JP2022550207A - リフト数測定基準の決定 - Google Patents

Abstract

作業現場での生産性を推定する方法は、コントローラを用いて、作業現場で運搬機械、敷均機械、締固機械によって実行される作業現場計画を受信することと、コントローラを用いて、運搬機械、敷均機械、締固機械のそれぞれの能力に応じて、運搬機械、敷均機械、締固機械を割り当てて、作業現場計画内でタスクを実施することと、コントローラを用いて、タスクの完了の表示を定義する運搬機械、敷均機械、締固機械からの機械データを受信することと、コントローラを用いて、機械データに基づきリフト数を計算することと、を含む。【選択図】図１

Description

本開示は、作業現場計画の完了レベルを決定するためのシステムおよび方法に関する。より具体的には、本開示は、機械データに基づいて機械リフト数を計算し、リフト数を使用して、対応する完了レベルを決定するためのシステムおよび方法に関する。

運搬トラック、ホイールローダー、スキッドステアローダー、ドーザ、およびその他の機械は多くの場合、作業現場で様々な作業を行うために使用される。これらの採掘ユニット、積込ユニット、運搬ユニット、材料敷均しユニット、整地ユニット、および締固めユニットは、数ある種類の機械の中でも、さらなる開発および建設のために、地面領域の掘削および整備をするために使用されうる。例えば、一つ以上の油圧ショベルを使用して、作業現場における作業面の一部を構成する、土壌、砂利、コンクリート、アスファルト、またはその他の材料などの材料の層を除去してもよい。一部の実施例では、連接台車または公道用トラックは、油圧ショベルによって掘削された材料を作業現場から、または作業現場へと移動させるための運搬ユニットとして使用されうる。さらに、一部の実施例では、トラックタイプのトラクタ（ＴＴＴ）を使用して、作業現場の表面に沿った材料の標高、勾配、およびグレードを作り出すことができる。締固めユニットとしての役目をするソイルコンパクターは、材料を意図された密度に締め固めるために、使用されてもよい。一部の実施例では、仕上げ整地が、作業現場全体にわたって材料に適用されうる。上述した機械を使用するプロセスは、本明細書では「大量採掘」と呼ばれうる。

複数の機械の追跡および監視に使用するための例示的なシステムは、米国特許第５，９５６，２５０ Ａ号（以下、‘２５０参考文献という）に記載されている。特に、‘２５０参考文献は、表面ベース車両のナビゲーションを制御するためのシステムおよび方法を記述しており、経路に沿って様々な位置で車両の絶対位置を定義するデータを収集するために、経路全体にわたり手動で車両を運転することによって得られる経路を使用する。収集されたデータは、従うべき一貫した経路を提供するために平滑化される。平滑化されたデータは、その後、経路全体で車両を自動的に誘導するために使用される。

‘２５０参考文献は、作業現場計画の完了率または完了レベルを決定するために特定の事象の定義および計数を説明しておらず、かかる決定を支援するために使用される「リフト数」も定義していない。大量採掘に使用されるタイプの機械は、異なるタイプの生産測定基準を報告しうる。異なる機械についてのこれらの異なる生産測定基準は、機械が複数の異なるタスクを完了する作業現場計画の全体的な完了率または完了レベルを報告するのに有用ではない。さらに、異なる機械は、異なる生産測定基準を報告するため、作業現場計画全体の中で、作業現場内のどの機械が期待に満たない作業をしているかに関する洞察を得ることは難しい場合がある。

所与の建設現場において、建設管理当局は、遠隔の場所で作業する複数の異なる一連の装置によって完了される建設任務を管理する責任を担いうる。建設任務管理の観点から、所与の一連の装置に関連付けられた位置データは、所与の一連の装置の性能にアクセスする尺度とすることができる。しかしながら、各一連の装置は、位置識別能力または性能計算能力を有さない場合がある。せいぜい、正確な標高データを提供するために、一部の装置セットのみが高精度の全地球測位システム（ＧＰＳ）を有する場合がある。高精度のＧＰＳであっても、標高の許容誤差は、位置データに関する不確実性が発生するのに十分高い可能性がある。言い換えれば、高精度のＧＰＳデータは、正確な緯度および経度値を提供しうるが、標高測定値内の許容誤差は、精度の観点から、個々のリフト検出が困難にするほど十分に高い可能性がある。本明細書に記載の実施例、および単一のリフトの業界標準では、標高約３００ｍｍとしうる。したがって、装置性能データを収集することは、各一連の装置の位置を手動で追跡し、性能の低い一連の装置に対する是正措置を手動で開始することになる可能性があり、それによって性能の低い装置が、修理、交換、または再配置されうる。本開示の実施例は、上述の欠陥を克服することに向けられる。

本開示の実施例では、職場の生産性を推定する方法は、コントローラを用いて、作業現場で、運搬機械、敷均機械、締固機械によって実行される作業現場計画を受信することと、コントローラを用いて、作業現場計画によって定義されたタスクを実行するために、運搬機械、敷均機械および締固機械を、運搬機械、敷均機械および締固機械のそれぞれの能力に基づき割り当てることと、コントローラを用いて、運搬機械、敷均機械、締固機械からの機械データを受信することであって、運搬機械によって実行される第一のタスクに対応する第一の完了レベル、敷均機械によって実行される第二のタスクに対応する第二の完了レベル、締固機械によって実行される第三のタスクに対応する第三の完了レベルを示す機械データを受信することと、コントローラを用いて、機械データに基づきリフト数を決定することを含む。

本開示の別の実施例では、異なるタイプの機械にわたって生産性を測定するためのシステムは、コントローラと、作業現場計画によって定義される第一のタスクを実施するように作業現場で運転可能な第一のタイプの第一の機械と、作業現場計画によって定義される第二のタスクを実施するように作業現場で動作可能な第二のタイプの少なくとも第二の機械と、コントローラと第一の機械および第二の機械との間で信号を伝送するように構成された通信ネットワークを含む。コントローラは、第一の機械に関連付けられた第一のセンサから、第一の機械からの第一のタスクの完了の表示を定義する第一の機械テレマティクスデータを受信し、第二の機械に関連付けられた第二のセンサから、第二の機械からの第二のタスクの完了の表示を定義する第二の機械テレマティクスデータを受信し、第一の機械テレマティクスデータおよび第二の機械テレマティクスデータに基づいてリフト数を決定し、リフト数は、作業現場計画の完了率を定義する。

本開示のさらに別の実施例では、作業現場計画の完了率を決定するためのシステムは、コントローラと、コントローラと複数の機械との間で信号を伝送するためにコントローラと通信可能に結合された通信ネットワークとを含む。コントローラは、第一の機械に関連付けられた第一のセンサから、第一のタスクの完了の表示を定義する第一の機械データを受信し、少なくとも第二の機械に関連付けられた第二のセンサから、第二のタスクの完了の表示を定義する第二の機械データを受信し、第一の機械データおよび第二の機械データに基づいてリフト数を決定し、リフト数は、作業現場計画の完了率を定義する。

図１は、本開示の実施例によるシステムの概略図である。 図２は、図１に示すシステムに関連付けられた例示的な方法を図示するフローチャートである。 図３は、図１および図２に示すシステムおよび方法に関連付けられた例示的な方法を示すフローチャートである。 図４は、図１および図２に示すシステムおよび方法に関連付けられた別の例示的な方法を示すフローチャートである。

可能な限り、同一または類似部品に言及するのに、図面全体を通して同一の参照番号を使用するであろう。図１を参照すると、例示的なシステム１００は、様々なタスクを実施するために、作業現場１１２で運転する一つ以上の機械を含みうる。例えば、システム１００は、一つ以上の掘削機械１０２、一つ以上の積込機械１０４、一つ以上の締固機械１０５、一つ以上の運搬機械１０６、一つ以上の整地機械１０７、および／または建設、採鉱、建設、舗装、掘削、および／またはその他の作業に使用されるその他のタイプの機械を、作業現場１１２に含みうる。本明細書に記載の機械は、一つ以上の中央局１０８によって、互いに、および／またはローカルまたはリモートでの制御システム１２０と通信してもよい。中央局１０８は、運転データおよび／または命令を送信および／または受信する目的で、本明細書に記載の機械間および／またはこのような機械間、および例えば、制御システム１２０のシステムコントローラ１２２間の無線通信を容易にしうる。本明細書に記載した実施例では、システムコントローラ１２２は、ネットワーク１２４、衛星１３２および／または中央局１０８、ならびにそれぞれの機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７の通信装置１２６を介して、機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７のそれぞれのコントローラ１３６に命令を送信することによって、機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７に、本明細書に記載されているそれぞれのタスクを自律的および／または半自律的な様式で実行させうる、および／または命令しうる。図１には、単一のコントローラ１３６のみが概略的に図示されているが、本明細書に記載されるそれぞれの機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７は、それぞれのコントローラ１３６を含みうることが理解される。機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７のコントローラ１３６は、システムコントローラ１２２から受信した命令を実行して、機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７に、命令によって定義されるタスクを実行させることができる。

掘削機械１０２は、後続する作業（すなわち、発破、積込み、運搬、および／または他の作業）の目的のために、作業現場１１２で材料を減少させる任意の機械を指しうる。掘削機械１０２の例としては、他のタイプの掘削機械の中で、ショベル、バックホウ、ドーザ、ボーリング機械、トレンチャー、およびドラッグラインを挙げることができる。複数の掘削機械１０２は、作業現場１１２の共通領域内に共存してもよく、類似の機能を行ってもよい。例えば、掘削機械のうちの一つ以上は、土壌、砂、鉱物、砂利、コンクリート、アスファルト、表土、および／または作業現場１１２の作業面１１０の少なくとも一部を含む他の材料（本明細書では集合的に「土壌」または「材料」という）を移動させうる。このように、ほとんどの条件下で、類似の共存する掘削機械１０２は、類似の現場条件に曝露された時、生産性および効率に関してほぼ同じ性能を発揮しうる。

積込機械１０４は、一つ以上の掘削機械１０２によって低減された材料の持ち上げ、運搬、積込み、および／または除去する任意の機械を指しうる。一部の実施例では、積込機械１０４は、こうした材料を除去してもよく、除去された材料を、作業現場１１２の第一の位置から作業現場１１２の第二の位置へ、または作業現場の外へ、もしくは作業現場へ輸送してもよい。積込機械１０４の例には、他のタイプの積込機械１０４の中でも、ホイール式または軌道式のローダー、フロントショベル、ショベル、ケーブルショベル、およびスタックリクレーマーが含まれうる。一つ以上の積込機械１０４は、例えば、低減された材料を運搬機械１０６に積み込むために、作業現場１１２の共通領域内で運転しうる。

運搬機械１０６は、作業現場１１２内の異なる位置間で、掘削された材料を運ぶ任意の機械を指しうる。運搬機械１０６の例としては、その他のタイプの運搬機械１０６の中でも、連接台車、オフハイウェイトラック、公道用ダンプトラック、およびホイールトラクタスクレーパーが挙げられる。荷積みされた運搬機械１０６は、表土を作業現場１１２内の掘削領域から、運搬道路に沿って様々なダンプサイトに運搬して、再び積み込まれる同じまたは異なる掘削領域に戻ってもよい。一部の条件下で、類似の共存する運搬機械１０６は、類似の現場条件に曝露された時、生産性および効率に関してほぼ同じ性能を発揮しうる。

締固機械１０５は、作業現場１１２の作業面１１０に応力を印加し、その上に土壌を高密度化させる、および／または許容可能な表面仕上げを得るように構成された任意の機械を指しうる。土壌締固機械１０５の運転は、土壌整地機械１０７の運転の直後であってもよく、および／または直ちに土壌整地機械１０７の運転に進んでもよい。一つの実施例では、締固めプロセスは、フロントドラムおよびバックドラムを有する、ダブルドラム締固機械などの締固機械１０５を用いて行われてもよく、これは、機械を推進し、締固機械の重量を介して材料を適切な状態に締固めする役割を果たし、ドラム振動装置と連携して使用されうる。土壌締固機械１０５のその他の例は、他のタイプの締固機械１０５の中でも、ホイール式または軌道式のソイルコンパクター、振動式ソイルコンパクター、およびタンデム振動式コンパクターを含みうる。一つ以上の土壌締固機械１０５は、作業現場１１２内で連携して、その上の土壌を締固めしうる。締固めの完了は、締固機械で材料全体を複数回にわたり通過させることを含みうる。

整地機械１０７は、例えば、締固め作業のために、後続する作業のために作業現場１１２で土壌などの材料を整地することによって、平坦な表面を作り出すように構成された任意の機械を指しうる。土壌整地機械１０７の例としては、運転中に平坦な表面を作り出すために、当技術分野で一般的に知られているスクレーパー、ブルドーザー、モータグレーダー、またはその他の類似の機械が含まれうる。複数の土壌整地機械１０７は、作業現場１１２の共通領域内に共存してもよく、類似の機能を行ってもよい。

図１を引き続き参照すると、システム１００は、システム１００内の様々な要素間のデータ伝送を制御および／または調整するための制御システム１２０およびシステムコントローラ１２２を含みうる。一部の実施例では、制御システム１２０および／またはシステムコントローラ１２２は、作業現場１１２から遠隔指令センター（図示せず）に位置してもよい。他の実施例では、システムコントローラ１２２および／または制御システム１２０の一つ以上の構成要素は、作業現場１１２に位置しうる。制御システム１２０の様々な構成要素の位置にかかわらず、こうした構成要素は、掘削機械１０２、積込機械１０４、運搬機械１０６、締固機械１０５、整地機械１０７、および／またはシステム１００の他の機械との間の通信を容易にし、それらに情報を提供するように構成されうる。本明細書に記載される任意の実施例において、システムコントローラ１２２の機能は、特定の作業が作業現場１１２で実行され、他の作業が、例えば、上述の遠隔指令センターで遠隔で実行されるように、分配されてもよい。例えば、システムコントローラ１２２の一部の動作は、システム１００の他の場所および装置の中でも、作業現場１１２、一つ以上の掘削機械１０２、一つ以上の積込機械１０４、一つ以上の運搬機械１０６、一つ以上の締固機械１０５、または一つ以上の整地機械１０７で行われてもよい。当然のことながら、システムコントローラ１２２は、システム１００の構成要素、作業現場１１２に配置された一つ以上の機械の構成要素、例えば、携帯電話、タブレット、およびラップトップコンピュータなどの別個の携帯機器の構成要素、特に他のタイプの携帯機器、および／または制御システム１２０を含んでもよい。

システムコントローラ１２２は、制御アルゴリズムを実行し、データおよびその他の類似した演算を保存・取得するなどの演算を実行するために、論理的な様式で動作する電子コントローラであってもよい。システムコントローラ１２２は、アクセスメモリ、二次記憶装置、プロセッサ、およびこれに類するものを含むがこれに限定されない、アプリケーションの実行に必要なその他任意の構成要素を追加的に含みうる。メモリおよび二次記憶装置は、コントローラによってアクセス可能な、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）または集積回路の形態としうる。電源回路、信号調整回路、ドライバ回路、および他のタイプの回路など様々な他の回路を含むがこれに限定されないシステムコントローラ１２２と関連付けられてもよい。

システムコントローラ１２２は、単一のコントローラであってもよく、または複数のコントローラを含んでもよい。システムコントローラ１２２が複数のコントローラを含む実施例では、システムコントローラ１２２は、例えば、システム１００の様々な機能および／または特徴を制御するように構成された、掘削機械１０２、積込機械１０４、運搬機械１０６、締固機械１０５、整地機械１０７、および／またはシステム１００の他の機械に関連付けられた追加のコントローラを含みうる。本明細書で使用されるとおり、「コントローラ」という用語は、システム１００に関連付けられうる、およびシステム１００の様々な機能および動作を制御するために連動しうる、一つ以上のコントローラ、プロセッサ、中央処理装置、および／またはマイクロプロセッサを含むように、その最も広い意味が意図される。システムコントローラ１２２の機能は、機能に関係なく、ハードウェアおよび／またはソフトウェアに実装されてもよい。システムコントローラ１２２は、一つ以上のデータマップ、ルックアップテーブル、ニューラルネットワーク、アルゴリズム、機械学習アルゴリズム、および／またはシステムコントローラ１２２のメモリ内に記憶されうるシステム１００の動作条件および動作環境に関連するその他の構成要素に依存しうる。上述のデータマップは、システム１００およびその運転の性能および効率を最大化するための、表、グラフ、および／または方程式の形態のデータの収集を含みうる。

制御システム１２０の構成要素は、ネットワーク１２４を介して、システム１００の構成要素のいずれかと通信してもよく、および／またはその他の方法で動作可能に接続されてもよい。ネットワーク１２４は、ローカルエリアネットワーク（「ＬＡＮ」）、ワイドエリアネットワーク（「ＷＡＮ」）などのより大規模なネットワーク、またはインターネットなどのネットワークの集合であってもよい。伝送制御プロトコル／インタネットプロトコル（ＴＣＰ／ＩＰ）などのネットワーク通信用のプロトコルを使用して、ネットワーク１２４を実装してもよい。実施例は、インターネットなどのネットワーク１２４を使用するものとして本明細書に記述されているが、メモリカード、フラッシュメモリ、または他のポータブルメモリデバイスを介して情報を送信する他の配信技術が実装されてもよい。

掘削機械１０２、積込機械１０４、運搬機械１０６、締固機械１０５、整地機械１０７、および／またはシステム１００の他の機械は、それぞれのコントローラを含んでもよく、本明細書に記載のそれぞれのコントローラ（システムコントローラ１２２を含む）が通信してもよく、および／または別の方法でネットワーク１２４を介して動作可能に接続されてもよいことが理解される。例えば、ネットワーク１２４は、システム１００の無線通信システムの構成要素を備えてもよく、このような無線通信システムの一部として、掘削機械１０２、積込機械１０４、運搬機械１０６、締固機械１０５、整地機械１０７、および／またはシステム１００の他の機械は、それぞれの通信装置１２６を含みうる。こうした通信装置１２６は、システムコントローラ１２２と、掘削機械１０２、積込機械１０４、運搬機械１０６、締固機械１０５、整地機械１０７、および／またはシステム１００の他の機械のそれぞれのコントローラとの間の、複数の信号、命令、および／または情報の無線送信を可能にするように構成されうる。こうした通信装置１２６はまた、作業現場１１２から離れた他の機械およびシステムとの通信を可能にするように構成されてもよい。例えば、こうした通信装置１２６は、信号（例えば、中央局１０８を介して、およびネットワーク１２４を介して）を一つ以上の他のこうした通信装置１２６の受信機に送信するように構成されたトランスミッタを含みうる。こうした実施例では、通信装置１２６はまた、こうした信号を受信するように構成された受信機（例えば、中央局１０８を介して、およびネットワーク１２４を介して）を含んでもよい。一部の実施例では、特定の通信装置１２６のトランスミッタおよび受信機は、トランシーバまたは他のこうした構成要素として組み合わせられてもよい。

本明細書に記載される任意の実施例において、こうした通信装置１２６はまた、一つ以上のタブレット、コンピュータ、携帯電話／無線電話、携帯情報端末、携帯機器、または作業現場１１２に位置する、および／または作業現場１１２から遠隔にあるその他の電子装置１２８との（例えば、中央局１０８を介した、およびネットワーク１２４を介した）通信を可能にしうる。こうした電子装置１２８は、例えば、作業現場１１２または作業現場１１２に関する見通し外（ＮＬＯＳ）の場所での業務を監督する、プロジェクトマネージャー（例えば、現場監督者）の携帯電話および／またはタブレットを含みうる。本明細書および添付の特許請求の範囲において使用される場合、「見通し外（ＮＬＯＳ）」という用語は、電磁波がその位置と作業現場１１２の間で伝搬できないように、物理的物体によって遮られる作業現場１１２に関する任意の位置として広く理解されることを意味する。

ネットワーク１２４、通信装置１２６、および／または上述の無線通信システムの他の構成要素は、複数の通信規格のいずれかを含む、任意のシステムまたはプロトコルを実装または利用しうる。プロトコルは、システムコントローラ１２２、通信装置１２６のうちの一つ以上の、および／またはシステム１００の任意の他の機械または構成要素間の通信を可能にする。本明細書に記載のシステム１００によって使用されうる無線通信システムまたはプロトコルの例としては、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ ＲＴＭ（例えば、電気電子技術者協会（ＩＥＥＥ）８０２．１５）などの無線パーソナルエリアネットワーク、ＩＥＥＥ ８０２．１１ｂまたは８０２．１１ｇなどのローカルエリアネットワーク、セルラーネットワーク、またはデータ転送のための任意の他のシステムもしくはプロトコルが挙げられる。その他の無線通信システムおよび構成が企図される。一部の例では、無線通信は、制御システム１２０と、システム１００の機械（例えば、掘削機械１０２、積込機械１０４、運搬機械１０６、締固機械１０５、整地機械１０７など）との間で、またはこのような機械間で、直接に送信および受信されてもよい。他の例では、通信は、遠隔の人員による再送を必要とせずに、自動的に経路指定されうる。

一部の実施例では、システム１００の一つ以上の機械（例えば、掘削機械１０２、積込機械１０４、運搬機械１０６、締固機械１０５、整地機械１０７、および本明細書に記述される他の機械）は、それぞれの機械の位置、速度、進行方向、および／または配向を決定するように構成された位置センサ１３０を含みうる。こうした実施例では、それぞれの機械の通信装置１２６は、例えば、システムコントローラ１２２および／またはシステム１００のその他のそれぞれの機械に対して、こうした決定された位置、速度、進行方向、配向、距離、および／または網羅される領域を示す信号を生成および／または送信するよう構成されうる。一部の実施例では、それぞれの機械の位置センサ１３０は、全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）または全地球測位システム（ＧＰＳ）の構成要素を含んでもよく、および／またはこれを含んでもよい。あるいは、ユニバーサルトータルステーション（ＵＴＳ）を利用して、機械のそれぞれの位置を特定しうる。一部の実施例では、本明細書に記載の位置センサ１３０のうちの一つ以上は、ＧＰＳ受信機、トランスミッタ、トランシーバ、レーザープリズム、および／または他のこうした装置を備えてもよく、位置センサ１３０は、一つ以上のＧＰＳ衛星１３２および／またはＵＴＳと通信して、位置センサ１３０が連続的に、実質的に連続的に、または様々な時間間隔で接続されている機械のそれぞれの位置を決定することができる。システム１００の一つ以上の追加の機械はまた、一つ以上のＧＰＳ衛星１３２および／またはＵＴＳと通信してもよく、こうしたＧＰＳ衛星１３２および／またはＵＴＳが、こうした追加の機械のそれぞれの位置を決定するように構成されてもよい。本明細書に記載される任意の実施例において、それぞれの位置センサ１３０によって決定される機械の位置、速度、進行方向、配向、および／またはその他のパラメータは、システムコントローラ１２２および／またはシステム１００の他の構成要素によって使用され、掘削機械１０２、積込機械１０４、運搬機械１０６、締固機械１０５、整地機械１０７、および／またはシステム１００の他の構成要素の活動を調整することができる。

ＧＰＳ衛星１３２および／またはＵＴＳを使用して、システム１００の掘削機械１０２、積込機械１０４、運搬機械１０６、締固機械１０５、整地機械１０７、および／またはその他の機械から機械データを受信してもよい。さらに、ＧＰＳ衛星１３２および／またはＵＴＳを使用して、その機械データをシステムコントローラ１２２、またはシステム１００内の他のデータ処理装置またはシステムに送信してもよい。機械データは、例えば、システムコントローラ１２２または別の供給源によって提供される作業現場計画に従って、システム１００の作業現場１１２内の作業を実施する、掘削機械１０２、積込機械１０４、運搬機械１０６、締固機械１０５、整地機械１０７、および／または他の機械からの生産測定基準を含みうる。

機械データは、例えば、機械の位置、機械が使用する方法、位置、持続時間、および機能を定義する利用データ、機械の仕様、機械の健全性、および他のテレマティクスデータを含む、機械テレマティクスデータであってもよい。テレマティックスは、本明細書で使用される場合、ネットワーク１２４を含む有線通信ネットワークまたは無線通信ネットワークなどの電気的な換算手段によって、ある距離で量の値を定義するデータの測定、送信、および受信を意味する。さらに、一つの実施例では、テレマティクスデータはまた、機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７に対して固有の識別子を含んでもよい。一つの実施例では、テレマティクスデータは、作業現場計画内で機械に割り当てられたタスクの完了レベル、またはタスクが完全に完了したかどうかを表すデータを含みうる。テレマティクスデータは、機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７によって相互作用する土壌などの材料１１８の量、材料１１８が作業現場１１２に追加される際の作業現場１１２の作業面１１０の標高、およびテレマティクスデータ内の他の表現の中でも、タスクの完了を示す機械または機械のユーザからの信号を使用して表されうる。

例えば、掘削機械１０２は、例えば、作業現場１１２から除去または作業現場１１２への搬送のために、積込機械１０４による運搬機械１０６に土壌を積み込む目的で、材料１１８を低減してもよい。そうすることで、機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７に関連付けられたそれぞれのセンサ１３０、コントローラ１３６、および通信装置１２６は、数ある機械テレマティクスデータの中でも、材料１１８の削減、積込みおよび運搬のインスタンスの完了、掘削機械１０２が減らした体積（例えば、立方メートル（ｍ^３））または質量（例えば、メートルトン（ｔ））での材料１１８の量、掘削機械１０２によって網羅される作業現場１１２の面積、および作業現場１１２の作業面１１０の標高または「リフト層厚」を表すデータを検出、測定、処理して、例えば、システムコントローラ１２２に転送する。さらに、機械データは、機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７の運転を定義する任意のデータを含みうる。例えば、機械データは、数ある機械データのなかで、移動距離、網羅または移動する作業現場の面積、抽出、運搬および／または堆積された体積、質量または重量、機械の運転時間、機械によって利用される燃料、機械内のセンサから取得された知覚情報、機械の固有の識別子、機械のタイプ、および他の機械データ、地域、地区、エリアなどの位置関連パラメータなどのデータを含みうる。

同様に、積込機械１０４は、材料１１８などの材料を運搬機械１０６に積み込む。機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７に関連付けられたそれぞれのセンサ１３０、コントローラ１３６、および通信装置１２６は、機械テレマティクスデータを感知、測定、処理、および伝送する。機械テレマティクスデータは、他の機械テレマティクスデータの中でも、材料１１８の積込みおよび運搬のインスタンスの完了、および面積（例えば、立方メートル（ｍ^３））または質量（例えば、メートルトン（ｔ））の材料の量を表すデータを含みうる。このようにして、センサ１３０、コントローラ１３６、および通信装置１２６は、機械テレマティクスデータをシステムコントローラ１２２に報告しうる。

一つの実施例では、機械テレマティクスデータは、中央局１０８、衛星１３２、およびネットワーク１２４によって提供される無線通信プロトコルを介してシステムコントローラ１２２に送信されうる。一つの実施例では、デジタルインターフェースは、機械テレマティクスデータのデータ転送が発生したことを示すために使用されうる、機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７および／またはシステムコントローラ１２２に含まれうる。

一つの実施例では、センサ１３０は、張力、圧縮、圧力、またはトルクなどの力を、例えば、コントローラ１３６、通信装置１２６、およびシステムコントローラ１２２に測定および伝送されうる電気信号に変換するように構成されたロードセルを含みうる。別の実施例では、センサ１３０は、機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７の位置を追跡し、機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７の位置が一つ以上のタスクの完了を示すと仮定するために、コントローラ１３６および通信装置１２６を介してその位置データをシステムコントローラ１２２に報告しうる、位置センサ１３０を含んでもよい。さらに、数ある機械テレマティクスデータの中でも、材料１１８の積込みおよび運搬のインスタンスの完了、および運搬機械１０６によって領域内に移動される面積（例えば、ｍ^３）または質量（例えば、ｔ）の材料の量だけでなく、運搬機械１０６によって移動される距離が、機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７に関連するセンサ１３０、コントローラ１３６、および通信装置１２６を使用して、検出、測定、処理され、システムコントローラ１２２に送信されてもよい。

締固機械１０５に関しては、数ある機械テレマティクスデータの中でも、材料１１８の締固めのインスタンスの完了、例えば、締固機械１０５が移動する作業現場１１２の作業面１１０の平方メートル（ｍ^２）の一部、および作業現場１１２の作業面１１０のリフト層厚は、締固機械１０５に関連付けられたセンサ１３０、コントローラ１３６、および通信装置１２６を使用してシステムコントローラ１２２に報告されうる。一つの実施例では、位置センサ１３０を使用して、締固機械１０５が移動する作業現場１１２の作業面１１０の一部分を決定することができる。この実施例では、コントローラ１３６は、締固機械１０５によって移動される作業面１１０のｍ^２を計算および／または他の方法で決定してもよく、通信装置１２６は、その測定値を表すデータを、システムコントローラ１２２にテレマティック的に送信してもよい。次に、システムコントローラ１２２は、作業面１１０の閾値または他の所定の量がカバーされたとき、締固機械１０５に割り当てられたタスクが完了したと決定しうる。さらに、数ある機械テレマティクスデータの中でも、領域内に移動される材料の量（例えば、ｍ^３）または質量（例えば、ｔ）、および整地機械１０７が移動する作業現場１１２の作業面１１０の平方メートル（ｍ^２）は、整地機械１０７に関連付けられたセンサ１３０、コントローラ１３６、および通信装置１２６によって検出、測定、処理され、システムコントローラ１２２に転送されうる。

さらに、一つの実施例では、テレマティクスデータは、例えば、機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７の速度、進行方向、位置、または機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７に関連付けられた任意の他のテレマティック感覚情報など、関連する機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７の動作に関連するパラメータを含みうる。

したがって、上述のように、機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７は、ネットワーク１２４を介して提供される無線通信を使用することを含む、異なるタイプの生産測定基準を報告しうる。したがって、測定基準は、中央局１０８、ＧＰＳ衛星１３２および／またはＵＴＳ、または他の通信装置および関連する通信プロトコルを使用して報告されうる。ユーザは、複数の異なる機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７を利用する大量採掘プロジェクトなどの作業現場計画の進捗を測定するために、機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７によって搬送されるトラック積込み、および／または作業現場１１２の最終グレード（例えば、整地管理、手動調査、またはドローン飛行を介して）を測定しうる。これら二つのデータポイント（すなわち、トラック積込みおよび作業現場１１２の最終グレード）は、作業現場計画内の性能の低い機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７をピンポイントで特定するための大量採掘など、作業現場計画に対する洞察を提供しない場合がある。その他の進捗測定は、作業現場計画内の個々のタスクに対して使用されてもよいが、作業現場計画内の上流または下流のタスクまたはステップに関連付けることは困難である。本明細書に記載される異なる機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７についての異なる生産測定基準は、機械が複数の異なる作業を完了する作業現場計画の全体的な完了レベルを報告することを困難にしうる。さらに、異なる機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７は、異なる生産測定基準を報告するため、上述のように、作業現場計画全体の中で、作業現場内のどの機械が性能を欠くかに関する洞察を得ることは困難でありうる。これは、異なる生産測定基準を比較することは、比較不能な指標または比較にならない指標であると考えられるため、実際的に比較することが困難な可能性があるからである。これらの生産測定基準は、システム１００内の電子装置１２８の表示装置によって提供されるものなど、ユーザインターフェース上に提示されうる。これらの生産測定基準の表示があったとしても、それらは機械のその他の生産測定基準または作業現場計画全体に関連するものであるため、監督者、管理者、乗員、または作業現場計画に関連付けられている他の個人などのユーザは個々の生産測定基準を理解するのが困難となる場合がある。

上述のように、所与の建設任務を遠隔で管理する際に生じる性能の問題を解決する一方で、建設管理当局は、建設任務完了期限に間に合わせるために、個々の各装置セットの性能を遠隔で監視することによって、手動介入の問題を回避しうる。建設任務は、いくつかのリフトに分割され、一つのリフトの完了は、遠隔の場所でそれぞれのサブタスクを完了する、いくつかの別個の一連の装置を含んでもよい。言い換えれば、複数の装置セットのそれぞれの装置が、その一連の装置に割り当てられた個々のタスクを完了するまで、リフトは完了とはみなされない場合がある。なぜなら、複数の一連の装置が一つのリフトの完了に関与する場合があるためである。一つの実施例では、作業現場計画、および作業現場計画に関連付けられた任意のタスクは、別のリフトが以前のリフトの上部に定置される前に定置され締固めされうる最大リフト層厚を定義する仕様および／または政府規制によって決定されうる。したがって、作業現場計画は、例えば、作業現場の検査官による検証の失敗を避けるために、仕様および／または政府規制を遵守して設計および完了されうる。

本明細書に記載される実施例では、機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７は、本明細書で「リフト数」と呼ばれる統合生産測定基準、またはリフト数測定基準の作成に使用される機械データを報告してもよい。リフト数は、機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７による材料搬送タスク、材料敷均しタスク、および材料締固めタスクの完了のインスタンスを含み、これら三つのタスクが完了し、追加のリフト数が計数されるたびに、少なくとも一つの「リフト」によって定義され、それらを含んでもよい。リフトおよびリフト数の計数の決定に関するさらなる詳細が本明細書に提供される。機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７から送信されるデータは、例えば、システムコントローラ１２２によって、一つ以上のデータマップ、ルックアップテーブル、ニューラルネットワーク、アルゴリズム、機械学習アルゴリズム、および／または他の構成要素上で処理されて、リフト数を取得してもよい。一つの実施例では、リフト数は、以下に記載される方程式１または他の類似のアルゴリズムを使用して処理されてもよく、例えば、データ取得目的のためにルックアップテーブルまたは他のデータアレイ内のシステムコントローラ１２２のメモリに格納されてもよい。リフト数は、個々の機械およびそれぞれの個々の生産測定基準によって実行されるタスクの差異にもかかわらず、機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７の間で直接的に比較可能である。測定基準としてのこのリフト数を使用して、作業現場計画の進捗状況の全体的な進捗、ならびに作業現場計画内のタスクを完了するために動作するシステム１００の効率および個々の機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７の効率を測定しうる。

さらに、一つの実施例では、システム１００のシステムコントローラ１２２は、作業現場計画全体を知ることなく、リフト数測定基準を使用して進捗を追跡しうる。この実施例では、機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７によって、材料搬送タスク、材料敷均しタスク、および材料締固めタスクが完了したという表示が、システムコントローラ１２２に報告されてもよい。材料搬送タスク、材料敷均しタスク、および材料締固めタスクは、システムコントローラ１２２によって、リフト数と同等であると識別されてもよく、リフト数の数は、例えば、リフト数が３００であるという総目標がわからなくても、計数されてよい。リフト数のこの追跡された数の表現は、例えば、電子装置１２８の表示装置上でユーザに提示されてもよい。さらに、システム１００のシステムコントローラ１２２は、個々の機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７のタスクごとの進捗をユーザに報告してもよい。例えば、システムコントローラ１２２は、タスク数１２が積込機械１０４によって積み込まれ、タスク数８のみが締固機械１０５によって締固めされたことを報告しうる。ユーザに対して機械ごとの生産測定基準が提示されることにより、ユーザは、機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７がどの程度効率的に機能しているかを理解することができる。

一つの実施例では、機械データが機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７から受信される際に、リフト数測定基準は、システムコントローラ１２２によって計算および／またはその他の方法で決定されてもよい。機械データは、システムコントローラ１２２によって要求されるか、または機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７が機械データを常時もしくは定期的に送信するように、システムコントローラ１２２によって受動的に受信されるかのいずれかでありうる。一つの実施例では、機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７は、機械のそれぞれの通信装置１２６を介して、中央局１０８およびネットワーク１２４を介して、システムコントローラ１２２に機械データを送信する。

一つの実施例では、統合生産測定基準は、作業現場計画の初期作成時にユーザが入力したデータ、機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７から受信した機械データ、機械の寸法、およびそれらの組み合わせに基づいて、少なくとも部分的に計算および／またはその他の方法で決定されうる。ユーザによって入力されるデータは、作業現場１１２上で相互作用する、例えば、材料１１８に関連するデータが含まれ、これには、例えば、数あるユーザ入力の中でも、前記材料１１８（土壌、石炭、砂、石などを含むがこれに限定されない）の識別、密度（ｋｇ／ｍ３）、負荷係数（すなわち、負荷当たり予想される定格能力の％値）、粗さ、微細さ、湿気、脆さなどの材料の特性または特性、材料１１８で実施されるタスクの識別（掘削、締固め、移動など）、ワイヤフレーム内のタグ割り当て、所望のタスク終了基準（例えば、締固機械では意図される締固めレベル）、作業現場１１２の作業面１１０の意図された標高として定義されるリフト層厚、作業現場計画内および／または全体的な作業現場計画内で多数のタスクを完了するための標的または目標のタイムライン、作業面１１０および／または作業現場１１２の総面積、および距離によって画定される、例えば、運搬機械１０６が材料を作業現場１１２で搬入および／または搬出するのに移動する距離によって定義される移動距離が含まれるが、これに限定されない。

機械寸法はリフト数の計算に使用されてもよく、また機械の数ある寸法のうち、例えば、積込機械１０４または整地機械１０７のブレード幅、例えば、締固機械１０５のドラム幅、例えば、運搬機械１０６のダンプベッドの容積、および例えば、掘削機械１０２のバケットの容積など、機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７の任意の寸法を含みうる。さらに、一つの実施例では、機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７の位置センサ１３０によって決定される位置データは、このデータを機械寸法の一部として含めるために、通信装置１２６、中央局１０８、およびネットワーク１２４を介してシステムコントローラ１２２に送信されてもよい。さらに、一つの実施例では、機械寸法は、システムコントローラ１２２によって使用され、リフト数を生成および推定しうる。この実施例では、運搬機械１０６内の、掘削機械１０２、積込機械１０４、および／または整地機械１０７の作業ツール１４０（例えば、バケットおよびブレード）内の材料の量を検出できるセンサ１３０を使用して、材料１１８の移動に関連するタスクが完了したかどうかを決定することができる。センサ１３０は、材料の量を検出し、システムコントローラ１２２によって処理するために、通信装置１２６、中央局１０８、およびネットワーク１２４を介して、この量をシステムコントローラ１２２に報告しうる。

機械データは、システムコントローラ１２２によって機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７から受信されてもよい。具体的には、機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７は、通信装置１２６、中央局１０８、およびネットワーク１２４を介して、機械データをシステムコントローラ１２２に送信してもよい。

リフト数測定基準は、推定の「リフト時の面積」を含む。一つの実施例では、リフト時の面積は、運搬ユニット当たりの材料の締固め体積として定義されうる。この実施例では、体積は立方メートル（ｍ^３）で測定されうる。運搬機械１０６は、運搬ユニットとして識別および使用されうる。一つの実施例では、体積は、水などの流体の存在下で膨張し、流体が材料１１８を去るにつれて収縮または縮小しうる、材料１１８などの材料の収縮および膨張特性に基づいて決定されうる。一つの実施例では、センサ１３０は、材料１１８が運搬機械１０６の床内に定置する程度を検出しうる。材料の収縮および膨張特性は、異なる機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７が材料１１８などの材料と相互作用する作業現場計画のタスク全体を通して変化しうる。材料１１８の収縮および膨張は、機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７と材料１１８との間の相互作用のインスタンスで変化しうるため、材料１１８の中間体積を推定することは困難であることがわかりうる。したがって、本システム１００は、作業現場１１２上で締固めされた後、土壌１１８または他の材料の体積が定位置で測定される、締固め体積を測定することができる。したがって、任意の中間的な締固めされていない、軟質の材料１１８の測定は、現在のシステムおよびプロセスから不正確な測定を除去するために行われない場合がある。

別の実施例では、リフト時の面積は、作業現場１１２の表面に沿って締固めされた土壌１１８などの材料の深さを含むリフト層厚として画定されうる。この実施例では、作業面の標高は、リフト層厚として測定されてもよく、作業現場１１２で意図された締固めレベルに敷均しされ締固めされた土壌１１８などの材料の深さとして定義されてもよい。一つの実施例では、締固め後、リフト層厚が測定されてもよく、また作業現場１１２の作業面１１０上に次の層を形成する別の量の材料が加えられてもよい。したがって、複数のリフトを使用して、初期作業面を最終作業面に変換してもよい。

さらに別の実施例では、リフト時の面積は、リフト時の面積（運搬ユニット当たりの材料の締固め体積として定義される）およびリフト層厚が、リフト数としてリフト時の面積を計算する際に考慮される、上記二つの実施例の組み合わせであってもよい。この実施例では、作業現場１１２の作業面１１０で締固めされた材料１１８の体積および作業現場１１２の作業面１１０の標高の両方が測定されて、リフト数を取得しうる。この実施例では、作業面１１０で締固めされた材料１１８の体積の各々から取得されたリフト数および作業面１１０の標高は、それぞれ計算されてもよく、二つの平均、相加平均、中央値、および／またはモードは、リフト時の面積を示してもよい。したがって、トラック当たりの運搬される指定されたリフトにおける締固め面積の推定値は、リフト層厚、トラックのサイズ（またはペイロード）、および材料特性を考慮することによって計算および／またはその他の方法で決定することができる。

実際には、リフト時の面積は、掘削機械１０２、積込機械１０４、および運搬機械１０６の組み合わせによって、材料が作業現場１１２の作業面１１０に加えられた時に実現されうる。運搬機械１０６および整地機械１０７は、作業現場１１２の作業面１１０に沿って材料を敷均ししうる。次に、締固機械１０５は、材料を意図された密度に締固めしうる。材料の搬送、敷均し、締固めのこのプロセスは、１回分の「リフト」と同等であってもよく、統合生産測定基準はリフト後に測定されてもよい。別の実施例では、システムコントローラ１２２は、タスク当たりの材料の体積を計算および報告しうる。例えば、１２０，０００ｙｄ^３の材料が、掘削機械１０２、積込機械１０４、および運搬機械１０６によって、積み込まれて作業現場に運搬されたこと、また８０，０００ｙｄ^３の材料が、整地機械１０７および締固機械１０５を使用して締固めされたことが報告されうる。

一つの実施例では、リフト数の推定値はまた、整地機械１０７および締固機械１０５によって実行される作業に適用される測定基準として、掘削機械１０２、積込機械１０４、および運搬機械１０６によって生成されるトラック載荷またはペイロードを考慮することによって決定されてもよい。したがって、材料の締固め体積およびリフト層厚について、作業現場計画または作業現場計画全体での多数のタスク完了の推定値に基づくのではなく、リフト数は、例えば、掘削機械１０２、積込機械１０４、および運搬機械１０６によって掘削、積込み、運搬された材料の体積、質量、または重量などの量に基づいて決定されうる。運搬されるこの材料の量は、整地機械１０７および締固機械１０５の動作に適用されてもよく、その結果、作業現場計画内のタスクの完了レベル、または、整地機械１０７および締固機械１０５による作業現場計画全体の完了レベルは、運搬される材料１１８の量に基づいてもよい。

本明細書に記述された実施例では、統合生産測定基準または「リフト時の面積」は、作業現場計画全体におけるサブプロセスまたはタスクにおける体積測定値と相関したものでありうる。この実施例では、ルックアップテーブルは、どの材料の体積が、リフト時の面積を構成するかと相関するかを示すために、システムコントローラ１２２によって使用されうる。さらに、この実施例では、生産測定基準は、個別の機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７がその生産測定基準を集約する、個別の機械レベルと、サブシステムレベルと、機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７からの生産測定基準が集約される作業現場レベルと、を含む、三つの異なるレベルで集約されうる。ここで、サブシステムレベルは、システム内の任意の機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７または機械群を含んでもよく、作業現場レベルは、機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７をまとめて含んでもよい。有利なことに、生産測定基準を一つのデータセットに集約することは、処理時間を改善し、機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７とシステムコントローラ１２２との間で送信されるデータ量を低減しうる。したがって、生産測定基準の集約は、システム１００全体におけるコンピューティングリソースのより効果的かつ効率的な使用をもたらす。

生産測定基準集約のサブシステムレベルについては、一つの実施例では、生産測定基準はシステムコントローラ１２２によって収集されてもよく、および／または共通のタスクおよび／または作業を実行する類似した機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７によって報告されてもよい。これらの実施例では、複数の積込機械１０４は、例えば、共通のタスクおよび／または作業を共有してもよく、積込機械１０４によって報告される機械データは、一つの生産測定基準として集約されてもよい。例えば、運搬タスクにおいて連携する六台の別個の積込機械１０４は、１００，０００ｙｄ^３の材料１１８を搬送しうる。個別の積込機械１０４は総量に対して不均等に寄与するため、材料の総量が報告されうる。

さらに、同じタスクを実行する機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７は、一つの生産測定基準として集約された生産測定基準を集合的に報告してもよい。例えば、掘削機械１０２、積込機械１０４、および運搬機械１０６は、作業現場１１２への材料搬送の同じタスクに参加してもよい。さらに、この実施例では、整地機械１０７は、作業現場内での材料１１８の敷均しに参加してもよい。整地機械１０７および締固機械１０５は、作業現場１１２領域内の材料１１８の締固めに参加してもよい。したがって、この実施例では、リフト内の三つの異なるタスクは、これら三つのタスクの完了がリフト数と同等であり、そのように計数される、材料搬送タスク、材料敷均しタスク、および材料締固めタスクを含みうる。

同一の生産測定基準を報告しうる機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７は、機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７が異なるタスクを実行しうる場合でも、一つの生産測定基準として集約された生産測定基準を集合的に報告しうる。この実施例では、掘削機械１０２および積込機械１０４の生産測定基準は、テレマティクスデータをシステムコントローラ１２２に送信する前または後に、一緒に集約されうる。これは、その掘削機械１０２および積込機械１０４の生産測定基準が、作業ツール１４０の寸法にかかわらず、それらのそれぞれの作業ツール１４０（例えば、バケット）によって移動される材料の体積または質量の測定基準でありうるためである。

本明細書に記載される任意の実施例において、システムコントローラ１２２は、とりわけ、作業現場計画内のタスクの完了のレベルまたは完了率、および／または作業現場計画全体の完了のレベルまたは完了率を示す情報を含む、ユーザインターフェース（ＵＩ）（図示せず）を生成するように構成されうる。さらに、一つの実施例では、ＵＩは、統合生産測定基準としてのリフト数および／またはグラフィカルな様式の他の測定基準を表示しうる。ＵＩは、生産測定基準を赤色、黄色、および緑色のグラフで示してもよく、赤色は、黄色に比べてタスクおよび／または全体的な作業現場計画の完了率が比較的低いことを示し、黄色は、緑色と比較してタスクおよび／または全体的な作業現場計画の完了率が比較的低いことを示す。本明細書では、タスクおよび／または全体的な作業現場計画の完了レベルを図表で描写する、他の形態および方法が意図されている。全体的に、ＵＩによって、ユーザは、タスクおよび／または全体的な作業現場計画がどのように進行しているかを容易に理解することができる。一つの実施例では、ＵＩは、ＵＩ内の部分を選択して作業現場計画内のレベルまで掘り下げ、タスク内の効率を決定し、期待または意図されているように効率的に機能している、または機能していない機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７または個々の機械の特定のグループを識別するようにユーザに提示され、対話式に表現されうる。

本明細書に記載される任意の実施例において、こうしたＵＩは、機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７内のコントローラ１３６によって生成され、例えば、電子装置１２８（例えば、ネットワーク１２４経由）、機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７のディスプレイ、システムコントローラ１２２（例えば、ネットワーク１２４を介して）、および／またはシステム１００の一つ以上の構成要素に提供されて、表示されてもよい。追加的または代替的に、こうしたユーザインターフェースは、システムコントローラ１２２によって生成され、例えば、電子装置１２８（例えば、ネットワーク１２４を介して）、機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７のディスプレイ、および／またはシステム１００の一つ以上の構成要素に提供されて、表示されてもよい。

本明細書に記載される任意の実施例において、掘削機械１０２、積込機械１０４、運搬機械１０６、締固機械１０５、整地機械１０７、および／またはシステム１００の他の機械のうちの一つ以上は、手動で制御、半自律的に制御、および／または完全に自律的に制御されてもよい。掘削機械１０２、積込機械１０４、運搬機械１０６、締固機械１０５、整地機械１０７、および／またはシステム１００の他の機械が、自律的または半自律的な制御下で作動している例では、速度、ステアリング、作業ツールの位置決め／移動、および／またはこうした機械のその他の機能は、少なくとも部分的に、本明細書に記載される決定された移動パラメータおよび／または作業ツールの位置に基づいて、自動または半自動で制御されうる。

図１を引き続き参照すると、上述したように、掘削機械１０２、積込機械１０４、運搬機械１０６、締固機械１０５、整地機械１０７、および／またはシステム１００の他の機械は、本明細書に記載のコントローラ１３６を含みうる。コントローラ１３６は、ローカル制御システムの構成要素を、それぞれの機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７に車載および／またはその他の方法で運ばれる構成要素を含んでもよい。コントローラ１３６は、機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７内の任意の組み込みシステムであってもよく、よって機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７内の電気システムまたはサブシステムの少なくとも一つ、および機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７の少なくとも一つの機能を制御する。こうしたコントローラ１３６は、制御システム１２０のシステムコントローラ１２２と概して類似または同一であってもよい。例えば、こうしたコントローラ１３６は、システムコントローラ１２２に関して本明細書に記述される一つ以上のプロセッサ、メモリ、および／またはその他の構成要素を備えてもよい。コントローラ１３６は、例えば、電子制御モジュール（ＥＣＭ）、パワートレイン制御モジュール（ＰＣＭ）、トランスミッション制御モジュール（ＴＣＭ）、電子ブレーキ制御モジュール（ＥＢＣＭ）、中央制御モジュール（ＣＣＭ）、中央タイミングモジュール（ＣＴＭ）、一般電子モジュール（ＧＥＭ）、本体制御モジュール（ＢＣＭ）、懸架制御モジュール（ＳＣＭ）、および制御ユニットの他のタイプのＥＣＵなどの電子制御ユニット（ＥＣＵ）を含みうる。ＥＣＵは、機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７の運転を支援するハードウェアおよび組み込みソフトウェアを含みうる。

一部の実施例では、コントローラ１３６は、機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７のそれぞれの一つに位置してもよく、また、システム１００の他の機械または本明細書に説明される指令センター（図示せず）のいずれかなど、機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７のそれぞれの一つから遠隔に位置する構成要素を含んでもよい。したがって、一部の実施例では、コントローラ１３６の機能は、特定の機能が機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７のそれぞれの一つで実行され、他の機能が遠隔で実行されるように配分されてもよい。一部の実施例では、それぞれの機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７に搭載されるローカル制御システムのコントローラ１３６は、それぞれの機械の自律的および／または半自律的な制御を、単独でまたは制御システム１２０と組み合わせて可能にすることができる。さらに、それぞれの機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７に搭載されるコントローラ１３６は、それぞれの通信装置１２６および位置センサ１３０に、本明細書に記載されるように、例えば、システムコントローラ１２２によって指示されるように機能するよう命令してもよい。

図１を引き続き参照すると、一部の実施例では、システム１００の一つ以上の機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７は、機械のフレームに結合された器具または他の作業ツール１４０を含みうる。例えば、積込機械１０４の場合、作業ツールは、材料を開放体積内またはその他の開放された空間内に保持するように構成されたバケットを備えてもよい。積込機械１０４は、例えば、作業ツール１４０を積込み位置に下げることによって、材料（例えば、掘削機械１０２によって除去された材料）を作業ツール１４０内にすくい、引き上げ、および／または別の方法で積み込むように構成されてもよい。例えば、積込機械１０４は、積込機械のフレームに移動可能に接続された一つ以上のリンケージ１４２を含みうる。作業ツール１４０は、こうしたリンケージ１４２に接続されてもよく、リンケージ１４２は、作業ツール１４０の前縁１４４が作業面１１０に近接、隣接、および／または当接され、作業ツール１４０の基部が作業面１１０と実質的に平行に配置される積込み位置に、（例えば、一つ以上の油圧シリンダ、電子モーター、またはそれに接続された他の装置を介して）作業ツール１４０を降下させるために使用されてもよい。次いで、積込機械１０４は、作業ツール１４０が、材料を少なくとも部分的に作業ツール１４０の開放空間の中へと移動させるように、材料、正体積の材料１１８、および／または作業面１１０上に配置された他の物体に衝突しうるように、作業現場１１２の作業面１１０の表面に沿って前進するように制御されてもよい。次に、リンケージ１４２は、作業ツール１４０を上昇、旋回、および／または傾斜させて、作業面１１０の上方の運搬位置にするように制御されてもよい。次に、積込機械１０４は、積込機械１０４が、ダンプゾーン、運搬機械１０６、および／または作業ツール１４０によって運ばれる除去された材料を受けるよう指定された作業現場１１２の別の位置に到達するまで、作業現場１１２を横断するように制御されてもよい。次に、リンケージ１４２は、作業ツール１４０の開放空間内に保持される材料が、ダンプゾーンに、運搬機械１０６の床内に、および／またはその他の意図された方法で、（例えば、作業ツール１４０によって保持される材料に作用する重力の力により）堆積されうる荷卸し位置に、作業ツール１４０を降下、旋回、および／または傾斜させるように制御されてもよい。積込機械１０４と同様に、掘削機械１０２、運搬機械１０６、締固機械１０５、整地機械１０７は、本明細書に記載のそれぞれの作業を機械が実行できる作業ツール１４０および／またはリンケージ１４２を含んでもよい。

図２は、図１に示すシステム１００に関連する例示的な方法２００を描写するフローチャートである。例示的な方法２００は、論理フロー図内のステップの集合として示されており、これは、ハードウェア、ソフトウェア、またはそれらの組み合わせに実装されうる作業を表す。ソフトウェアに関連して、これらのステップは、メモリ内に格納されたコンピュータ実行可能命令を表す。かかる指示が、例えば、制御システム１２０のシステムコントローラ１２２によって実行される時、こうした命令は、機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７、制御システム１２０の様々な構成要素（例えば、電子装置１２８）、掘削機械１０２のコントローラ、積込機械１０４のコントローラ、運搬機械１０６のコントローラ、締固機械１０５のコントローラ、整地機械１０７のコントローラ、および／またはシステム１００のその他の構成要素に、列挙された作業を実施させうる。こうしたコンピュータ実行可能命令は、特定の関数を実行するか、または特定の抽象データ型を実装する、ルーチン、プログラム、オブジェクト、コンポーネント、データ構造などを含みうる。操作が記述される順序は、制限するものとして解釈されることを意図しておらず、記述されたステップの任意の数を任意の順序で、および／または並列に組み合わせてプロセスを実施することができる。考察の目的で、および別段の指定がない限り、本明細書に記載の方法２００およびその他の方法は、システム１００、制御システム１２０、機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７のコントローラ１３６、作業現場１１２、および／または図１に示すその他の項目を参照しながら記載される。特に、方法２００の任意の部分および／または全体は、システムコントローラ１２２、電子装置１２８、機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７のコントローラ１３６、および／またはシステム１００のその他の構成要素によって、単独でまたは組み合わせて行われてもよいが、別段の指定がない限り、方法２００は、説明を容易にするためにシステムコントローラ１２２に関して下記に記述される。

図２を参照すると、２０２で、システムコントローラ１２２は、一つ以上のタスク、ジョブ、または作業現場１１２でシステム１００によって実行される他の作業に関連する情報を受信しうる。２０２で受信される情報は、例えば、とりわけ、作業現場１１２におけるシステム１００の一つ以上の機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７によって実行される作業現場計画を定義する、ユーザ入力２０２を含みうる。作業現場計画は、例えば、命令、位置（例えば、ＧＰＳ座標、ＵＴＳ座標など）、および／またはそのような作業が実行される作業面１１０の少なくとも一部分の周囲および／または境界を識別するその他の情報を含みうる。

ユーザ入力２０２はまた、作業現場１１２内の材料の特性を含んでもよい。例えば、材料は、数ある材料の中で、土壌１１８、砂、鉱物、砂利、石、岩石、巨礫、コンクリート、アスファルト、および表土を含みうる。

さらに、ユーザ入力２０２は、目標のタイムライン、期限、または目標を含みうる。一つの実施例では、目標のタイムライン、期限、または目標は、作業現場計画内の多数の個々のタスクと関連付けられうる。一つの実施例では、目標のタイムライン、期限、または目標は、作業現場計画の完了および作業現場計画内のタスク数を定義する、作業現場計画全体と関連付けられうる。

ユーザ入力２０２はまた、作業現場内、および現場外の場所と作業現場１１２との間の距離を含んでもよい。ユーザ入力は、作業現場１１２に関連する数あるデータの中でも、例えば、作業面１１０の境界および／またはその他の領域を識別するＧＰＳ座標、作業現場計画によって達成される作業現場１１２作業面１１０の意図されたリフト層厚、標高等級およびその他の特性、および作業現場１１２の作業面１１０に沿った現在の標高など、作業面計画に関する詳細をさらに含みうる。一部の実施例では、作業現場計画は、第一の組のＧＰＳ座標、および／またはその他の材料の位置を識別する情報、ならびにダンプゾーン、一つ以上の機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７が割り当てられている、または現在作業中である作業ゾーン、および／または作業が実施されうる作業現場１１２内の他の領域を識別する第二の組のＧＰＳ座標を含みうる。

一部の実施例では、２０２で受信した作業現場計画を含むユーザ入力はまた、移動される材料のタイプを示す情報（例えば、土壌、砂、鉱物、砂利、コンクリート、アスファルト，表土、など）、作業現場１１２に存在する機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７を一意に識別する情報（例えば、一つ以上のナンバープレート番号、モデル番号、機械の種類、および／または作業現場１１２に存在するシステム１００のそれぞれの機械に関連付けられた他の固有の識別子）、それぞれの機械のオペレータを一意に識別する情報（例えば、名前、雇用主、従業員ＩＤ番号、経験レベル、および／またはその他の情報）、作業現場１１２の二次元および／または三次元マップ、作業現場１１２にある任意の既知の不完全部またはその他の障害物のＧＰＳ座標（例えば、位置、境界、および／または一本以上の木の範囲、水域、人工の障害物、送電線、ユーティリティ配管、排水管路、道路、歩道、駐車場などを特定するＧＰＳ座標）、および／またはシステム１００および／または作業現場１１２に関連付けられたその他の情報、を含みうる。

２０４で、システムコントローラ１２２は、作業現場１１２に存在する機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７から機械寸法を受信してもよい。本明細書に記載したように、機械寸法は、数ある機械の寸法のうち、例えば、積込機械１０４または整地機械１０７のブレード幅、例えば、締固機械１０５のドラム幅、例えば、運搬機械１０６のダンプベッドの容積、および例えば、掘削機械１０２または積込機械１０４のバケットの容積など、機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７の任意の寸法を含みうる。一つの実施例では、２０４で受信された機械寸法は、例えば、システムコントローラ１２２自体または電子装置１２８へのユーザ入力を介して、システムコントローラ１２２によって受信されてもよい。別の実施例では、機械寸法は、システムコントローラ１２２または電子装置１２８のいずれか内のデータベースから、システムコントローラによって取得されてもよい。この実施例では、システムコントローラ１２２または電子装置１２８のデータベースは、選択された機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７の寸法がデータベースから取得されるように、機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７のフリートが２０６で選択される際にアクセスされてもよい。さらに、一つの実施例では、２０４で、機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７の位置センサ１３０によって決定される位置データは、このデータを機械寸法の一部として含めるために、通信装置１２６、中央局１０８、およびネットワーク１２４を介してシステムコントローラ１２２に送信されてもよい。機械寸法は、システムコントローラ１２２によって使用されて、統合生産測定基準が作成および推定されうる。統合生産測定基準は、本明細書に記述されるように、ＵＩにおける作業現場計画または作業現場計画全体内のタスクの完了レベルの描写を裏付けるデータとして使用されうる。

２０６で、機械のフリートが選択される。一つの実施例では、フリートは、本明細書に記載の機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７のタイプから選択される。フリートは、２０２および／または２０４で取得されたユーザ入力および作業現場計画に基づいて、システムコントローラ１２２によって自律的に選択されうる。この実施例では、作業現場計画内で定義されるとおりに実施される作業のタイプおよび作業現場計画で定義されるタスクを使用して、機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７のうちどれが作業現場計画内でタスクの実行に関与するかを選択しうる。別の実施例では、フリートは、監督者、管理者、乗員、または作業現場計画に関連付けられた他の個人などの多数のユーザによって選択されうる。この実施例では、システムコントローラ１２２は、こうした入力をシステムコントローラ１２２に提供するよう、これらの個人のうちの一人以上に促してもよい。さらに、一つの実施例では、フリートは、タスクを一つのリフト内で完了しうる少なくとも二つの異なるタイプの機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７を取得するために、および少なくとも二つのタスクの完了時にリフト数を計数するために、選択されてもよい。

機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７のフリートが選択されると、システムコントローラ１２２は、それぞれのタスクを実行するために機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７に命令を送信することによって、作業現場計画２０８を実行する。作業現場計画の実行には、作業現場１１２での土壌１１８などの材料の積込み２０８－１、運搬２０８－２、整地２０８－３、締固め２０８－４、および仕上げ整地２０８－５を含みうる。材料の積込み２０８－１は、ショベル、バックホウ、ドーザ、ボーリング機械、トレンチャー、ドラッグライン、ホイールローダー、ホイールトラクター、軌道式ローダー、フロントショベル、ケーブルショベル、スタックリクレーマー、スクレーパー、および／または他の掘削機械１０２、ならびに積込機械１０４を使用して、土壌１１８などの材料を採掘し、運搬機械１０６に積み込むことを含みうる。材料の運搬２０８－２は、連接台車、オフハイウェイトラック、公道用ダンプトラック、およびホイールトラクタスクレーパーを使用して、数あるタイプの運搬機械１０６の中で、材料を作業現場１１２へ、または作業現場１１２内にある別個の位置の間で移動させることを含みうる。矢印２０８－６で示されるように、運搬機械１０６は、積込機械１０４の位置に任意の回数だけ戻り、材料のさらなる積込み２０８－１、運搬２０８－２を行いうる。本明細書に記載される実施例では、材料搬送タスクは、少なくとも、作業現場計画の実行２０８内の積込み２０８－１および運搬２０８－２の作業によってなされる措置を含みうる。この材料搬送タスクは、本明細書に記載のリフト数を集合的に形成する、機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７によって実行される複数のタスクのうちの一つとして含まれうる。

作業現場計画の実行はまた、作業現場１１２の作業面１１０の整地２０８－３を含んでもよい。作業面１１０の整地２０８－３は、トラックタイプのトラクター、スクレーパー、ブルドーザー、モータグレーダー、およびその他の整地機械を使用して実行されてもよい。本明細書に記載される実施例では、材料敷均しタスクは、少なくとも、作業現場計画の実行２０８内の整地２０８－３作業によってなされる措置を含みうる。この材料敷均しタスクは、本明細書に記載のリフト数を集合的に形成する、機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７によって実行される複数のタスクのうちの一つとして含まれうる。

さらに、作業現場計画の実行は、数あるタイプの締固機械１０５の中でも、ダブルドラム締固機械、ホイール式または軌道式の土壌締固機械、振動式ソイルコンパクター、およびタンデム振動式コンパクターを使用した、土壌１１８などの材料の締固め２０８－４を含みうる。整地２０８－３および締固め２０８－４は、締固め２０８－４が行われる際に整地された表面を維持するために、矢印２０８－７で示されるように、数回連続して実行されてもよい。２０８－５で、仕上げ整地は、作業面１１０でスクレーパー、ブルドーザー、モータグレーダー、または他の機械の使用によって得られうる。仕上げ整地は、例えば、追加の締固め作業２０８－４、または仕上げ整地上に舗装面もしくは構造を配置するなどの後続の作業のために、作業現場１１２で土壌などの材料を整地することによって平坦な表面を作り出すために実施される。本明細書に記述された実施例では、材料締固めタスクは、少なくとも、作業現場計画の実行２０８内の整地２０８－３、締固め２０８－４、および仕上げ整地２０８－５の作業によってなされる措置を含みうる。この材料締固めタスクは、本明細書に記載のリフト数を集合的に形成する、機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７によって実行される複数の作業のうちの一つとして含まれうる。

一つの実施例では、個々の機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７は、作業現場計画内で独立してそれぞれのタスクを実行しうる。この実施例では、機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７は、連続的または定期的に、タスクの完了の表示を含む生産測定基準を表す機械データを送信してもよく、システム１００のシステムコントローラ１２２は、個々のタスクおよび／または全体的な作業現場計画の進捗状況を推定するために、機械から生産測定基準を受動的に受信してもよい。

一つの実施例では、２０８で機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７によって実行されるプロセスは、自律的および／または半自律的に実行されてもよい。これらの自律的および／または半自律的なシナリオでは、システムコントローラ１２２は、ネットワーク１２４、衛星１３２および／または中央局１０８、ならびにそれぞれの機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７の通信装置１２６を介して、機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７のそれぞれのコントローラ１３６に命令を送信することによって、機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７に、本明細書に記載されているそれぞれのタスクを実行させうる。機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７のコントローラ１３６は、システムコントローラ１２２から受信した命令を実行して、機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７に、命令によって定義されるタスクを実行させることができる。

２１０で、システム１００の構成要素は、機械データをシステムコントローラ１２２に提供してもよい。２１２で、システムコントローラ１２２は、作業現場計画および／または作業現場計画全体によって画定されるタスクに関する２１２の進捗を推定しうる。本明細書に記載するように、システムコントローラ１２２は、リフト数を使用して、作業現場計画および／または作業現場計画全体によって定義されるタスクの完了レベルまたは完了率を決定する。リフト数は、機械データ２１０として機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７から取得されてもよく、または機械データ２１０からシステムコントローラ１２２によって計算および／またはその他の方法で決定されるか、または導出されてもよい。また、本明細書に記述されるように、リフト数は、リフト時の面積および搬送される積込みの回数に基づいてもよい。一つの実施例では、統合生産測定基準は、次式に基づいて計算または導出されてもよい。

式中、

は、作業現場１１２に搬送される材料であり、

は、作業現場の作業面１１０に沿って敷均しされる材料であり、

は、作業現場の作業面１１０に沿って締固めされた材料である。

式１では、質量および体積が、例えば、掘削機械１０２、積込機械１０４、および運搬機械１０６（すなわち、材料搬送機械として）、整地機械１０７（すなわち、材料敷均機械として）、および整地機械１０７と締固機械１０５（すなわち、材料締固機械として）によって一貫性なく測定されうるため、搬送、敷均し、および締固めされる材料の質量または体積に関係なく、リフトを決定しうる。したがって、三種類の機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７が所与の面積での作業を終えると、１回分のリフトが完了したものとみなされ、リフト数が計数されうる。統合生産測定基準は、リフト時の面積として記述されてもよく、次式のように計算または導出されてもよい。

式中、面積は、リフトが完了した平方メートル（ｍ^２）値である。一つの実施例では、作業現場１１２は、ｍ^２値などのセグメントに分割されてもよく、運搬機械、敷均機械、および締固機械の動きは、機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７から得られた位置データに基づいて追跡されてもよい。この実施例では、タスクの完了は、少なくとも部分的に位置データに基づいてもよく、リフト数は、作業現場のセグメント化された部分内に堆積され、締固めされた材料の奥行きによって定義されるリフト層厚の尺度を含みうる。大量の土運搬は、本明細書に記載したように、材料１１８を「リフト」で配置することを含めることができる。リフトは、追加のリフトからの追加の材料１１８がその上に配置される前に、配置され締固めされる垂直距離として定義されてもよい。

リフトは、本明細書に提供される説明に加えて、所望の最終作業面を形成するために配置され、締固めされた材料１１８の総量として定義されうる。リフトは、下記のように表現されうる。

ここで、完了したリフト数は、材料が位置に搬送され、作業面１１０全体に敷均しされ、締固めされることによって決定される。作業される領域は、作業を実施する機械の緯度と経度に基づく。リフト層厚は、ユーザまたはサイト管理者が入力した公称値である。

したがって、本システムおよび方法は、実施および完了したリフトに基づいて生産を測定するために使用されてもよく、また機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７がリフトのうちどの数を作業しているかを決定することを含みうる。整地機械１０７および締固機械１０５の場合、これらのタイプの機械は、他のタイプの機械よりも比較的小さな地理的領域で作業することがあるが、複数の「リフト」を完了している場合があるため、これは役に立ちうる。一部の状況では、ＧＰＳデータは、作業現場１１２の作業面１１０の正確な標高について許容誤差を有しうるため、正確なＧＰＳデータを使用しても、何層のリフトが完了したかを測定することが困難であることが判明する可能性がある。本システムおよび方法は、複数の機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７からのテレマティクスデータの組み合わせを提供し、作業現場計画内で完了したリフトの数を決定する。

上述についての文脈を提供するために、一つの実施例では、複数の機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７からのデータを組み合わせて、完了したリフトの数を決定してもよい。リフトが完了したとみなされるには、３つのタスクが本明細書に記載のように行われる必要がある。第一に、材料が作業現場１１２に搬送される。これは、掘削機械１０２、積込機械１０４、および運搬機械１０６を介して達成されうる。ダンプ位置は、材料が敷均しされる場所の近くでありうる。第二に、整地機械１０７は、作業現場計画によって指定される深さで材料を敷均ししうる。第三に、締固機械１０５および整地機械１０７は、先だって敷均しした材料１１８を締固めして、その材料１１８を作業現場計画で指定された締固めレベルにすることができる。材料の締固めは、締固機械１０５を複数回通過させることによりうる。したがって、「リフト」は、材料の搬送、敷均し、および締固めとして定義されうる。異なるタイプの機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７、および異なる個別の生産測定基準間の共通の生産測定基準を提供する、統合生産測定基準は、作業現場１１２の指定された領域内で実施されるリフトの数に基づいて定義されうる。このようにして、ユーザは、比較不能または比較にならない測定基準のために実際的に比較されないかもしれない、異なる機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７からの異なる生産測定基準を、本明細書に記載される統合生産測定基準を使用して、どのように理解することができるかを、より容易に理解することができる。

一つの実施例では、システムコントローラ１２２は、作業現場計画内のタスクの完了に基づいて、リフト数を計算または計数しうる。その計算において、システムコントローラ１２２は、一つ以上のデータマップ、ルックアップテーブル、ニューラルネットワーク、アルゴリズム、機械学習アルゴリズム、および／またはシステムコントローラ１２２のメモリ内に記憶されうるシステム１００の動作条件および動作環境に関連するその他の構成要素に依存しうる。

一つの実施例では、リフト数測定基準は、特定のリフト層厚における作業現場１１２の作業面１１０など、作業現場１１２のセグメント化された部分内の面積の尺度を含みうる。リフト層厚は、作業現場１１２のセグメント化された部分内に堆積され締固めされた材料の深さによって画定されうる。一つの実施例では、大量の土運搬は、上述のように、材料を複数の「リフト」で配置することを含めることができる。リフトは、追加の材料（すなわち、追加のリフト）が上に配置される前に、配置され締固めされる指定された垂直距離として定義されてもよい。機械の生産を測定するために、何回のリフトが完了したか、またはどのリフトで機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７が現在作業を行っているかを判定することが有用でありうる。この実施例では、このプロセスは、整地機械１０７および締固機械１０５に適用されうる。なぜなら、これらの機械は、作業現場１１２内の同じ小さな地理的領域で動作しているかもしれないが、複数のリフトを完了済みであるためである。

本明細書に記載するリフト数測定基準は、従来の機械データを使用して作業現場計画がどれだけ完了したかを測定する方法に関するいかなる困難も軽減しうる。位置センサ１３０から取得された高精度ＧＰＳデータは、正確な標高データのために利用されうる。位置センサ１３０からのＧＰＳデータを使用したとしても、リフト層厚は許容誤差の範囲内に収まりうる。システムコントローラ１２２によって導出され計算されるリフト数は、所与の領域で働くすべての装置の進捗と、作業現場計画を決定するための手段を提供し、これは、グレード制御システムを備えた高精度ＧＰＳが搭載された機械のみではない。

図３は、図１および図２に示すシステムおよび方法に関連付けられた例示的な方法３００を示すフローチャートである。３０２で、制御システム１２０のシステムコントローラ１２２の処理およびメモリアーキテクチャなどのコントローラは、機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７によって作業現場で実行される作業現場計画を受信しうる。一つの実施例では、作業現場計画は、作業現場１１２の運搬機械、敷均機械、および締固機械によって、それぞれ運搬タスク、敷均しタスク、および締固めタスクを完了するために実行される。作業現場計画は、機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７によって実行される任意の数のタスクを含み、これは、作業現場１１２の作業面１１０に意図される変化をもたらす。本明細書に記載されるように、作業現場計画は、複数の異なる機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７を利用する大量採掘プロジェクトを含みうる。作業現場計画は、例えば、命令、位置（例えば、ＧＰＳ座標、ＵＴＳ座標など）、および／またはそのような動作または作業が実行される作業面１１０の少なくとも一部分の周囲および／または境界を識別するその他の情報を含みうる。

一つの実施例では、作業現場計画は、ユーザ入力（例えば、図２、２０２）として含まれてもよく、作業現場１１２に位置する電子装置１２８、および／または作業現場１１２から遠隔またはシステムコントローラ１２２に直接入力されてもよい。別の実施例では、作業現場計画は、ユーザ入力（例えば、図２、２０２）に基づいて、システムコントローラ１２２または他の処理装置によって生成されてもよい。

３０４で、システムコントローラ１２２は、機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７を割り当てて、タスクの作業現場計画を実施してもよい。一つの実施例では、掘削機械１０２、積込機械１０４、および運搬機械１０６などの運搬機械を使用して、運搬機械に割り当てられたタスクを実行してもよい。さらに、この実施例では、整地機械１０７を使用して、敷均機械に割り当てられたタスクを実行してもよい。整地機械１０７および締固機械１０５は、締固機械に割り当てられたタスクを実行するために使用されうる。このようにして、本明細書に記載の機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７は、それぞれの能力に基づいて、タスクが割り当てられうる。機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７の能力は、どのタイプの機械（例えば、掘削機械１０２、積込機械１０４、運搬機械１０６、締固機械１０５、整地機械１０７、および／または他のタイプの機械）であるか、および関連機能によって定義される。選択された機械（図２、２０６）は、少なくとも部分的に、作業現場計画内に画定されるタスクに基づいてもよい。

一つの実施例では、第一の機械の第一のセンサは、第一のタスクの実行中に第一の生産測定基準を示すパラメータを決定してもよく、第二の機械の第二のセンサは、第一のタスクとは異なる第二のタスクの実行中に第一の生産測定基準とは異なる第二の生産測定基準を示すパラメータを決定してもよい。第一のセンサおよび第二のセンサは、機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７に関連付けられた任意のセンサであってよく、これは、機械の生産測定基準を直接的または間接的に検出しうる。例えば、センサは、機械の位置を検出する位置センサ１３０を含みうる。機械の位置を検出できることによって、移動距離および機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７によってカバーされる領域に関連する生産測定基準を取得することができ、またタスクが完了したかどうかを確認できる。例えば、締固機械１０５および／または整地機械１０７は、作業面１１０全体を均等に整地および締固めするために、作業面１１０全体とされうる場所を前後に移動する順次的な様式で、作業現場１１２の作業面１１０を覆うように使用されうる。したがって、締固機械１０５の位置センサ１３０から取得されたデータは、締固機械１０５の生産測定基準を定義しうると共に、材料１１８の締固めに関連するタスクが完了した時点を定義しうる。

別の実施例として、センサは、例えば、掘削機械１０２、積込機械１０４、および／または運搬機械１０６内に含まれうる重量センサを含んでもよい。重量センサは、掘削機械１０２、積込機械１０４、および／または運搬機械１０６によって持ち上げられ、かつ運ばれる土壌１１８などの材料の重量を決定しうる。この実施例では、センサは、材料１１８の重量が機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７から降ろされたことを示してもよく、システムコントローラ１２２は、材料１１８の荷下ろしをタスクの完了として特定してもよい。センサ付きの機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７の上記実施例では、二つのセンサが記述されているが、任意の数のセンサが個別の機械内で使用されてもよく、任意の数の機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７が、それらの機械のそれぞれの生産測定基準を示すパラメータを検出するためのセンサを含んでもよい。

３０６で、システムコントローラ１２２は、機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７に割り当てられたタスクに対応する機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７からのテレマティクスデータを受信し、テレマティクスデータを、作業現場１１２のセグメント化された部分内の機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７からの生産測定基準と関連付けることができる。テレマティクスデータは、センサによって測定され、機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７内のコントローラ１３６によって送信され、例えば、システムコントローラ１２２によって受信されてもよい。したがって、システムコントローラ１２２によって受信されるデータは、感知されたデータを画定し、ネットワーク１２４を含む有線通信ネットワークまたは無線通信ネットワークなどの電気変換手段によって、ある距離で送信される。テレマティクスデータの生産測定基準との関連付けは、例えば、データマップ、ルックアップテーブル、ニューラルネットワーク、アルゴリズム、機械学習アルゴリズム、および／または他の構成要素を使用して行われてもよい。

３０８で、システムコントローラ１２２は、機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７から受信された機械テレマティクスデータに基づいて、リフト数を計算および／または他の方法で決定しうる。機械テレマティクスデータは、システムコントローラ１２２によって使用され、リフト数を構成する二つ以上のタスクがいつ完了したかを識別しうる。本明細書に記載される実施例では、二つ以上のタスクは、材料搬送タスク、材料敷均しタスク、および材料締固めタスクを含む。システムコントローラ１２２によって、三つのタスクが機械テレマティクスデータに基づいて実行されたという確認を受信すると、システムコントローラ１２２は、リフト数を計数する。任意の数のリフト数は、作業現場計画の完了レベルを示しうる。例えば、作業現場計画に約１００層のリフトが含まれる場合、リフト数１０は、作業現場計画の完了レベルが１０％で、作業現場計画に約９０層のリフト（９０％）が残されていることを意味します。さらに、作業現場１１２は、材料が配置される複数のゾーンを含みうるため、個々のゾーンに対するリフト数も測定されうる。

図４は、図１および図２に示すシステムおよび方法に関連付けられた例示的な方法４００を示すフローチャートである。４０２で、制御システム１２０のシステムコントローラ１２２の処理およびメモリアーキテクチャなどのコントローラは、機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７によって作業現場で本明細書に記載されるように実行される作業現場計画を受信しうる。さらに、４０４で、システムコントローラ１２２は、本明細書に記載のタスクの作業現場計画を実施するために、機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７を割り当てることができる。

システムコントローラ１２２は、作業現場１１２を４０６でセグメントに分割しうる。例えば、作業現場１１２の作業面１１０は、地理的に平方メートル（ｍ^２）または他の面積単位に分けられてもよい。機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７が作業現場１１２の所定の地理的分割内で作業するとき、システムコントローラ１２２は、リフトを構成する運搬タスク、敷均しタスク、および締固めタスクのシーケンスが発生したかどうかを決定しうる。これらのタスクが、作業現場１１２の所与の地理的分割で順番に行われると、リフトは完了とみなされ、リフト数測定基準内で計数される。

したがって、４０８で、材料運搬タスク（すなわち、掘削機械１０２、積込機械１０４、および運搬機械１０６）に関与する機械、材料敷均しタスクに関与する機械（すなわち、整地機械１０７）、および材料締固めタスクに関与する機械（すなわち、整地機械１０７および締固機械１０５）の動きが追跡されてもよい。一つの実施例では、機械テレマティクスデータとして機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７から取得される位置データは、作業現場１１２の内外で機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７を追跡するために、システムコントローラ１２２によって使用されうる。

システムコントローラ１２２は、４０８で追跡された位置データに基づいて、ブロック４１０でタスクの完了を識別しうる。位置データは、機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７の位置センサ１３０によって追跡されてもよく、通信装置１２６、中央局１０８、および／またはネットワーク１２４を介してシステムコントローラ１２２に送信されてもよい。

システムコントローラ１２２は、機械テレマティクスデータが、材料搬送機械（すなわち、掘削機械１０２、積込機械１０４、および運搬機械１０６）、材料敷均機械（すなわち、整地機械１０７）、および材料締固機械（すなわち、整地機械１０７および締固機械１０５）を含む、機械１０２、１０４、１０５、１０６、１０７から受信されたかどうかを判定しうる。機械テレマティクスデータは、作業現場計画内でのタスクの完了を示す。

機械テレマティクスデータが受信されたという決定（ブロック４１２、決定ＹＥＳ）に応答して、システムコントローラ１２２は、ブロック４１４でリフト数を計数し、方法は４１２の前に戻り、追加のリフト数が計数されるかどうかを決定する。機械テレマティクスデータが受信されていないという決定（ブロック４１２、決定ＮＯ）に応答して、システムコントローラ１２２は、追加のリフト数が計数されるかどうかを判断するために、４１２の前に戻る。このようにして、リフト数が達成された場合にそれに応じて計数されてもよい。

４１６で、作業現場計画の完了率の表示は、４１２および４１４から得られたリフト数に基づいて提示されうる。リフト数は、システム１００内の電子装置１２８の表示装置によって提供されるものなど、ユーザインターフェース上に提示されうる。リフト数が作業現場計画の一部分、割合、またはパーセンテージとして提示されるように、グラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）は、電子装置１２８の表示装置上に提示されうる。これにより、システム１００のユーザは、作業現場計画の完了レベルを迅速に決定することができる。

本開示は、一つの作業現場計画内の、および全体としての作業現場計画の多数のタスクの完了レベルを示す、リフト数測定基準を取得するためのシステムおよび方法を記載する。こうしたシステムおよび方法は、ユーザに対して作業現場計画の完了のレベルまたは完了率をより効率的に提示するために使用されてもよく、その結果、ユーザは作業現場計画がどの程度効率的に実行されているかを完全に理解しうる。システムおよび方法は、作業現場計画および／または作業現場１１２でのその他の作業の実行中に、一つ以上の掘削機械１０２、積込機械１０４、および運搬機械１０６（すなわち、材料搬送機械として）、整地機械１０７（すなわち、材料敷均機械として）、および整地機械１０７、締固機械１０５（すなわち、材料締固機械として）、および／またはシステム１００の他の構成要素の活動を調整する。例えば、こうしたシステムおよび方法は、システムコントローラ１２２が機械データを取得し、機械データを使用してリフト数を計算および／または他の方法で決定することを可能にしうる。システムコントローラ１２２はまた、少なくとも一つのユーザインターフェースを介して、多数のユーザに対して、統合生産測定基準の表現を提示してもよい。したがって、ユーザは、作業現場計画および作業現場計画に含まれるタスクの完了のレベルまたは完了率について通知を受け、容易に理解することができる。

結果として、本開示のシステムおよび方法は、作業現場計画内で利用される様々な機械の進捗についてのより効果的な理解によってユーザを支援することによって、作業現場１１２で、および作業現場計画内で、様々な作業を実施するために必要な時間とリソースを低減するのに役立ちうる。本開示のシステムおよび方法はまた、どの機械または機械群がより効率的に機能していない可能性があるかを判断するにあたり、ユーザを支援しうる。結果として、本開示のシステムおよび方法は、ユーザが、非効率さがあれば修正し、作業現場計画を完了するのにかかりうる時間を短縮し、期待される期限またはスケジュールの順守を可能にしうる。したがって、リフト数は、作業現場計画の完了レベルまたは完了率を理解する上で、ユーザを支援しうる。この理解により、ユーザは、効率的な様式で作業現場計画を実行することができうる。開示されたシステムおよび方法は、リフト数測定基準の決定および提示を促進しうる。

本開示の態様は、上記の実施例を参照して特に示され、記述されてきたが、開示された内容の趣旨および範囲から逸脱することなく、様々な追加の実施例が、開示された機械、システムおよび方法の改変によって意図されていることが当業者には理解されるであろう。かかる実施例は、特許請求の範囲およびその任意の均等物に基づき決定される本開示の範囲内に収まることが理解されるべきである。

Claims (15)

1. 作業現場（１１２）での生産性を推定する方法（２００、３００、４００）であって、
   コントローラ（１２２）を用いて、運搬機械（１０６）、敷均機械（１０６）、および締固機械（１０５）によって実行される作業現場計画を前記作業現場（１１２）で受信すること（３０２）と、
   前記コントローラ（１２２）を用いて、前記運搬機械（１０６）、前記敷均機械（１０７）、および前記締固機械（１０５）のそれぞれの能力に基づいて、前記作業現場計画内のタスクを実施するように、前記コントローラ（３０４）、前記運搬機械（１０６）、前記分散機械（１０７）、および前記締固機械（１０５）を割り当てることと、
   前記コントローラ（１２２）を用いて、前記運搬機械（１０６）、前記敷均機械（１０７）、および前記締固機械（１０５）から、前記タスクの完了の表示を定義する機械テレマティクスデータを受信すること（３０６）と、
   前記コントローラ（１２２）を用いて、前記機械テレマティクスデータに基づきリフト数を計算すること（３０８）と、を含む、方法。
2. 前記コントローラ（１２２）を用いて、およびユーザインターフェース上に、前記リフト数に基づいて前記作業現場計画の完了率の表示を提示することをさらに含む、請求項１に記載の方法（２００、３００、４００）。
3. 前記機械テレマティクスデータが、前記タスクの実行中に、前記運搬機械（１０６）、前記敷均機械（１０７）、および前記締固機械（１０５）の位置を定義する位置データを含む、請求項１に記載の方法（２００）。
4. 前記リフト数を計算することが、
   前記作業現場（１１２）をセグメントに分割することと、
   前記位置データに基づいて、前記運搬機械（１０６）、前記敷均機械（１０７）、および前記締固機械（１０５）の動きを追跡することと、
   前記位置データに基づいて前記タスクの完了を識別することと、を含む、請求項３に記載の方法（２００、３００、４００）。
5. 前記リフト数が、前記作業現場（１１２）の前記セグメント内に堆積され締固めされた材料（１１８）の深さによって定義されるリフト層厚の尺度を含む、請求項４に記載の方法（２００、３００、４００）。
6. 前記リフト数を計算することが、
   前記タスクの完了を示す前記機械テレマティクスデータが、前記運搬機械（１０６）、前記敷均機械（１０７）、および前記締固機械（１０５）から受信されたかどうかを判定することと、
   前記機械テレマティクスデータが受信されたという判定に応答して、前記リフト数を計数することと、を含む、請求項１に記載の方法（２００、３００、４００）。
7. 前記機械テレマティクスデータが受信されたという後続の判定であるインスタンスに、複数のリフト数を計数することをさらに含み、
   前記複数のリフト数が、前記作業現場計画の完了率を定義する、請求項６に記載の方法（２００、３００、４００）。
8. 異なるタイプの機械にわたって生産性を測定するためのシステム（１００）であって、
   コントローラ（１２２）と、
   作業現場計画内での第一のタスクを実施するための、作業現場（１１２）で運転可能な第一のタイプの第一の機械（１０２、１０４、１０５、１０６、１０７）と、
   前記作業現場計画内での第二のタスクを実施するための、前記作業現場（１１２）で運転可能な第二のタイプの少なくとも第二の機械（１０２、１０４、１０５、１０６、１０７）と、
   前記コントローラ（１２２）と前記第一の機械（１０２、１０４、１０５、１０６、１０７）および前記第二の機械（１０２、１０４、１０５、１０６、１０７）との間で信号を送信するように構成された通信ネットワーク（１２４）と、を備え、
   前記コントローラ（１２２）が、
   前記第一の機械（１０２、１０４、１０５、１０６、１０７）に関連付けられた第一のセンサ（１３０）から、前記第一の機械（１０２、１０４、１０５、１０６、１０７）からの前記第一のタスクの完了の表示を定義する第一の機械テレマティクスデータを受信し、
   前記第二の機械（１０２、１０４、１０５、１０６、１０７）に関連付けられた第二のセンサ（１３０）から、前記第二の機械（１０２、１０４、１０５、１０６、１０７）からの前記第二のタスクの完了の表示を定義する第二の機械テレマティクスデータを受信し、
   前記第一の機械テレマティクスデータおよび前記第二の機械テレマティクスデータに基づいてリフト数を計算し、前記リフト数によって前記作業現場計画の完了率を定義するように構成された、システム。
9. 前記作業現場計画が、複数のリフト数を含み、前記複数のリフト数が、前記作業現場計画の完了率を定義する、請求項８に記載のシステム（１００）。
10. 前記コントローラ（１２２）が、ユーザインターフェース上に、前記複数のリフト数に基づく前記作業現場計画の完了率の表示を提示するようにさらに構成される、請求項９に記載のシステム（１００）。
11. 前記第一の機械（１０２、１０４、１０５、１０６、１０７）および前記第二の機械（１０２、１０４、１０５、１０６、１０７）が、
    前記作業現場計画内で前記第一のタスクを実施するための前記第一のタイプの前記第一の機械（１０２、１０４、１０５、１０６、１０７）と、
    前記作業現場計画内で前記第二のタスクを実施するための前記第二のタイプの前記第二の機械（１０２、１０４、１０５、１０６、１０７）と、
    前記作業現場計画内で第三のタスクを実施するための第三のタイプの第三の機械（１０２、１０４、１０５、１０６、１０７）と、を含み、
    前記リフト数を計算することが、
    前記第一の機械テレマティクスデータ、前記第二の機械テレマティクスデータ、および前記第三の機械（１０２、１０４、１０５、１０６、１０７）に関連付けられた第三のセンサ（１３０）から受信し、前記第三の機械（１０２、１０４、１０５、１０６、１０７）による第三のタスクの完了の表示を定義する第三の機械テレマティクスデータを受信することと、
    前記第一の機械テレマティクスデータ、前記第二の機械テレマティクスデータ、および前記第三の機械テレマティクスデータに基づいて、前記リフト数を計算することと、を含む、請求項８に記載のシステム（１００）。
12. 前記第一の機械（１０２、１０４、１０５、１０６、１０７）が、材料（１１８）を前記作業現場（１１２）内へ運搬するための運搬機械（１０６）を含み、前記第一のタスクが、運搬インスタンスを含み、
    前記第二の機械（１０２、１０４、１０５、１０６、１０７）が、前記作業現場（１１２）内で前記材料（１１８）を敷均しする敷均機械（１０７）を含み、前記第二のタスクが、敷均しインスタンスを含み、
    前記第三の機械（１０２、１０４、１０５、１０６、１０７）が、前記作業現場（１１２）内の前記材料（１１８）を締固めするための締固機械（１０５）を含み、前記第三のタスクが、締固めインスタンスを含む、請求項１１に記載のシステム（１００）。
13. 前記第一の機械（１０２、１０４、１０５、１０６、１０７）、前記第二の機械（１０２、１０４、１０５、１０６、１０７）、および前記第三の機械（１０２、１０４、１０５、１０６、１０７）が、前記第一の機械テレマティクスデータ、前記第二の機械テレマティクスデータ、および前記第三の機械テレマティクスデータを前記コントローラ（１２２）に送信するテレマティック通信装置（１２６）を含む、請求項１１に記載のシステム（１００）。
14. 前記第一の機械（１０２、１０４、１０５、１０６、１０７）の前記第一のセンサ（１３０）が、前記第一のタスクの実行中に前記第一の機械（１０２、１０４、１０５、１０６、１０７）の位置を追跡するための第一の位置センサ（１３０）を含み、
    前記第二の機械（１０２、１０４、１０５、１０６、１０７）の前記第二のセンサ（１３０）が、前記第二のタスクの実行中に、前記少なくとも第二の機械（１０２、１０４、１０５、１０６、１０７）の位置を追跡するための第二の位置センサ（１３０）を含み、
    前記コントローラ（１２２）が、前記第一の位置センサ（１３０）および前記第二の位置センサ（１３０）から取得された位置データに少なくとも部分的に基づいて、前記リフト数を計算する、請求項１２に記載のシステム（１００）。
15. 前記コントローラ（１２２）を用いて、前記リフト数を計算することが、
    前記作業現場をセグメントに分割すること（４０６）と、
    前記位置データに基づいて、前記運搬機械（１０６）、前記敷均機械（１０７）、および前記締固機械（１０５）の動きを追跡すること（４０８）と、
    前記位置データに基づいて、前記第一のタスクおよび前記第二のタスクの完了を識別すること（４１０）と、を含む、請求項１４に記載のシステム（１００）。
    

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