JP6429431B2 - 電力プロフィールのシミュレータ - Google Patents

Description

本発明の実施形態は概して、電力管理に関するものである。より具体的には、本発明の実施形態は電力プロフィールのシミュレーションに関するものである。

電力不足に対する恐れから、接続電力負荷及び／又は電気冷却系統の熱負荷を多く見積りすぎる可能性がある。この限りある資源に対する認識により、顧客が利用可能な選択肢及び機構が減り、上記電気系統を過度に複雑に設計することになり得る。

電気系統の電力プロフィールをシミュレーションするシステム及び方法が開示されている。共通電源に電気的に結合させて使用可能な電気装置の組み合わせをコンピュータ上でアセンブルし、各電気装置に関して経験上導出された動的な電力必要量のモデルが作成される。経験上導出された動的な電力必要量を使用した電気装置の組み合わせを含む様々な構成の電力プロフィールが生成される。

実施形態により、航空機等のプラットフォームの電力及び冷却要件の評価に対する非常に正確な電力値が提供される。これにより、電気系統を使用する顧客に対してより高い柔軟性と選択肢が提供される。さらに、より正確な電力値により、より小さく軽量でコストが安い発電機、電力配電回路網及び冷却系統を得ることができる。

一実施形態では、電気系統の電力プロフィールをシミュレーションする方法で、共通電源に電気的に結合させて使用可能な電気装置の組み合わせをコンピュータ上でアセンブルし、各電気装置に関して経験上導出された動的な電力必要量のモデルを作成する。この方法でさらに、経験上導出された動的な電力必要量を使用した電気装置の組み合わせを含む少なくとも一つの電気系統構成の電力プロフィールが生成する。

別の実施形態では、電気系統の電力プロフィールシミュレータは、データベース、装置の負荷コネクタ、電力計算モジュール、及びアナライザーを含む。データベースは電力系統に結合された複数の電気装置の少なくとも一つの経験上の電力負荷を含む。装置の負荷コネクタは、各電気装置について少なくとも一つの動的電力負荷への電気系統の少なくとも一つの接続を選択的にシミュレーションするように構成されている。電力計算モジュールは、経験上の動的電力負荷を使用して電気系統に接続した各装置についての電力負荷プロフィールを生成するように構成されている。アナライザーは電気系統に接続されている時の各電気装置の作動の最適な設定及び時間シーケンスをそれぞれ決定するように構成されている。

さらなる実施形態では、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体は、電力系統の電力プロフィールシミュレーションの方法を行うためにコンピュータが実行可能な命令を含む。この方法はコンピュータが実行可能な命令によって、共通電源に電気的に結合させて使用可能な電気装置の組み合わせをコンピュータ上でアセンブルすることによって実行される。この方法は、コンピュータが実行可能な命令によってさらに、各電気装置に関わる経験上導出された動的な電力必要量のモデルを作成することによって実行される。コンピュータが実行可能な命令によって実行される方法はさらに、経験上導出された動的な電力必要量を使用して、電気装置の組み合わせを含む少なくとも一つの電気系統構成の電力プロフィールを生成する。

この概要は、以下の詳細な説明でさらに述べられる簡略化した形式で概念の選択を紹介するために提供される。この概要は、主張する主題の重要な特色、又は基本的特徴を識別するためのものではなく、主張する主題の範囲を決定しやすくするのに使用するためのものでもない。

本発明の実施形態は、下記の図面と合わせて詳細説明及び請求項を参照することによってさらに完全に理解できる。図面における同じ参照番号は図面全体を通して類似の要素を指すものである。図面は、本発明の幅、範囲、規模、又は適用性を限定することなく、本発明を理解しやすくするために提供される。図面は必ずしも原寸に比例していない。

図１は本発明の実施形態による電力プロフィールシミュレータの実例的な機能ブロック図である。 図２は本発明の実施形態による電力プロフィールシミュレータの実例的なツールバー・インターフェース・スクリーンの図である。 図３は本発明の実施形態による電力プロフィールシミュレータの実例的な装置セレクタ・インターフェース・スクリーンの図である。 図４は本発明の実施形態による実例的な電力プロフィールシミュレータ装置の開始時間インターフェース・スクリーンの図である。 図５は本発明の実施形態による実例的なシミュレーションした電力プロフィールのグラフを示す図である。 図６は本発明の実施形態による実例的な装置のスタック・グラフを示す図である。 図７は本発明の実施形態によるシミュレーションした電力プロフィールの実例的なヒストグラムを示す図である。 図８は本発明の実施形態による電力プロフィールシミュレーションプロセスを示す実例的なフロー図である。 図９は既存の方法で生成された保守的に推定された電力プロフィールと、本発明の実施形態によるシミュレータによって生成されたシミュレーションした電力プロフィールとの比較を示す実例的なグラフを示す図である。

以下の詳細な説明は代表例であり、開示内容又は説明した実施形態の応用並びに使用を限定するものではない。特定の装置、技術、及び応用は実施例としてのみ提供されている。本明細書に記載された実施例への修正は当業者には容易に明らかとなるものであり、本明細書に規定された一般的原理を本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、その他の実施例及び用途に適用することができる。本発明の範囲は請求項と一致するものであり、本明細書に記載され示された実施例に限定されない。

本発明の実施形態は、機能的及び／又は論理的ブロックコンポーネント及び様々な処理ステップの観点から本明細書に説明することができる。当然ながら、上記ブロックコンポーネントを特定の機能を実施するように構成された任意の数のハードウェア、ソフトウェア、及び／又はファームウェアコンポーネントによって実現することが可能である。簡潔にするために、電力配電システム、電気システム、シミュレーションソフトウェアツール、及びシステムのその他の機能面（及びシステムの個別の作動コンポーネント）に関する従来の技術及びコンポーネントは本明細書において詳しく説明していない。加えて、当業者には本発明の実施形態を様々な回路と併用して実装することが可能であり、本明細書に記載した実施形態は本発明の単なる例示的な実施形態であることがわかるだろう。

本明細書において、本発明の実施形態は実際上無制限の用途、すなわち、航空機の電気系統を作動させるための電力必要量を評価するシミュレーションツールにおいて説明した。本発明の実施形態はしかしながら、上記の航空機の電気系統の用途に限定されるものではなく、本明細書に記載された技術をその他の用途に用いることもできる。例えば限定しないが、実施形態を自動車、船舶、建造物、病院、工場、宇宙機、潜水艦、又は所定の用途又は環境に望ましい又は適切なその他全ての種類の特殊な又は汎用のホストプラットフォームに応用可能である。

この説明を読んだ後で当業者には明らかとなるように、下記は本発明の実施例及び実施形態であり、これらの実施例による作動に限定されない。その他の実施形態を用いることができ、本発明の実例的な実施形態の範囲から逸脱せずに構造上の変更を加えることが可能である。

本発明の実施形態は、作動環境の全原動力を表す経験上のデータからシミュレーションモデルを生成する機能を提供するシステム及び方法が提供される。実施形態は、航空機などのプラットフォームについての電力及び冷却要件の評価についての非常に正確な電力値を提供する。これにより、電気系統を使用する顧客に対してより高い柔軟性と選択肢が提供される。さらに、より正確な電力値により、より小さく軽量でコストが安い発電機、電力配電回路網及び冷却系統を得ることができる。

図１は本発明の実施形態による電力プロフィールシミュレータ（シミュレータ１００）の実例的な機能図である。シミュレータ１００に関連づけて説明した図示した様々なブロック、モジュール、処理論理回路、及び回路を、本明細書に記載された機能を発揮するように設計された汎用プロセッサ、連想記憶装置、デジタル信号プロセッサ、特定用途向け集積回路、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ、全ての適切なプログラマブル論理装置、個別ゲート又はトランジスタ論理、個別ハードウェアコンポーネント、又はそれらの組み合わせ全てとともに実行する又は実施することができる。シミュレータ１００は電力プロフィールシミュレータの広い範囲のサブシステム及びモジュールに適用可能であり、実例的なシミュレータ１００を図１に概略的に示す。

シミュレータ１００は例えば非限定的に、所定の用途又は環境に対して望ましい又は適切なデスクトップ型、ラップトップ型又はノート型パソコン、ハンドヘルド計算装置（ＰＤＡ、携帯電話、小型電卓）、メーンフレーム、サーバ、クライアント、又はその他何らかの種類の特殊用途の又は汎用の計算装置を含むことができる。シミュレータ１００は概して、電力計算モジュール１０２、電力プロフィールデータベースモジュール１０４、インターフェースモジュール１０６、ディスプレイモジュール１１４、プロセッサモジュール１１６、メモリモジュール１１８、アナライザー１２０、装置負荷コネクタ１２２、及びネットワークバス１２４を含む。

シミュレータ１００は、装置群（電気装置）の総電力消費をシミュレーションするためのカスタムアプリケーションを含む。シミュレータ１００は、例えば運航等の定常作動中の電気系統の電力消費をより良く理解し特徴づけるために設計され構築されたソフトウェアツールを提供する。シミュレータ１００により、ユーザが電気系統装置又は電気系統構成のすべての組み合わせに対する電気系統（例：航空機の調理システム）の電力使用のモデルを作成することが可能になる。ユーザは装置の開始時間、電力レベル、及び作動モード等のパラメータを設定し制御することができる。シミュレータ１００は既存の経験上の電力プロフィールを使用して電力曲線をシミュレーションし生成する。シミュレータ１００では様々な解析及び統計機能を利用可能であり、これによりユーザが平均電力、累積平均電力及び最大電力消費を計算し表示することが可能になる。

電力計算モジュール１０２は、少なくとも1つの経験上の動的電力負荷をそれぞれ使用して、電気系統に接続した各装置の電力負荷プロフィールを生成するように構成されている。電力プロフィールのシミュレーションにより、プラットフォームの電力及び冷却系統の要件をより正確に得るために必要な情報がシステムのユーザに提供される。プラットフォームは例えば非限定的に、航空機、列車、潜水艦、又はその他のビークル、工場、建造物、病院、又は電気系統を備えるその他のプラットフォーム等のビークルを含むことができる。各プラットフォームは、共通電源に接続され必要な機能を実施する様々な電気装置をそれぞれ備える様々な電気系統を含むことができる。例えば、航空機の場合、調理室の電気系統は共通電源に接続され乗客に食事と飲み物を提供する様々な電気装置を備えている。

個別の装置について測定した電力プロフィールと、シミュレータ１００によるシステムレベルでの電力プロフィールのシミュレーションを含む技術データを組み合わせることにより、システムのユーザに、様々な電気装置の電力及び冷却系統をより正確に得るために必要な情報を提供することができる。さらに正確な電気及び冷却要件のセットを取得するのに加えて、シミュレータ１００により、ユーザが航空機の調理システム及び電力回路網等のシステムに対して複数の機器構成を決定することも可能になる。例えば、ユーザは後述したように装置セレクタ・インターフェース・スクリーン１１２を使用して、調理室のライブラリフォルダを選択することによって調理室コンポーネント（例：コーヒーポット、オーブン等）とそれらの電気負荷を選択することができる。

アナライザー１２０は、電気系統に接続された時に各電気装置の作動中に最適な設定及び時間シーケンスをそれぞれ決定するように構成されている。最適な設定、及び時間シーケンスは例えば非限定的に、各電気装置の作動時間シーケンス、各電気装置の作動モード、各電気装置の電力使用、又はその他の装置の作動又は構成の特性を含むことができる。例えば、最適な設定及び時間シーケンスにより、接続された電気装置の電源オンの時間シーケンス及び／又は電力使用シーケンスを特定することができる。

最適な設定及び時間シーケンスを使用して、複数の装置の作動中に複数の装置を調整することができる。このように、最適な設定により、電気装置が所定の電気系統の機能（例：電気系統及びそれらの各装置が利用できる電力）を超えないようにすることができる。例えば、最適な設定及び時間シーケンスは、図８の説明において後により詳しく説明するように、電気装置の優先度に基づくものであってよい。

最適な設定及び時間シーケンスに基づいて、アナライザー１２０は、少なくとも１つの装置又は装置の組み合わせの各装置に関して経験上導出された動的な電力必要量から電力プロフィールを生成することができる。これにより、各電気装置の作動時間のシーケンスを、ユーザ及び／又はシステムの必要量（例：電気系統の必要量）によって規定された電気系統の使用必要量及び／又はシステム必要量に基づいて、又はそれらに応じて決定することができる。さらに、各電気装置の作動の最適な設定及び時間シーケンスを決定することによって、電気系統の電力をより多くの電気装置に利用可能にすることができる。

装置の負荷コネクタ１２２は、各装置の動的電力負荷を電気系統に接続するシミュレーションを選択的に行うように構成されている。

電力プロフィールのデータベースモジュール１０４は例えば非限定的に、各装置に関して経験上導出された動的な電力必要量を記憶するように使用可能である。電力プロフィールは例えば非限定的に、個別の電気装置の測定された電力プロフィール又は測定されたその他の電力データを含む技術データの組み合わせを含むことができる。電力プロフィールは、旅客機等のプラットフォームでありがちな電気系統の任意の所定の又はランダムな作動状態（例：タイミング及び周波数）の電気装置の任意の組み合わせの経験上導出された動的電力曲線を示す。加えて、電力プロフィールデータベースモジュール１０４は例えば非限定的に、電気系統の要件、電気系統の構成データ、アルゴリズム、手法、又はシミュレータ１００で使用される可能性のあるその他のデータ及びアプリケーションを記憶するように使用可能である。

インターフェースモジュール１０６は例えば非限定的に、図２〜４の説明においてより詳しく記載するように、ツールバー・インターフェース・スクリーン１０８、開始時間設定のインターフェース・スクリーン１１０、装置セレクタのインターフェース・スクリーン１１２、又はその他のインターフェース・スクリーンを含むことができる。

ディスプレイモジュール１１４は、表形式の情報、及び図式の情報を提示するように使用可能である。例えば、ディスプレイモジュール１１４は、シミュレーションした電力プロフィールのグラフ５００（図５）、装置のスタック・グラフ６００（図６）、電力プロフィール７００のヒストグラム（ヒストグラム７００）（図７）、ツールバーのインターフェース・スクリーン１０８、開始時間設定のインターフェース・スクリーン１１０、装置セレクタのインターフェース・スクリーン１１２、又はその他の情報を表示することができる。ディスプレイモジュール１１４は任意の従来のディスプレイ技術によってできたものであってよい。

プロセッサモジュール１１６は、シミュレータ１００の作動に関する機能、技術、及び処理タスクを実施するように構成されている処理論理回路を含む。具体的には、処理論理回路は本明細書に記載したシミュレータ１００の電気系統管理をサポートするように構成されている。例えば、プロセッサモジュール１１６はインターフェースモジュール１０６を制御して、表形式の情報及び図式の情報を提示するためのインターフェースを提示する。

プロセッサモジュール１１６はまた、電力プロフィールデータベースモジュール１０４に記憶された電気系統の構成データ及び電気系統の要件にアクセスして、シミュレータ１００の機能をサポートする。さらに、プロセッサモジュール１１６は、電力計算モジュール１０２、電力プロフィールデータベースモジュール１０４、インターフェースモジュール１０６、ディスプレイモジュール１１４の作動を制御し、シミュレータ１００により電気系統装置、又は電気系統構成の任意の組み合わせについて、ユーザが電気系統（例：調理室）の電力使用のモデルを作成することが可能になる。

このように、プロセッサモジュール１１６により、シミュレータ１００のユーザ及びオペレータが電力配電システム上の電気装荷を簡単にまた効率的に解析して、作動を最適化し、予期しない電気系統への過負荷を防止することが可能になる。

プロセッサモジュール１１６は、本明細書に記載した機能を実施するように設計された汎用プロセッサ、連想記憶装置、デジタル信号プロセッサ、特定用途向け集積回路、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ、全ての適切なプログラマブル論理装置、個別ゲート又はトランジスタ論理回路、個別ハードウェアコンポーネント、又はそれらの任意の組み合わせで実装できる、又は実現することができる。このように、プロセッサをマイクロプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、状態機械等として実現することができる。プロセッサはまた、例えばデジタル信号プロセッサ及びマイクロプロセッサの組み合わせ、複数のマイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサコアと併用の一以上のマイクロプロセッサ、又はその他任意の上記構成等の計算装置の組み合わせとしても実装可能である。

メモリモジュール１１８は、シミュレータ１００の操作をサポートするようにフォーマットされたメモリを有するデータ記憶領域であってよい。メモリモジュール１１８は、必要に応じてデータを記憶、維持、及び提供して、後に説明するように、シミュレータ１００の機能性をサポートするように構成されている。実際上の実施形態では、メモリモジュール１１８は例えば非限定的に、不揮発性記憶装置（不揮発性セミコンダクタメモリ、ハードディスク装置、光ディスク装置等）、ランダムアクセス記憶装置（例えばＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ）、又はその他任意の形態の従来の記憶媒体を含むことができる。

メモリモジュール１１８をプロセッサモジュール１１６に結合させて、例えば非限定的に、電力プロフィールデータベースモジュール１０４、プロセッサモジュール１１６によって実行されるコンピュータプログラム、オペレーティングシステム、アプリケーションプログラム、プログラム又はその他のアプリケーションを実行するのに使われる一時的なデータを記憶するように構成することができる。加えて、メモリモジュール１１８は、電力プロフィールデータベースモジュール１０４をアップデートするための表を含む動的アップデートデータベースを提示することができる。

メモリモジュール１１８をプロセッサモジュール１１６に結合させて、プロセッサモジュール１１６がメモリモジュール１１８から情報を読み取り、メモリモジュール１１８に情報を書き込むことができるようにすることができる。一例として、プロセッサモジュール１１６とメモリモジュール１１８はそれぞれの特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）に含まれていてよい。メモリモジュール１１８はまた、プロセッサモジュール１１６と一体化させることもできる。一実施形態において、メモリモジュール１１８は、プロセッサモジュール１１６によって実行される命令の実行中に仮の変数又はその他の中間情報を記憶するためのキャッシュメモリを含むことができる。

図２は、本発明の実施形態による電力プロフィールシミュレータの実例的なツールバー・インターフェース・スクリーン１０８を示す図である。ツールバー・インターフェース・スクリーン１０８はディスプレイモジュール１１４に位置していてよい。ツールバー・インターフェース・スクリーン１０８は例えば非限定的に、装置追加ボタン２０２、装置削除ボタン２０４、開始時間設定ボタン２０６、シミュレーション削除ボタン２０８、シミュレーション実行ボタン２１０、平均電力チェックボックス２１２、最大電力チェックボックス２１４、移動平均電力チェックボックス２１６、移動平均時間ウィンドウセレクタ２１８、又はその他のツールバー・インターフェースを含むことができる。

装置追加ボタン２０２は、装置セレクタ・インターフェース・スクリーン１１２を起動するように構成されている（図３）。装置削除ボタン２０４は、パーツ番号ビン３０８（図３）に追加された電気系統装置３０６（装置３０６）を電力シミュレーションから削除するように構成されている。開始時間設定ボタン２０６は、開始時間設定インターフェース・スクリーン１１０（図４）を起動させるように構成されており、これによりユーザが各電気装置を作動させる開始時間を設定することができる。シミュレーション削除ボタン２０８は、選択された現在の装置リストを無効にし／消去し、グラフ５００〜７００（図５〜７）を消去するように構成されている。シミュレーション実行ボタン２１０は、シミュレータ１００の電力シミュレーションを起動させるように使用可能である。平均電力チェックボックス２１２、最大電力チェックボックス２１４、移動平均電力チェックボックス２１６が起動されると、総平均電力のグラフ、最大電力のグラフ、及び移動平均電力のグラフがそれぞれ表示されるように構成されている。移動平均時間ウィンドウセレクタ２１８は、移動平均電力グラフの時間ウィンドウを設定するように構成されている。

図３は、本発明の一実施形態による電力プロフィールシミュレータの実例的な装置セレクタ・インターフェース・スクリーン１１２の図である。シミュレータ１００が最初に開始すると、空白のグラフ（図示せず）が表示され、装置セレクタ・インターフェース・スクリーン１１２がディスプレイモジュール１１４に提示される。ユーザは装置のプロフィールを含むフォルダーである、装置ライブラリフォルダ３０２を選択することができる。

このように、共通電源に電気的に結合させて使用可能な電気装置の組み合わせをコンピュータ上でアセンブルすることができる。この組み合わせは、可能な組み合わせ、又は予め選択された組み合わせのいずれかであってよい。電気装置の組み合わせの構成は、例えば非限定的に、所定の状態、ランダムな作動状態、又はその他の適切な作動状態に基づくものであってよい。装置負荷コネクタ１２２は、各装置の動的電力負荷の、装置セレクタ・インターフェース・スクリーン１１２を介して選択された電気系統への接続をシミュレーションする。

一旦装置ライブラリフォルダ３０２が選択されると、装置セレクタ・インターフェース・スクリーン１１２は選択対象の装置３０４のリストでいっぱいになる。シミュレーションには、装置セレクタ・インターフェース・スクリーン１１２を使用してパーツ番号ビン３０８に追加された一以上の装置３０６が含まれる。装置３０６は、例えば非限定的に、飲料メーカー、バンウォーマー、対流式オーブン、冷蔵庫、スチームオーブン、扇風機、エアコン、電灯、テレビ、電気モーター、電気アクチュエータ、電動着陸ギア作動システム、電気ブレーキシステム、又はその他の電気装置を含むことができる。

新たな装置を追加するには、ユーザは閲覧ボタン３１０をクリック又は起動して、所望の装置プロフィールのライブラリを含む装置ライブラリフォルダ３０２を選択し、パーツ番号ビン３０８から装置のパーツ番号３１２を選択し、追加ボタン３１４をクリック又は起動する。

図４は、本発明の一実施形態による実例的な電力プロフィールシミュレータの開始時間設定インターフェース・スクリーン１１０を示す図である。このシミュレータにより、ユーザが装置３０４のリストの各装置３０６固有の開始時間を規定することが可能になる。ユーザは開始時間設定ボタン２０６（図２）をクリック又は起動して、開始時間設定スクリーンを開くことができる。選択された各装置のパーツ番号３１２と、その隣にトラックバー４０４が表示される。ユーザはトラックバー４０４を動かして、所望の開始時間４０６を設定する。図４に示す実施形態については、開始時間はすべて０：００に初期設定されている。ユーザがランダム化ボタン４０２をクリック又は起動すると、シミュレータ１００が各装置のパーツ番号３１２にランダムな開始時間を設定する。開始時間は、シミュレータ１００のランダム番号生成器を使用して生成される。シミュレータ１００によって生成された、シミュレーションした電力プロフィールは次に後に説明するように閲覧することができる。

図５は、本発明の一実施形態による総電力を示す実例的なシミュレーションした電力プロフィールのグラフ５００を示す図である。図６は、本発明の一実施形態による実例的な装置のスタック・グラフ６００を示す図である。図７は、本発明の一実施形態によるシミュレーションした電力プロフィールの実例的なヒストグラム７００を示す図である。

この実施例において、グラフ領域５０８にはシミュレーションした電力プロフィールの図を選択するための３つのボタンが提供されている。合計タブ５０２は、図５に示すように選択された装置３０４のリストの総電力を表示するように構成されている。スタックタブ５０４は、図６に示すように各電気系統装置３０６の電力のグラフを個別に示すように構成されており、ヒストグラムタブ５０６は、図７に示す現在のシミュレーションの電力レベルの分布を示す解析グラフである。

図８は、本発明の一実施形態によるシミュレータ１００によって実施可能な電力プロフィールのシミュレーションプロセス８００を示す実例的なフロー図である。プロセス８００に関連して行われる様々なタスクは、ソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア、プロセス方法を実施するためのコンピュータが実行可能な命令を有するコンピュータによって読み取り可能な媒体、又はこれらの任意の組み合わせによって機械的に行うことができる。当然ながら、プロセス８００は任意の数の追加的な又は代替のタスクを含むことができ、図８に示すタスクは図示した順番で行う必要はなく、プロセス８００を本明細書に詳しく記載していない追加の機能性を有する、より包括的な手順又はプロセスに組み込むことが可能である。

例示を目的として、プロセス８００の下記の説明を図１〜７に関連付けて上述した要素を参照しながら行う。実際上の実施形態では、プロセス８００の一部を例えば、電力計算モジュール１０２、電力プロフィールデータベースモジュール１０４、インターフェースモジュール１０６、ディスプレイモジュール１１４、プロセッサモジュール１１６、メモリモジュール１１８等のシミュレータ１００の異なる要素によって行うことができる。プロセス８００は、図１〜７に示す実施形態と同様の機能、材料、及び構造を有しうる。したがって、共通の特徴、機能、及び要素は本明細書に重複して記載していない。

プロセス８００は、共通電源に電気的に結合させて使用可能な電気装置の組み合わせをコンピュータ上でアセンブルすることによって開始する（タスク８０２）。

プロセス８００は続いて、各電気装置に関して経験上導出された動的な電力必要量のモデルを作成する（タスク８０４）。

プロセス８００は続いて、経験上導出された動的な電力必要量を使用して、電気装置の組み合わせを含む少なくとも一つの電気系統構成の電力プロフィールを生成する（タスク８０６）。電気装置の組み合わせの構成は、所定の又はランダムな作動状態に基づくものであってよい。この組み合わせは、可能な組み合わせ及び予め選択された組み合わせのうちの一つである。

プロセス８００は続いて、電気系統に接続された時の各電気装置の作動中の最適な設定及び時間シーケンスを、ユーザの必要量及びシステムの必要量のうちの少なくとも一つに応じて決定する（タスク８０８）。

プロセス８００は続いて、最適の設定及び時間シーケンスを使用して電気装置が作動している間に電気装置の調整を行う（タスク８１０）。電気装置の調整はさらに、電気装置が電気系統の所定の電気系統機能を超えないように電気装置を調整することを含む。最適の設定及び時間シーケンスは、優先度の高い電気装置と、優先度の低い電気装置等の電気装置の優先度に基づくものであってよい。これにより、電力を所定のユーザの必要量及び／又はシステムの必要量、例えば電気系統要件に応じて調整し優先順位をつけることができる。例えば、ビークルの作動に重要なコンポーネント（例：電気アクチュエータ）の電力に対する優先度は、ビークルの作動にそれほど重要ではない電力を必要とするコンポーネント（例：扇風機）よりも高い。所定のコンポーネントの優先度は、ビークルの作動経過中（例：異なる飛行フェーズ）に変化しうる。したがって、最適の設定及び時間シーケンスはまた、異なる作動フェーズ中のコンポーネントの使用優先度に基づくものであってもよい。

プロセス８００は続いて、電力のグラフを表示する（タスク８１２）。電力のグラフは例えば非限定的に、総平均電力のグラフ最大電力のグラフ、及び／又は移動平均電力のグラフを含むことができる。

このように、これらの実施形態により、図９に示す既存の方法よりも、プラットフォームの電力及び冷却要件を評価するためのより著しく正確な電力値が提供される。

図９は、既存の方法によって生成された保守的な推定電力プロフィール９０２と、本発明の実施形態によるシミュレータ１００が生成したシミュレーションした電力プロフィール９０４との比較を示す例示グラフ９００である。図９に示すように、本明細書に記載したシミュレータ１００が生成したシミュレーションした電力プロフィール９０４は、保守的な推定電力プロフィール９０２に比べて、プラットフォームの電力及び冷却要件を評価するためのより著しく正確な電力値が提供される。したがって、電気系統を使用する顧客がより高い柔軟性とより多くの選択肢を得ることができる。これにより、ユーザはより軽量でコストの安い発電機、電力配電回路網及び冷却系統を選択することができる。

このように、本発明の実施形態は、より正確な電気系統の電力及び冷却システムを提供するために必要な情報を得るためのシミュレーションツールを提供する。より正確な電気及び冷却要件のセットを生成するのに加えて、シミュレーションツールにより、ユーザが電気系統の複数の形態を決定することができるようになる。

この明細書において、「コンピュータプログラム製品」、「コンピュータによって読み取り可能な媒体」、「コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体」等の用語は、例えばメモリ、記憶装置、又は記憶ユニット等の媒体を一般に指して使われている。これらの形態、及びその他の形態のコンピュータによって読み取り可能な媒体は、プロセッサモジュール１１６が使用する一以上の命令を記憶して、プロセッサモジュール１１６に特定の作動を実施させることに関わる。（コンピュータプログラムの形態でグループ分けが可能な、又はその他のグループ分けの）「コンピュータプログラムコード」又は「プログラムコード」と概して称される上記命令は、実行した時にシミュレータ１００の電力負荷の解析が可能になるものである。

上記の説明は互いに「接続されている」又は「結合している」要素、又はノード、又は機構を指すものである。本明細書で使用される「接続された」とは、特に明記しない限り、一つの要素／ノード／機構が別の要素／ノード／機構に必ずしも機械的にではなく、直接結合されている（又は直接連通している）ことを意味する。同様に、特に明記しない限り、「結合された」とは、一つの要素／ノード／機構が別の要素／ノード／機構に必ずしも機械的にではなく、直接あるいは間接的に結合されていることを意味する。このため、図１〜３は要素の例示的な配置構成を示しているが、本発明の実施形態において追加の介在要素、デバイス、機構、又はコンポーネントが存在しうる。

本明細書で使用される用語及び表現、またそれらのバリエーションは特に明記しない限り、限定に反して制約のないものとして解釈すべきである。前述の例として、「含む」という用語は「非限定的に含む」ことを意味するとして読み取るべきであり、「実施例」という用語は、説明しているアイテムの事例を提供するものであり、これらのリストを包括するもの又は限定するものではなく、「従来の」、「伝統的な」、「通常の」、「標準の」、「既知の」等の形容詞と、同様の意味を持つ用語は、説明したアイテムを所定の時間間隔に限定する、又は所定の時点において利用可能なアイテムに限定するとして解釈すべきでなく、むしろ利用可能な、又は現在、あるいは今後任意の時点で知られる従来の、伝統的な、通常の、又は標準の技術を包含するものとして読み取るべきである。

同様に、「及び」でつながったアイテムのグループは、グループ分けにおいてそれらのアイテムの各々、また全てが存在することが要求されると読み取るべきではなく、特に明記しない限り、「及び／又は」でつながったものとして読み取るべきである。同様に、「又は」でつながったアイテムのグループは、グループ内で相互排他性が要求されると読み取るべきではなく、特に明記しない限り、「及び／又は」でもつながったものとして読み取るべきである。さらに、本発明のアイテム、要素又はコンポーネントは単一のものとして記載され主張されているが、単一に限定されることが明記されていない限り、複数のものもそれらの範囲内にあるとして考慮される。幾つかの実施例における「一以上」、「少なくとも」、「非限定的に」又はその他同様の表現等の広がりを持つ単語及び表現が存在することにより、上記の広がりを持つ表現がない事例では、より狭い場合が意図される又は要求されると解釈すべきではない。

本明細書に開示される主題の態様によれば、電気系統の電力プロフィールをシミュレーションする方法が提供されており、本方法は、共通電源に電気的に結合させて使用可能な電気装置の組み合わせをコンピュータ上でアセンブルし、各電気装置に関して経験上導出された動的な電力必要量のモデルを作成し、経験上導出された動的な電力必要量を使用して電気装置の組み合わせを含む少なくとも一つの電気系統構成の電力プロフィールを生成することを含む。

上に開示した方法はさらに、総平均電力のグラフ、最大電力のグラフ、及び移動平均電力のグラフのうちの少なくとも一つを表示することを含む。

上に開示した方法において、組み合わせは、可能な組み合わせと予め選択された組み合わせのうちの一方である。

上に開示した方法において、少なくとも一つの電気系統構成は、所定の状態、及びランダムな作動状態のうちの少なくとも一つに基づくものである。

上に開示した方法においては、電力プロフィールをシミュレーションしてビークルの電力必要量を決定する。

上に開示した方法はさらに、ユーザの要求及びシステムの要求のうちの少なくとも一つに応じて、電気系統に接続された時に、各電気装置の作動中に最適の設定及び時間シーケンスを決定することを含むことができる。

上に開示した方法はさらに、最適の設定及び時間シーケンスを使用して電気装置の作動中に電気装置を調整することを含むことができる。

上に開示した方法において、調整するステップはさらに、電気装置が所定の電気系統の電気系統機能を超えないように電気装置を調整することを含む。

本明細書に開示された主題のさらなる態様によれば、電気系統の電力プロフィールシミュレータが提供されており、主題は電気系統に結合した複数の電気装置の少なくとも一つの経験上の動的電力負荷を含むデータベースと、電気系統の、各電気装置の少なくとも一つの動的電力負荷への少なくとも一つの接続を選択的にシミュレーションして、接続された装置を提供するように構成された装置負荷コネクタと、少なくとも一つの経験上の動的電力負荷をそれぞれ使用して、電気系統の接続された各装置の電力負荷プロフィールを生成するように構成された電力計算モジュールと、電気系統に接続された時に各電気装置それぞれの作動についての最適な設定と時間シーケンスを決定するように構成されたアナライザーを含む。

上に開示した電力プロフィールシミュレータにおいて、電力負荷プロフィールは電気系統の複数の作動状態を組み込んでいる。

上に開示した電力プロフィールシミュレータにおいて、最適な設定及び時間シーケンスは電気装置の作動中に電気装置を調整するのに使われる。

上に開示した電力プロフィールシミュレータにおいては、最適な設定及び時間シーケンスを使用して、電気装置の作動中に電気装置を調整するため、電気装置が電気系統の所定の電気系統機能を超えることがない。

上に開示した電力プロフィールシミュレータはさらに、ツールバー・インターフェース・スクリーン、装置選択インターフェース・スクリーン、及び開始時間設定インターフェース・スクリーンを含むインターフェースモジュールを含むことができる。

上に開示した電力プロフィールシミュレータはさらに、ツールバー・インターフェース・スクリーン、装置選択インターフェース・スクリーン、及び開始時間設定インターフェース・スクリーン、総平均電力のグラフ、最大電力のグラフ、及び移動平均電力のグラフのうちの少なくとも一つを表示するために使用可能なディスプレイモジュールを含むことができる。

本明細書に開示した主題のさらなる態様によれば、電力プロフィールのシミュレーション方法を実施するためのコンピュータが実行可能な命令を含むコンピュータによって読み取り可能な記憶媒体が提供されており、コンピュータが実行可能な命令によって実行される本方法は、共通電源に電気的に結合されて使用可能な電気装置の組み合わせをコンピュータ上でアセンブルし、各電気装置に関して経験上導出された動的な電力必要量のモデルを作成し、経験上導出された動的な電力必要量を使用して、電気装置の組み合わせを含む少なくとも一つの電気系統構成の電力プロフィールを生成することを含む。

上に開示したコンピュータによって読み取り可能な記憶媒体において、コンピュータが実行可能な命令によって実行される方法はさらに、ユーザの必要量及びシステムの必要量のうちの少なくとも一つに応じて、電気系統に接続された時に、各電気装置の作動中に複数の最適な設定と時間シーケンスを確立することを含むことができる。

上に開示したコンピュータによって読み取り可能な記憶媒体において、コンピュータが実行可能な命令によって実行される方法はさらに、最適な設定と時間シーケンスを使用して、電気装置の作動中に電気装置を調整して、電気装置が電気系統の所定の電気系統機能を超えないようにすることを含むことができる。

上に開示したコンピュータによって読み取り可能な記憶媒体において、少なくとも一つの電気系統構成の電力プロフィールをシミュレーションして、あるビークルの電力必要量を決定する。

上に開示したコンピュータによって読み取り可能な記憶媒体において、コンピュータが実行可能な命令によって実行される方法はさらに、ツールバー・インターフェース・スクリーン、装置選択インターフェース・スクリーン、及び開始時間設定インターフェース・スクリーンを含むインターフェースモジュールを提供することを含むことができる。

上に開示したコンピュータによって読み取り可能な記憶媒体において、コンピュータが実行可能な命令によって実行される方法はさらに、ツールバー・インターフェース・スクリーン、装置選択インターフェース・スクリーン、及び開始時間設定インターフェース・スクリーン、総平均電力のグラフ、最大電力のグラフ、及び移動平均電力のグラフのうちの少なくとも一つを表示することを含むことができる。

１００ シミュレータ
１０２ 電力計算モジュール
１０４ 電力プロフィールデータベースモジュール
１０６ インターフェースモジュール
１０８ ツールバー
１１０ 開始時間設定スクリーン
１１２ 装置セレクタスクリーン
１１４ ディスプレイモジュール
１１６ プロセッサモジュール
１１８ メモリモジュール
１２０ アナライザー
１２２ 装置の負荷コネクタ
１２４ ネットワークバス
２０２ 装置追加ボタン
２０４ 装置削除ボタン
２０６ 開始時間設定ボタン
２０８ シミュレーション削除ボタン
２１０ シミュレーション実行ボタン
２１２ 平均電力チェックボックス
２１４ 最大電力チェックボックス
２１６ 移動平均電力チェックボックス
２１８ 移動平均時間ウィンドウセレクタ
３０４ 装置のリスト
３０６ 一以上の装置
３０８ パーツ番号ビン
３１０ 閲覧ボタン
３１２ パーツ番号
３１４ 追加ボタン
４０２ ランダム化ボタン
４０４ トラックバー
４０６ 所望の開始時間
５００ シミュレーションした電力プロフィールのグラフ
５０２ 合計タブ
５０４ スタックタブ
５０６ ヒストグラムタブ
５０８ グラフの領域
６００ 装置のスタックグラフ
７００ 電力プロフィールのヒストグラム
８００ 電力プロフィールのシミュレーションプロセス
９００ 既存の方法で生成された保守的な推定電力プロフィールと、本発明の実施形態によるシミュレータで生成されたシミュレーションした電力プロフィールとの比較グラフ

Claims (6)

1. 航空機の電気系統の電力プロフィール（５００）をシミュレーションするための、コンピュータによって実行される方法であって、
   高優先度の電気装置と低優先度の電気装置を備え、共通電源に電気的に結合させて使用可能な電気装置（３０６）の組み合わせをコンピュータ上でアセンブルすること（８０２）、
   測定した電力プロフィールに基づいて、前記電気装置（３０６）それぞれに関して経験上導出された動的な電力必要量のモデルを作成すること（８０４）、
   前記経験上導出された動的な電力必要量を使用して、前記電気装置（３０６）の組み合わせを含む少なくとも一つの電気系統構成の電力プロフィールを生成すること（８０６）、
   ユーザの要求及びシステムの要求のうちの少なくとも一つに応じて、電気系統に接続された時の各電気装置（３０６）の作動中の、最適な設定及び時間シーケンスを決定すること（８０８）、
   各電気装置（３０６）の前記最適な設定及び時間シーケンスを使用して、前記航空機の運航の異なるフェーズ中に変化しうる前記電気装置の優先度に基づいて、前記電気装置（３０６）を調整すること（８１０）を含む、方法。
2. 総平均電力グラフ（２１２）、最大電力グラフ（２１４）、及び移動平均電力グラフ（２１６）のうちの少なくとも一つを表示することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記組み合わせが、可能な組み合わせと予め選択された組み合わせのうちの一方である、請求項１又は２に記載の方法。
4. 前記少なくとも一つの電気系統構成が、
   所定の状態、及びランダムな作動状態のうちの少なくとも一つに基づくものである、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の方法。
5. 前記電力プロフィール（５００）をシミュレーションしてビークルの電力必要量を決定する、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の方法。
6. 前記調整ステップ（８１０）がさらに、前記電気装置が前記電気系統の所定の電気系統機能を超えないように、前記電気装置を調整することを含む、請求項１に記載の方法。
   

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