JP2017506784A - 可動物体の機能モジュールのアドレス指定方法 - Google Patents

可動物体の機能モジュールのアドレス指定方法 Download PDF

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Abstract

【課題】可動物体によって運ばれる1つ以上の機能モジュールとの間の通信を改善するシステム、方法、及び装置を提供する。【解決手段】方法は(a)第1の通信インタフェースを介して制御モジュールから複数の機能モジュールの内の機能モジュールに起動信号を送信し、それによってアドレス指定のために機能モジュールを起動するステップであって、複数の機能モジュールがそれぞれ可動物体の構成部品を制御する、起動するステップと、(b)第1の通信インタフェースとは異なる第2の通信インタフェースを介して制御モジュールから複数の機能モジュールの各機能モジュールにアドレスを含んだアドレス指定信号を送信し、それによってステップ(a)の起動された機能モジュールにアドレスを割り当てるステップと、(c)機能モジュールごとにステップ(a)及びステップ(b)を繰り返し、それによって各機能モジュールにアドレス割り当てるステップを含み得る。

Description

無人航空機(UAV)等の無人機は、多種多様な軍事用及び民生用の監視タスク、偵察タスク、及び探査タスクを実行するために使用できる。UAVは、推進装置等のUAV構成部品の動作を制御する複数の機能モジュールを含む場合がある。機能モジュールは、中央制御モジュールによって制御できる。
中央制御モジュールと複数の機能モジュールとの間の通信用の既存の方法は、最適ではない場合がある。例えば、ある通信方式は、制御モジュールから機能モジュールへの片方向の信号伝送に制限されることがある。このことにより、制御モジュールは、機能モジュールから直接的にフィードバック情報を入手することを妨げることがある。
本発明は、中央制御モジュールと、電子速度制御(ESC)モジュール等の可動物体によって運ばれる1つ以上の機能モジュールとの間の通信を改善するシステム、方法、及び装置を提供する。機能モジュールのそれぞれは、片方向通信(例えば、パルス‐位置変調(PPM)信号線)だけに使用される専用通信インタフェースだけではなく双方向通信(例えば、バスインタフェース)に使用される共有通信インタフェースを使用して制御モジュールに接続され、操作可能とできる。各機能モジュールには、制御モジュールが共有通信インタフェース上で特定のモジュールと通信できるようにするために一意の識別子またはアドレスを割り当てることができる。ある実施形態では、制御モジュールは、専用通信インタフェースを介して選択された機能モジュールを起動させることにより、各機能モジュールにアドレスを割り当てる。次に、制御モジュールは、共有通信インタフェースを介してアドレス指定コマンドを送信する。本発明による多様な実施形態は、機能モジュールの動的なアドレス指定を可能にし、それによって複数の機能モジュールを使用するときの多用途性と利便性を高める。さらに、本発明によるシステム、方法、及び装置は、制御モジュールと機能モジュールとの間の双方向通信を可能にし、それによって無人航空機等の可動物体の操作を改善する。
したがって、1つの実施形態では、可動物体によって運ばれる複数の機能モジュールにアドレスを割り当てる方法を提供する。この方法は、以下のステップ(a)〜(c)を含む。(a)第1の通信インタフェースを介して制御モジュールから複数の機能モジュールの内の1つの機能モジュールに起動信号を送信し、それによってアドレス指定のために機能モジュールを起動させるステップであって、複数の機能モジュールがそれぞれ可動物体の構成部品を制御する、起動させるステップ、(b)第1の通信インタフェースとは異なる第2の通信インタフェースを介して制御モジュールから複数の機能モジュールの各機能モジュールにアドレスを含んだアドレス指定信号を送信し、それによってステップ(a)で起動された機能モジュールにアドレスを割り当てさせるステップ、(c)機能モジュールごとにステップ(a)及びステップ(b)を繰り返し、それによって各機能モジュールにアドレスを割り当てるステップ。
ある実施形態では、可動物体は無人航空機である。
また、複数の機能モジュールは、それぞれ可動物体の対応する推進装置に操作可能に接続された複数の電子速度制御(ESC)を含む。可動物体は4つのESCモジュールと4つの対応する推進装置を含み得る。対応する推進装置は、回転翼と、回転翼の回転を駆動するモータとを含み得る。各ESCモジュールは、対応する推進装置を制御する制御信号を生成できる。制御信号は、パルス位置変調信号、チョッパー信号、入力ポート信号、または出力ポート信号の内の少なくとも1つを含み得る。
ある実施形態では、複数の機能モジュールは、それぞれ可動物体の対応するセンサに操作可能に接続された複数のセンサ制御モジュールを含む。
また、第1の通信インタフェースは機能モジュールだけに制御モジュールを操作可能に接続する。第1の通信インタフェースは、制御モジュールから機能モジュールへの片方向通信を可能にする片方向通信インタフェースであり得る。片方向通信は、パルス位置変調信号、パルス幅変調信号、またはアナログ電圧信号の内の少なくとも1つを含み得る。
ある実施形態では、第2の通信インタフェースは、制御モジュールと各機能モジュールとの間の双方向通信を可能にする双方向通信インタフェースである。第2の通信インタフェースは、485バス、I2Cバス、SPIバス、またはCANバスの内の少なくとも1つを含んだバスインタフェース等、バスインタフェースであり得る。
また、アドレスは、選択された機能モジュールと関連付けられたメモリにアドレスを少なくとも記憶することによって起動された機能モジュールに割り当てられる。メモリはランダムアクセスメモリ(RAM)であり得る。
ある実施形態では、ステップ(a)〜(c)が、可動物体の電源が入るたびに実行される。
ある実施形態では、本発明に関わる方法は、以下のステップ(d)及び(e)をさらに含む。(d)第2の通信インタフェースを介して各機能モジュールにクエリー信号を送信するステップであって、クエリー信号は複数の機能モジュールの内の1つの機能モジュールに割り当てられたアドレスを含む、クエリー信号を送信するステップ、(e)アドレスを有する機能モジュールから応答信号を受信するステップ。クエリー信号は、アドレスを有する機能モジュールの状態情報に対する要求を含み得る。応答信号は、機能モジュールの状態情報を含み得る。機能モジュールは、アクチュエータに接続された電子速度制御(ESC)モジュールであり得る。状態情報は、アクチュエータの回転速度またはESCモジュールの電流値を含み得る。ステップ(d)及び(e)は、可動物体の動作中、予め定められた時間間隔で繰り返され得る。
ある実施形態では、方法は、(f)制御モジュールを使用し、状態情報に基づいて可動物体の制御方式を決定するステップをさらに含む。方法は、(f)制御モジュールに操作可能に接続されたメモリに状態情報を記憶するステップをさらに含み得る。
他の実施形態では、可動物体によって運ばれる複数の機能モジュールを制御する制御モジュールを提供する。制御モジュールは、1台以上のプロセッサ、及び1台以上のプロセッサによって実行可能な命令を含んだメモリを含む。命令は、制御モジュールに少なくとも以下のステップ(a)〜(c)を実行させる。(a)第1の通信インタフェースを介して複数の機能モジュールの内の1つの機能モジュールに起動信号を送信し、それによってアドレス指定のために機能モジュールを起動し、複数の機能モジュールがそれぞれ可動物体の構成部品を制御する、(b)第1の通信インタフェースとは異なる第2の通信インタフェースを介して複数の機能モジュールの各機能モジュールにアドレスを含んだアドレス指定信号を送信し、それによってステップ(a)の起動された機能モジュールにアドレスを割り当て、(c)機能モジュールごとにステップ(a)及び(b)を繰り返し、それによって各機能モジュールにアドレスを割り当てる。
ある実施形態では、可動物体は無人航空機である。
ある実施形態では、複数の機能モジュールは、それぞれ可動物体の対応する推進装置に操作可能に接続された複数の電子速度制御(ESC)モジュールを含む。可動物体は4つのESCモジュールと4つの対応する推進装置を含み得る。対応する推進装置は回転翼と、回転翼の回転を駆動するモータを含み得る。各ESCモジュールは、対応する推進装置を制御する制御信号を生成できる。制御信号は、パルス位置変調信号、チョッパー信号、入力ポート信号、または出力ポート信号の内の少なくとも1つを含み得る。
また、複数の機能モジュールは、それぞれ可動物体の対応するセンサに操作可能に接続された複数のセンサ制御モジュールを含む。
ある実施形態では、第1の通信インタフェースは、対応する機能モジュールだけに制御モジュールを操作可能に接続する。第1の通信インタフェースは、制御モジュールから対応する機能モジュールへの片方向通信を可能にする片方向通信インタフェースであり得る。片方向通信は、パルス位置変調信号、パルス幅変調信号、またはアナログ電圧信号の内の少なくとも1つを含み得る。
ある実施形態では、第2の通信インタフェースは制御モジュールと各機能モジュールとの間の双方向通信を可能にする双方向通信インタフェースである。第2の通信インタフェースは、485バス、I2Cバス、SPIバス、またはCANバスの内の少なくとも1つを含んだバスインタフェース等、バスインタフェースであり得る。
ある実施形態では、アドレスは、選択された機能モジュールと関連付けられたメモリにアドレスを少なくとも記憶することによって起動された機能モジュールに割り当てられる。メモリはランダムアクセスメモリ(RAM)である場合がある。
また、ステップ(a)〜(c)は、可動物体の電源が入るたびに実行される。
ある実施形態では、命令は、さらに制御モジュールに以下のステップ(d)及び(e)を実行させる。(d)第2の通信インタフェースを介して各機能モジュールにクエリー信号を送信し、クエリー信号は複数の機能モジュールの内の1つの機能モジュールに割り当てられたアドレスを含み、(e)アドレスを有する機能モジュールから応答信号を受信する。クエリー信号は、アドレスを有する機能モジュールの状態情報に対する要求を含み得る。応答信号は、機能モジュールの状態情報を含み得る。機能モジュールは、アクチュエータに接続された電子速度制御(ESC)モジュールであり得る。状態情報は、アクチュエータの回転速度またはESCモジュールの電流値を含み得る。ステップ(d)及び(e)は、可動物体の動作中、予め定められた時間間隔で繰り返され得る。
ある実施形態では、命令は、さらに制御モジュールに(f)状態情報に基づいて可動物体の制御方式を決定させる。方法は、(f)制御モジュールに操作可能に接続されたメモリに状態情報を記憶することをさらに含み得る。
他の実施形態では、制御モジュールを含んだ可動物体が提供される。
他の実施形態では、可動物体によって運ばれる複数の機能モジュールにアドレスを割り当てるシステムを提供する。システムは、それぞれ可動物体の構成部品を制御する複数の機能モジュール、複数の機能モジュールに信号を送信する制御モジュール、複数の機能モジュールの内の対応する機能モジュールそれぞれに制御モジュールを操作可能に接続する複数の第1の通信インタフェース、及び複数の機能モジュールの各機能モジュールに制御モジュールを操作可能に接続する第2の通信インタフェースを含む。制御モジュールは、以下のステップ(a)〜(c)を実行する。(a)複数の第1の通信インタフェースの内の対応する第1の通信モジュールを介して複数の機能モジュールの内の1つの機能モジュールに起動信号を送信し、それによってアドレス指定のために機能モジュールを起動させるステップ、(b)第2の通信インタフェースを介して複数の機能モジュールの各機能モジュールにアドレスを含んだアドレス指定信号を送信し、それによってステップ(a)の起動された機能モジュールにアドレスを割り当てさせるステップ、(c)機能モジュールごとにステップ(a)及び(b)を繰り返し、それによって各機能モジュールにアドレスを割り当てるステップ。
他の実施形態では、可動物体によって運ばれる複数の機能モジュールにアドレスを割り当てる方法を提供する。この方法は、以下のステップ(a)〜(c)を含む。(a)複数の機能モジュールの各機能モジュールで、アドレスを含み、共有通信インタフェースを介して制御モジュールから送信されるアドレス指定信号を受信するステップであって、複数の機能モジュールはそれぞれ可動物体の構成部品を制御するアドレス指定信号を受信するステップ、(b)機能モジュールごとに、機能モジュールがそれぞれの専用通信インタフェースを介して制御モジュールから送信された起動信号を以前に受信したことがあるかどうかを評価するステップ、(c)ステップ(b)の評価に従って機能モジュールが起動信号を以前に受信したことがある場合、機能モジュールにアドレスを割り当てるステップ。
ある実施形態では、可動物体は無人航空機である。
ある実施形態では、複数の機能モジュールは、それぞれ可動物体の対応する推進装置に操作可能に接続された複数の電子速度制御(ESC)モジュールを含む。可動物体は4つのESCモジュールと4つの対応する推進装置を含み得る。対応する推進装置は回転翼と、回転翼の回転を駆動するモータを含み得る。各ESCモジュールは、対応する推進装置を制御する制御信号を生成するように構成できる。制御信号は、パルス位置変調信号、チョッパー信号、入力ポート信号、または出力ポート信号の内の少なくとも1つを含み得る。
また、複数の機能モジュールは、それぞれ可動物体の対応するセンサに操作可能に接続された複数のセンサ制御モジュールを含む。
ある実施形態では、専用通信インタフェースが機能モジュールだけに制御モジュールを操作可能に接続する。専用通信インタフェースは、制御モジュールから機能モジュールへの片方向通信を可能にする片方向通信インタフェースであり得る。片方向通信は、パルス位置変調信号、パルス幅変調信号、またはアナログ電圧信号の内の少なくとも1つを含み得る。
ある実施形態では、共有通信インタフェースは制御モジュールと各機能モジュールとの間の双方向通信を可能にする双方向通信インタフェースである。共有通信インタフェースは、485バス、I2Cバス、SPIバス、またはCANバスの内の少なくとも1つを含んだバスインタフェース等、バスインタフェースであり得る。
ある実施形態では、アドレスは、選択された機能モジュールと関連付けられたメモリにアドレスを少なくとも記憶することによって起動された機能モジュールに割り当てられる。メモリはランダムアクセスメモリ(RAM)であり得る。
ある実施形態では、方法は(d)アドレスがステップ(c)で機能モジュールに割り当てられた場合、共有通信インタフェースを介してステップ(c)の機能モジュールから制御モジュールに確認信号を送信するステップをさらに含む。
ある実施形態では、方法は、以下のステップ(d)〜(f)をさらに含む。(d)各機能モジュールで、共有通信インタフェースを介して制御モジュールからクエリー信号を受信するステップであって、クエリー信号がアドレスを含む、クエリー信号を受信するステップ、(e)機能モジュールごとに、機能モジュールがステップ(d)のアドレスを割り当てられたかどうかを評価するステップ、(f)ステップ(e)の評価に従って機能モジュールがアドレスを割り当てられた場合、共有通信インタフェースを介して制御モジュールに応答信号を送信するステップ。クエリー信号は、アドレスを有する機能モジュールの状態情報に対する要求を含み得る。応答信号は、該機能モジュールによって生成された状態情報を含み得る。機能モジュールは、アクチュエータに接続された電子速度制御(ESC)モジュールであり得る。状態情報は、アクチュエータの回転速度またはESCモジュールの電流値を含み得る。ステップ(d)〜(f)は、可動物体の動作中、予め定められた時間間隔で繰り返され得る。
他の実施形態では、可動物体の構成要素を制御する機能モジュールを提供する。機能モジュールは、1台以上のプロセッサ、及び1台以上のプロセッサによって実行可能な命令を含んだメモリを含む。命令は、機能モジュールに少なくとも以下のステップ(a)〜(c)を実行させる。(a)アドレスを含み、共有通信インタフェースを介して制御モジュールから送信されたアドレス指定信号を受信するステップ、(b)機能モジュールが専用通信インタフェースを介して制御モジュールから送信された起動信号を以前に受信したことがあるかどうかを評価するステップ、(c)ステップ(b)の評価に従って機能モジュールが起動信号を以前に受信した場合、機能モジュールにアドレスを割り当てるステップ。
ある実施形態では、可動物体は無人航空機である。
ある実施形態では、複数の機能モジュールは、それぞれ可動物体の対応する推進装置に操作可能に接続された複数の電子速度制御(ESC)モジュールを含む。可動物体は、4つのESCモジュールと4つの対応する推進装置を含み得る。対応する推進装置は回転翼と、回転翼の回転を駆動するモータを含み得る。各ESCモジュールは、対応する推進装置を制御する制御信号を生成できる。制御信号は、パルス位置変調信号、チョッパー信号、入力ポート信号、または出力ポート信号の内の少なくとも1つを含み得る。
また、複数の機能モジュールは、それぞれ可動物体の対応するセンサに操作可能に接続された複数のセンサ制御モジュールを含む。
ある実施形態では、専用通信インタフェースは、機能モジュールだけに制御モジュールを操作可能に接続する。専用通信インタフェースは、制御モジュールから機能モジュールへの片方向通信を可能にする片方向通信インタフェースであり得る。片方向通信は、パルス位置変調信号、パルス幅変調信号、またはアナログ電圧信号の内の少なくとも1つを含み得る。
ある実施形態では、共有通信インタフェースは、制御モジュールと、機能モジュールと、1つ以上の追加の機能モジュールとの間の双方向通信を可能にする双方向通信インタフェースである。共有通信インタフェースは、485バス、I2Cバス、SPIバス、またはCANバスの内の少なくとも1つを含んだバスインタフェース等、バスインタフェースであり得る。
ある実施形態では、アドレスは、選択された機能モジュールと関連付けられたメモリにアドレスを少なくとも記憶することによって起動された機能モジュールに割り当てられる。メモリはランダムアクセスメモリ(RAM)であり得る。
ある実施形態では、命令は、さらに機能モジュールに、(d)アドレスがステップ(c)で機能モジュールに割り当てられた場合、共有通信インタフェースを介してステップ(c)の機能モジュールから制御モジュールに確認信号を送信させる。
ある実施形態では、命令は、さらに機能モジュールに、以下のステップ(d)〜(f)を実行させる。(d)共有通信インタフェースを介して制御モジュールから、アドレスを含んだクエリー信号を受信するステップ、(e)機能モジュールがステップ(d)のアドレスを割り当てられたかどうかを評価するステップ、(f)機能モジュールがステップ(e)の評価に従ってアドレスを割り当てられた場合、共有通信インタフェースを介して制御モジュールに応答信号を送信するステップ。クエリー信号は、アドレスを有する機能モジュールの状態情報に対する要求を含み得る。応答信号は、機能モジュールによって生成された状態情報を含み得る。機能モジュールは、アクチュエータに接続された電子速度制御(ESC)モジュールであり得る。状態情報は、アクチュエータの回転速度またはESCモジュールの電流値を含み得る。ステップ(d)〜(f)は、可動物体の動作中、予め定められた時間間隔で繰り返され得る。
他の実施形態では、機能モジュールを含んだ可動物体を提供する。
他の実施形態では、可動物体の複数の機能モジュールにアドレスを割り当てるシステムを提供する。システムは、それぞれ可動物体の構成部品を制御する複数の機能モジュール、複数の機能モジュールに信号を送信する制御モジュール、複数の機能モジュールの各機能モジュールに制御モジュールを操作可能に接続する共有通信インタフェース、及びそれぞれ複数の機能モジュールの対応する機能モジュールに制御モジュールを操作可能に接続する複数の専用通信インタフェースを含む。複数の機能モジュールの各機能モジュールは、以下のステップ(a)〜(c)を実行する。(a)アドレスを含み、共有通信インタフェースを介して制御モジュールから送信されたアドレス指定信号を受信するステップ、(b)機能モジュールが、複数の専用通信インタフェースのそれぞれの専用通信インタフェースを介して制御モジュールから送信された起動信号を以前に受信したことがあるかどうかを評価するステップ、(c)ステップ(b)の評価に従って機能モジュールが起動信号を以前に受信した場合に機能モジュールにアドレスを割り当てるステップ。
他の実施形態では、多重回転翼無人航空機(UAV)の複数の推進装置を制御する複数の電子速度制御(ESC)モジュールを提供する。ESCモジュールのそれぞれは、制御モジュールから複数の推進装置の対応する推進装置の起動を制御する制御信号を受信する第1の通信インタフェースであって、片方向通信インタフェースである第1の通信インタフェース、制御モジュールからコマンド信号を受信し、制御モジュールに応答信号を送信する第2の通信インタフェースであって、双方向通信インタフェースである第2の通信インタフェース、対応する推進装置に起動信号を送信する第3の通信インタフェース、1つ以上のプロセッサ、及び該ESCモジュールに少なくとも、対応する推進装置の起動を制御する制御信号に基づいて起動信号を生成させ、制御モジュールからのコマンド信号に基づいて応答信号を生成させるために1つ以上のプロセッサによって実行可能な命令を含んだメモリを含む。
ある実施形態では、UAVは4つのESCモジュールと4つの推進装置を含む。複数の推進装置の各推進装置は、回転翼、及び回転翼の回転を駆動するモータを含み得る。起動信号は、パルス位置変調信号、チョッパー信号、入力ポート信号、または出力ポート信号の内の少なくとも1つを含み得る。
また、第1の通信インタフェースは、制御モジュールだけにESCモジュールを操作可能に接続する。制御信号は、パルス位置変調信号、パルス幅変調信号、またはアナログ電圧信号の内の少なくとも1つを含み得る。
また、第2の通信インタフェースは、485バス、I2Cバス、SPIバス、またはCANバスの内の少なくとも1つを含んだバスインタフェース等、バスインタフェースである。
また、状態情報は、ESCモジュールの操作ステータスに関係する情報を含む。状態情報は、ESCモジュールの障害情報を含み得る。
また、各ESCモジュールは、ESCモジュールと関連付けられたアドレスを記憶するメモリをさらに含む。アドレスは動的アドレスまたは静的アドレスであり得る。
本発明の様々な実施形態は、個別に、集合的に、または相互に組み合わせて認識され得ることを理解されたい。本明細書で説明される本発明の様々な実施形態は、以下に示される任意の特定の用途、または任意の他の類型の可動物体に適用され得る。航空機に関する本発明の任意の説明は、さらに、空中運動(例えば、飛行)の文脈において本明細書で説明するシステム、デバイス、および方法はまた、地上もしくは水上の運動、水中の運動、または宇宙での運動などの他の類型の運動の文脈において適用され得る。さらに、回転翼または回転翼アセンブリに関する本明細書における任意の説明は、回転によって推進力を生じさせる任意の推進システム、推進装置、または推進機構(例えば、プロペラ、車輪、車軸)に適用してよく、回転によって推進力を生じさせる任意の推進システム、推進装置、または推進機構(例えば、プロペラ、車輪、車軸)のために使用され得る。
本発明の他の目的及び特徴は、明細書、特許請求の範囲、及び添付の図面の検討によって明らかになるであろう。
(参照による組込み)
本明細書で言及した全ての刊行物、特許、および特許出願は、個別の刊行物、特許、または特許出願のそれぞれが具体的にかつ個別に示されて参照によって組み込まれるのと同程度に参照によって本明細書に組み込まれる。
本発明の新規の特徴は、添付の特許請求の範囲において、詳細に示される。本発明の特徴および利点のより良い理解が、その中で本発明の原理が利用される例示的な実施形態を示す以下の詳細な説明、および以下の付随する図面を参照することによって得られるであろう。
本発明の実施形態に関わる、無人航空機(UAV)を示す図である。 本発明の実施形態に関わる、複数の電子速度制御(ESC)モジュールを有する多重回転翼UAVを示す図である。 本発明の実施形態に関わる、複数の電子速度制御(ESC)モジュールを有する多重回転翼UAVを示す図である。 本発明の実施形態に関わる、可動物体のアクチュエータを制御するシステムを示す図である。 本発明の実施形態に関わる、ESCモジュールから得られる状態情報を表示するディスプレイを示す図である。 本発明の実施形態に関わる、共有通信インタフェース上で制御モジュールと複数の機能モジュールとの間の通信に使用されるメッセージを示す図である。 本発明の実施形態に関わる、マイクロコントローラピン構成に基づいた複数の機能モジュールの静的アドレス指定方式を示す図である。 本発明の実施形態に関わる、複数の機能モジュールの動的アドレス指定の方法を示す図である。 本発明の実施形態に関わる、機能モジュールの動的アドレス指定の方法を示す図である。 本発明の実施形態に関わる、支持機構及び搭載物を含んだ可動物体を示す図である。 本発明の実施形態に関わる、可動物体を制御するシステムの概略ブロック図である。
本発明では、無人航空機(UAV)等の可動物体において、機能モジュールを制御するための、及び機能モジュールと通信するためのシステム、方法、及び装置を改善する。ある実施形態において、機能モジュールは、中央制御モジュールから受信するコマンドに基づいて可動物体(例えば、推進装置、センサ)の多様な構成部品の動作を制御する。制御モジュールは、共有通信インタフェースを介して機能モジュールのそれぞれに操作可能に接続できる。共有通信インタフェースは、双方向通信を可能にし、それにより制御モジュールが、機能モジュールからフィードバック及び他のタイプの関連情報を受信できるようにする。制御モジュールが共有通信インタフェースを介して特定の機能モジュールにコマンドを向けることができるようにするために、各機能モジュールには一意のアドレスが割り当てられ得る。また、アドレス割当ては、専用通信インタフェースを介して各機能モジュールを順次起動させ、次に共有通信インタフェースを介してアドレス情報を送信することによって動的に実行される。本明細書で説明する方法は、機能モジュールと制御モジュールとの間の通信を改善するだけではなく、迅速且つ多用途に複数の機能モジュールを動的にアドレス指定するために使用できる。このことは有益である。
例えば、多重回転翼UAVは、回転翼の回転を制御するためにそれぞれ回転翼に操作可能に接続された複数の電子速度制御(ESC)モジュールを含み得る。各ESCモジュールは、専用パルス位置変調(PPM)信号線を介して飛行制御モジュールに接続できる。PPM信号線は、制御信号を飛行制御モジュールからESCモジュールに送信する。さらに、ESCモジュールは、情報を制御モジュールに送信できる。情報は、例えば、ESCモジュールまたは接続された回転翼の少なくとも一方の現在の操作ステータスに関する情報等である。したがって、飛行制御モジュールは、共有バスインタフェースを介してESCモジュールに接続できる。共有バスインタフェースは、ESCモジュールから飛行制御モジュールにフィードバックを送信できる。この双方向通信方式は、例えば、障害検出の目的のために、ESCモジュールまたは回転翼の動作の少なくとも一方の監視を容易にすることができ、可動物体の安定性及び制御を改善できる。
さらに、共有バスインタフェース上で飛行制御モジュールとESCモジュールとの間の通信を容易にするために、各ESCモジュールに一意のアドレスを割り当てることができる。アドレス指定手順は、専用PPM信号線を介して各ESCモジュールを順次起動させ、次に起動されたESCモジュールだけにアドレスを割り当てるためにバスインタフェースを介してアドレス情報を送信することにより、動的に実行できる。動的アドレス指定は、モジュールごとに個別化したファームウェアまたはハードウェアの少なくとも一方を必要とすることなく、ESCモジュールの迅速且つ多用途のアドレス割当てを実現できる。これは、ESCモジュールを変更または置換するときにユーザーの利便性を改善する、という点で有益であり得る。
本発明に関わるシステム、方法、及び装置は、UAV等のいずれのタイプの可動物体にも適用できる。UAVに関する本明細書の任意の説明を任意の可動物体に適用してもよく、任意の可動物体のために使用されてよく、逆の場合も同じである。本発明を使用するために適した可動物体の追加の例を、以下に説明する。本明細書で説明する可動物体は、(例えば、搭載された制御モジュール等の適切なコンピューティングシステムによって)完全に自律的に、半自律的に、または(例えば、人間のユーザーによって)手動で操作できる。可動物体は適切なエンティティ(例えば、人間のユーザーまたは自立制御モジュール)からコマンドを受信し、1つ以上のアクションを実行することによってこのようなコマンドに応答できる。例えば、可動物体は地面から離陸し、(例えば、並進で最高3までの自由度で、回転で最高3までの自由度で)空中を移動し、目標場所にまたは一連の目標場所に移動し、空気中でホバリングし、地上に着陸する等のために制御され得る。あるいは、可動物体は、(例えば、並進で最高3までの自由度で、回転で最高3までの自由度で)指定された速度または加速度の少なくとも一方で、または指定された移動経路に沿って移動するために制御され得る。さらに、コマンドは、本明細書で説明する構成部品(例えば、センサ、アクチュエータ、推進装置、搭載物等)等の1つ以上の可動物体構成部品を制御するために使用できる。例えば、あるコマンドは、カメラ等の可動物体搭載物の位置、向き、または動作の少なくとも1つを制御するために使用できる。
ある実施形態では、可動物体は、多様な動作を実行するために制御可能である複数の構成部品を含む。可動物体に含むことができる構成部品の例は、(例えば、並進で最高3までの自由度で、回転で最高3までの自由度で)可動物体を移動させる推進装置、多様なタイプの情報(例えば、状態情報、環境情報)を収集するセンサ、可動物体と1台以上の遠隔装置(例えば、リモートコントローラまたは遠隔端末)との間の通信を容易にする通信モジュール、またはその適切な組合せを含むが、これに限定されるものではない。構成部品は、動作を実行するために制御信号に応答できる。また、構成部品の操作ステータスに関する情報を提供するフィードバック情報を生成できる。ある実施形態では、構成部品の動作中に障害またはエラーが発生すると、構成部品は障害またはエラーの診断を容易にする障害信号またはエラー信号を生成できる。
例えば、可動物体は、可動物体を移動させるために起動される(本明細書では「推進機構」と称することもある)1台以上の推進装置を含み得る。例示的な推進装置は、1つ以上のエンジン、モータ、車輪、車軸、磁石、回転翼、プロペラ、羽根、ノズル、またはその適切な組合せを含み得る。可動物体は、1台、2台、3台、4台、5台、6台、7台、8台以上の推進装置等、任意の適切な数の推進装置を含み得る。推進装置は、すべて同じタイプであり得る。あるいは、可動物体は複数のタイプの推進装置を使用含み得る。推進装置は、例えば固定継手、解放自在継手、可動継手、回転自在継手等を介してさまざまな方法で可動物体の上に取り付けることができる。推進装置は、上部、下部、前部、後部、側面、またはその適切な組合せ等、可動物体の任意の適切な部分に取り付けることができる。異なる推進装置は、可動物体の異なる部分に位置することができる。可動物体上の推進装置の位置は固定できる。あるいは、推進装置のいくつかまたはすべては、可動物体に対して可動であり得る。例えば、可動物体(例えば、UAV)は、中心体及び中心体から外向きに伸長する複数の分岐部材またはアームを有し得る。分岐部材は、互いにまたは中心体の、少なくとも一方に対して固定できる。あるいは、分岐部材のいくつかまたはすべては、例えば並進する、回転する、折り畳む、縮める、曲げる等によって互いにまたは中心体の、少なくとも一方に対して可動であり得る。ある実施形態では、分岐部材は可動物体の垂直軸に対して複数の異なる角度に回転できる。可動物体の推進装置は、例えば分部材の末端部分近くで等、分岐部材の上に位置決めできる。これにより、推進装置は、分岐部材の移動に従って互いにまたは中心体の少なくとも一方に対して移動される。
推進装置は、可動物体に移動させる力を与えるために(例えば、モータまたはエンジン等の適切なアクチュエータによって)起動される1つ以上の構成部品を含み得る。ある実施形態では、推進装置は、可動物体が可動物体のいかなる水平移動も必要とすることなく(例えば、滑走路を下方に移動することなく)表面から垂直に離陸するまたは表面に垂直に着陸することができるようにする。また、推進装置は、可動物体が指定された位置または向きの少なくとも一方で、空中でホバリングすることを可能にするために操作可能であり得る。起動は、本明細書でさらに詳細に説明するように、例えば推進装置の動作を制御する機能モジュールによって与えられる適切な起動信号を使用し、制御できる。1台以上の推進装置は、他の推進機構とは無関係に制御され得る。また、推進装置は同時に制御できる。
ある実施形態では、可動物体の推進装置は1つ以上の回転翼を含み得る。このような回転翼は、可動物体の移動を達成する推進力(例えば、揚力、推力)を生じさせるためにさまざまな方法で起動(例えば、回転)できる。例えば、適切なアクチュエータ(例えば、エンジンまたはブラシ付きDCモータもしくはブラシレスDCモータ等のモータ)は、回転翼の回転を駆動するために回転翼に操作可能に接続できる。回転翼は、(回転の水平面を有する回転翼を指し得る)水平回転翼、(回転の鉛直面を有する回転翼を指し得る)垂直配向回転翼、または水平位置と垂直位置との間の中間角度で傾けられた回転翼であり得る。ある実施形態では、水平配向回転翼は旋回し、可動物体に揚力を与え得る。垂直配向回転翼は旋回し、可動物体に推力を与え得る。水平位置と垂直位置との間の中間角度、配向された回転翼は旋回し、可動物体に揚力と推力の両方を発生させ得る。回転翼の回転によって生じる力は、可動物体を推進させるために十分な大きさとなり得る。ある実施形態では、回転翼は、必要とされる推進力を生じさせるために適切な速度で旋回できる。回転速度は、可動物体の寸法(例えば、サイズ、重量)に基づき得、可動物体は、本明細書の他の箇所で説明するように任意の適切な寸法を有し得る。
1つ以上の回転翼は、別の回転翼の旋回によって生じるトルクを弱めるトルクを発生させるために使用され得る。例えば、可動物体は、可動物体に揚力または推力の少なくとも一方を与えるために起動(例えば、回転)される複数の水平配向回転翼を有し得る。複数の水平配向回転翼は、垂直離陸機能、垂直着陸機能、及びホバリング機能を可動物体に与えるために起動できる。ある実施形態では、水平配向回転翼の内の1つ以上は右回り方向で回転し得る。一方、水平回転翼の内の1つ以上は左回り方向で回転し得る。例えば、右回り回転翼の数は左回り回転翼の数に等しくなり得る。水平配向回転翼のそれぞれの回転速度は、各回転翼によって生じる揚力または推力の少なくとも一方を制御する。それによって(例えば、最高3までの並進度及び最高3までの回転度に関して)可動物体の位置、向き、速度、または加速度の少なくとも1つを調整するために独立して変えることができる。
図1は、本発明の実施形態に関わる、多重回転翼UAV100を示す。UAV100は本明細書に説明される可動物体の例であり得る。UAV100は4つの回転翼102、104、106、及び108を含み得る。他の実施形態では、任意の数の回転翼が設けられ得る(例えば、1つ、2つ、3つ、4つ、5つ、6つ以上)。回転翼は、無人航空機がホバリングする/位置を維持すること、向きを変更すること、または場所を変更することの少なくとも1つを可能にできる。向かい合う回転翼の中心間の距離は、任意の適切な長さ110であり得る。例えば、長さ110は2m以下または5m以下であり得る。ある実施形態では、長さ110は40cmから1m、10cmから2m、または5cmから5mの範囲内にあり得る。
他の実施形態では、本明細書で説明する可動物体は、可動物体の状態、周囲環境、または環境内の物体に関係する情報等、関連するデータを収集する1台以上のセンサを含み得る。本明細書に開示する実施形態と使用する適切なセンサは、例えば、位置センサ(例えば、グローバルポジショニングシステム(GPS)センサ、場所三角測量を可能にする携帯機器送信機)、視覚センサ(例えば、カメラ等、可視光、赤外線光、または紫外線光を検出できる画像化装置)、近接センサもしくは距離センサ(例えば、超音波センサ、ライダー、飛行時間カメラ、もしくは深度カメラ)、慣性センサ(例えば、加速度計、ジャイロスコープ、慣性計測装置(IMU))、高度センサ、姿勢センサ(例えばコンパス)、圧力センサ(例えば、気圧計)、音声センサ(例えば、マイク)またはフィールドセンサ(例えば、磁力計、電磁センサ)を含む。1つ、2つ、3つ、4つ、5つ以上等の任意の適切な数及び組合せのセンサを使用できる。また、データは異なるタイプのセンサ(例えば、2つ、3つ、4つ、5つ以上のタイプ)から受信できる。異なるタイプのセンサは、データを入手するために、異なるタイプの信号または情報(例えば、位置、向き、測度、加速度、近接、圧力等)を測定するか、または異なるタイプの測定技法を活用すること、の少なくとも一方が可能である。例えば、センサは能動センサ(例えば、それ自体のエネルギー源からエネルギーを生じさせ、測定するセンサ)及び受動センサ(例えば、使用可能なエネルギーを検出するセンサ)の任意の適切な組合せを含み得る。他の実施形態では、あるセンサはグローバル座標系に関して収集される絶対測定データ(例えば、GPSセンサによって与えられる位置データ、コンパスまたは磁力計によって収集される姿勢データ)を生成し得る。一方、他のセンサはローカル座標系に関して収集される相対測定データ(例えば、ジャイロスコープによって収集される相対角速度、加速度計によって収集される相対並進加速度、視覚センサによって収集される相対姿勢情報、超音波センサ、ライダー、または飛行時間カメラによって収集される相対距離情報)を生成し得る。また、ローカル座標系は、可動物体に対して定められる身体座標系であり得る。
センサは、可動物体、周囲環境、または環境内の物体に関係するデータ等、多様なタイプのデータを収集できる。例えば、センサの内の少なくともいくつかは可動物体の状態に関するデータを収集できる。センサによって収集される状態情報は、可動物体の空間配置に関する情報(例えば、経度、緯度、または高度の少なくとも1つ等の場所または位置の情報、ロール、ピッチ、またはヨーの少なくとも1つ等の向きまたは姿勢の情報)を含み得る。また、状態情報は可動物体の運動に関する情報(例えば、並進速度、並進加速度、角速度、角加速度等)を含み得る。センサは、例えば、可動物体の空間配置または最高6までの自由度(例えば、位置または並進の少なくとも一方での3自由度、向きまたは回転の少なくとも一方での3自由度)の少なくとも一方に関して運動を決定できる。状態情報は、グローバル座標系に関してまたはローカル座標系に関して(例えば、可動物体または別のエンティティに関して)与えられ得る。例えば、可動物体と可動物体を制御するユーザーとの間の距離、つまり可動物体と、可動物体の飛行の開始点との間の距離を決定できる。
センサによって取得されるデータは、多様なタイプの環境情報を収集し得る。例えば、センサデータは、屋内環境、屋外環境、低高度環境、または高高度環境等、環境タイプを示し得る。また、センサデータは天気(例えば、晴れ、雨、降雪)、可視性条件、風速、時刻等を含んだ現在の環境状況に関する情報を収集し得る。また、センサによって収集される環境情報は、環境物体の場所及び幾何学的形状に関する情報等、環境での物体に関する情報を含み得る。
可動物体は、構成部品(複数の場合がある)の動作を制御するために、1つ以上の構成部品に操作可能に接続される1つ以上の機能モジュールを含み得る。例えば、機能モジュールは、推進装置に接続された推進制御モジュール、センサに接続されたセンサ制御モジュール、通信モジュールに接続された通信制御モジュール等を含み得る。機能モジュールは、構成部品と別に設け、構成部品に接続し得る。また、機能モジュールは構成部品と統合し、単一の装置として備えられ得る。機能モジュールは、プロセッサの実行可能命令を記憶するメモリに操作可能に接続された1台以上のプロセッサを含み得る。本明細書に示す機能モジュールは、その対応する構成部品(複数の場合がある)に制御信号を送信できる。逆に、機能モジュールは構成部品(複数の場合がある)から、例えばフィードバック等、情報(例えば、状態情報、エラー情報)を受信できる。任意の適切な数及び組合せの機能モジュール及び構成部品を使用できる。例えば、単一の機能モジュールは、1つ、2つ、3つ、4つ以上の構成部品等、任意の数の構成部品に接続できる。同様に、単一の構成部品は、1つ、2つ、3つ、4つ以上の機能モジュール等、任意の数の機能モジュールに接続できる。機能モジュールは、例えばワイヤ、ケーブル、または他のタイプの接続要素等の電気コネクタを介して通信を可能にする任意の適切な方法でその対応する構成部品(複数の場合がある)に接続できる。また、機能モジュールは接続を容易にするために、例えば構成部品(複数の場合がある)の上方、下方、または側面等、対応する構成部品(複数の場合がある)の近くに配置できる。機能モジュールと構成部品との間の通信は、パルス位置変調(PPM)信号、パルス幅変調(PWM)信号、チョッパー信号、入力ポート信号、出力ポート信号、またはその適切な組合せ等、多様なタイプの通信信号を活用できる。
例えば、本明細書で説明する機能モジュールの内の少なくともいくつかは、電子速度制御(ESC)モジュールであり得る。ESCモジュールに関する本明細書における任意の説明は、他のタイプの機能モジュールにも適用でき、逆の場合も同様である。ESCモジュールは、例えば、回転速度、回転方向、加速度、または制動の少なくとも1つに関してアクチュエータの動作を制御するためにアクチュエータ(例えば、電気モータ)に操作可能に接続できる。この制御は、生成され、ESCモジュールからアクチュエータに送信される制御信号(例えば、PPM信号、PWM信号、チョッパー信号、入力ポート信号、出力ポート信号等)の送信によって達成できる。逆に、ESCモジュールは、アクチュエータステータス(例えば、アクチュエータの速度、方向、加速度、または制動の少なくとも1つ、エラーまたは障害の情報)を示す信号をアクチュエータから受信できる。したがって、ESCモジュールは、監視またはフィードバックの目的で使用できる推進装置の操作ステータスに関する情報を受信するだけではなく、可動物体(例えば、UAV)を移動させるために推進装置の起動を制御するために使用できる。
ある実施形態では、可動物体は、機能モジュールを介して多様な構成部品の動作を調整し、制御する(本明細書では、「飛行制御モジュール」とも称する)制御モジュールを含む。また、構成部品のいくつかは、中間機能モジュールを必要とせずに制御モジュールによって直接的に制御できる。制御モジュールはプロセッサの実行可能命令を記憶するメモリに操作可能に接続された1台以上のプロセッサを含み得る。制御モジュールは可動物体によって運ぶことができる。ある実施形態では、制御モジュールは可動物体の筐体または本体(例えば、車両本体)の少なくとも一方の上または中に位置決めされる。また、制御モジュールは可動物体と通信している遠隔システムまたは遠隔装置に位置し得る。制御モジュールは、自律的に、半自律的に、1人以上のユーザーの制御下で、またはその適切な組合せで動作できる。
制御モジュールは、1つ以上の機能モジュールにコマンドを送信すること、または1つ以上の機能モジュールから情報を受信すること、の少なくとも一方を実行し得る。制御モジュールは、同時にまたは並行して複数の機能モジュールと通信できる。また、制御モジュールは、一度に単一の機能モジュールと通信でき、これによって制御モジュールと複数の機能モジュールとの間の通信は連続して発生する。ある実施形態では、制御モジュールは、制御モジュールがマスタ装置として動作し、機能モジュールがスレーブ装置として動作するマスタ/スレーブ構成を使用し、1つ以上の機能モジュールと操作可能に接続できる。このような構成では、制御モジュールは、機能モジュールにコマンドを送信することによって通信を開始することができ、機能モジュールは受信したコマンドに応えてのみ制御モジュールに情報を送信し得る。他の実施形態では、機能モジュールは最初にコマンドを受信することなく制御モジュールとの通信を開始し得る。
制御モジュールと機能モジュールとの間の通信は、1つ以上の通信インタフェースを介して発生し得る。通信インタフェースは、受信機、送信機、トランシーバ、入力ポート、出力ポート、接続要素(例えば、ワイヤ、ケーブル、ファイバ)等の装置間の通信を容易にするために使用される多様な構成部品を含み得る。通信インタフェースは、信号が片方向だけでインタフェースを介して送信される(例えば、信号は制御モジュールから機能モジュールだけに、または機能モジュールから制御モジュールだけに送信される)点で片方向性であり得る。また、通信インタフェースは双方向性であり得る。したがってインタフェースを介した信号送信は両方の方向で発生する。通信インタフェースは制御モジュールをただ1つの機能モジュールだけに接続するために、専用通信インタフェースであり得る。また、通信インタフェースは、制御モジュールを複数の機能モジュールに接続する共有通信インタフェースであり得る。ある実施形態では、機能モジュールは、異なるタイプの複数の通信インタフェースを使用し、制御モジュールに接続される。例えば、機能モジュールは、双方向共有通信インタフェース、及び制御モジュールから機能モジュールだけへの送信を可能にする片方向専用通信インタフェースを介して制御モジュールに接続できる。ある実施形態では、双方向共有通信インタフェースは、485バス、I2Cバス、SPIバス、CANバス、またはその適切な組合せ等のバスを含んだバスインタフェースである。ある実施形態では、片方向専用通信インタフェースは、PPM信号線、PWM信号線、アナログ電圧信号線、またはデジタル電圧信号線である。また、異なる通信インタフェースは、さらに詳細に以下に説明するように異なるタイプの通信のために使用できる。
図2は、本発明の実施形態に関わる、複数のESCモジュールを有する多重回転翼UAV200を示す。UAV200は、車両本体202及び車両本体202に接続された複数の推進装置を含む。図2に示す実施形態では、UAV200は、それぞれ対応するアクチュエータ206a〜206dに接続された4つの回転翼204a〜204dを含む。各アクチュエータ206a〜206dは、例えばワイヤまたはケーブル等の電気接続を介して対応するESCモジュール208a〜208dに操作可能に接続できる。4つのESCモジュール208a〜208dは、接続された回転翼204a〜204dの回転速度または回転方向の少なくとも一方を制御するためにその対応するアクチュエータ206a〜206dに制御信号を送信できる。同様に、ESCモジュール208a〜208dは、PPM信号線等のそれぞれの専用通信インタフェース212a〜212dを介して飛行制御モジュール210に接続できる。ある実施形態では、専用通信インタフェース212a〜212dは片方向インタフェースであり、これによって信号(例えば、PPM信号)は、飛行制御モジュール210からESCモジュール208a〜208dだけに送信される。飛行制御モジュール210は、専用通信インタフェース212a〜212dを介してESCモジュール208a〜208dに制御信号を送信することができる。ESCモジュール208a〜208dは以後、回転翼204a〜204dの回転を駆動するために起動信号を生成し、対応するアクチュエータ206a〜206dに起動信号を送信できる。制御モジュール210は、回転翼204a〜204dのそれぞれを独立して制御するためにESCモジュール208a〜208dのそれぞれと独立して通信できる。
図3は、本発明の実施形態に関わる、複数のESCモジュールを有する多重回転翼UAV300を示す。UAV200と同様に、UAV300は、それぞれ各回転翼(不図示)の回転を駆動するために使用される4つのアクチュエータ302a〜302d、及びそれぞれ対応するアクチュエータに接続された4つのESCモジュール304a〜304dを含む。ESCモジュール304a〜304dは、本明細書に上述したように、アクチュエータ302a〜302dを制御する信号を送信するために使用できるそれぞれの片方向専用通信インタフェース308a〜308d(例えば、PPM信号線)を介して飛行制御モジュール306に接続される。ただし、UAV200とは異なり、UAV300は、ESCモジュール304a〜304dのそれぞれに飛行制御モジュール306を接続する双方向共有通信インタフェース310(例えば、バスインタフェース)も含む。この構成によって、ESCモジュール304a〜304dは、飛行制御モジュール306に情報を送信することができ、逆の場合も同様である。例えば、飛行制御モジュール306は、共有通信インタフェース310を介してESCモジュール304a〜304dに情報に対するクエリーを送信することができる。ESCモジュール304a〜304dは、共有通信インタフェース310を介してクエリーに応答できる。ある実施形態では、ESCモジュール304a〜304dは、並行して共有通信インタフェース310に接続される。この配置によって、任意の数のESCモジュールの共有インタフェース310への追加または除去の少なくとも一方が可能になる。
図4は、本発明の実施形態に関わる、可動物体のアクチュエータを制御するシステム400を示す。システム400は、UAV300等、本明細書に示されるシステム及び装置のいずれかと組み合わせて使用できる。システム400は、飛行制御モジュール404及びアクチュエータ406(例えば、ブラシレスモータ)に操作可能に接続されたESCモジュール402を含む。ある実施形態では、ESCモジュール402は、マイクロコントローラ408、ドライバ410(例えば、MOSFETドライバチップ)、MOSFETブリッジ412(例えば、三相フルブリッジMOSFET回路)、及びトランシーバ414を含む。他の実施形態では、ESCモジュール402は、例えばバイポーラトランジスタまたはIGBTの少なくとも一方等、あるいは、MOSFETに代わる他のタイプの電力トランジスタを含む。マイクロコントローラ408は、1台以上のプロセッサ、プロセッサの実行可能命令を記憶するメモリ、及び他の装置と通信する1つ以上の入力ポートまたは出力ポートの少なくとも一方を含み得る。マイクロコントローラ408は、アクチュエータ406を制御するアルゴリズムの実装、及び飛行制御モジュール404から受信される通信信号の処理等、ESCモジュール402の動作に関係するさまざまなタスクを実行するために使用できる。
ある実施形態では、飛行制御モジュール404は、PPM信号線等、第1の通信インタフェース416を介してマイクロコントローラ408に接続される。第1の通信インタフェース416は、本明細書において上述したように、飛行制御モジュール404からマイクロコントローラ408に制御信号を送信するために使用される片方向通信インタフェースまたは専用通信インタフェースの少なくとも一方であり得る。マイクロコントローラ408は、ドライバ410に送信される対応する起動信号を生成するために制御信号を処理できる。ドライバ410は、MOSFETブリッジ412の切替えを制御し、それによってアクチュエータ406の起動(例えば、回転速度、回転方向、加速度、制動)を制御する適切な波形を生成するために、受信された起動信号に基づいてMOSFETブリッジ412を駆動できる。さらに、ドライバ410は、MOSFETブリッジ412またはアクチュエータ406の少なくとも一方に印加される電力を制御するために電源(不図示)に接続できる。マイクロコントローラ408、ドライバ410、MOSFETブリッジ412、及びアクチュエータ406は、ESCモジュール402からアクチュエータ406への起動信号の伝送を可能にするために、1つ以上の通信インタフェースを使用し、互いに接続できる。また、これらの通信インタフェースは、ドライバ410またはMOSFETブリッジ412の少なくとも一方がマイクロコントローラに、例えばドライバ410、MOSFETブリッジ412、またはアクチュエータ406の少なくとも1つの状態に関する情報、エラー情報または障害情報等、情報を送信できるようにする。このような情報は、アナログ電圧信号またはデジタル電圧信号等、任意の適切なフォーマットで出力され得る。
ある実施形態では、ESCモジュール402のトランシーバ414は、第2の通信インタフェース418を介して飛行制御モジュール404にマイクロコントローラ408を接続する。トランシーバ414はマイクロコントローラ408に接続される別個の装置として備えられ得る。また、トランシーバ414はマイクロコントローラ408の中に統合でき、外部接続は不要である。トランシーバ414は、第1の制御モジュール404によって生成される通信信号を、マイクロコントローラ408によって使用可能なフォーマットに変換でき、逆の場合も同じである。例えば、マイクロコントローラ408は、万能非同期送受信機(UART)信号を出力し、第2の通信インタフェース418が485バスである実施形態では、トランシーバ414は、マイクロコントローラ408によって出力されるUART信号を485バス信号に変換でき、逆の場合も同じである。したがって、トランシーバ414は、第2の通信インタフェース418を介してESCモジュール402と飛行制御モジュール404との間の双方向通信を可能にする。多様なタイプの情報は、第2の通信インタフェース418を介してESCモジュール402と飛行制御モジュール404との間で通信できる。例えば、飛行制御モジュール404はESCモジュール402に、マイクロコントローラ408、ドライバ410、MOSFETブリッジ412、またはアクチュエータ406の少なくとも1つを制御するコマンドを送信できる。逆に、ESCモジュール402は飛行制御モジュール404に、マイクロコントローラ408、ドライバ410、MOSFET412、またはアクチュエータ406の少なくとも1つに関係する状態情報等、状態情報を送信できる。
本明細書において説明する制御モジュールと1つ以上の機能モジュールとの間の双方向通信インタフェースを使用すると、可動物体の制御と操作を容易にできる。ある実施形態では、このような双方向通信の実装によって、制御モジュールは、機能モジュールまたは機能モジュールの少なくとも1つによって制御される構成部品から、例えば現在の操作ステータスに関係する状態情報または障害情報の少なくとも一方等、フィードバックを受信できる。例えば、図4の実施形態を再び参照すると、ESCモジュール402は、第2の通信インタフェース418を使用して、次の1つ以上に関係する情報を送信できる。関係する情報は、アクチュエータ406の回転速度、アクチュエータ406の回転方向、ESCモジュール402の操作ステータス、ESCモジュール402もしくは1つ以上のその構成要素の電流の値、またはアクチュエータ406またはESCモジュール402の少なくとも一方もしくは1つ以上のその構成部品の障害情報、である。ある実施形態では、制御モジュールは予め定められた時間間隔で状態情報に対する要求またはクエリーを含んだコマンド信号を送信することによって機能モジュールを周期的にポーリングできる。予め定められた時間間隔は0.0001秒ごとに約1回から1秒ごとに約1回におよび得る。例えば、予め定められた時間間隔は、0.0001秒、0.0005秒、0.001秒、0.005秒、0.01秒、0.05秒、0.1秒、0.5秒、または1秒ごとに約1回であり得る。
制御モジュールが機能モジュールから受信する情報は、さまざまに使用できる。例えば、制御モジュールは、例えば内蔵メモリまたは外付けメモリ等、操作可能に接続されたメモリに情報のいくらかまたはすべてを記憶できる。他の使用例として、制御モジュールは、例えば現在の制御方式を修正すること、異なる制御方式に変更すること、現在の制御方式を維持すること等、可動物体の制御方式を決定する際に情報の少なくともいくらかを使用できる。ある実施形態では、制御モジュールが受信した情報は、制御モジュールによって実装される制御アルゴリズムのフィードバックとして役立つ。また、制御モジュールは、遠隔端末、遠隔コントローラ、またはコンピュータ等、可動物体と通信している別の装置または別のシステムに情報のいくらかまたはすべてを送信できる。このような装置またはシステムは、情報を処理し、例えば故障解析を実行できる。また、装置またはシステムは、適切な表示装置(例えば、画面、モニタ、タッチスクリーン)を使用してユーザーに情報を表示できる。この方法は、ユーザーが機能モジュールの現在の状態を直接的に監視できるようにするために有益である場合がある。
図5は、本発明の実施形態に関わる、ESCモジュールから得られる状態情報を表示するディスプレイ500を示す。ディスプレイ500は、ESCモジュールに接続されたアクチュエータの回転速度を示すグラフ502、及びESCモジュールを通る電流を示すグラフ504を含む。他の実施形態では、情報は、例えばグラフィックス、映像、音声、テキスト、またはその適切な組合せ等、他のフォーマットで表示できる。本明細書において上述したように、表示される情報は、双方向通信インタフェースを介してESCモジュールから制御モジュールに送信され、その後、制御モジュールによってユーザー装置に送信され得る。また、表示される情報は、可動物体の動作中にリアルタイムでまたはほぼリアルタイムで更新できる。したがって、ユーザーは、ESCモジュールまたはアクチュエータの少なくとも一方の現在の状態を評価するためにディスプレイ500を見ることができる。この方法は、ユーザーが、例えば可動物体または警告灯等警報インジケータの少なくとも一方の挙動に基づいて、ESCモジュールでのエラーを間接的に推測しなければならないのではなく、エラーを診断するためにESCモジュールによって出力される情報をユーザーが直接的に見ることができる点で、障害検出及びエラー分析との関連で特に有利となり得る。
本明細書において上述したように、ある実施形態では、本明細書で説明する双方向通信インタフェースは、複数の機能モジュールに制御モジュールを接続する共有通信インタフェース(例えば、バスインタフェース)である。このような実施形態では、共有通信インタフェース上で制御モジュールによって送信されるコマンドは、インタフェースに接続される機能モジュールのすべてによって受信される。適切な機能モジュールがコマンドに応答していることを確実なものとするために、共有インタフェースに接続された各機能モジュールに、本明細書でアドレスとも称する識別子を割り当てることができる。アドレスは、一連の英字または数字の少なくとも一方であり得る。数字は例えば、2進数、16進数、8進数、または10進数等の数字である。また、各機能モジュールは異なるアドレスを有し得る。また、機能モジュールの内のいくつかは同じアドレスを有し得る。アドレスは、ランダムアクセスメモリ(RAM)、読出し専用メモリ(ROM)、消去可能PROM(EEPROM)、またはフラッシュメモリ等の機能モジュールと関連付けられたメモリに記憶できる。制御モジュールによって送信されるコマンドは、対象とする受信者(複数の場合がある)のアドレスを含み、それによって機能モジュールが、受信されたコマンドに応答するか否かを判断できる機構を提供できる。したがって、本明細書で説明するアドレスを使用することによって、制御モジュールは共有通信インタフェース上でコマンドを送信するときにも各機能モジュールを個々に制御できるようになる。さらに、機能モジュールによって生成された応答は送信者のアドレスを含むことがあり、それによって制御モジュールが異なる機能モジュールによって送信される通信を区別できるようにする。
図6は、本発明の実施形態に関わる、共有通信インタフェース上で制御モジュールと複数の機能モジュールとの間の通信に使用されるメッセージを示す。メッセージは、データパケットとしてまたは任意の他の適切なフォーマットで与えられ得る。「コマンドメッセージ」、「コマンド信号」、または「制御信号」と本明細書で称することもあるメッセージ600は、制御モジュールによって生成され、1つ以上の機能モジュールを制御するために使用され得る。メッセージ600はヘッダ602、コマンド604、アドレス606、及びチェックサム608等、複数の部分を含む。部分の順序は必要に応じて変えることができる。部分の内の少なくともいくつかは、任意であり得る。ヘッダ602は、メッセージのフォーマットまたはプロトコルの少なくとも一方に関する補足情報等、多様なタイプの情報を含み得る。コマンド604は、メッセージ600の受信者によって実施される動作を示し得る。コマンド604は、例えば0xA1のようなオクテット等、数字によって表すことができる。アドレス606は、メッセージ600の受信者(複数の場合がある)を示すことができる。アドレス606は、例えば0x01のようなオクテット等、数字であり得る。したがって、複数の機能モジュールがメッセージ600を受信すると、アドレス606を有する機能モジュールだけがメッセージ600によって指定されるコマンド604を実行する。一方、他の機能モジュールはメッセージ600を単に無視する。チェックサム608は、信号伝送でのエラーを検出するために使用できる。
本明細書で「応答メッセージ」または「応答信号」とも称するメッセージ610は、機能モジュールによって生成され、制御モジュールからコマンドに応えるために使用できる。メッセージ610は、ヘッダ612、コマンド614、アドレス616、応答618、及びチェックサム620等、複数の部分を含む。部分の順序は必要に応じて変えることができる。部分の内の少なくともいくつかは任意であり得る。ヘッダ612及びチェックサム620は、上述のメッセージ600のヘッダ602及びチェックサム608に類似し得る。コマンド614は、メッセージ610がどのコマンドに対応しているのかを示すことができる。アドレス616は、応答する機能モジュールのアドレスを示すことができる。応答618は、制御モジュールによって要求される情報を含み得る。例えば、メッセージ610が状態情報に対するクエリーに応えてESCモジュールによって生成される実施形態では、応答618は、ESCモジュールによって制御されるアクチュエータの回転速度、ESCモジュールを通る電流、及びESCモジュールの操作ステータス(例えば、正常または異常)を示すコード等、ESCモジュールによって提供される状態情報を含み得る。また、メッセージ610が動作を実行するコマンドに応えてESCモジュールによって生成される実施形態では、応答618は、動作が無事に実行された旨の確認を示し得る。
1つ以上の機能モジュールにアドレスを割り当てるプロセスは、本明細書では「アドレス指定」とも称し得る。各機能モジュールに割り当てられるアドレスは、さまざまな方法で決定できる。ある実施形態では、各機能モジュールのアドレスは各モジュールの物理的な場所に基づく。例えば、再び図2の実施形態を参照すると、ESCモジュール208a〜208dのそれぞれのアドレスは、UAV200の前部214に対するその位置に基づいて決定できる(例えば、ESCモジュール208aは#1を指定され、ESCモジュール208bは#2を指定され、ESCモジュール208cは#3を指定され、ESCモジュール208dは#4を指定される)。この方法は、例えばUAVの移動方向を制御するためにUAVの推進装置を制御するとき等、制御されている構成部品の物理的な場所が重要である状況において、有利であり得る。あるいは、アドレス指定は他の要因(例えば、モジュールタイプ、ユーザー優先順位)に基づくこともあれば、任意であることもある。
ある実施形態において、本明細書で説明するアドレスは、不変である静的アドレスを含み得る。静的アドレスは可動物体の動作中、または可動物体がオンもしくはオフにされるときに変化しないことがあり得る。静的アドレスを使用することが適切であるのは、機能モジュールの物理的な位置が、例えば単一回路基板に固着される等、固定されているときであり得る。このような実施形態では、静的アドレスは、可動物体が初めて使用される前に、例えば機能モジュールまたは可動物体の少なくとも一方の製造メーカによって割り当てることができる。多様な技法を使用して、静的アドレスを機能モジュールに割り当てることができる。例えば、静的アドレスを、機能モジュールのソフトウェアまたはファームウェアの中で符号化する、つまり「記録する」ことができ、これによって各機能モジュールは予め定められたアドレスを有し得る。他の実施形態では、静的アドレスは、機能モジュールの1つ以上のハードウェア構成要素を構成することによって割り当てられ、各モジュールを一意に識別できる。例えば、機能モジュールがそれぞれマイクロコントローラを含む実施形態では、特定のマイクロコントローラピンの電圧を予め定められた値に設定できる。ハードウェアベースの方法は、機能モジュールのそれぞれの中で同一のソフトウェアまたはハードウェアを使用できるという利点がある。
図7は、本発明の実施形態に関わる、マイクロコントローラピン構成に基づいた複数の機能モジュールの静的アドレス指定方式を示す。機能モジュールのそれぞれは、それぞれのマイクロコントローラチップ700、702、704、706を含む。マイクロコントローラチップ700、702、704、706は、図4に関して本明細書において上述したマイクロコントローラ408に類似し得る。各マイクロコントローラチップは、アドレス指定のために使用される少なくとも2本のピン、700a〜700b、702a〜702b、704a〜704b、706a〜706bを含み得る。各マイクロコントローラチップのピンの電圧は、各チップを一意に識別するために高い値(例えば、電源電圧Vcc)または低い値(例えば、接地)の異なる組合せに設定できる。例えば、図7に示す実施形態では、ピン700a〜700bはともに接地に設定でき、ピン702aはVccに設定され、一方ピン702bは接地に設定される。また、ピン704aは接地に設定され、一方ピン704bはVccに設定され、ピン706a〜706bはともにVccに設定される。ピン構成は、対応する機能モジュールを識別するために使用でき、例えばマイクロコントローラチップ700はESCモジュール#1に対応し、チップ702はESCモジュール#2に対応し、チップ704はESCモジュール#3に対応し、チップ706はESCモジュール#4に対応する。
他の実施形態において、本明細書で説明するアドレスは、可動物体の動作中にまたは可動物体がオンもしくはオフにされるときに変更できる動的アドレスを含み得る。例えば、動的アドレス指定は、可動物体がオンにされるたびに発生し得る。動的アドレスは、RAM、ROM、EEPROM、またはフラッシュメモリ等、機能モジュールと関連付けられたメモリに記憶できる。動的アドレスの使用は、例えばユーザーが個々のモジュールを交換または変更するときに機能モジュールの物理的な位置が変化し得る状況において適切な場合がある。この方法によれば、各機能モジュールは、モジュールごとに異なるハードウェアを構成する必要はなく、同じソフトウェアまたはファームウェアを活用できる。このことは多数の機能モジュールが使用されるときに特に有利であり得る。
動的アドレス指定は、制御モジュールを使用することによって実行でき、割り当てられるアドレスを含むアドレス指定信号を送信できる。ある実施形態では、このアドレス指定信号は共有通信インタフェース上で送信され、複数の機能モジュールによって受信される。アドレスが必要とされる機能モジュールだけに割り当てられることを確実にするために、必要とされる機能モジュールは、アドレス指定信号の送信前にアドレス指定のために起動される。また、アドレス指定信号を受信すると、起動された機能モジュールだけが応答し、アドレスを割り当てる。一方、起動されていない機能モジュールはアドレス指定信号を無視する。したがって、各機能モジュールを起動し、順番にアドレス指定できる。
図8は、本発明の実施形態に関わる、複数の機能モジュールの動的アドレス指定の方法800を示す。方法800は、本明細書で説明する他の方法と同様に、本明細書に示されるシステム及び装置の任意の実施形態によって実施できる。ある実施形態では、方法800のステップのいくつかまたはすべては、複数の機能モジュールに操作可能に接続された制御モジュールによって実行される。ある実施形態では、制御モジュールは、方法800を実行する実行可能命令を記憶するメモリ、及び命令を個別にまたは集合的に実行する1台以上のプロセッサを含む。制御モジュールは、複数のそれぞれの専用通信インタフェース及び共有通信インタフェースを介して複数の機能モジュールに接続できる。複数の機能モジュールは、本明細書で上述したように、可動物体によって運ぶことができ、可動物体の構成部品を制御できる。例えば、機能モジュールは、それぞれ推進装置に操作可能に接続されたESCモジュールであり得る。
ステップ810で、起動信号は、第1の通信インタフェースを介して複数の機能モジュールの内の1つの機能モジュールに送信され、それによってアドレス指定のために機能モジュールを起動する。PPM信号線、PWM信号線、アナログ電圧信号線、またはデジタル電圧信号線等、任意の適切なタイプの通信インタフェースを第1の通信インタフェースとして使用できる。第1の通信インタフェースは、選択された機能モジュールだけに制御モジュールを接続する、専用通信インタフェースであり得る。これによって起動信号は、選択された機能モジュールによってだけ受信され、他のいずれの機能モジュールにも送信されない。また、第1の通信インタフェースは、データが制御モジュールから機能モジュールに送信される片方向インタフェースであり得る。例えば、機能モジュールがESCモジュールである実施形態では、第1の通信インタフェースは、ESCモジュールに接続されたアクチュエータを制御する制御信号を送信するために使用されるPPM信号線であり得る。起動信号は、例えば異なるパルス幅またはパルス周期の少なくとも一方のアクチュエータ制御信号とは異なるPPM信号であり得る。例えば、起動信号は、約500μsの幅及び約2500μsの周期を有するPPM信号であり得る。一方、アクチュエータ制御信号は約1120μsから約1920μsの幅、及び約2500μsの周期を有し得る。起動信号を受信すると、機能モジュールは、本明細書で「符号化状態」とも称することがある、機能モジュールをアドレス指定できる状態に入る。例えば、ESCモジュールは、ESCモジュールが受信するPPM信号の幅を計算し、信号が起動信号であるのか、それともアクチュエータ制御信号であるのかを判断できる。ESCモジュールが所定数の連続起動信号(例えば、1つ、2つ、3つ、4つ、5つ、または6つ以上の連続起動信号)を受信すると、ESCモジュールは符号化状態に入ることができる。
ステップ820で、アドレスを含んだアドレス指定信号は、第2の通信インタフェースを介して複数の機能モジュールの内のそれぞれに送信され、それによってステップ810で起動された機能モジュールにアドレスを割り当てる。ある実施形態では、第2の通信インタフェースは第1の通信インタフェースとは異なり、別個である。第2の通信インタフェースはバスインタフェース等、共有された双方向通信インタフェースであり得る。アドレス指定信号は、図6のメッセージ600に類似するメッセージであり得る。コマンド604は、アドレス指定コマンドであり、アドレス606は、割り当てられるアドレスを示す。ある実施形態では、アドレス指定信号は共有通信インタフェースに接続されたすべての機能モジュールによって受信される。しかし、起動された機能モジュールだけが、そのアドレスとして受信されたアドレスを設定することによって、例えばRAM等の関連付けられたメモリにアドレスを記憶することによって、コマンドに応える。新規にアドレス指定された機能モジュールは制御モジュールに、成功したアドレス指定を確認する確認信号を送信できる。例えば、確認信号は、図6のメッセージ610に類似し得る。コマンド614は、メッセージ610がアドレス指定コマンドに応答していることを示し、アドレス616は、新規に割り当てられたアドレスであり、応答618は、アドレス指定コマンドが成功したことを示す。
また、アドレスは、起動された機能モジュールが割り当てられたアドレスをすでに有していない場合に、起動された機能モジュールだけに割り当てられる。したがって、すでに起動され、アドレス指定されたことがある機能モジュールは、新しい起動信号を受信しない限り、追加のアドレス指定信号を無視できる。他の実施形態では、アドレスは、機能モジュールがすでにアドレスを有する場合でも割り当てられ、以前のアドレスを置き換える。
ステップ830で、ステップ810及び820が複数の機能モジュールのそれぞれの機能モジュールに対して繰り返され、それによって各機能モジュールにアドレスを割り当てる。したがって、制御モジュールは、同様に専用通信インタフェース上で機能モジュールに送信される起動信号を使用し、順番に各機能モジュールを起動させる。次に共有された通信インタフェース上で送信されたアドレス指定信号を使用し、起動された機能モジュールをアドレス指定できる。制御モジュールは、アドレス指定が無事に実行された旨の確認を受信すると、次の機能モジュールの起動及びアドレス指定に進むことができる。アドレス指定が無事に実行されなかった場合、制御モジュールは、アドレス指定手順を繰り返す、または、例えば遠隔端末またはコントローラにエラーを報告することの少なくとも一方を試み得る。いったん各機能モジュールがアドレス指定されると、制御モジュールは次に、本明細書において上述したように、アドレス指定されたコマンドを使用し、各モジュールの制御に進むことができる。
図9は、本発明の実施形態に関わる、機能モジュールの動的アドレス指定の方法900を示す。方法900の内の1つ以上のステップは、UAVの推進装置を制御するESCモジュール等、可動物体の構成部品を制御する機能モジュールによって実行できる。ある実施形態では、機能モジュールは、方法800を実行する実行可能命令を記憶するメモリ、及び命令を個別にまたは集合的に実行する1台以上のプロセッサを含む。メモリ及びプロセッサ(複数の場合がある)は、図4に示すマイクロコントローラ408等のマイクロコントローラの構成部品であり得る。機能モジュールは、本明細書において上述したように、可動物体によって運ばれ、可動物体の1つ以上の構成部品を制御する複数の機能モジュールの内の1つであり得る。
ステップ910で、アドレスを含んだアドレス指定信号を受信する。アドレス指定信号は、バスインタフェース等、共有通信インタフェースを介して制御モジュールから送信され得る。アドレス指定信号は、方法800のステップ820で、本明細書において上述したアドレス指定信号に類似し得る。
ステップ920で、機能モジュールが以前に起動信号を受信したことがあるかどうかを判断するために評価が実行される。起動信号は、PPM信号線のような専用通信インタフェースを介して制御モジュールによって、以前送信されたことがあり得る。起動信号は、方法800のステップ810に関して上述した起動信号と類似し得る。機能モジュールが以前に起動信号を受信したかどうかを判断するために、多様な方法が使用できる。例えば、ある実施形態では、起動信号の受信によって機能モジュールの状態に変化が生じ、機能モジュールの現在の状態を評価することによって評価が実行できる。他の実施形態では、機能モジュールは、起動信号が受信されたことを示す情報を記憶することができ、情報を取り出すことによって評価を実行できる。
ステップ930で、アドレスは、ステップ920の評価に従って機能モジュールが起動信号を以前に受信していた場合、機能モジュールに割り当てられる。アドレスは、例えば図4のマイクロコントローラ408のメモリ等、機能モジュールと関連付けられたメモリにアドレスを記憶することによって割り当てることができる。ステップ920の評価が、起動信号が以前に受信されなかったことを示す場合、機能モジュールは処置を講じず、アドレスを割り当てることができない。ある実施形態では、ステップ920は、機能モジュールが評価を必要とすることなく起動信号が以前に受信されたかどうかに基づいてアドレス指定信号に自動的に応答するため、任意で実行されるステップである。
ある実施形態では、アドレスは、機能モジュールがすでに割り当てられたアドレスを持っていない場合にだけ割り当てられる。したがって、すでに起動され、アドレス指定された機能モジュールは、新しい起動信号を受信しない限り、追加アドレス指定信号を無視できる。他の実施形態では、アドレスは、機能モジュールがすでにアドレスを持っていてもアドレスが割り当てられ、以前のアドレスを置き換える。機能モジュールは本明細書で上述したように、割り当てに続いて共有インタフェースを介して制御モジュールにアドレス指定が成功したことを確認した信号を送信できる。
本明細書において説明する動的アドレス指定方法は、可動物体の動作前、動作中、または動作後の任意の適切なときに実行できる。割り当てられたアドレスがRAMに記憶される実施形態では、アドレスは、可動物体の電源が切られるまでアドレスは保持される。したがって、動的アドレス指定手順は、例えば初期化プロセスの一部として可動物体の電源が入るたびに実行できる。このような実施形態では、機能モジュールの構成に対する修正は、単に可動物体の電源を切り、必要とするように機能モジュールを変更または置換し、次に可動物体の電源を入れ、アドレス指定手順を開始することによって対応できる。また、アドレス指定手順は、例えば自動的にまたはユーザー命令に応えて可動物体の電源がすでに入っているときに可動物体の動作中に実行することもできる。本明細書に説明された方法は、必要とするように、任意の数及び組合せの機能モジュールに、簡単に、迅速に、且つ融通が利くアドレスを指定できるという利点がある。
一度、各機能モジュールに、本明細書に示す実施形態に従ってアドレスが指定されると、制御モジュールは次に、本明細書において上述したように、共有通信インタフェース上で送信されて向けられたメッセージを介して、多様な機能モジュールにコマンドを出すステップに進むことができる。例えば、制御モジュールは、共有通信インタフェースを介して各モジュールに状態情報を要求するクエリー信号を送信することにより、1つ以上の機能モジュールを周期的にポーリングできる。クエリー信号はクエリーの対象である受信者を示すアドレスを含み得る。各機能モジュールは、受信したクエリー信号を評価して、クエリーで指定されたアドレスが機能モジュールの割り当てられたアドレスと一致するかどうかを判断できる。アドレスが一致する場合、機能モジュールは、制御モジュールに要求された状態情報を有する応答を送信することによってクエリーに応答できる。アドレスが一致しない場合、機能モジュールはクエリーを無視できる。このポーリングプロセスは、機能モジュールまたは対応する構成部品の少なくとも一方の現在の状態に関する更新された情報を入手するために予め定められた時間間隔で繰り返すことができる。予め定められた時間間隔は0.0001秒ごとに約1回から1秒ごとに約1回の範囲であり得る。例えば、予め定められた時間間隔は0.0001秒、0.0005秒、0.001秒、0.005秒、0.01秒、0.05秒、0.1秒、0.5秒、または1秒ごとに約1回であり得る。
本発明に関わるシステム、装置、及び方法は、幅広い可動物体に適用できる。上述したように、航空機に関する説明を、任意の可動物体に適用し使用することが可能である。本発明における可動物体は、空気中で(例えば、固定翼機、回転翼航空機、または固定翼も回転翼も有さない航空機)、水中で(例えば、船舶または潜水艦)、地上で(例えば、車、トラック、バス、バン、オートバイ、自転車等の自動車、ステッキ、釣竿等の可動構造またはフレーム、または列車)、地下で(例えば、地下鉄)、宇宙で(例えば、宇宙飛行機、衛星、または宇宙探査機)等の任意の適切な環境の中で、またはこれらの環境の任意の組合せの中で移動きる。可動物体は、本明細書の他の箇所に説明される乗り物等の輸送手段であり得る。また、可動物体は、人間もしくは動物等の生体を使用して運ぶことができる。その場合、適切な動物は、鳥類、イヌ科の動物、ネコ科の動物、ウマ科の動物、ウシ科の動物、羊、豚、イルカ、齧歯動物、または昆虫を含み得る。
可動物質は6自由度(例えば、並進で3自由度と回転で3自由度)に関する環境内で自由に移動可能であり得る。一方、可動物体の移動は、予め定められた経路、軌道、または位置等によって、1つ以上の自由度に関して制約されることがある。移動は、エンジンまたはモータ等の任意の適切な起動機構によって実現できる。可動物体の起動機構は、電気エネルギー、磁気エネルギー、太陽エネルギー、風力エネルギー、重力エネルギー、化学エネルギー、核エネルギー、またはその任意の適切な組合せ等の任意の適切なエネルギー源によって電力を供給され得る。可動物体は、本明細書の他の箇所に説明されるように、推進システムを使用する自走式であり得る。また、推進システムは、電気エネルギー、磁気エネルギー、太陽エネルギー、風力エネルギー、重力エネルギー、化学エネルギー、核エネルギー、またはその任意の適切な組合せで実行してよい。また、可動物体は生物によって運ばれ得る。
場合によっては、可動物体は乗り物であり得る。適切な乗り物は、水上乗り物、航空機、宇宙船、または、地上車を含み得る。例えば、航空機は固定翼機(例えば、飛行機、グライダー)、回転翼航空機(例えば、ヘリコプター、回転翼機)、固定翼と回転翼の両方を有する航空機、またはどちらも有さない航空機(例えば、小型飛行船、熱気球)であり得る。航空機は、空気を通した自走式等、自走式であり得る。自走式車両は、1つ以上のエンジン、モータ、車輪、車軸、磁石、回転翼、プロペラ、羽根、ノズル、またはその任意の適切な組合せを含んだ推進システム等の推進システムを利用できる。また、推進システムは、可動物体が表面から離陸する、表面に着陸する、その現在位置または向きの少なくとも一方を維持する(例えば、ホバリングする)、向きまたは位置の少なくとも一方を変更可能に使用できる。
可動物体は、ユーザーによって遠隔で制御可能、あるいは可動物体中のまたは可動物体上の乗員によって局所的に制御可能である。ある実施形態において、可動物体はUAV等の無人可動物体である。UAV等の無人可動物体には可動物体に搭乗する乗員がいないことがある。可動物体は、人間によってまたは自律制御システム(例えば、コンピュータ制御システム)、またはその任意の適切な組合せによって制御できる。可動物体は、人工知能で構成されたロボット等の自律ロボットまたは半自律ロボットであることがある。
可動物体は任意の適切なサイズまたは寸法の少なくとも一方を有し得る。ある実施形態において、可動物体は、乗り物内部にまたは乗り物上に人間の乗員を備えるためのサイズまたは寸法の少なくとも一方を有し得る。また、可動物体は、可動物体内部にまたは可動物体上に人間の乗員を備えることができるサイズまたは寸法の少なくとも一方より、小さいサイズまたは寸法の少なくとも一方であってよい。可動物体は、人間によって持ち上げられるまたは運ばれるのに適したサイズまたは寸法の少なくとも一方であり得る。また、可動物体は、人間によって持ち上げられるか運ばれるのに適したサイズまたは寸法の少なくとも一方よりも大きいことがある。ある実施例においては、可動物体は、約2cm、5cm、10cm、50cm、1m、2m、5m、または10m以下の最大寸法(例えば、長さ、幅、高さ、直径、対角線)を有し得る。可動物体の最大寸法は、約2cm、5cm、10cm、50cm、1m、2m、5m、または10m以上であり得る。例えば、可動物体の対向する回転翼の軸間距離は、約2cm、5cm、10cm、50cm、1m、2m、5m、または10m以下であってよい。あるいは、対向する回転翼の軸間の距離は、約2cm、5cm、10cm、50cm、1m、2m、5m、または10m以上であってよい。
ある実施形態において、可動物体は、100cm×100cm×100cm未満、50cm×50cm×30cm未満、または、5cm×5cm×3cm未満の体積を有し得る。可動物体の全体積は、約1cm、2cm、5cm、10cm、20cm、30cm、40cm、50cm、60cm、70cm、80cm、90cm、100cm、150cm、200cm、300cm、500cm、750cm、1000cm、5000cm、10,000cm、100,000cm、1m、または、10m以下であり得る。逆に、可動物体の全体積は、約1cm、2cm、5cm、10cm、20cm、30cm、40cm、50cm、60cm、70cm、80cm、90cm、100cm、150cm、200cm、300cm、500cm、750cm、1000cm、5000cm、10,000cm、100,000cm、1m、または、10m以上でもあり得る。
ある実施形態において、可動物体は、32,000cm、20,000cm、10,000cm、1,000cm、500cm、100cm、50cm、10cm、または5cm以下の専有面積(あるいは可動物体によって包囲される側面方向断面積)を有し得る。逆に、専有面積は約32,000cm、20,000cm、10,000cm、1,000cm、500cm、100cm、50cm、10cm、または5cmの以上であり得る。
ある実施形態において、可動物体の重量は1000kg以下の重量であり得る。可動物体の重量は、約1000kg、750kg、500kg、200kg、150kg、100kg、80kg、70kg、60kg、50kg、45kg、40kg、35kg、30kg、25kg、20kg、15kg、12kg、10kg、9kg、8kg、7kg、6kg、5kg、4kg、3kg、2kg、1kg、0.5kg、0.1kg、0.05kg、または0.01kg以下であり得る。逆に、重量は約1000kg、750kg、500kg、200kg、150kg、100kg、80kg、70kg、60kg、50kg、45kg、40kg、35kg、30kg、25kg、20kg、15kg、12kg、10kg、9kg、8kg、7kg、6kg、5kg、4kg、3kg、2kg、1kg、0.5kg、0.1kg、0.05kg、または0.01kg以上であり得る。
ある実施形態において、可動物体は可動物体によって運ばれる積載物に比して小さいことがある。積載物は、以下にさらに詳細に説明するように、搭載物または支持機構の少なくとも一方を含んでよい。ある実施例においては、可動物体重量と積載物重量の割合は、約1:1を超えてよい、未満であってよい、または等しくてよい。また、他の実施例においては、可動物体重量と積載物重量の割合は約1:1を超えてよい、未満であってよい、または等しくてよい。また、支持機構重量と積載物重量の割合は、約1:1を超えてよい、未満であってよい、または等しくてよい。必要とされる場合には、可動物体重量と積載物重量の割合は、1:2、1:3、1:4、1:5、1:10以下またはさらに少ないことがある。逆に、可動物体重量と積載物重量の割合は、2:1、3:1、4:1、5:1、10:1以上またはさらに大きいことがある。
ある実施形態において、可動物体の消費エネルギーが低いことがある。例えば、可動物体は約5W/時、4W/時、3W/時、2W/時、1W/時未満、または以下のエネルギーを使用し得る。また、他の実施例では、可動物体の支持機構の消費エネルギーが低いことがある。例えば、支持機構は約5W/時、4W/時、3W/時、2W/時、1W/時未満、または以下のエネルギーを使用し得る。また、可動物体の搭載物の消費エネルギーは、約5W/時、4W/時、3W/時、2W/時、1W/時未満、または以下等の低いエネルギーであり得る。
ある実施形態において、可動物体は積載物を運ぶように構成できる。積載物は、乗客、貨物、設備、計器等の内の1つ以上を含み得る。積載物は筐体内部に備え付けられることがある。筐体は可動物体の筐体とは別個であることもあれば、可動物体の筐体の一部分であることもある。逆に、積載物は筐体と共に備えつけられることがあり、その場合可動物体は筐体を有さない。また、積載物の一部分または積載物全体は筐体なしで提供できる。積載物は、可動物体に対してしっかりと固定できる。また、積載物は、可動物体に対して可動(例えば、可動物体に対して並進可能または回転可能)であり得る。
ある実施形態において、積載物は搭載物を含む。搭載物は任意の動作または機能を実行しないように構成できる。また、搭載物は、機能搭載物としても知られる動作または機能を実行するように構成された搭載物であり得る。例えば、搭載物は、1つ以上の目標物を調査するための1つ以上のセンサを含むことがある。任意の適切なセンサは、画像捕捉装置(例えば、カメラ)、音声捕捉装置(例えば、パラボラマイク)、赤外線撮像装置、または超紫外線撮像装置等の搭載物の中に組み込むことができる。センサは、静的検知データ(例えば、写真)または動的検知データ(例えば、映像)を提供できる。ある実施形態において、センサは搭載物の目標物に検知データを提供する。また、搭載物は、1つ以上の目標物に信号を提供するための1つ以上のエミッタを組み合わせて含むことがある。照明光源または音源等の適切なエミッタが使用できる。ある実施形態において、搭載物は、可動物体から遠隔のモジュールと通信するための1台以上のトランシーバを含む。また、搭載物は、環境または目標物と相互作用するように構成することも可能である。例えば、搭載物は、ロボットアーム等の物体を操作できるツール、計器、または機構を含み得る。
また、積載物は支持機構を含むことも可能である。支持機構は搭載物のために使用され、搭載物は、直接的に(例えば可動物体に直接的に接触する)、あるいは間接的に(例えば可動物体に接触しない)支持機構を介して可動物体に接続され得る。逆に、搭載物は、支持機構を使用せずに可動物体に取り付けることも可能である。搭載物は支持機構と一体的に形成できる。また、搭載物は支持機構に解放自在に接続され得る。ある実施形態において、搭載物は1つ以上の搭載物要素を含むことがあり、搭載物要素の内の1つ以上は、上述したように可動物体または支持機構の少なくとも一方に対して可動であり得る。
支持機構は可動物体と一体形成できる。また、支持機構は可動物体に解放自在に接続できる。支持機構は可動物体に直接的にまたは間接的に接続できる。支持機構は搭載物にサポートを提供する(例えば、搭載物の重量の少なくとも一部を運ぶ)ことができる。支持機構は、搭載物の移動を安定させること、または導くことの少なくとも一方が可能な適切な取付け構造(例えば、ジンバルプラットホーム)を含むことがある。また、ある実施形態において、支持機構は可動物体に対する搭載物の状態(例えば、位置または向きの少なくとも一方)を制御するようにできる。例えば、支持機構は、搭載物が可動物体の移動とは関係なく適切な基準フレームに対してその位置または向きの少なくとも一方を維持するように、可動物体に対して(例えば、1自由度、2自由度、または3自由度の並進、または回転の少なくとも一つに関して)移動するように構成できる。基準フレームは固定基準フレーム(例えば、周囲環境)であり得る。一方、基準フレームは可動型の基準フレーム(例えば、可動物体、搭載物対象)であり得る。
ある実施形態において、支持機構は、支持機構または可動物体の少なくとも一方に対して搭載物の移動を可能にするように構成できる。移動は、(例えば、1つの軸、2つの軸、もしくは3つの軸に沿った)3自由度までに関する並進、または(1つの軸、2つの軸、もしくは3つの軸の回りの)3自由度までに関する回転、またはその任意の適切な組合せであり得る。
ある実施形態においては、支持機構は、支持機構フレームアセンブリと支持機構起動アセンブリを含むことがある。支持機構フレームアセンブリは、搭載物に構造上のサポートを提供できる。支持機構フレームアセンブリは、個々の支持機構フレーム構成要素を含むことがあり、その内のいくつかは互いに対して可動であり得る。支持機構起動アセンブリは、個々の支持機構フレーム構成要素を移動させる1台以上のアクチュエータ(例えば、モータ)を含み得る。アクチュエータは、複数の支持機構フレーム構成要素を同時に移動できる、または、一度に1つだけの支持機構フレーム構成要素の移動できるように構成されてもよい。支持機構フレーム構成要素の移動は、搭載物の対応する動作を生じさせ得る。例えば、支持機構起動アセンブリは、1つ以上の回転軸(例えば、ロール軸、ピッチ軸、またはヨー軸)の回りで1つ以上の支持機構フレーム構成要素を回転させることができる。1つ以上の支持機構フレーム構成要素の回転によって、搭載物は可動物体に対して1つ以上の回転軸の回りで回転できる。あるいは、支持機構起動アセンブリは、1つ以上の並進軸に沿った1つ以上の支持機構フレーム構成要素を並進させ、それにより可動物体に対する1つ以上の対応する軸に沿った搭載物を並進させ得る。
ある実施形態において、可動物体、支持機構、及び搭載物の固定基準フレーム(例えば、周囲環境)に対する、または互いに対する少なくとも一方の移動は、端末によって制御できる。端末は、可動物体、支持機構、または搭載物の少なくとも一つから遠い場所にある遠隔制御装置であり得る。端末は、支持プラットフォーム上に置くことができるが、支持プラットフォームに固着することもできる。また、端末はハンドヘルドデバイスまたはウェアラブルデバイスであることがある。例えば、端末は、スマートフォン、タブレット、ラップトップ、コンピュータ、眼鏡、手袋、ヘルメット、マイク、またはその適切な組合せを含み得る。端末は、キーボード、マウス、ジョイスティック、タッチスクリーン、またはディスプレイ等のユーザーインタフェースを含み得る。任意の適切なユーザー入力は、手動で入力されるコマンド、音声制御、ジェスチャ制御、または(例えば、端末の移動、配置、または傾斜を介した)位置制御等、端末と相互作用するために使用できる。
端末は、可動物体、支持機構、または搭載物の少なくとも一つを任意の適切な状態に制御する。例えば、端末は、互いから、または互いへの少なくとも一つの固定基準に対する可動物体、支持機構、または搭載物の少なくとも一つの、位置または向きの少なくとも一方を制御する。また、端末は、支持機構の起動アセンブリ、搭載物のセンサ、または搭載物のエミッタ等の、可動物体、支持機構、または搭載物の少なくとも一つの要素を個々に制御する。端末は、可動物体、支持機構、または搭載物の内の1つ以上と通信できる無線通信装置を含むことがある。
端末は、可動物体、支持機構、または搭載物の少なくとも一つの情報を表示するための適切な表示部を含むことがある。例えば、端末は、位置、並進速度、並進加速度、向き、角速度、角加速度、またはその任意の適切な組合せに関して可動物体、支持機構、または搭載物の少なくとも一つの情報を表示できる。また、端末は機能搭載物によって提供されるデータ(例えば、カメラまたは他の画像捕捉装置によって記録される画像)等の搭載物によって提供される情報を表示できる。
また、同じ端末は、可動物体、支持機構、または搭載物の少なくとも一つから情報を受信する、または表示するかの少なくとも一方だけではなく、可動物体、支持機構、または搭載物の少なくとも一つ、または可動物体、支持機構、または搭載物の少なくとも一つの状態を制御してもよい。例えば、端末は、搭載物によって捕捉される画像データ、または搭載物の位置についての情報を表示する一方で、環境に対する搭載物の位置決めを制御してもよい。また、異なる端末は、異なる機能のために使用されてよい。例えば、第1の端末は、可動物体、支持機構、または搭載物の少なくとも一つの移動または状態を制御してよい。一方、第2の端末は、可動物体、支持機構、または搭載物の少なくとも一つからの情報を受信、または表示の少なくとも一方を実行し得る。例えば、第1の端末は、環境に対する搭載物の位置決めを制御する。一方、第2の端末は搭載物によって捕捉される画像データを表示する。可動物体と、可動物体の制御とデータの受信の両方を行う、統合型端末または複数の端末との間で、多様な通信モードが利用され得る。例えば、少なくとも2つの異なる通信モードを、可動物体と、可動物体の制御と可動物体からのデータの受信の両方を行う端末との間に形成してもよい。
図10は、本発明の実施形態に関わる、支持機構1002と搭載物1004を含んだ可動物体1000を示す。可動物体1000は、航空機として示されているが、この図は、制限を意図するものではなく、本明細書に記載した任意の適切なタイプの可動物体を用いてよい。航空機システムの文脈で本明細書に記載した実施形態はいずれも、任意の適切な可動物体(例えば、UAV)に適用可能なことを当業者は理解されよう。また、支持機構1002を使用せず、可動物体1000上に搭載物1004を設けてもよい。可動物体1000は、推進機構1006、検出システム1008、及び、通信システム1010を備え得る。推進機構1006は、上述したように、回転翼、プロペラ、羽根、エンジン、モータ、車輪、車軸、磁石、または、ノズルの少なくとも1つを備え得る。
検知システム1008は、(例えば、最高3自由度の並進と最高3自由度の回転に関して)可動物体1000の空間的配置、速度、加速度の少なくとも1つを検出し得る1つ以上のセンサを備え得る。1つ以上のセンサは、全地球測位システム(GPS)センサ、運動センサ、慣性センサ、近接センサ、または、画像センサを含み得る。検知システム1008によって提供される検知データは、(例えば、以下に記載するように、適切な処理装置と制御モジュールの少なくとも1つを用いて)可動物体1000の空間配置、速度、または向きの少なくとも一つを制御するために使用できる。また、検知システム1008は、気象条件、潜在的な障害物への近接性、地理的特徴の場所、人工構造物の場所等の、可動物体を取り囲む環境に関するデータを提供できる。
通信システム1010は、通信システム1014を有する端末1012と無線信号1016を介して通信することを可能にする。通信システム1010、1014は、無線通信に適した任意の数の送信機、受信機、またはトランシーバの少なくとも一つを含み得る。通信は片方向通信であってよく、これによってデータは片方向だけで伝送できる。例えば、片方向通信は、端末1012にデータを送信する可動物体1000だけを含んでよく、逆も同様である。データは通信システム1010の1台以上の送信機から通信システム1012の1台以上の受信機に送信されることができ、逆も同様である。また、通信は双方向通信であってよく、これによってデータは可動物体1000と端末1012との間の両方向で送信できる。双方向通信は、通信システム1010の1台以上の送信機から、通信システム1014の1台以上の受信機に送信することが可能で、逆も同様である。
ある実施形態において、端末1012は、可動物体1000、支持機構1002、及び搭載物1004の内の1つ以上の制御データを提供し、可動物体1000、支持機構1002、及び搭載物1004の内の1つ以上から情報(例えば、可動物体、支持機構、または搭載物の位置または動きの少なくとも一方の情報、搭載物カメラによって取り込まれた画像データ等の搭載物によって検知されるデータ)を受信できる。また、端末からの制御データは、可動物体、支持機構、または搭載物の少なくとも一つの相対位置、移動、起動、または制御のための指示を含んでよい。例えば、制御データは、(例えば、推進機構1006の制御を介する)可動物体の場所または向きの少なくとも一方の修正、または(例えば、支持機構1002の制御を介した)可動物体に対する搭載物の移動につながることがある。端末からの制御データは、カメラまたは他の画像取込み装置の動作(例えば、静止画または動画を撮影すること、ズームインまたはズームアウトすること、オンまたはオフにすること、撮像モードを切り替えること、画像解像度を変更すること、焦点を変更すること、被写界深度を変更すること、露光時間を変更すること、視野角または視野を変更すること)の制御等の、搭載物の制御につながることがある。また、可動物体、支持機構、または搭載物の少なくとも一つからの通信は、(例えば、検知システム1008の、または搭載物1004の)1台以上のセンサからの情報を含んでよい。通信は、1つ以上の異なるタイプのセンサ(例えば、GPSセンサ、運動センサ、慣性センサ、近接センサ、または画像センサ)から検知された情報を含み得る。このような情報は、可動物体、支持機構、または搭載物の少なくとも一つの位置(例えば、場所、向き)、移動、または加速度に関するものであり得る。搭載物からのこのような情報は、搭載物によって捕捉されるデータ、または搭載物の検知された状態を含んでよい。端末1012によって提供、伝送される制御データは、可動物体1000、支持機構1002、または搭載物1004の内の1つ以上の状態を制御できる。また、支持機構1002と搭載物1004は、端末1012と通信するように構成された通信モジュールをそれぞれ含むこともある。したがって端末は可動物体1000、支持機構1002、及び搭載物1004のそれぞれと単独で通信し、それぞれを制御できる。
ある実施形態において、可動物体1000は、端末1012に加えて、または端末1012の代わりに別の遠隔装置と通信できる。端末1012は、可動物体1000だけではなく別の遠隔装置とも通信できるようにしてもよい。例えば、可動物体1000または端末1012の少なくとも一方は、別の可動物体、または別の可動物体の支持機構もしくは搭載物と通信してよい。必要な場合、遠隔装置は、第2の端末または他のコンピューティング装置(例えば、コンピュータ、ラップトップ、タブレット、スマートフォン、または他のモバイル機器)であってよい。遠隔装置は、可動物体1000にデータを送信し、可動物体1000からデータを受信し、端末1012にデータを伝送するか、または端末1012からデータを受信するかの少なくとも一方が可能である。また、遠隔装置はインターネットまたは他の電気通信ネットワークに接続でき、可動物体1000または端末1012の少なくとも一方から受信されるデータを、ウェブサイトまたはサーバにアップロードできる。
図11は、本発明の実施形態に関わる、可動物体を制御するシステム1100の概略ブロック図である。システム1100は、本明細書に開示するシステム、装置、及び方法の任意の適切な実施形態と組み合わせて使用できる。システム1100は、検知モジュール1102、処理装置1104、非一過性のコンピュータ可読媒体1106、制御モジュール1108、及び通信モジュール1110を含み得る。
検知モジュール1102は、可動物体に関係する情報をさまざまなやり方で収集する異なるタイプのセンサを活用できる。異なるタイプのセンサは、異なるタイプの信号または異なるソースからの信号を検知し得る。例えば、センサは、慣性センサ、GPSセンサ、近接センサ(例えば、ライダー)、または視覚/画像センサ(例えば、カメラ)を含み得る。検知モジュール1102は複数のプロセッサを有する処理装置1104に動作可能なように接続できる。また、検知モジュールは、適切な外部装置または外部システムに直接的に検知データを伝送する伝送モジュール1112(例えば、Wi−Fi画像伝送モジュール)に動作可能に接続される。例えば、伝送モジュール1112は、検知モジュール1102のカメラによって取り込まれた画像を遠隔端末へ送信できる。
処理装置1104は、プログラマブルプロセッサ(例えば、中央演算処理装置(CPU))等の1台以上のプロセッサを有し得る。処理装置1104は、非一過性のコンピュータ可読媒体1106に動作可能に接続できる。非一過性のコンピュータ可読媒体1106は、1つ以上のステップを実行する処理装置1104によって実行可能な論理、コード、またはプログラム命令の少なくとも一つを記憶できる。非一過性のコンピュータ可読媒体は、1つ以上のメモリ装置(例えば、SDカードもしくはランダムアクセスメモリ(RAM)等のリムーバブルメディアまたは外部記憶)を含み得る。また、検知モジュール1102からのデータは、非一過性のコンピュータ可読媒体1106のメモリ装置に直接的に伝達され、非一過性のコンピュータ可読媒体1106のメモリ装置の中に記憶できる。非一過性のコンピュータ可読媒体1106のメモリ装置は、本明細書において説明する方法の任意の適切な実施形態を実行するために処理装置1104によって実行可能な論理、コード、またはプログラム命令の少なくとも一つを記憶できる。例えば、処理装置1104は、処理装置1104の1台以上のプロセッサに、検知モジュールによって生じる検知データを解析させる命令を実行できる。メモリ装置は、処理装置1104によって処理されるために、検知モジュールからの検知データを記憶できる。また、非一過性のコンピュータ可読媒体1106のメモリ装置は、処理装置1104によって生成された処理結果を記憶できる。
また、ある実施形態において、処理装置1104は、可動物体の状態を制御する制御モジュール1108に動作可能に接続できる。例えば、制御モジュール1108は、6自由度に関する可動物体の空間配置、速度、または加速度の少なくとも一つを調整するために可動物体の推進機構を制御できる。また、制御モジュール1108は、支持機構、搭載物、または検知モジュールの状態の内の1つ以上を制御できる。
処理装置1104は、1台以上の外部装置(例えば、端末、表示装置、または他のリモートコントローラ)からデータを送信するか受信するかの少なくとも一方を行う通信モジュール1110に動作可能に接続できる。有線通信または無線通信等の任意の適切な通信の手段が使用できる。例えば、通信モジュール1110は、ローカルエリアネットワーク(LAN)、広域ネットワーク(WAN)、赤外線ネットワーク、無線ネットワーク、WiFiネットワーク、2地点間(P2P)ネットワーク、電気通信ネットワーク、クラウド通信等の内の1つ以上を利用できる。また、塔、衛星、または移動局等の中継局を使用することもできる。無線通信は、近接性に依存することもあれば、近接性とは無関係であることもある。また、通信に見通し線が必要とされることもあれば、必要とされないこともある。通信モジュール1110は、検知モジュール1102からの検知データ、処理装置1104によって生成される処理結果、予め定められた制御データ、端末またはリモートコントローラからのユーザーコマンド等の内の1つ以上を送信または受信の少なくとも一方を実行できる。
システム1100の構成要素は、任意の適切な構成で配置できる。例えば、システム1100の構成要素の内の1つ以上は、可動物体、支持機構、搭載物、端末、検知システム、または上記の内の1つ以上と通信する追加の外部装置の上に位置することがある。さらに、図11は、単一の処理装置1104と単一の非一過性のコンピュータ可読媒体1106を示しているが、当業者はこれが制限的となることを目的としていないこと、及びシステム1100が複数の処理装置または非一過性のコンピュータ可読媒体の少なくとも一方を含むことがあることを理解するだろう。また、複数の処理装置または非一過性のコンピュータ可読媒体の少なくとも一方の内の1つ以上は、可動物体、支持機構、搭載物、端末、検知モジュール、上記の内の1つ以上と通信する追加の外部装置、またはその適切な組合せの上で等の、異なる場所に位置することがある。これにより、システム1100によって実行される処理機能またはメモリ機能の少なくとも一方の任意の適切な態様は、上述の場所の内の1つ以上で発生することがある。
本明細書に使用されるように、AまたはBの少なくとも一方は、AまたはBの内の1つ以上、並びにA及びB等のその組合せを包含する。
本発明に関わる機器、装置、システム、及びその構成部品のいずれかの特定の寸法は、本明細書における記載から当業者に明らかになるように、目的とする用途に応じて容易に変えることができる。さらに、本明細書において説明した実施形態は、例示を目的とするためだけであること、並びにそれを鑑みる多様な修正または変更を当業者に対して示唆することができ、本発明の意図及び範囲並びに添付の特許請求の範囲の範囲内に含まれることが理解される。本明細書に説明される実施形態の多数の異なる組合せが考えられ、このような組合せは本開示の一部と見なされる。さらに、本明細書の任意の一実施形態に関連して説明されるすべての特徴は、本明細書の他の実施形態において容易に適用できる。
本発明の好ましい実施形態が本明細書に図示され、説明されているが、このような実施形態は一例として示されているだけであることは当業者に明らかであろう。多数の変形、変更、及び置換がここで本発明から逸脱することなく当業者に思い浮かぶであろう。本明細書に説明される本発明の実施形態に対する多様な代替策が本発明を実施する上で利用され得ることが理解されるべきである。以下の特許請求の範囲は、本発明の範囲を定めること、並びにこれらの特許請求の範囲及びその同等物の範囲内の方法及び構造がカバーされることを目的としている。
本発明の好ましい実施形態が本明細書に図示され、説明されているが、このような実施形態は一例として示されているだけであることは当業者に明らかであろう。多数の変形、変更、及び置換がここで本発明から逸脱することなく当業者に思い浮かぶであろう。本明細書に説明される本発明の実施形態に対する多様な代替策が本発明を実施する上で利用され得ることが理解されるべきである。以下の特許請求の範囲は、本発明の範囲を定めること、並びにこれらの特許請求の範囲及びその同等物の範囲内の方法及び構造がカバーされることを目的としている。
[項目1]
可動物体によって運ばれる複数の機能モジュールにアドレスを指定する方法において、
(a)第1の通信インタフェースを介して制御モジュールから上記複数の機能モジュールの内の機能モジュールに起動信号を送信し、それによってアドレス指定のために上記機能モジュールを起動し、上記複数の機能モジュールは、それぞれ上記可動物体の構成部品を制御するステップと、
(b)上記第1の通信インタフェースとは異なる第2の通信インタフェースを介して上記制御モジュールから上記複数の機能モジュールの各機能モジュールにアドレスを含んだアドレス指定信号を送信し、それによってステップ(a)の上記起動された機能モジュールに上記アドレスを割り当てさせるステップと、
(c)機能モジュールごとにステップ(a)及びステップ(b)を繰り返し、それによって各機能モジュールにアドレスを割り当てるステップ、
を含む、方法。
[項目2]
上記可動物体は、無人航空機である、項目1に記載の方法。
[項目3]
上記複数の機能モジュールは、それぞれ上記可動物体の対応する推進装置に操作可能に接続された複数の電子速度制御(ESC)モジュールを備える、項目1に記載の方法。
[項目4]
上記可動物体は、4つのESCモジュール及び4つの対応する推進装置を備える、項目3に記載の方法。
[項目5]
上記対応する推進装置は、回転翼、及び上記回転翼の回転を駆動するモータを備える、項目3に記載の方法。
[項目6]
各ESCモジュールは、上記対応する推進装置を制御する制御信号を生成する、項目3に記載の方法。
[項目7]
上記制御信号は、パルス位置変調信号、チョッパー信号、入力ポート信号、または出力ポート信号の内の少なくとも1つを備える、項目6に記載の方法。
[項目8]
上記複数の機能モジュールは、それぞれ上記可動物体の対応するセンサに操作可能に接続された複数のセンサ制御モジュールを備える、項目1に記載の方法。
[項目9]
上記第1の通信インタフェースは、上記機能モジュールだけに上記制御モジュールを操作可能に接続する、項目1に記載の方法。
[項目10]
上記第1の通信インタフェースは、上記制御モジュールから上記機能モジュールへの片方向通信を可能にする片方向通信インタフェースである、項目1に記載の方法。
[項目11]
上記片方向通信は、パルス位置変調信号、パルス幅変調信号、またはアナログ電圧信号の内の少なくとも1つを備える、項目10に記載の方法。
[項目12]
上記第2の通信インタフェースは、上記制御モジュールと各機能モジュールとの間の双方向通信を可能にする双方向通信インタフェースである、項目1に記載の方法。
[項目13]
上記第2の通信インタフェースは、バスインタフェースである、項目12に記載の方法。
[項目14]
上記バスインタフェースは、485バス、I2Cバス、SPIバス、またはCANバスの内の少なくとも1つを備える、項目13に記載の方法。
[項目15]
上記アドレスは、上記選択された機能モジュールと関連付けられたメモリに上記アドレスを少なくとも記憶することによって上記起動された機能モジュールに割り当てられる、項目1に記載の方法。
[項目16]
上記メモリは、ランダムアクセスメモリ(RAM)である、項目15に記載の方法。
[項目17]
ステップ(a)から(c)は、上記可動物体の電源が入るたびに実行される、項目1に記載の方法。
[項目18]
(d)上記第2の通信インタフェースを介して各機能モジュールにクエリー信号を送信するステップであって、上記クエリー信号は上記複数の機能モジュールの内の1つの機能モジュールに割り当てられたアドレスを備える、クエリー信号を送信するステップと、
(e)上記アドレスを有する上記機能モジュールから応答信号を受信するステップ、
をさらに含む、項目1に記載の方法。
[項目19]
上記クエリー信号は、上記アドレスを有する上記機能モジュールの状態情報に対する要求を備え、上記応答信号は、上記機能モジュールの上記状態情報を備える、項目18に記載の方法。
[項目20]
上記機能モジュールは、アクチュエータに接続された電子速度制御(ESC)モジュールであり、上記状態情報は、上記アクチュエータの回転速度または上記ESCモジュールの電流値を備える、項目19に記載の方法。
[項目21]
(f)上記制御モジュールを使用し、上記状態情報に基づいて上記可動物体の制御方式を決定するステップをさらに含む、項目19に記載の方法。
[項目22]
(f)上記制御モジュールに操作可能に接続されたメモリに上記状態情報を記憶するステップをさらに含む、項目19に記載の方法。
[項目23]
ステップ(d)及び(e)が、上記可動物体の動作中、予め定められた時間間隔で繰り返される、項目19に記載の方法。
[項目24]
可動物体によって運ばれる複数の機能モジュールを制御する制御モジュールにおいて、
1台以上のプロセッサと、
上記1台以上のプロセッサによって実行可能な命令を含むメモリと、を具備し、
上記命令は、
上記制御モジュールに少なくとも、
(a)上記複数の機能モジュールが、それぞれ上記可動物体の構成部品を制御し、第1の通信インタフェースを介して上記複数の機能モジュールの内の1つの機能モジュールに起動信号を送信し、それによってアドレス指定のために上記機能モジュールを起動し、
(b)上記第1の通信インタフェースとは異なる第2の通信インタフェースを介して上記複数の機能モジュールの各機能モジュールにアドレスを含むアドレス指定信号を送信し、それによってステップ(a)の上記起動された機能モジュールに上記アドレスを割り当て、
(c)機能モジュールごとにステップ(a)及び(b)を繰り返し、それによって各機能モジュールにアドレスを割り当て、
ることを実行させるステップを有する、
ことを特徴とする、制御モジュール。
[項目25]
上記可動物体は、無人航空機である、
ことを特徴とする、項目24に記載の制御モジュール。
[項目26]
上記複数の機能モジュールは、それぞれ上記可動物体の対応する推進装置に操作可能に接続された複数の電子速度制御(ESC)モジュールを備える、
ことを特徴とする、項目24に記載の制御モジュール。
[項目27]
上記可動物体は、4つのESCモジュール及び4つの対応する推進装置を備える、
ことを特徴とする、項目26に記載の制御モジュール。
[項目28]
上記対応する推進装置は、回転翼、及び上記回転翼の回転を駆動するモータを備える、
ことを特徴とする、項目26に記載の制御モジュール。
[項目29]
各ESCモジュールは、上記対応する推進装置を制御する制御信号を生成する、
ことを特徴とする、項目26に記載の制御モジュール。
[項目30]
上記制御信号は、パルス位置変調信号、チョッパー信号、入力ポート信号、または出力ポート信号の内の少なくとも1つを備える、
ことを特徴とする、項目29に記載の制御モジュール。
[項目31]
上記複数の機能モジュールは、それぞれ上記可動物体の対応するセンサに操作可能に接続された複数のセンサ制御モジュールを備える、
ことを特徴とする、項目24に記載の制御モジュール。
[項目32]
各第1の通信インタフェースは、上記対応する機能モジュールだけに上記制御モジュールを操作可能に接続する、
ことを特徴とする、項目24に記載の制御モジュール。
[項目33]
各第1の通信インタフェースは、上記制御モジュールから上記対応する機能モジュールへの片方向通信を可能にする片方向通信インタフェースである、
ことを特徴とする、項目24に記載の制御モジュール。
[項目34]
上記片方向通信は、パルス位置変調信号、パルス幅変調信号、またはアナログ電圧信号の内の少なくとも1つを備える、
ことを特徴とする、項目33に記載の制御モジュール。
[項目35]
上記第2の通信インタフェースは、上記制御モジュールと各機能モジュールとの間の双方向通信を可能にする双方向通信インタフェースである、
ことを特徴とする、項目24に記載の制御モジュール。
[項目36]
上記第2の通信インタフェースは、バスインタフェースである、
ことを特徴とする、項目35に記載の制御モジュール。
[項目37]
上記バスインタフェースは、485バス、I2Cバス、SPIバス、またはCANバスの内の少なくとも1つを備える、
ことを特徴とする、項目36に記載の制御モジュール。
[項目38]
上記アドレスは、上記選択された機能モジュールと関連付けられたメモリに上記アドレスを少なくとも記憶することによって上記起動された機能モジュールに割り当てられる、
ことを特徴とする、項目24に記載の制御モジュール。
[項目39]
上記メモリは、ランダムアクセスメモリ(RAM)である、
ことを特徴とする、項目38に記載の制御モジュール。
[項目40]
ステップ(a)から(c)が、上記可動物体の電源が入るたびに実行される、
ことを特徴とする、項目24に記載の制御モジュール。
[項目41]
上記命令は、上記制御モジュールにさらに、
(d)上記第2の通信インタフェースを介して各機能モジュールに、上記複数の機能モジュールの内の機能モジュールに割り当てられたアドレスを備えるクエリー信号を送信し、
(e)上記アドレスを有する上記機能モジュールから応答信号を受信する、
ことを実行させるステップを有する、
ことを特徴とする、項目24に記載の制御モジュール。
[項目42]
上記クエリー信号は、上記アドレスを有する上記機能モジュールの状態情報に対する要求を備え、上記応答信号は、上記機能モジュールの上記状態情報を備える、
ことを特徴とする、項目41に記載の制御モジュール。
[項目43]
上記機能モジュールは、アクチュエータに接続された電子速度制御(ESC)モジュールであり、上記状態情報は上記アクチュエータの回転速度または上記ESCモジュールの電流値を備える、
ことを特徴とする、項目42に記載の制御モジュール。
[項目44]
上記命令は、上記制御モジュールにさらに(f)上記状態情報に基づいて上記可動物体の制御方式を決定する、ことを実行させるステップを有する、
ことを特徴とする、項目42に記載の制御モジュール。
[項目45]
上記命令は、上記制御モジュールにさらに(f)上記制御モジュールに操作可能に接続されたメモリに上記状態情報を記憶する、ことを実行させるステップを有する、
ことを特徴とする、項目42に記載の制御モジュール。
[項目46]
ステップ(d)及び(e)が、上記可動物体の動作中、予め定められた時間間隔で繰り返される、
ことを特徴とする、項目42に記載の制御モジュール。
[項目47]
項目24に記載の上記制御モジュールを備える、
ことを特徴とする、可動物体。
[項目48]
可動物体によって運ばれる複数の機能モジュールにアドレスを割り当てるシステムにおいて、
上記システムは、
それぞれ上記可動物体の構成部品を制御する複数の機能モジュールと、
上記複数の機能モジュールに信号を送信する制御モジュールと、
それぞれ上記複数の機能モジュールの対応する機能モジュールに上記制御モジュールを操作可能に接続する複数の第1の通信インタフェースと、
上記複数の機能モジュールの各機能モジュールに上記制御モジュールを操作可能に接続する第2の通信インタフェースと、
を備え、
上記制御モジュールは、
(a)上記複数の第1の通信インタフェースの対応する第1の通信インタフェースを介して上記複数の機能モジュールの内の1つの機能モジュールに起動信号を送信し、それによってアドレス指定のために上記機能モジュールを起動するステップ、
(b)上記第2の通信インタフェースを介して上記複数の機能モジュールの各機能モジュールにアドレスを含んだアドレス指定信号を送信し、それによってステップ(a)の上記起動された機能モジュールに上記アドレスを割り当てるステップ、及び
(c)機能モジュールごとにステップ(a)及びステップ(b)を繰り返し、それによって各機能モジュールにアドレスを割り当てるステップ、
を実行する、
ことを特徴とする、システム。
[項目49]
可動物体によって運ばれる複数の機能モジュールにアドレスを割り当てる方法において、
(a)上記複数の機能モジュールの各機能モジュールで、アドレスを含み、共有通信インタフェースを介して制御モジュールから送信されるアドレス指定信号を受信するステップであって、上記複数の機能モジュールが、それぞれ上記可動物体の構成部品を制御する、アドレス指定信号を受信するステップと、
(b)機能モジュールごとに、上記機能モジュールがそれぞれの専用通信インタフェースを介して上記制御モジュールから送信される起動信号を以前に受信したかどうかを評価するステップと、
(c)ステップ(b)の上記評価に従って上記機能モジュールが上記起動信号を以前に受信した場合に、上記機能モジュールに上記アドレスを割り当てるステップ、
を含む方法。
[項目50]
上記可動物体は、無人航空機である、項目49に記載の方法。
[項目51]
上記複数の機能モジュールは、それぞれ上記可動物体の対応する推進装置に操作可能に接続された複数の電子速度制御(ESC)モジュールを備える、項目49に記載の方法。
[項目52]
上記可動物体は、4つのESCモジュール及び4つの対応する推進装置を備える、項目51に記載の方法。
[項目53]
上記対応する推進装置は、回転翼、及び上記回転翼の回転を駆動するモータを備える、項目51に記載の方法。
[項目54]
各ESCモジュールは、上記対応する推進装置を制御する制御信号を生成する、項目51に記載の方法。
[項目55]
上記制御信号は、パルス位置変調信号、チョッパー信号、入力ポート信号、または出力ポート信号の内の少なくとも1つを備える、項目54に記載の方法。
[項目56]
上記複数の機能モジュールは、それぞれ上記可動物体の対応するセンサに操作可能に接続された複数のセンサ制御モジュールを備える、項目49に記載の方法。
[項目57]
上記専用通信インタフェースは、上記機能モジュールだけに上記制御モジュールを操作可能に接続する、項目49に記載の方法。
[項目58]
上記専用通信インタフェースは、上記制御モジュールから上記機能モジュールへの片方向通信を可能にする片方向通信インタフェースである、項目49に記載の方法。
[項目59]
上記片方向通信は、パルス位置変調信号、パルス幅変調信号、またはアナログ電圧信号の内の少なくとも1つを備える、項目58に記載の方法。
[項目60]
上記共有通信インタフェースは、上記制御モジュールと各機能モジュールとの間の双方向通信を可能にする双方向通信インタフェースである、項目49に記載の方法。
[項目61]
上記共有通信インタフェースは、バスインタフェースである、項目60に記載の方法。
[項目62]
上記バスインタフェースは、485バス、I2Cバス、SPIバス、またはCANバスの内の少なくとも1つを備える、項目62に記載の方法。
[項目63]
ステップ(c)は、上記選択された機能モジュールと関連付けられたメモリに上記アドレスを記憶することを含む、項目49に記載の方法。
[項目64]
上記メモリは、ランダムアクセスメモリ(RAM)である、項目63に記載の方法。
[項目65]
(d)上記アドレスがステップ(c)で上記機能モジュールに割り当てられた場合、上記共有通信インタフェースを介してステップ(c)の上記機能モジュールから上記制御モジュールに確認信号を送信するステップ、
をさらに含む、項目49に記載の方法。
[項目66]
(d)各機能モジュールで、上記共有通信インタフェースを介して上記制御モジュールからアドレスを備えるクエリー信号を受信するステップと、
(e)機能モジュールごとに、上記機能モジュールがステップ(d)の上記アドレスを割り当てられたかどうかを評価するステップと、
(f)ステップ(e)の上記評価に従って、上記機能モジュールが上記アドレスを割り当てられた場合に上記共有通信インタフェースを介して上記制御モジュールに応答信号を送信するステップ、
をさらに含む、項目49に記載の方法。
[項目67]
上記クエリー信号は、上記アドレスを有する上記機能モジュールの状態情報に対する要求を備え、上記応答信号は、上記機能モジュールによって生成された上記状態情報を備える、項目66に記載の方法。
[項目68]
上記機能モジュールは、アクチュエータに接続された電子速度制御(ESC)モジュールであり、上記状態情報は、上記アクチュエータの回転速度または上記ESCモジュールの電流値を備える、項目67に記載の方法。
[項目69]
ステップ(d)〜(f)が、上記可動物体の動作中、予め定められた時間間隔で繰り返される、項目67に記載の方法。
[項目70]
可動物体の構成部品を制御する機能モジュールにおいて、
1台以上のプロセッサと、
上記1台以上のプロセッサによって実行可能な命令を備えるメモリ、
を備え、
上記命令は、
上記機能モジュールに少なくとも、
(a)アドレスを含み、共有通信インタフェースを介して制御モジュールから送信されるアドレス指定信号を受信するステップ、
(b)上記機能モジュールが、専用通信インタフェースを介して上記制御モジュールから送信された起動信号を以前に受信したことがあるかどうかを評価するステップ、
(c)ステップ(b)の上記評価に従って上記機能モジュールが上記起動信号を以前に受信した場合に、上記機能モジュールに上記アドレスを割り当てるステップ、
を実行させる、
ことを特徴とする、機能モジュール。
[項目71]
上記可動物体は、無人航空機である、
ことを特徴とする、項目70に記載の機能モジュール。
[項目72]
上記機能モジュールは、上記可動物体の対応する推進装置に操作可能に接続された電子速度制御(ESC)モジュールを備える、
ことを特徴とする、項目70に記載の機能モジュール。
[項目73]
上記対応する推進装置は、回転翼、及び上記回転翼の回転を駆動するモータを備える、
ことを特徴とする、項目72に記載の機能モジュール。
[項目74]
上記ESCモジュールは、対応する推進装置を制御する制御信号を生成する、
ことを特徴とする、項目72に記載の機能モジュール。
[項目75]
上記制御信号は、パルス位置変調信号、チョッパー信号、入力ポート信号、または出力ポート信号の内の少なくとも1つを備える、
ことを特徴とする、項目74に記載の機能モジュール。
[項目76]
上記機能モジュールは、上記可動物体の対応するセンサに操作可能に接続されたセンサ制御モジュールを備える、
ことを特徴とする、項目70に記載の機能モジュール。
[項目77]
上記専用通信インタフェースは、上記機能モジュールだけに上記制御モジュールを操作可能に接続する、
ことを特徴とする、項目70に記載の機能モジュール。
[項目78]
上記専用通信インタフェースは、上記制御モジュールから上記機能モジュールへの片方向通信を可能にする片方向通信インタフェースである、
ことを特徴とする、項目70に記載の機能モジュール。
[項目79]
上記片方向通信は、パルス位置変調信号、パルス幅変調信号、またはアナログ電圧信号の内の少なくとも1つを備える、
ことを特徴とする、項目78に記載の機能モジュール。
[項目80]
上記共有通信インタフェースは、上記制御モジュールと、上記機能モジュールと、1つ以上の追加の機能モジュールとの間の双方向通信を可能にする双方向通信インタフェースである、
ことを特徴とする、項目70に記載の制御モジュール。
[項目81]
上記共有通信インタフェースは、バスインタフェースである、
ことを特徴とする、項目81に記載の機能モジュール。
[項目82]
上記バスインタフェースは、485バス、I2Cバス、SPIバス、またはCANバスの内の少なくとも1つを備える、項目82に記載の上記機能モジュール。
[項目83]
ステップ(c)は、上記機能モジュールと関連付けられたメモリに上記アドレスを記憶することを含む、
ことを特徴とする、項目70に記載の機能モジュール。
[項目84]
上記メモリは、ランダムアクセスメモリ(RAM)である、
ことを特徴とする、項目83に記載の機能モジュール。
[項目85]
上記命令は、上記機能モジュールにさらに
(d)上記アドレスがステップ(c)で上記機能モジュールに割り当てられた場合、上記共有通信インタフェースを介して上記制御モジュールに確認信号を送信するステップ、
を実行させる、
ことを特徴とする、項目70に記載の機能モジュール。
[項目86]
上記命令は、上記機能モジュールにさらに
(d)上記共有通信インタフェースを介して上記制御モジュールから、アドレスを備えるクエリー信号を受信するステップ、
(e)上記機能モジュールがステップ(d)の上記アドレスを割り当てられたかどうかを評価するステップ、
(f)ステップ(e)の上記評価に従って上記機能モジュールが上記アドレスを割り当てられた場合に上記共有通信インタフェースを介して上記制御モジュールに応答信号を送信するステップ、
を実行させる、
ことを特徴とする、項目70に記載の機能モジュール。
[項目87]
上記クエリー信号は、上記機能モジュールの状態情報に対する要求を備え、上記応答信号は、上記機能モジュールによって生成された上記状態情報を備える、
ことを特徴とする、項目86に記載の機能モジュール。
[項目88]
上記機能モジュールは、アクチュエータに接続された電子速度制御(ESC)モジュールであり、上記状態情報は、上記アクチュエータの回転速度または上記ESCモジュールの電流値を備える、
ことを特徴とする、項目87に記載の機能モジュール。
[項目89]
ステップ(d)〜(f)は、上記可動物体の動作中、予め定められた時間間隔で繰り返される、
ことを特徴とする、項目87に記載の機能モジュール。
[項目90]
項目70に記載の上記機能モジュールを備える、
ことを特徴とする、可動物体。
[項目91]
可動物体の複数の機能モジュールにアドレスを割り当てるシステムにおいて、
それぞれ上記可動物体の構成部品を制御する複数の機能モジュールと、
上記複数の機能モジュールに信号を送信する制御モジュールと、
上記複数の機能モジュールの各機能モジュールに上記制御モジュールを操作可能に接続する共有通信インタフェースと、
それぞれ上記制御モジュールを上記複数の機能モジュールの対応する機能モジュールに操作可能に接続する複数の専用通信インタフェースと、
を備え、
上記複数の機能モジュールの各機能モジュールは、
(a)アドレスを備え、上記共有通信インタフェースを介して上記制御モジュールから送信されるアドレス指定信号を受信するステップ、
(b)上記機能モジュールが、上記複数の専用通信インタフェースのそれぞれの専用インタフェースを介して上記制御モジュールから送信された起動信号を以前に受信したかどうかを評価するステップ、及び
(c)ステップ(b)の上記評価に従って上記機能モジュールが上記起動信号を以前に受信した場合に上記機能モジュールに上記アドレスを割り当てるステップ、
を実行する、
ことを特徴とする、システム。
[項目92]
多重回転翼無人航空機(UAV)の複数の推進装置を制御する複数の電子速度制御(ESC)モジュールにおいて、
上記ESCモジュールのそれぞれは、
制御モジュールから上記複数の推進装置の対応する推進装置の起動を制御する制御信号を受信する第1の通信インタフェースであって、片方向通信インタフェースである上記第1の通信インタフェースと、
制御モジュールからコマンド信号を受信し、上記制御モジュールに応答信号を送信する第2の通信インタフェースであって、双方向通信インタフェースである上記第2の通信インタフェースと、
上記対応する推進装置に起動信号を送信する第3の通信インタフェースと、
1台以上のプロセッサと、
上記ESCモジュールに少なくとも
上記対応する推進装置の起動を制御する上記制御信号に基づいて上記起動信号を生成させ、
上記制御モジュールからの上記コマンド信号に基づいて上記応答信号を生成させるために上記1台以上のプロセッサによって実行可能な命令を備えるメモリと、
を備える、
ことを特徴とする、複数のESCモジュール。
[項目93]
上記UAVは、4つのESCモジュール及び4つの推進装置を備える、
ことを特徴とする、項目92に記載の複数のESCモジュール。
[項目94]
上記複数の推進装置の各推進装置は、回転翼、及び上記回転翼の回転を駆動するモータを備える、
ことを特徴とする、項目92に記載の複数のESCモジュール。
[項目95]
上記起動信号は、パルス位置変調信号、チョッパー信号、入力ポート信号、または出力ポート信号の内の少なくとも1つを備える、
ことを特徴とする、項目92に記載の複数のESCモジュール。
[項目96]
上記第1の通信インタフェースは、上記制御モジュールだけに上記ESCモジュールを操作可能に接続する、
ことを特徴とする、項目92に記載の複数のESCモジュール。
[項目97]
上記制御信号は、パルス位置変調信号、パルス幅変調信号、またはアナログ電圧信号の内の少なくとも1つを備える、
ことを特徴とする、項目92に記載の複数のESCモジュール。
[項目98]
上記第2の通信インタフェースは、バスインタフェースである、
ことを特徴とする、項目92に記載の複数のESCモジュール。
[項目99]
上記バスインタフェースは、485バス、I2Cバス、SPIバス、またはCANバスの内の少なくとも1つを備える、
ことを特徴とする、項目98に記載の複数のESCモジュール。
[項目100]
上記コマンド信号は、上記ESCモジュールの状態情報に対する少なくとも1つの要求を備え、上記応答信号は、上記状態情報を備える、
ことを特徴とする、項目92に記載の複数のESCモジュール。
[項目101]
上記状態情報は、上記ESCモジュールの操作ステータスに関係する情報を備える、
ことを特徴とする、項目100に記載の複数のESCモジュール。
[項目102]
上記状態情報は、上記ESCモジュールの障害情報を備える、
ことを特徴とする、項目100に記載の複数のESCモジュール。
[項目103]
各ESCモジュールは、上記ESCモジュールと関連付けられたアドレスを記憶するメモリをさらに備える、
ことを特徴とする、項目92に記載の複数のESCモジュール。
[項目104]
上記アドレスは、動的アドレスである、
ことを特徴とする、項目103に記載の複数のESCモジュール。
[項目105]
上記アドレスは、静的アドレスである、
ことを特徴とする、項目103に記載の複数のESCモジュール。

Claims (105)

  1. 可動物体によって運ばれる複数の機能モジュールにアドレスを指定する方法において、
    (a)第1の通信インタフェースを介して制御モジュールから前記複数の機能モジュールの内の機能モジュールに起動信号を送信し、それによってアドレス指定のために前記機能モジュールを起動し、前記複数の機能モジュールは、それぞれ前記可動物体の構成部品を制御するステップと、
    (b)前記第1の通信インタフェースとは異なる第2の通信インタフェースを介して前記制御モジュールから前記複数の機能モジュールの各機能モジュールにアドレスを含んだアドレス指定信号を送信し、それによってステップ(a)の前記起動された機能モジュールに前記アドレスを割り当てさせるステップと、
    (c)機能モジュールごとにステップ(a)及びステップ(b)を繰り返し、それによって各機能モジュールにアドレスを割り当てるステップ、
    を含む、方法。
  2. 前記可動物体は、無人航空機である、請求項1に記載の方法。
  3. 前記複数の機能モジュールは、それぞれ前記可動物体の対応する推進装置に操作可能に接続された複数の電子速度制御(ESC)モジュールを備える、請求項1に記載の方法。
  4. 前記可動物体は、4つのESCモジュール及び4つの対応する推進装置を備える、請求項3に記載の方法。
  5. 前記対応する推進装置は、回転翼、及び前記回転翼の回転を駆動するモータを備える、請求項3に記載の方法。
  6. 各ESCモジュールは、前記対応する推進装置を制御する制御信号を生成する、請求項3に記載の方法。
  7. 前記制御信号は、パルス位置変調信号、チョッパー信号、入力ポート信号、または出力ポート信号の内の少なくとも1つを備える、請求項6に記載の方法。
  8. 前記複数の機能モジュールは、それぞれ前記可動物体の対応するセンサに操作可能に接続された複数のセンサ制御モジュールを備える、請求項1に記載の方法。
  9. 前記第1の通信インタフェースは、前記機能モジュールだけに前記制御モジュールを操作可能に接続する、請求項1に記載の方法。
  10. 前記第1の通信インタフェースは、前記制御モジュールから前記機能モジュールへの片方向通信を可能にする片方向通信インタフェースである、請求項1に記載の方法。
  11. 前記片方向通信は、パルス位置変調信号、パルス幅変調信号、またはアナログ電圧信号の内の少なくとも1つを備える、請求項10に記載の方法。
  12. 前記第2の通信インタフェースは、前記制御モジュールと各機能モジュールとの間の双方向通信を可能にする双方向通信インタフェースである、請求項1に記載の方法。
  13. 前記第2の通信インタフェースは、バスインタフェースである、請求項12に記載の方法。
  14. 前記バスインタフェースは、485バス、I2Cバス、SPIバス、またはCANバスの内の少なくとも1つを備える、請求項13に記載の方法。
  15. 前記アドレスは、前記選択された機能モジュールと関連付けられたメモリに前記アドレスを少なくとも記憶することによって前記起動された機能モジュールに割り当てられる、請求項1に記載の方法。
  16. 前記メモリは、ランダムアクセスメモリ(RAM)である、請求項15に記載の方法。
  17. ステップ(a)から(c)は、前記可動物体の電源が入るたびに実行される、請求項1に記載の方法。
  18. (d)前記第2の通信インタフェースを介して各機能モジュールにクエリー信号を送信するステップであって、前記クエリー信号は前記複数の機能モジュールの内の1つの機能モジュールに割り当てられたアドレスを備える、クエリー信号を送信するステップと、
    (e)前記アドレスを有する前記機能モジュールから応答信号を受信するステップ、
    をさらに含む、請求項1に記載の方法。
  19. 前記クエリー信号は、前記アドレスを有する前記機能モジュールの状態情報に対する要求を備え、前記応答信号は、前記機能モジュールの前記状態情報を備える、請求項18に記載の方法。
  20. 前記機能モジュールは、アクチュエータに接続された電子速度制御(ESC)モジュールであり、前記状態情報は、前記アクチュエータの回転速度または前記ESCモジュールの電流値を備える、請求項19に記載の方法。
  21. (f)前記制御モジュールを使用し、前記状態情報に基づいて前記可動物体の制御方式を決定するステップをさらに含む、請求項19に記載の方法。
  22. (f)前記制御モジュールに操作可能に接続されたメモリに前記状態情報を記憶するステップをさらに含む、請求項19に記載の方法。
  23. ステップ(d)及び(e)が、前記可動物体の動作中、予め定められた時間間隔で繰り返される、請求項19に記載の方法。
  24. 可動物体によって運ばれる複数の機能モジュールを制御する制御モジュールにおいて、
    1台以上のプロセッサと、
    前記1台以上のプロセッサによって実行可能な命令を含むメモリと、を具備し、
    前記命令は、
    前記制御モジュールに少なくとも、
    (a)前記複数の機能モジュールが、それぞれ前記可動物体の構成部品を制御し、第1の通信インタフェースを介して前記複数の機能モジュールの内の1つの機能モジュールに起動信号を送信し、それによってアドレス指定のために前記機能モジュールを起動し、
    (b)前記第1の通信インタフェースとは異なる第2の通信インタフェースを介して前記複数の機能モジュールの各機能モジュールにアドレスを含むアドレス指定信号を送信し、それによってステップ(a)の前記起動された機能モジュールに前記アドレスを割り当て、
    (c)機能モジュールごとにステップ(a)及び(b)を繰り返し、それによって各機能モジュールにアドレスを割り当て、
    ることを実行させるステップを有する、
    ことを特徴とする、制御モジュール。
  25. 前記可動物体は、無人航空機である、
    ことを特徴とする、請求項24に記載の制御モジュール。
  26. 前記複数の機能モジュールは、それぞれ前記可動物体の対応する推進装置に操作可能に接続された複数の電子速度制御(ESC)モジュールを備える、
    ことを特徴とする、請求項24に記載の制御モジュール。
  27. 前記可動物体は、4つのESCモジュール及び4つの対応する推進装置を備える、
    ことを特徴とする、請求項26に記載の制御モジュール。
  28. 前記対応する推進装置は、回転翼、及び前記回転翼の回転を駆動するモータを備える、
    ことを特徴とする、請求項26に記載の制御モジュール。
  29. 各ESCモジュールは、前記対応する推進装置を制御する制御信号を生成する、
    ことを特徴とする、請求項26に記載の制御モジュール。
  30. 前記制御信号は、パルス位置変調信号、チョッパー信号、入力ポート信号、または出力ポート信号の内の少なくとも1つを備える、
    ことを特徴とする、請求項29に記載の制御モジュール。
  31. 前記複数の機能モジュールは、それぞれ前記可動物体の対応するセンサに操作可能に接続された複数のセンサ制御モジュールを備える、
    ことを特徴とする、請求項24に記載の制御モジュール。
  32. 各第1の通信インタフェースは、前記対応する機能モジュールだけに前記制御モジュールを操作可能に接続する、
    ことを特徴とする、請求項24に記載の制御モジュール。
  33. 各第1の通信インタフェースは、前記制御モジュールから前記対応する機能モジュールへの片方向通信を可能にする片方向通信インタフェースである、
    ことを特徴とする、請求項24に記載の制御モジュール。
  34. 前記片方向通信は、パルス位置変調信号、パルス幅変調信号、またはアナログ電圧信号の内の少なくとも1つを備える、
    ことを特徴とする、請求項33に記載の制御モジュール。
  35. 前記第2の通信インタフェースは、前記制御モジュールと各機能モジュールとの間の双方向通信を可能にする双方向通信インタフェースである、
    ことを特徴とする、請求項24に記載の制御モジュール。
  36. 前記第2の通信インタフェースは、バスインタフェースである、
    ことを特徴とする、請求項35に記載の制御モジュール。
  37. 前記バスインタフェースは、485バス、I2Cバス、SPIバス、またはCANバスの内の少なくとも1つを備える、
    ことを特徴とする、請求項36に記載の制御モジュール。
  38. 前記アドレスは、前記選択された機能モジュールと関連付けられたメモリに前記アドレスを少なくとも記憶することによって前記起動された機能モジュールに割り当てられる、
    ことを特徴とする、請求項24に記載の制御モジュール。
  39. 前記メモリは、ランダムアクセスメモリ(RAM)である、
    ことを特徴とする、請求項38に記載の制御モジュール。
  40. ステップ(a)から(c)が、前記可動物体の電源が入るたびに実行される、
    ことを特徴とする、請求項24に記載の制御モジュール。
  41. 前記命令は、前記制御モジュールにさらに、
    (d)前記第2の通信インタフェースを介して各機能モジュールに、前記複数の機能モジュールの内の機能モジュールに割り当てられたアドレスを備えるクエリー信号を送信し、
    (e)前記アドレスを有する前記機能モジュールから応答信号を受信する、
    ことを実行させるステップを有する、
    ことを特徴とする、請求項24に記載の制御モジュール。
  42. 前記クエリー信号は、前記アドレスを有する前記機能モジュールの状態情報に対する要求を備え、前記応答信号は、前記機能モジュールの前記状態情報を備える、
    ことを特徴とする、請求項41に記載の制御モジュール。
  43. 前記機能モジュールは、アクチュエータに接続された電子速度制御(ESC)モジュールであり、前記状態情報は前記アクチュエータの回転速度または前記ESCモジュールの電流値を備える、
    ことを特徴とする、請求項42に記載の制御モジュール。
  44. 前記命令は、前記制御モジュールにさらに(f)前記状態情報に基づいて前記可動物体の制御方式を決定する、ことを実行させるステップを有する、
    ことを特徴とする、請求項42に記載の制御モジュール。
  45. 前記命令は、前記制御モジュールにさらに(f)前記制御モジュールに操作可能に接続されたメモリに前記状態情報を記憶する、ことを実行させるステップを有する、
    ことを特徴とする、請求項42に記載の制御モジュール。
  46. ステップ(d)及び(e)が、前記可動物体の動作中、予め定められた時間間隔で繰り返される、
    ことを特徴とする、請求項42に記載の制御モジュール。
  47. 請求項24に記載の前記制御モジュールを備える、
    ことを特徴とする、可動物体。
  48. 可動物体によって運ばれる複数の機能モジュールにアドレスを割り当てるシステムにおいて、
    前記システムは、
    それぞれ前記可動物体の構成部品を制御する複数の機能モジュールと、
    前記複数の機能モジュールに信号を送信する制御モジュールと、
    それぞれ前記複数の機能モジュールの対応する機能モジュールに前記制御モジュールを操作可能に接続する複数の第1の通信インタフェースと、
    前記複数の機能モジュールの各機能モジュールに前記制御モジュールを操作可能に接続する第2の通信インタフェースと、
    を備え、
    前記制御モジュールは、
    (a)前記複数の第1の通信インタフェースの対応する第1の通信インタフェースを介して前記複数の機能モジュールの内の1つの機能モジュールに起動信号を送信し、それによってアドレス指定のために前記機能モジュールを起動するステップ、
    (b)前記第2の通信インタフェースを介して前記複数の機能モジュールの各機能モジュールにアドレスを含んだアドレス指定信号を送信し、それによってステップ(a)の前記起動された機能モジュールに前記アドレスを割り当てるステップ、及び
    (c)機能モジュールごとにステップ(a)及びステップ(b)を繰り返し、それによって各機能モジュールにアドレスを割り当てるステップ、
    を実行する、
    ことを特徴とする、システム。
  49. 可動物体によって運ばれる複数の機能モジュールにアドレスを割り当てる方法において、
    (a)前記複数の機能モジュールの各機能モジュールで、アドレスを含み、共有通信インタフェースを介して制御モジュールから送信されるアドレス指定信号を受信するステップであって、前記複数の機能モジュールが、それぞれ前記可動物体の構成部品を制御する、アドレス指定信号を受信するステップと、
    (b)機能モジュールごとに、前記機能モジュールがそれぞれの専用通信インタフェースを介して前記制御モジュールから送信される起動信号を以前に受信したかどうかを評価するステップと、
    (c)ステップ(b)の前記評価に従って前記機能モジュールが前記起動信号を以前に受信した場合に、前記機能モジュールに前記アドレスを割り当てるステップ、
    を含む方法。
  50. 前記可動物体は、無人航空機である、請求項49に記載の方法。
  51. 前記複数の機能モジュールは、それぞれ前記可動物体の対応する推進装置に操作可能に接続された複数の電子速度制御(ESC)モジュールを備える、請求項49に記載の方法。
  52. 前記可動物体は、4つのESCモジュール及び4つの対応する推進装置を備える、請求項51に記載の方法。
  53. 前記対応する推進装置は、回転翼、及び前記回転翼の回転を駆動するモータを備える、請求項51に記載の方法。
  54. 各ESCモジュールは、前記対応する推進装置を制御する制御信号を生成する、請求項51に記載の方法。
  55. 前記制御信号は、パルス位置変調信号、チョッパー信号、入力ポート信号、または出力ポート信号の内の少なくとも1つを備える、請求項54に記載の方法。
  56. 前記複数の機能モジュールは、それぞれ前記可動物体の対応するセンサに操作可能に接続された複数のセンサ制御モジュールを備える、請求項49に記載の方法。
  57. 前記専用通信インタフェースは、前記機能モジュールだけに前記制御モジュールを操作可能に接続する、請求項49に記載の方法。
  58. 前記専用通信インタフェースは、前記制御モジュールから前記機能モジュールへの片方向通信を可能にする片方向通信インタフェースである、請求項49に記載の方法。
  59. 前記片方向通信は、パルス位置変調信号、パルス幅変調信号、またはアナログ電圧信号の内の少なくとも1つを備える、請求項58に記載の方法。
  60. 前記共有通信インタフェースは、前記制御モジュールと各機能モジュールとの間の双方向通信を可能にする双方向通信インタフェースである、請求項49に記載の方法。
  61. 前記共有通信インタフェースは、バスインタフェースである、請求項60に記載の方法。
  62. 前記バスインタフェースは、485バス、I2Cバス、SPIバス、またはCANバスの内の少なくとも1つを備える、請求項62に記載の方法。
  63. ステップ(c)は、前記選択された機能モジュールと関連付けられたメモリに前記アドレスを記憶することを含む、請求項49に記載の方法。
  64. 前記メモリは、ランダムアクセスメモリ(RAM)である、請求項63に記載の方法。
  65. (d)前記アドレスがステップ(c)で前記機能モジュールに割り当てられた場合、前記共有通信インタフェースを介してステップ(c)の前記機能モジュールから前記制御モジュールに確認信号を送信するステップ、
    をさらに含む、請求項49に記載の方法。
  66. (d)各機能モジュールで、前記共有通信インタフェースを介して前記制御モジュールからアドレスを備えるクエリー信号を受信するステップと、
    (e)機能モジュールごとに、前記機能モジュールがステップ(d)の前記アドレスを割り当てられたかどうかを評価するステップと、
    (f)ステップ(e)の前記評価に従って、前記機能モジュールが前記アドレスを割り当てられた場合に前記共有通信インタフェースを介して前記制御モジュールに応答信号を送信するステップ、
    をさらに含む、請求項49に記載の方法。
  67. 前記クエリー信号は、前記アドレスを有する前記機能モジュールの状態情報に対する要求を備え、前記応答信号は、前記機能モジュールによって生成された前記状態情報を備える、請求項66に記載の方法。
  68. 前記機能モジュールは、アクチュエータに接続された電子速度制御(ESC)モジュールであり、前記状態情報は、前記アクチュエータの回転速度または前記ESCモジュールの電流値を備える、請求項67に記載の方法。
  69. ステップ(d)〜(f)が、前記可動物体の動作中、予め定められた時間間隔で繰り返される、請求項67に記載の方法。
  70. 可動物体の構成部品を制御する機能モジュールにおいて、
    1台以上のプロセッサと、
    前記1台以上のプロセッサによって実行可能な命令を備えるメモリ、
    を備え、
    前記命令は、
    前記機能モジュールに少なくとも、
    (a)アドレスを含み、共有通信インタフェースを介して制御モジュールから送信されるアドレス指定信号を受信するステップ、
    (b)前記機能モジュールが、専用通信インタフェースを介して前記制御モジュールから送信された起動信号を以前に受信したことがあるかどうかを評価するステップ、
    (c)ステップ(b)の前記評価に従って前記機能モジュールが前記起動信号を以前に受信した場合に、前記機能モジュールに前記アドレスを割り当てるステップ、
    を実行させる、
    ことを特徴とする、機能モジュール。
  71. 前記可動物体は、無人航空機である、
    ことを特徴とする、請求項70に記載の機能モジュール。
  72. 前記機能モジュールは、前記可動物体の対応する推進装置に操作可能に接続された電子速度制御(ESC)モジュールを備える、
    ことを特徴とする、請求項70に記載の機能モジュール。
  73. 前記対応する推進装置は、回転翼、及び前記回転翼の回転を駆動するモータを備える、
    ことを特徴とする、請求項72に記載の機能モジュール。
  74. 前記ESCモジュールは、対応する推進装置を制御する制御信号を生成する、
    ことを特徴とする、請求項72に記載の機能モジュール。
  75. 前記制御信号は、パルス位置変調信号、チョッパー信号、入力ポート信号、または出力ポート信号の内の少なくとも1つを備える、
    ことを特徴とする、請求項74に記載の機能モジュール。
  76. 前記機能モジュールは、前記可動物体の対応するセンサに操作可能に接続されたセンサ制御モジュールを備える、
    ことを特徴とする、請求項70に記載の機能モジュール。
  77. 前記専用通信インタフェースは、前記機能モジュールだけに前記制御モジュールを操作可能に接続する、
    ことを特徴とする、請求項70に記載の機能モジュール。
  78. 前記専用通信インタフェースは、前記制御モジュールから前記機能モジュールへの片方向通信を可能にする片方向通信インタフェースである、
    ことを特徴とする、請求項70に記載の機能モジュール。
  79. 前記片方向通信は、パルス位置変調信号、パルス幅変調信号、またはアナログ電圧信号の内の少なくとも1つを備える、
    ことを特徴とする、請求項78に記載の機能モジュール。
  80. 前記共有通信インタフェースは、前記制御モジュールと、前記機能モジュールと、1つ以上の追加の機能モジュールとの間の双方向通信を可能にする双方向通信インタフェースである、
    ことを特徴とする、請求項70に記載の制御モジュール。
  81. 前記共有通信インタフェースは、バスインタフェースである、
    ことを特徴とする、請求項81に記載の機能モジュール。
  82. 前記バスインタフェースは、485バス、I2Cバス、SPIバス、またはCANバスの内の少なくとも1つを備える、請求項82に記載の前記機能モジュール。
  83. ステップ(c)は、前記機能モジュールと関連付けられたメモリに前記アドレスを記憶することを含む、
    ことを特徴とする、請求項70に記載の機能モジュール。
  84. 前記メモリは、ランダムアクセスメモリ(RAM)である、
    ことを特徴とする、請求項83に記載の機能モジュール。
  85. 前記命令は、前記機能モジュールにさらに
    (d)前記アドレスがステップ(c)で前記機能モジュールに割り当てられた場合、前記共有通信インタフェースを介して前記制御モジュールに確認信号を送信するステップ、
    を実行させる、
    ことを特徴とする、請求項70に記載の機能モジュール。
  86. 前記命令は、前記機能モジュールにさらに
    (d)前記共有通信インタフェースを介して前記制御モジュールから、アドレスを備えるクエリー信号を受信するステップ、
    (e)前記機能モジュールがステップ(d)の前記アドレスを割り当てられたかどうかを評価するステップ、
    (f)ステップ(e)の前記評価に従って前記機能モジュールが前記アドレスを割り当てられた場合に前記共有通信インタフェースを介して前記制御モジュールに応答信号を送信するステップ、
    を実行させる、
    ことを特徴とする、請求項70に記載の機能モジュール。
  87. 前記クエリー信号は、前記機能モジュールの状態情報に対する要求を備え、前記応答信号は、前記機能モジュールによって生成された前記状態情報を備える、
    ことを特徴とする、請求項86に記載の機能モジュール。
  88. 前記機能モジュールは、アクチュエータに接続された電子速度制御(ESC)モジュールであり、前記状態情報は、前記アクチュエータの回転速度または前記ESCモジュールの電流値を備える、
    ことを特徴とする、請求項87に記載の機能モジュール。
  89. ステップ(d)〜(f)は、前記可動物体の動作中、予め定められた時間間隔で繰り返される、
    ことを特徴とする、請求項87に記載の機能モジュール。
  90. 請求項70に記載の前記機能モジュールを備える、
    ことを特徴とする、可動物体。
  91. 可動物体の複数の機能モジュールにアドレスを割り当てるシステムにおいて、
    それぞれ前記可動物体の構成部品を制御する複数の機能モジュールと、
    前記複数の機能モジュールに信号を送信する制御モジュールと、
    前記複数の機能モジュールの各機能モジュールに前記制御モジュールを操作可能に接続する共有通信インタフェースと、
    それぞれ前記制御モジュールを前記複数の機能モジュールの対応する機能モジュールに操作可能に接続する複数の専用通信インタフェースと、
    を備え、
    前記複数の機能モジュールの各機能モジュールは、
    (a)アドレスを備え、前記共有通信インタフェースを介して前記制御モジュールから送信されるアドレス指定信号を受信するステップ、
    (b)前記機能モジュールが、前記複数の専用通信インタフェースのそれぞれの専用インタフェースを介して前記制御モジュールから送信された起動信号を以前に受信したかどうかを評価するステップ、及び
    (c)ステップ(b)の前記評価に従って前記機能モジュールが前記起動信号を以前に受信した場合に前記機能モジュールに前記アドレスを割り当てるステップ、
    を実行する、
    ことを特徴とする、システム。
  92. 多重回転翼無人航空機(UAV)の複数の推進装置を制御する複数の電子速度制御(ESC)モジュールにおいて、
    前記ESCモジュールのそれぞれは、
    制御モジュールから前記複数の推進装置の対応する推進装置の起動を制御する制御信号を受信する第1の通信インタフェースであって、片方向通信インタフェースである前記第1の通信インタフェースと、
    制御モジュールからコマンド信号を受信し、前記制御モジュールに応答信号を送信する第2の通信インタフェースであって、双方向通信インタフェースである前記第2の通信インタフェースと、
    前記対応する推進装置に起動信号を送信する第3の通信インタフェースと、
    1台以上のプロセッサと、
    前記ESCモジュールに少なくとも
    前記対応する推進装置の起動を制御する前記制御信号に基づいて前記起動信号を生成させ、
    前記制御モジュールからの前記コマンド信号に基づいて前記応答信号を生成させるために前記1台以上のプロセッサによって実行可能な命令を備えるメモリと、
    を備える、
    ことを特徴とする、複数のESCモジュール。
  93. 前記UAVは、4つのESCモジュール及び4つの推進装置を備える、
    ことを特徴とする、請求項92に記載の複数のESCモジュール。
  94. 前記複数の推進装置の各推進装置は、回転翼、及び前記回転翼の回転を駆動するモータを備える、
    ことを特徴とする、請求項92に記載の複数のESCモジュール。
  95. 前記起動信号は、パルス位置変調信号、チョッパー信号、入力ポート信号、または出力ポート信号の内の少なくとも1つを備える、
    ことを特徴とする、請求項92に記載の複数のESCモジュール。
  96. 前記第1の通信インタフェースは、前記制御モジュールだけに前記ESCモジュールを操作可能に接続する、
    ことを特徴とする、請求項92に記載の複数のESCモジュール。
  97. 前記制御信号は、パルス位置変調信号、パルス幅変調信号、またはアナログ電圧信号の内の少なくとも1つを備える、
    ことを特徴とする、請求項92に記載の複数のESCモジュール。
  98. 前記第2の通信インタフェースは、バスインタフェースである、
    ことを特徴とする、請求項92に記載の複数のESCモジュール。
  99. 前記バスインタフェースは、485バス、I2Cバス、SPIバス、またはCANバスの内の少なくとも1つを備える、
    ことを特徴とする、請求項98に記載の複数のESCモジュール。
  100. 前記コマンド信号は、前記ESCモジュールの状態情報に対する少なくとも1つの要求を備え、前記応答信号は、前記状態情報を備える、
    ことを特徴とする、請求項92に記載の複数のESCモジュール。
  101. 前記状態情報は、前記ESCモジュールの操作ステータスに関係する情報を備える、
    ことを特徴とする、請求項100に記載の複数のESCモジュール。
  102. 前記状態情報は、前記ESCモジュールの障害情報を備える、
    ことを特徴とする、請求項100に記載の複数のESCモジュール。
  103. 各ESCモジュールは、前記ESCモジュールと関連付けられたアドレスを記憶するメモリをさらに備える、
    ことを特徴とする、請求項92に記載の複数のESCモジュール。
  104. 前記アドレスは、動的アドレスである、
    ことを特徴とする、請求項103に記載の複数のESCモジュール。
  105. 前記アドレスは、静的アドレスである、
    ことを特徴とする、請求項103に記載の複数のESCモジュール。
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