(57)【要約】【課題】複数の回転翼が同軸上に配置された回転翼ユニットの異常を適切に検出することが可能な異常検出装置を提供する。【解決手段】コントローラ２は、２つのプロペラ１１１ａおよび１１２ａが同軸上に配置された回転翼ユニット１１の異常を検出するものである。コントローラ２は、プロペラ１１１ａおよび１１２ａについての正常な運転時の相関関係を予め記憶する記憶部２２を備え、プロペラ１１１ａおよび１１２ａの実際の運転時の相関関係と、記憶部２２に記憶された相関関係とに基づいて、回転翼ユニット１１の異常を検出するように構成されている。【選択図】図１
2020055390.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の回転翼が同軸上に配置された回転翼ユニットの異常を検出する異常検出装置であって、
前記複数の回転翼についての正常な運転時の相関関係および異常な運転時の相関関係の少なくともいずれか一方を予め記憶する記憶部と、
前記複数の回転翼の実際の運転時の相関関係と、前記記憶部に記憶された相関関係とに基づいて、前記回転翼ユニットの異常を検出する検出部とを備えることを特徴とする異常検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の異常検出装置において、
前記回転翼ユニットにはダクトが設けられ、前記ダクト内に前記複数の回転翼が配置されていることを特徴とする異常検出装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の異常検出装置において、
前記相関関係には、前記回転翼を回転させるモータの回転速度が含まれることを特徴とする異常検出装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１つに記載の異常検出装置において、
前記回転翼は、ピッチ角を調整可能に構成され、
前記相関関係には、前記回転翼のピッチ角が含まれることを特徴とする異常検出装置。
【請求項５】
複数の回転翼ユニットを備える飛行体を制御する制御装置であって、
前記回転翼ユニットは、複数の回転翼が同軸上に配置されており、
前記複数の回転翼についての正常な運転時の相関関係および異常な運転時の相関関係の少なくともいずれか一方を予め記憶する記憶部と、
前記複数の回転翼の実際の運転時の相関関係と、前記記憶部に記憶された相関関係とに基づいて、前記回転翼ユニットの異常を検出する検出部と、
前記検出部によって前記回転翼ユニットの異常が検出された場合に、異常時制御を行う制御部とを備えることを特徴とする制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、異常検出装置および制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の回転翼ユニットを備える無人回転翼機が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１の無人回転翼機は、回転翼ユニットの故障が検出された場合に、自動的に着陸するように構成されている。回転翼ユニットは、揚力を発生させる回転翼と、回転翼を回転させるモータとを含んでいる。この無人回転翼機は、モータの回転速度の目標値と、センサにより検出されるモータの実際の回転速度との偏差が大きい場合に、そのモータが故障していると判定するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１７−４７７３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、回転翼ユニットでは、複数の回転翼が同軸上に配置されるものもある。このような回転翼ユニットにおいても、異常が発生した場合にその異常を適切に検出することが望まれる。
【０００６】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、複数の回転翼が同軸上に配置された回転翼ユニットの異常を適切に検出することが可能な異常検出装置および制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明による異常検出装置は、複数の回転翼が同軸上に配置された回転翼ユニットの異常を検出するものであり、複数の回転翼についての正常な運転時の相関関係および異常な運転時の相関関係の少なくともいずれか一方を予め記憶する記憶部と、複数の回転翼の実際の運転時の相関関係と、記憶部に記憶された相関関係とに基づいて、回転翼ユニットの異常を検出する検出部とを備える。
【０００８】
このように構成することによって、同軸上に配置される複数の回転翼は運転時に相互に影響を与えあうことから、運転時の相関関係を用いて異常を適切に検出することができる。
【０００９】
上記異常検出装置において、回転翼ユニットにはダクトが設けられ、ダクト内に複数の回転翼が配置されていてもよい。
【００１０】
上記異常検出装置において、相関関係には、回転翼を回転させるモータの回転速度が含まれていてもよい。
【００１１】
上記異常検出装置において、回転翼は、ピッチ角を調整可能に構成され、相関関係には、回転翼のピッチ角が含まれていてもよい。
【００１２】
本発明による制御装置は、複数の回転翼ユニットを備える飛行体を制御するものである。回転翼ユニットは、複数の回転翼が同軸上に配置されている。制御装置は、複数の回転翼についての正常な運転時の相関関係および異常な運転時の相関関係の少なくともいずれか一方を予め記憶する記憶部と、複数の回転翼の実際の運転時の相関関係と、記憶部に記憶された相関関係とに基づいて、回転翼ユニットの異常を検出する検出部と、検出部によって回転翼ユニットの異常が検出された場合に、異常時制御を行う制御部とを備える。
【００１３】
このように構成することによって、同軸上に配置される複数の回転翼は運転時に相互に影響を与えあうことから、運転時の相関関係を用いて異常を適切に検出することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の異常検出装置および制御装置によれば、複数の回転翼が同軸上に配置された回転翼ユニットの異常を適切に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施形態による飛行システムの一例を示したブロック図である。
【図２】図１の飛行システムの回転翼ユニットを示した模式図である。
【図３】本実施形態による飛行システムの異常検出時の動作例を説明するためのフローチャートである。
【図４】本実施形態の第１変形例による飛行体の一例を示したブロック図である。
【図５】本実施形態の第２変形例による飛行システムの異常検出時の動作例を説明するためのフローチャートである。
【図６】本実施形態の第３変形例による飛行システムの異常検出時の動作例を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１７】
まず、図１および図２を参照して、本発明の一実施形態による飛行システム１００について説明する。
【００１８】
飛行システム１００は、図１に示すように、たとえば無人回転翼機である飛行体１と、飛行体１を制御するコントローラ２とを備えている。なお、コントローラ２は、本発明の「異常検出装置」および「制御装置」の一例である。
【００１９】
飛行体１は、コントローラ２から受信した操縦信号などに基づいて飛行するように構成されている。この飛行体１は、複数の回転翼ユニット１１と、複数の回転翼ユニット１１を制御する回転翼制御部１２とを含んでいる。複数の回転翼ユニット１１は、揚力を発生させるように構成され、平面的に見て飛行体１の外縁部に所定の間隔を隔てて配置されている。なお、図１では、簡略化のために、複数の回転翼ユニット１１のうちの１つの回転翼ユニット１１を示している。
【００２０】
回転翼ユニット１１は、図２に示すように、上側回転翼部１１１と、下側回転翼部１１２と、ダクト１１３とを含んでいる。上側回転翼部１１１および下側回転翼部１１２は、ダクト１１３内に配置され、鉛直方向に連なるように配置されている。上側回転翼部１１１は、ダクト１１３内において下側回転翼部１１２の上方に配置され、下側回転翼部１１２は、ダクト１１３内において上側回転翼部１１１の下方に配置されている。
【００２１】
上側回転翼部１１１は、図１に示すように、プロペラ１１１ａと、モータ１１１ｂと、ピッチ角調整部１１１ｃと、回転速度センサ１１１ｄと、電流センサ１１１ｅと、電圧センサ１１１ｆと、ピッチ角センサ１１１ｇとを有する。プロペラ１１１ａは、モータ１１１ｂの回転軸に連結されている。モータ１１１ｂは、プロペラ１１１ａを回転させるように構成されている。ピッチ角調整部１１１ｃは、プロペラ１１１ａのピッチ角（左右軸まわりの回転角度）を調整するためのサーボモータ（図示省略）を有する。回転速度センサ１１１ｄは、モータ１１１ｂの回転速度（単位時間あたりの回転数）を検出するために設けられている。電流センサ１１１ｅは、モータ１１１ｂに流れる電流を検出するために設けられ、電圧センサ１１１ｆは、モータ１１１ｂに入力される電圧を検出するために設けられている。ピッチ角センサ１１１ｇは、プロペラ１１１ａのピッチ角を検出するために設けられている。
【００２２】
下側回転翼部１１２は、プロペラ１１２ａと、モータ１１２ｂと、ピッチ角調整部１１２ｃと、回転速度センサ１１２ｄと、電流センサ１１２ｅと、電圧センサ１１２ｆと、ピッチ角センサ１１２ｇとを有する。プロペラ１１２ａは、モータ１１２ｂの回転軸に連結されている。モータ１１２ｂは、プロペラ１１２ａを回転させるように構成されている。ピッチ角調整部１１２ｃは、プロペラ１１２ａのピッチ角を調整するためのサーボモータ（図示省略）を有する。回転速度センサ１１２ｄは、モータ１１２ｂの回転速度を検出するために設けられている。電流センサ１１２ｅは、モータ１１２ｂに流れる電流を検出するために設けられ、電圧センサ１１２ｆは、モータ１１２ｂに入力される電圧を検出するために設けられている。ピッチ角センサ１１２ｇは、プロペラ１１２ａのピッチ角を検出するために設けられている。
【００２３】
すなわち、回転翼ユニット１１では、複数（２つ）のプロペラ１１１ａおよび１１２ａが同軸上に配置されている。つまり、プロペラ１１１ａおよび１１２ａが平面的に見て対応する（重なる）位置に配置され、プロペラ１１１ａの回転軸とプロペラ１１２ａの回転軸とが鉛直方向に連なるように配置されている。プロペラ１１１ａおよび１１２ａは、逆方向に回転されるように構成されていてもよいし、同方向に回転されるように構成されていてもよい。なお、プロペラ１１１ａおよび１１２ａは、本発明の「回転翼」の一例である。
【００２４】
回転翼制御部１２は、コントローラ２から受信した操縦信号などに基づいて、上側回転翼部１１１のモータ１１１ｂおよびピッチ角調整部１１１ｃと、下側回転翼部１１２のモータ１１２ｂおよびピッチ角調整部１１２ｃとを制御するように構成されている。この回転翼制御部１２は、演算部１２ａと、記憶部１２ｂと、通信部１２ｃとを含んでいる。演算部１２ａは、記憶部１２ｂに記憶された各種制御プログラムやマップなどに基づいて演算処理を実行することにより、回転翼制御部１２を制御するように構成されている。記憶部１２ｂには、各種制御プログラムや、それら各種制御プログラムを実行する際に参照されるマップなどが記憶されている。通信部１２ｃは、コントローラ２と通信するために設けられている。この通信部１２ｃは、コントローラ２から送信される操縦信号を受信するとともに、回転翼ユニット１１の各センサの検出結果をコントローラ２に送信するように構成されている。
【００２５】
コントローラ２は、操縦信号を送信して飛行体１の飛行を制御するように構成されている。このコントローラ２は、演算部２１と、記憶部２２と、操縦部２３と、通信部２４と、報知部２５とを含んでいる。演算部２１は、記憶部２２に記憶された各種制御プログラムやマップなどに基づいて演算処理を実行することにより、コントローラ２を制御するように構成されている。記憶部２２には、各種制御プログラムや、それら各種制御プログラムを実行する際に参照されるマップなどが記憶されている。操縦部２３は、操縦者による操縦動作を受け付けるために設けられている。通信部２４は、飛行体１と通信するために設けられている。この通信部２４は、操縦部２３への入力などに応じた操縦信号を飛行体１に送信するとともに、回転翼ユニット１１の各センサの検出結果を受信するように構成されている。なお、演算部２１は、本発明の「検出部」および「制御部」の一例である。
【００２６】
また、コントローラ２は、回転翼ユニット１１の各センサの検出結果に基づいて運転状態を算出するとともに、その運転状態に基づいて回転翼ユニット１１の異常を検出するように構成されている。報知部２５は、たとえばディスプレイまたはスピーカであり、回転翼ユニット１１の異常が検出された場合にその旨を操縦者に報知するように構成されている。なお、コントローラ２は、たとえば、複数の回転翼ユニット１１のうちの全ての回転翼ユニット１１の運転状態を取得し、全ての回転翼ユニット１１について異常検出を行うように構成されている。
【００２７】
ここで、回転翼ユニット１１では、プロペラ１１１ａおよび１１２ａが同軸上に配置されており、プロペラ１１１ａおよび１１２ａが運転時に相互に影響を与えあう。そこで、コントローラ２の記憶部２２にはデータベース２２ａが格納され、そのデータベース２２ａにはプロペラ１１１ａおよび１１２ａの正常な運転時の相関関係（運転状態）が予め蓄積されている。このデータベース２２ａには、プロペラ１１１ａおよび１１２ａの正常な運転時の種々の運転パターンの相関関係が蓄積されている。データベース２２ａの具体例を表１に示した。
【００２８】
【表１】
2020055390.tif 000003
【００２９】
データベース２２ａでは、表１に示すように、上側回転翼部１１１のプロペラ１１１ａに関する３つの項目と、下側回転翼部１１２のプロペラ１１２ａに関する３つの項目とが設定されており、合計で６つの項目が設定されている。具体的には、データベース２２ａの項目として、モータ１１１ｂおよび１１２ｂの回転速度と、モータ１１１ｂおよび１１２ｂのトルクと、プロペラ１１１ａおよび１１２ａのピッチ角とが設定されている。
【００３０】
たとえば、データベース２２ａでは、モータ１１１ｂの回転速度がＮｕ１であり、モータ１１１ｂのトルクがＴｕ１であり、プロペラ１１１ａのピッチ角がＡｕ１であり、モータ１１２ｂの回転速度がＮｌ１であり、モータ１１２ｂのトルクがＴｌ１であり、かつ、プロペラ１１２ａのピッチ角がＡｌ１である場合が正常時の運転パターンＰｔ１として蓄積されている。同様に、モータ１１１ｂの回転速度がＮｕ２であり、モータ１１１ｂのトルクがＴｕ２であり、プロペラ１１１ａのピッチ角がＡｕ２であり、モータ１１２ｂの回転速度がＮｌ２であり、モータ１１２ｂのトルクがＴｌ２であり、かつ、プロペラ１１２ａのピッチ角がＡｌ２である場合が正常時の運転パターンＰｔ２として蓄積されている。なお、表１では、簡略化のために運転パターンＰｔ１およびＰｔ２のみを示したが、実際のデータベース２２ａには多数の正常時の運転パターンが蓄積されている。この多数の正常時の運転パターンは、シミュレーションや実験によって予め求められている。また、正常時の運転パターンの各項目は、予め求められた所定値であってもよいし、予め求められた所定範囲であってもよい。
【００３１】
そして、コントローラ２は、実際の運転時の相関関係（回転翼ユニット１１の運転状態）と、データベース２２ａに蓄積された正常な運転時の相関関係とに基づいて、回転翼ユニット１１の異常を検出するように構成されている。具体的には、コントローラ２は、実際の運転時のセンサ値を取得して比較用データを算出するとともに、その比較用データをデータベース２２ａと照合し、一致するデータ（運転パターン）がない場合に異常と判断するように構成されている。
【００３２】
ここで、モータ１１１ｂのトルクは、たとえば電流センサ１１１ｅの検出結果に基づいて算出され、モータ１１２ｂのトルクは、たとえば電流センサ１１２ｅの検出結果に基づいて算出される。このため、上記したセンサ値には、回転速度センサ１１１ｄの検出結果、電流センサ１１１ｅの検出結果、ピッチ角センサ１１１ｇの検出結果、回転速度センサ１１２ｄの検出結果、電流センサ１１２ｅの検出結果、および、ピッチ角センサ１１２ｇの検出結果が含まれている。そして、比較用データ（運転状態）には、回転速度センサ１１１ｄにより検出されるモータ１１１ｂの回転速度、電流センサ１１１ｅの検出結果から算出されるモータ１１１ｂのトルク、ピッチ角センサ１１１ｇにより検出されるプロペラ１１１ａのピッチ角、回転速度センサ１１２ｄにより検出されるモータ１１２ｂの回転速度、電流センサ１１２ｅの検出結果から算出されるモータ１１２ｂのトルク、および、ピッチ角センサ１１２ｇにより検出されるプロペラ１１２ａのピッチ角が含まれている。したがって、比較用データの６つの値がそれぞれデータベース２２ａの６つの項目と一致する運転パターン（レコード）がある場合に正常と判断され、それ以外の場合（正常時の運転パターンのいずれにも該当しない場合）に異常と判断されるようになっている。
【００３３】
たとえば、回転速度センサ１１１ｄにより検出されるモータ１１１ｂの回転速度がＮｕ１であり、電流センサ１１１ｅの検出結果から算出されるモータ１１１ｂのトルクがＴｕ１であり、ピッチ角センサ１１１ｇにより検出されるプロペラ１１１ａのピッチ角がＡｕ１であり、回転速度センサ１１２ｄにより検出されるモータ１１２ｂの回転速度がＮｌ１であり、電流センサ１１２ｅの検出結果から算出されるモータ１１２ｂのトルクがＴｌ１であり、かつ、ピッチ角センサ１１２ｇにより検出されるプロペラ１１２ａのピッチ角がＡｌ１である場合には、正常時の運転パターンＰｔ１に該当することから、回転翼ユニット１１が正常であると判断される。
【００３４】
−飛行システムの異常検出時の動作例−
次に、図３を参照して、本実施形態による飛行システムの異常検出時の動作例について説明する。なお、この異常検出動作は飛行体１の飛行時に行われる。また、以下の各ステップはコントローラ２により実行される。
【００３５】
まず、図３のステップＳＴ１において、飛行体１から送信される回転翼ユニット１１の各センサの検出結果が取得され、その各センサの検出結果に基づいて運転状態が算出される。この運転状態は、たとえば、回転翼ユニット１１の６つのセンサ値に基づく比較用データであり、プロペラ１１１ａおよび１１２ａの現在の実際の相関関係に相当する。なお、複数の回転翼ユニット１１のうちの全ての回転翼ユニット１１の運転状態が算出される。
【００３６】
次に、ステップＳＴ２において、全ての回転翼ユニット１１の運転状態がデータベース２２ａと照合される。そして、ステップＳＴ３において、全ての回転翼ユニット１１の運転状態について、データベース２２ａに一致するデータ（運転パターン）があるか否かが判断される。そして、全ての回転翼ユニット１１についてデータベース２２ａに一致するデータがあると判断された場合には、全ての回転翼ユニット１１で実際の運転時の相関関係が正常であることから、ステップＳＴ１に戻る。その一方、複数の回転翼ユニット１１のいずれかについてデータベース２２ａに一致するデータがないと判断された場合には、その回転翼ユニット１１の実際の運転時の相関関係が正常ではないことから、ステップＳＴ４に移る。
【００３７】
次に、ステップＳＴ４では、報知部２５を用いて回転翼ユニット１１の異常が操縦者に報知される。この回転翼ユニット１１の異常の具体例としては、モータ１１１ｂおよび１１２ｂの異常、ピッチ角調整部１１１ｃおよび１１２ｃの異常、ダクト１１３の異常、各センサ（回転速度センサ１１１ｄ、１１２ｄ、電流センサ１１１ｅ、１１２ｅ、ピッチ角センサ１１１ｇ、１１２ｇ）の異常などが挙げられる。
【００３８】
−効果−
本実施形態では、上記のように、実際の運転時の相関関係とデータベース２２ａに蓄積された正常な運転時の相関関係とに基づいて回転翼ユニット１１の異常を検出することによって、同軸上に配置されるプロペラ１１１ａおよび１１２ａは運転時に相互に影響を与えあうことから、運転時の相関関係を用いて異常を適切に検出することができる。すなわち、プロペラ１１１ａおよび１１２ａの運転時の相関関係を用いて種々の異常を検出することができる。
【００３９】
また、本実施形態では、回転翼ユニット１１にダクト１１３が設けられ、ダクト１１３内にプロペラ１１１ａおよび１１２ａが配置されている。このため、ダクト１１３が損傷して気流が変化すると、プロペラ１１１ａおよび１１２ａの運転時の相関関係が変化して異常を検出することができる。したがって、プロペラ１１１ａおよび１１２ａの運転を個別に監視するだけでは検出できない異常（たとえばダクト１１３の異常）を検出することができる。
【００４０】
−他の実施形態−
なお、今回開示した実施形態は、すべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本発明の技術的範囲は、上記した実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、本発明の技術的範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００４１】
たとえば、上記実施形態では、飛行体１が無人回転翼機である例を示したが、これに限らず、飛行体が有人回転翼機であってもよい。この場合には、コントローラが飛行体に一体的に設けられていてもよい。
【００４２】
具体的には、図４に示す第１変形例の飛行体２００のように、上記した回転翼制御部１２およびコントローラ２の機能を有する制御部２０１が設けられていてもよい。制御部２０１は、回転翼ユニット１１を制御して飛行体２００の飛行を制御するとともに、相関関係（運転状態）に基づいて回転翼ユニット１１の異常を検出するように構成されている。この制御部２０１は、演算部２０１ａと、記憶部２０１ｂと、操縦部２３と、報知部２５とを含んでいる。演算部２０１ａは、記憶部２０１ｂに記憶された各種制御プログラムやマップなどに基づいて演算処理を実行することにより、制御部２０１を制御するように構成されている。記憶部２０１ｂには、各種制御プログラムや、それら各種制御プログラムを実行する際に参照されるマップなどが記憶されている。また、記憶部２０１ｂには、データベース２２ａが格納されている。なお、制御部２０１は、本発明の「異常検出装置」および「制御装置」の一例であり、演算部２０１ａは、本発明の「検出部」および「制御部」の一例である。
【００４３】
また、上記実施形態では、回転翼ユニット１１にダクト１１３が設けられる例を示したが、これに限らず、回転翼ユニットにダクトが設けられていなくてもよい。
【００４４】
また、上記実施形態では、ピッチ角調整部１１１ｃおよび１１２ｃが設けられ、飛行体１が可変ピッチ機である例を示したが、これに限らず、ピッチ角調整部が設けられておらず、飛行体が固定ピッチ機であってもよい。この場合には、データベースの項目としてプロペラのピッチ角が設定されていなくてもよい。
【００４５】
また、上記実施形態では、データベース２２ａがコントローラ２に格納される例を示したが、これに限らず、データベースがサーバ装置（図示省略）に格納され、コントローラがそのサーバ装置と通信してデータベースと照合するようにしてもよい。
【００４６】
また、上記実施形態では、回転翼制御部１２が各センサの検出結果をコントローラ２に送信し、コントローラ２が各センサの検出結果に基づいて運転状態を算出する例を示したが、これに限らず、回転翼制御部が、各センサの検出結果に基づいて運転状態を算出し、その運転状態をコントローラ２に送信するようにしてもよい。
【００４７】
また、上記実施形態では、モータ１１１ｂおよび１１２ｂの回転速度と、モータ１１１ｂおよび１１２ｂのトルクと、プロペラ１１１ａおよび１１２ａのピッチ角とがデータベース２２ａの項目として設定される例を示したが、これに限らず、モータの回転速度、モータのトルク、および、プロペラのピッチ角の少なくともいずれか１つがデータベースの項目として設定されるようにしてもよい。
【００４８】
また、上記実施形態では、回転翼ユニット１１の６つのセンサ値に基づいて運転状態（比較用データ）が算出される例を示したが、これに限らず、電圧センサなどのその他のセンサの検出結果を加味して運転状態が算出されるようにしてもよい。
【００４９】
また、上記実施形態では、電流センサ１１１ｅ（１１２ｅ）の検出結果に基づいてモータ１１１ｂ（１１２ｂ）のトルクが算出される例を示したが、これに限らず、モータのトルクを検出するトルクセンサが設けられていてもよい。
【００５０】
また、上記実施形態では、実際の運転時の相関関係をデータベース２２ａと照合して回転翼ユニット１１の異常を検出する例を示したが、これに限らず、実際の運転時の相関関係を評価式に代入して回転翼ユニット１１の異常を検出するようにしてもよい。
【００５１】
また、上記実施形態では、正常な運転時の相関関係がデータベース２２ａに蓄積される例を示したが、これに限らず、異常な運転時の相関関係がデータベースに蓄積されていてもよい。この場合には、異常時の運転パターンに一致する場合に異常と判断される。また、データベースに蓄積された異常時の運転パターンにその異常の原因が対応付けて登録されている場合には、異常の原因を特定することが可能である。たとえば、ダクト異常時の運転パターンがデータベースに蓄積され、その運転パターンに該当した場合には、ダクトの異常として検出することができる。なお、正常な運転時の相関関係および異常な運転時の相関関係の両方がデータベースに蓄積されていてもよい。
【００５２】
また、上記実施形態では、センサ値の瞬時データを用いて異常を検出する例を示したが、これに限らず、センサ値の時系列データを用いて異常を検出するようにしてもよい。このように構成すれば、加減速時に応答遅れが発生する場合や、定常飛行時にデータのばらつきが発生する場合であっても、正確な異常検出を行うことが可能である。
【００５３】
また、図５に示す上記実施形態の第２変形例のように、回転翼ユニット１１の異常が検出された場合に異常時制御が行われるようにしてもよい。図５のステップＳＴ１１〜ＳＴ１３は、図３のステップＳＴ１〜ＳＴ３と同様であり、説明を省略する。図５のステップＳＴ１４では、コントローラ２により、飛行体１に対して異常時制御が指示される。異常時制御の一例としては、異常が検出された回転翼ユニット１１を停止させてその他の正常な回転翼ユニット１１を用いて飛行を継続させること、不時着モードに移行させて最低限の制御で着陸させること、回転翼制御部１２をリセットさせて正常化を図ることなどが挙げられる。
【００５４】
また、図６に示す上記実施形態の第３変形例のように、回転翼ユニット１１の異常が検出された場合に異常の原因の切り分けが行われるようにしてもよい。図６のステップＳＴ２１〜ＳＴ２３は、図３のステップＳＴ１〜ＳＴ３と同様であり、説明を省略する。図６のステップＳＴ２４では、コントローラ２により、飛行体１に対して判別制御が指示される。この判別制御の一例としては、モータ１１１ｂまたは１１２ｂを一時的に停止させること、プロペラ１１１ａまたは１１２ａのピッチ角を一時的にゼロにすることなどが挙げられる。次に、ステップＳＴ２５において、センサ値に変化があるか否かが判断される。そして、センサ値に変化があると判断された場合には、ステップＳＴ２６において、機器側（モータ１１１ｂ、１１２ｂ、ピッチ角調整部１１１ｃ、１１２ｃ）の異常と判断され、不時着モードに移行される。その一方、センサ値に変化がないと判断された場合には、ステップＳＴ２７において、センサ側（回転速度センサ１１１ｄ、１１２ｄ、電流センサ１１１ｅ、１１２ｅ、ピッチ角センサ１１１ｇ、１１２ｇ）の異常と判断され、回転翼制御部１２がリセットされる。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明は、複数の回転翼が同軸上に配置された回転翼ユニットの異常を検出する異常検出装置および制御装置に利用可能である。
【符号の説明】
【００５６】
１        飛行体
２        コントローラ（異常検出装置、制御装置）
１１      回転翼ユニット
２１      演算部（検出部、制御部）
２２      記憶部
１１１ａ  プロペラ（回転翼）
１１１ｂ  モータ
１１２ａ  プロペラ（回転翼）
１１２ｂ  モータ
１１３    ダクト
２００    飛行体
２０１    制御部（異常検出装置、制御装置）
２０１ａ  演算部（検出部、制御部）
２０１ｂ  記憶部
【図１】
2020055390.tif 000004
【図２】
2020055390.tif 000005
【図３】
2020055390.tif 000006
【図４】
2020055390.tif 000007
【図５】
2020055390.tif 000008
【図６】
2020055390.tif 000009