JP6727940B2 - 積層板構造用センサシステム - Google Patents

Description

本発明は、積層板構造及び、力または温度といった、環境による積層板構造への影響を決定するシステム、より具体的には、積層板構造用のセンサシステムに関する。

航空機及び、軽量だが頑丈な素材が便益を有する、他の乗り物や装置といった物品の製造において、積層板構造はより広く用いられるようになってきた。こうした用途における積層板構造は、様々な態様で加えられ得る極限的な力や荷重、及び広範囲にわたって変化し得る温度変化といった、様々な環境条件に曝され得る。こうした環境条件を決定または測定するセンサが、積層板構造の外面に取り付けられている。これらの外界センサからのデータは、積層板構造内の環境条件の影響を予測または推定するために分析され得るが、外界センサによって積層板構造の内部における条件を直接モニタリングすることは、できない。

一例に従うと、積層板構造用のセンサシステムは、積層板構造の第１の層と積層板構造の第２の層との間に配置されたセンサアセンブリを含み得る。積層板構造の第２の層は、第１の層及びセンサアセンブリの上に配置されている。センサアセンブリは、第１のアンカー部材及び、第１のアンカー部材から既定の距離で間隔を開けて配置された第２のアンカー部材を含み得る。第１のアンカー部材と第２のアンカー部材との間に、センサチャンバが形成される。センサアセンブリはまた、センサチャンバを通り、第１のアンカー部材と第２のアンカー部材とを通って、第１のアンカー部材と第２のアンカー部材との間に延伸する感知ラインも含み得る。感知ラインは、積層板構造内の応力、温度、温度変化のうちの１つを感知する、センサチャンバ内の構成を含み得る。センサシステムはまた、センサ室の反対側の第１のアンカー部材から、積層板構造の第１の層と積層板構造の第２の層との間を延伸する、第１の輸送管も含み得る。さらに、センサシステムは、センサ室の反対側の第２のアンカー部材から、積層板構造の第１の層と積層板構造の第２の層との間を延伸する、第２の輸送管も含み得る。感知ラインはまた、第１の輸送管と第２の輸送管も通って延伸する。

別の一例に従うと、積層板構造用センサは、第１のアンカー部材及び、第１のアンカー部材から既定の距離で間隔を開けて配置された第２のアンカー部材を含み得る。センサはまた、第１のアンカー部材と第２のアンカー部材との間に形成されたセンサチャンバ、及びセンサチャンバを通り、両アンカー部材を通って第１のアンカー部材と第２のアンカー部材の間に延伸する感知ラインも含み得る。感知ラインは、積層板構造内の応力、温度、温度変化のうちの１つを感知する、センサチャンバ内の構成を含み得る。センサはまた、センサ室の反対側の第１のアンカー部材から、積層板構造の第１の層と積層板構造の第２の層との間を延伸する、第１の輸送管も含み得る。さらに、センサシステムは、センサ室の反対側の第２のアンカー部材から、積層板構造の第１の層と積層板構造の第２の層との間を延伸する、第２の輸送管も含み得る。感知ラインはまた、第１の輸送管と第２の輸送管も通って延伸する。積層板構造に対して加えられる力に対応して第１の輸送管及び第２の輸送管内で感知ライン上に発生するどんな応力をも妨げるように、感知ラインは、張力を感知ライン上にまったく持たずに、第１の輸送管と第２の輸送管を通って延伸する。

さらなる例に従うと、積層板構造内の応力及び温度のうちの少なくとも１つを感知する方法は、積層板構造の第１の層上に、１または複数のペアをなすセンサアンカー部材を設けることを含み得る。センサアンカー部材の各ペアは、センサアンカー部材の各ペアの間にセンサチャンバを設けるため、既定の距離で間隔を開けて配置され得る。方法はまた、積層板構造の第１の層上のセンサアンカー部材の各ペアの間に、輸送管を設けることを含み得る。方法はさらに、各輸送管を通り、各センサチャンバを通って、感知ラインを延伸することを含み得る。積層板構造に対して加えられる力に対応して各輸送管内で感知ライン上に発生するいかなる応力をも妨げるように、感知ラインは、張力を感知ライン上にまったく持たずに、各輸送管を通って延伸する。方法はさらに、積層板構造内の応力、温度、温度変化のうちの１つを感知するために、各センサチャンバ内の各感知ラインを構成することを含み得る。方法は、さらに、第１の層上に積層板構造の第２の層を置くことを含み得る。

別の一例または既出の例のうちの任意のものに従うと、センサまたはセンサアセンブリは、応力センサを含み得る。感知ラインは、応力センサを形成するため、第１のアンカー部材及び第２のアンカー部材によって既定の張力でセンサチャンバ内で保持され得、積層板構造に加えられる物理的応力は、センサチャンバ内の感知ラインの既定の張力に、対応する変化を与える。

別の一例または既出の例のうちの任意のものに従うと、センサまたはセンサアセンブリは、熱センサを含み得る。熱センサは、センサチャンバ内に配置された感熱性プレートを含み得、熱センサを形成するため、感知ラインの選択された部分が感熱プレートに取り付けられている。感知ラインは、いかなる張力も既定の量のゆるみも持たず、感熱性プレートから、第１のアンカー部材及び第２のアンカー部材にそれぞれ延伸する。センサチャンバ内の温度変化によって、感熱プレートに変形が生じ、それによって、当該温度または温度変化に対応した張力が感知ラインに生じる。

別の一例または既出の例のうちの任意のものに従うと、感知ラインは、光ファイバー及び導電性ワイヤのうちの１つを含み得る。光信号または高周波（ＲＦ）信号は、積層板構造内の応力または温度もしくは温度変化を測定または検出するため、感知ラインを通して送信され得る。

以下の実施例の詳細な説明は添付の図面を参照しているが、それらの図面は本開示の具体的な実施例を示している。異なる構造及び操作を有する他の実施例も、本開示の範囲から逸脱するものではない。

一実施例に従った、積層板構造の内部条件をモニタリングするためのセンサシステムの一例の概略図である。 別の実施例に従った、積層板構造の内部条件をモニタリングするためのセンサシステムの一例の概略図である。 一実施例に従ったセンサシステムの、応力センサを設けるように構成されたセンサアセンブリの一例を含む、積層板構造の断面図である。 一実施例に従ったセンサシステムの、熱センサを設けるように構成されたセンサアセンブリの一例を含む、積層板構造の断面図である。 マルチレイヤー積層板構造の一例及び、一実施例に従ったマルチレイヤー積層板構造の、種々の層に配置された複数のセンサアセンブリの断面図である。 本開示の一実施例に従った、積層板構造内にセンサシステムを設けるための方法の一実施例のフロー図である。

以下の実施例の詳細な説明は添付の図面を参照しているが、それらの図面は本開示の具体的な実施例を示している。異なる構造及び操作を有する他の実施例も、本開示の範囲から逸脱するものではない。同様の参照番号は、別々の図面における同一の要素またはコンポーネントを表わし得る。

本明細書では、ある種の用語は便宜上の目的でのみ使用されており、説明されている実施例に限定されるものとして解釈されるべきではない。例えば、「近位」、「遠位」、「上部」、「底部」、「上方」、「下方」、「左」、「右」、「水平の」、「垂直の」、「上向き」、「下向き」などの用語は、単に図に示した構成あるいは説明されている図の方位を参照して使用される相対位置を説明しているに過ぎない。実施例のコンポーネントは多数の異なる方位に配置されうるため、方向の用語は説明の目的として使用されるもので、決して限定的なものではない。他の実施例も利用可能であり、本発明の範囲を逸脱することなく、構造的及び論理的な変更を加えうることを理解されたい。したがって、後述の詳細な説明は限定的な意味で捉えるべきではなく、本発明の範囲は添付の請求項の範囲によって定義される。

図１は、一実施例に従った、積層板構造１０２の内部条件をモニタリングするためのセンサシステムの１００一例の概略図である。積層板構造１０２は、例えば翼の一部、機体、隔壁、または、航空機もしくは他の輸送手段の他の構成要素といった、航空機の構成要素の一部であり得る。積層板構造１０２はまた、必ずしも限定しないが、ビルもしくは橋といった土木構造物、変圧器、モータ、複合構造体、貯蔵タンク、船殻、または船舶もしくは他の構造体の他の構成要素を含む、別の構造の一部または構成要素でもあり得る。積層板構造は、（同じ強度や耐久性を提供するためにはより厚くしなければならないであろう）単層の材料よりも、通常、より頑強でより軽量な構造を形成するために共に接合され得る、複数の層の材料を含み得る。図１に示す例においては、積層板構造１０２には、第１の層１０４及び第２の層１０６が含まれる。他の例においては、積層板構造１０２は、２よりも多い層を含み得る。センサシステム１００の感知ライン１１２用のセンサ構成要素またはセンサアセンブリ１０８及び輸送管１１０が見えるように、第２の層１０６は破線即ち断続線で示されている。輸送管１１０は各センサアセンブリ１０８の間、及び、各末端センサアセンブリ１０８ａと積層板構造１０２の端部１１４との間を延伸している。各センサアセンブリ１０８は、応力もしくは歪みを感知する応力センサ、または温度もしくは温度変化を感知する熱センサを設けるように構成され得る。応力センサを設けるように構成されたセンサアセンブリ１０８の例は、図３を参照して以下で記載される。熱センサを設けるように構成されたセンサアセンブリ１０８の例は、図４を参照して記載される。

センサシステム１００は、積層板構造１０２の第１の層１０４と積層板構造１０２の第２の層１０６の間の、積層板構造１０２内の既定の位置に配置された複数のセンサアセンブリ１０８を含み得る。上記のように、各センサアセンブリ１０８または各センサアセンブリ１０８内の感知ライン１１８は、積層板構造１０２内の応力を感知する応力センサまたは積層板構造１０２内の温度もしくは温度変化を感知する熱センサのうちの１つを設けるように構成され得る。

センサシステム１００は、複数の輸送管１１０を含み得る。輸送管１１０は、隣接するセンサアセンブリ１０８の間を延伸し得る。図１に示す例示的なセンサシステム１００においては、複数のセンサアセンブリ１０８は、輸送管１１０によって直列に接続されている。別の輸送管即ち末端輸送管１１０ａは、直列に接続されたセンサアセンブリ１０８の両端にある末端センサアセンブリ１０８ａから、積層板構造１０２の端部１１４まで延伸し得る。どんな力が積層板構造１０２に加えられても、輸送管１１０内の感知ライン１１２にいかなる応力（圧縮力もしくは張力）も歪みも生じさせないように、感知ライン１１２は、輸送管１１０内の感知ライン１１２にまったく張力を持たずに、複数の輸送管１１０を通って緩やかに延伸している。

感知ライン１１２は、感知ライン１１２または媒体の伝導性が、感知ライン１１２または伝導性媒体に加えられる物理的応力に基づいて変更され得る、任意の伝導性媒体であり得る。本書に記載のとおり、物理的応力は、積層板構造１０２に対して加えられる外力、または、感知ライン１１２もしくは伝導性媒体の伝導性の変化を生じさせる積層板構造１０２内部の温度もしくは温度変化の結果によって、加えられ得る。伝導性の変化または変更は、感知ライン１１２または伝導性媒体を通じた信号（単数または複数）の送信によって、決定または感知され得る。応力、温度または温度変化は、感知ライン１１２の伝導性の変化または変更によって生じる、例えば時間、周波数及び振幅の変化といった、送信される信号（単数または複数）の１または複数の特性またはパラメータの変化を感知することによって、決定または計算され得る。

一例に従うと、感知ライン１１２は光信号を送信する光ファイバーであり得る。別の例においては、感知ライン１１２は、電気的信号または高周波（ＲＦ）信号を伝達する導電性ワイヤであり得る。さらなる別の例においては、感知ライン１１２は、抵抗素子の関係する部分が、単位長当たりの張力に基づく特性抵抗を有し得る、抵抗素子であり得る。測定のための様々な材料及び方法が、当業者には知られている。実際の応力（または温度）の測定値は、張力を受ける部分の感知ラインの材料及び長さの選択に基づいて、非常に正確に決定することができるが、経時的な相対的測定値の方が、しばしばより有用であり得る。なぜならば、経時的な相対的測定値によって、装備された構造１０２の損傷または耐用年数の低下を生じさせる、緊急の悪化した状態の存在を示すことができるからである。

検出装置１１６が、感知ライン１１２に操作可能に接続され得る。検出装置１１６は、複数のセンサアセンブリ１０８のそれぞれから受信した信号（単数または複数）に基づいて、センサアセンブリ１０８のそれぞれにおける物理的応力、温度または温度変化のうちの１または複数を、検出または決定するように構成され得る。検出装置１１６は、感知ライン１１２を通じて信号（単数または複数）を送信するために、感知ライン１１２の一端または入力端１２８に操作可能に接続された、信号発生器または送信器１１８を含み得る。検出装置１１６はまた、感知ライン１０８の別の一端または出力端１３０に操作可能に接続され、複数のセンサアセンブリ１０８から信号（単数または複数）を受信するように構成された、信号検出器または受信器１２０も含み得る。さらに、検出装置１１６は、積層板構造１０２内の複数のセンサアセンブリ１０８のそれぞれの箇所に、プログラムされたプロセッサ１２２を含み得る。プロセッサ１２２は、センサアセンブリ１０８のそれぞれにおける物理的応力、温度または温度変化のうちの１または複数を決定するように構成され得る、信号処理モジュール１２４を含み得る。センサアセンブリ１０８のそれぞれにおける物理的応力、温度または温度変化は、送信された信号（単数もしくは複数）の１以上の特性もしくはパラメータの変化、または、各センサアセンブリ１０８内の感知ライン１１６の伝導性の変更もしくは変化によって生じた、複数のセンサアセンブリ１０８のそれぞれによって検出された信号に基づく。感知ライン１１２の伝導性の変更によって変化し得る、送信された信号（単数または複数）の１以上の特性またはパラメータは、信号（単数または複数）の時間、周波数及び振幅を含み得る。信号（単数または複数）の送信のタイミングを、積層板構造１０２内の感知ライン１１６に沿ったセンサアセンブリ１０８のそれぞれの既知の場所と同期させることによって、センサアセンブリ１０８のそれぞれの中の伝導性のいかなる変化も、信号検出器または受信器１２０によって受信された信号（単数または複数）から検出され得る。対応する物理的応力、温度または温度変化は、送信された信号（単数または複数）の１以上の特性またはパラメータの変化から、信号処理モジュール１２４によって決定または計算され得る。

図１の例で示すように、ディスプレイ１２６は検出装置１１６に関連付けられ得るか、またはディスプレイ１２６は検出装置１１６の一部として組み込まれ得る。センサアセンブリ１０８が応力センサを設けるように構成される一例においては、センサアセンブリ１０８からの信号の分析による積層板構造１０２内の応力測定は、ディスプレイ１２６上に提示され得る。センサアセンブリ１０８が熱センサを設けるように構成される別の例においては、センサアセンブリ１０８からの信号の分析による積層板構造１０２内の温度測定または温度変化測定は、ディスプレイ１２６上に提示され得る。さらなる例においては、あるセンサアセンブリ１０８は、応力センサを設けるように構成され得、他のセンサアセンブリ１０８は熱センサを設けるように構成され得る。この例においては、積層板構造１０２内の応力測定または温度測定は、ディスプレイ１２６上に提示され得る。応力及び温度の測定または計算は、積層板構造１０２内の異なる状態を分析するため、経時的に提示される。例えば、積層板構造の内部全体の温度及び応力の測定値は、積層板構造１０２の、高温地点もしくは低温地点、弱応力地点、または他の特性もしくは特徴を決定するために、プロットされ得る。

一例に従うと、感知ライン１１２は光ファイバーであり得る。この例においては、信号発生器または送信器１１８は、感知ライン１１２または光ファイバーを通じて光信号を送信する、光信号発生器であり得る。信号検出器または受信器１２０は、感知ライン１１２の出力１３０で送信された光信号の１以上の特性またはパラメータを測定する、光信号検出器であり得る。信号処理モジュール１２４は、応力センサの場所において積層板構造１０２の応力を、または熱センサの場所において温度もしくは温度変化を、光ファイバーを通じて送信された、及び、センサアセンブリ１０８の感知ライン１１２の伝導性の変化又は変更に対応した、光信号の振幅、周波数、タイミングまたはそれらの組み合わせといった、１以上の特性またはパラメータに基づいて決定し得る。

別の例に従うと、感知ライン１１２は、電気的信号または高周波（ＲＦ）信号を送信する導電性ワイヤであり得る。信号は、積層板構造１０２の温度または応力の測定に対応することができる、送信された信号の時間、周波数もしくは振幅、またはこれらの特性もしくはパラメータの任意の組み合わせの、いかなる変化のモニタリング及び検出をも可能にし得る、任意の性質または特性のものであり得る。この例においては、信号発生器または送信器１１８は、導電性ワイヤを通じてＲＦ信号を送信する、ＲＦ信号発生器または感知ライン１１２であり得る。信号検出器または受信器１２０は、感知ライン１１２または導電性ワイヤの出力１３０で送信されたＲＦ信号の時間、周波数、振幅またはこれらの任意の組み合わせの変化を検出及びモニタリングする、ＲＦ受信器であり得る。信号処理モジュール１２４は、応力センサの場所において積層板構造１０２の応力を、または熱センサの場所において温度もしくは温度変化を、導電性ワイヤの伝導性の変化または変更、及び、信号（単数または複数）の振幅、タイミング及び周波数、または、これらの特性もしくはパラメータの任意の組み合わせの変化といった、伝導性の変化に由来する、導電性ワイヤを通じて送信されるＲＦ信号（単数または複数）の１以上の特性またはパラメータの測定に基づいて、決定し得る。

図２は、別の実施例に従った、積層板構造２０２の内部条件をモニタリングするためのセンサシステムの２００の一例の概略図である。積層板構造２０２は、図１の積層板構造１０２と同様であり得、積層板材料の複数の層を含み得る。図２に示す例示の積層板構造においては、積層板構造２０２は、積層板材料の第１の層２０４及び第２の層２０６を含み得る。センサシステム２００の感知ライン２１２用のセンサ構成要素またはセンサアセンブリ２０８及び輸送管２１０が見えるように、第２の層２０６は破線即ち断続線で示されている。輸送管２１０は各センサアセンブリ２０８の間、及び、各末端センサアセンブリ２０８ａと積層板構造２０２の端部２１３との間を延伸している。センサシステム２００は、検出装置１１６と同様の単一の検出装置を有する代わりに、センサシステム２００が、感知ライン２１２の一端２１６において感知ライン２１２に操作可能に接続された信号発生器または送信器２１４、及び、反対端２２０において感知ライン２１２に操作可能に接続された信号検出器または受信器２１８を含み得るという点を除いて、図１のセンサシステム１００と同様であり得る。図２の例示的センサシステム２００は、感知ライン２１２の一端２１６が感知ライン２１２の反対端２２０から相当な距離にあり、図１の検出装置１１６と同様の単一の検出装置では実用的ではないか、または、単一の検出装置を感知ライン２１２の両端に接続するために相当な長さの電気配線もしくは光ファイバーを必要とするような状況において、適用され得る。別の例においては、図１の検出装置１１６と同様の検出装置は、感知ライン２１２の両端２１６及び２２０に操作可能に接続され得る。各検出装置は、検出装置１１６と同様に動作し得、センサアセンブリ２０８が応力センサとして構成されているか熱センサとして構成されているか、及びセンサアセンブリ２０８から受信した信号に基づいて、センサアセンブリ２０８のそれぞれの物理的応力、温度または温度変化を検出または決定し得る。

信号検出器または受信器２１８は、プロセッサ２２２を含み得るか、またはプロセッサは別の構成要素であり得る。プロセッサ２２２は、センサアセンブリ２０８のそれぞれが応力センサまたは熱センサを含むように構成されているか、及び応力センサまたは熱センサのそれぞれから受信した信号に基づいて、センサアセンブリ２０８のそれぞれの物理的応力、温度または温度変化のうちの１以上を決定するように構成され得る、信号処理モジュール２２４を含み得る。ディスプレイ２２６は、信号処理モジュール２２４による信号の分析を提示するために信号検出器または受信器２１８に関連付けられ得、センサアセンブリ２０８の構成、及び信号処理モジュール２２４によるセンサアセンブリ２０８からの信号の分析に基づいて、積層板構造２０２内の応力測定値、温度測定値またはその両方の表示を提示する。

センサアセンブリ２０８のそれぞれは、応力センサまたは熱センサを設けるように構成され得る。上記のように、応力センサを設けるように構成されたセンサアセンブリ２０８の例は図３を参照して記載され、熱センサを設けるように構成されたセンサアセンブリ２０８の例は図４を参照して記載される。

センサシステム２００は、積層板構造２０２の第１の層２０４と積層板構造２０２の第２の層２０６の間の、積層板構造２０２内の既定の位置に配置された複数のセンサアセンブリ２０８を含み得る。上記のように、各センサアセンブリ２０８または各センサアセンブリ２０８内の感知ライン２１２は、積層板構造２０２内の応力を感知する応力センサまたは積層板構造２０２内の温度もしくは温度変化を感知する熱センサのうちの１つを設けるように構成され得る。

図２に示す例では、信号発生器または送信器２１４は、感知ライン２１２を通じてテスト信号（単数または複数）を送信するように構成され得、信号検出器または受信器２１８は、複数のセンサアセンブリ２０８から信号を受信し得る。信号発生器２１４は、通信リンク２２１によって、信号検出器２１８に接続され得る。信号検出器２１８による検知のための感知ライン２１２を通じたテスト信号（単数または複数）の送信の間のタイミング及び／または周波数のロックを確立するため、信号発生器２１４によって、通信リンクを経由して信号検出器２１８へと、同期信号が送信され得る。通信リンク２２１は、有線または無線の通信リンクであり得る。図１のシステム１００に関して上記されたのと同様、同期信号によって、積層板構造２０２内の感知ライン２１２に沿ったセンサアセンブリ２０８のそれぞれの既知の場所と共に、信号検出器または受信器２１８によって受信された信号（単数または複数）から、センサアセンブリ２０８のそれぞれの中の伝導性のいかなる変化をも検出することが可能になり、対応する物理的応力、温度または温度変化は、信号処理モジュール２２４によって決定または計算され得る。

一例に従うと、感知ライン２１２は光信号を送信する光ファイバーであり得る。光信号は、積層板構造２０２の温度及び／または応力の測定に対応することができる、送信された光信号の時間、周波数もしくは振幅、またはこれらの特性もしくはパラメータの任意の組み合わせの、いかなる変化のモニタリング及び検出をも可能にし得る、任意の性質または特性のものであり得る。別の例においては、感知ライン２１２は、電気的信号またはＲＦ信号を伝達する導電性ワイヤであり得る。電気信号またはＲＦ信号は、積層板構造２０２の温度及び／または応力の測定に対応することができる、送信された信号の時間、周波数もしくは振幅、またはこれらの特性もしくはパラメータの任意の組み合わせの、いかなる変化のモニタリング及び検出をも可能にし得る、任意の性質または特性のものであり得る。積層板構造２０２に対して加えられる任意の力に対応して各輸送管２１０内で感知ライン２１２上に発生するいかなる応力または歪みも妨げるように、感知ライン２１２は、張力を感知ライン２１２上にまったく持たずに、各輸送管２１０を通って延伸している。

図３は、一実施例に従ったセンサシステムの、応力センサ３０４を設けるように構成されたセンサアセンブリ３０２の一例を含む、積層板構造３００の断面図である。図１のセンサアセンブリ１０８及び図２のセンサアセンブリ２０８のそれぞれに、センサアセンブリ３０２が使用され得る。当業者に理解されるように、応力センサ３０４は、直接応力を測定することができず、むしろ、１以上の応力センサ３０４の電気的及び／または光学的反応に基づいて、応力負荷が推論される。センサアセンブリ３０２は、積層板構造体３００の第１の層３０６と積層板構造体３００の第２の層３０８との間に配置され得る。積層板構造体３００の第２の層３０８は、第１の層３０６上に配置され得る。センサアセンブリ３０２は、第１のアンカー部材３１０及び、第１のアンカー部材３１０から既定の距離「Ｄ」で間隔を開けて配置された第２のアンカー部材３１２を含み得る。第１のアンカー部材３１０と第２のアンカー部材３１２との間に、センサチャンバ３１４が形成される。感知ライン３１６は、第１のアンカー部材３１０と第２のアンカー部材３１２の間にセンサチャンバ３１４を通って延伸し、感知ライン３１６は、第１のアンカー部材３１０及び第２のアンカー部材３１２を通って延伸する。感知ライン３１６は、積層板構造３００内の応力のうちの１つを感知する、センサチャンバ３１４内の構成を含む。通常の技術を有する人に理解されるように、応力センサ３０４は、直接応力を測定することができず、むしろ、１以上の応力センサ３０４の電気的及び／または光学的反応に基づいて、応力負荷が推論される。応力センサ３０４は、アンカー部材３１０と３１２の間の、感知ライン３１６の伸長または圧縮を測定する。感知ライン３１６は、応力センサ３０４を形成するため、センサチャンバ３１４内で、第１のアンカー部材３１０及び第２のアンカー部材３１２によって、既定の張力で保持され得る。積層板構造３００に加えられる物理的応力によって、センサチャンバ３１４内の感知ライン３１６の既定の張力に、対応する変化が生じる。上記のように、検出装置１１６といった検出装置が、感知ライン３１６に操作可能に接続され得る。検出装置は、積層板構造３００に対して加えられた１以上の力に対応して、第１のアンカー部材３１０及び第２のアンカー部材３１４の動きによって生じる、センサチャンバ３１４内の感知ライン３１６の既定の張力の、対応する変化を検出するように構成され得る。

上記のように、感知ライン３１６は、光ファイバーまたは導電性ワイヤのうちのどちらかであってよい。検出装置１１６といった検出装置は、応力センサ３０４の箇所における積層板構造３００上の応力を決定するため、感知ライン３１６を通じて送信された光信号（単数もしくは複数）またはＲＦ信号（単数もしくは複数）を分析し得る。信号は、感知ライン３１６の伝導性の変更によって生じる、送信された信号の時間、周波数もしくは振幅、またはこれらの特性もしくはパラメータの任意の組み合わせの、いかなる変化のモニタリング及び検出をも可能にし得る、任意の性質または特性のものであり得る。感知ライン３１６の伝導性の変更によって生じるこれらのパラメータまたは特性の変化は、上記のものと同様の積層板構造１０２の温度または応力の測定値に相当するか、またはそれらに変換され得る。

センサアセンブリ３０２はまた、第１の輸送管３１８及び第２の輸送管３２０も含み得る。第１の輸送管３１８は、第１のアンカー部材３１０からセンサチャンバ３１４の反対側に、また積層板構造３００の第１の層３０６と第２の層３０８との間に、延伸し得る。第２の輸送管３２０は、第２のアンカー部材３１２からセンサチャンバ３１４の反対側に、また積層板構造３００の第１の層３０６と第２の層３０８との間に、延伸し得る。感知ライン３１６は、第１の輸送管３１８及び第２の輸送管３２０を通って延伸し、図１及び図２に関連して示され記載されたものと同様の、隣接するセンサアセンブリと接続し得る。積層板構造３００に対して加えられる力に対応して第１の輸送管３１８及び第２の輸送管３２０内で感知ライン３１６上に発生するいかなる応力をも妨げるように、感知ライン３１６は、張力を感知ライン３１６上にまったく持たずに、輸送管３１６及び３２０を通って延伸する。

図４は、一実施例に従ったセンサシステムの、熱センサ４０４を設けるように構成されたセンサアセンブリ４０２の一例を含む、積層板構造４００の断面図である。図１のセンサアセンブリ１０８及び図２のセンサアセンブリ２０８のそれぞれに、センサアセンブリ４０２が使用され得る。センサアセンブリ４０２は、積層板構造体４０６の第１の層３０６と積層板構造体４００の第２の層４０８との間に配置され得る。積層板構造体４００の第２の層４０８は、第１の層４０６上に配置され得る。センサアセンブリ４０２は、第１のアンカー部材４１０及び、第１のアンカー部材４１０から既定の距離「Ｄ」で間隔を開けて配置された第２のアンカー部材４１２を含み得る。第１のアンカー部材４１０と第２のアンカー部材４１２との間に、センサチャンバ４１４が形成される。感知ライン４１６は、第１のアンカー部材４１０と第２のアンカー部材４１２の間にセンサチャンバ４１４を通って延伸し、感知ライン４１６は、第１のアンカー部材４１０及び第２のアンカー部材４１２を通って延伸する。感知ライン４１６は、積層板構造３００内の温度または温度変化を感知する、センサチャンバ４１４内の構成を含む。

センサアセンブリ４０２はまた、センサチャンバ４１４内に配置された感熱プレート４１８も含み得る。感熱プレート４１８は、温度及び／または温度変化の決定及び測定のための既定の方法でプレート４１８を膨張及び収縮させることが可能な、既知の物理的特性を有する。感熱プレート４１８は、センサチャンバ４１４内で、積層板構造４００の第１の層４０６か第２の層４０８のどちらかに取り付けられ得る。熱センサ４０４を形成するため、感知ライン４１６の選択された部分４２０が感熱プレート４１８に取り付けられ得る。感知ライン４１６は、感知ライン４１６内にいかなる張力も既定の量のゆるみも持たず、感熱性プレート４１８から、第１のアンカー部材４１０及び第２のアンカー部材４１２にそれぞれ延伸する。センサチャンバ４１４内の温度変化によって、感熱プレート４１８に変形または膨張及び収縮が生じ、それによって、当該温度または温度変化に対応した応力が感知ライン４１６に生じる。

上記と同様に、検出装置１１６といった検出装置が、感知ライン４１６に操作可能に接続され得る。検出装置は、センサチャンバ４１４内の温度または温度変化に対応する感熱プレート４１８の歪みによって生じた、センサチャンバ４１４内の感知ライン４１６上の、対応する応力を検出するように構成され得る。

上記のように、感知ライン４１６は、光ファイバーまたは導電性ワイヤのうちのどちらかであってよい。検出装置１１６といった検出装置は、熱センサ４０４の箇所における積層板構造４００上の温度または温度変化を決定するため、感知ライン４１６を通じて送信された光信号（単数もしくは複数）またはＲＦ信号（単数もしくは複数）を分析し得る。

センサアセンブリ４０２はまた、第１の輸送管４２２及び第２の輸送管４２４も含み得る。第１の輸送管４２２は、第１のアンカー部材４１０からセンサチャンバ４１４の反対側に、また積層板構造４００の第１の層４０６と第２の層４０８との間に、延伸し得る。第２の輸送管４２４は、第２のアンカー部材４１２からセンサチャンバ４１４の反対側に、また積層板構造４００の第１の層４０６と第２の層４０８との間に、延伸し得る。感知ライン４１６は、第１の輸送管４２２及び第２の輸送管４２４を通って延伸し、図１及び図２に関連して示され記載されたものと同様の、隣接するセンサアセンブリと接続し得る。積層板構造４００に対して加えられる任意の力に対応して感知ライン４１６上に発生するいかなる応力をも妨げるように、感知ライン４１６は、張力をまったく持たずに、輸送管４２２及び４２４を通って延伸する。

図５は、マルチレイヤー積層板構造５００の一例及び、一実施例に従ったマルチレイヤー積層板構造５００の、種々の層に配置された複数のセンサアセンブリ５０２の断面図である。積層板構造５００は任意の数の層を有し得るが、例示的なマルチレイヤー積層板構造５００は、第１の層５０４、第２の層５０６及び第３の層５０８を含むものとして示されている。図５の例に示すセンサアセンブリ５０２は、図３の応力センサ３０４と同様の、応力センサとして構成されている。別の例においては、センサアセンブリ５０２はまた、図４に関連して示され記載される例示的なセンサアセンブリ４０２と同様の、熱センサとしても構成され得る。さらなる例においては、積層板構造内の一群のセンサアセンブリは応力センサを設けるように構成され得、積層板構造内の別群のセンサアセンブリは熱センサとして構成され得る。種々の層５０４〜５０８内の応力及び／または温度を感知またはモニタリングするため、センサアセンブリ５０２は、種々の層５０４〜５０８の間に配置されている。積層板構造５００を最適に網羅するため、センサアセンブリ５０２は、互いにずれて配置されてもよく、互いに既定の間隔を開けて配置されてもよい。

図６は、本開示の一実施例に従った、積層板構造内にセンサシステムを設けるための方法６００の一実施例のフロー図である。当該センサシステムは、図１のセンサシステム１００または図２のセンサシステム２００と同様であり得る。ブロック６０２では、積層板構造の第１の材料層上に、１以上のセンサアセンブリが設けられ得る。各センサアセンブリは、１ペアのセンサアンカー部材を含み得る。各センサアセンブリ内のセンサアンカー部材は、センサアンカー部材の各ペアの間にセンサチャンバを画成するため、既定の距離で間隔を開けて配置され得る。

ブロック６０４では、各センサアセンブリの間に、感知ラインを保持する輸送管が設けられ得る。センサアセンブリは、輸送管及び感知ラインによって、直列で接続されていてよい。直列に接続されたセンサアセンブリの両端のセンサアセンブリと、積層板構造の端部とを、別の輸送管が接続し得、積層板構造の端部それぞれにおいて感知ラインの各端部へのアクセスを提供し得る。

ブロック６０６では、感知ラインは、各センサアセンブリの間を、各センサアセンブリのセンサアンカー部材を通り、輸送管を通って延伸していてよい。感知ラインは、光ファイバーまたは導電性ワイヤのうちのどちらかであってよい。積層板構造に対して加えられる力に対応して感知ライン上に発生するいかなる歪みをも妨げるように、感知ラインは、張力をまったく持たずに、輸送管を通って延伸し得る。

ブロック６０８では、感知ラインは、各センサアセンブリ内で、応力を感知する応力センサとして、または温度もしくは温度変化を感知する熱センサとして、構成され得る。

ブロック６１０では、各センサチャンバ内に既定の張力で感知ラインを引き且つ維持することによって、物理的応力センサが形成され得る。積層板構造に加えられる任意の物理的応力によって、センサアンカー部材の移動及び、センサチャンバ内の感知ラインの既定の張力への対応する変化が生じ得る。

ブロック６１２では、センサチャンバ内に感熱プレートを配置することによって、センサアセンブリ内に熱センサが形成され得る。感知ラインは、感熱プレートに取り付けられていてよい。感知ラインの両端は、プレートとセンサアンカー部材との間に、感知ライン上のいかなる張力も、既定の量のゆるみもなく、取り付けられている。センサチャンバ内のいかなる温度変化も、温度または温度変化に対応して感知ラインの応力の変化を生じさせる、感熱プレートの歪みを生じさせ得る。

ブロック６１４では、積層板構造の第２の材料層が、第１の材料層及びセンサシステムの上に積み置かれ得る。

ブロック６１６では、感知ラインを通じて、信号（単数または複数）が送信され得る。感知ラインが光ファイバーである場合、送信された信号（単数または複数）は、光信号（単数または複数）であり得る。感知ラインが導電性ワイヤである場合、送信された信号（単数または複数）は、ＲＦ信号（単数または複数）であり得る。上記のように、感知ラインの伝導性の変化または変更によって、検知され得る送信された信号（単数または複数）に変化が生じ得る。検出された信号の特性または受信された信号の分析に基づいて各センサアセンブリの箇所における応力または温度または温度変化のうちの少なくとも１つのレベルを決定するため、振幅の変化といった、送信された信号の１以上の特性が検出され得る。

ブロック６１８では、応力及び／または温度の測定と分析の結果が、積層板構造内のセンサまたはセンサアセンブリの対応する箇所において提示され得る。例えば、結果は、ユーザが閲覧するディスプレイ（１２６／２２６）に提示され得る。

更に、本開示は下記の条項による実施例を含む。

条項１．積層板構造（１０２、２０２、３００、４００）の第１の層（１０４、２０４）と積層板構造の第２の層（１０６、２０６）との間に配置されたセンサアセンブリ（１０８、１０８ａ、２０８、４０２、５０２）であって、積層板構造の第２の層は第１の層上に配置され、前記センサアセンブリは、第１のアンカー部材（３１０、４１０）と、第１のアンカー部材から既定の距離（Ｄ）で間隔を開けて配置された第２のアンカー部材（３１２、４１２）と、第１のアンカー部材と第２のアンカー部材との間に形成されたセンサチャンバ（３１４、４１４）と、第１のアンカー部材と第２のアンカー部材との間にセンサチャンバを通って延伸し、第１のアンカー部材と第２のアンカー部材を通って延伸する感知ライン（１１２、２１２、３１６、４１６）であって、前記感知ラインは、積層板構造内の応力、積層板構造内の温度または温度変化のうちの１つを感知するためのセンサチャンバ内の構成を備える、感知ラインとを備えるセンサアセンブリと、第１のアンカー部材からセンサチャンバの反対側に、積層板構造の第１の層と積層板構造の第２の層との間に延伸する第１の輸送管（１１０、２１０、３１８、４２２）と、第２のアンカー部材からセンサチャンバの反対側に、積層板構造の第１の層と積層板構造の第２の層との間に延伸する第２の輸送管（１１０、２１０、３２０、４２４）とを備え、感知ラインは第１の輸送管と第２の輸送管を通って延伸する、積層板構造用のセンサシステム（１００、２００）。

条項２．感知ラインは、積層板構造に対して加えられる力に対応して第１の輸送管及び第２の輸送管内で感知ライン上に発生するいかなる応力をも妨げるように、張力を感知ライン上にまったく持たずに、第１の輸送管と第２の輸送管を通って延伸する、条項１に記載のセンサシステム。

条項３．感知ラインは、応力センサ（３０４）を形成するため、第１のアンカー部材及び第２のアンカー部材によって既定の張力でセンサチャンバ内で保持され、積層板構造に加えられる物理的応力は、センサチャンバ内の感知ラインの既定の張力に対応する変化を与える、条項１に記載のセンサシステム。

条項４．感知ラインに接続された検出装置（１１６）であって、積層板構造に対して加えられる１以上の力に対応して、第１のアンカー部材及び第２のアンカー部材の動きによって生じる、センサチャンバ内の感知ラインの既定の張力の、対応する変化を検出するように構成された検出装置をさらに備える、条項３に記載のセンサシステム。

条項５．感知ラインが光ファイバーを備え、検出装置が、光ファイバーを通じて光信号を送信する光信号発生器（１１８、２１４）、光ファイバーの出力（１３０）において送信された光信号の１以上の特性を測定する光信号検出器（１２０、２１８）、送信された光信号の測定された１以上の特性に基づいて、応力センサの箇所の積層板構造上の応力を決定する信号処理モジュール（１２４、２２４）、及び、積層板構造上の決定された応力を提示するためのディスプレイ（１２６、２２６）を備える、条項４に記載のセンサシステム。

条項６．感知ラインが導電性ワイヤを備え、検出装置が、導電性ワイヤを通じてＲＦ信号を送信する高周波（ＲＦ）信号発生器（１１８、２１４）、導電性ワイヤの出力（１３０）において送信されたＲＦ信号の１以上の特性を測定するＲＦ受信器（１２０、２１８）、送信されたＲＦ信号の測定された１以上の特性に基づいて、応力センサの箇所の積層板構造上の応力を決定する信号処理モジュール（１２４、２２４）、及び、積層板構造上の応力を提示するためのディスプレイ（１２６、２２６）を備える、条項４に記載のセンサシステム。

条項７．センサアセンブリが、センサチャンバ内に配置された感熱プレート（４１８）をさらに備え、熱センサ（４０４）を形成するために感知ラインの選択された部分（４２０）が感熱プレートに取り付けられ、感知ラインが感熱プレートから、それぞれ第１のアンカー部材と第２のアンカー部材に、いかなる張力も、既定の量のゆるみもなく延伸し、センサチャンバ内の温度変化が、感熱プレートに、温度または温度変化に対応して感知ラインに応力を生じさせる歪みを生じさせる、条項１に記載のセンサシステム。

条項８．感知ラインに接続された検出装置（１１６）であって、センサチャンバ内の感知ライン上の応力の変化を検出するように構成された検出装置をさらに備え、感知ライン上の応力の変化はセンサチャンバ内の温度または温度変化に対応する、条項７に記載のセンサシステム。

条項９．感知ラインが光ファイバーを備え、検出装置が、光ファイバーを通じて光信号を送信する光信号発生器（１１８、２１４）、光ファイバーの出力（１３０、２２０）において送信された光信号の１以上の特性を測定する光信号検出器（１２０、２１８）、送信された光信号の測定された１以上の特性に基づいて、熱センサ（４０４）の箇所の温度を決定する信号処理モジュール（１２４、２２４）、及び、熱センサの箇所の温度または温度変化を提示するためのディスプレイ（１２６、２２６）を備える、条項８に記載のセンサシステム。

条項１０．感知ラインが導電性ワイヤを備え、検出装置が、導電性ワイヤを通じてＲＦ信号を送信する高周波（ＲＦ）信号発生器（１１８、２１４）、導電性ワイヤの出力において送信されたＲＦ信号の１以上の特性を測定するＲＦ受信器（１２０、２１８）、送信されたＲＦ信号の測定された１以上の特性に基づいて、熱センサの箇所の温度を決定する信号処理モジュール（１２４、２２４）、及び、熱センサの箇所の温度または温度変化を提示するためのディスプレイ（１２６、２２６）を備える、条項８に記載のセンサシステム。

条項１１．積層板構造の第１の層と積層板構造の第２の層との間の積層板構造内の既定の箇所に配置された複数のセンサアセンブリ（１０８、１０８ａ、２０８、２０８ａ）をさらに備え、感知ラインが、積層板構造内の応力を感知する応力センサ（３０４）または積層板構造内の温度もしくは温度変化を感知する熱センサ（４０４）のうちの１つを設けるための各センサアセンブリ内の構成を備え、センサシステムが、複数の輸送管（１１０、２１０）をさらに備え、複数の輸送管のうちの１つが、複数のセンサアセンブリの隣接するセンサアセンブリ間に延伸し、複数のセンサアセンブリが輸送管によって直列に接続され、輸送管のうちの別の１つ（１１０ａ）が、直列に接続されたセンサアセンブリの各末端センサアセンブリ（１０８ａ、２０８ａ）から積層板構造体の端部（１１４、２１３）に延伸し、感知ラインが、積層板構造に対して加えられる力に対応する張力を輸送管内の感知ライン上にまったく持たずに、複数の輸送管を通って延伸する、条項１に記載のセンサシステム。

条項１２．感知ラインに操作可能に接続され、複数のセンサアセンブリから信号を受信するように構成された受信器（１２０、２１８）と、積層板構造内の複数のセンサアセンブリのそれぞれの箇所がプログラムされ、複数のセンサアセンブリからの信号に基づいて各センサアセンブリの物理的応力または温度のうちの１つを決定するように構成されたプロセッサ（１２２、２２２）とをさらに備える、条項１１に記載のセンサシステム。

条項１３．積層板構造内の応力及び温度測定値のうちの少なくとも１つの表示を受信且つ提示するように構成されたディスプレイ（１２６、２２６）をさらに備える、条項１２に記載のセンサシステム。

条項１４．第１の層（１０４、２０４）と第２の層（１０６、２０６）を備える積層板構造（１０２、２０２、３００、４００）用のセンサ（１０８、１０８ａ、２０８、２０８ａ、３０４、４０４）であって、センサが、第１のアンカー部材（３１０、４１０）と、第１のアンカー部材から既定の距離（Ｄ）で間隔を開けて配置された第２のアンカー部材（３１２、４１２）と、第１のアンカー部材と第２のアンカー部材との間に形成されたセンサチャンバ（３１４、４１４）と、第１のアンカー部材と第２のアンカー部材との間にセンサチャンバを通って延伸し、第１のアンカー部材と第２のアンカー部材を通って延伸する感知ライン（１１２、２１２、３１６、４１６）とを備え、感知ラインが、積層板構造内の応力、積層板構造内の温度または温度変化のうちの１つを感知するためのセンサチャンバ内の構成と、第１のアンカー部材からセンサチャンバの反対側に、積層板構造の第１の層と積層板構造の第２の層との間に延伸する第１の輸送管（１１０、２１０、３１８、４２２）と、第２のアンカー部材からセンサチャンバの反対側に、積層板構造の第１の層と積層板構造の第２の層との間に延伸する第２の輸送管（１１０、２１０、３２０、４２４）とを備え、感知ラインが第１の輸送管と第２の輸送管を通って延伸し、感知ラインが、積層板構造に対して加えられる力に対応して第１の輸送管及び第２の輸送管内で感知ライン上に発生するいかなる応力をも妨げるように、張力を感知ライン上にまったく持たずに、第１の輸送管と第２の輸送管を通って延伸する、センサ。

条項１５．センサは応力センサ（３０４）を含み、感知ラインは応力センサを形成するため第１のアンカー部材及び第２のアンカー部材によって既定の張力でセンサチャンバ内で保持され、積層板構造に加えられる物理的応力は、センサチャンバ内の感知ラインの既定の張力に対応する変化を与える、条項１４に記載のセンサ。

条項１６．センサが熱センサ（４０４）を備え、熱センサがセンサチャンバ（４１４）内に配置された感熱プレート（４１８）を備え、熱センサを形成するために感知ラインの選択された部分（４２０）が感熱プレートに取り付けられ、感知ラインが感熱センサから、それぞれ第１のアンカー部材と第２のアンカー部材に、いかなる張力も、既定の量のゆるみもなく延伸し、センサチャンバ内の温度変化が、感熱プレートに、温度または温度変化に対応して感知ラインに応力を生じさせる歪みを生じさせる、条項１４に記載のセンサ。

条項１７．感知ラインが、光ファイバー及び導電性ワイヤのうちの１つを含む、条項１４に記載のセンサ。

条項１８．積層板構造（１０２、２０２、３００、４００）内の応力及び温度のうちの少なくとも１つを感知する方法（６００）であって、積層板構造の第１の層（１０４、２０４、３０６、４０６）上に１以上のペアのセンサアンカー部材（３１０、３１２、４１０、４１２）を設けることであって、センサアンカー部材の各ペア間にセンサチャンバ（３１４、４１４）を設けるためにセンサアンカー部材の各ペアが既定の距離（Ｄ）で間隔を開けて配置されている、設けることと、積層板構造の第１の層上のセンサアンカー部材の各ペアの間に、輸送管（１１０、２１０、３１８、３２０、４２２、４２４）を設けることと、各輸送管を通り、各センサチャンバを通って感知ライン（１１２、２１２、３１６、４１６）を延伸させることであって、感知ラインが、積層板構造に対して加えられる力に対応して、輸送管内で感知ライン上に発生するいかなる応力をも妨げる張力を各輸送管内の感知ライン上にまったく持たずに、各輸送管を通って延伸する、延伸させることと、積層板構造内の応力、積層板構造内の温度または温度変化のうちの１つを感知するように各センサチャンバ何の各感知ラインを構成することと、積層板構造の第２の層（１０６、２０６、３０８、４０８）を第１の層上に積み置くことと、を含む方法。

条項１９．特定のセンサチャンバ（３１４）内の、１ペアのセンサアンカー部材の間に既定の張力で感知ラインを引き且つ維持することによって、応力センサ（３０４）を形成することをさらに含み、積層板構造体に加えられる物理的応力によって、特定のセンサチャンバ内の感知ラインの既定の張力に変化が生じる、条項１８に記載の方法。

条項２０．熱センサ（４０４）を形成することであって、熱センサを形成することが、特定のセンサチャンバ（４１４）内に感熱プレート（４１８）を配置することと、熱センサを形成するために感知ラインの選択された部分（４２０）を感熱プレートに取り付けることと、感知ラインを感熱センサから、特定のセンサチャンバのそれぞれ第１のアンカー部材（４１０）と第２のアンカー部材（４１２）に、いかなる張力も、既定の量のゆるみもなく延伸させることと、を含み、特定のセンサチャンバ内の温度変化が、温度または温度変化に対応して感知ラインに応力を生じさせる、感熱プレートの歪みを生じさせる、熱センサを形成することをさらに含む、条項１８に記載の方法。

図面のフロー図及びブロック図は、本発明の様々な実施例によるシステム、方法及びコンピュータプログラム製品の可能な実装態様のアーキテクチャ、機能性、及び操作を示すものである。その際、フロー図及びブロック図の各ブロックは、特定の論理機能を実装するための１または複数の実行可能な命令を含むモジュール、セグメント、または部分を表わし得る。幾つかの代替的な実施態様では、ブロックに記載された機能は図面に記載された順序を逸脱して現われることがある。例えば、場合によっては、連続して示されている２つのブロックはほぼ同時に実行されてもよく、または、含まれる機能によってはブロックは逆順に実行されてもよい。ブロック図及び／またはフロー図の各ブロック、並びにブロック図及び／またはフロー図のブロックの組み合わせは、特定機能または作業を行う特殊用途のハードウェアベースのシステムによって実装可能であるか、または特殊用途のハードウェア及びコンピュータ命令の組み合わせによって実行可能である。

本明細書で用いられる用語は、特定の実施例のみを説明するためのものであり、本発明の実施例を限定することを意図していない。本明細書で使用されているように、単数形「一つの（ａ、ａｎ）」及び「その（ｔｈｅ）」は、文脈が明らかにそうでないことを示さない限りは、複数形も含むものとする。さらに、本明細書中で使用される場合の「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ、ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という用語は、説明されている特徴、実体、ステップ、工程、要素、及び／またはコンポーネントの存在を特定するが、１または複数の他の特徴、実体、ステップ、工程、要素、及び／またはそのグループの存在または追加を排除するものではないことを理解されたい。

すべての手段またはステップの対応する構造、材料、作業、及び同等物と、下記の請求項の機能要素には、具体的に主張されるその他の請求項の要素と結合した機能を行うための任意の構造、材料、または作業を含むことが意図されている。本発明の説明は、例示及び説明を目的として提示されているものであり、網羅的な説明であること、または開示された形態に本発明を限定することを意図していない。当業者であれば、本発明の実施例の範囲及び精神から逸脱することなく多数の修正及び変更を加えることが可能であることが理解されよう。本明細書では特定の実施例を例示し説明しているが、当業者であれば、示された特定の実施例は同じ目的を達成するように計画される任意の取り決めで代替し得ること、また、本発明の実施例は他の環境で他の用途を有することが理解されよう。本願は、本発明のいかなる改変例または変形例にも及ぶものとする。下記の請求項は、本発明の実施例の範囲を本明細書に記載の特定の実施例に限定することを意図していない。

Claims (16)

1. 積層板構造（１０２、２０２、３００、４００）の第１の層（１０４、２０４）と積層板構造の第２の層（１０６、２０６）との間に配置されたセンサアセンブリ（１０８、１０８ａ、２０８、４０２、５０２）であって、
   前記積層板構造の前記第２の層は前記第１の層上に配置され、前記センサアセンブリは、
   第１のアンカー部材（３１０、４１０）と、
   前記第１のアンカー部材から既定の距離（Ｄ）で間隔を開けて配置された第２のアンカー部材（３１２、４１２）と、
   前記第１のアンカー部材と前記第２のアンカー部材との間に形成されたセンサチャンバ（３１４、４１４）と、
   前記第１のアンカー部材と前記第２のアンカー部材との間に前記センサチャンバを通って延伸し、前記第１のアンカー部材と前記第２のアンカー部材を通って延伸する感知ライン（１１２、２１２、３１６、４１６）であって、前記感知ラインは、前記積層板構造内の応力、前記積層板構造内の温度または温度変化のうちの１つを感知するための前記センサチャンバ内の構成を備える、感知ラインとを備えるセンサアセンブリと、
   前記第１のアンカー部材から前記センサチャンバの反対側に、前記積層板構造の前記第１の層と前記積層板構造の前記第２の層との間に延伸する第１の輸送管（１１０、２１０、３１８、４２２）と、
   前記第２のアンカー部材から前記センサチャンバの反対側に、前記積層板構造の前記第１の層と前記積層板構造の前記第２の層との間に延伸する第２の輸送管（１１０、２１０、３２０、４２４）とを備え、前記感知ラインは前記第１の輸送管と前記第２の輸送管を通って延伸する、
   積層板構造用のセンサシステム（１００、２００）。
2. 前記感知ラインは、前記積層板構造に対して加えられる力に対応して前記第１の輸送管及び前記第２の輸送管内で前記感知ライン上に発生するいかなる応力をも妨げるように、張力を前記感知ライン上にまったく持たずに、前記第１の輸送管と前記第２の輸送管を通って延伸する、請求項１に記載のセンサシステム。
3. 前記感知ラインは、応力センサ（３０４）を形成するため、前記第１のアンカー部材及び前記第２のアンカー部材によって既定の張力で前記センサチャンバ内で保持され、前記積層板構造に加えられる物理的応力は、前記センサチャンバ内の前記感知ラインの既定の張力に対応する変化を与える、請求項１に記載のセンサシステム。
4. 前記感知ラインに接続された検出装置（１１６）であって、前記積層板構造に対して加えられる１以上の力に対応して、前記第１のアンカー部材及び前記第２のアンカー部材の動きによって生じる、前記センサチャンバ内の前記感知ラインの前記既定の張力の、対応する変化を検出するように構成された検出装置をさらに備える、請求項３に記載のセンサシステム。
5. 前記感知ラインが光ファイバーを備え、前記検出装置が、
   前記光ファイバーを通じて光信号を送信する光信号発生器（１１８、２１４）、
   前記光ファイバーの出力（１３０）において前記送信された光信号の１以上の特性を測定する光信号検出器（１２０、２１８）、
   前記送信された光信号の前記測定された１以上の特性に基づいて、前記応力センサの箇所の前記積層板構造上の応力を決定する信号処理モジュール（１２４、２２４）、及び、
   前記積層板構造上の前記決定された応力を提示するためのディスプレイ（１２６、２２６）
   を備える、請求項４に記載のセンサシステム。
6. 前記感知ラインが導電性ワイヤを備え、前記検出装置が、
   前記導電性ワイヤを通じてＲＦ信号を送信する高周波（ＲＦ）信号発生器（１１８、２１４）、
   前記導電性ワイヤの出力（１３０）において前記送信されたＲＦ信号の１以上の特性を測定するＲＦ受信器（１２０、２１８）、
   前記送信されたＲＦ信号の前記測定された１以上の特性に基づいて、前記応力センサの箇所の前記積層板構造上の応力を決定する信号処理モジュール（１２４、２２４）、及び、
   前記積層板構造上の前記応力を提示するためのディスプレイ（１２６、２２６）
   を備える、請求項４に記載のセンサシステム。
7. 前記センサアセンブリが、前記センサチャンバ内に配置された感熱プレート（４１８）をさらに備え、熱センサ（４０４）を形成するために前記感知ラインの選択された部分（４２０）が前記感熱プレートに取り付けられ、前記感知ラインが前記感熱プレートから、それぞれ前記第１のアンカー部材と前記第２のアンカー部材に、いかなる張力も、既定の量のゆるみもなく延伸し、前記センサチャンバ内の温度変化が、前記感熱プレートに、前記温度または温度変化に対応して前記感知ラインに応力を生じさせる歪みを生じさせる、請求項１に記載のセンサシステム。
8. 前記感知ラインに接続された検出装置（１１６）であって、前記センサチャンバ内の前記感知ライン上の応力の変化を検出するように構成された検出装置をさらに備え、前記感知ラインの応力の変化は前記センサチャンバ内の前記温度または温度変化に対応する、請求項７に記載のセンサシステム。
9. 前記感知ラインが光ファイバーを備え、前記検出装置が、
   前記光ファイバーを通じて光信号を送信する光信号発生器（１１８、２１４）、
   前記光ファイバーの出力（１３０、２２０）において前記送信された光信号の１以上の特性を測定する光信号検出器（１２０、２１８）、
   前記送信された光信号の前記測定された１以上の特性に基づいて、前記熱センサ（４０４）の箇所の温度を決定する信号処理モジュール（１２４、２２４）、及び、
   前記熱センサの前記箇所の前記温度または温度変化を提示するためのディスプレイ（１２６、２２６）
   を備える、請求項８に記載のセンサシステム。
10. 前記感知ラインが導電性ワイヤを備え、前記検出装置が、
    前記導電性ワイヤを通じてＲＦ信号を送信する高周波（ＲＦ）信号発生器（１１８、２１４）、
    前記導電性ワイヤの出力において前記送信されたＲＦ信号の１以上の特性を測定するＲＦ受信器（１２０、２１８）、
    前記送信されたＲＦ信号の前記測定された１以上の特性に基づいて、前記熱センサの箇所の温度を決定する信号処理モジュール（１２４、２２４）、及び、
    前記熱センサの前記箇所の前記温度または温度変化を提示するためのディスプレイ（１２６、２２６）
    を備える、請求項８に記載のセンサシステム。
11. 前記積層板構造の前記第１の層と前記積層板構造の前記第２の層との間の前記積層板構造内の既定の箇所に配置された複数のセンサアセンブリ（１０８、１０８ａ、２０８、２０８ａ）をさらに備え、前記感知ラインが、前記積層板構造内の応力を感知する応力センサ（３０４）または前記積層板構造内の温度もしくは温度変化を感知する熱センサ（４０４）のうちの１つを設けるための各センサアセンブリ内の構成を備え、前記センサシステムが、
    複数の輸送管（１１０、２１０）をさらに備え、前記複数の輸送管のうちの１つが、前記複数のセンサアセンブリの隣接するセンサアセンブリ間に延伸し、前記複数のセンサアセンブリが前記輸送管によって直列に接続され、前記輸送管のうちの別の１つ（１１０ａ）が、前記直列に接続されたセンサアセンブリの各末端センサアセンブリ（１０８ａ、２０８ａ）から前記積層板構造体の端部（１１４、２１３）に延伸し、前記感知ラインが、前記積層板構造に対して加えられる力に対応する張力を前記輸送管内の前記感知ライン上にまったく持たずに、前記複数の輸送管を通って延伸する、
    請求項１に記載のセンサシステム。
12. 前記感知ラインに操作可能に接続され、前記複数のセンサアセンブリから信号を受信するように構成された受信器（１２０、２１８）と、
    前記積層板構造内の前記複数のセンサアセンブリのそれぞれの箇所がプログラムされ、前記複数のセンサアセンブリからの信号に基づいて前記各センサアセンブリの物理的応力または温度のうちの１つを決定するように構成されたプロセッサ（１２２、２２２）と
    をさらに備える、請求項１１に記載のセンサシステム。
13. 前記積層板構造内の応力及び温度測定値のうちの少なくとも１つの表示を受信且つ提示するように構成されたディスプレイ（１２６、２２６）をさらに備える、請求項１２に記載のセンサシステム。
14. 積層板構造（１０２、２０２、３００、４００）内の応力及び温度のうちの少なくとも１つを感知する方法（６００）であって、
    前記積層板構造の第１の層（１０４、２０４、３０６、４０６）上に１以上のペアのセンサアンカー部材（３１０、３１２、４１０、４１２）を設けることであって、センサアンカー部材の各ペア間にセンサチャンバ（３１４、４１４）を設けるためにセンサアンカー部材の各ペアが既定の距離（Ｄ）で間隔を開けて配置されている、設けることと、
    前記積層板構造の前記第１の層上のセンサアンカー部材の各ペアの間に、輸送管（１１０、２１０、３１８、３２０、４２２、４２４）を設けることと、
    各輸送管を通り、各センサチャンバを通って感知ライン（１１２、２１２、３１６、４１６）を延伸させることであって、前記感知ラインが、前記積層板構造に対して加えられる力に対応して前記輸送管内で前記感知ライン上に発生するいかなる応力をも妨げるように、張力を各輸送管内の前記感知ライン上にまったく持たずに、各輸送管を通って延伸する、延伸させることと、
    前記積層板構造内の応力、前記積層板構造内の温度または温度変化のうちの１つを感知するように各センサチャンバ内の各感知ラインを構成することと、
    前記積層板構造の第２の層（１０６、２０６、３０８、４０８）を前記第１の層上に積み置くことと、を含む方法。
15. 特定のセンサチャンバ（３１４）内の、前記１以上のペアのセンサアンカー部材の間に既定の張力で前記感知ラインを引き且つ維持することによって、応力センサ（３０４）を形成することをさらに含み、前記積層板構造体に加えられる物理的応力によって、前記特定のセンサチャンバ内の前記感知ラインの前記既定の張力に対応する変化が生じる、請求項１４に記載の方法。
16. 熱センサ（４０４）を形成することであって、前記熱センサを形成することが、
    特定のセンサチャンバ（４１４）内に感熱プレート（４１８）を配置することと、
    前記熱センサを形成するために前記感知ラインの選択された部分（４２０）を前記感熱プレートに取り付けることと、
    前記感知ラインを前記感熱プレートから、前記特定のセンサチャンバの前記センサアンカー部材のペアの第１のアンカー部材（４１０）と第２のアンカー部材（４１２）のそれぞれに、いかなる張力も、既定の量のゆるみもなく延伸させることと、を含み、前記特定のセンサチャンバ内の温度変化が、前記感熱プレートに、前記温度または温度変化に対応して前記感知ラインに応力を生じさせる歪みを生じさせる、前記熱センサを形成することをさらに含む、請求項１４に記載の方法。

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