飞行体的制作方法

1.本发明涉及一种飞行体，特别地，涉及一种可由搭乘人搭乘并从地面浮起和移动的飞行体。


背景技术：

2.陆地上行驶的两轮机动车等移动体在陆地上行驶时由于与其他移动体的关系而受到对移动的限制，而可搭乘搭乘人浮起和移动的飞行体可以不受这种限制地移动，因此有望成为新的移动工具。
3.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。
4.(现有技术文献)
5.专利文献1：日本特开2019-14396公报


技术实现要素：

6.(要解决的技术问题)
7.当搭乘人驾驶这种飞机时，需要实现搭乘人的驾驶体验中的操作容易性，这是飞行体应具备的技术性能。在专利文献1所公开的技术中，搭乘人需要进行训练才能进行轻松驾驶。
8.本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种能够实现驾驶时的操作容易性的飞行体。
9.(解决问题的方案)
10.为了实现上述课题，根据本发明的飞行体具有：机体，所述机体沿前后方向延伸；鞍部，所述鞍部设置在所述机体的上侧；握持部，所述握持部设置在所述机体的、所述鞍部的前侧；及旋翼部，所述旋翼部设置在所述机体且对所述机体产生升力和/或推力，且所述握持部上设置有操作部，所述操作部用于操作与所述机体的浮起和/或推进相关的动作。
11.(发明的效果)
12.根据本公开的技术，可以实现驾驶时的操作容易性。
附图说明
13.图1是示出根据本公开的一实施方式的飞行体的构成例的立体图。
14.图2是示出根据同一实施方式的飞行体的构成例的侧视图。
15.图3是示出根据同一实施方式的飞行体的硬件构成例的框图。
16.图4是图2的iv范围内的飞行体的握持部的放大图。
17.图5是示出根据同一实施方式的左操作部的构成例的图。
18.图6是示出根据同一实施方式的右操作部的构成例的图。
具体实施方式
19.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。
20.图1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。图2是示出根据本实施方式的飞行体1的构成例的侧视图。如图1和图2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。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)。
21.飞行体1具有机体2、鞍部3、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)及排气系统9。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。
22.机体2在飞行体1的上部沿前后方向l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。
23.在机体2的前后方向l中央部的上侧设置有鞍部3和握持部4。
24.鞍部3相当于飞行体1的搭乘人跨在机体2上而搭乘的座位。鞍部3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，鞍部3是搭乘部的一例，鞍部3不限于图示的形状和结构。只要具有搭乘人可搭乘的结构，该形态就没有特别限制。
25.握持部4以供跨在鞍部3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。
26.握持部4可以设置有操作部或接口等，其用于供搭乘人操作与机体的浮起和/或推进相关的动作。另外，握持部4固定于机体2。这种握持部4上可以设置有按钮、杆或方向盘等的操作部。关于设置在握持部4的操作部的构成，将参照示出图2的范围iv的放大图的图4等稍后进行说明。输入到这种操作部的输入信号，可以被发送到后述的控制部10。
27.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3的下方。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。
28.第一旋翼部6是相对于机体2产生升力和/或推力的旋翼部的一例。在动力部5的前后设置有一对第一旋翼部6a、6b。如图1和图2所示，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。
29.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。
30.另外，在第一旋翼部6的管道上下端的通风口(优选上端侧)中的至少一方，可以设置有百叶窗。例如如图1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。
31.另外，可以在第一旋翼部6的管道的一部分设置可变襟翼机构。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。
32.第二旋翼部7是相对于机体2产生升力和/或推力的旋翼部的一例。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。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的宽度方向外侧。
33.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部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。
34.第三旋翼部8是相对于机体2产生升力和/或推力的旋翼部的一例。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。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的宽度方向外侧。
35.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部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/或滚动轴(沿前后方向l的方向的轴)旋转。
36.排气系统9是处理从发动机50排出的排气气体的系统。作为这种排气系统9，例如可以使用公知的排气装置等。排气系统9设置在鞍部3的下方。在图2所示的示例中，排气系统9设置在发动机50的下部。
37.接着，参照图3更详细地说明飞行体1的构成要素。图3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3所示的虚线是划分飞行体1(机体2)的前部、中央部及后部的假想边界线。即，设置有鞍部3的区域相当于机体2的中央部。另外，图3所示的箭头l是表示机体2的前方向的箭头。
38.如图3所示，在机体2的中央部设置有鞍部3、握持部4及动力部5，可以进一步设置排气系统9、控制部10及电池11。
39.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(power control 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电池11。pcu53具有管理电池11的电力的功能。
40.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，相对于第二旋翼部7和第三旋翼部8分别设置有马达12和马达驱动器13。另外，可以在机体2的前部和后部设置方向指示器14。
41.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。一方面，动力从相对于第二旋翼部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。
42.另外，在本实施方式中，马达12以分别附接到第二旋转翼部7和第三旋转翼部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3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。
43.控制部10具有处理器、存储器及传感器等。处理器由cpu(central processing unit，中央处理单元)或gpu(graphics processing unit，图形处理单元)等构成，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。
44.存储器由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构成。存储器被用作处理器的工作区域的同时，存储控制部10可执行的逻辑、代码、或程序指令等各种设定信息等。
45.在本实施方式中，传感器由重量传感器、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。
46.控制部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，控制部10的设置位置不限于机体2的中央部等。另外，控制部10基于从上述操作部获得的输入信号来控制指示机体行进方向的方向指示器14的点亮和熄灭。另外，方向指示器14可以包括例如不仅指示左转和右转而且指示在上下方向上的移动(即，高度的变更)的装置。
47.接着，参照图4～图6对握持部4的构成要素进行详细说明。
48.图4是图2的iv范围内的飞行体1的握持部4的放大图。如图4所示，在飞行体1的机体2的鞍部3(未图示)的前侧设置有握持部4。握持部设置有一对以便在机体2的宽度方向w呈对称。
49.这种握持部4具有一端连接并固定于机体2且从机体延伸的臂部(左臂部41、右臂
部42)。该臂部的另一端的部分上设置有操作部(左操作部43、右操作部44)。
50.左臂部41和右臂部42分别固定在机体2。例如，这些臂部以不可转动的方式设置在机体2。即，例如与一般的两轮车的把手不同，根据本实施方式的臂部可以不具有通过自身转动而进行转向的功能。搭乘人通过抓握臂部，即使在飞行时也可以稳定地搭乘飞行体1。
51.另一方面，在臂部的前端部分设置有用于操纵飞行体1的操作部。这种操作部由例如按钮、杆、节气门或开关等的机械的或电连接的输入装置实现。从操作部输入的信号和信息被发送到控制部10。控制部10基于这些信号和信息来进行各旋翼部的输出控制和搭载在飞行体1上的构成要素的动作控制。
52.接着，对操作部的具体构成例进行说明。图5和图6是示出根据本实施方式的左操作部43和右操作部44的构成例的图。图5和图6是放大了包括左臂部41、右臂部42、左操作部43及右操作部44附近的区域的图。设置有左操作部43和右操作部44的左臂部41和右臂部42的前端部分可以具有能够用手包住的形状，以便搭乘人容易地握持。这部分称为“把手”。
53.首先，参照图5，左操作部43具有高度变更按钮431a、431b，偏航旋转杆432及转向灯按钮433。
54.高度变更按钮431a、431b是第一输入部的一例。高度变更按钮431a、431b是用于变更飞行中的飞行体1的高度的按钮。高度变更按钮431a、431b设置在左臂部41的把手的根部，可以通过搭乘人的手指和手掌等操作。
55.例如，当按下高度变更按钮431a时，飞行体1上升。另外，当按下高度变更按钮431b时，飞行体1下降。这种高度的变更方法与按钮的对应关系可以相反。
56.在本实施方式中，当按下高度变更按钮431时，与高度变更相关的信号被发送到控制部10。控制部10基于这些信号来控制发动机50的输出，从而调节第一旋翼部6的转速。另外，控制部10可以基于这些信号来控制马达12的输出，从而调节第三旋翼部8的转速。通过这些调节，进行飞行体1的高度变更。此时，例如，可以对应于高度变更按钮431的按下量和按下时间来控制与飞行体1的高度变更量和与上升或下降相关的速度。
57.偏航旋转杆432是第二输入部的一例。偏航旋转杆432是用于进行飞行体1绕偏航轴旋转的杆。偏航旋转杆432例如设置在左臂部41的把手的前端部分，可以通过搭乘人的手指和手掌等操作。
58.例如，偏航旋转杆432以能够以与把手的连接部为中心向左(逆时针方向)或向右(顺时针方向)转动的方式设置。更具体地，当偏航旋转杆432向左转动时，飞行体1绕偏航轴向左旋转。另外，当偏航旋转杆432向右转动时，飞行体1绕偏航轴向右旋转。偏航旋转杆432的旋转方向与飞行体1的旋转方向的对应关系可以相反。
59.在本实施方式中，当偏航旋转杆432转动时，偏航旋转杆432的转动方向、转动量及转动所需的角速度等信号被传送到控制部10。控制部10基于这些信号通过马达驱动器13控制马达12的输出，从而分别调节设置在机体2的前后和左右的第二旋翼部7的螺旋桨的转速等。通过这些调节，飞行体1绕偏航轴旋转。此时，例如，可以对应于偏航旋转杆432转动时的角速度来控制飞行体1绕偏航轴的旋转速度。
60.转向灯按钮433是第三输入部的一例。转向灯按钮433是用于点亮飞行体1的方向指示器14的按钮。转向灯按钮433设置在左臂部41的把手的根部，可以通过搭乘人的手指和手掌等进行操作。
61.例如，转向灯按钮433对应于方向指示器14所指示的方向类型来确定按钮的数量和配置位置。更具体地，当方向指示器14对应于左右方向时，转向灯按钮433通过并排设置用于点亮左右的按钮来实现。
62.在本实施方式中，当按下转向灯按钮433时，与所按下的按钮相对应的方向指示相关的信号被发送到控制部10。控制部10基于这些信号进行控制以点亮与方向指示器14的对应方向相关的灯。
63.接着，参照图6，右操作部44具有速度调节杆441和停止/悬停杆442。
64.速度调节杆441是用于进行与机体推进相关的操作的第四输入部的一例。速度调节杆441是用于调节飞行中的飞行体1的推进速度的杆，具有类似所谓的加速器的功能。速度调节杆441例如设置在右臂部42的把手的根部，可以通过搭乘人的手指和手掌等进行操作。
65.例如，速度调节杆441以能够以与把手的连接部分为中心向上(逆时针方向)或向下(顺时针方向)转动的方式设置。更具体地，当速度调节杆441向上转动时，飞行体1向前加速。另外，当速度调节杆441向下转动时，飞行体1向后加速。速度调节杆441的旋转方向与飞行体1的速度加速方向的对应关系可以与上述例相反。
66.在本实施方式中，当速度调节杆441转动时，速度调节杆441的转动方向、转动量及转动所需的角速度等信号被传送到控制部10。控制部10基于这些信号来控制发动机50的输出和/或马达12的输出(马达12的输出通过马达驱动器13)，从而分别调节设置在第一旋翼部6、第二旋翼部7及第三旋翼部8中的至少一个螺旋桨的转速等。通过这些调节，飞行体1发生机体2的姿势变化和各旋翼部的螺旋桨的转速增减，从而飞行体1的速度发生变化。此时，例如，可以对应于速度调节杆441转动时的角速度来控制与飞行体1的加速或减速相关的加速度。
67.停止/悬停杆442是用于进行与机体的推进相关的操作的第四输入部的一例。停止/悬停杆442是用于将飞行体1的飞行中的推进变成停止(包括着陆)或悬停状态的杆，具有类似所谓的制动器的功能。停止/悬停杆442例如设置在右臂部42的把手的根部且与速度调节杆441不同的位置，可以通过搭乘人的手指和手掌等进行操作。
68.例如，停止/悬停杆442以能够以与把手的连接部分为中心转动的方式设置。通常以保持在从把手远离的位置的方式被施力。并且，通过握住停止/悬停杆442以使其靠近把手，可以使飞行体1停止或悬停。另外，停止/悬停杆442还可以用作成为触发器的杆，以用于飞行体1开始浮起。即，通过对着地的飞行体1操作停止/悬停杆442，可以使飞行体1浮起并进入悬停状态。
69.在本实施方式中，当停止/悬停杆442转动时，停止/悬停杆442的转动方向、转动量及转动所需的角速度等信号被传送到控制部10。控制部10基于这些信号来控制发动机50的输出和/或通过马达驱动器13控制马达12的输出，从而分别调节设置在第一旋翼部6、第二旋翼部7及第三旋翼部8中的至少一个螺旋桨的转速等。通过这些调节，飞行体1发生机体2的姿势变化和各旋翼部的螺旋桨的转速增减，从而使飞行体1处于停止或悬停状态。此时，例如，可以对应于停止/悬停杆442转动时的角速度来控制飞行体1的停止或悬停状态的制动幅度。
70.以上，对握持部4的操作部的构成例进行说明。另外，设置在图4～图6所示的握持
部4的操作部的构成例没有限制，用于操作与飞行体1的浮起、推进、制动、意思表示等相关的功能的输入部可以适当地设置在握持部4的操作部(例如，上述把手)。
71.如上所述，通过将与飞行物1的浮起、推进等相关的功能整合到握持部4，在驾驶飞行体1时无需将手从握持部4离开或倒手就可以容易地进行飞行体1的驾驶。另外，通过将操作部集中在上述把手，与驾驶相关的操作都能够在手边进行。
72.另外，通过用按钮、杆等实现与飞行物1的浮起和/或推进相关的操作，可以更精细且准确地进行飞行体1的驾驶。另外，如图6所示，通过将与飞行体1的浮起和/或推进相关的一组操作部整合到右操作部，从人机工程学的角度来看，搭乘人可以进行更准确的驾驶。
73.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。
74.例如，在上述实施方式中，虽然旋翼部由产生用于使机体2浮起的升力的第一旋转翼部6和用于向机体2施加推力的第二旋转翼部7、第三旋转翼部8构成，但本技术不限于这些示例。例如，作为产生推力的旋翼部，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。即使在这种情况下，控制部也可以基于由操作部输入的信号适当地对发动机或马达等动力部进行控制。另外，动力部也可以仅设置发动机或马达中的一个。
75.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。
76.另外，以下构成也属于本公开的技术范围。
77.(项目1)
78.一种飞行体，具有：
79.机体，所述机体沿前后方向延伸；
80.鞍部，所述鞍部设置在所述机体的上侧；
81.握持部，所述握持部设置在所述机体的、所述鞍部的前侧；及
82.旋翼部，所述旋翼部设置在所述机体且对所述机体产生升力和/或推力，且
83.所述握持部上设置有操作部，所述操作部用于操作与所述机体的浮起和/或推进相关的动作。
84.(项目2)
85.根据项目1所述的飞行体，其中，
86.所述握持部具有一端连接并固定于所述机体且从所述机体延伸的臂部，
87.所述操作部设置在所述臂部的另一端部分。
88.(项目3)
89.根据项目2所述的飞行体，其中，
90.所述臂部以相对于所述机体不可转动的方式设置。
91.(项目4)
92.根据项目1至3的任一项所述的飞行体，其中，
93.所述操作部包括第一输入部，所述第一输入部用于进行变更所述机体高度的操作。
94.(项目5)
95.根据项目1至4的任一项所述的飞行体，其中，
96.所述操作部包括第二输入部，所述第二输入部用于进行使所述机体绕偏航轴旋转的操作。
97.(项目6)
98.根据项目1至5的任一项所述的飞行体，其中，
99.所述操作部包括第四输入部，所述第四输入部用于操作指示所述机体的行进方向的方向指示器。
100.(项目7)
101.根据项目1至6的任一项所述的飞行体，其中，
102.所述操作部包括第四输入部，所述第四输入部用于进行与所述机体的推进相关的操作。
103.(项目8)
104.根据项目7所述的飞行体，其中，
105.所述第四输入部发送至少送出用于进行所述机体的速度调节、或所述机体的停止或悬停的输入信号
106.(项目9)
107.根据项目1至8的任一项所述的飞行体，其中，
108.所述握持部设置成在所述机体的宽度方向呈对称的一对，
109.所述一对握持部中的至少一个具有一组所述操作部，所述操作部用于进行对应于所述机体的推进、旋转或高度变更中的至少一个的操作。
110.(附图标记说明)
111.1飞行体
112.2机体
113.3鞍部
114.4握持部
115.5动力部
116.6第一旋翼部
117.7第二旋翼部
118.8第三旋翼部
119.9排气系统
120.10控制部
121.41左臂部
122.42右臂部
123.43左操作部
124.44右操作部