IT202000005707A1 - Sistema e metodo per controllare veicoli autonomi senza pilota - Google Patents

Sistema e metodo per controllare veicoli autonomi senza pilota Download PDF

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IT202000005707A1
IT202000005707A1 IT102020000005707A IT202000005707A IT202000005707A1 IT 202000005707 A1 IT202000005707 A1 IT 202000005707A1 IT 102020000005707 A IT102020000005707 A IT 102020000005707A IT 202000005707 A IT202000005707 A IT 202000005707A IT 202000005707 A1 IT202000005707 A1 IT 202000005707A1
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unit
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autonomous
autonomous unmanned
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Roberto Antonini
Marco Gaspardone
Mauro Alberto Rossotto
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Telecom Italia Spa
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Description

SITEMA E METODO PER CONTROLLARE VEICOLI AUTONOMI SENZA
PILOTA
Sfondo della invenzione
Campo della invenzione
La presente invenzione si riferisce ad un sistema ed un metodo per il controllo di veicoli autonomi senza pilota.
Panoramica della tecnica correlata
Con il termine di veicolo autonomo senza pilota ? qui inteso qualsiasi tipo di veicolo in grado di muoversi (ad esempio, volare in aria, navigare sul mare, viaggiare sul terreno) senza un pilota umano, che ? configurato e progettato per muoversi in modo automatico per mezzo di un sistema di guida automatica. Esempi di veicoli autonomi senza pilota possono comprendere, tra gli altri, droni volanti e veicoli aerei senza pilota (Unmanned Aerial Vehicle, "UAV") .
Il sistema di guida automatica di un veicolo autonomo senza pilota pu? essere a sua volta direttamente a bordo o situato in una stazione di controllo remota. Nel caso il sistema di guida automatica sia remoto rispetto al veicolo autonomo senza pilota, il sistema di guida automatica ? configurato per comunicare con il veicolo autonomo senza pilota, ad esempio per l'invio di comandi di controllo, attraverso un collegamento di comunicazione senza fili (wireless). Esempi di detto collegamento di comunicazione wireless utilizzato per la comunicazione tra il sistema di guida automatica e il veicolo autonomo senza pilota possono comprendere un collegamento di comunicazione cellulare stabilito attraverso una rete di comunicazione mobile (per esempio, una rete di comunicazione mobile 3G, 4G o 5G), e collegamenti di comunicazione Wi-Fi.
La diffusione sempre crescente di veicoli autonomi senza pilota, che vengono sfruttati per l'esecuzione di diverse operazioni in diversi campi per diverse applicazioni, ha evidenziato la necessit? di affrontare diverse questioni di sicurezza. A questo proposito, le nazioni hanno iniziato a stabilire norme di sicurezza che forniscono norme e requisiti da soddisfare al fine di garantire un livello sufficiente di sicurezza.
Un problema importante di sicurezza riguarda la cosiddetta procedura di ?terminazione di volo?. Per procedura di terminazione di volo si intende una procedura di emergenza che prevede di terminare il volo di un veicolo autonomo senza pilota che sta volando in modo sicuro e controllato, in modo da ridurre il pi? possibile i possibili danni da impatto. La procedura di terminazione di volo deve essere eseguita in modo efficiente e tempestivo non appena vengono verificate condizioni specifiche, come ad esempio criticit? che riguardano il veicolo autonomo senza pilota stesso e / o l'ambiente attraversato o che deve essere attraversato dal veicolo autonomo senza pilota.
Per essere efficace, la procedura di terminazione di volo per un veicolo autonomo senza pilota deve poter essere attivata (anche) in modo automatico dal sistema di guida automatica del veicolo autonomo senza pilota. Nel caso in cui il sistema di guida automatica sia remoto rispetto al veicolo autonomo senza pilota, deve essere inviato (ad esempio, in maniera automatica) un comando di innesco di terminazione di volo dal sistema di guida automatica.
Una possibile soluzione pu? prevedere che il sistema di guida automatica invii il comando di innesco di terminazione di volo attraverso lo stesso collegamento di comunicazione wireless normalmente utilizzato per inviare comandi di controllo.
EP 1847896A1 descrive un metodo per creare una mappa di terminazione per un aeromobile su un'area di interesse che indica l'altitudine di volo pi? bassa consentita per raggiungere un percorso di planata di un veicolo verso un punto di terminazione dell'area di interesse e una mappa di vettori dell'area di interesse che indica la direzione verso un punto di terminazione per controllare un veicolo senza pilota.
Sommario della presente invenzione
La richiedente come rilevato che le soluzioni note nella tecnica non sono soddisfacenti perch? esse non sono in grado di garantire l'innesco di una procedura di terminazione di volo nel caso collegamento di comunicazione normalmente utilizzato per inviare comandi di controllo ? guasto o non ? operativo.
In considerazione di quanto sopra, la Richiedente ha ideato un sistema e un metodo migliorati per garantire un innesco pi? sicuro di una procedura di terminazione di volo per un veicolo autonomo senza pilota, anche quando il collegamento di comunicazione normalmente utilizzato per inviare comandi di controllo a detto veicolo autonomo senza pilota ? malfunzionante o non operativo.
Un aspetto della presente invenzione riguarda un sistema, comprendente un sistema di guida automatica connesso ad una rete di comunicazione e configurato per guidare veicoli autonomi senza pilota volanti scambiando messaggi e comandi con detti veicoli autonomi senza pilota sfruttando un collegamento di comunicazione tra detta rete di comunicazione e veicoli autonomi senza pilota.
Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, il sistema comprende una rete di terminazione diversa da detta rete di comunicazione.
Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, detta rete di terminazione comprende unit? di terminazione dispiegate su un'area geografica.
Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, ciascuna unit? di terminazione ? configurata per scambiare messaggi e comandi con veicoli autonomi senza pilota situati in una rispettiva area di copertura dell'unit? di terminazione all'interno di detta area geografica attraverso un primo collegamento di comunicazione aggiuntivo.
Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, ciascuna unit? di terminazione ? configurata per inviare comandi di terminazione di volo a veicoli autonomi senza pilota selezionati attraverso detto primo collegamento di comunicazione aggiuntivo.
Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, ciascun veicolo autonomo senza pilota ? configurato per eseguire una procedura di terminazione di volo in risposta alla ricezione del comando di terminazione.
Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, detto primo ulteriore collegamento di comunicazione ? diverso da detto collegamento di comunicazione.
Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, le unit? di terminazione sono configurate per scambiare messaggi e comandi con la rete di comunicazione attraverso un secondo collegamento di comunicazione aggiuntivo diverso da detto collegamento di comunicazione.
Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, il sistema comprende ulteriormente almeno un modulo router in relazione di comunicazione con il sistema di guida automatica e le unit? di terminazione.
Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, detto secondo ulteriore collegamento di comunicazione ? implementato almeno da detto almeno un modulo router.
Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, la rete di terminazione ? configurata per associare veicoli autonomi senza pilota ad unit? di terminazione.
Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, ogni unit? di terminazione ? configurata per inviare comandi di terminazione di volo a veicoli autonomi senza pilota selezionati all'interno della propria area di copertura che sono associati a detta unit? di terminazione.
Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, la rete di terminazione ? configurata per associare un veicolo autonomo senza pilota ad un'unit? di terminazione condizionata alla ricezione dall'unit? di terminazione di un messaggio di riconoscimento generato da detto veicolo autonomo senza pilota in risposta alla trasmissione dall'unit? di terminazione di un messaggio di interrogazione corrispondente a detto veicolo autonomo senza pilota.
Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, detto messaggio di riconoscimento e detto messaggio di interrogazione sono scambiati attraverso detto primo collegamento di comunicazione aggiuntivo.
Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, detti comandi di terminazione di volo sono generati da almeno uno tra il sistema di guida automatica e un'apparecchiatura utente connessa alla rete di comunicazione.
Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, detti comandi di terminazione di volo sono inoltrati a unit? di terminazione selezionate che sfruttano detto secondo canale di comunicazione aggiuntivo.
Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, detto collegamento di comunicazione comprende un collegamento di comunicazione cellulare o un collegamento di comunicazione Wi-Fi.
Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, detto primo collegamento di comunicazione aggiuntivo ? un collegamento di comunicazione senza fili che utilizza frequenze, tecnologie e / o parametri di trasmissione diversi da detto collegamento di comunicazione.
Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, detto secondo collegamento di comunicazione aggiuntivo comprende un collegamento di comunicazione senza fili o un collegamento di comunicazione cablato, che utilizza frequenze, tecnologie e / o parametri di trasmissione diversi dal primo collegamento di comunicazione.
Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, ciascuna unit? di terminazione ? configurata per commutare il suo funzionamento da :
- una modalit? a potenza ridotta, in cui lo scambio di messaggi e comandi tra detta unit? di terminazione e veicoli autonomi senza pilota attraverso detto primo collegamento di comunicazione aggiuntivo non ? abilitato, a
- un modalit? a potenza attiva, in cui detto scambio di messaggi e comandi tra detta unit? di terminazione e veicoli autonomi senza pilota attraverso detto primo collegamento di comunicazione aggiuntivo ? attivato,
alla ricezione di un messaggio di accensione.
Un altro aspetto della presente invenzione si riferisce ad un metodo, comprendente:
- fare in modo che un sistema di guida automatica collegato a una rete di comunicazione guidi veicoli autonomi senza pilota scambiando messaggi e comandi con detti veicoli autonomi senza pilota sfruttando un collegamento di comunicazione tra detta rete di comunicazione e veicoli autonomi senza pilota;
- fare in modo che un'unit? di terminazione di una rete di terminazione, diversa da detta rete di comunicazione e comprendente unit? di terminazione dispiegate in un'area geografica, scambino messaggi e comandi con veicoli autonomi senza pilota localizzati in una rispettiva area di copertura della unit? di terminazione entro detta area geografica attraverso un primo collegamento di comunicazione aggiuntivo, detto scambiare messaggi e comandi comprendendo inviare comandi di terminazione di volo a veicoli autonomi senza pilota selezionati attraverso detto primo collegamento di comunicazione aggiuntivo;
- fare in modo che un veicolo autonomo senza pilota esegua una procedura di terminazione di volo in risposta alla ricezione del comando di terminazione, in cui:
- detto primo collegamento di comunicazione aggiuntivo ? diverso da detto collegamento di comunicazione.
Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, il metodo comprende inoltre fare in modo che le unit? di terminazione scambino messaggi e comandi con la rete di comunicazione attraverso un secondo collegamento di comunicazione aggiuntivo diverso da detto collegamento di comunicazione.
Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, il metodo comprende inoltre fare in modo che un'unit? di terminazione:
- associ ad essa veicoli autonomi senza pilota,
- invii comandi di terminazione di volo a veicoli autonomi senza pilota selezionati all'interno della propria area di copertura che sono associati a detta unit? di terminazione.
Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, il metodo comprende inoltre:
- fare in modo che un'unit? di terminazione trasmetta a un veicolo autonomo senza pilota un messaggio di interrogazione corrispondente a detto veicolo autonomo senza pilota attraverso detto primo collegamento di comunicazione aggiuntivo;
- fare in modo che detto veicolo autonomo senza pilota generi un messaggio di riconoscimento in risposta a detto messaggio di interrogazione;
- fare in modo che detto veicolo autonomo senza pilota trasmetta detto messaggio di riconoscimento a detta unit? di terminazione attraverso detto primo collegamento di comunicazione aggiuntivo;
- fare in modo che detta unit? di terminazione associ detto veicolo autonomo senza pilota a detta unit? di terminazione condizionata alla ricezione di detto messaggio di riconoscimento.
Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, il metodo comprende inoltre fare in modo che almeno uno tra il sistema di guida automatica e un'apparecchiatura utente connessa alla rete di comunicazione generi detti comandi di terminazione di volo e inoltri detti comandi di terminazione di volo generati a unit? di terminazione selezionate sfruttando detto secondo canale di comunicazione aggiuntivo.
Breve descrizione dei disegni
Queste e altre caratteristiche e vantaggi della presente invenzione appariranno pi? chiaramente leggendo la seguente descrizione dettagliata di una forma di realizzazione esemplificativa della stessa, fornita puramente mediante esempio non limitativo, da leggersi facendo riferimento ai disegni allegati. In particolare:
la Figura 1 illustra in termini di moduli funzionali uno scenario in cui possono essere applicate forme di realizzazione della presente invenzione;
la Figura 2 illustra una rete di terminazione secondo una forma di realizzazione della presente invenzione;
la Figura 3 illustra una procedura di associazione esterna secondo una forma di realizzazione della presente invenzione;
la Figura 4 illustra in termini di moduli logici procedure eseguite durante una procedura di associazione esterna secondo una forma di realizzazione della presente invenzione;
le Figure 5A-5F sono diagrammi di flusso di operazioni eseguite dalle procedure illustrate nella Figura 4;
la Figura 6 mostra lo scambio di messaggi effettuato durante una procedura di associazione esterna esemplificativa secondo una forma di realizzazione della presente invenzione;
la Figura 7 mostra una procedura di associazione esterna secondo una forma di realizzazione della presente invenzione;
la Figura 8 illustra in termini di moduli logici procedure eseguite durante una procedura di associazione interna secondo una forma di realizzazione della presente invenzione;
la Figura 9 mostra una procedura di innesco di terminazione di volo secondo una forma di realizzazione della presente invenzione;
la Figura 10 illustra in termini di moduli logici procedure eseguite durante una procedura di innesco di terminazione di volo secondo una forma di realizzazione della presente invenzione;
le Figure 11A-11B sono diagrammi di flusso di operazioni eseguite dalle procedure illustrate nella Figura 10;
la Figura 12 mostra lo scambio di messaggi effettuato durante una procedura di innesco di terminazione di volo esemplificativa secondo una forma di realizzazione della presente invenzione
Descrizione dettagliata
Con riferimento ai disegni, la Figura 1 illustra in termini di moduli funzionali uno scenario 100 in cui possono essere applicate forme di realizzazione della presente invenzione.
Va notato che i termini "unit? ", "sistema" o "modulo" sono qui intesi comprendere, ma non solo, hardware, firmware, una combinazione di hardware e software, software.
Ad esempio, un'unit?, un sistema o un modulo possono essere, ma non sono limitati a essere, un processo in esecuzione su un processore, un processore, un oggetto, un eseguibile, un thread di esecuzione, un programma e / o un dispositivo di elaborazione.
In altre parole, un'unit?, un sistema o un modulo possono comprendere un'applicazione in esecuzione su un dispositivo di elaborazione e / o sul dispositivo di elaborazione stesso.
Una o pi? unit? , sistemi o moduli possono essere localizzati su un dispositivo di elaborazione e / o distribuiti tra due o pi? dispositivi di elaborazione.
Unit?, sistemi o moduli possono comprendere e / o interagire con supporti leggibili da computer che memorizzano dati secondo varie strutture di dati.
Con il riferimento ID(i) (i = 1, 2, ...) ? identificato un generico veicolo autonomo senza pilota, come un drone volante.
Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, il veicolo autonomo senza pilota ID(i) ? configurato per muoversi in modo automatico mediante un sistema di guida automatica 105 che ? remoto rispetto al veicolo autonomo senza pilota ID(i) stesso. Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, il sistema di guida automatica 105 ? configurato per interagire con il veicolo autonomo senza pilota ID(i) scambiando comandi, messaggi e dati.
Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, il sistema di guida automatica 105 ? configurato per inviare comandi di controllo CC(i) per il veicolo autonomo senza pilota ID(i) per guidare il movimento del veicolo autonomo senza pilota ID(i). Esempi non limitativi di comandi di controllo CC(i) possono includere comandi per impostare la velocit?, la rotta e l'altezza del veicolo autonomo senza pilota ID(i).
Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, il veicolo autonomo senza pilota ID(i) ? configurato per inviare dati di stato del veicolo VS(i) al sistema di guida automatica 105 indicativi dello stato del veicolo autonomo senza pilota ID(i). Esempi non limitativi di dati di stato del veicolo VS(i) possono includere dati sulla durata della batteria, dati sulla posizione geografica effettiva, dati sull'altezza effettiva, dati sulla velocit? effettiva, dati indicativi di specifici guasti.
Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, il sistema di guida automatica 105 comprende una o pi? unit? di elaborazione (ad esempio, server) 108 (una sola mostrata in figura) ciascuna che esegue una o pi? corrispondenti applicazioni software e / o firmware 110 (una sola raffigurata in figura). Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, l'una o pi? unit? di elaborazione 108 sono accoppiate ad una rete di comunicazione 112, come Internet, in modo da permettere al sistema di guida automatica 105 di scambiare dati con altre entit? accoppiate alla rete di comunicazione 112. Ad esempio, le applicazioni 110 possono far parte di un sistema di cloud computing.
Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, il sistema di guida automatica 105 e il veicolo autonomo senza pilota ID(i) sono configurati per scambiare comandi, messaggi e dati attraverso un collegamento di comunicazione comprendente un primo link di comunicazione, identificato globalmente nella Figura 1 come CH1, tra il veicolo autonomo senza pilota ID(i) e la rete di comunicazione 112. Ad esempio, secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, il sistema di guida automatica 105 ? configurato per inviare comandi di controllo CC(i) al veicolo autonomo senza pilota ID(i) e per ricevere i dati di stato del veicolo VS(i) dal veicolo autonomo senza pilota ID(i) sfruttando il primo collegamento di comunicazione CH1.
Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, il primo collegamento di comunicazione CH1 ? un collegamento di comunicazione senza fili, come ad esempio un collegamento di comunicazione cellulare stabilito attraverso una rete di comunicazione mobile (ad esempio una rete di comunicazione mobile 3G, 4G o 5G non illustrata in figura) o un collegamento di comunicazione Wi-Fi.
Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, un utente pu? interagire con il veicolo autonomo senza pilota ID(i) utilizzando un'apparecchiatura utente UE, come uno smartphone, un tablet, un personal computer, atto a comunicare e interagire con il sistema di guida automatica 105 attraverso un collegamento di comunicazione, identificato come ?collegamento di comunicazione utente? UCH, tra la rete di comunicazione 112 e l'apparecchiatura utente UE. Il collegamento di comunicazione utente UCH pu? essere un collegamento di comunicazione cablato o wireless, comprendente ad esempio un collegamento di comunicazione cellulare, un collegamento di comunicazione Wi-Fi, un collegamento di comunicazione in fibra, un collegamento di comunicazione xDSL.
Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, sono fornite una o pi? unit? di terminazione di volo del veicolo autonomo senza pilota T(j) (j = 1, 2, ...) (di seguito, semplicemente denominate "unit? di terminazione"), configurate per interfacciarsi con il veicolo autonomo senza pilota ID(i) e il sistema di guida automatica 105 senza coinvolgere il primo collegamento di comunicazione CH1.
Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, le unit? di terminazione T(j) sono unit? hardware situate attraverso un'area geografica su cui o vicino al quale volano i veicoli autonomi senza pilota ID(i).
Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, le unit? di terminazione T(j) sono configurate per inoltrare a un veicolo autonomo senza pilota ID(i) un comando di terminazione di volo FTC(ID(i)) che innesca una procedura di terminazione di volo per detto veicolo autonomo senza pilota ID(i) senza dover coinvolgere il primo collegamento di comunicazione CH1 . In questo modo, una procedura di terminazione di volo pu? essere attivata in modo da garantire una terminazione di volo sicura di un veicolo autonomo senza pilota ID(i) anche in una condizione in cui il primo collegamento di comunicazione CH1 tra detto veicolo autonomo senza pilota ID(i) e la rete di comunicazione 112 non funziona correttamente. A tale scopo, secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, le unit? di terminazione T(j) sono configurate per interagire con il veicolo autonomo senza pilota ID(i) e con il sistema di guida automatica 105 scambiando comandi, messaggi e dati attraverso collegamenti di comunicazione diversi dal primo collegamento di comunicazione CH1. In altre parole, le unit? di terminazione T(j) forniscono un collegamento di comunicazione alternativo che pu? essere sfruttato opportunamente per innescare una procedura di terminazione di volo al posto del primo collegamento di comunicazione CH1.
Inoltre, secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, le unit? di terminazione T(j) sono anche configurate per consentire a veicoli autonomi senza pilota ID(i) di comunicare con il sistema di guida automatica 105 di detti veicoli autonomi senza pilota ID(i), senza dovere coinvolgere il primo collegamento di comunicazione CH1. In questo modo, il sistema di guida automatica 105 - e possibilmente un utente di un'apparecchiatura utente UE interfacciata con il sistema di guida automatica 105 - pu? ancora valutare lo stato (ad esempio, la posizione) di un veicolo autonomo senza pilota ID(i) e di conseguenza essere consapevole delle possibili condizioni critiche che richiedono l'innesco di una procedura di terminazione di volo per il veicolo autonomo senza pilota ID(i) quando il primo collegamento di comunicazione CH1 tra detto veicolo autonomo senza pilota ID(i) e il sistema di guida automatica 105 ? malfunzionante o non operativo. A tale scopo, secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, le unit? di terminazione T(j) sono configurate per interagire con i veicoli autonomi senza pilota ID(i) e con il sistema di guida automatica 105 scambiando messaggi e dati attraverso altri collegamenti di comunicazione diversi dal primo collegamento di comunicazione CH1. In altre parole, le unit? di terminazione T(j) forniscono un collegamento di comunicazione, alternativo al primo collegamento di comunicazione CH1, che pu? essere sfruttato opportunamente per la raccolta di dati da veicoli autonomi senza pilota ID(i) utili per valutare la necessit? di innescare una procedura di terminazione di volo.
Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, le unit? di terminazione T(j) sono configurate per scambiare dati con il sistema di guida automatica 105 attraverso un secondo collegamento di comunicazione CH2 - tra le unit? di terminazione T(j) e la rete di comunicazione 112 - diverso dal primo collegamento di comunicazione CH1. Ad esempio, il secondo collegamento di comunicazione CH2 pu? essere un collegamento di comunicazione wireless, come un collegamento di comunicazione Wi-Fi (ad esempio, sfruttando una frequenza dedicata) o un collegamento di comunicazione cablato, come un collegamento di comunicazione in fibra o un collegamento di comunicazione xDSL.
Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, le unit? di terminazione T(j) sono configurate per scambiare comandi, messaggi e dati con il veicolo autonomo senza pilota ID(i) attraverso un terzo collegamento di comunicazione CH3 - tra le unit? di terminazione T(j) e il veicolo autonomo senza pilota ID(i) - diverso dal primo collegamento di comunicazione CH1. Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, il terzo collegamento di comunicazione CH3 ? un collegamento di comunicazione senza fili, come ad esempio un collegamento di comunicazione Wi-Fi che sfrutta una frequenza dedicata, ad esempio una frequenza non concessa in licenza come una frequenza appartenente alla banda Industriale, Scientifica e Medica (ISM), o altri tipi di collegamenti di comunicazione wireless che utilizzano frequenze, tecnologie e / o parametri diversi da quelli del primo collegamento di comunicazione CH1.
La Figura 1 illustra in termini di blocchi funzionali molto generici dettagli di una possibile implementazione di un'unit? di terminazione T(j) secondo una forma di realizzazione della presente invenzione. Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, l'unit? di terminazione T(j) comprende un modulo di trasmissione e ricezione 140 configurato per consentire lo scambio di dati, messaggi e / o comandi con il sistema di guida automatica 105 (attraverso il secondo collegamento di comunicazione CH2) e con il veicolo autonomo senza pilota ID(i) (tramite il terzo collegamento di comunicazione CH3).
Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, al fine di ridurre il consumo di energia (particolarmente rilevante nel caso in cui l'unit? di terminazione sia alimentata a batteria), il modulo di trasmissione e ricezione 140 pu? essere vantaggiosamente configurato per abilitare / disabilitare selettivamente la comunicazione con i veicoli autonomi senza pilota ID(i) tramite il terzo collegamento di comunicazione CH3. Ad esempio, secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, l'unit? di terminazione T(j) pu? essere configurata per funzionare in una "modalit? a potenza ridotta", in cui il modulo di trasmissione e ricezione 140 ? abilitato a comunicare solo con la rete di comunicazione 112 (tramite il secondo collegamento di comunicazione CH2), e non con i veicoli autonomi senza pilota ID(i), e pu? essere configurato per passare a una "modalit? di potenza attiva" , in cui il modulo di trasmissione e ricezione 140 ? anche abilitato a comunicare con i veicoli autonomi senza pilota ID(i) (tramite il terzo collegamento di comunicazione CH3).
Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, l'unit? di terminazione T(j) comprende un modulo di elaborazione 150 configurato per interagire con il sistema di guida automatica 105 (ad esempio, con l'applicazione 110 eseguita dall'unit? di elaborazione 108 del sistema di guida automatica 105) ed effettuare operazioni di processo per consentire l'innesco della procedura di terminazione di volo, gestire le associazioni tra l'unit? di terminazione T(j) e i veicoli autonomi senza pilota ID(i), e inviare dati sullo stato dei veicoli autonomi senza pilota ID(i) al sistema di guida automatica 105, come verr? descritto in dettaglio nel seguito della descrizione. Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, l'unit? di terminazione T(j) comprende inoltre un modulo di memorizzazione 160 configurato per memorizzare dati, ad esempio, sotto forma di una o pi? tabelle, individuando associazioni tra l'unit? di terminazione T(j) e veicoli autonomi senza pilota ID(i), come sar? descritto in dettaglio nel seguito della descrizione.
Facendo riferimento alla Figura 2, secondo una forma di realizzazione dell'invenzione, le unit? di terminazione T(j) sono disposte su un'area geografica e sono interconnesse in una rete di terminazione 200 che implementa (almeno una porzione del) il secondo collegamento di comunicazione CH2 (vedere la Figura 1) attraverso il quale le unit? di terminazione T(j) e il sistema di guida automatica 105 possono comunicare per lo scambio di dati, messaggi e comandi.
Inoltre, secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, ciascuna unit? di terminazione T(j) ? configurata per impostare un corrispondente terzo collegamento di comunicazione (wireless) CH3 (vedere la Figura 1) con veicoli autonomi senza pilota ID(i) situati in una area di copertura corrispondente, od area di copertura, CA(j) nello spazio geografico attorno all'unit? di terminazione T(j). Di seguito, il termine area di copertura verr? utilizzato per indicare il volume di spazio raggiungibile da un'unit? di terminazione T(j) attraverso il terzo collegamento di comunicazione CH3, ma anche per indicare l'area proiettata a terra da tale volume di spazio raggiungibile. Come sar? descritto in dettaglio nel seguito della presente invenzione, un veicolo autonomo senza pilota ID(i) che si trova all'interno dell'area di copertura CA(j) di un'unit? di terminazione T(j) pu? essere associato all'unit? di terminazione T(j) stessa per consentire a detta unit? di terminazione T(j) e a detto veicolo autonomo senza pilota ID(i) associato di scambiare dati, messaggi e comandi attraverso il terzo collegamento di comunicazione CH3. L'estensione (ad esempio , raggio) dell'area di copertura CA(j) di un'unit? di terminazione T(j) dipende dal modulo di trasmissione e ricezione 140 della dell'unit? di terminazione T(j). In ogni caso, l' area di copertura CA(j) ? inclusa nella copertura radio del modulo di trasmissione e ricezione 140 dell'unit? di terminazione T(j).
Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, la rete di terminazione 200 comprende uno o pi? moduli gateway G (uno solo illustrato nelle figure), ad esempio incluso nella rete di comunicazione 112, accoppiato al sistema automatico di guida 105 ed facente la funzione di interfaccia principale attraverso la quale dati, messaggi e comandi vengono instradati tra le unit? di terminazione T(j) e il sistema di guida automatica 105 lungo il secondo collegamento di comunicazione CH2.
Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, la rete di terminazione 200 comprende inoltre uno o pi? moduli router R(k) (k = 1, 2, ...) collegati tra i moduli gateway G e le unit? di terminazione T(j) e configurati per :
- tenere traccia delle associazioni tra veicoli autonomi senza pilota ID(i) e unit? di terminazione T(j), stabilite dalle unit? di terminazione T(j) stesse sulla base della posizione effettiva dei veicoli autonomi senza pilota ID(i) rispetto alle aree di copertura CA(j) delle unit? di terminazione T(j);
- instradare dati, messaggi e comandi inviati dai moduli gateway G alle unit? di terminazione T(j) e dalle unit? di terminazione T(j) ai moduli gateway G implementando (almeno una porzione) del secondo collegamento di comunicazione CH2.
Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, la generica unit? di terminazione T(j) nella rete di terminazione 200 ? configurata per :
- scambiare messaggi e comandi tra veicoli autonomi senza pilota ID(i) che si trovano all'interno della relativa area di copertura CA(j) attraverso il terzo collegamento di comunicazione CH3, come ad esempio comandi di terminazione di volo FTC(ID(i)) per innescare la terminazione del volo di corrispondenti veicoli autonomi senza pilota ID(i) selezionati che sono all'interno della propria area di copertura CA(j) corrispondente;
- gestire associazioni tra l'unit? di terminazione T(j) e veicoli autonomi senza pilota ID(i) che si trovano all'interno della relativa area di copertura CA(j);
- generare dati di stato di terminatore indicativi dello stato dell'unit? di terminazione T(j), per esempio in termini di identificazione del veicoli autonomi senza pilota ID(i) effettivamente associati all'unit? di terminazione T(j), la posizione geografica dell'unit? di terminazione T(j), estensione (ad esempio, raggio) dell'area di copertura CA(j), livello della batteria dell'unit? di terminazione T(j) (se l'unit? di terminazione ? alimentata a batteria).
Diverse topologie di rete possono essere utilizzate per collegare i moduli router R(k) ai moduli gateway G e per collegare le unit? di terminazione T(j) ai moduli router R(k), come ad esempio topologie di tipo mesh, bus o stella, o una loro combinazione. Ad esempio, secondo una forma di realizzazione preferita della presente invenzione, la topologia di rete scelta pu? essere tale da garantire una sufficiente scalabilit? di router e allo stesso tempo un'efficienza di consumo energetico dell'unit? di terminazione.
L'area ottenuta dall'unione delle aree di copertura CA(j) delle unit? di terminazione T(j) associate ad uno stesso modulo router R(k) ? qui identificata come area di terminazione TA(k).
Nell'esempio illustrato in Figura 2, l'area di terminazione TA(1) corrispondente al modulo router R(1) coincide con l'area di copertura CA(1), poich? l'unit? di terminazione T(1) ? l'unica unit? di terminazione T(j) associata al modulo router R(1), mentre l'area di terminazione TA(4) corrispondente al modulo router R(4) corrisponde all'unione dell'area di copertura CA(7) con l'area di copertura CA(8), poich? le unit? di terminazione T(7) e T(8) sono associate al modulo router R(4).
Nell'esempio illustrato in Figura 2:
- i veicoli autonomi senza pilota ID(1) e ID(2) si trovano nell'area di copertura CA(1) dell'unit? di terminazione T(1) e nell'area di terminazione TA(1) del modulo router R(1);
- il veicolo autonomo senza pilota ID(3) si trova nell'area di copertura CA(7) dell'unit? di terminazione T(7) e nell'area di terminazione TA(4) del modulo router R(4);
- il veicolo autonomo senza pilota ID(5) si trova nell'area di copertura CA(8) dell'unit? di terminazione T(8) e nell'area di terminazione TA(4) del modulo router R(4);
- il veicolo autonomo senza pilota ID(4) si trova sia nell'area di copertura CA(7) dell'unit? di terminazione T(7) sia nell'area di copertura CA(8) dell'unit? di terminazione T(8), ed ? nella area di terminazione TA(4) del modulo router R(4);
Come verr? descritto in maggior dettaglio nel seguito della presente descrizione, nell'esempio sopra citato:
- il modulo router R(1) assocer? i veicoli autonomi senza pilota ID(1) e ID(2) all'unit? di terminazione T(1);
- il modulo router R(4) assocer? il veicolo autonomo senza pilota ID(3) all'unit? di terminazione T(7) ;
- il modulo router R(4) assocer? il veicolo autonomo senza pilota ID(5) all'unit? di terminazione T(8);
- il modulo router R(4) assocer? il veicolo autonomo senza pilota ID(4) a entrambe le unit? di terminazione T(7) e T(8).
In sintesi, secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, la rete di terminazione 200 comprendente le unit? di terminazione T(i) e i moduli router R(k) implementano vantaggiosamente:
- un secondo collegamento di comunicazione CH2 tra le unit? di terminazione T(j) e la rete di comunicazione 112 - e quindi il sistema di guida automatica 105 - attraverso i moduli gateway G e i moduli router R(k), e
- un terzo collegamento di comunicazione CH3 tra le unit? di terminazione T(j) e i veicoli autonomi senza pilota ID(i) attraverso il collegamento radio abilitato all'interno delle aree di copertura CA(j).
Come sar? descritto nel seguito, la rete di terminazione 200 secondo le forme di realizzazione della presente invenzione implementa un canale di comunicazione che pu? essere sfruttato in entrambe le direzioni, come ad esempio dal sistema di guida automatica 105 verso i veicoli autonomi senza pilota ID(i) (ad esempio, per l'inoltro di comandi di terminazione di volo FTC(ID(i))), e dai veicoli autonomi senza pilota ID(i) ai moduli router R(k) (ad esempio, per aggiornare informazioni riguardanti le associazioni tra veicoli autonomi senza pilota ID(i) e le unit? di terminazione T(j)).
Di seguito, verr? fornita una descrizione pi? dettagliata delle principali funzioni della rete di terminazione 200 secondo le forme di realizzazione della presente invenzione. Come gi? accennato in precedenza, le funzioni della rete di terminazione 200 secondo le forme di realizzazione della presente invenzione comprendono:
- gestire le associazioni tra veicoli autonomi senza pilota ID(i) e unit? di terminazione T(j) in base alla posizione dei veicoli autonomi senza pilota ID(i) rispetto alle aree di copertura CA(j) delle unit? di terminazione T(j), e
- consentire la terminazione del volo del veicolo autonomo senza pilota ID(i) selezionato associato alle unit? di terminazione T(j) inoltrando comandi di terminazione di volo FTC(ID(i)) a detto veicolo autonomo senza pilota ID(i) selezionato associato senza dover utilizzare il primo collegamento di comunicazione CH1.
Secondo una prima forma di realizzazione della presente invenzione (qui di seguito denominata "Procedura di associazione esterna"), l'associazione tra veicolo autonomo senza pilota ID(i) e unit? di terminazione T(j) viene effettuata sfruttando il primo collegamento di comunicazione CH1.
Secondo una seconda forma di realizzazione della presente invenzione (qui di seguito denominata "Procedura di associazione interna"), l'associazione tra veicolo autonomo senza pilota ID(i) e unit? di terminazione T(j) viene invece effettuata senza sfruttare il primo collegamento di comunicazione CH1, e quindi pu? essere eseguita anche quando il primo collegamento di comunicazione CH1 non funziona correttamente.
Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, sia la Procedura di associazione esterna che la Procedura di associazione interna prevedono la gestione di associazioni tra veicoli autonomi senza pilota ID(i) e unit? di terminazione T(j) utilizzando le cosiddette "tabelle di terminazione" TT(j) e le cosiddette "tabelle di router" RT(k).
Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, ciascuna unit? di terminazione T(j) ? configurata per memorizzare, ad esempio nel suo modulo di memorizzazione 160 (vedere la Figura 1), una corrispondente tabella di terminazione TT(j) che elenca i veicoli autonomi senza pilota ID(i) effettivamente associati a detta unit? di terminazione T(j). I veicoli autonomi senza pilota ID(i) elencati in una tabella di terminazione TT(j) corrispondente a un'unit? di terminazione T(j) sono valutati essere situati all'interno dell'area di copertura CA(j) di detta unit? di terminazione T(j).
Facendo riferimento al caso esemplificativo illustrato nella Figura 2, in cui i veicoli autonomi senza pilota ID(1) e ID(2) sono associati all'unit? di terminazione T(1) perch? si trovano all'interno dell'area di copertura CA(1), il veicolo autonomo senza pilota ID(3) ? associato all'unit? di terminazione T(7) perch? si trova all'interno dell'area di copertura CA(7), il veicolo autonomo senza pilota ID(5) ? associato all'unit? di terminazione T(8) perch? ? all'interno dell'area di copertura CA(8), e il veicolo autonomo senza pilota ID(4) ? associato alle unit? di terminazione T(7) e T(8) perch? si trova all'interno dell'area di copertura CA(7) e allo stesso tempo all'interno dell'area di copertura CA(8), un esempio di tabelle di terminazione TT(1), TT(7), TT(8) secondo una realizzazione della presente invenzione ? riportata qui di seguito :
in cui ID(i) ? un identificatore del veicolo autonomo senza pilota ID(i).
Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, ciascun modulo router R(k) ? configurato per memorizzare, ad esempio in un modulo di memoria sul modulo router R(k) stesso, una corrispondente tabella di router RT(k) che elenca per ogni unit? di terminazione T(j) associata al modulo router R(k), i veicoli autonomi senza pilota ID(i) effettivamente associati a dette unit? di terminazione T(j). I veicoli autonomi senza pilota ID(i) elencati in una tabella di router RT(k) corrispondente a un'unit? di router R(k) ? valutato essere localizzato nell'area di terminazione TA(k) di detta unit? di router R(k).
Facendo nuovamente riferimento al caso esemplificativo illustrato nella Figura 2, un esempio delle tabelle di router RT(1), RT(4) secondo una forma di realizzazione della presente invenzione ? riportata qui di seguito :
in cui T(j) ? un identificatore dell'unit? di terminazione T(j) associata all'unit? di router R(k) corrispondente alla tabella di router RT(k).
Procedura di associazione esterna
Facendo riferimento alla Figura 3 , secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, la procedura di associazione esterna ? effettuata sfruttando un'applicazione di gestione del traffico 305 eseguita da una o pi? unit? di elaborazione 310 accoppiate alla rete di comunicazione 112, ad esempio una applicazione di gestione di traffico senza pilota (Unmanned Traffic Management, "UTM"). La procedura di associazione esterna prevede che l'applicazione 305 di gestione del traffico scambi dati con il veicolo autonomo senza pilota ID(i) attraverso un collegamento di comunicazione comprendente il primo collegamento di comunicazione CH1 tra il veicolo autonomo senza pilota ID(i) e la rete di comunicazione 112.
Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, il generico veicolo autonomo senza pilota ID(i) informa periodicamente l' applicazione di gestione del traffico 305 sul suo stato durante il suo viaggio, inviando i suoi dati di stato di veicolo VS(i) (incluso il proprio identificativo ID(i) insieme ai dati sulla posizione geografica effettiva, e ad esempio uno o pi? dati sulla durata della batteria, i dati sulla quota effettiva, i dati sulla velocit? effettiva e direzione di volo, i dati indicativi di specifici eventi di guasto) all'applicazione di gestione del traffico 305 che sfrutta il primo collegamento di comunicazione CH1. Facendo riferimento al veicolo autonomo senza pilota ID(1), questa operazione ? identificata in Figura 3 con il riferimento I(1).
Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, quando si ricevono i dati di stato di veicolo VS(i), l'applicazione di gestione del traffico 305 notifica ad un modulo gateway G della rete di terminazione 200 lo stato del veicolo autonomo senza pilota ID(i), inoltrando i dati di stato del veicolo VS(i) ricevuti a detto modulo gateway G attraverso la rete di comunicazione 112. Facendo riferimento al veicolo autonomo senza pilota ID(1), questa operazione ? identificata nella Figura 3 con il riferimento I(2).
Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, alla ricezione dei dati di stato di veicolo VS(i), il modulo gateway G seleziona il/i modulo/i router R(k) della rete di terminazione 200 la/le cui corrispondente/i area/ee di terminazione TA(k) comprende/comprendono la posizione geografica attuale del veicolo autonomo senza pilota ID(i) (ottenuta dai dati di stato di veicolo VS(i)). Facendo riferimento al veicolo autonomo senza pilota ID(1), che ? incluso nell'area di terminazione TA(1) del modulo router R(1), questa operazione ? identificata nella Figura 3 con il riferimento I(3).
Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, quando si ricevono i dati di stato di veicolo VS(i), il modulo router selezionato R(k) seleziona le unit? di terminazione T(j) ad esse associate le cui aree di copertura CA(j) comprendono la posizione geografica effettiva del veicolo autonomo senza pilota ID(i) e, a meno che il veicolo autonomo senza pilota ID(i) non fosse gi? registrato dal modulo router selezionato R(k) come gi? associato alle unit? di terminazione selezionate T(j), invia un messaggio di accensione SWON(ID(i)) a dette unit? di terminazione selezionate T(j). Facendo riferimento al veicolo autonomo senza pilota ID(1), che ? incluso nell'area di copertura CA(1) dell'unit? di terminazione T(1), questa operazione ? identificata nella Figura 3 con il riferimento I(4).
Si evidenzia che le operazioni I(3) e I(4) riguardano scambi di messaggi effettuati sul secondo collegamento di comunicazione CH2.
Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, alla ricezione del messaggio di accensione SWON(ID(i)), le unit? di terminazione T(j) selezionate passano alla modalit? di potenza attiva (se erano nella modalit? a potenza ridotta) per abilitare la comunicazione con i veicoli autonomi senza pilota sul terzo collegamento di comunicazione CH3, ed inviare (in broadcast) un messaggio di interrogazione IDOT(ID(i)) che comprende come parametro l'identificativo ID(i) del veicolo autonomo senza pilota ID(i) (ottenuto attraverso i dati di stato di veicolo VS(i) ricevuti) nelle aree di copertura corrispondenti CA(j) sfruttando il terzo collegamento di comunicazione CH3. Facendo riferimento al veicolo autonomo senza pilota ID(1) e all'unit? di terminazione T(1), questa operazione ? identificata nella Figura 3 con il riferimento I(5).
Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, alla ricezione del messaggio di interrogazione IDOT(ID(i)) da parte di una o pi? delle unit? di terminazione selezionate T(j), il veicolo autonomo senza pilota ID(i) identificato dallo stesso identificativo ID(i) incluso nel messaggio di interrogazione IDOT(ID(i)) risponde inviando a quest'ultimo un messaggi o messaggi di riconoscimento ACK(ID(i)) che includono il proprio identificativo ID(i) sfruttando il terzo collegamento di comunicazione CH3. Facendo riferimento al veicolo autonomo senza pilota ID(1) e all'unit? di terminazione T(1), questa operazione ? identificata nella Figura 3 con il riferimento I(6).
Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, alla ricezione del messaggio di riconoscimento ACK(ID(i)) da un veicolo autonomo senza pilota ID(i), detto veicolo autonomo senza pilota ID(i) ? associato all'unit? di terminazione T(j) che ha inviato il messaggio di interrogazione IDOT(ID(i)), facendo in modo che l'unit? di terminazione T(j) inserisca l'identificativo ID(i) nella sua tabella di terminazione TT(j) e invii un messaggio di aggiornamento UP(ID(i), T(j) , ADD) al modulo router R(k) a cui ? associato il terminatore T(j) per aggiornare la corrispondente tabella di router RT(k) con il veicolo autonomo appena associato ID(i). Facendo riferimento al veicolo autonomo senza pilota ID(1), all'unit? di terminazione T(1), e al modulo router R(k), tale operazione ? identificato in Figura 3 con il riferimento I(7).
Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, una volta che un veicolo autonomo senza pilota ID(i) ? stato associato ad un'unit? di terminazione T(j), e quindi il suo identificativo ID(i) ? stato inserito nella corrispondente tabella di terminazione TT(j) e nella corrispondente tabella di router RT(k), lo scambio di messaggi IDOT(ID(i)) e ACK(ID(i)) tra detta unit? di terminazione T(j) e il veicolo autonomo senza pilota ID(i) viene periodicamente ripetuto. Fintantoch? l'unit? di terminazione T(j) riceve da detto veicolo autonomo senza pilota ID(i) messaggi di riconoscimento ACK(ID(i)) in risposta al proprio messaggio di interrogazione IDOT(ID(i)), l'associazione tra il veicolo autonomo senza pilota ID(i) e l'unit? di terminazione T(j) ? mantenuta, e nessun nuovo messaggio di aggiornamento UP(ID(i), T(j) , ADD) necessita di essere inviato al modulo router R(k) a cui era associato il terminatore T(j).
Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, se nessun messaggio di riconoscimento ACK(ID(i)) viene ricevuto da un'unit? di terminazione T(j) in risposta ad un messaggio di interrogazione IDOT(ID(i)) dopo la scadenza di un periodo predefinito (periodo di timeout TO), l'unit? di terminazione T(j) stabilisce che il veicolo autonomo senza pilota ID(i) identificato dall'identificativo ID(i) incluso nel messaggio di interrogazione IDOT(ID(i)) non si trova pi? all'interno dell'area di copertura CA(j) dell'unit? di terminazione T(j). In questa situazione, il veicolo autonomo senza pilota ID(i) ? disassociato dall'unit? di terminazione T(j) facendo s? che l'unit? di terminazione T(j) rimuova l'identificativo ID(i) corrispondente al veicolo autonomo senza pilota ID(i) dalla sua tabella di terminazione TT(j) e invii un nuovo messaggio di aggiornamento UP(ID(i), T(j) , REMOVE) al modulo router R(k) a cui ? associata l' unit? di terminazione T(j) in modo da aggiornare di conseguenza la corrispondente tabella di router RT(k) (ovvero, per rimuovere l' identificativo ID(i) da essa). Facendo riferimento al veicolo autonomo senza pilota ID(i)(1), all'unit? di terminazione T(1) e al modulo router R(k), questa operazione ? identificata nella Figura 3 con il riferimento I(8).
Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, quando due o pi? veicoli autonomi senza pilota ID(i) sono associati a una stessa unit? di terminazione T(j), l'unit? di terminazione T(j) ? configurata per inviare una pluralit? di messaggi di interrogazione IDOT(ID(i)), ciascuno comprendente come parametro l'identificatore ID(i) di uno dei veicoli autonomi senza pilota ID(i) associati all'unit? di terminazione T(j).
Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, quando un'unit? di terminazione T(j) non ha alcun veicolo autonomo senza pilota ID(i) associato ad essa (cio? , quando la sua tabella di terminazione TT(j) diventa vuota), l'unit? di terminazione T(j) pu? essere vantaggiosamente commutata nella modalit? di potenza ridotta (ovvero, disabilitando la comunicazione attraverso il terzo collegamento di comunicazione CH3), riducendo l'intero consumo di energia del sistema (particolarmente utile nel caso di unit? di terminazione T(j) a batteria).
Si precisa che nella procedura di associazione esterna sopra descritta, prima che nuovi veicoli autonomi senza pilota ID(i) siano associati ad una o pi? unit? di terminazione T(j), l' identificazione e la localizzazione di tali veicoli autonomi senza pilota ID(i) viene condotta mediante i dati di stato di veicolo VS(i) raccolti dall'applicazione di gestione del traffico 305 - che coinvolgono quindi il primo collegamento di comunicazione CH1. Una volta che un veicolo autonomo senza pilota ID(i) ? associato a una o pi? unit? di terminazione T(j), e fintantoch? lo scambio di messaggi IDOT(ID(i)) e ACK(ID(i)) tra detta/e unit? di terminazione T(j) e il veicolo autonomo senza pilota ID(i) viene ripetuto, la comunicazione tra detto veicolo autonomo senza pilota ID(i) associato e le unit? di terminazione T(j) viene effettuata senza richiedere i dati di stato di veicolo VS(i), e quindi senza sfruttare il primo collegamento di comunicazione CH1 (l'identificatore ID(i) del veicolo autonomi senza pilota ID(i) essendo memorizzato nella tabella di terminazione TT(j) e nella tabella di router RT(k)).
Al fine di descrivere in maggior dettaglio le operazioni I(3) - I(8) della procedura di associazione esterna secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, verr? ora fatto riferimento alla Figura 4, che mostra in termini di moduli logici le procedure effettuate dal modulo gateway G, da un modulo router R(k), da un'unit? di terminazione T(j), e da un veicolo autonomo senza pilota ID(i) secondo una forma di realizzazione della presente invenzione.
Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, il modulo router R(k) ? configurato per eseguire una procedura di ricezione dello stato del veicolo 410 che prevede le seguenti operazioni (illustrate nel diagramma di flusso della Figura 5A e identificate con i riferimenti 502 - 508).
Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, la procedura di ricezione dello stato del veicolo 410 prevede di ricevere dal modulo gateway G attraverso il secondo canale di comunicazione CH2 i dati di stato di veicolo VS(i) di veicoli autonomi senza pilota ID(i) la cui posizione effettiva (ottenuta dai dati di stato di veicolo VS(i) raccolti attraverso l'applicazione di gestione del traffico 305) si trova nella area di terminazione TA(k) corrispondente al modulo router R(k) (blocco 502).
Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, la procedura di ricezione dello stato del veicolo 410 seleziona una o pi? unit? di terminazione T(j) (tra le unit? di terminazione T(j) associate al modulo router R(k)) in base ai dati di stato di veicolo VS(i) ricevuti (blocco 504). Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, questa operazione viene eseguita estraendo dai dati di stato di veicolo VS(i) la posizione geografica del veicolo autonomo senza pilota ID(i) e selezionando le unit? di terminazione T(j) le cui le aree di copertura CA(j) comprendono detta posizione.
Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, la procedura di ricezione dello stato del veicolo 410 prevede inoltre di verificare se il veicolo autonomo senza pilota ID(i) identificato dai dati di stato di veicolo VS(i) ricevuti sia gi? associato a detta unit? di terminazione T(j) selezionata o no (blocco 506).
Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, questa operazione viene eseguita controllando se l'identificativo ID(i) del veicolo autonomo senza pilota ID(i) ? gi? elencato nella tabella di router RT(k) del modulo di router R(k) o no.
Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, se il veicolo autonomo senza pilota ID(i) non era stato gi? associato alla/e unit? di terminazione T(j) selezionata/e (ramo di uscita N del blocco 506), un messaggio di accensione SWON(ID(i)) viene inviato alla/e unit? di terminazione T(j) selezionata/e attraverso il secondo collegamento di comunicazione CH2 (blocco 508), altrimenti, se il veicolo autonomo senza pilota ID(i) era gi? associato alla/e unit? di terminazione T(j) selezionate/a (ramo di uscita Y del blocco 506), nessun messaggio di accensione SWON(ID(i)) viene inviato. Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, il messaggio di accensione SWON(ID(i)) comprende come parametro l'identificatore ID(i) del veicolo autonomo senza pilota ID(i) corrispondente ai dati di stato di veicolo VS(i) ricevuti.
Si evidenzia che l'operazione eseguita al blocco 502 corrisponde all'operazione I(3) precedentemente descritta, mentre le operazioni eseguite sui blocchi 504-508 corrispondono all'operazione I(4) precedentemente descritta (vedere la Figura 3).
Tornando alla Figura 4 , secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, l'unit? di terminazione T(j) ? configurata per eseguire una procedura di ricezione di attivazione 420 che prevede le seguenti operazioni (illustrate nel diagramma di flusso della Figura 5B e identificate con i riferimenti 509 - 512).
Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, la procedura di ricezione di attivazione 420 prevede di ricevere il messaggio di attivazione SWON(ID(i)) dal modulo router R(k) (blocco 509). Quindi, se l'unit? di terminazione T(j) ? nella modalit? a potenza ridotta (ramo di uscita N del blocco 510) la procedura di ricezione di attivazione 420 prevede la commutazione dell'unit? di terminazione T(j) in modalit? a potenza attiva (blocco 511), per consentire la comunicazione tra l'unit? di terminazione T(j) e il veicolo autonomo senza pilota ID(i) attraverso il terzo collegamento di comunicazione CH3.
Secondo una forma di realizzazione dell'invenzione, dopo che l'unit? di terminazione T(j) ? passata alla modalit? di potenza attiva, o nel caso in cui l'unit? di terminazione T(j) fosse gi? nella modalit? di potenza attiva (ramo di uscita Y del blocco 510), la procedura di ricezione di attivazione 420 prevede la generazione di un comando di innesco di interrogazione ITR(ID(i)), comprendente come parametro lo stesso identificatore ID(i) incluso come parametro nel messaggio di attivazione SWON(ID(i)) ricevuto (blocco 512) .
Tornando alla Figura 4, secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, l'unit? di terminazione T(j) ? configurata per eseguire , in risposta ad un comando di innesco di interrogazione ITR(ID(i)), una procedura di messaggio di interrogazione 430(i) per trasmettere in broadcast nell'area di copertura CA(j) un messaggio di interrogazione IDOT(ID(i)), comprendente come parametro lo stesso identificativo ID(i) incluso nel comando di innesco di interrogazione ITR(ID(i)) ricevuto, diretto al veicolo autonomo senza pilota ID(i) corrispondente a detto identificativo ID(i). Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, la procedura di messaggio di interrogazione 430(i) prevede le seguenti operazioni (illustrate nel diagramma di flusso della Figura 5C e identificate con i riferimenti 514 - 516).
Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, alla generazione del comando di innesco di interrogazione ITR(ID(i)), la procedura del messaggio di interrogazione 430(i) prevede di controllare il modulo di trasmissione e ricezione 140 dell'unit? di terminazione T(j) in modo da trasmettere in boradcast, sfruttando il terzo collegamento di comunicazione CH3, un messaggio di interrogazione IDOT(ID(i)), comprendente come parametro lo stesso identificatore ID(i) incluso nel comando di innesco di interrogazione ITR(ID(i)) ricevuto (blocco 514). Il messaggio di interrogazione IDOT(ID(i)) verr? ricevuto da tutti i veicoli autonomi senza pilota ID(i) effettivamente situati nell'area di copertura CA(j) dell'unit? di terminazione T(j). Se il veicolo autonomo senza pilota ID(i) corrispondente all'identificativo ID(i) incluso nel messaggio di interrogazione IDOT(ID(i)) riceve il messaggio di interrogazione IDOT(ID(i)), risponder? inviando nuovamente alla unit? di terminazione T(j) un corrispondente messaggio di riconoscimento ACK(ID(i)) comprendente lo stesso identificativo ID(i).
Si precisa che l'operazione effettuata nel blocco 514 corrisponde alle operazioni I(5) e I(6) precedentemente descritte (vedere Figura 3).
Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, dopo che il messaggio di interrogazione IDOT(ID(i)) viene inviato, la procedura di messaggio di interrogazione 430(i) prevede la generazione di un comando di attivazione di timer t(ID(i)) (blocco 516) per causare l' esecuzione da parte dell'unit? di terminazione T(j) di una corrispondente procedura di timer 440(i) corrispondente all'identificativo ID(i) (vedere la Figura 4).
Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, la procedura di timer 440(i) prevede le seguenti operazioni (illustrate nel diagramma di flusso della Figura 5D e identificate con i riferimenti 518-545).
Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, la procedura di timer 440(i) prevede l'inizializzazione (blocco 518) di un contatore di tempo TC(i) ad un valore iniziale predefinito (periodo di timeout TO). Viene quindi avviato un conto alla rovescia, con il contatore di tempo TC(i) che viene progressivamente decrementato (blocco 520).
Come verr? descritto in dettaglio nel seguito, durante il periodo di timeout TO dopo l'inizio del conto alla rovescia, secondo una forma di realizzazione della presente invenzione il (ad esempio , conto alla rovescia del) contatore di tempo TC(i) viene arrestato quando l'unit? di terminazione T(j) riceve un messaggio di conferma ACK(ID(i)) comprendente l'identificatore ID(i). In questo modo, l'azzeramento del contatore di tempo TC(i) pu? essere impedito prima della scadenza del periodo di timeout TO.
Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, quando il contatore di tempo TC(i) raggiunge lo zero (blocco 530), significando che nessun messaggio di riconoscimento ACK(ID(i)) comprendente l'identificatore ID(i) ? stato ricevuto nel periodo di timeout TO, l' unit? di terminazione T(j) stabilisce che il veicolo autonomo senza pilota ID(i) corrispondente all'identificativo ID(i) incluso nel messaggio di interrogazione IDOT(ID(i)) non si trova pi? all'interno dell'area di copertura CA(j).
Naturalmente, considerazioni simili si applicano se il periodo di timeout TO viene conteggiato in modo diverso, ad esempio con un contatore di tempo TC(i) inizializzato a zero e progressivamente incrementato fino a raggiungere il valore TO.
Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, allo scadere del periodo di timeout TO, la procedura di timer 440(i) prevede la verifica se il veicolo autonomo senza pilota ID(i) identificato dall'identificatore ID(i) ? elencato nella tabella di terminazione TT(j) dell'unit? di terminazione T(j) (blocco 534).
Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, se il veicolo autonomo senza pilota ID(i) identificato dall'identificatore ID(i) ? elencato nella tabella di terminazione TT(j) (ramo di uscita Y del blocco 534), il che significa che detto veicolo autonomo senza pilota ID(i) ? gi? associato all'unit? di terminazione T(j), la procedura di timer 440(i) prevede di dissociare il veicolo autonomo senza pilota ID(i) dall'unit? di terminazione T(j) rimuovendolo dalla tabella di terminazione TT(j) (blocco 536) e inviando tramite il secondo collegamento di comunicazione CH2 un corrispondente messaggio di aggiornamento UP(ID(i), T(j), REMOVE) al modulo router R(k), comprendente l'identificativo ID(i) del veicolo autonomo senza pilota ID(i), un identificatore T(j) dell'unit? di terminazione T(j) e un parametro ?REMOVE? (blocco 538).
Si evidenzia che l'operazione eseguita al blocco 538 corrisponde all'operazione I(8) precedentemente descritta (vedere Figura 3).
Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, dopo l'invio del messaggio di aggiornamento UP(ID(i), T(j), REMOVE) o nel caso in cui il veicolo autonomo senza pilota ID(i) identificato dall'identificativo ID(i) non era elencato nella tabella di terminazione TT(j) (ramo di uscita N del blocco 534), la procedura di timer 440(i) prevede di verificare se la tabella di terminazione TT(j) dell'unit? di terminazione T(j) ? vuota o no (blocco 540).
Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, se la tabella di terminazione TT(j) ? vuota (ramo di uscita Y del blocco 540), significando che nessun veicolo autonomo senza pilota ID(i) ? associato all'unit? di terminazione T(j), la procedura di timer 440(i) pu? prevedere di commutare l'unit? di terminazione nella modalit? a potenza ridotta (blocco 545), disabilitando cos? la comunicazione tra l'unit? di terminazione T(j) e i moduli di comunicazione senza pilota ID(i) attraverso il terzo collegamento di comunicazione CH3.
Altrimenti, l'unit? di terminazione T(j) viene mantenuta nella modalit? di potenza attiva (ramo di uscita N del blocco 540).
Ritornando alla Figura 4, secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, l'unit? di terminazione T(j) ? configurata per eseguire una procedura di ricezione di messaggio di riconoscimento 450 alla ricezione di un messaggio di riconoscimento ACK(ID(i)) dal veicolo autonomo senza pilota ID(i) attraverso il terzo collegamento di comunicazione CH3. Come gi? accennato in precedenza, il messaggio di riconoscimento ACK(ID(i)) include come parametro l' identificativo ID(i) del veicolo autonomo senza pilota ID(i) che ha generato il messaggio di riconoscimento ACK(ID(i)).
Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, la procedura di ricezione del messaggio di riconoscimento 450 prevede le seguenti operazioni illustrate nel diagramma di flusso della Figura 5E e identificate con i riferimenti 550-560.
Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, la procedura di ricezione del messaggio di riconoscimento 450 prevede di verificare se il contatore di tempo TC(i) nella procedura di timer 440(i) corrispondente allo stesso identificativo ID(i) ? stato arrestato o meno (blocco 550).
Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, se il conto alla rovescia (o conto incrementale) del contatore di tempo TC(i) nella procedura di timer 440(i) corrispondente all'identificatore ID(i) ? stato gi? fermato (ramo di uscita Y del blocco 550), la procedura di ricezione del messaggio di riconoscimento 450 ? terminata.
Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, se il conto alla rovescia (o conto incrementale) del contatore di tempo TC(i) nella procedura di timer 440(i) corrispondente all'identificatore ID(i) ? ancora in corso (e il periodo di timeout TO non ? ancora scaduto) (ramo di uscita N del blocco 550), il la procedura di ricezione del messaggio di riconoscimento 450 prevede la generazione di un comando di arresto del timer ts(ID(i)) diretta a fermare il conto alla rovescia (o conto incrementale) del contatore di tempo TC(i) nella procedura di timer 440(i), in modo da impedire la scadenza del periodo di timeout TO (blocco 552).
A questo punto, secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, la procedura di ricezione del messaggio di riconoscimento 450 prevede di verificare se il veicolo autonomo senza pilota ID(i) identificato dall'identificativo ID(i) era gi? elencato nella tabella di terminazione TT(j) dell'unit? di terminazione T(j) (blocco 554).
Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, se il veicolo autonomo senza pilota ID(i) identificato dall'identificativo ID(i) non era gi? elencato nella tabella di terminazione TT(j) (ramo di uscita N del blocco 554), significando che detto veicolo autonomo senza pilota ID(i) non era ancora associato all'unit? di terminazione T(j), la procedura di ricezione del messaggio di riconoscimento 450 prevede l'associazione del veicolo autonomo senza pilota ID(i) all'unit? di terminazione T(j) aggiungendolo alla tabella di terminazione TT(j) (blocco 556) e inviando tramite il secondo collegamento di comunicazione CH2 un corrispondente messaggio di aggiornamento UP(ID(i), T(j), ADD) al modulo router R(k), comprendente l'identificatore ID(i) del veicolo autonomo senza pilota ID(i), un identificatore dell'unit? di terminazione T(j) e un parametro "ADD" (blocco 558).
Si evidenzia che l'operazione eseguita al blocco 558 corrisponde all'operazione I(7) precedentemente descritta (vedere Figura 3).
Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, dopo l'invio del messaggio di aggiornamento UP(ID(i), T(j), ADD) o nel caso in cui il veicolo autonomo senza pilota ID(i) identificato dall'identificativo ID(i) era gi? elencato nella tabella di terminazione TT(j) (ramo di uscita Y del blocco 554), la procedura di ricezione del messaggio di riconoscimento 450 prevede di generare un ulteriore comando di innesco di interrogazione ITR(ID(i)), comprendente come parametro lo stesso identificatore ID(i), (blocco 560) per innescare l'esecuzione di una nuova procedura di messaggio di interrogazione 430(i) e una corrispondente nuova procedura di timer 440(i).
Ritornando alla Figura 4, secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, il modulo di router R(k) ? configurato per eseguire, in risposta alla ricezione dall'unit? di terminazione T(j) di un messaggio di aggiornamento UP(ID(i), T(j), ADD) o di un messaggio di aggiornamento UP(ID(i), T(j), REMOVE), una procedura di aggiornamento 460 che prevede le seguenti operazioni (illustrate nel diagramma di flusso di Figura 5F e identificata con i riferimenti 570-580).
Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, la procedura di aggiornamento 460 prevede di verificare se il messaggio di aggiornamento ricevuto contiene il parametro "ADD" o il parametro "REMOVE" (blocco 570). Se il messaggio di aggiornamento ricevuto comprende il parametro "ADD" (ovvero , il messaggio di aggiornamento ? UP(ID(i), T(j), ADD)), la procedura di aggiornamento 460 prevede l'aggiunta del veicolo autonomo senza pilota ID(i) corrispondente all'identificativo ID(i) incluso nel messaggio di aggiornamento ricevuto alla sua tabella di router RT(k) (ramo di uscita A del blocco 570, quindi, blocco 575). Come gi? accennato in precedenza, secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, ci? viene fatto inserendo nella tabella di router RT(k) l' identificativo ID(i) del veicolo autonomo senza pilota ID(i) associato all'identificatore T(j) dell'unit? di terminazione T(j) a cui ? stata associato il veicolo autonomo senza pilota ID(i). Se il messaggio di aggiornamento ricevuto comprende il parametro "REMOVE" (ovvero, il messaggio di aggiornamento ? UP(ID(i), T(j), REMOVE)), la procedura di aggiornamento 460 prevede la rimozione del veicolo autonomo senza pilota ID(i) corrispondente all'identificatore ID(i) incluso nel messaggio di aggiornamento ricevuto dalla propria tabella di router RT(k) (ramo di uscita R del blocco 570, quindi, blocco 580).
La Figura 6 mostra lo scambio di messaggi tra il modulo gateway G, il modulo router R(1), l'unit? di terminazione T(1) e veicoli autonomi senza pilota ID(1) e ID(3) di Figura 3 durante una procedura di associazione esterna esemplificativa che prevede una condizione iniziale in cui l'unit? di terminazione T(1) non ? associata ad alcun veicolo autonomo senza pilota ID(i), seguita dalla seguente sequenza di eventi:
- il veicolo autonomo senza pilota ID(1) entra nell'area di copertura CA(1) dell'unit? di terminazione T(1) ;
- il veicolo autonomo senza pilota ID(3) entra nell'area di copertura CA(1) dell'unit? di terminazione T(1);
- il veicolo autonomo senza pilota ID(1) lascia l'area di copertura CA(1) dell'unit? di terminazione T(1);
- il veicolo autonomo senza pilota ID(3) lascia l'area di copertura CA(1) dell'unit? di terminazione T(1).
Si precisa che nella procedura di associazione esterna secondo le forme di realizzazione dell'invenzione sopra descritta, i moduli router R(k) e l'unit? di terminazione T(j), in aggiunta ad instradare messaggi di attivazione SWON(ID(i)), consente di disaccoppiare la frequenza di ricezione dei dati di stato di veicolo VS(i) da parte dei moduli router R(k) dallo scambio di messaggi di interrogazione IDOT(ID(i)) e di messaggi di riconoscimento ACK(ID(i)) tra le unit? di terminazione T(j) ed i veicoli autonomi senza pilota ID(i).
Inoltre, si sottolinea che la procedura di associazione esterna secondo le forme di realizzazione dell'invenzione sopra descritte si applica direttamente anche nel caso in cui un veicolo autonomo senza pilota ID(i) entri nell'intersezione di due diverse aree di copertura CA(j) di due diverse unit? di terminazione T(j) associate allo stesso modulo router R(k) (ovvero, corrispondenti a una stessa area di terminazione TA(k)). In questo caso, vengono eseguite le seguenti operazioni:
- sulla base dei dati di stato di veicolo VS(i) ricevuti, il modulo router R(k) invia un messaggio di attivazione SWON(ID(i)) corrispondente a detto veicolo autonomo senza pilota ID(i) ad una prima unit? di terminazione T(j) delle due;
- detta prima unit? di terminazione T(j) avvier? uno scambio di messaggi IDOT(ID(i)) e ACK(ID(i)) con il veicolo autonomo senza pilota ID(i);
- la prima unit? di terminazione T(j) assocer? il veicolo autonomo senza pilota ID(i) e invier? a sua volta un messaggio di aggiornamento UP(ID(i), T(j), ADD) al modulo router R(k);
- un ulteriore messaggio di attivazione SWON(ID(i)), corrispondente allo stesso veicolo autonomo senza pilota ID(i) viene inviato alla seconda unit? di terminazione T(j) delle due;
- detta seconda unit? di terminazione T(j) avvier? uno scambio di messaggi IDOT(ID(i)) e ACK(ID(i)) con il veicolo autonomo senza pilota ID(i) ;
- la seconda unit? di terminazione T(j) assocer? il veicolo autonomo senza pilota ID(i) e invier? a sua volta un messaggio di aggiornamento UP(ID(i), T(j), ADD) al modulo router R(k).
Inoltre, considerazioni analoghe valgono anche nel caso in cui un veicolo autonomo senza pilota ID(i) entri nell'intersezione di due diverse aree di terminazione TA(k) di due diversi moduli router R(k). In questo caso, i dati di stato di veicolo VS(i) corrispondenti al veicolo autonomo senza pilota ID(i) sono forniti dal modulo gateway G a detti due diversi moduli router R(k) contemporaneamente.
Quindi, ciascun modulo router R(k) esegue le operazioni sopra descritte. Si precisa che in questo caso particolare il veicolo autonomo senza pilota ID(i) dovrebbe essere in grado di rispondere con un messaggio di riconoscimento ACK(ID(i)) a pi? di un'unit? di terminazione T(j) contemporaneamente. Per questo motivo, secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, un veicolo autonomo senza pilota ID(i) potrebbe essere in grado di sintonizzarsi su canali diversi , ad esempio su portanti di frequenza differenti.
Procedura di associazione interna
Facendo riferimento alla Figura 7, secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, la procedura di associazione interna ? gestita internamente dalla rete di terminazione 200, senza coinvolgere entit? esterne accoppiate alla rete di terminazione 200 attraverso la rete di comunicazione 112, e quindi senza coinvolgere il primo collegamento di comunicazione CH1.
Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, la procedura di associazione interna ? direttamente avviata dagli stessi veicoli autonomi senza pilota ID(i), che trasmettono direttamente in broadcast un messaggio di attivazione SWON(ID(i)) che include il proprio identificatore ID(i) come un parametro.
In altre parole, le operazioni I(1), I(2) e I(3) della procedura di associazione esterna (vedere la Figura 3) non vengono eseguite e la prima operazione della procedura di associazione interna secondo una forma di realizzazione della presente invenzione prevede di fare in modo che il veicolo autonomo senza pilota ID(i) trasmetta un broadcast un messaggio di attivazione SWON(ID(i)) che sfrutta il terzo collegamento di comunicazione CH3. Facendo riferimento al veicolo autonomo senza pilota ID(1), questa operazione ? identificata nella Figura 7 con il riferimento I(4)'.
Quindi, secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, la procedura di associazione interna prevede di eseguire le operazioni I(5) - I(8) gi? descritte con riferimento alla procedura di associazione esterna.
La Figura 8 mostra in termini di moduli logici le procedure eseguite da un modulo router R(k), un'unit? di terminazione T(j) e un veicolo autonomo senza pilota ID(i) durante una procedura di associazione interna secondo una forma di realizzazione del presente invenzione. Rispetto al caso della procedura di associazione esterna, il modulo router R(k) non deve eseguire una procedura di ricezione dello stato del veicolo (identificata con il riferimento 410 in Figura 4), perch? secondo la procedura di associazione interna, il messaggio di attivazione SWON(ID(i)) viene fornito all'unit? di terminazione T(j) direttamente dal veicolo autonomo senza pilota ID(i).
La procedura di associazione interna secondo una forma di realizzazione della presente invenzione prevede che l'unit? di terminazione T(j) effettui una procedura di ricezione di attivazione uguale alla procedura di ricezione di attivazione 420 gi? descritta della procedura di associazione esterna, con l'unica differenza che il messaggio di attivazione SWON(ID(i)) ? fornito dal veicolo autonomo senza pilota ID(i) e non dal modulo router R(k).
Le altre procedure gi? descritte con riferimento alla procedura di associazione esterna, comprese le procedure di messaggio di interrogazione 430(i), le procedure di timer 440(i), la procedura di ricezione del messaggio di riconoscimento 450 e la procedura di aggiornamento 460 sono invece eseguite nello stessa modo.
Procedura di attivazione della terminazione di volo
Facendo riferimento alla Figura 9, verr? ora descritto in maggior dettaglio una procedura per innescare una terminazione di volo ("procedura di innesco di terminazione di volo") di un veicolo autonomo senza pilota ID(i) (nell'esempio illustrato, il veicolo autonomo senza pilota ID(1)) sfruttando la rete di terminazione 200 secondo una forma di realizzazione della presente invenzione.
Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, la prima operazione della procedura di innesco di terminazione di volo (identificata in Figura 9 con riferimento F(1)) prevede che un'entit? esterna alla rete di terminazione 220, ad esempio connessa alla rete di comunicazione 112 inoltri un comando di terminazione di volo FTC(ID(i)) - comprendente come parametro l'identificatore ID(i) di un veicolo autonomo senza pilota ID(i) il cui volo deve essere terminato - al modulo gateway G. Ad esempio, l'entit? che inoltra il comando di terminazione di volo FTC(ID(i)) pu? essere il sistema di guida automatica 105 (ad esempio , nel caso di una procedura di terminazione di volo automatica) e / o un'apparecchiatura utente UE (ad esempio, nel caso di una procedura di terminazione manuale del volo).
Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, il comando di terminazione di volo FTC(ID(i)) viene quindi trasmesso dal modulo gateway G ai moduli router R(k) connessi al modulo gateway G. Questa operazione ? identificata nella Figura 9 con il riferimento F(2).
Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, alla ricezione del comando di terminazione di volo FTC(ID(i)), ciascun modulo router R(k) la cui corrispondente tabella di router RT(k) comprende l'identificatore ID(i) incluso nel comando di terminazione di volo FTC(ID(i)) (ovvero, ogni router R(k) avente una corrispondente area di terminazione TA(k) che contiene la posizione effettiva del veicolo autonomo senza pilota ID(i) il cui volo deve essere terminato) inoltra il comando di terminazione di volo FTC(ID(i)) ricevuto alle unit? di terminazione T(j) associate al modulo router R(k) che sono effettivamente associate al veicolo autonomo senza pilota ID(i) corrispondente all'identificativo ID(i) (cio?, alle unit? di terminazione T(j) aventi una corrispondente area di copertura CA(j) contenente la posizione effettiva del veicolo autonomo senza pilota ID(i) il cui volo deve essere terminato). Questa operazione ? identificata nella Figura 9 con il riferimento F(3). Nell'esempio illustrato nella Figura 9, il veicolo autonomo senza pilota ID(1) il cui volo deve essere terminato si trova all'intersezione delle aree di terminazione TA(1) e TA(2), e quindi, sia il modulo router R(1) sia il modulo router R(2) inoltrano il comando di terminazione di volo FTC(ID(i)) alle proprie unit? di terminazione T(j) associate al veicolo autonomo ID(1) (nell'esempio illustrato, l'unit? di terminazione T(3) associata al modulo router R(1) e l'unit? di terminazione T(5) associata al modulo router R(2)).
Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, le unit? di terminazione T(j) che hanno ricevuto il comando di terminazione di volo FTC(ID(i)) trasmettono in broadcast detto comando di terminazione di volo FTC(ID(i)) nelle rispettive aree di copertura CA(j), in modo che il veicolo autonomo senza pilota ID(i) identificato dall'identificativo ID(i) incluso nel comando di terminazione di volo FTC(ID(i)) avvii una procedura di terminazione del volo per terminare il suo volo in modo sicuro e controllato. Questa operazione ? identificata nella Figura 9 con il riferimento F(4).
Si precisa che entrambe le operazioni F(2) e F(3) sopra descritte prevedono l'inoltro del comando di terminazione di volo FTC(ID(i)) attraverso il secondo collegamento di comunicazione CH2, mentre l'operazione F(4) sopra descritta prevede di inoltrare il comando di terminazione di volo FTC(ID(i)) attraverso il terzo collegamento di comunicazione CH3. In altre parole, secondo la forma di realizzazione dell'invenzione qui descritta, l'innesco di una procedura di terminazione di volo viene eseguita senza coinvolgere il primo collegamento di comunicazione CH1, e quindi pu? garantire una terminazione di volo sicura di un veicolo autonomo senza pilota ID(i) anche in una condizione in cui il primo collegamento di comunicazione CH1 tra detto veicolo autonomo senza pilota ID(i) e la rete di comunicazione 112 ? mal funzionante o non operativo.
La Figura 10 mostra in termini di moduli logici le procedure eseguite dal modulo gateway G, un modulo router R(k), un'unit? di terminazione T(j) e un veicolo autonomo senza pilota ID(i) per eseguire le operazioni F(2) - F(3) - F(4) della procedura di innesco di terminazione di volo secondo una forma di realizzazione della presente invenzione.
Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, dopo l'operazione F(2), eseguita come sopra descritto, l'operazione F(3) prevede che il modulo router R(k) esegua una procedura di terminazione di volo di router 1010 alla ricezione di un comando di terminazione di volo FTC(ID(i)) comprendente come parametro un identificativo ID(i) di un veicolo autonomo senza pilota ID(i).
Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, la procedura di terminazione di volo di router 1010 prevede le seguenti operazioni (illustrate nel diagramma di flusso della Figura 11A e identificate con i riferimenti 1110 - 1120).
Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, la procedura di terminazione di volo di router 1010 prevede di verificare se il veicolo autonomo senza pilota ID(i) identificato dal comando di terminazione di volo FTC(ID(i)) ricevuto ? associato a una delle unit? di terminazione T(j) associate al modulo router R(k) o meno (blocco 1110). Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, questa operazione viene eseguita controllando se l'identificativo ID(i) del veicolo autonomo senza pilota ID(i) incluso nel comando di terminazione di volo FTC(ID(i)) ricevuto ? elencato nella tabella di router RT(k) del modulo router R(k) o no.
Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, se l'identificatore ID(i) non ? incluso nella tabella di router RT(k) del modulo router R(k) (ramo di uscita N del blocco 1110), significa che il veicolo autonomo senza pilota ID(i) il cui volo deve essere terminato non si trova all'interno dell'area di terminazione TA(k) del modulo router R(k), e quindi il modulo router R(k) non inoltra il comando di terminazione di volo ricevuto FTC(ID(i)) a una qualsiasi delle unit? di terminazione T(j) ad esso associate .
Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, se l'identificatore ID(i) ? incluso nella tabella di router RT(k) del modulo router R(k) (ramo di uscita Y del blocco 1110), significa che il veicolo autonomo senza pilota ID(i) il cui volo deve essere terminato si trova all'interno dell'area di terminazione TA(k) del modulo router R(k). In questo caso, secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, la procedura di terminazione del volo di router 1010 prevede l' inoltro del comando di terminazione di volo FTC(ID(i)) ricevuto a tutte le unit? di terminazione T(j) che sono elencate nella tabella di router RT(k) come associate al veicolo autonomo senza pilota ID(i) avente lo stesso identificativo ID(i) di quello incluso nel comando di terminazione di volo FTC(ID(i)) (operazione 1120).
Ritornando alla Figura 10, secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, l'operazione F(4) prevede che l'unit? di terminazione T(j) esegua una procedura di terminazione di volo di terminatore 1020 alla ricezione di un comando di terminazione di volo FTC(ID(i)) dal modulo router R(k) a cui ? associata l'unit? di terminazione T(j).
Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione illustrata nel diagramma di flusso della Figura 11B, la procedura di terminazione di volo di terminatore 1020 prevede la trasmissione del comando di terminazione di volo FTC(ID(i)) all'interno della propria area di copertura CA(j) (blocco 1130).
Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, una volta che un veicolo autonomo senza pilota ID(i) esegue una procedura di terminazione di volo per terminare il suo volo in risposta alla ricezione di un comando di fine volo FTC(ID(i)) contenente il proprio identificativo ID(i), detto veicolo autonomo senza pilota ID(i) viene dissociato dalla/e unit? di terminazione T(j) a cui era precedentemente associato, perch? non risponde ai messaggi di interrogazione IDOT(ID(i)) provenienti da detta/e unit? di terminazione T(j) entro il periodo di timeout TO impostato dalla procedura di timer 440(i) eseguita su dette unit? di terminazione T(j) (vedere la Figura 5D).
La Figura 12 mostra lo scambio di messaggi tra il modulo gateway G, i moduli router R(1), R(2), le unit? di terminazione T(3), T(5), e il veicolo autonomo senza pilota ID(1) della Figura 9 durante una procedura di innesco di terminazione di volo esemplificativa diretta a terminare il volo del veicolo autonomo senza pilota ID(1), che si trova all'intersezione delle aree di terminazione TA(1) e TA(2), all'interno dell'area di copertura CA(3) dell'unit? di terminazione T(3) e contemporaneamente all'interno dell'area di copertura CA(5) dell'unit? di terminazione T(5).
Nelle forme di realizzazione descritte sopra la rete di terminazione 200 ha una struttura multilivello , che include uno o pi? moduli gateway G, uno o pi? moduli router R(k) e unit? di terminazione T(j). L'invenzione, tuttavia, si applica anche alle reti di terminazione aventi una struttura diversa.
Ad esempio, secondo una diversa forma di realizzazione, la funzione dei moduli router R(k) pu? essere implementata a livello del sito o dei siti del / dei modulo/i gateway. In questa forma di realizzazione, ciascuna unit? di terminazione T(j) ? collegata direttamente a un modulo gateway G, che inoltra i comandi, messaggi e dati da e verso l' unit? di terminazione T(j).
Secondo una forma di realizzazione ancora diversa, la funzione di router ? implementata presso il sito di ciascuna o di alcune unit? di terminazione T(j). In questo caso, le unit? di terminazione T(j) lavorano insieme come una rete ad hoc, in cui ciascuna, o una parte, delle unit? di terminazione T(j), come parte del secondo collegamento di comunicazione CH2, si interconnette con altre unit? di terminazione T(j), per formare un collegamento al modulo gateway G, agendo nello stesso tempo per instradare comandi, messaggi e dati verso / dall'unit? di terminazione T(j) di origine / destinazione.
Naturalmente, al fine di soddisfare requisiti locali e specifici, una persona esperta del settore pu? applicare all'invenzione sopra descritta diverse modifiche e alterazioni logiche e / o fisiche. Pi? specificamente, sebbene la presente invenzione sia stata descritta con un certo grado di particolarit? con riferimento alle sue forme di realizzazione preferite, si dovrebbe comprendere che sono possibili varie omissioni, sostituzioni e modifiche nella forma e nei dettagli, nonch? altre forme di realizzazione. In particolare, diverse forme di realizzazione dell'invenzione possono anche essere messe in pratica senza i dettagli specifici indicati nella descrizione precedente per fornire una comprensione pi? approfondita di essa; al contrario, funzioni ben note potrebbero essere state omesse o semplificate per non appesantire la descrizione con dettagli non necessari. Inoltre, si intende espressamente che elementi specifici e / o fasi del metodo descritti in relazione a qualsiasi forma di realizzazione descritta dell'invenzione possono essere incorporati in qualsiasi altra forma di realizzazione.

Claims (15)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Un sistema, comprendente: - un sistema di guida automatica (105) connesso ad una rete di comunicazione (112) e configurato per guidare veicoli autonomi senza pilota (ID(i)) volanti scambiando messaggi e comandi con detti veicoli autonomi senza pilota (ID(i)) sfruttando un collegamento di comunicazione (CH1) tra detta rete di comunicazione (112) e veicoli autonomi senza pilota (ID(i)); - una rete di terminazione (200) diversa da detta rete di comunicazione (112), detta rete di terminazione (200) comprendendo unit? di terminazione (T(j)) dispiegate su un'area geografica, ciascuna unit? di terminazione (T(j)) essendo configurata per scambiare messaggi e comandi con veicoli autonomi senza pilota (ID(i)) situati in una rispettiva area di copertura dell'unit? di terminazione (CA(j)) all'interno di detta area geografica attraverso un primo collegamento di comunicazione aggiuntivo (CH3), ciascuna unit? di terminazione (T(j)) essendo configurata per inviare comandi di terminazione di volo (FTC(ID(i)) a veicoli autonomi senza pilota selezionati (ID(i)) attraverso detto primo collegamento di comunicazione aggiuntivo (CH3), ciascun veicolo autonomo senza pilota (ID(i)) essendo configurato per eseguire una procedura di terminazione di volo in risposta alla ricezione del comando di terminazione, detto primo ulteriore collegamento di comunicazione (CH3) essendo diverso da detto collegamento di comunicazione (CH1).
  2. 2. Il sistema secondo la rivendicazione 1, in cui le unit? di terminazione (T(j)) sono configurate per scambiare messaggi e comandi con la rete di comunicazione (112) attraverso un secondo collegamento di comunicazione aggiuntivo (CH2) diverso da detto collegamento di comunicazione (CH1).
  3. 3. Il sistema secondo la rivendicazione 2, comprendendo ulteriormente: - almeno un modulo router (R(k)) in relazione di comunicazione con il sistema di guida automatica (105) e le unit? di terminazione (T(j)), detto secondo ulteriore collegamento di comunicazione (CH2) essendo implementato almeno da detto almeno un modulo router (R(k)).
  4. 4. Il sistema di qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui la rete di terminazione (200) ? configurata per associare veicoli autonomi senza pilota (ID(i)) ad unit? di terminazione (T(j)), ogni unit? di terminazione (T(j)) essendo configurata per inviare comandi di terminazione di volo (FTC(ID(i)) a veicoli autonomi senza pilota (ID(i)) selezionati all'interno della propria area di copertura (CA(j)) che sono associati a detta unit? di terminazione (T(j)).
  5. 5. Il sistema della rivendicazione 4, in cui la rete di terminazione (200) ? configurata per associare un veicolo autonomo senza pilota (ID(i)) ad un'unit? di terminazione (T(i)) condizionata alla ricezione dall'unit? di terminazione (T(i)) di un messaggio di riconoscimento generato da detto veicolo autonomo senza pilota (ID(i)) in risposta alla trasmissione dall'unit? di terminazione (T(i)) di un messaggio di interrogazione corrispondente a detto veicolo autonomo senza pilota (ID(i)), detto messaggio di riconoscimento e detto messaggio di interrogazione essendo scambiati attraverso detto primo collegamento di comunicazione aggiuntivo (CH3).
  6. 6. Il sistema di una qualsiasi delle rivendicazioni da 2 a 5, in cui detti comandi di terminazione di volo sono generati da almeno uno tra il sistema di guida automatica (105) e un'apparecchiatura utente (UE) connessa alla rete di comunicazione (112), e sono inoltrati a unit? di terminazione (T(j)) selezionate che sfruttano detto secondo canale di comunicazione aggiuntivo (CH2).
  7. 7. Il sistema di una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto collegamento di comunicazione (CH1) comprende un collegamento di comunicazione cellulare o un collegamento di comunicazione Wi-Fi.
  8. 8. Il sistema di una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui detto primo collegamento di comunicazione aggiuntivo (CH3) ? un collegamento di comunicazione senza fili che utilizza frequenze, tecnologie e / o parametri di trasmissione diversi da detto collegamento di comunicazione (CH1).
  9. 9. Il sistema delle rivendicazioni 7 o 8 quando dipendenti dalla rivendicazione 2, in cui detto secondo collegamento di comunicazione aggiuntivo (CH2) comprende un collegamento di comunicazione senza fili o un collegamento di comunicazione cablato, che utilizza frequenze, tecnologie e / o parametri di trasmissione diversi dal primo collegamento di comunicazione (CH1).
  10. 10. Il sistema di una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui ciascuna unit? di terminazione (T(j)) ? configurata per commutare il suo funzionamento da : - una modalit? a potenza ridotta, in cui lo scambio di messaggi e comandi tra detta unit? di terminazione (T(j)) e veicoli autonomi senza pilota (ID(i)) attraverso detto primo collegamento di comunicazione aggiuntivo (CH3) non ? abilitato, a - un modalit? a potenza attiva, in cui detto scambio di messaggi e comandi tra detta unit? di terminazione (T(j)) e veicoli autonomi senza pilota (ID(i)) attraverso detto primo collegamento di comunicazione aggiuntivo (CH3) ? attivato, alla ricezione di un messaggio di accensione.
  11. 11. Metodo, comprendente: - fare in modo che un sistema di guida automatica (105) collegato a una rete di comunicazione (112) guidi veicoli autonomi senza pilota (ID(i)) scambiando messaggi e comandi con detti veicoli autonomi senza pilota (ID(i)) sfruttando un collegamento di comunicazione (CH1) tra detta rete di comunicazione (112) e veicoli autonomi senza pilota (ID(i)); - fare in modo che un'unit? di terminazione (T(j)) di una rete di terminazione (200), diversa da detta rete di comunicazione (112) e comprendente unit? di terminazione (T(j)) dispiegate in un'area geografica, scambino messaggi e comandi con veicoli autonomi senza pilota (ID(i)) localizzati in una rispettiva area di copertura della unit? di terminazione (CA(j)) entro detta area geografica attraverso un primo collegamento di comunicazione aggiuntivo (CH3), detto scambiare messaggi e comandi comprendendo inviare comandi di terminazione di volo (FTC(ID(i)) a veicoli autonomi senza pilota (ID(i))selezionati attraverso detto primo collegamento di comunicazione aggiuntivo (CH3); - fare in modo che un veicolo autonomo senza pilota (ID(i)) esegua una procedura di terminazione di volo in risposta alla ricezione del comando di terminazione, in cui: - detto primo collegamento di comunicazione aggiuntivo (CH3) ? diverso da detto collegamento di comunicazione (CH1).
  12. 12. Il metodo della rivendicazione 11, comprendente inoltre fare in modo che le unit? di terminazione (T(j)) scambino messaggi e comandi con la rete di comunicazione (112) attraverso un secondo collegamento di comunicazione aggiuntivo (CH2) diverso da detto collegamento di comunicazione (CH1).
  13. 13. Il metodo della rivendicazione 11 o della rivendicazione 12, comprendente inoltre fare in modo che un'unit? di terminazione (T(j)): - associ ad essa veicoli autonomi senza pilota (ID(i)), - invii comandi di terminazione di volo (FTC(ID(i)) a veicoli autonomi senza pilota (ID(i)) selezionati all'interno della propria area di copertura (CA(j)) che sono associati a detta unit? di terminazione (T(j)).
  14. 14 . Il metodo della rivendicazione 13, comprendente inoltre: - fare in modo che un'unit? di terminazione (T(j)) trasmetta a un veicolo autonomo senza pilota (ID(i)) un messaggio di interrogazione corrispondente a detto veicolo autonomo senza pilota (ID(i)) attraverso detto primo collegamento di comunicazione aggiuntivo (CH3); - fare in modo che detto veicolo autonomo senza pilota (ID(i)) generi un messaggio di riconoscimento in risposta a detto messaggio di interrogazione; - fare in modo che detto veicolo autonomo senza pilota (ID(i)) trasmetta detto messaggio di riconoscimento a detta unit? di terminazione (T(j)) attraverso detto primo collegamento di comunicazione aggiuntivo (CH3); - fare in modo che detta unit? di terminazione (T(j)) associ detto veicolo autonomo senza pilota (ID(i)) a detta unit? di terminazione (T(j)) condizionata alla ricezione di detto messaggio di riconoscimento.
  15. 15. Il metodo delle rivendicazioni 13 o 14, comprendente inoltre fare in modo che almeno uno tra il sistema di guida automatica (105) e un'apparecchiatura utente (UE) connessa alla rete di comunicazione (112) generi detti comandi di terminazione di volo e inoltri detti comandi di terminazione di volo generati a unit? di terminazione (T(j)) selezionate sfruttando detto secondo canale di comunicazione aggiuntivo (CH2).
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