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公開番号2025168121
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-11-07
出願番号2024073265
出願日2024-04-27
発明の名称システム、及びプログラム
出願人株式会社MotorAI
代理人
主分類G06F 30/27 20200101AFI20251030BHJP(計算;計数)
要約【課題】本発明は、第一の構造体に基づいて、第二の構造体を設計する情報処理を産業的有利に行うことができるシステム及びプログラムを提供する。
【解決手段】第一の構造体に基づいて、第二の構造体を設計するためのシステムであって、前記第一の構造体の各構成材料の領域を示す材料領域情報と、前記第一の構造体の特性を示す特性情報とを用いて、前記第二の構造体を設計する手段を備えることを特徴とするシステムであって、さらに、前記第二の構造体の要求仕様を用いて、前記第二の構造体を設計する手段を備え、前記手段が、異なる特性を有する前記第二の構造体を二以上設計するシステム。
【選択図】図8
特許請求の範囲【請求項１】
第一の構造体に基づいて、第二の構造体を設計するためのシステムであって、前記第一の構造体の各構成材料の領域を示す材料領域情報と、前記第一の構造体の特性を示す特性情報とを用いて、前記第二の構造体を設計する手段を備えることを特徴とするシステム。
続きを表示（約 570 文字）【請求項２】
さらに、前記第二の構造体の要求仕様を用いて、前記第二の構造体を設計する手段を備える請求項１記載のシステム。
【請求項３】
前記手段が、異なる特性を有する前記第二の構造体を二以上設計する請求項１記載のシステム。
【請求項４】
前記材料領域情報が空気の領域情報を含む請求項１記載のシステム。
【請求項５】
前記材料領域情報が磁性体の領域情報を含む請求項１記載のシステム。
【請求項６】
前記材料領域情報が、各構成材料の材料物性ごとの各領域を示す請求項１記載のシステム。
【請求項７】
前記特性情報が物理的特性を示す情報を含む請求項１記載のシステム。
【請求項８】
前記構造体が電気機器である請求項１記載のシステム。
【請求項９】
利用者から前記材料領域情報を受け付けると、前記材料領域情報から前記第一の構造体の前記特性を評価する評価手段を含む請求項１記載のシステム。
【請求項１０】
前記材料領域情報と前記特性との関係性を学習し、前記学習により前記利用者の前記材料領域情報から前記特性を予測し、予測した評価値を前記利用者に出力する請求項９記載のシステム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ等の構造体の設計システムなどに有用なシステム、及びコンピュータプログラムに関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、電気自動車や産業用ロボット駆動用のモータとして、高出力、高効率、高信頼性を有する埋込磁石同期モータ（IPMSM：Interior Permanent Magnet Synchronous Motor）が幅広く採用されている。IPMSMの最適形状設計には有限要素解析（FEA：Finite Element Analysis）を繰り返し実施する必要があり、計算時間の長期化が課題となっている。この課題を解決する方法として、機械学習や深層学習を活用した代理モデルが注目されており、有限要素解析を用いずに短期間で最適設計を実施できる。機械学習をモータ設計に応用する際には、IPMSMの形状を数値的に表現する必要がある。代表的な数値表現には、形状を規定する寸法をベクトルとして扱うパラメータ表現と、各極座標上の材料を指定する材料表現がある。設計パラメータ表現は、形状の各寸法を指定する最も単純な方法であるが、表現できる形状が基準形状に依存するというデメリットを有する。また画像による表現は、様々なトポロジーを表現できる利点がある一方、生成難易度が高く、設計空間の自由度の大きさからノイズのような製造不可能な形状が生成されるデメリットも存在する。
【０００３】
非特許文献１は、埋込磁石同期モータの自動設計システムを開示している。モータ等の構造体を自動設計する際に、崩壊した形状などの不適切な形状が生成されることを抑制することが望まれる。この自動設計システムは、表現自由度を抑えたグラフ構造に基づく表現形式を採用することで、不適切な形状が生成されることを抑制することができる。
【０００４】
しかし、非特許文献１のグラフ構造に基づく表現形式においては、構造物の頂点座標に着目したベクトル表現を使用しているため、形状の修正動作における追加するパラメータが多いため、未だ崩壊した形状などの不適切な形状が生成されることが課題である。
【０００５】
したがって、モータ等の第一の構造体の情報から第二の構造体を自動設計する際に、崩壊した形状などの不適切な形状が生成されることを抑制することが望まれる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
清水悠生, “グラフ構造と深層学習を活用したIPMSM の特性予測”, 電気学会研究会資料.RM, 電気学会回転機研究会[編], 2023, 53-58, 2023-08-25
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、第一の構造体に基づいて、第二の構造体を設計する情報処理を産業的有利に行うことができるシステム及びプログラ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】
【０００８】
本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意検討した結果、第一の構造体に基づいて、第二の構造体を設計するためのシステムであって、前記第一の構造体の各構成材料の領域を示す材料領域情報と、前記第一の構造体の特性を示す特性情報とを用いて、前記第二の構造体を設計する手段を備えることを特徴とするシステムが、形状の修正動作における追加パラメータが最小限となり、不適切な形状が生成されることを抑制することを知見し、このようなシステムが、上記した従来の問題を一挙に解決できるものであることを見出した。
また、本発明者らは、上記知見を得た後、さらに検討を重ねて、本発明を完成させるに至った。
【０００９】
すなわち、本発明は、以下の発明に関する。
［１］第一の構造体に基づいて、第二の構造体を設計するためのシステムであって、前記第一の構造体の各構成材料の領域を示す材料領域情報と、前記第一の構造体の特性を示す特性情報とを用いて、前記第二の構造体を設計する手段を備えることを特徴とするシステム。
［２］さらに、前記第二の構造体の要求仕様を用いて、前記第二の構造体を設計する手段を備える前記［１］記載のシステム。
［３］前記手段が、異なる特性を有する前記第二の構造体を二以上設計する前記［１］記載のシステム。
［４］前記材料領域情報が空気の領域情報を含む前記［１］記載のシステム。
［５］前記材料領域情報が磁性体の領域情報を含む前記［１］記載のシステム。
［６］前記材料領域情報が、各構成材料の材料物性ごとの各領域を示す前記［１］記載のシステム。
［７］前記特性情報が物理的特性を示す情報を含む前記［１］記載のシステム。
［８］前記構造体が電気機器である前記［１］記載のシステム。
［９］利用者から前記材料領域情報を受け付けると、前記材料領域情報から前記第一の構造体の前記特性を評価する評価手段を含む前記［１］記載のシステム。
［１０］前記材料領域情報と前記特性との関係性を学習し、前記学習により前記利用者の前記材料領域情報から前記特性を予測し、予測した評価値を前記利用者に出力する前記［９］記載のシステム。
［１１］構造体の特性を算出するためのシステムを、前記構造体の各構成材料の領域を示す材料領域情報を用いて前記特性の関係性を学習し、前記学習により利用者から受け取る前記材料領域情報から前記特性を予測し、予測した評価値を前記利用者に出力する手段として機能させるプログラム。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のシステム及びプログラムは、第一の構造体に基づいて、第二の構造体を設計する情報処理を産業的有利に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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