JP2013518320A - ファスナーデータの無線収集 - Google Patents
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Abstract
Description
を含む。前記デバイスは、前記ファスナーに取り付けることができるキャップだけでなく、前記キャップ内のアンテナと、そして前記データを前記リーダに送信するために使用される無線送信機と、を含むことができる。前記リーダは、信号を前記デバイス群の各デバイスに無線送信する送信機を含むことができる。前記デバイス群の各デバイスは更に、前記キャップ内に位置して、前記信号を前記リーダから受信する無線受信機と、そして前記信号をエネルギーに変換し、そして前記エネルギーを蓄積する手段と、を含むことができる。前記デバイスは、前記キャップ内に位置して前記蓄積エネルギーを、前記センサを作動させるために使用されるパルスに変換する手段を含むことができる。前記受信機は、赤外線信号受信機、無線周波数信号受信機、及び超音波信号受信機のうちの1つを備えることができる。
Claims (60)
- データを、各ファスナーが、該ファスナーに生じる応力を測定するセンサを含む構成の複数のファスナーから収集する装置であって:
前記ファスナー群の各ファスナーに取り付けられて前記測定応力に関するデータを無線送信するように適合させたデバイスと、
前記デバイスから送信される前記データを無線で読み取るリーダと、
を備える、装置。 - 前記デバイスは:
前記ファスナーに取り付けることができるキャップと、
前記キャップ内のアンテナと、
前記キャップ内に位置し、かつアンテナに接続されて前記データを前記リーダに送信する無線送信機と、
を含む、請求項1に記載の装置。 - 前記リーダは、信号を前記デバイス群の各デバイスに無線送信する送信機を含み、そして
前記デバイス群の各デバイスは更に、前記キャップ内に位置して、前記信号を前記リーダから受信する無線受信機と、そして前記信号をエネルギーに変換し、そして前記エネルギーを蓄積する手段と、を含む、
請求項2に記載の装置。 - 前記デバイス群の各デバイスは:
周囲エネルギーを電気エネルギーに変換する手段と、
前記電気エネルギーを蓄積し、そして前記蓄積エネルギーを、前記センサを作動させるために使用されるパルスに変換する手段と、
を含む、請求項1に記載の装置。 - 前記キャップは、一連の電気接点を含み、これらの電気接点を、前記デバイスを前記ファスナーに取り付けるときに、前記センサ及び前記ファスナーに接触させる、請求項2に記載の装置。
- 前記受信機は:
光信号受信機、
無線周波数信号受信機、及び
超音波信号受信機、
のうちの1つである、請求項3に記載の装置。 - 前記デバイスは更に、前記キャップに取り付けられて前記ファスナーの温度を検出する温度センサを含む、請求項2に記載の装置。
- データを複数のファスナーから収集する方法であって:
キャップを前記ファスナー群の各ファスナーに取り付けるステップと、
問い合わせ信号をリーダから前記ファスナー群のうちの1つのファスナーに無線送信するステップと、
前記問い合わせ信号を前記キャップ内の受信機において無線受信するステップと、
前記ファスナーに取り付けられるセンサを使用して、前記ファスナーに生じる応力を測定するステップと、
前記キャップ内の無線送信機を使用して、前記測定応力を前記リーダに無線送信するステップと、
を含む、方法。 - 前記キャップを取り付ける前記ステップは、前記キャップ内の一連の電気接点を前記センサ及び前記ファスナーに当接させるステップを含む、請求項8に記載の方法。
- 前記キャップを取り付ける前記ステップは、前記キャップを前記ファスナーの頭部に被せてねじ込むことにより行なわれる、請求項8に記載の方法。
- 更に:
前記受信問い合わせ信号を電気エネルギーに変換するステップと、
前記エネルギーを前記キャップに蓄積するステップと、
前記蓄積エネルギーを使用して前記センサを作動させるステップと、
を含む、請求項8に記載の方法。 - 更に:
周囲エネルギーを電気エネルギーに変換するステップと、
前記エネルギーを前記キャップに蓄積するステップと、
前記蓄積エネルギーを使用して、前記センサの作動時に前記センサに給電するステップと、
を含む、請求項8に記載の方法。 - 更に:
前記リーダの照準を質問対象のファスナーに合わせるステップを含み、照準を合わせる前記ステップでは、光ビームを前記リーダから前記ファスナーに誘導して、前記リーダの照準合わせを容易にする、請求項8に記載の方法。 - 前記問い合わせ信号を無線送信する前記ステップは:
電気エネルギー伝達、
光エネルギー伝達、
超音波エネルギー伝達、
のうちの1つを使用して行なわれる、請求項8に記載の方法。 - 前記キャップを前記ファスナーに取り付ける前記ステップは:
フランジを前記ファスナーに固く固定するステップと、
前記フランジを使用して前記キャップを前記ファスナーに保持するステップと、
を含む、請求項8に記載の方法。 - データを、各ファスナーが、該ファスナーに生じる応力を測定するセンサを含む構成の複数のファスナーから収集する装置であって:
第1信号を比較的狭い経路に沿って前記ファスナーに無線送信するリーダと、
前記ファスナーに取り付けられて前記第1信号を受信する手段と、
前記ファスナーに取り付けられて、前記センサが測定する前記応力に関するデータを含む第2信号を前記リーダに無線送信する手段と、
を備える、装置。 - 前記リーダは、前記第1信号を成形して比較的細いビームにする送信アンテナを含む、請求項16に記載の装置。
- 前記アンテナは指向性ダイポールアンテナである、請求項17に記載の装置。
- 前記アンテナはディッシュアンテナである、請求項17に記載の装置。
- 前記リーダは無線周波数送信機を含み、前記第1信号は無線周波数信号であり、そして
前記ファスナーに取り付けられる前記受信手段は無線周波数受信機である、
請求項16に記載の装置。 - 前記リーダは赤外線ビーム送信器を含み、
前記第1信号は赤外線ビームであり、そして
前記ファスナーに取り付けられる前記受信手段は赤外線受信機である、
請求項16に記載の装置。 - 前記赤外線ビーム送信器は:
赤外光を生成する赤外線ダイオードと、
赤外光を集中させて前記赤外線ビームとする手段と、
を含む、請求項21に記載の装置。 - 前記リーダは、超音波エネルギー送出器を含み、
前記第1信号は超音波信号であり、そして
前記ファスナーに取り付けられる前記受信手段は超音波信号受信機である、
請求項16に記載の装置。 - 前記ファスナーに取り付けられる前記受信手段は、前記第1信号を前記狭い経路に沿って受信する指向性アンテナを含む、請求項16に記載の装置。
- 更に:
前記受信手段、及び前記第2信号を送信する手段を収容するために前記ファスナーに取り付けることができるキャップを備える、請求項16に記載の装置。 - データを複数のファスナーから収集する方法であって:
第1信号をリーダから比較的狭い経路に沿って前記ファスナーに無線送信するステップと、
前記第1信号を前記ファスナーにおいて受信するステップと、
少なくとも1つのパラメータを前記ファスナーにおいて検出するステップと、
前記パラメータに関連する第2信号を前記ファスナーから前記リーダに無線送信するステップと、
を含む、方法。 - 前記第1信号を前記リーダから無線送信する前記ステップは、指向性アンテナを使用して行なわれる、請求項26に記載の方法。
- 前記第1信号を前記リーダから無線送信する前記ステップは、エネルギービームを使用して行なわれる、請求項26に記載の方法。
- エネルギービームは:
無線周波数エネルギー、
光エネルギー、及び
超音波エネルギー
のうちの1つである、請求項28に記載の方法。 - 前記第2信号を無線送信する前記ステップは、指向性アンテナを使用して行なわれる、請求項26に記載の方法。
- データを、各ファスナーが、該ファスナーに生じる応力を測定するセンサを含む構成の複数のファスナーから収集する装置であって:
前記ファスナー群の各ファスナーに取り付けられて、前記ファスナーの温度を検出し、そして前記測定応力及び前記検出温度に関するデータを無線送信するように適合させたデバイスと、
前記デバイスから送信される前記データを読み取るリーダと、
を備える、装置。 - 前記デバイスは:
前記ファスナーに取り付けることができるキャップと、
前記キャップ内の温度センサと、
前記キャップ内に位置して前記データを前記リーダに送信する無線送信機と、
を含む、請求項31に記載の装置。 - 前記リーダは、問い合わせ信号を前記デバイス群の各デバイスに無線送信する送信機を含み、そして
前記デバイス群の各デバイスは更に、前記キャップ内に位置して、前記問い合わせ信号を受信する無線受信機と、そして前記問い合わせ信号をエネルギーに変換し、そして前記エネルギーを蓄積する手段と、を含む、
請求項32に記載の装置。 - 前記デバイス群の各デバイスは更に、前記キャップ内に位置して、周囲エネルギーを電気エネルギーに変換し、そして前記データを前記リーダに送信するために使用される前記エネルギーを蓄積する手段を含む、請求項32に記載の装置。
- 前記デバイス群の各デバイスは、前記キャップ内に位置して、前記蓄積エネルギーを、前記センサを作動させるために使用されるパルスに変換する手段を含む、請求項33に記載の装置。
- 前記キャップは、一連の電気接点を含み、これらの電気接点を、前記デバイスを前記ファスナーに取り付けるときに、前記センサ及び前記ファスナーに接触させる、請求項32に記載の装置。
- 前記温度センサは、前記ファスナーに、前記接点群のうちの少なくとも1つの接点を介して接続される、請求項36に記載の装置。
- 前記温度センサは前記ファスナーに当接する、請求項32に記載の装置。
- ファスナーに生じる応力に関するデータを収集する方法であって:
前記ファスナーに関連し、かつ前記ファスナーに生じる前記応力に関連する少なくとも1つの温度変化パラメータを検出するステップと、
前記ファスナーの温度を検出するステップと、
前記パラメータを、前記検出温度に基づいて調整するステップと、
を含む、方法。 - 前記温度を検出する前記ステップは、前記ファスナーの領域内のセンサを使用して行なわれる、請求項39に記載の方法。
- 更に:
前記検出パラメータ及び前記検出温度を前記ファスナーからリーダに無線送信するステップを含む、請求項39に記載の方法。 - 前記検出パラメータを調整する前記ステップは、前記リーダにおいて行なわれる、請求項39に記載の方法。
- 前記検出パラメータを調整する前記ステップは、前記ファスナーにおいて行なわれる、請求項39に記載の方法。
- 更に:
キャップを前記ファスナーに取り付けるステップと、
前記検出パラメータ及び前記検出温度を前記キャップからリーダに無線送信するステップと、
を含む、請求項39に記載の方法。 - 更に:
前記検出パラメータ及び前記検出温度を含むデータパケットを前記キャップ内で生成するステップと、
前記データパケットを前記キャップからリーダに無線送信するステップと、
前記データパケットを前記リーダにおいて受信するステップと、
前記パラメータを前記リーダにおいて、前記検出温度を使用して調整するステップと、
を含む、請求項44に記載の方法。 - データを、構造に取り付けられる複数のファスナーから収集する装置であって、前記ファスナー群の各ファスナーは、前記ファスナーに生じる応力を測定するセンサを含み、前記装置は:
前記ファスナー群の各ファスナーに取り付けられ、かつ前記センサに接続されて、前記測定応力を表わす超音波信号を、前記構造を通って無線送信するデバイスと、
前記超音波信号を読み取るリーダと、
を備える、装置。 - 前記デバイスは:
前記ファスナーに取り付けることができるキャップと、
前記キャップ内に位置して、前記超音波信号を、前記構造を通って送信するトランスデューサと、
を含む、請求項46に記載の装置。 - 前記デバイスは超音波カプラを含み、該超音波カプラは、前記構造に当接して、前記超音波信号を前記トランスデューサから前記構造に入力するように適合させる、請求項47に記載の装置。
- 前記リーダは:
前記超音波信号を電気エネルギーに変換する超音波トランスデューサと、
前記トランスデューサを前記構造に超音波結合する超音波カプラと、
を含む、請求項46に記載の装置。 - 前記超音波トランスデューサは、前記超音波信号を前記リーダから比較的狭い経路に沿って、前記ファスナー群のうちの1つのファスナーに向かって誘導する一方向性トランスデューサである、請求項49に記載の装置。
- 前記リーダは、超音波信号を送信して前記デバイス群に問い合わせる超音波トランスデューサを含み、
前記デバイス群の各デバイスは、前記超音波信号を前記リーダから受信し、そして前記受信信号を電気エネルギーに変換する超音波トランスデューサを含む、
請求項46に記載の装置。 - 前記デバイス群の各デバイスは、前記電気エネルギーを蓄積し、そして前記センサに前記蓄積エネルギーを使用して給電する手段を含む、
請求項51に記載の装置。 - 前記リーダは、前記ファスナーに送信される前記超音波信号の周波数を選択する手段を含む、請求項51に記載の装置。
- データを、構造に取り付けられるファスナーから収集する方法であって:
少なくとも1つのパラメータを前記ファスナーにおいて検出するステップと、
前記検出パラメータを含む超音波信号を前記ファスナーから前記構造を通って送信するステップと、
前記超音波信号を読み取るステップと、
を含む、方法。 - 前記信号を送信する前記ステップは、前記信号を、比較的狭い経路に沿って前記構造を通るように誘導することにより行なわれる、請求項54に記載の方法。
- 更に:
前記超音波信号に対応する周波数を、前記構造の特徴に基づいて選択するステップを含む、請求項54に記載の方法。 - 前記読み取る前記ステップは:
リーダを前記構造に超音波結合し、
前記リーダを使用して、前記超音波信号を前記ファスナーから受信し、そして
前記受信超音波信号を、前記検出パラメータの値を表わす電気信号に変換することにより行なわれる、
請求項54に記載の方法。 - 前記超音波信号を読み取る前記ステップはリーダによって行なわれ、そして前記方法は更に:
前記ファスナーに、問い合わせ超音波信号を、前記リーダから前記構造を通って前記ファスナーに送信することにより問い合わせるステップと、
前記問い合わせ信号を前記ファスナーにおいて受信するステップと、を含み、
前記検出する前記ステップは、前記問い合わせ信号を前記ファスナーにおいて受信すると行なわれる、請求項54に記載の方法。 - 更に:
前記受信問い合わせ信号を電気エネルギーに、前記ファスナーにおいて変換するステップと、
前記電気エネルギーを前記ファスナーにおいて蓄積するステップと、
を含む、請求項58に記載の方法。 - 前記超音波信号を前記ファスナーから送信する前記ステップは、前記ファスナーにおいて蓄積される前記電気エネルギーを使用して行なわれる、請求項59に記載の方法。
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