(57)【要約】【課題】診断対象の挙動とモデルに基づくシミュレーション結果とに基づいても故障が生じているか否かを判断できない場合でも故障診断できるようにすることを可能とする。【解決手段】診断対象Ａの挙動の実測値とモデルＭに基づくシミュレーション結果とに基づいて故障診断を行う故障診断システム１において、診断対象Ａの挙動の実測値を計測する計測手段２と、診断対象ＡのモデルＭを有し、モデルＭに基づくシミュレーションを行う故障診断装置３とを備え、故障診断装置３は、計測手段２により診断対象Ａの挙動の実測値Ｈreが計測された際の診断対象Ａへの入力と同じ入力をモデルＭに与えた場合に算出されるシミュレーション結果Ｈsiと実測値Ｈreとの差ΔＨが所定の誤差範囲を超えるが、差ΔＨに基づいて故障が生じているか否かを判断することができない場合に、ユーザに対し、診断対象Ａに対する特殊操作の実施を提案する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
診断対象の挙動の実測値とモデルに基づくシミュレーション結果とに基づいて故障診断を行う故障診断システムにおいて、
前記診断対象の挙動の実測値を計測する計測手段と、
前記診断対象のモデルを有し、前記モデルに基づくシミュレーションを行う故障診断装置と、を備え、
前記故障診断装置は、前記計測手段により前記診断対象の挙動の実測値が計測された際の前記診断対象への入力と同じ入力を前記モデルに与えた場合に算出される前記シミュレーション結果と前記実測値との差が所定の誤差範囲を超えるが、前記差に基づいて故障が生じているか否かを判断することができない場合に、ユーザに対し、前記診断対象に対する特殊操作の実施を提案することを特徴とする故障診断システム。
【請求項２】
前記故障診断装置は、前記特殊操作の実施の提案に対するユーザの許可があった場合に、前記診断対象に対して前記特殊操作を実施することを特徴とする請求項１に記載の故障診断システム。
【請求項３】
前記故障診断装置は、前記特殊操作が実施された際に計測された前記実測値と前記シミュレーション結果とに基づいて故障診断を行うことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の故障診断システム。
【請求項４】
前記故障診断装置は、前記特殊操作が実施された際に計測された前記実測値と、前記診断対象の故障を模擬したモデルに基づくシミュレーション結果とに基づいて故障診断を行うことを特徴とする請求項３に記載の故障診断システム。
【請求項５】
前記故障診断装置は、ユーザに対し、前記診断対象に対する前記特殊操作の実施とともに新たなパラメータの計測を提案することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の故障診断システム。
【請求項６】
診断対象の挙動の実測値とモデルに基づくシミュレーション結果とに基づいて故障診断を行う故障診断システムにおいて、
前記診断対象の挙動の実測値を計測する計測手段と、
前記診断対象のモデルを有し、前記モデルに基づくシミュレーションを行う故障診断装置と、を備え、
前記故障診断装置は、前記計測手段により前記診断対象の挙動の実測値が計測された際の前記診断対象への入力と同じ入力を前記モデルに与えた場合に算出される前記シミュレーション結果と前記実測値との差が所定の誤差範囲を超えるが、前記差に基づいて故障が生じているか否かを判断することができない場合に、ユーザに対し、前記診断対象に対する新たなパラメータの計測の少なくとも一方を提案することを特徴とする故障診断システム。
【請求項７】
前記故障診断装置は、前記新たなパラメータが計測された場合に、計測された前記新たなパラメータに基づいて故障診断を行うことを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の故障診断システム。
【請求項８】
前記故障診断装置は、前記新たなパラメータが計測された場合に、計測された前記新たなパラメータに基づいて前記モデルを修正して適用することを特徴とする請求項５から請求項７のいずれか一項に記載の故障診断システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、故障診断システムに係り、特に診断対象の挙動の実測値とモデルに基づくシミュレーション結果とに基づいて故障診断を行う故障診断システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、航空機や車両等やそれらに用いられているエンジンや各種のアクチュエータ等の挙動を監視して、それらに故障が発生しているか否かを診断する技術の開発が進められている。
例えば、特許文献１に記載の車両監査装置では、モデルに基づくシミュレーション結果と実測値との比較結果に応じて診断装置を監視し、両者の挙動ずれ量から故障診断等を行うように構成されている。
【０００３】
また、例えば特許文献２に記載のアクチュエータ故障診断システムでは、アクチュエータモデルの出力と実際のアクチュエータの動きとの差を求める減算器と、この差を故障診断クライテリアと比較し、クライテリア以内であれば実際のアクチュエータは正常であり、クライテリアを超えた場合に異常と判断することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１５５４８７号公報
【特許文献２】特開平１１−３３８５０２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、例えば、パイロットが操縦桿等の操縦装置を操作した際に、機体の挙動の応答がなんとなく遅いように感じられるような場合、舵面やそれを動かすアクチュエータ等に何らかの故障が生じているか否かの判断がつきにくい場合がある。
そして、そのような場合に、上記の特許文献１、２等に記載された方法でパイロットの操縦に基づく航空機（診断対象）の実際の挙動とモデルに基づくシミュレーション結果とを比較しても、故障が生じているか否かを判別することができない場合が少なくない。
【０００６】
本発明は、上記の問題点を鑑みてなされたものであり、実際の診断対象の挙動とモデルに基づくシミュレーション結果とに基づく故障診断で故障が生じているか否かを判断できない場合でも診断できるようにすることが可能な故障診断システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記の問題を解決するために、請求項１に記載の発明は、
診断対象の挙動の実測値とモデルに基づくシミュレーション結果とに基づいて故障診断を行う故障診断システムにおいて、
前記診断対象の挙動の実測値を計測する計測手段と、
前記診断対象のモデルを有し、前記モデルに基づくシミュレーションを行う故障診断装置と、を備え、
前記故障診断装置は、前記計測手段により前記診断対象の挙動の実測値が計測された際の前記診断対象への入力と同じ入力を前記モデルに与えた場合に算出される前記シミュレーション結果と前記実測値との差が所定の誤差範囲を超えるが、前記差に基づいて故障が生じているか否かを判断することができない場合に、ユーザに対し、前記診断対象に対する特殊操作の実施を提案することを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の故障診断システムにおいて、前記故障診断装置は、前記特殊操作の実施の提案に対するユーザの許可があった場合に、前記診断対象に対して前記特殊操作を実施することを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の故障診断システムにおいて、前記故障診断装置は、前記特殊操作が実施された際に計測された前記実測値と前記シミュレーション結果とに基づいて故障診断を行うことを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の故障診断システムにおいて、前記故障診断装置は、前記特殊操作が実施された際に計測された前記実測値と、前記診断対象の故障を模擬したモデルに基づくシミュレーション結果とに基づいて故障診断を行うことを特徴とする。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の故障診断システムにおいて、前記故障診断装置は、ユーザに対し、前記診断対象に対する前記特殊操作の実施とともに新たなパラメータの計測を提案することを特徴とする。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、
診断対象の挙動の実測値とモデルに基づくシミュレーション結果とに基づいて故障診断を行う故障診断システムにおいて、
前記診断対象の挙動の実測値を計測する計測手段と、
前記診断対象のモデルを有し、前記モデルに基づくシミュレーションを行う故障診断装置と、を備え、
前記故障診断装置は、前記計測手段により前記診断対象の挙動の実測値が計測された際の前記診断対象への入力と同じ入力を前記モデルに与えた場合に算出される前記シミュレーション結果と前記実測値との差が所定の誤差範囲を超えるが、前記差に基づいて故障が生じているか否かを判断することができない場合に、ユーザに対し、前記診断対象に対する新たなパラメータの計測の少なくとも一方を提案することを特徴とする。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、請求項５又は請求項６に記載の故障診断システムにおいて、前記故障診断装置は、前記新たなパラメータが計測された場合に、計測された前記新たなパラメータに基づいて故障診断を行うことを特徴とする。
【００１４】
請求項８に記載の発明は、請求項５から請求項７のいずれか一項に記載の故障診断システムにおいて、前記故障診断装置は、前記新たなパラメータが計測された場合に、計測された前記新たなパラメータに基づいて前記モデルを修正して適用することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、故障診断システムにおいて、実際の診断対象の挙動とモデルに基づくシミュレーション結果とに基づく故障診断で故障が生じているか否かを判断できない場合でも診断できるようにすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施形態に係る故障診断システムの構成の一例を表す図である。
【図２】シミュレーションの結果の一例として機体の高度の時間的推移を表すグラフである。
【図３】機体の高度の実測値Ｈreと、シミュレーション結果Ｈsiと、（Ａ）第１誤差範囲を規定する一点鎖線Ｌ１、Ｌ１、（Ｂ）第２誤差範囲を規定する一点鎖線Ｌ２、Ｌ２の例を表すグラフである。
【図４】診断対象の挙動の実測値とシミュレーション結果との差が第１誤差範囲を超えるが第２誤差範囲を超えない状態を例示したグラフである。
【図５】機体を急降下させた場合に機体の高度の実測値とシミュレーション結果との差が第２誤差範囲を超える状態を例示したグラフである。
【図６】（Ａ）修正前のモデル、（Ｂ）修正したモデルに基づくシミュレーション結果等の例を表すグラフである。
【図７】昇降舵の油圧作動装置が故障した状態のモデルに基づくシミュレーション結果等の例を表すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明に係る故障診断システムの実施の形態について、図面を参照して説明する。
なお、以下では、診断対象が航空機であり、特にパイロットが操縦装置を操作して昇降舵を上下動させた際の機体の挙動（昇降）に基づいて故障診断を行う場合を想定して説明するが、診断対象は、モデル化が可能であれば、この他、車両や生産工場等やそれらの各種装置等であってもよい。
また、診断対象は複数であってもよい。
【００１８】
図１は、本実施形態に係る故障診断システムの構成の一例を表す図である。
本実施形態では、故障診断システム１は、診断対象Ａの挙動の実測値を計測する計測手段２と、診断対象ＡのモデルＭを有し、モデルＭに基づくシミュレーションを行う故障診断装置３とを備えており、診断対象Ａの挙動の実測値とモデルＭに基づくシミュレーション結果とに基づいて故障診断を行うようになっている。
【００１９】
診断対象Ａと故障診断装置３、及び計測手段２と故障診断装置３は、それぞれ直接接続されていてもよく、通信ネットワークを介するなどして接続されていてもよい。
そして、本実施形態では、診断対象Ａである航空機に、計測手段２や故障診断装置３が搭載されている。
【００２０】
図示を省略するが、診断対象Ａである航空機では、操縦索を介して操縦桿等の操縦装置と昇降舵の油圧作動装置とが接続されており、パイロットが操縦装置を操作すると、それにより油圧作動装置の制御弁が開閉されて昇降舵のアクチュエータの油圧が変化する。
そして、油圧の変化によりアクチュエータが動作することによって、昇降舵の舵角量が変化し（すなわち舵面が上下に動き）、機体が機首を上げ下げ（ピッチ）することで機体の高度Ｈが変化するようになっている。
【００２１】
本実施形態では、計測手段２は、電波高度計等の高度計であり、診断対象Ａの挙動の実測値として機体の高度Ｈの実測値（以下、実測値Ｈreという。）を計測するようになっている。そして、計測手段２により計測された実測値Ｈreが故障診断装置３に入力されるようになっている。
なお、計測手段２で計測する診断対象Ａの挙動の実測値は、このように機体の高度Ｈであってもよく、また、機体の上下方向の速度（高度の微分値）であってもよい。また、例えば、計測手段２は加速度センサであってもよく、その場合、加速度センサの実測値を時間積分すれば機体の上下方向の速度を算出することができ、それをさらに時間積分することで機体の高度を算出することができる。
【００２２】
故障診断装置３は、例えばコンピュータ等で構成されており、診断対象ＡのモデルＭを有している。
また、故障診断装置３には、パイロットによる操縦装置の操作量（あるいは操縦索の変位量）等の、診断対象Ａ（航空機）の油圧作動装置等への入力と同じものが入力されるようになっている。図示を省略するが、故障診断装置３に、さらに、各種のセンサにより計測された実測データやＧＰＳ（Global Positioning System）装置からの位置情報等の情報が入力されるように構成することも可能である。
【００２３】
本実施形態では、診断対象ＡのモデルＭは、例えば、パイロットによる操縦装置の操作量（あるいは操縦索の変位量）が入力された場合に機体の高度Ｈの変化量を出力するものになっている。
すなわち、航空機においては、パイロットが操縦装置を操作すると（操縦索が変位すると）、油圧作動装置における油圧が変化して昇降舵の舵角量が変わり、それに応じて機体の高度Ｈが変化する。本実施形態のモデルＭは、これをモデル化したものになっている。
【００２４】
故障診断装置３には常時あるいは所定の時間間隔ごとにパイロットによる操縦装置の操作量（あるいは操縦索の変位量）が入力されるようになっている。
そして、故障診断装置３は、操縦装置の操作量等が入力されると、それをモデルＭに入力して機体の高度Ｈの変化量を出力させ、出力された機体の高度Ｈの変化量に基づいて機体の高度Ｈのシミュレーションを行うようになっている。この場合、シミュレーションの結果として、例えば図２に例示するような機体の高度Ｈの時間的推移を得ることができる。なお、以下、シミュレーション結果としての機体の高度をＨsiと表す。
【００２５】
そして、前述したように、本実施形態では、故障診断システム１は、計測手段２により計測された診断対象Ａの挙動の実測値すなわち機体の高度Ｈの実測値Ｈreと、モデルＭに基づくシミュレーション結果である機体の高度Ｈsiとに基づいて故障診断を行うようになっている。
上記のように、パイロットが操縦装置を操作して昇降舵の舵角量が変わってからそれに対応して機体の高度が変化するまでの間に若干の時間遅れがあったり、機体が気流の影響を受けたりするため、機体の高度Ｈの実測値Ｈreは、シミュレーション結果としての機体の高度Ｈsiと同じ値にはならない場合が多い。
【００２６】
そのため、本実施形態では、故障診断装置３は、上記のように、計測手段２により診断対象Ａの挙動の実測値（機体の高度の実測値Ｈre）が計測された際の診断対象Ａへの入力と同じ入力をモデルＭに与えた場合に算出されるシミュレーション結果としての機体の高度Ｈsiと実測値Ｈreとの差（正確には差の絶対値。以下、単に差という。）ΔＨが所定の誤差範囲（以下、第１誤差範囲という。）内にある場合には、診断対象Ａには故障は生じていないと診断するようになっている。
第１誤差範囲は、例えば図３（Ａ）に示すように、シミュレーション結果としての機体の高度Ｈsiの上下の一点鎖線Ｌ１、Ｌ１で規定される範囲で表される。
【００２７】
また、本実施形態では、上記のようにして算出されるシミュレーション結果としての機体の高度Ｈsiと実測値Ｈreとの差ΔＨが、上記の第１誤差範囲より広い範囲として設定された所定の誤差範囲（以下、第２誤差範囲という。）を超える場合に、故障診断装置３は、診断対象Ａに故障が生じていると診断するようになっている。
第２誤差範囲は、例えば図３（Ｂ）に示すように、シミュレーション結果としての機体の高度Ｈsiの上下の二点鎖線Ｌ２、Ｌ２で規定される範囲で表される。
【００２８】
一方、上記のように構成すると、図４に示すように、計測手段２により診断対象Ａの挙動の実測値（機体の高度の実測値Ｈre）が計測された際の診断対象Ａへの入力と同じ入力をモデルＭに与えた場合に算出されるシミュレーション結果としての機体の高度Ｈsiと実測値Ｈreとの差ΔＨが、一点鎖線Ｌ１、Ｌ１で規定される第１誤差範囲を超えるが、二点鎖線Ｌ２、Ｌ２規定される第２誤差範囲は超えない場合は、差ΔＨに基づいて故障が生じているか否かを判断することができない。
そのため、故障診断装置３は、このような場合には、ユーザ（この場合はパイロット）に対し、診断対象Ａ（航空機）に対する特殊操作の実施や新たなパラメータの計測を提案するようになっている。
【００２９】
この場合、提案は、例えば、コックピット内に設けられたモニタ上に表示して行うように構成することも可能である。また、音声で伝えるように構成することも可能であり、ユーザ（パイロット）に伝達することができる方法であれば、表示や音声に限定されない。
以下、特殊操作の実施と新たなパラメータの計測の各場合についてそれぞれ説明する。
【００３０】
［特殊操作の実施］
例えば、上記のようにパイロットが操縦桿を前側に倒すなどして機体の高度Ｈを下げるように操縦装置を操作しているにもかかわらず、図４に示したように、機体の高度の実測値Ｈreが本来下降すべき高度（すなわちシミュレーション結果としての機体の高度Ｈsi）まで下降しない場合、その原因として、油圧作動装置の油圧が操縦装置の操作に対応した油圧になっておらず、昇降舵が所定の舵角まで下がっていないことが考えられる。
【００３１】
なお、パイロットがコックピットの油圧計で昇降舵の油圧作動装置の油圧を確認することができるように構成されている場合が多いが、油圧計の油圧（すなわち作動油の供給源での油圧）は正常であっても、例えばアクチュエータの近い部分で配管が詰まりかけている場合などには油圧が所定の油圧にならないために図４に示したような状態が現れる場合がある。
そして、このような場合、前述したように、パイロットには、操縦桿等の操縦装置の操作に対する機体の挙動の応答がなんとなく遅いと感じられる場合がある。
【００３２】
図４に示したように機体の高度の実測値Ｈreがシミュレーション結果としての機体の高度Ｈsiまで下降しない原因が、油圧作動装置の油圧が操縦装置の操作に対応した油圧にならないためであるか否かを確認する方法としては、例えば、パイロットに操縦桿を前側に大きく倒すように操作させて機体を急降下させるように操作した場合に、機体がそれに対応して的確に急降下するか否かを確かめる方法がある。
この場合は、パイロットが機体を急降下させる操作が特殊操作ということになる。そして、故障診断装置３は、モニタ上に表示したり音声で伝える等して、パイロットに機体を急降下させるように提案するようになっている。なお、以下、機体を急降下させる場合について説明するが、急上昇させてもよい。
【００３３】
このように、特殊操作として、例えば、故障が疑われる装置等を許容される範囲で極端に動作させたり高速に動作させたりするような操作を提案するように構成することが可能である。なお、この場合の「許容される範囲」とは、疑いのある故障が実際に発生していた場合でも、その操作によってその故障が進展しない、あるいは他の故障を発生させないような操作の範囲をいう。
そして、本実施形態では、故障診断装置３は、特殊操作が実施されると、その際に計測手段２により計測された機体の高度の実測値Ｈreとシミュレーション結果としての機体の高度Ｈsiに基づいて故障診断を行うようになっている。
【００３４】
この場合、特殊操作を実施した結果、故障が疑われる装置等が指示どおりの動作を行えば、少なくともその装置等には故障が生じていないと診断するように構成することができる。
また、特殊操作を実施した結果、故障が疑われる装置等が指示どおりの動作を行うことができなければ、その装置等に故障が発生しているために診断対象Ａに故障が生じていると診断するように構成することができる。
【００３５】
すなわち、例えば機体を急降下させる操作を行った場合に、図５に示すように、機体の高度の実測値Ｈreがシミュレーション結果としての機体の高度Ｈsiのように降下せず、それらの差ΔＨが二点鎖線Ｌ２、Ｌ２規定される第２誤差範囲を超える場合は、油圧作動装置の故障（配管の詰まり等を含む。）が原因で診断対象Ａ（航空機）に故障が生じていると診断することができる。
【００３６】
このように、本実施形態に係る故障診断システム１では、故障診断装置３で、実際の診断対象Ａの挙動（この場合は機体の高度の実測値Ｈre）とモデルＭに基づくシミュレーション結果（この場合は機体の高度Ｈsi）とに基づく故障診断で、それらの差ΔＨが第１誤差範囲は超えるが第２誤差範囲は超えず、故障が生じているか否かを判断できない場合でも、特殊操作の実施を提案して実施することで、診断対象Ａ（航空機）に故障が生じているか否かを診断できるようにすることが可能となる。
【００３７】
上記の場合、故障診断装置３はパイロット（ユーザ）に特殊操作の実施を提案するだけであり、パイロット（ユーザ）自身が提案に従ってその特殊操作を実施するように構成することが可能である。
また、故障診断装置３は、パイロット（ユーザ）に特殊操作の実施を提案するだけでなく、特殊操作の実施の提案に対してパイロット（ユーザ）の許可があった場合に、自ら（すなわち故障診断装置３が）診断対象Ａに対して特殊操作を実施するように構成することも可能である。故障診断装置３が特殊操作（上記の場合は急降下）を実施するように構成する場合、例えば、故障診断装置３から航空機のオートパイロットシステム等に指示を出すなどして自動的に機体を急降下させるように構成することができる。
【００３８】
なお、上記のように特殊操作の実施を提案するように構成する場合、例えば、診断対象Ａ（航空機）に生じ得る故障の内容ごとに実施すべき特殊操作を対応付けた対照表やデータベース等を予め用意しておき、故障診断装置３がそれを参照して、診断対象Ａに生じた可能性がある故障の内容に応じて実施すべき特殊操作を決定するように構成することが可能である。
また、例えば、モデルＭが行列式で表されているような場合には、故障診断装置３が、その行列式の逆行列を行って故障が生じている装置等を特定し、その装置等に対して実施すべき特殊操作を決定するように構成することも可能である。
さらに、故障診断装置３は、実施された特殊操作に基づいても診断対象Ａ（航空機）に故障が生じているか否かを診断できない場合には別の特殊操作を提案するように構成することも可能である。
【００３９】
［新たなパラメータの計測］
一方、故障診断装置３は、図４に示したように、計測手段２により診断対象Ａの挙動の実測値（機体の高度の実測値Ｈre）が計測された際の診断対象Ａへの入力と同じ入力をモデルＭに与えた場合に算出されるシミュレーション結果としての機体の高度Ｈsiと実測値Ｈreとの差ΔＨが一点鎖線Ｌ１、Ｌ１で規定される第１誤差範囲を超えるが、二点鎖線Ｌ２、Ｌ２規定される第２誤差範囲は超えず、差ΔＨに基づいて故障が生じているか否かを判断することができない場合に、ユーザ（この場合はパイロット）に対し、診断対象Ａ（航空機）に対する新たなパラメータの計測を提案するように構成することも可能である。
【００４０】
例えば、上記のように昇降舵を上下動させるためのアクチュエータでの油圧低下や昇降舵の不十分な上下動が疑われるようなケースでは、故障診断装置３は、モニタ上に表示したり音声で伝える等して、パイロット（ユーザ）に、アクチュエータに油圧を計測する油圧計を取り付けたり、あるいは昇降舵に舵角を検出するセンサを取り付けるなどして、新たなパラメータとしてアクチュエータの油圧や昇降舵の舵角を計測するように提案するように構成することが可能である。
【００４１】
そして、故障診断装置３は、パイロット（ユーザ）により診断対象Ａ（航空機）に追加された機器（上記の場合は油圧計やセンサ）により新たなパラメータ（アクチュエータの油圧ｐや昇降舵の舵角θ）が計測された場合に、計測された新たなパラメータに基づいて診断対象Ａの故障診断を行うように構成することが可能である。
このように構成すれば、故障診断装置３が、アクチュエータの油圧ｐがパイロット（ユーザ）による操縦桿等の操縦装置の操作どおりの油圧になったり昇降舵の舵角θになっているかを確認することが可能となり、昇降舵の油圧作動装置に故障（配管の詰まり等を含む。）が生じているか否か（それが原因で診断対象Ａ（航空機）に故障が生じているか否か）を的確に診断することが可能となる。
【００４２】
一方、新たなパラメータが計測された場合に、故障診断装置３が、上記のように計測された新たなパラメータに基づいて故障診断を行う代わりに、あるいはそれと併行して、計測された新たなパラメータに基づいてモデルＭを修正して適用するように構成することも可能である。
以下、具体例を挙げて説明する。
【００４３】
例えば、外気温が高いと、航空機のジェットエンジンへの見かけ上の空気の取り込み量は同じでも、ジェットエンジンへの実際の空気の取り込み量が少なくなって所定の推力が得られなくなる場合がある。
この場合、例えば、ジェットエンジンに十分に空気を取り込むことができていることを前提としたモデルＭを用いて航空機の速度ｖのシミュレーションを行った場合、例えば図６（Ａ）に示すように、計測手段２により航空機の速度の実測値ｖre（診断対象Ａの挙動の実測値）が計測された際の診断対象Ａへの入力と同じ入力をモデルＭに与えた場合に算出されるシミュレーション結果としての航空機の速度ｖsiと実測値ｖreとの差Δｖが、一点鎖線Ｌ１、Ｌ１で規定される第１誤差範囲を超えるが、二点鎖線Ｌ２、Ｌ２規定される第２誤差範囲は超えず、差Δｖに基づいて航空機に故障が生じているか否かを判断することができない場合がある。
【００４４】
このような場合、航空機のジェットエンジンの吸気口に温度計を取り付けるなどして新たなパラメータとして外気温Ｔを計測し、計測した外気温Ｔに基づいてモデルＭを修正することが可能である。
そして、航空機のジェットエンジンに取り込まれた空気の量（見かけ上の空気の取り込み量）を、新たなパラメータである外気温Ｔに基づいてジェットエンジンに実際に取り込まれた空気の量に換算してモデルＭを修正し、修正したモデルＭに基づいて航空機の速度ｖの実測値ｖreとシミュレーション結果ｖsiとの差Δｖを算出すると、例えば図６（Ｂ）に示すように、差Δｖが一点鎖線Ｌ１、Ｌ１で規定される第１誤差範囲内に収まる場合は、ジェットエンジンに故障が生じておらず、ジェットエンジンで所定の推力が得られていない原因は外気温によるものであると診断することが可能となる。
【００４５】
また、図示を省略するが、上記のように修正したモデルＭに基づいても、シミュレーション結果と計測手段２により計測された実測値との差が前述した第２誤差範囲を超える場合は、ジェットエンジンの故障が原因で診断対象Ａ（航空機）に故障が生じていると診断することが可能となる。
このように、故障診断装置３が、計測された新たなパラメータに基づいてモデルＭを修正してシミュレーションを行うように構成することで、診断対象Ａ（航空機）に故障が生じているか否かをより的確に診断できるようにすることが可能となる場合がある。
【００４６】
なお、上記のように新たなパラメータの計測を提案するように構成する場合も、例えば、診断対象Ａ（航空機）に生じ得る故障の内容ごとに計測すべき新たなパラメータを対応付けた対照表やデータベース等を予め用意しておき、故障診断装置３がそれを参照して、診断対象Ａに生じた可能性がある故障の内容に応じて計測すべき新たなパラメータを決定するように構成することが可能である。
また、上記のように、計測された新たなパラメータに基づいてモデルＭを修正するように構成する場合、新たなパラメータとモデルＭにおける修正箇所（あるいは修正されたモデルＭ自体）とを予め対応付けておき、故障診断装置３がそれに基づいてモデルＭを修正するように構成することも可能である。
さらに、故障診断装置３は、新たなパラメータを計測しても診断対象Ａ（航空機）に故障が生じているか否かを診断できない場合には別の新たなパラメータの計測を提案するように構成することも可能である。
【００４７】
［効果］
以上のように、本実施形態に係る故障診断システム１によれば、故障診断装置３は、計測手段２により診断対象Ａ（例えば航空機）の挙動の実測値が計測された際の診断対象Ａへの入力と同じ入力をモデルＭに与えた場合に算出されるシミュレーション結果（例えば機体の高度Ｈsi）と実測値（例えば機体の高度の実測値Ｈre）との差が所定の誤差範囲（第１誤差範囲）を超えるが、差に基づいて故障が生じているか否かを判断することができない場合に、ユーザ（例えばパイロット）に対し、診断対象Ａに対する特殊操作の実施や新たなパラメータの計測を提案するように構成した。
【００４８】
そのため、通常の故障診断では、実際の診断対象の挙動（実測値）とモデルＭに基づくシミュレーション結果とに基づく故障診断で故障が生じているか否かを判断できない場合でも、診断対象Ａに対する特殊操作の実施や新たなパラメータの計測を行ってより精密な故障診断を行うことが可能となり、診断対象Ａに故障が生じているか否かを診断できるようにすることが可能となる。
【００４９】
なお、上記の実施形態では、故障診断装置３が特殊操作の実施を提案する場合と新たなパラメータの計測を提案する場合とを分けて説明したが、故障診断装置３で特殊操作の実施とともに新たなパラメータの計測を提案するように構成することも可能である。
すなわち、例えば、ジェットエンジンの空気の取り込み口等に温度計を取り付けるなどして外気温等を計測するとともに（新たなパラメータの計測）、急降下する（特殊操作の実施）ように提案するように構成することも可能である。
そして、このように構成すれば、診断対象Ａに故障が生じているか否かをより的確に診断することが可能となる場合がある。
【００５０】
また、上記の実施形態では、故障診断装置３が、上記のように提案した後、特殊操作が実施されたり新たなパラメータが計測されて故障診断を行う際（モデルＭを修正する場合を含む。）、診断対象Ａに故障が生じていないことを前提とするモデルＭに基づいてシミュレーションを行う場合について説明した。
しかし、例えば前述した昇降舵の油圧作動装置の故障（配管の詰まり等を含む。）の例のように、診断対象Ａ（上記の例では航空機）を構成する装置等（上記の例では昇降舵の油圧作動装置）に故障が生じていることが推定できる場合には、例えば、当該装置等が故障していることを前提とするモデルＭに基づいてシミュレーションを行い、実測値とシミュレーション結果との差が所定の誤差範囲内である場合は当該装置等が故障していると診断するように構成することも可能である。
【００５１】
すなわち、例えば図５に示したように、故障診断装置３の提案に従って機体を急降下させて故障診断を行う場合、故障診断装置３は、昇降舵の油圧作動装置が故障した状態（例えば配管が詰まりかけていてアクチュエータの油圧が所定の油圧より低下した状態）のモデルＭ＊、すなわち昇降舵の油圧作動装置の故障を模擬したモデルＭ＊を作成し、それに基づいてシミュレーションを行うように構成することが可能である。
そして、図７に示すように、昇降舵の油圧作動装置の故障を模擬したモデルＭ＊に基づくシミュレーション結果Ｈsi＊と航空機の高度の実測値Ｈreとの差ΔＨが所定の誤差範囲内である場合は、昇降舵の油圧作動装置が故障している（配管の詰まり等を含む。）と診断するように構成することが可能である。
【００５２】
このように、故障診断装置３で、特殊操作が実施された際に計測された実測値（例えば航空機の高度の実測値Ｈre）と、診断対象Ａの故障を模擬したモデルＭ＊（例えば昇降舵の油圧作動装置の故障を模擬したモデルＭ＊）に基づくシミュレーション結果（例えばシミュレーション結果Ｈsi＊）とに基づいて故障診断を行うように構成しても、診断対象Ａやそれを構成する装置等が故障しているか否かを的確に診断することが可能となる。
なお、このように構成する場合も本発明に含まれる。
また、本発明が上記の実施形態等に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない限り、適宜変更可能であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００５３】
１  故障診断システム
２  計測手段
３  故障診断装置
Ａ  診断対象
Ｈre  航空機の高度の実測値（診断対象の挙動の実測値）
Ｈsi  シミュレーション結果としての航空機の高度（シミュレーション結果）
Ｍ  モデル
Ｍ＊  診断対象Ａの故障を模擬したモデル
ｐ  アクチュエータの油圧（新たなパラメータ）
Ｔ  外気温（新たなパラメータ）
ｖre  航空機の速度の実測値（診断対象の挙動の実測値）
ｖsi  シミュレーション結果としての航空機の速度（シミュレーション結果）
ΔＨ  差
Δｖ  差
θ  昇降舵の舵角（新たなパラメータ）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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