JP2012514725A - ホースアセンブリ用劣化検出システム - Google Patents

Abstract

ホース故障検出システム（１０）は、第１及び第２導電層（２０）（２４）を有するホース（１６）を含むホースアセンブリ（１２）を含んでいる。ホースアセンブリ（１２）は電気的特性を有している。故障検出器（１４）は、第１及び第２導電層（２０）（２４）と電気的に通信する。故障検出器（１４）は、ホースアセンブリ（１２）に動作可能に接続されたインジケータ（７４）を含む。ホースアセンブリ（１２）の構造上の健全性を監視する方法は、第１導電層（２０）及び第２導電層（２４）を有するホース（１６）を含むホースアセンブリ（１２）を有する故障検出システムを提供する。ホースアセンブリ（１２）は電気的特性を有している。ホースアセンブリ（１２）の電気的特性はしきい値と比較される。ホースアセンブリ（１２）と動作可能に通信する視覚インジケータ（７４）は、電気的特性がしきい値を超えた場合に点灯する。

Description

（関連出願）
本出願は、２００９年１月６日に出願された米国仮出願第６１／１４２，７５２の利益を主張するものであり、この仮出願は、参照することによってその全体がここに組み込まれる。

本発明はホースアセンブリの劣化（故障、損傷）を検出するためのシステムに関連するものである。

高圧補強油圧ホースは、一般に、土木機械などの流体圧力によって作動する様々な機械に使用されており、機械上または機械内で使用される流体回路の可動部品間を柔軟に接続する。このようなホースは、中空のポリマーインナーチューブを含んでおり、ワイヤまたは繊維などの連続する円筒状の補強材料層が、インナーチューブ内に発生する半径方向及び軸方向の圧力に耐えるように同軸に配置されている。

多くの適用例では、高破裂強度と長期の疲労抵抗の両方を備えたホース構造が必要である。従来の技術を使用すると、ホース設計の破裂強度は、付加的な補強材料及び／または層を追加することによって増強することができるが、この実施は、ホースの柔軟性にネガティブな影響のために、一般には勧められないし、或いは、ホース設計の破裂強度は、補強材料の各層の引張強度を増加することによって普遍的に増強することができるが、これは、ホースの疲労抵抗を犠牲にして成り立つことである。

ホース設計のロバスト性（堅牢性）を決定するために、ホースの製造業者は、通常、多くの試験の中で、ホースの衝撃試験と破裂試験を実施する。衝撃試験は、ホースに流体圧力を周期的に付加することによって、疲労破壊に対するホース設計の抵抗性を測定する。これに対して、破裂試験は、破壊するまで内部圧力を一様に増加することによって、ホースの最終的な強度を決定するために実施される破壊的な流体試験である。これらの試験及び他の試験に基づいて、製造業者は、ホースの寿命を推定することができる。このホースの寿命は、ホースがその寿命に到達して交換する必要があるかもしれないことを決定するために使用することができる。

本発明の実施の態様は、ホース故障（損傷）検出システムに関連する。このホース故障検出システムには、第１導電層と第２導電層を有するホースを含むホースアセンブリが含まれる。ホースアセンブリは、電気的特性を有している。故障検出器は、第１及び第２導電層と電気的に通信する。故障検出器は、ホースアセンブリに動作可能に接続された少なくとも一つのビジュアルインジケータ（視覚インジケータ）を含んでいる。

本発明の他の実施の態様では、ＲＦＩＤベースのホース故障検出システムには、複数のホースアセンブリと、複数のＲＦＩＤタグシステムと、ホースの寿命を検知する検出機構と、アルゴリズムと、少なくとも一つのユーザーインターフェースが含まれる。各ホースアセンブリは、電気的特性を備えたホースを含んでいる。ＲＦＩＤタグシステムは、ホースアセンブリと通信する。ユーザーインターフェースは、ホースアセンブリのホースの電気的特性を表示するように構成されている。

本発明のさらに他の実施の態様では、監視及び故障検出システムには、少なくとも一つのホースアセンブリと、少なくとも一つのセンサノードと、少なくとも一つのアグリゲータノードが含まれる。このホースアセンブリは、電気的特性を有するホースを含んでいる。センサノードは、ホースアセンブリに動作可能に取り付けられると共に、電気的特性を監視するように構成された複数のセンサを有している。アグリゲータノードは、センサノードと動作可能に通信する。センサノードは、電気的特性に関するデータをアグリゲータノードに提供するように構成されている。アグリゲータノードは、データを分析して、ホースアセンブリの情報を、ユーザーインターフェースを介してシステムオペレータに提供するように構成されている。

様々なその他の実施の態様は、本明細書において以下のように説明される。これらの実施の態様は、個々の特徴及びこれらの特徴の組み合わせに関連させることができる。上述した一般的な説明と以下の詳細な説明の両方は例示して説明するだけであり、ここで説明された実施の形態に基づく広範な概念を制限するものではないことを理解すべきである。

本発明の上述した特徴及び利点、並びに、その他の特徴及び利点は、付随する図面と関連させて、本発明を実施するために、以下の最適な実施の形態の詳細な説明から明らかである。

本発明の実施の形態を例示的に示す図面を参照すると、同様の要素には同様の符号が付されている。
図１は、本発明の原理に基づく態様の例示的な特徴を有する故障検出器を用いたホースアセンブリの部分断面図である。 図２は、図１のホースアセンブリへの使用に適した編組導電層を採用したホースを示す、部分的に切り取った斜視図である。 図３は、図１のホースアセンブリへの使用に適したスパイラルワイヤ導電層を採用したホースを示す、部分的に切り取った斜視図である。 図４Ａは、ホースの導電層に取り付けられたマイクロコントローラデバイスを有するホースを示す、図１のホースアセンブリの概略断面端面図である。 図４Ｂは、ホースの導電層の電気抵抗値を読み取って、メモリに記録するために使用する図４Ａのマイクロコントローラデバイスのアルゴリズムの概略図である。 図４Ｃは、経時的に電気抵抗値を監視する図１のマイクロコントローラデバイスのグラフを示す図である。 図４Ｄは、図１のマイクロコントローラのメモリに格納されている最小電気抵抗値を経時的に示すグラフである。 図５は、図１のホースアセンブリへの使用に適した故障検出器の概略図である。 図６は、図１のホースアセンブリの概略断面端面図であり、初期の導電層間の間隔と変形後の導電層間の間隔を有するホースを示す。 図７は、図１の故障検出器への使用に適したコンパレータの概略図である。 図８は、図１のホースアセンブリへの使用に適した他の故障検出器の概略図である。 図９は、図１のホースアセンブリの他の実施の形態の側面図である。 図１０は、図１のホースアセンブリの構造上の健全性を監視する方法を示す図である。 図１１は、図１のホースアセンブリの構造上の健全性のオペレータへの通知方法を示す図である。 図１２は、図１のホースアセンブリの構造上の健全性のオペレータへの別な通知方法を示す図である。 図１３は、図１のホースアセンブリの他の実施の形態の概略断面端面図であり、ＲＦＩＤシステムを有するホースと、誘導結合を介してＲＦＩＤシステムと作動通信するリーダを示す。 図１４は、図１のホースアセンブリの他の実施の形態の概略斜視図であり、ＲＦＩＤシステムを有するホースと、後方散乱を介してＲＦＩＤシステムと作動通信するリーダを示す。 図１５は、ＲＦＩＤベースのホース故障監視システムの概略図である。 図１６Ａは、ＲＦＩＤタグシステムの概略図である。 図１６Ｂは、他のＲＦＩＤタグシステムの概略図である。 図１７は、ホースアセンブリ用の監視及び故障検出システムの概略図である。

同様の構成部材を同様の参照符号で参照する図を参照すると、図１は、符号１０で示されるホース故障検出システムを示している。このホース故障検出システム１０は、符号１２で示されるホースアセンブリと、このホースアセンブリ１２と電気的に通信する故障検出器１４を含んでいる。

ホースアセンブリ１２は、符号１６で示された多層構造を有するホースを含んでいる。この実施の形態では、ホース１６は、一般的に柔軟性があり、特定の適用要件に応じて、ゴムやプラスチック、または、他の材料などの高分子材料から形成されたインナーチューブ１８と、第１導電層２０と、中間層２２と、第２導電層２４と、アウターカバー２６と、を含んでいる。第１及び第２導電層２０，２４と中間層２２が、キャパシタンス、インダクタンス、及び／または抵抗（インピーダンス）などの、ホースアセンブリ１２の電気的特性を定めている。

この実施の形態では、第１導電層２０が、インナーチューブ１８の上に積層され、また、中間層２２が、第１導電層２０の上に積層されている。第２導電層２４は、中間層２２の上に積層されている。第１及び第２導電層２０，２４は、補強層として構成することができる。アウターカバー２６は、第２導電層２４の上に積層することができ、また、例えば、ゴムやプラスチックなどの押出層（図示しない）を含むことができる。アウターカバー２６は、それ自体が補強層（図示しない）を含むことができる。

中間層２２は、第１及び第２導電層２０，２４を互いから、少なくとも部分的に電気的に絶縁するように動作する。中間層２２は様々な構造のいずれかを有することができる。例えば、中間層２２は、電気抵抗材料の単一層で構成することができる。中間層２２は、また、少なくとも一つの層が電気絶縁特性を示す多層から構成することができる。また、高分子材料に接着された織物などの特定の複合材料を中間層２２に用いることができる。他の様々な構造を有する複合材料もまた使用することができる。複合材料は、また、他の材料と組み合わせて中間層２２を形成するように使用することができる。

第１及び第２導電層２０，２４は、通常、ホースの全長及び全周囲に亘って延びている。これは、通常、導電層も補強層として機能する場合である。中間層２２は、また、ホースの全長及び全周囲に延ばすことができる。ただし、ここで、第１及び第２の導電層２０，２４の少なくとも一方が、ホースの長さの一部のみに、及び／または、ホースの周囲の一部のみに延びている場合がありうる。これらの場合は、中間層２２は、また、通常、部分的な導電層２０，２４のみを含むホースの領域の上に延びるように構成することができる。部分的な中間層２２は、第１及び第２導電層２０，２４を互いから分離するように、ホース内に配置することができる。

図２及び図３を参照すると、第１及び第２導電層２０，２４は、例えば、図２に示すような、導電性の編組補強材２８、または、図３に示すような、導電性スパイラル補強材２９の交互層を含むことができる。編組補強材２８は、単層、或いは、複層を含むことができる。図３には、二つのワイヤのスパイラル補強配置が示されているが、４つまたは６つなどの他の形態を利用することができることも理解されなければならない。

第１及び第２導電層２０，２４は、それぞれ同じ構成を有するか、或いは、異なるように構成することができる。例えば、第１及び第２導電層２０，２４は、それぞれ、図２に示すような編組補強材２８を含むことができ、或いは、第１及び第２導電層２０，２４のいずれか一方は、編組補強材２８を含むと共に、第１及び第２導電層２０，２４のいずれか他方は、図３に示すスパイラル補強材２９を含むことができる。さらに、第１及び第２導電層２０，２４は、単一プライまたは複数プライの補強材２８，２９を含むことができる。第１及び第２導電層２０，２４は、選択した材料の導電性が提供される、金属ワイヤ、天然または合成繊維、織物、及び／または、他の補強材を含むことができる。

再度、図１を参照すると、ホースアセンブリ１２は、ホース１６の内側に係合するニップル３２と、ホース１６の外側に係合するソケット３４を含んでいる。ニップル３２及び／またはソケット３４は、ホース１６を他の構成部材（図示しない）に流体結合するように構成することができる。ニップル３２は、ホース１６のインナーチューブ１８に係合する細長い円筒状の端部３６を含んでいる。ソケット３４の円筒状の端部３８は、ホース１６のアウターカバー２６に係合する。ソケット３４とニップル３２は、当業者に良く知られた導電性の材料から構成することができる。

ソケット３４とニップル３２は、ホース１６に積層されたソケット３４の端部を圧着することによって、ホース１６に固着することができる。圧着プロセスにより、ソケット３４の端部を変形させて、それによって、ニップル３２とソケット３４との間にホース１６を圧縮する。この実施の形態では、ホース１６に係合するニップル３２とソケット３４の一部は、一連のセレーション３９を含んでおり、ソケット３４とニップル３２をホース１６に固着するために、ソケット３４が圧着される際に、これらのセレーションは、少なくとも部分的に、比較的柔軟なホース１６の材料内に埋め込まれる。セレーション３９は、第１及び第２導電層２０，２４に接触するインナーチューブ１８とアウターカバー２６を突き抜けることがないように構成される。

この実施の形態では、ソケット３４は、ホース１６のホース端部４４に隣接して、ソケット３４の変形端部４２の近辺に配置された、内側に延びる円周ラグ４０を含んでいる。
ラグ４０は、ソケット３４をニップル３２に固着するためにニップル３２に形成された、対応する環状スロット４６に係合する。ラグ４０を備えたソケット３４の変形可能な端部４２は、最初、ソケット３４をニップル３２の上に組み付けることができるように、ニップル３２よりも大きく形成されている。組み付けの過程で、ソケット３４の変形可能な端部４２が圧着される間に、ソケット３４を変形させて、ラグ４０を、ニップル３２に形成された対応するスロット４６に係合するように押し込む。ラグ４０がスロット４６に係合する位置で、ソケット３４とニップル３２との間に電気絶縁カラー４８を配置することによって、ソケット３４は、ニップル３２から電気的に絶縁することができる。

ホースアセンブリ１２は、さらに、ニップル３２及び／またはソケット３４に装着されているナット５０を含んでいる。ナット５０は、ホースアセンブリ１２を他の構成部材（図示しない）に固着するように構成されている。

第１導電層２０は、ホース１６のインナーチューブの端部を越えて延びるように構成することができる。第１導電層２０は、ニップル３２と第１導電層２０との間を電気的に接続するように、ニップル３２に係合することができる。同様に、第２導電層２４は、ホース１６のアウターカバーの端部を越えて延びるように構成することができる。第２導電層２４は、ソケット３４と第２導電層２４との間を電気的に接続するように、ソケット３４に係合することができる。

ホース１６のホース端部４４を越えて延びる第１及び第２導電層２０，２４のそれぞれの一部が、互いに接触することを阻止するために、電気絶縁スペーサ５２を、第１及び第２導電層２０，２４の露出端部の間に配置することができる。スペーサ５２は、ソケット３４をニップル３２から電気的に絶縁するために使用されるカラー４８の一部として、一体に形成することができる。スペーサ５２は、また、インナーチューブ１８とアウターカバー２６の端部を越えてホース１６の中間層２２を延ばすことによって形成することができる。また、スペーサ５２は、カラー４８及びホース１６の中間層２２とは別の独立した構成部材としても構成することができる。

故障検出器１４は、様々な構成のいずれかを有することができる。例示的な故障検出器１４が、２００９年７月８日に出願された米国特許出願番号第１２／４９９，４７７に開示されており、この故障検出器は、参照することによりその全体がここに組み込まれる。

図５を参照すると、例示的に図式化した故障検出器１４が示されている。ホース故障検出システム１０の故障検出器１４は、ホース１６の構造上の健全性を監視するために使用される。この実施の形態では、故障検出器１４は、ホース１６の構造上の健全性が損なわれた場合に、ホース１６の上で視覚的な通知信号（視覚通知信号）を発生するように構成されている。

多種多様なメカニズムによって、ホース１６の構造上の健全性が損なわれる可能性がある。ホース１６が繰り返し圧力変化を受ける油圧ホースの場合、通常、ホース１６が完全に損傷する前に、ホース１６内の一つまたはそれ以上の層２０，２４に疲労が進行することにより変性（退化）が誘発されることになる。議論を目的とするが、ホース１６の完全な損傷は、ホース１６の壁に開口が発生して、ホース１６から流体を漏出させる場合に起こる。ホース１６内で発生した変性を検出する能力は、ホースが完全に損傷する前に、サービスからホース１６を取り除く機会を提供する可能性がある。

この実施の形態では、ホース１６の変性は、第１及び第２導電層２０，２４間の電気的特性に対応する検出可能な変化を引き起こす。一つの実施の形態では、電気的特性はキャパシタンスである。また、他の実施の形態では、電気的特性は抵抗である。さらに他の実施の形態では、電気的特性はインピーダンスである。

電気的特性の変化が検出された場合、差し迫ったホース１６の損傷を前もってオペレータに警告する。例えば、図５に示すように、ホース１６の中間層２２に裂け目が発生して、第１導電層２０と第２導電層２４が電気的に接触した場合、この接触により、ホースアセンブリ１２の電気的特性が変化して、この変化を故障検出器１４によって検出することができる。また、導電層２０，２４の一方が擦り切れる可能性もある。これは、図２に示すように、導電層２０，２４が編組補強材２８から構成されている場合に、個々のワイヤの破損によって特徴づけられる。一つの実施の形態では、擦り切れたワイヤが中間層２２に孔をあけて、対向している導電層２０，２４を接触させることが、ホースアセンブリ１２の電気的特性を変化させることになる。他の実施の形態では、ワイヤが擦り切れ始める際に、第１及び第２導電層２０，２４間の物理的関係が変化することにより、故障検出器１４により検出される電気的特性が変化してしまう。具体的には、第１導電層２０と第２導電層２４との間の電気抵抗が低レベルに減少する。

図４Ａ〜４Ｄを参照すると、マイクロコントローラデバイス５４は、電気抵抗を処理して、所定の期間の時間ｔｍに亘って相対最小電気抵抗Ｒｍを記憶するために使用することができる。マイクロコントローラデバイス５４は、ホース１６の第１及び第２導電層２０，２４に動作可能に接続されている。特に、図４Ａを参照すると、マイクロコントローラデバイス５４は、ホース１６の外側の層２６に取り付けられている。マイクロコントローラデバイス５４は、当業者に良く知られている全ての形態で、第１及び第２導電層２０，２４に動作可能に取り付けられていることを理解すべきである。マイクロコントローラデバイス５４は、センサ５６、シグナルコンディショナ５８、メモリ６０及びアナログデジタルコンバータ６１を備えた処理ユニット６３を含んでいる。センサ５６は、第１及び第２導電層２０，２４間の電気抵抗を継続的に検出するように構成されている。シグナルコンディショナ５８は、センサ５６で読み込まれた電気抵抗を継続的に変換するものであり、当業者には良く知られているタイプのものである。処理ユニット６３は、調整された電気抵抗を、アナログ信号からデジタル信号に変換するように構成されている。図４Ｂを参照すると、マイクロコントローラデバイス５４の処理ユニット６３にアルゴリズム６２が含まれている。アルゴリズム６２は、１００で示されているように、タイマをクリアすることによって初期化され、タイマがクリアされた後の関連する時間を取り込む。アルゴリズム６２が１００で初期化されると、アルゴリズム６２はスリープとなり、１０２に示すように、イベントを待つ。サンプリング時間ｔｍが経過した場合に、１０４に示すように、イベントとなることがある。１０４で示すように、サンプリング時間ｔｍが経過した場合に、１０６で示すように、ホース１６の抵抗値Ｒが読み込まれる。抵抗値Ｒが、以前の読み取り抵抗値または最小抵抗値Ｒｍよりも低い場合には、１０８で示すように、何も起こらない、また、処理ユニット６３はスリープ状態を継続して、次のイベント１０２を待つ。抵抗値が以前の読み取り抵抗値よりも小さい場合は、１１０で示すように、サンプリング時間ｔｍと対応する最小抵抗値Ｒｍが、メモリ６０に記録され、また、処理ユニット６３は、スリープ状態を継続して、次のイベント１０２を待つ。新しい最小抵抗値Ｒｍがメモリ６０に記録されると、１１２で示すように、オペレータによって使用されるために、最小抵抗値Ｒｍと対応するサンプリング時間ｔｍがメモリ６０から読み込まれる。同様に、１１４で示すように、断続的にタイマをリセットし、対応するリセットの時間ｔｍをメモリ６０に記録する必要がある。そのため、図４Ｃを参照すると、６６で示すように、電気抵抗が新しい最小値に決定されるたびに、デジタルの電気抵抗がメモリ６０に記憶される。電気抵抗Ｒの最小抵抗値Ｒｍを変更することにより、図４Ｄに示すように、時間ｔｍの経過と共にプロットされる。図４Ｄを参照すると、６８で示すように、処理ユニット６３は、電気抵抗も監視して、時間ｔｍの経過と共に最小電気抵抗Ｒｍをメモリ６０に記憶するように構成されている。

図１及び図５に示されるように、他の実施の形態では、流体が、ホース１６の内側の損傷部を通って一つまたはそれ以上の層２０，２２，２４，２６に流入することが原因となるホース１６の膨張によって発生するような、二つの導電層２０，２４間の物理的な関係の変化は、電気的特性に対応する変化を生成する可能性がある。この実施の形態では、監視している電気的特性の変化を検出すると、故障検出器１４は、オペレータに、ホースアセンブリ１２内の損傷（故障）の存在を表す視覚通知信号を提供する。

図５の実施の形態では、監視されている電気的特性は、第１導電層２０と第２導電層２４との間の電気的なインピーダンスである。この実施の形態では、故障検出器１４は、オシレータ７０と、このオシレータ７０と電気通信するコンパレータ７２を含んでいる。この実施の形態では、故障検出器１４は、さらに、少なくとも一つのビジュアルインジケータ（視覚インジケータ）７４を含んでおり、この視覚インジケータは、ホースアセンブリ１２上に直接配置されており、コンパレータ７２と電気的に通信する。

再度、図５を参照すると、オシレータ７０は、電源と電気的に通信する。一つの実施の形態では、電源は、オフハイウエー車（オフロード車）に備え付けられた直流（ＤＣ）電源であり、ホース故障検出システム１０のために採用される。オシレータ７０は、電源からの直流を交流（ＡＣ）に変換するように構成されている。

オシレータ７０には、オペアンプ、コンデンサー、抵抗器などの、アクティブとパッシブのデバイスを持つ回路が含まれている。図５に示された実施の形態では、ホースアセンブリ１２の第１及び第２導電層２０，２４は、第１及び第２導線７８ａ、７８ｂを介してオシレータ７０と電気的に通信する可変インピーダンス７６を形成している。一つの実施の形態では、第１導線７８ａは、第１導電層２０に直接接続されており、同時に、第２導線７８ｂは、第２導電層２４に直接接続されている。他の実施の形態では、第１導線７８ａは、第１導電層２０と電気的に通信するニップル３２に直接接続されており、同時に、第２導線７８ｂは、第２導電層２４と電気的に通信するソケット３４に直接接続されている。

前述したよう、オシレータ７０は、周波数を持つ出力信号を出力する。この実施の形態では、オシレータ７０は、正弦波状の信号を出力する。ホースアセンブリ１２の電気的特性の変化が、オシレータ７０の出力信号に影響を与える。例えば、図６を参照すると、第１及び第２導電層２０，２４間の初期の間隔Ｄｉは変形された間隔Ｄｆに変化すると共に、ホースアセンブリ１２の電気的特性も変化する。ホースアセンブリ１２の電気的特性が変化すると、出力信号の周波数が変化する。

再び図５を参照すると、オシレータ７０は、コンパレータ７２と電気的に通信している。この実施の形態では、コンパレータ７２は、オシレータ７０からの出力信号の変化を検出して、ホースアセンブリ１２の電気的特性の変化を検出する。コンパレータ７２は、受信した電気的特性の様々な計算や操作を実行するように構成されたマイクロプロセッサ８０を含んでいる。

再度、図５を参照すると、少なくとも一つの視覚インジケータ７４はコンパレータ７２と電気的に通信している。視覚インジケータ７４は、ホースアセンブリ１２がまだ運用することができるにもかかわらず、ホースアセンブリ１２の構造上の健全性が損なわれてきているという通知を、オペレータに提供する。このホースアセンブリ１２が損傷する前の通知により、オペレータは、ホース１６にリーク（漏れ）が発生する前に、ホースアセンブリ１２の交換をすることができる。この視覚インジケータ７４により、オペレータは、車両からホース１６を取り除くことなく、構造上の健全性が低下したホース１６を特定することができる。この実施の形態では、視覚インジケータ７４は、発光ダイオード（ＬＥＤ）などの光である。視覚インジケータ７４を使用することにより、オペレータが、視覚インジケータ７４からの読み込みデータを積極的に取得して、かつ、解釈することができるように、時間及び使用に基づくメンテナンススケジュールに組み込まれる。

一つの実施の形態では、視覚インジケータ７４の光の強さ（明度）が、ホース１６の中間層２２の厚さｔに対応する。例えば、ホース１６の中間層２２の厚さｔが減少すると、インジケータ７４の光の強さが増加するように、故障検出器１４を構成することができる。

再び図５を参照すると、故障検出器１４は、第１視覚インジケータ７４Ａと第２視覚インジケータ７４Ｂを含むことができる。コンパレータ７２は、ホースアセンブリ１２の構造上の健全性が、このホースアセンブリ１２の定格条件で作動させることができるという視覚通知をオペレータに提供するように、第１視覚インジケータ７４Ａを点灯する。ホースアセンブリ１２が劣化し始める（例えば、中間層２２の厚さｔが減少し始める）と、コンパレータ７２は、オペレータに、ホースアセンブリ１２の差し迫った故障（損傷）を通知するように、第２視覚インジケータ７４Ｂを点灯する。

一つの実施の形態では、マイクロプロセッサ８０は、第１及び第２導電層２０，２４間の電気インピーダンスに起因するオシレータ７０からの出力信号の周波数としきい値とを比較する。オシレータ７０からの出力信号の周波数は、第１導電層２０と第２導電層２４との間の初期の間隔Ｄｉの変形された間隔Ｄｆへの変化に応答して変化する。例えば、第１及び第２導電層２０、２４間の初期の間隔Ｄｉが、変形された間隔Ｄｆに減少すると、第１及び第２導電層２０、２４間の電気インピーダンスが減少することにより、オシレータ７０からの出力信号の周波数が変化する。

一つの実施の形態では、しきい値は、電気的特性を限定するように事前に設定された値である。他の実施の形態では、しきい値は、ホースアセンブリ１２の初期の動作中に決定される値である。他の実施の形態では、しきい値は、上限と下限を限定する範囲の値である。

一つの実施の形態では、例示するだけであるが、出力信号の周波数が、周波数のしきい値とほぼ等しいか、或いは、周波数の範囲内の値である場合、第１及び第２導電層２０，２４間の最初の間隔Ｄｉは変化しない。この状況では、コンパレータ７２は、第１視覚インジケータ７４Ａを点灯させて、ホースアセンブリ１２は定格の圧力で動作可能であることを、オペレータに通知する。ただし、出力信号の周波数が、周波数のしきい値以下であるか、或いは、周波数の範囲外の値の場合には、第１及び第２導電層２０，２４間の最初の間隔Ｄｉは、変形された間隔Ｄｆに減少する。この状況では、コンパレータ７２は、第２視覚インジケータ７４Ｂを点灯させて、ホースアセンブリ１２の構造上の健全性が損なわれていることを、オペレータに通知する。

図７を参照すると、コンパレータ７２の略図が示されている。この実施の形態では、コンパレータ７２は、波形形成機能８４と処理機能８６を含んでいる。波形形成機能８４は、オシレータ７０からの正弦波形状の出力信号を方形信号に変換する。処理機能８６は方形信号を受信して、方形波の周波数の変化または方形波の停止を検出する。波形形成機能８４から受信した信号によって、処理機能８６は、第１または第２の視覚インジケータ７４Ａ、７４Ｂのいずれか一方を点灯させる。

図８を参照すると、他の故障検出器１４の例示的な略図が示されている。この実施の形態では、故障検出器１４は、可変抵抗８８と、この可変抵抗８８と電気通信するコンパレータ７２と、このコンパレータ７２と電気的に通信する少なくとも一つの視覚インジケータ７４を含んでいる。

この実施の形態では、監視されているホースアセンブリ１２の電気的特性は、第１導電層２０と第２導電層２４との間の電気抵抗である。この電気抵抗は変更可能である。これは、第１及び第２導電層２０，２４間の最初の間隔Ｄｉが変形された間隔Ｄｆに変更される共に、電気抵抗も変更されることを意味している。例えば、第１導電層２０と第２導電層２４間の最初の間隔Ｄｉが変形された間隔Ｄｆに減少されると、第１及び第２導電層２０，２４間の電気抵抗も減少する。

図７に示すように、一つの実施の形態では、コンパレータ７０のマイクロプロセッサ８０が、第１及び第２導電層２０，２４間の電気抵抗をしきい値と比較する。一つの実施の形態では、しきい値は、電気抵抗の下限として事前に設定された値である。電気抵抗がしきい値より小さい場合は、ホースアセンブリ１２は、健全性を損ねた状態であると解釈され、ホースアセンブリ１２は操作から取り外す必要がある。これは、しきい値以下の電気抵抗読み取り値は、ホースアセンブリ１２が損傷に近づくような内部構造の故障をホース１６が含んでいる可能性があるためである。同様に、電気抵抗が、しきい値と同じか、または、しきい値より大きい場合は、ホースアセンブリ１２は、健全な状態にあり、ホースアセンブリ１２は操作を維持する必要があるとして解釈される。他の実施の形態では、例示するだけであるが、しきい値は約１０ミリオーム（ｍΩ）である。しきい値は、当業者に良く知られた任意の適切な値であることを理解すべきである。

一つの実施の形態では、例示するだけであるが、電気抵抗がしきい値よりも大きいか、または、しきい値と等しい場合、第１及び第２導電層２０，２４間の最初の間隔Ｄｉは変化しない。ただし、電気抵抗がしきい値よりも小さい場合、第１及び第２導電層２０，２４間の最初の間隔Ｄｉは、変形された間隔Ｄｆに減少する。この状況では、コンパレータ７２は、視覚インジケータ７４を点灯して、ホースアセンブリ１２の構造上の健全性が損なわれていることをオペレータに通知する。

図５及び図７〜９に示す他の実施の形態では、故障検出器１４は、第１視覚インジケータ７４Ａと第２視覚インジケータ７４Ｂを含んでいる。特に、図９を参照すると、第１視覚インジケータ７４Ａは、ホースアセンブリ１２上に直接配置されており、また、第２視覚インジケータ７４Ｂは、ホースアセンブリ１２から離れた位置に配置されている。ホースアセンブリ１２の電気抵抗がしきい値より小さい場合は、コンパレータ７２は、第１及び第２視覚インジケータ７４Ａ、７４Ｂを点灯する。この視覚インジケータ７４の配置は、車両の操作中に、第２視覚インジケータ７４Ｂが、車両のオペレータに、ホースアセンブリ１２の差し迫っている故障を通知すると同時に、第１視覚インジケータ７４Ａは、ホースアセンブリ１２の構造上の健全性が低下していることを認識する場合に、潜在的に有利である。

再度、図１を参照すると、ホースアセンブリ１２のホース１６の上に視覚インジケータ７４を直接配置したホースアセンブリ１２が示されている。一つの実施の形態では、視覚インジケータ７４は、ホース１６のアウターカバー２６の一部を囲むスリーブ（図示しない）に貼着することもできる。また、他の実施の形態では、視覚インジケータ７４を、ホース１６のアウターカバー２６に埋め込むことができる。

再度図９を参照すると、視覚インジケータ７４は、ソケット３４の上に配置することができる。一つの実施の形態では、視覚インジケータ７４は、ソケット３４の周りの任意の角度から視覚インジケータ７４を見ることができるように、ソケット３４の全周囲に延びている。

図１０を参照すると、ホースアセンブリ１２の構造上の健全性を監視する方法２００が説明されている。ステップ２０２において、第１及び第２導電層２０，２４を有しているホース１６を含むホースアセンブリ１２を準備する。この実施の形態では、ホース１６は、インナーチューブ１８の少なくとも一部に積層された第１導電層２０と、この第１導電層２０に積層された中間層２２と、この中間層２２の少なくとも一部に積層された第２導電層２４と、を含んでいる。

ステップ２０４において、ホースアセンブリ１２の電気的特性を監視する。一つの実施の形態では、電気的特性は、キャパシタンス（容量）である。他の実施の形態では、電気的特性は、抵抗である。

監視されている電気的特性がキャパシタンスの場合は、ステップ２０４の前に、電圧または電流が、故障検出器１４のオシレータ（発振器）７０に印加される。一つの実施の形態では、電圧または電流は、継続的に、故障検出器１４のオシレータ７０に印加される。他の実施の形態では、電圧または電流は、断続的に、故障検出器１４のオシレータ７０に印加される。また、他の実施の形態では、ホースアセンブリ１２が加圧された場合のみに、電圧または電流が、故障検出器１４のオシレータ７０に印加される。

ステップ２０６において、監視対象の電気的特性がしきい値と比較される。この実施の形態では、マイクロプロセッサ８０が、この比較操作を実行する。一つの実施の形態では、しきい値は、事前に設定された値である。他の実施の形態では、しきい値は、ホースアセンブリ１２の初期の動作中に決定される値である。

ステップ２０８において、監視対象の電気的特性がしきい値を超えている場合、視覚インジケータ７４が点灯する。一つの実施の形態では、監視対象の電気的特性がしきい値より小さい場合、視覚インジケータ７４が点灯する。他の実施の形態では、監視対象の電気的特性があらかじめ決められた値の範囲外にある場合に、視覚インジケータ７４が点灯する。

他の実施の形態では、第１及び第２の視覚インジケータ７４Ａ、７４Ｂを使用して、ホースアセンブリ１２の健全性をオペレータに通知する。第１視覚インジケータ７４Ａは、監視対象の電気的特性がしきい値以上の場合、或いは、監視対象の電気的特性が所定の範囲内の値の場合に点灯すると共に、第２視覚インジケータ７４Ｂは、監視対象の電気的特性がしきい値より小さい場合、或いは、監視対象の電気的特性が所定の範囲外の値の場合に点灯する。

図９及び図１１を参照すると、ホースアセンブリ１２の構造上の健全性をオペレータに通知する方法３００が説明されている。ステップ３０２において、インナーチューブ１８の少なくとも一部に積層された第１導電層２０と、第１導電層２０に積層された中間層２２と、中間層２２の少なくとも一部に積層された第２導電層２４と、を有するホースアセンブリ１２が準備される。一つの実施の形態では、ホースアセンブリ１２は、このホースアセンブリ１２上に配置された少なくとも一つの視覚インジケータ７４を含んできる。他の実施の形態では、ホースアセンブリ１２は、ホース１６の上に配置された第１及び第２の視覚インジケータ７４Ａ，７４Ｂを含んでいる。また、他の実施の形態では、ホースアセンブリ１２は、ソケット３４の上に配置された第１及び第２の視覚インジケータ７４Ａ，７４Ｂを含んでいる。

ステップ３０４において、ホースアセンブリ１２の監視対象の電気的特性がしきい値と比較される。ステップ３０６において、視覚インジケータ７４は、監視対象の電気的特性に応答して点灯する。一つの実施の形態では、第１視覚インジケータ７４Ａは、ホースアセンブリ１２（例えば、ホース１６、ソケット３４など）に配置され、ホースアセンブリ１２の電気的特性がしきい値以上の場合にのみ、または、電気的特性が所定の範囲内の値の場合に、点灯されると共に、ホースアセンブリ１２の上に配置されている第２視覚インジケータ７４Ｂは、電気的特性がしきい値よりも小さい場合にのみ、または、電気的特性が所定の範囲外の値の場合に、点灯される。

ステップ３０８において、視覚インジケータ７４の明度（光の強さ）は、監視対象の電気的特性としきい値との差に基づいて設定される。一つの実施の形態では、第１及び第２視覚インジケータ７４Ａ，７４Ｂの明度は、監視対象の電気的特性としきい値との差が大きくなると、増加する。例えば、監視対象の電気的特性がしきい値よりやや小さい場合は、第２視覚インジケータ７４Ｂは薄暗く点灯する。しかし、監視対象の電気的特性がしきい値より大幅に小さい場合は、第２視覚インジケータ７４Ｂは明るく点灯する。

図１及び図１２を参照すると、ホースアセンブリ１２の構造上の健全性をオペレータに通知する他の方法４００が説明されている。ステップ４０２において、インナーチューブ１８の少なくとも一部に積層された第１導電層２０と、第１導電層２０に積層された中間層２２と、中間層２２の少なくとも一部に積層された第２導電層２４と、を有するホースアセンブリ１２が準備される。一つの実施の形態では、ホースアセンブリ１２は、このホースアセンブリ１２の上に配置された、少なくとも一つの視覚インジケータ７４を含んでいる。他の実施の形態では、ホースアセンブリ１２は、このホースアセンブリ１２の上に直接配置された第１視覚インジケータ７４Ａを含むと共に、車両のキャビン（図示しない）などのホースアセンブリ１２から離れた位置に配置された第２視覚インジケータ７４Ｂを含んでいる。

ステップ４０４において、ホースアセンブリ１２の監視対象の電気的特性がしきい値と比較される。ステップ４０６では、監視対象の電気的特性に応答して、第１及び第２視覚インジケータ７４Ａ、７４Ｂが点灯する。一つの実施の形態では、ホースアセンブリ１２の電気的特性が、しきい値以下の値の場合、または、しきい値の範囲外の値の場合に、第１及び第２視覚インジケータ７４Ａ，７４Ｂが点灯する。

ステップ４０８において、監視対象の電気的特性としきい値との差に基づいて、第１及び第２視覚インジケータ７４Ａ，７４Ｂの明度が設定される。一つの実施の形態では、第１及び第２視覚インジケータ７４Ａ，７４Ｂの明度は、監視対象の電気的特性としきい値との差が大きくなると、増加する。例えば、監視対象の電気的特性が、しきい値よりもわずかに小さい場合、第１及び第２視覚インジケータ７４Ａ，７４Ｂは、薄暗く点灯する。
しかし、監視対象の電気的特性が、しきい値よりもかなり大きい場合、第１及び第２視覚インジケータ７４Ａ，７４Ｂは、明るく点灯する。

上述したように、ホースアセンブリ１２の電気的特性は、時間を利用して、または、保守スケジュールに基づく方法を利用して、監視することができる。図１３及び図１４に示す他の実施の形態では、無線自動識別（ＲＦＩＤ）システム９０がホースアセンブリ１２に備えられている。ＲＦＩＤシステム９０は、インピーダンスセンサ５６を有する第１回路９２と、ＲＦＩＤタグ９６と、第１アンテナ９８を含んでいる。このＲＦＩＤシステム９０は、ホースアセンブリ１２の電気的特性の状態を、モバイルスキャナー〔「リーダ（読取器）」〕１２２に通信するように構成されている。リーダ１２２は、ＲＦＩＤシステム９０内の第１アンテナ９８の通信周波数とホースアセンブリ１２の動作環境によって決定される、ホースアセンブリ１２の所定の範囲内で使用するように構成されている。リーダ１２２は、当業者に良く知られている「近距離場」または「遠距離場」である。一般に、近距離場は、リーダ１２２が、遠距離場にある場合よりも近くで、ＲＦＩＤタグ９６と通信することを意味する。この実施の形態では、監視されている電気的特性は、第１導電層２０と第２導電層２４との間の電気インピーダンス７６である。特に、図１３を参照すると、ＲＦＩＤタグ９６には、第１電源ＣＨ１と、信号コンディショナ５８と、デジタル処理ユニット１２６と、メモリ６０と、モジュレータ（変調器）５９が含まれている。第１アンテナ９８には、第１コイルＬ１に動作可能に接続された第１コンデンサーＣ１が含まれている。この実施の形態では、第１アンテナ９８は、ＲＦＩＤタグ９６の第１電源ＣＨ１から電力を取り出している。センサ５６は、電気インピーダンス７６、すなわち、ホースアセンブリ１２内の流体圧力と変形された間隔Ｄｆに関連している可能性がある、第１及び第２導電層２０，２４間の「漏洩インピーダンス」の変化を検出するように構成されている。ＲＦＩＤタグ９６は、当業者には良く知られている形式の平坦なコイルであり、ホースアセンブリ１２のソケット３４及び／またはホース１６に一体に統合され、第１及び第２導電層２０，２４間の電気インピーダンス７６を検知する。センサ５６は、第１及び第２導電層２０，２４と、ＲＦＩＤシステム９０のＲＦＩＤタグ９６を動作可能に接続している。ホースアセンブリ１２の疲労が発生すると、第１及び第２導電層２０，２４間の電気インピーダンス７６が永続的に変化する。電気インピーダンス７６の永続的な変化の結果として、ＲＦＩＤタグ９６は、第１コイルＬ１の負荷を変更するように構成されており、振幅が増加する結果、ＲＦＩＤシステム９０の第１回路９２に故障を表示させることができる。このため、ＲＦＩＤタグ９６の出力振幅は、ホースアセンブリ１２の電気インピーダンス７６に直接関連している。

図１３に示す実施の形態では、リーダ１２２には、第２アンテナ１３０を有する第２回路１２８、処理センター１３２及び故障インジケータ１３４が含まれる。第２アンテナ１３０には、第２コンデンサーＣ２と第２コイルＬ２が含まれる。処理センター１３２には、復調器１３６、変調器５９、第２電源ＣＨ２、ベースバンドプロセッサ１３８、低ノイズ増幅器ＬＮＡ、パワーアンプＰＡ、差動アンプ１３９及びＤＣ電源１４２が含まれる。第２アンテナ１３０は、処理センター１３２の第２電源ＣＨ２から電力を取り出すように構成されている。差動アンプ１３９は、ベースバンドプロセッサ１３８、ＤＣ電源１４２、及び故障インジケータ１３４に動作可能に接続されている。故障インジケータ１３４は、差し迫ったホース１６の故障をオペレータに指示するように構成されている。リーダ１２２は、当業者に知られているその他の任意の形式にすることができることを理解すべきである。

ＲＦＩＤシステム９０の第１回路９２とリーダ１２２の第２回路１２８は、最初に、電源ＣＨ１の周波数を、第１コイルＬ１と第１コンデンサーＣ１の共振周波数、すなわち、基準周波数に設定することによって調整される。共振周波数と同じ周波数を持つ第２電源ＣＨ２は、第１電源ＣＨ１と同位相で同じ振幅に調整される。リーダ１２２の検出範囲内にホースアセンブリ１２がない場合には、コンパレータ７２の出力は、ほぼゼロ（０）である。ホースアセンブリ１２の電気インピーダンス７６が、通常の予め設定された状態にある限り、リーダ１２２は調整されたままである。ＲＦＩＤシステム９０は、第１及び第２コイルＬ１、Ｌ２間の誘導結合を使用して、図１３に１４４で示されているように、信号を変換する。

図１４を参照すると、他の実施の形態では、ホースアセンブリ１２は、当業者に良く知られているように、センサ５６を一体に組み込んだＲＦＩＤタグ９６を有するＲＦＩＤシステム９０を含んでいる。ＲＦＩＤシステム９０には、センサ５６、ＲＦＩＤタグ９６、及び第１アンテナ９８が含まれる。この実施の形態では、ＲＦＩＤタグ９６は、メモリ６０、シグナルコンディショナ５８、ＲＦ／アナログフロントエンド１４６、及び第１アンテナ９８を含むことができる。ＲＦＩＤタグ９６は、このＲＦＩＤタグ９６の操作にバッテリまたは他の電源を必要としないという意味で、完全に受動的である。ＲＦＩＤタグ９６が受動的である場合、このＲＦＩＤタグ９６は、１４８で示すように、付属するＲＦＩＤリーダ１２２からエネルギーを抽出する。このため、ＲＦＩＤタグ９６が、このＲＦＩＤタグ９６の内部回路の動作に十分なエネルギーを受信することができるように、ＲＦＩＤタグ９６とリーダ１２２との間の通信距離は制限される。ＲＦＩＤタグ９６とリーダ１２２間の通信は、リーダ１２２からの後方散乱放射によって達成することができる。さらに、ＲＦＩＤタグ９６は、リーダ１２２に、ホースアセンブリ１２に関連する電気インピーダンス７６及び／または圧力の履歴をアップロードするように構成することができる。リーダ１２２は、また、ホースアセンブリ１２の瞬時の健全性を提供すると共に、ホースアセンブリ１２の任意の劣化をオペレータに警告するように構成することもできる。一つの実施の形態では、通信に適当な周波数は、１３．５６ＭＨｚの高周波数とＵＨＦ帯（８６８ＭＨｚ〜９３０ＭＨｚ）周波数である。当業者であれば、他の周波数を使用することができることを理解すべきである。

図１５を参照すると、他の実施の形態では、ＲＦＩＤタグシステム９０は、ワイヤレスベースのホース故障監視システム１５０の一部として含まれている。一つの実施の形態では、監視システム１５０はオンラインシステムである。監視システム１５０には、少なくとも一つのリーダ１２２、対応するホースアセンブリ１２とそれぞれ通信する複数のＲＦＩＤタグシステム９０、アルゴリズム６２、及び、少なくとも一つのユーザーインターフェース１５４が含まれる。例示的なＲＦＩＤタグシステム９０が、図１６Ａ及び図１６Ｂに示されている。図１６Ａを参照すると、ＲＦＩＤタグシステム９０ａには、ＲＦＩＤタグ９６に動作可能に接続されたセンサ５６が含まれる。図１６Ｂでは、ＲＦＩＤタグシステム９０には、センサ５６、シグナルコンディショナ５８、メモリ及び処理ユニット６３とコンバータ６１、及び、ＲＦＩＤタグ９６が含まれている。この実施の形態では、ホースの寿命検知アルゴリズム６２をＲＦＩＤタグシステム９０ｂ内に含むことができる。しかし、当業者に良く知られている他のＲＦＩＤタグシステム９０が使用される可能性もあることを理解すべきである。この実施の形態では、ＲＦＩＤタグシステム９０は、ＲＦＩＤベースに限定させるべきではなく、当業者に良く知られた他の任意のワイヤレスベースのシステムを使用することもできることを理解すべきである。ＲＦＩＤタグシステム９０は、当業者に良く知られた他の任意の形式のワイヤレスタグシステム９０とすることができることを理解すべきである。

再度図１５を参照すると、リーダ１２２は、アクティブまたはパッシブのいずれかの長い範囲のリーダ１２２として構成することができる。リーダ１２２は、ＲＦＩＤタグ９６／ホースアセンブリ１２の周囲の一定の場所に配置することができる。リーダ１２２は、現在機能しているホース１６の故障を検知するために、少なくとも一つのＲＦＩＤタグシステム９０をインターフェースで接続するように構成することができる。現在機能しているホース１６の故障の検出は、第１及び第２導電層２０，２４間の電気インピーダンス７６の測定に基づくことができる。しかし、当業者によく知られている他の測定単位も使用することができることを理解すべきである。アルゴリズム６２は、保留中及び／または実際のホース１６の故障の有無を評価することができるように構成することができる。アルゴリズム６２は、一つ以上のリーダ１２２に接続される中央の位置に配置することができる。検出された情報は、ＲＦＩＤタグシステム９０から受信して中央プロセッサ１５６に転送されるデータを処理する対応するリーダ１２２に読み取られるかポーリングされる。中央プロセッサ１５６は、リーダ１２２、ローカルユーザーインターフェース１５４Ａ及び／またはリモートユーザーインターフェース１５４Ｂのそれぞれと、通信可能に配置されている。中央プロセッサ１５６は、意思決定、すなわち、ホース１６のいずれか一つが故障しているかどうかを決定する責任がある。中央プロセッサ１５６からの決定が、当業者によく知られているように、通信リンクを経由して、所定の形式でユーザーインターフェースに転送される。ローカルユーザーインターフェース１５４Ａは、リーダ１２２から受信した情報に基づいて、少なくとも一つのホースアセンブリ１２の健康（健全性）状態を提供するように構成することができる。ローカルユーザーインターフェース１５４Ａは、少なくとも一つのホースアセンブリ１２に近接した場所で動作するように構成することができる。同様に、リモートユーザーインターフェース１５４Ｂは、ホースアセンブリ１２から離れた位置でリモート接続を介して、中央プロセッサ１５６に、ホースアセンブリ１２の健全性の状態をオペレータに提供するために動作するように構成することができる。

図１７を参照すると、ホースアセンブリ１２の監視及び故障検出システム１５８が示されている。監視および故障検出システム１５８には、少なくとも一つのセンサノード１６０と少なくとも一つのアグリゲータノード１６２が含まれている。センサノード１６０は、ホース１６と機械または装置１６６の装着具３２，３４，５０に据え付けられた複数のセンサ５６であり、電気的、機械的、化学、物理、及び／または熱特性など、例えば、電気抵抗、キャパシタンス、温度、圧力などの特性を監視する。この実施の形態では、監視されている電気的特性が、前述した実施の形態で説明したように、或いは、それ以外の場合、当業者によく知られているように、監視される。複数のセンサノード１６０は、単一のホースアセンブリ１２で使用され、冗長性とシステムのフォールトトレランス（故障許容度）を提供する。センサノード１６０のセンサ５６は、センサノード１６０が、他のホースアセンブリ１２から取り外された場合に、別のホースアセンブリに再利用することができるように、ホースアセンブリ１２に取り付けることができる。

監視対象の特性またはデータは、１６８で示すように、それぞれのセンサノード１６０からアグリゲータノード１６２に転送される。アグリゲータノード１６２は、データを分析して、システムオペレータ（リモートコントロールセンターなど）１７４に、ホースアセンブリ１２の差し迫った故障及び／またはホースアセンブリ１２の残存利用可能期間などの情報を提供するように構成されている。センサノード１６０は、定期的に、及び／または、指定されたイベントの発生に基づいて、アグリゲータノード１６２に情報を提供することができる。情報は、ユーザーインターフェース１５４を経由して、アグリゲータノード１６２を介してシステムオペレータ１７４に伝達され、ホースアセンブリ１２の効率が低下するか、或いは、ホースアセンブリ１２が完全に故障してしまう前に、オペレータにホースアセンブリ１２を交換するように警告する。情報は、通信ネットワーク１７２を経由して送信することができる。ここで使用されている「通信ネットワーク」１７２という用語には、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）、低レート無線パーソナルエリアネットワーク（ＬＲ−ＷＰＡＮ）、他形式のワイヤレスセンサネットワーク、イントラネット、エクストラネット、グローバル通信ネットワーク及び／またはインターネットが、明らかに含まれるが、これらに限定されない。ここで使用されている「ワイヤレス」という用語には、ＲＦＩＤ、無線周波数（ＲＦ）、光、可視光、赤外線、超音波、ワイヤレスエリアネットワーク、ＩＥＥＥ８０２．１１（例えば、８０２．１１ａ；８０２．１１ｂ；８０２．１１ｇ）、ＩＥＥＥ８０２．１５（例えば、８０２．１５．１；８０２．１５．３；８０２．１５．４）、その他のワイヤレス通信規格、ＤＥＣＴ、ＰＷＴ、ページャー（ｐａｇｅｒ）、ＰＣＳ、Ｗｉ−Ｆｉ、ブルートゥース^ＴＭ（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ^ＴＭ）、セル方式（ｃｅｌｌｕｌａｒ）が、明らかに含まれるが、これらに限定されない。その結果、システム障害；修理、交換、及び、ダウンタイム（中断時間）コスト；環境破壊；及び／または、高圧流体の漏れを防ぐことができる。監視及び故障検出システム１５８の通信技術と電源獲得方法に応じて、センサノード１６０の電源は、バッテリ電源、寄生電源、ハードワイヤード電源などに変更することができる。ワイヤレステクノロジを使用する場合、センサノード１６０は、他のセンサ５６のデータをアグリゲータノード１６２にルーティングする機能、すなわち、マルチ−ホップまたはシングルホップ通信を実行する機能を有することができる。通信帯域幅とエネルギーを保存するために、センサノード１６０は、また、複数のセンサ５６のデータを集約するか、または、圧縮するだけでなく、効率的なスリープスケジュールを採用する機能を有することができる。アグリゲータノード１６２は、計算、通信、及びデータストレージ機能を実行するように構成することができる。アグリゲータノード１６２は、ホースアセンブリ１２の作動パラメータ、例えば、ホースアセンブリ１２の健全性状態情報、残存寿命などを表示するユーザーインターフェース１５４を含むことができる。また、アグリゲータノード１６２は、メンテナンスデータを格納すると共にログ機能を備えて、オペレータやメンテナンス技術者に、ホースアセンブリ１２に関する有用な洞察力（インサイト）を提供することができる。アグリゲータノード１６２は、また、 センサノード１６０を、不正なアクセスからシステムを保護するように、セキュリティと認証のサービスを提供するように構成することができる。さらに、アグリゲータノード１６２は、センサノード１６０から定期的またはイベントベースのデータを収集するか、または、センサノード１６０の特定のセットをポーリングする、すなわち、双方向通信することによって、システムの診断結論及び予後結論を生成することができる。監視及び故障検出システム１５８は、タイムリーなイベントの検出、意思決定、アクティングループとして構成することができる。通信環境およびアプリケーションの特性によっては、監視及び故障検出システムの通信アーキテクチャは、有線、ワイヤレス、または、それらの組み合わせ、すなわち、ハイブリッドに構成することができる。

開示した内容の修正や変更は、本開示の範囲及び精神から離れることなく、当業者には明らかであるだろうし、本開示の範囲は、ここで説明した実施の形態に不当に制限されないことを理解すべきである。

本発明を実施するための最適な実施の形態が詳細に説明されているが、本発明に関連する技術に精通する者であれば、本発明の様々な変更や他の実施の形態は、添付した請求の範囲内にあることを認識すべきである。

Claims (15)

1. 第１導電層（２０）及び第２導電層（２４）を有するホース（１６）を含んでおり、電気的特性を有するホースアセンブリ（１２）と、
   第１及び第２導電層（２０）（２４）と電気的に通信され、ホースアセンブリ（１２）に動作可能に接続された少なくとも一つのインジケータ（７４）を含む故障検出器（１４）と、から構成されるホース故障検出システム（１０）。
2. 前記インジケータ（７４）は、ホース（１６）上に配置されている請求項１に記載のホース故障検出システム（１０）。
3. 前記故障検出器（１４）は、第１視覚インジケータ（７４ａ）と第２視覚インジケータ（７４ｂ）を含む請求項１に記載のホース故障検出システム（１０）。
4. 前記故障検出器（１４）は、無線自動識別（ＲＦＩＤ）システム（９０）である請求項１に記載のホース故障検出システム（１０）。
5. 前記故障検出器（１４）は、さらに、ＲＦＩＤシステム（９０）と動作可能に通信するリーダ（１２２）を含む請求項４に記載のホース故障検出システム（１０）。
6. 前記リーダ（１２２）は、視覚インジケータ（７４）を含む請求項５に記載のホース故障検出システム（１０）。
7. 前記ＲＦＩＤシステム（９０）は、第１回路（９２）、ＲＦＩＤタグ（９６）及び第１アンテナ（９８）を含んでおり、また、
   前記リーダ（１２２）は、第２アンテナ（１３０）、処理センター（１３２）及び故障インジケータ（１３４）を含む、請求項６に記載のホース故障検出システム（１０）。
8. 前記ＲＦＩＤタグ（９６）は、第１電源（ＣＨ１）、シグナルコンディショナ（５８）、デジタル処理ユニット（１２６）、メモリ（５０）及び変調器（５９）を含んでおり、また、
   前記第１アンテナ（９８）は、第１コイル（Ｌ１）に動作可能に接続された第１コンデンサー（Ｃ１）を含む、請求項７に記載のホース故障検出システム（１０）。
9. 前記第２アンテナ（１３０）は、第２コンデンサー（Ｃ２）及び第２コイル（Ｌ２）を含んでおり、また、
   前記処理センター（１３２）は、復調器（１３６）、変調器（５９）、第２電源（ＣＨ２）、ベースバンドプロセッサ（１３８）、コンパレータ（７２）及びＤＣ電源（１４２）を含む、請求項７に記載のホース故障検出システム（１０）。
10. 前記故障検出器（１４）は、センサ（５６）、シグナルコンディショナ（５８）、メモリと処理ユニット（６３）を有するマイクロコントローラデバイス（５４）であり、
    前記センサ（５６）は、前記ホースアセンブリ（１２）の電気的特性を継続的に検出する、請求項１に記載のホース故障検出システム（１０）。
11. 前記センサ（５６）は、前記ホースアセンブリ（１２）の電気的特性を継続的に検出するように構成されている請求項１０に記載のホース故障検出システム（１０）。
12. 電気的特性を有するホース（１６）を含む複数のホースアセンブリ（１２）と、
    少なくとも一つのホースアセンブリ（１２）と通信する複数のワイヤレスタグシステム（９０）と、
    ホースの寿命を検知する検出機構と、
    アルゴリズム（６２）と、
    少なくとも一つのリーダ（１２２）と、
    少なくとも一つのホースアセンブリ（１２）のホース（１６）の電気的特性を表示するように構成された少なくとも一つのユーザーインターフェース（１５４）と、から構成されるワイヤレスベースホース故障検出システム（１０）。
13. 前記ワイヤレスタグシステム（９０）は、ＲＦＩＤタグ（９６）に動作可能に接続されたセンサ（５６）を含む、請求項１２に記載のワイヤレスベースホース故障検出システム（１０）。
14. 前記ワイヤレスタグシステム（９０）は、さらに、シグナルコンディショナ（５８）及びメモリと処理ユニット（６３）を含む、請求項１３に記載のワイヤレスベースホース故障検出システム（１０）。
15. 電気的特性を有するホース（１６）を含む少なくとも一つのホースアセンブリ（１２）と、
    少なくとも一つのホースアセンブリ（１２）に動作可能に取り付けられた複数のセンサ（５６）を有し、電気的特性を監視するように構成された、少なくとも一つのセンサ（５６）ノードと、
    少なくとも一つのセンサノード（１６０）と動作可能に通信する少なくとも一つのアグリゲータノード（１６０）と、から構成され、
    少なくとも一つのセンサノード（１６０）は、少なくとも一つのアグリゲータノード（１６２）に電気的特性に関するデータを提供するように構成されており、また、
    少なくとも一つのアグリゲータノード（１６２）はデータを分析して、ホースアセンブリ（１２）に関する情報を、ユーザーインターフェース（１５４）を経由してシステムオペレータに提供するように構成されている、監視および故障検出システム（１５８）。

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