城市空中交通供电系统和供电方法与流程

1.本公开涉及一种城市空中交通(uam)供电系统和供电方法，该系统可以在uam装置起飞时通过与uam装置相连向uam装置供电并在完成起飞后通过将电缆与uam装置分离而使uam装置稳定地返回地面。


背景技术：

2.城市空中交通(urban air mobility，uam)是一种短距离城市交通系统，是一种从城市中心垂直起飞，移动到目的地，然后在目的地垂直降落的飞行移动工具。
3.如果uam装置由电池驱动，而不使用传统的化石燃料，则需要在uam装置中搭载大量的电池，以便起飞、降落和长时间运行，但电池容量的增加导致uam装置的重量增加，因此重型uam装置需要搭载更多的电池。
4.可以容纳多人的uam装置是一种具有垂直起飞和降落能力的电动飞行器，需要一种方法来提高能量密度，同时减少电池重量以实现高效运行。
5.uam装置在起飞时比在飞行时消耗更多的能量。当uam装置包括机身和向uam装置供电的电池时，它具有相当大的重量，并且需要巨大的能量来起飞到运行高度(500至600m)。
6.如上所述，由于uam装置仅为了在原地高度上升而消耗大量的能量，因此存在整体飞行距离缩短的问题。
7.另外，现有技术(第10-2150856号韩国专利)提出了一种通过将外部电缆连接到飞行器上，从地面向飞行器供电的方法。然而，现有技术不适合应用于需要用于长距离运行的飞行器，例如uam装置，因为现有技术涉及一种从地面向没有自身能源的飞行器持续供电的装置。


技术实现要素：

8.本公开的目的是提供一种外部供电系统和供电方法，该系统能够在uam装置起飞期间通过与uam装置连接以向uam装置供电并在完成起飞后通过将电缆与uam装置分离而使uam装置稳定地返回地面。
9.本公开中要实现的技术问题并不限于上述技术问题，本公开所属领域的技术人员将从下面的描述中清楚地理解其它未提及的技术问题。
10.为了实现这些目的和其它优点并根据本公开的目的，如本文所述体现和广泛描述的，一种城市空中交通(uam)供电系统包括：uam供电交通装置，与uam装置物理连接或断开；以及充电站，包括用于向uam装置供电的电缆。uam供电交通装置配备有电缆，以在与uam装置一起飞行的同时，通过电缆从充电站向uam装置供电，直到与充电站分离的uam装置到达与充电站相距预设空间的上空位置。
11.在本公开的另一方面中，一种在城市空中交通(uam)装置与充电站分离并起飞时向uam装置供电的uam供电方法包括：将uam供电交通装置电连接到uam装置；使uam供电交通
装置与飞离充电站的uam装置一起飞行；以及在uam供电交通装置与uam装置一起上升时利用安装在uam供电交通装置上的电缆向uam装置供电，直到uam装置到达预设空间的上空位置。
附图说明
12.附图是为了进一步理解本公开而包括的，并纳入本技术并构成本技术的一部分，示出本公开的实施例，并与描述一起用于解释本公开的原理。在附图中：
13.图1是示出根据本公开的实施例的uam供电系统的示图；
14.图2和图3是示出根据本公开的实施例的uam供电系统的操作的示图；
15.图4是示出根据本公开的实施例的uam供电交通装置的配置的示图；
16.图5是根据本公开的实施例的uam供电交通装置的平面图；
17.图6是图5的uam供电交通装置的剖面图；
18.图7是根据本公开的实施例的第一uam装置的平面图；
19.图8和图9是示出根据本公开的实施例的uam供电交通装置和第一uam装置uam1彼此物理连接的操作的示图；
20.图10是示出根据本公开的实施例的uam供电交通装置的操作的示图；以及
21.图11是示出根据本公开的实施例的uam装置的供电系统的操作的流程图。
具体实施方式
22.在下文中，将参照附图详细描述本公开的实施例，以便本领域的普通技术人员能够容易地实施本公开。然而，本公开可以以各种不同的形式实施，并且不限于本文描述的实施例。为了在附图中清楚地描述本公开，与描述无关的部分被省略，并且在整个说明书中类似的附图标记被附加到类似的部件。
23.在整个说明书中，当部件“包括”某个组件时，表示可以进一步包括其它组件，而不是排除其它组件，除非另有说明。另外，在整个说明书中，由相同附图标记表示的部件表示相同的组件。
24.另外，诸如交通控制单元(mobility control unit，mcu)等术语中所包括的单元或控制单元只是广泛用于控制空中交通装置(air mobility device)的特定功能的控制器的命名的术语，并不表示通用功能单元。例如，每个控制器可以包括与其它控制器或传感器通信以控制控制器功能的通信装置，存储操作系统或逻辑命令、输入/输出信息等的存储器，以及执行控制功能所需的判断、操作和决策的一个或多个处理器。
25.图1是示出根据本公开的实施例的uam供电系统的示图，图2和图3是示出根据本公开的实施例的uam供电系统的操作的示图。
26.参照图1至图3，根据本公开的实施例的uam供电系统可以包括第一城市空中交通(uam)装置200、uam供电交通装置300和充电站100。
27.第一uam装置200可以是可以在天空中自由飞行并且即使在狭窄的空间中也可以垂直起飞和降落的飞行器。uam装置是城市空中交通装置，可以定义为个人或多个乘客可以在城市中心的天空中自由飞行的飞行器。uam装置可以是一个概念，包括各种需要垂直起飞和降落的有人/无人驾驶航空器，如无人机。uam装置可以指垂直起飞和降落的多旋翼飞机。
28.第一uam装置200在城市中心登机/下机要快速方便，因此可以配备一个或多个旋翼。当第一uam装置200中配备的一个旋翼发生故障时，可以通过其余的旋翼控制飞行平衡。即，用于独立驱动多个旋翼的分布式电力推进(distributed electric propulsion，dep)技术可以应用于第一uam装置200，以减少噪音和预防事故。
29.dep允许用单个电池产生的电力或电能独立驱动多个旋翼。由于第一uam装置200应用dep技术，即使单个旋翼有问题，其它旋翼也会被持续驱动，因此uam装置200可以安全飞行。另外，第一uam装置200使用比直升机更小的旋翼，并且根据飞行条件(例如起飞、降落和飞行)仅操作必要的旋翼，因此可以将噪音产生降至最低。
30.另外，应用于第一uam装置200的分布式电力推进(dep)技术也可以应用于uam供电交通装置300。
31.上述第一uam装置200可以在底面上设置连接端子270(参照图7)。第一uam装置200可以通过连接端子270(参照图7)接收电力或电能，将电力或电能存储在电池230(参照图8)中，将存储在电池230(参照图8)中的电力或电能单独提供给每个旋翼，并将存储在电池230(参照图8)中的电力或电能提供给安装在第一uam装置200中的各种组件。
32.uam供电交通装置300包括至少一个旋翼320(参照图4)，并且可以利用旋翼在空中飞行。uam供电交通装置300可以利用与电缆110电连接并物理连接的供应端子370(参照图5)向落地或飞行的第一uam装置200供电。例如，uam供电交通装置300可以设置在充电站100和安置或放置在充电站100中的第一uam装置200之间，并向第一uam装置200供电。uam供电交通装置300可以被称为辅助供电无人机(auxiliary power drone，apd)。
33.参照图2，uam供电交通装置300可以安装在在预设空间内飞行的第一uam装置200上，并且在与第一uam装置200一起飞行的同时向第一uam装置200供电。即，uam供电交通装置300可以安装在第一uam装置200上并上升以向第一uam装置200供电，直到与充电站100分离的第一uam装置200到达预设空间a的上空位置。
34.参照图3，当第一uam装置200飞入预设空间a之外的空间b时，uam供电交通装置300可以与第一uam装置200分离并下降以安置在充电站100上。
35.uam供电交通装置300可以包括与第一uam装置200的连接端子270(参照图7)电连接或分离的供应端子370(参照图5)。供应端子370(参照图5)可以电连接到电缆110。uam供电交通装置300可以包括固定部(未示出)，该固定部可以牢固地固定电缆110，以防止电缆110被任意地从uam供电交通装置300上分离或分开。
36.充电站100设置在地面上，并且可以包括具有预定长度的电缆110。电缆110可以用于在充电站100的控制下通过与之电连接的uam供电交通装置300的供应端子370(参照图5)向第一uam装置200供电。
37.尽管没有示出，但充电站100可以包括通信模块和充电处理器。通信模块可以在充电处理器的控制下向uam供电交通装置300的通信模块发送信息。例如，充电站100可以基于从uam供电交通装置300接收的uam供电交通装置300的位置信息来展开或缠绕电缆110。
38.如图2所示，充电站100可以控制电缆110，使得电缆110基于从uam供电交通装置300接收到的uam供电交通装置300的位置信息和飞行信息继续被展开，直到第一uam装置200与充电站100分离并且到达预设空间a的上空位置。因此，uam供电交通装置300可以稳定地向第一uam装置200供电。
39.另外，如图3所示，充电站100可以从已经与飞出预设空间a而飞入空间b中的第一uam装置200分离的uam供电交通装置300实时接收uam供电交通装置300的位置信息和飞行信息，并基于位置信息和飞行信息控制电缆110，使得电缆110逐渐缠绕。因此，可以在uam供电交通装置300在充电站100的控制下下降期间防止电缆110偏离预设空间a。
40.图4是示出根据本公开的实施例的uam供电交通装置的配置的框图。
41.参照图4，根据本公开的实施例的uam供电交通装置300可以包括处理器310、机体390、推进单元320、摄像头340、通信模块350和感测单元360。本公开不限于此，并且可以根据需要省略或添加组件。
42.机体390具有预定的内部空间，并且可以被形成为预定的厚度。例如，机体390可以被形成为具有上表面、下表面和四个侧面(或侧表面)。本公开不限于此，只要能够牢固地固定或安装多个推进单元320，机体390可以具有任何形状，这将在后面描述。
43.机体390可以具有设置在上表面的一部分的供应端子370(参照图5)。此外，机体390可以在上表面上与供应端子370(参照图5)间隔开的位置设置有导向销380a至380d(参照图5)和摄像头340(参照图5)。详细情况将在后面参照图5进行描述。
44.推进单元320设置在机体390的外周表面上，并且可以操作以使uam供电交通装置300飞行。推进单元320可以被称为旋翼。推进单元320可以通过在处理器310的控制下从电缆110接收电能或电力来操作。
45.可以设置多个推进单元320。例如，推进单元320包括第一旋翼320a(参照图5)、第二旋翼320b(参照图5)、第三旋翼320c(参照图5)和第四旋翼320d(参照图5)。第一旋翼320a(参照图5)至第四旋翼320d(参照图5)可以在处理器310的控制下，使uam供电交通装置300沿上升或下降方向飞行或沿前后左右方向飞行。详细情况将在后面参照图5和图6进行描述。
46.处理器310可以设置在机体390的内部空间中，以电连接到安装在uam供电交通装置300上的多个组件。即，处理器310可以通过执行操作系统或应用程序来控制电连接到处理器310的多个硬件或软件组件，并且执行包括与推进单元320相关的数据的各种类型的数据的处理/操作。处理器310可以被称为交通控制单元(mcu)或控制器。
47.处理器310可以被配置为单个集成电路(ic)。例如，处理器410可以包括片上系统(soc)、图形处理单元(gpu)等。
48.处理器310控制通信模块350以执行在uam供电交通装置300与通过网络与uam供电交通装置300连接的第一uam装置(uam1)200、第二uam装置(uam2)(参照图11)、充电站100或另一个uam供电交通装置300之间的通信中管理数据链接和转换通信协议的功能。处理器310可以控制通信模块350的数据发送/接收。
49.处理器310可以将从与其连接的非易失性存储器或其它组件中的至少一个收到的命令或数据加载到易失性存储器中并进行处理。另外，处理器310可以将从其它组件中的至少一个接收到的或由其它组件中的至少一个生成的数据存储在非易失性存储器中。
50.具有上述功能的处理器310可以控制推进单元320，使得uam供电交通装置300安装在第一uam装置200或充电站100上，或者与第一uam装置200或充电站100分离。处理器310可以通过从电缆110接收电力来操作，并控制多个组件。
51.摄像头340可以设置在机体390的上表面上，并且可以在处理器310的控制下，在安
装在第一uam装置200上时拍摄标记240(参照图7)的图像。摄像头340可以在uam供电交通装置300安装在第一uam装置(uam1)200或第二uam装置(uam2)(参照图11)上或与第一uam装置(uam1)200或第二uam装置(uam2)对接时拍摄uam供电交通装置300和第一uam装置(uam1)200或第二uam装置(uam2)(参照图11)的图像，并将拍摄的图像提供给处理器310。处理器310可以基于拍摄的图像计算uam供电交通装置300与第一uam装置200之间的距离。
52.通信模块350可以在处理器310的控制下将uam供电交通装置300的飞行信息和位置信息发送到第一uam装置200或充电站100。通信模块350可以从第一uam装置200接收第一uam装置200的飞行信息和位置信息，或者从充电站100接收充电站100的位置信息。通信模块350可以包括无线通信模块350或rf模块。
53.无线通信模块350可以包括wi-fi、bt、gps或nfc。例如，无线通信模块350可以利用射频提供无线通信功能。另外或替代地，无线通信模块350可以包括网络接口、调制解调器等，用于将uam供电交通装置300连接到网络(例如，互联网、lan、wan、电信网络、蜂窝网络、卫星网络、pots、5g网络等)。
54.rf模块可以用于发送/接收数据，例如，发送/接收rf信号或呼叫的电子信号。例如，rf模块可以包括收发器、功率放大器模块(pam)、频率滤波器、低噪声放大器(lna)等。
55.感测单元360可以设置在机体390上，以感测uam供电交通装置300的位置状态。感测单元360可以包括至少一个传感器。例如，感测单元360可以包括陀螺仪传感器、气压传感器、磁传感器、加速度传感器、接近传感器、温度/湿度传感器和照度传感器中的至少一种。感测单元360可以在处理器310的控制下感测uam供电交通装置300的位置或操作状态，并将测量或感测到的信息转换成电信号。感测单元360可以被称为传感器模块或传感模块。
56.尽管在图4中没有示出，但uam供电交通装置300可以包括存储器。存储器可以包括内置存储器或外部存储器。内置存储器可以包括易失性存储器(例如，动态ram(dram)、静态ram(sram)、同步动态ram(sdram)等)和非易失性存储器(例如，一次性可编程rom(otprom)、可编程rom(prom)、可擦除和可编程rom(eprom)、电可擦除和可编程rom(eeprom)、掩膜rom、闪存rom、nand闪存、nor闪存等)中的至少一种。
57.根据实施例，内置存储器可以采取固态驱动器(ssd)的形式。外部存储器可以包括闪存驱动器，例如紧凑型闪存(cf)、安全数字(sd)、微型安全数字(微型sd)、迷你安全数字(迷你sd)、极限数字(xd)、记忆棒等。
58.图5是根据本公开的实施例的uam供电交通装置的平面图，图6是图5的uam供电交通装置的剖面图。
59.参照图5和图6，uam供电交通装置300可以包括推进单元320、供应端子370、导向销380a至380d、摄像头340和端子保护器375。
60.多个推进单元320可以设置在机体390的外周表面或侧面上。尽管图5示出推进单元320设置在相邻侧面之间的角上，但本公开不限于此。推进单元320可以被称为推进装置或旋翼。
61.推进单元320可以包括第一旋翼320a、第二旋翼320b、第三旋翼320c和第四旋翼320d。
62.第一旋翼320a可以设置在机体390的上表面的左前侧上。第二旋翼320b可以设置在机体390的上表面的右前侧上。第三旋翼320c可以设置在机体390的上表面的右后侧上。
第四旋翼320d可以设置在机体390的上表面的左后侧上。
63.第一旋翼320a至第四旋翼320d可以在处理器310的控制下单独或一起操作，以使uam供电交通装置300沿上升或下降方向飞行或沿前后左右方向飞行。例如，第一旋翼320a至第四旋翼320d可以将空气向下推以通过反作用力产生升力或推进力，并利用该升力或推进力来使uam供电交通装置300飞行。
64.供应端子370可以设置在机体390的上表面的中央区域，并且可以与将在后面描述的连接端子270(参照图7)电连接或分离。供应端子370可以与连接到充电站100的电缆110电连接。
65.供应端子370可以形成为具有预定厚度和长度的条形形状。供应端子370可以由金属材料形成，以向连接端子270(参照图7)供应电力或电能。
66.端子保护器375可以内置在机体390中，并且可以设置在机体390的上表面上，使得一部分包围供应端子370。端子保护器375可以操作以保护供应端子370免受外部的影响。端子保护器375可以形成为覆盖设置在机体390的上表面上的供应端子370。即，端子保护器375可以形成为柔性的。
67.端子保护器375可以在处理器310的控制下执行打开操作以将供应端子370暴露于外部，或者执行关闭操作以保护供应端子370免受外部的影响。端子保护器375可以被称为供应端子门。其详细描述将在后面提供。
68.导向销380a至380d可以设置在机体390的上表面上，并且可以在uam供电交通装置300安装在第一uam装置200上的方向上突出，以便导向销380a至380d插入到将在后面描述的导向销插入部280a至280d(参照图7)。导向销380a至380d可以形成为向上突出。
69.导向销380a至380d可以设置在机体390的上表面上，使得它们不叠加在供应端子370或端子保护器375上。
70.导向销380a至380d可以包括第一导向销380a至第四导向销380d。
71.第一导向销380a可以设置在机体390的上表面的左前侧上。第二导向销380b可以设置在机体390的上表面的右前侧上。第三导向销380c可以设置在机体390的上表面的右后侧上。第四导向销380d可以设置在机体390的上表面的左后侧上。
72.如上所述，在本公开中，第一导向销380a至第四导向销380d设置在机体390的上表面上，因此uam供电交通装置300可以与第一uam装置(uam1)200或第二uam装置(uam2)(参照图11)在更正确的位置上对齐。
73.尽管图5示出四个导向销380a至380d，但导向销380a至380d的数量不限于此。
74.摄像头340可以设置在第一导向销380a和第二导向销380b之间的机体390的上表面上。处理器310可以通过从摄像头340接收拍摄的图像，诱导uam供电交通装置300与第一uam装置(uam1)200或第二uam装置(uam2)(参照图11)在正确的位置上对齐。
75.图7是根据本公开的实施例的第一uam装置的平面图。
76.参照图7，根据本公开的实施例的第一uam装置200可以包括在面向uam供电交通装置300的上表面的下表面上的连接端子270、导向销插入部280a至280d以及标记240。
77.连接端子270可以设置在下表面的中央区域，并且可以设置在对应于供应端子370的位置处，从而可以与uam供电交通装置300的供应端子370电连接或分离。连接端子270可以以使供应端子370插入的方式连接到供应端子370。
78.连接端子270可以电连接到内置于第一uam装置200的电池230(参照图8)。连接端子270可以将从供应端子370提供的电能或电力提供给第一uam装置200的电池230(参照图8)。连接端子270可以包含金属材料以顺利地提供电能或电力。
79.导向销插入部280a至280d可以设置在下表面上，并且可以设置在中央区域以外的区域中。即，导向销插入部280a至280d可以设置成与连接端子隔开预定的距离。
80.导向销插入部280a至280d可以被定位为对应于uam供电交通装置300的导向销。导向销插入部280a至280d可以包括第一导向销插入部280a至第四导向销插入部280d。例如，第一导向销插入部280a至第四导向销插入部280d可以被定位为对应于第一导向销380a至第四导向销380d。
81.第一导向销插入部280a可以设置在第一uam装置200的下表面的左前侧上。第二导向销插入部280b可以设置在第一uam装置200的下表面的右前侧上。第三导向销插入部280c可以设置在第一uam装置200的下表面的右后侧上。第四导引销插入部280d可以设置在第一uam装置200的下表面的左后侧上。
82.标记240可以设置在中央区域以外的区域中，并且可以设置成与导向销插入部208a至280d间隔开。标记240可以被定位为对应于uam供电交通装置300的摄像头340。
83.标记240可以设置为从中央区域偏向一侧。因此，当标记240被控制为定位在由uam供电交通装置300的摄像头340所拍摄的图像的中心时，可以使uam供电交通装置300准确地接近第一uam装置200。
84.另外，连接端子保护器275可以内置在第一uam装置200中，并且可以设置在第一uam装置200的下表面上，使得一部分包围连接端子。连接端子保护器275可以操作以保护连接端子免受外部的影响。连接端子保护器275可以形成为覆盖设置在第一uam装置200的下表面上的连接端子。连接端子保护器275可以在第一uam装置200的处理器310的控制下执行打开操作以将连接端子暴露于外部，或者执行关闭操作以保护供应端子370免受外部影响。其详细描述将在后面提供。
85.图8和图9是示出根据本公开的实施例的uam供电交通装置和第一uam装置彼此物理连接的操作的示图。
86.参照图8，根据本公开的实施例，uam供电交通装置300和第一uam装置200可以相互接近以相互物理连接。即，uam供电交通装置300可以逐渐接近第一uam装置200以安装在第一uam装置200。或者，第一uam装置200可以逐渐接近uam供电交通装置300以安装在uam供电交通装置300。
87.uam供电交通装置300和第一uam装置200可以在uam供电交通装置300的通信模块350和第一uam装置200的通信模块发送和接收uam供电交通装置300和第一uam装置200的位置信息和飞行信息的同时逐渐接近对方。
88.uam供电交通装置300可以利用摄像头340拍摄第一uam装置200的标记240的图像。uam供电交通装置300可以通过控制处理器310使得标记240设置在所拍摄的图像的中心的同时控制推进单元320来接近第一uam装置200。
89.当uam供电交通装置300和第一uam装置200彼此接近时，uam供电交通装置300的端子保护器375在处理器310的控制下逐渐打开以将供应端子370暴露于外部。在这种情况下，端子保护器375可以以可滚动的状态内置在uam供电交通装置300中。
90.另外，第一uam装置200的连接端子保护器275可以在处理器310的控制下逐渐打开以将连接端子暴露于外部。
91.参照图9，根据本公开的实施例，uam供电交通装置300和第一uam装置200可以彼此物理连接。相应地，uam供电交通装置300的导向销380a至380d可以插入第一uam装置200的导向销插入部280a至280d，并且uam供电交通装置300的供应端子370可以插入第一uam装置200的连接端子270。
92.在确定连接端子270物理连接到uam供电交通装置300的供应端子370时，第一uam装置200可以打开开关231以接收电能或电力以对第一uam装置200的电池330进行充电。
93.尽管在图8和图9中未示出，但uam供电交通装置300可以控制以使得在端子保护器375打开期间使供应端子370暴露于外部，并且可以控制以使得供应端子370的一部分或全部从上表面暴露。即，供应端子370被定位为像导向销一样从上表面突出，从而可以稳定地插入第一uam装置200的连接端子中。因此，可以顺利地供应电力和电能。
94.图10是示出根据本公开的实施例的uam供电交通装置的操作的示图。
95.参照图10，根据本公开的实施例的uam供电交通装置300可以在基于由感测单元360提供的uam供电交通装置300的位置状态控制推进单元320使得电缆110不偏离预设空间的同时上升或下降。预设空间可以是安装充电站100的地面区域和充电站100上方的区域。
96.uam供电交通装置300的处理器310可以实时收集由感测单元360提供的关于uam供电交通装置300的位置状态或操作状态的信息，并且基于收集的信息计算或预测预设空间中的风向。
97.当充电站100或平台上方没有风时，电缆110可以相对于充电站100和uam供电交通装置300垂直地定位。因此，当风几乎不吹时，推进单元320可以在处理器310的控制下在向下的方向上产生推进力，使得uam供电交通装置300向下飞行。
98.另一方面，当充电站100或平台上方有风时，电缆110和uam供电交通装置300以与风相反的方向移动。在这种情况下，它们可能与其它设施发生碰撞，并可能干扰附近充电站100中另一个uam的航路。因此，当风朝第一方向吹时，推进单元320可以在向下的方向上产生推进力的同时在与第一方向相反的第二方向上产生推进力，使得uam供电交通装置300下降。
99.如上所述，当有风时，uam供电交通装置300可以控制推进单元320，使得推进力在与风相反的方向上作用，以防止电缆110偏离预定的范围或更多。
100.相应地，与第一uam装置200断开连接的uam供电交通装置300可以在即使有风电缆110也仍然在预设的空间内的情况下缓慢地下降到充电站100。
101.图11是示出根据本公开的实施例的uam供电系统的操作的流程图。
102.参照图11，根据本公开的一个实施例的uam供电系统可以如下操作。
103.首先，uam供电交通装置300可以与充电站100中的第一uam装置200电连接(s101)，并且可以在对内置于第一uam装置200的电池330进行充电的同时，在地面上为第一uam装置200提供所需的电力或电能(s102)。
104.然后，当第一uam装置200开始起飞时(在s103中为“是”)，uam供电交通装置300可以操作推进单元320以与第一uam装置200一起起飞(s104)。即，uam供电交通装置300可以在被安装在第一uam装置200的同时上升，以向第一uam装置200供电，直到与充电站100分离的
第一uam装置200到达预设空间的上空位置。
105.在完成第一uam装置200的起飞后(在s105中为“是”)，uam供电交通装置300可以解除与第一uam装置200的对接(s106)。
106.此后，断开连接的uam供电交通装置300可以通过自身的推进力从解除对接的位置缓慢地降落在充电站100上。充电站100可以称为直升机停机坪。
107.即，当第一uam装置200飞出预设空间时，uam供电交通装置300可以与第一uam装置200分离并下降以安装在充电站100上。
108.如果在uam供电交通装置300即将降落在充电站100上时有第二uam装置(uam2)要降落在同一充电站100上(在s107中为“是”)，则uam供电交通装置300可以尝试与第二uam装置(uam2)对接(s109)。
109.如果在uam供电交通装置300即将降落在充电站100上时没有第二uam装置(uam2)要降落在同一充电站100上(在s107中为“否”)，则uam供电交通装置300可以单独降落，同时控制垂直推进力和水平推进力，使得连接到地面的电缆在降落期间不偏离预定范围(s108)。
110.在完成与第二uam装置(uam2)的对接后(在s110中为“是”)，uam供电交通装置300可以在向第二uam装置(uam2)供应电力或电能(s111)的同时，与第二uam装置(uam2)一起降落在充电站100上(s112)。
111.即，当uam供电交通装置300与第一uam装置200分离后，第二uam装置(uam2)进入预设空间以安装在充电站100上时，uam供电交通装置300可以从第二uam装置(uam2)接收第二uam装置(uam2)的飞行信息和位置信息，并基于该信息飞行以与第二uam装置(uam2)对接。此处，第二uam装置(uam2)可以接收uam供电交通装置300的飞行信息和位置信息，并基于该信息飞行以与uam供电交通装置300对接。
112.此时，安装在uam供电交通装置300上的摄像头340设置为从uam供电交通装置300的中心偏向一侧，并且设置在第二uam装置(uam2)上的标记240也被设置为像摄像头340一样偏向一侧，从而uam供电交通装置300和第二uam装置(uam2)可以在控制标记240定位在摄像头图像的中心的同时在正确的位置上相互接近。
113.在与第二uam装置(uam2)对接后，uam供电交通装置300可以在向第二uam装置(uam2)供电的同时，与第二uam装置(uam2)一起降落在充电站100上。
114.尽管为了使图11中的本公开的描述清楚，分别描述了第一uam装置(uam1)200和第二uam装置(uam2)，但是本公开不限于此，并且第一uam装置(uam1)200和第二uam装置(uam2)可以是同一uam装置。
115.如上所述，当uam装置锚定在充电站100或平台上时，根据本公开的实施例的uam供电系统可以控制以利用与uam装置电连接并物理连接的uam供电交通装置300对锚定的uam装置的电池300进行充电。
116.另外，uam供电系统可以控制以在uam装置起飞时uam供电交通装置300与uam装置一起起飞，以向uam装置供电，从而可以从外部提供uam装置起飞所需的能量。
117.uam装置在起飞期间通过uam供电交通装置300从外部接收电力，而不是利用存储在电池330中的电力，因此可以减小搭载在uam装置上的电池330的容量。
118.由于uam装置的重量也可以随着电池330的容量的减小而减小，所以uam装置的航
程可以相对增加。
119.上述本公开可以实施为在记录有程序的介质上的计算机可读代码。计算机可读介质包括存储有可由计算机系统读取的数据的所有种类的记录装置。计算机可读介质的示例包括硬盘驱动器(hdd)、固态驱动器(ssd)、硅盘驱动器(sdd)、rom、ram、cd-rom、磁带、软盘、光学数据存储装置等。当相应的处理器(或处理器)执行该程序时，相应的处理器(或处理器)可以被配置为执行上述操作。
120.因此，上述详细描述不应解释为在所有方面都是限制性的，而应理解为示例性的。本公开的范围应通过对所附权利要求的合理解释来确定，并且本公开的等同范围内的所有修改都包括在本公开的范围内。
121.根据如上所述配置的本公开的至少一个实施例的uam供电系统可以从外部接收uam装置起飞所需的能量，因此可以减小搭载在uam装置上的电池的容量，并且还可以减小uam装置的重量，从而使uam装置的航程最大化。
122.另外，根据本公开的至少一个实施例的uam供电系统可以通过利用配备有推进单元的uam供电交通装置来防止在uam装置的起飞完成后与uam装置分离的电缆自由地落到地面而实现稳定的系统操作。
123.此外，当第二uam装置在完成第一uam装置的起飞后试图在同一充电站或平台上降落时，根据本公开的至少一个实施例的uam供电系统可以在在空中的uam供电交通装置与要降落的第二uam装置对接并与第二uam装置一起降落时执行供电和电池充电，并且因此可以缩短第二uam装置为了电池充电而在地面上等待的时间。
124.通过本公开可获得的效果不限于上述效果，本公开所属领域的技术人员可以从以上描述中明显地理解各种其它效果。

技术特征：
1.一种城市空中交通即uam供电系统，包括：uam供电交通装置，与uam装置物理连接或断开；以及充电站，包括用于向所述uam装置供电的电缆，其中，所述uam供电交通装置配备有所述电缆，以在与所述uam装置一起飞行的同时，通过所述电缆从所述充电站向所述uam装置供电，直到与所述充电站分离的所述uam装置到达与所述充电站相距预设空间的上空位置。2.根据权利要求1所述的uam供电系统，其中，当所述uam装置飞出所述预设空间时，所述uam供电交通装置与所述uam装置分离并下降，以安装在所述充电站。3.根据权利要求2所述的uam供电系统，其中，所述uam供电交通装置包括：机体；供应端子，设置在所述机体的上表面；推进单元，设置在所述机体的外周表面上，并操作以使所述uam供电交通装置飞行；以及处理器，控制所述推进单元，使得所述uam供电交通装置安装在所述uam装置或所述充电站，或者与所述uam装置或所述充电站分离。4.根据权利要求3所述的uam供电系统，其中，所述uam装置包括：连接端子，设置在所述uam装置的下表面的中央区域，并与所述供应端子电连接或分离；导向销插入部，设置在所述中央区域以外的区域中；以及标记，设置在所述中央区域以外的区域中，并设置为与所述导向销插入部间隔开。5.根据权利要求4所述的uam供电系统，其中，所述uam供电交通装置进一步包括：导向销，设置在所述机体的上表面上，并在所述uam供电交通装置安装在所述uam装置的方向上突出，以插入所述导向销插入部；以及摄像头，设置在所述机体的上表面上，并在所述处理器的控制下，在所述uam供电交通装置安装在所述uam装置时，拍摄所述标记的图像。6.根据权利要求5所述的uam供电系统，其中，所述uam供电交通装置包括与所述uam装置或所述充电站通信的通信模块，所述通信模块在所述处理器的控制下，将所述uam供电交通装置的飞行信息和位置信息发送到所述uam装置或所述充电站，并从所述uam装置接收所述uam装置的飞行信息和位置信息或者从所述充电站接收所述充电站的位置信息。7.根据权利要求6所述的uam供电系统，其中，所述uam供电交通装置进一步包括感测单元，所述感测单元设置在所述机体中，以感测所述uam供电交通装置的位置状态。8.根据权利要求7所述的uam供电系统，其中，所述uam供电交通装置包括端子保护器，以在所述uam供电交通装置与所述uam装置分离时保护所述供应端子免受外部的影响。9.根据权利要求7所述的uam供电系统，其中，所述uam供电交通装置基于由所述感测单元提供的所述uam供电交通装置的位置状态控制所述推进单元，使得在所述电缆不偏离所述预设空间的同时所述uam供电交通装置下降。10.根据权利要求7所述的uam供电系统，其中，在所述uam装置在操作后进入所述预设空间以到达所述充电站时，所述uam供电交通装置从所述uam装置接收所述uam装置的飞行
信息和位置信息并基于所述飞行信息和所述位置信息飞行以与所述uam装置对接。11.根据权利要求10所述的uam供电系统，其中，所述uam供电交通装置在与所述uam装置对接后，控制向所述uam装置供电。12.根据权利要求8所述的uam供电系统，其中，所述充电站基于接收的所述uam供电交通装置的位置信息展开或缠绕所述电缆。13.一种城市空中交通即uam装置供电方法，在uam装置与充电站分离并起飞时向所述uam装置供电，所述方法包括：将uam供电交通装置电连接到所述uam装置；使所述uam供电交通装置与飞离所述充电站的所述uam装置一起飞行；以及在所述uam供电交通装置与所述uam装置一起上升时利用安装在所述uam供电交通装置上的电缆向所述uam装置供电，直到所述uam装置到达预设空间的上空位置。14.根据权利要求13所述的方法，进一步包括：当所述uam装置飞出所述预设空间时，使所述uam供电交通装置从所述uam装置分离；以及控制分离的所述uam供电交通装置下降以安装在所述充电站。15.根据权利要求14所述的方法，其中，控制所述uam供电交通装置下降包括：将所述uam供电交通装置的飞行信息和位置信息发送到所述充电站；以及从所述充电站接收所述充电站的位置信息。16.根据权利要求14所述的方法，控制所述uam供电交通装置下降包括：当所述uam装置进入所述预设空间以到达所述充电站时，从所述uam装置接收所述uam装置的飞行信息和位置信息；以及基于接收的所述飞行信息和所述位置信息，控制所述uam供电交通装置的飞行，使得所述uam供电交通装置与所述uam装置对接。17.根据权利要求16所述的方法，进一步包括在所述uam供电交通装置与所述uam装置对接后，利用所述电缆，向所述uam装置供电。18.根据权利要求14所述的方法，其中，控制所述uam供电交通装置下降包括基于接收的所述uam供电交通装置的位置信息，通过所述充电站展开或缠绕所述电缆。

技术总结
本申请涉及一种城市空中交通(UAM)供电系统。该系统包括：UAM供电交通装置，与UAM装置物理连接或断开；以及充电站，包括用于向UAM装置供电的电缆。UAM供电交通装置配备有电缆，以在与UAM装置一起飞行时，通过电缆从充电站向UAM装置供电，直到与充电站分离的UAM装置到达与充电站相距预设空间的上空位置。充电站相距预设空间的上空位置。充电站相距预设空间的上空位置。


技术研发人员：金敬主
受保护的技术使用者：起亚株式会社
技术研发日：2022.10.31
技术公布日：2023/5/5