飞行物体起飞控制系统的制作方法

1.本发明涉及一种飞行物体起飞控制系统。


背景技术：

2.作为与设计用于多翼机起飞等的直升机场有关的技术，已经公开了根据相对风速等计算直升机停机坪的倾斜度并根据计算结果倾斜直升机停机坪的技术(例如，参见日本专利申请公开第2019-202767号的图78)。根据这样的相关技术，即使在直升机场周围有风的情况下，也可以从直升机停机坪的倾斜表面平稳地起飞多翼机。


技术实现要素：

3.然而，在使用相关技术时，有必要为直升机场提供角度可变的直升机停机坪。因此，在防止直升机场的复杂化方面还有改进的余地。
4.考虑到上述事实，本发明的目的是提供一种飞行物体起飞控制系统，该系统能够在有风的情况下实现包括多个旋翼的飞行物体的平稳起飞，而不向直升机场提供角度改变功能。
5.本发明的第一方面中的飞行物体起飞控制系统包括：飞行物体；埠口；风速和风向获取单元；目标姿势计算单元；以及旋翼控制单元。飞行物体包括多个旋翼。埠口用于飞行物体起飞。风速和风向获取单元被配置为获取埠口周围的风速和风向。目标姿势计算单元被配置为基于风速和风向获取单元的获取结果来计算埠口上的飞行物体的目标姿势。旋翼控制单元被配置为独立地控制多个旋翼中的各个旋翼，并控制各个旋翼以使埠口上的飞行物体采取目标姿势。
6.注意，“控制多个旋翼中的各个旋翼”的概念包括控制各个旋翼的旋转。此外，当各个旋翼是变桨距螺旋桨时，该概念还包括控制旋翼叶片的角度。
7.根据上述配置，包括多个旋翼的飞行物体从埠口起飞。由风速和风向获取单元获取埠口周围的风速和风向。基于风速和风向获取单元的获取结果，目标姿势计算单元计算埠口上的飞行物体的目标姿势。旋翼控制单元可以独立控制各个旋翼，并控制各个旋翼以使埠口上的飞行物体采取目标姿势。因此，当使飞行物体在采取目标姿势时起飞时，可以在有风的情况下实现飞行物体的平稳起飞，而不向埠口提供角度改变功能。
8.在第一方面的配置中的本发明的第二方面中的飞行物体起飞控制系统可以包括多个锁定机构；以及锁定控制单元。锁定机构可以被配置为将飞行物体锁定到埠口。锁定控制单元可以被配置为独立地控制各个锁定机构的锁定和解锁，并且可以被配置为：根据风速和风向获取单元的获取结果，使一些锁定机构锁定同时使其余锁定机构中一些解锁，以便允许埠口上的飞行物体采取目标姿势。
9.通过锁定机构将飞行物体锁定到埠口。锁定控制单元可以控制各个锁定机构的锁定和解锁。锁定控制单元根据风速和风向获取单元的获取结果，使一些锁定机构锁定同时使其余的锁定机构中一些解锁，从而使埠口上的飞行物体采取目标姿势。这使得飞行物体
能够容易地采取倾斜姿势在埠口上起飞。
10.在第二方面中的配置中的本发明的第三方面的飞行物体起飞控制系统中，飞行物体可以包括检测飞行物体的姿势的姿势检测单元。当由姿势检测单元检测到的飞行物体的姿势与目标姿势一致时，锁定控制单元可以控制使得所有锁定机构处于解锁状态。
11.根据上述配置，通过在飞行物体中包括的姿势检测单元获取飞行物体的姿势。当由姿势检测单元检测到的飞行物体的姿势与目标姿势一致时，锁定控制单元还控制使得所有锁定机构处于解锁状态。因此，可以通过使用在飞行物体中包括的姿势检测单元的检测结果来实现飞行物体的更平滑的起飞。
12.在第一至第三方面中的任一方面中的配置中的第四方面的飞行物体起飞控制系统可包括相关信息获取单元，该相关信息获取单元被配置为：获取除关于埠口周围的风速和风向的信息之外的、并且与当使飞行物体在埠口上采取目标姿势时可能影响飞行物体的姿势的因素相关的信息。当控制各个旋翼以使埠口上的飞行物体采取目标姿势时，旋翼控制单元可以根据由相关信息获取单元获取的信息来调整对各个旋翼的控制。
13.根据上述配置，相关信息获取单元可以获取除关于埠口周围的风速和风向的信息之外的、并且与当使飞行物体在埠口上具有目标姿势时可能影响飞行物体的姿势的因素相关的信息。当控制各个旋翼以使埠口上的飞行物体采取目标姿势时，旋翼控制单元可以根据由相关信息获取单元获取的信息来调整对各个旋翼的控制。因此，埠口上的飞行物体可以容易地采取目标姿势，可以实现飞行物体的更平稳的起飞。
14.在第四方面中的配置中的本发明的第五方面的飞行物体起飞控制系统可以包括安全信息获取单元和时间确定单元。安全信息获取单元可以被配置为获取与飞行物体的起飞安全相关的信息。时间确定单元可以被配置为基于由安全信息获取单元获取的信息来确定飞行物体的起飞时间。旋翼控制单元可以控制各个旋翼以使飞行物体在起飞时间采取目标姿势，并且在执行控制时，旋翼控制单元可以根据由相关信息获取单元获取的信息来调整对各个旋翼的控制。
15.根据上述配置，安全信息获取单元获取与飞行物体的起飞安全相关的信息，以及时间确定单元基于由安全信息获取单元获取的信息来确定飞行物体的起飞时间。旋翼控制单元控制各个旋翼以使飞行物体在起飞时间采取目标姿势，并且在执行控制时，旋翼控制单元根据由相关信息获取单元获取的信息调整对各个旋翼的控制。因此，埠口上的飞行物体可以在起飞时间容易地采取目标姿势，并能平稳起飞。
16.在第一至第五方面中的任一方面中的配置中的本发明的第六方面的飞行物体起飞控制系统中，风速和风向获取单元可以设置在埠口中，并且目标姿势计算单元和旋翼控制单元可以设置在飞行物体中。飞行物体起飞控制系统可以包括发送单元和接收单元。发送单元可以被配置为向飞行物体发送由风速和风向获取单元获取的信息。接收单元可以设置在飞行物体中，并且被配置为接收从发送单元发送的信息。
17.根据上述配置，通过设置在埠口内的风速和风向获取单元获取埠口周围的风速和风向信息。由风速和风向获取单元获取的信息由发送单元发送到飞行物体，并由设置在飞行物体中的接收单元接收。在飞行物体中，目标姿势计算单元基于接收单元接收到的信息计算目标姿势，并且旋翼控制单元对飞行物体执行控制以采取目标姿势。因此，由于风速和风向获取单元设置在埠口中而不是在飞行物体中，因此可以抑制飞行物体的重量的增加。
18.在第一至第六方面中的任一方面中的配置中的本发明的第七方面的飞行物体起飞控制系统中，埠口可以设置在车辆中。
19.根据配置，具有目标姿势的飞行物体可以布置在设置在车辆中的埠口上。因此，飞行物体可以平稳地从设置在车辆中的埠口起飞。
20.如上所述，本发明的飞行物体起飞控制系统具有如下优异的效果：包括多个旋翼的飞行物体能够在有风的情况下平稳地起飞，而不向埠口提供角度改变功能。
附图说明
21.下面将参照附图描述本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义，其中，相同的标号表示相同的元件，并且其中：
22.图1示出了根据第一实施例的飞行物体起飞控制系统的示意性结构；
23.图2是示出图1所示的车辆中安装的装置的硬件配置的示例的框图；
24.图3a是示出图1所示的车辆的车顶部分上的埠口上布置的无人机的示意性结构图；
25.图3b是示出姿势改变为倾斜姿势的图3a的无人机的示意性结构图；
26.图4是示出图1所示的无人机中安装的装置的硬件配置的示例的框图；
27.图5a是示出第一实施例的车辆中安装的控制装置的功能配置的示例的框图；
28.图5b是示出第一实施例的无人机中安装的控制装置的功能配置的示例的框图；
29.图6是示出由第一实施例的车辆中安装的控制装置执行的控制处理的流程的示例的流程图；
30.图7是示出由第一实施例的无人机中安装的控制装置执行的控制处理的流程的示例的流程图；
31.图8a是示出第二实施例的车辆中安装的控制装置的功能配置的示例的框图；
32.图8b是示出第二实施例的无人机中安装的控制装置的功能配置的示例的框图；
33.图9是示出由第二实施例的车辆中安装的控制装置执行的控制处理的流程的示例的流程图；以及
34.图10是示出由第二实施例的无人机中安装的控制装置执行的控制处理的流程的示例的流程图。
具体实施方式
35.第一实施例
36.将参照图1至图7描述根据第一实施例的飞行物体起飞控制系统。在图1、图3a和图3b中，箭头fr表示车辆20的前侧，箭头up表示车辆20的上侧。
37.图1示出了根据本实施例的飞行物体起飞控制系统10的示意结构。如图1所示，飞行物体起飞控制系统10包括作为包括多个旋翼44的飞行物体的无人机40以及执行无人机40的起飞和降落的埠口12。埠口12设置在车辆20的车顶部分20r上。无人机40可以在正在行驶的车辆20的车顶部分20r上起飞和降落。在本实施例中，车辆20包括控制装置200，无人机40包括飞行控制器400。在飞行物体起飞控制系统10中，车辆20的控制装置200和无人机40的飞行控制器400通过网络n1连接到各种服务器14。车辆20的控制装置200和无人机40的飞
行控制器400通过网络n1彼此连接。车辆20的控制装置200和无人机40的飞行控制器400还被配置为彼此可不通过网络n1而无线通信。
38.在图2中，以框图的形式示出了安装在车辆20中的装置的硬件配置的示例。如图2所示，除了上述控制装置200之外，车辆20还包括作为风速和风向获取单元的风速计22、车速传感器24、全球定位系统(gps)装置26、汽车导航装置(也称为“汽车导航器”)28、g传感器30、横摆率传感器31，倾斜传感器32、锁定装置34和致动器36。
39.风速计22设置在埠口12内(参见图3a)，以获取埠口12周围的风速和风向。车速传感器24检测车辆20的车速。gps装置26获取车辆20的当前位置。汽车导航装置28允许输入目的地信息(目的地)。汽车导航装置28搜索到目的地的行驶路线并显示搜索到的路线。g传感器30检测车辆20的重心附近的前后方向上的加速度和宽度方向上的加速度。横摆率传感器31检测车辆20的横摆率。倾斜传感器32检测车辆20的倾斜度。如稍后将详细描述的，锁定装置34包括用于将无人机40锁定到埠口12的多个锁定单元34a(参见图3a)。致动器36执行车辆20的加速、减速和转向。
40.控制装置200被配置为包括中央处理单元((cpu)：处理器)201、只读存储器(rom)202、随机存取存储器(ram)203、存储器204、通信if(接口)205和输入输出if 206。cpu 201、rom 202、ram 203、存储器204、通信if 205和输入输出if 206通过总线208彼此可通信地连接。
41.cpu 201是执行各种程序并控制各个单元的中央处理单元。更具体地，cpu 201从rom 202或存储器204读取程序(包括在无人机40起飞时用于车辆侧控制的起飞程序)，通过使用ram 203作为工作区来执行程序，并且执行各个组成构件的控制和各种算术处理。
42.rom 202存储各种程序和各种数据。作为工作区，ram 203临时存储程序或数据。存储器204由诸如硬盘驱动器(hdd)或固态驱动器(ssd)的存储装置构成，并且存储各种程序和各种数据。在本实施例中，rom 202或存储器204存储用于执行无人机40的起飞的车辆侧控制的起飞程序等。通信if 205是用于与诸如无人机40的飞行控制器400和服务器14的其他装置通信的接口。对于通信，通信if 205使用例如诸如4g、5g或wi-fi(注册商标)标准之类的无线通信标准。
43.输入输出if 206是用于与安装在车辆20中的各个装置通信的接口。本实施例的控制装置200通过输入输出if 206与风速计22、车速传感器24、gps装置26、汽车导航装置28、g传感器30、横摆率传感器31、倾斜传感器32、锁定装置34和致动器36连接。风速计22、车速传感器24、gps装置26、汽车导航装置28、g传感器30、横摆率传感器31、倾斜传感器32、锁定装置34和致动器36可以直接连接到总线208。
44.图3a示出了布置在车辆20的车顶部分20r上的埠口12上的无人机40的示意性结构图。图3b示出了姿势改变为倾斜姿势的图3a的无人机40的示意性结构图。
45.如图3a所示，无人机40包括配备有多个旋翼44的无人机主体42。作为旋翼44，变桨距螺旋桨是适用的。作为示例，总共设置了四个旋翼44。当从上侧观察无人机主体42时，四个旋翼44沿周向等间隔布置。旋翼44分别由不同的电机50驱动。设置多个滑橇单元(腿单元)46，以从无人机主体42向下延伸。作为示例，总共设置了四个滑橇单元46。如图3a的观察方向所示，滑橇单元46也设置在与滑橇单元46重叠的位置。
46.滑橇单元46具有分别固定到接地构件48的尖端部。接地构件48由钢制成，并且与
锁定单元34a一起构成锁定机构38。作为接地构件48，可以应用形成为薄板的钢作为示例。接地构件48分别由不同的锁定单元34a锁定和解锁。设置在埠口12中的锁定单元34a由电磁铁制成。当向锁定单元34a提供规定的励磁电流时，产生磁力以吸引和固定接地构件48。控制装置200(参见图2)控制提供给锁定单元34a的励磁电流。同时，无人机40包括倾斜传感器52作为检测无人机40的姿势的姿势检测单元。由倾斜传感器52检测的关于无人机40的姿势的信息包括指示当无人机40具有倾斜姿势时无人机40的机体相对于水平姿势向哪一侧倾斜的信息，以及机体的倾斜角度。在无人机主体42的内部，设置有飞行控制器400。
47.在图4中，以框图的形式示出安装在无人机40中的装置的硬件配置的示例。除了上述飞行控制器400、电机50和倾斜传感器52之外，无人机40还包括获取无人机40的当前位置的gps装置54和识别无人机40周围环境的环境识别传感器56。这里，环境识别传感器56被配置为包括超声波传感器、陀螺仪传感器、大气压力传感器或罗盘。
48.飞行控制器400被配置为包括cpu 401、rom 402、ram 403、存储器404、通信if 405和输入输出if 406。cpu 401、rom 402、ram 403、存储器404、通信if 405和输入输出if 406通过总线408彼此可通信地连接。
49.cpu 401是执行各种程序并控制各个单元的中央处理单元。更具体地，cpu 401从rom 402或存储器404读取程序(包括在无人机40起飞时用于无人机侧控制的起飞程序)，通过使用ram 403作为工作区来执行程序，并且执行各个组成构件的控制和各种算术处理。
50.rom 402存储各种程序和各种数据。作为工作区，ram 403临时存储程序或数据。存储器404由诸如hdd或ssd的存储装置构成，并且存储各种程序和各种数据。在本实施例中，rom 402或存储器404存储用于执行无人机40的起飞的无人机侧控制的起飞程序等。通信if 405是用于与诸如车辆20的控制装置200和服务器14的其他装置通信的接口。对于通信，通信if 405使用例如诸如4g、5g或wi-fi(注册商标)标准之类的无线通信标准。
51.输入输出if 406是用于与安装在无人机40中的各个装置通信的接口。本实施例的飞行控制器400通过输入输出if 406连接到电机50、倾斜传感器52、gps装置54和环境识别传感器56。电机50、倾斜传感器52、gps装置54和环境识别传感器56可以直接连接到总线408。
52.在图5a中，以框图的形式示出安装在车辆20中的控制装置200的功能配置的示例。如图5a所示，控制装置200具有相关信息获取单元210、发送单元220和锁定控制单元230。当cpu 201读取并执行存储在rom 202或存储器204中的用于车辆侧控制的起飞程序时，实现各个功能配置。
53.在图5b中，以框图的形式示出安装在无人机40中的飞行控制器400的功能配置的示例。如图5b所示，飞行控制器400具有作为功能配置的接收单元410、目标姿势计算单元420和旋翼控制单元430。当cpu 401读取并执行存储在rom 402或存储器404中的用于无人机侧控制的起飞程序时，实现各个功能配置。
54.图5a所示的相关信息获取单元210获取除关于埠口12周围的风速和风向的信息之外的、并且与当使无人机40在埠口12上采取目标姿势(由目标姿势计算单元420计算的目标姿势(参见图5b))时可能影响无人机40的姿势的因素相关的信息。在下面的描述中，为了方便起见，相关信息获取单元210获取的信息被适当地缩短为“与姿势影响因素相关的信息”。作为示例，相关信息获取单元210通过使用通信if 205通过网络n1访问服务器14，并且通过
使用输入输出if 206与安装在车辆20中的装置通信，以获取与姿势影响因素相关的信息。
55.与姿势影响因素相关的信息包括例如关于埠口12上方的空气空间的当前天气的信息，以及关于埠口12的倾斜的信息。补充说明是，当雨水从埠口12上方的空间落下时，雨水可能会影响无人机40的姿势。另一个补充说明是，当埠口12水平倾斜时，作用于无人机40的机体的上下方向(机体的中心轴方向)的重力方向改变，因此埠口12的倾斜可能影响无人机40的姿势。
56.发送单元220不通过网络n1将风速计22获取的信息和相关信息获取单元210获取的信息发送到无人机40。图5b所示的接收单元410接收从发送单元220发送的信息，而不通过网络n1。
57.目标姿势计算单元420基于风速计22的获取结果计算埠口12上的无人机40的目标姿势(例如，如图3b所示的姿势)。目标姿势设定作为目标的姿势。当需要将埠口12上的无人机40的目标姿势设定为倾斜姿势时，目标姿势计算单元420计算使埠口12上的无人机40的机体倾斜的方向和角度。
58.无人机40在埠口12上的目标姿势可如下计算。例如，在从埠口12的上侧观看的平面视图中，目标姿势计算单元420计算使无人机40能够在与风速计22获取的风向相反的风向上并以与风速计22获取的风速相等的速度起飞的姿势作为目标姿势。更具体地，在一个示例中，目标姿势计算单元420计算使已经从行驶车辆20上的埠口12起飞的无人机40能够根据移动埠口12，通过旋翼44获得的推力朝向埠口12的上侧飞离的姿势作为目标姿势。
59.图5b所示的旋翼控制单元430能够独立地控制各个旋翼44。旋翼控制单元430控制各个旋翼44，以使埠口12上的无人机40采取由目标姿势计算单元420计算的目标姿势。在本实施例中，通过控制旋翼44的电机50的输出来控制旋翼44。在本实施例中，当控制各个旋翼44以使埠口12上的无人机40采取目标姿势时，旋翼控制单元430根据由相关信息获取单元210获取的信息(即，由相关信息获取单元210获取、由发送单元220发送并由接收单元410接收的信息)来调整对各个旋翼44的控制。
60.图5a所示的锁定控制单元230可以独立地控制各个锁定机构38的锁定和解锁。锁定控制单元230根据风速计22的获取结果，使锁定机构38中的一些锁定机构锁定同时使其余的锁定机构中的一些锁定机构解锁，以允许埠口12上的无人机40采取由目标姿势计算单元420计算的目标姿势。在本实施例中，当倾斜传感器52检测到的无人机40的姿势与目标姿势一致时，锁定控制单元230还进行控制使得所有锁定机构38处于解锁状态。
61.接下来，将描述飞行物体起飞控制系统10的效果。在飞行物体起飞控制系统10中执行的控制处理被分配给安装在车辆20中的控制装置200和安装在无人机40中的飞行控制器400。因此，下面分别描述分配给安装在车辆20中的控制装置200和安装在无人机40中的飞行控制器400的控制处理。
62.图6作为流程图示出了分配给安装在车辆20中的控制装置200的控制处理的流程的示例。当cpu 201从rom 202或存储器204读取用于车辆侧控制的起飞程序，并在ram 203中扩展和执行该程序时，执行控制装置200的控制处理。当无人机40的操作者执行规定的操作(例如按下起飞开关的操作)时，开始执行图6所示的控制处理。当开始执行图6所示的控制处理时，锁定机构38全部处于锁定状态，并且无人机40被布置在所有滑橇单元46固定在埠口12上的状态。
63.首先，cpu 201利用风速计22获取风速和风向(步骤s100)。接下来，cpu 201向无人机40发送由风速计22获取的信息(步骤s102)。
64.接下来，cpu 201根据风速计22的获取结果，使锁定机构38中的一些锁定机构锁定同时使其余的锁定机构38中的一些锁定机构解锁，以使埠口12上的无人机40采取目标姿势(在稍后描述的步骤s122中计算的目标姿势(参见图7))(步骤s104)。更具体地，cpu 201向一些锁定单元34a提供励磁电流，同时抑制向一些其余的锁定单元34a提供励磁电流。因此，无人机40可以容易地在埠口12上采取倾斜姿势用于起飞。在车辆20的行驶期间，cpu 201向锁定单元34a中布置在车辆前后方向上的前侧(更广义上的一侧)的锁定单元34a提供励磁电流，同时抑制向锁定单元34a中布置在车辆前后方向上的后侧(更广义上的另一侧)的锁定单元34a提供励磁电流。
65.接下来，cpu 201判定是否从无人机40接收到全部释放信号(如稍后将描述的步骤s128中发送的信号(参见图7))(步骤s106)。当cpu 201判定没有从无人机40接收到全部释放信号时(步骤s106：否)，cpu 201重复从步骤s100开始的处理。同时，当cpu 201判定从无人机40接收到全部释放信号时(步骤s106：是)，cpu 201转移到步骤s108的处理。
66.在步骤s108中，cpu 201控制锁定装置34，使得所有锁定机构38处于解锁状态(即，使得不向任何锁定单元34a提供励磁电流)。然后，cpu 201结束图6所示的控制处理(换句话说，结束用于车辆侧控制的起飞程序)。
67.图7作为流程图示出了分配给安装在无人机40中的飞行控制器400的控制处理的流程的示例。当cpu 401从rom 402或存储器404读取用于无人机侧控制的起飞程序，并在ram 403中扩展和执行该程序时，执行飞行控制器400的控制处理。当无人机40的操作者执行规定的起飞操作(例如按下起飞开关的操作)时，开始执行图7所示的控制处理。当开始执行图7所示的控制处理时，无人机40被布置在所有滑橇单元46固定在埠口12上的状态。
68.首先，cpu 401判定是否接收到由风速计22获取的关于风速和风向的信息(步骤s120)。当cpu 401判定没有接收到关于风速和风向的信息时(步骤s120：否)，cpu 401重复步骤s120的处理。同时，当cpu 401判定接收到关于风速和风向的信息时(步骤s120：是)，cpu 401转移到步骤s122的处理。
69.在步骤s122中，cpu 401基于风速计22的获取结果计算埠口12上的无人机40的目标姿势。在本实施例中，无人机40的目标姿势例如与当无人机40准备在随着车辆20的行驶而移动的埠口12的正上方的方向上起飞时无人机40的姿势相同。
70.接下来，cpu 401控制各个旋翼44以使埠口12上的无人机40采取目标姿势(在步骤s122中计算)(步骤s124)。执行这种控制使得可以实现包括旋翼44的无人机40的平稳起飞，而不在埠口12中提供角度改变功能。例如，在车辆20正在行驶的同时，cpu 401考虑到行驶风来控制各个旋翼44。
71.在步骤s124中，cpu 401根据与姿势影响因素相关的信息(由相关信息获取单元210获取的信息)来调整对各个旋翼44的控制。因此，可以使埠口12上的无人机40容易地采取目标姿势，并且允许无人机40更平稳地起飞。
72.接下来，cpu 401判定由倾斜传感器52检测的无人机40的姿势是否与目标姿势一致(步骤s126)。当cpu 401判定由倾斜传感器52检测到的无人机40的姿势与目标姿势不一致时(步骤s126：否)，cpu 401重复从步骤s120开始的处理。同时，当cpu 401判定由倾斜传
感器52检测到的无人机40的姿势与目标姿势一致时(步骤s126：是)，cpu 401转移到步骤s128的处理，以向车辆20发送全部释放信号，该全部释放信号是用于解锁所有锁定机构38的命令信号。
73.接下来，cpu 401判定无人机40是否从埠口12起飞(步骤s130)。当cpu 401判定无人机40没有从埠口12起飞时(步骤s130：否)，cpu 401重复从步骤s120的处理。同时，当cpu 401判定无人机40从埠口12起飞时(步骤s130：是)，cpu 401结束图7所示的控制处理(换句话说，结束用于无人机侧控制的起飞程序)。
74.如前所述，本实施例的飞行物体起飞控制系统10使得包括旋翼44的无人机40能够在有风的情况下平稳起飞，而不向埠口12提供角度改变功能。
75.在本实施例中，由于在埠口12中没有提供角度改变功能，因此与在埠口中提供角度改变功能的结构相比，可以降低制造埠口12的成本，并且可以容易地在车辆20中设置埠口12。
76.在本实施例中，由于在使用来自在无人机40中包括的倾斜传感器52的信息确认无人机40具有目标姿势之后，无人机40起飞，因此，可以实现无人机40的更平稳的起飞。
77.在本实施例中，由于风速计22设置在埠口12中而不是无人机40中，因此，可以相应地减小无人机40的重量。
78.第二实施例
79.接下来，除了图1至图4之外，还将参考图8a至图10描述第二实施例。除了下面描述的点之外，本实施例的飞行物体起飞控制系统与第一实施例的飞行物体起飞控制系统10类似。与第一实施例中的组成构件相似的组成构件由相同的附图标记表示以省略描述。由于本实施例的飞行物体起飞控制系统的硬件配置与第一实施例的飞行物体起飞控制系统10的硬件配置类似，因此图1至图4用于省略说明和详细描述。
80.在本实施例中，安装在车辆20(参见图1)中的图2所示的控制装置200的rom 202或存储器204存储与第一实施例中描述的用于车辆侧控制的起飞程序类似的用于车辆侧控制的起飞程序、与第一实施例中描述的用于车辆侧控制的起飞程序不同的用于车辆侧控制的自动起飞程序等。
81.在本实施例中，安装在无人机40(参见图1)中如图4所示的飞行控制器400的rom 402或存储器404存储与第一实施例中描述的用于无人机侧控制的起飞程序类似的用于无人机侧控制的起飞程序、与第一实施例中描述的用于无人机侧控制的起飞程序不同的用于无人机侧控制的自动起飞程序等。
82.在图8a中，以框图的形式示出安装在车辆20中的本实施例的控制装置200的功能配置的示例。如图8a所示，控制装置200包括相关信息获取单元210、安全信息获取单元215、发送单元220和锁定控制单元230。当cpu 201读取并执行存储在rom 202或存储器204中的用于车辆侧控制的自动起飞程序时，实现各个功能配置。
83.安全信息获取单元215通过使用通信if 205通过网络n1访问服务器14，并且通过使用输入输出if 206与安装在车辆20中的各个装置通信以获取与无人机40的起飞安全相关的信息。发送单元220不通过网络n1向无人机40发送由风速计22获取的信息、由相关信息获取单元210获取的信息和由安全信息获取单元215获取的信息。
84.与无人机40的起飞安全相关的信息包括例如关于无人机禁飞区(例如机场周围的
区域)的信息、关于各个时隙各个区域的天气报告的信息、关于车辆20的当前位置的信息、输入到汽车导航装置28的目的地信息以及与车辆20的车速相关的信息。
85.在图8b中，以框图的形式示出安装在无人机40中的本实施例的飞行控制器400的功能配置的示例。如图8b所示，飞行控制器400包括作为功能配置的接收单元410、时间确定单元415、目标姿势计算单元420和旋翼控制单元430。当cpu 401读取并执行存储在rom 402或存储器404中的用于无人机侧控制的自动起飞程序时，实现各个功能配置。
86.时间确定单元415基于由安全信息获取单元215获取的信息(在本实施例中，由安全信息获取单元215获取、由发送单元220发送且由接收单元410接收的信息)来确定无人机40的起飞时间。
87.作为示例，无人机40的起飞时间确定如下。例如，时间确定单元415首先基于关于车辆20的当前位置的信息、输入到汽车导航装置28的目的地信息、与车辆20的车速相关的信息等，预测在各个时刻车辆20的未来位置。接下来，时间确定单元415基于预测的在各个时刻车辆20的未来位置、关于无人机禁飞区的信息、以及关于各个区域和各个时隙的天气报告的信息，将预测车辆20在无人机禁飞区之外并且不是在恶劣天气下的时间确定为无人机40的起飞时间。
88.旋翼控制单元430控制各个旋翼44，以使无人机40在由时间确定单元415确定的起飞时间采取目标姿势。此时，旋翼控制单元430根据由相关信息获取单元210获取的信息(即，由相关信息获取单元210获取、由发送单元220发送且由接收单元410接收的信息)来调整对各个旋翼44的控制。
89.接下来，将描述本实施例的飞行物体起飞控制系统的效果。在本实施例的飞行物体起飞控制系统中执行的控制处理被分配给安装在车辆20中的控制装置200和安装在无人机40中的飞行控制器400。因此，下面分别描述分配给安装在车辆20中的控制装置200和安装在无人机40中的飞行控制器400的控制处理。
90.图9作为流程图示出了分配给安装在本实施例的车辆20中的控制装置200的控制处理的流程的示例。当cpu 201从rom 202或存储器204读取用于车辆侧控制的自动起飞程序，并在ram 203中扩展和执行该程序时，执行控制装置200的控制处理。当无人机40的操作者执行用于自动起飞的规定操作(例如按下自动起飞开关的操作)时，开始执行图9所示的控制处理。当开始执行图9所示的控制处理时，锁定机构38全部处于锁定状态，并且无人机40被布置在所有滑橇单元46固定在埠口12上的状态。
91.首先，cpu 201获取与无人机40的起飞安全相关的信息(以下适当地缩短为“安全信息”)(步骤s90)。接下来，cpu 201向无人机40发送安全信息(步骤s92)。
92.接下来，cpu 201判定是否接收到关于起飞时间(如稍后将描述的步骤s112中确定的起飞时间(参见图10))的信息(步骤s94)。当cpu 201判定没有接收到关于起飞时间的信息时(步骤s94：否)，cpu 201重复步骤s94的处理。同时，当cpu 201判定接收到关于起飞时间的信息时(步骤s94：是)，cpu 201转移到步骤s96的处理。
93.在步骤s96中，cpu 201判定是否是起飞时间之前的规定的秒。当cpu201判定不是起飞时间之前的规定的秒时(步骤s96：否)，cpu 201重复步骤s96的处理。同时，当cpu 201判定是起飞时间之前的规定的秒时(步骤s96：是)，cpu 201转移到步骤s100的处理。由于步骤s100至步骤s108的处理与图6所示的步骤s100至步骤s108的处理相同，因此省略其详细
说明。
94.图10作为流程图示出了分配给安装在本实施例的无人机40中的飞行控制器400的控制处理的流程的示例。当cpu 401从rom 402或存储器404读取用于无人机侧控制的自动起飞程序，并在ram 403中扩展和执行该程序时，执行飞行控制器400的控制处理。当无人机40的操作者执行用于自动起飞的规定操作(例如按下自动起飞开关的操作)时，开始执行图10所示的控制处理。当开始执行图10所示的控制处理时，无人机40被布置在所有滑橇单元46固定在埠口12上的状态。
95.首先，cpu 401判定是否从车辆20侧接收到安全信息(步骤s110)。当cpu 401判定没有接收到安全信息时(步骤s110：否)，cpu 401重复步骤s110的处理。同时，当cpu 401判定接收到安全信息时(步骤s110：是)，cpu 401转移到步骤s112的处理。
96.在步骤s112中，cpu 401基于接收到的安全信息来确定无人机40的起飞时间。
97.接下来，cpu 401判定是否是在步骤s112中确定的起飞时间之前的规定的秒(步骤s114)。当cpu 401判定不是起飞时间之前的规定的秒时(步骤s114：否)，cpu 401重复步骤s114的处理。同时，当cpu 401判定是起飞时间之前的规定的秒时(步骤s114：是)，cpu 401转移到步骤s120的处理。由于步骤s120至步骤s130的处理与图7所示的步骤s120至步骤s130的处理相同，因此省略其详细说明。
98.在第二实施例中，可以容易地使埠口12上的无人机40在起飞时间采取目标姿势，并在起飞时间实现无人机40的平稳起飞。
99.实施例的补充说明
100.在第一和第二实施例中，锁定机构38使用电磁力。然而，锁定机构可以是当锁定机构部件彼此接合时被锁定的机械锁定机构。例如，各个锁定机构可被配置为包括设置在无人机(40)的滑橇(46)的下端上的接合部、设置在埠口(12)中且可与接合部接合的钩、以及致动器(省略图示)，该致动器用于在与接合部接合的位置和不与接合部接合的位置之间移动钩。
101.在第一和第二实施例中，设置锁定机构38以将无人机40锁定到埠口12。尽管这种配置是优选的，但是也可以采用没有锁定机构38的配置。
102.在第一和第二实施例中，当由倾斜传感器52检测到的无人机40的姿势与目标姿势一致时，锁定控制单元230控制使得所有锁定机构38处于解锁状态。尽管这种配置是优选的，但是锁定控制单元可以控制各个旋翼(44)使埠口(12)上的无人机(40)采取目标姿势，而不使用姿势检测单元(实施例中的倾斜传感器52)的检测结果，然后，锁定控制单元可以控制使得所有锁定机构(38)处于解锁状态。
103.作为对第一和第二实施例的修改，还可以采用这样的配置：当控制各个旋翼44以使埠口12上的无人机40采取目标姿势时，旋翼控制单元(430)不使用由相关信息获取单元(210)获取的信息。
104.作为第一和第二实施例的修改，还可以采用在无人机(40)中设置风速和风向获取单元(实施例中的风速计22)的结构。作为对第一和第二实施例的修改，还可以采用这样的结构：滑橇单元(46)的尖端部分别被固定到电磁铁而不是钢接地构件(48)，埠口(12)上的锁定单元(34a)用钢构件替代，锁定控制单元(230)设置在无人机(40)中。作为第二实施例的修改，还可以采用时间确定单元(415)设置在车辆(20)中的配置。
105.作为对第二实施例的修改，还可以采用这样的配置：设置时隙确定单元，以基于由安全信息获取单元(215)获取的信息来确定无人机(40)将要起飞的时隙，并且旋翼控制单元430控制各个旋翼44以使无人机40在无人机40将要起飞的时隙中满足规定条件(例如，埠口周围的风速等于或小于规定值)的阶段采取目标姿势。
106.在第一和第二实施例中，埠口12设置在车辆20中。然而，除车辆之外，埠口还可以设置在船舶等中。
107.在第一和第二实施例中，飞行物体是无人机40。然而，飞行物体可以是载人飞行物体。
108.在第一和第二实施例中，当图2所示的cpu 201和图4所示的cpu 401分别读取和执行软件(程序)时执行处理。然而，这些处理可以由除cup之外的各种处理器来执行。这种情况下的处理器的示例可以包括能够在制造之后改变电路配置的可编程逻辑器件(pld)，例如现场可编程门阵列(fpga)和专用电路，专用电路是具有专门设计用于执行特定处理的电路配置的处理器，例如专用集成电路(asic)。各个处理可以由这些不同种类的处理器之一来执行，或者可以由相同种类或不同种类的两个以上处理器的组合(例如，多个fpga、cpu和fpga的组合等)来执行。更具体地，这些各种处理器的硬件结构是通过组合电路元件(诸如半导体元件)形成的电路。
109.实施例中描述的各个程序可以以记录在存储介质中的形式提供，例如光盘只读存储器(cd-rom)、数字多功能盘只读存储器(dvd-rom)和通用串行总线(usb)存储器。程序也可以通过网络从外部设备下载。
110.可以以适当的组合执行实施例和修改。
111.尽管前面已经描述了本发明的示例，但是本发明不限于这些示例。可以自然地理解，在不脱离本发明的范围的情况下可以进行各种修改。