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特開2024-90039ケーブル、検出システム、ケーブルシステム、検出装置、検出方法、およ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】P2024090039
(43)【公開日】2024-07-04
(54)【発明の名称】ケーブル、検出システム、ケーブルシステム、検出装置、検出方法、およびコンピュータプログラム
(51)【国際特許分類】
G01B 7/293 20060101AFI20240627BHJP
G01R 31/54 20200101ALI20240627BHJP
【ＦＩ】
G01B7/293
G01R31/54
【審査請求】未請求
【請求項の数】19
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022205674
(22)【出願日】2022-12-22
(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】岡山 直樹
(72)【発明者】
【氏名】奥村 宗一郎
(72)【発明者】
【氏名】西岡 亮平
(72)【発明者】
【氏名】山下 真直
(72)【発明者】
【氏名】伊田 尚馬
(72)【発明者】
【氏名】大西 庸嵩
【テーマコード（参考）】
2F063
2G014
【Ｆターム（参考）】
2F063AA42
2F063BA30
2F063BB01
2F063BB02
2F063BB05
2F063BC08
2F063BD11
2F063BD13
2F063CA28
2F063CA29
2F063DA02
2F063DA05
2F063DC08
2F063DD06
2F063GA01
2G014AA02
2G014AA23
2G014AB33
(57)【要約】
【課題】簡易な構成で電線の状態を検出することができる技術を提供する。
【解決手段】本開示であるケーブルは、直流電力が与えられる電線と、前記電線の外面側に配置される１又は複数のコイルと、を備え、前記１又は複数のコイルは、前記電線の外面側に位置しかつ前記電線の長手方向に交差するコイル軸を有する。
【選択図】図３Ｂ
【解決手段】本開示であるケーブルは、直流電力が与えられる電線と、前記電線の外面側に配置される１又は複数のコイルと、を備え、前記１又は複数のコイルは、前記電線の外面側に位置しかつ前記電線の長手方向に交差するコイル軸を有する。
【選択図】図３Ｂ
【特許請求の範囲】
【請求項1】
直流電力が与えられる電線と、
前記電線の外面側に配置される１又は複数のコイルと、を備え、
前記１又は複数のコイルは、前記電線の外面側に位置しかつ前記電線の長手方向に交差するコイル軸を有する
ケーブル。
前記電線の外面側に配置される１又は複数のコイルと、を備え、
前記１又は複数のコイルは、前記電線の外面側に位置しかつ前記電線の長手方向に交差するコイル軸を有する
ケーブル。
【請求項2】
前記複数のコイルは、前記電線の長手方向の所定位置に、前記電線回りに沿って配置される
請求項１に記載のケーブル。
請求項１に記載のケーブル。
【請求項3】
前記複数のコイルは、前記電線の長手方向に沿って配置される
請求項１に記載のケーブル。
請求項１に記載のケーブル。
【請求項4】
前記電線を被覆する被覆をさらに含み、
前記１又は複数のコイルは、前記被覆によって保持される
請求項１に記載のケーブル。
前記１又は複数のコイルは、前記被覆によって保持される
請求項１に記載のケーブル。
【請求項5】
前記電線を被覆する被覆と、
前記被覆の周囲に設けられ、前記１又は複数のコイルが前記電線の外面に配置されるように前記１又は複数のコイルを保持する環状保持部と、をさらに有する
請求項１に記載のケーブル。
前記被覆の周囲に設けられ、前記１又は複数のコイルが前記電線の外面に配置されるように前記１又は複数のコイルを保持する環状保持部と、をさらに有する
請求項１に記載のケーブル。
【請求項6】
直流電力が与えられる電線の状態を検出する検出システムであって、
前記電線の外面側に配置される１又は複数のコイルと、
前記１又は複数のコイルの誘導起電力を検出する検出部と、
処理部と、を備え、
前記１又は複数のコイルは、前記電線の外面側に位置しかつ前記電線の長手方向に交差するコイル軸を有し、
前記処理部は、
前記電線の電流値を示す電流情報を取得する取得処理と、
前記検出部の出力と前記電流情報とに基づいて前記１又は複数のコイルの配置箇所における前記電線の曲率変化量を求める第１演算処理と、を実行する
検出システム。
前記電線の外面側に配置される１又は複数のコイルと、
前記１又は複数のコイルの誘導起電力を検出する検出部と、
処理部と、を備え、
前記１又は複数のコイルは、前記電線の外面側に位置しかつ前記電線の長手方向に交差するコイル軸を有し、
前記処理部は、
前記電線の電流値を示す電流情報を取得する取得処理と、
前記検出部の出力と前記電流情報とに基づいて前記１又は複数のコイルの配置箇所における前記電線の曲率変化量を求める第１演算処理と、を実行する
検出システム。
【請求項7】
前記複数のコイルは、前記電線の長手方向の所定位置に、前記電線回りに沿って配置される
請求項６に記載の検出システム。
請求項６に記載の検出システム。
【請求項8】
前記複数のコイルは、前記電線の長手方向に沿って配置される
請求項６に記載の検出システム。
請求項６に記載の検出システム。
【請求項9】
前記電線を被覆する被覆の周囲に設けられ、前記１又は複数のコイルが前記電線の外面に配置されるように前記１又は複数のコイルを保持する環状保持部をさらに有する
請求項６に記載の検出システム。
請求項６に記載の検出システム。
【請求項10】
前記電線の電流を検出するセンサをさらに備え、
前記取得処理では、前記センサの出力に基づいて前記電流情報が取得される
請求項６に記載の検出システム。
前記取得処理では、前記センサの出力に基づいて前記電流情報が取得される
請求項６に記載の検出システム。
【請求項11】
前記ケーブルを用いる対象装置から前記電流情報を受け付ける受付部をさらに備える
請求項６に記載の検出システム。
請求項６に記載の検出システム。
【請求項12】
前記曲率変化量は、前記電線の単位時間当たりの曲率変化量を含み、
前記処理部は、
前記単位時間当たりの曲率変化量を積算することで、前記１又は複数のコイルの配置箇所における曲率を経時的に求める第２演算処理をさらに実行する
請求項６に記載の検出システム。
前記処理部は、
前記単位時間当たりの曲率変化量を積算することで、前記１又は複数のコイルの配置箇所における曲率を経時的に求める第２演算処理をさらに実行する
請求項６に記載の検出システム。
【請求項13】
前記第２演算処理では、前記曲率が所定期間ごとにリセットされる
請求項１２に記載の検出システム。
請求項１２に記載の検出システム。
【請求項14】
前記処理部は、前記曲率に基づいて前記電線の予測残寿命を求める残寿命予測処理をさらに実行する
請求項１２に記載の検出システム。
請求項１２に記載の検出システム。
【請求項15】
前記残寿命予測処理では、経時的に求められた複数の前記曲率に基づいて前記曲率の極値を求め、前記極値のうち、経時的に隣接する極大値および極小値の差に基づいて、前記電線の累積疲労損傷度が求められ、前記電線の累積疲労損傷度に基づいて前記予測残寿命が求められる
請求項１４に記載の検出システム。
請求項１４に記載の検出システム。
【請求項16】
直流電力が与えられる電線と、
前記電線の外面側に配置される１又は複数のコイルと、
前記１又は複数のコイルの誘導起電力を検出する検出部と、
処理部と、を備え、
前記１又は複数のコイルは、前記電線の外面側に位置しかつ前記電線の長手方向に交差するコイル軸を有し、
前記処理部は、
前記電線の電流値を示す電流情報を取得する取得処理と、
前記検出部の出力と前記電流情報とに基づいて前記１又は複数のコイルの配置箇所における前記電線の曲率変化量を求める演算処理と、を実行する
ケーブルシステム。
前記電線の外面側に配置される１又は複数のコイルと、
前記１又は複数のコイルの誘導起電力を検出する検出部と、
処理部と、を備え、
前記１又は複数のコイルは、前記電線の外面側に位置しかつ前記電線の長手方向に交差するコイル軸を有し、
前記処理部は、
前記電線の電流値を示す電流情報を取得する取得処理と、
前記検出部の出力と前記電流情報とに基づいて前記１又は複数のコイルの配置箇所における前記電線の曲率変化量を求める演算処理と、を実行する
ケーブルシステム。
【請求項17】
直流電力が与えられる電線の状態を検出する検出装置であって、
前記電線の電流値を示す電流情報を取得する処理と、前記電線の外面側に配置されるとともに、前記電線の外面側に位置しかつ前記電線の長手方向に交差するコイル軸を有する１又は複数のコイルの誘導起電力を検出した結果を示す出力と、前記電流情報とに基づいて前記１又は複数のコイルの配置箇所における前記電線の曲率変化量を求める演算処理と、を実行する処理部を備える
検出装置。
前記電線の電流値を示す電流情報を取得する処理と、前記電線の外面側に配置されるとともに、前記電線の外面側に位置しかつ前記電線の長手方向に交差するコイル軸を有する１又は複数のコイルの誘導起電力を検出した結果を示す出力と、前記電流情報とに基づいて前記１又は複数のコイルの配置箇所における前記電線の曲率変化量を求める演算処理と、を実行する処理部を備える
検出装置。
【請求項18】
直流電力が与えられる電線の状態を検出する検出方法であって、
前記電線の外面側に配置されるとともに、前記電線の外面側に位置しかつ前記電線の長手方向に交差するコイル軸を有する１又は複数のコイルの誘導起電力を検出する検出ステップと、
前記電線の電流値を示す電流情報を取得する取得ステップと、
前記１又は複数のコイルの誘導起電力を検出した結果を示す出力と前記電流情報とに基づいて前記１又は複数のコイルの配置箇所における前記電線の曲率変化量を求める演算処理を行う処理ステップと、を含む
検出方法。
前記電線の外面側に配置されるとともに、前記電線の外面側に位置しかつ前記電線の長手方向に交差するコイル軸を有する１又は複数のコイルの誘導起電力を検出する検出ステップと、
前記電線の電流値を示す電流情報を取得する取得ステップと、
前記１又は複数のコイルの誘導起電力を検出した結果を示す出力と前記電流情報とに基づいて前記１又は複数のコイルの配置箇所における前記電線の曲率変化量を求める演算処理を行う処理ステップと、を含む
検出方法。
【請求項19】
直流電力が与えられる電線の状態を検出する検出処理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であって、
コンピュータに
前記電線の電流値を示す電流情報を取得するステップと、
前記電線の外面側に配置されるとともに、前記電線の外面側に位置しかつ前記電線の長手方向に交差するコイル軸を有する１又は複数のコイルの誘導起電力を検出する検出部の出力と前記電流情報とに基づいて前記１又は複数のコイルの配置箇所における前記電線の曲率変化量を求めるステップと、を実行させる
コンピュータプログラム。
コンピュータに
前記電線の電流値を示す電流情報を取得するステップと、
前記電線の外面側に配置されるとともに、前記電線の外面側に位置しかつ前記電線の長手方向に交差するコイル軸を有する１又は複数のコイルの誘導起電力を検出する検出部の出力と前記電流情報とに基づいて前記１又は複数のコイルの配置箇所における前記電線の曲率変化量を求めるステップと、を実行させる
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、ケーブル、検出システム、ケーブルシステム、検出装置、検出方法、およびコンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
自動車等の車両やロボットのアーム等に用いられるケーブルには、可動部分に配線されるものがある。このようなケーブルは、可動部分の動作に応じて屈曲変形又は伸長変形が繰り返される。
このような繰り返し変形されるような使用環境下においては、ケーブル内部の電線に疲労が生じ、最終的に電線に断線が生じることがある。電線に断線が生じると、ケーブルは、寿命に至ったものと判断される。
このような繰り返し変形されるような使用環境下においては、ケーブル内部の電線に疲労が生じ、最終的に電線に断線が生じることがある。電線に断線が生じると、ケーブルは、寿命に至ったものと判断される。
【0003】
このため、繰り返し変形されるケーブルには、電力線や信号線を伝送するための電線以外に、検知線が設けられることがある。
この検知線は、繰り返し変形されるような使用環境下において、電線よりも早く断線するように構成されている。よって、検知線の断線の有無を検知することで、電線に断線が生じる前に、電線の寿命が残り少ないことを検出することができる（例えば、特許文献１参照）。
この検知線は、繰り返し変形されるような使用環境下において、電線よりも早く断線するように構成されている。よって、検知線の断線の有無を検知することで、電線に断線が生じる前に、電線の寿命が残り少ないことを検出することができる（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】実開平１－２３１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ケーブル等に用いられる撚線等の電線の疲労寿命は、変形時の曲率変化量や、変形回数等に応じて定まる。よって、電線の疲労寿命の予測を行うためには、変形を繰り返したときの曲率変化量を得る必要がある。
【0006】
屈曲変形又は伸長変形するケーブルの曲率変化量を求めるために、例えば、ケーブルの外面に歪ゲージを装着することが考えられる。この場合、歪ゲージの出力に基づいて、ケーブルの曲率変化量を求めることができる。
【0007】
ところで、歪ゲージによって歪を検出する場合、ブリッジ回路や、ブリッジ回路に電圧を供給する電源が必要となる。
例えば、稼働中の装置に含まれるケーブル（電線）の曲率変化量を検出しようとすると、稼働中の装置の近傍にブリッジ回路や、電源等を長期に亘って配置する必要がある。回路や電源が稼働中の装置の近傍に長期に亘って配置されると、装置周辺のスペースが長期に亘って消費されこととなり、好ましくない。
このため、回路や電源等を必要とせず、簡易な構成で曲率変化量や残寿命といった電線の状態を検出する技術が望まれる。
例えば、稼働中の装置に含まれるケーブル（電線）の曲率変化量を検出しようとすると、稼働中の装置の近傍にブリッジ回路や、電源等を長期に亘って配置する必要がある。回路や電源が稼働中の装置の近傍に長期に亘って配置されると、装置周辺のスペースが長期に亘って消費されこととなり、好ましくない。
このため、回路や電源等を必要とせず、簡易な構成で曲率変化量や残寿命といった電線の状態を検出する技術が望まれる。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本開示であるケーブルは、直流電力が与えられる電線と、前記電線の外面側に配置される１又は複数のコイルと、を備える。前記１又は複数のコイルは、前記電線の外面側に位置しかつ前記電線の長手方向に交差するコイル軸を有する。
【0009】
また、他の観点からみた本開示は、直流電力が与えられる電線の状態を検出する検出システムである。この検出システムは、前記電線の外面側に配置される１又は複数のコイルと、前記１又は複数のコイルの誘導起電力を検出する検出部と、処理部と、を備える。前記１又は複数のコイルは、前記電線の外面側に位置しかつ前記電線の長手方向に交差するコイル軸を有する。前記処理部は、前記電線の電流値を示す電流情報を取得する取得処理と、前記検出部の出力と前記電流情報とに基づいて前記１又は複数のコイルの配置箇所における前記電線の曲率変化量を求める第１演算処理と、を実行する。
【発明の効果】
【0010】
本開示によれば、簡易な構成で電線の状態を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【発明を実施するための形態】
【0012】
最初に実施形態の内容を列記して説明する。
［実施形態の概要］
［実施形態の概要］
【0013】
（１）本開示であるケーブルは、直流電力が与えられる電線と、前記電線の外面側に配置される１又は複数のコイルと、を備える。前記１又は複数のコイルは、前記電線の外面側に位置しかつ前記電線の長手方向に交差するコイル軸を有する。
【0014】
直流電力が与えられている電線が屈曲変形又は伸長変形すると、変形部分における電線回りの磁束密度は、電線の曲率変化量に応じて変化する。
上記構成において、１又は複数のコイルのコイル軸は電線の長手方向に交差しているので、電線回りの磁束密度に変化が生じると、１又は複数のコイルには誘導起電力が生じる。つまり、１又は複数のコイルは、電線回りの磁束密度変化を検出し、その検出結果を誘導起電力として出力する。
よって、電線回りの磁束密度変化を示す誘導起電力には、変形する電線の曲率変化量が反映される。このため、１又は複数のコイルの誘導起電力に基づいて、電線の状態である曲率変化量を得ることができる。
つまり、本開示によれば、電源等を用いることなく、電線の曲率変化量を得ることができる。この結果、簡易な構成で電線の状態を検出することができる。
上記構成において、１又は複数のコイルのコイル軸は電線の長手方向に交差しているので、電線回りの磁束密度に変化が生じると、１又は複数のコイルには誘導起電力が生じる。つまり、１又は複数のコイルは、電線回りの磁束密度変化を検出し、その検出結果を誘導起電力として出力する。
よって、電線回りの磁束密度変化を示す誘導起電力には、変形する電線の曲率変化量が反映される。このため、１又は複数のコイルの誘導起電力に基づいて、電線の状態である曲率変化量を得ることができる。
つまり、本開示によれば、電源等を用いることなく、電線の曲率変化量を得ることができる。この結果、簡易な構成で電線の状態を検出することができる。
【0015】
（２）上記（１）のケーブルにおいて、前記複数のコイルは、前記電線の長手方向の所定位置に、前記電線回りに沿って配置されていてもよい。
この場合、所定位置における電線回りに沿った曲率変化量の分布を得ることができる。
この場合、所定位置における電線回りに沿った曲率変化量の分布を得ることができる。
【0016】
（３）上記（１）又は（２）のケーブルにおいて、前記複数のコイルは、前記電線の長手方向に沿って配置されていてもよい。
この場合、電線の長手方向に沿った曲率変化量の分布を得ることができる。
この場合、電線の長手方向に沿った曲率変化量の分布を得ることができる。
【0017】
（４）上記（１）から（３）のいずれか１つのケーブルにおいて、前記電線を被覆する被覆をさらに含む場合、前記１又は複数のコイルは、前記被覆によって保持されていてもよい。
この場合、１又は複数のコイルを保持するための部材を設けることなく、１又は複数のコイルを配置することができる。
この場合、１又は複数のコイルを保持するための部材を設けることなく、１又は複数のコイルを配置することができる。
【0018】
（５）また、上記（１）から（３）のいずれか１つのケーブルにおいて、前記電線を被覆する被覆と、前記被覆の周囲に設けられ、前記１又は複数のコイルが前記電線の外面に配置されるように前記１又は複数のコイルを保持する環状保持部と、をさらに有していてもよい。
この場合、１又は複数のコイルが環状保持部によって保持されるので、１又は複数のコイルの配置箇所を変更したり、１又は複数のコイルを追加的に設けたりすることができる。
この場合、１又は複数のコイルが環状保持部によって保持されるので、１又は複数のコイルの配置箇所を変更したり、１又は複数のコイルを追加的に設けたりすることができる。
【0019】
（６）また、他の観点からみた本開示は、直流電力が与えられる電線の状態を検出する検出システムである。この検出システムは、前記電線の外面側に配置される１又は複数のコイルと、前記１又は複数のコイルの誘導起電力を検出する検出部と、処理部と、を備える。前記１又は複数のコイルは、前記電線の外面側に位置しかつ前記電線の長手方向に交差するコイル軸を有する。前記処理部は、前記電線の電流値を示す電流情報を取得する取得処理と、前記検出部の出力と前記電流情報とに基づいて前記１又は複数のコイルの配置箇所における前記電線の曲率変化量を求める第１演算処理と、を実行する。
【0020】
上記構成によれば、電源等を用いることなく、電線の曲率変化量を得ることができる。この結果、簡易な構成で電線の状態を検出することができる。
【0021】
（７）上記（６）の検出システムにおいて、前記複数のコイルは、前記電線の長手方向の所定位置に、前記電線回りに沿って配置されていてもよい。
この場合、所定位置における電線回りに沿った曲率変化量の分布を得ることができる。
この場合、所定位置における電線回りに沿った曲率変化量の分布を得ることができる。
【0022】
（８）上記（６）又は（７）の検出システムにおいて、前記複数のコイルは、前記電線の長手方向に沿って配置されていてもよい。
この場合、電線の長手方向に沿った曲率変化量の分布を得ることができる。
この場合、電線の長手方向に沿った曲率変化量の分布を得ることができる。
【0023】
（９）上記（６）から（８）のいずれか１つの検出システムにおいて、前記電線を被覆する被覆の周囲に設けられ、前記１又は複数のコイルが前記電線の外面に配置されるように前記１又は複数のコイルを保持する環状保持部をさらに有していてもよい。
この場合、１又は複数のコイルが環状保持部によって保持されるので、１又は複数のコイルの配置箇所を変更したり、１又は複数のコイルを追加的に設けたりすることができる。
この場合、１又は複数のコイルが環状保持部によって保持されるので、１又は複数のコイルの配置箇所を変更したり、１又は複数のコイルを追加的に設けたりすることができる。
【0024】
（１０）上記（６）から（９）のいずれか１つの検出システムにおいて、前記電線の電流を検出するセンサをさらに備える場合、前記取得処理では、前記センサの出力に基づいて前記電流情報が取得されるように構成してもよい。
この場合、センサによって直接電流情報を得ることができる。
この場合、センサによって直接電流情報を得ることができる。
【0025】
（１１）上記（６）から（９）のいずれか１つの検出システムにおいて、前記ケーブルを用いる対象装置から前記電流情報を受け付ける受付部をさらに備えていてもよい。
この場合、前記ケーブルの電流を測定するセンサを持たなくても、対象装置から電流情報を得ることができる。
この場合、前記ケーブルの電流を測定するセンサを持たなくても、対象装置から電流情報を得ることができる。
【0026】
（１２）上記（６）から（１１）のいずれか１つの検出システムにおいて、前記曲率変化量は、前記電線の単位時間当たりの曲率変化量を含む場合、前記処理部は、前記単位時間当たりの曲率変化量を積算することで、前記１又は複数のコイルの配置箇所における曲率を経時的に求める第２演算処理をさらに実行するように構成されていてもよい。
この場合、１又は複数の配置箇所における曲率の経時変化を求めることができる。
この場合、１又は複数の配置箇所における曲率の経時変化を求めることができる。
【0027】
（１３）上記（１２）の検出システムにおいて、前記第２演算処理では、前記曲率が所定期間ごとにリセットされることがある。
この場合、曲率が所定の基準値に対してずれが生じたとしてもそのずれを解消することができる。
この場合、曲率が所定の基準値に対してずれが生じたとしてもそのずれを解消することができる。
【0028】
（１４）上記（１２）の検出システムにおいて、前記処理部は、前記曲率に基づいて前記電線の予測残寿命を求める残寿命予測処理をさらに実行するように構成されていてもよい。
この場合、処理部は、電線の残寿命予測を行うことができる。
この場合、処理部は、電線の残寿命予測を行うことができる。
【0029】
（１５）また、上記（１４）の検出システムにおいて、前記残寿命予測処理では、経時的に求められた複数の前記曲率に基づいて前記曲率の極値を求め、前記極値のうち、経時的に隣接する極大値および極小値の差に基づいて、前記電線の累積疲労損傷度が求められ、前記電線の累積疲労損傷度に基づいて前記予測残寿命が求められるように構成されていてもよい。
極大値と極小値との差は、電線が屈曲変形又は伸長変形したときの曲率変化量を表している。このため、極大値と極小値との差と、電線の変形時の曲率変化量に応じた電線の疲労強度を示す疲労強度データと、を用いることで、電線の累積疲労損傷度を求めることができる。
この結果、電線の疲労寿命の進行度合を把握することができ、電線の残寿命予測をより正確に行うことができる。
極大値と極小値との差は、電線が屈曲変形又は伸長変形したときの曲率変化量を表している。このため、極大値と極小値との差と、電線の変形時の曲率変化量に応じた電線の疲労強度を示す疲労強度データと、を用いることで、電線の累積疲労損傷度を求めることができる。
この結果、電線の疲労寿命の進行度合を把握することができ、電線の残寿命予測をより正確に行うことができる。
【0030】
（１６）また、他の観点からみた本開示は、ケーブルシステムである。このケーブルシステムは、直流電力が与えられる電線と、前記電線の外面側に配置される１又は複数のコイルと、前記１又は複数のコイルの誘導起電力を検出する検出部と、処理部と、を備える。前記１又は複数のコイルは、前記電線の外面側に位置しかつ前記電線の長手方向に交差するコイル軸を有する。前記処理部は、前記電線の電流値を示す電流情報を取得する取得処理と、前記検出部の出力と前記電流情報とに基づいて前記１又は複数のコイルの配置箇所における前記電線の曲率変化量を求める演算処理と、を実行する。
【0031】
（１７）他の観点からみた本開示は、直流電力が与えられる電線の状態を検出する検出装置である。この検出装置は、前記電線の電流値を示す電流情報を取得する処理と、前記電線の外面側に配置されるとともに、前記電線の外面側に位置しかつ前記電線の長手方向に交差するコイル軸を有する１又は複数のコイルの誘導起電力を検出した結果を示す出力と、前記電流情報とに基づいて前記１又は複数のコイルの配置箇所における前記電線の曲率変化量を求める演算処理と、を実行する処理部を備える。
【0032】
（１８）他の観点からみた本開示は、直流電力が与えられる電線の状態を検出する検出方法である。この検出方法は、前記電線の外面側に配置されるとともに、前記電線の外面側に位置しかつ前記電線の長手方向に交差するコイル軸を有する１又は複数のコイルの誘導起電力を検出する検出ステップと、前記電線の電流値を示す電流情報を取得する取得ステップと、前記１又は複数のコイルの誘導起電力を検出した結果を示す出力と前記電流情報とに基づいて前記１又は複数のコイルの配置箇所における前記電線の曲率変化量を求める演算処理を行う処理ステップと、を含む。
【0033】
（１９）さらに他の観点からみた実施形態は、直流電力が与えられる電線の状態を検出する検出処理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である。このコンピュータプログラムは、コンピュータに、前記電線の電流値を示す電流情報を取得するステップと、前記電線の外面側に配置されるとともに、前記電線の外面側に位置しかつ前記電線の長手方向に交差するコイル軸を有する１又は複数のコイルの誘導起電力を検出する検出部の出力と前記電流情報とに基づいて前記１又は複数のコイルの配置箇所における前記電線の曲率変化量を求めるステップと、を実行させる。
【0034】
［実施形態の詳細］
以下、好ましい実施形態について図面を参照しつつ説明する。
なお、以下に記載する各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。
以下、好ましい実施形態について図面を参照しつつ説明する。
なお、以下に記載する各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。
【0035】
〔第１実施形態の検出システムについて〕
図１は、第１実施形態に係る検出システムの一例を示すブロック図である。
図１中、検出システム１は、対象装置に配線されるケーブル２に用いられるシステムである。本実施形態における対象装置は、自動車等の車両である。
図１は、第１実施形態に係る検出システムの一例を示すブロック図である。
図１中、検出システム１は、対象装置に配線されるケーブル２に用いられるシステムである。本実施形態における対象装置は、自動車等の車両である。
【0036】
ケーブル２は、車両において直流電力を伝送するための電力線である。ケーブル２は、例えば、車両が有する電源と、モータと、の間に配線される。ケーブル２は、電線８と、被覆１０と、を含む。つまり、ケーブル２は、電線８を芯線とする被覆電線である。電線８は、銅、アルミニウム等の導体によって形成される。電線８は、複数の素線を撚り合わせた撚線であってもよいし、撚線を撚り合わせた撚撚線であってもよいし、単一の素線であってもよい。被覆１０は、電線８の周囲に形成されている。被覆１０は、樹脂によって形成される。
【0037】
なお、以下、ケーブル２の説明においては、互いに直交する３方向をＸ方向、Ｙ方向、およびＺ方向とする。また、図１に示すように、Ｘ方向のうちの一方向をＸ１方向、Ｘ１方向の反対方向をＸ２方向とする。Ｙ方向のうちの一方向をＹ１方向、Ｙ１方向の反対方向をＹ２方向とする。Ｚ方向のうちの一方向をＺ１方向、Ｚ１方向の反対方向をＺ２方向とする。
また、図１に示すように、伸長状態にあるケーブル２は、Ｘ方向に平行であるものとする。
また、図１に示すように、伸長状態にあるケーブル２は、Ｘ方向に平行であるものとする。
【0038】
本実施形態の検出システム１は、ケーブル２が有する電線８の状態を検出する機能を有する。電線８の状態には、電線８が変形したときの曲率変化量や、曲率、累積疲労損傷度、予測残寿命等が含まれる。
検出システム１は、センサ部４と、処理装置６と、を含む。
検出システム１は、センサ部４と、処理装置６と、を含む。
【0039】
センサ部４は、ケーブル２（電線８）回りの磁束密度の変化を検出する機能を有する。センサ部４は、処理装置６に接続されている。センサ部４の出力は、処理装置６に与えられる。センサ部４は、センサ本体１２と、検出部１４と、を含む。
センサ本体１２は、ケーブル２の長手方向ほぼ中央に設けられている。センサ本体１２および検出部１４については後に詳述する。
センサ本体１２は、ケーブル２の長手方向ほぼ中央に設けられている。センサ本体１２および検出部１４については後に詳述する。
【0040】
処理装置６は、処理部６ａと、記憶部６ｂと、出力部６ｃと、入力部６ｄと、を備えるコンピュータ等により構成される。
処理装置６は、電線８（ケーブル２）の曲率変化量、電線８の累積疲労損傷度、電線８の予測残寿命を求める機能を有する。処理装置６については、後に詳述する。
処理装置６は、電線８（ケーブル２）の曲率変化量、電線８の累積疲労損傷度、電線８の予測残寿命を求める機能を有する。処理装置６については、後に詳述する。
【0041】
処理装置６は、対象装置である車両が有する制御装置１００に通信可能に接続されている。
制御装置１００は、ケーブル２に与えられる直流電力の制御を行う装置である。よって、制御装置１００には、ケーブル２に繋がる電路１０１に設けられた電流センサ１０２からの出力が与えられる。制御装置１００は、電流センサ１０２の出力に基づいて、ケーブル２に流れる直流電力の電流値を示す電流情報を生成する。
制御装置１００が生成する電流情報は、入力部６ｄを通じて処理装置６に与えられる。
制御装置１００は、ケーブル２に与えられる直流電力の制御を行う装置である。よって、制御装置１００には、ケーブル２に繋がる電路１０１に設けられた電流センサ１０２からの出力が与えられる。制御装置１００は、電流センサ１０２の出力に基づいて、ケーブル２に流れる直流電力の電流値を示す電流情報を生成する。
制御装置１００が生成する電流情報は、入力部６ｄを通じて処理装置６に与えられる。
【0042】
〔ケーブル２について〕
図２は、本実施形態のケーブル２の動きを説明するための図である。
図２に示すように、ケーブル２は、車両の可動部分１０４と、車両の固定部分１０６との間に配線される。
ケーブル２の第１端部２ａは、車両の可動部分１０４に保持される。また、ケーブル２の第２端部２ｂは、車両の固定部分１０６に保持される。
第１端部２ａは、伸長状態であるときのケーブル２のＸ１方向側の端部である。第２端部２ｂは、伸長状態であるときのケーブル２のＸ２方向側の端部である。
図２は、本実施形態のケーブル２の動きを説明するための図である。
図２に示すように、ケーブル２は、車両の可動部分１０４と、車両の固定部分１０６との間に配線される。
ケーブル２の第１端部２ａは、車両の可動部分１０４に保持される。また、ケーブル２の第２端部２ｂは、車両の固定部分１０６に保持される。
第１端部２ａは、伸長状態であるときのケーブル２のＸ１方向側の端部である。第２端部２ｂは、伸長状態であるときのケーブル２のＸ２方向側の端部である。
【0043】
可動部分１０４には、ブラケット１０４ａが固定されている。ブラケット１０４ａは、第１端部２ａの外周に装着される。これにより、第１端部２ａは、可動部分１０４に保持される。
固定部分１０６には、ブラケット１０６ａが固定されている。ブラケット１０６ａは、第２端部２ｂの外周に装着される。これにより、第２端部２ｂは、固定部分１０６に保持される。
固定部分１０６には、ブラケット１０６ａが固定されている。ブラケット１０６ａは、第２端部２ｂの外周に装着される。これにより、第２端部２ｂは、固定部分１０６に保持される。
【0044】
図２に示すように、可動部分１０４は、第１位置と、第２位置との間を固定部分１０６に対して相対移動する。
図２では、可動部分１０４が第１位置に位置するときのケーブル２を実線で示し、可動部分１０４が第２位置に位置するときのケーブル２を２点鎖線で示している。
可動部分１０４が第１位置に位置するとき、ケーブル２は伸長状態である。
可動部分１０４が第２位置に位置するとき、ケーブル２は屈曲状態である。
図２では、可動部分１０４が第１位置に位置するときのケーブル２を実線で示し、可動部分１０４が第２位置に位置するときのケーブル２を２点鎖線で示している。
可動部分１０４が第１位置に位置するとき、ケーブル２は伸長状態である。
可動部分１０４が第２位置に位置するとき、ケーブル２は屈曲状態である。
【0045】
ここで、本実施形態では、第１位置および第２位置は、Ｘ－Ｚ平面上の位置であるとする。よって、可動部分１０４は、固定部分１０６を基準としてＸ－Ｚ平面上を移動する。
また、ケーブル２は、Ｘ－Ｚ平面上で屈曲変形又は伸長変形するものとする。
可動部分１０４は、第１位置と第２位置との間を繰り返し相対移動する。よって、ケーブル２は、可動部分１０４の移動に応じて、屈曲変形又は伸長変形する。
屈曲変形とは、曲率が増加する方向への変形である。伸長変形とは、曲率が減少する方向への変形である。
また、ケーブル２は、Ｘ－Ｚ平面上で屈曲変形又は伸長変形するものとする。
可動部分１０４は、第１位置と第２位置との間を繰り返し相対移動する。よって、ケーブル２は、可動部分１０４の移動に応じて、屈曲変形又は伸長変形する。
屈曲変形とは、曲率が増加する方向への変形である。伸長変形とは、曲率が減少する方向への変形である。
【0046】
【0047】
センサ本体１２は、コイル２０と、環状保持部２２と、を含む。なお、図３Ａでは、理解を容易とするため、環状保持部２２は、２点鎖線で示されている。
コイル２０は、電線８の外面８ａ側に配置されている。
また、上述のように、センサ本体１２は、ケーブル２の長手方向ほぼ中央に設けられている。よって、コイル２０もケーブル２の長手方向ほぼ中央に設けられている。
コイル２０は、コイル本体２０ａと、基板２０ｂと、を含む。コイル本体２０ａは、基板２０ｂに実装されている。
コイル本体２０ａの巻き数は１である。コイル本体２０ａは無芯のコイルである。
基板２０ｂは矩形板状である。基板２０ｂは、コイル本体２０ａが実装された実装面２０ｂ１を有する。基板２０ｂは、環状保持部２２の内部に設けられている。これによって、コイル２０は、環状保持部２２に保持される。
コイル２０は、電線８の外面８ａ側に配置されている。
また、上述のように、センサ本体１２は、ケーブル２の長手方向ほぼ中央に設けられている。よって、コイル２０もケーブル２の長手方向ほぼ中央に設けられている。
コイル２０は、コイル本体２０ａと、基板２０ｂと、を含む。コイル本体２０ａは、基板２０ｂに実装されている。
コイル本体２０ａの巻き数は１である。コイル本体２０ａは無芯のコイルである。
基板２０ｂは矩形板状である。基板２０ｂは、コイル本体２０ａが実装された実装面２０ｂ１を有する。基板２０ｂは、環状保持部２２の内部に設けられている。これによって、コイル２０は、環状保持部２２に保持される。
【0048】
環状保持部２２は、例えば、ゴム等の弾性素材によって形成された環状の部材であり、ケーブル２の周囲に設けられている。つまり、環状保持部２２は、被覆１０の周囲に設けられている。環状保持部２２は、被覆１０の外面１０ｃに着脱可能に設けられている。
【0049】
環状保持部２２は、コイル２０が電線８の外面８ａ側に配置されるように、コイル２０を保持する。
基板２０ｂが環状保持部２２に保持されかつケーブル２が伸長状態のとき、実装面２０ｂ１は、Ｘ－Ｚ平面に平行かつケーブル２および電線８の中心軸ｃを含む平面に沿っている。
基板２０ｂが環状保持部２２に保持されかつケーブル２が伸長状態のとき、実装面２０ｂ１は、Ｘ－Ｚ平面に平行かつケーブル２および電線８の中心軸ｃを含む平面に沿っている。
【0050】
本実施形態のコイル２０は、着脱可能な環状保持部２２によって保持されるので、コイル２０の配置箇所を変更したり、コイル２０を追加的に被覆１０の周囲に設けたりすることができる。
【0051】
図３Ｂは、図３Ａに示すセンサ本体１２の断面図である。図３Ｂでは、基板２０ｂの実装面２０ｂ１に沿った断面を示している。よって、図３Ｂに示す断面は、Ｘ－Ｚ平面に平行かつケーブル２の中心軸ｃを含む平面に沿っている。
【0052】
図３Ｂに示すように、コイル２０は、電線８の外面８ａ側に配置される。
コイル２０と、電線８の外面８ａとの間には、被覆１０および環状保持部２２の一部が介在している。
環状保持部２２は、弾性素材で形成されているので、ケーブル２の屈曲変形又は伸長変形を許容する。よって、環状保持部２２は、ケーブル２の状態（伸長状態および屈曲状態）に関わらず、コイル２０を外面８ａ側で保持することができる。
コイル２０と、電線８の外面８ａとの間には、被覆１０および環状保持部２２の一部が介在している。
環状保持部２２は、弾性素材で形成されているので、ケーブル２の屈曲変形又は伸長変形を許容する。よって、環状保持部２２は、ケーブル２の状態（伸長状態および屈曲状態）に関わらず、コイル２０を外面８ａ側で保持することができる。
【0053】
基板２０ｂの実装面２０ｂ１に実装されたコイル本体２０ａのコイル面は、ケーブル２が伸長状態のときに、Ｘ－Ｚ平面に平行かつケーブル２の中心軸ｃを含む平面に沿っている。
また、コイル本体２０ａのコイル軸２０ａ１は、電線８の長手方向であるＸ方向に直交している。
なお、コイル面とは、コイル本体２０ａを構成するループ状の導体線２０ａ２（導体パターン）の全体を含む平面をいう。本実施形態では、基板２０ｂの実装面２０ｂ１がコイル面に相当する。
また、コイル軸２０ａ１とは、ループ状の導体線２０ａ２の中心を通過し、かつ、コイル面に直交する軸をいう。
また、コイル本体２０ａのコイル軸２０ａ１は、電線８の長手方向であるＸ方向に直交している。
なお、コイル面とは、コイル本体２０ａを構成するループ状の導体線２０ａ２（導体パターン）の全体を含む平面をいう。本実施形態では、基板２０ｂの実装面２０ｂ１がコイル面に相当する。
また、コイル軸２０ａ１とは、ループ状の導体線２０ａ２の中心を通過し、かつ、コイル面に直交する軸をいう。
【0054】
図３Ａに示すように、検出部１４は、コイル本体２０ａの両端間に接続されている。検出部１４は、分圧抵抗等を含んで構成されており、コイル本体２０ａに生じる誘導起電力を検出する。つまり、コイル本体２０ａに誘導起電力が生じると、検出部１４は、生じた誘導起電力に応じた電圧を出力する。つまり、検出部１４の出力は、コイル本体２０ａの誘導起電力を示す。検出部１４の出力は、処理装置６へ与えられる。
【0055】
〔処理装置６について〕
図４は、処理装置６の一例を示す図である。上述のように、処理装置６は、処理部６ａと、記憶部６ｂと、出力部６ｃと、入力部６ｄと、を備える。
処理部６ａは、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、量子プロセッサ等、コンピュータの制御に適合する種々のプロセッサである。
図４は、処理装置６の一例を示す図である。上述のように、処理装置６は、処理部６ａと、記憶部６ｂと、出力部６ｃと、入力部６ｄと、を備える。
処理部６ａは、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、量子プロセッサ等、コンピュータの制御に適合する種々のプロセッサである。
【0056】
記憶部６ｂ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。
記憶部６ｂには、処理部６ａに実行させるためのコンピュータプログラムや、必要な情報が記憶されている。処理部６ａは、記憶部６ｂのようなコンピュータ読み取り可能な非一過性の記録媒体に記憶されたコンピュータプログラムを実行することで、処理装置６が有する各種処理機能を実現する。
さらに、記憶部６ｂには、変換データ３０、曲率データ３１、疲労強度データ３２、および疲労度データ３３が記憶されている。これらデータについては、後に説明する。
記憶部６ｂには、処理部６ａに実行させるためのコンピュータプログラムや、必要な情報が記憶されている。処理部６ａは、記憶部６ｂのようなコンピュータ読み取り可能な非一過性の記録媒体に記憶されたコンピュータプログラムを実行することで、処理装置６が有する各種処理機能を実現する。
さらに、記憶部６ｂには、変換データ３０、曲率データ３１、疲労強度データ３２、および疲労度データ３３が記憶されている。これらデータについては、後に説明する。
【0057】
出力部６ｃは、処理部６ａによる処理に関する各種情報を、外部へ向けて出力する機能を有する。出力部６ｃは、無線通信装置を含んでいてもよい。この場合、出力部６ｃは、無線通信によって、各種情報を出力する。また、出力部６ｃは、モニタや、インジケータ、スピーカを含んでいてもよい。この場合、出力部６ｃは、これらデバイスによって、各種情報を出力する。
入力部６ｄは、制御装置１００からの電流情報を受け付けるためのインターフェース（受付部）である。
本実施形態の検出システム１は、入力部６ｄを有するので、電線８の電流を測定するセンサを持たなくても、対象装置から電流情報を得ることができる。
入力部６ｄは、制御装置１００からの電流情報を受け付けるためのインターフェース（受付部）である。
本実施形態の検出システム１は、入力部６ｄを有するので、電線８の電流を測定するセンサを持たなくても、対象装置から電流情報を得ることができる。
【0058】
処理部６ａは、取得処理２４、曲率演算処理２６、および、残寿命予測処理２８を行う機能を有する。
取得処理２４は、電線８を流れる直流電力の電流値を示す電流情報を取得する処理である。
曲率演算処理２６は、検出部１４の出力と電流情報とに基づいてコイル２０の配置箇所における電線８の曲率の経時変化を求める処理である。
曲率演算処理２６は、第１演算処理２６ａと、第２演算処理２６ｂと、を含む。
第１演算処理２６ａは、検出部１４の出力と電流情報とに基づいてコイル２０の配置箇所における電線８の曲率変化量を求める処理である。
第２演算処理２６ｂは、曲率変化量を積算することで、コイル２０の配置箇所における電線８の曲率を経時的に求める処理である。
残寿命予測処理２８は、曲率演算処理２６にて求めた曲率の経時変化に基づいて電線の残寿命を求める処理である。残寿命予測処理２８では、経時的に求められた複数の曲率に基づいて電線８の累積疲労損傷度が求められ、電線８の累積疲労損傷度に基づいて予測残寿命が求められる。
取得処理２４は、電線８を流れる直流電力の電流値を示す電流情報を取得する処理である。
曲率演算処理２６は、検出部１４の出力と電流情報とに基づいてコイル２０の配置箇所における電線８の曲率の経時変化を求める処理である。
曲率演算処理２６は、第１演算処理２６ａと、第２演算処理２６ｂと、を含む。
第１演算処理２６ａは、検出部１４の出力と電流情報とに基づいてコイル２０の配置箇所における電線８の曲率変化量を求める処理である。
第２演算処理２６ｂは、曲率変化量を積算することで、コイル２０の配置箇所における電線８の曲率を経時的に求める処理である。
残寿命予測処理２８は、曲率演算処理２６にて求めた曲率の経時変化に基づいて電線の残寿命を求める処理である。残寿命予測処理２８では、経時的に求められた複数の曲率に基づいて電線８の累積疲労損傷度が求められ、電線８の累積疲労損傷度に基づいて予測残寿命が求められる。
【0059】
〔処理装置６が実行する処理について〕
処理部６ａは、取得処理２４（図４）を常時実行する。取得処理２４において、処理部６ａは、制御装置１００からの出力に基づいて、電線８の電流値を示す電流情報を取得する。
処理部６ａは、検出部１４の出力に基づいて電流情報を経時的に取得する。処理部６ａは、電流情報と、その電流情報を取得した時間と、を対応付け、電流データとして記憶部６ｂに記憶させる。
処理部６ａは、取得処理２４を実行しつつ、曲率演算処理２６および残寿命予測処理２８（図４）を実行する。
処理部６ａは、取得処理２４（図４）を常時実行する。取得処理２４において、処理部６ａは、制御装置１００からの出力に基づいて、電線８の電流値を示す電流情報を取得する。
処理部６ａは、検出部１４の出力に基づいて電流情報を経時的に取得する。処理部６ａは、電流情報と、その電流情報を取得した時間と、を対応付け、電流データとして記憶部６ｂに記憶させる。
処理部６ａは、取得処理２４を実行しつつ、曲率演算処理２６および残寿命予測処理２８（図４）を実行する。
【0060】
〔曲率演算処理について〕
図５は曲率演算処理２６の一例を示すフローチャートである。
曲率演算処理２６において、処理部６ａは、まず、曲率ρの初期値ρ０を０とし、時間ｔを１に設定する（ステップＳ１）。
曲率ρは、コイル２０の配置箇所における電線８の曲率である。初期値ρ０は、曲率演算処理２６が開始されたときの曲率ρの初期値である。
時間ｔ（ｔ＝１，２，３・・・）は、処理部６ａが検出部１４（コイル２０）の出力を取得する間隔であるサンプリング時間を単位時間としたときの離散時間を示している。
図５は曲率演算処理２６の一例を示すフローチャートである。
曲率演算処理２６において、処理部６ａは、まず、曲率ρの初期値ρ０を０とし、時間ｔを１に設定する（ステップＳ１）。
曲率ρは、コイル２０の配置箇所における電線８の曲率である。初期値ρ０は、曲率演算処理２６が開始されたときの曲率ρの初期値である。
時間ｔ（ｔ＝１，２，３・・・）は、処理部６ａが検出部１４（コイル２０）の出力を取得する間隔であるサンプリング時間を単位時間としたときの離散時間を示している。
【0061】
次いで、処理部６ａは、サンプリング時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ２）。処理部６ａは、処理の開始のタイミング、又は、過去直近にサンプリング時間が経過したと判定したタイミングを基準としてサンプリング時間が経過したか否かを判定する。
サンプリング時間は、上述のように処理部６ａが検出部１４の出力を取得するタイミング毎の時間間隔である。
サンプリング時間は、上述のように処理部６ａが検出部１４の出力を取得するタイミング毎の時間間隔である。
【0062】
処理部６ａは、サンプリング時間が経過するまでステップＳ２を繰り返す。
サンプリング時間が経過したと判定すると、処理部６ａは、検出部１４の出力を取得し（ステップＳ３）、磁束密度変化ΔＢｔを演算する（ステップＳ４）。
磁束密度変化ΔＢｔは、コイル２０の配置箇所における磁束密度変化であって、サンプリング時間の間で生じた磁束密度変化である。
処理部６ａは、下記式（１）に基づいて、磁束密度変化ΔＢｔを求める。
サンプリング時間が経過したと判定すると、処理部６ａは、検出部１４の出力を取得し（ステップＳ３）、磁束密度変化ΔＢｔを演算する（ステップＳ４）。
磁束密度変化ΔＢｔは、コイル２０の配置箇所における磁束密度変化であって、サンプリング時間の間で生じた磁束密度変化である。
処理部６ａは、下記式（１）に基づいて、磁束密度変化ΔＢｔを求める。
【0063】
【数1】
【0064】
上記式（１）中、Ｖｔは、コイル２０の誘導起電力である。誘導起電力Ｖｔは、検出部１４の出力に基づいて求められる。
ｎは、コイル２０の巻き数である。本実施形態では、巻き数ｎは、１である。
Ｒは、コイル２０の投影面積である。コイル２０の投影面積とは、コイル本体２０ａを構成するループ状の導体線２０ａ２（図３Ｂ）によって囲まれるＸ－Ｚ平面上の範囲の面積である。
Δｔｃは、サンプリング時間である。
ｎは、コイル２０の巻き数である。本実施形態では、巻き数ｎは、１である。
Ｒは、コイル２０の投影面積である。コイル２０の投影面積とは、コイル本体２０ａを構成するループ状の導体線２０ａ２（図３Ｂ）によって囲まれるＸ－Ｚ平面上の範囲の面積である。
Δｔｃは、サンプリング時間である。
【0065】
図５のように、磁束密度変化ΔＢｔを求めると、処理部６ａは、磁束密度変化ΔＢｔと電流情報とに基づいて曲率変化量Δρｔを取得する（ステップＳ５：第１演算処理）。
曲率変化量Δρｔは、コイル２０の配置箇所における電線８の曲率変化量であって、単位時間（サンプリング時間Δｔｃ）当たりの曲率変化量である。
曲率変化量Δρｔは、コイル２０の配置箇所における電線８の曲率変化量であって、単位時間（サンプリング時間Δｔｃ）当たりの曲率変化量である。
【0066】
直流電力が与えられている電線８が屈曲変形又は伸長変形すると、その変形部分における電線８回りの磁束密度は、電線８の曲率変化量に応じて変化する。
図６は、伸長状態のケーブル２、および、屈曲状態のケーブル２における磁束の状態を説明するための図である。
図６中、伸長状態のケーブル２には、ケーブル２（電線８）回りの磁束が生じている。
例えば、電線８が伸長状態から屈曲状態へ変形すると、屈曲部分の内側における電線８回りの磁束は互いに接近する。一方、屈曲部分の外側における電線８回りの磁束は互いに離れる。このため、屈曲部分の内側における磁束密度は大きくなるように変化し、屈曲部分の外側における磁束密度は小さくなるように変化する。
また、例えば、電線８の屈曲変形による曲率変化量が大きくなればなるほど、磁束密度変化もそれに伴って大きくなる。よって、屈曲部分又は伸長部分における電線８回りの磁束密度は、電線８の曲率変化量に応じて変化する。
図６は、伸長状態のケーブル２、および、屈曲状態のケーブル２における磁束の状態を説明するための図である。
図６中、伸長状態のケーブル２には、ケーブル２（電線８）回りの磁束が生じている。
例えば、電線８が伸長状態から屈曲状態へ変形すると、屈曲部分の内側における電線８回りの磁束は互いに接近する。一方、屈曲部分の外側における電線８回りの磁束は互いに離れる。このため、屈曲部分の内側における磁束密度は大きくなるように変化し、屈曲部分の外側における磁束密度は小さくなるように変化する。
また、例えば、電線８の屈曲変形による曲率変化量が大きくなればなるほど、磁束密度変化もそれに伴って大きくなる。よって、屈曲部分又は伸長部分における電線８回りの磁束密度は、電線８の曲率変化量に応じて変化する。
【0067】
本実施形態において、コイル２０のコイル軸２０ａ１は電線８の長手方向（Ｘ方向）に交差しているので（図３Ｂ）、電線８回りの磁束密度に変化が生じると、コイル２０には誘導起電力が生じる。つまり、コイル２０は、電線８回りの磁束密度変化を検出し、その検出結果を誘導起電力として出力する。
上述のように、電線８回りの磁束密度は、電線８の曲率変化量に応じて変化する。よって、コイル２０の誘導起電力Ｖｔおよび誘導起電力Ｖｔより求められる磁束密度変化ΔＢｔには、変形するケーブル２の曲率変化量が反映される。このため、コイル２０の誘導起電力Ｖｔ（磁束密度変化ΔＢｔ）に基づいて、電線８の状態である曲率変化量Δρｔを得ることができる。
つまり、本実施形態によれば、電源等を用いることなく、電線８の曲率変化量Δρｔを得ることができる。この結果、簡易な構成で電線の状態を検出することができる。
上述のように、電線８回りの磁束密度は、電線８の曲率変化量に応じて変化する。よって、コイル２０の誘導起電力Ｖｔおよび誘導起電力Ｖｔより求められる磁束密度変化ΔＢｔには、変形するケーブル２の曲率変化量が反映される。このため、コイル２０の誘導起電力Ｖｔ（磁束密度変化ΔＢｔ）に基づいて、電線８の状態である曲率変化量Δρｔを得ることができる。
つまり、本実施形態によれば、電源等を用いることなく、電線８の曲率変化量Δρｔを得ることができる。この結果、簡易な構成で電線の状態を検出することができる。
【0068】
なお、磁束密度変化ΔＢｔと、電線８の曲率変化量Δρｔとの関係は、電線８の電流値によっても変化する。つまり、磁束密度変化ΔＢｔと、電線８の曲率変化量Δρｔとの間には、一定の相関がある。
そこで、処理部６ａは、磁束密度変化ΔＢｔを求めると、記憶部６ｂに記憶されている電流データおよび変換データ３０を参照し、磁束密度変化ΔＢｔに応じた電線８の曲率変化量Δρｔを求める。
変換データ３０は、磁束密度変化ΔＢ、電線８の電流値、および、電線８の曲率変化量Δρの対応関係を示すデータである。
そこで、処理部６ａは、磁束密度変化ΔＢｔを求めると、記憶部６ｂに記憶されている電流データおよび変換データ３０を参照し、磁束密度変化ΔＢｔに応じた電線８の曲率変化量Δρｔを求める。
変換データ３０は、磁束密度変化ΔＢ、電線８の電流値、および、電線８の曲率変化量Δρの対応関係を示すデータである。
【0069】
図７は、変換データ３０の一例を示す図である。図７では、変換データ３０をグラフとして表している。図７では、横軸が電線８の曲率変化量Δρを示し、縦軸が磁束密度変化ΔＢを示している。
図７中、グラフとして表した変換データ３０は、複数の線図Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３・・・Ｍｋを含む。
複数の線図Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３・・・Ｍｋは、それぞれ、磁束密度変化ΔＢと、電線８の曲率変化量Δρとの対応関係を示している。
また、複数の線図Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３・・・Ｍｋは、電線８の電流値が互いに異なる場合を示している。複数の線図Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３・・・Ｍｋに対応する各電流値は、電線８に流れる電流に応じて設定される。
図７中、グラフとして表した変換データ３０は、複数の線図Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３・・・Ｍｋを含む。
複数の線図Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３・・・Ｍｋは、それぞれ、磁束密度変化ΔＢと、電線８の曲率変化量Δρとの対応関係を示している。
また、複数の線図Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３・・・Ｍｋは、電線８の電流値が互いに異なる場合を示している。複数の線図Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３・・・Ｍｋに対応する各電流値は、電線８に流れる電流に応じて設定される。
【0070】
処理部６ａは、電流データを参照し、現在の電流情報を得る。
処理部６ａは、複数の線図Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３・・・Ｍｋの中から、現在の電流情報が示す電線８の電流値に応じた線図を選択する。処理部６ａは、選択した線図を用いて、磁束密度変化ΔＢｔに応じた曲率変化量Δρｔを求める。
これにより、処理部６ａは、電線８の電流値および磁束密度変化ΔＢｔに応じた曲率変化量Δρｔを求めることができる。
処理部６ａは、複数の線図Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３・・・Ｍｋの中から、現在の電流情報が示す電線８の電流値に応じた線図を選択する。処理部６ａは、選択した線図を用いて、磁束密度変化ΔＢｔに応じた曲率変化量Δρｔを求める。
これにより、処理部６ａは、電線８の電流値および磁束密度変化ΔＢｔに応じた曲率変化量Δρｔを求めることができる。
【0071】
なお、変換データ３０は、電流情報および磁束密度変化ΔＢから、電線８の曲率変化量Δρを求めることが可能なデータであればよく、実験やシミュレーション等によって求められたテーブルであってもよいし、数式であってもよい。
【0072】
図５中、ステップＳ５において曲率変化量Δρｔを取得すると、処理部６ａは、ステップＳ６へ進み、曲率変化量Δρｔを積算し、電線８の曲率ρｔを求める（ステップＳ６：第２演算処理）。
曲率変化量Δρｔは、サンプリング時間Δｔｃ毎の電線８の曲率の変化を示している。よって、曲率変化量Δρｔを積算することで、電線８の曲率ρを求める。処理部６ａは、求めた曲率ρを曲率データ３１に登録する。曲率データ３１は、曲率ρと時間ｔとを対応付けたデータであり、曲率ρの経時変化を示すデータである。
なお、ここで求める曲率ρは、曲率ρの相対的な変化が把握できればよく、電線８の曲率を示す実際の値であってもよいし、電線８の曲率の相対的な値であってもよい。
曲率変化量Δρｔは、サンプリング時間Δｔｃ毎の電線８の曲率の変化を示している。よって、曲率変化量Δρｔを積算することで、電線８の曲率ρを求める。処理部６ａは、求めた曲率ρを曲率データ３１に登録する。曲率データ３１は、曲率ρと時間ｔとを対応付けたデータであり、曲率ρの経時変化を示すデータである。
なお、ここで求める曲率ρは、曲率ρの相対的な変化が把握できればよく、電線８の曲率を示す実際の値であってもよいし、電線８の曲率の相対的な値であってもよい。
【0073】
次いで、処理部６ａは、時間ｔをインクリメントし（ステップＳ７）、所定期間が経過したか否かを判定する（ステップＳ８）。
ステップＳ８において所定期間が経過していないと判定すると、処理部６ａは、ステップＳ２へ戻り、同様の処理を繰り返す。
ステップＳ８において所定期間が経過していないと判定すると、処理部６ａは、ステップＳ２へ戻り、同様の処理を繰り返す。
【0074】
【0075】
図８において、処理部６ａが曲率演算処理２６を開始すると、まず、時間ｔが０のときの曲率ρである初期値ρ０を０に設定する（図５中、ステップＳ１）。
次いで、処理部６ａは、時間ｔが１のときの曲率変化量Δρ１を求める（図５中、ステップＳ３－Ｓ５）。
次いで、処理部６ａは、時間ｔが１のときの曲率変化量Δρ１を求める（図５中、ステップＳ３－Ｓ５）。
【0076】
処理部６ａは、初期値ρ０に曲率変化量Δρ１を積算し、時間ｔが１のときの曲率ρ１を求める（図５中、ステップＳ６）。
その後、処理部６ａは、時間ｔが２のときの曲率変化量Δρ２を求め、曲率ρ１に曲率変化量Δρ２を積算し、曲率ρ２を求める。
このように、処理部６ａは、曲率演算処理を実行することで、順次、時間ｔごとに曲率ρｔを求める。
図８に示すように、各時間それぞれの曲率ρｔを含む曲率データ３１は、曲率ρｔの経時変化を示している。
その後、処理部６ａは、時間ｔが２のときの曲率変化量Δρ２を求め、曲率ρ１に曲率変化量Δρ２を積算し、曲率ρ２を求める。
このように、処理部６ａは、曲率演算処理を実行することで、順次、時間ｔごとに曲率ρｔを求める。
図８に示すように、各時間それぞれの曲率ρｔを含む曲率データ３１は、曲率ρｔの経時変化を示している。
【0077】
なお、本実施形態において、電線８が屈曲変形しているときの曲率変化量Δρは、プラスの値となる。逆に、電線８が伸長変形しているときの曲率変化量Δρは、マイナスの値となる。このため、曲率変化量Δρを積算することで曲率ρｔが求められる。
【0078】
図５に示すように、ステップＳ８において所定期間が経過したと判定すると、処理部６ａは、曲率ρｔを０にし、ステップＳ２へ戻る。これにより、それまで積算された曲率ρｔはリセットされる。
上記曲率ρｔは、曲率演算処理２６を開始したタイミングで０に設定される。つまり、曲率演算処理２６を開始したタイミングでの電線８の状態が基準となる。
ここで、曲率演算処理２６を継続して実行したとき、曲率変化量Δρｔに誤差が含まれていると、その誤差が積算され曲率ρｔが基準である０に対してずれが生じることがある。
これに対して、本実施形態では、曲率ρｔは所定期間ごとにリセットされるので、曲率ρｔが所定の基準値である０に対してずれが生じたとしてもそのずれを解消することができる。
上記曲率ρｔは、曲率演算処理２６を開始したタイミングで０に設定される。つまり、曲率演算処理２６を開始したタイミングでの電線８の状態が基準となる。
ここで、曲率演算処理２６を継続して実行したとき、曲率変化量Δρｔに誤差が含まれていると、その誤差が積算され曲率ρｔが基準である０に対してずれが生じることがある。
これに対して、本実施形態では、曲率ρｔは所定期間ごとにリセットされるので、曲率ρｔが所定の基準値である０に対してずれが生じたとしてもそのずれを解消することができる。
【0079】
〔残寿命予測処理について〕
図９は、残寿命予測処理２８の一例を示すフローチャートである。
残寿命予測処理２８において、処理部６ａは、まず、曲率データ３１を参照し、曲率データ３１に含まれる複数の曲率ρｔのうち、最初に現れる極値を取得する（ステップＳ１１）。
次いで、処理部６ａは、曲率データ３１に含まれる複数の曲率ρｔのうち、次の極値を取得する（ステップＳ１２）。
ステップＳ１２は、後述するように、繰り返し実行される。処理部６ａは、ステップＳ１２が繰り返されるごとに、時間ｔの経過に従って現れる極値を順次取得する。
次いで、処理部６ａは、ステップＳ１２にて取得した極値と、その直前に取得した極値との間の振幅を求める（ステップＳ１３）。
次いで、処理部６ａは、求めた振幅に基づいて、電線８の累積疲労損傷度および予測残寿命を求める（ステップＳ１４）。
電線８の累積疲労損傷度および予測残寿命を求めると、処理部６ａは、求めた累積疲労損傷度を疲労度データ３３に登録する（ステップＳ１５）。
累積疲労損傷度を疲労度データ３３に登録すると、処理部６ａは、ステップＳ１２へ戻り、次の極値を取得する（ステップＳ１２）。
図９は、残寿命予測処理２８の一例を示すフローチャートである。
残寿命予測処理２８において、処理部６ａは、まず、曲率データ３１を参照し、曲率データ３１に含まれる複数の曲率ρｔのうち、最初に現れる極値を取得する（ステップＳ１１）。
次いで、処理部６ａは、曲率データ３１に含まれる複数の曲率ρｔのうち、次の極値を取得する（ステップＳ１２）。
ステップＳ１２は、後述するように、繰り返し実行される。処理部６ａは、ステップＳ１２が繰り返されるごとに、時間ｔの経過に従って現れる極値を順次取得する。
次いで、処理部６ａは、ステップＳ１２にて取得した極値と、その直前に取得した極値との間の振幅を求める（ステップＳ１３）。
次いで、処理部６ａは、求めた振幅に基づいて、電線８の累積疲労損傷度および予測残寿命を求める（ステップＳ１４）。
電線８の累積疲労損傷度および予測残寿命を求めると、処理部６ａは、求めた累積疲労損傷度を疲労度データ３３に登録する（ステップＳ１５）。
累積疲労損傷度を疲労度データ３３に登録すると、処理部６ａは、ステップＳ１２へ戻り、次の極値を取得する（ステップＳ１２）。
【0080】
図１０は、曲率データ３１の極値を説明するための図である。図１０は、図８に示した曲率データ３１と同じデータを示している。
図１０に示す曲率データ３１を参照し、処理を開始すると、処理部６ａは、最初に表れる極値として、時間ｔ３における曲率ρ３を取得する（図９中、ステップＳ１１）。
図１０に示すように、時間ｔ３における曲率ρ３は、極大値である。
次いで、処理部６ａは、次の極値を取得する（図９中、ステップＳ１２）。処理部６ａは、経時的に隣接する次の極値として、時間ｔ６における曲率ρ６を取得する。
図１０に示すように、時間ｔ６における曲率ρ６は、極小値である。
次いで、処理部６ａは、これら経時的に隣接する一対の極値の間の振幅を求める（図９中、ステップＳ１３）。
処理部６ａは、曲率ρ３と曲率ρ６との差である曲率ρの振幅Ａ１を求める。
曲率ρの振幅Ａ１は、時間ｔ３から時間ｔ６までの間に電線８の曲率が減少し伸長変形したときの曲率ρの変化量を示している。
極大値を示す時間ｔ３は、屈曲変形から伸長変形に切り替わるタイミングである。また、極小値を示す時間ｔ６は、伸長変形から屈曲変形に切り替わるタイミングである。
また、極大値を示す時間ｔ８は、屈曲変形から伸長変形に切り替わるタイミングである。
図１０に示す曲率データ３１を参照し、処理を開始すると、処理部６ａは、最初に表れる極値として、時間ｔ３における曲率ρ３を取得する（図９中、ステップＳ１１）。
図１０に示すように、時間ｔ３における曲率ρ３は、極大値である。
次いで、処理部６ａは、次の極値を取得する（図９中、ステップＳ１２）。処理部６ａは、経時的に隣接する次の極値として、時間ｔ６における曲率ρ６を取得する。
図１０に示すように、時間ｔ６における曲率ρ６は、極小値である。
次いで、処理部６ａは、これら経時的に隣接する一対の極値の間の振幅を求める（図９中、ステップＳ１３）。
処理部６ａは、曲率ρ３と曲率ρ６との差である曲率ρの振幅Ａ１を求める。
曲率ρの振幅Ａ１は、時間ｔ３から時間ｔ６までの間に電線８の曲率が減少し伸長変形したときの曲率ρの変化量を示している。
極大値を示す時間ｔ３は、屈曲変形から伸長変形に切り替わるタイミングである。また、極小値を示す時間ｔ６は、伸長変形から屈曲変形に切り替わるタイミングである。
また、極大値を示す時間ｔ８は、屈曲変形から伸長変形に切り替わるタイミングである。
【0081】
本実施形態では、経時的に隣接する極値同士の期間を１回の変形とカウントする。
よって、時間ｔ３から時間ｔ６の間は、１回の伸長変形とカウントされる。この１回の伸長変形における曲率変化量が振幅Ａ１である。
また、時間ｔ６から時間ｔ８の間は、１回の屈曲変形とカウントされる。この１回の屈曲変形における曲率変化量が振幅Ａ２である。
よって、時間ｔ３から時間ｔ６の間は、１回の伸長変形とカウントされる。この１回の伸長変形における曲率変化量が振幅Ａ１である。
また、時間ｔ６から時間ｔ８の間は、１回の屈曲変形とカウントされる。この１回の屈曲変形における曲率変化量が振幅Ａ２である。
【0082】
振幅Ａ１を求めると、処理部６ａは、記憶部６ｂに記憶されている疲労強度データ３２参照し、電線８の累積疲労損傷度および予測残寿命を求める（図９中、ステップＳ１４）。
疲労強度データ３２は、電線８が１回屈曲変形又は伸長変形したときの曲率ρの振幅Ａと、破断繰返し回数Ｎと、の対応関係を示すデータを含む。破断繰返し回数Ｎは、一定の振幅Ａで屈曲変形又は伸長変形が繰り返されたときに電線８が疲労破断するまでの変形回数である。
つまり、疲労強度データ３２は、屈曲変形時又は伸長変形時の振幅Ａと、電線８の疲労強度との対応関係を示すデータである。
疲労強度データ３２は、電線８が１回屈曲変形又は伸長変形したときの曲率ρの振幅Ａと、破断繰返し回数Ｎと、の対応関係を示すデータを含む。破断繰返し回数Ｎは、一定の振幅Ａで屈曲変形又は伸長変形が繰り返されたときに電線８が疲労破断するまでの変形回数である。
つまり、疲労強度データ３２は、屈曲変形時又は伸長変形時の振幅Ａと、電線８の疲労強度との対応関係を示すデータである。
【0083】
図１１は、疲労強度データ３２の一例を示す図である。なお、図１１では、疲労強度データ３２をグラフとして表している。
図１１中、横軸は破断繰返し回数Ｎであり、縦軸は振幅Ａである。
図１１中、グラフとして表した疲労強度データ３２は、線図Ｆを有する。
線図Ｆは、振幅Ａと、破断繰返し回数Ｎと、の対応関係を示している。
例えば、線図Ｆにおける点Ｐは、振幅Ａｐで電線を繰り返し屈曲変形又は伸長変形させたときに、Ｎｐ回変形が繰り返されると電力線１６が破断に至ることを示している。
図１１中、横軸は破断繰返し回数Ｎであり、縦軸は振幅Ａである。
図１１中、グラフとして表した疲労強度データ３２は、線図Ｆを有する。
線図Ｆは、振幅Ａと、破断繰返し回数Ｎと、の対応関係を示している。
例えば、線図Ｆにおける点Ｐは、振幅Ａｐで電線を繰り返し屈曲変形又は伸長変形させたときに、Ｎｐ回変形が繰り返されると電力線１６が破断に至ることを示している。
【0084】
処理部６ａは、疲労強度データ３２を参照し、図９中のステップＳ１３で求めた振幅Ａ１に対応する破断繰返し回数Ｎを求める。
なお、疲労強度データ３２は、振幅Ａから、破断繰返し回数Ｎを求めることが可能なデータであればよく、実験やシミュレーション等によって求められたテーブルであってもよいし、数式であってもよい。
なお、疲労強度データ３２は、振幅Ａから、破断繰返し回数Ｎを求めることが可能なデータであればよく、実験やシミュレーション等によって求められたテーブルであってもよいし、数式であってもよい。
【0085】
振幅Ａ１に対応する破断繰返し回数Ｎを求めると、処理部６ａは、電力線１６の累積疲労損傷度Ｄを求める。
【0086】
処理部６ａは、下記式（２）に基づいて、変形１回分の疲労損傷度ｄを求める。
疲労損傷度ｄ＝１／Ｎ ・・・（２）
疲労損傷度ｄ＝１／Ｎ ・・・（２）
【0087】
処理部６ａは、上記式（２）で求めた疲労損傷度ｄを積算する。この疲労損傷度ｄの積算値が電線８の累積疲労損傷度Ｄである。
つまり、累積疲労損傷度Ｄは、線形累積損傷則、マイナー則と呼ばれる疲労度の予測方法に基づいて得られる疲労損傷の度合を示す値である。
つまり、累積疲労損傷度Ｄは、線形累積損傷則、マイナー則と呼ばれる疲労度の予測方法に基づいて得られる疲労損傷の度合を示す値である。
【0088】
よって、図１０中の振幅Ａ１を求めると、処理部６ａは、振幅Ａ１を用いて疲労損傷度ｄを求め、電線８の累積疲労損傷度Ｄを求める。この場合、求められた疲労損傷度ｄは、最初の値である。よって、求められた疲労損傷度ｄは、そのまま、累積疲労損傷度Ｄとなる。
【0089】
累積疲労損傷度Ｄが１に達すると、電線８は寿命に到達し破断すると予測することができる。よって、残り寿命の予測値である予測残寿命は、下記式（３）によって求めることができる。
処理部６ａは、電線８の累積疲労損傷度Ｄを求めると、下記式（３）に基づいて電線８の予測残寿命を求める。
予測残寿命＝１－Ｄ ・・・（３）
処理部６ａは、電線８の累積疲労損傷度Ｄを求めると、下記式（３）に基づいて電線８の予測残寿命を求める。
予測残寿命＝１－Ｄ ・・・（３）
【0090】
求められた累積疲労損傷度Ｄおよび予測残寿命は、出力部６ｃから外部へ向けて出力される。
累積疲労損傷度Ｄおよび予測残寿命を求めると、処理部６ａは、累積疲労損傷度Ｄを疲労度データ３３に登録する（図９中、ステップＳ１５）。
図１２は、疲労度データ３３の一例を示す図である。図１２に示すように、疲労度データ３３には、時間ｔと、累積疲労損傷度Ｄとが対応付けて登録される。
この疲労度データ３３によって、電線８の寿命の進行度合を把握することができる。
累積疲労損傷度Ｄおよび予測残寿命を求めると、処理部６ａは、累積疲労損傷度Ｄを疲労度データ３３に登録する（図９中、ステップＳ１５）。
図１２は、疲労度データ３３の一例を示す図である。図１２に示すように、疲労度データ３３には、時間ｔと、累積疲労損傷度Ｄとが対応付けて登録される。
この疲労度データ３３によって、電線８の寿命の進行度合を把握することができる。
【0091】
振幅Ａ１に基づいて累積疲労損傷度Ｄおよび予測残寿命を求め、累積疲労損傷度Ｄを疲労度データ３３に登録すると、処理部６ａは、図１０中、時間ｔ８における曲率ρ８を、次の極値（極大値）として取得する（図９中、ステップＳ１２）。
さらに、処理部６ａは、図１０中、曲率ρ６と曲率ρ８との差である曲率ρの振幅Ａ２を求める（図９中、ステップＳ１３）。
処理部６ａは、振幅Ａ２を用いて疲労損傷度ｄを求め、現在の累積疲労損傷度Ｄに、振幅Ａ２に対応する疲労損傷度ｄを加算し、新たな累積疲労損傷度Ｄおよび予測残寿命を求める（図９中、ステップＳ１４）。
次いで、処理部６ａは、新たな累積疲労損傷度Ｄを疲労度データ３３に登録し（図９中、ステップＳ１５）、処理を繰り返す。
さらに、処理部６ａは、図１０中、曲率ρ６と曲率ρ８との差である曲率ρの振幅Ａ２を求める（図９中、ステップＳ１３）。
処理部６ａは、振幅Ａ２を用いて疲労損傷度ｄを求め、現在の累積疲労損傷度Ｄに、振幅Ａ２に対応する疲労損傷度ｄを加算し、新たな累積疲労損傷度Ｄおよび予測残寿命を求める（図９中、ステップＳ１４）。
次いで、処理部６ａは、新たな累積疲労損傷度Ｄを疲労度データ３３に登録し（図９中、ステップＳ１５）、処理を繰り返す。
【0092】
上記構成の検出システム１によれば、電線８の外面８ａ側に位置しかつ電線８の長手方向に交差するコイル軸２０ａ１を有するコイル２０を有し、処理部６ａが、このコイル２０の出力である検出部１４の出力と、電流情報とに基づいてコイル２０の配置箇所における電線８の、曲率変化量Δρｔを求める第１演算処理２６ａを実行する。
これにより、電源等を用いることなく、電線８の、曲率変化量Δρｔを得ることができ、簡易な構成で電線の状態を検出することができる。
これにより、電源等を用いることなく、電線８の、曲率変化量Δρｔを得ることができ、簡易な構成で電線の状態を検出することができる。
【0093】
また、処理部６ａは、単位時間当たりの曲率変化量Δρｔを積算することで、コイル２０の配置箇所における曲率を経時的に求める第２演算処理２６ｂを実行することができるので、コイル２０の配置箇所における曲率の経時変化を求めることができる。
【0094】
また、本実施形態の検出システム１の処理部６ａは、曲率ρｔ（曲率データ３１）に基づいて電線８の予測残寿命を求める残寿命予測処理２８を実行するように構成されている。
残寿命予測処理２８では、曲率ρｔの経時変化に基づいて曲率ρｔの極値を求め、極値のうち、経時的に隣接する極大値および極小値の差に基づいて、電線８の累積疲労損傷度Ｄが求められ、累積疲労損傷度Ｄに基づいて予測残寿命が求められる。
極大値と極小値との差（振幅Ａ）は、電線８が屈曲変形又は伸長変形したときの曲率変化量を表している。このため、極大値と極小値との差と、電線の変形時の曲率変化量に応じた電線８の疲労強度を示す疲労強度データと、を用いることで、電線８の累積疲労損傷度Ｄを求めることができる。
この結果、電線８の疲労寿命の進行度合を把握することができ、電線８の残寿命予測をより正確に行うことができる。
残寿命予測処理２８では、曲率ρｔの経時変化に基づいて曲率ρｔの極値を求め、極値のうち、経時的に隣接する極大値および極小値の差に基づいて、電線８の累積疲労損傷度Ｄが求められ、累積疲労損傷度Ｄに基づいて予測残寿命が求められる。
極大値と極小値との差（振幅Ａ）は、電線８が屈曲変形又は伸長変形したときの曲率変化量を表している。このため、極大値と極小値との差と、電線の変形時の曲率変化量に応じた電線８の疲労強度を示す疲労強度データと、を用いることで、電線８の累積疲労損傷度Ｄを求めることができる。
この結果、電線８の疲労寿命の進行度合を把握することができ、電線８の残寿命予測をより正確に行うことができる。
【0095】
〔第２実施形態について〕
図１３Ａは、第２実施形態に係る検出システム１のセンサ本体１２を示す斜視図である。また、図１３Ｂは、図１３Ａに示すセンサ本体１２の断面図である。図１３Ｂは、Ｙ－Ｚ平面に平行かつセンサ本体１２のＸ方向のほぼ中央を通過する平面に沿った断面を示している。
本実施形態では、センサ本体１２が４つのコイル２０を含んでいる点において第１実施形態と相違する。
図１３Ａは、第２実施形態に係る検出システム１のセンサ本体１２を示す斜視図である。また、図１３Ｂは、図１３Ａに示すセンサ本体１２の断面図である。図１３Ｂは、Ｙ－Ｚ平面に平行かつセンサ本体１２のＸ方向のほぼ中央を通過する平面に沿った断面を示している。
本実施形態では、センサ本体１２が４つのコイル２０を含んでいる点において第１実施形態と相違する。
【0096】
本実施形態では、４つのコイル２０に対応して４つの検出部１４が設けられる。よって、処理装置６には、４つのコイル２０に生じる誘導起電力の検出結果を示す出力が、４つの検出部１４から与えられる。
処理部６ａは、４つの検出部１４の出力それぞれを用いて、曲率変化量Δρｔおよび曲率ρｔを求める。よって、記憶部６ｂは、４つの検出部１４に対応する４つの曲率データ３１を記憶する。処理部６ａは、４つの検出部１４に対応する４つの曲率ρｔを４つの曲率データ３１に登録する。
処理部６ａは、４つの曲率データ３１を用いて電線８の累積疲労損傷度Ｄを求めてもよいし、４つの曲率データ３１のうちの一部を用いて累積疲労損傷度Ｄを求めてもよい。
処理部６ａは、４つの検出部１４の出力それぞれを用いて、曲率変化量Δρｔおよび曲率ρｔを求める。よって、記憶部６ｂは、４つの検出部１４に対応する４つの曲率データ３１を記憶する。処理部６ａは、４つの検出部１４に対応する４つの曲率ρｔを４つの曲率データ３１に登録する。
処理部６ａは、４つの曲率データ３１を用いて電線８の累積疲労損傷度Ｄを求めてもよいし、４つの曲率データ３１のうちの一部を用いて累積疲労損傷度Ｄを求めてもよい。
【0097】
ケーブル２が伸長状態のときに、電線８のＺ方向両側に配置される２つのコイル２０の実装面２０ｂ１は、Ｘ－Ｚ平面に平行かつ中心軸ｃを含む平面に沿っている。
また、ケーブル２が伸長状態のときに、電線８のＹ方向両側に配置される２つのコイル２０の実装面２０ｂ１は、Ｘ－Ｙ平面に平行かつ中心軸ｃを含む平面に沿っている。
よって、４つのコイル２０は、電線８回りに沿って等間隔に配置されている。
本実施形態では、電線８の長手方向の所定位置における電線８回りに沿った曲率変化量Δρｔの分布を得ることができる。
この結果、より詳細な曲率ρｔを得ることができる。
また、第１実施形態では、ケーブル２がＸ－Ｚ平面上で屈曲又は伸長するものとした場合を例示したが、第２実施形態のセンサ本体１２を用いれば、Ｘ－Ｚ平面上での変形以外の変形についても検出することができ、電線８の変形を３次元的に検出し、曲率ρｔや、累積疲労損傷度Ｄを求めることができる。
また、ケーブル２が伸長状態のときに、電線８のＹ方向両側に配置される２つのコイル２０の実装面２０ｂ１は、Ｘ－Ｙ平面に平行かつ中心軸ｃを含む平面に沿っている。
よって、４つのコイル２０は、電線８回りに沿って等間隔に配置されている。
本実施形態では、電線８の長手方向の所定位置における電線８回りに沿った曲率変化量Δρｔの分布を得ることができる。
この結果、より詳細な曲率ρｔを得ることができる。
また、第１実施形態では、ケーブル２がＸ－Ｚ平面上で屈曲又は伸長するものとした場合を例示したが、第２実施形態のセンサ本体１２を用いれば、Ｘ－Ｚ平面上での変形以外の変形についても検出することができ、電線８の変形を３次元的に検出し、曲率ρｔや、累積疲労損傷度Ｄを求めることができる。
【0098】
〔第３実施形態について〕
図１４は、第３実施形態に係る検出システム１を示す斜視図である。
本実施形態は、センサ部４を６つ含んでいる点、および、ケーブル２に繋がる電路１０１の電流を検出する電流センサ４０を備えている点において第１実施形態と相違する。
図１４は、第３実施形態に係る検出システム１を示す斜視図である。
本実施形態は、センサ部４を６つ含んでいる点、および、ケーブル２に繋がる電路１０１の電流を検出する電流センサ４０を備えている点において第１実施形態と相違する。
【0099】
本実施形態では、電流センサ４０を備えているので、取得処理２４では、電流センサ４０の出力に基づいて電流情報を取得することができ、直接的に電流情報を得ることができる。
【0100】
本実施形態では、センサ部４を６つ含んでいる。よって、処理装置６には、６つのコイル２０に生じる誘導起電力の検出結果を示す出力が、６つの検出部１４から与えられる。
処理部６ａは、６つの検出部１４の出力それぞれを用いて、曲率変化量Δρｔおよび曲率ρｔを求める。よって、記憶部６ｂは、６つの検出部１４に対応する６つの曲率データ３１を記憶する。処理部６ａは、６つの検出部１４に対応する曲率ρｔを６つの曲率データ３１に登録する。
処理部６ａは、６つの曲率データ３１を用いて電線８の累積疲労損傷度Ｄを求めてもよいし、６つの曲率データ３１のうちの一部を用いて累積疲労損傷度Ｄを求めてもよい。
処理部６ａは、６つの検出部１４の出力それぞれを用いて、曲率変化量Δρｔおよび曲率ρｔを求める。よって、記憶部６ｂは、６つの検出部１４に対応する６つの曲率データ３１を記憶する。処理部６ａは、６つの検出部１４に対応する曲率ρｔを６つの曲率データ３１に登録する。
処理部６ａは、６つの曲率データ３１を用いて電線８の累積疲労損傷度Ｄを求めてもよいし、６つの曲率データ３１のうちの一部を用いて累積疲労損傷度Ｄを求めてもよい。
【0101】
６つのセンサ本体１２それぞれが有するコイル２０の実装面２０ｂ１（図３Ｂ）は、第１実施形態と同様、Ｘ－Ｚ平面に平行かつ中心軸ｃを含む平面に沿っている。
また、６つのセンサ部４のセンサ本体１２は、ケーブル２（電線８）の長手方向に沿って配置されている。よって、６つのセンサ本体１２それぞれが有するコイル２０は、電線８の長手方向に沿って配置されている。
よって、本実施形態によれば、電線８の長手方向に沿った曲率変化量Δρｔの分布を得ることができる。
この結果、より詳細な曲率ρｔを得ることができる。
また、６つのセンサ部４のセンサ本体１２は、ケーブル２（電線８）の長手方向に沿って配置されている。よって、６つのセンサ本体１２それぞれが有するコイル２０は、電線８の長手方向に沿って配置されている。
よって、本実施形態によれば、電線８の長手方向に沿った曲率変化量Δρｔの分布を得ることができる。
この結果、より詳細な曲率ρｔを得ることができる。
【0102】
〔第４実施形態について〕
図１５は、第４実施形態に係るケーブル２を示す断面図である。
本実施形態に係るケーブル２は、コイル２０と、被覆１０と、を備えている。
すなわち、本実施形態のケーブル２は、直流電力が与えられる電線８と、電線８の外面８ａ側に配置されるコイル２０と、を備える。
コイル２０の構成は、上記第１実施形態と同様である。
コイル２０は、電線８の外面８ａ側に位置しかつ電線８の長手方向に交差するコイル軸２０ａ１を有する。
なお、図１５は、Ｙ－Ｚ平面に平行かつコイル２０のＸ方向のほぼ中央を通過する平面に沿った断面を示している。
図１５は、第４実施形態に係るケーブル２を示す断面図である。
本実施形態に係るケーブル２は、コイル２０と、被覆１０と、を備えている。
すなわち、本実施形態のケーブル２は、直流電力が与えられる電線８と、電線８の外面８ａ側に配置されるコイル２０と、を備える。
コイル２０の構成は、上記第１実施形態と同様である。
コイル２０は、電線８の外面８ａ側に位置しかつ電線８の長手方向に交差するコイル軸２０ａ１を有する。
なお、図１５は、Ｙ－Ｚ平面に平行かつコイル２０のＸ方向のほぼ中央を通過する平面に沿った断面を示している。
【0103】
コイル２０は、被覆１０によって保持されている。よって、コイル２０を保持するための部材を設けることなく、コイル２０を電線８の外面８ａ側に配置することができる。
コイル２０の実装面２０ｂ１は、第１実施形態と同様、Ｘ－Ｚ平面に平行かつ中心軸ｃを含む平面に沿っている。
コイル２０の実装面２０ｂ１は、第１実施形態と同様、Ｘ－Ｚ平面に平行かつ中心軸ｃを含む平面に沿っている。
【0104】
本実施形態のケーブル２によれば、電源等を用いることなく、電線８の曲率変化量Δρｔを得ることができる。この結果、簡易な構成で電線８の状態を検出することができる。
【0105】
なお、本実施形態では、コイル２０を被覆１０によって保持した場合を例示したが、ケーブル２が、図３Ａ、図３Ｂで示した環状保持部２２をさらに有していてもよい。
この場合、コイル２０の配置箇所を変更したり、コイル２０を追加的に設けたりすることができる。
この場合、コイル２０の配置箇所を変更したり、コイル２０を追加的に設けたりすることができる。
【0106】
〔その他〕
なお、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なものではないと考えられるべきである。
例えば、上記実施形態では、センサ部４と、処理装置６と、を含む検出システム１を例示したが、この検出システム１と、ケーブル２と、によってケーブルシステムを構成してもよい。
なお、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なものではないと考えられるべきである。
例えば、上記実施形態では、センサ部４と、処理装置６と、を含む検出システム１を例示したが、この検出システム１と、ケーブル２と、によってケーブルシステムを構成してもよい。
【0107】
また、上記各実施形態では、対象装置が車両である場合を例示した。しかし、対象装置としては、ケーブル２が配線される可動部分を有する装置であればよく、例えば、ケーブル２が配線されるアームを有する産業用ロボットであってもよい。
この場合、前記アームが、第１リンクと、第２リンクと、両リンクを揺動可能に連結する関節部と、を有しており、ケーブル２の第１端部２ａが第１リンクに保持され、ケーブル２の第２端部２ｂが第２リンクに保持される。このように、ケーブル２は、第１リンクと第２リンクとの間に配線される。
この場合、前記アームが、第１リンクと、第２リンクと、両リンクを揺動可能に連結する関節部と、を有しており、ケーブル２の第１端部２ａが第１リンクに保持され、ケーブル２の第２端部２ｂが第２リンクに保持される。このように、ケーブル２は、第１リンクと第２リンクとの間に配線される。
【0108】
また、上記各実施形態では、コイル２０の巻き数が１である場合を例示したが、コイル２０の巻き数は、２巻き、３巻きといったように複数の巻き数であってもよい。
【0109】
上記第１実施形態では、コイル２０のコイル軸２０ａ１が、電線８の長手方向に直交する場合を例示したが、コイル２０は、コイル軸２０ａ１が電線８の長手方向に交差するように配置されていればよい。このような配置とすることで、電線８回りの磁束がコイル２０のコイル面を通過する。よって、コイル２０は電線８回りの磁束密度変化を検出することができる。
また、上記第１実施形態では、センサ本体１２をケーブル２の長手方向ほぼ中央に設けた場合を例示したが、センサ本体１２は、ケーブル２の長手方向のいずれの箇所に設けてもよい。
また、上記第１実施形態では、センサ本体１２をケーブル２の長手方向ほぼ中央に設けた場合を例示したが、センサ本体１２は、ケーブル２の長手方向のいずれの箇所に設けてもよい。
【0110】
本発明の範囲は、上記した意味ではなく、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、および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【0111】
１ 検出システム
２ ケーブル
２ａ 第１端部
２ｂ 第２端部
４ センサ部
６ 処理装置
６ａ 処理部
６ｂ 記憶部
６ｃ 出力部
６ｄ 入力部
８ 電線
８ａ 外面
１０ 被覆
１０ｃ 外面
１２ センサ本体
１４ 検出部
１６ 電力線
２０ コイル
２０ａ コイル本体
２０ａ１ コイル軸
２０ａ２ 導体線
２０ｂ 基板
２０ｂ１ 実装面
２２ 環状保持部
２４ 取得処理
２６ 曲率演算処理
２６ａ 第１演算処理
２６ｂ 第２演算処理
２８ 残寿命予測処理
３０ 変換データ
３１ 曲率データ
３２ 疲労強度データ
３３ 疲労度データ
４０ 電流センサ
１００ 制御装置
１０１ 電路
１０２ 電流センサ
１０４ 可動部分
１０４ａ ブラケット
１０６ 固定部分
１０６ａ ブラケット
２ ケーブル
２ａ 第１端部
２ｂ 第２端部
４ センサ部
６ 処理装置
６ａ 処理部
６ｂ 記憶部
６ｃ 出力部
６ｄ 入力部
８ 電線
８ａ 外面
１０ 被覆
１０ｃ 外面
１２ センサ本体
１４ 検出部
１６ 電力線
２０ コイル
２０ａ コイル本体
２０ａ１ コイル軸
２０ａ２ 導体線
２０ｂ 基板
２０ｂ１ 実装面
２２ 環状保持部
２４ 取得処理
２６ 曲率演算処理
２６ａ 第１演算処理
２６ｂ 第２演算処理
２８ 残寿命予測処理
３０ 変換データ
３１ 曲率データ
３２ 疲労強度データ
３３ 疲労度データ
４０ 電流センサ
１００ 制御装置
１０１ 電路
１０２ 電流センサ
１０４ 可動部分
１０４ａ ブラケット
１０６ 固定部分
１０６ａ ブラケット
【図1】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13A】
【図13B】
【図14】
【図15】