JP7226376B2 - 異常診断システム - Google Patents
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Description
本開示の他の形態として、移動体(20)に搭載されて前記移動体の移動に用いられるモータ(11)を駆動させる電駆動システム(10)の異常診断を行う異常診断システム(120)が提供される。この異常診断システムは、前記モータの出力状態に関連する情報であるモータ出力関連情報を取得する情報取得部(121)と、前記モータの出力状態が、前記移動体の移動に寄与しない低出力状態であるか否かを、前記モータ出力関連情報を利用して判定する出力状態判定部(122)と、前記低出力状態であると判定された場合に、前記電駆動システムの異常診断を行う診断実行部(123)と、を備え、前記移動体は、複数の前記モータと、複数の前記モータをそれぞれ駆動させる複数の前記電駆動システムと、複数の前記モータによりそれぞれ回転駆動される複数の回転翼(30)と、を有する電動航空機(20)である。
本開示の他の形態として、移動体(20)に搭載されて前記移動体の移動に用いられるモータ(11)を駆動させる電駆動システム(10)の異常診断を行う異常診断システム(120)が提供される。この異常診断システムは、前記モータの出力状態に関連する情報であるモータ出力関連情報を取得する情報取得部(121)と、前記モータの出力状態が、前記移動体の移動に寄与しない低出力状態であるか否かを、前記モータ出力関連情報を利用して判定する出力状態判定部(122)と、前記低出力状態であると判定された場合に、前記電駆動システムの異常診断を行う診断実行部(123)と、を備え、前記移動体は、複数の前記モータと、複数の前記モータをそれぞれ駆動させる複数の前記電駆動システムと、複数の前記モータによりそれぞれ回転駆動される複数の回転翼と、複数の前記電駆動システムを制御する統合制御部と、を有する電動航空機であり、前記情報取得部は、前記モータ出力関連情報として、前記統合制御部から複数の前記電駆動システムにそれぞれ送信される駆動指令を取得し、前記出力状態判定部は、取得された前記駆動指令が、前記出力状態が前記低出力状態となるように前記モータを駆動させる指示である場合に、前記低出力状態であると判定する。
本開示の他の形態として、移動体(20)に搭載されて前記移動体の移動に用いられるモータ(11)を駆動させる電駆動システム(10)の異常診断を行う異常診断システム(120)が提供される。この異常診断システムは、前記モータの出力状態に関連する情報であるモータ出力関連情報を取得する情報取得部(121)と、前記モータの出力状態が、前記移動体の移動に寄与しない低出力状態であるか否かを、前記モータ出力関連情報を利用して判定する出力状態判定部(122)と、前記低出力状態であると判定された場合に、前記電駆動システムの異常診断を行う診断実行部(123)と、を備え、前記移動体は、複数の前記電駆動システムを備え、前記出力状態判定部は、複数の前記電駆動システムが駆動させる複数の前記モータについてそれぞれ前記低出力状態であるか否かを判定し、前記診断実行部は、前記出力状態が前記低出力状態であると判定された前記モータが複数存在する場合に、各前記モータが前記低出力状態から前記移動体の移動に寄与する状態に変化する再稼動予定時期と、各前記モータを駆動させる前記電駆動システムが異常である場合の影響の大きさと、各前記モータを駆動させる前記電駆動システムについての前記異常診断の履歴と、のうちの少なくとも1つに基づき前記異常診断の実行順序を決定する。
A1.装置構成:
図1に示す電動航空機20は、eVTOL(electric Vertical Take-Off and Landing aircraft)とも呼ばれ、鉛直方向に離着陸可能であり、また、水平方向への推進が可能な有人航空機である。電動航空機20は、機体21と、9つの回転翼30と、各回転翼に対応して配置されている9つの電駆動システム10(以下、「EDS(Electric Drive System)10」とも呼ぶ)とを備える。
図4に示す異常診断処理は、各EDS10が異常であるか又は正常であるかを判定する処理である。異常診断システム120は、飛行制御装置100の電源がオンすると、異常診断処理を実行する。
第2実施形態の電動航空機20の構成は、第1実施形態の電動航空機20の構成と同じであるので、同一の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。第2実施形態の異常診断処理は、低出力状態判定処理の詳細手順において、第1実施形態と異なり、他の手順は第1実施形態と同じである。
第3実施形態の電動航空機20の構成は、第1実施形態の電動航空機20の構成と同じであるので、同一の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。第3実施形態の異常診断処理は、低出力状態判定処理の詳細手順において、第1実施形態と異なり、他の手順は第1実施形態と同じである。
第4実施形態の電動航空機20の構成は、第1実施形態の電動航空機20の構成と同じであるので、同一の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。第4実施形態の異常診断処理は、低出力状態判定処理の詳細手順において、第1実施形態と異なり、他の手順は第1実施形態と同じである。
(E1)各実施形態では、複数のモータ11のうち、低出力状態であると判定されたモータ11を有するEDS10を、診断対象EDSとしていたが、本開示はこれに限定されない。複数のモータ11のうちの1つでも低出力状態であると判定された場合には、すべてのEDS10を診断対象EDSとして、診断処理(ステップS125)を実行してもよい。このような構成により、異常診断に要する合計時間を短くできる。
(i)再稼動予定時期
(ii)浮上用回転翼31a~31gに対応するEDS10であるか否か
(iii)重心位置CMからの距離
(iv)準異常の診断結果の回数
例えば、再稼動予定時期のみで診断順序の優先度を設定してもよい。また、各実施形態では、上記4つの観点で付与された優先度を積算して合算値を求め、かかる合算値に基づき診断順序を決定していたが、積算に代えて、各優先値を乗算して得られた値に基づき診断順序を決定してもよい。また、各観点での優先値のうちの最も大きな優先値や、優先値の平均値で互いに比較して大きい順序で診断順序を設定してもよい。また、上記4つの観点に重み付けをした上で積算して合算値(優先値)を求めてもよい。
(a)「電動航空機20が離着陸状態でない」
(b)「電動航空機20の姿勢や舵角が、旋回中でないことを示している」
上記(a)、(b)の条件を満たさない状況、すなわち、電動航空機20が離着陸状態である状況および電動航空機20が旋回中である状況では、診断の誤動作が起きた場合に、電動航空機20の飛行への影響が大きく現れる可能性が高い。そこで、このような状況でないことを、診断条件として設定してもよい。
Claims (11)
- 移動体(20)に搭載されて前記移動体の移動に用いられるモータ(11)を駆動させる電駆動システム(10)の異常診断を行う異常診断システム(120)であって、
前記モータの出力状態に関連する情報であるモータ出力関連情報を取得する情報取得部(121)と、
前記モータの出力状態が、前記移動体の移動に寄与しない低出力状態であるか否かを、前記モータ出力関連情報を利用して判定する出力状態判定部(122)と、
前記低出力状態であると判定された場合に、前記電駆動システムの異常診断を行う診断実行部(123)と、
を備え、
前記移動体は、複数の前記電駆動システムを備え、
前記出力状態判定部は、複数の前記電駆動システムが駆動させる複数の前記モータについてそれぞれ前記低出力状態であるか否かを判定し、
前記診断実行部は、複数の前記モータのうち、一部のモータの出力状態が前記低出力状態であると判定された場合に、前記低出力状態であると判定された前記モータを駆動させる前記電駆動システムを対象として前記異常診断を行う、異常診断システム。 - 移動体(20)に搭載されて前記移動体の移動に用いられるモータ(11)を駆動させる電駆動システム(10)の異常診断を行う異常診断システム(120)であって、
前記モータの出力状態に関連する情報であるモータ出力関連情報を取得する情報取得部(121)と、
前記モータの出力状態が、前記移動体の移動に寄与しない低出力状態であるか否かを、前記モータ出力関連情報を利用して判定する出力状態判定部(122)と、
前記低出力状態であると判定された場合に、前記電駆動システムの異常診断を行う診断実行部(123)と、
を備え、
前記移動体は、複数の前記モータと、複数の前記モータをそれぞれ駆動させる複数の前記電駆動システムと、複数の前記モータによりそれぞれ回転駆動される複数の回転翼(30)と、を有する電動航空機(20)である、異常診断システム。 - 請求項2に記載の異常診断システムにおいて、
前記電動航空機は、複数の前記電駆動システムを制御する統合制御部(110)を、さらに有し、
前記複数の回転翼は、浮上用回転翼(31a~31g)と推進用回転翼(32a~32b)との少なくとも2種類の回転翼を含み、
前記統合制御部は、前記電動航空機の駆動力のモードを、前記モータの駆動により前記電動航空機の垂直方向の昇降を実現する第1駆動モードと、前記モータの駆動により前記電動航空機の水平方向の推進を実現する第2駆動モードと、を含む複数の駆動モードのうちの少なくとも1つとなるように、複数の前記電駆動システムを制御し、
前記情報取得部は、前記モータ出力関連情報として、前記駆動モードを取得し、
前記出力状態判定部は、
前記駆動力のモードが前記第1駆動モードのみである場合に、前記推進用回転翼に対応する前記モータの出力状態が前記低出力状態であると判定し、
前記駆動力のモードが前記第2駆動モードのみである場合に、前記浮上用回転翼に対応する前記モータの出力状態が前記低出力状態であると判定する、異常診断システム。 - 請求項3に記載の異常診断システムにおいて、
前記出力状態判定部は、前記駆動力のモードが前記第1駆動モードと前記第2駆動モードとのいずれも含まない場合に、複数の前記モータのそれぞれについて前記低出力状態であると判定する、異常診断システム。 - 移動体(20)に搭載されて前記移動体の移動に用いられるモータ(11)を駆動させる電駆動システム(10)の異常診断を行う異常診断システム(120)であって、
前記モータの出力状態に関連する情報であるモータ出力関連情報を取得する情報取得部(121)と、
前記モータの出力状態が、前記移動体の移動に寄与しない低出力状態であるか否かを、前記モータ出力関連情報を利用して判定する出力状態判定部(122)と、
前記低出力状態であると判定された場合に、前記電駆動システムの異常診断を行う診断実行部(123)と、
を備え、
前記移動体は、複数の前記モータと、複数の前記モータをそれぞれ駆動させる複数の前記電駆動システムと、複数の前記モータによりそれぞれ回転駆動される複数の回転翼と、複数の前記電駆動システムを制御する統合制御部と、を有する電動航空機であり、
前記情報取得部は、前記モータ出力関連情報として、前記統合制御部から複数の前記電駆動システムにそれぞれ送信される駆動指令を取得し、
前記出力状態判定部は、取得された前記駆動指令が、前記出力状態が前記低出力状態となるように前記モータを駆動させる指示である場合に、前記低出力状態であると判定する、異常診断システム。 - 請求項1から請求項5までのいずれか一項に記載の異常診断システムにおいて、
前記移動体は、複数の前記電駆動システムを備え、
前記出力状態判定部は、複数の前記電駆動システムが駆動させる複数の前記モータについてそれぞれ前記低出力状態であるか否かを判定し、
前記診断実行部は、前記出力状態が前記低出力状態であると判定された前記モータが複数存在する場合に、複数の前記モータを駆動させる複数の前記電駆動システムを対象として同時に前記異常診断を行う、異常診断システム。 - 移動体(20)に搭載されて前記移動体の移動に用いられるモータ(11)を駆動させる電駆動システム(10)の異常診断を行う異常診断システム(120)であって、
前記モータの出力状態に関連する情報であるモータ出力関連情報を取得する情報取得部(121)と、
前記モータの出力状態が、前記移動体の移動に寄与しない低出力状態であるか否かを、前記モータ出力関連情報を利用して判定する出力状態判定部(122)と、
前記低出力状態であると判定された場合に、前記電駆動システムの異常診断を行う診断実行部(123)と、
を備え、
前記移動体は、複数の前記電駆動システムを備え、
前記出力状態判定部は、複数の前記電駆動システムが駆動させる複数の前記モータについてそれぞれ前記低出力状態であるか否かを判定し、
前記診断実行部は、前記出力状態が前記低出力状態であると判定された前記モータが複数存在する場合に、各前記モータが前記低出力状態から前記移動体の移動に寄与する状態に変化する再稼動予定時期と、各前記モータを駆動させる前記電駆動システムが異常である場合の影響の大きさと、各前記モータを駆動させる前記電駆動システムについての前記異常診断の履歴と、のうちの少なくとも1つに基づき前記異常診断の実行順序を決定する、異常診断システム。 - 請求項7に記載の異常診断システムにおいて、
前記出力状態が前記低出力状態であると判定された複数の前記モータについて、それぞれ前記モータの前記再稼動予定時期を特定する再稼動予定時期特定部(124)を、さらに備え、
前記診断実行部は、前記再稼動予定時期が早い前記モータを駆動させる前記電駆動システムを、前記再稼動予定時期が遅い前記モータを駆動させる前記電駆動システムに比べて、より早い順序で前記異常診断を行う、異常診断システム。 - 請求項7に記載の異常診断システムにおいて、
前記移動体は、複数の前記モータと、複数の前記モータをそれぞれ駆動させる複数の前記電駆動システムと、複数の前記モータによりそれぞれ回転駆動される複数の回転翼と、を有する電動航空機であり、
前記複数の回転翼は、浮上用回転翼と推進用回転翼との少なくとも2種類の回転翼を含み、
前記診断実行部は、前記浮上用回転翼に対応する前記電駆動システムを、前記推進用回転翼に対応する前記電駆動システムに比べて、より早い順序で前記異常診断を行う、異常診断システム。 - 請求項7に記載の異常診断システムにおいて、
前記移動体は、複数の前記モータと、複数の前記モータをそれぞれ駆動させる複数の前記電駆動システムと、複数の前記モータによりそれぞれ回転駆動される複数の回転翼と、を有する電動航空機であり、
前記複数の回転翼は、複数の浮上用回転翼を含み、
前記診断実行部は、前記複数の浮上用回転翼のうち、前記電動航空機の機体重心からの距離が相対的に長い位置の前記浮上用回転翼に対応する前記電駆動システムを、前記機体重心からの距離が相対的に短い位置の前記浮上用回転翼に対応する前記電駆動システムに比べて、より早い順序で前記異常診断を行う、異常診断システム。 - 請求項1から請求項10までのいずれか一項に記載の異常診断システムにおいて、
前記診断実行部は、前記異常診断の対象の前記電駆動システムに、前記モータの出力が前記移動体の移動に寄与しない程度の出力となるように前記モータに通電させて前記異常診断を行う、異常診断システム。
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