JP6626310B2 - 車両消費の監視システムおよび方法 - Google Patents

Description

本明細書で説明されている主題は、車両であって、該車両を推進させるために燃料および／またはエネルギーを消費する車両に関する。

様々な種類の車両が、該車両に動力を供給するために燃料および／またはエネルギーを消費する。例えば、燃料ガス（例えば、ディーゼル燃料および非ディーゼル燃料）、電流、石油、石炭、天然ガス、風力、または太陽エネルギーなどが、車両に動力を供給するために使用され得る。車両は、これらの燃料および／またはエネルギーを用いて、該車両を推進させるために自身に動力を供給し得る。

燃料および／またはエネルギーの消費は、異なる車両および／または異なる、車両の操作者において同等でない場合がある。例えば、操作者が車両のスロットルおよび／またはブレーキを制御する方法の違いに起因して、異なる運転者によって操作される、同じ種類の車両の異なる車両（例えば、同じ型および／またはモデルの車両の異なる車両）は、同じまたは実質的に同様のルートにわたって車両を推進させるために異なる量の燃料および／またはエネルギーを消費し得る。

どのくらいの量の燃料および／またはエネルギーが車両を制御する異なる操作者によって消費されたかを単純に測定することは、操作者がどの程度さらに効率的に車両を制御することが可能であるかについての洞察を提供し得ない。どのくらいの量の燃料が消費されたかについてある操作者と別の操作者とを単に比較することは、ある操作者の運転の癖が、消費される燃料および／またはエネルギーの観点から別の操作者に比べて効率的であるか、それとも非効率的であるかを正確に反映し得ない。

消費される燃料および／またはエネルギーの量は、容易には明らかにならない様々な他の要因に基づき得る。例えば、燃料および／またはエネルギーの単位当たりの、車両が走行した距離（例えば、ガロン当たりのマイルまたはリットル当たりのキロメートルなど）を計算することは、異なる操作者がどの程度効率的に車両を制御したかを正確には反映し得ない。これは、消費される燃料および／またはエネルギーの量が、より効率的な操作者の場合であってもルートの上りの区間にわたる走行の間に大幅に増加し得るためである。

異なる操作者がどの程度効率的に車両を制御したかを直接比較することができることは、車両を制御するより効率的な方法を発見するための、操作者の調査またはどの車両が他の車両よりも効率的に稼働しているかの特定などに有用であり得る。

一実施形態において、監視システムは、ルートにわたる走行の間に車両によって消費された燃料の量または消費されたエネルギーの量の１つ以上を表す消費メトリクスを求めるように構成された制御システムを含む。消費メトリクスは、車両の積荷またはルートにわたる高さの変化の１つ以上とは無関係である。

別の実施形態において、別の監視システムは、車両が走行したルートの状態を表すルート状態メトリクスを求めるように構成された制御システムを含む。ルート状態メトリクスは、ルートの途中の１つ以上の場所におけるルートの実際の傾斜度と１つ以上の場所におけるルートの推定傾斜度との比較に基づく。

別の実施形態において、方法（例えば、車両を監視するための）は、ルートにわたる走行の間に車両によって消費された燃料の量または消費されたエネルギーの量の１つ以上を表す消費メトリクスを求めるステップを含む。消費メトリクスは、車両の積荷またはルートにわたる高さの変化の１つ以上とは無関係である。

別の実施形態において、別の方法（例えば、ルートを監視するための）は、車両が走行したルートの状態を表すルート状態メトリクスを求めるステップを含む。ルート状態メトリクスは、ルートの途中の１つ以上の場所におけるルートの実際の傾斜度と１つ以上の場所におけるルートの推定傾斜度との比較に基づいてもよい。

以下の説明でより詳細に説明される、本発明の特定の実施形態およびさらなる利点が示されている添付図面を参照する。

一実施形態に係る車両消費監視システムを有する車両の概略図である。 一例に係る、図１に示されている車両のトリップに関する傾斜度プロファイルを示している。 一例に係る、図１に示されている車両のトリップに関する異なる傾斜度プロファイルを示している。 車両による燃料および／またはエネルギーの消費を監視するための方法の一実施形態のフローチャートを示している。 １つ以上の車両によって走行されるルートの状態を監視するための方法の一実施形態のフローチャートを示している。

本明細書で説明されている主題の１つ以上の実施形態は、どのくらいの量の燃料および／またはエネルギーが車両によって消費されたかを表す消費メトリクスを求めるシステムおよび方法を提供する。消費メトリクスは、車両の積荷および／または車両が走行したトリップの走路にわたる高さの変化とは無関係に消費された燃料および／またはエネルギーを表し得る。消費メトリクスは、消費メトリクスが、異なる、車両の積荷および／または車両が走行するトリップの間の高さの変化に関して変わらない点で車両の積荷および／またはトリップにわたる高さの変化とは無関係であり得る。例えば、車両が、第１のトリップおよび第２のトリップの間に同じルートに沿って同じ始点位置から同じ目的位置まで同じ方法で操作される（例えば、同じスロットルおよび／またはブレーキの設定が同じ場所で使用される）ものの、車両の積荷が、第１のトリップと第２のトリップとで異なる場合、消費メトリクスは、第１のトリップおよび第２のトリップに関して同じまたは実質的に同じ（例えば、互いに所定の範囲（１％、３％、または５％など）内）であり得る。別の例として、車両が、第３のトリップおよび第４のトリップの間に始点位置と目的位置との間で高さの異なる変化を車両に受けさせる異なるルートに沿って同じ方法で操作される（例えば、同じスロットルおよび／またはブレーキの設定が同じ場所で使用される）場合、消費メトリクスは、同じまたは実質的に同じであり得る。車両の積荷および／または高さの変化とは無関係に消費メトリクスを求めることによって、車両の異なる操作者、異なる車両、および車両の異なる動作条件などに関する消費メトリクスが、どの車両、どの操作者、および／またはどの動作条件がより効率的であるかを特定するためにより容易に比較されることならびに／または操作者が、より効率的に車両を操作する方法をより容易に学習することが可能となり得る。場合に応じて、１つ以上のルートメトリクスが求められてもよい。ルートメトリクスは、車両が走行したルートの状態を表してもよい。消費メトリクスおよび／またはルートメトリクスは、操作者および／または車両外の場所（ｏｆｆ−ｂｏａｒｄ ｌｏｃａｔｉｏｎ）の他の人による確認のために車両の操作者に対して表示されてもよく、および／または車両の外の場所（例えば、発送センター）に送信されてもよい。

図１は、一実施形態に係る車両消費監視システム１０２を有する車両１００の概略図である。監視システムは、車両１００の操作者および／または他の人が車両１００の性能および／または操作を分析するのを助けるために、本明細書で説明されている消費メトリクスおよび／またはルートメトリクスを求める。車両１００は、公道を走行するように設計されていない、および／または公道を走行することを法的に認められていないオフハイウェイ車両（採鉱車両または他の車両など）であってもよい。例えば、車両１００は、積載物を運搬するためのバケット１０４または他の装置を有する、ロードホールダンプ（ｌｏａｄ−ｈａｕｌ−ｄｕｍｐ）（以下、「ＬＨＤ」）式の車両を表してもよい。あるいは、車両１００は、別の種類の採鉱車両であってもよい。別の実施形態において、車両１００は、別の種類の乗り物（鉄道車両（例えば、機関車）、自動車、船舶、または飛行機もしくは飛行できる他の乗り物など）である。場合に応じて、車両１００は、車両編成（１つのまとまりとしてルート１０６に沿って走行するように互いに機械的および／または論理的に連結された一群の２つ以上の車両など）を表してもよい。このような車両編成は、車両編成を推進させる１つ以上の車両１００に連結器によって接続されたいくつかの車両または互いに機械的に連結されてはいないが、車両編成が１つのまとまりとしてルート１０６に沿って走行するように互いの動作を連係させるために互いに通信するいくつかの車両を含んでもよい。車両１００および／または監視システム１０２の構成要素は、１つ以上の有線接続および／または無線接続によって互いに動作可能に接続されてもよい。例えば、本明細書で説明されている構成要素は、これらの間のデータおよび／または他の信号の通信のために電線、ケーブル、バス、または無線ネットワークチャネルなどによって接続されてもよい。

監視システム１０２は、完全に車両１００に搭載されているものとして示されている。場合に応じて、監視システム１０２の１つ以上の構成要素は、他の場所に（例えば、車両外の場所（例えば、発送センター）に、車両１００と同じ車両編成内の別の車両上に、または車両１００と同じ車両編成に属していない別の車両に）配置されてもよい。

監視システム１０２は、１つ以上のプロセッサ（例えば、電子論理ベースの装置（マイクロプロセッサ、コンピュータ、コントローラ、もしくはエンジン制御ユニットなど）を含む、および／もしくはこれと接続された複数のハードウェア回路またはハードウェア回路全体を表す制御システム１０８を含む。プロセッサは、有形の非一時的なコンピュータ読み取り可能な記憶装置１１６（コンピュータハードドライブ、光学ドライブ、フラッシュドライブ、または固体ドライブなど）に記憶された命令に基づいて動作してもよい。これらの命令は、プロセッサに本明細書で説明されている１つ以上の動作を実行するように命令してもよい。例えば、シングルプロセッサが、本明細書で説明されている動作のすべてを実行してもよく、２つ以上のプロセッサが、異なる動作を実行してもよく、および／または２つ以上のプロセッサが、同じ動作の１つ以上を実行してもよい。

制御システム１０８は、車両１００の操作者に関する消費メトリクスを計算してもよい。消費メトリクスは、操作者が車両１００を制御する異なる方法に起因して、異なる消費メトリクスが、同じ積荷を運搬する同じ車両１００を同じトリップにわたって操作する異なる操作者に関して計算され得る点で操作者に依存し得る。一態様において、操作者ごとの消費メトリクスが、トリップもしくはトリップの区間に必要なエネルギーの単位当たりの消費された燃料および／もしくはエネルギーを表してもよく、またはこのようなものとして計算されてもよい。例えば、消費メトリクスは、ルート１０６に沿って第１の位置から異なる第２の位置まで車両１００によって実際に消費された燃料および／またはエネルギーを、第１の位置から第２の位置まで車両１００を推進させるために必要なものとして計算されたエネルギーの量によって割ったものとして計算されてもよい。

（式１）
ただし、Ｃｉは、車両１００のｉ番目の操作者に関する消費メトリクスを表し、Ｆは、第１の位置から第２の位置まで移動した際に車両１００によって消費された燃料および／またはエネルギーの実際の量を表し、Ｅは、車両１００が第１の位置から第２の位置まで移動するのに必要なものとして計算されたエネルギーの量を表す。

車両１００によって消費された燃料および／またはエネルギーの実際の量（Ｆ）は、車両１００のエンジンコントローラ１１０によって提供されるデータから求められてもよい。エンジンコントローラ１１０は、車両１００の１つ以上のエンジンを制御するおよび／または１つ以上のエンジンの動作を監視する電子制御ユニット（エンジン制御ユニット（ＥＣＵ：ｅｎｇｉｎｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｕｎｉｔ）またはパワートレイン制御モジュール（ＰＣＭ：ｐｏｗｅｒｔｒａｉｎ ｃｏｎｔｒｏｌ ｍｏｄｕｌｅ）など）を表してもよい。車両１００のパワートレイン１１２は、車両１００の１つ以上のエンジン、およびエンジンの動作（例えば、回転）を車両１００の推進力に変換するモータ、シャフト、ギヤ、または車軸などを表す。

また、エンジンコントローラ１１０は、どのくらいの量の燃料および／またはエネルギーが燃料源および／またはエネルギー源１１４（図１の「燃料／エネルギー源」）から車両１００のエンジンに供給されたかを表すデータを生成する供給センサを含んでもよく、および／またはこれを表してもよい。例えば、エンジンコントローラ１１０は、どのくらいの量の燃料がエンジンに供給されたかを表すデータを生成する質量流量センサまたはどのくらいの量の電流が車両のモータに供給されたか、および／もしくはエンジンによって生成されたかを表すデータを生成する電流計などを含んでもよい。供給源１１４は、燃料を保持する１つ以上のタンクおよび／または車両１００に動力を供給するための電気エネルギーを蓄える電池もしくはコンデンサなどを表してもよい。

制御システム１０８は、どのくらいの量の燃料および／またはエネルギーが車両１００によって実際に消費されたか（Ｆ）を求めるためにエンジンコントローラ１１０からのこのデータを監視してもよい。場合に応じて、制御システム１０８は、１つ以上の効率推定およびパワートレイン１１２によって生成された動力に基づいて、実際に消費された燃料および／またはエネルギーの量（Ｆ）を計算してもよい。例えば、制御システム１０８は、パワートレイン１１２によって生成された動力の量ならびにどの程度効率的にパワートレイン１１２がパワートレイン１１２の異なる出力において燃料および／またはエネルギーを消費するかを表す所定の効率の割合に基づいて、実際に消費された燃料および／またはエネルギーの量（Ｆ）を推定してもよい。

車両１００を移動させるために必要なエネルギー（Ｅ）は、制御システム１０８によって計算されてもよい。一実施形態において、必要なエネルギーは、車両１００の無負荷時の重量、車両の積荷の重量、第１の位置と第２の位置との間のルート１０６の区間の傾斜度、車両１００の移動抵抗、および第１の位置から第２の位置までのルート１０６に沿った距離に基づいて推定されてもよい。エネルギー（Ｅ）は、これらの要因に基づき得るものであり、無負荷時の重量の増加、車両の積荷の重量の増加、上り傾斜度、移動抵抗の増加、および／または走行距離の増加が、エネルギー（Ｅ）の増加の原因となり得る一方で、無負荷時の重量の低減、車両の積荷の重量の低減、下り傾斜度、移動抵抗の低減、および／または走行距離の低減は、エネルギー（Ｅ）の低減の原因となり得る。

車両１００の無負荷時の重量は、車両１００によって運搬される積載物または物質を有さない車両１００の所定の重量であってもよい。この重量は、記憶装置１１６および／または制御システム１０８にプログラムされてもよい。場合に応じて、この重量は、車両１００の入力装置１１８を用いて制御システム１０８および／または記憶装置１１６に入力されてもよい。入力装置１１８は、操作者から情報を受信するために使用される１つ以上のアセンブリ（キーパッド、電子マウス、スタイラス、タッチスクリーン、マイクロホン、ペダル、スロットルレバー、またはボタンなど）を表してもよい。制御システム１０８は、場合に応じて記憶装置１１６から重量を取得してもよい。

車両の積荷の重量は、車両１００によって運搬される積載物および／または物質の重量であってもよい。この重量は、車両１００の無負荷時の重量に加わり得る。例えば、車両１００の全重量は、車両の積荷の重量および車両１００の無負荷時の重量を含んでもよい。車両の積荷の重量は、入力装置１１８を用いて入力されてもよく、および／または重量センサ１２０（例えば、スケール）によって生成されるデータであって、車両１００によって運搬される積載物および／または物質の重量を表すデータから取得されてもよい。

第１の位置と第２の位置との間のルート１０６の区間の傾斜度は、ルート１０６の様々な区間の上り勾配および／または下り勾配の量を表す。傾斜度は、傾斜度センサ１２２によって生成されたデータ（傾斜計、加速度計など）に基づいて求められてもよく、入力装置１１８を用いて入力されてもよく、および／または記憶装置１１６に記憶されたデータベースから取得されてもよい。例えば、ルート１０６の構成（例えば、傾斜度、距離、または曲率など）が、記憶装置１１６に記憶されてもよい。

車両１００の移動抵抗は、ルート１０６に沿った車両１００の移動に抵抗する力を表してもよい。この抵抗は、車両１００がルート１０６に沿って移動するときの車両１００の運動に抵抗する力（転がり抵抗、抗力、または気流および／もしくは水流など）を表してもよい。移動抵抗は、どのくらいの量の動力がパワートレイン１１２によって生成されたかおよびどのくらい速く車両１００が移動したかに基づいて制御システム１０８によって測定または推定されてもよい。車両１００の移動速度は、速度センサ１２４（タコメータ、全地球測位システムの受信機、セルラー三角測量システム、または他の装置など）によって生成されるデータから求められてもよい。場合に応じて、移動抵抗は、記憶装置１１６に記憶された所定の値を有してもよく、および／または入力装置１１８を介して入力されてもよい。

車両１００が走行した距離は、制御システム１０８によって求められてもよい（例えば、車両１００がどのくらいの時間にわたってどのくらいの速さで走行したかを監視することによって、全地球測位システムの受信機もしくはセルラー三角測量システムなどによって生成されたデータを調べることによって、ならびに／または記憶装置１１６および／もしくは入力装置１１８から距離を受信することによって）。

消費メトリクスは、どの程度効率的に操作者が第１の位置から第２の位置まで車両１００を制御したかを表すためにこれらの要因の１つ以上を用いて計算されてもよい。単なる走行距離当たりの消費された燃料および／またはエネルギーの代わりに走行に必要なエネルギー（Ｅ）当たりの消費された燃料および／またはエネルギーに消費メトリクスの基礎を置くことによって、車両１００または複数の車両１００の異なるトリップに関する消費メトリクスを比較することができるようになり得る。例えば、異なるトリップは、車両１００または複数の車両１００が異なるトリップにおいて走行する距離が同じまたは実質的に同じ場合であっても燃料および／またはエネルギーの消費の割合に大きく影響を及ぼし得る異なる傾斜度プロファイルを有し得る。さらに、異なる傾斜度プロファイルは、大きく異なる距離を有するトリップに関する燃料および／またはエネルギーの消費の割合に大きく影響を及ぼし得る。

図２および図３は、一例に係る車両１００のトリップに関する異なる傾斜度プロファイル２００、３００を示している。傾斜度プロファイル２００、３００は、ルート１０６（図１に示されている）に沿った距離を表す水平軸２０２および高さを表す垂直軸２０４に沿って示されている。傾斜度プロファイル２００、３００は、車両１００のトリップまたは輸送ルートの始点位置２０６、３０６から対応する終点位置２０８、３０８まで走行する車両１００が遭遇する、ルート１０６の傾斜度を表している。ルート１０６に沿った始点位置２０６、３０６から終点位置２０８、３０８までの距離２１０は、同じまたは実質的に同じであってもよい。

異なる傾斜度プロファイル２００、３００に係るルート１０６に沿って走行する間に、傾斜度プロファイル２００に沿って走行する車両１００は、傾斜度プロファイル３００に沿って走行する車両１００よりも多くの燃料および／またはエネルギーを消費し得る。例えば、傾斜度プロファイル２００の上り傾斜度の区間２１２を車両１００に登坂させるのに十分なトルクまたは牽引力を生成するには、傾斜度プロファイル３００に沿って走行する車両１００よりも多くの、パワートレイン１１２によって消費される燃料および／またはエネルギーを必要とし得る。傾斜度プロファイル２００、３００に沿って走行する車両１００に関する消費メトリクスの違いは、車両１００の操作者が車両１００を制御する方法の違いに起因し得る。例えば、第１の操作者が、傾斜度プロファイル２００にわたって第１の車両１００を運転してもよく、第２の操作者が、傾斜度プロファイル３００にわたって第２の車両１００を運転してもよい。第１の車両１００および第２の車両１００は、異なる車両の積荷を有し得る。第２の操作者は、より頻繁にスロットルポジションを変更し、および／またはスロットルポジションのより大きな変更を用いる結果、第１の操作者に比べてより急速におよび／またはより大きな量だけ、傾斜度プロファイル３００にわたって第２の車両１００を加速および／または減速させ得る。

結果として、第２の操作者に関する消費メトリクスは、第１の操作者が、ルート１０６のより大きな上り勾配にわたって第１の車両１００を制御し、および／または第１の車両１００がより重い積荷を運搬するにもかかわらず、第２の操作者が第１の操作者よりも低い効率で運転することに起因して第１の操作者に関する消費メトリクスよりも大きくなり得る。第１の操作者の消費メトリクスは、第２の操作者によるスロットルポジションのより大きなおよび／またはより頻繁な変更に起因して第２の操作者の消費メトリクスよりも小さくなり得る。例えば、第１の車両１００が傾斜度プロファイル２００にわたって走行するのに必要なものとして推定されるエネルギーの量（例えば、Ｅ）は、傾斜度プロファイル２００の区間２１２の傾斜度が傾斜度プロファイル３００の傾斜度よりも大きいことに起因して、第２の車両１００が傾斜度プロファイル３００にわたって走行するのに必要なものとして推定されるエネルギーの量（例えば、Ｅ）よりも大きくなり得る。場合に応じて、第１の車両１００の無負荷時の重量、第１の車両１００によって運搬される車両の積荷、第１の車両１００の移動抵抗、および／または傾斜度プロファイル２００の距離は、第２の車両１００よりも大きくまたは長くなり得る。

第１の車両１００に関して推定された必要なエネルギー（Ｅ）が、第２の車両１００に関して推定された必要なエネルギー（Ｅ）よりも大きいことから、傾斜度プロファイル２００、３００のそれぞれにわたる走行の間に、第１の操作者は、第２の操作者が第２の車両１００に消費させるものよりも多くの燃料および／またはエネルギーを第１の車両１００に消費させ得るが、第２の操作者の消費メトリクスは、第１の操作者の消費メトリクスよりも大きくなり得る。これは、第２の操作者が第２の車両１００を制御する方法が、第１の操作者および第１の車両１００よりも非効率的であることに起因し得る。

図１に示されている車両１００および監視システム１０２の説明に戻ると、車両１００および／または監視システム１０２は、出力装置１２６（電子表示装置（例えば、コンピュータモニタ、タッチスクリーンなど）またはスピーカなど）を含んでもよい。制御システム１０８は、車両１００の操作者に関して計算された消費メトリクスを出力装置１２６に送信してもよく、出力装置１２６は、消費メトリクスを操作者に提示してもよい（例えば、操作者に対して表示するか、そうでなければ通知する）。一態様において、消費メトリクスは、車両１００のトリップ（例えば、始点位置から目的位置までの走行）の完了後に計算および／または提示される。さらにまたはあるいは、場合に応じて、消費メトリクスは、所定の時間間隔を置いて（操作者の作業シフトの最後または１時間ごとなどに）計算されてもよく、および／または操作者に提示されてもよい。さらにまたはあるいは、消費メトリクスは、操作者が車両１００を運転しているときに計算および／または提示されてもよい。出力装置１２６は、操作者によって消費された燃料および／またはエネルギーの実際の量と共に消費メトリクスを提示してもよい。

車両１００および／または監視システム１０２は、通信装置１２８を含んでもよい。通信装置１２８は、車両外の場所（他の車両１００または発送センターなど）と通信するために使用されるハードウェアおよび／またはソフトウェアを含むか、または表す。通信装置１２８は、本明細書で説明されている情報（消費メトリクス、車両１００によって消費された燃料および／またはエネルギーの実際の量、効率推定、パワートレイン１１２によって生成された動力、車両１００の無負荷時の重量、車両の積荷の重量、ルートの区間の傾斜度、傾斜度プロファイル、車両の移動抵抗、または車両１００が走行するもしくは走行した距離など）を無線通信する（例えば、送信および／または受信する）ためのアンテナ、トランシーバ、および／または関連する回路を含んでもよい。場合に応じて、通信装置１２８は、位置測定装置（全地球測位システムの受信機またはセルラー三角測量システムなど）を含んでもよく、および／または表してもよい。

一態様において、制御システム１０８は、出力装置１２６を介して操作者に提示される、および／または１つ以上の車両外の場所に送信される１つ以上の比較メトリクスを求めてもよい。比較メトリクスは、平均、中央値、または他の消費メトリクスの他の統計分析を含んでもよい。例えば、いくつかのトリップ、いくつかの作業シフト、数日、数週、または数ヶ月などにわたってある操作者に関して計算されたいくつかの消費メトリクスが、記憶装置１１６および／または車両１００の外に配置された記憶装置に記憶されてもよい。これらの消費メトリクスの平均または中央値は、操作者に特有の消費メトリクスとして計算されてもよい。この、操作者に特有の消費メトリクスは、経時的に操作者を監視するために保存されてもよく、および／または操作者が現在の消費メトリクスと操作者の平均または中央値の消費メトリクスとを比較することができるように出力装置１２６において提示されてもよい。操作者は、操作者のこれらのメトリクスの比較に基づいて、操作者の以前のトリップよりも効率的に車両１００を制御しているか、それとも非効率的に車両１００を制御しているかを判断することができる。

別の例として、異なるときに（例えば、異なるトリップの間に）同じ車両１００を制御する幾人かの異なる操作者に関して計算された消費メトリクスが、車両に特有の消費メトリクスを計算するために使用されてもよい。車両に特有の消費メトリクスは、どの操作者が異なるトリップの間に車両１００を運転したかに関係なく、同じ車両１００の異なるトリップに関して計算された消費メトリクスの平均または中央値であってもよい。車両に特有の消費メトリクスは、車両１００の今にも起こりそうな機械的な故障または不具合を表し得る、メトリクスの傾向を識別するために制御システム１０８および／または車両外の場所（例えば、発送センター）によって監視されてもよい。例えば、車両に特有の消費メトリクスが、経時的に増加し、および／または車両１００を運転する幾人かの異なる操作者にわたって増加する場合、増加するメトリクスは、車両１００が次第に多くの燃料および／またはエネルギーを消費し続けており、したがって、今にも起こりそうな機械的な故障または不具合を有するかもしれないことを示し得る。このとき、制御システム１０８および／または車両外の場所は、操作者に警告するために、ならびに／または車両１００の検査、修理、および／もしくは保守を予定するために出力装置１２６において提示される、および／または修理施設に送信される警告信号を自動的に（例えば、操作者の介入なしに）生成してもよい。

別の例として、同じ場所で稼働されるいくつかの車両１００に関して計算された消費メトリクスが、場所に特有の消費メトリクスを計算するために使用されてもよい。例えば、消費メトリクスは、同じ鉱山で稼働される採鉱車両に関して計算されてもよい。別の例として、所定の場所または地域（例えば、同じ都市、群、州、または国など）において所定の期間（例えば、１日、１週間、１ヶ月、または１年など）にわたって稼働される車両１００に関する消費メトリクスが計算されてもよい。これらの消費メトリクスの平均または中央値は、場所に特有の消費メトリクスとして計算されてもよい。場所に特有の消費メトリクスは、操作者に対して表示されてもよく、および／または他の操作者と比べてある操作者がどの程度効率的に同じ場所で車両１００を制御しているかを求めるために制御システム１０８によって操作者の消費メトリクスと比較されてもよい。

別の例として、車両１００の一団のうちのいくつかの車両１００に関して計算された消費メトリクスが、一団にわたる消費メトリクスを計算するために使用されてもよい。一団に含まれる車両１００は、運営の管理者または他の一人の監督者の監督の下で稼働される、一緒に動かされる（例えば、同時に）、同じ作業（例えば、同じ鉱床の採鉱）に従事する、および／または同じ所有者に属する複数の車両１００であってもよい。一団にわたる消費メトリクスは、操作者に対して表示されてもよく、および／または他の操作者と比べてある操作者がどの程度効率的に同じ一団において車両１００を制御しているかを求めるために制御システム１０８によって操作者の消費メトリクスと比較されてもよい。

制御システム１０８は、場合に応じて、異なる動作設定の車両１００に関する異なる消費メトリクスを計算してもよい。これらの消費メトリクスは、動作モードに特有の消費メトリクスと呼ばれ得る。一例として、異なる消費メトリクスは、車両１００の異なるスロットルポジション、出力、または速度などに関して計算されてもよい。操作者が第１のスロットル設定（例えば、第１のペダルポジション、第１のスロットルレバーポジションなど）、第１の出力（例えば、馬力）、または第１の速度などで車両１００を制御する期間の間、制御システム１０８は、第１の消費メトリクスを計算してもよい。操作者が異なる第２のスロットル設定、異なる第２の出力、または異なる第２の速度などで車両１００を制御する異なる期間の間、制御システム１０８は、第２の消費メトリクスを計算してもよい、等々。別の例として、異なる消費メトリクスは、車両１００の異なる動作モードに関して計算されてもよい。例えば、操作者が車両１００を制御して加速させる期間の間、制御システム１０８は、第１の消費メトリクスを計算してもよい。操作者が車両１００を制御して減速させる他の異なる期間の間、制御システム１０８は、第２の消費メトリクスを計算してもよい。操作者が車両１００を制御して速度を維持させる（例えば、所定の閾値の１％、３％、または５％などを超えて速度を変化させないことなどによる惰力走行の）他の異なる期間の間、制御システム１０８は、第３の消費メトリクスを計算してもよい。異なる消費メトリクスは、車両１００の現在の動作モード（例えば、スロットルポジション、加速、減速、または惰力走行など）に対応する、動作モードに特有の消費メトリクスを表示することなどによって出力装置１２６において操作者に対して表示されてもよく、対応する現在の動作モード中に表示されてもよい。

さらにまたはあるいは、異なる消費メトリクスは、ルート１０６の異なる傾斜度に関して求められてもよい。これらの消費メトリクスは、傾斜度に特有の消費メトリクスと呼ばれ得る。例えば、同じまたは同様の傾斜度（例えば、上り勾配または下り勾配の角度は、互いに所定の範囲（１％、３％、５％、１０％、または別の値など）内である）を有する、ルート１０６の異なる区間にわたる走行の間、消費メトリクスの平均または中央値などが、これらの区間に関する、傾斜度に特有の消費メトリクスとして計算されてもよい。同じまたは同様の傾斜度を有する、ルート１０６の他の区間にわたる走行の間、消費メトリクスの平均または中央値などが、これらの区間に関する、傾斜度に特有の消費メトリクスとして計算されてもよい、等々。

さらにまたはあるいは、異なる消費メトリクスは、車両１００が積載物を積んでいる、もしくは積んでいない期間に関して、および／または積載物の異なる重量に関して求められてもよい。これらの消費メトリクスは、車両の積荷に特有の消費メトリクスと呼ばれ得る。例えば、車両１００が第１の重量の範囲内（例えば、５００キログラム未満）の積まれた重量を有するときの走行の間、消費メトリクスの平均または中央値などが、積荷のその量に関する、車両の積荷に特有の消費メトリクスとして計算されてもよい。車両１００が第２の重量の範囲内（例えば、５００キログラム以上で１０００キログラム未満）の積まれた重量を有するときの走行の間、消費メトリクスの平均または中央値などが、積荷のその量に関する、車両の積荷に特有の消費メトリクスとして計算されてもよい、等々。また、消費メトリクスは、車両１００が積荷を運搬していないときに計算されてもよい。

一例として、異なる消費メトリクスは、車両１００の異なるスロットルポジションに関して計算されてもよい。操作者が第１のスロットル設定（例えば、第１のペダルポジション、第１のスロットルレバーポジションなど）で車両１００を制御する期間の間、制御システム１０８は、第１の消費メトリクスを計算してもよく、操作者が異なる第２のスロットル設定で車両１００を制御する異なる期間の間、制御システム１０８は、第２の消費メトリクスを計算してもよい、等々。別の例として、異なる消費メトリクスは、車両１００の異なる動作モードに関して計算されてもよい。例えば、操作者が車両１００を制御して加速させる期間の間、制御システム１０８は、第１の消費メトリクスを計算してもよい。操作者が車両１００を制御して減速させる他の異なる期間の間、制御システム１０８は、第２の消費メトリクスを計算してもよい。操作者が車両１００を制御して速度を維持させる（例えば、所定の閾値の１％、３％、または５％などを超えて速度を変化させないことなどによる惰力走行の）他の異なる期間の間、制御システム１０８は、第３の消費メトリクスを計算してもよい。異なる消費メトリクスは、車両１００の現在の動作モード（例えば、スロットルポジション、加速、減速、または惰力走行など）に対応する、動作モードに特有の消費メトリクスを表示することなどによって出力装置１２６において操作者に対して表示されてもよく、対応する現在の動作モード中に表示されてもよい。

消費メトリクスは、異なる操作者および異なる車両などに関する消費メトリクスの履歴傾向を監視するために１つ以上の車両外の場所（例えば、発送センターまたは発送施設）によって監視されてもよい。このデータに基づいて、不満足な働きの操作者または車両１００などが、特定され、指導または修理などによって改善されてもよい。例えば、不満足な働きの操作者が特定され、操作者が車両１００を制御する方法が、より効率的に車両１００を操作する方法を操作者に指導するために調査されてもよい。別の例として、不満足な消費メトリクスを有する車両１００の検査、修理、および／または保守が予定されてもよい。別の例として、一団にわたる消費メトリクスが、一団にわたって効率を改善する方法を求めるために調査されてもよい。また、消費メトリクスは、効率の改善の目的で今後の地域を測定するために調査されてもよい。

また、車両１００が走行しているルート１０６の状態は、車両１００が燃料および／またはエネルギーを消費する効率に影響を及ぼし得る。例えば、不満足な道路状態は、ルート１０６にわたって車両１００を推進させるために必要なトルクの増加に起因して燃料および／またはエネルギーの消費の増加の原因となり得る。消費メトリクスを求めることに加えてまたはこれの代わりに、制御システム１０８は、ルート状態メトリクスを求めてもよい。ルート状態メトリクスは、ルート１０６の状態（ルート１０６の実際の状態がルート１０６の理想的な状態にどの程度近いまたは遠いかを表す定量化可能な値など）を表してもよい。一実施形態において、ルート状態メトリクスは、ルート１０６の推定傾斜度とルート１０６の実際の傾斜度との比較に基づいてもよい。例えば、ルート状態メトリクスは、以下のように計算されてもよい。

（式２）
ただし、Ｒは、１つ以上の場所におけるルート１０６に関するルート状態メトリクスを表し、Ｇ_eは、１つ以上の場所におけるルート１０６の推定傾斜度を表し、Ｇ_mは、１つ以上の場所におけるルート１０６の実際の傾斜度または測定された傾斜度を表す。

ルート１０６の推定傾斜度（Ｇ_e）は、制御システム１０８によって取得されてもよい。制御システム１０８は、車両の積荷、無負荷時の車両重量、パワートレイン１１２によって生成される動力（例えば、トルク）、および／または車両１００の速度に基づいて推定傾斜度を計算してもよい。例えば、推定傾斜度はより重い、車両の積荷、より重い無負荷時の車両重量、パワートレイン１１２によって生成されるトルクの増加、および／または車両１００の速度の低下の場合により大きくなり得るし、推定傾斜度は、より軽い、車両の積荷、より軽い無負荷時の車両重量、パワートレイン１１２によって生成されるトルクの低下、および／または車両１００の速度の増加の場合により小さくなり得る。ルート１０６の実際の傾斜度または測定された傾斜度（Ｇ_m）は、傾斜度センサ１２２によって生成されたデータからおよび／または記憶装置１１６に記録された傾斜度のデータベースから取得されてもよい。

一態様において、制御システム１０８は、ルート状態メトリクスの計算へのノイズの影響を除去するためにルート状態メトリクス、ルート１０６の推定傾斜度（Ｇ_e）、および／またはルート１０６の実際のもしくは測定された傾斜度（Ｇ_m）の１つ以上にフィルタを適用してもよい。ルート１０６の不満足な状態は、パワートレイン１１２によって生成される動力（例えば、トルク）、車両１００の速度、および／またはルート１０６の測定される傾斜度が、比較的短い期間の間（車両１００のホイールがルート１０６に対して滑るときなどに）、一時的に増加または低下する原因となり得る。ルート１０６の推定傾斜度（Ｇ_e）および／またはルート１０６の実際のまたは測定された傾斜度（Ｇ_m）へのこれらの一次的な効果の影響を除去または低減するために、ローパスフィルタが、ルート１０６の推定傾斜度（Ｇ_e）および／またはルート１０６の実際のまたは測定された傾斜度（Ｇ_m）に適用されてもよい。このようなフィルタは、ルート１０６の推定傾斜度（Ｇｅ）および／またはルート１０６の実際のまたは測定された傾斜度（Ｇｍ）の、所定の期間（１秒、３秒、または５秒など）の間に発生する変化（例えば、増加して減少する変化または減少して増加する変化）を除去してもよい。結果として、ルート１０６の推定傾斜度（Ｇ_e）および／またはルート１０６の実際のまたは測定された傾斜度（Ｇ_m）のノイズは、ルート状態メトリクスの計算から除去される。

ルート状態メトリクスは、出力装置１２６を介して操作者に提示されてもよく、および／または通信装置１２８を介して車両外の場所に送信されてもよい。ルート状態メトリクスは、ルート１０６の状態を表し得る。例えば、より大きなルート状態メトリクスは、車両１００のパワートレイン１１２が、（より小さなルート状態メトリクスに比べて）ルート１０６のより不満足な状態に潜在的に起因して、車両１００を推進させるために、ルート１０６の実際の傾斜度において必要であるはずのものよりも多くの動力（したがって、燃料および／またはエネルギー）を使用していることを示し得る。所定の閾値（例えば、１、１．２５、１．５、もしくは２の値または別の値）を上回るルート状態メトリクスに応じて、警告信号が、操作者および／または車両外の場所に自動的に送信されてもよい。この警告信号は、例えば、他の車両１００に動作を変更させてもよく（例えば、車両が使用することができるスロットル設定の範囲を自動的に制限することによってより低いトルクを使用させる）、より不満足な状態のルート１０６を回避するために発送センターに車両１００の予定および／もしくはルートを変更させてもよく（例えば、これらのルートを回避するように車両の予定を自動的に変更することによって）、またはより不満足な状態のルート１０６を回避するために車両１００はどのルート１０６をとるべきかを指示する信号を発送センターに自動的に変更させてもよい。一態様において、ルート状態メトリクスは、ルート状態メトリクスが所定の閾値を上回ったときならびに／またはルート状態メトリクスが所定の期間（例えば、１日以上、１週間以上、もしくは１ヶ月以上など（例えば、悪天候状態もしくは悪天候状態に関連する季節（冬もしくは春のような）よりも長い期間））にわたって増加し続けるときなど、ルート１０６の検査、保守、および／または修理を実行するときを識別するために使用されてもよい。所定の閾値を上回るルート状態メトリクスに応じて、発送施設は、車両を検査および／または修理するために、ルート状態メトリクスに関連するルートの場所に修理車両を走らせる指示を自動的に送信してもよい。

図４は、車両による燃料および／またはエネルギーの消費を監視するための方法４００の一実施形態のフローチャートを示している。方法４００は、車両１００が操作される効率を監視する監視システム１０２によって実行されてもよい。４０２において、ルート１０６の次の区間にわたって（例えば、第１の位置から第２の位置まで）車両１００を移動させるために必要なエネルギーの量が求められる。上で説明したように、このエネルギーは、車両１００の無負荷時の重量、車両の積荷の重量、第１の位置と第２の位置との間のルート１０６の区間の傾斜度、車両１００の移動抵抗、および第１の位置から第２の位置までのルート１０６に沿った距離に基づいて計算されてもよい。

４０４において、ルート１０６の次の区間にわたる移動のために車両１００によって実際に消費された燃料および／またはエネルギーの量が求められる。例えば、次の区間にわたる走行の間に車両１００に動力を供給するために使用された燃料の量および／または電気エネルギーの量が測定または推定される。４０６において、消費メトリクスが、必要なエネルギーの量および実際に消費された燃料および／またはエネルギーの量に基づいて求められる。消費メトリクスは、ジュールまたは他のエネルギーの単位当たりのガロン、リットル、アンペア（ａｍｐ）、もしくはワットなどを単位として表現されてもよい。場合に応じて、消費メトリクスは、本明細書で説明されているように１つ以上の他の消費メトリクス、動作設定もしくは動作モード、傾斜度、または操作者などに基づいて求められてもよい。

４０８において、消費メトリクスが、車両１００の操作者および／または車両外の場所に提示される。例えば、消費メトリクスは、出力装置１２６において操作者に示されてもよく、および／または無線伝送および／またはブロードキャストを介して発送施設に送信されてもよい。４１０において、消費メトリクスが１つ以上の改善措置を講じる必要があることを示しているか否かが判定される。例えば、１つ以上の閾値（例えば、１、１．５、２、または２．５など）を上回る消費メトリクスが、車両１００が必要以上に多くの燃料および／またはエネルギーを消費していることおよび浪費されている燃料および／またはエネルギーの量を低減する措置を講じる必要があることを示してもよい。消費メトリクスが、改善措置を講じる必要があることを示している場合、方法４００のフローは、４１２に進んでもよい。そうでなければ、方法４００のフローは、４０２に戻ってもよい。

４１２において、１つ以上の改善措置が講じられてもよい。例えば、制御システム１０８は、所定の閾値を上回る消費メトリクスに応じて、操作者が非常に大きな割合で加速することを防止するために、車両１００のスロットル設定、速度、および／または出力を変更することができる頻度および／または量に対する制限を自動的に行ってもよい。別の例として、このとき、制御システム１０８および／または車両外の場所は、所定の閾値を上回る消費メトリクスに応じて操作者に警告するために、ならびに／または車両１００の検査、修理、および／もしくは保守を予定するために出力装置１２６において提示される、および／または修理施設に送信される警告信号を自動的に生成してもよい。別の例として、消費メトリクスは、特定の傾斜度にわたる走行が消費メトリクスの増加の原因であることを示してもよい。制御システム１０８および／または発送センターは、車両１００がその傾斜度にわたって走行することを防止してもよく、および／または傾斜度における消費メトリクスを低減するために車両１００の動作を制限してもよい。別の例として、消費メトリクスは、特定の積載物および／または積荷の重量が、他の積載物および／または積荷の重量と比べた場合に車両１００の消費メトリクスを増加させていることを示してもよい。改善措置は、より低い消費メトリクスに関連する１つ以上の積載物もしくは積荷の重量を車両１００に運搬させるか、そうでなければ、これの予定を組むことならびに／または車両１００がより大きな消費メトリクスに関連する積載物および／もしくは積荷の重量を運搬することを防止することを含んでもよい。次に、方法４００のフローは、場合に応じて４０２に戻ってもよい。

図５は、１つ以上の車両によって走行されるルートの状態を監視するための方法５００の一実施形態のフローチャートを示している。方法５００は、ルート１０６の状態を監視する監視システム１０２によって実行されてもよい。５０２において、１つ以上の場所におけるルート１０６の推定傾斜度が求められる。ルート１０６の推定傾斜度は、上で説明したように、車両の積荷、無負荷時の車両重量、パワートレイン１１２によって生成される動力（例えば、トルク）、および／または車両１００の速度に基づいて計算されてもよい。５０４において、ルート１０６の実際の傾斜度が、１つ以上の場所に関して求められる。例えば、実際の傾斜度は、傾斜度センサ１２２によって生成されたデータから測定されてもよく、および／または記憶装置１１６に記録された傾斜度のデータベースから得られてもよい。例えば、車両１００の現在の場所が、１つ以上の場所におけるルート１０６の実際の傾斜度を求めるために、記憶装置１１６に記憶された、関連する傾斜度を有するルート１０６の途中の場所と比較されてもよい。

５０６において、ルート状態メトリクスが、推定傾斜度および実際の傾斜度に基づいて求められる。例えば、ルート状態メトリクスは、本明細書で説明されているように、実際の傾斜度よりも大きな推定傾斜度の量または程度を表してもよい。一態様において、フィルタが、ルート状態メトリクスの計算へのノイズの影響を除去するためにルート状態メトリクス、ルート１０６の推定傾斜度（Ｇ_e）、および／またはルート１０６の実際のもしくは測定された傾斜度（Ｇ_m）の１つ以上に適用されてもよい。５０８において、ルート状態メトリクスが、操作者に提示されてもよく、および／または車両外の場所に送信されてもよい。

５１０において、ルート状態メトリクスが１つ以上の改善措置を講じる必要があることを示しているか否かが判定される。例えば、１つ以上の閾値（例えば、１、１．５、２、または２．５など）を上回るルート状態メトリクスが、１つ以上の場所におけるルート１０６の状態が不満足である（例えば、滑りやすい、そうでなければ、走行に不都合である）ことを示してもよい。ルート状態メトリクスが、改善措置を講じる必要があることを示している場合、方法５００のフローは、５１２に進んでもよい。そうでなければ、方法５００のフローは、５０２に戻ってもよい。

５１２において、１つ以上の改善措置が講じられてもよい。例えば、制御システム１０８は、操作者が非常に大きな割合で加速することを防止するために、車両１００のスロットル設定、速度、および／または出力を変更することができる頻度および／または量に対する制限を自動的に行ってもよい。別の例として、このとき、制御システム１０８および／または車両外の場所は、操作者に警告するために、ならびに／またはルート１０６の検査、修理、および／もしくは保守を予定するために出力装置１２６において提示される、および／または修理施設に送信される警告信号を自動的に生成してもよい。別の例として、制御システム１０８および／または発送センターは、車両１００および／または他の車両１００が、不満足な状態のルートを表すルート状態メトリクスを有する、ルート１０６の部分にわたって走行することを防止してもよい。次に、方法５００のフローは、場合に応じて５０２に戻ってもよい。

一実施形態において、監視システムは、ルートにわたる走行の間に車両によって消費された燃料の量または消費されたエネルギーの量の１つ以上を表す消費メトリクスを求めるように構成された制御システムを含む。消費メトリクスは、車両の積荷またはルートにわたる高さの変化の１つ以上とは無関係である。

一態様において、制御システムは、消費メトリクスを求めるために１つ以上のセンサおよび／または記憶装置からデータを取得する１つ以上のプロセッサを含んでもよい。１つ以上のセンサは、どのくらいの量の燃料が車両のエンジンに供給されたかおよび／またはどのくらいの量の電流が車両の１つ以上のモータに供給されたかを表すデータを生成する供給センサ（例えば、質量流量センサ、電流計など）、車両の速度を表すデータを生成する速度センサ（例えば、タコメータ）、どのくらい車両が走行したかを表すデータを生成する全地球測位システムの受信機などを含んでもよい。記憶装置は、車両および／または車両の積荷の重量、ルートの傾斜度、車両の移動抵抗などのデータを含んでもよい。１つ以上のプロセッサは、消費メトリクスを求めるためにセンサおよび／または記憶装置からこのデータを取得してもよい。

一態様において、車両は、採鉱車両である。

一態様において、制御システムは、車両に搭載されるように構成される。

一態様において、制御システムは、ルートにわたる車両の走行に必要なエネルギーの量を求めるように構成される。消費メトリクスは、車両がルートにわたって走行するのに必要なエネルギーの単位当たりの消費された燃料の量または消費されたエネルギーの量の１つ以上を表してもよい。

一態様において、制御システムは、車両の無負荷時の重量、車両によって運搬される、車両の積荷の重量、ルートの１つ以上の傾斜度、車両の移動抵抗、または車両が走行することになっているルートに沿った距離の１つ以上に基づいて、車両がルートにわたって走行するのに必要なエネルギーを求めるように構成される。

一態様において、車両の無負荷時の重量は、車両によって運搬される積載物または物質を有さない車両の所定の重量である。

一態様において、車両の積荷の重量は、車両によって運搬される積載物または物質の重量である。

一態様において、ルートの傾斜度は、ルートの上り勾配または下り勾配の１つ以上の量を表す。

一態様において、車両の移動抵抗は、ルートに沿った車両の移動に抵抗する１つ以上の力を表す。

一態様において、消費された燃料の量または消費されたエネルギーの量の１つ以上は、車両によって実際に消費された燃料の実際の量または車両によって実際に消費された電気エネルギーの実際の量の１つ以上である。

一態様において、制御システムは、車両によって消費された燃料の量または消費されたエネルギーの量の１つ以上を求めるために車両のエンジンコントローラと通信するように構成される。

一態様において、監視システムはまた、車両の燃料源および／またはエネルギー源から車両によって消費された燃料の量または消費されたエネルギーの量の１つ以上を表すデータを生成するように構成された供給センサを含む。

一態様において、制御システムは、車両の１つ以上の効率推定および車両のパワートレインによって生成された動力に基づいて、車両によって消費された燃料の量または消費されたエネルギーの量の１つ以上を計算するように構成される。

一態様において、消費メトリクスは、どの程度効率的に操作者が車両を制御したかを表す。

一態様において、制御システムは、車両の出力装置において車両の操作者に消費メトリクスを提示するように構成される。

一態様において、制御システムは、車両によって消費された燃料の実際の量または消費されたエネルギーの実際の量の１つ以上と共に消費メトリクスを提示するように構成される。

一態様において、制御システムは、車両から離れた１つ以上の車両外の場所に消費メトリクスを送信するように構成される。

一態様において、制御システムは、消費メトリクスに基づいて １つ以上の比較メトリクスを求めるように構成される。１つ以上の消費メトリクスは、同じ操作者による車両の動作に関連するいくつかの消費メトリクスを表す、操作者に特有の消費メトリクス、車両の多数の異なるトリップの間のおよび／もしくは多数の異なる操作者による車両の動作に関連するいくつかの消費メトリクスを表す、車両に特有の消費メトリクス、共通の場所における車両および１つ以上の他の車両の動作に関連するいくつかの消費メトリクスを表す、場所に特有の消費メトリクス、車両の同じ一団の車両および１つ以上の他の車両に関連するいくつかの消費メトリクスを表す、一団にわたる消費メトリクス、車両の異なる動作モードまたは設定に関連するいくつかの消費メトリクスを表す、動作モードに特有の消費メトリクス、ルートの異なる傾斜度に関連するいくつかの消費メトリクスを表す、傾斜度に特有の消費メトリクス、ならびに／または異なる積載物、積載物の異なる重量、および／もしくは車両の積載物の不在の１つ以上に関連するいくつかの消費メトリクスを表す、車両の積荷に特有の消費メトリクスの１つ以上を含む。

一態様において、車両の異なる動作モードは、１つ以上の、車両の異なるスロットル設定、車両の異なる速度、および／または車両のパワートレインによって生成される異なる動力を含む。

一態様において、制御システムは、１つ以上の比較メトリクスに基づいて、車両の検査、修理、および／または保守の１つ以上を指示する警告信号を生成するように構成される。

一態様において、制御システムは、車両が走行したルートの状態を表すルート状態メトリクスを求めるように構成される。ルート状態メトリクスは、ルートの途中の１つ以上の場所におけるルートの実際の傾斜度と１つ以上の場所におけるルートの推定傾斜度との比較に基づいてもよい。別の実施形態において、別の監視システムは、車両が走行したルートの状態を表すルート状態メトリクスを求めるように構成された制御システムを含む。ルート状態メトリクスは、ルートの途中の１つ以上の場所におけるルートの実際の傾斜度と１つ以上の場所におけるルートの推定傾斜度との比較に基づく。制御システムは、車両の積荷、無負荷時の車両重量、車両のパワートレインによって生成される動力、または車両の速度の１つ以上に基づいてルートの推定傾斜度を求めるように構成される。

一態様において、制御システムは、所定の期間未満の間に発生した動力の変化を除去することによって、求められたルート状態メトリクスからパワートレインによって生成された動力の変化をフィルタリングするように構成される。

一態様において、制御システムは、ルート状態メトリクスを求めるために１つ以上のセンサおよび／または記憶装置からデータを取得する１つ以上のプロセッサを含んでもよい。１つ以上のセンサは、ルートの傾斜度を表すデータを生成する傾斜度センサ（例えば、傾斜計、加速度計など）、車両の速度を表すデータを生成する速度センサ（例えば、タコメータ）、車両が走行した距離を表すデータを生成する全地球測位システムの受信機などを含んでもよい。記憶装置は、ルートの傾斜度を表すデータを記憶してもよい。１つ以上のプロセッサは、ルート状態メトリクスを求めるためにセンサおよび／または記憶装置からこのデータを取得してもよい。

一態様において、制御システムは、車両の積荷、無負荷時の車両重量、車両のパワートレインによって生成される動力、および／または車両の速度の１つ以上に基づいてルートの推定傾斜度を求めるように構成される。

一態様において、制御システムは、車両の傾斜度センサによって生成されたデータの１つ以上から、または記憶装置に記録された、ルートの途中の１つ以上の場所に関連する傾斜度からルートの実際の傾斜度を求めるように構成される。

一態様において、制御システムは、ルート状態メトリクス、ルートの推定傾斜度、および／またはルートの実際の傾斜度の１つ以上にローパスフィルタを適用するように構成される。

一態様において、制御システムは、車両に搭乗している操作者にルート状態メトリクスを提示するように構成される。

一態様において、制御システムは、ルート状態メトリクスに基づいて警告信号を生成するように構成される。警告信号は、１つ以上の他の車両にルートにわたる走行の間出力を低減させること、１つ以上の他の車両が走行する予定またはルートの１つ以上を車両外の場所に変更させること、１つ以上の他の車両が走行する場所を指示する信号を車両外の場所に変更させること、ならびに／またはルートの検査、保守、および／もしくは修理のうちの１つ以上を指示する。

別の実施形態において、方法（例えば、車両を監視するための）は、ルートにわたる走行の間に車両によって消費された燃料の量または消費されたエネルギーの量の１つ以上を表す消費メトリクスを求めるステップを含む。消費メトリクスは、車両の積荷またはルートにわたる高さの変化の１つ以上とは無関係である。

一態様において、車両は、採鉱車両である。

一態様において、本方法はまた、ルートにわたる車両の走行に必要なエネルギーの量を求めるステップを含む。消費メトリクスは、車両がルートにわたって走行するのに必要なエネルギーの単位当たりの消費された燃料の量または消費されたエネルギーの量の１つ以上を表してもよい。

一態様において、車両がルートにわたって走行するのに必要なエネルギーは、車両の無負荷時の重量、車両によって運搬される、車両の積荷の重量、ルートの１つ以上の傾斜度、車両の移動抵抗、および／または車両が走行することになっているルートに沿った距離の１つ以上に基づいて計算される。

一態様において、車両の無負荷時の重量は、車両によって運搬される積載物または物質を有さない車両の所定の重量である。

一態様において、車両の積荷の重量は、車両によって運搬される積載物または物質の重量である。

一態様において、ルートの傾斜度は、ルートの上り勾配または下り勾配の１つ以上の量を表す。

一態様において、車両の移動抵抗は、ルートに沿った車両の移動に抵抗する１つ以上の力を表す。

一態様において、消費された燃料の量または消費されたエネルギーの量の１つ以上は、車両によって実際に消費された燃料の実際の量または車両によって実際に消費された電気エネルギーの実際の量の１つ以上である。

一態様において、本法はまた、車両の１つ以上の効率推定および車両のパワートレインによって生成された動力に基づいて、車両によって消費された燃料の量または消費されたエネルギーの量の１つ以上を計算するステップを含む。

一態様において、消費メトリクスは、どの程度効率的に操作者が車両を制御したかを表す。

一態様において、本方法はまた、車両の出力装置において車両の操作者に消費メトリクスを提示するステップを含んでもよい。

一態様において、本方法はまた、車両によって消費された燃料の実際の量または消費されたエネルギーの実際の量の１つ以上と共に消費メトリクスを提示するステップを含んでもよい。

一態様において、本方法はまた、車両から離れた１つ以上の車両外の場所に消費メトリクスを送信するステップを含んでもよい。

一態様において、本方法はまた、消費メトリクスに基づいて １つ以上の比較メトリクスを求めるステップを含んでもよい。１つ以上の消費メトリクスは、同じ操作者による車両の動作に関連するいくつかの消費メトリクスを表す、操作者に特有の消費メトリクス、車両の多数の異なるトリップの間のおよび／もしくは多数の異なる操作者による車両の動作に関連するいくつかの消費メトリクスを表す、車両に特有の消費メトリクス、共通の場所における車両および１つ以上の他の車両の動作に関連するいくつかの消費メトリクスを表す、場所に特有の消費メトリクス、車両の同じ一団の車両および１つ以上の他の車両に関連するいくつかの消費メトリクスを表す、一団にわたる消費メトリクス、車両の異なる動作モードまたは設定に関連するいくつかの消費メトリクスを表す、動作モードに特有の消費メトリクス、ルートの異なる傾斜度に関連するいくつかの消費メトリクスを表す、傾斜度に特有の消費メトリクス、ならびに／または異なる積載物、積載物の異なる重量、および／もしくは車両の積載物の不在の１つ以上に関連するいくつかの消費メトリクスを表す、車両の積荷に特有の消費メトリクスの１つ以上を含んでもよい。

一態様において、車両の異なる動作モードは、１つ以上の、車両の異なるスロットル設定、車両の異なる速度、および／または車両のパワートレインによって生成される異なる動力を含む。

一態様において、本方法はまた、１つ以上の比較メトリクスに基づいて警告信号を生成するステップを含む。警告信号は、車両の検査、修理、および／または保守の１つ以上を指示してもよい。

一態様において、本方法はまた、車両が走行したルートの状態を表すルート状態メトリクスを求めるステップを含んでもよい。ルート状態メトリクスは、ルートの途中の１つ以上の場所におけるルートの実際の傾斜度と１つ以上の場所におけるルートの推定傾斜度との比較に基づいてもよい。

別の実施形態において、別の方法（例えば、ルートを監視するための）は、車両が走行したルートの状態を表すルート状態メトリクスを求めるステップを含む。ルート状態メトリクスは、ルートの途中の１つ以上の場所におけるルートの実際の傾斜度と１つ以上の場所におけるルートの推定傾斜度との比較に基づいてもよい。

一態様において、ルートの推定傾斜度は、車両の積荷、無負荷時の車両重量、車両のパワートレインによって生成される動力、および／または車両の速度の１つ以上に基づいて求められる。

一態様において、ルートの実際の傾斜度は、車両の傾斜度センサによって生成されたデータの１つ以上から、または記憶装置に記録された、ルートの途中の１つ以上の場所に関連する傾斜度から求められる。

一態様において、本方法はまた、ルート状態メトリクス、ルートの推定傾斜度、および／またはルートの実際の傾斜度の１つ以上にローパスフィルタを適用するステップを含んでもよい。

一態様において、本方法はまた、車両に搭乗している操作者にルート状態メトリクスを提示するステップを含んでもよい。

一態様において、本方法はまた、ルート状態メトリクスに基づいて警告信号を生成するステップを含んでもよい。警告信号は、他の車両にルートにわたる走行の間出力を低減させること、１つ以上の他の車両が走行する予定またはルートの１つ以上を車両外の場所に変更させること、１つ以上の他の車両が走行する場所を指示する信号を車両外の場所に変更させること、ならびに／またはルートの検査、保守、および／もしくは修理のうちの１つ以上を指示してもよい。

上記の説明は、例証的であることを意図されており、限定的なものではないことが理解されるべきである。例えば、上述した実施形態（および／またはその態様）は、互いに組み合わされて使用されてもよい。さらに、多くの修正が、本発明の主題の範囲から逸脱することなく、特定の状況または材料を本発明の主題の技術に適合させるために行われてもよい。本明細書で説明されている材料の寸法および種類は、本発明の主題のパラメータを規定するためのものであるが、これらは、限定的なものでは決してなく、例示的な実施形態である。多くの他の実施形態は、上記の説明を精査することによって当業者に明らかとなる。したがって、本発明の主題の範囲は、添付の特許請求の範囲が権利を有する均等物の全範囲と共に添付の特許請求の範囲に基づいて決定されるべきである。添付の特許請求の範囲において、用語「を含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」および「その場合に（ｉｎ ｗｈｉｃｈ）」は、それぞれの用語「を備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」および「その場合に（ｗｈｅｒｅｉｎ）」の平易な英語の同義語として使用されている。さらに、以下の特許請求の範囲において、用語「第１の」、「第２の」、および「第３の」などは、標識として使用されているに過ぎず、その対象に数的要件を課すためのものではない。さらに、以下の特許請求の範囲の限定は、ミーンズ・プラス・ファンクション形式では書かれておらず、以下の特許請求の範囲の限定として明示的に、さらなる構造の欠けた機能の陳述が続く「ための手段（ｍｅａｎｓ ｆｏｒ）」という句が使用されない限り、およびこの句が使用されるまでは、米国特許法第１１２条（ｆ）に基づいて解釈されないことが意図されている。

この記載された説明では、本発明の主題のいくつかの実施形態を開示するために、さらには、任意の当業者が任意の装置またはシステムの作製および使用ならびに任意の組み込み方法の実行を含めて本発明の主題の実施形態を実施することを可能にするために、例が使用されている。本発明の主題の特許可能な範囲は、当業者によって想到される他の例を含み得る。このような他の例は、特許請求の範囲の文言と異ならない構造的要素を有する場合または特許請求の範囲の文言と実質的に異ならない均等な構造的要素を含む場合に、特許請求の範囲内にあることが意図されている。

本発明の主題の特定の実施形態の前述の説明は、添付図面と併せて読まれるときにより良く理解される。図面が、様々な実施形態の機能ブロックの図を示すのと同程度に、機能ブロックは、必ずしもハードウェア回路間の区分を表していない。したがって、例えば、機能ブロック（例えば、プロセッサまたはメモリ）の１つ以上が、単一部品のハードウェア（例えば、汎用の信号プロセッサ、マイクロコントローラ、ランダムアクセスメモリ、およびハードディスクなど）において実施されてもよい。同様に、プログラムは、スタンドアロンプログラムであってもよく、オペレーティングシステムのサブルーチンとして組み込まれてもよく、およびインストールされたソフトウェアパッケージの機能であってもよい。様々な実施形態は、図面に示されている配置および手段に限定されない。

本明細書で使用される場合、単数形で記載される、語「一つの（ａ）」または「一つの（ａｎ）」の後に続く要素またはステップは、前記要素またはステップの複数形を排除していないものとして理解されるべきである（ただし、このような排除が明示的に述べられている場合を除く）。さらに、本発明の主題の「ある実施形態」または「一実施形態」への言及は、記載されている特徴を同様に組み込んださらなる実施形態の存在を排除するものとして解釈されることを意図されていない。さらに、別段の明示的な規定がない限り、特定の特性を有する要素または複数の要素を「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、または「有する（ｈａｖｉｎｇ）」実施形態は、その特性を有さないさらなるそのような要素を含んでもよい。

関連する本明細書の本発明の主題の精神および範囲から逸脱することなく、上で説明したシステムおよび方法において特定の変更が行われ得るため、上記の説明のまたは添付図面に示されている主題のすべては本明細書の本発明の概念を示す例としてのみ解釈されるべきであり、本発明の主題を限定するものとして解釈されるべきではないことが意図されている。

１００ 車両
１０２ 監視システム
１０４ バケット
１０６ ルート
１０８ 制御システム
１１０ エンジンコントローラ
１１２ パワートレイン
１１４ エネルギー源、供給源
１１６ 記憶装置
１１８ 入力装置
１２０ 重量センサ
１２２ 傾斜度センサ
１２４ 速度センサ
１２６ 出力装置
１２８ 通信装置
２００、３００ 傾斜度プロファイル
２０２ 水平軸
２０４ 垂直軸
２０６、３０６ 始点位置
２０８、３０８ 終点位置
２１０ 距離
２１２ 区間

Claims (20)

1. 監視システム（１０２）であって、
   ルート（１０６）にわたる走行の間に車両（１００）によって消費された燃料の量または消費されたエネルギーの量の１つ以上を表す消費メトリクスを求めるように構成された制御システム（１０８）であって、車両（１００）の積荷または前記ルート（１０６）にわたる高さの変化の１つ以上とは無関係に前記消費メトリクスを求めるように構成された制御システム（１０８）を備え、
   前記制御システム（１０８）が、前記車両（１００）が走行した前記ルート（１０６）の状態を表すルート（１０６）状態メトリクスを求めるように構成されており、前記ルート（１０６）状態メトリクスが、前記ルート（１０６）の途中の１つ以上の場所における前記ルート（１０６）の実際の傾斜度と前記１つ以上の場所における前記ルート（１０６）の推定傾斜度との比較に基づく、監視システム（１０２）。
2. 監視システム（１０２）であって、
   ルート（１０６）にわたる走行の間に車両（１００）によって消費された燃料の量または消費されたエネルギーの量の１つ以上を表す消費メトリクスを求めるように構成された制御システム（１０８）を備え、
   前記制御システム（１０８）は、車両（１００）の積荷または前記ルート（１０６）にわたる高さの変化の１つ以上には依存せず、車両の複数の異なる操作者、複数の異なる車両、または車両の複数の異なる動作条件に依存する前記消費メトリクスを求め、前記消費メトリクスに基づいて、前記異なる操作者、前記異なる車両、または前記異なる動作条件の効率を比較するとともに、前記車両を操作している前記操作者および／または前記車両の場所に前記効率を通知するように構成された、監視システム（１０２）。
3. 前記制御システム（１０８）が、前記ルート（１０６）にわたる前記車両（１００）の走行に必要なエネルギーの量を求めるように構成されており、前記消費メトリクスが、前記車両（１００）が前記ルート（１０６）にわたって走行するのに必要なエネルギーの単位当たりの前記消費された燃料の量または前記消費されたエネルギーの量の１つ以上を表す、請求項１または２に記載の監視システム（１０２）。
4. 前記制御システム（１０８）が、前記車両（１００）の無負荷時の重量、前記車両（１００）によって運搬される、前記車両（１００）の積荷の重量、前記ルート（１０６）の１つ以上の傾斜度、前記車両（１００）の移動抵抗、または前記車両（１００）が走行することになっている前記ルート（１０６）に沿った距離の１つ以上に基づいて、前記車両（１００）が前記ルート（１０６）にわたって走行するのに必要な前記エネルギーを求めるように構成されている、請求項３に記載の監視システム（１０２）。
5. 前記車両（１００）の前記無負荷時の重量が、前記車両（１００）によって運搬される積載物または物質を有さない前記車両（１００）の所定の重量である、請求項４に記載の監視システム（１０２）。
6. 前記制御システム（１０８）が、前記車両（１００）の前記移動抵抗に基づいて、前記車両（１００）が前記ルート（１０６）にわたって走行するのに必要な前記エネルギーを求めるように構成されており、前記車両（１００）の前記移動抵抗が、前記ルート（１０６）に沿った前記車両（１００）の移動に抵抗する１つ以上の力を表す、請求項４に記載の監視システム（１０２）。
7. 前記制御システム（１０８）が、前記車両（１００）のパワートレインによって生成された動力および前記車両（１００）の１つ以上の効率推定に基づいて、前記車両（１００）による前記消費された燃料の量または前記消費されたエネルギーの量の１つ以上を計算するように構成されている、請求項１または２に記載の監視システム（１０２）。
8. 前記消費メトリクスが、どの程度効率的に操作者が前記車両（１００）を制御したかを表す、請求項１または２に記載の監視システム（１０２）。
9. 前記制御システム（１０８）が、前記消費メトリクスに基づいて１つ以上の比較メトリクスを求めるように構成されており、前記比較メトリクスが、
   同じ操作者による前記車両（１００）の動作に関連するいくつかの消費メトリクスを表す、操作者に特有の消費メトリクス、
   前記車両（１００）の多数の異なるトリップの間のおよび／もしくは多数の異なる操作者による前記車両（１００）の動作に関連するいくつかの消費メトリクスを表す、車両（１００）に特有の消費メトリクス、
   共通の場所における前記車両（１００）および１つ以上の他の車両（１００）の動作に関連するいくつかの消費メトリクスを表す、場所に特有の消費メトリクス、
   車両（１００）の同じ一団の前記車両（１００）および１つ以上の他の車両（１００）に関連するいくつかの消費メトリクスを表す、一団にわたる消費メトリクス、
   前記車両（１００）の異なる動作モードまたは設定に関連するいくつかの消費メトリクスを表す、動作モードに特有の消費メトリクス、
   前記ルート（１０６）の異なる傾斜度に関連するいくつかの消費メトリクスを表す、傾斜度に特有の消費メトリクス、または
   異なる積載物、積載物の異なる重量、もしくは車両（１００）の積載物の不在の１つ以上に関連するいくつかの消費メトリクスを表す、車両（１００）の積荷に特有の消費メトリクス
   の１つ以上を含む、請求項１または２に記載の監視システム（１０２）。
10. 前記制御システム（１０８）が、前記車両（１００）の前記異なる動作モードまたは設定に関連する前記いくつかの消費メトリクスを表す前記動作モードに特有の消費メトリクスを含むものとして前記１つ以上の比較メトリクスを求めるように構成されており、前記車両（１００）の前記異なる動作モードが、１つ以上の、前記車両（１００）の異なるスロットル設定、前記車両（１００）の異なる速度、または前記車両（１００）のパワートレインによって生成される異なる動力を含む、請求項９に記載の監視システム（１０２）。
11. 前記制御システム（１０８）が、前記１つ以上の比較メトリクスに基づいて警告信号を生成するように構成されており、前記警告信号が、前記車両（１００）の検査、修理、または保守の１つ以上を指示する、請求項１または２に記載の監視システム（１０２）。
12. 監視システム（１０２）であって、
    ルート（１０６）の途中の１つ以上の場所における前記ルート（１０６）の実際の傾斜度と前記１つ以上の場所における前記ルート（１０６）の推定傾斜度との比較に基づいて、車両（１００）が走行した前記ルート（１０６）の状態を表すルート（１０６）状態メトリクスを求めるように構成された制御システム（１０８）であって、前記車両（１００）の積荷、無負荷時の車両（１００）重量、前記車両（１００）のパワートレインによって生成される動力、または前記車両（１００）の速度の１つ以上に基づいて前記ルート（１０６）の前記推定傾斜度を求めるように構成された制御システム（１０８）を備える監視システム（１０２）。
13. 前記制御システム（１０８）が、所定の期間未満の間に発生した前記動力の変化を除去することによって、求められた前記ルート（１０６）状態メトリクスから前記パワートレインによって生成された前記動力の変化をフィルタリングするように構成されている、請求項１２に記載の監視システム（１０２）。
14. 前記制御システム（１０８）が、前記ルート（１０６）状態メトリクスに基づいて警告信号を生成するように構成されており、前記警告信号が、
    １つ以上の他の車両（１００）に前記ルート（１０６）にわたる走行の間出力を低減させること、
    １つ以上の他の車両（１００）が走行する予定または前記ルート（１０６）の１つ以上を車両外の場所に変更させること、
    １つ以上の他の車両（１００）が走行する場所を指示する信号を前記車両外の場所に変更させること、または
    前記ルート（１０６）の検査、保守、および／もしくは修理
    のうちの１つ以上を指示する、請求項１２に記載の監視システム（１０２）。
15. 方法であって、
    車両（１００）が走行したルート（１０６）の状態を表すルート（１０６）状態メトリクスを求めるステップであって、前記ルート（１０６）状態メトリクスが、前記ルート（１０６）の途中の１つ以上の場所における前記ルート（１０６）の実際の傾斜度と前記１つ以上の場所における前記ルート（１０６）の推定傾斜度との比較に基づくステップを含む方法。
16. 前記ルート（１０６）の前記推定傾斜度が、前記車両（１００）の積荷、無負荷時の車両（１００）重量、前記車両（１００）のパワートレインによって生成される動力、または前記車両（１００）の速度の１つ以上に基づいて求められる、請求項１５に記載の方法。
17. 前記ルート（１０６）の前記実際の傾斜度が、前記車両（１００）の傾斜度センサによって生成されたデータの１つ以上から、または記憶装置に記録された、前記ルート（１０６）の途中の前記１つ以上の場所に関連する傾斜度から求められる、請求項１５に記載の方法。
18. 前記ルート（１０６）状態メトリクス、前記ルート（１０６）の前記推定傾斜度、または前記ルート（１０６）の前記実際の傾斜度の１つ以上にローパスフィルタを適用するステップをさらに含む、請求項１５に記載の方法。
19. 前記車両（１００）に搭乗している操作者に前記ルート（１０６）状態メトリクスを提示するステップをさらに含む、請求項１５に記載の方法。
20. 前記ルート（１０６）状態メトリクスに基づいて警告信号を生成するステップであって、前記警告信号が、
    １つ以上の他の車両（１００）に前記ルート（１０６）にわたる走行の間出力を低減させること、
    １つ以上の他の車両（１００）が走行する予定または前記ルート（１０６）の１つ以上を車両外の場所に変更させること、
    １つ以上の他の車両（１００）が走行する場所を指示する信号を前記車両外の場所に変更させること、または
    前記ルート（１０６）の検査、保守、および／もしくは修理
    のうちの１つ以上を指示するステップをさらに含む、請求項１５に記載の方法。