特許 7176543 異常診断システム、異常診断方法およびコンピュータプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-11-14

(45)【発行日】2022-11-22

(54)【発明の名称】異常診断システム、異常診断方法およびコンピュータプログラム

(51)【国際特許分類】

   B64C 27/68 20060101AFI20221115BHJP

   G01R 31/34 20200101ALI20221115BHJP

   G05B 23/02 20060101ALI20221115BHJP

   H02P 29/024 20160101ALI20221115BHJP

【ＦＩ】

B64C27/68

G01R31/34 F

G05B23/02 302S

H02P29/024

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2020025007

(22)【出願日】2020-02-18

(65)【公開番号】P2021131590

(43)【公開日】2021-09-09

【審査請求日】2021-12-01

(73)【特許権者】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(74)【代理人】

【識別番号】110000028

【氏名又は名称】弁理士法人明成国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】川津 信介

【審査官】松本 泰典

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１９／１３０５６３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００６－９４５７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－２２２０３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１９／０４９３１３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１７／００５７６３０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１６／００９８２４（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０５Ｂ ２３／０２

Ｂ６４Ｃ ２７／６８

Ｇ０１Ｒ ３１／３４

Ｈ０２Ｐ ２９／０２４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

移動体（２０）を移動させるためのモータ（１１）を含む複数のモータシステム（１０）の異常診断を行う異常診断システム（１３０）であって、
前記複数のモータシステムのうち、前記異常診断の対象となるモータシステムである診断対象システムに対して比較対象となる前記モータシステムである比較対象システムを特定する比較対象特定部（１３１）と、
前記診断対象システムと、前記比較対象システムと、からそれぞれ前記モータの動作状態に関連する値である状態関連値を取得する状態関連値取得部（１３２）と、
前記診断対象システムから取得された前記状態関連値と、前記比較対象システムから取得された前記状態関連値と、の比較を実行し、前記比較の結果を利用して、前記診断対象システムにおける異常の有無を診断する診断部（１３３）と、
を備え、
前記移動体は、鉛直方向に見て自身の重心位置（ＣＭ）を中心として互いに点対称の位置にある複数の回転翼（３０）、または、鉛直方向に見て前記重心位置を通る自身の軸線（ＡＸ）を中心として互いに線対称にある複数の回転翼（３０）を有する電動航空機であり、
前記複数のモータシステムは、前記モータを用いて前記複数の回転翼をそれぞれ回転駆動させ、
前記診断部は、
前記診断対象システムから取得された前記状態関連値と、前記比較対象システムから取得された前記状態関連値と、をそれぞれ比較して第１差分を求め、
前記第１差分が第１閾値よりも大きい場合に、前記診断対象システムに異常が発生したと診断し、
前記比較対象システムが回転駆動させる前記回転翼が、鉛直方向に見て前記重心位置（ＣＭ）を中心として前記診断対象システムが回転駆動させる前記回転翼に対して点対称の位置にある前記回転翼、または、鉛直方向に見て前記軸線（ＡＸ）を中心として前記診断対象システムが回転駆動させる前記回転翼に対して線対称にある前記回転翼、である対称位置回転翼である場合の前記第１閾値は、前記比較対象システムが回転駆動させる前記回転翼が前記対称位置回転翼でない場合の前記第１閾値に比べて、小さい、異常診断システム。

【請求項2】

請求項１に記載の異常診断システムにおいて、
前記診断部は、前記第１差分が前記第１閾値よりも大きい場合に、前記診断対象システムと、前記比較対象システムと、の両方に異常が発生したと診断する、異常診断システム。

【請求項3】

請求項１または請求項２に記載の異常診断システムにおいて、
前記複数のモータシステムは、それぞれ、前記複数のモータシステムを制御する統合制御部（１２０）から送信される目標制御値に応じて制御され、
前記比較対象特定部は、
各前記モータシステムに送信される前記目標制御値を取得し、
前記診断対象システムに送信された前記目標制御値と、他の前記モータシステムに送信された前記目標制御値と、をそれぞれ比較して第２差分を求め、
前記第２差分が第２閾値以下であることが閾値期間以上継続した場合に、前記第２差分に対応する前記モータシステムを、前記比較対象システムとして特定する、異常診断システム。

【請求項4】

請求項１または請求項２に記載の異常診断システムにおいて、
前記複数のモータシステムは、高信頼性システムと、前記高信頼性システムよりも低い信頼性を有する低信頼性システムと、を含み、
前記診断部は、前記比較において、前記比較対象システムが前記高信頼性システムであり、且つ、前記診断対象システムが前記低信頼性システムである場合には、前記第１差分が前記第１閾値よりも大きい場合に、前記診断対象システムに異常が発生したと診断する、異常診断システム。

【請求項5】

請求項４に記載の異常診断システムにおいて、
前記診断部は、前記比較において、前記比較対象システムと前記診断対象システムとが、前記高信頼性システムおよび前記低信頼性システムのうちのいずれかで互いに共通する場合には、前記第１差分が前記第１閾値よりも大きい場合に、前記比較対象システム前記診断対象システムのいずれにおいても異常が発生したと診断する、異常診断システム。

【請求項6】

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、
前記モータシステムは、前記モータ（１１）と、前記モータを制御するインバータ回路（１２１）と、を有し、
前記状態関連値は、前記インバータ回路に電源（７０）から供給される電圧値と、前記モータシステムの温度値と、のうちの少なくとも１つを含む、異常診断システム。

【請求項7】

移動体を移動させるためのモータを含む複数のモータシステムの異常診断を行うための異常診断方法であって、
前記複数のモータシステムのうち、前記異常診断の対象となるモータシステムである診断対象システムに対して比較対象となる前記モータシステムである比較対象システムを特定する第１工程（Ｓ１１０）と、
前記診断対象システムと、前記比較対象システムと、からそれぞれ前記モータの動作状態に関連する値である状態関連値を取得する第２工程（Ｓ１１５）と、
前記診断対象システムから取得された前記状態関連値と、前記比較対象システムから取得された前記状態関連値と、の比較を実行し、前記比較の結果を利用して、前記診断対象システムにおける異常の有無を診断する第３工程（Ｓ１２５～Ｓ１３５）と、
を備え、
前記移動体は、鉛直方向に見て自身の重心位置（ＣＭ）を中心として互いに点対称の位置にある複数の回転翼（３０）、または、鉛直方向に見て前記重心位置を通る自身の軸線（ＡＸ）を中心として互いに線対称にある複数の回転翼（３０）を有する電動航空機であり、
前記複数のモータシステムは、前記モータを用いて前記複数の回転翼をそれぞれ回転駆動させ、
前記第３工程は、
前記診断対象システムから取得された前記状態関連値と、前記比較対象システムから取得された前記状態関連値と、をそれぞれ比較して第１差分を求める工程と、
前記第１差分が第１閾値よりも大きい場合に、前記診断対象システムに異常が発生したと診断する工程と、
を含み、
前記比較対象システムが回転駆動させる前記回転翼が、鉛直方向に見て前記重心位置（ＣＭ）を中心として前記診断対象システムが回転駆動させる前記回転翼に対して点対称の位置にある前記回転翼、または、鉛直方向に見て前記軸線（ＡＸ）を中心として前記診断対象システムが回転駆動させる前記回転翼に対して線対称にある前記回転翼、である対称位置回転翼である場合の前記第１閾値は、前記比較対象システムが回転駆動させる前記回転翼が前記対称位置回転翼でない場合の前記第１閾値に比べて、小さい、異常診断方法。

【請求項8】

移動体を移動させるためのモータを含む複数のモータシステムの異常診断を行うためのコンピュータプログラムであって、
前記複数のモータシステムのうち、前記異常診断の対象となるモータシステムである診断対象システムに対して比較対象となる前記モータシステムである比較対象システムを特定する第１機能と、
前記診断対象システムと、前記比較対象システムと、からそれぞれ前記モータの動作状態に関連する値である状態関連値を取得する第２機能と、
前記診断対象システムから取得された前記状態関連値と、前記比較対象システムから取得された前記状態関連値と、の比較を実行し、前記比較の結果を利用して、前記診断対象システムにおける異常の有無を診断する第３機能と、
をコンピュータに実現させ、
前記移動体は、鉛直方向に見て自身の重心位置（ＣＭ）を中心として互いに点対称の位置にある複数の回転翼（３０）、または、鉛直方向に見て前記重心位置を通る自身の軸線（ＡＸ）を中心として互いに線対称にある複数の回転翼（３０）を有する電動航空機であり、
前記複数のモータシステムは、前記モータを用いて前記複数の回転翼をそれぞれ回転駆動させ、
前記第３機能は、
前記診断対象システムから取得された前記状態関連値と、前記比較対象システムから取得された前記状態関連値と、をそれぞれ比較して第１差分を求める機能と、
前記第１差分が第１閾値よりも大きい場合に、前記診断対象システムに異常が発生したと診断する機能と、
を含み、
前記比較対象システムが回転駆動させる前記回転翼が、鉛直方向に見て前記重心位置（ＣＭ）を中心として前記診断対象システムが回転駆動させる前記回転翼に対して点対称の位置にある前記回転翼、または、鉛直方向に見て前記軸線（ＡＸ）を中心として前記診断対象システムが回転駆動させる前記回転翼に対して線対称にある前記回転翼、である対称位置回転翼である場合の前記第１閾値は、前記比較対象システムが回転駆動させる前記回転翼が前記対称位置回転翼でない場合の前記第１閾値に比べて、小さい、コンピュータプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、複数のモータシステムの異常診断に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、航空機や車両や船舶等の移動体の電動化に伴い、モータを含むモータシステムが移動体に搭載されて用いられる。例えば、モータシステムは、ｅＶＴＯＬ（electric Vertical Take-Off and Landing aircraft）等の電動航空機の回転翼や、船舶のスクリューや、車両や電車の車輪を回転駆動させるために、移動体に搭載される場合がある。モータシステムは、例えば、モータと、モータに電力を供給するインバータ回路と、インバータ回路を制御する制御装置とを含むシステムとして構成される。このようなモータシステムでは、従来と同様に、例えば、特許文献１に記載のモータの故障診断のような異常診断を行うことが望まれる。特許文献１では、モータに供給する相電流における所定の特徴の有無（特定周波数の信号の有無）や、相電流値およびモータ回転数の実測値から求められるトルク電流値（ｑ軸電流値）における所定の特徴量有無に基づき、異常の有無が診断される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００５－４９１７８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１の診断方法では、相電流等における特徴量と、予め記憶させておいた特徴量とを比較して異常の有無を検出している。また、特許文献１とは異なる従来の異常診断方法としては、例えば、相電流値が所定の電流範囲を超えたか否かにより異常の有無を検出する方法が採用され得る。このような従来の異常診断方法では、異常の有無を確実に判定するために、特徴量や電流範囲として、明らかに異常であることが認められるような値や範囲が設定される。このため、相電流値が異常時の特徴量よりも小さな特徴量となるような異常や、相電流値が所定の電流範囲内に収まったまま生じる異常が生じた場合には、異常発生を検出できないという問題があった。このような問題は、相電流に基づき異常の有無を診断する構成に限らず、インバータ回路への供給電圧や、モータシステムの温度など、モータシステムの動作に関する任意のパラメータに基づき異常の有無を診断する構成において共通する。そこで、複数のモータシステムにおける異常の有無を精度良く診断可能な技術が望まれる。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本開示の一形態として、移動体（２０）を移動させるためのモータ（１１）を含む複数のモータシステム（１０）の異常診断を行う異常診断システム（１３０）が提供される。この異常診断システムは、前記複数のモータシステムのうち、前記異常診断の対象となるモータシステムである診断対象システムに対して比較対象となる前記モータシステムである比較対象システムを特定する比較対象特定部（１３１）と、前記診断対象システムと、前記比較対象システムと、からそれぞれ前記モータの動作状態に関連する値である状態関連値を取得する状態関連値取得部（１３２）と、前記診断対象システムから取得された前記状態関連値と、前記比較対象システムから取得された前記状態関連値と、の比較を実行し、前記比較の結果を利用して、前記診断対象システムにおける異常の有無を診断する診断部（１３３）と、を備える。前記移動体は、鉛直方向に見て自身の重心位置（ＣＭ）を中心として互いに点対称の位置にある複数の回転翼（３０）、または、鉛直方向に見て前記重心位置を通る自身の軸線（ＡＸ）を中心として互いに線対称にある複数の回転翼（３０）を有する電動航空機であり、前記複数のモータシステムは、前記モータを用いて前記複数の回転翼をそれぞれ回転駆動させる。前記診断部は、前記診断対象システムから取得された前記状態関連値と、前記比較対象システムから取得された前記状態関連値と、をそれぞれ比較して第１差分を求め、前記第１差分が第１閾値よりも大きい場合に、前記診断対象システムに異常が発生したと診断する。前記比較対象システムが回転駆動させる前記回転翼が、鉛直方向に見て前記重心位置（ＣＭ）を中心として前記診断対象システムが回転駆動させる前記回転翼に対して点対称の位置にある前記回転翼、または、鉛直方向に見て前記軸線（ＡＸ）を中心として前記診断対象システムが回転駆動させる前記回転翼に対して線対称にある前記回転翼、である対称位置回転翼である場合の前記第１閾値は、前記比較対象システムが回転駆動させる前記回転翼が前記対称位置回転翼でない場合の前記第１閾値に比べて、小さい。

【0006】

この形態の異常診断システムによれば、複数のモータシステムのうちの、診断対象システムと比較対象システムとからそれぞれ状態関連値を取得して比較を実行し、比較の結果を利用して診断対象システムにおける異常の有無を診断するので、例えば状態関連値に対して異常検出のための閾値を設定し、かかる閾値を超えたか否かにより異常の有無を診断する構成に比べて、より精度良く診断できる。

【0007】

本開示は、種々の形態で実現することも可能である。例えば、複数のモータシステムを含む電駆動システム、移動体、電動航空機、車両、船舶、モータシステムの異常診断方法、これらの装置や方法を実現するためのコンピュータプログラム、かかるコンピュータプログラムを記録した一時的でない記録媒体等の形態で実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本開示の一実施形態としての異常診断システムを適用した電動航空機の構成を模式的に示す上面図である。

【図2】モータシステムを含む電駆動システムの機能的構成を示すブロック図である。

【図3】第１実施形態における異常診断処理の手順を示すフローチャートである。

【図4】第１実施形態における比較対象特定処理の手順を示すフローチャートである。

【図5】第２実施形態における比較対象特定処理の手順を示すフローチャートである。

【図6】第３実施形態における異常診断処理の手順を示すフローチャートである。

【図7】第３実施形態における第１閾値決定処理の手順を示すフローチャートである。

【図8】４つのモータシステムの配置位置と、各モータシステムの状態関連値とを示す説明図である。

【図9】第４実施形態におけるモータシステムのペアリングの一例を示す説明図である。

【図10】第４実施形態における対象システム特定処理の手順を示すフローチャートである。

【図11】第５実施形態における異常診断処理の手順を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0009】

Ａ．第１実施形態：
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つのモータシステム１０とを備える。

【0010】

機体２１は、電動航空機２０において９つの回転翼３０およびモータシステム１０を除いた部分に相当する。機体２１は、本体部２２と、主翼２５と、尾翼２８とを備える。

【0011】

本体部２２は、電動航空機２０の胴体部分を構成する。本体部２２は、軸線ＡＸを対称軸として左右対称の構成を有する。本実施形態において、「軸線ＡＸ」とは、電動航空機２０の重心位置ＣＭを通り、電動航空機２０の前後方向に沿った軸を意味している。また、「重心位置ＣＭ」とは、乗員が搭乗していない空虚重量時における電動航空機２０の重心位置を意味する。本体部２２の内部には、図示しない乗員室が形成されている。

【0012】

主翼２５は、右翼２６と左翼２７とにより構成されている。右翼２６は、本体部２２から右方向に延びて形成されている。左翼２７は、本体部２２から左方向に延びて形成されている。右翼２６と左翼２７とには、それぞれ回転翼３０とモータシステム１０とが２つずつ配置されている。尾翼２８は、本体部２２の後端部に形成されている。

【0013】

９つの回転翼３０のうちの５つは、本体部２２の上面の中央部に配置されている。これら５つの回転翼３０は、主に機体２１の揚力を得るための浮上用回転翼３１ａ～３１ｅとして機能する。浮上用回転翼３１ａは、重心位置ＣＭに対応する位置に配置されている。浮上用回転翼３１ｂと浮上用回転翼３１ｃは、浮上用回転翼３１ａよりも前方において、軸線ＡＸを中心として互いに線対称の位置に配置されている。浮上用回転翼３１ｄと浮上用回転翼３１ｅは、浮上用回転翼３１ａよりも後方において、軸線ＡＸを中心として互いに線対称の位置に配置されている。９つの回転翼３０のうちの２つは、右翼２６および左翼２７に配置されている。具体的には、右翼２６の先端部の上面に浮上用回転翼３１ｆが配置され、左翼２７の先端部の上面に浮上用回転翼３１ｇが配置されている。

【0014】

９つの回転翼３０のうちのさらに２つは、右翼２６および左翼２７にそれぞれ配置され、主に機体２１の水平方向の推進力を得るための推進用回転翼３２ａ、３２ｂとして機能する。右翼２６に配置された推進用回転翼３２ａと、左翼２７に配置された推進用回転翼３２ｂは、軸線ＡＸを中心として互いに線対称の位置に配置されている。各回転翼３０は、それぞれの回転軸（後述のシャフト１７）を中心として、互いに独立して回転駆動される。各回転翼３０は、互いに等角度間隔で配置された３つのブレードをそれぞれ有する。

【0015】

図２に示すように、各回転翼３０に対応する合計９つのモータシステム１０は、電駆動システム１００の一部として構成されている。電駆動システム１００は、予め設定されている飛行プログラム、或いは、乗員や外部からの操縦に応じて各モータシステム１０を制御し、回転翼３０を回転駆動させるシステムである。

【0016】

９つのモータシステム１０は、互いにほぼ同じ構成を有する。各モータシステム１０は、モータ１１と、インバータユニット（ＩＮＶユニット）１２と、電圧センサ１３と、電流センサ１４と、回転センサ１５と、記憶装置１６と、シャフト１７を備える。モータシステム１０は、後述の電動統括ＥＣＵ１１０からの指令に応じた回転トルクおよび回転数となるように、回転翼３０を回転させるシステムである。

【0017】

モータ１１は、シャフト１７を介して回転翼３０を回転駆動させる。モータ１１は、本実施形態では３相交流ブラシレスモータにより構成され、後述のインバータ回路１２１から供給される電圧および電流に応じてシャフト１７を回転させる。なお、モータ１１は、ブラシレスモータに代えて、誘導モータやリラクタンスモータ等の任意の種類のモータにより構成されていてもよい。

【0018】

インバータユニット１２は、インバータ回路１２１と、モータ制御部１２２とを備える。インバータ回路１２１は、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）やＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）等のパワー素子を有し、モータ制御部１２２から供給される制御信号に応じたデューティ比でスイッチングすることにより、モータ１１に駆動電力を供給する。

【0019】

モータ制御部１２２は、モータシステム１０を全体制御する。具体的には、モータ制御部１２２は、後述する統合制御部１２０からの指示に応じて駆動信号を生成し、かかる駆動信号をインバータ回路１２１に供給する。また、モータ制御部１２２は、各センサ１３～１５の検出値を用いてインバータ回路１２１をフィードバック制御する。本実施形態において、モータ制御部１２２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを有するマイクロコンピュータにより構成されている。

【0020】

電圧センサ１３は、後述の電源７０から供給される電圧を検出する。電流センサ１４は、インバータ回路１２１とモータ１１との間に設けられており、モータ１１の各相の駆動電流（相電流）を検出する。回転センサ１５は、モータ１１の回転数を検出する。電圧センサ１３、電流センサ１４および回転センサ１５の検出値は、記憶装置１１７に時系列に記憶されると共に、モータ制御部１２２を介して電動統括ＥＣＵ１１０へと出力される。記憶装置１６には、各種制御プログラムや、各種センサの検出値に加えて、後述の異常診断処理の結果や、ユーザにより実行される異常診断処理の結果の履歴が記録される。

【0021】

電駆動システム１００は、上述の９つのモータシステム１０に加えて、電動統括ＥＣＵ１１０を備える。電動統括ＥＣＵ１１０は、電駆動システム１００を全体制御すると共に、モータシステム１０の異常診断を行う。本実施形態において、電動統括ＥＣＵ１１０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを備えるコンピュータにより構成されている。電動統括ＥＣＵ１１０が備えるＣＰＵは、ＲＯＭに予め記憶されている制御プログラムをＲＡＭに展開して実行することにより、統合制御部１２０および異常診断システム１３０として機能する。

【0022】

統合制御部１２０は、予め設定されている飛行プログラム或いはユーザによる操縦桿の操舵等に応じて、各モータシステム１０を制御する。このとき、統合制御部１２０は、各モータシステム１０に対して目標制御値を定期的に送信する。「目標制御値」は、モータシステム１０の制御を行う際に目標とする値であり、本実施形態では、モータ１１の目標回転数が該当する。なお、目標回転数に代えて又は目標回転数に加えて、目標トルク値が目標制御値に該当してもよい。本実施形態において、目標制御値の送信間隔は、２０ｍｓｅｃ（ミリ秒）である。なお、２０ｍｓｅｃに限らず任意の期間であってもよい。

【0023】

異常診断システム１３０は、各モータシステム１０の異常診断を行うためのシステムである。異常診断システム１３０は、比較対象特定部１３１と、状態関連値取得部１３２と、診断部１３３とを備える。

【0024】

比較対象特定部１３１は、診断対象システムに対して比較対象となるモータシステム１０（以下、「比較対象システム」と呼ぶ）を特定する。

【0025】

状態関連値取得部１３２は、診断対象システムと比較対象システムの両方から、モータ１１の動作状態に関連する値（以下、「状態関連値」と呼ぶ）を取得する。本実施形態において、状態関連値は、電流センサ１４により検出される相電流値である。

【0026】

診断部１３３は、診断対象システムと比較対象システムの両方から取得された状態関連値同士を比較し、その比較結果を利用して診断対象システムにおける異常の有無を診断する。異常診断の詳細については、後述する。

【0027】

電動航空機２０には、上述の電駆動システム１００に加えて、飛行や異常診断を行うための様々な構成要素が搭載されている。具体的には、電動航空機２０には、センサ群４０と、ユーザインターフェイス部５０（「ＵＩ部」５０と呼ぶ）と、通信装置６０と、電源７０とが搭載されている。

【0028】

センサ群４０は、高度センサ４１、位置センサ４２、速度センサ４３を含む。高度センサ４１は、電動航空機２０の現在の高度を検出する。位置センサ４２は、電動航空機２０の現在位置を緯度および経度として特定する。本実施形態において、位置センサ４２は、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）により構成されている。ＧＮＳＳとしては、例えば、ＧＰＳ（Global Positioning System）を用いてもよい。速度センサ４３は、電動航空機２０の速度を検出する。

【0029】

ＵＩ部５０は、電動航空機２０の乗員に対し、電動航空機２０の制御用および動作状態のモニタ用のユーザインターフェイスを供給する。ユーザインターフェイスとしては、例えば、キーボードやボタンなどの操作入力部や、液晶パネルなどの表示部などが含まれる。ＵＩ部５０は、例えば、電動航空機２０のコクピットに設けられている。乗組員は、ＵＩ部５０を用いて、電動航空機２０の動作モードの変更や、各モータシステム１０の動作試験を実行できる。

【0030】

通信装置６０は、他の電動航空機や、地上の管制塔などと通信を行う。通信装置６０としては、例えば、民間用ＶＨＦ無線機などが該当する。なお、通信装置６０は、民間用ＶＨＦ以外にも、ＩＥＥＥ８０２．１１において規定されている無線ＬＡＮや、ＩＥＥＥ８０２．３において規定されている有線ＬＡＮなどの通信を行う装置として構成されてもよい。電源７０は、リチウムイオン電池により構成され、電動航空機２０における電力供給源の１つとして機能する。電源７０は、各モータシステム１０のインバータ回路１２１を介してモータ１１に三相交流電力を供給する。なお、電源７０は、リチウムイオン電池に代えて、ニッケル水素電池等の任意の二次電池により構成されていてもよく、二次電池に代えて、または二次電池に加えて、燃料電池や発電機等の任意の電力供給源により構成されてもよい。

【0031】

Ａ２．異常診断処理：
図３に示す異常診断処理は、電動統括ＥＣＵ１１０の電源がオンすると開始される。診断部１３３は、９つのモータシステム１０のうちから、診断対象システムを特定する（ステップＳ１０５）。本実施形態では、９つのモータシステム１０に対して、予め診断対象システムとして特定される順序が予め定められている。そして、診断部１３３は、ステップＳ１０５において、かかる順序に従って診断対象システムを特定する。

【0032】

比較対象特定部１３１は、比較対象特定処理を実行して、比較対象システムを特定する（ステップＳ１１０）。図４に示すように、まず、比較対象特定部１３１は、各モータシステム１０に対して統合制御部１２０から送信された目標制御値、すなわち、目標回転数を取得する（ステップＳ２０５）。このとき、診断対象システムに加えて他の８つのモータシステム１０に対してそれぞれ送信された目標制御値が取得される。

【0033】

比較対象特定部１３１は、診断対象システムと、各他のモータシステム１０との目標制御値の差分（以下、「第２差分」と呼ぶ）を求める（ステップＳ２１０）。比較対象特定部１３１は、比較対象特定処理を開始してから閾値期間が経過したか否かを判定する（ステップＳ２１５）。本実施形態において、閾値期間は、１００ｍｓｅｃである。なお、１００ｍｓｅｃに限らず、任意の期間であってもよい。閾値期間が経過していないと判定された場合（ステップＳ２１５：ＮＯ）、処理は上述のステップＳ２０５に戻る。

【0034】

これに対して、閾値期間経過したと判定された場合（ステップＳ２１５：ＹＥＳ）、比較対象特定部１３１は、第２差分が第２閾値以下であることが閾値期間継続したモータシステム１０があるか否かを判定する（ステップＳ２２０）。ステップＳ２２０の閾値期間は、ステップＳ２１５の閾値期間と同じである。本実施形態において、第２閾値は、診断対象システムの目標制御値の１０％の値である。なお、１０％に限らず５％や１５％など、互いに類似する値であると認められ得る任意の割合であってもよい。また、例えば、１００ｒｐｍなどの固定値であってもよい。上述のように、統合制御部１２０は、２０ｍｓｅｃごとに目標制御値を各モータシステム１０（モータ制御部１２２）に送信しているため、１００ｍｓｅｃ継続して目標制御値が第２閾値以下である、すなわち、互いに類似する数値であると認められることがおよそ５回連続するようなモータシステム１０が存在するか否かが、ステップＳ２２０では判定されることとなる。

【0035】

第２差分が第２閾値以下であることが閾値期間継続したモータシステム１０があると判定された場合（ステップＳ２２５：ＹＥＳ）、比較対象特定部１３１は、該当のモータシステム１０を比較対象システムとして特定する（ステップＳ２２５）。第２差分が第２閾値以下であることが閾値期間継続したモータシステム１０は、診断対象システムと同様な目標制御値を閾値期間継続して統合制御部１２０から受信している。このため、かかる目標制御値に応じてモータシステム１０が制御された結果、該当のモータシステム１０は、診断対象システムと同様な動作状態になっていることが推定される。なお、該当するモータシステム１０が複数ある場合には、本実施形態では、閾値期間における第２差分の合計値が最も小さなモータシステム１０が比較対象システムとして特定される。なお、閾値期間における第２差分の合計値が最も小さなモータシステム１０に代えて、前回比較対象システムとなってからの期間が最も長いモータシステム１０や、予め各モータシステム１０に設定されている優先度のうち、最も高い優先度のモータシステム１０など、任意の選択方法により、比較対象システムを選択して特定してもよい。

【0036】

第２差分が第２閾値以下であることが閾値期間継続したモータシステム１０がないと判定された場合（ステップＳ２２５：ＮＯ）、比較対象特定部１３１は、診断対象システムに対して予め対応付けられているモータシステム１０を、比較対象システムとして特定する（ステップＳ２３０）。本実施形態では、ステップＳ２３０が実行される場合に備えて、予め各モータシステム１０に対して、比較対象システムが対応付けられている。そして、ステップＳ２２５が実行されず、ステップＳ２３０が実行される場合には、かかる対応付けに従って、比較対象システムが特定される。ステップＳ２２５またはステップＳ２３０の完了後、処理は、図３に示すステップＳ１１５に進む。

【0037】

図３に示すように、状態関連値取得部１３２は、診断対象システムおよび比較対象システムの両方から、それぞれ状態関連値を取得する（ステップＳ１１５）。上述のように、本実施形態において、状態関連値は、電流センサ１４により検出される相電流値である。状態関連値取得部１３２は、各モータシステム１０のモータ制御部１２２に問い合わせることにより、電流センサ１４の検出値を取得する。本実施形態において、ステップＳ１１５において取得される相電流値は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のそれぞれの電流値の所定期間の平均値である。所定期間としては、例えば、１００ｍｓｅｃである。

【0038】

診断部１３３は、診断対象システムの状態関連値と、比較対象システムの状態関連値との差分（以下、「第１差分」と呼ぶ）を求める（ステップＳ１２０）。診断部１３３は、ステップＳ１２０において、Ｕ相、Ｖ相およびＷ相のそれぞれの差分を、第１差分として求める。なお、本実施形態において第１差分は正の値である。すなわち、第１差分は、より大きな状態関連値からより小さな状態関連値を差し引くことにより求められる値を意味する。

【0039】

診断部１３３は、ステップＳ１２０で求められた第１差分が、第１閾値よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ１２５）。本実施形態では、Ｕ相、Ｖ相およびＷ相のそれぞれの相の差分のうち、少なくとも１つの相の差分が第１閾値よりも大きいか否かが判定される。第１閾値は、以下のような実験またはシミュレーションによって予め得られて設定されている。すなわち、互いに異なる２つのモータシステム１０に対して、同じ目標制御値を与え動作させる。このとき、一方のモータシステム１０は予め異常を発生させておき、他方のモータシステム１０は正常とするペア（以下、「第１ペア」と呼ぶ）と、両方とも正常な２つのモータシステム１０からなるペア（以下、「第２ペア」と呼ぶ）とで、それぞれ同じ目標制御値を与える。そして、各ペアにおいて、状態関連値、すなわち、各相電流の値を測定し、それぞれの差分を求め、第２ペアの差分よりも大きく、第１ペアの差分よりも小さな値を、第１閾値として求める。

【0040】

第１差分が第１閾値よりも大きいと判定された場合（ステップＳ１２５：ＹＥＳ）、診断部１３３は、異常発生と診断する（ステップＳ１３０）。これに対して、第１差分が第１閾値よりも大きくないと判定された場合（ステップＳ１２５：ＮＯ）、診断部１３３は、異常無しと診断する（ステップＳ１３５）。診断対象システムにおいて異常が発生していない場合には、第１差分値は小さな値である可能性が高い。他方、診断対象システムにおいて異常が発生している場合、比較対象システムとは異なる動作となり、検出される状態関連値が診断対象システムとは大きく異なる可能性が高い。したがって、この場合、第１差分は第１閾値よりも大きな値となり得る。ステップＳ１３０又はステップＳ１３５の完了後、所定はステップＳ１０５に戻る。

【0041】

上述の異常診断処理の結果は、本実施形態では、ＵＩ部５０の表示部に表示される。なお、ＵＩ部５０への表示に代えて、または、ＵＩ部５０への表示に加えて、電動統括ＥＣＵ１１０が有する記憶部に診断履歴として記憶することや、通信装置６０を介して、他の装置、例えば電動航空機２０を管理する管理サーバに診断結果を通知することなどを行ってもよい。

【0042】

以上説明した第１実施形態の異常診断システム１３０によれば、複数のモータシステム１０のうちの、診断対象システムと比較対象システムとからそれぞれ状態関連値である相電流値を取得して比較を実行し、比較の結果を利用して診断対象システムにおける異常の有無を診断するので、診断対象システムを単独で診断する構成、例えば相電流値に対して異常検出のための閾値を設定し、かかる閾値を超えたか否かにより異常の有無を診断する構成に比べて、異常の有無をより精度良く診断できる。

【0043】

また、診断対象システムから取得された状態関連値と、比較対象システムから取得された状態関連値とを比較して得られる第１差分が第１閾値よりも大きい場合に、診断対象システムに異常が発生したと診断するので、それぞれのシステムから状態関連値を取得した後の処理を簡素にできる。

【0044】

また、診断対象システムとは異なる他のモータシステム１０であって、統合制御部１２０から送信される目標制御値と診断対象システムに送信された目標制御値との差分である第２差分が第２閾値以下であることが閾値期間以上継続したモータシステム１０が存在すれば、かかるモータシステム１０が比較対象システムとして特定されるので、診断対象システムと同様な動作状態であり、類似する状態関連値が得られる可能性の高いモータシステム１０を、比較対象システムとして特定できる。このため、両システムの動作関連値を比較したときに異常の有無を精度良く診断できる。

【0045】

Ｂ．第２実施形態：
第２実施形態の異常診断システム１３０は、比較対象特定処理の具体的な手順において、第１実施形態の異常診断システム１３０と異なる。第２実施形態における異常診断システム１３０を含む電動航空機２０の装置構成および異常診断処理のその他の手順は、第１実施形態の異常診断システム１３０と同じであるので、同一の構成および同一の手順には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。

【0046】

図５に示すように、比較対象特定部１３１は、各モータシステム１０から状態関連値を所定時間継続して取得する（ステップＳ２０５ａ）。状態関連値は、上述のように、相電流値である。所定時間は、本実施形態では、２００ｍｓｅｃである。なお、２００ｍｓｅｃに限らず任意の期間としてもよい。

【0047】

比較対象特定部１３１は、ステップＳ２０５ａにより取得された状態関連値を利用して、各モータシステム１０について、状態関連値の所定時間での時間変化率を求める（ステップＳ２１０ａ）。時間変化率は、所定時間内で取得された各測定値のうち、時間的に隣り合う測定値の変化率をそれぞれ求め、その平均値として求められる。なお、所定時間の最初の測定値と、最後の測定値とから、変化率を求めるなど、他の任意の手法により、時間変化率を求めてもよい。

【0048】

比較対象特定部１３１は、ステップＳ２１０ａで求められた時間変化率が閾値変化率以下のモータシステム１０があるか否かを判定する（ステップＳ２１５ａ）。時間変化率が閾値変化率以下のモータシステム１０があると判定された場合（ステップＳ２１５ａ：ＹＥＳ）、上述のステップＳ２２５が実行され、該当のモータシステム１０が比較対象システムとして特定される。これに対して、時間変化率が閾値変化率以下のモータシステム１０がないと判定された場合（ステップＳ２１５ａ：ＮＯ）、上述のステップＳ２３０が実行され、診断対象システムに対して予め対応付けられているモータシステム１０が比較対象システムとして特定される。ステップＳ２２５またはステップＳ２３０の完了後、処理は図３に示すステップＳ１１５に進む。

【0049】

以上説明した第２実施形態の異常診断システム１３０は、第１実施形態と同様な効果を有する。加えて、状態関連値の時間変化率が閾値変化率以下であるモータシステム１０が存在する場合、当該モータシステム１０が比較対象システムとして特定されるので、状態関連値が大きく変化せず、安定した動作状態であるモータシステム１０を比較対象システムとして特定できる。このため、動作状態の急激な変化に起因して第１差分が大きくなるようなモータシステム１０が比較対象システムとして特定されることを抑制し、異常診断の精度が低下することを抑制できる。

【0050】

Ｃ．第３実施形態：
第３実施形態の異常診断システム１３０は、異常診断処理の具体的な手順において、第１実施形態の異常診断システム１３０と異なる。第３実施形態の異常診断システム１３０を含む電動航空機２０の装置構成は、第１実施形態の異常診断システム１３０と同じであるので、同一の構成には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。

【0051】

図６に示す第３実施形態の異常診断処理は、ステップＳ１２２を追加して実行する点において、図３に示す第１実施形態の異常診断処理と異なる。第３実施形態の異常処理におけるその他の手順は、第１実施形態と同じであるので、同一の手順には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。

【0052】

図６に示すように、ステップＳ１２０が実行され、第１差分が求められると、第１閾値決定処理が実行される（ステップＳ１２２）。第１閾値決定処理とは、ステップＳ１２５で用いられる上述の第１閾値を決定するための処理を意味する。

【0053】

図７に示すように、診断部１３３は、ステップＳ１１０で決定された比較対象システムが回転駆動させる回転翼３０は、対称位置回転翼であるか否かを判定する（ステップＳ３０５）。対称位置回転翼とは、鉛直方向に見て電動航空機２０の重心位置ＣＭを中心として診断対象システムが回転駆動させる回転翼３０に対して点対称の位置にある回転翼３０、または、鉛直方向に見て重心位置ＣＭを通る電動航空機２０の軸線ＡＸを中心として診断対象システムが回転駆動させる回転翼３０に対して線対称にある回転翼３０を意味する。

【0054】

比較対象システムが回転駆動させる回転翼３０は、対称位置回転翼であると判定された場合（ステップＳ３０５：ＹＥＳ）、診断部１３３は、予め設定されているより小さな値を、第１閾値として決定する（ステップＳ３１０）。これに対して、比較対象システムが回転駆動させる回転翼３０は、対称位置回転翼でないと判定された場合（ステップＳ３０５：ＮＯ）、診断部１３３は、予め設定されているより大きな値を、第１閾値として決定する（ステップＳ３１５）。ステップＳ３１０又はステップＳ３１５の完了後、処理は図６に示すステップＳ１２５に進む。ステップＳ３１０における「より小さな値」とは、ステップＳ３１５で決定される値と比べてより小さな値を意味する。同様に、ステップＳ３１５における「より大きな値」とは、ステップＳ３１０で決定される値と比べてより大きな値を意味する。上述のように、比較対象システムが回転駆動させる回転翼３０が対称位置回転翼であるか否かに応じて、第１閾値の大きさを変える理由について図８を用いて説明する。

【0055】

図８において、横軸は電動航空機２０の横位置を示し、縦軸は状態関連値を意味する。また、図８の下段には、電動航空機２０を模式的に破線で示している。図８では、４つの浮上用回転翼３１ｂ、３１ｃ、３１ｆ、３１ｇをそれぞれ回転駆動させる合計４つのモータシステム１０における状態関連値（相電流値）の一例を示している。

【0056】

図８に示すように、軸線ＡＸを中心として互いに線対称の位置に配置されている２つの浮上用回転翼３１ｂ、３１ｃに対応する相電流値Ｉｂ、Ｉｃは、他の２つの浮上用回転翼３１ｆ、３１ｇに対応する相電流値Ｉｆ、Ｉｇに比べて、互いに近い値となっている。同様に、軸線ＡＸを中心として互いに線対称の位置に配置されている２つの浮上用回転翼３１ｆ、３１ｇに対応する相電流値Ｉｆ、Ｉｇは、他の２つの浮上用回転翼３１ｂ、３１ｃに対応する相電流値Ｉｂ、Ｉｃに比べて、互いに近い値となっている。電動航空機２０が昇降する際には、機体２１の姿勢を水平方向と平行に維持する必要がある。このため、軸線ＡＸを中心として互いに線対称の位置に配置されている２つの浮上用回転翼は、互いに同様な回転数で動作する。その結果、これら２つの浮上用回転翼３１に対応する相電流値は互いに近い値となる。このように、比較対象システムが回転駆動させる回転翼３０が対称位置回転翼である場合には、相電流値は互いに近い値となるため、正常状態においても、第１差分は小さな値となる。そこで、この場合には、第１閾値を比較的小さな値に設定し、異常状態を精度良く診断できるようにしている。他方、比較対象システムが回転駆動させる回転翼３０が、対称位置回転翼でない場合には、相電流値は互いに大きく異なる値となるため、正常状態においても、第１差分は大きな値となる。そこで、この場合には、第１閾値を比較的大きな値に設定し、正常状態を精度良く診断できるようにしている。

【0057】

なお、図８では、軸線ＡＸを中心として互いに線対称の位置に配置されている２つの浮上用回転翼の相電流値（状態関連値）について説明したが、重心位置ＣＭを中心として互いに点対称の位置にある回転翼３０を回転駆動させるモータシステム１０においても、状態関連値（相電流値）として互いに近い値が検出される。例えば、図１に示す浮上用回転翼３１ｂと、浮上用回転翼３１ｅとは、重心位置ＣＭを中心として互いに点対称の位置にある。このため、これら２つの浮上用回転翼３１ｂ、３１ｅに対応する相電流値は、互いに近い値となる。したがって、浮上用回転翼３１ｂを回転駆動させるモータシステム１０が診断対象システムであり、浮上用回転翼３１ｅを回転駆動させるモータシステム１０が比較対象システムである場合における第１閾値は、比較的小さな値に設定されることとなる。

【0058】

以上説明した第３実施形態の異常診断システム１３０は、第１実施形態の異常診断システム１３０と同様な効果を有する。加えて、比較対象システムが回転駆動させる回転翼３０が対称位置回転翼である場合の第１閾値は、対称位置回転翼でない場合の第１閾値に比べて小さいので、異常の有無を精度良く診断できる。一般に、互いに対称位置にある回転翼は同様な動作を行うため、状態関連値が互いに類似する値になる傾向にある。これに対して、互いに対称位置に無い回転翼は、互いに異なる動作を行うために、状態関連値が互いに異なる値になる傾向にある。このため、本形態の異常診断システムによれば、異常の有無を精度良く診断できる。

【0059】

Ｄ．第４実施形態：
第４実施形態においては、比較対象システムの動作を、診断対象システムの動作と一致するように積極的に制御して、状態関連値が互いに近い値となるようにする。具体的には、図９に示すように、例えば、浮上用回転翼３１ｂと浮上用回転翼３１ｃとを第１ペアＰ１として予め設定し、浮上用回転翼３１ｄと浮上用回転翼３１ｅとを第２ペアＰ２として予め設定する。統合制御部１２０は、昇降する際に、第１ペアＰ１と、第２ペアＰ２とを所定周期ごとに交互に、ペアを構成する２つの浮上用回転翼で同一の動作を行わせるようにし、他方のペアにおいて、昇降の浮上力を得るために適宜必要な回転数で回転させるように制御する。各ペアＰ１、Ｐ２を構成する２つの浮上用回転翼は、互いに回転駆動させる回転翼３０が第３実施形態における上述の対称位置回転翼である。なお、他の５つの回転翼３０については、ペアは設定されていない。

【0060】

第４実施形態では、図１０に示す対象システム特定処理が異常診断システム１３０により実行される。この対象システム特定処理は、診断対象システムおよび比較対象システムを特定するための処理を意味する。第４実施形態では、２つのペアＰ１、Ｐ２に含まれる合計４つの回転翼３０を除く他の５つの回転翼については、第１実施形態と同様にして診断対象システムと比較対象システムが特定される。他方、２つのペアＰ１、Ｐ２に含まれる４つの回転翼３０については、対象システム特定処理によって、診断対象システムと比較対象システムが特定される。

【0061】

図１０に示すように、比較対象特定部１３１は、統合制御部１２０からの通知に基づき、同一動作に制御されているペアを、今回の対象ペアとして特定する（ステップＳ４０５）。対象ペアとは、診断対象システムと比較対象システムを特定する対象となるペアを意味する。

【0062】

比較対象特定部１３１は、対象ペアのうちの一方の回転翼３０に対応するモータシステム１０を診断対象システムとし、他方の回転翼３０に対応するモータシステム１０を比較対象システムに設定する（ステップＳ４１０）。このようにして診断対象システムおよび比較対象システムが特定されると、図３に示すステップＳ１１５～Ｓ１３０、またはステップＳ１１５～Ｓ１３５が実行され、診断対象システムについての異常診断が実行される。なお、ステップＳ１３０またはステップＳ１３５の完了後、対象ペアにおいて、診断対象システムと比較対象システムとを入れ替えて、再びステップＳ１１５～Ｓ１３０、またはステップＳ１１５～Ｓ１３５が実行されてもよい。

【0063】

以上説明した第４実施形態の異常診断システム１３０は、第１実施形態の異常診断システム１３０と同様な効果を有する。加えて、比較対象システムの動作を、診断対象システムの動作と一致するように積極的に制御して、状態関連値が互いに近い値となるようにするので、正常状態における第１差分が比較的小さな値となるように制御できる。このため、異常発生時に第１差分を正常状態に比べて非常に大きくでき、異常状態を精度良く診断できる。

【0064】

Ｅ．第５実施形態：
第５実施形態の異常診断システム１３０は、異常診断処理の具体的な手順において、第１実施形態の異常診断システム１３０と異なる。第５実施形態の異常診断システム１３０を含む電動航空機２０の装置構成は、第１実施形態の異常診断システム１３０と同じであるので、同一の構成には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。

【0065】

図１１に示す第５実施形態の異常診断処理は、ステップＳ１３０に代えてステップＳ１３０ａを実行する点と、ステップＳ１３５に代えてステップＳ１３５ａを実行する点において、図３に示す第１実施形態の異常診断処理と異なる。第３実施形態の異常処理におけるその他の手順は、第１実施形態と同じであるので、同一の手順には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。

【0066】

第１差分が第１閾値よりも大きいと判定された場合（ステップＳ１２５：ＹＥＳ）、診断部１３３は、診断対象システムと比較対象システムの両方のシステムにおいて異常発生と診断する（ステップＳ１３０ａ）。これに対して、第１差分が第１閾値よりも大きくないと判定された場合（ステップＳ１２５：ＮＯ）、診断部１３３は、診断対象システムと比較対象システムの両方のシステムにおいて異常無しと診断する（ステップＳ１３５ａ）。ステップＳ１３０ａ又はステップＳ１３５ａの完了後、所定はステップＳ１０５に戻る。

【0067】

以上説明した第５実施形態の異常診断システム１３０は、第１実施形態の異常診断システム１３０と同様な効果を有する。加えて、第１差分が第１閾値よりも大きいと判定された場合に、診断対象システムと比較対象システムの両方のシステムにおいて異常発生と診断するので、仮に比較対象システムにおいて異常が生じていたために第１差分が第１閾値よりも大きい場合においても比較対象システムに対して異常発生と正確に診断できる。また、第１差分が第１閾値よりも大きくないと判定された場合に、診断対象システムと比較対象システムの両方のシステムにおいて異常無しと診断するので、今回の比較対象システムを改めて診断対象システムとして異常診断を行うことを省略でき、異常診断に要する時間や電動統括ＥＣＵ１１０の処理負担を軽減できる。

【0068】

Ｆ．他の実施形態：
（Ｆ１）比較対象システムを特定する方法は、各実施形態に開示の方法に限定されない。例えば、モータシステム１０において、一部が比較的高い信頼性を有するシステム（以下、「高信頼性システム」と呼ぶ）であり、残りが比較的低い信頼性を有するシステム（以下、「低信頼性システム」と呼ぶ）である場合、以下のように比較対象システムを特定してもよい。例えば、診断対象システムが低信頼性システムである場合には、高信頼性システムを比較対象システムに用いてもよい。かかる構成においては、第１差分が第１閾値よりも大きい場合には、診断対象システムに異常が発生したと判定してもよい。また、例えば、診断対象システムが低信頼性システムである場合には、低信頼性システムを比較対象システムに用いてもよい。かかる構成においては、第１差分が第１閾値よりも大きい場合には、診断対象システムに加えて比較対象システムにおいても異常が発生したと判定してもよい。診断対象システムと比較対象システムのいずれも低信頼性システムであることから、異常が生じる可能性は互いに等しい。このため、上記のように判定することにより、異常が発生しているシステムについて異常が発生していないと誤診断することを抑制できる。また、例えば、診断対象システムが高信頼性システムである場合には、高信頼性システムを比較対象システムに用いてもよい。かかる構成においても、上記構成と同様な理由から、第１差分が第１閾値よりも大きい場合には、診断対象システムに加えて比較対象システムにおいても異常が発生したと判定してもよい。なお、高信頼性システムは、例えば、モータシステム１０において少なくとも一部の構成要素が冗長系を備えるシステムが該当し、低信頼性システムは、そのような冗長系を備えないシステムが該当する。

【0069】

（Ｆ２）各実施形態において、状態関連値は、相電流値であったが、本開示はこれに限定されない。例えば、電源７０からインバータ回路１２１に供給される電圧値と、モータシステム１０の温度値とのうちの少なくとも１つを、状態関連値として用いてもよい。モータシステム１０の温度値とは、モータシステム１０における代表的な温度であり、例えば、インバータ回路１２１の近傍に設置した温度センサから得られる温度や、モータシステム１０の筐体に接触して配置された温度センサから得られる温度や、モータシステム１０の外部に設置された温度センサの検出温度を、所定のテーブルや演算式に当てはめて得られるモータシステム１０内の推定温度などを意味する。電源７０からインバータ回路１２１に供給される電圧値や、モータシステム１０の温度値は、モータシステム１０の動作状態に関連する。具体的には、インバータ回路１２１に供給される電圧値が大きいほど、モータ１１の駆動電圧は大きくなる傾向にあり、また、モータ１１の回転数やトルクが大きいほど、インバータ回路１２１やモータ１１からの発熱量は多くなり、モータシステム１０の温度値は高くなる。かかる構成によれば、電源７０からインバータ回路１２１に供給される電圧値と、モータシステム１０の温度値とのうちの少なくとも１つを、状態関連値として用いるので、比較的時定数の大きなパラメータを状態関連値として用いて異常診断を行うことができる。このため、例えば、診断対象システムから状態関連値を取得するタイミングと、比較対象システムから状態関連値を取得するタイミングとの相違に起因して、状態関連値に相違が生じることを抑制でき、状態関連値の比較の結果を利用した異常の有無の診断を、より精度の高い診断にできる。また、上述したインバータ回路１２１への供給電圧値と、モータの温度値とに限らず、例えば、モータ１１の回転数、モータ１１の回転速度、モータ１１のトルクなどを状態関連値として用いてもよい。

【0070】

（Ｆ３）第３実施形態では、比較対象システムが回転駆動させる回転翼３０が対称位置回転翼であるか否かに応じて第１閾値の値を設定していたが、本開示はこれに限定されない。例えば、各実施形態とは異なり、複数の回転翼３０のうちの一部の複数の回転翼３０が同一のシャフト１７に互いに軸方向にずれて配置されている構成においては、比較対象システムが回転駆動させる回転翼３０が、診断対象システムが回転駆動させる回転翼３０と同一の回転軸を有する回転翼３０であるか否かに応じて第１閾値の値を設定してもよい。比較対象システムが回転駆動させる回転翼３０が、診断対象システムが回転駆動させる回転翼３０と同一の回転軸を有する回転翼３０である場合には、両回転翼３０は、互いに同様な動作状態を有し、状態関連値も互いに近い値となり得る。このため、かかる場合には、第１閾値として比較的小さな値を設定すればよい。

【0071】

（Ｆ４）各実施形態では、診断対象システムの状態関連値と、比較対象システムの状態関連値との差分（第１差分）が第１閾値よりも大きいか否かにより異常の有無を診断していたが、本開示はこれに限定されない。例えば、比較対象システムの状態関連値に対する診断対象システムの状態関連値の割合が、所定の割合範囲内か否かにより異常の有無を診断してもよい。かかる構成においては、比較対象システムの状態関連値に対する診断対象システムの状態関連値の割合が、所定の割合範囲内である場合に異常無しと診断し、所定の割合範囲外である場合に異常発生と診断する。所定の割合範囲としては、例えば、９０％以上１１０％以下としてもよい。また、かかる範囲に限らず任意の範囲に設定してもよい。

【0072】

（Ｆ５）各実施形態では、異常診断処理は、電動統括ＥＣＵ１１０の電源がオンすると開始されていたが、本開示はこれに限定されない。例えば、電動統括ＥＣＵ１１０の電源がオンしていることに加えて、下記（条件１）または（条件２）が成立した場合に実行されてもよい。
（条件１）診断対象システムが稼働中である。
（条件２）診断対象システムが休止中である。
上記（条件２）における「休止中」とは、モータ制御部１２２への通電は行われているが、モータ１１への給電は行っていない停止状態、停止状態から起動する最中である起動状態、モータシステム１０の電源がオフされる直前の状態（電動統括ＥＣＵ１１０から電源オフの指令が出力されてから、実際にモータシステム１０への給電が停止されるまでの状態）などを含む広い意味を有する。また、かかる構成においては、診断項目に応じて異常診断処理の実施契機を異ならせてもよい。例えば、各センサ１４～１６の検出値が動作関連値である場合には、電動統括ＥＣＵ１１０の電源がオンされ且つ上記（条件１）が成立したことを契機として異常診断処理が実行されてもよい。また、例えば、各センサ１４～１６のオフセット値を診断する場合には、電動統括ＥＣＵ１１０の電源がオンされ且つ上記（条件２）が成立したことを契機として異常診断処理が実行されてもよい。

【0073】

（Ｆ６）各実施形態におけるモータシステム１０、電駆動システム１００、異常診断システム１３０、統合制御部１２０、電動統括ＥＣＵ１１０等の構成はあくまでも一例であり、様々に変更可能である。例えば、異常診断システム１３０は、電動航空機２０に限らず、自動車や列車などの電動車両や、船舶などの任意の移動体に搭載されてもよい。また、統合制御部１２０は、電動航空機２０に搭載されずに、例えば、地上の管制塔などに設置されたサーバ装置により構成されてもよい。かかる構成においては、通信装置６０を介した通信により各モータシステム１０や異常診断システム１３０を制御するようにしてもよい。

【0074】

（Ｆ７）本開示に記載のモータ制御部１２２、統合制御部１２０、異常診断システム１３０及びそれら手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載のモータ制御部１２２、統合制御部１２０、異常診断システム１３０及びそれら手法は、一つ以上の専用ハードウエア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載のモータ制御部１２２、統合制御部１２０、異常診断システム１３０及びそれら手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリと一つ以上のハードウエア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。

【0075】

本開示は、上述の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した形態中の技術的特徴に対応する各実施形態中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。

【符号の説明】

【0076】

２０…移動体（電動航空機）、１１…モータ、１０…モータシステム、１３０…異常診断システム、１３１…比較対象特定部、１３２…状態関連値取得部、１３３…診断部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】