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特開2024-94921ケーブルシステム、残寿命予測装置、残寿命予測方法、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】P2024094921
(43)【公開日】2024-07-10
(54)【発明の名称】ケーブルシステム、残寿命予測装置、残寿命予測方法、及びコンピュータプログラム
(51)【国際特許分類】
G01N 17/02 20060101AFI20240703BHJP
G01D 5/353 20060101ALI20240703BHJP
G01K 1/14 20210101ALI20240703BHJP
【ＦＩ】
G01N17/02
G01D5/353 C
G01K1/14 L
【審査請求】未請求
【請求項の数】12
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022211842
(22)【出願日】2022-12-28
(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】島田 茂樹
(72)【発明者】
【氏名】岡山 直樹
(72)【発明者】
【氏名】西岡 亮平
(72)【発明者】
【氏名】伊田 尚馬
(72)【発明者】
【氏名】山下 真直
(72)【発明者】
【氏名】大西 庸嵩
(72)【発明者】
【氏名】豊川 修平
(72)【発明者】
【氏名】白地 央樹
(72)【発明者】
【氏名】清水 智規
(72)【発明者】
【氏名】加藤 勇夫
(72)【発明者】
【氏名】伊澤 真人
【テーマコード（参考）】
2F056
2F103
2G050
【Ｆターム（参考）】
2F056CL07
2F103BA17
2F103BA22
2F103CA04
2F103CA07
2F103EB32
2F103EC09
2F103EC11
2G050BA10
2G050BA12
2G050EB10
(57)【要約】
【課題】ケーブルの残寿命予測を正確に行う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システムは、電力又は信号が伝送される１又は複数の電線、及び、前記１又は複数の電線の長手方向に沿って配置されたセンサ線を含むケーブルと、前記センサ線の歪を検出する歪検出部と、前記ケーブルの温度を示す温度情報を取得する取得処理、及び、前記歪検出部の出力と前記温度情報とに基づいて前記１又は複数の電線の予測残寿命を求める残寿命予測処理を行う処理部と、を備える。
【選択図】図１
【解決手段】 本開示であるケーブルシステムは、電力又は信号が伝送される１又は複数の電線、及び、前記１又は複数の電線の長手方向に沿って配置されたセンサ線を含むケーブルと、前記センサ線の歪を検出する歪検出部と、前記ケーブルの温度を示す温度情報を取得する取得処理、及び、前記歪検出部の出力と前記温度情報とに基づいて前記１又は複数の電線の予測残寿命を求める残寿命予測処理を行う処理部と、を備える。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
電力又は信号が伝送される１又は複数の電線、及び、前記１又は複数の電線の長手方向に沿って配置されたセンサ線を含むケーブルと、
前記センサ線の歪を検出する歪検出部と、
前記ケーブルの温度を示す温度情報を取得する取得処理、及び、前記歪検出部の出力と前記温度情報とに基づいて前記１又は複数の電線の予測残寿命を求める残寿命予測処理を行う処理部と、を備える
ケーブルシステム。
前記センサ線の歪を検出する歪検出部と、
前記ケーブルの温度を示す温度情報を取得する取得処理、及び、前記歪検出部の出力と前記温度情報とに基づいて前記１又は複数の電線の予測残寿命を求める残寿命予測処理を行う処理部と、を備える
ケーブルシステム。
【請求項2】
前記ケーブルは、
前記ケーブルが用いられる対象装置の第１部分に保持される固定側保持部と、
前記第１部分に対して相対移動する前記対象装置の第２部分に保持される可動側保持部と、を有する
請求項１に記載のケーブルシステム。
前記ケーブルが用いられる対象装置の第１部分に保持される固定側保持部と、
前記第１部分に対して相対移動する前記対象装置の第２部分に保持される可動側保持部と、を有する
請求項１に記載のケーブルシステム。
【請求項3】
前記固定側保持部に設けられ前記ケーブルの温度を検出するケーブル温度センサをさらに備え、
前記取得処理では、前記ケーブル温度センサの出力に基づいて前記温度情報が取得される
請求項２に記載のケーブルシステム。
前記取得処理では、前記ケーブル温度センサの出力に基づいて前記温度情報が取得される
請求項２に記載のケーブルシステム。
【請求項4】
前記ケーブルが配線された配線空間の温度を検出する前記対象装置の空間温度センサの出力を受け付ける受付部をさらに備え、
前記取得処理では、前記空間温度センサの出力に基づいて前記温度情報が取得される
請求項２に記載のケーブルシステム。
前記取得処理では、前記空間温度センサの出力に基づいて前記温度情報が取得される
請求項２に記載のケーブルシステム。
【請求項5】
前記残寿命予測処理は、
前記歪検出部の出力に基づいて前記ケーブルの曲率変化量を求める第１処理と、
下記の疲労強度データ、前記ケーブルの曲率変化量、及び、前記温度情報に基づいて、前記１又は複数の電線の累積疲労損傷度を求め、前記１又は複数の電線の累積疲労損傷度に基づいて前記予測残寿命を求める第２処理と、を含む
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のケーブルシステム。
疲労強度データ：前記ケーブル変形時の曲率変化量に応じた前記１又は複数の電線の疲労強度と、前記ケーブルの温度との関係を示すデータ
前記歪検出部の出力に基づいて前記ケーブルの曲率変化量を求める第１処理と、
下記の疲労強度データ、前記ケーブルの曲率変化量、及び、前記温度情報に基づいて、前記１又は複数の電線の累積疲労損傷度を求め、前記１又は複数の電線の累積疲労損傷度に基づいて前記予測残寿命を求める第２処理と、を含む
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のケーブルシステム。
疲労強度データ：前記ケーブル変形時の曲率変化量に応じた前記１又は複数の電線の疲労強度と、前記ケーブルの温度との関係を示すデータ
【請求項6】
前記歪検出部は、前記センサ線の長手方向に沿って並ぶ複数の検出箇所それぞれの歪を検出可能であり、
前記ケーブルの曲率変化量は、前記複数の検出箇所の複数の曲率変化量を含み、
前記１の電線の累積疲労損傷度及び前記予測残寿命は、前記複数の検出箇所に対応する複数の累積疲労損傷度及び予測残寿命を含む
請求項５に記載のケーブルシステム。
前記ケーブルの曲率変化量は、前記複数の検出箇所の複数の曲率変化量を含み、
前記１の電線の累積疲労損傷度及び前記予測残寿命は、前記複数の検出箇所に対応する複数の累積疲労損傷度及び予測残寿命を含む
請求項５に記載のケーブルシステム。
【請求項7】
前記疲労強度データは、前記複数の電線のうち直径が最も太い電線の疲労強度データを含み、
前記１の電線の累積疲労損傷度及び前記予測残寿命は、前記直径が最も太い電線の累積疲労損傷度及び予測残寿命を含む
請求項５に記載のケーブルシステム。
前記１の電線の累積疲労損傷度及び前記予測残寿命は、前記直径が最も太い電線の累積疲労損傷度及び予測残寿命を含む
請求項５に記載のケーブルシステム。
【請求項8】
前記センサ線は、光ファイバケーブルを含み、
前記歪検出部は、
前記センサ線に入射光を与える光源と、
前記入射光に応じた反射光又は散乱光に基づいて前記センサ線の歪を検出する検出部と、を備える
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のケーブルシステム。
前記歪検出部は、
前記センサ線に入射光を与える光源と、
前記入射光に応じた反射光又は散乱光に基づいて前記センサ線の歪を検出する検出部と、を備える
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のケーブルシステム。
【請求項9】
前記センサ線は、導体線を含み、
前記歪検出部は、
前記センサ線に入射信号を与える信号源と、
前記入射信号に応じた反射信号に基づいて前記センサ線の歪を検出する検出部と、を備える
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のケーブルシステム。
前記歪検出部は、
前記センサ線に入射信号を与える信号源と、
前記入射信号に応じた反射信号に基づいて前記センサ線の歪を検出する検出部と、を備える
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のケーブルシステム。
【請求項10】
電力又は信号が伝送される１又は複数の電線を含むケーブルの残寿命を予測する残寿命予測装置であって、
前記ケーブルの温度を示す温度情報を取得する取得処理、及び、前記１又は複数の電線の長手方向に沿って前記ケーブル内に配置されるセンサ線の歪検出結果と前記温度情報とに基づいて前記１又は複数の電線の予測残寿命を求める残寿命予測処理を行う処理部を備える
残寿命予測装置。
前記ケーブルの温度を示す温度情報を取得する取得処理、及び、前記１又は複数の電線の長手方向に沿って前記ケーブル内に配置されるセンサ線の歪検出結果と前記温度情報とに基づいて前記１又は複数の電線の予測残寿命を求める残寿命予測処理を行う処理部を備える
残寿命予測装置。
【請求項11】
電力又は信号が伝送される１又は複数の電線を含むケーブルの残寿命を予測する残寿命予測方法であって、
前記１又は複数の電線の長手方向に沿って前記ケーブル内に配置されるセンサ線の歪を検出する歪検出ステップと、
前記ケーブルの温度を示す温度情報を取得する取得ステップと、
前記歪検出ステップによる検出結果、及び、前記温度情報に基づいて前記１又は複数の電線の予測残寿命を求める残寿命予測ステップと、を含む
残寿命予測方法。
前記１又は複数の電線の長手方向に沿って前記ケーブル内に配置されるセンサ線の歪を検出する歪検出ステップと、
前記ケーブルの温度を示す温度情報を取得する取得ステップと、
前記歪検出ステップによる検出結果、及び、前記温度情報に基づいて前記１又は複数の電線の予測残寿命を求める残寿命予測ステップと、を含む
残寿命予測方法。
【請求項12】
電力又は信号が伝送される１又は複数の電線を含むケーブルの残寿命を予測する残寿命予測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
前記ケーブルの温度を示す温度情報を取得する取得ステップと、
前記１又は複数の電線の長手方向に沿って前記ケーブル内に配置されるセンサ線の歪検出結果、及び、前記温度情報に基づいて前記１又は複数の電線の予測残寿命を求める残寿命予測ステップと、を実行させる
コンピュータプログラム。
コンピュータに
前記ケーブルの温度を示す温度情報を取得する取得ステップと、
前記１又は複数の電線の長手方向に沿って前記ケーブル内に配置されるセンサ線の歪検出結果、及び、前記温度情報に基づいて前記１又は複数の電線の予測残寿命を求める残寿命予測ステップと、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、ケーブルシステム、残寿命予測装置、残寿命予測方法、及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】
ところで、ケーブル等に用いられる撚線等の電線の疲労寿命は、変形時の曲率変化の大きさや、変形回数の他、使用環境の温度（ケーブルの温度）によって大きく変化する。
しかし、上記従来例では、電線とともに繰り返し変形される検知線の断線の有無のみで電線の寿命を予測するので、温度を加味した電線の疲労の進行度合を把握できず、ケーブルの正確な残寿命予測が困難であるという問題があった。
しかし、上記従来例では、電線とともに繰り返し変形される検知線の断線の有無のみで電線の寿命を予測するので、温度を加味した電線の疲労の進行度合を把握できず、ケーブルの正確な残寿命予測が困難であるという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示であるケーブルシステムは、電力又は信号が伝送される１又は複数の電線、及び、前記１又は複数の電線の長手方向に沿って配置されたセンサ線を含むケーブルと、前記センサ線の歪を検出する歪検出部と、前記ケーブルの温度を示す温度情報を取得する取得処理、及び、前記歪検出部の出力と前記温度情報とに基づいて前記１又は複数の電線の予測残寿命を求める残寿命予測処理を行う処理部と、を備える。
【発明の効果】
【0007】
本開示によれば、ケーブルの残寿命予測を正確に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【発明を実施するための形態】
【0009】
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］
【0010】
（１）本開示であるケーブルシステムは、電力又は信号が伝送される１又は複数の電線、及び、前記１又は複数の電線の長手方向に沿って配置されたセンサ線を含むケーブルと、前記センサ線の歪を検出する歪検出部と、前記ケーブルの温度を示す温度情報を取得する取得処理、及び、前記歪検出部の出力と前記温度情報とに基づいて前記１又は複数の電線の予測残寿命を求める残寿命予測処理を行う処理部と、を備える。
【0011】
上記構成において、センサ線の歪はケーブル及びケーブルに含まれる電線が屈曲変形したり伸長変形したりしたときの変形状態を示す。
すなわち、上記構成によれば、電線の変形状態を示す歪検出部の出力と、温度情報と、に基づいて電線の予測残寿命を求めることで、ケーブルの温度を加味した電線の予測残寿命を求めることができる。
この結果、ケーブルの残寿命予測を正確に行うことができる。
すなわち、上記構成によれば、電線の変形状態を示す歪検出部の出力と、温度情報と、に基づいて電線の予測残寿命を求めることで、ケーブルの温度を加味した電線の予測残寿命を求めることができる。
この結果、ケーブルの残寿命予測を正確に行うことができる。
【0012】
（２）上記（１）のケーブルシステムにおいて、前記ケーブルは、前記ケーブルが用いられる対象装置の第１部分に保持される固定側保持部と、前記第１部分に対して相対移動する前記対象装置の第２部分に保持される可動側保持部と、を有することがある。
この場合、ケーブルは、対象装置の第１部分と、第２部分との間に配線され、第２部分の動作に応じて屈曲変形又は伸長変形する。
よって、処理部は、対象装置に配線されて繰り返し変形されるケーブルの予測残寿命を求めることができる。
この場合、ケーブルは、対象装置の第１部分と、第２部分との間に配線され、第２部分の動作に応じて屈曲変形又は伸長変形する。
よって、処理部は、対象装置に配線されて繰り返し変形されるケーブルの予測残寿命を求めることができる。
【0013】
（３）上記（２）のケーブルシステムにおいて、前記固定側保持部に設けられ前記ケーブルの温度を検出するケーブル温度センサをさらに備える場合、前記取得処理では、前記ケーブル温度センサの出力に基づいて前記温度情報が取得されるように構成されていてもよい。
この場合、ケーブル温度センサが第２部分の移動に伴って移動することがない。このため、ケーブル温度センサに位置ずれが生じたり、周囲環境が変化したりするのを抑制でき、安定してケーブルの温度を検出することができる。
この場合、ケーブル温度センサが第２部分の移動に伴って移動することがない。このため、ケーブル温度センサに位置ずれが生じたり、周囲環境が変化したりするのを抑制でき、安定してケーブルの温度を検出することができる。
【0014】
（４）ケーブル温度は、配線空間の温度に応じて定まる。
従って、上記（２）又は（３）のケーブルシステムにおいて、前記ケーブルが配線された配線空間の温度を検出する前記対象装置の空間温度センサの出力を受け付ける受付部をさらに備える場合、前記取得処理では、前記空間温度センサの出力に基づいて前記温度情報が取得されてもよい。
この場合、対象装置の空間温度センサから温度情報を得ることができる。
従って、上記（２）又は（３）のケーブルシステムにおいて、前記ケーブルが配線された配線空間の温度を検出する前記対象装置の空間温度センサの出力を受け付ける受付部をさらに備える場合、前記取得処理では、前記空間温度センサの出力に基づいて前記温度情報が取得されてもよい。
この場合、対象装置の空間温度センサから温度情報を得ることができる。
【0015】
（５）また、上記（１）から（４）の少なくともいずれかのケーブルシステムにおいて、前記残寿命予測処理は、前記歪検出部の出力に基づいて前記ケーブルの曲率変化量を求める第１処理と、下記の疲労強度データ、前記ケーブルの曲率変化量、及び、前記温度情報に基づいて、前記１又は複数の電線の累積疲労損傷度を求め、前記１又は複数の電線の累積疲労損傷度に基づいて前記予測残寿命を求める第２処理と、を含んでいてもよい。
疲労強度データ：前記ケーブル変形時の曲率変化量に応じた前記１又は複数の電線の疲労強度と、前記ケーブルの温度との関係を示すデータ
この場合、処理部が累積疲労損傷度及び予測残寿命を求めるので、ケーブルの温度を加味した電線の疲労の進行度合を把握することができる。この結果、ケーブルの残寿命予測をより正確に行うことができる。
また、複数の電線それぞれの累積疲労損傷度及び予測残寿命を求める場合、１つのセンサ線のみで、複数の電線それぞれの累積疲労損傷度及び予測残寿命を求めることができる。
疲労強度データ：前記ケーブル変形時の曲率変化量に応じた前記１又は複数の電線の疲労強度と、前記ケーブルの温度との関係を示すデータ
この場合、処理部が累積疲労損傷度及び予測残寿命を求めるので、ケーブルの温度を加味した電線の疲労の進行度合を把握することができる。この結果、ケーブルの残寿命予測をより正確に行うことができる。
また、複数の電線それぞれの累積疲労損傷度及び予測残寿命を求める場合、１つのセンサ線のみで、複数の電線それぞれの累積疲労損傷度及び予測残寿命を求めることができる。
【0016】
（６）また、上記（５）のケーブルシステムにおいて、前記歪検出部は、前記センサ線の長手方向に沿って並ぶ複数の検出箇所それぞれの歪を検出可能であり、前記ケーブルの曲率変化量が、前記複数の検出箇所の複数の曲率変化量を含む場合、前記１の電線の累積疲労損傷度及び前記予測残寿命は、前記複数の検出箇所に対応する複数の累積疲労損傷度及び予測残寿命を含んでいてもよい。
この場合、複数の検出箇所それぞれに対応する電線の部分的な累積疲労損傷度及び予測残寿命を得ることができる。この結果、電線の累積疲労損傷度及び予測残寿命の長手方向における分布を把握でき、電線において最も疲労が進んでいる長手方向の箇所を把握することができる。
この場合、複数の検出箇所それぞれに対応する電線の部分的な累積疲労損傷度及び予測残寿命を得ることができる。この結果、電線の累積疲労損傷度及び予測残寿命の長手方向における分布を把握でき、電線において最も疲労が進んでいる長手方向の箇所を把握することができる。
【0017】
（７）電線は、一般に、直径が相対的に大きければ、疲労寿命が短くなる傾向がある。
このため、上記（５）又は（６）のケーブルシステムにおいて、前記疲労強度データが、前記複数の電線のうち、直径が最も太い電線の疲労強度データを含む場合、前記１の電線の累積疲労損傷度及び前記予測残寿命は、前記直径が最も太い電線の累積疲労損傷度及び予測残寿命を含んでいてもよい。
この場合、電線及び１又は複数の他の電線のうち、相対的に疲労寿命が短くなる直径が最も太い電線の累積疲労損傷度及び予測残寿命を求めれば、ケーブルの残寿命予測を行うことができる。
このため、上記（５）又は（６）のケーブルシステムにおいて、前記疲労強度データが、前記複数の電線のうち、直径が最も太い電線の疲労強度データを含む場合、前記１の電線の累積疲労損傷度及び前記予測残寿命は、前記直径が最も太い電線の累積疲労損傷度及び予測残寿命を含んでいてもよい。
この場合、電線及び１又は複数の他の電線のうち、相対的に疲労寿命が短くなる直径が最も太い電線の累積疲労損傷度及び予測残寿命を求めれば、ケーブルの残寿命予測を行うことができる。
【0018】
（８）また、上記（１）から（７）のケーブルシステムにおいて、前記センサ線が、光ファイバケーブルを含む場合、前記歪検出部は、前記センサ線に入射光を与える光源と、前記入射光に応じた反射光又は散乱光に基づいて前記センサ線の歪を検出する検出部と、を備えていてもよい。
【0019】
（９）また、上記（１）から（７）のケーブルシステムにおいて、前記センサ線が、導体線を含む場合、前記歪検出部は、前記センサ線に入射信号を与える信号源と、前記入射信号に応じた反射信号に基づいて前記センサ線の歪を検出する検出部と、を備えていてもよい。
【0020】
（１０）また、他の観点からみた本開示は、電力又は信号が伝送される１又は複数の電線を含むケーブルの残寿命を予測する残寿命予測装置である。この残寿命予測装置は、前記ケーブルの温度を示す温度情報を取得する取得処理、及び、前記１又は複数の電線の長手方向に沿って前記ケーブル内に配置されるセンサ線の歪検出結果と前記温度情報とに基づいて前記１又は複数の電線の予測残寿命を求める残寿命予測処理を行う処理部を備える。
【0021】
（１１）他の観点からみた本開示は、電力又は信号が伝送される１又は複数の電線を含むケーブルの残寿命を予測する残寿命予測方法である。この残寿命予測方法は、前記１又は複数の電線の長手方向に沿って前記ケーブル内に配置されるセンサ線の歪を検出する歪検出ステップと、前記ケーブルの温度を示す温度情報を取得する取得ステップと、前記歪検出ステップによる検出結果、及び、前記温度情報に基づいて前記１又は複数の電線の予測残寿命を求める残寿命予測ステップと、を含む。
【0022】
（１２）さらに他の観点からみた実施形態は、電力又は信号が伝送される１又は複数の電線を含むケーブルの残寿命を予測する残寿命予測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、前記ケーブルの温度を示す温度情報を取得する取得ステップと、前記１又は複数の電線の長手方向に沿って前記ケーブル内に配置されるセンサ線の歪検出結果、及び、前記温度情報に基づいて前記１又は複数の電線の予測残寿命を求める残寿命予測ステップと、を実行させる。
【0023】
［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。
【0024】
〔第１実施形態のケーブルシステムについて〕
図１は、第１実施形態に係るケーブルシステムの一例を示すブロック図である。
図１中、ケーブルシステム１は、対象装置に搭載さ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。
ケーブルシステム１は、ケーブル２と、歪検出ユニット４と、ケーブル温度センサ６と、処理装置８と、を含む。
図１は、第１実施形態に係るケーブルシステムの一例を示すブロック図である。
図１中、ケーブルシステム１は、対象装置に搭載さ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。
ケーブルシステム１は、ケーブル２と、歪検出ユニット４と、ケーブル温度センサ６と、処理装置８と、を含む。
【0025】
ケーブル２は、車両の電動ブレーキ機構１００と、車両の電子制御装置１０２（ＥＣＵ：Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）との間に設けられる。ケーブル２は、電動ブレーキ機構１００と、ＥＣＵ１０２と、の間における制御信号や電力等の伝送に用いられる。
ケーブル２は、電力や制御信号の伝送に用いられる電線群１０の他、センサ線１２を含む。センサ線１２は、電線群１０の長手方向に沿って配置されている。
歪検出ユニット４（歪検出部）は、センサ線１２の歪を検出する機能を有する。歪検出ユニット４は、ＥＣＵ１０２に接続されている。歪検出ユニット４の出力は、ＥＣＵ１０２に与えられる。
ケーブル温度センサ６は、ケーブル２の温度（ケーブル温度）を検出する機能を有する。ケーブル温度センサ６は、ＥＣＵ１０２に接続されている。ケーブル温度センサ６の出力は、ＥＣＵ１０２へ与えられる。
ケーブル２は、電力や制御信号の伝送に用いられる電線群１０の他、センサ線１２を含む。センサ線１２は、電線群１０の長手方向に沿って配置されている。
歪検出ユニット４（歪検出部）は、センサ線１２の歪を検出する機能を有する。歪検出ユニット４は、ＥＣＵ１０２に接続されている。歪検出ユニット４の出力は、ＥＣＵ１０２に与えられる。
ケーブル温度センサ６は、ケーブル２の温度（ケーブル温度）を検出する機能を有する。ケーブル温度センサ６は、ＥＣＵ１０２に接続されている。ケーブル温度センサ６の出力は、ＥＣＵ１０２へ与えられる。
【0026】
処理装置８は、処理部８ａと、記憶部８ｂと、出力部８ｃと、第１入力部８ｄと、を備えるコンピュータ等により構成される。
処理装置８は、ＥＣＵ１０２に通信可能に接続されている。
ＥＣＵ１０２は、歪検出ユニット４の出力、及び、ケーブル温度センサ６の出力を、処理装置８へ与える。つまり、歪検出ユニット４の出力、及び、ケーブル温度センサ６の出力は、ＥＣＵ１０２を経由して、処理装置８へ与えられる。
処理装置８は、歪検出ユニット４の出力、及び、ケーブル温度センサ６の出力に基づいて、ケーブル２の予測残寿命を求める。処理装置８については、後に詳述する。
処理装置８は、ＥＣＵ１０２に通信可能に接続されている。
ＥＣＵ１０２は、歪検出ユニット４の出力、及び、ケーブル温度センサ６の出力を、処理装置８へ与える。つまり、歪検出ユニット４の出力、及び、ケーブル温度センサ６の出力は、ＥＣＵ１０２を経由して、処理装置８へ与えられる。
処理装置８は、歪検出ユニット４の出力、及び、ケーブル温度センサ６の出力に基づいて、ケーブル２の予測残寿命を求める。処理装置８については、後に詳述する。
【0027】
〔ケーブル２について〕
図２は、本実施形態のケーブル２の長手方向に垂直な面における断面図である。
上述したように、ケーブル２は、電線群１０と、センサ線１２と、を含む。
電線群１０は、２本の電力線１６と、１本の対撚信号線１８と、１本の電線２０と、を含む。
２本の電力線１６は、電動ブレーキ機構１００に伝達される電力を供給するための被覆電線である。
２本の電力線１６のうち、一方がプラス側の電線、他方がマイナス側の電線である。２本の電力線１６のそれぞれは、芯線１６ａと、被覆１６ｂと、を有する。芯線１６ａは、銅、アルミニウム等の導体によって形成される。芯線１６ａ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１６ｂは、芯線１６ａの周囲に形成されている。被覆１６ｂは、樹脂によって形成される。
また、２本の電力線１６の直径は同じであり、他の電線の直径よりも大きい。つまり、２本の電力線１６の直径は、電線群１０のうちで最も大きい。
図２は、本実施形態のケーブル２の長手方向に垂直な面における断面図である。
上述したように、ケーブル２は、電線群１０と、センサ線１２と、を含む。
電線群１０は、２本の電力線１６と、１本の対撚信号線１８と、１本の電線２０と、を含む。
２本の電力線１６は、電動ブレーキ機構１００に伝達される電力を供給するための被覆電線である。
２本の電力線１６のうち、一方がプラス側の電線、他方がマイナス側の電線である。２本の電力線１６のそれぞれは、芯線１６ａと、被覆１６ｂと、を有する。芯線１６ａは、銅、アルミニウム等の導体によって形成される。芯線１６ａ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１６ｂは、芯線１６ａの周囲に形成されている。被覆１６ｂは、樹脂によって形成される。
また、２本の電力線１６の直径は同じであり、他の電線の直径よりも大きい。つまり、２本の電力線１６の直径は、電線群１０のうちで最も大きい。
【0028】
対撚信号線１８は、電動ブレーキ機構１００と、ＥＣＵ１０２と、の間で授受される信号を伝送するための被覆電線である。
対撚信号線１８は、２本の信号線１９を含む。２本の信号線１９は、互いに撚り合わされることで１本の対撚信号線１８を構成する。２本の信号線１９のそれぞれは、芯線１９ａと、被覆１９ｂと、を有する。芯線１９ａは、銅、アルミニウム等の導体によって形成された電線である。芯線１９ａ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１９ｂは、芯線１９ａの周囲に形成されている。被覆１９ｂは、樹脂によって形成される。
なお、対撚信号線１８は、２本より多い本数の信号線１９を含んでいてもよい。
対撚信号線１８は、２本の信号線１９を含む。２本の信号線１９は、互いに撚り合わされることで１本の対撚信号線１８を構成する。２本の信号線１９のそれぞれは、芯線１９ａと、被覆１９ｂと、を有する。芯線１９ａは、銅、アルミニウム等の導体によって形成された電線である。芯線１９ａ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１９ｂは、芯線１９ａの周囲に形成されている。被覆１９ｂは、樹脂によって形成される。
なお、対撚信号線１８は、２本より多い本数の信号線１９を含んでいてもよい。
【0029】
電線２０は、汎用的に用いられる被覆電線である。電線２０も、導体からなる芯線２０ａと、樹脂からなる被覆２０ｂと、を有する。電線２０は無くてもよい。また、後述するようにセンサ線１２が導体線である場合、センサ線１２に対応する接地線として用いることができる。
【0030】
ケーブル２は、外周被覆層２２をさらに有する。外周被覆層２２は、電線群１０の外周側を覆う樹脂層である。外周被覆層２２は、複数の層で構成されていてもよいし、単一の層で構成されていてもよい。
電線群１０及びセンサ線１２は、外周被覆層２２によって、１本のケーブル２とされる。
電線群１０及びセンサ線１２は、外周被覆層２２によって、１本のケーブル２とされる。
【0031】
センサ線１２は、ケーブル２の断面におけるほぼ中心に配置されている。本実施形態のセンサ線１２は、光ファイバケーブルによって構成されている。センサ線１２については、後に詳述する。
【0032】
図３は、本実施形態のケーブル２の外観の一例を示す図である。
本実施形態のケーブル２は、上述したように、車両の電動ブレーキ機構１００と、ＥＣＵ１０２との間に設けられる。
ここで、電動ブレーキ機構１００は、車両において車輪を支持するハブ側に設けられる。一方、ＥＣＵ１０２は車両の車体側に設けられる。
車両のハブは、車体に対して移動可能に設けられている。
ケーブル２は、車体側と、車体に対して移動可能なハブ側と、の間をつなぐように配線される。
本実施形態のケーブル２は、上述したように、車両の電動ブレーキ機構１００と、ＥＣＵ１０２との間に設けられる。
ここで、電動ブレーキ機構１００は、車両において車輪を支持するハブ側に設けられる。一方、ＥＣＵ１０２は車両の車体側に設けられる。
車両のハブは、車体に対して移動可能に設けられている。
ケーブル２は、車体側と、車体に対して移動可能なハブ側と、の間をつなぐように配線される。
【0033】
図３に示すように、ケーブル２の第１端部２ａは、車両１１０の第１部分１０４に保持される。第１部分１０４は、車両１１０の車体の一部分である。第１端部２ａは、ケーブル２の長手方向一方側の端部である。
第１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、ケーブル２の外周に装着される。
ケーブル２の第１端部２ａは、ブラケット１０４ａによって保持される固定側保持部２ａ１を有する。固定側保持部２ａ１は、第１端部２ａの外周面に設けられる。固定側保持部２ａ１は、第１端部２ａの外周面のうち、装着されたブラケット１０４ａが当接する部分である。
ブラケット１０４ａは、ケーブル２の固定側保持部２ａ１を保持する。これによって、第１端部２ａは、第１部分１０４に保持される。
第１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、ケーブル２の外周に装着される。
ケーブル２の第１端部２ａは、ブラケット１０４ａによって保持される固定側保持部２ａ１を有する。固定側保持部２ａ１は、第１端部２ａの外周面に設けられる。固定側保持部２ａ１は、第１端部２ａの外周面のうち、装着されたブラケット１０４ａが当接する部分である。
ブラケット１０４ａは、ケーブル２の固定側保持部２ａ１を保持する。これによって、第１端部２ａは、第１部分１０４に保持される。
【0034】
また、ケーブル２の第２端部２ｂは、車両１１０の第２部分１０６に保持される。第２部分１０６は、ハブとともに可動する可動部の一部分である。よって、第２部分１０６は、第１部分１０４に対して相対移動する。第２端部２ｂは、ケーブル２の長手方向において第１端部２ａと反対側の端部である。
第２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、ケーブル２の外周に装着される。
ケーブル２の第２端部２ｂは、ブラケット１０６ａによって保持される可動側保持部２ｂ１を有する。可動側保持部２ｂ１は、第２端部２ｂの外周面に設けられる。可動側保持部２ｂ１は、第２端部２ｂの外周面のうち、装着されたブラケット１０６ａが当接する部分である。
ブラケット１０６ａは、ケーブル２の可動側保持部２ｂ１を保持する。これによって、第２端部２ｂは、第２部分１０６に保持される。
第２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、ケーブル２の外周に装着される。
ケーブル２の第２端部２ｂは、ブラケット１０６ａによって保持される可動側保持部２ｂ１を有する。可動側保持部２ｂ１は、第２端部２ｂの外周面に設けられる。可動側保持部２ｂ１は、第２端部２ｂの外周面のうち、装着されたブラケット１０６ａが当接する部分である。
ブラケット１０６ａは、ケーブル２の可動側保持部２ｂ１を保持する。これによって、第２端部２ｂは、第２部分１０６に保持される。
【0035】
図３に示すように、第２部分１０６は、第１位置と、第２位置との間を第１部分１０４に対して相対移動する。
図３では、第２部分１０６が第１位置に位置するときのケーブル２を実線で示し、第２部分１０６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。
図３では、第２部分１０６が第１位置に位置するときのケーブル２を実線で示し、第２部分１０６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。
【0036】
第２部分１０６が第１位置に位置するとき、ケーブル２は屈曲状態である。
第２部分１０６が第２位置に位置するとき、ケーブル２は第１位置よりもさらに深い屈曲状態となる。
車両が走行すると、第２部分１０６は、第１位置と第２位置との間を繰り返し相対移動する。
ケーブル２は、第２部分１０６の移動に応じて、屈曲変形及び伸長変形する。
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。よって、第２部分１０６が第１位置から第２位置へ移動するとき、ケーブル２は、屈曲変形する。また、第２部分１０６が第２位置から第１位置へ移動するとき、ケーブル２は、伸長変形する。
なお、ケーブル２の固定側保持部２ａ１は、第１部分１０４に保持される。よって、固定側保持部２ａ１は、第２部分１０６の移動に応じて移動することはない。
第２部分１０６が第２位置に位置するとき、ケーブル２は第１位置よりもさらに深い屈曲状態となる。
車両が走行すると、第２部分１０６は、第１位置と第２位置との間を繰り返し相対移動する。
ケーブル２は、第２部分１０６の移動に応じて、屈曲変形及び伸長変形する。
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。よって、第２部分１０６が第１位置から第２位置へ移動するとき、ケーブル２は、屈曲変形する。また、第２部分１０６が第２位置から第１位置へ移動するとき、ケーブル２は、伸長変形する。
なお、ケーブル２の固定側保持部２ａ１は、第１部分１０４に保持される。よって、固定側保持部２ａ１は、第２部分１０６の移動に応じて移動することはない。
【0037】
また、固定側保持部２ａ１には、上述のケーブル温度センサ６が装着されている。
ケーブル温度センサ６は、ケーブル２の外周面（外周被覆層２２の外面）に装着されている。ケーブル温度センサ６は、ケーブル２の固定側保持部２ａ１と、ブラケット１０４ａとの間に介在し固定される。
ケーブル温度センサ６は、ケーブル２の外周面（外周被覆層２２の外面）に装着されている。ケーブル温度センサ６は、ケーブル２の固定側保持部２ａ１と、ブラケット１０４ａとの間に介在し固定される。
【0038】
〔センサ線及び歪検出ユニット４について〕
図４は、センサ線１２及び歪検出ユニット４の構成を示すブロック図である。
本実施形態のセンサ線１２は、光ファイバケーブルである。
センサ線１２は、光ファイバ部１２ａと、複数のＦＢＧ（Ｆｉｂｅｒ Ｂｒａｇｇ Ｇｒａｔｉｎｇ）部１２ｂと、を含む。複数のＦＢＧ部１２ｂは、第１ＦＢＧ部１２ｂ１、第２ＦＢＧ部１２ｂ２、第３ＦＢＧ部１２ｂ３、・・・及び、第ｎＦＢＧ部１２ｂｎを含む。各ＦＢＧ部１２ｂ１、１２ｂ２、１２ｂ３・・・１２ｂｎは、単にＦＢＧ部１２ｂと示すことがある。
図４は、センサ線１２及び歪検出ユニット４の構成を示すブロック図である。
本実施形態のセンサ線１２は、光ファイバケーブルである。
センサ線１２は、光ファイバ部１２ａと、複数のＦＢＧ（Ｆｉｂｅｒ Ｂｒａｇｇ Ｇｒａｔｉｎｇ）部１２ｂと、を含む。複数のＦＢＧ部１２ｂは、第１ＦＢＧ部１２ｂ１、第２ＦＢＧ部１２ｂ２、第３ＦＢＧ部１２ｂ３、・・・及び、第ｎＦＢＧ部１２ｂｎを含む。各ＦＢＧ部１２ｂ１、１２ｂ２、１２ｂ３・・・１２ｂｎは、単にＦＢＧ部１２ｂと示すことがある。
【0039】
複数のＦＢＧ部１２ｂは、センサ線１２の長手方向に沿って所定の間隔を置いて設けられている。
光ファイバ部１２ａは、複数のＦＢＧ部１２ｂのうち互いに隣接するＦＢＧ部１２ｂ同士の間に設けられている。
歪検出ユニット４は、複数のＦＢＧ部１２ｂに生じる歪みを検出する。つまり、各ＦＢＧ部１２ｂの位置は、歪検出ユニット４によって歪が検出される検出箇所である。
複数のＦＢＧ部１２ｂそれぞれのコアには、所定のピッチで長手方向に並ぶ複数の回折格子が設けられている。ＦＢＧ部１２ｂは、コアに複数の回折格子が形成されている以外、光ファイバ部１２ａと同じ構造を有している。
光ファイバ部１２ａは、複数のＦＢＧ部１２ｂのうち互いに隣接するＦＢＧ部１２ｂ同士の間に設けられている。
歪検出ユニット４は、複数のＦＢＧ部１２ｂに生じる歪みを検出する。つまり、各ＦＢＧ部１２ｂの位置は、歪検出ユニット４によって歪が検出される検出箇所である。
複数のＦＢＧ部１２ｂそれぞれのコアには、所定のピッチで長手方向に並ぶ複数の回折格子が設けられている。ＦＢＧ部１２ｂは、コアに複数の回折格子が形成されている以外、光ファイバ部１２ａと同じ構造を有している。
【0040】
ＦＢＧ部１２ｂは、入射光のうち特定の波長の光のみを反射させ、それ以外の光を透過させる機能を有している。
この反射光の強度や波長変化等に基づいて、センサ線１２の長手方向におけるＦＢＧ部１２ｂの部分の歪が検出される。
ＦＢＧ部１２ｂの反射光の波長は、複数の回折格子のピッチによって定まる。複数のＦＢＧ部１２ｂは、互いに異なる波長の光を反射するように構成される。
このため、センサ線１２に入射光を与えたときに得られる反射光を分光することで、複数のＦＢＧ部１２ｂそれぞれの反射光のデータを個別に取得することができる。
複数のＦＢＧ部１２ｂそれぞれの反射光に基づいて、複数のＦＢＧ部１２ｂそれぞれの歪が個別に検出される。
この反射光の強度や波長変化等に基づいて、センサ線１２の長手方向におけるＦＢＧ部１２ｂの部分の歪が検出される。
ＦＢＧ部１２ｂの反射光の波長は、複数の回折格子のピッチによって定まる。複数のＦＢＧ部１２ｂは、互いに異なる波長の光を反射するように構成される。
このため、センサ線１２に入射光を与えたときに得られる反射光を分光することで、複数のＦＢＧ部１２ｂそれぞれの反射光のデータを個別に取得することができる。
複数のＦＢＧ部１２ｂそれぞれの反射光に基づいて、複数のＦＢＧ部１２ｂそれぞれの歪が個別に検出される。
【0041】
図５は、センサ線１２による反射光を分光した分光スペクトルの一例を示すグラフである。図５中、横軸は波長、縦軸は反射波の強度を示している。
図５中、反射光のスペクトルに表れるピークＳ１、Ｓ２、Ｓ３、・・Ｓｎは、ＦＢＧ部１２ｂ１、１２ｂ２、１２ｂ３・・・１２ｂｎの反射光に対応しているものとする。
このように、各ＦＢＧ部１２ｂの反射光は互いに波長が異なる。このため、センサ線１２から得られる反射光のスペクトルから、各ＦＢＧ部１２ｂの反射光を分離し、個別に特性を取得することができる。
図５中、反射光のスペクトルに表れるピークＳ１、Ｓ２、Ｓ３、・・Ｓｎは、ＦＢＧ部１２ｂ１、１２ｂ２、１２ｂ３・・・１２ｂｎの反射光に対応しているものとする。
このように、各ＦＢＧ部１２ｂの反射光は互いに波長が異なる。このため、センサ線１２から得られる反射光のスペクトルから、各ＦＢＧ部１２ｂの反射光を分離し、個別に特性を取得することができる。
【0042】
ここで、例えば、第３ＦＢＧ部１２ｂ３に歪が生じたとする。この場合、ピークＳ３は、歪量に応じてΔλだけ基準波長に対してずれが生じる。この波長のずれΔλを検出することで、ＦＢＧ部１２ｂにおいて生じた歪を検出することができる。なお、基準波長は、予め設定される。
【0043】
図４に示すように、歪検出ユニット４は、センサ線１２の端部に接続されている。歪検出ユニット４が接続されるセンサ線１２の端部は、ケーブル２の第１端部２ａ側の端部である。
歪検出ユニット４は、光源４ａと、サーキュレータ４ｂと、検出部４ｃと、を有する。
光源４ａは、センサ線１２の端部に与える入射光を出力する。
サーキュレータ４ｂは、光源４ａから出力される入射光をセンサ線１２の端部に与え、センサ線１２からの反射光を検出部４ｃへ与える。
検出部４ｃは、サーキュレータ４ｂから与えられる反射光を受光する。検出部４ｃは、受光した反射光を分光し、反射光の分光スペクトルを示すデータを生成する。生成されたデータは、歪検出ユニット４の出力としてＥＣＵ１０２へ与える。歪検出ユニット４の出力は、ＥＣＵ１０２を介して処理装置８へ与えられる。
歪検出ユニット４は、光源４ａと、サーキュレータ４ｂと、検出部４ｃと、を有する。
光源４ａは、センサ線１２の端部に与える入射光を出力する。
サーキュレータ４ｂは、光源４ａから出力される入射光をセンサ線１２の端部に与え、センサ線１２からの反射光を検出部４ｃへ与える。
検出部４ｃは、サーキュレータ４ｂから与えられる反射光を受光する。検出部４ｃは、受光した反射光を分光し、反射光の分光スペクトルを示すデータを生成する。生成されたデータは、歪検出ユニット４の出力としてＥＣＵ１０２へ与える。歪検出ユニット４の出力は、ＥＣＵ１０２を介して処理装置８へ与えられる。
【0044】
歪検出ユニット４の出力である反射光のデータは、複数のＦＢＧ部１２ｂにより検出された歪を示す情報を含んでいる。つまり、歪検出ユニット４は、センサ線１２の長手方向に沿って並ぶ複数のＦＢＧ部１２ｂの部分それぞれの歪を検出する。
【0045】
〔処理装置８について〕
図６は、処理装置８の一例を示す図である。上述のように、処理装置８は、処理部８ａと、記憶部８ｂと、出力部８ｃと、第１入力部８ｄと、を備える。
処理部８ａ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６は、処理装置８の一例を示す図である。上述のように、処理装置８は、処理部８ａと、記憶部８ｂと、出力部８ｃと、第１入力部８ｄと、を備える。
処理部８ａ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。
【0046】
記憶部８ｂ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８ｂには、処理部８ａ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８ａは、記憶部８ｂ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８が有する各種処理機能を実現する。
さらに、記憶部８ｂには、変換データ２６、疲労強度データ２７、及び疲労度データ２８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８ｂには、処理部８ａ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８ａは、記憶部８ｂ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８が有する各種処理機能を実現する。
さらに、記憶部８ｂには、変換データ２６、疲労強度データ２７、及び疲労度データ２８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。
【0047】
出力部８ｃは、処理部８ａ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８ｃは、無線通信装置を含んでいてもよい。この場合、出力部８ｃは、無線通信によって、各種情報を出力する。また、出力部８ｃ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８ｃは、これらデバイスによって、各種情報を出力する。
第１入力部８ｄは、ＥＣＵ１０２からの各種情報を受信するためのインターフェースである。処理装置８は、ＥＣＵ１０２を経由して与えられる歪検出ユニット４の出力、及び、ケーブル温度センサ６の出力を、第１入力部８ｄによって受け付ける。
第１入力部８ｄは、ＥＣＵ１０２からの各種情報を受信するためのインターフェースである。処理装置８は、ＥＣＵ１０２を経由して与えられる歪検出ユニット４の出力、及び、ケーブル温度センサ６の出力を、第１入力部８ｄによって受け付ける。
【0048】
処理部８ａは、取得処理２４、及び、残寿命予測処理２５を行う機能を有する。
取得処理２４は、ケーブル２の温度を示す温度情報を取得する処理である。
残寿命予測処理２５は、歪検出ユニット４の出力、及び、温度情報に基づいて、電線群１０の疲労残寿命を予測する処理である。
残寿命予測処理２５は、第１処理２５ａと、第２処理２５ｂと、を含む。
第１処理２５ａは、歪検出ユニット４の出力に基づいてケーブル２の曲率変化量を求める処理である。
第２処理２５ｂは、疲労強度データ２７、ケーブル２の曲率変化量、及び、ケーブル温度センサ６に基づいて、電線群１０の累積疲労損傷度を求め、求めた累積疲労損傷度に基づいて電線群１０の予測残寿命を求める処理である。
取得処理２４は、ケーブル２の温度を示す温度情報を取得する処理である。
残寿命予測処理２５は、歪検出ユニット４の出力、及び、温度情報に基づいて、電線群１０の疲労残寿命を予測する処理である。
残寿命予測処理２５は、第１処理２５ａと、第２処理２５ｂと、を含む。
第１処理２５ａは、歪検出ユニット４の出力に基づいてケーブル２の曲率変化量を求める処理である。
第２処理２５ｂは、疲労強度データ２７、ケーブル２の曲率変化量、及び、ケーブル温度センサ６に基づいて、電線群１０の累積疲労損傷度を求め、求めた累積疲労損傷度に基づいて電線群１０の予測残寿命を求める処理である。
【0049】
〔処理装置８が実行する処理について〕
処理部８ａは、取得処理２４（図６）を常時実行する。取得処理２４において、処理部８ａは、ケーブル温度センサ６の出力に基づいて、ケーブル２の温度を示す温度情報を取得する。
記憶部８ｂには、ケーブル温度センサ６の出力と、温度情報と、の関係を示すデータが記憶されている。処理部８ａは、このデータを用いて温度情報を取得する。温度情報は、疲労強度データ２７におけるケーブル２の温度の取得条件と同様の取得条件で取得されるケーブル２の温度を示している。前記データは、ケーブル温度センサ６の出力から、温度情報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。
処理部８ａは、取得処理２４（図６）を常時実行する。取得処理２４において、処理部８ａは、ケーブル温度センサ６の出力に基づいて、ケーブル２の温度を示す温度情報を取得する。
記憶部８ｂには、ケーブル温度センサ６の出力と、温度情報と、の関係を示すデータが記憶されている。処理部８ａは、このデータを用いて温度情報を取得する。温度情報は、疲労強度データ２７におけるケーブル２の温度の取得条件と同様の取得条件で取得されるケーブル２の温度を示している。前記データは、ケーブル温度センサ６の出力から、温度情報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。
【0050】
処理部８ａは、ケーブル温度センサ６の出力に基づいて温度情報を経時的に取得する。処理部８ａは、温度情報と、その温度情報を取得した時間と、を対応付け、温度データとして記憶部８ｂに記憶させる。
処理部８ａは、取得処理２４を実行しつつ、残寿命予測処理２５（図６）を実行する。
処理部８ａは、取得処理２４を実行しつつ、残寿命予測処理２５（図６）を実行する。
【0051】
図７は、残寿命予測処理２５の一例を示すフローチャートである。
残寿命予測処理２５において、処理部８ａは、まず、カウンタ値ｎを１に設定し（ステップＳ１）、歪検出ユニット４の出力の取得を開始する（ステップＳ２）。
残寿命予測処理２５において、処理部８ａは、まず、カウンタ値ｎを１に設定し（ステップＳ１）、歪検出ユニット４の出力の取得を開始する（ステップＳ２）。
【0052】
歪検出ユニット４の出力である反射光のデータは、複数のＦＢＧ部１２ｂそれぞれの反射光の波長を示す情報を含んでいる。
処理部８ａは、反射光のデータに基づいて、複数のＦＢＧ部１２ｂそれぞれの反射光の波長のずれΔλを求め、波長のずれΔλに基づいて、複数のＦＢＧ部１２ｂそれぞれの箇所の歪εを求める。
処理部８ａは、反射光のデータに基づいて、複数のＦＢＧ部１２ｂそれぞれの反射光の波長のずれΔλを求め、波長のずれΔλに基づいて、複数のＦＢＧ部１２ｂそれぞれの箇所の歪εを求める。
【0053】
記憶部８ｂには、複数のＦＢＧ部１２ｂそれぞれの反射光の波長のずれΔλと、歪εと、の間の関係を示すデータが記憶されている。処理部８ａは、前記データを用いて歪εを求める。前記データは、反射光の波長のずれΔλから、歪ε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。
【0054】
処理部８ａは、歪検出ユニット４の出力に基づいて歪εを経時的に取得する。処理部８ａは、歪εと、その歪εを取得した時間と、を対応付け、歪データとして記憶部８ｂに記憶させる。
記憶部８ｂには、複数の歪データが記憶される。複数の歪データは、複数のＦＢＧ部１２ｂに対応する。
処理部８ａは、ステップＳ３以降の処理を実行しつつ、歪検出ユニット４の出力の取得（歪εの取得）を継続的に実行する。
なお、上記歪εとは、複数のＦＢＧ部１２ｂそれぞれの箇所における部分的な長手方向の変形量である。
記憶部８ｂには、複数の歪データが記憶される。複数の歪データは、複数のＦＢＧ部１２ｂに対応する。
処理部８ａは、ステップＳ３以降の処理を実行しつつ、歪検出ユニット４の出力の取得（歪εの取得）を継続的に実行する。
なお、上記歪εとは、複数のＦＢＧ部１２ｂそれぞれの箇所における部分的な長手方向の変形量である。
【0055】
図８は、歪データの内容を示すグラフの一例を示す図である。図８に示すように、歪データは、歪εの経時変化を示している。
図８中、歪εは、増加及び減少を繰り返す。
歪εの増加は、ケーブル２の屈曲変形によって生じる。
歪εの減少は、ケーブル２の伸長変形に応じて生じる。
以下の説明では、処理装置８が、時間ｔ０において残寿命予測処理２５を開始したものとし、時系列に従って順番に説明する。
図８中、歪εは、増加及び減少を繰り返す。
歪εの増加は、ケーブル２の屈曲変形によって生じる。
歪εの減少は、ケーブル２の伸長変形に応じて生じる。
以下の説明では、処理装置８が、時間ｔ０において残寿命予測処理２５を開始したものとし、時系列に従って順番に説明する。
【0056】
図７中のステップＳ２において歪検出ユニット４の出力の取得を開始すると、処理部８ａは、歪εの最大振幅値Δεｍａｘを取得する（図７中、ステップＳ３）。
処理部８ａは、図８に示す歪データを参照し、極大値Ｖｍａｘ、及び、極小値Ｖｍｉｎを特定し、歪εの振幅値Δεを求める。
処理部８ａは、図８に示す歪データを参照し、極大値Ｖｍａｘ、及び、極小値Ｖｍｉｎを特定し、歪εの振幅値Δεを求める。
【0057】
ここで、極大値Ｖｍａｘは、歪εが増加から減少に転じる値である。極小値Ｖｍｉｎは、減少から増加に転じる値である。歪εの振幅値Δεは、経時的に隣接する極大値Ｖｍａｘと極小値Ｖｍｉｎとの差である。
【0058】
図８中、極大値Ｖｍａｘの時間ｔ１、ｔ３、ｔ５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Ｖｍｉｎの時間ｔ２、ｔ４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。
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。
時間ｔ１から時間ｔ２までの間は、１回の伸長変形とカウントされる。この１回の伸長変形よる歪変化量が振幅値Δε１である。
また、時間ｔ２から時間ｔ３までの間は、１回の屈曲変形とカウントされる。この１回の屈曲変形よる歪変化量が振幅値Δε２である。
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。
時間ｔ１から時間ｔ２までの間は、１回の伸長変形とカウントされる。この１回の伸長変形よる歪変化量が振幅値Δε１である。
また、時間ｔ２から時間ｔ３までの間は、１回の屈曲変形とカウントされる。この１回の屈曲変形よる歪変化量が振幅値Δε２である。
【0059】
図８において、処理部８ａは、時間ｔ０から時間軸に沿って順番に極大値Ｖｍａｘ及び極小値Ｖｍｉｎを特定する。
よって、処理部８ａは、残寿命予測処理２５を開始すると、まず、時間ｔ１における極大値Ｖｍａｘと時間ｔ２における極小値Ｖｍｉｎとを特定し、振幅値Δε１を求める。
このとき、処理部８ａは、複数のＦＢＧ部１２ｂに対応して複数の振幅値Δε１を求める。
よって、処理部８ａは、残寿命予測処理２５を開始すると、まず、時間ｔ１における極大値Ｖｍａｘと時間ｔ２における極小値Ｖｍｉｎとを特定し、振幅値Δε１を求める。
このとき、処理部８ａは、複数のＦＢＧ部１２ｂに対応して複数の振幅値Δε１を求める。
【0060】
なお、ケーブル２が屈曲変形又は伸長変形する際、ケーブル２の各部は同じ方向に変形するため、複数のＦＢＧ部１２ｂの複数の歪εそれぞれの極大値Ｖｍａｘのタイミング（極小値Ｖｍｉｎのタイミング）は、互いにほぼ一致すると考えられる。
よって、複数のＦＢＧ部１２ｂそれぞれの振幅値Δεが得られるタイミングもほぼ一致すると考えられる。以下の説明では、複数のＦＢＧ部１２ｂそれぞれの振幅値Δεが得られるタイミングは一致するものとして説明する。
よって、複数のＦＢＧ部１２ｂそれぞれの振幅値Δεが得られるタイミングもほぼ一致すると考えられる。以下の説明では、複数のＦＢＧ部１２ｂそれぞれの振幅値Δεが得られるタイミングは一致するものとして説明する。
【0061】
次いで、処理部８ａは、同じタイミングで得られた複数の振幅値Δεのうち、最も大きい振幅値Δεを最大振幅値Δεｍａｘとして取得する。
上述のように、複数のＦＢＧ部１２ｂそれぞれの振幅値Δεが得られるタイミングは一致するので、例えば、複数のＦＢＧ部１２ｂのうちのいずれか１つを選択し、選択した１つのＦＢＧ部１２ｂの極大値Ｖｍａｘのタイミング及び極小値Ｖｍｉｎのタイミングを基準タイミングとし、同じ基準タイミングにおいて得られる複数の振幅値Δεのうち、最も大きい振幅値Δεが最大振幅値Δεｍａｘとして取得される。
上述のように、複数のＦＢＧ部１２ｂそれぞれの振幅値Δεが得られるタイミングは一致するので、例えば、複数のＦＢＧ部１２ｂのうちのいずれか１つを選択し、選択した１つのＦＢＧ部１２ｂの極大値Ｖｍａｘのタイミング及び極小値Ｖｍｉｎのタイミングを基準タイミングとし、同じ基準タイミングにおいて得られる複数の振幅値Δεのうち、最も大きい振幅値Δεが最大振幅値Δεｍａｘとして取得される。
【0062】
図８において、処理部８ａは、時間ｔ２のタイミングを基準タイミングとし、複数のＦＢＧ部１２ｂに対応する複数の振幅値Δε１を求める。
処理部８ａは、複数の振幅値Δε１を求めると、複数の振幅値Δε１のうち、最も大きい振幅値Δε１を、時間ｔ２における最大振幅値Δε１ｍａｘとして取得する。
処理部８ａは、複数の振幅値Δε１を求めると、複数の振幅値Δε１のうち、最も大きい振幅値Δε１を、時間ｔ２における最大振幅値Δε１ｍａｘとして取得する。
【0063】
次いで、処理部８ａは、ステップＳ４へ進み、ケーブル２の曲率変化量Δκを求める（ステップＳ４：第１処理）。
センサ線１２の歪εはケーブル２及び電線群１０（電力線１６）の変形状態を示している。
そこで、処理部８ａは、最大振幅値Δε１ｍａｘに基づいて、ケーブル２の曲率変化量Δκを求める。
処理部８ａは、記憶部８ｂに記憶されている変換データ２６を参照し、最大振幅値Δε１ｍａｘから、ケーブル２の曲率変化量Δκを求める。
変換データ２６は、ケーブル２の振幅値Δε（歪変化）と、ケーブル２の曲率変化量Δκと、の対応関係を示すデータである。
変換データ２６は、振幅値Δεから、ケーブル２の曲率変化量Δκ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。
センサ線１２の歪εはケーブル２及び電線群１０（電力線１６）の変形状態を示している。
そこで、処理部８ａは、最大振幅値Δε１ｍａｘに基づいて、ケーブル２の曲率変化量Δκを求める。
処理部８ａは、記憶部８ｂに記憶されている変換データ２６を参照し、最大振幅値Δε１ｍａｘから、ケーブル２の曲率変化量Δκを求める。
変換データ２６は、ケーブル２の振幅値Δε（歪変化）と、ケーブル２の曲率変化量Δκと、の対応関係を示すデータである。
変換データ２６は、振幅値Δεから、ケーブル２の曲率変化量Δκ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。
【0064】
【0065】
図９に示すように、変換データ２６は、線図Ｌｈとして表される。線図Ｌｈが示すように、ケーブル２の振幅値Δεと、ケーブル２の曲率変化量Δκとは、ほぼ線形関係にある。
処理部８ａは、変換データ２６を参照し、最大振幅値Δε１ｍａｘに対応する曲率変化量Δκを得る。
ここで得られる曲率変化量Δκは、複数のＦＢＧ部１２ｂにより検出された歪から求められた最大の曲率変化量であり、ケーブル２が１回変形（屈曲変形又は伸長変形）したときのケーブル２全体としての曲率変化量の代表値を示している。
処理部８ａは、変換データ２６を参照し、最大振幅値Δε１ｍａｘに対応する曲率変化量Δκを得る。
ここで得られる曲率変化量Δκは、複数のＦＢＧ部１２ｂにより検出された歪から求められた最大の曲率変化量であり、ケーブル２が１回変形（屈曲変形又は伸長変形）したときのケーブル２全体としての曲率変化量の代表値を示している。
【0066】
ケーブル２の曲率変化量Δκを求めると、処理部８ａは、次いで、累積疲労損傷度Ｄ及び予測残寿命を求める（ステップＳ５：第２処理）。
処理部８ａは、記憶部８ｂに記憶された温度データを参照し、複数の振幅値Δε１を得たタイミングに対応する時間における温度情報を取得する。ここでは、処理部８ａは、時間ｔ２（図８）における温度情報を取得する。
処理部８ａは、記憶部８ｂに記憶された温度データを参照し、複数の振幅値Δε１を得たタイミングに対応する時間における温度情報を取得する。ここでは、処理部８ａは、時間ｔ２（図８）における温度情報を取得する。
【0067】
さらに、処理部８ａは、記憶部８ｂに記憶されている疲労強度データ２７、ケーブル２の曲率変化量Δκ、及び、温度情報が示すケーブル２の温度Ｔに基づいて、ケーブル２の予測残寿命を求める。
疲労強度データ２７は、電線が変形したときの曲率変化量Δκｅ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、一定の曲率変化量Δκｅで屈曲変形又は伸長変形が繰り返されたときに電線が疲労破断するまでの回数である。
また、本実施形態の疲労強度データ２７は、複数の前記対応関係を示すデータを含んでいる。疲労強度データ２７に含まれる複数の前記対応関係は、変形時のケーブル２の温度Ｔが互いに異なっている。
つまり、疲労強度データ２７は、屈曲変形時又は伸長変形時の曲率変化量Δκｅに応じた電線の疲労強度とケーブル２の温度Ｔとの対応関係を示すデータである。
疲労強度データ２７は、電線が変形したときの曲率変化量Δκｅ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、一定の曲率変化量Δκｅで屈曲変形又は伸長変形が繰り返されたときに電線が疲労破断するまでの回数である。
また、本実施形態の疲労強度データ２７は、複数の前記対応関係を示すデータを含んでいる。疲労強度データ２７に含まれる複数の前記対応関係は、変形時のケーブル２の温度Ｔが互いに異なっている。
つまり、疲労強度データ２７は、屈曲変形時又は伸長変形時の曲率変化量Δκｅに応じた電線の疲労強度とケーブル２の温度Ｔとの対応関係を示すデータである。
【0068】
本実施形態の疲労強度データ２７は、電力線１６の疲労強度データを含む。よって、処理部８ａは、ケーブル２の予測残寿命として、電力線１６の累積疲労損傷度Ｄを求める。
【0069】
図１０は、疲労強度データ２７の一例を示す図である。なお、図１０では、疲労強度データ２７をグラフとして表している。
図１０中、横軸は破断繰返し回数Ｎであり、縦軸は電力線１６の曲率変化量Δκｅである。
図１０中、グラフとして表した疲労強度データ２７は、複数の線図Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３・・・Ｌｉを有する。
複数の線図Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３・・・Ｌｉは、それぞれ、ケーブル２が１回変形したときの曲率変化量Δκｅ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Ｌｉにおける点Ｐは、曲率変化量Δκｅｐで電力線１６を繰り返し変形させたときに、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。複数の線図Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３・・・Ｌｉは、ケーブル２変形時の曲率変化量Δκｅに応じた電力線１６の疲労強度を示している。
図１０中、横軸は破断繰返し回数Ｎであり、縦軸は電力線１６の曲率変化量Δκｅである。
図１０中、グラフとして表した疲労強度データ２７は、複数の線図Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３・・・Ｌｉを有する。
複数の線図Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３・・・Ｌｉは、それぞれ、ケーブル２が１回変形したときの曲率変化量Δκｅ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Ｌｉにおける点Ｐは、曲率変化量Δκｅｐで電力線１６を繰り返し変形させたときに、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。複数の線図Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３・・・Ｌｉは、ケーブル２変形時の曲率変化量Δκｅに応じた電力線１６の疲労強度を示している。
【0070】
また、複数の線図Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３・・・Ｌｉは、繰り返し変形時のケーブル２の温度Ｔが互いに異なっている。
図１０中、線図Ｌ１が、繰り返し変形時のケーブル２の温度Ｔが最も高いデータを示している。線図Ｌｉが、繰り返し変形時のケーブル２の温度Ｔが最も低いデータを示している。
複数の線図Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３・・・Ｌｉは、繰り返し変形時のケーブル２の温度Ｔの順番に従って並んでいる。
この図から判るように、電力線１６（電線）は、温度が低くなると疲労強度が低下する傾向を有している。
図１０中、線図Ｌ１が、繰り返し変形時のケーブル２の温度Ｔが最も高いデータを示している。線図Ｌｉが、繰り返し変形時のケーブル２の温度Ｔが最も低いデータを示している。
複数の線図Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３・・・Ｌｉは、繰り返し変形時のケーブル２の温度Ｔの順番に従って並んでいる。
この図から判るように、電力線１６（電線）は、温度が低くなると疲労強度が低下する傾向を有している。
【0071】
処理部８ａは、疲労強度データ２７を参照し、複数の線図Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３・・・Ｌｉの中から、温度情報が示すケーブル２の温度Ｔに応じた線図を選択する。処理部８ａは、選択した線図を用いて、ケーブル２の曲率変化量Δκに対応する曲率変化量Δκｅにおける破断繰返し回数Ｎを求める。
これにより、処理部８ａは、ケーブル２の温度Ｔに応じた曲率変化量Δκにおける電力線１６の破断繰返し回数Ｎを求めることができる。
なお、疲労強度データ２７は、曲率変化量Δκｅ（曲率変化量Δκ）、及びケーブル２の温度Ｔ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。
これにより、処理部８ａは、ケーブル２の温度Ｔに応じた曲率変化量Δκにおける電力線１６の破断繰返し回数Ｎを求めることができる。
なお、疲労強度データ２７は、曲率変化量Δκｅ（曲率変化量Δκ）、及びケーブル２の温度Ｔ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。
【0072】
時間ｔ２におけるケーブル２の温度Ｔ、及び、ステップＳ４にて求めたケーブル２の曲率変化量Δκにおける破断繰返し回数Ｎを求めると、処理部８ａは、下記式（１）に基づいて、電力線１６の累積疲労損傷度Ｄを求める。
【0073】
【数1】
【0074】
上記式（１）中、ｄｎは、下記式（３）に示すように、求めた破断繰返し回数Ｎｎの逆数である。上記式（１）及び式（３）中のｎは、カウンタ値を示す。式（３）中のＮｎは、カウンタ値ｎのときに求めた破断繰返し回数Ｎを示す。
ｄｎ＝１／Ｎｎ ・・・（３）
ｄｎ＝１／Ｎｎ ・・・（３）
【0075】
処理部８ａは、上記式（１）に示すように、ｄｎの積算値を電力線１６の累積疲労損傷度Ｄとして求める。
【0076】
なお、累積疲労損傷度Ｄは、上記式（２）のように表すこともできる。
上記式（２）中、Ｎ（Δκ，Ｔ）は、ある曲率変化量Δκ及び温度Ｔの組み合わせにおける破断繰返し回数Ｎを示している。ｎ（Δκ，Ｔ）は、ある曲率変化量Δκ及び温度Ｔの組み合わせにおけるカウント回数（変形回数）である。
なお、カウンタ値ｎは、後に説明するようにケーブル２の変形回数を示している。
上記式（１）から（３）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いる。
上記式（２）中、Ｎ（Δκ，Ｔ）は、ある曲率変化量Δκ及び温度Ｔの組み合わせにおける破断繰返し回数Ｎを示している。ｎ（Δκ，Ｔ）は、ある曲率変化量Δκ及び温度Ｔの組み合わせにおけるカウント回数（変形回数）である。
なお、カウンタ値ｎは、後に説明するようにケーブル２の変形回数を示している。
上記式（１）から（３）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いる。
【0077】
累積疲労損傷度Ｄが１に達すると、電力線１６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（４）によって求めることができる。
処理部１０ａは、電力線１６の累積疲労損傷度Ｄを求めると、下記式（４）に基づいて電力線１６の予測残寿命を求める。
予測残寿命＝１－Ｄ ・・・（４）
処理部１０ａは、電力線１６の累積疲労損傷度Ｄを求めると、下記式（４）に基づいて電力線１６の予測残寿命を求める。
予測残寿命＝１－Ｄ ・・・（４）
【0078】
図７に示すように、電力線１６の累積疲労損傷度Ｄ及び予測残寿命を求めると、処理部８ａは、求めた累積疲労損傷度Ｄを疲労度データ２８に登録する（ステップＳ６）。
図１１は、疲労度データ２８の一例を示す図である。図１１に示すように、疲労度データ２８には、時間と、累積疲労損傷度Ｄとが対応付けて登録される。
時間は、例えば、複数の振幅値Δε１を取得したときの基準タイミングを示す時間（時間ｔ２）である。
この疲労度データ２８によって、ケーブル２の温度を加味した電力線１６の疲労の進行度合を把握することができる。
図１１は、疲労度データ２８の一例を示す図である。図１１に示すように、疲労度データ２８には、時間と、累積疲労損傷度Ｄとが対応付けて登録される。
時間は、例えば、複数の振幅値Δε１を取得したときの基準タイミングを示す時間（時間ｔ２）である。
この疲労度データ２８によって、ケーブル２の温度を加味した電力線１６の疲労の進行度合を把握することができる。
【0079】
図７に示すように、累積疲労損傷度Ｄを疲労度データ２８に登録すると、処理部８ａは、カウンタ値ｎに１を加算し（ステップＳ７）、ステップＳ８へ進む。
ステップＳ８において、処理部８ａは、直前に取得した複数の振幅値Δεの基準タイミングの次に現れる基準タイミングにおける複数の振幅値Δεを用いて最大振幅値Δεｍａｘを求める（ステップＳ８）。直前に取得した複数の振幅値Δεとは、直前の最大振幅値Δεｍａｘを求めるために用いた複数の振幅値Δεである。
ステップＳ８において、処理部８ａは、直前に取得した複数の振幅値Δεの基準タイミングの次に現れる基準タイミングにおける複数の振幅値Δεを用いて最大振幅値Δεｍａｘを求める（ステップＳ８）。直前に取得した複数の振幅値Δεとは、直前の最大振幅値Δεｍａｘを求めるために用いた複数の振幅値Δεである。
【0080】
ステップＳ３では、時間ｔ２で得られた複数の振幅値Δε１を用いて最大振幅値Δε１ｍａｘを求めた（図８参照）。
よって、ステップＳ８では、時間ｔ３で得られた複数の振幅値Δε２を用いて最大振幅値Δε２ｍａｘを求める（図８参照）。
よって、ステップＳ８では、時間ｔ３で得られた複数の振幅値Δε２を用いて最大振幅値Δε２ｍａｘを求める（図８参照）。
【0081】
次いで、処理部８ａは、ステップＳ４へ戻り、最大振幅値Δε２ｍａｘに基づいてケーブル２の曲率変化量Δκを求め（ステップＳ４）、時間ｔ３であってカウンタ値ｎが２であるときの累積疲労損傷度Ｄを求める（ステップＳ５）。
さらに、処理部８ａは、ステップＳ６～Ｓ８を経て、次の最大振幅値Δε３ｍａｘを求める（ステップＳ８）。
処理部８ａは、ステップＳ４へ戻り、最大振幅値Δε３ｍａｘに基づいてケーブル２の曲率変化量Δκを求め（ステップＳ４）、時間ｔ４であってカウンタ値ｎが３であるときの累積疲労損傷度Ｄを求める（ステップＳ５）。
さらに、処理部８ａは、ステップＳ６～Ｓ８を経て、次の最大振幅値Δε３ｍａｘを求める（ステップＳ８）。
処理部８ａは、ステップＳ４へ戻り、最大振幅値Δε３ｍａｘに基づいてケーブル２の曲率変化量Δκを求め（ステップＳ４）、時間ｔ４であってカウンタ値ｎが３であるときの累積疲労損傷度Ｄを求める（ステップＳ５）。
【0082】
以上のようにして、処理部８ａは、複数のＦＢＧ部１２ｂの歪εに基づいて得られる複数の振幅値Δε及び最大振幅値Δεｍａｘを時系列に沿って順番に求める。さらに、処理部８ａは、最大振幅値Δεｍａｘに基づいて曲率変化量Δκを時系列に沿って求め、ｄｎを積算することで累積疲労損傷度Ｄを求める。
【0083】
複数の振幅値Δε及び最大振幅値Δεｍａｘが取得される毎に、ケーブル２は、屈曲変形又は伸長変形している。よって、処理部８ａは、ケーブル２が変形動作する毎に、複数の振幅値Δε及び最大振幅値Δεｍａｘを取得し、累積疲労損傷度Ｄを求める。
よって、カウンタ値ｎはケーブル２の変形回数を示している。
よって、カウンタ値ｎはケーブル２の変形回数を示している。
【0084】
求めた累積疲労損傷度Ｄ及び予測残寿命は、出力部８ｃから外部へ向けて出力される。
出力部８ｃが無線通信装置を含む場合、処理部８ａは、無線通信によって、累積疲労損傷度Ｄ及び予測残寿命を出力する。
出力部８ｃが無線通信装置を含む場合、処理部８ａは、無線通信によって、累積疲労損傷度Ｄ及び予測残寿命を出力する。
【0085】
上述のように、センサ線１２の歪εはケーブル２及び電線群１０（電力線１６）の変形状態を示している。
すなわち、上記構成によれば、ケーブル２及び電力線１６の変形状態を示す歪検出ユニット４の出力と、温度情報と、に基づいて電力線１６の予測残寿命を求めることで、ケーブル２の温度を加味した電力線１６の予測残寿命を求めることができる。
すなわち、上記構成によれば、ケーブル２及び電力線１６の変形状態を示す歪検出ユニット４の出力と、温度情報と、に基づいて電力線１６の予測残寿命を求めることで、ケーブル２の温度を加味した電力線１６の予測残寿命を求めることができる。
【0086】
ここで、電線は、一般に、直径が相対的に大きければ、疲労寿命が短くなる傾向がある。
本実施形態では、本実施形態の疲労強度データ２７は、電力線１６の疲労強度データを含む。
電力線１６の直径は、電線群１０のうちで最も大きい。よって、２本の電力線１６の疲労寿命は、電線群１０の中で、相対的に疲労寿命が短く、同じ使用環境下においては電線群１０のうちで最初に破断する可能性が高い。電線群１０のうち少なくとも１本が破断すれば、ケーブル２は寿命に至ったものと判断される。つまり、電力線１６の寿命が、ケーブル２の寿命となる。
本実施形態では、本実施形態の疲労強度データ２７は、電力線１６の疲労強度データを含む。
電力線１６の直径は、電線群１０のうちで最も大きい。よって、２本の電力線１６の疲労寿命は、電線群１０の中で、相対的に疲労寿命が短く、同じ使用環境下においては電線群１０のうちで最初に破断する可能性が高い。電線群１０のうち少なくとも１本が破断すれば、ケーブル２は寿命に至ったものと判断される。つまり、電力線１６の寿命が、ケーブル２の寿命となる。
【0087】
よって、電線群１０のうち、直径が最も太い電力線１６の累積疲労損傷度Ｄ及び予測残寿命を求めれば、ケーブルの残寿命予測を行うことができる。
このように、本実施形態では、ケーブル２の寿命を定める電力線１６の予測残寿命を求めることができるので、ケーブル２の残寿命予測を正確に行うことができる。
このように、本実施形態では、ケーブル２の寿命を定める電力線１６の予測残寿命を求めることができるので、ケーブル２の残寿命予測を正確に行うことができる。
【0088】
また、本実施形態の残寿命予測処理２５は、歪検出ユニット４の出力に基づいてケーブル２の曲率変化量Δκを求める第１処理２５ａと、電力線１６の疲労強度データ２７、ケーブル２の曲率変化量Δκ、及び、温度情報に基づいて、電力線１６の累積疲労損傷度Ｄを求め、累積疲労損傷度Ｄに基づいて電力線１６の予測残寿命を求める第２処理２５ｂと、を含む。
すなわち、処理部８ａが累積疲労損傷度Ｄ及び予測残寿命を求め、疲労度データ２８に累積疲労損傷度Ｄを登録するので、ケーブル２の温度を加味した電力線１６の疲労の進行度合を把握することができる。この結果、ケーブルの残寿命予測をより正確に行うことができる。
すなわち、処理部８ａが累積疲労損傷度Ｄ及び予測残寿命を求め、疲労度データ２８に累積疲労損傷度Ｄを登録するので、ケーブル２の温度を加味した電力線１６の疲労の進行度合を把握することができる。この結果、ケーブルの残寿命予測をより正確に行うことができる。
【0089】
また、本実施形態のケーブル２は、上述したように、第１部分１０４に保持される固定側保持部２ａ１と、第１部分１０４に対して相対移動する第２部分１０６に保持される可動側保持部２ｂ１と、を有する。
このため、ケーブル２は、第１部分１０４と、第２部分１０６と、の間に配線され、第２部分１０６の動作に応じて屈曲変形又は伸長変形する。
よって、処理部８ａは、車両に配線されて繰り返し変形されるケーブル２の予測残寿命を求めることができる。
このため、ケーブル２は、第１部分１０４と、第２部分１０６と、の間に配線され、第２部分１０６の動作に応じて屈曲変形又は伸長変形する。
よって、処理部８ａは、車両に配線されて繰り返し変形されるケーブル２の予測残寿命を求めることができる。
【0090】
また、本実施形態のケーブル温度センサ６は、固定側保持部２ａ１に設けられている。
よって、ケーブル温度センサ６が第２部分１０６の移動に伴って移動することがない。このため、ケーブル温度センサ６に位置ずれが生じたり、周囲環境が変化したりするのを抑制でき、安定してケーブル２の温度を検出することができる。
よって、ケーブル温度センサ６が第２部分１０６の移動に伴って移動することがない。このため、ケーブル温度センサ６に位置ずれが生じたり、周囲環境が変化したりするのを抑制でき、安定してケーブル２の温度を検出することができる。
【0091】
なお、ケーブル温度センサ６は、ケーブル２の一箇所のみに設けられている。ケーブル２は、電線群１０を含んでおり、熱伝導性が比較的高く、長手方向における温度のばらつきが比較的低い。このため、固定側保持部２ａ１一箇所だけでケーブル２の温度を検出したとしても、ケーブル２全体の温度を把握することができる。
【0092】
〔第２実施形態について〕
図１２は、第２実施形態に係るケーブルシステム１の処理装置８が実行する残寿命予測処理２５を示す図である。
本実施形態の残寿命予測処理２５では、電力線１６の累積疲労損傷度Ｄが、複数のＦＢＧ部１２ｂの位置（複数の検出箇所）に対応する複数の累積疲労損傷度（部分損傷度）を含む点において、第１実施形態と相違する。
図１２は、第２実施形態に係るケーブルシステム１の処理装置８が実行する残寿命予測処理２５を示す図である。
本実施形態の残寿命予測処理２５では、電力線１６の累積疲労損傷度Ｄが、複数のＦＢＧ部１２ｂの位置（複数の検出箇所）に対応する複数の累積疲労損傷度（部分損傷度）を含む点において、第１実施形態と相違する。
【0093】
図１２中、ステップＳ１１及びステップＳ１２は、図７と同様であるので説明を省略する。
ステップＳ１３において、処理部８ａは、歪データを参照し、極大値Ｖｍａｘ、及び、極小値Ｖｍｉｎを特定し、歪εの振幅値Δεを求める（図８参照）。
このステップＳ１３の説明において、図８を参照する場合、図８中の振幅値Δε１が、残寿命予測処理を開始してから最初の振幅値Δεであるとして説明する。このとき、複数の振幅値Δε１を得た基準タイミングは、時間ｔ２である。
ステップＳ１３において、処理部８ａは、歪データを参照し、極大値Ｖｍａｘ、及び、極小値Ｖｍｉｎを特定し、歪εの振幅値Δεを求める（図８参照）。
このステップＳ１３の説明において、図８を参照する場合、図８中の振幅値Δε１が、残寿命予測処理を開始してから最初の振幅値Δεであるとして説明する。このとき、複数の振幅値Δε１を得た基準タイミングは、時間ｔ２である。
【0094】
振幅値Δε１は、複数のＦＢＧ部１２ｂそれぞれに対応して複数求められる。
本実施形態の処理部８ａは、第１実施形態と同様、複数の振幅値Δε１を求める。しかし、本実施形態の処理部８ａは、第１実施形態とは異なり、最大振幅値Δεｍａｘを求めない。
本実施形態の処理部８ａは、第１実施形態と同様、複数の振幅値Δε１を求める。しかし、本実施形態の処理部８ａは、第１実施形態とは異なり、最大振幅値Δεｍａｘを求めない。
【0095】
次いで、処理部８ａは、ステップＳ１４へ進み、ケーブル２の曲率変化量Δκを複数求める（ステップＳ１４：第１処理）。
処理部８ａは、記憶部８ｂに記憶されている変換データ２６を参照し、複数の振幅値Δε１から、複数の曲率変化量Δκを求める。
処理部８ａは、記憶部８ｂに記憶されている変換データ２６を参照し、複数の振幅値Δε１から、複数の曲率変化量Δκを求める。
【0096】
複数の曲率変化量Δκを求めると、処理部８ａは、複数の部分損傷度を求める（ステップＳ１５：第２処理）。
処理部８ａは、疲労強度データ２７を参照することで、温度情報が示すケーブル２の温度Ｔ、及び、複数の曲率変化量Δκにおける複数のＦＢＧ部１２ｂに対応する複数の破断繰返し回数Ｎを求めることができる。
さらに、処理部８ａは、複数の破断繰返し回数Ｎに基づいて、複数の部分損傷度を求める。
複数の部分損傷度は、複数の破断繰返し回数Ｎに基づいて、第１実施形態における累積疲労損傷度Ｄと同様の方法で求められる。よって、複数の部分損傷度は、複数のＦＢＧ部１２ｂに対応する複数の累積疲労損傷度である。
処理部８ａは、複数の破断繰返し回数Ｎに基づいて、複数の部分損傷度を含む累積疲労損傷度Ｄを求める。
処理部８ａは、疲労強度データ２７を参照することで、温度情報が示すケーブル２の温度Ｔ、及び、複数の曲率変化量Δκにおける複数のＦＢＧ部１２ｂに対応する複数の破断繰返し回数Ｎを求めることができる。
さらに、処理部８ａは、複数の破断繰返し回数Ｎに基づいて、複数の部分損傷度を求める。
複数の部分損傷度は、複数の破断繰返し回数Ｎに基づいて、第１実施形態における累積疲労損傷度Ｄと同様の方法で求められる。よって、複数の部分損傷度は、複数のＦＢＧ部１２ｂに対応する複数の累積疲労損傷度である。
処理部８ａは、複数の破断繰返し回数Ｎに基づいて、複数の部分損傷度を含む累積疲労損傷度Ｄを求める。
【0097】
図１２に示すように、複数の部分損傷度（累積疲労損傷度Ｄ）を求めると、処理部８ａは、求めた複数の部分損傷度を疲労度データ２８に登録する（ステップＳ１６）。
図１３は、本実施形態の疲労度データ２８の一例を示す図である。図１３に示すように、疲労度データ２８には、複数のＦＢＧ部１２ｂ（検出箇所）ごとに、時間と、部分損傷度とが対応付けて登録される。
図１３は、本実施形態の疲労度データ２８の一例を示す図である。図１３に示すように、疲労度データ２８には、複数のＦＢＧ部１２ｂ（検出箇所）ごとに、時間と、部分損傷度とが対応付けて登録される。
【0098】
図１３に示すように、複数の部分損傷度を疲労度データ２８に登録すると、処理部８ａは、カウンタ値ｎに１を加算し（ステップＳ１７）、ステップＳ１８へ進む。
【0099】
ステップＳ１８において、処理部８ａは、直前に取得した複数の振幅値Δε１の基準タイミングの次に現れる基準タイミングにおける複数の振幅値Δε２を求める（ステップＳ１８）。
次いで、処理部８ａは、ステップＳ１４へ戻り、複数の振幅値Δεに基づいて複数の曲率変化量Δκを求める（ステップＳ１４）。
以降、処理部８ａは、上述した処理を行い、時間ｔ３における累積疲労損傷度Ｄを求める。
次いで、処理部８ａは、ステップＳ１４へ戻り、複数の振幅値Δεに基づいて複数の曲率変化量Δκを求める（ステップＳ１４）。
以降、処理部８ａは、上述した処理を行い、時間ｔ３における累積疲労損傷度Ｄを求める。
【0100】
以上のようにして、処理部８ａは、複数のＦＢＧ部１２ｂの歪εに基づいて得られる複数の振幅値Δεを時系列に沿って順番に求める。さらに、処理部８ａは、時系列に沿って複数のＦＢＧ部１２ｂに対応する複数の部分損傷度及び予測残寿命を求める。
【0101】
本実施形態では、複数のＦＢＧ部１２ｂ（複数の検出箇所）に対応する複数の部分損傷度及び予測残寿命を求めることができる。複数のＦＢＧ部１２ｂは、センサ線１２の長手方向に沿って所定の間隔を置いて設けられている。
よって、疲労度データ２８によって、電力線１６の累積疲労損傷度及び予測残寿命の長手方向における分布を把握でき、電力線１６（ケーブル２）において最も疲労が進んでいる長手方向の箇所を把握することができる。
よって、疲労度データ２８によって、電力線１６の累積疲労損傷度及び予測残寿命の長手方向における分布を把握でき、電力線１６（ケーブル２）において最も疲労が進んでいる長手方向の箇所を把握することができる。
【0102】
〔第３実施形態について〕
図１４は、第３実施形態に係るケーブルシステム１の処理装置８が有する疲労強度データ２７の内容を示す図である。
本実施形態では、電線群１０に含まれる、電力線１６に対する残寿命予測処理に加え、対撚信号線１８に含まれる信号線１９に対する残寿命予測処理、及び、電線２０に対する残寿命予測処理を行う点において、上記第１実施形態と相違する。
図１４は、第３実施形態に係るケーブルシステム１の処理装置８が有する疲労強度データ２７の内容を示す図である。
本実施形態では、電線群１０に含まれる、電力線１６に対する残寿命予測処理に加え、対撚信号線１８に含まれる信号線１９に対する残寿命予測処理、及び、電線２０に対する残寿命予測処理を行う点において、上記第１実施形態と相違する。
【0103】
本実施形態の疲労強度データ２７は、第１疲労強度データ２７ａ、第２疲労強度データ２７ｂ、及び、第３疲労強度データ２７ｃを含む。
第１疲労強度データ２７ａは、電力線１６に対応する疲労強度データである。第２疲労強度データ２７ｂは、信号線１９に対応する疲労強度データである。第３疲労強度データ２７ｃは、電線２０に対応する疲労強度データである。
第１疲労強度データ２７ａは、電力線１６に対応する疲労強度データである。第２疲労強度データ２７ｂは、信号線１９に対応する疲労強度データである。第３疲労強度データ２７ｃは、電線２０に対応する疲労強度データである。
【0104】
本実施形態の処理部８ａは、電力線１６、信号線１９、及び電線２０のそれぞれについて残寿命予測処理２５を実行する。残寿命予測処理２５の内容は、第１実施形態にて説明した通りである。
【0105】
図１５は、本実施形態の疲労度データ２８の一例を示す図である。図１５に示すように、疲労度データ２８には、電線ごとに、時間と、累積疲労損傷度Ｄとが対応付けて登録される。
この場合、１つのセンサ線１２で、ケーブル２に含まれる電線群１０それぞれの累積疲労損傷度Ｄ及び予測残寿命を求めることができる。
この場合、１つのセンサ線１２で、ケーブル２に含まれる電線群１０それぞれの累積疲労損傷度Ｄ及び予測残寿命を求めることができる。
【0106】
〔第４実施形態について〕
図１６は、第４実施形態に係るケーブルシステム１の処理装置８を示す図である。
本実施形態では、処理装置８が第１入力部８ｄと異なる第２入力部８ｅ（受付部）をさらに有し、第２入力部８ｅが空間温度センサ３０の出力を受け付けるように構成されている点において、第１実施形態と相違する。
空間温度センサ３０は、対象装置である車両が有する温度センサである。空間温度センサ３０は、ケーブル２が配線された配線空間の温度を検出する機能を有する。
ケーブル２が車両の室内に配線される場合、車両が有するエアコンの温度センサを空間温度センサ３０として利用することができる。
図１６は、第４実施形態に係るケーブルシステム１の処理装置８を示す図である。
本実施形態では、処理装置８が第１入力部８ｄと異なる第２入力部８ｅ（受付部）をさらに有し、第２入力部８ｅが空間温度センサ３０の出力を受け付けるように構成されている点において、第１実施形態と相違する。
空間温度センサ３０は、対象装置である車両が有する温度センサである。空間温度センサ３０は、ケーブル２が配線された配線空間の温度を検出する機能を有する。
ケーブル２が車両の室内に配線される場合、車両が有するエアコンの温度センサを空間温度センサ３０として利用することができる。
【0107】
この場合、記憶部８ｂには、空間温度センサ３０の出力と、温度情報と、の関係を示すデータが記憶される。処理部８ａは、このデータを用いて温度情報を取得する。
このように、本実施形態では、ケーブル温度センサ６に代えて、車両の空間温度センサ３０から温度情報を得ることができる。
このように、本実施形態では、ケーブル温度センサ６に代えて、車両の空間温度センサ３０から温度情報を得ることができる。
【0108】
なお、本実施形態では、第２入力部８ｅから空間温度センサ３０の出力を受け付ける場合を例示したが、第１入力部８ｄが、空間温度センサ３０の出力を受け付けるように構成されていてもよい。
【0109】
〔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、センサ線１２として、複数のＦＢＧ部１２ｂを有する光ファイバケーブルを用いた場合を例示したが、１つのＦＢＧ部１２ｂを有する光ファイバケーブルをセンサ線１２として用いてもよい。
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、センサ線１２として、複数のＦＢＧ部１２ｂを有する光ファイバケーブルを用いた場合を例示したが、１つのＦＢＧ部１２ｂを有する光ファイバケーブルをセンサ線１２として用いてもよい。
【0110】
また、ＦＢＧ部１２ｂを備えない光ファイバケーブルをセンサ線１２として用い、センサ線１２に光源４ａからのパルス光を与え、パルス光に対するセンサ線１２からの散乱光を検出部４ｃで受光するように構成してもよい。
検出部４ｃは、受光した散乱光を分光し、散乱光の分光スペクトルを示すデータを生成する。生成されたデータは、歪検出ユニット４の出力として処理装置８へ与えられる。
処理装置８は、このデータに基づいて、センサ線１２の歪εを検出する。例えば、処理装置８は、前記データに含まれるブルリアン散乱光を特定し、ブルリアン散乱光の波長の移動量に基づいて、センサ線１２の歪εを検出することができる。
検出部４ｃは、受光した散乱光を分光し、散乱光の分光スペクトルを示すデータを生成する。生成されたデータは、歪検出ユニット４の出力として処理装置８へ与えられる。
処理装置８は、このデータに基づいて、センサ線１２の歪εを検出する。例えば、処理装置８は、前記データに含まれるブルリアン散乱光を特定し、ブルリアン散乱光の波長の移動量に基づいて、センサ線１２の歪εを検出することができる。
【0111】
なお、散乱光を用いてセンサ線１２の歪εを検出する場合、センサ線１２の長手方向の任意の位置における歪εを検出することが困難な場合がある。
しかし、散乱光を用いてセンサ線１２の歪εを検出すれば、センサ線１２に生じる歪εの最大値を検出することができ、この最大値をケーブル２全体としての歪εの代表値として用いることができる。
よって、センサ線１２の長手方向の任意の位置における歪εを検出することができなくても、処理装置８は、散乱光を用いて得られる歪εを用いて振幅値Δεを求め、曲率変化量Δκを求めることができる。さらに、処理装置８は、曲率変化量Δκを用いて累積疲労損傷度Ｄを求めることができる。
しかし、散乱光を用いてセンサ線１２の歪εを検出すれば、センサ線１２に生じる歪εの最大値を検出することができ、この最大値をケーブル２全体としての歪εの代表値として用いることができる。
よって、センサ線１２の長手方向の任意の位置における歪εを検出することができなくても、処理装置８は、散乱光を用いて得られる歪εを用いて振幅値Δεを求め、曲率変化量Δκを求めることができる。さらに、処理装置８は、曲率変化量Δκを用いて累積疲労損傷度Ｄを求めることができる。
【0112】
また、上記各実施形態では、センサ線１２が光ファイバケーブルである場合を例示したが、センサ線１２として、銅、アルミニウム等からなる導体線を用いることもできる。
図１７は、導体線を用いた場合のセンサ線１２及び歪検出ユニット４の構成例を示すブロック図である。
図１７のセンサ線１２は、導体線からなる。また、歪検出ユニット４は、信号源４ｄと、サーキュレータ４ｂと、検出部４ｃと、終端装置４ｅと、を有する。
信号源４ｄは、センサ線１２の端部に与える入力信号を出力する。センサ線１２に与えられる入力信号は、例えば、正弦波やパルス波である。終端装置４ｅは、センサ線１２において入力信号が与えられる端部の反対側の端部を終端する機能を有する。
図１７は、導体線を用いた場合のセンサ線１２及び歪検出ユニット４の構成例を示すブロック図である。
図１７のセンサ線１２は、導体線からなる。また、歪検出ユニット４は、信号源４ｄと、サーキュレータ４ｂと、検出部４ｃと、終端装置４ｅと、を有する。
信号源４ｄは、センサ線１２の端部に与える入力信号を出力する。センサ線１２に与えられる入力信号は、例えば、正弦波やパルス波である。終端装置４ｅは、センサ線１２において入力信号が与えられる端部の反対側の端部を終端する機能を有する。
【0113】
サーキュレータ４ｂは、信号源４ｄから出力される入力信号をセンサ線１２の端部に与え、センサ線１２からの反射信号を検出部４ｃへ与える。
検出部４ｃは、センサ線１２に入力信号を与えたときの反射信号を受信する。検出部４ｃは、反射信号の位相や振幅等を取得し、これらの変化に基づいて、センサ線１２の歪εを検出する。
センサ線１２の一部が変形することで歪が生じると、その歪によってセンサ線１２の特性インピーダンスが部分的に変化し、反射信号に影響を与える。このため、反射信号の位相や振幅等に基づいて、センサ線１２の歪εを検出することができる。
検出部４ｃは、センサ線１２に入力信号を与えたときの反射信号を受信する。検出部４ｃは、反射信号の位相や振幅等を取得し、これらの変化に基づいて、センサ線１２の歪εを検出する。
センサ線１２の一部が変形することで歪が生じると、その歪によってセンサ線１２の特性インピーダンスが部分的に変化し、反射信号に影響を与える。このため、反射信号の位相や振幅等に基づいて、センサ線１２の歪εを検出することができる。
【0114】
さらに、信号源４ｄ及び検出部４ｃが、センサ線１２の特性インピーダンスの測定を行う機能を有する場合、センサ線１２の特性インピーダンスの変化に基づいて、センサ線１２の歪εを検出することもできる。
【0115】
また、上記各実施形態では、対象装置が車両１１０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。
【0116】
また、上記各実施形態では、ケーブル２が電線群１０と、センサ線１２とを含む場合を例示したが、ケーブル２が１本の電線と、センサ線１２とを含むように構成されていてもよい。この場合もケーブル２の残寿命予測を行うことができる。
【0117】
また、上記各実施形態では、センサ線１２を含むケーブル２と、歪検出ユニット４と、処理装置８と、を含むケーブルシステム１を例示したが、センサ線１２と、歪検出ユニット４と、処理装置８と、によってケーブル２の残寿命予測を行う残寿命予測装置を構成することもできる。
【0118】
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、及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】
【0119】
１ ケーブルシステム
２ ケーブル
２ａ 第１端部
２ａ１ 固定側保持部
２ｂ 第２端部
２ｂ１ 可動側保持部
４ 歪検出ユニット
４ａ 光源
４ｂ サーキュレータ
４ｃ 検出部
４ｄ 信号源
４ｅ 終端装置
６ ケーブル温度センサ
８ 処理装置
８ａ 処理部
８ｂ 記憶部
８ｃ 出力部
８ｄ 第１入力部
８ｅ 第２入力部
１０ 電線群
１２ センサ線
１２ａ 光ファイバ部
１２ｂ ＦＢＧ部
１２ｂ１ 第１ＦＢＧ部
１２ｂ２ 第２ＦＢＧ部
１２ｂ３ 第３ＦＢＧ部
１２ｂｎ 第ｎＦＢＧ部
１６ 電力線
１６ａ 芯線
１６ｂ 被覆
１８ 対撚信号線
１９ 信号線
１９ａ 芯線
１９ｂ 被覆
２０ 電線
２０ａ 芯線
２０ｂ 被覆
２２ 外周被覆層
２２ａ 第１被覆層
２２ｂ 第２被覆層
２４ 取得処理
２５ 残寿命予測処理
２５ａ 第１処理
２５ｂ 第２処理
２６ 変換データ
２７ 疲労強度データ
２７ａ 第１疲労強度データ
２７ｂ 第２疲労強度データ
２７ｃ 第３疲労強度データ
２８ 疲労度データ
３０ 空間温度センサ
１００ 電動ブレーキ機構
１０２ 電子制御装置
１０４ 第１部分
１０４ａ ブラケット
１０６ 第２部分
１０６ａ ブラケット
１１０ 対象装置
２ ケーブル
２ａ 第１端部
２ａ１ 固定側保持部
２ｂ 第２端部
２ｂ１ 可動側保持部
４ 歪検出ユニット
４ａ 光源
４ｂ サーキュレータ
４ｃ 検出部
４ｄ 信号源
４ｅ 終端装置
６ ケーブル温度センサ
８ 処理装置
８ａ 処理部
８ｂ 記憶部
８ｃ 出力部
８ｄ 第１入力部
８ｅ 第２入力部
１０ 電線群
１２ センサ線
１２ａ 光ファイバ部
１２ｂ ＦＢＧ部
１２ｂ１ 第１ＦＢＧ部
１２ｂ２ 第２ＦＢＧ部
１２ｂ３ 第３ＦＢＧ部
１２ｂｎ 第ｎＦＢＧ部
１６ 電力線
１６ａ 芯線
１６ｂ 被覆
１８ 対撚信号線
１９ 信号線
１９ａ 芯線
１９ｂ 被覆
２０ 電線
２０ａ 芯線
２０ｂ 被覆
２２ 外周被覆層
２２ａ 第１被覆層
２２ｂ 第２被覆層
２４ 取得処理
２５ 残寿命予測処理
２５ａ 第１処理
２５ｂ 第２処理
２６ 変換データ
２７ 疲労強度データ
２７ａ 第１疲労強度データ
２７ｂ 第２疲労強度データ
２７ｃ 第３疲労強度データ
２８ 疲労度データ
３０ 空間温度センサ
１００ 電動ブレーキ機構
１０２ 電子制御装置
１０４ 第１部分
１０４ａ ブラケット
１０６ 第２部分
１０６ａ ブラケット
１１０ 対象装置
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】