(57)【要約】【課題】複数のスラスタのいずれかに異常が生じても、他のスラスタを停止することなく安定した飛行の継続が図られる飛行装置を提供する。【解決手段】スラスタ１３〜１６のプロペラ２３は、ピッチ変更機構部３０によってそのピッチが変更される。姿勢制御部４４は、複数のスラスタ１３〜１６のうちスラスタ１３で異常が検出されると、正常なスラスタ１４〜１６を停止することなく、プロペラ２３のピッチを変更する。これにより、常なスラスタ１４〜１６で飛行の継続に必要な推進力を確保しつつ、トルクの不均衡にともなう姿勢の変化が低減される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体（１１）と、
前記基体（１１）に設けられ、プロペラ（２３）、前記プロペラ（２３）を駆動するモータ（２１）、および前記プロペラ（２３）のピッチを変更するピッチ変更機構部（３０）を有する複数のスラスタ（１３〜１６）と、
前記基体（１１）の姿勢を検出する姿勢検出部（４２）と、
前記スラスタ（１３〜１６）の異常を検出する異常検出部（４３）と、
前記異常検出部（４３）で前記スラスタ（１３〜１６）の少なくともいずれか一つに異常が検出されると、残る前記スラスタ（１３〜１６）において前記プロペラ（２３）のピッチを変更して、前記姿勢検出部（４２）で検出する前記基体（１１）の姿勢を維持する姿勢制御部（４４）と、
を備える飛行装置。
【請求項２】
前記スラスタ（１３〜１６）は、前記基体（１１）から放射状に延びる腕部（１２）にそれぞれ設けられ、
前記姿勢制御部（４４）は、複数の前記スラスタ（１３〜１６）のうち異常が生じたスラスタを異常スラスタとするとき、前記基体（１１）を挟んで前記異常スラスタと対称な位置、または対称に近い位置に設けられる対称スラスタにおける前記プロペラ（２３）のピッチを変更する請求項１記載の飛行装置。
【請求項３】
前記姿勢制御部（４４）は、前記対称スラスタの前記プロペラ（２３）のピッチに加え、前記対称スラスタの前記モータ（２１）の出力を変更する請求項２記載の飛行装置。
【請求項４】
前記姿勢制御部（４４）は、前記異常スラスタにおける前記プロペラ（２３）の回転方向に対して逆方向へ回転する前記プロペラ（２３）を有する前記スラスタ（１３〜１６）の数をＮｈとし、前記異常スラスタにおける前記プロペラ（２３）の回転方向に対して同一方向へ回転する前記プロペラ（２３）を有する前記スラスタ（１３〜１６）の数をＮｌとしたとき、前記対称スラスタの推力を、Ｎｈ／Ｎｌ倍となるように制御する請求項３記載の飛行装置。
【請求項５】
前記姿勢制御部（４４）は、前記異常スラスタおよび前記対称スラスタを除く残りの前記スラスタにおける前記モータ（２１）の出力を増加する請求項３記載の飛行装置。
【請求項６】
前記腕部（１２）に設けられ、前記基体（１１）と前記スラスタ（１３〜１６）とを結ぶ仮想的な軸を中心に前記スラスタ（１３〜１６）を前記基体（１１）に対して回転する回転機構部（５０）をさらに備え、
前記スラスタ（１３〜１６）は、前記基体（１１）から放射状に延びる腕部（１２）にそれぞれ設けられ、
前記姿勢制御部（４４）は、複数の前記スラスタ（１３〜１６）のうち異常が生じたスラスタを異常スラスタとするとき、前記基体（１１）を挟んで前記異常スラスタと対称な位置、または対称に近い位置に設けられる対称スラスタを、前記回転機構部（５０）で回転する請求項１記載の飛行装置。
【請求項７】
前記スラスタ（１３〜１６）は、前記基体（１１）から放射状に延びる腕部（１２）にそれぞれ設けられ、
前記姿勢制御部（４４）は、複数の前記スラスタ（１３〜１６）のうち異常が生じたスラスタを異常スラスタとするとき、前記基体（１１）を挟んで前記異常スラスタと対称な位置、または対称に近い位置に設けられる対称スラスタにおける前記プロペラ（２３）のピッチを０°とし、前記異常スラスタおよび前記対称スラスタを除く残余スラスタの推力を、前記異常スラスタおよび前記対称スラスタが発生する推力を補うように制御する請求項１記載の飛行装置。
【請求項８】
前記基体（１１）の周方向へ複数設けられ、前記スラスタ（１３〜１６）のいずれかに異常が検出されたとき、前記基体（１１）の進行方向を視覚的に表示する表示部（６１）をさらに備える請求項１から７のいずれか一項記載の飛行装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、飛行装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、いわゆるドローンと称される飛行装置の普及が進んでいる。このような飛行装置は、推進力を発生する駆動系に異常が生じると、飛行の継続が困難になる。そこで、飛行装置は、プロペラとモータとから構成されるスラスタを複数備えている。複数のスラスタを備えることにより、飛行装置は、いずれかのスラスタに異常が生じると、異常が生じたスラスタを停止し、他の正常なスラスタが発生する推進力を利用して飛行を継続する（特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１の場合、機体の中心から放射状に延びる腕部の先端にそれぞれスラスタが設けられている。中心を挟んで対称な位置に設けられているスラスタのプロペラは、互いに逆方向へ回転しつつ推進力を発生する。そして、特許文献１の場合、いずれかのスラスタに異常が生じると、対称な位置に設けられている正常なスラスタも停止する制御を行なっている。これにより、残る正常なスラスタが発生するトルクを均衡させ、安定性の維持を図っている。
【０００４】
しかしながら、このような構成の特許文献１の場合、スラスタのいずれかに異常が生じると、対となる対称な位置のスラスタも停止される。そのため、全体の推進力の不足を招くおそれがあるとともに、正常なスラスタが発生する推進力の不均衡を招く。その結果、安定した飛行の維持が困難であるという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−３４７６９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明の目的は、複数のスラスタのいずれかに異常が生じても、他のスラスタを停止することなく安定した飛行の継続が図られる飛行装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１記載の発明では、スラスタのプロペラは、ピッチ変更機構部によってそのピッチが変更される。ここで、プロペラのピッチとは、回転軸に対するプロペラの角度を意味する。プロペラは、モータで駆動されることにより、推進力を発生する。このとき、回転軸に対するプロペラの取り付け角度を変更することにより、プロペラが発生する空気の流れは変化する。請求項１記載の発明の場合、姿勢制御部は、複数のスラスタのいずれかに異常が検出されると、残る正常なスラスタにおけるプロペラのピッチを変更する。すなわち、姿勢制御部は、正常なスラスタを停止することなく、プロペラのピッチを変更する。これにより、ピッチが変更された正常なスラスタは、発生する推進力が変化する。その結果、正常なスラスタで飛行の継続に必要な推進力を確保しつつ、トルクの不均衡にともなう姿勢の変化が低減される。したがって、複数のスラスタのいずれかに異常が生じても、他のスラスタを停止することなく安定した飛行を継続することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１実施形態による飛行装置を示す模式図
【図２】第１実施形態による飛行装置を図１の矢印ＩＩ方向から見た模式図
【図３】第１実施形態による飛行装置のピッチ変更機構部の一例を示す模式的な斜視図
【図４】第１実施形態による飛行装置のプロペラを示す概略的な断面図
【図５】第１実施形態による飛行装置のプロペラを示す概略的な断面図
【図６】第１実施形態による飛行装置の構成を示すブロック図
【図７】第１実施形態による飛行装置における飛行制御の処理の流れを示す概略図
【図８】第２実施形態による飛行装置における飛行制御の処理の流れを示す概略図
【図９】第３実施形態による飛行装置における飛行制御の処理の流れを示す概略図
【図１０】第４実施形態による飛行装置における飛行制御の処理の流れを示す概略図
【図１１】第５実施形態による飛行装置を示す模式図
【図１２】第５実施形態による飛行装置の回転機構部を示す模式図
【図１３】第５実施形態による飛行装置の回転機構部を示す模式図
【図１４】第５実施形態による飛行装置の回転機構部を示す模式図
【図１５】第６実施形態による飛行装置における飛行制御の処理の流れを示す概略図
【図１６】第７実施形態による飛行装置を示す模式図
【図１７】第７実施形態による飛行装置を示す模式図
【図１８】第８実施形態による飛行装置を示す模式図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、飛行装置の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、複数の実施形態において実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
（第１実施形態）
図１および図２に示すように飛行装置１０は、基体１１、腕部１２、スラスタ１３、スラスタ１４、スラスタ１５、およびスラスタ１６を備えている。基体１１は、飛行装置１０の重心位置に設けられている。腕部１２は、この基体１１から放射状に径方向外側へ延びている。スラスタ１３〜１６は、この腕部１２の先端、すなわち腕部１２において基体１１と反対側の端部にそれぞれ設けられている。４本の腕部１２は、基体１１を挟んで対称に延びている。すなわち、基体１１を挟む腕部１２は、基体１１の重心を含む同一の直線上に対をなして対称に延びている。本実施形態では、腕部１２の周囲に４つのスラスタ１３〜１６を備える例について説明する。なお、腕部１２およびスラスタ１３〜１６は、４つに限らず、４つ以上であれば任意の数に設定することができる。
【００１０】
スラスタ１３〜１６は、いずれもモータ２１、駆動軸部材２２およびプロペラ２３を備えている。モータ２１は、プロペラ２３を駆動する駆動源であり、例えば基体１１に収容されているバッテリ２４などを電源とする。駆動軸部材２２は、モータ２１の回転をプロペラ２３に伝達する。プロペラ２３は、この駆動軸部材２２から径方向外側へ延びている。基体１１を中心に対称に設けられている一対のスラスタ１３とスラスタ１５とは、それぞれのプロペラ２３の回転方向Ｒ１が同一に設定されている。また、一対のスラスタ１４とスラスタ１６とは、それぞれのプロペラ２３の回転方向Ｒ２が同一に設定されている。そして、スラスタ１３およびスラスタ１５におけるプロペラ２３の回転方向Ｒ１と、スラスタ１４およびスラスタ１６におけるプロペラ２３の回転方向とは、互いに逆方向に設定されている。これは、複数のスラスタ１３〜１６におけるプロペラ２３が同一の方向に回転するとき、発生するトルクによって飛行装置１０にはヨー軸を中心とした回転力が発生する。スラスタ１３およびスラスタ１５におけるプロペラ２３の回転方向Ｒ１と、スラスタ１４およびスラスタ１６におけるプロペラ２３の回転方向Ｒ２とを逆方向に設定することにより、このヨー軸を中心とする回転力は相殺される。このように、スラスタ１３およびスラスタ１５と、スラスタ１４およびスラスタ１６とは、互いにプロペラ２３の回転方向が逆になるように設定されている。これら複数のスラスタ１３〜１６は、ピッチ変更機構部３０を有している。
【００１１】
ピッチ変更機構部３０の一例を図３に基づいて説明する。なお、図３に示すピッチ変更機構部３０は、スラスタ１５に設けた一例であり、プロペラ２３のピッチを変更可能な構成であって、飛行装置１０のスラスタ１３〜１６に適用可能な構成であればこの例に限らない。ピッチ変更機構部３０は、サーボモータ３１、レバー部材３２、リンク部材３３および変更部材３４を有している。ピッチ変更機構部３０は、プロペラ２３のピッチを変更する。サーボモータ３１の回転は、レバー部材３２、リンク部材３３および変更部材３４を通してプロペラ２３に伝達される。このとき、サーボモータ３１の回転は、レバー部材３２、リンク部材３３および変更部材３４を経由することにより、駆動軸部材２２と垂直なプロペラ軸Ｐを中心とするプロペラ２３の回転に変換される。すなわち、サーボモータ３１が回転すると、駆動軸部材２２の先端に設けられたプロペラ２３は、プロペラ軸Ｐを中心に回転する。これにより、プロペラ２３は、図４に示す上向きの推力を発生するピッチ角度θ１と、図５に示す下向きの推力を発生するピッチ角度θ２との間で変化する。このプロペラ２３のピッチ角度θ１とピッチ角度θ２との中間の位置は、プロペラ２３が回転しても推進力を発生しない中立位置となる。プロペラ２３のピッチがピッチ角度θ２からピッチ角度θ１へ向けて変化するとき、プロペラ２３のピッチは上昇方向の推進力が増加するプラス側へ変化することになる。一方、プロペラ２３のピッチがピッチ角度θ１からピッチ角度θ２へ向けて変化するとき、プロペラ２３のピッチは上昇方向の推進力が減少するマイナス側へ変化することになる。プロペラ２３のピッチの変化量は、サーボモータ３１の回転角度に対応する。
【００１２】
図２に示すように、飛行装置１０は、制御ユニット４０を備えている。制御ユニット４０は、基体１１の内部に収容され、バッテリ２４と接続している。制御ユニット４０は、図６に示すように演算部４１を有している。演算部４１は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭを有するマイクロコンピュータで構成されており、飛行装置１０の全体を制御する。演算部４１は、ＲＯＭに記憶されているコンピュータプログラムを実行することにより、姿勢検出部４２、異常検出部４３および姿勢制御部４４をソフトウェア的に実現している。なお、姿勢検出部４２、異常検出部４３および姿勢制御部４４は、いずれもハードウェア的、またはハードウェアとソフトウェアとの協働によって実現してもよい。
【００１３】
姿勢検出部４２は、基体１１の傾きや基体１１に加わる加速度などから飛行装置１０の姿勢を検出する。具体的には、姿勢検出部４２は、加速度センサ４５、角速度センサ４６、地磁気センサ４７および高度センサ４８に接続している。加速度センサ４５は、ｘ軸、ｙ軸およびｚ軸の３次元の３つの軸方向における加速度を検出する。角速度センサ４６は、３次元の３つの軸方向における角速度を検出する。地磁気センサ４７は、３次元の３つの軸方向における地磁気を検出する。高度センサ４８は、例えば気圧の変化などから天地方向の１つの軸方向における高度を検出する。姿勢検出部４２は、これら加速度センサ４５で検出した加速度、角速度センサ４６で検出した角速度、地磁気センサ４７で検出した地磁気、および高度センサ４８で検出した高度から飛行装置１０の飛行姿勢および飛行高度を検出する。
【００１４】
異常検出部４３は、スラスタ１３〜１６の異常を検出する。具体的には、異常検出部４３は、スラスタ１３〜１６のモータ２１やプロペラ２３の異常を検出する。異常検出部４３は、例えば各スラスタ１３〜１６のモータ２１に供給される電流、モータ２１の回転数またはモータ２１の温度などを検出する。異常検出部４３は、検出したモータ２１における各種の値に基づいて、その検出した値が正常な範囲にあるか否かを判断する。そして、異常検出部４３は、指令値に対するモータ２１の電流、回転数または温度などが予め設定された範囲にないとき、スラスタ１３〜１６のモータ２１またはプロペラ２３に異常があると判断する。なお、異常検出部４３は、モータ２１の電流、回転数または温度などに加え、姿勢検出部４２で検出した飛行装置１０の飛行姿勢の急激な変化に基づいてスラスタ１３〜１６の異常を検出してもよい。また、異常検出部４３は、例えば飛行装置１０に搭載されている図示しないカメラで撮影した画像から飛行装置１０の飛行姿勢の変化を取得して、スラスタ１３〜１６の異常を検出してもよい。さらに、異常検出部４３は、飛行装置１０の外部において飛行装置１０の飛行を監視する機器や画像から飛行装置１０の飛行姿勢の変化を取得し、スラスタ１３〜１６の異常を検出してもよい。
【００１５】
姿勢制御部４４は、姿勢検出部４２で検出した飛行装置１０の姿勢に基づいてスラスタ１３〜１６を制御する。すなわち、姿勢制御部４４は、スラスタ１３〜１６におけるモータ２１の回転数やモータ２１へ供給する電流を制御してモータ２１の出力を制御する。また、姿勢制御部４４は、スラスタ１３〜１６のピッチ変更機構部３０に接続している。これにより、姿勢制御部４４は、ピッチ変更機構部３０のサーボモータ３１を駆動して、プロペラ２３のピッチを変更する。
【００１６】
姿勢制御部４４は、異常検出部４３において４つのスラスタ１３〜１６のいずれかに異常が検出されると、残るスラスタ１３〜１６におけるプロペラ２３のピッチを変更する。具体的には、４つのスラスタ１３〜１６のうち１つのスラスタ１３に異常が生じたと仮定する。このとき、異常が生じたスラスタ１３は、異常スラスタである。そして、飛行装置１０は、異常スラスタであるスラスタ１３と基体１１を挟んで対称な位置にスラスタ１５を備えている。この対称な位置にあるスラスタ１５は、対称スラスタである。姿勢制御部４４は、異常スラスタであるスラスタ１３において異常が検出されたとき、対称スラスタであるスラスタ１５におけるプロペラ２３のピッチを変更する。
【００１７】
なお、異常が生じたスラスタ１３と対称な位置にあるスラスタ１５との関係は、厳密に基体１１を挟んで対称でなくてもよい。例えば、５本の腕部１２を備える飛行装置１０の場合、異常が生じたスラスタ１３と対称な位置にスラスタが存在しない。このような場合、基体１１を挟んで異常が生じたスラスタ１３と対称な位置に最も近いスラスタを対称スラスタとすることができる。同様に、例えば８本や１０本などのように多くの腕部１２を備える飛行装置１０の場合、異常が生じたスラスタ１３と厳密に対称な位置のスラスタではなく、この対称な位置にあるスラスタと隣り合うスラスタも対称スラスタとすることができる。
【００１８】
姿勢制御部４４は、このように異常スラスタであるスラスタ１３と対称な位置にある対称スラスタであるスラスタ１５におけるプロペラ２３のピッチを少なくとも変更する。そして、姿勢制御部４４は、この対称スラスタであるスラスタ１５におけるモータ２１の出力も制御する。さらに、姿勢制御部４４は、対称スラスタであるスラスタ１５だけでなく、残る正常なスラスタ１４およびスラスタ１６についてもプロペラ２３のピッチおよびモータ２１の出力を制御する。
【００１９】
以下、上記の飛行装置１０の制御の流れを図７に基づいて説明する。なお、以下の実施形態で説明する例では、図１に示すスラスタ１３を異常スラスタとし、スラスタ１５を対称スラスタとする。
飛行装置１０が飛行しているとき、異常検出部４３は、スラスタ１３〜１６に異常があるか否かを検出する（Ｓ１０１）。すなわち、異常検出部４３は、４つのスラスタ１３〜１６のいずれかにおいて異常が生じているか否かを検出する。異常検出部４３は、例えば４つのスラスタ１３〜１６の各モータ２１に供給される電流、各モータ２１の回転数、各モータ２１の温度などからスラスタ１３〜１６の異常を検出する。
【００２０】
姿勢制御部４４は、Ｓ１０１において異常検出部４３でスラスタ１３の異常が検出されると（Ｓ１０１：Ｙｅｓ）、飛行装置１０が上昇中または高度維持中つまりホバリング中であるか否かを判断する（Ｓ１０２）。すなわち、姿勢制御部４４は、飛行装置１０が高度を上げている上昇中にあるか、または飛行装置１０が高度を維持しているホバリング中にあるか否かを判断する。姿勢制御部４４は、Ｓ１０１において異常検出部４３でスラスタ１３〜１６の異常が検出されないとき（Ｓ１０１：Ｎｏ）、飛行装置１０の飛行が終了するまでＳ１０１における異常の検出を継続する。
【００２１】
姿勢制御部４４は、Ｓ１０２において飛行装置１０が上昇中またはホバリング中であると判断すると（Ｓ１０２：Ｙｅｓ）、異常スラスタであるスラスタ１３のモータ２１を停止する（Ｓ１０３）。そして、姿勢制御部４４は、スラスタ１３と対称な位置にある対称スラスタであるスラスタ１５におけるプロペラ２３のピッチをマイナス側に変更する（Ｓ１０４）。すなわち、姿勢制御部４４は、対称スラスタであるスラスタ１５におけるプロペラ２３のピッチを、上昇方向への推進力が低下するマイナス側へ変更する。このように、姿勢制御部４４は、上昇中またはホバリング中にスラスタ１３で異常が検出されると、スラスタ１３と対称な位置にあるスラスタ１５におけるプロペラ２３のピッチをマイナス側へ変更する。これにより、対称スラスタであるスラスタ１５が発生する推進力は、プロペラ２３のピッチを変更することによって調整される。
【００２２】
飛行装置１０の複数のスラスタ１３〜１６のうちいずれかに異常が発生すると、異常が生じたスラスタ１３は停止する。そのため、飛行装置１０は、スラスタ１３〜１６が発生する推進力に不均衡が生じ、飛行姿勢の急激な変化を招く。この飛行姿勢の急激な変化を低減するために、停止したスラスタ１３と対称な位置にあるスラスタ１５を停止すると、残るスラスタ１４およびスラスタ１６が発生する飛行装置１０の全体の推進力は不足する。その結果、飛行装置１０は、飛行の継続が困難になることがある。第１実施形態では、姿勢制御部４４は、スラスタ１３に異常が生じたとき、対称な位置にあるスラスタ１５のプロペラ２３のピッチを変更する。これにより、スラスタ１５が発生する推進力が変化し、飛行装置１０の飛行姿勢の急激な変化は回避される。これとともに、スラスタ１５の作動を維持することにより、飛行の継続に必要な推進力を確保しつつスラスタ１５による過剰な推進力の発生は回避される。その結果、飛行装置１０は、安定した飛行姿勢を維持したまま飛行を継続する。
【００２３】
姿勢制御部４４は、Ｓ１０４でスラスタ１５のプロペラ２３のピッチを変更すると、飛行姿勢を維持したまま飛行装置１０の着陸を実行する（Ｓ１０５）。すなわち、姿勢制御部４４は、対称スラスタであるスラスタ１５に加え、残る正常なスラスタ１４およびスラスタ１６のモータ２１の出力およびプロペラ２３のピッチを制御する。姿勢制御部４４は、正常に作動する３つのスラスタ１４、スラスタ１５およびスラスタ１６におけるモータ２１の出力、およびプロペラ２３のピッチを制御する。これにより、姿勢制御部４４は、正常に作動する３つのスラスタ１４、スラスタ１５およびスラスタ１６が発生する推進力を均衡させたまま飛行装置１０を降下させる。つまり、姿勢制御部４４は、異常なスラスタ１３と対称な位置にあるスラスタ１５におけるプロペラ２３のピッチ、およびモータ２１の出力を変更することにより、他の２つのスラスタ１４およびスラスタ１６と協調して推進力の均衡を図り、安定した姿勢で飛行装置１０の高度を低下させ、着陸を実行する。
【００２４】
一方、姿勢制御部４４は、Ｓ１０２において飛行装置１０が上昇中またはホバリング中でないと判断すると（Ｓ１０２：Ｎｏ）、異常スラスタであるスラスタ１３のモータ２１を停止する（Ｓ１０６）。そして、姿勢制御部４４は、スラスタ１３と対称な位置にあるスラスタ１５におけるプロペラ２３のピッチをプラス側へ変更する（Ｓ１０７）。Ｓ１０２において飛行装置１０が上昇中またはホバリング中でないと判断されたとき、飛行装置１０は下降中である。そのため、正常なスラスタ１４〜１６は、飛行装置１０が安定して下降する程度の推進力を発生している。そこで、姿勢制御部４４は、対称スラスタであるスラスタ１５におけるプロペラ２３のピッチを、プラス側へ変更することにより、スラスタ１３の停止にともなう飛行装置１０の急激な落下や姿勢の変化を回避する。このように、姿勢制御部４４は、下降中にスラスタ１３〜１６のいずれかで異常が検出されると、スラスタ１３と対称な位置にあるスラスタ１５におけるプロペラ２３のピッチをプラス側へ変更する。これにより、対称スラスタであるスラスタ１５が発生する推進力は、プロペラ２３のピッチを変更することによって調整される。
【００２５】
姿勢制御部４４は、Ｓ１０７でスラスタ１５のプロペラ２３のピッチを変更すると、飛行姿勢を維持したまま飛行装置１０の着陸を実行する（Ｓ１０８）。すなわち、姿勢制御部４４は、スラスタ１５に加え、残る正常なスラスタ１４およびスラスタ１６のモータ２１の出力およびプロペラ２３のピッチを制御する。姿勢制御部４４は、正常に作動する３つのスラスタ１４、スラスタ１５およびスラスタ１６におけるモータ２１の出力、およびプロペラ２３のピッチを制御する。これにより、姿勢制御部４４は、正常に作動する３つのスラスタ１４、スラスタ１５およびスラスタ１６が発生する推進力を均衡させたまま飛行装置１０の降下を継続する。つまり、姿勢制御部４４は、異常なスラスタ１３と対称な位置にあるスラスタ１５におけるプロペラ２３のピッチ、およびモータ２１の出力を変更することにより、他の２つのスラスタ１４およびスラスタ１６と協調して推進力の均衡を図り、安定した姿勢を維持したまま飛行装置１０の高度の低下を実行する。
【００２６】
以上、説明したように、第１実施形態では、スラスタ１３〜１６のプロペラ２３は、ピッチ変更機構部３０によってそのピッチが変更される。姿勢制御部４４は、複数のスラスタ１３〜１６のうちスラスタ１３で異常が検出されると、残る正常なスラスタ１４〜１６におけるプロペラ２３のピッチを変更する。すなわち、姿勢制御部４４は、正常なスラスタ１４〜１６を停止することなく、プロペラ２３のピッチを変更する。これにより、ピッチが変更された正常なスラスタ１４〜１６は、発生する推進力が変化する。その結果、正常なスラスタ１４〜１６で飛行の継続に必要な推進力を確保しつつ、トルクの不均衡にともなう姿勢の変化が低減される。したがって、複数のスラスタ１３〜１６のいずれかに異常が生じても、他のスラスタを停止することなく安定した飛行を継続することができる。
【００２７】
また、第１実施形態では、異常が発生したスラスタ１３と対称な位置にあるスラスタ１５におけるプロペラ２３のピッチを変更する。飛行装置１０の姿勢の安定のために、異常が発生したスラスタ１３と対称な位置にあるスラスタ１５の双方を停止すると、飛行装置１０の全体としての推進力が不足し、継続した飛行が困難になるおそれがある。そこで、第１実施形態のようにスラスタ１５のプロペラ２３のピッチを変更することにより、このスラスタ１５の発生する推進力を利用することができる。このとき、スラスタ１５におけるプロペラ２３のピッチを変更することにより、このスラスタ１５が発生する推進力を利用しつつ、プロペラ２３のピッチの変更によって飛行装置１０の姿勢の変化が低減される。したがって、安定した姿勢を維持したまま飛行を継続することができ、安全な地帯への飛行装置１０の移動および着陸を実行することができる。
【００２８】
第１実施形態では、姿勢制御部４４は、対称な位置にあるスラスタ１５におけるプロペラ２３のピッチだけでなく、このプロペラ２３を駆動するモータ２１の出力も変更する。これにより、異常が生じたスラスタ１３の停止にともなう飛行装置１０の姿勢の変化は、スラスタ１５のプロペラ２３を駆動するモータ２１の出力の変更によっても低減される。したがって、より安定した姿勢の維持を図ることができる。
【００２９】
第１実施形態では、姿勢制御部４４は、異常が発生したスラスタ１３、および対称な位置にあるスラスタ１５だけでなく、残りのスラスタ１４、１６においてもプロペラ２３を駆動するモータ２１の出力を増加する。これにより、異常が生じたスラスタ１３の停止および対称な位置にあるスラスタ１５におけるプロペラ２３のピッチの変更によって低下した推進力は、残るスラスタ１４およびスラスタ１６の推進力の増加によって補われる。したがって、安定した姿勢を維持したまま飛行を継続することができ、安全な地帯への飛行装置１０の移動および着陸を実行することができる。この場合、スラスタ１４およびスラスタ１６におけるプロペラ２３のピッチを変更してもよい。スラスタ１４およびスラスタ１６におけるプロペラ２３のピッチを変更することにより、正常な３つのスラスタ１４、スラスタ１５およびスラスタ１６が発生する推進力はより精密に調整される。したがって、より安定した飛行姿勢で飛行を継続することができる。
【００３０】
（第２実施形態）
第２実施形態による飛行装置の処理の流れを図８に示す。
第２実施形態の飛行装置１０の構成は、図１に示す第１実施形態と共通する。第２実施形態では、制御ユニット４０による飛行装置１０の制御処理の流れが第１実施形態と異なっている。したがって、以下の説明において第１実施形態共通する処理については説明を省略する。
飛行装置１０が飛行しているとき、異常検出部４３は、スラスタ１３〜１６に異常があるか否かを検出する（Ｓ２０１）。姿勢制御部４４は、Ｓ２０１において異常検出部４３でスラスタ１３の異常が検出されると（Ｓ２０１：Ｙｅｓ）、飛行装置１０が上昇中またはホバリング中であるか否かを判断する（Ｓ２０２）。姿勢制御部４４は、Ｓ２０１において異常検出部４３でスラスタ１３〜１６の異常が検出されないとき（Ｓ２０１：Ｎｏ）、飛行装置１０の飛行が終了するまでＳ２０１における異常の検出を継続する。
【００３１】
姿勢制御部４４は、Ｓ２０２において飛行装置１０が上昇中またはホバリング中であると判断すると（Ｓ２０２：Ｙｅｓ）、異常スラスタであるスラスタ１３のモータ２１を停止する（Ｓ２０３）。そして、姿勢制御部４４は、スラスタ１３と対称な位置にあるスラスタ１５におけるプロペラ２３のピッチをマイナス側に変更する（Ｓ２０４）。そして、姿勢制御部４４は、スラスタ１５の推力をＮｈ／Ｎｌ倍に変更する（Ｓ２０５）。すなわち、姿勢制御部４４は、スラスタ１３と対称な位置にあるスラスタ１５のモータ２１の出力を増大させるとともに、プロペラ２３のピッチを変更する。これにより、姿勢制御部４４は、スラスタ１５が発生する推力をＮｈ／Ｎ１倍に変更する。ここで、Ｎｈは、異常スラスタであるスラスタ１３のプロペラ２３の回転方向Ｒ１に対して逆方向である回転方向Ｒ２へ回転するプロペラ２３を有する正常なスラスタの数である。また、Ｎｌは、異常スラスタであるスラスタ１３のプロペラの回転方向Ｒ１に対して同一方向である回転方向Ｒ１へ回転するプロペラ２３を有する正常なスラスタの数である。すなわち、第２実施形態の場合、異常スラスタであるスラスタ１３と、対称スラスタであるスラスタ１５とは、プロペラ２３の回転方向Ｒ１が同一である。一方、残るスラスタ１４およびスラスタ１６は、プロペラ２３の回転方向Ｒ２がスラスタ１３およびスラスタ１５と逆方向である。これにより、スラスタ１３に異常が生じたとき、Ｎｈは、対称スラスタであるスラスタ１５を除くスラスタ１４およびスラスタ１６の数である「２」となる。一方、Ｎｌは、対称スラスタであるスラスタ１５が該当するため「１」となる。したがって、姿勢制御部４４は、対称スラスタであるスラスタ１５におけるモータ２１の出力を増大するとともにプロペラ２３のピッチを変更し、スラスタ１５の推力をＮｈ／Ｎｌ＝２／１＝２倍に変更する。つまり、スラスタ１５の推力は、スラスタ１４およびスラスタ１６が発生する推力の２倍に制御される。当然ながら、このＮｈ／Ｎｌの値は、飛行装置１０が備えるスラスタの数によって変化する。
【００３２】
このように、姿勢制御部４４は、上昇中またはホバリング中にスラスタ１３〜１６のいずれかで異常が検出されると、異常なスラスタ１３と対称な位置にあるスラスタ１５におけるプロペラ２３のピッチをマイナス側へ変更する。さらに、姿勢制御部４４は、スラスタ１５の推力をＮｈ／Ｎｌ＝２倍に変更する。これにより、対称スラスタであるスラスタ１５が発生する推進力つまり推力は、プロペラ２３のピッチを変更し、かつモータ２１の出力を変更することによって調整される。
【００３３】
姿勢制御部４４は、Ｓ２０４でスラスタ１５のプロペラ２３のピッチを変更し、Ｓ２０５でスラスタ１５のモータ２１の出力を変更すると、飛行姿勢を維持したまま飛行装置１０の着陸を実行する（Ｓ２０６）。すなわち、姿勢制御部４４は、異常なスラスタ１３と対称な位置にあるスラスタ１５におけるプロペラ２３のピッチおよびモータ２１の出力を変更し、他の２つのスラスタ１４およびスラスタ１６と協調して推進力の均衡を図り、安定した姿勢で飛行装置１０の高度を低下させ、着陸を実行する。
【００３４】
一方、姿勢制御部４４は、Ｓ２０２において飛行装置１０が上昇中またはホバリング中でないと判断すると（Ｓ２０２：Ｎｏ）、異常スラスタであるスラスタ１３のモータ２１を停止する（Ｓ２０７）。そして、姿勢制御部４４は、スラスタ１３と対称な位置にあるスラスタ１５におけるプロペラ２３のピッチをプラス側へ変更する（Ｓ２０８）。すなわち、Ｓ２０２において飛行装置１０が上昇中またはホバリング中でないと判断されたとき、飛行装置１０は下降中である。そこで、姿勢制御部４４は、スラスタ１５におけるプロペラ２３のピッチを、プラス側へ変更する。さらに、姿勢制御部４４は、スラスタ１５が発生する推力をＮｈ／Ｎｌ倍に変更する（Ｓ２０９）。すなわち、第２実施形態の場合、姿勢制御部４４は、スラスタ１５の推力を、Ｎｈ／Ｎｌ＝２倍に変更する。すなわち、姿勢制御部４４は、スラスタ１５のモータ２１の出力を増大させる。
【００３５】
姿勢制御部４４は、Ｓ２０８でスラスタ１５のプロペラ２３のピッチを変更し、Ｓ２０９でスラスタ１５のモータ２１の出力を変更すると、飛行姿勢を維持したまま飛行装置１０の着陸を実行する（Ｓ２１０）。すなわち、姿勢制御部４４は、異常なスラスタ１３と対称な位置にあるスラスタ１５におけるプロペラ２３のピッチおよびモータ２１の出力を変更し、他の２つのスラスタ１４およびスラスタ１６と協調して推進力の均衡を図り、安定した姿勢で飛行装置１０の高度を低下させ、着陸を実行する。
【００３６】
以上説明した第２実施形態では、姿勢制御部４４は、異常が生じたスラスタ１３と対称な位置にあるスラスタ１５において、プロペラ２３のピッチだけでなく、モータ２１の出力も変更する。これにより、姿勢制御部４４は、スラスタ１５が発生する推力を変更する。そのため、異常が生じたスラスタ１３の停止によって低下した推進力は、スラスタ１３のプロペラ２３と同一の回転方向Ｒ１へ回転するスラスタ１５におけるモータ２１の出力を増加することによって補われる。したがって、安定した姿勢を維持したまま飛行を継続することができ、安全な地帯への飛行装置１０の移動および着陸を実行することができる。
【００３７】
（第３実施形態）
第３実施形態による飛行装置の処理の流れを図９に示す。
第３実施形態の飛行装置１０の構成は、第２実施形態と同様に第１実施形態と共通する。
飛行装置１０が飛行しているとき、異常検出部４３は、スラスタ１３〜１６に異常があるか否かを検出する（Ｓ３０１）。姿勢制御部４４は、Ｓ３０１において異常検出部４３でスラスタ１３の異常が検出されると（Ｓ３０１：Ｙｅｓ）、飛行装置１０を「ヘッドフリーモード」に変更する（Ｓ３０２）。「ヘッドフリーモード」は、「ヘッドロックモード」や「ヘッドレスモード」とも称される。飛行装置１０は、「ヘッドフリーモード」へ移行することにより、この移行時における前後左右が固定される。すなわち、飛行装置１０は、ヨー軸方向へ回転可能であるため、通常時において前後左右が固定されていない。そこで、飛行装置１０を「ヘッドフリーモード」に変更することにより、飛行中の飛行装置１０の前後左右をＳ３０２における変更時の前後左右に固定する。姿勢制御部４４は、Ｓ３０１において異常検出部４３でスラスタ１３〜１６の異常が検出されないとき（Ｓ３０１：Ｎｏ）、飛行装置１０の飛行が終了するまでＳ３０１における異常の検出を継続する。
【００３８】
姿勢制御部４４は、Ｓ３０２においてヘッドフリーモードに変更した後、図７に示す第１実施形態と同様の処理を実行する。すなわち、姿勢制御部４４は、飛行装置１０が上昇中またはホバリング中であるか否かを判断する（Ｓ３０３）。姿勢制御部４４は、Ｓ３０３において飛行装置１０が上昇中またはホバリング中であると判断すると（Ｓ３０３：Ｙｅｓ）、スラスタ１３のモータ２１を停止する（Ｓ３０４）。そして、姿勢制御部４４は、スラスタ１３と対称な位置にあるスラスタ１５におけるプロペラ２３のピッチをマイナス側に変更する（Ｓ３０５）。姿勢制御部４４は、Ｓ３０５でスラスタ１５のプロペラ２３のピッチを変更すると、飛行姿勢を維持したまま飛行装置１０の着陸を実行する（Ｓ３０６）。
【００３９】
一方、姿勢制御部４４は、Ｓ３０３において飛行装置１０が上昇中またはホバリング中でないと判断すると（Ｓ３０３：Ｎｏ）、スラスタ１３のモータ２１を停止する（Ｓ３０７）。そして、姿勢制御部４４は、スラスタ１５におけるプロペラ２３のピッチをプラス側へ変更する（Ｓ３０８）。姿勢制御部４４は、Ｓ３０８でスラスタ１５のプロペラ２３のピッチを変更すると、飛行姿勢を維持したまま飛行装置１０の着陸を実行する（Ｓ３０９）。
【００４０】
第３実施形態では、スラスタ１３〜１６のいずれかに異常が検出されると、姿勢制御部４４は飛行装置１０をヘッドフリーモードに変更する。これにより、飛行装置１０の前後左右は、ヘッドフリーモードへの変更時の前後左右に固定される。したがって、飛行装置１０の回転方向にかかわらず、前後左右を一定に維持することができ、安全な地帯への飛行の継続および着陸を安定して実施することができる。
なお、第３実施形態におけるヘッドフリーモードへ変更する処理は、図８に示す第２実施形態におけるＳ２０１とＳ２０３との間に挿入してもよい。
【００４１】
（第４実施形態）
第４実施形態による飛行装置の処理の流れを図１０に示す。
第４実施形態の飛行装置１０の構成は、上記の複数の実施形態と同様に第１実施形態と共通する。
飛行装置１０が飛行しているとき、異常検出部４３は、スラスタ１３〜１６に異常があるか否かを検出する（Ｓ４０１）。姿勢制御部４４は、飛行装置１０が上昇中またはホバリング中であるか否かを判断する（Ｓ４０２）。姿勢制御部４４は、Ｓ４０２において飛行装置１０が上昇中またはホバリング中であると判断すると（Ｓ４０２：Ｙｅｓ）、スラスタ１３のモータ２１を停止する（Ｓ４０３）。そして、姿勢制御部４４は、スラスタ１３と対称な位置にあるスラスタ１５におけるプロペラ２３のピッチをマイナス側に変更する（Ｓ４０４）。
【００４２】
姿勢制御部４４は、Ｓ４０４でスラスタ１５のプロペラ２３のピッチを変更すると、スラスタ１３およびスラスタ１５を除く、スラスタ１４およびスラスタ１６におけるモータ２１の出力を増加する（Ｓ４０５）。すなわち、第４実施形態では、異常が生じているスラスタ１３、およびこれと対称な位置にあるスラスタ１５を除く、スラスタ１４およびスラスタ１６におけるモータ２１の出力を増加する。これにより、異常が生じたスラスタ１３の停止にともなう飛行装置１０の急激な高度の変化、特に飛行装置１０の急激な下降が回避される。姿勢制御部４４は、Ｓ４０５においてスラスタ１４およびスラスタ１６のモータ２１の出力を増加させた後、飛行姿勢を維持したまま飛行装置１０の着陸を実行する（Ｓ４０６）。
【００４３】
一方、姿勢制御部４４は、Ｓ４０３において飛行装置１０が上昇中またはホバリング中でないと判断すると（Ｓ４０３：Ｎｏ）、スラスタ１３のモータ２１を停止する（Ｓ４０７）。そして、姿勢制御部４４は、スラスタ１３と対称な位置にあるスラスタ１５におけるプロペラ２３のピッチをプラス側へ変更する（Ｓ４０８）。
【００４４】
姿勢制御部４４は、Ｓ４０８でスラスタ１５のプロペラ２３のピッチを変更すると、スラスタ１３およびスラスタ１５を除く、スラスタ１４およびスラスタ１６におけるモータ２１の出力を増加する（Ｓ４０９）。すなわち、第４実施形態では、異常が生じているスラスタ１３、およびこれと対称な位置にあるスラスタ１５を除く、スラスタ１４およびスラスタ１６におけるモータ２１の出力を増加する。これにより、異常が生じたスラスタ１３の停止にともなう飛行装置１０の急激な高度の変化、特に飛行装置１０の急激な下降が回避される。姿勢制御部４４は、Ｓ４０９においてスラスタ１４およびスラスタ１６のモータ２１の出力を増加させた後、飛行姿勢を維持したまま飛行装置１０の着陸を実行する（Ｓ４１０）。
【００４５】
第４実施形態では、姿勢制御部４４は、異常が生じているスラスタ１３を停止した後、対称スラスタであるスラスタ１５を除くスラスタ１４およびスラスタ１６におけるモータ２１の出力を増加する。これにより、異常が生じたスラスタ１３の停止による推進力の低下にともなう飛行装置１０の急激な高度の変化、特に急激な下降が低減される。したがって、安全性をより高めることができる。
【００４６】
なお、第４実施形態によるスラスタ１４およびスラスタ１６におけるモータ２１の出力を増加する処理は、図８に示す第２実施形態のＳ２０５とＳ２０６との間、およびＳ２０９とＳ２１０との間に挿入してもよい。さらに、第４実施形態によるスラスタ１４およびスラスタ１６におけるモータ２１の出力を増加する処理は、図９に示す第３実施形態のＳ３０５とＳ３０６との間、およびＳ３０８とＳ３０９との間に挿入してもよく、第２実施形態とヘッドフリーモードとを組み合わせた実施形態に適用してもよい。
【００４７】
（第５実施形態）
第５実施形態による飛行装置を図１１に示す。
第５実施形態による飛行装置１０は、回転機構部５０を備えている。回転機構部５０は、腕部１２に設けられており、基体１１と各スラスタ１３〜１６とを接続する腕部１２の仮想的な軸を中心に、スラスタ１３〜１６を基体１１に対して回転させる。これにより、腕部１２に設けられているスラスタ１３〜１６は、回転機構部５０によって基体１１に対して回転する。その結果、スラスタ１３〜１６が発生する推進力の向きは、スラスタ１３〜１６の回転にあわせて変更される。
【００４８】
回転機構部５０の一例を図１２から図１４に基づいて説明する。図１２から図１４に示す例の場合、腕部１２は、第一腕部１２１および第二腕部１２２に分割されている。第一腕部１２１は、基体１１に接続している。第二腕部１２２は、スラスタ１３〜１６に接続している。回転機構部５０は、この第一腕部１２１と第二腕部１２２との接続部分に設けられている。第一腕部１２１は、スラスタ１３〜１６側の先端が筒状に形成され、内側に第二腕部１２２が挿入される。第一腕部１２１は、溝５１および押出部５２を有している。溝５１は、筒状の第一腕部１２１を径方向に貫いている。溝５１は、筒状の第一腕部１２１の周方向へ延びている。第二腕部１２２は、筒状または棒状に形成され、基体１１側の先端が第一腕部１２１に挿入される。第二腕部１２２は、外壁から径方向へ突出する突起部５３を有している。
【００４９】
第二腕部１２２の突起部５３は、第一腕部１２１に設けられている溝５１に挿入される。第一腕部１２１に第二腕部１２２を固定するとき、第二腕部１２２の突起部５３は溝５１の開口５４に挿入される。第二腕部１２２を開口５４から基体１１側に押し込んだ後、第一腕部１２１と第二腕部１２２とを相対的に周方向へ回転させることにより第二腕部１２２の突起部５３は溝５１に沿って図１２の上方へ移動する。ここでさらに第二腕部１２２を基体１１側へ押し込むことにより、図１３に示すように突起部５３は溝５１に接続する凹部５５にはまり込む。凹部５５は、溝５１から基体１１側へ向けて形成されている。突起部５３が凹部５５にはまり込むことにより、第一腕部１２１と第二腕部１２２とは固定される。このように、突起部５３が凹部５５にはまり込む位置にあるとき、スラスタ１３〜１６のプロペラ２３は、図１および図２に示すようにスラスタ１３〜１６の上方に位置する。この状態は、飛行装置１０の通常の飛行時における形態である。
【００５０】
一方、第二腕部１２２に設けられているスラスタ１３〜１６を腕部１２の軸を中心に回転させるとき、姿勢制御部４４は押出部５２を駆動する。押出部５２は、例えば電磁的に作動するアクチュエータを有しており、腕部１２の軸方向へ往復移動する。押出部５２をスラスタ１３〜１６側へ駆動することにより、押出部５２は凹部５５にはまり込んでいる突起部５３をスラスタ１３〜１６側に押し出す。これにより、凹部５５にはまり込んでいた突起部５３は、スラスタ１３〜１６側へ押し出され、溝５１に沿って段差部５６まで移動する。段差部５６は、溝５１において開口５４よりも図１３の下方へ周方向に延びている。押出部５２によって突起部５３を溝５１へ押し出したとき、第二腕部１２２は、スラスタ１３〜１６のプロペラ２３の回転によって生じる推進力によって腕部１２の軸を中心に回転する。その結果、第二腕部１２２の突起部５３は図１４に示すように溝５１に接続する段差部５６にはまり込み、回転角度が規定された状態で固定される。なお、図１２から図１４に示す回転機構部５０は、図１２に示す通常時から図１４に示す回転時へ２つの位置を切り替える場合の一例である。基体１１に対してスラスタ１３〜１６を多段階または無段階に回転する場合、回転機構部５０の構成は図１２から図１４に示す例に限らない。回転機構部５０は、腕部１２の軸を中心に基体１１に対してスラスタ１３〜１６の角度を変更可能であれば任意の構成とすることができる。
【００５１】
第５実施形態では、腕部１２の軸を中心に基体１１に対してスラスタ１３〜１６を回転する回転機構部５０を備えている。図１１に示すスラスタ１３に異常が生じたとき、姿勢制御部４４はこの異常が生じたスラスタ１３と対称な位置にあるスラスタ１５を回転する。すなわち、姿勢制御部４４は、スラスタ１３と基体１１を挟んで対称な位置にあるスラスタ１５を、腕部１２の軸に対して回転させる。これにより、スラスタ１５が発生する推進力は、ヨー軸方向から傾斜した方向へ変化する。異常が生じたスラスタ１３を停止すると、スラスタ１４およびスラスタ１６と、スラスタ１５との間におけるプロペラ２３の回転方向の相違から、飛行装置１０にはヨー軸を中心として回転する力が生じる。そこで、姿勢制御部４４は、異常が生じたスラスタ１３と対称な位置にあるスラスタ１５の角度を基体１１に対して変更することにより、スラスタ１５が発生する推進力の方向を変更する。スラスタ１５が回転することにより、スラスタ１５が発生する推進力の方向は、ヨー軸に対して傾斜する。そのため、スラスタ１５のプロペラ２３が発生する推進力は、スラスタ１３の停止にともなう飛行姿勢の急激な変化、およびプロペラ２３の回転方向の相違によって飛行装置１０へ生じるヨー軸を中心として回転する力を打ち消すように作用する。このとき、姿勢制御部４４は、スラスタ１５におけるプロペラ２３のピッチを変更することにより、スラスタ１５が発生する推進力の大きさおよび方向を微調整する。これにより、スラスタ１３の停止にともなうヨー軸を中心とする飛行装置１０の回転は、基体１１に対して傾斜したスラスタ１５の推進力によって打ち消される。
【００５２】
姿勢制御部４４は、上記のようにスラスタ１５を腕部１２の軸に対して回転することによって、基体１１の安定した飛行姿勢を維持する。そして、姿勢制御部４４は、スラスタ１４、スラスタ１５およびスラスタ１６におけるプロペラ２３のピッチおよびモータ２１の出力を制御して、飛行装置１０の安定した姿勢での飛行を継続する。
【００５３】
第５実施形態では、スラスタ１３〜１６を腕部１２の軸に対して回転する回転機構部５０を備えている。これにより、スラスタ１３に異常が生じたとき、対称な位置に設けられているスラスタ１５は腕部１２の軸に対して回転される。これにより、スラスタ１５が発生する推進力の方向は、ヨー軸方向から傾斜する。その結果、飛行装置１０は、スラスタ１３の停止にともなう飛行姿勢の急激な変化、およびプロペラ２３の回転方向の相違によるヨー軸方向の回転が低減される。したがって、スラスタ１３に異常が生じても、他のスラスタ１５を停止することなく、安定した飛行姿勢を維持することができる。
【００５４】
（第６実施形態）
第６実施形態による飛行装置の処理の流れを図１５に示す。
第６実施形態による飛行装置の構成は、第２実施形態などと同様に図１に示す第１実施形態と共通する。
飛行装置１０が飛行しているとき、異常検出部４３は、スラスタ１３〜１６に異常があるか否かを検出する（Ｓ５０１）。姿勢制御部４４は、異常検出部４３でスラスタ１３の異常が検出されると（Ｓ５０１：Ｙｅｓ）、異常が検出された異常スラスタであるスラスタ１３のモータ２１を停止する（Ｓ５０２）。そして、姿勢制御部４４は、スラスタ１３と対称な位置にある対称スラスタであるスラスタ１５におけるプロペラ２３のピッチを０°に変更する（Ｓ５０３）。これにより、対称スラスタであるスラスタ１５は、上昇側または下降側のいずれにも推進力が生じない中立位置となる。そして、姿勢制御部４４は、残余スラスタであるスラスタ１４およびスラスタ１６の推力を増大させる（Ｓ５０４）。すなわち、姿勢制御部４４は、スラスタ１３〜１５から異常スラスタであるスラスタ１３、および対称スラスタであるスラスタ１５を除いた、スラスタ１４およびスラスタ１６を残余スラスタに設定する。そして、姿勢制御部４４は、これら残余スラスタであるスラスタ１４およびスラスタ１６の推力を増大させる。このとき、姿勢制御部４４は、スラスタ１４およびスラスタ１６の推力を、例えばスラスタ１３〜１６のいずれにも異常が生じていないときの２倍に設定する。
【００５５】
このように、姿勢制御部４４は、スラスタ１３〜１６のいずれかに異常が生じると、異常が生じたスラスタ１３を停止するとともに、スラスタ１３と対称な位置にあるスラスタ１５を中立位置とする。そして、これらスラスタ１３の停止およびスラスタ１５の中立にともなう推力の不足を補うために、姿勢制御部４４は残余スラスタであるスラスタ１４およびスラスタ１６の推力を増大させる。
姿勢制御部４４は、スラスタ１４およびスラスタ１６の推力を増大させると、飛行姿勢を維持したまま飛行装置１０の着陸を実行する（Ｓ５０５）。すなわち、姿勢制御部４４は、異常なスラスタ１３を停止するとともに、対称な位置にあるスラスタ１５を中立状態にした後、残ったスラスタ１４およびスラスタ１６の推力によって飛行装置１０の高度を低下させ、着陸を実行する。
【００５６】
以上説明した第６実施形態では、姿勢制御部４４は、異常が生じたスラスタ１３を停止するとともに、対称な位置にあるスラスタ１５のピッチを、推進力が発生しない０°に設定する。そして、姿勢制御部４４は、残るスラスタ１４およびスラスタ１６の推力を増大させることにより、スラスタ１３の停止およびスラスタ１５の中立による推進力を補い、飛行装置１０の飛行の継続に必要な推進力を維持する。したがって、安定した姿勢を維持したまま飛行を継続することができ、安全な地帯への飛行装置１０の移動および着陸を実行することができる。
【００５７】
（第７実施形態）
第７実施形態による飛行装置を図１６に示す。
飛行装置１０のスラスタ１３〜１６は、腕部１２の先端ではなく、図１６に示すように腕部１２の中間に設けてもよい。すなわち、スラスタ１３〜１６は、第１実施形態の図１に示すように腕部１２の先端に限らず、図１６に示すように腕部１２の先端よりも基体１１側に位置していてもよい。
なお、第１実施形態に限らず、第５実施形態の場合も、図１７に示すようにスラスタ１３〜１６は腕部１２の中間に設けてもよい。
【００５８】
（第８実施形態）
第８実施形態による飛行装置を図１８に示す。
第８実施形態の飛行装置１０は、基体１１に表示部６１を備えている。表示部６１は、基体１１を貫くヨー軸を中心として、周方向へ２つ以上設けられている。図１８に示す第８実施形態の場合、表示部６１は４つ設けられている。表示部６１は、例えばＬＥＤなどのように視覚によって認識されるランプで構成されている。表示部６１は、基体１１の外壁に設けられ、飛行装置１０を遠隔操作する操作者に対して視覚的に認識可能となっている。
【００５９】
上述の実施形態のように複数のスラスタ１３〜１６を備える飛行装置１０の場合、いずれかのスラスタ１３〜１６に異常が生じると、異常が生じたスラスタ１３は停止される。これにともない、異常が生じたスラスタ１３と対称な位置にあるスラスタ１５も、停止されたり、プロペラ２３のピッチが変更されたりといった制御が加えられる。このように、スラスタ１３〜１６の異常にともない停止やプロペラ２３のピッチが変更されると、スラスタ１３〜１６の推進力やトルクの不均衡によって、飛行装置１０はヨー軸を中心とした旋回を生じることがある。このように飛行装置１０に旋回が生じると、飛行装置１０の進行方向が一定とならず、遠隔操作する操作者は飛行装置１０の進行方向の認識が困難になる。
【００６０】
そこで、第８実施形態の場合、制御ユニット４０は、異常検出部４３においてスラスタ１３〜１６のいずれかに異常が検出されると、飛行装置１０の仮想的な進行方向を設定する。具体的には、制御ユニット４０は、加速度センサ４５、角速度センサ４６および地磁気センサ４７などから飛行装置１０の進行方向を検出する。制御ユニット４０は、検出した進行方向を飛行装置１０が飛行する基体１１の前方つまり機首側と設定する。制御ユニット４０は、基体１１に設けられている複数の表示部６１のうち、設定した機首側と反対側に位置する表示部６１を点灯する。一般に、飛行装置１０の操作者は、飛行装置１０の後方に位置している。そのため、機首側と反対側に位置する表示部６１を点灯することにより、操作者は表示部６１によって基体１１の後方を認識するとともに、飛行装置１０の進行方向を認識する。これにより、操作者は、表示部６１の表示を頼りに飛行装置１０の遠隔操作を継続する。
【００６１】
第８実施形態では、飛行装置１０は表示部６１を備えている。これにより、スラスタ１３〜１６の停止や推力の変化にともなって飛行装置１０の旋回が生じても、操作者は飛行装置１０の進行方向を容易に認識する。したがって、安全な飛行の継続を図ることができる。
なお、第８実施形態の表示部６１は、上述の第１実施形態〜第７実施形態に適用することができる。
【００６２】
（その他の実施形態）
以上説明した本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能である。
上述の複数の実施形態では、スラスタ１３〜１６におけるプロペラ２３のピッチおよびモータ２１の出力を変更する例について説明した。しかし、スラスタ１３〜１６のプロペラ２３およびモータ２１は、ピッチや出力だけでなく、回転方向を制御する構成としてもよい。
【００６３】
本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。
【符号の説明】
【００６４】
図面中、１０は飛行装置、１１は基体、１２は腕部、１３〜１６はスラスタ、２１はモータ、２３はプロペラ、３０はピッチ変更機構部、４２は姿勢検出部、４３は異常検出部、４４は姿勢制御部、５０は回転機構部、６１は表示部を示す。
【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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【図９】
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【図１０】
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【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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【図１７】
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【図１８】
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