空中載具飛行路徑最佳化的方法
【專利摘要】本發(fā)明有關(guān)一種空中載具飛行路徑最佳化的方法，其包含：S1)依據(jù)空運(yùn)范圍大小，于此范圍內(nèi)規(guī)劃復(fù)數(shù)條縱軸及復(fù)數(shù)條橫軸，所述縱軸及橫軸相互交錯形成復(fù)數(shù)個交點(diǎn)；S2)于所述交點(diǎn)處設(shè)置工作平臺，供空中載具進(jìn)行相關(guān)維護(hù)及裝載貨物作業(yè)；及S3)所述空中載具以一限制條件作為依據(jù)規(guī)劃出一最佳化的飛行路徑，該飛行路徑以交點(diǎn)作為基準(zhǔn)單位，空中載具的飛行路徑起點(diǎn)及終點(diǎn)皆位于交點(diǎn)上。由上述的方法，空中載具于移動時將是采取由一個交點(diǎn)移動至另一個交點(diǎn)，而每一個交點(diǎn)皆有工作平臺，來提供相關(guān)維護(hù)及裝載貨物作業(yè)，用此讓空中載具的飛行路徑統(tǒng)化，達(dá)到方便控管、有效分工及避免碰撞的目的。
【專利說明】
空中載具飛行路徑最佳化的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明是有關(guān)于一種空中載具飛行路徑最佳化的方法，且特別是有關(guān)于一種透過縱軸及橫軸規(guī)劃出多個交點(diǎn)來架構(gòu)空運(yùn)范圍并達(dá)到飛行路徑系統(tǒng)化的空中載具飛行路徑最佳化的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著小型無人機(jī)的技術(shù)日趨成熟，其應(yīng)用層面也越來越廣，從早期的無人空拍機(jī)，到近期的無人機(jī)用以運(yùn)輸物品，都是小型無人機(jī)的應(yīng)用。
[0003]近期，已有快遞或網(wǎng)拍業(yè)者運(yùn)用小型無人機(jī)來運(yùn)送物品，當(dāng)客戶下單后，業(yè)者透過人工或自動化方式將物品進(jìn)行必要的包裝后(如將商品放入容器或者將商品加裝特殊固定扣件等等)，再讓物品固定于無人機(jī)上，最后透過人力操作，將無人機(jī)飛至客戶所指定的交貨處，待客戶將物品取下后，繼續(xù)操作無人機(jī)飛回出發(fā)地這樣的作法看似方便，但實(shí)際上隱含著諸多問題:
[0004]1、無人機(jī)續(xù)航力不足，導(dǎo)致運(yùn)送區(qū)域范圍有限。
[0005]2、運(yùn)用方式受限，因都會區(qū)的高樓林立，無人機(jī)的應(yīng)用上會受到地形限制，所以當(dāng)前一人操作一機(jī)運(yùn)送的作法較適合運(yùn)用于郊區(qū)或偏鄉(xiāng)。
[0006]3、目前市面上并未有一套空中無人機(jī)載具的運(yùn)輸系統(tǒng)方案，這類屬于城市間或較大范圍的無人機(jī)短程運(yùn)輸建議，由于各家物流商雖已開始投入空中無人機(jī)的運(yùn)輸構(gòu)想，但目前都是以單一點(diǎn)對點(diǎn)方式進(jìn)行，若有其他同業(yè)進(jìn)行同區(qū)域運(yùn)送時，可能容易產(chǎn)生碰撞意外的產(chǎn)生。
[0007]4、運(yùn)送物品種類限制，可以理解的，因空運(yùn)屬于一種成本較高的運(yùn)送模式，其重量及大小都有諸多考量，所以當(dāng)要運(yùn)送較大或較重的物品時，就要使用更為大型的機(jī)型，如此一來，對于運(yùn)送端來說，就需要更多不同規(guī)格的機(jī)型來應(yīng)對各種情況。
[0008]由上述幾點(diǎn)可知，當(dāng)前的無人機(jī)運(yùn)輸上有著諸多問題及不便之處，因此現(xiàn)有技術(shù)當(dāng)中亟需要一種新型的技術(shù)方案來解決這一問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足和缺陷，提出一種空中載具飛行路徑最佳化的方法，其透過縱軸及橫軸規(guī)劃出多個交點(diǎn)來架構(gòu)空運(yùn)范圍并達(dá)到飛行路徑系統(tǒng)化，用此來克服當(dāng)前無人機(jī)用于運(yùn)輸上的問題。
[0010]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為提供一種空中載具飛行路徑最佳化的方法，其特征在于:
[0011]SI)依據(jù)空運(yùn)范圍大小，于此范圍內(nèi)規(guī)劃復(fù)數(shù)條縱軸及復(fù)數(shù)條橫軸，所述縱軸及橫軸相互交錯形成復(fù)數(shù)個交點(diǎn)；
[0012]S2)于所述交點(diǎn)處設(shè)置工作平臺，供空中載具進(jìn)行相關(guān)維護(hù)及裝載貨物作業(yè)；
[0013]S3)所述空中載具以至少一限制條件作為依據(jù)規(guī)劃出一最佳化的飛行路徑，該飛行路徑以交點(diǎn)作為基準(zhǔn)單位，空中載具的飛行路徑起點(diǎn)及終點(diǎn)皆位于交點(diǎn)上。
[0014]其中，該限制條件為時間、路徑長度或載重效率其中之一。
[0015]其中，所述縱軸及橫軸相互交錯形成一棋盤格狀，該空中載具的飛行路徑為跟隨縱軸、橫軸或?qū)堑姆绞叫羞M(jìn)。
[0016]其中，該工作平臺可為高樓頂樓空間、廣場等，能讓載具安全及不影響安全、交通狀態(tài)下建置。
[0017]其中，當(dāng)所述空中載具的飛行路徑發(fā)生重疊或?qū)ο蛳鄷r，所述空中載具將會以垂直方向或水平方向自行錯開來避免碰撞。
[0018]其中，當(dāng)所述空中載具的飛行路徑發(fā)生重疊或?qū)ο蛳鄷r，所述空中載具可以用單行道方式行程形成回路來避免碰撞。
[0019]其中，所述空中載具的規(guī)格皆為相同，而根據(jù)載運(yùn)之貨物重量，使用一臺至多臺空中載具進(jìn)行載運(yùn)。
[0020]通過上述設(shè)計方案，本發(fā)明可以帶來如下有益效果:提出一種空中載具飛行路徑最佳化的方法，其透過縱軸及橫軸規(guī)劃出多個交點(diǎn)來架構(gòu)空運(yùn)范圍并達(dá)到飛行路徑系統(tǒng)化，用此來克服當(dāng)前無人機(jī)用于運(yùn)輸上的問題，因透過縱軸及橫軸所規(guī)劃產(chǎn)生的棋盤格狀區(qū)域，使空中載具的移動方式可視為交點(diǎn)至交點(diǎn)的移動方式，使整體飛行路徑系統(tǒng)化，并方便控管、有效分工及避免碰撞的優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0021 ]下面結(jié)合【附圖說明】和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步說明:
[0022]圖1為本發(fā)明縱軸及橫軸相互交錯形成棋盤格狀的空運(yùn)范圍套于地圖的示意圖。
[0023]圖2為本發(fā)明棋盤格狀結(jié)合坐標(biāo)的示意圖。
[0024]圖2a為本發(fā)明運(yùn)用棋盤格狀坐標(biāo)移動表示的示意圖(一)。
[0025]圖2b為本發(fā)明運(yùn)用棋盤格狀坐標(biāo)移動表示的示意圖(二)。
[0026]圖3為本發(fā)明位于交點(diǎn)處所架設(shè)工作平臺的示意圖。
[0027]圖4為本發(fā)明空中載具于空中交錯進(jìn)行回避的示意圖(一)。
[0028]圖5為本發(fā)明空中載具于空中交錯進(jìn)行回避的示意圖(二)。
[0029 ]圖中:1-縱軸、2-橫軸、3-交點(diǎn)、4-空中載具、5-工作平臺、6-貨物、A-通道、B-分隔。
【具體實(shí)施方式】
[0030]在以下實(shí)施例中，相同或相似的元件符號代表相同或相似的元件。此外，以下實(shí)施例中所提到的方向用語，例如:上、下、左、右、前或后等，僅是參考附加圖式的方向，因此，使用的方向用語是用來說明的，而并非用來限制本發(fā)明。
[0031]請參閱圖1，圖1為縱軸及橫軸相互交錯形成棋盤格狀的空運(yùn)范圍套于地圖的示意圖，由圖中可以看出，此圖中可視為兩層，底層為一般的地圖，而上層是由縱軸I及橫軸2所交錯形成棋盤格狀的空運(yùn)范圍示意圖層，當(dāng)中縱軸I及橫軸2所交錯的處即為交點(diǎn)3。
[0032]請參閱圖2，圖2為棋盤格狀結(jié)合坐標(biāo)的示意圖，為了減輕視圖上的負(fù)擔(dān)，此圖中僅有棋盤格狀的空運(yùn)范圍，具體來說，每一條縱軸I及橫軸2皆會給予一個線段名稱，例如將縱軸采用英文字母編排，而橫軸采用數(shù)字編排，如縱軸依序為AA、AB、AC......ZZ之類的，而橫軸依序為000、001.....543、998、999之類的，如此可以得知每一個交點(diǎn)3的編號，如AAOOO、
AC543或ZZ999等
[0033]請參閱圖2a，為運(yùn)用棋盤格狀坐標(biāo)移動表示的示意圖(一)，當(dāng)定義了每一個交點(diǎn)3的編號后，就可以順利的規(guī)劃飛行路徑，而每一個飛行路徑是依據(jù)一個限制條件來進(jìn)行規(guī)劃，如時間、路徑長度或載重效率，如由ΑΑ000到AF007，通常根據(jù)使用上的需求來說，時間是優(yōu)先選擇的，所以在這本例解說時，可以知道走直線是最省時的方法，所以飛行路徑會是由ΑΑ000、AB001、AC002、AD003、AE004、AF005、AF006、AR)07的方式移動，當(dāng)然也有可能是采取ΑΑ000、AA001、AA002、AB003、AC004、AD005、AE006、AR)07 的方式移動，而當(dāng)出現(xiàn)兩個最佳解(飛行路徑)時，則會參考其他的因素來進(jìn)行規(guī)劃，如當(dāng)前路徑上的環(huán)境因素或所規(guī)劃路徑上是否有其他組空中載具正在進(jìn)行，透過上述的方式，最終將會選定一個最佳的飛行路徑。
[0034]請參閱圖2b，為運(yùn)用棋盤格狀坐標(biāo)移動表示的示意圖(二)，在這個解釋例中，將要說明空中載具進(jìn)行集貨及共通載運(yùn)的概念，延續(xù)上一個實(shí)施例，對于集貨來說，空中載具A要由ΑΑ000至AF007，而空中載具B要由AF000至AF007，如果單由空中載具B的觀點(diǎn)來看，單獨(dú)由AF000向下移動至AF007是最佳的飛行路徑，但這樣的作法就失去了本發(fā)明棋盤格狀坐標(biāo)的意義，在此再進(jìn)一步的定義，假設(shè)一臺空中載具所能裝載的重量為2公斤，空中載具A要由ΑΑ000至AF007載運(yùn)的重量為I公斤，空中載具B要由AF000至AF007載運(yùn)的重量為I公斤，如此可以將空中載具A由ΑΑ000到AD003先待機(jī)，空中載具B由AF000到AD003先待機(jī)，將其中一方的貨物交給另外一方，再由其中一架空中載具由AD003至AF007完成貨物運(yùn)送，這樣的作法就可以省下一架空中載具的時間及其他消耗;而對于共通載運(yùn)來說，同樣的空中載具A要由ΑΑ000至AF007載運(yùn)的重量為I公斤，空中載具B要由AF000至AF007載運(yùn)的重量為I公斤，但有一個重量為2公斤新增的貨物要由AD003運(yùn)送至AF007，在這樣的情況下，空中載具A、B都由各自的出發(fā)點(diǎn)到達(dá)AD003，再將新增的貨物用共通載運(yùn)的方式進(jìn)一步的協(xié)力運(yùn)送到AF007，具體來說，貨物可以采能吊掛或夾持的方式來進(jìn)行固定，而其方式可根據(jù)需求來任意變換或等效替換。
[0035]由上述的說明可知，在圖2a的說明中，提供了一種單趟送貨的模式，而圖2b的說明中，提供了一種多區(qū)集貨的模式，本發(fā)明是透過將地圖用坐標(biāo)化的方式，讓這兩種方式可以明確且快速的搭配使用，形成多點(diǎn)架構(gòu)統(tǒng)一管理，進(jìn)而降低空中運(yùn)輸?shù)某杀?，采用了縮短行程并集中收集貨物，之后再分配到各坐標(biāo)點(diǎn)上，解決需要單點(diǎn)的長途續(xù)行力問題。
[0036]請參閱圖3，圖3為位于交點(diǎn)處所架設(shè)工作平臺的示意圖，由圖中可以看出，工作平臺5有一定的平面面積，作為空中載具4停放及貨物6存放及作業(yè)的空間，具體來說，工作平臺5會設(shè)置于交點(diǎn)的最高處，大多是設(shè)置在屋頂處;而工作平臺5還會有一些維護(hù)空中載具4及裝載貨物的功能，例如充電站或電池交換模塊，貨物暫存區(qū)或貨物輸送帶等等，而工作平臺5進(jìn)一步的更能制作一個取物界面，當(dāng)提貨人要進(jìn)行取貨時付款(包含收取現(xiàn)金、信用卡或第三方支付等等)，貨物就會由暫存區(qū)移動到取物界面，讓整個工作平臺5不需要有額外的工作人員進(jìn)行駐點(diǎn)。
[0037]請參閱圖4，圖4為空中載具于空中交錯進(jìn)行回避的示意圖(一)，在上述的說明中可得的空中載具4是由交點(diǎn)至交點(diǎn)移動，透過一連串的交點(diǎn)至交點(diǎn)構(gòu)成一個完整的飛行路徑，基本上飛行路徑在規(guī)劃時是會自動回避當(dāng)前已被占用的路徑，來避免空中載具4在空中發(fā)生碰撞的問題，但不可避免的情況下空中載具4發(fā)生同方向移動或反方向移動時，空中載具4之間會自行的進(jìn)行錯開，圖示中圓形虛線的部份可視為一個通道A，可以認(rèn)知為空中載具4的車道，而中隔的虛線部份可視為一個分隔B，可以認(rèn)知為空中載具4的分隔島，透過這樣的方式，空中載具4再行進(jìn)間都會保持一個安全的距離，在此圖式中，分隔B左右兩邊的空中載具4所要行進(jìn)的方向是相反的，透過這樣的作法就可以避免碰撞的問題。
[0038]請參閱圖5，圖5為空中載具于空中交錯進(jìn)行回避的示意圖(二)，在上一圖中，分隔B是垂直分隔，這樣的狀況較適用于單臺空中載具4使用，當(dāng)有較大貨物需要多臺空中載具4協(xié)力載運(yùn)時，因顧慮到貨物平衡及浮力不互相影響的問題，分隔B就會改為水平分隔，由圖式中可知，分隔B上下兩邊的空中載具4所要行進(jìn)的方向是相反的，透過這樣的作法就可以避免碰撞的問題。
[0039]上述的說明已充分說明透過縱軸I及橫軸2所構(gòu)成的棋盤格狀坐標(biāo)的優(yōu)點(diǎn)，此外針對當(dāng)前空中載具4貨物掉落的問題也有所改善，具體來說，會在貨物上印制或貼上一個條形碼，同過給一個工作平臺5時將會去掃描這個條形碼，如此將可得知當(dāng)前的運(yùn)輸狀況，此外也可以確認(rèn)貨物是否安全運(yùn)送，而不慎發(fā)生貨物掉落時，下一個工作平臺5將無法掃描條形碼，即可知道貨物是在哪一段(交點(diǎn)至交點(diǎn))發(fā)生掉落，而后續(xù)的尋找貨物范圍也能有效的縮小。
[0040]基本上，本發(fā)明在運(yùn)送大型或重型貨物時，透過本發(fā)明的系統(tǒng)，可實(shí)時調(diào)度周邊閑置中的空中載具，根據(jù)貨物重量來配置相對數(shù)量的空中載具4來一起搬運(yùn)，如此可以有效的將空中載具4規(guī)格統(tǒng)一化，減少整備及維修的困難，這樣的作法式也是基于縱軸I及橫軸2所構(gòu)成的棋盤格狀坐標(biāo)的進(jìn)階運(yùn)用，使本系統(tǒng)有效解決大型或重型貨物運(yùn)輸方案，不須額外在研發(fā)大型空中無人機(jī)，并達(dá)成整體空中運(yùn)輸系統(tǒng)化，讓整體運(yùn)用上更加多元變化。
【主權(quán)項】
1.一種空中載具飛行路徑最佳化的方法，其特征在于: 51)依據(jù)空運(yùn)范圍大小，于此范圍內(nèi)規(guī)劃復(fù)數(shù)條縱軸及復(fù)數(shù)條橫軸，所述縱軸及橫軸相互交錯形成復(fù)數(shù)個交點(diǎn)； 52)于所述交點(diǎn)處設(shè)置工作平臺，供空中載具進(jìn)行相關(guān)維護(hù)及裝載貨物作業(yè)； 53)所述空中載具以至少一限制條件作為依據(jù)規(guī)劃出一最佳化的飛行路徑，該飛行路徑以交點(diǎn)作為基準(zhǔn)單位，空中載具的飛行路徑起點(diǎn)及終點(diǎn)皆位于交點(diǎn)上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空中載具飛行路徑最佳化的方法，其特征在于:其中，該限制條件為時間、路徑長度或載重效率其中之一。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空中載具飛行路徑最佳化的方法，其特征在于:其中，所述縱軸及橫軸相互交錯形成一棋盤格狀，該空中載具的飛行路徑為跟隨縱軸、橫軸或?qū)堑姆绞叫羞M(jìn)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空中載具飛行路徑最佳化的方法，其特征在于:其中，該工作平臺可為高樓頂樓空間、廣場等，能讓載具安全及不影響安全、交通狀態(tài)下建置。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的空中載具飛行路徑最佳化的方法，其特征在于:其中，當(dāng)所述空中載具的飛行路徑發(fā)生重疊或?qū)ο蛳鄷r，所述空中載具將會以垂直方向或水平方向自行錯開來避免碰撞。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的空中載具飛行路徑最佳化的方法，其特征在于:其中，當(dāng)所述空中載具的飛行路徑發(fā)生重疊或?qū)ο蛳鄷r，所述空中載具可以用單行道方式行程形成回路來避免碰撞。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空中載具飛行路徑最佳化的方法，其特征在于:其中，所述空中載具的規(guī)格皆為相同，而根據(jù)載運(yùn)之貨物重量，使用一臺至多臺空中載具進(jìn)行載運(yùn)。
【文檔編號】G06Q10/04GK105956700SQ201610279158
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年4月29日
【發(fā)明人】徐政基, 溫崇維, 林裕城
【申請人】溫崇維, 徐政基