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JP7625812B2 - Status monitoring device, status monitoring method, and program - Google Patents
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JP7625812B2 - Status monitoring device, status monitoring method, and program - Google Patents

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JP7625812B2 JP2020157723A JP2020157723A JP7625812B2 JP 7625812 B2 JP7625812 B2 JP 7625812B2 JP 2020157723 A JP2020157723 A JP 2020157723A JP 2020157723 A JP2020157723 A JP 2020157723A JP 7625812 B2 JP7625812 B2 JP 7625812B2
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Description

本願発明は、状態監視装置、状態監視方法、およびプログラムに関する。 The present invention relates to a status monitoring device, a status monitoring method, and a program.

従来、装置が動作することに伴って熱を発し、これが装置の動作や構成部品に影響を与えることが知られている。例えば、車両において異常発熱が発生した場合、その発生位置によって車両を構成する部位に応じて様々な損傷が生じる。そのため、装置の温度上昇を監視し、温度変化に応じた制御を行うことが行われている。 It has been known that devices generate heat during operation, which can affect the operation of the device and its components. For example, if abnormal heat is generated in a vehicle, various types of damage can occur depending on the location of the heat generation and on the parts that make up the vehicle. For this reason, temperature rises in devices are monitored and controls are implemented in response to temperature changes.

例えば、特許文献1では、転動装置の異常監視を行うための温度センサが開示されている。また、特許文献2では、タイヤの温度を検知して車輪の状態を判定する車輪状態監視装置が開示されている。 For example, Patent Document 1 discloses a temperature sensor for monitoring abnormalities in a rolling device. Patent Document 2 discloses a wheel condition monitoring device that detects the temperature of tires to determine the condition of the wheels.

特開2004-156957号公報JP 2004-156957 A 特許第5444266号公報Patent No. 5444266

上述したような先行技術文献では、温度の検知精度を考慮すると、監視対象に近接した位置に温度検知のためのセンサを設置する必要がある。そのため、センサの設置位置などに制約が生じ、設計の自由度が低いものとなっていた。また、監視対象の近隣にセンサを設置することにより、その対象の動作によって生じる発熱や振動などの影響をセンサ自体が受けるという課題もある。更には、監視対象ごとにセンサを設ける必要があり、監視対象の増加に伴ってセンサも増加するという課題もあった。 In the prior art documents mentioned above, in order to take into account the accuracy of temperature detection, it is necessary to install a temperature detection sensor in a position close to the object to be monitored. This places restrictions on the installation position of the sensor, resulting in low design freedom. In addition, installing a sensor close to the object to be monitored also poses the problem that the sensor itself is affected by heat and vibrations generated by the object's movements. Furthermore, a sensor must be installed for each object to be monitored, which also poses the problem of an increase in the number of sensors required as the number of objects to be monitored increases.

上記課題を鑑み、本願発明は、状態監視のための構成の自由度を向上させつつ、発熱に伴う装置の損傷の発生を抑制することを目的とする。 In view of the above problems, the present invention aims to improve the degree of freedom in the configuration for status monitoring while suppressing the occurrence of damage to the device due to heat generation.

上記課題を解決するために本願発明は以下の構成を有する。すなわち、1または複数の部品から構成される装置の状態監視装置であって、
温度変化に伴って前記1または複数の部品から生じるガスを測定する測定手段と、
前記測定手段にて測定したガスに応じて、前記装置の異常状態を診断する診断手段と、

有する。
In order to solve the above problems, the present invention has the following configuration. That is, a status monitoring device for a device configured with one or more components,
a measuring means for measuring gases produced by the one or more components as the temperature changes;
a diagnostic means for diagnosing an abnormal state of the device in response to the gas measured by the measuring means;
has.

また、本願発明の別の形態は以下の構成を有する。すなわち、1または複数の部品から構成される装置の状態監視方法であって、
ガスセンサを用いて、温度変化に伴って前記1または複数の部品から生じるガスを測定する測定工程と、
前記測定工程にて測定したガスに応じて、前記装置の異常状態を診断する診断工程と、

有する。
Another aspect of the present invention has the following configuration: A method for monitoring the state of a device that is configured of one or more components, comprising:
a measuring step of measuring gas generated from the one or more components with a gas sensor as a function of temperature change;
a diagnostic step of diagnosing an abnormal state of the device according to the gas measured in the measurement step;
has.

また、本願発明の別の形態は以下の構成を有する。すなわち、プログラムであって、
コンピュータに、
ガスセンサを用いて、温度変化に伴って装置を構成する1または複数の部品から生じるガスを測定する測定工程と、
前記測定工程にて測定したガスに応じて、前記装置の異常状態を診断する診断工程と、
を実行させる。
Another aspect of the present invention has the following configuration:
On the computer,
a measuring step of measuring gas generated from one or more components constituting the device in response to a change in temperature using a gas sensor;
a diagnostic step of diagnosing an abnormal state of the device according to the gas measured in the measurement step;
Execute the command.

本願発明により、状態監視のための構成の自由度を向上させつつ、発熱に伴う装置の損傷の発生を抑制することが可能となる。 The present invention makes it possible to improve the degree of freedom in the configuration for status monitoring while suppressing the occurrence of damage to the device due to heat generation.

本願発明の一実施形態に係る装置構成の例を示す概略図。FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of an apparatus configuration according to an embodiment of the present invention. 本願発明の一実施形態に係る状態監視装置の機能構成の例を示す図。FIG. 2 is a diagram showing an example of a functional configuration of a state monitoring device according to an embodiment of the present invention. 監視対象が車両である場合の異常発熱の発生個所および損傷の例を示す図。11A and 11B are diagrams showing examples of locations of abnormal heat generation and damage when the monitored object is a vehicle. 本願発明の一実施形態に係るガスセンサの設置位置の例を示す図。FIG. 2 is a diagram showing an example of an installation position of a gas sensor according to an embodiment of the present invention. 本願発明の一実施形態に係るガスセンサの構成および動作を説明するための図。1A to 1C are diagrams for explaining the configuration and operation of a gas sensor according to an embodiment of the present invention. 第1の実施形態に係る異常診断処理のフローチャート。4 is a flowchart of an abnormality diagnosis process according to the first embodiment. 本願発明の一実施形態に係る試験結果の例を示すグラフ図。FIG. 11 is a graph showing an example of a test result according to an embodiment of the present invention. 第2の実施形態に係る異常診断処理のフローチャート。10 is a flowchart of an abnormality diagnosis process according to a second embodiment. 第3の実施形態に係る異常診断処理のフローチャート。13 is a flowchart of an abnormality diagnosis process according to a third embodiment.

以下、本願発明を実施するための形態について図面などを参照して説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本願発明を説明するための一実施形態であり、本願発明を限定して解釈されることを意図するものではなく、また、各実施形態で説明されている全ての構成が本願発明の課題を解決するために必須の構成であるとは限らない。また、各図面において、同じ構成要素については、同じ参照番号を付すことにより対応関係を示す。 The following describes the embodiment of the present invention with reference to the drawings. Note that the embodiment described below is one embodiment for explaining the present invention, and is not intended to be interpreted as limiting the present invention, and not all of the configurations described in each embodiment are necessarily essential configurations for solving the problems of the present invention. In addition, in each drawing, the same components are given the same reference numbers to indicate their correspondence.

<第1の実施形態>
以下、本願発明の第1の実施形態について説明を行う。
First Embodiment
A first embodiment of the present invention will be described below.

[装置構成]
図1は、本実施形態に係るシステムの全体構成の一例を示す概略構成図である。本実施形態に係るシステムは、監視対象を含む装置100と、状態監視装置200を含んで構成される。本実施形態では、監視対象を含む装置100として車両(以下、車両100と記載する)を例に挙げて説明する。状態監視装置200は、例えば、PC(Personal Computer)などの情報処理装置などであってよく、その構成は特に限定するものではない。監視対象が車両である場合には、状態監視装置200は、車載のECU(Electronic Control Unit)を含んで構成されてもよい。
[Device configuration]
FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of the overall configuration of a system according to this embodiment. The system according to this embodiment is configured to include a device 100 including a monitoring target, and a state monitoring device 200. In this embodiment, a vehicle (hereinafter, referred to as vehicle 100) is taken as an example of the device 100 including a monitoring target. The state monitoring device 200 may be, for example, an information processing device such as a PC (Personal Computer), and the configuration is not particularly limited. When the monitoring target is a vehicle, the state monitoring device 200 may be configured to include an on-board ECU (Electronic Control Unit).

状態監視装置200は、CPU(Central Processing Unit)201、記憶装置202、センサIF203、入力装置204、出力装置205、および通信装置206を含んで構成される。各部位は、内部バス207を介して通信可能に接続される。CPU10は、状態監視装置200全体の制御を司る部位であり、例えば、記憶装置202に格納されたプログラムを読み出して実行することで各種機能を実現してよい。記憶装置202は、不揮発性の記憶領域であるROM(Read Only Memory)やHDD(Hard Disk Drive)、揮発性の記憶領域であるRAM(Random Access Memory)などから構成される。センサIF203は、ガスセンサ103が検出した結果を取得するためのインタフェースである。センサIF203は、ガスセンサ103に対して電源(不図示)から電力を供給するような構成であってもよい。入力装置204は、外部からの入力を受け付ける部位であり、例えば、マウスやキーボードなどから構成される。出力装置205は、各種情報を出力するための部位であり、例えば、液晶ディスプレイなどが該当する。なお、入力装置204と出力装置205が一体となったタッチパネルディスプレイが用いられてもよい。通信装置206は、外部装置(不図示)とネットワーク(不図示)を介して通信するための部位である。ここでの通信は、有線/無線は問わず、また、通信規格なども特に限定するものではない。 The condition monitoring device 200 includes a CPU (Central Processing Unit) 201, a storage device 202, a sensor IF 203, an input device 204, an output device 205, and a communication device 206. Each part is connected to be able to communicate via an internal bus 207. The CPU 10 is a part that controls the entire condition monitoring device 200, and may realize various functions by, for example, reading and executing a program stored in the storage device 202. The storage device 202 is composed of a ROM (Read Only Memory) and a HDD (Hard Disk Drive), which are non-volatile storage areas, and a RAM (Random Access Memory), which is a volatile storage area. The sensor IF 203 is an interface for acquiring the results detected by the gas sensor 103. The sensor IF 203 may be configured to supply power to the gas sensor 103 from a power source (not shown). The input device 204 is a part that accepts input from the outside and is composed of, for example, a mouse and a keyboard. The output device 205 is a part that outputs various information and is, for example, a liquid crystal display. Note that a touch panel display in which the input device 204 and the output device 205 are integrated may also be used. The communication device 206 is a part that communicates with an external device (not shown) via a network (not shown). The communication here may be wired or wireless, and there are no particular limitations on the communication standard.

車両100は、複数の部位から構成され、ここでは一例として、監視対象として3つの部位101a~101cを挙げて説明する。なお、監視対象である部位を包括的に説明する多場合には部位101と記載し、個別に説明する必要がある場合には、添え字を付して説明する。これらの部位101としては、例えば、軸受装置、タイヤ、ブレーキ、エンジン、トランスミッション、モーター、バッテリーなど、任意のものが対象となってよく、温度変化に伴ってガス102の発生が生じる部位であるものとする。また、装置100が車両以外である場合には、その装置の種類などに応じて、監視対象となる部位101の構成や種類が異なっていてよい。また、図1では、装置100と状態監視装置200とが別個であるものとして示されているが、この構成に限定されるものではなく、状態監視装置200が装置100内に設けられてもよい。 The vehicle 100 is composed of multiple parts, and here, as an example, three parts 101a to 101c are described as the objects to be monitored. Note that when the parts to be monitored are described collectively, they are described as parts 101, and when they need to be described individually, they are described with subscripts. These parts 101 may be any parts, such as a bearing device, tires, brakes, an engine, a transmission, a motor, or a battery, and are parts in which gas 102 is generated with a change in temperature. In addition, when the device 100 is other than a vehicle, the configuration and type of the parts 101 to be monitored may differ depending on the type of the device. In addition, in FIG. 1, the device 100 and the state monitoring device 200 are shown as being separate, but this is not limited to this configuration, and the state monitoring device 200 may be provided within the device 100.

車両100には、ガスセンサ103が備えられ、温度変化に伴って部位101から生じるガス102を検出可能に構成されている。図1では、ガスセンサ103を1つのみ示しているが、装置100のサイズや構造、ガス102の発生領域などに応じて、複数のガスセンサ103が備えられてよい。ガスセンサ103は、検出したガス102に関する情報をセンサIF203を介して状態監視装置200に提供する。 The vehicle 100 is equipped with a gas sensor 103, which is configured to detect gas 102 generated from a part 101 in response to a change in temperature. Although only one gas sensor 103 is shown in FIG. 1, multiple gas sensors 103 may be provided depending on the size and structure of the device 100, the region in which the gas 102 is generated, and the like. The gas sensor 103 provides information related to the detected gas 102 to the status monitoring device 200 via the sensor IF 203.

温度変化に伴って各部位から生じるガス102の組成や発生量などは、部位101にて用いられている素材、動作条件、動作負荷、構造などに応じて異なる。例えば、上述したように、車両100が備える部位101として軸受装置、タイヤ、ブレーキ、エンジン、トランスミッション、モーター、バッテリーなどが挙げられるが、これらは潤滑剤、ゴム、樹脂などを使用している。そのため、温度変化や発熱に伴ってカルボニル化合物などを含むガスが発生し得る。また、複数の部位にて異常発熱が発生した場合には、それぞれの部位にて異なる種類の成分のガスが生じ得る。そのため、ガス102には、1または複数の種類の物質が含有され得る。 The composition and amount of gas 102 generated from each part due to temperature change varies depending on the material, operating conditions, operating load, and structure used in the part 101. For example, as described above, the parts 101 equipped on the vehicle 100 include a bearing device, tires, brakes, engine, transmission, motor, and battery, which use lubricants, rubber, resin, and the like. Therefore, gas containing carbonyl compounds may be generated due to temperature change and heat generation. Furthermore, when abnormal heat generation occurs in multiple parts, gas with different types of components may be generated in each part. Therefore, gas 102 may contain one or multiple types of substances.

[機能構成]
図2は、本実施形態に係る状態監視装置200の機能構成の例を示す図である。図2に示す各部位に係る機能は、図1に示したCPU201が記憶装置202に記憶されたプログラムを読み出して実現されてもよいし、ハードウェアである各装置を制御することで実現されてもよい。
[Functional configuration]
Fig. 2 is a diagram showing an example of a functional configuration of the state monitoring device 200 according to the present embodiment. The functions of the components shown in Fig. 2 may be realized by the CPU 201 shown in Fig. 1 reading out a program stored in the storage device 202, or may be realized by controlling each device that is hardware.

状態監視装置200は、信号取得部211、信号分析部212、異常診断部213、情報記憶部214、報知処理部215、および通信処理部216を含んで構成される。信号取得部211は、センサIF203を介してガスセンサ103から検出信号を取得する。また、信号取得部211は、ガスセンサ103に対して各種制御信号を送信し、その動作を制御してよい。信号分析部212は、信号取得部211にて取得した検出信号を用いて装置100(ここでは車両)にて発生しているガス102を分析し、そのガス102の種類(含有物)や量、発生源などを特定する。異常診断部213は、信号分析部212の分析結果に基づき、異常発熱の有無や、異常部位の特定などの異常診断を行う。 The condition monitoring device 200 includes a signal acquisition unit 211, a signal analysis unit 212, an abnormality diagnosis unit 213, an information storage unit 214, a notification processing unit 215, and a communication processing unit 216. The signal acquisition unit 211 acquires a detection signal from the gas sensor 103 via the sensor IF 203. The signal acquisition unit 211 may also transmit various control signals to the gas sensor 103 to control its operation. The signal analysis unit 212 uses the detection signal acquired by the signal acquisition unit 211 to analyze the gas 102 generated by the device 100 (here, a vehicle) and identifies the type (contents), amount, source, etc. of the gas 102. The abnormality diagnosis unit 213 performs abnormality diagnosis, such as the presence or absence of abnormal heat generation and identification of abnormal parts, based on the analysis results of the signal analysis unit 212.

情報記憶部214は、外部から取得した各種情報や診断結果などを記憶装置202にて記憶して管理する。報知処理部215は、診断結果などをユーザに報知する制御を行う。また、報知処理部215は、装置100の制御部(不図示)に対して、異常診断の結果を報知することで、異常が発生している部位101の動作を停止させるなどの制御を行ってもよい。通信処理部216は、通信装置206を介して外部装置(不図示)への各種情報の送受信を制御する。 The information storage unit 214 stores and manages various information and diagnosis results obtained from outside in the storage device 202. The notification processing unit 215 performs control to notify the user of the diagnosis results. The notification processing unit 215 may also perform control such as stopping the operation of the part 101 in which an abnormality has occurred by notifying the control unit (not shown) of the device 100 of the result of the abnormality diagnosis. The communication processing unit 216 controls the transmission and reception of various information to an external device (not shown) via the communication device 206.

[異常発熱の発生個所および損傷の例]
図3は、装置100が車両である場合の、構成部品(部位101)における発熱箇所と、異常発熱により生じる損傷の例を示す図である。車両の構成部品としては、転がり軸受、タイヤ、ブレーキ、エンジン、ギア、モーター、およびバッテリーなどが挙げられる。なお、図3に示す構成部品は一例であり、これに限定するものではない。また、構成部品の単位(粒度)についてもこれに限定するものでは無い。
[Examples of locations where abnormal heat occurs and damage]
3 is a diagram showing examples of heat generating locations in components (parts 101) and damage caused by abnormal heat generation when the device 100 is a vehicle. Examples of vehicle components include rolling bearings, tires, brakes, engines, gears, motors, and batteries. Note that the components shown in FIG. 3 are merely examples and are not intended to be limiting. Furthermore, the units (granularity) of the components are not intended to be limiting.

転がり軸受の発熱箇所としては、シールや摺動部に供給されている潤滑剤などが挙げられる。また、転がり軸受にて発熱が生じた場合、転がり軸受内の異常摩擦や焼付きなどが生じ得る。タイヤの発熱箇所としては、接地が生じるタイヤの表面が挙げられる。また、タイヤにて発熱が生じた場合、バーストや破裂などが生じ得る。ブレーキの発熱箇所としては、パッドやライニングなどが挙げられる。また、ブレーキにて発熱が生じた場合、べーパーロック現象やフェード現象が生じ得る。 Examples of places where heat is generated in rolling bearings include the lubricant supplied to seals and sliding parts. Furthermore, if heat is generated in a rolling bearing, abnormal friction or seizure may occur inside the rolling bearing. Examples of places where heat is generated in tires include the surface of the tire where the tire comes into contact with the ground. Furthermore, if heat is generated in a tire, it may burst or explode. Examples of places where heat is generated in brakes include the pads and linings. Furthermore, if heat is generated in the brakes, vapor lock or fade may occur.

エンジンの発熱箇所としては、内部に保持されたエンジンオイルが挙げられる。また、エンジンにて発熱が生じた場合、内部の焼付きが生じ得る。ギアの発熱箇所としては、摺動部に供給されている潤滑剤などが挙げられる。また、ギアにて発熱が生じた場合、異常摩耗や焼付きなどが生じ得る。モーターの発熱箇所としては、シール、潤滑剤、コイル表面の樹脂などが挙げられる。また、モーターにて発熱が生じた場合、内部の焼付きが生じ得る。バッテリーの発熱箇所としては、電解液、セパレータ、および電極などが挙げられる。また、バッテリーにて発熱が生じた場合、バッテリーの膨張や白煙の発生などが生じ得る。 The engine's heat generating points include the engine oil held inside. When the engine generates heat, internal seizure may occur. The gear's heat generating points include the lubricant supplied to the sliding parts. When the gear generates heat, abnormal wear and seizure may occur. The motor's heat generating points include the seals, lubricants, and resin on the coil surface. When the motor generates heat, internal seizure may occur. The battery's heat generating points include the electrolyte, separator, and electrodes. When the battery generates heat, the battery may expand or white smoke may be emitted.

上記に示したような発熱箇所では、発熱に伴ってガス102が生じる。本実施形態では、ガスセンサ103により、発生したガス102の種類や発生量(濃度)を検出し、異常を検出する。 At the heat generating locations as described above, gas 102 is generated as a result of heat generation. In this embodiment, the gas sensor 103 detects the type and amount (concentration) of the generated gas 102 to detect any abnormalities.

[設置例]
図4は、本実施形態に係るガスセンサ103の設置例を説明するための図である。ここでは、監視対象の1つである部位101aとして、車両100が備えるタイヤ周辺の部位を例に挙げて説明する。より具体的には、ガスセンサ103がハブ軸受に設置された例を示している。部位101aは、転がり軸受を含んで構成され、内輪410と外輪411を備える。ここでは、外輪411が固定側とし、車両100が走行することに伴って内輪410側に取り付けられたタイヤ(不図示)が回転する。
[Installation example]
4 is a diagram for explaining an example of installation of the gas sensor 103 according to this embodiment. Here, an example of a portion around a tire provided on a vehicle 100 will be explained as an example of a portion 101a that is one of the monitoring targets. More specifically, an example in which the gas sensor 103 is installed on a hub bearing is shown. The portion 101a is configured to include a rolling bearing, and includes an inner ring 410 and an outer ring 411. Here, the outer ring 411 is the fixed side, and a tire (not shown) attached to the inner ring 410 side rotates as the vehicle 100 travels.

図4(a)は、外輪411のタイヤ側にガスセンサ103を設けた例を示している。この場合、タイヤの設置位置との関係を考慮し、ガスセンサ103と状態監視装置200との間は無線により通信可能に接続されてよい。また、状態監視装置200は、ガスセンサ103に電力を供給するための電源(不図示)を備え、ガスセンサ103に対して無線を介して電力を供給するような構成であってもよい。このような無線による構成は、例えば、車外に位置する部品(転がり軸受、タイヤ、ブレーキなど)を監視対象とする場合に適している。 Figure 4 (a) shows an example in which the gas sensor 103 is provided on the tire side of the outer wheel 411. In this case, taking into consideration the relationship with the installation position of the tire, the gas sensor 103 and the condition monitoring device 200 may be connected to be able to communicate wirelessly. In addition, the condition monitoring device 200 may be configured to include a power source (not shown) for supplying power to the gas sensor 103 and to supply power to the gas sensor 103 wirelessly. Such a wireless configuration is suitable, for example, when monitoring parts located outside the vehicle (rolling bearings, tires, brakes, etc.).

図4(b)は、外輪411の車体側にガスセンサ103を設けた例を示している。この場合、状態監視装置200は、車両100に備えらえているものとする。そして、配線の自由度に基づき、ガスセンサ103と状態監視装置200との間は有線により通信可能に接続されてよい。また、状態監視装置200は、ガスセンサ103に電力を供給するための電源(不図示)を備え、ガスセンサ103に対して無線を介して電力を供給するような構成であってもよい。このような有線による構成は、例えば、車内に位置する部品(転がり軸受、エンジン、ギア、モーター、バッテリーなど)を監視対象とする場合に適している。 Figure 4 (b) shows an example in which the gas sensor 103 is provided on the vehicle body side of the outer wheel 411. In this case, the state monitoring device 200 is provided on the vehicle 100. Based on the freedom of wiring, the gas sensor 103 and the state monitoring device 200 may be connected to each other via a wire so that they can communicate with each other. The state monitoring device 200 may also be configured to include a power source (not shown) for supplying power to the gas sensor 103 and to supply power to the gas sensor 103 wirelessly. Such a wired configuration is suitable for monitoring parts located inside the vehicle (rolling bearings, engine, gears, motor, battery, etc.), for example.

[動作例]
図5は、本実施形態に係るガスセンサ103の動作の例を説明するための図である。本実施形態に係るガスセンサ103は、クリーニング動作とガス測定動作とを切り替えつつガスの測定を行う。図5(a)は、クリーニング動作時のガスセンサ103の状態を示す図である。図5(b)は、ガス測定動作時のガスセンサ103の状態を示す。なお、ガスセンサ103の状態の切り替えは、状態監視装置200からの指示に基づいて行われてよいし、ガスセンサ103側にて所定の条件に基づいて行われてもよい。また、測定対象の部位101bとして軸受装置を例に挙げて説明する。
[Example of operation]
5A and 5B are diagrams for explaining an example of the operation of the gas sensor 103 according to this embodiment. The gas sensor 103 according to this embodiment measures gas while switching between a cleaning operation and a gas measurement operation. FIG. 5A is a diagram showing the state of the gas sensor 103 during a cleaning operation. FIG. 5B is a diagram showing the state of the gas sensor 103 during a gas measurement operation. Note that the state of the gas sensor 103 may be switched based on an instruction from the state monitoring device 200, or may be switched based on a predetermined condition on the gas sensor 103 side. In addition, a bearing device will be taken as an example of the portion 101b to be measured.

ガスセンサ103は、外気を吸入する経路と、測定対象となる部位(ここでは軸受装置101b)周辺に存在する気体を吸入する経路とを切り替え可能に構成されたチューブ306を備える。測定対象側の吸入口と外気の吸入口にはそれぞれフィルタ301、303が設置される。フィルタ301、303の構成は同じであってもよいし、異なっていてもよい。例えば、フィルタ301は、測定するガスの種類や測定対象の種類、位置に応じた構成であってよい。バルブ302は、気体の吸入する際の経路を切り替えるために用いられる。また、ガスセンサ103の排出口側にはポンプ305が配置され、チューブ306を通過する気体を吸引するために用いられる。ポンプ305にて吸引された気体は排出口から排出される。 The gas sensor 103 is equipped with a tube 306 that is configured to be able to switch between a path for sucking in outside air and a path for sucking in gas present around the part to be measured (here, the bearing device 101b). Filters 301 and 303 are installed at the intake port on the side of the part to be measured and the intake port for outside air, respectively. The filters 301 and 303 may have the same configuration or different configurations. For example, the filter 301 may be configured according to the type of gas to be measured and the type and position of the part to be measured. The valve 302 is used to switch the path when sucking in gas. In addition, a pump 305 is arranged on the exhaust port side of the gas sensor 103 and is used to suck in gas passing through the tube 306. The gas sucked in by the pump 305 is exhausted from the exhaust port.

バルブ302とポンプ305の間のチューブ306の経路上にはセンサ部304が設けられる。センサ部304は、気体の成分に反応してそれに対応した信号を出力する。センサ部304は、本実施形態では半導体式のガスセンサを用いた例を説明するが、これに限定するものではない。測定するガスに応じて、例えば、接触燃焼式、電気化学式、熱電導度式、光イオン化式、NDIR(Non-Dispersive Infrared)式などのガスセンサが用いられてもよい。また、バルブ302とポンプ305の間のチューブ306の経路上には検出対象のガスの種類に応じて、複数のセンサ部304が備えられてもよい。 A sensor unit 304 is provided on the path of the tube 306 between the valve 302 and the pump 305. The sensor unit 304 reacts to the components of the gas and outputs a corresponding signal. In this embodiment, an example in which a semiconductor gas sensor is used as the sensor unit 304 is described, but this is not limited to this. Depending on the gas to be measured, for example, a catalytic combustion type, an electrochemical type, a thermal conductivity type, a photoionization type, or an NDIR (Non-Dispersive Infrared) type gas sensor may be used. In addition, multiple sensor units 304 may be provided on the path of the tube 306 between the valve 302 and the pump 305 depending on the type of gas to be detected.

[処理フロー]
図6は、本実施形態に係る状態監視処理のフローチャートである。本処理は、状態監視装置200により実行され、例えば、状態監視装置200が備えるCPU201が本処理を実現するためのプログラムを記憶装置202から読み出して実行することにより実現されてよい。本処理は、ユーザの指示に基づいて開始されてもよいし、所定のタイミングにて開始されてもよい。
[Processing flow]
6 is a flowchart of the state monitoring process according to this embodiment. This process is executed by the state monitoring device 200, and may be realized, for example, by the CPU 201 included in the state monitoring device 200 reading out a program for implementing this process from the storage device 202 and executing it. This process may be started based on a user's instruction, or may be started at a predetermined timing.

S601にて、状態監視装置200は、ガスセンサ103におけるクリーニングのための経路制御を行う。具体的には、図5(a)に示したように、バルブ302を制御して、外気を吸入するような経路に切り替える。 In S601, the state monitoring device 200 performs path control for cleaning the gas sensor 103. Specifically, as shown in FIG. 5(a), the valve 302 is controlled to switch to a path that draws in outside air.

S602にて、状態監視装置200は、クリーニング時間の計測を開始する。例えば、タイマー(不図示)による計時を開始する。 At S602, the status monitoring device 200 starts measuring the cleaning time. For example, it starts timing using a timer (not shown).

S603にて、状態監視装置200は、ポンプ305を動作させ、外気の吸入を行わせる。これにより、徐々にチューブ306内に外気が充填され、チューブ306内は外気によりクリーニングが行われる。 In S603, the status monitoring device 200 operates the pump 305 to draw in outside air. This gradually fills the tube 306 with outside air, and the inside of the tube 306 is cleaned by the outside air.

S604にて、状態監視装置200は、計測している時間を参照して、クリーニング時間が所定の時間を経過したか否かを判定する。ここでの所定の時間は予め規定され、記憶装置202に保持されているものとする。所定の時間を経過した場合(S604にてYES)、状態監視装置200の処理はS605へ進む。一方、所定の時間を経過していない場合(S604にてNO)、S603に戻り、状態監視装置200は処理を繰り返す。 In S604, the status monitoring device 200 refers to the measured time and determines whether the cleaning time has exceeded a predetermined time. The predetermined time is predefined and stored in the storage device 202. If the predetermined time has exceeded (YES in S604), the processing of the status monitoring device 200 proceeds to S605. On the other hand, if the predetermined time has not exceeded (NO in S604), the processing returns to S603, and the status monitoring device 200 repeats the processing.

S605にて、状態監視装置200は、センサ部304によりチューブ306内の気体の検出を行わせ、その検出結果を取得する。そして、状態監視装置200は、検出結果を、クリーニング後の状態における検出結果として記憶装置202に記憶させる。 In S605, the condition monitoring device 200 causes the sensor unit 304 to detect gas in the tube 306 and acquires the detection result. The condition monitoring device 200 then stores the detection result in the storage device 202 as the detection result in the post-cleaning state.

S606にて、状態監視装置200は、ガスセンサ103におけるガス測定のための経路制御を行う。具体的には、図5(b)に示したように、バルブ302を制御して、監視対象の部位101b(ここでは、軸受装置)周辺の気体を吸入するような経路に切り替える。 In S606, the condition monitoring device 200 performs path control for gas measurement in the gas sensor 103. Specifically, as shown in FIG. 5(b), the valve 302 is controlled to switch to a path that sucks in gas around the part 101b to be monitored (here, the bearing device).

S607にて、状態監視装置200は、測定時間の計測を開始する。例えば、タイマー(不図示)による計時を開始する。 At S607, the status monitoring device 200 starts measuring the measurement time. For example, it starts timing using a timer (not shown).

S608にて、状態監視装置200は、ポンプ305を動作させ、監視対象の部位101b周辺の気体の吸入を行わせる。これにより、徐々にチューブ306内に監視対象の部位102周辺の気体が充填されることとなる。 In S608, the condition monitoring device 200 operates the pump 305 to suck in the gas around the monitored part 101b. This causes the tube 306 to gradually fill with the gas around the monitored part 102.

S609にて、状態監視装置200は、計測している時間を参照して、測定時間が所定の時間を経過したか否かを判定する。ここでの所定の時間は予め規定され、記憶装置202に保持されているものとする。なお、本工程にて用いられる所定の時間と、S604での所定の時間とでは、同じであってもよいし、異なっていてもよい。所定の時間を経過した場合(S609にてYES)、状態監視装置200の処理はS610へ進む。一方、所定の時間を経過していない場合(S609にてNO)、S608に戻り、状態監視装置200は処理を繰り返す。 In S609, the status monitoring device 200 refers to the time being measured and determines whether the measurement time has passed a predetermined time. The predetermined time here is predefined and stored in the storage device 202. Note that the predetermined time used in this process and the predetermined time in S604 may be the same or different. If the predetermined time has passed (YES in S609), the processing of the status monitoring device 200 proceeds to S610. On the other hand, if the predetermined time has not passed (NO in S609), the processing returns to S608, and the status monitoring device 200 repeats the processing.

S610にて、状態監視装置200は、センサ部304によりチューブ306内の気体の検出を行わせ、その検出結果を取得する。そして、状態監視装置200は、検出結果を、監視対象の部位101b周辺の気体に対する検出結果として記憶装置202に記憶させる。 At S610, the status monitoring device 200 causes the sensor unit 304 to detect the gas in the tube 306 and acquires the detection result. The status monitoring device 200 then stores the detection result in the storage device 202 as the detection result for the gas around the monitored part 101b.

S611にて、状態監視装置200は、測定動作が終了したか否かを判定する。例えば、S601~S605のクリーニング動作と、S606~S610の測定動作を複数回繰り返した上でその測定結果から異常診断をする場合などには、その回数分の測定が終了したか否かを判定する。測定動作が終了したと判定した場合(S611にてYES)、状態監視装置200の処理はS612へ進む。一方、測定動作が終了していないと判定した場合(S611にてNO)、S601へ戻り、状態監視装置200は処理を繰り返す。 In S611, the status monitoring device 200 determines whether the measurement operation has been completed. For example, if the cleaning operation of S601 to S605 and the measurement operation of S606 to S610 are repeated multiple times and an abnormality diagnosis is made from the measurement results, the status monitoring device 200 determines whether the number of measurements has been completed. If it is determined that the measurement operation has been completed (YES in S611), the processing of the status monitoring device 200 proceeds to S612. On the other hand, if it is determined that the measurement operation has not been completed (NO in S611), the processing returns to S601 and the status monitoring device 200 repeats the processing.

S612にて、状態監視装置200は、測定結果に基づいて異常診断を行う。例えば、S602にて測定したクリーニング後の測定結果と、S610にて測定した監視対象の測定結果との差分に基づいて、所定ガスの発生の程度を導出してよい。そして、その発生の程度から監視対象の異常状態を推定することで、異常診断が行われてよい。例えば、検出したガスの濃度が閾値を超えた場合に異常状態であると診断してもよい。また、緊急度に対応した複数の閾値を設定し、各閾値との比較により異常の緊急度(程度)を推定してもよい。 In S612, the status monitoring device 200 performs an abnormality diagnosis based on the measurement results. For example, the degree of generation of a specific gas may be derived based on the difference between the measurement results after cleaning measured in S602 and the measurement results of the monitored object measured in S610. An abnormality diagnosis may then be performed by estimating the abnormal state of the monitored object from the degree of generation. For example, an abnormal state may be diagnosed when the concentration of the detected gas exceeds a threshold. In addition, multiple thresholds corresponding to the urgency may be set, and the urgency (degree) of the abnormality may be estimated by comparing with each threshold.

S613にて、状態監視装置200は、S612の異常診断結果を報知する。異常発熱が生じている部位やその状況を報知してよい。ここでの報知方法は特に限定するものではないが、例えば、画面にて視覚的に報知してもよいし、音声にて聴覚的に報知してもよい。そして、本処理フローを終了する。 In S613, the status monitoring device 200 notifies the result of the abnormality diagnosis in S612. The location where the abnormal heat is occurring and its condition may be notified. The method of notification here is not particularly limited, but may be, for example, a visual notification on a screen or an auditory notification by voice. Then, this processing flow ends.

なお、図6のフローチャートの例では、クリーニング動作とガス測定動作を交互に行う構成としたが、これに限定するものではない。例えば、クリーニング動作は1回行い、その後、測定動作を一定間隔にて複数回繰り返すような構成であってもよい。この構成により導出されるガス濃度の変化に基づいて、異常診断を行うような構成であってもよい。 In the example of the flowchart in FIG. 6, the cleaning operation and the gas measurement operation are performed alternately, but this is not limiting. For example, the cleaning operation may be performed once, and then the measurement operation may be repeated multiple times at regular intervals. An abnormality diagnosis may be performed based on the change in gas concentration derived by this configuration.

S612の異常診断において、状態監視装置200は、測定結果に基づいて発生しているガスの種類およびそのガスが発生し得る部位を特定するような構成であってよい。このとき、状態監視装置200は、監視対象の部位と発生するガスとを対応付けたテーブル(不図示)などを用いて発生個所や異常の程度を導出するような構成であってよい。さらに、状態監視装置200は、異常の程度に対応付けた制御内容を示すテーブル(不図示)を用いて、異常に起因する損傷が発生しないように装置100の制御を行わせるような構成であってもよい。 In the abnormality diagnosis of S612, the condition monitoring device 200 may be configured to identify the type of gas being generated and the location where that gas may be generated based on the measurement results. In this case, the condition monitoring device 200 may be configured to derive the location of generation and the level of abnormality using a table (not shown) that associates the monitored area with the gas generated. Furthermore, the condition monitoring device 200 may be configured to control the device 100 so that damage caused by the abnormality does not occur, using a table (not shown) that indicates the control content associated with the level of abnormality.

[試験例]
上述した状態監視方法を用いた試験結果を、図7を用いて説明する。試験における試験条件は以下の通りとする。また、ここでは監視対象として転がり軸受を含んで構成される軸受装置を用いて試験を行った。
[Test Example]
The test results using the above-mentioned condition monitoring method will be described with reference to Fig. 7. The test conditions are as follows. The test was performed using a bearing device including a rolling bearing as the object to be monitored.

(軸受装置仕様)
内径:25[mm]
外径:62[mm]
幅:17[mm]
回転構成:内輪回転
潤滑方式:グリース潤滑
(Bearing device specifications)
Inner diameter: 25 mm
Outer diameter: 62 mm
Width: 17 mm
Rotation configuration: Inner ring rotation Lubrication method: Grease lubrication

(グリース仕様)
増ちょう剤:ウレア
ちょう度番号:No.2
基油:ポリαオレフィン
動粘度:74[mm/s,40℃]
(Grease specification)
Thickener: Urea Consistency number: No. 2
Base oil: poly-α-olefin Dynamic viscosity: 74 [mm 2 /s, 40° C.]

(動作条件)
回転速度:10000[min-1
軸受外輪温度:160[℃]
ラジアル荷重:98[N]
アキシアル荷重:1470[N]
(Operating conditions)
Rotation speed: 10000 [min -1 ]
Bearing outer ring temperature: 160°C
Radial load: 98N
Axial load: 1470N

(ガスセンサ構成)
センサ部方式:半導体式
チューブ外径:6[mm]
チューブ内径:4[mm]
フィルタ種類:セラミックフィルタ
(Gas sensor configuration)
Sensor type: Semiconductor type Tube outer diameter: 6 mm
Tube inner diameter: 4 mm
Filter type: Ceramic filter

本試験では、軸受装置のハウジングのアキシアル方向に直径6.5[mm]の採取孔を設け、ガスセンサ103が備えるチューブ306を挿入することで、軸受装置内部(転がり軸受周辺)のガスを収集する。また、フィルタ301としてセラミックフィルタを用いることで、転がり軸受にて発生するオイルミストを除去している。センサ部304として半導体式のセンサを用いる。半導体式のセンサは、還元性ガス(検出対象のガス)がセンサ部の金属酸化物表面の酸素を取り去り、それによって発生するセンサ部の抵抗の減少により生じる電流の値に応じて、還元性ガスの濃度を検出する。 In this test, a sampling hole with a diameter of 6.5 mm is provided in the axial direction of the housing of the bearing device, and a tube 306 provided with the gas sensor 103 is inserted to collect gas inside the bearing device (around the rolling bearing). A ceramic filter is used as the filter 301 to remove oil mist generated by the rolling bearing. A semiconductor sensor is used as the sensor unit 304. The semiconductor sensor detects the concentration of the reducing gas according to the value of the current generated by the reduction in resistance of the sensor unit caused by a reducing gas (the gas to be detected) removing oxygen from the metal oxide surface of the sensor unit.

本試験では、クリーニング動作により、センサ部304の状態を初期状態へ戻す。検出精度を向上させるために、経路(チューブ306)内の空気を全て外気に入れ替えた上で測定を行う必要がある。そのため、以下の条件を満たすようにクリーニング時間を設定することが望ましい。
(クリーニング時間)≧(経路体積)/(単位時間当たりのポンプ流量)
In this test, the state of the sensor unit 304 is returned to its initial state by a cleaning operation. In order to improve the detection accuracy, it is necessary to perform measurements after replacing all the air in the path (tube 306) with outside air. Therefore, it is desirable to set the cleaning time so as to satisfy the following conditions.
(cleaning time)≧(path volume)/(pump flow rate per unit time)

ポンプ流量や経路体積は、ポンプ305やチューブ306の構成から規定することができる。また、軸受装置にて用いられる潤滑剤の劣化に起因する異常は、劣化が生じてから比較的短い時間で生じるため、測定の間隔はこれを想定したものであることが望ましい。例えば、測定間隔を24時間以内に設定することが考えられる。 The pump flow rate and the path volume can be determined from the configuration of the pump 305 and the tube 306. Furthermore, since abnormalities caused by deterioration of the lubricant used in the bearing device occur relatively soon after the deterioration occurs, it is desirable to set the measurement interval based on this assumption. For example, it is conceivable to set the measurement interval to within 24 hours.

また、測定時においては、経路(チューブ306)内に、軸受装置周辺の空気を極力充填させる必要がある。このとき、軸受装置内部のガスが保持されている範囲(例えば、軸受装置のハウジング内)の体積(以下、ガス保持体積)を考慮して、以下の条件を満たすように測定時間を設定することが望ましい。
(測定時間)≧(経路体積またはガス保持体積のいずれか小さい方)/(ポンプ流量)
During measurement, it is necessary to fill the path (tube 306) with as much air as possible from around the bearing device. At this time, it is desirable to set the measurement time so as to satisfy the following conditions, taking into consideration the volume (hereinafter, gas retention volume) of the area in which the gas inside the bearing device is retained (for example, inside the housing of the bearing device).
(Measurement time) ≧ (path volume or gas retention volume, whichever is smaller) / (pump flow rate)

ポンプ流量、経路体積、およびガス保持体積は、ポンプ305、チューブ306、測定対象となる部位の構成から規定することができる。なお、測定時において、軸受装置内部にて発生しているガスを必要以上に排出しないように、測定時間の上限やポンプ305の吸引動作を制御してもよい。本試験では、図6のS604の処理にて用いられる所定時間(すなわち、クリーニング時間)は19分とし、S609の処理にて用いられる所定時間(すなわち、測定時間)は1分とした。 The pump flow rate, path volume, and gas retention volume can be determined from the configuration of the pump 305, tube 306, and the part to be measured. Note that during measurement, the upper limit of the measurement time and the suction operation of the pump 305 may be controlled so as not to discharge more gas than necessary inside the bearing device. In this test, the predetermined time (i.e., cleaning time) used in the process of S604 in FIG. 6 was 19 minutes, and the predetermined time (i.e., measurement time) used in the process of S609 was 1 minute.

また、本試験では、測定時のデータからクリーニング時のデータを減算した差分値を用いることで、監視対象の周辺環境における影響を除去する。更には、ガスセンサ103の測定結果は温度や湿度など1日の範囲での周期的な環境変化の影響を受けることが想定されるため、測定時刻を対応させた上でデータの差分値を導出している。また、差分値が0未満となる場合には0として扱っている。 In addition, in this test, the influence of the surrounding environment of the monitored object is eliminated by using a difference value obtained by subtracting the data at the time of cleaning from the data at the time of measurement. Furthermore, since it is expected that the measurement results of the gas sensor 103 will be affected by periodic environmental changes over a day, such as temperature and humidity, the difference value of the data is derived by matching the measurement time. Furthermore, if the difference value is less than 0, it is treated as 0.

図7は、本試験による試験結果を示す図である。図7において、横軸は試験の時間経過[hr]を示し、縦軸の右の目盛りは外輪温度[℃]を示し、縦軸の左の目盛りはガスセンサの出力値[V]を示す。本試験では、比較例として、ガスセンサ103による測定と併せて、転がり軸受を構成する部品のうちの外輪(固定側)の温度(外輪温度)を測定している。 Figure 7 shows the test results of this test. In Figure 7, the horizontal axis indicates the test time [hr], the right scale of the vertical axis indicates the outer ring temperature [°C], and the left scale of the vertical axis indicates the gas sensor output value [V]. In this test, as a comparative example, the temperature (outer ring temperature) of the outer ring (fixed side) of the components that make up the rolling bearing was measured in addition to the measurement by the gas sensor 103.

図7の破線にて示すように、測定開始から290時間程度が経過した後、ガスセンサ103の出力が増大している。その後、計測開始から320時間程度が経過した時点で異常判定を行い、転がり軸受の動作を停止させた。停止後の転がり軸受の実際の状態を確認したところ、転がり軸受内部の潤滑剤が劣化しており、回転動作が困難な状態となっていた。この状態にて転がり軸受の動作を継続させた場合、焼付きなどの損傷が生じる可能性がある。一方、転がり軸受の外輪の温度変化の検出結果(図7の実線)を参照すると、転がり軸受の動作を停止した直前の温度変化は小さく、数℃のみであった。つまり、温度センサを設置可能な部位の温度監視のみでは、転がり軸受内部の潤滑剤の劣化を捉えることができていない。このことから、本実施形態に係る手法による監視の方が、部位の温度監視よりも焼付きの前兆を適切に捉えることができていることが実証された。 As shown by the dashed line in FIG. 7, the output of the gas sensor 103 increases after about 290 hours have passed since the start of the measurement. After that, when about 320 hours have passed since the start of the measurement, an abnormality was determined and the operation of the rolling bearing was stopped. When the actual state of the rolling bearing after the stop was checked, the lubricant inside the rolling bearing had deteriorated, making it difficult to rotate. If the operation of the rolling bearing is continued in this state, damage such as seizure may occur. On the other hand, referring to the detection result of the temperature change of the outer ring of the rolling bearing (solid line in FIG. 7), the temperature change immediately before the operation of the rolling bearing was stopped was small, only a few degrees Celsius. In other words, the deterioration of the lubricant inside the rolling bearing cannot be captured by only monitoring the temperature of the part where the temperature sensor can be installed. From this, it was demonstrated that the monitoring by the method according to this embodiment can capture the signs of seizure more appropriately than the temperature monitoring of the part.

以上、本実施形態により、温度に対する監視よりも監視対象の状態を適切に把握でき、監視対象の損傷の発生を抑止することができる。また、ガスセンサの設置位置は、温度センサよりも設置位置の制限が少ないため、状態監視のための構成の自由度を向上させることが可能となる。 As described above, this embodiment allows the state of the monitored object to be grasped more accurately than temperature monitoring, and can prevent damage to the monitored object from occurring. In addition, there are fewer restrictions on the installation location of the gas sensor than for the temperature sensor, making it possible to improve the freedom of configuration for status monitoring.

<第2の実施形態>
本願発明の第2の実施形態について説明する。なお、第1の実施形態と重複する箇所については、差分に着目し、重複する箇所については説明を省略する。本実施形態では、監視対象の装置100を車両とし、車両の動作状況に基づいて、状態監視を行う例について説明する。
Second Embodiment
A second embodiment of the present invention will be described. Note that, for the parts that overlap with the first embodiment, the differences will be focused on, and the description of the overlapping parts will be omitted. In this embodiment, an example will be described in which the device 100 to be monitored is a vehicle, and status monitoring is performed based on the operating status of the vehicle.

本実施形態では、状態監視装置200は、車両100の走行状態の監視を行う。走行状態としては、走行速度、ブレーキ操作、アクセス操作などの情報が含まれてよく、各種情報は車両100本体側から取得可能であってよい。また、走行速度は、車両100が備える既存の速度センサ(不図示)を介して取得してもよいし、別途、状態監視装置200に設けられたセンサ(不図示)を用いてタイヤなどの回転速度を測定し、その測定結果から算出してもよい。なお、ここでは、装置100の動作情報として、走行状態に関する情報を例に挙げたが、これに限定するものではない。例えば、装置100が備える機能に応じて、動作情報には他の情報が含まれてよい。 In this embodiment, the state monitoring device 200 monitors the driving state of the vehicle 100. The driving state may include information such as driving speed, braking operation, and access operation, and various information may be acquired from the vehicle 100 main body. The driving speed may be acquired via an existing speed sensor (not shown) equipped in the vehicle 100, or may be calculated from the measurement results by measuring the rotation speed of tires, etc. using a sensor (not shown) separately provided in the state monitoring device 200. Note that, although information regarding the driving state is given here as an example of the operation information of the device 100, this is not limiting. For example, the operation information may include other information depending on the functions equipped in the device 100.

[処理フロー]
図8は、本実施形態に係る状態監視処理のフローチャートである。本処理は、状態監視装置200により実行され、例えば、状態監視装置200が備えるCPU201が本処理を実現するためのプログラムを記憶装置202から読み出して実行することにより実現されてよい。本処理は、ユーザの指示に基づいて開始されてもよいし、所定のタイミングにて開始されてもよい。
[Processing flow]
8 is a flowchart of the state monitoring process according to this embodiment. This process is executed by the state monitoring device 200, and may be realized, for example, by the CPU 201 included in the state monitoring device 200 reading out a program for implementing this process from the storage device 202 and executing it. This process may be started based on a user's instruction, or may be started at a predetermined timing.

S801にて、状態監視装置200は、車両100の走行速度を取得する。上述したように、車両100の走行速度は車両100本体側から取得してもよいし、状態監視装置200が備える別のセンサ(不図示)の検出結果から導出してもよい。また、ブレーキの動作状態から走行速度の変化を特定してもよい。 In S801, the state monitoring device 200 acquires the traveling speed of the vehicle 100. As described above, the traveling speed of the vehicle 100 may be acquired from the vehicle 100 body side, or may be derived from the detection result of another sensor (not shown) equipped in the state monitoring device 200. In addition, a change in the traveling speed may be identified from the operating state of the brakes.

S802にて、状態監視装置200は、S801にて取得した走行速度が所定の閾値を下回ったか否かを判定する。所定の閾値は予め規定され、記憶装置202に記憶されているものとする。なお、所定の閾値は、車両100の停止までに要する時間と、準備動作に要する時間との関係に基づいて規定されてよい。所定の閾値を下回った場合(S802にてYES)、状態監視装置200の処理はS803へ進む。一方、所定の閾値を下回っていない場合(S802にてNO)、状態監視装置200の処理はS801へ戻り、処理を繰り返す。 In S802, the status monitoring device 200 determines whether the traveling speed acquired in S801 has fallen below a predetermined threshold. The predetermined threshold is predefined and stored in the storage device 202. The predetermined threshold may be defined based on the relationship between the time required for the vehicle 100 to stop and the time required for the preparatory operation. If the traveling speed has fallen below the predetermined threshold (YES in S802), the processing of the status monitoring device 200 proceeds to S803. On the other hand, if the traveling speed has not fallen below the predetermined threshold (NO in S802), the processing of the status monitoring device 200 returns to S801 and the processing is repeated.

S803にて、状態監視装置200は、測定動作の準備として準備動作を行う。ここでの準備動作は第1の実施形態にて述べたクリーニング動作であってもよいし、そのほかの動作を含んでもよい。 In S803, the state monitoring device 200 performs a preparatory operation in preparation for the measurement operation. The preparatory operation here may be the cleaning operation described in the first embodiment, or may include other operations.

S804にて、状態監視装置200は、車両100が停止したか否かを判定する。ここでの停止状態は、例えば走行速度を取得して判定してもよいし、ブレーキの状態などに応じて判定してもよい。車両100が停止した場合(S804にてYES)、状態監視装置200の処理はS807へ進む。一方、車両100が停止していない場合(S804にてNO)、状態監視装置200の処理はS805へ進む。 In S804, the state monitoring device 200 determines whether the vehicle 100 has stopped. The stopped state here may be determined, for example, by acquiring the traveling speed, or may be determined based on the state of the brakes, etc. If the vehicle 100 has stopped (YES in S804), the processing of the state monitoring device 200 proceeds to S807. On the other hand, if the vehicle 100 has not stopped (NO in S804), the processing of the state monitoring device 200 proceeds to S805.

S805にて、状態監視装置200は、走行速度が上昇したか否かを判定する。ここでは、走行速度を再度取得して判定してもよいし、アクセルの状態などに応じて判定してもよい。 In S805, the state monitoring device 200 determines whether the driving speed has increased. Here, the driving speed may be acquired again and the determination may be made based on the state of the accelerator, etc.

S806にて、状態監視装置200は、S803にて開始した準備動作を停止する。その後、状態監視装置200の処理はS801へ戻り、処理を繰り返す。 In S806, the status monitoring device 200 stops the preparation operation started in S803. After that, the processing of the status monitoring device 200 returns to S801 and repeats the processing.

S807にて、状態監視装置200は、監視対象周辺の気体の吸引を行う。例えば、第1の実施形態にて述べた経路制御やポンプ制御などを行って吸引動作を行う。 In S807, the status monitoring device 200 performs suction of gas around the object to be monitored. For example, the suction operation is performed by performing the path control and pump control described in the first embodiment.

S808にて、状態監視装置200は、吸引した気体に対し、センサ部304により測定を行う。このとき、S807による一定の吸引量や吸引時間が行われた後に測定が行われてよい。そして、状態監視装置200は、測定結果を、監視対象周辺の気体に対する検出結果として記憶装置202に記憶させる。 In S808, the status monitoring device 200 measures the aspirated gas using the sensor unit 304. At this time, the measurement may be performed after a certain amount of aspirated gas or time has been ascertained in S807. The status monitoring device 200 then stores the measurement result in the storage device 202 as the detection result for the gas around the monitoring target.

S809にて、状態監視装置200は、測定動作が終了したか否かを判定する。例えば、複数回の測定結果に基づいて異常診断を行う場合には、所定回数の測定が行われたか否かを判定してもよい。測定動作が終了したと判定した場合(S809にてYES)、状態監視装置200の処理はS810へ進む。一方、測定動作が終了していないと判定した場合(S809にてNO)、S801へ戻り、状態監視装置200は処理を繰り返す。 In S809, the status monitoring device 200 determines whether the measurement operation has been completed. For example, when performing an abnormality diagnosis based on the results of multiple measurements, it may determine whether a predetermined number of measurements have been performed. If it is determined that the measurement operation has been completed (YES in S809), the processing of the status monitoring device 200 proceeds to S810. On the other hand, if it is determined that the measurement operation has not been completed (NO in S809), the processing returns to S801, and the status monitoring device 200 repeats the processing.

S810にて、状態監視装置200は、測定結果に基づいて異常診断を行う。ここでの異常診断の方法は、第1の実施形態と同様であってもよいし、別の方法であってもよい。 At S810, the condition monitoring device 200 performs an abnormality diagnosis based on the measurement results. The method of abnormality diagnosis here may be the same as that in the first embodiment, or may be a different method.

S811にて、状態監視装置200は、S810の異常診断結果を報知する。ここでの報知方法は特に限定するものではないが、例えば、画面にて視覚的に報知してもよいし、音声にて聴覚的に報知してもよい。例えば、運転者に対して、異常発熱に起因するガスの発生を通知し、走行の中止や低速化を促すような報知を行ってもよい。そして、本処理フローを終了する。 In S811, the status monitoring device 200 notifies the result of the abnormality diagnosis in S810. The notification method here is not particularly limited, but may be, for example, a visual notification on a screen or an audible notification by voice. For example, the driver may be notified of the generation of gas due to abnormal heat generation, and be prompted to stop driving or slow down. Then, this processing flow ends.

上述したように、本実施形態では、車両が停止状態であるか否かに応じてガスの測定タイミングを制御する。なお、停止状態は、一時停止であってもよいし、駐車などの状態であってもよい。 As described above, in this embodiment, the timing of gas measurement is controlled depending on whether the vehicle is in a stopped state. The stopped state may be a temporary stop or a parked state.

以上、本実施形態により、監視対象を含む車両100の走行状態に応じてガスセンサによる監視、測定を行い、異常を診断することができる。また、走行時ではなく、停止時にガスの測定を行うため、走行に影響されずにガスの検出が可能となる。本実施形態に係る処理は、第1の実施形態にて示した図4(a)のような、車外の部位を監視対象とするような構成により適している。 As described above, this embodiment allows monitoring and measurement using a gas sensor according to the driving state of the vehicle 100, including the monitored object, and allows for diagnosis of abnormalities. In addition, since gas measurements are performed when the vehicle is stopped, rather than while it is driving, gas detection is possible without being affected by driving. The processing according to this embodiment is more suitable for a configuration in which a part outside the vehicle is the monitored object, as shown in FIG. 4(a) in the first embodiment.

<第3の実施形態>
本願発明の第3の実施形態について説明する。なお、第1の実施形態と重複する箇所については、差分に着目し、重複する箇所については説明を省略する。本実施形態では、第2の実施形態と同様、監視対象の装置100を車両とし、車両の動作状況に基づいて、状態監視を行う例について説明する。
Third Embodiment
A third embodiment of the present invention will be described. Note that, as for the parts that overlap with the first embodiment, the differences will be focused on, and the description of the overlapping parts will be omitted. In this embodiment, as in the second embodiment, an example will be described in which the device 100 to be monitored is a vehicle, and status monitoring is performed based on the operating status of the vehicle.

本実施形態では、第2の実施形態と同様、状態監視装置200は、車両100の走行状態の監視を行う。走行状態としては、走行速度、ブレーキ操作、アクセス操作などの情報が含まれてよく、各種情報は車両100本体側から取得可能であってよい。また、走行速度は、車両100が備える速度センサ(不図示)を介して取得してもよいし、別途設けられたセンサ(不図示)を用いてタイヤなどの回転速度を測定し、その測定結果から算出してもよい。なお、ここでは、装置100の動作情報として、走行状態に関する情報を例に挙げたが、これに限定するものではない。例えば、装置100が備える機能に応じて、動作情報には他の情報が含まれてよい。 In this embodiment, as in the second embodiment, the state monitoring device 200 monitors the driving state of the vehicle 100. The driving state may include information such as driving speed, braking operation, and access operation, and various information may be acquired from the vehicle 100 main body. The driving speed may be acquired via a speed sensor (not shown) provided in the vehicle 100, or may be calculated from the measurement results by measuring the rotation speed of tires or the like using a separately provided sensor (not shown). Note that, although information regarding the driving state is given here as an example of the operation information of the device 100, this is not limiting. For example, the operation information may include other information depending on the functions provided by the device 100.

[処理フロー]
図9は、本実施形態に係る状態監視処理のフローチャートである。本処理は、状態監視装置200により実行され、例えば、状態監視装置200が備えるCPU201が本処理を実現するためのプログラムを記憶装置202から読み出して実行することにより実現されてよい。本処理は、ユーザの指示に基づいて開始されてもよいし、所定のタイミングにて開始されてもよい。
[Processing flow]
9 is a flowchart of the state monitoring process according to this embodiment. This process is executed by the state monitoring device 200, and may be realized, for example, by the CPU 201 included in the state monitoring device 200 reading out a program for implementing this process from the storage device 202 and executing it. This process may be started based on a user's instruction, or may be started at a predetermined timing.

S901にて、状態監視装置200は、車両100の走行速度を取得する。上述したように、車両100の走行速度は車両100本体側から取得してもよいし、状態監視装置200が備える別のセンサ(不図示)の検出結果から導出してもよい。また、ブレーキの動作状態から走行状態の変化を特定してもよい。 At S901, the state monitoring device 200 acquires the traveling speed of the vehicle 100. As described above, the traveling speed of the vehicle 100 may be acquired from the vehicle 100 body side, or may be derived from the detection result of another sensor (not shown) equipped in the state monitoring device 200. In addition, a change in the traveling state may be identified from the operating state of the brakes.

S902にて、状態監視装置200は、S801にて取得した走行速度に基づいて、車両100が停止したか否かを判定する。車両100が停止した場合(S902にてYES)、状態監視装置200の処理はS903へ進む。一方、車両100が停止していない場合(S902にてNO)、状態監視装置200の処理はS906へ進む。 In S902, the state monitoring device 200 determines whether the vehicle 100 has stopped based on the traveling speed acquired in S801. If the vehicle 100 has stopped (YES in S902), the processing of the state monitoring device 200 proceeds to S903. On the other hand, if the vehicle 100 has not stopped (NO in S902), the processing of the state monitoring device 200 proceeds to S906.

S903にて、状態監視装置200は、監視対象周辺の気体の吸引を行う。つまり、車両100が停止した状態における監視対象周辺の気体の吸引が行われる。例えば、第1の実施形態にて述べたポンプ制御などを行って吸引動作を行う。 At S903, the state monitoring device 200 sucks in the gas around the monitoring target. That is, the gas around the monitoring target is sucked in when the vehicle 100 is stopped. For example, the suction operation is performed by performing the pump control described in the first embodiment.

S904にて、状態監視装置200は、吸引した気体に対し、センサ部304により測定を行う。このとき、S903による一定の吸引量や吸引時間が行われた後に測定が行われてよい。 In S904, the state monitoring device 200 measures the aspirated gas using the sensor unit 304. At this time, the measurement may be performed after a certain amount of aspirated gas or time has been aspirated in S903.

S905にて、状態監視装置200は、S904の測定結果を基準値として記憶装置202に記憶させる。その後、状態監視装置200の処理は、S909へ進む。 In S905, the status monitoring device 200 stores the measurement result of S904 as a reference value in the storage device 202. After that, the processing of the status monitoring device 200 proceeds to S909.

S906にて、状態監視装置200は、監視対象周辺の気体の吸引を行う。つまり、車両100が走行した状態における監視対象周辺の気体の吸引が行われる。例えば、第1の実施形態にて述べたポンプ制御などを行って吸引動作を行う。 At S906, the state monitoring device 200 sucks in the gas around the monitoring target. That is, the gas around the monitoring target is sucked in while the vehicle 100 is running. For example, the suction operation is performed by performing the pump control described in the first embodiment.

S907にて、状態監視装置200は、吸引した気体に対し、センサ部304により測定を行う。このとき、S906による一定の吸引量や吸引時間が行われた後に測定が行われてよい。 In S907, the state monitoring device 200 measures the aspirated gas using the sensor unit 304. At this time, the measurement may be performed after a certain amount of aspirated gas or time has been aspirated in S906.

S908にて、状態監視装置200は、S907の測定結果を測定値として記憶装置202に記憶させる。その後、状態監視装置200の処理は、S909へ進む。 In S908, the status monitoring device 200 stores the measurement result of S907 as a measurement value in the storage device 202. After that, the processing of the status monitoring device 200 proceeds to S909.

S909にて、状態監視装置200は、基準値と測定値の両方の測定結果を取得して記憶したか否かを判定する。すなわち、S903~S905の測定処理と、S906~S908の測定処理の両方が行われたか否かを判定する。両方の測定が行われている場合(S909にてYES)、状態監視装置200の処理はS910へ進む。一方、少なくともいずれかの測定が行われていない場合(S909にてNO)、状態監視装置200の処理はS901へ戻り、処理を繰り返す。 In S909, the status monitoring device 200 determines whether or not it has acquired and stored the measurement results of both the reference value and the measured value. In other words, it determines whether or not both the measurement processes of S903 to S905 and the measurement processes of S906 to S908 have been performed. If both measurements have been performed (YES in S909), the status monitoring device 200 proceeds to S910. On the other hand, if at least one measurement has not been performed (NO in S909), the status monitoring device 200 returns to S901 and repeats the process.

S910にて、状態監視装置200は、測定動作が終了したか否かを判定する。例えば、複数回の測定結果に基づいて異常診断を行う場合には、所定回数の測定が行われたか否かを判定してもよい。測定動作が終了したと判定した場合(S910にてYES)、状態監視装置200の処理はS911へ進む。一方、測定動作が終了していないと判定した場合(S910にてNO)、S901へ戻り、状態監視装置200は処理を繰り返す。 In S910, the status monitoring device 200 determines whether the measurement operation has been completed. For example, when performing an abnormality diagnosis based on the results of multiple measurements, it may determine whether a predetermined number of measurements have been performed. If it is determined that the measurement operation has been completed (YES in S910), the processing of the status monitoring device 200 proceeds to S911. On the other hand, if it is determined that the measurement operation has not been completed (NO in S910), the processing returns to S901, and the status monitoring device 200 repeats the processing.

S911にて、状態監視装置200は、基準値と測定値に基づいて異常診断を行う。ここでの異常診断の方法は、基準値と測定値の差分に基づいて行われてもよいし、基準値や測定値の変化状況に基づいて行われてもよい。 At S911, the condition monitoring device 200 performs an abnormality diagnosis based on the reference value and the measured value. The method of abnormality diagnosis here may be based on the difference between the reference value and the measured value, or may be based on the change in the reference value or the measured value.

S912にて、状態監視装置200は、S911の異常診断結果を報知する。ここでの報知方法は特に限定するものではないが、例えば、画面にて視覚的に報知してもよいし、音声にて聴覚的に報知してもよい。例えば、運転者に対して、異常発熱に起因するガスの発生を通知し、走行の中止や低速化を促すような報知を行ってもよい。そして、本処理フローを終了する。 At S912, the status monitoring device 200 notifies the result of the abnormality diagnosis at S911. The notification method here is not particularly limited, but may be, for example, a visual notification on a screen or an audible notification by voice. For example, the driver may be notified of the generation of gas due to abnormal heat generation, and be prompted to stop driving or slow down. Then, this processing flow ends.

以上、本実施形態では、監視対象を含む車両100の走行時と停止時のそれぞれにてガスセンサによる監視、測定を行い、異常を診断する。このような構成により、車両の走行状態の変化に応じて発生するガスに基づいて異常を診断することが可能となる。本実施形態に係る処理は、第1の実施形態にて示した図4(b)のような、車内の部位を監視対象とするような構成により適している。 As described above, in this embodiment, the gas sensor performs monitoring and measurement when the vehicle 100 including the monitored object is traveling and when it is stopped, and abnormalities are diagnosed. This configuration makes it possible to diagnose abnormalities based on gases that are generated in response to changes in the traveling state of the vehicle. The processing according to this embodiment is more suitable for a configuration in which parts inside the vehicle are monitored, such as that shown in FIG. 4(b) in the first embodiment.

<その他の実施形態>
また、本願発明において、上述した1以上の実施形態の機能を実現するためのプログラムやアプリケーションを、ネットワーク又は記憶媒体等を用いてシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。
<Other embodiments>
In addition, the present invention can also be realized by supplying a program or application for realizing the functions of one or more of the above-mentioned embodiments to a system or device via a network or a storage medium, etc., and having one or more processors in a computer of the system or device read and execute the program.

また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)やFPGA(Field Programmable Gate Array))によって実現してもよい。 It may also be realized by a circuit that realizes one or more functions (for example, an ASIC (Application Specific Integrated Circuit) or an FPGA (Field Programmable Gate Array)).

このように、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、実施形態の各構成を相互に組み合わせることや、明細書の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者が変更、応用することも本発明の予定するところであり、保護を求める範囲に含まれる。 As such, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is intended that the various components of the embodiment may be combined with each other, and that those skilled in the art may modify and apply the invention based on the description in the specification and well-known technology, and this is within the scope of the protection sought.

以上の通り、本明細書には次の事項が開示されている。
(1) 1または複数の部品から構成される装置の状態監視装置であって、
温度変化に伴って前記1または複数の部品から生じるガスを測定する測定手段と、
前記測定手段にて測定したガスに応じて、前記装置の異常状態を診断する診断手段と、

有することを特徴とする状態監視装置。
この構成によれば、状態監視のための構成の自由度を向上させつつ、発熱に伴う装置の損傷の発生を抑制することが可能となる。
As described above, the present specification discloses the following:
(1) A status monitoring device for a device that is composed of one or more components,
a measuring means for measuring gases produced by the one or more components as the temperature changes;
a diagnostic means for diagnosing an abnormal state of the device in response to the gas measured by the measuring means;
A condition monitoring device comprising:
According to this configuration, it is possible to improve the degree of freedom in the configuration for status monitoring while suppressing the occurrence of damage to the device due to heat generation.

(2) 前記診断手段は、前記測定手段の測定結果に基づいて、前記1または複数の部品の中からガスが発生している部品を特定することを特徴とする(1)に記載の状態監視装置。
この構成によれば、ガスの測定結果に応じて、1または複数の部位の中から、異常発熱が生じている部位を特定することが可能となる。
(2) The condition monitoring device according to (1), wherein the diagnosis means identifies a component generating gas from among the one or more components based on a measurement result from the measurement means.
According to this configuration, it is possible to identify the part where abnormal heat is occurring from one or more parts depending on the gas measurement result.

(3) 前記装置の動作情報を取得する取得手段を更に有し、
前記測定手段は、前記装置の動作情報に応じて、測定タイミングを制御することを特徴とする(1)または(2)に記載の状態監視装置。
この構成によれば、装置の動作状況に応じて、ガスの測定タイミングを切り替えることができる。
(3) further comprising an acquisition unit for acquiring operation information of the device;
The condition monitoring device according to (1) or (2), wherein the measurement means controls measurement timing in response to operation information of the device.
According to this configuration, the timing of gas measurement can be changed depending on the operating condition of the device.

(4) 前記測定手段は、気体の流路を切り替え可能に構成され、
前記気体の流路は、前記装置の動作情報に応じて切り替えられる
ことを特徴とする(3)に記載の状態監視装置。
この構成によれば、装置の動作状況に応じて、気体の流路を切り替え、適切にガスの測定を行うことが可能となる。
(4) The measuring means is configured to be able to switch a gas flow path,
The condition monitoring device according to (3) above, characterized in that the gas flow path is switched in response to operational information of the device.
According to this configuration, it is possible to switch the gas flow path depending on the operating condition of the device and perform appropriate gas measurement.

(5) 前記装置は、車両であり、
前記動作情報は、前記車両の走行状態の情報であることを特徴とする(3)または(4)に記載の状態監視装置。
この構成によれば、車両の走行状態に応じて、ガスの測定動作を切り替えることが可能となる。
(5) The device is a vehicle,
The state monitoring device according to (3) or (4), wherein the operation information is information on a running state of the vehicle.
According to this configuration, it is possible to switch the gas measurement operation depending on the running state of the vehicle.

(6) 前記測定手段は、クリーニング動作と測定動作を切り替え可能に構成されることを特徴とする(1)~(5)のいずれかに記載の状態監視装置。
この構成によれば、クリーニング動作と測定動作を切り替えることで、より精度よく測定を行うことが可能となる。
(6) The condition monitoring device according to any one of (1) to (5), wherein the measuring means is configured to be able to switch between a cleaning operation and a measuring operation.
According to this configuration, by switching between the cleaning operation and the measurement operation, it is possible to perform the measurement with higher accuracy.

(7) 前記1または複数の部品は、転がり軸受、タイヤ、ブレーキ、エンジン、トランスミッション、モーター、およびバッテリーのうちの少なくとも1つを含むことを特徴とする(1)~(6)のいずれかに記載の状態監視装置。
この構成によれば、車両を構成する各部品を監視対象として適用することが可能である。
(7) The condition monitoring device according to any one of (1) to (6), wherein the one or more components include at least one of a rolling bearing, a tire, a brake, an engine, a transmission, a motor, and a battery.
According to this configuration, each part constituting the vehicle can be applied as a monitoring target.

(8) 前記測定手段は、半導体式のガスセンサを含んで構成されることを特徴とする(1)~(7)のいずれかに記載の状態監視装置。
この構成によれば、半導体式のガスセンサを用いて、ガスの検出が可能となる。
(8) The condition monitoring device according to any one of (1) to (7), wherein the measuring means includes a semiconductor gas sensor.
According to this configuration, gas can be detected using a semiconductor gas sensor.

(9) 前記測定手段は、前記装置が備えるハブ軸受に設置されていることを特徴とする(1)~(8)のいずれかに記載の状態監視装置。
この構成によれば、ハブ軸受に測定手段を備えた構成により、ガスの検出が可能となる。
(9) A condition monitoring device according to any one of (1) to (8), wherein the measuring means is installed in a hub bearing included in the device.
According to this configuration, the hub bearing is provided with a measuring means, making it possible to detect gas.

(10) 1または複数の部品から構成される装置の状態監視方法であって、
ガスセンサを用いて、温度変化に伴って前記1または複数の部品から生じるガスを測定する測定工程と、
前記測定工程にて測定したガスに応じて、前記装置の異常状態を診断する診断工程と、

有することを特徴とする状態監視方法。
この構成によれば、状態監視のための構成の自由度を向上させつつ、発熱に伴う装置の損傷の発生を抑制することが可能となる。
(10) A method for monitoring the status of a device composed of one or more components, comprising:
a measuring step of measuring gas generated from the one or more components with a gas sensor as a function of temperature change;
a diagnostic step of diagnosing an abnormal state of the device according to the gas measured in the measurement step;
A condition monitoring method comprising the steps of:
According to this configuration, it is possible to improve the degree of freedom in the configuration for status monitoring while suppressing the occurrence of damage to the device due to heat generation.

(11) コンピュータに、
ガスセンサを用いて、温度変化に伴って装置を構成する1または複数の部品から生じるガスを測定する測定工程と、
前記測定工程にて測定したガスに応じて、前記装置の異常状態を診断する診断工程と、
を実行させるためのプログラム。
この構成によれば、状態監視のための構成の自由度を向上させつつ、発熱に伴う装置の損傷の発生を抑制することが可能となる。
(11) A computer is provided with:
a measuring step of measuring gas generated from one or more components constituting the device in response to a change in temperature using a gas sensor;
a diagnostic step of diagnosing an abnormal state of the device according to the gas measured in the measurement step;
A program for executing.
According to this configuration, it is possible to improve the degree of freedom in the configuration for status monitoring while suppressing the occurrence of damage to the device due to heat generation.

100…装置(車両)
101…部位
102…ガス
103…ガスセンサ
200…状態監視装置
201…CPU(Central Processing Unit)
202…記憶装置
203…センサIF(インタフェース)
204…入力装置
205…出力装置
206…通信装置
211…信号取得部
212…信号分析部
213…異常診断部
214…情報記憶部
215…報知処理部
216…通信処理部
100...Device (vehicle)
101: part 102: gas 103: gas sensor 200: status monitoring device 201: CPU (Central Processing Unit)
202: Storage device 203: Sensor IF (interface)
204: Input device 205: Output device 206: Communication device 211: Signal acquisition unit 212: Signal analysis unit 213: Abnormality diagnosis unit 214: Information storage unit 215: Notification processing unit 216: Communication processing unit

Claims (9)

1または複数の部品から構成される装置の状態監視装置であって、
温度変化に伴って前記1または複数の部品から生じるガスを測定する測定手段と、
前記測定手段によるガスの測定結果に基づいて、前記1または複数の部品の中からガスが発生している箇所および異常の程度を診断する診断手段と、
前記診断手段により診断される異常の程度に対して予め定義された制御内容を用いて、前記装置の制御を行わせる制御手段と、
を有し、
前記測定手段は、クリーニング動作と測定動作を切り替え可能に構成され、
前記クリーニング動作においては、外気を吸入した後、前記測定手段による外気の測定を行い、
前記測定動作においては、前記1または複数の部品から生じるガスを吸入した後、前記測定手段によるガスの測定を行い、
前記診断手段は、前記クリーニング動作における測定結果と、前記測定動作における測定結果との差分に基づいて、ガスの発生の程度を導出し、前記1または複数の部品の中からガスが発生している箇所および異常の程度を診断することを特徴とする状態監視装置。
A status monitoring device for a device that is composed of one or more components,
a measuring means for measuring gases produced by the one or more components as the temperature changes;
a diagnosis means for diagnosing a location from which gas is being generated and a degree of abnormality in the one or more components based on a result of the gas measurement by the measurement means;
a control means for controlling the device using a control content that is predefined for the degree of abnormality diagnosed by the diagnosis means;
having
the measuring means is configured to be switchable between a cleaning operation and a measuring operation,
In the cleaning operation, after the outside air is sucked in, the outside air is measured by the measuring means;
In the measurement operation, after sucking in gas generated from the one or more components, the gas is measured by the measuring means;
The diagnostic means derives the degree of gas generation based on the difference between the measurement results in the cleaning operation and the measurement results in the measurement operation, and diagnoses the location from which gas is being generated and the degree of abnormality among the one or more components .
前記装置の動作情報を取得する取得手段を更に有し、
前記測定手段は、前記装置の動作情報に応じて、測定タイミングを制御することを特徴とする請求項1に記載の状態監視装置。
The device further includes an acquisition means for acquiring operation information of the device,
2. The condition monitoring device according to claim 1, wherein said measuring means controls measurement timing in response to operation information of said device.
前記測定手段は、気体の流路を切り替え可能に構成され、
前記気体の流路は、前記装置の動作情報に応じて切り替えられる
ことを特徴とする請求項2に記載の状態監視装置。
The measuring means is configured to be capable of switching a gas flow path,
3. The condition monitoring device according to claim 2, wherein the gas flow path is switched in response to operation information of the device.
前記装置は、車両であり、
前記動作情報は、前記車両の走行状態の情報であることを特徴とする請求項2または3に記載の状態監視装置。
the device is a vehicle;
4. The state monitoring device according to claim 2, wherein the operation information is information about a running state of the vehicle.
前記1または複数の部品は、転がり軸受、タイヤ、ブレーキ、エンジン、トランスミッション、モーター、およびバッテリーのうちの少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項1~のいずれか一項に記載の状態監視装置。 The condition monitoring device according to any one of claims 1 to 4 , wherein the one or more components include at least one of a rolling bearing, a tire, a brake, an engine, a transmission, a motor, and a battery. 前記測定手段は、半導体式のガスセンサを含んで構成されることを特徴とする請求項1~のいずれか一項に記載の状態監視装置。 6. The condition monitoring device according to claim 1, wherein the measuring means includes a semiconductor gas sensor. 前記測定手段は、前記装置が備えるハブ軸受に設置されていることを特徴とする請求項1~のいずれか一項に記載の状態監視装置。 7. The condition monitoring device according to claim 1, wherein the measuring means is provided in a hub bearing included in the device. 1または複数の部品から構成される装置の状態監視方法であって、
ガスセンサを用いて、温度変化に伴って前記1または複数の部品から生じるガスを測定する測定工程と、
前記測定工程におけるガスの測定結果に基づいて、前記1または複数の部品の中からガスが発生している箇所および異常の程度を診断する診断工程と、
前記診断工程にて診断される異常の程度に対して予め定義された制御内容を用いて、前記装置の制御を行わせる制御工程と、
を有し、
前記測定工程では、クリーニング動作と測定動作を切り替え可能に構成され、
前記クリーニング動作においては、外気を吸入した後、外気の測定を行い、
前記測定動作においては、前記1または複数の部品から生じるガスを吸入した後、ガスの測定を行い、
前記診断工程では、前記クリーニング動作における測定結果と、前記測定動作における測定結果との差分に基づいて、ガスの発生の程度を導出し、前記1または複数の部品の中からガスが発生している箇所および異常の程度を診断することを特徴とする状態監視方法。
A method for monitoring the status of a device that is composed of one or more components, comprising:
a measuring step of measuring gas generated from the one or more components with a gas sensor as a function of temperature change;
a diagnosis step of diagnosing a location from which gas is being generated and a degree of abnormality in the one or more components based on a result of the gas measurement in the measurement step;
a control step of controlling the device using a control content that is predefined for the degree of the abnormality diagnosed in the diagnosis step;
having
The measuring step is configured to be switchable between a cleaning operation and a measuring operation,
In the cleaning operation, after the outside air is sucked in, the outside air is measured,
In the measuring operation, the gas generated from the one or more components is sucked in, and then the gas is measured;
The condition monitoring method is characterized in that in the diagnosis process, the degree of gas generation is derived based on the difference between the measurement results in the cleaning operation and the measurement results in the measurement operation, and the location from which gas is being generated and the degree of abnormality are diagnosed among the one or more components .
コンピュータに、
ガスセンサを用いて、温度変化に伴って装置を構成する1または複数の部品から生じるガスを測定する測定工程と、
前記測定工程におけるガスの測定結果に基づいて、前記1または複数の部品の中からガスが発生している箇所および異常の程度を診断する診断工程と、
前記診断工程にて診断され異常の程度に対して予め定義された制御内容を用いて、前記装置の制御を行わせる制御工程と、
を実行させるためのプログラムであって、
前記測定工程では、クリーニング動作と測定動作を切り替え可能に構成され、
前記クリーニング動作においては、外気を吸入した後、外気の測定を行い、
前記測定動作においては、前記1または複数の部品から生じるガスを吸入した後、ガスの測定を行い、
前記診断工程では、前記クリーニング動作における測定結果と、前記測定動作における測定結果との差分に基づいて、ガスの発生の程度を導出し、前記1または複数の部品の中からガスが発生している箇所および異常の程度を診断することを特徴とするプログラム
On the computer,
a measuring step of measuring gas generated from one or more components constituting the device in response to a change in temperature using a gas sensor;
a diagnosis step of diagnosing a location from which gas is being generated and a degree of abnormality in the one or more components based on a result of the gas measurement in the measurement step;
a control step of controlling the device using a control content that is predefined for the degree of the abnormality diagnosed in the diagnosis step;
A program for executing
The measuring step is configured to be switchable between a cleaning operation and a measuring operation,
In the cleaning operation, after the outside air is sucked in, the outside air is measured,
In the measuring operation, the gas generated from the one or more components is sucked in, and then the gas is measured;
The program is characterized in that in the diagnosis process, the degree of gas generation is derived based on the difference between the measurement results in the cleaning operation and the measurement results in the measurement operation, and the location from which gas is being generated and the degree of abnormality are diagnosed among the one or more components .
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