(57)【要約】【課題】  マイクロ飛行体およびマイクロ飛行体を装着した携帯電話を供給する。【解決手段】  本発明は、例えば、携帯電話に取り付け可能であって、圧縮流体またはリング状の電気モータによって駆動される少なくとも４つのマイクロロータが設けられたマイクロ飛行体について記述している。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体と、
四辺形の頂点に、基本的に同一平面に配置されている少なくとも４つのリング状のマイクロロータと、
前記マイクロロータを制御するためのモータ手段と、
前記モータ手段を制御するための電子マイクロコントローラとを備えるマイクロ飛行体。
【請求項２】
前記マイクロロータは、ガスタービンであり、
前記モータ手段は、ナノ粒子の燃料のための燃焼マイクロチャンバと、各マイクロタービンに取り付けられ、燃焼マイクロチャンバ内部で発生した１つ以上の衝撃前線を方向付けるための１つ以上のノズル（７）とを備えることを特徴とする請求項１記載のマイクロ飛行体。
【請求項３】
モータ手段は、各マイクロロータのためのリング状の電気モータを含み、各マイクロロータは、対応する電気モータのロータであることを特徴とする請求項１記載のマイクロ飛行体。
【請求項４】
マイクロロータは、磁気浮上タイプであることを特徴とする請求項１記載のマイクロ飛行体。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載のマイクロ飛行体が着脱可能に連結されるように設計された本体を有し、前記マイクロ飛行体のリモート制御のための手段が設けられることを特徴とする携帯電話。
【請求項６】
マイクロ飛行体は、例えば、小型カメラ、マイクロフォンなどのマルチメディア手段が設けられ、オーディオ・ビデオのメッセージをゲスト携帯電話、他の携帯電話システムまたはインターネット網に送信可能であることを特徴とする請求項５記載の携帯電話−マイクロ飛行体アセンブリ。
【請求項７】
マイクロ飛行体の４つのマイクロロータの制御手段は、前記マイクロロータを相互に独立して制御するように設計されていることを特徴とする請求項６記載のアセンブリ。
【請求項８】
マイクロ飛行体は、四辺形での２つの対向頂点に配置された２つのリング状のマイクロタービンにおける時計方向の回転と、他の２つのマイクロタービンにおける反時計方向の回転とを発生することによって、制御されることを特徴とする請求項７記載のアセンブリ。
【請求項９】
垂直運動（上下方向）、側方運動（右左方向）、水平運動（前後方向）またはヨー軸周りの回転が得られるように、マイクロタービン速度を同時または差動的に変化させるための制御手段が設けられ、
前記垂直運動は、４つ全部のマイクロタービンのパワーを同時に増加または減少させることによって制御され、
側方運動および前後運動は、四辺形の同じ辺にある２つのタービンのパワーを、他の２つと比べて増加させることによって制御され、
ヨー運動は、ある方向に回転するロータを、別の方向に回転するものに対して異なる速度で回転させることによって制御されることを特徴とする請求項８記載のアセンブリ。
【請求項１０】
マイクロ飛行体は、薄膜バッテリまたはマイクロ燃料セルを使用することを特徴とする請求項６記載のアセンブリ。
【請求項１１】
マイクロ飛行体は、自己運動のためのダイナミック視野センサとして設計された小型カメラ（ＣＣＤやＣＭＯＳ）を使用することを特徴とする請求項６記載のアセンブリ。
【請求項１２】
マイクロ飛行体は、風エネルギーを用いたモータ自己再充電手段を含むことを特徴とする請求項６記載のアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般にフラットな本体と、四辺形(quadrilateral)の頂点に、一般には相互に同一平面(co-planar)に配置されている少なくとも４つのリング状のマイクロロータと、前記マイクロロータを制御するためのモータ手段と、前記モータ手段を制御するための電子マイクロコントローラとを備えるマイクロ飛行体(aircraft)に関する。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００２】
好ましい実施形態において、上述のマイクロロータは圧縮空気タービンであり、上述のモータ手段は、ナノ粒子の燃料のための燃焼マイクロチャンバと、１つ以上のノズルとを備え、ノズルは各マイクロタービンに取り付けられ、燃焼マイクロチャンバの内部で発生した１つ以上の衝撃前線(shock front)を方向付けする。
【０００３】
代替的実施形態において、モータ手段は、各マイクロモータのためのリング状の電気モータで構成され、各マイクロロータは対応する電気モータのロータを構成する。
【０００４】
本発明はまた、上述したようなマイクロ飛行体が着脱自在に連結される携帯電話(cellular phone)に関する。携帯電話には、飛行体のリモート制御のたの手段が装備される。好ましくは、マイクロ飛行体には、例えば、小型カメラ、マイクロフォンなどのマルチメディア手段が設けられ、オーディオ・ビデオのメッセージをゲスト携帯電話、他の携帯電話システムまたはインターネット網に送信することが可能である。
【０００５】
マイクロ飛行体での４つのマイクロロータの制御手段は、前記マイクロロータを相互にまたはペア同士で独立して制御するように設計される。好ましくは、マイクロ飛行体は、四辺形での２つの対向頂点に配置された２つのリング状のマイクロタービンにおける時計方向の回転と、他のマイクロタービンにおける反時計方向の回転とを発生することによって、制御される。飛行体は、４つの自由度を有する。マイクロタービン速度を同時または差動的に変化させることによって、垂直運動（上下方向）、側方運動（右左方向）、水平運動（前後方向）またはヨー(yaw)軸周りの回転を得ることが可能である。
【０００６】
垂直運動は、４つ全部のマイクロタービンのパワーを同時に増加または減少させることによって制御される。側方運動は、四辺形の同じ辺にある２つのタービンのパワーを、他の２つと比べて増加させることによって制御される。例えば、左側のタービン速度を増加させることによって、飛行体は右方向に変位する。同様にして、後２つまたは前２つのタービンのパワー増加は、それぞれ前方向または後方向の運動を生じさせる。第４の自由度は、ロータの抵抗によって生ずる誘導モーメントによって制御される。この運動は、ロータ回転に関して逆方向に生ずる。飛行体のヨーを除去するには、全ての誘導モーメントの合計をゼロにすべきである。しかしながら、例えば、時計方向に回転する、四辺形の頂点に配置されている１組のロータは、回転速度を増加させ、その結果、誘導モーメントが飛行体の反時計回転を発生することになる。
【０００７】
推進力が電気モータによって得られる特定の場合には、好ましい実施形態において、マイクロ飛行体は、商業的に利用可能な薄膜バッテリやマイクロ燃料セルを使用する。
【０００８】
本発明の更なる特徴および利点は、単に非限定的な例として提示した添付図面を参照しつつ下記の説明から明らかとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１と図２を参照して、符号１は、マイクロ飛行体２の着脱可能な連結のための手段が設けられたマイクロ携帯電話を全体的に示す。アナログＴＡＣＳ世代およびデジタルＧＳＭ世代の後の第３世代の携帯電話は、１秒当り２メガバイトまでの転送レート、即ち、ＧＳＭシステムの限界の２００倍以上に到達可能であり、高解像度のオーディオ・ビデオ転送を可能にしている。グローバル携帯通信の標準として、上記標準が成功すれば、世界規模の仮想(virtual)接続性が可能になる。マイクロ飛行体２は、図３に示すように、一般的にフラットな本体３と、四辺形(quadrilateral)の頂点で、一般的には相互に同一平面(co-planar)に配置された４つのマイクロロータ４とを備える。弁６を通じて供給される圧縮ガス（または空気）タンク５は、本体３の内部に設けられる。各マイクロロータ４には、燃焼マイクロチャンバ８に接続された１つ以上のノズル７が取り付けられる。燃焼マイクロチャンバ８では、ナノ粒子の燃料がマイクロ燃焼を発生させ、各マイクロロータを制御するための１つ以上の衝撃前線(shock front)を生じさせる。ノズル７は、隣り合う２つのタービン（図３Ａ）の間に配置された同一の燃焼マイクロチャンバの２つの対向端部に配置して、両方のタービンを制御することも可能である。パルスジェットを得るためのシステムは「バルブレス」または「爆轟(detonation)」のタイプのものが可能である。各マイクロタービンのロータは「磁気浮上(magnetic lift)」タイプのものが可能である。
【００１０】
図４において、マイクロロータ４は、簡潔に、ＡＳ（前方右側）、ＡＤ（前方左側）、ＰＳ（後方左側）、ＰＤ（後方右側）と示している。２つのロータ対ＡＳ，ＰＤとＡＤ，ＰＳは、図４に示すように、反対方向に回転して、ヨー(yaw)モーメントの相互キャンセルを確保している。上述したように、垂直、側方および水平の運動とヨー回転は、４つのマイクロロータの回転速度の選択的制御によって得られる。
【００１１】
図５、図６は、各マイクロロータ４の可能な実施形態の斜視図である。
【００１２】
代替的実施形態によれば、各ロータ４は、リング状の電気モータでのリング状のステータの内部に配置されたロータである。
【００１３】
マイクロ飛行体の本体３は、電子マイクロコントローラ５を収容しており、これは携帯電話１との間である距離で通信する。小型カメラ、マイクロフォン、各種センサなどのマルチメディア手段は、マイクロ飛行体にオンボードで搭載され、オーディオ・ビデオのメッセージをゲスト携帯電話、他の携帯電話システムまたはインターネット網に送信する。
【００１４】
図７は、制御システムの構成を示し、ここでは２つの主要な要素、即ち、マイクロ飛行体２と基地局とに区別されている。マイクロ飛行体２は、４つのマイクロロータ４と、電子速度コントローラ８を用いてマイクロプロセッサ５によって制御される、これらの制御モータ７とを備える。マイクロプロセッサ５は、ＧＰＳアンテナ２１およびセンサ２０を備え、高周波で携帯電話またはインターネット局と通信する。これらは、制御データを送信すると、飛行体はオーディオ・ビデオデータを送信する。この結果は、ビデオ送信器２３およびアンテナ２４を経由してビデオ基地受信器２６のアンテナ２５と接続された１つ以上の小型カメラ２２によって実現する。小型カメラ（ＣＣＤやＣＭＯＳ）は、自己運動(self-movement)のためのダイナミック視野センサとして設計される。制御信号は、Ｒ／Ｃ送信器２８および送信アンテナ２９を用いてコントロール局２７または携帯電話によって送信され、アンテナ３０を用いて、電源ライン３２を受け入れと４チャネルライン３３上でマイクロプロセッサ５への送信を行うデータ受信器３１によって受信される。また、マイクロ飛行体には、バッテリアセンブリ３４が取り付けられる。
【００１５】
マイクロプロセッサは、マイクロ飛行体のコアとなる部分であり、オンボードのセンサからの入力信号およびカメラからのビデオ情報を受信して、マイクロターボロータの電子（ナノ粒子）速度コントローラのための出力信号を送信する。上述したように、圧縮空気モータの代替バージョンにおいて、前記モータはリング状の電気モータが可能である。いずれにせよ、本発明の好ましい特徴は、マイクロ燃焼によって過給(superchrage)される圧縮空気ターボロータの使用である。
【００１６】
ターボロータおよびリング状電気モータの自己充電(self-charge)機能は、風エネルギーによって提供される。
【００１７】
上述したように、薄膜バッテリやマイクロ燃料セルも使用可能である。
【００１８】
明らかなように、本発明の基本的アイデアにより、本発明の範囲から逸脱することなく、例を用いて記述し図示したものに関して、構成の詳細および実施形態は広く変更することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る携帯電話−マイクロ飛行体アセンブリの分解した状態での正面斜視図である。
【図２】図１のアセンブリの背面斜視図である。
【図３】図１および図２のアセンブリに搭載されるマイクロ飛行体の部分破断斜視図である。
【図３Ａ】変形例を示す。
【図４】マイクロ飛行体の４つのマイクロロータに適用される制御法則を示す図である。
【図５】各マイクロロータの可能な実施形態の斜視図である。
【図６】各マイクロロータの可能な実施形態の斜視図である。
【図７】本発明に係るマイクロ飛行体の制御システムのブロック図である。
【符号の説明】
【００２０】
１  携帯電話
２  マイクロ飛行体
３  本体
４  マイクロロータ
５  マイクロプロセッサ
６  弁
７  ノズル
８  燃焼マイクロチャンバ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図３Ａ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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