用于自動(dòng)地控制絞盤裝置的裝置和方法以及裝備有所述裝置的車輛的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于自動(dòng)地控制適于拉入或放出纜線(T)的絞盤裝置(2)的運(yùn)動(dòng)的方法，至少一個(gè)飛行裝置4連接到該纜線。該方法的特征在于包括以下步驟：a)確定絞盤裝置2和飛行裝置(4)之間的相對(duì)位置；b)作為在前述步驟期間確定的相對(duì)距離的函數(shù)，計(jì)算纜線“T”的最佳長(zhǎng)度；c)啟用所述絞盤裝置2，以便獲得在前述步驟期間計(jì)算得到的纜線“T”的期望長(zhǎng)度；d)重復(fù)步驟a)-c)的序列一段期望的時(shí)間；以便作為絞盤裝置(2)和飛行裝置(4)之間的相對(duì)位置的變化的函數(shù)，實(shí)時(shí)獲得纜線(T)的最佳長(zhǎng)度。
【專利說明】用于自動(dòng)地控制絞盤裝置的裝置和方法以及裝備有所述裝置的車輛

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于自動(dòng)地控制絞盤裝置的裝置和方法，具體地，控制絞盤裝置的運(yùn)動(dòng)，所述絞盤裝置應(yīng)用于車輛，車輛包括飛行監(jiān)管和巡查裝置，該飛行監(jiān)管和巡查裝置通過纜線連接到所述車輛。
[0002]監(jiān)管裝置和車輛之間的相對(duì)位置由所述控制裝置和相關(guān)的方法控制，該控制裝置適于啟用和停用絞盤裝置。

【背景技術(shù)】
[0003]飛行監(jiān)管裝置是已知的，其連接到固定或移動(dòng)單元，并且適于相對(duì)于固定或移動(dòng)單元到達(dá)指定的高度，以便不斷地監(jiān)控陸地和海上的預(yù)定區(qū)域，例如邊界區(qū)域。
[0004]這些監(jiān)管裝置設(shè)置有推進(jìn)裝置，該推進(jìn)裝置適于將所述裝置保持在指定高度處。所述推進(jìn)裝置被電氣地操作，并且是例如電動(dòng)馬達(dá)。通常，借助于所述纜線向所述馬達(dá)供電，所述纜線包括至少一個(gè)供電線路。
[0005]所述監(jiān)管裝置用在必須不斷地進(jìn)行監(jiān)管的地方，因此，所述裝置必須在恒定的基礎(chǔ)上保持在指定高度處。僅僅在任務(wù)結(jié)束時(shí)，所述裝置借助于通用絞盤而被覆蓋，這是手動(dòng)地或自動(dòng)地操作的。
[0006]此外，所述監(jiān)管裝置用在對(duì)它們的運(yùn)動(dòng)沒有障礙的地方。具體地，與所述監(jiān)管裝置連接的移動(dòng)單元適于沿著沒有障礙的路徑運(yùn)動(dòng)，這些障礙可能阻礙監(jiān)管裝置的運(yùn)動(dòng)，或者阻礙適于將監(jiān)管裝置連接到移動(dòng)單元的纜線的運(yùn)動(dòng)。
[0007]最后，所述裝置適于總是保持在纜線的長(zhǎng)度所限定的最大高度處，并且如上所述當(dāng)它們的任務(wù)結(jié)束時(shí)或者當(dāng)必須進(jìn)行修復(fù)時(shí)將所述裝置帶回到地面。
[0008]在具有可能沖擊纜線或監(jiān)管裝置的障礙的情況下，將不可能避免沖擊，原因是拉入或放出纜線的絞盤不適于跟隨監(jiān)管裝置的運(yùn)動(dòng)，因此對(duì)監(jiān)管裝置自身產(chǎn)生損傷。此外，在監(jiān)管裝置和移動(dòng)單元之間的相對(duì)高度或位置變化的情況下，絞盤不能夠跟隨監(jiān)管裝置的運(yùn)動(dòng)。事實(shí)上，如果監(jiān)管裝置損失高度，那么纜線將變得太松，因此增大了纜線自身卡在其它物體或移動(dòng)單元自身中的機(jī)會(huì)，原因是絞盤不能夠自主地啟用自身以拉入多余的纜線。另一方面，如果監(jiān)管裝置試圖增加其飛行高度，那么其將受到阻礙，原因是絞盤不能夠在合理的時(shí)間內(nèi)向其提供到達(dá)期望高度所需量的纜線。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的在于通過提供用于控制絞盤裝置的裝置和相關(guān)方法來解決上述問題，其能夠通過確定纜線自身的最佳長(zhǎng)度和通過啟用所述絞盤以獲得纜線的最佳和/或期望長(zhǎng)度，而實(shí)時(shí)跟隨借助于纜線與所述絞盤連接的飛行監(jiān)管裝置的運(yùn)動(dòng)。
[0010]本發(fā)明的一個(gè)方面涉及根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于控制絞盤的方法。
[0011]本發(fā)明的另一個(gè)方面涉及根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于控制絞盤的裝置。最后，本發(fā)明的另一個(gè)方面涉及根據(jù)權(quán)利要求15所述的包括絞盤控制裝置的車輛。
[0012]在所附的從屬權(quán)利要求中列出的另外的附加特征。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]參考附圖，在閱讀以下至少一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的描述的情況下，將最佳地理解本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)，以下的附圖分別示出了:
[0014].圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的控制裝置在車輛上的應(yīng)用；
[0015].圖2示出了飛行裝置和包括絞盤裝置的基部單元，該絞盤裝置由根據(jù)本發(fā)明的控制裝置控制；
[0016].圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的控制方法的流程圖；
[0017].圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的控制裝置的方框圖。

【具體實(shí)施方式】
[0018]參考上述附圖，絞盤裝置2適于拉入或放出纜線“T”，至少一個(gè)飛行裝置4連接到該纜線，用于自動(dòng)地控制絞盤裝置2的運(yùn)動(dòng)的方法包括以下后續(xù)步驟:
[0019]a)確定所述絞盤裝置2和飛行裝置4之間的相對(duì)位置；
[0020]b)作為在前述步驟期間確定的相對(duì)位置的函數(shù)，計(jì)算纜線“T”的最佳長(zhǎng)度；
[0021]c)啟用所述絞盤裝置2，以便獲得在前述步驟期間計(jì)算得到的纜線“T”的期望長(zhǎng)度；
[0022]d)重復(fù)步驟a)-c)的序列一段期望的時(shí)間段，以便作為絞盤裝置2和飛行裝置4之間的相對(duì)位置的變化的函數(shù)而實(shí)時(shí)獲得纜線“T”的最佳長(zhǎng)度。
[0023]在圖3所示的流程圖中示出了根據(jù)本發(fā)明的方法的步驟的優(yōu)選序列。
[0024]與所述方法相關(guān)的控制裝置5適于控制施加到基部單元3的絞盤裝置2。
[0025]因此，絞盤裝置2適于拉入或放出纜線“T”，該纜線將至少一個(gè)飛行裝置4連接到所述基部單元3，以舉例的方式，如圖2所示。所述飛行裝置4包括未示出的至少一個(gè)推進(jìn)裝置，推進(jìn)裝置適于允許飛行裝置4自身例如在“XYZ”空間中運(yùn)動(dòng)。
[0026]所述推進(jìn)裝置例如是至少一個(gè)推進(jìn)器，推進(jìn)器平齊地配合到至少一個(gè)馬達(dá)(優(yōu)選地是電動(dòng)馬達(dá))的轉(zhuǎn)子。所述推進(jìn)裝置的馬達(dá)可以借助于布置在飛行裝置4的內(nèi)側(cè)上的電池進(jìn)行供電，或者其可以借助于例如布置在所述纜線“T”內(nèi)側(cè)的供電線路進(jìn)行供電。
[0027]優(yōu)選地，所述電動(dòng)馬達(dá)的供電電壓為400-600V，例如供應(yīng)有直流電。所述飛行裝置4遵循用于管理和設(shè)計(jì)無人駕駛車輛(也被稱為“UAV”或“UAS”)的標(biāo)準(zhǔn)。
[0028]所述飛行裝置4的運(yùn)動(dòng)僅僅借助于所述推進(jìn)裝置啟動(dòng)，并且能夠與通過絞盤裝置2拉入或放出的纜線“T”無關(guān)地執(zhí)行。
[0029]所述纜線“T”優(yōu)選地由金屬材料制成，例如網(wǎng)線，具有預(yù)定的斷裂載荷，其能夠撓曲并抵抗可能的無意中的障礙。
[0030]所述纜線“T”的尺寸優(yōu)選地直徑為6-8mm，長(zhǎng)度為例如100m。
[0031]絞盤裝置2優(yōu)選地是絞盤或卷?yè)P(yáng)機(jī)，包括電動(dòng)馬達(dá)，該電動(dòng)馬達(dá)所供應(yīng)的直流電的供電電壓也為400-600V。
[0032]優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的方法，確定相對(duì)位置的步驟a)包括:第一子步驟al)，確定所述絞盤裝置2的空間位置；第二子步驟a2)，確定飛行裝置4的空間位置；以及另一個(gè)子步驟a3)，計(jì)算飛行裝置4和絞盤裝置2之間的相對(duì)位置。步驟al)和a2)執(zhí)行的順序可以顛倒，在步驟a3)中執(zhí)行的計(jì)算的結(jié)果不會(huì)改變。
[0033]根據(jù)步驟al)，為了確定絞盤裝置2的空間位置，基部單元3包括第一空間定位系統(tǒng)51，例如GPS系統(tǒng)，其適于以小于一米的不確定性來確定在由三個(gè)笛卡爾軸(X、Y、Z)限定的空間“ XYZ ”中的空間位置。
[0034]此外，根據(jù)步驟a2)，為了確定飛行裝置4的空間位置，所述至少一個(gè)飛行裝置4包括第二空間定位系統(tǒng)52，例如GPS系統(tǒng)，其適于以小于一米的不確定性來確定在由三個(gè)笛卡爾軸(X、Y、Z)限定的空間“XYZ”中的空間位置。
[0035]控制裝置5包括數(shù)據(jù)處理單元50，其適于作為從所述第一和第二空間定位系統(tǒng)(51,52)獲得數(shù)據(jù)的函數(shù)來確定所述至少一個(gè)飛行裝置4和所述基部單元3之間的相對(duì)位置。確定所述至少一個(gè)飛行裝置4和所述基部單元3之間的相對(duì)位置導(dǎo)致實(shí)時(shí)控制所述絞盤裝置2的運(yùn)動(dòng)，以便作為相對(duì)位置的變化的函數(shù)獲得纜線“T”的最佳長(zhǎng)度。所述至少一個(gè)飛行裝置4和所述基部單元3之間的相對(duì)距離的變化是實(shí)時(shí)的。
[0036]就本發(fā)明的目的而言，術(shù)語“實(shí)時(shí)”指的是，目的在于計(jì)算相對(duì)位置的操作是作為根據(jù)本發(fā)明的方法所實(shí)施的速度的函數(shù)，在不變的基礎(chǔ)上以預(yù)定的時(shí)間間隔執(zhí)行的。
[0037]以舉例的方式，所述數(shù)據(jù)處理單元50是微處理器，其適于處理來自第一和第二空間定位系統(tǒng)(51、52)的數(shù)據(jù)，從而計(jì)算飛行裝置4和基部單元3之間的相對(duì)位置。
[0038]飛行裝置4和基部單元3之間的相對(duì)位置的計(jì)算除了確定線性距離“D”之外，還允許用戶獲得多項(xiàng)額外的信息，例如，仰角“ α ”以及飛行裝置4和基部單元之間的方位角3。這些數(shù)據(jù)，即線性距離“D”、仰角“α ”和方位角，允許用戶例如在極坐標(biāo)中明確地確定飛行裝置4相對(duì)于基部單元3的基準(zhǔn)位置的位置。
[0039]此外，所述數(shù)據(jù)處理單元50能夠執(zhí)行步驟b):計(jì)算纜線“T”的最佳長(zhǎng)度。實(shí)際上，借助于預(yù)定的微積分，例如遞歸算法，用戶可以計(jì)算纜線“T”的最佳張力，并且由此作為在計(jì)算相對(duì)位置的步驟a3)中獲得的結(jié)果的函數(shù)來確定最佳長(zhǎng)度。
[0040]優(yōu)選地，所述算法可以存儲(chǔ)在非易失性存儲(chǔ)介質(zhì)(54)中，該非易失性存儲(chǔ)介質(zhì)適于連接到所述數(shù)據(jù)處理單元50，以舉例的方式如圖4所示。就本發(fā)明的目的而言，術(shù)語“最佳長(zhǎng)度”表明允許飛行裝置4執(zhí)行預(yù)定運(yùn)動(dòng)的纜線“T”長(zhǎng)度，該預(yù)定運(yùn)動(dòng)為例如增加小于一米的飛行高度。
[0041]術(shù)語纜線“T”的“最佳張力”表明避免纜線自身形成環(huán)的纜線“T”張力，纜線形成環(huán)可能被卡在布置于基部單元3和飛行裝置4之間的物體中。在任何情況下，纜線“T”的張力以及由此其長(zhǎng)度允許飛行裝置4能夠在控制裝置5已經(jīng)啟用絞盤裝置2放出纜線“T”之前纜線“T”沒有到達(dá)張緊狀態(tài)的情況下執(zhí)行運(yùn)動(dòng)。
[0042]在計(jì)算纜線“T”的最佳長(zhǎng)度的步驟b)之前，根據(jù)本發(fā)明的方法包括另一個(gè)步驟b0):獲取環(huán)境參數(shù)，該環(huán)境參數(shù)用來計(jì)算纜線“T”的最佳長(zhǎng)度。這些參數(shù)例如是風(fēng)力、濕度等，或者是存在靠近飛行裝置和/或纜線“T”和/或基部單元3的障礙。所述環(huán)境參數(shù)還可以包括靠近單元3的地面的形態(tài)。
[0043]為了獲取所述環(huán)境參數(shù)，控制裝置5以及尤其是數(shù)據(jù)處理單元51，適于連接到多個(gè)傳感器8，這些傳感器適于獲取環(huán)境參數(shù)，例如溫度、濕度和風(fēng)力，這些環(huán)境參數(shù)用來計(jì)算纜線“T”的最佳長(zhǎng)度。
[0044]控制裝置5適于連接到傳感器，傳感器能夠檢測(cè)障礙和物體的存在，例如聲納、雷達(dá)、紅外線傳感器和可視傳感器(例如攝像機(jī))。
[0045]所述飛行裝置4包括多個(gè)所述傳感器8，這些傳感器除了獲取環(huán)境參數(shù)之外，還能夠提供從所述基部單元3通常所處的地面不能夠直接看到的地方的圖像，以便在敏感區(qū)域中執(zhí)行監(jiān)管或巡查任務(wù)。借助于位于所述飛行裝置4上的所述多個(gè)傳感器8，能夠巡查敏感區(qū)域，而不需要車輛或人員直接靠近待經(jīng)受監(jiān)管和巡查操作的所述區(qū)域。
[0046]就本發(fā)明的目的而言，術(shù)語“敏感區(qū)域”表示由于自然和地緣政治原因而來回移動(dòng)較為困難的地方，例如戰(zhàn)場(chǎng)和邊界區(qū)域。
[0047]因此，所述飛行裝置4允許用戶擴(kuò)寬它們的視野，而不需要直接暴露人員或車輛。
[0048]所述多個(gè)傳感器8優(yōu)選地適于監(jiān)控預(yù)定空間部分，這些部分識(shí)別為例如假想錐形或可視錐形。
[0049]所述算法優(yōu)選地是遞歸算法，例如能夠?qū)崟r(shí)跟隨飛行裝置4的運(yùn)動(dòng)的算法。
[0050]根據(jù)本發(fā)明的方法，啟用所述絞盤裝置2的步驟c)包括步驟Cl):根據(jù)預(yù)定發(fā)展及時(shí)加速和減速所述絞盤2的旋轉(zhuǎn)速度。優(yōu)選地，作為所述飛行裝置4相對(duì)于單元3運(yùn)動(dòng)的加速度的函數(shù)，控制裝置由于數(shù)據(jù)處理單元50和計(jì)算算法而能夠向所述絞盤裝置2發(fā)送啟用信號(hào)，該信號(hào)還指定所述絞盤裝置2必須旋轉(zhuǎn)以放出或拉入纜線“Τ”的加速度。
[0051]作為從所述第一和第二空間定位系統(tǒng)(51、52)獲得的數(shù)據(jù)的函數(shù)，確定飛行裝置4相對(duì)于單元3和單元3相對(duì)于飛行裝置4運(yùn)動(dòng)的加速度。
[0052]優(yōu)選地，因?yàn)榻g盤裝置2必須跟隨所述飛行裝置4的運(yùn)動(dòng)，所以所述絞盤裝置2必須旋轉(zhuǎn)以放出或拉入纜線“Τ”的加速度與飛行裝置4運(yùn)動(dòng)的加速度直接成比例。
[0053]此外，在加速度等于零的情況下，也就是在飛行裝置4的運(yùn)動(dòng)具有恒定速度的情況下，絞盤裝置2用以拉入或放出纜線“Τ”的旋轉(zhuǎn)具有的加速度/減速度使得纜線“Τ”的長(zhǎng)度總是最佳長(zhǎng)度。為了確定旋轉(zhuǎn)速度和加速度/減速度，還必須考慮已經(jīng)纏繞在絞盤裝置2中的纜線“Τ”的量，以使得纜線“Τ”被拉入或放出，而總是確保絞盤裝置2和飛行裝置4之間的纜線“Τ”的最佳長(zhǎng)度。實(shí)際上，本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的是，絞盤裝置2的旋轉(zhuǎn)速度作為纏繞在絞盤裝置2自身中的纜線的長(zhǎng)度的函數(shù)而變化。
[0054]控制裝置5由于所述數(shù)據(jù)處理單元50而能夠生成用于絞盤裝置2的控制信號(hào)，該控制信號(hào)用以根據(jù)預(yù)定函數(shù)獲得旋轉(zhuǎn)速度和/或旋轉(zhuǎn)速度的加速度/減速度，以便實(shí)時(shí)跟隨飛行裝置4和單元3之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
[0055]所述控制信號(hào)作為從所述多個(gè)傳感器8獲得的以及從步驟b)之后獲得的數(shù)據(jù)獲得的多個(gè)參數(shù)的函數(shù)而由所述控制裝置5生成。
[0056]所述函數(shù)被確定為使得絞盤裝置2和飛行裝置4之間的纜線“T”的長(zhǎng)度總是最佳長(zhǎng)度。
[0057]在第一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述控制裝置5可以應(yīng)用于任何絞盤裝置2。
[0058]在可供選擇的優(yōu)選實(shí)施例中，控制裝置5是絞盤裝置2的整體部分，所述絞盤包括所述控制裝置5。
[0059]在另一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明的控制裝置5優(yōu)選地應(yīng)用于車輛30，該車輛被看作是上述基部單元3。
[0060]如圖1所示，所述車輛30包括絞盤裝置2，該絞盤裝置適于拉入或放出將至少一個(gè)飛行裝置4連接到車輛30自身的纜線“T”。
[0061]在這個(gè)實(shí)施例中，車輛是履帶式的和/或設(shè)置有車輪。
[0062]所述車輛30還可以是水運(yùn)工具，例如船只。所述車輛30可以是自動(dòng)化的，或者可以設(shè)置有領(lǐng)航員。
[0063]在當(dāng)前實(shí)施例中，所述纜線“T”包括處于所述飛行裝置4和所述控制裝置5之間的至少一個(gè)數(shù)據(jù)通信線路81，以舉例的方式，該控制裝置布置在所述車輛30中。
[0064]來自所述多個(gè)傳感器8的數(shù)據(jù)和用于飛行裝置4的運(yùn)動(dòng)的命令兩者均借助于所述數(shù)據(jù)通信線路81進(jìn)行傳遞。
[0065]優(yōu)選地，飛行裝置4由控制臺(tái)或操縱桿83遠(yuǎn)程控制，以舉例的方式，控制臺(tái)或操縱桿布置在所述車輛30中。
[0066]來自所述控制臺(tái)或操縱桿83的控制信號(hào)借助于所述數(shù)據(jù)線81進(jìn)行發(fā)送。
[0067]所述多個(gè)傳感器8能夠提供車輛30視野之外(即不能夠直接看到)的地方的圖像。
[0068]在優(yōu)選實(shí)施例中，所述飛行裝置4優(yōu)選地是小型直升機(jī)，其能夠沿著任何期望的方向運(yùn)動(dòng)，可以繞其自身旋轉(zhuǎn)，并且可以保持靜止、漂浮一段期望的時(shí)間，以便容易地避開沿著其路徑的障礙。這種飛行裝置的尺寸是小型的，以降低制造成本并降低被第三方識(shí)別的風(fēng)險(xiǎn)；因此，這樣的飛行裝置還尤其是無聲的。
[0069]所述飛行裝置4借助于所述控制臺(tái)或操縱桿83進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，該控制臺(tái)或操縱桿可以是便攜式的，或者可以布置在所述車輛30上。所述控制臺(tái)或操縱桿83能夠以無線模式或者通過纜線連接而與所述飛行裝置4通信。優(yōu)選地，所述控制臺(tái)或操縱桿83布置在車輛30中，并且通過所述數(shù)據(jù)線81與所述飛行裝置4通信，所述數(shù)據(jù)線包含在纜線“T”中。
[0070]根據(jù)本發(fā)明的用于控制絞盤裝置2的裝置和方法允許所述飛行裝置4自由地運(yùn)動(dòng)，以便在存在許多障礙的區(qū)域中執(zhí)行監(jiān)管和/或巡查任務(wù)；實(shí)際上，作為從所述多個(gè)傳感器8獲得的數(shù)據(jù)以及飛行裝置3和基部單元3或車輛30之間的相對(duì)位置的函數(shù)，纜線“T”的長(zhǎng)度用以減少纜線“T”卡在靠近兩個(gè)裝置(3、4)而能夠獲得的物體或障礙中的機(jī)會(huì)。
[0071]此外，由于飛行裝置4借助于包含在所述纜線“T”中的供電線路進(jìn)行供電的事實(shí)，而使得巡查操作的持續(xù)時(shí)間可以遠(yuǎn)遠(yuǎn)長(zhǎng)于利用具有自主推進(jìn)系統(tǒng)的巡查裝置執(zhí)行的巡查操作的持續(xù)時(shí)間；此外，由于根據(jù)本發(fā)明的控制裝置5及其相關(guān)的方法，而使得被實(shí)施以執(zhí)行監(jiān)管和巡查操作的運(yùn)動(dòng)是非常動(dòng)態(tài)的，這確保了自足的監(jiān)管裝置。
[0072]單個(gè)纜線“T”能夠完成許多不同的任務(wù)，也就是將使飛行裝置4運(yùn)動(dòng)所需的能量傳遞到推進(jìn)裝置，接收來自所述多個(gè)傳感器8的數(shù)據(jù)，借助于所述數(shù)據(jù)線81接收來自所述空間定位系統(tǒng)(51、52)的數(shù)據(jù)，并且在需要的情況下傳遞由所述控制臺(tái)或操縱桿83生成的用于飛行裝置4運(yùn)動(dòng)的命令。在可供選擇的實(shí)施例中，例如在如圖4所示的實(shí)施例中，數(shù)據(jù)的一部分可以以無線模式進(jìn)行傳遞。
[0073]在能夠使飛行裝置4實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)地運(yùn)動(dòng)期望時(shí)間段的情況下，這種方案允許用戶在特定的區(qū)域中執(zhí)行巡查和監(jiān)管任務(wù)。此外，當(dāng)將根據(jù)本發(fā)明的控制裝置5應(yīng)用于車輛30上時(shí)，用戶還可以改進(jìn)飛行裝置4的巡查和/或監(jiān)管能力，原因是它們能夠?qū)④囕v30定位在能夠及時(shí)改變的期望位置中。
[0074]附圖標(biāo)記列表
[0075]絞盤裝置2
[0076]基部單元3
[0077]車輛30
[0078]飛行裝置4
[0079]控制裝置5
[0080]數(shù)據(jù)處理單元50
[0081]第一空間定位系統(tǒng)51
[0082]第二空間定位系統(tǒng)52
[0083]非易失性存儲(chǔ)介質(zhì)54
[0084]傳感器8
[0085]數(shù)據(jù)通信線路81
[0086]控制臺(tái)或操縱桿83
[0087]纜線“T”
【權(quán)利要求】
1.一種用于自動(dòng)地控制絞盤裝置(2)的運(yùn)動(dòng)以拉入或放出纜線(T)的方法，至少一個(gè)飛行裝置(4)連接到所述纜線，所述方法的特征在于包括以下的步驟: a)確定所述絞盤裝置(2)和所述飛行裝置⑷之間的相對(duì)位置； b)作為在前述步驟期間確定的相對(duì)距離的函數(shù)，計(jì)算所述纜線(T)的最佳長(zhǎng)度； c)啟用所述絞盤裝置(2)，以便獲得在前述步驟期間計(jì)算得到的所述纜線(T)的期望長(zhǎng)度； d)重復(fù)步驟a)_c)的序列一段期望的時(shí)間段； 以便作為所述絞盤裝置(2)和所述飛行裝置(4)之間的相對(duì)位置的變化的函數(shù)而實(shí)時(shí)獲得所述纜線(T)的最佳長(zhǎng)度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中確定相對(duì)距離的步驟a)包括以下子步驟: al)確定所述絞盤裝置(2)的空間位置； a2)確定所述飛行裝置(4)的空間位置； a3)計(jì)算所述飛行裝置(4)和所述絞盤裝置(2)之間的相對(duì)位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中計(jì)算所述纜線(T)的最佳長(zhǎng)度的步驟b)是借助于遞歸算法執(zhí)行的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的方法，其中在計(jì)算所述纜線(T)的最佳長(zhǎng)度的步驟b)之前設(shè)有另一個(gè)步驟bO):獲取環(huán)境參數(shù)，這些環(huán)境參數(shù)用于計(jì)算所述纜線(T)的最佳長(zhǎng)度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中啟用所述絞盤裝置(2)的步驟c)包括步驟Cl):根據(jù)預(yù)定的發(fā)展及時(shí)加速和減速所述絞盤裝置(2)的旋轉(zhuǎn)速度。
6.一種用于施加到基部單元(3)的絞盤裝置(2)的控制裝置(5); 所述絞盤裝置(2)適于拉入或放出纜線(T)，所述纜線將至少一個(gè)飛行裝置(4)連接到所述基部單元(3); 其特征在于，所述基部單元(3)設(shè)置有第一空間定位系統(tǒng)(51); 所述至少一個(gè)飛行裝置(4)設(shè)置有第二空間定位系統(tǒng)(52); 所述控制裝置(5)包括數(shù)據(jù)處理單元(50)，以用于作為從所述第一空間定位系統(tǒng)和第二空間定位系統(tǒng)(51、52)獲得的數(shù)據(jù)的函數(shù)來確定所述至少一個(gè)飛行裝置(4)和所述基部單元(3)之間的相對(duì)位置，以便控制所述絞盤裝置(2)的運(yùn)動(dòng)，從而作為所述相對(duì)位置的變化的函數(shù)而實(shí)時(shí)獲得所述纜線(T)的最佳長(zhǎng)度。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其中所述第一空間定位系統(tǒng)(51)是GPS系統(tǒng)，以用于以小于一米的不確定性來確定在由三個(gè)笛卡爾軸(X、Y、Z)限定的空間中的空間位置。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其中所述第二空間定位系統(tǒng)(52)是GPS系統(tǒng)，以用于以小于一米的不確定性來確定在由三個(gè)笛卡爾軸(Χ、Υ、Ζ)限定的空間中的空間位置。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其中所述控制裝置(5)包括與所述數(shù)據(jù)處理單元(50)連接的非易失性存儲(chǔ)介質(zhì)(54)，遞歸算法存儲(chǔ)在所述非易失性存儲(chǔ)介質(zhì)中，以用于計(jì)算所述纜線(T)的最佳張力，并且由此確定所述纜線(T)的最佳長(zhǎng)度。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其中所述控制裝置(5)適于連接到多個(gè)傳感器(8)，以用于獲取環(huán)境參數(shù)，這些環(huán)境參數(shù)用于計(jì)算所述纜線(T)的最佳長(zhǎng)度。
11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其中作為從所述數(shù)據(jù)處理單元(50)接收的信號(hào)的函數(shù)并且作為多個(gè)參數(shù)的函數(shù)，同一個(gè)控制裝置(5)能夠生成用于所述絞盤裝置(2)的控制信號(hào)，以便根據(jù)預(yù)定的函數(shù)獲得所述絞盤裝置(2)的旋轉(zhuǎn)速度的加速度或減速度。
12.—種車輛(30)，其包括用于拉入或放出纜線(T)的絞盤裝置(2)，所述纜線將至少一個(gè)飛行裝置(4)連接到所述車輛(30); 其特征在于，所述車輛包括根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制裝置(5)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的車輛，其中所述至少一個(gè)飛行裝置(4)包括至少一個(gè)推進(jìn)構(gòu)件。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的車輛，其中所述纜線(T)包括用于所述飛行裝置(4)和所述控制裝置(5)之間的數(shù)據(jù)通信的至少一個(gè)數(shù)據(jù)通信線路(81)。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的車輛，其中所述飛行裝置(4)借助于布置在所述車輛(30)中的控制臺(tái)或操縱桿(83)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的車輛，其中所述飛行裝置(4)包括多個(gè)傳感器(8)，這些傳感器用于獲取環(huán)境參數(shù)和提供從所述車輛(30)不能夠直接看到的地方的圖像。
【文檔編號(hào)】B64F3/02GK104470804SQ201380026105
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2013年4月2日 優(yōu)先權(quán)日:2012年4月5日
【發(fā)明者】A·焦萬尼尼, F·瓦羅內(nèi) 申請(qǐng)人:奧圖馬股份公司