(57)【要約】【課題】非固定動作デバイスに関する予測保守の向上を実現すること。【解決手段】不具合予測判定システムは、非固定動作デバイスと、不具合判定デバイスとを含む。非固定動作デバイスは、動作デバイスのステータスデータを測定するセンサと、ステータスデータを結合して、ステータス信号を生成し、ステータス信号を、無線で、不具合判定デバイスに送信する処理デバイスとを備える。無線受信機を用いて、不具合判定デバイスは、ステータスデータを抽出し、少なくとも１つの動作上の不具合の可能性を示すコンディションレベルを含む、動作デバイスに関するコンディションデータを計算する。コンディションレベルを含むコンディションデータ信号が、無線で、動作デバイスに送信され、常駐処理デバイスは、ステータスデータと、コンディションデータとを比較し、様々な要素に関するコンディションレベルの選択に基づいて、警告通知を生成すべきかを決定できる。【選択図】図３
2007087396.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非固定動作デバイスから、無線で、動作ステータス信号を受信するよう動作する無線受信機と、
前記ステータス信号から、前記動作デバイスに関連するステータスデータを抽出し、かつ、前記ステータスデータに基づいて、前記動作デバイスに関するコンディションレベルデータを計算するよう動作する処理デバイスであって、前記コンディションデータは、複数の時間期間のうちの１つの時間期間内における、前記動作デバイスに関する少なくとも１つの動作上の不具合の可能性を示すコンディションレベルを定めている、処理デバイスと、
前記コンディションデータを、無線で、前記動作デバイスに送信するよう動作する無線送信機と
を備えたことを特徴とする不具合判定デバイス。
【請求項２】
複数の動作デバイスからの追加のステータスデータを格納するデータベースをさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の不具合判定デバイス。
【請求項３】
前記コンディションデータは、前記追加のステータスデータにも基づいて、計算されることを特徴とする請求項２に記載の不具合判定デバイス。
【請求項４】
前記ステータスデータは、前記動作デバイスに関連付けられた複数のセンサからのセンサデータを含むことを特徴とする請求項１に記載の不具合判定デバイス。
【請求項５】
前記受信機は、前記動作デバイスが通信範囲内に存在するときに、前記ステータス信号を受信するよう動作し、前記送信機は、前記動作デバイスが通信範囲内に存在するときに、前記コンディションデータを送信するよう動作することを特徴とする請求項１に記載の不具合判定デバイス。
【請求項６】
非固定動作デバイスであって、
前記動作デバイスの動作に関連する複数のステータスデータを測定するよう動作する複数のセンサと、
前記ステータスデータを結合して、ステータス信号を生成するよう動作する処理デバイスと、
前記ステータス信号を、無線で、不具合判定デバイスに送信するよう動作する送信機と、
前記不具合判定デバイスから、無線で、複数のコンディションレベルを示すコンディションデータを含むコンディションデータ信号を受信するよう動作する受信機と
を備え、前記処理デバイスは、さらに、前記コンディションレベルに基づいて、少なくとも１つの警告通知を生成すべきか否かを決定するよう動作することを特徴とする非固定動作デバイス。
【請求項７】
前記警告通知が生成された場合、出力表示を提供するようにするための複数の通知デバイスをさらに備えたことを特徴とする請求項６に記載の非固定動作デバイス。
【請求項８】
前記コンディションデータは、ステータスデータのデータベースと関連されて、前記不具合判定デバイスにより、生成されることを特徴とする請求項６に記載の非固定動作デバイス。
【請求項９】
前記送信機は、前記動作デバイスが通信範囲内に存在するときに、前記ステータス信号を送信するよう動作し、前記受信機は、前記動作デバイスが通信範囲内に存在するときに、前記コンディションデータを受信するよう動作することを特徴とする請求項６に記載の非固定動作デバイス。
【請求項１０】
前記処理デバイスは、少なくとも１つの警告通知を生成すべきか否かを決定する前記動作を実行するときに、さらに、警告信号の生成の決定が、関連付けられた前記コンディションレベルに基づくように、前記ステータスデータと、前記複数のコンディションレベルのうちの１つが割り当てられる前記コンディションデータとを比較するよう動作することを特徴とする請求項６に記載の非固定動作デバイス。
【請求項１１】
非固定動作デバイスに関する不具合予測判定を決定するための方法であって、
前記非固定動作デバイスから、無線で、動作ステータス信号を受信することと、
前記ステータス信号から、前記動作デバイスに関連するステータスデータを抽出することと、
前記ステータスデータに基づいて、前記動作デバイスに関するコンディションレベルデータを計算することであって、前記コンディションデータは、複数の時間期間のうちの１つの時間期間内における、前記動作デバイスに関する少なくとも１つの動作上の不具合の可能性を示すコンディションレベルを含む、計算することと、
前記コンディションデータを、無線で、前記動作デバイスに送信することと
を備えることを特徴とする方法。
【請求項１２】
追加のステータスデータに基づいて、前記コンディションデータを計算することをさらに備えることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記ステータスデータは、前記動作デバイスに関連付けられた複数のセンサからのセンサデータを含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記動作デバイスが前記動作デバイスの通信範囲内に存在するときには、無線で、前記ステータス信号を受信することと、
前記動作デバイスが前記動作デバイスの通信範囲内に存在するときには、無線で、前記コンディションデータを送信することと
をさらに備えることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
非固定動作デバイスに関する不具合予測判定を決定するための方法であって、
前記動作デバイスの動作に関連する複数のステータスデータを測定することと、
前記ステータスデータを含むステータス信号を生成することと、
前記ステータス信号を、無線で、不具合判定デバイスに送信することと、
前記不具合判定デバイスから、無線で、コンディションデータを含むコンディションデータ信号を受信することと、
前記コンディションデータと、前記ステータスデータとに基づいて、少なくとも１つの警告通知を生成すべきか否かを決定することと
を備えることを特徴とする方法。
【請求項１６】
前記警告通知を生成すべき場合には、少なくとも１つの警告信号を生成することと、
前記少なくとも１つの警告信号を、前記警告通知を提供する少なくとも１つの出力ディスプレイに提供することと
をさらに備えることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記コンディションデータは、ステータスデータのデータベースと関連されて、前記不具合判定デバイスにより、生成されることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記動作デバイスが前記不具合判定デバイスの通信範囲内に存在するときには、無線で、前記ステータス信号を送信することと、
前記動作デバイスが前記不具合判定デバイスの通信範囲内に存在するときには、無線で、前記コンディションデータ信号を受信することと
をさらに備えることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１９】
少なくとも１つの警告通知を生成すべきか否かを前記決定するステップは、警告信号の生成の決定が、関連付けられた前記コンディションレベルに基づくように、前記ステータスデータと、前記複数のコンディションレベルのうちの１つが割り当てられる前記コンディションデータとを比較することを含むことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項２０】
非固定動作デバイスと、不具合判定デバイスとを含む不具合予測判定システムであって、
前記非固定動作デバイスは、
前記動作デバイスの動作に関連する複数のステータスデータを測定するよう動作する複数のセンサと、
前記ステータスデータを結合して、ステータス信号を生成するよう動作する第１の処理デバイスと、
前記ステータス信号を、無線で、前記不具合判定デバイスに送信するよう動作する第１の送信機と
を備え、
前記不具合判定デバイスは、
前記ステータス信号を、無線で、受信するよう動作する第１の受信機と、
前記ステータス信号から、前記動作デバイスに関連するステータスデータを抽出し、かつ、前記ステータスデータに基づいて、前記動作デバイスに関するコンディションデータを計算するよう動作する第２の処理デバイスであって、前記コンディションデータは、複数の時間期間のうちの１つの時間期間内における、前記動作デバイスに関する少なくとも１つの動作上の不具合の可能性を示すコンディションレベルを含む、第２の処理デバイスと、
前記コンディションデータを含むコンディションデータ信号を、無線で、前記動作デバイスに送信するよう動作する第２の送信機と
を備え、
前記非固定動作デバイスは、前記不具合判定デバイスから、無線で、前記コンディションデータ信号を受信するよう動作する第２の受信機をさらに備え、前記第１の処理デバイスは、さらに、関連付けられた前記コンディションレベルに基づいて、警告信号を生成すべきか否かを決定するように、前記ステータスデータと、前記複数のコンディションレベルのうちの１つが割り当てられる前記コンディションデータとを比較するよう動作することを特徴とする不具合予測判定システム。
【請求項２１】
前記非固定動作デバイスは、警告通知が生成された場合に、出力表示を提供するようにするための複数の通知デバイスをさらに備えたことを特徴とする請求項２０に記載の不具合予測判定システム。
【請求項２２】
前記第１の送信機は、前記動作デバイスが通信範囲内に存在するときに、前記ステータス信号を送信するよう動作し、前記第２の受信機は、前記動作デバイスが通信範囲内に存在するときに、前記コンディションデータを受信するよう動作することを特徴とする請求項２０に記載の不具合予測判定システム。
【請求項２３】
前記不具合判定デバイスは、複数の動作デバイスからの追加のステータスデータを格納するデータベースをさらに備えたことを特徴とする請求項２０に記載の不具合予測判定システム。
【請求項２４】
前記コンディションデータは、前記追加のステータスデータにも基づいて、計算されることを特徴とする請求項２３に記載の不具合予測判定システム。
【請求項２５】
非固定動作デバイスに関する不具合予測判定を決定するための実行可能な命令を含むコンピュータ読取り可能な媒体であって、
前記実行可能な命令は、処理デバイスによって読み取られたときに、
前記非固定動作デバイスから、無線で、動作ステータス信号を受信することと、
前記ステータス信号から、前記動作デバイスに関連するステータスデータを抽出することと、
前記ステータスデータに基づいて、前記動作デバイスに関するコンディションレベルデータを計算することであって、前記コンディションデータは、複数の時間期間のうちの１つの時間期間内における、前記動作デバイスに関する少なくとも１つの動作上の不具合の可能性を示すコンディションレベルを含む、計算することと、
前記コンディションデータを、無線で、前記動作デバイスに送信することと
を提供することを特徴とするコンピュータ読取り可能な媒体。
【請求項２６】
前記処理デバイスによって読み取られたときに、追加のステータスデータに基づいて、前記コンディションデータを計算することを提供する実行可能な命令をさらに含むことを特徴とする請求項２５に記載のコンピュータ読取り可能な媒体。
【請求項２７】
前記ステータスデータは、前記動作デバイスに関連付けられた複数のセンサからのセンサデータを含むことを特徴とする請求項２５に記載のコンピュータ読取り可能な媒体。
【請求項２８】
前記処理デバイスによって読み取られたときに、
前記動作デバイスが前記動作デバイスの通信範囲内に存在するときには、無線で、前記ステータス信号を受信することと、
前記動作デバイスが前記動作デバイスの通信範囲内に存在するときには、無線で、前記コンディションデータを送信することと
を提供する実行可能な命令をさらに含むことを特徴とする請求項２５に記載のコンピュータ読取り可能な媒体。
【請求項２９】
非固定動作デバイスに関する不具合予測判定を決定するための実行可能な命令を含むコンピュータ読取り可能な媒体であって、
前記実行可能な命令は、処理デバイスによって読み取られたときに、
前記動作デバイスの動作に関連する複数のステータスデータを測定することと、
前記ステータスデータを含むステータス信号を生成することと、
前記ステータス信号を、無線で、不具合判定デバイスに送信することと、
前記不具合判定デバイスから、無線で、コンディションデータを含むコンディションデータ信号を受信することと、
前記コンディションデータと、前記ステータスデータとに基づいて、少なくとも１つの警告通知を生成すべきか否かを決定することと
を提供する特徴とするコンピュータ読取り可能な媒体。
【請求項３０】
前記処理デバイスによって読み取られたときに、
前記警告通知を生成すべき場合には、少なくとも１つの警告信号を生成することと、
前記少なくとも１つの警告信号を、前記警告通知を提供する少なくとも１つの出力ディスプレイに提供することと
を提供する実行可能な命令をさらに含むことを特徴とする請求項２９に記載のコンピュータ読取り可能な媒体。
【請求項３１】
前記コンディションデータは、ステータスデータのデータベースと関連されて、前記不具合判定デバイスにより、生成されることを特徴とする請求項２９に記載のコンピュータ読取り可能な媒体。
【請求項３２】
前記処理デバイスによって読み取られたときに、
前記動作デバイスが前記不具合判定デバイスの通信範囲内に存在するときには、無線で、前記ステータス信号を送信することと、
前記動作デバイスが前記不具合判定デバイスの通信範囲内に存在するときには、無線で、前記コンディションデータ信号を受信することと
を提供する実行可能な命令をさらに含むことを特徴とする請求項２９に記載のコンピュータ読取り可能な媒体。
【請求項３３】
少なくとも１つの警告通知を生成すべきか否かを前記決定するステップは、警告信号の生成の決定が、関連付けられた前記コンディションレベルに基づくように、前記ステータスデータと、前記複数のコンディションレベルのうちの１つが割り当てられる前記コンディションデータとを比較することを含むことを特徴とする請求項２９に記載のコンピュータ読取り可能な媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、動作デバイスにおける予測保守の検証に関し、より詳細には、ＰＥＩＤ（Product Embedded Information Device）を用いた判定支援の分配に関する。特に、本発明は、動作デバイス（例えば、自動車）の１つまたは複数のコンポーネントに関して、そのコンポーネントについての動作中の測定された状態に基づいて、不具合の時間を予測するよう意図されている。
【背景技術】
【０００２】
既存の予測保守システムは、動作デバイスに関する予期される問題を、早期に割り出すことができる。こうしたシステムでは、センサとして組み込むことができるＰＥＩＤが、デバイスの様々な動作状況を記録する。こうしたＰＥＩＤは、オイル圧、液面レベル、動作効率、前回の修理からの経過期間、位置、およびその他の要素など、様々な要素を記録することができる。
【０００３】
既存の予測保守システムは、要素の不具合のあらゆる可能性を計算するため、２つの選択肢を提供している。第１の技法は、オンボードコンピューティングシステムがセンサデータを解析する、常駐型計算技法（resident calculation technique）である。この技法は、通常、非固定（non-stationary）デバイスにおいて、取り入れられている。非固定デバイスは、自身が移動する、または、移動環境に含まれるデバイスとすることができる。非固定デバイスの一例は、ダンプトラックなどの建設機器である。トラックは、建設場所に存在している場合もあるし、日中、様々な場所の間を移動している場合もある。
【０００４】
大きさおよび処理制限に起因して、非固定デバイスは、高度なレベルの計算を行う能力を有していない。こうしたシステムは、通常、センサデータの読み取り値と、範囲のチャートとを比較することからなる基本的なコンピューティング能力を提供することができる。センサデータが範囲外にある場合、処理デバイスは、大雑把な通知を提供することができる。例えば、オイルレベルが閾値レベルを下回った場合、オイルライトを点灯することができる。より高度なシステムでは、ＬＣＤスクリーン上などに、より有益なビジュアル表示を提供することができる。オンボードコンピューティングシステムはまた、モニタリング時間、および／または、車については、次の保守予定日までの走行距離などの、様々な要素に関連する時間の遅延をモニタリングすることもできる。こうしたオンボードシステムは、コンポーネントの動作が、予め定められた動作の範囲内、または、範囲外のいずれかであるかを２値判定するという基本的な計算に制限される。同様に、こうしたシステムは、内蔵型のシステムであるので、利用可能な計算データは、オンボードコンピュータに組み込まれた情報、および、センサによって得られる情報だけである。
【０００５】
予測保守のための第２の技法は、１つまたは複数の処理システムに連続的に直接接続された固定デバイスに関する。この技法は、通常、固定機器を備えた大規模な工業アプリケーションに取り入れられている。例えば、工業成型機には、その機械の動作の非常に様々な状況をモニタリングする非常に多数のＰＩＥＤを含めることができる。こうした固定デバイスは、センサに関連する、それほど多くの内部コンピューティング電力を有しておらず、代わりに、接続された処理システムにセンサデータを転送する。
【０００６】
この処理システムは、自身の利用可能な高処理能力を用いて、多量のデータ処理を実行する。この処理システムは、多量のデータ解析を実行して、固定デバイスのステータスを評価するのみならず、予測保守の問題を計算することもできる。例えば、様々なセンサからのデータに基づいて、この処理デバイスは、特定のコンポーネントが数箇月または数日のうちに交換される必要性が高いと判定することができる。
【０００７】
固定デバイスに接続されたこの処理デバイスは、はるかに優れた予測可能性を可能にする。同様に、この処理デバイスは、固定デバイス自体からの情報のみに限定されるものではなく、ネットワーク通信を用いて、その他の固定デバイスからのデータを使用することもできる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
固定デバイスに関する接続されたコンピュータを用いた予測保守の向上は、非固定デバイスに関しては、実現されていない。上述したトラックの例を用いると、このトラックは、様々な仕事場の周辺を絶え間なく移動している。非固定機器は、その移動性と、あらゆるバックエンドシステムおよびその非固定デバイスの間で適切に通信することに関連する問題点とを理由として、バックエンド処理システムへの専用の接続能力を有していない。
【０００９】
非固定デバイスの別の例は、自動車とすることができる。多数の自動車は、高度なコンピューティングシステムと、無線通信システムとを備えているが、予測保守は、通常、その車が点検されているとき、すなわち、その車が当面の間静止した状態にあるときに、実行される。点検している間、技術者は、処理コンピュータを車のオンボードコンピュータに物理的に接続する。この物理的な直接接続により、様々な保守ルーチンを行って、車のスナップショットに加え、予測保守情報も提供することができる。しかしながら、この場合も、この技法は、依然として、物理的な接続と、ステータスデータの断続的な点検とを要する。
【００１０】
非固定デバイスに関していうと、利用可能な処理リソースの制限と、予測保守を判定するために使用可能なデータセットの制限とが、起ころうとしている動作上の問題を任意のユーザに対して警告するデバイスの能力を大いに制限している。同様に、非固定デバイスの移動性が、固定デバイスには利用可能な高度な処理能力へのアクセスを制限している。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
一般に、不具合予測判定システムは、非固定動作デバイスと、不具合判定デバイスとを含む。非固定動作デバイスという用語は、移動している動作デバイスを指し、この用語はまた、一時的には静止しているが、通常の動作として、および、所望の目的を実現するために、移動する（すなわち、非静止状態に入る）性質を有する動作デバイスを指す。不具合判定デバイスは、固定されており、無線通信を用いて、非固定動作デバイスと通信する。非固定動作デバイスは、その動作デバイスの１つまたは複数のコンポーネントのステータスデータを測定するセンサを備える。通常、動作デバイスは、センサデータを使用して、図３の表１８０を一例とする、デバイスの劣化の可変的な度合いを表す、複数のレベルのうちの１つからコンディションレベルを選択する。非固定動作デバイスには、ステータスデータを結合して、ステータス信号を生成し、かつ、そのステータス信号を、無線で、不具合判定デバイスに送信する処理デバイスがさらに備えられている。無線受信機を用いて、不具合判定デバイスは、ステータスデータを抽出し、ステータスデータに基づいて、動作デバイスに関するコンディションデータを計算する。コンディションデータは、定められた時間期間内における、少なくとも１つの動作上の不具合の可能性を示すコンディションレベルデータを含む。コンディションデータを含むコンディションデータ信号が、無線で、非固定動作デバイスに送信される。その後、常駐（resident）処理デバイスは、動作デバイスのステータスデータと、コンディションレベルとを比較し、その比較に基づいて、様々なコンポーネントに合わせたコンディションレベルのうちの１つを選択することによって、より正確に、警告通知を生成すべきか否かを決定することができる。したがって、無線通信を利用することにより、バックエンド処理システムは、非固定デバイスの移動性に影響を及ぼすことなく、向上された処理、および、不具合予測判定を実行することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は、不具合判定デバイス１００の一実施形態のブロック図を示している。不具合判定デバイス１００は、バックエンド処理デバイス１０２、無線受信機１０４、および無線送信機１０６を備える。一実施形態において、不具合判定デバイス１００は、データベース１０８を備える。本明細書で説明する諸実施形態は、非固定デバイスに関連するものであるが、本発明は、固定デバイスも包含するよう意図されている。
【００１３】
バックエンド処理デバイス１０２は、様々な計算、および、動作命令に基づくその他の実行可能な動作を行うことができる、１つまたは複数の処理デバイスとすることができる。バックエンド処理デバイス１０２は、固定デバイスのための不具合判定システムと関連する専用処理デバイスと類似するものであってもよいし、処理デバイス１０２を、コンピューティングネットワーク内の１つまたは複数のその他の処理デバイスに接続してもよい。受信機１０４および送信機１０６は、所定の通信範囲内に存在する対応するデバイスから、および、そのデバイスへ、無線で、信号を受信および送信することができる任意の適切なデバイスとすることができる。受信機１０４および送信機１０６は、本明細書では詳細に示されない通信ネットワークへ、さらにアクセスすることができる。例えば、受信機１０４および送信機１０６を、１つまたは複数の無線ネットワークを介して、相互接続してもよいし、または、別の実施形態では、バックエンド処理デバイス１０２に関連する、標準の無線ルーティングデバイス（wireless routing device）としてもよい。
【００１４】
一実施形態において、受信機１０４は、無線で、動作ステータス信号１１２を含む送信されてくる無線通信１１０を受信するよう動作する。受信機１０４は、動作ステータス信号１１２を、バックエンド処理デバイス１０２に提供し、処理デバイス１０２は、実行可能な命令に応じて、ステータスデータを抽出するよう動作する。受信機１０４によって受信される通信１１０のレベルは、非固定動作デバイス（不図示）から提供される。ステータス信号から抽出されるこのステータスデータは、動作デバイスに関連するデータと、以下においてさらに詳細に説明する特定の動作状況についての記録された情報とを含む。
【００１５】
バックエンド処理デバイス１０２は、さらに、ステータスデータに基づいて、動作デバイスに関するコンディションデータを計算するよう動作する。コンディションデータは、コンポーネントの動作に関する閾値など、複数の時間期間のうちの１つの時間期間内における、動作デバイスに関する動作上の不具合の可能性を示すコンディションレベルを含む。以下でさらに詳細に説明するように、コンディションデータが、特定のコンポーネントがある時間期間内、例えば、３箇月後から６箇月後の間に、故障する可能性が高い、と示した場合、バックエンド処理デバイスは、迅速な処置を取る必要はないと判定することができる。コンディションデータは、任意の数のコンポーネント、または、動作デバイスそのもの全体と関連付けられてもよい。例えば、動作デバイスは、故障しやすい任意の数のコンポーネントを有する可能性がある。自動車を例にとると、エアフィルタ、オイルフィルタ、クーラントレベル（coolant level）、および、その他多数の特徴の状態をモニタリングすることができる。別の例では、保守は、定期的なオイル交換、または、その他の種類の保守活動などの、一般的な保守のために必要な時間と関連付けることができる。
【００１６】
様々なコンディションレベルを含み得る計算されたコンディションデータとともに、コンディションデータ信号１１４が、送信機１０６に提供される。その後、送信機１０６は、非固定動作デバイス（不図示）に向けて、無線通信１１６を提供することができる。一実施形態において、送信機１０６は、非固定動作デバイスが通信範囲内に存在するという確認があるまで、無線信号１１６の送信を留保することができる。例えば、非固定動作デバイスは、無線信号１１６を送信するために、不具合判定デバイスにＰｉｎｇコマンドを送信することができる。
【００１７】
図１に示された別の実施形態では、不具合判定デバイス１００は、コンディションデータを決定するために、さらにデータベース１０８を利用することができる。データベース１０８は、任意の数の様々な非固定動作デバイスからのステータスデータを含む。データベース１０８には、保守問題に関連する、部品メーカからの情報など、様々な情報源（source）からの追加の情報をさらに含めることができる。この実施形態では、バックエンド処理デバイス１０２は、検索要求１１８をデータベース１０８に与えて、データベース１０８から追加のステータスデータ１２０を取り出すことができる。この実施形態では、次いで、ステータスデータ１１２と、データベース１０８からの追加のステータスデータ１２０とに基づいて、コンディションデータのコンディションレベルを計算することができる。
【００１８】
一実施形態において、処理デバイス１０２は、センサデータと、センサデータの基準（guideline）とを比較することによって、コンディションレベルを計算することができる。センサデータの基準は、類似した非固定デバイスからの動作履歴、メーカもしくはサプライヤからの情報、または、その他の任意の適切な情報源からの情報を含め、利用可能な任意の数の技術によって、設定することができる。その後、処理デバイス１０２は、センサデータと、センサデータの基準との比較に基づいて、動作デバイス内の複数のコンポーネントに関し、不具合の時間を推定することができる。別の実施形態では、コンディションレベルを調整することができない。その場合、コンディション信号を送信するのではなく、ただちに複製されたコンディション信号を送信すること、コンディションレベルの変化がないことを示すメッセージを送信すること、または、当業者により理解される利用可能なその他の任意の技術など、様々な技術を利用することができる。
【００１９】
図２は、非固定動作デバイス１０３の一実施形態を示している。非固定動作デバイス１３０は、複数のセンサ１３２（センサ１３２＿１、センサ１３２＿２、およびセンサ１３２＿Ｎとして示されており、Ｎは、任意の整数とすることができる）、処理デバイス１３４、無線送信機１３６、無線受信機１３８、および複数の通知デバイス１４０（デバイス１４０＿１、１４０＿２、および１４０＿Ｍとして示されており、Ｍは、任意の整数とすることができる）を備える。
【００２０】
センサ１３２は、特定の動作デバイスまたは要素のステータスをモニタリングして、記録するよう動作する任意の種類の適切なセンサとすることができる。例えば、センサは、燃焼エンジンにおけるオイル圧を計算するためのオイル圧測定デバイスとすることができる。別のセンサは、自動車における流動レベルを測定することができる。センサ１３２は、特定の位置情報を読み取るＲＦＩＤタグなどの受動デバイスとしてもよい。非固定処理デバイス１３４は、実行可能な命令に応じて、様々な動作を実行するよう動作する任意の適切な処理デバイスとすることができる。処理デバイス１３４は、実行可能な命令に関連付けられた動作を実行するためのハードウェアおよびソフトウェアコンポーネントの組合せとすることができる。送信機１３６および受信機１３８は、不具合判定デバイス１００に組み込まれた図１の送信機１０６および受信機１０４に類似したものとすることができる。一実施形態において、送信機１３６および受信機１３８には、電力と、非固定デバイス１３０に関連する付随の問題とを考慮するための制限された機能を含めることができる。通知デバイス１４０は、通知をユーザに提供する任意の種類の適切なデバイスとすることができる。例えば、通知デバイスは、ダッシュボード上のライト、修理が必要であることを示すその他のＬＥＤ、音声通知を提供するオーディオデバイス、または、その他の種類の通知デバイスとすることができる。別の実施形態では、通知デバイスは、例えば、コンピュータから読み出した情報を提供するＬＣＤスクリーンなどの、ビジュアルディスプレイとすることができる。任意の適切なデバイスを利用して、類似する通知を提供することができることを理解されたい。
【００２１】
非固定動作デバイス１３０において、センサ１３２は、対応する動作をモニタリングすることによって、ステータスデータ１４２を測定する。ステータスデータ１４２の生成は、周知の既存のセンサ技術に従うものとすることができる。ステータスデータ１４２にはまた、特定のセンサ識別子、ＰＥＩＤ識別子、または、非固定デバイス内の他のコンポーネント、ならびに、バックエンド処理システムにより処理することができるその他全てのコンポーネントと異なる、各コンポーネントごとのステータスデータ１４２である非固定デバイス識別子を含めることできる。ステータスデータ１４２を用いることにより、処理デバイス１３４は、ステータスデータ１４２を結合して、ステータス信号１１２を生成するよう動作する。非固定動作デバイス１３０が、不具合判定デバイス（図１の１００）の通信範囲内に存在するとき、送信機１３６は、無線通信１１０において、無線で、ステータス信号１１２を送信する。上記にて説明したように、その後、図１の不具合判定デバイス１００は、非固定動作デバイス内の要素と関連付けられたコンディションデータを計算するための動作を実行する。デバイス１３０が、通信範囲内に存在するとき、受信機１３８は、図１の送信機１０６から、無線通信１１６を受信するよう動作する。次いで、コンディションデータ信号１１４が、処理デバイス１３４により、受信される。
【００２２】
その後、処理デバイス１３４は、ステータスデータ１４２と、コンディションデータのコンディションレベルとの比較に基づいて、少なくとも１つの警告通知を生成すべきか否かを決定するよう動作する。例えば、コンディションデータには、収集されたステータスデータと比較される、より多くの様々な動作要素に関するレベルインジケータを含めることができる。オイルフィルタの効率的な動作を判定するセンサを例として用いると、処理デバイス１３４は、オイルフィルタが、わずかな週のうちに交換される必要があると判定することができる。この情報については、処理デバイス１３４が通知を提供すべきか否かを決定するためのコンディションレベルを設定するために、ステータスデータ１４２と、コンディションデータとを比較することによって、対応するコンディションレベルを設定することができる。必要に応じて、通知信号１４４を、通知デバイス１４０のうちの１つに提供することができる。迅速な保守を必要としない実施形態では、処理デバイス１３４は、対応するレベルが適切に示されるまで、いずれの種類の通知信号も、いずれの通知デバイス１４０に送信しないようにすることができる。
【００２３】
図３は、不具合判定デバイス１００と、非固定動作デバイス１３０とを含む不具合判定システム１６０の一実施形態を示している。動作デバイス１３０内では、センサ１３２＿１および１３２＿２が、動作デバイス１３０のコンポーネント、および／または、動作をモニタリングする。センサ１３２＿１、１３２＿２は、ステータスデータ１４２＿１、１４２＿２を、処理するためのモジュール１６２に提供する。その後、モジュール１６２は、処理データ１６５を、データ収集モジュール１６４に提供する。一実施形態では、データ収集モジュール１６４は、動作のステータスを記録するセンサをモニタリングする代わりに、故障した１つまたは複数のコンポーネントについての指示を与える、検出された不具合情報１６８を受信することもできる。
【００２４】
この結合された情報を用いて、データ収集モジュール１６４は、ステータスデータ１７０を、不具合判定デバイス１００内のステータスデータ格納デバイス１７２に提供する。例えば、ステータスデータデータベース１７２は、対応するデバイス１６０からのデータ１７０の履歴記録を格納することができる。データベース１７２にはまた、類似した非固定デバイスからのその他の情報も含めることができる。不具合判定デバイス１００内では、処理デバイス１０２が、集合的なステータスデータ１７４を使用して、データ解析を実行することができる。上記にて説明したように、対応するコンポーネントに関する閾値または値範囲を含むコンディションデータが、計算される。例えば、一実施形態では、デバイス１３０内の特定の要素に対応させて、範囲を決定することができる。別の実施形態では、コンディションデータは、レベル２またはレベル３などの、実レベルとすることができる。この特定の情報とは無関係に、データ解析および処理デバイス１０２は、ステータスデータデータベースに格納された、ステータスデータ１４２＿１、１４２＿２、検出された不具合データ１６８、および追加のステータスデータに基づいて、コンポーネントに関する対応する予測保守設定（predictive maintenance setting）を提供する。
【００２５】
その後、不具合判定デバイス１００は、１つまたは複数のコンディションレベルを選択するために、ステータスデータ１７６の無線通信を提供する。選択モジュール１７８は、表１８０などの表から、様々な複数のコンディションのうちの１つを選択することができる。例えば、不具合が６箇月以内に生じないか（レベル１）、不具合が３箇月後から６箇月後の間に生じ得るか（レベル２）、不具合が２週間後から３箇月後の間に生じ得るか（レベル３）、または、不具合が２週間より前に生じ得るか（レベル４）に基づいて、個々のコンポーネントごとに、コンディションモジュールを選択することができる。表１８０におけるレベルは、例示を目的とするだけであり、任意の数のレベルを利用できることを理解されたい。それらのレベルに基づいて、非固定デバイス１３０は、１つまたは複数のコンポーネントの起ころうとしている不具合が予測されるか否かを認識することができる。ここで、それらのレベルは、静止モードの状態にある、または、静止モードの状態にない可能性がある（例えば、静止している、または、活発に移動して使用されている可能性がある）非固定デバイスに関する遠隔使用のために、バックエンド処理システムによって決定される。
【００２６】
例示の目的上、非固定デバイスの一例を自動車とする。オンボードコンピュータは、更新コンディション計算（update condition calculation）を実行するための制限されたリソースしか有することができず、同様に、オンボードコンピュータはまた、この動作を実行するためのデータを欠く。したがって、多数のＰＥＩＤが、様々なレベルのステータス情報を測定する。例えば、一デバイスは、吸気機構を介して得られた空気の質、および／または、量をモニタリングすることができる。センサは、対応するセンサ情報を生成し、センサ情報は、その他多数のセンサデータと結合されて、バックエンド処理システムに送信される。
【００２７】
この吸気センサデータ、ならびに、その他のセンサデータもまた、既存のコンディションレベル情報と比較され、今にも起ころうとしている予測可能な不具合があるか否かが判定される。ステータスデータをバックエンドシステムに送信した後、自動車は、多数のレベル、例えば、図３の表１８０内に示されたようなレベル１−４が含まれ得る更新されたコンディションデータを受信することもできる。このコンディションデータには、吸気センサに基づく、エアフィルタに合わせた４レベルを含めることができる。次いで、吸気センサにより測定された測定値が、この更新されたレベル情報と比較され、エアフィルタに関する対応するレベルが決定される。エアフィルタに関する対応するレベルが決定され、さらに、予測保守アクションを要し得るか、または要し得ないとされる。ここでは、そのエアフィルタのコンディションは、より優れた度合いのステータス情報および処理能力を有するバックエンド処理システムにより決定された、更新されたコンディションデータに基づいて、決定される。このエアフィルタの例では、コンディションレベルは、より多くのステータス情報に基づいて、前のレベルから更新できるので、この更新されたコンディションデータは、コンポーネントに関して、より優れた度合いの予測可能性を提供することができる。例えば、前のコンディションレベルは、特定の通気速度が６週間の残存耐用期間を予測し得ることを示すことができるが、その他のデバイスからの情報に基づいて、６週間という判定は、間違った予測期間であり、６週間ではなく、８週間後までに、交換すればよいと示すことができ、それによって、対応するコンディションレベルを設定できるよう変更することができる。
【００２８】
図４は、不具合予測判定システム１９０の一実施形態を示している。不具合予測判定システム１９０は、遠隔バックエンド処理システム１８２、および、複数の非固定デバイス１８４（１８４＿１、１８４＿２、および１８４＿Ｎとして示され、Ｎは、任意の整数値とすることができる）を含む。遠隔バックエンド処理システム１８２、および、複数の非固定デバイス１８４は、さらに、無線通信能力を有する。非固定デバイス１８４が通信範囲内に存在するとき、無線通信１８６を交換することができる。例えば、最初の通信において、センサデータをバックエンド処理システム１８２に提供することができる。バックエンド処理システム１８２が、様々な計算を実行している間に、デバイス１８４は、通信範囲外に移動する場合がある。したがって、デバイス１８４が、通信範囲内に戻ってきたとき、通信１８６には、非固定デバイス１８４におけるコンディションレベルを決定するために使用されるコンディションデータを含めることができる。
【００２９】
図４のシステムでは、任意の数の非固定デバイスは、通信範囲内に入ってくることと、処理システム１８２がバックエンド処理を実行すること、または、バックエンド処理された計算を受信すること、のいずれかが可能となるのに必要な情報を交換することとによって、動作することができる。したがって、上述したシステムは、バックエンド処理システム１８２の通信範囲内および範囲外に移動し得る任意の数の非固定デバイスに対して、機能する。
【００３０】
図５は、非固定動作デバイスに関する不具合予測判定を決定するための方法の一実施形態を示している。一実施形態において、この方法は、２００において、非固定デバイスの動作のステータスデータを測定することにより、開始する。上記にて説明した実施形態に類似するものとして、センサ１３２は、ステータスデータ１４２を生成することができる。次のステップ２０２では、ステータスデータを含むステータス信号を生成する。ステータス信号には、センサ１３２から受信されたステータスデータ１４２の処理データに加えて、その他の情報を含めることができることを理解されたい。
【００３１】
次のステップ２０４では、ステータス信号を、無線で、不具合判定デバイスに送信する。上記にて説明したように、無線信号１１０は、受信機１０４により受信される不具合判定デバイス１００に提供することができる。非固定デバイスの観点からすると、次のステップ２０６では、不具合判定デバイスから、無線で、コンディションデータを受信する。ここで、コンディションデータには、上記にて説明したコンディションレベルが含まれる。コンディションデータは、コンディションデータ信号内に含めることができる。
【００３２】
次のステップ２０８では、コンディションレベルに基づいて、警告通知を生成すべきか否かを決定する。これは、非固定処理デバイス１８４において、ステータスデータと、コンディションデータとを比較することにより、判定することができる。その情報から、非固定デバイスは、警告通知、または、その他の種類の通知を生成すべきか否かを決定する。その後、一実施形態では、この方法は、終了する。
【００３３】
図６は、非固定動作デバイスに関する不具合予測判定を決定するための一実施形態を示している。最初のステップ２２０では、非固定動作デバイスから、無線で、動作ステータス信号を受信する。動作ステータス信号には、非固定デバイスの動作に関連するステータスデータが含まれる。次のステップ２２２では、ステータス信号から、動作デバイスに関連するステータスデータを抽出する。
【００３４】
次のステップ２２４では、ステータスデータに基づいて、コンディションデータを計算する。コンディションデータには、動作上の不具合の予測可能性がまとめられたコンディションレベルが含まれる。次のステップ２２６では、コンディションデータを、無線で、動作デバイスに送信する。そして、一実施形態では、この方法は、終了する。
【００３５】
バックエンド処理デバイスを用いることにより、非固定デバイスに合わせた特別な処理要件を必要とすることなく、局所的な不具合判定のためのコンディションレベルの設定を行うことができる。無線通信を用いることにより、対応する情報を、非固定デバイスと、バックエンドシステムとの間で提供して、この情報を処理することが可能となる。非固定デバイスが、バックエンドシステムにおける送信または受信範囲内に存在するとき、情報を交換することができる。さらに、非固定デバイスの動作時、バックエンド計算とのシームレスな送受信が、非固定デバイスの動作移動性に悪影響を及ぼすことはない。
【００３６】
前述の記載において、様々な実施形態を詳細に説明しているが、本発明の真の範囲は、特許請求の範囲に記載される用語によって定められることが理解されよう。詳細な記載は、例示的なものに過ぎないと解釈されるべきであり、本発明の考えら得る全ての実施形態を説明するものではない。なぜならば、考えら得る全ての実施形態を説明するのは、不可能ではないにしても、非現実的であるからである。既存の技術、または、本願の出願日以降に開発された技術を用いることにより、多数の代替実施形態を実現することができる。それらは、依然として、本発明を定めている特許請求の範囲内に含まれるものである。
【００３７】
当業者であれば、容易に明白にされるように、本発明のその他の変形および変更形態、ならびに、様々な側面を実施でき、本発明は、本明細書で説明した特定の実施形態により、限定されるものではないことが理解されよう。したがって、本発明は、本明細書で開示および主張した基本的かつ根本的な原理の範囲内に含まれる、ありとあらゆる変更、変形および均等形態の範囲に及ぶことを意図している。
【００３８】
本願書類の開示の一部には、著作権保護を受ける要素が含まれる。これは、米国特許商標庁の出願書類または記録として見られるので、著作権者は、誰もが本願の書類または開示を複写することに異論はないが、その他の点においては、どのような形であれ、全ての著作権が、著作権者に留保される。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】不具合判定デバイスの一実施形態を示すブロック図である。
【図２】非固定動作デバイスの一実施形態を示す図である。
【図３】不具合予測判定システムの一実施形態を示す図である。
【図４】不具合予測判定システムの別の実施形態を示す図である。
【図５】非固定動作デバイスに関する不具合予測判定を決定するための方法の一実施形態におけるステップを含むフローチャートである。
【図６】非固定動作デバイスに関する不具合予測判定を決定するための方法の一実施形態におけるステップを示す図である。
【符号の説明】
【００４０】
１００  不具合判定デバイス
１０２  バックエンド処理デバイス
１０４  無線受信機
１０６  無線送信機
１０８  データベース
１１０、１１６  無線通信
１１２  ステータス信号
１１４  コンディションデータ信号
１３０  非固定動作デバイス
１３２＿１、１３２＿２、１３２＿Ｎ  センサ
１３４  非固定処理デバイス
１３６  無線送信機
１３８  無線受信機
１４０＿１、１４０＿２、１４０＿Ｍ  通知デバイス
１４２＿１、１４２＿２、１４２＿Ｎ  ステータスデータ
１４４＿１、１４４＿２、１４４＿Ｍ  通知信号
１７２  データベース
１８０  表
１９０  不具合予測判定システム
１８２  遠隔バックエンド処理システム
１８４＿１、１８４＿２、１８４＿Ｎ  非固定デバイス
【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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