特許 7543457 飛行体、モータ制御装置、方法、及びプログラム

(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】2024-08-23

(45)【発行日】2024-09-02

(54)【発明の名称】飛行体、モータ制御装置、方法、及びプログラム

(51)【国際特許分類】

   B64C 29/00 20060101AFI20240826BHJP

   B64C 27/08 20230101ALI20240826BHJP

   B64C 27/22 20060101ALI20240826BHJP

   B64D 31/16 20240101ALI20240826BHJP

   B64U 30/294 20230101ALI20240826BHJP

   B64U 50/19 20230101ALI20240826BHJP

【ＦＩ】

B64C29/00 A

B64C27/08

B64C27/22

B64D31/16

B64U30/294

B64U50/19

【請求項の数】 14

(21)【出願番号】P 2023003964

(22)【出願日】2023-01-13

(65)【公開番号】P2024100167

(43)【公開日】2024-07-26

【審査請求日】2023-01-13

(73)【特許権者】

【識別番号】503405689

【氏名又は名称】ナブテスコ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100105924

【弁理士】

【氏名又は名称】森下 賢樹

(72)【発明者】

【氏名】小川 隆司

(72)【発明者】

【氏名】森 淳

【審査官】志水 裕司

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２１－０７９８６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１９／０１２７０５６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０２２／０１９４５５７（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６４Ｃ ２７／００

Ｂ６４Ｃ ２９／００

Ｂ６４Ｄ ３１／１６

Ｂ６４Ｕ ３０／００

Ｂ６４Ｕ ５０／１９

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

本体と、
前記本体の幅方向の一方側に設けられた第１回転翼部と前記本体の幅方向の他方側に設けられた第２回転翼部とを含む複数の回転翼部と、
前記複数の回転翼部の回転位置を取得する取得部と、
前記取得した回転位置に基づいて、互いに関連付けられた前記第１回転翼部及び前記第２回転翼部の回転位置が所定の位置関係となるように前記回転位置を制御する制御部と、
前記第１回転翼部及び前記第２回転翼部のうちの一方の回転翼部が故障したか否かを判断する判断部と、を備え、
前記制御部は、前記一方の回転翼部が故障したと判断された場合、その故障した前記一方の回転翼部と前記故障した一方の回転翼部に関連付けられた前記第１回転翼部及び第２回転翼部のうちの他方の回転翼部との前記回転位置を制御する、
飛行体。

【請求項2】

本体と、
前記本体の幅方向の一方側に設けられた第１回転翼部と前記本体の幅方向の他方側に設けられた第２回転翼部とを含む複数の回転翼部と、
前記複数の回転翼部の回転位置を取得する取得部と、
前記取得した回転位置に基づいて、互いに関連付けられた前記第１回転翼部及び前記第２回転翼部の回転位置が所定の位置関係となるように前記回転位置を制御するための位置指令を送信する制御部と、
前記複数の回転翼部の各々に設けられたモータ制御装置であって、前記制御部から送信された前記位置指令に基づいてそのモータ制御装置自身が設けられた前記回転翼部の回転位置を制御する下位制御部と、前記制御部と前記モータ制御装置との間の通信に異常があるか否かを判断する下位判断部と、を備える前記モータ制御装置と、
を備え、
前記下位制御部は、前記通信の異常がある場合、前記通信に異常がある前記モータ制御装置が設けられた前記第１回転翼部の回転位置及びその第１回転翼部に関連付けられた前記第２回転翼部の回転位置を前記所定の位置関係にする、
飛行体。

【請求項3】

前記取得部は前記複数の回転翼部の回転速度をさらに取得し、
前記制御部は前記取得した回転速度が閾値未満である場合に前記回転位置を制御する、請求項１又は２に記載の飛行体。

【請求項4】

前記取得部は前記複数の回転翼部の回転速度をさらに取得し、
前記制御部は、前記一方の回転翼部が故障したと判断された場合、前記故障した一方の回転翼部の回転速度を閾値未満に小さくするとともに、前記故障した一方の回転翼部に関連付けられた前記他方の回転翼部の回転速度が前記故障した一方の回転翼部の回転速度に近づくように前記一方の回転翼部及び前記他方の回転翼部を制御する、
請求項１に記載の飛行体。

【請求項5】

前記所定の位置関係は、上面視で、鏡面対称の位置又は同じ回転位置である、
請求項１又は２に記載の飛行体。

【請求項6】

前記所定の位置関係は、互いに関連付けられた前記第１回転翼部及び前記第２回転翼部の幅方向の合計距離が最小となる位置である、
請求項１又は２に記載の飛行体。

【請求項7】

前記第１回転翼部及び前記第２回転翼部が収納用回転位置にある場合に前記複数の回転翼部を収納可能に構成された収納部を備え、
前記所定の位置関係は前記収納用回転位置である、
請求項１又は２に記載の飛行体。

【請求項8】

本体と、前記本体の幅方向の一方側に設けられた第１回転翼部と前記本体の幅方向の他方側に設けられた第２回転翼部とを含む複数の回転翼部と、前記複数の回転翼部を制御する上位制御装置と、を備えた飛行体の前記複数の回転翼部の各々に設けられるモータ制御装置であって、
前記上位制御装置から送信された指令に基づいてそのモータ制御装置自身が設けられた前記回転翼部を制御する下位制御部と、
前記上位制御装置と前記モータ制御装置との間の通信に異常があるか否かを判断する下位判断部と、
を備え、
前記下位制御部は、前記通信の異常がある場合、前記上位制御装置からの前記指令によらずに、前記通信の異常がある前記モータ制御装置が設けられた前記第１回転翼部の回転位置及びその第１回転翼部に関連付けられた前記第２回転翼部の回転位置を所定の位置関係にする、
モータ制御装置。

【請求項9】

本体と、前記本体の幅方向の一方側に設けられた第１回転翼部と前記本体の幅方向の他方側に設けられた第２回転翼部とを含む複数の回転翼部と、を備えた飛行体の制御方法であって、
前記複数の回転翼部の回転位置を取得するステップと、
前記取得した回転位置に基づいて、互いに関連付けられた前記第１回転翼部及び前記第２回転翼部の回転位置が所定の位置関係となるように前記回転位置を制御するステップと、
前記第１回転翼部及び前記第２回転翼部のうちの一方の回転翼部が故障したか否かを判断するステップと、
を備え、
前記制御するステップは、前記一方の回転翼部が故障したと判断された場合、その故障した一方の回転翼部及び前記故障した一方の回転翼部に関連付けられた前記第１回転翼部及び前記第２回転翼部のうちの他方の回転翼部の前記回転位置を制御する、
飛行体の制御方法。

【請求項10】

本体と、前記本体の幅方向の一方側に設けられた第１回転翼部と前記本体の幅方向の他方側に設けられた第２回転翼部とを含む複数の回転翼部と、前記複数の回転翼部を制御する上位制御装置と、を備えた飛行体の制御方法であって、
前記複数の回転翼部の回転位置を取得するステップと、
前記取得した回転位置に基づいて、互いに関連付けられた前記第１回転翼部及び前記第２回転翼部の回転位置が所定の位置関係となるように前記回転位置を制御するステップと、
を備え、
前記制御するステップは、前記上位制御装置が、前記回転位置を制御するための位置指令を送信するステップを含み、
前記飛行体は、前記複数の回転翼部の各々に設けられたモータ制御装置であって、前記上位制御装置から送信された前記位置指令に基づいてそのモータ制御装置自身が設けられた前記回転翼部の回転位置を制御する下位制御部と、前記上位制御装置と前記モータ制御装置との間の通信に異常があるか否かを判断する下位判断部と、を備える前記モータ制御装置を備え、
前記制御するステップは、前記下位制御部が、前記通信の異常がある場合、前記通信の異常がある前記モータ制御装置が設けられた前記第１回転翼部の回転位置及びその第１回転翼部に関連付けられた前記第２回転翼部の回転位置を前記所定の位置関係にするステップを含む、
飛行体の制御方法。

【請求項11】

本体と、前記本体の幅方向の一方側に設けられた第１回転翼部と前記本体の幅方向の他方側に設けられた第２回転翼部とを含む複数の回転翼部と、を備えた飛行体の制御用プログラムであって、コンピュータに、
前記複数の回転翼部の回転位置を取得するステップと、
前記取得した回転位置に基づいて、互いに関連付けられた前記第１回転翼部及び前記第２回転翼部の回転位置が所定の位置関係となるように前記回転位置を制御するステップと、
前記第１回転翼部及び前記第２回転翼部のうちの一方の回転翼部が故障したか否かを判断するステップと、
を実行させ、
前記制御するステップは、前記回転翼部が故障したと判断された場合、その故障した前記一方の回転翼部及び前記故障した一方の回転翼部に関連付けられた前記第１回転翼部及び前記第２回転翼部のうちの他方の回転翼部の前記回転位置を制御する、
飛行体の制御用プログラム。

【請求項12】

本体と、前記本体の幅方向の一方側に設けられた第１回転翼部と前記本体の幅方向の他方側に設けられた第２回転翼部とを含む複数の回転翼部と、前記複数の回転翼部を制御する上位制御装置と、を備えた飛行体の制御用プログラムであって、コンピュータに、
前記複数の回転翼部の回転位置を取得するステップと、
前記取得した回転位置に基づいて、互いに関連付けられた前記第１回転翼部及び前記第２回転翼部の回転位置が所定の位置関係となるように前記回転位置を制御するステップと、
を実行させ、
前記制御するステップは、前記上位制御装置が、前記回転位置を制御するための位置指令を送信するステップを含み、
前記飛行体は、前記複数の回転翼部の各々に設けられたモータ制御装置であって、前記上位制御装置から送信された前記位置指令に基づいてそのモータ制御装置自身が設けられた前記回転翼部の回転位置を制御する下位制御部と、前記上位制御装置と前記モータ制御装置との間の通信に異常があるか否かを判断する下位判断部と、を備える前記モータ制御装置を備え、
前記制御するステップは、前記下位制御部が、前記通信の異常がある場合、前記通信の異常がある前記モータ制御装置が設けられた前記第１回転翼部の回転位置及びその第１回転翼部に関連付けられた前記第２回転翼部の回転位置を前記所定の位置関係にするステップを含む、
飛行体の制御用プログラム。

【請求項13】

本体と、前記本体の幅方向の一方側に設けられた第１回転翼部と前記本体の幅方向の他方側に設けられた第２回転翼部とを含む複数の回転翼部と、前記複数の回転翼部を制御する上位制御装置と、を備えた飛行体の前記複数の回転翼部の各々に設けられるモータ制御装置に用いられる方法であって、
前記上位制御装置から送信された指令に基づいてそのモータ制御装置自身が設けられた前記回転翼部の回転位置を制御するステップと、
前記上位制御装置と前記モータ制御装置との間の通信に異常があるか否かを判断するステップと、
前記通信の異常がある場合、前記上位制御装置からの前記指令によらずに、前記通信の異常がある前記モータ制御装置が設けられた前記第１回転翼部の回転位置及びその第１回転翼部に関連付けられた前記第２回転翼部の回転位置を所定の位置関係にするステップと、
を備える、方法。

【請求項14】

本体と、前記本体の幅方向の一方側に設けられた第１回転翼部と前記本体の幅方向の他方側に設けられた第２回転翼部とを含む複数の回転翼部と、前記複数の回転翼部を制御する上位制御装置と、を備えた飛行体の前記複数の回転翼部の各々に設けられるモータ制御装置に用いられるプログラムであって、コンピュータに、
前記上位制御装置から送信された指令に基づいてそのモータ制御装置自身が設けられた前記回転翼部の回転位置を制御するステップと、
前記上位制御装置と前記モータ制御装置との間の通信に異常があるか否かを判断するステップと、
前記通信の異常がある場合、前記上位制御装置からの前記指令によらずに、前記通信の異常がある前記モータ制御装置が設けられた前記第１回転翼部の回転位置及びその第１回転翼部に関連付けられた前記第２回転翼部の回転位置を所定の位置関係にするステップと、
を実行させるためのプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、飛行体、モータ制御装置、方法、及びプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

近年、電動垂直離着陸機（ｅＶＴＯＬ機）が普及してきている。例えば、特許文献１には、ｅＶＴＯＬ機として、複数の回転翼部の各々の回転速度を制御することにより飛行可能な飛行体が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】米国特許第１１１５５３５６号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

複数の回転翼部を有する飛行体においては、見た目が重要視される。従来の飛行体では、例えば駐機中など複数の回転翼部の回転が停止した際の各停止位置が不揃いになる場合がある。そのため、飛行体の見栄えを向上させる点で改善の余地があった。

【0005】

上記を鑑み、本発明は、見栄えを向上させるための飛行体の技術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】

【0006】

上記課題を解決するために、本発明のある態様の飛行体は、本体と、前記本体の幅方向の一方側に設けられた第１回転翼部と前記本体の幅方向の他方側に設けられた第２回転翼部とを含む複数の回転翼部と、前記回転翼部の回転位置を取得する取得部と、前記取得した回転位置に基づいて、互いに関連付けられた前記第１回転翼部及び前記第２回転翼部の回転位置が所定の位置関係となるように前記回転位置を制御する制御部と、を備える。

【0007】

本発明の他の態様の飛行体の制御方法は、本体と、前記本体の幅方向の一方側に設けられた第１回転翼部と前記本体の幅方向の他方側に設けられた第２回転翼部とを含む複数の回転翼部と、を備えた飛行体の制御方法であって、前記回転翼部の回転位置を取得するステップと、前記取得した回転位置に基づいて、互いに関連付けられた前記第１回転翼部及び前記第２回転翼部の回転位置が所定の位置関係となるように前記回転位置を制御するステップと、を備える。

【0008】

本発明の他の態様の飛行体の制御用プログラムは、本体と、前記本体の幅方向の一方側に設けられた第１回転翼部と前記本体の幅方向の他方側に設けられた第２回転翼部とを含む複数の回転翼部と、を備えた飛行体の制御用プログラムであって、コンピュータに、前記回転翼部の回転位置を取得するステップと、前記取得した回転位置に基づいて、互いに関連付けられた前記第１回転翼部及び前記第２回転翼部の回転位置が所定の位置関係となるように前記回転位置を制御するステップと、を実行させるための飛行体の制御用プログラムである。

【0009】

本発明の他の態様のモータ制御装置は、本体と、前記本体の幅方向の一方側に設けられた第１回転翼部と前記本体の幅方向の他方側に設けられた第２回転翼部とを含む複数の回転翼部と、前記複数の回転翼部を制御する上位制御装置と、を備えた飛行体の前記複数の回転翼部の各々に設けられるモータ制御装置であって、前記上位制御装置から送信された指令に基づいて前記回転翼部を制御する下位制御部と、前記上位制御装置と前記モータ制御装置との間の通信に異常があるか否かを判断する下位判断部と、を備え、前記下位制御部は、前記通信の異常がある場合、前記上位制御装置からの前記指令によらずに、前記通信の異常があるモータ制御装置が設けられた前記第１回転翼部の回転位置及びその第１回転翼部に関連付けられた前記第２回転翼部の回転位置を所定の位置関係にする。

【0010】

本発明の他の態様のモータ制御装置に用いられる方法は、本体と、前記本体の幅方向の一方側に設けられた第１回転翼部と前記本体の幅方向の他方側に設けられた第２回転翼部とを含む複数の回転翼部と、前記複数の回転翼部を制御する上位制御装置と、を備えた飛行体の前記複数の回転翼部の各々に設けられるモータ制御装置に用いられる方法であって、前記上位制御装置から送信された指令に基づいて前記回転翼部を制御するステップと、前記上位制御装置と前記モータ制御装置との間の通信に異常があるか否かを判断するステップと、前記通信の異常がある場合、前記上位制御装置からの前記指令によらずに、前記通信の異常があるモータ制御装置が設けられた前記第１回転翼部の回転位置及びその第１回転翼部に関連付けられた前記第２回転翼部の回転位置を所定の位置関係にするステップと、を備える。

【0011】

本発明の他の態様のモータ制御装置に用いられるプログラムは、本体と、前記本体の幅方向の一方側に設けられた第１回転翼部と前記本体の幅方向の他方側に設けられた第２回転翼部とを含む複数の回転翼部と、前記複数の回転翼部を制御する上位制御装置と、を備えた飛行体の前記複数の回転翼部の各々に設けられるモータ制御装置に用いられるプログラムであって、コンピュータに、前記上位制御装置から送信された指令に基づいて前記回転翼部を制御するステップと、前記上位制御装置と前記モータ制御装置との間の通信に異常があるか否かを判断するステップと、記通信の異常がある場合、前記上位制御装置からの前記指令によらずに、前記通信の異常があるモータ制御装置が設けられた前記第１回転翼部の回転位置及びその第１回転翼部に関連付けられた前記第２回転翼部の回転位置を所定の位置関係にするステップと、を実行させるためのプログラムである。

【0012】

なお、以上の任意の組み合わせや、本発明の構成要素や表現を方法、装置、プログラム、プログラムを記録した一時的なまたは一時的でない記憶媒体、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、見栄えを向上させるための飛行体の技術を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】第１実施形態の電動垂直離着陸機を概略的に示す上面図である。

【図2】第１実施形態の上位制御装置の機能ブロック図である。

【図3】第１実施形態のモータ制御装置の内部構成を例示する図である。

【図4】第１実施形態の上位制御装置の処理を例示するフローチャートである。

【図5】第１実施形態の第１回転翼部及び第２回転翼部の回転位置を例示する。

【図6】第１回転翼部及び第２回転翼部の回転位置の参考例を示す。

【図7】第１実施形態の第１回転翼部及び第２回転翼部の回転位置の他の例を示す。

【図8】第１回転翼部及び第２回転翼部の回転位置の他の参考例を示す。

【図9】閾値の設定に関する変形例を示す。

【図10】閾値の設定に関する変形例を示す。

【図11】第２実施形態のモータ制御装置の機能ブロック図である。

【図12】第２実施形態のモータ制御装置の内部構成を例示する図である。

【図13】第１～第３スイッチの真理値表である。

【図14】第２実施形態の上位制御装置の処理を例示するフローチャートである。

【図15】故障が発生した場合の回転翼部の回転速度を例示する。

【図16】第２実施形態のモータ制御装置の処理を例示するフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0015】

本明細書で開示した実施形態のうち、複数の物体で構成されているものは、当該複数の物体を一体化してもよく、逆に一つの物体で構成されているものを複数の物体に分けることができる。一体化されているか否かにかかわらず、発明の目的を達成できるように構成されていればよい。

【0016】

本明細書で開示した実施形態のうち、複数の機能が分散して設けられているものは、当該複数の機能の一部または全部を集約して設けても良く、逆に複数の機能が集約して設けられているものを、当該複数の機能の一部または全部が分散するように設けることができる。機能が集約されているか分散されているかにかかわらず、発明の目的を達成できるように構成されていればよい。

【0017】

また、共通点のある別々の構成要素には、名称の冒頭に「第１、第２」等と付して区別し、総称するときはこれらを省略する。また、第１、第２などの序数を含む用語は多様な構成要素を説明するために用いられるが、この用語は一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的でのみ用いられ、この用語によって構成要素が限定されるものではない。

【0018】

以下、本発明を好適な実施形態をもとに各図面を参照しながら説明する。実施形態及び変形例では、同一または同等の構成要素、部材には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、各図面における部材の寸法は、理解を容易にするために適宜拡大、縮小して示される。また、各図面において実施形態を説明する上で重要ではない部材の一部は省略して表示する。

【0019】

第１実施形態
図１は、本実施形態の電動垂直離着陸機（以下、ｅＶＴＯＬという）１を概略的に示す上面図である。本実施形態のｅＶＴＯＬ１は鉛直方向に離着陸可能な無人航空機として構成されている。ｅＶＴＯＬ１は、ｅＶＴＯＬ１の胴体部分を構成する本体１０と、６つのアーム２０ＦＲ、２０ＦＬ、２０ＭＲ、２０ＭＬ、２０ＲＲ及び２０ＲＬと、６つの回転翼部３０ＦＲ、３０ＦＬ、３０ＭＲ、３０ＭＬ、３０ＲＲ及び３０ＲＬと、を備える。本実施形態のｅＶＴＯＬ１は、飛行体の一例である。本実施形態では、図１中のＸ方向を前後方向、Ｙ方向を左右方向又は幅方向、Ｚ方向を上下方向として説明する。

【0020】

アーム２０ＦＲは本体１０の右前方に配置され、アーム２０ＦＬは本体１０の左前方に配置され、アーム２０ＭＲは本体１０の右中央に配置され、アーム２０ＭＬは本体１０の左中央に配置され、アーム２０ＲＲは本体１０の右後方に配置され、アーム２０ＲＬは本体１０の左後方に配置される。以下、アーム２０ＦＲ、２０ＦＬ、２０ＭＲ、２０ＭＬ、２０ＲＲ及び２０ＲＬを特に区別しなくてもよい場合には、これらをアーム２０と総称する場合がある。各アーム２０は、各々に設けられた回転翼部３０を支持する。

【0021】

６つの回転翼部３０ＦＲ、３０ＦＬ、３０ＭＲ、３０ＭＬ、３０ＲＲ及び３０ＲＬは、それぞれ、アーム２０ＦＲ、２０ＦＬ、２０ＭＲ、２０ＭＬ、２０ＲＲ及び２０ＲＬの端部に配置されている。以下、回転翼部３０ＦＲ、３０ＦＬ、３０ＭＲ、３０ＭＬ、３０ＲＲ及び３０ＲＬを特に区別しなくてもよい場合には、これらを回転翼部３０と総称する場合がある。各回転翼部３０は、互いに等角度間隔で配置された３つのブレード３５をそれぞれ有する。回転翼部３０の回転軸はＺ方向と平行になるように配置される。回転翼部３０は、回転軸を中心にして回転することにより、ｅＶＴＯＬ１の揚力を得るためのリフト用回転翼部および推力を得るためのクルーズ用回転翼部として利用可能に構成されている。具体的には、６つの回転翼部３０は、各回転翼部３０の回転速度が等しく制御されることによりリフト用回転翼として用いられる。また、６つの回転翼部３０は、前方側の２つの回転翼部３０の回転速度と中央の２つの回転翼部３０の回転速度と後方側の２つの回転翼部３０の回転速度が互いに異なるように制御されることによって、クルーズ用回転翼部として用いられる。各回転翼部３０は、互いに独立して回転駆動される。

【0022】

各回転翼部３０は、電動モータ３１と、モータ制御装置３２と、回転検出センサ３３と、を含む。電動モータ３１は、バッテリ４０からの電力供給を受けて回転駆動する。電動モータ３１は、例えば、３相ブラシレスモータである。モータ制御装置３２は、後述の上位制御装置１００からの後述の速度指令又は位置指令に基づいて電動モータ３１の駆動を制御する。回転検出センサ３３は、回転翼部３０の回転位置及び回転速度を検出する。本実施形態の回転検出センサ３３は、回転翼部３０の回転位置及び回転速度として、電動モータ３１のロータ（不図示）の回転位置及び回転速度を検出するが、これに限定されず、例えば、回転翼部３０のブレード３５の回転位置及び回転速度を検出してもよい。回転検出センサ３３の検出結果は、上位制御装置１００及びモータ制御装置３２へと出力される。

【0023】

本実施形態では、本体１０の幅方向の一方側に設けられた回転翼部（例えば、回転翼部３０ＦＲ、３０ＭＲ及び３０ＲＲ）は第１回転翼部３０Ｒの一例であり、本体１０の幅方向の他方側に設けられた回転翼部（例えば、回転翼部３０ＦＬ、３０ＭＬ及び３０ＲＬ）は第２回転翼部３０Ｌの一例である。

【0024】

本実施形態では、回転翼部３０ＦＲ及び３０ＦＬと、回転翼部３０ＭＲ及び３０ＭＬと、回転翼部３０ＲＲ及び３０ＲＬとは、本体部軸ＡＸを含む垂直平面を中心にして左右対称に配置される。「本体部軸ＡＸ」とは、本体１０の重心位置Ｇを通り、前後方向（Ｘ方向）に沿った軸である。

【0025】

本体１０には、バッテリ４０と、上位制御装置１００と、が収容される。バッテリ４０は、上位制御装置１００、各回転翼部３０に設けられた電動モータ３１、モータ制御装置３２、回転検出センサ３３等に電力を供給する。バッテリ４０は、繰り返し充放電可能なリチウムイオン電池などの二次電池である。

【0026】

上位制御装置１００は、ｅＶＴＯＬ１における各種処理を実行する。上位制御装置１００は、各回転翼部３０に設けられたモータ制御装置３２と相互に通信可能に構成される。

【0027】

図２は、上位制御装置１００の機能ブロック図である。図２及び以下の各図に示す各機能ブロックは、ハードウェア的には、コンピュータのプロセッサ、ＣＰＵ、メモリをはじめとする素子や電子回路、機械装置で実現でき、ソフトウェア的にはコンピュータプログラム等によって実現されるが、ここでは、それらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックはハードウェア、ソフトウェアの組合せによっていろいろなかたちで実現できることは、当業者には理解されるところである。上位制御装置１００は、取得部１０１と、判断部１０２と、制御部１０３と、通信部１０４と、記憶部１０５と、を備える。

【0028】

取得部１０１は、各回転翼部３０に設けられた回転検出センサ３３から各回転翼部３０の回転位置及び回転速度を取得する。

【0029】

判断部１０２は、上位制御装置１００における各種判断処理を実行する。本実施形態の判断部１０２は、回転検出センサ３３から取得した回転速度が閾値以上であるか否かを判断する。

【0030】

制御部１０３は、電動モータ３１を制御して回転翼部３０の回転を制御するための速度指令又は位置指令をモータ制御装置３２に出力する。本実施形態の速度指令は回転翼部３０の回転速度の指令値（以下、速度指令値という）及びモータ制御装置３２に速度制御を実行させるための速度制御指示を含み、本実施形態の位置指令は回転翼部３０の回転位置の指令値（以下、位置指令値という）及びモータ制御装置３２に位置制御を実行させるための位置制御指示を含む。制御部１０３は、例えば、ユーザがｅＶＴＯＬ１を操縦するためのユーザコントローラ（不図示）を介したユーザ入力に応じて、速度指令における速度指令値又は位置指令における位置指令値を生成する。

【0031】

本実施形態の制御部１０３は、取得した回転位置に基づいて、互いに関連付けられた第１回転翼部３０Ｒ及び第２回転翼部３０Ｌの回転位置が所定の位置関係となるように回転位置を制御する。

【0032】

通信部１０４は、モータ制御装置３２及び回転検出センサ３３と通信する。通信部１０４とモータ制御装置３２及び回転検出センサ３３との間の通信方式に制限はないが、公知の通信方式が用いられる。また、通信部１０４は、ユーザがｅＶＴＯＬ１を操縦するためのユーザコントローラ（不図示）と無線により通信できる。

【0033】

記憶部１０５は、取得部１０１が取得した情報、この取得した情報を処理した中間処理情報等を時系列的に記憶できる。記憶部１０５は、本実施形態の上位制御装置１００の処理を実行するためのプログラムを格納している。本実施形態の記憶部１０５は、互いに関連付けられた第１回転翼部３０Ｒと第２回転翼部３０Ｌとの組を記憶している。本実施形態では、例えば、第１回転翼部３０Ｒとしての回転翼部３０ＦＲ、３０ＭＲ及び３０ＲＲと、第２回転翼部３０Ｌとしての回転翼部３０ＦＬ、３０ＭＬ及び３０ＲＬとが組として互いに関連付けられている。

【0034】

図３は、第１実施形態のモータ制御装置３２の内部構成を例示する図である。モータ制御装置３２は、制御部１０３から速度指令又は位置指令を受信し、受信した指令に基づいて電動モータ３１の回転を制御することにより回転翼部３０の回転を制御する。モータ制御装置３２は、電動モータ３１及び回転検出センサ３３に接続されたベクトル制御部５０を含む。ベクトル制御部５０は、公知の構成を用いることができ、例えば、Ｕ相電流検出部５１ｕ、Ｖ相電流検出部５１ｖ及びＷ相電流検出部５１ｗと、Ａ／Ｄ変換部５２と、３相－２相変換部５３と、ｄ軸目標値出力部５４ｄ及びｑ軸目標値出力部５４ｑと、２相－３相変換部５５と、ＰＷＭ出力部５６と、３相ブリッジ回路５７と、を含む。

【0035】

Ｕ相電流検出部５１ｕ、Ｖ相電流検出部５１ｖ、Ｗ相電流検出部５１ｗは、３相ブリッジ回路５７のＵ、Ｖ、Ｗ相アームに接続され、各シャント抵抗における両端電位差に対応した電位差信号をＡ／Ｄ変換部５２に出力する。

【0036】

Ａ／Ｄ変換部５２は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相電流検出部５１ｕ、５１ｖ、５１ｗから出力された電位差信号をそれぞれＡ／Ｄ変換することにより各相の相電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを出力する。

【0037】

３相－２相変換部５３は、相電流検出値Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗをｄｑ回転座標におけるｄ軸電流検出値Ｉｄ及びｑ軸電流検出値Ｉｑに変換する。

【0038】

ｄ軸目標値出力部５４ｄは、ｄ軸指令値出力部５８から出力されたｄ軸指令値、回転検出センサ３３から出力された回転速度及び３相－２相変換部５３から出力されたｄ軸電流検出値Ｉｄに基づいて、ｄ軸電流目標値を設定する。また、ｄ軸目標値出力部５４ｄは、ｄ軸電流目標値に基づいて所定周期毎にｄ軸電圧目標値を演算する。例えば、ｄ軸目標値出力部５４ｄは、ｄ軸電流検出値Ｉｄとｄ軸電流目標値との電流偏差に対する比例積分制御（ＰＩ制御）などの電流フィードバック制御を実行する。これにより、ｄ軸電流検出値Ｉｄをｄ軸電流目標値に近付けるように、ｄ軸電圧目標値が演算及び出力される。ｑ軸目標値出力部５４ｑも同様に、ｑ軸指令値、３相－２相変換部５３から出力されたｑ軸電流検出値Ｉｑに基づいてｑ軸電流目標値を設定し、ｑ軸電圧目標値を演算及び出力する。本実施形態のｑ軸指令値は０である。

【0039】

２相－３相変換部５５は、ｄ、ｑ軸電圧目標値をＵ相電圧指令値Ｖｕ、Ｖ相電圧指令値Ｖｖ及びＷ相電圧指令値Ｖｗの３相電圧目標値に変換する。

【0040】

ＰＷＭ出力部５６は、３相電圧指令値Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗと、例えば、三角波キャリアであるキャリア波（搬送波）と、に基づいて、３相ブリッジ回路５７の各スイッチング素子（不図示）を駆動するためのＰＷＭ信号を生成及び出力する。

【0041】

３相ブリッジ回路５７は、それぞれ、２つのスイッチング素子（不図示）を直列接続したＵ相アーム、Ｖ相アーム及びＷ相アームを有する。３相ブリッジ回路５７のＵ、Ｖ、Ｗ相アームの２つのスイッチング素子間には、電動モータ３１における対応相のコイルが接続される。本実施形態の３相ブリッジ回路５７に用いられるスイッチング素子は、ＩＧＢＴであるが、これに限定されず、例えば、ＦＥＴであってもよい。

【0042】

本実施形態のモータ制御装置３２は、ベクトル制御部５０に接続された第１スイッチＳＷ１をさらに含む。第１スイッチＳＷ１の第１端子には上位制御装置１００からの速度指令値が入力され、第１スイッチＳＷ１の第２端子には上位制御装置１００からの位置指令値が入力される。本実施形態の第１スイッチＳＷ１は、ベクトル制御部５０への入力を速度指令値及び位置指令値のいずれかに切り替えるように構成される。第１スイッチＳＷ１は、速度指令に含まれる速度制御指示に基づいて第１端子側に設定され、位置指令に含まれる位置制御指示に基づいて第２端子側に設定される。すなわち、第１スイッチＳＷ１は、回転検出センサ３３の検出した回転速度が閾値以上である場合には第１端子側に設定され、上記回転速度が閾値未満である場合には第２端子側に設定される。

【0043】

第１スイッチＳＷ１が第１端子側に設定される場合、上位制御装置１００からの速度指令値と回転検出センサ３３の検出した回転速度との差分がｄ軸指令値出力部５８に入力される。ｄ軸指令値出力部５８は、入力した差分に基づいてｄ軸指令値を生成してｄ軸目標値出力部５４ｄに出力する。したがって、第１スイッチＳＷ１が第１端子側に設定される場合、上位制御装置１００からの速度指令値に追随するように電動モータ３１が制御される。

【0044】

第１スイッチＳＷ１が第２端子側に設定される場合、上位制御装置１００からの位置指令値と回転検出センサ３３の検出した回転位置との差分がｄ軸指令値出力部５８に入力される。ｄ軸指令値出力部５８は、入力した差分に基づいてｄ軸指令値を生成してｄ軸目標値出力部５４ｄに出力する。したがって、第１スイッチＳＷ１が第２端子側に設定される場合、上位制御装置１００からの位置指令値に追随するように電動モータ３１が制御される。

【0045】

図４は、第１実施形態の上位制御装置１００の処理Ｓ１００を例示するフローチャートである。この処理Ｓ１００は、ｅＶＴＯＬ１の電源投入時から開始される処理であり、所定の時間間隔毎（例えば、数ミリ秒毎）に繰り返し実行される。

【0046】

ステップＳ１０１で、取得部１０１は、回転翼部３０の回転速度を取得する。例えば、取得部１０１は、回転検出センサ３３から回転速度を取得することができる。

【0047】

ステップＳ１０２で、判断部１０２は、取得した回転速度が閾値以上であるか否かを判断する。回転速度が閾値以上である場合（ステップＳ１０２のＹ）、処理Ｓ１００はステップＳ１０３に進む。回転速度が閾値以上ではない場合（ステップＳ１０２のＮ）、処理Ｓ１００はステップＳ１０４に進む。

【0048】

ステップＳ１０３で、制御部１０３は、速度指令を生成して通信部１０４を介してモータ制御装置３２に送信する。速度指令中の速度制御指示により、第１スイッチＳＷ１が第１端子側に設定され、速度指令値に基づいて電動モータ３１が制御される。ステップＳ１０３の後、処理Ｓ１００は終了する。

【0049】

ステップＳ１０４で、制御部１０３は、位置指令を生成して通信部１０４を介してモータ制御装置３２に送信する。位置指令中の位置制御指示により、第１スイッチＳＷ１が第２端子側に設定され、位置指令値に基づいて電動モータ３１が制御される。特に、制御部１０３は、互いに関連付けられた第１回転翼部３０Ｒ及び第２回転翼部３０Ｌの回転位置に基づいて、その回転位置同士が所定の位置関係となるように回転位置を制御する。本実施形態によると、例えば離陸時又は着陸時の回転翼部３０の回転速度が小さいときに（すなわち、回転速度が閾値未満のときに）、回転位置が制御される。

【0050】

図５は、本実施形態の第１回転翼部３０Ｒ及び第２回転翼部３０Ｌの回転位置を例示する。図５の例では、簡略化のため、それぞれ１つの第１回転翼部３０Ｒ及び第２回転翼部３０Ｌの回転位置を示す。以下の図６及び図７も同様である。本実施形態の第１回転翼部３０Ｒ及び第２回転翼部３０Ｌの回転位置同士が所定の位置関係は、上面視で、同じ回転位置である。したがって、本実施形態の制御部１０３は、第１回転翼部３０Ｒ及び第２回転翼部３０Ｌの回転位置同士が上面視で同じ回転位置となるように各回転位置を制御する。例えば、本実施形態の制御部１０３は、第１回転翼部３０Ｒ及び第２回転翼部３０Ｌを同じ回転角度にする制御を実行する。例えば、本実施形態の制御部１０３は、第１回転翼部３０Ｒ及び第２回転翼部３０Ｌを同じ回転位置に合わせた後、第１回転翼部３０Ｒ及び第２回転翼部３０Ｌを所定の回転速度でユーザ入力に応じた回転角度ずつ回転させる。これにより、第１回転翼部３０Ｒ及び第２回転翼部３０Ｌ同士の回転が同期し、駐機する際には左右対称の位置で第１回転翼部３０Ｒ及び第２回転翼部３０Ｌが停止する。

【0051】

ステップＳ１０４の後、処理Ｓ１００は終了する。

【0052】

ここで、参考例として、本実施形態の位置制御を実行しない場合（すなわち、通常の速度制御のみを実行する場合）において想定される第１回転翼部３０Ｒ及び第２回転翼部３０Ｌの回転位置の例を図６に示す。図６の例では、第１回転翼部３０Ｒ及び第２回転翼部３０Ｌ同士の各ブレード３５が不揃いに配置されている。そのため、ユーザは、回転翼部３０のブレード３５が乱雑に配置されていると感じるため、見た目に関して好印象を受けにくくなる。

【0053】

これに対し、本実施形態では、制御部１０３は、取得した回転位置に基づいて、互いに関連付けられた第１回転翼部３０Ｒ及び第２回転翼部３０Ｌの回転位置が所定の位置関係となるように回転位置を制御する。本構成によると、第１回転翼部３０Ｒ及び第２回転翼部３０Ｌの回転位置が所定の位置関係となるため、例えば駐機中や飛行中のｅＶＴＯＬ１の見栄えを良くすることができる。

【0054】

ここで、仮に取得した回転速度が閾値以上の場合に速度制御から位置制御に切り替えた場合、その切り替え時の回転速度に位置制御による回転速度が追い付かず、回転翼部３０が滑らかに回転できなくなり、見た目が損なわれる可能性がある。これに対し、本実施形態では、制御部１０３は、取得した回転速度が閾値未満である場合に回転位置を制御する。本構成によると、回転速度が低い状態で回転位置を制御することにより、速度制御から位置制御に切り替えた場合であっても回転翼部３０を滑らかに回転させやすくなるため、見た目が損なわれにくくすることができる。

【0055】

本実施形態では、所定の位置関係は、上面視で、同じ回転位置である（例えば、図５参照）。本構成によると、第１回転翼部３０Ｒ及び第２回転翼部３０Ｌ同士の各ブレード３５が揃って見えるため、駐機中や飛行中のｅＶＴＯＬ１の見栄えを効果的に向上させることができる。

【0056】

以下、変形例を説明する。

【0057】

実施形態では、ｅＶＴＯＬ１は６つの回転翼部３０を備えたが、これに限定されず、回転翼部３０の数は２つ以上であればよい。

【0058】

本実施形態では、所定の位置関係は、上面視で同じ回転位置であるがこれに限定されない。例えば、所定の位置関係は、上面視で本体部軸ＡＸに関して鏡面対称の位置であってもよい。本構成によっても、所定の位置関係が同じ回転位置である場合と同様の効果を奏することができる。また、所定の位置関係は、ユーザの好みに応じて任意に設定されてもよい。

【0059】

図７は、本実施形態の第１回転翼部３０Ｒ及び第２回転翼部３０Ｌの回転位置の他の例を示す。図７に示すように、所定の位置関係は、互いに関連付けられた第１回転翼部３０Ｒ及び第２回転翼部３０Ｌの幅方向の合計距離Ｄが最小値Ｄminとなる位置であってもよい。ここで、参考例として、互いに関連付けられた第１回転翼部３０Ｒ及び第２回転翼部３０Ｌの幅方向の合計距離Ｄが最大値Ｄmaxとなるときの第１回転翼部３０Ｒ及び第２回転翼部３０Ｌの回転位置の例を図８に示す。ブレード３５の長手方向の長さをＲとし、第１回転翼部３０Ｒ及び第２回転翼部３０Ｌの間の間隔を２Ｒとすると、図８の例では、合計距離の最大値Ｄmax＝４Ｒとなる。一方、図７の例によると、回転翼部３０の回転軸よりもＹ方向外側に設けられたブレード３５の一端から他端までのＹ方向の距離はＲcos60°＝Ｒ／２であるため、合計距離Ｄの最小値Ｄmin＝Ｒ＋Ｒ＋Ｒ／２＋Ｒ／２＝３Ｒとなる。このように、例えば、３つのブレード３５等角度間隔で配置された回転翼部３０においては、最大値Ｄmax＝４Ｒと最小値Ｄmin＝３Ｒとを比較すると、駐機中の合計距離Ｄを最大で２５％小さくすることができる。そのため、本構成によると、ｅＶＴＯＬ１が駐機する際のスペースを削減できる。

【0060】

ｅＶＴＯＬ１が、第１回転翼部３０Ｒ及び第２回転翼部３０Ｌが所定の収納用回転位置にある場合に回転翼部３０を収納可能に構成された収納部を備える場合、所定の位置関係は、その収納用回転位置であってもよい。本構成によると、回転翼部３０を収納部に収納する際に、第１回転翼部３０Ｒ及び第２回転翼部３０Ｌの回転位置を収納用回転位置に調整し直す作業負担を低減することができる。

【0061】

実施形態では、離陸時及び着陸時の両方において回転翼部３０の回転位置が制御されたが、これに限定されず、離陸時及び着陸時の一方において回転翼部３０の回転位置が制御されてもよい。

【0062】

実施形態では、回転翼部３０はリフト用回転翼部およびクルーズ用回転翼部として兼用可能に構成されたが、これに限定されず、リフト用回転翼部とクルーズ用回転翼部とが別々に設けられてもよい。この場合、リフト用回転翼部及びクルーズ用回転翼部はそれぞれ複数設けられ、リフト用回転翼部同士及びクルーズ用回転翼部同士が互いに関連付けられればよい。

【0063】

実施形態では、回転翼部３０ＦＲ及び３０ＦＬと、回転翼部３０ＭＲ及び３０ＭＬと、回転翼部３０ＲＲ及び３０ＲＬとは、本体部軸ＡＸを含む垂直平面を中心にして左右対称に配置されたが、これに限定されず、任意の位置に配置されてもよい。

【0064】

図９及び図１０は、閾値の設定に関する変形例を示す。例えば、回転翼部３０の回転速度が閾値未満となって回転翼部３０が速度制御から位置制御に切り替えられた後に、着陸位置が所望の位置ではなかった場合などに着陸する前にｅＶＴＯＬ１を再度上昇させる場合には、回転翼部３０が位置制御から速度制御にすぐに切り替えられるように、回転速度の閾値をより低い値に変更してもよい（例えば、図９参照）。また、第１回転翼部３０Ｒ及び第２回転翼部３０Ｌ同士の回転を揃えることでより見栄えを向上させるために、回転速度の閾値をより高い値に変更してもよい（例えば、図１０参照）。上記の「着陸する前にｅＶＴＯＬ１を再度上昇させる場合」とは、例えば、回転翼部３０の回転速度が閾値未満となった後に、回転検出センサ３３が検出した回転速度が所定速度以上増加した場合やユーザコントローラ（不図示）からｅＶＴＯＬ１を再度上昇させるユーザ入力を受けた場合等である。

【0065】

第２実施形態
以下、本発明の第２実施形態を説明する。第２実施形態の図面および説明では、第１実施形態と同一または同等の構成要素、部材には、同一の符号を付する。第１実施形態と重複する説明を適宜省略し、第１実施形態と相違する構成について重点的に説明する。

【0066】

第２実施形態では、回転翼部３０ＦＲ及び３０ＦＬが第１の組として互いに関連付けられ、回転翼部３０ＭＲ及び３０ＭＬが第２の組として互いに関連付けられ、回転翼部３０ＲＲ及び３０ＲＬが第１の組として互いに関連付けられている。第１～第３の組は、記憶部１０５に記憶されている。このように、本実施形態では、本体部軸ＡＸを含む垂直平面を中心にして左右対称の位置（上面視で本体部軸ＡＸに関して鏡面対称の位置）にある第１回転翼部３０Ｒ及び第２回転翼部３０Ｌが組として設定される。

【0067】

第２実施形態の判断部１０２は、回転翼部３０が故障したか否かを判断する。

【0068】

図１１は、第２実施形態のモータ制御装置３２の機能ブロック図である。第２実施形態のモータ制御装置３２は、下位取得部２０１と、下位判断部２０２と、下位制御部２０３と、下位通信部２０４と、下位記憶部２０５と、を備える。下位取得部２０１は、回転検出センサの検出結果を取得する。下位判断部２０２は、制御部１０３とモータ制御装置３２との間の通信の異常の有無等を判断する。下位通信部２０４は、上位制御装置１００の制御部１０３と、同じ組の回転翼部３０に設けられたモータ制御装置３２の下位通信部２０４とに対して通信可能に構成される。下位記憶部２０５は、モータ制御装置３２の処理を実行するためのプログラムや各種閾値を記憶している。

【0069】

図１２は、第２実施形態のモータ制御装置３２の内部構成を例示する図である。第２実施形態のモータ制御装置３２は、第１スイッチＳＷ１の第２端子に接続された第２スイッチＳＷ２と、第１スイッチＳＷ１の第１端子に接続された第３スイッチＳＷ３と、をさらに含む。第２スイッチＳＷ２の第１端子には上位制御装置１００からの位置指令が入力され、第２スイッチＳＷ２の第２端子にはその組として関連付けられた回転翼部３０の回転位置が入力される。第３スイッチＳＷ３の第１端子には上位制御装置１００からの速度指令が入力され、第３スイッチＳＷ３の第２端子には０の値が入力される。

【0070】

図１３は、第１～第３スイッチＳＷ１～ＳＷ３の真理値表である。本実施形態の第１～第３スイッチＳＷ１～ＳＷ３は、図１３の真理値表に応じて切り替えらえる。

【0071】

通常の飛行状態且つ回転速度が閾値以上である場合、第１スイッチＳＷ１は第１端子側に設定され、第３スイッチＳＷ３は第１スイッチ側に設定される。その結果、ベクトル制御部５０には速度指令が入力される。通常の飛行状態且つ回転速度が閾値未満である場合、第１スイッチＳＷ１は第２端子側に設定され、第２スイッチＳＷ２は第１スイッチ側に設定される。その結果、ベクトル制御部５０には位置指令が入力される。

【0072】

回転翼部３０が故障した状態且つ回転速度が閾値以上である場合、第１スイッチＳＷ１は第１端子側に設定され、第３スイッチＳＷ３は第１スイッチ側に設定される。その結果、ベクトル制御部５０には速度指令が入力される。回転翼部３０が故障した状態且つ回転速度が閾値未満である場合、第１スイッチＳＷ１は第２端子側に設定され、第２スイッチＳＷ２は第１スイッチ側に設定される。その結果、ベクトル制御部５０には位置指令が入力される。

【0073】

通信に異常がある状態且つ回転速度が閾値以上である場合、第１スイッチＳＷ１は第１端子側に設定され、第３スイッチＳＷ３は第２スイッチ側に設定される。その結果、ベクトル制御部５０には０の値が入力され、通信に異常があるモータ制御装置３２に設けられた回転翼部３０の回転が停止する。通信に異常がある状態且つ回転速度が閾値未満である場合、第１スイッチＳＷ１は第２端子側に設定され、第２スイッチＳＷ２は第２スイッチ側に設定される。その結果、ベクトル制御部５０には、通信に異常があるモータ制御装置３２に設けられた回転翼部３０に関連付けられた回転翼部３０の回転位置が入力され、この関連付けられた回転翼部３０の回転位置と同じ回転位置となるように通信に異常があるモータ制御装置３２に設けられた回転翼部３０の回転位置が制御される。

【0074】

ｅＶＴＯＬ１が駐機中の状態且つ回転速度が閾値以上である場合、第１スイッチＳＷ１は第１端子側に設定され、第３スイッチＳＷ３は第１スイッチ側に設定される。その結果、ベクトル制御部５０には速度指令が入力される。ｅＶＴＯＬ１が駐機中の状態且つ回転速度が閾値未満である場合、第１スイッチＳＷ１は第２端子側に設定され、第２スイッチＳＷ２は第１スイッチ側に設定される。その結果、ベクトル制御部５０には位置指令が入力される。

【0075】

図１４は、第２実施形態の上位制御装置１００の処理Ｓ２００を例示するフローチャートである。図１４のステップＳ２０１、Ｓ２０２、Ｓ２０４、Ｓ２０６は、図４のステップＳ１０１～Ｓ１０４と同様であるため、その説明を省略する場合がある。

【0076】

ステップＳ２０２で、回転速度が閾値以上である場合（ステップＳ２０２のＹ）、処理Ｓ２００はステップＳ２０３に進む。回転速度が閾値以上ではない場合（ステップＳ２０２のＮ）、処理Ｓ２００はステップＳ２０６に進む。

【0077】

ステップＳ２０３で、判断部１０２は、回転翼部３０が故障したか否かを判断する。ここでの回転翼部３０の故障は、例えば、電動モータ３１の不具合、ブレード３５の破損や回転翼部３０の回転軸にゴミなどの異物が詰まる等である。判断部１０２は、モータ制御装置３２が回転翼部３０の故障を検知した場合にモータ制御装置３２から出力される故障信号に基づいて、回転翼部３０が故障したと判断する。モータ制御装置３２は、例えば、速度指令における速度指令値と回転検出センサ３３の検出した回転速度との差分が所定差分以上大きい場合に、回転翼部３０の故障を検出する。回転翼部３０が故障していない場合（ステップＳ２０３のＮ）、処理Ｓ２００はステップＳ２０４に進む。回転翼部３０が故障した場合（ステップＳ２０３のＹ）、処理Ｓ２００はステップＳ２０５に進む。

【0078】

ステップＳ２０５で、制御部１０３は、速度低下指示を含む速度指令を故障した回転翼部３０及びこれに関連付けられた回転翼部３０のモータ制御装置３２に送信する。本実施形態の速度低下指示は、故障した回転翼部３０及びこれに関連付けられた回転翼部３０の回転を停止させる指示を含む。速度低下指示は、回転翼部３０の回転を停止させるものではなく、故障した回転翼部３０の回転速度を閾値未満に低下させ、故障した回転翼部３０に関連付けられた回転翼部３０の回転速度を故障した回転翼部３０の回転速度に近づくように制御するものであればよい。

【0079】

図１５は、故障が発生した場合の回転翼部３０の回転速度を例示する。この例では、各回転翼部３０は、故障発生前では閾値以上の回転速度で駆動しているものとする。例えば、第１回転翼部３０ＦＲに故障が発生した場合、制御部１０３は、第１回転翼部３０ＦＲに設けられた電動モータ３１の回転を停止させて第１回転翼部３０ＦＲの回転速度を低下させるとともに、第１回転翼部３０ＦＲに関連付けられた第２回転翼部３０ＦＬに設けられた電動モータ３１の回転を停止させて第２回転翼部３０ＦＬの回転速度を低下させる。その結果、第１回転翼部３０ＦＲ及び第２回転翼部３０ＦＬの回転速度が閾値未満になった場合、制御部１０３は、第１回転翼部３０ＦＲ及び第２回転翼部３０ＦＬがそれぞれ設けられたモータ制御装置３２に位置指令を送信して第１回転翼部３０ＦＲ及び第２回転翼部３０ＦＬの回転位置の制御を開始する。本実施形態では、図５に示した同じ回転位置の位置関係となるように第１回転翼部３０ＦＲ及び第２回転翼部３０ＦＬの回転位置が制御される。一方、第１回転翼部３０ＦＲと関連付けられていない他の回転翼部３０ＭＲ、３０ＭＬ、３０ＲＲ、３０ＲＬは、ユーザコントローラからのユーザ入力に応じて速度制御される。

【0080】

各ステップＳ２０４～Ｓ２０６の後、処理Ｓ２００は終了する。

【0081】

図１６は、第２実施形態のモータ制御装置３２の処理Ｓ３００を例示するフローチャートである。この処理Ｓ３００は、ｅＶＴＯＬ１の電源投入時から開始される処理であり、所定の時間間隔毎（例えば、数ミリ秒毎）に繰り返し実行される。

【0082】

ステップＳ３０１で、下位取得部２０１は、回転翼部３０の回転速度を取得する。例えば、下位取得部２０１は、回転検出センサ３３から回転速度を取得することができる。

【0083】

ステップＳ３０２で、下位判断部２０２は、上位制御装置１００の制御部１０３とモータ制御装置３２との間の通信に異常があるか否かを判断する。例えば、下位判断部２０２は、上位制御装置１００からの速度指令又は位置指令の信号受信強度が所定強度以下である場合に通信に異常があると判断する。通信に異常がある場合（ステップＳ３０２のＹ）、処理Ｓ３００はステップＳ３０４に進む。通信に異常がない場合（ステップＳ３０２のＮ）、処理Ｓ３００はステップＳ３０３に進む。

【0084】

ステップＳ３０３で、下位制御部２０３は、受信した速度指令又は位置指令に応じて、回転翼部３０を制御する。

【0085】

ステップＳ３０４で、下位判断部２０２は、取得した回転速度が閾値以上であるか否かを判断する。回転速度が閾値以上である場合（ステップＳ３０４のＹ）、処理Ｓ３００はステップＳ３０５に進む。回転速度が閾値以上ではない場合（ステップＳ３０４のＮ）、処理Ｓ３００はステップＳ３０６に進む。

【0086】

ステップＳ３０５で、下位制御部２０３は、通信に異常があると判断されたモータ制御装置３２が設けられた回転翼部３０（以下、通信異常回転翼部３０という）及び通信異常回転翼部３０に関連付けられた回転翼部３０（以下、関連回転翼部３０という）の回転を停止させる。例えば、下位制御部２０３は、第３スイッチＳＷ３を第２端子側に設定してベクトル制御部５０に０の値を入力させることにより通信異常回転翼部３０の回転を停止させるとともに、その関連回転翼部３０に設けられたモータ制御装置３２に対して第３スイッチＳＷ３を第２端子側に設定させる指示を送信する。

【0087】

ステップＳ３０６で、下位制御部２０３は、通信異常回転翼部３０及び関連回転翼部３０を同じ回転位置にする。例えば、下位制御部２０３は、第１スイッチＳＷ１及び第２スイッチＳＷ２をそれぞれ第２端子側に設定してベクトル制御部５０に関連回転翼部３０の回転位置を入力させることにより、通信異常回転翼部３０及び関連回転翼部３０を同じ回転位置にして停止させる。なお、関連回転翼部３０のモータ制御装置３２では、第１スイッチＳＷ１が第２端子側に設定され、第２スイッチＳＷ２が第１端子側に設定されているため、位置指令値に基づいてその回転位置が制御されることになる。

【0088】

各ステップＳ３０４～Ｓ３０６の後、処理Ｓ３００は終了する。

【0089】

ここで、例えば第１回転翼部３０ＦＲが故障した場合には、その故障した第１回転翼部３０ＦＲとこれに関連付けられた第２回転翼部３０ＦＬの回転位置が異なると（例えば図５参照）、飛行中のバランスが取りにくくなり、ｅＶＴＯＬ１の飛行が安定しないおそれがある。本実施形態では、制御部１０３は、回転翼部が故障したと判断された場合、その故障した回転翼部３０及びこれに関連付けられた回転翼部３０の回転位置を制御する。本構成によると、故障した回転翼部３０及びこれに関連付けられた回転翼部３０の回転位置を所定の位置関係にすることにより、飛行中のｅＶＴＯＬ１の見栄えを向上できるとともに、故障が生じた場合であってもｅＶＴＯＬ１を安定して飛行させやすくなる。特に、同じ組の回転翼部３０同士の所定の位置関係を上面視で同じ回転位置とすることにより、ｅＶＴＯＬ１をより安定して飛行させやすくなる。

【0090】

本実施形態では、制御部１０３は、回転翼部３０が故障したと判断された場合、故障した回転翼部３０の回転速度を小さくするとともに、故障した回転翼部３０に関連付けられた回転翼部３０の回転速度が故障した回転翼部３０の回転速度に近づくように回転翼部３０を制御し、回転翼部３０の回転速度が閾値未満である場合に回転翼部３０の回転位置を制御する。本構成によると、例えば第１回転翼部３０ＦＲが故障して、その故障した第１回転翼部３０ＦＲの回転速度を低下させるとともに、バランスを取るためにこれに関連付けられた第２回転翼部３０ＦＬの回転速度を低下させる場合に、回転速度が低い状態で回転位置を制御することにより、回転翼部３０を滑らかに回転させやすくなるため、見た目が損なわれにくくすることができる。

【0091】

第２実施形態では、下位制御部２０３は、通信の異常があると判断した場合、上位制御装置１００からの指令によらずに、通信異常回転翼部３０の回転位置及び関連回転翼部３０の回転位置を所定の位置関係にする。本構成によると、上位制御装置１００との通信に異常が発生した場合であっても、上位制御装置１００からの速度指令又は位置指令がなくても、ｅＶＴＯＬ１を安定して飛行させやすくすることができる。

【0092】

第２実施形態では、モータ制御装置３２の下位判断部２０２が回転翼部３０の故障を判断したが、これに限定されず、例えば、上位制御装置１００が回転翼部３０の故障を判断してもよい。

【0093】

第２実施形態では、ステップＳ３０４での回転速度が閾値以上であるか否かの判定に応じて、ステップＳ３０５及びＳ３０６のいずれかの処理が実行されたが、これに限定されない。例えば、ステップＳ３０２で通信異常があると判定された場合（ステップＳ３０２のＹ）、回転速度が閾値以上であるか否かにかからわず（すなわち、ステップＳ３０４を省略して）、ステップＳ３０５の処理が実行されてもよいし、ステップＳ３０６の処理が実行されてもよいし、または組の回転翼部を所定の位置関係に位置制御した後に停止させてもよい。

【0094】

以上、本発明の実施形態の例について詳細に説明した。上記した実施形態は、いずれも本発明を実施するにあたっての具体例を示したものにすぎない。実施形態の内容は、本発明の技術的範囲を限定するものではなく、請求の範囲に規定された発明の思想を逸脱しない範囲において、構成要素の変更、追加、削除などの多くの設計変更が可能である。上記の実施形態では、このような設計変更が可能な内容に関して、「実施形態の」「実施形態では」等との表記を付して説明しているが、そのような表記のない内容にも設計変更が許容され得る。

【0095】

上記した各実施形態及び変形例の任意の組み合わせもまた本発明の実施形態として有用である。組み合わせによって生じる新たな実施形態は、組み合わされる実施形態及び変形例それぞれの効果をあわせもつ。

【符号の説明】

【0096】

１ ｅＶＴＯＬ、 １０ 本体、 ２０ アーム、 ３０ 回転翼部、 ３１ 電動モータ、 ３２ 、モータ制御装置、 ３３ 回転検出センサ、 ３５ ブレード、 １００ 上位制御装置、 １０１ 取得部、 １０２ 判断部、 １０３ 制御部、 １０４ 通信部、 １０５ 記憶部、 ２０１ 下位取得部、 ２０２ 下位判断部、 ２０３ 下位制御部、 ２０４ 下位通信部、 ２０５ 下位記憶部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】