CN109891443B - 用于使用一个或多个内部监控无人机监控装运储存器的内部储存内容的系统和方法 - Google Patents
用于使用一个或多个内部监控无人机监控装运储存器的内部储存内容的系统和方法 Download PDFInfo
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Abstract
基于无人机的受监控储存系统包括具有内部储存区域和无人机储存区域的装运储存器、内部对接站以及被布置在装运储存器内的在空中监控内部储存区域内装运的物品的内部监控无人机。监控无人机包括机身、电池、机载控制器、对飞行控制输入做出反应的提升引擎和提升旋翼、通信接口、在无人机在装运储存器的内部装运储存区域内移动时收集感测信息的传感器阵列、以及可以选择性地配合到内部对接站以使监控无人机保持在安全位置中的无人机捕获接口。监控无人机可以收集感测信息(诸如环境信息、图像信息、多维映射信息和扫描到的符号信息)并且基于来自传感器阵列的感测信息自主地检测被装运的物品的状况。
Description
优先权和相关申请
本申请特此要求相关的美国临时专利申请号62/400,906并且题为“Drone-basedMonitoring of Shipped Items in a Deliver Vehicle,Drone-based Inspections ofthe Delivery Vehicle,and Providing Adaptive Extension of Communications WithOne or More Items Shipped Within the Delivery Vehicle Using a Drone-basedAerial Communication Hub”的优先权的权益。
技术领域
本公开一般地涉及整体地应用于不同的物流操作的空中飞行(airborne)无人机的领域中的系统、装置和方法,并且更特别地涉及与使用空中(aerial)检查或通信无人机以增强对递送运载工具(delivery vehicle)中的装运物品的监控(monitor)、执行对递送运载工具的各种类型的检查并且在该无人机专门与递送运载工具配对时在递送运载工具内提供基于无人机的空中飞行可重定位通信集线器(hub)的物流操作相关的系统、装置和方法的各种方面。
背景技术
递送运载工具常常用作将一个或多个物品从一个位置装运到另一位置的物流操作的一部分。这样的递送运载工具的示例可以包括航空器、机动运载工具(诸如送货车或牵引车拖车)、轨道车或船舶。将物品从一个位置装运到另一位置的物流操作取决于递送运载工具的充分操作状态,以便安全且牢固地移动这样的物品以及用于当被在递送运载工具的储存区域内运输时使递送运载工具以期望的配置来安全且牢固地维持物品。这样的储存区域(更一般地称为装运储存器(shipment storage))可以例如以航空器的储存隔间(compartment)、送货车上的储存区域、由卡车移动的拖车、能够被铁路系统上的火车头移动的火车车厢、或船舶的货舱的形式出现。
当将物品维持在这样的储存区域或装运储存器内时通常面临的一个问题是如何监控这样的物品。在一些实例中,物品可能配备有射频标识(RFID)标签并由布置在装运储存器的不同部分内的多个RFID阅读器询问。虽然RFID阅读器及其阅读器天线具有用于与RFID标签通信的特有阅读范围,但是考虑到装运储存器的大小并且对于未配备这样的RFID标签的物品,该阅读范围可能造成限制。仍然需要以更稳健且包容的方式以及以避免对大量固定监控器的需要的自适应方式监控装运储存器的内部储存内容。
除了关于监控在装运储存器内维持的物品的挑战之外,涉及检查递送运载工具的关键部分的基于递送运载工具的物流操作可能遇到另外的问题。例如,对于物流人员(诸如负责操作航空器类型的递送运载工具的飞行机组人员或负责检修这样的航空器的维修人员)来说,对递送运载工具的部分的人工检查可能是不合期望地昂贵且耗时的。在一些情况下,要检查的点可能不容易被这样的人员达到或查看,并且可能不幸地需要支撑结构(诸如梯子或门架)的部署以便接近这样的检查点。这么做会不合期望地减慢基于递送运载工具的物流操作。
更进一步地,与递送运载工具内装运的一个或多个物品的受限通信和/或在所述一个或多个物品之间的受限通信可能遇到问题。例如,在一些实例中,相应物品的通信范围不够远到允许与另一物品或其他网络设备(诸如在递送运载工具上的或相对于物流设施布置的无线收发器)的通信。在一些实例中,这可能导致在物品被运输或维持在递送运载工具内时全部或周期性地丢失与物品的通信。
为了解决这些问题中的一个或多个,需要一种可以被部署为递送物流操作的一部分以增强对递送运载工具中的装运物品的监控、对递送运载工具的检查并且提供与递送运载工具内装运的一个或多个物品的适应性地扩展和增强的通信的技术解决方案。
发明内容
在以下描述中,某些方面和实施例将变得明显。应当理解,可以在不具有这些方面和实施例的一个或多个特征的情况下在其最广泛的意义上实践所述方面和实施例。应当理解,这些方面和实施例仅是示例性的。
一般地,本公开的各方面涉及对物流操作的技术的基于无人机的改进,所述物流操作涉及监控在递送运载工具中装运的具有广播功能的物品。本文中描述了用于基于无人机的受监控储存的方法、装置和系统,其中可以从递送运载工具的装运储存器的一个或多个相应的内部对接站部署一个或多个内部监控无人机,以监控和检测被装运在装运储存器内的物品的状况。与该方面相关的实施例集中在所应用的技术解决方案上,该解决方案增强了如何非常规地监控和智能地通知其他人与什么可以在递送运载工具的装运储存隔间中相关的状况。
更详细地,本公开的一个方面针对基于无人机的受监控储存系统。该系统一般包括装运储存器、内部对接站和内部监控无人机。装运储存器具有提供对装运储存器内的访问(access)的可关闭入口、用于在装运储存器内装运的物品的内部装运储存区域、以及可通过可关闭入口访问并与内部装运储存区域分开的无人机储存区域。内部对接站被固定在装运储存器的无人机储存区域内,并包括物理对接接口、电子充电连接接口和电子数据连接接口。内部监控无人机被布置在装运储存器内并可操作以在空中监控在内部储存区域内装运的物品。更特别地,内部监控无人机至少包括机身、被布置在机身上的机载控制器、提升(lifting)引擎、通信接口、传感器阵列、无人机捕获接口和电池。提升引擎与相应的提升旋翼(rotor)耦合,被固定到机身的不同部分,并且对由机载控制器生成的飞行控制输入做出反应,作为维持期望的飞行简档(profile)的一部分。通信接口被耦合到内部监控无人机的机载控制器,并且可操作以响应于来自机载控制器的传输指令而传输监控更新消息。传感器阵列也被耦合到机载控制器,并且可操作以在内部监控无人机从初始空中飞行位置沿着内部装运储存区域内的空中飞行监控路径移动时收集感测(sensory)信息并将感测信息提供给机载控制器。无人机捕获接口对机载控制器做出反应,使得其可操作以响应于来自机载控制器的对接命令而选择性地配合(mate)到内部对接站的物理对接接口。照此,无人机捕获接口在被选择性地配合到内部对接站的物理对接接口时将内部监控无人机保持在安全位置中。并且机载电池为机载控制器、提升引擎、通信接口、传感器阵列和无人机捕获接口中的每个提供电力。
在系统操作期间,第一内部监控无人机的机载控制器可操作以响应于在处于内部对接站上的固定位置中时通过通信接口接收到激活命令而从至少低功率状态转变到主动监控状态,作为与装运储存器相关的物流操作的一部分;一旦内部监控无人机转变到主动监控状态,就使得无人机捕获接口自动将内部监控无人机从内部对接站的物理对接接口解耦;改变期望的飞行简档以首先使得提升引擎使内部监控无人机从内部对接站上的固定位置移动到装运储存器内的初始空中飞行位置,并且然后使内部监控无人机从初始空中飞行位置沿着装运储存器的内部装运储存区域内的空中飞行监控路径移动;从传感器阵列接收感测信息,并基于传感器阵列提供的感测信息自主地检测被装运的物品的状况。
在本公开的另一方面,描述了一种用于监控装运储存器的内部储存内容的基于空中无人机的方法。一般地,该方法通过由内部监控无人机在处于装运储存器的无人机储存区域中的被固定到装运储存器的内部对接站上的固定位置中时接收激活命令而开始。该方法以如下步骤而继续:内部监控无人机从至少低功率状态转变到主动监控状态作为与装运储存器相关的物流操作的一部分,一旦内部监控无人机转变到主动监控状态就自动使内部监控无人机从内部对接站解耦,并且然后从内部对接站上的固定位置移动到装运储存器内的初始空中飞行位置。该方法以如下步骤而继续进行:当内部监控无人机从初始空中飞行位置沿着装运储存器的装运储存区域内的空中飞行监控路径移动时,内部监控无人机上的传感器阵列收集感测信息。将感测信息从感测阵列提供到内部监控无人机上的机载处理器,其中机载处理器基于传感器阵列提供的感测信息而自主地检测内部储存内容的状况。
在本公开的又一方面,一种基于多个无人机的受监控储存系统被描述为至少包括装运储存器、多个内部对接站和多个内部监控无人机。更特别地,装运储存器具有提供对装运储存器内的访问的可关闭入口,以及装运储存器内的内部装运储存区域,其中内部装运储存区域可通过可关闭入口访问并且可以临时维持对被装运在装运储存器内的多个物品的保管。装运储存器还包括分别被布置在装运储存器内的不同位置处的多个无人机储存区域。内部对接站被固定在所述无人机储存区域中的相应不同的无人机储存区域内,而内部监控无人机初始被布置在所述内部对接站中的相应内部对接站上。内部监控无人机中的每个都具有传感器阵列,所述传感器阵列在相应内部监控无人机在装运储存器的内部装运储存区域的一部分内移动时收集感测信息。
在系统操作期间,第一内部监控无人机可操作以从第一内部对接站移动到作为内部装运储存区域的第一部分内的第一空中飞行监控路径的一部分的在装运储存器内的第一初始空中飞行位置。第一内部监控无人机然后在第一内部监控无人机从第一初始空中飞行位置经过装运储存器内的第一空中飞行监控路径时使用第一内部监控无人机上的传感器阵列在空中监控内部装运储存区域内装运的物品的第一部分。作为系统的一部分,第二内部监控无人机可操作以从第二内部对接站移动到作为装运储存器内的内部装运储存区域的第二部分内的第二空中飞行监控路径的一部分的在装运储存器内的第二初始空中飞行位置,并且在第二内部监控无人机从第二初始空中飞行位置经过装运储存器内的第二空中飞行监控路径时使用第二内部监控无人机上的传感器阵列在空中监控内部装运储存区域内装运的物品的第二部分。作为系统操作的一部分,第一或第二内部监控无人机中的至少一个然后基于在监控内部装运储存区域内装运的物品时生成的感测信息而自主地检测被装运的物品的状况。
在本公开的又一方面,描述了一种用于监控装运储存器的内部储存内容的基于多个空中无人机的方法。该方法通过使第一内部监控无人机移动到作为装运储存器内第一空中飞行监控路径的一部分的在装运储存器内的第一初始空中飞行位置而开始。第一内部监控无人机被布置在装运储存器的第一无人机储存区域内,并且第一空中飞行监控路径对应于装运储存器内的内部装运储存区域的第一部分。该方法然后使第二内部监控无人机移动到作为装运储存器内的第二空中飞行监控路径的一部分的在装运储存器内的第二初始空中飞行位置。第二内部无人机被布置在装运储存器的第二无人机储存区域内,并且第二空中飞行监控路径对应于装运储存器内的内部装运储存区域的第二部分。该方法通过在第一内部监控无人机从第一初始空中飞行位置经过装运储存器内的第一空中飞行监控路径时利用第一内部监控无人机上的第一传感器阵列在空中监控装运储存器的内部储存内容的第一部分并且在第二内部监控无人机从第二初始空中飞行位置经过装运储存器内的第二空中飞行监控路径时利用第二内部监控无人机上的第二传感器阵列在空中监控装运储存器的内部储存内容的第二部分而继续进行。该方法然后基于(1)在利用第一内部监控无人机的第一传感器阵列进行监控时生成的第一感测信息和(2)在利用第二内部监控无人机的第二传感器阵列进行监控时生成的第二感测信息中的至少一个来检测内部储存内容的状况。
所公开的实施例和示例的这些和其他方面的附加优点将部分在跟随的描述中被阐述,并且部分将根据描述而是显然的,或者可以被通过本发明的实践来学习。要理解,前面的一般描述和以下详细描述两者都只是示例性和解释性的,并不限制如所要求保护的本发明。
附图说明
被结合在本说明书中并构成其一部分的附图图示了根据本发明的一个或多个原理的若干实施例,并与说明书一起用来解释本发明的一个或多个原理。在附图中,
图1A是根据本发明的实施例的具有装运储存器的示例性航空器的图,所述装运储存器具有可关闭入口以用于对装运储存器内的访问;
图1B是根据本发明的实施例的示例性基于无人机的受监控储存系统的图,所述系统包括具有内部对接站和在对接站上的固定位置中的内部监控无人机的示例性装运储存器;
图1C是根据本发明的实施例的图1A中所示的示例性基于无人机的受监控储存系统的另一图,其中内部监控无人机已经从对接站上的固定位置转变到装运储存器内的示例性空中飞行位置;
图2是根据本发明的实施例的提供示例性内部监控无人机的进一步细节的详图;
图3是根据本发明的实施例的示例性内部监控无人机的经连接的电子和感测组件的示意图;
图4A和4B是根据本发明的实施例的更详细的图,其提供了可以与内部监控无人机对接的示例性内部对接站的进一步细节;
图5是图示根据本发明的实施例的用于监控装运储存器的内部储存内容的示例性基于空中无人机的方法的流程图;
图6是根据本发明的实施例的示例性基于多个无人机的受监控储存系统的图;
图7是图示根据本发明的实施例的用于监控装运储存器的内部储存内容的示例性基于多个空中无人机的方法的流程图;
图8A-8G是根据本发明的实施例的使用示例性的配对的检查无人机的示例性基于无人机的检查系统的图,所述配对的检查无人机从递送运载工具内部和递送运载工具外部检查递送运载工具上的目标点;
图9是根据本发明的实施例的示例性的配对的检查无人机的经连接的电子和感测组件的示意图;
图10是图示根据本发明的实施例的被耦合到示例性控制系绳(tether)的示例性的配对的检查无人机的图;
图11是图示根据本发明的实施例的用于检查递送运载工具的示例性基于无人机的方法的流程图;
图12是根据本发明的实施例的示例性递送运载工具检查系统的图,所述系统包括与递送运载工具配对的空中检查无人机和由与递送运载工具相关联的不同人员操作的示例性移动交互式收发器;
图13是根据本发明的实施例的用于进行对递送运载工具的经修改的检查的示例性基于无人机的系统的图;
图14是根据本发明的实施例的示例性递送运载工具收发器的组件的示意图;
图15是根据本发明的实施例的用于进行对递送运载工具的经修改的检查的示例性基于无人机的系统的图,所述递送运载工具包括在支持与递送运载工具物理分开的递送运载工具操作时使用的移动收发器设备;
图16是图示根据本发明的实施例的用于进行对递送运载工具的经修改的检查的示例性基于无人机的方法的流程图;
图17是根据本发明的实施例的用于进行对递送运载工具的核实的检查的示例性基于无人机的系统的图;
图18A-18F是根据本发明的实施例的图17的示例性基于无人机的系统的图,所述系统使用示例性的配对的检查无人机与和交互式干预请求相关的递送运载工具收发器通信以及利用收发器的用户接口的交互,所述交互与利用附加的基于传感器的检查信息和相关的核实结果输入进行经修改的检查相关;
图19A-19B是共同图示根据本发明的实施例的用于进行涉及自动生成的交互式干预请求的对递送运载工具的核实的检查的示例性基于无人机的方法的流程图;
图20是根据本发明的实施例的示例性基于配对的空中无人机的系统的图,所述系统用于在递送运载工具内为递送运载工具内维持的多个具有广播功能的设备提供空中飞行可重定位通信集线器;
图21是根据本发明的实施例的示例性的配对的空中通信无人机的经连接的电子和感测组件的示意图;
图22是根据本发明的实施例的另一示例性基于配对的空中无人机的系统的图,所述系统用于在递送运载工具内在中央通信站与递送运载工具内维持的具有广播功能的设备之间提供空中飞行可重定位通信集线器;
图23A和23B是根据本发明的实施例的另一示例性基于配对的空中无人机的系统的图,所述系统用于在递送运载工具内提供空中飞行可重定位通信集线器,其中递送运载工具内维持的具有广播功能的设备中的至少一个是移动个人通信设备;
图24是根据本发明的实施例的另一示例性基于配对的空中无人机的系统的图,所述系统用于在递送运载工具内提供空中飞行可重定位通信集线器,其中递送运载工具内维持的具有广播功能的设备中的两个是移动个人通信设备;
图25A-25C是图示根据本发明的实施例的示例性的配对的空中通信无人机与在不同网络级别的递送运载工具内维持的多个具有广播功能的设备之间的示例性关系的逻辑图;
图26A是根据本发明的实施例的在递送运载工具内的第一被部署的空中飞行位置处的示例性的配对的空中通信无人机和在递送运载工具内维持的多个具有广播功能的设备的图;
图26B是根据本发明的实施例的在递送运载工具内的第二被部署的空中飞行位置处的示例性的配对的空中通信无人机和在递送运载工具内维持的多个具有广播功能的设备的图;
图27是图示根据本发明的实施例的用于在递送运载工具内为在递送运载工具内维持的多个具有广播功能的设备提供空中飞行可重定位通信集线器的示例性基于空中无人机的方法的流程图;
图28是图示根据本发明的实施例的用于支持多个无线设备并且基于连接信号强度的空中飞行可重定位通信集线器的增强定位的改进方法的流程图;
图29是图示根据本发明的实施例的用于支持多个无线设备并且基于设备集中度(concentration)的空中飞行可重定位通信集线器的增强定位的另一改进方法的流程图;以及
图30是图示根据本发明的实施例的用于支持多个无线设备并且基于无线设备的定向感测到的空中飞行可重定位通信集线器的增强定位的又一改进方法的流程图。
具体实施方式
现在将详细参考各种示例性实施例。只要有可能,就在附图和说明书中使用相同的参考码来指代相同或类似的部分。然而,本领域技术人员将领会,不同的实施例可以根据对用于相应实施例的预期部署和操作环境的需要以不同的方式实现特定部分。
一般地,以下描述了部署空中监控、检查和/或通信无人机作为递送运载工具的扩展的不同系统、装置和所应用的方法的各种实施例。这些实施例提供了有利且非常规的技术解决方案,所述技术解决方案集中于改进如何监控递送运载工具的内容、检查递送运载工具的部分,和/或如何允许递送运载工具内的设备之间的稳健通信。这些实施例中的许多依赖于这样的空中无人机,所述无人机可以在内部对接在递送运载工具上并且专门被分配给递送运载工具作为配对设备。照此,配对的无人机与递送运载工具及其中维持的内容一起行进并且仅关于递送运载工具及其中维持的内容进行操作。
以下描述的基于无人机的实施例可以单独涉及对监控递送运载工具的内容、检查递送运载工具的部分或如何允许递送运载工具内的设备之间的稳健通信的改进。此外,本领域技术人员将领会,附加的实施例可以组合这些以其他方式独立的基于无人机的解决方案中的一些以提供甚至更稳健的配对物流无人机,其被专门分配给递送运载工具并且可以提供这样的监控、检查和通信集线器服务功能性中的两个或更多个,如下面更详细描述的。
基于无人机的受监控装运储存器
更详细地,图1A-7涉及基于无人机的受监控储存系统的实施例,其中可以从装运储存器的一个或多个相应的内部对接站部署一个或多个内部监控无人机以监控和检测在装运储存器中装运的物品的状况。现在参考图1A,具有装运储存器的示例性递送运载工具被示出为在不同位置之间运输物品的物流航空器100。本领域技术人员将领会,示例性航空器100以简化形式示出,其具有控制隔间105(例如,飞行人员可以从其控制和驾驶航空器100的驾驶舱)和用于维持被装运在航空器100内的在不同位置之间的物品的装运储存器110。例如,装运储存器110可以包含航空器的一个或多个内部隔间,诸如中央装运储存区域或不同的内部分隔开的装运储存区域,其中每个储存区域被配置成维持航空器100内装运的物品。除诸如航空器100之类的航空器内的储存隔间之外,装运储存器的其他实施例还可以包括能够由卡车移动的拖车、能够在铁路系统上移动的火车车厢。
在图1A中所示的示例性航空器100中,图示了示例性可关闭入口112,其提供对机载装运储存器110内的访问。这样的可关闭入口可采取门112的形式,门112可被打开以用于装载和卸载操作并且然后被固定以用于飞行中的操作。例如,这样的可关闭入口还可以采取后部活动梯(ramp)的形式,该后部活动梯可以被打开和牢固地关闭,以提供从航空器后部对航空器的装运储存器的访问。在另一示例中,这样的可关闭入口可以用航空器的腹门实现,以便提供从航空器下方的访问。更进一步地,本领域技术人员将领会,在提供对递送运载工具内的装运储存区域的访问的其他实施例中,可以将不同类型的入口或访问结构(例如,门、舱口、活动梯等)部署在不同种类的递送运载工具(例如,牵引车拖车、船舶、有轨电车)上。
如图1B中所示,示例性航空器100的控制隔间105还可以包括递送运载工具收发器135。一般地,这样的递送运载工具收发器135可以被实现为独立单元(例如,航空器机组人员使用的加固的基于无线电的平板电脑或智能电话)或航空器的航空电子套件的集成部分。在实施例中递送运载工具收发器135可以用于与位于航空器100内部和外部的设备通信。例如,递送运载工具收发器135可以与本地物流操作服务器(未示出)、远程的基于云的物流管理系统(未示出)通信,经由基于无线电的收发器(未示出)与装载/卸载物流人员通信,或者经由类似类型的基于无线电的收发器(未示出)与运载工具维修人员通信。本领域技术人员将理解,与这样的人员一起部署的这样的基于无线电的收发器可以被实现为通过兼容的通信路径(例如,指定的射频、蜂窝网络、数据通信网络等)与递送运载工具收发器135通信的无线手持设备(诸如智能电话、加固的平板电脑、UHF/VHF手持无线电设备等)。此外,在实施例中递送运载工具收发器135可以用于与被布置在航空器100内的内部对接站130(例如,经由有线或无线连接)和/或内部监控无人机125(例如,经由无线连接)进行通信,如下面更详细地描述的。更进一步地,在一些实施例中,递送运载工具收发器135可以在两个其他设备之间,诸如在内部监控无人机125和由分配给航空器100的维修人员操作的基于无线电的收发器之间或者在内部监控无人机125和基于云的物流管理系统(即,在因特网上托管的远程服务器的网络,其可以存储、管理和处理装运管理信息(诸如装载计划数据、与航空器100上的装运物品的状态相关的消息传递数据等),而不是本地托管的物流服务器)之间,提供中间角色。
如图1B中所示,航空器100内的示例性装运储存器110包括内部装运储存区域120和无人机储存区域115。虽然图1B中未示出来自图1A的可关闭入口112,但本领域技术人员将领会,内部装运储存区域120既可通过可关闭入口112(直接地或在一些实施例中间接地)来访问又被用于临时维持对内部装运储存区域120内装运的一个或多个物品(作为内部装运储存区域120的内部储存内容)的保管,所述一个或多个物品诸如是装运物品140a-140b或具有广播功能的类型的装运物品145a-145e。示例性装运物品140a-140b、145a-145e可以包括被单独运输或作为一组物品(例如,相对于装运托盘150用带捆扎和固定的一组装运物品145b-145e,或者被维持在诸如板条箱、盒子或其他物流容器(container)之类的单个包装的装运物品内的一组物品)的一部分进行运输的包装或未包装的物品。同样地,本领域技术人员将领会,装运物品可以用与基于航空器的物流操作一起使用的成组装载设备(ULD)来实现。此外,在装载到内部装运储存区域120中之前,可以将一个或多个装运物品放置在单个ULD或其他物流容器内。因此,在内部装运储存区域120内维持的装运物品可以被实现为单个物品、包装的物品、在包裹(package)中一起装运的一组物品、或被作为单元一起装运的一组单独包装的物品(例如,托盘150上的多件装运货物)。
虽然在内部装运储存区域120内维持的一些装运物品不发射广播信号(诸如装运物品140a-140b),但是在一些实施例中可以在内部装运储存区域120内部署示例性的具有广播功能的装运物品145a-145e,以广播与被装运的一个或多个相应物品的状况相关的信号。例如,具有广播功能的装运物品145a-145e可以利用基于传感器的标签(诸如RFID标签)来实现这样的广播功能性,所述标签需要询问、提示或轮询以便发起这样的信号的广播。然而,在其他实施例中,具有广播功能的装运物品145a-145e可以利用更独立的节点类型的基于有源传感器的设备来实现这样的广播功能性,所述设备具有基于无线电的无线发射器或收发器并且可以广播物品的状况(例如,使用设备上的一个或多个传感器广播物品的环境状况)而不被轮询或询问以这么做。特别地,被部署为具有广播功能的装运物品145a-145e的一部分的这样的基于传感器的设备可以例如传输或接收Zigbee、蜂窝或其他无线格式化信号。这样的设备或标签可以被附着或以其他方式固定到装运物品,被包括在具有装运物品的包裹中,或者被作为包裹或与装运物品一起使用的包装材料的一部分而嵌入。
装运储存器110内的无人机储存区域115也可通过可关闭入口112来访问,并且与内部装运储存区域120分开。特别地,无人机储存区域115位于装运储存器110内的指定区域中,所述指定区域容纳用于与航空器100配对的内部监控无人机125的内部对接站130。区域115与内部装运储存区域120的分开允许内部监控无人机125具有对内部对接站130的开放访问,在其处内部监控无人机125可以着陆,被固定在装运储存器110内,接收用于装运储存器110内的飞行操作的充电电力,并且从内部对接站130接收其他数据,如本文中更详细地描述的。
图1B示出了处于内部对接站130上的固定位置中的内部监控无人机125。如下面更详细地描述的,通过使内部监控无人机125的部分选择性地配合到内部对接站130的部分,可以实现这样的固定位置。在一些实施例中,内部监控无人机125的某些部分可以被致动以使无人机125相对于内部对接站130的部分进行耦合或解耦。在其他实施例中,内部对接站130的某些部分可以被致动以使内部对接站130相对于内部监控无人机125的部分进行耦合或解耦。更进一步地,其他实施例可以使无人机125和内部对接站130选择性地与无人机125和内部对接站130两者上的致动部分配合。因此,各种实施例可以使内部监控无人机125的部分选择性地配合到内部对接站130的物理对接接口以便实现内部监控无人机125的安全位置。例如,在其他实施例中,可以利用选择性激励的磁性附件来固定无人机125和内部对接站130。
在该固定位置中,内部监控无人机125可以被关闭电源或处于低功率状态中,在所述低功率状态中无人机125可以充电和/或与内部对接站130和递送运载工具收发器135中的任一个或两者通信(例如,在被固定到内部对接站130时从无人机125下载数据,上传与用于内部监控无人机125的飞行控制指令相关的数据等)。当内部监控无人机125被(例如,通过经由来自内部对接站130的有线信号或经由无线信号的接收而接收到激活命令)激活时,内部监控无人机125(例如,在内部装运储存区域120的装载或卸载操作期间,或者在装运储存器110正在移动时在装运储存器110的内部装运储存区域120的在运送中监控操作期间)转变到主动监控状态,作为与装运储存器相关的物流操作的一部分。然后内部监控无人机125自动从内部对接站130解耦,并从固定位置移动到初始空中飞行位置,使得无人机125然后可以如图1C中所示沿着内部装运储存区域120内的空中飞行监控路径移动。当沿着内部装运储存区域120内的空中飞行监控路径移动时,内部监控无人机使用诸如接近传感器之类的引导组件来帮助沿着该路径引导无人机125,同时部署机载传感器阵列以收集感测信息(诸如环境信息),作为自主地检测内部装运储存区域120内装运的一个或多个物品的状况的方法。
图2是根据本发明的实施例的示例性内部监控无人机125的图。现在参考图2,示出了示例性内部监控无人机125的外部,其具有机身200;旋翼205a、205b;提升引擎210a、210b;接近传感器215a、215b;起落架220a、220b;机载传感器阵列230;以及电子对接连接235。更详细地,机身200为无人机125提供核心结构或外壳,所述无人机125可以被实现为具有两个或更多个推进源(例如,提升引擎)的无人驾驶飞行器(UAV)。机身200可以配备有在其核心处的容纳无人机的许多内部组件的中央部分(或主舱),并且配备有在中央部分和每个提升引擎201a、210b之间伸展的机身的多个臂。机身200可以是壳体/外壳,或者可以被在没有这样的壳体/外壳的情况下实现。本领域技术人员将领会,可以使用低重量碳纤维或其他轻质刚性材料来实现机身200。进一步地,虽然图2以二维视图呈现机身200,但是本领域技术人员将领会,可以以三轴飞行器、四轴飞行器(quad-copter)或十六轴飞行器配置来实现机身200,以容纳如特定实施例所需要的期望数目的提升引擎。这样的机身200的示例可以包括来自Quanum的型号680UC Pro Hexa-Copter Umbrella Carbon机身,其具有铰接(articulating)/可缩回的起落架轴距,Turnigy H.A.L.(重型空中升降机)QuadcopterFrame 585mm机身,Turnigy Talon Carbon Fiber Quadcopter机身,或更简化的QuanumChaotic 3D Quad机身。
旋翼205a、205b分别耦合到提升引擎210a、210b中的每个,提升引擎210a、210b被固定到机身200的不同部分,以为内部监控无人机125提供选择性控制的推进源。可以使用多个无刷电机(例如,NTM Prop Drive Series 35-30电机、LDPOWER无刷多旋翼电机等)来实现提升引擎210a、210b的实施例。在一些实施例中,还用旋翼防护装置(也称为螺旋桨(prop)防护装置,但未在图2中示出)保护旋翼205a、205b,以避免在无人机125的操作期间对旋翼205a、205b的损坏。一些螺旋桨防护装置可包围相应旋翼的整个旋转区域,而其他类型的螺旋桨防护装置可以仅沿着相应旋翼操作的地方的外向边缘提供保护半径。如与相应的旋翼205a、205b耦合的提升引擎210a、210b对在内部监控无人机125上生成的飞行控制输入做出反应,作为维持无人机125的期望飞行简档的一部分。
在图2中图示的实施例中,示例性机身200具有被布置在机身200周围的多个位置处的接近传感器215a、215b,其用作位置指示器。接近传感器215a、215b可以被配置在机身200上,以向外集中在相对于机身200的不同方向上——例如,向上、向下和沿着机身200的不同侧。可以将这样的接近传感器215a、215b的输出提供给内部监控无人机125内的飞行控制器,作为针对任何期望的或当前的飞行路径的位置警告。接近传感器215a、215b的不同实施例可以使用一个或多个不同的技术——例如,磁接近传感器、视觉接近传感器、光电接近传感器、超声接近传感器、激光测距接近传感器、电容接近传感器和/或电感接近传感器。
沿着内部监控无人机125的底部布置起落架220a、220b。起落架220a、220b可以采用腿、滑橇、铰接轮等的形式,其被用于在着陆于内部对接站130上时支撑无人机125并且作为保持无人机125相对于内部对接站130固定的至少一部分。在一个实施例中,起落架220a、220b可以由内部监控无人机125上的对接控制接口铰接,所述对接控制接口可以利用内部监控无人机125上的伺服机构或其他致动器移动、旋转和/或缩回起落架220a、220b。以该方式,无人机125可以使起落架220a、220b移动或旋转,以便将无人机125保持在相对于内部对接站130的移动或不移动部分的安全位置中;和/或在从该安全位置转变到空中飞行位置时缩回。本领域技术人员将领会,伸展起落架220a、220b有助于支撑无人机125和保护位于无人机125下方的机载传感器阵列230和电子对接连接235,而缩回起落架220a、220b有助于从机载传感器阵列230的感测视野清除障碍。
另一实施例可以具有被选择性地激励的磁体,该磁体可以被伸展用来作为起落架220a、220b进行操作使得被伸展的磁结构可以充当物理保护结构,并且用来提供可以被铰接并且然后激励的结构以便与表面(诸如内部对接站130上的表面)进行安全的磁性连接。
机载传感器阵列230一般是两个或更多个传感器元件,其被安装在机身200的一个或多个点上(诸如沿着机身200的底部)。在这样的配置中,当内部监控无人机125从初始空中飞行位置沿着装运储存器110的内部装运储存区域120内的空中飞行监控路径移动时,机载传感器阵列230收集与装运物品(诸如装运物品140a-145e)相关的感测信息。这样的空中飞行监控路径可以被预编程到内部监控无人机125中,以计及与内部装运储存区域120相关的大小、边界和任何固定障碍以及空间地计及什么应当被装载在内部装运储存区域120内的用于内部装运储存区域120的装载计划。
在各种实施例中,可以用一个或多个不同类型的传感器或接收器来实现机载传感器阵列230。在一个示例中,机载传感器阵列230可以使用一个或多个环境传感器,其中每个传感器在位于装运储存器110内的多个空中飞行位置处(例如,在特定装运物品的有效传感器范围内)并且与存在于所述多个空中飞行位置处的周围事物相关时检测环境信息。当内部监控无人机125经过内部装运储存区域120内的空中飞行监控路径时,检测到这样的环境信息。基于由机载传感器阵列230中的环境传感器组获得的检测到的环境信息,内部监控无人机125可以自主地检测装运储存器110内装运的物品的环境状况。更详细地,检测到的环境状况可以是如由作为环境传感器进行操作的运动传感器感测到的运动状况、如由作为环境传感器进行操作的光传感器感测到的光状况、如由作为环境传感器进行操作的麦克风感测到的声音状况、如由作为环境传感器进行操作的温度传感器感测到的温度状况、如由作为环境传感器进行操作的烟雾传感器感测到的烟雾状况、如由作为环境传感器进行操作的水分传感器感测到的湿度状况、以及如由作为环境传感器进行操作的压力传感器感测到的压力状况。因此,机载传感器阵列230的实施例可以部署(如上面指出的)多个不同类型的环境传感器,以便向内部监控无人机125提供稳健且多方面的环境监控能力。
在一些实施例中,机载传感器阵列230还可以包括图像传感器,作为另一类型的感测元件。作为机载传感器阵列230的一部分,这样的图像传感器可以在内部监控无人机125经过内部装运储存区域120内的空中飞行监控路径时捕获被装运的物品的图像。换言之,当内部监控无人机125经过内部装运储存区域120内的空中飞行监控路径时,这样的图像传感器捕获的图像来自装运储存器110内的不同空中飞行位置。例如,当内部监控无人机125进入主动监控状态并从内部对接站130上的固定位置移动到装运物品140b上方时,来自机载传感器阵列230的图像传感器可以捕获图像(例如,静止照片或视频;视觉图像;和/或热图像),所述图像可以被用作用于检测装运物品140b的状况(例如,用于装运物品140b的破裂包裹、来自装运物品140b的泄漏等)的感测信息。可以用一类相机来实现示例性图像传感器,所述相机捕获图像、热图像、视频图像或者其他类型的经过滤或增强的图像,其反映内部装运储存区域120的内容并提供关于该内部装运储存区域120内的装运物品的状态的信息。示例性图像传感器还可以读取并提供图像或其他信息,其标识在内部装运储存区域120内维持的物品上的资产编号(这可以消除对条形码扫描的需要)。
在另外的实施例中,机载传感器阵列230还可以包括深度传感器,作为可以组成该阵列的另一类型的感测元件。该深度传感器可以是深度感测相机或立体相机,所述深度感测相机或立体相机可以在内部监控无人机125经过内部装运储存区域120内的空中飞行监控路径时交互式地捕获或映射装运储存器110的内部装运储存区域120的配置。内部装运储存区域的该配置表示至少在装运储存器110的内部装运储存区域120内装运的物品(即,如图1B和1C中示出的装运物品140a-145e)的多维映射。如下面将更详细地讨论的,随着时间的过去的内部装运储存区域120的这样的经映射的配置的比较允许检测到如通过内部监控无人机125从空中位置监控的内部装运储存区域120中的一个或多个物品的运动状况。这可能在当航空器100在空中飞行并且曾经一度遭到可能经历湍流的恶劣天气状况时的运送期间特别有用,并且利用在空中协调的深度感测的稳健监控可以检查松动的装运物品并且帮助避免危险的飞行中货物场景。附加的实施例可以使用超声换能器作为一类深度传感器,其使用声音方式来映射表面或帮助核实由深度传感器相机接收的数据。
在其他实施例中,机载传感器阵列230可以包括扫描传感器,诸如条形码阅读器,其在内部监控无人机125经过装运储存器110的内部装运储存区域120内的空中飞行监控路径时扫描被固定到被装运的物品中的一个的标识符号。如果实施例利用条形码阅读器实现这样的扫描传感器,则标识符号可以是标识与被装运的物品相关的装运信息的条形码符号。在另一实施例中,这样的标识符号可以是被附到装运物品的标志,其中该标志标识与物品在被装运在装运储存器110内时的放置相关的装运装载信息。如下面将更详细地描述的,由内部监控无人机125的机载传感器阵列230内的扫描传感器对装运物品(诸如装运物品140a-145e)的扫描可以用作相对于用于装运储存器110的装载计划确定该装运物品的装载状态的一部分。
在另一实施例中,机载传感器阵列230还可以包括基于无线电的接收器,其用于监控从不同的装运物品广播的信号。例如,机载传感器阵列230可以具有蓝牙或Zigbee无线电收发器,其可以扫描和监听从正被装载、卸载或存在在内部装运储存区域120内的具有广播功能的装运物品145a-145e中的一个广播的无线信号。这样的无线信号可以包括状况信息(例如,环境感测信息),使得内部监控无人机125可以经由这样的无线信号自主地检测具有广播功能的装运物品中的一个的状况。
更进一步地,设想机载传感器阵列230的实施例可以包括多个不同类型的传感器元件——例如,一个或多个不同类型的环境传感器、一个或多个图像传感器、一个或多个深度传感器以及一个或多个扫描传感器。以该方式,示例性内部监控无人机125的不同实施例可以部署丰富且稳健的多种不同类型的感测元件以组成机载传感器阵列230。
机载传感器阵列230的不同实施例可以以各种不同的方式连接到内部监控无人机125的机身200。例如,在一个实施例中,可以相对于内部监控无人机125的机身200固定机载传感器阵列230。这可以被限制到机身200的下表面或底表面,但是其他实施例可以将机载传感器阵列230的一些感测元件部署在机身的其他部分上,以便即使无人机125在两个装运物品之间下降,也允许内部监控无人机125继续捕获相关的感测信息。在其他实施例中,机载传感器阵列230可以被相对于机身200固定,但仍然具有由内部监控无人机125控制的选择性运动能力——例如,移动镜头,其允许图像传感器的选择性聚焦能力;铰接扫描传感器,其允许条形码扫描激光器的选择性瞄准;等等。更进一步地,机载传感器阵列230可以被部署在相对于机身200的完全可移动的结构上,所述结构诸如是可以被控制以维持参考定向的万向(gimballed)平台。因此,在其中机载传感器阵列230的一些或所有传感器元件在(图2中未示出的)机身200的万向平台部分上的这样的实施例中,内部监控无人机125内的电路可以使用单独的万向节控制器,诸如来自Quanum的AlexMos无刷万向节控制器(BGC)或来自DJI的H4-3D GoPro万向节,以接口连接(interface)到铰接这样的平台的专用无刷万向节电机以便使部署在该平台上的机载传感器阵列230的那些传感器处于参考定向和姿态。
最后,图2图示了在内部监控无人机125的下部上的电子对接连接235。电子对接连接235一般是用于内部监控无人机125和内部对接站130之间的多个电子接口的一类连接。在一个实施例中,如关于图3、4A和4B更详细地解释的,电子对接连接235为对无人机的机载电池进行电子充电以及为通过连接235到和来自无人机125的有线数据通信提供连接。例如,当内部监控无人机125处于内部对接站130上的固定位置中时,电子对接连接235可以与内部对接站130上的互补连接配合,以便为无人机125充电,将数据上传到无人机125(例如,针对在无人机的存储器中维持的机载飞行简档数据的经更新的飞行命令、针对用于航空器100的即将到来的装载操作的经更新的装载计划数据,以及灯光)并从无人机125下载数据(例如,所收集的感测信息,其被作为传感器数据存储在无人机的存储器中)。
关于对图2中示出的组成示例性内部监控无人机125的组件的解释,图3以示例性内部监控无人机125的实施例的不同的经连接的电子和感测组件的框图图示的形式呈现了另外的细节。现在参考图3,示例性内部监控无人机125包括在其核心处的机载控制器(OBC)300(具有一个或多个处理器和存储器)连同存储器315(例如,易失性的、非易失性的或两者,取决于OBC 300的配置)。OBC 300与电机控制电路(诸如电子速度控制器360a、360b)、引导相关电路(诸如全球定位系统(GPS)芯片350、惯性测量单元(IMU)355和接近传感器215a、215b)、专用对接电路(诸如无人机捕获接口370和电子对接连接235)、通信相关电路(诸如通信接口365)、有效载荷电子设备(诸如机载传感器阵列230)、以及为所有机载有源电子设备提供电力的机载电源(诸如机载电池385)进行接口连接或连接。OBC 300的实施例可以通过部署各种机载外围设备(例如,定时器电路、USB、USART、通用I/O引脚、IR接口电路、DMA电路、缓冲器、寄存器等)来与这样的电路进行接口连接或连接,所述各种机载外围设备实现到被布置在内部监控无人机125内(例如,被安装在机身200的不同部分上)的不同组件的接口(例如,插头类型或连接器化接口)。
作为示例性内部监控无人机125的一部分,OBC 300一般控制无人机125的自主飞行和对接以及使用机载传感器阵列230的与内部装运储存区域120相关的监控和数据收集任务。在一些实施例中,OBC 300可以被用单个处理器、多核处理器或多个处理器实现,并且使不同的程序同时运行以管理和控制不同的自主飞行/对接和内部监控任务。例如,在图3中所示的实施例中,可以在机载飞行控制器(OFC)305和机载监控处理器(OMP)310之间划分飞行/对接控制和监控操作。在这样的实施例中,OFC 305和OMP 310可以能够访问同一存储器,诸如存储器储存器315,或者替代地,OBC 300可以被用OFC 305和OMP 310中的每个可访问的单独的专用存储器来实现。本领域技术人员将领会,考虑到用于不同责任的不同存储器需求,与OMP 310可访问的存储器相比,OFC 305可访问的存储器可具有不同的可访问性和大小要求。例如,当与OFC 305执行的任务所需的存储器的大小相比时,考虑到通过机载传感器阵列230收集的感测信息的预期大小,OMP 310可访问的存储器可能非常大。如将进一步解释的,OFC 305和OMP 310中的每个可以包括外围接口电路,其将(一个或多个)处理元件耦合到不同的机载外围电路,诸如GPS 350,惯性测量单元355,通信接口365,控制每个提升引擎210a、210b的电子速度控制器360a、360b等。
一般地,OFC 305是能够使无人机125自主飞行的飞行控制器。这样的自主飞行可以涉及自动起飞、(例如,经由航点飞行)经过空中飞行监控路径、以及在空中飞行时和在被固定到内部对接站130时的数据通信或遥测。例如,示例性OFC 305可以负责生成飞行控制输入,以通过使得提升引擎210a、210b使内部监控无人机125从内部对接站130上的固定位置移动到装运储存器110内的初始空中飞行位置并且然后使内部监控无人机1255从初始空中飞行位置沿着装运储存器110的内部装运储存区域120内的空中飞行监控路径移动来改变无人机的期望飞行简档。照此,OFC 305控制无人机125的运动和飞行稳定性,同时导航并避免在运动期间的碰撞。更详细地,OFC 305的实施例包括外围接口电路(未在图3中示出,但是本领域技术人员将领会,它可以被用缓冲器、寄存器、总线以及其他通信和命令路径来实现),用于与内部监控无人机125上的引导相关电路、电机控制电路、专用对接电路和通信电路交互,作为控制无人机125的运动和飞行稳定性同时导航并避免在运动期间的碰撞的一部分。这样的OFC 305的示例包括来自Turnigy的多旋翼飞行控制器、来自DJI的NAZA飞行控制器、以及特别设计用于自主飞行的来自3D Robotics的Pixhawk飞行控制器。
OFC 305使用电子速度控制器(ESC)360a、360b来控制相应的提升引擎210a、210b。一般地,电子速度控制器改变特定电子电机(诸如提升引擎210a中的电机)的速度,作为一类节流阀控制。以该方式,OFC 305将飞行控制输入作为节流阀控制提供给不同的ESC360a、360b中的每个,以便改变提升旋翼205a、205b的速度。本领域技术人员将领会,使OFC305生成改变到所有提升引擎210a、201b的功率的飞行控制输入导致内部监控无人机125向上或向下移动,而用于ESC的其他飞行控制输入可能导致内部监控无人机125的水平运动或姿态中的改变。这样的ESC的示例可以是Turnigy Multistar多旋翼速度控制器,但是本领域技术人员将领会,存在根据驱动相应提升引擎所需的电流和电流范围所使用的多种其他模型。
对于飞行操作和导航,可以用机载的集成的全球定位系统(GPS)以及机载的集成的惯性测量单元(IMU)(包括一个或多个陀螺仪)来实现OFC 305。集成的GPS和IMU基于可重调的定位、使用IMU向OFC 305提供以基于卫星的位置和/或相对位置的形式的当前位置信息。替代地,如图3中图示的实施例中所示,可以通过与外部引导相关电路分开地进行接口连接来实现OFC 305,所述外部引导相关电路诸如是GPS模块/芯片350(包括GPS兼容天线)、惯性测量单元(IMU)355和接近传感器215a、215b。GPS单元350提供以OFC 305可用的坐标的形式的类似的基于卫星的位置信息,用于导航空中飞行监控路径或其一部分。IMU 355是至少包括陀螺仪和加速度计以测量加速度和倾斜角的设备。照此,IMU355可以向OFC 305提供这样的测量到的位置信息(例如,加速度、姿态、定向等),用于在在内部装运储存区域120内导航时使用。IMU 355还可以经由GPS 350提供的当前位置信息使其参考位置被重置。接近传感器215a、215b感测与无人机的机身200密切相关的不同目标的存在,并且在OFC 305经由所生成的飞行控制命令和输入使无人机125移动时向OFC 305提供检测遥测作为位置警告。在另一实施例中,接近传感器215a、215b或机载传感器阵列230中的其他传感器(诸如扫描传感器)可以检测反射的或另外已知的参考点,作为导航装运储存器内的空间的一部分。
在一个实施例中,内部监控无人机125可以使用固定的起落架220a、220b,使得通过经由其固定的起落架220a、220b致动内部对接站130上的可移动结构(例如,夹具、销、锁定臂)将无人机125保持并固定在适当的位置来实现将无人机125固定到内部对接站130。在这样的实施例中,起落架220a、220b被认为是无人机捕获接口370的一部分,其选择性地配合到内部对接站130的物理对接接口。然而,在另一实施例中,如图3中所示的无人机捕获接口(DCI)370可以包括选择性激活的伺服机构或致动器,其以受控的方式移动、旋转和/或缩回/伸展起落架220a、220b。照此,OFC 305可以生成命令(诸如对接命令)以使DCI 370通过移动、旋转和/或缩回/伸展起落架220a、220b而电子地和选择性地使起落架220a、220b配合到内部对接站的物理对接接口(诸如图4A中所示)。
图3中所示的OBC 300还可操作地耦合到若干通信电路。一般地,OBC 300被耦合到无线通信接口365以及(作为电子对接连接235的一部分的)有线数据接口375。OBC 300可以通过无线通信接口365和有线数据接口375中的一个或两者发送消息或信息。当内部监控无人机125被对接在内部对接站130上并且电子对接连接235被配合到内部对接站130上的另一连接时,有线数据接口375可以被连接到另一有线通信路径并且对传输消息、下载/上传数据(诸如感测数据、新飞行简档数据或新装载计划数据)或者更新存储在OBC 300的存储器315中的程序文件有用。当在空中飞行时,无线通信接口365允许类似的空中通信。例如,通信接口365可以响应于在沿着空中飞行监控路径监控内部装运储存区域120时来自OBC300的传输指令而传输监控更新消息。这样的监控更新消息可以例如由与航空器100相关联的飞行人员操作的递送运载工具收发器135接收。此外,在其他实施例中,监控更新消息可以由航空器100外部的具有无线功能的收发器接收,诸如装载/卸载物流人员中的一个或多个经由基于无线电的收发器(未示出)接收,和/或运载工具维修人员经由类似类型的基于无线电的收发器(未示出)接收。根据OBC 300的特定实施例,本领域技术人员将领会,这样的通信电路(即,无线通信接口365和有线数据接口375)可能可由OFC305或OMP 310中的任一个或两者访问,这取决于这些处理器设备中的哪些被委派通信功能性。
示例性机载监控处理器(OMP)310一般被认为是低功率微处理器或基于处理器的微控制器,其至少从机载传感器阵列230接收感测信息并且基于所接收的传感器信息自主地检测在内部装运储存区域120内装运的物品的状况。OMP 310可以被部署在内部监控无人机125的实施例中,作为执行操作代码和应用程序代码(例如,操作系统320、监控程序325)以及在存储器315中维持的在监控根据本发明的实施例的航空器100上的装运物品时有用的其他程序模块的任务专用处理器。
更具体地,操作系统320可以在加电时由OMP 310加载并提供基本功能,诸如程序任务调度、应用程序代码(诸如示例性监控程序325)的执行、以及控制OMP 310上的较低级别电路(例如,寄存器、缓冲器、总线、计数器、定时器等),所述较低级别电路与内部监控无人机125上的其他外围电路(诸如机载传感器阵列230,接近传感器215a、215b,电子对接连接235,GPS 350,IMU 355,ESC 360a、360b,通信接口365和DCI 370)进行接口连接。
在操作期间并且一旦操作系统320被加载,监控程序代码325就可以被作为实现用于监控装运储存器110的内部储存内容的基于空中无人机的方法的一部分来运行。示例性监控程序代码325是以一个或多个机器可读程序代码模块或应用的形式的一组可执行指令。所述(一个或多个)程序代码模块可以由OBC 300(或至少OMP 310)加载和执行,以将无人机125适配成被特别适配和配置的空中监控装置。无人机125的该特别配置的OBC 300,如在本文中作为实施例的一部分更详细地描述的,实现操作过程步骤并提供非常规的功能性,尤其是当过程步骤被共同视为整体时。作为实施例的一部分,这样的被特别适配和配置的无人机125有助于在装运物品的物流运输的所有阶段期间解决并改进对这样的物品的状况的目标和技术监控,如下面更详细地描述的。
在操作期间,OBC 300(或至少OMP 310)可以访问和/或生成在存储器315内维持的数据,诸如感测数据330、飞行简档数据335、消息传递数据340和装载计划数据345。一般地,感测数据330包括由机载传感器阵列230上的(上面描述的)不同传感器收集的感测信息,并且可以根据所使用的传感器的类型和所收集的信息的类型(例如,温度或压力的数值测量结果、图像、视频、深度感测测量结果等)而采取不同的形式。
飞行简档数据335包括定义内部监控无人机125将如何飞行的信息。该数据可以包括关于无人机125要经过的空中飞行监控路径的导航数据,以及在针对ESC 360a、360b生成飞行控制输入时要使用的飞行控制设置信息。
消息传递数据340一般是当内部监控无人机生成和/或传输与航空器100上的装运物品中的一个或多个的状况相关的通知或其他类型的消息时使用的一类数据。这样的消息传递数据340可以包括关于在飞机上接收的或要向无人机125外部发送的在飞机上生成的消息的信息。
装载计划数据345提供关于预计将什么装载在装运储存器110内的信息,并且还可以包括关于实际上已经装载了什么以及这样的物品位于内部装运储存区域120内哪里的信息。
本领域技术人员将领会,特定程序代码325和数据330-345的以上标识不是详尽的,并且实施例可以包括另外的可执行程序代码或模块以及与被特别编程的基于处理的内部监控无人机125的操作相关的其他数据。此外,本领域技术人员将领会,并非图3中图示的如在存储器315内的所有数据元素必须同时出现在存储器315中。
本领域技术人员将进一步领会,OBC 300(以及OFC 305和/或OMP 310)可以被用低功率嵌入式处理器实现,作为具有在其核心处操作的片上系统(SoC)设备的单板计算机的一部分。在这样的实施例中,SoC设备可以包括不同类型的存储器(例如,可移动存储器卡槽,诸如安全数字(SD)卡槽,作为可移动存储器;闪存,其作为机载非易失性存储器储存器进行操作;以及RAM存储器,其作为机载易失性存储器进行操作);存储在非易失性存储器储存器上并在易失性RAM存储器中运行的操作系统(诸如Linux);以及可以实现GPS 350,IMU355,ESC 360a、360b,通信接口365,DCI 370,有线数据接口375和充电接口380中的任一个的外围设备。
此外,示例性内部监控无人机125包括机载电源,诸如机载电池385。机载电池385向上面描述的被布置在内部监控无人机125上的有源电路提供电力。机载电池385可以经由充电接口380(电子对接连接235的一部分)进行充电,其可以经由内部对接站130连接到外部电源。可以例如用轻质锂离子聚合物电池来实现这样的机载电池385。
图4A和4B是提供根据本发明的实施例的示例性内部对接站130在其与内部监控无人机125进行接口连接并支撑内部监控无人机125时的进一步细节的图。现在参考图4A,以相对于示例性内部对接站130的配置和位置示出了示例性内部监控无人机125,其中无人机125被固定到内部对接站130。在图4A中示例性内部对接站130被示出具有外壳400、被布置在外壳400之上作为与内部监控无人机125配合的物理对接接口的一部分的一组固定夹具405a、405b,以及有线通信线路410(其还可以包括向内部对接站130提供电力的电力线)。
如图4A中所示,示例性起落架220a、220b在着陆于内部对接站130上时以及在至少有助于经由示例性固定夹具405a、405b保持无人机125相对于内部对接站130固定时支撑无人机125。在可以使固定的起落架220a、220b被可移动的固定夹具405a、405b牢固地抓住和握住的一个实施例中可以实现这样的安全配置。在另一实施例中,在移动起落架220a、220b以抓住固定夹具405a、405b时,可以使固定夹具405a、405b相对于内部对接站130固定。在又一实施例中,固定夹具405a、405b中的每个可以被铰接或致动以抓住每个起落架220a、220b的底部,而起落架220a、220b也可以被铰接或致动以与固定夹具405a、405b配合。进一步地,电子对接连接235可以被实现以便是与内部对接站130上的互补连接器配合的被致动的连接器。
图4B提供了示例性内部对接站130的外壳400内的元件的框图。现在参考图4B,物理对接接口415被沿着外壳400的顶表面布置以与内部监控无人机125的部分在物理上配合,并且至少包括固定夹具405a、405b。虽然一些实施例可以使固定夹具405a、405b在与外壳400相关的固定布置中,但是其他实施例可以将固定夹具405a、405b部署为可移动的并且能够在物理对接接口(PDI)控制425的控制下使用致动器420a、420b进行铰接。在该后面的实施例中,PDI控制电路425(例如,开关或继电器)可以通过有线通信线路410接收对接命令。响应于接收到对接命令,PDI控制电路425控制被耦合到固定夹具405a、405b的致动器420a、420b。在替代实施例中,PDI控制电路425可以具有无线线性致动器控制,其允许对致动器420a、420b以及因此对固定夹具405a、405b的远程无线控制。例如,内部监控无人机125可以依赖于接近传感器215a、215b,并且经由来自通信接口365的无线消息将对接命令发送到PDI控制电路425。
更进一步地,内部对接站130的实施例包括它自己的与有线通信线路410配合的通信接口430。通信接口410被耦合到电子数据连接接口(EDCI)435,所述电子数据连接接口(EDCI)435在内部监控无人机125被固定在内部对接站130上时以及在电子对接连接235伸展到与至少EDCI 435配合时连接到有线数据接口375。内部对接站130上的通信接口430可以包括用于与内部监控无人机125上的通信接口365无线通信的兼容的基于无线电的收发器。这允许内部对接站130与无人机125无线通信,而不用将无人机125固定到内部对接站130。例如,使用接口430的这样的无线通信功能性可以允许内部对接站130充当内部监控无人机125的本地基站并(例如,在无人机125通过如下来报告装运物品的检测到的状况:从接口365向对接站的接口430中的无线收发器无线传输,并且然后将相关的所报告的状况信息转发给递送运载工具收发器135时)充当与递送运载工具收发器135的通信中介。
此外,内部对接站130可以使用机载电源445,诸如AC/DC电源或更大容量的电池,其可以在无人机125被固定到内部对接站130时通过电子充电连接接口(ECCI)440提供电流以对机载电池385进行充电。
图5是图示根据本发明的实施例的用于监控装运储存器的内部储存内容的示例性基于空中无人机的方法的流程图。现在参考图5,示例性方法500从步骤505开始,其中内部监控无人机(诸如内部监控无人机125)在处于装运储存器的无人机储存区域中的被固定到装运储存器的内部对接站上的固定位置中时接收激活命令。激活命令可以采用由内部监控无人机从内部对接站130、递送运载工具收发器135或从物流操作(诸如装载或卸载装运储存器)中涉及的物流人员操作的基于无线电的收发器接收的无线消息的形式。替代地,可以接收以在内部监控无人机上生成的基于时间的命令的形式的激活命令,其中例如内部监控无人机可以被部署成周期性地从该固定位置激活而不是保持在空中飞行达长的持续时间。如参考图1A-1C所指出的,可以通过航空器内的储存隔间(例如,航空器100内的装运储存器110)、能够由卡车移动的拖车或能够在铁路系统上移动的火车车厢来实现装运储存器。当装运储存器在航空器内时,内部储存内容可以包括一个或多个装运物品,诸如成组装载设备(ULD)容器。这样的ULD容器可以利用基于传感器的无线电收发器而具有广播功能,所述无线电收发器可以广播(如由内部监控无人机的传感器阵列检测到的)信号,而不初步询问ULD容器来提示信号的广播。例如,ULD容器可以部署有可以周期性地广播信号的基于传感器的无线电收发器,所述信号在其内具有与ULD容器及其内容的状况相关的信息,而不是依赖于必须被轮询或提示以便广播信号的RFID标签。
在步骤510处,方法500以如下而继续:内部监控无人机从至少低功率状态转变到主动监控状态,作为与装运储存器相关的物流操作的一部分。这样的与装运储存器相关的物流操作可以是装运储存器的装运储存区域的装载操作;装运储存器的装运储存区域的卸载操作;或者在装运储存器移动时装运储存器的装运储存区域的在运送中监控操作。低功率状态可以是完全关掉状况,其中内部监控无人机未被供电。在其他实施例中,低功率状态可以是休眠类型的状态,其中一些电路关闭(例如,提升引擎210a、210b等),而机载电路的另一子集保持通电(例如,GPS 350和IMU 355,以帮助避免在从内部对接站130起飞之前的延迟)。当转变到其中内部监控无人机将准备好沿着装运储存器内的空中飞行监控路径的空中飞行传感器活动的主动监控状态时,内部监控无人机准备与内部对接站分开。例如,如图1B中所示,内部监控无人机(IMD)125从低功率状态转变到主动监控状态,为在内部装运储存区域120内的装运物品140a-145e上面飞行做准备。
在步骤515处,一旦内部监控无人机转变到主动监控状态,方法500以如下而继续:内部监控无人机自动从内部对接站解耦。例如,内部监控无人机125可以自动从内部对接站130解耦,如关于图1C和4A所描绘和描述的。在该实施例中,无人机的起落架220a、220b分开以免于与内部对接站130的固定夹具405a、405b配合来实现这样的自动解耦。这可以通过铰接起落架220a、220b,铰接固定夹具405a、405b或两者来实现,其取决于内部监控无人机、对接站和无人机储存区域115内的预期振动环境的复杂性(这可以保证铰接无人机125上的固定结构和内部对接站130两者)。
在步骤520处,方法500以如下而继续:内部监控无人机从内部对接站上的固定位置移动到装运储存器内的初始空中飞行位置。例如,在图1B和1C中内部监控无人机125被示出移动到初始空中飞行位置。这样的位置可以在内部对接站130正上方并且仍然处于无人机储存区域115内,或者可以在沿着航空器100的内部装运储存区域120内的空中飞行监控路径的第一航点或位置处。
在步骤525处,方法500以如下而继续:内部监控无人机部署其传感器阵列以在内部监控无人机从初始空中飞行位置沿着装运储存器的装运储存区域内的空中飞行监控路径飞行/移动时收集感测信息。所收集的感测信息被从传感器阵列提供给内部监控无人机上的机载处理器,诸如OBC 300或OMP 310,在所述机载处理器处它可以被在内部监控无人机上进行处理、审查和分析,作为检测装运储存区域的内容的状况的一部分。
在一个实施例中,所收集的感测信息可以是涉及与装运储存器内的不同内容(例如,不同的装运物品140a-145e)相关的条形码、标志和/或标签的标识相关信息。例如,步骤525可以通过在内部监控无人机经过装运储存器内的空中飞行监控路径时使用传感器阵列的扫描传感器元件扫描被固定到内部储存内容中的物品的标识符号来实现收集感测信息。例如,当图1C中所示的IMD 125经过装运物品140b上方或附近的空中飞行路径时,机载传感器阵列230的扫描传感器元件可扫描装运物品140b的顶部或侧面上的标识符号。这样的标识符号可以是标识与装运物品140b相关的装运信息的条形码符号(例如,接收者、目的地地址、跟踪号码、装运装载信息、重量等)。在另一示例中,标识符号可以是被附到装运物品的标志(诸如装运标签),其中该标志标识与物品相关的装运信息(诸如关于物品在被装运在装运储存器内时的放置的装载信息)。
在步骤530处,方法500使内部监控无人机上的机载处理器基于由传感器阵列提供的感测信息自主地检测内部储存内容(例如,在内部装运储存器内装运的至少一个物品)的状况。例如,当感测阵列在步骤525中随着经过装运储存器内的空中飞行监控路径而关于不同的空中飞行位置(例如,特定航点、特定装运物品附近的位置、或在装运储存器内维持的装运物品组附近的位置)收集环境信息时,内部监控无人机的机载处理器可以在步骤530中自动标识环境状况作为内部储存内容的状况。
根据在内部监控无人机的传感器阵列的实施例内使用的感测元件的类型,可以自动标识不同类型的环境状况。例如,所标识的环境状况可以是如由传感器阵列的运动传感器元件感测到的运动状况;如由传感器阵列的光传感器元件感测到的光状况;如由传感器阵列的麦克风元件感测到的声音状况;如由传感器阵列的温度传感器元件感测到的温度状况;如由传感器阵列的烟雾传感器元件感测到的烟雾状况;如由传感器阵列的水分传感器元件感测到的湿度状况;以及如由传感器阵列的压力传感器元件感测到的压力状况。换言之,被部署在实现方法500的内部监控无人机上的传感器阵列可以包括一个或多种多样的不同类型的传感器,所述传感器用于标识与在装运储存器内装运的一个或多个物品(诸如内部装运储存区域120内的装运物品140a-145e)相关的不同环境状况。
另外的实施例可以在步骤530中使用多个类型的基于传感器的环境信息,作为自动标识环境状况作为内部储存内容的状况的一部分。例如,使用传感器阵列中的烟雾传感器、光传感器和温度传感器可以允许机载处理器自动标识与特定装运物品相关的火灾状况。在另一示例中,使用感测阵列中的水分传感器和麦克风可以允许机载处理器自动标识与特定装运物品相关的破损/泄漏状况。本领域技术人员将领会,内部监控无人机的机载处理器可以对着适合不同类型的环境状况的参数交叉引用所收集的环境信息,作为基于通过传感器阵列的一个或多个感测元件收集的一个或多个类型的环境信息自动标识环境状况的方法。这可以涉及在较简单的内部监控无人机实现中的多变量表查找,或者在另一实施例中,可以涉及使监控程序325包括数据库以用于将所收集的环境信息与不同的环境状况匹配,作为在步骤530中自动标识环境状况的一部分。
在另一实施例中,方法500可以使感测信息和检测到的状况与所捕获的图像和对在装运储存器内维持的事物的配置改变的检测相关。更具体地,方法500的另一实施例可以将收集步骤525实现为使用图像传感器作为传感器阵列的元件以在内部监控无人机经过装运储存器内的空中飞行监控路径时从装运储存器内的一个或多个空中飞行位置捕获内部储存内容的不同图像。照此,然后可以通过自动标识配置改变作为内部储存内容的状况来实现自主检测步骤530。可以由内部监控无人机的机载处理器基于所捕获的图像中的至少两个的比较来自动标识配置改变。例如,所捕获的不同图像可以包括在内部监控无人机重复地经过装运储存器内的空中飞行监控路径的不同时间来自同一空中飞行位置的内部储存内容的一部分的一个或多个图像。在这么做时,内部监控无人机捕获可能是与装运储存器内装运的一个或多个相同物品相关的图像的时间序列或者来自不止一个视角的所述一个或多个相同物品的随着时间的过去的图像(例如,装运物品140a的顶部和装运物品140a的侧面随着时间的过去的图像)的序列的事物。使用这样的图像序列,内部监控无人机的机载控制器可以对不同的图像进行图像处理,以找到什么已经相对于应当是所述一个或多个相同物品的相同图像的事物改变了。如果装运物品140a在飞行期间非故意地移动,则该图像比较允许内部监控无人机的机载控制器(诸如OMP 310)考虑到装运物品140a的运动来自动标识与装运物品140a相关的配置改变。同样,如果由于装运物品145b的重量而非故意地压碎装运物品145d,则该图像比较允许内部监控无人机的机载控制器(诸如OMP 310)考虑到装运物品145d受损的外部来自动标识与装运物品145d相关的配置改变。
在又一实施例中,方法500可以使感测信息和检测到的状况与深度传感器信息和在装运储存器内维持的事物的多维映射相关。更具体地,方法500的另一实施例可以使用深度传感器作为传感器阵列的元件以在内部监控无人机经过装运储存器内的空中飞行监控路径时映射装运储存器的装运储存区域的配置来实现收集步骤525。更详细地,装运储存区域的被映射的配置是装运储存器的内部储存内容的多维映射。例如,内部监控无人机125可以在内部装运储存区域120内飞行并且使用深度传感器作为机载传感器阵列230的一部分来映射该内部装运储存区域120及其内维持的装运物品140a-145e。照此,然后可以通过在内部监控无人机重复地经过装运储存器内的空中飞行监控路径时自动标识随着时间的过去在内部储存内容的多维映射中的改变作为自主地检测到内部储存内容的状况来实现自主检测步骤530。因此,自主地检测到的状况可以反映一些内容(诸如在在飞行中监控期间经历湍流之后)的位置中的偏移,或者可以反映(诸如在航空器100的装载或卸载物流操作期间)在装运储存器内装载或从装运储存器卸载的事物的装载状态。
在其中装运储存器的内部储存内容中的一个或多个包括具有广播功能的装运物品(例如,装运物品145c-145e)的实施例中,方法500的另一实施例可以通过接收从内部储存内容的具有广播功能的包裹广播的无线信号来实现收集步骤525,并且然后作为步骤530的一部分,继续基于所接收的从具有广播功能的包裹广播的无线信号自动地标识内部储存内容的状况。该无线信号可以由作为传感器阵列的至少一部分进行操作的基于无线电的接收器接收。在一些实现中,传感器阵列的基于无线电的接收器部分可以作为RFID标签阅读器进行操作,其中它首先询问具有广播功能的包裹以便提示广播这样的无线信号。然而,在其他实现中,传感器阵列的基于无线电的接收器部分可以接收无线信号,而不用询问具有广播功能的包裹来提示广播无线信号,并且仅是传感器阵列的一个监听类型的基于无线电的接收器元件。
在步骤535处,方法500的实施例可以使内部监控无人机的机载处理器传输指示自主地检测到的内部储存内容的状况的监控更新消息。更详细地,所传输的监控更新消息可以被传输到内部对接站上的无线接收器(例如,如上面所描述的通信接口430的无线部分),所述无线接收器然后可以将该消息传递到另一收发器(例如,由飞行机组人员操作的递送运载工具收发器135,或者由分配给航空器100的维修人员或负责装载/卸载航空器100的物流人员操作的基于无线电的接收器)。替代地,所传输的监控更新消息可以被直接无线地发送到由飞行机组人员操作的递送运载工具收发器135或者由分配给航空器100的维修人员或负责装载/卸载航空器100的物流人员操作的基于无线电的接收器中的至少一个。
在步骤535的另一实施例中,监控更新消息的任何这样的传输可以被延迟并在稍后的时间传输。特别地,内部监控无人机的机载处理器可以只有在机载处理器自主地确认到装运储存器收发器的通信信道有效时,才选择将监控更新消息传输到装运储存器收发器(例如,递送运载工具收发器135或由装载/卸载装运储存器或执行对具有装运储存器的航空器的维修的人员操作的基于无线电的接收器)。这可以通过扫描这样的收发器并接收指示收发器有效并且能够从另一设备(诸如内部监控无人机)接收传输的无线信号来实现。如果机载处理器不能确认通信信道有效,则内部监控无人机的机载处理器可以存储监控更新消息,用于稍后传输到装运储存器收发器。当内部监控无人机经过可能在递送运载工具收发器135或者由装载/卸载装运储存器或执行对具有装运储存器的航空器的维修的人员操作的基于无线电的接收器的可接受接收范围外部的空中飞行监控路径的远部分时,这样的延迟可能是有用的。例如,内部监控无人机可以延迟监控更新消息到由装载装运储存器的物流人员操作的基于无线电的接收器的传输,用于当人员在装运储存器内后退从而尝试装载另一物品时。这样的经延迟的消息帮助避免错过消息并增强装载装运储存器的方式,使得可以发起并完成较快的纠正动作。
方法500的步骤540-550涉及监控装载计划不一致,而步骤555-565涉及监控与装运储存器相关的物流操作的定向不一致。更详细地,方法500的实施例可以在步骤540处继续以使内部监控无人机的机载处理器通过将(如由传感器阵列的扫描传感器扫描到的)物品的标识符号与在内部监控无人机的存储器内维持的用于装运储存器的装载计划进行比较来自主地确定物品的装载状态。这样的装载计划(例如,装载计划数据345)可能已被预装载到内部监控无人机的存储器中,或者替代地,方法500可以包括将装载计划下载到内部监控无人机的存储器中的步骤。在这样的实施例中,下载用于在装运储存器内应当装载和承载的事物的相关装载计划可能在扫描物品的标识符号之前或刚好在扫描物品的标识符号之后发生。以该方式,内部监控无人机具有当前且最新的装载计划并且可以在步骤545中将这样的信息引用到扫描到的标识符号以检测装载计划不一致(例如,物品的示出它被装载在装运储存器内但不应根据装载计划的装载状态)。因此,在步骤545处,如果没有检测到不一致,则方法500可以直接前进到步骤555。然而,如果方法500在步骤545处检测到装载计划不一致(即,当物品的装载状态指示装运储存器的装运储存区域内物品的存在与装载计划不一致时),则方法500前进到步骤550,其中内部监控无人机的机载处理器自动传输装载警告。
例如,如图1C中所示,示例性内部监控无人机125可以在机载传感器阵列230内具有扫描传感器,并且在经过内部装运储存区域120内的空中飞行监控路径时使用该扫描传感器从装运物品140b捕获标识符号(例如,条形码符号等)。然后,内部监控无人机125可以将所捕获的装运物品140b的标识符号与在存储器315中保持的装载计划数据345进行比较,以标识或检测装运物品140b不应存在于内部装运储存区域120内。当装载人员在认为装运物品140b实际上应放在航空器100上的情况下错误地装载装运物品140b时,或者当装载人员在意外地认为航空器100是另一航空器的情况下错误地将装运物品140b装载在航空器100上时,这可能发生。另一实施例可以具有用于单独的内部装运储存区域的单独装载计划(当这样在另一递送运载工具上可用时),并且非故意地装载到不同的储存区域中的不正确的一个中可能更普遍。
像来自步骤535的传输的监控更新消息,方法500的实施例可以将装载警告传输到内部对接站上的无线接收器(例如,如上面所描述的通信接口430的无线部分),所述无线接收器然后可以将该消息传递到另一收发器(例如,由飞行机组人员操作的递送运载工具收发器135,或由负责装载航空器100的物流人员操作的基于无线电的接收器)。替代地,所传输的装载警告可以被直接无线地发送到由飞行机组人员操作的递送运载工具收发器135或者由负责装载航空器100的物流人员操作的基于无线电的接收器中的至少一个。以这样的方式,实施例可以快速检测装载计划不一致并允许更快地解决此问题——尤其是在装载操作仍正在进行时,并且可以响应于所传输的装载警告而自动提示纠正。然后,方法500从步骤550前进到步骤555。
如上面陈述的,步骤555-565一般涉及监控与装运储存器相关的物流操作的定向不一致。特别地,在步骤555处,方法500的实施例以如下而继续:内部监控无人机的机载处理器基于如由传感器阵列(例如,捕获关于标识符号信息的条形码阅读器或图像传感器)扫描到的物品的标识符号自主地确定装运物品的位置状态。在该实施例中,扫描到的标识符号可以包括指示所期望的物品定向的方向标志、图像或符号(例如,表示所期望的定向的图形图像,诸如哪个表面应当面朝上等)。在这里,物品的位置状态依赖于关于标识符号的这样的定向相关信息和如所扫描到的物品的当前定向,以反映如所扫描到的标识符号的当前定向是否与所期望的物品定向不一致。
因此,在步骤560处,如果没有检测到相对于装运物品的定向的不一致,则方法500可以直接前进到步骤570。然而,如果方法500在步骤560处检测到物品的定向不一致(即,当按照扫描到的信息,物品的当前定向与所期望的定向不同时),则方法500前进到步骤565,其中内部监控无人机的机载处理器自动传输位置警告。
像来自步骤535的传输的监控更新消息和步骤550中的装载警告,方法500的实施例可以将位置警告传输到内部对接站上的无线接收器(例如,如上面所描述的通信接口430的无线部分),所述无线接收器然后可以将该消息传递到另一收发器(例如,由飞行机组人员操作的递送运载工具收发器135,或由负责装载航空器100的物流人员操作的基于无线电的接收器)。替代地,所传输的位置警告可以被直接无线地发送到由飞行机组人员操作的递送运载工具收发器135或者由负责装载/卸载航空器100的物流人员操作的基于无线电的接收器中的至少一个。以这样的方式,实施例可以快速检测到放置在内部装运储存区域内的一个或多个装运物品未被正确地放置(这可能导致损坏——尤其是如果在装运储存器移动(例如,航空器100起飞、飞行以及经历飞行中的振动和湍流)之前未被纠正的话。
然后,方法500从步骤565前进到步骤570,其中内部监控无人机移动到空中飞行监控路径上的下一空中飞行位置。然后,方法500向后进行到步骤525,以继续对装运储存器的内部储存内容的基于空中无人机的监控。
在一些实施例中,内部监控无人机可以经过空中飞行监控路径一次,并且然后自主地向后着陆在内部对接站(在其处它可以再充电,下载所收集的感测信息,并且上传经修正的飞行简档数据)上。在其他实施例中,内部监控无人机可以经过空中飞行监控路径多次,并且然后自主地向后着陆在内部对接站上。空中飞行监控路径的复杂性和长度以及(在其感测阵列中具有传感器机载套件的)内部监控无人机的重量将影响在空中的时间因素,其影响内部监控无人机的空中飞行监控操作。
在其他实施例中,内部监控无人机可以如关于方法500所解释的那样操作,并且然后进一步接收后续监控命令。后续监控命令使内部监控无人机返回到监控路径中的至少特定空中飞行位置,并使用传感器阵列收集另外的感测信息。另外的感测信息可以是用来收集附加细节的增强的感测信息,诸如以较高分辨率获取、在较长的时间段内获取、利用传感器阵列的不止一个感测元件获取、和/或从相对于一个或多个装运物品的较广范围视角获取的附加感测信息。在更具体的实施例中,内部监控无人机可以接收这样的后续监控命令,作为来自由飞行机组人员操作的递送运载工具收发器135、由负责装载/卸载航空器100的物流人员操作的基于无线电的接收器、或者由负责检修航空器100的维修人员操作的基于无线电的接收器的反馈。这样的反馈可以是响应于监控更新消息、装载警告或位置警告,其中后续消息的广播者可能在采取任何纠正动作(例如,使人员进入内部装运储存区域120以物理上检查装运物品140a-145e中的一个,重新布置这样的物品的放置,或者移除这样的物品)之前期望更多的感测信息。
本领域技术人员将领会,可以利用诸如示例性内部监控无人机125之类的装置来实现如上面在各种实施例中公开和解释的方法500,所述装置运行空中飞行监控程序代码325的实施例,并且作为包括装运储存器、对接站和内部监控无人机的基于无人机的受监控储存系统的一部分。这样的代码325可以存储在非暂时性计算机可读介质上,所述介质诸如是内部监控无人机125上的存储器储存器315。因此,当执行代码325时,内部监控无人机125的OBC 300(或OMP 310)(与无人机125上的其他电路(诸如机载传感器阵列230的元件)合作)可以可操作以执行来自上面公开的示例性方法的某些操作或步骤,所述示例性方法包括方法500和该方法的变型。
如上面所讨论的,图1C图示了依赖于单个内部监控无人机的这样的基于无人机的受监控储存系统的一般示例。然而,其他实施例可以部署多个内部监控无人机来监控装运储存器,诸如装运储存器110。使用多个内部监控无人机来监控装运储存器可以例如通过允许分开的监控责任、允许不同的内部监控无人机使用其相应传感器阵列中的不同类型的传感器来增强对装运储存器的监控,并在给定时间内在装运储存器内采用更稳健级别的监控。通过部署一堆内部监控无人机来监控装运储存器,监控装运储存器中维持的事物的任务被以快得多的方式进行协调和完成。
图6是示例性基于多个无人机的受监控储存系统的图,所述受监控储存系统包括装运储存器110,两个内部对接站630a、630b和两个内部监控无人机625a、625b。现在参考图6,示例性装运储存器110类似于关于图1A-1C描述的装运储存器,在于其包括提供对装运储存器内的访问的类似于图1A中所示的入口112的可关闭入口,以及临时维持对被装运物品(例如,装运物品140a、140b和145b-145e)的保管的在装运储存器110内的内部装运储存区域120。装运储存器110进一步包括多个无人机储存区域,作为区域115的部分(例如,被分别布置两个内部对接站630a、630b的无人机储存区域115的不同部分)。换言之,内部对接站630a、630b中的每个分别被固定在无人机储存区域115的不同区域或部分内。内部监控无人机625a、625b初始被布置在内部对接站630a、630b中的相应内部对接站上。内部监控无人机625a、625b中的每个具有传感器阵列,当相应内部监控无人机在装运储存器的内部装运储存区域的一部分内移动时,所述传感器阵列收集感测信息。如上面提及的,在一些实施例中,一个内部监控无人机中的传感器阵列可以配备有与另一内部监控无人机中的传感器阵列类似的感测元件。然而,在其他实施例中,不同内部监控无人机中的不同传感器阵列可以包括不完全重叠的传感器元件。例如,示例性内部监控无人机625a可以在它的传感器阵列中包括一套传感器,其包括能够从装运物品140a、140b外部上的标签、标志或条形码捕获标识信息的扫描传感器或图像传感器,而示例性内部监控无人机625b可以在它的阵列中利用一套不同的传感器进行部署,其更适合于监控具有广播功能的装运物品145b-145e(其中装运物品145b-145e的一些表面不可见或不可扫描)。
在被部署为这样的示例性基于多个无人机的受监控储存系统的一部分时,内部监控无人机中的一个(例如,内部监控无人机625a)可以作为该系统的一部分进行操作以从内部对接站中的一个(例如,内部对接站630a)移动到装运储存器内的第一初始空中飞行位置,其作为在装运储存器的内部装运储存区域的第一部分内的第一空中飞行监控路径(例如,将内部监控无人机625a带到装运物品140a和140b之上的空中飞行监控路径)的一部分。在该第一初始空中飞行位置处,该第一内部监控无人机使用第一内部监控无人机上的传感器阵列在空中监控在内部装运储存区域内装运的物品的第一部分。照此,该第一内部监控无人机在第一初始空中飞行位置处并且当无人机从第一初始空中飞行位置经过第一空中飞行监控路径时开始对物品的空中监控。第二内部监控无人机(例如,内部监控无人机625b)可以作为该系统的一部分进行操作,以从内部对接站中的一个(例如,内部对接站630b)移动到装运储存器内的第二初始空中飞行位置,其作为在装运储存器的内部装运储存区域的第二部分内的第二空中飞行监控路径(例如,将内部监控无人机625b带到装运物品145b-145e之上的第二空中飞行监控路径)的一部分。在该第二初始空中飞行位置处,第二内部监控无人机使用第二内部监控无人机上的传感器阵列在空中监控在内部装运储存区域内装运的物品的第二部分。
当不同的内部监控无人机在使用它们相应的感测阵列来收集感测信息并监控被装运的物品的第一部分和被装运的物品的第二部分时,第一和第二内部监控无人机中的至少一个基于在第一内部监控无人机和第二内部监控无人机监控内部装运储存区域内装运的物品时生成的感测信息来自主地检测被装运的物品的状况。这样的状况一般可以与由一个或两个内部监控无人机所收集的感测信息相关,或者可以与所收集的这样的感测信息超出可接受值的阈值或范围多少相关。可以部署在相应的第一和第二内部监控无人机上的传感器的类型类似于上面讨论的作为示例性机载传感器阵列230的一部分的那些以及可以用作方法500的实施例的一部分的那些。
同样地,内部监控无人机中的一个或多个可以可操作以相对于用于该无人机的内部装运储存器的受监控部分的装载计划来自主地确定受监控物品的装载状态,并且当物品的装载状态指示物品在装运储存器的内部装运储存区域内的存在与该内部监控无人机使用的该特定装载计划不一致时自动传输装载警告(类似于方法500的步骤540-550)。此外,内部监控无人机中的一个或多个可以可操作以自主地确定受监控物品的位置状态。该内部监控无人机可以基于如由该监控无人机的扫描传感器扫描到的标识符号来确定物品的位置状态(其中标识符号包括指示一个物品的所期望的物品定向的方向标志,并且其中物品的位置状态反映如所扫描到的标识符号的当前定向是否与所期望的物品定向不一致),并且然后当位置状态指示标识符号的当前定向与所期望的物品定向不一致时自动传输位置警告(类似于方法500的步骤555-565)。
更详细地解释这样的系统可以如何操作,图7是图示根据本发明的实施例的用于监控装运储存器的内部储存内容的示例性基于多个空中无人机的方法的流程图。例如,这样的装运储存器可以由航空器内的储存隔间、能够由卡车移动的拖车、船舶的储存隔间或货舱、或能够在铁路系统上移动的火车车厢来实现。现在参考图7,示例性方法700从步骤705通过使第一内部监控无人机移动到作为装运储存器内的第一空中飞行监控路径的一部分的在装运储存器内的第一初始空中飞行位置而开始。第一内部监控无人机(例如,图6中所示的内部监控无人机625a)被布置在装运储存器的第一无人机储存区域(例如,内部对接站630a位于其中的无人机储存区域115的第一部分)内。更详细地,步骤705的实施例可以在使第一内部监控无人机从其在第一内部对接站上的固定位置移动到第一空中飞行监控路径的其初始空中飞行位置之前使第一内部监控无人机选择性地从被布置在装运储存器的第一无人机储存区域内的固定位置处的第一内部对接站(例如,内部对接站630a)解耦。
在一个实施例中,在该实施例中由第一内部监控无人机使用的第一空中飞行监控路径对应于装运储存器内的内部装运储存区域的第一部分。然而,在其他实施例中,不同的内部监控无人机可以具有不同的监控路径,其重叠或途经内部装运储存区域的重叠或共存部分(但是这将不使无人机中的一个同时处于太接近另一无人机的位置处)。
在步骤710处,方法700通过如下而继续:使第二内部监控无人机移动到作为装运储存器内的第二空中飞行监控路径的一部分的在装运储存器内的用于该无人机的初始空中飞行位置。第二内部监控无人机(例如,图6中所示的内部监控无人机625b)被布置在装运储存器的第二无人机储存区域(例如,内部对接站630b位于的无人机储存区域115的第二部分)内。更详细地,步骤710的实施例可以在使第二内部监控无人机从其在第二内部对接站上的固定位置移动到第二空中飞行监控路径的其初始空中飞行位置之前使第二内部监控无人机选择性地从被布置在装运储存器的第二无人机储存区域内的固定位置处的第二内部对接站(例如,内部对接站630b)解耦。照此,步骤705和710使第一和第二内部监控无人机在空中飞行并准备好开始收集感测信息,作为在空中监控装运储存器的内部内容的一部分。
在步骤715和720处,部署不同的内部监控无人机以在空中收集与在装运储存器内装载和维持的事物相关的不同感测信息。特别地,方法700在步骤715处以如下而继续:当第一内部监控无人机从第一初始空中飞行位置经过装运储存器内的第一空中飞行监控路径时,利用第一内部监控无人机上的第一传感器阵列在空中监控装运储存器的内部储存内容的第一部分。该空中监控动作可以采取在第一内部监控无人机经过装运储存器内的第一空中飞行监控路径时利用第一传感器阵列感测与装运储存器内的一个或多个空中飞行位置相关的环境信息的形式,或者在第一内部监控无人机经过装运储存器内的第一空中飞行监控路径时利用第一传感器阵列感测与装运储存器内的一个或多个空中飞行位置相关的环境信息来实现。
类似地,在步骤720处,方法700以如下而继续:当第二内部监控无人机从第二初始空中飞行位置经过装运储存器内的第二空中飞行监控路径时,利用第二内部监控无人机上的第二传感器阵列在空中监控装运储存器的内部储存内容的第二部分。并且像步骤715,可以在第二内部监控无人机经过装运储存器内的第二空中飞行监控路径时利用第二传感器阵列感测与装运储存器内的一个或多个空中飞行位置相关的作为第二感测信息的环境信息来实现步骤720中的空中监控。
方法700的实施例可以继续到步骤725,其中方法700可以基于由不同的内部监控无人机所收集的感测信息采取动作。特别地,在步骤725处,方法700可以通过如下而继续:确定由第一和第二内部监控无人机所收集的任何感测信息是否在范围外或超出可能针对在装运储存器内维持的物品所预期的。例如,在第一和第二内部监控无人机中的每个内维持的感测数据可以包括范围/阈值数据(例如,作为内部监控无人机625a和625b中的感测数据330的一部分而维持的范围/阈值信息)。这样的范围/阈值数据可以定义与组成无人机的相应传感器阵列的传感器元件相关的预期传感器值范围或传感器值阈值。例如,这样的范围/阈值数据可以特定于与由内部监控无人机625a和内部监控无人机625b中的每个监控的内部装运储存区域120的相应部分中的物品相关的预计经历的温度和光状况。在一些实施例中,在步骤725中可以被认为在范围外的内容的另外的示例可以扩展到与装载计划数据的不一致(例如,所收集的传感器信息包括关于应当存在于内部装运储存区域的该部分内的装运物品的标识信息,并且因此反映了与用于内部装运储存区域的该部分的装载计划数据相关的在范围外情况)。同样地,在一些实施例中,在步骤725中可以被认为在范围外的内容可以扩展到与物品定向的不一致。例如,由第一内部监控无人机625a所收集的感测信息可以包括表示特定装运物品的期望定向的标志的图像。当将该图像的定向与物品的当前定向进行比较时,这样的所收集的标志信息(如所收集的感测信息)可以指示当前定向和期望定向之间的在范围外情况。特定物品可能已被不正确地装载,在航空器100滑行以用于起飞时、在起飞期间、在空中飞行期间(诸如在经历湍流之后)或在着陆时被移动。因此,如果由第一和第二内部监控无人机所收集的感测信息不在范围外,则方法700从步骤725继续到步骤730,在步骤730中第一和第二内部监控无人机可以进一步经过其相应空中飞行监控路径并沿着其相应空中飞行监控路径在空中监控其内部储存内容的相应部分。否则,步骤725直接前进到步骤735,在步骤735中方法700基于(1)在利用第一内部监控无人机的第一传感器阵列监控时生成的第一感测信息和(2)在利用第二内部监控无人机的第二传感器阵列监控时生成的第二感测信息中的至少一个来检测内部储存内容的状况。
在方法700的一个实施例中,可以通过基于由第一内部监控无人机所收集的环境信息和由第二内部监控无人机所收集的环境信息中的至少一个来自动标识环境状况作为内部储存内容的状况而实现步骤735中的检测内部储存内容的状况。如先前解释的,取决于在特定内部监控无人机的传感器阵列内使用的感测元件的类型,可以自动标识不同类型的环境状况。例如,所标识的环境状况可以是如由第一或第二内部监控无人机上的传感器阵列的运动传感器元件感测到的运动状况;如由第一或第二内部监控无人机上的传感器阵列的光传感器元件感测到的光状况;如由第一或第二内部监控无人机上的传感器阵列的麦克风元件感测到的声音状况;如由第一或第二内部监控无人机上的传感器阵列的温度传感器元件感测到的温度状况;如由第一或第二内部监控无人机上的传感器阵列的烟雾传感器元件感测到的烟雾状况;如由第一或第二内部监控无人机上的传感器阵列的水分传感器元件感测到的湿度状况;以及如由第一或第二内部监控无人机上的传感器阵列的压力传感器元件感测到的压力状况。换言之,被部署在实现方法700的不同内部监控无人机上的相应传感器阵列可以包括一个或多种多样的不同类型的传感器,所述传感器用于标识与在装运储存器内装运的一个或多个物品(诸如内部装运储存区域120内的装运物品140a-145e)相关的不同环境状况。并且在步骤735中,另外的实施例可以使用多个类型的基于传感器的环境信息,作为由一个或第一或第二内部监控无人机自动标识环境状况作为内部储存内容的状况的一部分。
在步骤735之后,方法700可以向诸如递送运载工具收发器135之类的装运储存器收发器传输监控更新消息。这样的监控更新消息指示检测到的内部储存内容的状况,并且在检测到的状况基于第一感测信息时由第一内部监控无人机传输,或者在检测到的状况基于第二感测信息时由第二内部监控无人机传输。
类似于所公开的与方法500相关的实施例,方法700的另一实施例还可以包括使用多个内部监控无人机中的一个或多个来核实装运储存器的适当装载的步骤。例如,第一内部监控无人机可以基于将如由第一内部监控无人机扫描到的标识符号与所下载的在第一内部监控无人机的存储器内维持的用于装运储存器的装载计划进行比较来确定第一受监控装运物品的装载状态。第一内部监控无人机然后可以在该第一物品的装载状态指示装运储存器内第一物品的存在与装载计划不一致时生成第一装载警告,并将第一装载警告传输到装运储存器收发器(诸如递送运载工具收发器135)。同样地,第二内部监控无人机可以基于将如由第二内部监控无人机扫描到的第二标识符号与在第二内部监控无人机的存储器内维持的用于装运储存器的装载计划进行比较来确定第二受监控装运物品的装载状态。第二内部监控无人机然后可以在第二物品的装载状态指示装运储存器内第二物品的存在与装载计划不一致时生成第二装载警告,并将第二装载警告传输到装运储存器收发器(诸如递送运载工具收发器135)。
并且类似于所公开的与方法500相关的实施例,方法700的另一实施例还可以包括使用多个内部监控无人机中的一个或多个来核实装运储存器内的物品的恰当定位的步骤。例如,第一内部监控无人机可以基于如由第一内部监控无人机扫描到的第一标识符号来确定第一装运物品的位置状态。该第一标识符号至少包括指示第一物品的所期望的物品定向的第一方向标志,并且第一物品的位置状态反映第一物品的当前定向是否与如由标识符号的方向标志反映的所期望的物品定向不一致。第一监控无人机然后在第一物品的位置状态指示第一物品的当前定向与第一物品的所期望的物品定向不一致时生成第一位置警告,并且然后将第一位置警告传输到装运储存器收发器(诸如递送运载工具收发器135)。此外,第二内部监控无人机可以基于如由第二内部监控无人机扫描到的第二标识符号来确定第二物品的位置状态。第二标识符号包括指示第二物品的所期望的物品定向的第二方向标志,并且第二物品的位置状态反映第二物品的当前定向是否与第二物品的所期望的物品定向不一致。第二内部监控无人机然后在第二物品的位置状态指示第二物品的当前定向与第二物品的所期望的物品定向不一致时生成第二位置警告,并且将第二位置警告传输到装运储存器收发器(诸如递送运载工具收发器135)。利用这样的装载和/或位置警告,装运储存器收发器可以作为这样的多内部监控无人机系统的实施例的一部分做出反应以通知由装载人员操作的基于无线电的物流收发器,所述装载人员然后可以解决构成这样的警告的基础的装载或位置相关问题。
在方法700的步骤715和720中,可以使用另外的类型的传感器元件更具体地实现空中监控。例如,在方法700的另一实施例中,在步骤715中利用第一传感器阵列在空中监控内部储存内容的第一部分可以涉及在第一内部监控无人机经过装运储存器内的第一空中飞行监控路径时,利用第一传感器阵列的第一图像传感器部分从装运储存器内的第一多个空中飞行位置中的每个捕获内部储存内容的第一部分的至少一个图像。以相同的方式,在步骤720中利用第二传感器阵列在空中监控内部储存内容的第二部分可以涉及在第二内部监控无人机经过装运储存器内的第二空中飞行监控路径时,利用第二传感器阵列的第二图像传感器部分从装运储存器内的第二多个空中飞行位置中的每个捕获内部储存内容的第二部分的至少一个图像。照此,步骤735然后可以涉及基于由第一图像传感器捕获的所述至少一个图像或由第二图像传感器捕获的所述至少一个图像中的至少一者来自动标识内部储存内容的状况。
在另一实施例中,方法700可以具有基于(1)在第一内部监控无人机重复地经过第一空中飞行监控路径时来自第一图像传感器的随着时间的过去的多个图像的比较和(2)在第二内部监控无人机重复地经过第二空中飞行监控路径时来自第二图像传感器的随着时间的过去的多个图像的比较中的至少一个来自动地标识配置改变作为内部储存内容的状况的步骤735。
在又一更详细的实施例中,可以在第一和/或第二内部监控无人机的传感器阵列中使用深度传感器,以便收集多维映射信息,作为与内部储存内容相关的相关监控感测信息。特别地,方法700的实施例可以通过在第一内部监控无人机经过装运储存器内的第一空中飞行监控路径时利用第一传感器阵列的第一深度传感器部分来映射维持内部储存内容的第一部分的装运储存器内的第一储存区域的第一配置而实现在步骤715中利用第一传感器阵列在空中监控内部储存内容的第一部分。第一配置表示为内部储存内容的至少第一部分的多维映射。例如,内部监控无人机625a可以使用其传感器阵列上的深度传感器来映射由内部监控无人机625a巡逻的内部装运储存区域120的所述部分。在装运物品140a和140b存在于内部装运储存区域120的前部内时,由这样的深度传感器产生的映射可能采取装运物品140a和140b的三维映射的形式。这样的映射可以被称为装运物品140a和140b在该特定时间的配置。以类似的方式,在步骤720中利用第二传感器阵列在空中监控内部储存内容的第二部分可以涉及在第二内部监控无人机经过装运储存器内的第二空中飞行监控路径时使用第二传感器阵列的第二深度传感器部分来映射维持内部储存内容的第二部分的装运储存器内的第二储存区域的第二配置。照此,可以通过基于内部储存内容的至少第一部分的多维映射和内部储存内容的至少第二部分的多维映射中的至少一个来自动标识内部储存内容的状况而完成方法700的该进一步实施例中的步骤735。更具体地,可以通过基于(1)随着时间的过去的内部储存内容的第一部分的多维映射的比较和(2)随着时间的过去的内部储存内容的第二部分的多维映射的比较中的至少一个来自动标识配置改变作为内部储存内容的状况而实现步骤735。
因此,当所标识的配置改变基于随着时间的过去的内部储存内容的第一部分的多维映射的比较时,响应于作为步骤735的一部分来标识配置改变,第一内部监控无人机可以将配置改变通知传输到装运储存器收发器。这样的配置改变通知提供来自第一内部监控无人机的与所标识的特定配置改变相关的被提示的干预请求消息。
在方法700的另一实施例中,步骤715和720可以涉及当在空中监控装运储存器的内部储存内容时扫描标识符号。这可以涉及扫描例如装运物品的被打印在物品侧面上的名称或在装运物品上(诸如在内部储存区域内装载的ULD上)指示的该物品的实际尺寸。更详细地,步骤715可以通过在第一内部监控无人机经过装运储存器内的第一空中飞行监控路径时使用第一传感器阵列的第一扫描仪部分(例如,条形码扫描仪或图像传感器)扫描被固定到内部储存内容的第一部分内的第一物品的第一标识符号来利用第一传感器阵列在空中监控内部储存内容的第一部分。同样地,步骤720可以通过在第二内部监控无人机经过装运储存器内的第二空中飞行监控路径时使用第二传感器阵列的第二扫描仪部分(例如,条形码扫描仪或图像传感器)扫描被固定到内部储存内容的第二部分内的第二物品的第二标识符号来利用第二传感器阵列在空中监控内部储存内容的第二部分。此后,可以通过基于由第一扫描仪扫描到的第一标识符号或由第二扫描仪扫描到的第二标识符号中的至少一个来自动标识内部储存内容的状况而实现步骤735。这些标识符号可以是标识与其相应物品相关的装运信息的条形码符号,或者可以是被附到相应物品的标志,其标识装运装载信息(例如,物品的期望定向,或物品的其他放置信息,诸如物品的危险材料警告标签)。
本领域技术人员将领会,可以利用诸如示例性内部监控无人机625a、625b之类的装置来实现如上面在各种实施例中公开和解释的方法700,所述装置运行空中飞行监控程序代码325的实施例,并且作为包括装运储存器,内部对接站630a、630b和内部监控无人机625a、625b的基于多个无人机的受监控储存系统的一部分。这样的代码325可以存储在每个无人机中的非暂时性计算机可读介质上,诸如被布置在内部监控无人机625a、625b中的每个内的存储器储存器315。因此,当执行代码325时,内部监控无人机625a、625b的OBC 300(或OMP 310)(与内部监控无人机625a、625b上的其他电路(诸如其相应机载传感器阵列230的元件)合作)可以可操作以执行来自上面公开的示例性方法的某些操作或步骤,所述示例性方法包括方法700和该方法的变型。
基于无人机的递送运载工具部分检查
虽然上面的描述集中在所应用的技术解决方案的实施例上,所述技术解决方案增强了非常规地监控和智能地通知其他人关于与递送运载工具的装运储存隔间中可能存在的事物相关的状况的方式,但是以下描述了将配对的空中检查无人机部署为递送运载工具的专用部分的各种实施例。一般地,与递送运载工具配对的空中检查无人机的实施例可以执行对递送运载工具的特定部分的空中飞行检查,并且将基于空中飞行检查的消息传输到其他物流实体,诸如运载工具操作者(诸如飞行机组人员)和/或被分配给运载工具的可以检修运载工具的物流人员。递送运载工具的该类型的空中飞行扩展改进了递送运载工具可以使用专门配对的空中检查无人机进行自我检查的方式。
更详细地,图8A-12涉及基于无人机的递送运载工具检查系统及其操作的实施例,其中可以部署配对的空中检查无人机以在空中收集与递送运载工具上的目标检查点相关的基于传感器的检查信息,如果检查点在范围外则自动标识检查状况,并且向其他人传输关于这样的检查状况的通知。图8A图示了作为一类递送运载工具的示例性航空器100,其与在早期的图中示出的航空器类似。在图8A中,航空器100具有控制隔间105(例如,飞行人员可以从其控制和驾驶航空器100的驾驶舱)和用于维持被装运在航空器100内的在不同位置之间的物品的装运储存器810。
类似于图1A-1C中所示的操作控制部分,示例性控制隔间105包括递送运载工具收发器135。如先前解释的,这样的递送运载工具收发器135可以被实现为独立单元(例如,航空器机组人员使用的加固的基于无线电的平板电脑或智能电话)或航空器的航空电子套件的集成部分。更详细地,示例性递送运载工具收发器135的实施例可以包括显示器(诸如触摸屏显示器或航空电子显示单元);触摸屏显示器上的具有按钮、开关或触敏感受器的控制输入接口;以及无线电设备。示例性递送运载工具收发器135通过无线电设备与配对的空中检查无人机(PID)825和其他基于无线电的设备通信,经由控制输入接口接收用户/操作者输入,并生成递送运载工具相关信息以用于在显示器上呈现给用户/操作者。因此,如下面更详细地解释的,示例性递送运载工具收发器135的实施例可以用作与PID 825和由飞行人员、物流人员和维修人员操作的其他基于无线电的设备交互的基站类型设备。
如图8A中所示,示例性装运储存器810包括无人机储存区域815、内部装运储存区域820和机载安全系统区域822。示例性无人机储存区域815包括在PID 825不飞行时为PID825提供安全储存的内部对接站830。可以与如上面描述并在图4A和4B中示出的内部对接站130类似地实现示例性内部对接站830。因此,类似于内部对接站130,内部对接站830还包括与PDI 415、ECCI 435和EDCI 440类似的物理对接接口、电子充电连接接口和电子数据连接接口。
被固定在无人机储存区域815内的(如下面参考图9更详细地示出和解释的)示例性PID 825是航空器100的联结(link)部分,其在基于递送运载工具的装运操作(例如,将一个或多个物品从第一位置装运到第二位置,同时所述物品被维持在货物储存区域(诸如内部装运储存区域820)内)期间与航空器100一起行进。如图9中所示,可以利用与内部监控无人机125的组成元件类似的组成元件来实现示例性PID 825,用于提供能够紧密接近航空器100进行操纵和导航的空中飞行感测平台。PID 825一般可以使用类似的无人机捕获接口(DCI),利用所述无人机捕获接口(DCI)以变得相对于无人机储存区域815内的内部对接站830固定。此外,被部署在PID 825上的传感器阵列通常包括至少一个类型的图像传感器,利用所述图像传感器来捕获关于被作为目标以用于空中审查的在航空器100上的不同检查点的图像。如下面将更详细地解释的,这样的空中检查审查可以由PID 825自主进行,或者可以被利用从无线基础控制器无线地提供给PID 825的飞行命令或者通过到(如参考图10更详细地示出和解释的)航空器100上的基础控制器的有线控制系绳连接来控制。此外,可以由PID 825关于在递送运载工具内的被作为目标的检查点以及在递送运载工具外部的检查点进行这样的空中检查审查。
内部装运储存区域820一般是航空器100的可访问储存隔间,在其处在航空器100的飞行操作期间可以装载、移动、固定和维持被装运的物品(一般也称为货物)。例如,包装的装运物品845在图8A中被示出在内部装运储存区域820内固定在航空器100内。可以使用被部署在航空器100上的不同类型的货物装卸点(例如,滚筒、脚轮、活动甲板(rollerdeck)的一部分、滚筒球垫、脚轮垫、转盘、传送带等)将包装的装运物品845作为货物在该储存区域820内移动。这样的示例性货物装卸点促进将货物移动到储存区域820中、内和外,使得货物可以被安全且更容易地移动到航空器100中、内和外。例如,包装装运物品845在图8A中被示出在具有滚筒840的滚筒球垫835的一部分上。这样的滚筒840可以被固定或铰接以便为货物提供有运动能力的表面接口,但稍后被缩回。图8A中所示的示例性滚筒840允许物流人员将装运物品845作为货物从航空器100外部移动并且到装运物品845可被固定到的区域820内的期望位置中。可以利用货物附着点实现固定货物,所述货物附着点诸如是被配置成容纳系紧带850的系紧附件852(例如,滚筒球垫835中的洞、槽、钩或环)。一般地,这样的货物附着点可以位于储存区域820(包括活动梯通道)内并且用作帮助将货物维持和固定在其期望位置中的一类锚(anchor)。在一个实施例中,货物附着点可以被配置成容纳货物网,所述货物网可以被放置在装运物品845上方,作为将物品固定在储存区域820内的一部分。另一实施例可以使用被布置在支撑地板(诸如滚筒球垫835)上的以销形式的示例性货物附着点,所述支撑地板直接接触并牢固地保持ULD结构的一部分作为装运物品845。因此,货物装卸点和货物附着点是与正被装运在储存区域820内的事物进行接口连接的机械结构类型,并且可能需要周期性检查以确保适当的操作。然而,典型的货物航空器(诸如航空器100)可能具有非常多的货物装卸点和货物附着点。
递送运载工具的装运储存器(诸如储存器810)还可以具有一个或多个指定区域,其中可以期望或保证增强级别的检查。增强级别的检查一般是具有更多细节或细看的检查,诸如在将更严格的容差范围用于所收集的传感器数据的适用的可接受范围时,在比针对其他区域花费更多时间做检查时,在部署更大数目的传感器类型以便进行检查时,等等。一般地,这样的指定区域可以与特定系统、装备或材料相关联,所述特定系统、装备或材料从关于正被运输的事物的安全方面或从航空器本身的任务关键方面是重要的。例如,如图8A中所示,示例性储存器810包括机载安全系统区域822,其被认为适于该区域内的增强级别的检查点。换言之,用于某些类型的装备的区域和/或用于某些类型的材料(例如,危险材料、苛性材料、腐蚀性材料、任务关键装备或系统等)的储存器可以被认为是实施例中的指定区域,并接受针对与这样的指定区域相关的那些检查点的增强级别的检查。因此,在所图示的示例中,PID 825可以在从在位于指定的机载安全系统区域822中的灭火装备855和灭火剂储存器860附近的空中位置检测基于传感器的检查信息时花费更多时间,使用特殊容差,或者部署一组更稳健的传感器。
如上面提及的,递送运载工具的实施例具有与递送运载工具相关联的目标检查点。目标检查点对应于要以非常规有利的方式检查的递送运载工具的相应部分。这样的目标检查点对于不同的递送运载工具可以是不同的,诸如对于特定货物航空器(诸如航空器100)的不同型号和配置可以是不同的,并且可以包括在航空器内部和航空器外部的多个指定检查区域。例如,如图8A-8G中所示,示例性PID 825从接近——在航空器100内部和外部的——航空器100的不同目标检查点的空中位置进行检查。
例如,航空器100内部的目标检查点可以包括可访问的货物储存区域(诸如区域820)的指定检查区域以及货物装卸和附着点。这可以包括将储存区域820内的系紧附件852作为将由PID 825检查的一类货物附着点;将滚筒840和滚筒球垫835作为促进货物(诸如装运物品845)在航空器100内的移动的一类货物装卸点。货物装卸点的另外的示例可以包括但不限于脚轮、活动甲板的一部分、脚轮垫、转盘和传送带。
航空器100(即,一类递送运载工具)内部的目标检查点还可以包括航空器内部的其他指定检查区域,诸如具有机载安全系统装备(诸如灭火装备855或火灾扑灭装备)以及用于相关材料(诸如灭火或火灾扑灭材料)的相关储存器860的机载安全系统区域822。可以作为航空器100内的目标检查点的另外的指定检查区域可以用于储存危险材料或其他敏感材料(例如,用于需要被维持在严格的温度范围内的温度敏感材料的区域、用于水分敏感材料的区域、用于其他环境上敏感的材料的区域),其可能对要如何储存和运输这样的材料有严格的规定。
示例性目标检查点还可以包括在外部暴露在递送运载工具上的指定检查区域。例如,这样的外部可查看的目标检查点可以包括但不限于航空器上的面板;将结构联接在一起的铆钉;各部分之间的接缝或关节;引擎(诸如用于航空器的喷射或螺旋桨驱动的引擎);飞行操纵面,其被布置在机翼、稳定器或尾部(诸如襟翼、副翼、调整片、扰流片等)的前缘或后缘上;窗户密封件;到航空器内的可关闭入口(诸如到航空器内部的门、到货舱的腹门或侧门、到航空电子设备舱的通道门或舱口、起落架门等);被布置在航空器的外部上的航空器照明设备;天线,其可以被共形地安装或从航空器的主体伸出来;以及可以被固定或可缩回的起落架和轮胎。此外,检查一些示例性目标检查点可能在其他方面异常困难且耗时,因为它们可能仅可从航空器递送运载工具上方访问使得那些点(例如,航空器灯、操纵面、窗户密封件或安装在航空器的主体之上的其他组件)从地平面视角不可见。
在一个实施例中,示例性目标检查点可以包括被指定用于增强级别的基于传感器的检查的优先化子集(诸如用于具有用于航空器100的包括灭火装备855和灭火剂储存器860的机载安全系统的指定检查区域的航空器100的目标检查点的子集)。因此,利用配对的检查无人机进行对递送运载工具(诸如航空器100)的空中检查的实施例可以基于特定目标检查点是否是优先化子集的一部分而使用不同级别的检查细看。
例如,图8A-8G一般地示出了用于检查(作为示例性递送运载工具的)航空器的基于无人机的系统的实施例,其涉及专门配对的检查无人机(PID 825)以及在航空器100内的和在外部暴露在航空器100上的目标检查点。向后参考图8A,PID 825(在被作为用于该递送运载工具并且仅用于航空器100的专用检查工具与航空器100配对并专门分配给航空器100时)被示出在内部对接站830上的安全位置中。类似于内部对接站130,该实施例中的内部对接站830使用促进将PID 825维持在内部对接站830上的安全位置中的物理对接接口、可以向PID 825提供电力的电子充电连接接口、以及可以提供与PID 825的有线双向数据链路的电子数据连接接口。内部对接站830可以连接到递送运载工具收发器135,其可以生成激活命令以发起对航空器100上的目标检查点的空中检查。在另一实施例中,响应于来自另一设备的无线信号(例如,通过与通信接口430类似的内部对接站830上的通信接口接收的信号),内部对接站830可以将激活命令提供给PID 825。更进一步地,另一实施例可以使激活命令被无线地直接而不是通过内部对接站830提供给PID 825。
在接收到激活命令时,PID 825从至少低功率状态转变到有效功率状态,作为递送运载工具的目标检查操作的一部分。在有效功率状态中,PID 825使其无人机捕获接口自动将PID 825从内部对接站830的物理对接接口解耦。这可以被利用PID 825、内部对接站830或两者上的铰接或被致动组件来实现。PID 825访问其存储器以从与航空器100相关的机载检查简档记录标识出目标检查点。特别地,目标检查点对应于——在航空器100的内部和外部的——航空器100的相应部分。
在图8B中,示例性PID 825已经使用其提升引擎从内部对接站830起飞,移动到无人机储存区域815内的初始空中飞行位置,并且然后移动到接近目标检查点中的一个(诸如滚筒球垫835)的空中位置。在滚筒球垫835上方的该空中位置处,PID 825使用机载传感器阵列来检测与该目标检查点相关的基于传感器的检查信息。更详细地,PID 825可以基于从滚球筒垫835上方的空中位置检测到的基于传感器的检查信息来自动标识关于滚筒球垫835(航空器100的目标检查点)的不可接受地在范围外的检查状况。在范围外的检查状况特定于特定目标检查点并且被相对于该检查点的可接受范围进行标识。在PID 825上维持的检查简档记录可以标识每个目标检查点,指示检查点是否被优先化以供增强级别的检查,指示可以使用什么传感器来执行对该点的检查,以及与该点相关的所收集的基于传感器的检查信息的相关联的可接受范围。例如,在图8B中,如果PID 825从内部对接站830上方的初始位置移动到滚筒840上方的空中飞行位置,则PID 825可以基于与滚筒840(作为航空器的目标检查点中的一个)相关的检测到的基于传感器的检查信息而自动标识与滚筒840相关的检查状况。所收集的这样的基于传感器的检查信息可以是滚筒840的图像和/或深度映射信息,所述图像可以被处理以标识损坏或妨碍,所述深度映射信息可以被处理以标识滚筒840是否已受损,从相对于其他附近参考物体(例如,其他滚筒)的预期位置移位,或者仅不再处于它被预期位于的地方。如果滚筒840看起来没有受损并且存在,则PID 825可以移动到航空器100中的另一目标检查点。然而,如果PID 825标识出滚筒840在该点的可接受范围外的检查状况(例如,滚筒未被定位,滚筒出现妨碍,滚筒看起来受损或相对于其预期位置移位),则PID 825可以向诸如递送运载工具收发器135之类的递送运载工具接收器传输检查通知消息,使得可以按照检查状况行动。可以在航空器100内对航空器内的其他目标检查点(诸如系紧附件852、灭火装备855或灭火剂储存器860)进行类似类型的空中检查。
如上面所指出的,递送运载工具的一些目标检查点可以在外部暴露于运载工具。如图8C中所示,可以打开(或远程致动以打开)航空器100的可关闭入口或出入舱口865,以允许PID 825移动到接近可从航空器100外部访问和查看的目标检查点的空中飞行位置。在图8D中示出的示例中,一旦从可关闭入口或出入舱口865(不管是货物活动梯开口、腹部储存保持门还是专用的无人机舱口)出来,PID 825可以移动到靠近机翼875并接近喷射引擎880的进气风扇885的空中位置。从该空中位置,PID 825可以检测基于传感器的检查信息,以自动标识关于作为目标检查点的进气风扇885的在范围外的检查状况(并向递送运载工具收发器135传输相关的检查通知消息,如果自动标识出这样的状况的话)。
以相同的方式,如图8E中所示,PID 825可以移动到机翼875上方并且接近操纵面副翼890的空中位置。从该另一空中位置,PID 825可以检测关于操纵面890的基于传感器的检查信息(例如,其铆钉、接缝、关节、致动结构、运动范围等),以自动标识关于作为目标检查点的操纵面890的在范围外的检查状况(并向递送运载工具收发器135传输相关的检查通知消息,如果自动标识出这样的状况的话)。在其中要检查操纵面890的运动动作范围的实施例中,PID 825可以直接或间接地与递送运载工具收发器135通信以请求被检查的操纵面的致动运动,作为检查的一部分,并且同时PID 825处于机翼875上方并且接近操纵面副翼890的空中位置中。递送运载工具收发器135然后可以(例如,经由向飞行人员递送消息、在收发器显示器上显示消息等)请求人类致动航空器控制以响应地使操纵面移动,或者可以响应地与航空器的航空电子系统进行接口连接以电子地使操纵面移动而不用人为干预。
PID 825还可以检查航空器100下方的目标检查点。例如,如图8F中所示,PID 825可以移动到航空器100下方并且接近后起落架870b的空中位置。从该位置,PID 825可以使用其传感器阵列来检测关于后起落架870b的基于传感器的检查信息(例如,其轮胎、悬架、致动结构、起落架门等)以自动标识关于作为目标检查点的起落架870b的在范围外的检查状况。并且如果标识出在范围外的检查状况,则PID 825可以向递送运载工具收发器135传输相关的检查通知消息。从那里,PID 825可以通过入舱口865重新进入航空器100,并且可以继续移动到靠近另外的目标检查点的其他位置或返回以着陆在无人机储存区域815内的内部对接站830上。
作为自动标识检查状况的一部分,可以利用如图9中所示的经连接的电子和感测组件来实现示例性PID 825。现在参考图9,示例性PID 825包括用于示例性内部监控无人机125的参考图2和3示出和解释的类似组件。除了那些类似的组件之外,示例性PID 825包括机载控制器(OBC)900,其类似于OBC 300。像OBC 300,OBC 900使用在其核心处的一个或多个处理器连同存储器315(例如,易失性的、非易失性的或两者,取决于OBC 900的配置)。并且像OBC 300,OBC 900与电机控制电路(诸如电子速度控制器360a、360b)、引导相关电路(诸如全球定位系统(GPS)芯片350、惯性测量单元(IMU)355和接近传感器215a、215b)、专用对接电路(诸如无人机捕获接口370和电子对接连接235)、通信相关电路(诸如通信接口365)、有效载荷电子设备(诸如机载传感器阵列230)、以及为所有机载有源电子设备提供电力的机载电源(诸如机载电池385)进行接口连接或连接。OBC 900的实施例可以通过部署各种机载外围设备(例如,定时器电路、USB、USART、通用I/O引脚、IR接口电路、DMA电路、缓冲器、寄存器等)来与这样的电路进行接口连接或连接,所述各种机载外围设备实现到被布置在PID 825内(例如,被安装在机身200的不同部分上)的不同组件的接口(例如,插头类型或连接器化接口)。
作为示例性PID 825的一部分,OBC 900一般控制无人机825的自主飞行和对接以及使用机载传感器阵列230的与不同的目标检查点相关的数据收集任务。在一些实施例中,OBC 900可以被用单个处理器、多核处理器或多个处理器实现,并且使不同的程序同时运行以管理和控制不同的自主飞行/对接和基于传感器的检查信息检测任务。例如,在图9中所示的实施例中,可以分别在机载飞行控制器(OFC)305和机载检查处理器(OIP)910之间划分飞行/对接控制和检查数据收集/评定操作。在这样的实施例中,OFC 305和OIP 910可以能够访问同一存储器,诸如存储器储存器315,或者替代地,OBC 900可以被用OFC 305和OIP910中的每个可访问的单独的专用存储器来实现。本领域技术人员将领会,考虑到用于不同责任的不同存储器需求,与OMP 310可访问的存储器相比,在实施例中OFC 305可访问的存储器可具有不同的可访问性和大小要求。例如,当与OFC 305执行的任务所需的存储器的大小相比时,考虑到通过机载传感器阵列230收集的基于传感器的检查信息(例如,图像、视频、深度映射等)的预期大小,OIP 910可访问的存储器可能非常大。如将进一步解释的,OFC305和OIP 910中的每个可以包括外围接口电路,其将(一个或多个)处理元件耦合到不同的机载外围电路,诸如GPS 350,惯性测量单元355,通信接口365,控制每个提升引擎210a、210b的电子速度控制器360a、360b等。
更详细地,示例性OIP 910可以被用低功率微处理器或基于处理器的微控制器实现,所述低功率微处理器或基于处理器的微控制器被分派任务/编程以从机载传感器阵列230收集或接收基于传感器的检查信息并基于从接近目标检查点的空中位置检测到的基于传感器的检查信息而自动标识关于该目标检查点的在范围外的检查状况。在范围外的检查状况一般指示检测到的基于传感器的检查信息在与该特定目标检查点相关的递送运载工具的安全或期望操作的可接受范围外。照此,OIP 910可以被部署在PID 825的实施例中,
作为执行操作代码和应用程序代码(例如,操作系统320、递送运载工具检查程序代码925)以及在存储器315中维持的在空中检查根据本发明的实施例的其配对的航空器100内和上的不同目标检查点时有用的其他程序模块的任务专用处理器。
更具体地,操作系统320可以在加电时由OIP 910加载,并提供基本功能,诸如程序任务调度、应用程序代码(诸如示例性检查程序代码925)的执行、以及控制OIP 310上的较低级别电路(例如,寄存器、缓冲器、总线、计数器、定时器等),所述较低级别电路与PID 825上的其他外围电路(诸如机载传感器阵列230,接近传感器215a、215b,电子对接连接235,GPS 350,IMU 355,ESC 360a、360b,通信接口365和DCI 370)进行接口连接。
一旦操作系统320被加载,就可以加载和执行检查程序代码925,作为实现用于检查诸如航空器100之类的递送运载工具的基于空中无人机的方法的一部分。示例性检查程序代码925是以一个或多个机器可读、非瞬态程序代码模块或应用的形式的一组可执行指令。所述(一个或多个)程序代码模块可以由OBC 900(或在飞行控制专用于单独的OFC 305时由OIP 910)加载和执行,以将PID 825适配成专门与航空器配对的作为航空器的联结部分的非常规配置的空中检查装置,其在装运操作期间与航空器一起行进,无论航空器位于什么地方都为航空器提供快速且保证的检查功能性。PID 825的该特别配置的OBC 900,如在本文中作为实施例的一部分更详细地描述的,实现操作过程步骤并提供非常规的功能性,尤其是当由PID 825执行的总体检查过程步骤被共同视为整体时。作为实施例的一部分,这样的被特别适配和配置的配对的检查无人机825有助于改进用于相关递送运载工具的部分——用于在递送运载工具内、在递送运载工具外部的指定检查区域,以及可在空中从递送运载工具上方访问但从相对于递送运载工具的地平面视角不可见的区域——的检查操作的速度和稳健性质。
在操作期间,OBC 900(或至少OIP 910)可以访问和/或生成在存储器315内维持的数据,诸如感测数据930,飞行简档数据935,消息传递数据940和检查简档记录945。一般地,感测数据930包括由作为机载传感器阵列230的一部分而部署的(上面描述的)不同传感器所收集的基于传感器的检查信息,并且可以根据所使用的传感器的类型和所收集的信息的类型(例如,温度的数值测量结果、图像、视频、深度感测测量结果等)而采取不同的形式。例如,可以在PID 825的机载传感器阵列230上使用的不同传感器可以包括图像传感器(例如,视觉成像传感器、红外(IR)成像传感器和/或热成像传感器)、温度传感器和/或深度传感器(例如,LIIDAR传感器和/或超声换能器)。根据特定检查点所期望的检查的类型,检测到的组成感测数据930的基于传感器的检查信息可以由机载传感器阵列230上的这些传感器中的一个或由机载传感器阵列230上的多个传感器生成。
飞行简档数据935包括定义PID 825将如何飞行的信息。该数据935可以包括关于PID 825要经过的包括接近该航空器100的相应目标检查点中的每个的空中位置的空中飞行检查路径的导航数据,以及当在相对于这些空中位置移动时生成用于ESC 360a、360b的飞行控制输入时要使用的飞行控制设置信息。
消息传递数据940一般是当配对的检查无人机生成和/或传输与航空器100上的目标检查点中的一个或多个的状况相关的通知或其他类型的消息时使用的一类数据。这样的消息传递数据940可以包括关于在飞机上接收的或要向PID 825外部发送的在飞机上生成的消息的信息。
检查简档记录945维持由检查程序代码925访问和使用的递送运载工具相关信息。检查简档记录945可以被初始加载到存储器315中或者稍后经由PID 825接收的下载来更新并被存储到存储器315中以便提供特定于特定递送运载工具(诸如航空器100)的检查相关信息。检查简档记录945至少包括指示与要检查的递送运载工具的部分对应的不同目标检查点的数据,以及针对递送运载工具的操作的每个目标检查点的基于传感器的检查信息的可接受范围。使用检查简档记录945中的信息和所收集的基于传感器的检查信息,OIP 910可以自动标识与目标检查点中的一个相关的不可接受状况(即,在范围外的检查状况),诸如缺失状况、松动状况、受损状况、破裂状况、磨损状况、泄漏状况和热相关状况。
在一个实施例中,检查简档记录945还可以包括针对目标检查点中的一个或多个所检测到的在先的基于传感器的检查信息。PID 825可以存储这样的在先的检测到的信息,作为基准或本地参考状况。以该方式,当将针对一个目标检查点的基于传感器的检查信息与针对同一目标检查点所检测到的在先的基于传感器的检查信息进行比较时,(除了绝对测量之外或代替绝对测量)OIP 910可以使用相对测量,作为自动标识该目标检查点的检查状况的一部分。
在另一实施例中,检查简档记录945内定义的目标检查点可以包括被指定用于基于传感器的检查的增强级别的目标检查点的优先化子集。可以在检查简档记录中将这样的子集指定为例如包括在阈值时间段内检修的递送运载工具的部分和/或包括超过年龄阈值的递送运载工具的部分。如上面所指出的,增强级别的基于传感器的检查可能涉及更多细节或细看,诸如将更严格的容差范围用于所收集的基于传感器的检查信息的适用的可接受范围,与用于其他区域的时间相比花费更多时间做检查,部署更大数目的传感器类型以便进行检查等。
在PID 825进行对航空器100的相关目标检查点的空中检查之后,OIP 910可以基于所收集的基于传感器的检查信息来更新存储器315中维持的检查简档记录945。因此,经更新的检查简档记录945可以反映与特定递送运载工具上的每个目标检查点相关的空中检查的电子目录。OIP 910可以参考和使用这样的目录,以标识可能尚未在可接受范围外部的特定目标检查点的状况趋势,但是可能越来越接近在范围外的或不可接受的检查状况以保证发出相关检查通知消息。此外,经更新的检查简档记录945(其可以包括关于特定目标检查点的趋势信息)可以由OIP 910传输到PID 825外部的其他设备,诸如递送运载工具收发器135或由负责递送运载工具——即航空器100——的维修人员操作的维修相关接收器。
本领域技术人员将领会,特定检查程序代码925和由这样的检查程序代码925所使用的相关数据930-945的以上标识不是详尽的,并且实施例可以包括另外的可执行程序代码或模块以及与被特别编程的基于处理的配对的检查无人机825的操作相关的其他数据。此外,本领域技术人员将领会,并非图9中图示的如在存储器315内的所有数据元素必须同时出现在存储器315中。
如上面关于图3所讨论的,OFC 305(作为OBC 900的一部分)是能够使无人机825自主飞行的飞行控制器。换言之,OFC 305(作为OBC 900的一部分)可以自主生成飞行控制输入以使得PID 825能够自我控制PID 825从内部对接站830上的固定位置到接近检查简档记录945中标识的每个目标检查点的相应空中位置的空中运动。这样的自主飞行可能涉及自动起飞、(例如,经由航点飞行)经过空中飞行监控路径、以及在空中飞行时和在被固定到内部对接站830时的数据通信或遥测。更详细地,OFC 305的实施例(作为OBC 900的一部分)包括外围接口电路(图9中未示出,但是本领域技术人员将领会,它可以被用缓冲器、寄存器、总线以及其他通信和命令路径来实现),用于与PID 825上的引导相关电路、电机控制电路、专用对接电路和通信电路交互,作为控制无人机825的运动和飞行稳定性同时导航并避免在运动期间的碰撞的一部分。
像OBC 300,OBC 900(以及OFC 305和/或OIP 910)可以被用低功率嵌入式处理器来实现,作为具有在其核心处操作的片上系统(SoC)设备的单板计算机的一部分。在这样的实施例中,SoC设备可以包括不同类型的存储器(例如,可移动存储器卡槽,诸如安全数字(SD)卡槽,作为可移动存储器;闪存,其作为机载非易失性存储器储存器进行操作;以及RAM存储器,其作为机载易失性存储器进行操作);存储在非易失性存储器储存器上并在易失性RAM存储器中运行的操作系统(诸如Linux);以及可以实现GPS 350,IMU 355,ESC 360a、360b,通信接口365,DCI 370,有线数据接口375和充电接口380中的任一个的外围设备。
在一些实施例中,PID 825可以经由一类控制系绳而耦合到递送运载工具上的基础控制器。例如,图10图示了根据本发明的实施例的其中示例性PID 825利用示例性控制系绳1005耦合到示例性基础控制器1000的实施例。特别地,基础控制器1000在图10中被示出固定到航空器100并且至少提供数据(例如,飞行命令),并且在一些实施例中,通过控制系绳1005(例如,PID 825和基础控制器1000之间的电和/或光纤管道)向PID 825提供电力。照此,图10的实施例中所示的PID 825还可以包括被耦合到PID 825的OBC 900(或被实现为OFC 305的一部分)的控制接收器,其中控制接收器具有连接到控制系绳1005的输入。这样的控制接收器(例如,作为PID的控制接收器进行操作的用于OFC 305的接收器接口)从基础控制器1000接收飞行命令,并将所接收的飞行命令传递到机载控制器(例如,到OFC 305),所述机载控制器然后基于所接收的飞行命令而生成用于提升引擎210a、210b的适当的飞行控制输入。利用这样的控制系绳1005,PID 825在其飞行范围内受到更多限制,并且使它到接近目标检查点的不同空中位置的飞行经由控制系绳1005和基础控制器1000以非自主方式控制。
在涉及由基础控制器1000控制的PID 825的飞行操作的另一实施例中,PID 825的OFC 305可被配置并可操作以自我生成用于提升引擎210a、210b的着陆控制输入(经由提供给ESC 360a、360b的信号),如果控制系绳1005断裂的话。在这样的情况下,OFC 305提供的着陆控制输入有助于使PID 825安全地返回到内部对接站830并将PID 825的DCI 370固定到内部对接站830的物理对接接口。
从检查递送运载工具的过程视角来看,用于检查递送运载工具(诸如航空器100)的基于无人机的方法的实施例涉及专门配对的检查无人机(诸如PID 825)的操作。图11是图示根据本发明的实施例的用于检查递送运载工具的这样的示例性基于无人机的方法的流程图。现在参考图11,方法1100从步骤1105开始,其中配对的检查无人机(PID)从至少低功率状态转变到有效功率状态,作为递送运载工具的目标检查操作的一部分。PID可以从无动力状态转换,或者替代地,从低功率状态(诸如休眠模式)转换,所述低功率状态节省电力并且不使完整的机载电路被加电以用于正常的空中飞行操作。如上面关于示例性PID 825所解释的,PID被专门分配给递送运载工具(例如,航空器(诸如航空器100)、送货车、与货运拖车耦合的卡车、或船舶)并且在基于递送运载工具的装运操作期间与递送运载工具一起行进。这样的操作可以是如下操作:其中递送运载工具将一个或多个物品从第一位置装运到第二位置,同时那些物品被维持在递送运载工具的货物储存区域内。因此,考虑到PID与其分配的递送运载工具之间的该联结关系和物理耦合,PID是递送运载工具的扩展。
在步骤1110处,方法1100通过如下而继续:一旦配对的检查无人机转变到有效功率状态,就自动使PID从被固定在递送运载工具内(例如,在航空器的可访问的货物储存隔间内)的内部对接站上的固定位置解耦。例如,如图8A中所示,PID 825可以自动从内部对接站830解耦。这可以涉及致动PID 825上的无人机捕获接口(和铰接起落架)以从内部对接站830上的固定结构释放PID 825,致动内部对接站830上的物理对接接口以使用内部对接站830上的可移动固定夹具来释放PID 825,或致动PID 825和内部对接站830两者上的可移动结构以从内部对接站830上的其固定位置释放PID 825。在另一实施例中,步骤1110还可以涉及打开到可访问的储存隔间的至少一个通道门(未示出),其中通道门可以将无人机储存区域与可访问的储存隔间分开。在又一实施例中,步骤1110还可以涉及打开可关闭入口门或舱口(诸如舱口865),其允许PID移动到递送运载工具外部以进行对递送运载工具的某些目标检查点的空中检查。
在步骤1115处,方法1100以如下而继续:PID上的机载处理器标识与递送运载工具的相应部分对应的目标检查点。该步骤可以涉及将用于递送运载工具的检查简档记录下载到PID的存储器中,其中检查简档记录(诸如如关于图9所解释的记录945)将特定于递送运载工具的指定检查区域标识为目标检查点。替代地,该步骤可以使PID简单地访问PID的存储器中的现有检查简档记录。如上面所解释的,这样的目标检查点可以是特定于运载工具内部的指定检查区域(例如,航空器内的可访问货物储存区域、货物附着点、货物装卸点、用于被用于火灾扑灭和抑制的装备和材料的机载安全系统区域、用于危险材料储存的机载区域等)。进一步地,这样的目标检查点可以是在外部暴露在递送运载工具上的指定区域(例如,可在空中从递送运载工具上方访问但是从相对于递送运载工具的地平面视角不可见的指定检查区域、航空器类型的递送运载工具的一个或多个航空器组件(诸如面板、铆钉、接缝、引擎、飞行操纵面、窗户密封件、到航空器内的可关闭入口、航空器照明设备、天线、起落架和轮胎)等)。
在方法1100的另一实施例中,可以将递送运载工具的所标识的目标检查点中的一个或多个标识为目标检查点的优先化子集。如上面所解释的,这样的优先化子集被自动指定用于增强级别的基于传感器的检查,作为检测针对目标检查点的优先化组的基于传感器的检查信息的一部分。例如,递送运载工具的目标检查点的示例性优先化子集可以包括递送运载工具的未在阈值时间段内检修的某些部分或者递送运载工具的超过年龄阈值的某些部分。因此,如果如图8F中所示的起落架870b没有在指定的维修时间段内进行检修,则由如图8F中所示的PID 825进行的检查可以是增强级别的检查,因为起落架870b被标识为在航空器100的目标检查点的这样的优先化子集内。针对被标识为优先化子集中的一个的目标检查点的增强级别的检查可以在(与PID检测针对不在目标检查点的优先化组中的那些的基于传感器的检查信息所花费的时间相比)增强的检查时间段内发生,可能涉及PID上的多个传感器(用于更稳健类型的检查——图像、温度、IR等)。
在步骤1120处,方法1100以如下而继续:使PID从固定在递送运载工具内的内部对接站上的固定位置在空中移动到接近目标检查点中的一个的空中位置。这可以是递送运载工具内的位置(诸如图8B中所示的接近航空器100内部的滚筒840的位置)或递送运载工具外部的位置(诸如图8D中所示的接近航空器100外部的引擎880的进气风扇885的位置)。如果该位置在递送运载工具外部,则步骤1120可以涉及使可关闭入口通道舱门、门或面板打开,使得PID可以从递送运载工具的对接站内部移动到接近在递送运载工具外部的目标检查点中的一个的空中位置。
在步骤1125处,方法1100使PID检测和收集与目标检查点相关的基于传感器的检查信息。特别地,这涉及一旦PID已经在空中移动到接近目标检查点中的一个的空中位置,就使PID上的至少一个传感器检测基于传感器的检查信息。用于检测这样的基于传感器的检查信息的(一个或多个)传感器可以通过PID的检查简档记录(例如,图9中所示的示例性PID 825的检查简档记录945)中的信息来标识。例如,PID的传感器阵列可以包括用于捕获与目标检查点相关的一个或多个图像的图像传感器(例如,视觉成像传感器、红外(IR)成像传感器和热成像传感器);用于测量与目标检查点相关的温度的温度传感器;或者用于表面映射目标检查点的深度传感器(例如,LIDAR传感器、雷达传感器、超声换能器)。
在步骤1130处,方法1100使PID的机载处理器(例如,OIP 910)将在步骤1125处收集的检测到的基于传感器的检查信息与作为PID的检查简档记录的一部分而维持的信息(例如,参考参数)进行比较。这样的比较是自动发现目标检查点的预期状况与目标检查点的实际状况之间的差异并量化那些差异的一部分。在一个实施例中,参考信息或参数可以是针对该目标检查点的在先的基于传感器的检查信息。在另一实施例中,参考信息或参数可以是针对与递送运载工具的所述部分的可接受操作对应的目标检查点的基于测量结果或传感器的范围。在另一实施例中,这样的参考信息或参数可以包括针对该目标检查点的在先的基于传感器的检查信息和可以在比较中使用的传感器数据范围两者。换言之,步骤1130处的比较可以涉及检测到的传感器信息与限制或范围的较简单比较,但也可以涉及不同类型的检测到的传感器信息与各种类型的参考信息的多次比较。
在步骤1135处,方法1100基于步骤1130中的比较的结果而自动标识与目标检查点相关的检查状况。换言之,处理当前所收集的针对该目标检查点的基于传感器的检查信息可以产生目标检查点现在在递送运载工具的操作的可接受范围外部的结果。更详细地,这可能是由于所述比较指示目标检查点的当前状态与在同一点上收集的在先的基于传感器的检查信息足够不同,使得所述结果指示该点的检查状况。这样的检查状况可以指示目标检查点处于检查点本身的恰当操作和/或递送运载工具的恰当操作的不可接受状况中。例如,与目标检查点相关的不可接受状况可能是缺失状况、松动状况、受损状况、破裂状况、磨损状况、泄漏状况和热相关状况。因此,如果步骤1135未能自动标识目标检查点的检查状况,则步骤1135直接前进到步骤1155。然而,如果步骤1135基于检测到的基于传感器的检查信息(例如,这样的基于传感器的检查信息与目标检查点的参考信息的比较)自动标识检查状况,则步骤1135前进到步骤1140。
在步骤1140处,PID响应地向被布置在递送运载工具上的递送运载工具接收器(诸如递送运载工具收发器135)传输检查通知消息。检查通知消息是针对与递送运载工具相关联(或包括递送运载工具)的基于配对的检查无人机的系统的一类反馈。照此,递送运载工具接收器能够提醒与递送运载工具相关联的人员。更详细地,实施例可以使步骤1140还(或者替代地)将检查通知消息传输到由递送运载工具的运载工具工作人员操作的移动交互式收发器以通知操作递送运载工具的递送运载工具工作人员(例如,使用加固的平板电脑作为一类移动交互式收发器并且可以查看检查通知消息以及关于相关目标检查点的相关基于传感器的检查信息的飞行工程师)。同样地,实施例可以使步骤1140还(或者替代地)将检查通知消息传输到由递送运载工具的维修人员操作的维修接收器以通知检修该递送运载工具的维修人员(例如,使用加固的平板电脑作为一类维修接收器并且可以查看检查通知消息以及关于相关目标检查点的相关基于传感器的检查信息的航空器机械师)。
在步骤1145处,方法1100的实施例可以使PID接收响应于所传输的检查通知消息的飞行命令。可以接收这样的飞行命令,以便有效地重定向PID的空中移动以免于移动到另一目标检查点,而是替代地返回到在先的目标检查点以用于重新检查该目标检查点。这样的飞行命令可以被从例如递送运载工具收发器、移动交互式收发器或维修接收器——即,接收了所传输的检查通知消息的那些基于无线电的设备中的任何设备——发送到PID。因此,如果PID在步骤1145中没有接收到飞行命令,则方法1100直接前进到步骤1155。否则,步骤1145继续到步骤1150,在步骤1150中PID准备重新检查目标检查点。换言之,在步骤1150处,PID已经接收到飞行命令,并且PID重新评定关于目标检查点的参考信息,以便准备重新检查目标检查点。在该步骤中,重新评定参考信息可以使PID使用在与增强级别的检查相关的飞行命令中提供的或者与所述飞行命令一起提供的检查简档记录和/或信息的另外的信息,使得PID可以从步骤1150向后进行到步骤1125以进行重新检查。这样的增强级别可以收集比先前执行的更详细的基于传感器的检查信息,诸如更多图像、更多视图或从相对于目标检查点的不同视角收集图像。因此,方法1100从步骤1150向后继续到步骤1125,以用于重新检查目标检查点。
然而,如果在步骤1145中没有接收到飞行命令,则方法1100在步骤1155处继续以确定PID是否在与递送运载工具的每个目标检查点相关联的检查的结束处。如果否,则步骤1155前进到步骤1160,在步骤1160中PID移动到接近另一目标检查点的下一空中飞行位置,并且然后继续回到步骤1125。否则,PID在检查结束处并且方法1100从步骤1155继续到步骤1165。
在步骤1165处,方法1100可以以如下而继续:PID的机载处理器基于由传感器提供给机载处理器的基于传感器的检查信息(即,在步骤1125处检测到基于传感器的检查信息)来更新PID的存储器中存储的检查简档记录。在更详细的实施例中,经更新的检查简档记录可以反映与递送运载工具上的每个目标检查点相关的空中检查的电子目录。因此,该类型的目录可以提供逐部分的检查历史,利用所述检查历史将趋势和故障前状况标识为作为步骤1135的一部分自动标识的检查状况的类型。在一些实施例中,该更新步骤可以被作为方法1100的另一实施例的一部分在对递送运载工具的所有目标检查点进行检查之后执行。然而,在其他实施例中,可以在针对少于递送运载工具的所有目标检查点的任何东西检测基于传感器的检查信息之后逐渐实现该更新步骤。例如,PID可以基于在检查目标检查点的不同子集之后或在检查递送运载工具的每个目标检查点之后收集的基于传感器的检查信息来更新其存储器中的检查简档记录。
在步骤1170处,方法1100可以以如下而继续:PID将经更新的检查简档记录传输到第二基于无线电的接收器(诸如与递送运载工具分开的维修接收器),到递送运载工具接收器,和/或到由递送运载工具工作人员操作的用于递送运载工具的移动交互式收发器。类似于与步骤1165相关的在上面描述的那样,在一些实施例中,步骤1170可以被作为方法1100的另一实施例的一部分在进行对递送运载工具的目标检查点的所有检查之后执行。然而,在其他实施例中,可以在关于递送运载工具的每个目标检查点检测到基于传感器的检查信息之后逐渐实现该更新步骤。
在步骤1175处,方法1100使PID返回到内部对接站以着陆并相对于对接站固定,诸如当PID 825着陆在内部对接站830上并且PID 825转变到内部对接站830上的固定位置时。在另一实施例中,PID可以在对递送运载工具的检查结束之前——例如,在等待来自由与递送运载工具相关的人员(诸如飞行人员或维修人员)使用的另一基于无线电的设备的飞行命令时——返回到内部对接站。
图12是另一实施例的图,其更明确地示出了附加的基于无线电的设备,所述设备可以与作为用于检查航空器100的更详细的基于无人机的系统的一部分的PID 825交互并且可以实现方法1100的实施例。现在参考图12,示例性航空器100被示出为一类递送运载工具,用于运输物品(例如,包装的装运物品845),作为装运操作的一部分。类似于图8B中所示的那样,图12示出了接近在航空器100的货物储存区域820内的目标检查点(例如,滚筒840)的空中位置中的示例性PID 825。如上面所描述的,示例性PID 825可以向多种基于无线电的设备(诸如递送运载工具收发器135和基于无线电的收发器1200、1205和1210)传输消息(例如,检查通知消息)并且从所述多种基于无线电的设备接收消息/命令。
如上面所指出的,递送运载工具收发器135是基于无线电的设备,所述设备可以被实现为独立单元(例如,由航空器机组人员使用的加固的基于无线电的平板电脑或智能电话)或航空器的航空电子套件的集成部分,其被布置在航空器的控制隔间105(例如,飞行人员可以从其控制和驾驶航空器100的驾驶舱)内。更详细地,递送运载工具收发器135的实施例可以被固定在控制隔间105内并且至少具有显示器、控制输入接口和无线电设备。照此,递送运载工具收发器135可以生成用于在显示器上呈现的基于递送运载工具的信息(诸如与关于特定目标检查点的任何所接收的检查通知消息相关的信息),经由控制输入接口接收用户输入(诸如关于目标检查点要采取的选择性后续动作(例如,在增强级别下的重新检查)),并通过无线电设备与PID 825通信(或与由负责操作航空器100的飞行人员、维修人员或物流人员使用的基于无线电的收发器1200、1205和1210中的任何基于无线电的收发器通信)。
如图12中所示,基于无线电的收发器1200、1205和1210是可以与至少递送运载工具收发器135或彼此通信的示例性类型的移动交互式收发器。例如,基于无线电的收发器1200被示出为与控制隔间105中的负责控制航空器100的航空器操作者(例如,飞行员、副飞行员、飞行工程师、货物专家等)相关联并由其操作的示例性移动交互式收发器。示例性基于无线电的收发器1200可以被实现为由航空器机组人员使用并且当在航空器100内执行任务时随身携带的加固的基于无线电的平板电脑或智能电话。
基于无线电的收发器1205被示出为与航空器100和航空器100上的递送运载工具收发器135分开的示例性维修收发器。基于无线电的收发器1205,作为维修收发器,由与检修航空器100相关联的维修人员(例如,机械师)操作。在一些实施例中,递送运载工具收发器135(或飞行人员基于无线电的移动交互式收发器1200)可以将与检查通知消息相关的信息转发给维修收发器1205。这可以在检查通知消息满足可自动标识标准(例如,与检查通知消息相关联的相关目标检查点未被发现或者如所标识的检查状况所指示的那样确然受损)时自动发生。然而,在其他实施例中,向维修收发器1205的信息转发可以基于提供给递送运载工具收发器135(或收发器1200)的用户输入而发生,诸如当飞行人员审查来自通过PID825的初始空中检查的检查通知消息并且提供用户输入以使递送运载工具收发器135(或收发器1200)将这样的信息作为特定于检查通知消息中的在讨论中的目标检查点的一类维修请求转发到维修收发器1205时。更进一步地,其他实施例可以在执行对感兴趣的目标检查点的重新检查之后转发与检查通知消息相关的信息。这也可以基于由递送运载工具收发器135(或收发器1200)接收的用户输入而发生或基于与重新检查相关的信息自动发生。例如,在飞行人员审查来自由PID 825执行的重新检查的另一检查通知消息之后,递送运载工具收发器135(或收发器1200)可以自动将重新检查相关的通知消息转发到维修收发器1205。
在另外的实施例中,PID 825可以直接将相关的检查通知消息传输到维修收发器,并且避免在用于航空器100的这样的增强的基于无人机的检查系统中将递送运载工具收发器135(或收发器1200)用作中间组件的需要。
本领域技术人员将领会,作为用于检查诸如航空器100之类的递送运载工具的基于配对的检查无人机的系统的一部分的维修收发器的有利且非常规的集成产生改进且增强的检查系统,其减少其保持递送运载工具作为物流操作的一部分进行操作所花费的检查和相关维修时间。
同样地,示例性基于无线电的收发器1210可以被实现为由负责在航空器100内装载和卸载装运物品(诸如装运物品845)的物流人员使用的加固的基于无线电的平板电脑或智能电话。基于无线电的收发器1210被示出为与航空器100和航空器100上的递送运载工具收发器135分开的另一移动交互式物流收发器。与维修收发器1205一样,在一些实施例中,递送运载工具收发器135(或飞行人员基于无线电的移动交互式收发器1200)可以将与检查通知消息相关的信息转发到移动物流收发器1210。这可以在检查通知消息满足可自动标识标准(例如,与检查通知消息相关联的相关目标检查点未被发现或者如所标识的检查状况所指示的那样确然受损)时自动发生。然而,在其他实施例中,向移动物流收发器1210的信息转发可以基于提供给递送运载工具收发器135(或收发器1200)的用户输入而发生,诸如当飞行人员审查来自通过PID 825的初始空中检查的检查通知消息并且提供用户输入以使递送运载工具收发器135(或收发器1200)将这样的信息作为特定于检查通知消息中的在讨论中的目标检查点的一类物流请求转发到移动物流收发器1210时。例如,这可以通知负责装载/卸载递送运载工具的物流人员关于缺失或否则可能发生故障的货物装卸点的问题。更进一步地,其他实施例可以在执行对感兴趣的目标检查点的重新检查之后转发与检查通知消息相关的信息。这也可以基于由递送运载工具收发器135(或收发器1200)接收的用户输入而发生或基于与重新检查相关的信息自动发生。例如,在飞行人员审查来自由PID 825执行的重新检查的另一检查通知消息之后,递送运载工具收发器135(或收发器1200)可以自动将重新检查相关的通知消息转发到移动物流收发器1210。在另外的实施例中,PID 825可以直接将相关的检查通知消息传输到移动物流收发器1210,并且避免在用于航空器100的这样的增强的基于无人机的检查系统中涉及用作中间组件的递送运载工具收发器135(或收发器1200)的需要。
参考图12中图示的实施例(以及图8A-11中的对在空中检查递送运载工具上的目标检查点的实施例的早期描述),示例性的增强的基于无人机的检查系统可以包括配对的空中检查无人机(例如,PID 825)、内部对接站(例如,内部对接站830)、递送运载工具收发器(例如,递送运载工具收发器135)、以及移动交互式收发器(例如,诸如一个或基于无线电的收发器1200-1210)。该系统的一些实施例还可以包括递送运载工具本身作为该系统的一部分——尤其是因为配对的检查无人机基本上是递送运载工具的专门分配的扩展,作为在装运操作期间与递送运载工具一起行进的基于传感器的监控器。这样的相关递送运载工具的示例可以包括航空器(诸如航空器100)、送货车、与货运拖车耦合的卡车、或船舶。
关于这样的系统的操作,该实施例中的系统的配对的空中检查无人机在目标检查飞行开始时自动从内部对接站解耦以检查递送运载工具的目标检查点;基于与目标检查点中的至少一个相关的所收集的基于传感器的检查信息而自动标识关于目标检查点中的至少一个的检查状况(其中这样的检查状况指示在递送运载工具的操作的可接受范围外部的情况);并且在标识出检查状况时向递送运载工具收发器传输检查通知消息。作为响应,系统的递送运载工具收发器被配置成将与检查通知消息相关的信息转发到移动交互式收发器(例如,其中递送运载工具收发器135将与关于滚筒840的检查通知消息相关的信息转发到由控制航空器100的飞行人员操作的移动交互式收发器1200)。在另一响应中,移动交互式收发器被配置成从递送运载工具收发器接收与检查通知消息相关的信息,并且将被转发的与检查通知消息相关的信息的至少一部分显示给与递送运载工具相关联的递送运载工具人员(例如,飞行员、副飞行员、飞行工程师、货物专家或控制航空器100的操作的各方面的其他飞行人员)。
在更详细的实施例中,递送运载工具收发器可以生成与检查状况相关的检查通知信息,作为用于在递送运载工具收发器的显示器上呈现的运载工具相关信息。作为响应,递送运载工具收发器可以接收检查状况反馈输入,作为经由递送运载工具收发器的控制输入接口接收的用户输入。该检查状况反馈可以指示将与检查通知消息相关的信息转发到移动交互式收发器的指令。基于这样的指令,递送运载工具收发器然后可以选择性地将与检查通知消息相关的信息传输到移动交互式收发器。
关于该示例性系统实施例中的移动交互式收发器的交互式显示方面,移动交互式收发器可以显示其接收的与检查通知消息相关的转发信息的至少一部分,作为对目标检查点中的所述至少一个的增强检查的提示。此外,移动交互式收发器(诸如由飞行人员使用的收发器1200或由物流人员使用的移动物流收发器1210)可以响应于所显示的提示而接收来自这样的人员的输入。这样的输入可以采取与对(一个或多个)相关目标检查点的增强检查相关的核实结果指示的形式。此后,系统的移动交互式收发器可以向递送运载工具收发器传输确认消息,其中确认消息指示对目标检查点中的所述至少一个的增强检查的结果。
在增强的基于无人机的检查系统的又一实施例中,可以添加单独的维修收发器(例如,由维修航空器100的机械师操作的维修收发器1205)作为系统的一部分。照此,系统的递送运载工具收发器可以将与检查通知消息相关的信息作为一类维修请求转发给维修收发器。然而,在另一实施例中,系统的维修接收器可以直接从配对的空中检查无人机直接接收这样的信息,而不依赖于中间元件,诸如递送运载工具收发器或移动交互式收发器。
特别地,这样的增强的基于无人机的检查系统的另一实施例可以更多地关注配对的检查无人机(例如,如图12中所示的PID 825)和移动交互式收发器之间的这样的直接通信链路。在这里,空中检查无人机与递送运载工具配对,作为在基于递送运载工具的装运操作期间与递送运载工具一起行进的被专门分配的基于传感器的监控器。配对的空中检查无人机部署多个传感器,以检测关于与上面讨论的递送运载工具类似的递送运载工具上的目标检查点的基于传感器的检查信息。在该实施例中,系统的配对的空中检查无人机被配置并可操作以控制其内部飞行控制元件(例如,提升引擎210a、210b)贴近每个目标检查点飞行,作为目标检查飞行的一部分。在该目标检查飞行期间,系统的配对的空中检查无人机检测、感测或以其他方式从传感器中的一个或多个收集与每个目标检查点相关的基于传感器的检查信息。在这么做时(或者在一些实施例中,在收集与每个目标检查点相关的所有这样的基于传感器的检查信息之后),系统的配对的空中检查无人机基于所收集的基于传感器的检查信息而自动标识关于目标检查点中的一个或多个的检查状况。这样的指示目标检查点中的所述一个或多个的检查状况在递送运载工具的操作的可接受范围外部。此后,系统的配对的空中检查无人机通过无线通信信道广播检查通知消息。
该实施例中的系统的移动交互式收发器被布置为一般与配对的空中检查无人机通信并且由与递送运载工具相关联的递送运载工具人员(诸如飞行操作人员、维修人员、或物流人员)操作的系统元件。更详细地,系统的移动交互式收发器具有向递送运载工具人员呈现视觉信息的图形显示器(例如,触摸屏)、接收来自递送运载工具人员的用户输入的控制输入接收器(例如,图形显示器的按钮、开关或触摸屏部分)、以及可操作以通过无线通信信道(例如,蜂窝或其他格式化的无线通信路径)与配对的空中检查无人机通信的无线无线电设备。作为系统的一部分,系统的移动交互式收发器通过无线无线电设备直接从配对的空中检查无人机接收检查通知消息,并在交互式显示接口上生成提示消息作为图形显示。提示消息提供与检查通知消息相关的信息和与目标检查点中的至少一个相关的所标识的检查状况。系统的移动交互式收发器还可以响应于生成的提示消息而在控制输入接收器上从递送运载工具人员接收输入。可以提供这样的输入作为与对目标检查点中的至少一个的增强检查相关的核实结果指示。进一步地,系统的移动交互式收发器可以直接回向配对的空中检查无人机传输确认消息。这样的确认消息可以指示对目标检查点中的所述至少一个的增强检查的结果,并且允许配对的空中检查无人机快速且有效地继续进行其对剩余的目标检查点的检查。
在另一实施例中,该系统可以包括两个不同的移动交互式收发器(例如,由飞行人员操作的收发器1200和由与装载或卸载递送运载工具相关联的物流人员操作的移动物流收发器1210)。这些不同的移动交互式收发器中的每个都具有到配对的空中检查无人机的直接通信路径,并且因此能够通过无线无线电设备分别直接从配对的空中检查无人机接收检查通知消息(并且如本文中所描述的那样做出反应)。
在该示例性的增强的基于无人机的检查系统的又一实施例中,可以添加单独的维修收发器(例如,由检修航空器100的机械师操作的维修收发器1205)作为系统的一部分。照此,系统的递送运载工具收发器可以将与检查通知消息相关的信息作为一类维修请求转发给维修收发器。然而,在另一实施例中,系统的维修接收器可以直接从配对的空中检查无人机直接接收这样的信息,而不依赖于中间元件,诸如递送运载工具收发器或移动交互式收发器。
针对使用配对的检查无人机的经修改的检查进行更新
虽然上面描述的实施例一般部署配对的空中检查无人机作为递送运载工具的专用部分,但是另外的实施例可以包括用于在配对的检查无人机接收检查更新消息时进行对递送运载工具的经修改的检查的示例性的基于配对的无人机的系统和方法。一般地,与递送运载工具配对的空中检查无人机的实施例可以有利地且非常规地被再分派任务以进行对一组不同的递送运载工具部分的经修改的空中飞行检查、改变如何检查一组给定的递送运载工具部分、或两者。更新、修改或改变应当检查什么以及应当如何检查这样的检查点的这样的动态能力提供了对如何检查递送运载工具的另一改进。照此,在图13-16中示出并且在下面描述的实施例提供了一种技术解决方案,所述技术解决方案改进了递送运载工具可以如何使用专门配对的空中检查无人机进行更高效地自我检查,所述空中检查无人机可以被在飞行中更新以修改要如何检查递送运载工具或更改要如何通过这样的配对的空中检查无人机完成正在进行的检查。
更详细地,图13是根据本发明的实施例的用于进行对递送运载工具的经修改的检查的示例性的基于无人机的系统的图。如图13中所示,该示例性系统实施例包括与递送运载工具(例如,航空器、用机动化的运载工具拉的拖车、船舶和有轨电车)配对的检查无人机1325,其与递送运载工具收发器1335通信。示例性PID 1325被配置成类似于(如上面所描述的)PID 825,在其检查程序代码925方面具有一些功能差异,因为它作为用于进行对递送运载工具的经修改的检查的示例性系统的元件进行操作。更详细地并且具有如针对示例性PID 825所解释和示出的类似部分,示例性PID 1325用于在空中检查航空器100的部分并且包括主外壳、被布置在主外壳内的机载控制器、被耦合到机载控制器的存储器储存器、以及与固定到主外壳的不同部分的相应提升旋翼耦合的多个提升引擎。PID 1325上的每个提升引擎响应由机载控制器生成的飞行控制输入,作为维持期望的飞行简档的一部分。示例性PID 1325进一步包括一个或多个传感器(诸如来自机载传感器阵列230的传感器)连同通信接口,其中的每个都被耦合到机载控制器。传感器在PID 1325在空中飞行时检测或收集基于传感器的检查信息,并且然后将检测到的基于传感器的检查信息提供给机载控制器。在该示例中,通信接口被部署为基于无线电的无线通信接口(类似于通信接口365),其可以发送和从诸如递送运载工具收发器1335之类的其他基于无线电的设备接收无线信号(诸如无线信号1305、1310)。例如,无线信号1305可以是由递送运载工具收发器1335传输并且由PID1325上的通信接口接收的检查更新消息,而无线信号1310可以是由PID 1325上的通信接口向递送运载工具收发器1335传输的检查通知消息。
图14呈现了根据本发明的实施例的关于可用于实现示例性递送运载工具收发器1335的示例性组件的进一步细节。现在参考图14,示例性递送运载工具收发器1335被示出具有外壳1400,所述外壳1400将组成递送运载工具收发器1335的元件维持在其上或其内。例如,外壳1400支持示例性用户接口,所述示例性用户接口包括显示器1410(例如,CRT显示器、平面屏幕显示器、点阵显示器、交互式触摸屏显示器等);按钮1425(例如,电源按钮、照明按钮等)和控制旋钮/开关1430-1440的面板1420;以及一组键1415,其起用于用户输入的一类键盘的作用。一般地,用于递送运载工具收发器1335的这样的用户接口组件可以经由显示器1410向用户显示信息,并且经由键1415和面板1420接受来自用户的输入以在与PID1325的交互中使用。
示例性递送运载工具收发器1335进一步包括在其核心处的具有一个或多个处理器和存储器的收发器微控制器1405,连同被布置在外壳1400内的存储器。收发器微控制器1405与上面描述的用户接口组件连同无线无线电设备1445、外部数据接口1450和航空电子接口1455进行接口连接。收发器微控制器1405的实施例可以通过部署各种机载外围设备(例如,定时器电路、USB、USART、通用I/O引脚、IR接口电路、DMA电路、缓冲器、寄存器等)来与这样的电路进行接口连接或连接,所述各种机载外围设备实现到被布置在递送运载工具收发器1335内的这些不同组件的接口(例如,插头类型或连接器化接口)。
无线无线电设备1445一般是基于无线电的收发器,其可以使用一个或多个无线格式(例如,Wi-Fi频率和格式、蜂窝频率和格式、用于RF数据信令(signaling)的ISM无线电频率和格式、LMR和SMR无线频率和格式等)通过其相关联的天线进行广播和接收。无线无线电设备1445接受来自收发器微控制器1405的控制输入和消息传递输入(诸如用于检查更新消息的信息),并将所接收的消息和/或所接收的数据提供给收发器微控制器1405(诸如检查通知消息)以用于进行由收发器微控制器1405结合例如显示器1410执行的处理和适当显示任务。
示例性递送运载工具收发器1335可以将耦合到收发器微控制器1405的外部数据接口1450部署为一般类型的外部可访问接口,诸如USB接口或其他数据接口。使用这样的外部数据接口1450,递送运载工具收发器1335可以与外部外围设备(诸如外部显示器(未示出))交互以示出与所接收的检查通知消息或外部存储器储存器(未示出)相关的信息,所述外部存储器储存器可以维持和提供对关于递送运载工具的附加检查点的更新信息(例如,要检查的航空器100的部分的不同的或经修改的集合、检查这样的递送运载工具部分中的一个或多个的方式中的改变,或两者)的访问。
同样地,示例性递送运载工具收发器1335可以将被耦合到收发器微控制器1405的航空电子接口1455用作到被布置在递送运载工具上的电子设备的航空电子套件的一类接口。例如,航空电子接口1445可以允许递送运载工具收发器1335通过被部署在递送运载工具上的航空电子总线进行通信,所述航空电子总线诸如是ARINC 429数据总线、MIL-STD-1553总线、用在不同类型的航空器上的Honeywell SAFEbus背板数据总线。类似于外部数据接口1450,这样的航空电子接口1455可以允许递送运载工具收发器1335与航空电子装备(诸如驾驶舱多功能显示器(未示出))交互以示出与所接收的检查通知消息或机载航空电子存储器储存器(未示出)相关的信息,所述机载航空电子存储器储存器可以维持和提供对关于递送运载工具的附加检查点的更新信息(例如,要检查的航空器100的部分的不同的或经修改的集合、检查这样的递送运载工具部分中的一个或多个的方式中的改变,或两者)的访问。
本领域技术人员将进一步领会,收发器微控制器1405可以被用低功率嵌入式处理器来实现,作为具有在其核心处操作的片上系统(SoC)设备的单板计算机的一部分。在这样的实施例中,SoC设备可以包括不同类型的存储器(例如,可移动存储器卡槽,诸如安全数字(SD)卡槽,作为可移动存储器;闪存,其作为机载非易失性存储器储存器进行操作;以及RAM存储器,其作为机载易失性存储器进行操作);存储在非易失性存储器储存器上并在易失性RAM存储器中运行的操作系统(诸如Linux);以及可以实现无线无线电设备1445、外部数据接口1450和航空电子接口1455中的任一个的外围设备。
此外,示例性递送运载工具收发器1335包括电源接口和变压器1460,其使用外部供应的电力(所述电力可以被变换到期望的电压以供由示例性递送运载工具收发器1335内的有源电路使用)或机载电池1465向示例性递送运载工具收发器1335内的有源电路提供电力。可以通过经由电源接口和变压器1460对机载电池1465进行充电,所述电源接口和变压器1460可以被连接到递送运载工具(例如,航空器100)上的外部电源。
在包括PID 1325和递送运载工具收发器1335的示例性系统实施例中,递送运载工具收发器1335可以生成标识关于至少一个或多个附加检查点的信息的检查更新消息。递送运载工具的附加检查点一般包括用于对递送运载工具的经修改的检查的更新信息。如上面所指出的,这可以包括要检查的递送运载工具(例如,航空器100)的部分的不同的或经修改的集合、检查递送运载工具部分中的一个或多个的方式中的改变、或两者。可以(例如,经由显示器1410上的触摸屏交互,经由键1415上提供的字母数字输入,经由按钮1425和/或控制旋钮/开关1430-1440的面板1420上提供的用户输入)接受用于附加检查点的更新信息作为用户接口上的输入。可以通过这样的用户接口交互手动接受这样的更新信息作为原始数据输入,或者在一些实例中,可以经由用户接口元素接受这样的更新信息作为提示的交互,所述用户接口元素使递送运载工具收发器1335访问机载存储器或外部可访问存储器以检索这样的更新信息。一旦生成,递送运载工具收发器1335就经由其无线无线电设备1445传输检查更新消息。
系统的PID 1325然后可操作以从递送运载工具收发器1335接收检查更新消息。这可以在PID 1325从(图13中示出的)内部对接站830起飞之前发生,或者一旦PID 1325在空中飞行,这就可以发生。此外,空中飞行PID 1325对检查更新消息的接收可以在PID 1325开始进行对航空器100上的某些目标检查点的检查之前发生,或者替代地,可以在PID 1325开始进行其对航空器100上的目标检查点的空中检查之后发生。
PID 1325的机载控制器(例如,收发器微控制器1405)从其机载无线通信接口接收检查更新消息,并且PID 1325访问其存储器储存器以从在存储器储存器中存储的检查简档记录中标识现有的递送运载工具检查点(例如,在存储器315内的检查简档记录945中标识的航空器100的现有的递送运载工具检查点)。在一些实例中,对现有的递送运载工具检查点的标识可以在接收检查更新消息之前发生,或者在其他实例中,可以在接收检查更新消息之后和由于接收检查更新消息而发生。然后,递送运载工具收发器的机载控制器利用与附加检查点相关的信息更新现有的递送运载工具检查点,以产生标识与递送运载工具的相应部分对应的相关目标检查点的更新信息以在对递送运载工具的经修改的检查中使用。例如,PID 1325的收发器微控制器1405可以修改检查简档记录以标识目标检查点(其包括关于附加检查点的信息)并将经修改的检查简档记录存储在收发器微控制器1405可访问的存储器中。
关于附加检查点的这样的更新信息可以包括相同的部分,所述相同的部分要被检查但利用不同的检查参数(例如,使用哪个或哪些传感器,在使用这样的(一个或多个)传感器时如何定位PID 1325,以及在时间段内使用(一个或多个)传感器收集多少数据),和/或不同的部分,所述不同的部分要被使用用于这样的部分的新检查参数来检查。附加检查点中的一些可能特定于递送运载工具内部(诸如航空器内的可访问的货物储存区域、位于可访问的货物储存区域内的货物附着点、帮助在可访问的货物储存区域内移动货物装运的货物装卸点(例如,滚筒、脚轮、活动甲板的一部分、滚筒球垫、脚轮垫、转盘和传送带))。其他附加检查点可以在外部暴露在递送运载工具上,诸如可在空中从递送运载工具上方访问的指定检查区域,所述指定检查区域从相对于递送运载工具或航空器组件(例如,面板、铆钉、接缝、引擎、飞行操纵面、窗户密封件、到航空器内的可关闭入口、航空器照明设备、天线、起落架和轮胎)的地平面视角是不可见的。
然后,PID 1325通过(基于附加检查点信息)收集与每个目标检查点相关的基于传感器的检查信息来进行对递送运载工具的经修改的检查。PID 1325可以在收集该检查信息时使用一个或多个传感器,诸如关于附加检查点并根据与附加检查点相关的信息而捕获一个或多个图像的图像传感器(例如,视觉成像传感器、红外(IR)成像传感器和热成像传感器),或相对于附加检查点根据与该附加检查点相关的信息而映射表面的深度测量传感器(例如,LIDAR传感器和声换能器)。在另一实施例中,PID 1325可以使用两个不同类型的传感器用于特定的附加检查点,或者根据在经修改的检查简档记录中存储的更新信息而使用不同类型的传感器用于不同的附加检查点,所述更新信息指示要与目标检查点(包括任何附加检查点)一起使用的传感器的类型。
另一实施例可以例如使PID 1325的机载控制器自主地将飞行控制输入发送到提升引擎,以使得PID 1325穿过接近每个目标检查点的相应空中位置,作为进行对递送运载工具的经修改的检查的一部分。当这么做时,PID 1325的机载控制器可以在针对目标检查点中的至少一个的基于传感器的检查信息在与该特定目标检查点相关的可接受范围外部时自动标识关于目标检查点中的所述至少一个的检查状况,并且然后在标识出该目标检查点的检查状况时使PID 1325的通信接口响应地向递送运载工具收发器传输检查通知消息。
如图13中所示,递送运载工具收发器1335被布置在航空器100的控制隔间105中,并且在一些实现中,可以被实现为航空器100的集成部分。然而,在其他实施例中,诸如图15中示出的那个,上面描述的系统的递送运载工具收发器可以是与递送运载工具物理上分开的用于支持递送运载工具操作的移动收发器设备。现在参考图15,基于无线电的收发器1200被示出为与控制隔间105中的负责控制航空器100的航空器操作者(例如,飞行员、副飞行员、飞行工程师、货物专家等)相关联并由所述航空器操作者操作的示例性移动交互式收发器。如上面所指出的,示例性基于无线电的收发器1200可以被实现为由航空器机组人员使用并且当在航空器100内执行任务时随身携带的加固的基于无线电的平板电脑或智能电话。相对于用于进行经修改的检查的系统实施例,示例性基于无线电的收发器1200可以以与上面描述的递送运载工具收发器1335相同的角色与PID 1325交互。以该方式,基于无线电的收发器1200的操作者可以提供关于与递送运载工具相关的一个或多个附加检查点的输入,使得基于无线电的收发器1200将检查被更新消息传输到PID 1325。在一个示例中,这可以允许基于无线电的收发器1200的操作者从PID 1325接收在先的检查通知消息,并提供用于特定目标检查点(例如,被视为附加检查点的更新信息)的进一步详述且改变的检查参数或提供航空器100的要被作为附加检查点进行检查的进一步相关部分。在另一示例中,这可以允许基于无线电的收发器1200的操作者更新PID 1325以反映在航空器100内正在使用新的货物附着点或者已经改变或不同地配置某些货物装卸点以适应要装运在航空器的内部装运储存区域820内的物品的当前货运。以该方式,无线信号1305、1310可以用在基于无线电的收发器1200(作为一类递送运载工具收发器进行操作)和PID 1325之间,其作为用于进行对递送运载工具的经修改的检查的示例性基于无人机的系统的一部分。此外,虽然图15中未示出,但是本领域技术人员将领会,在用于进行对递送运载工具的经修改的检查的基于无人机的系统的其他实施例中,示例性基于无线电的收发器1205和1210中的一个或多个可以以与上面描述的递送运载工具收发器1335相同的角色类似地与PID 1325交互。
以类似的方式,该类型的系统实施例可以根据用于进行对递送运载工具的经修改的检查的示例性基于无人机的方法进行操作。图16是图示根据本发明的实施例的用于进行对递送运载工具的经修改的检查的这样的示例性基于无人机的方法的流程图。现在参考图16,方法1600从步骤1605开始,在步骤1605中第一收发器接收标识至少一个或多个附加检查点的输入。例如,第一收发器(例如,递送运载工具收发器1335,或者与递送运载工具物理上分开的基于移动无线电的收发器1200、1205、1210中的一个)可以通过其用户接口组件接收这样的输入,其中所接受的输入标识关于附加检查点的信息。这样的信息可以包括要检查的递送运载工具的另外的部分的标识以及在检查要检查的那些另外的部分或现有部分时使用的另外的或不同的检查参数。这样的信息可以反映递送运载工具的配置中的改变或者在递送运载工具上使用的新装备的添加。在另一示例中,第一收发器可以从诸如被耦合到第一收发器的存储器储存器之类的外部源接收关于附加检查点的信息作为数据(例如,包括关于附加检查点的信息的更新文件)。外部信息可以被使用第一收发器的用户接口元件(例如,按下开关或按钮,或者在选择这样的信息时或在下载这样的信息时轻敲交互式触摸屏显示接口)通过提示的输入而接受。
在步骤1610处,方法1600通过如下而继续:第一收发器生成检查更新消息并将检查更新消息传输到配对的检查无人机(PID),诸如PID 1325,其是递送运载工具的联结部分并且在基于递送运载工具的装运操作期间(诸如当装运货物被维持在递送运载工具的货物储存区域内时)与递送运载工具一起行进。检查更新消息基本上使用在步骤1605中获得并接受的信息来标识与递送运载工具相关联的至少一个或多个附加检查点。
在步骤1615处,方法1600使PID接收由第一收发器传输的检查更新消息。例如,如图13中所示,示例性递送运载工具收发器1335向PID 1325传输包括检查更新消息的无线信号1305,所述检查更新消息具有标识与航空器100上的要检查的事物相关的附加检查点的信息。
在步骤1620处,方法1600以如下而继续:PID访问存储器以从存储器中存储的检查简档记录中标识现有的递送运载工具检查点。检查简档记录,诸如记录945,基本上以指示与要检查的递送运载工具的部分对应的不同的目标递送运载工具检查点和用于递送运载工具的操作的针对每个目标检查点的基于传感器的检查信息的可接受范围的数据的形式维持递送运载工具相关的信息。该现有信息集合还可以包括针对目标递送运载工具检查点中的一个或多个检测到的在先的基于传感器的检查信息,并且在一些实例中,可以包括被指定用于增强级别的基于传感器的检查的目标递送运载工具检查点的优先化子集。
在步骤1625处,方法1600以如下而继续:PID利用关于附加检查点的信息更新现有的递送运载工具检查点,以产生与递送运载工具的相应部分对应的目标检查点的经更新的集合。更详细地,PID可以生成修改的检查简档记录,其将作为特定于递送运载工具的第一组指定检查区域的经更新的目标检查点标识为现有的递送运载工具检查点,并且将特定于递送运载工具的第二组指定检查区域标识为附加检查点。实施例可以共同将两组标识为新的目标检查点集合,其可以包括经改变的检查点的集合、具有经改变的检查参数的检查点的集合、和/或具有用于可接受的操作的经改变的检查阈值的检查点的集合,所述经改变的检查参数关于如何检查这样的点。
在步骤1630处,方法1600继续以使用PID上的至少一个传感器来通过收集与每个目标检查点相关的基于传感器的检查信息而进行对递送运载工具的经修改的检查,并由传感器将基于传感器的检查信息提供给PID上的机载处理器。例如,这可以涉及使用图像传感器(例如,视觉成像传感器、红外(IR)成像传感器和热成像传感器)关于目标检查点捕获一个或多个图像,或使用深度传感器(例如,LIDAR传感器和声换能器)关于目标检查点进行表面映射。在另一示例中,这可以涉及利用第一类型的传感器检测针对一个目标检查点的基于传感器的检查信息,以及根据经修改的检查简档记录利用第二类型的传感器检测针对第二目标检查点的基于传感器的检查信息。
当已经收集了针对在经修改的检查简档记录中标识的特定目标检查点的相关基于传感器的检查信息时,步骤1635和1640自动标识关于该目标检查点(其可以是附加检查点中的一个)的检查状况。特别地,在步骤1635处,方法1600以如下而继续:PID将所收集的基于传感器的检查信息与针对根据在经修改的检查简档记录中的信息的该目标检查点(其可以是附加检查点中的一个)的参考参数进行比较。在一个实施例中,参考信息或参数可以是针对该目标检查点的在先的基于传感器的检查信息。在另一实施例中,参考信息或参数可以是针对与递送运载工具的所述部分的可接受操作对应的目标检查点的基于测量或传感器的范围。在另一实施例中,这样的参考信息或参数可以包括针对该目标检查点的现有基于传感器的检查信息和可以在比较中使用的传感器数据范围两者。换言之,步骤1635处的比较可以涉及检测到的传感器信息与限制或范围的较简单比较,但也可以涉及不同类型的检测到的传感器信息与如在针对该目标检查点的经修改的检查简档记录中所反映的各种类型的参考信息的多次比较。
在步骤1640处,方法1600基于步骤1635中的比较的结果自动标识与目标检查点(其可以是附加检查点中的一个)相关的检查状况。换言之,处理当前所收集的针对该目标检查点的基于传感器的检查信息可以根据检查简档记录中的经修改的信息而产生目标检查点现在在递送运载工具的操作的可接受范围外部的结果。因此,如果步骤1640未能自动标识目标检查点的检查状况,则步骤1640直接前进到步骤1650。然而,如果步骤1640基于检测到的基于传感器的检查信息(例如,这样的基于传感器的检查信息与针对目标检查点的参考信息的比较)而自动标识检查状况,则步骤1640前进到步骤1645。
在步骤1645处,方法1600通过如下而继续:
在标识出至少一个目标检查点的检查状况在递送运载工具的操作的可接受范围外部时,配对的检查无人机响应地向被布置在递送运载工具上的递送运载工具接收器传输检查通知消息。
在步骤1645处,方法1600的实施例可以使PID响应地向被布置在递送运载工具上的递送运载工具接收器(诸如示例性递送运载工具收发器1335)传输检查通知消息。该检查通知消息是在PID进行对递送运载工具的经修改的检查时针对与递送运载工具相关联(或包括递送运载工具)的基于配对的检查无人机的系统的一类反馈。照此,递送运载工具接收器能够提醒与递送运载工具相关联的人员,诸如控制隔间105中的负责控制航空器100的航空器操作者(例如,飞行员、副飞行员、飞行工程师、货物专家等)。另一实施例可以使步骤1645还(或者替代地)将检查通知消息传输到与递送运载工具分开但由递送运载工具的运载工具工作人员操作的移动交互式基于无线电的收发器1200以通知操作递送运载工具的运载工具工作人员(例如,使用加固的平板电脑作为一类移动交互式收发器并且可以查看检查通知消息以及关于相关目标检查点的相关基于传感器的检查信息的飞行工程师)。同样地,另一实施例可以使步骤1645还(或者替代地)将检查通知消息传输到由递送运载工具的维修人员操作的基于无线电的维修接收器1205以通知检修该递送运载工具的维修人员(例如,使用加固的平板电脑作为一类维修接收器并且可以查看检查通知消息以及关于相关目标检查点的相关基于传感器的检查信息的航空器机械师)。此外,实施例可以使步骤1645还(或者替代地)将检查通知消息传输到基于无线电的移动物流收发器1210(其由递送运载工具的维修人员操作,以通知检修该递送运载工具的维修人员(例如,使用加固的平板电脑作为一类维修接收器并且可以查看检查通知消息以及关于相关目标检查点的相关基于传感器的检查信息的航空器机械师)。
在步骤1650处,方法1600使PID确定它是否在与递送运载工具的每个目标检查点(包括任何附加检查点)相关联的经修改的检查的结束处。如果否,则步骤1650前进到步骤1655,在步骤1655中PID移动到接近另一目标检查点的下一空中位置,并且然后继续到步骤1660。否则,PID在经修改的检查的结束处,并且方法1600在步骤1650之后结束。
在步骤1660处,PID确定是否在递送运载工具的经修改的检查期间的中途接收了另一检查更新消息。如果是这样的话,则步骤1660向后进行到步骤1625以进一步更新当前目标检查点(例如,标识要检查的相关部分以及它们要被如何被检查的信息,其包括它们的相关参考参数)。如果否,则步骤1660向后进行到步骤1635以在对递送运载工具的经修改的检查中收集针对下一目标检查点的基于传感器的检查信息。
使用配对的检查无人机的核实的检查
扩展上面描述的使用被专门配对作为递送运载工具的一部分的空中检查无人机的实施例,另外的实施例可以实现用于进行对递送运载工具的核实的检查的示例性的基于配对的无人机的系统和方法。一般地,核实的检查是在初始检查标识出关于递送运载工具的一部分的潜在不利问题之后执行的检查,并且保证进一步的检查以便做出与该部分对于适当的递送运载工具操作的可接受性相关的确定。在核实的检查实施例中,基于无线电的收发器(诸如递送运载工具收发器或由递送运载工具相关人员操作的移动交互式收发器)一般提供用于交互式干预以核实与由配对的检查无人机自动发现的潜在不利检查状况相关的问题的唯一接口。收发器呈现关于潜在不利检查状况的交互式干预请求的信息,生成非常规地协助进行与该请求相关的核实的检查的可视接口,并且与专门配对的检查无人机的操作结合以帮助实现或进行所期望的核实的检查。使用专门与递送运载工具配对的检查无人机核实可能有问题的先前检查的检查点可能有什么问题的该动态且非常规的能力提供了对关于如何检查递送运载工具以及可以如何增强这样的检查的又一改进。因此,图17-19中示出并且在下面描述的实施例提供了一种技术解决方案,所述技术解决方案改进了可以如何以利用专门配对的检查无人机和经由由递送运载工具人员操作的单独收发器的有利的用户接口交互的方式交互式地解决关于递送运载工具的一部分的潜在不利检查状况,所述有利的用户接口交互加速并增强了递送运载工具检查过程。
图17是根据本发明的实施例的用于进行对递送运载工具的核实的检查的示例性基于无人机的系统的图。如图17中所示,该示例性系统实施例包括与航空器100配对的检查无人机(PID)1725,其与基于无线电的收发器(例如,递送运载工具收发器1735)进行接口连接。示例性PID 1725被配置成类似于(如上面所描述的)PID 825和PID 1325,在其检查程序代码925方面具有一些功能差异,因为它作为用于进行对递送运载工具的核实的检查的示例性系统的元件进行操作。更详细地并且具有如针对示例性PID 825所解释和示出的类似部分,示例性PID 1725用于在空中检查航空器100的部分并且包括主外壳、被布置在主外壳内的机载控制器、被耦合到机载控制器的存储器储存器、以及与被固定到主外壳的不同部分的相应提升旋翼耦合的多个提升引擎。PID 1725上的每个提升引擎响应由机载控制器生成的飞行控制输入,作为维持期望的飞行简档的一部分。示例性PID 1725进一步包括一个或多个传感器(诸如来自机载传感器阵列230的传感器)连同通信接口,其中的每个都被耦合到机载控制器。传感器在PID 1725在空中飞行时检测或收集基于传感器的检查信息,并且然后将检测到的基于传感器的检查信息提供给机载控制器。在该示例中,通信接口被部署为基于无线电的无线通信接口(类似于通信接口365),其可以发送和从诸如递送运载工具收发器1735之类的其他基于无线电的设备接收无线信号(诸如信号1705、1710)。例如,信号1705可以是由递送运载工具收发器1735传输并且由PID 1725上的通信接口接收的核实命令或其他无人机控制输入,而信号1710可以是由PID 1725上的通信接口向递送运载工具收发器1735传输的交互式干预请求或附加的基于传感器的检查信息。
示例性递送运载工具收发器1735,如图17-18E中示出和参考进行对递送运载工具的核实的检查的实施例所解释的,被配置成类似于(如上面所描述的并且具有图14中示出的细节的)递送运载工具收发器1325,具有如下面关于其作为用于进行对递送运载工具的核实的检查的示例性系统的元件的操作所解释的进一步细节。一般地,递送运载工具收发器1735起一类基于无线电的交互式收发器的作用,其中操作者可以从PID 1725接收关于递送运载工具的部分的潜在不利检查状况的不同类型的信息,与PID 1725交互以作为进行后续核实的检查的一部分,并使用收发器快速且高效地查看和审查与所收集的关于递送运载工具的该部分的附加的基于传感器的检查信息相关的信息。在这么做时,递送运载工具收发器1735允许操作者输入核实结果,并且然后用对核实结果的反馈更新PID 1725。
与示例性递送运载工具收发器1335一样,图17-18E中所示的递送运载工具收发器1735具有支持用户接口的外壳,所述用户接口包括显示器1410(例如,CRT显示器、平面屏幕显示器、点阵LCD显示器、交互式触摸屏显示器等);按钮1425(例如,电源按钮、照明按钮等)和控制旋钮/开关1430-1440的面板1420;以及一组键1415,其起用于用户输入的一类键盘的作用。在一些实例中,交互式触摸屏显示器1410可以示出表示递送运载工具和递送运载工具的被突出部分的图形图像。显示器1410还可以示出关于递送运载工具的部分所收集的附加的基于传感器的检查信息,其可以例如采用一个或多个静止图像、视频、数字传感器数据或递送运载工具的一部分的深度传感器映射(例如,表示经受核实的检查的所述部分的3D生成模型)的形式。用于递送运载工具收发器1735的用户接口组件可以经由显示器1410向用户显示这样的信息,并且经由键1415和面板1420接受来自用户的输入。
现在参考图18A-18F,在一般示例中示出了图17的示例性基于无人机的系统,其涉及对递送运载工具的一部分的经修改的检查。如图17中所示,系统的PID 1725已经检测到与航空器上的目标检查点——例如,系紧带850,其是固定被包装的装运物品845的货物附着点的一部分——相关的基于传感器的检查信息。然而,当收集这样的基于传感器的检查信息时,PID 1725自动标识与系紧带850相关的潜在不利检查状况,因为该带不在其在该货物附着点的在先检查中处于的地方。因此,PID 1725在发送给递送运载工具收发器1735的信号1710中传输交互式干预请求。作为响应,如图18A中所示,递送运载工具收发器1735在其用户接口上显示通知——例如,在递送运载工具收发器1735的显示器1410上显示表示航空器100的图形模型1800。图形模型1800示出了递送运载工具的区域,诸如可以经由货物附着点1852将物品1845固定到的货物垫1840。此外,在显示器1410上生成的图形模型1800包括系紧带位于的被突出区域1860。该被突出区域1860是所显示的航空器的图形模型1800的可选区。照此,递送运载工具收发器1735的操作者被通知关于与系紧带850相关的潜在不利检查状况并且需要关于被突出区域1860进行核实的检查。
此时,操作者可以通过物理上移动到航空器100的实际区域来亲自执行这样的核实的检查,在所述实际区域处PID 1725已经标识出这样的潜在不利检查状况。虽然这可以被针对航空器的一些部分而完成,但考虑到该部分的位置和/或向人类检查的暴露,这常常是耗时的或难以做到的。因此,实施例可以使操作者通过选择具有用户接口元素的被突出区域1860(作为可选区)来发起这样的核实的检查,所述用户接口元素诸如是触摸接口或按钮/旋钮,其允许操作者标识被突出区域1860并且然后选择它以用于经由提供增强的附加的基于传感器的检查信息的核实类型的检查的另一自动检查。例如,如图18B中所示,飞行人员可以选择递送运载工具收发器1735的显示器1410上的被突出区域1860。递送运载工具收发器1735检测该选择动作并生成核实命令,所述核实命令然后被经由信号1705传输到PID 1725。在接收到核实命令(其可以标识参数或无人机控制输入以用作对系紧带850的该后续检查的一部分)时,PID 1725移动到不同的空中位置以提供相对于系紧带850的不同视角,并且参与选择传感器以收集更详细的附加的基于传感器的检查信息1865。如图18C中所示,PID 1725移动到另一空中位置以提供相对于系紧带850(示例性检查点)的又一视角,并且再次参与选择传感器以收集更详细的附加的基于传感器的检查信息1870。这样的附加的基于传感器的检查信息1865、1870可以包括静止图像和/或视频图像,其然后被反馈到递送运载工具收发器1735并示出在显示器1410上。具体地,如图18D中所示,可以在显示器1410上的一个框架(frame)1875中示出实况馈送视频1890,同时可以在另一框架1880中示出静止图像1895。飞行人员可以在查看实况馈送视频1890时交互式地控制PID 1725,以便改善收集了什么附加的基于传感器的检查信息。因此,飞行人员然后可以更好地查看和检查如被定位在装运物品845上的系紧带850并且可以——例如,关于系紧带850已经如实况馈送视频1890和静止图像1895所指示的那样移动的程度是否事实上是有问题的并且需要解决或者这样的移动是否足够小或不重要,其指示航空器的持续安全操作——做出核实结果确定。
根据在讨论中的特定检查点,系统可以使用不同的传感器、不同的视角和/或针对在核实的检查中收集的附加的基于传感器的检查信息的不同的限制。例如,由递送运载工具收发器1735发送给PID 1725的核实命令可以标识作为核实的检查的一部分使PID 1725使用深度传感器对在讨论中的检查点周围的区域进行表面映射的参数。在另一示例中,核实命令可以标识使PID 1725使用作为使用声波来映射表面的另一类型的传感器的超声换能器的参数,这可以帮助验证或补充由对在讨论中的检查点周围的区域进行映射的深度传感器接收的数据。
例如,如图18E中所示,PID 1725已经将其机载深度传感器部署成映射在潜在不利检查状况中标识的系紧带850周围的相关区域。可以从相对于系紧带850的位置的多个有利位置或视角执行这样的映射。照此,在该示例中,可以使用映射信息来生成该检查点的当前状态的三维(3D)模型,诸如在递送运载工具收发器1735上的交互式触摸屏显示器1410的框架1897中示出的示例性3D模型1896。操作递送运载工具收发器1735的人员可以选择不同的屏幕上的触摸图标1898来在显示器1410上操纵和移动3D模型1896(而不需要远程控制或与PID 1725进一步交互)。以该方式,操作递送运载工具收发器1735的这样的人员可以在作为核实的检查的一部分调查与装运物品845上使用的系紧带850相关的潜在不利检查状况时放大和缩小以及改变视角。
虽然上面示出和解释的示例使用递送运载工具收发器1735作为与和进行核实的检查相关的与PID 1725交互的特定收发器,但是本领域技术人员将领会,其他收发器可以替代递送运载工具收发器1735(诸如可以与彼此、PID 1725和/或递送运载工具收发器1735通信的基于无线电的移动交互式收发器1200、1205和1210)。例如,基于无线电的移动交互式物流收发器1210可以是由负责在航空器100内装载和卸载装运物品(诸如装运物品845)的物流人员使用的加固的基于无线电的平板电脑或智能电话。移动交互式物流收发器1210可以与上面在图17-18E中描述的与核实的检查相关的递送运载工具收发器1735相同地操作,并且使移动交互式物流收发器1210上面所描述的方式与PID 1725交互。替代地,实施例可以部署移动交互式物流收发器1210,其中递送运载工具收发器1735作为与由PID 1725进行的核实的检查相关的通信集线器进行操作并且在移动交互式物流收发器1210上接收并显示交互式用户输入和显示的核实相关的附加的基于传感器的检查信息,如图18F中所示。
根据上面相关于图17-18F描述的示例,可以进一步解释关于用于进行对递送运载工具(例如,航空器、拖车和相关机动化运载工具、船舶以及有轨电车)的核实的检查的示例性基于无人机的系统的细节。这样的系统的实施例可以包括配对的检查无人机和具有显示功能的收发器(诸如PID 1725和具有显示器1410的递送运载工具收发器1735)。检查无人机专门与递送运载工具配对,并且具有用于收集与递送运载工具的部分相关的检查信息的一个或多个传感器(诸如静止图像相机、摄像机和/或深度传感器)。作为该系统的一部分,配对的检查无人机在空中检查在递送运载工具的检查简档记录(例如,检查简档记录945)中定义的并且与递送运载工具的相应部分对应(诸如滚筒840或系紧带850)的目标检查点。通过交互式用户接口(诸如递送运载工具收发器1735上的交互式触摸屏显示器1410)操作具有显示功能的收发器,所述具有显示功能的收发器经由无线通信接口与配对的检查无人机通信,所述交互式用户接口接受来自操作者的输入并显示通知信息,诸如在图18A-18E中的显示器1410上示出的通知信息。具有显示功能的收发器可以被固定并且是递送运载工具的一部分(诸如递送运载工具收发器1735如何被固定和定位在航空器100的控制隔间105中),或者它可以被实现为与递送运载工具物理上分开的具有显示功能的移动收发器设备(诸如由与航空器100相关的物流人员操作的移动交互式物流收发器1210)。
在该系统实施例中,配对的检查无人机执行其在飞机上存储的检查程序。该特定示例性检查程序的执行允许配对的检查无人机中的特定功能性,使得无人机变得配置成从在配对的检查无人机内存储的检查简档记录中标识相关目标检查点,并且然后一旦配对的检查无人机已经在空中移动到接近目标检查点中的一个的第一空中位置(诸如当PID 1725已经移动到接近系紧带850的空中位置并且然后使用相机拍摄系紧带850的照片时),就关于该目标检查点使用一个或多个传感器检测基于传感器的检查信息。然后,配对的检查无人机基于检测到的基于传感器的检查信息自动标识关于该目标检查点的潜在不利检查状况(诸如当PID 1725考虑到当前所收集的图像示出了系紧带850相对于该带的在先检查的移动而自动标识出存在关于系紧带850的潜在不利检查状况时)。照此,配对的检查无人机自动生成并响应地向具有显示功能的收发器传输交互式干预请求,使得适当级别的后续检查可以发生以快速确定所标识的潜在不利检查状况是否保证通过固定或替换而发现目标检查点需要注意。一般地,示例性交互式干预请求标识关于目标检查点的潜在不利检查状况,其指示对核实的检查的需要,并且请求关于目标检查点中的那个的反馈。例如,这样的交互式干预请求可以标识系紧带850并且利用反馈请求指示对根据将所收集的基于传感器的检查信息(例如,相机图像)与参考参数(例如,在先的图像,其示出系紧带850的先前配置)进行比较的结果的核实的检查的需要。根据系统如何实现这样的交互式干预请求,反馈请求可以是自动的,并且考虑到无人机基于从交互式干预请求得出的核实结果来更新它自己的检查简档记录,因此固有在配对的检查无人机传输的任何交互式干预请求中。
在接收到交互式干预请求时,具有显示功能的收发器在用户接口上显示与交互式干预请求相关的通知。这样显示的通知呈现关于有关在讨论中的目标检查点的潜在不利检查状况的信息、对关于该目标检查点的核实的检查的需要。例如,如图18A中所示,递送运载工具收发器1735的触摸屏用户接口1410以图形模型1800的形式显示该通知,所述图形模型1800表示航空器100并且利用航空器的与该系紧带850相关联的被突出区域1860标识与交互式干预请求相关的目标检查点。这将被突出区域1860呈现为所显示的航空器100的图形模型1800的一类用户可选区。
当递送运载工具收发器1735的操作者选择该区时,该收发器的用户接口检测选择动作并生成要发送给配对的检查无人机的核实命令。可以基于通过具有显示功能的收发器的用户接口接收的核实检查输入来生成核实命令,所述核实检查输入可以标识与作为由配对的检查无人机执行的核实后续检查的一部分来获得附加的基于传感器的检查信息的任务相关的参数。例如,核实检查输入可以包括标识要使用的传感器的类型的参数、配对的检查无人机应当从其定位以收集附加的基于传感器的检查信息的不同有利位置、和/或在收集附加的基于传感器的检查信息时使用的不同参考信息。更详细地,由核实检查输入标识并且与附加的基于传感器的检查信息相关的参数可以包括用于配对的检查无人机的特定自主的或交互式的无人机控制输入,其使配对的检查无人机从关于并且接近于在讨论中的检查点的一组不同的空中位置收集这样的附加的基于传感器的检查信息。在实施例中,无人机控制输入可以将配对的检查无人机放置在检查点周围移动的给定轨道中。在另一实施例中,无人机控制输入可以将配对的检查无人机放置在特定的空中位置以便从定义的视角查看检查点。
在一个实施例中,可以使用具有显示功能的收发器的用户接口选择性地输入示例性核实检查输入;但是在另一实施例中,核实检查输入可以是用于该检查点的一组默认或可定制的默认的设置和参数。
一旦生成,具有显示功能的收发器就将核实命令传输到配对的检查无人机,其中配对的检查无人机使用核实命令中包括的参数发起对在讨论中的检查点的后续核实检查。当配对的检查无人机(例如,使用如由核实命令的参数所标识的特定传感器)获得附加的基于传感器的检查信息时或者随着配对的检查无人机(例如,使用如由核实命令的参数所标识的特定传感器)获得附加的基于传感器的检查信息,配对的检查无人机将附加的基于传感器的检查信息向后提供给具有显示功能的收发器,作为核实的检查的一部分。从那里,具有显示功能的收发器利用附加的基于传感器的检查信息在其显示器上生成信息。例如,如图18D中所示,所显示的附加的基于传感器的检查信息可以包括与在讨论中的目标检查点相关的静止图像1895或实况馈送视频1890(例如,实时图像)。在另一实施例中,所显示的附加的基于传感器的检查信息可以采取关于在讨论中的目标检查点的三维映射相关信息的形式,诸如图18E中所示的3D模型1896,其可以被交互式的操纵以审查所发现的与在讨论中的目标检查点相关的潜在不利检查状况。
基于所呈现的使用配对的检查无人机在该类型的后续核实检查中获得的附加的基于传感器的检查信息,具有显示功能的收发器接收与那个目标检查点的核实的检查的结果相关或相关联的核实结果输入。例如,递送运载工具收发器1735的操作者可以查看实况馈送视频1890或静止图像1895或者操纵3D模型1896并确定系紧带850没有被充分移动到引起关于航空器100的安全操作的问题。利用该核实结果输入,具有显示功能的收发器然后可以将所请求的反馈传输到配对的检查无人机,以反映操作者所确定的核实的检查的结果。
用于对递送运载工具的核实的检查的基于无人机的系统的另一实施例可以将这样的示例性系统扩展成包括配对的检查无人机、无人机对接站和一个或多个具有显示功能的收发器(例如,其中的一个可以是递送运载工具的一部分,而另一个可以是具有显示功能的移动交互式收发器)。第一具有显示功能的收发器具有交互式用户接口(诸如触摸屏显示器1410)并与配对的检查无人机通信。类似于上面所描述的事物,系统的配对的检查无人机(诸如PID 1725)专门与递送运载工具配对并且可操作以在空中检查与递送运载工具的相应部分对应的多个目标检查点。配对的检查无人机至少包括主外壳、机载控制器、存储器储存器、提升引擎、传感器阵列、无线通信接口、以及被布置在主屋上的帮助将配对的检查无人机固定到无人机对接站的无人机捕获接口。存储器储存器被耦合到机载控制器并且维持检查简档记录,所述检查简档记录定义与要检查的递送运载工具的相应部分对应的目标检查点。提升引擎每个与相应的提升旋翼耦合,被固定到主外壳的不同部分,并响应由机载控制器生成的飞行控制输入作为维持所期望的飞行简档的一部分。传感器阵列可以包括被耦合到机载控制器的一个或多个不同类型的传感器,并且其(a)在配对的检查无人机在空中飞行并且已经相对于递送运载工具的不同部分在空中移动时检测基于传感器的检查信息并且(b)将检测到的基于传感器的检查信息提供给机载控制器。配对的检查无人机的无线通信接口也被耦合到机载控制器,并且被配置成响应于来自机载控制器的传输命令而传输消息(例如,检查通知消息或交互式干预请求消息)。
无人机对接站(诸如在至少图8A、8B和17中所示的内部对接站830)被固定到递送运载工具。作为系统的一部分,无人机对接站提供到配对的检查无人机的无人机捕获接口的物理配合接口。以该方式,无人机对接站和无人机捕获接口可以选择性地将配对的检查无人机维持在递送运载工具内的固定位置中,诸如在航空器100的无人机储存区域815内。
在操作中,系统的配对的检查无人机的机载控制器从存储器储存器内存储的检查简档记录中标识目标检查点,使提升引擎将配对的检查无人机定位在接近于目标检查点中一个的第一空中位置处,并且然后继续在配对的检查无人机处于第一空中位置中时使一个或多个传感器检测关于该目标检查点的基于传感器的检查信息。如果配对的检查无人机的机载控制器基于检测到的基于传感器的检查信息自动标识关于目标检查点的潜在不利检查状况,则控制器响应地生成交互式干预请求并且使无线通信接口将交互式干预请求传输到第一具有显示功能的收发器。系统的第一具有显示功能的收发器(例如,如关于图17-18E示出和解释的递送运载工具收发器1735)从配对的检查无人机接收交互式干预请求,并通过在交互式用户接口上显示与交互式干预请求相关的通知来做出反应。特别地,所显示的通知包括表示递送运载工具的所显示的图形模型(诸如模型1800)的被突出区,其中被突出区(诸如被突出区域1860)与在交互式干预请求中标识的目标检查点相关联。系统的第一具有显示功能的收发器然后在其交互式用户接口上生成对针对关于那个目标检查点的核实的检查的需要的提示。响应于操作者输入,系统的第一具有显示功能的收发器检测关于所显示的图形模型的被突出区的选择动作。这样的选择动作指示操作者期望开始对具有潜在不利检查状况的目标检查点的核实的检查。
在作为后续核实的检查的一部分来审查所收集的附加的基于传感器的检查信息(诸如与目标检查点相关的图像、与目标检查点相关的视频、和/或其他基于传感器的信息,诸如关于目标检查点的三维映射信息)之后,第一具有显示功能的收发器的交互式用户接口接收与那个目标检查点的核实的检查的结果相关的核实结果输入。这样的核实结果输入可以是检测到的对按钮或键的选择,其指示在讨论中的目标检查点需要基于向第一具有显示功能的收发器的操作者示出的附加的基于传感器的检查信息的替换或维修干预,或者指示在对自动的核实检查的细看由配对的检查无人机并且在与该核实检查相关联的增强的检查参数下进行之后,在讨论中的目标检查点处于令人满意的状况中。此后,第一具有显示功能的收发器然后向配对的检查无人机传输反馈消息,其中反馈消息对应于如由所接收的核实结果输入所反映的核实的检查的结果。
本领域技术人员将领会,第一具有显示功能的收发器可以是被固定到递送运载工具的基于无线电的交互式收发器,诸如示例性递送运载工具收发器1735,或者可以是与递送运载工具分开的具有显示功能的移动收发器,诸如如上面所描述的收发器1200-1210中的一个。这样的示例性的具有显示功能的移动收发器中的每个可以在直接与配对的检查无人机通信和交互时用在这样的系统中。然而,在其他实施例中,诸如图18F中所示的实施例,示例性的具有显示功能的移动收发器可以被部署为移动交互式显示平台,其依赖于递送运载工具上的主收发器并且在进行对部分的核实的检查时与递送运载工具上的主收发器通信。
更详细地并且参考示出该系统实施例的扩展的图18F,该系统可以包括与第一具有显示功能的收发器(例如,递送运载工具收发器1735)通信的第二具有显示功能的移动收发器(例如,由装载航空器100的物流人员使用的基于加固的平板电脑的移动物流收发器1210)。该第二具有显示功能的移动收发器与递送运载工具物理上分开,而第一具有显示功能的收发器被布置在递送运载工具的控制隔间中,诸如飞行人员操作航空器100的控制隔间105。在该经扩展的系统实施例中,第一具有显示功能的收发器可以被以编程方式配置成直接从配对的检查无人机接收与在讨论中的目标检查点相关的附加的基于传感器的检查信息,并且然后将所接收的附加的基于传感器的检查信息提供给第二具有显示功能的移动收发器。第一具有显示功能的收发器可以至少基于被发送的附加的基于传感器的检查信息为了核实结果输入而提示第二具有显示功能的移动收发器,并且从第二具有显示功能的移动收发器接收核实结果输入。在这么做时,第二具有显示功能的移动收发器具有用户接口并且允许第二具有显示功能的移动收发器的操作者在第二具有显示功能的移动收发器的用户接口上查看附加的基于传感器的检查信息的显示。特别地,第二具有显示功能的移动收发器可以生成用户通知,其提示第二具有显示功能的移动收发器的用户提供源于对在讨论中的目标检查点的核实的检查的核实结果。利用在第二具有显示功能的移动收发器的显示器上出现的这样的提示,第二具有显示功能的移动收发器接收核实结果输入(例如,是——目标检查点在递送运载工具的安全操作的范围内,或者,否——目标检查点在可接受范围外部并且需要维修或替换),并将核实结果输入传输到第一具有显示功能的收发器(其然后可以将该核实结果向后转播给配对的检查无人机,使得无人机可以准确地更新无人机的检查简档记录)。
此外,该经扩展的系统实施例可以使核实命令由第二具有显示功能的收发器生成并且经由第一具有显示功能的收发器发送到配对的检查无人机。作为核实命令的一部分,(如由第二具有显示功能的移动收发器生成的)由第一具有显示功能的收发器提供给配对的检查无人机的交互式无人机控制输入基于由第二具有显示功能的移动收发器提供给第一具有显示功能的收发器的远程无人机控制输入。换言之,第二具有显示功能的移动收发器可以负责通过其移动交互式用户接口远程生成交互式无人机控制输入。
上面所描述的系统实施例可以用作用于涉及自动生成的交互式干预请求的对递送运载工具的核实的检查的基于无人机的方法实施例的一部分。更详细地,图19A-19B是流程图,其共同图示了用于进行涉及自动生成的交互式干预请求的对递送运载工具的部分的核实的检查的示例性基于无人机的方法。现在参考图19A,方法1900从步骤1905开始,在步骤1905中专门分配给递送运载工具的配对的检查无人机(PID)从存储在PID内的检查简档记录中标识与递送运载工具的部分相关的多个目标检查点(诸如如上面所解释的检查简档记录945)。递送运载工具可以被实现为航空器(诸如航空器100)、货物拖车和相关的机动化运载工具、船舶或有轨电车。
在步骤1910处,一旦配对的检查无人机已经在空中移动到接近目标检查点中的一个的第一空中位置,方法1900就使PID上的至少一个传感器检测关于那个目标检查点的基于传感器的检查信息。例如,如图17中所示,PID 1725移动到接近系紧带850的空中位置,并开始使用PID 1725上的相机传感器检测关于作为航空器100上的目标检查点中的一个的系紧带850的当前状态的图像检查信息。
在步骤1915处,方法1900可以基于检测到的基于传感器的检查信息自动标识与目标检查点相关的潜在不利检查状况。更具体地,针对该目标检查点的当前检测到的基于传感器的检查信息的处理和比较可以产生指示目标检查点现在在递送运载工具的操作的可接受范围外部的结果。因此,如果步骤1915未能自动标识目标检查点的检查状况,则步骤1915直接前进到步骤1920,在步骤1920中PID移动到下一空中位置以用于收集关于下一检查点的基于传感器的检查信息,并且方法1900然后向后进行到步骤1910。然而,如果步骤1915基于检测到的基于传感器的检查信息(例如,这样的基于传感器的检查信息与用于目标检查点的参考信息的比较指示在范围外情况)自动地标识检查状况,则步骤1915前进到步骤1925。
在步骤1925处,PID响应地向具有显示功能的收发器传输交互式干预请求,所述收发器可以是递送运载工具的一部分或基于无线电的移动交互式收发器(诸如具有无线功能的平板设备、智能电话设备或膝上型计算机设备)。在该实施例中,交互式干预请求至少标识关于那个目标检查点的潜在不利检查状况。交互式干预请求还可以指示对在讨论中的目标检查点的核实的检查的需要或明确地请求对在讨论中的目标检查点的核实的检查,并请求关于该目标检查点的反馈。
在步骤1930处,具有显示功能的收发器从PID接收交互式干预请求,并且然后,在步骤1935处,方法1900使具有显示功能的收发器在该具有显示功能的收发器的用户接口(例如,交互式触摸屏显示接口)上显示与交互式干预请求相关的通知。该通知一般在用户接口上呈现关于有关那个目标检查点的潜在不利检查状况的信息以及对关于那个目标检查点的核实的检查的需要(例如,经由在具有显示功能的收发器的用户接口上显示表示递送运载工具的图形模型),其中所显示的图形模型标识在讨论中的特定目标检查点,可以突出与该目标检查点相关联的递送运载工具的区域,并且可以使递送运载工具的被突出区域呈现为所显示的图形模型的可选区)。
在步骤1940处,方法1900确定具有显示功能的收发器的用户接口是否已检测到相对于所显示的图形模型的可选区的选择动作。例如,具有显示功能的递送运载工具收发器1735或移动物流收发器1210的操作者可以触摸该收发器的交互式触摸屏接口的特定部分作为选择动作。因此,如果检测到相对于模型的可选区的选择动作,则步骤1940前进到步骤1945。否则,步骤1940向后进行到步骤1935。
在步骤1945处,具有显示功能的收发器基于由具有显示功能的收发器接收的核实检查输入而生成核实命令。特别地,所接收的核实检查输入标识与要由PID收集的附加的基于传感器的检查信息相关的一个或多个参数。这可以被经由来自收发器的操作者的进一步提示的输入来接收,或者可以被作为关于例如使用什么传感器、测量检查点多长时间、在进行核实检查时使用什么参考信息、以及在做出核实的检查时PID的期望空中位置应当是什么的一组默认值或可定制的默认核实检查参数来接收。因此,与作为核实检查的一部分的要收集的附加的基于传感器的检查信息相关的这样的参数可以包括当PID正在为核实检查而收集这样的附加的基于传感器的检查信息时要由PID从具有显示功能的收发器接收的自主或交互式无人机控制输入。
在步骤1950处,方法1900使PID接收核实命令,并且作为响应,根据核实命令中标识的参数重新定位PID以开始核实的检查。在步骤1955处,PID上的传感器或传感器集合根据核实命令和被标识为命令的一部分的参数来检测附加的基于传感器的检查信息。更详细地,检测到的附加的基于传感器的检查信息可以包括与在讨论中的目标检查点相关的图像、与该目标检查点相关的视频、或者接近该目标检查点的递送运载工具的区域的实时图像,以提供检查点及其环境的当前状态的较广视图。更进一步地,附加的基于传感器的检查信息可以是关于在讨论中的目标检查点的三维映射信息,诸如图18E中所示的3D模型1896,其中具有显示功能的递送运载工具收发器1735的操作者可以人工操纵从被作为目标的系紧带850及其周围区域的深度传感器映射构建的该3D图像。在步骤1955之后,方法1900穿过图19A上的点A到图19B上的点A。
在图19B上的步骤1960处,方法1900以如下而继续:PID将检测到的附加的基于传感器的检查信息传输到具有显示功能的收发器。在一些情况下,这样的传输可以是单一事件类型的传输。但是在其他情况下并且关于其他类型的数据,所述传输可以是重复的、周期性的或流式传输,取决于该核实检查所需的检查信息的范围。例如,静止图像可以由PID一个接一个地或成组地传输回到具有显示功能的收发器,而视频信息可以被以流式传输格式传输到具有显示功能的收发器,其中它可以被缓冲在具有显示功能的收发器上或缓冲为单个视频录制文件。在PID执行相对于目标检查点的必要空中机动飞行以捕获关于该点本身和周围区域的深度信息之后,当深度传感器正在检测映射信息或者在最终的三维映射信息组中的映射信息时,还可以通过PID分部分地传输三维映射信息。
在步骤1965处,具有显示功能的收发器已经接收到来自核实检查的附加的基于传感器的检查信息,并且响应于检测到的相对于所显示的图形模型的可选区的选择动作而显示与在讨论中的目标检查点相关的附加的基于传感器的检查信息。因此,如果该选择动作使对系紧带850执行核实检查,则具有显示功能的收发器显示关于系紧带850的附加的基于传感器的检查信息(例如,来自增加数目且多种不同的相机角度的系紧带850的静止图像;来自一个或多个相机角度的系紧带850的视频;或者表示系紧带850和靠近包装的装运物品845和货物附着点852上的系紧带850的接近区域的3D模型)。
在步骤1970处,方法1900可以确定是否已经在具有显示功能的收发器的用户接口上接收到核实结果输入,其中核实结果输入涉及对那个目标检查点的核实的检查的结果。例如,核实结果输入可以由具有显示功能的收发器的操作者提供,所述操作者本质上是判断核实检查结果的“干预”方。这样的核实结果输入可以反映或指示在讨论中的特定目标检查点是好的并且仍可以在递送时使用,或者替代地,可以反映或指示在讨论中的特定目标检查点已被确认或以其他方式核实为处于不利的检查状况中,其中它在递送运载工具的安全或期望操作的范围外。
在步骤1975处,方法1900可以使具有显示功能的收发器向PID传输反馈,其中反馈与如由具有显示功能的收发器接收的核实结果输入所反映的核实的检查的结果对应。在步骤1980处,PID可以接收反馈,并且然后在步骤1985处,修改检查简档记录以反映关于核实结果输入的反馈。因此,可以利用核实检查的结果更新检查简档记录,使得检查简档记录保持关于对该特定目标检查点的检查发生了什么的记录。此后,步骤1985穿过图19B上的点B回到图19A上的点B,其中方法1900在步骤1920处继续以移到下一目标检查点。
使用配对的通信无人机的空中飞行可重定位通信集线器
如上面所解释的,示例性递送运载工具可以临时维持对具有广播功能的被装运的物品的保管。更详细地,这样的具有广播功能的物品的实施例具有相关联的基于无线电的设备,所述设备被配置成与在递送运载工具内维持的其他具有广播功能的物品或在递送运载工具外部的基于无线电的设备通信。然而,具有广播功能的设备可能遇到具有有限接收或传输范围的问题。换言之,虽然邻近彼此的两个具有广播功能的物品可能没有彼此通信的问题,但是在递送运载工具内彼此物理上分开足够大的距离的两个具有广播功能的物品可能由于考虑到其相应的传输和接收范围以及被放置在递送运载工具内的结构的动态运动(例如,一个或多个金属容器或可以屏蔽或以其他方式衰减具有广播功能的物品从这样的结构的一侧向另一侧上的另一具有广播功能的物品传输的信号的其他物品的放置)的不一致接收到根本没有接收而经历通信困难。例如,配备有用于监控包裹的内容的具有广播功能的无线电收发器的包裹可以位于递送运载工具的内部装运储存器的后部。该特定的具有广播功能的包裹可能具有有限的通信范围,并且不能与位于递送运载工具的内部装运储存器前面的其他具有广播功能的物品或中央通信站通信。当包裹中的具有广播功能的无线电收发器使用低广播功率作为节省电池寿命的方式时或者当具有广播功能的无线电收发器被设计为低功率(诸如低功耗(BLE)无线电或ZigBee无线电收发器)时,该没有与递送运载工具上的其他设备通信的能力可能变得甚至更加严重。
为了帮助非常规地且适应性地促进这样的具有广播功能的设备之间的通信并且因此在它们被布置在递送运载工具内时它们可以处理设备之间的更长距离并且为了适应递送运载工具的改变的内部环境,下面描述的实施例一般部署空中通信无人机,其专门与递送运载工具配对并且在递送运载工具内(诸如在递送运载工具的内部装运储存区域内)以空中飞行模式进行操作。该类型的专门配对的无人机有利地用在递送运载工具内作为可重定位通信集线器,以改进用于在递送运载工具内装运的事物以及用于可能是改变的通信环境的事物的机载通信环境。因此,在图20-27中示出并且在下面描述的实施例提供了一种技术解决方案,其利用改进递送运载工具内的不同的具有广播功能的设备可以如何使用被战略性地部署在递送运载工具内的配对的空中通信集线器无人机建立和维持与彼此的充分通信的系统和方法。
图20是根据本发明的实施例的用于在递送运载工具内提供用于在递送运载工具内维持的具有广播功能的设备的空中飞行可重定位通信集线器的示例性基于配对的空中无人机的系统的图。现在参考图20,示例性航空器100(一类递送运载工具)具有示例性控制隔间105和示例性装运储存器110。如上面所解释的,示例性装运储存器110包括内部装运储存区域120和无人机储存区域115。在图20中所示的实施例中,递送运载工具收发器2135被布置在控制隔间105内,内部对接站2130被布置在无人机储存区域115内,并且空中通信无人机2125被示出为在内部装运储存区域120内飞行,但是可以在不飞行时固定在内部对接站2130上。空中通信无人机2125专门与航空器100配对,并且在本文中也称为配对的通信集线器无人机或PHD。
一般地,图20的递送运载工具收发器2135是航空器100上的一种中央通信站,并且可以被实现为独立的基于无线电的单元或航空器的航空电子套件的集成部分。递送运载工具收发器2135可以在实施例中用作可以与位于航空器100内部的设备(诸如具有广播功能的装运物品145a-145e)和位于航空器100外部的设备通信的网络元件。例如,递送运载工具收发器2135可以与在外部布置的基于无线电的通信设备通信,所述基于无线电的通信设备诸如是(未示出的)具有无线网络接口的本地物流操作服务器、(未示出的)远程的基于云的物流管理系统(即,可以存储、管理和处理通过无线网络接口可访问的装运管理信息(诸如与航空器100上的具有广播功能的装运物品的状态相关的经更新的传感器数据等)的托管在因特网上的远程服务器的网络),或者经由其他基于无线电的收发器(诸如图23中所示的移动个人通信设备2300)与飞行操作人员通信。更详细地,与航空器100内的具有广播功能的设备通信的这样的基于无线电的收发器可以被实现为通过兼容的通信路径(例如,指定的射频、蜂窝网络、数据通信网络等)与递送运载工具收发器2135通信的无线手持设备(诸如智能电话、加固的平板电脑、UHF/VHF手持无线电设备等)。此外,图20中示出的示例性递送运载工具收发器2135的实施例可以用于与被布置在航空器100内的内部对接站2130(例如,经由有线或无线连接)和/或PHD 2125(例如,经由无线连接)通信,如下面更详细地描述的。更进一步地,示例性递送运载工具收发器2135可以在两个其他设备之间提供中间角色,诸如在PHD 2125与本地服务器或远程的基于云的物流管理系统之间。
如上面所指出的,在实施例中,示例性的具有广播功能的装运物品145a-145e可以彼此通信并且与示例性递送运载工具收发器2135通信。一般地,示例性的具有广播功能的装运物品145a-145e可以包括被单独运输或作为一组物品(例如,相对于装运托盘150用带捆扎和固定的一组装运物品145b-145e,或者被维持在诸如板条箱、盒子或其他物流容器之类的单个包装的装运物品内的一组物品)的一部分运输的包装或未包装的物品。同样地,本领域技术人员将领会,装运物品可以被利用与基于航空器的物流操作一起使用的成组装载设备(ULD)来实现,并且在配备有具有广播功能的设备时,示例性ULD 2145变成一类具有广播功能的装运物品。
在一些实施例中,示例性的具有广播功能的装运物品145a-145e以及示例性的具有广播功能的ULD 2145(一类具有广播功能的装运容器)可以被部署在内部装运储存区域120内作为相互通信(intercommunication)设备。例如,这样的具有广播功能的装运物品145a-145e和示例性的具有广播功能的ULD 2145可以被配置成经由它们的相应无线电设备来广播与被装运的一个或多个相应物品的状况相关的信号并且在分层结构化的通信网络的不同级别处起不同的网络元件的作用。示例性的具有广播功能的装运物品145a-145e和ULD 2145可以利用基于无线电的无线发射器或收发器来实现这样的广播功能性,并且其可以广播关于例如物品的状况的消息(例如,使用设备上的一个或多个传感器广播物品的环境状况)而不被轮询或询问以这么做。特别地,被部署为具有广播功能的装运物品145a-145e和ULD 2145的一部分的这样的基于传感器的设备可以例如传输或接收Zigbee、蜂窝或其他无线格式化信号。这样的设备可以被附着或以其他方式固定到装运物品,被包括在具有装运物品的包裹中,或者被作为包裹或与装运物品一起使用的包装材料的一部分而嵌入。
图20中所示的示例性内部对接站2130在结构上类似于上面描述并且关于图4A和4B示出的内部对接站130和830。照此,内部对接站2130使用促进将PHD 2125维持在内部对接站2130上的安全位置中的物理对接接口(类似于PDI 415)、可以向PHD 2125提供电力的电子充电连接接口(类似于ECCI 440)、以及可以提供与PHD 2125的有线双向数据链路的电子数据连接接口(类似于EDCI 435)。内部对接站2130还可以被实现成——例如,经由到递送运载工具收发器2135的有线数据连接(类似于通信接口430的有线连接)和/或(经由通信接口430的类似的无线接口部分所访问的)到递送运载工具收发器2135的无线通信路径——与递送运载工具收发器2135通信。因此,内部对接站2130可以被部署为又一类型的具有广播功能的设备,其作为具有广播功能的联网设备的网络元件进行操作。
图20中示出的示例性PHD 2125可以初始固定到无人机储存区域115内的示例性内部对接站2130,作为航空器100的联结部分。一般地,PHD 2125是与航空器100(或其他类型的递送运载工具,诸如由卡车拖拉的拖车、由铁路系统上的火车头移动的火车车厢、或具有用于运输具有广播功能的物品的内部储存隔间或货舱的船舶)一起行进的配对的空中通信无人机。此外,示例性PHD 2125配置有类似于(如上面所描述的)IMD 125和PID 825的硬件,除了IMD 125和PID 825上承载的传感器,所述传感器基本上被用可以建立到航空器100内的不同的具有广播功能的设备(诸如到ULD 2145和BESI装运物品145d)的一个或多个无线数据通信路径的无线通信集线器接口替换。以该方式,PHD 2125作为被部署在这样的递送运载工具内的空中飞行可重定位通信集线器进行操作,其增强了具有广播功能的设备在被维持在递送运载工具内时以及在递送运载工具的装运储存器的内部配置随着可能抑制或干扰这样的具有广播功能的设备之间的通信的新物品而改变时可以通信的方式。
更详细地,如图21中所示,示例性PHD 2125包括与针对IMD 125和PID 825所解释和示出的类似的核心部分,诸如主外壳200、被布置在主外壳内的机载控制器(OBC)2100、被耦合到OBC 2100的存储器储存器315、以及与被固定到主外壳200的不同部分的相应提升旋翼205a、205b耦合的多个提升引擎210a、210b。PHD 2125上的每个提升引擎响应由OBC 2100生成的飞行控制输入,作为根据飞行简档数据2155维持期望的飞行简档的一部分。作为示例性PHD 2125的一部分,OBC 2100一般控制无人机2125的自主飞行和对接以及使用多收发器通信集线器接口2160和通信集线器管理程序2150的与位于内部装运储存区域120内的具有广播功能的设备相关的通信集线器管理任务。
在一些实施例中,OBC 2100可以被用单个处理器、多核处理器或多个处理器实现,并且使不同的程序同时运行以管理和控制不同的自主飞行/对接和内部通信集线器管理任务。例如,在图21中所示的实施例中,可以在机载飞行控制器(OFC)305和机载通信管理处理器(OCP)2110之间划分飞行/对接控制和监控操作。在这样的实施例中,OFC 305和OCP 2110可以能够访问同一存储器,诸如存储器储存器315,或者替代地,OBC 2100可以被用OFC 305和OCP 2110中的每个可访问的单独的专用存储器来实现。本领域技术人员将领会,考虑到用于不同责任的不同存储器需求,与OCP 2110可访问的存储器相比,OFC 305可访问的存储器可具有不同的可访问性和大小要求。此外,OFC 305和OCP 2110可以包括外围接口电路,其将(一个或多个)处理元件耦合到不同的机载外围电路,诸如GPS 350,惯性测量单元355,接近传感器215a、215b,控制每个提升引擎210a、210b的电子速度控制器360b、360b等。
一般地,示例性多收发器通信集线器接口2160包括由OBC 2100控制(例如,在执行通信集线器管理程序2150时由OCP 2110控制)的多个独立的基于无线电的收发器,其共同提供两个或更多个具有广播功能的设备之间的通信访问和扩展功能性。本质上,OBC 2100被配置成使多收发器通信集线器接口2160与不同的具有广播功能的设备建立不同的无线数据通信路径,使得多收发器通信集线器接口2160可以将所述路径与所述具有广播功能的设备耦合以便允许所述设备进行连接和通信。这样的连接可以表现为用于同一网络级别处的设备的对等连接或者到分层结构化的通信网络中的较高网络级别的无线接入点连接。例如,可以利用被布置在PHD 2125上并耦合到OBC 2100的MIMO类型(多入、多出、多天线技术)通信收发器来实现要在PHD 2125的飞行期间使用的示例性多收发器通信集线器接口2160。这样的示例性多收发器通信集线器接口2160可以使用一个或多个不同的通信协议,诸如Wi-Fi通信协议(例如,支持IEEE 802.11a/b/g/n和802.11ac标准)、蜂窝通信协议、通信协议或Zigbee通信协议。当耦合不同的协议时,多收发器通信集线器接口2160使用(以硬件或固件实现的)机载协议转换器来变换不同协议之间的数据和命令(包括编码、成帧和定时)的通信。使用这样的转换器,示例性多收发器通信集线器接口2160可以桥接不同的具有广播功能的设备之间的通信,甚至在所述设备在它们到PHD 2125的相应路径中使用不同的通信协议时。
向后参考图21并且与上面关于IMD 125和PID 825的讨论一致,PHD 2125中存储的操作系统320可以提供基本功能,诸如程序任务调度、应用程序代码(诸如示例性通信集线器管理程序2150)的执行、以及控制OBC 2100上的较低级别电路(例如,寄存器、缓冲器、总线、计数器、定时器等),所述较低级别电路与PHD 2125上的其他外围电路(诸如多收发器通信集线器接口2160,接近传感器215a、215b,电子对接连接235,GPS 350,IMU 355,ESC360a、360b和DCI 370)进行接口连接。
一旦操作系统320被加载,就可以加载和执行示例性通信集线器管理程序2150,作为实现用于在诸如航空器100之类的递送运载工具内适应性地部署空中飞行可重定位通信集线器的方法的一部分,其改进递送运载工具内维持的具有广播功能的设备之间的通信。示例性通信集线器管理程序2150是以一个或多个机器可读、非瞬态程序代码模块或应用的形式的一组可执行指令。所述(一个或多个)程序代码模块可以由OBC 2100(或在飞行控制专用于单独的OFC 305时由OCP 2110)加载和执行,以将PHD 2125适配成专门与航空器100配对的作为航空器的联结部分的非常规配置的空中通信集线器装置,其在装运操作期间与航空器一起行进,无论航空器位于什么地方都为航空器提供快速且保证的检查功能性。PHD2125的该特别配置的OBC 2100,如在本文中作为实施例的一部分更详细地描述的,实现操作过程步骤并提供非常规的功能性,尤其是当使用PHD 2125提供扩展的通信访问功能性的总体步骤被共同视为整体时。作为实施例的一部分,这样的被特别适配和配置的配对的通信集线器无人机(例如,PHD 2125)帮助改进递送运载工具上的具有广播功能的设备(例如,与装运物品相关联的基于无线电的收发器(诸如BESI装运物品145a-145e中的收发器)以及与装运容器相关联的基于无线电的收发器(诸如ULD 2145中的收发器))在被布置在递送运载工具中时并且在递送运载工具内的储存可能改变从而向维持这样的设备之间的充分通信呈现了另外的困难时与彼此通信的方式。
除了示例性通信集线器管理程序2150之外,PHD 2125的存储器储存器315还维持飞行简档数据2155。飞行简档数据2155包括定义PHD 2125要如何飞行的信息。该数据可以包括关于无人机2125要经过的空中飞行监控路径的导航数据,以及在针对ESC 360a、360b生成飞行控制输入时要使用的飞行控制设置信息。在一些实施例中,远程飞行控制命令可以由PHD 2125接收并且被作为一类飞行简档数据2155而保持,所述飞行简档数据2155为OFC 305提供飞行控制输入以控制PHD 2125的空中运动。在其他实施例中,OFC 305能够自主地生成飞行控制输入以使得PHD 2125能够自我控制空中通信无人机从内部对接站上的固定位置到至少第一被部署的空中飞行位置的空中运动。因此,当为在航空器100上维持的具有广播功能的设备提供可重定位通信集线器服务时,PHD 2125维持并使用飞行简档数据2155作为在航空器100的内部110周围移动的一部分。
使用在图20和21中示出并且在上面描述的组件,可以更详细地描述基于空中飞行无人机的系统的示例性实施例,所述系统适应性地在递送运载工具内提供通信集线器服务。特别地,这样的示例性系统适应性地向递送运载工具内维持的具有广播功能的设备提供递送运载工具内的通信集线器服务,并且基本上包括如上面所描述的内部对接站2130和PHD 2125。在操作中,PHD 2125的OBC 2100至少执行通信集线器管理程序2150,以便适应性地在航空器100(作为一类递送运载工具)内提供这样的可重定位通信集线器服务。更详细地,PHD 2125的OBC 2100被配置并可操作以从至少低功率状态转变到有效功率状态,并且然后一旦PHD 2125转变到有效功率状态,就使PHD 2125的DCI 370自动地将PHD 2125从被固定在航空器100内的内部对接站2130上的固定位置解耦。PHD 2125的OBC 2100(或PHD2125的OFC 305)改变期望的飞行简档以使得提升引擎210a、210b使PHD 2125从内部对接站2130上的固定位置移动到航空器100的内部装运储存区域120内的被部署的空中飞行位置。例如,如图20中所示,示例性PHD 2125已经从处于固定到内部对接站2130移动到处于空中在位于ULD 2145和BESI装运物品145d上方且位于它们之间的航空器100的内部装运储存区域120内的被部署的空中飞行位置处。当航空器100处于运动中时(例如,在地面上滑行期间或在空中飞行时)或当航空器100不移动(例如,被装载、卸载或只是位于机场的停机坪上)时,从内部对接站2130到在航空器100内并相对于航空器100的空中飞行部署位置的这样的移动可以发生。
一旦在相对于航空器100的该部署位置处,PHD 2125的OBC 2100就使其机载多收发器通信集线器接口2160建立到航空器100上的一个具有广播功能的设备——诸如(由ULD2145内的三角符号表示的)与UDL 2145相关联的具有广播功能的设备——的第一无线数据通信路径。然后,PHD 2125的OBC 2100使其机载多收发器通信集线器接口2160建立到航空器100上的另一具有广播功能的设备——诸如与BESI装运物品145d相关联的具有广播功能的设备——的第二无线数据通信路径。此后,PHD 2125的OBC 2100使其机载多收发器通信集线器接口2160使第一无线数据通信路径和第二无线数据通信路径耦合。这具有适应性地促进ULD 2145上的具有广播功能的设备和与BESI装运物品145d相关联的具有广播功能的设备之间的通信的切实结果。这可能是尤其有利的,因为例如考虑到ULD 2145上的具有广播功能的设备和与BESI装运物品145d相关联的具有广播功能的设备可能在地理上分开相对于其相应传输和接收范围足够大的距离,所述相应设备之间的直接通信可能是不可能的。此外,在另一示例中,当BESI装运物品145a被置于ULD 245和BESI装运物品145d中间时,ULD 2145上的具有广播功能的设备和与BESI装运物品145d相关联的具有广播功能的设备之间的直接通信可能受阻碍或致使不可能(例如,关于在内部装运储存区域120内维持的事物发生在配置中的动态改变,其可以更改内部装运储存区域120内的不同的具有广播功能的设备的通信环境和相关连通性)。
图22是用于在递送运载工具内在航空器100内的其他类型的具有广播功能的设备之间提供空中飞行可重定位通信集线器的另一示例性基于配对的空中无人机的系统的图。现在参考图22,所图示的示例性基于配对的空中无人机的系统包括被布置在航空器100内的中央通信站2200,其可以与递送运载工具收发器2135(类似于如上面所描述的基本递送运载工具收发器135或具有显示功能的交互式递送运载工具收发器1335)通信。在该实施例中,中央通信站2200可以被部署为可以转发来自递送运载工具收发器2135的数据的集线器或者部署为到(未示出的)外部通信设备(诸如卫星或其他远程通信收发器)的集线器。进一步地,中央通信站2200可以用于直接与航空器100上的任何具有广播功能的设备(诸如如图22中所示的BESI装运物品145d)通信,但是在与BESI装运物品145d的直接通信受阻碍或不可能时也可以与PHD 2125交互。照此,中央通信站2200可以作为航空器100上的具有广播功能的设备中的一个进行操作,并且PHD 2125的OBC 2100使其机载多收发器通信集线器接口2160将与中央通信站2200的无线数据通信路径与与另一具有广播功能的设备(诸如图22中所示的BESI装运物品145d)建立的第二无线数据通信路径耦合。同样地,另一实施例可以将递送运载工具收发器2135部署为航空器上的具有广播功能的设备中的一个,其经由由PHD2125适应性地建立和耦合的两个无线数据通信路径与BESI装运物品145d通信。
图23A和23B是根据本发明的实施例的用于在航空器100内提供空中飞行可重定位通信集线器的另一示例性基于配对的空中无人机的系统的图,其中航空器100内维持的具有广播功能的设备中的至少一个是移动个人通信设备2300。现在特别参考图23A,所图示的实施例可以部署移动个人通信设备2300作为航空器1000上的具有广播功能的设备中的一个,其经由由PHD 2125适应性地建立和耦合的两个无线数据通信路径与BESI装运物品145d通信。示例性移动个人通信设备2300可以被实现成类似于如上面所描述的基于无线电的收发器1200、1205和1210。照此,例如,图23A中所示的移动个人通信设备2300可以被实现为由航空器机组人员使用并且当在航空器100内执行任务时随身携带的加固的基于无线电的平板电脑或智能电话。
然而,在航空器100内存储的事物的配置中的改变可以动态地产生不合期望的通信环境,其进一步阻碍沿着由PHD 2125耦合的经耦合的第一和第二无线通信路径的通信。例如,如图23B中所示,航空器100可以容纳BESI装运物品145a,其已经被放置在BESI装运物品145d和(作为示例性具有广播功能的设备进行操作的)移动个人通信设备2300之间。因此,组成BESI装运物品145a的材料可能导致关于在PHD 2125和BESI装运物品145d之间建立的通信路径的衰减和屏蔽。因此,另一系统实施例可以使PHD 2125在在航空器100内储存的事物的配置中检测到这样的改变时适应性地对它本身重新定位。更详细地,PHD 2125的OBC2100可以可操作和被配置以使多收发器通信集线器接口2160用于主动地监控从不同的被耦合的具有广播功能的设备(诸如移动个人通信设备2300和/或BESI装运物品145d)接收的通信的强度,使得PHD 2125可以检测这样的信号强度中的任何改变。当关于一个具有广播功能的设备检测到信号强度中的充分改变时,PHD 2125然后可以响应地控制其提升引擎210a、210b将它本身从初始空中飞行部署位置移动到不同的空中飞行位置,在所述不同的空中飞行位置处PHD 2125可以更好地与经历信号强度下降的具有广播功能的设备(例如,诸如在BESI装运物品145a被放置在ULD 2145和BESI装运物品145d之间之后的BESI装运物品145d)通信。因此,如图23B中所示,作为这样的系统实施例的一部分,PHD 2125可以移动并对它本身重新定位,以基于检测到的在航空器100内储存的事物的配置中的改变来向航空器100上的不同的具有广播功能的设备提供另外的自适应通信集线器服务。
在另一实施例中,这两个具有广播功能的设备可以是移动个人通信设备,并且它们中的一个或多个可以在递送运载工具中移动。在这里,例如并且如图24中所示,一个移动个人通信设备2300可以位于航空器100的控制隔间105内,而另一移动个人通信设备2400可以在航空器100的内部装运储存区域120内移动。例如,这可能发生在移动个人通信设备2400的操作者进行对内部装运储存区域120内储存的事物的飞行前或飞行中检查时。当移动个人通信设备2400的操作者在内部装运储存区域120内移动时,移动个人通信设备2400和移动个人通信设备2300之间的直接通信可能变得受阻碍或以其他方式有问题。在该情况下,PHD 2125可以重新定位到航空器100的内部内的不同的被部署的空中飞行位置;建立到移动个人通信设备2300和2400中的每个的无线数据通信路径;并且耦合不同的无线数据通信路径,作为为移动个人通信设备2300和2400提供可重定位的空中飞行通信集线器服务的一部分。当设备中的一个或多个移动时(例如,通过监控来自移动个人通信设备2300和2400中的每个的信号强度)可以继续更新该不同的部署位置。因此,代替在移动个人通信设备2400的操作者进一步移回到内部装运储存区域120(其中可以在移动个人通信设备2300和2400之间放置越来越多的屏蔽结构)中时丢失移动个人通信设备2300和2400之间的通信,至少部署内部对接站2130和PHD 2125的该类型的系统实施例可以在航空器100内提供技术上的空中飞行解决方案以避免丢失通信。
本领域技术人员将领会,实施例可以部署配对的空中通信无人机(诸如PHD 2125)作为可以具有不同网络级别的通信设备的网络的一部分,并且其中配对的通信无人机提供桥接和较高级别的接入点类型的功能性,作为该网络的一部分。例如,图25A是图示根据本发明的实施例的两个这样的通信设备——即,示例性的配对的空中通信无人机和在递送运载工具内维持的多个具有广播功能的设备——的网络级别配置的逻辑图。如图25A中所示,具有广播功能的设备BESI装运物品145a与BESI装运物品145d在逻辑上布置在分层结构化的通信网络的同一网络级别处,但是可以在物理上充分分开,使得它们不能直接与彼此可靠地通信或者可能在它们之间具有使它们中的一个或两者的电子接收降级的结构。照此,实施例可以使具有广播功能的设备BESI装运物品145a和BESI装运物品145d每个经由由PHD2125建立并耦合在一起的不同的无线通信路径与彼此通信。因此,BESI装运物品145d和BESI装运物品145a处于在分层结构化的通信网络的同一网络级别处的对等关系中,但依赖于由PHD 2125提供的空中飞行可重定位通信集线器服务来实现该对等关系并与彼此通信。
在另一示例中,具有广播功能的设备可以在逻辑上布置在分层结构化的通信网络的不同网络级别处。例如,如图25B中所示,移动个人通信设备2300可以被布置在比BESI装运物品145d更高的具有广播功能的设备的分层结构通信网络的级别处。在设备的该示例配置中,PHD 2125还可以被部署在更高级别处并且被布置为提供空中飞行可重定位通信集线器服务以建立到移动个人通信设备2300以及BESI装运物品145d的不同无线通信路径,并且将所述通信路径耦合在一起以允许移动个人通信设备2300和BESI装运物品145d在处于不同的网络级别上进行通信。照此,PHD 2125可以起用于该网络的较低级别上的BESI装运物品145d的一类无线接入点的作用,使得BESI装运物品145d可以与该网络中的较高级别处的一个或多个设备通信。
在图25C中所示的示例中,PHD 2125可以被部署在较低级别处,但是提供空中飞行可重定位通信集线器服务,以建立到(在较高网络级别上的)中央通信站2200和到(在较低网络级别上的)BESI装运物品145d的不同的无线通信路径并且将所述通信路径耦合在一起以允许中央通信站2200和BESI装运物品145d在处于不同的网络级别上时进行通信,但是其中PHD 2125更多起桥接扩展设备的作用以将通信扩展到在同一较低网络级别上的BESI装运物品145d。照此,中央通信站2200可以起用于BESI装运物品145d的一类无线接入点的作用(在通过起空中飞行可重定位通信桥的作用的PHD 2125耦合到BESI装运物品145d时)。
除了移动PHD 2125以适应航空器100的内部装运储存区域120内储存的事物的配置中的改变或PHD 2125可以将自适应空中飞行通信集线器服务提供给的不同的具有广播功能的设备中的至少一个的移动之外,另外的实施例可以提供在航空器100内为多于两个具有广播功能的设备提供空中飞行可重定位通信集线器的系统和方法。例如,图26A和26B是示出根据本发明的实施例的在递送运载工具内的第一被部署的空中飞行位置处并且在递送运载工具内维持的多个具有广播功能的设备当中的示例性的配对的空中通信无人机(例如,PHD 2125)的透视图。现在参考图26A,示例性PHD 2125被示出在航空器100内的第一被部署的空中飞行位置中,与ULD 2145和BESI装运物品145a建立了通信,其然后被耦合使得ULD 2145和BESI装运物品145a可以通信。
然而,如图26B中所示,PHD 2125的机载控制器可以使PHD 2125移动,以便适应向BESI装运物品145c和/或BESI装运物品145d中的一个或多个提供空中通信集线器服务。更详细地,图26B中所示的实施例使PHD 2125的机载控制器以编程方式操作(例如,通过执行通信集线器管理程序2150)以改变PHD 2125的期望飞行简档以使其提升引擎210a、210b将PHD 2125从航空器100的内部内的第一被部署的空中飞行位置移动到更接近BESI装运物品145c和/或BESI装运物品145d中的至少一个的第二被部署的空中飞行位置。当在该第二被部署的空中飞行位置处时,PHD 2125的机载控制器然后使其多收发器通信集线器接口2160建立到航空器100内的第三具有广播功能的设备(诸如BESI装运物品145c)的第三无线数据通信路径。此后,PHD 2125使其多收发器通信集线器接口2160将与BESI装运物品145c建立的无线数据通信路径耦合到ULD 2145和/或BESI装运物品145a中的一个或多个。
此外,在一些实施例中,可以使用PHD 2125向多于三个具有广播功能的设备提供空中飞行通信集线器服务。例如,PHD的机载控制器可以使其多收发器通信集线器接口2160建立到航空器100内的第四具有广播功能的设备(诸如BESI装运物品145d)的第四无线数据通信路径。此后,PHD 2125使其多收发器通信集线器接口2160将与BESI装运物品145d建立的无线数据通信路径耦合到ULD 2145、BESI装运物品145a和/或BESI装运物品145c中的一个或多个。以该方式,PHD 2125可以移动以作为空中飞行通信集线器平台适应性地促进三个或更多个具有广播功能的设备中的不同设备之间的无线通信。
更详细地,作为在航点的空中飞行通信路径上移动的一部分,或者响应于从特定传输BESI接收什么功率中的改变(例如,当结构被移动以导致BESI和PHD之间的干扰或屏蔽时),PHD 2125可以移动以进入另一范围内。
当PHD 2125建立到不同的具有广播功能的设备的无线通信路径时,其机载多收发器通信集线器接口2160还可以收集在具有广播功能的设备上生成的数据并且将所收集的数据重传到另一具有广播功能的设备,作为其空中通信集线器服务的一部分。这样的所收集的数据可以包括由具有广播功能的设备上的扫描仪生成的扫描数据(例如,与在与具有广播功能的设备相关联的装运容器内包含的事物相关的扫描数据)、由具有广播功能的设备上的一个或多个传感器生成的传感器数据(例如,由与被装运的包装的物品相关联的机载的具有广播功能的设备所感测到的温度、水分或其他环境数据)、以及在具有广播功能的设备上的存储器中生成的共享数据,所述共享数据表示由另一具有广播功能的设备提供给该具有广播功能的设备的信息。
在用于使用空中通信无人机(诸如PHD 2125)在递送运载工具内适应性地提供通信集线器服务的系统和方法的另一实施例中,系统可以使用一类系绳用于飞行控制。特别地,系统实施例可以包括递送运载工具、与递送运载工具配对的空中通信无人机(诸如如上面所描述的PHD 2125),加上基础控制器和系绳。基础控制器(诸如如在图10中类似地示出的基础控制器1000)被固定到递送运载工具,并通过联结基础控制器和空中通信无人机的系绳向空中通信无人机上的机载控制器提供飞行命令。更详细地,这样的控制系绳可以提供用于数据(例如,飞行控制数据或飞行命令)的电管道和与空中通信无人机相关的电力。示例性控制系绳可以提供光纤管道,其允许信息从空中通信无人机移动到基础控制器。例如,这样的具有光纤管道的控制系绳可以允许基于传感器的图像类型的检查信息(例如,视频馈送数据流或静止图像照片)被从空中通信无人机移动或以其他方式传输到基础控制器。更详细地,空中通信无人机可以包括被耦合到机载控制器的控制接收器,其中控制接收器具有被连接到控制系绳的输入端。如被部署在这样的空中通信无人机上的控制接收器被配置并可操作以例如在输入端上接收来自基础控制器的飞行命令,并将所接收的飞行命令传递给机载控制器(诸如在PHD 2125中的OBC 2100的OFC 305部分),所述机载控制器然后可以基于所接收的飞行命令生成用于提升引擎的飞行控制输入。
在另一详细示例中,如果空中通信无人机检测到控制系绳断裂,则空中通信无人机的机载控制器(诸如PHD 2125中的OBC 2100的OFC 305部分)可以响应地生成用于提升引擎210a、210b的着陆控制输入。响应于检测到系绳断裂(例如,无人机上的控制接收器未从基础控制器接收到预期信号或信号电平),由空中通信无人机生成的着陆控制输入促进并使无人机返回到内部对接站并将无人机上的无人机捕获接口(例如,PHD 2125上的DCI370)固定到内部对接站的物理对接接口。替代地,在检测到系绳断裂时生成的着陆控制输入可以使无人机着陆在递送运载工具的指定部分中并且无线地广播指示这样的消息,所述消息可以由递送运载工具收发器2135或移动个人通信设备2300接收。
在又一实施例中,空中通信可以进一步包括被连接到空中通信无人机和递送运载工具的限制性系绳。以该方式,限制性系绳可以控制空中通信无人机移动到哪里,并因此限制空中通信无人机的运动。这样的限制性系绳可以有助于避免与递送运载工具内的物体的非故意碰撞或者用作回退(fallback)物理屏障以帮助限制重叠,如果实施例使多个空中通信无人机在同一递送运载工具内活跃的话。
因此,已经描述了各种系统实施例,其在适应性地向一个或多个类似或不同类型的具有广播功能的设备提供通信集线器服务时依赖于空中通信无人机(诸如PHD 2125)。一些系统实施例可以包括PHD及其相关联的对接站,而其他系统实施例可以包括递送运载工具及其配对的PHD。在递送运载工具内提供类似的自适应通信集线器服务的另外的系统实施例可以包括PHD和递送运载工具收发器,其可以起具有广播功能的设备中的一个的作用并且为PHD和其他具有广播功能的设备提供在运载工具外部的通信路径(参见图22)。实际上,又一系统实施例可以包括PHD(诸如PHD 2125)、被布置在递送运载工具内的中央通信站(诸如中央通信站2200),其中中央通信站可以为PHD和被耦合到PHD的其他具有广播功能的设备提供在运载工具外部的通信路径。
图27是图示根据本发明的实施例的用于在递送运载工具内为在递送运载工具内维持的多个具有广播功能的设备提供空中飞行可重定位通信集线器的示例性基于空中无人机的方法的流程图。如上面所讨论的,示例性递送运载工具可以是航空器(诸如航空器100)、能够由卡车移动的拖车、能够在铁路系统上移动的火车车厢、船舶或机动运载工具(诸如送货车)。并且还如上面所讨论的,在这样的方法中可以使用配对的空中通信无人机的示例性具有广播功能的设备可以以不同的形式出现,诸如基于RF收发器的设备(例如,使用IEEE 802.15格式化通信进行通信的基于收发器的Zigbee设备、使用IEEE 802.11格式化通信进行通信的基于收发器的Wi-Fi设备等)、递送运载工具上的中央通信站、被布置在递送运载工具的控制隔间(例如,驾驶舱、货车驾驶室等)中的递送运载工具收发器、在递送运载工具内维持的具有广播功能的装运容器、与在递送运载工具内装运的物品相关联的具有广播功能的网络设备、或移动个人通信设备(例如,无线手持设备,诸如智能电话、加固的平板电脑、UHF/VHF手持无线电设备等)。在该方法实施例中,与上面所描述的系统和系统组件一致,可以通过配对的空中通信无人机耦合的具有广播功能的设备可以在地理上分开并且不能在没有由配对的空中通信无人机建立的第一无线数据通信路径和第二无线数据通信路径的情况下彼此直接通信。
现在参考图27,示例性方法2700从步骤2705开始,在步骤2705中与递送运载工具配对的空中通信无人机(在图27中称为PHD)可以在处于递送运载工具内的固定位置中时接收激活命令。例如,用于PHD的激活命令可以采用PHD 2125从内部对接站2130、递送运载工具收发器2135、中央通信站2200或从由在运载工具的操作控制部分内或用于运载工具的内部装运储存器内的人员操作的基于无线电的移动个人通信设备2300接收的无线消息的形式。替代地,可以以在PHD 2125上生成的基于时间的命令的形式接收激活命令,其中例如PHD可以被部署成从固定位置激活,使得提供给递送运载工具内的具有广播功能的设备的空中飞行可重定位通信集线器服务可以发生在PHD 2125的再充电之后。换言之,PHD 2125可以在处于内部对接站2130上时进行再充电,并且在检测到阈值充电状态(其可以起激活命令的作用)时从内部对接站2130部署。
一般地,步骤2710至2720在递送运载工具内准备和部署PHD。特别地,在步骤2710处,方法2700以如下而继续:PHD从至少低功率状态转变到有效功率状态,作为部署到递送运载工具的内部中的一部分。PHD的低功率状态可以是完全关掉状况,其中PHD未被供电。在其他实施例中,低功率状态可以是休眠类型的状态,其中PHD内的一些电路关闭(例如,图21中所示的PHD 2125的提升引擎210a、210b等),而机载电路的另一子集保持通电(例如,GPS350和IMU 355,以帮助避免在从内部对接站2130起飞之前的延迟)。当转变到其中PHD将准备好在递送运载工具的装运储存器内的空中飞行通信集线器活动的主动监控状态时,PHD准备与内部对接站分开。
在步骤2715处,方法2700通过如下而继续:一旦PHD转变到有效功率状态,就自动使PHD从被固定在递送运载工具内的内部对接站上的固定位置解耦。例如,PHD 2125可以自动从内部对接站2130解耦,作为飞到图20中所示的内部装运储存区域120中的前兆。在该实施例中,PHD的起落架(类似于图4A中所示的起落架220a、220b)分开以免于与内部对接站2130的固定夹具(类似于图4B中所示的固定夹具405a、405b)配合来实现这样的自动解耦。这可以被通过铰接起落架、铰接固定夹具或者起落架和固定夹具两者被移动以铰接到不同位置(其因此使PHD 2125从内部对接站2130解耦)来实现,其取决于PHD、对接站和无人机储存区域115内的预期振动环境的复杂性。
在步骤2720处,方法2700以如下而继续:PHD从内部对接站上的固定位置移动到递送运载工具的内部内的第一被部署的空中飞行位置。可以响应于接收到重定向PHD从在对接站上到处于空中并飞到第一被部署的位置的空中运动的飞行命令而完成离开对接站到第一被部署的空中飞行位置。在一些实施例中,可以通过连接到PHD的控制系绳(类似于图10中所示的控制系绳1005)接收这样的飞行命令,或者可以通过PHD的多收发器通信集线器接口(诸如PHD2125上的多收发器通信集线器接口2160)无线地接收这样的飞行命令。
在步骤2725处,方法2700以如下而继续:PHD建立到递送运载工具内的第一具有广播功能的设备(诸如如图20中所示的ULD 2145)的第一无线数据通信路径。在步骤2730处,方法2700使PHD建立到递送运载工具内的第二具有广播功能的设备(诸如如图20中所示的BESI装运物品145d)的第二无线数据通信路径。这样的通信路径可以是常见的无线数据通信协议(例如,2G/3G/4G/5G蜂窝通信协议、蓝牙通信协议、Wi-Fi通信协议、Zigbee通信协议等)。然而,在其他实施例中,PHD 2125的多收发器通信集线器接口2160可以部署不同类型的收发器,使用不同的无线通信协议与不同的具有广播功能的设备建立通信路径,并使用被作为多收发器通信集线器接口2160的一部分安装的协议转换器设备来帮助管理(如在步骤2735中所执行的)不同地格式化的无线通信路径的耦合。
在步骤2735处,方法2700以如下而继续:PHD耦合第一无线数据通信路径和第二无线数据通信路径,用于至少第一具有广播功能的设备和第二具有广播功能的设备。如所指出的,这可以被特别使用部署在PHD的多收发器通信集线器接口内的这样的嵌入式协议转换器设备来实现。这两个耦合的具有广播功能的通信设备可以在逻辑上布置在分层结构化的通信网络的同一网络级别处(例如,在分层结构化的通信网络的同一网络级别处的对等关系中),或者在逻辑上布置在该网络的不同网络级别处(例如,其中第一具有广播功能的设备和第二具有广播功能的设备通过起用于第一具有广播功能的设备的无线接入点的作用的空中通信无人机耦合)。此外,本领域技术人员将领会,可以在递送运载工具处于运动中时和在PHD在递送运载工具内空中飞行时执行至少步骤2725-2735。
在一些实施例中,在步骤2735处由PHD完成的通信路径的耦合(以及下面描述的步骤2775和2785)允许递送运载工具外的通信。特别地,步骤2735的另一实施例可以使PHD将一个具有广播功能的设备耦合到起具有广播功能的设备中的一个的作用的递送运载工具收发器(并且其通过外部无线数据通信路径与递送运载工具外部的远程收发器通信)。以该方式,递送运载工具收发器有效地耦合(在其与PHD之间建立的)第一无线数据通信路径和外部无线数据通信。
向前移动,方法2700继续到步骤2740,在步骤2740中PHD可以收集在第一具有广播功能的设备上生成的数据。在第一具有广播功能的设备上生成的该类型的数据可以包括扫描数据、传感器数据或共享数据。更详细地,扫描数据可以由第一具有广播功能的设备上的扫描仪生成,诸如由具有广播功能的条形码设备上的激光扫描仪组件生成的条形码数据。传感器数据可以例如由第一具有广播功能的设备上的一个或多个环境传感器(例如,温度传感器、光传感器、水分传感器、运动传感器等)生成。共享数据可以在第一具有广播功能的设备上的存储器中生成,并且表示由另一具有广播功能的设备提供给该第一具有广播功能的设备的信息。例如,ULD 2145可以包括具有共享数据的第一具有广播功能的设备,其存储器表示由在ULD 2145内的包裹中嵌入的具有广播功能的设备提供的信息。ULD 2145内的包裹中的具有广播功能的设备可以具有由机载温度传感器生成的温度信息,并将该温度信息提供给ULD的具有广播功能的设备,其然后由PHD 2125收集。因此,如果在步骤2740中PHD从第一具有广播功能的设备收集到这样的数据,则在步骤2745处,PHD将所收集的数据重传到第二具有广播功能的设备。否则,方法2700从步骤2740直接前进到步骤2750。
在步骤2750处,方法2700以如下而继续:PHD确定它是否已经接收到可以将无人机重定向到另一空中飞行位置的飞行命令。如果是这样的话,则步骤2750直接移到步骤2765。但如果否,则步骤2750前进到步骤2755,在步骤2755中PHD监控影响与第一具有广播功能的设备的通信的改变。更详细地,在步骤2755处,示例性方法2700以如下而继续:PHD监控通过第一无线数据通信路径从第一具有广播功能的设备接收的内容的第一强度水平。然后,在步骤2760处,方法2700使PHD检测是否存在如在步骤2755中监控的从第一具有广播功能的设备接收的内容的第一强度水平中的阈值下降。例如,第一强度水平中的阈值下降可以与在递送运载工具内维持的事物的经改变的配置相关联。在递送运载工具内维持的事物的配置可以改变,其然后导致由在第一具有广播功能的设备和PHD之间的衰减结构的放置引起的信号强度中的阈值下降。换言之,对第一具有广播功能的设备与PHD之间的物理环境的改变可能导致第一无线数据通信路径上的干扰或衰减。这样的改变可能来自第一具有广播功能的设备相对于PHD的移动(其可能插入在第一具有广播功能的设备和PHD之间的在视线距离中的不同结构),或者可能来自在第一具有广播功能的设备和PHD之间放置新的衰减结构。当在步骤2760处检测到这样的阈值下降时,方法2700前进到步骤2765。否则,方法2700向后进行到步骤2740。本领域技术人员将理解,在一些实施例中同样还可以关于第二具有广播功能的设备来执行步骤2755和2760。
在步骤2765处,由于飞行命令或者由于从由PHD耦合的具有广播功能的设备中的一个检测到较低信号强度,保证了空中位置中的改变。因此,方法2700在步骤2765处继续,其中PHD从递送运载工具的内部内的第一被部署的空中飞行位置移动到第二被部署的空中飞行位置。这样的第二被部署的空中飞行位置可以是在递送运载工具的内部内的PHD飞行的空中飞行通信路径上的多个空中飞行位置中的一个。例如,PHD 2125通常可以在内部装运储存区域120内维持的装运物品上方的空中飞行通信路径上飞行,使得在将BESI装运物品145a放置在移动个人通信设备2300和BESI装运物品145d之间之后,PHD 2125可以移动到更接近BESI装运物品145d的位置,如图23B中所示。类似地,在另一示例中,当设备240的操作者在内部装运储存区域120内远离PHD 2125的初始位置移动时,PHD 2125可移动到更接近移动个人通信设备2400的位置,如图24中所示。
在该第二被部署的空中飞行位置处,方法2700的步骤2770使PHD建立到递送运载工具内的第三具有广播功能的设备的第三无线数据通信路径。例如,如图26B中所示,PHD2125已经移动到第二被部署的空中飞行位置,并且可以建立到另一具有广播功能的设备(诸如BESI装运物品145c)的另一通信路径。然后,在步骤2775处,方法2700使PHD耦合第一无线数据通信路径和第三无线数据通信路径。替代地,步骤2775可以耦合第二和第三无线数据通信路径或将第一、第二和第三无线数据通信路径耦合在一起。以该方式,第三具有广播功能的设备(例如,图26B中所示的BESI装运物品145c)可以与前两个具有广播功能的设备中的一个或多个通信。
在步骤2780处,方法2700以如下而继续:PHD建立到递送运载工具内的第四具有广播功能的设备(诸如图26B中所示的BESI装运物品145d)的第四无线数据通信路径。然后,在步骤2785处,方法2700使PHD通过起空中飞行可重定位通信集线器的作用的空中通信无人机来耦合第三无线数据通信路径和第四无线数据通信路径,用于至少第三具有广播功能的设备和第四具有广播功能的设备。
本领域技术人员将领会,如上面在各种实施例中公开和解释的方法2700可以由诸如示例性PHD 2125之类的装置来实现,所述装置运行通信集线器管理程序2150的实施例,并且作为包括内部对接站2130和PHD 2125的系统或包括航空器100和PHD 2125的系统的一部分。这样的通信集线器管理程序2150可以存储在PHD中的非暂时性计算机可读介质(诸如如在图21上示出的存储器储存器315)上。因此,当执行通信集线器管理程序2150时,PHD2125的OBC 2100(或OCP 2110)(与PHD 2125上的其他电路(诸如多收发器通信集线器接口2160)合作)可以可操作以执行来自在上面公开的示例性方法的某些操作或步骤,所述示例性方法包括方法2700和该方法的变型。
配对的空中通信集线器无人机的增强定位
如上面所指出的,有时可以使示例性的配对的空中通信集线器无人机(即,示例性PHD)飞行、重定向或重新定位到不同的空中部署位置,使得PHD可以更有效地联结两个或更多个无线设备。例如,与PHD的递送运载工具相关的通信环境可以动态地改变,这可能导致关于在哪里最有效地定位PHD的问题。放置在递送运载工具内的物品可能干扰递送运载工具上的具有广播功能的无线设备之间的通信,或者设备本身可能正在递送运载工具内或相对于递送运载工具移动。在另一示例中,PHD可以检测应当被联结的两个这样的无线设备,但是PHD当前可能处于不便可靠地建立和耦合所述无线设备的位置中。在这样的环境中,基于使PHD在空中飞行时执行某些类型的评定、利用PHD的智能定位可以更好地实现使用PHD联结无线设备。因此,另一组实施例涉及增强的空中飞行可重定位通信集线器系统和用于定位支持多个无线设备的空中飞行可重定位通信集线器的改进方法。
向后参考图21,示例性PHD 2125被示出为一类通信无人机装置,其可以被作为实施例的一部分来进一步增强,使得其可以在支持被布置在递送运载工具内的无线设备时有利地且智能地重新定位它本身。如上面所解释的,示例性PHD 2125包括提升引擎210a、210b,其响应由机载控制器2100生成的飞行控制输入,作为在递送运载工具(诸如航空器100)内维持期望的飞行简档的一部分。在PHD 2125的实施例中,当PHD 2125执行通信集线器管理程序2150的增强实施例时,重新定位一般可以基于由多收发器通信集线器接口2160检测到的不同信号的连接信号强度的比较。如上面所指出的,示例性通信集线器管理程序2150的实现可以是以一个或多个机器可读、非瞬态程序代码模块或应用的形式的一组可执行指令。通信集线器管理程序2150将PHD 2125适配成专门与航空器100配对的作为航空器的联结部分的经非常规配置的空中通信集线器装置,其在装运操作期间与航空器一起行进,从而向递送运载工具内和周围的无线设备提供改进的可重定位的空中飞行通信集线器服务。该特别配置的PHD 2125的OBC 2100,如在本文中作为实施例的一部分更详细地描述的,实现操作处理步骤并提供非常规的功能性,尤其是当使用PHD 2125提供扩展的通信访问功能性的总体步骤并且提供它可以如何被智能地重新定位以解决技术上的通信问题时。换言之,作为实施例的一部分,被特别适配和配置的配对的通信集线器无人机(例如,PHD2125)有助于改进递送运载工具中和周围的无线设备(例如,与装运物品相关联的基于无线电的收发器(诸如BESI装运物品145a-145e中的收发器)和与装运容器相关联的基于无线电的收发器(诸如ULD 2145中的收发器))在被布置在递送运载工具中或周围时与彼此通信的方式。
在示例性装置实施例中,PHD 2125可以被部署成至少包括空中无人机主外壳(诸如外壳200)、被布置在外壳内的机载控制器(诸如OBC 2100)、多个提升引擎(诸如引擎210a、210b)和通信集线器接口(诸如多收发器通信集线器接口2160)。一般地,在该重新定位实施例中该PHD 2125控制并使用其多收发器通信集线器接口2160来检测从递送运载工具中或周围的无线设备广播的一个或多个信号,比较这样的信号,基于该比较而改变PHD的飞行简档以重新定位PHD,并且然后经由到无线设备的无线数据通信路径来联结所述无线设备。例如,这样的无线设备可以包括递送运载工具上的中央通信站(例如,中央通信站2200或递送运载工具收发器2135)、具有广播功能的装运容器(例如,ULD 2145)、与递送运载工具内装运的物品相关联的具有广播功能的网络设备(例如,BESI装运物品145d)、或移动个人通信设备(例如,移动个人通信设备2300、2400)。
更详细地,在该实施例中当PHD 2125的机载控制器2100执行通信集线器管理程序2150时,机载控制器首先改变期望的飞行简档以使得提升引擎使PHD从递送运载工具的内部内的固定位置移动到递送运载工具内部的不同部分内的第一被部署的空中飞行位置(诸如在图24中所示的位置中,其中PHD 2125可能已经从内部对接站2130上的固定位置移动到在航空器100的内部装运储存区域120内的ULD 2145上方的PHD 2125的所图示的空中飞行位置)。在该第一被部署的空中飞行位置处,PHD的机载控制器从通信集线器接口接收第一信号。该第一信号由第一无线设备广播并被通信集线器接口检测到。然后,机载控制器从通信集线器接口接收第二信号,其中第二信号由第二无线设备广播并被通信集线器接口检测到。利用这两个检测到的信号,机载控制器比较它们相应的连接信号强度(例如,如由多收发器通信集线器接口2160检测到的功率电平)。基于连接信号强度的比较,机载控制器可以改变期望的飞行简档以使提升引擎将PHD重新定位到递送运载工具内的第二被部署的空中飞行位置。例如,当第一连接信号强度低于第二连接信号强度时,PHD可以重新定位到更接近第一无线设备并且不那么接近第二无线设备的不同的被部署的空中飞行位置。在更详细的实施例中,当PHD在递送运载工具内移动时,提升引擎基于检测到的在第一连接信号强度和第二连接信号强度之间的平衡将PHD重新定位到第二被部署的空中飞行位置。换言之,PHD可以在移动时反复地监控每个信号的连接信号强度,以便平衡那些信号强度。另外的实施例可以平衡连接信号强度并尝试移动到最小化平衡的连接信号强度的第二位置。
此后,在空中通信无人机被重新定位在第二被部署的空中飞行位置处之后,机载控制器使通信集线器接口联结第一无线设备和第二无线设备。因此,PHD 2125的该装置实施例实现PHD的智能物理移动和重新定位,其支持联结这两个无线设备并以改进的方式维持该联结,所述方式解决了涉及在主动且动态地支持在递送运载工具中和周围的不同的无线设备时如何以及在何处定位这样的配对的空中通信集线器无人机设备的技术问题。
在这样的PHD装置的另一实施例中,重新定位可以基于比较来自三个设备的三个信号。例如,机载控制器可以进一步从通信集线器接口接收第三信号,其中第三信号由第三无线设备广播并被通信集线器接口检测到。然后,作为重新定位的一部分,基于第一连接信号强度、第二连接信号强度和第三信号的第三连接信号强度的比较,机载控制器可以使得提升引擎使PHD重新定位到递送运载工具内的第三被部署的空中飞行位置。换言之,该第三被部署的空中飞行位置可以是递送运载工具内的点,通信集线器接口在其处检测第一连接信号强度、第二连接信号强度和第三连接信号强度之间的平衡。
在这样的PHD装置的又一实施例中,可以在无线设备中的一个改变信号强度时实现自适应的重新定位。更详细地,当PHD在空中飞行并且已联结第一和第二无线设备时,通信集线器接口可以检测第一连接信号强度中的改变。例如,这可能是由于递送运载工具内可能储存的事物中的改变或者如果第一无线设备正在移动。照此,机载控制器可以响应检测到的第一连接信号强度中的改变以更改期望的飞行简档并且使得提升引擎基于对第一连接信号强度和第二连接信号强度的更新值的比较而将PHD重新定位到第三被部署的空中飞行位置。
在又一实施例中,可以在两个无线设备都改变信号强度时实现自适应的重新定位。更详细地,PHD的通信集线器接口可以进一步可操作以检测第一连接信号强度中的第一改变和第二连接信号强度中的第二改变。机载控制器可以响应检测到的第一改变和第二改变以然后更改期望的飞行简档并且使得提升引擎基于对第一连接信号强度的第一更新值和第二连接信号强度的第二更新值的比较而将PHD重新定位到第三被部署的空中飞行位置。例如,这样的改变可能是由于递送运载工具内的改变或不同的无线设备相对于PHD及其通信集线器接口的当前位置的移动或如由广播设备改变的经更改的广播信号电平。
基于比较连接信号强度来进行重新定位的这样的基于PHD的装置实施例可以进一步用作系统实施例的一部分。这样的增强的空中飞行可重定位通信集线器系统一般包括递送运载工具和该递送运载工具的配对的空中通信无人机。递送运载工具(例如,如图20、22、23A、23B和24中所示的航空器100)在运输多个无线设备时维持所述无线设备。递送运载工具具有用于维持无线设备的内部储存区域(诸如内部装运储存区域120)和被布置在递送运载工具内的无人机储存区域(诸如无人机储存区域115)。系统的配对的空中通信无人机(称为PHD)可以被固定在无人机储存区域内,并且可以与上面所描述的装置实施例一致地实现为至少具有机载控制器、提升引擎和通信集线器接口。系统的PHD一般操作以检测来自不同无线设备的信号,比较这样的检测到的信号的连接信号强度,并在联结这两个无线设备之前基于该比较重新定位PHD,如上面更详细地描述的。因此,这样的增强的空中飞行可重定位通信集线器系统共同提供具有动态地可重定位的PHD的可移动储存系统,所述PHD增强在该储存系统内维持的无线设备可以与彼此通信的方式。
与如上面所描述的支持被布置在递送运载工具内和附近的无线设备的示例性的增强的空中通信无人机装置和示例性的增强的空中飞行可重定位通信集线器系统一致,另一实施例可以采取用于在向无线设备提供通信集线器服务时重新定位空中飞行可重定位通信集线器无人机的基于无人机的方法的形式。特别地,图28是图示根据本发明的实施例的用于支持一组无线设备并且基于连接信号强度的空中飞行可重定位通信集线器(例如,PHD 2125)的增强定位的改进方法的流程图。例如,这样的无线设备可以在递送运载工具(例如,航空器100)上,并且包括在递送运载工具上的中央通信站(例如,中央通信站2200或递送运载工具收发器2135)、具有广播功能的装运容器(例如,ULD 2145)、与在递送运载工具内装运的物品相关联的具有广播功能的网络设备(例如,BESI装运物品145d)、或在递送运载工具内或附近操作的移动个人通信设备(例如,移动个人通信设备2300、2400)。可以与空中飞行可重定位通信无人机或PHD交互的另一示例性无线设备可以是与固定物理位置相关联的具有广播功能的网络设备,诸如被布置在建筑物内的固定物理位置(例如,仓库、储存吊架等)处的无线接入点设备。
现在参考图28,示例性方法2800从步骤2805开始,在步骤2805中起空中飞行可重定位通信集线器的作用的空中通信无人机移动到第一被部署的空中飞行位置。空中通信无人机(诸如图21中所示的PHD 2125)可以专门与特定的递送运载工具(诸如航空器100)配对。照此,移动空中通信无人机可以通过移动到作为第一位置的递送运载工具内的被部署的空中飞行位置来完成。
在步骤2810处,方法2800使空中通信无人机在被部署在第一空中飞行位置处时监控来自无线设备的广播信号。在步骤2815处,方法2800通过如下而继续:使用空中通信无人机上的通信集线器接口(诸如PHD 2125上的多收发器通信集线器接口2160)检测由第一无线设备广播的第一信号。当检测到该第一信号时,步骤2815前进到步骤2820。否则,步骤2815向后进行到步骤2810,以继续监控这样的第一被检测信号。在步骤2820处,方法2800通过如下而继续:使用空中通信无人机上的通信集线器接口检测由第二无线设备广播的第二信号。当检测到该第二信号时,步骤2820前进到步骤2825。否则,步骤2820依然搜索第二被检测信号。
在步骤2825处,已经检测到来自两个不同无线设备的两个不同信号,并且方法2800使用空中通信无人机的机载控制器(诸如PHD 2125的OBC 2100)来比较第一信号的第一连接信号强度与第二信号的第二连接信号强度。连接信号强度例如可以是如通过空中通信无人机的通信接口测量到的绝对功率电平,或者是指示无人机接收来自特定无线设备的相关信号的程度的RSSI电平。
在步骤2830处,方法2800以如下而继续:基于第一连接信号强度和第二连接信号强度的比较将起空中飞行可重定位通信集线器的作用的空中通信无人机重新定位到第二被部署的空中飞行位置。例如,在PHD 2125移动时PHD 2125可以比较第一和第二信号的不同连接信号强度。换言之,PHD可以在移动时比较这样的连接信号强度,作为一类反馈,其具有随着PHD接近第二被部署的空中飞行位置而改进第一和第二连接信号强度之间的平衡的效果。因此,当存在连接信号强度的相等平衡时,可以认为PHD已经被重新定位在第二被部署的空中飞行位置处。
在步骤2835处,方法2800以如下而继续:一旦被重新定位在第二被部署的空中飞行位置处,空中通信无人机就使用空中通信无人机上的通信集线器接口来联结第一无线设备和第二无线设备。这样的联结可以允许相同或不同格式的信号通过如下而有效地让信息从第一无线设备流到第二无线设备并且反之亦然:在被智能定位时利用空中通信无人机改进来自第二被部署的空中飞行位置的这样的经联结的信息流的可靠性和稳健性质。在一个实施例中,步骤2845中的联结使通信集线器接口在第一和第二无线设备之间建立对等连接。在另一实施例中,步骤2845中的联结使通信集线器接口建立从第一无线设备到第二无线设备的无线接入点连接。
一般地,方法2800的实施例的步骤2840至2855进一步计及连接信号强度中的改变。更详细地,在步骤2840处,方法2800以检测第一连接信号强度中的改变而继续。检测到的第一连接信号强度中的改变可能由第一无线设备相对于空中通信无人机上的通信集线器接口的运动引起并对应于所述运动。例如,如图24中所示,移动个人通信设备2400可以在航空器100的内部装运储存区域120内移动,这可以使PHD 2125检测从移动个人通信设备2400所接收的信号的连接信号强度的改变(更高或更低)。
在步骤2845处,方法2800以如下而继续:比较第一信号的第一连接信号强度和第二信号的第二连接信号强度的更新值,并且然后在步骤2850处,基于步骤2845的比较将起空中飞行可重定位通信集线器的作用的空中通信无人机重新定位到第三被部署的空中飞行位置。然后,在步骤2855处,一旦空中通信无人机被重新定位在第三被部署的空中飞行位置处,方法2800就使用空中通信无人机上的通信集线器接口联结第一无线设备和第二无线设备。
在方法2800的一些实施例中,空中通信无人机(PHD)可以与三个或更多个不同的无线设备交互。例如,方法2800的另一实施例可以使空中通信无人机使用空中通信无人机上的通信集线器接口检测由第三无线设备广播的第三信号。照此,步骤2825的比较可以被实现为比较第一连接信号强度、第二连接信号强度和第三信号的第三连接信号强度。然后,该比较的结果可以用作用于将空中通信无人机重新定位到另一被部署的空中飞行位置的基础,其中所述三个不同的连接信号强度可以在可容忍的范围内或基本上平衡。
此外,可以修改方法2800的步骤2840-2855的实施例以处理两个无线设备何时改变信号强度,其可以归因于第一和第二无线设备的移动(例如,当它们是移动设备时,诸如移动个人通信设备2300、2400)。照此并且在该经修改的方法中,空中通信无人机可以检测第一连接信号强度中的第一改变,检测第二连接信号强度中的第二改变,并且然后比较第一连接信号强度的第一更新值和第二连接信号强度的第二更新值。这两个更新值的该比较(考虑到这两个设备位于的地方的动态情况或两个设备可以如何进行传输)可以用于将起空中飞行可重定位通信集线器的作用的空中通信无人机重新定位到第四被部署的空中飞行位置。一旦被重新定位在第四被部署的空中飞行位置处,空中通信无人机就可以使用空中通信无人机上的通信集线器接口联结第一和第二无线设备。
本领域技术人员将领会,如上面在各种实施例中公开和解释的方法2800可以由诸如如上面已经描述的示例性PHD 2125之类的装置来实现,所述装置运行通信集线器管理程序2150的实施例,并且作为包括内部对接站2130和PHD 2125的系统或包括航空器100和PHD2125的系统的一部分。这样的通信集线器管理程序2150可以存储在PHD中的非暂时性计算机可读介质(诸如如在图21上示出的存储器储存器315)上。因此,当执行通信集线器管理程序2150时,PHD 2125的OBC 2100(或OCP 2110)(与PHD 2125上的其他电路(诸如多收发器通信集线器接口2160)合作)可以可操作以执行来自在上面公开的示例性方法的某些操作或步骤,所述示例性方法包括方法2800和该方法的变型。
虽然上面所描述的方法2800的实施例(以及相关装置和系统实施例)涉及基于检测和比较不同无线设备的连接信号强度来主动定位空中通信无人机,但是增强定位的其他实施例可以基于检测无线设备集中度而进行重新定位或再定位。一般地,实施例可以使空中通信无人机沿着空中飞行扫描路径检测无线设备的不同集中度,并且然后将无人机重新定位到最高集中度的检测到的无线设备附近的空中飞行位置,使得它可以处于最有效地为需要被联结以便与彼此通信的无线设备服务的位置中。无人机可以周期性地重新测量检测到的无线设备的集中度,并且然后更新其被部署的位置,经更新的最高集中度的检测到的无线设备现在当前位于所述位置附近,以便计及无线设备的移动或可能屏蔽这样的设备的事物中的改变。
图29是图示根据本发明的实施例的用于支持多个无线设备并且基于设备集中度的空中飞行可重定位通信集线器的增强定位的这样的示例性改进方法的流程图。如上面所指出的,这样的示例性无线设备可以在递送运载工具(例如,航空器100)上,并且包括在递送运载工具上的中央通信站(例如,中央通信站2200或递送运载工具收发器2135)、具有广播功能的装运容器(例如,ULD 2145)、与在递送运载工具内装运的物品相关联的具有广播功能的网络设备(例如,BESI装运物品145d)、或在递送运载工具内或附近操作的移动个人通信设备(例如,移动个人通信设备2300、2400)。可以与空中飞行可重定位通信无人机或PHD交互的另一示例性无线设备可以是与可能处于递送运载工具上或仅在递送运载工具附近的固定物理位置相关联的具有广播功能的网络设备,诸如被布置在建筑物内的固定物理位置(例如,仓库、储存吊架等)处的无线接入点设备。
现在参考图29,方法2900从步骤2905开始,在步骤2905中使起空中飞行可重定位通信集线器的作用的空中通信无人机(在图29中一般称为“PHD”)在具有多个空中飞行部署位置的空中飞行扫描路径上移动,其从移动到第一位置开始。例如,PHD可以部署在递送运载工具内,其中空中飞行扫描路径是沿着递送运载工具的装运储存区域内的不同空中飞行位置延伸的路径。可以专门与PHD配对的递送运载工具(诸如图24中所示的航空器100)可以容纳用于PHD的对接站(诸如内部对接站2130),PHD可以在其开始向在其空中飞行扫描路径上的第一位置移动时初始从所述对接站移动,所述空中飞行扫描路径被编程到其飞行简档数据(诸如示例性PHD 2125的存储器315中的飞行简档数据2155)中。
一般地,步骤2910到2920使PHD在PHD移动到空中飞行扫描路径上的每个空中飞行部署位置时使用其通信集线器接口来检测无线设备的不同集中度。特别地,在步骤2910处,方法2900使PHD沿着经编程的空中飞行扫描路径在其当前空中飞行部署位置处检测无线设备的集中度。检测到的集中度表示接近于该特定空中飞行部署位置的在通信集线器接口的检测范围内主动广播的无线设备的至少一部分。在步骤2915处,方法2900确定空中飞行扫描路径上的PHD的当前位置是否是用于检测无线设备集中度的最后位置。如果是这样的话,则步骤2915前进到步骤2925。但是如果不,则步骤2915前进到步骤2920,在步骤2920中PHD在再次移动到步骤2910之前移动到空中飞行扫描路径上的下一空中飞行部署位置以检测该下一空中飞行部署位置处的集中度。以该方式,实施例可以使PHD实质上测量它可以支持的无线设备如何相对于彼此定位,这然后可以在提供空中飞行通信集线器服务时用于定位PHD。
在步骤2925处,方法2900以如下而继续:PHD重新定位到空中飞行扫描路径上的被检测到在其检测范围内具有最高集中度的无线设备的位置。然后,在步骤2930处,一旦PHD被重新定位在与无线设备的最高集中度对应的空中飞行部署位置处,方法2900就使PHD使用PHD的通信集线器接口联结至少两个无线设备。更详细地,无线设备的该联结可以在所述至少两个无线设备之间建立对等连接,或者建立从一个无线设备到另一无线设备的无线接入点连接(例如,提供对分层无线设备网络中的较高级别的访问)。
方法2900的实施例还可以对无线设备的动态性质做出反应,其可以使PHD基于无线设备集中度的更新检测而进一步重新定位。更详细地,方法2900可以从步骤2930继续到步骤2935,在步骤2935中PHD监控先前检测到的无线设备的最高集中度中的阈值改变。例如,虽然PHD可以悬停在航空器100的内部装运储存区域120内的位置处,但是无线设备中的一些可能不再进行广播,或者PHD 2125的范围内的附加无线设备可能开始广播,其更改向后在步骤2910中检测到的在先集中度。因此,在步骤2940处,如果没有检测到阈值改变,则方法2900向后进行到步骤2935,但是如果在设备集中度中有阈值改变则向后进行到步骤2910。这允许PHD重新测量更新的无线设备集中度。更详细地,PHD的通信集线器接口可以在空中飞行扫描路径上的每个空中飞行部署位置处重新检测无线设备的不同集中度;然后将PHD重新定位到具有无线设备的最高更新集中度的空中飞行部署位置;并且然后一旦被重新定位在与无线设备的最高更新集中度对应的空中飞行部署位置处,PHD就继续使用其通信集线器接口联结至少两个无线设备。
考虑到PHD可能不能感测或检测在PHD的即时检测范围外部的广播无线设备的数目中的改变,另一实施例还可以执行该类型的更新响应或者至少周期性地执行这样的任务(而不是等待阈值改变检测)。因此,方法2900的实施例可以跳过步骤2935和2940,并且代之以,仅在某个定义的时间段之后(或者一旦联结的无线设备不再通过由PHD提供的空中飞行通信集线器服务进行通信)从步骤2930向后进行到步骤2910。
本领域技术人员将领会,如上面在各种实施例中公开和解释的方法2900可以由诸如示例性PHD 2125之类的装置来实现,所述装置运行通信集线器管理程序2150的实施例,并且作为包括内部对接站2130和PHD 2125的系统或包括航空器100和PHD 2125的系统的一部分。这样的通信集线器管理程序2150可以存储在PHD中的非暂时性计算机可读介质(诸如如在图21上示出的存储器储存器315)上。因此,当执行通信集线器管理程序2150时,PHD2125的OBC 2100(或OCP 2110)(与PHD 2125上的其他电路(诸如多收发器通信集线器接口2160)合作)可以可操作以执行来自在上面公开的示例性方法的某些操作或步骤,所述示例性方法包括方法2900和该方法的变型。
虽然方法2900的上述实施例(以及相关的装置和系统实施例)涉及在沿着空中飞行扫描路径移动时基于检测到的不同无线设备的集中度主动定位空中通信无人机,但是另一实施例可以使用被部署为PHD的通信集线器接口的一部分的定向天线来战略性地定位PHD。一般地,空中通信无人机或PHD的实施例可以使用具有定向天线的通信集线器接口,所述定向天线允许定向检测由PHD支持的无线设备广播的信号。例如,示例性PHD 2125的多收发器通信集线器接口2160可以包括一个或多个定向天线。例如,这样的定向天线可以被用波束形成天线来实现,所述波束形成天线可以从静止PHD 2125在不同方向上电子地使其接收模式(reception pattern)转向(steer)和改变。然而,在另一示例中,定向天线可以具有特征接收模式,其在固定方向上是定向的(不是全向的,也不使天线的接收模式电子地转向/成形)。在这里,PHD 2125可以物理上自旋或旋转以在相对于PHD 2125的位置的不同方向上使定向接收模式转向。照此,PHD 2125能够测量在相对于PHD 2125的不同位置中的进行操作的无线设备的不同集中度,而无需首先通过并穿过空中飞行扫描路径上的不同位置。
图30是图示根据本发明的实施例的用于支持多个无线设备并且基于对无线设备的定向感测的空中飞行可重定位通信集线器的增强定位的又一改进方法的流程图。再次,如上面所指出的,这样的无线设备可以在递送运载工具(例如,航空器100)上,并且包括在递送运载工具上的中央通信站(例如,中央通信站2200或递送运载工具收发器2135)、具有广播功能的装运容器(例如,ULD 2145)、与在递送运载工具内装运的物品相关联的具有广播功能的网络设备(例如,BESI装运物品145d)、或在递送运载工具内或附近操作的移动个人通信设备(例如,移动个人通信设备2300、2400)。可以与空中飞行可重定位通信无人机或PHD交互的另一示例性无线设备可以是与可能处于递送运载工具上或仅在递送运载工具附近的固定物理位置相关联的具有广播功能的网络设备,诸如被布置在建筑物内的固定物理位置(例如,仓库、储存吊架等)处的无线接入点设备。
现在参考图30,方法3000从步骤3005开始,在步骤3005中起空中飞行可重定位通信集线器的作用的空中通信无人机(在图30中一般称为“PHD”)被移动到第一空中飞行部署位置。例如,PHD可以被在与无线设备可能位于装运储存区域中的地方相关的初始中央空中飞行位置处部署在递送运载工具的装运储存区域内。可以专门与PHD配对的递送运载工具(诸如图24中所示的航空器100)可以容纳用于PHD的对接站(诸如内部对接站2130),PHD可以在其开始向被编程到其飞行简档数据(诸如示例性PHD 2125的存储器315中的飞行简档数据2155)中的该第一空中飞行部署位置移动时初始从所述对接站移动。这样的位置可以是如由PHD的接近传感器检测到的地理坐标或相对接近位置。
一般地,步骤3010使PHD在处于当前空中飞行部署位置处时使用其通信集线器接口的定向天线来检测无线设备相对于不同方向的不同集中度。因此,每个检测到的集中度是接近于第一空中飞行部署位置的在通信集线器接口的检测范围内主动广播的无线设备的一部分。
例如,PHD 2125可以具有相控阵定向天线,作为其多收发器通信集线器接口2160的一部分。使用该相控阵定向天线,PHD 2125可以在出自PHD 2125的不同方向下执行集中测量,从而寻找进行操作的无线设备的集中度(例如,从在自PHD 2125该方向上操作的无线设备检测到多少信号)。为此,PHD 2125可以使多收发器通信集线器接口2160的定向天线改变接收模式,以便集中在相对于PHD 2125当前位于的地方的特定方向上。换言之,PHD 2125可以电子转向通信集线器接口的相控阵定向天线的接收模式,以集中在相对于PHD位置的不同方向上。因此,在该示例中,PHD 2125可以使定向天线直接聚焦在PHD 2125之前,以检测在相对于PHD 2125的当前空中飞行部署位置的该方向上的进行操作的无线设备的集中度。这可以针对其他方向——诸如向右、向左和在PHD 2125后面——进行重复。取决于转向粒度和紧密集中接收模式的能力,另一实施例可以以指南针的设置度数(诸如以相对于PHD的位置的360度视图的每15度)来做定向接收模式的该类型的电子转向。因此,这样的示例允许PHD从不同方向检测无线设备集中度,而不需要PHD在适当的地方旋转。
实现步骤3010的另一实施例可以使用固定定向天线作为PHD的通信集线器接口的一部分。在这里,PHD可以关于垂直轴旋转其空中飞行悬停位置,以便更改固定定向天线瞄准的地方,作为从不同方向检测无线设备集中度的一部分。因此,该实施例中的PHD物理上移动而不使接收模式电子地改变。
在步骤3015处,方法3000以如下而继续:基于无线设备的最高集中度,PHD重新定位到第二空中飞行部署位置。特别地,PHD被重新定位到的第二空中飞行部署位置在与无线设备的最高检测集中度对应的方向上。换言之,PHD在最高无线设备集中度的方向上重新定位到该第二位置。然后,在步骤3020处,一旦PHD已经被重新定位到该第二位置,方法3000就使PHD使用PHD的通信集线器接口联结至少两个无线设备。更详细地,无线设备的该联结可以在所述至少两个无线设备之间建立对等连接,或者建立从一个无线设备到另一无线设备的无线接入点连接(例如,提供对分层无线设备网络中的较高级别的访问)。
方法3000的实施例可以进一步包括步骤,诸如步骤3025-3035,其使PHD重新评定或重新测量活跃的无线设备的当前集中度并且基于该更新的集中度信息进行重新定位。这可以在第二位置处在设置时间之后完成,或者基于在第二位置处的指示主动广播的无线设备中的阈值改变的受监控活动来完成。更详细地,方法3000移动到步骤3025,在步骤3025中被耦合到PHD上的通信集线器接口的定向天线在PHD位于第二被部署的位置处时检测无线设备的更新的集中度。用于检测更新的集中度的机制和过程类似于上面关于步骤3010所解释的机制和过程。这些更新的集中度中的每个对应于来自第二被部署的空中飞行位置的特定方向上的活跃和操作的无线设备。
在步骤3030处,方法3000基于无线设备的最高更新集中度将PHD再定位到第三空中飞行部署位置。一般地,该第三空中飞行部署位置位于与无线设备的最高检测到的更新的集中度对应的方向上。
在另一实施例中,当PHD在通过被耦合到通信集线器接口的定向天线监控进行操作的无线设备的同时从第二空中飞行部署位置沿着与无线设备的最高检测到的更新的集中度对应的方向移动时,可以实现该类型的到第三位置的再定位。此后,当PHD从第二空中飞行位置移动至少预定距离并且监控进行操作的无线设备指示主动操作的无线设备中的至少一个具有高于阈值水平的所接收的连接强度时,智能空中飞行重新定位的该类型的感测集中方式然后可以使PHD悬停在第三空中飞行位置处(或转变到悬停)。类似地,一旦PHD已经沿着与无线设备的最高检测到的更新的集中度对应的方向移动并且然后检测到阈值数目的进行操作的无线设备,PHD就可以通过悬停在第三空中飞行位置处(或转变到悬停)来完成重新定位。此时,PHD可以在其从第二位置离开并沿着该方向的运输线上停止,以便以补偿无线设备的操作环境中的改变的智能方式定位它本身。
此后,在步骤3035处,方法3000以如下结束:一旦PHD已被再定位到该第三位置,PHD就使用PHD的通信集线器接口联结至少两个无线设备。本领域技术人员将领会,PHD可以经由方向天线操作以及基于最新的评定对重新定位到的地点的更新而重复经历这样的集中度评定,以便主动适应于进行操作的无线设备的改变的环境。
本领域技术人员还将领会,如上面在各种实施例中公开和解释的方法3000可以由诸如示例性PHD 2125之类的装置来实现,所述装置运行通信集线器管理程序2150的实施例,并且作为包括内部对接站2130和PHD 2125的系统或包括航空器100和PHD 2125的系统的一部分。这样的通信集线器管理程序2150可以存储在PHD中的非暂时性计算机可读介质(诸如如在图21上示出的存储器储存器315)上。因此,当执行通信集线器管理程序2150时,PHD 2125的OBC 2100(或OCP 2110)(与PHD 2125上的其他电路(诸如多收发器通信集线器接口2160及其定向天线)合作)可以可操作以执行来自在上面公开的示例性方法的某些操作或步骤,所述示例性方法包括方法3000和该方法的变型。
总之,应当强调的是,执行在本文中的实施例中描述的方法和方法的变型中的任一个的操作的序列仅是示例性的,并且操作的多种序列可以被遵循,同时仍然是正确的并且根据如由本领域技术人员所理解的本发明的原理。
上面概述的示例性实施例的至少一些部分可以与其他示例性实施例的部分联合使用,以使用空中监控、检查或通信无人机来增强和改进物流来增强对递送运载工具中的被装运物品的监控、执行各种类型的对递送运载工具的检查、以及在递送运载工具内提供基于无人机的空中飞行可重定位通信集线器。如上面所指出的,本文中公开的示例性实施例可以与彼此独立地使用和/或彼此结合使用,并且可能具有对本文中未公开的设备和方法的应用。然而,本领域技术人员将领会,如与递送运载工具一起部署的示例性监控/检查/通信无人机、使用这样的装置的系统、以及这样的装置可以如何作为如上面所描述的物流操作的一部分进行操作的方法提供对在物流和装运操作(诸如对递送运载工具的装载、卸载和飞行中监控)中使用的技术的增强和改进。
本领域技术人员将领会,实施例可以提供一个或多个优点,并且并非所有实施例必定提供如在这里陈述的所有或不止一个特定优点。此外,对于本领域技术人员将显而易见的是,可以对本文中描述的结构和方法论做出各种修改和改变。因此,应当理解,本发明不限于说明书中讨论的主题。更确切地说,如下面在权利要求书中叙述的,本发明旨在覆盖修改和变型。
Claims (108)
1.一种基于无人机的受监控储存系统,包括:
装运储存器,其包括
可关闭入口,所述可关闭入口提供对装运储存器内的访问,
装运储存器内的内部装运储存区域,所述内部装运储存区域可通过可关闭入口来访问并且可操作以临时维持对装运储存器内装运的多个物品的保管,以及
装运储存器内的无人机储存区域,所述无人机储存区域可通过可关闭入口来访问并且与内部装运储存区域分开;
内部对接站,其被固定在装运储存器的无人机储存区域内,所述内部对接站进一步包括物理对接接口,
电子充电连接接口,以及
电子数据连接接口;以及
内部监控无人机,其被布置在装运储存器内并可操作以在空中监控内部储存区域内装运的物品,所述内部监控无人机进一步包括
机身,
被布置在机身上的机载控制器,
与相应提升旋翼耦合的多个提升引擎,每个提升引擎被固定到机身的不同部分并对由机载控制器生成的飞行控制输入做出反应,作为维持期望的飞行简档的一部分,
被耦合到机载控制器的通信接口,所述通信接口可操作以响应于来自机载控制器的传输指令而传输监控更新消息,
被耦合到机载控制器的传感器阵列,所述传感器阵列可操作以(a)在内部监控无人机从初始空中飞行位置沿着装运储存器的内部装运储存区域内的空中飞行监控路径移动时收集感测信息并且(b)将感测信息提供给机载控制器,
对机载控制器做出反应的无人机捕获接口,所述无人机捕获接口可操作以响应于来自机载控制器的对接命令而选择性地配合到内部对接站的物理对接接口,其中无人机捕获接口在被选择性地配合到内部对接站的物理对接接口时使内部监控无人机保持在安全位置中,以及
机载电池,所述机载电池向机载控制器、提升引擎、通信接口、传感器阵列和无人机捕获接口中的每个提供电力;并且
其中第一内部监控无人机的机载控制器可操作以响应于在处于内部对接站上的固定位置中时通过通信接口接收到激活命令而
从至少低功率状态转变到主动监控状态,作为与装运储存器相关的物流操作的一部分,一旦内部监控无人机转变到主动监控状态,就使得无人机捕获接口自动将内部监控无人机从内部对接站的物理对接接口解耦,
改变期望的飞行简档以首先使得提升引擎使内部监控无人机从内部对接站上的固定位置移动到装运储存器内的初始空中飞行位置并且然后使内部监控无人机从初始空中飞行位置沿着装运储存器的内部装运储存区域内的空中飞行监控路径移动,
从传感器阵列接收感测信息,以及
基于传感器阵列提供的感测信息自主地检测被装运的物品的状况。
2.根据权利要求1所述的系统,其中传感器阵列包括检测环境信息作为感测信息的环境传感器,其中当内部监控无人机经过装运储存器的内部装运储存区域内的空中飞行监控路径时,感测到的环境信息与装运储存器内的多个空中飞行位置相关;并且
其中机载控制器通过进一步可操作以基于作为感测信息从传感器阵列接收的环境信息自动地标识与被装运的物品相关的环境状况,来自主地检测被装运的物品的状况。
3.根据权利要求2所述的系统,其中环境状况包括由作为环境传感器进行操作的运动传感器感测到的运动状况、由作为环境传感器进行操作的光传感器感测到的光状况、由作为环境传感器进行操作的麦克风感测到的声音状况、由作为环境传感器进行操作的温度传感器感测到的温度状况、由作为环境传感器进行操作的烟雾传感器感测到的烟雾状况、由作为环境传感器进行操作的水分传感器感测到的湿度状况、以及由作为环境传感器进行操作的压力传感器感测到的压力状况中的至少一个。
4.根据权利要求1所述的系统,其中传感器阵列包括捕获被装运的物品的多个图像的图像传感器,当内部监控无人机经过装运储存器的内部装运储存区域内的空中飞行监控路径时从装运储存器内的多个空中飞行位置捕获所述图像;并且
其中机载控制器通过进一步可操作以基于由内部监控无人机的机载处理器执行的所捕获的图像中的至少两个的比较自动地将配置改变标识为被装运的物品的状况,来自主地检测被装运的物品的状况。
5.根据权利要求4所述的系统,其中所捕获的多个图像包括在内部监控无人机重复地经过装运储存器的内部装运储存区域内的空中飞行监控路径时在不同的时间来自一个空中飞行位置的一个或多个图像。
6.根据权利要求1所述的系统,其中传感器阵列包括深度传感器,所述深度传感器在内部监控无人机经过装运储存器的内部装运储存区域内的空中飞行监控路径时映射装运储存器的内部装运储存区域的配置,所述内部装运储存区域的配置被表示出为至少装运储存器的内部装运储存区域内装运的物品的多维映射;并且
其中机载控制器通过进一步可操作以在内部监控无人机重复地经过装运储存器的内部装运储存区域内的空中飞行监控路径时自动地将至少被装运的物品的多维映射随着时间的过去的改变标识成自主地检测到的被装运的物品的状况,来自主地检测被装运的物品的状况。
7.根据权利要求1所述的系统,其中传感器阵列包括扫描传感器,所述扫描传感器在内部监控无人机经过装运储存器的内部装运储存区域内的空中飞行监控路径时扫描被固定到被装运的物品中的一个的标识符号。
8.根据权利要求7所述的系统,其中标识符号包括标识与那个物品相关的装运信息的条形码符号。
9.根据权利要求7所述的系统,其中标识符号包括被附到那个物品的标志,所述标志标识与那个物品在被在装运储存器内装运时的放置相关的装运装载信息。
10.根据权利要求7所述的系统,其中内部监控无人机进一步包括被耦合到机载控制器的存储器储存器,所述存储器储存器维持用于装运储存器的内部装运储存区域的装载计划;并且
其中内部监控无人机的机载控制器进一步可操作以:
通过将由扫描传感器扫描到的标识符号与装载计划进行比较,自主地确定那个物品的装载状态,并且
当那个物品的装载状态指示在装运储存器的内部装运储存区域内的那个物品的存在与装载计划不一致时,自动使通信接口传输装载警告。
11.根据权利要求10所述的系统,其中内部监控无人机的机载控制器进一步可操作以下载装载计划并将装载计划存储在存储器储存器内。
12.根据权利要求7所述的系统,其中内部监控无人机的机载控制器进一步可操作以:
基于由扫描传感器扫描到的标识符号自主地确定那个物品的位置状态,所述标识符号包括指示那个物品的所期望的物品定向的方向标志,其中那个物品的位置状态反映扫描到的标识符号的当前定向是否与所期望的物品定向不一致;并且
当位置状态指示标识符号的当前定向与所期望的物品定向不一致时,自动使通信接口传输位置警告。
13.根据权利要求1所述的系统,其中传感器阵列包括基于无线电的接收器,其在内部监控无人机经过装运储存器的内部装运储存区域内的空中飞行监控路径时接收从被装运的物品中的具有广播功能的一个物品广播的无线信号;并且
其中机载控制器通过进一步可操作以基于由基于无线电的无线接收器接收的无线信号自动地标识被装运的物品中的至少具有广播功能的那个物品的状况,来自主地检测被装运的物品的状况。
14.根据权利要求13所述的系统,其中由基于无线电的接收器接收的无线信号被广播,而不询问被装运的物品中的具有广播功能的那个物品,来提示所述无线信号的广播。
15.根据权利要求1所述的系统,其中机载控制器通过进一步可操作以基于由被装运的物品中的具有广播功能的那个物品传输并且由内部监控无人机的通信接口在内部监控无人机经过装运储存器的内部装运储存区域内的空中飞行监控路径时接收的无线信号自动地标识被装运的物品中的至少一个具有广播功能的物品的状况,来自主地检测被装运的物品的状况。
16.根据权利要求15所述的系统,其中由内部监控无人机的通信接口接收的无线信号被广播,而不询问被装运的物品中的具有广播功能的那个物品,来提示所述无线信号的广播。
17.根据权利要求1所述的系统,其中机载控制器进一步可操作以使通信接口传输监控更新消息,所述监控更新消息指示自主地检测到的被装运的物品的状况。
18.根据权利要求1所述的系统,其中内部监控无人机进一步包括被耦合到机载控制器的存储器储存器,并且
其中机载控制器进一步可操作以:
使通信接口仅在机载控制器自主地确认到装运储存器收发器的通信信道有效时才将监控更新消息传输到装运储存器收发器,所述监控更新消息指示自主地检测到的被装运的物品的状况,并且
在机载控制器不能确认所述通信信道有效时,将所述监控更新消息存储在内部监控无人机的存储器上以用于稍后传输到装运储存器收发器。
19.根据权利要求1所述的系统,其中装运储存器包括航空器内的储存隔间。
20.根据权利要求19所述的系统,其中被装运的物品至少包括多个成组装载设备(ULD)容器。
21.根据权利要求20所述的系统,其中ULD容器中的每个可操作以广播用于由传感器阵列作为感测信息所收集的信号,而不用对ULD容器进行初步询问以提示所述信号的广播。
22.根据权利要求1所述的系统,其中装运储存器包括能够由卡车移动的拖车。
23.根据权利要求1所述的系统,其中装运储存器包括能够在铁路系统上移动的火车车厢。
24.根据权利要求1所述的系统,其中与装运储存器相关的物流操作包括装运储存器的内部装运储存区域的装载操作。
25.根据权利要求1所述的系统,其中与装运储存器相关的物流操作包括装运储存器的内部装运储存区域的卸载操作。
26.根据权利要求1所述的系统,其中与装运储存器相关的物流操作包括装运储存器移动时的装运储存器的内部装运储存区域的在运送中的监控操作。
27.根据权利要求1所述的系统,进一步包括第二内部监控无人机,其被布置在内部装运储存区域内并且可操作以结合内部监控无人机的空中监控操作来在空中监控在内部储存区域内装运的物品。
28.根据权利要求27所述的系统,其中所述内部监控无人机被布置在内部装运储存区域内的空中飞行监控路径上,以在第二内部监控无人机在装运储存器的内部装运储存区域内的第二空中飞行监控路径上移动时在空中监控被装运的物品,其中第二空中飞行监控路径不同于所述内部监控无人机经过的空中飞行监控路径。
29.根据权利要求27所述的系统,其中所述内部监控无人机经过的空中飞行监控路径对应于内部装运储存区域的第一部分的空中飞行覆盖;并且
其中当在空中监控被装运的物品时,第二内部监控无人机经过的第二空中飞行监控路径对应于内部装运储存区域的第二部分。
30.根据权利要求1所述的系统,其中装运储存器进一步包括补充内部装运储存区域,在所述补充内部装运储存区域内要临时维持对被装运的多个附加物品的保管;并且
进一步包括第二内部监控无人机,所述第二内部监控无人机被布置在装运储存器的补充内部装运储存区域内并且可操作以
在空中监控装运储存器的补充内部装运储存区域内装运的附加物品;
当监控装运储存器的补充内部装运储存区域内装运的附加物品时,基于在空中所收集的感测信息自主地检测被装运的附加物品的状况。
31.根据权利要求30所述的系统,其中装运储存器包括航空器;
其中内部装运储存区域包括第一航空器腹部部分,在所述第一航空器腹部区域内要存储被装运的物品;并且
其中补充内部装运储存区域包括第二航空器腹部部分,在所述第二航空器腹部部分内要存储被装运的附加物品。
32.根据权利要求1所述的系统,其中通信接口包括:
第一收发器,其提供有线连接,被配置成当内部监控无人机处于内部对接站上的固定位置中时使机载控制器与电子数据接口配合;以及
第二收发器部分,其提供无线收发器连接,用于传输监控更新消息,所述监控更新消息指示自主地检测到的被装运的物品的状况。
33.根据权利要求1所述的系统,其中内部监控无人机的机载控制器包括:
可操作的飞行控制器,其负责生成飞行控制输入来至少改变所期望的飞行简档,以首先使得提升引擎使内部监控无人机从内部对接站上的固定位置移动到装运储存器内的初始空中飞行位置,并且然后使内部监控无人机从初始空中飞行位置沿着装运储存器的内部装运储存区域内的空中飞行监控路径移动;以及
机载监控处理器,其负责从传感器阵列接收感测信息,并基于传感器阵列提供的感测信息自主地检测被装运的物品的状况。
34.一种用于监控装运储存器的内部储存内容的基于空中无人机的方法,所述方法包括以下步骤:
内部监控无人机在处于内部对接站上的固定位置中时接收激活命令,所述内部对接站被在装运储存器的无人机储存区域中固定到装运储存器;
内部监控无人机从至少低功率状态转变到主动监控状态,作为与装运储存器相关的物流操作的一部分;
一旦内部监控无人机转变到主动监控状态,就自动使内部监控无人机从内部对接站解耦;
内部监控无人机从内部对接站上的固定位置移动到装运储存器内的初始空中飞行位置;
在内部监控无人机从初始空中飞行位置沿着装运储存器的装运储存区域内的空中飞行监控路径移动时,内部监控无人机上的传感器阵列收集感测信息;
将来自传感器阵列的感测信息提供给内部监控无人机上的机载处理器;
使用内部监控无人机上的机载处理器,基于传感器阵列提供的感测信息自主地检测内部储存内容的状况。
35.根据权利要求34所述的方法,其中收集步骤进一步包括:
利用传感器阵列感测环境信息作为感测信息,其中当内部监控无人机经过装运储存器内的空中飞行监控路径时,感测到的环境信息与装运储存器内的多个空中飞行位置相关;并且
其中自主检测步骤进一步包括自动地将环境状况标识为内部储存内容的状况。
36.根据权利要求35所述的方法,其中环境状况包括由作为传感器阵列的至少一部分进行操作的运动传感器感测到的运动状况、由作为传感器阵列的至少一部分进行操作的光传感器感测到的光状况、由作为传感器阵列的至少一部分进行操作的麦克风感测到的声音状况、由作为传感器阵列的至少一部分进行操作的温度传感器感测到的温度状况、由作为传感器阵列的至少一部分进行操作的烟雾传感器感测到的烟雾状况、由作为传感器阵列的至少一部分进行操作的水分传感器感测到的湿度状况、以及由作为传感器阵列的至少一部分进行操作的压力传感器感测到的压力状况中的至少一个。
37.根据权利要求34所述的方法,其中收集步骤进一步包括在内部监控无人机经过装运储存器内的空中飞行监控路径时,利用作为传感器阵列的至少一部分的图像传感器,从装运储存器内的一个或多个空中飞行位置捕获内部储存内容的多个图像;并且
其中自主检测步骤进一步包括基于由内部监控无人机的机载处理器执行的所捕获的图像中的至少两个的比较自动地将配置改变标识为内部储存内容的状况。
38.根据权利要求37所述的方法,其中所述多个图像包括在内部监控无人机重复地经过装运储存器内的空中飞行监控路径时在不同的时间来自一个空中飞行位置的内部储存内容的一部分的一个或多个图像。
39.根据权利要求34所述的方法,其中收集步骤进一步包括在内部监控无人机经过装运储存器内的空中飞行监控路径时,利用作为传感器阵列的至少一部分的深度传感器映射装运储存器的装运储存区域的配置,所述装运储存区域的配置包括装运储存器的装运储存区域的内部储存内容的多维映射;并且
其中自主检测步骤进一步包括在内部监控无人机重复地经过装运储存器内的空中飞行监控路径时自动地将内部储存内容的多维映射随着时间的过去的改变标识为自主地检测到的内部储存内容的状况。
40.根据权利要求34所述的方法,其中收集步骤进一步包括在内部监控无人机经过装运储存器内的空中飞行监控路径时,利用作为传感器阵列的至少一部分的扫描传感器扫描被固定到内部储存内容中的物品的标识符号。
41.根据权利要求40所述的方法,其中标识符号包括标识与所述物品相关的装运信息的条形码符号。
42.根据权利要求40所述的方法,其中标识符号包括被附到所述物品的标志,所述标志标识与所述物品在被在装运储存器内装运时的放置相关的装运装载信息。
43.根据权利要求40所述的方法,进一步包括以下步骤:
内部监控无人机的机载处理器通过将由扫描传感器扫描到的标识符号与在内部监控无人机的存储器内维持的用于装运储存器的装载计划进行比较来自主地确定物品的装载状态;以及
内部监控无人机的机载处理器在所述物品的装载状态指示在装运储存器的装运储存区域内的所述物品的存在与装载计划不一致时自动地传输装载警告。
44.根据权利要求43所述的方法,进一步包括将装载计划下载到内部监控无人机的存储器中的步骤。
45.根据权利要求40所述的方法,进一步包括以下步骤:
内部监控无人机的机载处理器基于由扫描传感器扫描到的标识符号自主地确定物品的位置状态,所述标识符号包括指示所期望的物品定向的方向标志,并且其中物品的位置状态扫描到的标识符号的当前定向是否与所期望的物品定向不一致;以及
内部监控无人机的机载处理器在位置状态指示标识符号的当前定向与所期望的物品定向不一致时自动地传输位置警告。
46.根据权利要求34所述的方法,其中收集步骤进一步包括接收从内部储存内容的具有广播功能的包裹广播的无线信号,所述无线信号由作为传感器阵列的至少一部分进行操作的基于无线电的接收器接收;并且
其中自主检测步骤进一步包括基于所接收的从具有广播功能的包裹广播的无线信号,自动地标识内部储存内容的状况。
47.根据权利要求46所述的方法,其中由基于无线电的接收器接收的无线信号在不询问具有广播功能的包裹以提示所述无线信号的广播的情况下被广播。
48.根据权利要求34所述的方法,进一步包括内部监控无人机的机载处理器传输指示自主地检测到的内部储存内容的状况的监控更新消息的步骤。
49.根据权利要求48所述的方法,其中传输步骤进一步包括:
内部监控无人机的机载处理器仅在机载处理器自主地确认到装运储存器收发器的通信信道有效时才将监控更新消息传输到装运储存器收发器;以及
内部监控无人机的机载处理器在机载处理器不能确认所述通信信道是否有效时存储监控更新消息以用于稍后传输到装运储存器收发器。
50.根据权利要求34所述的方法,其中装运储存器包括航空器内的储存隔间。
51.根据权利要求50所述的方法,其中内部储存内容包括至少一个成组装载设备(ULD)容器。
52.根据权利要求51所述的方法,其中所述至少一个ULD容器可操作以广播用于由传感器阵列所收集的信号,而不对ULD容器进行初步询问以提示所述信号的广播。
53.根据权利要求34所述的方法,其中装运储存器包括能够由卡车移动的拖车。
54.根据权利要求34所述的方法,其中装运储存器包括能够在铁路系统上移动的火车车厢。
55.根据权利要求34所述的方法,其中与装运储存器相关的物流操作包括装运储存器的装运储存区域的装载操作。
56.根据权利要求34所述的方法,其中与装运储存器相关的物流操作包括装运储存器的装运储存区域的卸载操作。
57.根据权利要求34所述的方法,其中与装运储存器相关的物流操作包括装运储存器移动时的装运储存器的装运储存区域的在运送中的监控操作。
58.一种基于多个无人机的受监控储存系统,包括:
装运储存器,其包括
可关闭入口,其提供对装运储存器内的访问,
装运储存器内的内部装运储存区域,所述内部装运储存区域可通过可关闭入口来访问并且可操作以临时维持对装运储存器内装运的多个物品的保管,以及
多个无人机储存区域,其分别被布置在装运储存器内的不同位置处;
多个内部对接站,其被固定在所述无人机储存区域中的相应不同的无人机储存区域内;
多个内部监控无人机,其初始被布置在所述内部对接站中的相应内部对接站上,其中每个内部监控无人机具有传感器阵列,在相应内部监控无人机在装运储存器的内部装运储存区域的一部分内移动时所述传感器阵列收集感测信息;并且
其中第一内部监控无人机可作为所述系统的一部分进行操作以
从第一内部对接站移动到作为装运储存器的内部装运储存区域的第一部分内的第一空中飞行监控路径的一部分的在装运储存器内的第一初始空中飞行位置,并且
在第一内部监控无人机从第一初始空中飞行位置经过装运储存器内的第一空中飞行监控路径时,使用第一内部监控无人机上的传感器阵列在空中监控内部装运储存区域内装运的物品的第一部分;
其中第二内部监控无人机可作为所述系统的一部分进行操作以
从第二内部对接站移动到作为装运储存器内的内部装运储存区域的第二部分内的第二空中飞行监控路径的一部分的在装运储存器内的第二初始空中飞行位置,并且
在第二内部监控无人机从第二初始空中飞行位置经过装运储存器内的第二空中飞行监控路径时,使用第二内部监控无人机上的传感器阵列在空中监控内部装运储存区域内装运的物品的第二部分;并且
其中第一内部监控无人机和第二内部监控无人机中的一个基于在第一内部监控无人机和第二内部监控无人机监控内部装运储存区域内装运的物品时生成的感测信息自主地检测被装运的物品的状况。
59.根据权利要求58所述的系统,其中至少第一内部监控无人机的传感器阵列包括环境传感器,所述环境传感器检测环境信息作为所收集的感测信息,其中当第一内部监控无人机经过第一空中飞行监控路径时,感测到的环境信息与装运储存器内的多个空中飞行位置相关;并且
其中第一内部监控无人机通过进一步可操作以基于感测到的环境信息自动地标识与被装运的物品的第一部分相关的环境状况,来自主地检测被装运的物品的状况。
60.根据权利要求59所述的系统,其中第二内部监控无人机的传感器阵列包括第二环境传感器,所述第二环境传感器检测环境信息作为所收集的感测信息,其中当第二内部监控无人机经过第二空中飞行监控路径时,第二环境传感器感测到的环境信息与装运储存器内的第二多个空中飞行位置相关;并且
其中第二内部监控无人机通过进一步可操作以基于第二环境传感器感测到的环境信息自动地标识与被装运的物品的第二部分相关的环境状况,来自主地检测被装运的物品的状况。
61.根据权利要求59所述的系统,其中与被装运的物品的第一部分相关的环境状况包括由来自由作为环境传感器的一部分进行操作的运动传感器组成的组的至少三个所感测到的运动状况、由作为环境传感器的一部分进行操作的光传感器感测到的光状况、由作为环境传感器的一部分进行操作的麦克风感测到的声音状况、由作为环境传感器的一部分进行操作的温度传感器感测到的温度状况、由作为环境传感器的一部分进行操作的烟雾传感器感测到的烟雾状况、由作为环境传感器的一部分进行操作的水分传感器感测到的湿度状况、以及由作为环境传感器的一部分进行操作的压力传感器感测到的压力状况中的至少一个。
62.根据权利要求58所述的系统,其中至少第一内部监控无人机的传感器阵列包括图像传感器,所述图像传感器在第一内部监控无人机经过第一空中飞行监控路径时捕获被装运的物品的第一部分的多个图像;并且
其中第一内部监控无人机通过进一步可操作以基于由第一内部监控无人机执行的所捕获的图像中的至少两个的比较自动地将配置改变标识为被装运的物品的第一部分的状况,来自主地检测被装运的物品的状况。
63.根据权利要求58所述的系统,其中至少第一内部监控无人机的传感器阵列包括深度传感器,所述深度传感器在第一内部监控无人机经过装运储存器的内部装运储存区域的第一部分内的第一空中飞行监控路径时映射装运储存器的内部装运储存区域的至少第一部分的配置,所述内部装运储存区域的第一部分的配置被表示出为装运储存器的内部装运储存区域的第一部分内装运的物品的至少第一部分的多维映射;并且
其中第一内部监控无人机通过进一步可操作以在第一内部监控无人机重复地经过第一空中飞行监控路径时自动地标识至少被装运的物品的至少第一部分的多维映射随着时间的过去的改变,来自主地检测被装运的物品的状况。
64.根据权利要求58所述的系统,其中至少第一内部监控无人机的传感器阵列包括扫描传感器,所述扫描传感器在第一内部监控无人机经过第一空中飞行监控路径时扫描被固定到被装运的物品的第一部分中的一个的标识符号。
65.根据权利要求64所述的系统,其中标识符号包括标识与那个物品相关的装运信息的条形码符号。
66.根据权利要求64所述的系统,其中标识符号包括被附到那个物品的标志,所述标志标识与那个物品在被在装运储存器内装运时的放置相关的装运装载信息。
67.根据权利要求64所述的系统,其中第一内部监控无人机进一步可操作以:
通过将由扫描传感器扫描到的标识符号与用于装运储存器的内部装运储存区域的第一部分的装载计划进行比较,自主地确定那个物品的装载状态;并且
当那个物品的装载状态指示装运储存器的内部装运储存区域内的那个物品的存在与装载计划不一致时,自动向与装运储存器相关的收发器传输装载警告。
68.根据权利要求64所述的系统,其中第一内部监控无人机进一步可操作以:
基于由扫描传感器扫描到的标识符号自主地确定那个物品的位置状态,所述标识符号包括指示那个物品的所期望的物品定向的方向标志,其中那个物品的位置状态反映扫描到的标识符号的当前定向是否与所期望的物品定向不一致;并且
当位置状态指示标识符号的当前定向与所期望的物品定向不一致时,自动向与装运储存器相关的收发器传输位置警告。
69.根据权利要求58所述的系统,其中第一内部监控无人机上的传感器阵列包括基于无线电的接收器,所述基于无线电的接收器在第一内部监控无人机经过第一空中飞行监控路径时接收从来自被装运的物品的第一部分的具有广播功能的物品广播的无线信号;并且
其中第一内部监控无人机通过进一步可操作以基于由第一内部监控无人机上的基于无线电的无线接收器接收的无线信号自动地标识至少具有广播功能的物品的状况,来自主地检测被装运物品的状况。
70.根据权利要求69所述的系统,其中由第一内部监控无人机接收的无线信号被广播,而不询问具有广播功能的物品来提示所述无线信号的广播。
71.根据权利要求58所述的系统,其中第一内部监控无人机和第二内部监控无人机中的每个进一步可操作以向与装运储存器相关的收发器传输监控更新消息,所述监控更新消息指示自主地检测到的被装运的物品的状况。
72.根据权利要求58所述的系统,其中至少第一内部监控无人机进一步可操作以:
仅在第一内部监控无人机自主地确认到装运储存器收发器的通信信道有效时才向装运储存器收发器传输监控更新消息,所述监控更新消息指示自主地检测到的被装运的物品的状况,并且
在第一内部监控无人机不能确认所述通信信道有效时,将监控更新消息存储在第一内部监控无人机内用于稍后传输给装运储存器收发器。
73.根据权利要求58所述的系统,其中装运储存器包括航空器内的储存隔间。
74.根据权利要求73所述的系统,其中在储存隔间内
内部装运储存区域包括第一航空器腹部部分,在所述第一航空器腹部部分内要存储被装运的物品;并且
补充内部装运储存区域包括第二航空器腹部部分,在所述第二航空器腹部部分内要存储被装运的附加物品。
75.根据权利要求74所述的系统,其中被装运的物品至少包括多个成组装载设备(ULD)容器。
76.根据权利要求75所述的系统,其中ULD容器中的每个可操作以广播用于由传感器阵列作为感测信息所收集的信号,而不用对ULD容器进行初步询问以提示所述信号的广播。
77.根据权利要求58所述的系统,其中装运储存器包括能够由卡车移动的拖车。
78.根据权利要求58所述的系统,其中装运储存器包括能够在铁路系统上移动的火车车厢。
79.根据权利要求58所述的系统,其中与装运储存器相关的物流操作包括装运储存器的内部装运储存区域的装载操作。
80.根据权利要求58所述的系统,其中与装运储存器相关的物流操作包括装运储存器的内部装运储存区域的卸载操作。
81.根据权利要求58所述的系统,其中与装运储存器相关的物流操作包括装运储存器移动时的装运储存器的内部装运储存区域的在运送中的监控操作。
82.一种用于监控装运储存器的内部储存内容的基于多个空中无人机的方法,所述方法包括以下步骤:
(a)使第一内部监控无人机移动到作为装运储存器内的第一空中飞行监控路径的一部分的在装运储存器内的第一初始空中飞行位置,第一内部监控无人机被布置在装运储存器的第一无人机储存区域内,第一空中飞行监控路径对应于装运储存器内的内部装运储存区域的第一部分;
(b)使第二内部监控无人机移动到作为装运储存器内的第二空中飞行监控路径的一部分的在装运储存器内的第二初始空中飞行位置,第二内部无人机被布置在装运储存器的第二无人机储存区域内,第二空中飞行监控路径对应于装运储存器内的内部装运储存区域的第二部分;
(c)当第一内部监控无人机从第一初始空中飞行位置经过装运储存器内的第一空中飞行监控路径时,利用第一内部监控无人机上的第一传感器阵列在空中监控装运储存器的内部储存内容的第一部分;
(d)当第二内部监控无人机从第二初始空中飞行位置经过装运储存器内的第二空中飞行监控路径时,利用第二内部监控无人机上的第二传感器阵列在空中监控装运储存器的内部储存内容的第二部分;以及
(e)基于(1)在利用第一内部监控无人机的第一传感器阵列进行监控时生成的第一感测信息和(2)在利用第二内部监控无人机的第二传感器阵列进行监控时生成的第二感测信息中的至少一个来检测内部储存内容的状况。
83.根据权利要求82所述的方法,其中步骤(a)进一步包括在使第一内部监控无人机从第一内部对接站上的第一固定位置移动到第一初始空中飞行位置之前,选择性地使第一内部监控无人机从被布置在装运储存器的第一无人机储存区域内的第一固定位置处的第一内部对接站解耦;并且
其中步骤(b)进一步包括在使第二内部监控无人机从被固定的内部对接站上的第二固定位置移动到第二初始空中飞行位置之前,选择性地使第二内部监控无人机从被布置在装运储存器的第二无人机储存区域内的第二固定位置处的第二内部对接站解耦。
84.根据权利要求82所述的方法,其中步骤(c)包括利用第一传感器阵列感测第一环境信息作为第一感测信息,其中当第一内部监控无人机经过装运储存器内的第一空中飞行监控路径时,第一环境信息与装运储存器内的多个空中飞行位置相关;
其中步骤(d)包括利用第二传感器阵列感测第二环境信息作为第二感测信息,其中当第二内部监控无人机经过装运储存器内的第二空中飞行监控路径时,第二环境信息与装运储存器内的多个空中飞行位置相关;
并且
其中步骤(e)进一步包括基于第一环境信息和第二环境信息中的至少一个自动地标识环境状况作为内部储存内容的状况。
85.根据权利要求84所述的方法,其中环境状况包括由作为第一传感器阵列或第二传感器阵列的至少一部分进行操作的运动传感器感测到的运动状况、由作为第一传感器阵列或第二传感器阵列的至少一部分进行操作的光传感器感测到的光状况、由作为第一传感器阵列或第二传感器阵列的至少一部分进行操作的麦克风感测到的声音状况、由作为第一传感器阵列或第二传感器阵列的至少一部分进行操作的温度传感器感测到的温度状况、由作为第一传感器阵列或第二传感器阵列的至少一部分进行操作的烟雾传感器感测到的烟雾状况、由作为第一传感器阵列或第二传感器阵列的至少一部分进行操作的水分传感器感测到的湿度状况、以及由作为第一传感器阵列或第二传感器阵列的至少一部分进行操作的压力传感器感测到的压力状况中的至少一个。
86.根据权利要求82所述的方法,其中在步骤(c)中利用第一传感器阵列在空中监控内部储存内容的第一部分进一步包括当第一内部监控无人机经过装运储存器内的第一空中飞行监控路径时利用第一传感器阵列的第一图像传感器部分从装运储存器内的第一多个空中飞行位置中的每个捕获内部储存内容的第一部分的至少一个图像;
其中在步骤(d)中利用第二传感器阵列在空中监控内部储存内容的第二部分进一步包括当第二内部监控无人机经过装运储存器内的第二空中飞行监控路径时利用第二传感器阵列的第二图像传感器部分从装运储存器内的第二多个空中飞行位置中的每个捕获内部储存内容的第二部分的至少一个图像;并且
其中步骤(e)进一步包括基于由第一图像传感器捕获的所述至少一个图像或由第二图像传感器捕获的所述至少一个图像中的至少一个来自动地标识内部储存内容的状况。
87.根据权利要求86所述的方法,其中步骤(e)进一步包括基于(1)当第一内部监控无人机重复地经过第一空中飞行监控路径时随着时间的过去来自第一图像传感器的多个图像的比较以及(2)当第二内部监控无人机重复地经过第二空中飞行监控路径时随着时间的过去来自第二图像传感器的多个图像的比较中的至少一个,自动地标识配置改变,作为内部储存内容的状况。
88.根据权利要求82所述的方法,其中在步骤(c)中利用第一传感器阵列在空中监控内部储存内容的第一部分进一步包括当第一内部监控无人机经过装运储存器内的第一空中飞行监控路径时利用第一传感器阵列的第一深度传感器部分映射装运储存器内的维持内部储存内容的第一部分的第一储存区域的第一配置,所述第一配置被表示出为内部储存内容的至少第一部分的多维映射;
其中在步骤(d)中利用第二传感器阵列在空中监控内部储存内容的第二部分进一步包括当第二内部监控无人机经过装运储存器内的第二空中飞行监控路径时利用第二传感器阵列的第二深度传感器部分映射装运储存器内的维持内部储存内容的第二部分的第二储存区域的第二配置,所述第二配置被表示出为内部储存内容的至少第二部分的多维映射;并且
其中步骤(e)进一步包括基于内部储存内容的至少第一部分的多维映射和内部储存内容的至少第二部分的多维映射中的至少一个来自动地标识内部储存内容的状况。
89.根据权利要求88所述的方法,其中步骤(e)进一步包括基于(1)随着时间的过去的内部储存内容的第一部分的多维映射的比较和(2)随着时间的过去的内部储存内容的第二部分的多维映射的比较中的至少一个,自动地标识配置改变,作为内部储存内容的状况。
90.根据权利要求89所述的方法,进一步包括以下步骤:当所标识的配置改变基于随着时间的过去的内部储存内容的第一部分的多维映射的比较时,响应于标识所述配置改变,第一内部监控无人机向装运储存器收发器传输配置改变通知。
91.根据权利要求90所述的方法,其中配置改变通知提供与所标识的配置改变相关的所提示的干预请求消息。
92.根据权利要求89所述的方法,进一步包括以下步骤:当所标识的配置改变基于随着时间的过去的内部储存内容的第一部分的多维映射的比较时,第一内部监控无人机传输配置改变通知。
93.根据权利要求92所述的方法,其中配置改变通知提供与所标识的配置改变相关的所提示的干预请求消息。
94.根据权利要求82所述的方法,其中在步骤(c)中利用第一传感器阵列在空中监控内部储存内容的第一部分进一步包括当第一内部监控无人机经过装运储存器内的第一空中飞行监控路径时使用第一内部监控无人机的第一传感器阵列的第一扫描仪部分扫描被固定到内部储存内容的第一部分内的第一物品的第一标识符号;
其中在步骤(d)中利用第二传感器阵列在空中监控内部储存内容的第二部分进一步包括当第二内部监控无人机经过装运储存器内的第二空中飞行监控路径时使用第二内部监控无人机的第二传感器阵列的第二扫描仪部分扫描被固定到内部储存内容的第二部分内的第二物品的第二标识符号;并且
其中步骤(e)进一步包括基于第一扫描仪扫描到的第一标识符号或第二扫描仪扫描到的第二标识符号中的至少一个自动地标识内部储存内容的状况。
95.根据权利要求94所述的方法,其中第一标识符号包括标识与第一物品相关的装运信息的第一条形码符号,并且第二标识符号包括标识与第二物品相关的装运信息的第二条形码符号。
96.根据权利要求94所述的方法,其中第一标识符号包括被附到第一物品的第一标志,其中第一标志标识与在被在装运储存器内装运时第一物品的放置相关的装运装载信息;并且
其中第二标识符号包括被附到第二物品的第二标志,其中第二标志标识与在被在装运储存器中装运时第二物品的放置相关的装运装载信息。
97.根据权利要求94所述的方法,进一步包括以下步骤:
基于将由第一内部监控无人机扫描到的第一标识符号与在第一内部监控无人机的存储器内维持的用于装运储存器的装载计划进行比较,由第一内部监控无人机确定第一物品的装载状态;以及
当第一物品的装载状态指示装运储存器内的第一物品的存在与装载计划不一致时,由第一内部监控无人机生成第一装载警告。
98.根据权利要求97所述的方法,进一步包括将装载计划下载到第一内部监控无人机的存储器中的步骤。
99.根据权利要求98所述的方法,进一步包括由第一内部监控无人机向装运储存器收发器传输第一装载警告的步骤。
100.根据权利要求97所述的方法,进一步包括以下步骤:
基于将由第二内部监控无人机扫描到的第二标识符号与在第二内部监控无人机的存储器内维持的用于装运储存器的装载计划进行比较,由第二内部监控无人机确定第二物品的装载状态;以及
当第二物品的装载状态指示装运储存器内的第二物品的存在与装载计划不一致时,由第二内部监控无人机生成第二装载警告。
101.根据权利要求100所述的方法,进一步包括将装载计划下载到第二内部监控无人机的存储器中的步骤。
102.根据权利要求101所述的方法,进一步包括由第二内部监控无人机向装运储存器收发器传输第二装载警告的步骤。
103.根据权利要求94所述的方法,进一步包括以下步骤:
基于由第一内部监控无人机扫描到的第一标识符号,由第一内部监控无人机确定第一物品的位置状态,所述第一标识符号包括指示第一物品的所期望的物品定向的第一方向标志,并且其中第一物品的位置状态反映第一物品的当前定向是否与第一物品的所期望的物品定向不一致;以及
当第一物品的位置状态指示第一物品的当前定向与第一物品的所期望的物品定向不一致时,由第一内部监控无人机生成第一位置警告;以及
由第一内部监控无人机将第一位置警告传输到装运储存器收发器。
104.根据权利要求103所述的方法,进一步包括以下步骤:
基于由第二内部监控无人机扫描到的第二标识符号,由第二内部监控无人机确定第二物品的位置状态,所述第二标识符号包括指示第二物品的所期望的物品定向的第二方向标志,并且其中第二物品的位置状态反映第二物品的当前定向是否与第二物品的所期望的物品定向不一致;以及
当第二物品的位置状态指示第二物品的当前定向与第二物品的所期望的物品定向不一致时,由第二内部监控无人机生成第二位置警告;以及
由第二内部监控无人机将第二位置警告传输到装运储存器收发器。
105.根据权利要求82所述的方法,进一步包括向装运储存器收发器传输监控更新消息的步骤,其中监控更新消息指示检测到的内部储存内容的状况,监控更新消息的传输(1)在检测到的状况基于第一感测信息时由第一内部监控无人机执行并且(2)在检测到的状况基于第二感测信息时由第二内部监控无人机执行。
106.根据权利要求82所述的方法,其中装运储存器包括航空器内的储存隔间。
107.根据权利要求82所述的方法,其中装运储存器包括能够由卡车移动的拖车。
108.根据权利要求82所述的方法,其中装运储存器包括能够在铁路系统上移动的火车车厢。
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