(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信機の遠隔操縦により飛行させるヘリコプタの操縦装置において、妨害電波などによる操縦不能状態が一定時間以上継続したときにメインロータを惰性回転させる動作とメインロータのピッチ角を段階的に上げる動作を自動的に行うコントローラを設けたことを特徴とするヘリコプタの操縦装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は例えば圃場の薬剤散布または航空写真撮影などに使用するヘリコプタの操縦装置に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
従来、送信機の遠隔操縦によってヘリコプタを飛行させているとき、ヘリコプタの受信機が妨害電波を受信したり、受信機の出力側が異常動作することにより、送信機からの操作が不能になる。そのため、妨害電波などにより操縦不能になったとき、操縦不能になる直前の飛行状態を自動的に維持させる技術があるが、燃料がなくなるまでヘリコプタが操縦不能状態で飛行する不具合があると共に、妨害電波などによる操縦不能時、略全開出力状態のエンジン出力を４０パーセント下げる動作と略前方に直進飛行させる動作を自動的に行わせる技術もあるが、ヘリコプタを地上に着陸させているとき、エンジンが作動していると、妨害電波入力または送信機電源オフ操作などにより、操縦不能状態になり、エンジン出力が略全開出力の４０パーセントまで自動的に上がり、メインロータが駆動される不具合がある。
【０００３】
【課題を解決するための手段】
然るに、本発明は、送信機の遠隔操縦により飛行させるヘリコプタの操縦装置において、妨害電波などによる操縦不能状態が一定時間以上継続したときにメインロータを惰性回転させる動作とメインロータのピッチ角を段階的に上げる動作を自動的に行うコントローラを設けたもので、妨害電波などによる操縦不能状態が一時的に行われて一定時間以内に適正操縦状態に回復することにより、送信機の遠隔操縦を継続して行い得ると共に、操縦不能状態が一定時間以上継続したとき、エンジン出力を伝えるメインロータのクラッチを切にしてメインロータを惰性回転させ、かつメインロータのピッチ角を除々に上げるから、ヘリコプタを除々に降下させて着陸させ得、操縦不能トラブル発生時のヘリコプタの損傷低減並びに取扱い操作性の向上などを容易に図り得るものである。
【０００４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳述する。図１はヘリコプタの受信制御回路図、図２はヘリコプタ及び送信機の説明図、図３はヘリコプタの正面図、図４はヘリコプタの内部構造説明図である。図中（Ａ）は遠隔操縦によって無人飛行させるヘリコプタであり、メインロータ（１）及びスタビライザ（２）をヘリコプタ（Ａ）の胴体（３）上側に設けると共に、脚体（４）を胴体（３）下側に固定させる。また、胴体（３）後側のテールブーム（５）後端にテールロータ（６）を設けると共に、胴体（３）両側に薬剤タンク（７）（７）を固定させ、脚体（４）両外側方に支柱（８）（８）を介して散布ノズル（９）（９）を取付け、前記タンク（７）の薬剤をノズル（９）に送給させる散布ポンプ（１０）を胴体（３）下側に設け、無人飛行させ乍ら薬剤を空中散布させるように構成している。なお、図中（１１）は垂直尾翼、（１２）は水平尾翼である。
【０００５】
また、前記胴体（３）内部にメインフレーム（１３）を介してエンジン（１４）及びミッションケース（１５）を取付け、エアクリーナ（１６）を有する給気パイプ（１７）及びマフラー（１８）及び燃料タンク（１９）を配設させると共に、リコイルレバー（２０）を有するリコイルスタータ（２１）をエンジン（１４）に取付け、リコイルレバー（２０）を引張る手動操作によってエンジン（１４）を始動させ、前記メインロータ（１）及びテールロータ（６）及び散布ポンプ（１０）をエンジン（１４）によって駆動するように構成している。
【０００６】
さらに、図中（２２）は無線操縦用の送信機であり、操縦者が両手で持つ四角箱形ケース（２３）に、左右スティック（２４）（２５）並びに液晶ディスプレイ（２６）などを取付ける。そして、図５に示す如く、右スティック（２５）の縦方向操作量に基づきエンジン（１４）出力並びにメインロータ（１）の集合ピッチ調節を行う高度操作（垂直昇降）信号を出力させるエンコンボリューム（２７）と、右スティック（２５）の横方向操作量に基づきメインロータ（１）の横周期ピッチ調節を行う左右方向飛行信号を出力させるエルロンボリューム（２８）と、左スティック（２４）の縦方向操作量に基づきメインロータ（１）の縦周期ピッチ調節を行う前後方向飛行信号を出力させるエレベータボリューム（２９）と、左スティック（２４）の横方向操作量に基づきテールロータ（６）のピッチ調節を行う機体方向操作信号を出力させるラダーボリューム（３０）を備え、マイクロコンピュータで形成する送信機（２２）の送信コントローラ（３１）に前記ディスプレー（２６）及び前記各ボリューム（２７）〜（３０）を接続させ、前記各ボリューム（２７）〜（３０）出力をヘリコプタ（Ａ）の受信コントローラ（３２）に送信するように構成している。なお、図５において、（３３）は電源バッテリ、（３４）はメインスイッチ、（３５）は電圧メータ、（３６）は送信用アンテナ、（３７）（３８）（３９）（４０）（４１）はモード切換スイッチ、（４２）はメインロータ（１）のピッチ調節の基準値を設定するピッチトリム、（４３）はヘリコプタ（Ａ）のホバリング動作高度を設定するホバリングエンコントリムである。
【０００７】
さらに、図１、図６に示す如く、３軸ジャイロで形成する飛行安定装置用センサであるエルロン用ジャイロ（４４）及びエレベータ用ジャイロ（４５）及びラダー用ジャイロ（４６）をヘリコプタ（Ａ）に備え、前記各ジャイロ（４４）〜（４６）を受信コントローラ（３２）に入力接続させると共に、エンジン（１４）出力並びにメインロータ（１）の集合ピッチ調節を行ってヘリコプタ（Ａ）を垂直昇降させるエンコン用サーボモータ（４７）と、メインロータ（１）の横周期ピッチ調節を行ってヘリコプタ（Ａ）を左右方向に飛行させるエルロン用サーボモータ（４８）と、メインロータ（１）の縦周期ピッチ調節を行ってヘリコプタ（Ａ）を前後方向に飛行させるエレベータ用サーボモータ（４９）と、テールロータ（６）のピッチ調節を行ってヘリコプタ（Ａ）の方向を変更させるラダー用サーボモータ（５０）と、メインロータ（１）のピッチ角（Ｄ）を変更させるピッチ用サーボモータ（５１）に、前記受信コントローラ（３２）を出力接続させるもので、前記送信コントローラ（３１）からの遠隔操縦信号、並びに各ジャイロ（４４）〜（４６）入力により、各サーボモータ（４７）〜（５１）を作動させ、送信機（２２）の制御信号に基づきヘリコプタ（Ａ）を遠隔操縦すると共に、空中の１個所でヘリコプタ（Ａ）が羽ばたくホバリング動作を自動制御により行わせるように構成している。なお、図１において、（５２）は電源バッテリ、（５３）はメインスイッチ、（５４）は受信用アンテナである。
【０００８】
そして、図７のフローチャートに示す如く、送信機（２２）を操縦者が両手で持って両手の親指を左右スティック（２４）（２５）上端部に載せ、左右スティック（２４）（２５）を縦方向及び横方向に傾倒させてヘリコプタ（Ａ）を遠隔操縦して飛行させるもので、妨害電波の入力がないとき、送信コントローラ（３１）の各ボリューム（２７）〜（３０）入力並びに各ジャイロ（４４）〜（４６）入力により各サーボモータ（４７）〜（５１）を作動させ、遠隔操縦により飛行制御動作を行わせ、操縦者の遠隔操作によってヘリコプタ（Ａ）を飛行させ、薬剤タンク（７）の農薬を散布ノズル（９）から圃場に放出させるように構成している。
【０００９】
また、送信機（２２）の遠隔操縦により飛行させるヘリコプタの操縦装置において、妨害電波などによる操縦不能（操縦出力エラー発生）状態が一定時間以上継続したときにメインロータ（１）を惰性回転させる動作とメインロータ（１）のピッチ角（Ｄ）を段階的に上げる動作を自動的に行う受信コントローラ（３２）を設け、妨害電波などによる操縦不能状態が一時的に行われて一定時間以内に適正操縦状態に回復することにより、送信機（２２）による遠隔操縦を継続して行えると共に、操縦不能状態が一定時間以上継続したとき、エンジン（１４）をアイドリング回転にし、エンジン（１４）出力を伝えるメインロータ（１）の遠心クラッチを切にしてメインロータ（１）を惰性回転させ、かつメインロータ（１）のピッチ角（Ｄ）を段階的に除々に上げ、ヘリコプタ（Ａ）を除々に降下させて着陸させるように構成している。
【００１０】
そして、図８のフローチャートに示す如く、前記送信機（２２）の操作により遠隔飛行制御を行ってヘリコプタ（Ａ）を飛行させている途中に、受信コントローラ（３２）に妨害電波が入力され、受信コントローラ（３２）に操縦出力エラー信号が発生し、操縦不能状態になると、該操縦不能になる直前の操縦出力を保つ従前飛行維持動作または自動ホバリング動作を行わせ、操縦不能になる直前の飛行状態でヘリコプタ（Ａ）を飛行させたり、ホバリングを行わせると共に、一定時間以上妨害電波によるエラー発生が継続して所定時間経過したとき、妨害電波がなくなると、送信機（２２）による遠隔飛行制御動作が自動的に回復する一方、妨害電波の入力が継続していると、操縦不能動作（フェールセーフ機能）が開始され、エンコン用サーボモータ（４７）制御によりエンジン（１４）回転をアイドリング回転に下げ、遠心クラッチを切にしてメインロータ（１）を惰性回転させ、またピッチ用サーボモータ（５１）制御によりメインロータ（１）のピッチ角（Ｄ）を段階的に除々に大きくするメインロータピッチ多段上げ動作を行わせ、メインロータ（１）のピッチ角（Ｄ）を除々に大きくしてピッチ最上げ状態にし、ヘリコプタ（Ａ）が除々に降下して着地するように構成している。なお、前記妨害電波の検出は、パルス的に間欠に一定時間繰返し行う。また、前記従前飛行維持動作と自動ホバリング動作の選択は初期設定により行うもので、エンジン（１４）出力を自動制御する出力設定を行うこともできる。
【００１１】
【発明の効果】
以上実施例から明らかなように本発明は、送信機（２２）の遠隔操縦により飛行させるヘリコプタの操縦装置において、妨害電波などによる操縦不能状態が一定時間以上継続したときにメインロータ（１）を惰性回転させる動作とメインロータ（１）のピッチ角（Ｄ）を段階的に上げる動作を自動的に行うコントローラ（３２）を設けたもので、妨害電波などによる操縦不能状態が一時的に行われて一定時間以内に適正操縦状態に回復することにより、送信機（２２）の遠隔操縦を継続して行うことができると共に、操縦不能状態が一定時間以上継続したとき、エンジン（１４）出力を伝えるメインロータ（１）のクラッチを切にしてメインロータ（１）を惰性回転させ、かつメインロータ（１）のピッチ角（Ｄ）を除々に上げるから、ヘリコプタ（Ａ）を除々に降下させて着陸させることができ、操縦不能トラブル発生時のヘリコプタ（Ａ）の損傷低減並びに取扱い操作性の向上などを容易に図ることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】ヘリコプタの受信制御回路図。
【図２】ヘリコプタ及び送信機の説明図。
【図３】ヘリコプタの正面図。
【図４】同内部構造説明図。
【図５】送信制御回路図。
【図６】メインロータの説明図。
【図７】図１の飛行制御フローチャート。
【図８】図１の操縦不能制御フローチャート。
【符号の説明】
（１）    メインロータ
（２２）  送信機
（３２）  受信コントローラ
【図１】
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【図２】
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【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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