管理装置
【課題】時間とともに劣化する物体の保守または管理を容易にする技術を提供する。
【解決手段】時間とともに品質が変化する物体を管理するための管理装置は、前記物質の品質変化の速度を変化させる環境変数を測定する測定手段と、前記測定手段により測定された前記環境変数と、実際に経過した時間である実経過時間とに基づいて、実効的な品質変化の進行の度合いを反映した時間である実効的経過時間を算出する算出手段と、前記算出手段により算出された前記実効的経過時間を出力する出力手段と、を有する。
【解決手段】時間とともに品質が変化する物体を管理するための管理装置は、前記物質の品質変化の速度を変化させる環境変数を測定する測定手段と、前記測定手段により測定された前記環境変数と、実際に経過した時間である実経過時間とに基づいて、実効的な品質変化の進行の度合いを反映した時間である実効的経過時間を算出する算出手段と、前記算出手段により算出された前記実効的経過時間を出力する出力手段と、を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、時間とともに品質が変化する物体を保守または管理する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
時間とともに品質が変化する物体（食品や蓄電池、薬品など）は、保管時や使用時の温度環境により、当初期待されている寿命より早期に劣化する場合がある。このため、食品や薬品などの管理においては、事業者は、輸送中の温度管理が不確実な場合や停電や空調機器の故障などによる想定外の温度変化により、食品等の品質が著しく劣化するリスクを負い、寿命管理が重要となる。また、電力設備のバックアップ用蓄電池の場合には、商用電力が途絶えた場合の電力源であるために寿命管理の重要性はいうまでもない。
【０００３】
電力設備用の蓄電池の寿命管理のため、非特許文献１に記載の蓄電池管理システムは、複数の蓄電池のそれぞれに取り付けたセンサと監視センタとを有し、これらのセンサから取得した蓄電池の内部抵抗や電圧等の計測値に基づいて監視センタが蓄電池の品質変化の状態を監視する。
【非特許文献１】（ＦＢテクニカルニューズ、Ｎｏ．58号、pp.44、２００２年１１月）、[検索日 時２００８年３月２０日]、インターネット<URL:http://www.furukawadenchi.co. jp/research/tech/pdf/fbtn58_209.pdf>
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、非特許文献１に記載の蓄電池管理システムは、測定用のセンサに加え、別途品質変化の解析用の高性能の情報処理装置を要し、おおがかりなシステムとなってしまう。
【０００５】
また、食品や薬品の品質変化の度合いを判定する場合においても、複雑な計測や特殊な装置による測定を行う必要があり、判定法には被測定対象の個体ごとに詳細な測定データを要するものが多い。
【０００６】
この結果、事業者は蓄電池等の時間とともに品質が変化する物体の品質変化の度合いを容易に確認できず、被測定物の管理が困難であるという問題があった。
【０００７】
本発明は、時間とともに品質が変化する物体の保守または管理を容易にする技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の管理装置は、時間とともに品質が変化する物体を管理するための管理装置であって、前記物質の品質変化の速度を変化させる環境変数を測定する測定手段と、前記測定手段により測定された前記環境変数と、実際に経過した時間である実経過時間とに基づいて、実効的な品質変化の進行の度合いを反映した時間である実効的経過時間を算出する算出手段と、前記算出手段により算出された前記実効的経過時間を出力する出力手段と、を有する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、管理装置は、測定した環境変数に基づいて加速係数を求め、加速係数の平均値に経過時間の累計値を乗算することにより、実効経過時間を算出して出力する。この実効経過時間は、環境変数に依存して変化する劣化速度を反映した時間であるから、管理装置のユーザは、物体の残りの寿命を推測することができ、物体の保守、管理が容易となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
（第１の実施形態）
本発明を実施するための第１の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１１】
図１は、本実施形態の管理装置１の構成を示すブロック図である。管理装置１は、時間とともに品質が変化する物体（以下、「被測定物」という）を管理するための装置である。管理装置１は、被測定物の周囲に設置される。本実施形態では、被測定物は、電力設備のバックアップ用の鉛蓄電池である。そして、鉛蓄電池の品質の変化（劣化）とは、充放電による劣化でなく、放置状態における劣化である。同図を参照すると、管理装置１は、計測部１１、制御部１３、および出力部１５を有する。
【００１２】
なお、被測定物は、食品や薬品など、放置状態において時間とともに品質が変化する物体であれば、鉛蓄電池以外であってもよい。
【００１３】
計測部１１は、計時部１１１および温度センサ１１３を有する。計時部１１１は、制御部１３の制御に従って計測が開始されてから経過した時間を計測する。温度センサ１１３は、制御部１３の制御に従って、計時部１１１により所定の設定時間（例えば、１分）が計時されるたびに鉛蓄電池の表面温度を計測し、計測値を示す情報を制御部１３に送信する。鉛蓄電池の表面温度を計測するのは、フロート充電により満充電状態が維持され、放電サイクル数も少ないバックアップ用途で使用される鉛蓄電池では、劣化速度は、鉛蓄電池の温度に強く依存するためである。そして、化学反応に基づく鉛蓄電池の劣化速度は、温度を測定し、化学反応と温度との関係を示すアレニウス式を使用することで定量的に求めることができる。
【００１４】
なお、本実施形態では、計測部１１は、実運用されている鉛蓄電池の表面温度を計測しているが、倉庫などで保管されている鉛蓄電池の場合には、環境変数として大気の温度を計測して管理してもよい。計測部１１は、鉛蓄電池の電解液の温度など、被測定物の内部の温度を測定してもよい。また、被測定物の品質の劣化速度を変化させる環境変数であれば、温度以外のパラメータを計測してもよい。例えば、食品の品質に影響を与える環境変数としては、酸素や酵素の濃度、ｐＨ、水分活性、電磁場の強度などがある。また、薬品の品質に影響を与える環境変数としては、大気中の窒素化合物や硫化化合物の濃度、紫外線の強度などがある。計測部１１は、被測定物の種類により、これらの環境変数を計測する。また、計測部１１は、いずれか１つの環境変数のみでなく、複数の環境変数を測定してもよい。
【００１５】
また、設定時間は、1分に限らず、３０秒や１０分など、他の値でもよい。この設定時間は、予め管理装置１のメモリ（不図示）に記憶しておくか、ユーザが入力しておく。さらに、本実施形態においては、設定時間は一定値であるが、管理装置１は、自動的に設定時間を変更して環境変数の測定を行ってもよい。例えば、温度が所定範囲内となった場合や、残りの寿命が所定値以下となった場合、管理装置１が、設定時間を自動的に小さくして、より短い間隔で環境変数の測定を行う構成とすることもできる。
【００１６】
制御部１３は、管理装置１全体を制御する。制御部１３は、設定情報１３１および計測情報１３３を有する。
【００１７】
図２を参照して設定情報１３１について説明する。設定情報１３１は、管理装置１の動作を設定するための情報である。図２は、設定情報１３１の構成を示す図である。同図を参照すると、設定情報１３１は、加速係数導出関数１３１１、劣化進行開始温度１３１２、統計量１３１３、インターバル期間１３１４、期待寿命１３１５、警報出力１３１６、および警報用閾値１３１７を示す情報を含む。これらの設定値は、予め管理装置１のメモリ（不図示）等に記憶しておくか、温度の計測開始前にユーザが入力しておく。
【００１８】
加速係数導出関数１３１１は、加速係数と温度との関係を示す関係式である。加速係数とは、基準となる劣化速度（以下「基準劣化速度」という）に対する、ある温度における被測定物の劣化速度の比率である。劣化進行開始温度１３１２は、劣化速度が基準劣化速度以上、すなわち加速係数が１を超える温度のうち、最小の温度である。
【００１９】
加速係数導出関数１３１１は、例えば、下記（１）式に示すアレニウス式に基づいて求める。
【００２０】
ｋ＝Ａｅｘｐ（−Ｅａ／ＲＴ）・・・（１）
ここで、ｋは化学反応定数（加速係数）、Ａは頻度因子（温度に無関係な定数）、Ｅａは活性化エネルギー、Ｒは気体定数（８．３１４Ｊ／ｍｏｌ・Ｋ）、Ｔは温度（絶対温度Ｋ）である。（１）式によれば、被測定物が鉛蓄電池である場合、ある温度以上では、１０℃温度が上昇する毎に電池寿命が半減する（１０℃半減則）。この１０℃半減則が適用できる最小の温度を劣化速度開始温度１３１２（例えば、２６℃）として使用する。
【００２１】
そして、（１）式に各種定数を代入し、変形して得た下記（２）式を加速係数導出関数１３１１として使用する。
【００２２】
ｆ（ｔ）＝２(t-25)/10・・・（２）
ここで、ｆは加速係数、ｔは温度（℃）である。制御部１３は、ｔが劣化進行開始温度（２６℃）より小さい温度の場合、加速係数ｆとして１を取得し、ｔが２６℃以上の場合、（２）式にｔを代入することでｆを算出する。
【００２３】
統計量１３１３は、加速係数を求めるために加速係数導出関数１３１１に入力する温度の統計量の種類を示す。本実施形態では、統計量１３１３として「平均温度」または「最大温度」が設定される。「平均温度」が設定された場合、制御部１３は、インターバル期間１３１４内に測定された複数の温度の平均値（平均温度）を（２）式に入力する。「最大温度」が設定された場合、インターバル期間１３１４内に測定された複数の温度のうち、最大値（最大温度）を（２）式に入力する。
【００２４】
インターバル期間１３１４は、加速係数を求める時間の間隔を示す。インターバル期間１３１４は、計測部１１が温度を測定する間隔（設定時間）以上の値とする。例えば、設定時間が１分のとき、インターバル期間１３１４は０．５時間とする。
【００２５】
図３を参照して、統計量１３１３およびインターバル期間１３１４について詳細に説明する。同図は、計測部１１および制御部１３の動作を示す図である。同図を参照すると、計測部１１は、１分（設定時間）が経過するごとに温度（瞬時温度）を測定する。制御部１３は、インターバル期間（０．５時間）１３１４が経過するごとに、インターバル期間１３１４内に計測された計測値の平均値（平均温度）および最大値（最大温度）を求める。そして、統計量１３１３が「平均温度」に設定されている場合、制御部１３は、平均温度を（２）式に代入して加速係数を算出する。統計量１３１３が「最大温度」に設定されている場合、制御部１３は、最大温度を（２）式に代入して加速係数を算出する。
【００２６】
なお、本実施形態では、制御部１３は、統計量として平均値または最大値を使用しているが、平均値、最大値以外の統計量を使用してもよい。例えば、制御部１３は、インターバル期間１３１４内の計測値の最頻値、中央値などを使用してもよい。
【００２７】
図２に戻り、期待寿命１３１５は、温度の計測を開始する時点における、加速係数１以下の温度に放置する場合の鉛蓄電値の寿命である。
【００２８】
警報出力１３１６には、計測部１１により温度が最後に計測された時点において鉛蓄電池の推定される残りの寿命時間（以下、「残寿命時間」という）が所定の閾値以下となったときに管理装置１が警報を出力するか否かを設定する。警報出力する場合は「入」が設定され、警報を出力しない場合は「切」が設定される。
【００２９】
警報用閾値１３１７は、管理装置１が警報を出力するか否かを判断するための閾値である。
【００３０】
図２を参照すると、例えば、加速度導出関数１３１１として（２）式、劣化進行開始温度１３１２として「２６℃」、統計量１３１３として「平均温度」、インターバル期間１３１４として「０．５時間」、期待寿命１３１５として「８７，６００hour」（１０年間）、警報出力１３１６として「入」、警報用閾値１３１７として「８，７６０hour」（１年間）が設定されている。
【００３１】
図４を参照して、計測情報１３３について説明する。計測情報１３３は、計測部１３の計測した計測値および設定情報１３１に基づいて制御部１３が取得した値を示す情報である。同図を参照すると、計測情報１３３は、実経過時間１３３１、平均温度１３３２、加速係数１３３３、平均加速係数１３３４、実効経過時間１３３５、寿命進行度１３３６、残寿命時間１３３７を示す情報を含む。
【００３２】
実経過時間１３３１は、計測部１１が計測を開始してから制御部１３が加速係数を取得する時点までに経過した実際の時間であり、具体的には、インターバル期間１３１４の累積値である。平均温度１３３２は、インターバル期間１３１４内に計測部１３により計測された温度の平均値である。加速係数１３３３は、平均温度１３３２（ｔ）を（２）式に代入して算出した値（ｆ：加速係数）である。平均加速係数１３３４は、算出した加速係数１３３３の平均値である。
【００３３】
実効経過時間１３３５は、被測定物の品質劣化の進行の度合いを反映した時間であり、下記（３）式により求めることができる。
【００３４】
（実効経過時間）＝（前回算出した実効的経過時間）＋（インターバル期間）×（加速係数）・・・（３）
なお、実効的経過時間は、（３）式以外の式により算出してもよい。例えば、実経過時間１３３５に平均加速係数１３３４を乗算した値を実効的経過時間１３３５として算出してもよい。
【００３５】
鉛蓄電池は、温度が上昇するほど劣化速度が大きくなり、実際に経過した時間以上に寿命が減少する。実効経過時間１３３５は、このような、温度上昇による劣化の度合いを反映した経過時間である。管理装置１のユーザは、この実効経過時間１３３５を確認することで、鉛蓄電池の残りの寿命がどの程度であるかを推定することができる。この結果、温度変化により劣化速度が変化する場合であっても、被測定物の保守、管理が容易となる。
【００３６】
寿命進行度１３３６は、鉛蓄電池が使用可能な時間の減少の度合いを示し、下記（４）式により求めることができる。
【００３７】
（寿命進行度）＝（実効経過時間）／（期待寿命）・・・（４）
残寿命時間１３３７は、鉛蓄電池の残りの推定の寿命時間であり、（５）式により求めることができる。
【００３８】
（残寿命時間）＝（期待寿命）／（平均加速係数）−（実経過時間）・・・（５）
例えば、実経過時間１３３１が「６４，２４０hour」（６４，２４０時間）である場合、平均温度１３３２として「３７．１」を算出したときを考える。このとき、制御部１３は、（２）式に３７．１℃を代入することで加速係数１３３３として「１．１」を算出する。そして、制御部１３は、平均加速係数１３３４として、これまでに算出した加速係数の平均値「１．２」を算出する。
【００３９】
続いて制御部１３は、前回算出した実効経過時間（７７，０８７．５時間）、インターバル期間（０．５時間）、および今回算出した加速係数（１．１）を（２）式に代入することにより、実効経過時間１３３５として「７７，０８８hour」（７７，０８８時間）を算出する。また、期待寿命１３１５として「８７，６００hour」（８７，６００時間）が設定されているので、制御部１３は、この設定値（８７，６００時間）および実経過時間（６４，３４０時間）を（４）式に代入することにより、寿命進行度１３３６として「０．８８」を算出する。そして、制御部１３は、期待寿命（８７，６００時間）、平均加速係数（１．２）、および実経過時間（６４，３４０時間）を（５）式に代入することにより、残寿命時間１３３７として「８，７６０hour」（８，７６０時間）を算出する。
【００４０】
このように、平均加速係数（１．２）が１より大きい場合は、温度上昇に伴い劣化速度が大きくなるので、実際に経過した時間（６４，３４０時間）よりも、実効的な経過時間（７７，０８８時間）は大きくなる。この結果、鉛蓄電池の残りの寿命時間は、加速係数が１以下の状態では、期待寿命（８７，６００時間）から実経過時間（６４，３４０時間）を減算した値（２３，２６０時間）であるところ、その値より低い値（８，７６０時間）となる。
【００４１】
図１に戻り、出力部１５は、計測部１１により最後に計測された温度（現在温度）を示す情報、制御部１３により取得された計測情報１３３、および警報を示す情報を出力する。出力部１５は、表示部１５１を有する。表示部１５１は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）や有機ＥＬ(Electro Luminescence)などの表示装置である。表示部１５１は、計測部１１により最後に計測された温度（現在温度）および制御部１３により取得された実経過時間１３３１、実効経過時間１３３５、寿命進行度１３３６、残寿命時間１３３７を表示する。また、出力部１５は、制御部１３の制御に従って、残寿命時間１３３７が警報用閾値１３１７以下となったとき、警報を示す情報を出力する。例えば、出力部１５は、表示部１５１に警報として鉛蓄電池の交換を要求する旨を表示させる。
【００４２】
なお、本実施形態では、制御部１３は現在温度、計測情報１３３の示す内容、および警報を表示部１５に全て表示させる構成としているが、実効経過時間１３３５以外の、現在温度、実経過時間１３３１、寿命進行度１３３６、および残寿命時間１３３７は、必ずしも全て表示させる必要はない。
【００４３】
また、本実施形態では、出力部１５が計測情報１３３の示す実効経過時間１３３５等を表示部１５１に表示させる構成としているが、他の方法で現在温度等を示す情報を出力してもよい。例えば、出力部１５は、プリンタを有し、現在温度および計測情報１３３の示す内容をプリンタに印刷させることもできる。また、出力部１５は、フラッシュメモリ等の記憶装置を有し、この記憶装置に現在温度を示す情報および計測情報１３３を記憶することもできる。
【００４４】
また、出力部１５は、他の方法で警報を出力してもよい。例えば、出力部１５は、ブザーなどの音声出力装置を有し、警報として音声出力することもできるし、ランプを有し、警報としてランプを点灯させることもできる。出力部１５は、複数の方式を組み合わせて警報を出力することもできる。
【００４５】
図５は、管理装置１の斜視図である。同図を参照すると、管理装置１は、小型の筐体を有し、この筐体に計時部１１１および制御部１３を内蔵し、筐体の１面（正面）に表示部１５１を有する。そして、管理装置１は、表示部１５１を有する面と反対側の面（背面）に温度センサ１１３を有する。
【００４６】
なお、管理装置１は、筐体の背面以外の面に温度センサ１１３を設ける構成としてもよいし、温度センサ１１３を筐体の外部に設け、筐体と温度センサ１１３とをケーブルで接続する構成としてもよい。
【００４７】
次に、管理装置１の動作について図６〜図９を参照して説明する。図６は、管理装置１の実行する管理処理を示すフローチャートである。管理処理は、管理装置１に電源が投入されたとき、又は所定のアプリケーションが実行されたときに開始する。同図を参照すると、計測部１１が計測処理を実行し（ステップＳ１）、制御部１３が算出処理を実行する（ステップＳ３）。そして、出力部１５が表示処理を実行する（ステップＳ５）。
【００４８】
図７は、計測部１１の実行する計測処理を示すフローチャートである。計測処理は、設定時間（１分）ごとに鉛蓄電池の表面温度（ｔ）を計測する処理である。同図を参照すると、計時部１１１は計測が開始されてから経過した時間を計測し、計測部１１３は、計測開始時または前回に温度が計測された時点から設定時間（１分）が計時部１１１により計時されたか否かを判断する（ステップＳ１１）。設定時間が計時されたのであれば（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、計測部１１は温度センサ１１３に鉛蓄電池の表面温度を計測させる（ステップＳ１３）。設定時間が計時されていないとき（ステップＳ１１：ＮＯ）、またはステップＳ１３の後、計測部１１は、計測処理を終了する。
【００４９】
図８は、制御部１３の実行する算出処理を示すフローチャートである。算出処理は、インターバル期間１３１４ごとに、制御部１３が実効経過時間１３３５、寿命進行度１３３６、残寿命時間１３３７を算出し、計測情報１３３に記憶する処理である。同図を参照すると、制御部１３は、計測開始時または前回実効経過時間１３３５を算出したときからインターバル期間１３１４が経過したか否かを判断する（ステップＳ３１）。インターバル期間１３１４が経過した場合（ステップＳ３１：ＹＥＳ）、制御部１３は、インターバル期間１３１４内に計測部１１により計測された温度の平均値又は最大値を求める。制御部１３は、求めた平均値または最大値を（２）式に代入することで、加速係数１３３３を算出し、計測情報１３３に記憶する（ステップＳ３３）。そして、制御部１３は、ステップＳ３１で算出した加速係数１３３３の平均値を算出し、この平均値（１３３４）と実経過時間１３３１を（３）式に代入することで、実効経過時間１３３５を算出、計測情報１３３に記憶する（ステップＳ３５）。制御部１３は、ステップＳ３３で算出した実効経過時間１３３５および期待寿命１３１５を（４）式に代入することで寿命進行度１３３６を算出し、計測情報１３３に記憶する（ステップＳ３７）。制御部１３は、期待寿命１３１５、平均加速係数１３３４、および実経過時間１３３１を（５）式に代入することで残寿命時間１３３７を算出し、計測情報１３３に記憶する（ステップＳ３９）。
【００５０】
続いて、制御部１３は、警報出力１３１６が「入」に設定されており、且つ、残寿命時間１３３７が警報用閾値１３１７以下であるか否かを判断する（ステップＳ４１）。警報出力１３１６が「入」に設定されており、且つ、残寿命時間１３３７が警報用閾値１３１７以下である場合（ステップＳ４１：ＹＥＳ）、制御部１３は、警報フラグをＯＮにする（ステップＳ４３）。警報フラグは、出力部１５に警報を出力させか否かを示す情報である。出力部１５は、警報フラグがＯＮのときに警報を出力する。警報出力１３１６が「切」に設定され、または、残寿命時間１３３７が警報用閾値１３１７以下でない場合（ステップＳ４１：ＮＯ）、またはステップＳ３９の後、あるいは、インターバル期間１３１４が経過していない場合（ステップＳ３１：ＮＯ）、制御部１３は、算出処理を終了する。
【００５１】
図９は、出力部１５の実行する表示処理を示すフローチャートである。表示処理は、現在温度、計測情報１３３の示す内容、および警報を表示する処理である。同図を参照すると、表示部１５１は、計測部１１により最後に計測された鉛蓄電池の表面温度（現在温度）を表示する（ステップＳ５１）。表示部１５１は、所定時間経過後、またはユーザの操作に応じて、計測情報１３３から実経過時間１３３１および実効経過時間１３３５を示す情報を読み出して表示する（ステップＳ５３）。表示部１５１は、所定時間経過後、またはユーザの操作に応じて、計測情報１３３から寿命進行度１３３６を示す情報を読み出して表示する（ステップＳ５５）。
【００５２】
続いて、表示部１５１は、警報フラグがＯＮであるか否かを判断する（ステップＳ５７）。警報フラグがＯＮである場合（ステップＳ５７：ＹＥＳ）、表示部１５１は、計測情報１３３から残寿命時間１３３７を示す情報を読み出して表示し、鉛蓄電池の交換を要する旨の警報を表示する（ステップＳ５９）。警報フラグがＯＮでない場合（ステップＳ５７：ＮＯ）、またはステップＳ９の後、表示部１５１は、表示処理を終了する。
【００５３】
次に、管理装置１の動作結果の一例について図１０（ａ）、（ｂ）および図１１（ａ）〜（ｃ）を参照して説明する。図１０（ａ）、（ｂ）および図１１（ａ）〜（ｃ）は、表示部１５１が表示する画面の一例を示す図である。
【００５４】
計測部１１は、所定時間ごとに温度を計測し（ステップＳ１）、制御部１３は、インターバル期間１３１４ごとに、計測部１１により計測された温度に基づいて実効経過時間１３３５、寿命進行度１３３６、残寿命時間１３３７を算出し、計測情報１３３に記憶する（ステップＳ３）。
【００５５】
表示部１５１は、図１０（ａ）に示すように、計測部１１により計測された現在温度（℃）を表示する（ステップＳ５１）。例えば、同図（ａ）において、最後に３５℃が計測されたのであれば、表示部１５１は、画面に「３５℃」（１５１Ａ）と表示する。表示部１５１は、所定時間が経過した後、またはユーザの操作に応じて、同図（ｂ）に示すように、計測情報１３３から実経過時間１３３１および実効経過時間１３３５を示す情報を読み出して表示する（ステップＳ５３）。例えば、同図（ｂ）において、計測開始時点から実際に経過した時間は３年半であり、実効経過時間として６年半が算出されたので、表示部１５１は、実経過時間として「３．５year」（１５１Ｂ）、実効的な経過時間として「６．５year」（１５１Ｃ）を表示する。
【００５６】
続いて、表示部１５１は、所定時間が経過した後、またはユーザの操作に応じて、図１１（ａ）に示すように、計測情報１３３から寿命進行度１３３６を示す情報を読み出して表示する（ステップＳ５５）。例えば、同図（ａ）において、表示部１５１は、２０本の棒（１５１Ｄ）の色で寿命進行度を示す。寿命進行度１３３６として０．６５が算出されたので、表示部１５１は、１３本を黒色で、７本を白色で塗りつぶした２０本の棒を表示する。そして、警報フラグがＯＮであれば（ステップＳ５７：ＹＥＳ）、表示部１５１は、図１１（ｂ）に示すように、警報として鉛蓄電池の交換を要求するメッセージ（１５１Ｅ）と、計測情報１３３から読み出した残寿命時間１３３７を示す情報（１５１Ｆ）と、を表示する（ステップＳ５９）。例えば、同図（ｂ）において、表示部１５１は、残りの寿命時間として０．４年が算出されたので、「要交換」のメッセージ（１５１Ｅ）とともに、寿命進行度１３３６として「０．４year」（１５１Ｆ）を表示する。
【００５７】
なお、図１０（ａ）、（ｂ）および図１１（ａ）、（ｂ）に示した表示方法は一例であり、グラフや表など、他の表示方法で現在温度等を表示してもよいのは勿論である。
【００５８】
また、食品や薬品など、特に温度管理が重要な被測定物の劣化状態を管理する場合、制御部１３は、計測部１１により計測された温度のうち、最高の温度を求め、この最高温度が所定の閾値を超えたとき、出力部１５が警報を出力する構成としてもよい。例えば、生ハムやローストビーフなどは、４℃以下で保存するのが望ましい。そこで、４℃を超えた温度が計測されたとき、表示部１５１は、図１１（ｃ）に示すように、警報として「保存温度が高すぎます。」（１５１Ｇ）と表示し、最高温度として「５℃」（１５１Ｈ）を表示する。
【００５９】
そして、本実施形態では、時間の経過とともに品質が劣化する被測定物の管理に管理装置１を使用しているが、時間の経過とともに品質が向上する被測定物の管理にも管理装置１を使用できる。例えば、発酵食品などの一部の食品は、時間の経過とともに熟成され、品質が向上する。このため、熟成の進行の度合いを反映した実効的経過時間を算出することで、食品の管理が容易となる。
【００６０】
図６〜図９に示したフローチャートの一部または全部はコンピュータプログラムの実行により実現することもできる。
【００６１】
以上説明したように、本実施形態によれば、管理装置１は、測定した温度（ｔ）に基づいて加速係数１３３３を求め、平均加速係数１３３４に実経過時間１３３１を乗算することにより、実効経過時間１３３５を算出して表示する。この実効経過時間１３３５は、温度に依存して変化する劣化速度を反映した時間であるから、管理装置１のユーザは、鉛蓄電池の残りの寿命を推測することができ、鉛蓄電池の保守、管理が容易となる。
【００６２】
鉛蓄電池の劣化判定方法は、厳密に劣化を判定しようとすると、非特許文献１に示したように、非常に大掛かりなものとなってしまい、コストがかかる。これに対して本発明の管理装置１は、極めて低コストで劣化を判定できるので、これまで導入が困難であった小規模な設備にも使用することができる。サイクル用途では、蓄電池の劣化モードが多岐にわたり複雑であるが、バックアップ用途ではフロート充電で、しかも放電サイクル数が少ないので、温度に基づく管理だけでも、十分に実用的である。
【００６３】
また、インターバル期間１３１４内における温度の統計量を（２）式に代入する値とすることで、管理装置１は、実効経過時間１３３５を正確に算出できる。
【００６４】
管理装置１が残寿命時間１３３７を表示することにより、ユーザは残りの使用期間を確認できるので、被測定物の保存や管理が容易となる。
【００６５】
管理装置１は残寿命時間１３３７が警報用閾値１３１７以下となったときに警報を出力するので、ユーザは、鉛蓄電池の交換時期などを知ることができ、被測定物の保存や管理がさらに容易となる。
【００６６】
そして、管理装置１は最高温度を表示するので、被測定物の温度管理が容易となる。
（第２の実施形態）
図１２を参照して、本発明の第２の実施形態について説明する。第１の実施形態では、制御部１３は、（２）式により、加速係数１３３３を算出していたが、関係式による算出以外の方法で加速係数１３３３を取得することもできる。第２の実施形態の管理装置は、テーブルを使用して加速係数を取得する点で第１の実施形態の管理装置と異なる。
【００６７】
本実施形態の管理装置の構成は、制御部１３が、図１２に示すテーブルを有するほかは、第１の実施形態の管理装置の構成と同様である。このテーブルは、温度と加速係数とを対応付けて記憶したものである。制御部１３は、ステップＳ３１において、計測部１３により計測された温度の統計量と対応する加速係数をテーブルから読み出すことで、加速係数１３３３を取得する。
【００６８】
本実施形態によれば、テーブルを使用して加速係数１３３３を取得するので、加速係数の温度依存特性が複雑であっても、正確に実効経過時間１３３５を取得することができる。
（第３の実施形態）
図１３を参照して、本発明の第３の実施形態について説明する。第１の実施形態では、管理装置１自身が、現在温度等を表示していたが、他の装置が管理装置１の取得した現在温度等を表示することもできる。同図は、本実施形態の管理装置１ａおよび監視センタ２の構成を示すブロック図である。同図を参照すると、管理装置１ａと監視センタ２とは、ネットワークＮに接続されている。管理装置１ａの構成は、出力部１５が送信部１５３を更に有するほかは、第１の実施形態の管理装置１と同様の構成である。第３の実施形態の構成は、ネットワークを通して他の装置（２）に接続されている点で、第１の実施形態の構成と異なる。
【００６９】
管理装置１ａの送信部１５３は、現在温度を示す情報、計測情報１３３、および警報を示す情報をネットワークＮを通じて監視センタ２に送信する。
【００７０】
監視センタ２は、被測定物の劣化状態を遠隔から監視する装置である。監視センタ２は、受信部２１、制御部２３、および表示部２５を有する。受信部２１は、ネットワークＮを通じて現在温度を示す情報、計測情報１３３、および警報を示す情報を管理装置１ａから受信する。制御部２３は、監視センタ２全体を制御する。表示部２５は、制御部２３の制御に従って、現在温度、計測情報１３３の示す内容、および警報を表示する。
【００７１】
なお、管理装置１ａは、現在温度を示す情報、計測情報１３３、および警報を示す情報の一部のみを送信することもできる。また、管理装置１ａは、更に、ネットワークＮを通じて設定情報１３１の全部または一部を受信する構成とすることもできる。
【００７２】
また、管理装置１ａは、複数の監視センタ２に現在温度等を示す情報を送信してもよいし、監視装置１ａは、複数の管理装置１ａを通じて複数の被測定物の劣化状態を監視してもよい。
【００７３】
本実施形態によれば、管理装置１ａは、ネットワークＮを通じて現在温度等を送信する。このため、監視センタ２が管理装置１ａから受信した現在温度等を表示すれば、遠隔地から被測定物の劣化状態を知ることができ、被測定物の保守、管理が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】第１の実施形態の管理装置の構成を示すブロック図である。
【図２】第１の実施形態の設定情報の構成を示す図である。
【図３】第１の実施形態の計測部の動作を説明するための図である。
【図４】第１の実施形態の計測情報の構成を示す図である。
【図５】第１の実施形態の管理装置の斜視図である。
【図６】第１の実施形態の管理処理を示すフローチャートである。
【図７】第１の実施形態の計測処理を示すフローチャートである。
【図８】第１の実施形態の演算記録処理を示すフローチャートである。
【図９】第１の実施形態の表示処理を示すフローチャートである。
【図１０】（ａ）第１の実施形態の表示部が表示する画面の一例を示す図である。 （ｂ）第１の実施形態の表示部が表示する画面の一例を示す図である。
【図１１】（ａ）第１の実施形態の表示部が表示する画面の一例を示す図である。 （ｂ）第１の実施形態の表示部が表示する画面の一例を示す図である。 （ｃ）変形例の表示部が表示する画面の一例を示す図である。
【図１２】第２の実施形態のテーブルを示す図である。
【図１３】第３の実施形態の管理装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００７５】
１、１ａ 管理装置
２ 監視センタ
１１ 計測部
１３ 制御部
１５ 出力部
２１ 受信部
２３ 制御部
２５ 表示部
１１１ 計時部
１１３ 温度センサ
１３１ 設定情報
１３３ 計測情報
１５１ 表示部
１５３ 送信部
１３１１ 加速係数導出関数
１３１２ 劣化進行開始温度
１３１３ 統計量
１３１４ インターバル期間
１３１５ 期待寿命
１３１６ 警報出力
１３１７ 警報用閾値
１３３１ 実経過時間
１３３２ 平均温度
１３３３ 加速係数
１３３４ 平均加速係数
１３３５ 実効経過時間
１３３６ 寿命進行度
１３３７ 残寿命時間
Ｓ１〜Ｓ５、Ｓ１１〜Ｓ１３、Ｓ３１〜Ｓ４３、Ｓ５１〜Ｓ５９ ステップ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、時間とともに品質が変化する物体を保守または管理する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
時間とともに品質が変化する物体（食品や蓄電池、薬品など）は、保管時や使用時の温度環境により、当初期待されている寿命より早期に劣化する場合がある。このため、食品や薬品などの管理においては、事業者は、輸送中の温度管理が不確実な場合や停電や空調機器の故障などによる想定外の温度変化により、食品等の品質が著しく劣化するリスクを負い、寿命管理が重要となる。また、電力設備のバックアップ用蓄電池の場合には、商用電力が途絶えた場合の電力源であるために寿命管理の重要性はいうまでもない。
【０００３】
電力設備用の蓄電池の寿命管理のため、非特許文献１に記載の蓄電池管理システムは、複数の蓄電池のそれぞれに取り付けたセンサと監視センタとを有し、これらのセンサから取得した蓄電池の内部抵抗や電圧等の計測値に基づいて監視センタが蓄電池の品質変化の状態を監視する。
【非特許文献１】（ＦＢテクニカルニューズ、Ｎｏ．58号、pp.44、２００２年１１月）、[検索日 時２００８年３月２０日]、インターネット<URL:http://www.furukawadenchi.co. jp/research/tech/pdf/fbtn58_209.pdf>
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、非特許文献１に記載の蓄電池管理システムは、測定用のセンサに加え、別途品質変化の解析用の高性能の情報処理装置を要し、おおがかりなシステムとなってしまう。
【０００５】
また、食品や薬品の品質変化の度合いを判定する場合においても、複雑な計測や特殊な装置による測定を行う必要があり、判定法には被測定対象の個体ごとに詳細な測定データを要するものが多い。
【０００６】
この結果、事業者は蓄電池等の時間とともに品質が変化する物体の品質変化の度合いを容易に確認できず、被測定物の管理が困難であるという問題があった。
【０００７】
本発明は、時間とともに品質が変化する物体の保守または管理を容易にする技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の管理装置は、時間とともに品質が変化する物体を管理するための管理装置であって、前記物質の品質変化の速度を変化させる環境変数を測定する測定手段と、前記測定手段により測定された前記環境変数と、実際に経過した時間である実経過時間とに基づいて、実効的な品質変化の進行の度合いを反映した時間である実効的経過時間を算出する算出手段と、前記算出手段により算出された前記実効的経過時間を出力する出力手段と、を有する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、管理装置は、測定した環境変数に基づいて加速係数を求め、加速係数の平均値に経過時間の累計値を乗算することにより、実効経過時間を算出して出力する。この実効経過時間は、環境変数に依存して変化する劣化速度を反映した時間であるから、管理装置のユーザは、物体の残りの寿命を推測することができ、物体の保守、管理が容易となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
（第１の実施形態）
本発明を実施するための第１の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１１】
図１は、本実施形態の管理装置１の構成を示すブロック図である。管理装置１は、時間とともに品質が変化する物体（以下、「被測定物」という）を管理するための装置である。管理装置１は、被測定物の周囲に設置される。本実施形態では、被測定物は、電力設備のバックアップ用の鉛蓄電池である。そして、鉛蓄電池の品質の変化（劣化）とは、充放電による劣化でなく、放置状態における劣化である。同図を参照すると、管理装置１は、計測部１１、制御部１３、および出力部１５を有する。
【００１２】
なお、被測定物は、食品や薬品など、放置状態において時間とともに品質が変化する物体であれば、鉛蓄電池以外であってもよい。
【００１３】
計測部１１は、計時部１１１および温度センサ１１３を有する。計時部１１１は、制御部１３の制御に従って計測が開始されてから経過した時間を計測する。温度センサ１１３は、制御部１３の制御に従って、計時部１１１により所定の設定時間（例えば、１分）が計時されるたびに鉛蓄電池の表面温度を計測し、計測値を示す情報を制御部１３に送信する。鉛蓄電池の表面温度を計測するのは、フロート充電により満充電状態が維持され、放電サイクル数も少ないバックアップ用途で使用される鉛蓄電池では、劣化速度は、鉛蓄電池の温度に強く依存するためである。そして、化学反応に基づく鉛蓄電池の劣化速度は、温度を測定し、化学反応と温度との関係を示すアレニウス式を使用することで定量的に求めることができる。
【００１４】
なお、本実施形態では、計測部１１は、実運用されている鉛蓄電池の表面温度を計測しているが、倉庫などで保管されている鉛蓄電池の場合には、環境変数として大気の温度を計測して管理してもよい。計測部１１は、鉛蓄電池の電解液の温度など、被測定物の内部の温度を測定してもよい。また、被測定物の品質の劣化速度を変化させる環境変数であれば、温度以外のパラメータを計測してもよい。例えば、食品の品質に影響を与える環境変数としては、酸素や酵素の濃度、ｐＨ、水分活性、電磁場の強度などがある。また、薬品の品質に影響を与える環境変数としては、大気中の窒素化合物や硫化化合物の濃度、紫外線の強度などがある。計測部１１は、被測定物の種類により、これらの環境変数を計測する。また、計測部１１は、いずれか１つの環境変数のみでなく、複数の環境変数を測定してもよい。
【００１５】
また、設定時間は、1分に限らず、３０秒や１０分など、他の値でもよい。この設定時間は、予め管理装置１のメモリ（不図示）に記憶しておくか、ユーザが入力しておく。さらに、本実施形態においては、設定時間は一定値であるが、管理装置１は、自動的に設定時間を変更して環境変数の測定を行ってもよい。例えば、温度が所定範囲内となった場合や、残りの寿命が所定値以下となった場合、管理装置１が、設定時間を自動的に小さくして、より短い間隔で環境変数の測定を行う構成とすることもできる。
【００１６】
制御部１３は、管理装置１全体を制御する。制御部１３は、設定情報１３１および計測情報１３３を有する。
【００１７】
図２を参照して設定情報１３１について説明する。設定情報１３１は、管理装置１の動作を設定するための情報である。図２は、設定情報１３１の構成を示す図である。同図を参照すると、設定情報１３１は、加速係数導出関数１３１１、劣化進行開始温度１３１２、統計量１３１３、インターバル期間１３１４、期待寿命１３１５、警報出力１３１６、および警報用閾値１３１７を示す情報を含む。これらの設定値は、予め管理装置１のメモリ（不図示）等に記憶しておくか、温度の計測開始前にユーザが入力しておく。
【００１８】
加速係数導出関数１３１１は、加速係数と温度との関係を示す関係式である。加速係数とは、基準となる劣化速度（以下「基準劣化速度」という）に対する、ある温度における被測定物の劣化速度の比率である。劣化進行開始温度１３１２は、劣化速度が基準劣化速度以上、すなわち加速係数が１を超える温度のうち、最小の温度である。
【００１９】
加速係数導出関数１３１１は、例えば、下記（１）式に示すアレニウス式に基づいて求める。
【００２０】
ｋ＝Ａｅｘｐ（−Ｅａ／ＲＴ）・・・（１）
ここで、ｋは化学反応定数（加速係数）、Ａは頻度因子（温度に無関係な定数）、Ｅａは活性化エネルギー、Ｒは気体定数（８．３１４Ｊ／ｍｏｌ・Ｋ）、Ｔは温度（絶対温度Ｋ）である。（１）式によれば、被測定物が鉛蓄電池である場合、ある温度以上では、１０℃温度が上昇する毎に電池寿命が半減する（１０℃半減則）。この１０℃半減則が適用できる最小の温度を劣化速度開始温度１３１２（例えば、２６℃）として使用する。
【００２１】
そして、（１）式に各種定数を代入し、変形して得た下記（２）式を加速係数導出関数１３１１として使用する。
【００２２】
ｆ（ｔ）＝２(t-25)/10・・・（２）
ここで、ｆは加速係数、ｔは温度（℃）である。制御部１３は、ｔが劣化進行開始温度（２６℃）より小さい温度の場合、加速係数ｆとして１を取得し、ｔが２６℃以上の場合、（２）式にｔを代入することでｆを算出する。
【００２３】
統計量１３１３は、加速係数を求めるために加速係数導出関数１３１１に入力する温度の統計量の種類を示す。本実施形態では、統計量１３１３として「平均温度」または「最大温度」が設定される。「平均温度」が設定された場合、制御部１３は、インターバル期間１３１４内に測定された複数の温度の平均値（平均温度）を（２）式に入力する。「最大温度」が設定された場合、インターバル期間１３１４内に測定された複数の温度のうち、最大値（最大温度）を（２）式に入力する。
【００２４】
インターバル期間１３１４は、加速係数を求める時間の間隔を示す。インターバル期間１３１４は、計測部１１が温度を測定する間隔（設定時間）以上の値とする。例えば、設定時間が１分のとき、インターバル期間１３１４は０．５時間とする。
【００２５】
図３を参照して、統計量１３１３およびインターバル期間１３１４について詳細に説明する。同図は、計測部１１および制御部１３の動作を示す図である。同図を参照すると、計測部１１は、１分（設定時間）が経過するごとに温度（瞬時温度）を測定する。制御部１３は、インターバル期間（０．５時間）１３１４が経過するごとに、インターバル期間１３１４内に計測された計測値の平均値（平均温度）および最大値（最大温度）を求める。そして、統計量１３１３が「平均温度」に設定されている場合、制御部１３は、平均温度を（２）式に代入して加速係数を算出する。統計量１３１３が「最大温度」に設定されている場合、制御部１３は、最大温度を（２）式に代入して加速係数を算出する。
【００２６】
なお、本実施形態では、制御部１３は、統計量として平均値または最大値を使用しているが、平均値、最大値以外の統計量を使用してもよい。例えば、制御部１３は、インターバル期間１３１４内の計測値の最頻値、中央値などを使用してもよい。
【００２７】
図２に戻り、期待寿命１３１５は、温度の計測を開始する時点における、加速係数１以下の温度に放置する場合の鉛蓄電値の寿命である。
【００２８】
警報出力１３１６には、計測部１１により温度が最後に計測された時点において鉛蓄電池の推定される残りの寿命時間（以下、「残寿命時間」という）が所定の閾値以下となったときに管理装置１が警報を出力するか否かを設定する。警報出力する場合は「入」が設定され、警報を出力しない場合は「切」が設定される。
【００２９】
警報用閾値１３１７は、管理装置１が警報を出力するか否かを判断するための閾値である。
【００３０】
図２を参照すると、例えば、加速度導出関数１３１１として（２）式、劣化進行開始温度１３１２として「２６℃」、統計量１３１３として「平均温度」、インターバル期間１３１４として「０．５時間」、期待寿命１３１５として「８７，６００hour」（１０年間）、警報出力１３１６として「入」、警報用閾値１３１７として「８，７６０hour」（１年間）が設定されている。
【００３１】
図４を参照して、計測情報１３３について説明する。計測情報１３３は、計測部１３の計測した計測値および設定情報１３１に基づいて制御部１３が取得した値を示す情報である。同図を参照すると、計測情報１３３は、実経過時間１３３１、平均温度１３３２、加速係数１３３３、平均加速係数１３３４、実効経過時間１３３５、寿命進行度１３３６、残寿命時間１３３７を示す情報を含む。
【００３２】
実経過時間１３３１は、計測部１１が計測を開始してから制御部１３が加速係数を取得する時点までに経過した実際の時間であり、具体的には、インターバル期間１３１４の累積値である。平均温度１３３２は、インターバル期間１３１４内に計測部１３により計測された温度の平均値である。加速係数１３３３は、平均温度１３３２（ｔ）を（２）式に代入して算出した値（ｆ：加速係数）である。平均加速係数１３３４は、算出した加速係数１３３３の平均値である。
【００３３】
実効経過時間１３３５は、被測定物の品質劣化の進行の度合いを反映した時間であり、下記（３）式により求めることができる。
【００３４】
（実効経過時間）＝（前回算出した実効的経過時間）＋（インターバル期間）×（加速係数）・・・（３）
なお、実効的経過時間は、（３）式以外の式により算出してもよい。例えば、実経過時間１３３５に平均加速係数１３３４を乗算した値を実効的経過時間１３３５として算出してもよい。
【００３５】
鉛蓄電池は、温度が上昇するほど劣化速度が大きくなり、実際に経過した時間以上に寿命が減少する。実効経過時間１３３５は、このような、温度上昇による劣化の度合いを反映した経過時間である。管理装置１のユーザは、この実効経過時間１３３５を確認することで、鉛蓄電池の残りの寿命がどの程度であるかを推定することができる。この結果、温度変化により劣化速度が変化する場合であっても、被測定物の保守、管理が容易となる。
【００３６】
寿命進行度１３３６は、鉛蓄電池が使用可能な時間の減少の度合いを示し、下記（４）式により求めることができる。
【００３７】
（寿命進行度）＝（実効経過時間）／（期待寿命）・・・（４）
残寿命時間１３３７は、鉛蓄電池の残りの推定の寿命時間であり、（５）式により求めることができる。
【００３８】
（残寿命時間）＝（期待寿命）／（平均加速係数）−（実経過時間）・・・（５）
例えば、実経過時間１３３１が「６４，２４０hour」（６４，２４０時間）である場合、平均温度１３３２として「３７．１」を算出したときを考える。このとき、制御部１３は、（２）式に３７．１℃を代入することで加速係数１３３３として「１．１」を算出する。そして、制御部１３は、平均加速係数１３３４として、これまでに算出した加速係数の平均値「１．２」を算出する。
【００３９】
続いて制御部１３は、前回算出した実効経過時間（７７，０８７．５時間）、インターバル期間（０．５時間）、および今回算出した加速係数（１．１）を（２）式に代入することにより、実効経過時間１３３５として「７７，０８８hour」（７７，０８８時間）を算出する。また、期待寿命１３１５として「８７，６００hour」（８７，６００時間）が設定されているので、制御部１３は、この設定値（８７，６００時間）および実経過時間（６４，３４０時間）を（４）式に代入することにより、寿命進行度１３３６として「０．８８」を算出する。そして、制御部１３は、期待寿命（８７，６００時間）、平均加速係数（１．２）、および実経過時間（６４，３４０時間）を（５）式に代入することにより、残寿命時間１３３７として「８，７６０hour」（８，７６０時間）を算出する。
【００４０】
このように、平均加速係数（１．２）が１より大きい場合は、温度上昇に伴い劣化速度が大きくなるので、実際に経過した時間（６４，３４０時間）よりも、実効的な経過時間（７７，０８８時間）は大きくなる。この結果、鉛蓄電池の残りの寿命時間は、加速係数が１以下の状態では、期待寿命（８７，６００時間）から実経過時間（６４，３４０時間）を減算した値（２３，２６０時間）であるところ、その値より低い値（８，７６０時間）となる。
【００４１】
図１に戻り、出力部１５は、計測部１１により最後に計測された温度（現在温度）を示す情報、制御部１３により取得された計測情報１３３、および警報を示す情報を出力する。出力部１５は、表示部１５１を有する。表示部１５１は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）や有機ＥＬ(Electro Luminescence)などの表示装置である。表示部１５１は、計測部１１により最後に計測された温度（現在温度）および制御部１３により取得された実経過時間１３３１、実効経過時間１３３５、寿命進行度１３３６、残寿命時間１３３７を表示する。また、出力部１５は、制御部１３の制御に従って、残寿命時間１３３７が警報用閾値１３１７以下となったとき、警報を示す情報を出力する。例えば、出力部１５は、表示部１５１に警報として鉛蓄電池の交換を要求する旨を表示させる。
【００４２】
なお、本実施形態では、制御部１３は現在温度、計測情報１３３の示す内容、および警報を表示部１５に全て表示させる構成としているが、実効経過時間１３３５以外の、現在温度、実経過時間１３３１、寿命進行度１３３６、および残寿命時間１３３７は、必ずしも全て表示させる必要はない。
【００４３】
また、本実施形態では、出力部１５が計測情報１３３の示す実効経過時間１３３５等を表示部１５１に表示させる構成としているが、他の方法で現在温度等を示す情報を出力してもよい。例えば、出力部１５は、プリンタを有し、現在温度および計測情報１３３の示す内容をプリンタに印刷させることもできる。また、出力部１５は、フラッシュメモリ等の記憶装置を有し、この記憶装置に現在温度を示す情報および計測情報１３３を記憶することもできる。
【００４４】
また、出力部１５は、他の方法で警報を出力してもよい。例えば、出力部１５は、ブザーなどの音声出力装置を有し、警報として音声出力することもできるし、ランプを有し、警報としてランプを点灯させることもできる。出力部１５は、複数の方式を組み合わせて警報を出力することもできる。
【００４５】
図５は、管理装置１の斜視図である。同図を参照すると、管理装置１は、小型の筐体を有し、この筐体に計時部１１１および制御部１３を内蔵し、筐体の１面（正面）に表示部１５１を有する。そして、管理装置１は、表示部１５１を有する面と反対側の面（背面）に温度センサ１１３を有する。
【００４６】
なお、管理装置１は、筐体の背面以外の面に温度センサ１１３を設ける構成としてもよいし、温度センサ１１３を筐体の外部に設け、筐体と温度センサ１１３とをケーブルで接続する構成としてもよい。
【００４７】
次に、管理装置１の動作について図６〜図９を参照して説明する。図６は、管理装置１の実行する管理処理を示すフローチャートである。管理処理は、管理装置１に電源が投入されたとき、又は所定のアプリケーションが実行されたときに開始する。同図を参照すると、計測部１１が計測処理を実行し（ステップＳ１）、制御部１３が算出処理を実行する（ステップＳ３）。そして、出力部１５が表示処理を実行する（ステップＳ５）。
【００４８】
図７は、計測部１１の実行する計測処理を示すフローチャートである。計測処理は、設定時間（１分）ごとに鉛蓄電池の表面温度（ｔ）を計測する処理である。同図を参照すると、計時部１１１は計測が開始されてから経過した時間を計測し、計測部１１３は、計測開始時または前回に温度が計測された時点から設定時間（１分）が計時部１１１により計時されたか否かを判断する（ステップＳ１１）。設定時間が計時されたのであれば（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、計測部１１は温度センサ１１３に鉛蓄電池の表面温度を計測させる（ステップＳ１３）。設定時間が計時されていないとき（ステップＳ１１：ＮＯ）、またはステップＳ１３の後、計測部１１は、計測処理を終了する。
【００４９】
図８は、制御部１３の実行する算出処理を示すフローチャートである。算出処理は、インターバル期間１３１４ごとに、制御部１３が実効経過時間１３３５、寿命進行度１３３６、残寿命時間１３３７を算出し、計測情報１３３に記憶する処理である。同図を参照すると、制御部１３は、計測開始時または前回実効経過時間１３３５を算出したときからインターバル期間１３１４が経過したか否かを判断する（ステップＳ３１）。インターバル期間１３１４が経過した場合（ステップＳ３１：ＹＥＳ）、制御部１３は、インターバル期間１３１４内に計測部１１により計測された温度の平均値又は最大値を求める。制御部１３は、求めた平均値または最大値を（２）式に代入することで、加速係数１３３３を算出し、計測情報１３３に記憶する（ステップＳ３３）。そして、制御部１３は、ステップＳ３１で算出した加速係数１３３３の平均値を算出し、この平均値（１３３４）と実経過時間１３３１を（３）式に代入することで、実効経過時間１３３５を算出、計測情報１３３に記憶する（ステップＳ３５）。制御部１３は、ステップＳ３３で算出した実効経過時間１３３５および期待寿命１３１５を（４）式に代入することで寿命進行度１３３６を算出し、計測情報１３３に記憶する（ステップＳ３７）。制御部１３は、期待寿命１３１５、平均加速係数１３３４、および実経過時間１３３１を（５）式に代入することで残寿命時間１３３７を算出し、計測情報１３３に記憶する（ステップＳ３９）。
【００５０】
続いて、制御部１３は、警報出力１３１６が「入」に設定されており、且つ、残寿命時間１３３７が警報用閾値１３１７以下であるか否かを判断する（ステップＳ４１）。警報出力１３１６が「入」に設定されており、且つ、残寿命時間１３３７が警報用閾値１３１７以下である場合（ステップＳ４１：ＹＥＳ）、制御部１３は、警報フラグをＯＮにする（ステップＳ４３）。警報フラグは、出力部１５に警報を出力させか否かを示す情報である。出力部１５は、警報フラグがＯＮのときに警報を出力する。警報出力１３１６が「切」に設定され、または、残寿命時間１３３７が警報用閾値１３１７以下でない場合（ステップＳ４１：ＮＯ）、またはステップＳ３９の後、あるいは、インターバル期間１３１４が経過していない場合（ステップＳ３１：ＮＯ）、制御部１３は、算出処理を終了する。
【００５１】
図９は、出力部１５の実行する表示処理を示すフローチャートである。表示処理は、現在温度、計測情報１３３の示す内容、および警報を表示する処理である。同図を参照すると、表示部１５１は、計測部１１により最後に計測された鉛蓄電池の表面温度（現在温度）を表示する（ステップＳ５１）。表示部１５１は、所定時間経過後、またはユーザの操作に応じて、計測情報１３３から実経過時間１３３１および実効経過時間１３３５を示す情報を読み出して表示する（ステップＳ５３）。表示部１５１は、所定時間経過後、またはユーザの操作に応じて、計測情報１３３から寿命進行度１３３６を示す情報を読み出して表示する（ステップＳ５５）。
【００５２】
続いて、表示部１５１は、警報フラグがＯＮであるか否かを判断する（ステップＳ５７）。警報フラグがＯＮである場合（ステップＳ５７：ＹＥＳ）、表示部１５１は、計測情報１３３から残寿命時間１３３７を示す情報を読み出して表示し、鉛蓄電池の交換を要する旨の警報を表示する（ステップＳ５９）。警報フラグがＯＮでない場合（ステップＳ５７：ＮＯ）、またはステップＳ９の後、表示部１５１は、表示処理を終了する。
【００５３】
次に、管理装置１の動作結果の一例について図１０（ａ）、（ｂ）および図１１（ａ）〜（ｃ）を参照して説明する。図１０（ａ）、（ｂ）および図１１（ａ）〜（ｃ）は、表示部１５１が表示する画面の一例を示す図である。
【００５４】
計測部１１は、所定時間ごとに温度を計測し（ステップＳ１）、制御部１３は、インターバル期間１３１４ごとに、計測部１１により計測された温度に基づいて実効経過時間１３３５、寿命進行度１３３６、残寿命時間１３３７を算出し、計測情報１３３に記憶する（ステップＳ３）。
【００５５】
表示部１５１は、図１０（ａ）に示すように、計測部１１により計測された現在温度（℃）を表示する（ステップＳ５１）。例えば、同図（ａ）において、最後に３５℃が計測されたのであれば、表示部１５１は、画面に「３５℃」（１５１Ａ）と表示する。表示部１５１は、所定時間が経過した後、またはユーザの操作に応じて、同図（ｂ）に示すように、計測情報１３３から実経過時間１３３１および実効経過時間１３３５を示す情報を読み出して表示する（ステップＳ５３）。例えば、同図（ｂ）において、計測開始時点から実際に経過した時間は３年半であり、実効経過時間として６年半が算出されたので、表示部１５１は、実経過時間として「３．５year」（１５１Ｂ）、実効的な経過時間として「６．５year」（１５１Ｃ）を表示する。
【００５６】
続いて、表示部１５１は、所定時間が経過した後、またはユーザの操作に応じて、図１１（ａ）に示すように、計測情報１３３から寿命進行度１３３６を示す情報を読み出して表示する（ステップＳ５５）。例えば、同図（ａ）において、表示部１５１は、２０本の棒（１５１Ｄ）の色で寿命進行度を示す。寿命進行度１３３６として０．６５が算出されたので、表示部１５１は、１３本を黒色で、７本を白色で塗りつぶした２０本の棒を表示する。そして、警報フラグがＯＮであれば（ステップＳ５７：ＹＥＳ）、表示部１５１は、図１１（ｂ）に示すように、警報として鉛蓄電池の交換を要求するメッセージ（１５１Ｅ）と、計測情報１３３から読み出した残寿命時間１３３７を示す情報（１５１Ｆ）と、を表示する（ステップＳ５９）。例えば、同図（ｂ）において、表示部１５１は、残りの寿命時間として０．４年が算出されたので、「要交換」のメッセージ（１５１Ｅ）とともに、寿命進行度１３３６として「０．４year」（１５１Ｆ）を表示する。
【００５７】
なお、図１０（ａ）、（ｂ）および図１１（ａ）、（ｂ）に示した表示方法は一例であり、グラフや表など、他の表示方法で現在温度等を表示してもよいのは勿論である。
【００５８】
また、食品や薬品など、特に温度管理が重要な被測定物の劣化状態を管理する場合、制御部１３は、計測部１１により計測された温度のうち、最高の温度を求め、この最高温度が所定の閾値を超えたとき、出力部１５が警報を出力する構成としてもよい。例えば、生ハムやローストビーフなどは、４℃以下で保存するのが望ましい。そこで、４℃を超えた温度が計測されたとき、表示部１５１は、図１１（ｃ）に示すように、警報として「保存温度が高すぎます。」（１５１Ｇ）と表示し、最高温度として「５℃」（１５１Ｈ）を表示する。
【００５９】
そして、本実施形態では、時間の経過とともに品質が劣化する被測定物の管理に管理装置１を使用しているが、時間の経過とともに品質が向上する被測定物の管理にも管理装置１を使用できる。例えば、発酵食品などの一部の食品は、時間の経過とともに熟成され、品質が向上する。このため、熟成の進行の度合いを反映した実効的経過時間を算出することで、食品の管理が容易となる。
【００６０】
図６〜図９に示したフローチャートの一部または全部はコンピュータプログラムの実行により実現することもできる。
【００６１】
以上説明したように、本実施形態によれば、管理装置１は、測定した温度（ｔ）に基づいて加速係数１３３３を求め、平均加速係数１３３４に実経過時間１３３１を乗算することにより、実効経過時間１３３５を算出して表示する。この実効経過時間１３３５は、温度に依存して変化する劣化速度を反映した時間であるから、管理装置１のユーザは、鉛蓄電池の残りの寿命を推測することができ、鉛蓄電池の保守、管理が容易となる。
【００６２】
鉛蓄電池の劣化判定方法は、厳密に劣化を判定しようとすると、非特許文献１に示したように、非常に大掛かりなものとなってしまい、コストがかかる。これに対して本発明の管理装置１は、極めて低コストで劣化を判定できるので、これまで導入が困難であった小規模な設備にも使用することができる。サイクル用途では、蓄電池の劣化モードが多岐にわたり複雑であるが、バックアップ用途ではフロート充電で、しかも放電サイクル数が少ないので、温度に基づく管理だけでも、十分に実用的である。
【００６３】
また、インターバル期間１３１４内における温度の統計量を（２）式に代入する値とすることで、管理装置１は、実効経過時間１３３５を正確に算出できる。
【００６４】
管理装置１が残寿命時間１３３７を表示することにより、ユーザは残りの使用期間を確認できるので、被測定物の保存や管理が容易となる。
【００６５】
管理装置１は残寿命時間１３３７が警報用閾値１３１７以下となったときに警報を出力するので、ユーザは、鉛蓄電池の交換時期などを知ることができ、被測定物の保存や管理がさらに容易となる。
【００６６】
そして、管理装置１は最高温度を表示するので、被測定物の温度管理が容易となる。
（第２の実施形態）
図１２を参照して、本発明の第２の実施形態について説明する。第１の実施形態では、制御部１３は、（２）式により、加速係数１３３３を算出していたが、関係式による算出以外の方法で加速係数１３３３を取得することもできる。第２の実施形態の管理装置は、テーブルを使用して加速係数を取得する点で第１の実施形態の管理装置と異なる。
【００６７】
本実施形態の管理装置の構成は、制御部１３が、図１２に示すテーブルを有するほかは、第１の実施形態の管理装置の構成と同様である。このテーブルは、温度と加速係数とを対応付けて記憶したものである。制御部１３は、ステップＳ３１において、計測部１３により計測された温度の統計量と対応する加速係数をテーブルから読み出すことで、加速係数１３３３を取得する。
【００６８】
本実施形態によれば、テーブルを使用して加速係数１３３３を取得するので、加速係数の温度依存特性が複雑であっても、正確に実効経過時間１３３５を取得することができる。
（第３の実施形態）
図１３を参照して、本発明の第３の実施形態について説明する。第１の実施形態では、管理装置１自身が、現在温度等を表示していたが、他の装置が管理装置１の取得した現在温度等を表示することもできる。同図は、本実施形態の管理装置１ａおよび監視センタ２の構成を示すブロック図である。同図を参照すると、管理装置１ａと監視センタ２とは、ネットワークＮに接続されている。管理装置１ａの構成は、出力部１５が送信部１５３を更に有するほかは、第１の実施形態の管理装置１と同様の構成である。第３の実施形態の構成は、ネットワークを通して他の装置（２）に接続されている点で、第１の実施形態の構成と異なる。
【００６９】
管理装置１ａの送信部１５３は、現在温度を示す情報、計測情報１３３、および警報を示す情報をネットワークＮを通じて監視センタ２に送信する。
【００７０】
監視センタ２は、被測定物の劣化状態を遠隔から監視する装置である。監視センタ２は、受信部２１、制御部２３、および表示部２５を有する。受信部２１は、ネットワークＮを通じて現在温度を示す情報、計測情報１３３、および警報を示す情報を管理装置１ａから受信する。制御部２３は、監視センタ２全体を制御する。表示部２５は、制御部２３の制御に従って、現在温度、計測情報１３３の示す内容、および警報を表示する。
【００７１】
なお、管理装置１ａは、現在温度を示す情報、計測情報１３３、および警報を示す情報の一部のみを送信することもできる。また、管理装置１ａは、更に、ネットワークＮを通じて設定情報１３１の全部または一部を受信する構成とすることもできる。
【００７２】
また、管理装置１ａは、複数の監視センタ２に現在温度等を示す情報を送信してもよいし、監視装置１ａは、複数の管理装置１ａを通じて複数の被測定物の劣化状態を監視してもよい。
【００７３】
本実施形態によれば、管理装置１ａは、ネットワークＮを通じて現在温度等を送信する。このため、監視センタ２が管理装置１ａから受信した現在温度等を表示すれば、遠隔地から被測定物の劣化状態を知ることができ、被測定物の保守、管理が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】第１の実施形態の管理装置の構成を示すブロック図である。
【図２】第１の実施形態の設定情報の構成を示す図である。
【図３】第１の実施形態の計測部の動作を説明するための図である。
【図４】第１の実施形態の計測情報の構成を示す図である。
【図５】第１の実施形態の管理装置の斜視図である。
【図６】第１の実施形態の管理処理を示すフローチャートである。
【図７】第１の実施形態の計測処理を示すフローチャートである。
【図８】第１の実施形態の演算記録処理を示すフローチャートである。
【図９】第１の実施形態の表示処理を示すフローチャートである。
【図１０】（ａ）第１の実施形態の表示部が表示する画面の一例を示す図である。 （ｂ）第１の実施形態の表示部が表示する画面の一例を示す図である。
【図１１】（ａ）第１の実施形態の表示部が表示する画面の一例を示す図である。 （ｂ）第１の実施形態の表示部が表示する画面の一例を示す図である。 （ｃ）変形例の表示部が表示する画面の一例を示す図である。
【図１２】第２の実施形態のテーブルを示す図である。
【図１３】第３の実施形態の管理装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００７５】
１、１ａ 管理装置
２ 監視センタ
１１ 計測部
１３ 制御部
１５ 出力部
２１ 受信部
２３ 制御部
２５ 表示部
１１１ 計時部
１１３ 温度センサ
１３１ 設定情報
１３３ 計測情報
１５１ 表示部
１５３ 送信部
１３１１ 加速係数導出関数
１３１２ 劣化進行開始温度
１３１３ 統計量
１３１４ インターバル期間
１３１５ 期待寿命
１３１６ 警報出力
１３１７ 警報用閾値
１３３１ 実経過時間
１３３２ 平均温度
１３３３ 加速係数
１３３４ 平均加速係数
１３３５ 実効経過時間
１３３６ 寿命進行度
１３３７ 残寿命時間
Ｓ１〜Ｓ５、Ｓ１１〜Ｓ１３、Ｓ３１〜Ｓ４３、Ｓ５１〜Ｓ５９ ステップ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
時間とともに品質が変化する物体を管理するための管理装置であって、
前記物質の品質変化の速度を変化させる環境変数を測定する測定手段と、
前記測定手段により測定された前記環境変数と、実際に経過した時間である実経過時間とに基づいて、実効的な品質変化の進行の度合いを反映した時間である実効的経過時間を算出する算出手段と、
前記算出手段により算出された前記実効的経過時間を出力する出力手段と、
を有する管理装置。
【請求項２】
前記算出手段は、前記測定手段により測定された前記環境変数に対応する前記品質変化の速度の基準速度に対する比率を加速係数として取得し、取得した該加速係数に前記実経過時間を乗算した値を前記実効的経過時間として算出する、請求項１に記載の管理装置。
【請求項３】
前記算出手段は、前記加速係数と前記環境変数との関係を示す関係式を使用して前記加速係数を算出する、請求項２に記載の管理装置。
【請求項４】
前記環境変数は、前記物体の内部の温度、又は前記物体の表面温度、或いは大気の温度であり、
前記関係式は、アレニウス則に基づく式である、請求項３に記載の管理装置。
【請求項５】
前記算出手段は、前記加速係数と前記環境変数とを対応付けて記憶するテーブルを更に有し、前記計測手段により計測された前記環境変数に対応する該加速係数を前記テーブルから読み出す、請求項２に記載の管理装置。
【請求項６】
前記算出手段は、所定の期間内に前記測定手段により測定された前記環境変数の統計量を取得し、取得した該統計量に対応する前記品質変化の速度の、前記基準速度に対する比率を前記加速係数として取得する、請求項２乃至５のいずれか１項に記載の管理装置。
【請求項７】
前記算出手段は、算出した前記実効的経過時間と、前記測定手段により前記環境変数の測定が開始された時点における前記物体の寿命である期待寿命時間と、に基づいて、前記測定手段により前記環境変数が最後に測定された時点における前記物体の残りの寿命を残寿命時間として更に算出し、
前記出力手段は、前記算出手段により算出された前記残寿命時間を示す残寿命時間情報を更に出力する、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の管理装置。
【請求項８】
前記出力手段は、前記算出手段により算出された前記残寿命時間が所定の閾値以下となったとき、警報を示す警報情報を更に出力する、請求項７に記載の管理装置。
【請求項９】
前記管理装置はネットワークに接続され、
前記出力手段は、出力すべき情報を、前記ネットワークを通じて送信する、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の管理装置。
【請求項１０】
前記出力手段は、前記測定手段により測定された前記環境変数のうち、最高値の環境変数を示す最高値情報を出力する、請求項１乃至９のいずれか１項に記載の管理装置。
【請求項１】
時間とともに品質が変化する物体を管理するための管理装置であって、
前記物質の品質変化の速度を変化させる環境変数を測定する測定手段と、
前記測定手段により測定された前記環境変数と、実際に経過した時間である実経過時間とに基づいて、実効的な品質変化の進行の度合いを反映した時間である実効的経過時間を算出する算出手段と、
前記算出手段により算出された前記実効的経過時間を出力する出力手段と、
を有する管理装置。
【請求項２】
前記算出手段は、前記測定手段により測定された前記環境変数に対応する前記品質変化の速度の基準速度に対する比率を加速係数として取得し、取得した該加速係数に前記実経過時間を乗算した値を前記実効的経過時間として算出する、請求項１に記載の管理装置。
【請求項３】
前記算出手段は、前記加速係数と前記環境変数との関係を示す関係式を使用して前記加速係数を算出する、請求項２に記載の管理装置。
【請求項４】
前記環境変数は、前記物体の内部の温度、又は前記物体の表面温度、或いは大気の温度であり、
前記関係式は、アレニウス則に基づく式である、請求項３に記載の管理装置。
【請求項５】
前記算出手段は、前記加速係数と前記環境変数とを対応付けて記憶するテーブルを更に有し、前記計測手段により計測された前記環境変数に対応する該加速係数を前記テーブルから読み出す、請求項２に記載の管理装置。
【請求項６】
前記算出手段は、所定の期間内に前記測定手段により測定された前記環境変数の統計量を取得し、取得した該統計量に対応する前記品質変化の速度の、前記基準速度に対する比率を前記加速係数として取得する、請求項２乃至５のいずれか１項に記載の管理装置。
【請求項７】
前記算出手段は、算出した前記実効的経過時間と、前記測定手段により前記環境変数の測定が開始された時点における前記物体の寿命である期待寿命時間と、に基づいて、前記測定手段により前記環境変数が最後に測定された時点における前記物体の残りの寿命を残寿命時間として更に算出し、
前記出力手段は、前記算出手段により算出された前記残寿命時間を示す残寿命時間情報を更に出力する、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の管理装置。
【請求項８】
前記出力手段は、前記算出手段により算出された前記残寿命時間が所定の閾値以下となったとき、警報を示す警報情報を更に出力する、請求項７に記載の管理装置。
【請求項９】
前記管理装置はネットワークに接続され、
前記出力手段は、出力すべき情報を、前記ネットワークを通じて送信する、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の管理装置。
【請求項１０】
前記出力手段は、前記測定手段により測定された前記環境変数のうち、最高値の環境変数を示す最高値情報を出力する、請求項１乃至９のいずれか１項に記載の管理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００９−２５７９５３（Ｐ２００９−２５７９５３Ａ）
【公開日】平成２１年１１月５日（２００９．１１．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１０７８２７（Ｐ２００８−１０７８２７）
【出願日】平成２０年４月１７日（２００８．４．１７）
【出願人】（０００００４２２６）日本電信電話株式会社 (13,992)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１１月５日（２００９．１１．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年４月１７日（２００８．４．１７）
【出願人】（０００００４２２６）日本電信電話株式会社 (13,992)
【Ｆターム（参考）】
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