JP2016088111A - ヘリコプター - Google Patents

Abstract

【課題】バッテリーが主電力源であって、異常時の動力源を別に有するヘリコプターを提供する。
【解決手段】マルチコプター１００は、複数のプロペラ１を有し、電動式に構成されている。このマルチコプター１００は、電動モータ２と、少なくとも１つのメインバッテリー３と、発電機４と、エンジン５と、バッテリー状態検出部７１と、を備える。電動モータ２は、プロペラ１を駆動する。メインバッテリー３は、電動モータ２へ電力を供給する第１電力源である。発電機４は、電動モータ２へ電力を供給する第２電力源である。エンジン５は、発電機４を駆動する。バッテリー状態検出部７１は、メインバッテリー３の異常を検出する。発電機４は、バッテリー状態検出部７１によりメインバッテリー３の異常を検出した場合に、エンジン５からの動力を変換した電力を直接に電動モータ２へ供給する。
【選択図】図３

Description

本発明は、ヘリコプターに関し、特に２つ以上のロータ（回転翼）を備えるヘリコプターに関する。

従来から、機体の上部に設けられたロータが高速回転することにより揚力を発生し、上昇ないし飛行するヘリコプターが知られている。２つ以上のロータが搭載されたヘリコプターはマルチコプターと呼ばれている。特許文献１は、この種のヘリコプターを開示する。

特許文献１の多機能ヘリコプターは、２つのロータと、当該２つのロータを互いに反対方向に回転する同軸反転器と、エンジンの回転を同軸反転器及びロータに伝達するシャフトと、補助プロペラと、垂直尾翼と、水平尾翼と、電気モータで駆動する車輪と、緊急時のメイン・ロータ用モータ、補助プロペラ用モータ及び車輪用モータに電力を供給する発電機及び蓄電池と、メイン・ロータ及び発電機を駆動するエンジンと、ギアボックスと、を具備している。ロータのブレードのピッチ角は、それぞれ全方位角で一定とし、補助プロペラは前後、左右及び上下方向の推力を発生する。

特許文献１は、この構成により、ヘリコプターのヒンジ部を簡単化し、故障率が少なく、安全運行を可能とする。

特許文献２は、無人空中輸送手段（ＵＡＶ）として用いられ、ヘリコプターと同じように回転翼を利用して飛行する回転翼輸送手段を開示する。この回転翼輸送手段は、細長い管状の背骨又は芯を有する本体構造と、第１ローターシステムと、第２ローターシステムと、ブースターモジュールと、を備え、ローターシステムへの、及び２つのローターシステムの間の電力伝達は、機械的軸伝達ではなく、主に電気配線によって行われる。また、当該回転翼輸送手段は、ブースターモジュールを脱落させ、ＵＡＶの重量を軽減することができる。

特許文献２は、この構成により、製造をやり易くできるとともに、第一飛行フェーズの終わりにブースターモジュールを脱落させてＵＡＶの重量を軽減することにより、第二飛行フェーズで引続く飛行を可能とする。

非特許文献１は、上記のマルチコプターを開示する。非特許文献１のマルチコプターにおいては、エンジンがメイン動力として推力と発電を兼任し、エンジンとモータのハイブリッドで駆動される。非特許文献１は、この構成により、長時間の連続航行を可能とする。

特開平８−１５０８１８号公報 特開２０１０−１２０６４１号公報

「マルチコプター進化論」、ラジコン技術、株式会社電波実験社、平成２６年４月１０日、ｐ．３５

しかしながら、上記特許文献１は、エンジンによりメイン・ロータを駆動する構成になっているため、エンジンに起因する騒音及び排気を抑制することが難しい。

また、上記特許文献２は、２段飛行ができる構成を有し、第１飛行が完了したとき、第１飛行の動力源が脱落し、ＵＡＶの重量を軽減して、第２飛行で引き続き飛行させると開示しているが、ＵＡＶの動力源に異常が発生した場合の対策について開示していない。

また、非特許文献１においては、特許文献２と同様に、異常の発生に対応するための構成に関して開示していない。

本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その目的は、バッテリーが主電力源であって、異常時の動力源を別に有するヘリコプターを提供することにある。

課題を解決するための手段及び効果

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。

本発明の観点によれば、以下の構成のヘリコプターが提供される。即ち、このヘリコプターは、複数のロータを有し、電動式に構成されている。このヘリコプターは、電動モータと、少なくとも１つのバッテリーと、発電機と、エンジンと、バッテリー異常検出部と、を備える。前記電動モータは、前記ロータを駆動する。前記バッテリーは、前記電動モータへ電力を供給する第１電力源である。前記発電機は、前記電動モータへ電力を供給する第２電力源である。前記エンジンは、前記発電機を駆動する。前記バッテリー異常検出部は、前記バッテリーの異常を検出する。前記発電機は、前記バッテリー異常検出部により前記バッテリーの異常を検出した場合に、前記エンジンからの動力を変換した電力を直接に前記電動モータへ供給する。

これにより、バッテリーで電動モータを駆動することで、騒音を低減することができるとともに、第１電力源であるバッテリーにおける過熱や、異常な電圧降下等の異常が発生した場合でも、エンジンにより駆動された発電機が第２電力源としてヘリコプターを駆動することができるので、ヘリコプターが動力を失うことによる墜落事故を回避することができる。

前記のヘリコプターにおいて、前記発電機は、前記バッテリー異常検出部により前記バッテリーの異常を検出したときに、前記エンジンからの動力を変換した電力を前記電動モータへ供給し、当該ヘリコプターを着陸させることが好ましい。

これにより、バッテリーの異常が検出された場合に、着陸のための電力を発電機がヘリコプターに供給するので、ヘリコプターを安全に着陸させることができる。

前記のヘリコプターにおいては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、このヘリコプターは、少なくとも１つのエアバッグを備える。前記エアバッグは、緊急着陸に使用される。

これにより、緊急着陸するとき、ヘリコプターの損傷を好適に回避することができる。

前記のヘリコプターにおいては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、前記電動モータは、複数の前記ロータのそれぞれを駆動するように複数設けられる。前記ヘリコプターは、前記電動モータの異常を検出するモータ異常検出部を備える。このヘリコプターは、前記モータ異常検出部により異常が検出された前記電動モータの個数に基づいて、異なる着陸モードで着陸する。

これにより、異常が発生している電動モータの個数に基づいて、ヘリコプターの異常の深刻度を推測することができるので、どのようにヘリコプターが着陸するかを適切に判断することができる。

前記のヘリコプターにおいては、前記モータ異常検出部により異常が検出された前記電動モータの個数及び位置に基づいて、異なる着陸モードで着陸することが好ましい。

これにより、異常が発生している電動モータの個数に加えて当該電動モータの位置も考慮することで、ヘリコプターの異常の深刻度を一層正確に推測することができるので、どのようにヘリコプターが着陸するかを一層適切に判断することができる。

前記のヘリコプターにおいては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、前記着陸モードは、継続飛行モードと、不時着モードと、を含む。前記継続飛行モードは、飛行を継続しつつユーザの指示に従って着陸するモードである。前記不時着モードは、直ちに不時着するモードである。

これにより、電動モータに異常が発生した場合に、緊急度に応じて適切な着陸モードを選択することができる。

前記のヘリコプターにおいては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、このヘリコプターは、エアバッグと、パラシュートと、飛行高度測定部と、を備える。前記飛行高度測定部は、飛行高度を測定する。このヘリコプターは、前記飛行高度測定部により測定した飛行高度に基づいて、前記エアバッグ及び前記パラシュートのうち少なくとも何れか１つを使用して不時着することが可能である。

これにより、不時着するとき、ヘリコプターの損傷を回避するための手段を飛行高度によって使い分けることができるので、不時着の成功の可能性を高めることができる。

前記のヘリコプターにおいては、前記エアバッグ及び前記パラシュートのうち少なくとも何れかを展開する電力源を、前記バッテリー及び前記発電機とは別に備えることが好ましい。

これにより、バッテリー及び発電機がすべて故障しても、別に備えられた電力源により、ヘリコプターを安全に緊急着陸させることができる。

本発明の一実施形態に係るマルチコプターの全体的な構成を示す斜視図。 マルチコプターの各プロペラの回転を示す概略平面図。 マルチコプターの構成の概略を示すブロック図。 パラシュート及びエアバッグを展開している様子を示す図。 メインバッテリーの異常に関して制御部で実行される制御の例を示すフローチャート。 電動モータの異常に関して制御部で実行される制御の例を示すフローチャート。 着陸モード選択マップの例を示す図。

次に、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１はマルチコプター１００の全体的な構成を示す斜視図である。

図１に示すマルチコプター（ヘリコプター）１００は、プロペラ（ロータ）１を複数個（本実施形態においては６つ）搭載する電動式の無人ヘリコプターとして構成されており、無線による遠隔操縦が可能になっている。当該マルチコプター１００は、図１に示すように、機体１０と、６つのプロペラ１と、電動モータ２と、メインバッテリー（バッテリー）３と、発電機４と、エンジン５と、を備えている。

機体１０は、マルチコプター１００の中心部に配置されている。当該機体１０には、電動モータ２と、メインバッテリー３と、発電機４と、エンジン５と、が設置されている。

プロペラ１は、図１に示すように、機体１０の中心部を中心とする円上に等間隔に配置されている。マルチコプター１００は、それぞれのプロペラ１を同時に回転させることにより飛行する。

電動モータ２は、それぞれのプロペラ１の下方に設置され、プロペラ１を駆動する。それぞれの電動モータ２がメインバッテリー３と電気的につながっている。メインバッテリー３は、それぞれの電動モータ２に電力を供給する。

なお、メインバッテリー３の残量が所定の閾値より少なくなった場合、マルチコプター１００は後述の発電機４及びエンジン５を稼動させることにより、当該メインバッテリー３を充電することができる。

発電機４は、メインバッテリー３に異常が発生した場合、電動モータ２に電力を供給できるように構成され、機体１０の下部に設置されている。

エンジン５は、発電機４の動力源であって、小型のディーゼルエンジンやレシプロエンジンなどを用いることができる。

本実施形態のマルチコプター１００は、以上の構成で、メインバッテリー３の電力を電動モータ２に供給し、６つのプロペラ１を回転させることにより飛行する。

マルチコプター１００の飛行原理は公知であるが、以下、マルチコプター１００の飛行について図２を参照して簡単に説明する。図２は、マルチコプター１００の各プロペラ１の回転を示す概略平面図である。

図２に示すように、マルチコプター１００が備える６つのプロペラ１の回転方向は、周方向に隣接するプロペラ１同士（例えば、プロペラ１ａとプロペラ１ｂ）の回転方向が互いに逆になるように設定されている。これにより、プロペラ１を回転させることにより発生した回転トルクが互いに相殺されるので、マルチコプター１００自体がプロペラ１の回転により旋回することなく、上昇力を得て好適に上昇することができる。

プロペラ１の回転数を制御し、プロペラ１の回転によって得られる揚力をマルチコプター１００自体の重力とバランスさせることで、マルチコプター１００のホバリングや水平飛行を実現することができる。また、プロペラ１により発生させる揚力を小さくすることで、マルチコプター１００を降下させることができる。

そして、それぞれのプロペラ１の回転数を制御して、６つのプロペラ１の回転によって発生する回転トルクに不均衡を生じさせることにより、マルチコプター１００の旋回を実現することができる。

上記で説明したように、マルチコプター１００は、複数のプロペラ１のそれぞれの回転を電動モータ２で制御しながら飛行している。従って、電動モータ２の電力源であるメインバッテリー３、又は電動モータ２に異常が発生した場合、マルチコプター１００が墜落によって損傷する可能性がある。

この点、本実施形態のマルチコプター１００は、図３に示すように、上述のプロペラ１と、電動モータ２と、メインバッテリー３と、発電機４と、エンジン５と、を備えるほか、制御部６と、記憶部６１と、稼動状態検出部７と、緊急着陸装置８と、飛行高度測定部９と、を更に備えている。

制御部６は小型コンピュータとして構成されており、ユーザからの無線による操縦指令に従って、マルチコプター１００の飛行を制御することができる。また、当該制御部６は、マルチコプター１００に異常が発生していることを稼動状態検出部７により検出した場合に、マルチコプター１００を着陸させることもできる。

記憶部６１は、緊急着陸装置８の動作に関して予め設定されたパラメータ（例えば、飛行高度設定値など）を記憶している。

稼動状態検出部７は、マルチコプター１００の各部分の稼動状態を検出できるように構成され、バッテリー状態検出部７１や、モータ状態検出部７２などを備えている。

バッテリー状態検出部７１は、過熱や異常な電圧降下などのバッテリー異常、バッテリーの残量などを検出できるように構成されている。例えば、当該バッテリー状態検出部７１がメインバッテリー３の出力電圧を監視して、異常な電圧降下を検出した場合にバッテリー異常と判断するように構成することができる。

モータ状態検出部７２は、過熱や振動や回転不安定などのモータ異常、モータの回転数、トルクなどを検出できるように構成されている。例えば、モータ状態検出部７２が各電動モータ２の駆動電流を予め設定された基準値と比較して、異常な駆動電流を検出するとモータ異常と判断するように構成することができる。また、モータ状態検出部７２が、電動モータ２の近傍に配置されたサーミスタなどの温度センサを備え、電動モータ２の過度な昇温を温度センサによって検出するとモータ異常と判断するように構成することもできる。

緊急着陸装置８は、エアバッグ８１と、パラシュート８２と、緊急用バッテリー８３と、を備え、マルチコプター１００の異常発生時に緊急着陸（不時着）するために用いられる。エアバッグ８１とパラシュート８２は、不時着時の補助着陸装置として用いられている。

エアバッグ８１は、機体１０の下部に収納され、不時着時に図４に示すように展開し膨れることができるように構成されている。パラシュート８２は、機体１０の上部に収納され、不時着時に図４に示すように上方へ展開することができるように構成されている。

飛行高度測定部９は、マルチコプター１００の飛行高度を測定することができる。当該飛行高度測定部９によって測定した飛行高度に基づいて、制御部６は、マルチコプター１００の飛行高度をユーザが指示した高度に調整することができる。また、制御部６は、緊急着陸のとき、当該飛行高度測定部９によって測定した飛行高度によって、適切な補助着陸装置を選択して展開させることができる。

本実施形態のマルチコプター１００は、上述の構成により、メインバッテリー３に異常が発生した場合でも、エンジン５及び発電機４の稼動によって電動モータ２へ電力を供給することができるので、動力を失うことによる墜落事故を回避することができる。また、本実施形態のマルチコプター１００は、補助着陸装置であるエアバッグ８１とパラシュート８２とを備え、不時着が必要になった時の飛行高度に応じてエアバッグ８１及びパラシュート８２の展開を選択することができるので、緊急着陸時におけるマルチコプター１００の損傷を好適に回避することができる。

続いて、本実施形態のマルチコプター１００において、主電力源のメインバッテリー３に異常が発生した場合にマルチコプター１００を着陸させるための構成について説明する。

図３に示すように、メインバッテリー３と、発電機４と、が電力供給切替スイッチ１１に接続されている。当該電力供給切替スイッチ１１を介して、メインバッテリー３又は発電機４からの電力を電動モータ２に供給することができる。制御部６は、バッテリー状態検出部７１によって、メインバッテリー３の異常を検出した場合に、エンジン５及び発電機４に稼動指令を送信するとともに、電力供給切替スイッチ１１に切替指令を送信して、発電機４から電動モータ２へ電力を供給するように制御する。そして、制御部６は、発電機４からの電力を用いて、マルチコプター１００を着陸させる。

ところで、本実施形態のマルチコプター１００は、着陸モードとして、継続飛行モードと、不時着モードと、を有する。継続飛行モードとは、マルチコプター１００の飛行を当面は継続し、ユーザの操縦による指令に応じて適宜の地点（例えば、離陸地や、ユーザがいる場所）までマルチコプター１００を移動させてから着陸するモードである。不時着モードとは、深刻な異常に対応した緊急着陸のために用いられるモードであって、エアバッグ８１やパラシュート８２などを用いてマルチコプター１００を直ちに不時着させるモードである。制御部６は、稼動状態検出部７によって、マルチコプター１００に異常が検出された場合に、適切な着陸モードを選択して、マルチコプター１００を着陸させる。

続いて、制御部６によってメインバッテリー３の異常を検出し、異常が発生した場合に着陸する制御について、図５を参照して説明する。図５は、メインバッテリー３の異常に関して制御部６で実行される制御の例を示すフローチャートである。

図５に示すフローがスタートすると、制御部６は先ず、バッテリー状態検出部７１によって検出されたメインバッテリー３の状態に基づいて、メインバッテリー３に異常が発生しているか否かを判定する（ステップＳ１０１）。メインバッテリー３に異常が発生していない場合、ステップＳ１０１に戻る。メインバッテリー３に異常が発生している場合、制御部６は、モータ状態検出部７２などの稼動状態検出部７により検出されたマルチコプター１００の他の部分の稼動状態に基づいて、不時着が必要か否かを判定する（ステップＳ１０２）。

不時着が必要な場合、制御部６は、不時着モードを選択してマルチコプター１００を直ちに着陸させる（ステップＳ１０３）。この場合、制御部６は先ず、飛行高度測定部９からマルチコプター１００の現在飛行高度αを取得するとともに（ステップＳ１０４）、記憶部６１から、緊急着陸装置８が備える補助着陸装置の展開に関して予め設定された飛行高度設定値βを読み取る（ステップＳ１０５）。そして、制御部６は、得られた２つの値を比較する（ステップＳ１０６）。マルチコプター１００の現在飛行高度αが飛行高度設定値βより大きい場合、図５に示すようにエアバッグ８１とパラシュート８２との両方を展開してマルチコプター１００を不時着（軟着陸）させる（ステップＳ１０７）。マルチコプター１００の現在飛行高度αが飛行高度設定値β以下である場合、エアバッグ８１のみを展開してマルチコプター１００を不時着させる（ステップＳ１０８）。

そして、ステップＳ１０２で不時着が必要ではないと判定された場合、制御部６は、エンジン５と発電機４とを稼動させて、メインバッテリー３の代わりに電動モータ２へ電力を供給し（ステップＳ１０９）、マルチコプター１００を、ユーザの操縦に応じて飛行させる（継続飛行モード、ステップＳ１１０）。マルチコプター１００は、ユーザの指示に従って適宜の場所まで飛行し、着陸する。

続いて、制御部６によって電動モータ２の異常を検出し、異常が発生した場合に着陸する制御について、図２及び図６を参照して説明する。図６は、電動モータ２の異常に関して制御部６で実行される制御の例を示すフローチャートである。

図６に示すフローがスタートすると、制御部６は先ず、モータ状態検出部７２によって検出されたモータの稼動状態に基づいて、電動モータ２に異常が発生しているか否かを判定する（ステップＳ２０１）。電動モータ２に異常が発生していない場合、ステップＳ２０１に戻る。電動モータ２に異常が発生した場合、制御部６は、モータ状態検出部７２から異常が発生した電動モータ２の個数及び位置を取得するとともに（ステップＳ２０２）、記憶部６１から着陸モード選択マップを読み取る（ステップＳ２０３）。そして、制御部６は、異常が発生した電動モータ２の個数及び位置と、着陸モード選択マップと、に基づいて、不時着する必要があるか否かを判定する（ステップ２０４）。

前記着陸モード選択マップは、例えば図７に示すようなマップとすることができる。図７の着陸モード選択マップでは、６つの電動モータ２のうち１つ（例えば、図２に示すプロペラ１ａの電動モータ２）に異常が発生しただけの場合は、マルチコプター１００の飛行を継続する（継続飛行モード）。この場合、マルチコプター１００は、無線操縦するユーザの指示に従って、ユーザが所望する地点（例えば、離陸地又はユーザの位置）まで帰還させることが可能である。このとき、制御部６は、異常が発生した電動モータに係るプロペラ１ａの回転を停止させるとともに、当該プロペラ１ａに対向するプロペラ１ｄの回転を停止させることで回転トルクのバランスを取り、残り４つのプロペラ１を用いてマルチコプター１００を飛行させる。

６つの電動モータ２のうち２つの電動モータ２に異常が発生している場合は、制御部６は、当該２つの異常電動モータの位置が互いに隣接しているか否かを判断する。当該２つの異常電動モータが隣接している場合（例えば、プロペラ１ｄの電動モータ２とプロペラ１ｅの電動モータ２の両方に異常が発生している場合）、揚力のバランスをとることが困難なので、マルチコプター１００を不時着モードに切り替えて、緊急着陸装置８が備える補助着陸装置を用いて緊急着陸させる。異常が発生した２つの電動モータ２の位置が隣接していない場合（例えば、プロペラ１ｃの電動モータ２とプロペラ１ｆの電動モータ２の両方に異常が発生している場合）、制御部６は、当該２つの電動モータ２を停止させ、マルチコプター１００の飛行を継続させる（継続飛行モード）。

６つの電動モータ２の中で異常が発生している電動モータ２の個数が３つ以上である場合は、異常電動モータの位置を問わず、マルチコプター１００を不時着モードに切り替えて緊急着陸させる。

以上のような着陸モード選択マップを用いることで、着陸モードを状況に応じて適切に選択することができる。ただし、上記で説明した着陸モード選択マップは一例であって、適宜変更することもできる。

ステップＳ２０４で不時着が必要と判定された場合に制御部６で実行される制御（Ｓ２０５〜Ｓ２１０）は、図５のＳ１０３〜Ｓ１０８と同様であるため説明を省略する。ステップＳ２０４で不時着が必要ではないと判定された場合、制御部６は、マルチコプター１００を、ユーザの操縦に応じて飛行させる（継続飛行モード、ステップＳ２１１）。継続飛行モードでも、制御部６はステップＳ２０１の判定を繰り返して行い、電動モータ２の異常を監視する。電動モータ２に追加的に異常が発生した場合は、ステップＳ２０２〜Ｓ２０４の処理が行われ、ステップＳ２０４で、不時着する必要があるか否かが改めて判定される。

ところで、本実施形態のマルチコプター１００は、図３に示すように、メインバッテリー３及び発電機４から緊急着陸装置８へ電力を供給することができるように構成されている。そして、本実施形態のマルチコプター１００においては、緊急着陸装置８の専用電力源として、緊急用バッテリー８３を更に備えている。

これにより、本実施形態のマルチコプター１００の電力源であるメインバッテリー３に異常が発生し、かつエンジン５と発電機４とのうち何れかに異常が発生して電力を供給できない場合でも、緊急用バッテリー８３を用いて、補助着陸装置のエアバッグ８１及びパラシュート８２を展開させて、マルチコプター１００を緊急着陸させることができる。

以上に説明したように、本実施形態のマルチコプター１００は、複数のプロペラ１を有し、電動式に構成されている。このマルチコプター１００は、電動モータ２と、メインバッテリー３と、発電機４と、エンジン５と、バッテリー状態検出部７１と、を備える。電動モータ２は、プロペラ１を駆動する。メインバッテリー３は、電動モータ２へ電力を供給する第１電力源である。発電機４は、電動モータ２へ電力を供給する第２電力源である。エンジン５は、発電機４を駆動する。バッテリー状態検出部７１は、メインバッテリー３の異常を検出する。発電機４は、バッテリー状態検出部７１によりメインバッテリー３の異常を検出した場合に、エンジン５からの動力を変換した電力を直接に電動モータ２へ供給する。

これにより、メインバッテリー３で電動モータ２を駆動することで、騒音や排気を低減することができるとともに、第１電力源であるメインバッテリー３における過熱や、異常な電圧降下等の異常が発生した場合でも、エンジン５により駆動された発電機４が第２電力源としてマルチコプター１００を駆動することができるので、マルチコプター１００が動力を失うことによる墜落事故を回避することができる。

また、本実施形態のマルチコプター１００において、発電機４は、バッテリー状態検出部７１によりメインバッテリー３の異常を検出したときに、エンジン５からの動力を変換した電力を電動モータ２へ供給し、当該マルチコプター１００を着陸させる。

これにより、メインバッテリー３の異常が検出された場合に、発電機４がマルチコプター１００に着陸のための電力を供給するので、マルチコプター１００を安全に着陸させることができる。

また、本実施形態のマルチコプター１００は、少なくとも１つのエアバッグ８１を備える。エアバッグ８１は、緊急着陸に使用される。

これにより、緊急着陸するとき、マルチコプター１００の損傷を好適に回避することができる。

また、本実施形態のマルチコプター１００において、電動モータ２は、複数のプロペラ１のそれぞれを駆動するように複数設けられる。マルチコプター１００は、電動モータ２の異常を検出するモータ状態検出部７２を備える。マルチコプター１００は、モータ状態検出部７２により異常が検出された電動モータ２の個数に基づいて、異なる着陸モードで着陸する。

これにより、異常が発生している電動モータ２の個数に基づいて、マルチコプター１００の異常の深刻度を推測することができるので、どのようにマルチコプター１００を着陸させるかを適切に判断することができる。

また、本実施形態のマルチコプター１００は、モータ状態検出部７２により異常が検出された電動モータ２の個数及び位置に基づいて、異なる着陸モードで着陸するように構成されている。

これにより、異常が発生している電動モータ２の個数に加えて位置も考慮することで、マルチコプター１００の異常の深刻度を一層正確に推測することができるので、どのようにマルチコプター１００を着陸させるかを一層適切に判断することができる。

また、本実施形態のマルチコプター１００において、着陸モードは、継続飛行モードと、不時着モードと、を含む。継続飛行モードは、飛行を継続しつつユーザの指示に従って着陸するモードである。不時着モードは、直ちに不時着するモードである。

これにより、電動モータ２に異常が発生した場合に、緊急度に応じて適切な着陸モードを選択することができる。

また、本実施形態のマルチコプター１００は、エアバッグ８１と、パラシュート８２と、飛行高度測定部９と、を備える。飛行高度測定部９は、飛行高度を測定する。マルチコプター１００は、飛行高度測定部９により測定した飛行高度に基づいて、エアバッグ８１及びパラシュート８２のうち少なくとも何れか１つを使用して不時着することが可能に構成されている。

これにより、不時着するとき、マルチコプター１００の損傷を回避するための手段を飛行高度に応じて使い分けることができるので、不時着の成功の可能性を高めることができる。

また、本実施形態のマルチコプター１００は、エアバッグ８１及びパラシュート８２を展開する電力源である緊急用バッテリー８３を、メインバッテリー３及び発電機４とは別に備える。

これにより、メインバッテリー３及び発電機４がすべて故障しても、別に備えられた電力源により、マルチコプター１００を安全に不時着させることができる。

以上に本発明の好適な実施の形態を説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更することができる。

上記で説明したように、本実施形態の制御部６は着陸モード選択マップを用いて緊急着陸するか否かを判断するように構成されているが、これに限定せず、制御部６は、他の方法を用いて緊急着陸の必要性を判断しても良い。例えば、異常が発生している電動モータ２の個数のみを考慮し、１つのみであれば継続飛行モードを選択し、２つ以上であれば不時着モードを選択するような簡易な制御を行っても良い。

また、本実施形態のマルチコプター１００において、エアバッグ８１及びパラシュート８２の両方を展開する必要がある場合、エアバッグ８１をパラシュート８２と同時に展開しても良いし、着陸寸前に展開しても良い。

メインバッテリー３の数は、上記の実施形態のように１つとすることに限らず、複数のメインバッテリーを備えても良い。

発電機４及びエンジン５は、異常発生時以外において、上記のメインバッテリー３への充電のほか、他に電力や動力を供給するために必要に応じて稼動するように構成しても良い。

プロペラ１の数は、上記の実施形態のように６つとすることに限定せず、５つ以下としても良いし、７つ以上としても良い。

１ プロペラ（ロータ）
２ 電動モータ
３ メインバッテリー（バッテリー）
４ 発電機
５ エンジン
７１ バッテリー状態検出部（バッテリー異常検出部）
７２ モータ状態検出部（モータ異常検出部）
８１ エアバッグ
８２ パラシュート
８３ 緊急用バッテリー
１００ マルチコプター（ヘリコプター）

Claims (8)

1. 複数のロータを有する電動式のヘリコプターであって、
   前記ロータを駆動する電動モータと、
   前記電動モータへ電力を供給する第１電力源である少なくとも１つのバッテリーと、
   前記電動モータへ電力を供給する第２電力源である発電機と、
   前記発電機を駆動するエンジンと、
   前記バッテリーの異常を検出するバッテリー異常検出部と、
   を備え、
   前記発電機は、前記バッテリー異常検出部により前記バッテリーの異常を検出した場合に、前記エンジンからの動力を変換した電力を直接に前記電動モータへ供給することを特徴とするヘリコプター。
2. 請求項１に記載のヘリコプターであって、
   前記発電機は、前記バッテリー異常検出部により前記バッテリーの異常を検出したときに、前記エンジンからの動力を変換した電力を前記電動モータへ供給し、当該ヘリコプターを着陸させることを特徴とするヘリコプター。
3. 請求項１又は２に記載のヘリコプターであって、
   少なくとも１つのエアバッグを備え、
   前記エアバッグは、緊急着陸に使用されることを特徴とするヘリコプター。
4. 請求項１から３までの何れか一項に記載のヘリコプターであって、
   前記電動モータは、複数の前記ロータのそれぞれを駆動するように複数設けられ、
   前記電動モータの異常を検出するモータ異常検出部を備え、
   前記モータ異常検出部により異常が検出された前記電動モータの個数に基づいて、異なる着陸モードで着陸することを特徴とするヘリコプター。
5. 請求項４に記載のヘリコプターであって、
   前記モータ異常検出部により異常が検出された前記電動モータの個数及び位置に基づいて、異なる着陸モードで着陸することを特徴とするヘリコプター。
6. 請求項４又は５に記載のヘリコプターであって、
   前記着陸モードは、
   飛行を継続しつつユーザの指示に従って着陸するモードである継続飛行モードと、
   直ちに不時着するモードである不時着モードと、
   を含むことを特徴とするヘリコプター。
7. 請求項３から６までの何れか一項に記載のヘリコプターであって、
   エアバッグと、
   パラシュートと、
   飛行高度を測定する飛行高度測定部と、
   を備え、
   前記飛行高度測定部により測定した飛行高度に基づいて、前記エアバッグ及び前記パラシュートのうち少なくとも何れか１つを使用して不時着することが可能であることを特徴とするヘリコプター。
8. 請求項７に記載のヘリコプターであって、
   前記エアバッグ及び前記パラシュートのうち少なくとも何れかを展開する電力源を、前記バッテリー及び前記発電機とは別に備えることを特徴とするヘリコプター。

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