(57)【要約】  複数のセンサでの検知結果に基づいて、物体を構成する複数の構成要素の各々内の１又は２以上の位置における物理量を算出し、複数の構成要素の各々について、当該構成要素の属性に応じて定められる補間方法で、算出された物理量を空間的に補間して物理量の空間的分布を推定する。構成要素の属性は、物性、形状、及び配置の少なくとも一つを含む。物体の構成要素毎に、構成要素の属性に応じて補間方法を選択することで、必要な部分について高精細な物理量分布情報を得ることが可能となる。
2020245863.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のセンサでの検知結果に基づいて、物体を構成する複数の構成要素の各々内の１又は２以上の位置における物理量を算出する物理量算出部と、
前記複数の構成要素の各々について、当該構成要素の属性に応じて定められる補間方法で、前記物理量算出部で算出された前記物理量を空間的に補間して前記物理量の空間的分布を推定する物理量補間部と
を備えることを特徴とする物理量分布測定装置。
【請求項２】
前記複数のセンサの各々は、前記物理量算出部で算出される物理量又は当該物理量の算出に用いられる他の物理量を検知する
ことを特徴とする請求項１に記載の物理量分布測定装置。
【請求項３】
前記構成要素の属性は、物性、形状、及び配置の少なくとも一つを含む
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の物理量分布測定装置。
【請求項４】
前記複数の構成要素の各々のための補間制御情報を保持する制御情報記憶部をさらに備え、
前記物理量補間部は、前記複数の構成要素の各々について、前記制御情報記憶部に保持されている当該構成要素の属性又は該属性に応じて予め定められた補間方法を示す補間制御情報に基づいて補間方法を選択し、選択した補間方法で、前記補間を行う
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の物理量分布測定装置。
【請求項５】
前記物理量補間部は、前記複数の構成要素の各々について、
当該構成要素の属性情報から、当該構成要素内において空間的な距離に対する物理量の変動が大きいと判断される場合には、細かい補間方法を選択し、
当該構成要素の属性情報から、当該構成要素内において空間的な距離に対する物理量の変動が小さいと判断される場合には、粗い補間方法を選択する
ことを特徴とする請求項４に記載の物理量分布測定装置。
【請求項６】
外部から受信した情報に基づいて前記制御情報記憶部に保持されている情報を更新する制御情報更新部をさらに備える
ことを特徴とする請求項４又は５に記載の物理量分布測定装置。
【請求項７】
前記物理量補間部は、前記複数の構成要素のうちの少なくとも一つの構成要素内における位置を複数の座標要素から成る座標系で表し、前記複数の座標要素の各々の方向に補間を行うものであり、当該構成要素について、前記複数の座標要素の各々に関し独立に補間方法を選択する
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の物理量分布測定装置。
【請求項８】
前記物理量補間部は、前記複数の構成要素の少なくとも一つの構成要素について、前記物理量算出部が物理量を算出した位置を示す座標情報に基づいて前記補間の方法を選択する
ことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の物理量分布測定装置。
【請求項９】
前記物理量が温度であり、
前記複数の構成要素の少なくとも一つの構成要素についての属性が、熱伝導率、熱容量、主要熱源と当該構成要素との間の最短距離と最長距離の差、及び主要熱源保有の有無の少なくとも一つを含み、
前記物理量補間部は、前記少なくとも一つの構成要素について、前記熱伝導率、前記熱容量、前記主要熱源と当該構成要素との間の最短距離と最長距離の差、及び前記主要熱源保有の有無の少なくとも一つに基づいて、空間的な距離に対する温度の変動が大きいか否かを判断し、判断の結果に基づいて補間方法を選択する
ことを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の物理量分布測定装置。
【請求項１０】
前記複数の構成要素の少なくとも一つの構成要素についての属性が、形状の回転対称性、回転部か否か、及び回転開始からの経過時間を含み、
前記物理量補間部は、前記少なくとも一つの構成要素について、当該構成要素が回転対称性を有し、回転部であり、回転開始からの経過時間が予め定められた時間以上である場合に、回転対称性の繰り返し単位について物理量の補間演算を行い、他の部分については、繰り返し単位についての補間演算の結果を利用して補間値を求める
ことを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の物理量分布測定装置。
【請求項１１】
前記構成要素の少なくとも一つの構成要素についての属性が、形状の対称性を含み、
前記物理量補間部は、前記少なくとも一つの構成要素について、当該構成要素が形状の対称性を有する場合に、当該構成要素の一部についてのみ補間演算を行い、他の部分については前記一部についての補間演算の結果を利用して補間値を求める
ことを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の物理量分布測定装置。
【請求項１２】
前記物理量補間部が補間により推定した前記物体の物理量分布を、物体の形状モデルに重畳して表示するための画像処理を行う画像処理部をさらに備える
ことを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載の物理量分布測定装置。
【請求項１３】
前記画像処理部は、前記形状モデルの表示に関する情報を出力し、
前記物理量補間部は、前記画像処理部からの前記形状モデルの表示に関する情報にも基づいて前記補間方法の選択を行う
ことを特徴とする請求項１２に記載の物理量分布測定装置。
【請求項１４】
前記物理量補間部が補間により推定した前記物体の物理量分布に基づいて、前記物体の状態を把握する動作状態把握部をさらに備える
ことを特徴とする請求項１から１３のいずれか１項に記載の物理量分布測定装置。
【請求項１５】
複数のセンサでの検知結果に基づいて、物体を構成する複数の構成要素の各々内の１又は２以上の位置における物理量を算出し、
前記複数の構成要素の各々について、当該構成要素の属性に応じて定められる補間方法で、算出された前記物理量を空間的に補間して前記物理量の空間的分布を推定する
ことを特徴とする物理量分布測定方法。
【請求項１６】
請求項１５に記載の物理量分布測定方法における処理をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項１７】
請求項１６に記載のプログラムを記録したコンピュータで読取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物理量分布測定装置及び物理量分布測定方法に関する。本発明はまたプログラム及び記録媒体に関する。本発明は特に物体の物理量分布をリアルタイムで高精細に測定する技術に関する。本発明はまた、プログラム及び記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
製品開発において、把握が困難であった物理量分布をリアルタイムで高精細に測定することができれば、課題の早期発見或いは課題の解決を図る上で有効である。ここでいう物理量は、例えば温度、圧力、電磁界などである。【０００３】
物理量分布の測定においては、センサの数に関し、設置のためのスペース、コストの面で制約がある。そのためセンサでの測定結果を空間的に補間することで高精細な分布情報を取得することが考えられる。【０００４】
特許文献１には、離散した位置における温度情報を補間して温度分布を推定する技術が開示されている。特許文献１の技術を用いることで、離散した位置における温度情報から高精細な温度分布を表す情報を取得することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第５５９３３８７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の技術では、高精細な分布の測定のためのデータ処理量が多くなり、長い時間がかかることがあった。【０００７】
本発明は、比較的少ないデータ処理量で高精細な物理量分布の測定を可能にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の物理量分布測定装置は、
複数のセンサでの検知結果に基づいて、物体を構成する複数の構成要素の各々内の１又は２以上の位置における物理量を算出する物理量算出部と、
前記複数の構成要素の各々について、当該構成要素の属性に応じて定められる補間方法で、前記物理量算出部で算出された前記物理量を空間的に補間して前記物理量の空間的分布を推定する物理量補間部と
を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、物体の構成要素毎に、構成要素の属性に応じて補間方法を選択することで、必要な部分について高精細な物理量分布情報を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１の物理量分布測定装置を示すブロック図である。
【図２】物理量分布測定装置の機能を実現するコンピュータを、センサ及び画像表示部とともに示す図である。
【図３】図１の要素物理量補間部の概略を示すブロック図である。
【図４】図１の制御情報記憶部が有する複数の記憶領域を示す図である。
【図５】図４の記憶領域の一つに記憶されている情報の組の一例を示すテーブルである。
【図６】（ａ）〜（ｄ）は、図１の要素物理量補間部による補間の方向及び補間の方法の一例を示す図である。
【図７】図１の要素物理量補間部による補間の手順の一例を示すフローチャートである。
【図８】実施の形態１の物理量分布測定装置における処理の手順を示すフローチャートである。
【図９】本発明の実施の形態２の物理量分布測定装置を示すブロック図である。
【図１０】図９の要素物理量補間部の概略を示すブロック図である。
【図１１】本発明の実施の形態３の物理量分布測定装置を示すブロック図である。
【図１２】図１１の要素物理量補間部の概略を示すブロック図である。
【図１３】本発明の実施の形態４の物理量分布測定装置を示すブロック図である。
【図１４】実施の形態４の制御情報記憶部の記憶領域の一つに記憶されている情報の組の一例を示すテーブルである。
【図１５】（ａ）及び（ｂ）は、図１４の要素物理量補間部による補間動作の一例を示す図である。
【図１６】図１３の要素物理量補間部の概略を示すブロック図である。
【図１７】本発明の実施の形態５の物理量分布測定装置を示すブロック図である。
【図１８】本発明の実施の形態６の物理量分布測定装置を示すブロック図である。
【図１９】実施の形態６の物理量分布測定装置における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】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。
【００１２】
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１の物理量分布測定装置２を、複数の、即ちＮ個（Ｎは２以上の整数）のセンサ１−１〜１−Ｎ及び画像表示部３とともに示す。
物理量分布測定装置２は、センサ１−１〜１−Ｎでの検知結果に基づいて、物体における物理量の空間的分布を測定する。
センサ１−１〜１−Ｎの各々は、物理量分布測定装置２で分布の測定を行う物理量又は当該物理量の算出に必要な他の物理量を検知する。
【００１３】
一例として、物体はモータであり、モータにおける温度の分布が測定される場合がある。この場合、センサ１−１〜１−Ｎは、モータの各部の温度、又は温度の算出に用いられる他の物理量を検知する。
【００１４】
温度の算出に用いられる物理量としては、モータの各部に流れる電流がある。例えば、モータの各部の電流に基づいて発熱量を算出し、発熱量から温度を算出することが考えられる。
【００１５】
また、物体のある位置における温度と、当該位置又はその周辺に流れる電流とを検知し、これらに基づいて、物体の別の位置における温度を算出することが考えられる。例えば、電流から発熱量を計算で求め、上記ある位置における温度と、計算で求めた発熱量と、上記ある位置と上記別の位置までの熱抵抗とから、上記別の位置における温度を算出することが考えられる。
【００１６】
また、他の一例として、モータに流れる電流の分布を測定する場合がある。この場合、センサ１−１〜１−Ｎは、モータの各部に流れる電流又は電流の算出に用いられる他の物理量を検知する。
【００１７】
物理量分布測定装置２は、センサ１−１〜１−Ｎで検知された物理量から当該物理量を示す情報を取得し、或いは別の物理量を算出し、算出した物理量の空間的補間を行い、補間により生成された物理量の分布を利用した画像処理を行って、物体の形状モデルに物理量分布を重畳して表示するための画像信号を生成して出力する。これらの処理はリアルタイムで行われる。
【００１８】
画像表示部３は、モニターで構成されており、物理量分布測定装置２から出力された画像信号に基づいて画像を表示する。
【００１９】
物理量分布測定装置２は、その一部又は全部を処理回路で構成し得る。
例えば、物理量分布測定装置２の各部分の機能をそれぞれ別個の処理回路で実現してもよいし、複数の部分の機能をまとめて１つの処理回路で実現しても良い。
処理回路はハードウェアで構成されていても良く、ソフトウェアで、即ちプログラムされたコンピュータで構成されていても良い。
物理量分布測定装置２の各部分の機能のうち、一部をハードウェアで実現し、他の一部をソフトウェアで実現するようにしても良い。
【００２０】
図２は、物理量分布測定装置２の全ての機能を実現するコンピュータ９を、センサ１−１〜１−Ｎ及び画像表示部３とともに示す。
【００２１】
図示の例ではコンピュータ９は、プロセッサ９１及びメモリ９２を有する。
メモリ９２には、物理量分布測定装置２の各部の機能を実現するためのプログラムが記憶されている。
【００２２】
プロセッサ９１は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ又はＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）等を用いたものである。
メモリ９２は、例えばＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）若しくはＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）等の半導体メモリ、磁気ディスク、光ディスク、又は光磁気ディスク等を用いたものである。
【００２３】
プロセッサ９１は、メモリ９２に記憶されているプログラムを実行することにより、物理量分布測定装置２の機能を実現する。
物理量分布測定装置２の機能には、上記のようにセンサ１−１〜１−Ｎの出力に基づいて、画像表示部３に画像信号を出力する処理が含まれる。
【００２４】
図２のコンピュータは単一のプロセッサを含むが、２以上のプロセッサを含んでいても良い。
【００２５】
以下では、物理量分布測定の例としてモータの各部の温度又は温度の算出に用いられる物理量を検知し、検知で得られた物理量から、温度分布を測定し、測定で得られた温度分布をモータの形状モデルに重畳して画像表示部で表示する場合を想定して説明する。但し、一般化のため、モータに限定されない物体の、温度に限定されない物理量の分布を求める場合を想定した説明をする場合もある。
【００２６】
モータとしては永久磁石同期モータを想定する。永久磁石同期モータは、主要な構成要素（部品）として、ロータ（ロータ本体）と、永久磁石と、ステータ（ステータ本体）と、コイルとを有する。
【００２７】
図１には、物理量分布測定装置２を構成する機能ブロックが示されている。
図示の物理量分布測定装置２は、物理量算出部１０と、物理量補間部２０と、画像処理部３０と、制御情報記憶部４０とを備える。
【００２８】
物理量算出部１０は、センサ１−１〜１−Ｎでの検知結果に基づいて、物体を構成する複数の構成要素の各々内の１又は２以上の位置における物理量を算出する。
例えば、物体はモータであり、算出される物理量は温度である。
【００２９】
物理量算出部１０は、センサ１−１〜１−Ｎからリアルタイムにモータの各位置における温度を示す情報又は温度を算出するための別の物理量を示す情報を受信し、受信した情報に基づいて、各位置の温度を算出し、各位置におけるモータの温度を示す情報（温度情報）と、当該位置を示す情報（位置情報）とを出力する。
位置は座標で表されるので、位置情報を座標情報と言うことがある。
【００３０】
区別のため、センサ１−１〜１−Ｎにより物理量が検出される位置を検知点と言い、物理量算出部１０で温度（或いは他の物理量）が算出される位置を算出点と言うことがある。
さらに、センサ１−１〜１−Ｎで検知された物理量を検知物理量と言い、物理量算出部１０で算出される物理量（例えば温度）を算出物理量（例えば算出温度）と言うことがある。
【００３１】
物理量算出部１０は、Ｎ個のセンサ１−１〜１−Ｎで検知された温度又は温度の算出に用いられる物理量を示す情報と、Ｎ個のセンサ１−１〜１−Ｎにより物理量が検知される位置（検知点）を示す座標情報とを受信しており、受信した情報に基づいてモータの複数の構成要素の各々内の１又は２以上の位置における温度を算出する。
【００３２】
センサ１−１〜１−Ｎが温度を検知するものである場合、物理量算出部１０は受信した温度をそのまま出力しても良い。
【００３３】
センサ１−１〜１−Ｎがモータ駆動電流を検知するものである場合、物理量算出部１０は受信したモータ駆動電流から発熱量を算出し、空間的に離散した位置の温度を算出してもよい。
【００３４】
さらに他の例として、センサ１−１〜１−Ｎが、温度を検知するセンサと、他の物理量、例えばモータ駆動電流を検知するセンサとを含む場合、物理量算出部１０は受信した温度と、上記の他の物理量とに基づいて、センサによる温度の検知点よりも空間的に高い密度で温度を算出してもよい。
【００３５】
物理量算出部１０は検知物理量に基づく温度の算出のため、複雑な計算を行う場合がある。例えば連立方程式の近似解法等を利用して各位置（算出点）における温度を算出する場合がある。
【００３６】
温度を算出する位置の空間的な密度（算出点密度）を高くすると、処理に要する時間が長くなり、或いは処理に多くのリソースを用いることになる。
処理に要する時間を短くし、或いは処理に用いるリソースを少なくするには、算出点密度を低くする必要がある。
【００３７】
物理量補間部２０は、物体を構成する複数の構成要素の各々について、当該構成要素の属性に応じて定められる補間方法で、物理量算出部１０で算出された物理量を空間的に補間して物理量の空間的分布を推定する。
【００３８】
物理量補間部２０は、物理量算出部１０で算出された、モータの離散した位置における温度と、当該位置を示す座標情報とに基づいて、より多くの位置における温度を補間により推定し、温度分布を求める。
補間により温度が推定される位置を補間点と言う。本実施の形態では、補間点の密度がある程度高い場合を想定しており、補間により得られる温度分布を高精細温度分布と言う。
【００３９】
物理量補間部２０は、モータの構成要素毎に構成要素の属性に基づいて補間方法を選択する。ここで言う属性には、物性、形状及び配置が含まれる。
以下では、構成要素の数がＭであるものとする。
【００４０】
物理量補間部２０はＭ個の要素物理量補間部２１−１〜２１−Ｍを備える。
Ｍ個の要素物理量補間部２１−１〜２１−Ｍは、それぞれモータの構成要素に対応して設けられる。要素物理量補間部２１−１〜２１−Ｍは、Ｍ個の構成要素にそれぞれ割り当てられ、それぞれ割り当てられた構成要素内の温度分布の推定に用いられる。例えばｍ番目（ｍは１からＭのいずれか）の要素物理量補間部２１−ｍは、ｍ番目の構成要素内の温度分布の推定に用いられる。
【００４１】
上記の例では、構成要素の数Ｍは４である。その場合、４個の要素物理量補間部２１−１〜２１−４が設けられる。
例えば、ステータを１番目の構成要素、コイルを２番目の構成要素、ロータを３番目の構成要素、磁石を４番目の構成要素とする。
その場合、要素物理量補間部２１−１はステータ（１番目の構成要素）の温度分布を推定し、要素物理量補間部２１−２はコイル（２番目の構成要素）の温度分布を推定し、要素物理量補間部２１−３はロータ（３番目の構成要素）の温度分布を推定し、要素物理量補間部２１−４は磁石（４番目の構成要素）の温度分布を推定する。
【００４２】
要素物理量補間部２１−１〜２１−Ｍで推定された温度分布は、画像処理部３０に供給される。
【００４３】
温度分布は、算出点（物理量算出部１０で物理量を算出した位置）以外の位置における温度を補間することで求められる。
要素物理量補間部２１-ｍは、対応する構成要素の属性に応じて定められる補間方法で補間を行う。従って、要素物理量補間部２１−１〜２１−Ｍは互いに異なる補間方法を用いることがある。
要素物理量補間部２１−１〜２１−Ｍは同様の構成を有する。以下では要素物理量補間部２１−１〜２１−Ｍのうちの任意のものであるｍ番目の要素物理量補間部２１−ｍ（ｍは１からＭのいずれか）について説明する。
【００４４】
要素物理量補間部２１−ｍは、例えば図３に示すように、補間制御部１０２−ｍと、補間実施部１０４−ｍとを備える。
【００４５】
制御情報記憶部４０は、図４に示すように、それぞれＭ個の要素物理量補間部２１−１〜２１−Ｍに対応するＭ個の記憶領域４１−１〜４１−Ｍを有し、各記憶領域４１−ｍは、対応する要素物理量補間部２１−ｍが補間を行う構成要素のための補間制御情報を保持する。各構成要素のための補間制御情報は、当該構成要素の属性を示す情報（属性情報）を含む。
各構成要素の属性を示す情報には、当該構成要素の物性を示す情報、形状を示す情報、配置を示す情報及びその他の情報が含まれる。
物性を示す情報の例として、熱伝導率を示す情報、及び熱容量を示す情報がある。
形状を示す情報の一例として、サイズを示す情報がある。
配置を示す情報の例として、主要熱源と構成要素との間の最短距離と最長距離の差を示す情報がある。
その他の情報の一例として、主要熱源保有の有無を示す情報がある。
【００４６】
図５には、記憶領域４１−ｍに記憶されている情報の組の一例が示されている。
図５に示す例では、熱伝導率が「小」であることを示す情報、熱容量が「大」であることを示す情報、サイズが「大」であることを示す情報、主要熱源と構成要素との間の最短距離と最長距離の差が「大」であることを示す情報、及び主要熱源保有の有無に関し、「無」であること、即ち「保有していない」ことを示す情報が含まれている。
【００４７】
補間制御部１０２−ｍは、制御情報記憶部４０の、対応する記憶領域４１−ｍに保持されている補間制御情報に基づいて、補間方法を選択し、選択した補間方法を補間実施部１０４−ｍに通知する。
ここでいう補間方法の選択は、補間演算方法の選択を含む。
【００４８】
補間演算方法としては、０次補間（最近傍補間）、線形補間、放物線補間、多項式補間がある。
【００４９】
０次補間は、補間値を求めようとしている位置（注目補間点）に最も近い算出点の値を、注目補間点の物理量として用いる処理である。
０次補間は、処理が簡単である。
空間的な距離に対する物理量の変動が小さい場合には、０次補間で十分であることが多い。
【００５０】
線形補間は、注目補間点の近傍に位置する２つの算出点の物理量を結ぶ直線により、即ち一次式により、注目補間点の物理量を推定する。
線形補間は、０次補間よりも処理が複雑である。
線形補間は、空間的な距離に対する物理量の変動が大きい場合にも、ある程度高い精度で補間を行うことができる。
【００５１】
放物線補間は、注目補間点の近傍に位置する３つ以上の算出点の物理量を結ぶ放物線により、即ち二次式により、注目補間点の物理量を推定する。
放物線補間は、線形補間よりも処理が複雑である。
【００５２】
多項式補間は、単純な関数で表すことができない曲線を近似する補間多項式を構築して解くことで、補間値を求める方法である。
多項式補間は、放物線補間よりも処理が複雑である。
放物線補間及び多項式補間は、空間的な距離に対する物理量の変動が複雑である場合にも、高い精度で補間を行うことができる。
【００５３】
物理量の変動の仕方に拘わらず高い精度で推定を行うには、一般的に複雑な処理が必要であり、多くの処理リソースを必要とする。簡単な処理であれば、必要とする処理リソースは少ないが、物理量の変動の仕方によっては推定の精度が低くなる。以下では、複雑な処理が必要な補間を「細かい補間」と言い、簡単な処理で行える補間を「粗い補間」と言う。
【００５４】
例えば、補間制御部１０２−ｍは、対応する記憶領域４１−ｍに保持されている補間制御情報に基づいて、対応する構成要素内の空間的な距離に対する温度変動を判断し、空間的な距離に対する温度変動が大きいと判断される場合には細かい補間方法を選択し、対応する構成要素内の空間的な距離に対する温度変動が小さいと判断される場合には粗い補間方法を選択する。
上記のように選択を行うことにより、空間的な距離に対する温度変動が小さい構成要素に対する補間のための処理量を減らすことができる。そうすることで、リアルタイム処理が実現し易くなる。
【００５５】
一例として、構成要素の熱伝導率が大きく、サイズが小さい場合は、構成要素内の空間的な距離に対する温度変動が生じにくい（構成要素内の空間的な温度分布が一様になりやすい）ため、補間制御部１０２−ｍは、計算量が少ない０次補間(最近傍補間)を選択する。
【００５６】
他の例として、構成要素のサイズが大きく、主要熱源と構成要素との間の最短距離と最長距離の差が大きい場合は、構成要素内の空間的な距離に対する温度変動が生じやすい（構成要素内で空間的な温度差が生じやすい）ため、補間制御部１０２−ｍは、ある程度高い精度での補間が可能な線形補間を選択する。
これは、主要熱源に近い位置は主要熱源の温度に応じて高温に、主要熱源から遠い位置は主要熱源の影響を受けにくいので低温になりやすいためである。
【００５７】
さらに他の例として、構成要素が主要熱源を保有する場合、主要熱源である構成要素の一部に温度変化が生じやすく、空間的な距離に対する温度変動も起こりやすい（構成要素内で空間的な温度むらが生じやすい）ため、補間制御部１０２−ｍは、高い精度での補間が可能な放物線補間、多項式補間等を選択する。
【００５８】
モータの構成要素の各々は１次元でなく多次元である。補間制御部１０２−ｍは、各構成要素の方向毎に異なる補間方法を選択しても良い。
言い換えれば各構成要素内の位置が多次元の座標で示される場合、座標要素毎に異なる補間方法を選択しても良い。即ち、座標要素の各々に関し独立に補間方法を選択しても良い。
【００５９】
モータ内の位置、或いは構成要素内の位置を表す座標は直交座標であっても良く、極座標であっても良い。
構成要素が回転体である場合には極座標、特にその一種である円柱座標を用いるのが好適であることがある。
【００６０】
例えば、モータコイルでは、モータの回転軸と垂直な断面の方向では、構成要素（コイル）の熱伝導率が大きくサイズが小さいため０次補間を選択し、回転軸の方向には、構成要素（コイル）のサイズが大きいため線形補間を選択するのが望ましい場合がある。
【００６１】
制御情報記憶部４０の各記憶領域４１−ｍは、対応する構成要素の属性に基づいて予め定められた補間方法を示す情報を補間制御情報として保持していてもよい。
【００６２】
例えば、事前に構成要素の属性に基づいて、構成要素の空間的な距離に対する温度変動を推定し、推定結果に基づいて補間方法を決定し、決定した補間方法を補間制御情報として当該構成要素に対応する記憶領域４１−ｍに格納しておいても良い。上記の推定には、例えば有限要素法を用いても良い。
この場合、補間制御部１０２−ｍは、記憶領域４１−ｍに保持されている補間方法を補間実施部１０４−ｍに通知する。
【００６３】
補間実施部１０４−ｍは、物理量算出部１０から、算出点における温度と、当該算出点の位置を示す座標とを受け、また、補間制御部１０２−ｍから補間方法の通知を受け、通知された補間方法により、算出点以外の位置における温度を補間により求め、構成要素の温度分布を推定する。
【００６４】
図６（ａ）〜（ｄ）はモータの構成要素であるステータＳＴにおける補間の方向及び補間の方法を示す。ステータＳＴの内周側にはコイルが挿入される溝ＳＬがあり、この溝内のコイルが主要熱源となる場合を想定している。
【００６５】
図６（ａ）には、物理量算出部１０で温度を算出した位置（算出点）が符号Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃで示してある。
例えば、回転軸ＡＳと垂直な断面内の動径方向には、構成要素のサイズが大きく、主要熱源であるコイルと構成要素（ステータ）との間の最短距離と最長距離の差が大きいので、図６（ｂ）に矢印Ｉｒで示すように、線形補間により動径方向の補間を行う。
【００６６】
上記の垂直な断面内の偏角方向には、主要熱源と構成要素との間の最短距離と最長距離の差が小さいので、図６（ｃ）に矢印Ｉａで示すように、０次補間で偏角方向の補間を行う。
【００６７】
回転軸ＡＳの方向には、構成要素のサイズが大きいので、図６（ｄ）に矢印Ｉｓで示すように、線形補間により回転軸方向の補間を行う。
【００６８】
上記の動径、偏角、及び回転軸は、円柱座標における座標要素であるので、上記の動径方向の補間、偏角方向の補間及び回転軸方向の補間は、座標系の座標要素の方向における補間であると言うことができる。
【００６９】
それぞれの方向の補間は上記の順序で行っても良い。
例えば、図７に示すように、初めに、回転軸と垂直な断面内の動径の方向に、線形補間を行ない（ＳＴ１１）、次に、回転軸と垂直な断面内の偏角の方向に０次補間を行ない（ＳＴ１２）、最後に、回転軸の方向に、線形補間を行なう（ＳＴ１３）こととしても良い。
以上により要素物理量補間部２１−ｍは３次元の構成要素であるステータの温度分布を推定する。
【００７０】
補間の順序は上記の例に限定されない。例えば回転軸方向の補間を先に行い、次に回転軸に垂直な断面内での補間を行なっても良い。
【００７１】
画像処理部３０は物理量補間部２０からモータの温度分布を受信し、モータの温度分布をモータの形状モデルに重畳して表示するために画像処理を行う。
画像処理にはソリッド処理が含まれる。
【００７２】
モータの温度分布をモータの形状モデルに重畳する一例として、温度に応じた色をモータの形状モデルに重畳する（形状モデルに着色する）方法がある。この場合例えば、画像処理部３０は高温の領域に赤色を着色し、低温の領域に青色を着色したモータの形状モデルを表示するための画像処理を行う。
【００７３】
上記した、物理量分布測定装置２における処理は例えば図８に示される手順で行われる。
ステップＳＴ２１では、物理量の算出を行う。この処理は、物理量算出部１０で行われる。
ステップＳＴ２２では、物理量の補間を行う。この処理は、物理量補間部２０で行われる。
ステップＳＴ２３では、画像の処理を行う。この処理は、画像処理部３０で行われる。
物理量分布測定装置２がコンピュータで構成されている場合、コンピュータは例えば図８に示される手順で処理を行う。
【００７４】
特許文献１に記載の技術を用いる場合にも、離散した位置における温度を示す情報から温度分布を推定することができる。しかし、特許文献１では全ての構成要素に対して同じ補間処理を行っており、いずれかの構成要素に対し複雑な補間処理が必要になると、全体の処理量が増加する恐れがある。
【００７５】
実施の形態１によれば、構成要素毎に温度分布推定のための補間方法を選択するので、構成要素の属性に応じて必要な場合のみ細かい補間を行い、そうでないときは粗い補間を行うので、全体として、必要な精度を保ちつつ、処理量を抑制し、遅延を少なくすることができる。
【００７６】
また、座標要素毎に異なる補間方法を選択可能とすることとし、位置の変化に対する温度変動が大きい座標方向には細かい補間を行い、位置の変化に対する温度変動が少ない座標方向には、粗い補間を行うことで、全体として必要な精度を保ちつつ、処理量を抑制し、遅延を少なくすることができる。
【００７７】
実施の形態２．
図９は、本発明の実施の形態２の物理量分布測定装置２ｂを示す。
図示の物理量分布測定装置２ｂは、図１の物理量分布測定装置２と概して同じであるが、物理量補間部２０の代わりに物理量補間部２０ｂを備えている。
物理量補間部２０ｂは、図１の物理量補間部２０と概して同じであるが、複数の構成要素の少なくとも一つの構成要素について、物理量算出部１０が物理量を算出した位置（算出点）を示す座標情報に基づいて、補間の方法を選択する。
【００７８】
以下では、物理量補間部２０ｂが、複数の構成要素のすべてについて、物理量算出部１０が物理量を算出した位置（算出点）を示す座標情報に基づいて、補間の方法を選択するものである場合について説明する。この場合、物理量補間部２０ｂは、図９に示すように、要素物理量補間部２１−１〜２１−Мの代わりに、要素物理量補間部２１ｂ−１〜２１ｂ−Ｍを備えている。
【００７９】
要素物理量補間部２１ｂ−ｍ（ｍは１からＭのいずれか）は、図３の要素物理量補間部２１−ｍと概して同じであるが、物理量算出部１０から物理量の算出点の位置を示す座標情報を受信して、該座標情報にも基づいて補間方法を選択し、選択した補間方法で物理量の補間を行う。
【００８０】
要素物理量補間部２１ｂ−ｍは、図１０に示されるように、補間制御部１０２ｂ−ｍと、補間実施部１０４−ｍとを備える。
補間制御部１０２ｂ−ｍは図３の補間制御部１０２−ｍと概して同じであるが、物理量算出部１０から物理量の算出点の位置を示す座標情報を受信して、該座標情報にも基づいて補間方法を決定する。
【００８１】
補間制御部１０２ｂ−ｍは、制御情報記憶部４０の、対応する記憶領域４１−ｍに保持されている補間制御情報（属性を示す情報又は補間方法を示す情報）と、物理量算出部１０からの座標情報とに基づいて、補間方法を選択し、補間実施部１０４−ｍに通知する。
【００８２】
記憶領域４１−ｍに保持されている補間制御情報が補間方法を示す情報である場合、補間制御部１０２ｂ−ｍは、座標情報に基づいて、記憶領域４１−ｍに保持されている補間方法を必要に応じて変更する。
【００８３】
補間制御部１０２ｂ−ｍは、図３の補間制御部１０２−ｍと同様に、対応する構成要素内の空間的な距離に対する温度変動が大きいと判断される場合には細かい補間方法を選択し、対応する構成要素内の空間的な距離に対する温度変動が小さいと判断される場合には粗い補間方法を選択する。
補間制御部１０２ｂ−ｍは、物理量算出部１０からの座標情報をも補間方法の決定に利用する。
【００８４】
物理量算出部１０に割り当てられる処理リソースが減少した場合、低遅延で温度を算出することができる位置（算出点）の数が減少する可能性がある。
一方、物理量算出部１０に割り当てられる処理リソースが増加した場合、低遅延で温度を算出することができる位置（算出点）の数が増加する可能性がある。
補間制御部１０２ｂ−ｍは、算出点の位置を示す座標情報に基づいて補間方法を選択する。例えば、座標情報に基づいて、算出点の数を求め、算出点の数に応じて実施可能な補間方法を選択する。或いは、座標情報に基づいて、遅延を許容可能な範囲（リアルタイム処理が可能な範囲）に抑えつつ、可能な限り高い精度で補間値を得ることができる補間方法を選択する。
【００８５】
一例として、補間制御部１０２ｂ−ｍは、補間に用い得る温度が算出された位置が１つしかない場合、１つの温度でも実施可能な０次補間を選択する。
【００８６】
補間制御部１０２ｂ−ｍは、構成要素内の空間的な距離に対する温度変動が大きく、かつ、温度が算出された位置（算出点）の数が多い場合、リアルタイム処理が可能な範囲でより細かい補間方法を選択してもよい。
【００８７】
補間制御部１０２ｂ−ｍは、補間に用い得る、温度が算出された位置（算出点）相互間の間隔が空間的な距離に対する温度変動に対し十分短い場合、粗い補間でも十分高い精度で補間値が得られると判断して粗い補間方法を選択してもよい。
【００８８】
実施の形態２によれば、物理量の算出点の数が変化した場合にも、最適な補間方法を選択する適応制御により、遅延を抑制しつつ、高い精度で補間を行うことができる。
【００８９】
実施の形態３．
図１１は、本発明の実施の形態３の物理量分布測定装置２ｃを示す。
図示の物理量分布測定装置２ｃは、図９の物理量分布測定装置２ｂと概して同じであるが、物理量補間部２０ｂ及び画像処理部３０の代わりに物理量補間部２０ｃ及び画像処理部３０ｃを備えている。
【００９０】
画像処理部３０ｃは、図１の画像処理部３０と概して同じであるが、形状モデルの表示に関する情報を、物理量補間部２０ｃに通知する。
物理量補間部２０ｃは、図９の物理量補間部２０ｂと概して同じであるが、画像処理部３０ｃから形状モデルの表示に関する情報を受信して、受信した形状モデルの表示に関する情報に基づいて補間方法の選択及び補間を行う範囲の決定を行う。
以下詳しく説明する。
【００９１】
画像処理部３０ｃは物理量補間部２０ｃから物体の温度分布を受信し、温度分布を物体の形状モデルに重畳して表示するための画像処理を行う。この画像処理にはソリッド処理が含まれる。
画像処理部３０ｃはまた、形状モデルの表示に関する情報を物理量補間部２０ｃに通知する。
【００９２】
「形状モデル表示に関する情報」とは、モデルが２次元であるか３次元であるかを示す情報、表示する断面の位置を示す情報、視点位置を示す情報、及び物体の各構成要素が表示されるか否かを示す情報の少なくとも１つを含む。
【００９３】
例えば、２次元の形状モデルに温度分布を重畳して表示するための画像処理を行う場合、画像処理部３０ｃは、形状モデルの表示に関する情報として、モデルが２次元のモデルであることを示す情報と、表示する断面位置の情報と、物体の各構成要素を表示するか否かを示す情報とを物理量補間部２０ｃに通知する。
【００９４】
また、３次元の形状モデルに温度分布を重畳して表示するための画像処理を行う場合、画像処理部３０ｃは、形状モデルの表示に関する情報として、モデルが３次元であることを示す情報と、視点位置を示す情報と、物体の各構成要素を表示するか否かを示す情報とを物理量補間部２０ｃに通知する。
【００９５】
画像処理部３０ｃにより温度分布が重畳される形状モデルは、ユーザによる要求に応じて変更してもよい。ユーザによる要求を与えるため、ユーザ端末５０を設けても良い。図１１には、ユーザ端末５０からの要求の信号線が点線で示されている。
【００９６】
例えば、ユーザ操作により、表示を２次元の形状モデルから３次元の形状モデルに変えてもよい。
また、例えば、複数の構成要素のうちのいずれか１つ以上を非表示にしても良い。また、例えば、構成要素の内部断面を表示しても良い。
【００９７】
物理量補間部２０ｃは、物理量算出部１０で算出された、各算出点における温度と、当該算出点の位置を示す座標情報と、画像処理部３０ｃからの、形状モデルの表示に関する情報とに基づいて、各構成要素に関し、温度分布の推定を行う範囲及び補間の方法を決定し、決定に従って、物体の温度分布を推定し、推定した温度分布を画像処理部３０ｃに通知する。
【００９８】
物理量補間部２０ｃは、図９の物理量補間部２０ｂと概して同じであるが、要素物理量補間部２１ｂ−１〜２１ｂ−Ｍの代わりに、要素物理量補間部２１ｃ−１〜２１ｃ−Ｍを備える。
【００９９】
要素物理量補間部２１ｃ−ｍ（ｍは１からＭのいずれか）は、図１０の要素物理量補間部２１ｂ−ｍと概して同じであるが、画像処理部３０ｃからの形状モデルの表示に関する情報（表示情報）を受信して、該表示にも基づいて補間方法を選択し、さらに該表示情報に基づいて補間を行う範囲を決定して、決定した範囲につき、選択した補間方法で物理量の補間を行う。
【０１００】
要素物理量補間部２１ｃ−ｍは、図１２に示すように、補間制御部１０２ｃ−ｍと、補間実施部１０４ｃ−ｍとを有する。
【０１０１】
補間制御部１０２ｃ−ｍは、図１０の補間制御部１０２ｂ−ｍと概して同じであるが、画像処理部３０ｃからの形状モデルの表示に関する情報を受信する。
補間制御部１０２ｃ−ｍは、制御情報記憶部４０の、対応する記憶領域４１−ｍに保持されている補間制御情報（属性を示す情報又は補間方法を示す情報）と、物理量算出部１０からの座標情報とに基づいて、さらに、画像処理部３０ｃからの、形状モデルの表示に関する情報に基づいて、補間方法の選択を行い、選択した補間方法を補間実施部１０４ｃ−ｍに通知する。
【０１０２】
補間制御部１０２ｃ−ｍは、実施の形態1及び２の補間制御部と同様に、対応する構成要素内において空間的な距離に対する温度変動が大きいと判断される場合には細かい補間方法を選択し、対応する構成要素内において空間的な距離に対する温度変動が小さいと判断される場合には粗い補間方法を選択する。
補間制御部１０２ｃ−ｍはまた、実施の形態２の補間制御部と同様に、物理量算出部１０からの座標情報をも補間方法の決定に利用する。
【０１０３】
補間制御部１０２ｃ−ｍは、さらに、画像処理部３０ｃから受信した、形状モデルの表示に関する情報をも補間方法の選択に利用する。
【０１０４】
例えば対応する構成要素の表示エリアが小さい（画像表示部３の表示画面のうち構成要素の表示のために利用されるエリアが狭い）場合は、リアルタイム処理が可能な範囲で細かい補間方法を選択してもよい。
【０１０５】
補間実施部１０４ｃ−ｍは、物理量算出部１０からの、算出点における温度と当該算出点の位置を示す座標情報と、補間制御部１０２ｃ−ｍからの補間方法の通知と、画像処理部３０ｃから受信した、形状モデルの表示に関する情報とに基づいて、補間を行う範囲を決定し、算出点以外の位置における温度を補間により求め、構成要素の温度分布を推定する。
【０１０６】
補間実施部１０４ｃ−ｍは、補間を行う範囲の決定に当たっては、形状モデルの各部分が表示されるか否かを考慮する。例えば、画像処理部３０ｃからの、形状モデルの表示に関する情報に基づいて、補間実施部１０４ｃ−ｍは、補間により温度を推定する位置（補間点）を、表示される部分内の位置に限定する。
【０１０７】
一例として、画像処理部３０ｃが２次元の形状モデルに温度分布を重畳して表示するための画像処理を行う場合、３次元の形状モデルに温度分布を重畳して表示する場合と比較して表示エリアが小さくなる。補間実施部１０４ｃ−ｍは、補間点を表示エリア内に限定することで補間処理量を減らすことができる。この場合、補間制御部１０２ｃ−ｍは、より細かい補間方法を選択しても良い。そのようにしてもリアルタイム処理可能だからである。
【０１０８】
また他の例として、画像処理部３０ｃが３次元の形状モデルに情報を重畳して表示するための画像処理を行い、視点位置から、ある構成要素が他の構成要素に覆われて見えなくなる場合がある。この場合当該構成要素（見えなくなる構成要素）に対応して設けられた要素物理量補間部２１ｃ−ｍは補間処理を省略することとしても良い。
【０１０９】
またさらに他の例として、ある構成要素について非表示の設定がされている（従って、画像表示部３で表示されない）時、当該構成要素に対応して設けられた要素物理量補間部２１ｃ−ｍは、補間を省略することとしても良い。
【０１１０】
以上補間実施部１０４ｃ−ｍが補間を行う範囲を判断することとしているが、補間制御部１０２ｃ−ｍが補間を行う範囲を決定し、決定した範囲を補間実施部１０４ｃ−ｍに通知し、補間実施部１０４ｃ−ｍは、通知された範囲のみ補間を行うようにしても良い。
【０１１１】
実施の形態３によれば、形状モデルの表示に関する情報に基づいて、補間を行う範囲を決定し、補間方法を選択することとしているので、不要な補間を省略することができ、また表示されるエリアの大きさに応じて補間方法を適切に選択することが可能となる。
【０１１２】
また、補間の省略により削減できた処理リソースを他の構成要素の補間処理に割り当てることができ、その結果全体として高い精度で温度分布を推定することが可能となる。
【０１１３】
以上、物理量補間部２０ｃが、複数の構成要素のすべてについて、形状モデルの表示に関する情報に基づいて補間方法の選択及び補間を行う範囲の決定を行う場合について述べたが、複数の構成要素の一つ以上については、形状モデルの表示に関する情報を補間方法の選択又は補間を行う範囲の決定に利用しないこととして良い。要するに、物理量補間部２０ｃが、複数の構成要素の少なくとも一つについて、形状モデルの表示に関する情報に基づいて補間方法の選択及び補間を行う範囲の決定を行うこととすれば良い。
【０１１４】
実施の形態４．
図１３は、本発明の実施の形態４の物理量分布測定装置２ｄを示す。
図示の物理量分布測定装置２ｄは、図１１の物理量分布測定装置２ｃと概して同じであるが、物理量補間部２０ｃ及び制御情報記憶部４０の代わりに物理量補間部２０ｄ及び制御情報記憶部４０ｄを備え、さらに動作情報更新部６０が付加されている。
物理量補間部２０ｄは、図１１の物理量補間部２０ｃと概して同じであるが、要素物理量補間部２１ｃ−１〜２１ｃ−Ｍの代わりに、要素物理量補間部２１ｄ−１〜２１ｄ−Ｍを備える。
【０１１５】
制御情報記憶部４０ｄは、実施の形態１〜３の制御情報記憶部４０と同様の情報に加えて、少なくとも一つの構成要素について当該構成要素の形状の回転対称性、構成要素の動作情報等を記憶している。構成要素の動作情報としては、例えば回転開始からの経過時間が記憶されている。
【０１１６】
図１４には、実施の形態４の制御情報記憶部４０ｄの、上記の少なくとも一つの構成要素に対応する記憶領域４１−ｍに記憶されている情報の組の一例が示されている。
即ち、制御情報記憶部４０ｄの、上記の少なくとも一つの構成要素に対応する記憶領域４１−ｍは、実施の形態１〜３の制御情報記憶部４０と同様に、対応する構成要素につき、熱伝導率、熱容量、サイズ、主要熱源と構成要素との間の最短距離と最長距離の差、及び主要熱源保有の有無を属性情報として記憶している。
【０１１７】
記憶領域４１−ｍはさらに、形状の回転対称性、回転部か否か、回転開始からの経過時間を属性情報として記憶している。記憶領域４１−ｍはさらに、回転対称性がある場合、回転対称の相数を属性情報として保持しても良い。
【０１１８】
図１４に示す例では、回転対称性に関し「４相対称」であることを示す情報、回転部か否かに関し「回転部」であることを示す情報、回転開始からの経過時間が「長い」ことを示す情報が記憶されている。
【０１１９】
回転開始からの経過時間は、物体、例えばモータの動作に伴い更新される。更新は例えば、動作情報更新部６０により行われる。
即ち、動作情報更新部６０は、モータの制御部４からの情報に基づいて、回転開始からの経過時間を書き換える。
【０１２０】
ここで、回転対称性がある構成要素における温度分布の計算について説明する。
例えば物体がモータであり、構成要素がロータである場合、回転軸と垂直な断面内で、図１５（ａ）及び（ｂ）に示すように４相の回転対称性を有し、その結果温度分布も４相の回転対称性を有する場合がある。この場合、温度分布の算出に当たっては、図１５（ａ）に示すように、α＝（３６０／４）度の部分Ｓａを繰り返し単位として、当該繰り返し単位についてのみ、温度分布の計算を行い、他の部分については、繰り返し単位Ｓａをα＝（３６０／４）度又はその整数倍だけ回転させたものとして温度分布の推定を行うことができる。即ち、図１５（ｂ）に示すように、部分Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄ内の各位置の温度は、部分Ｓａ内の各位置をα＝（３６０／４）度又はその整数倍だけ回転させた位置の温度と同じであると推定することができる。そのようにすることで温度分布の算出のためのデータ処理量を大幅に減らすことができる。
【０１２１】
以上４相の回転対称性がある場合について述べたが、一般化してＫ相の回転対称性がある場合には、（３６０／Ｋ）度の部分についてのみ温度分布の算出を行なえば良い。
【０１２２】
上記のように、制御情報記憶部４０ｄが、複数の構成要素の少なくとも一つの構成要素について、形状の回転対称性、回転部か否か、及び回転開始からの経過時間を属性情報として記憶している場合、物理量補間部２０ｄは、上記の少なくとも一つの構成要素について、当該構成要素が回転対称性を有し、回転部であり、回転開始からの経過時間が予め定められた時間以上である場合に、回転対称性の繰り返し単位について物理量の補間演算を行い、他の部分については、繰り返し単位についての補間演算の結果を利用して補間値を求める。
【０１２３】
以下では、制御情報記憶部４０ｄが、複数の構成要素のすべてについて、形状の回転対称性、回転部か否か、及び回転開始からの経過時間を属性情報として記憶しており、物理量補間部２０ｄは、すべての構成要素の各々について、当該構成要素が回転対称性を有し、回転部であり、回転開始からの経過時間が予め定められた時間以上である場合に、回転対称性の繰り返し単位について物理量の補間演算を行い、他の部分については、繰り返し単位についての補間演算の結果を利用して補間値を求める場合について説明する。
【０１２４】
この場合要素物理量補間部２１ｄ−ｍ（ｍは１からＭのいずれか）は、制御情報記憶部４０ｄの、対応する記憶領域４１−ｍに記憶されている構成要素の回転対称性、動作情報等に応じて補間を実施する。
要素物理量補間部２１ｄ−ｍは、図１６に示されるように、補間制御部１０２ｄ−ｍと補間実施部１０４ｄ−ｍとを有する。
【０１２５】
補間制御部１０２ｄ−ｍは、制御情報記憶部４０ｄの、対応する記憶領域４１−ｍに保持されている情報に基づいて、補間方法を選択し、選択した補間方法を補間実施部１０４ｄ−ｍに通知する。
補間制御部１０２ｄ−ｍは、実施の形態１〜３の補間制御部と同様に、対応する構成要素内において空間的な距離に対する温度変動が大きいと判断される場合には細かい補間方法を選択し、対応する構成要素内において空間的な距離に対する温度変動が小さいと判断される場合には粗い補間方法を選択する。
【０１２６】
補間制御部１０２ｄ−ｍはまた、実施の形態２の補間制御部と同様に、物理量算出部１０からの座標情報をも補間方法の決定に利用する。
【０１２７】
補間制御部１０２ｄ−ｍはまた、実施の形態３と同様に、画像処理部３０ｃから受信した、形状モデルの表示に関する情報をも補間方法の選択に利用する。
【０１２８】
補間制御部１０２ｄ−ｍはさらに、対応する構成要素の形状が回転軸を中心とするＫ相の回転対称性を持つ場合、回転軸と垂直な断面に関し、（３６０／Ｋ）度毎に同一値を付与するよう補間実施部１０４ｄ−ｍに指示する。
【０１２９】
補間実施部１０４ｄ−ｍは、物理量算出部１０からの、算出点における温度と当該算出点の位置を示す座標情報と、補間制御部１０２ｄ−ｍからの補間方法の通知と、画像処理部３０ｃから受信した、形状モデルの表示に関する情報とに基づいて、補間を行う範囲を決定し、算出点以外の位置における温度を補間により求め、構成要素の温度分布を推定する。
【０１３０】
補間実施部１０４ｄ−ｍはまた、補間制御部１０２ｄ−ｍから、回転軸と垂直な断面に関し（３６０／Ｋ）度毎に同一値を付与すべしとの指示を受けた場合、回転軸と垂直な断面に関し０度〜（３６０／Ｋ）度の範囲のみの補間演算を行う。
そして、（３６０／Ｋ）度〜３６０度の範囲に対しては、（３６０／Ｋ）度回転する毎に同一値を付与する。
【０１３１】
上記のように、図１５（ａ）及び（ｂ）は、物体がモータであって、構成要素であるロータが４相の回転対称性を有する場合、即ちＫ＝４である場合を示す。
【０１３２】
この場合、ロータに対応する要素物理量補間部２１ｄ−ｍにおいては、補間制御部１０２ｄ−ｍが回転軸を中心とする回転角方向において、（３６０／４）度毎に同一値を付与するよう補間実施部１０４ｄ−ｍに指示する。
補間実施部１０４ｄ−ｍは初めに回転軸と垂直な断面に関し、０度〜（３６０／４）度の範囲の補間を実施する。次に、（３６０／４）度回転する毎に同一値を付与する。
このようにすることで、補間演算を行う空間的範囲を減らし、補間のためのデータ処理量を削減することができる。
【０１３３】
また他の例として、補間制御部１０２ｄ−ｍは構成要素の属性情報に基づいて補間方法を選択してもよい。
例えば、
（イ）構成要素が回転軸を中心として回転する回転部であり、
（ロ）回転軸を中心とするＫ相の回転対称性を持ち、
（ハ）回転開始からの経過時間が閾値よりも長い場合のみ、
回転軸と垂直な断面に関し（３６０／Ｋ）度毎に同一値を付与するよう補間実施部１０４ｄ−ｍに通知してもよい。
上記（イ）〜（ハ）の条件が満たされる場合には、上記（イ）〜（ハ）のいずれかの条件が満たされない場合と比べ、（３６０／Ｋ）度毎の温度がより均一になりやすいためである。
【０１３４】
なお、上記（ロ）の条件が満たされれば、（イ）又は（ハ）の一方又は双方の条件が満たされなくても、回転軸と垂直な断面に関し（３６０／Ｋ）度毎に同一値を付与するよう補間実施部１０４ｄ−ｍに通知することとしてもよい。
【０１３５】
実施の形態４によれば、構成要素の形状の回転対称性に基づいて補間のための計算を行う空間的範囲を削減することができ、補間のためのデータ処理量を削減することができる。
【０１３６】
また、構成要素が回転部か否かに基づいて補間方法を選択することにより、補間処理量を削減することができる。
【０１３７】
また、構成要素の属性情報に基づいて補間方法を選択することにより、補間処理量を削減することができる。例えば、構成要素が回転部の場合、回転開始からの経過時間に基づいて補間方法を選択することにより、補間処理量を削減することができる。
【０１３８】
上記の例では、モータの制御部４からの情報に基づいて制御情報記憶部４０ｄに記憶されている、回転開始からの経過時間を更新しているが、物体がモータ以外の機器である場合、当該機器の制御部からの情報に基づいて制御情報記憶部４０ｄに記憶されている、運転開始からの経過時間を更新することとすれば良い。
【０１３９】
以上、物体の構成要素の少なくとも一つが回転対称性を有する場合について説明したが、物体の構成要素の少なくとも一つが他の対称性、例えば面対称性、球対称性を有する場合にも同様の考えにより、当該構成要素の一部（繰り返し単位）についてのみ補間演算を行い、他の部分については上記の一部についての補間演算の結果をそのまま補間値として利用することが可能である。
【０１４０】
実施の形態５．
図１７は、本発明の実施の形態５の物理量分布測定装置２ｅを示す。
図示の物理量分布測定装置２ｅは、図１３の物理量分布測定装置２ｄと概して同じである。但し、制御情報更新部７０が付加されている。
制御情報更新部７０は、制御情報記憶部４０ｄに保持されている補間制御情報を更新する。この更新は、例えば、物理量分布測定装置２ｅの外部、例えばクラウドサーバ５からの更新依頼に応じて行われる。
【０１４１】
クラウドサーバ５は制御情報記憶部４０ｄに保持されている補間制御情報の更新が望まれる時、制御情報更新部７０に更新依頼を送信する。
【０１４２】
制御情報更新部７０はクラウドサーバ５から更新依頼を受信したら、更新依頼に基づいて制御情報記憶部４０ｄに保持されている情報を更新する。
【０１４３】
例えば、物体の構成要素に関し新たな属性が判明し、該属性が補間方法の選択に用いられるものである場合、クラウドサーバ５は判明した属性を示す情報を制御情報更新部７０経由で制御情報記憶部４０ｄに追加する。
【０１４４】
先にも述べたように、制御情報記憶部４０ｄは、構成要素の属性に基づいて予め決められた補間方法を示す情報を保持していてもよい。
この場合、クラウドサーバ５は制御情報記憶部４０ｄに保持されている補間方法を示す情報を更新してもよい。例えば、新たに判明した属性のために、要素物理量補間部２１ｅ−１〜２１ｅ−Ｍに割り当てる処理リソースを削減したい時、制御情報記憶部４０ｄに保持されている補間方法を粗い補間方法に設定してもよい。また、新たに判明した属性のために、高い精度の温度分布を取得したい場合、補間方法を細かい補間方法に設定してもよい。
【０１４５】
物理量補間部２０ｄは、更新された補間制御情報（属性を示す情報又は補間方法を示す情報）を用いて補間を行う。
【０１４６】
なお、上記の例では物理量分布測定装置の外部に存在するクラウドサーバ５が制御情報更新部７０経由で制御情報記憶部４０ｄに保持されている情報を更新するが、クラウドサーバ５以外のものが制御情報更新部７０経由で制御情報記憶部４０ｄに保持されている情報を更新してもよい。
例えば、ユーザがユーザ端末５０から制御情報更新部７０経由で制御情報記憶部４０ｄに保持されている情報を更新してもよい。図１７には、ユーザ端末５０からの更新依頼の信号線を点線で示している。
【０１４７】
実施の形態５によれば、補間制御情報（属性を示す情報又は補間方法を示す情報）を更新することにより、新たに判明した属性に基づいて適切に補間方法を選択することができる。
【０１４８】
また、物理量分布測定装置２ｅの外部から補間制御情報を更新することができ、従って補間方法の選択の遠隔操作が可能になる。
【０１４９】
また、ユーザ端末５０を用いて補間制御情報を更新できるようにすれば、ユーザが希望する精度に応じた温度分布の推定、或いはユーザが希望する態様での温度分布の推定を行うことができる。
【０１５０】
実施の形態１に関し、処理の手順を図７及び図８を参照して説明したが、実施の形態２〜５における処理も図７及び図８を参照して説明したのと同様の手順で行い得る。
【０１５１】
実施の形態６．
図１８は、本発明の実施の形態６の物理量分布測定装置２ｆを示す。
図示の物理量分布測定装置２ｆは、図１の物理量分布測定装置２と概して同じである。
しかし、図１の画像処理部３０が設けられておらず、代わりに、動作状態把握部８０が設けられている。
【０１５２】
動作状態把握部８０は、物理量補間部２０から物体の温度分布を受信する。動作状態把握部８０は、温度分布から物体の状態を把握する。例えば、物体内部に異常がないか検知する。
【０１５３】
例えば、動作状態把握部８０は、物体内に通常の温度又は基準値に比べて高温となっている箇所があることを検出すると、物体が異常温度となっていること、又は異常温度となっている箇所と温度とをユーザに通知する。この通知は、例えばユーザ端末５０に対して行われる。
【０１５４】
また、動作状態把握部８０は、物体内に通常の温度又は基準値に比べて高温となっている箇所があることを検出すると、物体が異常温度となっていること、又は異常温度となっている箇所及び温度を、モータの制御部４に通知してもよい。
図１８には、ユーザ端末５０への通知のための信号線及び制御部４への通知のための信号線が点線で示されている。
【０１５５】
モータの制御部４は、この異常の通知を受けると、モータの電源をオフにする、又はモータの回転数を低下させるなどの制御を行う。
【０１５６】
一方、物体内の温度が通常の温度又は基準値に比べて低い場合、動作状態把握部８０は、温度分布をモータの制御部４に通知してもよい。
この通知に基づいて、制御部４は、モータの性能限界までの余裕を算出し、モータの回転数を高くするなど、モータの性能を最大限に活かす制御を行うことができる。
【０１５７】
実施の形態６の物理量分布測定装置２ｆにおける処理は例えば図１９に示される手順で行われる。ステップＳＴ２１及びＳＴ２２は、図８と同じである。即ち、ステップＳＴ２１では、物理量の算出を行う。この処理は、物理量算出部１０で行われる。ステップＳＴ２２では、物理量の補間を行う。この処理は、物理量補間部２０で行われる。
ステップＳＴ３３では、動作状態の把握を行う。この処理は、動作状態把握部８０で行われる。
物理量分布測定装置２ｆがコンピュータで構成されている場合、コンピュータは例えば図１９に示される手順で処理を行う。
【０１５８】
実施の形態６によれば、動作状態把握部８０が、モータの動作状態を把握し、異常を検出したら、モータの回転を停止させるなどすることで、モータを保護することができる。また、動作状態把握部８０が、モータの性能限界までの余裕を算出するので、モータの性能を最大限に活かす制御を行うことができる。
【０１５９】
物体がモータ以外の機器である場合にも、動作状態把握部８０は、機器の動作状態を把握して、異常を検知したら、機器の動作を停止させるなどの対策を取ったり、性能限界までの余裕を算出して、算出結果を利用して機器の性能を最大限活かす制御を行なったりすることができる。これらの制御は、検出された異常、或いは算出された性能限界までの余裕を機器の制御部に通知することで実現できる。
【０１６０】
本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限定されず、種々の変形が可能である。
【０１６１】
例えば上記の実施の形態１〜６では、モータにおける温度分布の測定を想定して説明したが、測定の対象は、モータ以外の物体の温度の分布であっても良く、温度以外の物理量の分布であっても良い。
【０１６２】
例えば、モータに駆動電流を供給する駆動回路、例えばインバータの温度の分布であっても良い。
【０１６３】
物理量は電流であっても良い。電流は、モータに駆動電流を供給する駆動回路、例えばインバータの電流であっても良い。
【０１６４】
また、物理量は電磁界であっても良い。電磁界は、モータの各部の電磁界であっても良い。電磁界は、アンテナの各部の電磁界であっても良い。
また、物理量は圧力であっても良い。圧力は、モータによって駆動される圧縮機内の流体の圧力であっても良い。
【０１６５】
いずれの場合にも、物理量分布測定装置がある物理量の分布を測定する場合、センサ１−１〜１−Ｎとしては当該物理量又は当該物理量の算出に用いられる他の物理量を検知するものを用いれば良い。
【０１６６】
実施の形態１〜５では、測定により取得した温度の分布を、モータの形状モデルに重畳して画像表示部で表示している。
温度以外の物理量の分布を測定した場合にも、当該物理量の分布を、モータの形状モデルに重畳して表示しても良い。
また、モータ以外の物体の物理量分布を測定した場合には、当該物理量の分布を、当該物体の形状モデルに重畳して表示しても良い。
【０１６７】
また、測定により取得した物理量の分布は、画像表示部での表示以外で利用しても良い。例えば、実施の形態６で例示したように、モータ或いは他の機器の動作状態の把握（或いはそれに基づく制御）に利用しても良い。
【０１６８】
また、測定で取得した物理量の分布を、形状モデルに重畳しての表示、及び動作状態の把握（或いはそれに基づく制御）と言ったリアルタイム処理以外の目的で利用しても良い。例えば、クラウドサーバにアップロードして、物体（例えばモータ）に関するデータ解析に利用しても良い。
【０１６９】
実施の形態１〜６で説明した各実施の形態の特徴は他の実施の形態の特徴と組み合わせても良い。
例えば、実施の形態６の動作状態把握部８０を画像処理部の代わりに設けるのではなく、画像処理部３０又は３０ｃを設けるとともに、動作状態把握部８０をも設けても良い。
【０１７０】
また、実施の形態２及び６を実施の形態１に対する変形として説明し、実施の形態３を実施の形態２に対する変形として説明し、実施の形態４を実施の形態３に対する変形として説明し、実施の形態５を実施の形態４に対する変形として説明したが、それぞれ他の実施の形態に対して同様の変形を加えることができる。
【０１７１】
実施の形態１の物理量分布測定装置２に関し、処理回路で構成し得ること、処理回路は例えばプログラムされたコンピュータで構成されていても良い旨を述べたが、実施の形態２〜６の物理量分布測定装置についても同様である。
【０１７２】
以上本発明の物理量分布測定装置について説明したが、上記の物理量分布測定装置で実施される物理量分布測定方法もまた本発明の一部を成す。また、上記の物理量分布測定装置又は物理量分布測定方法における処理をコンピュータに実行させるプログラム及び該プログラムを記録した、コンピュータで読取可能な記録媒体、例えば非一時的な記録媒体もまた本発明の一部を成す。
【符号の説明】
【０１７３】
１−１〜１−Ｎ  センサ、  ２，２ｂ，２ｃ,２ｄ,２ｅ,２ｆ  物理量分布測定装置、  ３  画像表示部、  ５  クラウドサーバ、  １０  物理量算出部、  ２０,２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ  物理量補間部、  ２１−１〜２１−Ｍ，２１ｂ−１〜２１ｂ−Ｍ，２１ｃ−１〜２１ｃ−Ｍ，２１ｄ−１〜２１ｄ−Ｍ  要素物理量補間部、  ３０,３０ｃ  画像処理部、  ４０,４０ｄ  制御情報記憶部、  ４１−１〜４１−Ｍ  記憶領域、  ５０  ユーザ端末、  ６０  動作情報更新部、  ７０  制御情報更新部、  ８０  動作状態把握部、  １０２−ｍ,１０２ｂ−ｍ,１０２ｃ−ｍ,１０２ｄ−ｍ  補間制御部、  １０４−ｍ,１０４ｃ−ｍ,１０４ｄ−ｍ  補間実施部。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【国際調査報告】
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