CN116749866A - 一种飞行汽车垂直起降照明辅助系统及飞行汽车 - Google Patents
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Abstract
本发明属于飞行汽车照明技术领域，具体涉及一种飞行汽车垂直起降照明辅助系统及飞行汽车，包括：照明机构和检测机构；所述检测机构设置在飞行汽车的底盘底面；所述照明机构设置在飞行汽车的底盘底面；所述检测机构适于检测飞行汽车底盘距离底面的高度，以及飞行汽车底盘下方的图像；所述照明机构适于对飞行汽车底盘下方进行照明；实现了在飞行汽车在起降过程中对起降区域的照明和拍摄，提前监控起降区域有无障碍物，判断能否起降，以及起降过程中通过灯光标示出警戒区域，防止其他人员或载具误入，提高起降的安全性。
Description
技术领域
本发明属于飞行汽车照明技术领域，具体涉及一种飞行汽车垂直起降照明辅助系统及飞行汽车。
背景技术
城市交通拥堵是当今各大城市最普遍的难题，传统修高架桥和地下隧道等举措已难以有效解决城市拥堵的交通流网络化效应问题，直升机因噪音大、安全性有局限而应用场景有限。飞行汽车作为面向城市空中交通的新型交通工具，能够安全而环保的开发和利用城市低空的三维空间，从而实现立体智慧交通，所以正日益受到航空和汽车领域的重视，成为航空与汽车技术与产业跨界融合的重要发展趋势。
由于飞行汽车具有空中飞行功能，有别于传统具有地面行驶功能的汽车；作为城市空中交通工具必须满足城市噪声和排放控制要求，且具有垂直起降功能，也有别于普通的航空飞行器。
现有航空器或汽车的外部照明和光信号系统也没有考虑飞行汽车的新技术应用，难以直接套用于飞行汽车这一新型交通载运工具。所以需要根据飞行汽车的特点研究和制定新的外部照明和光信号系统技术方案。
传统汽车外部照明和光信号装置包括:近光灯、远光灯、转向灯、前雾灯等，普通航空飞行器的外部照明和光信号装置包括：航行灯、防撞灯、着陆灯、转弯照明灯等。对于以上这些装置，载具的正下方都是其视野盲区。而为了保证飞行汽车的垂直起降的安全性和便捷性，就必须对起降区域也就是载具正下方进行监控和观测。
因此，基于上述技术问题需要设计一种新的飞行汽车垂直起降照明辅助系统及飞行汽车。
发明内容
本发明的目的是提供一种飞行汽车垂直起降照明辅助系统及飞行汽车。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种飞行汽车垂直起降照明辅助系统，包括：
照明机构和检测机构；
所述检测机构设置在飞行汽车的底盘底面；
所述照明机构设置在飞行汽车的底盘底面；
所述检测机构适于检测飞行汽车底盘距离地面的高度，以及飞行汽车底盘下方的图像；
所述照明机构适于对飞行汽车底盘下方进行照明。
进一步，所述照明机构包括：若干起降区域示廓灯模组；
所述起降区域示廓灯模组设置在飞行汽车的底盘底面；
所述起降区域示廓灯模组环绕所述检测机构等距设置；
所述起降区域示廓灯模组适于对飞行汽车底盘下方进行照明，以及所述起降区域示廓灯模组适于调节照射角度，飞行汽车的底盘底面距离地面越高起降区域示廓灯模组中光源的入射角度越小。
进一步，所述起降区域示廓灯模组构成的照明区域大小为飞行汽车本体大小的1.5倍-3倍之间。
进一步，所述检测机构包括：激光测距传感器；
所述激光测距传感器设置在飞行汽车的底盘底面；
所述激光测距传感器适于检测飞行汽车的底盘底面距离地面的高度。
进一步，所述检测机构还包括：摄像头；
所述摄像头设置在飞行汽车的底盘底面；
所述摄像头适于拍摄飞行汽车底盘下方图像；
所述激光测距传感器设置在所述摄像头的一侧；
所述起降区域示廓灯模组环绕所述摄像头等距设置。
进一步，所述起降区域示廓灯模组、激光测距传感器和摄像头上罩设有透明盖板。
另一方面，本发明还提供一种采用上述飞行汽车垂直起降照明辅助系统的飞行汽车，包括：
底盘，以及
飞行动力装置，所述飞行动力装置设置在所述底盘的四周，所述飞行动力装置适于带动所述底盘升降并移动；
飞行汽车垂直起降照明辅助系统，所述飞行汽车垂直起降照明辅助系统设置在所述底盘底面的中心位置。
进一步，所述飞行汽车垂直起降照明辅助系统中摄像头拍摄的图像适于显示在飞行汽车的中控屏幕上。
进一步，所述底盘的底面上设置有若干轮胎。
进一步，所述飞行动力装置包括：若干旋翼组件；
所述旋翼组件设置在所述底盘的四周；
所述旋翼组件适于带动所述底盘升降并移动，以带动飞行汽车升降并移动。
本发明的有益效果是，本发明通过照明机构和检测机构；所述检测机构设置在飞行汽车的底盘底面；所述照明机构设置在飞行汽车的底盘底面；所述检测机构适于检测飞行汽车底盘距离地面的高度，以及飞行汽车底盘下方的图像；所述照明机构适于对飞行汽车底盘下方进行照明；实现了在飞行汽车在起降过程中对起降区域的照明和拍摄，提前监控起降区域有无障碍物，判断能否起降，以及起降过程中通过灯光标示出警戒区域，防止其他人员或载具误入，提高起降的安全性。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述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是本发明的一种飞行汽车垂直起降照明辅助系统的结构示意图；
图2是本发明的飞行汽车的结构示意图；
图3是本发明的起降区域照明示意图；
图4是本发明的起降区域示廓灯模组照射角度示意图。
图中：
1底盘、2 旋翼组件、3 轮胎、4 垂直起降照明辅助系统、41摄像头、42 激光测距传感器、43 起降区域示廓灯模组、44 透明盖板、5警戒标示光斑。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1，如图1至图4所示，本实施例1提供了一种飞行汽车垂直起降照明辅助系统，包括：照明机构和检测机构；所述检测机构设置在飞行汽车的底盘1底面；所述照明机构设置在飞行汽车的底盘1底面；所述检测机构适于检测飞行汽车底盘1距离地面的高度，以及飞行汽车底盘1下方的图像；所述照明机构适于对飞行汽车底盘1下方进行照明；实现了在飞行汽车在起降过程中对起降区域的照明和拍摄，提前监控起降区域有无障碍物，判断能否起降，以及起降过程中通过灯光标示出警戒区域，防止其他人员或载具误入，提高起降的安全性。
在本实施例中，所述照明机构包括：若干起降区域示廓灯模组43；所述起降区域示廓灯模组43设置在飞行汽车的底盘1底面；所述起降区域示廓灯模组43环绕所述检测机构等距设置；所述起降区域示廓灯模组43适于对飞行汽车底盘1下方进行照明，以及所述起降区域示廓灯模组43适于调节照射角度，飞行汽车的底盘1底面距离地面越高起降区域示廓灯模组43中光源的入射角度越小；起降区域示廓灯模组43中可以采用红色或绿色的LED或激光光源，每个模组包含的光源数量不少于4个，可以通过光源的颜色增加警示效果，避免行人或载具等进入起降区域，通过光源的数量增加照明的强度，使得警戒标示光斑5在地面上更加明显，避免行人或载具等进入起降区域。
在本实施例中，起降区域示廓灯模组43中光源的照射角度可以调节，光源的照射角度α可以随着飞行汽车的起降高度h的变化而调节，起降高度h越大，入射角度α越小，以保证警示区域的大小基本不变。
在本实施例中，每一个起降区域示廓灯模组43点亮后会在地面形成一个警戒标示光斑5，所有警戒标示光斑5围成的区域便是飞行汽车的起降区域，并且在飞行汽车起降的过程中保证起降区域的大小为飞行汽车本体面积的1.5至3倍之间，飞行汽车本体面积为飞行汽车投影在地面上的面积。
在本实施例中，所述起降区域示廓灯模组43构成的照明区域大小为飞行汽车本体大小的1.5倍-3倍之间，起降区域示廓灯模组43构成的照明区域即为起降区域，便于提醒行人或载具等起降区域的范围，避免行人或载具进入起降区域内。
在本实施例中，所述检测机构包括：激光测距传感器42；所述激光测距传感器42设置在飞行汽车的底盘1底面；所述激光测距传感器42适于检测飞行汽车的底盘1底面距离地面的高度；由于飞行汽车在中低空飞行时环境温度较低，激光测距传感器42的工作温度-40℃至125℃；激光测距传感器42的防水防尘等级需要在IP67及以上，避免飞行汽车在地面行驶的过程中雨水灰尘等对激光测距传感器42的性能造成影响，从而避免激光测距传感器42在检测底盘1距离地面高度时不能精准检测；激光测距传感器42可以检测飞行汽车起降时的速度，便于驾驶员对飞行汽车的操控，调整起降状态。
在本实施例中，所述检测机构还包括：摄像头41；所述摄像头41设置在飞行汽车的底盘1底面；所述摄像头41适于拍摄飞行汽车底盘1下方图像；所述激光测距传感器42设置在所述摄像头41的一侧；所述起降区域示廓灯模组43环绕所述摄像头41等距设置；由于飞行汽车对起降位置的要求高，所以摄像头41清晰度至少1080P及以上，同时自带红外或白光LED补光灯以满足夜视功能；由于摄像头41安装在飞行汽车底部，飞行汽车在地面行驶过程中经过坑洼或涉水路面对其影响较大，所以对摄像头41防水防尘性能要求较高，至少IP67及以上；摄像头41拍摄的图像可以传输至飞行汽车的中控屏幕进行显示，便于驾驶员在飞行汽车起降的过程中观察飞行汽车下方地面情况，一旦发现行人或载具以及障碍物等进入起降区域，驾驶员可以及时停止起降过程，避免对行人或其他载具造成危害，以及避免飞行汽车损坏。
在本实施例中，所述起降区域示廓灯模组43、激光测距传感器42和摄像头41上罩设有透明盖板44，透明盖板44在对可见光和红外光的透过率必须大于95%，同时外表面需要涂覆疏水层防止水汽附着影响摄像头41和激光测距传感器42的工作性能。
实施例2，在实施例1的基础上，本实施例2还提供一种采用实施例1中飞行汽车垂直起降照明辅助系统4的飞行汽车，包括：底盘1，以及飞行动力装置，所述飞行动力装置设置在所述底盘1的四周，所述飞行动力装置适于带动所述底盘1升降并移动；飞行汽车垂直起降照明辅助系统4，所述飞行汽车垂直起降照明辅助系统4设置在所述底盘1底面的中心位置，便于使得飞行汽车位于照明形成的起降区域中心。
在本实施例中，涉及的飞行汽车垂直起降照明辅助系统4为实施例1中的飞行汽车垂直起降照明辅助系统4，其中的透明盖板44可以设置在底盘1的底面，以将起降区域示廓灯模组43、激光测距传感器42和摄像头41罩设住。
在本实施例中，飞行汽车垂直起降照明辅助系统4可以有飞行汽车的ECU进行控制。
在本实施例中，所述飞行汽车垂直起降照明辅助系统4中摄像头41拍摄的图像适于显示在飞行汽车的中控屏幕上，便于驾驶员观察地面情况。
在本实施例中，所述底盘1的底面上设置有若干轮胎3，使得飞行汽车同样可以在地面行驶。
在本实施例中，所述飞行动力装置包括：若干旋翼组件2；所述旋翼组件2设置在所述底盘1的四周；所述旋翼组件2适于带动所述底盘1升降并移动，以带动飞行汽车升降并移动；旋翼组件2可以协助飞行汽车垂直起降，以及带动飞行汽车在空中飞行。
在本实施例中，当驾驶员准备操控飞行汽车降落时，飞行汽车垂直起降照明辅助系统4开始工作，驾驶员可以通过摄像观察降落区域是否有障碍物；激光测距传感器42实时反馈飞行高度和下降速度以便驾驶员控制降落速度；起降区域示廓灯模组43则会在地面打出警戒标识光斑标示出降落位置警戒区域；随着飞行高度逐渐降低，起降区域示廓灯模组43中的光源照射角度逐渐增大以保持警戒区域的范围始终在飞行汽车本体面积的1.5至3倍之间，最终实现平稳降落。
当驾驶员准备操控飞行汽车起飞时，飞行汽车垂直起降照明辅助系统4开始工作；起降区域示廓灯模组43同样会在地面打出光斑标示出起降区域的警戒区域，避免行人或载具进入起降区域影响飞行汽车的起飞；摄像头41监控起飞位置是否有异常；起飞后激光测距传感器42实时反馈飞行高度和起飞速度，随着飞行高度逐渐升高，起降区域示廓灯模组43中光源的照射角度逐渐减小以保持警戒区域的范围同样不发生变化，提醒行人或载具不要进入起降区域中，以确保飞行汽车如果需要紧急降落时，起降区域中没有行人或载具的影响。
综上所述，本发明通过照明机构和检测机构；所述检测机构设置在飞行汽车的底盘1底面；所述照明机构设置在飞行汽车的底盘1底面；所述检测机构适于检测飞行汽车底盘1距离地面的高度，以及飞行汽车底盘1下方的图像；所述照明机构适于对飞行汽车底盘1下方进行照明；实现了在飞行汽车在起降过程中对起降区域的照明和拍摄，提前监控起降区域有无障碍物，判断能否起降，以及起降过程中通过灯光标示出警戒区域，防止其他人员或载具误入，提高起降的安全性。
本申请中选用的各个器件（未说明具体结构的部件）均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。
在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (9)
1.一种飞行汽车垂直起降照明辅助系统，其特征在于，包括：
照明机构和检测机构；
所述检测机构设置在飞行汽车的底盘底面；
所述照明机构设置在飞行汽车的底盘底面；
所述检测机构适于检测飞行汽车底盘距离地面的高度，以及飞行汽车底盘下方的图像；
所述照明机构适于对飞行汽车底盘下方进行照明；
所述照明机构包括：若干起降区域示廓灯模组；
所述起降区域示廓灯模组设置在飞行汽车的底盘底面；
所述起降区域示廓灯模组环绕所述检测机构等距设置；
所述起降区域示廓灯模组适于对飞行汽车底盘下方进行照明，以及所述起降区域示廓灯模组适于调节照射角度，飞行汽车的底盘底面距离地面越高起降区域示廓灯模组中光源的入射角度越小。
2.如权利要求1所述的飞行汽车垂直起降照明辅助系统，其特征在于，
所述起降区域示廓灯模组构成的照明区域大小为飞行汽车本体大小的1.5倍至3倍之间。
3.如权利要求2所述的飞行汽车垂直起降照明辅助系统，其特征在于，
所述检测机构包括：激光测距传感器；
所述激光测距传感器设置在飞行汽车的底盘底面；
所述激光测距传感器适于检测飞行汽车的底盘底面距离地面的高度。
4.如权利要求3所述的飞行汽车垂直起降照明辅助系统，其特征在于，
所述检测机构还包括：摄像头；
所述摄像头设置在飞行汽车的底盘底面；
所述摄像头适于拍摄飞行汽车底盘下方图像；
所述激光测距传感器设置在所述摄像头的一侧；
所述起降区域示廓灯模组环绕所述摄像头等距设置。
5.如权利要求4所述的飞行汽车垂直起降照明辅助系统，其特征在于，
所述起降区域示廓灯模组、激光测距传感器和摄像头上罩设有透明盖板。
6.一种采用如权利要求1所述飞行汽车垂直起降照明辅助系统的飞行汽车，其特征在于，包括：
底盘，以及
飞行动力装置，所述飞行动力装置设置在所述底盘的四周，所述飞行动力装置适于带动所述底盘升降并移动；
飞行汽车垂直起降照明辅助系统，所述飞行汽车垂直起降照明辅助系统设置在所述底盘底面的中心位置。
7.如权利要求6所述的飞行汽车，其特征在于，
所述飞行汽车垂直起降照明辅助系统中摄像头拍摄的图像适于显示在飞行汽车的中控屏幕上。
8.如权利要求6所述的飞行汽车，其特征在于，
所述底盘的底面上设置有若干轮胎。
9.如权利要求8所述的飞行汽车，其特征在于，
所述飞行动力装置包括：若干旋翼组件；
所述旋翼组件设置在所述底盘的四周；
所述旋翼组件适于带动所述底盘升降并移动，以带动飞行汽车升降并移动。
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