特表 2025-503407 歪みデータに基づく部品摩耗の監視

(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】2025-02-04

(54)【発明の名称】歪みデータに基づく部品摩耗の監視

(51)【国際特許分類】

   G01M 99/00 20110101AFI20250128BHJP

   B62D 55/32 20060101ALI20250128BHJP

   G01M 17/03 20060101ALI20250128BHJP

   G01M 13/023 20190101ALI20250128BHJP

【ＦＩ】

G01M99/00 Z

B62D55/32

G01M17/03

G01M13/023

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024534429

(86)(22)【出願日】2022-12-02

(85)【翻訳文提出日】2024-06-07

(86)【国際出願番号】 US2022051596

(87)【国際公開番号】W WO2023114020

(87)【国際公開日】2023-06-22

(31)【優先権主張番号】17/644,583

(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】

【公序良俗違反の表示】

（特許庁注：以下のものは登録商標）

１．ＺＩＧＢＥＥ

(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）】

2G024AD17

2G024BA21

2G024BA27

2G024CA11

2G024FA02

2G024FA14

(57)【要約】

歪みデータに基づく部品摩耗の監視
機械（１００）の部品（２００）は、キャビティ（２３０）を含む本体（２１０）と、キャビティ（２３０）内に配置された検知アセンブリと、を備えることができる。検知アセンブリは、部品（２００）の一部が受ける歪みの量を示す歪みデータを生成するように構成された歪み測定装置（２５０）を含むことができる。検知アセンブリは、歪みデータに基づいて、部品（２００）の一部の摩耗量を示す摩耗情報を生成し、摩耗情報を１つ以上のデバイス（１４０、３１０）に提供し、摩耗情報を１つ以上のデバイスに提供するように構成された、部品コントローラ（２６０）を更に含むことができる。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

機械（１００）の部品（２００）であって、前記部品（２００）は、
キャビティ（２３０）を含む本体（２１０）と、
前記キャビティ（２３０）内に配置され、前記部品（２００）の一部が受ける歪みの量を示す歪みデータを生成するように構成された歪み測定装置（２５０）と、
無線通信装置（２７０）と、
前記歪みデータに基づいて、前記部品（２００）の前記一部の摩耗量を判断し、
前記摩耗量を示す摩耗情報を生成し、
前記無線通信装置（２７０）に前記摩耗情報を送信させる、ように構成された、部品コントローラ（２６０）と、を備える、部品（２００）。

【請求項2】

前記部品（２００）は、前記機械（１００）の下部構造の一部である、請求項１に記載の部品（２００）。

【請求項3】

前記本体（２１０）は、摩耗面（２２０）を含み、
前記歪み測定装置（２５０）は、前記摩耗面（２２０）に隣接して設けられ、
前記部品（２００）の前記一部が受ける前記歪みの量は、前記摩耗面（２２０）の摩耗量が増加するにつれて増加する、請求項１又は２に記載の部品（２００）。

【請求項4】

前記部品コントローラ（２６０）は、前記無線通信装置（２７０）に前記摩耗情報を提供させるために、
前記摩耗情報を前記機械（１００）の機械（１００）コントローラに提供して、前記機械（１００）コントローラに、
前記部品（２００）の更なる摩耗を防止するために前記機械（１００）の操作を調整させること、
前記機械（１００）の操作を調整するように、前記機械（１００）のオペレータに指示を与えること、あるいは、
前記部品（２００）の修理又は交換の少なくとも一方を行うサービス要求を提供すること、のうちの少なくとも１つを行わせるように構成されている、請求項１～３のいずれか一項に記載の部品（２００）。

【請求項5】

前記部品コントローラ（２６０）は、前記無線通信装置（２７０）に前記摩耗情報を提供させるために、
前記無線通信装置（２７０）に、前記部品（２００）を監視するように構成された装置（１４０）に前記摩耗情報を提供させるように構成されている、請求項１～４のいずれか一項に記載の部品（２００）。

【請求項6】

システムであって、
機械（１００）に関連付けられた装置（１４０）と、
前記機械（１００）の部品（２００）のキャビティ（２３０）内に配置された検知アセンブリと、を備え、
前記検知アセンブリは、
前記部品（２００）の一部が受ける歪みの量を示す歪みデータを生成するように構成された歪み測定装置（２５０）と、
前記歪みデータに基づいて、前記部品（２００）の前記一部の摩耗量を示す摩耗情報を生成し、
前記摩耗情報を前記装置（１４０）に提供して、前記機械（１００）の操作を調整させる、ように構成された、部品コントローラ（２６０）と、を備える、システム。

【請求項7】

前記部品（２００）は、前記機械（１００）の下部構造の部品（２００）である、請求項６に記載のシステム。

【請求項8】

前記部品（２００）は、摩耗面（２２０）を含み、
前記歪み測定装置（２５０）は、前記摩耗面（２２０）に隣接して設けられ、
前記部品（２００）の前記一部が受ける前記歪みの量は、前記摩耗面（２２０）の摩耗量が増加するにつれて増加する、請求項６又は７に記載のシステム。

【請求項9】

前記検知アセンブリは、無線通信装置（２７０）を更に備え、
前記部品コントローラ（２６０）は、前記摩耗情報を前記装置に提供するために、
前記無線通信装置（２７０）に前記摩耗情報を前記装置に提供させるように構成されている、請求項６～８のいずれか一項に記載のシステム。

【請求項10】

前記部品コントローラ（２６０）は、前記無線通信装置（２７０）に前記摩耗情報を提供させるために、
前記無線通信装置（２７０）に前記摩耗情報を前記装置に提供させて、前記装置に、
前記機械（１００）の前記操作を調整するための指示を与えること、
前記部品（２００）の修理又は交換の少なくとも一方を行うサービス要求を提供すること、あるいは、
前記摩耗情報を前記機械（１００）の機械（１００）コントローラに提供して、前記機械（１００）の前記操作を調整させることのうちの少なくとも１つを行わせるように構成されている、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、全般的には機械の部品を監視することに関し、例えば、歪みデータに基づいて部品を監視することに関する。

【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場合がある。部品の摩耗を判断する１つの手法は、部品の予想耐用年数を識別する情報に基づいて摩耗を判断することを含む。部品の様々な用途（又は使用方法）、及び／又は部品が使用される様々な条件により、この情報は部品に均一に適用可能でない場合がある。

【0003】

様々な用途及び／又は様々な条件の結果として、予想耐用年数は、部品の摩耗量に関する誤った予測をもたらす可能性がある。このような誤った予測の結果、部品が早期に故障したり、あるいは修理又は交換されたりする可能性がある（例えば、部品が交換又は修理を必要とするのに十分に摩耗していない可能性がある）。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。

【0004】

部品の摩耗を検出する他の手法は、そのような部品の寸法を手動で測定することを含む。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。

【0005】

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も不正確になる可能性がある。

【0006】

米国特許第１０，９３３，８７７号（’８７７特許）は、無限軌道車両の駆動モードを管理する方法を開示している。’８７７特許は、センサの出力を読み取り、センサの出力に応じて車両の駆動モードを管理するための制御動作を実行するステップを開示している。

【0007】

’８７７特許は、センサの出力に応じて車両の駆動モードを管理する制御動作を実行することを開示しているが、’８７７特許は、無限軌道車両の部品の摩耗量を判断することについては述べていない。むしろ、’８７７特許は、無限軌道車両の駆動モードの管理に関する。

【0008】

本開示のシステムは、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】

【0009】

機械の部品は、キャビティを含む本体と、キャビティ内に配置され、部品の一部が受ける歪みの量を示す歪みデータを生成するように構成された歪み測定装置と、無線通信装置と、部品コントローラと、を備えることができる。部品コントローラは、歪みデータに基づいて部品の一部の摩耗量を判断し、摩耗量を示す摩耗情報を生成し、無線通信装置に摩耗情報を送信させるように構成することができる。

【0010】

システムは、機械に関連付けられた装置と、機械の部品のキャビティ内に配置された検知アセンブリと、を備えることができる。検知アセンブリは、部品の一部が受ける歪みの量を示す歪みデータを生成するように構成された歪み測定装置と、歪みデータに基づいて部品の一部の摩耗量を示す摩耗情報を生成するように構成された部品コントローラと、を備えてもよく、摩耗情報が装置に提供されて、機械の操作を調整することができる。

【0011】

機械の部品は、キャビティを含む本体と、キャビティ内に配置された検知アセンブリと、を備えることができる。検知アセンブリは、部品の一部が受ける歪みの量を示す歪みデータを生成するように構成された歪み測定装置と、歪みデータに基づいて部品の一部の摩耗量を示す摩耗情報を生成し、摩耗情報を１つ以上の装置に提供される、ように構成された部品コントローラと、を備えることができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本明細書に記載されている機械の一例の図である。

【図2】本明細書に記載されている機械の一例の部品の一例の図である。

【図3】本明細書に記載されているシステムの一例の図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

本明細書に記載されている実装態様は、歪み測定装置の歪みデータに基づいて機械の部品の摩耗を監視することに関する。例えば、部品のキャビティ内に検知アセンブリを設けることができる。検知アセンブリは、歪み測定装置、部品コントローラ、及び無線通信装置を含むことができる。歪み測定装置は、部品が受ける（例えば、部品の一部が受ける）歪みの量を示す歪みデータを生成することができる。

【0014】

歪み測定装置は、部品の摩耗面に隣接して設けることができる。この点に関して、摩耗面の摩耗量が増加すると、部品が受ける歪みの量も増加する可能性がある（例えば、部品の一部が受ける歪みの量が増加する可能性がある）。歪みの量は、機械の１つ以上の部品によって引き起こされる可能性がある。例えば、歪みの量は、部品によって支持することが可能性な下部構造の１つ以上の部品によって引き起こされる可能性がある。歪みの量が増加すると、歪みデータの値もそれに応じて増加する可能性がある。更に、部品が損傷すると、歪みデータの値が増加する可能性がある。

【0015】

いくつかの例では、部品コントローラは、歪みデータに基づいて部品の摩耗量を判断することができる。部品コントローラは、摩耗量を示す摩耗情報を生成し、無線通信装置に摩耗情報を送信させることができる。例えば、摩耗情報は、機械の機械コントローラ、部品などを監視するように構成されたバックオフィスシステムに提供され得る。

【0016】

「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することができる。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。

【0017】

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。

【0018】

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、機械コントローラ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１８４、１つ以上のローラ１８６、及び検知アセンブリ１８８（本明細書では、個別に「検知アセンブリ（単数）１８８」、総称して「検知アセンブリ（複数）１８８」と呼ぶ）を備える。

【0019】

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、機械コントローラ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。

【0020】

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。

【0021】

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、振動センサ装置、速度センサ装置、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。

【0022】

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。

【0023】

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。

【0024】

機械コントローラ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、機械コントローラ１４０は、オペレータ制御部１３２からの、センサシステム１２０からの、かつ／又は検知アセンブリ１８８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。機械コントローラ１４０は、より詳細に後述するように、センサシステム１２０からの、オペレータ制御部１３２からの、かつ／又は検知アセンブリ１８８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。

【0025】

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。

【0026】

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。

【0027】

検知アセンブリ１８８は、機械１００の部品に関連付けられるように構成することができる。いくつかの例では、検知アセンブリ１８８は、部品の摩耗量を検知し、部品の摩耗量を示す摩耗情報を提供するように構成された１つ以上の装置を含むことができる。検知アセンブリ１８８は、より詳細に後述するように、部品の摩耗量を判断するために使用される歪みデータを生成するように構成された歪み測定装置を含むことができる。

【0028】

いくつかの例では、摩耗情報は、検知アセンブリ１８８を識別する情報、部品を識別する情報、摩耗情報に関連付けられたタイムスタンプを識別する情報などを含むことができる。検知アセンブリ１８８を識別する情報は、検知アセンブリ１８８の製造元を識別する情報、検知アセンブリ１８８のモデルを識別する情報、検知アセンブリ１８８のシリアル番号を識別する情報などを含むことができる。

【0029】

部品を識別する情報は、部品の製造元を識別する情報、部品のモデルを識別する情報、部品の部品番号を識別する情報、部品のシリアル番号を識別する情報、部品が機械１００に設置された日付及び／又は時刻を識別する情報などを含むことができる。

【0030】

検知アセンブリ１８８は、摩耗情報を定期的に（例えば、３時間ごと、シフトごと、毎日など）提供するように構成することができる。追加的に、又は代替的に、検知アセンブリ１８８は、トリガに基づいて（例えば、機械コントローラ１４０からの要求の受信に基づいて）摩耗情報を提供するように構成することができる。

【0031】

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。

【0032】

図２は、本明細書に記載されている機械１００の部品２００の一例の図である。いくつかの例では、部品２００は、第１のトラックリンク１７２又は第２のトラックリンク１７４などの、機械１００の下部構造の部品であってもよい。図２に示すように、部品２００は本体２１０を含むことができる。本体２１０は金属を含み得る。金属は、鋼鉄、アルミニウムなどを含んでもよい。追加的、又は代替的に、本体２１０はゴム材料を含んでもよい。

【0033】

図２に示すように、本体２１０は、摩耗面２２０、キャビティ２３０、及びトラックリンクピンを収容するように構成されたトラック貫通穴２４０を含むことができる。摩耗面２２０は、下部構造の使用中に材料が摩耗する本体２１０の任意の表面を含むことができる。例えば、摩耗面２２０は、下部構造の他の部品及び／又は外部材料（例えば、地面）との接触によって材料が摩耗する表面であり得る。

【0034】

キャビティ２３０は、検知アセンブリ１８８を収容するように構成することができる。図２では、キャビティ２３０に１つの検知アセンブリ１８８が収容されていることを示しているが、他の例では、キャビティ２３０に収容される検知アセンブリ１８８の数は、追加されるか、又はより少なくすることができる。検知アセンブリ１８８は、キャビティ内に物体を保持するように構成された、金属、ゴム材料などを使用してキャビティ２３０内に保持することができる。

【0035】

図２に示すように、検知アセンブリ１８８は、歪み測定装置２５０、部品コントローラ２６０、無線通信装置２７０、及び電源２８０を含むことができる。状況によっては、歪み測定装置２５０、部品コントローラ２６０、無線通信装置２７０、及び／又は電源２８０をプリント回路基板上に設けることができる。

【0036】

歪み測定装置２５０は、部品２００が受ける歪み（例えば、部品２００の一部が受ける歪み）の量を検知し、部品２００（例えば、部品２００の一部）が受ける歪みの量を示す歪みデータを生成するように構成された１つ以上の装置を含むことができる。例えば、歪み測定装置２５０は歪みゲージを含むことができる。図２に示すように、摩耗面２２０に隣接して歪み測定装置２５０を設けることができる。部品２００の一部は、摩耗面２２０に関連付けることができる。この点に関して、摩耗面２２０の摩耗量が増加すると、部品２００が受ける歪みの量も増加する可能性がある（例えば、部品２００の一部が受ける歪みの量が増加する可能性がある）。

【0037】

歪みの量は、機械１００の１つ以上の部品によって引き起こされる可能性がある。例えば、歪みの量は、部品２００によって支持され得る下部構造の１つ以上の部品によって引き起こされる可能性がある。例えば、歪みの量は、１つ以上のローラ１８６によって引き起こされる可能性がある。歪みの量が増加すると、歪みデータの値がそれに応じて増加する可能性がある。更に、部品２００が損傷すると、歪みデータの値が増加する可能性がある。

【0038】

部品コントローラ２６０（例えば、電子制御モジュール（ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｃｏｎｔｒｏｌ ｍｏｄｕｌｅ、ＥＣＭ））は、検知アセンブリ１８８の操作を制御及び／又は監視することができる。例えば、部品コントローラ２６０は、歪み測定装置２５０からの信号に基づいて、検知アセンブリ１８８の操作を制御及び／又は監視することができる。例えば、部品コントローラ２６０は、歪みデータに基づいて部品２００の摩耗量を判断することができる。一例として、部品コントローラ２６０は、歪みデータの第１の値に基づいて部品２００の第１の摩耗量を判断し、歪みデータの第２の値に基づいて部品２００の第２の摩耗量を判断するなどすることができる。第２の値が第１の値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。

【0039】

部品コントローラ２６０は、部品２００の摩耗量を示す摩耗情報を生成し、無線通信装置２７０に摩耗情報を送信させることができる。いくつかの例では、部品コントローラ２６０はメモリ及びプロセッサを含むことができる。メモリは、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。

【0040】

プロセッサは、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。プロセッサは、摩耗情報を生成し、無線通信装置２７０に摩耗情報を送信させるなどの機能を実行するようにプログラムすることが可能であり得る。

【0041】

無線通信装置２７０は、部品コントローラ２６０、機械コントローラ１４０、バックオフィスシステムなどと通信できる１つ以上の装置を含むことができる。例えば、無線通信装置２７０は、部品コントローラ２６０、機械コントローラ１４０、バックオフィスシステムなどに摩耗情報を提供するように構成することができる。状況によっては、無線通信装置２７０は、送受信機、別個の送信機及び受信機、アンテナなどを含むことができる。無線通信装置２７０は、例えば、ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ（登録商標）Ｌｏｗ－Ｅｎｅｒｇｙ、ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ（登録商標）、Ｗｉ－Ｆｉ、近距離無線通信（ｎｅａｒ－ｆｉｅｌｄ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ、ＮＦＣ）、Ｚ－Ｗａｖｅ、ＺｉｇＢｅｅ、又は米国電気電子学会（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ、ＩＥＥＥ）８０２．１５４などの狭域無線通信プロトコルを使用して、１台以上の機械と通信することができる。

【0042】

電源２８０は、検知アセンブリ１８８の１つ以上の部品に電力を供給するように構成された１つ以上の装置を含むことができる。例えば、電源２８０は、バッテリ、モーションベースのエネルギ源などを含むことができる。

【0043】

前述の例は、機械１００の下部構造の部品に関して説明されているが、本開示は、摩耗の影響を受ける機械１００のその他の部品、例えば、チップ、アダプタ、ベースエッジ、カッティングエッジ、シュラウド、ハーフアローなどにも適用可能である。

【0044】

図２に示す装置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、部品の一例の装置のセット（例えば、１つ以上の装置）は、部品の一例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。

【0045】

図３は、本明細書に記載されているシステム３００の一例の図である。図３に示すように、システム３００は、機械コントローラ１４０、検知アセンブリ１８８、及びバックオフィスシステム３１０を含む。機械コントローラ１４０は、部品コントローラ２６０に関連して上述したように、メモリと、プロセッサと、を含むことができる。

【0046】

機械コントローラ１４０は、機械１００の部品の摩耗情報に基づいて１つ以上の動作が実行されるように構成することができる。１つ以上の動作については、以下でより詳しく説明する。いくつかの例では、検知アセンブリ１８８は摩耗情報を提供して、機械コントローラ１４０に１つ以上の動作を実行させることができる。検知アセンブリ１８８は、摩耗情報を定期的に（例えば、３時間ごと、シフトごと、毎日など）提供することができる。追加的に、又は代替的に、検知アセンブリ１８８は、トリガに基づいて（例えば、機械コントローラ１４０からの要求に基づいて、バックオフィスシステム３１０からの要求に基づいてなど）摩耗情報を提供することができる。

【0047】

いくつかの実装態様では、機械コントローラ１４０は、部品コントローラ２６０の摩耗情報の判断に関連して、上述した方法と同様の方法で摩耗情報を判断することができる。例えば、機械コントローラ１４０は、（検知アセンブリ１８８から）歪みデータを受信し、歪みデータに基づいて摩耗情報を判断することができる。

【0048】

機械コントローラ１４０は、（摩耗情報によって識別された）部品の摩耗量と摩耗しきい値を比較することができる。摩耗しきい値を識別する情報は、機械コントローラ１４０に関連付けられた１つ以上のメモリに保存することができる。状況によっては、摩耗しきい値は、１つ以上の部品が交換された時点の１つ以上の部品の摩耗量に関する履歴データに基づいて判断することができる。１つ以上の部品は、検知アセンブリ１８８が含まれる部品と同様であってもよい。

【0049】

部品の摩耗量が摩耗しきい値を満たさない場合、機械コントローラ１４０は通知を提供するようにすることができる。通知は、部品を識別する情報、部品の摩耗量を識別する情報、並びに／又は部品に関連付けられている１つ以上の部品、及び／若しくは部品に依存している１つ以上の部品を識別する情報などを含むことができる。

【0050】

通知は、オペレータキャビン１３０に関して内部的に提供され、オペレータキャビン１３０に関して外部的に提供され、機械１００のオペレータのデバイスに提供され、かつ／又はバックオフィスシステム３１０に提供されるなどすることができる。

【0051】

部品の摩耗量が摩耗しきい値を満たす場合、機械コントローラ１４０は、通知を提供することに加えて、又は通知を提供することに代えて、１つ以上の動作を実行させることができる。この状況では、通知は、部品を交換及び／又は修理する必要があることを更に示すことができる。１つ以上の動作に関して、機械コントローラ１４０は、部品の更なる摩耗を低減及び／又は防止するために、機械１００の操作を調整することができる。例えば、機械コントローラ１４０は、機械１００の速度を低下させ、速度を低下させて、機械１００を停止させることができ、かつ／又は機械１００を固定したりなどすることができる。

【0052】

追加的に、又は代替的に、機械１００の操作の調整を行うために、機械コントローラ１４０は、上述した方法と同様の方法で機械の操作を調整するようにオペレータに指示を提供することができる。追加的に、又は代替的に、機械コントローラ１４０は、部品を修理し、かつ／又は部品を交換するためのサービス要求を提供できる。

【0053】

追加的に、又は代替的に、機械コントローラ１４０は、機械１００を修理施設まで自律的に移動させることができる。追加的に、又は代替的に、機械コントローラ１４０は、技術者のカレンダに、部品を検査、修理、及び／又は交換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、機械コントローラ１４０は、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。

【0054】

追加的に、又は代替的に、機械コントローラ１４０は、第１の自律装置に交換要求を提供して、第１の自律装置が機械１００に関連付けられた場所に交換部品を配送させるようにすることができる。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。交換要求は、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。

【0055】

追加的に、又は代替的に、第１の自律装置に交換部品を配送させるために、機械コントローラ１４０は、第２の自律装置に検証要求を提供して、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、部品の摩耗量を検証させるようにすることができる。検証情報は、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。第２の自律装置は、部品摩耗情報の検証に基づいて検証情報を生成することができ、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。

【0056】

状況によっては、摩耗情報によって、機械コントローラ１４０が部品を追跡することができる。例えば、摩耗情報に基づいて、機械コントローラ１４０は、部品が機械にいつ設置されたか、かつ／又は機械上の部品がいつ交換されたかを判断することができる。

【0057】

バックオフィスシステム３１０は、機械１００の部品を監視するように構成された１つ以上の装置を含むことができる。バックオフィスシステム３１０は、機械１００に対して遠隔とすることができる。いくつかの実装態様では、バックオフィスシステム３１０は、機械コントローラ１４０に関連して上述の動作と同様の動作を実行することができる。例えば、バックオフィスシステム３１０は、機械コントローラ１４０から、かつ／又は検知アセンブリ１８８から摩耗情報を受信することができる。あるいは、バックオフィスシステム３１０は、機械コントローラ１４０が摩耗情報を判断するのに関連して上述の方法と同様の方法で摩耗情報を判断することができる。バックオフィスシステム３１０は、摩耗情報に基づいて、機械コントローラ１４０に関連して上述の動作と同様の動作を実行することができる。

【0058】

図３に示す装置の数及び配置を一例として提供する。実際には、図３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３に示す３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３００の装置のセット（例えば、１つ以上の装置）は、システム３００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。

【産業上の利用可能性】

【0059】

本明細書に記載された実装態様は、機械の部品の摩耗量に関する不正確な手動測定及び誤った予測に関連付けられた問題を解決する。歪みデータに基づいて判断される摩耗情報は、手動測定及び部品の推定耐用年数に関する情報よりも正確となり得る。精度が向上した結果、部品の修理又は交換が必要なときに、（部品が予定より早く修理又は交換されるのとは対照的に）部品を修理又は交換することができる。

【0060】

更に、精度が向上した結果、本明細書の実装態様は、部品の修理及び／又は交換の前に部品が故障する可能性を低減するのに役立つ可能性がある。更に、精度が向上した結果、装置は、部品の摩耗量の不正確な予測に関連する問題（部品の早期故障、部品の早期修理、及び／又は部品の早期交換など）を改善するために使用されていたコンピューティングリソース又は機械リソースを節約することができる。

【0061】

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。

【0062】

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】