电驱动系统的控制装置及电动飞机的制作方法

电驱动系统的控制装置及电动飞机
相关申请的相互援引
1.本技术以2019年11月21日申请的日本专利申请第2019-210176号为基础，在此援引其记载内容。
技术领域
2.本公开涉及一种电驱动系统的控制装置。


背景技术：

3.近几年，作为与具有燃气涡轮发动机的飞机不同种类的飞机，被称为电动垂直起降机(evtol：electric vertical take-off and landing aircraft)的有人或无人的电动飞机的开发变得活跃。电动垂直起降机包括多个用于驱动旋转翼而使其旋转的电驱动系统(eds：electric drive system)，多个旋转翼被多个马达驱动而旋转，由此，获得机身的升力和推力(例如参照下述专利文献1)。
4.现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利特开2018-131197号公报


技术实现要素：

5.电动垂直起降机中，根据飞行状况等，有时，一部分旋转翼不被使用而不旋转。本发明人发现，为了达成规定的目的，存在欲使不旋转的旋转翼以特定的角度范围锁定的情况。作为规定的目的，本发明人设想了以下情况：例如，为了将不旋转的旋转翼收纳于设置在电动垂直起降机上的收纳部、为了抑制因不旋转的旋转翼的空气阻力而造成的效率的恶化、为了抑制由旋转翼的空转引起的不良状况的发生等。存在上述状况的情况不限于装设于电动垂直起降机等电动飞机的电驱动系统，在装设于船舶等并用于驱动螺旋桨而使其旋转的电驱动系统中也是共通的。因此，期望一种技术，能使作为旋转体的旋转翼、螺旋桨以特定的角度范围锁定。
6.本公开能实现为以下的方式。
7.根据本公开的一方式，提供了一种电驱动系统的控制装置。上述控制装置是用于驱动旋转翼和螺旋桨中的任一方的旋转体而使其旋转的电驱动系统的控制装置，包括使所述旋转体的旋转在设定的锁定角度范围内锁定的锁定控制部。
8.根据上述方式的电驱动系统的控制装置，包括使旋转体的旋转在设定的锁定角度范围内锁定的锁定控制部，能使旋转体在锁定角度范围内锁定。因此，例如能将不被驱动旋转的旋转体收纳于收纳部，而且，能抑制因不被驱动旋转的旋转体从外部流体受到的阻力而产生的效率恶化。
9.本公开还能以各种方式实现。例如，能以电驱动系统的控制方法、包括电驱动系统的控制装置的电动飞机、电动移动体等方式实现。
附图说明
10.参照附图和以下详细的记述，可以更明确本公开的上述目的、其他目的、特征和优点。附图如下所述。图1是示出装设有电驱动系统的控制装置的电动垂直起降机的外观结构的立体图。图2是示出电动垂直起降机的概略结构的框图。图3是用于对控制装置的概略结构进行说明的框图。图4是用于对目标锁定位置进行说明的说明图。图5是用于对以基准角为目标来锁定的方法进行说明的说明图。图6是示出锁定处理的步骤的流程图。图7是示出第二实施方式的马达与旋转体的连接关系的示意图。图8是用于对以基准角为目标来锁定的方法进行说明的说明图。图9是示出旋转角与电角度的关系的另一示例的说明图。图10是示出旋转角与电角度的关系的另一示例的说明图。图11是示出第二实施方式中的锁定处理的步骤的流程图。图12是示出第三实施方式中的锁定处理的步骤的流程图。图13是示出第四实施方式中的锁定处理的步骤的流程图。图14是示出第五实施方式中的锁定处理的步骤的流程图。图15是示出第六实施方式中的锁定处理的步骤的流程图。图16是示出第七实施方式的电动垂直起降机的概略结构的立体图。图17是示出第七实施方式中的锁定处理的步骤的流程图。图18是示出在目标锁定位置处输出脉冲的形态的说明图。
具体实施方式
11.a.第一实施方式：a-1.装置结构：图1所示的作为本公开的一实施方式的控制装置装设于电驱动系统10(以下，也称为“eds(electric drive system)10”)，对该eds 10的动作进行控制。在本实施方式中，多个eds 10装设于电动垂直起降机100(以下，也称为“evtol(electric vertical take-off and landing aircraft)100”)。evtol100构成为通过电气驱动且能在铅垂方向上起降的有人飞机。evtol 100包括：机身20；多个旋转翼30；以及多个eds 10，上述多个eds 10与各旋转翼30分别对应且用于驱动各旋转翼30而使其旋转。本实施方式的evtol 100分别包括六个旋转翼30和六个eds 10。另外，evtol 100所包括的旋转翼30和eds 10的数量不限于六个，也可以是四个、九个等任意数量。
12.机身20相当于evtol 100中的除六个旋转翼30和六个eds 10以外的部分。机身20包括机身主体部21、两个主翼25以及尾翼28。
13.机身主体部21构成evtol 100的躯干部分，沿着evtol 100的前后方向形成。机身主体部21中的前方侧的内部形成有乘客室22。两个旋转翼30在前后方向上彼此排列地配置于机身主体部21中的后方侧的铅垂上方面。两个主翼25从机身主体部21分别向右方和左方
延伸地形成。在各主翼25的大致中央部，分别配置有旋转翼30。在各主翼25的前端部，分别配置有旋转翼30。尾翼28形成于机身主体部21的后端部。
14.六个旋转翼30中的、配置于机身主体部21的两个旋转翼30以及配置于各主翼25的大致中央部的两个旋转翼30构成为主要获得机身20的升力的抬升用旋转翼31。抬升用旋转翼31在evtol 100的动作模式为起飞模式的情况下等被驱动而旋转。此外，在evtol 100的动作模式为巡航模式的情况下等，抬升用旋转翼31变成不被驱动旋转的状态。在本实施方式中，各抬升用旋转翼31在未被驱动旋转的状态下，以特定的角度范围被锁定，分别收纳在收纳部35中，上述收纳部35形成于各抬升用旋转翼31的铅垂下方。收纳部35沿着相对于evtol 100的前后方向大致平行的方向形成。关于抬升用旋转翼31的锁定的详细说明将在后面叙述。另外，各抬升用旋转翼31的倾角是固定的。
15.6个旋转翼30中的、配置于各主翼25的前端部的两个旋转翼30构成为倾斜旋转翼32。各倾斜旋转翼32构成为能改变倾角。在evtol 100的动作模式是起飞模式的情况下等，如图1所示，各倾斜旋转翼32以使倾斜旋转翼32的旋转轴沿着铅垂方向的方式设定倾角。与图1所示的状态不同，在evtol 100的动作模式是巡航模式的情况下等，各倾斜旋转翼32以使倾斜旋转翼32的旋转轴沿着水平方向的方式设定倾角。此外，在evtol 100的动作模式为降落模式的情况下等，倾斜旋转翼32变成不被驱动旋转的状态。在本实施方式中，各倾斜旋转翼32在不被驱动旋转的状态下以特定的角度范围被锁定。关于倾斜旋转翼32的锁定的详细说明将在后面叙述。
16.六个旋转翼30以各自的旋转轴为中心相互独立地被驱动而旋转。各旋转翼30分别具有沿着与旋转轴垂直的方向以旋转轴为中心对称地形成的叶片33。叶片33具有大致板状的外观形状，在大致中央部供旋转轴插通。在本实施方式中，各旋转翼30分别具有两片叶片33。该两片叶片33构成为分别能独立地旋转。
17.六个eds 10构成为用于分别驱动各旋转翼30而使其旋转的驱动装置。六个eds 10中的四个分别驱动抬升用旋转翼31而使其旋转。六个eds 10中的两个分别驱动倾斜旋转翼32而使其旋转。各eds 10的结构彼此大致相等。
18.如图2所示，各eds 10包括马达11、逆变器电路12以及控制装置50。
19.马达11输出与从逆变器电路12供给的电压及电流相应的扭矩，经由轴19驱动旋转翼30而使其旋转。使用电角度并以输出按照指令的扭矩的方式执行马达11的旋转控制。在本实施方式中，马达11包括无刷马达，但不限于无刷马达，也可以包括感应马达、磁阻马达等任意的马达。在本实施方式中，马达11的输出在不经由齿轮的状态下传递至旋转翼30。因此，马达11的机械角与旋转翼30的旋转角一致。如图3所示，本实施方式的马达11设置有包括解析器等的角度传感器13。另外，也可以省略角度传感器13。
20.图2所示的逆变器电路12包括igbt(insulated gate bipolar transistor：绝缘栅双极晶体管)、mosfet(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor：金属氧化物半导体场效应晶体管)等开关元件而构成，将从电源部80供给的直流电压转换为三相交流电压并供给至马达11。逆变器电路12以与从控制装置50供给的控制信号相应的占空比对开关元件进行开关。
21.图3所示的控制装置50包括具有cpu(central processing unit：中央处理器)、rom(read only memory：只读存储器)及ram(random access memory：随机存取存储器)的
计算机。上述cpu通过执行预先存储于rom的控制程序来作为逆变器控制部51、锁定控制部52及角度获取部53起作用。控制装置50的ram及rom作为基准角存储部54起作用。此外，控制装置50具有脉冲输出部55。
22.逆变器控制部51向逆变器电路12输出控制信号，由此，对逆变器电路12的动作进行控制。锁定控制部52向逆变器控制部51输出控制信号而对马达11进行控制，由此，使旋转翼30的旋转以预先设定的角度范围(以下也称为“锁定角度范围”)锁定。角度获取部53获取马达11的当前的角度。在本实施方式中，角度获取部53使用由角度传感器13测定的值来获取马达11的电角度，但也可以根据由分别设置于逆变器电路12的各相的未图示的电流传感器测定的值来推定马达11的电角度。基准角存储部54存储基准角。基准角表示与使旋转翼30的旋转在锁定角度范围内锁定时的目标锁定位置对应的角度。如后所述，本实施方式的基准角通过马达11的电角度表示。脉冲输出部55具有包括晶体管的电路，与从锁定控制部52接收的控制信号相应地输出脉冲。关于锁定控制部52、角度获取部53、基准角存储部54及脉冲输出部55的详细说明将在后面叙述。
23.如图2所示，在evtol 100配置有用于对各eds 10进行控制的各种构成要素。具体而言，包括飞行控制系统40、通信装置70、电源部80以及用户界面部90(以下，也称为“ui部90”)。
24.飞行控制系统40包括具有cpu、rom和ram的计算机。该cpu通过执行预先存储于rom的控制程序来对evtol 100的整体动作进行控制。作为evtol 100的整体动作，例如为起飞动作、降落动作和巡航动作等。可以基于预先设定的飞行程序来执行该动作，也可以通过乘客的操作来执行该动作。飞行控制系统40分别与各eds 10连接，与evtol 100的动作模式相应地分别对各eds 10的控制装置50输出控制指令。此外，飞行控制系统40对各eds 10的控制装置50输出锁定指令，该锁定指令用于使处于不被驱动旋转的状态的旋转翼30的旋转停止并锁定。例如，在evtol 100的动作模式为巡航模式的情况下等，对与抬升用旋转翼31对应的eds 10的控制装置50输出锁定指令。此外，例如，在evtol 100的动作模式为降落模式的情况下等，对与倾斜旋转翼32对应的eds 10的控制装置50输出锁定指令。关于旋转翼30的锁定的详细说明将在后面叙述。
25.通信装置70与另一evtol 100、地面的指挥塔等进行通信。作为通信装置70，例如为民用vhf(very high frequency：甚高频)无线设备等。另外，除民用vhf以外，通信装置70也可以构成为进行在ieee802.11中规定的无线lan、在ieee802.3中规定的有线lan等通信的装置。
26.电源部80作为evtol 100中的电力供给源之一起作用，经由各eds 10的逆变器电路12向马达11供给三相交流电力。在本实施方式中，电源部80包括锂离子电池，但不限于锂离子电池，也可以包括镍氢电池等任意的二次电池，也可以包括燃料电池、发电机等任意的电力供给源以替代二次电池，或是在二次电池之外还包括燃料电池、发电机等任意的电力供给源。
27.ui部90供给预先确定的用户界面。作为用户界面，例如包括键盘、按钮等操作输入部、液晶面板等显示部等。ui部90例如设置于evtol 100的乘客室22。乘客能使用ui部90来改变evtol 100的动作模式。
28.本实施方式中的eds 10的控制装置50执行后述的锁定处理，从而在当前被驱动而
旋转的状态的旋转翼30中计划不被驱动旋转的状态的情况下，使该旋转翼30的旋转以目标锁定位置为目标而停止并锁定。上述的锁定角度范围表示作为以目标锁定位置为基准的偏移的范围而被允许的范围。因此，锁定角度范围包含了目标锁定位置。
29.用图4和图5来对目标锁定位置与马达11的机械角及电角度的关系进行说明。图4中，以点划线表示马达11的机械角，以细实线表示电角度，以粗实线表示解析器角度以作为参考。此外，图5的横轴表示时刻(s)。在本实施方式中，马达11的输出在不经由齿轮的状态下传递至旋转翼30，因此，旋转翼30的目标锁定位置能通过马达11的机械角表示。另外，图4和图5所示的示例中，省略了锁定角度范围的图示。
30.如上所述，使用电角度来执行马达11的旋转控制。在图4和图5所示的示例中，示出极对数为4的马达11中的机械角(deg)及电角度(deg)。极对数相当于将马达11的磁极数除以2后的数量。电角度的周期数相当于机械角的周期数乘以极对数后的值。在图4和图5所示的示例中，某一每单位时间的马达11的机械角的周期数：某一每单位时间的马达11的电角度的周期数＝1：4的关系成立，在马达11旋转一周而机械角从0deg达到360deg为止之间，从0deg至360deg为止的电角度存在四个周期。
31.a-2.锁定处理：当各eds 10中马达11的旋转开始时，在各eds 10的控制装置50中执行图6所示的锁定处理。
32.锁定控制部52检测基准角，即，检测与使旋转翼30在锁定角度范围内锁定时的目标锁定位置对应的角度(步骤s110)。在本实施方式中，该基准角设为旋转翼30的旋转上一次锁定时的马达11的电角度的值，存储于基准角存储部54。因此，在步骤s110中，该电角度的值从基准角存储部54中被读取而检测。另外，该基准角也可以设为evtol 100的起动开关接通时(时刻t0)的电角度的值而存储于基准角存储部54。在图5中，将马达11的旋转开始时的时刻表示为t0。如上所述，在上一次锁定时的电角度的值是基准角，且evtol 100保持该锁定状态而停止的情况下，接下来evtol 100的起动开关接通时(时刻t0)的电角度的值相当于基准值。
33.如图6所示，锁定控制部52对马达11的电角度达到0deg的次数进行向上计数(步骤s120)。在图5所示的示例中，计数器的次数随着马达11的旋转在时刻t1变成1，在时刻t2变成2，在时刻t3变成3，在时刻t4变成4。
34.如图6所示，锁定控制部52确定计数器的次数是否达到极对数(步骤s130)。在确定为计数器的次数未达到极对数的情况下(步骤s130：否)，返回步骤s120。另一方面，在确定为计数器的次数达到极对数的情况下(步骤s130：是)，锁定控制部52对马达11的当前的电角度是否达到基准角进行确定(步骤s140)。如图5所示，计数器的次数达到极对数的时刻t4的电角度为0deg。该电角度的值随着马达11的旋转而增加并在时刻t5达到基准角。
35.如图6所示，在确定为马达11的当前的电角度未达到基准角的情况下(步骤s140：否)，锁定控制部52反复进行步骤s140。另一方面，在确定为马达11的当前的电角度达到基准角的情况下(步骤s140：是)，锁定控制部52使脉冲输出部55输出脉冲(步骤s150)。在图5所示的示例中，在时刻t5输出脉冲。通过进行上述控制，每当旋转翼30的旋转位置达到目标锁定位置时，脉冲输出部55输出脉冲。
36.如图6所示，锁定控制部52将计数器的次数复位(步骤s160)。锁定控制部52对是否
有来自飞行控制系统40的锁定指令进行判断(步骤s170)。在判断为没有锁定指令的情况下(步骤s170：否)，返回步骤s120。另一方面，在判断为有锁定指令的情况下(步骤s170：是)，将马达11的旋转锁定，由此，将旋转翼30的旋转锁定(步骤s180)。在步骤s180中，将在计数器的次数达到马达11的极对数后最初达到的基准角设为目标而将马达11的旋转锁定，由此，旋转翼30的旋转被锁定。如图3所示，可以将由角度获取部53获取的马达11的当前的电角度控制成与在基准角存储部54中存储的基准角一致地执行马达11的旋转的锁定。此时，并非突然使马达11的旋转停下，可以是逐渐使转速降低，在成为规定的转速以下之后达到基准角时使旋转停下并锁定。通过执行步骤s180，锁定处理结束。
37.在本实施方式的锁定处理中，在evtol 100的动作模式是巡航模式的情况下等，使成为不被驱动旋转的状态的抬升用旋转翼31在锁定角度范围内的目标锁定位置处锁定。这里，抬升用旋转翼31的锁定角度范围包含于收纳角度范围中，该收纳角度范围是能将抬升用旋转翼31收纳于收纳部35的角度范围。因此，抬升用旋转翼31在能收纳于收纳部35的角度下停止旋转并锁定。如上所述，本实施方式的抬升用旋转翼31具有两片叶片33，收纳于收纳部35。两片叶片33在收纳于收纳部35时以长度方向彼此一致的方式重合。此时，可以使两片叶片33中的一方的叶片33在目标锁定位置处锁定，使另一方的叶片33与一方的叶片33重合。在该情况下，可以在旋转翼30设置用于使另一方的叶片33与一方的叶片33重合的机构。此外，也可以将两片叶片33控制成在各自的目标锁定位置处独立地锁定。
38.此外，本实施方式的锁定处理中，在evtol 100的动作模式是降落模式的情况下等，在锁定角度范围内将成为不被驱动旋转的状态的倾斜旋转翼32锁定。倾斜旋转翼32在空气阻力的值变小的角度下停止旋转并锁定。在本实施方式中，倾斜旋转翼32在如下的角度下停止旋转并锁定：倾斜旋转翼32根据倾斜旋转翼32的锁定位置而受到的空气阻力值比最大值和最小值的中间值小。更具体而言，倾斜旋转翼32在空气阻力值最小的角度下停止旋转并锁定。
39.此外，在本实施方式中，在将旋转翼30的叶片33的片数设为a，将目标锁定位置设为b，将180deg设为π的情况下，将锁定角度范围设定为[b－2π/a]以上[b 2π/a]以下的角度范围。
[0040]
根据以上说明的第一实施方式的eds 10的控制装置50，包括使旋转翼30的旋转在设定的锁定角度范围内锁定的锁定控制部52，因此，能使旋转翼30在锁定角度范围内锁定。因此，例如能将不被驱动旋转的旋转翼30收纳于收纳部35，而且，能抑制因不被驱动旋转的旋转翼30的空气阻力而产生的效率恶化。
[0041]
在不对未被驱动旋转的旋转翼30进行锁定的结构中，存在如下担忧：旋转翼30的空转引起旋转翼30及马达11的寿命恶化、诱发旋转翼30及马达的故障。此外，该故障可能造成在欲驱动旋转翼30而使其旋转的状况下不按照指令动作。如此，在不对未被驱动旋转的旋转翼30进行锁定的结构中，可能产生由旋转翼30的空转引起的不良状况。
[0042]
对此，根据本实施方式的eds 10的控制装置50，使不被驱动旋转的旋转翼30在锁定角度范围内锁定，因此，能抑制由旋转翼30的空转引起的不良状况。
[0043]
此外，抬升用旋转翼31的锁定角度范围包含于能将抬升用旋转翼31收纳于收纳部35的角度范围即收纳角度范围中。因此，能容易地将不被驱动旋转的抬升用旋转翼31收纳于设置在evtol 100的机身20上的收纳部35中。此外，由于锁定角度范围包含在收纳角度范
围中，因此，能省略为了收纳抬升用旋转翼31而在收纳部35设置引导件等，能抑制收纳部35的结构复杂化。
[0044]
此外，倾斜旋转翼32的锁定角度范围是相比于倾斜旋转翼32根据倾斜旋转翼32的锁定位置而受到的空气阻力值的最大值和最小值的中间的值，空气阻力值较小的角度范围。因此，能有效抑制因不被驱动旋转的倾斜旋转翼32的空气阻力而引起效率恶化。此外，倾斜旋转翼32在空气阻力值最小的角度下停止旋转并锁定，因此，能进一步抑制效率恶化。
[0045]
此外，在将旋转翼30的叶片33的片数设为a，将目标锁定位置设为b，将180deg设为π的情况下，将锁定角度范围设定为[b－2π/a]以上[b 2π/a]以下的角度范围。因此，能抑制旋转翼30被锁定的角度大幅偏离目标锁定位置。
[0046]
此外，控制装置50具有将用于使旋转翼30在锁定角度范围内锁定的基准角存储为马达11的电角度的值的基准角存储部54，因此，能使用基准角将马达11锁定，能抑制用于将马达11的旋转锁定的控制复杂化。
[0047]
此外，锁定控制部52对马达11的电角度达到0deg的次数进行向上计数，将在该次数达到马达11的极对数后最初达到的基准角设为目标而将马达11的旋转锁定，由此，使旋转翼30的旋转锁定。因此，能使用马达11的电角度使旋转翼30的旋转锁定，因此，能省略用于对旋转翼30的当前的旋转位置进行检测的检测部、用于对旋转翼30的当前的旋转角度进行检测的角度传感器等，此外，能省略马达11的角度传感器13。因此，能抑制evtol 100、旋转翼30、eds 10的结构复杂化，能抑制evtol 100、旋转翼30、eds 10的制造所需的成本增大。
[0048]
b.第二实施方式：如图7所示，第二实施方式的装设有控制装置50的eds 10在马达11的输出经由齿轮g传递至旋转翼30这点上与第一实施方式的eds 10不同。伴随于此，第二实施方式的锁定处理在执行步骤s130a以替代步骤s130这点上与第一实施方式的锁定处理不同。其它结构与第一实施方式相同，因而对同一结构标注同一符号并省略其详细说明。
[0049]
第二实施方式的eds 10中，马达11的输出经由齿轮g传递至旋转翼30。因此，马达11的机械角与旋转翼30的旋转角不一致。因此，为了在目标锁定位置处使旋转翼30的旋转停止并锁定，需要考虑根据齿轮比地根据马达11的电角度来推定旋转翼30的旋转角。
[0050]
在图8～图10示出了旋转翼30的旋转角、马达11的机械角和马达11的电角度的关系。图8示出齿轮g的齿轮比为2，马达11的极对数为4的情况。由于齿轮g的齿轮比为2，因此，旋转翼30在马达11旋转一周期间旋转两周。因此，在旋转翼30旋转一周而机械角从0deg达到180deg为止之间，从0deg至360deg为止的电角度存在两个周期。能使用齿轮g的齿轮比以及马达11的极对数来计算旋转翼30的旋转角与马达11的电角度之比。在图8所示的示例中，某一每单位时间的旋转翼30的旋转角的周期数：某一每单位时间的马达11的机械角的周期数：某一每单位时间的马达11的电角度的周期数＝2：1：4的关系成立。此外，图9中示出某一每单位时间的旋转翼30的旋转角的周期数：某一每单位时间的马达11的机械角的周期数：某一每单位时间的马达11的电角度的周期数＝3：12：32的结构，图10中示出某一每单位时间的旋转翼30的旋转角的周期数：某一每单位时间的马达11的机械角的周期数：某一每单位时间的马达11的电角度的周期数＝8：3：12的结构。
[0051]
旋转翼30的旋转角为某一值的时刻的马达11的电角度示出周期性相同的值。因
此，旋转翼30的旋转角处于目标锁定位置时的马达11的电角度示出周期性相同的值。更具体而言，至少每当达到马达11的电角度与旋转翼30的旋转角之比的值的最小公倍数的时刻时，示出相同的值。例如在图8所示的示例中，旋转翼30的旋转角：马达11的电角度＝2：4＝1：2，因此，马达11的电角度与旋转翼30的旋转角之比的值的最小公倍数为“2”。因此，每隔马达11的电角度的两个周期，旋转翼30的旋转角和马达11的电角度相同地变成0deg。此外，例如在图9所示的示例中，旋转翼30的旋转角：马达11的电角度＝3：32，因此马达11的电角度与旋转翼30的旋转角之比的值的最小公倍数为“96”。因此，每隔马达11的电角度的96个周期，旋转翼30的旋转角和马达11的电角度相同地变成0deg。此外，例如在图10所示的示例中，旋转翼30的旋转角：马达11的电角度＝8：12＝2：3，因此马达11的电角度与旋转翼30的旋转角之比的值的最小公倍数为“6”。因此，每隔马达11的电角度的6个周期，旋转翼30的旋转角和马达11的电角度相同地变成0deg。
[0052]
图11所示的第二实施方式的锁定处理中，锁定控制部52在执行步骤s120后，对计数器的次数是否达到马达11的电角度与旋转翼30的旋转角之比的值的最小公倍数进行确定(步骤s130a)。在确定为计数器的次数未达到马达11的电角度与旋转翼30的旋转角之比的值的最小公倍数的情况下(步骤s130a：否)，返回步骤s120。另一方面，在确定为计数器的次数达到马达11的电角度与旋转翼30的旋转角之比的值的最小公倍数的情况下(步骤s130a：是)，锁定控制部52对马达11的当前的电角度是否达到基准角进行确定(步骤s140)。通过进行上述控制，每当马达11的电角度为基准角、且旋转翼30的旋转位置达到目标锁定位置时，脉冲输出部55输出脉冲。第二实施方式的锁定处理的步骤s180中，将在计数器的次数达到马达11的电角度与旋转翼30的旋转角之比的值的最小公倍数后最初达到的基准角设为目标而将马达11的旋转锁定，由此，旋转翼30的旋转被锁定。通过执行步骤s180，锁定处理结束。
[0053]
根据以上说明的第二实施方式的eds 10的控制装置50，发挥与第一实施方式同样的效果。此外，在马达11的输出经由齿轮g传递至旋转翼30的结构中，也能使旋转翼30的旋转在锁定角度范围内锁定。
[0054]
c.第三实施方式：如图12所示，第三实施方式的控制装置50中执行的锁定处理在执行步骤s112b、s114b和s140b以替代步骤s120～s160这点上与第一实施方式的锁定处理不同。其它结构与第一实施方式相同，因而对同一结构标注同一符号并省略其详细说明。
[0055]
锁定控制部52在执行步骤s110后计算与在步骤s110中检测出的基准角对应的机械角(步骤s112b)。该机械角通过将检测出的基准角除以马达11的极对数来计算。
[0056]
锁定控制部52根据马达11的当前的电角度计算马达11的当前的机械角(步骤s114b)。马达11的当前的机械角是通过将马达11的当前的电角度除以马达11的极对数来计算的。锁定控制部52对在步骤s114b中计算出的马达11的当前的机械角是否达到在步骤s112b中计算出的与马达11的基准角对应的机械角进行确定(步骤s140b)。在确定为马达11的当前的机械角未达到与基准角对应的机械角的情况下(步骤s140b：否)，返回步骤s114b。另一方面，在确定为马达11的当前的机械角达到与基准角对应的机械角的情况下(步骤s140b：是)，锁定控制部52对是否有来自飞行控制系统40的锁定指令进行判断(步骤s170)。在判断为没有锁定指令的情况下(步骤s170：否)，返回步骤s114b。另一方面，在判断为有锁
定指令的情况下(步骤s170：是)，将马达11的旋转锁定，由此，将旋转翼30的旋转锁定(步骤s180)。在步骤s180中，将马达11的当前的机械角达到基准角情况下的马达11的机械角时设为目标而将马达11的旋转锁定，由此，旋转翼30的旋转被锁定。通过执行步骤s180，锁定处理结束。
[0057]
根据以上说明的第三实施方式的eds 10的控制装置50，发挥与第一实施方式同样的效果。此外，由于锁定控制部52计算与电角度对应的机械角，因此，能省略对马达11的电角度达到0deg的次数进行向上计数、在基准角处输出脉冲。
[0058]
d.第四实施方式：第四实施方式的装设有控制装置50的eds 10在马达11的输出经由齿轮g传递至旋转翼30这点上与第三实施方式的eds 10不同。伴随于此，图13所示的第四实施方式的锁定处理在执行步骤s112c、s114c和s140c以替代步骤s112b、s114b和s140b这点上与第三实施方式的锁定处理不同。其它结构与第三实施方式相同，因而对同一结构标注同一符号并省略其详细说明。
[0059]
锁定控制部52在执行步骤s110后计算与在步骤s110中检测出的基准角对应的旋转翼30的旋转角(步骤s112c)。该旋转角通过将检测出的基准角除以马达11的极对数并且乘以齿轮g的齿轮比来计算。
[0060]
锁定控制部52根据马达11的当前的电角度计算旋转翼30的当前的旋转角(步骤s114c)。旋转翼30的当前的旋转角通过将马达11的当前的电角度除以马达11的极对数并且乘以齿轮g的齿轮比来计算。锁定控制部52对在步骤s114c中计算出的旋转翼30的当前的旋转角是否达到在步骤s112c中计算出的与马达11的基准角对应的旋转翼30的旋转角进行确定(步骤s140c)。在确定为旋转翼30的当前的旋转角未达到与基准角对应的旋转角的情况下(步骤s140c：否)，返回步骤s114c。另一方面，在确定为旋转翼30的当前的旋转角达到与基准角对应的旋转角的情况下(步骤s140c：是)，锁定控制部52对是否有来自飞行控制系统40的锁定指令进行判断(步骤s170)。在判断为没有锁定指令的情况下(步骤s170：否)，返回步骤s114c。另一方面，在判断为有锁定指令的情况下(步骤s170：是)，将马达11的旋转锁定，由此，将旋转翼30的旋转锁定(步骤s180)。在步骤s180中，将旋转翼30的当前的旋转角达到基准角情况下的马达11的旋转角时设为目标而将马达11的旋转锁定，由此，旋转翼30的旋转被锁定。通过执行步骤s180，锁定处理结束。
[0061]
根据以上说明的第四实施方式的eds 10的控制装置50，发挥与第三实施方式同样的效果。此外，在马达11的输出经由齿轮g传递至旋转翼30的结构中，也能使旋转翼30的旋转在锁定角度范围内锁定。
[0062]
e.第五实施方式：第五实施方式的控制装置50中，在角度获取部53使用由设置于马达11的角度传感器13测定的值来获取马达11的机械角这点、以及基准角存储部54将与目标锁定位置对应的角度即基准角存储为马达11的机械角的值这点上与第三实施方式的控制装置50不同。伴随于此，第五实施方式的锁定处理在省略步骤s112b以及步骤s114b并且执行步骤s140d以替代步骤s140b这点上与第三实施方式的锁定处理不同。其它结构与第三实施方式相同，因而对同一结构标注同一符号并省略其详细说明。另外，在本实施方式中，马达11的输出在不经由齿轮的状态下传递至旋转翼30。
[0063]
锁定控制部52检测与使旋转翼30在锁定角度范围内锁定时的目标锁定位置对应的角度即基准角(步骤s110)。在本实施方式中，该基准角设为旋转翼30的旋转上一次锁定时的马达11的机械角的值，存储于基准角存储部54。另外，该基准角也可以设为evtol 100的起动开关接通时的机械角的值而存储于基准角存储部54。
[0064]
锁定控制部52对马达11的当前的机械角是否达到基准角进行确定(步骤s140d)。通过设置于马达11的角度传感器13测定并通过角度获取部53来获取马达11的当前的机械角。在确定为马达11的当前的机械角未达到基准角的情况下(步骤s140d：否)，锁定控制部52反复进行步骤s140d。另一方面，在确定为马达11的当前的机械角达到基准角的情况下(步骤s140d：是)，锁定控制部52对是否有来自飞行控制系统40的锁定指令进行判断(步骤s170)。在判断为没有锁定指令的情况下(步骤s170：否)，返回步骤s140d。另一方面，在判断为有锁定指令的情况下(步骤s170：是)，将马达11的旋转锁定，由此，将旋转翼30的旋转锁定(步骤s180)。在步骤s180中，将马达11的当前的机械角达到存储的基准角时设为目标而将马达11的旋转锁定，由此，旋转翼30的旋转被锁定。
[0065]
根据以上说明的第五实施方式的eds 10的控制装置50，发挥与第三实施方式同样的效果。此外，用于对马达11的机械角进行检测的角度传感器13设置于马达11，将马达11的当前的机械角达到存储的基准角时设为目标而将旋转翼30的旋转锁定，因此，能省略机械角的计算。
[0066]
f.第六实施方式：第六实施方式的装设有控制装置50的eds 10中，在马达11的输出经由齿轮g而传递至旋转翼30这点、在旋转翼30设置有角度传感器且角度获取部53获取旋转翼30的旋转角这点、以及基准角存储部54将与目标锁定位置对应的角度即基准角存储为旋转翼30的旋转角的值这点上与第五实施方式eds 10不同。伴随于此，第六实施方式的锁定处理在执行步骤s110e及步骤s140e以替代步骤s110及步骤s140d这点上与第五实施方式的锁定处理不同。其它结构与第五实施方式相同，因而对同一结构标注同一符号并省略其详细说明。
[0067]
在图15所示的步骤s110e中，锁定控制部52检测与使旋转翼30在锁定角度范围内锁定时的目标锁定位置对应的角度即基准角(步骤s110)。在本实施方式中，该基准角设为旋转翼30的旋转上一次锁定时的旋转翼30的旋转角的值，存储于基准角存储部54。另外，该基准角也可以设为evtol 100的起动开关接通时的旋转翼30的旋转角的值而存储于基准角存储部54。
[0068]
锁定控制部52对旋转翼30的当前的旋转角是否达到基准角进行确定(步骤s140e)。通过设置于马达11的角度传感器测定并通过角度获取部53来获取旋转翼30的当前的旋转角。在确定为旋转翼30的当前的旋转角未达到基准角的情况下(步骤s140e：否)，锁定控制部52反复进行步骤s140e。另一方面，在确定为旋转翼30的当前的旋转角达到基准角的情况下(步骤s140e：是)，锁定控制部52对是否有来自飞行控制系统40的锁定指令进行判断(步骤s170)。在判断为没有锁定指令的情况下(步骤s170：否)，返回步骤s140e。另一方面，在判断为有锁定指令的情况下(步骤s170：是)，将马达11的旋转锁定，由此，将旋转翼30的旋转锁定(步骤s180)。在步骤s180中，将旋转翼30的当前的旋转角达到存储的基准角时设为目标而将马达11的旋转锁定，由此，旋转翼30的旋转被锁定。
[0069]
根据以上说明的第六实施方式的eds 10的控制装置50，发挥与第五实施方式同样
的效果。此外，在旋转翼30设置有用于对旋转翼30的旋转角进行检测的角度传感器，将旋转翼30的当前的旋转角达到存储的基准角时设为目标而将旋转翼30的旋转锁定，因此，在马达11的输出经由齿轮g而传递至旋转翼30的结构中，也能使旋转翼30的旋转在锁定角度范围内锁定。
[0070]
g.第七实施方式：如图16所示，第七实施方式的eds 10装设于evtol 100f。evtol 100f在还具有对旋转翼30的旋转位置进行检测的检测部这点上与第一实施方式的evtol 100不同。伴随于此，图17所示的第七实施方式的锁定处理在省略步骤s110～s130以及s160并且执行步骤s140f以替代步骤s140这点上与第一实施方式的锁定处理不同。其它结构与第一实施方式相同，因而对同一结构标注同一符号并省略其详细说明。另外，在本实施方式中，马达11的输出在不经由齿轮的状态下传递至旋转翼30，但也可以经由齿轮而传递至旋转翼30。
[0071]
第七实施方式的evtol 100f设置有视觉伺服器92以及红外线传感器94以作为对旋转翼30的旋转位置进行检测的检测部。视觉伺服器92包括例如设置于尾翼28的相机，对各旋转翼30的旋转位置进行检测。红外线传感器94例如分别设置于各旋转翼30的铅垂下方，对各自的旋转翼30的旋转位置进行检测。另外，也可以省略视觉伺服器92以及红外线传感器94中的任一方，也可以替代红外线传感器94、或是在红外线传感器94之外，设置超声波传感器、位置传感器、光传感器、光电传感器等能检测旋转翼30的旋转位置的任意的检测部。
[0072]
如图18所示，第七实施方式的eds 10所包括的脉冲输出部55基于视觉伺服器92以及红外线传感器94的检测结果，在旋转翼30的当前的旋转位置与用于使旋转翼30在锁定角度范围内锁定的目标锁定位置一致时，输出脉冲。通过上述结构，每当旋转翼30旋转一周时，脉冲输出部55输出脉冲。
[0073]
如图17所示，锁定控制部52对由视觉伺服器92以及红外线传感器94检测出的旋转翼30的当前的旋转位置是否达到目标锁定位置进行确定(步骤s140f)。在确定为旋转翼30的当前的旋转位置未达到目标锁定位置的情况下(步骤s140f：否)，锁定控制部52反复进行步骤s140f。另一方面，在确定为旋转翼30的当前的旋转位置达到目标锁定位置的情况下(步骤s140f：是)，锁定控制部52对是否有来自飞行控制系统40的锁定指令进行判断(步骤s170)。在判断为没有锁定指令的情况下(步骤s170：否)，返回步骤s140f。另一方面，在判断为有锁定指令的情况下(步骤s170：是)，将马达11的旋转锁定，由此，将旋转翼30的旋转锁定(步骤s180)。在步骤s180中，锁定控制部52将通过脉冲输出部55输出脉冲时设为目标而将旋转翼30锁定。通过执行步骤s180，锁定处理结束。
[0074]
根据以上说明的第七实施方式的eds 10的控制装置50，发挥与第一实施方式同样的效果。此外，在evtol 100f设置有对旋转翼30的旋转位置进行检测的检测部，脉冲输出部55在用于使旋转翼30在锁定角度范围内锁定的目标锁定位置与旋转翼30的当前的旋转位置一致时输出脉冲。因此，能省略电角度的检测、机械角的计算等，此外，能省略基准角存储部54。此外，在马达11的输出经由齿轮g传递至旋转翼30的结构中，也能使旋转翼30的旋转在锁定角度范围内锁定。
[0075]
h.其他实施方式：h-1.其他实施方式1：
在上述各实施方式中，各旋转翼30分别具有两片叶片33，但不限于两片，也可以具有一片或三片等任意片数的叶片33。具有一片叶片33的结构中，可以是在将旋转翼30的叶片33的片数设为a，将目标锁定位置设为b的情况下，将锁定角度范围设定为[b－45deg]以上[b 45deg]以下的角度范围的形态。根据该形态，能进一步抑制旋转翼30被锁定的角度大幅偏离目标锁定位置。
[0076]
h-2.其他实施方式2：在上述各实施方式中，控制装置50分别装设于各eds 10，但也可以在evtol 100、100f设置一个eds 10的控制装置50，该控制装置50控制多个eds10。在该结构中，可以是锁定控制部52与evtol 100、100f的动作模式相应地确定多个旋转翼30中的锁定的旋转翼30的形态。例如，在evtol 100、100f的动作模式为巡航模式的情况下等，将抬升用旋转翼31确定为锁定的旋转翼30。根据该形态，能根据evtol 100、100f的动作模式适当地对多个旋转翼30中的不被驱动旋转的旋转翼30进行锁定。
[0077]
h-3.其他实施方式3：上述各实施方式的eds 10具有驱动旋转翼30而使其旋转的马达11，但eds 10也可以不包括马达11。即，eds 10也可以是对设置于eds 10的外部的马达11进行控制的系统。通过该结构，也能发挥与上述各实施方式同样的效果。
[0078]
h-4.其他实施方式4：上述各实施方式的evtol 100、100f的结构仅为一例，能进行各种改变。例如，在上述各实施方式中，evtol 100、100f包括能改变倾角的倾斜旋转翼32，但也可以替代倾斜旋转翼32，或是在倾斜旋转翼32之外，包括倾角固定的巡航用旋转翼30以作为旋转翼30。此外，例如，也可以是对倾斜旋转翼32设置收纳部，将不被驱动旋转的倾斜旋转翼32收纳于收纳部的形态。在该形态中，倾斜旋转翼32可以在能收纳于收纳部的角度下停止旋转并锁定。此外，例如，也可以是省略抬升用旋转翼31的收纳部的形态。在该形态中，抬升用旋转翼31可以在空气阻力的值变小的角度下停止旋转并锁定。通过上述结构，也能发挥与上述各实施方式同样的效果。
[0079]
h-5.其他实施方式5：上述各实施方式的eds 10装设于evtol 100、100f，但不限于evtol 100、100f，也可以装设于有人或无人的任意的电动飞机，不限于电动飞机，也可以装设于进行基于无线的远程操作的船舶、潜水艇等、螺旋桨被驱动而旋转的任意的船舶等电动移动体。即，一般而言，eds 10的控制装置50也可以构成为用于驱动旋转翼30和螺旋桨中的任一方的旋转体而使其旋转的eds 10的控制装置50。此外，锁定角度范围也可以是，相比于旋转体根据旋转体的锁定位置而从外部流体受到的阻力值的最大值和最小值的中间的值，阻力值较小的角度范围。通过该结构，也能发挥与上述各实施方式同样的效果。
[0080]
h-6.其他实施方式6：在上述第一～第六实施方式的evtol 100中，也可以与第七实施方式的evtol 100f同样地在evtol 100f设置能检测旋转翼30的旋转位置的任意的检测部，可以通过与该检测部协作，使旋转翼30在目标锁定位置锁定。根据该结构，能提高在锁定角度范围内将旋转翼30锁定时的精度。
[0081]
本公开不限于上述实施方式，能在不超出上述主旨的范围内通过各种结构实现。
例如，与发明内容部分所记载的形态中的技术特征对应的各实施方式中的技术特征可以适当地进行替换或组合，以解决上述技术问题的一部分或全部、或者实现上述效果的一部分或全部。此外，上述技术特征只要未在本说明书中作为必须结构而说明，就可适当删除。
[0082]
本公开所记载的控制装置、外部装置及其方法也可以通过专用计算机来实现，该专用计算机通过构成处理器和存储器而提供，上述处理器被编程为执行由计算机程序具体化的一个至多个功能。或者，也可以是，本公开所记载的控制部及其方法通过专用计算机来实现，该专用计算机是通过由一个以上的专用硬件逻辑电路构成处理器而提供的。或者，本公开所记载的控制装置、外部装置及其方法也可以由一个以上的专用计算机来实现，该专用计算机通过被编程为执行一个至多个功能的处理器及存储器与利用一个以上硬件逻辑电路构成的处理器的组合构成。此外，计算机程序也可以被存储于计算机可读的非暂时性有形存储介质，以作为由计算机执行的指令。