使用飞行物体对固定的土进行遮挡的方法

专利类型 发明授权 法律事件 公开; 实质审查; 授权;
专利有效性 有效专利 当前状态 授权
申请号 CN201880065744.8 申请日 2018-10-09
公开(公告)号 CN111278274B 公开(公告)日 2022-06-07
申请人 野浦幸助; 申请人类型 其他
发明人 野浦幸助; 第一发明人 野浦幸助
权利人 野浦幸助 权利人类型 其他
当前权利人 野浦幸助 当前权利人类型 其他
省份 当前专利权人所在省份: 城市 当前专利权人所在城市:
具体地址 当前专利权人所在详细地址:日本东京都 邮编 当前专利权人邮编:
主IPC国际分类 A01G15/00 所有IPC国际分类 A01G15/00B64C13/18B64C19/02B64C27/08B64C39/02B64D1/22B64D3/00
专利引用数量 4 专利被引用数量 0
专利权利要求数量 2 专利文献类型 B
专利代理机构 北京东方亿思知识产权代理有限责任公司 专利代理人 李喜娟;
摘要 [问题]本 发明 的目的在于提供一种方法,以有效地对诸如学校操场或田径运动场等没有 屋顶 、屋顶支柱等的固定土 地 块 进行遮挡。[解决手段]将片材固定至多个飞行物体,使得该片材形成固定表面,并且使该飞行物体飞行到基于诸如太阳 位置 等要素所确定的飞行位置(包括高度)。
权利要求

1.一种在固定的土地的上产生与所述土地具有相同尺寸和形状的阴影的方法,所述方法包括以下步骤:
使通过片材而彼此连接的多个无人机(i)飞行到第一位置并且(ii)在所述第一位置处盘旋使得所述片材与所述土地平,所述片材的尺寸和形状与所述阴影的尺寸和形状相同,
以及随着时间的推移,(i)使所述多个无人机的飞行位置从所述第一位置改变到第二位置,同时保持所述片材与所述土地水平,并且(ii)使所述多个无人机在所述第二位置处盘旋使得所述片材与所述土地水平,
所述多个无人机的螺旋桨位于所述多个无人机的外缘内,
所述片材与所述多个无人机连接,使得所述片材和所述多个无人机与所述土地水平,其中,所述第一位置是对流层中(i)所述片材在所述土地上产生的所述阴影在第一时间处与所述土地相匹配的位置以及(ii)基于日期、所述土地的纬度和经度以及所述多个无人机的飞行高度来确定的位置,
其中,所述第二位置是对流层中(i)所述片材在所述土地上产生的所述阴影在第二时间处与所述土地相匹配的位置以及(ii)基于日期、所述土地的纬度和经度以及所述多个无人机的飞行高度来确定的位置,以及
其特征在于,尽管太阳与所述土地之间的位置关系由于时间的流逝而发生变化,但是仍将继续仅在所述土地上产生与所述土地具有相同尺寸和形状的阴影。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,一个或多个附加无人机与根据权利要求1所述的片材的内缘连接,使得所述片材和所述一个或多个附加无人机与根据权利要求1所述的固定的土地的块水平,所述一个或多个附加无人机的螺旋桨位于所述一个或多个附加无人机的外缘内。

说明书全文

使用飞行物体对固定的土进行遮挡的方法

技术领域

[0001] 本发明用于使用飞行物体对固定的土地块进行遮挡。

背景技术

[0002] 在本发明之前,存在关于诸如无人机等的保护装置的技术,以通过使该装置在诸如人等的移动物体的上方飞行并跟随移动物体,来防止移动物体在雨中被淋湿。
[0003] 现有技术文献
[0004] ·日本特开2015‑48025号公报;和
[0005] ·日本特开2017‑56898号公报。

发明内容

[0006] 本发明所要解决的问题
[0007] 在本发明之前,没有一种方法可以完全地且有效地对诸如学校操场或体育场等(其没有屋顶、没有支撑屋顶的柱等)固定的土地块进行遮挡。
[0008] 另外,在本发明之前,存在关于装置的技术,以通过使该装置跟随诸如人等的移动物体,来对移动物体进行遮挡,但是,对于该技术,存在这样的问题,即,在下列场合(如足球或橄榄球)中,其妨碍了待覆盖的竞技者的目的:
[0009] (i)待覆盖的物体快速移动,并且难以预测该物体的移动;或者
[0010] (ii)通过在待覆盖的物体正上方飞行来覆盖物体会干扰该游戏。
[0011] 此外,与先前技术一样,在通过在特定的人正上方飞行来覆盖人的情况下,如果许多人处于同一地点(如在室外现场音乐场合中),则存在飞行物体的混杂或者飞行物体所引起的视野妨碍的问题。
[0012] 本发明提供了一种方法,该方法完全地且有效地对诸如学校操场或体育场等(其没有屋顶、没有支撑屋顶的柱等)固定的土地块进行遮挡。
[0013] 另外,本发明提供了一种方法,该方法在下列情况(如上所述)下也连续地对待覆盖的物体进行遮挡而不防止该物体的移动:
[0014] (i)待覆盖的物体快速移动,并且难以预测该物体的移动;或者
[0015] (ii)通过在待覆盖的物体的正上方飞行来覆盖物体会干扰该物体的移动。
[0016] 另外,本发明提供了一种方法,该方法在许多人处于同一地点的情况下(如在室外现场音乐场合中)也连续地对待覆盖的物体进行遮挡而不会导致飞行物体的混杂或者飞行物体所引起的视野妨碍。
[0017] 解决问题的手段
[0018] 将防止或减轻紫外线和太阳热的片材固定至能够飞行的多个物体的(i)底部或(ii)侧面,使得该片材形成固定尺寸的表面。
[0019] 该多个飞行物体中的每一者的飞行位置(包括高度)基于下列项中的任一者来确定:(i)该多个飞行物体中的每一者所处的地点的纬度经度、日期和时间,(ii)片材的尺寸,以及(iii)待防止或减轻的土地紫外线和太阳热的尺寸和地点。
[0020] 具有该片材的多个飞行物体中的每一者根据通过下列项所确定的飞行位置(包括高度)的信息来飞行:
[0021] (i)与该多个飞行物分离的移动装置的人工控制;
[0022] (ii)与该多个飞行物体分离并且已预先输入该信息的移动装置的自动控制;或者[0023] (iii)具有预先输入的该信息的自我控制。
[0024] 发明效果
[0025] 本发明使得即使在下列情况下,也能够防止或减轻到达待覆盖的一个或多个物体所处的土地的紫外线或太阳热,而不妨碍该一个(或多个)物体的目的或者不会引起飞行物体的混杂或飞行物体所引起的视野障碍:
[0026] (i)该一个(或多个)物体快速移动,并且难以预测该一个(或多个)物体的移动;
[0027] (ii)通过在该一个(或多个)物体的正上方飞行来覆盖该一个(或多个)物体会干扰该一个(或多个)物体的移动或该一个(或多个)物体附近的人的视野;或者[0028] (iii)许多人处于同一个地点。
[0029] 此外,本发明使得能够通过使片材形成的表面根据太阳的位置(随着时间的推移而改变)改变表面的位置(包括高度),来防止或减轻到达待覆盖的物体所处的土地的紫外线或太阳热,而不管太阳如何移动。附图说明
[0030] 图1是执行本发明的第一形式的飞行物体的结构的示例的俯视图。
[0031] 图2是执行本发明的第一形式的飞行物体的结构的示例的侧视图。
[0032] 图3是执行本发明的第二形式的飞行物体的结构的示例的俯视图。
[0033] 图4是执行本发明的第二形式的飞行物体的结构的示例的侧视图。
[0034] 图5是执行本发明的第三形式的飞行物体的结构的示例的侧视图。
[0035] 图6是示出执行本发明的第一形式、第二形式、第三形式的飞行物体的内部的结构的示例的视图。
[0036] 图7是针对在东京中部在冬至日的特定时间的日影图。
[0037] 图8是示出在东京中部在冬至日的特定时间片材与待覆盖的土地之间的关系图。
[0038] 图9是示出执行本发明的不同形式(自控飞行形式)的飞行物体的内部的结构的示例的视图。
[0039] 图10是执行本发明的不同形式(太阳能电池使用形式)的飞行物体的结构的示例的俯视图。
[0040] 图11是示出执行本发明的不同形式(太阳能电池使用形式)的飞行物体的内部的结构的示例的视图。
[0041] 图12是示出执行本发明的不同形式(自控飞行和太阳能电池使用形式)的飞行物体的内部的结构的示例的视图。

具体实施方式

[0042] 图1是第一形式的执行本发明的飞行物体的结构的示例的俯视图。
[0043] 该飞行物体具有本体部和位于四个臂的每个顶部的每个双叶螺旋桨,使得该飞行物体能够通过驱动该螺旋桨而飞行,该本体部提供诸如驱动和控制等主要特征,该四个臂从该本体部平延伸。
[0044] 在执行本发明的第一形式中,片材的一部分直接固定至飞行物体的本体部的底部。
[0045] 通过使具有相同结构的多个飞行物体飞行,片材整体上构成了与土地相对表面,该片材的一部分固定至每个飞行物体。
[0046] 为了使该飞行物体飞行时由该片材形成的表面的尺寸最大化,优选地将片材的四个部中的每一者固定至每个飞行物体。
[0047] 图2是第一形式的执行本发明的飞行物体的结构的示例的侧视图。
[0048] 在此状态下,并且通过使每个飞行物体(i)竖直飞行并在指定的高度处盘旋,或者(ii)使每个飞行物体以该飞行物体在起飞和随后飞行的整个过程中彼此保持相同的距离的方式飞行(无论是否竖直飞行)并在指定的位置(包括高度)处盘旋,可以使片材在空中形成固定尺寸的表面,并且在该片材下方的土地上形成固定尺寸的阴影。
[0049] 为了清楚起见,针对片材的材料,通常可以使用防止或减轻阳光照射的片材,但是优选的是不仅防止或减轻阳光照射而且还呼吸的网状片材。
[0050] 由于(i)受的影响较小,并且(ii)优选地尽量不扰动飞行物体周围的气流,以便保持该飞行物体的正常飞行能
[0051] 另外,还存在将飞行物体固定至片材使得其构成同一表面的方法。
[0052] 图3是执行本发明的第二形式的飞行物体的结构的示例的俯视图,而图4是该结构的示例的侧视图。
[0053] 如图3所示,在该结构的该示例中,存在(i)从包括控制部等的本体部等水平延伸的四个臂,(ii)位于该四个臂的每一者的顶部的每个双叶螺旋桨,以及(iii)在该本体部和螺旋桨的周围的周缘部。
[0054] 如图4所示,每个飞行物体的周缘部连接至片材,使得该周缘部和该片材构成同一表面。
[0055] 执行本发明的此形式使飞行更加稳定,这是由于在该形式中,飞行物体和片材处于同一表面。
[0056] 片材中并入飞行物体越多,飞行越稳定。
[0057] 图5是执行本发明的第三形式的结构的示例的侧视图。
[0058] 飞行物体的底部用线状或柱状材料连接至片材的一部分。
[0059] 对于其他部分,适用图1和图2中的相同的说明。
[0060] 图6示出了上述第一、第二和第三形式的飞行物体的内部的结构的示例。
[0061] 包括达的控制部(驱动部)连接至通信部和蓄电池,并且该通信部管理与该控制部的通信并与和每个飞行物体分离的移动装置通信。
[0062] 在飞行物体中,该通信部连接至(i)用于计算当前位置的部件和(ii)用于检查蓄电池的部件,并且(a)从该计算部(包括用于GPS和高度的传感器)接收当前位置(包括高度)的信息以及(b)从连接至蓄电池部的该用于检查蓄电池的部件接收剩余蓄电池电量的信息。
[0063] 该通信部将这些信息传送至控制人所具有的该单独的移动装置,并且该单独的移动装置在该装置的屏幕上示出该信息。
[0064] 该控制人将该屏幕上示出的当前位置(包括高度)的信息与通过下述计算所指定的位置进行比较,并且如果它们之间存在任何差异,则通过单独的移动装置向每个飞行物体的通信部传送方向,使得每个飞行物体的当前位置(包括高度)与指定位置(包括高度)相匹配。
[0065] 当通信部接收到该方向时,其继而向控制(驱动)部传送用于驱动状态的方向,并且每个飞行物体相应地将其飞行位置(包括高度)改变为指定位置(包括高度)。
[0066] 计算该指定位置的方法如下。
[0067] 首先,根据日照计划研究会主编的日照‑计划资料手册(彰国社,1976年)的第6页以及随后页,纬度α(朝北极为正)、太阳高度角h(地平线上为零度,并且朝地球的北半球的顶部为正)、太阳方位角A(正南为零度,并且朝西侧为正)、时角t(基于太阳和地球之间的24小时周期,每小时15度角)以及太阳的倾角β(与地球赤道平面所形成的角度;冬至时为负23度27分(‑23°27’),夏至时为23度27分(23°27’),并且在春分和秋分时为零度)之间存在以下关系。
[0068] sin h=sinα*sinβ+cosα*cosβ*cos t
[0069] sin A=cosβ*sin t/cos h
[0070] cos A=(sin h*sinα–sinβ)/cos h*cosα
[0071] 另外,根据该书的第7页,时角t如下。
[0072] 日本标准时间=t/15–e–(经度–135)/15
[0073] 以上“e”称为均时差,并且由于全年的地球旋转速度不均匀以及地球旋转平面与赤道平面的倾斜度,“e”可能为从16.4度至负14.3度(该书的第7页)。
[0074] 根据以上公式和以下(i)到(iv)的计算假设,下表是在东京中部(北纬35度41分(35°41’)、东经139度46分(139°46’)、时差19.1分、磁北差6度20分(6°20’))在冬至时太阳高度角h和太阳方位角A的计算结果。
[0075] (i)忽略均时差“e”。
[0076] (ii)日出和日落的时间和方向是理论上的时间和方向(太阳中心通过地平线的时刻的时间和方向),因此与实际(气象)日出和日落的时间存在一些差异。
[0077] (iii)直接将太阳方位角视为阴影方向,并且正北为零度,向西为负(上午),向东为正(下午)。
[0078] (iv)将高度角转换成阴影比率,该阴影比率为cos h的值。
[0079] [表1]
[0080]日本标准时间 阴影方向 阴影比率
上午9点 ‑39.00 2.80
上午10点 ‑25.85 2.03
上午11点 ‑10.86 1.73
中午 5.09 1.68
下午1点 20.57 1.88
下午2点 34.44 2.43
下午3点 46.32 3.89
[0081] 基于上文并且假设引起阴影的建筑物与地面水平且该建筑物是短边长度、长边长度和高度分别为10米、20米和40米的正北向立方体,图7(参见该书的第8页)是针对上午9点、上午10点、下午1点和下午2点的日影图。
[0082] 例如,在上午9点,该建筑物的顶表面的西北角处的阴影位于这样的地点,即,该地点(i)距该建筑物的西北角与地面的交叉点112米(该建筑物高度40米*阴影率2.80)并且(ii)在正北以西39度。
[0083] 另一方面,由于执行本发明的以上形式是连续地保持固定的土地块的阴影而不管时间的流逝,因此图7需要相应地在同一地点、日期和时间处针对上午9点、上午10点、下午1点和下午2点转换成图8,假设(i)被遮挡的土地放置在中心,该被遮挡的土地的短边长度和长边长度分别为10米和20米并且该被遮挡的土地面向正北;并且(ii)具有相同短边长度和长边长度的片材在距该地面水平40米的高度处。
[0084] 为了清楚起见,在片材的情况下,不会产生建筑物的中间部分的阴影(其在图7的日影图中看出),这是由于片材与其下方的地面之间存在空的空间。
[0085] 另外,虽然图8示出了片材在特定的四个时间的指定位置,但是可以计算片材在该特定的四个时间的每一者之间的指定位置(包括高度)。
[0086] 此外,通过基于片材的该指定位置(包括高度)来计算每个飞行物体和片材的位置,来确定与片材相结合的每个飞行物体的指定位置(包括高度)。
[0087] 对于片材的高度,需要注意不要在物理上、视觉上或者因飞行物体发出的噪音而扰动在待覆盖的土地上进行或举行的运动或事件。
[0088] 为了清楚起见,理论上想到的是,通过使该片材更靠近光源(太阳)(即,通过使该片材的高度变高)来使更小的尺寸的片材产生相同尺寸的阴影,但是,由于与光源(太阳)的距离太远,因此即使片材的高度有所增大,也无法获得有意义的差异。
[0089] 对于每个飞行物体的指定位置的计算,想到的是,除了以上方法之外,它们基于下列项来确定:(i)距(a)待覆盖的土地的中心或重心与太阳之间的线段和(b)飞行物体飞行时所在的高度处的水平面的交叉点的距离,以及(ii)距与片材相结合的其他飞行物体的距离。
[0090] 此外,作为执行本发明的另一形式,想到的是,飞行物体的水平位置通过下列方式来调节:(i)通过附接至飞行物体的摄像头来检查待覆盖的土地(诸如学校操场或体育场)是否被片材遮挡,以及(ii)随后将该阴影与待覆盖的土地的位置进行比较,该位置通过摄像头类似地被识别。
[0091] 虽然以上假设由片材形成的表面与地面水平,但是想到的是,在地面上产生的阴影的尺寸通过下列方式来调节:(i)与片材相结合的一些飞行物体在与和该片材相结合的其他飞行物体的高度不同的高度处飞行,以及(ii)使由片材形成的表面保持在不与地面水平的位置处。
[0092] 另外,在此情况下,飞行物体的位置可以用上述公式来调节。
[0093] 在该情况下,在地面上产生的阴影的尺寸可以根据片材的尺寸而变化,如由片材形成的表面与地面水平的情况一样。
[0094] 虽然上述图6假设作为控制者的人操作单独的移动装置,但是由于如上所述,片材在特定的日期、时间和地点处的指定位置(包括高度)是预先确定的,因此还想到的是:
[0095] (i)关于该指定位置(包括高度)的信息被预先配置到单独的移动装置中;并且[0096] (ii)该单独的移动装置(a)自动指示与片材相结合的飞行物体中的每一者在日期、时间和地点处的指定位置(包括高度)处飞行,以检查从飞行物体传送的当前位置的信息,并且(b)随后连续地提供依据指定位置(包括高度)盘旋或移动的指示,该指定位置随着时间的推移而改变。
[0097] 此外,如图9所示,还想到的是,与片材相结合的每个飞行物体将存储部和时间计算器并入其内,该存储部存储该指定位置(包括高度)信息,并且该飞行物体自主地:
[0098] (i)飞行到日期、时间和地点处的指定位置(包括高度)处,在其内部将当前位置(包括高度)与指定位置(包括高度)进行比较;并且
[0099] (ii)随后逐渐改变其位置(包括高度),以使其位置与随着时间的推移而改变的指定位置(包括高度)相匹配。
[0100] 在上述自动飞行或自主飞行的情况下,当飞行物体返回时,其此时的指定位置必须是该飞行物体应着陆的土地的位置(包括高度)。
[0101] 为了清楚起见,由于与同一片材相结合的飞行物体中的每一者的指定位置与一个(或多个)其他飞行物体不同,因此,应分别针对每个飞行物体计算指定位置(包括高度)。
[0102] 作为执行本发明的上述形式的变型,还想到的是,如图10,将太阳能电池或模块并入片材中,并且由此产生的电力被储存在蓄电池处。
[0103] 图11示出了在将太阳能发电引入至执行本发明的图6中的形式的场合下飞行物体的结构。
[0104] 另外,图12示出了在将太阳能发电引入至执行本发明的图9中的形式的场合下飞行物体的结构。
[0105] 在图11和图12两者中,蓄电池和太阳能电池之间设置有电力调节器,以使该蓄电池存储由太阳能电池或模块产生的电力,以作为交变电流
[0106] 另外,作为另一变型,想到的是,由多个飞行物体和片材在空中形成的表面用作屏幕,以在晚上被地面上的人看到,而非用于遮挡。
[0107] 例如,想到的是,把星星的图像投射到该屏幕上,并且地面上的人在该屏幕上欣赏星空般的图像。
[0108] 另一方面,还想到的是,将广告(诸如公司LOGO等)本身放在片材上。
[0109] 此外,不仅是人而且需要被保护以免受过度干燥天气的土地也可以是被表面保护的物体,该表面由多个飞行物体和固定至其上的片材形成。
[0110] 执行本发明的上述形式并不是详尽的,因此,在本发明的权利要求书所限定的本发明的范围内,本发明可以以与该些上述形式不同的形式来执行。
[0111] 另外,即使在本发明的详细描述中,本发明的任何元素以单数形式、以复数形式或以区分单数和复数的非敏感形式来解释,该一个(或多个)元素也可以是单数或复数,除非上下文需要另外的诠释。
[0112] 附图标记的说明
[0113] ·1:片材
[0114] ·2:螺旋桨
[0115] ·3:臂
[0116] ·4:本体部
[0117] ·5:周缘部
[0118] ·6:线状或柱状材料
[0119] ·7:太阳能电池或模块。
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