JP6650038B2 - 幅広い速度範囲のコンクリート監視較正 - Google Patents

Description

本発明はコンクリートの測定、より詳細には、以前の異なるコンクリート搬送から選択的に取り込んだトラック搭載ドラム急転速度データを用いた幅広い速度範囲のコンクリート監視較正方法およびシステムに関する。

コンクリートミックスをトラック搭載ミキサードラム内で安定した（一定）速度で回転させるときにコンクリート用ドラムを参考ドラム速度、例えば３ＲＰＭで回転させるのに必要な平均水圧に関連するスランプ値を識別するための経験的に作成した“ルックアップテーブル（ｌｏｏｋｕｐ ｔａｂｌｅ）”を参考にすることでコンクリートのスランプを計算することができることが特許文献１、２および３の中で説明されている。したがって、ルックアップテーブルの中の幅広い範囲の圧力読み取り値の範囲内であれば各圧力値毎の参考ドラム速度に関してスランプ値を計算することは可能であった。特許文献１のコラム１１の７−１３行を参照のこと。

しかしながら、特許文献１で観察された圧力とドラム速度の間の関係は、ドラム速度が約３ＲＰＭのときには“ほぼ”直線であるが、ルックアップテーブルの参考速度より高い高ドラム速度、例えば１０ＲＰＭの場合には顕著に“非直線”になる。特許文献１のコラム１１のＩＩの１４−１７、５５−５８を参照のこと。

そのことは計量プラントから輸送している間に典型的に起こる如き低速混合（例えば３ＲＰＭ）の場合には重大な問題にはならないが、より速い混合速度を用いる状況もあることに留意した。特許文献１では、例えばミックス成分をトラックのドラムに充填した直後に起こるバッチ混合を長々と考察していて、トラックがより高い速度の混合を実施する“スランプラック（ｓｌｕｍｐ ｒａｃｋ）”に移行したならば処理量を調整した後により速い速度の混合を実施しそして次にドラムの速度を輸送速度にまで下げてプラントから搬送現場に向けて出発すると考察している。特許文献１のコラム１１、ｌｌ．２０−２６を参照のこと。

特許文献１では、較正ｒｐｍ係数または“ＲＰＭＦと呼ぶ補正係数を各トラックに割り当てて、より高い混合速度の管理を補助することによって、高い方のドラム速度のときにトラックの“手動”または経験的較正を行うことを回避することができると仮定している。特許文献１のコラム１１、ｌｌ．１４−１７、３５−４０を参照。彼らは、ＲＰＭＦはトラックからトラックで異なりそしてそれは“様々な理由［これには下記が含まれる］：トラックのドラム内の蓄積、羽の形状、水力効率の変動など”が基になっていると考えている。特許文献１のコラム１２、ｌｌ．２３−２６を参照。

特許文献１では、各トラック毎にＲＰＭＦの較正および再較正を行う厄介な仕事を回避することを望んでいて、ドラム速度が突然変化している間でもコンクリートミックスのスランプは同じままであるといった前提を基にした“スランプ継続性理論”を用いた自己較正プロセスを仮定している：即ち、
“スランプ継続性理論は、短時間ならば外的要因、例えば水または混合物の添加などは無く、ドラム速度が変化したとしてもスランプは比較的一定のままであるといった理論である。したがって、上述したｒｐｍ補正はドラム速度が変化したときでもドラム速度の変化によって引き起こされる観察される平均圧力の変化を予測される平均圧力の変化と比較することで試験可能である。もしその予測される圧力変化が間違っていたとしても、ｒｐｍ係数ＲＭＰＦを調整することができる”特許文献１のコラム１１、３０−３９行を参照。

特許文献１には、バッチプラント混合で起こるドラム速度変化に代表されるような前記スランプ継続性理論を基にした自己較正プロセスについて下記の如きさらなる説明がある：
“自己較正は下記の如き進行する：高から低速へのドラム速度変化が起こった場合、高速のときの平均圧力（速度が変化する前）を用いて３ｒｐｍのときの予測圧力を計算しそして低速のときの平均圧力（速度が変化した後）を同様に用いて３ｒｐｍのときの予測圧力を計算するが、各場合とも上述したプロセスを用いる。もし高速から導き出した予測３ｒｐｍ圧力が低速から導き出した予測３ｒｐｍ圧力より高い場合、このことは速度低下によって引き起こされる圧力上昇をＲＰＭＦが過大評価していることを表していることから、その２つの予測３ｒｐｍ圧力が等しくなるようにＲＰＭＦを低くする。もし低速から導き出した予測３ｒｐｍ圧力が高速から導き出した予測３ｒｐｍ圧力より高い場合、このことは速度低下によって引き起こされる圧力上昇をＲＰＭＦが過小評価していることを表していることから、その２つの予測３ｒｐｍ圧力が等しくなるようにＲＰＭＦを高くする。
特許文献１のコラム１２、５０−６７行参照。

本発明者らは、特許文献１に説明されている“スランプ継続性理論”に従うように提案するが、他方、力または圧力と高ドラム速度の間の非直線関係が原因でもたらされるレオロジー的監視の不正確さを解決する点で基本的に異なる方策を見つけだすように計画する。“スランプを計算する目的でＲＰＭＦの上昇を区分的直線様式で取り扱う”といった考えの特許文献１の意見では“ドラム速度が高いときにはＲＰＭＦを高くする”。

本発明者らは、特許文献１で示唆された算術的調整（“ドラム速度が６−１０ｒｐｍのときにはＲＰＭＦを２倍にしそして１０ＲＰＭを超えるときにはＲＰＭＦを４倍にする”）では混合速度が高いときの“非直線性”問題は解決されないと考えている、というのは、それに関与するのはただ１つのミックスデザインのみであるからである。本発明者らは、コンクリートミックスデザインの差によってエネルギー／スランプ／ドラム速度曲線データ内に大きな変動と非直線性がもたらされ、このような曲線のある予測性の不足はドラム混合速度がより高い（〜１０ＲＰＭ）ときにより顕著になり、そして混合速度が最も高い（１６−２０ＲＰＭまたはそれ以上）ときに最も顕著になることを見いだした。

本発明以前は、低速混合範囲より高い（３−４ＲＰＭ以上）ときには自動スランプ監視システムが自己較正されないままであり、今でも標準的スランプコーン測定を用いてスランプ曲線を手動で作成する必要がある。ドラム回転速度が高い範囲ではコンクリートミックスの粘度がミックスの成分および比率の影響を顕著に受け、それによって、そのような要因でコンクリートを高いドラム回転速度で動かすことに関連する圧力または力が様々な影響を受ける可能性がある（例えば非特許文献１を参照、また非特許文献２も参照。

したがって、時間も労力もかけずにドラム速度の全範囲、例えば０．５から２０ＲＰＭに渡ってスランプ監視システムをはしご状のやり方で較正する目的で市販の監視システムが用いられるのは速度範囲が最良でも典型的に２−４または２−５ＲＰＭである低速混合用途のみである。

スランプ測定可能なのが低い速度のときのみであることは多くの理由で欠点である。１番目として、低い速度における測定は時間を消費する、というのは、コンクリートミックスが安定になるまでに要するドラム回転数はしばしば１以上であるからである。そのような操作は数分間要する。レディミックス産業は本質的に輸送産業であることから、時間の無駄遣いは高価である。また、スランプの調整で用いられている流体を添加している間にも時間が消費される可能性もある。

２番目として、コンクリートを正確に監視できるのはドラム速度が特定のＲＰＭレベル以下のときのみであるが、様々なコンクリートミックスプラントではときとして個々のミックスデザイン毎に異なる混合速度レジームが強いられ、それらが必ずしもスランプ監視システムが要求する最適なドラム速度と一致するとは限らない。

３番目として、現在の典型的な生産的実施ではスランプ監視システムの較正が正確に行われるのは低速（例えば０．５−５ＲＰＭ）のときのみであることから搬送プロセスが長くなってしまう。しかしながら、本発明者らはＡＳＴＭ Ｃ９４に説明されている産業的実施に留意しており、それは、コンクリートを建設現場で注ぎ込む前に流体の添加を行う場合には搬送されたコンクリートの均一性（混合の完成）を確保するように混合用ドラムの速度を高速に上昇させる必要があることを要求している。高速時に３０回転が必要であるとしたら、その間に自動スランプ監視システムが正確な読みを与えるのは不可能である、というのは、高速時に個々のミックスデザインに較正を受けさせないで監視を行う目的で低速で３０回回転させた後にドラム速度を下げる必要があるからであり、もしその監視されたスランプが目標のスランプ（即ち、注ぎ込みを行うに必要な指定されたスランプ値）に合致しないことから流体を添加してコンクリートミックスを所望スランプに調整する必要がある場合には、均一な混合物が達成されるまでドラム速度を再び高いＲＰＭになるまで高くする必要があり、正確なスランプの監視をより良好に達成することができるように当該システムに較正を受けさせる速度である低速にミキサードラムが戻るようにミキサードラムを再び遅くすることができるのはその後である。ＡＳＴＭ Ｃ９４によると、前記全部を１番目の添加から１５分以内に行う必要があり、それゆえ、繰り返し添加を必ずしもそのような時間枠内で行うことができるとは限らない。

したがって、較正が行われるがは低速測定の場合のみであるスランプ監視システムでは、ミキサードラム速度を５ＲＰＭ未満、より典型的には２−３ＲＰＭにまで下げる必要があり、その後にドラム速度をより高くするときにしばしばより多くの調整が必要になる。

本発明者らは、そのような監視システムを用いて現在のコンクリート積み荷が示す流動性（例えばスランプ、スランプフロー、イールド応力など）の調整を正確に行うことを可能にする自動化された較正プロセス、即ち高速混合時の監視を可能にする正確、かつ、効率良い監視を確保するプロセスが長年に渡って必要であると思われていたと考えている。このことはコンクリート搬送用トラック搭載ミキサードラムの産業上利用にとって有益であろう。

Ｃｏｏｌｅｙ他、米国特許第８，０２０，４３１号（Ｖｅｒｉｆｉ ＬＬＣに譲渡） Ｃｏｏｌｅｙ他、米国特許第８，７４６，９５４号（Ｖｅｒｉｆｉ ＬＬＣに譲渡） Ｃｏｏｌｅｙ他、米国特許第８，９８９，９０５号（Ｖｅｒｉｆｉ ＬＬＣに譲渡）

Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｒｈｅｏｌｏｇｉｃａｌ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ ｔｏ Ｐｒａｃｔｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ Ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｉｎ Ｒｈｅｏｌｏｇｙ ｏｆ Ｆｒｅｓｈ Ｃｅｍｅｎｔ ａｎｄ Ｃｏｎｃｒｅｔｅ，編集Ｐ．Ｆ．Ｇ．Ｂａｎｆｉｌｌ，Ｂｒｉｔｉｓｈ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ｒｈｅｏｌｏｇｙ，Ｔａｔｔｅｒｓａｌｌ，１９９１ Ｔｅｓｔｉｎｇ ａｎｄ Ｍｏｄｅｌｉｎｇ ｏｆ Ｆｒｅｓｈ Ｃｏｎｃｒｅｔｅ Ｒｈｅｏｌｏｇｙ，Ｆｅｒｒａｒｉｓ，ｄｅ Ｌａｒｒａｒｄ；ＮＩＳＴ（Ｒｅｐｏｒｔ ＮＩＳＴＩＲ ６０９４）１９９８

本発明は、従来技術の方策の欠点を克服する目的で、以前の異なるコンクリート搬送から選択的に取り込んだトラック搭載ミキサードラム“速度急転（ｊｕｍｐ ｓｐｅｅｄ）”曲線データを用いた幅広い速度範囲のコンクリート監視較正方法およびシステムを提供するものである。驚くべきことに、本発明は、異なるコンクリートミックスデザインに関わる以前のコンクリート搬送から得た速度急転データの使用を可能にするものである。

本明細書では、コンクリートの回転に要する水圧またはある一定のミキサードラム速度値（本明細書では速度を以後“Ｖ”と表示）［これはコンクリートのスランプ（“Ｓ”）または他のレオロジー的値の計算を可能にする関係としてグラフにプロット可能である］で回転しているドラム内に取り付けられた探針（例えば歪みゲージ）に対して動くコンクリートが及ぼす力（両方の種類のエネルギー値を本明細書では以後“Ｅ”と表示）に換算したコンクリートミックスの回転に関連するエネルギーを包含するデータを指す目的で用語“曲線データ”または“データ曲線”を用いる。スランプ（“Ｓ”）をコンクリートミキサー車に搭載されているプロセッサ制御システムを用いて監視可能な他のレオロジー的概念、例えばスランプフロー、イールド応力、作業性などと互換的に用いることは理解されるであろう。したがって、本明細書では、コンクリートミックスが示す流動性の特徴付けで用いるに有用な“Ｅ／Ｖ／Ｓ”関係を指す目的で概念“速度急転データ”および“速度急転曲線データ”は用いることができる。

以前にはコンクリートが示すレオロジー的特性［コンクリートが示すスランプ（例えばＷＯ２０１３／１４４５２８ Ａ１、Ｌａｆａｒｇｅ）（また、背景技術の章で考察した如き特許文献１にも述べられている如き）を包含］を測定する目的でミキサードラム速度の急転（突然の変化）（例えばＨａｚｒａｔｉ他の米国特許第８，７６４，２７２号、Ｖｅｒｉｆｉ ＬＬＣ、Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ、ＭＡが所有）が用いられてきたが、速度急転データの従来の使用は商業的適用に限られていた。その理由は、２つ以上の異なるドラム速度を伴う実時間測定は長時間要することにある。搬送作業中に速度が６ＲＰＭ未満（例えば１−３ＲＰＭ）から８、１０、１５、１８および２０ＲＰＭまたはそれ以上に変化した後に６ＲＰＭ未満にまで戻ることは頻繁には起こらない。

ＡＳＴＭ Ｃ９４（および特許文献１）では成分を一緒に計量した後に高い“混合”速度を用いることが考察されているが、輸送の目的でミキサードラムを“撹拌”速度（例えば２−３ＲＰＭ）まで下げることが行われている。それによってコンクリートがトラックから漏れ出すかあるいは転倒の原因になるといった危険性が低くなる。このように、輸送中には一般に高速度急転は起こらず、したがって、本発明は驚くべきほど新規で創作的方策を提供するものであると考えている。

本発明者らは、以前のコンクリート搬送から速度急転データ曲線を得ることができ、かつ、それらには回転しているコンクリート（より高いドラム速度および非常に高いドラム速度範囲を包含）に関連するエネルギー値（圧力または力）、ドラム速度および計算された（例えば低い速度におけるデータ曲線を用いるかあるいは前以て確立しておいた数学的関係を用いて計算可能な如き）スランプあるいはに関連するデータは含まれ、それらを用いて、現在のコンクリートが示すスランプまたは他の流動性をより高いおよび最も高い混合速度（例えば６−２０ＲＰＭ範囲）で監視することができるようにプロセッサ制御コンクリート監視システムに関して監視システムに較正を受けさせることができるかどうかを
優先的に決定することができると考えている。

したがって、本発明の好適な態様では、今までＡＳＴＭ Ｃ９４の下で行うのは不便で有害だと見なされていた実施を有利に組み入れる。このような実施は、コンクリートを注ぐ前のいずれかのときに流体を投入するとしたらトラック運転手がドラムを最低３０回回転させることを含む。本発明者らは、そのように注ぐ前にドラム速度を急転させる場合には十中八九コンクリートを“平衡”状態にすべきであり、かつ、スランプ継続性理論を適用する場合にはコンクリートを平衡状態にすることが重要であることを認識した。平衡状態の確証は、例えばミキサードラムを一定速度で回転させることに関連するエネルギー（例えば圧力または力）を測定し、かつ、２回転以上の一連のドラム回転に渡る平均エネルギー値が１つの回転から次の回転で変わる（例えば正または負に５％または１０％）ことがないことを確認することなどで実施可能である。別法として、ミキサードラムを一定速度で回転させることに関連したエネルギー（例えば圧力または力）を測定し、かつ、時間的に初期時点における瞬間的エネルギー値がその初期時点から０．１回転させたときの瞬間的エネルギー値と変わる（例えば正または負に５％または１０％）ことがないことを確認することなどでも平衡の確証を行うことができる。

したがって、プロセッサ制御システムおよび搬送用ミキサー車のミキサードラム（地面に対して垂直ではない角度で回転する）を用いてコンクリート監視の較正を行うための本発明の典型的な方法は、
（Ａ）ミキサードラムに供給されたコンクリートが平衡状態にあるときに前記コンクリートが１番目の一定速度（“Ｖ１”）で回転することに関連したエネルギー（“Ｅ１”）および速度を少なくとも１分当たり２．５回転（ＲＰＭ）だけ正または負に急転させた後の２番目の一定速度（“Ｖ２”）で前記コンクリートが回転することに関連するエネルギー（“Ｅ２”）を測定することで前記コンクリートを監視すること、
（Ｂ）前記供給されたコンクリートが示すスランプ値（“Ｓ”）の計算をＥ１、Ｖ１、Ｅ２およびＶ２を基にして行うこと、
（Ｃ）段階（Ｂ）で計算した如きＥ１、Ｖ１、Ｅ２、Ｖ２およびＳをプロセッサアクセス可能メモリに格納されている少なくとも２つのデータ曲線と比較するが、前記格納データ曲線は０．５ＲＰＭ−６ＲＰＭおよび６ＲＰＭ−２０ＲＰＭのドラム速度範囲にわたるスランプを計算するためのＥ／Ｖ／Ｓ関係を限定するものであり、前記少なくとも２つの格納データ曲線には、以前にコンクリートを搬送したときの該以前のコンクリートが平衡状態のときに得たデータが含まれ、かつ、一定ドラム速度（Ｖ）を少なくとも２．５ＲＰＭだけ急転させる前と後に測定したエネルギー（Ｅ）値および以前に格納しておいたＥおよびＶデータから計算した如きスランプ値（Ｓ）が含まれており、それによって、前記プロセッサ制御システムが前記少なくとも２つの格納データ曲線のいずれかが前記供給されたコンクリートが示すＥ１、Ｖ１、Ｅ２、Ｖ２およびＳ値と合致するかどうかを決定すること、および、
（Ｄ）
（ｉ）段階（Ｃ）で前記少なくとも２つの格納データ曲線のうちの１つが合致をもたらすと決定された場合には、それを基にして０．５ＲＰＭ−６ＲＰＭおよび６ＲＰＭ−２０ＲＰＭのドラム速度範囲内で前記コンクリートの回転に関連するエネルギー測を通してスランプを計算することで前記ミキサードラム内の前記供給されたコンクリートが示すスランプを監視して、６ＲＰＭ以上のドラム速度に関してスランプを当該システムが計算していることを示す可視指示を与えことか、あるいは、
（ｉｉ）段階（Ｃ）で前記格納データ曲線のうちのいずれも合致をもたらさないと決定された場合には、監視を０．５ＲＰＭ−６ＲＰＭの範囲内だけ行うことで、当該システムが監視に関して作動するのは６ＲＰＭ未満のドラム速度についてのみであるという警告をシステムオペレーターまたはトラック運転手か配送センターかに発すること、
を含む。

本発明の別の態様では、段階（Ｃ）において前記格納されている少なくとも２つのデータ曲線を以前の異なるコンクリート搬送から得る。

より好適には、段階（Ｃ）において前記格納されている少なくとも２つのデータ曲線に、搬送用トラックが建設現場に到達した後であるがコンクリートを搬送現場の所定場所に注ぎ混む前に起こる回転速度の急転に関するミキサードラムデータを含める。

最も好適には、前記格納されている少なくとも２つのデータ曲線を確立する目的で用いるデータの少なくとも５０％に、搬送建設現場で得たものであるがコンクリートを現場で所定場所に注ぎ込む前の速度急転データを含める。

本発明のさらなる利点および特徴を本明細書の以下に詳細に説明する。

好適な態様の説明を本図と協力させて考慮することで本発明の利点および特徴の評価をより容易に理解することができるであろう。
図１は、“スランプ継続性理論”をグラフで示す図であり、その理論では、ミキサードラムの回転速度が変化する前と後でコンクリートミックスのスランプが一定であると推定されているが、本発明者らは予想外にドラム速度が変化すると異なる２つのコンクリートミックスデザインが多大な変動を示す可能性があること見いだした。 図２は、低い混合速度（即ち図２に示す如き３ＲＰＭ）のときに２つの異なるコンクリートミックスデザインが示すスランプ挙動をグラフで示す図であり、本発明者らは、低いドラムミキサー速度のときには変動を示さないで変動を示すのはドラムミキサーの速度が高いときのみであることを注目した。 図３は、高い混合速度（即ち図３に示す如き１８ＲＰＭ）のときに２つの異なるコンクリートミックスデザインが示すスランプ挙動をグラフで示す図であり、本発明者らは、低いドラムミキサー速度のときには変動を示さないで変動を示すのはドラムミキサーの速度が高いときのみであることを注目した。 図４は、本発明の典型的な方法を例示するブロック図フローチャートであり、このチャートでは、通常のコンクリート搬送作業中に自動スランプ監視システムから得たコンクリートスランプデータを用いて、自動コンクリートミックス監視システムを使用した正確な幅広い速度測定およびスランプ（または他のレオロジー的監視および／または調整）のためのエネルギーもしくは力／スランプ／ドラム速度関係を作り出す。

好適な態様の詳細な説明
ここに本発明を添付図を参照して本明細書の以下により詳細に説明し、本発明の範囲内に入る変形を例示する様々な典型的な態様を示す。しかしながら、本開示は多種多様な形態で具体化可能であり、本明細書に挙げる態様に限定するとして解釈されるべきではなく、むしろ本態様は本開示が全体的、かつ、完全であり、かつ、本発明の範囲が通常の当業者に詳細に伝わるように示すものである。

用語“コンクリート”は、セメント（しばしばポゾラン材料、例えば石灰石、フライアッシュ、顆粒高炉スラグなどを含有）および骨材（例えば砂、砂利など）および場合により１種以上の化学混和材（例えば作業性向上用可塑剤、硬化促進剤、硬化遅延剤、空気連
行剤、脱気剤、可塑収縮低減用混和材、腐食抑制剤（鉄筋用）またはコンクリートの特性を改良するための他の混和材（可塑または硬化状態であるかにかわらず）を指す。

自動コンクリート監視システムはスランプを監視することが知られているが、本発明はスランプ、スランプフロー、降伏応力、粘度および他のレオロジー的パラメーターを包含する他のレオロジー的パラメーターを監視している間も適用可能であることは理解されるであろう。本明細書では、そのようなレオロジー的パラメーターのいずれかを便利に例示する目的で用語“スランプ”を用い、本発明は“スランプ”を示すときでもいつでも他のレオロジー的パラメーターも監視することを包含すると理解されるべきである。

本発明は、異なるコンクリートミキサードラム回転速度およびコンクリートミックスデザインに渡って正確さを犠牲にすることなく必要な手動スランプ試験の数を有意に減少させる様式で実時間に近い様で自動的にスランプを監視する装置のためのコンクリート監視較正方法を提示する。

本発明の方法は、現在のところ水圧感知およびドラム速度感知が基となった自動コンクリート監視システム（Ｖｅｒｉｆｉ ＬＬＣ、Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ、Ｍａｓｓａｃｈｕｓｅｔｔｓ、ＵＳＡから入手可能）を用いて実施可能である。そのＶｅｒｉｆｉ（登録商標）技術は特許文献（例えばとりわけ米国特許第８７６４２７２、８３１１６７８、８１１８４７３、８０２０４３１、８７４６９５４、８９８９９０５、８７２７６０４、８４９１７１７、８７６４２７３号を参照）の中に色々と説明されている。

本発明者らはまた本発明をＳｅｎｓｏｃｒｅｔｅ（例えば米国公開番号２０１５／００５１７３７ Ａ１、Ｂｅｒｍａｎ）またはＩＢＢレオロジー（例えば米国公開番号２０１２／０２０４６２５ Ａ１、Ｂｅａｕｐｒｅ他）（両方ともＭｏｎｔｒｅａｌ、Ｃａｎａｄａ）から入手可能な力（または応力／歪みゲージの種類）センサーを用いることでも実施することができると考えている。

このように、エネルギー（“Ｅ”）測定の概念は、トラック搭載コンクリートミキサードラム内のコンクリートを回転させることに関連する水圧を測定するための１つ以上の圧力センサーの典型的な使用またはミキサードラムの内壁または羽に取り付けられた力探針（これは回転するドラム内のコンクリートの中を探針が動くときにそれに及ぼす応力に相当する電気シグナルを発する）を指す。

自動監視システムと組み合わせて用いるトラック搭載ミキサードラムにはドラムの内壁に螺旋形に取り付けられた最低限少なくとも２個の混合用羽根が備わっているべきであるのが好適であり、そのドラムは垂直ではない軸の回りを回転（例えば水平地面に対してある角度で）し、かつ、ミキサードラム内のコンクリートを０−１５立方ヤードの体積で混合する能力を有するべきであるのが好適である。そのトラックは好適には供給されたコンクリートが入っているミキサードラムを０．５−２０ＲＰＭの範囲内の一定速度で回転させる駆動手段と、１つ以上のデータメモリ格納場所と、コンクリートの流動性を監視するための１つ以上のコンピュータープロセッサ装置が備わっているべきである。

ミキサードラムの回転速度の測定は好適にはミキサードラムに取り付けておいた加速度計、磁石または回転エンコーダのうちの１つ以上の使用、例えば電界効果センサーを通るように環状に配置した磁石またはシステムプロセッサにアウトプットシグナルを与える他の公知手段、例えばＥａｔｏｎセンサーを用いることなどで実施可能である。典型的な速度感知装置は、Ｖｅｒｉｆｉ ＬＬＣが所有するＲｉｃｈａｒｄ Ｊｏｒｄａｎ他の国際公開番号ＷＯ２０１５／０７３８２５Ａ１の中に教示されているジャイロ回転監視システムである。

加うるに、コンクリート搬送用トラックに水、化学混和材または他の流体をコンクリートに導入して流動性を調整するための１つ以上のシステムが備わっているのも好適であり、かつ、トラック搭載ミキサードラムに供給されたコンクリートの監視または制御に連結させたプロセッサ装置を用いて搬送システムを制御するのも好適である。

典型的なコンクリート搬送用トラックは、運転手が単にダイヤル、レバー、ボタンまたはトラックキャブ内の他のスイッチコントロールを操作することでミキサードラムの回転速度の速度急転（または突然の変化）を行うことが可能になっている。

“速度急転”を図１に段階として例示する。コンクリートが示すスランプはミキサードラムの速度が変化する前と後で同じままである（“スランプ継続性理論”によると突然に変化するのはドラム速度であり、コンクリートではない）が、より高い混合速度（例えば６−２０ＲＰＭまたはそれ以上）では自動コンクリート監視システムで感知した如きエネルギー値が予測不能になること、かつその上、導かれたエネルギー／力値の間の非直線挙動を以前に特許文献１（背景技術章で考察した如き）で支持された如き単純な増倍率を用いたのでは“直線”にすることは不可能であることを本発明者らが認識したことは重要な発見であった。

図１にはさらに高速混合時の変動性が理由で顕著に予測不能になることも示されており、これが、異なる２種類のコンクリートミックスデザイン［両方ともスランプ継続性理論によるとミキサードラムの速度が変化する前と後で一定の同じスランプ値（水平線で示される）を示すと仮定されている］を検査したときに本発明者らが見つけた驚くべき特徴である。図１に示されているように、トラック搭載ミキサードラム内の異なる２種類のコンクリートミックス積み荷、即ちミックス１およびミックス２を回転させることに関連する監視エネルギー（Ｅ）を時間の関数としてプロットする。ドラム速度が低いときにはミックス１およびミックス２に関してドラムを回転させるに必要なエネルギーに相当する圧力値は同じように見える、というのは、個々のエネルギーデータ曲線はほぼ一致していて重なり合っているからである。しかしながら、ドラム速度を突然に高くすると、ミックス１およびミックス２の各々を回転させることに関連する感知エネルギーは驚くべきほど異なり、ドラム速度を急転させる前に見られた曲線挙動に比較して間隔がさらにずっと離れている。そのようにエネルギー／速度／スランプ関係に対する感知エネルギーに関する比例しない大きな影響は骨材の性質および含有量が変化したことによるものであり、かつ、ある程度ではあるがコンクリートミックスデザインが異なることでセメントの性質が変化（他のコンクリートミックスデザイン要因の中でも（例えばＴａｔｔｅｒｓａｌｌ １９９１を参照））したことによるものであると本発明者らは考えている。

本発明者らは、コンクリートミックスを隔離されていない状態で監視することが重要であると考えている。“隔離されていない”とは、骨材（例えば砂、砕石）がミックス体積内に不規則に分散している状態ではないようにコンクリートが均一に混ざり合っていることを意味する。また、監視する速度の変化または急転が起こる前、起こっている間または後に瞬間的に流体（例えば水、化学混和材）をコンクリートミックスに入れないことも重要である。

速度変化を監視する概念は、コンクリートミックスが平衡状態にあるべきであるといった本発明者らの理解が前提になっている。言い換えれば、ミキサードラムを１番目の一定速度である時間回転させると結果としてコンクリートの動きに必要なエネルギーの意味で平衡状態のアウトプットがもたらされる。平衡に到達した後、ドラム回転速度を別の速度（上方または下方）に変化、好適には１ＲＰＭ以上の差（より好適には少なくとも２．５ＲＰＭまたはそれ以上の差）だけ変化させそしてそれをその２番目の速度で再び平衡状態
が得られるまで保持する。“平衡”とは、ドラム内のコンクリート積み荷を所定速度で回転させることに関連するエネルギーに換算した初期のアウトプット値がドラム回転の終点におけるアウトプットから有意に変動しないかあるいは異ならない［例えば前以て確立しておいたかあるいは前以て選択しておいた許容誤差または閾値、例えば３％、３．５％、４％、４．５％、５％など（これはシステムプログラマー、マネジャーまたは使用者が様々な要因、例えばセンサーの正確さ、ミキサードラムのデザイン、ミキサードラム駆動機構などを基にして選択可能）を超えて］ことを意味する。または別の方法で説明すると、“平衡”の概念は、エネルギーに換算した平均アウトプットがビデオモニターに写しだされる周期的波として示される場合にその平均エネルギー値が一連のドラム回転の間で有意に異なるべきでない（例えばこの上で考察したように前以て確立または前以て選択しておいた許容誤差または閾値を超えて）ことを指す。

また、本発明で最も正確な監視おける測定を達成する目的でコンクリートの蓄積（例えばドラムの壁または羽根の一部で硬化したコンクリート、例えば以前の搬送による）が１立方ヤード未満であることも好適である。

図２および３に、異なる２種類のコンクリートミックスデザインが異なるミキサードラム速度のときに示すスランプ挙動を例示する。特に、図２に、異なる２種類のコンクリートミックスが比較的遅い速度である３ＲＰＭで示したスランプ挙動を例示する。そのような低い撹拌速度（搬送用トラックで輸送している間の典型的な）で異なるコンクリートミックスデザインが示すスランプ挙動は曲線データが同様である点で類似している（エネルギー（Ｅ）／速度（Ｖ）／スランプ（Ｓ）関係に関して）。対照的に、図３は、混合速度が高い（例えば１８ＲＰＭであるが、本発明者らは、その曲線は１２−２０ＲＰＭの場合と同様であろうと考えている）ときにはエネルギーとスランプ値との間の関係が実質的に異なることを例示している。そこにはエネルギーが１平方インチ当たり２００ポンド（ｐｓｉ）以上異なることが示されている。そのように異なる２種類の異なるコンクリートミックスデザインを回転させることに関連するエネルギーに差があることは、速度が低い（３ＲＰＭ）場合（この場合、２から８インチのスランプ範囲全体に渡って如何なる所定地点でも差は１００ｐｓｉ以下である）に比較してドラム速度が速くなればなるほどずっと顕著になる。

そのような驚くべき結果から、本発明者らは、異なるコンクリートミックスデザインが低および高混合速度で示した集めたＥ／Ｖ／Ｓデータ曲線を検討することで、本発明によってスランプ監視較正をより高い（６−１２ＲＰＭ）および最も高い（１２−２０ＲＰＭ）ドラム速度で達成する、したがって、各ミックスデザイン毎に試験（手動スランプコーン）を行う必要なく幅広い速度範囲の監視を各搬送用トラック毎に実施することができるようにするという長年に渡って感じられていた非常に強い必要性が存在していたことを認識した。

したがって、プロセッサ制御システムおよび搬送用ミキサー車のミキサードラムを用いた本発明の典型的なコンクリート監視較正方法は、
（Ａ）ミキサードラムに供給されたコンクリートが平衡状態にあるときに前記コンクリートが１番目の一定速度（“Ｖ１”）で回転することに関連するエネルギー（“Ｅ１”）および速度を少なくとも１分当たり２．５回転（ＲＰＭ）だけ正または負に急転させた後の２番目の一定速度（“Ｖ２”）で前記コンクリートが回転することに関連するエネルギー（“Ｅ２”）を測定することで前記コンクリートを監視すること、
（Ｂ）前記供給されたコンクリートが示すスランプ値（“Ｓ”）の計算をＥ１、Ｖ１、Ｅ２およびＶ２を基にして行うこと、
（Ｃ）段階（Ｂ）で計算した如きＥ１、Ｖ１、Ｅ２、Ｖ２およびＳをプロセッサアクセス可能メモリに格納されている少なくとも２つのデータ曲線と比較し、それによって、前記
プロセッサ制御システムが前記少なくとも２つの格納データ曲線のいずれかが前記供給されたコンクリートが示すＥ１、Ｖ１、Ｅ２、Ｖ２およびＳ値と合致するかどうかを決定すること、および、
（Ｄ）
（ｉ）段階（Ｃ）で前記少なくとも２つの格納データ曲線のうちの１つが合致をもたらすと決定された場合には、それを基にして０．５ＲＰＭ−６ＲＰＭおよび６ＲＰＭ−２０ＲＰＭのドラム速度範囲内で前記コンクリートが回転することに関連するエネルギーを測定することを通してスランプを計算することで前記ミキサードラム内の前記供給されたコンクリートが示すスランプを監視して、６ＲＰＭ以上のドラム速度に関してスランプを当該システムが計算していることを示す可視指示を与えること、あるいは、
（ｉｉ）段階（Ｃ）で前記格納データ曲線のうちのいずれも合致をもたらさないと決定された場合には、監視を０．５ＲＰＭ−６ＲＰＭの範囲内だけ行うことで、当該システムが監視に関して作動するのは６ＲＰＭ未満のドラム速度についてのみであるといった警告をシステムオペレーターまたはトラック運転手か、配送センターかに発する、
ことを含み、
前記格納データ曲線は０．５ＲＰＭ−６ＲＰＭおよび６ＲＰＭ−２０ＲＰＭのドラム速度範囲にわたるスランプを計算するためのＥ／Ｖ／Ｓ関係を限定するものであり、前記少なくとも２つの格納データ曲線には、以前にコンクリートを搬送したときの前記以前のコンクリートが平衡状態のときに得たデータが含まれ、かつ、一定ドラム速度（Ｖ）を少なくとも２．５ＲＰＭだけ急転させる前と後に測定したエネルギー（Ｅ）値および以前に格納しておいたＥおよびＶデータから計算した如きスランプ値（Ｓ）が含まれいる、
方法。

本発明のさらなる典型的な方法では、コンクリートが平衡状態であることの確証をミキサードラム内のコンクリートが少なくとも２つの一連のドラム回転の各々によって一定速度で回転することに関連するエネルギーの平均を取りそして前記平均エネルギー値が前記少なくとも２つの一連のドラム回転と共に前以て決めておいた許容誤差値（即ちプログラマーが選定することができるであろう値）を超えるほど変化しないことを見極めるかあるいは前記ドラム内のコンクリートが所定速度で回転することに関連する初期のエネルギー値が完全にドラムが回転している終点のアウトプットに比べて前以て決めておいた許容誤差値を超えるほどには違わないことを確証することで行う。

他の典型的な方法では、段階（Ａ）で行うミキサードラム速度の急転をコンクリート搬送用トラックの運転者がミキサードラム速度のスイッチ、ダイヤル、レバーまたはプッシュボタンを作動させて（ｉ）ミキサードラム速度を０．５−６ＲＰＭから６−２０ＲＰＭに上げるかまたはドラム速度を６−２０ＲＰＭから０．５−６ＲＰＭに下げる（少なくとも２．５ＲＰＭだけ速くするかあるいは遅くする）かあるいは（ｉｉ）０．５−２０ＲＰＭの範囲内の２つのミキサードラム速度の間で少なくとも２．５ＲＰＭだけドラム速度を変えることによって行うことができる。

さらなる典型的な方法では、段階（Ｂ）で行うスランプ（Ｓ）の計算をいずれかの公知方法で行うことができ、例えば（ｉ）段階（Ａ）において供給されたコンクリートをＳ１またはＳ２が０．５−６ＲＰＭの範囲内になるようなドラム速度で回転させ、かつ、速度（Ｖ）が６ＲＰＭ未満であるようなＥ／Ｖ／Ｓ関係を限定する少なくとも１つの格納データ曲線を用いるか、あるいは（ｉｉ）Ｅ１、Ｖ２、Ｅ２およびＶ３に関して、縦軸に沿ってプロットしたエネルギー（Ｅ）と対比させたドラム速度（Ｖ）の関数として横軸に沿ってプロットした場合に、（Ｅ１、Ｖ１）および（Ｅ２、Ｖ２）によって確立された線の傾き値および横軸を区切る線の切片値（Ｖ＝０のときのＥ₀）を制御装置アクセス可能メモリに前以て格納されている如き前以て決めておいた傾き／切片／スランプ（Ｓ）値の直線関係と比較するような直線関係を確立することで行うことができる。（ｉ）に示した方法
は、低いＲＰＭドラム速度（０．５−６ＲＰＭ）およびより高いドラム速度（６ＲＰＭから２０ＲＰＭまたはそれ以上）の間の速度急転で使用可能である一方、（ｉｉ）に示した方法は必ずしも低い方のドラム速度（６ＲＰＭ未満、例えば３−４ＲＰＭ）を伴う速度急転を要求しない。この上で述べた傾き／切片方法（ｉｉ）では、段階（Ａ）で供給されたコンクリートが示すスランプ（Ｓ）の予測を前以て格納しておいた数学式を用いて行うことができるようにＥ１、Ｖ１およびＥ２、Ｖ２が基になった一次方程式を用いてシステムプロセスをプログラムすることができる。システムプログラマーは、Ｅ／Ｖ／Ｓ関係を反映する式を例えば回帰分析を基にしてかあるいは以前にサンプリングしたコンクリートミックスから得た速度急転データに対する最小二乗方策を用いることなどで定式化することができるであろう。

このように、本発明の典型的な方法では、段階（Ｂ）で行う供給されたコンクリートが示すスランプの計算は、低い速度の曲線を用いることができるようにミキサードラム速度を０．５ＲＰＭ−３．５ＲＰＭの範囲から出し入れすることを伴う速度変化を包含する一方、本発明の他の典型的な方法では、低いドラム速度（＜６ＲＰＭ）を用いる必要がなく、上述した傾き／切片方法を用い、監視システムのプログラマーまたは設計者が望む如き前以て格納しておいた式を用いることでスランプ（Ｓ）を計算することができる。その一次方程式は、例えばコンクリート顧客のコンクリートミックスデザインおよび他の要因、例えばトラックまたは混合用ドラムのデザインまたは種類などを用いた回帰分析が基になっていてもよい。

さらなる典型的な態様では、段階（Ａ）で測定した如き値Ｅ１、Ｖ１、Ｅ２およびＶ２をメモリに格納する。例えば、合致が確認された場合にはデータ曲線の解像度または正確性を向上させる目的でＥ１、Ｖ１、Ｅ２、Ｖ２および計算スランプ（Ｓ）値を以前に格納しておくＥ／Ｖ／Ｓ曲線の同じメモリ場所に格納してもよい。もしチケットをコンクリートバッチ積み荷に割り当てる場合には、測定されたＥ１、Ｖ１、Ｅ２、Ｖ２およびＳ値を以前にメモリ（ライブラリー）に格納しておいたいずれかのデータ曲線と比較することができそしてその指定されたバッチがその前以て格納しておいたＥ／Ｖ／Ｓ曲線データ関係のうちの少なくとも１つに一致することを確証することができるように監視システムプロセッサをプログラムしてもよい。また、供給されたコンクリートがチケット上のバッチ情報（例えばコンクリートミックス識別）に一致するといった可視的確証をシステムオペレーターまたは使用者に送るようにシステムプロセッサをプログラムすることも可能である。

このように、さらなる典型的な態様では、Ｅ１、Ｖ１、Ｅ２およびＶ２値（と一緒に計算されたスランプ（Ｓ）値のいずれか）を前以て格納しておく曲線データ、例えば段階（Ｃ）で述べる少なくとも２つのデータ曲線などに含めてもよい。

段階（Ａ）で供給されたコンクリートが示すスランプの計算を段階（Ｂ）において公知方法のいずれかを用いて行った後、本発明は、次に、段階（Ｃ）において０．５ＲＰＭ−６ＲＰＭおよび６ＲＰＭ−２０ＲＰＭのドラム速度範囲に渡るスランプを計算するためのＥ／Ｖ／Ｓ関係を限定する少なくとも２つの格納データ曲線（より好適には少なくとも６つのデータ曲線）と前記スランプの比較を行うことを伴う。前記格納データ曲線を好適には（ｉ）異なるコンクリート搬送用トラックに搭載されているミキサードラム、（ｉｉ）コンクリートを現場で所定の場所に注ぎ込む前に搬送現場で起こるミキサードラム速度の急転または（ｉｉｉ）（ｉ）と（ｉｉ）の両方を伴う以前の搬送から取る。より好適には、段階（Ｃ）において０．５ＲＰＭ−６ＲＰＭおよび６ＲＰＭ−２０ＲＰＭのドラム速度範囲に渡るスランプを計算するためのＥ／Ｖ／Ｓ関係を限定する前記少なくとも２つの格納データ曲線にコンクリートを注ぎ込む前に搬送現場で起こるミキサードラム速度の急転を基にしたデータを含める。最も好適には、段階（Ｃ）において０．５ＲＰＭ−６ＲＰＭ
および６ＲＰＭ−２０ＲＰＭのドラム速度範囲に渡るスランプを計算するためのＥ／Ｖ／Ｓ関係を限定する少なくとも６つの格納データ曲線をプロセッサアクセス可能メモリに含め、かつ、前記少なくとも６つの格納データ曲線のデータにコンクリートを注ぎ込む前に搬送現場で起こるドラム速度の急転の少なくとも５０パーセントを含める。

０．５ＲＰＭ−６ＲＰＭおよび６ＲＰＭ−２０ＲＰＭのドラム速度範囲に渡るスランプを計算するためのＥ／Ｖ／Ｓ関係を限定する前記少なくとも２つの格納データ曲線を搬送用トラックとは別の場所、例えば配送センター、セントラルオフィスまたはクラウドの中のメモリの中に置いてもよい。本発明の好適な態様では格納データ曲線の“ライブラリー”をセントラルメモリロケーション、例えばクラウドなどからトラックに搭載されている制御装置アクセス可能メモリ（例えばトラックが基になったスランプ監視システムに連結しているメモリ）にダウンロードしてもよい。したがって、０．５ＲＰＭ−６ＲＰＭおよび６ＲＰＭ−２０ＲＰＭのドラム速度範囲に渡るスランプを計算するためのＥ／Ｖ／Ｓ関係を限定する前以て格納しておいたデータ曲線のライブラリーをフリート内の各トラックに定期的にアップデートしてもよく、それと同時に様々なフリートのトラックは各搬送作業毎に供給されたコンクリート（段階（Ａ）を参照）を基にしたそれらのＥ１、Ｖ１、Ｅ２、Ｖ２および相当するする（計算された）スランプデータをアップロードする。

さらなる典型的な方法では、測定エネルギー（Ｅ）の測定をミキサードラムの中の供給されたコンクリートが回転することに関連する圧力を測定するに有効な少なくとも１個の水圧センサーを用いて行うか、あるいはこの上で考察したように、測定をまた回転するミキサードラムの内壁に取り付けておいた力センサーまたは応力ゲージを用いて行うことも可能であり、その場合、そのセンサー／ゲージは回転するミキサードラムの中を回転しているコンクリートの中を通るように動く（コンクリートの作業性が低くなるにつれてそれが探針に対して及ぼす力が大きくなる）。

幸運なことには、ドラム速度急転中に監視を行う目的で異なる種類のセンサーを用いると複雑さがいくらか小さくなる。このように、本発明の典型的な方法では、ドラム速度を測定する目的で少なくとも１個のドラム搭載加速度計、磁石または回転エンコーダを用いてもよい。

本発明方法を用ると混合用ドラムに積み込まれた供給されたコンクリートの流動性がバッチプラントが発行する“チケット”（紙または電子）に含まれているバッチ情報に従うレオロジー的挙動と一致することを確かめることができる（もしチケットが電子形式の場合にはバッチ情報をスランプ監視システムのメモリ場所にダウンロードする）。したがって、本発明の典型的な方法はさらに段階（Ａ）で供給されたコンクリートに相当するチケットバッチ情報を制御装置アクセス可能メモリに入力し、段階（Ｃ）において０．５ＲＰＭ−６ＲＰＭおよび６ＲＰＭ−２０ＲＰＭのドラム速度範囲に渡るスランプを計算するためのＥ／Ｖ／Ｓ関係を限定する前記少なくとも２つの格納データ曲線のいずれかを前記入力したチケットバッチ情報に前以て割り当てておくかどうかを決定し、そして段階（Ｃ）および（Ｄ）（ｉ）を実施することで前記供給されたコンクリートの監視を確かめ、かつ、前記供給されたコンクリートが前記入力したチケットバッチ情報に前以て割り当てておいたデータ曲線に従うことを確証することも含む。

もしその供給されたコンクリートがその入力したチケットバッチ情報に前以て割り当てておいたデータ曲線に一致しない場合、プロセッサアクセス可能メモリの中の別の格納データ曲線がその供給されたコンクリートと合致するかどうかを決定するようにシステムをプログラムする（段階（Ｃ）を参照）。言い換えると、プロセッサ制御スランプ監視システムがこれに搭載されているライブラリーの中にマッチングデータ曲線を見つけられない場合、本発明の典型的な態様では、そのシステムのプロセッサがマッチングデータ曲線（
これは遠く離れた場所、例えばクラウドの中にまたは遠く離れた場所にあるサーバー場所、例えば監視システムオペレーターまたはプログラマーのオフィスまたは他の場所に格納されているＥ／Ｖ／Ｓデータ曲線のライブラリーの中にあるかもしれない）を捜し出すかあるいは検索することができる。

さらなる典型的な態様では、段階（Ａ）で供給されたコンクリートが示すスランプの監視を速度急転の前と後に行うと仮定して、その供給されたコンクリートにある量の水、化学混和材またはこれらの混合物を導入することでコンクリートのスランプを調整しすることができ、そしてその導入する材料の量を０．５−６ＲＰＭのドラム速度範囲と６−２０ＲＰＭのドラム速度範囲の間の急転を用いて計算したスランプを基にして調整する。

本発明者らはさらに格納マッチングデータ曲線を段階（Ｄ）（ｉ）で見つけたならば、段階（Ａ）で得た如きＥ１、Ｖ１、Ｅ２およびＶ２データばかりでなく計算されたスランプ（Ｓ）値もマッチング曲線データに加えるようにシステムプロセッサをプログラムしてもよいことを特記する。新しいデータが格納曲線データに含められたことを示す警告をコンクリート監視システムのオペレーターまたは使用者に送ってもよい。

本発明は、段階（Ａ）から（Ｄ）ばかりでなく上述した典型的な方法のいずれか、いくつかまたは全部を実施するように構成させたコンクリート監視システムを提供する。また、本発明は個々の監視システムの性能の改善および／または向上に貢献する方法を搬送用トラックのフリートに設置するコンクリート監視システムのコミュニティーに提供すると述べるのも妥当であり得る。ミキサードラム回転速度（０．５から２０ＲＰＭまたはそれ以上）の範囲全体に渡るＥ／Ｖ／Ｓ関係を限定するための格納データ曲線ライブラリーを増やすばかりでなく個々のデータ曲線のためのデータ解像度を向上させる可能性を許可することでそれを行う。言い換えると、Ｅ１、Ｖ１、Ｅ２、Ｖ２および計算されたＳデータに貢献する個々の監視システム各々の能力によってデータ曲線ライブラリーの幅ばかりでなく各曲線データセットの精度も向上させる。

本発明者らは段階（Ａ）において少なくとも２．５ＲＰＭの差（ドラム速度の上昇または下降として）を構成するように速度急転の粗筋を述べるように選択するが、実際は、典型的なコンクリート搬送作業中に異なるトラック運転手が彼らの異なる習慣に従いそして／または彼らのトラックまたは混合用ドラム装置の性質にしたがって速度を変えるであろう。ある運転手は速度ダイヤルまたはレバーを撹拌速度（２−３ＲＰＭ）から可能な最も高い設定（例えば２０ＲＰＭまたはそれ以上）に動かす可能性がある一方で他の運転手は他の考慮、例えば個々のトラック／ドラムセットアップの音または振動特徴などが原因で１２−２０ＲＰＭから６−９ＲＰＭの間の急転を好む可能性がある。いずれかの場合にも、本発明は相当するＥ１／Ｖ１／Ｅ２／Ｖ２およびＳデータが格納曲線データのライブラリーに貢献することを可能にすることから０．５ＲＰＭ−６ＲＰＭおよび６ＲＰＭ−２０ＲＰＭの速度範囲に渡ってＥ／Ｖ／Ｓ関係の焦点（最小限の急転は少なくとも２．５ＲＰＭである）を絞る働きをするであろう。

図４では、コンクリート搬送作業に関係する本発明の典型的な方法の重要な段階を例示する目的でフローチャートを用いる。図４の中の１０で示すブロックの中に表示するコンクリート搬送作業を始めるとき、“チケット”と一般的に呼ばれる１組の指示、即ち電子的に伝達される情報パケット（これはまた紙片に印刷されている可能性もある）を搬送センターから搬送用トラックにコミュニケーションポートおよび自動電子スランプ監視システムに伝達される。そのチケットには典型的に情報、例えばコンクリートミックスのデザイン、顧客の識別および搬送場所および好適には他の情報、例えば特定のスランプ曲線が存在する（即ち、所定ドラム速度のときのエネルギーと相関性のあるスランプ値の間の関係を予測するための較正曲線が存在する）かどうかの情報が含まれている。商業的に入手
可能なＶｅｒｉｆｉ（登録商標）スランプ管理システムは、使用者が便利なようにそのような初期の較正情報を自動的に与える。チケットには一般にトラック識別情報が記載されているであろう（トラックとチケットを一致させる配送者がチケットをトラックに渡すときに）。

本発明に従い、図４の中のブロック１２に表示する如く、混合速度の突然の変化が起こったときを検出するように搬送用トラックに搭載されるシステムプロセッサをプログラムする。このような速度の急転は、例えば低混合速度範囲（例えば０．５−６ＲＰＭの範囲）からより高い混合速度（例えば６−２０ＲＰＭ）への急転、別の例として、高から低混合速度への急転であり得る。しかしながら、如何なる場合にも、速度変化の差は本発明の方法を用いたデータ収集および監視の目的で好適には少なくとも２．５ＲＰＭであるべきである。本発明者らはコンクリート搬送速度の範囲内のそのような突然の混合速度変化は日常的に起こるこを特記する、というのは、運転手が水および／または化学混和材をコンクリート積み荷に導入するときにはいつでもドラム速度を“混合速度”と呼ばれる速度にまで上げるのは必須であるが、実際の“混合速度”は一般に個々のコンクリート搬送用トラック製造業者が決めているからである。本発明の実施に関連して監視を行い、かつ、曲線データライブラリーをコンパイルする目的で、ドラム速度を突然に変化または急転させる前に液体を添加してドラムを１０回転させるか２回転させるかにかかわらず、速度急転を起こす前と後にコンクリート平衡状態にあることが重要である、さもないと、本発明を達成する目的でそのデータを用いるべきでなく、かつ、データライブラリーに含めるべきでない（この上で行った“平衡”の考察を参照）。

本発明者らは、ここに、実践感覚でコンクリート監視システムの感度を増幅させようとしてコンクリートの監視を高いドラム速度（＞６ＲＰＭおよび２０ＲＰＭまたはそれ以上に及ぶ）で行うと感知されたエネルギーまたは力値および曲線が非常に大きく変動すると見なすことができると考えている。速度が高いときに感知されたエネルギー（または力）の大きな変動は、以前はスランプの監視で起こり得る誤差の原因であったが、ここではそれをクラウドまたは遠く離れた場所にある２番目のプロセッサまたはコンピューターシステムの中のどこかにコンパイルされている履歴データから引き出す適切なデータ曲線の選択の感度を上げる目的で用いることができる。

異なるドラム速度を監視することができ、かつ、値をシステムにインプットできる点でかなり安定していると見なすことができるデータ曲線を集めるようにシステムプロセッサをプログラムする。例えば、それはしばしば所定のトラック運転手が典型的に速度ダイヤルを最高ドラム速度になるまで回すことでミキサードラム速度を変えることがない場合である。むしろ、トラック運転手は速度ダイヤルを１０−１５ＲＰＭの範囲内のどこかまで回す方を個人的に好む可能性があるか、あるいはトラックの条件または状態の影響を受ける可能性がある（例えば所定ドラム速度で回転しているミキサードラムが発する音がそのトラック運転手がドラム速度を特定の地点に設定する動機になる要因であり得る）。それゆえ、システムプロセッサが行うエネルギーまたは力／レオロジー／速度相互関係を反映するデータ曲線は繰り返される異なるコンクリート搬送を網羅する完全な曲線プロファイルを与える傾向があるであろう。

さらに、図４では、ブロック１４で表示するように、ドラム速度の急転が起こったことをシステムプロセッサが検出し、その速度変化がプログラムのソフトウエアで前以て確立しておいた限界（例えば所定の低および高速度混合範囲内の１番目と２番目の速度の間の如き差が少なくとも２．５ＲＰＭ）に合致またはそれを超える場合には低速度および高速度両方に関するデータをトラックとは別の場所にあるデータベース（例えば遠く離れた場所またはセンター）、例えばクラウド（ブロック１６に表示する如き）に送ることも特記する。言い換えると、そのデータにはエネルギー（圧力または力）およびドラム速度値（
低および高速度両方の）が含まれていて、そのデータをデータベース（例えばクラウド）の中に格納する目的で別のプロセッサに伝達することになるであろう。

トラックに搭載される監視システムプロセッサもまた較正データ曲線（例えば“スランプ”曲線またはエネルギー／スランプ／速度の相互関係）が既に存在するかどうかを決定するようにプログラムする（図４の中のブロック１８で表示）。もしシステムプロセッサ（１８）がスランプ較正曲線が存在しない（例えばチケットに現存するスランプ曲線が表示されていない）と決定したならば、そのシステムプロセッサは警鐘または警告をシステムプロバイダー、マネジャーまたは設計者に送り（図４の中のブロック２６で表示）そしてスランプシステムが監視を行い、かつ、コンクリート積み荷の調整を行うことをプロセッサが許可するのはドラム速度が低いとき（ブロック２８で表示するように）のみであり、好適にはこのシステムが将来使用する目的で新しいデータ（エネルギー／ドラム速度）を集める（ブロック３０）。

もしシステムプロセッサが、スランプ曲線の存在を検出したならば（例えばチケット情報に表示されているように）、そのシステムプロセッサはソフトウエアプログラムによってスランプまたは他のレオロジー的値を計算するように指示され（ブロック２０で表示するように）、その結果として高ドラム速度および低ドラム速度の両方でスランプの計算が行われる。

さらなる態様として、図４の中のブロック２２で示すように、存在するスランプ曲線を用いて高い速度のときに予測されるスランプを低速度スランプ曲線を用いて低速度のときに予測されるスランプと比較することによってその存在するスランプ曲線がスランプ継続性を持続しているかどうかを確認するようにシステムプロセッサをさらにプログラムする。そのようなスランプ予測値が所定の許容範囲内ならばスランプ継続性が確認されたことになる。例えばドラム速度を３ＲＰＭから８ＲＰＭに急転させたときにこれらの速度の両方で予測されるスランプ値は１インチスランプ値以上異なるべきでなく、より好適には、そのスランプ値は１／２インチ以上異なるべきでない。許容範囲の選択は、レオロジー的測定装置、例えばコンクリート積み荷を所定ドラム速度で回転させるに要するエネルギーまたは力（または初期較正曲線を作成する目的でＡＳＴＭ Ｃ１４３を用いる場合にはスランプコーンテストがＡＳＴＭ Ｃ１４３下で示す正確さ）を測定する目的で用いられる水圧センサーまたは力センサー（応力ゲージ）などの感度を考慮に入れて行われるべきである。

図４の中のブロック２４で例示するように、高および低速度で予測されるスランプの差の値がプログラムされた許容範囲値を超えないとシステムプロセッサが認識した場合（図４の中の２２）、そのシステムプロセッサはそのデータ（ブロック１６の中に表示するようにクラウドまたは他のシステムプロセッサアクセス可能メモリ場所に前以て送っておいたエネルギーおよびドラム速度値）を所定スランプ曲線のためのデータベースに割り当て、その結果としてトラック搭載システムプロセッサは、現在または次のコンクリート搬送に関して、そのデータを確立されたスランプ曲線データとしてかあるいはそれの一部として用いることができる。そのデータは例えばシステムプロセッサが速度急転データを監視するときなどに使用可能である（ブロック１２の中に表示するように）。

もしシステムプロセッサが高および低速度で予測されるスランプの差の値がプログラムされた許容範囲値を超えると認識した場合（図４の中の２２に表示するように）、そのシステムプロセッサはスランプ監視システムオペレーター（図４の中に例として示す“Ｖｅｒｉｆｉ” ＬＬＣ）または別の指定された受益者、例えば品質管理マネジャーまたは他の指定された受益者に警鐘または警告を送るようにプログラムされている（ブロック２６で表示するように）。

警鐘または警告がスランプ監視システムオペレーターまたは他の指定された受益者または受益者たちに送られた（ブロック２６）後、存在するスランプ曲線が検出されない（ブロック１８）かあるいは新しいデータが所定許容範囲値を超えると決定された（ブロック２２）ならば、好適には、存在する較正曲線を探し（ブロック３２）そして／または以前の搬送で得たデータを評価し（ブロック３０）て、較正曲線を作成することができる（ブロック３６）かあるいはそれが現在の搬送において高い速度混合範囲で用いるに適していて現在のミックスデザインに割り当てることができる（ブロック３８）かあるいは恐らくは将来の搬送（例えばブロック２４）および将来の監視および速度急転データの収集で使用可能であるかどうかを確かめるようにスランプ監視システムをプログラムする（ブロック１２−２０および再び流れ図に従う）。

本明細書では例示例およびシナリオを用いて本発明を説明してきたが、ここに自動コンクリート監視システムの使用に精通した人はそのような例示および説明を鑑みることで本発明の変形を実際に思い浮かべるであろう。この上に説明した典型的な態様は突然の速度変化データを用いてエネルギー（例えば水圧）または力（応力ゲージ）データ、スランプおよびドラム速度が基になったスランプ関係を確立することが基になっている。このようにスランプは圧力とドラム速度の関数であると理解する。他の典型的な態様もまたコンクリートのスランプが所定速度急転イベント全体に渡って同じままであるといった同じ仮定が基になっており、そのような態様では、ドラム速度が高くなるにつれて典型的に圧力が高くなるように圧力（グラフ上の縦軸）をドラム回転速度（横軸）に対してプロットするといった異なる方法を用いて流動性を特徴付けるかあるいは計算することができる。したがって、所定速度急転イベント毎に２つのデータ点（圧力に関する）を通る線を引きそしてその線の傾きおよび縦軸との切片の関数としてスランプ関係を限定することができる（例えばスランプ＝関数（傾き、切片））。次に、その傾きおよび切片を異なるミックスデザインに相当するデータをグループ分けする代替方法として用いることができる（それをスランプシステムプロセッサまたはクラウドが基になったシステムで格納するか、分類分けするかあるいは検索するように）。

再び、本明細書では本発明を限られた数の例示態様を用いて説明するが、他の様式で説明し、かつ、本明細書の中で請求する如き本発明の範囲を限定することを意図するものでない。

Claims (19)

1. プロセッサ制御システムおよび搬送用ミキサー車のミキサードラムを用いたコンクリート監視較正方法であって、
   （Ａ）ミキサードラムに供給されたコンクリートが平衡状態にあるときに前記コンクリートが１番目の一定速度（“Ｖ１”）で回転することに関連するエネルギー（“Ｅ１”）および速度を少なくとも１分当たり２．５回転（ＲＰＭ）だけ正または負に急転させた後の２番目の一定速度（“Ｖ２”）で前記コンクリートが回転することに関連するエネルギー（“Ｅ２”）を測定することで前記コンクリートを監視すること、
   （Ｂ）前記供給されたコンクリートが示すスランプ値（“Ｓ”）の計算をＥ１、Ｖ１、Ｅ２およびＶ２を基にして行うこと、
   （Ｃ）段階（Ｂ）で計算した如きＥ１、Ｖ１、Ｅ２、Ｖ２およびＳをプロセッサアクセス可能メモリに格納されている少なくとも２つのデータ曲線と比較するが、それによって、前記プロセッサ制御システムが前記少なくとも２つの格納データ曲線のいずれかが前記供給されたコンクリートが示すＥ１、Ｖ１、Ｅ２、Ｖ２およびＳ値と合致するかどうかを決定すること、および、
   （Ｄ）
   （ｉ）段階（Ｃ）で前記少なくとも２つの格納データ曲線のうちの１つが合致をもたらすと決定された場合には、それを基にして０．５ＲＰＭ−６ＲＰＭおよび６ＲＰＭ−２０ＲＰＭのドラム速度範囲内で前記コンクリートが回転することに関連するエネルギーを測定することを通してスランプを計算することで前記ミキサードラム内の前記供給されたコンクリートが示すスランプを監視して、６ＲＰＭ以上のドラム速度に関してスランプを当該システムが計算していることを示す可視指示を与えること、または
   （ｉｉ）段階（Ｃ）で前記格納データ曲線のうちのいずれも合致をもたらさないと決定された場合には、監視を０．５ＲＰＭ−６ＲＰＭの範囲内だけ行うことで、当該システムが監視に関して作動するのは６ＲＰＭ未満のドラム速度についてのみであるという警告をシステムオペレーターまたはトラック運転手か、配送センターかに発すること、
   を含み、
   前記格納データ曲線は０．５ＲＰＭ−６ＲＰＭおよび６ＲＰＭ−２０ＲＰＭのドラム速度範囲にわたるスランプを計算するためのＥ／Ｖ／Ｓ関係を限定するものであり、前記少なくとも２つの格納データ曲線には、以前にコンクリートを搬送したときの前記以前のコンクリートが平衡状態のときに得たデータが含まれ、かつ、一定ドラム速度（Ｖ）を少なくとも２．５ＲＰＭだけ急転させる前と後に測定したエネルギー（Ｅ）値および以前に格納しておいたＥおよびＶデータから計算した如きスランプ値（Ｓ）が含まれる、方法。
2. 前記コンクリートが平衡状態にあることの確証を、（ｉ）前記ミキサードラム内のコンクリートが少なくとも２つの一連のドラム回転の各々によって一定速度で回転することに関連するエネルギーの平均を取り、そして前記平均エネルギー値が前記少なくとも２つの一連のドラム回転と共に前以て決めておいた許容誤差値を超えるほど変化しないことを見極めること、または、（ｉｉ）前記ドラム内の前記コンクリートが所定速度で回転することに関連する初期のエネルギー値が完全にドラムが回転している終点のアウトプットに比べて前以て決めておいた許容誤差値を超えるほどには違わないことを確かめること
   で行う、請求項１記載の方法。
3. 段階（Ａ）で行うミキサードラム速度の急転を、コンクリート搬送用トラックの運転者がミキサードラム速度のスイッチ、ダイヤル、レバーまたはプッシュボタンを作動させて、（ｉ）ミキサードラム速度を０．５−６ＲＰＭから６−２０ＲＰＭに上げるか、または、ドラム速度を６−２０ＲＰＭから０．５−６ＲＰＭに下げること、または、（ｉｉ）０．５−２０ＲＰＭの範囲内の２つのミキサードラム速度の間で少なくとも２．５ＲＰＭだけドラム速度を変えること
   によって行う、請求項１記載の方法。
4. 段階（Ｂ）で行うスランプ（Ｓ）の計算を
   （ｉ）段階（Ａ）で供給されたコンクリートをＳ１またはＳ２が０．５−６ＲＰＭの範囲内であるようなドラム速度で回転させ、かつ、速度（Ｖ）が６ＲＰＭ未満である場合のＥ／Ｖ／Ｓ関係を限定する少なくとも１つの格納データ曲線を用いること、または、
   （ｉｉ）Ｅ１、Ｖ１、Ｅ２およびＶ２に関して、縦軸に沿ってプロットしたエネルギー（Ｅ）と対比させたドラム速度（Ｖ）の関数として横軸に沿ってプロットした場合に、（Ｅ１、Ｖ１）および（Ｅ２、Ｖ２）によって確立された線の傾き値および横軸を区切る線の切片値（Ｖ＝０のときのＥ0）を制御装置アクセス可能メモリに前以て格納されている如き前以て決めておいた傾き／切片／スランプ（Ｓ）値の直線関係と比較するような直線関係を確立すること、
   で行う、請求項１記載の方法。
5. 段階（Ａ）で測定する如きＥ１、Ｖ１、Ｅ２およびＶ２をメモリに格納する、請求項１記載の方法。
6. 前記Ｅ１、Ｖ１、Ｅ２およびＶ２を段階（Ｃ）において前記少なくとも２つのデータ曲線のうちの曲線データに含める、請求項１記載の方法。
7. 段階（Ｂ）で行うスランプの計算に、ミキサードラム速度に関して０．５ＲＰＭ−３．５ＲＰＭの範囲から出し入れする速度変化を含ませる、請求項１記載の方法。
8. 段階（Ｃ）において、０．５ＲＰＭ−６ＲＰＭおよび６ＲＰＭ−２０ＲＰＭのドラム速度範囲に渡るスランプを計算するためのＥ／Ｖ／Ｓ関係を限定する前記少なくとも２つの格納データ曲線に、（ｉ）異なるコンクリート搬送用トラックに搭載されているミキサードラム、（ｉｉ）コンクリートを現場で所定の場所に注ぎ込む前に搬送現場で起こるミキサードラム速度の急転、または、（ｉｉｉ）（ｉ）と（ｉｉ）の両方から取ったデータを含める、請求項１記載の方法。
9. 段階（Ｃ）において、０．５ＲＰＭ−６ＲＰＭおよび６ＲＰＭ−２０ＲＰＭのドラム速度範囲に渡るスランプを計算するためのＥ／Ｖ／Ｓ関係を限定する前記少なくとも２つの格納データ曲線に、コンクリートを注ぎ込む前に搬送現場で起こるミキサードラム速度の急転を基にしたデータを含める、請求項８記載の方法。
10. 段階（Ｃ）において、０．５ＲＰＭ−６ＲＰＭおよび６ＲＰＭ−２０ＲＰＭのドラム速度範囲に渡るスランプを計算するためのＥ／Ｖ／Ｓ関係を少なくとも６つの格納データ曲線が限定しており、かつ、前記少なくとも６つの格納データ曲線のデータにコンクリートを注ぎ込む前に搬送現場で起こるドラム速度の急転の少なくとも５０パーセントを含める、請求項９記載の方法。
11. 段階（Ｃ）において、０．５ＲＰＭ−６ＲＰＭおよび６ＲＰＭ−２０ＲＰＭのドラム速度範囲に渡るスランプを計算するためのＥ／Ｖ／Ｓ関係を限定する前記少なくとも２つの格納データ曲線を、段階（Ａ）を実施する搬送用トラックとは別の場所にあるメモリの中に置く、請求項１記載の方法。
12. さらに、０．５ＲＰＭ−６ＲＰＭおよび６ＲＰＭ−２０ＲＰＭのドラム速度範囲に渡るスランプを計算するためのＥ／Ｖ／Ｓ関係を限定する前記少なくとも２つの格納データ曲線を、遠く離れた場所にあるメモリからトラックに存在する制御装置アクセス可能メモリにダウンロードすることも含む、請求項１１記載の方法。
13. 測定エネルギー（Ｅ）の測定をミキサードラムの中の供給されたコンクリートが回転することに関連する圧力を測定するのに有効な少なくとも１個の水圧センサーを用いて行うか、あるいは、測定を回転するドラム内のコンクリートが動くことに関連する力を測定するに有効な力もしくは応力ゲージを用いて行う、請求項１記載の方法。
14. 少なくとも１個のドラム搭載加速度計、磁石または回転エンコーダを用いてドラム速度を測定する、請求項１３記載の方法。
15. さらに段階（Ａ）において供給されたコンクリートに相当するチケットバッチ情報を制御装置アクセス可能メモリに入力し、段階（Ｃ）において０．５ＲＰＭ−６ＲＰＭおよび６ＲＰＭ−２０ＲＰＭのドラム速度範囲に渡るスランプを計算するためのＥ／Ｖ／Ｓ関係を限定する前記少なくとも２つの格納データ曲線のいずれかを前記入力したチケットバッチ情報に前以て割り当てておくかどうかを決定し、そして段階（Ｃ）および（Ｄ）（ｉ）を実施することで前記供給されたコンクリートを監視し、かつ、前記供給されたコンクリートが前記入力したチケットバッチ情報に前以て割り当てておいたデータ曲線に従うことを確かめることで検証を行うことも含む、請求項１記載の方法。
16. さらに、前記供給されたコンクリートが前記入力したチケットバッチ情報に前以て割り当てておいたデータ曲線に従わないことを確かめること、および、段階（Ｃ）を利用して別の格納データ曲線が前記供給されたコンクリートに合致するかどうかを判定することも含む、請求項１５記載の方法。
17. さらに、前記供給されたコンクリートにある量の水、化学混和材またはこれらの混合物を導入することでコンクリートのスランプを調整し、かつ、その導入する量を０．５−６ＲＰＭの速度範囲および６−２０ＲＰＭの範囲の間のドラム速度の急転を用いて計算したスランプを基にして調整する段階も含む、請求項１記載の方法。
18. 段階（Ｄ）（ｉ）において合致を確認した場合、前記システムプロセッサが段階（Ａ）で得た如きＥ１、Ｖ１、Ｅ２およびＶ２データをマッチング曲線データに追加し、そして、新しいデータが前記格納曲線データに含められたことを示す警告をコンクリート監視システムのオペレーターまたは使用者に送る、請求項１記載の方法。
19. 請求項１記載の方法を実施するように構成された、コンクリート監視システム。

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