WO2023136014A1

WO2023136014A1 - 垂直離着陸機の制御装置

Info

Publication number: WO2023136014A1
Application number: PCT/JP2022/045711
Authority: WO
Inventors: 正人福士; 俊杉田
Original assignee: 株式会社デンソー
Priority date: 2022-01-17
Filing date: 2022-12-12
Publication date: 2023-07-20
Also published as: JP2023104324A

Abstract

飛行制御装置は、ｅＶＴＯＬを飛行させるための飛行制御処理を行う。垂直離陸中にＥＰＵ異常が発生した場合、飛行制御装置（４０）は、飛行制御処理において離陸中処理を行う。飛行制御装置（４０）は、離陸中処理のステップＳ４０２において異常停止処理を行う。異常停止処理では、異常ＥＰＵの駆動を停止させるための処理が行われる。飛行制御装置（４０）は、ステップＳ４０３において補正増加処理を行う。補正増加処理では、少なくとも１つの正常ＥＰＵの出力が増加される。補正増加処理では、例えば複数の正常ＥＰＵのうち隣接ＥＰＵの出力が増加される。隣接ＥＰＵは、ヨー軸の周方向において異常ＥＰＵに隣り合う正常ＥＰＵである。

Description

垂直離着陸機の制御装置

関連出願の相互参照

　この出願は、２０２２年１月１７日に日本に出願された特許出願第２０２２－５２４３号を基礎としており、基礎の出願の内容を、全体的に、参照により援用している。

　この明細書における開示は、垂直離着陸機の制御装置に関する。

　特許文献１には、複数の回転翼により飛行するドローンについて記載されている。このドローンは、回転翼セットを複数有している。１つの回転翼セットにおいては、２つの回転翼が上下に並べられている。このドローンにおいては、１つの回転翼セットにおいて一方の回転翼に異常が発生した場合、一方の回転翼の回転が停止される一方で、他方の回転翼の回転が継続される。また、異常が発生した回転翼セットとは異なる回転翼セットにおいても、一方の回転翼の回転が停止され、他方の回転翼の回転が継続される。

特開２０２０－１１７２２３号公報

　しかしながら、垂直離着陸機においては、異常が発生した回転翼に加えて、異常が発生していない回転翼も停止されると、出力が不足することが懸念される。この場合、垂直離着陸機の安全性が低下しやすくなってしまう。

　本開示の主な目的は、駆動装置の異常が発生した場合の安全性を高めることができる垂直離着陸機の制御装置を提供することである。

　この明細書に開示された複数の態様は、それぞれの目的を達成するために、互いに異なる技術的手段を採用する。また、請求の範囲及びこの項に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例であって、技術的範囲を限定するものではない。

　上記目的を達成するため、開示された態様は、
　複数の回転翼と自身の出力に応じて回転翼を駆動回転させる駆動装置とを複数ずつ有し、垂直離着陸することが可能な垂直離着陸機、の制御装置であって、
　駆動装置に異常が発生した場合に、複数の駆動装置のうち異常が発生した駆動装置を異常装置として駆動停止させる異常停止部と、
　複数の駆動装置のうち異常が発生していない駆動装置を正常装置として、駆動停止部による異常装置の駆動停止に伴う垂直離着陸機の姿勢変化を補正するように、少なくとも１つの正常装置の出力を増加させる補正増加部と、
　を備えている垂直離着陸機の制御装置である。

　上記態様によれば、複数の駆動装置のうち、異常が発生した異常装置が駆動停止される一方で、少なくとも１つの正常装置の出力が増加される。この構成では、異常装置の駆動停止によって垂直離着陸機の全体出力が減少しても、その減少分を正常装置の出力増加により補うことが可能である。しかも、正常装置の出力増加は、異常装置の駆動停止に伴う垂直離着陸機の姿勢変化を補正するように行われるため、垂直離着陸機の姿勢が不安定になるということを抑制できる。したがって、垂直離着陸機において駆動装置の異常が発生した場合の安全性を高めることができる。

第１実施形態におけるｅＶＴＯＬの構成を示す図。飛行システムの電気的な構成を示すブロック図。飛行制御処理の手順を示すフローチャート。異常判定処理の手順を示すフローチャート。飛行判定処理の手順を示すフローチャート。離陸中処理の手順を示すフローチャート。回避領域について説明するための図。ｅＶＴＯＬの垂直離陸中における回避経路を示す図。着陸中処理の手順を示すフローチャート。クルーズ中処理の手順を示すフローチャート。ホバリング中処理の手順を示すフローチャート。第２実施形態における補正増加処理の手順を示すフローチャート。ｅＶＴＯＬの姿勢について説明するための図。第３実施形態における離陸中処理の手順を示すフローチャート。

　以下に、図面を参照しながら本開示を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組み合わせが可能であることを明示している部分同士の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。

　＜第１実施形態＞
　図１に示す飛行システム３０は、ｅＶＴＯＬ１０に搭載されている。ｅＶＴＯＬ１０は、電動垂直離着陸機である。電動垂直離着陸機は、電動式の垂直離着陸機であり、垂直離着陸することが可能である。ｅＶＴＯＬは、electric Vertical Take-Off and Landing aircraftの略称である。ｅＶＴＯＬ１０は、大気中を飛行する電動式の飛行体である。ｅＶＴＯＬ１０は、電動式の航空機でもあり、電動航空機と称されることがある。ｅＶＴＯＬ１０は、操縦者としてのパイロットが操縦する飛行体である。ｅＶＴＯＬ１０の操縦者には、パイロット及びリモートパイロットが含まれる。パイロットは、ｅＶＴＯＬ１０に乗っている乗員である。リモートパイロットは、ｅＶＴＯＬ１０に乗らずにｅＶＴＯＬ１０を遠隔操作する。飛行システム３０は、ｅＶＴＯＬ１０を飛行させるために駆動するシステムである。

　ｅＶＴＯＬ１０は、機体１１及びロータ２０を有している。機体１１は、機体本体１２、翼１３及び機体フレーム１４を有している。機体本体１２は、機体１１の胴体であり、例えば前後に延びた形状になっている。機体本体１２は、操縦者が乗る場合には操縦室を有していてもよい。翼１３は、機体本体１２から延びており、機体本体１２に複数設けられているが、なくてもよい。複数の翼１３には、主翼、尾翼などが含まれている。

　ｅＶＴＯＬ１０においては、機体本体１２がロール軸ＡＸに沿って延びている。ｅＶＴＯＬ１０においては、ロール軸ＡＸが機体１１の前後方向に延び、ピッチ軸ＡＹが機体１１の幅方向に延び、ヨー軸ＡＺが機体１１の上下方向に延びている。ロール軸ＡＸとピッチ軸ＡＹとヨー軸ＡＺとは互いに直交しており、いずれも機体重心Ｇｐを通っている。機体重心Ｇｐは、ｅＶＴＯＬ１０の重心であり、例えば空虚重量時でのｅＶＴＯＬ１０の重心である。ｅＶＴＯＬ１０においては、ロール軸ＡＸがＸ方向に延び、ピッチ軸ＡＹがＹ方向に延び、ヨー軸ＡＺがＺ方向に延びている。

　ロータ２０は、機体１１に設けられている。ロータ２０は、ロータ軸線を中心に回転する。ロータ軸線は、ロータ２０の回転軸線であり、ロータ２０の中心線に一致している。ロータ２０は、回転翼であり、ｅＶＴＯＬ１０に推力及び揚力を生じさせることが可能である。ロータ軸線は、例えばＺ方向に延びている。なお、ｅＶＴＯＬ１０が上昇する際に生じる力は推力と称されることがある。ｅＶＴＯＬ１０は、推力多発分散型の電動航空機と称されることがある。

　ロータ２０は、ブレード２１、ロータヘッド２２及びロータシャフト２３を有している。ブレード２１は、ロータ軸線の周方向に複数並べられている。ロータヘッド２２は、複数のブレード２１を連結している。ブレード２１は、ロータヘッド２２からロータ軸線の径方向に延びている。ブレード２１は、ロータシャフト２３と共に回転する羽根である。ロータシャフト２３は、ロータ２０の回転軸であり、ロータヘッド２２からロータ軸線に沿って延びている。

　ロータ２０は、機体フレーム１４を介して機体本体１２及び翼１３の少なくとも一方に固定されている。機体フレーム１４は、機体本体１２及び翼１３の少なくとも一方に固定されている。本実施形態の機体フレーム１４は、機体本体１２に固定されている。機体フレーム１４は、支柱１４ａ、径フレーム１４ｂ及び周フレーム１４ｃを有している。支柱１４ａは、ヨー軸ＡＺに沿ってＺ方向に延びており、機体本体１２に固定されている。支柱１４ａは、例えば支柱１４ａの中心線とヨー軸ＡＺとが一致する位置に設けられている。径フレーム１４ｂは、ヨー軸ＡＺの径方向に延びており、ヨー軸ＡＺの周方向に複数並べられている。周フレーム１４ｃは、ヨー軸ＡＺの周方向に延びており、その周方向に複数並べられている。周フレーム１４ｃは、ヨー軸ＡＺの周方向において隣り合う２つの径フレーム１４ｂを接続している。

　なお、支柱１４ａは翼１３に固定されていてもよい。また、支柱１４ａは、複数設けられていてもよい。さらに、径フレーム１４ｂ及び周フレーム１４ｃは、支柱１４ａを介さずに直接的に機体本体１２及び翼１３の少なくとも一方に固定されていてもよい。

　ロータ２０は、機体１１に複数設けられている。複数のロータ２０は、ヨー軸ＡＺの周方向に並べられている。ロータ２０は、径フレーム１４ｂ及び周フレーム１４ｃの少なくとも一方に固定されている。ロータ２０は、例えば径フレーム１４ｂと周フレーム１４ｃとの接続部分に設けられている。複数のロータ２０には、ヨー軸ＡＺの径方向においてヨー軸ＡＺを介して並んだ一対のロータ２０が複数対含まれている。ｅＶＴＯＬ１０は、ロータ２０を少なくとも３つ有するマルチコプタである。例えばロータ２０は、機体１１に少なくとも４つ設けられている。本実施形態のｅＶＴＯＬ１０では、例えば６つのロータ２０がヨー軸ＡＺの周方向に等間隔で並べられている。

　ｅＶＴＯＬ１０の飛行態様には、垂直離陸、垂直着陸、クルーズ及びホバリング等が含まれている。ｅＶＴＯＬ１０は、垂直離陸として、例えば滑走を行わずに垂直方向に上昇することで離陸地点から離陸することが可能である。ｅＶＴＯＬ１０は、垂直着陸として、例えば垂直方向に下降することで滑走せずに着陸地点に着地することが可能である。ｅＶＴＯＬ１０は、クルーズとして、例えば水平方向に移動するように飛行することが可能である。ｅＶＴＯＬ１０は、ホバリングとして、例えば空中の所定位置に停止したかのように飛行することが可能である。

　ｅＶＴＯＬ１０は、ロータ２０の駆動回転により生じた推力により飛行することが可能である。ｅＶＴＯＬ１０においては、ロータ２０の駆動態様が変更されることでｅＶＴＯＬ１０の飛行態様が変更される。ｅＶＴＯＬ１０がチルトロータ機であれば、ロータ２０のチルト角が変更されることでｅＶＴＯＬ１０の飛行態様を変更可能である。チルトロータ機においては、ロータ２０によりクルーズ用ロータ及びリフト用ロータが兼用される。クルーズ用ロータは、ｅＶＴＯＬ１０のクルーズを可能にする。リフト用ロータは、ｅＶＴＯＬ１０の垂直離陸、垂直着陸及びホバリングを可能にする。一方、ｅＶＴＯＬ１０には、クルーズ用のロータ２０とリフト用のロータ２０とが個別に搭載されていてもよい。

　図１、図２に示すように、飛行システム３０は、駆動バッテリ３１、分配器３２、飛行制御装置４０、ＥＰＵ５０を有している。また、飛行システム３０は、温度センサ３６ａ、振動センサ３６ｂ、異音センサ３６ｃ、操作センサ３８ａを有している。ＥＰＵ５０は、回転センサ５５、電流センサ５６、電圧センサ５７を有している。飛行制御装置４０は、記憶装置３５を有している。図２では、記憶装置３５をＦＳＤ、飛行制御装置４０をＦＣＤ、温度センサ３６ａをＴＳ、振動センサ３６ｂをＶＢＳ、異音センサ３６ｃをＮＳ、操作センサ３８ａをＯＵＳ、と図示している。ＥＰＵ５０においては、回転センサ５５をＲＳ、電流センサ５６をＩＳ、電圧センサ５７をＶＳと図示している。

　ＥＰＵ５０は、ロータ２０を駆動回転させるために駆動する装置であり、駆動装置に相当する。ＥＰＵは、Electric Propulsion Unitの略称である。ＥＰＵ５０は、電動式の駆動装置であり、電駆動装置と称されることがある。ＥＰＵ５０は、ロータ２０を駆動回転させることでｅＶＴＯＬ１０を推進させることが可能であり、推進装置と称されることがある。

　ＥＰＵ５０は、複数のロータ２０のそれぞれに対して個別に設けられている。ＥＰＵ５０は、ロータ軸線に沿ってロータ２０に並べられている。複数のＥＰＵ５０はいずれも、機体１１に固定されている。ＥＰＵ５０は、ロータ２０を回転可能に支持している。ＥＰＵ５０は、ロータシャフト２３に機械的に接続されている。複数のＥＰＵ５０には、機体１１の外側にはみ出した状態で機体１１に固定されたＥＰＵ５０、及び機体１１の内側に埋め込まれた状態で機体１１に固定されたＥＰＵ５０、の少なくとも一方が含まれている。

　ＥＰＵ５０は、モータ装置８０及びインバータ装置６０を有している。モータ装置８０は、モータ及びモータハウジングを有している。モータはモータハウジングに収容されている。モータは、複数相の交流モータであり、例えば３相交流方式の回転電機である。モータは、ｅＶＴＯＬ１０の飛行駆動源である電動機として機能する。モータは、回転子及び固定子を有している。モータは、駆動バッテリ３１の電力により駆動される。ＥＰＵ５０においては、モータの回転軸がロータ２０に接続されており、モータの回転軸が回転することでロータ２０が回転する。ＥＰＵ５０は、モータの駆動によりロータ２０を駆動回転させる。モータとしては、例えばブラシレスモータが用いられている。なお、モータとしては、誘導モータやリアクタンスモータが用いられてもよい。

　インバータ装置６０は、インバータ及びインバータハウジングを有している。インバータはインバータハウジングに収容されている。インバータは、モータに供給する電力を変換することでモータを駆動する。インバータは、駆動部と称されることがある。インバータは、モータに供給される電力を直流から交流に変換する。インバータは、電力を変換する電力変換部である。インバータは、複数相の電力変換部であり、複数相のそれぞれについて電力変換を行う。インバータは、例えば３相インバータである。モータは、インバータから供給される電圧及び電流に応じて駆動する。

　ＥＰＵ５０においては、センサ５５～５７の検出結果などに応じてモータ装置８０の駆動が制御される。例えば、ＥＰＵ５０は、モータ装置８０の駆動を制御する駆動制御部を有している。駆動制御部は、インバータ、センサ５５～５７に電気的に接続されている。センサ５５～５７は、検出結果を駆動制御部に対して出力する。駆動制御部は、インバータを介してモータ制御を行う。駆動制御部は、飛行制御装置４０に電気的に接続されており、飛行制御装置４０からの信号に応じてモータ制御を行う。なお、飛行制御装置４０がＥＰＵ５０についてモータ等の制御を直接的に行ってもよい。

　回転センサ５５は、モータに対して設けられている。回転センサ５５は、モータの回転数を検出する。回転センサ５５は、例えばエンコーダやレゾルバなどを含んで構成されている。モータの回転数は、例えば単位時間当たりの回転数である。電流センサ５６は、モータに流れる電流をモータ電流として検出する。電流センサ５６は、例えば複数相のそれぞれについてモータ電流を検出する。電圧センサ５７は、インバータから出力される電圧をインバータ電圧として検出する。回転センサ５５、電流センサ５６及び電圧センサ５７は、飛行制御装置４０に電気的に接続されており、飛行制御装置４０に対して検出信号を出力する。

　温度センサ３６ａ、振動センサ３６ｂ及び異音センサ３６ｃは、ＥＰＵ５０の状態を検出する。センサ３６ａ～３６ｃは、ＥＰＵ５０の駆動状態を検出可能であれば、ＥＰＵ５０に設けられていてもよく、ＥＰＵ５０から離間した位置に設けられていてもよい。センサ３６ａ～３６ｃは、複数のＥＰＵ５０のそれぞれに個別に設けられている。なお、センサ３６ａ～３６ｃは、いくつかのＥＰＵ５０に対して１つずつ設けられていてもよい。例えば、機体本体１２の前側端部及び後側端部と主翼の先端部とのそれぞれにセンサ３６ａ～３６ｃが設けられた構成とする。この構成では、複数のＥＰＵ５０のうち、センサ３６ａ～３６ｃに近い位置にあるＥＰＵ５０の駆動状態がセンサ３６ａ～３６ｃにより検出される。

　温度センサ３６ａは、ＥＰＵ５０の温度を検出する。本実施形態の温度センサ３６ａは、ＥＰＵ５０の温度としてモータ装置８０の温度を検出する。例えば温度センサ３６ａは、ＥＰＵ５０に対してインバータ装置６０よりもモータ装置８０に近い位置に設けられている。なお、温度センサ３６ａは、モータ装置８０よりもインバータ装置６０に近い位置に設けられていてもよく、モータ装置８０とインバータ装置６０との間に設けられていてもよい。この場合、温度センサ３６ａは、ＥＰＵ５０の温度として、インバータ装置６０の温度、又はモータ装置８０とインバータ装置６０との平均温度を検出することが可能である。

　振動センサ３６ｂは、ＥＰＵ５０の振動を検出する。本実施形態の振動センサ３６ｂは、ＥＰＵ５０の振動としてモータ装置８０の振動を検出する。振動センサ３６ｂは、モータ装置８０の駆動に伴って発生する振動を検出する。振動センサ３６ｂは、振動の振幅及び周波数などを検出可能である。振動センサ３６ｂは、例えば加速度センサ、荷重センサ、速度センサ及び変位センサの少なくとも１つを含んで構成されている。

　異音センサ３６ｃは、ＥＰＵ５０の異音を検出する。本実施形態の異音センサ３６ｃは、ＥＰＵ５０の異音としてモータ装置８０の異音を検出する。異音センサ３６ｃは、モータ装置８０の駆動に伴って異音が発生した場合に、その異音を音として検出可能である。異音センサ３６ｃは、マイクロフォン等の音センサを含んで構成されている。異音センサ３６ｃは、音の振幅及び周波数などを検出可能である。

　温度センサ３６ａ、振動センサ３６ｂ及び異音センサ３６ｃは、飛行制御装置４０に電気的に接続されており、飛行制御装置４０に対して検出信号を出力する。なお、センサ３６ａ～３６ｃの検出結果には、ＥＰＵ５０の状態を示す情報に加えて、ｅＶＴＯＬ１０の状態を示す情報が含まれていてもよい。例えば、振動センサ３６ｂの検出結果には、ＥＰＵ５０の駆動に伴って発生する振動に加えて、ｅＶＴＯＬ１０の飛行に伴って発生する機体１１の振動が含まれていてもよい。異音センサ３６ｃの検出結果には、ＥＰＵ５０の駆動に伴って発生する音に加えて、ｅＶＴＯＬ１０の飛行に伴って発生する風の音などが含まれていてもよい。

　飛行システム３０は、操作部３８を有している。操作部３８は、操作レバー等の操作対象であり、パイロット等により操作される。操作部３８は、ｅＶＴＯＬ１０の乗員室に設けられている。操作センサ３８ａは、操作部３８に設けられている。操作センサ３８ａは、操作部３８が操作されたこと、及び操作部３８に対する操作態様を検出可能である。操作センサ３８ａは、飛行制御装置４０に電気的に接続されており、飛行制御装置４０に対して検出信号を出力する。

　駆動バッテリ３１は、複数のＥＰＵ５０に電気的に接続されている。駆動バッテリ３１は、ＥＰＵ５０に電力を供給する電力供給部であり、電源部に相当する。駆動バッテリ３１は、ＥＰＵ５０を駆動させるためのバッテリであり、駆動用バッテリと称されることがある。駆動バッテリ３１は、ＥＰＵ５０に直流電圧を印加する直流電圧源である。駆動バッテリ３１は、充放電可能な２次電池を有している。この２次電池としては、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池などがある。駆動バッテリ３１は、電力を蓄えることが可能であり、蓄電装置に相当する。駆動バッテリ３１は、複数のセルを有している。セルは、駆動バッテリ３１を構成する蓄電池である。駆動バッテリ３１は組電池と称され、セルは電池セル及びバッテリセルと称されることがある。

　分配器３２は、駆動バッテリ３１及び複数のＥＰＵ５０に電気的に接続されている。分配器３２は、駆動バッテリ３１からの電力を複数のＥＰＵ５０に分配する。駆動バッテリ３１は、分配器３２を介して複数のＥＰＵ５０に電気的に接続されている。駆動バッテリ３１は、分配器３２を介してＥＰＵ５０に電力を供給する。駆動バッテリ３１の電圧を高電圧と称すると、ＥＰＵ５０において後述するインバータには高電圧が印加される。なお、駆動バッテリ３１の電力が複数のＥＰＵ５０に供給される構成であれば、分配器３２がなくてもよい。分配器３２がなくてもよい構成としては、例えば、複数のＥＰＵ５０のそれぞれに個別に電源部が設けられた構成がある。

　図２に示す飛行制御装置４０は、例えばＥＣＵであり、ｅＶＴＯＬ１０を飛行させるための飛行制御を行う。飛行制御装置４０は、飛行システム３０を制御する制御装置であり、例えばＥＰＵ５０を制御する。ＥＣＵは、Electronic Control Unitの略称である。飛行制御装置４０は、例えばプロセッサ、メモリ、Ｉ／Ｏ、これらを接続するバスを備えるマイクロコンピュータを主体として構成されている。マイクロコンピュータはマイコンと称されることがある。メモリは、コンピュータによって読み取り可能なプログラム及びデータを非一時的に格納する非遷移的実体的記憶媒体である。また、非遷移的実体的記憶媒体は、non-transitory tangible storage mediumであり、半導体メモリ又は磁気ディスクなどによって実現される。

　飛行制御装置４０は、ＥＰＵ５０に電気的に接続されている。飛行制御装置４０は、メモリ及び記憶装置３５の少なくとも一方に記憶された制御プログラムを実行することで、飛行制御に関する各種の処理を実行する。飛行制御装置４０は、各種センサの検出結果などに応じて飛行制御を行う。各種センサとしては、電流センサ５６及び温度センサ３６ａなどがある。この飛行制御には、ＥＰＵ５０を駆動制御するＥＰＵ制御などが含まれている。ＥＰＵ制御は、ＥＰＵ５０の出力を制御する出力制御でもある。記憶装置３５は、制御プログラムなど飛行制御に関する情報を記憶している。各種センサとしては、回転センサ５５、電流センサ５６及び電圧センサ５７などがある。なお、記憶装置３５は、飛行制御装置４０から独立して設けられていてもよい。この場合、記憶装置３５と飛行制御装置４０とが互いに通信可能であることが好ましい。

　飛行制御装置４０は、ｅＶＴＯＬ１０を飛行させるための飛行制御処理を行う。飛行制御装置４０は、飛行制御処理において例えばＥＰＵ５０を介してロータ２０の駆動回転を制御する。ｅＶＴＯＬ１０は垂直離着陸機に相当し、飛行制御装置４０は垂直離着陸機の制御装置に相当する。飛行制御装置４０は、フライトコントローラと称されることがある。

　飛行制御処理について、図３のフローチャートを参照しつつ説明する。飛行制御装置４０は、飛行制御処理を所定の制御周期で繰り返し実行する。飛行制御装置４０は、飛行制御処理の各ステップの処理を実行する機能を有している。

　飛行制御装置４０は、図３に示すステップＳ１０１にて、異常判定処理を行う。異常判定処理では、ｅＶＴＯＬ１０に異常が発生したか否かの判定が行われる。ｅＶＴＯＬ１０の異常としては、ＥＰＵ５０の異常、モータ装置８０の異常、及びｅＶＴＯＬ１０の飛行姿勢が異常であること、などがある。異常判定処理については、図４のフローチャートを参照しつつ説明する。

　飛行制御装置４０は、図４に示すステップＳ２０１～Ｓ２０５において、ＥＰＵ異常判定を行う。ＥＰＵ異常判定では、ＥＰＵ５０の異常が発生したか否かが判定される。ＥＰＵ５０の異常としては、例えばモータ異常及びインバータ異常などがある。モータ異常はモータ装置８０であり、インバータ異常はインバータ装置６０の異常である。飛行制御装置４０は、複数のＥＰＵ５０のそれぞれについてＥＰＵ異常判定を行う。インバータ異常判定は、ＥＰＵ５０に異変が生じているか否かの判定でもある。

　飛行制御装置４０は、ステップＳ２０１において、ＥＰＵ５０の温度に異変が生じているか否かの判定を行う。飛行制御装置４０は、例えばモータ温度に異変が生じているか否かの判定を行う。この判定では、モータ温度が許容範囲に含まれているか否かが判定される。この判定では、モータ温度が許容範囲よりも高い場合、及びモータ温度が許容範囲よりも低い場合、のいずれについてもモータ温度に異変が生じていると判断される。モータ温度は、モータ装置８０の温度であり、例えば温度センサ３６ａの検出信号を用いて取得される。モータ温度の許容範囲は、あらかじめ定められており、記憶装置３５に記憶されている。飛行制御装置４０は、例えばモータ温度に異変が生じている場合に、ＥＰＵ５０の温度に異変が生じていると判断する。なお、モータ温度の許容範囲は、外気温度などに応じて可変設定されてもよい。

　飛行制御装置４０は、ステップＳ２０２において、ＥＰＵ５０のモータ回転数に異変が生じているか否かの判定を行う。この判定では、モータ回転数が許容範囲に含まれているか否かが判定される。この判定では、モータ回転数が許容範囲よりも多い場合、及びモータ回転数が許容範囲よりも少ない場合、のいずれについてもモータ回転数に異変が生じていると判断される。モータ回転数は、モータ装置８０が有するモータの回転数であり、例えば回転センサ５５の検出信号を用いて取得される。モータ回転数の許容範囲は、あらかじめ定められており、記憶装置３５に記憶されている。なお、モータ回転数の許容範囲は、ｅＶＴＯＬ１０の飛行速度などに応じて可変設定されてもよい。

　飛行制御装置４０は、ステップＳ２０３において、ＥＰＵ５０の振動に異変が生じているか否かの判定を行う。飛行制御装置４０は、例えばモータ装置８０の振動に異変が生じているか否かの判定を行う。この判定では、モータ装置８０の振動態様が許容範囲に含まれているか否かが判定される。この判定では、モータ装置８０の振動態様が許容範囲から外れている場合に、モータ装置８０の振動態様に異変が生じていると判断される。モータ装置８０の振動については、例えば振幅及び周波数の少なくとも一方が許容範囲から外れている場合に、振動態様が許容範囲から外れていると判断される。モータ装置８０の振動は、振動センサ３６ｂの検出信号を用いて取得される。振動態様の許容範囲は、あらかじめ定められており、記憶装置３５に記憶されている。飛行制御装置４０は、例えばモータ装置８０の振動に異変が生じている場合に、ＥＰＵ５０の振動に異変が生じていると判断する。なお、振動態様の許容範囲は、ｅＶＴＯＬ１０の飛行速度などに応じて可変設定されてもよい。

　飛行制御装置４０は、ステップＳ２０４において、ＥＰＵ５０に異音が生じているか否かの判定を行う。飛行制御装置４０は、例えばモータ装置８０に異音が生じているか否かの判定を行う。この判定では、モータ装置８０の音が異音の許容範囲に含まれているか否かが判定される。この判定では、モータ装置８０の音が許容範囲から外れている場合に、その音が異音であると判断される。モータ装置８０の音については、例えば振幅及び周波数の少なくとも一方が許容範囲から外れている場合に、その音が許容範囲から外れていると判断される。モータ装置８０の音は異音センサ３６ｃの検出信号を用いて取得される。異音の許容範囲は、あらかじめ定められており、記憶装置３５に記憶されている。飛行制御装置４０は、例えばモータ装置８０に異音が生じている場合に、ＥＰＵ５０に異音が生じていると判断する。なお、音の許容範囲は、ｅＶＴＯＬ１０の飛行速度などに応じて可変設定されてもよい。

　ＥＰＵ異常判定において、温度異変、回転数異変、振動異変、異音、のうち１つでも発生した場合、モータ装置８０などＥＰＵ５０に異変が生じているとして、飛行制御装置４０はステップＳ２０５に進む。飛行制御装置４０は、ステップＳ２０５において、ＥＰＵ５０の異変が継続しているか否かの判定を行う。この判定では、ＥＰＵ５０の異変が継続している異変時間が基準時間に達したか否かが判定される。基準時間は、例えば数十秒～数分に設定されている。基準時間は、あらかじめ定められており、記憶装置３５に記憶されている。なお、基準時間は、外気温度及びｅＶＴＯＬ１０の飛行速度などに応じて可変設定されてもよい。

　ＥＰＵ５０の異変時間が基準時間に達した場合、飛行制御装置４０は、ＥＰＵ５０に異常が発生したと判断して、ステップＳ２０９に進む。飛行制御装置４０は、ステップＳ２０９において、異常処理を行う。この異常処理では、ＥＰＵ５０の異常が発生したこと、及び異常が発生したのがどのＥＰＵ５０であるかを示す情報、などを含む異常情報が記憶装置３５等に記憶される。例えば、飛行制御装置４０は、ＥＰＵ５０の異常が発生したことを示すＥＰＵ異常フラグを、異常が発生したＥＰＵ５０の位置を示す位置情報に対応させて、記憶装置３５等にセットする。

　ＥＰＵ５０の異変時間が基準時間に達していない場合、飛行制御装置４０は、ＥＰＵ５０に異変が生じている一方で異常は生じていないとして、ステップＳ２０１に戻ってＥＰＵ異常判定を行う。

　ＥＰＵ異常判定において、温度異変、回転数異変、振動異変、異音、のいずれも発生していない場合、飛行制御装置４０は、ステップＳ２０６に進む。飛行制御装置４０は、ステップＳ２０６において、ｅＶＴＯＬ１０の姿勢が不安定であるか否かを判定する。この判定では、ｅＶＴＯＬ１０の姿勢が正常姿勢に保たれているか否かの判定が行われ、ｅＶＴＯＬ１０の姿勢が正常姿勢に保たれている場合に、ｅＶＴＯＬ１０の姿勢が安定していると判断される。また、ｅＶＴＯＬ１０の姿勢が特定の姿勢に保たれていても、特定の姿勢が正常姿勢でない場合には、ｅＶＴＯＬ１０の姿勢が不安定であると判断される。なお、飛行システム３０は姿勢センサを有しており、ステップＳ２０６では、姿勢センサ等によりｅＶＴＯＬ１０の姿勢が取得される。

　ｅＶＴＯＬ１０の姿勢が不安定である場合、飛行制御装置４０は、ステップＳ２０９に進み、異常処理を行う。この場合の異常処理では、ｅＶＴＯＬ１０の姿勢が不安定であることを示す異常情報が記憶装置３５等に記憶される。例えば、飛行制御装置４０は、ｅＶＴＯＬ１０の姿勢が不安定であることを示す姿勢異常フラグを記憶装置３５等にセットする。

　ｅＶＴＯＬ１０の姿勢が不安定でない場合、飛行制御装置４０は、ステップＳ２０７に進む。飛行制御装置４０は、ステップＳ２０７において、ｅＶＴＯＬ１０の高度が不安定であるか否かを判定する。この判定では、ｅＶＴＯＬ１０の高度が正常高度になっているか否かを判定する。この判定では、例えばｅＶＴＯＬ１０の高度が正常高度に保たれているか否かの判定が行われ、ｅＶＴＯＬ１０の高度が正常高度に保たれている場合に、ｅＶＴＯＬ１０の高度が安定していると判断される。例えば、ｅＶＴＯＬ１０が上昇及び下降を繰り返している場合には、ｅＶＴＯＬ１０の高度が不安定であると判断される。なお、飛行システム３０は高度センサを有しており、ステップＳ２０７では、高度センサ等によりｅＶＴＯＬ１０の高度が取得される。

　ｅＶＴＯＬ１０の高度が不安定である場合、飛行制御装置４０は、ステップＳ２０９に進み、異常処理を行う。この場合の異常処理では、ｅＶＴＯＬ１０の高度が不安定であることを示す異常情報が記憶装置３５等に記憶される。例えば、飛行制御装置４０は、ｅＶＴＯＬ１０の高度が不安定であることを示す高度異常フラグを記憶装置３５等にセットする。

　ｅＶＴＯＬ１０の姿勢及び高度のいずれも不安定でない場合、飛行制御装置４０は、ｅＶＴＯＬ１０の異常が発生していないと判断し、ステップＳ２０８に進む。飛行制御装置４０は、ステップＳ２０８において、正常処理を行う。この正常処理では、ＥＰＵ異常、姿勢異常及び高度異常がいずれも発生していないことを示す正常情報が記憶装置３５等に記憶される。

　図３に戻り、異常判定処理の後、飛行制御装置４０は、ステップＳ１０２に進む。飛行制御装置４０は、ステップＳ１０２において、ｅＶＴＯＬ１０の異常が発生しているか否かを判定する。この判定では、例えばＥＰＵ異常フラグ、姿勢異常フラグ及び高度異常フラグ等の異常フラグがセットされているか否かが判定される。そして、異常フラグがセットされている場合に、ｅＶＴＯＬ１０の異常が発生していると判断される。

　ｅＶＴＯＬ１０に異常が発生している場合、飛行制御装置４０は、ステップＳ１０３に進む。飛行制御装置４０は、ステップＳ１０３において、飛行判定処理を行う。飛行判定処理では、ｅＶＴＯＬ１０に異常が発生している場合に、ｅＶＴＯＬ１０を飛行させることが可能であるか否かの判定が行われる。飛行状態判定処理については、図５のフローチャートを参照しつつ説明する。

　飛行制御装置４０は、図５に示すステップＳ３０１において、異常ＥＰＵの駆動を停止させることが可能であるか否かを判定する。異常ＥＰＵは、複数のＥＰＵ５０のうちモータ異常等の異常が発生したＥＰＵ５０である。異常ＥＰＵが異常装置に相当する。異常ＥＰＵに生じた異常の態様によっては、モータ装置８０等の駆動を停止させることができないことが考えられる。

　飛行制御装置４０は、ステップＳ３０２において、正常ＥＰＵの出力を増加させることが可能であるか否かを判定する。この判定では、現在の正常ＥＰＵの出力が最大出力であるか否かが判定される。そして、正常ＥＰＵの出力が最大出力でない場合に、正常ＥＰＵの出力を増加させることが可能であると判断される。正常ＥＰＵは、複数のＥＰＵ５０のうちモータ異常等の異常が発生していないＥＰＵ５０である。複数のＥＰＵ５０のうち、異常ＥＰＵとは異なるＥＰＵ５０が正常ＥＰＵである。正常ＥＰＵが正常装置に相当する。

　飛行制御装置４０は、ステップＳ３０３において、ｅＶＴＯＬ１０の姿勢を安定させることが可能であるか否かを判定する。この判定では、ｅＶＴＯＬ１０に設けられた姿勢調整装置によりｅＶＴＯＬ１０の姿勢を安定化可能か否かが判定される。姿勢調整装置としては、補助翼等がある。飛行制御装置４０は、姿勢調整装置が正常に動作するか否かを判定し、姿勢調整装置が正常に動作する場合に、ｅＶＴＯＬ１０の姿勢を安定させることが可能であると判断する。

　飛行制御装置４０は、ステップＳ３０４において、ｅＶＴＯＬ１０の高度を安定させることが可能であるか否かを判定する。この判定では、ｅＶＴＯＬ１０に設けられた高度調整装置によりｅＶＴＯＬ１０の高度を安定化可能か否かが判定される。高度調整装置としては、フラップ等がある。飛行制御装置４０は、高度調整装置が正常に動作するか否かを判定し、高度調整装置が正常に動作する場合に、ｅＶＴＯＬ１０の高度を安定させることが可能であると判断する。

　飛行判定処理において、異常ＥＰＵの駆動停止、正常ＥＰＵの出力増加、ｅＶＴＯＬ１０の姿勢安定、ｅＶＴＯＬ１０の高度安定、の全てが可能である場合、飛行制御装置４０は、ステップＳ３０５に進む。飛行制御装置４０は、ステップＳ３０５において、ｅＶＴＯＬ１０の異常が発生していてもｅＶＴＯＬ１０が飛行可能であると判断して、飛行可能処理を行う。この飛行可能処理では、ｅＶＴＯＬ１０が飛行可能であることを示す情報が記憶装置３５等に記憶される。例えば、飛行制御装置４０は、ｅＶＴＯＬ１０が飛行可能であることを示す飛行可能フラグを記憶装置３５等にセットする。なお、ステップＳ３０６では、ｅＶＴＯＬ１０が所定時間だけ飛行状態を保持できる場合に、ｅＶＴＯＬ１０が飛行可能であると判断される。この所定時間は、例えば数秒から数十秒である。

　飛行判定処理において、異常ＥＰＵの駆動停止、正常ＥＰＵの出力増加、ｅＶＴＯＬ１０の姿勢安定、ｅＶＴＯＬ１０の高度安定、のいずれか１つでも可能でない場合、飛行制御装置４０は、ステップＳ３０６に進む。飛行制御装置４０は、ステップＳ３０６において、ｅＶＴＯＬ１０が飛行可能ではないと判断して、飛行終了処理を行う。この飛行終了処理では、ｅＶＴＯＬ１０の飛行を終了させることを示す情報が記憶装置３５等に記憶される。

　図３に戻り、飛行判定処理の後、飛行制御装置４０は、ステップＳ１０４に進む。飛行制御装置４０は、ステップＳ１０４において、ｅＶＴＯＬ１０が飛行可能であるか否かを判定する。この判定では、例えば飛行可能フラグがセットされているか否かが判定される。そして、飛行可能フラグがセットされている場合に、ｅＶＴＯＬ１０が飛行可能であると判断される。

　ｅＶＴＯＬ１０の飛行が可能でない場合、飛行制御装置４０は、ステップＳ１１３に進む。飛行制御装置４０は、ステップＳ１１３において、緊急着陸処理を行う。緊急着陸処理では、ｅＶＴＯＬ１０を現在の速度及び高度から鉛直下方の緊急着陸地点に垂直着陸させるために、ＥＰＵ制御が自動で行われる。緊急着陸処理は、ｅＶＴＯＬ１０を最短距離及び最小時間の少なくとも一方で着陸させるための処理である。なお、ｅＶＴＯＬ１０の緊急着陸中にＥＰＵ制御が自動からパイロットによる手動に切り替えられてもよい。例えば、操作部３８に対して切り替え操作が行われたことが操作センサ３８ａにより検出された場合に、ＥＰＵ制御が手動に切り替えられてもよい。

　ｅＶＴＯＬ１０の飛行が可能である場合、飛行制御装置４０は、ステップＳ１０５に進む。飛行制御装置４０は、ステップＳ１０５において、ｅＶＴＯＬ１０が垂直離陸中であるか否かを判定する。この判定では、ｅＶＴＯＬ１０の飛行フェーズが離陸フェーズであるか否かが判定される。この判定では、現在の飛行フェーズが離陸フェーズである場合に、ｅＶＴＯＬ１０が垂直離陸中であると判断される。離陸フェーズは、異常が発生していないｅＶＴＯＬ１０を垂直離陸させるためのフェーズである。飛行制御装置４０は、ｅＶＴＯＬ１０の高度、速度及び機体形態等に応じて、現在の飛行フェーズが離陸フェーズであるか否かを判定する。

　なお、ｅＶＴＯＬ１０においては、飛行フェーズが離陸フェーズに変更された場合に垂直離陸が開始されてもよい。この場合、ｅＶＴＯＬ１０は、飛行フェーズに応じた飛行状態になる。また、この場合、飛行フェーズは飛行モードと称されることがある。

　ｅＶＴＯＬ１０が垂直離陸中である場合、飛行制御装置４０は、ステップＳ１０６に進む。飛行フェーズが離陸フェーズに変更された場合、例えばｅＶＴＯＬ１０の少なくとも一部が離陸面から浮いたタイミングが、ｅＶＴＯＬ１０の垂直離陸が開始されたタイミングとされる。ｅＶＴＯＬ１０は、垂直離陸中である場合に、離陸面から離間した状態になっている。離陸面は、ｅＶＴＯＬ１０が離陸する直前まで乗っていた地面等である。

　飛行制御装置４０は、ステップＳ１０６において、離陸中処理を行う。離陸中処理では、垂直離陸中に異常が発生したｅＶＴＯＬ１０を着陸させるための処理が行われる。離陸中処理については、図６のフローチャートを参照しつつ説明する。

　飛行制御装置４０は、図６に示すステップＳ４０１において、ｅＶＴＯＬ１０が極低空にあるか否かを判定する。極低空は、ｅＶＴＯＬ１０と離陸面との離間距離が例えば数ｃｍから数ｍである高度である。ｅＶＴＯＬ１０が極低空にある場合としては、ｅＶＴＯＬ１０が垂直離陸を開始した直後に異常が発生した場合などがある。

　ｅＶＴＯＬ１０が極低空にある場合、飛行制御装置４０は、ステップＳ４１４に進む。飛行制御装置４０は、ステップＳ４１４において、極低空着陸処理を行う。極低空着陸処理では、ｅＶＴＯＬ１０を極低空から鉛直下方に垂直着陸させるために、ＥＰＵ制御が自動で行われる。なお、ｅＶＴＯＬ１０の極低空着陸中にＥＰＵ制御が自動から手動に切り替えられてもよい。

　ｅＶＴＯＬ１０が極低空にない場合、飛行制御装置４０は、ステップＳ４０２，Ｓ４０３において、安定化処理を行う。この安定化処理では、垂直離陸中に異常が発生したｅＶＴＯＬ１０について姿勢及び高度の両方を安定させるための処理が行われる。

　飛行制御装置４０は、安定化処理のステップＳ４０２において、異常停止処理が行う。異常停止処理では、異常ＥＰＵの駆動が停止される。ｅＶＴＯＬ１０においては、異常ＥＰＵにより駆動回転していたロータ２０の駆動回転が停止する。このため、異常ＥＰＵが駆動停止した分だけｅＶＴＯＬ１０の全体出力が低下する。全体出力は、ｅＶＴＯＬ１０において駆動している全てのＥＰＵ５０による出力である。例えば、ｅＶＴＯＬ１０において駆動している全てのＥＰＵ５０の出力を合計した値が全体出力である。ＥＰＵ５０の出力は、例えばこのＥＰＵ５０が有するモータ装置８０の出力である。ｅＶＴＯＬ１０においては、全体出力に応じた推力が生じる。飛行制御装置４０におけるステップＳ４０２の処理を実行する機能が異常停止部に相当する。

　飛行制御装置４０は、ステップＳ４０３において、補正増加処理を行う。この補正増加処理では、異常ＥＰＵが駆動停止された場合に、ｅＶＴＯＬ１０の全体出力が低下する分を補うように正常ＥＰＵの少なくとも１つの出力を増加させる。また、補正増加処理では、異常ＥＰＵの駆動停止に伴って生じるｅＶＴＯＬ１０の姿勢変化を補正するように、異常ＥＰＵに対してどの位置にある正常ＥＰＵの出力を増加させるのかが設定される。飛行制御装置４０におけるステップＳ４０３の処理を実行する機能が補正増加部に相当する。

　本実施形態の補正増加処理では、複数の正常ＥＰＵのうち隣接ＥＰＵの出力が増加される。隣接ＥＰＵは、複数の正常ＥＰＵのうち異常ＥＰＵの隣にある正常ＥＰＵである。正常ＥＰＵについては、例えばモータ回転数を増加させることで出力を増加させる。正常ＥＰＵの出力が増加すると、この正常ＥＰＵが駆動回転させるロータ２０の回転数が増加し、このロータ２０により生じる推力が増加する。

　例えば図１において、複数のＥＰＵ５０のうち、ＥＰＵ５０Ａが異常ＥＰＵであり、他のＥＰＵ５０Ｂ１～５０Ｂ５が全て正常ＥＰＵである場合を想定する。この場合、飛行制御装置４０は、異常ＥＰＵであるＥＰＵ５０Ａの駆動を停止させる。また、飛行制御装置４０は、隣接ＥＰＵであるＥＰＵ５０Ｂ１，５０Ｂ２の出力を増加させる。ＥＰＵ５０Ｂ１，５０Ｂ２は、複数の正常ＥＰＵのうちヨー軸ＡＺの周方向においてＥＰＵ５０Ａの両隣にある。ｅＶＴＯＬ１０では、ＥＰＵ５０Ｂ１～５０Ｂ５のうちＥＰＵ５０Ａに最も近い位置にあるＥＰＵ５０Ｂ１，５０Ｂ２が、隣接ＥＰＵとされる。

　例えば、ｅＶＴＯＬ１０において右主翼に対して設けられたＥＰＵ５０がＥＰＵ５０Ａであるとする。また、右主翼前方のＥＰＵ５０がＥＰＵ５０Ｂ１であり、右主翼後方のＥＰＵ５０がＥＰＵ５０Ｂ２であるとする。なお、ＥＰＵ５０Ａが異常装置に相当し、ＥＰＵ５０Ｂ１～５０Ｂ５が正常装置に相当する。また、ＥＰＵ５０Ｂ１，５０Ｂ２が最近装置及び隣接装置に相当する。

　例えば本実施形態とは異なり、異常ＥＰＵであるＥＰＵ５０Ａの駆動を停止させる一方で、ＥＰＵ５０Ｂ１～５０Ｂ５の出力を増加させない構成を想定する。この構成では、ｅＶＴＯＬ１０においてピッチ軸ＡＹに沿って並んだ一対のＥＰＵ５０Ａ，５０Ｂ３のうち、ＥＰＵ５０Ａが駆動停止することでロール方向の出力バランスが崩れる。この場合、ｅＶＴＯＬ１０においては、ＥＰＵ５０Ａ側の出力が低下する一方で、ＥＰＵ５０Ｂ３側の出力が低下しない。このため、ｅＶＴＯＬ１０は、ＥＰＵ５０Ａがある方の翼１３が下がるようにロール方向に傾きやすくなる。

　これに対して、本実施形態では、隣接ＥＰＵであるＥＰＵ５０Ｂ１，５０Ｂ２の出力が増加されることで、ｅＶＴＯＬ１０において、ＥＰＵ５０Ａ側の出力が増加する。すなわち、ＥＰＵ５０Ａの駆動停止によって低下した出力が、ＥＰＵ５０Ｂ１，５０Ｂ２の出力増加により補われる。このため、ｅＶＴＯＬ１０がロール方向に傾くということが生じにくい。なお、本実施形態では、ＥＰＵ５０Ｂ３～５０Ｂ５の出力が増減は必ずしも必要ないが、出力バランスのために増減させてもよい。

　補正増加処理では、ｅＶＴＯＬ１０の全体出力が許容範囲に含まれるように、少なくとも１つの正常ＥＰＵの出力が増加される。許容範囲の下限について、補正増加処理では、異常ＥＰＵの駆動停止に伴ってｅＶＴＯＬ１０の全体出力が低下する度合いを下限割合にとどめるように、少なくとも１つの正常ＥＰＵの出力が増加される。例えば補正増加処理では、ｅＶＴＯＬ１０の全体出力が低下した場合に、基準出力に対する全体出力の割合が下限割合以上になるように、正常ＥＰＵの出力増加が行われる。下限割合は、あらかじめ定められた所定割合であり、例えば９０％以上の値であり、好ましくは９５％以上の値である。基準出力としては、正常なｅＶＴＯＬ１０が飛行する場合の全体出力、及びｅＶＴＯＬ１０の全体出力に対する定格出力などがある。

　例えば６個のＥＰＵ５０が搭載されたｅＶＴＯＬ１０を想定する。このｅＶＴＯＬ１０では、６個のＥＰＵ５０に対して１対１で６個のロータ２０が設けられている。１つのＥＰＵ５０においては、モータ装置８０の定格出力が１０ｋＷであり、モータ装置８０の最大出力が１２ｋＷであるとする。このｅＶＴＯＬ１０が異常発生していない状態で正常離陸を行う場合、飛行制御装置４０は、６個のＥＰＵ５０のそれぞれにおいてモータ装置８０を定格出力である１０ｋＷで駆動させる。この場合、ｅＶＴＯＬ１０の全体出力は６０ｋＷになる。

　一方、ｅＶＴＯＬ１０が１つの異常ＥＰＵを駆動停止させた状態で異常離陸を行う場合、飛行制御装置４０は、補正増加処理において残り５個のＥＰＵ５０の出力を増加させる。例えば飛行制御装置４０は、５個の正常ＥＰＵのうち、２個の隣接ＥＰＵのそれぞれにおいてモータ装置８０の出力を１２ｋＷに増加させ、残り３個の正常ＥＰＵのそれぞれにおいてモータ装置８０の出力を１１ｋＷに増加させる。この場合、ｅＶＴＯＬ１０の全体出力は５７ｋＷになる。正常離陸時の全体出力を基準出力とすると、ｅＶＴＯＬ１０において基準出力に対する異常離陸時の全体出力の割合は、９５％になり、９０％以上が実現される。

　許容範囲の上限について、補正増加処理では、ｅＶＴＯＬ１０において基準出力に対する全体出力の割合が上限割合に達しないように、正常ＥＰＵの出力増加が行われる。上限割合は、あらかじめ定められた所定割合であり、例えば１００％である。これにより、モータ装置８０などＥＰＵ５０が過剰スペックになることが抑制される。例えばモータ装置８０のスペックについて、定格出力を大きく上回るように最大出力が設定されることが抑制される。これにより、モータ装置８０などＥＰＵ５０の軽量化を実現しやすくなる。

　図６に戻り、飛行制御装置４０は、ステップＳ４０４において、ＥＰＵ制御を自動から手動に切り替えるか否かを判定する。この判定では、操作センサ３８ａの検出信号を用いて、操作部３８に対して切り替え操作が行われたか否かの判定が行われる。操作部３８に対して切り替え操作が行われた場合、飛行制御装置４０は、ＥＰＵ制御を手動に切り替えると判断し、ステップＳ４１３に進む。なお、例えばパイロットが安定化処理を不要であると判断した場合などに操作部３８に対して切り替え操作を行うと考えられる。切り替え操作が解除操作に相当する。

　飛行制御装置４０は、ステップＳ４１３において、手動切替処理を行う。この手動切替処理では、ＥＰＵ制御を手動操作に切り替えるための処理が行われる。例えば手動切替処理では、安定化処理が解除される。安定化処理の解除では、補正増加処理が解除され、補正増加処理が行われない。なお、安定化処理の解除では、異常停止処理が解除されてもよい。飛行制御装置４０におけるステップＳ４１３の処理を実行する機能が解除部に相当する。

　ＥＰＵ制御を手動操作に切り替えない場合、飛行制御装置４０は、ステップＳ４０５，Ｓ４０６，Ｓ４０７において、ｅＶＴＯＬ１０を緊急着陸させる必要があるか否かを判定する。飛行制御装置４０は、ステップＳ４０５において、ｅＶＴＯＬ１０の機体形態が離陸形態になっているか否かを判定する。ｅＶＴＯＬ１０の機体形態は、ＥＰＵ５０及び姿勢調整装置などより変更可能である。離陸形態は、ｅＶＴＯＬ１０が垂直離陸するための飛行形態である。ｅＶＴＯＬ１０が離陸形態である場合、例えば姿勢調整装置が垂直離陸用の形態になっている。

　飛行制御装置４０は、ステップＳ４０６において、ｅＶＴＯＬ１０の全体出力が離陸出力になっているか否かを判定する。離陸出力は、ｅＶＴＯＬ１０が垂直離陸するために必要な全体出力である。離陸出力は、垂直離陸用の基準出力に対して設定された許容範囲である。飛行制御装置４０は、ｅＶＴＯＬ１０の全体出力が垂直離陸用の許容範囲に含まれているか否かを判定する。ｅＶＴＯＬ１０の全体出力が垂直離陸用の許容範囲に含まれている場合、飛行制御装置４０は、ｅＶＴＯＬ１０の全体出力が離陸出力になっていると判断する。

　飛行制御装置４０は、ステップＳ４０７において、ｅＶＴＯＬ１０の退避着陸が可能であるか否かを判定する。この判定では、ｅＶＴＯＬ１０が水平方向に移動するように飛行することが可能であるか否かの判定が行われる。退避着陸は、ｅＶＴＯＬ１０が退避地点に垂直着陸することである。退避地点は、ｅＶＴＯＬ１０の離陸地点と同じ位置でもよく、異なる位置でもよい。退避地点は、ｅＶＴＯＬ１０の現在位置から水平方向に離間した位置に設定されてもよい。ｅＶＴＯＬ１０が水平方向に移動可能である場合、飛行制御装置４０は、ｅＶＴＯＬ１０の退避着陸が可能であると判断する。

　例えばｅＶＴＯＬ１０がチルトロータ機であれば、飛行制御装置４０は、ロータ２０のチルト角を変更可能であるか否かを判定し、チルト角を変更可能である場合にｅＶＴＯＬ１０の退避着陸が可能であると判断する。クルーズ用のロータ２０が搭載されたｅＶＴＯＬ１０であれば、飛行制御装置４０は、クルーズ用のロータ２０が駆動回転可能か否かを判定し、クルーズ用のロータ２０が駆動回転可能である場合にｅＶＴＯＬ１０の退避着陸が可能であると判断する。

　ｅＶＴＯＬ１０について、飛行形態が離陸形態であること、全体出力が離陸出力であること、及び退避着陸が可能であること、の１つでも成立していない場合、飛行制御装置４０は、ｅＶＴＯＬ１０を緊急着陸させる必要があると判断する。この場合、飛行制御装置４０は、ステップＳ４１２に進み、緊急着陸処理を行う。この緊急着陸処理では、鉛直下方の緊急着陸地点に垂直着陸させるための処理が行われる。この緊急着陸処理は、例えばステップＳ１１３の緊急着陸処理と同様に行われる。飛行制御装置４０におけるステップＳ４１２の処理を実行する機能が異常着陸部に相当する。

　ｅＶＴＯＬ１０について、飛行形態が離陸形態であること、全体出力が離陸出力であること、及び退避着陸が可能であること、の全てが成立している場合、飛行制御装置４０は、ｅＶＴＯＬ１０を緊急着陸させる必要がないと判断する。この場合、飛行制御装置４０は、ステップＳ４０８に進む。

　飛行制御装置４０は、ステップＳ４０８において、ｅＶＴＯＬ１０の飛行状態が回避領域にあるか否かを判定する。ｅＶＴＯＬ１０については、垂直離着陸時に回避すべき回避領域がある。回避領域は、垂直離着陸時に異常等の不具合が発生すると安全性が低下しやすい領域である。回避領域は、例えばｅＶＴＯＬ１０のオートローテーションが困難な領域である。また、回避領域は、ｅＶＴＯＬ１０の速度及び高度により設定される領域である。この速度は、ｅＶＴＯＬ１０が進む方向についてのｅＶＴＯＬ１０の飛行速度である。ｅＶＴＯＬ１０においては、例えば速度及び高度の少なくとも一方が変更されることで飛行状態が変化する。また、ｅＶＴＯＬ１０においては、ＥＰＵ制御により速度及び高度を変更可能である。このように、飛行状態は、ｅＶＴＯＬ１０の飛行に関する状態のうち、特にＥＰＵ制御に応じて変化する状態のことである。なお、ｅＶＴＯＬ１０の飛行状態が飛行態様に相当し、回避領域が回避態様に相当する。

　例えば図７に示すように、２軸のうち一方が高度とされ、他方が速度とされたグラフでは、第１回避領域ＡＡ１及び第２回避領域ＡＡ２という２つの回避領域が存在する。図７においては、速度をＳｐ、高度をＡｔと図示している。ｅＶＴＯＬ１０の飛行状態が第１回避領域ＡＡ１又は第２回避領域ＡＡ２に含まれている場合、ｅＶＴＯＬ１０の飛行状態が回避領域にあることになる。なお、図７は、速度及び高度について回避領域を包囲線にて図示した包囲線図である。また、図７は、ｅＶＴＯＬ１０の物理的位置を示す図ではなく、ｅＶＴＯＬ１０の飛行状態を示す図である。

　第１回避領域ＡＡ１は、速度がゼロを含んである程度小さい領域のうち、ｅＶＴＯＬ１０が中途半端な高度になる領域である。ｅＶＴＯＬ１０の速度がある程度小さい状態では、ｅＶＴＯＬ１０が十分に低い高度から垂直着陸を行う場合、及びｅＶＴＯＬ１０が十分に高い高度から垂直着陸を行う場合、のいずれについてもｅＶＴＯＬ１０の安全性が十分に高くなりやすい。例えばｅＶＴＯＬ１０が速度ゼロの状態で極低空から垂直着陸を開始する場合、仮にｅＶＴＯＬ１０の全体出力が不足していても、ｅＶＴＯＬ１０が垂直着陸した時の衝撃が小さく抑えられる。ｅＶＴＯＬ１０が十分に高い高度から垂直着陸を開始する場合は、ｅＶＴＯＬ１０が着地するまでに要する時間が比較的長いことで、安全な着陸に必要な措置を行うための措置時間を確保しやすい。これらのように、例えばｅＶＴＯＬ１０が速度ゼロの状態で第１回避領域ＡＡ１よりも低い高度及び高い高度のいずれから垂直着陸を開始しても、垂直着陸に際しての安全性が不足しにくい。

　一方、ｅＶＴＯＬ１０が中途半端な高度から垂直着陸を行う場合、ｅＶＴＯＬ１０が垂直着陸した時の衝撃が大きいこと、及びｅＶＴＯＬ１０が着地するまでの措置時間が不足すること、などが生じやすい。例えばｅＶＴＯＬ１０が速度ゼロの状態で第１回避領域ＡＡ１に含まれた高度から垂直着陸を開始すると、垂直着陸に際しての安全性が不足しやすい。なお、例えばＶＴＯＬ１０が速度ゼロで第１回避領域ＡＡ１よりも高い高度から垂直着陸を開始したのであれば、ｅＶＴＯＬ１０の速度及び高度の少なくとも一方が変更されることで第１回避領域ＡＡ１を避けることができ、安全性の低下が生じにくい。

　第１回避領域ＡＡ１において高度上限値Ａｔ２は、例えば数十ｍ～百数十ｍの間の高さに設定される。高度上限値Ａｔ２は、第１回避領域ＡＡ１のうち速度がゼロである領域の上限値である。第１回避領域ＡＡ１において高度下限値Ａｔ１は、例えば数十ｃｍ～数ｍ以下の高度に設定される。高度下限値Ａｔ１は、第１回避領域ＡＡ１のうち速度がゼロである領域の下限値である。高度下限値Ａｔ１は、極低空よりも高い高度に設定される。

　第２回避領域ＡＡ２は、高度がゼロを含んである程度小さい領域のうち、ｅＶＴＯＬ１０の速度が大きすぎる領域である。ｅＶＴＯＬ１０の高度がある程度小さい場合、ｅＶＴＯＬ１０の速度が大きすぎると、ｅＶＴＯＬ１０が垂直着陸を行う際の安全性が不足しやすい。例えばｅＶＴＯＬ１０が極低空である場合でも、ｅＶＴＯＬ１０の速度が第２回避領域ＡＡ２に含まれるほどに大きいと、ｅＶＴＯＬ１０が着地した際のバランスが崩れることなどにより垂直着陸に際しての安全性が低下しやすい。なお、ｅＶＴＯＬ１０が第２回避領域ＡＡ２よりも高い高度から垂直着陸を開始しても、ｅＶＴＯＬ１０の着陸が完了するよりも前にｅＶＴＯＬ１０の飛行状態が第２回避領域ＡＡ２に入るのであれば、垂直着陸に際しての安全性が低下しやすい。

　第２回避領域ＡＡ２の速度下限値Ｓｐ１は、例えば数ｋｍ／ｈ～十数ｋｍ／ｈ以下の速度に設定される。速度下限値Ｓｐ１は、例えば第１回避領域ＡＡ１の速度上限値よりも大きい値に設定される。また、第２回避領域ＡＡ２の高度上限値Ａｔ２は、第１回避領域ＡＡ１の高度下限値Ａｔ１よりも低い高度に設定される。

　なお、後述するように、ｅＶＴＯＬ１０が第１回避領域ＡＡ１又は第２回避領域ＡＡ２にある場合、飛行制御装置４０の垂直着陸が中止されることがある。第１回避領域ＡＡ１及び第２回避領域ＡＡ２は、着陸中止領域と称されることがある。また、これら回避領域ＡＡ１，ＡＡ２とそれ以外の領域との境界部には、臨界決定点が含まれている。

　図６に戻り、ｅＶＴＯＬ１０の飛行状態が回避領域にない場合、飛行制御装置４０は、ステップＳ４１１に進む。例えば、ｅＶＴＯＬ１０が図７に示す離陸経路ＴＲで垂直離陸している最中にｅＶＴＯＬ１０に異常が発生した場合、飛行制御装置４０は、ｅＶＴＯＬ１０の飛行状態が第１回避領域ＡＡ１及び第２回避領域ＡＡ２のいずれにもないと判断する。

　飛行制御装置４０は、ステップＳ４１１において、退避着陸処理を行う。退避着陸処理では、ｅＶＴＯＬ１０を退避着陸させるための処理が行われる。退避着陸処理では、ｅＶＴＯＬ１０が第１回避領域ＡＡ１及び第２回避領域ＡＡ２のいずれにも入らないように、ｅＶＴＯＬ１０の垂直着陸が行われる。退避着陸処理には、ｅＶＴＯＬ１０を退避着陸させるための準備処理が含まれている。準備処理としては、姿勢調整装置及び高度調整装置などを駆動させる処理などがある。飛行制御装置４０におけるステップＳ４１１の処理を実行する機能が異常着陸部に相当する。

　ｅＶＴＯＬ１０の飛行状態が回避領域にある場合、飛行制御装置４０は、ステップＳ４０９に進む。飛行制御装置４０は、ステップＳ４０９において、ｅＶＴＯＬ１０が回避領域から抜け出すことが可能か否かの抜け出し判定を行う。この判定では、ｅＶＴＯＬ１０の飛行状態が回避領域から抜け出すようにｅＶＴＯＬ１０の速度及び高度の少なくとも一方を変更することが可能であるか否かが判定される。ｅＶＴＯＬ１０の飛行状態が回避領域から抜け出すように速度及び高度の少なくとも一方を変更可能である場合、飛行制御装置４０は、回避領域からの抜け出しが可能であると判断し、ステップＳ４１０に進む。

　飛行制御装置４０は、ステップＳ４１０において、抜け出し飛行処理を行う。抜け出し飛行処理は、ｅＶＴＯＬ１０を回避領域から抜け出させるための処理である。この処理では、ｅＶＴＯＬ１０の飛行状態が回避領域から抜け出すようにｅＶＴＯＬ１０の速度及び高度の少なくとも一方を変更する処理が行われる。抜け出し飛行は、ｅＶＴＯＬ１０の飛行状態を回避領域から抜け出させるための飛行である。例えばｅＶＴＯＬ１０の飛行状態が第１回避領域ＡＡ１にある場合、飛行制御装置４０は、飛行状態が第１回避領域ＡＡ１から抜け出するように、ｅＶＴＯＬ１０の速度及び高度の少なくとも一方を変化させる。飛行制御装置４０におけるステップＳ４１０の処理を実行する機能が抜け出し実行部に相当する。

　ｅＶＴＯＬ１０の飛行状態が回避領域から抜け出した後、飛行制御装置４０は、ステップＳ４１１において退避着陸処理を行う。飛行制御装置４０におけるステップＳ４１１の処理を実行する機能が異常着陸部及び抜け出し着陸部に相当する。ｅＶＴＯＬ１０について回避領域からの抜け出しが可能でない場合、飛行制御装置４０は、ステップＳ４１２に進み、緊急着陸処理を行う。

　図８に示すように、垂直離陸中のｅＶＴＯＬ１０が離陸経路ＴＲの所定位置ＴＲ１に達したタイミングで、ＥＰＵ異常が発生し、ＥＰＵ異常の発生に伴って飛行状態が第１回避領域ＡＡ１に入ってしまった場合を想定する。この場合、ｅＶＴＯＬ１０は、抜け出し経路ＡＲで退避地点ＡＰに着陸する。抜け出し経路ＡＲには、抜け出し飛行処理によりｅＶＴＯＬ１０の飛行状態が第１回避領域ＡＡ１から抜け出した経路、が含まれている。また、抜け出し経路ＡＲには、ｅＶＴＯＬ１０の飛行状態が第１回避領域ＡＡ１から抜け出した後に、そのｅＶＴＯＬ１０が退避着陸処理により退避地点ＡＰに退避着陸した経路、が含まれている。抜け出し経路ＡＲは、ｅＶＴＯＬ１０の飛行状態が第１回避領域ＡＡ１から抜け出し且つ第２回避領域ＡＡ２に入らないように退避地点ＡＰに到達するための経路である。なお、所定位置ＴＲ１は、臨界決定点と称されることがある。

　図３に戻り、ステップＳ１０５について、ｅＶＴＯＬ１０が垂直離陸中でない場合、飛行制御装置４０は、ステップＳ１０７に進む。飛行制御装置４０は、ステップＳ１０７において、ｅＶＴＯＬ１０が垂直着陸中であるか否かを判定する。この判定では、ｅＶＴＯＬ１０の飛行フェーズが着陸フェーズであるか否かが判定される。この判定では、現在の飛行フェーズが着陸フェーズである場合に、ｅＶＴＯＬ１０が垂直着陸中であると判断される。着陸フェーズは、異常が発生していないｅＶＴＯＬ１０を垂直着陸させるためのフェーズである。飛行制御装置４０は、ｅＶＴＯＬ１０の高度、速度及び機体形態等に応じて、現在の飛行フェーズが着陸フェーズであるか否かを判定する。

　ｅＶＴＯＬ１０が垂直着陸中である場合、飛行制御装置４０は、ステップＳ１０８に進む。飛行制御装置４０は、ステップＳ１０８において、着陸中処理を行う。着陸中処理では、垂直着陸中に異常が発生したｅＶＴＯＬ１０を着陸させるための処理が行われる。着陸中処理については、図９のフローチャートを参照しつつ説明する。

　飛行制御装置４０は、図９に示すステップＳ５０１，Ｓ５０２において、安定化処理を行う。この安定化処理では、垂直着陸中に異常が発生したｅＶＴＯＬ１０について姿勢及び高度の両方を安定させるための処理が行われる。飛行制御装置４０は、安定化処理のステップＳ５０１において異常停止処理を行う。このステップＳ５０１は、ステップＳ４０２と同様に行われる。飛行制御装置４０は、ステップＳ５０２において補正増加処理を行う。このステップＳ５０２は、ステップＳ４０３と同様に行われる。飛行制御装置４０におけるステップＳ５０１の処理を実行する機能が異常停止部に相当し、ステップＳ５０２の処理を実行する機能が補正増加部に相当する。

　飛行制御装置４０は、ステップＳ５０３において、ＥＰＵ制御を自動から手動に切り替えるか否かを判定する。この判定は、ステップＳ４０４の判定処理と同様に行われる。ＥＰＵ制御を手動に切り替える場合、飛行制御装置４０は、ステップＳ５１２に進み、手動切替処理を行う。このステップＳ５１２は、ステップＳ４１３と同様に行われる。飛行制御装置４０におけるステップＳ５１２の処理を実行する機能が解除部に相当する。

　ＥＰＵ制御を手動に切り替えない場合、飛行制御装置４０は、ステップＳ５０４に進む。飛行制御装置４０は、ステップＳ５０４，Ｓ５０５，Ｓ５０６において、ｅＶＴＯＬ１０を緊急着陸させる必要があるか否かを判定する。飛行制御装置４０は、ステップＳ５０４において、ｅＶＴＯＬ１０の飛行形態が着陸形態になっているか否かを判定する。着陸形態は、ｅＶＴＯＬ１０が垂直着陸するための飛行形態である。ｅＶＴＯＬ１０が着陸形態である場合、例えば姿勢調整装置が垂直着陸用の形態になっている。

　飛行制御装置４０は、ステップＳ５０５において、ｅＶＴＯＬ１０の全体出力が着陸出力になっているか否かを判定する。着陸出力は、ｅＶＴＯＬ１０が垂直着陸するために必要な全体出力である。着陸出力は、垂直着陸用の基準出力に対して設定された許容範囲である。飛行制御装置４０は、ｅＶＴＯＬ１０の全体出力が垂直着陸用の許容範囲に含まれているか否かを判定する。ｅＶＴＯＬ１０の全体出力が垂直着陸用の許容範囲に含まれている場合、飛行制御装置４０は、ｅＶＴＯＬ１０の全体出力が着陸出力になっていると判断する。

　飛行制御装置４０は、ステップＳ５０６において、ｅＶＴＯＬ１０の退避着陸が可能であるか否かを判定する。このステップＳ５０６は、ステップＳ４０７と同様に行われる。

　ｅＶＴＯＬ１０について、飛行形態が着陸形態であること、全体出力が着陸出力であること、及び退避着陸が可能であること、の１つでも成立していない場合、飛行制御装置４０は、ｅＶＴＯＬ１０を緊急着陸させる必要があると判断する。この場合、飛行制御装置４０は、ステップＳ５１１に進み、緊急着陸処理を行う。このステップＳ５１１は、ステップＳ４１２と同様に行われる。

　ｅＶＴＯＬ１０について、飛行形態が着陸形態であること、全体出力が着陸出力であること、及び退避着陸が可能であること、の全てが成立している場合、飛行制御装置４０は、ｅＶＴＯＬ１０を緊急着陸させる必要がないと判断する。この場合、飛行制御装置４０は、ステップＳ５０７に進む。

　飛行制御装置４０は、ステップＳ５０７において、ｅＶＴＯＬ１０の飛行状態が回避領域にあるか否かを判定する。このステップＳ５０７は、ステップＳ４０８と同様に行われる。ｅＶＴＯＬ１０の飛行状態が回避領域にない場合、飛行制御装置４０は、ステップＳ５１０に進み、ステップＳ４１１と同様に、退避着陸処理を行う。ｅＶＴＯＬ１０の飛行状態が回避領域にある場合、飛行制御装置４０は、ステップＳ５０８に進み、ステップＳ４０９と同様に、抜け出し判定を行う。ｅＶＴＯＬ１０の飛行状態が回避領域から抜け出し可能である場合、飛行制御装置４０は、ステップＳ５０９に進み、ステップＳ４１０と同様に、抜け出し飛行処理を行う。飛行制御装置４０におけるステップＳ５０９の処理を実行する機能が抜け出し実行部に相当する。

　ｅＶＴＯＬ１０の飛行状態が回避領域から抜け出した後、飛行制御装置４０は、ステップＳ５１０において退避着陸処理を行う。飛行制御装置４０におけるステップＳ５１０の処理を実行する機能が異常着陸部及び抜け出し着陸部に相当する。ｅＶＴＯＬ１０の飛行状態が回避領域から抜け出し可能でない場合、飛行制御装置４０は、ステップＳ５１１に進み、緊急着陸処理を行う。

　図３に戻り、ステップＳ１０７について、ｅＶＴＯＬ１０が垂直着陸中でない場合、飛行制御装置４０は、ステップＳ１０９に進む。飛行制御装置４０は、ステップＳ１０９において、ｅＶＴＯＬ１０がクルーズ中であるか否かを判定する。この判定では、ｅＶＴＯＬ１０の飛行フェーズがクルーズフェーズであるか否かが判定される。この判定では、現在の飛行フェーズがクルーズフェーズである場合に、ｅＶＴＯＬ１０がクルーズ中であると判断される。クルーズフェーズは、異常が発生していないｅＶＴＯＬ１０をクルーズさせるためのフェーズである。飛行制御装置４０は、ｅＶＴＯＬ１０の高度、速度及び機体形態等に応じて、現在の飛行フェーズがクルーズフェーズであるか否かを判定する。

　ｅＶＴＯＬ１０がクルーズ中である場合、飛行制御装置４０は、ステップＳ１１０に進む。飛行制御装置４０は、ステップＳ１１０において、クルーズ中処理を行う。クルーズ中処理では、クルーズ中に異常が発生したｅＶＴＯＬ１０を着陸させるための処理が行われる。クルーズ中処理については、図１０のフローチャートを参照しつつ説明する。

　飛行制御装置４０は、図１０に示すステップＳ６０１，Ｓ６０２において、安定化処理を行う。この安定化処理では、クルーズ中に異常が発生したｅＶＴＯＬ１０について姿勢及び高度の両方を安定させるための処理が行われる。飛行制御装置４０は、安定化処理のステップＳ６０１において異常停止処理を行う。この異常停止処理は、ステップＳ４０２の異常停止処理と同様に行われる。飛行制御装置４０は、ステップＳ６０２において補正増加処理を行う。このステップＳ６０２は、ステップＳ４０３と同様に行われる。飛行制御装置４０におけるステップＳ６０１の処理を実行する機能が異常停止部に相当し、ステップＳ６０２の処理を実行する機能が補正増加部に相当する。

　飛行制御装置４０は、ステップＳ６０３において、ＥＰＵ制御を自動から手動に切り替えるか否かを判定する。このステップＳ６０３は、ステップＳ４０４と同様に行われる。ＥＰＵ制御を手動に切り替える場合、飛行制御装置４０は、ステップＳ６１２に進み、手動切替処理を行う。このステップＳ６１２は、ステップＳ４１３と同様に行われる。飛行制御装置４０におけるステップＳ６１２の処理を実行する機能が解除部に相当する。

　ＥＰＵ制御を手動に切り替えない場合、飛行制御装置４０は、ステップＳ６０４に進む。飛行制御装置４０は、ステップＳ６０４，Ｓ６０５，Ｓ６０６において、ｅＶＴＯＬ１０を緊急着陸させる必要があるか否かを判定する。飛行制御装置４０は、ステップＳ６０４において、ｅＶＴＯＬ１０の飛行形態がクルーズ形態になっているか否かを判定する。クルーズ形態は、ｅＶＴＯＬ１０がクルーズするための飛行形態である。ｅＶＴＯＬ１０がクルーズ形態である場合、例えば姿勢調整装置がクルーズ用の形態になっている。

　飛行制御装置４０は、ステップＳ６０５において、ｅＶＴＯＬ１０の全体出力がクルーズ出力になっているか否かを判定する。クルーズ出力は、ｅＶＴＯＬ１０がクルーズするために必要な全体出力である。クルーズ出力は、クルーズ用の基準出力に対して設定された許容範囲である。飛行制御装置４０は、ｅＶＴＯＬ１０の全体出力がクルーズ用の許容範囲に含まれているか否かを判定する。全体出力がクルーズ用の許容範囲に含まれている場合、飛行制御装置４０は、ｅＶＴＯＬ１０の全体出力がクルーズ出力になっていると判断する。

　飛行制御装置４０は、ステップＳ６０６において、ｅＶＴＯＬ１０の退避着陸が可能であるか否かを判定する。このステップＳ６０６は、ステップＳ４０７と同様に行われる。

　ｅＶＴＯＬ１０について、飛行形態がクルーズ形態であること、全体出力がクルーズ出力であること、及び退避着陸が可能であること、の１つでも成立していない場合、飛行制御装置４０は、ｅＶＴＯＬ１０を緊急着陸させる必要があると判断する。この場合、飛行制御装置４０は、ステップＳ６１１に進み、緊急着陸処理を行う。このステップＳ６１１は、ステップＳ４１２と同様に行われる。

　ｅＶＴＯＬ１０について、飛行形態がクルーズ形態であること、全体出力がクルーズ出力であること、及び退避着陸が可能であること、の全てが成立している場合、飛行制御装置４０は、ｅＶＴＯＬ１０を緊急着陸させる必要がないと判断する。この場合、飛行制御装置４０は、ステップＳ６０７に進む。

　飛行制御装置４０は、ステップＳ６０７において、ｅＶＴＯＬ１０の飛行状態が回避領域にあるか否かを判定する。このステップＳ６０７は、ステップＳ４０８と同様に行われる。ｅＶＴＯＬ１０の飛行状態が回避領域にない場合、飛行制御装置４０は、ステップＳ６１０に進み、ステップＳ４１１と同様に、退避着陸処理を行う。ｅＶＴＯＬ１０の飛行状態が回避領域にある場合、飛行制御装置４０は、ステップＳ６０８に進み、ステップＳ４０９と同様に、抜け出し判定を行う。ｅＶＴＯＬ１０の飛行状態が回避領域から抜け出し可能である場合、飛行制御装置４０は、ステップＳ６０９に進み、ステップＳ４１０と同様に、抜け出し飛行処理を行う。飛行制御装置４０におけるステップＳ６０９の処理を実行する機能が抜け出し実行部に相当する。

　ｅＶＴＯＬ１０の飛行状態が回避領域から抜け出した後、飛行制御装置４０は、ステップＳ６１０において退避着陸処理を行う。飛行制御装置４０におけるステップＳ６１０の処理を実行する機能が異常着陸部及び抜け出し着陸部に相当する。ｅＶＴＯＬ１０の飛行状態が回避領域から抜け出し可能でない場合、飛行制御装置４０は、ステップＳ６１１に進み、緊急着陸処理を行う。

　図３に戻り、ステップＳ１０９について、ｅＶＴＯＬ１０がクルーズ中でない場合、飛行制御装置４０は、ステップＳ１１１に進む。飛行制御装置４０は、ステップＳ１１１において、ｅＶＴＯＬ１０がホバリング中であるか否かを判定する。この判定では、ｅＶＴＯＬ１０の飛行フェーズがホバリングフェーズであるか否かが判定される。この判定では、現在の飛行フェーズがホバリングフェーズである場合に、ｅＶＴＯＬ１０がホバリング中であると判断される。ホバリングフェーズは、異常が発生していないｅＶＴＯＬ１０をホバリングさせるためのフェーズである。飛行制御装置４０は、ｅＶＴＯＬ１０の高度、速度及び機体形態等に応じて、現在の飛行フェーズがホバリングフェーズであるか否かを判定する。

　ｅＶＴＯＬ１０がホバリング中である場合、飛行制御装置４０は、ステップＳ１１２に進む。飛行制御装置４０は、ステップＳ１１２において、ホバリング中処理を行う。ホバリング中処理では、ホバリング中に異常が発生したｅＶＴＯＬ１０を着陸させるための処理が行われる。ホバリング中処理については、図１１のフローチャートを参照しつつ説明する。

　飛行制御装置４０は、図１１に示すステップＳ７０１，Ｓ７０２において、安定化処理を行う。この安定化処理では、ホバリング中に異常が発生したｅＶＴＯＬ１０について姿勢及び高度の両方を安定させるための処理が行われる。飛行制御装置４０は、安定化処理のステップＳ７０１において異常停止処理を行う。このステップＳ７０１は、ステップＳ４０２と同様に行われる。飛行制御装置４０は、ステップＳ７０２において補正増加処理を行う。このステップＳ７０２は、ステップＳ４０３と同様に行われる。飛行制御装置４０におけるステップＳ７０１の処理を実行する機能が異常停止部に相当し、ステップＳ７０２の処理を実行する機能が補正増加部に相当する。

　飛行制御装置４０は、ステップＳ７０３において、ＥＰＵ制御を自動から手動に切り替えるか否かを判定する。このステップＳ７０３は、ステップＳ４０４と同様に行われる。ＥＰＵ制御を手動に切り替える場合、飛行制御装置４０は、ステップＳ７１２に進み、手動切替処理を行う。このステップＳ７１２は、ステップＳ４１３と同様に行われる。飛行制御装置４０におけるステップＳ７１２の処理を実行する機能が解除部に相当する。

　ＥＰＵ制御を手動に切り替えない場合、飛行制御装置４０は、ステップＳ７０４に進む。飛行制御装置４０は、ステップＳ７０４，Ｓ７０５，Ｓ７０６において、ｅＶＴＯＬ１０を緊急着陸させる必要があるか否かを判定する。飛行制御装置４０は、ステップＳ７０４において、ｅＶＴＯＬ１０の飛行形態がホバリング形態になっているか否かを判定する。ホバリング形態は、ｅＶＴＯＬ１０がホバリングするための飛行形態である。ｅＶＴＯＬ１０がホバリング形態である場合、例えば姿勢調整装置がホバリング用の形態になっている。

　飛行制御装置４０は、ステップＳ７０５において、ｅＶＴＯＬ１０の全体出力がホバリング出力になっているか否かを判定する。ホバリング出力は、ｅＶＴＯＬ１０がホバリング出力するために必要な全体出力である。ホバリング出力は、ホバリング用の基準出力に対して設定された許容範囲である。飛行制御装置４０は、ｅＶＴＯＬ１０の全体出力がホバリング用の許容範囲に含まれているか否かを判定する。絵の全体出力がホバリング用の許容範囲に含まれている場合、飛行制御装置４０は、ｅＶＴＯＬ１０の全体出力がホバリング出力になっていると判断する。

　飛行制御装置４０は、ステップＳ７０６において、ｅＶＴＯＬ１０の退避着陸が可能であるか否かを判定する。このステップＳ７０６は、ステップＳ４０７と同様に行われる。

　ｅＶＴＯＬ１０について、飛行形態がホバリング形態であること、全体出力がホバリング出力であること、及び退避着陸が可能であること、の１つでも成立していない場合、飛行制御装置４０は、ｅＶＴＯＬ１０を緊急着陸させる必要があると判断する。この場合、飛行制御装置４０は、ステップＳ７１１に進み、緊急着陸処理を行う。このステップＳ７１１は、ステップＳ４１２と同様に行われる。

　ｅＶＴＯＬ１０について、飛行形態がホバリング形態であること、全体出力がホバリング出力であること、及び退避着陸が可能であること、の全てが成立している場合、飛行制御装置４０は、ｅＶＴＯＬ１０を緊急着陸させる必要がないと判断する。この場合、飛行制御装置４０は、ステップＳ７０７に進む。

　飛行制御装置４０は、ステップＳ７０７において、ｅＶＴＯＬ１０の飛行状態が回避領域にあるか否かを判定する。このステップＳ７０７は、ステップＳ４０８と同様に行われる。ｅＶＴＯＬ１０の飛行状態が回避領域にない場合、飛行制御装置４０は、ステップＳ７１０に進み、ステップＳ４１１と同様に、退避着陸処理を行う。ｅＶＴＯＬ１０の飛行状態が回避領域にある場合、飛行制御装置４０は、ステップＳ７０８に進み、ステップＳ４０９と同様に、抜け出し判定を行う。ｅＶＴＯＬ１０の飛行状態が回避領域から抜け出し可能である場合、飛行制御装置４０は、ステップＳ７０９に進み、ステップＳ４１０と同様に、抜け出し飛行処理を行う。飛行制御装置４０におけるステップＳ７０９の処理を実行する機能が抜け出し実行部に相当する。

　ｅＶＴＯＬ１０の飛行状態が回避領域から抜け出した後、飛行制御装置４０は、ステップＳ７１０において退避着陸処理を行う。飛行制御装置４０におけるステップＳ７１０の処理を実行する機能が異常着陸部及び抜け出し着陸部に相当する。ｅＶＴＯＬ１０の飛行状態が回避領域から抜け出し可能でない場合、飛行制御装置４０は、ステップＳ７１１に進み、緊急着陸処理を行う。

　異常停止処理及び補正増加処理についてまとめて説明する。本実施形態では、ＥＰＵ異常が発生した場合に異常停止処理及び補正増加処理が行われるため、操縦士の作業負荷を増大させることなく自動的にＥＰＵ５０の出力を制御することができる。このため、ｅＶＴＯＬ１０について、安全性の高い機体姿勢安定と高度低下抑制の選択肢を提供し、離着陸時の事故のリスクの最小化を図ることができる。

　ｅＶＴＯＬ１０においては、複数の回転翼により揚力及び推力の発生と機体姿勢の制御が行われる。ｅＶＴＯＬ１０においては、ＥＰＵ５０の１つに不具合が発生すると、対角に位置する不具合のない正常ＥＰＵを停止させて機体姿勢を安定化させつつ、緊急着陸することが考えられる。なお、図１においては、ＥＰＵ５０Ｂ３が対角に位置する正常ＥＰＵである。ｅＶＴＯＬ１０は、複数の回転翼による揚力のバランスで機体姿勢を安定させながら垂直に離着陸を行う航空機でもある。

　また、ｅＶＴＯＬ１０では、固定翼から揚力を得る飛行機と比べて、機体姿勢の安定と安全高度の維持のためにＥＰＵ５０の出力制御に要する操縦士の作業負荷は高くなる。特に不具合発生時はこの操縦の複雑さは増大し、飛行安全に直結し得るものであることから、複数の回転翼の出力制御は自動化されることが好ましい。特に、離着陸時のトラブルは、操縦士の作業負荷が最も高い時間帯であることもあり安全性が低下しやすい。

　本実施形態では、ｅＶＴＯＬ１０の垂直離陸中にＥＰＵ異常が発生した場合、及びｅＶＴＯＬ１０の垂直着陸中にＥＰＵ異常が発生した場合について、異常停止処理及び補正増加処理が行われる。ｅＶＴＯＬ１０においては、離陸フェーズ及び着陸フェーズが、操縦士にとって作業負荷が高い飛行フェーズに含まれる。作業負荷が高い飛行フェーズにおいては、航空事故のリスクが高くなることが懸念される。これに対して、ｅＶＴＯＬ１０においてＥＰＵ５０の不具合発生時に、自動的に異常ＥＰＵ及び正常ＥＰＵの出力を制御し機体姿勢を安定させることで、ヒューマンエラーを含む事故のリスクを低減することが可能となる。

　本実施形態では、異常停止処理及び補正増加処理により、異常ＥＰＵの駆動が停止され、且つ正常ＥＰＵの出力が自動で制御される。これにより、ｅＶＴＯＬ１０について機体姿勢の安定化を図ることができる。例えば本実施形態とは異なり、異常ＥＰＵと共に、異常ＥＰＵの対角位置にある正常ＥＰＵが停止される構成では、ｅＶＴＯＬ１０の全体出力が不足することが懸念される。これに対して、本実施形態では、異常ＥＰＵの対角位置にある正常ＥＰＵが停止されないため、ｅＶＴＯＬ１０の高度維持、速度維持及び冗長性維持の観点からより安全性の高い制御の選択肢を提供することができる。

　本実施形態では、操縦士の関与なく自動で異常停止処理及び補正増加処理が開始される。ところが、異常停止処理及び補正増加処理による異常ＥＰＵの停止及び正常ＥＰＵの出力上昇が必ずしも最善の安全策とは限らない可能性がある。そこで、操縦士は、操作部３８に対して切り替え操作を行うことにより異常停止処理及び補正増加処理を解除させることが可能である。このため、操縦士にとっての最善の安全策を実行することが可能になる。なお、異常停止処理及び補正増加処理が必ずしも最善の安全策とは限らない場合としては、低高度からの離陸中止で出力上昇が不要な場合などがある。

　操縦士にとって離着陸時は特別な注意と厳格な作業手順を要する最も作業負荷が高い飛行フェーズである。そこで、本実施形態では、高度情報、速度情報及び機体形態に応じて離着陸フェーズであるか否かが判定され、離着陸フェーズである場合に、異常停止処理及び補正増加処理が自動的に開始される。これにより、操縦士にとって操縦手順の複雑さを増大させる不具合対応を自動化し、ヒューマンエラーの原因になる操縦士の作業負荷を軽減することができる。

　ここまで説明した本実施形態によれば、図１において、ＥＰＵ５０Ａに異常が発生した場合、異常停止処理によりＥＰＵ５０Ａが異常ＥＰＵとして駆動停止される一方で、補正増加処理によりＥＰＵ５０Ｂ１，５０Ｂ２が正常ＥＰＵとして出力増加される。この構成では、ＥＰＵ５０Ａの駆動停止によってｅＶＴＯＬ１０の全体出力が減少しても、その減少分をＥＰＵ５０Ｂ１，５０Ｂ２の出力増加により補うことが可能である。しかも、補正増加処理では、ＥＰＵ５０Ａの駆動停止に伴うｅＶＴＯＬ１０の姿勢変化を補正するように、ＥＰＵ５０Ｂ１，５０Ｂ２の出力増加が行われる。このため、ＥＰＵ５０Ａの駆動停止に伴ってｅＶＴＯＬ１０の姿勢が不安定になるということを抑制できる。したがって、ｅＶＴＯＬ１０においてＥＰＵ異常が発生した場合の安全性を高めることができる。

　本実施形態によれば、複数の正常ＥＰＵのうち、ＥＰＵ５０Ａに最も近いＥＰＵ５０Ｂ１，５０Ｂ２が最近ＥＰＵとして、補正増加処理により出力増加される。この構成では、ｅＶＴＯＬ１０において、ＥＰＵ５０Ａの駆動停止に伴ってＥＰＵ５０Ａ周辺の出力が低下したとしても、ＥＰＵ５０Ａ周辺の出力低下をＥＰＵ５０Ｂ１，５０Ｂ２の出力増加により補うことができる。このため、ｅＶＴＯＬ１０において、一部の出力が低下して全体出力のバランスが崩れる、ということを抑制できる。

　本実施形態によれば、複数の正常ＥＰＵのうち、ヨー軸ＡＺの周方向においてＥＰＵ５０Ａに隣にあるＥＰＵ５０Ｂ１，５０Ｂ２が隣接ＥＰＵとして、補正増加処理により出力増加される。この構成では、ｅＶＴＯＬ１０において、ＥＰＵ５０Ａの駆動停止に伴ってＥＰＵ５０Ａ側の出力が低下したとしても、ＥＰＵ５０Ａ側の出力低下をＥＰＵ５０Ｂ１，５０Ｂ２の出力増加により補うことができる。このため、ｅＶＴＯＬ１０において、ＥＰＵ５０Ａ側の出力が低下してロール方向及びピッチ方向の少なくとも一方について出力バランスが崩れる、ということを抑制できる。したがって、例えばロール方向及びピッチ方向について、ｅＶＴＯＬ１０の姿勢を安定させることができる。

　本実施形態によれば、ｅＶＴＯＬ１０の飛行フェーズが離陸フェーズである場合に、異常発生したＥＰＵ５０Ａが異常停止処理により駆動停止される。離陸フェーズにおいては、異常停止処理による駆動停止に合わせて、正常なＥＰＵ５０Ｂ１，５０Ｂ２の出力増加が補正増加処理により行われる。このため、垂直離陸中のｅＶＴＯＬ１０においてＥＰＵ５０Ａの異常が発生しても、ＥＰＵ５０Ａの駆動停止に伴ってｅＶＴＯＬ１０の全体出力が不足すること、及びｅＶＴＯＬ１０の姿勢が不安定になること、の両方を抑制できる。

　ｅＶＴＯＬ１０を垂直離陸させるための操縦は、パイロットにとっての作業負荷が高くなりやすい。これに対して、本実施形態では、ｅＶＴＯＬ１０の飛行フェーズが離陸フェーズである場合に、異常ＥＰＵであるＥＰＵ５０Ａが異常停止処理により自動で駆動停止される。この構成では、異常停止処理及び補正増加処理をパイロットが手動で行うという必要がないため、垂直離陸中に発生したＥＰＵ異常によりパイロットの作業負荷が更に高くなる、ということを抑制できる。このため、ｅＶＴＯＬ１０において、垂直離陸中にパイロットの作業負荷が過剰に高くなることに起因して安全性が低下する、というリスクを低減できる。

　本実施形態によれば、ｅＶＴＯＬ１０の飛行フェーズが離陸フェーズである場合、異常停止処理及び補正増加処理が行われている状態で、ｅＶＴＯＬ１０の垂直離陸が中止されて垂直着陸が行われる。この構成では、異常停止処理及び補正増加処理により安全性を高めた状態でｅＶＴＯＬ１０を垂直着陸させることができる。このため、ＥＰＵ異常が発生したｅＶＴＯＬ１０を垂直着陸させる際の安全性を高めることができる。

　ｅＶＴＯＬ１０の垂直離陸を中止してｅＶＴＯＬ１０を垂直着陸させるための操作は、パイロットにとっての作業負荷が高くなりやすい。これに対して、本実施形態では、ＥＰＵ異常の発生に伴ってｅＶＴＯＬ１０の垂直離陸を中止して垂直着陸を行う処理が自動で行われる。この構成では、垂直離陸の中止及び垂直着陸の実行をパイロットが手動で行うという必要がない。このため、ＥＰＵ異常の発生に伴ってｅＶＴＯＬ１０を垂直着陸させる際に、パイロットの作業負担が過剰に高くなる、ということを抑制できる。

　本実施形態によれば、ｅＶＴＯＬ１０の垂直着陸が行われる場合に、ｅＶＴＯＬ１０の飛行状態が回避領域に入らないように、ｅＶＴＯＬ１０の速度及び高度の少なくとも一方が変更される。この構成では、飛行状態が回避領域を避けながらｅＶＴＯＬ１０の垂直着陸が行われるため、飛行状態が回避領域にあることに起因して垂直着陸に際しての安全性が低下するということを回避できる。

　また、ｅＶＴＯＬ１０の飛行状態が回避領域にある場合は、ｅＶＴＯＬ１０の飛行状態が回避領域から抜け出すように、ｅＶＴＯＬ１０の速度及び高度の少なくとも一方が変更される。この構成では、仮に、ＥＰＵ異常が発生したことなどによりｅＶＴＯＬ１０が意図せずに回避領域に入ってしまったとしても、ｅＶＴＯＬ１０を回避領域から抜け出させることができる。そして、ｅＶＴＯＬ１０の飛行状態が回避領域から抜け出した後に退避着陸処理が行われることで、ｅＶＴＯＬ１０が退避着陸を行う際の安全性を高めることができる。

　本実施形態によれば、ｅＶＴＯＬ１０の飛行フェーズが着陸フェーズである場合に、異常発生したＥＰＵ５０Ａが異常停止処理により駆動停止される。着陸フェーズにおいては、異常停止処理による駆動停止に合わせて、正常なＥＰＵ５０Ｂ１，５０Ｂ２の出力増加が補正増加処理により行われる。このため、垂直着陸中のｅＶＴＯＬ１０においてＥＰＵ５０Ａの異常が発生しても、ＥＰＵ５０Ａの駆動停止に伴ってｅＶＴＯＬ１０の全体出力が低下すること、及びｅＶＴＯＬ１０の姿勢が不安定になること、の両方を抑制できる。

　ｅＶＴＯＬ１０を垂直着陸させるための操縦は、パイロットにとっての作業負荷が高くなりやすい。これに対して、本実施形態では、ｅＶＴＯＬ１０の飛行フェーズが着陸フェーズである場合に、異常ＥＰＵであるＥＰＵ５０Ａが異常停止処理により自動で駆動停止される。この構成では、異常停止処理及び補正増加処理をパイロットが手動で行う必要がないため、垂直着陸中に発生したＥＰＵ異常によりパイロットの作業負荷が更に高くなる、ということを抑制できる。このため、ｅＶＴＯＬ１０において、垂直着陸中にパイロットの作業負荷が過剰に高くなることに起因して安全性が低下する、というリスクを低減できる。

　本実施形態によれば、操作部３８に対して切り替え操作が行われた場合に、異常停止処理及び補正増加処理の両方が解除される。この場合、パイロットは、異常停止処理に相当する操作及び補正増加処理に相当する操作のそれぞれを、ｅＶＴＯＬ１０の飛行状態等に応じて適宜行うことができる。このため、パイロットの操作によりｅＶＴＯＬ１０の安全性を高めることが可能になる。

　本実施形態によれば、ｅＶＴＯＬ１０は、ロータ２０及びＥＰＵ５０を有している電動航空機である。このため、異常停止処理及び補正増加処理によりｅＶＴＯＬ１０の安全性を高める構成を実現しやすい。

　＜第２実施形態＞
　第２実施形態では、補正増加処理がｅＶＴＯＬ１０の姿勢に応じた内容で行われる。第２実施形態で特に説明しない構成、作用、効果については上記第１実施形態と同様である。第２本実施形態では、上記第１実施形態と異なる点を中心に説明する。

　図１３に示すｅＶＴＯＬ１０は、ジャイロセンサ３９を有している。ジャイロセンサ３９は、飛行システム３０に含まれており、例えば機体１１に設けられている。ジャイロセンサ３９は、例えば角速度センサを有しており、ｅＶＴＯＬ１０に生じる角速度を検出する。ジャイロセンサ３９は、例えばピッチ方向、ロール方向、ヨー方向のそれぞれについてｅＶＴＯＬ１０の角速度を検出する。ジャイロセンサ３９は、飛行制御装置４０に電気的に接続されており、飛行制御装置４０に対して検出信号を出力する。飛行制御装置４０は、ジャイロセンサ３９の検出結果を角速度情報として取得する。

　飛行制御装置４０は、ジャイロセンサ３９の検出結果を用いて補正増加処理を行う。この補正増加処理は、離陸中処理、着陸中処理、クルーズ中処理及びホバリング中処理のそれぞれにおいて行われる。本実施形態では、例えば離陸中処理にて行われる補正増加処理について説明する。補正増加処理について、図１２のフローチャートを参照しつつ説明する。

　飛行制御装置４０は、図１２に示すステップＳ８０１において、ジャイロセンサ３９の検出信号を用いてピッチ変化率を取得する。ｅＶＴＯＬ１０においては、ピッチ軸ＡＹを介して機体前後の揚力差によりピッチ軸ＡＹの周方向に回転運動が発生することで、角速度がピッチ方向に変化する。ピッチ変化率は、ｅＶＴＯＬ１０がピッチ方向に回転する場合の角速度の変化度合いである。ピッチ変化率は、単位時間当たりのピッチ方向における角速度の変化量である。例えばピッチ変化率が大きいほど、ピッチ方向におけるｅＶＴＯＬ１０の姿勢変化が大きい。

　飛行制御装置４０は、ステップＳ８０２において、ジャイロセンサ３９の検出信号を用いてロール変化率を取得する。ｅＶＴＯＬ１０においては、ロール軸ＡＸの周方向における回転力の差によりロール軸ＡＸの周方向に回転運動が発生することで、角速度がロール方向に変化する。ロール変化率は、ｅＶＴＯＬ１０がロール方向に回転する場合の角速度の変化度合いである。ロール変化率は、単位時間当たりのロール方向における角速度の変化量である。例えばロール変化率が大きいほど、ロール方向におけるｅＶＴＯＬ１０の姿勢変化が大きい。

　飛行制御装置４０は、ステップＳ８０３において、ジャイロセンサ３９の検出信号を用いてヨー変化率を取得する。ｅＶＴＯＬ１０においては、ヨー軸ＡＺを介して機体左右の揚力差によりヨー軸ＡＺの周方向に回転運動が発生することで、角速度がヨー方向に変化する。ヨー変化率は、ｅＶＴＯＬ１０がヨー方向に回転する場合の角速度の変化度合いである。ヨー変化率は、単位時間当たりのヨー方向における角速度の変化量である。例えばヨー変化率が大きいほど、ヨー方向におけるｅＶＴＯＬ１０の姿勢変化が大きい。

　飛行制御装置４０は、ステップＳ８０４において、変化率が異常であるか否かの判定を行う。この判定では、ロール変化率、ピッチ変化率及びヨー変化率のそれぞれについて、変化率が許容範囲に含まれているか否かを判定する。この判定では、ロール変化率、ピッチ変化率及びヨー変化率のうち１つでも許容範囲から外れた場合に、変化率が異常であると判断される。この許容範囲は、ロール変化率、ピッチ変化率及びヨー変化率のそれぞれに対して個別に設定されている。変化率の許容範囲は、あらかじめ定められており、記憶装置３５に記憶されている。なお、変化率の許容範囲は、ｅＶＴＯＬ１０の重量及び気象情報などに応じて可変設定されてもよい。

　変化率が異常でない場合、飛行制御装置４０は、ステップＳ８０９に進み、出力維持処理を行う。変化率が異常でない場合としては、離陸中処理の異常停止処理により異常ＥＰＵが駆動停止された状態で、ｅＶＴＯＬ１０の姿勢が揺れずに安定している場合、などがある。

　変化率が異常である場合、飛行制御装置４０は、ステップＳ８０５に進み、静安定処理を行う。この静安定処理では、ｅＶＴＯＬ１０の姿勢が静的に最も安定する組み合わせで、複数の正常ＥＰＵのそれぞれについて出力が調整される。飛行制御装置４０は、この組み合わせになるように、複数の正常ＥＰＵのそれぞれについて出力を増加させて調整する。この組み合わせに関する情報は、あらかじめ定められており、記憶装置３５に記憶されている。例えば図１３において、異常ＥＰＵがＥＰＵ５０Ａ，５０Ｂ１～５０Ｂ５のいずれか１つである場合のそれぞれについて、ｅＶＴＯＬ１０の姿勢が静的に最も安定する組み合わせに関する情報が記憶装置３５に記憶されている。

　飛行制御装置４０は、静安定処理の後、ステップＳ８０６に進み、再び変化率が異常であるか否かの判定を行う。この判定は、ステップＳ８０４の判定と同様に行われる。ステップＳ８０６において変化率が異常であると判断された場合、静安定処理が行われても角速度の変化率異常が改善しないとして、飛行制御装置４０は、ステップＳ８０７に進む。飛行制御装置４０は、ステップＳ８０７，Ｓ８０８において、追加安定処理を行う。この追加安定処理では、正常ＥＰＵの出力が追加で調整される。

　飛行制御装置４０は、追加安定処理のステップＳ８０７において、出力減処理を行う。この出力減処理では、ピッチ方向、ロール方向及びヨー方向のうち変化率が異常である異常方向が特定され、異常方向に並ぶ２つの正常ＥＰＵのうち一方の正常ＥＰＵの出力が減少される。例えば飛行制御装置４０は、ピッチ方向に並ぶ２つの正常ＥＰＵのうち、上方に向けた角速度の変化率が許容範囲から外れて大きい側の正常ＥＰＵについて、出力を減少させる。

　飛行制御装置４０は、ステップＳ８０８において、出力増処理を行う。この出力増処理では、異常方向に並ぶ２つの正常ＥＰＵのうち、出力を減少させた正常ＥＰＵではない方の正常ＥＰＵの出力が減少される。例えば飛行制御装置４０は、ピッチ方向に並ぶ２つの正常ＥＰＵのうち、下方に向けた角速度の変化率が許容範囲から外れて大きい側の正常ＥＰＵについて、出力を増加させる。出力減処理により出力が減少された正常ＥＰＵと、出力増処理により出力が増加された正常ＥＰＵとは、例えば互いに対角位置にある。

　＜第３実施形態＞
　第３実施形態では、ＥＰＵ異常が発生した場合に、異常停止処理及び補正増加処理に加えて、補正減少処理が行われる。第３実施形態で特に説明しない構成、作用、効果については上記第１実施形態と同様である。第３本実施形態では、上記第１実施形態と異なる点を中心に説明する。

　飛行制御装置４０は、補正減少処理を行うことが可能である。補正減少処理は、異常ＥＰＵが駆動停止された場合に、異常ＥＰＵの駆動停止に伴って生じるｅＶＴＯＬ１０の姿勢変化を補正するように、少なくとも１つの正常ＥＰＵの出力が減少される。この補正減少処理は、離陸中処理、着陸中処理、クルーズ中処理及びホバリング中処理のそれぞれにおいて行われる。本実施形態では、離陸中処理にて行われる補正減少処理について説明する。この離陸中処理について、図１４のフローチャートを参照しつつ説明する。

　飛行制御装置４０は、離陸中処理のステップＳ４０２，Ｓ４０３において異常停止処理及び補正増加処理を行った後、ステップＳ９０１に進む。飛行制御装置４０は、ステップＳ９０１において、補正減少処理を行う。補正減少処理では、例えば異常ＥＰＵから最も遠い位置にある正常ＥＰＵの出力が減少される。

　例えば図１において、異常ＥＰＵがＥＰＵ５０Ａである場合、ヨー軸ＡＺを介いてＥＰＵ５０Ａの対角位置にあるＥＰＵ５０Ｂ３が、ＥＰＵ５０Ａから最も遠い位置にある。このため、ｅＶＴＯＬ１０においては、ＥＰＵ５０Ａの駆動停止に伴うｅＶＴＯＬ１０の姿勢変化を補正するように、ＥＰＵ５０Ｂ３の出力が減少され且つＥＰＵ５０Ｂ１，５０Ｂ２の出力が増加される。この場合、補正増加処理では、ｅＶＴＯＬ１０の全体出力が許容範囲に含まれるように、ＥＰＵ５０Ｂ１，５０Ｂ２の出力増加量が設定される。このため、補正減少処理が行われても、ｅＶＴＯＬ１０の全体出力が不足するということを抑制できる。

　＜他の実施形態＞
　この明細書の開示は、例示された実施形態に制限されない。開示は、例示された実施形態と、それらに基づく当業者による変形態様を包含する。例えば、開示は、実施形態において示された部品、要素の組み合わせに限定されず、種々変形して実施することが可能である。開示は、多様な組み合わせによって実施可能である。開示は、実施形態に追加可能な追加的な部分をもつことができる。開示は、実施形態の部品、要素が省略されたものを包含する。開示は、一つの実施形態と他の実施形態との間における部品、要素の置き換え、又は組み合わせを包含する。開示される技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。開示される技術的範囲は、請求の範囲の記載によって示され、さらに請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものと解されるべきである。

　上記各実施形態において、補正増加処理では、正常ＥＰＵの出力を増加させる場合に、正常ＥＰＵの駆動電圧が高くされてもよい。例えば、補正増加処理では、正常ＥＰＵの駆動電圧が所定電圧だけ高い電圧にされる。所定電圧は、例えば正常ＥＰＵの出力増加割合と同じ割合だけ正常ＥＰＵの駆動電圧に対して高くされた電圧とされていてもよい。所定電圧は、あらかじめ定められた値とされていてもよく、例えばｅＶＴＯＬ１０の飛行速度などに応じて可変設定されてもよい。このように、正常ＥＰＵの駆動電圧を高くすることで正常ＥＰＵの出力上昇が容易になる。また、正常ＥＰＵの出力を増加しつつ損失の抑制を図ることができる。したがって、ｅＶＴＯＬ１０の飛行可能距離を伸ばすことができる。

　ＥＰＵ５０は、コンバータを介して駆動バッテリ３１に接続されていてもよい。コンバータは、電圧調整部であり、駆動バッテリ３１からＥＰＵ５０に印加される駆動電圧を調整可能である。飛行制御装置４０は、コンバータに電気的に接続されており、コンバータの制御が可能になっている。飛行制御装置４０は、補正増加処理において、正常ＥＰＵの駆動電圧が高くなるようにコンバータを制御する。

　上記各実施形態において、異常停止処理では、少なくとも１つの異常ＥＰＵの駆動が停止されればよい。また、補正増加処理では、少なくとも１つの正常ＥＰＵの出力が増加されればよい。補正増加処理においては、出力が増加される正常ＥＰＵは、隣接ＥＰＵ及び最近ＥＰＵでなくてもよい。例えば図１においては、異常ＥＰＵとしてＥＰＵ５０Ａの駆動が停止された場合に、正常ＥＰＵのうちＥＰＵ５０Ｂ４，５０Ｂ５の出力が増加されてもよい。

　上記各実施形態において、異常停止処理及び補正増加処理が行われる条件には、少なくともＥＰＵ５０の異常発生が含まれていればよく、他の条件が含まれていても含まれていなくてもよい。異常停止処理及び補正増加処理が行われる条件には、例えば、ｅＶＴＯＬ１０の退避着陸が可能な可能であること、及びｅＶＴＯＬ１０の飛行状態が回避領域から抜け出したこと、などが含まれていてもよい。

　上記各実施形態において、ロータ２０及びＥＰＵ５０は、ヨー軸ＡＺの周方向に複数並べられていてなくてもよい。この構成では、複数の正常ＥＰＵのうち、異常ＥＰＵに最も近い位置にあるＥＰＵ５０が最近ＥＰＵである。

　上記各実施形態において、飛行制御装置４０が搭載される垂直離着陸機は、少なくとも１つのロータ２０を少なくとも１つのＥＰＵ５０が駆動するという電動式の垂直離着陸機であればよい。例えば、１つのロータ２０を複数のＥＰＵ５０が駆動する構成でもよく、複数のロータ２０を１つのＥＰＵ５０が駆動する構成でもよい。

　上記各実施形態において、飛行制御装置４０が搭載される飛行体は、電動式であれば、垂直離着陸機でなくてもよい。例えば、飛行体は、電動航空機として、滑走を伴う離着陸が可能な飛行体でもよい。さらに、飛行体は、回転翼機又は固定翼機でもよい。飛行体は、人が乗らない無人飛行体でもよく、人が乗る有人飛行体でもよい。

　上記各実施形態において、飛行制御装置４０は、少なくとも１つのコンピュータを含む制御システムによって提供される。制御システムは、ハードウェアである少なくとも１つのプロセッサを含む。このプロセッサをハードウェアプロセッサと称すると、ハードウェアプロセッサは、下記（ｉ）、（ｉｉ）、又は（ｉｉｉ）により提供することができる。

　（ｉ）ハードウェアプロセッサは、ハードウェア論理回路である場合がある。この場合、コンピュータは、プログラムされた多数の論理ユニット（ゲート回路）を含むデジタル回路によって提供される。デジタル回路は、プログラム及びデータの少なくとも一方を格納したメモリを備える場合がある。コンピュータは、アナログ回路によって提供される場合がある。コンピュータは、デジタル回路とアナログ回路との組み合わせによって提供される場合がある。

　（ｉｉ）ハードウェアプロセッサは、少なくとも１つのメモリに格納されたプログラムを実行する少なくとも１つのプロセッサコアである場合がある。この場合、コンピュータは、少なくとも１つのメモリと、少なくとも１つのプロセッサコアとによって提供される。プロセッサコアは、例えばＣＰＵと称される。メモリは、記憶媒体とも称される。メモリは、プロセッサによって読み取り可能な「プログラム及びデータの少なくとも一方」を非一時的に格納する非遷移的かつ実体的な記憶媒体である。

　（ｉｉｉ）ハードウェアプロセッサは、上記（ｉ）と上記（ｉｉ）との組み合わせである場合がある。（ｉ）と（ｉｉ）とは、異なるチップの上、又は共通のチップの上に配置される。

　すなわち、飛行制御装置４０が提供する手段及び機能の少なくとも一方は、ハードウェアのみ、ソフトウェアのみ、又はそれらの組み合わせにより提供することができる。

Claims

　複数の回転翼（２０）と自身の出力に応じて前記回転翼を駆動回転させる駆動装置（５０）とを複数ずつ有し、垂直離着陸することが可能な垂直離着陸機（１０）、の制御装置（４０）であって、
　前記駆動装置に異常が発生した場合に、複数の前記駆動装置のうち異常が発生した前記駆動装置を異常装置（５０Ａ）として駆動停止させる異常停止部（Ｓ４０２，Ｓ５０１，Ｓ６０１，Ｓ７０１）と、
　複数の前記駆動装置のうち異常が発生していない前記駆動装置を正常装置（５０Ｂ１～５０Ｂ５）として、駆動停止部による前記異常装置の駆動停止に伴う前記垂直離着陸機の姿勢変化を補正するように、少なくとも１つの前記正常装置の出力を増加させる補正増加部（Ｓ４０３，Ｓ５０２，Ｓ６０２，Ｓ７０２）と、
　を備えている垂直離着陸機の制御装置。
　前記補正増加部により出力が増加される前記正常装置には、複数の前記正常装置のうち前記異常装置に最も近い位置にある最近装置（５０Ｂ１，５０Ｂ２）が含まれている、請求項１に記載の垂直離着陸機の制御装置。
　前記補正増加部により出力が増加される前記正常装置には、複数の前記正常装置のうち前記垂直離着陸機のヨー軸（ＡＺ）の周方向において前記異常装置の隣にある隣接装置（５０Ｂ１，５０Ｂ２）が含まれている、請求項１又は２に記載の垂直離着陸機の制御装置。
　前記異常停止部は、前記垂直離着陸機の飛行フェーズが垂直離陸を行う離陸フェーズである状態で前記駆動装置に異常が発生した場合に、前記異常装置を駆動停止させる、請求項１～３のいずれか１つに記載の垂直離着陸機の制御装置。
　前記離陸フェーズで前記駆動装置に異常が発生した場合、前記異常停止部により前記異常装置が駆動停止され、且つ前記補正増加部により前記正常装置が出力増加された状態で、前記垂直離着陸機の垂直離陸を中止して前記垂直離着陸機を垂直着陸させる異常着陸部（Ｓ４１１，Ｓ４１２）、を備えている請求項４に記載の垂直離着陸機の制御装置。
　前記異常停止部は、前記垂直離着陸機の飛行フェーズが垂直着陸を行う着陸フェーズである状態で前記駆動装置に異常が発生した場合に、前記異常装置を駆動停止させる、請求項１～５のいずれか１つに記載の垂直離着陸機の制御装置。
　前記垂直離着陸機の飛行態様が、速度及び高度で規定される回避態様に該当する場合に、前記垂直離着陸機の速度及び高度の少なくとも一方を変更することで前記飛行態様を前記回避態様から抜け出させる抜け出し実行部（Ｓ４１０，Ｓ５０９，Ｓ６０９，Ｓ７０９）と、
　前記飛行態様が前記回避態様から抜け出した後、前記垂直離着陸機を垂直着陸させる抜け出し着陸部（Ｓ４１１，Ｓ５１０，Ｓ６１０，Ｓ７１０）と、
　を備えている請求項１～６のいずれか１つに記載の垂直離着陸機の制御装置。
　操作部（３８）に対して解除操作が行われた場合に、前記異常停止部による前記異常装置の駆動停止と前記補正増加部による前記正常装置の出力増加とのそれぞれを解除する解除部（Ｓ４１３，Ｓ５１２，Ｓ６１２、Ｓ７１２）、を備えている請求項１～７のいずれか１つに記載の垂直離着陸機の制御装置。
　前記駆動装置は、モータを含み、前記モータの駆動により前記回転翼を駆動回転させ、
　前記垂直離着陸機は、前記駆動装置の駆動により飛行する電動航空機である、請求項１～８のいずれか１つに記載の垂直離着陸機の制御装置。