JP2022142223A - 残存寿命予測方法、残存寿命予測システム及び車両 - Google Patents

Abstract

【課題】システムの消費電力を抑制しつつ、対象物の残存寿命を精度良く予測できる技術を提供すること。【解決手段】所定時間ごとに、エアバッグ１０の初回の使用開始時からの総経過時間を、アレニウスの法則に基づく演算式に従って所定温度tにおけるエアバッグ１０の初回の使用開始時からの総経過時間Ｔｂに変換する変換ステップと、所定温度tにおける対象物の寿命時間Ｔａから総経過時間Ｔｂを減算することにより、エアバッグ１０の残存使用時間Ｔｘを算出する残存使用時間算出ステップと、車両１への通電時間に比例する所定値Ｔｃに基づいて、残存使用時間Ｔｘを増やす補正をする補正ステップと、補正ステップにより補正された残存使用時間Ｔｘが所定値以下であるか否かを判定する判定ステップと、所定値以下であると判定されたときに、エアバッグ１０の寿命について報知する報知ステップと、を有する、残存寿命予測方法である。【選択図】図３

Description

本発明は、残存寿命予測方法、残存寿命予測システム及び車両に関する。

従来、対象物の残存寿命を予測する方法が種々提案されている。例えば特許文献１には、予め定めた時間が経過する度に、実使用におけるコンデンサの残存寿命を予測する技術が開示されている。この技術は、実使用における予め定めた時間の経過を、所定温度における経過時間に変換して残存寿命から減算するものであり、時間の変換は、所定温度における残存寿命と実使用における残存寿命との間の比例関係に基づいて行われる。即ち、実使用時の温度に比例した使用時間を寿命から差し引くことにより、寿命を予測する。

特開２００３－２４３２６９号公報

しかしながら特許文献１の技術は、実使用時の機械的な劣化や化学的な劣化に対するものであり、経時変化による劣化に対応するものではない。そのため、経時変化による劣化に対応するためには、システム停止時においても予め定めた時間ごとに温度を測定する必要が生じ、システムの消費電力の増加を招くため好ましくない。

本発明は上記に鑑みてなされたものであり、システムの消費電力を抑制しつつ、対象物の残存寿命を精度良く予測できる技術を提供することを目的とする。

（１） 本発明は、機器（例えば、後述の車両１）に搭載される対象物（例えば、後述のエアバッグ１０）の残存寿命を予測する残存寿命予測方法であって、所定時間ごとに、前記対象物の初回の使用開始時からの総経過時間を、アレニウスの法則に基づく演算式に従って所定温度ｔにおける前記対象物の初回の使用開始時からの総経過時間Ｔｂに変換する変換ステップ（例えば、後述の変換部３２により実行される変換ステップ）と、前記所定温度ｔにおける前記対象物の寿命時間Ｔａから前記総経過時間Ｔｂを減算することにより、前記対象物の残存使用時間Ｔｘを算出する残存使用時間算出ステップ（例えば、後述の残存使用時間算出部３３により実行される残存使用時間算出ステップ）と、前記機器への通電時間に比例する所定値Ｔｃに基づいて、前記残存使用時間Ｔｘを増やす補正をする補正ステップ（例えば、後述の補正部３４により実行される補正ステップ）と、前記補正ステップにより補正された前記残存使用時間Ｔｘが所定値以下であるか否かを判定する判定ステップ（例えば、後述の判定部３７により実行される判定ステップ）と、前記判定ステップにより、前記補正された前記残存使用時間Ｔｘが所定値以下であると判定されたときに、前記対象物の寿命について報知する報知ステップ（例えば、後述の報知部３８により実行される報知ステップ）と、を有する、残存寿命予測方法（例えば、後述の残存寿命予測システム２により実行される残存寿命予測方法）を提供する。

（２） （１）の残存寿命予測方法であって、前記補正ステップは、前記所定値Ｔｃを加算して前記寿命時間Ｔａを延長することにより、前記残存使用時間Ｔｘを増やす補正をしてよい。

（３） （１）又は（２）の残存寿命予測方法において、前記所定値Ｔｃは、前記機器への通電時における前記対象物の温度が低いほど大きくてよい。

（４） （１）から（３）いずれかの残存寿命予測方法において、前記補正ステップは、所定時間ごとに、前記機器への通電時における前記対象物の温度及び該温度での使用時間を取得する取得ステップ（例えば、後述の取得部３５により実行される取得ステップ）と、所定時間ごとに、前記取得された使用時間を、前記取得された温度を用いて前記アレニウスの法則に基づく演算式に従って前記所定温度ｔにおける使用時間に変換することにより前記所定値Ｔｃを取得し、該所定値Ｔｃに基づいて前記残存使用時間Ｔｘを増やす補正をする補正実行ステップ（例えば、後述の補正実行部３６により実行される補正実行ステップ）と、を有してよい。

（５） （４）の残存寿命予測方法において、前記変換ステップ及び前記補正実行ステップは、前記機器の通電開始時に実行され、前記取得ステップは、前記判定ステップによる判定後に実行され、且つ前記機器の通電終了時まで継続して実行されてよい。

（６） （４）又は（５）の残存寿命予測方法において、前記対象物は、前記機器に複数搭載され、前記取得ステップは、前記機器への通電時における前記複数の対象物の各温度を、前記機器に搭載された基準温度センサ（例えば、後述のエアコン温度センサ２０）の検出値に対して予め定められた各定数を乗じることにより取得してよい。

（７） また本発明は、機器（例えば、後述の車両１）に搭載される対象物（例えば、後述のエアバッグ１０）の残存寿命を予測する残存寿命予測システムであって、所定時間ごとに、前記対象物の初回の使用開始時からの総経過時間を、アレニウスの法則に基づく演算式に従って所定温度ｔにおける前記対象物の初回の使用開始時からの総経過時間Ｔｂに変換する変換部（例えば、後述の変換部３２）と、前記所定温度ｔにおける前記対象物の寿命時間Ｔａから前記総経過時間Ｔｂを減算することにより、前記対象物の残存使用時間Ｔｘを算出する残存使用時間算出部（例えば、後述の残存使用時間算出部３３）と、前記機器への通電時間に比例する所定値Ｔｃに基づいて、前記残存使用時間Ｔｘを増やす補正をする補正部（例えば、後述の補正部３４）と、前記補正部により補正された前記残存使用時間Ｔｘが所定値以下であるか否かを判定する判定部（例えば、後述の判定部３７）と、前記判定部により、前記補正された前記残存使用時間Ｔｘが所定値以下であると判定されたときに、前記対象物の寿命について報知する報知部（例えば、後述の報知部３８）と、を備える残存寿命予測システム（例えば、後述の残存寿命予測システム２）を提供する。

（８） （７）の残存寿命予測システムにおいて、前記補正部は、前記所定値Ｔｃを加算して前記寿命時間Ｔａを延長することにより、前記残存使用時間Ｔｘを増やす補正をしてよい。

（９） （７）又は（８）の残存寿命予測システムにおいて、前記所定値Ｔｃは、前記機器への通電時における前記対象物の温度が低いほど大きくてよい。

（１０） （７）から（９）いずれかの残存寿命予測システムにおいて、前記補正部は、所定時間ごとに、前記機器への通電時における前記対象物の温度及び該温度での使用時間を取得する取得部（例えば、後述の取得部３５）と、所定時間ごとに、前記取得された使用時間を、前記取得された温度を用いて前記アレニウスの法則に基づく演算式に従って前記所定温度ｔにおける使用時間に変換することにより前記所定値Ｔｃを取得し、該所定値Ｔｃに基づいて前記残存使用時間Ｔｘを増やす補正をする補正実行部（例えば、後述の補正実行部３６）と、を有してよい。

（１１） （１０）の残存寿命予測システムにおいて、前記変換部は、前記機器の通電開始時に前記変換を実行し、前記補正実行部は、前記機器の通電開始時に前記補正を実行し、前記取得部は、前記判定部による判定後に前記取得を実行し、且つ前記機器の通電終了時まで継続して前記取得を実行してよい。

（１２） （１０）又は（１１）の残存寿命予測システムにおいて、前記対象物は、前記機器に複数搭載され、前記取得部は、前記機器への通電時における前記複数の対象物の各温度を、前記機器に搭載された基準温度センサの検出値に対して予め定められた各定数を乗じることにより取得してよい。

（１３） また本発明は、（７）から（１２）いずれかの残存寿命予測システムを備え、前記対象物は、車体部品であり、前記基準温度センサは、空調温度センサである、車両を提供する。

（１４） （１３）の車両において、前記対象物は、運転席用エアバッグ部品及び／又は助手席用エアバッグ部品であってよい。

（１）の残存寿命予測方法によれば、所定時間ごとに、対象物の初回の使用開始時からの総経過時間を、アレニウスの法則に基づいて所定温度ｔにおける対象物の初回の使用開始時からの総経過時間Ｔｂに変換する。また、所定温度ｔにおける対象物の寿命時間Ｔａから総経過時間Ｔｂを減算することにより、対象物の残存使用時間Ｔｘを算出する。そして、機器への通電時間に比例する所定値Ｔｃに基づいて、この残存使用時間Ｔｘを増やす補正をする。即ち、（１）の残存寿命予測方法によれば、機器の通電時は例えば空調等により対象物の劣化進行が抑制されると考えられるため、先ずアレニウスの法則に基づいて残存使用時間Ｔｘを算出し、機器の通電時の温度を所定時間ごとに計測して取得した所定値Ｔｃに基づいて、残存使用時間Ｔｘを増やす方向に補正する。

これにより、対象物の実使用時の温度と使用時間に基づいて残存使用時間を増やす補正をするため、対象物の残存寿命を精度良く予測できる。そのため、対象物の使用可能な時間を精度良く確定でき、結果として安全に使用できる残存寿命を延ばすことができる。また、機器の通電時に補正をするため、特許文献１のように経時変化による劣化に対応するためにシステム停止時にも予め定めた時間ごとに温度を測定する必要が生じることがない。従って、（１）の残存寿命予測方法によれば、システムの消費電力を抑制しつつ、対象物の残存寿命を精度良く予測することができる。

（２）の残存寿命予測方法によれば、所定値Ｔｃを加算して寿命時間Ｔａを延長することにより、残存使用時間Ｔｘを増やすことができるため、上記（１）の残存寿命予測方法による効果がより確実に得られる。

（３）の残存寿命予測方法によれば、機器への通電時における対象物の温度が低いほど所定値Ｔｃを大きくするため、温度が低いほど対象物の経時変化による劣化が抑制され、残存寿命の予測精度をより向上できる。

（４）の残存寿命予測方法によれば、所定時間ごとに、機器への通電時における対象物の温度での使用時間を、アレニウスの法則に基づく演算式に従って所定温度ｔにおける使用時間に変換することにより取得された所定値Ｔｃに基づいて、残存使用時間Ｔｘを増やす補正をするため、総経過時間Ｔｂと同様の尺度で残存使用時間Ｔｘを補正でき、残存寿命をより精度良く予測できる。

（５）の残存寿命予測方法によれば、アレニウスの法則に基づいた所定温度ｔにおける対象物の初回の使用開始時からの総経過時間Ｔｂへの変換を、機器の通電開始時に実行する。また同様に、アレニウスの法則に基づいた所定温度ｔにおける使用時間への変換による所定値Ｔｃの取得を、機器の通電開始時に実行する。さらには、機器への通電時における対象物の温度及び該温度での使用時間の取得を、判定ステップによる判定後に実行し、機器の通電終了時まで継続する。これにより、機器の停止時、温度や時間のカウントをする必要が無く、システムの消費電力をより確実に抑制できる。

（６）の残存寿命予測方法によれば、機器への通電時における複数の対象物の各温度を、機器に搭載された基準温度センサの検出値に対して予め定められた各定数を乗じることにより取得するため、複数の温度センサを設ける必要がなく、コストを削減できる。上述の特許文献１では、コンデンサの温度を直接測定するため、コンデンサの数に応じた数の温度センサが必要となるところ、（６）の残存寿命予測方法によれば、これを確実に回避できる。

（７）から（１２）の残存寿命予測システムによれば、それぞれに対応した（１）から（６）の残存寿命予測方法と同様の効果が得られる。

（１３）の車両によれば、（７）から（１２）いずれかの残存寿命予測システムを車体部品に適用するとともに、車両に本来搭載されている空調温度センサを用いることができるため、車体部品の寿命予測を、センサを追加することなく可能であり、コストを削減できる。

（１４）の車両によれば、（７）から（１２）いずれかの残存寿命予測システムを運転席用エアバッグ部品や助手席用エアバッグ部品の残存寿命予測に適用できるため、これらエアバッグの安全確保の効果が顕著に得られる。

本発明の一実施形態に係る車両の室内の斜視図である。 本発明の一実施形態に係るエアバッグの断面図である。 本発明の一実施形態に係る残存寿命予測システムの構成を示す機能ブロック図である。 エアバッグの寿命曲線を示す図である。 本発明の一実施形態に係る車両のエアコン温度センサ及び各エアバッグの温度測定点の位置を示す図である。 本発明の一実施形態に係る残存寿命予測システムのイグニッションＯＮ時の処理の手順を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係る残存寿命予測システムのイグニッションＯＦＦ時の処理の手順を示すフローチャートである。 車両駐車時と車両走行時のエアバッグの温度の違いを示す図である。 終日駐車時の温度と走行有り時の温度を示す図である。 各計測温度における終日駐車時と走行有り時の各累積時間を示す図である。 アレニウスの法則に基づいた時間換算を説明するための図である。

本発明の一実施形態について、図面を参照して詳しく説明する。

本実施形態に係る残存寿命予測システムは、本発明に係る残存寿命予測システムを、車両の室内に配置されるエアバッグの残存寿命予測に適用したものである。本実施形態に係る残存寿命予測システムは、車両駐車時は高温に曝されるためエアバッグの劣化が進行するのに対して、車両走行時（車両通電時）は空調等の作動により車両の室内温度が低下するためエアバッグの劣化が鈍化することから、この場合には残存使用時間を増やすように補正することにより、残存寿命を延ばすものである。なお、本実施形態に係る残存寿命予測システムにより、本実施形態に係る残存寿命予測方法の実行が実現される。

図１は、本発明の一実施形態に係る車両１の室内の斜視図である。図１に示されるように、本実施形態に係る残存寿命予測システム２を備える車両１は、その室内に、エアバッグ１０と、エアコン温度センサ２０と、ＥＣＵ３０と、エアバッグ警告灯４０と、を備える。エアバッグ１０は、複数のエアバッグから構成され、具体的には、運転席用エアバッグ１１と、助手席用エアバッグ１２と、運転席用サイドエアバッグ１３と、助手席用サイドエアバッグ１４と、を有する。

運転席用エアバッグ１１、助手席用エアバッグ１２、運転席用サイドエアバッグ１３、及び助手席用サイドエアバッグ１４は、いずれも、ＥＣＵ３０に電気的に接続されている（図示省略）。これら各エアバッグ１１～１４は、車両１の衝突が検知されると、ＥＣＵ３０により制御され、各エアバッグ１１～１４が備えるインフレータが作動することで発生するガスによって、袋状のバッグ基布が膨張展開される。これにより、乗員は衝突の衝撃から保護される。

図２は、本発明の一実施形態に係るエアバッグ１０の断面図である。運転席用エアバッグ１１、助手席用エアバッグ１２、運転席用サイドエアバッグ１３、及び助手席用サイドエアバッグ１４は、いずれも、その基本的な構造は同様である。図２に示されるように、エアバッグ１０は、バッグ基布１１０と、エアバッグカバー１１１と、ガス発生剤１１２と、着火剤１１３と、火薬１１４と、コネクタ１１５と、ハーネス１１６と、スクイブボディ１１７と、Ｏリング１１８と、封止テープ（接着剤）１１９と、を備える。

ここで、経時で劣化するエアバッグ部品としては、例えば、バッグ基布１１０、インフレータを構成するガス発生剤１１２、Ｏリング１１８、封止テープ１１９等が挙げられる。これらのエアバッグ部品は経時で劣化するところ、本実施形態に係る残存寿命予測システム２によれば、精度良く寿命を予測可能となっている。

図３は、本発明の一実施形態に係る残存寿命予測システム２の機能ブロック図である。図３に示されるように、本実施形態に係る残存寿命予測システム２は、ＥＣＵ３０と、エアコン温度センサ２０と、エアバッグ警告灯４０と、を含んで構成される。ＥＣＵ３０には、残存寿命予測部３１が設けられている。

図３に示されるように、残存寿命予測部３１は、変換部３２と、残存使用時間算出部３３と、補正部３４と、判定部３７と、報知部３８と、を備える。補正部３４は、取得部３５と、補正実行部３６と、を備える。この残存寿命予測部３１は、エアコン温度センサ２０及びエアバッグ警告灯４０と電気的に接続されており、エアコン温度センサ２０の検出信号を受信する一方で、エアバッグ警告灯４０に対して制御信号を送信する。

変換部３２は、本実施形態の残存寿命予測方法における変換ステップを実行する。変換部３２は、先ず、エアバッグ１０の初回の使用開始時からの総経過時間を取得する。この総経過時間は、車両１への通電が行われていない車両駐車時の経過時間も含む総経過時間である。通常、この総経過時間は、車両１が工場から出荷される時点からの総経過時間である。この総経過時間については、車両１の通電開始時（イグニッションＯＮ時）に、車両１が本来有しているタイマ（図示省略）等から取得される。

変換部３２は、取得したエアバッグ１０の初回の使用開始時からの総経過時間を、アレニウスの法則に基づく以下の演算式（１）に従って、所定温度ｔにおけるエアバッグの初回の使用開始時からの総経過時間Ｔｂに変換する。以下、この処理を変換処理という。下記式（１）で表されるアレニウスの法則は、時間－温度換算則であり、時間の代わりに温度を操作することによって、長時間の経過時間における対象物の劣化挙動を推測可能とするものである。

・・・式（１）

［式（１）中、ｔ_ｉは実際の時間（ｈ）であり、ｔ_０は換算時間（ｈ）であり、Ｅ_ａは対象物の材料固有の活性化エネルギ（例えば、本実施形態の対象物であるエアバッグ１０の材料がＰＡ６６である場合には１３５．８４（ｋＪ／ｍｏｌ））であり、Ｔ_ｉは実際の絶対温度（Ｋ）であり、Ｔ_０は換算絶対温度（Ｋ）であり、Ｒは理想気体定数８．３１×１０^－３ｋＪ／ｍｏｌ／Ｋである。］

上述の所定温度ｔは特に限定されないが、例えば１０７℃に設定される。この１０７℃の根拠は、次の通りである。即ち、本出願人により取得された、最も温度が高くなる車両タイプで且つ最酷暑地で知られる米国デスバレーにおける１年分の露天駐車時の運転席用エアバッグ年間温度時間分布に基づいて、上述のアレニウスの法則を用いた換算処理をすると、この実環境１年分の温度時間頻度は、一定温度１０７℃で２１．６ｈに相当する結果となる。この換算処理結果は、本実施形態の対象物であるエアバッグ１０の材料がＰＡ６６である場合の活性化エネルギ値１３５．８４（ｋＪ／ｍｏｌ）を用いたものである。本実施形態では、このようにして得られた一定温度１０７℃を、上述の所定温度ｔに設定する。

ここで、図４は、エアバッグ１０の寿命曲線を示す図である。図４に示される寿命曲線は、エアバッグ１０の材料としてＰＡ６６を用い、３～４水準の高温エージング試験後の機械的性能保持率（例えば、引張強度保持率９０％）試験結果に基づいて作成されたものである。また、図４は、実際の駐車時の温度とその累積時間の年間温度データから、一定温度１０７℃とした場合の換算時間を計算し、残存寿命がゼロになるまでの実年数を１０７℃のエージング時間でプロットしたものに相当する。図４中、下軸はエージングの時間ｌｏｇｔを表しており、上軸は実環境の時間を表しており、縦軸はエージングの温度Ｔを表している。

図４において、エアバッグ１０の寿命曲線における温度１０７℃の点を起点とし、この起点から左側が残存寿命（余寿命）と定義できる。図４に示されるように、この起点におけるエージング時間ｌｏｇｔは３であるため、ｔが１０^３＝１,０００時間であることが分かる。これは、一定温度１０７℃で１，０００時間の寿命と定義できることを意味しており、上述した実環境１年分の温度時間頻度は一定温度１０７℃で２１．６ｈに相当することから、この材料の場合の劣化寿命は、１，０００／２１．６≒４７年であることが分かる。即ち、この材料の場合、最も温度が高くなる車両タイプで且つ最酷暑地デスバレーに終日無走行で露天駐車した車内温度環境において、劣化寿命は４７年であると予測できる。

残存寿命は、時間経過に伴って減少し、ゼロとなったときに寿命となる。上記起点が車両１の工場出荷時であり、工場出荷時から残存寿命ゼロへ向かってカウントダウンが開始され、４７年で寿命となる。車両駐車時は、車内が高温環境となるため、エアバッグ１０の劣化は進行する。これに対して、車両走行時（車両通電時）には、乗員がいるため空調の作動や窓の開放により車内温度環境が緩和される。そのため、エアバッグ１０の劣化進行が抑制される。そこで本実施形態に係る残存寿命予測システム２では、車両走行時（車両通電時）の通電時間に比例する所定値Ｔｃに基づいて、残存使用時間Ｔｘを増やす補正をする点に特徴がある。これについては、後段で詳述する。

図３に戻って、上述のような変換処理を行う変換部３２は、所定時間ごとに、上述の変換処理を実行する。この所定時間は特に制限されないが、例えば１時間に設定可能である。

また、変換部３２は、車両１の通電開始時に、上述の変換処理を実行する。このように、車両駐車時（車両非通電時）には変換処理を実行しないため、システムの消費電力の抑制が可能となっている。

残存使用時間算出部３３は、本実施形態の残存寿命予測方法における残存使用時間算出ステップを実行する。残存使用時間算出部３３は、所定温度tにおけるエアバッグ１０の寿命時間Ｔａから、上述の変換部３２により変換処理された所定温度ｔにおける総経過時間Ｔｂを減算することにより、エアバッグ１０の残存使用時間Ｔｘを算出する。エアバッグ１０の寿命時間Ｔａは、終日露天駐車環境の高温頻度が最多環境で予め設定されている。所定温度tにおけるエアバッグ１０の寿命時間Ｔａは、例えば、アレニウスの法則に基づく演算式に従って予め求められ、ＥＣＵ３０の記憶部（図示省略）に格納されている。

補正部３４は、本実施形態の残存寿命予測方法における補正ステップを実行する。補正部３４は、車両１への通電時間に比例する所定値Ｔｃに基づいて、残存使用時間Ｔｘを増やす補正をする。上述したように補正部３４は、取得部３５と、補正実行部３６と、を備える。補正部３４は、上述の変換部３２により変換処理された所定温度ｔにおける総経過時間Ｔｂから所定値Ｔｃを減算することにより、残存使用時間Ｔｘを増やす補正をする。あるいは、補正部３４は、所定値Ｔｃを加算して寿命時間Ｔａを延長することにより、残存使用時間Ｔｘを増やす補正をする。

所定値Ｔｃは、車両１への通電時におけるエアバッグ１０の温度が低いほど、大きい値に設定される。車両１への通電時におけるエアバッグ１０の温度が低いほど、エアバッグ１０の経時変化による劣化が抑制されるため、残存使用時間Ｔｘをより増やすように所定値Ｔｃはより大きい値に設定される。

また、所定値Ｔｃは、車両１への通電時におけるエアバッグ１０の温度での使用時間を、該温度を用いてアレニウスの法則に基づく演算式に従って所定温度ｔにおける使用時間に変換することにより得られる所定値Ｔｃであることが好ましい。このような所定値Ｔｃを得るために、補正部３４は、取得部３５と、補正実行部３６と、を備える。

取得部３５は、本実施形態の残存寿命予測方法における取得ステップを実行する。取得部３５は、所定時間ごとに、車両１への通電時におけるエアバッグ１０の温度及び該温度での使用時間を取得する。車両１への通電時におけるエアバッグ１０の温度及び該温度での使用時間とは、温度時間頻度データを意味する。取得された温度時間頻度データは、ＥＣＵ３０の記憶部（図示省略）に記憶される。

取得部３５は、判定部３７による判定後に、車両１への通電時におけるエアバッグ１０の温度及び該温度での使用時間を取得する。また取得部３５は、車両１の通電終了時まで継続して、車両１への通電時におけるエアバッグ１０の温度及び該温度での使用時間を取得する。所定時間としては特に制限されないが、例えば１時間に設定可能である。

ここで、取得部３５は、車両１への通電時におけるエアバッグ１０の各温度を、車両１に搭載されたエアコン温度センサ２０の検出値に対して予め定められた各定数を乗じることにより取得する。図５は、本発明の一実施形態に係る車両１のエアコン温度センサ２０及び各エアバッグ１１～１４の各温度測定点２１～２４の位置を示す図である。上述したように本実施形態では、車両１への通電時におけるエアバッグ１１～１４の各温度は、車両１に搭載されたエアコン温度センサ２０の検出値に対して、予め定められた各定数を乗じることにより取得される。各定数は、予め実験を行って、車両１への通電時におけるエアバッグ１１～１４の各温度測定点２１～２４の温度を実際に測定し、エアコン温度センサ２０の検出値に対する各測定結果の比率から求められる。

例えば、エアコン温度センサ２０の温度Ｄに対する運転席用エアバッグ１１の温度Ｅ１は、上述のようにして予め実験を行って求められた定数Ｆ１＝１．１４９を用いて、次の式（２）により算出される。
［数２］

Ｅ１＝１．１４９×Ｄ ・・・式（２）

同様に、エアコン温度センサ２０の温度Ｄに対する助手席用エアバッグ１２の温度Ｅ２は、上述のようにして予め実験を行って求められた定数Ｆ２＝１．０１９を用いて、次の式（３）により算出される。
［数３］

Ｅ２＝１．０１９×Ｄ ・・・式（３）

同様に、エアコン温度センサ２０の温度Ｄに対する運転席用サイドエアバッグ１３及び助手席用サイドエアバッグ１４の温度Ｅ３４は、予め実験を行って求められた定数Ｆ３４＝１．０１９を用いて、次の式（４）により算出される。
［数４］

Ｅ３４＝１．０１９×Ｄ ・・・式（４）

このように本実施形態に係る残存寿命予測システム２では、エアコン温度センサ２０のみで各エアバッグ１１～１４の温度を取得可能である。そのため、車両１が本来具備するエアコン温度センサ２０を利用することにより、新たな温度センサを追加することなくエアバッグ１０の残存寿命の予測が可能となっている。

図３に戻って、補正実行部３６は、本実施形態の残存寿命予測方法における補正実行ステップを実行する。補正実行部３６は、所定時間ごとに、上述の取得部３５で取得された使用時間を、同じく取得部３５で取得された温度を用いてアレニウスの法則に基づく演算式に従って所定温度ｔにおける使用時間に変換することにより、所定値Ｔｃを取得する。そして、上述したように取得した所定値Ｔｃに基づいて、残存使用時間Ｔｘを増やす補正を実行する。所定時間としては特に制限されないが、例えば１時間に設定可能である。

なお、補正実行部３６は、車両１の通電開始時に、残存使用時間Ｔｘを増やす補正を実行する。このように、車両駐車時（車両非通電時）には補正を実行しないため、システムの消費電力の抑制が可能となっている。

判定部３７は、本実施形態の残存寿命予測方法における判定ステップを実行する。判定部３７は、上述の補正部３４により補正された残存使用時間Ｔｘが所定値以下であるか否かを判定する。所定値は、例えば０に設定される。ただし、所定値は０に限定されず、０より大きい値に設定されてもよい。

報知部３８は、本実施形態の残存寿命予測方法における報知ステップを実行する。報知部３８は、上述の判定部３７により、補正された残存使用時間Ｔｘが所定値以下であると判定されたときに、エアバッグ１０の寿命について報知する。具体的には、報知部３８は、エアバッグ警告灯４０に対して点灯信号を出力する。このように、エアバッグ警告灯４０の点灯によってユーザにエアバッグ１０の残存寿命が到来したことを知らせることで、エアバッグ１０の修理や交換を誘導でき、安全の確保が可能となる。

次に、以上の構成を備える本実施形態の残存寿命予測システム２による残存寿命予測方法の処理動作について、詳しく説明する。

図６は、本発明の一実施形態に係る残存寿命予測システム２のイグニッションＯＮ時の処理の手順を示すフローチャートである。図６に示されるように、車両１のイグニッションＯＮ時（車両通電時）には、エアバッグ劣化寿命判断処理と、エアバッグ温度計測処理が実行される。

ステップＳ１１では、車両１のイグニッションがＯＮされたことに応じて、ＥＣＵ３０を起動する。その後、ステップＳ１２に進む。

ステップＳ１２では、初期設定の１０７℃換算の寿命時間Ｔａを読み込む。寿命時間Ｔａは、例えばアレニウスの法則に基づく演算式に従って予め求められ、ＥＣＵ３０の記憶部に格納されている。その後、ステップＳ１３に進む。

ステップＳ１３では、現在の１０７℃換算の総経過時間Ｔｂを読み込む。１０７℃換算の総経過時間Ｔｂは、エアバッグ１０の初回の使用開始時からの総経過時間を、アレニウスの法則に基づく演算式に従って１０７℃におけるエアバッグ１０の初回の使用開始時からの総経過時間Ｔｂに変換することにより得られる。その後、ステップＳ１４に進む。

ステップＳ１４では、前回測定して記録されたエアバッグ１０の温度時間頻度データを読み込む。具体的には、前回処理時に取得されてＥＣＵ３０の記憶部に格納されている、車両１への通電時におけるエアバッグ１０の温度及び該温度での使用時間（温度時間頻度データ）を読み込む。その後、ステップＳ１５に進む。

ステップＳ１５では、エアバッグ１０の温度時間頻度データから、１０７℃換算時間である所定値Ｔｃを計算する。具体的には、車両１への通電時におけるエアバッグ１０の温度での使用時間を、該温度を用いてアレニウスの法則に基づく演算式に従って１０７℃における使用時間に変換することにより、所定値Ｔｃを取得する。その後、ステップＳ１６に進む。

ステップＳ１６では、現在の１０７℃換算の総経過時間Ｔｂを、ステップＳ１５で計算して取得された所定値Ｔｃを用いて更新する。具体的には、現在の１０７℃換算の総経過時間Ｔｂから、所定値Ｔｃを減算することにより、更新された現在の１０７℃換算の総経過時間Ｔｂ’を取得する。その後、ステップＳ１７に進む。

ステップＳ１７では、残存使用時間Ｔｘを計算する。具体的には、１０７℃におけるエアバッグ１０の寿命時間Ｔａから、ステップＳ１６で取得された総経過時間Ｔｂ’を減算することにより、エアバッグ１０の残存使用時間Ｔｘを取得する。その後、ステップＳ１８に進む。

ステップＳ１８では、エアバッグ１０の劣化判定を実行する。具体的には、ステップＳ１７で取得されたエアバッグ１０の残存使用時間Ｔｘが、０より大きいか否かを判別する。この判別がＮＯであればステップＳ１９に進み、ＹＥＳであればステップＳ２０に進む。

ステップＳ１９では、ステップＳ１８の判別がＮＯでエアバッグ１０の劣化寿命が到来した場合であるため、エアバッグ警告灯４０を点灯させて、本処理を終了する。

ステップＳ２０では、ステップＳ１８の判別がＹＥＳでエアバッグ１０の劣化寿命がまだ到来していない場合であるため、温度時間頻度データを取得するべく、エアコン温度センサ２０を稼働させる。その後、ステップＳ２１に進む。

ステップＳ２１では、所定時間ごとに、エアコン温度センサ２０の温度Ｄを測定して取得する。その後、ステップＳ２２に進む。

ステップＳ２２では、車両１への通電時におけるエアバッグ１０の各温度Ｅへの換算をする。具体的には、ステップＳ２１で取得されたエアコン温度センサ２０の温度Ｄに対して、エアバッグ１０ごとに予め定められた各定数Ｆを乗じることにより、車両１への通電時におけるエアバッグ１０の各温度Ｅを取得する。その後、ステップＳ２３に進む。

ステップＤＳ２３では、所定時間ごとに、ステップＳ２２で取得されたエアバッグ１０の各温度Ｅと温度時間頻度データを記録して、本処理を終了する。

図７は、本発明の一実施形態に係る残存寿命予測システム２のイグニッションＯＦＦ時の処理の手順を示すフローチャートである。図７に示されるように、車両１のイグニッションＯＦＦ時（車両駐車時）には、エアバッグ温度計測停止処理が実行される。

ステップＳ３１では、車両１のイグニッションがＯＦＦされたことに応じて、ＥＣＵ３０を停止する。その後、ステップＳ３２に進む。

ステップＳ３２では、エアコン温度センサ２０の稼働を停止する。その後、ステップＳ３３に進む。

ステップＳ３３では、エアコン温度センサ２０の温度測定を停止する。その後、ステップＳ３４に進む。

ステップＳ３４では、エアバッグ１０の各温度Ｅへの換算処理を停止する。その後、ステップＳ３５に進む。

ステップＳ３５では、所定時間ごとに、エアバッグ１０の各温度Ｅの記録を停止する。その後、ステップＳ３６に進む。

ステップＳ３６では、エアバッグ１０の温度時間頻度データの計算、記録を停止し、本処理を終了する。

次に、本実施形態に係る残存寿命予測システム２による残存寿命測定方法を実行した一例について説明する。

図８は、車両駐車時と車両走行時のエアバッグ１０の温度の違いを示す図である。図８中、横軸は時刻を表しており、縦軸は温度を表している。図８中の白丸が車両駐車時のエアバッグ１０の温度を示しており、黒丸が車両走行時（車両通電時）のエアバッグ１０の温度を示している。終日駐車の場合には、白丸の軌跡を辿り、時刻１３時から１４時ごろにエアバッグ１０の温度が約９０℃に達し、温度のピークを迎える。一方、車両走行有りの場合には、例えば図８に示されるように時刻１０：３０にイグニッションＯＮされると、白丸の軌跡から黒丸の軌跡に移行し、エアバッグ１０の温度は約４０℃に保たれる。

図９は、終日駐車時の温度と走行有り時の温度を示す図である。具体的には、図９は、図８の温度曲線における各時刻の温度データである。上述したように、本実施形態の残存寿命予測システム２による残存寿命予測方法では、車両１への通電時、即ちイグニッションＯＮ時に、所定時間ごとにエアバッグ１０の温度及び該温度での使用時間（温度時間頻度データ）を取得する。本例では、イグニッションＯＮされた１０：３０からイグニッションＯＦＦされる１７：３０までの間において、具体的には、１１時、１２時、１３時、１４時、１５時、１６時、１７時の１時間ごとに、エアバッグ１０の温度時間頻度データを計測して取得している。

図１０は、各計測温度における終日駐車時と走行有り時の各累積時間を示す図である。具体的には、図１０は、図８及び図９における時刻１１時から１７時までの温度計測データをヒストグラムに編集したものである。図１０から、車両走行時（車両通電時）におけるエアバッグ１０の温度は４０℃であり、４０℃での累積時間は７時間であることが分かる。

図１１は、アレニウスの法則に基づいた時間換算を説明するための図である。図１１に示されるように、本例における、実測温度４０℃（絶対温度３１３Ｋ）、実測の累積時間７時間（ｌｏｇ時間０．８４５０９８）、ＰＡ６６を用いたエアバッグ１０の活性化エネルギ１３５．８４から、上述のアレニウスの法則に基づく以下の演算式（１）に従って１０７℃（絶対温度３８０Ｋ）における換算時間を算出すると、０．０００７０３時間となることが分かる。

従って、本例では、駐車時の温度（最も高温の約９０℃）に基づいて予め設定されている寿命時間に対して、残存使用時間を増やすように、例えば上述のようにして算出された１０７℃の換算時間である０．０００７０３時間を加算する。これにより、車両走行時（車両通電時）は空調等の作動により車両の室内温度が低下してエアバッグの劣化が鈍化することから、その分残存使用時間を増やすように補正することにより、残存寿命を延ばすことが可能となる。

本実施形態に係る残存寿命予測システム２及び残存寿命予測方法によれば、以下の効果が奏される。

（１） 本実施形態に係る残存寿命予測システム２及び残存寿命予測方法によれば、所定時間ごとに、エアバッグ１０の初回の使用開始時からの総経過時間を、アレニウスの法則に基づいて所定温度ｔにおけるエアバッグ１０の初回の使用開始時からの総経過時間Ｔｂに変換する。また、所定温度ｔにおけるエアバッグ１０の寿命時間Ｔａから総経過時間Ｔｂを減算することにより、対象物の残存使用時間Ｔｘを算出する。そして、車両１への通電時間に比例する所定値Ｔｃに基づいて、この残存使用時間Ｔｘを増やす補正をする。即ち、本実施形態に係る残存寿命予測方法によれば、車両１の通電時は空調等によりエアバッグ１０の劣化進行が抑制されるため、先ずアレニウスの法則に基づいて残存使用時間Ｔｘを算出し、車両１の通電時の温度を所定時間ごとに計測して取得した所定値Ｔｃに基づいて、残存使用時間Ｔｘを増やす方向に補正する。

これにより、エアバッグ１０の実使用時の温度と使用時間に基づいて残存使用時間を増やす補正をするため、エアバッグ１０の残存寿命を精度良く予測できる。そのため、エアバッグ１０の使用可能な時間を精度良く確定でき、結果として安全に使用できる残存寿命を延ばすことができる。また、車両１の通電時に補正をするため、特許文献１のように経時変化による劣化に対応するためにシステム停止時にも予め定めた時間ごとに温度を測定する必要が生じることがない。従って、本実施形態に係る残存寿命予測システム２及び残存寿命予測方法によれば、システムの消費電力を抑制しつつ、エアバッグ１０の残存寿命を精度良く予測することができる。

（２） 本実施形態に係る残存寿命予測システム２及び残存寿命予測方法によれば、所定値Ｔｃを加算して寿命時間Ｔａを延長することにより、残存使用時間Ｔｘを増やすことができるため、上記（１）の効果がより確実に得られる。

（３） 本実施形態に係る残存寿命予測システム２及び残存寿命予測方法によれば、車両１への通電時におけるエアバッグ１０の温度が低いほど所定値Ｔｃを大きくするため、温度が低いほどエアバッグ１０の経時変化による劣化が抑制され、残存寿命の予測精度をより向上できる。

（４） 本実施形態に係る残存寿命予測システム２及び残存寿命予測方法によれば、所定時間ごとに、車両１への通電時におけるエアバッグ１０の温度での使用時間を、アレニウスの法則に基づく演算式に従って所定温度ｔにおける使用時間に変換することにより取得された所定値Ｔｃに基づいて、残存使用時間Ｔｘを増やす補正をするため、総経過時間Ｔｂと同様の尺度で残存使用時間Ｔｘを補正でき、残存寿命をより精度良く予測できる。

（５） 本実施形態に係る残存寿命予測システム２及び残存寿命予測方法によれば、アレニウスの法則に基づいた所定温度ｔにおけるエアバッグ１０の初回の使用開始時からの総経過時間Ｔｂへの変換を、車両１の通電開始時に実行する。また同様に、アレニウスの法則に基づいた所定温度ｔにおける使用時間への変換による所定値Ｔｃの取得を、車両１の通電開始時に実行する。さらには、車両１への通電時におけるエアバッグ１０の温度及び該温度での使用時間の取得を劣化の判定後に実行し、車両１の通電終了時まで継続する。これにより、車両１の停止時、温度や時間のカウントをする必要が無く、システムの消費電力をより確実に抑制できる。ひいては、車両１の通電時（イグニッションＯＮ時）のみエアバッグ１の温度を計測するため、車両駐車時（イグニッションＯＦＦ時）はエアバッグ１０の温度の計測を停止することで、車両駐車時の測定による暗電量を無くし、バッテリー上がりを防止できる。

（６） 本実施形態に係る残存寿命予測システム２及び残存寿命予測方法によれば、車両１への通電時における複数のエアバッグ１０の各温度を、車両１に搭載されたエアコン温度センサ２０の検出値に対して予め定められた各定数を乗じることにより取得するため、複数の温度センサを設ける必要がなく、コストを削減できる。上述の特許文献１では、コンデンサの温度を直接測定するため、コンデンサの数に応じた数の温度センサが必要となるところ、（６）の残存寿命予測システム２及び残存寿命予測方法によれば、これを確実に回避できる。

なお、本実施形態に係る残存寿命予測システム２を備える車両１によれば、上述の（１）から（６）の効果が同様に得られる。特に、車両１に本来搭載されているエアコン温度センサ２０を用いることができるため、エアバッグ１０の寿命予測を、センサを追加することなく可能であり、コストを削減できる。また、運転席用エアバッグ部品や助手席用エアバッグ部品の残存寿命予測に適用できるため、これらエアバッグの安全確保の効果が顕著に得られる。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれる。
上記実施形態では、残存寿命を予測する対象物として、車両１の室内に配置されるエアバッグ１０に適用したが、これに限定されない。例えば、動力部品や駆動部品以外の車体部品の他、各種機器に搭載される電子部品等にも適用可能である。

１ 車両（機器）
２ 残存寿命予測システム
１０ エアバッグ（対象物）
１１ 運転者用エアバッグ（対象物）
１２ 助手席用エアバッグ（対象物）
１３ 運転席用サイドエアバッグ（対象物）
１４ 助手席用サイドエアバッグ（対象物）
２０ エアコン温度センサ（基準温度センサ）
２１、２２、２３、３４ エアバッグの各温度測定点
３０ ＥＣＵ
３１ 残存寿命予測部
３２ 変換部
３３ 残存使用時間算出部
３４ 補正部
３５ 取得部
３６ 補正実行部
３７ 判定部
３８ 報知部
４０ エアバッグ警告灯
１１０ バッグ基布
１１１ エアバッグカバー
１１２ ガス発生剤
１１３ 着火剤
１１４ 火薬
１１５ コネクタ
１１６ ハーネス
１１７ スクイブボディ
１１８ Ｏリング
１１９ 封止テープ

Claims (14)

1. 機器に搭載される対象物の残存寿命を予測する残存寿命予測方法であって、
   所定時間ごとに、前記対象物の初回の使用開始時からの総経過時間を、アレニウスの法則に基づく演算式に従って所定温度tにおける前記対象物の初回の使用開始時からの総経過時間Ｔｂに変換する変換ステップと、
   前記所定温度tにおける前記対象物の寿命時間Ｔａから前記総経過時間Ｔｂを減算することにより、前記対象物の残存使用時間Ｔｘを算出する残存使用時間算出ステップと、
   前記機器への通電時間に比例する所定値Ｔｃに基づいて、前記残存使用時間Ｔｘを増やす補正をする補正ステップと、
   前記補正ステップにより補正された前記残存使用時間Ｔｘが所定値以下であるか否かを判定する判定ステップと、
   前記判定ステップにより、前記補正された前記残存使用時間Ｔｘが所定値以下であると判定されたときに、前記対象物の寿命について報知する報知ステップと、を有する、残存寿命予測方法。
2. 前記補正ステップは、前記所定値Ｔｃを加算して前記寿命時間Ｔａを延長することにより、前記残存使用時間Ｔｘを増やす補正をする、請求項１に記載の残存寿命予測方法。
3. 前記所定値Ｔｃは、前記機器への通電時における前記対象物の温度が低いほど大きい、請求項１又は２に記載の残存寿命予測方法。
4. 前記補正ステップは、
   所定時間ごとに、前記機器への通電時における前記対象物の温度及び該温度での使用時間を取得する取得ステップと、
   所定時間ごとに、前記取得された使用時間を、前記取得された温度を用いて前記アレニウスの法則に基づく演算式に従って前記所定温度ｔにおける使用時間に変換することにより前記所定値Ｔｃを取得し、該所定値Ｔｃに基づいて前記残存使用時間Ｔｘを増やす補正をする補正実行ステップと、を有する、請求項１から３いずれかに記載の残存寿命予測方法。
5. 前記変換ステップ及び前記補正実行ステップは、前記機器の通電開始時に実行され、
   前記取得ステップは、前記判定ステップによる判定後に実行され、且つ前記機器の通電終了時まで継続して実行される、請求項４に記載の残存寿命予測方法。
6. 前記対象物は、前記機器に複数搭載され、
   前記取得ステップは、前記機器への通電時における前記複数の対象物の各温度を、前記機器に搭載された基準温度センサの検出値に対して予め定められた各定数を乗じることにより取得する、請求項４又は５に記載の残存寿命予測方法。
7. 機器に搭載される対象物の残存寿命を予測する残存寿命予測システムであって、
   所定時間ごとに、前記対象物の初回の使用開始時からの総経過時間を、アレニウスの法則に基づく演算式に従って所定温度tにおける前記対象物の初回の使用開始時からの総経過時間Ｔｂに変換する変換部と、
   前記所定温度tにおける前記対象物の寿命時間Ｔａから前記総経過時間Ｔｂを減算することにより、前記対象物の残存使用時間Ｔｘを算出する残存使用時間算出部と、
   前記機器への通電時間に比例する所定値Ｔｃに基づいて、前記残存使用時間Ｔｘを増やす補正をする補正部と、
   前記補正部により補正された前記残存使用時間Ｔｘが所定値以下であるか否かを判定する判定部と、
   前記判定部により、前記補正された前記残存使用時間Ｔｘが所定値以下であると判定されたときに、前記対象物の寿命について報知する報知部と、を備える、残存寿命予測システム。
8. 前記補正部は、前記所定値Ｔｃを加算して前記寿命時間Ｔａを延長することにより、前記残存使用時間Ｔｘを増やす補正をする、請求項７に記載の残存寿命予測システム。
9. 前記所定値Ｔｃは、前記機器への通電時における前記対象物の温度が低いほど大きい、請求項７又は８に記載の残存寿命予測システム。
10. 前記補正部は、
    所定時間ごとに、前記機器への通電時における前記対象物の温度及び該温度での使用時間を取得する取得部と、
    所定時間ごとに、前記取得された使用時間を、前記取得された温度を用いて前記アレニウスの法則に基づく演算式に従って前記所定温度ｔにおける使用時間に変換することにより前記所定値Ｔｃを取得し、該所定値Ｔｃに基づいて前記残存使用時間Ｔｘを増やす補正をする補正実行部と、を有する、請求項７から９いずれかに記載の残存寿命予測システム。
11. 前記変換部は、前記機器の通電開始時に前記変換を実行し、
    前記補正実行部は、前記機器の通電開始時に前記補正を実行し、
    前記取得部は、前記判定部による判定後に前記取得を実行し、且つ前記機器の通電終了時まで継続して前記取得を実行する、請求項１０に記載の残存寿命予測システム。
12. 前記対象物は、前記機器に複数搭載され、
    前記取得部は、前記機器への通電時における前記複数の対象物の各温度を、前記機器に搭載された基準温度センサの検出値に対して予め定められた各定数を乗じることにより取得する、請求項１０又は１１に記載の残存寿命予測システム。
13. 請求項１２に記載の残存寿命予測システムを備え、
    前記対象物は、車体部品であり、
    前記基準温度センサは、空調温度センサである、車両。
14. 前記対象物は、運転席用エアバッグ部品及び／又は助手席用エアバッグ部品である、請求項１３に記載の車両。

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