(57)【要約】      （修正有）【課題】従来よりもヨーレートを容易に調整できる二重反転ロータを提供する。【解決手段】所定方向に間隔を空けて配置され、該方向に延びる軸線を回転軸としてそれぞれが回転可能に設けられた一対のロータ１０と、一対の前記ロータ間に配置された差動装置２０と、前記ロータをそれぞれ左右逆方向に回転駆動させる一対のロータ駆動部３０と、を備えており、前記差動装置は、外部からの駆動力を受けて自転するドライブギア、該ドライブギアに従動して自転可能なリングギア、該リングギアに従動して前記ロータの回転軸周りを公転するとともに該回転軸に向けて外内に延びる軸線を回転軸として自転可能なピニオンギア、前記ロータの回転軸に従動して同じ回転軸で自転するとともにそれぞれが前記ピニオンギアと「かさ歯車」を形成して前記ピニオンギアの公転および自転に従動して自転可能な一対のサイドギアからなる。【選択図】図１
2020185841.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定方向に間隔を空けて配置され、該方向に延びる軸線を回転軸としてそれぞれが回転可能に設けられた一対のロータと、
一対の前記ロータ間に配置された差動装置と、
前記ロータをそれぞれ左右逆方向に回転駆動する一対のロータ駆動部と、を備えており、
前記差動装置は、
外部からの駆動力を受けて自転するドライブギア、該ドライブギアに従動して自転可能なリングギア、該リングギアに従動して前記ロータの回転軸周りを公転するとともに該回転軸に向けて外内に延びる軸線を回転軸として自転可能なピニオンギア、前記ロータの回転軸に従動して同じ回転軸で自転するとともにそれぞれが前記ピニオンギアと「かさ歯車」を形成して前記ピニオンギアの公転および自転に従動して自転可能な一対のサイドギアからなり、
前記ドライブギアを正方向または負方向に回転させ、該回転に係る駆動力を、前記リングギア、前記ピニオンギアおよび前記サイドギアを介して前記ロータの回転軸それぞれに配分することによって、一対の前記ロータのうち、右方向または左方向に回転する前記ロータの回転数を大きくする、ように構成されている、
二重反転ロータ。
【請求項２】
前記差動装置の前記ドライブギアを回転駆動する差動駆動部と、
外部から当該二重反転ロータを転回させるべき旨の転回指令を受けた際、前記転回指令で示される転回方向が左右いずれか一方であれば、前記ドライブギアを正方向へと回転させるべき旨を前記差動駆動部に指令するのに対し、前記転回指令で示される転回方向が左右いずれか他方であれば、前記ドライブギアを負方向へと回転させるべき旨を前記差動駆動部に指令する差動制御手段と、を備える、
請求項１に記載の二重反転ロータ。
【請求項３】
外部から当該二重反転ロータを左右いずれかに所定のヨーレートでもって転回させるべき旨の転回指令を受けた際、前記転回指令で示されるヨーレートでもって当該二重反転ロータを転回させるのに必要な前記ドライブギアの回転方向および回転数を算出する転回算出手段、を備え、
前記差動制御手段は、外部から前記転回指令を受けた際、前記転回指令に基づいて前記転回算出手段が算出した回転方向および回転数で前記ドライブギアを回転させるべき旨を、前記差動駆動部に指令する、
請求項２に記載の二重反転ロータ。
【請求項４】
当該二重反転ロータに発生しているヨーレートを検出するヨーセンサ、を備え、
前記転回算出手段は、前記転回指令を受けた際、前記転回指令で示されるヨーレートと前記ヨーセンサに検出されたヨーレートとの偏差となるヨーレートでもって当該二重反転ロータを転回させるのに必要な前記ドライブギアの回転方向および回転数を算出する、
請求項３に記載の二重反転ロータ。
【請求項５】
前記ロータそれぞれの回転数を検出する回転センサと、
外部から当該二重反転ロータに推進力を発生させるべき旨の推進指令を受けた際、前記推進指令で示される推進力を発生させるべく、前記ロータ駆動部それぞれに前記ロータを所定の回転数に回転させるべき旨を指令するロータ制御手段と、
前記回転センサに検出された回転数、および、前記ロータ制御手段から前記ロータ駆動部への指令に係る回転数に基づき、前記ロータ駆動部による前記ロータの回転駆動に不具合が発生しているか否かを判定する不具合判定手段と、
前記不具合判定手段により不具合が発生していると判定された場合、該不具合の発生した前記ロータ駆動部が左右いずれか一方の前記ロータに対応するものであれば、前記ドライブギアを正方向へと回転させるべき旨を前記差動駆動部に指令するのに対し、該不具合の発生した前記ロータ駆動部が左右いずれか他方の前記ロータに対応するものであれば、前記ドライブギアを負方向へと回転させるべき旨を前記差動駆動部に指令することにより、前記差動駆動部および前記差動装置を介して前記ロータの回転を補う回転補償手段と、を備える、
請求項１から４のいずれかに１項に記載の二重反転ロータ。
【請求項６】
前記不具合判定手段は、前記回転センサに検出された回転数と、前記ロータ制御手段から前記ロータ駆動部への指令に係る回転数との偏差が所定のしきい値以上となっている場合に、該しきい値以上の偏差となっている前記ロータ駆動部に不具合が発生していると判定する、
請求項５に記載の二重反転ロータ。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項に記載の二重反転ロータを１以上備えてなる飛行体。
【請求項８】
請求項２から６のいずれか１項における各手段としてコンピュータを機能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、一対のロータを備えた二重反転ロータに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、一対のロータを重ねて配置し、それぞれ反対方向に回転させる二重反転ロータを採用した飛行体が提案されており、これにより大きな推力を得られるようにしている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2018-108775号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
二重反転ロータは、大きな推力を得られることの他、ロータをそれぞれ反対方向に同じ回転数で回転させることでヨーレートを相殺したり、ロータそれぞれの回転数に差を設けてヨーレートを調整したり、といったメリットがある。しかし、ロータそれぞれを別々に回転駆動するという構造上、意図通りに回転数の差を設けてヨーレートを調整することが難しいという課題があった。
【０００５】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、従来よりもヨーレートを容易に調整できる二重反転ロータを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため第１局面は、所定方向に間隔を空けて配置され、該方向に延びる軸線を回転軸としてそれぞれが回転可能に設けられた一対のロータと、一対の前記ロータ間に配置された差動装置と、前記ロータをそれぞれ左右逆方向に回転駆動する一対のロータ駆動部と、を備えており、前記差動装置は、外部からの駆動力を受けて自転するドライブギア、該ドライブギアに従動して自転可能なリングギア、該リングギアに従動して前記ロータの回転軸周りを公転するとともに該回転軸に向けて外内に延びる軸線を回転軸として自転可能なピニオンギア、前記ロータの回転軸に従動して同じ回転軸で自転するとともにそれぞれが前記ピニオンギアと「かさ歯車」を形成して前記ピニオンギアの公転および自転に従動して自転可能な一対のサイドギアからなり、前記ドライブギアを正方向または負方向に回転させ、該回転に係る駆動力を、前記リングギア、前記ピニオンギアおよび前記サイドギアを介して前記ロータの回転軸それぞれに配分することによって、一対の前記ロータのうち、右方向または左方向に回転する前記ロータの回転数を大きくする、ように構成されている二重反転ロータである。
【０００７】
この局面における二重反転ロータでは、一対のロータが差動装置を介して連結されている。差動装置は、その構造上、サイドギアに従動するロータの回転数Ｎａ,Ｎｂそれぞれと、外部からの駆動力で回転するドライブギアの回転数Ｎｃとの関係が一意に決まり（Ｎａ＋Ｎｂ＝Ｎｃ）、ロータそれぞれの回転数の絶対値に差があれば、その差に応じた回転方向（正方向・負方向）および回転数Ｎｃでドライブギアが回転する。
【０００８】
このことは、ドライブギアを回転させることによって、ロータそれぞれの回転数の絶対値に差を設けることができ、この回転数の差に応じたヨーレートを意図的に発生させることができることを意味している。つまり、上記二重反転ロータでは、差動装置におけるドライブギアの回転方向および回転数を適切に選択することで、意図通りにヨーレートを調整することができるという優れた効果を奏するものとなっている。
【０００９】
この局面は、以下に示す第２局面のようにしてもよい。
【００１０】
第２局面において、前記差動装置の前記ドライブギアを回転駆動する差動駆動部と、外部から当該二重反転ロータを転回させるべき旨の転回指令を受けた際、前記転回指令で示される転回方向が左右いずれか一方であれば、前記ドライブギアを正方向へと回転させるべき旨を前記差動駆動部に指令するのに対し、前記転回指令で示される転回方向が左右いずれか他方であれば、前記ドライブギアを負方向へと回転させるべき旨を前記差動駆動部に指令する差動制御手段と、を備える。
【００１１】
この局面の二重反転ロータでは、外部からの転回指令に基づき、差動駆動部を介して差動装置のドライブギアを正負いずれかの方向へ回転させることによって、ロータそれぞれの回転数の絶対値に差を設け、この回転数の差により生じるヨーレートでもって転回させることができる。
【００１２】
この局面は、さらに、以下に示す第３局面のようにしてもよい。
【００１３】
第３局面において、外部から当該二重反転ロータを左右いずれかに所定のヨーレートでもって転回させるべき旨の転回指令を受けた際、前記転回指令で示されるヨーレートでもって当該二重反転ロータを転回させるのに必要な前記ドライブギアの回転方向および回転数を算出する転回算出手段、を備え、前記差動制御手段は、外部から前記転回指令を受けた際、前記転回指令に基づいて前記転回算出手段が算出した回転方向および回転数で前記ドライブギアを回転させるべき旨を、前記差動駆動部に指令する。
【００１４】
この局面の二重反転ロータでは、転回指令で示されるヨーモーメントを発生させるべく、回転方向および回転数を算出したうえでドライブギアを回転させることができる。
【００１５】
この局面では、さらに、以下に示す第４局面のようにしてもよい。
【００１６】
第４局面において、当該二重反転ロータに発生しているヨーレートを検出するヨーセンサ、を備え、前記転回算出手段は、前記転回指令を受けた際、前記転回指令で示されるヨーレートと前記ヨーセンサに検出されたヨーレートとの偏差となるヨーレートでもって当該二重反転ロータを転回させるのに必要な前記ドライブギアの回転方向および回転数を算出する。
【００１７】
この局面の二重反転ロータでは、二重反転ロータ自体に生じているヨーレートと転回指令で示されるヨーレートとの偏差に基づいてドライブギアの回転方向および回転数を算出することによって、二重反転ロータ自体に生じているヨーレートの影響を相殺したうえでの転回が可能となる。
【００１８】
また、上記各局面は、以下に示す第５局面のようにしてもよい。
【００１９】
第５局面において、前記ロータそれぞれの回転数を検出する回転センサと、外部から当該二重反転ロータに推進力を発生させるべき旨の推進指令を受けた際、前記推進指令で示される推進力を発生させるべく、前記ロータ駆動部それぞれに前記ロータを所定の回転数に回転させるべき旨を指令するロータ制御手段と、前記回転センサに検出された回転数、および、前記ロータ制御手段から前記ロータ駆動部への指令に係る回転数に基づき、前記ロータ駆動部による前記ロータの回転駆動に不具合が発生しているか否かを判定する不具合判定手段と、前記不具合判定手段により不具合が発生していると判定された場合、該不具合の発生した前記ロータ駆動部が左右いずれか一方の前記ロータに対応するものであれば、前記ドライブギアを正方向へと回転させるべき旨を前記差動駆動部に指令するのに対し、該不具合の発生した前記ロータ駆動部が左右いずれか他方の前記ロータに対応するものであれば、前記ドライブギアを負方向へと回転させるべき旨を前記差動駆動部に指令することにより、前記差動駆動部および前記差動装置を介して前記ロータの回転を補う回転補償手段と、を備える。
【００２０】
この局面の二重反転ロータでは、ロータ駆動部に不具合が発生してロータが充分に回転できなくなるような場合であっても、当該ロータ駆動部に応じた方向へと差動装置を動作させることにより、ロータの回転を補うことができる。
【００２１】
この局面において、ロータ駆動部に不具合が発生しているか否かは、回転センサに検出されるロータの回転数と、ロータ駆動部への指令に係る回転数との偏差により判定することが考えられ、このためには、以下に示す第６局面のようにすることが考えられる。
【００２２】
第６局面において、前記不具合判定手段は、前記回転センサに検出された回転数と、前記ロータ制御手段から前記ロータ駆動部への指令に係る回転数との偏差が所定のしきい値以上となっている場合に、該しきい値以上の偏差となっている前記ロータ駆動部に不具合が発生していると判定する。
【００２３】
また、ロータ駆動部に不具合が発生しているか否かは、回転センサにより検出されるロータの回転数それぞれの偏差により判定することが考えられ、このためには、以下に示すようにすることも考えられる。例えば、前記不具合判定手段は、前記回転センサに検出された回転数それぞれの偏差が所定のしきい値以上となっている場合に、回転数が小さい方の前記ロータに対応する前記ロータ駆動部に不具合が発生していると判定する、といった局面である。
【００２４】
これら各局面の二重反転ロータでは、回転センサに検出されるロータの回転数に基づいて、ロータ駆動部に不具合が発生していることを判定することができる。
【００２５】
また、上記課題を解決するための第７局面は、上記各局面のいずれかにおける二重反転ロータを備えてなる飛行体である。
【００２６】
この局面に係る飛行体であれば、上記各局面における二重反転ロータによりこれらと同様の作用効果を得ることができる。
【００２７】
また、上記課題を解決するための第８局面は、上記第２から第６局面のいずれかにおける各手段としてコンピュータを機能させるためのプログラムである。
【００２８】
この局面に係るプログラムであれば、上記第２から第６局面のいずれかにおける二重反転ロータを構成するのに好適である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明における二重反転ロータの全体構成を示すブロック図
【図２】本発明における差動装置の構造を示す正面図
【図３】推進力発生処理の手順を示すフローチャート
【図４】ヨーモーメント発生処理の手順を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
【００３１】
（１）全体構成
【００３２】
二重反転ロータ１は、図示されない飛行体に搭載されたものであり、図１に示すように、それぞれが回転可能な羽根である一対のロータ１０と、一対のロータ１０間に配置された差動装置２０と、ロータ１０をそれぞれ左右逆方向に回転駆動する一対のロータ駆動部３０と、差動装置２０を駆動する差動駆動部４０と、二重反転ロータ１（または飛行体）に発生しているヨーレートを検出するヨーセンサ５０と、ロータ１０それぞれの回転数を検出する回転センサ６０と、差動装置２０の動作量を検出する動作センサ７０と、二重反転ロータ１全体の動作を制御する制御部８０と、を備えている。
【００３３】
一対のロータ１０は、所定方向（本実施形態では上下方向）に間隔を空けて配置され、この方向に延びる軸線（図２の上下方向に延びる一点鎖線参照）を回転軸としてそれぞれが回転可能に設けられている。ロータ１０は、それぞれ軸線に沿って延びる軸体１１を有しており、この軸体１１の他端側が差動装置２０にまで到達している。
【００３４】
差動装置２０は、図２に示すように、外部からの駆動力を受けて自転するドライブギア２１、ドライブギア２１に従動して自転可能なリングギア２３、リングギア２３に従動してロータ１０の回転軸周りを公転するとともにこの回転軸に向けて外内に延びる軸線（図２の左右方向に延びる一点鎖線参照）を回転軸として自転可能なピニオンギア２５、ロータ１０の回転軸に従動して同じ回転軸で自転するとともにそれぞれがピニオンギア２５と「かさ歯車」を形成してピニオンギア２５の公転および自転に従動して自転可能な一対のサイドギア２７、ドライブギア２１の回転軸に沿って延びる軸体２９、からなる。これらのうち、サイドギア２７は、ロータ１０における軸体１１の他端側と接続されており、この軸体１１に従動して回転する。
【００３５】
なお、ここでは、ギアが当該ギアの一端面から他端面に向けて通る軸線を回転軸として回転することを「自転」とし、ギアが当該ギアの軸線とは別の軸線を回転軸として回転することでこの回転軸を周回することを「公転」としている。
【００３６】
この差動装置２０は、その構造上、サイドギア２７に従動するロータ１０の回転数Ｎａ,Ｎｂそれぞれと、外部からの駆動力で回転するドライブギア２１の回転数Ｎｃとの関係が一意に決まり（Ｎａ＋Ｎｂ＝Ｎｃ）、ロータ１０それぞれの回転数の絶対値に差があれば、その差に応じた回転方向（正方向・負方向）および回転数Ｎｃでドライブギア２１が回転する。他方、ドライブギア２１を正方向または負方向に回転させると、その回転に係る駆動力は、リングギア２３、ピニオンギア２５およびサイドギア２７を介してロータ１０の回転軸（つまり軸体１１）それぞれに配分され、これにより、ロータ１０それぞれの回転数の絶対値に差を設けることができる。
【００３７】
ロータ駆動部３０は、ロータ１０と差動装置２０の間に位置する軸体１１を回転駆動する動力源であり、この軸体１１を介してロータ１０を回転駆動する。本実施形態では、動力源としてモータが採用されており、このモータの回転数はインバータ３１により制御される。なお、一方のロータ駆動部３０は、一方のロータ１０を右方向に回転駆動し、他方のロータ駆動部３０は、他方のロータ１０を左方向に回転駆動する。
【００３８】
差動駆動部４０は、差動装置２０におけるドライブギア２１の軸体２９を回転駆動する動力源であり、この軸体２９およびドライブギア２１を介して差動装置２０を駆動する。本実施形態では、動力源としてモータが採用されており、このモータの回転方向および回転数はインバータ４１により制御される。
【００３９】
回転センサ６０は、ロータ１０とロータ駆動部３０との間に位置する軸体１１を包囲するように設けられ、この軸体１１を介してロータ１０の回転方向および回転数を検出する。なお、回転方向は、検出値の正負により特定される。
【００４０】
動作センサ７０は、軸体２９を包囲するように設けられ、この軸体２９を介してドライブギア２１の回転数を差動装置２０の動作量として検出する。
【００４１】
制御部８０は、内蔵メモリ８１に記録されたプログラムに従い、各種処理手順を実行することにより、二重反転ロータ１全体の動作を制御する。
【００４２】
（２）制御部８０による処理手順
【００４３】
以下に、制御部８０により実行される処理の手順について説明する。
【００４４】
（２−１）推進力発生処理；図３
【００４５】
推進力発生処理は、二重反転ロータ１の起動に伴って開始される。
【００４６】
この推進力発生処理が開始されると、まず、外部からの推進指令が取得されているか否かが判定される（ｓ１１０）。この推進指令は、二重反転ロータ１に推進力を発生させるための指令であり、図示されないインタフェースから入力されるものである。このｓ１１０では、所定のしきい値以上の推進力を示す推進指令が入力されている場合にのみ、推進指令が取得されていると判定する。
【００４７】
このｓ１１０では、推進指令が取得されていると判定されるまで待機状態となり（ｓ１１０：ＮＯ）、その後、推進指令が取得されていると判定されたら（ｓ１１０：ＹＥＳ）、この推進指令で示される推進力に基づいてロータ１０それぞれにおける回転数の指令値Ｒａ，Ｒｂが設定される（ｓ１２０）。ここでは、推進指令で示される推進力を発生させるために必要なロータ１０それぞれの回転数が、推進力と回転数との対応関係を示すデータテーブルから選択され、これがロータ１０それぞれへの回転数の指令値Ｒａ，Ｒｂとして設定される。なお、本実施形態においては、各推進力に対応するロータ１０それぞれの回転数が同じ値（Ｒａ≒Ｒｂ）に設定されている。
【００４８】
次に、上記ｓ１２０で設定された指令値Ｒａ，Ｒｂでのロータ１０の回転が指令される（ｓ１３０）。ここでは、上記ｓ１２０で設定された指令値Ｒａ，Ｒｂによる回転指令がインバータ３１になされ、インバータ３１がこの回転指令で示される指令値によりロータ駆動部３０を制御することにより、軸体１１を介してロータ１０が回転する、または、ロータ１０の回転数が変更される。
【００４９】
次に、回転センサ６０それぞれからの検出値を取得することで、ロータ１０それぞれの回転数Ｎａ，Ｎｂ（≒実際の回転数）が検出される（ｓ１４０）。
【００５０】
次に、このｓ１４０にて検出された回転数Ｎａ，Ｎｂおよび直前に行われたｓ１２０にて設定された指令値Ｒａ，Ｒｂに基づき、ロータ駆動部３０に不具合が発生しているか否かが判定される（Ｓ１５０）。
【００５１】
ここでは、上記ｓ１４０にて検出された回転数Ｎａ,Ｎｂと、直前に行われたｓ１２０にて設定された回転数の指令値Ｒａ,Ｒｂとの偏差が所定のしきい値以上となっている場合に、ロータ駆動部３０に不具合が発生してロータ１０を充分に回転駆動できなくなっているものと判定される。本実施形態では、偏差に基づくパラメータ｜（Ｒａ‐Ｎａ）／Ｎａ｜、｜（Ｒｂ‐Ｎｂ）／Ｎｂ｜が所定のしきい値ｅ超となっている場合に、しきい値ｅ超となっているパラメータに対応するロータ駆動部３０に不具合が発生していると判定される。
【００５２】
なお、本実施形態では、回転数の指令値Ｒａ，Ｒｂが同じ値に設定されていることから、ロータ駆動部３０それぞれが正常であれば、回転数Ｎａ，Ｎｂも近似した値になるはずである。つまり、回転センサ６０により検出されるロータ１０の回転数それぞれの偏差が所定のしきい値を超えるような場合には、ロータ駆動部３０に不具合が発生しているということもできる。上記ｓ１５０では、このように、回転センサ６０により検出されるロータ１０の回転数それぞれの偏差が所定のしきい値以上となっている場合に、回転数が小さい方のロータ１０に対応するロータ駆動部３０に不具合が発生していると判定することとしてもよい。この「しきい値」には、回転数の指令値Ｒａ，Ｒｂとして設定されている値の偏差に応じて定めたものを用いればよい。
【００５３】
このｓ１５０にて、ロータ駆動部３０に不具合が発生していると判定された場合には（ｓ１５０：ＹＥＳ）、不具合の発生したロータ駆動部３０の回転を補填するための補填量が設定される（ｓ１６０）。ここでは、当該ロータ駆動部３０に対応するロータ１０に応じた回転方向であり、かつ、直前のｓ１２０にて設定された回転数と同じ回転数の指令値が補填量Ｒｃとして設定される。回転方向は、不具合が発生していると判定されたロータ駆動部３０に対応するロータ１０が右方向に回転するものであれば正方向であり、当該ロータ１０が左方向に回転するものであれば負方向となる。
【００５４】
次に、上記ｓ１５０にて不具合が発生していると判定されたロータ駆動部３０につき、このロータ駆動部３０に対応するロータ１０の回転指令が停止される（ｓ１７０）。ここでは、当該ロータ駆動部３０に対して上記Ｓ１３０にてなされた回転指令がキャンセルされ、インバータ３１がロータ駆動部３０の制御を停止する。
【００５５】
次に、ｓ１６０にて設定された補填量に基づいてロータ駆動部３０の回転を補填すべき旨が指令される（ｓ１８０）。ここでは、上記ｓ１６０にて設定された補填量Ｒｃによる回転指令がインバータ４１になされ、この回転指令で示される回転数によりインバータ４１が差動駆動部４０を制御することにより、軸体２９を介してドライブギア２１が回転する、または、ドライブギア２１の回転数が変更される。こうして、ロータ駆動部３０に応じた方向に差動装置２０が動作することにより、ロータ１０の回転が補われる。
【００５６】
上記ｓ１８０では、不具合の発生を外部に通信したり、安全な場所にまで移動して着陸させるなどのエラー処理を並行して起動させるようにしてもよい。
【００５７】
こうして、ｓ１８０を終えた後、プロセスがｓ１５０へと戻る。
【００５８】
また、上記ｓ１５０にて不具合が発生していないと判定された場合には（ｓ１５０：ＮＯ）、上記ｓ１７０による回転の補填が取り消された後（ｓ１８０）、プロセスがｓ１１０へと戻る。このｓ１９０では、上記ｓ１８０により回転の補填が指令されている場合に、その指令が取り消されることにより回転の補填が行われなくなり、また、上記ｓ１７０で停止された回転指令が再開される。
【００５９】
なお、上記ｓ１３０が本発明におけるロータ制御手段であり、上記ｓ１５０が不具合判定手段であり、上記ｓ１６０，ｓ１８０が本発明における回転補償手段である。
【００６０】
（２−２）ヨーモーメント発生処理；図４
【００６１】
ヨーモーメント発生処理は、二重反転ロータ１の起動に伴って開始される。
【００６２】
このヨーモーメント発生処理が開始されると、まず、ヨーセンサ５０が初期化される（ｓ２１０）。
【００６３】
次に、外部からの転回指令が取得されているか否かが判定される（ｓ２２０）。この転回指令は、二重反転ロータ１を所定のヨーモーメントでもって転回させるための指令であり、図示されないインタフェースから入力されるものである。このｓ２２０では、所定のしきい値以上のヨーモーメントを示す転回指令が入力されている場合にのみ、転回指令が取得されていると判定する。
【００６４】
このｓ２２０では、転回指令が取得されていると判定されるまで待機状態となり（ｓ２２０：ＮＯ）、その後、転回指令が取得されていると判定されたら（ｓ２２０：ＹＥＳ）、ヨーセンサ５０から検出値を取得することで、二重反転ロータ１に発生しているヨーレートが検出される（ｓ２３０）。
【００６５】
次に、上記ｓ２２０にて取得された転回指令で示されるヨーレートでもって二重反転ロータ１を転回させるのに必要な差動装置２０の動作量が設定される（ｓ２４０）。ここでは、転回指令で示されるヨーレートと上記ｓ２４０で検出されたヨーレートとの偏差に基づき、この偏差となるヨーレートでもって二重反転ロータ１を転回させるのに必要な差動装置２０の動作量、具体的にはドライブギア２１の回転方向および回転数が、ヨーレートと回転数との対応関係を示すデータテーブルから選択され、これらの指令値が動作量Ｒｃとして設定される。回転方向は、ヨーレートの偏差が、右方向に転回させるべき旨のヨーレートとなっていれば正方向であり、左方向に転回させるべき旨のヨーレートになっていれば負方向となる。
【００６６】
なお、このｓ２４０では、上記推進力発生処理において回転の補填が指令されている場合、その補填量をＲｃ１とし、データテーブルから選択された動作量をＲｃ２とした場合のこれらの合計値が動作量Ｒｃとして設定される（Ｒｃ＝Ｒｃ１＋Ｒｃ２）。
【００６７】
次に、ｓ２４０で設定された動作量での差動装置２０の動作が指令される（ｓ２５０）。ここでは、ｓ２５０にて設定された動作量Ｒｃ（具体的には回転方向および回転数）による回転指令がインバータ４１になされ、この回転指令で示される回転方向および回転数でインバータ４１が差動駆動部４０を制御することにより、軸体２９を介してドライブギア２１が回転する、または、回転数が変更される。
【００６８】
次に、動作センサ７０からの検出値を取得することで、差動装置２０の動作量Ｎｃ（≒実際の回転数）が検出される（ｓ２６０）。この動作量Ｎｃは、ドライブギア２１の回転方向および回転数である。
【００６９】
次に、ｓ２６０にて検出された動作量Ｎｃおよび直前に行われたｓ２４０にて設定された動作量Ｒｃに基づき、差動駆動部４０に不具合が発生しているか否かが判定される（ｓ２７０）。
【００７０】
ここでは、上記ｓ２６０にて検出された動作量Ｎｃと、直前に行われたｓ２４０にて設定された動作量Ｒｃとの偏差が所定のしきい値以上となっている場合に、差動駆動部４０に不具合が発生して差動装置２０を充分に動作させられなくなっているものと判定される。本実施形態では、偏差に基づくパラメータ｜（Ｒｃ‐Ｎｃ）／Ｎｃ｜が所定のしきい値ｅ超となっている場合に、差動駆動部４０に不具合が発生していると判定される。
【００７１】
このｓ２７０にて、差動駆動部４０に不具合が発生していないと判定された場合には（ｓ２７０ＮＯ）、プロセスがｓ２２０へと戻る。
【００７２】
一方、ｓ２７０にて、差動駆動部４０に不具合が発生していると判定された場合には（ｓ２７０：ＹＥＳ）、上記ｓ２５０による差動装置２０の動作が取り消された後（ｓ２８０）、プロセスがｓ２７０に戻る。こうして、回転駆動力が低下している間は、待機状態となる（ｓ２７０⇒ｓ２８０）。このｓ２８０では、上記ｓ２５０により動作が指令されている場合に、その指令が取り消されることにより差動装置２０の動作を停止させる。
【００７３】
上記ｓ２８０では、不具合の発生を外部に通信したり、安全な場所にまで移動して着陸させるなどのエラー処理を起動させるようにしてもよい。
【００７４】
なお、上記ｓ２４０が本発明における転回算出手段であり、上記ｓ２５０が本発明における差動制御手段である。
【００７５】
（３）変形例
【００７６】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態をとり得ることはいうまでもない。
【００７７】
例えば、二重反転ロータ１は、飛行体に複数のものが搭載された構成としてもよく、この場合、ヨーセンサ５０で飛行体全体に生じるヨーレートを検出するとともに、各二重反転ロータ１に共通の制御部８０が全ての動作を制御するように構成すればよい。
【００７８】
また、上記実施形態では、ロータ駆動部３０に不具合が発生している場合に、差動駆動部４０により回転を補填するための補填量として、ロータ駆動部３０に対して設定されたのと同じ回転数が設定されるように構成されたものを例示した。これは、差動駆動部４０がロータ駆動部３０と同等またはそれ以上の駆動力を有している場合であり、差動駆動部４０がロータ駆動部３０ほどの回転駆動力を有していない場合には、推力発生処理において、差動駆動部４０が回転を補填可能な程度の回転数を補填量Ｒｃとして設定するとともに（ｓ１６０）、不具合が発生していない側のロータ駆動部３０における回転数を補填量Ｒｃに合わせて低下させる（ｓ１７０）こととしてもよい。
【００７９】
また、上記実施形態では、ロータ駆動部３０に不具合が発生した場合に、差動駆動部４０が差動装置２０を動作させることで、ロータ１０の回転を補うように構成されたものを例示した。しかし、差動駆動部４０としては、差動装置２０におけるドライブギア２１の回転を停止させるブレーキ機構からなるものとし、ロータ駆動部３０に不具合が発生した場合に、このブレーキ機構によってドライブギア２１の回転を停止させるように構成してもよい。
【００８０】
このように、ロータ駆動部３０に不具合が発生した場合に、このブレーキ機構によってドライブギア２１の回転を停止させると、不具合が発生していないロータ駆動部３０による駆動力が、不具合の発生したロータ駆動部３０に対応するロータ１０側に分配される結果、回転数は低下するものの、ロータ１０の回転数Ｎａ，Ｎｂの絶対値が均衡した状態となる。こうして、ロータ１０の回転を補うことができる。
【００８１】
このブレーキ機構としては、一定の回転数以上となったことを検知して回転を停止させる調速機・ガバナーを採用することが考えられる。
【００８２】
また、上記実施形態では、ロータ駆動部３０に不具合が発生した場合に、当該ロータ駆動部３０への回転指令を停止させたうえで、差動駆動部４０のみでロータ１０の回転を補うように構成されたものを例示した。しかし、ロータ駆動部３０の回転指令も継続させつつ、その回転駆動力の低下分のみを差動駆動部４０により補うように構成してもよい。
【００８３】
（４）作用効果
【００８４】
上記実施形態における二重反転ロータ１では、一対のロータ１０が差動装置２０を介して連結されている。差動装置２０は、その構造上、サイドギア２７に従動するロータ１０の回転数Ｎａ,Ｎｂそれぞれと、外部からの駆動力で回転するドライブギア２１の回転数Ｎｃとの関係が一意に決まり（Ｎａ＋Ｎｂ＝Ｎｃ）、ロータ１０それぞれの回転数の絶対値に差があれば、その差に応じた回転方向（正方向・負方向）および回転数Ｎｃでドライブギア２１が回転する。
【００８５】
このことは、ドライブギア２１を回転させることによって、ロータ１０それぞれの回転数の絶対値に差を設けることができ、この回転数の差に応じたヨーレートを意図的に発生させることができることを意味している。つまり、上記二重反転ロータ１では、差動装置２０におけるドライブギア２１の回転方向および回転数を適切に選択することで、意図通りにヨーレートを調整することができるという優れた効果を奏するものとなっている。
【００８６】
また、上記二重反転ロータ１では、転回指令によって転回を指令することで、差動駆動部４０を介して差動装置２０のドライブギア２１を正負いずれかの方向へ回転させ、ロータ１０それぞれの回転数の絶対値に差を設けることにより、この回転数の差により生じるヨーレートでもって、二重反転ロータ１（または飛行体）を転回させることができる。
【００８７】
また、上記二重反転ロータ１では、転回指令で示されるヨーモーメントを発生させるべく、回転方向および回転数を算出したうえでドライブギア２１を回転させることができる。
【００８８】
また、上記二重反転ロータ１では、二重反転ロータ１（または飛行体）自体に生じているヨーレートと転回指令で示されるヨーレートとの偏差に基づいてドライブギア２１の回転方向および回転数を算出することによって、二重反転ロータ１自体に生じているヨーレートの影響を相殺したうえでの転回が可能となる。
【００８９】
また、上記二重反転ロータ１では、ロータ駆動部３０に不具合が発生してロータ１０が充分に回転できなくなるような場合であっても、当該ロータ駆動部３０に応じた方向へと差動装置２０を動作させることにより、ロータ１０の回転を補うことができる。
【００９０】
また、上記二重反転ロータ１では、回転センサ６０に検出されるロータ１０の回転数に基づいて、ロータ駆動部３０に不具合が発生していることを判定することができる。
【符号の説明】
【００９１】
１…二重反転ロータ、１０…ロータ、１１…軸体、２０…差動装置、２１…ドライブギア、２３…リングギア、２５…ピニオンギア、２７…サイドギア、２９…軸体、３０…ロータ駆動部、３１…インバータ、４０…差動駆動部、４１…インバータ、５０…ヨーセンサ、６０…回転センサ、７０…動作センサ、８０…制御部、８１…内蔵メモリ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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