CN114761324A - 飞行体及*** - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种能够高精度地掌握飞行体的姿势的飞行体等。根据本技术的飞行体,具有:机体,所述机体具有旋翼部;多个传感器,所述传感器为多个且设置在所述机体的底部,用于检测相向的表面并测量距该表面的距离;及控制装置,所述控制装置具有推定部,所述推定部基于从所述多个传感器获得的在所述传感器的各个位置上的所述距离来推定所述机体相对于所述表面的姿势。
Description
技术领域
本公开涉及一种飞行体及***。
背景技术
陆地上行驶的两轮机动车等移动体在陆地或水路等表面上行驶时由于与其他移动体的关系而受到移动的限制,而可搭乘搭乘人而浮起和移动的飞行体可以不受这种限制地移动。因此,这种飞行体有望成为新的移动工具。
例如,在专利文献1中公开了一种与被称为所谓的悬浮自行车的飞行体相关的技术,所述飞行体在搭乘搭乘人的状态下通过螺旋桨的旋转而浮起到距地面50cm至100cm程度的高度移动。
(现有技术文献)
(专利文献)
专利文献1:日本特开2019-14396公报
发明内容
(要解决的技术问题)
当搭乘人驾驶这种飞行体时,重要的是控制飞行体的姿势。飞行体行进的表面并不一定是铺设好的路面。因此,在控制飞行物的姿势时,重要的是不仅要掌握飞行体的绝对姿势,还要掌握飞行体相对于表面的姿势。
本技术是鉴于上述情况而完成的,其目的在于提供一种能够高精度地掌握飞行体的姿势的飞行体。
(解决问题的方案)
根据本公开,提供一种飞行体,具有:机体,所述机体具有旋翼部;多个传感器,所述传感器为多个且设置在所述机体的底部,用于检测相向的表面并测量距该表面的距离;及控制装置,所述控制装置具有推定部,所述推定部基于从所述多个传感器获得的在所述传感器的各个位置上的所述距离来推定所述机体相对于所述表面的姿势。
(发明的效果)
根据本公开的技术,可以高精度地掌握飞行体的姿势。
附图说明
图1是示出根据本公开的一实施方式的飞行体的概要的图。
图2是示出根据同一实施方式的飞行体的构成例的立体图。
图3是示出根据同一实施方式的飞行体的构成例的侧视图。
图4是示出根据同一实施方式的飞行体的构成例的仰视图。
图5是示出根据同一实施方式的飞行体的硬件构成例的框图。
图6是用于说明根据同一实施方式的控制装置的构成概略的框图。
图7是示出与根据同一实施方式的控制装置的处理器的姿势推定功能相关的构成的一例的框图。
图8是示出根据同一实施方式的飞行体中的处理的第一例的流程图。
图9是示出根据同一实施方式的飞行体中的处理的第二例的流程图。
图10是示出根据实施方式的变形例的飞行体1的构成例的仰视图。
具体实施方式
以下,将参照附图详细说明本公开的优选实施方式。另外,在本说明书和附图中,对于实质上具有相同功能构成的构成要素赋予相同的附图标记,因此将省略重复说明。
图1是示出根据本公开的一实施方式的飞行体1的概要的图。如图1所示,飞行体1是也被称为所谓的悬浮自行车的交通工具,所述飞行体1可由搭乘人搭乘并可以浮起到距地面50cm至100cm程度的高度而在水平方向上移动。这种飞行体1以可经由有线或无线的任意网络NW与服务器110连接的方式构成。由这种飞行体1和服务器110实现的构成称为***100。服务器110是由单台或多台计算机等实现的服务器。例如,服务器110可以向飞行体1提供飞行体1可以移动的表面的信息。
如后所述,这种飞行体1在采取前倾姿势同时通过由旋翼部产生的升力和推力浮起并推进。在飞行体1的移动中,重要的是飞行物1的姿势。通过高精度地控制这种飞行体1的姿势,可以更可靠地控制飞行物1移动中的速度和旋转方向。
再次参照图1,飞行体1在表面GR上保持适当高度的同时移动。这种表面GR不是固定的,而是例如表面GR可以是倾斜的或凹凸不平的。具体地,如图1所示,存在平坦部分A1和向上升方向倾斜的部分A2。这样一来,与通常的飞行体不同,由于飞行物1在表面GR的近傍飞行,因此表面GR的形状对飞行物1的浮起状态影响较大。因此,仅通过只是采取飞行体1的绝对姿势来进行控制变得困难。
因此,本技术的一例通过测量飞行体1与表面GR之间的距离来推定飞行体1相对于表面GR的姿势(例如,飞行体1相对于与表面GR平行的基准面HO的姿势PO)。这个距离由安装在飞行体1的底面的具有测距功能的底部传感器进行测量。通过设置多个该底部传感器,可以根据各个底部传感器与表面GR之间的距离来推定飞行体1的姿势(围绕预定轴或表面的坡度等)。
另外,当飞行体1被包括在上述***100时,飞行体1可以将由底部传感器等检测到的表面GR的信息发送到服务器110。据此,可以基于飞行体1提供的信息更新预先存储在服务器110的表面GR的信息。如上所述,飞行体1可以在***100中作为用于收集表面GR的信息的装置发挥功能。
图2~图4是示出根据本公开的一实施方式的飞行体1的构成例的立体图、侧视图及仰视图。另外,对于各图所示的各坐标轴,L表示飞行体1(机体2)的前后方向(前侧为正),W表示飞行体1(机体2)的宽度方向(左方向为正),H表示飞行体1(机体2)的上下方向(上侧为正)。
飞行体1具有机体2、鞍部30、握持部4、作为动力部5的一例的发动机50、第一旋翼部6(6A~6B)、第二旋翼部7(7A~7D)、第三旋翼部8(8A~8D)、排气***9及踏板31。另外,飞行体1具有底部传感器14。另外,飞行体1可以具有前方传感器15。另外,第一旋翼部6、第二旋翼部7及第三旋翼部8是旋翼部的一例。另外,搭乘部3由鞍部30、握持部4及踏板31构成。另外,飞行体1还可以具有其他构成要素,对于该构成要素将稍后说明。
机体2在飞行体1的上部沿前后方向延伸而形成。机体2可以由比重比较小且强度高的材料形成,例如碳纤维增强树脂、玻璃纤维增强树脂、铝、铝合金、钛合金或镁合金等。
在机体2的前后方向上的中央部的上侧设置有搭乘部3和握持部4。
搭乘部3是机体2的一部分,并与各旋翼部连接。搭乘部3是用于搭乘人搭乘的部分。鞍部30相当于飞行体1的搭乘人跨在机体2上而搭乘的搭乘部3的座位。鞍部30也可以呈向下方突出的形状,以便搭乘人能够稳定地就座。另外,踏板31是搭乘人跨在鞍部30时用于搭乘人放脚的部分。在图示的例中,踏板31以在平面方向上比鞍部30向宽度方向突出且比后述的各旋翼部靠内侧的方式设置。在这样的踏板31,可以适当设置例如用于搭乘人操作飞行体1的装置。
握持部4以供跨在鞍部30上的搭乘人握持的方式设置。握持部4的形状不限于图示的形状。握持部4可以设置用于搭乘人操作飞行体1的操作部和接口等。另外,握持部4固定于机体2,但也可以以握持部4能够相对于机体2相对移动的方式设置,也可以以不能移动(即、完全固定的状态)的方式设置。握持部4例如可以像以沿上下方向H的方向作为旋转轴的方向盘那样能够相对于机体2移动,也可以是能够相对于机体2沿前后方向L移动的类似杆的东西。这种握持部4上可以设置有按钮、杆、方向盘等的操作部,且输入到这种操作部的输入信号可以被发送到后述的控制装置10。
作为动力部5的一例的发动机50设置在机体2的下侧和鞍部30的下方。另外,图2所示的发动机50实际上可能从机体2的外侧仅有一部分可见,在本说明书中,为了表示位置关系而显示为从侧面可以确认整体。发动机50可以举出例如汽油发动机、柴油发动机、燃气发动机等,且发动机50的机构没有特别限制。
第一旋翼部6是产生用于使机体2浮起的升力的升力产生翼部的一例。在动力部5的前后设置有一对第一旋翼部6A、6B。在图1和图2所示的实例中,在动力部5的前后设置在构成机体2前方和后方的锥形框架的下方。由于这种框架形状,可以将大量气体顺利地引入第一旋翼部6。
第一旋翼部6具有:螺旋桨,所述螺旋桨用于产生升力;及管道,所述管道容纳这种螺旋桨并在上下端具有通风口。螺旋桨例如是所谓的双重反转螺旋桨,其沿上下方向重叠的一对叶片组分别沿相反方向旋转。由于这种螺旋桨的旋转,从上到下产生气流。通过这种气流,在机体2中产生升力,从而能够使机体2浮起。另外,根据本实施方式的第一旋翼部6分别设置在机体2的前后,但第一旋翼部6也可以设置在前后的至少一方。通过使这种机体2在俯仰方向(以宽度方向W为旋转轴的旋转方向)或侧倾方向(以前后方向L为旋转轴的旋转方向)倾斜,或通过使第一旋翼部6倾斜,由第一旋翼部6产生水平方向的推力。据此,可以推进飞行体1。
另外,在第一旋翼部6的管道上下端的通风口中的至少一方(优选上端侧),可以设置有百叶窗。例如如图2所示,百叶窗呈长条状且沿宽度方向配置,也可以设置成以前后方向L为中心轴从外侧向中心侧向下方倾斜。通过这种百叶窗,可以抑制异物侵入管道内。另外,通过设置百叶窗,即使从管道内部有东西飞散,百叶窗也能够成为飞散物的障碍。另外,可以调节从上方流入的气体流量。另外,由于设置了百叶窗,搭乘飞行体1的搭乘人难以看到螺旋桨,因此可以减轻搭乘人的恐惧感。
另外,可以在第一旋翼部6的管道的一部分设置可变的襟翼机构。通过这种襟翼机构,可以控制流入或流出的气体流量和/或流动方向。据此,可以更精确地进行飞行体1的飞行控制。
第二旋翼部7是用于向机体2施加推力的推力产生翼部的一例。特别地,第二旋翼部7可以主要在机体2的前后方向上对机体2施加推力。第二旋翼部7A设置在机体2的左前侧,第二旋翼部7B设置在机体2的左后侧,第二旋翼部7C设置在机体2的右前侧,第二旋翼部7D设置在机体2的右后侧。例如,第二旋翼部7A、7B、7C、7D在机体2的前后配置于第一旋翼部6的宽度方向。
第二旋翼部7具有:管道,所述管道使气体沿机体2的前后方向流动;及螺旋桨,所述螺旋桨在该管道的内侧产生推力。该管道在前后方向的端部分别设置有流通口。该螺旋桨例如可以是双重反转螺旋桨,也可以是单螺旋桨。另外,该螺旋桨可以通过后述的控制装置10或马达驱动器13等适当地改变旋转方向和螺旋桨的螺距角(pitch angle)。据此,第二旋翼部7可以沿机体2的前后方向中的至少一个方向产生推力。另外,第二旋翼部7通常产生机体2向前的推力,但也可以产生向后的推力。这种第二旋翼部7例如用于改变飞行体1的速度或控制飞行体1绕偏航轴(沿上下方向H的方向的轴)旋转。
第三旋翼部8是用于向机体2施加推力的推力产生翼部的一例。特别地,第三旋翼部8可以主要在机体2的上下方向上对机体2施加推力。第三旋翼部8A设置在机体2的左前侧,第三旋翼部8B设置在机体2的左后侧,第三旋翼部8C设置在机体2的右前侧,第三旋翼部8D设置在机体2的右后侧。例如,第三旋翼部8A、8B、8C、8D在机体2的前后配置于第一旋翼部6的宽度方向。
第三旋翼部8具有:外壳,所述外壳使气体沿机体2的上下方向流动;及螺旋桨,所述螺旋桨在该外壳的内侧产生推力。该外壳在上端部和下端部分别设置有流通口。该螺旋桨例如可以是双重反转螺旋桨,也可以是单螺旋桨。另外,该螺旋桨可以通过后述的控制装置10或马达驱动器13等适当地改变旋转方向和螺旋桨的螺距角。据此,第三旋翼部8可以沿机体2的上下方向中的至少一个方向产生推力。另外,第三旋翼部8通常产生机体2向上的推力,但也可以产生向下的推力。这种第三旋翼部8例如用于在由飞行体1的第一旋翼部6浮起时起到辅助作用,或控制飞行体1的姿势,或控制飞行体1绕俯仰轴(沿宽度方向W的方向的轴)和/或侧倾轴(沿前后方向L的方向的轴)旋转。
排气***9是处理从发动机50排出的排气气体的***。作为这种排气***9,例如可以使用公知的排气装置等。排气***9设置在鞍部30的下方。在图2所示的示例中,排气***9设置在发动机50的下部。
底部传感器14(14A~14D)为多个且设置在机体2的底部。底部传感器14具有检测与机体2相向的表面并测量距该表面的距离的功能。底部传感器14具有例如激光传感器、超声波传感器等的测距功能。设置在机体2的底部传感器14的种类没有特别限定,但可以设置多个种类的传感器,以便即使飞行体1的飞行状态和/或相向的表面的状态(例如,凹凸严重的路面或水面等)发生变化测量精度也没有波动。
具体地,作为底部传感器14,至少可以将激光传感器和超声波传感器组合设置在机体2。由于激光传感器响应快,因此可以不损失实时性地测量距表面的距离。另一方面,激光传感器的测量范围有限,当表面为水面或镜面时,激光容易全反射,因此存在距离的测量精度低的可能性。因此,通过组合使用超声波传感器,虽然比激光传感器响应慢,但是可以稳定地测量距离。至少这两种传感器可以同时进行测量,或可以进行控制以使可以根据预定条件切换要使用的传感器。
如图4所示,例如,底部传感器14A~14D可以设置在机体2的端部2A或端部2A的近傍。当机体2倾斜时最先可以接触表面的部分是机体2的端部2A。即,端部2A相当于从上方或下方观察飞行体1时的飞行体1的外缘部分。通过在端部2A或其近傍设置底部传感器14,可以快速检测机体2距表面的接近。
另外,如图4所示,底部传感器14可以设置于在飞行体1(机体2)的宽度方向上比搭乘部3突出的部分。具体地,如图4所示,底部传感器14设置在从踏板31延伸到各第三旋翼部8的部件的底侧。这样的设置位置是旋翼部(构成第一旋翼部6、第二旋翼部7及第三旋翼部8的部分)的近傍,更具体地,可以是第三旋翼部8的近傍。通过设置在这个位置,可以加快对机体倾斜时用于控制姿势的旋翼部输出的反馈。
由底部传感器14获得的信息被发送到后述的控制装置10。
稍后将说明底部传感器14的设置位置的变形例。
前方传感器15是设置在机体2的前方而朝向飞行体1行进方向的传感器。前方传感器15具有检测在飞行体1行进方向上的表面的功能。即,前方传感器15可以检测与底部传感器14不同区域的表面。前方传感器15可以是能够检测例如在飞行体1的大约5m~80m左右范围的表面的传感器。前方传感器15可以是例如激光传感器、超声波传感器、雷达等。
由前方传感器15获得的信息被发送到后述的控制装置10。
接着,参照图5更详细地说明飞行体1的构成要素。图5是示出根据本实施方式的飞行体1的硬件构成例的框图。另外,对于上面已经说明的构成要素省略其说明。另外,图5所示的虚线是划分飞行体1(机体2)的前部、中央部(搭乘部)、后部的假想边界线。即,设置有鞍部30的区域相当于机体2的搭乘部3。另外,图5所示的箭头L是表示机体2的前方向的箭头。
如图5所示,在机体2的中央部设置有鞍部30、握持部4及动力部5,可以进一步设置排气***9、控制装置10及电池11。另外,根据本实施方式的底部传感器14也可以设置在机体2的中央部。
除了发动机50之外,动力部5还可以具有汽油箱51、发电机52及PCU(PowerControl Unit,电源控制单元)53。汽油箱51用于存储供应给发动机50的汽油。发电机52具有通过使用发动机50作为动力源而获得的动力来产生电力的功能。这种发电机52由PCU53控制,且产生的电力被存储在例如电池11。PCU53具有管理电池11的电力的功能。另外,作为电池11,除了存储由发电机52产生的电力的电池之外,还可以设置有独立的电池。例如,由发电机52产生电力而存储电力的电池可以用作构成机体2的控制装置10的基板和传感器类,独立的电池可以用作马达12的动力。
在机体2的前部和后部,除了第一旋翼部6、第二旋翼部7及第三旋翼部8之外,对于第二旋翼部7和第三旋翼部8分别设置有马达12和马达驱动器13。
在本实施方式中,由发动机50产生的动力经由未图示的动力轴等传递到第一旋翼部6。另一方面,动力从对于第二旋翼部7和第三旋翼部8分别设置的马达12经由动力轴等直接传递到第二旋翼部7和第三旋翼部8。
另外,在本实施方式中,马达12以分别附接到第二旋翼部7和第三旋翼部8的方式设置,但本技术不限于这种示例。例如,马达12也可以设置在机体2中央部的、鞍部30的下部。在这种情况下,马达12是动力部5的一例。马达12的数量没有特别限定,例如马达12的数量可以对应于第二旋翼部7和第三旋翼部8的数量设置。
图6是用于说明根据本实施方式的控制装置10的构成概略的框图。如图所示,控制装置10将处理器10A、存储器10B及传感器10C作为主要构成而具有。
在本实施方式中,处理器10A例如由CPU(Central Processing Unit,中央处理单元)构成,通过控制飞行体1各构成要素的运行来进行各要素之间的数据传输和接收的控制和执行程序所需的处理等。
存储器10B具有由DRAM(Dynamic Random Access Memory,动态随机存取存储器)等易失性存储装置构成的主存储装置、及闪存或HDD(Hard Disc Drive,硬盘驱动器)等非易失性存储装置构成的辅助存储装置。该存储器10B被用作处理器10A的工作区域的同时,存储可由控制装置10执行的逻辑、代码、或程序指令等各种设定信息等。
在本实施方式中,传感器10C由力传感器、惯性传感器(加速度传感器、陀螺仪传感器)、接收来自GPS卫星的电波的GPS传感器、接近传感器、光学式或超声波式测距传感器、视觉/图像传感器(照相机)、测量大气压力的压力传感器、测量温度的温度传感器等各种传感器构成。与底部传感器14和前方传感器15等不同,这种传感器10C包括作为控制装置10的一构成而设置的传感器。
控制装置10例如基于从设置在握持部4的操作部获得的输入信号和从各种传感器获得的信号来控制发动机50和马达12的输出。据此,控制各旋翼部的转速等,从而进行飞行体1的浮起和飞行。另外,控制装置10的设置位置不限于机体2的中央部等。
另外,根据本实施方式的控制装置10基于从底部传感器14获得的信息推定机体2的姿势。
图7是示出与根据本实施方式的控制装置10的处理器10A的姿势推定功能相关的构成的一例的框图。如图7所示,处理器10A具有传感器信息取得部10A1和推定部10A2。另外,处理器10A可以具有表面信息取得部10A3、比较信息生成部10A4及传感器评价部10A5。
传感器信息取得部10A1具有取得从底部传感器14获得的信息(传感器信息)的功能。这种传感器信息是由底部传感器14获得的、测量飞行体1的下部的表面而获得的信息。传感器信息取得部10A1基于取得的传感器信息(例如测距信号)获得各底部传感器14中的距表面的距离信息。
各底部传感器14中的距表面的距离信息被输出到推定部10A2。另外,该信息可以被输出到外部服务器110。另外,该信息可以输出到比较信息生成部10A4和传感器评价部10A5。
推定部10A2具有基于各底部传感器14中的距表面的距离推定机体2相对于表面的姿势的功能。推定部10A2例如基于多个底部传感器14的各个中的距表面的距离来推定由各底部传感器14构成的线或面。并且,推定部10A2可以计算这些线或面的倾斜方向和倾斜角度并取得这些计算结果作为机体2的姿势。另外,推定部10A2可以基于从其他传感器(例如陀螺仪传感器)等获得的信息而另外取得与机体2的姿势相关的信息,并基于与该姿势相关的信息和从底部传感器14获得的传感器信息推定表面的形状。这种表面形状的推定结果可以在后述的比较信息生成部10A4中使用。
例如,当设置两个底部传感器14时,可以由推定部10A2推定这些底部传感器14之间连接的线的倾斜角度。另外,当设置三个以上底部传感器14时,可以由推定部10A2推定可以包括这些底部传感器14的面的倾斜方向和倾斜角度。另外,当设置四个以上底部传感器14时,所有底部传感器14未必位于同一平面上。在这种情况下,例如可以推定近似的平面,其推定方法可以是例如最小二乘法等公知方法。
由推定部10A2推定的与机体2的姿势相关的信息例如可以输出到握持部4。握持部4可以将该信息显示在能够设置在握持部4上的显示器等。据此,搭乘人可以掌握机体的当前姿势。另外,与姿势相关的信息可以被转换成给马达驱动器13的指令值并输出到马达驱动器13。马达驱动器13可以基于该指令值控制第二旋翼部7和/或第三旋翼部8的螺旋桨的旋转。据此,可以更准确地进行机体2的控制。另外,与机体2的姿势相关的信息可以适当地发送到服务器110等。
表面信息取得部10A3具有取得在飞行体1行进方向上的表面信息的功能。这样的信息例如可以是从设置在飞行体1的前方传感器15获得的传感器信息,也可以是从服务器110获得的信息。从服务器110取得的信息可以是例如预先与地图信息绑定的表面信息。在这种情况下,可以基于装载在飞行体1的传感器(位置信息传感器等)和飞行体1的移动履历等)由服务器110提供飞行体1预定行进的(即,在飞行体1行进方向上的)表面信息。
由表面信息取得部10A3取得的上述信息被输出到例如比较信息生成部10A4和/或传感器评价部10A5。
比较信息生成部10A4具有生成将由表面信息取得部10A3获得的表面信息与由底部传感器14检测与该表面信息对应的表面而获得的信息进行比较从而获得的信息的功能。
例如,假设当飞行体1在对应于从服务器110获得的表面信息的表面上行进时,底部传感器14检测到该表面。此时,比较信息生成部10A4比较从服务器110获得的表面信息(前表面信息)与由底部传感器14检测的与表面相关的信息(例如,上述表面形状的推定结果,后表面信息)。此时,前表面信息和后表面信息可能超出预定条件而不同。例如,这个表面被侵蚀,或因施工等该表面的形状有变化。这样一来,比较信息生成部10A4可以生成指示后表面信息已从前表面信息发生变化的信息。这个信息可以与后表面信息一起被发送到服务器110。据此,服务器110可以基于后表面信息更新包含在表面信息数据库的前表面信息。这样一来,可以提高包含在表面信息数据库的数据的精度。
传感器评价部10A5具有基于由表面信息取得部10A3获得的表面信息和由底部传感器14检测与该表面信息对应的表面而获得的信息来评价底部传感器14的状态的功能。
例如,假设当飞行体1在对应于从服务器110获得的表面信息的表面上行进时,底部传感器14检测到该表面。此时,比较信息生成部10A4比较从服务器110获得的表面信息(前表面信息)与由底部传感器14检测的与表面相关的信息(后表面信息)。此时,前表面信息和后表面信息可能超出预定条件而不同。例如,底部传感器14的设置位置错位,或底部传感器14的方向错位,或底部传感器14原本就有问题。这样一来,传感器评价部10A5可以输出指示底部传感器14有可能发生异常的信息。这样的信息例如可以输出到握持部4的显示器、服务器110等。据此,搭乘人和飞行体1管理者可以识别底部传感器14有可能发生异常。
另外,在组合使用比较信息生成部10A4和传感器评价部10A5的情况下,例如可以根据前表面信息和后表面信息的偏离程度来决定优先发挥哪个功能。具体地,当部分地发生前表面信息和后表面信息之间的偏离程度时(即,当在行进中的大部分时间点前表面信息和后表面信息之间的偏离较小的情况下),可以优先执行比较信息生成部10A4的功能。另一方面,当不断发生前表面信息和后表面信息之间的偏离程度时,由于可以考虑底部传感器14的异常,因此可以优先执行传感器评价部10A5的功能。
接着,说明根据本实施方式的飞行体1中的处理的一例。图8是示出根据本实施方式的飞行体1中的处理的第一例的流程图。图8所示的流程图示出了与飞行体1的机体2的姿势推定相关的处理流程。
首先,在飞行体1的行进中,由多个底部传感器14取得测距信号(传感器信息的一例)(SQ101)。接着,传感器信息取得部10A1基于测距信号取得各底部传感器14中的与距表面的距离相关的信息(SQ103)。
接着,推定部10A2基于取得的与距离相关的信息推定机体2的姿势(SQ105)。并且,适当地输出推定的机体姿势信息(SQ107)。
这些处理,可以在飞行体1的行进中适当地反复执行。
图9是示出根据本实施方式的飞行体1中的处理的第二例的流程图。图9所示的流程图示出了与飞行体1将从前方传感器15获得的表面信息与从底部传感器14获得的表面信息进行核对相关的处理流程。
首先,在飞行体1的行进中,表面信息取得部10A3取得由前方传感器15从飞行体1的在行进方向上的表面获得的信息(前表面信息)(SQ201)。
接着,飞行体1行进到这个表面(SQ203),各底部传感器14检测该表面,传感器信息取得部10A1从各底部传感器14取得表面信息(后表面信息)(SQ205)。
接着,比较信息生成部10A4或传感器评价部10A5将前表面信息与后面的表面进行核对(SQ207)。比较信息生成部10A4核对这些信息生成比较信息(SQ209)。另外,传感器评价部10A5核对这些信息评价底部传感器14有无异常的可能性等(SQ211)。可以适当地输出这些比较信息和/或评价信息(SQ213)。
如上所述,根据本实施方式的飞行体1的底部设置有多个具有测距功能的传感器,可以基于从距行进表面的距离而获得的信息来推定飞行体1的姿势。通过设置多个这样的传感器,可以以表面作为基准获得飞行体1相对于表面的姿势。据此,可以高精度地获得与飞行体1相对于表面的姿势相关的信息。
(变形例)
接着,说明根据本实施方式的飞行体1的变形例。图10是示出根据本实施方式的变形例的飞行体1的构成例的仰视图。在图10所示的飞行体1的构成中,除了底部传感器14(14E~14H)之外,与上述实施方式相同,因此省略其说明。
图10所示的底部传感器14E、14F设置在飞行体1的前后方向上的端部。具体地,底部传感器14E设置在第一旋翼部6A的前方端部,底部传感器14F设置在第一旋翼部6B的后方端部。如此,通过在前后方向的端部设置底部传感器14,即使飞行体1在俯仰方向上大幅度旋转的情况下,也能够在第一旋翼部6的端部与表面等碰撞之前检测到距表面的距离正在变小。
另外,如图10所示,底部传感器14E、14F可以沿着侧倾轴RA并排设置。据此,能够不受侧倾方向的旋转的影响而高精度地推定俯仰方向的姿势。
同样地,底部传感器14G、14H可以设置在飞行体1的宽度方向上的端部。在这种情况下,例如,如图10所示,底部传感器14G、14H可以沿着俯仰轴PA并排设置。据此,能够不受俯仰方向旋转的影响而高精度地推定侧倾方向的姿势。
另外,底部传感器14可以设置在机体2的搭乘部3(相当于中央部)。即,底部传感器14可以在机体2的前后方向上设置在机体2的一对旋翼部之间。据此,当飞行体1降落在表面时,可以检测到与地面接触的搭乘部3的底部侧的表面上是否存在障碍物。
接着,说明根据本实施方式的另一变形例的***100。在根据上述实施方式的***100中,服务器110可以具有存储预先存储的表面信息的表面信息数据库。在本变形例中,服务器110可以适当地取得飞行体1由底部传感器14取得的与表面状况相关的信息。在这种情况下,与这个表面状况相关的信息可以与飞行体1的位置信息一起取得。据此,服务器110可以适当地取得在飞行体1可行进的区域中的地形信息等。获得的地形信息可以适当地发送到飞行体1。这些信息例如可以在飞行体1的行进中等时经由无线网络适当地发送到服务器110。
以上,尽管已经参照附图详细说明了本公开的优选实施方式,但是本公开的技术范围不限于这些示例。显然,只要是本公开的技术领域具有普通知识的人员,就可以在权利要求书中所记载的技术思想的范围内想到各种变形例或修改例,当然,可以理解为,这些也属于本公开的技术范围。
例如,在上述实施方式中,作为旋翼部,虽然设置了产生用于使机体2浮起的升力的升力产生翼部(第一旋转翼部6)和用于向机体2施加推力的推力产生翼部(第二旋转翼部7、第三旋转翼部8),但本技术不限于这些示例。例如,作为推力产生翼部,可以仅设置上述实施方式所示的第二旋转翼部7,也可以仅设置第三旋转翼部8。另外,可以仅设置升力产生翼部或推力产生翼部中的一个。如果仅设置一个,则可以适当地采用产生另一种力的替代方式。另外,动力部也可以仅设置发动机或马达中的一个。
在本说明书中说明的根据控制装置的一系列处理,可以使用软件、硬件及软件和硬件的组合中的任一来实现。可以制作用于实现根据本实施方式的控制装置10的各功能的计算机程序并在安装在PC等上实现。另外,还可以提供存储有这种计算机程序的、可由计算机读取的记录介质。记录介质例如是磁盘、光盘、磁光盘、闪存等。另外,上述计算机程序可以不使用记录介质而是例如经由网络发布。
另外,在本说明书中使用流程图说明的处理不一定必须按照图示的顺序执行。一些处理步骤可以并行执行。另外,可以采用追加的处理步骤,也可以省略一部分处理步骤。
另外,本说明书中所记载的效果仅是说明性的或示例性的而不是限定性的。即,除了上述效果之外或代替上述效果,根据本公开的技术可以表现出对本领域技术人员而言从本说明书的记载显而易见的其他效果。
另外,以下构成也属于本公开的技术范围。
(项目1)
一种飞行体,具有:
机体,所述机体具有旋翼部;
多个传感器,所述传感器为多个且设置在所述机体的底部,用于检测相向的表面并测量距该表面的距离;及
控制装置,所述控制装置具有推定部,所述推定部基于从所述多个传感器获得的在所述传感器的各个位置上的所述距离来推定所述机体相对于所述表面的姿势。
(项目2)
根据项目1所述的飞行体,其中,
所述多个传感器中的至少一个设置在所述机体的端部或该端部近傍。
(项目3)
根据项目1或2所述的飞行体,其中,
所述机体还具有搭乘部,所述搭乘部与所述旋翼部连接并用于搭乘人搭乘,
所述旋翼部在所述机体的宽度方向上的长度大于所述搭乘部在所述机体的宽度方向上的长度,
所述多个传感器中的至少一个设置在比所述搭乘部在所述机体的宽度方向上突出的部分。
(项目4)
根据项目1至3的任一项所述的飞行体,其中,
在所述机体的前后方向上设置一对所述旋翼部,
所述多个传感器中的至少一个在所述机体的前后方向上设置在所述机体的所述一对旋翼部之间。
(项目5)
根据项目1至4的任一项所述的飞行体,其中,
所述多个传感器是两个传感器,
所述两个传感器沿所述机体的俯仰轴或侧倾轴设置。
(项目6)
根据项目1至4的任一项所述的飞行体,其中,
所述多个传感器是3个以上传感器。
(项目7)
根据项目1至6的任一项所述的飞行体,其中,
所述多个传感器至少包括激光传感器和超声波传感器。
(项目8)
根据项目1至7的任一项所述的飞行体,其中,
所述控制装置还具有表面信息取得部,所述表面信息取得部取得在所述飞行体行进方向上的表面信息。
(项目9)
根据项目8所述的飞行体,其中,
所述控制装置还具有传感器评价部,所述传感器评价部基于由所述表面信息取得部获得的表面信息和由所述传感器检测与该表面信息对应的表面而获得的信息来评价该传感器的状态。
(项目10)
根据项目8或9所述的飞行体,其中,
所述控制装置还具有比较信息生成部,所述比较信息生成部生成将由所述表面信息取得部获得的表面信息与由所述传感器检测与该表面信息对应的表面而获得的信息进行比较从而获得的信息。
(项目11)
根据项目8至10的任一项所述的飞行体,其中,
所述表面信息基于从设置在所述机体的前方且朝向所述飞行体行进方向并用于检测所述飞行体行进方向上的表面的传感器获得的信号而生成
(项目12)
根据项目8至11的任一项所述的飞行体,其中,
所述表面信息从存储在服务器的表面信息数据库中取得。
(项目13)一种***,具有:
所述项目10所记载的飞行体;及
服务器,所述服务器具有表面信息数据库,所述表面信息数据库存储所述表面信息,
所述飞行体将与所述表面状况相关的信息发送到所述服务器,
所述服务器基于与所述表面状况相关的信息更新存储在所述表面信息数据库中的与所述表面状况相关的信息对应的所述表面的表面信息。
(附图标记说明)
1飞行体
2机体
3搭乘部
4握持部
5动力部
6第一旋翼部7第二旋翼部8第三旋翼部9排气***10控制装置10A2推定部
Claims (13)
1.一种飞行体,具有:
机体,所述机体具有旋翼部;
多个传感器,所述传感器为多个且设置在所述机体的底部,用于检测相向的表面并测量距该表面的距离;及
控制装置,所述控制装置具有推定部,所述推定部基于从所述多个传感器获得的在所述传感器的各个位置上的所述距离来推定所述机体相对于所述表面的姿势。
2.根据权利要求1所述的飞行体,其中,
所述多个传感器中的至少一个设置在所述机体的端部或该端部近傍。
3.根据权利要求1或2所述的飞行体,其中,
所述机体还具有搭乘部,所述搭乘部与所述旋翼部连接并用于搭乘人搭乘,
所述旋翼部在所述机体的宽度方向上的长度大于所述搭乘部在所述机体的宽度方向上的长度,
所述多个传感器中的至少一个设置在所述机体的宽度方向上的比所述搭乘部突出的部分。
4.根据权利要求1至3的任一项所述的飞行体,其中,
在所述机体的前后方向上设置一对所述旋翼部,
所述多个传感器中的至少一个在所述机体的前后方向上设置在所述机体的所述一对旋翼部之间。
5.根据权利要求1至4的任一项所述的飞行体,其中,
所述多个传感器是两个传感器,
所述两个传感器沿所述机体的俯仰轴或侧倾轴设置。
6.根据权利要求1至4的任一项所述的飞行体,其中,
所述多个传感器是3个以上传感器。
7.根据权利要求1至6的任一项所述的飞行体,其中,
所述多个传感器至少包括激光传感器和超声波传感器。
8.根据权利要求1至7的任一项所述的飞行体,其中,
所述控制装置还具有表面信息取得部,所述表面信息取得部取得在所述飞行体行进方向上的表面信息。
9.根据权利要求8所述的飞行体,其中,
所述控制装置还具有传感器评价部,所述传感器评价部基于由所述表面信息取得部获得的表面信息和由所述传感器检测与该表面信息对应的表面而获得的信息来评价该传感器的状态。
10.根据权利要求8或9所述的飞行体,其中,
所述控制装置还具有比较信息生成部,所述比较信息生成部生成将由所述表面信息取得部获得的表面信息与由所述传感器检测与该表面信息对应的表面而获得的信息进行比较从而获得的信息。
11.根据权利要求8至10的任一项所述的飞行体,其中,
所述表面信息基于从设置在所述机体的前方且朝向所述飞行体行进方向并用于检测所述飞行体行进方向上的表面的传感器获得的信号而生成。
12.根据权利要求8至11的任一项所述的飞行体,其中,
所述表面信息从存储在服务器的表面信息数据库中取得。
13.一种***,具有:
所述权利要求10所记载的飞行体;及
服务器,所述服务器具有表面信息数据库,所述表面信息数据库存储所述表面信息,
所述飞行体将与所述表面的状况相关的信息发送到所述服务器,
所述服务器基于与所述表面状况相关的信息更新存储在所述表面信息数据库中的与所述表面状况相关的信息对应的所述表面的表面信息。
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