特開 2024-16557 解析装置、解析方法、及びコンピュータプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024016557

(43)【公開日】2024-02-07

(54)【発明の名称】解析装置、解析方法、及びコンピュータプログラム

(51)【国際特許分類】

   G06F 30/15 20200101AFI20240131BHJP

   G06F 30/18 20200101ALI20240131BHJP

   G06F 30/23 20200101ALI20240131BHJP

   G06F 111/10 20200101ALN20240131BHJP

   G06F 113/16 20200101ALN20240131BHJP

   G06F 119/04 20200101ALN20240131BHJP

【ＦＩ】

G06F30/15

G06F30/18

G06F30/23

G06F111:10

G06F113:16

G06F119:04

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022118779

(22)【出願日】2022-07-26

(71)【出願人】

【識別番号】000002130

【氏名又は名称】住友電気工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000280

【氏名又は名称】弁理士法人サンクレスト国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】奥村 宗一郎

(72)【発明者】

【氏名】松村 友多佳

(72)【発明者】

【氏名】島田 茂樹

【テーマコード（参考）】

5B146

【Ｆターム（参考）】

5B146AA05

5B146CA01

5B146DJ02

5B146DJ07

5B146DJ14

(57)【要約】

【課題】ケーブルの端部における変形を正確に推定する。
【解決手段】解析装置は、ケーブルの第１端が取り付けられる位置及び角度と、第２端が取り付けられる位置及び角度とを設定する設定部と、前記第１端の位置及び角度並びに前記第２端の位置及び角度が設定された前記ケーブルの、サスペンションが第１状態のときの形状である第１形状及び前記サスペンションが第２状態のときの形状である第２形状を推定する推定部と、推定された前記ケーブルの前記第１形状及び前記第２形状に基づいて、前記ケーブルの曲率変化量を算出する算出部と、を備え、前記推定部は、前記ケーブル全体を仮想的に模擬したケーブルモデルと、前記ケーブルの前記第１端に取り付けられる第１部材及び前記第２端に取り付けられる第２部材のそれぞれを仮想的に模擬した第１部材モデル及び第２部材モデルとを用いて、前記第１形状及び前記第２形状を推定する。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両において車輪を回転可能に支持する支持機構又は前記支持機構に固定された部品に第１端が取り付けられ、サスペンションを介して前記支持機構に接続された車体に第２端が取り付けられるケーブルを解析する解析装置であって、
前記ケーブルの前記第１端が前記支持機構又は前記支持機構に固定された部品に取り付けられる位置及び角度と、前記第２端が前記車体に取り付けられる位置及び角度とを設定する設定部と、
前記設定部によって前記第１端の位置及び角度並びに前記第２端の位置及び角度が設定された前記ケーブルの、前記サスペンションが第１状態のときの形状である第１形状及び前記サスペンションが第２状態のときの形状である第２形状を推定する推定部と、
前記推定部によって推定された前記ケーブルの前記第１形状及び前記第２形状に基づいて、前記ケーブルの曲率変化量を算出する算出部と、
を備え、
前記推定部は、前記ケーブル全体を均一な物性で仮想的に模擬したケーブルモデルと、
前記ケーブルの前記第１端に取り付けられる第１部材及び前記第２端に取り付けられる第２部材のそれぞれをソリッド要素として仮想的に模擬した第１部材モデル及び第２部材モデルとを用いて、前記第１形状及び前記第２形状を推定する、
解析装置。

【請求項2】

前記物性は、実際のケーブルから測定された曲げ剛性又は前記曲げ剛性から求められる弾性率を含む、
請求項１に記載の解析装置。

【請求項3】

前記ケーブルモデルは、梁の微分方程式に基づいて定義される梁要素を用いてモデル化されている、
請求項１に記載の解析装置。

【請求項4】

前記サスペンションの前記第１状態は、前記サスペンションの設計上の最小長の状態であり、前記第２状態は、前記サスペンションの設計上の最大長の状態である、
請求項１に記載の解析装置。

【請求項5】

前記解析装置は、前記算出部によって算出された前記ケーブルの曲率変化量に基づいて、前記ケーブルの屈曲寿命を決定する決定部をさらに備える、
請求項１に記載の解析装置。

【請求項6】

前記決定部は、実際のケーブルに対して屈曲試験を実施することによって得られた曲率変化量と屈曲寿命との関係を用いて、前記ケーブルの屈曲寿命を決定する、
請求項５に記載の解析装置。

【請求項7】

前記解析装置は、前記ケーブルの長手方向の位置と前記算出部によって算出された曲率変化量との関係を示すグラフを出力する出力部をさらに備える、
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の解析装置。

【請求項8】

車両において車輪を回転可能に支持する支持機構又は前記支持機構に固定された部品に第１端が取り付けられ、サスペンションを介して前記支持機構に接続された車体に第２端が取り付けられるケーブルを解析するための解析方法であって、
前記ケーブルの前記第１端が前記支持機構又は前記支持機構に固定された部品に取り付けられる位置及び角度と、前記第２端が前記車体に取り付けられる位置及び角度とを設定するステップと、
前記第１端の位置及び角度並びに前記第２端の位置及び角度が設定された前記ケーブルの、前記サスペンションが第１状態のときの形状である第１形状及び前記サスペンションが第２状態のときの形状である第２形状を推定するステップと、
推定された前記ケーブルの前記第１形状及び前記第２形状に基づいて、前記ケーブルの曲率変化量を算出するステップと、
を含み、
前記推定するステップは、前記ケーブル全体を均一な物性で仮想的に模擬したケーブルモデルと、前記ケーブルの前記第１端に取り付けられる第１部材及び前記第２端に取り付けられる第２部材のそれぞれをソリッド要素として仮想的に模擬した第１部材モデル及び第２部材モデルとを用いて、前記第１形状及び前記第２形状を推定することを含む、
解析方法。

【請求項9】

車両において車輪を回転可能に支持する支持機構又は前記支持機構に固定された部品に第１端が取り付けられ、サスペンションを介して前記支持機構に接続された車体に第２端が取り付けられるケーブルを解析するためのコンピュータプログラムであって、
コンピュータに、
前記ケーブルの前記第１端が前記支持機構又は前記支持機構に固定された部品に取り付けられる位置及び角度と、前記第２端が前記車体に取り付けられる位置及び角度とを設定するステップと、
前記第１端の位置及び角度並びに前記第２端の位置及び角度が設定された前記ケーブルの、前記サスペンションが第１状態のときの形状である第１形状及び前記サスペンションが第２状態のときの形状である第２形状を推定するステップと、
推定された前記ケーブルの前記第１形状及び前記第２形状に基づいて、前記ケーブルの曲率変化量を算出するステップと、
を実行させ、
前記推定するステップは、前記ケーブル全体を均一な物性で仮想的に模擬したケーブルモデルと、前記ケーブルの前記第１端に取り付けられる第１部材及び前記第２端に取り付けられる第２部材のそれぞれをソリッド要素として仮想的に模擬した第１部材モデル及び第２部材モデルとを用いて、前記第１形状及び前記第２形状を推定することを含む、
コンピュータプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、解析装置、解析方法、及びコンピュータプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、車両内で配索されるワイヤハーネスの形状を有限要素法により算出するワイヤハーネス解析装置が開示されている。特許文献１に開示されたワイヤハーネス解析装置は、連続体とみなしたワイヤハーネスを複数の梁要素に離散化し、ワイヤハーネスの内部状況又はワイヤハーネスが車両に組み付けられる際の作業環境を考慮して補正された物性値を梁要素に割り当て、補正した物性値に基づき、ワイヤハーネスの形状を算出する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１５－９９５７３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

例えば、車両に搭載される電動パーキングブレーキ（ＥＰＢ）システム、アンチロックブレーキ（ＡＢＳ）システムでは、ホイルハウス内のパーキングブレーキユニット、車輪速センサ等と車体に配置された車載制御装置とが電気絶縁ケーブルによって電気的に接続される。このようなケーブルは、車輪を回転可能に支持する軸受けに固定された部品、例えば、サスペンションアーム、パーキングブレーキユニット等と、車体のホイルハウス付近の部位とに掛け渡され、サスペンションの動きに応じて変形する。ケーブルが変形した場合、ケーブルの端部における変形量が大きくなりやすく、端部付近において断線、被覆の破れ等の損傷が生じる可能性が高い。しかしながら、特許文献１に開示されたワイヤハーネス解析装置では、ワイヤハーネスの端部を含めた全体が梁要素として均等にモデル化されているため、端部における変形の推定が十分ではないおそれがある。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本開示の一態様に係る解析装置は、車両において車輪を回転可能に支持する支持機構又は前記支持機構に固定された部品に第１端が取り付けられ、サスペンションを介して前記支持機構に接続された車体に第２端が取り付けられるケーブルを解析する解析装置であって、前記ケーブルの前記第１端が前記支持機構又は前記支持機構に固定された部品に取り付けられる位置及び角度と、前記第２端が前記車体に取り付けられる位置及び角度とを設定する設定部と、前記設定部によって前記第１端の位置及び角度並びに前記第２端の位置及び角度が設定された前記ケーブルの、前記サスペンションが第１状態のときの形状である第１形状及び前記サスペンションが第２状態のときの形状である第２形状を推定する推定部と、前記推定部によって推定された前記ケーブルの前記第１形状及び前記第２形状に基づいて、前記ケーブルの曲率変化量を算出する算出部と、を備え、前記推定部は、前記ケーブル全体を均一な物性で仮想的に模擬したケーブルモデルと、前記ケーブルの前記第１端に取り付けられる第１部材及び前記第２端に取り付けられる第２部材のそれぞれをソリッド要素として仮想的に模擬した第１部材モデル及び第２部材モデルとを用いて、前記第１形状及び前記第２形状を推定する。

【0006】

本開示は、上記のような特徴的な構成を備える解析装置として実現することができるだけでなく、特徴的なステップを含む解析方法として実現したり、特徴的なステップをコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムとして実現したりすることができる。本開示は、解析装置を含むシステムとして実現したり、解析装置の一部又は全部を半導体集積回路として実現したりすることができる。

【発明の効果】

【0007】

本開示によれば、ケーブルの端部における変形を正確に推定することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、実施形態に係る解析装置による解析対象であるケーブルを説明するための図である。

【図2】図２は、実施形態に係る解析装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。

【図3】図３は、実施形態に係る解析装置の機能の一例を示す機能ブロック図である。

【図4】図４は、車両に配策されたケーブルの形状を説明するための図である。

【図5】図５は、ケーブルの解析モデル全体の一例を示す図である。

【図6】図６は、ケーブルの曲率及び曲率変化量の一例を示すグラフである。

【図7】図７は、実施形態に係る解析装置による解析処理の一例を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0009】

＜本開示の実施形態の概要＞
以下、本開示の実施形態の概要を列記して説明する。

【0010】

（１） 本実施形態に係る解析装置は、車両において車輪を回転可能に支持する支持機構又は前記支持機構に固定された部品に第１端が取り付けられ、サスペンションを介して前記支持機構に接続された車体に第２端が取り付けられるケーブルを解析する解析装置であって、前記ケーブルの前記第１端が前記支持機構又は前記支持機構に固定された部品に取り付けられる位置及び角度と、前記第２端が前記車体に取り付けられる位置及び角度とを設定する設定部と、前記設定部によって前記第１端の位置及び角度並びに前記第２端の位置及び角度が設定された前記ケーブルの、前記サスペンションが第１状態のときの形状である第１形状及び前記サスペンションが第２状態のときの形状である第２形状を推定する推定部と、前記推定部によって推定された前記ケーブルの前記第１形状及び前記第２形状に基づいて、前記ケーブルの曲率変化量を算出する算出部と、を備え、前記推定部は、前記ケーブル全体を均一な物性で仮想的に模擬したケーブルモデルと、前記ケーブルの前記第１端に取り付けられる第１部材及び前記第２端に取り付けられる第２部材のそれぞれをソリッド要素として仮想的に模擬した第１部材モデル及び第２部材モデルとを用いて、前記第１形状及び前記第２形状を推定する。これにより、第１部材及び第２部材をソリッド要素としてモデル化するため、第１部材及び第２部材の近傍におけるケーブルの変形を正確に推定することができる。

【0011】

（２） 上記（１）において、前記物性は、実際のケーブルから測定された曲げ剛性又は前記曲げ剛性から求められる弾性率を含んでもよい。これにより、ケーブルの曲げ剛性の実測値を用いて、ケーブルを正確にモデル化することができる。

【0012】

（３） 上記（１）又は（２）において、前記ケーブルモデルは、梁の微分方程式によって定義される梁要素を用いてモデル化されていてもよい。これにより、ケーブルを単純な梁要素としてモデル化することができ、ケーブルの第１形状及び第２形状の推定の計算負荷を抑制することができる。

【0013】

（４） 上記（１）から（３）のいずれか１つにおいて、前記サスペンションの前記第１状態は、前記サスペンションの設計上の最小長の状態であり、前記第２状態は、前記サスペンションの設計上の最大長の状態であってもよい。これにより、サスペンションの動作によるケーブルの最大曲率変化量を算出することができる。

【0014】

（５） 上記（１）から（４）のいずれか１つにおいて、前記解析装置は、前記算出部によって算出された前記ケーブルの曲率変化量に基づいて、前記ケーブルの屈曲寿命を決定する決定部をさらに備えてもよい。これにより、ケーブルの屈曲寿命をシミュレーションによって求めることができる。

【0015】

（６） 上記（５）において、前記決定部は、実際のケーブルに対して屈曲試験を実施することによって得られた曲率変化量と屈曲寿命との関係を用いて、前記ケーブルの屈曲寿命を決定してもよい。これにより、シミュレーションによりケーブルの屈曲寿命を正確に推定することができる。

【0016】

（７） 上記（１）から（６）のいずれか１つにおいて、前記解析装置は、前記ケーブルの長手方向の位置と前記算出部によって算出された曲率変化量との関係を示すグラフを出力する出力部をさらに備えてもよい。これにより、ユーザは曲率変化量をケーブルの位置毎に確認することができる。

【0017】

（８） 本実施形態に係る解析方法は、車両において車輪を回転可能に支持する支持機構又は前記支持機構に固定された部品に第１端が取り付けられ、サスペンションを介して前記支持機構に接続された車体に第２端が取り付けられるケーブルを解析するための解析方法であって、前記ケーブルの前記第１端が前記支持機構又は前記支持機構に固定された部品に取り付けられる位置及び角度と、前記第２端が前記車体に取り付けられる位置及び角度とを設定するステップと、前記第１端の位置及び角度並びに前記第２端の位置及び角度が設定された前記ケーブルの、前記サスペンションが第１状態のときの形状である第１形状及び前記サスペンションが第２状態のときの形状である第２形状を推定するステップと、推定された前記ケーブルの前記第１形状及び前記第２形状に基づいて、前記ケーブルの曲率変化量を算出するステップと、を含み、前記推定するステップは、前記ケーブル全体を均一な物性で仮想的に模擬したケーブルモデルと、前記ケーブルの前記第１端に取り付けられる第１部材及び前記第２端に取り付けられる第２部材のそれぞれをソリッド要素として仮想的に模擬した第１部材モデル及び第２部材モデルとを用いて、前記第１形状及び前記第２形状を推定することを含む。これにより、第１部材及び第２部材をソリッド要素としてモデル化するため、第１部材及び第２部材の近傍におけるケーブルの変形を正確に推定することができる。

【0018】

（９） 本実施形態に係るコンピュータプログラムは、車両において車輪を回転可能に支持する支持機構又は前記支持機構に固定された部品に第１端が取り付けられ、サスペンションを介して前記支持機構に接続された車体に第２端が取り付けられるケーブルを解析するためのコンピュータプログラムであって、コンピュータに、前記ケーブルの前記第１端が前記支持機構又は前記支持機構に固定された部品に取り付けられる位置及び角度と、前記第２端が前記車体に取り付けられる位置及び角度とを設定するステップと、前記第１端の位置及び角度並びに前記第２端の位置及び角度が設定された前記ケーブルの、前記サスペンションが第１状態のときの形状である第１形状及び前記サスペンションが第２状態のときの形状である第２形状を推定するステップと、推定された前記ケーブルの前記第１形状及び前記第２形状に基づいて、前記ケーブルの曲率変化量を算出するステップと、を実行させ、前記推定するステップは、前記ケーブル全体を均一な物性で仮想的に模擬したケーブルモデルと、前記ケーブルの前記第１端に取り付けられる第１部材及び前記第２端に取り付けられる第２部材のそれぞれをソリッド要素として仮想的に模擬した第１部材モデル及び第２部材モデルとを用いて、前記第１形状及び前記第２形状を推定することを含む。これにより、第１部材及び第２部材をソリッド要素としてモデル化するため、第１部材及び第２部材の近傍におけるケーブルの変形を正確に推定することができる。

【0019】

＜本開示の実施形態の詳細＞
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態の詳細を説明する。なお、以下に記載する実施形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。

【0020】

［１．解析対象］
図１は、実施形態に係る解析装置による解析対象であるケーブルを説明するための図である。本実施形態に係る解析装置による解析対象のケーブル７０は、ＥＰＢシステムにおいて用いられるＥＰＢケーブルである。

【0021】

ケーブル７０は、車両１０の車体１１に配置された車載制御装置５０と、ホイルハウス１２内に配置されたパーキングブレーキユニット４０とを電気的に接続するために用いられる。ホイルハウス１２には、サスペンション３０を介して車体１１に接続された車輪２０が配置されている。サスペンション３０は、サスペンションアーム３１を含む。サスペンションアーム３１は、車輪２０を回転可能に支持する支持機構の一例である。車輪２０の車軸には、パーキングブレーキユニット４０が配置されている。

【0022】

サスペンションアーム３１には、接続部材６１が固定されている。接続部材６１は、ケーブル７０の第１端を接続するための部材である。接続部材６１からはケーブル４１が延びており、接続部材６１とパーキングブレーキユニット４０とがケーブル４１によって接続されている。

【0023】

車体１１には、車載制御装置５０が搭載されている。車載制御装置５０は、ＥＰＢシステムの構成要素であり、パーキングブレーキユニット４０を制御する。

【0024】

車体１１には、接続部材６２が固定されている。接続部材６２は、ケーブル７０の第２端を接続するための部材である。接続部材６２からはケーブル５１が延びており、接続部材６２と車載制御装置５０とがケーブル５１によって接続されている。

【0025】

ケーブル７０の第１端は、接続部材６１に接続される。ケーブル７０の第２端は、接続部材６２に接続される。これにより、車載制御装置５０とパーキングブレーキユニット４０とが電気的に接続される。

【0026】

ケーブル７０の第１端には、合成樹脂製の補強部材である第１部材７１が設けられている。第１部材７１は、例えば、ケーブル７０の外径と同じ内径を有する円筒であり、ケーブル７０の第１端を被覆する。ケーブル７０の第１端は、カシメによってサスペンションアーム３１に固定されている。ただし、ケーブル７０の第１端は、サスペンションアーム３１に固定されなくてもよい。支持機構であるサスペンションアームに固定された部品、例えばブレーキキャリパーに、ケーブル７０の第１端が固定されてもよい。

【0027】

ケーブル７０の第２端には、合成樹脂製の補強部材である第２部材７２が設けられている。第２部材７２は、例えば、ケーブル７０の外径と同じ内径を有する円筒であり、ケーブル７０の第２端を被覆する。ケーブル７０の第２端は、カシメによって車体１１に固定されている。

【0028】

サスペンション３０が伸縮することにより、車体１１と車輪２０との相対的な位置が変化する。これにより、ケーブル７０が変形する。ケーブル７０の第２端は車体１１に固定されているため、車体１１と第２端との位置関係は、サスペンション３０の動作によって変化しない。ケーブル７０の第１端はサスペンションアーム３１に固定されているため、車体１１と第１端との位置関係は、サスペンション３０の動作によって変化する。すなわち、車体１１に固定されたケーブル７０の第２端は固定端であり、サスペンションアーム３１に固定されたケーブル７０の第１端は可動端である。

【0029】

サスペンションの動作方向は決まっているため、ケーブル７０の変形パターンも決まっている。すなわち、ケーブル７０は一定のパターンにしたがって変形する。なお、前輪に配索されたケーブルの変形パターンと、後輪に配策されたケーブルの変形パターンとは異なる。例えば、前輪に配策されたケーブルの変形パターンは、サスペンションだけでなく、ステアリングによる車輪の操舵角の影響を受ける場合がある。

【0030】

ケーブル７０の変形量は均一ではなく、変形量が大きい箇所と、変形量が小さい箇所とが存在する。すなわち、ケーブル７０が変形すると、ケーブル７０の長手方向の位置に応じて、変形量は異なる。このため、サスペンションの動作によって繰り返しケーブル７０が変形すると、ケーブル７０において変形量が大きい箇所に断線、被覆の破れ等の損傷が生じる。

【0031】

［２．解析装置のハードウェア構成］
図２は、実施形態に係る解析装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。本実施形態に係る解析装置１００は、有限要素法を用いてケーブル７０を解析する。解析装置１００は、プロセッサ１０１と、不揮発性メモリ１０２と、揮発性メモリ１０３と、入力装置１０４と、表示装置１０５と、通信インタフェース（通信Ｉ／Ｆ）１０６とを含む。

【0032】

揮発性メモリ１０３は、例えばＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）等の半導体メモリである。不揮発性メモリ１０２は、例えばフラッシュメモリ、ハードディスク、ＲＯＭ（Read Only Memory）等である。不揮発性メモリ１０２には、コンピュータプログラムである解析プログラム２０１及び解析プログラム２０１の実行に使用されるデータが格納される。解析装置１００の各機能は、解析プログラム２０１がプロセッサ１０１によって実行されることで発揮される。解析プログラム２０１は、フラッシュメモリ、ＲＯＭ、ＣＤ－ＲＯＭなどの記録媒体に記憶させることができる。プロセッサ１０１は、解析プログラム２０１によって、有限要素法によるケーブル７０の解析を行うことができる。

【0033】

プロセッサ１０１は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）である。ただし、プロセッサ１０１は、ＣＰＵに限られない。プロセッサ１０１は、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）であってもよい。プロセッサ１０１は、例えば、マルチコアプロセッサである。プロセッサ１０１は、シングルコアプロセッサであってもよい。プロセッサ１０１は、例えば、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）であってもよいし、ゲートアレイ、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のプログラマブルロジックデバイスであってもよい。この場合、ＡＳＩＣ又はプログラマブルロジックデバイスは、解析プログラム２０１と同一の処理を実行可能に構成される。

【0034】

不揮発性メモリ１０２には、解析プログラム２０１によって生成されるケーブルモデル２０２が格納される。ケーブルモデル２０２は、ケーブル７０全体を均一な物性で仮想的に模擬したモデルである。ケーブルモデル２０２が有する物性は、曲げ剛性を含む。曲げ剛性は、ケーブル７０のサンプルから測定された値（実測値）である。具体的な一例では、曲げ剛性は、－３０℃の低温環境下において行われた三点曲げ試験による実測値である。ケーブルモデル２０２が有する物性は、曲げ剛性に限られず、曲げ剛性から求められる弾性率であってもよい。弾性率は、ケーブルモデル２０２の断面２次モーメントと曲げ剛性とから算出される。

【0035】

本実施形態では、ケーブルモデル２０２は梁要素である。すなわち、ケーブルモデル２０２は、梁の微分方程式によって定義されたモデルである。

【0036】

さらに不揮発性メモリ１０２には、第１部材モデル２０３及び第２部材モデル２０４が格納される。第１部材モデル２０３は、第１部材７１をソリッド要素として仮想的に模擬したモデルである。第２部材モデル２０４は、第２部材７２をソリッド要素として仮想的に模擬したモデルである。ソリッド要素とは、３次元形状で表現された解析モデルであり、複数の小領域（メッシュ）によって構成されている。各小領域には、弾性率、ポアソン比、比重等の物性値が割り当てられている。

【0037】

不揮発性メモリ１０２には、属性データ２０５が格納される。属性データ２０５は、ケーブル７０の属性を示すデータである。属性は、例えば、ケーブル７０の長さ、曲げ剛性、及びポアソン比を含む。属性は、ケーブル７０の比重をさらに含んでもよい。属性データ２０５に含まれる曲げ剛性は、三点曲げ試験による実測値である。

【0038】

不揮発性メモリ１０２には、屈曲寿命データ２０６が格納される。屈曲寿命データ２０６は、ケーブル７０のサンプルに対して屈曲試験を実施することによって得られた曲率変化量と屈曲寿命との関係を示すデータである。具体的な一例の屈曲試験では、水平かつ互いに平行に配置された直径６０ｍｍの２本のマンドレルＡ、Ｂの間に、ケーブル７０のサンプルを鉛直方向に配置して挟み、上端を一方のマンドレルＡの上側に当接するように水平方向に９０°屈曲させた後、他方のマンドレルＢの上側に当接するように水平方向に９０°屈曲させることを－３０℃の低温環境下で繰り返す。この繰り返しは、ケーブル中の２本の導体を接続して抵抗値を測定しながら行い、初期抵抗値の１０倍以上まで抵抗が上昇したときの回数（右側に曲げてから、左側に曲げた後、右側に戻ってくるまでを屈曲回数１回とする。）を屈曲寿命とした。屈曲寿命は、耐屈曲性の指標値の一例である。

【0039】

不揮発性メモリ１０２には、解析プログラム２０１によって生成される曲率変化量データ２０７が格納される。曲率変化量データ２０７は、ケーブル７０の長手方向の位置と曲率変化量との関係を示すデータである。

【0040】

例えば、入力装置１０４は、キーボード及びマウス等のポインティングデバイスを含む。入力装置１０４は、表示装置１０５の画面に重ねられた静電容量式又は感圧式のタッチパッドであってもよい。入力装置１０４は、解析装置１００へのデータの入力に用いられる。

【0041】

表示装置１０５は、例えば液晶パネル又はＯＥＬ（有機エレクトロルミネッセンス）パネルを含む。表示装置１０５は、文字又は図形の情報を表示することができる。

【0042】

通信Ｉ／Ｆ１０６は、外部装置と通信することができる。例えば、通信Ｉ／Ｆ１０６は、ネットワークを介してＣＡＤ（Computer Aided Design）装置と接続されており、ＣＡＤ装置からＣＡＤデータを受信することができる。

【0043】

［３．解析装置の機能］
図３は、実施形態に係る解析装置の機能の一例を示す機能ブロック図である。プロセッサ１０１が解析プログラム２０１を実行することにより、解析装置１００は、入力部１１１と、設定部１１２と、生成部１１３と、推定部１１４と、算出部１１５と、決定部１１６と、出力部１１７として機能する。

【0044】

入力部１１１は、主として入力装置１０４又は通信Ｉ／Ｆ１０６によって実現される。出力部１１７は、主として表示装置１０５によって実現される。設定部１１２、生成部１１３、推定部１１４、算出部１１５、及び決定部１１６は、主としてプロセッサ１０１によって実現される。

【0045】

解析装置１００は、車両１０に取り付けられたケーブル７０の形状を推定する。さらに具体的には、解析装置１００は、初期配索時におけるケーブル７０の形状（以下、「初期配索形状」という）と、サスペンション３０の設計上の最大縮短時におけるケーブル７０の形状（以下、「フルバウンド形状」という）と、サスペンション３０の設計上の最大伸長時におけるケーブル７０の形状（以下、「フルリバウンド形状」という）とを推定する。

【0046】

図４は、車両に配策されたケーブルの形状を説明するための図である。図４には、ケーブル７０の初期配索形状、フルバウンド形状、及びフルリバウンド形状それぞれの例が示される。

【0047】

ケーブル７０が車両１０に取り付けられる（配策される）時点において、サスペンション３０は自然長状態である。ケーブル７０の初期配索とは、ケーブル７０が車両１０に配策された当初を意味する。すなわち、ケーブル７０の初期配索形状は、サスペンション３０が自然長状態におけるケーブル７０の形状である。

【0048】

サスペンション３０の設計上の最大縮短時（以下、「フルバウンド」という）とは、設計上定められた、サスペンション３０が最も縮短した状態を意味する。ケーブル７０のフルバウンド形状は、第１形状の一例である。

【0049】

サスペンション３０の設計上の最大伸長時（以下、「フルリバウンド」という）とは、設計上定められた、サスペンション３０が最も伸長した状態を意味する。ケーブル７０のフルリバウンド形状は、第２形状の一例である。

【0050】

ケーブル７０の形状を推定するためには、ケーブル７０の両端（第１端及び第２端）の３次元空間における位置及び角度を特定する必要がある。したがって、ケーブル７０の初期配索形状を推定するためには、初期配索時における車両１０での第１端の取付位置及び取付角度並びに第２端の取付位置及び取付角度を特定する必要がある。ケーブル７０のフルバウンド形状を推定するためには、フルバウンド時における車両１０での第１端の取付位置及び取付角度並びに第２端の取付位置及び取付角度を特定する必要がある。ケーブル７０のフルリバウンド形状を推定するためには、フルリバウンド時における車両１０での第１端の取付位置及び取付角度並びに第２端の取付位置及び取付角度を特定する必要がある。ただし、車体１１に固定されるケーブル７０の第２端は固定端であるため、第２端の取付位置及び取付角度は、初期配索時、フルバウンド時、及びフルリバウンド時において共通である。

【0051】

例えば、ユーザが入力装置１０４を用いることによって、初期配索時、フルバウンド時、及びフルリバウンド時のそれぞれにおけるケーブル７０の第１端の取付位置及び取付角度並びに第２端の取付位置及び取付角度を解析装置１００に入力する。他の例では、ＣＡＤ装置（図示せず）がＣＡＤデータを送信し、解析装置１００がＣＡＤデータを受信する。ＣＡＤデータには、初期配索時、フルバウンド時、及びフルリバウンド時のそれぞれにおけるケーブル７０の第１端の取付位置及び取付角度、並びに、第２端の取付位置及び取付角度の情報が含まれる。図３に戻り、入力部１１１は、初期配索時、フルバウンド時、及びフルリバウンド時のそれぞれにおけるケーブル７０の第１端の取付位置及び取付角度並びに第２端の取付位置及び取付角度を受け付ける。

【0052】

設定部１１２は、入力された初期配索時、フルバウンド時、及びフルリバウンド時のそれぞれにおけるケーブル７０の第１端の取付位置及び取付角度、並びに、第２端の取付位置及び取付角度を設定する。例えば、設定部１１２は、初期配索時、フルバウンド時、及びフルリバウンド時のそれぞれにおけるケーブル７０の第１端の取付位置及び取付角度、並びに、第２端の取付位置及び取付角度を、設定情報として不揮発性メモリ１０２に保存する。

【0053】

生成部１１３は、ケーブルモデル２０２を生成する。具体的な一例では、生成部１１３は、属性データ２０５に含まれるケーブル７０の長さ、曲げ剛性、及びポアソン比を用いて、ケーブルモデル２０２を生成する。ケーブルモデル２０２の生成には、さらにケーブル７０の比重が用いられてもよい。

【0054】

図５は、ケーブルの解析モデル全体の一例を示す図である。図５において、解析モデル３５は、ケーブルの３次元モデルとして示されている。

【0055】

解析モデル３５は、ケーブルモデル２０２と、第１部材モデル２０３と、第２部材モデル２０４とが組み合わされて構成される。

【0056】

ケーブルモデル２０２は、有限要素法における梁要素である。すなわち、ケーブルモデル２０２は、線として定義された要素である。図５において、ケーブルモデル２０２は断面積を有する円柱状の３次元モデルとして示されている。図５に示すように、解析装置１００は、表示装置１０５にケーブルモデル２０２を３次元の円柱として表示するが、ケーブルモデル２０２の実体は断面積を有しない線モデルである。曲げ剛性は、ケーブルモデル２０２において弾性率として用いられる。

【0057】

第１部材モデル２０３及び第２部材モデル２０４は、有限要素法におけるソリッド要素である。すなわち、第１部材モデル２０３及び第２部材モデル２０４は、３次元形状を定義された要素である。第１部材モデル２０３は、第１部材７１を模擬した３次元形状を有し、第２部材モデル２０４は、第２部材７２を模擬した３次元形状を有する。すなわち、第１部材モデル２０３及び第２部材モデル２０４のそれぞれは、円筒形に定義されている。第１部材モデル２０３及び第２部材モデル２０４のそれぞれは、複数の小領域に分割されている。第１部材モデル２０３の各小領域には、第１部材７１を模擬した物性情報（弾性率、ポアソン比、及び比重）が割り当てられ、第２部材モデル２０４の各小領域には、第２部材７２を模擬した物性情報（弾性率、ポアソン比、及び比重）が割り当てられている。

【0058】

図３に戻り、推定部１１４は、設定部１１２によって第１端の位置及び角度並びに第２端の位置及び角度が設定されたケーブル７０の形状を推定する。すなわち、推定部１１４は、ケーブル７０の初期配索形状、フルバウンド形状、及びフルリバウンド形状を推定する。

【0059】

推定部１１４は、設定部１１２によって設定された、初期再索時におけるケーブル７０の第１端の取付位置及び取付角度並びに第２端の取付位置及び取付角度と、ケーブルモデル２０２と、第１部材モデル２０３と、第２部材モデル２０４とに基づいて、ケーブル７０の初期配索形状を推定する。推定部１１４は、設定部１１２によって設定された、フルバウンド時におけるケーブル７０の第１端の取付位置及び取付角度並びに第２端の取付位置及び取付角度と、ケーブルモデル２０２と、第１部材モデル２０３と、第２部材モデル２０４とに基づいて、ケーブル７０のフルバウンド形状を推定する。推定部１１４は、設定部１１２によって設定された、フルリバウンド時におけるケーブル７０の第１端の取付位置及び取付角度並びに第２端の取付位置及び取付角度と、ケーブルモデル２０２と、第１部材モデル２０３と、第２部材モデル２０４とに基づいて、ケーブル７０のフルリバウンド形状を推定する。

【0060】

ケーブル７０は、導体及びこれを覆う絶縁層からなる少なくとも１本の絶縁線を含むコア電線をシースで被覆した構造を有する。シースは、例えば内側シース層と、前記内側シース層を覆う外側シース層の２層構造を有する。ケーブル７０はこのような複雑な構造を有するため、ソリッド要素としてケーブル７０を模擬すると、解析モデルも複雑な構造となる。したがって、ソリッド要素の解析モデルを用いてケーブル７０の形状を推定すると、計算量が大きくなる。本実施形態に係る解析装置１００によれば、ケーブルモデル２０２が、ケーブル７０の全体を均一な物性で仮想的に模擬した梁要素であるので、ケーブル７０の形状を推定するための計算負荷を抑制することができる。

【0061】

ケーブル７０は、第１端が第１部材７１により被覆され、第２端が第２部材７２により被覆される。このような構成のケーブル７０は、ケーブル７０が変形した場合に、ケーブル７０が露出した部分と第１部材７１との境界付近、及び、ケーブル７０が露出した部分と第２部材７２との境界付近において変形量が大きくなりやすく、これらの部位において断線、被覆の破れ等の損傷が生じる可能性が高い。本実施形態に係る解析装置１００によれば、第１部材７１及び第２部材７２をソリッド要素として詳細に仮想化するため、ケーブル７０の変形量が大きい部位を正確に解析することができ、ケーブル７０の端部における変形を正確に推定することができる。

【0062】

算出部１１５は、推定部１１４によって推定されたケーブル７０のフルバウンド形状及びフルリバウンド形状に基づいて、ケーブル７０の曲率変化量を算出する。

【0063】

具体的には、算出部１１５は、推定されたフルバウンド形状のケーブル７０において、ケーブル７０の長手方向（軸線方向）の位置毎に、曲率を算出する。さらに算出部１１５は、推定されたフルリバウンド形状のケーブル７０において、ケーブル７０の長手方向の位置毎に、曲率を算出する。算出部１１５は、ケーブル７０の長手方向の位置毎に、フルバウンド時における曲率と、フルリバウンド時における曲率との差分を、曲率変化量として算出する。

【0064】

図６は、ケーブルの曲率及び曲率変化量の一例を示すグラフである。図６において、縦軸は曲率及び曲率変化量を示し、横軸はケーブル７０の長手方向の位置として、可動端（第１端）からの距離を示している。図６には、フルバウンド時における曲率のグラフと、フルリバウンド時における曲率のグラフと、曲率変化量のグラフと、ねじれ率変化量のグラフとが示されている。ケーブル７０は部位によって屈曲する方向が異なる。このため、曲率のグラフでは、曲率の絶対値が示されている。ケーブル７０は、変形によって屈曲するだけでなく、ねじれが生じる。ねじれ率変化量は、フルバウンド時におけるケーブル７０のねじれ量と、フルリバウンド時におけるケーブル７０のねじれ量との差分である。

【0065】

図３に戻り、算出部１１５は、算出したケーブル７０の長手方向の各位置の曲率変化量を示す曲率変化量データ２０７を生成し、生成された曲率変化量データ２０７を不揮発性メモリ１０２に保存する。

【0066】

決定部１１６は、算出部１１５によって算出されたケーブル７０の曲率変化量に基づいて、ケーブルの屈曲寿命を決定する。具体的な一例では、決定部１１６は、実際のケーブル７０に対して屈曲試験を実施することによって得られた曲率変化量と屈曲寿命との関係を用いて、ケーブル７０の屈曲寿命を決定する。すなわち、決定部１１６は、屈曲寿命データ２０６を用いて、ケーブル７０の屈曲寿命を決定する。

【0067】

出力部１１７は、ケーブル７０の解析結果を出力する。具体的には、表示装置１０５は、ケーブル７０の解析結果を表示する。解析結果は、算出部１１５によって算出された曲率変化量、及び、決定部１１６によって決定された屈曲寿命の少なくとも１つを含む。

【0068】

出力部１１７は、ケーブル７０の長手方向の位置と算出部１１５によって算出された曲率変化量との関係を示すグラフを出力することができる。具体的には、出力部１１７は、不揮発性メモリ１０２に格納された曲率変化量データ２０７を参照し、曲率変化量のグラフを出力する。これにより、ユーザは視覚的に各位置の曲率変化量を把握することができる。

【0069】

［４．解析装置の動作］
本実施形態に係る解析装置１００の動作を説明する。プロセッサ１０１は、解析プログラム２０１を実行することにより、以下の解析処理を行う。図７は、実施形態に係る解析装置による解析処理の一例を示すフローチャートである。

【0070】

例えば、ユーザが入力装置１０４を用いて、初期配索時におけるケーブル７０の第１端の取付位置及び取付角度並びに第２端の取付位置及び取付角度と、フルバウンド時におけるケーブル７０の第１端の取付位置及び取付角度並びに第２端の取付位置及び取付角度と、フルリバウンド時におけるケーブル７０の第１端の取付位置及び取付角度並びに第２端の取付位置及び取付角度とを解析装置１００に入力する。他の例では、ＣＡＤ装置（図示せず）がＣＡＤデータを解析装置１００へ送信する。ＣＡＤデータには、初期配索時におけるケーブル７０の第１端の取付位置及び取付角度並びに第２端の取付位置及び取付角度と、フルバウンド時におけるケーブル７０の第１端の取付位置及び取付角度並びに第２端の取付位置及び取付角度と、フルリバウンド時におけるケーブル７０の第１端の取付位置及び取付角度並びに第２端の取付位置及び取付角度とが含まれる。プロセッサ１０１は、初期配索時におけるケーブル７０の第１端の取付位置及び取付角度並びに第２端の取付位置及び取付角度と、フルバウンド時におけるケーブル７０の第１端の取付位置及び取付角度並びに第２端の取付位置及び取付角度と、フルリバウンド時におけるケーブル７０の第１端の取付位置及び取付角度並びに第２端の取付位置及び取付角度とを取得する（ステップＳ１０１）。

【0071】

プロセッサ１０１は、入力された初期配索時におけるケーブル７０の第１端の取付位置及び取付角度並びに第２端の取付位置及び取付角度と、フルバウンド時におけるケーブル７０の第１端の取付位置及び取付角度並びに第２端の取付位置及び取付角度と、フルリバウンド時におけるケーブル７０の第１端の取付位置及び取付角度並びに第２端の取付位置及び取付角度を設定する（ステップＳ１０２）。例えば、プロセッサ１０１は、初期配索時におけるケーブル７０の第１端の取付位置及び取付角度並びに第２端の取付位置及び取付角度と、フルバウンド時におけるケーブル７０の第１端の取付位置及び取付角度並びに第２端の取付位置及び取付角度と、フルリバウンド時におけるケーブル７０の第１端の取付位置及び取付角度並びに第２端の取付位置及び取付角度を含む設定情報を生成し、生成された設定情報を不揮発性メモリ１０２に格納する。

【0072】

プロセッサ１０１は、属性データ２０５を参照し、属性データ２０５に含まれるケーブル７０の長さ、曲げ剛性、及びポアソン比を用いて、ケーブルモデル２０２を生成する（ステップＳ１０３）。

【0073】

プロセッサ１０１は、初期配索時におけるケーブル７０の第１端の取付位置及び取付角度並びに第２端の取付位置及び取付角度、ケーブルモデル２０２、第１部材モデル２０３、及び第２部材モデル２０４を用いて、ケーブル７０の初期配索形状を推定する。プロセッサ１０１は、フルバウンド時におけるケーブル７０の第１端の取付位置及び取付角度並びに第２端の取付位置及び取付角度、ケーブルモデル２０２、第１部材モデル２０３、及び第２部材モデル２０４を用いて、ケーブル７０のフルバウンド形状を推定する。さらにプロセッサ１０１は、フルリバウンド時におけるケーブル７０の第１端の取付位置及び取付角度並びに第２端の取付位置及び取付角度、ケーブルモデル２０２、第１部材モデル２０３、及び第２部材モデル２０４を用いて、ケーブル７０のフルリバウンド形状を推定する（ステップＳ１０４）。

【0074】

プロセッサ１０１は、フルバウンド時におけるケーブル７０の各位置における曲率を算出し、フルリバウンド時におけるケーブル７０の各位置における曲率を算出する。さらにプロセッサ１０１は、フルリバウンド時における曲率とフルリバウンド時の曲率との差分を、曲率変化量としてケーブル７０の位置毎に算出する（ステップＳ１０５）。

【0075】

プロセッサ１０１は、ケーブル７０の長手方向の位置と曲率変化量との対応関係を示す曲率変化量データ２０７を生成し、生成された曲率変化量データ２０７を不揮発性メモリ１０２に格納する（ステップＳ１０６）。

【0076】

プロセッサ１０１は、屈曲寿命データ２０６を参照し、算出された曲率変化量からケーブル７０の屈曲寿命を決定する（ステップＳ１０７）。例えば、曲率変化量の最大値に対応する屈曲寿命が、ケーブル７０の屈曲寿命として決定される。

【0077】

プロセッサ１０１は、表示装置１０５に解析結果を表示させる（ステップＳ１０８）。以上で、解析処理が終了する。

【0078】

［５．変形例］
上述した実施形態では、ケーブルモデル２０２を梁要素としたが、これに限定されない。ケーブルモデル２０２は、ケーブル７０の全体をを均一な物性で仮想的に模擬したモデルであれば、梁要素でなくてもよい。例えば、軸方向に輪切りにした円柱のソリッド要素の各小領域に同一の物性値（弾性率、ポアソン比、比重）を割り当て、これをケーブルモデルとしてもよい。

【0079】

上述した実施形態では、ＥＰＢケーブルを解析対象としたが、これに限定されない。例えば、車輪速センサの検出値を伝送するための信号ケーブルを解析対象としてもよい。

【0080】

［５．補記］
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的ではない。本発明の権利範囲は、上述の実施形態ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及びその範囲内でのすべての変更が含まれる。

【符号の説明】

【0081】

１０ 車両
１１ 車体
１２ ホイルハウス
２０ 車輪
３０ サスペンション
３１ サスペンションアーム
４０ パーキングブレーキユニット
４１ ケーブル
５０ 車載制御装置
５１ ケーブル
６１，６２ 接続部材
７０ ケーブル
７１ 第１部材
７２ 第２部材
１００ 解析装置
１０１ プロセッサ
１０２ 不揮発性メモリ
１０３ 揮発性メモリ
１０４ 入力装置
１０５ 表示装置
１０６ 通信インタフェース（通信Ｉ／Ｆ）
１１１ 入力部
１１２ 設定部
１１３ 生成部
１１４ 推定部
１１５ 算出部
１１６ 決定部
１１７ 出力部
２０１ 解析プログラム
２０２ ケーブルモデル
２０３ 第１部材モデル
２０４ 第２部材モデル
２０５ 属性データ
２０６ 屈曲寿命データ
２０７ 曲率変化量データ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】