレータ制御データに基づいて、前記ある期間の前記時間間隔中にギア変更が検出されたと判断することと、
前記ある期間の一部の間にギア変更が検出されたと判断することに基づいて、前記負荷の前記減少の前記１回以上の発生が予期しないものであると判断することと、を更に含む、請求項１及び２に記載の方法。

【請求項4】

前記センサ装置（１２０）は、第１のセンサ装置（１２０）であり、
前記１回以上の発生を検出することは、
前記ある期間の時間間隔中に前記負荷の前記減少の前記１回以上の発生を検出することを含み、
前記方法は、
前記機械（１００）の第２のセンサ装置（１２０）から、前記ある期間にわたる前記機械（１００）の速度を示す機械速度データを受信することと、
前記機械速度データに基づいて、前記ある期間の前記時間間隔中に前記速度の増加が１回以上発生したことを検出することと、
前記速度の前記増加の前記１回以上の発生が予期しないものであると判断することと、を更に含み、
前記部品の前記摩耗を検出することは、前記速度の前記増加の前記１回以上の発生が予期されないものであると判断することに更に基づいて、前記部品の前記摩耗を検出することを含む、請求項１～３のいずれか一項に記載の方法。

【請求項5】

前記動作を実行させることは、
前記１回以上の発生数が数しきい値を満たすと判断することと、
前記１回以上の発生数が前記数しきい値を満たすと判断することに基づいて前記動作を実行させることと、を含む、請求項１～４のいずれか一項に記載の方法。

【請求項6】

ある期間にわたる機械（１００）の駆動列にかかる負荷を示す機械駆動列データを生成するように構成されたセンサ装置（１２０）と、
前記機械駆動列データに基づいて、前記ある期間中に前記負荷の減少が１回以上発生したことを検出し、
前記負荷の前記減少の前記１回以上の発生が予期しないものであると判断し、
前記負荷の前記減少の前記１回以上の発生が予期しないものであると判断することに基づいて、前記機械（１００）の下部構造の部品の摩耗を検出し、
前記部品の前記摩耗を検出することに基づいて、動作を実行させる、ように構成された、コントローラ（１４０）と、を備える、システム。

【請求項7】

前記コントローラ（１４０）は、前記部品の前記摩耗を検出するために、
前記下部構造のスプロケットの摩耗を検出するように構成されている、請求項６に記載のシステム。

【請求項8】

前記コントローラ（１４０）は、前記動作を実行させるために、
前記機械（１００）に関連付けられた装置に、前記部品の前記摩耗が検出されたことを通知すること、
前記部品の前記摩耗の検出に基づいて前記機械（１００）の操作が調整されること、
前記部品が補修されること、又は
前記部品が交換されること、のうちの少なくとも１つを行うように構成されている、請求項６又は７に記載のシステム。

【請求項9】

前記コントローラ（１４０）は、前記部品の前記摩耗を検出するために、
前記１回以上の発生の第１の数に基づいて、前記部品の第１の摩耗量を検出し、
前記１回以上の発生の第２の数に基づいて、前記部品の第２の摩耗量を検出する、ように構成され、
前記第２の数は前記第１の数を超え、
前記第２の摩耗量は前記第１の摩耗量を超える、請求項６～８のいずれか一項に記載のシステム。

【請求項10】

前記１つ以上の発生が前記ある期間中に検出され、
前記コントローラ（１４０）は、
１つ以上のオペレータ制御部から、前記機械（１００）の操作の制御に関連付けられたオペレータ制御データを受信し、
前記オペレータ制御データが前記ある期間中に生成されなかったと判断し、
前記オペレータ制御データが前記ある期間中に生成されなかったと判断することに基づいて、前記負荷の前記減少の前記１回以上の発生が予期しないものであると判断する、ように更に構成されている、請求項６～９のいずれか一項に記載のシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、全般的にはスプロケットセグメントの摩耗を検出することに関し、例えば、機械駆動列データに基づいてスプロケットセグメントの摩耗を検出することに関する。

【背景技術】

【0002】

機械の下部構造の部品は、時間の経過とともに摩耗する。部品としては、スプロケットのスプロケットセグメント、トラックリンク、ブッシング、及び／又はトラックリンクピンを挙げることができる。スプロケットのスプロケットセグメントに関しては、スプロケットセグメントが摩耗すると、スプロケットセグメントの先端の幅が狭くなる。スプロケットセグメントの先端の幅が狭くなると、トラックインデックスイベント（ｔｒａｃｋ ｉｎｄｅｘｉｎｇ ｅｖｅｎｔ）の頻度が増加する。「トラックインデックスイベント」とは、スプロケットセグメントによって係合された（トラックリンクの）ブッシングが、スプロケットセグメントの摩耗により（例えば、スプロケットセグメントの先端の摩耗により）、スプロケットの別のスプロケットセグメントに移動することを指すことができる。トラックインデックスイベントにより、機械の下部構造が損傷し、かつ／又は機械に関連付けられた１つ以上の他の部品が損傷する場合がある。更に、トラックインデックスイベントにより、機械の生産性の測定値が低下する可能性がある。

【0003】

部品の摩耗を検出する１つの手法として、そのような部品の寸法を手動で測定する方法が挙げられる。手動測定は、部品の指定された寸法と比較され得る。手動測定を行うためには、作業現場において機械による作業の実行を中断する必要がある。手動測定を行うには、機械が作業の実行を中断する必要があり、（手動測定を行うための移動時間、及び／又は手動測定を行うための時間などにより）時間を費やすプロセスであるため、手動測定を行うことは、作業現場の生産性に悪影響を与える可能性がある。この点に関して、（機械によって実行される予定の、又は機械によって実行されている）作業は、長期間（例えば、手動測定を行う期間）中断される可能性がある。

【0004】

更に、このような手動測定は正確ではない可能性がある。部品の寸法の測定が不正確な場合、今度は、部品の摩耗量に関する予測が不正確になる可能性がある。このような不正確な予測の結果、部品が早まって故障するか、あるいは早まって修理又は交換される可能性がある（例えば、部品が交換又は修理を必要とするには十分に摩耗していない可能性があるため）。このような部品の早まった故障、又は部品の早まった交換若しくは修理もまた、作業現場の生産性に悪影響を及ぼす可能性がある。

【0005】

米国特許出願公開第２０２１０１７３３９９号（’３９９公開公報）は、車両に関する情報を取得するために監視できるトラックシステムを備えた車両（例えば、農業用車両又は他のオフロード車両）を開示している。’３９９公開公報は、車両に関する情報は、さまざまな目的に使用できるトラックシステムの１つ以上のパラメータ（例えば、温度、圧力、加速度、識別子など）及び／又は、トラックシステムの環境の１つ以上の特性（例えば、トラックシステムの下の地面のコンプライアンス、プロファイル、土壌水分レベルなど）などのトラックシステムに関する情報を含むことを更に開示している。

【0006】

’３９９公開公報には、トラックシステムを監視して車両に関する情報を取得できることが開示されているが、’３９９公開公報には、スプロケットのスプロケットセグメントの摩耗を検出すること、又はスプロケットセグメントの摩耗によって生じるトラックインデックスイベントを検出することは開示されていない。

【0007】

本開示のコントローラは、上記問題及び／又は当技術分野における他の問題のうちの１つ以上を解決する。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0008】

機械は、駆動列と、トラックリンク及び駆動列に関連付けられた１つ以上の部品を含む下部構造と、ある期間にわたる駆動列にかかる負荷を示す機械駆動列データを生成するように構成されたセンサ装置と、コントローラと、を備え、コントローラは、機械駆動列データに基づいて、ある期間における負荷の減少の１回以上の発生を検出し、負荷の減少の１回以上の発生が予期されないものであると判断し、負荷の減少の１回以上の発生が予期されないものであると判断することに基づいて、下部構造の１つ以上の部品の摩耗を検出し、１つ以上の部品の摩耗の検出に基づいて動作を実行させるように構成されている。

【0009】

コントローラによって実行される方法は、機械のセンサ装置から、ある期間にわたる機械駆動列にかかる負荷を示す機械駆動列データを受信することと、機械駆動列データに基づいて、ある期間における負荷の減少の１回以上の発生を検出することと、負荷の減少の１回以上の発生が予期されないものであると判断することと、負荷の減少の１回以上の発生が予期されないものであると判断することに基づいて、機械の下部構造の部品の摩耗を検出することと、部品の摩耗を判断することに基づいて動作を実行させることと、を含む。

【0010】

システムは、ある期間にわたる機械駆動列にかかる負荷を示す機械駆動列データを生成するように構成されたセンサ装置と、コントローラと、を備え、コントローラは、機械駆動列データに基づいて、ある期間における負荷の減少の１回以上の発生を検出し、負荷の減少の１回以上の発生が予期されないものであると判断し、負荷の減少の１回以上の発生が予期されないものであると判断することに基づいて、機械の下部構造の部品の摩耗を検出し、部品の摩耗の検出に基づいて動作を実行させるように構成されている。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本明細書に記載されている実装態様の一例の図である。

【図2】本明細書に記載されているシステムの一例の図である。

【図3】機械駆動列データに基づくスプロケットセグメントの摩耗の検出に関連付けられたプロセスの一例のフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0012】

本明細書に記載の実装態様は、トラックインデックスイベントの頻度に基づいて、スプロケットのスプロケットセグメントの先端の摩耗を検出することに関する。例えば、コントローラは、ある期間にわたる駆動列にかかる負荷を示す機械駆動列データを取得することができる。コントローラは、機械駆動列データを分析して、予期しない負荷の減少の発生（例えば、負荷の突然の減少の発生）を検出することができる。状況によっては、コントローラは、負荷の減少の発生中にステアリングコマンド及び／又はギアの変更が検出されなかったと判断することに基づいて、発生が予期しないものであると判断することができる。

【0013】

いくつかの例では、コントローラは、ある期間にわたる機械の速度を示す機械速度データを取得することができる。コントローラは、機械の速度データを分析して、予期しない速度の増加の発生（例えば、速度の突然の増加の発生）を検出することができる。速度の増加の発生は、負荷の減少の発生の判断に関連して、上述した方法と同様の方法で判断することができる。予期しない負荷の減少の発生及び／又は予期しない速度の増加の発生の検出に基づいて、コントローラは、トラックインデックスイベントが発生していると判断することができる。

【0014】

いくつかの例では、コントローラは、予期しない負荷の減少の発生数及び／又は予期しない速度の増加の発生数を判断することができる。コントローラは、数の１つ以上に基づいて、トラックインデックスイベントの頻度を検出することができる。コントローラは、トラックインデックスイベントの頻度に基づいて、スプロケットのスプロケットセグメントの摩耗（例えば、スプロケットセグメントの先端の摩耗）を検出することができる。例えば、コントローラは、トラックインデックスイベントの頻度が増加していると判断し、また、それに応じて、スプロケットのスプロケットセグメントの摩耗を検出することができる。状況によっては、コントローラがトラックインデックスイベントの頻度をリアルタイム又はほぼリアルタイムで判断することができる。

【0015】

「機械」という用語は、例えば、鉱業、建設業、農業、輸送業、又はその他の産業などの産業に関連付けられた操作を実行する装置を指すことができる。更に、１つ以上の器具を機械に接続してもよい。一例として、機械は、建設車両、作業車両、又は上述した産業に関連付けられた類似の車両を含んでもよい。

【0016】

図１は、本明細書に記載されている機械１００の一例の図である。図１に示すように、機械１００は、ドーザなどの土木機械として表現されている。あるいは、機械１００は、掘削機などの別の種類のトラック型機械であってもよい。

【0017】

図１に示すように、機械１００は、エンジン１１０、センサシステム１２０、オペレータキャビン１３０、オペレータ制御部１３２、コントローラ１４０、後部アタッチメント１５０、前部アタッチメント１６０、地面係合部材１７０、スプロケット１８０、１つ以上のアイドラ１９０、及び１つ以上のローラ１９２を備える。

【0018】

エンジン１１０は、圧縮点火エンジン、火花点火エンジン、レーザ点火エンジン、プラズマ点火エンジンなどの内燃機関を含むことができる。エンジン１１０は、機械１００及び／又は機械１００に関連付けられた一連の負荷（例えば、動力を吸収し、かつ／又は動力を使用して動作する部品）に動力を供給する。例えば、エンジン１１０は、１つ以上の制御システム（例えば、コントローラ１４０）、センサシステム１２０、オペレータキャビン１３０、及び／又は地面係合部材１７０に動力を供給することができる。

【0019】

エンジン１１０は、鉱業、建設業、農業、輸送業、又はその他の産業で使用される器具などの機械１００の器具に動力を供給することができる。例えば、エンジン１１０は、部品（例えば、１つ以上の流体ポンプ、１つ以上のアクチュエータ、及び／又は１つ以上の電気モータ）に動力を供給して、機械１００の後部アタッチメント１５０及び／又は前部アタッチメント１６０の制御を容易にすることができる。

【0020】

センサシステム１２０は、機械１００の動作に関する信号を生成できるセンサ装置を含むことができる。センサシステム１２０のセンサ装置は、とりわけ、荷重センサ装置、速度センサ装置、トルクセンサ装置、振動センサ装置、モーションセンサ装置などを含むことができる。一例として、センサ装置は、１つ以上の慣性測定ユニット（ｉｎｅｒｔｉａｌ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｕｎｉｔｓ、ＩＭＵ）を含むことができる。

【0021】

オペレータキャビン１３０は、統合ディスプレイ（図示せず）及びオペレータ制御部１３２を含む。オペレータ制御部１３２は、機械１００の操作を制御するための１つ以上の入力部品（例えば、統合ジョイスティック、プッシュボタン、コントロールレバー、及び／又はステアリングホイール）を含むことができる。例えば、オペレータ制御部１３２は、機械１００の１つ以上の器具（例えば、後部アタッチメント１５０及び／又は前部アタッチメント１６０）の操作を制御し、かつ／又は地面係合部材１７０の操作を制御するために使用できる。

【0022】

自律機械の場合、オペレータ制御部１３２は、オペレータが使用するように設計されていなくてもよく、むしろ、オペレータとは独立して操作するように設計されていてもよい。この場合、例えば、オペレータ制御部１３２は、別の部品が使用するための入力信号をオペレータの入力なしで提供する１つ以上の入力部品を含むことができる。

【0023】

コントローラ１４０（例えば、電子制御モジュール（ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｃｏｎｔｒｏｌ ｍｏｄｕｌｅ、ＥＣＭ））は、機械１００の操作を制御及び／又は監視することができる。例えば、コントローラ１４０は、オペレータ制御部１３２からの、かつ／又はセンサシステム１２０からの信号に基づいて、機械１００の操作を制御及び／又は監視することができる。コントローラ１４０は、より詳細に後述するように、センサシステム１２０及び／又はオペレータ制御部１３２からの信号に基づいて、機械１００の１つ以上の部品の摩耗量を判断できる。

【0024】

後部アタッチメント１５０は、掘り起こしアセンブリ、巻き上げアセンブリ、及び／又は牽引バーアセンブリを含むことができる。前部アタッチメント１６０は、ブレードアセンブリを含むことができる。地面係合部材１７０は、機械１００を推進するように構成することができる。地面係合部材１７０は、機械１００を推進するための車輪、トラック、ローラ、及び／又は同様の部品を含むことができる。地面係合部材１７０は、（図１に示すように）トラックを含む下部構造を含むことができる。トラックは、トラックリンクを含むことができる。状況によっては、トラックリンクはトラックリンクブッシング及びトラックリンクピンを含むことができる。一例として、トラックは、第１のトラックリンク１７２及び第２のトラックリンク１７４を含むことができる。第１のトラックリンク１７２は、第１のトラックリンクブッシング１７６及び第１のトラックリンクピン１７８を含む。

【0025】

スプロケット１８０は、１つ以上のスプロケットセグメント１８２（ここでは個別に「スプロケットセグメント（単数）１８２」、総称して「スプロケットセグメント（複数）１８２」と呼ぶ）を含むことができる。スプロケット１８０は、地面係合部材１７０と係合し、地面係合部材１７０を駆動するように構成することができる。例えば、スプロケットセグメント１８２は、（例えば、地面係合部材１７０のトラックの）トラックリンクブッシングと係合し、回転してトラックが機械１００を推進させるように構成することができる。スプロケット１８０は、機械１００ の駆動列に含まれていてもよい。

【0026】

状況によっては、スプロケットセグメント１８２が摩耗する場合がある。例えば、図１に示すように、スプロケットセグメント１８２が摩耗すると、スプロケットセグメント１８２の先端１８４の幅が減少することがある。スプロケットセグメント１８２の先端１８４の幅が減少すると、トラックインデックスイベントが発生する可能性がある。例えば、図１に示すように、スプロケットセグメント１８２に係合しているブッシングが、スプロケットセグメント１８２の摩耗により別のスプロケットセグメント１８２に移動すると、トラックインデックスイベントが発生する可能性がある。スプロケットセグメント１８２の先端１８４の幅が減少し続けると、トラックインデックスイベントの頻度が時間の経過とともに増加する可能性がある。コントローラ１４０は、トラックインデックスイベントの頻度を判断し、それに応じて、より詳細に後述するように、スプロケットセグメント１８２の摩耗を検出することができる。

【0027】

いくつかの例では、トラックが回転して機械１００を推進するときに、１つ以上のアイドラ１９０及び／又は１つ以上のローラ１９２がトラックをガイドすることができる。いくつかの例では、地面係合部材１７０、スプロケット１８０、１つ以上のアイドラ１９０、及び１つ以上のローラ１９２が、下部構造の構成要素となり得る。下部構造は、１つ以上のトラックパッド及び／又は１つ以上のトラックシューを更に含み得る。

【0028】

上述したように、図１は一例として提供される。他の例は、図１に関連して説明された例とは異なり得る。

【0029】

図２は、本明細書に記載されている例示的なシステム２００の図である。図２に示すように、システム２００は、センサシステム１２０、オペレータ制御部１３２、及びコントローラ１４０を含む。状況によっては、コントローラ１４０が機械１００に含まれ得る。あるいは、コントローラ１４０が現場管理システム（例えば、機械１００に関連付けられた作業現場）の一部である装置に含まれ得る。いくつかの実装態様では、装置は、クラウドコンピューティング環境の１つ以上のコンピューティングリソースによって実装され得る。例えば、装置はクラウドコンピューティング環境でホストされ得る。あるいは、装置はクラウドベースでなくてもよく、あるいは部分的にクラウドベースであってもよい。コントローラ１４０をサイト管理システムの装置に含める代わりに、コントローラ１４０をバックオフィスシステムの一部である装置に含めることもできる。

【0030】

センサシステム１２０は、下部構造の１つ以上の部品の摩耗及び／又は摩耗量を検出するために使用できるセンサデータを生成するセンサ装置を含むことができる。１つ以上の部品は、１つ以上のスプロケット１８０、１つ以上のスプロケットセグメント１８２、１つ以上のトラック、第１のトラックリンク１７２及び／又は第２のトラックリンク１７４などの１つ以上のトラックリンク、第１のトラックリンクブッシング１７６などの１つ以上のトラックリンクブッシング、第１のトラックリンクピン１７８などの１つ以上のトラックリンクピン、及び／又は１つ以上のアイドラ１９０を含むことができる。

【0031】

センサデータには、以下に説明するように、機械１００の駆動列にかかる負荷を示すデータ、機械１００の駆動列によって生成されるトルクの量を示すデータ、及び／又は機械１００の速度を示すデータを含むことができる。センサデータは、（例えば、コントローラ１４０によって）トラックインデックスイベントを検出し、トラックインデックスイベントの頻度に基づいて１つ以上の部品の摩耗を判断するために使用することができる。場合によっては、センサデータは、センサデータに関連付けられたタイムスタンプ（センサデータが生成された時刻及び／又は日付を識別する情報など）を含むことができる。

【0032】

センサシステム１２０は、以下でより詳細に説明するように、コントローラ１４０にセンサデータを提供し、下部構造の１つ以上の部品の摩耗及び／又は摩耗量を検出することができる。いくつかの例では、センサシステム１２０は、センサデータをコントローラ１４０に定期的に（例えば、１時間ごと、１時間おき、及び／又は勤務シフトごとに）提供することができる。追加的に、又は代替的に、センサシステム１２０は、トリガイベントに基づいて（例えば、コントローラ１４０からの要求、及び／又は機械１００のオペレータからの要求（例えば、統合ディスプレイ及び／又はオペレータ制御部経由）に基づいて）、コントローラ１４０にセンサデータを提供することができる。

【0033】

センサシステム１２０のセンサ装置は、１つ以上の部品の摩耗を検出するために使用できるセンサデータを提供するセンサ装置の他の例のうち、荷重センサ装置、トルクセンサ装置、速度センサ装置、振動センサ装置を含むことができる。負荷センサ装置は、機械１００の駆動列にかかる負荷を感知し、ある期間にわたって様々な時点で測定された駆動列にかかる負荷を示す機械駆動列データを生成する１つ以上の装置を含むことができる。トルクセンサ装置は、駆動列によって生成されるトルクの量を感知し、ある期間にわたって様々な時点で測定された駆動列によって生成されるトルクの量を示す機械トルクデータを生成する１つ以上の装置を含むことができる。場合によっては、トルクセンサ装置が負荷センサ装置に含まれ、機械駆動列データは機械トルクデータを含んでもよい。

【0034】

速度センサ装置は、機械１００の速度を感知し、ある期間にわたって様々な時点で測定された機械１００の速度を示す機械速度データを生成する１つ以上の装置を含むことができる。速度センサ装置は、とりわけ、エンジン１１０のエンジン速度、下部構造のトラック速度、機械１００の加速度を検知することができる。振動センサ装置は、機械１００の振動を感知し、その振動に基づいて機械振動データを生成する１つ以上の装置を含むことができる。一例として、振動センサ装置は、１つ以上の慣性測定ユニット（ｉｎｅｒｔｉａｌ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｕｎｉｔｓ、ＩＭＵ）を含むことができる。機械振動データは、ある期間にわたる機械１００の振動の測定値を示すことができる。

【0035】

オペレータ制御部１３２は、機械１００の操作を制御するために使用されるオペレータ制御データを生成できる１つ以上の装置を含むことができる。例えば、オペレータ制御部１３２は、機械１００の１つ以上の器具（例えば、後部アタッチメント１５０及び／又は前部アタッチメント１６０）の操作を制御し、かつ／又は（例えば、とりわけ、機械１００のギアを変更するための、機械１００の方向を変更するための）地面係合部材１７０の操作を制御するために使用することができる。

【0036】

オペレータ制御データは、１つ以上の器具を制御するためのコマンドを識別する器具コマンドデータを含んでもよく、機械１００のステアリングコマンドを識別するステアリングコマンドデータを含んでもよく、かつ／又は機械１００のギア設定を識別し、かつ／若しくはギア変更を識別するギア設定データを含んでもよい。オペレータ制御部１３２は、センサシステム１２０に関連して上述した方法と同様の方法で、定期的に、かつ／又はトリガイベントに基づいて、オペレータ制御データを（例えば、コントローラ１４０に）提供することができる。

【0037】

図２に示すように、コントローラ１４０は、１つ以上のプロセッサ２２０（本明細書では、個別に「プロセッサ（単数）２２０」、総称して「プロセッサ（複数）２２０」と呼ぶ）と、１つ以上のメモリ２３０（本明細書では、個別に「メモリ（単数）２３０」、総称して「メモリ（複数）２３０」と呼ぶ）を含むことができる。プロセッサ２２０は、ハードウェア、ファームウェア、及び／又はハードウェア及びソフトウェアの組み合わせで実装される。プロセッサ２２０は、中央処理ユニット（ｃｅｎｔｒａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ、ＣＰＵ）、グラフィックス処理ユニット（ｇｒａｐｈｉｃｓ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ、ＧＰＵ）、加速処理ユニット（ａｃｃｅｌｅｒａｔｅｄ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ、ＡＰＵ）、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサ（ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ、ＤＰＳ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ｆｉｅｌｄ－ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｇａｔｅ ａｒｒａｙ、ＦＰＧＡ）、特定用途向け集積回路（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ－ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ、ＡＳＩＣ）、又は他のタイプの処理部品を含む。プロセッサ２２０は、機能を実行するようにプログラムすることができる。

【0038】

メモリ２３０は、ランダムアクセスメモリ（ｒａｎｄｏｍ－ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ、ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ｒｅａｄ ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ、ＲＯＭ）、及び／又は、機能を実行するためにプロセッサ２２０によって使用される情報及び／又は命令を格納する他のタイプの動的又は静的記憶装置（例えば、フラッシュメモリ、磁気メモリ、及び／又は光メモリ）を含む。例えば、機能を実行する際に、コントローラ１４０は、トラックインデックスイベントを検出し、トラックインデックスイベントに基づいて、下部構造の１つ以上の部品の摩耗及び／又は摩耗量を検出することができる。

【0039】

図２に示すように、コントローラ１４０は、センサシステム１２０からセンサデータを受信し、かつ／又はオペレータ制御部１３２からオペレータ制御データを受信することができる。センサデータは、荷重センサ装置によって生成された機械駆動列データ、及び／又は速度センサ装置によって生成された機械速度データを含むことができる。コントローラ１４０は、センサデータを受信し、センサデータを分析することができる。

【0040】

コントローラ１４０は、機械駆動列データの分析に基づいて、ある期間中に負荷の減少が１回以上発生したこと（例えば、負荷の突然の減少が１回以上発生したこと）を検出することができる。コントローラ１４０は、負荷の減少の１回以上の発生が予期しないものであるかどうかを判断することができる。状況によっては、コントローラ１４０は、オペレータ制御データに基づいて、負荷の減少の１回以上の発生が予期しないものであるかどうかを判断することができる。例えば、コントローラ１４０は、（ある期間中の）（負荷の減少の）１回以上の発生が発生した時間間隔を識別し、その時間間隔中にオペレータ制御データが生成されたかどうかを判断することができる。

【0041】

例えば、コントローラ１４０は、時間間隔中にステアリングコマンドデータが生成されたかどうか、時間間隔中にギア設定データが生成されたかどうか、及び／又は時間間隔中に器具制御データが生成されたかどうかを判断することができる。言い換えれば、コントローラ１４０は、とりわけ、時間間隔中に１つ以上のステアリングコマンドが検出されたかどうか、時間間隔中に１つ以上のギア変更が検出されたかどうか、時間間隔中に１つ以上の（１つ以上の器具を制御するための）コマンドが検出されたかどうかを判断することができる。

【0042】

コントローラ１４０は、コントローラ１４０が、時間間隔中にステアリングコマンドが検出されなかったと判断すること、時間間隔中にギア変更が検出されなかったと判断すること、及び／又は時間間隔中に（１つ以上の器具を制御するための）コマンドが検出されなかったと判断することに基づいて、負荷の減少の１回以上の発生が予期しないものであると判断することができる。コントローラ１４０は、同様の動作を実行して、駆動列によって生成されるトルクの減少の１回以上の発生が予期しないものであると判断することができる。例えば、コントローラ１４０は、機械トルクデータ及びオペレータ制御データを分析して、駆動列によって生成されるトルクの減少の１回以上の発生が予期しないものであると判断することができる。

【0043】

コントローラ１４０は、機械駆動列データを分析することに加えて、機械速度データを分析することもできる。いくつかの実装態様では、機械速度データの分析に基づいて、コントローラ１４０は、時間間隔中に速度の増加の１回以上の発生（例えば、速度の突然の増加が１回以上発生したこと）を検出することができる。コントローラ１４０は、負荷の減少の１回以上の発生が予期しないものであると判断するのと同様に、速度の増加の１回以上の発生が予期しないものであると判断することができる。予期しない負荷の減少の１回以上の発生、予期しないトルクの減少の１回以上の発生、及び／又は予期しない速度の増加の１回以上の発生は、総称して「予期しない発生」と呼ぶことができる。コントローラ１４０は、１回以上の予期しない発生に基づいて、１つ以上のトラックインデックスイベントを検出することができる。つまり、１回以上の予期しない発生は、１つ以上のトラックインデックスイベントが発生したことを示すことができる。

【0044】

コントローラ１４０は、予期しない発生数に基づいて、トラックインデックスイベントの頻度を判断することができる。例えば、コントローラ１４０は、期間中の第１の予期しない発生数が、その期間に先立つ前の期間中の第２の予期しない発生数を超えているかどうかを判断することができる。コントローラ１４０は、第１の数が第２の数を超えていることに基づいて、トラックインデックスイベントの頻度が増加していると判断することができる。コントローラ１４０は、１つ以上のトラックインデックスイベントの頻度が増加していると判断することに基づいて、１つ以上の部品の摩耗を検出することができる。言い換えれば、コントローラ１４０は、第１の数が第２の数を超えることに基づいて、１つ以上の部品の摩耗を検出することができる。

【0045】

状況によっては、コントローラ１４０は、１回以上の予期しない発生数に基づいて、１つ以上の部品の摩耗量を検出することができる。例えば、コントローラ１４０は、１回以上の第３の予期しない発生数に基づいて１つ以上の部品の第１の摩耗量を検出し、１回以上の第４の予期しない発生数に基づいて１つ以上の部品の第２の摩耗量を検出するなどすることができる。第４の数が第３の数を超えることに基づいて、第２の摩耗量は第１の摩耗量を超え得る。

【0046】

コントローラ１４０は、１つ以上の部品の摩耗を検出したことに基づいて動作を実行させることができる。いくつかの例では、コントローラ１４０は、動作を実行させる前に、１回以上の予期しない発生数が数しきい値を満たしているかどうかを判断することができる。例えば、コントローラ１４０は、１回以上の予期しない発生数が数しきい値を満たしているという判断に基づいて動作を実行させることができる。

【0047】

状況によっては、動作は、コントローラ１４０が１つ以上の部品の摩耗に基づいて（例えば、摩耗の量が摩耗しきい値を満たしている場合）機械１００の操作を調整させることを含むことができる。例えば、コントローラ１４０は、機械１００の速度の変更、機械１００の加速度の変更、機械１００の移動方向の変更、器具コマンドの変更、ステアリングコマンドの変更、ギア設定の変更、及び／又は１つ以上の部品の摩耗率を低減し、１つ以上の部品を修理若しくは交換しなければならない時までの時間を延長する可能性のある他の操作を実行させることができる。

【0048】

コントローラ１４０は、１つ以上の部品の寿命を延ばすために、機械１００を別の作業現場に移動させ、別の作業現場で１つ以上のタスクを実行させることができる。例えば、異なる作業現場は、機械１００が現在配置されている作業現場に関連付けられた（１つ以上の部品の）摩耗率よりも低い（１つ以上の部品の）摩耗率に関連付けられ得る。追加的に、又は代替的に、コントローラ１４０は、１つ以上の部品の寿命を延ばすために、機械１００に別のタスクを実行させることができる。例えば、異なるタスクは、機械１００が現在実行しているタスクに関連付けられた（１つ以上の部品の）摩耗率よりも低い（１つ以上の部品の）摩耗率に関連付けられ得る。

【0049】

この動作は、コントローラ１４０が部品の摩耗が検出されたことを示す通知を提供することを含むことができる。場合によっては、通知を提供することは、複数の機械（例えば、機械１００を含む）の部品の摩耗量を監視する１つ以上の装置に摩耗情報を送信することを含むことができる。いくつかの例では、コントローラ１４０は、（１つ以上の部品の）摩耗量が摩耗しきい値を満たす場合に摩耗情報を送信することができる。摩耗情報は、１つ以上の部品の摩耗量を示し、１つ以上の部品の摩耗率を示し、かつ／又は１つ以上の部品の修理及び／若しくは交換に関連付けられた提示を示すことができる。いくつかの実装態様では、摩耗率は予期しない発生の頻度の変化に基づき得る。例えば、摩耗率は頻度が高くなると増加し、頻度が低くなると減少する可能性がある。１つ以上の装置は、サイト管理システムの装置、バックオフィスシステムの装置、機械１００のオペレータに関連付けられた装置、技術者に関連付けられた装置、及び／又はコントローラ１４０が機械１００に対して外部にある場合は、機械１００のコントローラを含むことができる。

【0050】

コントローラ１４０は、摩耗情報を送信して、１つ以上の装置に１つ以上の交換部品の注文を実行させることができる。場合によっては、摩耗情報は、１つ以上の部品及び／又は１つ以上の交換部品を識別する情報を含むことができる。

【0051】

コントローラ１４０は、摩耗情報を送信して、１つ以上の装置に機械１００を修理施設まで自律的に移動させるようにすることができる。追加的に、又は代替的に、コントローラ１４０は、摩耗情報を送信して、１つ以上の装置に、技術者のカレンダに、１つ以上の部品を検査及び／又は修理するためのカレンダイベントを加えるようにすることができる。追加的に、又は代替的に、コントローラ１４０は、摩耗情報を送信して、１つ以上の装置にアラームを起動させるようにすることができる。アラームは、１つ以上の部品を修理又は交換すること示すことができる。

【0052】

場合によっては、コントローラ１４０は、摩耗情報を送信して、１つ以上の装置に１つ以上の部品を修理及び／又は交換するためのサービス要求を生成させることができる。サービス要求を生成することの一部として、１つ以上の装置は、本明細書で説明される動作の１つ以上を実行することができる。

【0053】

いくつかの例では、動作は、コントローラ１４０が第１の自律装置に１つ以上の交換部品を機械１００に関連付けられた場所に配送させるようにすることを含むことができる。位置としては、機械１００の現在の位置、機械１００が複数のタスクを実行する作業現場の位置、機械１００がタスクを実行していないときに機械１００が配置されている位置、並びに／又は機械１００が修理及び／若しくは交換を受けているときに機械１００が配置されている位置などを含むことができる。場合によっては、摩耗情報は、機械１００に関連付けられた位置を識別する情報を含むことができる。

【0054】

いくつかの例では、動作には、コントローラ１４０が第２の自律装置を機械１００に関連付けられた場所に移動させて、摩耗情報によって識別された摩耗の量を検証するようにすることを含むことができる。第２の自律装置は、摩耗情報の検証に基づいて検証情報を生成し、その検証情報をコントローラ１４０に送信することができる。コントローラ１４０は、検証情報を使用して、機械学習モデルを再学習することができる。

【0055】

場合によっては、コントローラ１４０は、１つ以上の部品の故障が差し迫っているかどうかを（例えば、摩耗の量に基づいて）判断することができる。コントローラ１４０は、故障が差し迫っていると判断した場合、上記の動作の１つ以上を実行することができる。コントローラ１４０は、故障が差し迫っていないと判断した場合、動作を実行しないようにできる。

【0056】

図２に示す装置及びネットワークの数及び配置を一例として提供する。実際には、図２に示されている装置よりも追加の装置、より少ない装置、異なる装置、又は異なる配置の装置が存在していてもよい。更に、図２に示す２つ以上の装置を単一の装置内に実装してもよく、又は図２に示す１つの装置を複数の分散された装置として実装してもよい。追加的に、又は代替的に、システム２００の装置のセット（例えば、１つ以上の装置）は、システム２００の他の装置のセットが実行するものとして説明された１つ以上の機能を実行してもよい。

【0057】

図３は、機械駆動列データに基づくスプロケットセグメントの摩耗の検出に関連付けられたプロセス３００の一例のフローチャートである。図３の１つ以上のプロセスブロックは、コントローラ（例えば、コントローラ１４０）によって実行することができる。

【0058】

図３に示すように、プロセス３００は、機械のセンサ装置から、ある期間にわたる機械駆動列にかかる負荷を示す機械駆動列データを受信すること（ブロック３１０）を含むことができる。例えば、コントローラは、上述のように、機械のセンサ装置から、ある期間にわたる機械駆動列にかかる負荷を示す機械駆動列データを受信することができる。

【0059】

図３に更に示すように、プロセス３００は、機械駆動列データに基づいて、ある期間中に負荷の減少が１回以上発生したことを検出すること（ブロック３２０）を含むことができる。例えば、コントローラは、機械駆動列データに基づいて、上述のように、ある期間中に負荷の減少が１回以上発生したことを検出することができる。

【0060】

図３に更に示すように、プロセス３００は、負荷の減少の１回以上の発生が予期しないものであると判断すること（ブロック３３０）を含むことができる。例えば、コントローラは、上述のように、負荷の減少の１回以上の発生が予期しないものであると判断することができる。

【0061】

いくつかの実装態様では、１回以上の発生を検出することは、ある期間の１つ以上の部分における負荷の減少の１回以上の発生を検出することを含み、プロセス３００は、ある期間の機械の操作に関連付けられたステアリングコマンドに関するオペレータ制御データを受信することと、オペレータ制御データに基づいて、ある期間の１つ以上の部分においてステアリングコマンドが検出されなかったと判断することと、ある期間の１つ以上の部分においてステアリングコマンドが検出されなかったと判断することに基づいて、負荷の減少の１回以上の発生が予期されないものであると判断することと、を含む。

【0062】

いくつかの実装態様では、１回以上の発生を検出することは、ある期間の１つ以上の部分における負荷の減少の１回以上の発生を検出することを含み、プロセス３００は、ある期間の機械の操作に関連付けられたギア変更に関するオペレータ制御データを受信することと、オペレータ制御データに基づいて、ある期間の１つ以上の部分においてギア変更が検出されたと判断することと、ある期間の一部においてギア変更が検出されたと判断することに基づいて、負荷の減少の１回以上の発生が予期しないものであると判断することと、を含む。

【0063】

図３に更に示すように、プロセス３００は、負荷の減少の１回以上の発生が予期しないものであると判断することに基づいて、機械の下部構造の部品の摩耗を検出すること（ブロック３４０）を含むことができる。例えば、コントローラは、上述のように、負荷の減少の１回以上の発生が予期しないものであると判断することに基づいて、機械の下部構造の部品の摩耗を検出することができる。いくつかの実装態様では、部品の摩耗を検出することは、下部構造のスプロケットの摩耗を検出することを含む。

【0064】

図３に更に示すように、プロセス３００は、部品の摩耗を判断することに基づいて動作を実行させること（ブロック３５０）を含むことができる。例えば、コントローラは、上述のように、部品の摩耗を判断することに基づいて動作を実行させることができる。

【0065】

いくつかの実装態様では、動作を実行させることは、機械に関連付けられた装置に、部品の摩耗が検出されたことを示す通知を提供すること、部品の更なる摩耗を防ぐために機械の操作を調整させること、機械の操作を調整するための指示を提供すること、又は部品の修理若しくは交換の少なくとも一方へのサービス要求を提供することのうちの少なくとも１つを含む。

【0066】

いくつかの実装態様では、動作を実行させることは、１回以上の発生数が数しきい値を満たすと判断することと、１回以上の発生数が数しきい値を満たすと判断することに基づいて動作を実行させることと、を含む。

【0067】

いくつかの実装態様では、センサ装置は第１のセンサ装置であり、１回以上の発生を検出することは、ある期間の１回以上の部分における負荷の減少の１回以上の発生を検出することを含み、プロセス３００は、機械の第２のセンサ装置から、ある期間にわたる機械の速度を示す機械速度データを受信することと、機械速度データに基づいて、ある期間の１回以上の部分における速度の増加の１回以上の発生を検出することと、速度の増加の１回以上の発生が予期されないものであると判断することと、を含み、部品の摩耗を検出することは、速度の増加の１回以上の発生が予期されないものであると判断することに更に基づいて部品の摩耗を検出することを含む。

【0068】

図３はプロセス３００のブロックの例を示しているが、実装態様によっては、プロセス３００は、図３に示されているブロックよりも追加のブロック、より少ないブロック、異なるブロック、又は異なる配置のブロックを含むことができる。追加的に、又は代替的に、プロセス３００の２つ以上のブロックを並行して実行することもできる。

【産業上の利用可能性】

【0069】

本明細書に記載の実装態様は、トラックインデックスイベントの頻度に基づいて、スプロケットのスプロケットセグメントの先端の摩耗を検出することに関する。例えば、コントローラは、ある期間にわたる駆動列にかかる負荷を示す機械駆動列データを取得することができる。コントローラは、機械駆動列データを分析して、予期しない負荷の減少の発生（例えば、負荷の突然の減少の発生）を検出することができる。状況によっては、コントローラは、負荷の減少の発生中にステアリングコマンド及び／又はギアの変更が検出されなかったと判断することに基づいて、発生が予期しないものであると判断することができる。コントローラは、機械の速度の予期しない増加の発生を判断することができる。

【0070】

予期しない負荷の減少の発生及び／又は予期しない速度の増加の発生の検出に基づいて、コントローラは、トラックインデックスイベントが発生していると判断することができる。いくつかの例では、コントローラは、予期しない負荷の減少の発生数及び／又は予期しない速度の増加の発生数を判断することができる。コントローラは、数の１つ以上に基づいて、トラックインデックスイベントの頻度を検出することができる。コントローラは、トラックインデックスイベントの頻度に基づいて、スプロケットのスプロケットセグメントの摩耗（例えば、スプロケットセグメントの先端の摩耗）を検出することができる。

【0071】

スプロケットセグメントの先端の手動測定により、手動測定を行う間、機械の動きを防止するために使用される機械リソースが無駄になる可能性がある。更に、トラックの手動測定が不正確であったり、かつ／又はスプロケットセグメントの先端の摩耗量の予測が不正確であったりすると、手動測定が不正確であったり、かつ／又はスプロケットセグメントの先端の摩耗量の予測が不正確であったりすることに関連付けられた問題（例えば、スプロケットセグメント及び／若しくはスプロケットの早期故障、スプロケットセグメント及び／若しくはスプロケットの早期修理、並びに／又はスプロケットセグメント及び／若しくはスプロケットの早期交換）を解決するために使用されるコンピューティングリソースが無駄になる可能性がある。

【0072】

本明細書で説明するように、スプロケットのスプロケットセグメントの摩耗を検出することにより、コントローラは、機械の下部構造及び／又は機械の下部構造に関連付けられた１つ以上の他の部品の損傷を防止することができる。更に、このようにしてスプロケットのスプロケットセグメントの摩耗を検出することにより、コントローラは、機械の生産性の尺度の低下を防止することができる。

【0073】

前述の開示は、図示及び説明を提供しているが、開示されている正確な形態に実装態様を包括すること、又は限定することを意図するものではない。改変例及び変形例は、上記の開示に照らして行われ、又は実装態様の実践から得ることができる。更に、１つ以上の実装態様を組み合わせることができない理由が先述の開示に明示的に提供されていない限り、本明細書に記載された実装態様の任意のものを組み合わせることができる。特徴の特定の組み合わせが特許請求の範囲に記載され、かつ／又は本明細書に開示されていても、これらの組み合わせは、様々の実装態様の開示を制限することを意図するものではない。以下に列記される各従属請求項は、１つの請求項のみに直接従属し得るが、様々な実装態様の開示は、請求項群内の他の全ての請求項のそれぞれと組み合わせた各従属請求項を含む。

【0074】

本書で使用される際、「ａ」、「ａｎ」、及び「ｓｅｔ」は、１つ以上のものを含むことを意図しており、「１つ以上」と互換的に使用することができる。更に、本明細書で使用される際、冠詞「ｔｈｅ」は、冠詞「ｔｈｅ」に関連して参照される１つ以上のものを含むことを意図しており、「１つ以上」と互換的に使用することができる。更に、「基づいて」という句は、別段に明記されていない限り、「少なくとも部分的に基づいて」を意味することを意図している。更に、本明細書で使用される際、用語「又は」は、一連で使用される場合に包括的であることを意図しており、特に明記されていない限り（例えば、「いずれか」又は「そのうちの１つのみ」と組み合わせて使用される場合）、「及び／又は」と互換的に使用することができる。更に、説明を容易にするために、本明細書において、例えば「の下」、「下」、「の上」、「上」等の空間的に相対的な用語を使用して、図示のような、１つの要素又は特徴と他の要素又は特徴との関係を説明してもよい。空間的に相対的な用語は、図に示されている方向に加えて、使用又は操作中の機器、装置及び／又は要素の異なる方向を含むことを意図している。機器は、他の向き（９０度回転又は他の向き）にすることができ、本明細書に使用される空間的に相対的な記述子も、それに応じて解釈することができる。

【図1】

【図2】

【図3】

【国際調査報告】