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特開2023-115847情報処理システム、情報処理装置、情報処理方法及びプログラム
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023115847
(43)【公開日】2023-08-21
(54)【発明の名称】情報処理システム、情報処理装置、情報処理方法及びプログラム
(51)【国際特許分類】
G01R 31/00 20060101AFI20230814BHJP
【ＦＩ】
G01R31/00
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022018308
(22)【出願日】2022-02-08
(71)【出願人】
【識別番号】507214083
【氏名又は名称】メタウォーター株式会社
(71)【出願人】
【識別番号】000125370
【氏名又は名称】学校法人東京理科大学
(74)【代理人】
【識別番号】100124039
【弁理士】
【氏名又は名称】立花 顕治
(74)【代理人】
【識別番号】100147485
【弁理士】
【氏名又は名称】杉村 憲司
(74)【代理人】
【識別番号】230118913
【弁護士】
【氏名又は名称】杉村 光嗣
(74)【代理人】
【識別番号】100150360
【弁理士】
【氏名又は名称】寺嶋 勇太
(74)【代理人】
【識別番号】100198568
【弁理士】
【氏名又は名称】君塚 絵美
(72)【発明者】
【氏名】オグントインボ ボラジ
(72)【発明者】
【氏名】唐鎌 考寛
(72)【発明者】
【氏名】片山 昇
(72)【発明者】
【氏名】小林 輪
【テーマコード（参考）】
2G036
【Ｆターム（参考）】
2G036AA19
2G036BA46
2G036BB09
2G036BB22
(57)【要約】
【課題】温度に応じたインピーダンス軌跡を容易に予測する。
【解決手段】情報処理システム１は、所定数の設定温度それぞれで、周波数ごとに算出されたインピーダンスに基づいて、インピーダンス温度変化モデルを生成するモデル生成手段２８２と、インピーダンス温度変化モデルに基づいて、未設定温度における第１のインピーダンス軌跡を予測するインピーダンス軌跡予測手段２８３と、回路モジュール１１のインピーダンスの周波数依存性を示す第２のインピーダンス軌跡と、第１のインピーダンス軌跡とに基づいて回路モジュール１１の異常状態を判定する判定手段３７２と、を備える。
【選択図】図３
【解決手段】情報処理システム１は、所定数の設定温度それぞれで、周波数ごとに算出されたインピーダンスに基づいて、インピーダンス温度変化モデルを生成するモデル生成手段２８２と、インピーダンス温度変化モデルに基づいて、未設定温度における第１のインピーダンス軌跡を予測するインピーダンス軌跡予測手段２８３と、回路モジュール１１のインピーダンスの周波数依存性を示す第２のインピーダンス軌跡と、第１のインピーダンス軌跡とに基づいて回路モジュール１１の異常状態を判定する判定手段３７２と、を備える。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
所定数の設定温度それぞれで、周波数ごとに算出された、回路モジュールのインピーダンスに基づいて、周波数ごとに、前記インピーダンスの温度変化を出力するインピーダンス温度変化モデルを生成するモデル生成手段と、
前記インピーダンス温度変化モデルに基づいて、前記設定温度とは異なる未設定温度におけるインピーダンスの周波数依存性を示す第１のインピーダンス軌跡を予測するインピーダンス軌跡予測手段と、
前記回路モジュールのインピーダンスの周波数依存性を示す第２のインピーダンス軌跡と前記第１のインピーダンス軌跡とに基づいて前記回路モジュールの異常状態を判定する判定手段と、
を備える情報処理システム。
前記インピーダンス温度変化モデルに基づいて、前記設定温度とは異なる未設定温度におけるインピーダンスの周波数依存性を示す第１のインピーダンス軌跡を予測するインピーダンス軌跡予測手段と、
前記回路モジュールのインピーダンスの周波数依存性を示す第２のインピーダンス軌跡と前記第１のインピーダンス軌跡とに基づいて前記回路モジュールの異常状態を判定する判定手段と、
を備える情報処理システム。
【請求項2】
前記モデル生成手段は、前記インピーダンスの絶対値及び偏角の、温度との関係に基づいて、前記インピーダンス温度変化モデルを生成する、請求項１に記載の情報処理システム。
【請求項3】
前記モデル生成手段は、前記絶対値及び前記偏角の、前記温度との関係を線形関数若しくは非線形関数、又は非線形モデルで近似することによって、前記インピーダンス温度変化モデルを生成する、請求項２に記載の情報処理システム。
【請求項4】
所定数の設定温度それぞれで、周波数ごとに算出された、回路モジュールのインピーダンスに基づいて、周波数ごとに、前記インピーダンスの温度変化を出力するインピーダンス温度変化モデルを生成するモデル生成手段と、
前記インピーダンス温度変化モデルに基づいて、前記設定温度とは異なる未設定温度におけるインピーダンスの周波数依存性を示す第１のインピーダンス軌跡を予測するインピーダンス軌跡予測手段と、
を備える情報処理装置。
前記インピーダンス温度変化モデルに基づいて、前記設定温度とは異なる未設定温度におけるインピーダンスの周波数依存性を示す第１のインピーダンス軌跡を予測するインピーダンス軌跡予測手段と、
を備える情報処理装置。
【請求項5】
情報処理装置が実行する情報処理方法であって、
所定数の設定温度それぞれで、周波数ごとに算出された、回路モジュールのインピーダンスに基づいて、周波数ごとに、前記インピーダンスの温度変化を出力するインピーダンス温度変化モデルを生成する工程と、
前記インピーダンス温度変化モデルに基づいて、前記設定温度とは異なる未設定温度におけるインピーダンスの周波数依存性を示す第１のインピーダンス軌跡を予測する工程と、
を含む情報処理方法。
所定数の設定温度それぞれで、周波数ごとに算出された、回路モジュールのインピーダンスに基づいて、周波数ごとに、前記インピーダンスの温度変化を出力するインピーダンス温度変化モデルを生成する工程と、
前記インピーダンス温度変化モデルに基づいて、前記設定温度とは異なる未設定温度におけるインピーダンスの周波数依存性を示す第１のインピーダンス軌跡を予測する工程と、
を含む情報処理方法。
【請求項6】
情報処理装置を、
所定数の設定温度それぞれで、周波数ごとに算出された、回路モジュールのインピーダンスに基づいて、周波数ごとに、前記インピーダンスの温度変化を出力するインピーダンス温度変化モデルを生成するモデル生成手段と、
前記インピーダンス温度変化モデルに基づいて、前記設定温度とは異なる未設定温度におけるインピーダンスの周波数依存性を示す第１のインピーダンス軌跡を予測するインピーダンス軌跡予測手段と、
として機能させるプログラム。
所定数の設定温度それぞれで、周波数ごとに算出された、回路モジュールのインピーダンスに基づいて、周波数ごとに、前記インピーダンスの温度変化を出力するインピーダンス温度変化モデルを生成するモデル生成手段と、
前記インピーダンス温度変化モデルに基づいて、前記設定温度とは異なる未設定温度におけるインピーダンスの周波数依存性を示す第１のインピーダンス軌跡を予測するインピーダンス軌跡予測手段と、
として機能させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、情報処理システム、情報処理装置、情報処理方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、電気回路に交流電圧を印加してインピーダンスを測定し、測定したインピーダンスに基づいて電気機器の劣化を判定する技術が知られている。
【0003】
例えば、特許文献１には、電気機器の回路モジュールに交流電圧を印加してインピーダンスを測定し、測定したインピーダンスに基づいて等価回路として表した回路モジュールのパラメータを推定することによって、劣化を判定する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０２１－２１７１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、等価回路のパラメータに温度に関する情報が内包されており、様々な温度での等価回路のパラメータを算出するために、予め温度を細かく変更してインピーダンスを算出しておく必要があった。このように、電気機器の、温度に応じたインピーダンスの周波数依存性を示すインピーダンス軌跡を予め把握しておくことには、多くの作業負荷を要し、容易ではなかった。
【0006】
かかる事情に鑑みてなされた本開示の目的は、電気機器の、温度に応じたインピーダンス軌跡を容易に予測することができる情報処理システム、情報処理装置、情報処理方法及びプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の一実施形態に係る情報処理システムは、
所定数の設定温度それぞれで、周波数ごとに算出された、回路モジュールのインピーダンスに基づいて、周波数ごとに、前記インピーダンスの温度変化を出力するインピーダンス温度変化モデルを生成するモデル生成手段と、
前記インピーダンス温度変化モデルに基づいて、前記設定温度とは異なる未設定温度におけるインピーダンスの周波数依存性を示す第１のインピーダンス軌跡を予測するインピーダンス軌跡予測手段と、
前記回路モジュールのインピーダンスの周波数依存性を示す第２のインピーダンス軌跡を算出するインピーダンス軌跡算出手段と、
前記第１のインピーダンス軌跡と、前記第２のインピーダンス軌跡とに基づいて前記回路モジュールの異常状態を判定する判定手段と、
を備える。
所定数の設定温度それぞれで、周波数ごとに算出された、回路モジュールのインピーダンスに基づいて、周波数ごとに、前記インピーダンスの温度変化を出力するインピーダンス温度変化モデルを生成するモデル生成手段と、
前記インピーダンス温度変化モデルに基づいて、前記設定温度とは異なる未設定温度におけるインピーダンスの周波数依存性を示す第１のインピーダンス軌跡を予測するインピーダンス軌跡予測手段と、
前記回路モジュールのインピーダンスの周波数依存性を示す第２のインピーダンス軌跡を算出するインピーダンス軌跡算出手段と、
前記第１のインピーダンス軌跡と、前記第２のインピーダンス軌跡とに基づいて前記回路モジュールの異常状態を判定する判定手段と、
を備える。
【0008】
本発明の一実施形態に係る情報処理装置は、
所定数の設定温度それぞれで、周波数ごとに算出された、回路モジュールのインピーダンスに基づいて、周波数ごとに、前記インピーダンスの温度変化を出力するインピーダンス温度変化モデルを生成するモデル生成手段と、
前記インピーダンス温度変化モデルに基づいて、前記設定温度とは異なる未設定温度におけるインピーダンスの周波数依存性を示す第１のインピーダンス軌跡を予測するインピーダンス軌跡予測手段と、
を備える。
所定数の設定温度それぞれで、周波数ごとに算出された、回路モジュールのインピーダンスに基づいて、周波数ごとに、前記インピーダンスの温度変化を出力するインピーダンス温度変化モデルを生成するモデル生成手段と、
前記インピーダンス温度変化モデルに基づいて、前記設定温度とは異なる未設定温度におけるインピーダンスの周波数依存性を示す第１のインピーダンス軌跡を予測するインピーダンス軌跡予測手段と、
を備える。
【0009】
本発明の一実施形態に係る情報処理方法は、
情報処理装置が実行する情報処理方法であって、
所定数の設定温度それぞれで、周波数ごとに算出された、回路モジュールのインピーダンスに基づいて、周波数ごとに、前記インピーダンスの温度変化を出力するインピーダンス温度変化モデルを生成する工程と、
前記インピーダンス温度変化モデルに基づいて、前記設定温度とは異なる未設定温度におけるインピーダンスの周波数依存性を示す第１のインピーダンス軌跡を予測する工程と、
を含む。
情報処理装置が実行する情報処理方法であって、
所定数の設定温度それぞれで、周波数ごとに算出された、回路モジュールのインピーダンスに基づいて、周波数ごとに、前記インピーダンスの温度変化を出力するインピーダンス温度変化モデルを生成する工程と、
前記インピーダンス温度変化モデルに基づいて、前記設定温度とは異なる未設定温度におけるインピーダンスの周波数依存性を示す第１のインピーダンス軌跡を予測する工程と、
を含む。
【0010】
本発明の一実施形態に係るプログラムは、
情報処理装置を、
所定数の設定温度それぞれで、周波数ごとに算出された、回路モジュールのインピーダンスに基づいて、周波数ごとに、前記インピーダンスの温度変化を出力するインピーダンス温度変化モデルを生成するモデル生成手段と、
前記インピーダンス温度変化モデルに基づいて、前記設定温度とは異なる未設定温度におけるインピーダンスの周波数依存性を示す第１のインピーダンス軌跡を予測するインピーダンス軌跡予測手段と、
として機能させる。
情報処理装置を、
所定数の設定温度それぞれで、周波数ごとに算出された、回路モジュールのインピーダンスに基づいて、周波数ごとに、前記インピーダンスの温度変化を出力するインピーダンス温度変化モデルを生成するモデル生成手段と、
前記インピーダンス温度変化モデルに基づいて、前記設定温度とは異なる未設定温度におけるインピーダンスの周波数依存性を示す第１のインピーダンス軌跡を予測するインピーダンス軌跡予測手段と、
として機能させる。
【発明の効果】
【0011】
本開示によれば、電気機器の、温度に応じたインピーダンス軌跡を容易に予測することができる情報処理システム、情報処理装置、情報処理方法及びプログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】本発明の一実施形態に係る情報処理システムの概略構成を示す図である。
【図9】温度変化モデルを用いて予測したインピーダンス軌跡の一例を示す図である。
【図10】本発明の一実施形態に係る情報処理装置の動作の一例を示すフローチャートのである。
【図12】本発明の一実施形態に係る判定装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図13A】正常状態である回路モジュールのインピーダンス軌跡であるテストデータの一例を示す図である。
【図13B】異常状態である回路モジュールのインピーダンス軌跡であるテストデータの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【0014】
図１を参照して、本発明の一実施形態に係る情報処理システム１について説明する。情報処理システム１は、電気機器１０が備える回路モジュール１１（図２参照）の異常状態を判定するシステムである。情報処理システム１は、回路モジュール１１の状態に基づいて、電気機器１０の異常状態を判定するシステムであってもよい。
【0015】
図１に示すように、情報処理システム１は、情報処理装置２０と、判定装置３０と、端末装置４０と、を備える。図１及び図２に示す例では、情報処理装置２０は、異常状態を判定する対象である回路モジュール１１を備える電気機器１０に組み込まれている。図１及び図２では、１つの電気機器１０に１つの情報処理装置２０及び判定装置３０が組み込まれている構成が示されているが、１つの電気機器１０に複数の情報処理装置２０が組み込まれている構成であってもよいし、１つの電気機器１０に複数の判定装置３０が組み込まれている構成であってもよい。また、複数の電気機器１０のそれぞれに１つ以上の情報処理装置２０が組み込まれている構成であってもよいし、複数の電気機器１０のそれぞれに１つ以上の判定装置３０が組み込まれている構成であってもよい。
【0016】
情報処理装置２０と判定装置３０とは、互いに通信可能である。また、情報処理装置２０及び判定装置３０と、端末装置４０とは、ネットワーク５０を介して通信可能である。ネットワーク５０は、無線通信可能なネットワークであってもよいし、有線通信可能なネットワークであってもよい。または、ネットワーク５０は、無線通信可能なネットワークと、有線通信可能なネットワークとの両方を含むネットワークであってよい。
【0017】
電気機器１０は、情報処理システム１が異常状態を判定する対象となる機器である。電気機器１０は、電気を用いて動作する任意の機器であってよい。電気機器１０は、例えば、プラント内に設置された機器を制御可能なＰＬＣ（Programmable Logic Controller）、センサ、インバータ、監視用パソコン等の直流回路が組み込まれた機器全般であってよい。
【0018】
図２に示すように、電気機器１０は、回路モジュール１１－１～１１－Ｎと、ベースボード１２と、を備える。回路モジュール１１－１～１１－Ｎ（Ｎは正の整数）について特に区別する必要がない場合は、単に回路モジュール１１と記載する場合がある。図２においては、電気機器１０がＮ個の回路モジュール１１－１～１１－Ｎを備える場合を示しているが、電気機器１０が備える回路モジュール１１の個数は任意の個数であってよい。
【0019】
回路モジュール１１は、ある特定の機能を実現するための回路を含む。回路モジュール１１は、例えば、電源モジュール、ＣＰＵ（Central Processing Unit）モジュール、Ｉ／Ｏモジュール、アナログ入力モジュール、デジタル入力モジュール又はモータ制御モジュール等であってよい。回路モジュール１１は、回路構成要素として、例えば、抵抗、キャパシタ、インダクタ、ダイオード、トランジスタ又はトランス等を含んでよい。
【0020】
回路モジュール１１は、電源ライン１３及びＧＮＤ（Ground:接地）ライン１４を介してベースボード１２と接続している。電源ライン１３は、回路モジュール１１が生成した直流電圧、又は、回路モジュール１１に供給される直流電圧が印加されている配線である。例えば回路モジュール１１－１が電源モジュールである場合、回路モジュール１１－１は、回路モジュール１１－１が生成した直流電圧が印加されている電源ライン１３を介してベースボード１２と接続している。また、例えば回路モジュール１１－２がＣＰＵモジュールである場合、回路モジュール１１－２は、回路モジュール１１－２に供給される直流電圧が印加されている電源ライン１３を介してベースボード１２と接続している。
【0021】
ベースボード１２は、各回路モジュール１１と電気的に接続している。各回路モジュール１１は、ベースボード１２を介して相互に電気的に接続していてよい。例えば、回路モジュール１１－１と、回路モジュール１１－２とは、ベースボード１２を介して電気的に接続していてよい。図２においては、回路モジュール１１とベースボード１２とを接続する配線として、電源ライン１３及びＧＮＤライン１４のみを示しているが、回路モジュール１１とベースボード１２とを接続する配線として信号ラインが更にあってもよい。
【0022】
図１及び図２に示す情報処理装置２０は、電気機器１０の異常状態を判定するために、図２に示すような回路モジュール１１についての、インピーダンスの周波数依存性を示すインピーダンス軌跡を予測する装置である。情報処理装置２０は、電気機器１０に予め組み込まれていてもよいし、出荷後の電気機器１０に増設装置として組み込まれてもよい。
【0023】
図１及び図２に示す判定装置３０は、電気機器１０が備える回路モジュール１１の異常状態を判定する装置である。また、判定装置３０は、回路モジュール１１の異常状態に基づいて電気機器１０の異常状態を判定する装置であってもよい。判定装置３０は、電気機器１０に予め組み込まれていてもよいし、出荷後の電気機器１０に増設装置として組み込まれてもよい。
【0024】
図２に示す例では、情報処理装置２０は、回路モジュール１１－１とベースボード１２とを接続する電源ライン１３の電圧及び電流を検出できるように、電気機器１０の内部に設置されている。この場合、情報処理装置２０は、回路モジュール１１－１の異常状態を判定することができる。図２に示す構成は一例であり、情報処理装置２０は、他の回路モジュール１１とベースボード１２とを接続する電源ライン１３の電圧及び電流を検出できるように設置されていてもよい。また、複数の情報処理装置２０が電気機器１０の内部に設置されていてもよい。
【0025】
図２においては、情報処理装置２０及び判定装置３０が電気機器１０の内部に設置されている構成を示しているが、情報処理装置２０及び判定装置３０の設置場所は電気機器１０の内部に限られない。異常状態を判定する対象である回路モジュール１１とベースボード１２とを接続する電源ライン１３の電圧及び電流を検出可能であれば、情報処理装置２０及び判定装置３０のいずれか１つ以上が電気機器１０の外部に設置されていてもよい。
【0026】
図１に戻って、端末装置４０は、判定装置３０から判定結果を受信する装置である。判定結果は、判定装置３０が、回路モジュール１１の異常状態を判定した結果であってもよいし、電気機器１０の異常状態を判定した結果であってもよい。
【0027】
端末装置４０は、汎用のコンピュータであってもよいし、情報処理システム１に専用のコンピュータであってもよい。端末装置４０が汎用のコンピュータである場合、端末装置４０は、例えば、スマートフォン、タブレット端末、ノートＰＣ（Personal Computer）、デスクトップＰＣ又はサーバ等であってよい。端末装置４０が判定装置３０から状態情報を受信することで、端末装置４０の操作者は、電気機器１０の遠隔地においても、回路モジュール１１又は電気機器１０の異常状態を知ることができる。
【0028】
（情報処理装置のハードウェア構成）
図３を参照して、情報処理装置２０のハードウェア構成について説明する。情報処理装置２０は、交流電圧印加部２１と、電圧検出部２２と、電流検出部２３と、温度設定部２４と、フィルタ２５と、通信部２６と、記憶部２７と、制御部２８と、を備える。
図３を参照して、情報処理装置２０のハードウェア構成について説明する。情報処理装置２０は、交流電圧印加部２１と、電圧検出部２２と、電流検出部２３と、温度設定部２４と、フィルタ２５と、通信部２６と、記憶部２７と、制御部２８と、を備える。
【0029】
交流電圧印加部２１は、電源ライン１３に交流電圧を印加可能な電圧印加手段である。交流電圧印加部２１が電源ライン１３に交流電圧を印加すると、電源ライン１３には交流電流が流れる。交流電圧印加部２１は、電源ライン１３に交流電流を流すことが可能な電流印加手段であってもよい。交流電圧印加部２１が電源ライン１３に交流電流を流すと、電源ライン１３には交流電圧が印加される。すなわち、交流電圧印加部２１が電源ライン１３に交流電圧を印加しても、交流電圧印加部２１が電源ライン１３に交流電流を流しても、電源ライン１３には同じ事象が発生する。したがって、交流電圧印加部２１が電源ライン１３に交流電圧を印加可能であることと、交流電圧印加部２１が電源ライン１３に交流電流を流すことが可能であることとは同義である。以後、交流電圧印加部２１が電源ライン１３に交流電圧を印加するものとして説明する。ただし、交流電圧印加部２１が電源ライン１３に交流電流を流すと読み替えても同じ効果が得られる。この場合も、電源ライン１３には結果的に交流電圧が印加されることになるからである。
【0030】
交流電圧印加部２１は、交流電圧を発生可能な信号発生器を含む。交流電圧印加部２１は、判定の対象である回路モジュール１１が接続している電源ライン１３と、当該回路モジュール１１が接続しているＧＮＤライン１４とに接続している。交流電圧印加部２１は、判定の対象である回路モジュール１１が接続している電源ライン１３に交流電圧を印加可能である。
【0031】
電圧検出部２２は、電源ライン１３の電圧を検出可能な電圧検出手段である。電圧検出部２２は、任意の形式の電圧センサであってよい。電圧検出部２２は、判定の対象である回路モジュール１１が接続している電源ライン１３と、判定の対象である回路モジュール１１が接続しているＧＮＤライン１４との間に接続している。電圧検出部２２は、判定の対象である回路モジュール１１が接続している電源ライン１３の電圧を検出する。
【0032】
電流検出部２３は、電源ライン１３に流れる電流を検出可能な電流検出手段である。電流検出部２３は、任意の形式の電流センサであってよい。電流検出部２３は、判定の対象である回路モジュール１１が接続している電源ライン１３に接続している。電流検出部２３は、判定の対象である回路モジュール１１が接続している電源ライン１３に流れる電流を検出する。
【0033】
温度設定部２４は、電気機器１０が設置されている環境の温度（設定温度）を設定可能な温度設定手段である。具体的には、温度設定部２４は、電気機器１０が備える回路モジュール１１が設置されている環境の設定温度を設定可能な温度設定手段であってもよい。例えば、温度設定部２４は、電気機器１０を収容している恒温槽の温度を任意の手法により変化させることにより、電気機器１０が設置されている環境の設定温度を変化させることができる。設定温度を変化させる範囲は、電気機器１０が設置される環境の設定温度として想定される範囲であってよい。設定温度を変化させる範囲は、例えば、１０℃～６０℃の範囲などであってよい。
【0034】
フィルタ２５は、所定の周波数範囲以外の周波数成分の信号を減衰させることが可能なフィルタである。フィルタ２５は、例えばバンドパスフィルタ又はローパスフィルタであってよい。フィルタ２５は、判定の対象である回路モジュール１１が接続している電源ライン１３に発生している電圧の周波数成分のうち、所定の周波数範囲以外の周波数成分を減衰させる。ここで、所定の周波数範囲は、交流電圧印加部２１が電源ライン１３に印加する交流電圧の周波数の範囲である。例えば、交流電圧印加部２１が１０Ｈｚから１００ｋＨｚまでの間の複数の周波数の交流電圧を電源ライン１３に印加する場合、所定の周波数範囲は１０Ｈｚ～１００ｋＨｚである。フィルタ２５は、例えば、判定の対象である回路モジュール１１が接続している電源ライン１３と、判定の対象である回路モジュール１１が接続しているＧＮＤライン１４との間に並列に接続されていてよい。また、フィルタ２５は、例えば、交流電圧印加部２１の前段又は後段に配置されていてもよい。交流電圧印加部２１の前段に配置する場合、フィルタ２５は、ローパスフィルタであってよい。
【0035】
フィルタ２５がバンドパスフィルタである場合、フィルタ２５は、複数のバンドパスフィルタを切り替える構成であってもよい。この場合、フィルタ２５は、交流電圧印加部２１が電源ライン１３に印加する交流電圧の周波数に応じて、使用するバンドパスフィルタを切り替えてよい。
【0036】
フィルタ２５がローパスフィルタであり、ローパスフィルタが交流電圧印加部２１の前段に配置されている場合、フィルタ２５は１つのローパスフィルタで構成することができる。この場合、フィルタ２５をシンプルな構成で実現することができる。
【0037】
通信部２６は、無線又は有線を介して外部装置と通信する１つ以上の通信インタフェースである。通信部２６は、判定装置３０と通信する通信インタフェースを含む。通信部２６は、ネットワーク５０を介して端末装置４０と通信する通信インタフェースを含む。
【0038】
記憶部２７は、１つ以上のメモリである。本実施形態において、「メモリ」は、例えば半導体メモリ、磁気メモリ、又は光メモリ等であるが、これらに限られず任意のメモリとすることができる。記憶部２７は、例えば主記憶装置、補助記憶装置、又はキャッシュメモリとして機能してよい。記憶部２７は、例えば情報処理装置２０に内蔵されるが、任意のインタフェースを介して情報処理装置２０に外部から接続される構成も可能である。
【0039】
制御部２８は、１つ以上のプロセッサである。本実施形態において「プロセッサ」は、汎用のプロセッサ、特定の処理に特化した専用のプロセッサ等であるが、これらに限られず任意のプロセッサとすることができる。制御部２８は、情報処理装置２０全体の動作を制御する。情報処理装置２０の動作の詳細については後述する。
【0040】
（判定装置のハードウェア構成）
図４を参照して、判定装置３０のハードウェア構成について説明する。判定装置３０は、交流電圧印加部３１と、電圧検出部３２と、電流検出部３３と、フィルタ３４と、通信部３５と、記憶部３６と、制御部３７と、を備える。交流電圧印加部３１、電圧検出部３２、電流検出部３３、フィルタ３４、及び記憶部３６のハードウェア構成は、それぞれ、上述した交流電圧印加部２１、電圧検出部２２、電流検出部２３、フィルタ２５、及び記憶部２７のハードウェア構成と同じである。
図４を参照して、判定装置３０のハードウェア構成について説明する。判定装置３０は、交流電圧印加部３１と、電圧検出部３２と、電流検出部３３と、フィルタ３４と、通信部３５と、記憶部３６と、制御部３７と、を備える。交流電圧印加部３１、電圧検出部３２、電流検出部３３、フィルタ３４、及び記憶部３６のハードウェア構成は、それぞれ、上述した交流電圧印加部２１、電圧検出部２２、電流検出部２３、フィルタ２５、及び記憶部２７のハードウェア構成と同じである。
【0041】
通信部３５は、無線又は有線を介して外部装置と通信する１つ以上の通信インタフェースである。通信部３５は、情報処理装置２０と通信する通信インタフェースを含む。通信部３５は、ネットワーク５０を介して端末装置４０と通信する通信インタフェースを含む。
【0042】
制御部３７は、１つ以上のプロセッサである。制御部３７は、判定装置３０全体の動作を制御する。判定装置３０の動作の詳細については後述する。
【0043】
なお、上述では、情報処理装置２０と判定装置３０とが別体として構成されている例を説明したが、情報処理装置２０と判定装置３０とは一体として構成されていてもよい。情報処理装置２０と判定装置３０とが一体として構成している例において、判定装置３０は、交流電圧印加部３１、電圧検出部３２、電流検出部３３、フィルタ３４、通信部３５、及び記憶部３６を備えなくてもよく、情報処理装置２０が備える交流電圧印加部２１、電圧検出部２２、電流検出部２３、フィルタ２５、通信部２６、及び記憶部２７を用いて処理を実行してもよい。
【0044】
また、判定装置３０は、温度測定部をさらに備えてもよい。このような構成において、温度測定部は、電気機器１０が設置されている環境の温度（測定温度）を測定可能な温度測定手段である。具体的には、温度測定部は、電気機器１０が備える回路モジュール１１が設置されている環境の温度を設定可能な温度測定手段であってもよい。温度測定部は、任意の形式の温度センサであってよい。
【0045】
（端末装置のハードウェア構成）
図５を参照して、端末装置４０のハードウェア構成について説明する。端末装置４０は、通信部４１と、記憶部４２と、表示部４３と、制御部４４と、を備える。
図５を参照して、端末装置４０のハードウェア構成について説明する。端末装置４０は、通信部４１と、記憶部４２と、表示部４３と、制御部４４と、を備える。
【0046】
通信部４１は、無線又は有線を介して外部装置と通信する１つ以上の通信インタフェースである。通信部４１は、ネットワーク５０を介して情報処理装置２０及び判定装置３０と通信する通信インタフェースを含む。
【0047】
記憶部４２は、１つ以上のメモリである。記憶部４２は、例えば主記憶装置、補助記憶装置、又はキャッシュメモリとして機能してよい。記憶部４２は、例えば端末装置４０に内蔵されるが、任意のインタフェースを介して端末装置４０に外部から接続される構成も可能である。
【0048】
表示部４３は、任意のディスプレイである。表示部４３は、例えば液晶ディスプレイ又はＯＥＬ（Organic Electro-luminescence）ディスプレイ等であってよい。
【0049】
制御部４４は、１つ以上のプロセッサである。制御部４４は、端末装置４０全体の動作を制御する。端末装置４０の動作の詳細については後述する。
【0050】
（情報処理装置のソフトウェア構成）
図３を参照して、情報処理装置２０のソフトウェア構成について説明する。情報処理装置２０の動作の制御に用いられる１つ以上のプログラムが記憶部２７に記憶されている。当該１つ以上のプログラムは、制御部２８によって読み込まれると、制御部２８をインピーダンス算出手段２８１、モデル生成手段２８２、及びインピーダンス軌跡予測手段２８３として機能させる。
図３を参照して、情報処理装置２０のソフトウェア構成について説明する。情報処理装置２０の動作の制御に用いられる１つ以上のプログラムが記憶部２７に記憶されている。当該１つ以上のプログラムは、制御部２８によって読み込まれると、制御部２８をインピーダンス算出手段２８１、モデル生成手段２８２、及びインピーダンス軌跡予測手段２８３として機能させる。
【0051】
制御部２８の各手段の概要について説明する。
【0052】
インピーダンス算出手段２８１は、所定数の設定温度それぞれで、周波数ごとに、回路モジュール１１に接続されている電源ライン１３の電流及び電圧に基づいて、回路モジュール１１のインピーダンスを算出する手段である。所定数は、追って詳細に説明される、インピーダンス（複素数）における、絶対値及び偏角の、温度との関係を近似する関数の種類に応じて定まる数である。例えば、関数に多項式を用いる場合には、所定数は、関数の次数に１以上を加算した数とすることができる。
【0053】
モデル生成手段２８２は、所定数の設定温度それぞれで、周波数ごとに算出された、回路モジュール１１のインピーダンスに基づいて、周波数ごとに、インピーダンスの温度変化を出力するインピーダンス温度変化モデルを生成する手段である。また、モデル生成手段２８２は、インピーダンス算出手段２８１によって算出されたインピーダンスの絶対値及び偏角の、温度との関係に基づいて、インピーダンス温度変化モデルを生成する手段であってもよい。さらに、モデル生成手段２８２は、インピーダンス算出手段２８１によって算出されたインピーダンスにおける、絶対値及び偏角の、温度との関係を線形関数若しくは非線形関数、又は非線形モデルで近似することによって、インピーダンス温度変化モデルを生成する手段であってもよい。線形関数は一次関数とすることができ、非線形関数は任意の関数（例えば、任意の次数の多項式）とすることができる。
【0054】
インピーダンス軌跡予測手段２８３は、モデル生成手段２８２によって生成されたインピーダンス温度変化モデルに基づいて、設定温度とは異なる未設定温度におけるインピーダンスの周波数依存性を示すインピーダンス軌跡（第１のインピーダンス軌跡）を予測する手段である。
【0055】
なお、電気機器１０の回路モジュール１１（負荷）が稼働する際の特性は、負荷の消費電力量と、負荷が設置されている環境の温度との組み合わせによって定まるため、制御部２８の各手段は、負荷ごとに、以下で詳細に説明する動作を実行する。
【0056】
（情報処理装置の動作）
以下、情報処理装置２０の動作について説明する。本実施形態においては、情報処理装置２０が回路モジュール１１－１のインピーダンス軌跡を予測する場合を例に挙げて説明する。
以下、情報処理装置２０の動作について説明する。本実施形態においては、情報処理装置２０が回路モジュール１１－１のインピーダンス軌跡を予測する場合を例に挙げて説明する。
【0057】
温度設定部２４は、回路モジュール１１－１が設置されている環境の温度（設定温度）を設定する。温度設定部２４は、環境を所定数の設定温度それぞれに設定し、交流電圧印加部２１、電圧検出部２２、電流検出部２３、フィルタ２５、及びインピーダンス算出手段２８１は、所定数の設定温度それぞれで、以降において説明する動作を実行する。
【0058】
交流電圧印加部２１は、制御部２８からの指示に基づいて、電気機器１０の稼働中に、複数の周波数の交流電圧Ｖを電源ライン１３に交流電圧を印加する。電源ライン１３に電圧Ｖが印加されると、電源ライン１３に交流電流Ｉ（以下、単に「電流Ｉ」とも記載する）が流れる。交流電圧印加部２１が印加する複数の周波数は、回路モジュール１１－１のインピーダンスＺを測定するための適切な周波数として予め設定された周波数であってよい。例えば、交流電圧印加部２１は、１０Ｈｚ～１００ｋＨｚの周波数の範囲に含まれる複数の周波数の交流電圧Ｖを電源ライン１３に印加する。
【0059】
インピーダンス算出手段２８１は、温度設定部２４によって設定された所定数の設定温度ごとに、電圧検出部２２が検出した電圧Ｖと、電流検出部２３が検出した電流Ｉとに基づいて、回路モジュール１１－１のインピーダンスＺを、以下の数式（１）により計算する。
Ｚ＝Ｖ／Ｉ （１）
Ｚ＝Ｖ／Ｉ （１）
【0060】
インピーダンス算出手段２８１は、電圧検出部２２が検出した電圧Ｖの振幅｜Ｖ｜と、電流検出部２３が検出した電流Ｉの振幅｜Ｉ｜とに基づいて、回路モジュール１１－１のインピーダンスＺの絶対値｜Ｚ｜を、以下の数式（２）により計算してよい。
｜Ｚ｜＝｜Ｖ｜／｜Ｉ｜ （２）
｜Ｚ｜＝｜Ｖ｜／｜Ｉ｜ （２）
【0061】
また、インピーダンス算出手段２８１は、電圧検出部２２が検出した電圧Ｖの位相ＡｒｇＶと、電流検出部２３が検出した電流Ｉの位相ＡｒｇＩとに基づいて、回路モジュール１１－１のインピーダンスＺの位相θを、以下の数式（３）により計算してよい。
θ＝ＡｒｇＶ－ＡｒｇＩ （３）
θ＝ＡｒｇＶ－ＡｒｇＩ （３）
【0062】
図６は、インピーダンス算出手段２８１によって算出された、所定数の設定温度それぞれでの、インピーダンスの周波数依存性を示すインピーダンス軌跡の一例を示す図である。図６において、インピーダンス軌跡は、横軸がインピーダンスの実部Ｒｅ（Ｚ）を示し、縦軸がインピーダンスの虚部－Ｉｍ（Ｚ）を示す複素平面上に示されている。また、図６でプロットされている点は、設定温度が高いほど黒に近く、設定温度が低いほど白に近い色で表されている。
【0063】
図６に示すように、例えば、設定温度が１５℃では、インピーダンスが周波数の変化に伴って変化することによって、インピーダンス軌跡は、複素平面において円を形成している。また、設定温度が１５℃より高くなるにつれて、インピーダンス軌跡は、複素平面において、より大きい円を形成し、最高の設定温度である６０℃では、インピーダンス軌跡は、複素平面において、最も大きい円を形成している。このように、インピーダンス軌跡は、設定温度に依存している。
【0064】
図７は、インピーダンス算出手段２８１によって算出されたインピーダンス軌跡の他の例を示す図である。図７において、インピーダンス軌跡は、横軸がインピーダンスの実部Ｒｅ（Ｚ）を示し、縦軸がインピーダンスの虚部－Ｉｍ（Ｚ）を示す複素平面上に示されている。図７においては、同じ周波数でのインピーダンスを示す点が同じ濃度で示されている。例えば、図７において破線で囲まれた範囲にプロットされている点で示されているインピーダンスは、いずれも周波数１０Ｈｚでのインピーダンスであり、設定温度により異なる値をとっている。
【0065】
モデル生成手段２８２は、インピーダンス算出手段２８１によって算出されたインピーダンス軌跡に基づいて、周波数ごとに、インピーダンスの温度変化を推定するためのインピーダンス温度変化モデルを生成する。
【0066】
発明者らは、電源ライン１３に印加される交流電圧Ｖの周波数がｆであるとき、インピーダンスの絶対値ｘＴ_ｆ^（図７では、原点から、温度Ｔ,周波数ｆにおけるインピーダンスを示す点までの距離）が設定温度Ｔに対して以下の数式（４）に示す関係にあることを見出した。数式（４）では、ａｆは、ｘＴ_ｆ^を算出するための、周波数ｆにおける設定温度Ｔに対する係数であり、ｂｆは、ｘＴ_ｆ^を算出するための、周波数ｆにおける設定温度Ｔに対する切片である。また、ｘＴ_ｆ^における記号＾は、ｘＴ_ｆの上に付された記号を示すものとする。
ｘＴ_ｆ^ = ａｆ×Ｔ＋ｂｆ （４）
ｘＴ_ｆ^ = ａｆ×Ｔ＋ｂｆ （４）
【0067】
また、発明者らは、電源ライン１３に印加される交流電圧Ｖの周波数がｆであるとき、インピーダンスの偏角θＴ_ｆ（図７では、原点と、温度Ｔ及び周波数ｆにおけるインピーダンスを示す点とを結ぶ直線が横軸に対してなす角度）が設定温度Ｔに対して以下の数式（５）に示す関係にあることを見出した。数式（５）では、ｃｆは、ｘＴ_ｆ^を算出するための、周波数ｆにおける設定温度Ｔに対する係数であり、ｄｆは、ｘＴ_ｆ^を算出するための、周波数ｆにおける設定温度Ｔに対する切片である。また、θＴ_ｆ^における記号＾は、θＴ_ｆの上に付された記号を示すものとする。
θＴ_ｆ^ = ｃｆ×Ｔ＋ｄｆ （５）
θＴ_ｆ^ = ｃｆ×Ｔ＋ｄｆ （５）
【0068】
モデル生成手段２８２は、インピーダンス算出手段２８１によって算出されたインピーダンス軌跡が示すインピーダンスの絶対値ｘＴ_ｆ及び偏角θＴ_ｆの、設定温度Ｔとの関係に基づいて、インピーダンス温度変化モデルを生成する。そのために、モデル生成手段２８２は、インピーダンスの絶対値及び偏角の、設定温度との関係を近似する関数のパラメータ（本例では、ａｆ、ｂｆ、ｃｆ、及びｄｆ）を算出する。
【0069】
具体的には、まず、モデル生成手段２８２は、周波数ｆごとに、各設定温度Ｔでのインピーダンスの絶対値ｘＴ_ｆ及び偏角θＴ_ｆを抽出する。
【0070】
一例として、モデル生成手段２８２は、２つの設定温度Ｔ（例えば、２０℃及び５０℃）について、インピーダンスの絶対値ｘＴ_ｆ及び偏角θＴ_ｆを抽出してもよい。
【0071】
他の例として、モデル生成手段２８２は、周波数ごとに、２より多くの設定温度Ｔについて、インピーダンスの絶対値ｘＴ_ｆ及び偏角θＴ_ｆを抽出してもよい。例えば、図８に示すように、モデル生成手段２８２は、例えば、周波数１０Ｈｚでの設定温度２０℃、２１℃、・・・、５０℃それぞれにおける絶対値ｘ20_10、ｘ21_10、・・・ｘ50_10を抽出する。モデル生成手段２８２は、周波数１０Ｈｚでの設定温度２０℃、２１℃、・・・、５０℃それぞれにおける偏角θ20_10、θ21_10、・・・、θ50_10を抽出する。さらに、モデル生成手段２８２は、例えば、周波数１００ｋＨｚでの設定温度２０℃、２１℃、・・・、５０℃それぞれにおける絶対値ｘ20_100k、ｘ21_100k、・・・ｘ50_100kを抽出する。モデル生成手段２８２は、周波数１００ｋＨｚでの設定温度２０℃、２１℃、・・・、５０℃それぞれにおける偏角θ20_100k、θ21_100k、・・・、θ50_100kを抽出する。
【0072】
詳細な説明は省略するが、同様にして、モデル生成手段２８２は、１０Ｈｚ及び１００ｋＨｚ以外の各周波数ｆについても、それぞれ絶対値ｘＴ_ｆ及び偏角θＴ_ｆを抽出してもよい。
【0073】
そして、モデル生成手段２８２は、周波数ｆごとに、所定数（本例では２以上）の設定温度Ｔについて、当該設定温度Ｔと、当該設定温度Ｔでのインピーダンスとを用いて温度変化モデルを生成する。具体的には、モデル生成手段２８２は、周波数ｆごとに、所定数（本例では２以上）の設定温度Ｔについて、当該設定温度Ｔと、当該設定温度Ｔでのインピーダンスの絶対値ｘＴ_ｆとを用いて、例えば最小二乗法により、数式（４）の係数ａｆ及び切片ｂｆを算出する。また、モデル生成手段２８２は、周波数ｆごとに、所定数（本例では２以上）の設定温度Ｔについて、当該設定温度Ｔと、当該設定温度Ｔでのインピーダンスの偏角θＴ_ｆとを用いて、例えば最小二乗法により、数式（５）の係数ｃｆ及び切片ｄｆを算出する。モデル生成手段２８２は、このようにして算出した係数ａｆ及び切片ｂｆによって表される数式（４）、並びに係数ｃｆ及び切片ｄｆによって表される数式（５）を温度変化モデルとする。なお、モデル生成手段２８２は、機械学習により、係数ａｆ、切片ｂｆ、係数ｃｆ、及び切片ｄｆを算出してもよい。
【0074】
記憶部２７は、モデル生成手段２８２によって生成された温度変化モデルを記憶してもよい。また、通信部２６は、モデル生成手段２８２によって生成された温度変化モデルを判定装置３０及び端末装置４０の１つ以上に送信してもよい。
【0075】
上述した例において、モデル生成手段２８２は、数式（４）及び数式（５）で示すような、絶対値ｘＴ_ｆ及び偏角θＴ_ｆを、設定温度Ｔの一次関数で近似した温度変化モデルを生成したが、これに限られない。例えば、モデル生成手段２８２は、絶対値ｘＴ_ｆ及び偏角θＴ_ｆを設定温度Ｔの二次関数で近似した温度変化モデルを生成してもよい。このような例において、モデル生成手段２８２は、周波数ｆごとに、所定数（本例では、３以上）の設定温度Ｔについて、当該設定温度Ｔと、当該設定温度Ｔでのインピーダンスとを用いて温度変化モデルを生成する。さらに、モデル生成手段２８２は、絶対値ｘＴ_ｆ及び偏角θＴ_ｆを設定温度Ｔの任意の関数で近似した温度変化モデルを生成してもよい。
【0076】
なお、絶対値ｘＴ_ｆ及び偏角θＴ_ｆを設定温度Ｔの一次関数で近似した温度変化モデルを生成する例において、上述した所定数は、２以上である。また、絶対値ｘＴ_ｆ及び偏角θＴ_ｆを設定温度Ｔの二次関数で近似した温度変化モデルを生成する例において、上述した所定数は、３以上である。所定数が大きいほど、高い精度でインピーダンス軌跡を予測することができる温度変化モデルを生成することができる。また、インピーダンスにおける、絶対値及び偏角の、温度との関係を線形関数又は二次関数で近似する場合、所定数を５以上とすることによって、実運用において所望される程度の高い精度でインピーダンス軌跡を予測する温度変化モデルを生成することができることが、発明者らによって見出された。
【0077】
また、絶対値ｘＴ_ｆ及び偏角θＴ_ｆを設定温度Ｔの二次関数で近似した温度変化モデルを生成するには、絶対値ｘＴ_ｆ及び偏角θＴ_ｆを設定温度Ｔの一次関数で近似した温度変化モデルを生成する場合に比べて、多くの設定温度Ｔでのデータを必要とするが、高い精度でインピーダンス軌跡を予測する温度変化モデルを生成することができる。温度変化モデルをいずれの関数で近似するかは、当該温度変化モデルを生成するために設定する設定温度Ｔの数に応じたデータを用意するための作業負荷、インピーダンス軌跡の予測において所望される精度等に応じ、目的によって、適宜決定することができる。
【0078】
インピーダンス軌跡予測手段２８３は、モデル生成手段２８２によって生成された、周波数ごとの温度変化モデルに、未設定温度を入力し、当該未設定温度におけるインピーダンスを出力させ、その周波数依存性をインピーダンス軌跡（第１のインピーダンス軌跡）として予測する。未設定温度は、温度変化モデルを生成した際の設定温度とは異なる温度である。例えば、インピーダンス軌跡予測手段２８３は、絶対値ｘＴ_ｆ及び偏角θＴ_ｆを、上述した数式（４）及び数式（５）に示すような、温度の一次関数で近似した温度変化モデルに未設定温度を入力し、インピーダンスを出力させ、その周波数依存性を第１のインピーダンス軌跡（図９参照）として予測することができる。
【0079】
記憶部２７は、インピーダンス軌跡予測手段２８３によって予測された第１のインピーダンス軌跡を記憶してもよい。また、通信部２６は、インピーダンス軌跡予測手段２８３によって予測された第１のインピーダンス軌跡を判定装置３０及び端末装置４０の１つ以上に送信してもよい。
【0080】
（判定装置のソフトウェア構成）
図４を参照して、判定装置３０のソフトウェア構成について説明する。判定装置３０の動作の制御に用いられる１つ以上のプログラムが記憶部３６に記憶されている。当該１つ以上のプログラムは、制御部３７によって読み込まれると、制御部３７をインピーダンス軌跡算出手段３７１、判定手段３７２として機能させる。
図４を参照して、判定装置３０のソフトウェア構成について説明する。判定装置３０の動作の制御に用いられる１つ以上のプログラムが記憶部３６に記憶されている。当該１つ以上のプログラムは、制御部３７によって読み込まれると、制御部３７をインピーダンス軌跡算出手段３７１、判定手段３７２として機能させる。
【0081】
制御部３７の各手段の概要について説明する。
【0082】
インピーダンス軌跡算出手段３７１は、回路モジュール１１のインピーダンスの周波数依存性を示すインピーダンス軌跡（第２のインピーダンス軌跡）を算出する手段である。
【0083】
判定手段３７２は、インピーダンス軌跡算出手段３７１によって算出された、回路モジュール１１のインピーダンスの周波数依存性を示すインピーダンス軌跡（第２のインピーダンス軌跡）と、インピーダンス軌跡予測手段２８３によって予測された、インピーダンス軌跡（第１のインピーダンス軌跡）とに基づいて回路モジュール１１の異常状態を判定する手段である。
【0084】
（判定装置の動作）
以下、判定装置３０の動作について説明する。本実施形態においては、判定装置３０が回路モジュール１１－１の異常状態を判定する場合を例に挙げて説明する。
以下、判定装置３０の動作について説明する。本実施形態においては、判定装置３０が回路モジュール１１－１の異常状態を判定する場合を例に挙げて説明する。
【0085】
判定装置３０の交流電圧印加部３１、電圧検出部３２、電流検出部３３、及びフィルタ３４は、交流電圧印加部２１、電圧検出部２２、電流検出部２３、フィルタ２５と同様に動作する。
【0086】
インピーダンス軌跡算出手段３７１は、回路モジュール１１－１に複数の周波数それぞれの交流電圧を印加して測定された電圧Ｖ及び電流Iに基づいて、インピーダンスを算出する。これによって、インピーダンス軌跡算出手段３７１は、インピーダンスの周波数依存性を示すインピーダンス軌跡（第２のインピーダンス軌跡）を算出する。
【0087】
そして、判定手段３７２は、インピーダンス軌跡算出手段３７１によって算出されたインピーダンス軌跡（第２のインピーダンス軌跡）と、インピーダンス軌跡予測手段２８３によって予測されたインピーダンス軌跡（第１のインピーダンス軌跡）とに基づいて回路モジュール１１－１の異常状態を判定する。具体的には、判定手段３７２は、第１のインピーダンス軌跡と第２のインピーダンス軌跡との差に基づいて回路モジュール１１－１の異常状態を判定してもよい。
【0088】
例えば、判定手段３７２は、第１のインピーダンス軌跡と第２のインピーダンス軌跡との差が小さいほど大きい値を示す正常度を、機械学習によって学習された学習モデルを用いて、算出してもよい。そして、判定手段３７２は、正常度が閾値以上であるか否かを判定してもよい。判定手段３７２は、正常度が閾値以上であると判定した場合、回路モジュール１１－１が異常状態でないと判定する。また、判定手段３７２は、正常度が閾値未満であると判定した場合、回路モジュール１１－１の異常状態を判定する。
【0089】
同様にして、判定手段３７２は、回路モジュール１１－２～１１－Ｎについてそれぞれ生成された温度変化モデルに基づいて、回路モジュール１１－２～１１－Ｎの状態を判定してもよい。
【0090】
さらに、判定手段３７２は、電気機器１０が備える回路モジュール１１－１～１１－Ｎの１つ以上の状態に基づいて、電気機器１０の異常状態を判定してもよい。例えば、判定手段３７２は、電気機器１０が備える１以上の回路モジュール１１のいずれもが正常状態であると判定すると、当該電気機器１０が正常状態であると判定する。判定手段３７２は、電気機器１０が備える１以上の回路モジュール１１のいずれかが異常状態であると判定すると、当該電気機器１０が異常であると判定する。
【0091】
なお、上述したように、判定装置３０が温度測定部をさらに備える構成において、温度測定部は、交流電圧印加部３１、電圧検出部３２、電流検出部３３、及びフィルタ３４が動作しているときの回路モジュール１１－１が設置されている環境の温度（測定温度）を測定してもよい。そして、インピーダンス軌跡算出手段３７１は、温度測定部によって測定された測定温度での、インピーダンス軌跡（第２のインピーダンス軌跡）を算出してもよい。このような構成では、判定手段３７２は、インピーダンス軌跡算出手段３７１によって算出された、回路モジュール１１のインピーダンスの周波数依存性を示すインピーダンス軌跡（第２のインピーダンス軌跡）と、インピーダンス軌跡予測手段２８３によって予測された、未設定温度を測定温度とした場合のインピーダンス軌跡（第１のインピーダンス軌跡）とに基づいて回路モジュール１１の異常状態を判定してもよい。
【0092】
これにより、例えば、回路モジュール１１において、正常状態における温度変化に伴うインピーダンス軌跡の変化と、異常の進行に伴うインピーダンス軌跡の変化との差が小さい場合（例えば、環境の温度が３０℃であるときの正常状態であるインピーダンスの軌跡と、環境の温度が５０℃であるときの異常状態であるインピーダンスの軌跡との差が小さい場合）、温度測定部によって測定された測定温度でのインピーダンス軌跡（第２のインピーダンス軌跡）を用いることによって、誤検知が発生するのを抑制することができる。
【0093】
（端末装置のソフトウェア構成）
通信部４１は、判定装置３０よって判定された判定結果を、判定装置３０から受信する。制御部４４は、受信した判定結果を、表示部４３に表示させてもよい。これにより、端末装置４０の操作者は、遠隔地においても電気機器１０の異常状態を把握することができる。また、制御部４４は、受信した判定結果を、記憶部４２に記憶させてもよい。
通信部４１は、判定装置３０よって判定された判定結果を、判定装置３０から受信する。制御部４４は、受信した判定結果を、表示部４３に表示させてもよい。これにより、端末装置４０の操作者は、遠隔地においても電気機器１０の異常状態を把握することができる。また、制御部４４は、受信した判定結果を、記憶部４２に記憶させてもよい。
【0094】
通信部４１は、情報処理装置２０によって生成された温度変化モデルを、情報処理装置２０から受信する。制御部４４は、受信した温度変化モデルを、表示部４３に表示させてもよいし、記憶部４２に記憶させてもよい。
【0095】
（情報処理装置の動作を示すフローチャート）
続いて、図１０に示すフローチャートを参照して、本発明の一実施形態に係る情報処理装置２０の動作について説明する。図１０に示すフローチャートは、情報処理装置２０が実行する、回路モジュール１１のインピーダンスの温度変化モデルを生成するための情報処理方法を示すものである。
続いて、図１０に示すフローチャートを参照して、本発明の一実施形態に係る情報処理装置２０の動作について説明する。図１０に示すフローチャートは、情報処理装置２０が実行する、回路モジュール１１のインピーダンスの温度変化モデルを生成するための情報処理方法を示すものである。
【0096】
ステップＳ１０１：温度設定部２４は、制御部２８の制御に基づいて、回路モジュール１１が設置されている環境の設定温度を、所定数の設定温度Ｔのうちの一の設定温度Ｔに設定する。
【0097】
ステップＳ１０２：交流電圧印加部２１は、制御部２８の制御に基づいて、電源ライン１３に印加する予定の複数の周波数ｆのうちの一の周波数ｆの交流電圧を、回路モジュール１１に接続されている電源ライン１３に印加する。
【0098】
ステップＳ１０３：電圧検出部２２は、電源ライン１３の電圧Ｖを検出する。電流検出部２３は、電源ライン１３に流れる電流Ｉを検出する。
【0099】
ステップＳ１０４：制御部２８は、電圧検出部２２が検出した電圧Ｖと、電流検出部２３が検出した電流Ｉとに基づいて、判定の対象である回路モジュール１１のインピーダンスを算出する。
【0100】
ステップＳ１０５：制御部２８は、電源ライン１３に印加する予定の、全ての周波数ｆの交流電圧が電源ライン１３に印加されたかを否か判定する。全ての周波数の交流電圧が電源ライン１３に印加されていないと判定された場合（ステップＳ１０５のＮｏ）、制御部２８は、ステップＳ１０６に進む。全ての周波数の交流電圧が電源ライン１３に印加されたと判定された場合（ステップＳ１０５のＹｅｓ）、制御部２８は、ステップＳ１０７に進む。
【0101】
ステップＳ１０６：制御部２８は、交流電圧の周波数を、電源ライン１３に印加する予定の交流電圧の、複数の周波数ｆのうちの、まだ印加されていない交流電圧の周波数ｆに変更する。周波数ｆが変更されると、情報処理装置２０は、ステップＳ１０２に戻る。
【0102】
ステップＳ１０７：制御部２８は、電気機器１０に含まれている回路モジュール１１における、設定温度での、インピーダンスの周波数依存性を示すインピーダンス軌跡を生成する。
【0103】
ステップＳ１０８：制御部２８は、温度設定部２４によって、回路モジュール１１が配置されている環境の設定温度が、全ての設定温度に設定されたか否かを判定する。全ての設定温度に設定されていないと判定された場合（ステップＳ１０８のＮｏ）、情報処理装置２０は、ステップＳ１０９に進む。全ての設定温度に設定されたと判定された場合（ステップＳ１０８のＹｅｓ）、情報処理装置２０は、ステップＳ１１０に進む。
【0104】
ステップＳ１０９：温度設定部２４は、制御部２８の制御に基づいて、回路モジュール１１が設置されている環境を所定数の設定温度のうちのまだ設定されていない設定温度に変更する。設定温度が変更されると、情報処理装置２０は、ステップＳ１０１に戻る。
【0105】
ステップＳ１１０：制御部２８は、所定数の設定温度での、インピーダンスの周波数依存性に基づいて、周波数ごとに、インピーダンスの温度変化を推定するためのインピーダンス温度変化モデルを生成する。
【0106】
ここで、ステップＳ１１０において制御部２８がインピーダンス温度変化モデルを生成する動作の詳細を、図１１を参照して、説明する。ここでは、絶対値及び偏角の、温度との関係を一次関数で近似する例について説明する。
【0107】
ステップＳ１１０－１：制御部２８は、所定数の設定温度それぞれのインピーダンス軌跡を用いて、周波数ごとに、所定数の設定温度それぞれでのインピーダンスの絶対値及び偏角を抽出する。
【0108】
ステップＳ１１０－２：制御部２８は、ステップＳ１１０－１で抽出されたインピーダンスの絶対値及び偏角の、設定温度との関係を近似する関数のパラメータを算出する。本例では、制御部２８は、上述した数式（４）の係数ａｆ及び切片ｂｆをパラメータとして算出する。また、制御部２８は、当該設定温度と、当該設定温度でのインピーダンスの偏角とを用いて数式（５）の係数ｃｆ及び切片ｄｆをパラメータとして算出する。
【0109】
ここで、図１０に戻って、以降の動作を説明する。
【0110】
ステップＳ１１１：制御部２８は、周波数ごとの温度変化モデルに、設定温度とは異なる未設定温度を入力し、当該未設定温度におけるインピーダンスを出力させることによって、未設定温度におけるインピーダンスの周波数依存性を示すインピーダンス軌跡（第１のインピーダンス軌跡）を予測する。
【0111】
ステップＳ１１１の後、通信部２６は、制御部２８の制御により、第１のインピーダンス軌跡を判定装置３０及び端末装置４０の１つ以上に送信してもよい。また、記憶部２７は、制御部２８の制御により、第１のインピーダンス軌跡を記憶してもよい。
【0112】
（判定装置の動作を示すフローチャート）
続いて、図１２に示すフローチャートを参照して、本発明の一実施形態に係る判定装置３０の動作について説明する。図１２に示すフローチャートは、判定装置３０が回路モジュール１１の異常状態を判定するための判定方法を示すものである。
続いて、図１２に示すフローチャートを参照して、本発明の一実施形態に係る判定装置３０の動作について説明する。図１２に示すフローチャートは、判定装置３０が回路モジュール１１の異常状態を判定するための判定方法を示すものである。
【0113】
ステップＳ２０１：交流電圧印加部３１は、制御部３７の制御に基づいて、回路モジュール１１に接続されている電源ライン１３に交流電圧Ｖを印加する。
【0114】
ステップＳ２０２：電圧検出部３２は、電源ライン１３の電圧を検出する。電流検出部３３は、電源ライン１３に流れる電流を検出する。
【0115】
ステップＳ２０３：インピーダンス算出手段２８１は、電圧検出部３２が検出した電圧と、電流検出部３３が検出した電流とに基づいて、回路モジュール１１のインピーダンスを算出する。
【0116】
ステップＳ２０４：制御部３７は、電源ライン１３に印加する予定の複数の周波数の交流電圧が全て電源ライン１３に印加されたかを否か判定する。全ての周波数の交流電圧が電源ライン１３に印加されていないと判定された場合（ステップＳ２０４のＮｏ）、制御部３７は、ステップＳ２０５に進む。全ての周波数の交流電圧が電源ライン１３に印加されていると判定した場合（ステップＳ２０４のＹｅｓ）、制御部３７は、ステップＳ２０６に進む。
【0117】
ステップＳ２０５：制御部３７は、交流電圧の周波数を、電源ライン１３に印加する予定の交流電圧の、複数の周波数ｆのうちの、まだ印加されていない交流電圧の周波数ｆに変更する。周波数ｆが変更されると、判定装置３０は、ステップＳ２０２に戻る。
【0118】
ステップＳ２０６：制御部３７は、回路モジュール１１における、インピーダンスの周波数依存性を示すインピーダンス軌跡（第２のインピーダンス軌跡）を生成する。
【0119】
ステップＳ２０７：制御部３７は、ステップＳ２０６で生成されたインピーダンス軌跡（第２のインピーダンス軌跡）と、情報処理装置２０によって予測されたインピーダンス軌跡（第１のインピーダンス軌跡）とに基づいて、正常度を算出する。
【0120】
ステップＳ２０８：制御部３７は、正常度が閾値以上であるか否かを判定する。正常度が閾値以上であると判定された場合（ステップＳ２０８のＹｅｓ）、判定装置３０は、ステップＳ２０９に進む。正常度が閾値未満であると判定された場合（ステップＳ２０８のＮｏ）、判定装置３０は、ステップＳ２１０に進む。
【0121】
ステップＳ２０９：制御部３７は、回路モジュール１１が異常状態でないと判定する。
【0122】
ステップＳ２１０：制御部３７は、回路モジュール１１の異常状態を判定する。
【0123】
ステップＳ２０９又はステップＳ２１０の後、通信部３５は、制御部３７の制御により、回路モジュール１１についての判定結果を端末装置４０に送信してもよい。また、記憶部３６は、制御部３７の制御により、回路モジュール１１についての判定結果を記憶してもよい。
【0124】
また、ステップＳ２０９又はステップＳ２１０の後、制御部３７は、回路モジュール１１の判定結果に基づいて、当該回路モジュール１１を備える電気機器１０が異常状態を判定してもよい。通信部３５は、制御部３７の制御により、電気機器１０についての判定結果を端末装置４０に送信してもよい。また、記憶部３６は、制御部３７の制御により、電気機器１０についての判定結果を記憶してもよい。
【0125】
（検証結果）
ここで、本実施形態の情報処理システム１の検証結果について説明する。具体的には、本実施形態の判定装置３０が、本実施形態の情報処理装置２０によって予測されたインピーダンス軌跡（第１のインピーダンス軌跡）を用いて行った判定結果について、図１３Ａ、１３Ｂ、１４Ａ、及び１４Ｂを参照して説明する。
ここで、本実施形態の情報処理システム１の検証結果について説明する。具体的には、本実施形態の判定装置３０が、本実施形態の情報処理装置２０によって予測されたインピーダンス軌跡（第１のインピーダンス軌跡）を用いて行った判定結果について、図１３Ａ、１３Ｂ、１４Ａ、及び１４Ｂを参照して説明する。
【0126】
図１３Ａは、本実施形態における、正常状態であることが確認されている回路モジュール１１のインピーダンス軌跡を示す正常テストデータの一例を示す図である。図１３Ｂは、本実施形態における、異常状態であることが確認されている回路モジュール１１のインピーダンス軌跡を示す異常テストデータの一例を示す図である。
【0127】
判定装置３０は、情報処理装置２０によって予測されたインピーダンス軌跡（第１のインピーダンス軌跡）と、判定装置３０のインピーダンス軌跡算出手段３７１によって算出された、図１３Ａに一例を示すインピーダンス軌跡（第２のインピーダンス軌跡）とに基づいて、回路モジュール１１の異常状態を判定した。本例における判定において、上述した閾値は－０．１５である。その結果、図１４Ａに示すように、４０個の正常テストデータの全てにおいて、正常度が－０．１５以上と算出され、これに伴い、全ての正常テストデータに関する回路モジュール１１が正常状態であると判定された。すなわち、本実施形態の情報処理システム１によって、正しい判定結果を得ることができることが確認された。
【0128】
また、情報処理システム１は、情報処理装置２０によって予測されたインピーダンス軌跡（第１のインピーダンス軌跡）と、判定装置３０のインピーダンス軌跡算出手段３７１によって算出された、図１３Ｂに一例を示すインピーダンス軌跡（第２のインピーダンス軌跡）とに基づいて、回路モジュール１１の状態を判定した。その結果、図１４Ｂに示すように、４０個の異常テストデータの全てにおいて、正常度が－０．１５未満と算出され、これに伴い、異常テストデータの全てに関する回路モジュール１１が異常状態であると判定された。すなわち、本実施形態の情報処理システム１によって、正しい判定結果を得ることができることが確認された。
【0129】
以上説明したように、本実施形態に係る情報処理システム１は、所定数の設定温度それぞれで、周波数ごとに算出された、回路モジュール１１のインピーダンスに基づいて、周波数ごとに、インピーダンスの温度変化を出力するインピーダンス温度変化モデルを生成するモデル生成手段２８２と、インピーダンス温度変化モデルに基づいて、設定温度とは異なる未設定温度におけるインピーダンスの周波数依存性を示す第１のインピーダンス軌跡を予測するインピーダンス軌跡予測手段２８３と、回路モジュール１１のインピーダンスの周波数依存性を示す第２のインピーダンス軌跡と、第１のインピーダンス軌跡とに基づいて回路モジュール１１の異常状態を判定する判定手段３７２を含む。これにより、情報処理システム１は、回路モジュール１１の、温度に応じたインピーダンス軌跡を、等価回路を用いることなく予測することができる。また、情報処理システム１は、多くの設定温度ではなく、例えば、少ない数（例えば、５（一次関数を用いる場合には２、二次関数を用いる場合には３であってもよい））の設定温度でのインピーダンスを算出することによって生成した温度変化モデルを用いて、任意の温度におけるインピーダンス軌跡を予測することができる。したがって、情報処理システム１は、予め多くの設定温度を設定するような手間を要することなく、インピーダンス軌跡を容易に予測することができる。これに伴い、回路モジュール１１の異常状態を容易に判定することができる。
【0130】
また、本実施形態に係る情報処理装置２０は、所定数の設定温度それぞれで、周波数ごとに算出された、電気機器１０に含まれている回路モジュール１１のインピーダンスに基づいて、周波数ごとに、インピーダンスの温度変化を出力するインピーダンス温度変化モデルを生成するモデル生成手段２８２と、インピーダンス温度変化モデルに基づいて、設定温度とは異なる未設定温度におけるインピーダンスの周波数依存性を示す第１のインピーダンス軌跡を予測するインピーダンス軌跡予測手段２８３と、を備える。これにより、情報処理システム１は、回路モジュール１１の、温度に応じたインピーダンス軌跡を、等価回路を用いることなく予測することができる。また、情報処理システム１は、少ない数（例えば、５（一次関数を用いる場合には２、二次関数を用いる場合には３であってもよい））の設定温度でインピーダンスを算出することによって生成した温度変化モデルを用いて、任意の温度におけるインピーダンス軌跡を予測することができる。したがって、情報処理システム１は、予め、多くの設定温度を設定するような手間を要することなく、インピーダンス軌跡を容易に予測することができる。
【0131】
また、本実施形態に係る情報処理装置２０は、インピーダンスの絶対値及び偏角の、温度との関係に基づいて、インピーダンス温度変化モデルを生成する。これにより、情報処理装置２０は、電気機器１０の、温度に応じたインピーダンス軌跡を高い精度で容易に予測することができる。
【0132】
（変形例）
なお、本実施形態に係る情報処理システム１に、特開２０２１－２１７１８号公報に記載されている診断システムが備える構成のいずれか１つ以上を組み合わせてもよい。
なお、本実施形態に係る情報処理システム１に、特開２０２１－２１７１８号公報に記載されている診断システムが備える構成のいずれか１つ以上を組み合わせてもよい。
【0133】
例えば、制御部２８は、ノイズ電圧検出手段をさらに備えてもよい。このような構成において、ノイズ電圧検出手段は、電気機器１０が実際に使用される環境において電気機器１０が稼働しているときに、電気機器１０が稼働中に電源ライン１３に発生するノイズ電圧の大きさを検出して、記憶部２７に記憶させておいてよい。あるいは、ノイズ電圧の大きさは、電気機器１０の仕様に応じて定まる値として、あらかじめ記憶部２７に記憶しておいてもよい。また、ノイズ電圧検出手段は、記憶部２７が記憶しているノイズ電圧に基づいて、電気機器１０に応じた値を算出してもよい。この際、ノイズ電圧検出手段は、例えば、記憶部２７に記憶したこれらのノイズ電圧に基づいて、学習機能を用いて、電気機器１０に応じた値を算出してもよい。
【0134】
また、制御部３７は、ノイズ電圧検出手段をさらに備えてもよい。このような構成において、ノイズ電圧検出手段は、電気機器１０が実際に使用される環境において電気機器１０が稼働しているときに、電気機器１０が稼働中に電源ライン１３に発生するノイズ電圧の大きさを検出して、記憶部２７に記憶させておいてよい。あるいは、ノイズ電圧の大きさは、電気機器１０の仕様に応じて定まる値として、あらかじめ記憶部３６に記憶しておいてもよい。また、ノイズ電圧検出手段は、記憶部３６が記憶しているノイズ電圧に基づいて、電気機器１０に応じた値を算出してもよい。この際、ノイズ電圧検出手段は、例えば、記憶部２７に記憶したこれらのノイズ電圧に基づいて、学習機能を用いて、電気機器１０に応じた値を算出してもよい。
【0135】
本開示を諸図面及び実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種
々の変形及び修正を行うことが容易であることに注意されたい。したがって、これらの変
形及び修正は本開示の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各手段、各ステップ
などに含まれる機能などは論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の手段又は
ステップなどを１つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。
々の変形及び修正を行うことが容易であることに注意されたい。したがって、これらの変
形及び修正は本開示の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各手段、各ステップ
などに含まれる機能などは論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の手段又は
ステップなどを１つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。
【0136】
例えば、端末装置４０の記憶部４２が、制御部４４をインピーダンス算出手段２８１、モデル生成手段２８２、インピーダンス軌跡予測手段２８３として機能させるプログラムの少なくとも１つを記憶していてもよい。この場合、端末装置４０が、情報処理装置２０の代わりに、インピーダンス算出手段２８１、モデル生成手段２８２、インピーダンス軌跡予測手段２８３のうちの少なくとも１つの手段による機能を実行してもよい。
【0137】
また、端末装置４０の記憶部４２が、制御部４４をインピーダンス軌跡算出手段３７１、判定手段３７２として機能させるプログラムの少なくとも１つを記憶していてもよい。この場合、端末装置４０が、情報処理装置２０の代わりに、インピーダンス軌跡算出手段３７１、判定手段３７２のうちの少なくとも１つの手段による機能を実行してもよい。
【0138】
また、上述した実施形態において、情報処理装置２０及び判定装置３０の１つ以上が電気機器１０のベースボード１２と一体として構成されていてもよい。
【符号の説明】
【0139】
１ 情報処理システム
１０ 電気機器
１１、１１－１、１１－２、１１－Ｎ 回路モジュール
１２ ベースボード
１３ 電源ライン
１４ ＧＮＤライン
２０ 情報処理装置
２１ 交流電圧印加部
２２ 電圧検出部
２３ 電流検出部
２４ 温度設定部
２５ フィルタ
２６ 通信部
２７ 記憶部
２８ 制御部
２８１ インピーダンス算出手段
２８２ モデル生成手段
２８３ インピーダンス軌跡予測手段
３０ 情報処理装置
３１ 交流電圧印加部
３２ 電圧検出部
３３ 電流検出部
３４ フィルタ
３５ 通信部
３６ 記憶部
３７ 制御部
３７１ インピーダンス軌跡算出手段
３７２ 判定手段
４０ 端末装置
４１ 通信部
４２ 記憶部
４３ 表示部
４４ 制御部
５０ ネットワーク
１０ 電気機器
１１、１１－１、１１－２、１１－Ｎ 回路モジュール
１２ ベースボード
１３ 電源ライン
１４ ＧＮＤライン
２０ 情報処理装置
２１ 交流電圧印加部
２２ 電圧検出部
２３ 電流検出部
２４ 温度設定部
２５ フィルタ
２６ 通信部
２７ 記憶部
２８ 制御部
２８１ インピーダンス算出手段
２８２ モデル生成手段
２８３ インピーダンス軌跡予測手段
３０ 情報処理装置
３１ 交流電圧印加部
３２ 電圧検出部
３３ 電流検出部
３４ フィルタ
３５ 通信部
３６ 記憶部
３７ 制御部
３７１ インピーダンス軌跡算出手段
３７２ 判定手段
４０ 端末装置
４１ 通信部
４２ 記憶部
４３ 表示部
４４ 制御部
５０ ネットワーク
【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13A】
【図13B】
【図14A】
【図14B】