BR102015026697A2 - sistema de monitoramento e método - Google Patents

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Abstract

sistema de monitoramento e método trata-se de um sistema e método de monitoramento que determinam uma métrica de consumo que representam um ou mais dentre uma quantidade de combustível consumido ou uma quantidade de energia consumida por um veículo durante o deslocamento através de uma rota. a métrica de consumo é independente de uma ou mais dentre carga de veículo ou alteração de elevação através da rota. o sistema e método podem determinar, opcionalmente, uma métrica de condição de rota que representa uma condição de uma rota através da qual um veículo se deslocou. a métrica de condição de rota se baseia em uma comparação entre um grau real da rota em uma ou mais localidades ao longo da rota e um grau estimado da rota nas uma ou mais localidades.

Description

“SISTEMA DE MONITORAMENTO E MÉTODO” Referência Cruzada a Pedidos Relacionados [001] Este pedido reivindica prioridade para o Pedido Provisório n- U.S. 62/067.238, depositado em 22 de outubro de 2014, cuja revelação está incorporada ao presente documento a título de referência.
Campo [002] A matéria descrita no presente documento refere-se a veículos que consomem combustíveis e/ou energia para propelir os veículos.
Antecedentes [003] Vários tipos de veículos consomem combustíveis e/ou energia para impulsionar os veículos. Por exemplo, gás combustível (por exemplo, diesel e combustíveis não diesel), corrente elétrica, óleo, carvão, gás natural, energia eólica, energia solar ou similares, podem ser usados para impulsionar os veículos. Os veículos podem se impulsionar para propelir os veículos que usam esses combustíveis e/ou energia.
[004] O consumo dos combustíveis e/ou energia pode não ser equivalente entre todos os diferentes veículos e/ou operadores dos veículos. Por exemplo, devido às diferenças no modo em que os operadores controlam aceleradores e/ou freios dos veículos, diferentes veículos do mesmo tipo de veículo (por exemplo, modelos diferentes da mesma marca de um veículo) que são operados por diferentes operadores podem consumir diferentes quantidades de combustível e/ou energia para propelir os veículos através de rotas idênticas ou substancialmente similares.
[005] Simplesmente medir quanto combustível e/ou energia é consumido por diferentes operadores que controlam os veículos pode não fornecer discernimento sobre como os operadores podem controlar os veículos de modo mais eficaz. Meramente comparar quanto combustível é consumido por um operador contra outro operador pode não refletir precisamente se os hábitos de direção de um operador são mais ou menos eficazes em termos de combustível e/ou energia consumidos em comparação a outro operador.
[006] A quantidade de combustível e/ou energia consumida pode se basear em uma variedade de outros fatores que não são prontamente aparentes. Por exemplo, calcular uma distância que um veículo se deslocou por unidade de combustível e/ou energia (por exemplo, milhas por galão, quilômetros por litro ou similares) pode não refletir de modo preciso o quão eficazmente diferentes operadores controlam os veículos devido ao fato de a quantidade de combustível e/ou energia consumida poder aumentar significativamente durante o deslocamento através de segmentos inclinados de uma rota, mesmo para operadores mais eficientes.
[007] Ser capaz de comparar diretamente o quão eficazmente diferentes operadores controlam veículos pode ser útil no exame dos operadores para encontrar modos mais eficazes para controlar os veículos, na identificação de quais veículos operam de modo mais eficaz que outros veículos ou similares.
Breve Descrição [008] Em uma realização, um sistema de monitoramento inclui um sistema de controle configurado para determinar uma métrica de consumo que representa uma ou mais dentre uma quantidade de combustível consumido ou uma quantidade de energia consumida por um veículo durante o deslocamento através de uma rota. A métrica de consumo é independente de uma ou mais dentre carga de veículo ou alteração de elevação através da rota.
[009] Em outra realização, outro sistema de monitoramento inclui um sistema de controle configurado para determinar uma métrica de condição de rota que representa uma condição de uma rota através da qual um veículo se desloca. A métrica de condição de rota se baseia em uma comparação entre um grau real da rota em uma ou mais localidades ao longo da rota e um grau estimado da rota nas uma ou mais localidades.
[010] Em outra realização, um método (por exemplo, para monitorar um veículo) inclui determinar uma métrica de consumo que representa um ou mais dentre uma quantidade de combustível consumido ou uma quantidade de energia consumida por um veículo durante o deslocamento através de uma rota. A métrica de consumo é independente de uma ou mais dentre carga de veículo ou alteração de elevação através da rota.
[011] Em outra realização, outro método (por exemplo, para monitorar uma rota) inclui determinar uma métrica de condição de rota que representa uma condição de uma rota através da qual um veículo se deslocou. A métrica de condição de rota pode se basear em uma comparação entre um grau real da rota em uma ou mais localidades ao longo da rota e um grau estimado da rota nas uma ou mais localidades.
Breve Descrição dos Desenhos [012] É feita referência aos desenhos anexos nos quais realizações particulares e benefícios adicionais da invenção são ilustrados conforme descrito em mais detalhes na descrição abaixo, em que: A Figura 1 é uma ilustração esquemática de um veículo que tem um sistema de monitoramento de consumo de veículo de acordo com uma realização: A Figura 2 ilustra um perfil de grau para um deslocamento do veículo mostrado na Figura 1 de acordo com um exemplo; A Figura 3 ilustra um perfil de grau diferente para um deslocamento do veículo mostrado na Figura 1 de acordo com um exemplo; A Figura 4 ilustra um fluxograma de uma realização de um método para monitorar o consumo de combustível e/ou energia por um veículo; e A Figura 5 ilustra um fluxograma de uma realização de um método para monitorar as condições de uma rota através da qual um ou mais veículos se deslocam.
Descrição Detalhada [013] Uma ou mais realizações da matéria descrita no presente documento fornece sistemas e métodos que determinam métricas de consumo que representam quanto combustível e/ou energia são consumidos por veículos. As métricas de consumo podem representar o combustível e/ou a energia consumidos independentemente da carga de veículo e/ou da alteração de elevação pelo curso de trajetos através dos quais os veículos se deslocaram. As métricas de consumo podem ser independentes da carga de veículo e/ou da alteração de elevação pelos trajetos em que as métricas de consumo não mudam para diferentes cargas de veículo e/ou alterações de elevação para um veículo que se desloca em um trajeto. Por exemplo, se um veículo for operado do mesmo modo (por exemplo, as mesmas definições de acelerador e/ou freio são usadas nas mesmas localidades) ao longo da mesa rota da mesma localidade de origem para a mesma localidade de destinação para o primeiro e o segundo trajetos, mas a carga de veículo difere para o primeiro trajeto contra o segundo trajeto, então, as métricas de consumo podem ser as mesmas ou substancialmente as mesmas (por exemplo, dentro de uma faixa designada uma da outra, como 1%, 3%, 5% ou similares) para o primeiro e o segundo trajetos. Conforme outro exemplo, se o veículo for operado do mesmo modo (por exemplo, as mesmas definições de acelerador e/ou freio são usadas nas mesmas localidades) ao longo de diferentes rotas que podem fazer com que o veículo passe por diferentes alterações em elevação entre as localidades de origem e de destino para o terceiro e o quarto trajetos, então, as métricas de consumo podem ser as mesmas ou substancialmente as mesmas. Determinar que as métricas de consumo sejam independentes de cargas de veículo e/ou alterações de elevação pode permitir que as métricas de consumo para diferentes operadores dos veículos, diferentes veículos, diferentes condições operacionais dos veículos e similares, sejam comparados de modo mais fácil para identificar quais veículos, operadores e/ou condições operacionais são mais eficazes e/ou para permitir que os operadores aprendam de modo mais fácil como operar os veículos de modo mais eficaz. Opcionalmente, uma ou mais métricas de rota podem ser determinadas. As métricas de rota podem representar as condições das rotas através das quais os veículos se deslocam. As métricas de consumo e/ou métricas de rota podem ser exibidas para operadores dos veículos e/ou comunicadas para uma localidade que é externa aos veículos (por exemplo, um centro de expedição) para revisão pelo operador e/ou outros na localização externa.
[014] A Figura 1 é uma ilustração esquemática de um veículo que tem um sistema de monitoramento de consumo 102 de veículo 100 de acordo com uma realização. O sistema de monitoramento determina métricas de consumo e/ou métricas de rota descritas no presente documento para auxiliar o operador do veículo 100 e/ou outros a analisar o desempenho e/ou a operação do veículo 100. O veículo 100 pode ser um veículo fora de estrada, como um veículo de mineração ou outro veículo que não seja projetado e/ou não permitido legalmente ao deslocamento em vias públicas. Por exemplo, o veículo 100 pode representar um veículo do tipo carga-arrastamento-dispensa (a partir deste ponto, “LHD”) que tem uma caçamba 104 ou outro aparelho para transportar mercadoria. Alternativamente, o veículo 100 pode ser outro tipo de veículo de mineração. Em outra realização, o veículo 100 é outro tipo de veículo, como um veículo ferroviário (por exemplo, uma locomotiva), um automóvel, um recipiente marítimo, um avião ou outro veículo que tenha capacidade de voo ou similares. Opcionalmente, o veículo 100 pode representar um conjunto de veículos, como um grupo de dois ou mais veículos que são acoplados de modo mecânico e/ou lógico entre si para se deslocar ao longo de uma rota 106 como uma unidade. Tal conjunto de veículos pode incluir vários veículos conectados por acopladores com um ou mais dentre os veículos 100 que propelem o conjunto de veículos, ou vários veículos que não são acoplados mecanicamente entre si, mas que se comunicam entre si para coordenar movimentos um do outro de modo que o conjunto de veículos de desloque como uma unidade ao longo da rota 104. Os componentes do veículo 100 e/ou sistema de monitoramento 102 podem ser operados de modo operacional entre si por uma ou mais conexões com fio e/ou sem fio. Por exemplo, os componentes descritos no presente documento podem ser conectados por fios, cabos, ressaltos, canais de rede sem fio ou similares, para a comunicação de dados e/ou outros sinais entre os mesmos.
[015] O sistema de monitoramento 102 é mostrado como inteiramente disposto dentro do veículo 100. Opcionalmente, um ou mais componentes do sistema de monitoramento 102 podem ser dispostos em outro ponto, como em uma localização externa (por exemplo, um centro de expedição), outro veículo interno no mesmo conjunto de veículos que o veículo 100, em outro veículo que não esteja no mesmo conjunto de veículos que o veículo 100 ou similares.
[016] O sistema de monitoramento 102 inclui um sistema de controle 108 que representa circuitos ou conjunto de circuitos de hardware que incluem e/ou estão conectados a um ou mais processadores (por exemplo, dispositivos com base lógica eletrônica, como microprocessadores, computadores, controladores, unidades de controle de mecanismo ou similares). Os processadores podem operar com base em instruções armazenadas em um dispositivo de memória tangível e não transitório legível por computador 116, como um disco rígido de computador, unidade óptica, unidade flash, unidade de estado sólido ou similares. Essas instruções podem direcionar os processadores a conduzir uma ou mais operações descritas no presente documento. Por exemplo, um único processador pode realizar todas as operações descritas no presente documento, dois ou mais processadores podem realizar diferentes operações e/ou dois ou mais processadores podem realizar uma ou mais das mesmas operações.
[017] O sistema de controle 108 pode calcular métricas de consumo para operadores do veículo 100. As métricas de consumo podem ser dependentes do operador em que diferentes métricas de consumo podem ser calculadas para diferentes operadores que operam o mesmo veículo 100 pelo mesmo trajeto que carrega a mesma carga, devido aos diferentes modos nos quais os operadores controlam o veículo 100. Em um aspecto, uma métrica de consumo por operador pode representar ou ser calculada como o combustível e/ou a energia consumida por unidade de uma energia necessária para um trajeto ou um segmento do trajeto. Por exemplo, a métrica de consumo pode ser calculada como o combustível e/ou a energia consumidos de fato pelo veículo 100 de uma primeira localidade para uma segunda localidade diferente ao longo da rota 106, dividida por uma quantidade de energia que é calculada como necessária para propelir o veículo 100 da primeira localidade para a segunda localidade: (Equação n- 1) em que Cj representa a métrica de consumo para o operador do veículo 100, F representa a quantidade real de combustível e/ou energia consumida pelo veículo 100 em movimento de uma primeira localidade para uma segunda localidade, e E representa a quantidade de energia que é calculada como necessária pelo veículo 100 para se mover da primeira localidade para a segunda localidade.
[018] A quantidade real de combustível e/ou energia consumida pelo veículo 100 (F) pode ser determinada a partir de dados fornecidos por um controlador de motor 110 do veículo 100. O controlador de motor 110 pode representar uma unidade de controle eletrônico, como uma unidade de controle de mecanismo (ECU), módulo de controle de trem de força (PGM) ou similares, que controla um ou mais mecanismos do veículo 100 e/ou monitora a operação dos um ou mais mecanismos. Um trem de força 112 do veículo 100 representa os um ou mais mecanismos do veículo 100, assim como motores, hastes, engrenagens, eixos ou similares, que fazem movimento de translação (por exemplo, rotação) pelos mecanismos na propulsão do veículo 100.
[019] O controlador de motor 110 também pode incluir e/ou representar um sensor de suprimento que gera dados que representam quanto combustível e/ou energia é suprido ao mecanismo do veículo 100 a partir de uma fonte de combustível e/ou energia 114 (“Fonte de Combustível/Energia” na Figura 1). Por exemplo, o controlador de motor 110 pode incluir um sensor de fluxo em massa que gera dados que representam quanto combustível é suprido ao mecanismo, um amperômetro que gera dados que representam quanta corrente elétrica é suprida aos motores do veículo e/ou é gerada pelo mecanismo ou similares. A fonte 114 pode representar um ou mais tanques que armazenam combustível e/ou baterias, capacitores ou similares, que armazenam energia elétrica para impulsionar o veículo 100.
[020] O sistema de controle 108 pode monitorar esses dados a partir do controlador de motor 110 para determinar quanto combustível e/ou energia é consumida de fato pelo veículo 100 (F). Opcionalmente, o sistema de controle 108 pode calcular a quantidade de combustível e/ou energia que é consumido de fato (F) com base em uma ou mais estimativas de eficácia e potência geradas pelo trem de força 112. Por exemplo, o sistema de controle 108 pode estimar a quantidade de combustível e/ou energia que é consumido de fato (F) com base nas quantidades de potência geradas pelo trem de força 112 e uma taxa de eficácia designada que representa quão eficazmente o trem de força 112 consome combustível e/ou energia nas diferentes saídas de potência do trem de força 112.
[021] A energia necessária para mover o veículo 100 (E) pode ser calculada pelo sistema de controle 108. Em uma realização, a energia necessária pode ser estimada com base em um peso descarregado do veículo 100, um peso de uma carga de veículo, graus de segmentos da rota 106 entre a primeira e a segunda localidades, uma resistência de movimento do veículo 100 e uma distância ao longo da rota 106 da primeira localidade para a segunda localidade. A energia (E) pode se basear nesses fatores de modo que, um aumento no peso descarregado, um aumento no peso da carga de veículo, graus inclinados, um aumento na resistência de movimento e/ou um aumento na distância percorrida podem fazer com que a energia (E) aumente, embora uma diminuição no peso descarregado, uma diminuição no peso da carga de veículo, graus declinados, uma diminuição na resistência de movimento e/ou uma diminuição na distância percorrida podem fazer com que a energia (E) diminua.
[022] O peso descarregado do veículo 100 é um peso designado do veículo 100 sem mercadoria ou materiais que são carregados pelo veículo 100. Esse peso pode ser programado no dispositivo de memória 116 e/ou no sistema de controle 108. Opcionalmente, esse peso pode ser inserido no sistema de controle 108 e/ou no dispositivo de memória 116 com o uso de um dispositivo de entrada 118 do veículo 100. O dispositivo de entrada 118 pode representar uma ou mais montagens usadas para receber informações provenientes de um operador, como um teclado, mouse eletrônico, agulha registradora, tela sensível ao toque, microfone, pedal, alavanca de acelerador, botão ou similares. O sistema de controle 108 pode obter, opcionalmente, o peso a partir do dispositivo de memória 116.
[023] O peso da carga de veículo pode ser o peso da mercadoria e/ou materiais que são carregados pelo veículo 100. Esse peso pode ser adicional ao peso descarregado do veículo 100. Por exemplo, um peso total do veículo 100 pode incluir o peso da carga de veículo e o peso descarregado do veículo 100. O peso da carga de veículo pode ser inserido com o uso do dispositivo de entrada 118 e/ou pode ser obtido a partir de dados gerados por um sensor de peso 120 (por exemplo, uma balança) que representa o peso da mercadoria e/ou materiais que são carregados pelo veículo 100.
[024] Os graus de segmentos da rota 106 entre a primeira e a segunda localidades representam a quantidade de inclinação e/ou declinação de diferentes segmentos da rota 106. Os graus podem ser determinados com base em dados gerados por um sensor de grau 122, como um inclinômetro, um acelerômetro, etc., podem ser inseridos com o uso do dispositivo de entrada 118 e/ou podem ser obtidos a partir de um banco de dados armazenado no dispositivo de memória 116. Por exemplo, o leiaute da rota 106 (por exemplo, graus, distâncias, curvaturas ou similares) pode ser armazenado no dispositivo de memória 116.
[025] A resistência de movimento do veículo 100 pode representar forças que fazem resistência ao movimento do veículo 100 ao longo da rota 106. Essa resistência pode representar forças que fazem resistência ao movimento do veículo 100 quando o veículo 100 se move ao longo da rota 106, como resistência a rolamento, arrasto, correntes de ar e/ou água ou similares. A resistência de movimento pode ser medida ou estimada pelo sistema de controle 108 com base em quanta potência é gerada pelo trem de força 112 e quão rápido o veículo 100 se move. A velocidade do veículo em movimento 100 pode ser determinada a partir de dados gerados por um sensor de velocidade 124, como um tacômetro, um receptor de sistema de posicionamento global, um sistema de triangulação de celular ou outro dispositivo. Opcionalmente, a resistência de movimento pode ter um valor designado que é armazenado no dispositivo de memória 116 e/ou é inserido por meio do dispositivo de entrada 118.
[026] A distância percorrida pelo veículo 100 pode ser determinada pelo sistema de controle 108, como monitorando-se quão rápido o veículo 100 se desloca e por quanto tempo; examinando-se dados gerados por um receptor de sistema de posicionamento global, um sistema de triangulação de celular ou similares; e/ou recebendo-se a distância a partir do dispositivo de memória 116 e/ou a partir do dispositivo de entrada 118.
[027] A métrica de consumo pode ser calculada com o uso de um ou mais desses fatores para representar quão eficazmente o operador controla o veículo 100 da primeira localidade para a segunda localidade. Baseando-se a métrica de consumo no combustível e/ou energia consumidos por energia necessária para o deslocamento (E) em vez do combustível e/ou da energia consumida por apenas a distância percorrida pode prever as métricas de consumo para diferentes trajetos do veículo 100 ou veículos 100 a serem comparados. Por exemplo, diferentes trajetos podem ter diferentes perfis de grau, que podem impactar de modo significativo a taxa de consumo de combustível e/ou energia, embora as distâncias percorridas pelo veículo 100 ou veículos 100 nos diferentes trajetos possam ser as mesmas ou substancialmente as mesmas. Adicionalmente, os diferentes perfis de grau podem impactar de modo significativo a taxa de consumo de combustível e/ou energia para trajetos que têm distâncias muito diferentes.
[028] As Figuras 2 e 3 ilustram diferentes perfis de grau 200, 300 para trajetos do veículo 100 de acordo com um exemplo. Os perfis de grau 200, 300 são mostrados lado a lado com eixos geométricos horizontais 202 que representam a distância ao longo de uma rota 106 (mostrada na Figura 1) e eixos geométricos verticais 204 que representam a elevação. Os perfis de grau 200, 300 representam os graus da rota 106 encontrados por veículos 100 que se deslocam das localidades de origem 206, 306 para localidades finais correspondentes 208, 308 de trajetos ou transportes dos veículos 100. As distâncias 210 ao longo da rota 106 das localidades de origem 206, 306 para as localidades finais 208, 308 podem ser as mesmas ou substancialmente as mesmas.
[029] Durante o deslocamento ao longo da rota 106 de acordo com os diferentes perfis de grau 200, 300, o veículo 100 que se desloca ao longo do perfil de grau 200 pode consumir mais combustível e/ou energia que o veículo 100 que se desloca ao longo do perfil de grau 300. Por exemplo, gerar torque suficiente ou esforço de tração para propelir o veículo 100 acima nos segmentos 212 de graus inclinados no perfil de grau 200 pode necessitar que mais combustível e/ou energia seja consumido pelo trem de força 112 em relação ao veículo 100 que se desloca ao longo do perfil de grau 300. As diferenças nas métricas de consumo para os veículos 100 que se deslocam ao longo dos perfis de grau 200, 300 podem se dar devido às diferenças nos modos em que os operadores dos veículos 100 controlam os veículos 100. Por exemplo, um primeiro operador pode dirigir um primeiro veículo 100 pelo perfil de grau 200 e um segundo operador pode dirigir um segundo veículo 100 pelo perfil de grau 300. O primeiro e o segundo veículos 100 podem ter diferentes cargas de veículo. O segundo operador pode mudar as posições do acelerador com mais frequência e/ou usar alterações maiores nas posições do acelerador, 0 que, desse modo, faz com que o segundo veículo 100 acelere e/ou desacelere ao longo do perfil de grau 300 mais rapidamente e/ou me quantidades maiores em relação ao primeiro operador.
[030] Como resultado, a métrica de consumo para o segundo operador pode ser maior que a métrica de consumo para o primeiro operador devido ao fato de que o segundo operador dirige de modo menos eficaz que o primeiro operador, embora o primeiro operador controle o primeiro veículo 100 por ladeiras maiores na rota 106 e/ou o primeiro veículo 100 carrega uma carga mais pesada. A métrica de consumo do primeiro operador pode ser menor que a métrica de consumo do segundo operador devido a alterações maiores e/ou mais frequentes nas posições do acelerador pelo segundo operador. Por exemplo, a quantidade de energia que é estimada como necessária para que o primeiro veículo 100 se desloque pelo perfil de grau 200 (por exemplo, E) pode ser maior que a quantidade de energia que é estimada como necessária para que o segundo veículo 100 se desloque pelo perfil de grau 300 (por exemplo, E) devido aos graus dos segmentos 212 no perfil de grau 200 serem maiores que os graus do perfil de grau 300. Opcionalmente, o peso descarregado do primeiro veículo 100, a carga de veículo carregada pelo primeiro veículo 100, a resistência de movimento do primeiro veículo 100 e/ou a distância pelo perfil de grau 200 podem ser maiores que as do segundo veículo 100.
[031] O primeiro operador pode fazer com que o primeiro veículo 100 consuma mais combustível e/ou energia que o segundo operador faz com que o segundo veículo 100 consuma durante o deslocamento através dos respectivos perfis de grau 200, 300, mas, devido ao fato de que a energia necessária (E) que é estimada para o primeiro veículo 100 ser maior que a energia necessária (E) estimada para o segundo veículo 100, a métrica de consumo do segundo operador pode ser maior que a métrica de consumo do primeiro operador. Isso pode ser devido ao fato de que o modo mais ineficaz no qual 0 segundo operador controla o segundo veículo 100 em relação ao primeiro operador e o primeiro veículo 100.
[032] Retornando-se à descrição do veículo 100 e do sistema de monitoramento 102 mostrados na Figura 1, o veículo 100 e/ou o sistema de monitoramento 102 podem incluir um dispositivo de saída 126, como um dispositivo de exibição eletrônica (por exemplo, monitor de computador, tela sensível ao toque, etc.), um alto-falante ou similares. O sistema de controle 108 pode comunicar a métrica de consumo calculada para um operador do veículo 100 ao dispositivo de saída 126, e o dispositivo de saída 126 pode apresentar (por exemplo, exibir ou comunicar de outro modo para o operador) a métrica de consumo para o operador. Em um aspecto, a métrica de consumo é calculada e/ou apresentada para o operador após o término de um trajeto do veículo 100 (por exemplo, que se desloca de uma localidade de origem para uma localidade de destinação). Opcionalmente, a métrica de consumo pode ser calculada de modo adicional ou alternativo e/ou apresentada ao operador em intervalos de tempo designados, como o fim de um turno de trabalho do operador, a cada hora ou similares. Adicional ou alternativamente, a métrica de consumo pode ser calculada e/ou apresentada conforme o operador dirige o veículo 100. O dispositivo de saída 126 pode apresentar a métrica de consumo junto com a quantidade real de combustível e/ou energia consumida pelo operador.
[033] O veículo 100 e/ou sistema de monitoramento 102 podem incluir um dispositivo de comunicação 128. O dispositivo de comunicação 128 inclui ou representa hardware e/ou software que são usados para se comunicar com localidades externas, como outros veículos 100, um centro de expedição ou similares. O dispositivo de comunicação 128 pode incluir uma antena, um transceptor e/ou conjunto de circuitos associado para comunicar de modo sem fio (por exemplo, comunicar e/ou receber) informações descritas no presente documento, como métricas de consumo, a quantidade real de combustível e/ou energia consumida por um veículo 100, estimativas de eficácia, potência gerada por um trem de força 112, um peso descarregado de um veículo 100, um peso de uma carga de veículo, graus de segmentos de uma rota, um perfil de grau, uma resistência de movimento de um veículo, uma distância a ser percorrida ou que foi percorrida por um veículo 100 ou similares. Opcionalmente, o dispositivo de comunicação 128 pode incluir e/ou representar um dispositivo de determinação de localidade, como um receptor de sistema de posicionamento global, um sistema de triangulação de celular ou similares.
[034] Em um aspecto, o sistema de controle 108 pode determinar uma ou mais métricas de comparação a serem apresentadas para o operador por meio do dispositivo de saída 126 e/ou comunicadas para uma ou mais localidades externas. As métricas de comparação podem incluir uma análise estatística média, mediana ou outra de outras métricas de consumo. Por exemplo, várias métricas de consumo calculadas para um operador por vários trajetos, vários turnos de funcionamento, vários dias, várias semanas, vários meses ou similares, podem ser armazenadas no dispositivo de memória 116 e/ou em um dispositivo de memória disposto externo ao veículo 100. Uma média ou mediana dessas métricas de consumo pode ser calculada como uma métrica de consumo específica ao operador. Essa métrica de consumo específica ao operador pode ser salva para monitorar o operador ao longo do tempo e/ou apresentada no dispositivo de saída 126 para que o operador possa comparar uma métrica atual de consumo com a métrica média ou mediana de consumo do operador. O operador pode determinar com base em uma comparação dessas métricas do operador que controla o veículo 100 de modo mais ou menos eficaz em comparação a trajetos anteriores do operador.
[035] Conforme outro exemplo, as métricas de consumo calculadas para diferentes operadores que controlam o mesmo veículo 100 em diferentes momentos (por exemplo, durante os diferentes trajetos) podem ser usadas para calcular uma métrica de consumo específica do veículo. A métrica de consumo específica do veículo pode ser uma média ou mediana das métricas de consumo calculadas para diferentes trajetos do mesmo veículo 100, independentemente de quais operadores dirijam o veículo 100 durante os diferentes trajetos. A métrica de consumo específica do veículo pode ser monitorada pelo sistema de controle 108 e/ou uma localização externa (por exemplo, um centro de expedição) para identificar as tendências na métrica que podem indicar um defeito mecânico debilitante ou falha do veículo 100. Por exemplo, se a métrica de consumo específica do veículo aumentar ao longo do tempo e/ou aumentar sobre vários operadores diferentes que dirigem o veículo 100, então, a métrica crescente pode indicar que o veículo 100 consome mais e mais combustível e/ou energia, e, portanto, pode haver um defeito mecânico debilitante ou falha. O sistema de controle 108 e/ou localização externa podem, então, gerar automaticamente (por exemplo, sem intervenção do operador) sinais de alerta apresentados no dispositivo de saída 126 e/ou comunicados a uma instalação de reparo para alertar o operador e/ou a inspeção de programação, o reparo e/ou a manutenção do veículo 100.
[036] Conforme outro exemplo, as métricas de consumo calculadas para vários veículos 100 que operam em uma mesma localidade podem ser usadas para calcular uma métrica de consumo específica à localidade. Por exemplo, as métricas de consumo podem ser calculadas para veículos de mineração que operam na mesma mina. Conforme outro exemplo, as métricas de consumo para veículos 100 que operam durante um período de tempo designado (por exemplo, um dia, uma semana, um mês, um ano ou similares) em uma localidade ou área designada (por exemplo, a mesma cidade, distrito, país, estado ou similares). Uma média ou mediana dessas métricas de consumo pode ser calculada como uma métrica de consumo específica á localização. A métrica de consumo específica á localidade pode ser exibida para um operador e/ou comparada á métrica de consumo do operador pelo sistema de controle 108 para determinar o quão eficazmente o operador controla o veículo 100 em relação a outros operadores na mesma localidade.
[037] Conforme outro exemplo, as métricas de consumo calculadas para vários veículos 100 em uma frota dos veículos 100 podem ser usadas para calcular uma métrica de consumo em toda a frota. Os veículos 100 que estão incluídos em uma frota podem ser os veículos 100 que operam sob a direção de um gerente ou outro diretor único de operações, que se movem juntos (por exemplo, ao mesmo tempo), que estão engajados na mesma atividade (por exemplo, mineração na mesma mina) e/ou que são do mesmo proprietário. A métrica de consumo em toda a frota pode ser exibida para um operador e/ou comparada á métrica de consumo do operador pelo sistema de controle 108 para determinar o quão eficazmente o operador controla o veículo 100 em relação a outros operadores na mesma frota.
[038] O sistema de controle 108 pode calcular, opcionalmente, diferentes métricas de consumo para diferentes definições operacionais do veículo 100. Essas métricas de consumo podem ser referidas como métricas de consumo específicas ao modo de operação. Como um exemplo, diferentes métricas de consumo podem ser calculadas para diferentes posições do acelerador, saídas de potência, velocidades ou similares do veículo 100. Durante os períodos de tempo em que o operador controla o veículo 100 em uma primeira definição de acelerador (por exemplo, uma primeira posição de pedal, uma primeira posição de alavanca de acelerador, etc.), uma primeira saída de potência (por exemplo, cavalo-vapor), uma primeira velocidade ou similares, o sistema de controle 108 pode calcular uma primeira métrica de consumo. Durante os diferentes períodos de tempo em que o operador controla o veículo 100 em uma segunda definição diferente de acelerador, uma segunda saída diferente de potência, uma segunda velocidade diferente ou similares, o sistema de controle 108 pode calcular uma segunda métrica de consumo e assim por diante. Conforme outro exemplo, diferentes métricas de consumo podem ser calculadas para diferentes modos de operação do veículo 100. Por exemplo, durante os períodos de tempo em que o operador controla o veículo 100 para acelerar, o sistema de controle 108 pode calcular uma primeira métrica de consumo. Durante outros períodos de tempo diferentes que o operador controla o veículo 100 para desacelerar, o sistema de controle 108 pode calcular uma segunda métrica de consumo. Durante outros períodos de tempo diferentes que o operador controla o veículo 100 para manter uma velocidade (por exemplo, ladeira, como não se mudando a velocidade por mais de um limiar designado de 1%, 3%, 5% ou similares), o sistema de controle 108 pode calcular uma terceira métrica de consumo. As diferentes métricas de consumo podem ser exibidas para o operador no dispositivo de saída 126, como exibindo-se as métricas de consumo específicas ao modo de operação correspondente a um modo de operação atual do veiculo 100 (por exemplo, posições do acelerador, de aceleração, de desaceleração, de ladeira ou similares) podem ser exibidas durante o modo de operação atuai correspondente.
[039] Adicional ou alternativamente, diferentes métricas de consumo podem ser determinadas para diferentes graus da rota 106. Essas métricas de consumo podem ser referidas como métricas de consumo específicas ao grau. Por exemplo, durante o deslocamento através de diferentes segmentos da rota 106, ter grau igual ou similar (por exemplo, os ângulos de inclinação ou declínio estão dentro de uma faixa designada um do outro, como 1%, 3%, 5%, 10% ou outro valor), uma média, mediana ou similares, das métricas de consumo podem ser calculadas como a métrica de consumo específica ao grau para esses segmentos. Durante o deslocamento através dos segmentos da rota 106, ter grau igual ou similar, uma média, mediana ou similares, das métricas de consumo podem ser calculadas como a métrica de consumo específica ao grau para esses segmentos e assim por diante.
[040] Adicional ou alternativamente, diferentes métricas de consumo podem ser determinadas para períodos de tempo quando o veículo 100 for carregado ou descarregado com mercadoria e/ou para diferentes pesos da mercadoria. Essas métricas de consumo podem ser referidas como métricas de consumo específicas ao carregamento do veículo. Por exemplo, durante o deslocamento quando o veículo 100 tem um peso carregado dentro de uma primeira faixa de peso (por exemplo, menos de quinhentos quilogramas), uma média, mediana ou similares, das métricas de consumo podem ser calculadas como a métrica de consumo específica ao carregamento do veículo para essa quantidade de carga. Durante o deslocamento quando o veículo 100 tem um peso carregado dentro de uma segunda faixa de peso (por exemplo, pelo menos quinhentos quilogramas, mas menos de mil quilogramas), uma média, mediana ou similares, das métricas de consumo podem ser calculadas como a métrica de consumo específica ao carregamento do veículo para essa quantidade de carga, e assim por diante. A métrica de consumo também pode ser calculada quando o veículo 100 não carrega carga alguma.
[041] Conforme um exemplo, diferentes métricas de consumo podem ser calculadas para diferentes posições de acelerador do veículo 100. Durante os períodos de tempo em que o operador controla o veículo 100 em uma primeira definição de acelerador (por exemplo, uma primeira posição de pedal, uma primeira posição de alavanca de acelerador, etc.), o sistema de controle 108 pode calcular uma primeira métrica de consumo. Durante os diferentes períodos de tempo em que o operador controla o veículo 100 em uma segunda definição diferente de acelerador, o sistema de controle 108 pode calcular uma segunda métrica de consumo, e assim por diante. Conforme outro exemplo, diferentes métricas de consumo podem ser calculadas para diferentes modos de operação do veículo 100. Por exemplo, durante os períodos de tempo em que o operador controla o veículo 100 para acelerar, o sistema de controle 108 pode calcular uma primeira métrica de consumo. Durante outros períodos de tempo diferentes que o operador controla o veículo 100 para desacelerar, o sistema de controle 108 pode calcular uma segunda métrica de consumo. Durante outros períodos de tempo diferentes que o operador controla o veículo 100 para manter uma velocidade (por exemplo, ladeira, como não se mudando a velocidade por mais de um limiar designado de 1%, 3%, 5% ou similares), o sistema de controle 108 pode calcular uma terceira métrica de consumo. As diferentes métricas de consumo podem ser exibidas para o operador no dispositivo de saída 126, como exibindo-se as métricas de consumo específicas ao modo de operação correspondente a um modo de operação atual do veículo 100 (por exemplo, posições do acelerador, de aceleração, de desaceleração, de ladeira ou similares) podem ser exibidas durante o modo de operação atual correspondente.
[042] Essas métricas de consumo podem ser monitoradas por uma ou mais localidades externas (por exemplo, um centro de expedição ou instalação) para monitorar tendências históricas nas métricas de consumo para diferentes operadores, diferentes veículos e similares. Com base nesses dados, operadores de baixo desempenho, os veículos 100 ou similares, podem ser identificados e corrigidos por instrução, reparo ou similares. Por exemplo, operadores de baixo desempenho podem ser identificados e o modo no qual os operadores controlam veículos 100 examinado a fim de instruir os operadores como operar de mofo mais eficaz os veículos 100. Conforme outro exemplo, veículos 100 com baixas métricas de consumo podem ser programados para inspeção, reparo e/ou manutenção. Conforme outro exemplo, métricas de consumo em toda a frota podem ser examinadas para determinar como melhorar a eficácia em toda a frota. As métricas de consumo também podem ser examinadas para determinar futuras áreas para eficácias melhores.
[043] A condição da rota 106 que são percorridas pelo veículo 100 também pode impactar a eficácia na quai o veículo 100 consome combustível e/ou energia. Por exemplo, baixas condições de rota podem causar o consumo aumentado de combustível e/ou energia devido ao torque aumentado que é necessário para propelir o veículo 100 através da rota 106. Adicionalmente ou como uma alternativa para determinar as métricas de consumo, o sistema de controle 108 pode determinar uma métrica de condição de rota. A métrica de condição de rota pode representar a condição da rota 106, como um valor quantificável que representa quão próximo ou longe a condição real da rota 106 está de uma condição ideal da rota 106. Em uma realização, a métrica de condição de rota pode se basear em uma comparação entre um grau estimado da rota 106 e um grau real da rota 106. Por exemplo, a métrica de condição de rota pode ser calculada como: (Equação n- 2) em que R representa a métrica de condição de rota para a rota 106 em uma ou mais localidades, Ge representa um grau estimado da rota 106 nas uma ou mais localidades, e Gm representa o grau real ou medido da rota 106 nas uma ou mais localidades.
[044] O grau estimado da rota 106 (Ge) pode ser obtido pelo sistema de controle 108. O sistema de controle 108 pode calcular o grau estimado com base na carga de veículo, no peso de veículo descarregado, na potência gerada pelo trem de força 112 (por exemplo, torque) e/ou na velocidade do veículo 100. Por exemplo, o grau estimado pode ser maior para cargas de veículo mais pesadas, pesos de veículo descarregado mais pesados, torque aumentado gerado pelo trem de força 112 e/ou velocidades reduzidas do veículo 100 e o grau estimado podem ser menores para cargas mais leves de veículo, pesos de veículo descarregado mais leves, torque reduzido gerado pelo trem de força 112 e/ou velocidades aumentadas do veículo 100. O grau real ou medido da rota 106 (Gm) pode ser obtido a partir dos dados gerados pelo sensor de grau 122 e/ou a partir de um banco de dados de graus registrado no dispositivo de memória 116.
[045] Em um aspecto, o sistema de controle 108 pode aplicar um filtro a um ou mais dentre a métrica de condição de rota, o grau estimado da rota 106 (Ge), e/ou o grau real ou medido da rota 106 (Gm) para remover o impacto do ruído no cálculo da métrica de condição de rota. Baixas condições da rota 106 podem fazer com que a potência gerada pelo trem de força 112 (por exemplo, torque), a velocidade do veículo 100 e/ou o grau medido da rota 106 aumentem ou diminuam temporariamente durante os períodos relativamente curtos de tempo, como quando as rodas do veículo 100 derrapam em relação à rota 106. A fim de eliminar ou reduzir o impacto desses efeitos transitórios no grau estimado da rota 106 (Ge) e/ou no grau real ou medido da rota 106 (Gm), um filtro de passa-baixa pode ser aplicado ao grau estimado da rota 106 (Ge) e/ou ao grau real ou medido da rota 106 (Gm)· Tal filtro pode remover as alterações no grau estimado da rota 106 (Ge) e/ou no grau real ou medido da rota 106 (Gm) que ocorrem (por exemplo, aumento e, então, diminuição, ou diminuição e, então, aumento) dentro de um período de tempo designado, como dentro de um segundo, três segundos, cinco segundos ou similares. Como resultado, o ruído no grau estimado da rota 106 (Ge) e/ou o grau real ou medido da rota 106 (Gm) é eliminado do cálculo da métrica de condição de rota.
[046] A métrica de condição de rota pode ser apresentada ao operador por meio do dispositivo de saída 126 e/ou comunicada a uma localização externa por meio do dispositivo de comunicação 128. A métrica de condição de rota pode representar a condição da rota 106. Por exemplo, métricas de condição de rota maiores podem indicar que o trem de força 112 do veículo 100 usa mais potência (e, portanto, combustível e/ou energia) do que seria necessário pelo grau real da rota 106 para propelir o veículo 100, potencialmente devido a condições mais baixas da rota 106 (em relação a métricas de condição de rota menores). Em resposta à métrica de condição de rota exceder um limiar designado (por exemplo, um valor de um, 1,25, 1,5, dois, ou outro valor), um sinal de aviso pode ser comunicado automaticamente para o operador e/ou uma localização externa. Esse sinal de aviso pode fazer com que outros veículos 100 mudem a operação (por exemplo, usem torques baixos restringindo-se automaticamente a faixa de definições de acelerador que os veículos podem usar), para fazer com que um centro de expedição mudem as programações e/ou rotas dos veículos 100 para evitar as rotas 106 com condições mais baixas (por exemplo, alterando-se automaticamente as programações do para evitar essas rotas), alterando-se automaticamente os sinais que direcionam quais rotas 106 os veículos 100 devem tomar para evitar as rotas 106 com condições mais baixas ou similares. Em um aspecto, a métrica de condição de rota pode ser usada para identificada quando realizar a inspeção, a manutenção e/ou o reparo da rota 106, como quando a métrica de condição de rota exceder o limiar designado e/ou quando a métrica de condição de rota continuar a aumentar por um período designado de tempo (por exemplo, um ou mais dias, semanas, meses ou similares, como um período de tempo que é mais longo que uma condição de clima adversa ou estação associada a condições de clima adversas, como inverno ou primavera). Em resposta à métrica de condição de rota exceder o limiar designado, uma instalação de expedição pode comunicar automaticamente uma instrução a um veículo de reparo para o deslocamento até a localidade da rota associada à métrica de condição de rota para inspecionar e/ou reparar o veículo.
[047] A Figura 4 ilustra um fluxograma de uma realização de um método 400 para monitorar o consumo de combustível e/ou energia por um veículo. O método 400 pode ser realizado pelo sistema de monitoramento 122 para monitorar a eficácia na qual um veículo 100 é operado. Em 402, uma quantidade de energia necessária para mover o veículo 100 por um próximo segmento de uma rota 106 (por exemplo, de uma primeira localidade para uma segunda localidade) é determinada. Conforme descrito acima, essa energia necessária pode ser calculada com base em um peso descarregado do veículo 100, um peso de uma carga de veículo, graus de segmentos da rota 106 entre a primeira e a segunda localidades, uma resistência de movimento do veículo 100 e uma distância ao longo da rota 106 da primeira localidade para a segunda localidade.
[048] Em 404, uma quantidade de combustível e/ou energia que é consumida de fato pelo veículo 100 para movimento pelo próximo segmento da rota 106 é determinada. Por exemplo, o volume de combustível e/ou quantidade de energia elétrica que é usada para impulsionar o veículo 100 durante o deslocamento através do próximo segmento é medido ou estimado. Em 406, uma métrica de consumo é determinada com base na quantidade necessária de energia e na quantidade de combustível e/ou energia que é consumida de fato. A métrica de consumo pode ser expressa em termos de galões, litros, amperes, watts ou similares, por Joule ou outra unidade de energia. Opcionalmente, a métrica de consumo pode ser determinada com base em uma ou mais outras métricas de consumo, definições ou modos de operação, graus, operadores ou similares, conforme descrito no presente documento.
[049] Em 408, a métrica de consumo é apresentada para um operador do veículo 100 e/ou para uma localização externa. Por exemplo, a métrica de consumo pode ser mostrada no dispositivo de saída 126 para o operador e/ou comunicada por meio de transmissão comum e/ou transmissão por broadcast sem fio para uma instalação de expedição. Em 410, é feita uma determinação de se a métrica de consumo indica que uma ou mais ações corretivas precisam ser tomadas. Por exemplo, métricas de consumo que excedam um ou mais limiares (por exemplo, um, 1,5, dois, 2,5 ou similares), podem indicar que o veículo 100 consome mais combustível e/ou energia do que é necessário e que precisa ser tomada uma ação para reduzir a quantidade de combustível e/ou energia que é desperdiçada. Se a métrica de consumo indica que precisa ser tomada uma ação corretiva, então, o fluxo do método 400 pode prosseguir para 412. Do contrário, o fluxo do método 400 pode retornar para 402.
[050] Em 412, uma ou mais ações corretivas podem ser tomadas. Por exemplo, o sistema de controle 108 pode implantar automaticamente restrições a quão frequentemente e/ou quantas definições de acelerador, velocidades e/ou saídas de potência do veículo 100 podem mudar a fim de impedir que o operador acelere a uma razão grande demais em resposta à métrica de consumo que excede um limiar designado. Conforme outro exemplo, o sistema de controle 108 e/ou localização externa podem, então, gerar automaticamente sinais de alerta apresentados no dispositivo de saída 126 e/ou comunicados a uma instalação de reparo para alertar o operador e/ou a inspeção de programação, o reparo e/ou a manutenção do veículo 100 que responde à métrica de consumo que excede um limiar designado. Conforme outro exemplo, a métrica de consumo pode indicar que o deslocamento por um certo grau causa um aumento na métrica de consumo. O sistema de controle 108 e/ou o centro de expedição podem impedir que o veículo 100 se desloque por esse grau e/ou limite as operações do veículo 100 para reduzir a métrica de consumo pelo grau. Conforme outro exemplo, a métrica de consumo pode indicar que certa mercadoria e/ou pesos de carga fazem com que o veículo 100 tenha uma métrica de consumo aumentada em relação a outras mercadorias e/ou pesos de carga. A ação corretiva pode envolver programar ou, de outro modo, fazer com que o veículo 100 carregue uma ou mais mercadorias ou pesos de carga associados á métrica de consumo mais baixa e/ou impedir que o veículo 100 carregue a mercadoria e/ou peso de carga associados à métrica de consumo maior. O fluxo do método 400 pode, então, de modo opcional, retornar para 402.
[051] A Figura 5 ilustra um fluxograma de uma realização de um método 500 para monitorar as condições de uma rota através da qual um ou mais veículos se deslocam. O método 500 pode ser realizado pelo sistema de monitoramento 122 para monitorar as condições da rota 106. Em 502, um grau estimado da rota 106 em uma ou mais localidades é determinado. O grau estimado da rota 106 pode ser calculado com base na carga de veículo, no peso de veículo descarregado, na potência gerada pelo trem de força 112 (por exemplo, torque) e/ou na velocidade do veículo 100, conforme descrito acima. Em 504, o grau real da rota 106 é determinado nas uma ou mais localidades. Por exemplo, o grau real pode ser medido a partir dos dados gerados pelo sensor de grau 122 e/ou a partir de um banco de dados de graus registrado no dispositivo de memória 116. Por exemplo, a localidade atual do veículo 100 pode ser comparada com as localidades ao longo da rota 106 que são armazenadas no dispositivo de memória 116 com graus associados a fim de determinar o grau real da rota 106 nas uma ou mais localidades.
[052] Em 506, a métrica de condição de rota é determinada com base no grau estimado e no grau real. Por exemplo, a métrica de condição de rota pode representar a quantidade ou grau ao qual o grau estimado é maior que 0 grau real, conforme descrito no presente documento. Em um aspecto, um filtro pode ser aplicado a um ou mais dentre a métrica de condição de rota, 0 grau estimado da rota 106 (Ge), e/ou o grau real ou medido da rota 106 (Gm) para remover o impacto do ruído no cálculo da métrica de condição de rota. Em 508, a métrica de condição de rota pode ser apresentada para o operador e/ou comunicada para uma localização externa.
[053] Em 510, é feita uma determinação de se a métrica de condição de rota indica que uma ou more ações corretivas precisam ser tomadas. Por exemplo, as métricas de condição de rota que excedem um ou mais limiares (por exemplo, um, 1,5, dois, 2,5 ou similares), podem indicar que a condição da rota 106 nas uma ou mais localidades for baixa (por exemplo, escorregadia ou, de outro modo, adverso ao deslocamento). Se a métrica de condição de rota indica que precisa ser tomada uma ação corretiva, então, o fluxo do método 500 pode prosseguir para 512. Do contrário, o fluxo do método 500 pode retornar para 502.
[054] Em 512, uma ou mais ações corretivas podem ser tomadas. Por exemplo, o sistema de controle 108 pode implantar automaticamente restrições a quão frequentemente e/ou quantas definições de acelerador, velocidades e/ou saídas de potência do veículo 100 podem mudar a fim de impedir que o operador acelere a uma razão grande demais. Conforme outro exemplo, o sistema de controle 108 e/ou localização externa podem, então, gerar automaticamente sinais de alerta apresentados no dispositivo de saída 126 e/ou comunicados a uma instalação de reparo para alertar o operador e/ou a inspeção de programação, o reparo e/ou a manutenção da rota 106. Conforme outro exemplo, o sistema de controle 108 e/ou o centro de expedição pode impedir que o veículo 100 e/ou outros veículos 100 se desloquem pela porção da rota 106 que tem a métrica de condição de rota que indica uma rota de condição fraca. O fluxo do método 500 pode, então, de modo opcional, retornar para 502.
[055] Em uma realização, um sistema de monitoramento inclui um sistema de controle configurado para determinar uma métrica de consumo que representa uma ou mais dentre uma quantidade de combustível consumido ou uma quantidade de energia consumida por um veículo durante o deslocamento através de uma rota. A métrica de consumo é independente de uma ou mais dentre carga de veículo ou alteração de elevação através da rota.
[056] Em um aspecto, o sistema de controle pode incluir um ou mais processadores que obtêm dados a partir de um ou mais sensores e/ou um dispositivo de memória a fim de determinar a métrica de consumo. Os um ou mais sensores podem incluir um sensor de suprimento (por exemplo, um sensor de fluxo em massa, um amperômetro, etc.) que gera dados que representam quanto combustível é suprido a um mecanismo do veículo e/ou quanta corrente elétrica é suprida a um ou mais motores do veículo, um sensor de velocidade (por exemplo, um tacômetro) que gera dados que representam velocidade de veículo, um receptor de sistema de posicionamento global que gera dados que representam quão longe o veículo se deslocou, etc. O dispositivo de memória pode incluir dados como pesos do veículo e/ou carga de veículo, graus de rota, resistência de movimento do veículo, etc. Os um ou mais processadores podem obter esses dados a partir dos sensores e/ou do dispositivo de memória a fim de determinar a métrica de consumo.
[057] Em um aspecto, o veículo é um veículo de mineração.
[058] Em um aspecto, o sistema de controle é configurado para ser disposto interno ao veículo.
[059] Em um aspecto, o sistema de controle é configurado para determinar uma quantidade de energia necessária para o deslocamento do veículo através da rota. A métrica de consumo pode representar as uma ou mais dentre a quantidade de combustível consumido ou a quantidade de energia consumida por unidade da energia necessária para que o veículo se desloque através da rota.
[060] Em um aspecto, o sistema de controle é configurado para determinar a energia necessária para que o veículo se desloque através da rota com base em um ou mais dentre um peso descarregado do veículo, um peso de uma carga de veículo carregada pelo veículo, ou mais graus da rota, uma resistência de movimento do veículo ou uma distância ao longo da rota através da qual o veículo deve se deslocar.
[061] Em um aspecto, o peso descarregado do veículo é um peso designado do veículo sem mercadoria ou materiais carregados pelo veículo.
[062] Em um aspecto, o peso da carga de veículo é um peso da mercadoria ou materiais carregados pelo veículo.
[063] Em um aspecto, o grau da rota representa uma quantidade de uma ou mais dentre uma inclinação ou declínio da rota.
[064] Em um aspecto, a resistência de movimento do veículo representa uma ou mais forças que fornecem resistência ao movimento do veículo ao longo da rota.
[065] Em um aspecto, as uma ou mais dentre a quantidade de combustível consumido ou a quantidade de energia consumida são uma ou mais dentre uma quantidade real de combustível que é consumido de fato pelo veículo ou uma quantidade real de energia elétrica que é consumida de fato pelo veículo.
[066] Em um aspecto, o sistema de controle é configurado para se comunicar com um controlador de motor do veículo para determinar as uma ou mais dentre a quantidade de combustível consumido ou a quantidade de energia consumida pelo veículo.
[067] Em um aspecto, o sistema de monitoramento também inclui um sensor de suprimento configurado para gerar dados que representam as uma ou mais dentre a quantidade de combustível consumido ou a quantidade de energia consumida pelo veículo a partir de uma fonte de combustível e/ou energia do veículo.
[068] Em um aspecto, o sistema de controle é configurado para calcular as uma ou mais dentre a quantidade de combustível consumido ou a quantidade de energia consumida pelo veículo com base em uma ou mais estimativas de eficácia do veículo e potência gerados por um trem de força do veículo.
[069] Em um aspecto, a métrica de consumo representa quão eficazmente um operador controla o veículo.
[070] Em um aspecto, o sistema de controle é configurado para apresentar a métrica de consumo para um operador do veículo em um dispositivo de saída do veículo.
[071] Em um aspecto, o sistema de controle é configurado para apresentar a métrica de consumo junto com uma ou mais dentre uma quantidade real do combustível consumido ou uma quantidade real de energia consumida pelo veículo.
[072] Em um aspecto, o sistema de controle é configurado para comunicar o parâmetro de consumo para uma ou mais localidades externas fora do veículo.
[073] Em um aspecto, o sistema de controle é configurado para determinar uma ou mais métricas de comparação com base na métrica de consumo. As uma ou mais métricas de consumo incluem um ou mais dentre uma métrica de consumo específica ao operador, que representa várias métricas de consumo associadas á operação do veículo pelo mesmo operador, uma métrica de consumo específica do veículo, que representa várias métricas de consumo associadas á operação do veículo durante múltiplos trajetos diferentes do veículo e/ou por múltiplos operadores diferentes, uma métrica de consumo específica á localidade, que representa várias métricas de consumo associadas á operação do veículo e um ou mais outros veículos em uma localidade comum, uma métrica de consumo em toda a frota, que representa várias métricas de consumo associadas ao veículo e um ou mais outros veículos na mesma frota de veículos, uma métrica de consumo específica ao modo de operação, que representa várias métricas de consumo associadas a diferentes modos de operação ou definições do veículo, uma métrica de consumo específica ao grau, que representa várias métricas de consumo associadas a diferentes graus da rota e/ou uma métrica de consumo específica ao carregamento do veículo, que representa várias métricas de consumo associadas a uma ou mais mercadorias diferentes, diferentes pesos das mercadorias e/ou uma ausência das mercadorias no veículo.
[074] Em um aspecto, os diferentes modos de operação do veículo incluem uma ou mais definições diferentes de acelerador do veículo, diferentes velocidades do veículo e/ou diferentes potências geradas por um trem de força do veículo.
[075] Em um aspecto, o sistema de controle é configurado para gerar um sinal de aviso com base nas uma ou mais métricas de comparação, sendo que o sinal de aviso direciona um ou mais dentre uma inspeção, um reparo e/ou uma manutenção do veículo.
[076] Em um aspecto, o sistema de controle é configurado para determinar uma métrica de condição de rota que representa uma condição da rota através da qual o veículo se desloca. A métrica de condição de rota pode se basear em uma comparação entre um grau real da rota em uma ou mais localidades ao longo da rota e um grau estimado da rota nas uma ou mais localidades. Em outra realização, outro sistema de monitoramento inclui um sistema de controle configurado para determinar uma métrica de condição de rota que representa uma condição de uma rota através da qual um veículo se desloca. A métrica de condição de rota se baseia em uma comparação entre um grau real da rota em uma ou mais localidades ao longo da rota e um grau estimado da rota nas uma ou mais localidades. O sistema de controle é configurado para determinar o grau estimado da rota com base em um ou mais dentre uma carga de veículo, um peso de veículo descarregado, uma potência gerada por um trem de força do veículo ou uma velocidade do veículo.
[077] Em um aspecto, o sistema de controle é configurado para filtrar alterações na potência gerada pelo trem de força a partir da métrica de condição de rota que é determinada removendo-se as alterações na potência que ocorre durante menos de um período de tempo designado.
[078] Em um aspecto, o sistema de controle pode incluir um ou mais processadores que obtêm dados a partir de um ou mais sensores e/ou um dispositivo de memória a fim de determinar a métrica de condição de rota. Os um ou mais sensores podem incluir um sensor de grau (por exemplo, um inclinômetro, um acelerômetro, etc.) que gera dados que representam graus da rota, um sensor de velocidade (por exemplo, um tacômetro) que gera dados que representam velocidades do veículo, um receptor de sistema de posicionamento global que gera dados que representam uma distância percorrida pelo veículo, etc. O dispositivo de memória pode armazenar dados que representam graus da rota. Os um ou mais processadores podem obter esses dados a partir dos sensores e/ou dispositivos de memória a fim de determinar a métrica de condição de rota.
[079] Em um aspecto, o sistema de controle é configurado para determinar o grau estimado da rota com base em um ou mais dentre uma carga de veículo, um peso de veículo descarregado, uma potência gerada por um trem de força do veículo e/ou uma velocidade do veículo.
[080] Em um aspecto, o sistema de controle é configurado para determinar o grau real da rota a partir de um ou mais dados gerados por um sensor de grau do veículo ou a partir de graus registrados em um dispositivo de memória e associados às uma ou mais localidades ao longo da rota.
[081] Em um aspecto, o sistema de controle é configurado para aplicar um filtro de passa-baixa a uma ou mais dentre a métrica de condição de rota, o grau estimado da rota e/ou o grau real da rota.
[082] Em um aspecto, o sistema de controle é configurado para apresentar a métrica de condição de rota para um operador interno ao veículo.
[083] Em um aspecto, o sistema de controle é configurado para gerar um sinal de aviso com base na métrica de condição de rota. O sinal de aviso direciona um ou mais dentre um ou mais outros veículos para reduzir as saídas de potência durante o deslocamento através da rota, uma localização externa para alterar uma ou mais dentre uma programação ou uma rota que é percorrida por um ou mais outros veículos, a localização externa para mudar os sinais que direciona quando os um ou mais veículos se deslocam e/ou uma inspeção, manutenção e/ou reparo da rota.
[084] Em outra realização, um método (por exemplo, para monitorar um veículo) inclui determinar uma métrica de consumo que representa um ou mais dentre uma quantidade de combustível consumido ou uma quantidade de energia consumida por um veículo durante o deslocamento através de uma rota. A métrica de consumo é independente de uma ou mais dentre carga de veículo ou alteração de elevação através da rota.
[085] Em um aspecto, o veículo é um veículo de mineração.
[086] Em um aspecto, o método também inclui determinar uma quantidade de energia necessária para o deslocamento do veículo através da rota. A métrica de consumo pode representar as uma ou mais dentre a quantidade de combustível consumido ou a quantidade de energia consumida por unidade da energia necessária para que o veículo se desloque através da rota.
[087] Em um aspecto, a energia necessária para que o veículo se desloque através da rota é calculada com base em um ou mais dentre um peso descarregado do veículo, um peso de uma carga de veículo carregada pelo veículo, ou mais graus da rota, uma resistência de movimento do veículo e/ou uma distância ao longo da rota através da qual o veículo deve se deslocar.
[088] Em um aspecto, o peso descarregado do veículo é um peso designado do veículo sem mercadoria ou materiais carregados pelo veículo.
[089] Em um aspecto, o peso da carga de veículo é um peso da mercadoria ou materiais carregados pelo veículo.
[090] Em um aspecto, o grau da rota representa uma quantidade de uma ou mais dentre uma inclinação ou declínio da rota.
[091] Em um aspecto, a resistência de movimento do veículo representa uma ou mais forças que fornecem resistência ao movimento do veículo ao longo da rota.
[092] Em um aspecto, as uma ou mais dentre a quantidade de combustível consumido ou a quantidade de energia consumida são uma ou mais dentre uma quantidade real de combustível que é consumido de fato pelo veículo ou uma quantidade real de energia elétrica que é consumida de fato pelo veículo.
[093] Em um aspecto, o método também inclui calcular as uma ou mais dentre a quantidade de combustível consumido ou a quantidade de energia consumida pelo veículo com base em uma ou mais estimativas de eficácia do veículo e potência gerados por um trem de força do veículo.
[094] Em um aspecto, a métrica de consumo representa quão eficazmente um operador controla o veículo.
[095] Em um aspecto, o método também pode incluir apresentar a métrica de consumo para um operador do veículo em um dispositivo de saída do veículo.
[096] Em um aspecto, o método também pode incluir apresentar a métrica de consumo junto com uma ou mais dentre uma quantidade real do combustível consumido ou uma quantidade real de energia consumida pelo veículo.
[097] Em um aspecto, o método também pode incluir comunicar o parâmetro de consumo para uma ou mais localidades externas fora do veículo.
[098] Em um aspecto, o método também pode incluir determinar uma ou mais métricas de comparação com base na métrica de consumo. As uma ou mais métricas de consumo podem incluir um ou mais dentre uma métrica de consumo específica ao operador, que representa várias métricas de consumo associadas à operação do veículo pelo mesmo operador, uma métrica de consumo específica do veículo, que representa várias métricas de consumo associadas à operação do veículo durante múltiplos trajetos diferentes do veículo e/ou por múltiplos operadores diferentes, uma métrica de consumo específica á localidade, que representa várias métricas de consumo associadas à operação do veículo e um ou mais outros veículos em uma localidade comum, uma métrica de consumo em toda a frota, que representa várias métricas de consumo associadas ao veículo e um ou mais outros veículos na mesma frota de veículos, uma métrica de consumo específica ao modo de operação, que representa várias métricas de consumo associadas a diferentes modos de operação ou definições do veículo, uma métrica de consumo específica ao grau, que representa várias métricas de consumo associadas a diferentes graus da rota e/ou uma métrica de consumo específica ao carregamento do veículo, que representa várias métricas de consumo associadas a uma ou mais mercadorias diferentes, diferentes pesos das mercadorias e/ou uma ausência das mercadorias no veículo.
[099] Em um aspecto, os diferentes modos de operação do veículo incluem uma ou mais definições diferentes de acelerador do veículo, diferentes velocidades do veículo e/ou diferentes potências geradas por um trem de força do veículo.
[0100] Em um aspecto, o método também inclui gerar um sinal de aviso com base nas uma ou mais métricas de comparação. O sinal de aviso pode direcionar um ou mais dentre uma inspeção, reparo e/ou manutenção do veículo.
[0101] Em um aspecto, o método também pode incluir determinar uma métrica de condição de rota que representa uma condição da rota através da qual o veículo se desloca. A métrica de condição de rota pode se basear em uma comparação entre um grau real da rota em uma ou mais localidades ao longo da rota e um grau estimado da rota nas uma ou mais localidades.
[0102] Em outra realização, outro método (por exemplo, para monitorar uma rota) inclui determinar uma métrica de condição de rota que representa uma condição de uma rota através da qual um veículo se deslocou. A métrica de condição de rota pode se basear em uma comparação entre um grau real da rota em uma ou mais localidades ao longo da rota e um grau estimado da rota nas uma ou mais localidades.
[0103] Em um aspecto, o grau estimado da rota é determinado com base em um ou mais dentre uma carga de veículo, um peso de veículo descarregado, uma potência gerada por um trem de força do veiculo e/ou uma velocidade do veículo.
[0104] Em um aspecto, o grau real da rota é determinado a partir de um ou mais dados gerados por um sensor de grau do veículo ou a partir de graus registrados em um dispositivo de memória e associados às uma ou mais localidades ao longo da rota.
[0105] Em um aspecto, o método também pode incluir aplicar um filtro de passa-baixa a um ou mais dentre a métrica de condição de rota, o grau estimado da rota e/ou o grau real da rota.
[0106] Em um aspecto, o método também pode incluir apresentar a métrica de condição de rota a um operador interno ao veículo.
[0107] Em um aspecto, o método também pode incluir gerar um sinal de aviso com base na métrica de condição de rota. O sinal de aviso pode direcionar um ou mais dos outros veículos para reduzir as saídas de potência durante o deslocamento através da rota, uma localização externa para alterar uma ou mais dentre uma programação ou uma rota que é percorrida por um ou mais outros veículos, a localização externa para mudar os sinais que direciona quando os um ou mais veículos se deslocam e/ou uma inspeção, manutenção e/ou reparo da rota.
[0108] Deve-se entender que a descrição supracitada é destinada a ser ilustrativa, e não restritiva. Por exemplo, as realizações (e/ou aspectos das mesmas) descritas acima podem ser utilizadas em combinação entre si. Além disso, diversas modificações podem ser realizadas para adaptar uma situação ou material específicos aos ensinamentos da invenção sem que se afaste do seu escopo. Embora as dimensões e tipos de materiais descritos no presente documento sejam destinados a definir os parâmetros da matéria inventiva, os mesmos não são limitantes de modo algum e são realizações exemplificativas. Muitas outras realizações serão evidentes às pessoas de habilidade comum na técnica mediante revisão da descrição acima. O escopo da matéria inventiva deve, portanto, ser determinado com referência ás reivindicações anexas, junto com todo o escopo de equivalentes aos quais tais reivindicações estejam intituladas. Nas reivindicações anexas, os termos “que inclui” e “no(a) qual” são usados como equivalentes do inglês simples dos termos respectivos “que compreende” e “em que”. Além disso, nas reivindicações a seguir, os termos “primeiro”, “segundo”, “terceiro” e assim em diante, são usados meramente como denominações e não se destinam a impor exigências numéricas em seus objetivos. Adicionalmente, as limitações das reivindicações a seguir não são escritas em um formato de meios-mais-função e não são intencionadas a serem interpretadas com base em 35 U.S.C. § 112(f), a menos que e até que tais limitações de reivindicações expressamente usem a expressão “meios para” seguida por um enunciado de suspensão de função ou estrutura adicional.
[0109] Esta descrição escrita usa exemplos para revelar diversas realizações da matéria inventiva e também para permitir que uma pessoa de habilidade comum na técnica pratique as realizações da matéria inventiva, o que inclui fazer e usar quaisquer dispositivos ou sistemas e realizar quaisquer métodos incorporados. O escopo patenteável da matéria inventiva pode incluir outros exemplos que ocorram ás pessoas de habilidade comum na técnica. Tais outros exemplos são destinados a estarem dentro do escopo das reivindicações se os mesmos tiverem elementos estruturais que não se diferem da linguagem literal das reivindicações ou se os mesmos incluírem elementos estruturais equivalentes com diferenças não substanciais das linguagens literais das reivindicações.
[0110] A descrição supracitada de certas realizações da matéria inventiva será melhor entendida quando lida em conjunto com os desenhos anexos. Até o ponto em que as figuras ilustram os diagramas dos blocos funcionais de várias realizações, os blocos funcionais não são necessariamente indicativos da divisão entre o conjunto de circuitos de hardware. Dessa forma, por exemplo, um ou mais dos blocos funcionais (por exemplo, processadores ou memórias) podem ser implantados em uma peça única de hardware (por exemplo, um processador de sinal de propósito geral, microcontrolador, memória de acesso aleatório, disco rígido e similares). De modo similar, os programas podem ser programas independentes, podem ser incorporados como sub-rotinas em um sistema operacional, podem ser funções em um pacote de software instalado e similares. As várias realizações não são limitadas ás disposições e instrumentalidades mostradas nos desenhos.
[0111] Conforme usado no presente documento, um elemento ou etapa referidos no singular e precedido da palavra “um(a)” deve ser entendido não como uma exclusão de elementos ou etapas no plural, a não ser que tal exclusão seja declarada explicitamente. Além disso, referências a “uma realização” ou “uma (1) realização” da matéria inventiva não são destinadas a serem interpretadas como excludentes da existência de realizações adicionais que também incorporem as características referidas. Além disso, a menos que explicitamente estabelecido o contrário, as realizações “que compreendem”, “que incluem”, ou “que têm” um elemento ou uma pluralidade de elementos que têm uma propriedade particular podem incluir adicionais tais como elementos que não tenham essa propriedade.
[0112] Visto que certas alterações podem ser feitas nos sistemas e métodos mencionados acima sem sair do espírito e escopo da matéria inventiva envolvida no presente documento, pretende-se que todas as matérias inventivas da descrição acima ou mostradas nos desenhos anexos devam ser interpretadas meramente como exemplos que ilustram o conceito inventivo do presente documento e não devam ser interpretadas como limitantes da matéria inventiva.
Reivindicações

Claims (15)

1. SISTEMA DE MONITORAMENTO (102), caracterizado pelo fato de que compreende: um sistema de controle (108) configurado para determinar uma métrica de consumo que representa um ou mais dentre uma quantidade de combustível consumido ou uma quantidade de energia consumida por um veículo (100) durante o deslocamento através de uma rota (106), sendo que o sistema de controle (108) é configurado para determinar a métrica de consumo independentemente de uma ou mais dentre uma carga de veículo (100) ou uma alteração de elevação através da rota (106).
2. SISTEMA DE MONITORAMENTO (102), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato que o sistema de controle (108) é configurado para determinar uma quantidade de energia necessária para o deslocamento do veículo (100) através da rota (106), em que a métrica de consumo representa as uma ou mais dentre a quantidade de combustível consumido ou a quantidade de energia consumida por unidade da energia necessária para que o veículo (100) se desloque através da rota (106).
3. SISTEMA DE MONITORAMENTO (102), de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato que o sistema de controle (108) é configurado para determinar a energia necessária para que o veículo (100) se desloque através da rota (106) com base em um ou mais dentre um peso descarregado do veículo (100), um peso de uma carga de veículo (100) carregada pelo veículo (100), um ou mais graus da rota (106), uma resistência de movimento do veículo (100) ou uma distância ao longo da rota (106) através da qual o veículo (100) deve se deslocar.
4. SISTEMA DE MONITORAMENTO (102), de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato que o peso descarregado do veículo (100) é um peso designado do veículo (100) sem mercadoria ou materiais que são carregados pelo veículo (100).
5. SISTEMA DE MONITORAMENTO (102), de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato que o sistema de controle (108) é configurado para determinar a energia necessária para que o veículo (100) se desloque através da rota (106) com base na resistência de movimento do veículo (100), em que a resistência de movimento do veículo (100) representa uma ou mais forças que resistem ao movimento do veículo (100) ao longo da rota (106).
6. SISTEMA DE MONITORAMENTO (102), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato que o sistema de controle (108) é configurado para calcular uma ou mais dentre a quantidade de combustível consumido ou a quantidade de energia consumida pelo veículo (100) com base na potência gerada por um trem de força do veículo (100) e uma ou mais estimativas de eficácia do veículo (100).
7. sistema de monitoramento (102), caracterizado pelo fato que compreende: um sistema de controle (108) configurado para determinar uma métrica de condição de rota (106) que representa uma condição de uma rota (106) através da qual um veículo (100) se deslocou com base em uma comparação entre um grau real da rota (106) em uma ou mais localidades ao longo da rota (106) e um grau estimado da rota (106) em uma ou mais localidades, em que o sistema de controle (108) é configurado para determinar o grau estimado da rota (106) com base em um ou mais dentre uma carga de veículo (100), um peso de veículo (100) descarregado, a potência gerada por um trem de força do veículo (100) ou uma velocidade do veículo (100).
8. SISTEMA DE MONITORAMENTO (102), de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato que o sistema de controle (108) é configurado para filtrar alterações na potência gerada pelo trem de força a partir da métrica de condição de rota (106) que é determinada removendo-se as alterações na potência que ocorre durante menos de um período de tempo designado.
9. SISTEMA DE MONITORAMENTO (102), de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato que o sistema de controle (108) é configurado para gerar um sinal de aviso com base na métrica de condição de rota (106), sendo que o sinal de aviso direciona um ou mais dentre: um ou mais outros veículos (100) para reduzir as saídas de potência durante o deslocamento através da rota (106); uma localização externa para alterar um ou mais dentre uma programação ou uma rota (106) através da qual um ou mais outros veículos (100) se deslocaram: a localização externa para mudar um sinal que direciona para onde os um ou mais outros veículos (100) se deslocam; ou uma inspeção, manutenção e/ou reparo da rota (106).
10. MÉTODO, caracterizado pelo fato que compreende: determinar uma métrica de condição de rota (106) que representa uma condição de uma rota (106) através da qual um veículo (100) se deslocou, a métrica de condição de rota (106) se baseia em uma comparação entre um grau real da rota (106) em uma ou mais localidades ao longo da rota (106) e um grau estimado da rota (106) nas uma ou mais localidades.
11. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato que o grau estimado da rota (106) é determinado com base em um ou mais dentre uma carga de veículo (100), um peso de veículo (100) descarregado, uma potência gerada por um trem de força do veículo (100) ou uma velocidade do veículo (100).
12. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato que o grau real da rota (106) é determinado a partir de um ou mais dados gerados por um sensor de grau do veículo (100) ou a partir de graus registrados em um dispositivo de memória e associados às uma ou mais localidades ao longo da rota (106).
13. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato que compreende adicionalmente aplicar um filtro de passa-baixa a um ou mais dentre a métrica de condição de rota (106), o grau estimado da rota (106) ou o grau reai da rota (106).
14. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato que compreende adicionalmente apresentar a métrica de condição de rota (106) a um operador interno ao veículo (100).
15. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato que compreende adicionalmente gerar um sinal de aviso com base na métrica de condição de rota (106), sendo que o sinal de aviso direciona um ou mais dentre: um ou mais outros veículos (100) para reduzir as saídas de potência durante o deslocamento através da rota (106); uma localização externa para alterar um ou mais dentre uma programação ou uma rota (106) através da qual um ou mais outros veículos (100) se deslocaram: a localização externa para mudar um sinal que direciona para onde os um ou mais outros veículos (100) se deslocam; ou uma inspeção, manutenção e/ou reparo da rota (106).
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