JP5590955B2

JP5590955B2 - アクチュエータ制御システム

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Publication number: JP5590955B2
Application number: JP2010100821A
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Inventors: 伸吾中川; 淳福井
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Priority date: 2010-04-26
Filing date: 2010-04-26
Publication date: 2014-09-17
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Description

本発明は、アクチュエータによって駆動される機器の動作を指令する指令信号を生成して機器の動作を制御する動作制御装置と、指令信号に基づいてアクチュエータを制御するアクチュエータ制御装置と、を備えるアクチュエータ制御システムに関する。

従来、アクチュエータによって駆動される機器の動作を指令する指令信号を生成して機器の動作を制御する動作制御装置と、指令信号に基づいてアクチュエータを制御するアクチュエータ制御装置と、を備えるアクチュエータ制御システムが知られている（例えば、特許文献１を参照）。特許文献１においては、航空機の舵面の動作（機器の動作）を制御するアクチュエータ制御システムが開示されている。そして、このアクチュエータ制御システムには、動作制御装置としてのＦＣＣ（ＦｌｉｇｈｔＣｏｎｔｒｏｌＣｏｍｐｕｔｅｒ）と、アクチュエータ制御装置としてのＡＣＥ（ＡｃｔｕａｔｏｒＣｏｎｔｒｏｌＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ）とが備えられている。尚、上記のＡＣＥは、舵面を駆動するアクチュエータを制御するアクチュエータ制御装置として設けられている。

特許文献１に開示された上記システムにおけるアクチュエータ制御装置には、動作制御装置によって生成されて舵面の動作を指令する指令信号に基づいてアクチュエータの動作を制御するための制御信号を生成するデジタル演算部である制御部（３１）が備えられている。そして、このアクチュエータ制御装置には、更に、アクチュエータ制御装置の作動に関する異常を監視するデジタル演算部であるモニタ部（４１）が設けられている。このモニタ部は、上記制御部と同一の処理を行うように構成されている。これにより、ジェネリック故障、即ち、同一のソフトウェアやハードウェアに共通して発生し得る故障の発生を監視できるように構成されている。尚、特許文献１のアクチュエータ制御装置では、上記制御部と比較して機能が少なくアナログ回路として構成されて上記の制御信号を生成するバックアップ用制御部も設けられている。このバックアップ用制御部が更に設けられていることで、上記のアクチュエータ制御装置では、ジェネリック故障が発生したときであってもアクチュエータの動作を制御することができるように構成されている。

特開２００６−２４０６１２号公報

特許文献１に開示されたアクチュエータ制御システムでは、アクチュエータ制御装置は、アクチュエータの動作を制御する制御信号を生成する制御部と同一の処理を行うモニタ部が設けられることで、ジェネリック故障が監視されている。そして、アナログ回路として設けられたバックアップ用制御部が設けられることで、ジェネリック故障発生時にもアクチュエータの動作の制御を継続できるように構成されている。

しかしながら、特許文献１のアクチュエータ制御システムでは、バックアップ用制御部が、制御部に比して機能が少ないアナログ回路として設けられている。このため、ジェネリック故障発生時において、アクチュエータによって駆動される機器の動作の開始時から終了時までに亘る全ての動作を制御できる構成とするためには、更なる冗長化が図られていることが求められる。例えば、特許文献１に開示されたような航空機の舵面の動作を制御するアクチュエータ制御システムの場合、ジェネリック故障発生時において、航空機の離陸動作を含む舵面の全ての動作を制御できる構成とするためには、更なる冗長化が図られていることが求められる。

上記のような冗長化が図られるアクチュエータ制御システムとしては、２つのアクチュエータ制御装置を備え、各アクチュエータ制御装置において、設計の異なる制御部をそれぞれ有するとともに、各制御部とそれぞれ同一の処理を行うモニタ部もそれぞれ有するように構成された形態が考えられる。若しくは、アクチュエータ制御システムにおける１つのアクチュエータ制御装置において、設計の異なる２つの制御部と、各制御部とそれぞれ同一の処理を行う２つのモニタ部とを有するように構成された形態が考えられる。

アクチュエータ制御装置を２つ備えるように構成された前者のアクチュエータ制御システムの場合は、１つのアクチュエータに対して複数のアクチュエータ制御装置が必要となり、構成部品の増大を招くことになる。また、アクチュエータ制御装置において設計の異なる２つの制御部と対応する各モニタ部とを有するように構成された後者のアクチュエータ制御システムの場合も、構成部品の増大を招くことになる。そして、いずれの形態においても、ジェネリック故障の異常が発生した際にアクチュエータと制御部との接続状態を切り替えるための構成の複雑化も招くことになる。このため、アクチュエータ制御システムの構成について、更なる簡素化及び合理化を図ることが難しい。

本発明は、上記実情に鑑みることにより、動作制御装置による機器の動作指令に基づいてアクチュエータ制御装置が機器駆動用のアクチュエータを制御するアクチュエータ制御システムにおいて、ジェネリック故障を監視することができるとともに、ジェネリック故障発生時に機器の動作の開始時から終了時までに亘る全ての動作を制御可能な冗長化を図ることができ、構成の更なる簡素化及び合理化を図ることができる、アクチュエータ制御システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するための第１発明に係るアクチュエータ制御システムは、アクチュエータによって駆動される機器の動作を指令する指令信号を生成して当該機器の動作を制御する動作制御装置と、前記指令信号に基づいて前記アクチュエータを制御するアクチュエータ制御装置と、を備えるアクチュエータ制御システムに関する。そして、第１発明に係るアクチュエータ制御システムは、前記アクチュエータ制御装置は、前記指令信号に基づいて前記アクチュエータの動作を制御するための制御信号を生成する第１制御部と、前記指令信号に基づいて前記アクチュエータの動作を制御するための制御信号を生成するとともに前記第１制御部とは設計が異なる第２制御部と、を有し、前記第１制御部及び前記第２制御部で生成された前記制御信号のうちの一方が前記アクチュエータに出力されて当該アクチュエータの動作が制御されるように前記第１制御部及び前記第２制御部と前記アクチュエータとの接続状態を切り替え、前記動作制御装置は、前記指令信号を生成する指令生成部を有するとともに、前記第１制御部の作動に関する異常及び前記第２制御部の作動に関する異常を監視し、前記動作制御装置にて前記第１制御部の作動に関する異常が検知されると、前記アクチュエータ制御装置は、前記第１制御部と前記アクチュエータとが接続された状態から前記第２制御部と前記アクチュエータとが接続された状態へと前記接続状態を切り替える一方、前記動作制御装置にて前記第２制御部の作動に関する異常が検知されると、前記アクチュエータ制御装置は、前記第２制御部と前記アクチュエータとが接続された状態から前記第１制御部と前記アクチュエータとが接続された状態へと前記接続状態を切り替えることを特徴とする。

この発明によると、動作制御装置において、第１制御部及び第２制御部での処理についてのアクチュエータ制御装置の作動に関する異常が監視されることになり、ジェネリック故障を監視する構成を実現することができる。そして、第１制御部及び第２制御部の設計が異なるように構成されており、ジェネリック故障が発生して動作制御装置で第１制御部の異常が検知されると、アクチュエータ制御装置によって、アクチュエータへの接続状態が、第１制御部から第２制御部へと切り替えられることになる。また、この発明によると、動作制御装置で第２制御部の異常が検知されると、アクチュエータ制御装置によって、アクチュエータへの接続状態が、第２制御部から第１制御部へと切り替えられることになる。このため、ジェネリック故障発生時に機器の動作の開始時から終了時までに亘る全ての動作を制御可能な冗長化を図ることができる。尚、本発明のアクチュエータ制御システムが、航空機の舵面の動作を制御するアクチュエータ制御システムとして設けられている場合であれば、ジェネリック故障発生時において航空機の離陸動作を含む舵面の全ての動作を制御可能な冗長化を図ることができる。更に、本発明のアクチュエータ制御システムでは、動作制御装置を有効的に利用してアクチュエータ制御装置における第１制御部及び第２制御部の異常の監視機能を負担させ、アクチュエータ制御装置の内部で行う異常の監視機能を縮小することができる。これにより、設計の異なる制御部を２つ備えた冗長化が図られた構成において、アクチュエータ制御装置内のモニタ部の構成を簡素化でき、アクチュエータ制御システム全体として、構成の簡素化及び合理化を図ることができる。

従って、本発明によると、動作制御装置による機器の動作指令に基づいてアクチュエータ制御装置が機器駆動用のアクチュエータを制御するアクチュエータ制御システムにおいて、ジェネリック故障を監視することができるとともに、ジェネリック故障発生時に機器の動作の開始時から終了時までに亘る全ての動作を制御可能な冗長化を図ることができ、構成の更なる簡素化及び合理化を図ることができる。

第２発明に係るアクチュエータ制御システムは、第１発明に係るアクチュエータ制御システムにおいて、前記動作制御装置は、前記第１制御部の作動に関する異常を監視する第１モニタ部と、前記第２制御部の作動に関する異常を監視する第２モニタ部と、を有している。

この発明によると、第１モニタ部によって、第１制御部の作動に関する異常を監視でき、第２モニタ部によって、第２制御部の作動に関する異常を監視できる。

第３発明に係るアクチュエータ制御システムは、第２発明に係るアクチュエータ制御システムにおいて、前記アクチュエータ制御装置は、当該アクチュエータ制御装置の作動に関する異常のうちの前記第１モニタ部及び前記第２モニタ部で監視される異常とは種類の異なる異常を監視する第３モニタ部を更に有していることを特徴とする。

この発明によると、アクチュエータ制御装置の作動に関する異常が、動作制御装置に設けられた第１モニタ部及び第２モニタ部と、アクチュエータ制御装置に設けられた第３モニタ部とにおいて、異常の種類で分類されて監視される。このため、第１モニタ部及び第２モニタ部のそれぞれで監視する異常の種類（モニタ対象の種類）に関し、動作制御装置とアクチュエータ制御装置との間の通信用のデータバス経由では異常検知までの時間が長くなりすぎてしまうモニタ対象については、アクチュエータ制御装置側の第３モニタ部にて監視させることができる。一方、演算負荷が大きなモニタ対象については、動作制御装置側の第１モニタ部及び第２モニタ部にて監視させることができる。

第４発明に係るアクチュエータ制御システムは、第３発明のアクチュエータ制御システムにおいて、前記第１モニタ部は、前記第１制御部と同一の処理を行うとともにこの処理結果を前記第１制御部での処理結果と比較することで、前記第１制御部の作動に関する異常を監視し、前記第２モニタ部は、前記第２制御部と同一の処理を行うとともにこの処理結果を前記第２制御部での処理結果と比較することで、前記第２制御部の作動に関する異常を監視することを特徴とする。

この発明によると、動作制御装置側の第１モニタ部及び第２モニタ部において、アクチュエータ制御装置の第１制御部及び第２制御部とそれぞれ同一の処理が行われて処理結果が比較されるフィルタ演算等が行われ、第１制御部及び第２制御部の作動の異常が監視される。このため、フィルタ演算等のように演算負荷の大きいモニタ対象について、動作制御装置の第１モニタ部及び第２モニタ部にて監視することができ、動作制御装置側とアクチュエータ制御装置側とで効率よく異常の監視機能を分散して負担させることができる。

第５発明に係るアクチュエータ制御システムは、第３発明又は第４発明のアクチュエータ制御システムにおいて、前記第３モニタ部は、前記アクチュエータを作動させるための電力を供給する電源の異常、及び、前記アクチュエータを作動させるために前記アクチュエータ制御装置を介して供給される電流の異常のうちの少なくともいずれかを監視することを特徴とする。

この発明によると、アクチュエータ制御装置側の第３モニタ部において、アクチュエータ作動用電源の異常や過電流などの供給電流の異常が監視される。このため、電源異常や過電流といった異常のように、動作制御装置とアクチュエータ制御装置との間の通信用のデータバス経由では異常検知までの時間が長くなりすぎてしまうモニタ対象については、アクチュエータ制御装置側の第３モニタ部にて監視させることができる。

第６発明に係るアクチュエータ制御システムは、第３発明乃至第５発明のいずれかのアクチュエータ制御システムにおいて、異常を監視するために前記第１モニタ部及び前記第２モニタ部のそれぞれにて処理されるデータの種類が、前記動作制御装置と前記アクチュエータ制御装置との間の通信用のデータバスの負荷が所定以下となるように制限されて設定されていることを特徴とする。

この発明によると、動作制御装置側の第１モニタ部及び第２モニタ部にて異常監視のために処理されるデータの種類が、アクチュエータ制御装置との間の通信用データバスの負荷を制限するように設定される。このため、第１モニタ部及び第２モニタ部で処理するデータの量について、動作制御装置側での処理が必要な種類のデータに制限する観点から最適化でき、データバスの負荷増大を抑制することができる。尚、より高速での通信が可能なデータバスを用いることも考えられるが、本発明の構成とすることで、より低コストで実現されたシステムで効率よく異常を監視することができる。

第７発明に係るアクチュエータ制御システムは、第３発明乃至第６発明のいずれかのアクチュエータ制御システムにおいて、異常を監視するために前記第１モニタ部及び前記第２モニタ部のそれぞれにて処理されるデータが、所定の周期で処理される第１データと、前記所定の周期よりも長い周期に亘って処理される第２データとに分けられて処理されるように、前記動作制御装置と前記アクチュエータ制御装置との間の通信プロトコルが設定されていることを特徴とする。

この発明によると、動作制御装置側の第１モニタ部及び第２モニタ部にて異常監視のために処理されるデータが、短い所定の周期で処理される第１データと、長い周期で処理される第２データとに分けて処理される。このため、異常検知精度の要求が高くて異常検知までの時間を短く設定したいモニタ対象については第１データとして処理し、相対的に異常検知精度の要求が低いモニタ対象については第２データとして処理することができる。これにより、動作制御装置とアクチュエータ制御装置との間のデータバスにおける通信周期を一律に長くする必要がなく、限られた通信周期を有効的に活用し、各モニタ対象に応じた適切な周期で処理でき、異常検知精度の要求を効率よく満たすことができる。尚、より高速での通信が可能なデータバスを用いることも考えられるが、本発明の構成とすることで、より低コストで実現されたシステムで効率よく異常を監視することができる。

本発明によると、動作制御装置による機器の動作指令に基づいてアクチュエータ制御装置が機器駆動用のアクチュエータを制御するアクチュエータ制御システムにおいて、ジェネリック故障を監視することができるとともに、ジェネリック故障発生時に機器の動作の開始時から終了時までに亘る全ての動作を制御可能な冗長化を図ることができ、構成の更なる簡素化及び合理化を図ることができる。

本発明の一実施の形態に係るアクチュエータ制御システムの概略を示すブロック図である。図１に示すアクチュエータ制御システムの更に詳細な構成を示すブロック図である。図１に示すアクチュエータ制御システムにおける動作制御装置とアクチュエータ制御装置との間における通信処理の概略を説明するためのチャートである。図２に示すアクチュエータ制御システムについての変形例に係る構成を示すブロック図である。

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しつつ説明する。本発明の実施形態は、アクチュエータによって駆動される機器の動作を指令する指令信号を生成して機器の動作を制御する動作制御装置と、指令信号に基づいてアクチュエータを制御するアクチュエータ制御装置と、を備えるアクチュエータ制御システムとして、広く適用することができるものである。

図１は、本発明の一実施の形態に係るアクチュエータ制御システム１の概略を示すブロック図である。図１に示すアクチュエータ制御システム１は、図示していない航空機に搭載されており、航空機の舵面１００の動作を電気信号によって制御するＦＢＷ（ＦｌｙＢｙＷｉｒｅ）システムである飛行制御システムとして設けられている。

尚、アクチュエータ制御システム１によって動作が制御される舵面１００を構成する航空機の動翼（操縦翼面）として、補助翼（エルロン）や方向舵（ラダー）、昇降舵（エレベータ）等が挙げられる。この舵面１００は、複数のアクチュエータ（１０１、１０１）によって駆動され、各アクチュエータ１０１は、例えば、油圧シリンダを有する機構として設けられ、後述のＲＥＵ１２の制御によって動作するように構成されている。

また、アクチュエータ（１０１、１０１）は、ソレノイドバルブ（１０２、１０２）のそれぞれが各ＲＥＵ１２によって駆動されることで、舵面１００の動きに従って動作するように（舵面１００に従動するように）も構成されている。また、各ソレノイドバルブ（以下「ＳＯＶ」という。）１０２が各アクチュエータ１０１に対応するように設けられている。尚、舵面１００は、アクチュエータ（１０１、１０１）によって駆動される本実施形態における「機器」を構成している。また、本実施形態のアクチュエータ制御システムが適用される「機器」は、エルロンやラダー、スポイラー等の各舵面として構成される形態に限らず、航空機におけるランディングギア（降着装置）等の脚（航空機の機体を地上で支持する機構）であってもよい。

図１に示すように、アクチュエータ制御システム１は、航空機において、各アクチュエータ１０１に対応してそれぞれ設けられている。このため、アクチュエータ制御システム１は、１つの舵面１００に対して、複数（本実施形態では、２つ）設けられている。

図２は、アクチュエータ制御システム１の更に詳細な構成を示すブロック図である。アクチュエータ制御システム１は、ＦＣＣ（ＦｌｉｇｈｔＣｏｎｔｒｏｌＣｏｍｐｕｔｅｒ）１１と、ＲＥＵ（ＲｅｍｏｔｅＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓＵｎｉｔ）１２と、ＦＣＣ１１とＲＥＵ１２との間の通信用のデジタルデータバス１３と、を備えて構成されている。そして、ＦＣＣ１１及びＲＥＵ１２が１つのアクチュエータ１０１に対応するように設けられている。

尚、図２においては、１つの舵面１００に対して設けられた複数のアクチュエータ制御システム１のうちの一方のアクチュエータ制御システム１のブロック図について図示しており、他方のアクチュエータ制御システム１のブロック図については、同様となるため、図示を省略している。また、以下の説明においては一方のアクチュエータ制御システム１について説明することで、同様に構成される他方のアクチュエータ制御システム１の説明を省略する。

図２に示すＦＣＣ１１は、パイロット（図示せず）の操作によって生成される操作信号等に基づいて、舵面１００の動作を指令する指令信号を生成して舵面１００の動作を制御する本実施形態の動作制御装置として設けられている。このＦＣＣ１１においては、上記の指令信号を生成する指令生成部２１と、アクチュエータ制御装置１２の作動に関する異常を監視する第１モニタ部２２及び第２モニタ部２３とが構成されている。尚、指令生成部２１、第１モニタ部２２及び第２モニタ部２３は、例えば、ＦＣＣ１１に備えられる図示を省略したＣＰＵ（Central Processing Unit）によってＦＣＣ１１に備えられる図示を省略したメモリに記憶されたプログラムが実行されることによって構築される。そして、ＦＣＣ１１は、上記の指令信号を含む各種信号をシリアルデータとしてデジタルデータバス１３を介してＲＥＵ１２に送信するように構成されている。尚、第１モニタ部２２は、ＲＥＵ１２における後述の第１制御部２５の作動に関する異常を監視するように構成されている。一方、第２モニタ部２３は、ＲＥＵ１２における後述の第２制御部２６の作動に関する異常を監視するように構成されている。

図２に示すＲＥＵ１２は、ＦＣＣ１１からの指令信号に基づいてシリンダアクチュエータ１０１を制御する本実施形態のアクチュエータ制御装置として設けられている。このＲＥＵ１２は、アクチュエータ１０１と一体的に設置され又は近接した場所に設置されている。そして、ＲＥＵ１２においては、Ｉ／Ｆ（インターフェース）２４、第１制御部２５、第２制御部２６、Ｄ／Ａ（デジタルアナログ変換部）２７及び２８、リレー２９及び３０、アンプ３１、Ａ／Ｄ（アナログデジタル変換部）３２、第３モニタ部３３、ＯＲ回路３４、ＮＯＴ回路３４ａ、ＳＯＶドライバ３５、切替制御回路３６、等が設けられている。

Ｉ／Ｆ２４は、デジタルデータバス１３を介してＦＣＣ１１との間で信号の入出力を行うように構成されている。第１制御部２５は、デジタル演算部（デジタル演算装置）として設けられ、Ｉ／Ｆ２４を介して入力されるＦＣＣ１１からの指令信号と、アクチュエータ１０１から送信される帰還信号と、図示しない各種センサから入力されるセンサ信号とに基づいて、アクチュエータ１０１の動作を制御するための制御信号を生成するように構成されている。尚、第１制御部２５は、例えば、ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣ、ソフトウェアを記憶してソフトウェアに応じて機能するコンピュータ、等によって構成されている。

第２制御部２６は、デジタル演算部（デジタル演算装置）として設けられ、Ｉ／Ｆ２４を介して入力されるＦＣＣ１１からの指令信号と、アクチュエータ１０１から送信される帰還信号と、図示しない各種センサから入力されるセンサ信号とに基づいて、アクチュエータ１０１の動作を制御するための制御信号を生成するように構成されている。第２制御部２４は、例えば、ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣ、ソフトウェアを記憶してソフトウェアに応じて機能するコンピュータ、等によって構成され、第１制御部２５とは設計が異なるデジタル演算部として設けられている。

第１制御部２５によって生成された制御信号は、Ｄ／Ａ２７においてデジタルデータからアナログデータに変換される。また、第２制御部２６によって生成された制御信号は、Ｄ／Ａ２８においてデジタルデータからアナログデータに変換される。そして、ＲＥＵ１２においては、Ｄ／Ａ２７にてアナログデータに変換された制御信号とＤ／Ａ２８にてアナログデータに変換された制御信号とは、そのうちのいずれか一方が、リレー２９及びリレー３０を介してアンプ３１に入力され、このアンプ３１において増幅されてアクチュエータ１０１に出力される。

尚、後述するように、リレー２９は、切替制御回路３６から出力される制御部切替信号に基づいて、Ｄ／Ａ２７及びＤ／Ａ２８のいずれかへ接続されるように切り替えられる。また、リレー３０は、後述するように、ＮＯＴ回路３４ａから出力されるＳＯＶ切替信号に基づいて、リレー２９へ接続された状態とリレー２９への接続が解除された状態とのいずれかに切り替えられる。

Ａ／Ｄ３２は、アクチュエータ１０１からの帰還信号をアナログデータからデジタルデータに変換するように構成されている。この帰還信号は、第１制御部２５及び第２制御部２６に入力されるとともに、Ｉ／Ｆ２４を介してＦＣＣ１１の第１モニタ部２２及び第２モニタ部２３に入力されることになる。このため、Ａ／Ｄ３２、Ｉ／Ｆ２４、デジタルデータバス１３を介して受信されるデータに基づいて監視できる異常については、Ａ／Ｄ３２が設けられていることで特別なハードウェアが設けられていなくても、ＦＣＣ１１の第１モニタ部２２及び第２モニタ部２３にて監視することができる。

切替制御回路３６は、リレー２９の接続状態を切り替える制御を行うためのロジック回路として設けられている。この切替制御回路３６には、航空機（図示せず）の運転開始時であるアクチュエータ制御システム１の作動開始時におけるリレー２９の初期接続状態を設定させるための信号や、リレー２９の接続状態をアクチュエータ制御システム１の作動途中において切り替えさせるための信号が、デジタルデータバス１３及びＩ／Ｆ２４を介して入力される。

例えば、第１制御部２５がアクチュエータ１０１の通常時の制御用の制御部として用いられ、第２制御部２６が第１制御部２５に異常が発生した際におけるバックアップ用の制御部として用いられる場合であれば、上記の初期接続状態を設定させるための信号として、Ｄ／Ａ２７とリレー３０とを接続させるための信号が、切替制御回路３６に入力される。この信号が入力されると、切替制御回路３６は、Ｄ／Ａ２７とリレー３０とが接続された状態が維持されるようにリレー２９を制御し、第１制御部２５の作動の異常が検知されるまでは、第１制御部２５の制御信号によってアクチュエータ１０１の動作が制御されることになる。

尚、リレー２９の初期接続状態を設定させるための信号の形態としては、上記の例に限らず、種々変更して実施してもよい。例えば、第２制御部２６を通常時の制御部として用いるとともに第１制御部２５をバックアップ用の制御部として用いる形態であってもよい。また、通常時の制御部とバックアップ用の制御部を第１制御部２５及び第２制御部２６のいずれかに固定せず、離陸タイミング毎や離陸回数毎などの種々の条件に応じて定期的に変更する形態等であってもよい。

また、リレー２９の接続状態をアクチュエータ制御システム１の作動途中において切り替えさせるための信号としては、第１モニタ部２２及び第２モニタ部２３での異常検知に基づいて生成されてＦＣＣ１１から出力された異常検知信号が、デジタルデータバス１３及びＩ／Ｆ２４を介して切替制御回路３６に入力される。

第１モニタ部２２にて第１制御部２５の作動の異常が検知されることで生成されてＦＣＣ１１から出力された異常検知信号が切替制御回路３６に入力されると、切替制御回路３６は、リレー２９の接続状態をＤ／Ａ２７とリレー３０とが接続された状態からＤ／Ａ２８とリレー３０とが接続された状態へと切り替える制御部切替信号を出力する。この制御部切替信号に基づいてリレー２９の接続状態が切り替えられ、異常が発生した第１制御部２５で生成された制御信号に基づくアクチュエータ１０１の動作の制御が停止され、異常が検知されていない第２制御部２６で生成された制御信号に基づくアクチュエータ１０１の動作の制御がすぐに開始されることになる。尚、第１制御部２５の作動の異常が検知されたときに、Ｄ／Ａ２８とリレー３０とが既に接続されている状態であれば、上記の制御部切替信号が切替制御回路３６から出力されても、リレー２９の接続状態の切替は行われず、Ｄ／Ａ２８とリレー３０とが接続された状態が維持されることになる。

一方、第２モニタ部２３にて第２制御部２６の作動の異常が検知されることで生成されてＦＣＣ１１から出力された異常検知信号が切替制御回路３６に入力されると、切替制御回路３６は、リレー２９の接続状態をＤ／Ａ２８とリレー３０とが接続された状態からＤ／Ａ２７とリレー３０とが接続された状態へと切り替える制御部切替信号を出力する。この制御部切替信号に基づいてリレー２９の接続状態が切り替えられ、異常が発生した第２制御部２６で生成された制御信号に基づくアクチュエータ１０１の動作の制御が停止され、異常が検知されていない第１制御部２５で生成された制御信号に基づくアクチュエータ１０１の動作の制御がすぐに開始されることになる。尚、第２制御部２６の作動の異常が検知されたときに、Ｄ／Ａ２７とリレー３０とが既に接続されている状態であれば、上記の制御部切替信号が切替制御回路３６から出力されても、リレー２９の接続状態の切替は行われず、Ｄ／Ａ２７とリレー３０とが接続された状態が維持されることになる。

尚、切替制御回路３６及びリレー２９が、第１制御部２５及び第２制御部２６で生成された制御信号のうちの一方がアクチュエータ１０１に出力されてアクチュエータ１０１の動作が制御されるように第１制御部２５及び第２制御部２６とアクチュエータ１０１との接続状態を切り替える本実施形態における切替手段を構成している。そして、上述のように、切替制御回路３６及びリレー２９によって構成される切替手段は、第１モニタ部２５及び第２モニタ部２６のうちの一方で異常が検知されたときに第１制御部２５及び第２制御部２６のうちの一方とアクチュエータ１０１とが接続された状態から第１制御部２５及び第２制御部２６のうちの他方とアクチュエータ１０１とが接続された状態へと接続状態を切り替えるように構成されている。

第３モニタ部３３は、ＲＥＵ１２の作動に関する異常のうちの第１モニタ部２２及び第２モニタ部２３で監視される異常とは種類の異なる異常を監視するように構成されている。尚、第３モニタ部３３は、例えば、ＲＥＵ１２に備えられる演算装置や回路として構成される。この第３モニタ部３３は、例えば、アクチュエータ１０１を作動させるための電力を供給する電源（図示せず）の異常や、アクチュエータ１０１を作動させるためにＲＥＵ１２を介してアクチュエータ１０１に供給される電流の異常（過電流等）を監視するように構成されている。また、第３モニタ部３３は、更に、Ｉ／Ｆ２４及びデジタルデータバス１３を介したＲＥＵ１２とＦＣＣ１１との通信が正常に行われているか否かを監視するように（通信の異常を監視するように）構成されていてもよい。この場合、例えば、第３モニタ部３３が、パリティチェック等の処理を行うことで上記通信の異常を監視するように構成される。

一方、ＦＣＣ１１の第１モニタ部２２は、例えば、ＲＥＵ１２の第１制御部２５と同一の処理を行うとともにこの処理結果を第１制御部２５での処理結果と比較することで、第１制御部２５の作動に関する異常を監視するように構成されている。また、ＦＣＣ１１の第２モニタ部２３は、例えば、ＲＥＵ１２の第２制御部２６と同一の処理を行うとともにこの処理結果を第２制御部２６での処理結果と比較することで、第２制御部２６の作動に関する異常を監視するように構成されている。尚、第１制御部２５及び第２制御部２６での処理結果のデータについては、Ｉ／Ｆ２４及びデジタルデータバス１３を介してＦＣＣ１１に送信される。

また、ＲＥＵ１２の作動に関する異常を監視するために第１モニタ部２２及び第２モニタ部２３のそれぞれにて処理されるデータの種類は、デジタルデータバス１３における負荷増大を最小限に止めるという条件のもと、デジタルデータバス１３の負荷が所定以下になるように制限されて設定されている。

また、ＲＥＵ１２の作動に関する異常を監視するために第１モニタ部２２及び第２モニタ部２３のそれぞれにて処理されるデータは、所定の周期で処理される第１データと、所定の周期よりも長い周期に亘って処理される第２データとに分けて処理されるように、ＦＣＣ１１とＲＥＵ１２との間の通信プロトコルが設定されている。

図３は、ＦＣＣ１１とＲＥＵ１２との間において上記の第１データと第２データとに分けて処理される通信処理の概略を例示的に説明するためのチャートである。尚、図３においては、デジタルデータバス１３を介して周期的に通信されるデータとして、図３（ａ）に例示するように、ベースデータと、データＡと、データＢと、データＣとがあるものとして説明する。ここで、ベースデータは、第１モニタ部２２又は第２モニタ部２３におけるモニタ対象ではなく周期的に通信されるデータである。一方、データＡ、データＢ及びデータＣは、第１モニタ部２２又は第２モニタ部２３におけるモニタ対象のデータである。そして、データＡは、異常検知精度の要求が高くて異常検知までの時間を短く設定したいモニタ対象であり、データＢ及びデータＣは、相対的に異常検知精度の要求が低いモニタ対象である。

ベースデータに加えて、データＡ、データＢ及びデータＣの全てを所定の周期Ｔ１で通信しようとすると、図３（ａ）に示すように、周期Ｔ１が短い場合、全てのデータを処理できないことになる。そして、全てのデータを所定の周期で通信するために周期Ｔ１を長く設定すると、検知精度要求が高いモニタ対象であるデータＡについての検知精度を低下させてしまうことになる。

一方、アクチュエータ制御システム１においては、図３（ｂ）又は図３（ｃ）に示すように、通信処理が行われる。図３（ｂ）及び図３（ｃ）は、データＡが所定の周期Ｔ１で処理される前述の第１データとして設定され、データＢ及びデータＣが所定の周期Ｔ１よりも長い周期である周期Ｔ２に亘って処理される前述の第２データとして設定された通信処理を例示している。

図３（ｂ）に示す処理の場合、第２データであるデータＢが複数のデータ（Ｂ１、Ｂ２）に分割され、同様に、第２データであるデータＣも複数のデータ（Ｃ１、Ｃ２）に分割されている。そして、データＢを分割した複数のデータ（Ｂ１、Ｂ２）とデータＣを分割した複数のデータ（Ｃ１、Ｃ２）とが、所定の周期Ｔ１の複数周期分に亘る周期である周期Ｔ２において処理されることになる。一方、図３（ｃ）に示す処理の場合、データＢ及びデータＣは分割されず、ある周期Ｔ１では、第１データであるデータＡと第２データであるデータＢとが処理され、その周期Ｔ１と異なる周期Ｔ１では、第１データであるデータＡと第２データであるデータＣとが処理される。

上述した図３（ｂ）及び図３（ｃ）のいずれの通信処理においても、第１データであるデータＡは、短い所定の周期Ｔ１で処理され、第２データであるデータＢ及びデータＣは、長い周期Ｔ２で処理されることになる。即ち、異常検知精度の要求が高いモニタ対象であるデータＡについては短い所定の周期Ｔ１で処理でき、異常検知精度の要求が相対的に低いモニタ対象であるデータＢ及びデータＣについては長い周期Ｔ２で処理することができる。

ここで、第１モニタ部２２、第２モニタ部２３、第３モニタ部３３において異常が検知された場合の形態について更に説明する。ＦＣＣ１１の第１モニタ部２２及び第２モニタ部２３のいずれか一方において異常が検知されたときは、前述のように、異常検知信号が切替制御回路３６に入力される。そして、切替制御回路３６から出力された制御部切替信号に基づいてリレー２９の切替制御が行われる。

これに対し、第１モニタ部２２及び第２モニタ部２３の両方において異常が検知されたときは、ＦＣＣ１１からは、リレー３０を切替させるためのＲＥＵ異常検知信号が、デジタルデータバス１３及びＩ／Ｆ２４を介してＯＲ回路３４に出力される。また、ＲＥＵ１２の第３モニタ部３３において異常が検知されたときにも、リレー３０を切替させるためのＲＥＵ異常検知信号が、第３モニタ部３３からＯＲ回路３４に出力される。

ＯＲ回路３４に対して、ＦＣＣ１１及び第３モニタ部３３のうちの少なくともいずれかからＲＥＵ異常検知信号が入力されると、その論理和としての出力信号がＯＲ回路３４からＮＯＴ回路３４ａに出力される。そして、ＯＲ回路３４から入力された信号がＮＯＴ回路３４ａにて反転され、その反転した信号が、ＳＯＶ切替信号としてＮＯＴ回路３４ａから出力される。このＳＯＶ切替信号は、リレー３０及びＳＯＶドライバ３５に対してそれぞれ出力される。

ＮＯＴ回路３４ａからリレー３０にＳＯＶ切替信号が入力されると、リレー３０は、アンプ３１とリレー２９とを接続した状態から、アンプ３１とリレー２９との接続を解除した状態へと切り替えられる。即ち、リレー３０の状態が、図２に示す状態からアンプ３１とリレー２９との接続が解除された状態に切り替えられ、Ｄ／Ａ２７又はＤ／Ａ２８からの制御信号がアンプ３１に入力されない状態となる。このため、第１制御部２５又は第２制御部２６で生成された制御信号に基づくアクチュエータ１０１の制御が停止されることになる。

一方、ＮＯＴ回路３４ａからＳＯＶ切替信号がＳＯＶドライバ３５に入力されると、ＳＯＶドライバ３５は、アクチュエータ１０１を外部負荷に従動させるように（舵面１００に従動させるように）、ＳＯＶ１０２を駆動する。

次に、アクチュエータ制御システム１の作動について説明する。ＦＣＣ１１の第１モニタ部２２及び第２モニタ部２３とＲＥＵ１２の第３モニタ部３３とにおいて異常が検知されていない通常の作動時においては、ＦＣＣ１１からの指令信号に基づいてＲＥＵ１２がアクチュエータ１０１を制御する。これにより、アクチュエータ１０１によって駆動される舵面１００の動作が制御されている。尚、第１制御部２５がアクチュエータ１０１の通常時の制御用の制御部として用いられ、第２制御部２６が第１制御部２５に異常が発生した際におけるバックアップ用の制御部として用いられる場合であれば、図２に示すように、第１制御部２５の制御信号によってアクチュエータ１０１の動作が制御されることになる。

一方、ＦＣＣ１１の第１モニタ部２２が第１制御部２５の異常を検知したときは、第１制御部２５に関する異常検知信号がＦＣＣ１１から出力され、切替制御回路３６に入力される。そして、前述したように、切替制御回路３６から制御部切替信号がリレー２９に対して出力され、リレー２９の接続状態がＤ／Ａ２７とリレー３０とを接続した状態からＤ／Ａ２８とリレー３０とを接続した状態へと切り替えられる。これにより、異常が検知されていない第２制御部２６で生成された制御信号に基づくアクチュエータ１０１の動作の制御がすぐに開始される。尚、第２制御部２６は、第１制御部２５とは設計が異なるデジタル演算部としての制御部として構成されているため、第１制御部２５と同様の異常（ジェネリック故障となるような異常）は発生しないことになる。

また、第２モニタ部２３が第２制御部２６の異常を検知したときは、リレー２９の接続状態の切替は行われないことになる。尚、第２制御部２６が通常時の制御用の制御部として用いられ、第１制御部２５がバックアップ用の制御部として用いられる場合については、上記の説明において、第１制御部２５及び第２制御部２６の関係が逆になるとともに、第１モニタ部２２及び第２モニタ部２３の関係が逆になるだけで同様であるため、説明を省略する。

また、第１モニタ部２２及び第２モニタ部２３の両方が異常を検知したとき、或いは、ＲＥＵ１２の第３モニタ部３３が異常を検知したときは、ＳＯＶ切替信号がＮＯＴ回路３４ａからリレー３０及びＳＯＶドライバ３５に対して出力される。そして、前述したように、アンプ３１とリレー２９との接続が解除された状態に切り替えられ、第１制御部２５又は第２制御部２６で生成された制御信号に基づくアクチュエータ１０１の制御が停止される。また、ＳＯＶ切替信号がＳＯＶドライバ３５に入力されることで、アクチュエータ１０１を舵面１００に従動させるようにＳＯＶ１０２を駆動するＳＯＶドライバ３５による制御が開始される。

以上説明したように、アクチュエータ制御システム１によると、第１モニタ部２２及び第２モニタ部２３において、第１制御部２５及び第２制御部２６での処理についてのＲＥＵ（アクチュエータ制御装置）１２の作動に関する異常が監視されることになり、ジェネリック故障を監視する構成を実現することができる。そして、第１制御部２５及び第２制御部２６の設計が異なるように構成されており、ジェネリック故障が発生して第１モニタ部２２及び第２モニタ部２３の一方で異常が検知されると、切替手段（２９、３６）によって、アクチュエータ１０１への接続状態が、異常が検知された第１及び第２制御部（２５、２６）のうちの一方から他方へと切り替えられることになる。このため、ジェネリック故障発生時に機器（舵面１００）の動作の開始時から終了時までに亘る全ての動作を制御可能な冗長化を図ることができる。即ち、本実施形態のように、アクチュエータ制御システム１が、航空機の舵面１００の動作を制御するアクチュエータ制御システムとして設けられている場合、ジェネリック故障発生時において航空機の離陸動作を含む舵面１００の全ての動作を制御可能な冗長化を図ることができる。更に、アクチュエータ制御システム１では、ＦＣＣ（動作制御装置）１１を有効的に利用してＲＥＵ１２における第１制御部２５及び第２制御部２６の異常の監視機能を負担させ、ＲＥＵ１２の内部で行う異常の監視機能を縮小することができる。これにより、設計の異なる制御部を２つ備えた冗長化が図られた構成において、ＲＥＵ１２内のモニタ部の構成を簡素化でき、アクチュエータ制御システム１全体として、構成の簡素化及び合理化を図ることができる。

従って、本実施形態によると、動作制御装置による機器（航空機の舵面）の動作指令に基づいてアクチュエータ制御装置が機器（舵面）駆動用のアクチュエータを制御するアクチュエータ制御システム１において、ジェネリック故障を監視することができるとともに、ジェネリック故障発生時に機器（舵面）の動作の開始時から終了時までに亘る全ての動作（航空機の離陸動作を含む舵面の全ての動作）を制御可能な冗長化を図ることができ、構成の更なる簡素化及び合理化を図ることができる。

また、アクチュエータ制御システム１によると、ＲＥＵ１２の作動に関する異常が、ＦＣＣ１１に設けられた第１モニタ部２２及び第２モニタ部２３と、ＲＥＵ１２に設けられた第３モニタ部３３とにおいて、異常の種類で分類されて監視される。このため、第１モニタ部２２及び第２モニタ部２３のそれぞれで監視する異常の種類（モニタ対象の種類）に関し、ＦＣＣ１１とＲＥＵ１２との間の通信用のデータバス経由では異常検知までの時間が長くなりすぎてしまうモニタ対象については、ＲＥＵ１２側の第３モニタ部３３にて監視させることができる。一方、演算負荷が大きなモニタ対象については、ＦＣＣ１１側の第１モニタ部２２及び第２モニタ部２３にて監視させることができる。

また、アクチュエータ制御システム１によると、ＦＣＣ１１側の第１モニタ部２２及び第２モニタ部２３において、ＲＥＵ１２の第１制御部２５及び第２制御部２６とそれぞれ同一の処理が行われて処理結果が比較されるフィルタ演算等が行われ、第１制御部２５及び第２制御部２６の作動の異常が監視される。このため、フィルタ演算等のように演算負荷の大きいモニタ対象について、ＦＣＣ１１の第１モニタ部２２及び第２モニタ部２３にて監視することができ、ＦＣＣ１１側とＲＥＵ１２側とで効率よく異常の監視機能を分散して負担させることができる。

また、アクチュエータ制御システム１によると、ＲＥＵ１２側の第３モニタ部３３において、アクチュエータ作動用電源の異常や過電流などの供給電流の異常が監視される。このため、電源異常や過電流といった異常のように、ＦＣＣ１１とＲＥＵ１２との間のデジタルデータバス１３経由では異常検知までの時間が長くなりすぎてしまうモニタ対象については、ＲＥＵ１２側の第３モニタ部３３にて監視させることができる。

また、アクチュエータ制御システム１によると、ＦＣＣ１１側の第１モニタ部２２及び第２モニタ部２３にて異常監視のために処理されるデータの種類が、ＲＥＵ１２との間のデジタルデータバス１３の負荷を制限するように設定される。このため、第１モニタ部２２部及び第２モニタ部２３で処理するデータの量について、ＦＣＣ１１側での処理が必要な種類のデータに制限する観点から最適化でき、デジタルデータバス１３の負荷増大を抑制することができる。また、高速での通信が可能なデータバスを用いる場合に比して、より低コストで実現されたシステムで効率よく異常を監視することができる。

また、アクチュエータ制御システム１によると、ＦＣＣ１１側の第１モニタ部２２及び第２モニタ部２３にて異常監視のために処理されるデータが、短い所定の周期Ｔ１で処理される第１データと、長い周期Ｔ２で処理される第２データとに分けて処理される。このため、異常検知精度の要求が高くて異常検知までの時間を短く設定したいモニタ対象については第１データとして処理し、相対的に異常検知精度の要求が低いモニタ対象については第２データとして処理することができる。これにより、ＦＣＣ１１とＲＥＵ１２との間のデジタルデータバス１３における通信周期を一律に長くする必要がなく、限られた通信周期を有効的に活用し、各モニタ対象に応じた適切な周期で処理でき、異常検知精度の要求を効率よく満たすことができる。また、高速での通信が可能なデータバスを用いる場合に比して、より低コストで実現されたシステムで効率よく異常を監視することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々に変更して実施することができる。例えば、次のように変更して実施することができる。

（１）本実施形態では、航空機の舵面の動作を制御する飛行制御システムとしてアクチュエータ制御システムが設けられた場合を例にとって説明したが、この通りでなくてもよく、飛行制御システム以外のアクチュエータ制御システムに本発明が適用されてもよい。例えば、航空機におけるランディングギア等の脚の動作を制御するアクチュエータ制御システムに本発明が適用されてもよい。

（２）第１モニタ部及び第２モニタ部におけるモニタ対象と第３モニタ部におけるモニタ対象との分類については、本実施形態で例示したものに限らず、種々変更して設定することができる。また、動作制御装置とアクチュエータ制御装置との間のデータバスでの通信負荷として許容される範囲において、第１モニタ部にて監視される第１制御部の作動に関する異常及び第２モニタ部で監視される第２制御部の作動に関する異常以外の異常が、動作制御装置にて監視されるように構成されてもよい。また、本実施形態において第３モニタ部で監視される異常として説明したモニタ対象について、通信負荷として許容される範囲において、動作制御装置にて監視されるように構成されてもよい。

（３）第３モニタ部については、本実施形態で例示した形態に限らず、アクチュエータ制御装置において、モニタ機能を分割して負担する複数の演算装置や回路等として設けられているものであってもよい。

（４）本実施形態では、第１モニタ部２２及び第２モニタ部２３の両方において異常が検知されたときに、リレー３０を切替させるためのＲＥＵ異常検知信号がＦＣＣ１１からデジタルデータバス１３及びＩ／Ｆ２４を介してＯＲ回路３４に出力される形態を例にとって説明したが、この通りでなくてもよい。図４は、図２に示すアクチュエータ制御システム１についての変形例に係るアクチュエータ制御システム２の構成を示すブロック図である。以下、アクチュエータ制御システム２の説明においては、図２に示すアクチュエータ制御システム１と構成が異なる点について説明し、アクチュエータ制御システム１と同様に構成される要素については、図面において同一の符号を付すことで説明を省略する。

図４に示す変形例に係るアクチュエータ制御システム２では、ＲＥＵ１２において、ＯＲ回路３４に信号を入力するための回路として、ＯＲ回路３７とＡＮＤ回路３８とが更に設けられている。

ＦＣＣ１１の第１モニタ部２２において異常が検知されたときは、第１制御部２５の作動に関する異常検知信号Ｓ１が、デジタルデータバス１３及びＩ／Ｆ２４を介して、アクチュエータ制御システム１の場合と同様に切替制御回路３６に入力されることに加え、ＡＮＤ回路３８にも入力される。また、ＦＣＣ１１の第２モニタ部２３において異常が検知されたときは、第２制御部２６の作動に関する異常検知信号Ｓ２も、デジタルデータバス１３及びＩ／Ｆ２４を介して、アクチュエータ制御システム１の場合と同様に切替制御回路３６に入力されることに加え、ＡＮＤ回路３８にも入力される。そして、ＡＮＤ回路３８に対して、異常検知信号Ｓ１及び異常検知信号Ｓ２の両方の信号が入力されると、その論理積としての出力信号であってアクチュエータ制御システム１の場合におけるＲＥＵ異常検知信号に対応する信号がＯＲ回路３７に出力される。

また、ＦＣＣ１１からは、図示しない航空機の離陸のための運転準備が完了して離陸が許可される状態となるまでは（離陸可能な運転条件が成立するまでは）、ＲＥＵ制御停止信号（ｄｉｓｅｎｇａｇｅ信号）Ｓ３が、デジタルデータバス１３及びＩ／Ｆ２４を介してＯＲ回路３７に出力される。尚、図２に示すアクチュエータ制御システム１の場合については、図示を省略するが、例えば、上記のＲＥＵ制御停止信号Ｓ３に対応する信号が、ＯＲ回路３４に入力されるように構成されている。

ＯＲ回路３７に対して、異常検知信号Ｓ１及び異常検知信号Ｓ２の両方の信号の論理積としてのＡＮＤ回路３８からの出力信号と、ＲＥＵ制御停止信号Ｓ３とのうちの少なくともいずれかの信号が入力されると、それらの論理和としての出力信号がＯＲ回路３７からＯＲ回路３４に対して入力される。そして、ＯＲ回路３４に対して、ＯＲ回路３７からの上記出力信号と、第３モニタ部３３からのＲＥＵ異常検知信号とのうちの少なくともいずれかの信号が入力されると、その論理和としての出力信号がＯＲ回路３４からＮＯＴ回路３４ａに出力されることになる。尚、ＯＲ回路３４から上記出力信号がＮＯＴ回路３４ａに入力されて以降の処理は、アクチュエータ制御システム１の場合と同様となる。即ち、ＯＲ回路３４から入力された信号がＮＯＴ回路３４ａにて反転され、その反転した信号が、ＳＯＶ切替信号としてＮＯＴ回路３４ａからリレー３０及びＳＯＶドライバ３５に対してそれぞれ出力されることになる。

図４に示すアクチュエータ制御システム２は、変形例としての一例であり、第１モニタ部２２、第２モニタ部２３、第３モニタ部３３において異常が検知された場合の信号を処理する回路形態については、種々変更して実施してもよい。

本発明は、アクチュエータによって駆動される機器の動作を指令する指令信号を生成して機器の動作を制御する動作制御装置と、指令信号に基づいてアクチュエータを制御するアクチュエータ制御装置と、を備えるアクチュエータ制御システムとして、広く適用することができるものである。

１アクチュエータ制御システム
１１ＦＣＣ（動作制御装置）
１２ＲＥＵ（アクチュエータ制御装置）
２１指令生成部
２２第１モニタ部
２３第２モニタ部
２５第１制御部
２６第２制御部
２９リレー（切替手段）
３６切替制御回路（切替手段）
１００舵面（機器）
１０１アクチュエータ

Claims

アクチュエータによって駆動される機器の動作を指令する指令信号を生成して当該機器の動作を制御する動作制御装置と、前記指令信号に基づいて前記アクチュエータを制御するアクチュエータ制御装置と、を備えるアクチュエータ制御システムであって、
前記アクチュエータ制御装置は、前記指令信号に基づいて前記アクチュエータの動作を制御するための制御信号を生成する第１制御部と、前記指令信号に基づいて前記アクチュエータの動作を制御するための制御信号を生成するとともに前記第１制御部とは設計が異なる第２制御部と、を有し、前記第１制御部及び前記第２制御部で生成された前記制御信号のうちの一方が前記アクチュエータに出力されて当該アクチュエータの動作が制御されるように前記第１制御部及び前記第２制御部と前記アクチュエータとの接続状態を切り替え、
前記動作制御装置は、前記指令信号を生成する指令生成部を有するとともに、前記第１制御部の作動に関する異常及び前記第２制御部の作動に関する異常を監視し、
前記動作制御装置にて前記第１制御部の作動に関する異常が検知されると、前記アクチュエータ制御装置は、前記第１制御部と前記アクチュエータとが接続された状態から前記第２制御部と前記アクチュエータとが接続された状態へと前記接続状態を切り替える一方、前記動作制御装置にて前記第２制御部の作動に関する異常が検知されると、前記アクチュエータ制御装置は、前記第２制御部と前記アクチュエータとが接続された状態から前記第１制御部と前記アクチュエータとが接続された状態へと前記接続状態を切り替えることを特徴とする、アクチュエータ制御システム。
請求項１に記載のアクチュエータ制御システムであって、
前記動作制御装置は、
前記第１制御部の作動に関する異常を監視する第１モニタ部と、
前記第２制御部の作動に関する異常を監視する第２モニタ部と、
を有していることを特徴とする、アクチュエータ制御システム。
請求項２に記載のアクチュエータ制御システムであって、
前記アクチュエータ制御装置は、当該アクチュエータ制御装置の作動に関する異常のうちの前記第１モニタ部及び前記第２モニタ部で監視される異常とは種類の異なる異常を監視する第３モニタ部を更に有していることを特徴とする、アクチュエータ制御システム。
請求項３に記載のアクチュエータ制御システムであって、
前記第１モニタ部は、前記第１制御部と同一の処理を行うとともにこの処理結果を前記第１制御部での処理結果と比較することで、前記第１制御部の作動に関する異常を監視し、
前記第２モニタ部は、前記第２制御部と同一の処理を行うとともにこの処理結果を前記第２制御部での処理結果と比較することで、前記第２制御部の作動に関する異常を監視することを特徴とする、アクチュエータ制御システム。
請求項３又は請求項４に記載のアクチュエータ制御システムであって、
前記第３モニタ部は、前記アクチュエータを作動させるための電力を供給する電源の異常、及び、前記アクチュエータを作動させるために前記アクチュエータ制御装置を介して供給される電流の異常のうちの少なくともいずれかを監視することを特徴とする、アクチュエータ制御システム。
請求項３乃至請求項５のいずれか１項に記載のアクチュエータ制御システムであって、
異常を監視するために前記第１モニタ部及び前記第２モニタ部のそれぞれにて処理されるデータの種類が、前記動作制御装置と前記アクチュエータ制御装置との間の通信用のデータバスの負荷が所定以下となるように制限されて設定されていることを特徴とする、アクチュエータ制御システム。
請求項３乃至請求項６のいずれか１項に記載のアクチュエータ制御システムであって、
異常を監視するために前記第１モニタ部及び前記第２モニタ部のそれぞれにて処理されるデータが、所定の周期で処理される第１データと、前記所定の周期よりも長い周期に亘って処理される第２データとに分けられて処理されるように、前記動作制御装置と前記アクチュエータ制御装置との間の通信プロトコルが設定されていることを特徴とする、アクチュエータ制御システム。