(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
機械システムにおける構成要素（１２２）の位相位置を決定する、コンピュータにより実施される方法（７００）であって、
１つまたは複数のコンピューティングデバイス（１１７）によって、構成要素（１２２）に関連するデータ収集システム（１１９）から第１のデータセット（２００）を受信するステップであって、前記第１のデータセット（２００）は、前記データ収集システム（１１９）によって検出された信号（２０２）を示す、ステップと、
前記１つまたは複数のコンピューティングデバイス（１１７）によって、前記第１のデータセット（２００）に少なくとも部分的に基づいて複数の位相基準点（５１０Ａ，５１０Ｂ，５１０Ｃ）を特定するステップであって、各位相基準点（５１０Ａ，５１０Ｂ，５１０Ｃ）は、それぞれの時点における前記データ収集システム（１１９）に対する前記構成要素（１２２）の位相位置を示す、ステップと、
前記１つまたは複数のコンピューティングデバイス（１１７）によって、前記複数の位相基準点（５１０Ａ，５１０Ｂ，５１０Ｃ）に少なくとも部分的に基づいてモデル（６０２）を生成するステップであって、前記モデル（６０２）は、複数の時刻における前記データ収集システム（１１９）に対する前記構成要素（１２２）の前記位相位置を示す、ステップと、
前記１つまたは複数のコンピューティングデバイス（１１７）によって、前記モデル（６０２）に少なくとも部分的に基づいて１つまたは複数の時点における前記構成要素（１２２）の前記位相位置を決定するステップと、
を含む、コンピュータにより実施される方法（７００）。
【請求項２】
前記構成要素（１２２）は、回転構成要素であり、前記構成要素（１２２）の回転速度が時間と共に変化する、請求項１に記載のコンピュータにより実施される方法（７００）。
【請求項３】
前記１つまたは複数のコンピューティングデバイス（１１７）によって、前記１つまたは複数の時点における前記構成要素（１２２）の前記位相位置に少なくとも部分的に基づいて前記構成要素（１２２）の障害（１５０）の存在を判定するステップをさらに含む、請求項１または２に記載のコンピュータにより実施される方法（７００）。
【請求項４】
前記１つまたは複数のコンピューティングデバイス（１１７）によって、前記１つまたは複数の時点における前記構成要素（１２２）の前記位相位置に少なくとも部分的に基づいて前記構成要素（１２２）の前記障害（１５０）の存在を判定するステップは、
前記構成要素（１２２）の前記障害（１５０）の存在を判定するために、前記１つまたは複数の時点における前記構成要素（１２２）の前記位相位置に少なくとも部分的に基づいて、同期解析を、前記１つまたは複数のコンピューティングデバイス（１１７）によって実行するステップを含む、
請求項３に記載のコンピュータにより実施される方法（７００）。
【請求項５】
前記障害（１５０）の存在が判定された場合に、前記構成要素（１２２）に関連する保守イベント（１２０）を、前記１つまたは複数のコンピューティングデバイス（１１７）によって実行するステップをさらに含む、請求項３または４に記載のコンピュータにより実施される方法（７００）。
【請求項６】
前記１つまたは複数のコンピューティングデバイス（１１７）によって、前記複数の位相基準点（５１０Ａ，５１０Ｂ，５１０Ｃ）に少なくとも部分的に基づいて前記モデル（６０２）を生成するステップは、
前記１つまたは複数のコンピューティングデバイス（１１７）によって、前記複数の位相基準点（５１０Ａ，５１０Ｂ，５１０Ｃ）を含む第２のデータセット（６００）を生成するステップと、
前記１つまたは複数のコンピューティングデバイス（１１７）によって、前記第２のデータセット（６００）への曲線適合に少なくとも部分的に基づいて前記モデル（６０２）を生成するステップと、
を含む、請求項１から５のいずれかに記載のコンピュータにより実施される方法（７００）。
【請求項７】
前記１つまたは複数のコンピューティングデバイス（１１７）によって、前記第１のデータセット（２００）に少なくとも部分的に基づいて前記複数の位相基準点（５１０Ａ，５１０Ｂ，５１０Ｃ）を特定するステップは、
前記１つまたは複数のコンピューティングデバイス（１１７）によって、第１のデータセット（２００）に少なくとも部分的に基づいて前記信号（２０２）の複数のパルス（２０４Ａ，２０４Ｂ，２０４Ｃ）を特定するステップと、
前記１つまたは複数のコンピューティングデバイス（１１７）によって、前記パルス（２０４Ａ，２０４Ｂ，２０４Ｃ）に少なくとも部分的に基づいてしきい値（４０２）を決定するステップであって、前記しきい値（４０２）は、前記パルス（２０４Ａ，２０４Ｂ，２０４Ｃ）の１つまたは複数のピークのパーセンテージに関連付けられる、ステップと、
前記１つまたは複数のコンピューティングデバイス（１１７）によって、前記しきい値（４０２）を超える前記複数のパルス（２０４Ａ，２０４Ｂ，２０４Ｃ）のうちの１つまたは複数を特定するステップと、
前記１つまたは複数のコンピューティングデバイス（１１７）によって、前記第１のデータセット（２００）に少なくとも部分的に基づいて、前記しきい値（４０２）を超える前記１つまたは複数のパルス（２０４Ａ，２０４Ｂ，２０４Ｃ）の各々についての局所ゼロ交差（５０６）を決定するステップと、
前記１つまたは複数のコンピューティングデバイス（１１７）によって、前記しきい値（４０２）を超える前記１つまたは複数のパルス（２０４Ａ，２０４Ｂ，２０４Ｃ）の各々について、前記局所ゼロ交差（５０６）に関連する第１の点（５０８Ａ）および前記局所ゼロ交差（５０６）に関連する第２の点（５０８Ｂ）を特定するステップであって、前記第１の点（５０８Ａ）は、前記構成要素（１２２）が前記データ収集システム（１１９）に向かって移動しているときに記録された最終データ点を示し、前記第２の点（５０８Ｂ）は、前記構成要素（１２２）が前記データ収集システム（１１９）から離れるように移動するときに記録された初期データ点を示す、ステップと、
前記１つまたは複数のコンピューティングデバイス（１１７）によって、それぞれの前記第１および第２の点（５０８Ｂ）の補間に少なくとも部分的に基づいて、前記１つまたは複数のパルス（２０４Ａ，２０４Ｂ，２０４Ｃ）の各々の前記位相基準点（５１０Ａ，５１０Ｂ，５１０Ｃ）を特定するステップと、
を含む、請求項１から６のいずれかに記載のコンピュータにより実施される方法（７００）。
【請求項８】
前記しきい値（４０２）を超える前記１つまたは複数のパルス（２０４Ａ，２０４Ｂ，２０４Ｃ）は、前記構成要素（１２２）に関連する前記パルス（２０４Ａ，２０４Ｂ，２０４Ｃ）を示し、前記しきい値（４０２）より下の１つまたは複数のパルス（２０４Ａ，２０４Ｂ，２０４Ｃ）は、前記信号（２０２）に関連するノイズを示す、請求項７に記載のコンピュータにより実施される方法。
【請求項９】
構成要素（１２２）の位相位置を決定するためのコンピューティングシステム（１１６）であって、前記システム（１１６）は、１つまたは複数のプロセッサ（１１７Ａ）および１つまたは複数のメモリデバイス（１１７Ｂ）を含み、前記１つまたは複数のメモリデバイス（１１７Ｂ）は、前記１つまたは複数のプロセッサ（１１７Ａ）によって実行された場合に、前記１つまたは複数のプロセッサ（１１７Ａ）に動作を実行させる命令を格納し、前記動作は、
構成要素（１２２）に関連するデータ収集システム（１１９）から第１のデータセット（２００）を受信するステップであって、前記第１のデータセット（２００）は、前記データ収集システム（１１９）によって検出された信号（２０２）を示す、ステップと、
前記第１のデータセット（２００）に少なくとも部分的に基づいて複数の位相基準点（５１０Ａ，５１０Ｂ，５１０Ｃ）を特定するステップであって、各位相基準点（５１０Ａ，５１０Ｂ，５１０Ｃ）は、それぞれの時点における前記データ収集システム（１１９）に対する前記構成要素（１２２）の位相位置を示す、ステップと、
前記複数の位相基準点（５１０Ａ，５１０Ｂ，５１０Ｃ）に少なくとも部分的に基づいて、１つまたは複数の時点における前記構成要素（１２２）の前記位相位置を決定するステップと、
を含む、コンピューティングシステム（１１６）。
【請求項１０】
前記動作は、前記１つまたは複数の時点における前記構成要素（１２２）の前記位相位置に少なくとも部分的に基づいて、前記構成要素（１２２）の障害（１５０）の存在を判定するステップをさらに含む、請求項９に記載のコンピューティングシステム（１１６）。
【請求項１１】
前記１つまたは複数の時点における前記構成要素（１２２）の前記位相位置に少なくとも部分的に基づいて、前記構成要素（１２２）の前記障害（１５０）の存在を判定するステップは、
前記１つまたは複数のコンピューティングデバイス（１１７）によって、前記１つまたは複数の時点における前記構成要素（１２２）の前記位相位置に基づいて同期解析を実行するステップを含む、
請求項１０に記載のコンピューティングシステム（１１６）。
【請求項１２】
前記複数の位相基準点（５１０Ａ，５１０Ｂ，５１０Ｃ）に少なくとも部分的に基づいて、１つまたは複数の時点における前記構成要素（１２２）の前記位相位置を決定するステップは、
前記複数の位相基準点（５１０Ａ，５１０Ｂ，５１０Ｃ）に少なくとも部分的に基づいてモデル（６０２）を生成するステップであって、前記モデル（６０２）は、複数の時刻における前記データ収集システム（１１９）に対する前記構成要素（１２２）の前記位相位置を示す、ステップと、
前記モデル（６０２）に少なくとも部分的に基づいて、１つまたは複数の時点における前記構成要素（１２２）の前記位相位置を決定するステップと、
を含む、請求項９から１１のいずれかに記載のコンピューティングシステム（１１６）。
【請求項１３】
前記モデル（６０２）は、前記複数の位相基準点（５１０Ａ，５１０Ｂ，５１０Ｃ）を含む第２のデータセット（６００）への曲線適合に少なくとも部分的に基づく、請求項１２に記載のコンピューティングシステム（１１６）。
【請求項１４】
前記第１のデータセット（２００）に少なくとも部分的に基づいて複数の位相基準点（５１０Ａ，５１０Ｂ，５１０Ｃ）を特定するステップは、
しきい値（４０２）を超える前記信号（２０２）の複数のパルス（２０４Ａ，２０４Ｂ，２０４Ｃ）を特定するステップであって、前記複数のパルス（２０４Ａ，２０４Ｂ，２０４Ｃ）は前記構成要素（１２２）に関連付けられる、ステップと、
前記第１のデータセット（２００）に少なくとも部分的に基づいて、前記しきい値（４０２）を超える前記１つまたは複数のパルス（２０４Ａ，２０４Ｂ，２０４Ｃ）の各々についての局所ゼロ交差（５０６）を決定するステップと、
前記局所ゼロ交差（５０６）に関連する２つ以上の点（５０８Ａ，５０８Ｂ）の補間に少なくとも部分的に基づいて、前記１つまたは複数のパルス（２０４Ａ，２０４Ｂ，２０４Ｃ）の各々について位相基準点（５１０Ａ，５１０Ｂ，５１０Ｃ）を特定するステップと、
を含む、請求項９から１３のいずれかに記載のコンピューティングシステム（１１６）。
【請求項１５】
前記局所ゼロ交差（５０６）に関連する前記２つ以上の点（５０８Ａ，５０８Ｂ）は、前記局所ゼロ交差（５０６）に関連する第１の点（５０８Ａ）と、前記局所ゼロ交差（５０６）に関連する第２の点（５０８Ｂ）と、を含み、前記第１の点（５０８Ａ）は、前記構成要素（１２２）が前記データ収集システム（１１９）に向かって移動しているときの前記データ収集システム（１１９）の最終読み取り値を示し、前記第２の点（５０８Ｂ）は、前記構成要素（１２２）が前記データ収集システム（１１９）から離れるように移動しているときの前記データ収集システム（１１９）の初期読み取り値を示す、請求項１４に記載のコンピューティングシステム（１１６）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本主題は、一般に、航空機構成要素を監視することに関し、より詳細には、航空機構成要素の位相位置を決定することに関する。
【背景技術】
【０００２】
個々の機械の制御および操作のために、航空機はしばしば、航空機機械に取り付けられたセンサを含む。これらのセンサは、通常、機械に関する情報を提供する。例えば、センサは、動作中の機械の健全性、状態、条件、および／または位置に関する情報を提供することができる。しかしながら、このような情報は、機械に関連する単一の固定位置に限定されている場合がある。これは、特に時間の経過と共に回転速度の変化を経験する回転機械について、機械の健全性および状態を解析することを困難にする可能性がある。このように、機械の解析は、例えば、非同期解析技術に限定される場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第９１５７８３２号明細書
【発明の概要】
【０００４】
本開示の実施例の態様および利点は、以下の説明において部分的に記載され、あるいはその説明から学習することができ、あるいは実施例の実施を通して学習することができる。
【０００５】
本開示の１つの例示的な態様は、機械システムにおける構成要素の位相位置を決定するコンピュータにより実施される方法に関する。本方法は、１つまたは複数のコンピューティングデバイスによって、構成要素に関連するデータ収集システムから第１のデータセットを受信するステップを含むことができる。第１のデータセットは、データ収集システムによって検出された信号を示すことができる。本方法は、１つまたは複数のコンピューティングデバイスによって、第１のデータセットに少なくとも部分的に基づいて複数の位相基準点を特定するステップをさらに含むことができる。各位相基準点は、それぞれの時点におけるデータ収集システムに対する構成要素の位相位置を示すことができる。本方法は、１つまたは複数のコンピューティングデバイスによって、複数の位相基準点に少なくとも部分的に基づいてモデルを生成するステップを含むことができる。モデルは、複数の時刻におけるデータ収集システムに対する構成要素の位相位置を示すことができる。本方法は、１つまたは複数のコンピューティングデバイスによって、モデルに少なくとも部分的に基づいて１つまたは複数の時点における構成要素の位相位置を決定するステップをさらに含むことができる。
【０００６】
本開示の別の例示的な態様は、構成要素の位相位置を決定するためのコンピューティングシステムに関する。コンピューティングシステムは、１つまたは複数のプロセッサと、１つまたは複数のメモリデバイスと、を含むことができる。１つまたは複数のメモリデバイスは、１つまたは複数のプロセッサにより実行された場合に、１つまたは複数のプロセッサに動作を実行させる命令を格納することができる。動作は、構成要素に関連するデータ収集システムから第１のデータセットを受信するステップを含むことができる。第１のデータセットは、データ収集システムによって検出された信号を示すことができる。動作は、第１のデータセットに少なくとも部分的に基づいて複数の位相基準点を特定するステップをさらに含むことができる。各位相基準点は、それぞれの時点におけるデータ収集システムに対する構成要素の位相位置を示すことができる。動作は、複数の位相基準点に少なくとも部分的に基づいて、１つまたは複数の時点における構成要素の位相位置を決定するステップを含むことができる。
【０００７】
本開示のさらに別の例示的な態様は、航空機に関する。航空機は、可変回転速度を有する構成要素と、構成要素に関連するデータ収集システムと、１つもしくは複数のプロセッサおよび１つもしくは複数のメモリデバイスを有するコンピューティングシステムと、を含むことができる。１つまたは複数のメモリデバイスは、１つまたは複数のプロセッサにより実行された場合に、１つまたは複数のプロセッサに動作を実行させる命令を格納することができる。動作は、データ収集システムから第１のデータセットを受信するステップを含むことができる。第１のデータセットは、データ収集システムによって検出された構成要素に関連する信号を示すことができる。動作は、第１のデータセットに基づいて信号の複数のパルスを特定するステップをさらに含むことができる。動作は、パルスに少なくとも部分的に基づいてしきい値を決定するステップを含むことができる。動作は、しきい値を超える複数のパルスのうちの１つまたは複数を特定するステップをさらに含むことができる。しきい値を超えるパルスは、構成要素に関連付けることができる。動作は、第１のデータセットに少なくとも部分的に基づいて、構成要素に関連する１つまたは複数のパルスの各々について位相基準点を特定するステップを含むことができる。各位相基準点は、それぞれの時点におけるデータ収集システムに対する構成要素の位相位置を示すことができる。動作は、複数の位相基準点に少なくとも部分的に基づいて、１つまたは複数の時点における構成要素の位相位置を決定するステップを含むことができる。
【０００８】
本開示の他の例示的な態様は、構成要素の位相位置を決定するためのシステム、方法、航空機、アビオニクスシステム、デバイス、非一時的コンピュータ可読媒体に関する。
【０００９】
本開示のこれらの例示的な態様に対して、変形および変更を行うことができる。
【００１０】
様々な実施例のこれらの、ならびに他の特徴、態様および利点は、以下の説明および添付の図面を参照すれば、よりよく理解されよう。添付の図面は、本明細書に組み込まれ、本明細書の一部を構成しており、本開示の実施例を例示し、説明と併せて、関連する原理を説明するのに役立つ。
【００１１】
当業者に向けられた実施例の詳細な説明は、本明細書に記載されており、それは以下の添付の図面を参照している。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本開示の実施例による例示的なシステムを示す図である。
【図２】本開示の実施例による例示的なデータセットを示す図である。
【図３】本開示の実施例による例示的なデータセットを示す図である。
【図４】本開示の実施例による例示的なデータセットを示す図である。
【図５】本開示の実施例による例示的な信号パルスを示す図である。
【図６】本開示の実施例による例示的なデータセットを示す図である。
【図７】本開示の実施例による、機械システムにおける航空機構成要素の位相位置を決定するための例示的な方法のフローチャートである。
【図８】本開示の実施例による例示的なシステムを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
ここで本開示の実施形態を詳細に参照するが、それの１つまたは複数の実施例を図面に示す。各実施例は、本開示を説明するために提供されており、本開示を限定するためではない。実際、本開示の範囲を逸脱せずに、様々な修正および変更が本開示において可能であることは、当業者にとって明らかであろう。例えば、一実施形態の一部として図示または記載する特徴は、別の実施形態と共に用いて、さらに別の実施形態を得ることができる。したがって、本開示は、添付の請求の範囲およびそれらの等価物の範囲に入るこのような修正および変更を包括することが意図されている。
【００１４】
本開示の例示的な態様は、例えば航空機などの機械システムにおける構成要素の位相位置を決定するシステムおよび方法に関する。例えば、航空機は、１つまたは複数のデータ収集システムと通信するコンピューティングシステムを含むことができる。データ収集システムは、例えば、航空機エンジンの構成要素に関連するタコメータを含むことができる。構成要素は、例えば、可変回転速度（例えば、時間の経過と共に変化する速度）を有する回転シャフトであってもよい。コンピューティングシステムは、航空機のデータ収集システムからデータセットを受信することができる。データセットは、回転構成要素に関連し、かつデータ収集システムによって検出された信号を示すことができる。いくつかの実施では、信号は、構成要素がデータ収集システムに向かっておよび／またはデータ収集システムから離れるように回転する際の構成要素の周波数を含むことができる。コンピューティングシステムは、データセットに少なくとも部分的に基づいて、複数の位相基準点を特定することができる。各位相基準点は、それぞれの時点におけるデータ収集システムに対する構成要素の位相位置を示すことができる。コンピューティングシステムは、少なくとも部分的に位相基準点に基づいてモデルを生成することができる。このモデルは、データ収集システムの測定ウインドウ内の任意の時点における構成要素の瞬間的な位相位置を決定するために、コンピューティングシステムによって使用することができる。したがって、これにより、コンピューティングシステムは、（例えば、不安定な条件下で取得されたデータセットにより）時間と共に変化する速度を有する構成要素についての解析を適切に実行することができる。さらに、コンピューティングシステムは、データ収集システム（例えば、タコメータ）によって検出された信号と他の時系列データとの間の相対的な位相オフセットを決定するために、ならびに構成要素の障害の存在を判定するために、解析（例えば、同期解析）を実行することができる。
【００１５】
より具体的には、データ収集システムは、構成要素に関連することができる第１のデータセットを監視し収集することができる。構成要素は、可変速度を有する機械部品であってもよい。例えば、構成要素は、エンジンの回転シャフトなどの時間と共に変化する回転速度を有する回転構成要素であってもよい。第１のデータセットは、構成要素に関連し、かつデータ収集システムによって検出された信号を示すことができる。信号は、構成要素に関連する振動、位相位置などに関連付けることができる。さらに、第１のデータセットは、構成要素の速度が変化する際に、および／または定常状態の際に取得することができる。例えば、いくつかの実施では、データ収集システムは、構成要素に関連する電圧の脈動を測定する電圧センサを含むことができる。電圧は、構成要素が回転するときに形成される電場によって生成され得る。構成要素がデータ収集システムに近づくにつれて、電流は一方向に流れることができ、構成要素がデータ収集システムから遠ざかるにつれて、電流は他の方法で流れるように方向を切り替えることができる。データ収集システムは、様々な時刻に周波数を読み取り、そのような情報を第１のデータセットに含めることができる。データ収集システムは、第１のデータセットをコンピューティングシステムに送信することができる。
【００１６】
コンピューティングシステムは、第１のデータセットに少なくとも部分的に基づいて、信号の複数のパルスを特定するように構成することができる。パルスは、構成要素がデータ収集システムを通過するときに構成要素に関連付けることができる。信号に見られるより小さいパルスは、データ収集システムを通過する他の要素（例えば、ボルト）の結果として生成され得る信号のノイズに関連付けることができる。コンピューティングシステムは、構成要素に関連するパルスの統計を計算することができる。例えば、コンピューティングシステムは、１つまたは複数のパルスに関連する最大値、最小値、および／または平均値を算出することができる。コンピューティングシステムは、１つまたは複数のパルスに少なくとも部分的に基づいて、しきい値を特定することができる。いくつかの実施では、しきい値は、１つまたは複数のパルスの１つまたは複数のピーク（例えば、最大値）のパーセンテージと関連付けることができる。
【００１７】
しきい値は、構成要素と関連するパルスをノイズから区別するために、コンピューティングシステムによって使用することができる。例えば、コンピューティングシステムは、しきい値を超える複数のパルスのうちの１つまたは複数を特定するように構成することができる。しきい値を超えるパルスは、例えば、構成要素に関連するパルスとすることができ、しきい値より低いより小さいパルスは、検出された信号のノイズと関連付けることができる。
【００１８】
コンピューティングシステムは、構成要素に関連するパルス（例えば、しきい値を超えるパルス）の各々について位相基準点を特定することができる。各位相基準点は、それぞれの時点におけるデータ収集システムに対する構成要素の位相位置を示すことができる。例えば、位相基準点は、回転シャフトがデータ収集システム（例えば、タコメータ）に向かって移動することから、データ収集システムから離れるように移動することに切り替わる時点を示すことができる。位相基準点は、データ収集システムが構成要素の位相位置を非常に確信している基準点とすることができる。
【００１９】
いくつかの実施形態では、コンピューティングシステムは、各パルスの局所ゼロ交差を特定し、各局所ゼロ交差について補間を実行することによって、（構成要素に関連する）各パルスの位相基準点を決定することができる。例えば、パルスは、パルスの両側に位置する安定領域と関連付けることができる。安定領域は、信号の振幅が大きく変化しない１つまたは複数の期間と関連付けることができる。これは、例えば、それらの期間中にデータ収集システムを通過する構成要素の重要な部分が欠落していることから生じる場合がある。コンピューティングシステムは、安定領域に少なくとも部分的に基づいて、パルスの局所ゼロ交差を決定することができる。例えば、局所ゼロ交差は、信号が安定領域間のパルスに関連する平均値を横切る時点とすることができる。
【００２０】
コンピューティングシステムは、局所ゼロ交差に関連する２つ以上の点の補間に少なくとも部分的に基づいて、構成要素に関連する各パルスの位相基準点を特定することができる。例えば、２つ以上の点は、局所ゼロ交差に関連する第１の点と、局所ゼロ交差に関連する第２の点と、を含むことができる。第１の点は、構成要素（例えば、回転シャフト）がデータ収集システムに向かって移動しているときのデータ収集システムの最終読み取り値を示すことができる。第２の点は、構成要素がデータ収集システムから離れるように移動しているときのデータ収集システムの初期読み取り値を示すことができる。コンピューティングシステムは、第１の点と第２の点との間を補間することができる。コンピューティングシステムは、第１および第２の点の補間がパルスの平均値と交差するところに少なくとも部分的に基づいて、位相基準点を特定することができる。そのような補間は、複数の位相基準点を特定するために、構成要素に関連するパルスの各々について繰り返すことができる。
【００２１】
コンピューティングシステムは、複数の位相基準点を含む第２のデータセットを生成することができる。さらに、コンピューティングシステムは、複数の位相基準点に少なくとも部分的に基づいて、モデルを生成することができる。いくつかの実施では、モデルは、第２のデータセットへの曲線適合に少なくとも部分的に基づくことができる。このようにして、モデルは、測定ウインドウ（例えば、データ収集システムが構成要素に関連するデータを監視および／または収集する期間）内の任意の時点におけるデータ収集システムに対する構成要素の位相位置を示すことができる。
【００２２】
コンピューティングシステムは、モデルに少なくとも部分的に基づいて、１つまたは複数の時点における構成要素の位相位置を決定するように構成することができる。任意の所与の時刻における構成要素の位置を知ることによって、コンピューティングシステムは、構成要素の障害の存在をより良好に判定することができる。例えば、これにより、コンピューティングシステムは、回転シャフトの障害の存在を判定するために同期解析を実行することができる。障害は、例えば、疲労、腐敗、孔食、輸送損傷、製造欠陥、経時的な成長などから生じ得る亀裂、傷、欠陥などを含むことができる。
【００２３】
本開示の例示的な態様によるシステムおよび方法は、航空機、鉄道列車、風力タービンなどの機械システムの構成要素の位相位置をより正確に決定する。より具体的には、本システムおよび方法は、測定ウインドウ内の任意の所与の時刻における構成要素の位相位置の決定を可能にするモデルを生成することができる。結果として、本システムおよび方法は、可変速度構成要素からのデータに対してより正確な解析を実行することを可能にする。このようにして、本開示の例示的な態様によるシステムおよび方法は、初期障害の早期の兆候を生成し、システムの予期しない保守および改善された可用性の低下をもたらすおそれのある誤警報率を低減するという技術的効果を有する。
【００２４】
図１は、本発明の例示的な実施形態による例示的なシステム１００を示す。図示するように、システム１００は、１つまたは複数のエンジン１１２、胴体１１４、コンピューティングシステム１１６、および１つまたは複数のデータ収集システム１１９を有する航空機１１０を含むことができる。本開示は、航空機１１０を参照して説明しているが、これは単に一例として役立つものであり、限定することを意図するものではない。例えば、本明細書に記載のコンピューティングシステム１１６、データ収集システム１１９、および／または任意の他の構成要素／デバイスは、自動車、鉄道車両、風力タービンなどの他のタイプの機械システム（例えば、移動機械部品および／または可変速度機械を有するシステム）と関連付けて、本開示の範囲から逸脱することなく、そのようなタイプのシステム内の構成要素の位相位置を決定することができる。
【００２５】
図１に示すように、コンピューティングシステム１１６は、例えば、アビオニクスシステムに関連付けることができる１つまたは複数のコンピューティングデバイス１１７を含むことができる。コンピューティングデバイス１１７は、様々な動作および機能を実行するための様々な構成要素を含むことができる。例えば、本明細書でさらに説明するように、コンピューティングデバイス１１７は、１つまたは複数のプロセッサならびに１つまたは複数のメモリデバイスを含むことができる。１つまたは複数のメモリデバイスは、１つまたは複数のプロセッサによって実行された場合に、１つまたは複数のプロセッサに本明細書に記載の動作および機能を実行させる命令を格納することができる。いくつかの実施では、１つまたは複数のコンピューティングデバイス１１７を航空機１１０に含めることができる。コンピューティングデバイス１１７は、ネットワーク１１８を介して航空機１１０上の様々なシステム（例えば、データ収集システム１１９）に結合することができる。ネットワーク１１８は、データバス、あるいは有線および／または無線通信リンクの組み合わせを含むことができる。
【００２６】
いくつかの実施では、コンピューティングシステム１１６および／または１つもしくは複数のコンピューティングデバイス１１７は、航空機１１０から離れていてもよい。例えば、コンピューティングシステム１１６および／または１つもしくは複数のコンピューティングデバイス１１７は、リモートコンピューティングシステムと関連付けることができ、リモートコンピューティングシステムは、１つまたは複数の通信ネットワークを介して、航空機１１０（および／またはそれに関連するシステム）と通信するように構成することができる。このような実施では、コンピューティングシステム１１６および／または１つもしくは複数のコンピューティングデバイス１１７は、航空機搭載プラットフォームおよび／または地上ベースのコンピューティングシステムに関連付けることができる。
【００２７】
データ収集システム１１９は、航空機１１０の１つまたは複数の構成要素に関するデータを監視および収集するように構成することができる。データ収集システム１１９は、タコメータ、磁気タコメータ、光学タコメータ、センサ、および／または任意の他の適切なタイプの測定装置を含むことができる。いくつかの実施では、データ収集システム１１９は、可変回転速度（例えば、時間と共に変化する回転速度）、可変振動などを有する回転構成要素などの機械的構成要素と関連付けることができる。一例として、データ収集システム１１９は、エンジン１１２の構成要素１２２、補助動力ユニットの構成要素などと関連付けることができる。
【００２８】
図２は、本開示の例示的な実施形態による、構成要素１２２に関連する例示的な第１のデータセット２００を示す。第１のデータセット２００は、データ収集システム１１９によって検出された構成要素１２２に関連する信号２０２を示すことができる。信号２０２は、構成要素１２２に関連する振動、位相位置などに関連付けることができる。例えば、データ収集システム１１９（例えば磁気タコメータ）は、構成要素１２２に関連する電圧の脈動を測定する電圧センサを含むことができる。電圧は、構成要素１２２が移動するときに形成される電場によって生成され得る。構成要素１２２がデータ収集システム１１９に近づくにつれて、電流は一方向に流れ、構成要素１２２がデータ収集システム１１９から遠ざかるにつれて、電流は方向を切り替える。データ収集システム１１９は、例えば図２に示すように、電流が様々な時刻に方向を変える周波数を読み取るように構成することができる。データ収集システム１１９は、第１のデータセット２００をコンピューティングデバイス１１７に送信するように構成することができる。コンピューティングデバイス１１７は、構成要素１２２に関連するデータ収集システム１１９から第１のデータセット２００を受信するように構成することができる。
【００２９】
コンピューティングデバイス１１７は、第１のデータセット２００に少なくとも部分的に基づいて、信号２０２の複数のパルス２０４Ａ〜２０４Ｃを特定するように構成することができる。パルス２０４Ａ〜２０４Ｃは、データ収集システム１１９を通過するときに、構成要素１２２に関連付けることができる。より小さいパルス（例えば、符号２０６）は、データ収集システム１１９を通過する他の要素（例えば、ボルト）の結果として生成される信号２０２のノイズと関連付けることができる。
【００３０】
コンピューティングデバイス１１７は、１つまたは複数のパルス２０４Ａ〜２０４Ｃに関連する様々な統計を計算するように構成することができる。例えば、図３に示すように、コンピューティングデバイスは、１つまたは複数のパルス２０４Ａ〜２０４Ｃに関連する最大値３０２、最小値３０４、および／または平均値３０６を算出するように構成することができる。いくつかの実施では、最大値３０２、最小値３０４、および／または平均値３０６は、パルス２０４Ａ〜２０４Ｃのうちの１つに少なくとも部分的に基づいて算出することができる。いくつかの実施では、これらの統計は、パルス２０４Ａ〜２０４Ｃのうちの２つ以上に少なくとも部分的に基づいて算出することができる。
【００３１】
図４に示すように、コンピューティングデバイス１１７は、パルス２０４Ａ〜２０４Ｃのうちの１つまたは複数に少なくとも部分的に基づいて、しきい値４０２を特定するように構成することができる。しきい値４０２は、例えば、１つまたは複数のパルス２０４Ａ〜２０４Ｃの１つまたは複数のピーク（例えば、最大値３０２）のパーセンテージと関連付けることができる。いくつかの実施では、しきい値４０２は、最小値３０４のパーセンテージと関連付けることができる。
【００３２】
しきい値４０２は、構成要素１２２に関連するパルス２０４Ａ〜２０４Ｃをノイズ（例えば、符号２０６）から区別するために、コンピューティングデバイス１１７によって使用することができる。例えば、コンピューティングデバイス１１７は、しきい値４０２を超える複数のパルス２０４Ａ〜２０４Ｃのうちの１つまたは複数を特定するように構成することができる。しきい値４０２を超えるパルス２０４Ａ〜２０４Ｃは、例えば、構成要素１２２に関連するパルスであり得る。いくつかの実施では、しきい値４０２よりも低いより小さいパルス（例えば、符号２０６）のうちの１つまたは複数は、信号２０２のノイズと関連付けることができる。
【００３３】
コンピューティングデバイス１１７は、第１のデータセット２００に少なくとも部分的に基づいて、複数の位相基準点を特定するように構成することができる。各位相基準点は、それぞれの時点におけるデータ収集システム１１９に対する構成要素１２２の位相位置を示すことができる。例えば、位相基準点は、構成要素１２２がデータ収集システム１１９に向かって移動することから、データ収集システム１１９から離れるように移動することに切り替わる時点を示すことができる。位相基準点は、データ収集システム１１９が構成要素１２２の位相位置を非常に確信している基準点とすることができる。
【００３４】
コンピューティングデバイス１１７は、それぞれのパルスに関連する局所ゼロ交差に少なくとも部分的に基づいて、各パルス２０４Ａ〜２０４Ｃの位相基準点を決定するように構成することができる。コンピューティングデバイス１１７は、第１のデータセット２００に少なくとも部分的に基づいて、しきい値４０２を超える１つまたは複数のパルス２０４Ａ〜２０４Ｃの各々についての局所ゼロ交差を決定するように構成することができる。例えば、図５は、しきい値４０２を超えるパルスのうちの最初のものであるパルス２０４Ａの拡大図を示す。パルス２０４Ａは、パルス２０４Ａの両側の安定領域５０２、５０４と関連付けることができる。安定領域５０２、５０４は、１つまたは複数の期間であって、例えば、それらの期間にデータ収集システム１１９を通過する構成要素１２２の重要な部分が欠如しているために、信号２０２の振幅が大きく変化しないに期間に関連付けることができる。コンピューティングデバイス１１７は、パルス２０４Ａの局所ゼロ交差５０６を決定するように構成することができる。局所ゼロ交差５０６は、パルス２０４Ａが安定領域５０２と５０４との間の平均値３０６を横切る時点とすることができる。
【００３５】
コンピューティングデバイス１１７は、局所ゼロ交差５０６に関連する２つ以上の点の補間に少なくとも部分的に基づいて、１つまたは複数のパルス２０４Ａ〜２０４Ｃの各々の位相基準点を特定するように構成することができる。例えば、図５に示すように、２つ以上の点は、局所ゼロ交差５０６に関連する第１の点５０８Ａと、局所ゼロ交差５０６に関連する第２の点５０８Ｂと、を含むことができる。第１の点５０８Ａは、構成要素１２２がデータ収集システム１１９に向かって移動しているときのデータ収集システム１１９の最終読み取り値を示すことができる。第２の点５０８Ｂは、構成要素がデータ収集システム１１９から離れるように移動しているときのデータ収集システム１１９の初期読み取り値を示すことができる。コンピューティングデバイス１１７は、第１の点５０８Ａと第２の点５０８Ｂとの間を補間するように構成することができる。コンピューティングデバイス１１７は、第１の点５０８Ａおよび第２の点５０８Ｂの補間が平均値３０６と交差するところに少なくとも部分的に基づいて、パルス２０４Ａに関連する位相基準点５１０Ａを特定するように構成することができる。コンピューティングデバイス１１７は、パルス２０４Ｂ〜２０４Ｃの各々についてこれらの動作を繰り返すように構成することができる。このようにして、コンピューティングデバイス１１７は、第１のデータセット２００に少なくとも部分的に基づいて、構成要素１２２（例えば、エンジン１１２の）に関連する１つまたは複数のパルス２０４Ａ〜２０４Ｃの各々の位相基準点５１０Ａ〜５１０Ｃを特定することができる。
【００３６】
コンピューティングデバイス１１７は、複数の位相基準点５１０Ａ〜５１０Ｃを含む第２のデータセットを生成するように構成することができる。例えば、図６は、前述の動作を使用して特定された位相基準点５１０Ａ〜５１０Ｃの各々を含む第２のデータセット６００を示す。コンピューティングデバイス１１７は、複数の位相基準点５１０Ａ〜５１０Ｃに少なくとも部分的に基づいて、モデル６０２を生成するように構成することができる。モデル６０２は、例えば、図６に示すように、複数の位相基準点５１０Ａ〜５１０Ｃを含む第２のデータセット６００への曲線適合に少なくとも部分的に基づいている。モデル６０２は、複数の時刻（ｔ0．．．ｔn）におけるデータ収集システム１１９に対する構成要素１２２の位相位置を示すことができる。
【００３７】
コンピューティングデバイス１１７は、複数の位相基準点５１０Ａ〜５１０Ｃに少なくとも部分的に基づいて、１つまたは複数の時点（ｔ0．．．ｔn）における構成要素１２２の位相位置を決定するように構成することができる。例えば、コンピューティングデバイス１１７は、モデル６０２に少なくとも部分的に基づいて、１つまたは複数の時点（ｔ0．．．ｔn）における構成要素１２２の位相位置を決定するように構成することができる。これにより、コンピューティングデバイス１１７は、データ収集システム１１９が構成要素１２２に関連するデータを収集している測定ウインドウ内の任意の所与の時刻における構成要素の位相位置を決定することができる。いくつかの実施では、これは、図に示す時間範囲（ｔ0．．．ｔn）であってもよい。したがって、コンピューティングデバイス１１７は、構成要素１２２の障害の存在をより良好に判定することができる。例えば、これにより、コンピューティングデバイス１１７は、１つまたは複数の時点における構成要素１２２の位相位置に少なくとも部分的に基づいて同期解析を実行し、構成要素１２２の障害１５０（例えば、図１に示す）の存在を判定することができる。障害１５０は、例えば、疲労、腐敗、孔食、輸送損傷、製造欠陥、経時的な成長などから生じ得る亀裂、傷、欠陥などを含むことができる。
【００３８】
コンピューティングデバイス１１７は、保守イベントを実行するように構成することができる。例えば、コンピューティングデバイス１１７は、障害１５０の存在が判定された場合には、構成要素１２２に関連する保守イベントを実行するように構成することができる。例えば、図１に戻って、コンピューティングデバイス１１７が、構成要素１２２（例えば、回転シャフト）に障害１５０（例えば、疲労による亀裂）が存在すると判定した場合には、コンピューティングデバイス１１７は、ネットワーク１３０を介してリモートコンピューティングシステム１４０にメッセージを送信するなどの保守イベント１２０を実行するように構成することができる。メッセージは、障害１５０を記述し、構成要素１２２の保守を要求することなどができる。リモートコンピューティングシステム１４０は、構成要素１２２のこのような保守を実行するエンティティに関連付けることができる。このようにして、コンピューティングデバイス１１７は、第１のデータセット２００、位相基準点５１０Ａ〜５１０Ｃ、モデル６０２などに少なくとも部分的に基づいて、構成要素１２２に関連する障害１５０に最終的に対処することができる。
【００３９】
図７は、本開示の例示的な実施形態による、機械システムにおける構成要素の位相位置を決定するための例示的な方法７００のフローチャートを示す。図７は、図１および図８に示すコンピューティングデバイス１１７などの、１つまたは複数のコンピューティングデバイスによって実施することができる。方法７００の１つまたは複数のステップは、航空機１１０が飛行中である間に実行することができる。さらに、図７は、図示および説明の目的のために特定の順序で実行されるステップを示す。当業者であれば、本明細書に開示された開示を使用して、本明細書に開示された方法のいずれかの様々なステップが、本開示の範囲から逸脱することなく様々な方法で変更、適合、拡張、再構成および／または省略することができることを理解するであろう。
【００４０】
ステップ（７０２）において、方法７００は、機械システムの構成要素に関連するデータ収集システムから第１のデータセットを受信するステップを含むことができる。例えば、コンピューティングデバイス１１７は、航空機１１０の構成要素１２２に関連するデータ収集システム１１９から第１のデータセット２００を受信することができる。本明細書で説明するように、第１のデータセット２００は、構成要素１２２に関連し、かつデータ収集システム１１９によって検出された信号２０２を示すことができる。例えば、第１のデータセット２００は、回転構成要素に関連する磁気タコメータによって検出される信号２０２であってもよく、構成要素の回転速度は時間と共に変化する。信号２０２は、時間に対する周波数を示すことができる。
【００４１】
ステップ（７０４）において、方法７００は、第１のデータセットに少なくとも部分的に基づいて、複数の位相基準点を特定するステップを含むことができる。例えば、コンピューティングデバイス１１７は、第１のデータセット２００に少なくとも部分的に基づいて、複数の位相基準点５１０Ａ〜５１０Ｃを特定することができる。各位相基準点５１０Ａ〜５１０Ｃは、それぞれの時点におけるデータ収集システム１１９に対する構成要素１２２の位相位置を示すことができる。
【００４２】
例えば、コンピューティングデバイス１１７は、第１のデータセット２００に少なくとも部分的に基づいて、信号２０２の複数のパルス２０４Ａ〜２０４Ｃを特定することができる。しきい値４０２を使用して、コンピューティングデバイス１１７は、ノイズから所望のパルスをフィルタリングすることができる。いくつかの実施では、コンピューティングデバイス１１７は、パルス２０４Ａ〜２０４Ｃに少なくとも部分的に基づいて、しきい値４０２を決定することができ、しきい値４０２は、パルス２０４Ａ〜２０４Ｃの１つまたは複数のピーク（例えば、最大値３０２）のパーセンテージと関連付けることができる。コンピューティングデバイス１１７は、しきい値４０２を超える複数のパルス２０４Ａ〜２０４Ｃのうちの１つまたは複数を特定することができる。しきい値４０２を超える１つまたは複数のパルス２０４Ａ〜２０４Ｃは、構成要素１２２に関連するパルス２０４Ａ〜２０４Ｃを示すことができ、しきい値より低い１つまたは複数のパルス２０６は、信号２０２に関連するノイズを示すことができる。一例として、しきい値４０２を超えるパルス２０４Ａ〜２０４Ｃは、データ収集システム１１９（例えばタコメータ）を通過する際の回転シャフトに関連付けることができ、しきい値より低いパルス２０６は、他の要素（例えば、ボルト）と関連付けることができる。
【００４３】
コンピューティングデバイス１１７は、第１のデータセット２００に少なくとも部分的に基づいて、しきい値４０２を超える１つまたは複数のパルス２０４Ａ〜２０４Ｃの各々についての局所ゼロ交差を決定することができる。例えば、コンピューティングデバイス１１７は、（しきい値４０２より上の１つまたは複数のパルス２０４Ａ〜２０４Ｃの各々について）局所ゼロ交差（例えば、符号５０６）に関連する第１の点（例えば、符号５０８Ａ））と、局所ゼロ交差に関連する第２の点（例えば、符号５０８Ｂ）と、を特定することができる。第１の点（例えば、符号５０８Ａ）は、構成要素１２２がデータ収集システム１１９に向かって移動しているときに記録された最終データ点を示すことができる。第２の点（例えば、符号５０８Ｂ）は、構成要素１２２がデータ収集システム１１９から離れるように移動しているときに記録された初期データ点を示すことができる。したがって、上述したように、コンピューティングデバイス１１７は、それぞれのパルスに関連する局所的交差の第１および第２の点の補間に少なくとも部分的に基づいて、（しきい値４０２より上の）１つまたは複数のパルス２０４Ａ〜２０４Ｃの各々の位相基準点５１０Ａ〜５１０Ｃを特定することができる。
【００４４】
ステップ（７０６）において、方法７００は、複数の位相基準点５１０Ａ〜５１０Ｃに少なくとも部分的に基づいて、モデルを生成するステップを含むことができる。例えば、コンピューティングデバイス１１７は、複数の位相基準点５１０Ａ〜５１０Ｃに少なくとも部分的に基づいて、モデル６０２を生成することができる。そうするために、いくつかの実施では、コンピューティングデバイス１１７は、複数の位相基準点５１０Ａ〜５１０Ｃを含む第２のデータセット６００を生成することができる。コンピューティングデバイス１１７は、第２のデータセット６００への曲線適合に少なくとも部分的に基づいて、モデル６０２を生成することができる。したがって、モデル６０２は、複数の時刻（ｔ0．．．ｔn）におけるデータ収集システム１１９に対する構成要素１２２の位相位置を示すことができる。さらに、モデル６０２は、第１のデータセット２００および／またはデータ収集システム１１９によって一般的に提供されない時刻において、構成要素１２２の位相位置を示すことができる。特に、モデル６０２は、コンピューティングデバイス１１７が測定ウインドウ内の任意の所与の時刻において、（例えば、可変回転速度を有する）構成要素１２２の位相位置を決定することを可能にすることができる。
【００４５】
ステップ（７０８）において、方法７００は、モデルに少なくとも部分的に基づいて、１つまたは複数の時点における構成要素の位相位置を決定するステップを含むことができる。例えば、コンピューティングデバイス１１７は、モデル６０２に少なくとも部分的に基づいて、１つまたは複数の時点（例えば、ｔ0．．．ｔn）における構成要素１２２の位相位置を決定することができる。一例として、モデル６０２は、複数の時点におけるエンジン１１２の回転構成要素の位相位置を示すことができる。コンピューティングデバイス１１７は、測定ウインドウ（例えば、ｔ0．．．ｔn）内の任意の時刻を選択し、モデル６０２を使用して、その時刻の回転構成要素の位相位置を決定することができる。したがって、コンピューティングデバイス１１７は、データ収集システム１１９（例えば、タコメータ）によって取得された信号２０２と、位相の関数として変化する他の時系列データとの間の相対位相オフセットを決定することができる。
【００４６】
ステップ（７１０）において、方法７００は、構成要素の障害の存在を判定するステップを含むことができる。例えば、コンピューティングデバイス１１７は、１つまたは複数の時点（例えば、ｔ0．．．ｔn）における構成要素１２２の位相位置に少なくとも部分的に基づいて、構成要素１２２の障害１５０の存在を判定することができる。いくつかの実施では、コンピューティングデバイス１１７は、１つまたは複数の時点（例えば、ｔ0．．．ｔn）における構成要素１２２の位相位置に少なくとも部分的に基づいて同期解析を実行し、構成要素１２２の障害１５０の存在を判定することができる。これは、少なくとも部分的には、データ収集システム１１９に対する構成要素１２２の位置、および／または経時的なその位置の変化の解析に基づくことができる。
【００４７】
ステップ（７１２）において、方法７００は、構成要素に関連する保守イベントを実行するステップを含むことができる。例えば、コンピューティングデバイス１１７は、障害１５０の存在が判定された場合に、構成要素１２２に関連する保守イベント１２０を実行することができる。例として、コンピューティングデバイス１１７が、構成要素１２２（例えば、回転シャフト）に障害１５０（例えば、疲労による亀裂）が存在すると判定した場合には、コンピューティングデバイス１１７は、ネットワーク１３０を介してリモートコンピューティングシステム１４０にメッセージを送信するなどの保守イベント１２０を実行することができる。メッセージは、障害１５０を記述し、構成要素１２２の保守を要求することなどができる。リモートコンピューティングシステム１４０は、構成要素１２２のこのような保守を実行するエンティティに関連付けることができる。このようにして、コンピューティングデバイス１１７は、第１のデータセット２００、位相基準点５１０Ａ〜５１０Ｃ、モデル６０２などに少なくとも部分的に基づいて、構成要素１２２に関連する障害１５０に最終的に対処することができる。
【００４８】
図８は、本発明の例示的な実施形態による例示的なシステム８００を示す。システム８００は、ネットワーク１１８（図示せず）を介して通信するように構成することができるコンピューティングシステム１１６およびデータ収集システム１１９を含むことができる。いくつかの実施では、システムは、リモートコンピューティングシステム１４０を含むことができる。リモートコンピューティングシステム１４０は、コンピューティングシステム１１６から分離されて離れた遠隔地に配置することができる。例えば、リモートコンピューティングシステム１４０は、保守エンティティの地上ベースのシステムに関連付けることができる。コンピューティングシステム１１６およびリモートコンピューティングシステム１４０は、通信ネットワーク１３０（図示せず）を介して通信するように構成することができる。
【００４９】
コンピューティングシステム１１６は、１つまたは複数のコンピューティングデバイス１１７を含むことができる。コンピューティングデバイス１１７は、１つまたは複数のプロセッサ１１７Ａ、ならびに１つまたは複数のメモリデバイス１１７Ｂを含むことができる。１つまたは複数のプロセッサ１１７Ａは、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、集積回路、論理デバイス、および／または他の適切な処理デバイスなどの任意の適切な処理デバイスを含むことができる。１つまたは複数のメモリデバイス１１７Ｂは、非一時的コンピュータ可読媒体、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ハードドライブ、フラッシュドライブ、および／または他のメモリデバイスを含むが、これらに限定されない、１つまたは複数のコンピュータ可読媒体を含むことができる。
【００５０】
１つまたは複数のメモリデバイス１１７Ｂは、１つまたは複数のプロセッサ１１７Ａによって実行することができるコンピュータ可読命令１１７Ｃを含む、１つまたは複数のプロセッサ１１７Ａによってアクセス可能な情報を格納することができる。命令１１７Ｃは、１つまたは複数のプロセッサ１１７Ａによって実行された場合に、１つまたは複数のプロセッサ１１７Ａに動作を実行させる任意の命令セットであってもよい。いくつかの実施形態では、命令１１７Ｃは、１つまたは複数のプロセッサ１１７Ａによって実行されて、コンピューティングシステム１１６および／またはコンピューティングデバイス１１７が構成される動作および機能、本明細書で説明した構成要素の位相位置を決定するための動作（例えば、方法７００）、ならびに／あるいは１つまたは複数のコンピューティングデバイス１１７の任意の他の動作または機能のいずれかなどの動作を、１つまたは複数のプロセッサ１１７Ａに実行させることができる。命令１１７Ｃは、任意の適切なプログラミング言語で書かれたソフトウェアであってもよく、あるいはハードウェアで実現されてもよい。加えて、および／または代替的に、命令１１７Ｃは、プロセッサ１１７Ａ上の論理的および／または仮想的に別個のスレッドで実行することができる。メモリデバイス１１７Ｂは、プロセッサ１１７Ａによってアクセス可能なデータ１１７Ｄをさらに格納することができる。例えば、データ１１７Ｄは、第１のデータセット２００、第２のデータセット６００、モデル６０２、位相基準点、および／または本明細書で説明した任意の他のデータおよび／または情報を含むことができる。
【００５１】
コンピューティングデバイス１１７はまた、例えば、システム８００の他の構成要素と（例えば、ネットワーク１１８、ネットワーク１３０を介して）通信するために使用されるネットワークインターフェース１１７Ｅを含むことができる。ネットワークインターフェース１１７Ｅは、例えば、送信器、受信器、ポート、コントローラ、アンテナ、および／または他の適切な構成要素を含む１つまたは複数のネットワークとインターフェースするための任意の適切な構成要素を含むことができる。
【００５２】
本明細書で説明した技術は、コンピュータベースのシステム、ならびにコンピュータベースのシステムにより行われる動作、およびそれとの間でやりとりされる情報を参照する。当業者であれば、コンピュータベースのシステムの固有の柔軟性によって、構成要素間の多種多様な可能な構成、組み合わせ、ならびにタスクおよび機能の分割が可能になることを認識するであろう。例えば、本明細書で説明した処理は、単一のコンピューティングデバイスまたは組み合わせて働く複数のコンピューティングデバイスを使用して実施することができる。データベース、メモリ、命令、およびアプリケーションは、単一のシステムに実装してもよいし、複数のシステムに分散してもよい。分散した構成要素は、順次または並列に動作することができる。
【００５３】
様々な実施形態の具体的な特徴がいくつかの図面には示されており、他の図面には示されていないが、これは単に便宜上のものである。本開示の原理によれば、図面の任意の特徴は、他の任意の図面の任意の特徴と組み合わせて参照および／または請求することができる。
【００５４】
この明細書は、本開示を開示するために実施例を用いており、最良の形態を含んでいる。また、いかなる当業者も本開示を実施することができるように実施例を用いており、任意のデバイスまたはシステムを製作し使用し、任意の組み込まれた方法を実行することを含んでいる。本開示の特許され得る範囲は、請求項によって定義され、当業者が想到する他の実施例を含むことができる。このような他の実施例が請求項の字義通りの文言と異ならない構造要素を含む場合、または、それらが請求項の字義通りの文言と実質的な差異がない等価な構造要素を含む場合には、このような他の実施例は特許請求の範囲内であることを意図している。
［実施態様１］
機械システムにおける構成要素（１２２）の位相位置を決定する、コンピュータにより実施される方法（７００）であって、
１つまたは複数のコンピューティングデバイス（１１７）によって、構成要素（１２２）に関連するデータ収集システム（１１９）から第１のデータセット（２００）を受信するステップであって、前記第１のデータセット（２００）は、前記データ収集システム（１１９）によって検出された信号（２０２）を示す、ステップと、
前記１つまたは複数のコンピューティングデバイス（１１７）によって、前記第１のデータセット（２００）に少なくとも部分的に基づいて複数の位相基準点（５１０Ａ，５１０Ｂ，５１０Ｃ）を特定するステップであって、各位相基準点（５１０Ａ，５１０Ｂ，５１０Ｃ）は、それぞれの時点における前記データ収集システム（１１９）に対する前記構成要素（１２２）の位相位置を示す、ステップと、
前記１つまたは複数のコンピューティングデバイス（１１７）によって、前記複数の位相基準点（５１０Ａ，５１０Ｂ，５１０Ｃ）に少なくとも部分的に基づいてモデル（６０２）を生成するステップであって、前記モデル（６０２）は、複数の時刻における前記データ収集システム（１１９）に対する前記構成要素（１２２）の前記位相位置を示す、ステップと、
前記１つまたは複数のコンピューティングデバイス（１１７）によって、前記モデル（６０２）に少なくとも部分的に基づいて１つまたは複数の時点における前記構成要素（１２２）の前記位相位置を決定するステップと、を含む、コンピュータにより実施される方法（７００）。
［実施態様２］
前記構成要素（１２２）は、回転構成要素であり、前記構成要素（１２２）の回転速度が時間と共に変化する、実施態様１に記載のコンピュータにより実施される方法（７００）。
［実施態様３］
前記１つまたは複数のコンピューティングデバイス（１１７）によって、前記１つまたは複数の時点における前記構成要素（１２２）の前記位相位置に少なくとも部分的に基づいて前記構成要素（１２２）の障害（１５０）の存在を判定するステップをさらに含む、実施態様１または２に記載のコンピュータにより実施される方法（７００）。
［実施態様４］
前記１つまたは複数のコンピューティングデバイス（１１７）によって、前記１つまたは複数の時点における前記構成要素（１２２）の前記位相位置に少なくとも部分的に基づいて前記構成要素（１２２）の前記障害（１５０）の存在を判定するステップは、
前記構成要素（１２２）の前記障害（１５０）の存在を判定するために、前記１つまたは複数の時点における前記構成要素（１２２）の前記位相位置に少なくとも部分的に基づいて、同期解析を、前記１つまたは複数のコンピューティングデバイス（１１７）によって実行するステップを含む、実施態様３に記載のコンピュータにより実施される方法（７００）。
［実施態様５］
前記障害（１５０）の存在が判定された場合に、前記構成要素（１２２）に関連する保守イベント（１２０）を、前記１つまたは複数のコンピューティングデバイス（１１７）によって実行するステップをさらに含む、実施態様３または４に記載のコンピュータにより実施される方法（７００）。
［実施態様６］
前記１つまたは複数のコンピューティングデバイス（１１７）によって、前記複数の位相基準点（５１０Ａ，５１０Ｂ，５１０Ｃ）に少なくとも部分的に基づいて前記モデル（６０２）を生成するステップは、
前記１つまたは複数のコンピューティングデバイス（１１７）によって、前記複数の位相基準点（５１０Ａ，５１０Ｂ，５１０Ｃ）を含む第２のデータセット（６００）を生成するステップと、
前記１つまたは複数のコンピューティングデバイス（１１７）によって、前記第２のデータセット（６００）への曲線適合に少なくとも部分的に基づいて前記モデル（６０２）を生成するステップと、を含む、実施態様１乃至５のいずれか１項に記載のコンピュータにより実施される方法（７００）。
［実施態様７］
前記１つまたは複数のコンピューティングデバイス（１１７）によって、前記第１のデータセット（２００）に少なくとも部分的に基づいて前記複数の位相基準点（５１０Ａ，５１０Ｂ，５１０Ｃ）を特定するステップは、
前記１つまたは複数のコンピューティングデバイス（１１７）によって、第１のデータセット（２００）に少なくとも部分的に基づいて前記信号（２０２）の複数のパルス（２０４Ａ，２０４Ｂ，２０４Ｃ）を特定するステップと、
前記１つまたは複数のコンピューティングデバイス（１１７）によって、前記パルス（２０４Ａ，２０４Ｂ，２０４Ｃ）に少なくとも部分的に基づいてしきい値（４０２）を決定するステップであって、前記しきい値（４０２）は、前記パルス（２０４Ａ，２０４Ｂ，２０４Ｃ）の１つまたは複数のピークのパーセンテージに関連付けられる、ステップと、
前記１つまたは複数のコンピューティングデバイス（１１７）によって、前記しきい値（４０２）を超える前記複数のパルス（２０４Ａ，２０４Ｂ，２０４Ｃ）のうちの１つまたは複数を特定するステップと、
前記１つまたは複数のコンピューティングデバイス（１１７）によって、前記第１のデータセット（２００）に少なくとも部分的に基づいて、前記しきい値（４０２）を超える前記１つまたは複数のパルス（２０４Ａ，２０４Ｂ，２０４Ｃ）の各々についての局所ゼロ交差（５０６）を決定するステップと、
前記１つまたは複数のコンピューティングデバイス（１１７）によって、前記しきい値（４０２）を超える前記１つまたは複数のパルス（２０４Ａ，２０４Ｂ，２０４Ｃ）の各々について、前記局所ゼロ交差（５０６）に関連する第１の点（５０８Ａ）および前記局所ゼロ交差（５０６）に関連する第２の点（５０８Ｂ）を特定するステップであって、前記第１の点（５０８Ａ）は、前記構成要素（１２２）が前記データ収集システム（１１９）に向かって移動しているときに記録された最終データ点を示し、前記第２の点（５０８Ｂ）は、前記構成要素（１２２）が前記データ収集システム（１１９）から離れるように移動するときに記録された初期データ点を示す、ステップと、
前記１つまたは複数のコンピューティングデバイス（１１７）によって、それぞれの前記第１および第２の点（５０８Ｂ）の補間に少なくとも部分的に基づいて、前記１つまたは複数のパルス（２０４Ａ，２０４Ｂ，２０４Ｃ）の各々の前記位相基準点（５１０Ａ，５１０Ｂ，５１０Ｃ）を特定するステップと、を含む、実施態様１乃至６のいずれか１項に記載のコンピュータにより実施される方法（７００）。
［実施態様８］
前記しきい値（４０２）を超える前記１つまたは複数のパルス（２０４Ａ，２０４Ｂ，２０４Ｃ）は、前記構成要素（１２２）に関連する前記パルス（２０４Ａ，２０４Ｂ，２０４Ｃ）を示し、前記しきい値（４０２）より下の１つまたは複数のパルス（２０４Ａ，２０４Ｂ，２０４Ｃ）は、前記信号（２０２）に関連するノイズを示す、実施態様７に記載のコンピュータにより実施される方法。
［実施態様９］
構成要素（１２２）の位相位置を決定するためのコンピューティングシステム（１１６）であって、前記システム（１１６）は、１つまたは複数のプロセッサ（１１７Ａ）および１つまたは複数のメモリデバイス（１１７Ｂ）を含み、前記１つまたは複数のメモリデバイス（１１７Ｂ）は、前記１つまたは複数のプロセッサ（１１７Ａ）によって実行された場合に、前記１つまたは複数のプロセッサ（１１７Ａ）に動作を実行させる命令を格納し、前記動作は、
構成要素（１２２）に関連するデータ収集システム（１１９）から第１のデータセット（２００）を受信するステップであって、前記第１のデータセット（２００）は、前記データ収集システム（１１９）によって検出された信号（２０２）を示す、ステップと、
前記第１のデータセット（２００）に少なくとも部分的に基づいて複数の位相基準点（５１０Ａ，５１０Ｂ，５１０Ｃ）を特定するステップであって、各位相基準点（５１０Ａ，５１０Ｂ，５１０Ｃ）は、それぞれの時点における前記データ収集システム（１１９）に対する前記構成要素（１２２）の位相位置を示す、ステップと、
前記複数の位相基準点（５１０Ａ，５１０Ｂ，５１０Ｃ）に少なくとも部分的に基づいて、１つまたは複数の時点における前記構成要素（１２２）の前記位相位置を決定するステップと、を含む、コンピューティングシステム（１１６）。
［実施態様１０］
前記動作は、前記１つまたは複数の時点における前記構成要素（１２２）の前記位相位置に少なくとも部分的に基づいて、前記構成要素（１２２）の障害（１５０）の存在を判定するステップをさらに含む、実施態様９に記載のコンピューティングシステム（１１６）。
［実施態様１１］
前記１つまたは複数の時点における前記構成要素（１２２）の前記位相位置に少なくとも部分的に基づいて、前記構成要素（１２２）の前記障害（１５０）の存在を判定するステップは、
前記１つまたは複数のコンピューティングデバイス（１１７）によって、前記１つまたは複数の時点における前記構成要素（１２２）の前記位相位置に基づいて同期解析を実行するステップを含む、実施態様１０に記載のコンピューティングシステム（１１６）。
［実施態様１２］
前記複数の位相基準点（５１０Ａ，５１０Ｂ，５１０Ｃ）に少なくとも部分的に基づいて、１つまたは複数の時点における前記構成要素（１２２）の前記位相位置を決定するステップは、
前記複数の位相基準点（５１０Ａ，５１０Ｂ，５１０Ｃ）に少なくとも部分的に基づいてモデル（６０２）を生成するステップであって、前記モデル（６０２）は、複数の時刻における前記データ収集システム（１１９）に対する前記構成要素（１２２）の前記位相位置を示す、ステップと、
前記モデル（６０２）に少なくとも部分的に基づいて、１つまたは複数の時点における前記構成要素（１２２）の前記位相位置を決定するステップと、を含む、実施態様９乃至１１のいずれか１項に記載のコンピューティングシステム（１１６）。
［実施態様１３］
前記モデル（６０２）は、前記複数の位相基準点（５１０Ａ，５１０Ｂ，５１０Ｃ）を含む第２のデータセット（６００）への曲線適合に少なくとも部分的に基づく、実施態様１２に記載のコンピューティングシステム（１１６）。
［実施態様１４］
前記第１のデータセット（２００）に少なくとも部分的に基づいて複数の位相基準点（５１０Ａ，５１０Ｂ，５１０Ｃ）を特定するステップは、
しきい値（４０２）を超える前記信号（２０２）の複数のパルス（２０４Ａ，２０４Ｂ，２０４Ｃ）を特定するステップであって、前記複数のパルス（２０４Ａ，２０４Ｂ，２０４Ｃ）は前記構成要素（１２２）に関連付けられる、ステップと、
前記第１のデータセット（２００）に少なくとも部分的に基づいて、前記しきい値（４０２）を超える前記１つまたは複数のパルス（２０４Ａ，２０４Ｂ，２０４Ｃ）の各々についての局所ゼロ交差（５０６）を決定するステップと、
前記局所ゼロ交差（５０６）に関連する２つ以上の点（５０８Ａ，５０８Ｂ）の補間に少なくとも部分的に基づいて、前記１つまたは複数のパルス（２０４Ａ，２０４Ｂ，２０４Ｃ）の各々について位相基準点（５１０Ａ，５１０Ｂ，５１０Ｃ）を特定するステップと、を含む、実施態様９乃至１３のいずれか１項に記載のコンピューティングシステム（１１６）。
［実施態様１５］
前記局所ゼロ交差（５０６）に関連する前記２つ以上の点（５０８Ａ，５０８Ｂ）は、前記局所ゼロ交差（５０６）に関連する第１の点（５０８Ａ）と、前記局所ゼロ交差（５０６）に関連する第２の点（５０８Ｂ）と、を含み、前記第１の点（５０８Ａ）は、前記構成要素（１２２）が前記データ収集システム（１１９）に向かって移動しているときの前記データ収集システム（１１９）の最終読み取り値を示し、前記第２の点（５０８Ｂ）は、前記構成要素（１２２）が前記データ収集システム（１１９）から離れるように移動しているときの前記データ収集システム（１１９）の初期読み取り値を示す、実施態様９乃至１４のいずれか１項に記載のコンピューティングシステム（１１６）。
［実施態様１６］
航空機（１１０）であって、
可変回転速度を有する構成要素（１２２）と、
前記構成要素（１２２）に関連するデータ収集システム（１１９）と、
１つまたは複数のプロセッサ（１１７Ａ）と、１つまたは複数のメモリデバイス（１１７Ｂ）と、を有するコンピューティングシステム（１１６）と、を含み、前記１つまたは複数のメモリデバイス（１１７Ｂ）は、前記１つまたは複数のプロセッサ（１１７Ａ）によって実行された場合に、前記１つまたは複数のプロセッサ（１１７Ａ）に動作を実行させる命令を格納し、前記動作は、
前記データ収集システム（１１９）から第１のデータセット（２００）を受信するステップであって、前記第１のデータセット（２００）は、前記データ収集システム（１１９）によって検出された前記構成要素（１２２）に関連する信号（２０２）を示す、ステップと、
前記第１のデータセット（２００）に基づいて前記信号（２０２）の複数のパルス（２０４Ａ，２０４Ｂ，２０４Ｃ）を特定するステップと、
前記パルス（２０４Ａ，２０４Ｂ，２０４Ｃ）に少なくとも部分的に基づいてしきい値（４０２）を決定するステップと、
前記しきい値（４０２）を超える前記複数のパルス（２０４Ａ，２０４Ｂ，２０４Ｃ）のうちの１つまたは複数を特定するステップであって、前記しきい値（４０２）を超える前記パルス（２０４Ａ，２０４Ｂ，２０４Ｃ）は、前記構成要素（１２２）に関連付けられる、ステップと、
前記第１のデータセット（２００）に少なくとも部分的に基づいて、前記構成要素（１２２）に関連する前記１つまたは複数のパルス（２０４Ａ，２０４Ｂ，２０４Ｃ）の各々について位相基準点（５１０Ａ，５１０Ｂ，５１０Ｃ）を特定するステップであって、各位相基準点（５１０Ａ，５１０Ｂ，５１０Ｃ）は、それぞれの時点における前記データ収集システム（１１９）に対する前記構成要素（１２２）の位相位置を示す、ステップと、
前記複数の位相基準点（５１０Ａ，５１０Ｂ，５１０Ｃ）に少なくとも部分的に基づいて、１つまたは複数の時点における前記構成要素（１２２）の前記位相位置を決定するステップと、を含む、航空機（１１０）。
［実施態様１７］
前記動作は、前記構成要素（１２２）の障害（１５０）の存在を判定するために、前記１つまたは複数の時点における前記構成要素（１２２）の前記位相位置に基づいて同期解析を実行するステップをさらに含む、実施態様１６に記載の航空機（１１０）。
［実施態様１８］
前記複数の位相基準点（５１０Ａ，５１０Ｂ，５１０Ｃ）に少なくとも部分的に基づいて、１つまたは複数の時点における前記構成要素（１２２）の前記位相位置を決定するステップは、
前記複数の位相基準点（５１０Ａ，５１０Ｂ，５１０Ｃ）に少なくとも部分的に基づいてモデル（６０２）を生成するステップであって、前記モデル（６０２）は、複数の時刻における前記データ収集システム（１１９）に対する前記構成要素（１２２）の前記位相位置を示す、ステップと、
前記モデル（６０２）に少なくとも部分的に基づいて、１つまたは複数の時点における前記構成要素（１２２）の前記位相位置を決定するステップと、を含む、実施態様１６または１７に記載の航空機（１１０）。
［実施態様１９］
前記しきい値（４０２）は、前記パルス（２０４Ａ，２０４Ｂ，２０４Ｃ）の１つまたは複数のピークのパーセンテージに関連付けられる、実施態様１６乃至１８のいずれか１項に記載の航空機（１１０）。
［実施態様２０］
前記複数の位相基準点（５１０Ａ，５１０Ｂ，５１０Ｃ）に少なくとも部分的に基づいて、１つまたは複数の時点における前記構成要素（１２２）の前記位相位置を決定するステップは、
前記第１のデータセット（２００）に少なくとも部分的に基づいて、前記しきい値（４０２）を超える前記１つまたは複数のパルス（２０４Ａ，２０４Ｂ，２０４Ｃ）の各々についての局所ゼロ交差（５０６）を決定するステップと、
前記局所ゼロ交差（５０６）に関連する２つ以上の点（５０８Ａ，５０８Ｂ）の補間に少なくとも部分的に基づいて、前記しきい値（４０２）を超える前記１つまたは複数のパルス（２０４Ａ，２０４Ｂ，２０４Ｃ）の各々について前記位相基準点（５１０Ａ，５１０Ｂ，５１０Ｃ）を特定するステップと、を含む、実施態様１６乃至１９のいずれか１項に記載の航空機（１１０）。
【符号の説明】
【００５５】
１００  システム
１１０  航空機
１１２  エンジン
１１４  胴体
１１６  コンピューティングシステム
１１７  コンピューティングデバイス
１１７Ａ  プロセッサ
１１７Ｂ  メモリデバイス
１１７Ｃ  命令
１１７Ｄ  データ
１１７Ｅ  ネットワークインターフェース
１１８  ネットワーク
１１９  データ収集システム
１２０  保守イベント
１２２  構成要素
１３０  ネットワーク
１４０  リモートコンピューティングシステム
１５０  障害
２００  第１のデータセット
２０２  信号
２０４Ａ  パルス
２０４Ｂ  パルス
２０４Ｃ  パルス
２０６  より小さなパルス
３０２  最大値
３０４  最小値
３０６  平均値
４０２  しきい値
５０２  安定領域
５０４  安定領域
５０６  局所ゼロ交差
５０８Ａ  第１の点
５０８Ｂ  第２の点
５１０Ａ  位相基準点
５１０Ｂ  位相基準点
５１０Ｃ  位相基準点
６００  第２のデータセット
６０２  モデル
７００  方法
７０２  方法ステップ
７０４  方法ステップ
７０６  方法ステップ
７０８  方法ステップ
７１０  方法ステップ
７１２  方法ステップ
８００  システム
【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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【図８】
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