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【発明の名称】 索引付けされた機械利用メトリックスを提供するシステム
【発明者】 【氏名】アラン エル．ファーガソン

【氏名】ブライアン エル．ジェンキンス

【氏名】トレント アール．メイス

【氏名】スティーブン ダブリュ．オニール

【氏名】ダニエル シー．ウッド
【要約】 【課題】索引付けされた機械利用メトリックスを提供するシステムを提供する。

【解決手段】作業データを収集し、この作業データを作業機械の操作者に対して索引付けするシステム及び方法。本方法を実行する本システムは、操作者識別データに基づいて操作者を識別するように構成された操作者識別装置と、作業データを収集するように構成された作業データ収集装置とを備える。第１の処理装置は、収集された作業データを操作者識別データに対して索引付けし、通信装置は、索引付けされた作業データと操作者識別データとを第２の処理装置に転送する。第２の処理装置は、索引付けされた作業データと操作者識別データとを受信し、索引付けされた作業データに基づいて操作者利用メトリックスを実行する。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
索引付けされた作業機械利用メトリックスを提供するシステムであって、
操作者識別データに基づいて作業機械の操作者を識別するように構成された操作者識別装置と、
作業機械に関係する作業データを収集するように構成された作業データ収集装置と、
収集された作業データを操作者識別データに対して索引付けするように構成された第１の処理装置と、
索引付けされた作業データと操作者識別データとを転送するように構成された通信装置と、
索引付けされた作業データと操作者識別データとを受信し、作業機械と操作者のうちの少なくとも１つに関連する定量的な性能値を反映する操作者利用メトリックスを、索引付けされた作業データに基づいて提供するように構成された第２の処理装置とを備えるシステム。
【請求項２】
操作者識別装置は、無線周波数識別装置である請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
作業データ収集装置は、実装モジュールと実装部品のうちの少なくとも１つを備える請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
実装モジュールと実装部品のうちの少なくとも１つにより収集された作業データは、作業機械の少なくとも１つの動作パラメータに関係する性能データである請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
作業データは、燃料消費量、アイドル時間、エンジン始動回数、運搬される材料の重量、動作時間、作業機械により扱われた材料の種類、地形の特徴データ、流体関連データ、作業現場関連データ、及び走行距離のうちの少なくとも１つを表すデータを含んでいる請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
第２の処理装置は、操作者利用メトリックスを分析し、一群の作業機械の性能を決定する請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
第２の処理装置は、操作者利用メトリックスを分析し、
操作者と、
作業機械を動作させる一群の操作者と、
作業機械と類似の種類の一群の作業機械と、
作業機械と該作業機械に関連する作業現場のうちの少なくとも１つに関連する個人と、
作業機械が動作する作業現場とのうち、少なくとも１つの性能を決定する請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
第１の処理装置は、実装モジュールと実装部品のうちの少なくとも１つであり、第２の処理装置は、場外システムの一部である請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
第１の処理装置は、操作者識別データに対して、１つ以上の作業機械関連パラメータを索引付けする請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
索引付けされた作業機械利用メトリックスを提供する方法であって、
操作者識別データに基づいて作業機械の操作者を識別するステップと、
作業機械から作業データを収集するステップと、
収集された作業データを、作業機械の処理装置により操作者識別データに対して索引付けするステップと、
索引付けされた作業データと操作者識別データとを処理システムに転送するステップと、
索引付けされた作業データと操作者識別データとを処理システムで受信し、作業機械及び操作者に関連する定量的な性能値を反映する操作者利用メトリックスを、索引付けされた作業データに基づいて提供するステップとを含む方法。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【０００１】
本明細書は、一般に、データ収集システムに関し、特に、作業データ、より詳しくは作業機械に関連するパラメータを操作者識別データに対して索引付けすることにより、作業機械の利用メトリックスを提供するシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近の作業機械（例えば、建設機械、固定エンジンシステム、船舶系機械などの固定式及び移動式業務用機械）の重要な特徴は、 実装ネットワーク、及びそれに関連する機械制御モジュールである。実装ネットワークは、様々な種類の通信リンクに接続する多くの異なるモジュールを備える。これら１つ以上のモジュールは、関連する作業機械の作業データを監視し収集するのに用いられることがある。実装データ収集システムにより収集された作業データは、通常、手動によるダウンロード操作を通して作業機械から場外システムへ転送される。
【０００３】
米国特許公報（特許文献１）では、例えば、ホイールローダ、トラック型ローダ、ショベルローダ、クレーン、スクレーパ、バックホウなどの荷物を積載し移動する装置を開示しており、この装置には、荷物が移動される時期やその荷物の重量及び体積を決定するための多様なセンサーが装備されている。このセンサーからのデータは、バッファリングされてマイクロプロセッサに供給される。なお、この動作は、操作者が積載装置を用いている間に行われる。操作者により移動される各荷物に対して蓄積されたデータは、積載装置を用いる際の操作者の効率を決定するのに用いられる。ここで、表示装置は、重量及び体積、或いは特定の場所に運搬する数個の荷物の全体重量及び体積などの移動対象の荷物に関する多様な情報を操作者に提供する。さらに、同じ表示装置を用いて、作業時間中の操作者の効率及び生産性に関するデータを提供することもできる。また、プリンタも、そのデータを印刷するのに設けられている。
【０００４】
米国特許公報（特許文献１）は、移動対象の荷物に関する情報を蓄積、表示、及び印刷する装置を開示しており、また、作業データを収集するための実装システムも知られているが、米国特許公報（特許文献１）に開示された装置、及びこれらの知られているシステムは、作業機械において収集された作業データを操作者識別データに対して索引付けし、且つ索引付けられた作業データ及び操作者識別データを場外システムに自動的に転送するものではない。さらに、この場外システムは、索引付けられた作業データ及び操作者識別データを受信してこの索引付けられた作業データに基づいて操作者の利用メトリックスを実行するものではない。
【０００５】
【特許文献１】米国特許第５，２２０，９６８号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
開示された特定の実施形態と一貫性のある方法、システム、及び製品は、上述した課題のうちの１つ以上を解決し得る。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
索引付けされた作業機械利用メトリックスを決定する処理を実行するシステム及び方法が提供される。一実施形態では、この処理は、操作者識別データに基づいて作業機械の操作者を識別し、作業機械に関係する作業データを収集することを含む。収集された作業データは、操作者識別データに対して索引付けされ、処理システムに転送される。ここで、作業機械及び操作者に関連する定量的な性能値を反映する操作者利用メトリックスが、索引付けられた作業データに基づいて提供される。
【０００８】
他の実施形態では、索引付けされた作業機械利用メトリックスを提供するシステムが提供される。このシステムは、操作者識別データに基づいて作業機械の操作者を識別する操作者識別装置と、作業機械に関係する作業データを収集する作業データ収集装置とを備える。第１の処理装置は、収集された作業データを操作者識別データに対して索引付けし、通信装置は、この索引付けされた作業データと操作者識別データとを第２の処理装置に転送する。第２の処理装置は、索引付けされた作業データと操作者識別データとを受信し、索引付けされた作業データに基づいて操作者利用メトリックスを提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
添付図面は、本明細書に組み込まれその一部をなし、明細書の説明とともに幾つかの実施形態を示しており、開示された通信システムの原理を説明するのに役立つものである。
【００１０】
以下、添付図面に示された例示的実施形態について、詳細を説明する。なお、可能である限り、図面中の同一の参照番号は、同一又は類似部分に言及するために用いるものとする。
【００１１】
図１は、開示された特定の実施形態と一貫性のある特徴及び原理が実行され得る例示的作業機械環境１００を示している。図１に示すように、作業機械環境１００は、遠隔場外システム１１０と作業機械１２０、１３０、及び１４０とを含み得る。各作業機械１２０、１３０、及び１４０は、アンテナ１２２、１３２、及び１４２などの無線通信装置と、実装システム１２４、１３４、及び１４４とをそれぞれ備える。なお、図面中には、特定の数の作業機械のみを図示しているが、作業機械環境１００は、任意の数及び種類のかかる作業機械、及び／又は場外システムを含み得る。
【００１２】
本明細書で用いた作業機械という用語は、例えば、採鉱、建設、農業などの特定の産業に関連するある種の動作を実行し、作業環境（例えば、建設現場、鉱山現場、発電所など）間、又はその中で動作する固定式又は移動式機械を意味する。限定を意図しない固定式機械の例としては、工場、又は沖合環境（例えば、海上掘削基地）で動作するエンジンシステムが挙げられる。また、限定を意図しない移動式機械の例としては、業務用機械、例えば、トラック、クレーン、土工車、採鉱車、バックホウ、材料管理装置、農器具、船舶、航空機、及び作業環境で動作する任意の種類の移動式機械が挙げられる。図１に示すように、作業機械１２０及び１４０は、バックホウ型の作業機械であり、一方、作業機械１３０は、運搬型の作業機械である。なお、図１に示した作業機械の種類は、一例に過ぎず、限定を意図していない。また、作業機械環境１００は、異なるタイプの作業機械を任意数実装し得ることも、開示された実施形態により想定されるところである。
【００１３】
本明細書で用いた場外システムという用語は、作業機械１２０、１３０、及び１４０から遠くに位置するシステムを表し得る。また、場外システムは、ワイヤライン又は無線データリンクを通して、作業機械１２０に接続されるシステムであっても良い。さらに、場外システムは、１つ以上のプロセッサなどの既存の計算部品、ソフトウェア、表示装置、及び１つ以上の処理を実行するのに一括して動作する複数のインターフェース装置を備えるコンピュータシステムであっても良い。その代わりに、又は加えて、場外システムは、作業機械１２０に対するデータ及び作業機械１２０からのデータの送信を容易にする１つ以上の通信装置を備えても良い。なお、特定の実施形態では、場外システムは、作業機械１２０から遠くに位置した他の作業機械であっても良い。
【００１４】
遠隔場外システム１１０は、例えば、製造業者、卸売業者、小売業者、所有者、プロジェクト現場管理者、企業体の担当部署（例えば、サービスセンター、操作サポートセンター、物流センター）などの作業機械１２０、１３０、及び１４０に対応する企業体や、作業機械１２０、１３０、及び１４０に関連する情報を発生、維持、送信、及び／又は受信する他の任意の種類の企業体と関連する１つ以上の計算システムを表し得る。また、遠隔場外システム１１０は、作業端末、携帯情報端末、ノート型パソコン、本体コンピュータなどの１つ以上のコンピュータシステムを備え得る。さらに、遠隔場外システム１１０は、プロセッサにより実行された際にサーバからデータを要求及び受信し、システムを動作させるユーザにコンテンツを表示するウェブ・ブラウザ・ソフトウェアを含み得る。本明細書の一実施形態においては、遠隔場外システム１１０は、ローカル無線通信装置を通して作業機械１２０に接続される。また、遠隔場外システム１１０は、作業機械１２０に対するメッセージの送受信を含む診断及び／又はサービス動作を実行する１つ以上の携帯式、又は固定式のサービスシステムをも表し得る。例えば、遠隔場外システム１１０は、ＲＳ−２３２シリアルデータリンク又は無線通信媒体を通して、作業機械に接続する電子試験装置であっても良い。
【００１５】
無線通信装置１２２、１３２、及び１４２は、場外システム１１０及びその他の作業機械などの遠隔システムに対して無線通信の送信及び／又は遠隔システムから受信をするように構成された１つ以上の無線アンテナを表し得る。ここで、装置１２２、１３２、及び１４２は、無線通信用に構成されるように図示されているが、他の形態の通信も想定される。例えば、作業機械１２０、１３０、及び１４０は、任意の種類の無線通信ネットワーク、ワイヤライン通信ネットワーク、及び／又は無線及びワイヤライン通信ネットワークとインフラストラクチュアとの組み合わせを用いて、遠隔システムと情報をやり取りし得る。図１に示すように、作業機械１２０は、作業機械１３０及び１４０並びに場外システム１１０と、無線で情報をやり取りし得る。さらに、作業機械１３０及び１４０は、場外システム１１０と情報をやり取りし得る。
【００１６】
実装システム１２４、１３４、及び１４４は、作業機械１２０、１３０及び１４０内で機械処理を行う１つ以上の実装モジュール、インターフェースシステム、データリンク、及び他の種類の部品からなるシステムを表し得る。図２は、開示された特定の実施形態と一貫性のある実装システム１２４を示すブロック図である。以下、実装システム１２４について説明するが、これは、実装システム１３４及び１４４にも適用可能である。
【００１７】
図２に示すように、実装システム１２４は、通信モジュール２１０、インターフェース制御システム２２０、実装モジュール２３０−１〜２３０−Ｎ、及び実装部品２４０−１〜２４０−Ｙを備え得る。実装モジュール２３０−１〜２３０−Ｎ、及びインターフェース制御システム２２０は、データリンク２１５により相互に接続されている。 なお、インターフェース制御システム２２０は、個別の実体として図示されているが、実施形態によっては、１つ以上の実装モジュール（２３０−１〜２３０−Ｎ）の機能的な部品として制御システム２２０を内蔵させたものとしても良い。さらに、特定の数の実装制御モジュールのみが図示されているが、作業機械１２０は、かかるモジュールを任意数含んでも良い。
【００１８】
通信モジュール２１０は、場外システム１１０や他の作業機械１３０及び１４０などの１つ以上の遠隔システムと作業機械１２０との間で通信が容易となるように構成された１つ以上の装置を表している。通信モジュール２１０は、当該装置がワイヤライン又は無線通信を通してデータメッセージを送信及び／又は受信可能となるハードウェア及び／又はソフトウェアを含み得る。図１及び図２に示すように、通信モジュール２１０は、無線通信装置１２２に接続されて、遠隔場外システム１１０及び作業装置（１３０、１４０）との無線通信を容易とするものであるが、他の場外システムがこの通信モジュール２１０に対して及びこの通信モジュール２１０からのデータメッセージを送受信しても良い。この無線通信は、衛星通信、移動体通信、赤外線通信、及び作業機械１２０が場外システムと情報を無線でやりとり可能となる他の任意の種類の無線通信を含み得る。
【００１９】
また、本明細書で用いた実装モジュールという用語は、他の部品又は副部品を制御する、或いはそれにより制御される作業機械で動作する任意の種類の部品を表し得る。例えば、実装モジュールは、操作者表示装置制御モジュール、エンジン制御モジュール（ＥＣＭ）、電力システム制御モジュール、地球規模測位システム（ＧＰＳ）インターフェース装置、１つ以上の副部品を接続する取り付けインターフェース、及び、作業機械１２０が実行時間又は非実行時間条件中（すなわち、機械エンジンの実行中、又は非実行中の各々）に当該機械の動作を容易とし、及び／又は監視するのに用い得る他の任意の種類の装置であっても良い。
【００２０】
一実施形態では、インターフェース制御システム２２０は、本実施形態の要求と一貫性のある特定の機能を実行するのに用いられる多様な計算部品を備え得る。また、このようにするため、インターフェース制御システム２２０は、１つ以上のプロセッサとメモリ装置(図示せず)を備え得る。例えば、インターフェース制御システム２２０は、インターフェース、通信、及びソフトウェア更新機能を実行するために当該インターフェース制御システム２２０により用いられる論理及び処理部品を含むデジタルコアを備え得る。一実施形態では、このデジタルコアは、１つ以上のプロセッサと内部メモリとを備え得る。かかる内部メモリは、プロセッサにより用いられた、データ、指示、実行可能コード、又はこれらの任意の組み合わせを一時的に記憶する１つ以上の装置を表し得る。さらに、内部メモリは、インターフェース制御システム２２０の動作中に一時的に及び／又は永久的にデータを記憶する１つ以上のメモリ装置、例えば、キャッシュメモリ、登録装置、緩衝器、待ち合わせメモリ装置、及び情報を保持する任意の種類のメモリ装置を表し得る。インターフェース制御システム２２０により用いられた内部メモリは、フラッシュメモリ、静的ランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）、及びバッテリ・バックアップ式不揮発性メモリ装置などの任意の種類のメモリ装置であっても良い。
【００２１】
説明を分かりやすくするため、図２では、インターフェース制御システム２２０を個別の素子として表している。しかしながら、インターフェース制御機能は、実装データリンク上の１つ以上のモジュール（例えば、２３０−１〜２３０−Ｎ）内でソフトウェア、ハードウェア、及び／又はファームウェアを介して実行され得る。このため、インターフェース制御システム２２０は、特定の実施形態において、作業機械１２０の他の素子内に内蔵された機能又はロジックを表し得る。
【００２２】
モジュール２３０−１〜２３０−Ｎは、作業機械１２０に含まれるデータリンク２１５に接続された１つ以上の実装モジュールを表し得る。データリンク２１５は、コントローラエリアネットワーク（ＣＡＮ）、Ｊ１９３９などを含む米国自動車技術者協会（ＳＡＥ）基準のデータリンクなどの、独占権下にあるデータリンクか、又はそうでないデータリンクを表し得る。このデータリンク２１５は、無線であっても、又はワイヤラインであっても良い。例えば、一実施形態では、作業機械１２０は、インターフェース制御システム２２０を通して互いに接続される複数の無線センサーを含み得る。さらに、図２では、１つのデータリンク２１５を示しているが、特定の実施形態では、１つ以上の実装モジュール２３０−１〜２３０−Ｎに接続され、これら実装モジュールの追加層及び／又はインターフェース制御システムを相互接続する追加的なデータリンクを含み得る。
【００２３】
実装部品２４０−１〜２４０−Ｙは、実装モジュール２３０−１〜２３０−Ｎそれぞれからのデータ、制御信号、命令、及び／又は情報を受け取る１つ以上の部品を表し得る。実装部品２４０−１〜２４０−Ｙはまた、実装モジュール２３０−１〜２３０−Ｎにデータ、制御信号、及び／又は他の作業データを転送する１つ以上の部品を表し得る。特定の実施形態では、実装部品２４０−１〜２４０−Ｙは、各実装モジュール２３０−１〜２３０−Ｎにより、これらのモジュール内のソフトウェア処理を実行することによって制御され得る。例えば、実装部品２４０−１〜２４０−Ｙは、作業機械１２０の種類に関連する多様な動作を実行する異なる種類の作業機械部品を表し得る。例えば、実装部品２４０−１は、１つ以上のエンジン部品とし、一方、実装部品２４０−Ｙは、１つ以上の変速式の部品を表しても良い。
【００２４】
図３は、上述した実装モジュール（２３０−１〜２３０−Ｎ）及び実装部品（２４０−１〜２４０−Ｙ）を用いた多様な実施形態を示すのに用いられる。一実施形態では、実装モジュール２３０−１〜２３０−Ｎのうちの少なくとも１つは、作業機械動作データ（「作業データ」）を受信するように構成され得る。説明をより簡略化するために、図３では、実装モジュール２３０−１を、作業データを受信するように構成された実装モジュールとして図示している。ただし、他の実装モジュールを、作業データの受信に用いても良い。
【００２５】
他の実施形態では、実装部品２４０−１〜２４０−Ｙのうちの少なくとも１つは、作業データを受信するように構成され得る。 説明をより簡略化するために、図３では、実装部品２４０−１を、作業データを受信するように構成された実装モジュールとして図示している。しかしながら、他の実装部品を、作業データの受信に用いても良い。本実施形態では、実装部品２４０−１により受信された作業データは、実装モジュール２３０−Ｎに転送され得る。
【００２６】
上述した実施形態のうちのいずれかにおいては、１つ以上の識別技術を用いて、操作者を識別し得る。例えば、無線周波数装置３１０（例えば、ＲＦＩＤタグ）は、操作者を識別するのに用いられ得る。この無線周波数装置３１０は、アンテナに取り付けたチップから構成し得る。スキャナ（図示せず）は、実装モジュール２３０−１又は実装部品２４０−Ｙに位置され得るものであり、このチップを走査するのに用いられ得る。受動装置では、少量の無線周波数がスキャナから通過し、チップを通電し、その後、操作者特有の個人照合（チップＩＤ）番号を転送する無線周波数信号を送出する。能動装置では、チップは、無線周波数信号を送出する電源を供給し得る。この無線周波数信号は、照合用としてインターフェース制御システム２２０にチップＩＤを伝達する。
【００２７】
これに加えて又は代えて、実装システム１２４は、操作者識別コードを受信する手段を含み得る。かかる手段は、例えば、操作者識別データを記憶するキー装置（例えば、スマートカード、スマートキーなど）からキーデータを受信するように構成されたスイッチ又はそれに類似の装置を含み得る。
【００２８】
インターフェース制御システム２２０は、操作者識別情報に加えて、実装モジュール（２３０−１〜２３０−Ｎ）及び／又は実装部品（２４０−１〜２４０−Ｙ）に接続された、或いはこれらにデータを転送する多様なセンサー（図示せず）を通して、作業データを収集し得る。例えば、作業データは、ガス消費量、荷物の重量、アイドル時間、エンジン始動回数、荷物の種類、作動機械の種類、地形の種類、地形の地面高さ、作業機械により扱われた材料の種類、動作時間、流体面の高さ、流体消費量、作業現場のパラメータデータ、作業機械１２０及び／又は作業機械１２０に関連する地形などの作業現場に関係する他の任意の種類の情報などのデータを含み得る。
【００２９】
上記の実施形態では、インターフェース制御システム２２０は、操作者識別情報及び作業データを収集し得る。収集された情報は、遠隔場外システム１１０などの場外システムに転送され得る。ここで、この場外システムは、例えば、製造業者、卸売業者、小売業者、所有者、プロジェクト現場管理者、企業体の担当部署（例えば、サービスセンター、操作サポートセンター、物流センターなど）などの作業機械１２０、１３０、及び１４０（図１）に対応する企業体や、作業機械１２０、１３０、及び１４０に関連する情報を発生、維持、送信及び／又は受信する他の任意の種類の企業体と関連する１つ以上の計算システムを表し得る。
【００３０】
インターフェース制御システム２２０は、無線通信装置１２２、１３２、及び１４２（図１）を通して、収集した作業データ及び操作者識別情報を場外システム１１０及び他の作業機械などの遠隔システムに転送し得る。一実施形態では、インターフェース制御システム２２０は、要求又は事象に対応して遠隔システムに収集した情報を転送し得る。この要求は、作業機械１２０の部品により始動され得る。さらに、この事象は、プログラムにより始動され、自動的に計画された通信（例えば、周期的な報告する応用例など）を提供するための命令などのハードウェア又はソフトウェア事象に関連し得る。
【００３１】
一実施形態では、場外システム１１０は、操作者識別データ及び作業データを受信し処理し得る。図４Ａは、操作者識別データ及び作業データを記憶し提示する例示的データベース構成を示している。図４Ａに示されたデータベース構成は、作業機械又は場外システム１１０にあるメモリ装置に記憶され得るものであり、開示された実施形態と一貫性のある処理を実行するように構成された処理装置によりアクセス可能でありこの処理装置により用いられる。
【００３２】
図４Ａに示すように、この図はあくまで例示を目的とするものであるが、複数の作業機械（ＷＭ＃）の各々のガス消費量（ＧＣ）は、各操作者識別情報（ＯＰ＃）に基づいて索引付けされている。例えば、作業機械＃３（ＷＭ＃３）のガス消費量は、操作者用の操作者識別情報（ＯＰ＃１）に基づいて索引付けされており、セル４０２に記憶される。同様に、作業機械＃２（ＷＭ＃２）のガス消費量は、操作者＃４用の操作者識別情報（ＯＰ＃４）に基づいて索引付けされており、セル４０４に記憶される。
【００３３】
例示的データベース構成（例えば、ＧＣＷＭ１１）のセルに記憶されたガス消費量に対応する値は、例えば、事象の報告時間、特定の作業時間数などの所定時間に亘って、各対応する作業機械により消費される燃料の量を反映し得る。なお、燃料消費量データは、例示的なものであり、任意の作業データが、収集され、本明細書に記載したデータベース構成で記憶され得ることに留意されたい。
【００３４】
他の実施形態では、場外システム１１０は、操作者識別情報及び作業データを受信し処理し得る。この作業データは、操作者識別情報に基づき索引付けされ、他の作業機械関連パラメータを考慮し得る。本実施形態では、操作者識別情報及び作業データは、３次元マトリックスに記憶されその形態で提示され得る。図４Ｂは、操作者識別情報、作業データ、及び作業機械関連パラメータを記憶し提示するための例示的データベース構成を示している。図４Ｂに示すように、各作業機械（ＷＭ＃）のガス消費量は、操作者識別情報（ＯＰ＃）と作業機械が用いられる作業現場の勾配傾斜（ＧＩ）とに基づいて索引付けされる。 例えば、作業機械＃１（ＷＭ＃１）のガス消費量は、操作者用の操作者識別情報（ＯＰ＃１）と２０°の勾配傾斜（ＧＩ２０）とに基づいて索引付けされ、セル４０６に記憶される。同様に、作業機械＃１（ＷＭ＃１）のガス消費量は、操作者＃１用の操作者識別情報（ＯＰ＃１）と４０°の勾配傾斜（ＧＩ４０）とに基づいて索引付けされ、セル４０８に記憶される。
【００３５】
上述した燃料消費量に加えて、他の作業データ（例えば、荷物の重量、エンジン始動回数、エンジンアイドル時間など）及び作業機械関連パラメータ（必要に応じて）は、識別された操作者に対して索引付けされ得る。図４Ａ及び図４Ｂは、限定を意図しない例示的データベース構成を示している。当分野で公知の他のデータベース構成も、操作者識別情報、作業データ、及び作業機械関連パラメータを記憶し提示するのに用いられ得る。
【００３６】
上述した実施形態では、場外システム１１０は、収集された作業データ、操作者識別情報、及び作業機械関連パラメータ（必要に応じて）を、操作者インターフェース（図示せず）に提供し得る。同一、又は代わりの実施形態では、インターフェース制御システム２２０もまた、収集された作業データ、操作者識別情報、及び作業機械関連パラメータ（必要に応じて）を、操作者インターフェース（図示せず）に提供し得る。操作者は、操作者インターフェースを通して、場外システム１１０及び／又はインターフェース制御システム２２０に、記憶された作業データ、操作者識別情報、及び作業機械関連パラメータ（必要に応じて）を用いて作業機械利用メトリックスを提供するように指示し得る。
【００３７】
これらのメトリックスは、作業機械、操作者、又は一群の作業機械及び／又は操作者の性能に関連した定量値を反映し得る。例えば、図５は、一群の作業機械の荷物重量／時間（Ｌｗ／ｈｒ）を分析用に分類しその一群の性能を決定するようにした例示的作業機械利用メトリックスを示すブロック図である。本例では、作業機械＃１（ＷＭ＃１）及び操作者＃１（ＯＰ＃１）用の作業データ（ＬＷ／ｈｒ５０２）と作業機械＃２（ＷＭ＃２）及び操作者＃２（ＯＰ＃２）用の作業データ（Ｌｗ／ｈｒ５０４）とは、群５１２として表される。同様に、作業機械＃３（ＷＭ＃３）及び操作者＃３（ＯＰ＃３）用の作業データ（ＬＷ／ｈｒ５０６）と作業機械＃４（ＷＭ＃４）及び操作者＃４（ＯＰ＃４）用の作業データ（Ｌｗ／ｈｒ５０８）とは、群５１４として表される。これらの例示された分類は、特定の個人、又は個人の集団の監督のもとで、作業機械の特定の作業現場又は一群の性能を分析するのに用いられ得る。
【００３８】
図６は、作業機械利用メトリックスを提供する例示的処理を示すフローチャートである。インターフェース制御システム２２０は、開示された実施形態と一貫して、操作者識別情報を受信し得る（ステップ６０２）。上記で説明したように、異なる種類の識別技術を用いて、操作者を識別し得る。例えば、無線周波数装置３１０（図３）又はスマートカード／キー装置は、チップＩＤを操作者照合用のインターフェース制御システム２２０に転送するのに用いられ得る。操作者が識別情報に基づいて照合されない場合には、インターフェース制御システム２２０は、ステップ６０２に戻り、追加的な操作者識別情報を受信する（ステップ６０４にてＮｏの場合）。
【００３９】
操作者が照合される場合（ステップ６０４にてＹｅｓの場合）には、インターフェース制御システム２２０は、その対応する作業機械に関連する作業データを受信する（ステップ６０６）。インターフェース制御システム２２０は、ある時点で、操作者識別情報に対して索引付けされた作業データ及び作業機械関連パラメータ（必要に応じて）を記憶する（ステップ６０８）。
【００４０】
ステップ６１０では、インターフェース制御システム２２０は、索引付けされた作業データが実装した状態で分析され得るか否かを判定する。この判定が肯定的である場合（ステップ６１０にてＹｅｓ）には、インターフェース制御システム２２０は、さらに、索引付けされた作業データが分析用に分類されるか否かを判定する（ステップ６１４）。この判定が肯定的である場合（ステップ６１４にてＹｅｓ）には、インターフェース制御システム２２０は、識別された群に基づいて作業データを分類及び分析し得る（ステップ６１８）。
【００４１】
作業データの分析は、作業機械パラメータと操作者識別子との多様なマッピングされた組み合わせに対してメトリック値を決定するステップを含み得る。これらのメトリックスは、効率的、又は非効率な何れかの動作を示す作業機械及び／又は操作者を決定するのに比較され得る。かかる事業体の効率は、類似のパラメータに関連する類似の種類の複数の事業体、作業現場の種類、地形の種類、及び／又は作業機械の種類に対して収集されたメトリックスの関係に基づき得る。例えば、採鉱作業現場におけるローダ機械を用いた操作者の動作メトリックスを、農作業現場におけるローダ機械を用いた操作者の動作メトリックスと合わせて分析し、又はこれと比較することは、控えたほうが適当であるといえる。同様に考えると、異なる種類の作業機械を用いた操作者を分析及び比較することは、控えたほうが望ましいといえる。上述した基準は、例示的なものであり、限定を意図していない。ある実施形態では、異なる作業機械の種類や作業現場の種類などのメトリックス分析を含み得る。
【００４２】
一旦、インターフェース制御システム２２０がその分析を完了すると、この処理結果は、コンピュータ実行処理又は個人により引き続いて見直すために報告され得る（ステップ６２０）。しかしながら、インターフェース制御システム２２０は、索引付けされた作業データが分類されないと判定した場合（ステップ６１４にてＮｏ）には、索引付けされた作業データは、個別の操作者用に分析され（ステップ６１６）、その結果生じたメトリックス情報は、操作者に報告される（ステップ６２０）。
【００４３】
ステップ６１０において、インターフェース制御システム２２０は、索引付けされた作業データが場外システムにより分析され得ると判定した場合（ステップ６１０にてＮｏ）には、索引付けされた作業データは、遠隔場外システムなどの場外システム１１０に転送される。図７は、場外システムにより実行され得る処理を示す例示的フローチャートである。図７に示すように、場外システムは、インターフェース制御システム２２０から転送された索引付けされた作業データを受信及び記憶し（ステップ７０２）、ある時点で、索引付けされた作業データが分析用に分類され得るか否かを判定する（ステップ７０３）。この判定が肯定的である場合（ステップ７０３にてＹｅｓ）には、索引付けされた作業データは、図６のステップ６１８及び６１６に関連する上述の工程と一貫性のある方法で、識別された群に基づき、分類及び分析される（ステップ７０６）。この分析結果から得たメトリックス情報は、次に続く分析や表示などのためにコンピュータ実行処理及び／又は個人に報告され得る（ステップ７１０）。ただし、場外システムは、索引付けされた作業データが分類され得ないと判定した場合（ステップ７０３にてＮｏ）には、索引付けされた作業データは、個別の操作者のために分析され（ステップ７０４）、その結果生じたメトリックス情報は、次に続く分析や表示などのためにコンピュータ実行処理又は個人に報告される（ステップ７１０）。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
例示的な開示された実施形態と一貫性のある方法及びシステムによれば、作業機械は、操作者識別情報を受信し、作業データ（例えば、燃料消費量、荷物の重量、エンジン始動、エンジンアイドル時間など）及び他の作業機械関連パラメータ（必要に応じて）を、操作者識別情報に対して索引付けすることができる。開示された方法及びシステムを用いると、操作者を識別し、必要であれば、作業データ及び作業機械関連パラメータを操作者に対して索引付けすることができる。索引付けされた情報は、作業機械においてユーザインターフェースに供給され、或いはユーザインターフェースでの表示用の場外システムに転送され得る。作業機械利用メトリックスは、索引付けされた情報に基づいて実行され、作業機械の性能を向上し得る。
【００４５】
特定の実施形態では、場外システム１１０又は作業機械１２０のいずれかにより実行されたメトリックス分析処理から生じた結果は、さらに、監視された操作者及び／又は作業機械と関連する動作を調整するように処理され得る。例えば、ソフトウェアプログラム又は個人は、共通の作業現場にて所定時間に亘って異なる操作者により操作された特定の種類の作業機械に対する性能情報を分析し得る。パラメータデータを用いると、処理又は個人は、監視された作業機械を操作するのにより効率的な操作者を識別し得る。例えば、図４Ａにおいて、ＧＣＷＭ１２値は、ＧＣＷＭ１１値に基づくと、ＯＰ＃２がＯＰ＃１よりも類似時間に亘って少ない燃料しか用いないことを表し得る。また、説明したように、図４Ｂに示したデータ構成に記憶された３又はｎ次元データ関係を用いて、更なる分析を実行し得る。したがって、作業機械の動作及び操作者は、開示された特定の実施形態と一貫性のあるシステム及び方法を用いて監視し調整し得る。
【００４６】
開示された実施形態の他の応用例は、１つ以上の作業現場で動作する車両又は作業機械の性能を管理することを含む。すなわち、特定の実施形態によれば、ある個人又は事業体が、１人以上の操作者により索引付けられた個別又は複数群の機械動作データを処理し、作業現場及び車両の利用メトリックスにすることができる。これらメトリックスを用いると、個人又は事業体で動作する場外システム１１０、又は作業機械は、機械車両の動作及び性能を管理し、機械動作を調整し得る。例えば、特定の作業現場で動作する一群の作業機械が作業現場にて１つ以上の仕事の非効率的な実行を反映する利用メトリックスに関連している場合には、個人又は事業体は、これら機械の効率及び性能を向上しようとして、作業機械の操作者を配置転換し得る。加えて、個人又は事業体は、場外システム１１０により推定されたメトリックスに基づいて、選択された作業機械及び／又は操作者に対して仕事を配置転換し得る。さらに、作業現場での１つ以上の機械の管理に従事する個人はまた、１つ以上の作業機械の決定されたメトリックスに基づいて、現場主任、つまり現場監督を変更するなどの配置転換をしても良い。
【００４７】
他の実施形態では、場外システム１１０、又は作業機械（例えば、作業機械１２０）は、１つ以上の作業機械の決定されたメトリックスを分析して、多数の作業現場での性能及び動作を管理するように構成され得る。例えば、多数の作業現場で作業機械を動作させる会社の管理者は、作業現場での機械動作から収集された動作データにより決定された索引付き利用メトリックスに基づいて、作業現場、作業機械車両、及び／又は個人や個人の集合群の各々の性能を評価し得る。管理者は、この評価に基づいて、これら作業現場の１つ以上の現場で、機械、操作者、及び／又は仕事を配置転換し得る。この性能評価は、収集されたメトリックスを評価するように構成されたソフトウェアプログラムを使用することにより、手動的及び／又は自動的に実行され得る。
【００４８】
開示された例示的システムの他の実施形態、特徴、形態、及び原理は、多様な環境で実行し得るものであり、作業現場環境に限定されない。例えば、開示されたシステムの特徴を有する作業機械は、仕事現場間、地形位置間、及び設定間での移動環境などの他の環境において、本明細書に記載された機能を実行し得る。さらに、本明細書で開示された処理は、任意の特定のシステムに本来関連しておらず、電気系部品の適当な組み合わせにより実施され得る。本明細書で明確に記載されたのとは別の実施形態は、明細書、及び開示されたシステムの実施を考慮することにより、当業者にとって自明であろう。なお、明細書及び実施例は、添付した請求項により示される本発明の本来の範囲内であくまで一例として考慮されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】開示された特定の実施形態と一貫性のある特定の機能を実行するように構成され得る例示的システムを示す絵図である。
【図２】開示された特定の実施形態と一貫性のある実装システムを示すブロック図である。
【図３】開示された特定の実施形態と一貫性のある図２の実装システムの例示的部品を示すブロック図である。
【図４Ａ】開示された特定の実施形態と一貫性のある例示的データベース構成を示す図である。
【図４Ｂ】開示された特定の実施形態と一貫性のある例示的データベース構成を示す図である。
【図５】開示された特定の実施形態と一貫性のある例示的メトリック分類を示す例示的データベース構成を示す図である。
【図６】開示された特定の実施形態と一貫性のある作業機械利用メトリックスを実行するための例示的工程を示すフローチャートである。
【図７】開示された特定の実施形態と一貫性のある場外システムにより実行され得る例示的工程を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５０】
１００ 例示的な作業機械環境
１１０ 場外システム
１２０ 作業機械
１２２ アンテナ
１２４ 実装システム
１３０ 作業機械
１３２ アンテナ
１３４ 実装システム
１４０ 作業機械
１４２ アンテナ
１４４ 実装システム
２１０ 通信モジュール
２１５ データリンク
２２０ インターフェース制御システム
２３０−１〜２３０−Ｎ 実装モジュール
２４０−１〜２４０−Ｙ 実装部品
３１０ 無線周波数装置
４０２ 作業機械＃３及び操作者＃１のガス消費量
４０４ 作業機械＃２及び操作者＃４のガス消費量
４０６ 勾配傾斜２０°における、作業機械＃１及び操作者＃１のガス消費量
４０８ 勾配傾斜４０°における、作業機械＃２及び操作者＃１のガス消費量
５０２ 作業データ（Ｌｗ／ｈｒ）
５０４ 作業データ（Ｌｗ／ｈｒ）
５０６ 作業データ（Ｌｗ／ｈｒ）
５０８ 作業データ（Ｌｗ／ｈｒ）
５１２ 作業機械＃１及び操作者＃１と、作業機械＃２及び操作者＃２のメトリックス分類
５１４ 作業機械＃３及び操作者＃３と、作業機械＃４及び操作者＃４のメトリックス分類
６０２ ステップ−操作者識別情報の受信
６０４ ステップ−操作者を識別情報に基づいて照合
６０６ ステップ−作業データの受信
６０８ ステップ−操作者識別情報に対して索引付けされた作業データ及び作業機械関連パラメータ（必要に応じて）を記憶
６１０ ステップ−実装システムにて索引付けされた作業データを分析
６１２ ステップ−場外システムに転送
６１４ ステップ−索引付けされた作業データを分析用に分類
６１６ ステップ−個別の操作者用の情報を分析
６１８ ステップ−索引付けされた作業データを分類し、識別された群に対して分析
６２０ ステップ−結果生じるメトリックス情報を操作者に報告
７０２ ステップ−操作者に対して索引付けされた作業データ、及び作業機械関連パラメータ（最適）を受信及び記憶
７０３ ステップ−索引付けされた作業データを分析用に分類？
７０４ ステップ−個別の操作者用に索引付けされた作業データを分析
７０６ ステップ−索引付けされた作業データを分類し、識別された群用に分析
７１０ ステップ−メトリックス情報を報告
【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
【出願日】 平成１７年５月２６日（２００５．５．２６）
【代理人】 【識別番号】１０００７７４８１
【弁理士】
【氏名又は名称】谷 義一

【識別番号】１０００８８９１５
【弁理士】
【氏名又は名称】阿部 和夫
【公開番号】 特開２００６−１８８１０（Ｐ２００６−１８８１０Ａ）
【公開日】 平成１８年１月１９日（２００６．１．１９）
【出願番号】 特願２００５−１５４５０４（Ｐ２００５−１５４５０４）