CN110662662A - 整合式陆空运输系统 - Google Patents

Abstract

作为一整合式地面及空中运输基础设施的一部分来运作的一载客空中载具允许通过空中运输来完成一路线的多个关键部分。在一些实施方式中，所述空中载具(aerial vehicle,AV)在整个使用周期中维持一单一单元，但采用一可重新配置的推进系统以针对与一独立的地面载具组件(stand‑alone ground vehicle assembly,SGV)的整合来优化所述AV，以便形成一可在路面行进的地面载具。在其他实施方式中，一乘客舱可交替地与一航空模组对接以形成一空中载具及与一SGV对接以形成一地面载具，所述乘客舱通常具有至少一部分的用于位在所述客舱单元中的所述航空模组的动力源。

Description

整合式陆空运输系统

技术领域与背景技术

鉴于在许多城市区域中的严重的交通壅塞，全世界正进行的一重大的努力为开发一种“空中出租车”，所述空中出租车将能够回避地面的交通壅塞。多家公司参与了这项努力，例如优步(Uber)、亿航(Ehang)、莫勒卡普特(Volocopter)、利利安(Lilium)及空中客车(Airbus)。

一空中运输系统相较于一地上运输系统具有许多优点，特别是在交通拥挤的区域。然而，尽管是在具有多个垂直起飞及降落(Vertical Take-Off and Landing,VTOL)性能的一空中载具的情况下，也存在有一些限制。特别是飞行范围受到电池/燃料容量的限制。此外，多个被允许的起飞位置及降落位置的可行性受到了限制，特别是在许多城市区域中(例如，由于人口、障碍物、各种设施、地上交通、地形等的存在)，并且多种天气条件可能阻碍了空中交通。

发明内容

本发明为一种整合式陆空运输系统，所述整合式陆空运输系统可在许多不同的配置中被实施，所述许多不同的配置提供了具有交替地作为一载客空中载具的一部分及作为一适于在道路上使用的地面载具的一部分的功能的一乘客舱。

根据本发明的一实施例的教学提供了一种整合式陆空运输系统，所述系统包含：(a)一空中载具，包含：一乘客舱，用于容纳至少一乘客；一推进系统，包含多个推进单元及一空中载具控制器，所述推进系统被配置用以推动所述空中载具以进行动力飞行，所述动力飞行包括垂直起飞及降落(Vertical Take-Off and Landing,VTOL)；及(b)一地面载具组件，包含至少三个轮子及一驱动单元，所述驱动单元与所述多个轮子的至少一个进行驱动互联；其中所述整合式陆空运输系统交替地采用：(i)一对接配置，其中所述空中载具被固定在所述地面载具组件上，以便形成用于行进一部分的旅客行程的一载客地面载具；及(ii)一未对接配置，其中所述空中载具从所述地面载具组件上分开，以便在用于另一部份的旅客行程的动力飞行中载运一乘客；且其中每个所述推进单元通过一移位机构来相对于所述乘客舱被安装，且其中至少一致动器被布置用以使所述多个推进单元在用于动力飞行的一飞行位置与用于地面载具的运转的一收装位置之间移位。

根据本发明的一实施例的一进一步的特征，所述地面载具组件形成有多个车身面板，所述多个车身面板具有多个凹槽，且其中当所述空中载具与所述地面载具对接以及所述多个推进单元被布置在多个所述收装位置中时，所述多个推进单元至少部分地被容纳于所述多个凹槽中。

根据本发明的一实施例的一进一步的特征，所述客舱包含至少一乘客出入门，且其中将所述多个推进单元布置到所述多个收装位置不会阻碍所述乘客出入门的通行。

根据本发明的一实施例的一进一步的特征，每个所述推进单元具有一有效的推力通道，且其中当所述多个推进单元呈现在所述飞行位置时，所述多个推进单元的多个所述有效的推力通道彼此不相交；而当所述多个推进单元呈现在所述收装位置时，每个所述有效的推力通道与另一个所述有效的推力通道相交。

根据本发明的一实施例的一进一步的特征，当所述多个推进单元呈现在所述收装位置时，所有的所述有效的推力通道与所述客舱重迭。

根据本发明的一实施例的一进一步的特征，所述多个推进单元在所述飞行位置与所述收装位置之间的布置包含：支撑所述推进单元的一臂的至少一部分绕着一基本垂直的轴线的转动。

根据本发明的一实施例的一进一步的特征，在所述收装位置中，每个所述推进单元的至少一部分位于所述客舱的上方。

根据本发明的一实施例的一进一步的特征，所述空中载具进一步包含一动力输出单元，且其中在所述对接配置中，所述动力输出单元被连接以提供动力给所述载客地面载具的所述驱动单元。

根据本发明的一实施例的一进一步的特征，所述空中载具及所述地面载具组件包含一对接机构的各自的多个部分，以便将所述空中载具与所述地面载具组件的所述至少一部分扣紧在一起，且其中所述空中载具及所述地面载具皆被配置用以自动执行一对接过程，以便将所述对接机构的所述多个各自的部分集合在一起。

根据本发明的一实施例的一进一步的特征，所述空中载具及所述地面载具被配置用以执行所述对接过程，所述对接过程是通过：使所述空中载具降落邻近于所述地面载具组件；并且在所述地面载具组件与所述空中载具间主要以水平的方式相对地移动以完成所述对接。

根据本发明的一实施例的一进一步的特征，所述空中载具及所述地面载具被配置用以执行所述对接过程，所述对接过程是通过：使所述空中载具降落在所述地面载具组件上，并且将所述对接机构进行固定。

根据本发明的一实施例的一进一步的特征，所述对接过程进一步包含：在所述降落及所述固定之间将所述空中载具相对于所述地面载具组件进行重新定位。

根据本发明的一实施例的一进一步的特征也提供了一后勤计画模组，所述后勤计画模组被实施作为所述空中载具控制器的一部分、作为一地面载具控制器的一部分，或作为一远端处理系统的一部分，所述后勤计画模组接收了针对一旅客行程的一起始位置及一目的地的一输入，所述后勤计画模组定义了从所述起始位置至所述目的地的一路线计画，所述路线计画包括多个路线段，所述多个路线段包括通过所述对接配置而成的一载客地面载具所行进的至少一路线段，以及通过所述空中载具的动力飞行所行进的至少一路线段。

根据本发明的一实施例的一进一步的特征，所述地面载具组件进一步包含：一动力源，被连接以提供动力给所述驱动单元；及一地面载具控制器，配置用以当在所述未对接配置中时，对所述地面载具组件进行多个位置之间的自主性导航，所述路线计画进一步包括通过所述地面载具组件所行进的在一对接或未对接位置与一停放位置之间的至少一路段。

根据本发明的一实施例也提供了一种整合式陆空运输系统，所述整合式陆空运输系统包含：(a)一乘客舱，用以容纳至少一乘客；(b)一航空模组，配置成可释放地被固定在所述乘客舱以形成一空中载具，所述航空模组包括一推进系统，所述推进系统包含多个推进单元，所述多个推进单元被配置用以推动所述空中载具以进行动力飞行，所述动力飞行包括垂直起飞及降落(VTOL)；及(c)一地面载具组件，包含至少三个轮子及一驱动单元，所述驱动单元与所述多个轮子的至少一个进行驱动互联，所述地面载具组件被配置成可释放地被固定在所述乘客舱以形成一地面载具；其中所述乘客舱包含一动力输出单元，且其中当所述航空模组被固定在所述乘客舱时，所述动力输出单元被连接以提供动力给所述推进系统。

根据本发明的一实施例的一进一步的特征，所述乘客舱与所述航空模组的所述固定及所述乘客舱与所述地面载具组件的所述固定皆通过与位在所述乘客舱的下半部的多个连接元件的机械性接合来进行。

根据本发明的一实施例的一进一步的特征，所述地面载具组件及所述航空模组被配置成在邻近于一下层表面的同时进行短暂的相互接合，如此通过所述乘客舱的一大致水平的移位来进行所述乘客舱在所述地面载具组件与所述航空模组之间的转移。

根据本发明的一实施例的一进一步的特征，当所述地面载具组件被固定至所述乘客舱时，所述动力输出单元被连接以提供动力给所述地面载具的所述驱动单元。

根据本发明的一实施例的一进一步的特征，所述推进系统取决于所述乘客舱的至少一零组件以形成用于飞行的一种配置。

根据本发明的一实施例也提供了一种空中载具，所述空中载具包含：(a)一乘客舱，用于容纳至少一乘客；(b)一推进系统，包含多个推进单元，每个所述推进单元具有一有效地推进通道，所述推进系统被配置用以推动所述空中载具以进行动力飞行，所述推进系统进一步被配置用以进行垂直起飞及降落(VTOL)；及(c)一空中载具控制器；其中每个所述推进单元通过一移位机构来相对于所述乘客舱被安装，以便可布置在一飞行位置与一收装位置之间，且其中当所述多个推进单元呈现在所述飞行位置时，所述多个推进单元的所述多个有效的推进通道彼此不相交；而当所述多个推进单元呈现在所述收装位置时，每个所述有效的推力通道与另一个所述有效的推力通道相交。

根据本发明的一实施例的一进一步的特征，所述多个推进单元在所述飞行位置与所述收装位置之间的布置包含：支撑所述推进单元的一臂的至少一部分绕着一基本垂直的轴线的转动。

根据本发明的一实施例的一进一步的特征，所述客舱包含至少一乘客出入门，且其中将所述多个推进单元布置到所述多个收装位置不会阻碍所述乘客出入门的通行。

根据本发明的一实施例的一进一步的特征，当所述多个推进单元呈现在所述收装位置时，所有的所述有效的推力通道与所述客舱重迭。

根据本发明的一实施例的一进一步的特征，当所述多个推进单元呈现在所述收装位置时，每个所述推进单元的至少一部分位于所述客舱的上方。

附图说明

本文仅通过示例的方式参考多个附图来描述本发明，其中：

图1a及1b分别为被显示出具有多个延伸的推进单元支撑臂及具有多个折迭的推进单元支撑臂的根据本发明的一实施例所建构及运作的一空中载具(aerial vehicle,AV)的多个示意性前视图；

图1c及1d分别为对应于图1a及1b的状态的多个示意性侧视图；

图1e为图1a的所述AV的一示意性底部视图；

图2a及2b分别为以安装有多个推进单元的上部客舱及以安装有被安装在向上延伸的多个臂上的多个推进单元的下部客舱来实施的图1a的所述AV的不同实施方式的多个示意性前视图；

图3a至3c为图2b的所述AV在一预备收装所述多个推进单元的状态下的一示意性前视图、俯视图及侧视图；

图3d至3f分别为类似于显示出具有所述多个被收装的推进单元的所述AV的图3a至3c的多个示意图；

图4a至4c分别为与根据本发明的所述AV一起使用的一独立的地面载具组件(stand-alone ground vehicle assembly,SGV)的一第一实施例的一示意性前视图、俯视图及侧视图；

图5a及5b为通过将图1a的所述AV与图4a的所述SGV对接来形成的一地面载具的一示意性前视图及侧视图；

图6a及6b分别为与本发明的多个实施例一起使用的被显示在一降低状态下及在一升高状态下的一升降机器人的多个示意性侧视图；

图6c及6d分别为对应于图6a及6b的多个示意性前视图；

图7a至7d为说明了使用图6a的所述升降机器人来移动降落后的本发明的所述AV的多个阶段的一系列的示意性侧视图；

图8a及8b为说明了将本发明的一实施例的所述AV与一滑轮(托架)结合的一可运送的配置的多个侧视图，其分别显示出在一预起飞状态下及一起飞后状态下的所述配置；

图9a至9d为根据本发明的一方面说明了在将一AV与图8a的所述滑轮进行对接的一流程中的各种阶段的多个示意性侧视图；

图10为根据本发明的一示例性实施例示意性地说明了一AV与一SGV的一对接系统的各种零组件的一放大视图；

图11a至11f为根据本发明的一示例性实施例说明了在一AV与一SGV的一对接过程中的各种阶段的多个示意性前视图；

图12a及12b分别为说明了显示有在一飞行配置中及在一收装配置中的多个推进单元的根据本发明的一第二实施例的一AV的多个示意性前视图；

图12c及12d分别为对应于图12a及12b的多个示意性侧视图；

图12e及12f分别为对应于图12a及12b的多个示意性平面图；

图13a至13c分别为与图12a的所述AV一起使用的根据一第一实施方式的一SGV的一示意性俯视图、侧视图及前视图；

图14a至14c分别为图12a的所述AV的一示意性的第一侧视图、第二侧视图及一俯视图，所述AV根据所述第二实施例的一第一实施方式与图13a的所述SGV进行对接以形成一整合式地面载具(被对接的AV及SGV)；

图15a至15d为在一初始的对接过程期间的多个连续阶段中的图14a的所述AV及所述SGV的多个示意性侧视图；

图15e至15h为在所述对接过程的完成期间的多个连续阶段中的图14a的所述AV及所述SGV的两个示意性俯视图及两个示意性侧视图；

图16a至16c分别为一AV的一示意性的第一侧视图、第二侧视图及一俯视图，所述AV根据所述第二实施例的一不同的实施方式与一SGV进行对接以形成一整合式地面载具(被对接的AV及SGV)；

图17a至17c、17f及17h为在一对接过程期间的多个连续阶段中的图16a的所述AV与所述SGV的多个示意性侧视图；

图17d、17e及17g为在所述对接过程期间的多个连续阶段中的图16a的所述AV与所述SGV的多个示意性俯视图；

图18a及18b分别为被显示具有被缩回的多个可调整的脚及被延伸的多个可调整的脚的一AV的一第三实施例的多个示意性侧视图；

图19a至19h为根据本发明的所述第三实施例所显示出的在图18a的所述AV与一SGV的一水平对接的过程期间的一系列的状态的多个示意性的侧视图；

图20a至20d为图18a的所述AV的多个示意性俯视图，所述多个示意性俯视图说明了在一推进系统的折迭期间的一系列的位置，所述推进系统的折迭包括︰以相对于多个臂的多个预定角度来对准多个旋翼及依序地折迭所述多个臂；

图21a至21c分别为根据本发明的一第四实施例的一客舱、一航空模组及一组合式空中载具的多个示意性侧视图，所述组合式空中载具经由将所述客舱对接至所述航空模组所组成；

图21d及21e分别为图21c的所述AV的一示意性前视图及俯视图；

图22a至22c分别为根据本发明的所述第四实施例的图21a的所述客舱、一SGV及一组合式地面载具的多个示意性侧视图，所述组合式地面载具经由将所述客舱对接至所述SGV所组成；

图22d为图22c的所述地面载具的一示意性前视图；

图23a至23c为说明了所述客舱从所述航空模组转换至实施例四的所述SGV的一系列的示意性侧视图，其分别显示出附接在所述航空模组的所述客舱、在过渡阶段中及附接在所述SGV的所述客舱；

图24a至24f为说明了用于实施例四的一完整的水平对接过程的一系列的示意性侧视图，所述完整的水平对接过程分别包括︰所述AV的降落(具有客舱的航空模组)；所述SGV的接近；所述SGV附接在所述航空模组；从所述航空模组释放出所述客舱，并将所述客舱移动至所述SGV；所述客舱固定至所述SGV；及将所述地面载具(具有客舱的SGV)从所述航空模组分离，并驱使所述地面载具离开；

图25a及25b分别为与本发明的实施例四一起使用的被显示在一降低状态下及在一升高状态下的具有一架子的一升降机器人的多个示意性侧视图；

图25c及25d分别为图25a的所述升降机器人的一示意性前视图及俯视图；

图26a至26f为说明了用于实施例四的以图25a的所述升降机器人及所述架子来进行的一水平对接过程的一系列的示意性侧视图，所述水平对接过程分别包括︰所述AV的降落(具有客舱的航空模组)；所述升降机器人接近并附接在所述航空模组；将所述客舱移动并固定至所述升降机器人；驱使所述升降机器人离开；所述升降机器人接近一替换表面并相应地调整其垂直高度；及所述升降机器人附接在一平台，并将所述客舱运送至所述替换表面上；

图27a至27c分别为根据本发明的一第五实施例的一客舱、一航空模组及一组合式空中载具，所述组合式空中载具经由将所述客舱对接至所述航空模组所形成；

图27d及27e分别为图27c的所述AV的一示意性前视图及俯视图；

图28为根据本发明的一方面的教学的一屋顶终端站的一第一实施方式的一示意性等轴表示图；及

图29a及29b分别为根据本发明的一方面的教学的一屋顶终端站的一第二实施方式的一示意性等轴视图及垂直截面图。

具体实施方式

本发明为一种整合式陆空运输系统，所述整合式陆空运输系统可在许多不同的配置中被实施，所述许多不同的配置提供了具有交替地作为一载客空中载具的一部分及作为一适于在道路上使用的地面载具的一部分的功能的一乘客舱。

参考多个附图及附加的描述可更好地理解根据本发明的运输系统及对应的多个方法的多个原理及运作。

通过引言，本发明有关于许多不同的实施方式，所述许多不同的实施方式提供了配置作为一整合式陆空运输基础设施的一部分来运作的一载客空中载具，从而允许通过空中运输以一合适于容纳大量的旅客的方式来完成一路线的多个关键部分。

在一第一组实施方式中，特别参考图1a至图20d来进行描述，一空中载具(aerialvehicle,AV)在整个使用周期中维持一单一单元，但采用一可重新配置的推进系统以针对在一终端站处进行的托板装运的处理或在托架上的处理及/或针对与一独立的地面载具组件(stand-alone ground vehicle assembly,SGV)的整合来优化所述AV，以便形成一可在路面行驶的地面载具。特别参考图21a至图27e来进行描述的一第二组实施方式与一系统有关，在所述系统中，一乘客舱可交替地与一航空模组对接以形成一空中载具及与一SGV对接以形成一地面载具。最后，图28至图29b有关于采用本发明的各种系统的整体的系统基础设施及运作的各种特征。

单一的空中载具的实施方式

参考一般而言的所述第一组实施方式，根据本发明的此方面的一整合式陆空运输系统包括：一空中载具(AV)10，具有用于容纳至少一乘客的一乘客舱；一推进系统，具有多个推进单元；及一空中载具控制器。所述推进系统被配置用以推动所述空中载具以进行动力飞行，所述动力飞行包括垂直起飞及降落(VTOL)。所述系统也包括一地面载具组件(SGV)，所述地面载具组件具有至少三个(通常为四个)轮子及具有一驱动单元，所述驱动单元与至少一个，通常为一对，所述轮子进行驱动互联。在此上下文中，所述“驱动单元”可为能够将驱动动力转移至一轮子的任何布置，无论一电动马达是否直接连接至一轮轴，或无论是否通过齿轮、皮带及/或链条来使一机械驱动连接至一马达或位在所述系统中的任何位置的原动力的其他来源。

所述整合式陆空运输系统交替地采用：一第一“对接配置”，其中所述AV被固定在所述SGV，以便形成用于行驶一部分的一旅客行程的一载客地面载具；及一第二“未对接配置”，其中所述AV从所述SGV上分开，以便在用于另一部份的旅客行程的动力飞行中载运一乘客。

为了针对在一终端站处进行的托板装运处理及/或针对与一SGV的整合来优化所述AV，本发明的一些实施例的一特别优选的特征为每个所述推进单元通过一移位系统来相对于所述乘客舱被安装，以及至少一致动器被布置用以使所述多个推进单元在用于动力飞行的一飞行位置与用于地面载具的运转的一收装位置之间移位。所述移位可通过与每个所述推进单元有关的一个别的致动器，或通过采用允许少量的致动器将所需的所述多个推进单元移位的各种连接或机构来被达成。

通常，所述客舱具有至少一乘客出入门。所述多个推进单元的所述多个收装位置优选地被配置以使它们不会阻碍所述(多个)乘客出入门的通行，从而允许在所述乘客登机及/或从所述载具下机之前收装所述多个推进单元。

应当注意的是，为了在本文中清楚地呈现，在此并未详细地显示出所述空中载具控制器及所述AV的各种其他的零组件。在本发明的每个实施例中，所述AV优选地设有各种感测器(GPS接收器、图像感测器、范围感测器、方向与运动感测器)、多个处理器、多个通讯系统及常用于实施具有通过使用GPS及/或光学追踪的多个自主性导航性能、防止碰撞及自动起飞与降落的自主性无人机的所有其他的零组件。所有的这种零组件、子系统及运作模式在空中载具的制造领域中已为熟知，且在本领域中的普通技术人员将很容易理解。

根据所述多个优选的系统架构的其中一个(根据实施例一、二、三)，所述整合式陆/空运输系统的特征为用于操作的至少两个载具用配置(未对接及对接)，及优选地在本文称为一“临时配置”的一第三配置：

1.飞行配置，也可被称为正在飞行(Flyon)配置或未对接(分开的)配置，所述飞行配置可包括两种独立的载具及多个可能的辅助元件：

a.独立的AV(可替换地称为一“空中载具”(“aerial vehicle”或“air vehicle”)或“Flyon”)可包括一乘客隔间、一储存箱、一仪表板、一控制板、多个导航及控制系统、最初用于地面TOL的一起落架(包括一地面支撑结构，例如起落橇、轮子或其他装置)、多个对接接合面、用于确定所述AV相对于其将要对接至的所述载具的位置及方向的多个感测器、可能用于在对接时驱动地面载具的一远端驱动(“通过电线驱动”)系统(假如无法进行一自主性地面移动)、一通讯系统以及多个能源供应区域、多个电池、多个内燃机及/或多个发电机。为了达到最佳的性能，优选为一混合动力供应系统。所述AV无论是否有被所述乘客占用皆能够从它的起飞点自主性飞行至它的降落点。起飞/降落(TOL)的进行可从/到达一陆地表面(或建筑物屋顶等)或从/到达地面载具底盘SGV(或一中间平台，所述中间平台在本文进一步可替换地称为一“滑轮”、“托架”或“飞板(Flyboard)”)。包括有任何储存箱的所述AV乘客隔间(客舱)也可作为在所述对接配置中的所述乘客隔间，从而排除多个乘客隔间及所述乘客隔间的多个入口/出口及所述储存箱的多个装载/卸载。

图1a至图1e描述了具有一可收装的推进组件的一示例性AV 10，所述可收装的推进组件包括通过八个马达15驱动的八个旋翼14，所述八个旋翼14受到被铰接至多个臂端口17的四个马达支撑臂16的支撑，所述多个臂端口17结构上被结合至一主体结构12，所述主体结构12通过多个起落翘13被支撑在地面上。在所呈现的所述示例中，所述多个旋翼提供了在一基本上垂直的方向上的上升力，但在较普遍的例子中，通过可选择地使所述多个马达绕着基本上沿着所述多个臂的一轴线转动来使所述多个旋翼为可倾斜的，从而实现所述AV的较佳的控制及操作性。应当注意的是，可能为许多其他的设计，包括具有在每个臂上的一单一旋翼、多个导管风扇或任何用于提供多个力给所述AV的其他方式的设计。通常，所述AV可载运一个或两个乘客。在所述未对接配置中，AV起飞/降落可通过使用一最初为地面专用的起飞/降落系统来完成，所述最初为地面专用的起飞/降落系统是基于多个“脚”，例如，附接在所述AV的机身的多个起落撬、多个脚或其他起落架。这些“脚”可具有均一或不同的长度与角度、为刚性的或可伸缩的，包括多个冲击缓和措施。所述多个脚被设计成不会物理上干扰所述对接操作。在某些实施例中，所述多个脚可在所述对接的完成之前完全地或局部地被收装/折迭，并在未对接时被展开或打开。包括有例如多个旋翼14、多个驱动所述多个旋翼的多个马达15及支撑所述多个马达的多个机械臂16的所述AV推进组件可被附接至所述客舱的一上部分(意即，顶部)或至所述客舱的一下部分(意即，地板)。

图2a及图2b显示出两种可选择的直升机配置的类型。图2a描述了具有受到多个臂161的支撑的所述推进组件的一配置，所述多个臂161被铰接至在所述客舱的所述上部分(意即，顶部)上的多个臂端口171。这种设计的所述AV在下文中将被称为一超级直升机(super-copter)配置。

图1a的所述设计说明了一种受到多个臂16的支撑的一推进组件，所述多个臂16被铰接至被附接在所述客舱的所述下部分(意即，地板)的多个臂端口17，且所述多个臂16基本上水平地延伸。这种设计的所述AV在下文中将被称为具有多个水平臂的一次级直升机(sub-copter)。

图2b描述了具有受到多个臂162的支撑的所述推进组件的一配置，所述多个臂162被铰接至被附接在所述客舱的所述下部分的多个臂端口172，且所述多个臂162向上延伸。根据这种设计，所述多个可折迭的旋翼臂优选地被枢轴地附接至所述乘客舱下方(“次级(sub)”)的一表面，并向上延伸，如此所述多个旋翼在所述客舱的上方转动。此设计的所述AV将在下文中被称为具有多个向上延伸臂的一次级直升机。由于这种设计，一方面具有如同以下详述的所述次级直升机的多个优点，但一方面也可以维持在所述多个旋翼与所述地面之间的相当大的空隙，其为在安全方面所期望的。如同图3a至图3f所描绘，所述多个旋翼及它们的驱动马达可部分地或最优选地完全收装在所述客舱顶部的上方。在某些特定的优选实施方式中，至少部分地通过使支撑所述多个推进单元的至少一部分绕着一基本上垂直的轴线进行转动来进行所述收装的动作，其中“基本上垂直”指的是与垂直线成约20度以内的角度，且最优选地为与垂直线成约10度以内的角度。

为了更好地定义通过收装所述多个推进单元来实现的尺寸的减少，本文参考了“有效的推力通道”的一几何定义。所述“有效的推力通道”在本文中对于一被展开的推进单元被定义为一圆柱体积，在所述圆柱体积内，所述推力主要通过在运作期间的所述推进单元所产生，所述圆柱体积通常具有对应于多个推力产生元件的作用区域的一截面积，且所述圆柱体积在所述区域的上方及下方轴向地延伸至在流出方向(意即下方)上的所述区域的直径的三倍的一距离及在流入侧(意即上方)上的一又二分之一个直径的一距离。在一自旋旋翼的非限制性示例中，所述“有效的推力通道”被定义为一圆柱体积，所述圆柱体积在通过在所述旋翼绕着其轴线转动时所掠过的圆盘的上游及下游垂直地延伸。此几何定义被使用以描述亦在所述收装状态下的每个所述推进单元的几何的“流动通道”，如同两个圆柱体的组合体，所述组合体在上游及下游延伸并具有对应于直径等于以所述马达的轴线为中心的所述旋翼的直径的一圆盘的所述两个圆柱体的底面积，且甚至在所述旋翼实际上不具有空间以在所述收装状态下转动的情况下，所述组合体在所述流出的方向上轴向地延伸三个旋翼的直径，及在所述流入侧轴向地延伸一又二分之一个直径。在两个旋翼享有一共同的转动轴线的情况下(例如，经常被使用以提供为了额外的安全性的冗余件)，享有一共同轴线的所述多个旋翼/马达在本文中被称为一单一的推进单元，所述单一的推进单元具有一共享的“有效的推力通道”，所述“有效的推力通道”的范围被定义为从一上部旋翼的上方及从一下部旋翼的下方。通过使用以上的定义，不同的所述多个推进单元的所述多个有效的推力通道优选地在所述飞行配置中被布置，以使其彼此不会互相重迭且不会相交，藉此当它们在它们的收装位置时，每个所述有效的推力通道优选地与另一个所述推进单元的至少一个所述有效的推力通道相交及/或重迭。在某些特别优选的实施方式中，在所述多个推进单元的所述收装位置中，所有的所述有效的推力通道与所述客舱重迭。为了定义，假如在一几何上与两个有效的推力通道皆相关的空间中有一定的体积，则所述两个有效的推力通道被描述为“相交”；而假如一推进单元的所述有效的推力通道与另一推进单元的所述多个推力产生元件的所述作用区域相交，则所述两个有效的推力通道被认为是“重迭”。图3a至3f及图20a至20d显示出造成一紧密的客舱上配置的这种收装过程，下面将进一步地描述。

在地面旅行期间将所述多个推进系统收装能够顺应于多个地面运输系统的多个尺寸限制。在一些例子中，所述AV的所述推进组件的多个元件可被收装在一个或多个机罩下，并且可能被固定在所述客舱的所述结构或被固定在所述推进组件的至少另一个元件。所述多个推进元件的收装将仍然使所述多个乘客能够无障碍地从所述AV客舱离开/进入至所述AV客舱。在上面提及的所述多个配置中，所述多个次级直升机设计(根据图1a及图1b)具有一独特的优点：由所述推进组件所提供的所述垂直力仅受到所述乘客舱的所树下部区域(例如，地板或其他下部支撑结构)的支撑，不像一超级直升机设计的配置(图2a)的例子，其中所述乘客舱的多个侧壁也必须支撑所述结构的全部负载，因此，必须相较于一次级直升机设计的例子在结构上更加坚固。通常，这个事实将导致一超级直升机的设计相较于多个次级直升机的设计重很多。

并且，在一“艰难降落”的不幸运的例子中(意即，在一飞机以比一正常降落大很多的垂直速度撞击地面时的一情况)，任何位在所述多个乘客上方的沉重的结构或元件可能造成被拉下或击中所述多个乘客的一危害。同样从这个观点来看，将所述多个臂连接至在多个乘客的高度以下的所述主体结构是有利的。所述超级直升机的这种危害可选择地通过应用一更坚固的机构设计来缓解，然而，代价为增加更多重量。

图3a至图3f说明了用于将具有多个向上延伸臂的一次级直升机的所述多个推进元件进行收装的一示例性配置及流程。在此例子中，所述多个推进单元的收装受到靠近所述多个臂的基部的所述多个支撑臂绕着一基本上垂直的轴线的转动的影响，其是在一特定的顺序中并以与所述多个旋翼对准的协调方式进行，从而使它们集合成一特别紧密的配置，并与所述客舱的前进方向对齐，最佳为参见图3d及图3e。多种类型的致动器(未显示)及多个承重接合点可被使用于实施所述收装机构，包括但不限于多个旋转电动马达、液压致动器及基于滚珠螺杆的线性电动致动器，如同对于本领域的普通技术人员为显而易见的。

b.图4a至图4c分别以前视图、侧视图及俯视图说明了一地面载具底盘40(也称为独立的地面载具-SGV)。所述SGV可包括一机动系统(例如，一个或多个电动马达，优选地在每个轮子中有一个电动马达)、一传动系统、一转向系统、一制动系统、多个驾驶安全与辅助系统、用于AV对接/未对接的多个系统(包括感测、定位、校准及固定装置)、一动力/燃料系统、一充电/加燃料系统、一地面接合系统(例如多个轮子)、覆盖与所述SGV对接的所述AV的各种系统(特别是所述推进组件的多个元件)的多个机罩(遮蓬(canopies))、一控制系统(包括多个对接控制回路)且可能也有多个导航与通讯系统。所述SGV不具有乘客舱。一AV可对接至其上的所述地面载具底盘可选择地取决于着陆的准确性来设有一操作设备，所操作设备有助于进行与所述AV的对接，例如整合式定位致动器(机械的、机电的、磁的或电磁的)或升降机器人。假如所述AV在所述SGV上的着陆足够准确以将所述AV的下侧(belly)带至所述SGV的顶部表面中的一互补的腔体(“坑”)中，则通过使用整合在所述SGV的降落腔体中的多个定位致动器可进行最终的定位调整(“最后几毫米”)。假如着陆的准确性较难以实现，则由所述SGV所载运的一群组的升降机器人可通过在所述SGV上进行所述AV的水平校准及定位来促进所述对接，且这种群组可被视为由本身的一小型SGV所组成，所述小型SGV用于进行所述任务的“最后一英尺”/“最后一英寸”。(这种升降机器人也可形成一专用的临时系统，意即用于所述AV降落至地面上的例子中的在地面上的一小型SGV或小型底盘，为了便于将所述AV停放在一指定的停放狭缝中，或者为了便于将所述AV带至一便于与所述SGV进行的所述对接过程的位置中。)在整个申请中及在多个权利要求中，术语升降机器人可被包括在处理机器人的更通用的术语中。美国专利公开20180086561号中详述了用于处理装载量的一升降机器人(或小型底盘)的一示例。所述未对接的SGV可被停放或被转移至一不同的位置，例如，为了使用一不同的AV(例如，在一共享的SGV企业所有权模型中)。

c.辅助元件：这些可包括多个临时地面平台、多个升降机器人、小型底盘、多个飞板，如后续所述，在一些例子中，它们可能是共享平台池的一部分，所述共享平台池在一终端站处或在需要对多个AV进行后勤处理的其他位置处互换地与不同的AV一起使用。

2.地面旅行配置，也可被称为“正在驾驶(Driveon)配置”或“对接配置”

在所述Driveon配置中，如上所描述的所述地面载具及所述空中载具(分别为Flyon底盘及Flyon)被整合以组成一整合式地面载具。所述对接可包括将两种载具进行机械连接或电连接，其包括通过电线的驱动接合、通讯接合及电池充电/燃料接合。所述对接也可包括将两种载具的所述控制系统整合。此外，所述对接也可包括两种载具的多个通用设备的连接，包括电力系统及燃料系统，以便促进有效的使用及再充电/加油。在某些实施方式中，可能也提供了一动力总成(power train)的互联，所述动力总成用于将机械驱动力从位于所述AV中的一马达或引擎传递至所述SGV。

最优选地，通过一交互式控制系统来协作地完成所述对接过程，所述交互式控制系统可包括多个元件，例如所述AV及所述SGV两者的感测器、致动器及处理器。所述AV将以最小残余速度接近所述SGV，并靠近着陆点(最后数十厘米)。所述SGV可通过以所述AV对接接合面来调整其对接腔体以促进更准确的着陆。例如，所述SGV可通过其悬架系统的作用来改变其俯仰方向及侧倾方向，且所述SGV也可能通过其推进系统的作用来沿着其纵向轴线前后移动。此外，当所述AV对接接合面非常靠近所述SGV对接腔体时，在任何所述载具上的多个致动器可施加多个力及扭矩，所述多个力及扭矩可影响所述两种载具的相对位置，如同接合控制工作的一部分。这些致动器可为机械的、机电的、磁的或电磁的。

在多个卫星之间的比目前的例子更困难的多个情况下运作(意即，多个待对接的物体的其中之一为完全被动的)的多个对接系统已经成功地被实施。在此领域的许多专利之间，我们以示例的方式提及美国专利5364046号。此外，通过美国专利9527605教学了在无人飞行载具(UAV)与一静态站之间对接。在美国专利9505493中教学了一无人机与一捕获系统之间的协作对接，包括感测、计算、通讯、精确度调整及锁定。这些文件说明了容易用于两种载具的精确对接领域的技术，其对于任何特定的应用将通过采用了本文已经描述的所述多个结构零组件的本领域的普通技术人员来容易地实施，并根据下面进一步阐述的多个原理。

在对接配置中，一乘客可安全地且方便地进入及离开所述AV的所述乘客舱，从而从所述载具上/下。所述整合式地面载具可被所述AV乘客舱的一占用者驾驶，或可能以来自于一交通控制中心(Traffic Control Center,TCC)的远端控制来自动地行驶(无论有人驾驶或无人驾驶)。图5a至图5b说明了所述整合式载具50的所述配置，所述整合式载具50由所述示例性AV 10与所述示例性SGV 40的对接组合所组成。

为了与一常规的地面载具所需的程度相同，所述整合式地面载具被要求在铺设的及可能未铺设的道路上行驶，并被要求能够安全地承受与其相关的所有情况(例如，颠簸、碰撞、振动、制动、翻倒)。换言之，根据来自于一陆地车辆的所有要求，所述对接配置(由两种载具组成-AV及SGV)必须与一车辆一样安全的行驶。换句话说，所述AV在作为部分的所述整合式地面载具时必须为“可在道路上使用的”。为了使所述AV符合这种要求，它可能必须收起其在飞行配置中时的超出由多个地面行驶要求所规定的外壳尺寸的一些元件(例如多个推进系统)。例如，欧洲联盟在网站上详述了可在道路上使用的地面载具的多个尺寸要求：

https://ec.europa.eu/transport/modes/road/weights-and-dimensions_en

需注意的是，在通过无线(例如，射频及/或光学)通讯连接的所述对接及未对接过程的期间，所述AV与所述SGV可与彼此进行通讯。除了或替代掉有线通讯之外，相同的连接在所述对接配置中也可以为活动的。

在所述两个独立载具之间的对接为一引导式运作，所述引导式运作可以一双主动协作方式来完成。最优选地，对接为一自主性、自动性运作。所述接合对接系统优选地包括：(a)两种载具的多个互联通讯对接系统，所述多个互联通讯对接系统可设有大量的感测器，所述大量的感测器在所述AV的对接端口以最小相对速度被带至靠近所述SGV的对接端口时评估所述多个载具的相对位置；及(b)用于准确定位及校准的一组致动器以及用于固定(结构上的连接及锁定)及随后的多个通用设备的连接的一组自主性致动器。所有的这些致动器优选地被提供给所述地面载具，所述地面载具相较于所述AV有更低的重量敏感度。

3.临时配置

所述临时配置被指定成能够使所述AV(Flyon)从降落点移动至多个附近的位置(从数米至高达数百米)，且反之亦然。这种位置可包括多个登机/下机点、多个停放狭缝、多个对接站、多个加油/再充电站及多个待机位置。多个载具用配置的一些示例能够根据需求使所述AV移动：

a.“自主移动(Selfmobile)”配置。所述AV的多个“脚”(例如多个起落橇)可设有多个固定的或可展开的机动(或自主换位)装置，适用于在多个平坦且光滑的表面上进行减速且短距离的行驶，其在下文中被称为内建式地面机动系统。在具有固定的或被展开的内建式地面机动系统的一配置中的所述AV将在下文中被称为Selfmobile。所述可展开的内建式地面机动系统的布置优选地在降落后完成，并优选地在起飞前完成其收装。

b.如同在图6a至图6d中所描述的“滑轮上(Skateon)”(或小型底盘、小型SGV、升降机器人)配置。图6a至图6b分别说明了在缩回状态60下及在伸展状态61下的一升降机器人的一侧视图。图6c至图6d分别说明了在缩回状态60下及在伸展状态61下的一升降机器人的一前视图。所述AV可设有多个附接接合面，所述多个附接接合面将有助于方便与多个升降机器人或其他装置进行接合。所述AV可通过多个升降机器人(可被称为多个处理机器人)在一大致平坦的表面上从一位置缓慢地移动至另一附近的位置。所述多个升降机器人可优选地作用在所述AV的多个主要结构元件上。一优选的方法为通过使用在所述AV降落位置处容易获得的多个专用的升降机器人60并使所述AV在着陆后进行接合以利用所述AV的结构(例如，支撑所述多个马达的所述多个臂的基部)支撑、接合、升降及移动所述AV。所述升降机器人优选地配备有至少一个升降致动器，所述升降致动器可在垂直方向上处于伸展状态或缩回状态(分别为65及64)。如同其名字所指示，虽然所述升降机器人60被设计用以升降及接合一负载，但此外，无论负载或卸载它也能够在一所需的方向上移动。这些升降机器人可被准确地导航(例如，通过光学定位系统或通过“标记过的地形辨识”技术)，并且可被准确地定位及定向在待被支撑、接合及升降的所述AV结构的多个位点下，也在通过多个类似的导航技术确切已知的多个位置的位点下。

可替代地，即使并非以一高准确性来得知所述升降机器人或所述AV在地面上的所述位置，所述多个升降机器人可自主性地将自己定位在所述AV的下方，并将它们的升降致动器确切地定位在所述AV的所述多个升降点下，例如，通过使用多个图像处理技术。所述升降机器人可具有四个独立的轮子62，每个所述轮子受到其自身的电动马达的驱动，或者至少两个在右侧的所述轮子受到一马达的驱动，而至少两个在左侧的所述轮子受到另一马达的驱动，因此，所述升降机器人可沿着一所需的方向线性地移动，所述所需的方向可通过控制所多个轮子来选择。一些所述升降机器人可被整合至一单一的升降机器人中，所述单一的升降机器人可移动进入在所述多个起落橇之间且在所述AV的下侧下方的一位置中，并举起所述AV，以及将所述AV带至所述所需的位置。这种机器人可受到多个可延伸的侧臂的支撑，所述多个可延伸的侧臂在它们的末端具有多个小轮子。

c.托板装运：在一些例子中，特别是对于一专用终端站或可提供合适的运送设备的一站点，其可优选地采用一简单的托架(具有多个轮子)或托板(不具有轮子)，所述多个Flyon坐落在所述托架或托板上以利于通过使用多个标准的或专用的运送配置或其他后勤配置来将所述Flyon运送通过一工作周期的一系列的位置或阶段。

图7a至图7d说明了通过使用一升降机器人来移动一AV的过程。图7a说明了在缩回状态60下的所述升降机器人接近所述AV 10。图7b说明了所述升降机器人仍然在缩回状态60下，且将自己放置在AV的多个起落橇13之间，并支撑AV的下侧12。图7c说明了所述升降机器人在伸展状态61下，从而将AV 10举起。图7d说明了在伸展状态61下的所述升降机器人与在顶部的所述AV一起实施陆地行驶。为了促进所述AV在地面上的移动，所述多个升降机器人将所述AV结构举起，以便将所述多个起落橇从地面抬高。与所述升降机器人接合的所述AV在地面的移动应该以一缓慢的步调进行，以使惯性负载最小化。在上面的内容中，使用与所述结构接合的多个升降机器人具有优点，所述优点为所述多个起落橇不会在任何程度上参与所述移动过程。所述多个起落橇(所述AV的所述“多个脚”)必须有弹性以吸收降落冲击且重量很轻。因此，优选的是它们不具有负载转移的作用。然而，假如在一特定的AV设计中的所述“多个脚”足够坚固以承受多个必要的负载，则它们可被所述多个升降机器人接合。被所述多个升降机器人接合的所述AV在下文中也可被称为Skateon。在所述AV已经移动至多个指定的位点后，所述升降机器人可从所述AV分离。

d.飞板移动体(Flyboardmobile)配置(图8a至8b及图9a至9d)。所述AV10可与一停放平台11(飞板)对接，从而形成一飞板移动体80，所述停放平台11可具有或可不具有与所述地面载具底盘18相同的多个对接接合面(取决于可达成的对接准确性)，所述飞板移动体80为能够以缓慢的速度行驶在多个平坦且光滑表面上的一整合式地面载具。图9a说明了降落在一飞板11上之前的所述AV 10。图9b说明了在降落后所形成的所述飞板移动体80。图9c说明了将多个臂收装至收装位置的过程。图9d说明了所述飞板移动体80的后续移动。

在所述临时配置中，由于考虑到可应用于停放、加燃料及维修情况的处理，所述多个AV推进元件优选地被收装(例如通过折迭)，虽然所述临时配置未被暴露在道路行驶中，且未被要求为可在道路上使用。

在所述临时配置中，一乘客可安全地且方便地进入及离开所述AV的所述乘客舱，从而从所述载具上/下。所述临时配置可被设计成自主地行驶。在所述临时配置中，所述SGV可被停放、待机或共享。

在多个特别的情况下(关于“空中计程车”应用)，在可方便到达起始点及终点的多个例子中(例如，从一火车站到一市中心屋顶的降落位置之间的通勤)，特征为仅以两种配置(飞行配置及临时配置)来实施的所述系统可提供针对多个运输问题的一有效的解决方案。在这种例子中，对于所述AV的一些要求可被放宽，因为它将不必承受道路行驶及开放是停车场的典型负荷。

具有多个可自主性收装的推进系统的所述设计能够使所述AV从其降落点(可能为户外、屋顶上)至下机(可能方便地在室内)、加油及停放位置的操作很方便，从而使高运输流通量能够具备高舒适度。

为了此目的，本发明教学了一种具有多个可自动收装/展开的推进系统(马达、推进器及支撑臂)的空中载具，优选地为一多旋翼直升机(multi-rotor helicopter或“multicopter”)。所述收装优选地是“自动地”发生，在这种意义上，其不需要所述(多个)乘客或任何其他人类操作员出现在所述载具外侧以实现所述收装过程，从而允许所述降落区域没有人类操作员及乘客。最优选地，在所述AV的收装及操作期间，所述多个乘客留在所述AV内，直到所述AV抵达一指定的下机站为止，在所述指定的下机站中，他们直接所述AV离开进入一终端站，如下面进一步描述。具有多个被收装的推进系统的所述空中载具具有一很小的着陆区(footprint)，所述很小的着陆区对于停放、登机、操作、充电/加燃料及总体上实现一高交通流通量而言为一关键的优势。其可方便地从一室外降落点移动至一室内下机点或一停放点。

结构设计考虑事项︰

在投递无人机中，例如通过美国专利9527605中的示例所教学，可通过所述空中载具的多个起落橇的一个或多个来完成将所述空中载具固定至一对接系统上，所述对接系统在进行对接的期间及之后为静态的。所述投递无人机的所述固定的目的在于甚至在阵风条件下也能够装载/释放所述装载量并将所述电池充电。通常对于小型无人机，估计所述风负载将在数十牛顿(N)的范围内。因此，所述固定的多个要求并不严苛，且为了此目的的连接至所述多个起落橇为可实行的。在完全不同于与本发明的范围的这种例子中，紧密的结构连接可能是不必要的。

与投递无人机的例子相比，将具有足以载运一乘客的形状因素(意即，一总重量为数百千克)的空中载具进行固定引发了不同的设计考虑。所述整合式对接载具可在对接的情况下行驶，且可能受到制动、加速及碰撞所引起的负载。因此，所述对接系统需要承受以数千牛顿为数量级的作用力，并将所述作用力从所述AV转移至所述SGV上，所述作用力相较于投递无人机例子中的作用力高出两个数量级。(例如，假如所述AV的质量为400千克且由于5米/秒平方的制动而减速，则所述对接系统需要承受2000牛顿的作用力)。为了转移这种负载，在所述AV与所述SGV之间的所述连接必须承受一高程度的作用力(及扭矩)。对于这样程度的负载，所述SGV与多个AV主要结构之间必须有紧密的结构连接。多个重量轻且有弹性的起落橇不适合用于此目的。原因是多个起落架通常被设计具有一定程度的结构柔韧性，所述结构柔韧性的目的在于减缓所述降落冲击对所述空装载具的底盘、多个系统及多个乘客造成的影响。所以对于大型的空中载具，所述柔韧性的多个需求通常与多个高承重需求相抵触，因此，适用于投递无人机的多个所述固定方法(例如，如美国专利9527605所教学)不适合用于根据本发明的上下文中的将所述AV固定至所述SGV。尽管如此，假如在一特定的AV设计中的所述“多个脚”足够坚固以承受地面载具的多个必要的负载特性(涉及所有的重量损失)，则它们也可被视为所述承重结构的一部分。

整体的所述系统的设计非常依赖于所述可达成的着陆准确性。在垂直对接的上下文中，描述了两个不同的实施例，一个具有一放宽的着陆准确性(1英寸至1英尺的数量级)及10度以上的水平的角度校准(意即，在所述SGV的纵向轴线及所述AV的纵向轴线之间的角度)；而有着高着陆准确性(1英寸或更小的数量级)的另一个具有低于10度的水平的角度校准。应当理解的是，上面的多个数值并非绝对而是多个大致的范围。在两个不同的示例性实施例中描述了所述两种例子的功能性-然而，在每个实施例中有可与另一个实施例的多个元件混合使用的多个元件。

实施例一-在一地面载具上的放宽的着陆准确性

图4a至图4c显示了一示例性SGV 20。在所述SGV 40的顶部表面22上，提供有一许可的降落区域24。在着陆的瞬间，所述多个起落橇必须在此区域内。例如，28a及28b为合理的着陆位置的多个示例。在所述许可的降落区域的中间，指示出所述多个起落橇26的一目标位置。此位置对应于所述AV必须被带至的所述位置，以便开始进行所述固定阶段。图4c中描绘了所述固定系统的升降机表面27中的多个开口29的位置。

与所述SGV对接的所述AV优选地根据以下的多个阶段来进行，所述多个阶段在与包括有多个升降机器人的使用的一具体的示例性系统结合的图10及图11a至11f中描绘：

a.接近及着陆：所述AV着陆区被定义为原先专用于所述AV的“普通”降落(例如“脚”或起落橇)的起落架的所述着陆区。所述AV相对于所述SGV的所述“目标位置”26(在图10d中描绘)被定义成一精确的位置，在所述精确的位置中，所述AV着陆区必须被定位在所述SGV的顶部上的所述降落区域，以便发生所述固定过程。所述降落区域的多个尺寸必须一定程度的超出所述AV着陆区，以使相对于所述目标位置26的所述起落架(例如起落橇13)的所述多个实际的着陆位置之间能够有一定的定位及校准间隙。此间隙被需要用以放宽所述多个着陆准确性需求，以便适应由许多引导错误因素及首要的阵风影响所引起的多种干扰。在着陆之后，所述多个AV马达被关闭。

b.水平的校准及定位。在此阶段中，所述AV通过作为所述SGV的多个子组件的多个定位及校准致动器来从所述实际的着陆覆盖区域被移动至所述目标着陆区位置26。所述多个致动器可优选地作用在所述AV的多个主要元件上。所述多个致动器可为机电的、气动的或液压的，也可能包括在所述AV着陆后用以推动所述AV的多个可充气袋。所述多个致动器也可能被掩盖在具有多个突起的所述SGV的降落表面下，所述多个突起可能从所述SGV的表面浮现出，且也可能通过使用多个可伸缩臂及多个接合装置来使所述AV接合。一优选的方法为通过使用多个专用的升降机器人52来藉由所述AV的结构(例如，支撑所述多个马达的所述多个臂的基部)支撑、接合、升降及移动所述AV，所述多个专用的升降机器人52可被收装在所述SGV对接系统的表面下，并在着陆后被布置。所述升降机器人配备有一升降致动器54，所述升降致动器54可在垂直方向上处于伸展状态或缩回状态。如同其名字所指示，虽然所述升降机器人52被设计用以升降及接合一负载，但此外，无论负载或卸载它也能够在一所需的方向上移动。这些升降机器人可被准确地导航至平台表面上(例如，通过光学定位系统或通过“标记过的地形辨识”技术)，并且可被准确地定位及定向在待被支撑、接合及升降的所述AV结构的多个位点下，也在通过多个类似的导航技术确切已知的多个位置的位点下。在目前的示例中，所述升降机器人的所述多个升降致动器54在伸展时接合了所述多个臂端口17。

可替代地，即使并非以一高准确性来得知所述升降机器人或所述AV在所述平台上的所述位置，所述多个升降机器人可自主性地将自己定位在所述AV的下方，并将它们的升降致动器确切地定位在所述AV的所述多个升降点下，例如，通过使用多个图像处理技术。所述升降机器人可具有四个独立的轮子，每个所述轮子受到其自身的电动马达的驱动，或者至少两个在右侧的所述轮子受到一马达的驱动，而至少两个在左侧的所述轮子受到另一马达的驱动，因此，所述升降机器人可沿着一所需的方向移动，所述所需的方向可通过控制所多个轮子来选择。一些所述升降机器人可被整合至一单一的升降机器人中，所述单一的升降机器人可移动进入在所述多个起落橇之间且在所述AV的下侧下方的一位置中，并举起所述AV，以及将所述AV带至所述所需的位置。这种机器人可受到多个可延伸的侧臂的支撑，所述多个可延伸的侧臂在它们的末端具有多个小轮子。所述AV结构与所述升降机器人的接合是为了将所述AV对准及定位在所述SGV平台上的目的，并且不与作为所述对接过程的最后阶段的将所述AV最终固定至所述SGV混淆。通过如在论文“针对电动货车的用于自主性对接的感知及控制策略,Leopoldo Gonzalez Clarembaux等人,Transportation ResearchProcedia 14(2016)1516-1522第六届运输研究会议(Transport Research Arena)April18-21,2016”中所教学的多个引导技术可有助于将所述升降机器人准确地引导至所述AV上，所述论文通过引用来被全文收录。

为了促进所述AV在所述SGV表面上的移动，所述多个升降机器人可将所述AV举起，以使所述多个起落橇从所述SGV的表面分离。此外，所述定位及校准的动作应该以一缓慢的步调进行，以使惯性负载最小化。一封闭回路控制系统被提供以将所述AV的多个起落橇的着陆区带至一名义上的着陆区(nominal footprint)上。这种控制系统设有实际的所述着陆区的直接或间接的量测以及可能的进一步的输入，例如，在此接段期间的有关于作用在所述AV上的各种负载的多种量测及其多个零组件。在上面的内容中，使用与所述结构接合的多个升降机器人具有优点，所述优点为所述多个起落橇不会在任何程度上参与所述校准及定位过程。所述多个起落橇(所述AV的所述“多个脚”)必须有弹性以吸收降落冲击且重量很轻。因此，优选的是它们不具有负载转移的作用。然而，假如在一特定的AV设计中的所述“多个脚”足够坚固以承受多个必要的负载，则它们可被所述多个升降机器人接合。应当注意的是，仅在为了使所述AV处在可将其固定至所述SGV的情况中，所述水平的校准及定位阶段才是必须的。

c.通过设计用以承受高结构负载的一连接来将所述AV固定至所述SGV。在许多例子中，通过所述AV的承重结构(且未通过其“多个脚”)来将所述AV主体直接地固定在所述SGV以形成一整合式承重结构(结构连接)可能很重要，所述整合式承重结构足以耐受正常产生的所有负载以及所述整合式地面载具的多个意外的运作条件。

在完成水平的定位及校准之后，所述多个升降机器人致动器被松脱，且所述多个机器人将移动至它们的收装位置，所述多个收装位置位在所述平台表面下，优选地靠近所述平台表面的末端。假如通过折迭从所述AV主体延伸出的多个臂来支持具有所述多个旋翼的所述多个马达，则所述多个臂可被折迭。此外，所述AV可通过降低由一升高致动器29所操控的一升降机平台来局部地下陷至所述SGV表面中的一凹槽中，接着，优选地通过延伸所述SGV的多个固定致动器56来使所述AV被支撑及连接(例如，通过锁定或锚定在多个结构元件，例如多个臂端口17)，以便达成完全的结构整合，为了支撑所述整合式载具(对接配置)运动时可能遇到的负载，也为了降低所述对接配置的重心，所述完全的结构整合特别重要。所述多个固定致动器56可延伸并从升高平台27中的多个开口浮现出，且可垂直地延伸至所述AV，以便与其接合(通过锁定或锚定)。最后，连接所述AV及所述SGV的所述多个通用设备。

在图11a至图11f中说明了从所述AV接近所述SGV；着陆在偏离所述目标着陆区位置的一位置；所述升降机器人的布置；将所述AV举起；通过所述升降机器人将所述AV移动至目标用于固定及松脱所述多个升降机器人致动器的所述位置；降低所述升降机平台；及通过所述SGV的多个致动器固定所述AV的整体的顺序。图5a及图5b显示出所述对接配置。

对于起飞而言，首先将所述AV及所述SGV的所述多个通用设备分离。接着，解开所述AV与所述SGV的结构连接。假如所述AV被局部地掩盖在所述SGV表面下，则所述AV将被再提高至所述表面的高度。假如通过折迭从所述AV主体延伸出的多个臂来支持具有所述多个旋翼的所述多个马达，则所述多个臂将通过内建在其中的多个致动器来被折迭，且所述AV将预备起飞。

实施例二-准确的着陆在一地面载具上

图12a至图12f描述了根据此实施例的多个设计选择的其中一个(设计A)的所述AV配置。所述配置类似于设计B(下面参考图16a至图17h所描述)，除了进一步解释的多个细节之外。所述AV 10优选地设有用于降落地面的多个可缩回的伸缩脚700。因此，在与一SGV进行对接之前，将所述多个脚缩回。在所述下侧的底部上有具有一基部周边760的一截头的对接锥体740。图12a说明了在飞行配置中的具有多个臂16a的所述AV 10的一前视图。图12b说明了在收装配置中的具有多个臂16b的所述AV 10的一前视图。图12c说明了在飞行配置中的具有多个臂16a的所述AV 10的一侧视图。图12d说明了在收装配置中的具有多个臂16b的所述AV 10的一侧视图。图12e说明了在飞行配置中的具有多个臂16a的所述AV 10的一示意性俯视图。图12f说明了在收装配置中的具有多个臂16b的所述AV 10的一示意性俯视图。

图13a至图13c说明了一示例性SGV 200。所述SGV 200具有多个轮子260及有着多个开口230的多个机罩220，所述多个开口230可通过多个适当的马达的作用来自动地被/不被多个遮门232覆盖住。在一AV的降落之前，所述多个开口230未被覆盖。在所述SGV 200的顶侧上有具有一周边250的一降落坑/腔体240。为了使所述AV能够固定至所述SGV，也指示出必须将所述对接锥体的基部周边760带至其上的一位置。图14a制图14c中描绘了所述整合式载具。

根据以下多个阶段优选地进行对接，其在与一具体的示例性系统结合的图15a至图15h中描绘：

a.包括有最终定位及校准的接近及着陆：所述AV着陆区被定义成所述AV的所述对接锥体740的所述周边760的着陆区。相对于所述SGV的所述AV对接锥体的基部周边760的“目标位置”被定义成一精确的位置，在所述精确的位置中，所述AV着陆区必须被定位以发生所述固定过程。所述目标位置760为与降落坑周边250同心的一圆，在它们之间具有一很小的间隙(数毫米)。着陆位置文意上被定义成所述AV在所述AV与所述SGV间的第一次接触时的位置。必须记得的是，此时，水平定位及角度校准的偏差依然存在于所述两个载具之间，且一整合式封闭回路系统被使用以将那些偏差调整至能够进行固定的多个数值。所述封闭回路系统可包括多个感测器、控制器处理系统及多个致动装置，所述多个感测器量测所述两个载具的所述相对位置，所述多个致动装置可包括所述多个AV旋翼以及多个内建在所述SGV中的多个致动器，所述多个致动器可协作地提供在三个轴线上的“微调”。很重要的是，在“微调”期间，此时保持所述多个AV马达的运转以利于控制，并且也使在所述两个载具之间的摩擦力最小化。所述降落腔体的直径必须小程度(数微米)的超出所述AV对接锥体基部的直径，以实现一特定的最终定位及校准。所述对接锥体的表面可由光滑高强度的、高阻尼的材料所组成，例如橡胶(可能根据史翠特西(Stratasys)、固特异(Goodyear)或米其林(Michelin)公司的多个技术来以3D打印海绵橡胶的形式)、多孔铝或超弹性材料(例如，基于镍钛合金))。一旦着陆，在建置于所述SGV中的多个校准及定位致动器以及所述多个AV旋翼的多个上升力的可能协助下，将所述AV对接锥体调整至所述降落腔体中。所述对接锥体用于上面所提及的多个目的，且并非旨在耐受由于所述整合式地面载具的环境状况轮廓(environmental conditions profile)所遇到的所述多个结构负载(为了此目的，固定了所述AV及所述SGV的所述多个主要结构元件)。

在最终定位及校准之后，所述多个AV马达将被关闭。

b.通过设计用以承受高结构负载的一连接来将所述AV固定至所述SGV。

通过锁定/锚定所述SGV 820的多个致动器来将所述AV结构的底面部分固定至所述SGV结构，如图15g及图15h中所描绘。

c.将所述SGV 820的多个元件收装在多个机罩下方(例如，通过将多个马达支撑臂进行折迭，优选地绕着相对于垂直轴线轻微地倾斜的一轴线，以便相对于其展开状态降低所述推进组件的所述元件。通过由结合至所述SGV上的多个致动器所提供的扭矩有助于所述多个臂的折迭。在所述折迭的状况下，所述多个臂可能被固定至所述平台，以达成最大程度的结构稳定性及强度。另外或可替代地，可应用其他方法，例如，所述多个支撑臂的一可收缩设计。在收装状态下，所述多个马达可与所述SGV结合，并且可提供对于所述SGV很有用的扭矩。在此实施例的上下文中描述了两种设计选择：具有多个可折迭臂的设计A及具有多个可伸缩臂的设计B。通过将一旋翼叶片带至相对的旋翼叶片上，例如使用一带斜面环，并因此实质上将所述两个叶片对齐，且最大程度地减少所述可折迭部分的长度可达成用于折迭所述多个推进旋翼的一非常紧密的设计。

d.覆盖住所述机罩中的多个开口。对于设计A，这是通过多个遮门232来被实现；而对于设计B，是通过多个襟翼790的活动，所述多个襟翼790可自动打开或关闭，因而覆盖或未覆盖多个通道780，在所述多个通道780中，所述多个伸缩臂可被收缩(参见图17g)。

在针对设计A的图15a至图15h以及在针对设计B的图17a至图17h显示出从所述AV接近所述SGV；着陆；包括最终定位及校准；及固定所述AV与随后的将所述推进组件的所述多个元件收装在所述多个SGV机罩底下。

假如所述多个AV旋翼可被倾斜，则有可能使用它们在对接期间提供用于额外的控制力的所述作用力的非垂直分量，并且也有可能沿着一垂直轴线转动所述AV，以便进行水平校准及可能通过转动将所述AV固定至所述SGV。

在针对设计A的图14a至图14c以及在针对设计B的图16a至图16c显示出所述对接配置。

对于起飞而言，在所述多个SGV机罩中的所述多个开口将不会被覆盖，且所述多个马达支撑臂将不会被折迭或延伸(根据所述特定的设计)。在这之后，所述AV及所述SGV的多个通用设备将被分离。接着，所述AV与所述SGV的结构连接必须被松脱，且所述AV将预备起飞。

应当注意的是，为了本发明，术语“机罩”在广义上应解释为包括刚性覆盖物、柔性遮蓬、可折迭的塑料或布料片或任何将提供空气动力学的、环境的及机械的保护给所述被收装的推进组件的其他方法。用于汽车的机构设计领域中的技术人员很熟悉完全或部分移除覆盖物的多个技术，例如，适用于应用在可变换的(敞篷)车的示例。

应当注意的是，在实施例一及实施例二两者中、着陆、定位及固定均以明确定义的时间顺序来进行，因此它们是关联事件。

实施例三(着陆在与SGV分开的位置)

在此实施例中，所述降落阶段(着陆)与所述定位及固定至所述SGV的阶段分开。所述降落以一放宽的准确度在所述底盘的所述着陆区的外部的地面上进行，且所述定位及固定至所述SGV上是在距离降落的一任意的时间间隔后进行。如同将要解释的，这种去关联具有很大的优点。

一第一优点为在所述着陆区域的范围内，所述着陆的准确度本质上更加宽松。例如，假如有强风，则所述AV不需要以一准确的主体角度方向来降落在一准确的位点。第二，所述SGV不必在着陆时为可用的，并且可在之后的时间到达所述对接位置。

根据所述第三实施例，所述AV(Flyon)可降落在与SGV(Flyon底盘)的位置不同的一位置，且可通过至少一处理机器人(升降机器人)或在滑轮移动(Skatemobile)配置中的小型底盘来缓慢地在一基本上平坦的表面的地面上移动，或者在Selfmobile配置中自主移动至一停放狭缝或至一加燃料/充电位点或假如有需要的话移动至一SGV Flyon底盘上以进行定位及固定。

可替代地，所述底盘可能，优选地为自动地，被移动至所述AV的所述降落位置上。除了所述多个起落架之外，所述AV可设有多个伸缩脚，优选地是两个前脚及两个后脚(aftlegs)。图18a及图18b描述了在地面位置及在升高位置的所述AV。在地面位置(图18a)，所述多个伸缩脚被缩回(180)，优选地被缩回至所述客舱体中，从而不会接触到地面。在图18b的升高位置，所述多个伸缩脚被延伸以将所述AV举起至对应于其在所述SGV上的位置的一高度。

图19a至图19h描述了一优选的水平对接顺序。在所述AV降落在地面上之后(图19a)，同时所述SGV 40被准确地引导至所述AV上。通过如在所述论文“针对电动货车的用于自主性对接的感知及控制策略,Leopoldo Gonzalez Clarembaux等人,TransportationResearch Procedia 14(2016)1516-1522第六届运输研究会议(Transport ResearchArena)April 18-21,2016”中所教学的多个引导技术可有助于将所述SGV准确地引导至所述AV上，所述论文通过引用来被全文收录。随着所述SGV接近所述AV，所述多个AV伸缩脚180被延伸以将所述AV的下侧举起至所述SGV顶部的配对表面的对应高度(图19b)。所述SGV平行地移动直到其顶部的配对表面开始与所述AV的下侧重迭为止，且在它们之间具有一很小的高度差(图19c)。之后，所述AV将所述多个后脚完全缩回，如此所述SGV的配对表面接触到且支撑所述AV的下侧(图19D)。这时，所述AV的多个前脚也稍微缩回，以使所述AV的下侧在所述SGV的顶部表面高度处保持一水平状态。

一旦所述多个后脚被缩回，所述SGV在所述AV下方恢复其移动并朝着所述多个前脚前进(图19e)。随着所述SGV进一步的移动，在所述AV下侧与所述SGV之间实现了一增加的支撑重迭，此外，一旦所述AV的重心的水平投影落在所述重迭区域内，所述多个前伸缩脚被完全缩回(图19f)，且此时，所述AV完全受到所述SGV的支撑。然而，一旦所有的所述脚皆被缩回，所述AV不再与所述地面相接触，因此需要一种将所述AV最终定位在所述SGV顶部的机构(图19g)。例如，此机构可为一小齿轮与齿条装置。通过多个小电动马达的驱动以使附接在所述AV的下侧的多个齿条与在所述SGV顶部的多个小齿轮接合。在一不同设计的上下文中，在本申请的实施例四更详细地教学此类型的装置。在完成所述准确的定位后，所述AV通过使用多个锁定/锚定致动器来结构上被固定至所述SGV，且随后在所述AV与所述SGV之间建立多个通用设备(电力、燃料、冷却剂)、控制与通讯的互联。在这之后，所述AV臂被折迭(图19h)。

图20a至图20d更详细地说明了所述多个臂的折迭顺序。在初始位置，多个前旋翼2002及多个后旋翼2008分别相对于多个前臂2004及多个后臂2006以一任意的角度被放置(图20a)。首先，所有的所述旋翼皆转动至对应于各自的所述臂的一预定角度位置(图20b)。所述旋翼角度位置通过使用多个角度分析器来准确地确定，并且可通过使用多个附接在其上的电动马达来被控制。在此图所描述的实施例中，所述多个前旋翼2002完全地与它们的臂对齐，藉此所述多个后旋翼2008被定位在距离它们的臂的一很小的角度位移处。之后，所述多个后臂2006被转动至所述客舱上方(图20c)，且优选地造成其多个元件之间的物理接触(例如，多个马达外壳之间)。最后，所述多个前臂2004被转动至所述客舱上方(图20d)，且优选地也造成与所述多个后臂的多个元件间的物理相接触(再次例如，所述多个马达外壳之间)。

也可能有一种实质上仅适合用于城市及郊区行驶的一整合式载具设计的例子，其中最大速率通常限制在50千米/小时(或约30英里/小时(mph))。与城市/郊区中的多个任务剖面(mission profile)一致的这种限制放宽了对于所述整合式载具的多个结构及安全要求。

假如一乘客从住宅行驶至办公室，即占用了一客舱全部的时间，则应注意一无缝行驶经验，即使是降落在一开放的降落点，例如屋顶，并以临时配置的方式移动至一室外下机区上。

除了上面描述的之外，有许多所述AV的其他设计。在一优选的设计中，进一步针对可展开的多旋翼推进系统，所述AV也设有多个可展开的机翼并具有一进一步的推进系统，所述进一步的推进系统提供基本上在水平方向上的推力。如同上面已经描述，当所述AV在地面上且被布置以预备进行起飞，所述AV的基本型多旋翼直升机的推进系统通常被进行收装。在所述AV已经到达所需的理想高度后以及在所述AV持续在其基本上水平的轨道上时，将已经收装在其主体内的所述多个AV机翼展开。所述多个机翼被定向在相对于所述主体的纵向轴线的一角度，如此将使它们产生上升力。所述基本上垂直的上升力将极大地减轻或甚至消除掉所述多旋翼推进系统对垂直力的多个需求。然而，所述多个机翼不可避免地会产生阻力，并且为了维持水平飞行需要纵向推力。为了此目的，被称为纵向推进系统的一进一步的推进系统从所述AV被展开且提供了必要的推力，所述纵向推进系统可包括一大型推进器，所述大型推进器通过一绕着一水平轴线转动的一电动马达或通过位在具有多个侧进气口的所述AV的后端的一小型涡轮喷射引擎来被驱动。以此方式，所述AV通过一更加节能的推进方法来在水平方向上飞行。在降落之前，所述多个AV机翼以及所述纵向推进系统皆被收装。在降落之后，所述多旋翼直升机推进系统被收装。

从许多观点来看，能够将所述多个臂及所述多个旋翼绕着一基本上垂直的转动轴线在顶部上方横向折迭的能力是一主要的优点。

1.起飞及降落的安全性-所述多个臂的折迭与未折迭，以及最重要的所述多个旋翼的转动皆在不触及地面的情况下进行(通常高于2.2米)。这很重要，因为这些动作不会危及多个乘客，通常有很多的所述乘客会在繁忙的运输终端站-等待登机、下机等。

2.在道路行驶期间，维持推进系统的完整性-在标准汽车的例子中，轻微的道路事故或停车刮痕本质上在美观上受到关注，因此，在绝大多数的例子中，使用者可持续使用所述载具，并在之后的时间将所述载具维修。然而，在一空中载具行驶在道路上的例子中，假如其多个主要的空中元件未被保护或防护，任何涉及直接与它们相接触的轻微事故皆受到极大的关注，因为多个牵连可能是危险的且仅有在飞行中才显示出。因此，任何这种事件皆可能禁止使用所述载具，直到一技术检查证实其适航性为止。将所述多个臂及所述多个旋翼放置在一高的位置缓解了它们在最标准的碰撞情况下被直接打中的机会。

3.方便停放-当所述多个臂及所述多个旋翼被折迭时，它们基本上是通行人所不能触及的，因此不会对所述通行人造成危害，也不会有受到妨害的危险。这能够使所述载具在多个标准的停放位置进行停放，例如，沿着路边或在公共停车场中。此重要的特征使所述载具扩大到成为大众拥有的一交通解决方案，而不限于拥有一受保护的私人停车场的人们。

4.车辆行驶安定性-不像其他直升机，所述折迭配置：(a)基本上符合所述客舱的地面着陆区，且(b)为合理的高度(通常少于三米)，以及(c)多个旋翼叶片轴线基本上平行于客舱主轴线。这些独特的特征允许所述直升机具有多个折迭的旋翼以便：(a)符合适于在道路上使用的多个尺寸，在高度、长度及宽度方面；(b)以一节省空间的方式被停放；及(c)在道路上驾驶时，使所述多个叶片造成的空气动力学阻力最小。

5.使用容易-当被折迭在所述客舱的顶部上方时，多个被折迭的臂及旋翼不会阻挡多个乘客的进入及离开。这使所述多个乘客能够在折迭状态下(a)登机及下机，以及(b)保持坐在所述载具内，而不会害怕万一发生无法将所述多个臂进行收装的一技术故障而受困在所述载具内。

根据如上详述的本发明的教学，可实施一种空中运输系统，包括一空中载具(Flyon)及多个辅助装置(例如，飞板、升降机器人或自主性推进轮)，所述多个辅助装置用于在有限的距离内操作Flyon，例如，用于停放、加燃料、登机/下机、待机，而不需要提供与设计用于道路上运输的一地面载具进行对接的选择。对于这种实施方式，所述空中载具(Flyon)不需要被设计成为用以在常规地面道路上行驶的一载具的一部分。尽管如此，其仍然被设计成在可能有乘客坐在其中的所述多个Flyon位点处(例如，登机/下机、再充电/加油)被操作。因此，所述多个AV推进元件的收装依然能够使所述多个乘客未受阻挡的从所述AV客舱离开/进入。

可分开的客舱的实施方式

现在转换到本发明的一第二组实施方式，在某些例子中，其已经被发现采用一系统架构特别有益处，在所述系统架构中，一乘客舱交替地与一航空模组对接以形成一空中载具并与一SGV对接以形成一地面载具。在这种例子中，一整合式陆空运输系统通常包括：一乘客舱，用于容纳至少一乘客；一航空模组，配置用以可释放地固定至所述乘客舱以形成一空中载具，所述航空模组包括一推进系统，所述推进系统包含多个推进单元，所述多个推进单元被配置用以推动所述空中载具以进行动力飞行，所述动力飞行包括垂直起飞及降落(VTOL)；及一地面载具组件(可互换地称为一SGV或“底盘”)，具有至少三个(通常为四个)轮子及一驱动单元，所述驱动单元与所述多个轮子的至少一个进行驱动互联，所述地面载具模组被配置用以可释放地固定至所述乘客舱以形成一地面载具。

本发明的此方面的各种实施例的一特别优选的特征为所述乘客舱包括一动力源输出单元，当所述航空模组被固定至所述乘客舱时，所述动力源输出单元被连接，以便提供动力给所述推进系统。从所述客舱至所述航空模组的所述动力通常一电力的形式被提供，例如，来自于一电池动力源，或来自于基于一内燃机的发电机，或涉及上面两种的一混合系统，尽管某些实施方式也可从所述客舱将机械驱动力传递至所述航空模组以驱动推进系统，例如，来自于一个或多个电动马达或内燃机的输出轴。根据某些优选的实施方式，当所述地面载具组件被固定至所述乘客舱时，所述客舱的所述动力输出单元被连接，以便提供动力给所述地面载具的所述驱动单元。

应当注意的是，所述航空模组及其推进单元通常取决于所述乘客舱的至少一零组件以形成用于飞行的一配置，如此所述航空模组无法独立的飞行。而是，其可被视为与客舱一起形成一空中载具的一飞行模组。

为了类似于上面参考图1a及图2b所讨论的那些原因，通过与位在所述乘客舱的一下半部的多个连接元件进行机械性接合对于所述乘客舱与所述航空模组的固定及所述乘客舱与所述地面载具组件的固定两者的进行通常很有利，且最优选地是所述多个连接元件位在或低于所述乘客隔间的一地面高度。所述接合优选地使所述客舱一次仅能与所述航空模组或地面载具组件的其中一个或另一个完全地接合，通常采用所述客舱的多个相同的固定特征的至少一部分来固定至每一个。在某些特定优选的实施方式中，所述地面载具组件及所述航空模组被配置成在邻近于一下层表面的同时进行短暂的相互接合，如此通过所述乘客舱的一大致水平的移位来进行所述乘客舱在所述地面载具组件与所述航空模组之间的转移。这组实施方式的这些及其他的优选特征将在以下实施例四及实施例五的描述中特别进行例示。

实施例四

因此，图21a至图26f说明了具有基于三个不同的子系统(一种三重系统)的一架构的一系统：一乘客舱、一地面载具底盘及一空中行驶推进系统(包括多个旋翼、多个电动马达及多个支撑臂、内燃机、发电机)，所述空中行驶推进系统在下文中被称为航空模组。所述乘客舱可被互换地附接至所述地面载具底盘及所述航空模组/从所述地面载具底盘及所述航空模组分离。所述附接包括结构、通用设备(例如，电力、冷却剂及燃料)及控制与通讯的连接。所述客舱与所述底盘或与所述航空模组的可互换的对接/未对接可自主性进行。最优选地，所述客舱可能与一航空模组或与另一平台对接(如同一驾驶舱)，所述另一平台在其顶部具有与所述底盘的对接接合面相似的一对接接合面。

出于术语的目的，我们定义了所述系统的三个主要的子单元，所述三个主要的子单元在任务的各种阶段的期间可能会物理连接，或可能不会物理连接：

客舱-容纳多个乘客、包括用于地面及空中行驶的一控制系统以及多个动力系统元件(例如，电池、发电机、内燃机或有助于空中行驶及协助地面行驶的其他类型的引擎)。所述客舱控制所述航空模组，并且可与所述航空模组进行电力互联以及供应能量给所述航空模组。所述客舱具有用以对接至所述底盘或其他平台及附接至所述航空模组的多个接合面。

底盘-地面载具底盘设有所有必需用于地面行驶的元件，包括多个系统，例如，马达、齿轮、制动器、转向系统、驱动轴杆、轮子等)。所述底盘具有用以与所述客舱对接的多个接合面，包括结构、通用设备(例如，电力、燃料及冷却剂)及控制与通讯的互联。所述底盘具有一配对表面，当所述客舱被对接至所述底盘上时，所述配对表面支撑所述客舱。

航空模组-包括有多个元件的一单元，所述多个元件为产生上升力及用于气体动力学控制的多个作用力所必须的，例如，旋翼、马达、支撑结构，优选地具有外部能源供应(例如，不具有多个电池的一四轴飞行器)。所述航空模组具有用于附接至所述客舱的一接合面。所述航空模组不需要也不被设计成在不附接至所述客舱的情况下可自行飞行。所述航空模组不需要为可在道路上使用的。所述航空模组具有一配对表面，当所述客舱被对接至所述航空模组上时，所述配对表面支撑所述客舱。

图21a至图21e描绘了被对接至一航空模组(图21b)上的一客舱2100(图21a)的一配置的侧视图、前视图及俯视图(分别为图21c、21d及21e)。所述空中模组2108基本上由一水平平台(2116)组成，所述水平平台(2116)受到两个起落橇(2118)的支撑，且与四个向上延伸臂连接(2120)，在所述四个向上延伸臂(2120)上安装有多个空气推进系统元件(马达及旋翼，2122)。所述水平平台的顶部表面为所述配对表面(2110)，所述客舱下侧2104附接至所述配对表面(2110)。附接至从所述客舱下侧2104浮现出的所述客舱主体2102的多个小齿轮2106与被掩盖在所述航空模组的所述水平平台的所述顶部配对表面2110下的多个齿条2114接合。所述多个小齿轮可被所述客舱内的多个小型专用的电动马达驱动。所述齿条及小齿轮的布置使所述客舱能够平行于所述航空模组移动。一停止件2112被提供以限制这种移动。此外，虽然未描绘于

图21a至21e中，但在所述客舱及所述航空模组的配对接合面处优选地存在有所述客舱与所述航空模组之间的互联，以便用于固定(锁定/锚定)、通用设备、通讯、控制等。

图22a至图22d描绘了被对接至一SGV 2216(图22b)上的一客舱2200(图22a)的一配置的侧视图及前视图(分别为图22c及22d)。所述SGV的顶部表面为所述配对表面(2222)，所述客舱下侧2204附接至所述配对表面(2222)。附接至从所述客舱下侧2004浮现出的所述客舱主体2202的多个小齿轮2206与被掩盖在所述SGV的顶部配对表面2222下的多个齿条2220接合。所述多个小齿轮可被所述客舱内的多个小型专用的电动马达驱动。所述齿条及小齿轮的布置使所述客舱能够平行于所述SGV移动。一停止件2218被提供以限制这种移动。此外，虽然未描绘于图22a至22d中，但在所述客舱及所述SGV的配对接合面处优选地存在有所述客舱与所述SGV之间的互联，以便用于固定(锁定/锚定)、通用设备、通讯、控制等。

挑选用以与所述客舱对接的各种航空模组类型的能力提供给所述使用者在持续时间及范围方面的多个飞行选择中的一最好的选择。

以下为Flyon位点的多种预想类型及其功能性的一描述(特别可应用在实施例四)：

a.独立的Flyon位点-仅在TOL(起飞/降落)。

b.独立的Diveon位点(所述客舱从所述底盘进行去对接，并与所述航空模组对接，结果为Flyon TOL；所述客舱从所述航空模组进行去对接，并与所述SGV对接，结果为Drivon驶离。当Flyon任务无行动时，所述航空模组可能停放在所述独立的Diveon位点。所述底盘可被停放在所述独立的Diveon位点或可自主性地抵达所述位点/从所述位点离开。

c.Flyon乘客站或“Flyon站”(行人乘客通道，Flyon抵达/离开仅通过飞行，Flyon可自动地将推进系统进行收装，且可从降落/起飞位点被移动至多个停放狭缝或至多个加油/充电位点，或者从多个停放狭缝或从多个加油/充电位点被移动至降落/起飞位点，优选地通过自动使用多个处理机器人(Skatemobile配置)或在飞板上或通过整合式自主移位装置(Selfmobile)。此外，有很多所述客舱从所述航空模组分离且在临时配置中通过相同类型的操作方法来被移动的例子。在这种例子中，不需要自行停放所述航空模组，且其可被用以与另一所述客舱连接。注意：这些配置随后通过涵盖性术语“临时配置”来指代。作为一“离线”运作，乘客登机及下机是在分别接近于所述起飞位点及所述降落位点的专用的登机位点及下机位点处来进行，从而不影响所述起飞位点及所述降落位点分别的起飞流通量及降落流通量。所述登机与下机或所述临时配置是在一室内区域中进行，因此避免所述乘客暴露在不利的天气状况中。

d.Flyon加油/充电站。Flyon自动地将推进系统进行收装，且可从降落/起飞位点被移动至多个加油/充电位点，或者从多个加油/充电位点被移动至降落/起飞位点，优选地通过自动使用多个处理机器人，例如飞板或自主移位装置)。注意：这些配置随后通过涵盖性术语“临时配置”来指代。

e.Driveon转换点(或“Diveon站”)-多个专用的位置，其中Driveon转换成Flyon且反之亦然(行人乘客通道为非必要的，通过Driveon或通过Flyon来抵达/离开)。往外地(往空中)的乘客可通过Driveon抵达所述Driveon转换点的起飞位点，接着所述乘客舱从所述底盘分离，并附接至所述航空模组，从而形成一Flyon配置，在所述Flyon自动将其多个推进元件展开并起飞后，所述Flyon底盘随后被自动地停放。往内地(往陆地)的乘客可通过Flyon抵达所述Driveon转换点，并以被自动收装的所述航空模组的多个推进元件来降落在一降落位点，且所述客舱从所述航空模组分离，并附接至所述底盘，从而形成预备驶离的一Diveon配置。在多个不常见的例子中，当一底盘无法使用或气象条件不允许准确地对接时，可进行中间处理且所述Flyon将被带至一停放点。

f.关于例如火车、小船或轮船的其他平台的多个转换站。一Driveon或一Flyon可抵达这种站点，所述客舱可被移入/移出所述平台。

应当注意的是，所述Flyboardmobile、Skatemobile或Selfmobile配置的任何一个可大大地简化所述Flyon乘客站、Flyon加油/充电站及Driveon转换点的任何一个的平稳运行，并且假如在降落时暂时无法使用一Driveon底盘，或者假如条件不适合与所述底盘进行对接，也可用作为在所述Driveon转换点处的一缓冲。

虽然这些配置的功能性为一临时Flyon配置的其中之一，但可理解的是，Flyboardmobile、Skatemobile及Selfmobile仅仅是在下文被称为所述临时配置(具有多个限制地面行驶能力的一配置)的所述临时配置的广泛的概念中的多个示例性项目。所述临时配置的最重要的特征为快速地将Flyon移动进出所述起飞位点及所述降落位点的能力。所有的这些将使在所有站点及转换点的所述起飞位点及所述降落位点能够有一很短的“转移时间”，从而能够有一高交通流通量。所有的有助于从Flyon配置转换至Driveon配置的所述装置(例如，飞板、处理机器人、内建式地面机动系统)皆在下文中被称为多个辅助装置。

此外，应当注意的是，假如所述客舱位在所述航空模组的顶部上且所述航空模组的多个起落橇配备有多个小轮子，则一临时配置可能不再为必要的。

所述系统具有两种运作模式：空中模式(图21a至图21e)及地面模式(图22a至图22d)。在所述地面模式中，所述底盘及所述客舱被对接，并形成一接合式地面载具(Driveon)。在降落及待机后，所述航空模组被分开。

在所述空中模式中，所述客舱及所述航空模组与彼此连接，并形成一接合式空中载具(Flyon)。在起飞及待机之前，所述底盘被分开。

所述乘客可通过Driveon行驶至所述转换站(Driveon站)。在所述转换站，所述客舱可自动地从所述客舱进行去对接，并与所述航空模组对接，此方法形成预备起飞的一Flyon。在降落之后，所述Flyon将与一底盘对接，且所述客舱通过延着所述航空模组与所述地面载具底盘被对齐的顶部表面的驱使(例如，通过小齿轮及齿条的接合)来自动地从所述航空模组分离，并附接至一地面载具底盘。以此方法，形成一Driveon(图23a至图23b)。在图24a至图24f中详细地描绘了所述水平对接过程。在图24a中，所述Flyon(与客舱对接的航空模组)降落在一位置的地面上，所述位置远离与所述SGV且确切地在所述SGV的所述着陆区的外侧。在所述Flyon降落在地面上后，所述SGV准确地被引导至所述Flyon上。

通过如在所述论文“针对电动货车的用于自主性对接的感知及控制策略,Leopoldo Gonzalez Clarembaux等人,Transportation Research Procedia 14(2016)1516-1522第六届运输研究会议(Transport Research Arena)April 18-21,2016”中所教学的多个引导技术可有助于将所述SGV准确地引导至所述航空模组上，所述论文通过引用来被全文收录。

在图24b中，所述SGV正在接近所述航空模组。图24c描绘了所述SGV以一对齐的状态附接至所述航空模组。图24d描绘了所述客舱从所述航空模组被释放出并移动至所述SGV。图24e描绘了将所述客舱固定至所述SGV。所述固定可通过多个锁定/锚定致动器来被完成。图24f描绘了所述SGV从所述航空模组分离并驶离。

一旦降落在一Flyon位点(并非为一Driveon位点，意即，所述Flyon位点并非被设计用以转变至Driveon配置)，一Flyon可与适用于在平滑的表面上行驶一小段距离的一小型底盘配对，且所述客舱将从所述航空模组分离，并附接至所述小型底盘以进行停放或加油(这样也是一种临时配置)。可替代地，所述Flyon(不用从所述航空模组分离)将被转变成为一临时配置，例如Selfmobile、Skateon或Flyboardmobile。假如所述多个起落橇设有多个固定的机动装置，则没有可应用的转变。在起飞之前，一临时配置将被转变成一Flyon配置。假如所述多个起落橇设有多个固定的机动装置，则没有可应用的转变。假设所述多个航空模组被储存或堆放或待机在所述多个Driveon站，必要时即可使用。取决于所需的任务，有多种类型的航空模组可能为可用的。例如，具有空气动力上升能力的多个VTOL空中模组，例如，在“一新型长距离五轴飞行器，TILT LR无人机，的主体上升设计及CFD分析,DanielCagatay及Haoqian Yuan,航空工程机械学系硕士论文,斯德哥尔摩皇家理工学院,2016.06”所教学，可能附接至所述客舱。所述乘客可根据他/她打算行驶的距离来选择所述航空模组。

为了所述地面行驶“路程(leg)”的目的，所述空中行驶推进系统(航空模组)在所述降落位点从所述客舱分离，且所述客舱附接至所述底盘。优选地，通过自主地将所述底盘与所述航空模组对齐(可能包括在它们之间的短暂的连接)，并使所述客舱从所述航空模组移动至所述底盘来自动地进行这种运作。为了所述空中行驶“路程”的目的，所述底盘与所述航空模组对齐(可能包括在它们之间的短暂的连接)，且所述客舱从所述底盘分离并附接至所述航空模组。所述附接包括结构、通用设备、控制及通讯的连接。优选地，通过自主地将所述底盘与所述航空模组对齐，并使所述客舱从所述航空模组移动至所述底盘来自动地进行这种运作。多个空中行驶推进系统(航空模组)及地面载具底盘可在所述Driveon站待机。在一些例子中，所述客舱本身也可附接至另一临时平台，例如，一小型底盘(用于操作)或用于一行驶路程的一专用的平台(例如，铁路货车、小船或轮船)。

所述客舱可被细分且在物理上可分成占用者部分及动力系统元件部分。所述动力系统元件可被快速地与另一部分交换，以替代再充电/加油。所述占用者部分可进一步再被细分且分成两部分，所述两部分的每一个容纳一乘客。这将使多个乘客能够在不同的平台上进行各种行驶路程，以便有最佳的路线规划及效率。

具有一可拆卸的航空模组的多个主要优点的其中一个为这种模组不必在地面道路上行驶，因此，其多个尺寸不受到所述地面道路运输尺寸的限制。所述航空模组仍然可具有多个可折迭/可收装的元件，以便促进在与所述航空模组连接的所述客舱(Flyon)的临时配置中的地面上的移动。然而，用于减少着陆区的多个航空模组元件的收装并非为一绝对需求，因为在临时配置中，所述客舱可能从所述航空模组分离，并附接至一升降机器人以进行处理，在这种例子中，不需要将所述航空模组移出所述Flyon位点外。

在所有权及用途方面，一可拆卸的航空模组也有一很大的优势。任何对地面行驶有兴趣的使用者可购买及拥有一Driveon(由与客舱对接的底盘所组成)。这可能为所述使用者的常规车辆，且一些使用者可能会或可能不会行使将一航空模组附接至所述客舱的选择。事实上，拥有一Driveon的一使用者持有一可飞行的车子，因为Driveon不会飞行但能够转换成飞行配置。这是许多人选择Driveon作为它们的标准车辆的一很大的动机。

此外，由于不必在地面模组中携带所述航空模组的重量，因此可节省一些能源。

以下的表格呈现出各种系统配置及所述各种系统的多个零组件的作用：

应当注意的是，在上面的描述中，术语对接及附接已经以基本上相同的涵义来被使用。

也应当注意的是，所述客舱的结构设计(及因而产生的重量)受到其顶部的所述多个元件(例如航空模组)的重量的强烈影响。当所述客舱需要承受顶部的所述多个元件的惯性负载时，这与紧急降落的情况特别相关。

因此，通过将所述多个沉重的动力系统的元件(例如电池、发电机及引擎)放置在所述客舱中，以及从所述客舱将所述动力提供给所述航空模组以使所述航空模组的所述重量最小化特别的重要。这种顾虑不适用于所述航空模组位在所述客舱下方的优选例子，这从安全观点来说为最优选的解决方案。对于如上所指示的所述优选的设计，其中对于Flyon转换成Driveon的目的，所述航空模组与所述底盘对齐，并优选地物理上附接至所述底盘，且所述客舱基本上水平地从所述航空模组的顶部移动至所述底盘的顶部，所述降落及所述转换不必同步完成，因此，不需要在降落时立刻用到所述底盘。对于如上所指示的所述优选的设计，其中对于Driveon转换成Flyon的目的，所述航空模组与所述底盘对齐，并优选地物理上附接至所述底盘，且所述客舱基本上水平地从所述底盘的顶部移动至所述航空模组的顶部，所述转换及所述起飞不必同步完成。

除了上面描述的所述设计之外，也有许多所述航空模组的其他设计。在一优选的设计中，进一步为所述多旋翼推进系统，所述AV也设有多个可展开的机翼。在所述AV已经到达所需的理想高度后以及在所述AV持续在其基本上水平的轨道上时，将到目前已经被收装的所述航空模组的多个机翼展开。所述多个机翼被定向在相对于所述主体的纵向轴线的一角度，如此将使它们产生上升力。所述基本上垂直的上升力减轻了所述多旋翼推进系统对垂直力的多个需求。由于所述被减少的上升力的需求，所述主体以俯仰的方式倾斜(机头向下)，如此由所述多个旋翼产生的所述推进力的一分量将被向前引导，从而提高了水平速度，并因此获得更大的飞行范围。以此方法，所述Flyon通过一更节能的推进方法来在水平方向上飞行。在降落之前，所述Flyon的多个机翼被收装。

应当注意的是，在各种实施例的上下文中，术语“自主的”、“自动的”及“机器人的”可互换地被使用。特别地，在没有人为干预的情况下所进行的两个载具单元之间的对接也被认为是一机器人运作，甚至是在没有“独立”机器人存在的情况下。

通过使用一升降机器人来将在所述降落区域与其他运输节点：停车场、铁路、超级高铁等之间的地理间隙进行连结特别有用。这种机器人类型也将各种平台之间的垂直间隙进行连结。图25a至图25d描绘了具有多个齿条2502的一升降机器人2500，所述多个齿条2502位在所述升降机器人的顶部表面上。所述升降机器人实际上为设有多个机动性能的一小型底盘，且所述升降机器人也设有以一协作方式作用的多个升降致动器2504，从而保持所述顶部表面的水平及调整其所需的高度。

图26a至图26f描绘了具有一升降机器人的一客舱的所述水平对接过程。在图26a中，所述Flyon(与客舱对接的航空模组)降落在远离于所述升降机器人的一位置的地面上。在所述Flyon降落在地面上之后，所述升降机器人准确地被引导至所述Flyon上。通过如在所述论文“针对电动货车的用于自主性对接的感知及控制策略,Leopoldo GonzalezClarembaux等人,Transportation Research Procedia 14(2016)1516-1522第六届运输研究会议(Transport Research Arena)April 18-21,2016”中所教学的多个引导技术可有助于将所述升降机器人(小型底盘)准确地引导至所述航空模组上，所述论文通过引用来被全文收录。

在图26b中，所述升降机器人正在接近所述航空模组，并以一对齐的状态附接至所述航空模组。图26c描绘了所述客舱从所述航空模组的释放，并移动至所述升降机器人(通过齿条及小齿轮的接合)，以及将所述客舱固定至所述升降机器人。通过多个锁定/锚定致动器可完成所述固定。图26d描绘了所述升降机器人从所述航空模组分离并驶离。此外，如图26e所描绘，所述升降机器人接近一替换表面/平台，并且将其本身的顶部表面的高度调整至所述替换表面/平台的高度。最后，如图26f所描绘，所述升降机器人附接至所述替换表面/平台，且所述客舱从所述升降机器人移动至所述替换平台上，并例如通过齿条及小齿轮的接合在其上移动。

根据图25a至25d及图26a至26f的所述布置的多个显而易见的优点为所述设计排除了多个臂的折迭系统，排除了所述AV的自主移动，并使降落区域与多个运输节点之间能够有很大的间隔。

相较于各种传统方法，本发明的此实施例的对接方式提供了多个显着的优点。根据本发明的实施例四，所述Flyon降落在地面上，从而允许所述客舱相对于所述地面底盘的所述定位及固定在时间及位置上均与所述Flyon降落无关。这样放宽了对于所述着陆的多个准确性要求，从而有利于在逆风条件下的降落，并且也放宽了多个感应和控制的要求。优选地，所述客舱与所述地面底盘随后的附接(定位及固定)是通过在所述客舱与所述底盘之间的一主要的水平相对移动。最优选地，所述客舱对接至所述航空模组及所述客舱从所述航空模组的去对接也是通过在所述客舱与所述底盘之间的一主要的水平相对移动。在某些特定优选的例子中的所述航空模组提供了多个地面接合元件，所述多个地面接合元件将所述空中载具(Flyon)支撑在一下层表面上，以便进行着陆及起飞。在实施例四中，所述AV的着陆及所述AV与所述SGV的附接(通常包括定位及固定)为不需要同时发生或立即接续进行的独立运作。以下为根据实施例四的由去关联的着陆-附接设计所产生的多个优点︰

1.稳固性。直接降落在一底盘上的一可替代的方法需要高准确性，所述高准确性即便在温和的天气下也很难获得。鉴于典型的所述多旋翼直升机的多个固有的准确度限制，这是一个主要的挑战。根据本发明使所述降落事件与附接至所述地面底盘的事件去关联，从而允许了所述客舱以更放宽的准确度需求来被降落。

2.后勤效率。本发明的多个优选的实施方式具有用于将所述航空模组合并至所述客舱单元中的动力供应。这样可大大地简化所述后勤及处理。当降落在用于再充电(或加油)的一后勤位置时，所述再充电位点通常与所述降落位点分开，以清除道路来进行更多所述AV的起飞及降落。根据本发明的一方面，因为用于飞行的所述多个主要的动力供应单元在所述客舱中，故仅有相对小的所述客舱需要被转移至所述再充电/加油位点(例如，通过一升降机器人)，同时，通常更大的所述航空模组可附接至一不同的(已经再充电/加油)客舱并且起飞。

3.容错性。在一“艰难降落”的不幸运的例子中(着陆发生在一垂直速度较正常降落时大很多的一情况)，最优选地是避免在所述客舱上方使用一沉重的无人机，所述沉重的无人机可能作用为一贯性的“槌子”，而对所述客舱内的多个乘客造成一危害。根据本发明的多个优选的实施方式，所述航空模组优选地被固定在所述客舱下方，从而防止此顾虑。即使本发明是以位在所述客舱上方的一航空模组来被实施，所述动力供应与所述客舱的整合确保所述航空模组相对轻巧，从而使对所述多个乘客的风险降到最低。

4.乘客舒适度。通过将所述航空模组的重量最小化及避免所述客舱与所述单元的顶部对接，可能可避免通过一沉重单元的顶部对接来被传递至所述客舱的的顶部的机械冲击，从而使在对接期间造成所述乘客的不适感的噪音及振动降到最低。

实施例五

图27a至27e描绘了所述航空模组的一设计，其中通过多个刚性杆2702使所述多个臂进行互联，所述多个刚性杆2702承载了一部分的负载，否则所述负载完全通过所述多个臂来支撑。这种方法可导致整体上的重量减轻，并具有所有有益的效果。

应当注意的是，在如同本发明的实施例四及实施例五所教学的一种三重系统的例子中，将所述航空模组(特别是具有多个马达及多个推进器的多个臂)的所述多个推进元件进行收装(特别是折迭)在功能上不具必要性，因为所述客舱可从所述航空模组分离且个别被操作，例如，通过升降机器人。因此，一般而言，在所述多个乘客依然坐在所述客舱内时，所述多个臂可被折迭，或可之后被折迭，或不会被折迭。

显然地，如在图27e所见的所述航空模组的所述着陆区大于所述航空模组具有被折迭的所述多个臂及所述多个旋翼的着陆区，然而，如上所阐述，采用所述可拆卸的客舱设计不会构成一限制。

对于多个特定的任务，在配置有一客舱使用者的情况下可以有多种不可折迭的航空模组，包括具有多个导管风扇、具有用以使旋翼从水平位置转换至其他位置(“倾斜旋翼”)的可能性、多个固定的机翼等。显而易见的是，所述未折迭的航空模组的着陆区越大，在后勤上的要求就越高，且越不适用于高流通量运输系统。然而，这种设计提供给所述Driveon的所述使用者多个额外的飞行选择，所述多个额外的飞行选择被规定为它们包含了与目前的所述地面载具底盘相同的多个对接接合面。

实施例六

在此实施例中详述了多个屋顶终端站的概念，所述多个屋顶终端站可用作为Flyon站或Flyon站。此实施例优选地采用能够处理一AV的一升降机器人，所述AV可为根据上面任何实施例的一Flyon。所述升降机器人优选地被配置成自主地将自己定位在所述AV下，并将所述AV举起，且进一步将所述AV从其降落点移出，以便用于例如下机、停放、加燃料/充电、登机及起飞的多个目的。

图28描绘了根据设计A的一屋顶终点站2800的一布局图。一AV 2802降落在一指定的降落位置2806，并且被一升降机器人2816接合。所述AV通过所述升降机器人被移动至一基本上为室内的下机位置2814，所述基本上为室内的下机位置2814可能具有多个滑动门以维持用于下机/登机及离开/进入的一空调空间。在被所述升降机器人接合后，所述AV的多个推进组件被收装，且所述AV被移动至一乘客下机位点，所述乘客通过一门2810离开所述屋顶区域并进入屋顶大厅2818。所述AV进一步被移动进入一入口门2812。假如在所述入口门2812处有一将离开的乘客在排队，则所述乘客将登上所述AV，所述AV将自动地驶离，并将其多个推进元件展开，并且从一专用的起飞位置2804起飞。随后，所述升降机器人2816朝向所述降落位置2806往回移动，以便供另外降落的所述AV使用。假如没有乘客排队在所述门2812处，或在所述AV需要在飞行之间进行充电或维修的情况下，所述AV与其被收装的多个推进元件一起移动至一缓冲区2818上，所述缓冲区2818可容纳大量的在收装状态下的所述AV。在另一个时间点，当在出口门2812处有多个乘客排队时，所述升降机器人将所述AV从所述缓冲区2818移动至登机门2812，以及从所述登机门2812移动至所述起飞位置2904。可替代地，一托板或托架可与多个运送机的一合适的布置或其他后勤布置一起使用，以便在使用周期的各种停靠点之间推进所述被托板装运的AV。

应注意的是，相较于要求所述多个乘客接近所述起飞区及/或从一降落区下机的多个方案，依序地将所述多个AV带至一个或多个下机门及登机门的多个预定位置提供了多个显着的后勤及安全优势。应注意的是，一相似的方案可与所述实施例四一起实施，其中所述客舱在或靠近所述降落坪处从所述航空模组分离，且所述客舱被运送至所述下机区域及/或装载区域，同时所述航空模组被直接运送至位在或靠近所述起飞区域的一在结合区域，或被运送至一可替代的维修区及/或缓冲区。

图29a及图29b描绘了根据设计B的一屋顶终端站2900的一布局图。所述AV降落在一降落点2904，且被一升降机器人接合，所述多个推进元件被收装且所述AV通过一升降机2902被降低至一地下停放场所2910。下机/停放/登机皆在所述地下楼层进行。在起飞之前，所述AV通过所述升降机2908被带至所述屋顶。随后，一升降机器人2912朝向所述降落点2904往回移动，以便供另外降落的所述AV使用。

设计A及设计B两者均使一方便、安全、小巧且高度节省面积的屋顶位置能够具有一高流通量的缓冲/停放区域，以便对所述AV进行维修、再充电等及/或在需求高峰时确保所述AV的足够可用性。并且，因为此类型的一位置通常仅需要少量的基础设施来对现有的屋顶进行改造，故将其加装至现有建筑物上相对简单，这显然对于其快速的普及至关重要。应当注意的是，所述临时配置(Flyboardmobile、Skatemobile、托板装运或Selfmobile)的任何一个可大大地简化所述Flyon终端站(屋顶或其他)的任何一个的平稳运行。虽然这些配置的功能性为一临时Flyon配置的其中之一，但可理解的是，Flyboardmobile、Skatemobile及Selfmobile仅仅是在可被设想为一临时配置的广泛的概念中的多个示例性项目。

将一自主的空中运输系统与其他的运输系统，例如水路或铁路运输系统，进行整合可能为有益的。这种整合将在物理层面及在运输任务的计划与执行层面上被完成。所述物理整合牵涉到一空中运输载具与一铁路平台或例如一小船或轮船的一水路平台的对接。

a.包括有多个火车的一铁路运输系统具有附接在所述多个火车上的一平台，所述平台设有与所述AV的对接接合面配对的多个对接接合面。所述多个火车的运作如同常规的铁路系统的一部分，且所述铁路系统的控制中心完全控制它们的时刻表，所述时刻表包括暂停时间及位置。所述多个暂停位置可位在多个常规站点的内部或优选地在沿着所述铁路路径的其他位置。

b.包括有轮船及小船的一水路运输系统。所述多个轮船或小船设有多个表面，所述多个表面具有与所述AV的对接接合面配对的多个对接接合面。所述多个轮船的运作如同常规的水路运输系统的一部分，且所述水路运输系统的控制中心完全控制它们的时刻表，所述时刻表包括暂停时间及位置。所述多个暂停位置可位在多个常规港口的内部或优选地在水面上的其他位置。

本发明的各种实施方式优选地在一后勤计画模组的控制下运作，所述后勤计画模组可被实施作为所述空中载具控制器的一部分，或作为一地面载具控制器的一部分，或作为一远端处理系统的一部分，所述后勤计画模组接收了针对一旅客行程的一起始位置及一目的地的一输入。接着，所述后勤计画模组定义了从所述起始位置至所述目的地的一路线计画，所述路线计画包括多个路线段，所述多个路线段包括通过所述对接配置而成的一载客地面载具所行驶的至少一路线段，以及通过所述空中载具的动力飞行所行驶的至少一路线段。所述后勤计画模组优选地被联网，以便与其他这种系统及/或与一整体的空域管理系统进行通讯及协调，进而协调所有的低高度空中载具的移动，从而确保符合所需的行驶安全及多个协作规定。

应当注意的是，本文所描述的本发明的各种实施例及实施方式并非互相排他的，且在一实施方式的上下文中所描述的多个特征可与另一个实施方式的任何或所有的特征结合，所有的这些对于本领域普通技术人员为清楚明了的。

应当理解的是，以上的描述仅旨在用作为多个示例，并且在如所附的权利要求中所限定的本发明的范围内，许多其他实施例为可能的。

Claims (24)

1.一种整合式陆空运输系统，其特征在于：所述整合式陆空运输系统包含︰

(a)一空中载具，包含：一乘客舱，用于容纳至少一乘客；一推进系统，包含多个推进单元及一空中载具控制器，所述推进系统被配置用以推动所述空中载具以进行动力飞行，所述动力飞行包括垂直起飞及降落(VTOL)；及

(b)一地面载具组件，包含至少三个轮子及一驱动单元，所述驱动单元与所述多个轮子的至少一个进行驱动互联；

其中所述整合式陆空运输系统交替地采用：

(i)一对接配置，其中所述空中载具被固定在所述地面载具组件上，以便形成用于行进一部分的旅客行程的一载客地面载具；及

(ii)一未对接配置，其中所述空中载具从所述地面载具组件上分开，以便在用于另一部份的旅客行程的动力飞行中载运一乘客；

且其中每个所述推进单元通过一移位机构来相对于所述乘客舱被安装，且其中至少一致动器被布置用以使所述多个推进单元在用于动力飞行的一飞行位置与用于地面载具的运转的一收装位置之间移位。

2.如权利要求1所述的整合式陆空运输系统，其特征在于：所述地面载具组件形成有多个车身面板，所述多个车身面板具有多个凹槽，且其中当所述空中载具与所述地面载具对接以及所述多个推进单元被布置在多个所述收装位置中时，所述多个推进单元至少部分地被容纳于所述多个凹槽中。

3.如权利要求1所述的整合式陆空运输系统，其特征在于：所述客舱包含至少一乘客出入门，且其中将所述多个推进单元布置到所述多个收装位置不会阻碍所述乘客出入门的通行。

4.如权利要求1所述的整合式陆空运输系统，其特征在于：每个所述推进单元具有一有效的推力通道，且其中当所述多个推进单元呈现在所述飞行位置时，所述多个推进单元的多个所述有效的推力通道彼此不相交；而当所述多个推进单元呈现在所述收装位置时，每个所述有效的推力通道与另一个所述有效的推力通道相交。

5.如权利要求4所述的整合式陆空运输系统，其特征在于：当所述多个推进单元呈现在所述收装位置时，所有的所述有效的推力通道与所述客舱重迭。

6.如权利要求4所述的整合式陆空运输系统，其特征在于：所述多个推进单元在所述飞行位置与所述收装位置之间的布置包含：支撑所述推进单元的一臂的至少一部分绕着一基本垂直的轴线的转动。

7.如权利要求4所述的整合式陆空运输系统，其特征在于：在所述收装位置中，每个所述推进单元的至少一部分位于所述客舱的上方。

8.如权利要求1所述的整合式陆空运输系统，其特征在于：所述空中载具进一步包含一动力输出单元，且其中在所述对接配置中，所述动力输出单元被连接以提供动力给所述载客地面载具的所述驱动单元。

9.如权利要求1所述的整合式陆空运输系统，其特征在于：所述空中载具及所述地面载具组件包含一对接机构的各自的多个部分，以便将所述空中载具与所述地面载具组件的所述至少一部分扣紧在一起，且其中所述空中载具及所述地面载具皆被配置用以自动执行一对接过程，以便将所述对接机构的所述多个各自的部分集合在一起。

10.如权利要求9所述的整合式陆空运输系统，其特征在于：所述空中载具及所述地面载具被配置用以执行所述对接过程，所述对接过程是通过：使所述空中载具降落邻近于所述地面载具组件；并且在所述地面载具组件与所述空中载具间主要以水平的方式相对地移动以完成所述对接。

11.如权利要求9所述的整合式陆空运输系统，其特征在于：所述空中载具及所述地面载具被配置用以执行所述对接过程，所述对接过程是通过：使所述空中载具降落在所述地面载具组件上，并且将所述对接机构进行固定。

12.如权利要求11所述的整合式陆空运输系统，其特征在于：所述对接过程进一步包含：在所述降落及所述固定之间将所述空中载具相对于所述地面载具组件进行重新定位。

13.如权利要求1所述的整合式陆空运输系统，其特征在于：所述整合式陆空运输系统进一步包含一后勤计画模组，所述后勤计画模组被实施作为所述空中载具控制器的一部分、作为一地面载具控制器的一部分，或作为一远端处理系统的一部分，所述后勤计画模组接收了针对一旅客行程的一起始位置及一目的地的一输入，所述后勤计画模组定义了从所述起始位置至所述目的地的一路线计画，所述路线计画包括多个路线段，所述多个路线段包括通过所述对接配置而成的一载客地面载具所行进的至少一路线段，以及通过所述空中载具的动力飞行所行进的至少一路线段。

14.如权利要求13所述的整合式陆空运输系统，其特征在于：所述地面载具组件进一步包含：一动力源，被连接以提供动力给所述驱动单元；及一地面载具控制器，配置用以当在所述未对接配置中时，对所述地面载具组件进行多个位置之间的自主性导航，所述路线计画进一步包括通过所述地面载具组件所行进的在一对接或未对接位置与一停放位置之间的至少一路段。

15.一种整合式陆空运输系统，其特征在于：所述整合式陆空运输系统包含：

(a)一乘客舱，用以容纳至少一乘客；

(b)一航空模组，配置成可释放地被固定在所述乘客舱以形成一空中载具，所述航空模组包括一推进系统，所述推进系统包含多个推进单元，所述多个推进单元被配置用以推动所述空中载具以进行动力飞行，所述动力飞行包括垂直起飞及降落(VTOL)；及

(c)一地面载具组件，包含至少三个轮子及一驱动单元，所述驱动单元与所述多个轮子的至少一个进行驱动互联，所述地面载具组件被配置成可释放地被固定在所述乘客舱以形成一地面载具；

其中所述乘客舱包含一动力输出单元，且其中当所述航空模组被固定在所述乘客舱时，所述动力输出单元被连接以提供动力给所述推进系统。

16.如权利要求15所述的整合式陆空运输系统，其特征在于：所述乘客舱与所述航空模组的所述固定及所述乘客舱与所述地面载具组件的所述固定皆通过与位在所述乘客舱的下半部的多个连接元件的机械性接合来进行。

17.如权利要求16所述的整合式陆空运输系统，其特征在于：所述地面载具组件及所述航空模组被配置成在邻近于一表面的同时进行短暂的相互接合，如此通过所述乘客舱的一大致水平的移位来进行所述乘客舱在所述地面载具组件与所述航空模组之间的转移。

18.如权利要求15所述的整合式陆空运输系统，其特征在于：当所述地面载具组件被固定至所述乘客舱时，所述动力输出单元被连接以提供动力给所述地面载具的所述驱动单元。

19.如权利要求15所述的整合式陆空运输系统，其特征在于：所述推进系统取决于所述乘客舱的至少一组件以形成用于飞行的一种配置。

20.一种空中载具，其特征在于：所述空中载具包含：

(a)一乘客舱，用于容纳至少一乘客；

(b)一推进系统，包含多个推进单元，每个所述推进单元具有一有效地推进通道，所述推进系统被配置用以推动所述空中载具以进行动力飞行，所述推进系统进一步被配置用以进行垂直起飞及降落(VTOL)；及

(c)一空中载具控制器；

其中每个所述推进单元通过一移位机构来相对于所述乘客舱被安装，以便可布置在一飞行位置与一收装位置之间，且其中当所述多个推进单元呈现在所述飞行位置时，所述多个推进单元的所述多个有效的推进通道彼此不相交；而当所述多个推进单元呈现在所述收装位置时，每个所述有效的推力通道与另一个所述有效的推力通道相交。

21.如权利要求20所述的空中载具，其特征在于：所述多个推进单元在所述飞行位置与所述收装位置之间的布置包含：支撑所述推进单元的一臂的至少一部分绕着一基本垂直的轴线的转动。

22.如权利要求20所述的空中载具，其特征在于：所述客舱包含至少一乘客出入门，且其中将所述多个推进单元布置到所述多个收装位置不会阻碍所述乘客出入门的通行。

23.如权利要求20所述的空中载具，其特征在于：当所述多个推进单元呈现在所述收装位置时，所有的所述有效的推力通道与所述客舱重迭。

24.如权利要求20所述的空中载具，其特征在于：当所述多个推进单元呈现在所述收装位置时，每个所述推进单元的至少一部分位于所述客舱的上方。

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