JP4878426B2 - 寿命管理方式 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、コンピュータ等の電子機器に搭載された冷却ファンユニット，ハードディスクユニット，バッテリー等の複数の消耗部品の寿命を管理する寿命管理方式に関する。
【０００２】
電子機器においては、多くの消耗部品が搭載されており、これらの消耗部品の交換を無駄なく確実に行えることが要求されている。
【０００３】
【従来の技術】
冷却ファンユニット等の消耗部品の交換時期の管理には、従来から、以下の２方式がよくとられている。
【０００４】
従来方式▲１▼
装置の稼働時間を計数することなく、そのユーザの申告する運用時間及び運用スケジュール、設置環境温度により、消耗部品の寿命到達時期及び交換サイクルを大まかに設定する。そして保守員は、寿命到達時期を別の手段で管理し、この時期に間に合うように交換部品を用意する。
【０００５】
従来方式▲２▼
装置の稼働時間（電源投入時間）を計数して、各消耗部品の寿命時間から一定時間を差し引いた時間 （例えば２万時間の寿命時間の消耗部品を３００時間／月程度の稼働環境で使用している場合であって、寿命到達の約３ケ月前に交換要求メッセージを発行したい場合には、約１９，０００時間（＝２０，０００−３００×３）に、アラームを発生するようにする。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来方式▲１▼は単純でよいが、装置の稼働時間を厳密に計数していないので、運用時間、設置環境温度のばらつきを考慮して交換時期に余裕を持たせる必要がある。このため、交換周期を短めに設定しなければならず、無駄が生じ、効率が悪い。更に、各ユーザ、各装置、各消耗部品毎の交換時期を管理台帳等の別の手段で管理していかなければならず、管理が厄介である。しかも、装置の一時保管、移設、個別修理等が発生すると寿命の管理が一層面倒になる。
【０００７】
更に、従来方式▲１▼における寿命到達時又は寿命到達時よりも前のメッセージ通知タイミングは、細かな運用条件（一日の運用時間、土日稼働条件等）を考慮しておらず、固定的であったために、交換部品の準備期間を一定期間考慮して寿命到達前に通知を発行するようにしても、稼働環境（一日の電源投入時間）によってこの事前の通知時期は大きく変わってしまった。
【０００８】
例えば標準的な稼働環境（２５０時間／月）をベースに寿命到達の３ケ月前に通知を上げるように７５０時間（２５０時間×３ケ月）前で設定したとして、２４時間運用（７２０時間／月電源投入状態）の稼働環境では、寿命到達の１ケ月前に通知があがることになり、交換部品が間に合わないことになる。
【０００９】
特に、バッテリーのような製造直後から寿命管理（一般的には２〜３年寿命）が必要なものは買いだめすることもできず、より正確且つ迅速な対応が要求される。この対応として、各ユーザ、各稼働環境毎に事前通知時間を設定する手段もあるが、設定作業が発生すること、稼働時間の変更時には本設定も変更が必要になる等の煩わしさが発生する。
【００１０】
これに対して、従来方式▲２▼では、稼働時間を計数しているので、稼働時間で寿命が来るものにあっては、正確に寿命管理を行える。又、個別修理（個別部品の交換）時には、その計数時間をクリアすることにより対応でき、一次保管・移設時には、そのまま計数時間を継続することにより対応できる。そして、このアラームにより交換部品の手配等の準備ができるため、本方式は従来方式▲１▼に比べるとはるかに管理面で優れている。
【００１１】
しかし本方式は、従来方式▲１▼に比べれば優位性があるものの、この従来方式▲２▼では、管理している寿命モードが稼働時間（通電時間）のみであり、しかも、稼働時間と予め設定された固定の寿命時間との比較を行っているだけである。現実の消耗部品の寿命モードには、上記稼働時間寿命の他に、電源連続切断時のバッテリー等の放電時間寿命や劣化寿命等、色々あり、その装置が置かれる稼働環境（稼働時間，非稼働時間，設置環境温度）において、どの消耗部品が、何時、どの寿命モードで、寿命を迎えるのかを管理しないと、正確に寿命を把握できない。
【００１２】
このため、従来方式▲２▼でも、寿命を正確には把握できないので、消耗部品の定期交換のサイクルを短く設定しており、無駄があった。又、消耗部品の寿命時間から交換準備に要するために必要な事前通知期間が、従来方式▲２▼では全消耗部品について同一であったために、交換部品を準備するまでの作業期間が消耗部品によっては最適ではない等の問題点もあった。
【００１３】
すなわち、従来方式には、次に列挙する問題があった。
（ａ）装置の通算稼働時間以外のモードで進行する寿命モードが考慮されていない。具体的には、
・電源切断時間で進行する他の寿命モードが考慮されていない。
・電源状態に関係なく、装置の現調後から通算的に進行する劣化寿命等の寿命モードが考慮されていない。
・寿命は装置の設置環境温度で大きく左右されるが、設置環境温度が考慮されていない。
（ｂ）寿命到達を通知するアラームの通知タイミングについて、各消耗部品に合致した準備期間の設定について考慮されていない。
【００１４】
本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、第１の課題は、複数の寿命管理対象部品の寿命を正確に把握でき、無駄のない消耗部品の寿命管理を行える寿命管理方式を実現することにある。
【００１５】
第２の課題は、交換部品を準備するまでの作業期間が各消耗部品毎に異なる点等をも考慮し、適切な寿命予告アラームを発生することができる寿命管理方式を実現することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明（請求項１に係る発明）の寿命管理方式は、図１の原理図に示すような基本構成を有しており、積算処理手段１０は、装置の電源投入期間を積算する稼働時間積算カウンタ１、装置の連続的な電源切断期間を積算する非稼働時間積算カウンタ２、装置の連続的な電源切断時間の計数を繰り返す連続切断時間カウンタ３、及び、電源状態に関係なく装置の現調以降の通算経過時間を積算する総合時間積算カウンタ４、の４種類のカウンタ１〜４を寿命管理対象である消耗部品毎に備えている。
【００１７】
この積算処理手段１０は、少なくとも、装置の電源投入処理時と電源切断処理時には、カウンタ１〜４の計数時間を更新させる。寿命管理設定テーブル２０には、４種類のカウンタ１〜４中の監視すべきカウンタとこの監視対象カウンタの計数時間が幾つになるとその寿命モードでのアラームを発生するかを示す寿命時間とが、各寿命管理対象部品毎に設定されている。比較手段３０は、各寿命管理対象部品について、予め決められたタイミングで（例えば電源投入処理時に）、寿命管理設定テーブル２０の寿命時間と監視対象カウンタの計数時間とを比較する。この比較手段３０での比較結果に応じて、各寿命管理対象部品についての寿命到達アラームをアラーム通知手段４０が発生する。
【００１８】
本発明では、種々の寿命モードが考慮されているので、各寿命管理対象部品の寿命を正確に把握でき、無駄のない消耗部品の寿命管理を行える。
積算処理手段１０は、通常、装置の電源投入処理時には、非稼働時間積算カウンタ２，連続切断時間カウンタ３及び総合時間積算カウンタ４の計数時間を更新させ、装置の電源切断処理時には、稼働時間積算カウンタ１及び総合時間積算カウンタ４の計数時間を更新させる。尚、総合時間積算カウンタ４の計数時間は、稼働時間積算カウンタ１と非稼働時間積算カウンタ２の計数時間を加算することでも求められる。
【００１９】
又、積算処理手段１０は、電源投入状態が所定期間以上継続する装置の場合には、装置の電源切断処理がなされなくても、予め設定したタイミングで、稼働時間積算カウンタ１及び総合時間積算カウンタ４の計数時間を更新させるように構成する。このようにすれば、２４時間運用の装置であっても、確実にカウンタ１〜４の計数時間を更新でき、各寿命管理対象部品の寿命到達を正確に把握できる。
【００２０】
更に、積算処理手段１０での積算を、装置の電源投入処理時と電源切断処理時に、その電源状態遷移時刻を記憶し、次の電源状態遷移が発生した時点にて、前の電源状態遷移時刻からの経過時間を求め、これを基にカウンタ１〜４の計数時間を更新させるようにすれば、計数を容易に行える。
【００２１】
請求項２に係る発明の寿命管理方式は、装置の設置環境温度を測定可能な温度センサを設け、寿命管理設定テーブルには、設置環境温度により各寿命管理対象部品の寿命変動を補正する補正係数を設定でき、積算処理手段は、装置の電源投入処理時と電源切断処理時には、その電源状態遷移時刻を記憶し、次の電源状態遷移が発生した時点にて、前の電源状態遷移時刻からの経過時間を求め、この経過時間を補正係数を用いて基準温度での経過時間に換算し、換算後の経過時間を、更新を必要とするカウンタの計数時間に加えることにより、カウンタの計数時間を更新させることを特徴とするものである。
【００２２】
この発明では、寿命に大きく影響する温度要因についても寿命時間に反映させることができる。よって、信頼性が一層高く、しかも効率的な寿命管理が可能となる。
【００２３】
請求項３に係る発明の寿命管理方式は、寿命管理設定テーブルに、寿命到達アラームの発生よりも早い時期から寿命到達までの残存期間が少なくなったことを知らせる寿命予告アラームを発生するための予告通知用データを寿命管理対象である消耗部品毎に設定でき、アラーム通知手段から寿命予告アラームを発生する際には、今後の一定期間内に発生すると予測される他の寿命予告アラームをも併せて通知するようにしたことを特徴とするものである。
【００２４】
この発明では、一定期間内に到来する寿命を把握できる。このため、交換部品の手配・作業をまとめて実施でき、保守の効率アップが図れる。
【００２５】
【実施の形態】
（第１の形態例）
図２は本発明の寿命管理方式が用いられるシステム構成例（例えばサーバー）を示している。この装置において、ＣＰＵ（処理部）５１には、ＮＶＭ（不揮発性メモリ）やＲＴＣ（リアルタイムクロックモジュール）５２，磁気ディスクユニット５３，電源ユニット５４等が接続されている。更に、ＲＴＣ５２には、そのバックアップ用の一次電池（リチウム電池）５５が接続され、電源ユニット５４には、ＵＰＳ（無停電電源装置）ユニット５６や冷却ファンユニット５７が接続されている。又、ＵＰＳユニット５６には、二次電池（鉛電池）５７が搭載されている。
【００２６】
本形態例の装置において、寿命監視対象の消耗部品は、磁気ディスクユニット５３、一次電池５５、冷却ファンユニット５７、二次電池５８である。これら消耗部品の寿命モードとして、本形態例では、以下に示す４つの寿命モードで消耗部品の寿命の到来を監視している。
▲１▼稼働時間寿命（電源の通電時間で進行する寿命モード）
▲２▼非稼働時間寿命（電源の切断時間で進行する寿命モード）
▲３▼連続切断時間寿命（電源が連続的に停止する時間で進行する寿命モード）
▲４▼総合時間寿命（電源状態に関係のない通算時間で進行する寿命モード）
上記▲１▼の稼働時間寿命モードは一番代表的且つ大きな寿命要因であり、例えば、図２における磁気ディスクユニット５３や冷却ファンユニット５７の寿命がこれに該当する。磁気ディスクユニット５３や冷却ファンユニット５７には回転機構部があり、この回転機構部の軸受が寿命に一番大きく影響するからである。軸受ではボール及びグリスが使用されるが、このボールの耐久性やグリスの特性が磁気ディスクユニット５３や冷却ファンユニット５７の寿命を大きく左右する。この寿命時間は、一般的には冷却ファンやモータが回転している時間で決まり、通常、３万時間程度（回転機構部の温度が６０℃の場合）である。そして、この寿命時間は一般的な装置では稼働時間（通電時間）である。
【００２７】
上記▲２▼の非稼働時間寿命は、連続的な電源切断時間（積算値）が大きくなり寿命に到達する場合である。ここで、連続的な電源切断時間とは、その間に短時間の電源の通電時間がある場合でも、この短時間の通電時間は、電源切断時間に含めるという意味である（この短時間の通電時間については、上記▲１▼の稼働時間寿命モードの稼働時間に含めて含めなくてもよいが、含めた方が安全ではある）。この例として、図２におけるＲＴＣ５２の電源等の比較的小さい電源容量のバックアップで使用される一次電池（充電できないリチウム電池等）５５の寿命がある。一般的な設計手法では一次電池５５としてのリチウム電池は電源切断時に放電することになるが、このバックアップ可能時間は、設計段階で標準的な運用条件を前提として、採用すべき電池及びその容量が決定される。例えば標準的な運用として、月に２００時間以上は装置の電源が投入されるとすれば、バックアップしなければならない時間は月に最大５２０時間でよいことになり、仮に装置の仕様寿命が５年ならば、５２０（時間）×６０（月数）×消費電流（Ａ）の容量を確保できればよいことになる。
【００２８】
これは、もし上記標準的運用範囲でのバックアップ容量を持った電池を採用した装置で、標準以外の運用（例えば月の稼働時間が２００時間に達しない場合）ではバッテリー容量が不足してしまうことになる（この検出手段として、バッテリチェックという手段もあるが、このチェックは電圧レベルによる判断であるため、時間的な余裕はなく、或いは突然故障と同様のシステム停止を招いてしまう）。
【００２９】
上記▲３▼の連続切断時間寿命は、上記▲２▼の非稼働時間寿命が非連続でもトータル的な電源切断時間のケースであるのに対し、連続的な電源切断時間が問題となる場合である。この例としては、図２における一次電池（充電可能なニカド電池、鉛電池等）５５が考えられる。例えば長期休止（電源断）の状態によって、定格容量を超える放電状態（過放電）が発生し、寿命を迎えるような場合である。このような電池は通常、定格容量以下の範囲での放電を行い、又、定期的に一定時間の充電を行うことにより本来の寿命時間を達成できるが、定格を超えた放電はその特性を失い、再生できない状態になる。通常ＵＰＳユニット５６で使用される二次電池（鉛電池）５８では６ケ月程度の放置が限界である。
【００３０】
連続切断時間寿命モードのもう一つのケースとして、図２における磁気ディスクユニット５３も対象となる場合がある。磁気ディスクユニット５３のヘッドは電源切断時は退避ゾーンに移動してディスク面に接触しているが、この状態で長期間放置するとヘッドの先端に薄膜ができたり、ヘッドがディスク面に吸着してしまうことがある。このため、少なくとも一定時間以内での電源投入が要求されている。一般的には６ケ月以内での動作を要求される。
【００３１】
上記▲４▼の総合時間寿命は、電源状態に関係なく経時的な劣化等のために、製造時点から進行する寿命モードである。例えば、図２における磁気ディスクユニット５３や冷却ファンユニット５７内の油成分であるグリス特性が経時変化により劣化し寿命を迎える場合や、一次電池５５内の電解液の経時的な化学変化に伴う寿命である。これらは消耗部品により異なるが、３年（一次電池５５）或いは５年（磁気ディスクユニット５３や冷却ファンユニット５７）程度である。この寿命時間は、各消耗部品において、上記の各寿命モードの中で一番長く設定される。
【００３２】
本形態例では、以上の４種類の寿命モーが各消耗部品について存在するかどうか、存在する場合にはどの程度の寿命時間かを監視しており、当然、最初に成立する寿命モードの寿命時間以前に、該当する消耗部品を交換するようにしている。 図３に示す表には、磁気ディスクユニット（ＨＤＤと記す）５３，一次電池（ＢＡＴ(一次)と記す）５５，冷却ファンユニット（ＦＡＮと記す）５７，二次電池（ＢＡＴ(二次)と記す）５８に関し、その寿命モードと寿命時間を示した。
【００３３】
本形態例での寿命管理は、ＣＰＵ５１によって実行されるもので、電源投入処理時のプログラムの実行時と、電源切断処理時のプログラムの実行処理時に行われる。このため、寿命管理を行うハードウェア上の構成は特に設けられておらず、現実の寿命管理は、磁気ディスクユニット（ＨＤＤと記す）５３やＲＯＭ等に書き込まれた寿命管理プログラムをＣＰＵ５１に実行させることにより行うだけである。図４は、本発明の第１の形態例におけるＣＰＵ５１及びその周辺部分の機能ブロック図である。
【００３４】
図４において、積算処理手段６０は、装置の電源投入期間を積算する稼働時間積算カウンタ６１、装置の連続的な電源切断期間を積算する非稼働時間積算カウンタ６２、装置の連続的な電源切断時間の計数を繰り返す連続切断時間カウンタ６３、及び、電源状態に関係なく装置の現調以降の通算経過時間を積算する総合時間積算カウンタ６４、の４種類のカウンタ６１〜６４を寿命管理対象である消耗部品毎に持っている。
【００３５】
積算処理手段６０は、装置の電源投入処理時と電源切断処理時には、カウンタ６１〜６４の計数時間を更新させる。具体的には、装置の電源投入処理時には、非稼働時間積算カウンタ６２，連続切断時間カウンタ６３及び総合時間積算カウンタ６４の計数時間を更新させ、装置の電源切断処理時には、稼働時間積算カウンタ６１及び総合時間積算カウンタ６４の計数時間を更新させる。尚、総合時間積算カウンタ６４の計数時間は、稼働時間積算カウンタ６１と非稼働時間積算カウンタ６２の計数時間を加算することでも求められる。
【００３６】
又、積算処理手段６０は、電源投入状態が所定期間以上継続する２４時間運用の装置等の場合には、装置の電源切断処理がなされなくても、予め設定したタイミングで（例えば、毎朝８時に）、稼働時間積算カウンタ１及び総合時間積算カウンタ４の計数時間を更新させる。積算処理手段６０での積算は、装置の電源切断処理時と電源投入処理時に、その電源状態遷移時刻を時計読取手段６５で読み取って記憶し、次の電源状態遷移が発生した時点にて、前の電源状態遷移時刻からの経過時間を求め、これを基にカウンタ６１〜６４の計数時間を更新させることで行う。尚、消耗部品を交換した場合には、その消耗部品についてのカウンタ６１〜６４の計数時間を初期化処理手段６６でもってクリアする。
【００３７】
寿命管理設定テーブル７０には、４種類のカウンタ６１〜６４中の監視すべきカウンタとこの監視対象カウンタの計数時間が幾つになるとその寿命モードでのアラームを発生するかを示す寿命時間が、各寿命管理対象部品（ＦＡＮ，ＨＤＤ，ＢＡＴ(二次)，ＢＡＴ(一次)）毎に設定されている。
【００３８】
比較手段８０は、各寿命管理対象部品について、予め決められたタイミング（具体的には電源投入処理時、２４時間運用の装置等の場合には一日の決められた時刻）に、寿命管理設定テーブル７０の寿命時間と監視対象カウンタの計数時間とを比較する。この比較手段８０での比較結果に応じて、各寿命管理対象部品についての寿命到達アラームをアラーム通知手段９０が発生する。
【００３９】
図５は、寿命管理対象の消耗部品毎に持つ４つのカウンタ６１〜６４の動作を示している。先ず、稼働時間積算カンウタ６１は、装置の電源投入期間を積算するもので、毎日の電源投入期間Ｋ１，Ｋ２……を積算するカウンタである。非稼働時間積算カウンタ６２は、装置の連続的な電源切断期間（一定時間以内の短い電源投入期間は電源切断時間に含めて考える）を積算するもので毎日の電源切断期間Ｎ１，Ｎ２……を積算するカウンタである。
【００４０】
連続切断時間カウンタ６３は、装置の連続切断時間（一定時間以内の短い電源投入期間は連続切断時間に含めて考える）Ｎ１又はＮ２又は……をカウントする。連続切断時間カウンタ６３は、カウンタ６２と異なり、Ｎ１，Ｎ２……を積算することなく、連続切断状態が途切れる毎に計数時間をクリアする。本カウンタ６３において、一定期間内の短い電源投入（例えば１時間以内の電源投入期間）が発生しても、この期間を連続切断期間に含める理由は、例えばバッテリーの放電期間を監視する場合において、１時間未満の電源投入では、二次電池（鉛電池）５８等が十分に充電されないからである。
【００４１】
最後の総合時間積算カウンタ６４は、装置の電源状態に関係なく装置の現調以降の通算経過時間Ｋ１＋Ｎ１，Ｋ２＋Ｎ２，……を積算する。このカウンタ６４の計数時間は、稼働時間積算カンウタ６１と非稼働時間積算カウンタ６２の計数時間の和から求めてもよい（連続的な電源切断期間内の短時間の通電時間を、上記▲１▼の稼働時間寿命モードの稼働時間に含めない場合）。
【００４２】
図６はカウンタ６１〜６４での計数を具体的に説明するための図で、ある寿命部品一つに対する４種類のカウンタ６１〜６４が電源状態の遷移と共に積算される様子の一例が表現されている。
【００４３】
先ずカウンタ６１〜６４の積算の説明であるが、Ｎ日、１９：００の電源切断処理でプログラムが電源を切断する直前に現在の時刻情報を磁気デイスク等の不揮発性記憶部に記録している。
【００４４】
翌日のＮ＋１日、８：００の電源投入処理ではプログラムがそのときの時刻情報を記録すると共に、前日の電源切断時刻１９：００からの差分（１３時間）を算出し、非稼働時間積算カウンタ６２及び総合時間積算カウンタ６４の計数時簡に加え、更に連続切断時間カウンタ６３にはそのままの値をセットする。
【００４５】
そして、その日の運用処理を行った後、１９：００になると電源切断処理を行うが、この時も同様に、この時点の時刻情報を記録した後に、朝の電源投入時間８：００からの差分（１１時間）を算出し、カウンタ６１及び６４の計数時間に加えてから電源を切断する。以降、この処理を電源状態遷移（電源状態の変化）が発生する度に繰り返す。
【００４６】
次に、比較手段８０による、各カウンタ６１〜６４の計数時間と図７で示す寿命時間との比較であるが、本形態例では電源投入処理の中で行っている。比較処理は図７の寿命管理設定テーブルに従い処理される。ここで、図中のＨは時間の単位を示し、Ｋは１０００倍であることを示している。従って、１ＫＨ＝１０００時間である。
【００４７】
比較処理において、例えばカウンタ６１〜６４がＨＤＤ用の場合であれば、図７の表の２行目の▲１▼稼働時間寿命のＥビット（Ｅｎａｂｌｅ）をチェックし、Ｏ（ＯＮ）の場合には、この寿命時間３０ＫＨ（３０，０００時間）と該当の稼働時間積算カウンタ６１を比較する。続いて図７の表の２番目の▲２▼非稼働時間寿命のＥビットをチェックする。ここでは、Ｅビットが−（無効）であるため、この寿命モードでの監視は不要と判断し、比較処理を省略する。次に、３番目の▲３▼連続切断時間寿命のＥビットをチェックする。これはＯであるため、この寿命時間５ＫＨ（約６ヶ月）と連続切断時間カウンタ６３の計数時間を比較する。最後の４番目の▲４▼総合時間寿命のＥビットもＯであるため、寿命値４３Ｈ（４３，０００Ｈ；約５年）と総合時間積算カウンタ６４の計数時間とを比較する。この比較処理は、図７に示すＨＤＤ以外の全消耗部品ＦＡＮ，ＢＡＴ(二次)，ＢＡＴ(二次)に対応するカウンタ６１〜６４でも行われる。
【００４８】
もし、この比較処理で、図７の寿命年数よりも、各カウンタ６１〜６４の計数時間が等しいか叉は大きい関係になった場合（例えば、３０ＫＨ＜稼働時間積算カウンタ６１の計数時間）には、比較結果を受け取ったアラーム通知手段９０が寿命到達アラームを発生する。このアラームでは、該当寿命部品名と寿命達成モードが図７のどのモードによるものかが通知される。このアラームにより、保守員は速やかに交換部品を用意し、交換作業に当たることになる（尚、一般的に寿命時間には実力的な余裕があるため、アラーム発生後の速やかな対応により故障前の予防交換が可能となる）。
【００４９】
又、この寿命モードを知ることにより、本来予定していた運用環境と実環境との差（主に運用時間の差）も分かり、運用環境の改善に結びつけることもできる。例えば、ＨＤＤの▲３▼連続切断時間寿命（５ＫＨ＝約６ケ月）でアラームが発生した場合には、移設等の理由により、約６ケ月間通電されないまま放置され、ＨＤＤのヘッドが機能しない可能性があることを警告している。更に、他消耗部品全体への影響等、寿命傾向予測も可能となる。
【００５０】
交換作業後は、対応するカウンタ６１〜６４をクリアすることにより、新品として０時間から新たな計数が始められる。上記のＨＤＤの▲３▼連続切断時間寿命（５ＫＨ＝約６ケ月）でアラームが発生した場合については、動作上問題がなければ、応急処置として、連続切断時間カウンタ６３のみをクリアして、他の積算計数時間をそのままに運用を継続することもできる。
【００５１】
尚、２４時間運用等で、通常日では電源を切断することがない場合には、稼働時間積算カウンタ６１を積算するタイミング及び寿命時間との比較処理を行うタイミングがなくなってしまうが、このような場合には、一日の中の指定時刻（例えば朝８：００）に本処理を起動するようにしておけばよい。
【００５２】
又、図７の▲３▼連続切断時間寿命は、ＨＤＤ、ＢＡＴ(二次)が再生できなくなるまで連続停電したことを意味するもので、ＨＤＤもＢＡＴ(二次)も定期的な通電（モータの回転、充電）が必要なためである。従って、連続切断時間カウンタ６３の積算方法については、電源切断後に電源が投入されたら、無条件即座にクリアされるのではなく、一定時間以内の短い電源投入ではクリアされることなく、連続切断時間として継続積算される。この無視される投入時間は各消耗部品によって再生可能な時間（ＨＤＤであればヘッドの正当性が確認できる時間、ＢＡＴ(二次)であればあるレベルまで充電できる時間）を設定すればよく、各消耗部品毎に設定される。
【００５３】
上記のように、本形態例では、各消耗部品の寿命モードについて、通電時間中に進行する寿命モードに限らず、電源切断時にも進行する他の寿命モード等についての寿命監視も行っている。又、部品の稼働時間，非稼働時間，連続切断時間を正確に計数している。このため、各寿命管理対象部品の寿命を正確に把握でき、無駄のない消耗部品の寿命管理を行える。更に、寿命時間の管理について、マニュアル記録等の他手段での管理が不要である他、各ユーザ、各装置、各部品毎の管理が不要であり、一時休止時、移設時等の装置についても同様に寿命管理を行える。又、２４時間運用の装置であっても、確実にカウンタ１〜４の計数時間を更新でき、各寿命管理対象部品の寿命を正確に把握できる。
（第２の形態例）
温度と寿命との関係であるが、先に説明したＦＡＮ、ＨＤＤ等の駆動系部品の寿命は、１５℃の温度上昇で寿命が半減すると言われている。又、ＢＡＴ(二次)（鉛電池）では１０℃の温度上昇で寿命が半減すると言われている。通常、この様な部品を搭載する装置の寿命計算では、装置を設置する環境温度についての１年間の平均温度が２５℃程度であるとの前提で計算しており、この基準温度が守られないと寿命が大きく変動することになる。
【００５４】
第２の形態例では、図２中に想像線（二点鎖線）で示した様に、装置の設置環境温度（外気）を測定可能な温度センサ５９を設けると共に、図８で示すように、寿命管理設定テーブル７０に、更に基準温度（設置環境温度は２５℃、装置内温度は２０℃の昇温を見込んで４５℃）に対する温度差を寿命監視に反映できるように、計数時間の補正係数を各消耗部品単位に設定可能としている。又、図９の機能ブロック図では、温度読取手段６７が追加されている。
【００５５】
ここでは、ＦＡＮを例にとって、温度補正について詳細に説明する。図１０は、温度とＦＡＮの寿命との関係を示している。このグラフからわかるように、本形態例で使用するＦＡＮは、通常の平均的温度条件である基準温度（設置環境温度は２５℃、装置内温度は＋２０℃の昇温を見込んで４５℃）の場合に、約３万時間の寿命を持っている。そして、この状態から温度が＋１５℃変化すると、寿命時間が約−２万時間変化する。よって、この変化率は２万時間／１５℃であり、約１．３３ＫＨ／℃となり、基準寿命時間３万時間に対する１℃あたりの変化率は１．３３Ｋ／３０Ｋであり、約０．０４となる。
【００５６】
そこで、本形態例では、この変化率（約０．０４／℃）を補正係数として使用し、加算すべき計数時間を温度補正している。即ち、各カウンタ６１〜６４の更新に先立って、温度読取手段６７を介して温度センサ５９から温度を読み取って、この温度と寿命管理設定テーブル７０の寿命時間の補正係数から、カウンタ６１〜６４に加算すべき計数時間を再計算した後に、各カウンタ６１〜６４に積算するようにしている。
【００５７】
以下、具体的な計算例を示す。図１１は温度補正をかける場合の処理を示している。Ｎ＋１日の１９：００に電源切断処理を開始し、ＦＡＮ（補正係数＝０．０４）の稼働時間積算カウンタ６１に積算を行う場合の例を示す。ここでは、温度センサ５９からの読取温度が３０℃とする。
【００５８】
基準温度２５℃に対する補正後の積算時間（加算すべき計数時間）は以下の式で求められる。

よって、第１の形態例であれば、ＦＡＮの稼働時間として、１１時間が積算されるが、本形態例では、１３．２時間が積算されることになる。他のカウンタについても、全く同様に補正がなされた時間が積算されることになる。尚、本形態例における温度補正以外の処理は、第１の形態例と同様である。
【００５９】
以上の通り、少なくとも１日（２４時間）に一回以上、温度センサ５９の出力を読み取り、基準温度に対する温度差から積算すべき時間を見直すことにより、年間を通して、より精度の高い、且つ、効率的な寿命時間管理が可能となる。
【００６０】
即ち、本形態例では、寿命に大きく影響する温度要因を、寿命時間に反映させたので、信頼性の高い、且つ効率的な寿命管理が可能となる。
（第３の形態例）
図１２は本形態例での機能ブロック図で、この中の寿命管理設定テーブル７０には、図１３にその詳細を示すように、寿命到達アラームの発生よりも早い時期から寿命到達までの残存期間が少なくなったことを知らせる寿命予告アラームを発生するための予告通知用データを設定できるようになっている。
【００６１】
具体的には、寿命管理設定テーブル７０に、予告通知用データとして、寿命到達アラームよりも早めの寿命予告アラームを発生するための事前通知期間Ｎと、他の寿命予告アラームの発生を予測する期間Ｍとを設定し、比較手段８０では、監視対象カウンタ６１〜６４の計数時間と事前通知の寿命時間との比較、並びに、監視対象カウンタ６１〜６４の期間Ｍ経過時における予測計数時間と事前通知の寿命時間との比較を行い、アラーム通知手段９０では、比較手段８０での比較結果に応じて、各寿命管理対象部品についての寿命予告アラームをも発生できるように構成している。
【００６２】
本形態例で、Ｎは各消耗部品（寿命管理対象部品）毎に指定され、後述する過去の一定期間（本形態例では１ケ月）を１として指定される。図１３の寿命管理設定テーブルでは、ＨＤＤがＮ＝２（２ケ月前）、その他の部品がＮ＝１（１ケ月前）となっている。このＮは、各消耗部品の準備にかかる期間を考慮して設定すればよい。Ｍは全消耗部品共通に指定され、Ｎの期間に到達した時点より、更に未来に向かって寿命到達するものがないか、期間Ｍの範囲で検証するものであり、Ｎと同様に本形態例では１ケ月を１として指定される。Ｎ，Ｍを設けた目的は、交換部品の準備作業（購入、交換作業）を可能な限りまとめるためである。
【００６３】
本形態例では、図１３の寿命管理設定テーブルを参照しつつ、積算時間テーブル生成手段７５により図１４で示す過去一定時間内の積算時間テーブルが生成され、事前テーブル生成手段７７により図１５で示すＮテーブルや図１６で示すＭテーブルが生成される。
【００６４】
図１３の寿命管理設定テーブルを除くこれらのテーブルは、実際には、内部でプログラムが勝手に生成して比較処理に使用するもので、オペレータは意識する必要はない。又、これらのテーブルは現実にテーブルとして展開する必要もなく、実質的に上記比較処理が行えればよい。以下、各テーブルの説明を行う。
【００６５】
図１４の積算時間テーブルは過去の一定期間における積算時間を保持するもので、本形態例ではこの期間を１ケ月としている（この期間は固定でも、可変でもよい）。プログラムでは常に一定期間（１ケ月間＝７２０Ｈ）の電源状態遷移毎の時刻情報を蓄えており、電源投入処理毎に過去１ケ月内より外れた一番古い１日のデータを破棄し、新たな１日のデータを加えて図１４に示す様な最新の１ケ月間の積算情報を算出している。
【００６６】
尚、積算時間テーブル上の連続切断時間については、監視及び積算処理もできない停電状態が突発的且つ連続的に発生することから、事前検出は困難であり、一定期間（１ケ月）の積算では意味がないが、ここではアラームを発生する意味で、通常運用ではあり得ないとされる１ケ月間の連続時間（７２０Ｈ）を用いている。
【００６７】
図１５のＮテーブルは、寿命到達から事前通知まで期間を指定するＮに基き、実際に寿命予告アラームを発生する寿命時間を記録したもので、図１３で予め設定された本来の寿命時間より、期間Ｎを差し引いた寿命時間がテーブル化されている。
【００６８】
Ｎテーブルの寿命時間は、寿命予告アラームを発生する必要があるかどうかの判断の際に、カウンタ６１〜６４の計数時間と比較されるもので、次のように計算される。
【００６９】
（寿命管理設定テーブルの寿命時間）−（過去の一定期間の積算時間）×Ｎ
一例としてＦＡＮの稼働時間寿命について求めると、過去の一定期間を１ケ月、この期間の稼働時間を２２０Ｈ（図１４参照）、Ｎ＝１（１ヶ月）とした場合には、ＮテーブルでのＦＡＮの稼働時間寿命は次のようになる。
【００７０】
ＦＡＮの稼働時間寿命＝３０，０００−２２０×１
＝２９，７８０時間
このようにして、全消耗部品についての計算して得られた結果が、上記図１５のＮテーブルである。比較手段８０での比較処理にて、カウンタ６１〜６４の計数時間とこの図１５の寿命時間と比較することにより、本来の寿命時間より指定期間Ｎだけ前に、寿命予告アラームを上げることができる。
【００７１】
図１６のＭテーブルは、Ｎで指定された寿命予告アラーム発生時点で、更に未来方向に向かってＭ期間内に他のアラーム要因が存在するか否かをチェックするためのもので、各消耗部品毎のカウンタ６１〜６４の現在の計数時間にＭで指定する期間分を加えた予測計数時間（暫定的に時間を進めた時間）をテーブル化したものである。
【００７２】
このＭテーブルは、その値とＮテーブルの値とを比較することにより、期間Ｍ内に発生するであろう寿命予告アラームを予測するのに使用される。Ｍテーブルの計数時間（積算時間）は以下のように計算される。
【００７３】
（現在の積算時間）＋（過去一定期間の積算時間）×Ｍ
一例として、図１５のＮテーブルにて、ＦＡＮの寿命予告アラームの発生条件（２９，７８０Ｈ）が成立したとして、仮にこのときのＨＤＤの現在の稼働時間寿命の積算時間が２９，５００Ｈ、又、過去の一定期間を１ケ月、この期間の稼働時間を２２０Ｈ（図１４参照）、Ｍ＝０．５（０．５ケ月）として、ＨＤＤのＭテーブル上の稼働寿命時間を求める次のようになる。
【００７４】
ＨＤＤのＭテーブル上の稼働寿命時間＝２９，５００＋２２０×０．５
＝２９，６１０時間
これが意味することは、ＨＤＤの現在の稼働時間２９，５００Ｈは図１５で示すＮテーブル上の寿命予告アラーム通知の寿命時間（２９，５６０Ｈ）に達していないため、寿命予告アラーム通知の直接的要因にはならないものの、Ｍテーブル生成後の再比較では、寿命予告アラーム通知の範囲に入ることを示している。上記図１６のＭテーブルでは、他の寿命時間▲２▼〜▲４▼及び他の消耗部品についての予測計数時間は省略している。尚、ＦＡＮの稼働寿命時間についても計算しているが、ＦＡＮの稼働時間寿命はＮテーブルにて直接アラーム要因となっているもので、ここでは意味を持たない。
【００７５】
このように、本形態例では、最初に図１５のＮテーブルに示す寿命時間によって、ある消耗部品に寿命予告アラームが発生すると、更にその時点の計数時間を基に、図１６のＭテーブルを作成し、ＭテーブルとＮテーブルとの比較で全消耗部品に対して再び寿命予告アラームのチェックをし、もしその比較で寿命予告アラーム要因（寿命予告アラーム範囲に入ったこと）を検出すると、これら複数の寿命予告アラームを同時に通知する。図１７には、その時の寿命事前通知例を示した。
【００７６】
本形態例での全体的な処理は、図１８及び図１９のフローチャートに示すような手順でなされる。
即ち、電源が投入されると、投入時刻の記録と温度センサの出力（温度）の読取がなされ（Ｓ１）、カウンタ６１〜６４や寿命管理設定テーブルの展開や、Ｎテーブルの生成が行われる（Ｓ２）。
【００７７】
次に、非稼働時間積算カウンタ６２，連続切断時間カウンタ６３及び総合時間積算カウンタ６４の計数時間を更新する。このとき、設置環境温度に応じた補正もなされる（Ｓ３）。更新後、図１３の寿命管理設定テーブルを用いた寿命のチェックを行い（Ｓ４）、寿命到達アラームがある場合には（Ｓ５）、メッセージの準備のステップ（Ｓ５１）を経て、その旨のアラームを通知する。
【００７８】
寿命到達アラームがない場合には（Ｓ５）、事前通知のチェックに入り、寿命予告アラームがあるかどうかカウンタ６１〜６４各計数時間とＮテーブルの寿命時間との比較でチェックする（Ｓ６）。寿命予告アラームがある場合には（Ｓ７）、Ｍテーブルを作成し（Ｓ７１）、ＭテーブルとＮテーブルとの比較により、他の寿命予告メッセージがあるかどうかもチェックする（Ｓ７２）。その後、メッセージ準備のステップ（Ｓ７３）を経て、寿命予告アラームをまとめて通知する。
【００７９】
寿命予告アラームがない場合には（Ｓ７）、通常の運用処理に入る（Ｓ８）。通常の運用処理が終了し、電源切断処理が始まると（Ｓ９）、切断時刻の記録と温度センサの出力（温度）の読取がなされ（Ｓ１０）、稼働時間積算カウンタ６１及び総合時間積算カウンタ６４の計数時間を更新した後に（Ｓ１１）、電源が切られる。
【００８０】
本形態例のように構成すれば、一定期間内に到来する寿命を把握できるため、交換部品の手配・作業をまとめて実施でき、保守の効率アップが図れる。
尚、本発明は上記形態例に限られるものではない。例えば、上記第２の形態例は、上記第１の形態例に温度補正の構成を加え、上記第３の形態例は、上記第２の形態例に寿命予測アラーム通知の構成を加えているが、上記第１の形態例に寿命予測アラーム通知の構成を加えるようにしてもよい。
【００８１】
本発明の代表的な態様を付記として以下に示す。
（付記１） 装置の電源投入期間を積算する稼働時間積算カウンタ、装置の連続的な電源切断期間を積算する非稼働時間積算カウンタ、装置の連続的な電源切断時間の計数を繰り返す連続切断時間カウンタ、及び、電源状態に関係なく装置の現調以降の通算経過時間を積算する総合時間積算カウンタ、の４種類のカウンタを寿命管理対象である消耗部品毎に持ち、装置の電源投入処理時と電源切断処理時には、前記カウンタの計数時間を更新させる積算処理手段と、
各寿命管理対象部品毎に、前記４種類のカウンタの中の監視すべきカウンタとこの監視対象カウンタの計数時間が幾つになるとその寿命モードでのアラームを発生するかを示す寿命時間とが設定される寿命管理設定テーブルと、
各寿命管理対象部品について、予め決められたタイミングで、前記寿命管理設定テーブルの寿命時間と前記監視対象カウンタの計数時間とを比較する比較手段と、
この比較手段での比較結果に応じて、各寿命管理対象部品についての寿命到達アラームを発生するアラーム通知手段と、
を有する複数の消耗部品の寿命管理方式。
【００８２】
（付記２） 前記積算処理手段は、装置の電源投入処理時には、前記非稼働時間積算カウンタ，連続切断時間カウンタ及び総合時間積算カウンタの計数時間を更新させ、装置の電源切断処理時には、前記稼働時間積算カウンタ及び総合時間積算カウンタの計数時間を更新させることを特徴とする付記１記載の寿命管理方式。
【００８３】
（付記３） 前記積算処理手段は、電源投入状態が所定期間以上継続する装置の場合には、装置の電源切断処理がなされなくても、予め設定したタイミングで、前記稼働時間積算カウンタ及び総合時間積算カウンタの計数時間を更新させることを特徴とする付記１又は２記載の寿命管理方式。
【００８４】
（付記４） 前記積算処理手段は、装置の電源投入処理時と電源切断処理時には、その電源状態遷移時刻を記憶し、次の電源状態遷移が発生した時点にて、前の電源状態遷移時刻からの経過時間を求め、これを基に前記カウンタの計数時間を更新させることを特徴とする付記１〜３の何れかに記載の寿命管理方式。
【００８５】
（付記５） 装置の設置環境温度を測定可能な温度センサを設け、前記寿命管理設定テーブルには、前記設置環境温度により各寿命管理対象部品の寿命変動を補正する補正係数を設定でき、前記積算処理手段は、装置の電源投入処理時と電源切断処理時には、その電源状態遷移時刻を記憶し、次の電源状態遷移が発生した時点にて、前の電源状態遷移時刻からの経過時間を求め、この経過時間を前記補正係数を用いて基準温度での経過時間に換算し、換算後の経過時間を、更新を必要とする前記カウンタの計数時間に加えることにより、前記カウンタの計数時間を更新させることを特徴とする付記１〜４の何れかに記載の寿命管理方式。
【００８６】
（付記６） 前記寿命管理設定テーブルに、前記寿命到達アラームの発生よりも早い時期から寿命到達までの残存期間が少なくなったことを知らせる寿命予告アラームを発生するための予告通知用データを寿命管理対象である消耗部品毎に設定でき、前記アラーム通知手段から寿命予告アラームを発生する際には、今後の一定期間内に発生すると予測される他の寿命予告アラームをも併せて通知するようにしたことを特徴とする付記１〜５の何れかに記載の寿命管理方式。
【００８７】
（付記７） 前記寿命管理設定テーブルに、予告通知用データとして、前記寿命到達アラームよりも早めの寿命予告アラームを発生するための事前通知期間Ｎと前記他の寿命予告アラームの発生を予測する期間Ｍとを設定し、
前記比較手段では、前記監視対象カウンタの計数時間と前記事前通知の寿命時間との比較、並びに、前記監視対象カウンタの前記期間Ｍ経過時における予測計数時間と前記事前通知の寿命時間との比較を行い、
前記アラーム通知手段では、前記比較手段での比較結果に応じて、各寿命管理対象部品についての寿命予告アラームをも発生することを特徴とする付記６記載の寿命管理方式。
【００８８】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に係る発明によれば、以下の効果が得られる。
・各消耗部品の寿命モードについて、通電時間に限らず、電源切断時にも進行する他の寿命要因についての時間監視が可能となる。
・部品の稼働時間を正確に計数していることから寿命時間に対する交換時期が最適に設定可能である。
・寿命時間の管理について、マニュアル記録等の他手段での管理が不要である他、各ユーザ、各装置、各部品毎の管理が不要であり、更に一時休止時、移設時等の装置についても同様に寿命管理を行える。
・各ユーザ、各装置毎の稼働時間を意識する必要がなく、必要とする準備期間を考慮したほぼ正確な寿命予告アラームの通知が可能となる。
【００８９】
請求項２に係る発明によれば、更に寿命に大きく影響する温度要因についても寿命時間に反映させることにより、更に信頼性の高い、且つ効率的な寿命管理が可能となる。
【００９０】
請求項３に係る発明によれば、一つの事前アラーム発生時に、一定期間内の他の寿命時間要因も把握できるため、交換部品の手配、作業のまとめ実施が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明（請求項１）の原理図である。
【図２】本発明の寿命管理方式が用いられるシステム構成例を示す図である。
【図３】消耗部品の寿命モードを示す図である。
【図４】本発明の第１の形態例における機能ブロック図である。
【図５】第１の形態例におけるカウンタの計数方法を示す図である。
【図６】第１の形態例におけるカウンタの積算例を示す図である。
【図７】第１の形態例における寿命管理設定テーブルを示す図である。
【図８】第２の形態例における寿命管理設定テーブルを示す図である。
【図９】本発明の第２の形態例における機能ブロック図である。
【図１０】冷却ファンユニットの温度と寿命の関係を示す図である。
【図１１】第２の形態例におけるカウンタの積算例を示す図である。
【図１２】本発明の第３の形態例における機能ブロック図である。
【図１３】第３の形態例における寿命管理設定テーブルを示す図である。
【図１４】前１ヶ月の積算時間テーブルを示す図である。
【図１５】Ｎテーブルの説明図である。
【図１６】Ｍテーブルの説明図である。
【図１７】寿命予告アラームの通知例を示す図である。
【図１８】第３の形態例の動作を示すフローチャート（その１）である。
【図１９】第３の形態例の動作を示すフローチャート（その２）である。
【符号の説明】
１，６１ 稼働時間積算カウンタ
２，６２ 非稼働時間積算カウンタ
３，６３ 連続切断時間カウンタ
４，６４ 総合時間積算カウンタ
１０，６０ 積算処理手段
２０，７０ 寿命管理設定テーブル
３０，８０ 比較手段
４０，９０ アラーム通知手段
５３ 磁気ディスクユニット
５５ 一次電池
５７ 冷却ファンユニット
５８ 二次電池
５９ 温度センサ
６５ 時計読取手段
６６ 初期化処理手段
６７ 温度読取手段
７５ 積算時間テーブル生成手段
７７ 事前テーブル生成手段

Claims (3)

1. 装置の電源投入期間を積算する稼働時間積算カウンタ、装置の連続的な電源切断期間を積算する非稼働時間積算カウンタ、装置の連続的な電源切断時間の計数を繰り返す連続切断時間カウンタ、及び、電源状態に関係なく装置の現調以降の通算経過時間を積算する総合時間積算カウンタ、の４種類のカウンタを寿命管理対象である消耗部品毎に持ち、装置の電源投入処理時と電源切断処理時には、前記カウンタの計数時間を更新させる積算処理手段と、
   各寿命管理対象部品毎に、前記４種類のカウンタの中の監視すべきカウンタとこの監視対象カウンタの計数時間が幾つになるとその寿命モードでのアラームを発生するかを示す寿命時間とが設定される寿命管理設定テーブルと、
   各寿命管理対象部品について、予め決められたタイミングで、前記寿命管理設定テーブルの寿命時間と前記監視対象カウンタの計数時間とを比較する比較手段と、
   この比較手段での比較結果に応じて、各寿命管理対象部品についての寿命到達アラームを発生するアラーム通知手段と、
   を有する複数の消耗部品の寿命管理方式。
2. 装置の設置環境温度を測定可能な温度センサを設け、前記寿命管理設定テーブルには、前記設置環境温度により各寿命管理対象部品の寿命変動を補正する補正係数を設定でき、前記積算処理手段は、装置の電源投入処理時と電源切断処理時には、その電源状態遷移時刻を記憶し、次の電源状態遷移が発生した時点にて、前の電源状態遷移時刻からの経過時間を求め、この経過時間を前記補正係数を用いて基準温度での経過時間に換算し、換算後の経過時間を、更新を必要とする前記カウンタの計数時間に加えることにより、前記カウンタの計数時間を更新させることを特徴とする請求項１記載の寿命管理方式。
3. 前記寿命管理設定テーブルに、前記寿命到達アラームの発生よりも早い時期から寿命到達までの残存期間が少なくなったことを知らせる寿命予告アラームを発生するための予告通知用データを寿命管理対象である消耗部品毎に設定でき、前記アラーム通知手段から寿命予告アラームを発生する際には、今後の一定期間内に発生すると予測される他の寿命予告アラームをも併せて通知するようにしたことを特徴とする請求項１又は２記載の寿命管理方式。

Images