(57)【要約】【課題】作業機械コンポーネント用のワイヤレス通信システムを提供する。【解決手段】作業機械の搭載コンポーネントの間でワイヤレス通信を実現するためのシステム及び方法が開示されている。１つの実施形態においては、第１の搭載コンポーネントから第１のデータ信号をワイヤレスに送信するために第１の変換器に関連付けられた第１の搭載コンポーネントを含むシステムが開示されている。開示されているシステムは、さらに、第１の搭載コンポーネントからワイヤレスに送信されたデータ信号を受信するための受信機と、第２の搭載コンポーネントから第２のデータ信号をワイヤレスに送信するための第２の変換器とに関連付けられた、第２の搭載コンポーネントを含み得る。第２の搭載コンポーネントは、受信された第１のデータ信号に基づき第２のデータ信号を生成し、第２の変換器を通じて第２のデータ信号をワイヤレスに送信する。【選択図】図２
2006197577.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業機械の搭載コンポーネントの間でワイヤレス通信を実現するためのシステムであり、
第１の搭載コンポーネントから第１のデータ信号をワイヤレスに送信するための第１の変換器に関連付けられた第１の搭載コンポーネントと、
第１の搭載コンポーネントからワイヤレスに送信された第１のデータ信号を受信するための受信機と、第２の搭載コンポーネントから第２のデータ信号をワイヤレスに送信するための第２の変換器と、に関連付けられた第２の搭載コンポーネントとを有するシステムであって、
第２の搭載コンポーネントが、受信された第１のデータ信号に基づき第２のデータ信号を生成し、第２の変換器を通じて第２のデータ信号をワイヤレスに送信するシステム。
【請求項２】
第２の搭載コンポーネントが、第２の変換器を通じて、作業機械の第３の搭載コンポーネントに、第２のデータ信号をワイヤレスに送信する請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
第３の搭載コンポーネントが、ワイヤレスデータ信号を受信するよう構成された受信機を通じて第２のデータ信号を受信し、第２のデータ信号に基づきプロセスを遂行する請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
第１の搭載コンポーネントが、センサ、他の搭載コンポーネントのオペレーションを制御するための制御モジュール、作業機械から遠隔にある非搭載システムからデータ信号を受信するインターフェースコンポーネント、及び特定の作業機械オペレーションを遂行するよう構成された作業機械コンポーネントのうちの少なくとも１つである請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
第２のデータ信号が、目標搭載コンポーネントのオペレーションを制御するための制御信号であり、第２の変換器が、制御信号を目標搭載コンポーネントにワイヤレスに送信する請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
目標搭載コンポーネントが、第２の変換器によりワイヤレスに送られた制御信号に基づき、そのオペレーションを調整する請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
作業機械が、第１の搭載コンポーネントと第２の搭載コンポーネントとを相互接続するワイヤレス及びワイヤードデータリンクを含み、第１の搭載コンポーネントが、ワイヤードデータリンクを介して第２の搭載コンポーネントに第１のデータ信号を送信し、かつ第１の変換器を介してワイヤレスデータリンクを介して第２の搭載コンポーネントに第１のデータ信号をワイヤレスに送信するよう構成された請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
第１のデータ信号をワイヤレスデータリンクを介して第２の搭載コンポーネントに送信できない場合に、第１の搭載コンポーネントが、ワイヤードデータリンクを介して第２の搭載コンポーネントに第１のデータ信号を送信する請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
作業機械が、第１の変換器を介して第２の搭載コンポーネントに第３のデータ信号をワイヤレスに送信する第３の搭載コンポーネントを含む請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
作業機械の搭載コンポーネントの間のワイヤレス通信を実現する方法であって、
第１のデータ信号を、第１の搭載コンポーネントに関連付けられた第１の変換器により、ワイヤレスに送信することと、
第２の搭載コンポーネントに関連付けられた受信機で第１のデータ信号を受信することと、
受信された第１のデータ信号に基づき第２のデータ信号を、第２の搭載コンポーネントにより、生成することと、
第２の搭載コンポーネントに関連付けられた第２の変換器を通じて第２のデータ信号をワイヤレスに送信することとを含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、一般に、作業機械の制御システム、より詳細には、作業機械の搭載コンポーネントの間で信号をワイヤレスに通信するためのシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
最新式の作業機械（例えば、建設機械、固定式のエンジンシステム、航海用の機械などの、固定式の及び可動式の商用機械）の重要な特徴に、搭載ネットワーク及びこれに関連付けられた機械制御モジュールがある。搭載ネットワークには、様々な種類の通信リンクに接続された、多くの異なるモジュールが含まれる。機械制御モジュールは、作業機械の１つ以上のコンポーネントを監視及び／又は制御し得る。制御モジュールはまた、外部システムからデータを受信し、外部システムへデータを送信し得る。
【０００３】
現在の通常の車両制御システムには、車両のオペレーション中に、複数のセンサから情報を収集する搭載コンピュータモジュールが含まれる。搭載コンピュータモジュールは、収集された情報に基づき、制動システム、車両表示装置などの、１つ以上の搭載モジュールのオペレーションを調整し得る。現在の車両システムはますます複雑になっているので、通信するためにワイヤードデータリンクを必要とする、付属の搭載コンポーネントが追加される。よって、１つの車両内に実装されたいくつかのデータリンクにより、設計する、製造する、及び／又は維持するのが困難な、複雑な配線アーキテクチャが生じ得る。
【０００４】
ワイヤード通信に関連する懸念のいくつかに対処するために、いくつかの車両制御システムには、搭載制御システムが、非搭載システムとデータをワイヤレスに通信できるようにするためのワイヤレス通信装置が実装される。このような１つのシステムが、（特許文献１）に開示されている。ここでは、燃料油面、エンジン温度、エンジン速度、スロットルポジションなどの、異なる種類の車両オペレーションを提供する複数の車両センサに接続された車載コンピュータが開示されている。（特許文献１）では、車載コンピュータとシリアル通信するワイヤレス通信回路について記載している。この回路は、車両の外部に置かれたトランスポンダからデータを送受信し得る。このような配置により、車両情報が、搭載コンピュータから外部トランスポンダまでワイヤレスに通過され得る。（特許文献１）はまた、外部トランスポンダが、ワイヤレス通信回路を介して車載コンピュータにデータを提供する送信機として動作し得るような配置についても開示している。
【０００５】
（特許文献１）に記載されているシステムにより、ガソリンスタンド、料金所などの、遠隔システムからデータをワイヤレスに送受信する手段が実現されるが、（特許文献１）では、データが車載モジュールの間でワイヤレスに通信されるような配置は実現されない。ある開示された実施形態による方法、システム、及び製品により、上記に記載した課題の１つ以上が解決され得る。
【０００６】
【特許文献１】米国特許第６,１１２,１５２号明細書
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
作業機械の搭載コンポーネントの間でワイヤレス通信を実現するシステム及び方法が開示されている。１つの実施形態においては、第１の搭載コンポーネントから第１のデータ信号をワイヤレスに送信するために第１の変換器に関連付けられた第１の搭載コンポーネントを含むシステムが開示されている。開示されているシステムは、さらに、第１の搭載コンポーネントからワイヤレスに送信されたデータ信号を受信するための受信機に関連付けられた第２の搭載コンポーネントと、第２の搭載コンポーネントから第２のデータ信号をワイヤレスに送信するための第２の変換器とを含み得る。第２の搭載コンポーネントは、受信された第１のデータ信号に基づき第２のデータ信号を生成し、第２の変換器を通じて第２のデータ信号をワイヤレスに送信する。
【０００８】
別の実施形態においては、作業機械の搭載コンポーネントの間でワイヤレス通信を実現するためのプロセスが開示されている。開示されているプロセスは、第１のデータ信号を、第１の搭載コンポーネントに関連付けられた第１の変換器により、ワイヤレスに送信することと、第２の搭載コンポーネントに関連付けられた受信機で第１のデータ信号を受信することとを含み得る。第２の搭載コンポーネントは、受信された第１のデータ信号に基づき、第２のデータ信号を生成し得る。次いで、第２のデータ信号は、第２の搭載コンポーネントに関連付けられた第２の変換器を通じてワイヤレスに送信される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
次に、添付図面に示されている例示的実施形態について詳細に言及する。同じ又は同様の部分については、可能なかぎり図面全体に渡って、同じ参照符号を使用する。
【００１０】
図１は、制御モジュール１１０と、搭載モジュール１２０と、センサ１３０とを備えた作業機械１０５を含む、典型的な作業機械環境１００を示している。作業機械とは、本明細書において使用する場合、鉱業、建設、農業などの特定の業界に関連する、ある種のオペレーションを遂行する、かつ作業環境（例えば、建設現場、採掘現場、発電所など）の間で又は作業環境内で動作する、固定式の又は可動式の機械を意味する。固定式の機械の非制限的な例には、発電所又は海洋環境（例えば、海洋掘削プラットフォーム）内で動作するエンジンシステムが含まれる。可動式の機械の非制限的な例には、トラック、クレーン、土工車両、採掘車両、バックホー、材料運搬設備、農業設備、大型の船、航空機、及び作業環境において動作する任意の種類の可動機械などの商用機械が含まれる。作業機械は、燃焼機関又は電気モータによって駆動され得る。上記に列挙した種類の作業機械は、例であり、限定的なものではない。環境１００においては、任意の種類の作業機械が実装され得ると考えられる。
【００１１】
制御モジュール１１０は、作業機械１０５の１つ以上の他のコンポーネントを制御する、１つ以上の搭載コンポーネントであり得る。制御モジュール１１０には、モジュール１１０が作業機械１０５の１つ以上のコンポーネントを制御するために１つ以上のプロセスを遂行できるようにする、１つ以上のプロセッサ装置（例えば、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラなど）及び１つ以上の記憶装置が含まれ得る。例えば、制御モジュール１１０は、搭載モジュール１２０のオペレーションを制御するために制御信号を生成する、１つ以上のプロセスを実行し得る。
【００１２】
搭載モジュール１２０は、他のコンポーネント又はサブコンポーネントを制御する及び／又はこれらによって制御される、１つ以上の搭載コンポーネントであり得る。例えば、搭載モジュール１２０は、作業機械１０５が、実行時間又は非実行時間（即ち、機械エンジンが、それぞれ、動作している又は動作していない）の状況中に、機械のオペレーションを容易にするよう使用し得る、オペレータ表示装置コントローラ、油圧ポンプシステム、燃料噴射装置、継電器装置、及び他の任意の種類の装置であり得る。
【００１３】
センサ１３０は、作業機械１０５の特定のコンポーネントに関連付けられたデータを収集する、１つ以上の装置であり得る（図示せず）。例えば、センサ１３０は、作業機械１０５の、特定のコンポーネント、サブコンポーネント、又はコンポーネント内の液体及び／又は気体の温度を監視する温度センサであり得る。
【００１４】
作業機械１０５のオペレーション中、センサ１３０が、ワイヤードデータリンクを介して制御モジュール１１０にセンサ信号を提供し得る。これに応答して、制御モジュール１１０が、センサ信号によって表されたデータに基づき制御信号を生成するソフトウェアプロセスを実行し得る。この結果、制御モジュール１１０は、そのモジュールのオペレーションを操作するために、別のワイヤードデータリンクを介して搭載モジュール１２０に制御信号を送信する。
【００１５】
上述したように、作業機械１０５は、制御モジュール１１０によって提供された制御信号に基づき、オペレーションを遂行し得る。しかし、典型的な作業機械においては、作業機械が設計仕様及びオペレータコマンドに従って遂行できるようにするために、多くのコンポーネント及び多くのセンサが実装される。図２は、作業機械内で多数の搭載コンポーネントを共に配線するのに伴う複雑さを表した例示的作業機械２０５を示している。この例においては、作業機械２０５は、多くのコンポーネントを含む燃焼式エンジンの作業機械である。これらのコンポーネントは、作業機械が、機械の設計された適用形態（例えば、鋤材料、ショベル材料、運搬材料など）に関連付けられたタスクを遂行できるよう、知られている方法で動作する。例えば、図２は、加速器２０２と、加速器位置センサ２０４と、燃料タンク２０６と、燃料分離器２０７と、タンク２０６から燃料噴射器２５０に燃料を提供する燃料供給ライン２１１とを含む作業機械２０５を示している。燃料噴射器２５０はまた、油ライン２１９を通じて高圧油を受け取り得る。作業機械２０５はまた、油フィルタ２２２及び燃料フィルタ２２６などの、液体フィルタ装置を含む。油冷却器２２３及び油ポンプ２２４は、正しい温度で適正な量の油が、機械２０５の適切なコンポーネントに確実に提供されるよう動作する。さらに、作業機械２０５は、油圧ポンプ２２０により送られる、作動液によって制御されるコンポーネントを実装し得る。
【００１６】
前述したように、作業機械２０５のコンポーネントのそれぞれが、機械２０５が、材料を移動させる、操作するなどの、作業機械関連オペレーションを遂行できるようにするオペレーションを遂行する。これらのオペレーションを制御するために、作業機械２０５は、オペレーションの際にこれらのコンポーネントを案内する制御信号を提供するための、１つ以上の制御モジュールを実装する。例えば、図２に示されている例示的作業機械２０５は、作業機械２０５の他の多くの搭載コンポーネントとインターフェースする制御モジュール２１０を含む。例えば、加速器２０２は、作業機械２０５内で動作するエンジン（図示せず）の速度を制御するために、作業機械２０５のオペレータによって操作され得る。加速器位置センサ２０４は、加速器２０２の位置を検出し、ワイヤードデータリンクを介して制御モジュール２１０へ、位置を表すセンサ信号を提供する。
【００１７】
制御モジュール２１０はまた、機械２０５の異なるコンポーネント又は状況を監視する作業機械２０５の至る所に置かれた他のセンサからセンサ信号を受信し得る。例えば、センサ２３０−１〜２３０−Ｓは、作業機械２０５の異なるコンポーネント及び／又は動作条件を監視する、異なる種類のセンサであり得る。例えば、センサ２３０−１〜２３０−Ｓは、油温センサと、押込圧力センサと、冷媒温度センサと、吸気温度センサと、大気温度センサと、油圧センサと、燃料油面センサと、噴射作動圧力センサと、エンジン速度センサと、地面移動機構センサと、カムシャフト位置センサと、作業機械２０５が実装し得る他の任意の種類のセンサ装置とを含み得る。センサ２３０−１〜２３０−Ｓは、図２に実線２３１で示されているように、ワイヤードデータリンクを介して制御モジュール２１０に各センサ信号を提供し得る。
【００１８】
さらに、他の種類のコンポーネントは、制御モジュール２１０に、作業機械２０５のある状況及び／又はコンポーネントの状況又はステータスを表す情報を提供し得る。例えば、作業機械２０５は、それぞれが、機械２０５の特定のコンポーネント又は複数のコンポーネントの異常な状況又はオペレーションを表す警告信号を制御モジュール２１０に提供する警告ランプ２１５−１〜２１５−Ｌを含み得る。
【００１９】
センサ及び／又はステータス信号に基づき、制御モジュール２１０が、作業機械２０５の他の搭載コンポーネントのオペレーションを制御する制御信号を生成し得る。例えば、制御モジュール２１０が、空気取り入れ口温度センサから受信された信号に基づき吸入空気加熱器継電器２１２を制御するために、ワイヤードデータラインを介して制御信号を送り得る。これに応答して、継電器２１２が、吸入空気加熱器２１４のオペレーションを調整し得る。別の例においては、制御モジュール２１０が、加速器位置センサ２０４によって提供された信号に基づき、燃料噴射器２５０によって提供された燃料の量を調整し得る。そのため、制御モジュール２１０は、噴射器２５０に接続されたワイヤードデータリンクを介して制御信号を送り得る。さらに、制御モジュール２１０は、センサ２３０−１〜２３０−Ｓによって提供された１つ以上の信号に基づき、油圧ポンプ２２０のオペレーションを調整するために、ワイヤードデータリンクを介して制御信号を送り得る。
【００２０】
上述したように、制御モジュール２１０が作業機械制御機能を遂行できるようにするために、多くのワイヤードデータリンクが作業機械２０５に実装され得る。作業機械２０５の種類によって、搭載コンポーネントの数が変わり得る。よって、これらのコンポーネントを接続するのに利用される複雑さ及び資源が増加し得る。したがって、開示された実施形態による方法及びシステムは、作業機械２０５の様々な搭載コンポーネントの間にワイヤレス通信能力を実現することにより、これらの問題に対処する。以下で論じるように、これらのワイヤレス通信能力は、図２に表されているワイヤード接続のための置換形態又は代替形態（例えば、バックアップ）として提供され得る。図３は、これらの実施形態による作業機械３０５を示している。示されているように、作業機械３０５は、図２に関連して上述した作業機械２０５と同じコンポーネントを含み、作業機械２０５と同様の方法で動作する。よって、図２に示されているコンポーネントと同じものを意味する図３に示されている参照符号は、作業機械の同じ又は同様のコンポーネントに関する。
【００２１】
しかし、作業機械２０５と作業機械３０５との間の１つの相違点は、データが機械３０５のコンポーネントの間で交換される方法である。１つの実施形態によれば、作業機械３０５により、搭載コンポーネントが、１つ以上のワイヤレスデータリンクを介して制御モジュール２１０にデータを送信することができる（図３に点線で示されている）。このような通信を容易にするために、作業機械３０５は、ソースコンポーネントから制御モジュール２１０にデータ信号をワイヤレスに送信するワイヤレス送信変換器を実装し得る。さらに、制御モジュール２１０は、変換器によって提供されたワイヤレスデータ信号を受信するワイヤレス受信装置、及びワイヤレスデータリンクを介して目標コンポーネントにデータ信号を送信する１つ以上のワイヤレス送信変換器と共に構成され得る。
【００２２】
作業機械３０５に実装された変換器及び受信機によって確立されたワイヤレスデータリンクは、異なる種類のワイヤレス技術に関連付けられ得る。これらは、作業機械３０５の搭載コンポーネントが制御モジュール２１０とデータを交換できるようにする、赤外線技術、光学技術、無線技術（例えば、ＲＦＩＤ）、及び他の任意の形態のワイヤレス技術を含み得る。
【００２３】
１つの実施形態においては、センサ２３０−１〜２３０−Ｓは、それぞれ、制御モジュール２１０にワイヤレス通信（点線で示されている）を提供する、これに対応する変換器３３１−１〜３３１−Ｓに接続される。よって、センサ２３０−１〜２３０−Ｓが制御モジュール２１０にセンサ信号を送信するよう準備されると、センサ信号は、まず、ワイヤレス通信と互換性があるフォーマットに変換するために、これに対応する変換器３３１−１〜３３１−Ｓに送信される。その後、変換器３３１−１〜３３１−Ｓは、ワイヤレスデータリンクを介して、作業機械３０５の搭載コンポーネントからこのようなワイヤレス送信を受け入れるよう構成された受信機３２０にセンサ信号を送り得る。この結果、受信機３２０は、受信されたデータ信号を適切なフォーマットに変換し、センサ信号を制御モジュール２１０に提供し、処理する。警告ランプ２１５−１〜２１５−Ｌについても、同様の形態が実現される。これらのコンポーネントのそれぞれもまた、警告ランプ２１５−１〜２１５−Ｌを通じて生成されたステータス情報を受信機３２０にワイヤレスに送信する変換器３１６−１〜３１６−Ｌを含み得る。
【００２４】
受信されたセンサ信号に応答して、制御モジュール２１０は、作業機械３０５の適切な搭載コンポーネントに向けられた制御信号を生成し得る。１つの実施形態においては、制御モジュール２１０が、制御信号を変換し、かつ適切な搭載コンポーネントにワイヤレスに送信するワイヤレス送信変換器３１５を実装する。これらのコンポーネントのそれぞれが、ワイヤレス制御信号を受け入れ、かつ適切なフォーマットに変換するワイヤレス受信機を実装し、制御信号を搭載コンポーネントに提供する。例えば、燃料噴射器２５０が、それぞれ、制御モジュール２１０に関連付けられた変換器３１５によって送信された制御信号（点線で示されている）を受け入れる受信機３５１（１つのユニットとして示されている）に関連付けられ得る。さらに、油圧ポンプ２２０が、変換器３１５によって送信されたワイヤレス制御信号（点線で示されている）を受け入れる受信機３２１を実装し得る。また同様の方法で、吸入空気加熱器継電器２１２が、変換器３１５によって送信された制御信号（点線で示されている）を受け入れるワイヤレス受信機３１３を実装し得る。また、警告ランプが、制御モジュール２１０からワイヤレスデータを受信するために受信機３１７−１〜３１７−Ｌを実装し得る。さらに、加速器位置センサ２０４が、制御モジュール２１０にワイヤレスセンサ信号を送信するために変換器３０４を実装し得る。図３は、加速器２０２と加速器位置センサ２０４との間のワイヤード接続を示しているが、適切な変換器及び受信機を備えたワイヤレス通信データリンクが、これらの２つのコンポーネントの間に実装され得る。
【００２５】
別の実施形態においては、搭載コンポーネントが、作業機械の他の搭載コンポーネントとデータをワイヤレスに交換する変換器及び／又は受信機を共用し得る。図４は、この実施形態による例示的作業機械４０５を示している。示されているように、作業機械４０５は、図３に関連して上述した作業機械３０５と同じコンポーネントを含み、これと同様の方法で動作する。よって、図３に示されているコンポーネントと同じものを意味する図４に示されている参照符号は、作業機械の同じ又は同様のコンポーネントに関する。しかし、この実施形態においては、作業機械４０５が、共用変換器及び／又は受信機を実装する。例えば、センサ２３０−１〜２３０−Ｓが、制御モジュール２１０に関連付けられた受信機３２０にセンサ信号をワイヤレスに送信する変換器４３０を共用し得る。さらに、燃料噴射器２５０が、制御モジュール２１０に関連付けられた変換器３１５によってワイヤレスに送信された制御信号を受信する、共通の受信機４５１を共用し得る。また、警告ランプ２１５−１〜２１５−Ｌが、制御モジュール２１０にステータス信号をワイヤレスに送信するための共通の変換器４１６、及び制御モジュール２１０から制御信号をワイヤレスに受信するための共通の受信機４１７を共用し得る。したがって、開示された実施形態による方法及びシステムは、変換器と受信機となどの、搭載コンポーネントとワイヤレス通信装置との間の特定の形態に限定されるものではない。
【００２６】
上述したように、作業機械３０５及び４０５は、変換器及び受信機を通じてワイヤレスデータリンクを実装し、これにより、作業機械３０５及び４０５の多数の搭載コンポーネントが、データ及び／又は制御信号をワイヤレスに通信することが可能になる。図３及び４は、ワイヤレス変換器及び／又は受信機を含む、あるエンジン用のコンポーネントを示しているが、上述した実施形態は、これらの図に関連して上述した実施形態に限定されるものではない。作業機械３０５及び４０５の任意の数及び種類のコンポーネントが、他の搭載コンポーネントとデータをワイヤレスにを交換するための変換器及び／又は受信機を実装し得る。例えば、図５は、搭載コンポーネントの間のワイヤレス通信を行う作業機械５０５の別の例を示している。
【００２７】
図５に示されているように、作業機械５０５には、制御モジュール２１０と同様に構成され、かつ制御モジュール２１０と同様に動作し得る制御モジュール５１０が含まれる。しかし、作業機械５０５においては、制御モジュール５１０が、作業機械５０５に関連付けられた送信機５２２のコンポーネントのオペレーションを調整するための制御信号を提供する。ある実施形態によれば、制御モジュール５１０が、送信機５２２のオペレーションを制御するために、作業機械５０５の搭載コンポーネントと通信するための、ワイヤレス受信機５１１及びワイヤレス変換器５１２を実装し得る。例えば、速度／シフタモジュール５１５は、作業機械５０５のオペレータによって操作され得る。モジュール５１５が、作業機械５０５の送信機５２２のオペレーション（例えば、ギアシフトなど）を調整するために、オペレータのコマンドを表す信号を提供し得る。したがって、速度／シフタ５１５が、速度／シフタ信号を変換し、かつ受信機５１１を介して制御モジュール５１０に送信する変換器５１３を実装し得る。これに応答して、制御モジュール５１０が、送信機５２２において１つ以上の制御弁５２５のための制御信号を生成し得る。制御信号は、変換器５１２により制御弁受信機５２０に送信される。制御弁受信機５２０が、制御信号を変換し、１つ又は複数の適切な制御弁に送信する。別の実施形態においては、制御モジュール５１０が、制御弁センサ（図示せず）によって提供された１つ以上のセンサ信号に基づき、制御信号を生成し得る。これらのセンサ信号は、送信機５２２によって実装された制御弁センサ変換器５３４により、制御モジュール受信機５１１にワイヤレスに送信され得る。
【００２８】
したがって、開示された実施形態により、作業機械が、搭載コンポーネントの間のワイヤレス通信を実現することできる。上記の実施形態は、センサコンポーネント及びこれに対応する制御モジュールについて記述しているが、多数の制御モジュールが他の種類のコンポーネントとワイヤレスに通信できるようにする実施形態も実装され得る。さらに、ワイヤードデータリンクが、冗長性又はバックアップの目的で、ワイヤレスデータリンクと共に実装され得る。例えば、図６は、多数の制御モジュール（例えば、ＥＣＭ）６１０−１〜６１０−Ｍと、搭載インターフェースコンポーネント６２０と、搭載コンポーネント６３０及び６４０と、非搭載インターフェースコンポーネント６５０とを含む、例示的作業機械６０５を示す方式構成図である。
【００２９】
制御モジュール６１０−１〜６１０−Ｍは、図２、図３、及び図４に関連して上述した制御モジュール２１０と同様に構成され、かつ制御モジュール２１０と同様に動作する制御モジュールであり得る。つまり、制御モジュール６１０−１〜６１０−Ｍは、１つ以上の制御信号を生成することにより、少なくとも１つの他の搭載コンポーネントのオペレーションを制御するよう構成され得る。さらに、制御モジュール６１０−１〜６１０−Ｍはまた、それらの各制御プロセスを遂行するために、互いにデータを交換し得る。搭載インターフェースコンポーネント６２０は、データリンク６２１、６２２、６２３、及び６２４などの、作業機械６０５内に実装された多数のデータリンクを相互接続する処理装置であり得る。これらのデータリンクは、フォーマット及びプロトコルの点で、同様である場合もあれば、同様でない場合もある。搭載コンポーネント６３０及び６４０は、それぞれ、作業機械６０５の他の搭載コンポーネントによって制御され得る又はこれらを制御し得る、１つ以上の搭載モジュールであり得る。非搭載インターフェースコンポーネント６５０は、作業機械６０５と、コンピュータシステム、別の作業機械、オペレータ制御無線ユニットなどの、１つ以上の非搭載システムとの間の非搭載通信を実現する装置であり得る。非搭載インターフェースコンポーネント６５０は、インターフェースコンポーネント６２０を通じて、１つ以上の制御モジュール６１０−１〜６１０−Ｍなどの目標搭載コンポーネントに送信するために、非搭載システムからデータを受信し得る。
【００３０】
作業機械６０５の搭載コンポーネントのそれぞれはまた、他のコンポーネントとのワイヤレスデータリンクを確立するためのワイヤレス通信装置を用い得る。例えば、搭載コンポーネントは、ワイヤレスデータ信号を送受信するための変換器及び／又は受信機６６０を含み得る。このような配置により、多数の制御モジュール（即ち、６１０−１〜６１０−Ｍ）が、データをワイヤレスに交換し得る。代替形態として、制御モジュール６１０−１〜６１０−Ｍが、ワイヤレス通信と同時に、又はこれの代わりに、ワイヤードデータリンク６２３を通じてデータを交換し得る。同様に、インターフェースコンポーネント６２０が、搭載コンポーネント６３０、６４０、及び非搭載インターフェースコンポーネント６５０とデータをワイヤレスに交換し、及び／又はそれぞれ、ワイヤードデータリンク６２１、６２２、及び６２４を通じて、これらのコンポーネントと通信し得る。このような配置により、作業機械６０５が、データリンクの１つが障害又は通信故障に遭遇した場合に、バックアップ通信手段として、ワイヤードデータリンク及び／又はワイヤレスデータリンクを用い得る。したがって、搭載コンポーネントがワイヤレスデータリンクを介する通信を遂行できないと判断した場合に備えて、搭載コンポーネントは、別の搭載コンポーネントとデータを交換するために、ワイヤードデータリンク（例えば、データリンク６２１、６２２、６２３、及び／又は６２４）を使用するよう構成され得る。
【００３１】
図６は、ワイヤードデータリンクと共に実装された作業機械６０５を示しているが、作業機械６０５は、機械がモジュール間ワイヤレス通信を容易にできるようにするために、いくつかの又はすべてのワイヤードデータリンク６２１、６２２、６２３、及び／又は６２４なしでも実装され得る。その上、図６には示されていないが、センサ、継電器、ユーザインターフェース装置などの他の搭載コンポーネントとデータをワイヤレスに交換するための変換器及び／又は受信機を含む、他の種類のコンポーネントも実装され得る。
【００３２】
説明したように、開示された実施形態により、作業機械が、機械のコンポーネントの間の搭載ワイヤレス通信を実現することが可能となる。図７は、ある開示された実施形態による、例示的センサ信号受信プロセスを示している。まず最初に、変換器が装備されたセンサ装置が、センサ信号を生成し、その信号を変換器に提供し得る（ステップ７１０）。変換器は、ワイヤレス送信のためにセンサ信号をフォーマットし（ステップ７２０）、搭載ワイヤレスネットワークを介して制御モジュールに信号を送信する（ステップ７３０）。制御モジュールに関連付けられた受信機が、ワイヤレスセンサ信号を受信し（ステップ７４０）、信号を制御モジュールによって処理するための適切なフォーマットに変換する（ステップ７５０）。次いで、制御モジュールは、センサ信号を処理して、作業機械の１つ以上の他のコンポーネントに送信するために、１つ以上の制御信号を生成し得る（ステップ７６０）。
【００３３】
図８は、ある開示された実施形態による、例示的制御モジュール送信プロセスを示している。説明したように、受信されたセンサ信号に基づき、制御モジュールは、制御信号を生成し得る（ステップ８１０）。制御モジュールは、搭載ワイヤレスネットワークを介して送信するために信号をフォーマットする変換器に、制御信号を送信し得る（ステップ８２０）。次いで、変換器は、ワイヤレスネットワークを介して目標搭載コンポーネントに、フォーマットされた制御信号を送信する（ステップ８３０）。目標搭載コンポーネントに関連付けられた受信機が、ワイヤレス制御信号を受信し（ステップ８４０）、目標搭載コンポーネントと互換性があるフォーマットに信号を変換する（ステップ８５０）。次いで、搭載コンポーネントは、制御信号を処理して、制御信号に含まれる情報に基づき、作動液圧力をサブコンポーネントに調整する、燃料供給をサブコンポーネントに調整するなどの、いくつかのプロセスを遂行し得る（ステップ８６０）。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
開示された実施形態による方法及びシステムにより、作業機械が、搭載コンポーネントの間のワイヤレス通信を実現することが可能となる。開示された配置により、作業機械は、典型的な作業機械よりも少ない配線で構成され、したがって、機械のワイヤーハーネスの複雑さが減少し得る。他の実施形態においては、作業機械が、ワイヤード及びワイヤレスのデータリンクの両方を用いて、コンポーネント間通信を実現し得る。
【００３５】
１つの実施形態においては、制御モジュールを含む作業機械には、ワイヤレスデータ信号を送受信するための受信機及び変換器が装備される。さらに、作業機械は、制御モジュールとデータをワイヤレスにを交換するための変換器及び／又は受信機も装備された、センサ及び搭載モジュールなどの、他の搭載コンポーネントを含む。例えば、センサは、各変換器を通じて制御モジュールにセンサ信号をワイヤレスに提供し得る。制御モジュールは、受信機を通じてセンサ信号を受信し、受信機は、これに対応する制御信号を生成する。次いで、制御モジュールは、変換器を通じて、１つ以上の目標搭載コンポーネントに制御信号をワイヤレスに送信する。目標搭載コンポーネントは、ワイヤレス受信機を通じて制御信号を受信し、受信機は、受信機のオペレーション又は他の搭載コンポーネントのオペレーションを調整するために信号を処理し得る。
【００３６】
他の実施形態においては、搭載コンポーネントが、他の搭載コンポーネントとデータをワイヤレスに交換するための、共通の変換器及び／又は受信機を共用し得る。したがって、搭載コンポーネントは、変換器及び／又は受信機を共用するための、それらの機能性に基づいて分類され得る。代替形態として、作業機械は、作業機械内の物理的な場所に基づき、ある搭載コンポーネントを使用するために、専用の変換器及び／又は受信機を用い得る。したがって、開示された実施形態は、作業機械内にワイヤレスネットワークを実装するための、ワイヤレス装置及びこれに対応する搭載コンポーネントの任意の特定の配置に限定されるものではない。
【００３７】
説明したように、開示された実施形態においては、作業機械が、非搭載システムとデータを交換する非搭載インターフェースコンポーネントを実装し得るような配置が含まれる。非搭載インターフェースコンポーネントには、搭載インターフェースコンポーネントなどの、他の搭載コンポーネントとデータをワイヤレスに交換するための変換器及び／又は受信機が装備され得る。このような配置により、非搭載インターフェースコンポーネントは、非搭載システムから、データ更新（例えば、フラッシュファイル更新）、コマンド信号（例えば、エンジンパラメータ調整又はデータ値など）、及び他の種類のデータメッセージを受信し得る。非搭載インターフェースコンポーネントは、搭載ワイヤレスネットワークを介して目標搭載コンポーネントに、データ更新、コマンド信号などをワイヤレスに送信するために、その変換器を強化し得る。
【００３８】
開示された例示的システムの、他の実施形態、特徴、態様、及び原理も、様々な環境内に実装され得るものであり、作業現場環境に限定されるものではない。例えば、任意の種類の作業機械が、コンポーネントの間の搭載ワイヤレス通信を実現するために、開示された実施形態を実装し得る。また、任意の種類のワイヤレス技術が、搭載コンポーネントの間のデータのワイヤレス交換を容易にするために、開示された実施形態に用いられ得る。その上、上記に開示され、かつ図に示されている実施形態は、これに対応する搭載コンポーネントに関連付けられた変換器及び／又は受信機を含むが、これらの搭載コンポーネントの、１つ、いくつか、又はすべてが、作業機械の他の搭載コンポーネントとデータをワイヤレスに交換するための変換器及び／又は受信機を含むよう構成され得る。さらに、本明細書に開示されたプロセスは、本質的に、任意の特定のシステムに関するものではなく、電気関連コンポーネントの好適な組合せによって実装され得る。当業者は、開示されたシステムの仕様及び慣行を考察することにより、本明細書に明記されている実施形態以外の実施形態が明らかとなろう。これらの仕様及び例は単に例示目的であり、本発明の真の範囲は、頭記の特許請求の範囲に示されている。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】ある開示された実施形態による、搭載コンポーネントの間のワイヤード接続を含む、例示的作業機械を示す方式構成図である。
【図２】ある開示された実施形態による、搭載コンポーネントの間のワイヤード接続を含む、例示的作業機械を示す別の方式構成図である。
【図３】ある開示された実施形態による、搭載コンポーネントの間のワイヤレスデータリンクを含む、例示的作業機械を示す別の方式構成図である。
【図４】ある開示された実施形態による、搭載コンポーネントの間のワイヤレスデータリンクを含む、別の例示的作業機械を示す方式構成図である。
【図５】ある開示された実施形態による、搭載コンポーネントの間のワイヤレスデータリンクを含む、さらに別の例示的作業機械を示す方式構成図である。
【図６】ある開示された実施形態による、搭載コンポーネントの間のワイヤレス及びワイヤードデータリンクを含む、別の例示的作業機械を示す方式構成図である。
【図７】ある開示された実施形態による、例示的センサ信号受信プロセスを示すフローチャートである。
【図８】ある開示された実施形態による、例示的制御モジュール送信プロセスを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４０】
１００  作業機械環境
１０５、２０５、３０５、４０５、５０５、６０５  作業機械
１１０、２１０、５１０、６１０  制御モジュール
１２０  搭載モジュール
１３０  センサ
２０２  加速器
２０４  加速器位置センサ
２０６  燃料タンク
２０７  燃料分離器
２１１  燃料供給ライン
２１２  吸入空気加熱器継電器
２１４  吸入空気加熱器
２１５  警告ランプ
２１８  燃料移送装置
２１９  油ライン
２２０  油圧ポンプ
２２２  油フィルタ
２２３  油冷却器
２２４  油ポンプ
２２６  燃料フィルタ
２３０  センサ
２３１  データリンク
２５０  燃料噴射器
３０４、３１５、３１６、３３１、４１６、４３０、５１２  変換器
３１３、３１７、３２０、３２１、３５１、４１７、４５１、５１１  受信機
５１３  速度／シフタ制御信号変換器
５１５  速度／シフタモジュール
５２０  制御弁受信機
５２２  送信機
５２５  制御弁
５３４  制御弁センサ変換器
６２０  搭載インターフェースコンポーネント
６２１、６２２、６２３、６２４  データリンク
６３０、６４０  搭載コンポーネント
６５０  非搭載インターフェースコンポーネント
６６０  変換器及び／又は受信機
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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