(57)【要約】【課題】姿勢を良好に保つことができるマルチコプタを提供する。【解決手段】本開示の一態様は、複数設けられたプロペラ２１と、複数設けられプロペラ２１を駆動するモータ２２と、モータ２２へ供給する電力を発電するエンジン発電ユニット１２と、エンジン発電ユニット１２で発電された電力を充電し、充電した電力をモータ２２へ供給するバッテリ３１と、を有するマルチコプタ１において、マルチコプタ１の姿勢制御を行う制御部３３を有し、制御部３３は、ホバリング時にてマルチコプタ１が傾くおそれがある場合に、エンジン発電ユニット１２の出力を平常時よりも上下させて特定のモータ２２または全てのモータ２２について供給電力を増減させる供給電力制御を行う。【選択図】図１
2020152370.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数設けられたロータと、
複数設けられ前記ロータを駆動するモータと、
前記モータへ供給する電力を発電する発電部と、
前記発電部で発電された前記電力を充電し、充電した前記電力を前記モータへ供給するバッテリと、を有するマルチコプタにおいて、
前記マルチコプタの姿勢制御を行う制御部を有し、
前記制御部は、前記マルチコプタの傾斜角度が目標角度からずれるおそれがある場合に、前記発電部の出力を平常時よりも上下させて特定の前記モータまたは全ての前記モータについて供給電力を増減させる供給電力制御を行うこと、
を特徴とするマルチコプタ。
【請求項２】
請求項１のマルチコプタにおいて、
前記制御部は、
少なくとも１つの前記モータの印加電圧が所定の上限電圧以上である場合に、前記供給電力制御として、前記発電部の出力を平常時よりも上げて、印加電圧が前記所定の上限電圧以上である前記モータまたは全ての前記モータについて供給電力を増加させる供給電力増加制御を行うこと、
を特徴とするマルチコプタ。
【請求項３】
請求項２のマルチコプタにおいて、
前記制御部は、
前記供給電力増加制御を行ったときに、前記マルチコプタの傾斜角度が目標角度からずれた場合には、全ての前記モータのうち高さが相対的に高い１つ又は複数の前記モータへの前記供給電力を低減させる供給電力低減制御を行うこと、
を特徴とするマルチコプタ。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１つのマルチコプタにおいて、
前記制御部は、
少なくとも１つの前記モータの印加電圧が所定の下限電圧以下である場合に、前記供給電力制御として、前記発電部の出力を平常時よりも下げて、印加電圧が前記所定の下限電圧以下である前記モータまたは全ての前記モータについて供給電力を低減させる供給電力低減制御を行うこと、
を特徴とするマルチコプタ。
【請求項５】
請求項４のマルチコプタにおいて、
前記制御部は、
前記供給電力低減制御を行ったときに、前記マルチコプタの傾斜角度が目標角度からずれた場合には、全ての前記モータのうち高さが相対的に低い１つ又は複数の前記モータへの前記供給電力を増加させる供給電力増加制御を行うこと、
を特徴とするマルチコプタ。
【請求項６】
請求項４のマルチコプタにおいて、
前記制御部は、前記供給電力低減制御を行うときには、前記バッテリから前記モータへの電力の供給を停止させるバッテリ出力停止制御を行うこと、
を特徴とするマルチコプタ。
【請求項７】
請求項１のマルチコプタにおいて、
前記制御部は、
前記発電部を駆動させるための燃料の残量が所定の残量以上である場合に、前記供給電力制御として、前記発電部の出力を平常時よりも上げて、印加電圧が所定の上限電圧以上である前記モータまたは全ての前記モータについて供給電力を増加させる供給電力増加制御を行い
前記燃料の残量が前記所定の残量未満である場合に、前記供給電力制御として、前記発電部の出力を平常時よりも下げて、印加電圧が所定の下限電圧以下である前記モータまたは全ての前記モータについて供給電力を低減させる供給電力低減制御を行うこと、
を特徴とするマルチコプタ。
【請求項８】
複数設けられたロータと、
複数設けられ前記ロータを駆動するモータと、
前記モータへ供給する電力を発電する発電部と、
前記発電部で発電された前記電力を充電し、充電した前記電力を前記モータへ供給するバッテリと、を有するマルチコプタにおいて、
前記マルチコプタの姿勢制御を行う制御部を有し、
前記制御部は、前記マルチコプタの傾斜角度が目標角度からずれた場合に、特定の前記モータについて供給電力を増減させる供給電力制御を行うこと、
を特徴とするマルチコプタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、複数のロータ（プロペラ）を搭載した回転翼機であるマルチコプタに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、複数の回転翼と、この回転翼をそれぞれ回転させるモータと、このモータに対して電力を供給するバッテリモジュールを有する電動式航空機（マルチコプタ）が開示されている。そして、この電動式航空機においては、機体が傾いた場合に、バッテリモジュールから機体が下がった側のモータへの供給電力を増加させ、バッテリモジュールから機体が上がった側のモータへの供給電力を低減させて回転翼の回転数を下げることによって、機体を水平に保つ姿勢制御を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−２２２０３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示されているマルチコプタにおいて、バッテリモジュールからモータへの電力の供給によってマルチコプタの姿勢制御を行うことができない場合がある。例えば、バッテリモジュールからモータへ供給できる電力には上限があるので、必要なモータへの供給電力がバッテリモジュールからモータへ供給できる電力の上限を超えた場合には、マルチコプタの姿勢制御を行うことができない。そのため、マルチコプタの姿勢を良好に保つことができないおそれがある。
【０００５】
そこで、本開示は上記した問題点を解決するためになされたものであり、姿勢を良好に保つことができるマルチコプタ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なされた本開示の一形態は、複数設けられたロータと、複数設けられ前記ロータを駆動するモータと、前記モータへ供給する電力を発電する発電部と、前記発電部で発電された前記電力を充電し、充電した前記電力を前記モータへ供給するバッテリと、を有するマルチコプタにおいて、前記マルチコプタの姿勢制御を行う制御部を有し、前記制御部は、前記マルチコプタの傾斜角度が目標角度からずれるおそれがある場合に、前記発電部の出力を平常時よりも上下させて特定の前記モータまたは全ての前記モータについて供給電力を増減させる供給電力制御を行うこと、を特徴とする。
【０００７】
この態様によれば、マルチコプタの傾斜角度が目標角度からずれるおそれがある場合に、発電部の出力を平常時よりも上下させて、特定のモータまたは全てのモータへの供給電力を増減させる。これにより、バッテリからモータへの電力の供給によりロータの揚力を所望の大きさに制御できない場合であっても、発電部から特定のモータまたは全てのモータへの電力の供給によって特定のモータまたは全てのモータに設けられたロータの揚力を所望の大きさに制御して、マルチコプタの姿勢制御を行って、マルチコプタの姿勢を良好に保つことができる。
【０００８】
上記の態様においては、前記制御部は、少なくとも１つの前記モータの印加電圧が所定の上限電圧以上である場合に、前記供給電力制御として、前記発電部の出力を平常時よりも上げて、印加電圧が前記所定の上限電圧以上である前記モータまたは全ての前記モータについて供給電力を増加させる供給電力増加制御を行うこと、が好ましい。
【０００９】
この態様によれば、少なくとも１つのモータの印加電圧が所定の上限電圧以上である場合に、マルチコプタが傾くおそれがあるので、発電部の出力を平常時よりも上げて、印加電圧が所定の上限電圧以上であるモータまたは全てのモータへの供給電力を増加させる。これにより、印加電圧が所定の上限電圧以上であるモータの印加電圧を下げて所定の上限電圧未満にすることができる。そのため、印加電圧を下げて所定の上限電圧未満にしたモータの印加電圧を調整して当該モータに設けられたロータの揚力を所望の大きさに制御して、マルチコプタの姿勢制御を行って、マルチコプタの姿勢を良好に保つことができる。
【００１０】
上記の態様においては、前記制御部は、前記供給電力増加制御を行ったときに、前記マルチコプタの傾斜角度が目標角度からずれた場合には、全ての前記モータのうち高さが相対的に高い１つ又は複数の前記モータへの前記供給電力を低減させる供給電力低減制御を行うこと、が好ましい。
【００１１】
この態様によれば、マルチコプタの傾斜角度が目標角度からずれた場合に、特定のモータについて供給電力を低減させる。これにより、特定のモータに設けられたロータの揚力を所望の大きさに制御して、マルチコプタの姿勢を良好な姿勢に戻すことができる。そのため、マルチコプタの姿勢を良好な姿勢に保てないおそれがある場合に供給電力制御を行ってもマルチコプタの姿勢を良好な姿勢に保てなかった場合であっても、マルチコプタ１の姿勢を良好な姿勢に戻すことができる。
【００１２】
また、マルチコプタの傾斜角度が目標角度からずれた場合に、マルチコプタの傾斜角度が目標角度からずれるおそれがある場合に行った供給電力制御とは異なる供給電力制御を行う。これにより、より状況に適した姿勢制御を行って、より確実に、マルチコプタの姿勢を良好な姿勢に戻すことができる。
【００１３】
上記の態様においては、前記制御部は、少なくとも１つの前記モータの印加電圧が所定の下限電圧以下である場合に、前記供給電力制御として、前記発電部の出力を平常時よりも下げて、印加電圧が前記所定の下限電圧以下である前記モータまたは全ての前記モータについて供給電力を低減させる供給電力低減制御を行うこと、が好ましい。
【００１４】
この態様によれば、少なくとも１つのモータの印加電圧が所定の下限電圧以下である場合に、マルチコプタが傾くおそれがあるので、発電部の出力を平常時よりも下げて、印加電圧が所定の下限電圧以下であるモータまたは全てのモータへの供給電力を低減させる。これにより、印加電圧が所定の下限電圧以下であるモータの印加電圧を上げて所定の下限電圧よりも大きくすることができる。そのため、印加電圧を上げて所定の下限電圧よりも大きくしたモータの印加電圧を調整して当該モータに設けられたロータの揚力を所望の大きさに制御して、マルチコプタの姿勢制御を行って、マルチコプタ１の姿勢を良好に保つことができる。
【００１５】
また、発電部の出力を低減させるので、発電部を駆動するために必要な燃料の消費を抑制できる。そのため、燃費良くマルチコプタの姿勢を良好に保つことができる。
【００１６】
上記の態様においては、前記制御部は、前記供給電力低減制御を行ったときに、前記マルチコプタの傾斜角度が目標角度からずれた場合には、全ての前記モータのうち高さが相対的に低い１つ又は複数の前記モータへの前記供給電力を増加させる供給電力増加制御を行うこと、が好ましい。
【００１７】
この態様によれば、マルチコプタの傾斜角度が目標角度からずれた場合に、特定のモータについて供給電力を増加させる。これにより、特定のモータに設けられたロータの揚力を所望の大きさに制御して、マルチコプタの姿勢を良好な姿勢に戻すことができる。そのため、マルチコプタの姿勢を良好な姿勢に保てないおそれがある場合に供給電力制御を行ってもマルチコプタの姿勢を良好な姿勢に保てなかった場合であっても、マルチコプタ１の姿勢を良好な姿勢に戻すことができる。
【００１８】
また、マルチコプタの傾斜角度が目標角度からずれた場合に、マルチコプタの傾斜角度が目標角度からずれるおそれがある場合に行った供給電力制御とは異なる供給電力制御を行う。これにより、より状況に適した姿勢制御を行って、より確実に、マルチコプタの姿勢を良好な姿勢に戻すことができる。
【００１９】
上記の態様においては、前記制御部は、前記供給電力低減制御を行うときには、前記バッテリから前記モータへの電力の供給を停止させるバッテリ出力停止制御を行うこと、が好ましい。
【００２０】
この態様によれば、バッテリからモータへの電力の供給を停止させるので、バッテリの
充電消費量を減らすことができる。そのため、バッテリに充電する電力を発電するために
必要な発電部の出力を小さくできるので、発電部を駆動するために必要な燃料の消費を抑
制できる。したがって、より効率的に、燃費良くマルチコプタの姿勢を良好に保つことが
できる。
【００２１】
上記の態様においては、前記制御部は、前記発電部を駆動させるための燃料の残量が所定の残量以上である場合に、前記供給電力制御として、前記発電部の出力を平常時よりも上げて、印加電圧が所定の上限電圧以上である前記モータまたは全ての前記モータについて供給電力を増加させる供給電力増加制御を行い、前記燃料の残量が前記所定の残量未満である場合に、前記供給電力制御として、前記発電部の出力を平常時よりも下げて、印加電圧が所定の下限電圧以下である前記モータまたは全ての前記モータについて供給電力を低減させる供給電力低減制御を行うこと、が好ましい。
【００２２】
この態様によれば、燃料の残量が多いときに発電部の出力を平常時よりも上げて、モータへの供給電力を増加させる。これにより、発電部の出力を上げることにより燃料の消費量が増えても、燃料が枯渇することを防ぐことができる。また、燃料の残量が少ないときに発電部の出力を平常時よりも下げて、モータへの供給電力を低減させる。これにより、燃料の消費量を減らして、燃料が枯渇することを防ぐことができる。
【００２３】
上記課題を解決するためになされた本開示の他の形態は、複数設けられたロータと、複数設けられ前記ロータを駆動するモータと、前記モータへ供給する電力を発電する発電部と、前記発電部で発電された前記電力を充電し、充電した前記電力を前記モータへ供給するバッテリと、を有するマルチコプタにおいて、前記マルチコプタの姿勢制御を行う制御部を有し、前記制御部は、前記マルチコプタの傾斜角度が目標角度からずれた場合に、特定の前記モータについて供給電力を増減させる供給電力制御を行うこと、を特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本開示のマルチコプタによれば、姿勢を良好に保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本実施形態のマルチコプタの外観斜視図である。
【図２】本実施形態のマルチコプタの構成を示すブロック図である。
【図３】ホバリング中の姿勢制御についての説明図である。
【図４】ホバリング中の姿勢制御についての説明図である。
【図５】第１実施形態で行う制御の内容を示す制御フローチャートの図である。
【図６】エンジン出力が定格出力であるときの指示ＤＵＴＹ値の一例を示す図である。
【図７】エンジン出力が非常時出力であるときの指示ＤＵＴＹ値の一例を示す図である。
【図８】モータへ印加できる電圧の最大値を平常電圧としたときを示す図である。
【図９】モータへ印加できる電圧の最大値を非常時電圧としたときを示す図である。
【図１０】変形例においてエンジン出力が非常時出力であるときの指示ＤＵＴＹ値の一例を示す図である。
【図１１】第２実施形態で行う制御の内容を示す制御フローチャートの図である。
【図１２】エンジン出力が定格出力であるときの指示ＤＵＴＹ値の一例を示す図である。
【図１３】エンジン出力が非常時出力であるときの指示ＤＵＴＹ値の一例を示す図である。
【図１４】第３実施形態で行う制御の内容を示す制御フローチャートの図である。
【図１５】第４実施形態で行う制御の内容を示す制御フローチャートの図である。
【図１６】第５実施形態で行う制御の内容を示す制御フローチャートの図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本開示のマルチコプタの実施形態について説明する。
【００２７】
＜マルチコプタの概要＞
（マルチコプタの構成）
図１に示すように、本実施形態のマルチコプタ１は、機体１１とエンジン発電ユニット１２を有する。
【００２８】
機体１１は、プロペラ２１とモータ２２と機体本体部２３と懸架部材２４を備えている。
【００２９】
プロペラ２１は、複数（例えば、８個）設けられている。そして、この複数のプロペラ２１を同時に回転させることにより、マルチコプタ１は飛行する。なお、プロペラ２１は、本開示の「ロータ」の一例である。なお、図１に示す例では、プロペラ２１は８個設けられており、この８個のプロペラ２１は、第１プロペラ２１−１、第２プロペラ２１−２、第３プロペラ２１−３、第４プロペラ２１−４、第５プロペラ２１−５、第６プロペラ２１−６、第７プロペラ２１−７、第８プロペラ２１−８により構成されている。
【００３０】
モータ２２は、各々のプロペラ２１に設けられるようにして複数設けられており、プロペラ２１を回転させる（駆動する）。このモータ２２は、図２に示すように、後述するＥＳＣ３６（インバータ（不図示））とパワーコントロールユニット３５とを介して、後述するバッテリ３１やジェネレータ４２に電気的に接続されている。これにより、ジェネレータ４２にて発電された電力やバッテリ３１から放電される電力が、パワーコントロールユニット３５とＥＳＣ３６とを介して、モータ２２に供給される。なお、図１に示す例では、モータ２２は８個設けられており、この８個のモータ２２は、第１モータ２２−１、第２モータ２２−２、第３モータ２２−３、第４モータ２２−４、第５モータ２２−５、第６モータ２２−６、第７モータ２２−７、第８モータ２２−８により構成されている。
【００３１】
機体本体部２３は、図１に示すように、懸架部材２４の上方に設けられている。この機体本体部２３には、図２に示すように、バッテリ３１と、燃料タンク３２と、制御部３３と、ＦＣ（フライトコントローラ）３４と、パワーコントロールユニット３５と、ＥＳＣ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｓｐｅｅｄ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）３６などが設けられている。
【００３２】
バッテリ３１は、電力を充放電可能な充放電部（二次電池、蓄電池）である。図２に示すように、バッテリ３１は、パワーコントロールユニット３５を介して、ジェネレータ４２と電気的に接続されており、ジェネレータ４２で発電された電力を充電する。また、バッテリ３１は、パワーコントロールユニット３５とＥＳＣ３６とを介して、モータ２２と電気的に接続されており、モータ２２に供給する電力を放電する。また、バッテリ３１において、バッテリ３１の電流・電圧やバッテリ３１の温度やＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ  Ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ、充電率）を検出するセンサが設けられており、該センサはそれらの情報に関する信号を制御部３３へ送る。
【００３３】
燃料タンク３２は、後述するエンジン４１を駆動させるために使用する燃料（例えば、ガソリン）を貯留している。また、燃料タンク３２に設けられた不図示のレベルセンサは、制御部３３へ燃料の残量の情報に関する信号を送る。
【００３４】
制御部３３は、小型のコンピュータとして構成されており、マルチコプタ１の全体を制御する。例えば、制御部３３は、エンジン４１の駆動を制御して、ジェネレータ４２での発電を制御する。また、制御部３３は、後述するマルチコプタ１の姿勢制御（バランス制御）を行う。
【００３５】
ＦＣ３４は、マルチコプタ１の飛行の制御を行う装置である。このＦＣ３４は、制御部３３とＥＳＣ３６へ推力指示の信号を送る一方で、制御部３３からＳＯＣの情報に関する信号を受け取る。また、ＦＣ３４は、後述するコントローラ５１から使用者の操作指示の信号を受け取り、後述する各種センサ５２から検出結果の情報に関する信号を受け取る。
【００３６】
パワーコントロールユニット３５は、モータ２２へ供給される電力を制御する装置である。このパワーコントロールユニット３５は、ジェネレータ４２で発電された電力を受給したり、バッテリ３１との間で電力の供給および受給を行ったり、ＥＳＣ３６へ電力を供給したりする。また、パワーコントロールユニット３５は、制御部３３から充放電切替指示の信号を受け取る。
【００３７】
ＥＳＣ３６は、モータ２２の回転数を制御する装置である。このＥＳＣ３６は、パワーコントロールユニット３５から供給される電力を、駆動電力として、モータ２２に供給する。また、ＥＳＣ３６は、ＦＣ３４から推力指示の信号を受け取る。
【００３８】
エンジン発電ユニット１２は、図１に示すように、懸架部材２４の下に設けられている。このエンジン発電ユニット１２は、モータ２２やバッテリ３１へ供給する電力を発電する発電部であり、図１と図２に示すように、エンジン４１とジェネレータ（すなわち、発電機）４２を備えている。エンジン４１は、ジェネレータ４２の動力源であって、例えば、小型のディーゼルエンジンやレシプロエンジンなどである。すなわち、エンジン４１は、モータ２２またはバッテリ３１へ供給する電力をジェネレータ４２で発電するために駆動する。また、エンジン４１は、制御部３３から、発電電力指示の信号を受け取る。なお、エンジン発電ユニット１２は、本開示の「発電部」の一例である。
【００３９】
また、マルチコプタ１は、図２に示すように、コントローラ５１と、各種センサ５２を有する。
【００４０】
コントローラ５１は、マルチコプタ１の使用者が持つ操作部であり、例えば、ジョイスティックである。また、各種センサ５２は、高度や姿勢や緯度や経度や加速度や障害物などを検出するセンサである。
【００４１】
また、本実施形態のマルチコプタ１においては、モータ２２とバッテリ３１とエンジン４１によりシリーズハイブリッドシステムが構成されている。すなわち、マルチコプタ１においては、エンジン４１が発電のみに使用され、モータ２２がプロペラ２１の駆動に使用され、さらに電力を回収するためのバッテリ３１を有するシステムが構成されている。このようにして、マルチコプタ１は、エンジン４１の駆動によりジェネレータ４２にて発電し、発電した電力でモータ２２を駆動してプロペラ２１を駆動することにより、飛行する。また、マルチコプタ１は、エンジン４１の駆動によりジェネレータ４２にて発電した際の余剰電力を、バッテリ３１に一旦蓄え、必要に応じてモータ２２の駆動に用いる。
【００４２】
（マルチコプタの作用）
このような構成のマルチコプタ１は、モータ２２に電力を供給し、複数のプロペラ２１を回転させることにより飛行する。そして、プロペラ２１の回転数を制御し、プロペラ２１の回転によって得られる揚力をマルチコプタ１自体の重力とバランスさせることで、マルチコプタ１のホバリング飛行や前進・後進・左右移動飛行を実現させることができる。また、プロペラ２１により発生させる揚力を大きくしてマルチコプタ１の上昇飛行を実現させることができ、プロペラ２１により発生させる揚力を小さくしてマルチコプタ１の下降飛行を実現させることができる。また、各々のプロペラ２１の回転数を制御して、複数のプロペラ２１の回転によって発生する揚力に不均衡を生じさせることにより、マルチコプタ１の前進・後進・左右移動飛行を実現することができる。そして、相対するプロペラ２１の回転数に差を設けることにより、旋回（回転）飛行を実現することができる。
【００４３】
（姿勢制御について）
ここで、制御部３３が行うマルチコプタ１の姿勢制御について説明する。マルチコプタ１の傾斜角度を目標角度に維持する制御を行っているときとして、例えば、マルチコプタ１がホバリングしているとき（ホバリング（飛行）中）は、図３に示すように、プロペラ２１の回転によって得られる揚力ＬＦＡ，ＬＦＢと重力Ｇとが釣り合うようにして、姿勢制御が行われる。そこで、このようにマルチコプタ１がホバリングしているときに、図４に示すように、外部から強い横風が吹いた場合を想定すると、風によりマルチコプタ１を横転させようとする力ＦＡが作用する。そのため、マルチコプタ１が横転することを回避してその場にてホバリングすることを維持しようとする力を得るため、揚力ＬＦＡを大きくして姿勢制御が行われる。なお、マルチコプタ１の傾斜角度とは、マルチコプタ１（機体１１）の中心軸ＣＡと重力Ｇの作用方向（図３や図４の上下方向）を示す軸とがなす角度（図４における破線で示すマルチコプタ１の傾斜時の中心軸ＣＡと重力Ｇの作用方向を示す軸とがなす角度θ）である。
【００４４】
＜姿勢を良好に保つ制御について＞
次に、前記のような姿勢制御を行うマルチコプタ１において、当該マルチコプタ１の姿勢を良好に保つ制御について説明する。
【００４５】
〔第１実施形態〕
まず、第１実施形態について説明する。
【００４６】
マルチコプタ１は、その動力源としてバッテリ３１を有しており、マルチコプタ１の姿勢制御を行う上で各モータ２２に設けられたプロペラ２１の駆動により発生する揚力（以下、「プロペラ２１の揚力」という。）は、バッテリ３１からモータ２２に供給できる電力によって律速される。そして、このとき、マルチコプタ１の姿勢制御をバッテリ３１からモータ２２に供給できる電力（電圧）の範囲内でしか行うことができないとすると、想定外の状態（例えば、マルチコプタ１が非常に強い風を受けた状態など）が発生した場合に、マルチコプタ１の姿勢制御に必要なプロペラ２１の揚力が不足してしまうおそれがある。
【００４７】
例えば、図４に示すように、外部から強い横風が吹いた場合には、第４プロペラ２１−４の揚力を大きくしてマルチコプタ１の姿勢制御を行う必要がある。しかしながら、このとき、第４プロペラ２１−４を駆動する第４モータ２２−４に供給すべき電力がバッテリ３１からモータ２２に供給できる電力の上限を超えた場合には、第４プロペラ２１−４の揚力が不足してしまうおそれがある。
【００４８】
そしてこのように、マルチコプタ１の姿勢制御に必要なプロペラ２１の揚力が不足してしまうと、マルチコプタ１の姿勢制御が困難になって、マルチコプタ１の姿勢を良好に保つことができず、マルチコプタ１が安定して飛行できないおそれがある。
【００４９】
そこで、本実施形態では、ホバリング時にマルチコプタ１の姿勢を良好に（水平に）保つため（すなわち、マルチコプタ１の傾斜角度をホバリング時の目標角度（例えば、０°）に維持するため）に、制御部３３は、ホバリング時にてマルチコプタ１が水平方向に対して傾くおそれがある（すなわち、マルチコプタ１の傾斜角度がホバリング時の目標角度からずれるおそれがある）場合に、エンジン発電ユニット１２の出力を平常時よりも上げて特定のモータ２２への供給電力を増加させる供給電力増加制御を行う。
【００５０】
なお、エンジン発電ユニット１２の出力とは、本開示の「発電部の出力」の一例であり、詳しくはエンジン４１の出力である。また、供給電力増加制御は、本開示の「供給電力制御」の一例である。
【００５１】
（フローチャートの説明）
具体的には、制御部３３は、図５に示す制御フローチャートに基づく制御を行う。図５に示すように、制御部３３は、各モータ２２の指示ＤＵＴＹ値（指示デューティ値）を読み取り（ステップＳ１）、対向するモータ２２の指示ＤＵＴＹ値の差を演算する。（ステップＳ２）。
【００５２】
ここで、プロペラ２１の回転数は、モータ２２に印加する電圧（実効電圧）がデューティ制御により制御されることにより制御される。そして、指示ＤＵＴＹ値は、本開示の「印加電圧」の一例であり、モータ２２に印加するように指示された電圧（パルス電圧）のデューティ値（デューティ比の値）である。
【００５３】
また、「対向するモータ２２」とは、図６に示すように、マルチコプタ１の中心軸ＣＡを中心にして対向するモータ２２であり、さらに言い換えれば、全てのモータ２２が配置される位置を繋いで形成される多角形の対角線上にて対向する一対のモータ２２である。なお、図６に示す例では、例えば、第１モータ２２−１と第５モータ２２−５、および、第２モータ２２−２と第６モータ２２−６、および、第３モータ２２−３と第７モータ２２−７、および、第４モータ２２−４と第８モータ２２−８が、それぞれ、対向するモータ２２である。
【００５４】
なお、図６（その他、図７，１０，１２，１３）において、各モータ２２の指示ＤＵＴＹ値を模式的に示しており、マルチコプタ１の中心軸ＣＡの位置にて指示ＤＵＴＹ値＝０％であり、そこから外周へ向かって指示ＤＵＴＹ値が大きくなり、最外周の位置にて指示ＤＵＴＹ値＝１００％となるように示されている。
【００５５】
図５の説明に戻って、制御部３３は、ステップＳ２にて演算した指示ＤＵＴＹ値の差が閾値ＴＨＡ以上か否かを判断する（ステップＳ３）。なお、閾値ＴＨＡは、例えば６０％である。また、閾値ＴＨＡは、所定の閾値であり、本開示の「所定の電圧差」の一例である。
【００５６】
そして、制御部３３は、指示ＤＵＴＹ値の差が閾値ＴＨＡ以上でない場合（ステップＳ３：ＮＯ）、すなわち、指示ＤＵＴＹ値の差が閾値ＴＨＡ未満である場合には、エンジン出力を定格出力ＲＯに設定する（ステップＳ４）。
【００５７】
ここで、「エンジン出力」とは、エンジン４１の出力であり、すなわち、エンジン４１の駆動によりジェネレータ４２にて発電する電力に対応するものである。また、「定格出力ＲＯ」とは、マルチコプタ１のホバリング時における平常時の出力である。
【００５８】
このように、対向するモータ２２の指示ＤＵＴＹ値の差が小さい場合には、対向するプロペラ２１から発生される揚力の差が小さくなるため、マルチコプタ１が傾くおそれが低い（すなわち、マルチコプタ１の傾斜角度がホバリング時の目標角度からずれるおそれが低い）と考えられる。そのため、制御部３３は、エンジン出力を定格出力ＲＯのままとしてマルチコプタ１の姿勢制御を行う。
【００５９】
一方、制御部３３は、指示ＤＵＴＹ値の差が閾値ＴＨＡ以上である場合（ステップＳ３：ＹＥＳ）には、対向するどちらかのモータ２２の指示ＤＵＴＹ値が閾値ＴＨＢ以上であるか否かを判断する（ステップＳ５）。なお、閾値ＴＨＢは、例えば９０％である。また、閾値ＴＨＢは、所定の上限閾値であり、本開示の「所定の上限電圧値」の一例である。
【００６０】
このように、指示ＤＵＴＹ値の差が閾値ＴＨＡ以上である場合には、対向するプロペラ２１から発生される揚力の差が大きくなるため、マルチコプタ１が傾くおそれが高い（すなわち、マルチコプタ１の傾斜角度がホバリング時の目標角度からずれるおそれが高い）と考えられる。そのため、制御部３３は、指示ＤＵＴＹ値の差が閾値ＴＨＡ以上である場合に、マルチコプタ１の姿勢を良好に保つことができないおそれがあると判断して、対向するどちらかのモータ２２（例えば、図６に示す第４モータ２２−４と第８モータ２２−８のどちらか）の指示ＤＵＴＹ値が閾値ＴＨＢ以上であるか否かを判断する。
【００６１】
そして、対向するどちらかのモータ２２の指示ＤＵＴＹ値が閾値ＴＨＢ以上でない場合（ステップＳ５：ＮＯ）、すなわち、対向する両方のモータ２２の指示ＤＵＴＹ値がいずれも閾値ＴＨＢ未満である場合には、エンジン出力を定格出力ＲＯに設定する（ステップＳ４）。
【００６２】
このように、指示ＤＵＴＹ値の差が閾値ＴＨＡ以上であっても、対向する両方のモータ２２の指示ＤＵＴＹ値がいずれも閾値ＴＨＢ未満である場合には、指示ＤＵＴＹ値を制御してマルチコプタ１の姿勢を良好に保つことができると考えられる。そのため、制御部３３は、エンジン出力を定格出力ＲＯのままとしてマルチコプタ１の姿勢制御を行う。
【００６３】
一方、対向するどちらかのモータ２２の指示ＤＵＴＹ値が閾値ＴＨＢ以上である場合（ステップＳ５：ＹＥＳ）には、エンジン出力を非常時出力ＥＯＨに設定して（ステップＳ６）、指示ＤＵＴＹ値が閾値ＴＨＢ以上のモータ２２への供給電力を増加させる（ステップＳ７）。なお、「非常時出力ＥＯＨ」は、定格出力ＲＯよりも高い出力である。
【００６４】
例えば、図６に示すように、対向する第４モータ２２−４と第８モータ２２−８のうち第４モータ２２−４の指示ＤＵＴＹ値が閾値ＴＨＢ以上である場合には、エンジン出力を非常時出力ＥＯＨに設定して、第４モータ２２−４への供給電力を増加させる。
【００６５】
このようにして、本実施形態では、制御部３３は、エンジン出力を平常時よりも上げて特定のモータ２２への供給電力を増加させる供給電力増加制御を行う。詳しくは、制御部３３は、少なくとも１つのモータ２２の指示ＤＵＴＹ値が閾値ＴＨＢ以上である場合に、供給電力制御として、エンジン出力を平常時よりも上げて、指示ＤＵＴＹ値が閾値ＴＨＢ以上であるモータ２２への供給電力を増加させる供給電力増加制御を行う。
【００６６】
図５の説明に戻って、制御部３３は、供給電力を増加したモータ２２の指示ＤＵＴＹ値が閾値ＴＨＢ未満になるまで、指示ＤＵＴＹ値が閾値ＴＨＢ以上のモータ２２への供給電力を増加させる（ステップＳ８：ＮＯ，Ｓ７）。
【００６７】
例えば、図７に示すように第４モータ２２−４の指示ＤＵＴＹ値が閾値ＴＨＢ未満になるまで、第４モータ２２−４への供給電力を増加させる。そして、このようにして、第４モータ２２−４への供給電力を増加させて、第４モータ２２−４の指示ＤＵＴＹ値を閾値ＴＨＢ未満にする。すなわち、第４モータ２２−４への供給電力を増加させて、例えば図８と図９に示すように第４モータ２２−４へ印加できる電圧の最大値を平常電圧Ｖ０から非常時電圧Ｖ１に増加させることにより、第４モータ２２−４の指示ＤＵＴＹ値（第４モータ２２−４に実効電圧Ｖａを印加するためのデューティ値）を平常時のデューティ値Ｄ０から非常時のデューティ値Ｄ１（＜Ｄ０）へ下げる。
【００６８】
そして、このようにして第４モータ２２−４の指示ＤＵＴＹ値を下げることにより、第４モータ２２−４の指示ＤＵＴＹ値についてその最大値（１００％）に対して余裕を持たせることができる。そのため、第４モータ２２−４の指示ＤＵＴＹ値を調整して第４モータ２２−４へ印加する実効電圧Ｖａを制御することにより、第４モータ２２−４に設けられた第４プロペラ２１−４の回転数を制御して第４プロペラ２１−４の揚力を制御できる。例えば、第４モータ２２−４の指示ＤＵＴＹ値を閾値ＴＨＢ未満の範囲内で上げて第４モータ２２−４へ印加する実効電圧Ｖａを高くすることにより、第４プロペラ２１−４の回転数を高くして第４プロペラ２１−４の揚力を大きくする。このようにして、マルチコプタ１の姿勢制御を行って、マルチコプタ１の姿勢を良好に保つことができる。
【００６９】
図５の説明に戻って、制御部３３は、供給電力を増加したモータ２２の指示ＤＵＴＹ値が閾値ＴＨＢ未満になったら（ステップＳ８：ＹＥＳ）、エンジン出力を非常時出力ＥＯＨから定格出力ＲＯに切替える（ステップＳ４）。
【００７０】
（変形例）
また、変形例として、制御部３３は、ステップＳ７において、全てのモータ２２への供給電力を増加させるとしてもよい。これにより、図１０に示すように、全てのモータ２２の指示ＤＵＴＹ値を下げて、例えば第４モータ２２−４の指示ＤＵＴＹ値を閾値ＴＨＢ未満にしてもよい。
【００７１】
なお、図６，７，１０に示す例においては、第４モータ２２−４への供給電力を増加させる例を挙げたが、他のモータ２２の指示ＤＵＴＹ値が閾値ＴＨＢ以上である場合には、制御部３３は、指示ＤＵＴＹ値が閾値ＴＨＢ以上である他のモータ２２への供給電力も増加させる。すなわち、制御部３３は、マルチコプタ１において少なくとも１つのモータ２２の指示ＤＵＴＹ値が閾値ＴＨＢ以上である場合に、指示ＤＵＴＹ値が閾値ＴＨＢ以上であるモータ２２または全てのモータ２２への供給電力を増加させる供給電力増加制御を行う。
【００７２】
以上のような変形例においても、上記の実施形態と同様の効果を奏することが可能である。
【００７３】
（本実施形態の作用効果について）
以上のように本実施形態によれば、制御部３３は、ホバリング時にてマルチコプタ１が傾くおそれがある場合に、エンジン出力を平常時よりも上げて特定のモータ２２または全てのモータ２２への供給電力を増加させる供給電力増加制御を行う。
【００７４】
このようにして、ホバリング時にてマルチコプタ１が傾くおそれがある場合に、エンジン出力を平常時よりも上げて、特定のモータ２２または全てのモータ２２への供給電力を増加させる。これにより、バッテリ３１からモータ２２への電力の供給によりプロペラ２１の揚力を所望の大きさに制御できない場合であっても、ジェネレータ４２から特定のモータ２２または全てのモータ２２への電力の供給によって特定のモータ２２または全てのモータ２２に設けられたプロペラ２１の揚力を所望の大きさに制御してマルチコプタ１の傾きを抑制できる。そのため、マルチコプタ１の姿勢制御を行って、マルチコプタ１の姿勢を良好に保つことができる。
【００７５】
すなわち、マルチコプタ１の姿勢が不安定であるときに、一時的に特定のモータ２２または全てのモータ２２への供給電力を増加させることにより、特定のモータ２２または全てのモータ２２に設けられたプロペラ２１の揚力を制御して、マルチコプタ１の姿勢を速やかに安定させることができる。そして、このようにして容易な制御でマルチコプタ１の姿勢を良好に保つことができる。
【００７６】
なお、マルチコプタ１の姿勢を安定させる制御において、一時的に特定のモータ２２への供給電力を増加させる制御を行うことは、一時的に全てのモータ２２への供給電力を増加させる制御を行うことと比較して、エネルギー消費を低く抑えることができる。
【００７７】
また、制御部３３は、対向するモータ２２の指示ＤＵＴＹ値の差が閾値ＴＨＡ以上である場合であって、少なくとも１つのモータ２２の指示ＤＵＴＹ値が閾値ＴＨＢ以上である場合に、供給電力制御として供給電力増加制御を行う。そして、この供給電力増加制御とは、エンジン出力を平常時よりも上げて、指示ＤＵＴＹ値が閾値ＴＨＢ以上であるモータ２２、または、全てのモータ２２への供給電力を増加させる制御である。
【００７８】
このようにして、対向するモータ２２の指示ＤＵＴＹ値の差が大きくなった場合において、少なくとも１つのモータ２２の指示ＤＵＴＹ値が閾値ＴＨＢ以上である場合に、エンジン出力を平常時よりも上げて、指示ＤＵＴＹ値が閾値ＴＨＢ以上であるモータ２２または全てのモータ２２への供給電力を増加させる。これにより、指示ＤＵＴＹ値が閾値ＴＨＢ以上であるモータ２２の指示ＤＵＴＹ値を下げて閾値ＴＨＢ未満にすることができる。そのため、指示ＤＵＴＹ値を下げて閾値ＴＨＢ未満にしたモータ２２の指示ＤＵＴＹ値を調整して当該モータ２２に設けられたプロペラ２１の揚力を所望の大きさに制御して、マルチコプタ１の姿勢制御を行って、マルチコプタ１の姿勢を良好に保つことができる。
【００７９】
〔第２実施形態〕
次に、第２実施形態について説明するが、第１実施形態と同様の内容については説明を省略し、異なった点を中心に述べる。
【００８０】
本実施形態では、制御部３３は、ホバリング時にてマルチコプタ１が傾くおそれがある場合に、エンジン発電ユニット１２の出力を平常時よりも下げて特定のモータ２２への供給電力を低減させる供給電力低減制御を行う。なお、供給電力低減制御は、本開示の「供給電力制御」の一例である。
【００８１】
（フローチャートの説明）
具体的には、制御部３３は、図１１に示す制御フローチャートに基づく制御を行う。図１１に示すように、制御部３３は、ステップＳ１０２にて演算した指示ＤＵＴＹ値の差が閾値ＴＨＡ以上である場合（ステップＳ１０３：ＹＥＳ）には、対向するどちらかのモータ２２の指示ＤＵＴＹ値が閾値ＴＨＣ以下であるか否かを判断する（ステップＳ１０５）。なお、閾値ＴＨＣは、例えば３０％である。また、閾値ＴＨＣは、所定の下限閾値であり、本開示の「所定の下限電圧値」の一例である。
【００８２】
このように、指示ＤＵＴＹ値の差が閾値ＴＨＡ以上である場合には、マルチコプタ１が傾くおそれが高いと考えられる。そのため、制御部３３は、マルチコプタ１の姿勢を良好に保つことができないおそれがあると判断して、対向するどちらかのモータ２２（例えば、図１２に示す第２モータ２２−２と第６モータ２２−６のどちらか、第３モータ２２−３と第７モータ２２−７のどちらか）の指示ＤＵＴＹ値が閾値ＴＨＣ以下であるか否かを判断する。
【００８３】
そして、対向するどちらかのモータ２２の指示ＤＵＴＹ値が閾値ＴＨＣ以下でない場合（ステップＳ１０５：ＮＯ）、すなわち、対向する両方のモータ２２の指示ＤＵＴＹ値がいずれも閾値ＴＨＣよりも大きい場合には、エンジン出力を定格出力ＲＯに設定する（ステップＳ１０４）。
【００８４】
このように、指示ＤＵＴＹ値の差が閾値ＴＨＡ以上であっても、対向する両方のモータ２２の指示ＤＵＴＹ値がいずれも閾値ＴＨＣよりも大きい場合には、指示ＤＵＴＹ値を制御してマルチコプタ１の姿勢を良好に保つことができると考えられる。そのため、制御部３３は、エンジン出力を定格出力ＲＯのままとしてマルチコプタ１の姿勢制御を行う。
【００８５】
一方、対向するどちらかのモータ２２の指示ＤＵＴＹ値が閾値ＴＨＣ以下である場合（ステップＳ１０５：ＹＥＳ）には、バッテリ出力を停止して（ステップＳ１０６）、エンジン出力を非常時出力ＥＯＬに設定して（ステップＳ１０７）、指示ＤＵＴＹ値が閾値ＴＨＣ以下のモータ２２への供給電力を低減させる（ステップＳ１０８）。
【００８６】
なお、「バッテリ出力」とは、バッテリ３１からモータ２２への電力の供給である。また、「非常時出力ＥＯＬ」は、定格出力ＲＯよりも低い出力である。
【００８７】
例えば、図１２に示すように、対向する第２モータ２２−２と第６モータ２２−６のうち第６モータ２２−６の指示ＤＵＴＹ値が閾値ＴＨＣ以下である場合には、バッテリ出力を停止し、かつ、エンジン出力を非常時出力ＥＯＬに設定して、第６モータ２２−６への供給電力を低減させる。なお、図１２に示す例では、対向する第３モータ２２−３と第７モータ２２−７のうち第７モータ２２−７の指示ＤＵＴＹ値も閾値ＴＨＣ以下であるので、同様に、第７モータ２２−７への供給電力も低減させる。
【００８８】
このようにして、本実施形態では、制御部３３は、エンジン出力を平常時よりも下げて特定のモータ２２への供給電力を低減させる供給電力低減制御を行う。詳しくは、制御部３３は、少なくとも１つのモータ２２の指示ＤＵＴＹ値が閾値ＴＨＣ以下である場合に、供給電力制御として、エンジン出力を平常時よりも下げて、指示ＤＵＴＹ値が閾値ＴＨＣ以下であるモータ２２への供給電力を低減させる供給電力低減制御を行う。さらに、制御部３３は、供給電力低減制御を行うときには、バッテリ出力を停止させるバッテリ出力停止制御を行う。
【００８９】
図１１の説明に戻って、制御部３３は、供給電力を低減したモータ２２の指示ＤＵＴＹ値が閾値ＴＨＣよりも大きくなるまで、指示ＤＵＴＹ値が閾値ＴＨＣ以下のモータ２２への供給電力を低減させる（ステップＳ１０９：ＮＯ，Ｓ１０８）。
【００９０】
例えば、図１３に示すように第６モータ２２−６と第７モータ２２−７の指示ＤＵＴＹ値が閾値ＴＨＣよりも大きくなるまで、第６モータ２２−６と第７モータ２２−７への供給電力を低減させる。そして、このようにして、第６モータ２２−６と第７モータ２２−７への供給電力を低減させて、第６モータ２２−６と第７モータ２２−７の指示ＤＵＴＹ値を閾値ＴＨＣよりも大きくする。
【００９１】
そして、このようにして第６モータ２２−６と第７モータ２２−７の指示ＤＵＴＹ値を上げることにより、第６モータ２２−６と第７モータ２２−７の指示ＤＵＴＹ値についてその最小値（０％）に対して余裕を持たせることができる。そのため、第６モータ２２−６と第７モータ２２−７の指示ＤＵＴＹ値を調整して第６モータ２２−６と第７モータ２２−７へ印加する実効電圧Ｖａを制御することにより、第６モータ２２−６と第７モータ２２−７に設けられた第６プロペラ２１−６と第７プロペラ２１−７の回転数を制御して第６プロペラ２１−６と第７プロペラ２１−７の揚力を制御できる。例えば、第６モータ２２−６と第７モータ２２−７の指示ＤＵＴＹ値を閾値ＴＨＣよりも大きい範囲内で下げて第６モータ２２−６と第７モータ２２−７へ印加する実効電圧Ｖａを下げることにより、第６プロペラ２１−６と第７プロペラ２１−７の回転数を下げて第６プロペラ２１−６と第７プロペラ２１−７の揚力を小さくする。このようにして、マルチコプタ１の姿勢制御を行って、マルチコプタ１の姿勢を良好に保つことができる。
【００９２】
図１１の説明に戻って、制御部３３は、供給電力を低減したモータ２２の指示ＤＵＴＹ値が閾値ＴＨＣよりも大きくなったら（ステップＳ１０９：ＹＥＳ）、バッテリ出力を再開して（ステップＳ１１０）、エンジン出力を非常時出力ＥＯＬから定格出力ＲＯに切替える（ステップＳ１０４）。
【００９３】
（変形例）
また、変形例として、制御部３３は、ステップＳ１０８において、全てのモータ２２への供給電力を低減させるとしてもよい。これにより、全てのモータ２２の指示ＤＵＴＹ値を上げて、例えば第６モータ２２−６と第７モータ２２−７の指示ＤＵＴＹ値を閾値ＴＨＣよりも大きくしてもよい。
【００９４】
なお、図１２，１３に示す例においては、第６モータ２２−６と第７モータ２２−７への供給電力を低減させる例を挙げたが、他のモータ２２の指示ＤＵＴＹ値が閾値ＴＨＣ以下である場合には、制御部３３は、指示ＤＵＴＹ値が閾値ＴＨＣ以下である他のモータ２２への供給電力も低減させる。すなわち、制御部３３は、マルチコプタ１において少なくとも１つのモータ２２の指示ＤＵＴＹ値が閾値ＴＨＣ以下である場合に、指示ＤＵＴＹ値が閾値ＴＨＣ以下であるモータ２２または全てのモータ２２への供給電力を低減させる供給電力低減制御を行う。
【００９５】
以上のような変形例においても、上記の実施形態と同様の効果を奏することが可能である。
【００９６】
（本実施形態の作用効果について）
以上のように本実施形態によれば、制御部３３は、ホバリング時にてマルチコプタ１が傾くおそれがある場合に、エンジン出力を平常時よりも下げて特定のモータ２２または全てのモータ２２への供給電力を低減させる供給電力低減制御を行う。
【００９７】
このようにして、ホバリング時にてマルチコプタ１が傾くおそれがある場合に、エンジン出力を平常時よりも下げて、特定のモータ２２または全てのモータ２２への供給電力を低減させる。これにより、バッテリ３１からモータ２２への電力の供給によりプロペラ２１の揚力を所望の大きさに制御できない場合であっても、ジェネレータ４２から特定のモータ２２または全てのモータ２２への電力の供給によって特定のモータ２２または全てのモータ２２に設けられたプロペラ２１の揚力を所望の大きさに制御してマルチコプタ１の傾きを抑制できる。そのため、マルチコプタ１の姿勢制御を行って、マルチコプタ１の姿勢を良好に保つことができる。
【００９８】
すなわち、マルチコプタ１の姿勢が不安定であるときに、一時的に特定のモータ２２または全てのモータ２２への供給電力を低減させることにより、特定のモータ２２または全てのモータ２２に設けられたプロペラ２１の揚力を制御して、マルチコプタ１の姿勢を速やかに安定させることができる。そして、このようにして容易な制御でマルチコプタ１の姿勢を良好に保つことができる。
【００９９】
また、制御部３３は、対向するモータ２２の指示ＤＵＴＹ値の差が閾値ＴＨＡ以上である場合であって、少なくとも１つのモータ２２の指示ＤＵＴＹ値が閾値ＴＨＣ以下である場合に、供給電力制御として供給電力低減制御を行う。そして、この供給電力低減制御とは、エンジン出力を平常時よりも下げて、指示ＤＵＴＹ値が閾値ＴＨＣ以下であるモータ２２、または、全てのモータ２２への供給電力を低減させる制御である。
【０１００】
このようにして、対向するモータ２２の指示ＤＵＴＹ値の差が大きくなった場合において、少なくとも１つのモータ２２の指示ＤＵＴＹ値が閾値ＴＨＣ以下である場合に、エンジン出力を平常時よりも下げて、指示ＤＵＴＹ値が閾値ＴＨＣ以下であるモータ２２または全てのモータ２２への供給電力を低減させる。これにより、指示ＤＵＴＹ値が閾値ＴＨＣ以下であるモータ２２の指示ＤＵＴＹ値を上げて閾値ＴＨＣよりも大きくすることができる。そのため、指示ＤＵＴＹ値を上げて閾値ＴＨＣよりも大きくしたモータ２２の指示ＤＵＴＹ値を調整して当該モータ２２に設けられたプロペラ２１の揚力を所望の大きさに制御して、マルチコプタ１の姿勢制御を行って、マルチコプタ１の姿勢を良好に保つことができる。
【０１０１】
また、エンジン出力を低減させるので、エンジン４１を駆動するために必要な燃料タンク３２の燃料の消費を抑制できる。そのため、燃費良くマルチコプタ１の姿勢を良好に保つことができる。
【０１０２】
また、制御部３３は、供給電力低減制御を行うときには、バッテリ３１からモータ２２への電力の供給を停止させるバッテリ出力停止制御を行う。
【０１０３】
このようにして、バッテリ３１からモータ２２への電力の供給を停止させるので、バッテリ３１の充電消費量を減らすことができる。そのため、バッテリ３１に充電する電力を発電するために必要なエンジン出力を小さくできるので、エンジン４１を駆動するために必要な燃料の消費を抑制できる。したがって、より効率的に、燃費良くマルチコプタ１の姿勢を良好に保つことができる。
【０１０４】
〔第３実施形態〕
次に、第３実施形態について説明するが、第１，２実施形態と同様の内容については説
明を省略し、異なった点を中心に述べる。
【０１０５】
本実施形態では、制御部３３は、燃料残量が多い場合に供給電力増加制御を行い、燃料残量が少ない場合に供給電力低減制御を行う。
【０１０６】
（フローチャートの説明）
具体的には、制御部３３は、図１４に示す制御フローチャートに基づく制御を行う。図１４に示すように、対向するどちらかのモータ２２の指示ＤＵＴＹ値が閾値ＴＨＢ以上で
ある場合（ステップＳ２０５：ＹＥＳ）には、燃料残量が所定量ＰＡＭ以上であるか否かを判断する（ステップＳ２０６）。なお、「燃料残量」とは、燃料タンク３２に残っている燃料の量である。
【０１０７】
そして、燃料残量が所定量ＰＡＭ以上である場合（ステップＳ２０６：ＹＥＳ）には、エンジン出力を非常時出力ＥＯＨに設定して（ステップＳ２０７）、指示ＤＵＴＹ値が閾値ＴＨＢ以上のモータ２２への供給電力を増加させる（ステップＳ２０８）。なお、所定量ＰＡＭは、例えば、燃料タンク３２の燃料が満タンであるときを１００％の量とするときに、２０％に相当する量である。また、所定量ＰＡＭは、本開示の「所定の燃料残量」の一例である。
【０１０８】
そして、供給電力を増加させたモータ２２の指示ＤＵＴＹ値が閾値ＴＨＢ未満になるまで、当該モータ２２への供給電力を増加させる（ステップＳ２０９：ＮＯ，Ｓ２０８）。そして、供給電力を増加させたモータ２２の指示ＤＵＴＹ値が閾値ＴＨＢ未満になったら（ステップＳ２０９：ＹＥＳ）、エンジン出力を非常時出力ＥＯＨから定格出力ＲＯに切替える（ステップＳ２０４）。
【０１０９】
一方、燃料残量が所定量ＰＡＭ未満である場合（ステップＳ２０６：ＮＯ）には、対向するどちらかのモータ２２の指示ＤＵＴＹ値が閾値ＴＨＣ以下であるか否かを判断する（ステップＳ２１０）。
【０１１０】
そして、対向するどちらかのモータ２２の指示ＤＵＴＹ値が閾値ＴＨＣ以下である場合（ステップＳ２１０：ＹＥＳ）には、バッテリ出力を停止して（ステップＳ２１１）、エンジン出力を非常時出力ＥＯＬに設定して（ステップＳ２１２）、指示ＤＵＴＹ値が閾値ＴＨＣ以下のモータ２２への供給電力を低減させる（ステップＳ２１３）。
【０１１１】
そして、制御部３３は、供給電力を低減したモータ２２の指示ＤＵＴＹ値が閾値ＴＨＣよりも大きくなるまで、指示ＤＵＴＹ値が閾値ＴＨＣ以下のモータ２２への供給電力を低減させる（ステップＳ２１４：ＮＯ，Ｓ２１３）。
【０１１２】
その後、制御部３３は、供給電力を低減したモータ２２の指示ＤＵＴＹ値が閾値ＴＨＣよりも大きくなったら（ステップＳ２１４：ＹＥＳ）、バッテリ出力を再開して（ステップＳ２１５）、エンジン出力を非常時出力ＥＯＬから定格出力ＲＯに切替える（ステップＳ２０４）。
【０１１３】
（本実施形態の作用効果について）
以上のように本実施形態によれば、制御部３３は、燃料タンク３２の燃料の残量が所定量ＰＡＭ以上である場合に供給電力増加制御を行い、燃料タンク３２の燃料の残量が所定量ＰＡＭ未満である場合に供給電力低減制御を行う。
【０１１４】
このようにして、燃料タンク３２の燃料の残量が多いときにエンジン出力を平常時よりも上げて、モータ２２への供給電力を増加させる。これにより、エンジン出力を上げることにより燃料タンク３２の燃料の消費量が増えても、燃料タンク３２の燃料が枯渇することを防ぐことができる。また、燃料タンク３２の燃料の残量が少ないときにエンジン出力を平常時よりも下げて、モータ２２への供給電力を低減させる。これにより、燃料タンク３２の燃料の消費量を減らして、燃料タンク３２の燃料が枯渇することを防ぐことができる。
【０１１５】
〔第４実施形態〕
次に、第４実施形態について説明するが、第１〜３実施形態と同様の内容については説
明を省略し、異なった点を中心に述べる。
【０１１６】
本実施形態では、マルチコプタ１の姿勢を良好に保てなかった（すなわち、マルチコプタ１の傾斜角度がホバリング時の目標角度からずれた）場合に、マルチコプタ１の姿勢を良好な姿勢に戻す（すなわち、マルチコプタ１の傾斜角度をホバリング時の目標角度に戻す）制御を行う。詳しくは、本実施形態では、第１，３実施形態においてホバリング時にてマルチコプタ１が傾くおそれがある場合に供給電力制御として供給電力増加制御を行った（図５，１４参照）にも関わらず、マルチコプタ１が傾いた場合には、供給電力制御として供給電力低減制御を行う。
【０１１７】
（フローチャートの説明）
具体的には、制御部３３は、図１５に示す制御フローチャートに基づく制御を行う。図１５に示すように、制御部３３は、角度センサであるジャイロセンサ６１（図２参照）からマルチコプタ１の傾斜角度を取得し（ステップＳ３０１）、マルチコプタ１の傾斜角度が所定角度以上であるか否かを判断する（ステップＳ３０２）。
【０１１８】
そして、制御部３３は、マルチコプタ１の傾斜角度が所定角度以上である場合（ステップＳ３０２：ＹＥＳ）には、ジャイロセンサ６１からの情報に基づいて高さの高いモータ２２を特定し（ステップＳ３０３）、バッテリ出力を停止してエンジン出力を非常時出力ＥＯＬに設定し（ステップＳ３０４）、特定したモータ２２への供給電力を低減する（ステップＳ３０５）。なお、高さの高いモータ２２とは、他のモータ２２と比べて高い位置にあるモータ２２であり、例えば、最も低い位置にあるモータ２２に対して所定値以上高い位置にあるモータ２２である。
【０１１９】
このようにして、制御部３３は、ホバリング時にてマルチコプタ１が傾いた（すなわち、マルチコプタ１の傾斜角度がホバリング時の目標角度（例えば、０°）からずれた）場合に、供給電力低減制御を行う。
【０１２０】
次に、制御部３３は、マルチコプタ１の傾斜角度が所定角度未満であるか否かを判断する（ステップＳ３０６）。そして、制御部３３は、マルチコプタ１の傾斜角度が所定角度未満である場合（ステップＳ３０６：ＹＥＳ）にはエンジン出力を定格出力ＲＯに設定し（ステップＳ３０７）、一方、マルチコプタ１の傾斜角度が所定角度以上である場合（ステップＳ３０６：ＮＯ）には再びステップＳ３０３の処理を行う。
【０１２１】
なお、制御部３３は、ステップＳ３０２において傾斜角度が所定角度未満である場合（ステップＳ３０２：ＮＯ）には、そのまま、エンジン出力を定格出力ＲＯにする（ステップＳ３０７）。
【０１２２】
（本実施形態の作用効果について）
以上のように本実施形態によれば、ホバリング時にてマルチコプタ１が傾いた場合に、供給電力制御として、特定のモータ２２（すなわち、高さの高いモータ２２）への供給電力を低減させる供給電力低減制御を行う。
【０１２３】
これにより、特定のモータ２２に設けられたプロペラ２１の揚力を所望の大きさに制御して、マルチコプタ１の姿勢を良好な姿勢（すなわち、ホバリングの姿勢）に戻すことができる。そのため、第１〜３実施形態の制御を行ってもマルチコプタ１の姿勢を良好に保てなかった場合であっても、本実施形態の制御を行うことにより、マルチコプタ１の姿勢を良好な姿勢に戻すことができる。なお、制御部３３は、第１〜３実施形態の制御を行わずに、本実施形態の制御を行ってもよい。
【０１２４】
そして、本実施形態では、制御部３３は、ホバリング時にてマルチコプタ１が傾くおそれがある場合に供給電力制御として供給電力増加制御を行ったときに、マルチコプタ１が傾いた場合には、供給電力制御として供給電力低減制御を行う。
【０１２５】
このようにして、ホバリング時にてマルチコプタ１が傾いた場合に、ホバリング時にてマルチコプタ１が傾くおそれがある場合に行った供給電力制御とは異なる供給電力制御を行う。これにより、より状況に適した姿勢制御を行って、より確実に、マルチコプタ１の姿勢を良好な姿勢に戻すことができる。
【０１２６】
（本実施形態の別例）
本実施形態では、特定した高さの高いモータ２２への供給電力を低減させているが、特定したモータ２２に加え隣接するモータ２２への供給電力を低減させてもよい。
【０１２７】
〔第５実施形態〕
次に、第５実施形態について説明するが、第１〜４実施形態と同様の内容については説
明を省略し、異なった点を中心に述べる。
【０１２８】
本実施形態では、第４実施形態と同様に、マルチコプタ１の姿勢を良好に保てなかった場合に、マルチコプタ１の姿勢を良好な姿勢に戻す制御を行う。詳しくは、本実施形態では、第２，３実施形態においてホバリング時にてマルチコプタ１が傾くおそれがある場合に供給電力制御として供給電力低減制御を行った（図１１，１４参照）にも関わらず、マルチコプタ１が傾いた場合には、供給電力制御として供給電力増加制御を行う。
【０１２９】
（フローチャートの説明）
具体的には、制御部３３は、図１６に示す制御フローチャートに基づく制御を行う。図１６に示すように、第４実施形態と異なる点として、制御部３３は、マルチコプタ１の傾斜角度が所定角度以上である場合（ステップＳ４０２：ＹＥＳ）には、ジャイロセンサ６１からの情報に基づいて高さの低いモータ２２を特定し（ステップＳ４０３）、エンジン出力を非常時出力ＥＯＨに設定し（ステップＳ４０４）、特定したモータ２２への供給電力を増加させる（ステップＳ４０５）。なお、高さの低いモータ２２とは、他のモータ２２と比べて低い位置にあるモータ２２であり、例えば、最も高い位置にあるモータ２２に対して所定値以上低い位置にあるモータ２２である。
【０１３０】
このようにして、制御部３３は、ホバリング時にてマルチコプタ１が傾いた場合に、供給電力増加制御を行う。
【０１３１】
（本実施形態の作用効果について）
以上のように本実施形態によれば、ホバリング時にてマルチコプタ１が傾いた場合に、供給電力制御として、特定のモータ２２（すなわち、高さの低いモータ２２）への供給電力を増加させる供給電力増加制御を行う。
【０１３２】
これにより、特定のモータ２２に設けられたプロペラ２１の揚力を所望の大きさに制御して、マルチコプタ１の姿勢を良好な姿勢（すなわち、ホバリングの姿勢）に戻すことができる。そのため、第１〜３実施形態の制御を行ってもマルチコプタ１の姿勢を良好に保てなかった場合であっても、本実施形態を行うことにより、マルチコプタ１の姿勢を良好な姿勢に戻すことができる。なお、制御部３３は、第１〜３実施形態の制御を行わずに、本実施形態の制御を行ってもよい。
【０１３３】
そして、本実施形態では、制御部３３は、ホバリング時にてマルチコプタ１が傾くおそれがある場合に供給電力制御として供給電力低減制御を行ったときに、マルチコプタ１が傾いた場合には、供給電力制御として供給電力増加制御を行う。
【０１３４】
このようにして、ホバリング時にてマルチコプタ１が傾いた場合に、ホバリング時にてマルチコプタ１が傾くおそれがある場合に行った供給電力制御とは異なる供給電力制御を行う。これにより、より状況に適した姿勢制御を行って、より確実に、マルチコプタ１の姿勢を良好な姿勢に戻すことができる。
【０１３５】
（本実施形態の別例）
本実施形態では、特定した高さの低いモータ２２への供給電力を増加させているが、特定したモータ２２に加え隣接するモータ２２への供給電力を増加させてもよい。
【０１３６】
なお、制御部３３は、第４実施形態と第５実施形態の両方の制御を行ってもよい。
【０１３７】
なお、上記した実施の形態は単なる例示にすぎず、本開示を何ら限定するものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることはもちろんである。
【０１３８】
例えば、供給電力増加制御と供給電力低減制御の使い分けについて、マルチコプタ１の高度（以下、単に「高度」という。）を判断基準に含めてもよい。具体的には、制御部３３は、高度が所定高度未満である場合には供給電力増加制御を行い、高度が所定高度以上である場合には供給電力低減制御を行ってもよい。一般的に高度が高いと風などの外乱が大きくなることから、供給電力低減制御を行うことで、バランスを保ちながらマルチコプタ１の高度を下げることができ、外乱の影響が少ない環境にマルチコプタ１を安全に復帰させることができる。一方で、高度が所定高度未満であるにも関わらず、マルチコプタ１のバランスが大きく崩れた場合には、マルチコプタ１の高度が多少高くなったとしても供給電力増加制御を行ってマルチコプタ１の姿勢を安定させることに注力する必要がある。
【０１３９】
なお、上記の説明では、マルチコプタ１の傾斜角度が目標角度からずれるおそれがある（または、ずれた）場合として、ホバリング時にてマルチコプタ１が傾くおそれがある（または、傾いた）場合を一例に挙げたが、その他、マルチコプタ１が移動中にマルチコプタ１の傾斜角度が目標角度からずれるおそれがある（または、ずれた）場合も一例に挙げることもできる。
【０１４０】
また、本開示のマルチコプタは、エタノール燃料やＬＰガス、天然ガスなどを燃料としたエンジンや、ディーゼルエンジンなどを搭載したマルチコプタ（ハイブリッドドローン）にも適用できる。
【０１４１】
また、本開示のマルチコプタは、シリーズハイブリッドシステムが構成されているマルチコプタに限定されず、それ以外のハイブリッドシステムが構成されているマルチコプタや、エンジン動力で動作するドローンにも適用可能である。
【０１４２】
また、本開示のマルチコプタは、燃料電池システムを搭載したマルチコプタ（ハイブリッドドローン）にも適用できる。このとき、燃料電池システムは、燃料と酸化剤により発電する燃料電池と、燃料電池に燃料を供給するために駆動する燃料供給部（燃料噴射弁（インジェクタ）など）と、燃料電池で発電した電力を充放電する充放電部などを有する。そして、燃料電池が「発電部」に相当し、燃料供給部が「駆動部」に相当し、充放電部が「バッテリ」に相当する。
【０１４３】
また、本開示のマルチコプタは、エンジンなどの駆動部を有さないマルチコプタにも適用できる。このとき、発電部として、例えば、太陽光発電部や風力発電部などが考えられる。
【符号の説明】
【０１４４】
１    マルチコプタ
１１  機体
１２  エンジン発電ユニット
２１  プロペラ（ロータ）
２２  モータ
３１  バッテリ
３２  燃料タンク
３３  制御部
４１  エンジン
４２  ジェネレータ（発電機）
６１  ジャイロセンサ
ＣＡ    （マルチコプタの）中心軸
ＴＨＡ  閾値
ＴＨＢ  閾値
ＴＨＣ  閾値
ＲＯ    定格出力
ＥＯＨ  非常時出力
ＥＯＬ  非常時出力
ＰＡＭ  所定量
【図１】
2020152370.tif 000003
【図２】
2020152370.tif 000004
【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】
2020152370.tif 000012
【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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