(57)【要約】本発明は、物体の動作位置に対応する少なくとも第１のパラメータ、および、少なくとも１つの動作測定（このような測定は、繰り返し行われる）によって動作位置が判断される間の状況に対応する少なくとも第２のパラメータによって、物体の損傷を見積る方法に関する。第１および第２のパラメータが物体の寿命に与える全体の影響によって規定される全体の負荷が、次いで、計算される。本発明は、さらに、物体の使用を制御する方法およびシステムに関する。
2005518520.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体に損傷を引き起こす動作状態に対応する少なくとも第１のパラメータ、および、それ自体は該損傷を引き起こすことができないが該動作状態によって引き起こされる該損傷を悪化させる該物体の状況またはその周りの状況に対応する少なくとも第２のパラメータは、少なくとも１つの動作によって判断され、該動作は測定であり、該測定は繰り返し行われ、動作中に負荷にさらされる該物体の寿命を減少させる該損傷を見積る方法であって、該方法は、該動作状態および該動作状況による該物体の寿命の全体の効果によって規定される全体の負荷が、該動作状況によって引き起こされる該物体の損傷耐性の変動が調整されるように計算され、該全体の負荷は、該動作状態の関数と該動作状況の関数との積として表されることを特徴とする、方法。
【請求項２】
前記全体の負荷は、前記測定が行われている間に複数回計算されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記全体の負荷は、前記第１のパラメータをそれぞれ計算した後で計算されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記全体の負荷に関して計算された値が合計され、その結果がメモリユニット内の第１の領域に格納されることを特徴とする、請求項１から３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
前記合計は、前記第１のパラメータをそれぞれ計算した後で行われることを特徴とする、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記全体の負荷のさらなる計算において、前記第２のパラメータは、前記第１のパラメータの複数の測定値に関して一定であると想定され、該全体の負荷は、該一定値において該第２のパラメータによって計算され、該全体の負荷に関して計算された値が合計され、その結果が前記メモリユニット内の第２の領域に格納されることを特徴とする、請求項４および５に記載の方法。
【請求項７】
前記第１のパラメータに関する負荷サイクルの数が測定され、それぞれが特定の動作状態および少なくとも特定の状況に対応する複数の異なる位置を含むメモリユニット内のマトリクスにおいて、該負荷サイクルの数がそれぞれの位置に追加されることを特徴とする、請求項１から６のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
前記第１および第２のパラメータのうちの少なくとも１つは、指数関数として表されることを特徴とする、請求項１から７のいずれかに記載の方法。
【請求項９】
前記全体の負荷を計算する間、前記第１のパラメータは、測定された第２のパラメータと該第２のパラメータの基準値との間の前記状況に関連する、請求項１から８のいずれかに記載の方法。
【請求項１０】
前記基準値は、前記物体の実際のテストに基づくことを特徴とする、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
複数の第１のパラメータが同時に測定され、前記全体の負荷は、前記状況における該第１のパラメータのぞれぞれの寿命に対する影響が合計される関数として表されることを特徴とする、請求項１から１０のいずれかに記載の方法。
【請求項１２】
前記全体の負荷が引き起こす前記物体に対する前記損傷は、該物体の最初の損傷耐性に関連して該全体の負荷によって規定されることを特徴とする、請求項１から１１のいずれかに記載の方法。
【請求項１３】
特定の時間の後、前記物体の全体の寿命に影響する損傷は、その前に計算されたそれぞれの前記全体の負荷の合計として計算されることを特徴とする、請求項１から１２のいずれかに記載の方法。
【請求項１４】
前記積の残りの寿命の値は、前記全体の寿命に影響する損傷に基づいて計算されることを特徴とする、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記全体の負荷は、線形の部分損傷論によって計算されることを特徴とする、請求項１から１４のいずれかに記載の方法。
【請求項１６】
前記全体の負荷は、パルムグレン−マイナー部分損傷論によって計算されることを特徴とする、請求項１から１５のいずれかに記載の方法。
【請求項１７】
前記第１のパラメータは、前記第２のパラメータより頻繁に測定されることを特徴とする、請求項１から１６のいずれかに記載の方法。
【請求項１８】
前記物体は回転手段であることを特徴とする、請求項１から１７のいずれかに記載の方法。
【請求項１９】
前記物体は、車の中に構成されることを特徴とする、請求項１から１８のいずれかに記載の方法。
【請求項２０】
前記物体は、前記車のギアボックス内の構成要素であることを特徴とする、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記物体はカルダン軸の一部であり、該カルダン軸は、該軸の長軸方向における角シフトを規定することを特徴とする、請求項１９に記載の方法。
【請求項２２】
前記全体の負荷を計算した結果は、前記車のメモリユニット内の位置に格納されることを特徴とする、請求項１９から２１のいずれかに記載の方法。
【請求項２３】
前記第１および第２のパラメータは、数理アルゴリズムによって、たった１つの測定された値から計算されることを特徴とする、請求項１から１４のいずれかに記載の方法。
【請求項２４】
前記数理アルゴリズムはレインフロー法であることを特徴とする、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記全体の負荷は、張力の振幅の効果に対する平均張力の影響を調整する関数によって計算されることを特徴とする、請求項２３または２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記物体は、車または船などの機械的なデバイスのフレームなどの支持構造の一部であることを特徴とする、請求項２３から２５のいずれかに記載の方法。
【請求項２７】
物体の多数の動作パラメータが測定され、該測定された動作パラメータに基づいて該物体に引き起こされた損傷が計算される、損傷に弱い該物体の使用を制御する方法であって、該方法は、該物体のユーザが、該物体に引き起こされた損傷に関して請求されることを特徴とする、方法。
【請求項２８】
物体の多数の動作パラメータが測定され、該測定された動作パラメータに基づいて該物体に引き起こされた損傷が計算される、損傷に弱い該物体の使用を制御する方法であって、該方法は、該計算された損傷に基づいて残りの寿命が予測され、該予測に基づいて、該物体の未来の動作に関する決定が行われることを特徴とする、方法。
【請求項２９】
物体の多数の動作パラメータが測定され、該動作パラメータに基づいて該物体に引き起こされた損傷が計算される、損傷に弱い該物体の使用を制御する方法であって、該方法は、該計算された損傷に基づいて残りの寿命が予測され、該物体の該予測される残りの寿命に基づいて該物体が評価されることを特徴とする、方法。
【請求項３０】
物体の多数の動作パラメータが測定され、該動作パラメータに基づいて該物体に引き起こされた損傷が計算される、損傷に弱い該物体の使用を制御する方法であって、該方法は、該損傷が同様の動作にさらされることを意図する未来の物体の寸法を示す基準として用いられることを特徴とする、方法。
【請求項３１】
物体の多数の動作パラメータが測定され、該動作パラメータに基づいて該物体に引き起こされた損傷が計算される、損傷に弱い該物体の使用を制御する方法であって、該方法は、該計算された損傷が、動作中の該物体の模擬モデルを評価するために用いられることを特徴とする、方法。
【請求項３２】
前記方法は、前記動作パラメータ、引き起こされた損傷、または残りの寿命に関する情報を含む信号が、前記物体に対して行うべき測定に関する判断のために、該物体から遠隔に配置された基地局内の受信器に該物体を介して接続される送信器から送信されることを特徴とする、請求項２７から３１のいずれかに記載の方法。
【請求項３３】
物体の多数の動作パラメータが測定され、該測定された動作パラメータに基づいて該物体に引き起こされた損傷が計算される、損傷に弱い該物体の使用を制御する方法であって、該方法は、該物体に引き起こされた損傷に関する情報が、車の運転者に対して表示されることを特徴とする、方法。
【請求項３４】
前記物体は、車の中に構成されることを特徴とする、請求項２７から３３のいずれかに記載の方法。
【請求項３５】
前記損傷は、請求項１から２６のいずれかに記載の方法によって計算されることを特徴とする、請求項２７から３４のいずれかに記載の方法。
【請求項３６】
プログラムがコンピュータにおいて実行される際に請求項１から３５のいずれかに記載の工程の全てを実行するためのデータプログラムセグメントを含むコンピュータプログラム製品。
【請求項３７】
プログラムがコンピュータにおいて実行される際に請求項１から３５のいずれかに記載の方法を実行するためにコンピュータによって判読可能な媒体に格納されるデータプログラムセグメントを含むコンピュータプログラム製品。
【請求項３８】
損傷に弱い物体（６）を含む機械の動作状態をチェックするための送信および受信手段（４、５）を介して、基地局（２）と、少なくとも１つの遠隔に配置された固定または可動的に固定された該機械（３）との間で通信するためのシステムであって、該システムは、制御ユニット（１４）、該物体の多数の動作パラメータを測定する手段（７）、および、該測定された動作パラメータに基づいて該物体に引き起こされた損傷を計算する手段（８）を含むことを特徴とする、システム。
【請求項３９】
前記システムは、前記計算に基づいて前記機械／物体の未来の動作に関する行動を起こすために構成されるユニット（１０、１１）を含むことを特徴とする、請求項３８に記載のシステム。
【請求項４０】
前記行動を起こすためのユニット（１０）は、予備部品、メンテナンス、または修理のための場所であることを特徴とする、請求項３９に記載のシステム。
【請求項４１】
前記行動を起こすまたは測定するためのユニット（１０）は、新しい物体を製造するための施設であることを特徴とする、請求項３９に記載のシステム。
【請求項４２】
前記行動を起こすまたは測定するためのユニット（１１）は、前記物体の動作状況に影響を及ぼすように構成されるアクチュエータ（１１）であることを特徴とする、請求項３９に記載のシステム。
【請求項４３】
前記システムは、前記損傷計算の結果を格納する手段（９）を含むことを特徴とする、請求項３８から４２のいずれかに記載のシステム。
【請求項４４】
前記機械（３）は、車（１２）、船、または線路を使用する輸送手段において構成されることを特徴とする、請求項３８から４３のいずれかに記載のシステム。
【請求項４５】
前記送信および受信手段（４、５）は、電波の形態の送信信号を介して、または、衛星通信を介して、該機械（３）の状態に関する情報を送信するように構成されることを特徴とする、請求項３８から４４のいずれかに記載のシステム。
【請求項４６】
前記計算手段（８）は、請求項１から２６のいずれかに記載の方法によって前記損傷計算を実行するように構成されることを特徴とする、請求項３８から４５のいずれかに記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（技術分野）
本発明は、動作中に負荷の下に置かれる物体の寿命を減少させる損傷を見積る方法に関し、物体に損傷を引き起こす動作位置に対応する少なくとも第１のパラメータ、および、それ自体は損傷を引き起こす能力を持っていないが動作位置によって引き起こされる損傷を悪化させる物体の状況またはその周りの状況に対応する少なくとも第２のパラメータは、少なくとも１つの動作（測定）によって計算され、測定は繰り返し行われる。本発明は、さらに、物体の使用をチェックする方法およびシステムに関する。
【０００２】
本発明は、例えば、車、船、または別の輸送手段（鉄道の輸送手段など）などの輸送手段に適用され得る。車という用語は、車輪または線路を有する車などの種々の地上の車に関連する。本発明は、特に、ホイールローダー、採掘機械、あるいは、フレームまたはウエスト制御車（ダンプ車としても公知）などの建築機械に適用されることに適している。しかし、本発明の適用領域は、これらの用途に制限されず、固定デバイスにも適用され得る。
【０００３】
本発明は、下記において、物体が車のギアボックス内の回転機関（ｏｒｇａｎ）である場合について説明される。本発明は、この場合、歯およびベアリングのそれぞれの表面疲労の計算に関する。これは、本発明の好適な用途であり、決してこれに制限されないことを理解する必要がある。
【０００４】
物体の動作位置に対応する第１のパラメータは、それ自体が物体に損傷を引き起こし得るパラメータに関連する。「損傷」という用語によって、物体の疲労、すなわち、寿命の減少を意味する。このような動作位置の例は、多数の回転の間に物体に転送されるトルクである。このような動作位置の他の例は、物体に与えられる種々のタイプの力である。
【０００５】
この動作位置における状況に対応する第２のパラメータは、それ自体は物体に少しも損傷を引き起こさないパラメータに関連する。物体の動作位置に対応する第１のパラメータと組み合わせられた場合にのみ、第２のパラメータは、物体に対する損傷を悪化し得る。このような状況の例は、物体の周りの環境（例えば、物体に供給される油内の金属フィラメントなどの粒子の量）である。
【０００６】
（従来技術）
多数の回転の間に印加されるトルクによるギアホイールの寿命に対する効果の計算は、公知である。トルクが印加されたギアホイールに対する動作状況に対応する特定のパラメータが、損傷に対する故障発生度に影響を与えること、すなわち、多数の回転の間にトルクによってギアホイールに与えられる損傷に対して影響を与えることも、公知である。このような動作状況の例は、ギアホイールを冷却する油の温度である。しかし、公知の計算モデルには、このような動作状況を高精度に考慮するという問題がある。
【０００７】
（発明の要旨）
本発明の主な目的は、複数のパラメータが物体の寿命に与える影響を予想する方法を得ることである。これは、従来技術に比べて、特定の時間使用した後で物体の残りの寿命を計算する際により高い精度を提供する。本発明の第２の目的は、制限されたメモリ容量を有するメモリに格納効率的な方法で格納され得る負荷および／または損傷の値を生成する方法を得ることである。
【０００８】
これらの目的は、動作位置および動作状況による物体の寿命に対する全体の影響によって規定される全体の負荷が、動作状況によって引き起こされる物体の損傷に対する弱さの変動が調整されるように計算されることによって行われる。全体の負荷は、動作位置の関数と動作状況の関数との積として表される。全体の負荷は、従って、動作位置と現在の動作状況（単数または複数）との両方の模擬影響の尺度である。この尺度は、高精度な状況をもたらす。なぜならば、現実には、動作位置と動作状況との間で相互作用するからである。
【０００９】
例えば、温度ならびに物体の冷却媒体内の粒子および水の量などの他のパラメータは、特定の負荷が物体に引き起こし得る損傷に大きな影響を与える。第１のパラメータによって規定される負荷と、第２のパラメータによって規定される状況との両方に基づく残りの寿命の計算は、高精度な結果の状況をもたらす。より詳細には、本発明は、他のパラメータによって引き起こされる物体の損傷に対する弱さの変動を考慮する。
【００１０】
そのためには、負荷に対応する第１のパラメータと、メモリユニット内の位置（セル）における物体の損傷に対する弱さに影響を及ぼす複数の他のパラメータとに基づく計算の結果を格納する状況ももたらされる。これによって、メモリの必要性が削減される。
【００１１】
本発明の好適な実施形態によって、測定が行われる間に全体の負荷が複数回計算される。これによって、メモリの必要性がさらに削減される。なぜならば、格納される必要のある測定値が削減されるからである。これによって、さらに、損傷の見積りの高精度がもたらされる。好適には、測定が行われる間に、全体の負荷の計算が継続的に行われる。
【００１２】
本発明の別の好適な実施形態によって、第１のパラメータをそれぞれ判断した後で全体の負荷が計算される。このような判断は、実際は、第１のパラメータの測定であり得る。たった１つの値（全体の負荷に関して計算された値）が、次いで、それぞれの時間の増分に関して格納される。これによって、メモリスペースに関してより効率的なメモリユニットの状況がもたらされる。
【００１３】
本発明の別の好適な実施形態によって、計算された値が全体の負荷に関して合計され、その結果がメモリユニット内の第１の領域に格納される。これによって、動作位置および動作状況の両方の影響の連続的またはオンラインのチェックの状況がもたらされる。この機能は、結果を格納することのみに制限されず、少なくとも、合計の結果も格納する。
【００１４】
本発明の上記実施形態のさらなる発展によって、全体の負荷のさらなる計算における第１のパラメータの複数の測定の間、第２のパラメータが一定であると想定され、全体の負荷が一定の値において第２のパラメータによって計算され、計算された値が合計され、結果がメモリユニット内の第２の領域に格納される。この実施形態において、第２のパラメータは、実際のテストにおいて測定された値に適切に設定される。例えば、この実施形態は、物体／物体を含むデバイスの未来の寸法入れの基準として用いられ得る。この実施形態は、動作状況が小さく変動する場合に用いられる。
【００１５】
本発明の別の好適な実施形態によって、第１のパラメータに関する負荷サイクルの数が測定され、メモリユニット内のマトリクス（それぞれが特定の動作位置および少なくとも１つの特定の状況に対応する複数の異なる位置を含む）において、負荷サイクルの数がそれぞれの位置に追加される。適切には、多数の所定レベルの動作位置を有するマトリクスが第１の軸上で用いられ、多数の所定レベルの動作状況が第２の軸上で用いられる。マトリクスは、さらなる動作位置に関して、ｎ次元のマトリクスに拡張され得る。第１のパラメータおよび２つの第２のパラメータが測定される場合、３次元のマトリクスが用いられる。
【００１６】
この実施形態によって、測定された値はメモリユニット（例えば、物体を含む車）に格納され得、後になって、全体の負荷を計算するためにユニットに送信または転送され得る。この実施形態によって、車の計算が節減される。
【００１７】
本発明の別の好適な実施形態によって、少なくとも１つの第１および第２のパラメータが、指数関数として示される。これによって、簡単かつメモリ容量に関して効率的な高精度に全体の負荷を表す方法の状況がもたらされる。さらに、パルムグレン−マイナー部分損傷論（Ｐａｌｍｇｒｅｎ−Ｍｉｎｅｒ  ｐａｒｔｉａｌ  ｄａｍａｇｅ  ｔｈｅｏｒｙ）を用いるための状況がもたらされる。
【００１８】
本発明の別の好適な実施形態によって、物体の全体の寿命に影響する損傷は、特定の時間の後に、その前に計算されたそれぞれの全体の負荷の合計として計算される。この寿命に影響する損傷は、多数の種々の方法において用いられ得る。例えば、残りの損傷に関する情報は、車の運転者が物体の状態について認識するように、車の運転者に対して直接表示され得る。これによって、車／物体は、穏やかに動作し得る。運転者は、さらに、車の連続的な動作、物体の交換または修理などの判断を行い得る。情報は、運転者に対してディスプレイ上に適切に表示される。１つの代替例によって、サービススタッフ、オーナー、または他の人に対して表示するために、コンピュータなどの電気デバイスが車に接続される。
【００１９】
別の例によって、この情報は、基地局または中央端末に送信される。これによって、複数の車の状態をチェックし、かつ、これらの車の連続的な動作を計画することが可能になる。車を借りる場合、引き起こされた損傷によって請求することが可能である。
【００２０】
本発明の別の好適な実施形態によって、第１のパラメータは、第２のパラメータより頻繁に測定される。すなわち、第１のパラメータは、第２のパラメータより短い間隔で測定される。第２のパラメータに関して測定された値は、この場合、時間的に互いに前後する第１のパラメータのいくつかの測定された値に関して、全体の負荷を計算するために用いられる。このようにして、測定の回数が減少される。これは、少なくともある期間において、第２のパラメータが比較的小さな間隔において変動する場合に特に好適である。
【００２１】
本発明のさらなる目的は、機械の動作状態をチェックするための送信および受信機関を介して、基地局と、少なくとも１つの遠隔に配置された固定または可動構成の機械との間で通信するためのシステムを得ることである。この機械は、損傷の影響を受けやすい物体を含み、このシステムは、物体の動作状態および物体から遠隔な位置をチェックする状況をもたらす。特に、物体の動作不良または故障を予測し、かつ、このような動作不良が起きる前に測定を行うシステムが意図される。
【００２２】
この目的は、制御ユニット、物体の複数の動作パラメータを測定する機関、および、測定された動作パラメータに基づいて物体に与えられた損傷を計算する機関を含むシステムによって得られる。
【００２３】
本発明のさらに好適な実施形態および利点は、特許請求の範囲および下記の説明から明らかになる。
【００２４】
本発明は、下記において、添付の図面に示される実施形態を参照して詳細に説明される。
【００２５】
（好適な実施形態の詳細な説明）
「損傷」という用語は、下記において、物体の弱体化を意味する、または、言いかえると、物体の寿命の減少を意味する。「動作位置」という用語は、それ自体が、このような損傷を物体に加えることが可能な負荷を意味する。すなわち、物体の強度（損傷に対する弱さとしても公知）は、負荷にさらされると減少する。強度は、それぞれの時間において、物体の内部構造（物体の材料など）および物体の動作状況または環境の両方に依存する。この動作状況は、従って、それ自体によっていかなる損傷も物体に及ぼさない。
【００２６】
物体は、本方法の第１の実施形態において、車のドライブライン（ｄｒｉｖｉｎｇ  ｌｉｎｅ）の構成要素によって例証される。特に、ギアボックス内のギアホイールの歯の表面疲労が意図される。動作位置（下記において、第１のパラメータと呼ばれる）は、多数の回転中にギアホイールが転送するトルクである。
【００２７】
物体の強度は、ギアの歯のフランクの支持能力に依存する。強度は、以下のようないくつかの動作状況（下記において、第２のパラメータと呼ばれる）によって影響される。
−温度（油の速度、従って、油膜の支持能力を減少させる）
−油内の粒子の量（主に、油膜の大きさと同じまたはそれより大きい粒子）（これらは、動作中に歯の表面の間で圧縮され、疲労に対する強度を減少させる）
−油内の水の量
下記において、第１の実施形態における計算の方法およびその背後にある理論が、添付の図面を参照して詳細に説明される。この実施形態において、第１および第２のパラメータは、繰り返し測定される。
【００２８】
負荷にさらされる物体は、説明によると、いわゆる変動強度より上の強度を有する。第１に、下記において、いわゆる一定強度に対処する方法としてそれ自体が公知の方法について説明する。物体の「一定強度」という用語は、物体の損傷に対する弱さが、物体の環境または状況によって影響されないことを意味する。次いで、好適な実施形態によって、物体の変動強度について説明する。
【００２９】
（一定強度）
多くの寿命関数は、指数関数として表され得る。ウォーラー曲線（ＳＮ曲線とも呼ばれる）は、一定振幅の負荷の場合の疲労の例として周知である。（１）および図１（対数目盛付き）を参照されたい。
Ｓｍ＊Ｎ＝Ｃ                                                      （１）
ここで、
Ｓ＝信号レベル（例えば、張力、トルク）
Ｎ＝破損までのサイクルの数
Ｃ＝特定の曲線の定数
定数Ｃは、物体の損傷に対する耐久性の測定値（すなわち、破損が生じる前に物体が吸収し得る損傷の量）として認められ得る。すなわち、言いかえると、強度の測定値である。
【００３０】
実際の負荷は、多くの場合、可変振幅（いわゆる、スペクトル負荷）によって加えられる。これは、パルムグレン−マイナー部分損傷仮説によって説明され得る。式（２）および図１を参照されたい。
【００３１】
【数１】
2005518520.tif 000003
ここで、
Ｎｉ＝信号レベルＳｉにおける破損までのサイクルの数
ｎｉ＝同じレベルＳｉにおけるスペクトルの負荷サイクルの数
ｐ＝部分破損値＝破損の場合１、多くの場合、０．７または別の値が代わりに用いられる。
【００３２】
全体のスペクトルに関して合計される。疲労の限度は無視される。なぜならば、一定の振幅を有する負荷の場合に生じる現象であるからである。式（１）が式（２）に導入される。
【００３３】
【数２】
2005518520.tif 000004
なぜならば、この場合、強度Ｃが一定であるからである。
【００３４】
概念負荷（ｎｏｔｉｏｎ  ｌｏａｄ）（Ｄ）が導入される。
ここで、
【００３５】
【数３】
2005518520.tif 000005
式（３）および（４）から、ｐ＝Ｄ／Ｃであることが明らかである。
【００３６】
比Ｄ／Ｃは、従って、損傷耐性のどれくらいの部分が負荷Ｄによって消費されたかを示す。
【００３７】
上記のように、多くの場合、強度は変動する。強度は、より正確には、連続的に減少することなく変動し得る。この例は、歯およびベアリングの場合の表面疲労である。強度の変動を調整することなく、負荷の形のみ（例えば、トルクおよび回転数）で損傷を記録すると、比較的不正確である。
【００３８】
従って、強度の変動も考慮に入れる方法をもたらすことが望ましい。
【００３９】
（変動強度）
負荷と強度との間には相互作用が存在する。例えば、特定のトルクレベルは、低い温度の場合と比べて、冷却油の温度が高い（粘性がより低い）場合により多くの損傷を引き起こす。トルクおよび温度を別々に記録して、その後で温度を調整することは可能でない。このため、これは、本発明によってそれぞれの小さな時間間隔において（すなわち、連続的にまたは「オンライン」で）実行される。
【００４０】
上記の式（１）によって、負荷、信号レベル（例えば、トルクＭ）、寿命、および回転数Ｎと破損との間の関係は、以下によって表され得る。
Ｍｉｍ＊Ｎｉ＝Ｃｉ                                                （５）
変動強度の場合の決定的な違いは、損傷に対する耐性Ｃｉが一定でなく、例えば、温度、粒子の量、水の量などに依存することである。別の温度によって、別の値の強度Ｃｉが得られる。図２を参照されたい。
【００４１】
図３は、同じ負荷レベルにおいて異なる温度で実行されるテストに対応する。疲労関数は、以下によって表され得ることが分かる。
Ｔｉｋ＊Ｎｉ＝Ｋ１                                                （６）
ここで、Ｔは温度であり、Ｎは破損までのサイクルの数であり、ｋおよびＫ１は定数である。
【００４２】
テストは、同じ負荷レベルにおいて実行され、これは、強度Ｃが寿命Ｎに比例していることを意味する。従って、図４によって、以下のような結果がもたらされる。
Ｔｉｋ＊Ｃｉ＝Ｋ２                                                （７）
Ｃｉ＝Ｋ２／Ｔｉｋが、式（７）から導き出され、式（３）に導入される。従って、部分破損値ｐが以下から得られる。
【００４３】
【数４】
2005518520.tif 000006
基準温度Ｔｏ（好適には、テストを実行した際の温度）が選択される。強度は、Ｃ＝Ｃｏである。従って、以下が得られる。
Ｋ２＝Ｔｏｋ＊Ｃｏ                                                （９）
式（９）が（８）に導入されて、結果として以下が得られる。
【００４４】
【数５】
2005518520.tif 000007
なぜならば、Ｃｏが一定であるからである。以下の式
【００４５】
【数６】
2005518520.tif 000008
は、従って、強度の変動を基準値となるように調整した負荷値である。
【００４６】
式（１０）は、従って、以下のように表され得る。
ｐ＝Ｄｋｏｒｒ／Ｃｏ
比Ｄｋｏｒｒ／Ｃｏは、従って、消費された損傷の部分を良好に示す。
【００４７】
より変動する強度パラメータに増加することは取るに足らない。粒子の比がｐである場合、水の量はｖであり、ｑおよびｒは、それぞれ、指数および基準値であり、基準値は、Ｃｏにおいて求められる。式（１２）が求められる。
【００４８】
【数７】
2005518520.tif 000009
上記の実施形態において、強度関数は、指数関数として表される。それによって、負荷および強度に関する簡単な式が得られる。しかし、強度関数を別の方法で表すことは、特許請求の範囲内である。
【００４９】
上記において、さらに、負荷および強度パラメータの寿命に対する影響が、それぞれ、１つ以上の指数関数によって示され得ることも想定される。これは、概して、許容可能な正確さによって行われ得る。
【００５０】
好適には、Ｄの値は、連続的に合計される。これは、どれだけ多くのパラメータが考慮に入れられるかに関わらず、その結果が１つのセルのみに配置され得ることを意味する。収集される情報の量にも関わらず、メモリの必要性は比較的小さくなる。本発明の１つの用途によって、全体の負荷の計算の結果は、車のメモリユニット内の位置に格納される。制限されたメモリの必要性は、車などの輸送手段における用途において特に有利である。
【００５１】
本発明の用途の別の例は、自在十字継手（ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  ｊｏｉｎｔ  ｃｒｏｓｓ）の角度が増加するにつれてその強度が減少するカルダン軸の場合である。
【００５２】
本発明は、上記の実施形態の例に制限されず、特許請求の範囲内で、多数のさらなる変形例および改変例が可能である。
【００５３】
全体の負荷を計算する際に、第１のパラメータは、測定された第２のパラメータと第２のパラメータの基準値との間の比に関連する。第２のパラメータの基準値は、物体の実際のテストに基づく。すなわち、実際のテストにおいて得られるこれらの値に対する温度などの動作状況の規範（ｎｏｒｍａｔｉｏｎ）が作られる。
【００５４】
さらなる実施形態によって、複数の第１のパラメータが、それぞれの測定値において測定され、全体の負荷は、第１のパラメータのそれぞれの寿命に対する影響を合計した関数として表される。これは、例えば、いくつかのトルクまたはいくつかの力の場合に有利である。
【００５５】
全体の負荷をもたらす物体への損傷は、物体の最初の損傷耐性に関連して全体の負荷によって規定される。すなわち、特定の動作状況における負荷に関して、物体の寿命またはその耐性の知識がある。この知識は、例えば、疲労テストによって得ることができる。
【００５６】
寿命の全体の負荷／影響の計算の結果を利用する多数の方法が可能である。下記において、このような方法の好適な多数の例が示される。
【００５７】
物体のユーザは、物体に引き起こされた損傷に関して請求され得る。これは、例えば、車を借りる場合に用いられ得る。請求に関する用途の別の領域は、販売である。販売において、販売人は、メンテナンス交換などを含むシステムを販売し得る。すなわち、計算された物体に引き起こされた損傷などの使用頻度に関して請求することが可能である。請求は、もちろん、さらなるパラメータに基づいて行われ得る。
【００５８】
別の例によって、残りの寿命は、計算された損傷に基づいて予測され、この予測に基づいて、物体の未来の動作に関する決定が行われる。「未来の動作」という用語は、例えば、メンテナンス、交換、修復などの手段を意味する。「未来の動作」という用語には、タスクの変更も含まれる。さらに、「未来の動作」という用語は、いわゆるアクチュエータによる動作状況の直接的な変更を含む。下記を参照されたい。
【００５９】
損傷に弱い多数の物体を含む機械のタスクは、従って、これらの物体の全てに固有の損傷耐性が、機械の寿命が終わるころに高い割合で消費されるように、動作の後の特定の時間の間に変更され得る。さらに、物体の故障が近い未来において起こると予測される場合、物体にさらされる負荷がより小さくなるように、タスクが変更され得る。損傷に弱い２つの物体（これらの物体は、異なる用途において、異なる度合いの負荷にさらされ得る）を含む機械のタスクは、従って、これらの物体の第１の物体の故障が近い未来において起こると予測される場合、第１の物体が負荷から解放され、第２の物体により多くの負荷が加えられるように、第２の用途において変更され得る。
【００６０】
これらの２つの物体の例は、車のドライブライン内のギアホイールおよび車の支持構造（フレーム）内のビームであり得る。このような変動負荷を有する用途において用いられ得る車の例は、ウエストまたはフレーム制御車（いわゆる、ダンプ車）である。ダンプ車は、鉱山において用いられ得（この用途において、主に、そのドライブラインは、動作中に負荷をかけられる）、平坦でない地面を有する建設現場においても用いられ得る（この用途において、その支持構造は、より高い割合で負荷にさらされる）。
【００６１】
予測によって、車フリート（ｖｅｈｉｃｌｅ  ｆｌｅｅｔ）の車は、安全性が増加するため、種々の使用領域内で、含まれる構成要素の寿命に関して最適の方法において用いられ得る。
【００６２】
別の例によって、残りの寿命は、計算された損傷に基づいて予測され、物体は、物体の予測される残りの寿命によって評価される。あるいは、評価は、物体を含む機械または車によって実行され得る。
【００６３】
別の例によって、動作パラメータ、引き起こされた損傷、または残りの寿命に関する情報を含む信号が、物体の測定に関しての決定を行うために、物体から遠隔に配置された基地局内の受信器に物体を介して接続される送信器から送信される。これによって、複数の物体／物体を含む機械の状態をチェックする可能性がもたらされる。これは、物体が車の中に配置される場合に、車フリート全体の状態が基地局から制御され得るため、特に有用である。車の計算された残りの寿命に基づく測定のために、メンテナンススタッフ、小売業者、問屋、修理店、製造ユニットなどに基地局から信号が送信され得る。
【００６４】
別の例によって、計算の結果は、設計のために用いられる。計算された損傷は、動作中の物体の模擬モジュールの確認のために用いられ得る。あるいは、損傷は、同様の動作にさらされることが意図される未来の物体の寸法入れの基準として用いられる。
【００６５】
さらに、本発明は、プログラムがコンピュータにおいて実行される際に上記の方法による工程を実行するためのデータプログラムセグメントを含むコンピュータプログラム製品を指す。データプログラムセグメントという用語は、言いかえると、ソフトウェア部品である。本発明のさらなる発展によって、データプログラムセグメントは、コンピュータによって判読可能な媒体に格納される。コンピュータによって判読可能な媒体という用語は、例えば、ディスク、ＣＤ−ＲＯＭディスク、またはハードドライブを指す。
【００６６】
さらに、本発明は、システム１を指す。機械の動作状態を制御するために、送信および受信機関４および５を介して、基地局２と少なくとも１つの遠隔に配置された固定または可動的に固定された機械３との間で行われる通信に関して、図５および６を参照されたい。機械３は、ここで、車１２内に構成される。機械３は、より詳細には、車１２のドライブ機関（ｄｒｉｖｉｎｇ  ｏｒｇａｎ）である。送信および受信機関は、アンテナ５の電波を介する情報の送信のために構成される。
【００６７】
機械３は、損傷に弱い物体６を含む。物体６は、図６において、車のトランスミッション内の歯車によって例証される。システム１は、物体６の多数の動作パラメータを測定する機関７、測定機関に動作的に結合される制御ユニット（ＣＰＵ）１４、および測定機関７と制御ユニットとの間に動作的に結合されるＡ／Ｄ変換器１５を含む。システムは、測定された動作パラメータに基づいて、物体に引き起こされた損傷を計算するために、制御ユニットに動作的に結合される機関８、および、損傷の計算の結果を格納する機関９（メモリ）をさらに含む。制御ユニット１４は、Ａ／Ｄ変換器１５から信号を受信し、計算機関８およびメモリ９と通信し、かつ、基地局２のアンテナ５に送信するために、送信機関４に信号を送達するように構成される。
【００６８】
測定機関７は、上記の動作状況および動作位置を測定するための複数のセンサからなる。
【００６９】
システムの計算機関８は、物体６の動作不良または故障を予測するように構成されるいわゆる予測器（ｐｒｅｄｉｃｔｏｒ）からなる。計算機関８は、より詳細には、上記の計算プロセスによって損傷の計算を行うように構成される。予測を含む測定された値の評価は、従って、車の中で直接的に行われ、この評価の結果は、基地局２に送信される。あるいは、計算機関８は、基地局内に構成される。この場合、測定された値は、さらなる処理のために後で基地局１４に送信または転送するために、メモリ機関９内に直接格納される。さらなる代替例によって、計算機関８およびメモリ機関９の両方は、基地局内に構成される。
【００７０】
システムは、制御ユニット１４および物体６に動作的に結合されるアクチュエータ１１をさらに含む。アクチュエータ１１は、測定機関７によって測定される値に基づいて、動作状況および／または動作位置に影響を及ぼすように構成される。アクチュエータは、この場合、歯車６に供給される冷却油を冷却する冷却デバイスである。あるいは、アクチュエータは、油内の望ましくない粒子をフィルタリングするためのフィルタリングユニットからなり得る。さらなる代替例によって、アクチュエータは、油から水を取り除くための脱水器である。アクチュエータ１１は、行動を起こすためおよび／または測定するためのユニットという用語と共に特許請求の範囲内に含まれる。
【００７１】
システムは、計算に基づいて機械／物体の未来の動作に関する行動を起こすために構成されるユニット１０をさらに含む。行動を起こすためのこのユニット１０は、例えば、予備部品、修理、またはメンテナンスのための場所からなる。「行動を起こす」という用語は、例えば、予測される動作不良を直す準備をすること、または、物体の交換を意味する。１つの代替例によって、行動を起こすためのユニットは、新しい物体を製造する施設からなる。行動を起こすためのユニット１０に関して上記で用いられる「行動を起こす」という用語は、従って、広範であると理解される必要がある。行動を起こすためのユニット１０は、基地局２と通信するための送信および受信機関を含む。
【００７２】
好適な例によって、機械は、車１２内に構成されるが、代わりに、容器または線路上の輸送手段内に構成され得る。可動手段の状態を監視／制御する能力を有することは、特に有利である。
【００７３】
下記において、物体が、フレームまたはウエスト制御車１２などの建築機械の形態で車の中に構成される場合について、システムの説明をする。これは、本発明の好適な用途であるが、決してこれに制限されないことを理解される必要がある。基地局２は、建設現場の形態の施設内の中央ユニットからなり得る。管理者は、中央ユニットから、ワイヤレス通信を介して、建設現場内の全ての建築機械１２の動作状態をチェックし得る。測定および計算を比較的短い間隔で行うことによって、建設現場の車フリートの動作状態は、本質的に連続してチェックされ得る。このようなチェックの後、メンテナンス、修理などに関する決定が行われ得る。代替例によって、基地局は、より大きな地理的な領域（例えば、国または全世界）にある車をチェックするように構成される。
【００７４】
送信および受信機関は、電波の形態の送信信号を介して、または、衛星通信を介して、機械の状態に関する情報を転送するように構成される。従って、ワイヤレス通信は、少なくとも部分的に用いられる。送信および受信機関は、代わりに、光学接続またはハードウェア（固定物体内の）を介する（例えば、陸線、ケーブル、またはワイヤを介する）接続のために構成され得る。
【００７５】
情報の送信は、周期的に、または、基地局からリクエストされて行われる。衛星位置決めシステム（好適には、ＧＰＳシステム）が、車の位置を検出するために用いられる。図５において、これは、衛星１３によって示される。
【００７６】
世界的なシステムにおいて、システムは、特定の領域内の多数の車にサービスを供給するために、世界中の種々の位置に配置される複数の行動を起こすためのユニット１０を適切に含む。
【００７７】
上記のアクチュエータの代替的な使用によって、制御ユニットは、測定された動作状況が動作状況の最大または最小値をそれぞれ超えるまたは下回る場合に、アクチュエータを直接的に起動させるように構成される。すなわち、損傷の計算は、この使用例において用いられない。
【００７８】
機械は、特許請求の範囲内で、固定および／または可動的に構成される複数の異なるデバイス（例えば、燃焼エンジン）からなり得る。
【００７９】
本発明による方法の第２の実施形態は、物体に対する張力負荷の影響に関する。特に、支持構造のある部分（例えば、車内のフレーム）に対する張力負荷が意図される。本発明は、もちろん、固定されたデバイスの支持構造においても用いられ得る。
【００８０】
張力振幅Ｓａ（張力幅ΔＳ（ΔＳ＝２＊Ｓａ）としても公知）が、負荷の下にある物体の亀裂の成長を促すパラメータであること、すなわち、疲労プロセスを制御することは周知であり、平均張力Ｓｍが張力振幅の影響に影響を及ぼすことは周知である。高い平均張力によって、疲労プロセスは加速する。しかし、一定の平均張力は、それ自体によって亀裂の成長を促すことができない。この第２の実施形態は、従って、第１の実施形態と類似する。負荷の下にある物体の張力を伸張測定によって（例えば、ひずみゲージによって）測定することは周知である。ひずみゲージによって、１つのパラメータ（ひずみ）のみが得られる。下記の発明によって、ひずみゲージからの測定信号は、第１のパラメータ（ひずみ振幅）および第２のパラメータ（平均ひずみ）に分けられる。第１のパラメータは、上記のように、物体に損傷を引き起こす。第２のパラメータは、それ自体において、いかなる損傷も引き起こさないが、第１のパラメータの損傷影響に影響を及ぼす。
【００８１】
第１のパラメータおよび第２のパラメータが少なくとも１つの動作（すなわち、測定）によって決定されるという表現は、測定による直接的な決定を含むだけでなく、測定した後で、測定されたパラメータを計算するための別の動作または処理を行う測定も含むと解釈する必要がある。
【００８２】
平均ひずみの疲労における影響を説明するために、材料に依存しない想定が用いられる。なぜならば、一般的には、使用される材料の知識がないからである。スミス、ワトソン、トッパー（ＳＷＴ）によって提案される式は、この要件を満たす。ＳＷＴは、より一般的なウォーカー式の特例（ΔＳ（Ｒ＝−１）、ｇ＝０．５）である。
ΔＳ（Ｒ＝０）＝ΔＳｏ＝Ｓｍａｘ（１−ｇ）＊ΔＳｇ                  （１３）
ここで、ｇは１より小さい定数であり、Ｒ＝Ｓｍｉｎ／Ｓｍａｘである。Ｓｍａｘ＝Ｓｍ＋Ｓａ、Ｓｍｉｎ＝Ｓｍ−Ｓａ、ΔＳ＝Ｓｍａｘ−Ｓｍｉｎ＝２＊Ｓａ、Ｒ＝０の場合にΔＳｏ、Ｒ＝−１の場合にΔＳ１である。この式を再構成して、以下が得られる。
ΔＳ１／ΔＳ＝Ｓａ１／Ｓａ＝（１＋Ｓｍ／Ｓａ）（１−ｇ）＝
（２／（１−Ｒ））（１−ｇ）                                        （１４）
ひずみの測定された入力信号のレインフロー法による評価において、ひずみ幅および平均ひずみが得られる。変動負荷（Ｒ＝−１）における損傷値は、以下である。
【００８３】
【数８】
2005518520.tif 000010
式（１４）のΔＳ１が式（１５）に導入され、以下が得られる。
【００８４】
【数９】
2005518520.tif 000011
式（１６）は、従って、全体の負荷の測定値である。
【００８５】
レインフロー法は、従って、ウォーカー式の特例（ＳＷＴ式）と組み合わされて、全体の負荷の式に到達する。しかし、本発明は、ウォーカー式に制限されず、張力振幅の効果に対する平均ひずみの影響を調整する適切な関数が用いられ得る。
【００８６】
計算は、連続的に行われ、調整された損傷値（全体の負荷）は、メモリユニット内の同じセルに連続的に加えられる。従って、平均ひずみの影響を「オンライン」で調整する方法が得られる。類似の方法において、代わりに、別のＲ値（例えば、この場合のＲ＝−１の代わりにＲ＝０）に調整することが可能である。
【００８７】
平均ひずみの影響（違う表現を用いると、Ｒ値）の現象は、さらに、破損機械学の観点から表現され得る。プロセスは、従って、ウォーカー式に制限されない。これによって、本発明の第３の実施形態が構成される。問題の亀裂が成長しない最大レベルは、閾値として規定される。閾値は、ほとんどの材料に関して、Ｒ値に非常に依存する。
【００８８】
【数１０】
2005518520.tif 000012
（クレズニル（Ｋｌｅｓｎｉｌ）およびルーカス）
または、ΔＫｔｈ＝ａ＋ｂ＊（１−Ｒ）
ΔＫｔｈは、Ｒ＝０に関するひずみ強度インデックスｏの閾値である。ａおよびｂは、定数である。
【００８９】
別の現象「亀裂閉口」は、以下のように表され得る。
ΔＫｅｆｆ／ΔＫ＝Ｕ＝ｃ＋ｄ＊Ｒ                            （エルバー）
両方の場合において、振幅および平均ひずみとして簡単に表すことができるＲ値によって、寿命の調整が行われる。
【００９０】
さらに、信号の評価は、レインフローに制限されない。「レンジペア」および「レベルクロッシング」の組み合わせ、または、後者のみによって、Ｒ値のおおよその情報を得ることができる。
【００９１】
第２の実施形態のさらなる発展によって、調整されていない損傷が、別のセルに加えられる。調整された損傷と調整されていない損傷との間の比によって、時間平面における平均ひずみの損傷に対する影響が得られる。
【００９２】
当然、格納されたレインフローマトリクスの対応する評価を行うことは可能である。しかし、これは、より多くのメモリスペースを必要とする。さらに、これは、間隔が制限されているため、それほど良い精度を提供しない。
【００９３】
パラメータｇが選択され得ることが重要である。溶接建設において、残りのひずみがあまりにも大きいため、平均ひずみが無視され得ることが想定される。スペクトル負荷の場合（一般的な場合）、高い負荷が残りのひずみを連続的にトリガーし、その結果、平均ひずみが疲労損傷に影響を及ぼすことになる。定数ｇの適切な値に到達することによって、この現象を適切な方法で表現することが可能である。
【００９４】
下記において、第２の実施形態の用途の２つの例が挙げられる。
【００９５】
（例１：飛行機）
空気中において、翼に対する張力負荷は変動し、この張力負荷は、翼の下側において正の引張り応力である平均張力の周りの張力振幅である。これらの変動平均ひずみは、ひずみ振幅の損傷効果をそれぞれ増加かつ減少させる。反対に、平均ひずみは、全くないまたは非常に小さな損傷影響を個別に増加させる。
【００９６】
（例２：地上車）
支持部（例えば、フレーム）の平均ひずみは、車に負荷がかけられているか、または、かけられていないかによる。これによって、その振幅および幅によって表現されるひずみの変動の損傷効果に影響を及ぼす。一定の平均ひずみは、疲労の場合、いかなる損傷影響も引き起こさない。しかし、例えば、２つの平均ひずみレベル間のシフトは、そのうち損傷に貢献する。しかし、シフトは、評価において振幅として処理される。
【００９７】
本発明による方法の第２の実施形態は、もちろん、ひずみ負荷によって引き起こされる物体の損傷／損耗を見積ることに制限されない。評価される測定信号は、ひずみと関連し得る任意の信号、力、トルク、圧力などであり得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】
図１は、負荷強度関数を示すグラフである。
【図２】
図２は、負荷強度関数を示すグラフである。
【図３】
図３は、負荷強度関数を示すグラフである。
【図４】
図４は、負荷強度関数を示すグラフである。
【図５】
図５は、本発明によるシステムを示す図である。
【図６】
図６は、好適な実施形態によるシステムの特定の部分を示すブロック図である。
【図１】
2005518520.tif 000013
【図２】
2005518520.tif 000014
【図３】
2005518520.tif 000015
【図４】
2005518520.tif 000016
【図５】
2005518520.tif 000017
【図６】
2005518520.tif 000018
【手続補正書】
【提出日】平成14年2月20日(2002.2.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
【発明の詳細な説明】
（技術分野）
本発明は、動作中に負荷の対象とされる物体の寿命を減少させる損傷を見積る方法に関し、物体に損傷を引き起こす動作状態に対応する少なくとも第１のパラメータ、および、それ自体は損傷を引き起こさないが動作状態によって引き起こされる損傷を悪化させる物体の状況またはその周りの状況に対応する少なくとも第２のパラメータは、少なくとも１つの動作（測定）によって判断され、動作は測定であり、このような測定は繰り返し行われる。本発明は、さらに、物体の使用を制御する方法およびシステムに関する。


【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
本発明は、例えば、車、船、または別の輸送手段（鉄道の輸送手段など）などの輸送手段に適用され得る。車という用語は、車輪または線路を有する車などの種々の地上の車に関連する。本発明は、特に、ホイールローダー、採掘機械、あるいは、連結式貨物自動車などの建築機械に適用されることに適している。しかし、本発明の適用領域は、これらの用途に制限されず、固定デバイスにも適用され得る。


【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
本発明は、下記において、物体が車のギアボックス内の回転手段である場合について説明される。本発明は、この場合、歯およびベアリングのそれぞれの表面疲労の計算に関する。これは、本発明の好適な用途であり、決してこれに制限されないことを理解する必要がある。


【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
物体の動作状態に対応する第１のパラメータは、それ自体が物体に損傷を引き起こし得るパラメータに関連する。「損傷」という用語によって、物体の弱化、すなわち、寿命の減少を意味する。このような動作状態の例は、多数の回転の間に物体に転送されるトルクである。このような動作状態の他の例は、物体に与えられる種々のタイプの力である。


【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
この動作状態における状況に対応する第２のパラメータは、それ自体は物体に少しも損傷を引き起こさないパラメータに関連する。物体の動作状態に対応する第１のパラメータと組み合わせられた場合にのみ、第２のパラメータは、物体に対する損傷を悪化し得る。このような状況の例は、物体の周りの環境（例えば、物体に供給される油内の金属フィラメントなどの粒子の量）である。


【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
これらの目的は、動作状態および動作状況による物体の寿命に対する全体の影響によって規定される全体の負荷が、動作状況によって引き起こされる物体の損傷の耐久性の変動により調整されるように計算されることによって行われる。全体の負荷は、動作状態の関数と動作状況の関数との積として表される。全体の負荷は、従って、動作状態と現在の動作状況（単数または複数）との両方の模擬影響の尺度である。この尺度は、高精度な状況をもたらす。なぜならば、現実には、動作状態と動作状況との間で相互作用するからである。


【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
本発明の別の好適な実施形態によって、計算された値が全体の負荷に関して合計され、その結果がメモリユニット内の第１の領域に格納される。これによって、動作状態および動作状況の両方の影響の連続的またはオンラインの制御の状況がもたらされる。この機能は、結果を格納することのみに制限されず、少なくとも、合計の結果も格納する。


【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
本発明の別の好適な実施形態によって、第１のパラメータに関する負荷サイクルの数が測定され、メモリユニット内のマトリクス（それぞれが特定の動作状態および少なくとも１つの特定の状況に対応する複数の異なる位置を含む）において、負荷サイクルの数がそれぞれの位置に追加される。適切には、多数の所定レベルの動作状態を有するマトリクスが第１の軸上で用いられ、多数の所定レベルの動作状況が第２の軸上で用いられる。マトリクスは、さらなる動作状態に関して、ｎ次元のマトリクスに拡張され得る。第１のパラメータおよび２つの第２のパラメータが測定される場合、３次元のマトリクスが用いられる。


【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
別の例によって、この情報は、基地局または中央端末に送信される。これによって、複数の車の状態を制御し、かつ、これらの車の連続的な動作を計画することが可能になる。車を借りる場合、引き起こされた損傷によって請求することが可能である。


【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
本発明のさらなる目的は、機械の動作状態を制御するための送信手段および受信手段を介して、基地局と、少なくとも１つの遠隔に配置された固定または可動構成の機械との間で通信するためのシステムを得ることである。この機械は、損傷の影響を受けやすい物体を含み、このシステムは、物体の動作状態および物体から遠隔な位置を制御する状況をもたらす。特に、物体の動作不良または故障を予測し、かつ、このような動作不良が起きる前に測定を行うシステムが意図される。


【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
この目的は、制御ユニット、物体の複数の動作パラメータを測定する手段、および、測定された動作パラメータに基づいて物体に与えられた損傷を計算する手段を含むシステムによって得られる。


【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
（好適な実施形態の詳細な説明）
「損傷」という用語は、下記において、物体の弱体化を意味する、または、言いかえると、物体の寿命の減少を意味する。「動作状態」という用語は、それ自体が、このような損傷を物体に加えることが可能な負荷を意味する。すなわち、物体の強度（損傷の耐久性としても公知）は、負荷にさらされると減少する。強度は、それぞれの時間において、物体の内部構造（物体の材料など）および物体の動作状況または環境の両方に依存する。この動作状況は、従って、それ自体によっていかなる損傷も物体に及ぼさない。


【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
物体は、本方法の第１の実施形態において、車の伝動機関の構成要素によって例証される。特に、ギアボックス内のギアホイールの歯の表面疲労が意図される。動作状態（下記において、第１のパラメータと呼ばれる）は、多数の回転中にギアホイールが転送するトルクである。


【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６０】
これらの２つの物体の例は、車の伝動機関内のギアホイールおよび車の支持構造（フレーム）内のビームであり得る。このような変動負荷を有する用途において用いられ得る車の例は、連結式貨物自動車（いわゆる、ダンプ車）である。ダンプ車は、鉱山において用いられ得（この用途において、主に、その伝動機関は、動作中に負荷をかけられる）、平坦でない地面を有する建設現場においても用いられ得る（この用途において、その支持構造は、より高い割合で負荷にさらされる）。


【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６３】
別の例によって、動作パラメータ、引き起こされた損傷、または残りの寿命に関する情報を含む信号が、物体の測定に関しての決定を行うために、物体から遠隔に配置された基地局内の受信器に物体を介して接続される送信器から送信される。これによって、複数の物体／物体を含む機械の状態を制御する可能性がもたらされる。これは、物体が車の中に配置される場合に、車フリート全体の状態が基地局から制御され得るため、特に有用である。車の計算された残りの寿命に基づく測定のために、メンテナンススタッフ、小売業者、問屋、修理店、製造ユニットなどに基地局から信号が送信され得る。


【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６６】
さらに、本発明は、システム１を指す。機械の動作状態を制御するために、送信手段および受信手段４および５を介して、基地局２と少なくとも１つの遠隔に配置された固定または可動的に固定された機械３との間で行われる通信に関して、図５および６を参照されたい。機械３は、ここで、車１２内に構成される。機械３は、より詳細には、車１２のドライブ手段である。送信手段および受信手段は、アンテナ５の電波を介する情報の送信のために構成される。


【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６７】
機械３は、損傷に弱い物体６を含む。物体６は、図６において、車のトランスミッション内の歯車によって例証される。システム１は、物体６の多数の動作パラメータを測定する手段７、測定手段に動作的に結合される制御ユニット（ＣＰＵ）１４、および測定手段７と制御ユニットとの間に動作的に結合されるＡ／Ｄ変換器１５を含む。システムは、測定された動作パラメータに基づいて、物体に引き起こされた損傷を計算するために、制御ユニットに動作的に結合される手段８、および、損傷の計算の結果を格納する手段９（メモリ）をさらに含む。制御ユニット１４は、Ａ／Ｄ変換器１５から信号を受信し、計算手段８およびメモリ９と通信し、かつ、基地局２のアンテナ５に送信するために、送信手段４に信号を送達するように構成される。


【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６８】
測定手段７は、上記の動作状況および動作状態を測定するための複数のセンサからなる。


【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６９】
システムの計算手段８は、物体６の動作不良または故障を予測するように構成されるいわゆる予測器（ｐｒｅｄｉｃｔｏｒ）からなる。計算手段８は、より詳細には、上記の計算プロセスによって損傷の計算を行うように構成される。予測を含む測定された値の評価は、従って、車の中で直接的に行われ、この評価の結果は、基地局２に送信される。あるいは、計算手段８は、基地局内に構成される。この場合、測定された値は、さらなる処理のために後で基地局１４に送信または転送するために、メモリ手段９内に直接格納される。さらなる代替例によって、計算手段８およびメモリ手段９の両方は、基地局内に構成される。


【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７０】
システムは、制御ユニット１４および物体６に動作的に結合されるアクチュエータ１１をさらに含む。アクチュエータ１１は、測定手段７によって測定される値に基づいて、動作状況および／または動作状態に影響を及ぼすように構成される。アクチュエータは、この場合、歯車６に供給される冷却油を冷却する冷却デバイスである。あるいは、アクチュエータは、油内の望ましくない粒子をフィルタリングするためのフィルタリングユニットからなり得る。さらなる代替例によって、アクチュエータは、油から水を取り除くための脱水器である。アクチュエータ１１は、行動を起こすためおよび／または測定するためのユニットという用語と共に特許請求の範囲内に含まれる。


【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７１】
システムは、計算に基づいて機械／物体の未来の動作に関する行動を起こすために構成されるユニット１０をさらに含む。行動を起こすためのこのユニット１０は、例えば、予備部品、修理、またはメンテナンスのための場所からなる。「行動を起こす」という用語は、例えば、予測される動作不良を直す準備をすること、または、物体の交換を意味する。１つの代替例によって、行動を起こすためのユニットは、新しい物体を製造する施設からなる。行動を起こすためのユニット１０に関して上記で用いられる「行動を起こす」という用語は、従って、広範であると理解される必要がある。行動を起こすためのユニット１０は、基地局２と通信するための送信手段および受信手段を含む。


【手続補正２２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７３】
下記において、物体が、連結式貨物自動車１２などの建築機械の形態で車の中に構成される場合について、システムの説明をする。これは、本発明の好適な用途であるが、決してこれに制限されないことを理解される必要がある。基地局２は、建設現場の形態の施設内の中央ユニットからなり得る。管理者は、中央ユニットから、ワイヤレス通信を介して、建設現場内の全ての建築機械１２の動作状態を制御し得る。測定および計算を比較的短い間隔で行うことによって、建設現場の車フリートの動作状態は、本質的に連続して制御され得る。このような制御の後、メンテナンス、修理などに関する決定が行われ得る。代替例によって、基地局は、より大きな地理的な領域（例えば、国または全世界）にある車を制御するように構成される。


【手続補正２３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７４】
送信手段および受信手段は、電波の形態の送信信号を介して、または、衛星通信を介して、機械の状態に関する情報を転送するように構成される。従って、ワイヤレス通信は、少なくとも部分的に用いられる。送信手段および受信手段は、代わりに、光学接続またはハードウェア（固定物体内の）を介する（例えば、陸線、ケーブル、またはワイヤを介する）接続のために構成され得る。




【国際調査報告】
2005518520.tif 000019
2005518520.tif 000020
2005518520.tif 000021
2005518520.tif 000022