CN115009141A - 一种模块化飞行汽车 - Google Patents

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Abstract

一种模块化飞行汽车，包括汽车本体和车载飞行器，并且所述的车载飞行器可以在所述的汽车本体上起飞和降落；所述的车载飞行器包括驾驶舱，并且所述的车载飞行器在停靠在所述的汽车本体上时，所述的车载飞行器的驾驶舱同时也是所述的模块化飞行汽车的驾驶室。

Description

一种模块化飞行汽车
技术领域
本发明涉及汽车与飞行器进行结合运用的技术领域，特别是涉及一种模块化飞行汽车。
背景技术
随着科技进步和社会发展，对出行要求越来越高，然而交通却越来越拥堵。如何方便出行，人们想到了汽车和飞行器结合领域，想到了飞行汽车，想到了把汽车装上螺旋桨、机翼、喷气涡轮；把飞行器装上轮子。这样不仅可以在地面行驶，而且还可以在空中飞行，当遇到道路不畅或者路面道路较远的情况，可以直接飞行到达目的地，较好地解决了道路交通拥堵问题。但是这里面却有一个非常难解决的问题：要实现路面的良好行驶性能，一个好的底盘系统是必不可少的，而底盘又包括了众多的传动装置、动力装置，重量较大，与飞行器轻量化的要求产生了尖锐的矛盾。并且根据空气动力学原理，汽车如果需要稳定行驶，需要提供良好的下压力，而飞行器则完全相反，需要良好的上升力，这就给飞行汽车外形的空气动力学设计带来了极大的难度，所以从飞行汽车概念提出到现在差不多百年了，依然没有一台真正意义上的在公路上开着开着就飞上天的飞行汽车出现。目前，能在公路上行驶又能飞上天的飞行汽车是需要跑道的，如果塞车了是不可能飞上天的。
发明内容
为了克服现有的飞行汽车需要跑道或者难以在路面行驶的不足，本发明提供一种模块化飞行汽车，包括汽车本体和车载飞行器。乘客乘坐模块化飞行汽车出行，当在路上遇到堵车时，乘客乘坐车载飞行器竖向起飞离开堵车点直飞目的地，剩下的汽车本体可以自行到达目的地与先行到达的车载飞行器会合；当然汽车本体也可更换目的地去其他的地方。进一步可以用多台模块化飞行汽车组成一个网络，让乘客可以在汽车本体、车载飞行器和模块化飞行汽车间自由换乘，从容地解决交通出行问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：模块化飞行汽车包括汽车本体和车载飞行器，并且所述的车载飞行器可以在所述的汽车本体上起飞和降落；所述的车载飞行器包括驾驶舱，并且所述的车载飞行器在停靠在所述的汽车本体上时，所述的车载飞行器的驾驶舱同时也是所述的模块化飞行汽车的驾驶室。
优选的，所述的汽车本体是自动驾驶汽车。
优选的，所述的车载飞行器上配备激光雷达装置，所述的激光雷达装置用于探测着陆区域是否存在潜在风险源，以及用于所述的车载飞行器降落至所述的汽车本体上时完成与所述的汽车本体之间位置的对准。
优选的，在所述的汽车本体的底盘中设隐藏座椅，在所述的车载飞行器飞离所述的汽车本体后可打开所述的隐藏座椅供乘客乘坐。
优选的，所述的车载飞行器包括至少两组机臂和旋翼机构，所述的机臂的一端转动地安装在所述的车载飞行器上，所述的旋翼机构安装在所述的机臂的另一端；所述的车载飞行器停靠在所述的汽车本体上时，所述的机臂相对于所述的车载飞行器收拢；所述的车载飞行器起飞时，所述的机臂相对于所述的车载飞行器展开；所述的旋翼机构至少包括一个螺旋桨和一个驱动装置。
优选的，所述的旋翼机构均包括第一螺旋桨和第一驱动装置及第二螺旋桨和第二驱动装置，所述的第一螺旋桨位于所述的机臂的上方，所述的第二螺旋桨位于所述的机臂的下方，所述的第一螺旋桨通过对应的第一驱动装置驱动旋转，所述的第二螺旋桨通过对应的第二驱动装置驱动旋转。
优选的，所述的螺旋桨为可折叠螺旋桨，在折叠状态下，所述的可折叠螺旋桨的桨叶的延展方向与所述的机臂的延展方向一致。
优选的，在所述的汽车本体的底盘中设有升降机构，所述的升降机构可以使停靠在所述的汽车本体上的所述的车载飞行器相对于所述的底盘升高和降低，在所述的车载飞行器起降过程中，升高所述的车载飞行器是为了让所述的车载飞行器的螺旋桨高于周围物体。
优选的，所述的汽车本体上设有母通信模块，所述的母通信模块与所述的汽车本体的控制器连接；所述的车载飞行器上设有公通信模块，所述的公通信模块与所述的车载飞行器的控制器连接；并且所述的汽车本体与所述的车载飞行器之间通过所述的母通信模块和所述的公通信模块配合实现无线通信连接，实现驾驶员坐在所述的车载飞行器的驾驶舱中对所述的汽车本体的操控。
优选的，在所述的汽车本体上设有母数据传输机构，在所述的车载飞行器上设有公数据传输机构，在所述的车载飞行器停靠在所述的汽车本体上时，所述的母数据传输机构与所述的公数据传输机构可以互相插接，实现所述的汽车本体与所述的车载飞行器间的数据传输
优选的，所述的汽车本体上设有母接口，所述的车载飞行器上对应设有公接口，所述的车载飞行器降落在所述的汽车本体上时，所述的母接口与所述的公接口可以相互插接实现电连接，实现所述的汽车本体对所述的车载飞行器进行充电，实现所述的汽车本体的车载电池取代所述的车载飞行器的动力电池对所述的车载飞行器供电。
优选的，在所述的汽车本体和所述的车载飞行器之间设有起飞助力装置，在所述的车载飞行器竖向起飞的过程中，所述的汽车本体的车载电池通过所述的起飞助力装置取代所述的车载飞行器的动力电池为所述的车载飞行器供电，当所述的车载飞行器飞到预设高度后断开所述的起飞助力装置，所述的动力电池恢复对所述的车载飞行器供电。
从上面的优选的技术方案可以推广至，在电动汽车和电动飞行器之间设有起飞助力装置。也就是，在所述的电动飞行器竖向起飞的过程中，所述的电动汽车的车载电池通过所述的起飞助力装置取代所述的电动飞行器的动力电池为所述的电动飞行器供电，当所述的电动飞行器飞到预设高度后断开所述的起飞助力装置，所述的动力电池恢复对所述的电动飞行器供电。虽然本发明的权利要求中无法对此技术方案进行保护，但在此，给此技术方案予以公开，为后来实施者提供方便。
优选的，所述的汽车本体的后部设有容纳腔和折叠式可开启车顶，所述的车载飞行器停靠在所述的汽车本体上时，所述的车载飞行器的后部容纳于所述的容纳腔内，并且可以被所述的折叠式可开启车顶封盖；在所述的车载飞行器离开所述的汽车本体后，所述的折叠式可开启车顶和所述的汽车本体的前挡风玻璃和车门可以形成一个闭合的驾驶间。
优选的，当所述的车载飞行器准备停靠在所述的汽车本体上时，所述的汽车本体的前挡风玻璃及驾驶系统收纳于所述的汽车本体前面的隐藏腔和收纳腔内；当所述的车载飞行器在所述的汽车本体上停靠好后，打开所述的车载飞行器前面的通道，所述的汽车本体的驾驶系统可以伸进所述的车载飞行器的驾驶舱内，供驾驶员操控所述的模块化飞行汽车；当所述的车载飞行器准备离开所述的汽车本体时，所述的驾驶系统缩回所述的收纳腔内；当所述的车载飞行器离开所述的汽车本体后，所述的前挡风玻璃及驾驶系统从所述的隐藏腔和收纳腔内伸出。
本发明的有益效果是：本发明很好的解决了汽车稳定行驶需要良好的下压力和飞行器轻量化之间的矛盾。把大重量的汽车底盘留给大地，车载飞行器轻装飞上天空，这样的模块化飞行汽车不仅可以在路面行驶，又可以在堵车、赶时间等情况下直飞目的地。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一实施例中的车载飞行器停靠在汽车本体上时的结构示意图。
图2是图1道路行驶状态下的结构示意图。
图3是图1中的汽车本体中的前挡风玻璃、驾驶系统和隐藏座椅从隐藏处伸出后的结构示意图。
图4是图3中折叠式可开启车顶关闭后的结构示意图。
图5是本发明另一实施例中车载飞行器从汽车本体上起飞时的结构示意图。
图6是本发明再一实施例中的车载飞行器的结构示意图。
图7是图6停靠在汽车本体上时的纵剖面图。
图中1.模块化飞行汽车，2.汽车本体，3.车载飞行器，4.驾驶舱，5.驾驶室，6.驾驶间，7.前挡风玻璃，8.驾驶系统，9.隐藏座椅，10.机臂，11.螺旋桨，12.驱动装置，13. 折叠式可开启车顶，14.容纳腔，15.隐藏腔，16.收纳腔，17.升降机构，18.起飞助力装置，19. 第一螺旋桨，20.第二螺旋桨，21.第一驱动装置，22.第二驱动装置。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。相同的技术特征在不同的实施例中再次实施为避免重复将不再复述。在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件，本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一组件。说明书及权利要求并不以名称的差异作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异作为区分的准则。比如车载飞行器的驾驶舱和模块化飞行汽车的驾驶室，它们所指的是同一位置，只是为了便于大家理解才采用了不同的名称。再比如车载飞行器和通篇说明书及权利要求当中所提及的“包括”都为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。
在图1、图2、图3和图4所示的第一个实施例中，模块化飞行汽车(1)采用模块化结构，包括汽车本体(2)和车载飞行器(3)。并且车载飞行器(3)可以在汽车本体(2)上起飞和降落；并且车载飞行器(3)在停靠在汽车本体(2)上时，车载飞行器(3)的驾驶舱(4) 同时也是模块化飞行汽车(1)的驾驶室(5)。汽车本体(2)用于停靠车载飞行器(3)的位置与车载飞行器(3)的下部有着相互配合的构型。汽车本体(2)包括动力系统、传动系统、转向系统、制动系统以及控制系统等，因此汽车本体(2)可以独立行驶。
优选地，汽车本体(2)能够在无人操作下自动驾驶，是自动驾驶汽车。
优选的，车载飞行器(3)能够在无人操作下自动飞行。
优选的，在车载飞行器(3)上配备激光雷达装置，用于探测着陆区域是否存在潜在风险源，以及用于车载飞行器(3)降落至汽车本体(2)上时完成与汽车本体(2)之间位置的对准。
车载飞行器(3)包括两组机臂(10)和旋翼机构，机臂(10)的一端转动地安装在车载飞行器 (3)上，旋翼机构安装在机臂(10)的另一端；车载飞行器(3)停靠汽车本体(2)上时，机臂 (10)相对于车载飞行器(3)收拢；车载飞行器(3)起飞时，机臂(10)相对于车载飞行器(3)展开；旋翼机构包括螺旋桨(11)和驱动装置(12)。
优选的，螺旋桨(11)为可折叠螺旋桨，在折叠状态下，桨叶的延展方向与机臂(10)的延展方向一致。
优选的，在汽车本体(2)上设有母通信模块，所述的母通信模块与汽车本体(2)的控制器连接；在车载飞行器(3)上设有公通信模块，所述的公通信模块与车载飞行器(3)的控制器连接；并且汽车本体(2)与车载飞行器(3)之间通过所述的母通信模块和所述的公通信模块配合实现无线通信连接，实现乘客坐在车载飞行器(3)的驾驶舱(4)中对汽车本体(2)的操控，实现乘客在空中对地面的汽车本体(2)的操控。
在汽车本体(2)上设有母数据传输机构，在车载飞行器(3)上设有公数据传输机构，在车载飞行器(3)停靠在汽车本体(2)上时，所述的母数据传输机构与所述的公数据传输机构可以互相插接，实现汽车本体(2)与车载飞行器(3)间的数据传输
在汽车本体(2)的后部设有容纳腔(14)和折叠式可开启车顶(13)，在汽车本体(2)的底盘中设隐藏座椅(9)，车载飞行器(3)停靠在汽车本体(2)上时，车载飞行器 (3)的后部容纳于容纳腔(14)内，并且可以被折叠式可开启车顶(13)封盖。
在车载飞行器(3)飞离汽车本体(2)后，从隐藏腔(15)中滑出的前挡风玻璃(7)，打开隐藏座椅(9)，优选的，从收纳腔(16)中弹出驾驶系统(8)。此时的汽车本体(2) 就是一部敞篷车。关闭折叠式可开启车顶(13)，其(13)和前挡风玻璃(7)和车门围成一个闭合的驾驶间(6)。
车载飞行器(3)准备停靠在汽车本体(2)上时，汽车本体(2)的前挡风玻璃(7)及驾驶系统(8)收纳于汽车本体(2)前面的隐藏腔(15)和收纳腔(16)内；当车载飞行器 (3)在汽车本体(2)上停靠好后，打开车载飞行器(3)前面的通道，驾驶系统(8)可以伸进车载飞行器(3)的驾驶舱(4)内，供驾驶员操控模块化飞行汽车(1)；当车载飞行器 (3)准备离开汽车本体(2)时，驾驶系统(8)缩回收纳腔(16)内。
在图5所示的第二个实施例中，在汽车本体(2)的底盘中设有升降机构(17)，升降机构(17)可以使停靠在汽车本体(2)上的车载飞行器(3)相对于所述的底盘升高和降低，在车载飞行器(3)起降过程中，升起升降机构(17)是为了让车载飞行器(3)的螺旋桨(11) 高于周围物体。
在汽车本体(2)上设有母接口，在车载飞行器(3)上对应设有公接口，车载飞行器(3) 降落在汽车本体上(2)时，所述的母接口与所述的公接口可以相互插接实现电连接，实现汽车本体(2)对车载飞行器(3)进行充电，实现汽车本体(2)的车载电池取代车载飞行器(3) 的动力电池对车载飞行器(3)供电。
在汽车本体(2)和车载飞行器(3)之间设有起飞助力装置(18)，在车载飞行器(3)竖向起飞的过程中，汽车本体(2)的车载电池通过起飞助力装置(18)取代车载飞行器(3)的动力电池为车载飞行器(3)供电，当车载飞行器(3)飞到预设高度后断开起飞助力装置(18)，所述的动力电池恢复对车载飞行器(3)供电。
优选的，汽车本体(2)是电动汽车。
在图6、图7所示的第三个实施例中，旋翼机构均包括第一螺旋桨(19)和第一驱动装置(21)及第二螺旋桨(20)和第二驱动装置(22)，第一螺旋桨(19)位于机臂(10)的上方，第二螺旋桨(20)位于机臂(10)的下方，第一螺旋桨(19)通过对应的第一驱动装置(21)驱动旋转，第二螺旋桨(20)通过对应的第二驱动装置(22)驱动旋转。

Claims (14)

1.一种模块化飞行汽车，其特征在于，包括汽车本体和车载飞行器，并且所述的车载飞行器可以在所述的汽车本体上起飞和降落；所述的车载飞行器包括驾驶舱，并且所述的车载飞行器在停靠在所述的汽车本体上时，所述的车载飞行器的驾驶舱同时也是所述的模块化飞行汽车的驾驶室。
2.如权利要求1所述的模块化飞行汽车，其特征在于，所述的汽车本体是自动驾驶汽车。
3.如权利要求1所述的模块化飞行汽车，其特征在于，所述的车载飞行器上配备激光雷达装置，所述的激光雷达装置用于探测着陆区域是否存在潜在风险源，以及用于所述的车载飞行器降落至所述的汽车本体上时完成与所述的汽车本体之间位置的对准。
4.如权利要求1或2所述的模块化飞行汽车，其特征在于，在所述的汽车本体的底盘中设隐藏座椅，在所述的车载飞行器飞离所述的汽车本体后可打开所述的隐藏座椅供乘客乘坐。
5.如权利要求1所述的模块化飞行汽车，其特征在于，所述的车载飞行器包括至少两组机臂和旋翼机构，所述的机臂的一端转动地安装在所述的车载飞行器上，所述的旋翼机构安装在所述的机臂的另一端；所述的车载飞行器停靠在所述的汽车本体上时，所述的机臂相对于所述的车载飞行器收拢；所述的车载飞行器起飞时，所述的机臂相对于所述的车载飞行器展开；所述的旋翼机构至少包括一个螺旋桨和一个驱动装置。
6.如权利要求5所述的模块化飞行汽车，其特征在于，所述的旋翼机构均包括第一螺旋桨和第一驱动装置及第二螺旋桨和第二驱动装置，所述的第一螺旋桨位于所述的机臂的上方，所述的第二螺旋桨位于所述的机臂的下方，所述的第一螺旋桨通过对应的第一驱动装置驱动旋转，所述的第二螺旋桨通过对应的第二驱动装置驱动旋转。
7.如权利要求5或6所述的模块化飞行汽车，其特征在于，所述的螺旋桨为可折叠螺旋桨，在折叠状态下，所述的可折叠螺旋桨的桨叶的延展方向与所述的机臂的延展方向一致。
8.如权利要求1或2所述的模块化飞行汽车，其特征在于，在所述的汽车本体的底盘中设有升降机构，所述的升降机构可以使停靠在所述的汽车本体上的所述的车载飞行器相对于所述的底盘升高或降低。
9.如权利要求1所述的模块化飞行汽车，其特征在于，所述的汽车本体上设有母通信模块，所述的母通信模块与所述的汽车本体的控制器连接；所述的车载飞行器上设有公通信模块，所述的公通信模块与所述的车载飞行器的控制器连接；并且所述的汽车本体与所述的车载飞行器之间通过所述的母通信模块和所述的公通信模块配合实现无线通信连接，实现驾驶员坐在所述的车载飞行器的驾驶舱中对所述的汽车本体的操控。
10.如权利要求1所述的模块化飞行汽车，其特征在于，在所述的汽车本体上设有母数据传输机构，在所述的车载飞行器上设有公数据传输机构，在所述的车载飞行器停靠在所述的汽车本体上时，所述的母数据传输机构与所述的公数据传输机构可以互相插接，实现所述的汽车本体与所述的车载飞行器间的数据传输。
11.如权利要求1所述的模块化飞行汽车，其特征在于，所述的汽车本体上设有母接口，所述的车载飞行器上对应设有公接口，所述的车载飞行器降落在所述的汽车本体上时，所述的母接口与所述的公接口可以相互插接实现电连接，实现所述的汽车本体对所述的车载飞行器进行充电，实现所述的汽车本体的车载电池取代所述的车载飞行器的动力电池对所述的车载飞行器供电。
12.如权利要求1所述的模块化飞行汽车，其特征在于，在所述的汽车本体和所述的车载飞行器之间设有起飞助力装置，在所述的车载飞行器竖向起飞的过程中，所述的汽车本体的车载电池通过所述的起飞助力装置取代所述的车载飞行器的动力电池为所述的车载飞行器供电，当所述的车载飞行器飞到预设高度后断开所述的起飞助力装置，所述的动力电池恢复对所述的车载飞行器供电。
13.如权利要求1所述的模块化飞行汽车，其特征在于，所述的汽车本体的后部设有容纳腔和折叠式可开启车顶，所述的车载飞行器停靠在所述的汽车本体上时，所述的车载飞行器的后部容纳于所述的容纳腔内，并且可以被所述的折叠式可开启车顶封盖；在所述的车载飞行器离开所述的汽车本体后，所述的折叠式可开启车顶和所述的汽车本体的前挡风玻璃和车门可以形成一个闭合的驾驶间。
14.如权利要求1所述的模块化飞行汽车，其特征在于，当所述的车载飞行器准备停靠在所述的汽车本体上时，所述的汽车本体的前挡风玻璃及驾驶系统收纳于所述的汽车本体前面的隐藏腔和收纳腔内；当所述的车载飞行器在所述的汽车本体上停靠好后，打开所述的车载飞行器前面的通道，所述的汽车本体的驾驶系统可以伸进所述的车载飞行器的驾驶舱内，供驾驶员操控所述的模块化飞行汽车；当所述的车载飞行器准备离开所述的汽车本体时，所述的驾驶系统缩回所述的收纳腔内；当所述的车载飞行器离开所述的汽车本体后，所述的前挡风玻璃及驾驶系统从所述的隐藏腔和收纳腔内伸出。
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