JPH0763548B2 - ホビー用ラジコンヘリコプタの姿勢制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、無線で飛行が遠隔制御
されるホビー用ラジコンヘリコプタに搭載し、飛行の自
立安定を補助するために使用するホビー用ラジコンヘリ
コプタの姿勢制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ホビー用ラジコンヘリコプタとし
ては、送信機の操作用スティックを操作すると、ラジコ
ンヘリコプタに搭載するラジコン受信機がその操作に応
じた信号を受信し、その操作量に比例してラジコンヘリ
コプタのエルロンサーボ、エレベータサーボ、ラダーサ
ーボ、ピッチサーボ、スロットルサーボなどが、動作す
るものが知られている。そのうち、ラダーサーボについ
ては、上記の操作量とヨー軸ジャイロ（レートジャイ
ロ）の検出信号とに基づき、比例制御が行われていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のラジコ
ンヘリコプタの操縦は、遠隔操作の対象であるラジコン
ヘリコプタが上下、左右、または前後に動くために、単
に離陸するだけでも初心者には困難であり、操作を誤っ
た場合には貴重な機体が破損するという問題があった。
さらに、操縦者に向けて飛ばす対面飛行になれば、送信
機に備えたエルロン、エレベータ、ラダーのステック操
作が逆になり、ある程度の技量をもった人でも難しいと
いう問題があった。

【０００４】そこで、本発明は、ラジコンヘリコプタの
遠隔操作を安全かつ簡単に行える装置を提供することを
目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明は、以下のように構成した。まず第１発明
は、図１で示すように、ラジコン受信機から出力するラ
ジコンヘリコプタのラダーサーボの操作量を入力する操
作量入力手段と、そのラジコンヘリコプタの機体がヨー
軸を軸に左右に回転する際の角速度を検出する角速度検
出手段と、その角速度検出手段の検出角速度を積分して
前記ラジコンヘリコプタの機体がヨー軸を軸に左右に回
転した角度を求める角度算出手段と、前記操作量入力手
段が入力する操作量、前記角速度検出手段の検出角速
度、および前記角度算出手段が求めた算出角度に基づい
て前記ラダーサーボの操作量を決定する操作量決定手段
と、その操作量決定手段が決定した操作量を前記ラダー
サーボに向けて出力する操作量出力手段と、を備えてな
るホビー用ラジコンヘリコプタの姿勢制御装置である。

【０００６】次に第２発明は、図２で示すように、ラジ
コン受信機から出力するラジコンヘリコプタのエルロン
サーボ、およびエレベータサーボの操作量をそれぞれ入
力する操作量入力手段と、ラジコンヘリコプタの機体が
ロール軸を軸に左右に回転する際の角速度を検出する第
１角速度検出手段と、ラジコンヘリコプタの機体がピッ
チ軸を軸に前後に回転する際の角速度を検出する第２角
速度検出手段と、前記第１角速度検出手段の検出角速度
を積分して前記ラジコンヘリコプタの機体がロール軸を
軸に左右に回転した角度を求める第１角度算出手段と、
前記第２角速度検出手段の検出角速度を積分して前記ラ
ジコンヘリコプタの機体がピッチ軸を軸に前後に回転し
た角度を求める第２角度算出手段と、前記操作量入力手
段が入力するエルロンサーボの操作量、前記第１角速度
検出手段の検出角速度、および前記第１角度算出手段が
求めた算出角度に基づいて前記エルロンサーボの操作量
を決定するエルロンサーボ操作量決定手段と、前記操作
量入力手段が入力するエレベータサーボの操作量、前記
第２角速度検出手段の検出角速度、および前記第２角度
算出手段が求めた算出角度に基づいて前記エレベータサ
ーボの操作量を決定するエレベータサーボ操作量決定手
段と、その両操作量決定手段が決定した両操作量を対応
するエルロンサーボ、およびエレベータサーボに向けて
出力する操作量出力手段と、を備えてなるラジコンヘリ
コプタの姿勢制御装置である。

【０００７】

【作用】このように構成する第１発明は、既存のラジコ
ン受信機とともにホビー用ラジコンヘリコプタに搭載し
て使用する。

【０００８】ラジコンヘリコプタの飛行時には、角速度
検出手段がラジコンヘリコプタの機体がヨー軸を軸に左
右に回転する際の角速度を検出する。角度算出手段は、
その角速度検出手段の検出角速度を積分してラジコンヘ
リコプタの機体がヨー軸を軸に左右に回転した角度を求
める。この積分は、ヘリコプタが移動した方向、および
その角度を記憶することに相当する。

【０００９】操作量決定手段は、操作量入力手段より出
力する操作量、角速度検出手段の検出角速度、および角
度算出手段が求めた算出角度に基づいてラダーサーボの
操作量を決定する。このように操作量の決定に検出角速
度を積分して求めた算出角度を考慮すると、操作量入力
手段から出力される操作量が中立に戻ったときに、ヘリ
コプタが移動した方向、およびその移動角度を元に戻す
ように作用する。操作量出力手段は、その操作量決定手
段が決定した操作量を、ラダーサーボに向けて出力す
る。その結果、その操作量に応じてラダーサーボが動作
する。

【００１０】一方、ラジコンヘリコプタのエルロンサー
ボ、およびエレベータサーボは、ラジコン受信機が受信
して出力するエルロンサーボの操作量、およびエレベー
タサーボの操作量に応じてそれぞれ動作する。

【００１１】このように第１発明では、ラジコンヘリコ
プタの機体がヨー軸を軸に左右に回転する際の角速度を
検出し、その検出角速度を積分してラジコンヘリコプタ
の機体がヨー軸を軸に左右に回転した角度を求め、受信
機が受信するラダーサーボの操作量、検出角速度、およ
び上記の算出角度に基づき、ラダーサーボの操作量を決
定するようにした。従って、第１発明では、送信機側の
ラダー用の操作スティックを所定の位置にすると、一定
時間内はその位置がラジコンヘリコプタの機体がヨー軸
を軸とした角度にほぼ一致してそれを維持するととも
に、操作スティックを中立位置に戻すとヘリコプタの機
体がヨー軸を軸とした回転方向に対して元の状態に復帰
するので、ラジコンヘリコプタの操縦が安全かつ簡単に
行える。

【００１２】第２発明は、第１発明と同様に既存のラジ
コン受信機とともにホビー用ラジコンヘリコプタに搭載
して使用する。

【００１３】そして、ラジコンヘリコプタの飛行時に
は、第１角速度検出手段はラジコンヘリコプタの機体が
ロール軸を軸に左右に回転する際の角速度を検出し、第
２角速度検出手段はラジコンヘリコプタの機体がピッチ
軸を軸に前後に回転する際の角速度を検出する。第１角
度算出手段は、第１角速度検出手段の検出角速度を積分
してラジコンヘリコプタの機体がロール軸を軸に左右に
回転した角度を求め、第２角度算出手段は、第２角速度
検出手段の検出角速度を積分してラジコンヘリコプタの
機体がピッチ軸を軸に前後に回転した角度を求める。こ
の積分は、ヘリコプタが移動した方向、およびその角度
を記憶することに相当する。

【００１４】エルロンサーボ操作量決定手段は、操作量
入力手段が入力するエルロンサーボの操作量、第１角速
度検出手段の検出角速度、および第１角度算出手段が求
めた角度に基づき、エルロンサーボの操作量を決定す
る。エレベータサーボ操作量決定手段は、操作量入力手
段が入力するエレベータサーボの操作量、第２角速度検
出手段の検出角速度、および第２角度算出手段が求めた
角度に基づいてエレベータサーボの操作量を決定する。
このように操作量の決定に検出角速度を積分して求めた
算出角度を考慮すると、操作量入力手段から出力される
操作量が中立に戻ったときに、ラジコンヘリコプタが移
動した方向、およびその移動角度を元に戻すように作用
する。操作量出力手段は、その両操作量決定手段が決定
した両操作量を対応するエルロンサーボ、およびエレベ
ータサーボに向けて出力する。その結果、その操作量に
応じてエルロンサーボ、およびエレベータサーボがそれ
ぞれ動作する。

【００１５】一方、ラジコンヘリコプタのラダーサーボ
は、ラジコン受信機が受信して出力するラダーサーボの
操作量に応じて動作する。

【００１６】このように第２発明では、ラジコンヘリコ
プタの機体がロール軸およびピッチ軸を軸に回転する際
の角速度をそれぞれ検出し、その検出角速度をそれぞれ
積分してラジコンヘリコプタのロール軸およびピッチ軸
を軸に回転した角度を求め、受信機が受信するエルロン
サーボ、エレベータサーボの各操作量、各検出角速度、
および前記の各算出角度に基づき、エルロンサーボ、エ
レベータサーボに出力すべき各操作量を決定するように
した。従って、第２発明では、送信機側のエルロン、ま
たはエレベータ用の操作スティックを所定の位置にする
と、一定時間はその位置がラジコンヘリコプタの機体の
ロール軸またはピッチ軸を軸とした角度にほぼ一致して
それを維持するとともに、操作スティックを中立位置に
戻すと、ヘリコプタの機体がロール軸またはピッチ軸を
軸とした回転方向に対して元の状態に復帰するので、ラ
ジコンヘリコプタの操縦が安全かつ簡単に行える。

【００１７】

【実施例】次に、本発明の実施例について、図面を参照
して以下に説明する。

【００１８】図３は本発明実施例の外観の平面図であ
り、プリント基板（図示せず）に後述するＣＰＵなどの
電子部品を取り付けるとともに、そのプリント基板をケ
ース１で保護するものである。プリント基板には、ラジ
コンヘリコプタに搭載する後述のサーボと接続するサー
ボ用コネクタ２、ラジコン受信機の出力端子と接続する
受信機用コネクタ３、ホビー用ラジコンヘリコプタに搭
載する後述のジャイロと接続するジャイロ用コネクタ４
を取り付ける。さらに、プリント基板には、後述するＰ
ＩＤ制御量を算出する際の比例データ、積分データ、微
分データの各ゲイン定数を任意に設定するための、例え
ば４ビットのロータリスイッチ５、６、７、および各種
の設定をする設定スイッチ８などを取り付ける。そし
て、これらコネクタ２、３、４などは、図３に示すよう
にケース１の表面に露出するように構成する。

【００１９】図４は、本発明実施例のブロック図であ
り、送信機１１、および受信機１２は、ホビー用ラジコ
ンヘリコプタのラジコン装置（プロポーショナル装置）
として一般に市販されているものであり、コントロール
できるチャンネル数は５チャンネル程度のものである。
この受信機１２はラジコンヘリコプタに搭載され、送信
機１１側のスティック（図示せず）を操作者が操作する
と、その操作に対応する信号が送信されて、その信号を
受信機１２が受信すると、受信機１２はラジコンヘリコ
プタに搭載する各種サーボを駆動すべき操作信号を出力
する。

【００２０】この操作信号には、エルロンサーボ１３を
操作すべきエルロン信号、エレベータサーボ１４を操作
すべきエレベータ信号、ラダーサーボ１５を操作すべき
ラダー信号、スロットルサーボ１６を操作すべきスロッ
トル信号、および後述するＰＩＤ制御量のゲインの切り
換えのために使用するＡＵＸ信号（予備の信号）などが
ある。

【００２１】受信機１２が受信して出力されるこれらの
操作信号は、入力インタフェース１７を介してワンチッ
プ形態のＣＰＵ（中央処理装置）１８に供給するように
構成する。ＣＰＵ１８は、図５〜図９で示すような各種
の判断や演算処理を行うものである。ＣＰＵ１８には、
後述のような各種のデータを格納する読み書き可能なＲ
ＡＭ１９や、後述の処理手順などをあらかじめ書き込ん
だ読み出し専用のＲＯＭ２０を接続する。

【００２２】ラジコンヘリコプタには、飛行中にヘリコ
プタの姿勢が変化した際の各角速度をそれぞれ検出する
ために、ロール軸ジャイロ２１、ピッチ軸ジャイロ２
２、およびヨー軸ジャイロ２３を所定位置に搭載し、こ
れらジャイロ２１、２２、２３の検出角速度の各信号
は、入力インタフェース１７を介してＣＰＵ１８に供給
するように構成する。ＣＰＵ１８の入力側には、ロータ
リスイッチ５、６、７を入力インタフェース１７を介し
て接続するとともに、各部に電力を供給するバッテリ２
５の電圧を入力インタフェース１７を介して供給するよ
うに構成する。

【００２３】さらに、ＣＰＵ１８の出力側には、出力イ
ンタフェース２４を介して、制御対象であるエルロンサ
ーボ１３、エレベータサーボ１４、ラダーサーボ１５、
およびスロットルサーボ１６を接続する。

【００２４】次に、このような構成からなる実施例のＣ
ＰＵ１８の制御処理の概要を説明する。 （１）送信機１１から送信され、受信機１２が受信して
出力するエルロンサーボ１３、エレベータサーボ１４、
ラダーサーボ１５、およびスロットルサーボ１６の各操
作量、並びに後述するＰＩＤ制御量演算時のゲインの切
り換え用のＡＵＸ信号をＣＰＵ１８入力する。 （２）ロール軸ジャイロ２１、ピッチ軸ジャイロ２２、
およびヨー軸ジャイロ２３からの各検出角速度をそれぞ
れ入力する。 （３）各検出角速度を一定時間ごとに加算（積分）して
角度を求める。この求めた角度の誤差（この誤差は雑音
などに起因する）を補正するために、一定時間ごとにそ
の角度を零に向かって減算する。ここで、求める角度
は、一定時間内のラジコンヘリコプタのヨー軸、ロール
軸、およびピッチ軸を軸とした回転角度に相当する。 （４）各検出角速度の一定時間ごとの変化量を計算して
各角加速度を求める。 （５）上記のように入力したエルロンサーボ１３、エレ
ベータサーボ１４、ラダーサーボ１５の各操作量、各検
出角速度、各算出角度、および各算出各加速度に基づ
き、エルロンサーボ１３、エレベータサーボ１４、およ
びラダーサーボ１５に出力すべき各操作量を決定し、そ
の操作量に応じて各サーボを駆動する。 （６）スロットルサーボ１６は、上記のように入力した
スロットルサーボ１６の操作量に応じて駆動する。

【００２５】次に、以上のように概略的に説明したＣＰ
Ｕ１８の制御処理について具体化したものを、図５〜図
９のフローチャートを参照して説明する。ここで、図５
〜図７はメイン処理を示し、図８はＰＩＤ制御量演算処
理を示し、図９はタイマ割り込み処理を示す。

【００２６】図５に示すようにメイン処理では、電源が
ＯＮ（投入）されると（Ｓ１）、システムが初期化され
たのち（Ｓ２）、電源電圧が一定値以上か否かが判断さ
れ（Ｓ３）、一定値以下のときにはプログラム停止の処
理がなされ（Ｓ４）、一定値以上のときにはロール軸ジ
ャイロ２１、ピッチ軸ジャイロ２２、およびヨー軸ジャ
イロ２３からの各検出角速度をそれぞれ入力して、メモ
リの基準値エリアにセットする（Ｓ５）。

【００２７】次に、送信機１１からエルロンサーボ１３
の操作量の入力があるか否かを検出する（Ｓ６）。その
検出の結果、エルロンサーボ１３の操作量の入力がある
ときには、出力すべきエルロンサーボ１３の操作量を、
次の（１）式で決定する（Ｓ７）。

【００２８】エルロンサーボの操作量＝送信機からのエ
ルロンサーボの操作量＋ロール軸ジャイロの検出角速度
に基づいて算出されるＰＩＤ制御量・・・・・（１）

【００２９】そして、（１）式により算出された操作量
をエルロンサーボ１３に向けて出力する（Ｓ８）。その
結果、エルロンサーボ１３はその出力された操作量に応
じて動作する。

【００３０】ところで、（１）式のＰＩＤ制御量は、図
８に示す演算により求める。また、このＰＩＤ制御量を
演算するための基礎となる比例データ、積分データ、微
分データは、図９で示すタイマの割り込み処理で求め
る。そこで、以下にこれらの演算処理、および割り込み
処理を説明する。

【００３１】まず、図８に示すＰＩＤ制御量演算処理で
は、所定の時間（例えば２０ｍＳ）ごとに、後述の図９
の処理により得られる比例データ、積分データ、微分デ
ータを利用して、エルロン、エレベータ、ラダーの各サ
ーボの操作量を算出するために供するＰＩＤ制御量を、
次の（２）式により算出する（Ｓ５１）。

【００３２】ＰＩＤ制御量＝比例データ・比例ゲイン定
数＋積分データ・積分ゲイン定数＋微分データ・微分ゲ
イン定数・・・・・・・・・・・・・・・・・（２）

【００３３】ここで、（２）式中の比例ゲイン定数、積
分ゲイン定数、微分ゲイン定数は、ロータリスイッチ
５、６、７により、操作者により任意に設定されている
値である。そして、（２）式で算出したＰＩＤ制御量
は、後述するＡＵＸフラグが「ＯＮ」のときには、あら
かじめ定めてあるゲイン切り替え定数を掛けて補正（変
更）し、逆にＡＵＸフラグが「ＯＮ」でないときには、
（２）式で算出したままとして最終的なＰＩＤ制御量と
する（Ｓ５２、Ｓ５３）。

【００３４】次に、図９に示すタイマ割り込み処理で
は、上述のＰＩＤ制御量を演算するために使用する、エ
ルロン、エレベータ、およびラダー操作に関する比例デ
ータ、積分データ、および微分データを、例えば４ｍＳ
のタイマの割り込みごとに以下のように求める。

【００３５】まずロール軸ジャイロ２１のデータ（検出
角速度）を入力し（Ｓ３１）、その入力データに基づい
て、エルロンサーボ１３の操作量の算出に使用すべきエ
ルロン比例データ、エルロン積分データ、エルロン微分
データを、以下の各式で求める（Ｓ３２〜Ｓ３４）。 エルロン比例データ＝（入力データ）−（エルロン基準
値） エルロン積分データ＝（エルロン積分データ）＋（エル
ロン比例データ） エルロン微分データ＝（エルロン比例データ）−（前回
のエルロン比例データ）

【００３６】これらの式からわかるように、エルロン比
例データは検出角速度が入力されるたびに、その値があ
たらしい値に更新される。また、エルロン積分データ
は、エルロン比例データの総和である。さらに、エルロ
ン微分データは、今回と前回のエルロン比例データの差
分である。

【００３７】次に、ピッチ軸ジャイロ２２のデータ（検
出角速度）を入力し（Ｓ３５）、その入力データに基づ
いて、エレベータサーボ１４の操作量の算出に使用すべ
きエレベータ比例データ、エレベータ積分データ、エレ
ベータ微分データを以下の各式で求める（Ｓ３６〜Ｓ３
８）。 エレベータ比例データ＝（入力データ）−（エレベータ
基準値） エレベータ積分データ＝（エレベータ積分データ）＋
（エレベータ比例データ） エレベータ微分データ＝（エレベータ比例データ）−
（前回のエレベータ比例データ）

【００３８】さらに、ヨー軸ジャイロ２３のデータ（検
出角速度）を入力し（Ｓ３９）、その入力データに基づ
いて、ラダーサーボ１５の操作量の算出に使用すべきラ
ダー比例データ、ラダー積分データ、ラダー微分データ
を以下の各式で求める（Ｓ４０〜Ｓ４２）。 ラダー比例データ＝（入力データ）−（ラダー基準値） ラダー積分データ＝（ラダー積分データ）＋（ラダー比
例データ） ラダー微分データ＝（ラダー比例データ）−（前回のラ
ダー比例データ）

【００３９】引き続き、図５のステップＳ９に戻ると、
ステップＳ９では送信機１１からのエレベータサーボ１
４の操作量の入力があるか否かを検出する。その検出の
結果、エレベータサーボ１４の操作量の入力があるとき
には、出力すべきエレベータサーボ１４の操作量を次の
（３）式で決定する（Ｓ１０）。

【００４０】エレベータサーボの操作量＝送信機からの
エレベータサーボの操作量＋ピッチ軸ジャイロの検出角
速度に基づいて算出されるＰＩＤ制御量・・・・（３）

【００４１】そして、（３）式により算出された操作量
をエレベータサーボ１４に向けて出力する（Ｓ１１）。
その結果、エレベータサーボ１４はその出力された操作
量に応じて動作する。

【００４２】次に、送信機１１からのラダーサーボ１５
の操作量の入力があるか否かを検出する（Ｓ１２）。そ
の検出の結果、ラダーサーボ１５の操作量の入力がある
ときには、出力すべきラダーサーボ１５の操作量を、次
の（４）式で決定する（Ｓ１３）。

【００４３】ラダーサーボの操作量＝送信機からのラダ
ーサーボの操作量＋ヨー軸ジャイロの検出角速度に基づ
いて算出されるＰＩＤ制御量・・・・・・・・（４）

【００４４】そして、（４）式により算出された操作量
をラダーサーボ１５に向けて出力する（Ｓ１４）。その
結果、ラダーサーボ１５はその出力された操作量に応じ
て動作する。

【００４５】次に、送信機１１からのスロットルサーボ
１６の操作量の入力があるか否かを検出する（Ｓ１
５）。その検出の結果、スロットルサーボ１６の操作量
の入力があるときには、その入力した操作量をそのまま
スロットルサーボ１６に向けて出力する（Ｓ１６、Ｓ１
７）。その結果、スロットルサーボ１６は、その出力さ
れた操作量に応じて動作する。

【００４６】引き続き、送信機１１からＡＵＸ操作量の
入力が有るか否かを検出し（Ｓ１８）、ＡＵＸ操作量の
入力が有るときには、ＡＵＸ操作量が「ＯＮ」か否かを
判定する（Ｓ１９）。その結果、ＡＵＸ操作量が「Ｏ
Ｎ」であればＡＵＸフラグを「ＯＮ」にし（Ｓ２０）、
ＡＵＸ操作量が「ＯＮ」でないときにはＡＵＸフラグを
「ＯＦＦ」にする（Ｓ２１）。

【００４７】さらに、図９で求めたエルロン積分データ
がプラスの値か否かを判定し（Ｓ２２）、その結果、プ
ラスのときにはエルロン積分データから定数を減算して
新たなデータに更新するとともに（Ｓ２３）、プラスで
ないときにはエルロン積分データに定数を加算して新た
な積分値に更新する（Ｓ２４）。これら加減算は、ロー
ル軸ジャイロ２１の出力信号に含まれる雑音成分を除去
するために行う。

【００４８】次に、図９で求めたエレベータ積分データ
がプラスの値か否かを判定し（Ｓ２５）、その結果、プ
ラスのときにはエレベータ積分データから定数を減算し
て新たなデータに更新するとともに（Ｓ２６）、プラス
でないときにはエレベータ積分データに定数を加算して
新たなデータに更新する（Ｓ２７）。これら加減算は、
ピッチ軸ジャイロ２２の出力信号に含まれる雑音成分を
除去するために行うものである。

【００４９】引き続き、図９で求めたラダー積分データ
がプラスの値か否かを判定し（Ｓ２８）、その結果、プ
ラスのときにはラダー積分データから定数を減算して新
たなデータに更新し（Ｓ２９）、プラスでないときには
ラダー積分データに定数を加算して新たなデータに更新
する（Ｓ３０）。これら加減算は、ヨー軸ジャイロ２３
の出力信号に含まれる雑音成分を除去するために行う。

【００５０】そして、ラジコンヘリコプタが飛行中は、
これらＳ６〜Ｓ３０の各処理が繰り返されるとともに、
タイマの割り込み処理により図９に示すような各データ
が算出される。

【００５１】以上にように、本発明実施例では、ラジコ
ンヘリコプタの機体がヨー軸、ロール軸、ピッチ軸を軸
に回転する際の角速度をそれぞれ検出するとともに、そ
の検出角速度に基づいて上記のようにＰＩＤ制御量を算
出し、送信機が送信するエルロンサーボ１３、エレベー
タサーボ１４、およびラダーサーボ１５の各操作量、お
よび上記の各算出ＰＩＤ制御量に基づき、出力すべきエ
ルロンサーボ１３、エレベータサーボ１４、ラダーサー
ボ１５の各操作量を決定するようにした。従って、本発
明実施例では、送信機側のエルロン、エレベータ、およ
びラダー用の各操作スティックを所定の位置にすると、
その位置がラジコンヘリコプタの機体のヨー軸、ロール
軸、ピッチ軸を軸とした角度にほぼ一致してそれを維持
するとともに、操作スティックを中立位置に戻すとヘリ
コプタの機体がヨー軸、ロール軸、ピッチ軸を軸とした
回転方向に対して元の状態に復帰するので、ラジコンヘ
リコプタの操縦が初心者でも容易に行える。

【００５２】なお、以上の実施例の説明では、エルロン
サーボ１３、エレベータサーボ１４、およびラダーサー
ボ１５に出力すべき操作量は、いずれもＰＩＤ制御量を
加算して求めるようにした。しかし、本発明は、ラダー
サーボ１５の操作量のみを上記にように算出して出力す
るだけでも、またはエルロンサーボ１３およびエレベー
タサーボ１４の両操作量のみを上記にように算出して出
力するだけでも、実用上は何等差し支えることがなく利
用できる。

【００５３】しかも、本発明実施例では、各サーボに出
力すべき操作量を求める際に、上記のように比例デー
タ、積分データ、および微分データからなるＰＩＤ制御
量を使用したが（図８参照）、これに代えて比例デー
タ、および積分データのみからなるＰＩ制御量だけでも
実用上は差支えない。

【００５４】

【発明の効果】以上のように第１発明では、ラジコンヘ
リコプタの機体がヨー軸を軸に左右に回転する際の角速
度を検出し、その検出角速度を積分してラジコンヘリコ
プタのヨー軸を軸に左右に回転した角度を求め、受信機
が受信するラダーサーボの操作量、検出角速度、および
上記の算出角度に基づき、ラダーサーボの操作量を決定
するようにした。従って、第１発明では、送信機側のラ
ダー用の操作スティックを所定の位置に動かすと、その
位置がラジコンヘリコプタの機体がヨー軸を軸とした角
度にほぼ一致してそれを維持するとともに、操作スティ
ックを中立位置に戻すとヘリコプタの機体がヨー軸を軸
とした回転方向に対して元の状態に復帰するので、ラジ
コンヘリコプタの操縦が容易に行える。

【００５５】また第２発明では、ラジコンヘリコプタの
機体がロール軸およびピッチ軸を軸に回転する際の角速
度をそれぞれ検出し、その検出角速度をそれぞれ積分し
てラジコンヘリコプタのロール軸およびピッチ軸を軸に
回転した角度を求め、受信機が受信するエルロンサー
ボ、エレベータサーボの各操作量、各検出角速度、およ
び前記の各算出角度に基づき、エルロンサーボ、エレベ
ータサーボに出力すべき各操作量を決定するようにし
た。従って、第２発明では、送信機側のエルロン、また
はエレベータ用の操作スティックを所定の位置にする
と、その位置がラジコンヘリコプタの機体のロール軸ま
たはピッチ軸を軸とした角度にほぼ一致してそれを維持
するとともに、操作スティックを中立位置に戻すとヘリ
コプタの機体がロール軸およびピッチ軸を軸とした回転
方向に対して元の状態に復帰するので、ラジコンヘリコ
プタの操縦が容易に行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１発明の構成を示すブロック図である。

【図２】第２発明の構成を示すブロック図である。

【図３】本発明実施例の外観を示す平面図である。

【図４】本発明実施例のブロック図である。

【図５】本発明実施例の制御処理のメイン処理例を示す
フローチャートである。

【図６】本発明実施例の制御処理のメイン処理例を示す
フローチャートである。

【図７】本発明実施例の制御処理のメイン処理例を示す
フローチャートである。

【図８】本発明実施例のＰＩＤ制御量演算処理の一例を
示すフローチャートである。

【図９】本発明実施例のタイマ割り込み処理の一例を示
すフローチャートである。

【符号の説明】

１１ 送信機 １２ 受信機 １３ エルロンサーボ １４ エレベータサーボ １５ ラダーサーボ １６ スロットルサーボ １７ 入力インタフェース １８ ＣＰＵ ２１ ロール軸ジャイロ ２２ ピッチ軸ジャイロ ２３ ヨー軸ジャイロ ２４ 出力インタフェース

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ラジコン受信機から出力するラジコンヘリ
   コプタのラダーサーボの操作量を入力する操作量入力手
   段と、 そのラジコンヘリコプタの機体がヨー軸を軸に左右に回
   転する際の角速度を検出する角速度検出手段と、 その角速度検出手段の検出角速度を積分して前記ラジコ
   ンヘリコプタの機体がヨー軸を軸に左右に回転した角度
   を求める角度算出手段と、 前記操作量入力手段が入力する操作量、前記角速度検出
   手段の検出角速度、および前記角度算出手段が求めた算
   出角度に基づいて前記ラダーサーボの操作量を決定する
   操作量決定手段と、 その操作量決定手段が決定した操作量を前記ラダーサー
   ボに向けて出力する操作量出力手段と、 を備えてなるホビー用ラジコンヘリコプタの姿勢制御装
   置置。
2. 【請求項２】ラジコン受信機から出力するラジコンヘリ
   コプタのエルロンサーボ、およびエレベータサーボの操
   作量をそれぞれ入力する操作量入力手段と、 ラジコンヘリコプタの機体がロール軸を軸に左右に回転
   する際の角速度を検出する第１角速度検出手段と、 ラジコンヘリコプタの機体がピッチ軸を軸に前後に回転
   する際の角速度を検出する第２角速度検出手段と、 前記第１角速度検出手段の検出角速度を積分して前記ラ
   ジコンヘリコプタの機体がロール軸を軸に左右に回転し
   た角度を求める第１角度算出手段と、 前記第２角速度検出手段の検出角速度を積分して前記ラ
   ジコンヘリコプタの機体がピッチ軸を軸に前後に回転し
   た角度を求める第２角度算出手段と、 前記操作量入力手段が入力するエルロンサーボの操作
   量、前記第１角速度検出手段の検出角速度、および前記
   第１角度算出手段が求めた算出角度に基づいて前記エル
   ロンサーボの操作量を決定するエルロンサーボ操作量決
   定手段と、 前記操作量入力手段が入力するエレベータサーボの操作
   量、前記第２角速度検出手段の検出角速度、および前記
   第２角度算出手段が求めた算出角度に基づいて前記エレ
   ベータサーボの操作量を決定するエレベータサーボ操作
   量決定手段と、 その両操作量決定手段が決定した両操作量を対応するエ
   ルロンサーボ、およびエレベータサーボに向けて出力す
   る操作量出力手段と、 を備えてなるラジコンヘリコプタの姿勢制御装置。