JP2021030959A - 空陸両用乗物 - Google Patents

Abstract

【課題】操縦装置に対して、地上走行時における操縦の感覚と同じような感覚で飛行時にも操縦できる空陸両用乗物を提供する。
【解決手段】地上を走行する地上走行形態と、空中を飛行する飛行形態と、を選択可能な空陸両用乗物１において、電動モータ５２で駆動するプロペラ５と、ハンドル１０及びステップ２０と、を備え、地上走行時と飛行時のいずれにおいても、ハンドル１０の操舵により乗物１にヨー動作させることができるように構成されており、飛行時に、ハンドル１０に設けられた、地上走行時にエンジンの回転数を制御するためのエンジンスロットル１３を操作し、又はハンドル１０に設けられたモータスロットル１７を操作して、プロペラ５の回転数を制御することができるように構成されている。
【選択図】図５

Description

本発明は、空陸両用乗物に関する。

近年、車輪で地上を走行するとともに、プロペラで推力を得て空中を飛行可能な空陸両用乗物の研究、開発が進められている。
そして、例えば特許文献１では、地上走行時にはステアリングホイールで操舵し、飛行時には、ステアリングホイールとは別体の操縦捍（コントロール・スティック）で操舵することが記載されている。

しかし、このように地上走行時と飛行時とで操縦装置（ステアリングホイールと操縦桿）が異なると、操縦動作が複雑になり、ドライバにかかる負担が大きくなる。
そのため、特許文献２には、地上走行時にステアリングホイールとして機能する操縦装置が、飛行時には操舵輪（コントロール・ホイール）として機能するように構成することが記載されている。また、特許文献３には、地上走行や飛行を行わせることが可能な操舵輪状の操縦装置が記載されている。

特開２０１７−１８５８６６号公報 特開２０１３−２４４８９８号公報 特表２０１７−５３４５１４号公報

しかしながら、上記のように地上走行時も飛行時も同じ操縦装置で操舵するように構成するとしても、操縦装置に対する操作のしかたが地上走行時と飛行時とで異なるため、地上走行時における操作のしかたと飛行時における操作のしかたを別々に覚えなければならない。
また、仮に地上走行時における操縦装置に対する操作のしかたが通常の乗用車等の操作のしかたと同じ（あるいは同様）であったとしても、通常、ドライバは航空機やヘリコプタ等における操縦装置（操縦桿や操舵輪）の操作のしかたを知らない場合が多いため、飛行時における操縦装置に対する操作のしかたを覚えなければならない。

そのため、ドライバが空陸両用乗物を操縦できるようになるまでの学習の負担が大きくなる。
また、このように、１つの操縦装置に対する操作のしかたが地上走行時と飛行時とで異なると、飛行時に誤って地上走行時の操作のしかたをしてしまうなどして操作を誤るおそれがある。

このような事態が生じることを回避するためには、地上走行時と飛行時に同じような制御を行う操作を行う場合（例えば地上走行時におけるエンジンの回転数を上げ下げする操作と飛行時にプロペラの回転数を上げ下げする操作を行うような場合）に、操縦装置に対して同じ動作（あるいは同様の動作）を行うように構成されていることが望ましい。
すなわち、操縦装置に対して、地上走行時における操縦の感覚と同じような感覚で飛行時にも操縦できるように構成されていることが望ましい。
そして、このように構成されていれば、上記のような問題が生じることを抑制し、あるいは防止することが可能となる。

本発明は、上記の点を鑑みてなされたものであり、操縦装置に対して、地上走行時における操縦の感覚と同じような感覚で飛行時にも操縦できる空陸両用乗物を提供することを目的とする。

前記の問題を解決するために、請求項１に記載の発明は、
地上を走行する地上走行形態と、空中を飛行する飛行形態と、を選択可能な空陸両用乗物において、
電動モータで駆動するプロペラと、ハンドル及びステップと、を備え、
地上走行時と飛行時のいずれにおいても、前記ハンドルの操舵により乗物にヨー動作させることができるように構成されており、
飛行時に、前記ハンドルに設けられた、地上走行時にエンジンの回転数を制御するためのエンジンスロットルを操作し、又は前記ハンドルに設けられたモータスロットルを操作して、前記プロペラの回転数を制御することができるように構成されていることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の空陸両用乗物において、
前記プロペラが取り付けられた翼のティルト角が可変とされており、
飛行時に、前記ステップに対する所定の操作を行うことで、前記翼のティルト角を制御することができるように構成されていることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の空陸両用乗物において、前記所定の操作は、前記ステップに対して、地上走行時にシフトチェンジするための操作であることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の空陸両用乗物において、
一対の前記ステップは、それぞれ上方から踏み込むことで、互いに独立に上下動できるように構成されており、
飛行時に、前記一対のステップの踏み込み量の差に応じてロール動作を行うように構成されていることを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の空陸両用乗物において、
一対の前記ステップには、上方からの荷重を計測するための装置がそれぞれ設けられており、
飛行時に、前記一対のステップの前記荷重の差に応じてロール動作を行うように構成されていることを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の空陸両用乗物において、飛行時に、前記ハンドルに設けられたピッチハンドルを操作して、前記ピッチハンドルの操作量に応じてピッチアップ又はピッチダウンを制御することができるように構成されていることを特徴とする。

本発明によれば、地上を走行する地上走行形態と、空中を飛行する飛行形態と、を選択可能な空陸両用乗物において、操縦装置に対して、地上走行時における操縦の感覚と同じような感覚で飛行時にも操縦することができる。

本実施形態に係る空陸両用乗物の地上走行時における構成を表す図である。 本実施形態に係る空陸両用乗物の離着陸時における構成を表す図である。 本実施形態に係る空陸両用乗物の巡航時における構成を表す図である。 プロペラの構成例を表す図である。 本実施形態に係る空陸両用乗物の（Ａ）ハンドルの構成、（Ｂ）ステップの構成を表す概略平面図である。 ハンドルのうちモータスロットルを含む部分の拡大図であり、エンジンスロットルとモータスロットルと回動方向の関連性を説明する図である。 （Ａ）、（Ｂ）ハンドルにシフトレバーを設けた構成例を表す概略平面図である。

以下、本発明に係る空陸両用乗物の実施の形態について、図面を参照して説明する。
なお、以下では、上下、前後、左右の各方向については、空陸両用乗物における各方向に従って説明する。

［空陸両用乗物の構成］
図１は、本実施形態に係る空陸両用乗物の地上走行時における構成を表す図であり、図２は、飛行時のうち離着陸時における構成を表す図であり、図３は、飛行時のうち巡航時における構成を表す図である。
空陸両用乗物１は、主に、胴体２と、車輪３と、主翼４と、プロペラ５と、水平尾翼６と、垂直尾翼７と、テールロータ８とを備えて構成されている。

空陸両用乗物１は、自動二輪車をベースとして構成されており、車輪３が胴体２の下方に前後２輪配置されている。
そして、胴体２の略中央に配置されている操縦席には、自動二輪車のハンドルやステップの機能を備えるハンドルやステップ（後述する図５（Ａ）、（Ｂ）等参照）が設けられており、座席シートに跨ったドライバがハンドルやステップを操作して地上走行時の操縦や飛行時の操舵等を行うようになっている。なお、本実施形態に係るハンドルやステップ等については後で詳しく説明する。

また、図示を省略するが、本実施形態では、胴体２内にエンジンや発電機、バッテリ等が内蔵されており、地上走行時にはエンジンの動力で走行するようになっている。
また、地上走行時だけでなく飛行時においてもエンジンを稼働させて発電機で発電を行い、発電された電力をバッテリに充電するとともに、プロペラ５を駆動する後述する電動モータ５２等の各機器等に供給するようになっている。

主翼４は、プロペラ５を備えたティルトウィングとされており、プロペラ５を上方に向けた状態（図２参照）と前方に向けた状態（図３参照）との間で主翼４のティルト角を変えることができるようになっている。ティルト角は、例えば、主翼４の向きが水平方向の場合に０°、鉛直方向の場合に９０°とされる。
また、主翼４は、プロペラ５を上方に向けた状態で、胴体２の側面に取り付けられたヒンジ機構を介して、胴体２に沿う状態に折り畳まれた状態（図１参照）と胴体２の側方に開いた状態（図２参照）との間で回動させることができるようになっている。

プロペラ５は、主翼４に取り付けられており、図４に示すように、ナセル５１内に収容された電動モータ５２で駆動するようになっている。そして、本実施形態では、電動モータ５２が故障するなどして停止してもプロペラ５の回転が停止しないようにするために、プロペラ５は複数の電動モータ５２で駆動されるようになっている。
具体的には、例えば図４に示すように、ナセル５１内の前側に３基の電動モータ５２が配置され、後側に２基の電動モータ５２が配置されており、各電動モータ５２の出力軸に取り付けられた第１ギヤ５３がそれぞれプロペラ軸５ａの前側や後側に固定された第２ギヤ５４と噛み合うように各電動モータ５２が配置されるように構成されている。

また、本実施形態では、空陸両用乗物１の後方、すなわち左右の水平尾翼６の間の垂直尾翼７後方の胴体２部分に、回転軸が略上下方向を向くようにテールロータ８が設けられている。
そして、テールロータ８も図示しない複数の電動モータで駆動されるようになっている。

なお、胴体２等には、この他、通常、自動二輪車に設けられるＥＣＵや各種の測定器やセンサ類等や、ブレーキの関する各種の機器等が収容されている。
また、胴体２等には、航空機に設けられる各種の測定器やセンサ類等のほか、飛行時にプロペラ５の回転数や主翼４のティルト角の制御や、補助翼４１や昇降舵６１、方向舵７１等の動翼（図３参照）等の制御を行うためのコンピュータ等が収容されている。

［空陸両用乗物における形態の変化等について］
ここで、本実施形態に係る空陸両用乗物１における形態の変化等について説明する。
本実施形態では、ドライバが空陸両用乗物１に乗る場合、図１に示した状態から左右のいずれか一方の主翼４を開く方向に回動させ、操縦席の横のドアを開けて操縦席に乗り込む。そして、自動二輪車に乗る場合と同じ要領で座席シートに跨って座り、主翼４を閉じる方向に回動させた後、ドアを閉めて、空陸両用乗物１を図１に示したように地上走行時における形態（以下、この形態を地上走行形態という。）にする。
また、空陸両用乗物１から降りる場合は、ドライバは、操縦席の横のドアを開けた後、地上走行形態から左右のいずれか一方の主翼４を開く方向に回動させる。そして、自動二輪車から降りる場合と同じ要領で座席シートから降り、ドアを閉めた後、主翼４を回動させて閉じる。

地上走行時は、ドライバは上記のようにして空陸両用乗物１に乗った状態で、自動二輪車を走行させる場合と同様にハンドルやステップを操縦して空陸両用乗物１を走行させるようになっている。

一方、本実施形態では、空陸両用乗物１は、飛行中に形態が変わる。
すなわち、空陸両用乗物１は、飛行を行う場合、上記の地上走行形態から、プロペラ５を上方に向けたまま左右の主翼４を胴体２の側方にそれぞれ開いた状態（図２参照。以下、この形態を離着陸形態という。）に形態を変える。
そして、離陸時には、この離着陸形態のまま鉛直方向に上昇して離陸する。また、着陸時も、離着陸形態で鉛直方向に下降して着陸するようになっている。

また、空陸両用乗物１は、上記のように離着陸形態で離陸した後、左右の主翼４をそれぞれ前方にティルトさせることができるようになっている。この場合、主翼４のティルト角を例えば１０°や１５°刻みで変えることができるように構成することが可能である。
そして、主翼４のティルト角を変えることで空陸両用乗物１の飛行速度を変えることができ、プロペラ５を上方に向けた離着陸形態では飛行速度は０（上下方向の移動のみ）であり、プロペラ５を前方に向けた状態（図３参照）で飛行速度が最も速くなる。

なお、以下、図３に示したプロペラ５を前方に向けた形態を巡航形態といい、離着陸形態（図２参照）と巡航形態（図３参照）の間の形態（図示省略）を、離着陸形態から巡航形態（又は巡航形態から離着陸形態）に遷移する際の形態という意味で遷移飛行形態という。

また、例えば、飛行中に空陸両用乗物１をロールさせる場合、離着陸形態では、左右のプロペラ５の推力に差を生じさせるようにしてロールさせるが、巡航形態では、左右の主翼４の補助翼４１を操作して揚力差を生じさせることでロールさせる。また、遷移飛行形態では、これらの操作を組み合わせて行うことでロールさせる。
このように、飛行時に空陸両用乗物１にロールやピッチ、ヨーの動作を行わせる場合、その形態（離着陸形態、遷移飛行形態、巡航形態）によってプロペラ５の推力操作や補助翼４１等の動翼の操作等を組み合わせて行うことが必要になる。

そのため、本実施形態では、空陸両用乗物１の飛行時に、ドライバにより後述するようにハンドルやステップの操作が行われた場合、それらの操作に対応する各信号（センサによる計測値等）をコンピュータに取り込み、コンピュータで演算処理を行う。
そして、コンピュータからプロペラ５を駆動する電動モータ５２のコントローラや動翼のアクチュエータ等に信号を送信するなどして、空陸両用乗物１がその時点でとっている形態に応じた適切な動作を空陸両用乗物１に行わせるよう制御するようになっている。

なお、本実施形態では、ドライバがハンドルの前方等に配置された図示しないタッチパネルを操作するなどして、空陸両用乗物１の形態を、地上を走行する地上走行形態と空中を飛行する飛行形態との間で選択することができるようになっている。
そして、空陸両用乗物１は、地上走行形態が選択されると地上走行形態になり、飛行形態が選択されると離着陸形態になるようになっている。

また、このようにドライバがタッチパネルを操作するなどして地上走行形態と飛行形態のいずれかを選択するように構成する代わりに、例えば、空陸両用乗物１に左右の主翼４の開閉を検知するセンサを設けるなどしておき、ドライバが左右の主翼４を閉じる方向に回動させた場合に地上走行形態が選択されたと判定し、左右の主翼４を開く方向に回動させた場合に飛行形態が選択されたと判定するように構成することも可能である。

［空陸両用乗物のハンドルやステップの構成等について］
次に、本実施形態に係る空陸両用乗物１に特徴的なハンドルやステップの構成等について説明する。
図５（Ａ）、（Ｂ）は、本実施形態に係る空陸両用乗物の（Ａ）ハンドル及び（Ｂ）ステップの構成を表す概略平面図である。

［地上走行のための構成等］
前述したように、本実施形態に係る空陸両用乗物１では、地上走行時には、ドライバは自動二輪車を走行させる場合と同様にハンドルやステップを操縦して空陸両用乗物１を走行させるようになっている。
そのため、本実施形態では、空陸両用乗物１のハンドル１０やステップ２０は、自動二輪車のハンドルやステップの機能を備えるように構成されている。そして、本実施形態に係るハンドル１０やステップ２０は、構造的には、自動二輪車のハンドルやステップに操作部を追加した構造になっている。

具体的には、本実施形態に係る空陸両用乗物１のハンドル１０では、左右方向に延びる略棒状のハンドルバー１１の右ハンドルグリップ１２上にエンジンスロットル１３（アクセル等ともいう。）が設けられており、エンジンスロットル１３の前方にブレーキレバー１４が配置されている。
そして、地上走行時に、エンジンスロットル１３を右ハンドルグリップ１２周りに回すとエンジンの回転数を制御（上げ下げ）することができ、また、ブレーキレバー１４を握ると前輪にブレーキがかかるようになっている。

また、ハンドルバー１１の左ハンドルグリップ１５の前方にクラッチレバー１６が配置されており、地上走行時にクラッチレバー１６を握るとクラッチが切れるようになっている。
さらに、地上走行時にハンドル１０を操舵することで、すなわちハンドルバー１１をステアリング軸周りに搖動させることで、空陸両用乗物１にヨー動作（すなわち右折や左折）させることができるようになっている。

本実施形態に係る空陸両用乗物１の左右一対のステップ２０のうち、右側のステップ２０Ｒの前方にはブレーキペダル２１が配置されている。そして、地上走行時にブレーキペダル２１を踏み込むと後輪にブレーキがかかるようになっている。
また、左側のステップ２０Ｌの前方にはシフトペダル２２が配置されており、シフトペダル２２でシフトチェンジできるようになっている。地上走行時にシフトペダル２２を押し上げるとギヤがシフトアップし、シフトペダル２２を押し下げるとギヤがシフトダウンするようになっている。

すなわち、本実施形態に係る空陸両用乗物１では、ハンドル１０やステップ２０は、自動二輪車のハンドルやステップの機能を備えており、地上走行時には、通常の自動二輪車のハンドルやステップの操縦と同じ操縦のしかたで操縦装置（すなわちハンドル１０やステップ２０）を操縦することで、通常の自動二輪車と同じように空陸両用乗物１を操縦することができるようになっている。

［飛行のための構成等］
一方、本実施形態に係る空陸両用乗物１では、飛行形態では、ドライバが操縦モードをマニュアル操縦モード、アシスト操縦モード、自動操縦モードの中から選択できるようになっている。

［マニュアル操縦モード］
飛行形態のうち、マニュアル操縦モードでは、空陸両用乗物１のロールやピッチ、ヨーの各動作のほか、プロペラ５の回転数や主翼４のティルト角の制御をドライバが自ら操縦できるようになっている。

［ヨー動作］
その中で、ヨー動作は、地上走行時と同様に、ハンドル１０の操舵（すなわちハンドルバー１１のステアリング軸周りの搖動）により空陸両用乗物１にヨー動作させることができるようになっている。
具体的には、ハンドル１０にはハンドルバー１１のステアリング軸周りの搖動角を計測するセンサ等が取り付けられており、ドライバがハンドルバー１１をステアリング軸周りに揺動させるとセンサ等がその揺動角を計測してコンピュータに送信し、コンピュータがその揺動角に応じて垂直尾翼７の方向舵７１（図３等参照）を回動させるなどして空陸両用乗物１にヨー動作させるようになっている。

本実施形態では、上記のように、地上走行時にも、ハンドル１０の操舵（ハンドルバー１１のステアリング軸周りの搖動）により空陸両用乗物１にヨー動作させることができるため、地上走行時と飛行時のいずれにおいても、ハンドル１０の操舵（ハンドルバー１１のステアリング軸周りの搖動）により空陸両用乗物１にヨー動作させることができるように構成されている。
そのため、本実施形態に係る空陸両用乗物１では、ドライバは、飛行時に空陸両用乗物１にヨー動作させる場合、操縦装置（この場合はハンドル１０）に対して、地上走行時における操縦の感覚と同じような感覚で操縦できる。そのため、ドライバは、地上走行時も飛行時も、空陸両用乗物１にヨー動作させる際に、操縦のしかたを誤ることなくハンドル１０を操縦して空陸両用乗物１にヨー動作をさせることが可能となる。

［プロペラ（エンジン）の回転数の制御］
また、プロペラ５の回転数の制御（すなわち電動モータ５２の回転数の上げ下げ）は、飛行時に、ハンドル１０のエンジンスロットル１３の近傍に設けられたモータスロットル１７（図５（Ａ）参照）を操作して行うことができるように構成されている。
本実施形態では、モータスロットル１７は、エンジンスロットル１３の近傍の、ハンドルバー１１の右ハンドルグリップ１２の端部に、その後端部分で右ハンドルグリップ１２に略直交するように取り付けられている。

そして、ドライバは、モータスロットル１７を掴んで、図６に示すように、右ハンドルグリップ１２の前側に突き出した状態から持ち上げるように回動させたり（図中の矢印α参照）、反対に、持ち上げた状態から前方に方向に倒すように回動させる（図中の矢印β参照）ことができるようになっている。

そして、ハンドル１０には、モータスロットル１７の回動角を計測するセンサ等が取り付けられており、ドライバがモータスロットル１７を持ち上げるように回動させるとセンサ等がその回動角を計測してコンピュータに送信し、コンピュータがその回動角に応じてプロペラ５の回転数を上げる。
逆に、ドライバが持ち上げた状態から前方に方向に倒すように回動させるとセンサ等がその回動角を計測してコンピュータに送信し、コンピュータがその回動角に応じてプロペラ５の回転数を下げるようになっている。なお、図６ではブレーキレバー１４等の図示が省略されている。

地上走行時、エンジンスロットル１３を、モータスロットル１７でプロペラ５の回転数を上げる方向（矢印α）と同じ方向に回すと（図中の矢印Ａ参照）エンジンの回転数が上がり、モータスロットル１７でプロペラ５の回転数を下げる方向（矢印β）と同じ方向に回すと（図中の矢印Ｂ参照）エンジンの回転数が下がる。
このように、本実施形態に係る空陸両用乗物１では、ドライバは、飛行時に空陸両用乗物１のプロペラ５の回転数の上げ下げを行う場合、操縦装置（この場合はエンジンスロットル１３の近傍のモータスロットル１７）に対して、地上走行時におけるエンジンの回転数の上げ下げの際にエンジンスロットル１３を操縦する感覚（エンジンスロットル１３の回動）と同じような感覚で操縦（モータスロットル１７を回動）できる。
そのため、ドライバは、地上走行時も飛行時も、空陸両用乗物１にプロペラ５の回転数の上げ下げを行う際に、操縦のしかたを誤ることなくモータスロットル１７を操縦して空陸両用乗物１にプロペラ５の回転数の上げ下げを行うことが可能となる。

なお、エンジンスロットル１３は矢印Ａの方向に回した手の力を緩めると自動的に戻る（すなわち反対向き（矢印Ｂの方向）に回る）ため、エンジンの回転数が自動的に下がる。しかし、持ち上げたモータスロットル１７が同じように自動的に戻るとプロペラ５の回転数が自動的に下がってしまう。
そのため、本実施形態では、モータスロットル１７を持ち上げた手の力を緩めてもモータスロットル１７が自動的に戻らないようにするために（矢印βの方向に自動的に回らないようにするために）、モータスロットル１７をエンジンスロットル１３とは別体の装置として設けた。

また、本実施形態では、飛行中にドライバによりエンジンスロットル１３が操作されても、それによってプロペラ５の回転数が制御されることはない。
また、飛行中は、エンジンの回転数は自動的にコントロールされるようになっており、ドライバがエンジンスロットル１３を操作しても、それによってエンジンの回転数が制御されることもない。

しかし、このように構成する代わりに、エンジンスロットル１３をモータスロットルとして機能するように構成することも可能である。すなわち、飛行時に、エンジンスロットル１３を操作してプロペラ５の回転数を制御することができるように構成することも可能である。
この場合、ドライバが飛行形態を選択した際には、エンジンスロットル１３（この場合はモータスロットルとして機能している。）を矢印Ａの方向に回した手の力を緩めてもエンジンスロットル１３は戻らず、ドライバがエンジンスロットル１３（モータスロットル）を意図して戻さない限り、プロペラ５の回転数が下がらないように構成される。

［主翼のティルト角の制御］
また、前述したように、本実施形態では、空陸両用乗物１は、地上走行時には、シフトペダル２２（図５（Ｂ）参照）を操作して、シフトアップすると走行速度が高速になり、シフトダウンすると低速になる。
一方、空陸両用乗物１は、飛行時に、主翼４のティルト角が小さいほど前後方向の飛行速度が高速になり（図３参照）、主翼４のティルト角が大きいほど前後方向の飛行速度が低速になる（図２参照）。

そのため、本実施形態では、空陸両用乗物１は、飛行時に、ステップ２０のシフトペダル２２に対して、地上走行時にシフトチェンジするための操作と同じ操作を行うことで、主翼４のティルト角を制御することができるように構成されている。
具体的には、ステップ２０（２０Ｌ）にはシフトペダル２２の揺動角を計測するセンサ等が取り付けられており、ドライバがシフトペダル２２を押し上げるとセンサ等がその揺動角を計測してコンピュータに送信し、例えばその揺動角が所定の角度を超えた場合にコンピュータが主翼４のティルト角を所定の角度だけ変更し、主翼４がより前方に傾いて飛行速度をより高速にする。
また、ドライバがシフトペダル２２を押し下げるとセンサ等がその揺動角を計測してコンピュータに送信し、例えばその揺動角が所定の角度を超えた場合にコンピュータが主翼４のティルト角を所定の角度だけ変更し、主翼４がより上方を向いて飛行速度をより低速にする。

このように、本実施形態に係る空陸両用乗物１では、ドライバは、空陸両用乗物１の飛行速度を高速にしたり低速にしたりする場合、操縦装置（この場合はステップ２０のシフトペダル２２）に対して、地上走行時に空陸両用乗物１を高速にしたり低速にしたりする際の操縦の感覚と同じような感覚で操縦して飛行速度を高速にしたり低速にしたりすることができる。
そのため、ドライバは、地上走行時も飛行時も、空陸両用乗物１の速度を高速にしたり低速にしたりする際に、操縦のしかたを誤ることなくステップ２０のシフトペダル２２を操縦して空陸両用乗物１の速度を高速にしたり低速にしたりすることが可能となる。

［ロール動作］
ところで、空陸両用乗物１が飛行する際、マニュアル操縦モードではドライバの操縦により空陸両用乗物１にロール動作やピッチ動作を行わせることが必要になる。
そこで、本実施形態では、空陸両用乗物１には、飛行時に空陸両用乗物１にロール動作やピッチ動作を行わせるための手段がそれぞれ設けられている。

具体的には、自動二輪車では、通常、ブレーキペダルやシフトペダルは上下動するが、左右のステップは上下動しない。
しかし、本実施形態に係る空陸両用乗物１では、左右のステップ２０Ｒ、２０Ｌ（図５（Ｂ）参照）は、ドライバがそれぞれ上方から踏み込むと、互いに独立に上下動できるように構成されている。そして、飛行時に、ドライバが生じさせた左右のステップ２０Ｒ、２０Ｌの踏み込み量の差に応じてロール動作を行うように構成されている。

具体的には、空陸両用乗物１にはステップ２０Ｒ、２０Ｌの踏み込み量をそれぞれ計測するセンサ等が取り付けられており、ドライバがステップ２０Ｒ、２０Ｌを踏み込むとセンサ等が各踏み込み量を計測してコンピュータに送信する。
そして、コンピュータは、ドライバが右側のステップ２０Ｒを左側のステップ２０Ｌよりも大きく踏み込んだ場合には（左側のステップ２０Ｌを踏み込まない場合を含む。）、前述したコンピュータが右側の主翼４の補助翼４１を左側の主翼４の補助翼４１より大きく動かすなどして、空陸両用乗物１を右にロールさせる。
逆に、ドライバが左側のステップ２０Ｌを右側のステップ２０Ｒよりも大きく踏み込んだ場合には（右側のステップ２０Ｒを踏み込まない場合を含む。）、同様にして、空陸両用乗物１を左にロールさせるようになっている。

なお、飛行時に空陸両用乗物１にロール動作を行わせる場合、上記のように構成する代わりに、例えば、以下のように構成することも可能である。
すなわち、図示を省略するが、通常の自動二輪車と同様に左右一対のステップ２０Ｒ、２０Ｌは上下動しないが、左右のステップ２０Ｒ、２０Ｌに、上方からの荷重を計測するための装置（例えば歪ゲージ等）をそれぞれ設けておき、飛行時に、左右のステップ２０Ｒ、２０Ｌの荷重の差に応じて空陸両用乗物１にロール動作を行わせるように構成することも可能である。
このように構成しても、上記と同様に、空陸両用乗物１を的確に左右にロールさせることが可能となる。

［ピッチ動作］
また、本実施形態では、図５（Ａ）に示すように、ハンドル１０のモータスロットル１７の反対側、すなわちハンドルバー１１の左ハンドルグリップ１５の端部に、モータスロットル１７（図６参照）と同様の形状のピッチハンドル１８が左ハンドルグリップ１５に略直交するように設けられている。
そして、前述したモータスロットル１７の場合と同様に、ピッチハンドル１８を持ち上げるように回動させると空陸両用乗物１の機首を上げ（ピッチアップ）、ピッチハンドル１８を前方に倒すように回動させると機首を下げる（ピッチダウン）ようになっている。

本実施形態では、ハンドル１０に、ピッチハンドル１８の揺動角を計測するセンサ等が取り付けられており、飛行時に、ドライバがピッチハンドル１８を操作すると、コンピュータがピッチハンドル１８の操作量（すなわち揺動角）に応じて空陸両用乗物１のピッチアップやピッチダウンを制御することができるようになっている。
なお、本実施形態では、コンピュータは、空陸両用乗物１が離着陸形態（図２参照）である場合はテールロータ８の回転数を制御し、巡航形態（図３参照）では昇降舵６１を制御し、遷移飛行形態ではその両方を制御して、空陸両用乗物１をピッチアップさせたりピッチダウンさせたりするようになっている。

［アシスト操縦モード］
飛行形態のうち、アシスト操縦モードでは、上記のマニュアル操縦モードのようにドライバが空陸両用乗物１のロールやピッチ、ヨーの各動作、プロペラ５の回転数、主翼４のティルト角を自ら細かく制御して操縦する代わりに、ドライバがハンドル１０やステップ２０を操作して、空陸両用乗物１（正確には前述したコンピュータ）に「旋回」、「上昇／下降」、「飛行速度」のみを指示し、その指示に基づいてコンピュータがドライバによる飛行をアシストするように構成されている。

［旋回］
具体的には、本実施形態では、ドライバは、ハンドル１０のハンドルバー１１をステアリング軸周りに揺動させることで、コンピュータに空陸両用乗物１の右旋回や左旋回を指示することができるようになっている。
空陸両用乗物１を旋回させる場合、ヨー動作だけでなく空陸両用乗物１をロールさせたり、必要に応じて加速等をさせることが必要になる。
そのため、本実施形態では、コンピュータは、アシスト操縦モードにおいてハンドルバー１１がステアリング軸周りに揺動されると、揺動の方向や揺動角に応じてヨー動作やロール動作、必要に応じて加速等の各動作を適宜行わせて、揺動角に応じた曲率で空陸両用乗物１に右旋回や左旋回を行わせるようになっている。

本実施形態では、地上走行時やマニュアル操縦モードによる飛行時にも、ドライバはハンドルバー１１をステアリング軸周りに揺動させて右折、左折を行う。
そのため、本実施形態に係る空陸両用乗物１によれば、アシスト操縦モードでの飛行時に右旋回、左旋回を行う際に、操縦装置（この場合はハンドルバー１１）に対して、地上走行時やマニュアル操縦モードにおける操縦の感覚と同じような感覚で操縦を行って空陸両用乗物１を旋回させることが可能となる。

［上昇／下降］
また、本実施形態では、モータスロットル１７（図５（Ａ）参照）を持ち上げるように回動させたり前方に倒すように回動させたりすることで、コンピュータに空陸両用乗物１の上昇、下降を指示することができるようになっている。

上記のマニュアル操縦モードの場合には、モータスロットル１７を操作するとプロペラ５の回転数が増減するだけであるが、ドライバは、空陸両用乗物１の離着陸の際、上記の離着陸形態（図２参照）でモータスロットル１７を注意深く操作して（プロペラ５の回転数を増減させて）空陸両用乗物１を上昇、下降させる。
そのため、ドライバには、モータスロットル１７の操作と空陸両用乗物１の上昇、下降とが関連付けてイメージ付けされているため、アシスト操縦モードにおいて、モータスロットル１７の操作により空陸両用乗物１の上昇、下降を指示するように構成しても、ドライバは違和感なく受け入れることができる。

なお、空陸両用乗物１が離着陸形態の場合は、上記のようにプロペラ５の回転数を増減させて上昇、下降させるが、空陸両用乗物１が巡航形態（図３参照）や遷移飛行形態の場合には、空陸両用乗物１をピッチアップやピッチダウンさせたり、必要に応じて加速、減速したり主翼４のティルト角を変更したりすることが必要になる。
そのため、本実施形態では、コンピュータは、アシスト操縦モードにおいてモータスロットル１７が持ち上げられたり前方に倒すように操作されると、モータスロットル１７の回動角等に応じて空陸両用乗物１のピッチアップ、ピッチダウンや、必要に応じて加速、減速や主翼４のティルト角の変更等の各動作を適宜行わせて、回動角に応じた度合いで空陸両用乗物１を上昇させたり下降させたりするようになっている。

［飛行速度］
また、本実施形態では、ステップ２０のシフトペダル２２を押し上げたり押し下げたりすることで、コンピュータに空陸両用乗物１の飛行速度を高速にしたり低速にするように指示することができるようになっている。

前述したように、本実施形態では、空陸両用乗物１は、地上走行時には、通常の自動二輪車の場合と同様に、シフトペダル２２（図５（Ｂ）参照）を操作して、シフトアップすると走行速度が高速になり、シフトダウンすると低速になる。また、マニュアル操縦モードでの飛行時においても、シフトペダル２２を操作すると主翼４のティルト角が変わり、空陸両用乗物１の飛行速度が高速になったり低速になったりする。
そのため、アシスト操縦モードでの飛行時に飛行速度を高速にしたり低速にしたりする際に、操縦装置（この場合はシフトペダル２２）に対して、地上走行時やマニュアル操縦モードにおける操縦の感覚と同じような感覚で操縦を行って空陸両用乗物１の飛行速度を変えることが可能となる。

なお、この場合も、空陸両用乗物１の飛行速度を高速にしたり低速にしたりするためには、主翼４のティルト角の変更だけでなく、プロペラ５の回転数の変更等も必要になる。
そのため、本実施形態では、コンピュータは、アシスト操縦モードにおいてシフトペダル２２が操作されると、主翼４のティルト角やプロペラ５の回転数等を適宜変更させて、指示に従って空陸両用乗物１の飛行速度を高速にしたり低速にしたりするようになっている。

［自動操縦モード］
前述したように、本実施形態では、飛行形態として、上記のマニュアル操縦モードやアシスト操縦モードのほか、自動操縦モードを選択することができるようになっている。
自動操縦モードが選択され、ドライバが現在位置や目的地、経路等を入力すると、コンピュータは、それに従って自動的に各機器を制御して空陸両用乗物１を飛行させるようになっている。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明が、上記の実施形態等に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない限り、適宜変更可能であることは言うまでもない。

例えば、上記の実施形態では、ステップ２０のシフトペダル２２で主翼４のティルト角を変えたり（マニュアル操縦モードの場合）、空陸両用乗物１の飛行速度をかえたり（アシスト操縦モードの場合）するように構成した場合について説明したが、例えば図７（Ａ）、（Ｂ）に示すようにハンドル１０の左ハンドルグリップ１５の部分にシフトレバー１９を設け、シフトレバー１９を左ハンドルグリップ１５周りに回転させることで主翼４のティルト角や飛行速度を変えることができるように構成することも可能である。
シフトペダル２２とシフトレバー１９のいずれも使用できるように構成することも可能である。

また、例えば、マニュアル操縦モードやアシスト操縦モードで飛行する際、自動操縦モードの場合と同様に、フライトエンベローブを超えるような無理な運用（急降下等）はしないようにするために、ロールやピッチ、ヨーの各動作を行わせる際に姿勢角に制限（例えば３０°以下等）を設けることも可能である。
さらに、例えば、自動操縦モードにおいて、目的地や経路等が変更になるなどした場合に、ドライバが所定の操作を行うと、自動操縦モードが解除されてアシスト操縦モードやマニュアル操縦モードに移行するように構成することも可能である。

１ 空陸両用乗物
４ 主翼（翼）
５ プロペラ
１０ ハンドル
１３ エンジンスロットル
１７ モータスロットル
１８ ピッチハンドル
２０ ステップ
５２ 電動モータ

Claims (6)

1. 地上を走行する地上走行形態と、空中を飛行する飛行形態と、を選択可能な空陸両用乗物において、
   電動モータで駆動するプロペラと、ハンドル及びステップと、を備え、
   地上走行時と飛行時のいずれにおいても、前記ハンドルの操舵により乗物にヨー動作させることができるように構成されており、
   飛行時に、前記ハンドルに設けられた、地上走行時にエンジンの回転数を制御するためのエンジンスロットルを操作し、又は前記ハンドルに設けられたモータスロットルを操作して、前記プロペラの回転数を制御することができるように構成されていることを特徴とする空陸両用乗物。
2. 前記プロペラが取り付けられた翼のティルト角が可変とされており、
   飛行時に、前記ステップに対する所定の操作を行うことで、前記翼のティルト角を制御することができるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の空陸両用乗物。
3. 前記所定の操作は、前記ステップに対して、地上走行時にシフトチェンジするための操作であることを特徴とする請求項２に記載の空陸両用乗物。
4. 一対の前記ステップは、それぞれ上方から踏み込むことで、互いに独立に上下動できるように構成されており、
   飛行時に、前記一対のステップの踏み込み量の差に応じてロール動作を行うように構成されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の空陸両用乗物。
5. 一対の前記ステップには、上方からの荷重を計測するための装置がそれぞれ設けられており、
   飛行時に、前記一対のステップの前記荷重の差に応じてロール動作を行うように構成されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の空陸両用乗物。
6. 飛行時に、前記ハンドルに設けられたピッチハンドルを操作して、前記ピッチハンドルの操作量に応じてピッチアップ又はピッチダウンを制御することができるように構成されていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の空陸両用乗物。

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