JP2018201240A - 遠隔制御方法および端末 - Google Patents

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Abstract

【課題】可動物体および／またはその上に担持される搭載物の状態を遠隔で制御する。【解決手段】可動物体にジンバルを介して搭載された搭載物を制御する方法は、端末に搭載された少なくとも１つのセンサからの信号が、前記可動物体、前記ジンバル、及び前記搭載物の少なくとも１つと通信される段階と、前記センサからの信号に基づいて、前記ジンバルをヨー軸、ピッチ軸、及びロール軸の少なくとも１つの回転軸で回転させる段階と、を含む。【選択図】図７

Description

相互参照
本出願は、２０１３年８月２日に出願された第ＰＣＴ／ＣＮ２０１３／０８０７２１号の継続出願であり、２０１３年７月３１日に出願された第ＣＮ ２０１３１０３３０３２１．３号への優先権を主張するものである。これらの出願の開示は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
近年、無人航空機（固定翼航空機、ヘリコプターを含む回転翼航空機等）、動力車、潜水艦または船、ならびに人工衛星、宇宙ステーション、宇宙船等は、例えば、監視、探査、および救援活動の分野において、ならびに他の分野で広く活用されている。
これらの可動物体は、ペイロードを担持するように構成され得る。ペイロードは、撮像装置（カメラ、ビデオ記録装置等）、照明装置、および他の装置を含み得る。しばしば、そのようなペイロードは、可動物体に直接連結される。一部の場合において、そのようなペイロードは、キャリアまたは取付構造を介して可動物体に間接的に連結される。そのようなキャリアは、ジンバルプラットフォームを含み得る。キャリアおよびペイロードをまとめて搭載物と称し得る。
航空機を使用して、航空機上に載置された航空カメラを介して航空写真を撮ることができる。従来のカメラの撮影角度は、航空機に対して変更することができず、これは、監視を行うこれらの能力を制限する。
そのようなシステムの柔軟性および機能性を向上するように、そこにペイロードが直接的または間接的に連結される可動物体に対してペイロードの位置または体勢を遠隔で調整するための機構に対する必要性が存在する。本発明は、この必要性に対処し、同様に関連する利益を提供する。
本出願は、可動物体および／またはその上に担持される搭載物の状態を遠隔で制御する方法および端末に関する。具体的には、本出願は、航空機、潜水艦、動力車、および／またはその上に担持される搭載物の状態を遠隔に制御することに関する。
本発明の態様は、ペイロードの位置決めを制御する方法を対象とし、該方法は、輸送機または生体上でキャリアによって支持されるペイロードであって、１つ以上の回転軸を中心にキャリアを介して輸送機または生体に対して可動である、ペイロードを提供することと、
キャリアまたは輸送機上に位置付けられる受信機で、輸送機または生体、キャリア、およびペイロードに対して遠隔の端末から端末の姿勢を示す信号を受信することと、信号に応答して、１つ以上の回転軸を中心にキャリアの作動を介して輸送機または生体に対してペイロードを動かすことと、を含む。
一部の実施形態において、ペイロードは、画像捕捉装置である。輸送機は、無人輸送機であってもよい。任意に、無人輸送機は、無人航空機であってもよい。輸送機は、１００ｃｍ３未満の容積のものであってもよい。
端末は、携帯式の物体であってもよい。端末からの信号は、受信機で無線で受信され得る。ユーザインターフェースが、端末に提供されてもよい。方法は、ユーザインターフェース上にペイロードによって捕捉された画像を表示することを含み得る。
一部の実装において、ペイロードは、第１の回転軸および第２の回転軸を中心に輸送機または生体に対して可動である。輸送機または生体に対するペイロードの運動は、ペイロードの姿勢を示す追加の信号に応答して生じ得る。輸送機または生体に対してペイロードを動かすことは、ピッチ軸、ロール軸、ヨー軸のうちの１つ以上を中心に生じ得る。輸送機または生体は、固定基準座標系に対してピッチ軸、ロール軸、ヨー軸のうちの１つ以上を中心に可動であり得る。
ペイロードおよびキャリアは、互いに分離可能であってもよい。代替として、ペイロードおよびキャリアは、一体的なユニットを形成し得る。
本発明のさらなる態様に従って、輸送機または生体上でキャリアによって支持されるペイロードの位置決めを制御するためのプログラム命令を含む非一時的なコンピュータ可読媒体が提供されてもよく、ペイロードは１つ以上の回転軸を中心にキャリアを介して輸送機または生体に対して可動である。該コンピュータ可読媒体は、端末の姿勢を示す信号分析するためのプログラム命令であって、該信号が、輸送機または生体、キャリア、およびペイロードに対して遠隔の端末からキャリアまたは輸送機上に位置付けられる受信機によって受信されるプログラム命令と、分析された信号に応答してキャリアの作動を介して輸送機または生体に対する１つ以上の回転軸を中心としたペイロードの運動をもたらすためのプログラム命令と、を含み得る。
任意に、ペイロードは、画像捕捉装置であってもよい。輸送機は、無人輸送機であってもよい。一部の場合において、無人輸送機は、無人航空機である。輸送機は、１００ｃｍ３未満の容積のものであってもよい。
端末は、携帯式の物体であってもよい。端末からの信号は、受信機で無線で受信され得る。ユーザインターフェースが、端末に提供されてもよい。非一時的なコンピュータ可読媒体は、ユーザインターフェース上にペイロードによって捕捉された画像を表示するためのプログラム命令を含み得る。
一部の実装において、ペイロードは、第１の回転軸および第２の回転軸を中心に輸送機または生体に対して可動である。輸送機または生体に対するペイロードの運動は、ペイロードの姿勢を示す追加の信号に応答して生じ得る。輸送機または生体に対してペイロードを動かすことは、ピッチ軸、ロール軸、ヨー軸のうちの１つ以上を中心に生じ得る。輸送機または生体は、固定基準座標系に対してピッチ軸、ロール軸、ヨー軸のうちの１つ以上を中心に可動であり得る。
ペイロードおよびキャリアは、互いに分離可能であってもよい。代替として、ペイロードおよびキャリアは、一体的なユニットを形成し得る。
さらに、本発明の態様は、ペイロードの位置決めのためのキャリアを対象としてもよく、該キャリアは、輸送機または生体に取着されるように構成されるフレーム組立体であって、ペイロードを支持するようにさらに構成され、ペイロードが１つ以上の回転軸を中心にフレーム組立体の作動を介して輸送機または生体に対して可動である、フレーム組立体と、輸送機または生体、フレーム組立体、およびペイロードに対して遠隔の端末から信号を受信するように構成される受信機であって、該信号が端末の姿勢を示す、受信機と、受信機と通信している１つ以上のアクチュエータであって、フレーム組立体の１つ以上の部分を作動するように構成され、それによって信号に応答して、１つ以上の回転軸を中心に輸送機または生体に対してペイロードを動かす１つ以上のアクチュエータと、を備える。
一部の実施形態において、ペイロードは、画像捕捉装置である。輸送機は、無人輸送機であってもよい。任意に、無人輸送機は、無人航空機であってもよい。輸送機は、１００ｃｍ３未満の容積のものであってもよい。輸送機は、１５ｋｇ未満の重量であってもよい。
受信機は、端末と無線で通信するように構成され得る。端末は、携帯式の物体であってもよい。
１つ以上のアクチュエータは、第１の回転軸および第２の回転軸を中心に輸送機または生体に対してペイロードを動かすように構成され得る。１つ以上のアクチュエータは、ペイロードの姿勢を示す信号に応答して輸送機または生体に対してペイロードを動かすように構成され得る。１つ以上のアクチュエータは、ピッチ軸、ロール軸、ヨー軸のうちの１つ以上を中心に輸送機または生体に対してペイロードを動かすように構成され得る。
ペイロードの位置決めを制御するためのシステムが、本発明のさらなる態様に従って提供され得る。システムは、輸送機または生体上のキャリアであって、ペイロードを支持し、ペイロードが１つ以上の回転軸を中心にキャリアを介して輸送機または生体に対して可動であるキャリアと、輸送機または生体、キャリア、およびペイロードに対して遠隔の端末であって、端末の姿勢を示す信号を提供するように構成される、端末と、信号に応答して、１つ以上の回転軸を中心に輸送機または生体に対してペイロードを動かすように構成されるキャリアの１つ以上のアクチュエータと、を備え得る。
ペイロードは、画像捕捉装置であってもよい。一部の実施形態において、輸送機は、無人輸送機である。無人輸送機は、無人航空機であってもよい。輸送機は、１５ｋｇ未満の重量であってもよい。
一部の実装に従って、端末は、携帯式の物体であってもよい。端末は、受信機と無線で通信し得る。端末は、ユーザインターフェースを有し得る。ユーザインターフェースは、ペイロードによって捕捉された画像を表示し得る。
ペイロードは、輸送機または生体に対して第１の回転軸および第２の回転軸を中心に可動であってもよい。キャリアの１つ以上のアクチュエータは、ペイロードの姿勢を示す信号に応答して輸送機または生体に対してペイロードを動かすように構成され得る。ペイロードは、輸送機または生体に対してピッチ軸、ロール軸、ヨー軸のうちの１つ以上を中心に可動であってもよい。輸送機または生体は、固定基準座標系に対してピッチ軸、ロール軸、ヨー軸のうちの１つ以上を中心に可動であってもよい。
任意に、ペイロードおよびキャリアは、互いに分離可能である。代替として、ペイロードおよびキャリアは、一体化ユニットを形成する。
本発明の態様はまた、ペイロードの位置決めを制御する方法を対象としてもよく、該方法は、キャリアによって可動物体上で支持されるペイロードであって、１つ以上の回転軸を中心にキャリアを介して可動物体に対して回転可能であり、可動物体は標的に対して可動である、ペイロードを提供することと、キャリアまたは可動物体上に位置付けられる受信機で、可動物体、キャリア、およびペイロードに対して遠隔の端末から端末の姿勢を示す信号を受信することと、プロセッサを利用し、信号に応答して（１）可動物体に対してペイロードを回転させるかどうか、および（２）標的に対して可動物体を動かすかどうかを決定することと、該決定に応答して（１）キャリアの作動を介して可動物体に対してペイロード、または（２）標的に対して可動物体のうちの少なくとも１つを動かすことと、を含む。
ペイロードは、画像捕捉装置であってもよく、標的は、画像捕捉装置によって撮像された視界であってもよい。方法は、端末の姿勢を問わず、視界の大きさを制御することを含み得る。視界の大きさは、端末上に表示されるユーザインターフェースのタッチインタラクションを介して制御され得る。
一部の実施形態において、ペイロードは、モータを利用して１つ以上の回転軸を中心に標的に対して回転する。１つ以上の軸は、ピッチ軸、ロール軸、またはヨー軸のうちの１つ以上から選択され得る。可動物体は、１つ以上の回転軸を中心に標的に対して回転し得る。１つ以上の回転軸は、ピッチ軸、ロール軸、ヨー軸のうちの１つ以上から選択される。可動物体は、１つ以上の可動物体のモータの作動を介して標的に対して動かされ得る。１つ以上の可動物体のモータの作動は、可動物体の上昇を提供する１つ以上の回転可能な翼の運動を生じ得る。
可動物体は、無人航空機であってもよい。
一部の実施形態において、決定は、該キャリアにおいて該プロセッサによって行われる。代替として、決定は、該端末で該プロセッサによって行われ得る。一部の場合において、該決定は、端末およびキャリアと通信している外部装置で該プロセッサによって行われ得る。
本発明の態様は、キャリアによって可動物体上で支持されるペイロードの位置決めを制御するためのプログラム命令を含む非一時的なコンピュータ可読媒体を提供してもよく、ペイロードは１つ以上の回転軸を中心にキャリアを介して可動物体に対して回転可能であり、可動物体は標的に対して可動であり、該コンピュータ可読媒体は、端末の姿勢を示す信号を分析するためのプログラム命令であって、該信号がキャリアまたは可動物体上に位置付けられる受信機によって可動物体、キャリア、およびペイロードに対して遠隔の端末から受信されるプログラム命令と、プロセッサを利用して、分析された信号に応答して（１）可動物体に対してペイロードを回転させるかどうか、および（２）標的に対して可動物体を動かすかどうかを決定するためのプログラム命令と、該決定に応答して（１）キャリアの作動を介する可動物体に対するペイロード、または（２）標的に対する可動物体のうちの少なくとも１つの運動をもたらすためのプログラム命令と、を含む。
ペイロードは、画像捕捉装置であってもよく、標的は、画像捕捉装置によって撮像される視界であってもよい。非一時的なコンピュータ可読媒体は、端末の姿勢を問わず、視界の大きさを制御するためのプログラム命令を含み得る。非一時的なコンピュータ可読媒体はまた、端末上に表示されるユーザインターフェースのタッチインタラクションを介して視界の大きさを制御するためのプログラム命令を含む。
一部の実施形態において、ペイロードは、ピッチ軸、ロール軸、またはヨー軸のうちの１つ以上を中心に標的に対して回転する。非一時的なコンピュータ可読媒体は、１つ以上の回転軸を中心に標的に対して可動物体の回転をもたらすためのプログラム命令を含み得る。１つ以上の回転軸は、ピッチ軸、ロール軸、ヨー軸のうちの１つ以上から選択され得る。非一時的なコンピュータ可読媒体は、１つ以上の可動物体のモータの作動を介して標的に対して可動物体の運動をもたらすためのプログラム命令をさらに含む。１つ以上の可動物体のモータの作動は、可動物体の上昇を提供する１つ以上の回転可能な翼の運動を生じ得る。
可動物体は、無人航空機であってもよい。
一部の実装において、決定は、該キャリアにおいて該プロセッサによって行われる。他の実装において、決定は、該端末において該プロセッサによって行われ得る。代替として、該決定は、端末およびキャリアと通信している外部装置で該プロセッサによって行われ得る。
ペイロードの位置決めを制御するためのシステムが、本発明のさらなる態様に従って提供され得る。システムは、ペイロードを支持する可動物体上のキャリアであって、ペイロードが１つ以上の回転軸を中心にキャリアを介して可動物体に対して回転可能であり、可動物体が標的に対して可動である、キャリアと、可動物体、キャリア、およびペイロードに対して遠隔の端末から信号を受信するように構成され、該信号が端末の姿勢を示す、受信機と、信号に応答して（１）可動物体に対してペイロードを回転させるかどうか、および（２）標的に対して可動物体を動かすかどうかを決定するプロセッサと、該決定に応答して（１）キャリアの作動を介して可動物体に対するペイロード、または（２）標的に対する可動物体、のうちの少なくとも１つを作動するように構成される、プロセッサと通信している１つ以上のアクチュエータと、を備え得る。
ペイロードは、画像捕捉装置であってもよく、標的は、画像捕捉装置によって撮像される視界であってもよい。一部の実施形態において、視界の大きさは、端末の姿勢を問わず制御される。視界の大きさは、端末上に表示されるユーザインターフェースのタッチインタラクションを介して制御され得る。
ペイロードは、１つ以上の回転軸を中心に標的に対して動かされ得る。１つ以上のアクチュエータは、キャリアの少なくとも一部分を回転軸を中心に回転させる１つ以上のモータであり得る。回転軸は、ピッチ軸、ロール軸、またはヨー軸であってもよい。可動物体は、１つ以上の回転軸を中心に標的に対して回転可能であってもよい。１つ以上の回転軸は、ピッチ軸、ロール軸、ヨー軸のうちの１つ以上から選択され得る。可動物体は、１つ以上の可動物体のモータの作動を介して標的に対して可動であり得る。１つ以上の可動物体のモータの作動は、可動物体の上昇を提供する１つ以上の回転可能な翼の運動を生じ得る。
一部の実施形態において、可動物体は、無人航空機である。
任意に、該プロセッサは、該キャリアにある。別の実施例において、該プロセッサは、該端末にある。さもなければ、該プロセッサは、端末およびキャリアと通信している外部装置にあってもよい。
さらに、本発明の態様は、画像捕捉装置を制御する方法を対象とし得、該方法は、キャリアによって可動物体上で支持される画像捕捉装置であって、キャリアを介して可動物体に対して可動であり、可動物体が標的に対して可動である、画像捕捉装置を提供することと、キャリアまたは可動物体上に位置付けられる受信機で、可動物体、キャリア、および画像捕捉装置に対して遠隔の端末からユーザと端末のユーザインターフェースとの間のタッチインタラクションを示す信号を受信することと、プロセッサを利用して、信号に応答して（１）可動物体に対して画像捕捉装置を動かすかどうか、または画像捕捉装置の焦点距離を調整するかどうか、および（２）標的に対して可動物体を動かすかどうかを決定することと、該決定に応答して（１）キャリアの作動を介して可動物体に対するペイロードの運動、（２）画像捕捉装置の焦点距離の調整、または（３）標的に対する可動物体の運動のうちの少なくとも１つをもたらすこととを含む。
標的は、画像捕捉装置によって撮像される視界であってもよい。視界の大きさは、該信号に基づいて制御され得る。信号は、ユーザインターフェース上での指のつまみまたは拡張を示し得る。方法は、該信号に基づいて、視界の配置を制御することを含み得る。信号は、ユーザインターフェースを横切る指のスワイプを示し得る。
方法は、ユーザインターフェース上に画像捕捉装置によって撮像される視界を表示することをさらに含み得る。方法はまた、指のつまみ、拡張、またはスワイプを介してユーザインターフェース上に表示される画像を変更することによって、タッチインタラクションを示す該信号を生成することを含み得る。
画像捕捉装置は、１つ以上の回転軸を中心に可動物体に対して動かされ得る。画像捕捉装置は、キャリアのモータを利用して動かされ得る。可動物体は、１つ以上の回転軸を中心に標的に対して回転し得る。可動物体は、１つ以上の可動物体のモータの作動を介して標的に対して動かされ得る。１つ以上の可動物体のモータの作動は、可動物体の上昇を提供する１つ以上の回転可能な翼の運動を生じ得る。
可動物体は、無人航空機であってもよい。
一部の実施形態において、決定は、該キャリアにおいて該プロセッサによって行われる。他の実施形態において、該決定は、該端末で該プロセッサによって行われる。該決定は、代替として、端末およびキャリアと通信している外部装置で該プロセッサによって行われてもよい。
本発明の態様はまた、キャリアによって可動物体上で支持される画像捕捉装置を制御するためのプログラム命令を含む非一時的なコンピュータ可読媒体を含んでもよく、画像捕捉装置はキャリアを介して可動物体に対して可動であり、可動物体は標的に対して可動であり、該コンピュータ可読媒体は、ユーザと端末のユーザインターフェースとの間のタッチインタラクションを示す信号を分析するためのプログラム命令であって、該信号がキャリアまたは可動物体上に位置付けられる受信機によって、可動物体、キャリア、および画像捕捉装置に対して遠隔の端末から受信される、プログラム命令と、プロセッサを利用し、分析された信号に応答して（１）可動物体に対して画像捕捉装置を動かすかどうか、または画像捕捉装置の焦点距離を調整するかどうか、および（２）標的に対して可動物体を動かすかどうかを決定するためのプログラム命令と、該決定に応答する（１）キャリアの作動を介して可動物体に対するペイロードの運動、（２）画像捕捉装置の焦点距離の調整、または（３）標的に対する可動物体の運動のうちの少なくとも１つをもたらすためのプログラム命令と、を含む。
標的は、画像捕捉装置によって撮像される視界であってもよい。非一時的なコンピュータ可読媒体は、該信号に基づいて視界の大きさを制御するためのプログラム命令を含み得る。信号は、ユーザインターフェース上の指のつまみまたは拡張を示し得る。非一時的なコンピュータ可読媒体は、該信号に基づいて視界の配置を制御するためのプログラム命令をさらに含み得る。信号は、ユーザインターフェースを横切る指のスワイプを示し得る。
非一時的なコンピュータ可読媒体は、ユーザインターフェース上に画像捕捉装置によって撮像される視界を表示するためのプログラム命令を含み得る。プログラム命令はまた、指のつまみ、拡張、またはスワイプを介してユーザインターフェース上に表示される画像を変更することによって、タッチインタラクションを示す該信号を生成するために提供され得る。
画像捕捉装置は、１つ以上の回転軸を中心に可動物体に対して動かされ得る。可動物体は、１つ以上の回転軸を中心に標的に対して回転し得る。非一時的なコンピュータ可読媒体は、可動物体の上昇を提供する１つ以上の回転可能な翼の運動を生じるための１つ以上の可動物体のモータの作動をもたらすためのプログラム命令を含み得る。
可動物体は、無人航空機であってもよい。
任意に、該決定は、該キャリアで該プロセッサによって行われる。他の場合において、該決定は、該端末で該プロセッサによって行われる。代替として、該決定は、端末およびキャリアと通信している外部装置で該プロセッサによって行われる。
画像捕捉装置を制御するためのシステムは、本発明の他の態様に従って提供され、該システムは、画像捕捉装置を支持する可動物体上のキャリアであって、画像捕捉装置がキャリアを介して可動物体に対して可動であり、可動物体が標的に対して可動である、キャリアと、可動物体、キャリア、および画像捕捉装置に対して遠隔の端末から信号を受信するように構成され、該信号がユーザと端末のユーザインターフェースとの間のタッチインタラクションを示す、受信機と、信号に応答して（１）可動物体に対して画像捕捉装置を動かすかどうか、または画像捕捉装置の焦点距離を調整するかどうか、および（２）標的に対して可動物体を動かすかどうかを決定するプロセッサと、該決定に応答する（１）キャリアの作動を介して可動物体に対する画像捕捉装置の運動、（２）画像捕捉装置の焦点距離の調整、または（３）標的に対する可動物体の運動、のうちの少なくとも１つを作動するように構成される、プロセッサと通信している１つ以上のアクチュエータと、を備える。
標的は、画像捕捉装置によって撮像される視界であってもよい。視界の大きさは、該信号に基づいて制御され得る。信号は、ユーザインターフェース上の指のつまみまたは拡張を示し得る。視界の配置は、該信号に基づいて制御され得る。信号は、ユーザインターフェースを横切る指のスワイプを示し得る。
ユーザインターフェースは、画像捕捉装置によって撮像される視界を表示し得る。タッチインタラクションを示す信号は、指のつまみ、拡張、またはスワイプを介してユーザインターフェース上に表示される画像を変更することによって生成され得る。
画像捕捉装置は、１つ以上の回転軸を中心に可動物体に対して動かされ得る。可動物体は、１つ以上の回転軸を中心に標的に対して動かされ得る。一部の実施形態において、アクチュエータは、キャリアの少なくとも一部分を回転軸を中心に回転させるモータである。可動物体は、１つ以上の回転軸を中心に標的に対して回転可能であってもよい。可動物体は、１つ以上の可動物体のモータの作動を介して標的に対して動かされ得る。１つ以上の可動物体のモータの作動は、可動物体の上昇を提供する１つ以上の回転可能な翼の運動を生じ得る。
一部の実装において、可動物体は、無人航空機である。
プロセッサは、該キャリアで提供され得る。他の場合において、プロセッサは、該端末にある。代替として、プロセッサは、端末およびキャリアと通信している外部装置にある。
本発明の態様はまた、ペイロードの位置決めを制御する方法を含んでもよく、該方法は、輸送機または生体上でキャリアによって支持されるペイロードであって、１つ以上の回転軸を中心に可動である、ペイロードを提供することと、キャリアまたは輸送機上に位置付けられる受信機で、ユーザに着用されるように構成され、端末をユーザの身体の一部分に固定するための伸張部分を有し、輸送機または生体、キャリア、およびペイロードに対して遠隔の端末から、端末の姿勢を示す信号を受信することと、信号に応答して、１つ以上の回転軸を中心にペイロードを動かすことと、を含む。
端末は、ユーザの頭部に着用されるように構成されてもよく、伸張部分は、ユーザの頭部に端末を固定する。端末は、ヘルメットであってもよい。端末は、ユーザの鼻および／または耳によって支持され得る。端末は、手袋の形を成していてもよい。
ペイロードは、画像捕捉装置であってもよい。
一部の実施形態において、輸送機は、無人航空機である。
生体は、哺乳動物である。生体は、人間であってもよい。一部の場合において、生体は、動物である。生体は、実質的に可動性であってもよい。
一部の実施形態において、ペイロードを動かすことは、キャリアの作動を介して輸送機または生体に対してペイロードを動かすことを含む。ペイロードを動かすことは、１つ以上の回転軸を中心に輸送機を動かすことを含み得る。
本発明の態様に従って、輸送機または生体上でキャリアによって支持されるペイロードの位置決めを制御するためのプログラム命令を含む非一時的なコンピュータ可読媒体が提供されてもよく、ペイロードは１つ以上の回転軸を中心に可動である。コンピュータ可読媒体は、端末の姿勢を示す信号を分析するためのプログラム命令であって、該信号がキャリアまたは輸送機上に位置付けられる受信機で、ユーザに着用されるように構成され、端末をユーザの身体の一部分に固定するための伸張部分を有し、輸送機または生体、キャリア、およびペイロードに対して遠隔の端末から受信されるプログラム命令と、
分析された信号に応答して１つ以上の回転軸を中心にペイロードの運動をもたらすためのプログラム命令と、を含み得る。
端末は、ユーザの頭部に着用されるように構成されてもよく、伸張部分は、ユーザの頭部に端末を固定する。端末は、ヘルメットであってもよい。端末は、ユーザの鼻および／または耳によって支持され得る。端末は、手袋の形を成していてもよい。
ペイロードは、画像捕捉装置であってもよい。
輸送機は、無人航空機であってもよい。
生体は、哺乳動物である。生体は、人間であってもよい。一部の場合において、生体は、動物である。生体は、実質的に可動性であってもよい。
一部の実施形態において、ペイロードの運動をもたらすためのプログラム命令は、キャリアの作動を介して輸送機または生体に対するペイロードの運動をもたらすためのプログラム命令を含む。ペイロードの運動をもたらすためのプログラム命令は、１つ以上の回転軸を中心に輸送機の運動をもたらすためのプログラム命令を含み得る。
さらに、本発明の態様は、ペイロードの位置決めを制御するためのシステムを含むことができ、該システムは、ペイロードを支持する輸送機または生体上のキャリアであって、ペイロードが１つ以上の回転軸を中心に可動である、キャリアと、ユーザに着用されるように構成され、端末をユーザの身体の一部分に固定するための伸張部分を有し、輸送機または生体、キャリア、およびペイロードに対して遠隔の端末からの信号であって、該端末の姿勢を示す信号を受信するように構成される、受信機と、信号に応答して、１つ以上の回転軸を中心にペイロードを動かすように構成される、受信機と通信している１つ以上のアクチュエータと、を備える。
端末は、ユーザの頭部に着用されるように構成されてもよく、伸張部分は、ユーザの頭部に端末を固定する。端末は、ヘルメットであってもよい。端末は、ユーザの鼻および／または耳によって支持され得る。端末は、手袋の形を成していてもよい。
ペイロードは、画像捕捉装置であってもよい。
一部の実施形態において、輸送機は、無人航空機である。
生体は、哺乳動物である。生体は、人間であってもよい。一部の場合において、生体は、動物である。生体は、実質的に可動性であってもよい。
１つ以上のアクチュエータは、輸送機または生体に対してペイロードを動かすように構成され得る。１つ以上のアクチュエータは、１つ以上の回転軸を中心に輸送機を動かすように構成されてもよい。
一部の態様において、本発明は、ペイロードの位置決めを制御する方法を含み得、該方法は、輸送機または生体上でキャリアによって支持されるペイロードであって、１つ以上の回転軸を中心に可動であるペイロードを提供することと、キャリアまたは輸送機上に位置付けられる受信機で、可動物体、キャリア、およびペイロードに対して遠隔の端末の画像捕捉装置から画像捕捉装置によって捕捉された画像を示す信号を受信することと、信号に応答して１つ以上の回転軸を中心にペイロードを動かすことと、を含む。
ペイロードは、別の画像捕捉装置であってもよい。
一部の実施形態において、輸送機は、無人航空機である。
画像捕捉装置は、端末に組み込まれ得る。代替として、画像捕捉装置は、端末から物理的に独立してもよく、端末と通信している。
一部の実施形態において、信号は、端末のユーザによる眼球運動を示す。他の実装において、信号は、端末のユーザによる身振りを示す。信号は、端末のユーザの顔の表情を示し得る。
ペイロードを動かすことは、キャリアの作動を介して輸送機または生体に対してペイロードを動かすことを含み得る。ペイロードを動かすことは、１つ以上の回転軸を中心に輸送機を動かすことを含んでもよい。
方法は、受信機で、聴覚センサによって捕捉された聴覚信号を示す信号を受信することを含む。
本発明のさらなる態様は、輸送機または生体上でキャリアによって支持されるペイロードの位置決めを制御するためのプログラム命令を含む非一時的なコンピュータ可読媒体を対象としてもよく、ペイロードは１つ以上の回転軸を中心に可動であり、該コンピュータ可読媒体は、端末の画像捕捉装置によって捕捉された画像を示す信号を分析するためのプログラム命令であって、該信号が、可動物体、キャリア、およびペイロードに対して遠隔の端末の画像捕捉装置からキャリアまたは輸送機上に位置付けられる受信機によって受信されるプログラム命令と、分析された信号に応答して、１つ以上の回転軸を中心にペイロードの運動をもたらすためのプログラム命令と、を含む。
ペイロードは、別の画像捕捉装置であってもよい。
一部の実施形態において、輸送機は、無人航空機である。
画像捕捉装置は、端末に組み込まれ得る。代替として、画像捕捉装置は、端末から物理的に独立してもよく、端末と通信している。
一部の実施形態において、信号は、端末のユーザによる眼球運動を示す。他の実装において、信号は、端末のユーザによる身振りを示す。信号は、端末のユーザの顔の表情を示し得る。
ペイロードの運動をもたらすためのプログラム命令は、キャリアの作動を介して輸送機または生体に対してペイロードを動かすためのプログラム命令を含み得る。ペイロードの運動をもたらすためのプログラム命令は、１つ以上の回転軸を中心に輸送機を動かすためのプログラム命令を含んでもよい。
非一時的なコンピュータ可読媒体は、聴覚センサによって捕捉された聴覚信号を示す信号を分析するためのプログラム命令を含んでもよく、該信号は受信機によって受信される。
本発明の態様に従って、システムは、ペイロードの位置決めを制御するために提供されてもよく、該システムは、ペイロードを支持する、輸送機または生体上のキャリアであって、ペイロードが１つ以上の回転軸を中心に可動である、キャリアと、可動物体、キャリア、およびペイロードに対して遠隔の端末から信号を受信するように構成される受信機であって、該信号が端末の画像捕捉装置によって捕捉された画像を示す、受信機と、信号に応答して、１つ以上の回転軸を中心にペイロードを動かすように構成される、受信機と通信している１つ以上のアクチュエータと、を備える。
ペイロードは、別の画像捕捉装置であってもよい。
一部の実施形態において、輸送機は、無人航空機である。
画像捕捉装置は、端末に組み込まれ得る。代替として、画像捕捉装置は、端末から物理的に独立してもよく、端末と通信している。
一部の実施形態において、信号は、端末のユーザによる眼球運動を示す。他の実装において、信号は、端末のユーザによる身振りを示す。信号は、端末のユーザの顔の表情を示し得る。
１つ以上のアクチュエータは、輸送機または生体に対してペイロードを動かすように構成され得る。１つ以上のアクチュエータは、１つ以上の回転軸を中心に輸送機を動かすように構成され得る。受信機は、聴覚センサによって捕捉された聴覚信号を示す信号を受信するように構成され得る。
また、本発明の態様は、キャリアによって可動物体上で支持されるペイロードの位置決めを制御する方法を提供することができ、該方法は、キャリアまたは可動物体上に位置付けられる受信機で、端末の姿勢を示すセンサから信号を受信することであって、該端末はペイロードに対して遠隔である、受信することと、端末の姿勢が所定の角度範囲内にあるかどうかを決定することと、端末の姿勢を示す信号に応答してペイロードの回転特性を変化させる、および／または維持することと、を含み、端末の姿勢は、端末の姿勢が所定の範囲内であるときペイロードの第１の回転特性を制御し、端末の姿勢は、端末の姿勢が所定の範囲外であるとき、ペイロードの第２の回転特性を制御する。
一部の実施形態において、第１の回転特性は、回転位置である。第２の回転特性は、回転速度であり得る。
端末は、携帯式の装置であってもよい。端末は、ユーザの頭部に着用されるように構成されてもよい。端末は、角度の範囲でユーザインターフェースを示すディスプレイおよび角度の範囲内の端末の姿勢の視覚インジケータを含み得る。方法は、ユーザインターフェース上に、所定の範囲として視覚的に識別可能な手段で角度の範囲のサブセットを表示することを含み得る。角度の範囲は、スライダバーとして表示されてもよく、視覚インジケータは、スライダバー内に位置付けられる。
一部の場合において、可動物体は、無人航空機である。ペイロードは、画像捕捉装置であってもよい。
非一時的なコンピュータ可読媒体は、本発明の態様に従って提供され得る。非一時的なコンピュータ可読媒体は、キャリアによって可動物体上で支持されるペイロードの位置決めを制御するためのプログラム命令を含んでもよく、該コンピュータ可読媒体は、端末の姿勢を示すセンサからの信号を分析するためのプログラム命令であって、該信号がキャリアまたは可動物体上に位置付けられる受信機によって受信され、該端末がペイロードに対して遠隔である、プログラム命令と、端末の姿勢が所定の角度範囲内にあるかどうかを決定するためのプログラム命令と、端末の姿勢を示す信号に応答して、ペイロードの回転特性の変化および／または維持をもたらすためのプログラム命令と、を含み得、端末の姿勢は、端末の姿勢が所定の範囲内であるときペイロードの第１の回転特性を制御し、端末の姿勢は、端末の姿勢が所定の範囲外であるとき、ペイロードの第２の回転特性を制御する。
一部の実施形態において、第１の回転特性は、回転位置である。第２の回転特性は、回転速度であり得る。
端末は、携帯式の装置であってもよい。端末は、ユーザの頭部に着用されるように構成されてもよい。端末は、角度の範囲でユーザインターフェースを示すディスプレイおよび角度の範囲内の端末の姿勢の視覚インジケータを含み得る。プログラム命令は、ユーザインターフェース上に、所定の範囲として視覚的に識別可能な手段で角度の範囲のサブセットを表示するために提供されてもよい。角度の範囲は、スライダバーとして表示されてもよく、視覚インジケータは、スライダバー内に位置付けられる。
一部の場合において、可動物体は、無人航空機である。ペイロードは、画像捕捉装置であってもよい。
本発明のさらなる態様は、ペイロードの位置決めを制御する方法を含んでもよく、該方法は、端末のユーザインターフェース上に、端末を介してオンまたはオフにされるペイロード位置の制御をもたらす少なくとも１つのビジュアルセレクタを表示することと、端末で、端末の姿勢を示すセンサから信号を受信することと、端末のユーザインターフェース上に第１の領域および第１の領域から視覚的に識別可能な第２の領域を有する少なくとも１つの姿勢範囲インジケータを表示することであって、該姿勢範囲インジケータは、該信号に応答して、端末の姿勢の視覚インジケータを有する、表示することと、を含む。
ビジュアルセレクタは、ユーザが選択または選択解除するオン・オフボタンであってもよく、それによって、端末を介するペイロードの制御をそれぞれオンまたはオフにする。
ペイロードは、画像捕捉装置であってもよい。ペイロードは、可動物体上でキャリアによって支持され得る。可動物体は、無人航空機であってもよい。
方法は、ユーザがタッチスクリーンを介してユーザインターフェースと交流することを可能にすることを含んでもよい。方法は、追加のビジュアルセレクタを表示することをさらに含んでもよく、少なくとも１つのビジュアルセレクタは、ピッチ回転に関してペイロードの制御をオンおよびオフにし、および追加のビジュアルセレクタは、ロール回転に関してペイロードの制御をオンおよびオフにする。ペイロードの姿勢の視覚インジケータは、ペイロードのピッチ角を示し得る。方法は、第１の領域および第１の領域から視覚的に識別可能な第２の領域を有する追加の姿勢範囲インジケータを表示することをさらに含んでもよく、該姿勢範囲インジケータは、該信号に応答して、ペイロードのロール角の視覚インジケータを有する。
ペイロードの位置決めを制御するためのプログラム命令を含む非一時的なコンピュータ可読媒体であって、該コンピュータ可読媒体は、端末のユーザインターフェース上に、端末を介してオンまたはオフにされるペイロード位置の制御をもたらす少なくとも１つのビジュアルセレクタを表示するためのプログラム命令と、端末の姿勢を示すセンサから信号を分析するためのプログラム命令であって、該信号が端末から受信される、プログラム命令と、端末のユーザインターフェース上に第１の領域および第１の領域から視覚的に識別可能な第２の領域を有する少なくとも１つの姿勢範囲インジケータを表示するためのプログラム命令であって、該姿勢範囲インジケータが、該信号に応答して、端末の姿勢の視覚インジケータを有する、プログラム命令と、を含む。
ビジュアルセレクタは、ユーザが選択または選択解除するオン・オフボタンであってもよく、それによって、端末を介するペイロードの制御をそれぞれオンまたはオフにする。
ペイロードは、画像捕捉装置であってもよい。ペイロードは、可動物体上でキャリアによって支持され得る。可動物体は、無人航空機であってもよい。
非一時的なコンピュータ可読媒体は、タッチスクリーンを介してユーザインターフェースとのユーザインタラクションを分析するためのプログラム命令を含んでもよい。非一時的なコンピュータ可読媒体はまた、追加のビジュアルセレクタを表示するためのプログラム命令を含んでもよく、少なくとも１つのビジュアルセレクタは、ピッチ回転に関してペイロードの制御をオンおよびオフにし、および追加のビジュアルセレクタは、ロール回転に関してペイロードの制御をオンおよびオフにする。ペイロードの姿勢の視覚インジケータは、ペイロードのピッチ角を示し得る。非一時的なコンピュータ可読媒体は、第１の領域および第１の領域から視覚的に識別可能な第２の領域を有する追加の姿勢範囲インジケータを表示するためのプログラム命令を含んでもよく、該姿勢範囲インジケータは、該信号に応答して、ペイロードのロール角の視覚インジケータを有する。
本発明の態様はまた、ペイロードの位置決めを制御するための端末を対象としてもよく、該端末は、端末のユーザインターフェースを示すディスプレイであって、該ユーザインターフェースが、端末を介してオンまたはオフにされるペイロード位置の制御をもたらす少なくとも１つのビジュアルセレクタを示す、ディスプレイと、端末の姿勢を示すセンサから信号を受信するように構成される受信機と、を含み、ユーザインターフェースは、さらに第１の領域および第１の領域から視覚的に識別可能な第２の領域を有する少なくとも１つの姿勢範囲インジケータを表示し、該姿勢範囲インジケータは、該信号に応答して、端末の姿勢の視覚インジケータを有する。
ビジュアルセレクタは、ユーザが選択または選択解除するオン・オフボタンであってもよく、それによって、端末を介するペイロードの制御をそれぞれオンまたはオフにする。ディスプレイは、タッチスクリーンであってもよく、ユーザは、タッチスクリーンを介してユーザインターフェースと交流することができる。ユーザインターフェースは、追加のビジュアルセレクタをさらに示してもよく、少なくとも１つのビジュアルセレクタは、ピッチ回転に関してペイロードの制御をオンおよびオフにし、および追加のビジュアルセレクタは、ロール回転に関してペイロードの制御をオンおよびオフにする。ペイロードの姿勢の視覚インジケータは、ペイロードのピッチ角を示し得る。ユーザインターフェースは、第１の領域および第１の領域から視覚的に識別可能な第２の領域を有する追加の姿勢範囲インジケータをさらに示してもよく、該姿勢範囲インジケータは、該信号に応答して、ペイロードのロール角の視覚インジケータを有する。
端末は、ユーザがユーザインターフェースと交流するときに、ユーザの画像を捕捉するように構成される画像捕捉装置を有し得る。端末はまた、ユーザが端末と交流するときに、ユーザからの聴覚信号を捕捉するように構成される聴覚センサを有し得る。端末は、携帯式であってもよい。
さらに、本発明の態様は、ペイロードの位置決めを制御する方法を含んでもよく、該方法は、輸送機または生体上でキャリアによって支持されるペイロードであって、１つ以上の回転軸を中心にキャリアを介して輸送機または生体に対して可動であり、キャリアが１つ以上のフレーム部分および１つ以上のアクチュエータを含む、ペイロードを提供することと、キャリアまたは輸送機上に位置付けられる受信機で、輸送機または生体、キャリア、およびペイロードに対して遠隔の端末から信号を受信することと、信号に応答して、キャリアの１つ以上のアクチュエータによって駆動される１つ以上のフレーム部分の運動を介して１つ以上の回転軸を中心に輸送機または生体に対してペイロードを動かすことと、を含む。
１つ以上のフレーム部分は、ジンバルであってもよい。１つ以上のフレーム部分は、直交の旋回軸で互いに接合する３つのジンバルであってもよい。
一部の実施形態において、輸送機は、無人航空機である。
端末からの信号は、端末の姿勢を示し得る。端末からの信号は、端末のユーザによる入力を示し得る。
非一時的なコンピュータ可読媒体は、本発明の態様に従って提供されてもよく、該非一時的なコンピュータ可読媒体は、輸送機または生体上でキャリアによって支持されるペイロードの位置決めを制御するためのプログラム命令を含み、ペイロードは１つ以上の回転軸を中心にキャリアを介して輸送機または生体に対して可動であり、キャリアは１つ以上のフレーム部分および１つ以上のアクチュエータを備え、該コンピュータ可読媒体は、端末の姿勢を示す信号を分析するためのプログラム命令であって、該信号がキャリアまたは輸送機上に位置付けられる受信機によって、輸送機または生体、キャリア、およびペイロードに対して遠隔の端末から受信される、プログラム命令と、信号に応答して、キャリアの１つ以上のアクチュエータによって駆動される１つ以上のフレーム部分の運動を介して１つ以上の回転軸を中心に輸送機または生体に対してペイロードの運動をもたらすためのプログラム命令と、を含む。
１つ以上のフレーム部分は、ジンバルであってもよい。１つ以上のフレーム部分は、直交の旋回軸で互いに接合する３つのジンバルであってもよい。輸送機は、無人航空機であってもよい。
端末からの信号は、端末の姿勢を示し得る。一部の実施形態において、端末からの信号は、端末のユーザによる入力を示す。
本発明の態様に従って、ペイロードの位置決めのためのキャリアが提供されてもよい。キャリアは、輸送機または生体に取着されるように構成される１つ以上のフレーム部分であって、ペイロードを支持するようにさらに構成され、ペイロードが１つ以上の回転軸を中心に１つ以上のフレーム部分の作動を介して輸送機または生体に対して可動である、１つ以上のフレーム部分と、輸送機または生体、フレーム組立体、およびペイロードに対して遠隔の端末から信号を受信するように構成される受信機と、１つ以上のフレーム部分を作動するように構成され、それによって信号に応答して、１つ以上の回転軸を中心に輸送機または生体に対してペイロードを動かす、受信機と通信している１つ以上のアクチュエータと、を備え得る。
１つ以上のフレーム部分は、ジンバルであってもよい。１つ以上のフレーム部分は、直交の旋回軸で互いに接合する３つのジンバルであってもよい。
一部の場合において、輸送機は、無人航空機である。
端末からの信号は、端末の姿勢を示し得る。端末からの信号は、任意に端末のユーザによる入力を示し得る。
本開示の一態様は、端末を介してユーザの位置に対応する状態信号を受信することと、状態信号に基づいて、可動物体上に担持される搭載物の状態を遠隔制御することと、を含む、遠隔制御方法であり、搭載物の状態は、可動物体に対する搭載物の運動およびその環境に対する物体の運動を重ね合わせた結果である。
一部の実施形態において、搭載物は、キャリアを含み、状態信号に基づいて搭載物の状態を制御することは、状態信号に基づいてキャリアの状態を制御することである。
一部の実施形態において、搭載物は、ペイロードをさらに含み、ペイロードは、キャリアに連結し、状態信号に基づいてキャリアの状態を制御することは、キャリアに対するペイロードの状態、可動物体に対するキャリアの状態、およびその環境に対する可動物体の状態の重ね合わせを制御することを含む。
一部の実施形態において、可動物体は航空機であり、キャリアは、指向および安定化が可能な架台頭部であり、ペイロードはカメラである。
一部の実施形態において、搭載物は、ペイロードを含み、状態信号に基づいて搭載物の状態を制御することは、ペイロードの状態の重ね合わせを制御することを含み、ペイロードの状態は、可動物体に対するペイロードの状態およびその環境に対する可動物体の状態の重ね合わせである。
一部の実施形態において、端末は、ユーザの状態に対応する状態信号を生成するように構成される内蔵されたまたは付加された状態センサを含む。
一部の実施形態において、センサは、慣性計測装置、加速度センサ、角速度センサ、もしくは磁力計、または姿勢基準システムである。
一部の実施形態において、端末は多機能携帯電話、タブレットコンピュータ、または専用の録画可能遠隔制御である。
一部の実施形態において、端末の状態は、相対的または絶対的なピッチ、ヨー、およびロールを含み、端末の状態は、物品の相対的および絶対的なピッチ、ヨー、およびロールに対応する。
一部の実施形態において、受信される信号は、ユーザの頭部運動に対応する状態信号であり、端末は、眼鏡またはヘルメットを含む。
一部の実施形態において、ユーザの状態に対応する状態信号は、画像信号、端末のタッチスクリーンからの接触信号、または音声信号であり、画像信号は、端末に含まれるカメラによって得られるユーザの状態信号であり、得られる状態信号は、タッチスクリーン上のユーザの指のスライド、体位、頭位、ユーザの視覚の向き、またはそれらの組み合わせによって生成されるタッチスクリーン信号を含み、タッチスクリーン信号は、パドリング、円を描く、およびズームイン／ズームアウトを含む異なる手振りによって生成される。
一部の実施形態において、ペイロードは、１つ以上のカメラを含み、キャリアに対するペイロードの状態は、１つ以上のカメラの焦点距離を含み、方法は、状態信号を使用して、可動物体と標的との間の距離およびカメラの焦点距離の重ね合わせを制御することをさらに含む。
一部の実施形態において、方法は、ユーザの不注意な運動によって生成される状態信号および可動物体の危険な運動を生成し得る状態信号をフィルターを通して取り除くことをさらに含む。
本開示の別の態様は、ユーザの状態を感知し、対応する状態信号を生成するセンサと、状態信号を制御信号に変換する信号処理モジュールと、ユーザの位置状態に基づいて可動物体上に担持される搭載物の位置状態を制御するために、直接的または間接的に可動物体に状態信号を伝送する信号伝送モジュールと、制御信号によって生成される結果をフィードバックするヒューマンマシンインターフェースと、を含む端末であり、搭載物の状態は、可動物体に対する搭載物の物品の状態およびその環境に対する可動物体の状態の重ね合わせである。
一部の実施形態において、センサは、慣性計測装置、加速度センサ、角速度センサ、もしくは磁力計、または姿勢基準システムである。
一部の実施形態において、端末は多機能携帯電話、タブレットコンピュータ、または専用の録画可能遠隔制御である。
一部の実施形態において、端末の状態は、相対的または絶対的なピッチ、ヨー、およびロールを含み、端末の状態は、物品の相対的および絶対的なピッチ、ヨー、およびロールに対応する。
一部の実施形態において、ユーザの位置状態に対応する位置状態信号は、ユーザの頭部運動に対応する状態信号であり、端末は、眼鏡またはヘルメットを含む。
一部の実施形態において、状態信号は、画像信号、端末のタッチスクリーンからの接触信号、または音声信号であり、画像信号は、端末に含まれるカメラによって得られるユーザの状態信号であり、得られる状態信号は、タッチスクリーン上のユーザの指のスライド、体位、頭位、ユーザの視覚の向き、またはそれらの組み合わせによって生成されるタッチスクリーン信号を含み、タッチスクリーン信号は、パドリング、円を描く、およびズームイン／ズームアウトを含む異なる手振りによって生成される。
一部の実施形態において、ペイロードは、１つ以上のカメラを含み、キャリアに対するペイロードの状態は、１つ以上のカメラの焦点距離を含み、方法は、状態信号を使用して、可動物体と標的との間の距離およびカメラの焦点距離の重ね合わせを制御することをさらに含む。
本開示の別の態様は、ユーザの状態を状態信号に変換することと、状態信号を介して可動物体上に担持される搭載物の状態を制御することと、を含む、遠隔制御方法であり、ユーザの状態は、タッチスクリーン上をスライドするユーザの１つ以上の指のスライド、ユーザの１つ以上の四肢の状態、ユーザの頭部の状態、ユーザの視覚の向き、ユーザの音声、またはそれらの組み合わせであり、ユーザは、端末の状態を制御し、搭載物の状態は、可動物体に対する搭載物の状態、その環境に対する可動物体の状態、ならびに可動物体に対する搭載物の状態およびその環境に対する可動物体の状態の重ね合わせのうちの少なくとも１つである。
一部の実施形態において、搭載物は、キャリアおよびペイロードを含み、方法は、キャリアに対するペイロードの状態、可動物体に対するキャリアの状態、およびその環境に対する可動物体の状態の重ね合わせを制御することをさらに含む。
一部の実施形態において、端末は、多機能携帯電話またはタブレットコンピュータ、可動物体は、航空機であり、ペイロードは１つ以上のカメラを含み、方法は、多機能携帯電話またはタブレットコンピュータのピッチ、ロール、およびヨーに基づいて航空機またはカメラのピッチ、ロール、およびヨーを制御することをさらに含む。
一部の実施形態において、端末は、タッチスクリーン多機能携帯電話またはタブレットコンピュータであり、可動物体は、航空機であり、キャリアは、１つ以上のカメラを備え、方法は、カメラおよび／または航空機の左および右の配向を制御するタッチスクリーン上のユーザの指を左および右にスライドすることをさらに含み、タッチスクリーン上のフィードバック画像はそれに応じてスクロールする。
一部の実施形態において、キャリアは、１つ以上のカメラを備え、キャリアに対するペイロードの状態は、カメラの焦点距離を含み、方法は、状態ベクトルに関してカメラの焦点距離を含むことをさらに含み、方法は、ユーザの指によるスライドまたはズームイン／アウトを介して、可動物体と標的との間の距離、カメラの焦点距離、可動物体と標的との間の距離およびカメラの焦点距離の重ね合わせのうちの少なくとも１つを制御することと、対応するフィードバック画像の引き込みおよび押出しを受信すること、のうちの少なくとも１つに対応するユーザの指のスライドズームイン／アウトの身振り制御信号をさらに含む。
一部の実施形態において、方法は、端末の状態の変化率を制御することによって搭載物の状態の変化率を制御することをさらに含む。
一部の実施形態において、可動物体は、航空機、輸送機、船舶、レバー、支持棒、またはそれらの組み合わせであり、その環境に対する可動物体の状態の制御は、人力、人工知能、または機械的手段を通して達成される。
本開示のさらなる態様および利点は、以下の詳細な説明から当業者に容易に明らかになり、本開示の例示的な実施形態のみが、本開示を実施するために企図される最良の形態の例として簡単に示され、説明される。理解されるように、本開示は、他のおよび異なる実施形態が可能であり、そのいくつかの詳細は、すべてが本開示から逸脱することなく、種々の明らかな点において変更が可能である。したがって、図面および説明は、本質的に実例と見なされるべきであり、制限として見なされるべきではない。
参照による組み込み
本明細書に記載される全ての刊行物、特許、および特許出願は、各個別の刊行物、特許、または特許出願が、明確かつ個別に参照により組み込まれることが示されているのと同程度に、参照により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。
ペイロードの状態を制御する遠隔制御方法の概要図である。 様々な物体の状態を感知するセンサの概要図である。 単軸キャリアのソフトウェアユーザインターフェースの略図である。 ２軸式キャリアのソフトウェアユーザインターフェースの略図である。 ボタン操作されるキャリアのソフトウェアユーザインターフェースの略図である。 仮想操縦桿の概要図である。 接触実装を介してペイロードの状態を制御する方法を例示する略図である。 接触実装を使用せずに物体の状態を制御する方法を例示する略図である。 音声を介して物体の状態を制御することの概要図である。 同上。 眼鏡を介して物体の状態を制御することの概要図である。 ヘルメットを介して状態の制御することの概要図である。 環境に関する状態を示す略図である。 同上。 同上。 同上。 端末のブロック図である。 一部の実施形態において、どのようにスティック型可動物体が端末を介して制御されるかを例示する略図である。 端末上に示されるユーザインターフェースの実施例である。 端末上に示され得るユーザインターフェースの別の実施例である。
本発明の好ましい実施形態が本明細書に示され、説明されたが、そのような実施形態は例としてのみ提供されるということは当業者には明らかである。多数の変化、変更、および代用が、本発明から逸脱することなくここで当業者に思い当たるであろう。本明細書に記載の本発明の実施形態の様々な代替手段が、本発明の実施において用いられてもよいことを理解されたい。
本発明は、ペイロードの位置決めを制御するためのシステムおよび方法を提供する。本明細書に記載の本発明の様々な態様は、以下に示される特定の用途のいずれかに適用されてもよく、あるいは可動物体制御の任意の他の種類のために適用され得る。本発明は、独立型装置として、または統合遠隔通信システムの一部として適用され得る。異なる本発明の態様が、個々に、集合的に、または互いに組み合わせて理解され得ることを理解すべきである。
本出願において開示される技術は、空上の可動物体（例えば、飛行機もしくはグライダー等の固定翼航空機、またはヘリコプター等の回転翼航空機、または小型飛行船もしくは気球等の他の航空機）、水上の可動物体（潜水艦、ボート、または船等）、地上の可動物体（自動車、オートバイ、バス、トラック、小型トラック等の動力車等、釣り竿もしくは他の種類の可動支点等のスティックまたはフレーム、列車、地下鉄等）、または宇宙上の可動物体（例えば、人工衛星、宇宙ステーション、または宇宙船）等の可動物体に適用され得る。可動物体は、環境（例えば、地上、水中、空中、宇宙空間）に関して自由に動かすことが可能であり、あるいは所定の進路もしくは軌道に沿って、または制約された手法において動かされ得る。可動物体は、一次元、二次元、または三次元に関して動かされ得る。可動物体は、可動物体を手動で動かす必要なく、信号に応答して自動的に動かすことが可能である。一部の場合において、可動物体は、航空機、地上の輸送機、水上の輸送機、宇宙上の輸送機、またはこれらの任意の組み合わせ等の輸送機であってもよい。輸送機は、１つ以上の指定された環境に関して自由に動かすことが可能であり得、あるいは軌道もしくは他の固定された進路上で可動であり得る。輸送機は、推進システムを含んでもよい。推進システムは、モータ、エンジン、電気部品、磁気装置、重力、風、燃焼、および／または他の推進機構を利用し得る。一部の場合において、手動推進システム、人力推進システム、または任意の他の生物を利用する推進システムが、輸送機等の可動物体において利用され得る。一部の場合において、可動物体は、１つ以上の翼の回転を介して作動するおよび／または制御される回転翼航空機であってもよい。可動物体は、１つ以上の動翼、プロペラ、車輪、磁石、軌道、または任意の他の機構を利用して作動および／または再配置され得る。一部の場合において、可動物体は、無人機（ｄｒｏｎｅ）としても称される無人航空機（ＵＡＶ）等の無人輸送機であってもよい。ＵＡＶは、空中静止、ＵＡＶの配向の調整、および／またはＵＡＶ位置の調整が可能であってもよい。
可動物体は、輸送機内または輸送機上にいるべき個人を必要とせずに、遠隔に制御されることが可能であってもよい。可動物体は、端末を介して遠隔に操縦され得る。代替として、個人が可動物体内または可動物体上にいてもよく、可動物体の制御を補助する。可動物体は、搭載物を担持するように構成されてもよい。一部の場合において、可動物体に担持される搭載物は、ペイロードおよび／またはペイロードが可動物体に対して動くことを可能にし得るキャリアを含み得る。
可動物体はまた、他の実施形態を有しても良い。例えば、動物、特にイヌ、ネコ、昆虫、鳥類、齧歯類、ウマ、ブタ、および／またはイルカ等の生物は、本出願で開示される搭載物を担持するために可動物体として使用され得る。生体／生物は、哺乳動物であり得る。生体／生物は、人間または動物を含み得る。一部の場合において、人間は、可動物体であってもよい。一部の場合において、生体は、実質的に可動性または移動性であってもよい。生体は、歩行、匍匐運動、水泳、または飛行が可能であってもよい。生物工学の原理に従って作成された人工昆虫がまた、搭載されるカメラを安定させるために、本出願で開示されるキャリアを装備してもよく、ユーザまたは人工知能によって制御され得る。環境に関するこれらの可動物体の状態は、人間、人工知能、または機械の力によって制御され得る。一部の場合において、生体は、ペイロードを支持し得る。任意に、生体は、ペイロードを支持し得る、および／またはペイロードが生体に対して動くことを可能にし得るキャリアを支持してもよい。キャリアおよび／またはペイロードは、生体に着用されてもよい。１つ以上の装着機構が、生体がキャリアおよび／またはペイロードを着用することを可能にするように提供され得る。
可動物体は、任意の好適な大きさおよび／または寸法を有し得る。一部の実施形態において、可動物体は、可動物体内または可動物体上に人間の乗員を有するような大きさおよび／または寸法のものであってもよい。代替として、可動物体は、可動物体内または可動物体上に人間の乗員を有することが可能なものよりも小さい大きさおよび／または寸法のものであってもよい。可動物体は、人間によって持ち上げる、または運ばれるために好適な大きさおよび／または寸法のものであってもよい。代替として、可動物体は、人間によって持ち上げる、または運ばれるために好適な大きさおよび／または寸法よりも大きくてもよい。一部の場合において、可動物体は、約２ｃｍ、５ｃｍ、１０ｃｍ、５０ｃｍ、１ｍ、２ｍ、５ｍ、もしくは１０ｍ未満、または同等の最大寸法（例えば、長さ、幅、高さ、直径、対角線）を有し得る。最大寸法は、約２ｃｍ、５ｃｍ、１０ｃｍ、５０ｃｍ、１ｍ、２ｍ、５ｍ、もしくは１０ｍを超える、または同等であってもよい。例えば、航空機（可動物体の一例として提供され得る）の向かい合ったローターのシャフト間の距離は、約２ｃｍ、５ｃｍ、１０ｃｍ、５０ｃｍ、１ｍ、２ｍ、５ｍ、もしくは１０ｍ未満、または同等であってもよい。代替として、向かい合ったローターのシャフト間の距離は、約２ｃｍ、５ｃｍ、１０ｃｍ、５０ｃｍ、１ｍ、２ｍ、５ｍ、もしくは１０ｍを超える、または同等であってもよい。
一部の実施形態において、可動物体は、１００ｃｍ×１００ｃｍ×１００ｃｍ未満、５０ｃｍ×５０ｃｍ×３０ｃｍ未満、または５ｃｍ×５ｃｍ×３ｃｍ未満の容積を有し得る。可動物体の全容積は、約１ｃｍ３、２ｃｍ３、５ｃｍ３、１０ｃｍ３、２０ｃｍ３、３０ｃｍ３、４０ｃｍ３、５０ｃｍ３、６０ｃｍ３、７０ｃｍ３、８０ｃｍ３、９０ｃｍ３、１００ｃｍ３、１５０ｃｍ３、２００ｃｍ３、３００ｃｍ３、５００ｃｍ３、７５０ｃｍ３、１０００ｃｍ３、５０００ｃｍ３、１０，０００ｃｍ３、１００，０００ｃｍ３、１ｍ３、もしくは１０ｍ３未満、または同等であってもよい。反対に、可動物体の全容積は、約１ｃｍ３、２ｃｍ３、５ｃｍ３、１０ｃｍ３、２０ｃｍ３、３０ｃｍ３、４０ｃｍ３、５０ｃｍ３、６０ｃｍ３、７０ｃｍ３、８０ｃｍ３、９０ｃｍ３、１００ｃｍ３、１５０ｃｍ３、２００ｃｍ３、３００ｃｍ３、５００ｃｍ３、７５０ｃｍ３、１０００ｃｍ３、５０００ｃｍ３、１０，０００ｃｍ３、１００，０００ｃｍ３、１ｍ３、もしくは１０ｍ３を超える、または同等であってもよい。
一部の実施形態において、可動物体は、約３２，０００ｃｍ２、２０，０００ｃｍ２、１０，０００ｃｍ２、１，０００ｃｍ２、５００ｃｍ２、１００ｃｍ２、５０ｃｍ２、１０ｃｍ２、もしくは５ｃｍ２未満、または同等の専有面積（可動物体に包囲される水平断面積としても称され得る）を有し得る。反対に、専有面積は、約３２，０００ｃｍ２、２０，０００ｃｍ２、１０，０００ｃｍ２、１，０００ｃｍ２、５００ｃｍ２、１００ｃｍ２、５０ｃｍ２、１０ｃｍ２、または５ｃｍ２を超えるまたは同等であってもよい。
一部の場合において、可動物体は、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、もしくは０．０１ｋｇ未満、または同等であってもよい。反対に、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、もしくは０．０１ｋｇを超える、または同等であってもよい。
一部の実施形態において、一可動物体は、可動物体によって担持される搭載物に対して小さくてもよい。搭載物は、以下にさらなる詳細が記載されるペイロードおよび／またはキャリアを含み得る。一部の実施例において、可動物体重量と搭載物重量の比率は、約１：１を超える、未満、または同等であってもよい。一部の場合において、可動物体重量と搭載物重量の比率は、約１：１を超える、未満、または同等であってもよい。任意に、キャリア重量と搭載物重量の比率は、約１：１を超える、未満、または同等であってもよい。所望に応じて、可動物体重量と搭載物重量の比率は、１：２、１：３、１：４、１：５、１：１０、もしくはより小さいものより小さい、または同等であってもよい。反対に、可動物体重量と搭載物重量の比率はまた、２：１、３：１、４：１、５：１、１０：１、もしくはより大きいものを超える、または同等であってもよい。
一部の実施形態において、可動物体は、低エネルギー消費を有し得る。例えば、可動物体は、約５Ｗ／ｈ、４Ｗ／ｈ、３Ｗ／ｈ、２Ｗ／ｈ、１Ｗ／ｈ未満、またはそれ以下を使用し得る。
一部の場合において、航空機のキャリアは、低エネルギー消費を有し得る。例えば、キャリアは、約５Ｗ／ｈ、４Ｗ／ｈ、３Ｗ／ｈ、２Ｗ／ｈ、１Ｗ／ｈ未満、またはそれ以下を使用し得る。任意に、可動物体のペイロードは、約５Ｗ／ｈ、４Ｗ／ｈ、３Ｗ／ｈ、２Ｗ／ｈ、１Ｗ／ｈ未満、またはそれ以下といった低エネルギー消費を有し得る。
搭載物は、ペイロードおよびキャリア（例えば、ペイロードの安定化および／または配向を可能にするジンバルプラットフォームまたは取付構造）を含み得る。キャリアは、その上に連結されるペイロードを有し得る。キャリアは、ペイロードを支持してもよい。例えば、ペイロードの重量のすべて、ほとんど、または一部は、キャリアによって担持される。キャリアは、可動物体上に提供されてもよい。キャリアは、可動物体に接合されてもよく、または可動物体に直接接触してもよい。ペイロードは、可動物体に直接接触してもよく、またはしなくてもよい。ペイロードは、キャリアを介して可動物体に間接的に接合されても良い。
一部の実施形態において、ペイロードおよびキャリアは、互いに独立していてもよく、または分離可能な要素であってもよい。例えば、ペイロードは、取り外し可能にキャリアに取着され得る。代替として、ペイロードおよびキャリアは、互いに取り付けられてもよく、互いに分離していなくてもよい。ペイロードおよびキャリアは、一体的に形成されてもよい。一部の実施形態において、ペイロードおよびキャリアは、同じ筐体内に提供されてもよい。代替として、それらは、異なる筐体において提供されてもよく、または筐体が提供されなくてもよい。キャリアは、ペイロードの運動を可能に得る。キャリアは、キャリアが独立した要素であるか、ペイロードと一体化されているかどうかにかかわらず、可動物体に対するペイロードの運動を可能に得る。運動は、１つ、２つ、または３つの軸を中心とした回転等の単純な運動、または１つ、２つ、または３つの軸に関する単純な並進であってもよい。１つの実施例において、搭載物は、筐体内にペイロードおよびキャリアを含み得る。キャリアは、可動物体に対するペイロードの運動を可能にし得る搭載物の一部であってもよい。ペイロードは、機能（例えば、画像捕捉、照明出力、音出力、遠隔感知、物体の輸送）を実施する搭載物の一部であってもよい。筐体は、可動物体に取着され得る。搭載物は、可動物体に対して固定され得るか、または可動物体に対して可動であってもよい。１つの実施例において、搭載物は、可動物体に対して回転し得る。一部の場合において、キャリアは、回転軸を中心とした可動物体に対する搭載物の回転を可能にし得る。
キャリアは、フレーム組立体および作動組立体を有し得る。フレーム組立体は、構造上の支持を提供し得る。一部の場合において、フレーム組立体は、１つ以上の個々のフレーム部分を有し得る。個々のフレーム部分は、互いに対して可動であってもよい。ジンバルプラットフォームまたは他の配置は、個々のフレーム部分に、または個々のフレーム部分の間の接合部において使用され得る。キャリアは、任意に、直交の旋回軸を伴い互いの上に載置される１組の１つ、２つ、または３つのジンバルを含み得る。作動組立体は、１つ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、個々のフレーム部分を互いに対して動かすことができる。１つ以上のフレーム部分の運動は、可動物体に対するペイロードの運動をもたらし得る。フレーム部分は、１つ以上の回転軸を中心に回転することができ、このためペイロードが１つ以上の軸を中心に可動物体に対して回転することをもたらす。フレーム部分は、互いに対して回転することができる。フレーム部分は、１つ以上の旋回軸を中心に回転し得る。例えば、１つのフレーム部分の運動によって、ペイロードがピッチ軸を中心に回転してもよく、別のフレーム部分の運動によって、ペイロードがヨー軸を中心に回転してもよく、別のフレーム部分の運動によって、ペイロードがロール軸を中心に回転してもよい。アクチュエータは、異なる回転軸を中心に回転が生じ得る。例えば、第１のアクチュエータの作動によって、ロール軸を中心にペイロードの回転が生じてもよく、第２のアクチュエータの作動によって、ピッチ軸を中心にペイロードの回転が生じてもよく、第３のアクチュエータの作動によって、ヨー軸を中心にペイロードの回転が生じてもよい。アクチュエータは、フレーム部分の運動を生じ得る。アクチュエータは、複数のフレーム部分が同時に動くことを可能にし（例えば、同時に複数の軸を中心としたペイロードの回転を可能にする）、一度に１つのフレーム部分の運動を可能にする（例えば、一度に１つの回転軸を中心としたペイロードの回転を可能にする）ように構成され得る。キャリアは、ロール軸、ピッチ軸、もしくはヨー軸のいずれか、またはそれらの組み合わせに対応し得る１つ、２つ、または３つの軸を中心とした回転を可能に得る。
一部の実施形態において、ペイロードの状態は、調整可能であり得る。ペイロードの状態には、位置（高さ／高度、水平位／側位等）、体勢／姿勢（ピッチ角、ロール角、ヨー角等）、運動（並進または回転運動等）、加速度（直線または角加速度等）等、または任意のそれらの組み合わせが挙げられる。一部の場合において、ペイロードの状態には、ペイロードの位置および／または配向／姿勢を含み得るペイロードの位置決めが含まれてもよい。例えば、ペイロードまたは他の物体の位置決めを制御することは、ペイロードまたは他の物体の、距離、高さ／高度、水平／側位、座標、ピッチ軸に対する角度、ロール軸に対する角度、および／またはヨー軸に対する角度を制御することを含み得る。一部の実施形態において、ペイロードの状態には、カメラのオンもしくはオフ状態、焦点距離、および／またはシャッター速度等のペイロードの操作パラメータが挙げられる。一部の実施形態において、ペイロードは、キャリアの状態を制御することによって、ある特定の状態（例えば、ある特定の垂直位および／または水平位、傾斜度および／または配向、速度、加速度等）で維持され得る。例えば、キャリアに担持されるペイロードが、キャリアがそこに連結される可動物体の運動にかかわらず、その相対的位置および／または体勢で維持されるように、キャリアは、１つ、２つ、または３つの回転軸に沿って動くまたは回転するように制御され得る。一部の場合において、ペイロードの状態は、キャリアおよび／または可動物体の状態を制御することによって変化し得る。例えば、ペイロードの姿勢／配向は、同じ状態のままであってもよく、または可動物体を動かすことなくキャリアを動かすことによって、キャリアを動かすことなく可動物体を動かすことによって、もしくはキャリアおよび可動物体の組み合わせを動かすことによって、変化し得る。固定基準座標系（例えば、ペイロードの背景環境または標的）に関するペイロードの位置／配向は、（キャリアを介した）可動物体に関するペイロードの位置／配向に、固定基準座標系に関する可動物体の位置／配向を加えたものであり得る。固定基準座標系に関するペイロードの位置／配向は、（キャリアを介した）可動物体に関するペイロードの位置の調整および／または固定基準座標系に関する可動物体の位置／配向の調整のうちの１つ以上に基づいて調整され得る。
一部の実施形態において、キャリアは、ビデオ撮影、写真撮影、監視、サンプリング等のための補助装置であってもよい。キャリアによって支持されるペイロードは、カメラ、カムコーダー、赤外撮像装置、センサ、照明装置、マイクロフォン等を含み得る。ペイロードは、画像の捕捉が可能であってもよい。画像は、静止画像（例えば、スナップ写真）および／または動画像（例えば、ビデオ）であり得る。撮像される視界または物体は、ペイロードの標的であり得る。任意に、ペイロードは、光センサ、光学要素（例えば、レンズ、鏡、フィルター）、エネルギー蓄積ユニット（例えば、電池）、記憶保持ユニット、または通信ユニットのうちの１つ以上を含み得る。任意に、記載のペイロード要素のうちの１つ以上は、筐体内に含まれ得る。本明細書で考察される実施形態は、キャリアを介して航空機に連結されるペイロードの例としてカメラを用いる。様々な実施形態において、ペイロードは、監視モニタ、照明装置、マイクロフォン、スピーカー、および他の種類の装置を含み得る。
物体は、典型的に、３次元（Ｘ、Ｙ、およびＺ）の３方向に沿った直線運動ならびに３つの軸（ピッチ、ロール、およびヨー）の周りの回転を含む、６つの自由度を有する。遠隔制御装置または端末を使用して、３つの軸のうちの１つ以上の周囲での可動物体の回転、ならびに３つの軸のうちの１つ以上の周囲での（航空機の）キャリアの回転を含む、６つの自由度において可動物体（航空機等）を制御することができる。遠隔制御装置または端末を使用して、回転および／もしくは並進の速度、または回転および／もしくは並進の加速度を制御することができる。任意に、遠隔制御装置は、ペイロードの最終位置／運動を制御してもよい。１つ以上のプロセッサを使用して、所望の位置にペイロードを置くか、および／または所望の運動を提供するために必要とされるキャリアおよび／または可動物体の運動を決定することができる。プロセッサは、遠隔制御装置／端末内に、独立した外部装置上に提供されてもよく、または可動物体、キャリア、および／またはペイロードの一部であってもよい。
キャリア（航空機上のジンバルプラットフォーム等）は、航空機等の、そこにキャリアが連結される可動物体に対して３つ、２つ、または１つの軸に沿って回転するように構成され得る。つまり、キャリアは、可動物体に対して動くための１つ、２つ、または３つの回転自由度を有し得る。そのような回転自由度は、互いに独立して動くキャリアのフレーム部分によって提供されてもよい。そのようなキャリア（航空機上のジンバルプラットフォーム等）は、その上に担持されるペイロード（例えば、カメラ）を特定の方向に配向する、または指向する、ならびにペイロードを安定させる（航空機によって生じる震動を排除する、または低減する等）機能性を提供するように構成されてもよい。任意に、キャリアは、１つ以上の並進構成要素を有し得る。例えば、キャリアは、可動物体に対して並進運動が可能であってもよく、またはペイロードが可動物体に関して並進挙動に動くことを可能にしてもよい。
一部の実施形態において、可動物体（例えば、航空機）、キャリア、および／またはペイロードの状態は、遠隔制御装置または端末を介して個々に、または組み合わせて制御され得る。端末は、キャリア、ペイロード、および／または可動物体に対して遠隔であってもよい。端末は、任意に、キャリア、ペイロード、および／または可動物体と接触しない、および／またはキャリア、ペイロード、および／または可動物体に対して独立して可動である。一部の実施形態において、そのような制御は、端末自体の状態（例えば、傾斜度、速度）、端末によって得られたユーザの状態（例えば、身振り、身体の運動、眼の運動、音声）、グラフィカルユーザインターフェースを介するユーザ入力等に基づいて適用され得る。端末は、携帯式であってもよく、またはユーザによって着用されてもよい。代替として、端末は、プラットフォームに設置されてもよい。端末は、多機能携帯電話、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、マイクロフォン、または任意の他の装置であってもよい。端末は、ユーザインターフェースを提供することができるディスプレイを含み得る。ユーザは、端末上のユーザインターフェースを見ることができる。ユーザは、ユーザインターフェース、音声、身振り、眼球運動、またはユーザの身体の任意の他の部分（例えば、手、腕、頭部、眼、脚、胴）の運動を介して端末と交流することができる。
一部の実施形態において、可動物体、キャリア、および／またはペイロードは、慣性計測装置および端末と通信するように構成される無線通信装置等の１つ以上のセンサを装備してもよい。同様に、端末は、可動物体、キャリア、および／またはペイロードと通信するように構成される慣性計測装置および無線通信装置等のセンサを装備してもよい。端末はまた、ユーザの視覚、聴覚、身振り、および他の状態情報、コマンド、または表示を捕捉するためのカメラ等の入力捕捉装置、赤外線センサ、運動センサ、加速度計、マイクロフォン等を装備してもよい。
一部の実施形態において、慣性計測装置等のセンサは、センサがそこに取着される物体（例えば、可動物体、キャリア、ペイロード、または端末）の状態を測定するように構成され得る。任意に、センサは、３つの回転軸（例えば、ピッチ角、ロール角、ヨー角）に関する物体の姿勢を測定してもよい。一部の場合において、単一のセンサは、３つの軸に関する物体の姿勢を測定し得る一方、他の実施形態において、個別のセンサは、１つまたは２つの軸に関する軸の姿勢を測定してもよい。１つの場合において、物体に関する完全な姿勢／配向情報を提供することができる１つのセンサが提供されてもよい。代替として、センサは、１つ以上の回転軸に関する物体の姿勢を測定し得る。一部の場合において、それぞれが異なる回転軸に関する複数の姿勢センサが用いられてもよい。センサは、物体の位置（例えば、座標、高さ、側位）に関する情報を提供することができる。一部の場合において、全地球位置把握（例えば、ＧＰＳ）を使用して、物体の位置を決定してもよい。人工衛星または観測基準点を使用して、物体の位置を決定してもよい。一部の場合において、センサは、物体の運動の測定（例えば、回転または並進の速度）を提供するように構成されてもよい。一部の場合において、複数のセンサは、物体の状態の異なる態様のために利用され得る。物体の状態は、別の物体に対してであってもよく、または固定基準座標系に対してであってもよい。物体間の相対的状態の一例として、ペイロードの姿勢は、可動物体の姿勢に対するものであり得る。物体と固定基準座標系との間の相対的状態の一例として、ペイロードの姿勢は、地球に対するものであり得る。
無線通信装置は、端末と可動物体、キャリアおよび／またはペイロードとの間の信号を伝送するように構成されてもよい。例えば、制御信号は、端末からキャリアまたはペイロードに伝送されることがあり、フィードバック信号または画像データは、キャリアおよび／またはペイロードから端末に伝送され得る。任意に、端末ならびに／または可動物体、キャリア、および／もしくはペイロードと通信する追加の外部装置が提供されてもよい。一部の場合において、画像を表示する、命令を計算し提供する、または任意の他の使用のために１つ以上の追加の装置が提供されてもよい。そのような通信は、無線であってもよい。無線通信等の通信は、物体間に直接（例えば、端末と可動物体との間に直接、端末とキャリアとの間に直接、端末とペイロードとの間に直接）提供されてもよく、ネットワーク（例えば、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、インターネット、電気通信ネットワークの広域ネットワーク（ＷＡＮ）等）を通じてもたらされてもよい。一部の場合において、塔、人工衛星、または移動局等の中継基地が使用されてもよい。無線通信は、近接依存型（ｐｒｏｘｉｍｉｔｙ ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ）であってもよく、またはそうでなくてもよい。
端末の状態は、固定基準座標系に関するペイロードの状態に対応し得る。基準座標系は、背景または固定基準面であってもよい。例えば、基準座標系は、その中にペイロードが示される環境であってもよい。例えば、基準座標系は、地面、建物表面、地相、または地球の任意の部分を含み得る。１つの実施例において、端末の姿勢／配向は、ペイロードの姿勢／配向に対応し得る。端末を１５度傾けることは、ペイロードに対応する１５度の傾斜を生じ得る。別の実施例において、端末の運動は、ペイロードの運動に対応し得る。例えば、端末を横方向に動かすことは、ペイロードの横運動を生じ得る。１つ以上の回転軸を中心とした端末の回転は、１つ以上の回転軸を中心とした対応するペイロードの回転を生じ得る。一部の場合において、端末の状態とペイロードの状態との間に一対一対応が提供されてもよい（例えば、端末の１度の回転が、ペイロードの１度の回転をもたらし得る）。代替として、係数または因数が端末の状態とペイロードの状態との間に提供されてもよい（例えば、端末の１度の回転が、ペイロードの３度の回転をもたらしてもよい）。一部の他の実装において、端末の状態は、異なるペイロードの状態に対応し得る。例えば、ある特定の角度端末を傾けることは、ペイロードの角度に直接相関するよりもむしろ、ペイロードの回転速度に対応する。例えば、端末とペイロードとの間の関係は、角度対角度の関係、角度対速度の関係、または角度対加速度の関係が挙げられる。そのような関係は、１つ、２つ、または３つの回転軸に適用され得る。
任意に、端末は、携帯式の装置であってもよく、またはユーザによって着用されてもよい。端末の対応する状態は、手、頭部、またはユーザの他の部分の運動に左右され得る。１つの実施例において、ユーザの頭部の傾斜は、頭部上にユーザによって着用される端末の傾斜をもたらしてもよく、それは、ペイロードの傾斜をもたらし得る。別の実施例において、端末によって検出されるユーザの眼の運動は、ペイロードの対応する動きをもたらし得る。端末を保持しているユーザの手の運動は、物体に対応する運動をもたらし得る。ユーザの言葉によるコマンドは、端末で受信および／または感知され、物体に対応する運動をもたらし得る。
ペイロードの状態の維持および／または変化は、キャリア、可動物体、およびそれらの組み合わせによって実装され得る。例えば、端末を一定に保持することは、ペイロードの位置および／または配向を維持することをもたらし得る。可動物体が周辺を飛行し、可動物体の姿勢を調整するが、一定の配向でペイロードを保つことが所望される場合、キャリアは、可動物体の動きを相殺し、ペイロードを一定に保持するように作動されてもよい。別の実施例において、２つの回転軸に渡って端末の姿勢を調整することは、２つの対応する回転軸を中心にペイロードの姿勢を調整することをもたらし得る。キャリアが、ペイロードを可動物体に対してこれらの軸の１つを中心に動かすことのみが可能である場合、可動物体は、ペイロードが両方の回転軸を中心としたすべての回転を経験することを可能にするように、他の回転軸を中心に動かされ得る。一部の場合において、可動物体による運動を使用して、キャリアの運動の不足もしくは制限を相殺するか、または反対にペイロードの所望の状態を提供することができる。
その固定基準座標系（例えば、背景空間）に関するペイロードの状態は、可動物体（例えば、航空機、潜水艦、または動力車）の状態に左右されてもよい。例えば、一部の場合において、ペイロード（ならびに／またはペイロードおよびキャリアを含む搭載物）は、ペイロードの状態（および／または搭載物）が、端末による可動物体の制御を介して、完全に制御されるように、可動物体に完全に固定され得る。これは、可動物体単独の運動を制御することによる、可動物体上のキャリア上に担持されるペイロードのピッチ方向、ロール方向、およびヨー方向の制御を実現することをもたらし得る。他の場合において、ペイロードは、キャリアを介して可動物体に関する３つの自由度を有し得る。代替として、ペイロードは、キャリアを介して可動物体に関する１つまたは２つの自由度を有し得る。自由度は、ロール軸、ピッチ軸、および／またはヨー軸を中心とする回転自由度を反映し得る。ペイロードが、キャリアを介して可動物体に関する１つ、２つ、または３つの自由度を有する場合、ペイロードの状態は、可動物体の状態によって制御されないか、または可動物体の状態によって部分的に制御され得る。
１つ、２つ、または３つの自由度に沿ったキャリアおよび／または可動物体単独の操作は、端末（例えば、携帯式端末、着用される端末）の状態を通して実現され得る。キャリアおよび／または可動物体の操作は、ペイロードの状態をもたらし得る。端末上の１つ以上のセンサは、端末の状態ならびに／またはキャリアおよび／もしくは可動物体の操作に対する命令に関する信号を提供し得る。ペイロード、キャリア、および／または可動物体上の１つ以上のセンサは、ペイロード、キャリア、および／または可動物体の状態に関する信号を端末に提供し得る。これらの信号のうちのいずれかは、キャリアおよび／または可動物体の操作のための追加の命令の生成に有用であってもよい。フィードバックは、複数の物体上のセンサによって提供されてもよい。
一部の実施形態において、キャリアおよび／または可動物体の操作は、端末のグラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）を介して達成されてもよい。１つの実施例において、キャリアおよび／または可動物体の操作は、端末上の仮想操縦桿を介して達成されてもよい。任意に、端末は、携帯式端末であってもよく、仮想操縦桿は、１つ以上の手の動きまたはユーザの手による接触選択を介して、操作されてもよい。一部の場合において、グラフィカルユーザインターフェースは、ペイロードの状態に関するフィードバック情報をユーザに提供し得る。グラフィカルユーザインターフェースは、ユーザが、端末によって処理中にペイロード制御の種類を見るおよび／または制御する可能にすることができる（例えば、角度対角度に対して角度対速度制御）。
任意に、キャリアの操作は、端末のグラフィカルユーザインターフェースを用いる必要はないが、携帯式端末のスクリーン上のユーザの指の運動を介して実現され得る。例えば、パドリング、円を描く、およびズームイン／ズームアウト等の運動は、キャリアの状態およびカメラの焦点距離を制御することができる。
一部の実施形態において、制御は、端末上のカメラによって得られる画像コマンドを介して実現される。例えば、ユーザの手は、端末カメラ（例えば、端末が多機能携帯電話の場合、多機能携帯電話カメラ）に「前傾」、「上昇」、「左傾斜」、「右傾斜」、「左回り」、「右回り」、ならびに空中での旋回等のコマンドを信号で伝えることができる。身振り認識ソフトウェアが使用されてもよい。多機能携帯電話カメラはまた、ユーザの眼球運動からコマンドを得ることができ、それによって、接触を必要とすることなくコマンドを受信し、認識する。
ユーザは、端末に音声コマンドを発してもよい。端末は、音声認識技術、知的端末処理による聴覚信号のコマンドへの変換、および／またはキャリアおよび／または可動物体への信号の無線伝送を介するキャリアおよび／または可動物体の制御を介して、ペイロードの状態を制御し得る。
端末は、眼鏡、ヘルメット、リストバンド、手袋、アームバンド、脚帯、胴帯、または本明細書の他の箇所に記載の任意の他の装置等の着用可能物体であってもよい。端末は、端末がユーザに着用されることを可能にするための１つ以上の伸張部分または構成要素を含み得る。端末は、１つ以上のストラップ、包囲部分、ベルト、紐、ベルクロ、ボタン、ジッパー、スナップフィット、または端末をユーザに着用されるように補助する他の構成要素を含み得る。端末は、ユーザの衣服に組み込まれてもよい。
ユーザ制御は、（埋め込み型モニタを有する）眼鏡またはヘルメットとして形成され得る端末を通して実現されてもよい。頭部もしくは首の運動または身振りを使用して、ペイロードの位置／角度を調整してもよい（例えば、キャリアおよび／または可動物体を介して）。ペイロードの位置／配向の調整は、ペイロード標的（例えば、カメラの視界）の調整をもたらし得る。カメラであるペイロードによって得られた画像は、リアルタイムで眼鏡またはヘルメットに返送されてもよく、および／またはデータ記憶保持ユニットに記憶されてもよい。そのような画像は、着用者の視界に一面に重ね合わせられてもよい。ユーザは、ペイロードの視点からペイロードによって捕捉された画像を見ながら、ペイロードを同時に制御することが可能であってもよい。例えば、キャリア（またはキャリアの架台頭部）が３軸型である場合、各軸における頭部または首の運動は、それぞれの軸のキャリアの運動に対応する。
一部の実施形態において、ペイロードの状態は、手動アナログカメラによって制御され得る。一部の場合において、身振り認識が使用されてもよい。ユーザの動きは、端末のカメラによって捕捉され得る。代替として、ユーザの動きは、端末と通信しているカメラによって捕捉されてもよい。端末または外部装置は、捕捉された画像を解釈し、ペイロードの所望の状態をもたらすために可動物体、キャリア、および／またはペイロードに伝送され得る１つ以上のコマンド信号を作成することができる。
一部の実施形態において、ユーザの手の運動は、ペイロードの状態を制御するために（すなわち、キャリアおよび／または可動物体を介して）特製のデジタル手袋によって、より正確に捕捉され得る。例えば、１つの実施形態において、特製のデジタル手袋は、聴覚障害者からの手話を翻訳することができる。この種類のシステムは、手の形、手の配向、手の位置、および手の動きを含む４つの異なる要素（すべて人体の位置を基準として用いる）における手振りを測定する。
一部の実施形態において、制御は、ユーザの顔に対する端末の位置によって実現する。例えば、端末の画像捕捉装置からのユーザの顔の距離は、ペイロード（例えば、カメラ）の焦点距離の制御を示し得る。端末をユーザの顔に対して横方向に動かすことは、ペイロードの姿勢の調整をもたらし得る。
一部の実施形態において、顔認識が、制御のために使用されてもよい。例えば、ユーザの顔の表情は、ペイロードの状態を変更する命令を示してもよい。例えば、渋面は、ペイロードの角度を調整することを意味してもよく、一方、笑顔が、ペイロードの側位の調整を意味してもよい。
様々な実施形態が、図または図面を参照して以下に詳細に記載される。
図１は、ペイロードの位置を制御するための遠隔制御方法の概要図である。以下の実施例において、航空機１０２は、可動物体の一例として用いられる。しかしながら、本明細書の他の箇所に記載の通り、他の種類の可動物体が用いられてもよい。航空機を参照する本明細書の任意の説明は、可動物体および／または可動物体の任意の他の例に適用され得る。航空機は、キャリア１０３およびペイロード１０５の組み合わせである搭載物を支持し得る。
図１において、携帯式端末１０１を使用して、制御（アップリンク）信号１０６を介して航空機１０２を制御することができる。端末１０１は、多機能携帯電話、タブレットコンピュータ、ディスプレイ眼鏡、ヘルメット、または本明細書の他の箇所に記載の任意の他の例であってもよい。端末は、様々な実施形態において本明細書の他の箇所に記載の１つ以上の特徴を有することができる。端末は、信号を生成および／または伝送することができる。信号は、端末の状態またはユーザからの入力を示し得る。信号は、ユーザによる指の運動、端末の姿勢／配向、端末の運動（例えば、回転および／または並進運動）、端末の加速度（例えば、角加速度および／または直線加速度）、ユーザによる音声コマンド、ユーザから感知される熱、ユーザからの端末による動作認識、またはユーザの身体部分の位置もしくは状態に基づいて生成され得る。一部の実施形態において、そのような状態信号は、従来の機械的スティック（すなわち、操縦桿）によって生成される信号とは異なってもよい。
端末１０１は、慣性計測装置（ＩＭＵ）等の位置センサ、加速度センサ、角速度センサ、磁力計の方向もしくは姿勢・機首基準システム（ＡＨＲＳ）システム、赤外線センサ、聴覚センサ、接触容量性センサ、または圧力センサを装備してもよく、端末１０１の状態上のデータを得るように構成され得る。端末１０１の状態は、ユーザの手またはユーザの身体の他の部分の状態に対応してもよい。端末の状態は、ユーザからの入力（例えば、端末のタッチスクリーンに接触する）によって影響されてもよい。
一部の実施形態において、航空機１０２および／またはキャリア１０３はまた、航空機１０２および／またはキャリア１０３の状態を測定するように構成される状態センサを備える。同様に、センサは、位置（例えば、高さ／高度、側位）、配向／姿勢（例えば、ロール軸／ピッチ軸／ヨー軸に関する角位置）、運動（例えば、回転および／または並進）、加速度（例えば、角または直線）、または航空機および／またはキャリアの任意の他の状態を測定することができる。
遠隔制御信号１０６は、電波、赤外線、マイクロ波、超音波信号等の無線信号、ならびに有線信号であってもよい。無線信号は、ＷｉＦｉ、移動体通信、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、またはＷｉＭＡＸ技術を介してもよい。
航空機１０２は、マルチローターヘリコプター、通常のヘリコプター、または固定翼航空機であってもよい。航空機は、無人であってもよい。航空機は、航空機がユーザに運転され得るような大きさのものであってもよい。航空機１０２は、キャリア１０３、およびカメラ１０５または照明装置等のペイロードを装備してもよい。ペイロードは、キャリアを介して航空機上で支持され得る。カメラによって得られる画像は、電波、赤外線、マイクロ波、超音波、または本明細書の他の箇所に記載の任意の他の種類の信号であり得るフィードバック（ダウンリンク）信号１０７を介して画像表示装置１０４に伝送されてもよい。これは、ユーザが、カメラからのリアルタイム画像を観察し、フィードバックリアルタイム画像に基づいてカメラ１０５およびキャリア１０３の配向を調整することを可能にすることができる。カメラ１０５は、一般的なカメラまたは赤外線撮像装置であってもよい。カメラは、電磁スペクトルに沿って画像を捕捉し得る任意の種類の装置であってもよい。画像表示装置１０４は、端末１０１から独立した装置であってもよい。代替として、画像表示装置１０４は、装置の一部として組み込まれてもよく、また画像は、画像表示装置と同じ機能を提供する端末上に表示されてもよい。画像表示装置は、端末または端末のユーザから認識可能な範囲内または位置であってもよい。代替として、画像表示装置は、端末に対して遠隔であってもよい。
端末１０１は、端末の状態および／またはユーザの状態（手振り、運動等）に対応する信号を示し得る。例えば、端末の配向は、信号（例えば、ロール軸、ピッチ軸、ヨー軸に対する角度）によって示されてもよい。端末の配向は、端末を保持するユーザの手または端末を支持するユーザの身体の別の部分の位置決めを反映し得る。状態は、３つの軸（ピッチ、ロール、およびヨー）で示されてもよい。任意に、状態には、位置等の他の情報、または本明細書の他の箇所に記載の任意の他の状態例が挙げられ得る。状態を示す信号は、可動物体（例えば、航空機１０２）および／またはキャリア１０３および／またはペイロード（例えば、カメラ１０５）によって受信され得る。信号を使用して、固定基準座標系（すなわち、背景、固定基準面）に対するペイロード１０５、キャリア１０３、および／または可動物体１０２の位置状態を制御することができる。端末の状態またはユーザの状態は、可動物体、キャリア、および／またはペイロードの状態を遠隔で制御することができる。最終的に、端末および／またはユーザの状態を使用して、ペイロードの状態を制御することができる。ペイロードの状態は、キャリアに関するペイロードの状態、可動物体に関するキャリアの状態、および／またはその環境に関する可動物体の状態の重ね合わせを含み得る。
一部の実施形態において、航空機の機能は、標的の画像を得るために担持されるカメラのためのものである。一部の実施例において、標的は、地上標的、構造的標的、動的標的、静的標的、または任意の他の種類の標的であってもよい。航空機と標的との間の距離は、標的から離れて、または標的に向かって飛行し、それによってその視界または撮像のズームインまたはズームアウト効果を達成する航空機によって操作され得る。カメラレンズはまた、ズームインおよびズームアウトを制御することができる。任意に、標的から離れて、または標的に向かって飛行する航空機は、カメラの焦点距離に結びつけられてもよい。言い換えると、状態制御コマンドは、標的から離れて、または標的に向かって飛行する航空機およびカメラの焦点距離の変化の一対の運動によって実装され得る。例えば、航空機は、障害、標的、または地面とのその距離を決定することができる。その距離が既定値を上回る、もしくは飛行安全性に影響するほどに短過ぎる場合、対応する航空機の制御コマンドは、制御コマンドがカメラの焦点距離の変化を介してのみ実装されるように、航空機がもう離れない／近付かないようにフィルターを通して取り除かれる。あるいは、一部の特定の用途において、ユーザは、優先してカメラの焦点距離の変化または優先して航空機の運動によって実装されるように制御コマンドを設定することができる。一部の実施形態において、飛行制御コンピュータは、最適化された撮像効果を実現するために、標的に向かう、または標的から離れる航空機の運動およびカメラの焦点距離の変化に自動的に連結されるか、または切り離されてもよい。
一部の実施形態において、プロセッサは、ズームインおよびズームアウトにおいて、標的に向かう、または標的から離れる航空機運動のみ、カメラの焦点距離の変化、または両方の組み合わせを使用するかどうかを決定してもよい。プロセッサは、ユーザの介入を必要とせずに自動化された方法でそのような決定をすることができる。一部の場合において、プロセッサは、メモリ内に記憶された非一時的なコンピュータ可読媒体に従って、そのような決定をすることができる。プロセッサは、１つ以上のアルゴリズムまたは一連の規則に従って、そのような決定をすることができる。代替として、ユーザは、ズームインおよびズームアウトをもたらす動作または動作の組み合わせを決定し得る。例えば、ユーザは、航空機運動のみ、カメラの焦点距離のみ、または両方の組み合わせを使用することを決定し得る。ユーザは、どの動作を使用するかに関して、状況および好みを決定し得る。
１つの実施例において、キャリアに関するペイロード１０５の状態は、カメラの焦点距離であってもよい。したがって、カメラの視界は、カメラのデジタル／光学ズームの変化に対応して、ズームインおよびズームアウトすることができる。この運動は、光軸上でカメラを実質的に動かすと理解され得る。この実質的な動きは、カメラのレンズの実際の物理的運動、レンズの形状もしくは焦点距離における変化、または電子的ズームイン／ズームアウトを介して達成され得る。この実質的な運動は、その固定基準座標系（すなわち、背景）に関する航空機１０２の物理的運動に結びつけられるか、または組み合わせられてもよい。
上記で考察されるペイロードは、画像形成装置に制限されない。それはまた、照明装置および他の装置を含み得る。ペイロードが照明装置であるという仮想において、上記で考察されるズームインおよびズームアウトは、照らされた箇所の大きさの変化または光の強度変化に対応する。
背景空間に対するキャリア１０３の状態は、航空機１０２に関するキャリアの状態およびその環境に関する航空機１０２の状態の連結または重ね合わせであってもよい。一部の場合において、ペイロード１０５の状態は、航空機に関するキャリアの状態およびその環境に関する航空機の状態の重ね合わせであってもよい。任意に、ペイロードの状態にはまた、キャリアに関するペイロードの状態の重ね合わせが挙げられ得る。
一部の実施形態において、プロセッサは、標的に対する航空機の姿勢および／または位置のみ、（キャリアを介して）可動物体に対するペイロードの姿勢および／または位置、またはペイロードの姿勢および／または位置の調整における両方の組み合わせを使用するかどうかを決定し得る。プロセッサは、ユーザの介入を必要とせずに自動化された方法でそのような決定をすることができる。一部の場合において、プロセッサは、メモリ内に記憶された非一時的なコンピュータ可読媒体に従って、そのような決定をすることができる。プロセッサは、１つ以上のアルゴリズムまたは一連の規則に従って、そのような決定をすることができる。代替として、ユーザは、ペイロードの姿勢および／または位置の調整または維持をもたらす動作または動作の組み合わせを決定することができる。例えば、ユーザは、航空機運動のみ、キャリア運動のみ、または両方の組み合わせを使用することを決定することができる。ユーザは、どの動作を使用するかに関して、状況および好みを決定し得る。
一部の場合において、プロセッサは、端末と関連しているセンサからの信号に基づいてペイロードの状態を調整するための計算をすることができる。例えば、プロセッサは、固定基準座標系に関して、または別の物体に関してペイロードの姿勢を調整するために端末の姿勢に基づく信号を使用し得る。例えば、傾斜または配向の角度を示す数値が、端末の姿勢に基づく信号に提供されてもよい。一部の場合において、傾斜または配向の方向が、端末の姿勢に基づく信号に提供されてもよい。任意に、プロセッサは、可動物体、キャリア、および／またはペイロードと関連している１つ以上のセンサからの信号に基づいてペイロードの状態を調整するための計算をすることができる。例えば、ペイロードは、信号の姿勢に基づいて信号を提供するセンサを有してもよい。キャリアは、キャリアのフレーム部分の相対的位置または角度に基づく信号を提供するセンサを有してもよい。可動物体は、固定基準座標系に対する可動物体の位置を提供するセンサを有してもよい。これらの物体または複数の物体のいずれか１つからの任意の信号が、プロセッサを利用して、コマンド信号の作成において使用され得る。これらの信号は、物体の状態にフィードバックを提供してもよい。フィードバック信号は、任意に、コマンド信号の生成において、端末信号と組み合わせられ得る。コマンド信号は、リアルタイムで生成され得る。コマンド信号を使用して、固定基準座標系に関するペイロードの状態を制御することができる。コマンド信号は、それらを制御するために、可動物体、キャリア、および／またはペイロードに送信され得る。これは、ペイロードの状態の制御をもたらし得る。
一部の場合において、プロセッサは、端末上に実装され得る。代替として、プロセッサは、外部装置、複数の外部装置、クラウドコンピューティングインフラストラクチャ、可動物体、キャリア、またはペイロード上に提供され得る。プロセッサは、これらの位置の任意の組み合わせ上に提供されてもよい。
一部の極端な例において、ペイロード１０５は、ピッチ方向、ロール方向、およびヨー方向のペイロード（例えば、カメラ１０５）の制御を実現するように、携帯式端末１０１による航空機の制御を介してペイロードの状態が完全に制御されるように、航空機１０２に完全に固定され得る。そのような状況において、カメラ１０５は、キャリア１０３を用いずに、またはキャリアが、３つの軸のいずれかに沿って動くための任意の自由度を有しないキャリア１０３を用いて、航空機上に直接固定され得る。
他の極端な例において、ペイロード１０５は、航空機１０２に関して可動であってもよい。ペイロードは、１つ、２つ、または３つの軸を中心に可動であってもよい。キャリア１０３は、航空機１０２に関して１つ、２つ、または３つの自由度を有してもよい。３つの自由度を有するキャリアは、３軸式キャリア（または架台頭部）と称され得る。他の実施例において、キャリア１０３は、１つまたは２つの軸上で航空機１０２に固定され得る。航空機１０２に関して、そのような場合において、キャリア１０３は、これらの固定軸上に自由度を有しない。代わりに、キャリア１０３は、非固定軸または複数の非固定軸に沿う自由度のみを有する。１つおよび２つの自由度を有するキャリアは、それぞれ、１軸式キャリア（または架台頭部）または２軸式キャリア（または架台頭部）と称される。そのような場合において、ペイロードは、それぞれ１つのみ、または２つの軸を中心に航空機に関して可動であり得る。
一部の実施形態において、ペイロード自体は、キャリアの方向制御および安定化機能を実現し得る。したがって、ペイロードは、キャリアの中間層と接合する、または連結することなく、可動物体（例えば、航空機）上に直接固定され得る。ペイロードの状態の操作は、ペイロードの絶対状態（例えば、固定基準座標系等の環境に関するその状態）を制御することによって達成され得る。これは、固定基準座標系に関して可動物体の状態を操作することによって完了され得る。一部の場合において、これはまた、可動物体に関するペイロードの状態およびその固定基準座標系に関する可動物体の状態の重ね合わせを制御することによって達成され得る。これは、それぞれ、キャリアの１つ以上のアクチュエータおよび／または可動物体の１つ以上の推進部品を作動させることによって完了され得る。１つの実施例において、キャリアのアクチュエータは、キャリアおよび／またはペイロードの１つ以上の部分の運動をもたらすことができ、このため、ペイロードが可動物体に対して動くことを可能にする。１つの実施例において、可動物体のアクチュエータは、可動物体を固定位置に留まらせるか、または標的に対して動かすことができる。例えば、アクチュエータは、可動物体のモータにその操作を変化させるか、または維持させることができ、このため、可動物体の位置決めに影響する（例えば、ローターの速度を上昇することによって、そのローターに取着される翼がより速く回転し、増大した上昇を提供する）。そのような運動には、並進運動および／または回転運動が挙げられる。
端末１０１は、多機能携帯電話、タブレットコンピュータ、録画可能な専用の遠隔制御、または本明細書の他の箇所に記載の他の例のいずれかであり得る。端末上のスクリーンは、画像表示装置として機能することができ、このため、独立した画像表示装置１０４を必要としない。したがって、カメラからのフィードバック（ダウンリンク）信号１０７は、端末１０１に返送されてもよい。
端末は、入力信号を捕捉し、信号を、暗号化を用いて、または用いずに伝送され得る制御コマンドに変換することができる。伝送は、無線ローカルエリアネットワーク（すなわち、Ｗｉ−Ｆｉ）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、超音波、赤外線、または本明細書の他の箇所に記載の任意の他のネットワークもしくは無線通信を介して実現され得る。可動物体、キャリア、および／またはペイロードは、伝送されるコマンドを共同で実行することができる。一例としてＷｉ−Ｆｉを使用する場合、可動物体および／またはキャリアのＷｉ−Ｆｉは、Ｗｉ−Ｆｉアクセスポイントと同等である。端末は、アクセスポイントとの直接接続または中継器を介する間接接続を試みることができる。いったん、接続が成功すると、Ｗｉ−Ｆｉネットワークが形成される。一部の実施形態において、上述の操作が、以下のように実行され得る。
ペイロードの位置決めを制御するための通信の一例が提供される。まず、端末は、コマンドＡを可動物体および／またはキャリアに送信することができる。可動物体および／またはキャリアは、コマンドＡに応答して作動され得る。ペイロードは、映像信号を移動装置または端末に返送してもよい。いったん端末、可動物体、キャリア、および／またはペイロード間で適切な通信および操作が始まると、認証、承認、ログインの処理が、開始され得る。
制御信号は、直接的または間接的に伝送され得る。例えば、一部の実施形態において、端末（例えば、多機能携帯電話またはタブレットコンピュータ）は、無線ＬＡＮ（Ｗｉ−Ｆｉ）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、超音波、または赤外線を介して可動物体（例えば、航空機）またはキャリアに直接的に信号を伝送することができる。他の実施形態において、制御信号は、中継基地または中継器を介して伝送され、このため、端末による方向伝送によって実現される範囲を拡張する。
カメラは、端末にフィードバック信号を提供してもよい。カメラがフィードバック信号を送信するとき、カメラからの信号は、暗号化を用いて、または用いずに圧縮され、次いで、伝送され得る。一部の場合において、フィードバック信号は、カメラによって捕捉された画像を含みうる。他の実施例において、フィードバック信号は、カメラの状態に関する、カメラに連結されるセンサからの情報を含み得る。信号がアナログ信号の場合、アナログ信号は、まずデジタル信号に変換される。同様に、フィードバック信号は、可動物体および／またはキャリアによって端末に提供されてもよい。そのようなフィードバック信号は、中継基地または中継器を介して直接的または間接的に提供されてもよい。
信号を可動物体、キャリア、またはカメラに伝送する前に、端末は、まず１つ以上の入力を受信してもよい。一部の場合において、端末もしくはユーザの状態（例えば、傾斜の角度）、またはユーザによって提供される入力を反映し得る。入力は、暗号化を用いて、または用いずに、アルゴリズムを通してコマンドに変換され得る。コマンドは、さらに、ペイロード、キャリア、および／または可動物体からのフィードバック信号に少なくとも部分的に基づいて生成され得る。フィードバック信号は、関連物体（例えば、ペイロード、キャリア、および／または可動物体）の状態であってもよい。コマンドを使用して、信号を形成することができ、端末は、コマンド信号を可動物体、キャリア、および／またはペイロードに送信してもよい。それぞれの物体（例えば、可動物体、キャリア、および／またはペイロード）は、コマンドを実行し得る。
一部の場合において、コマンドは、入力に基づいて端末で作成されてもよい。代替として、コマンドは、端末によって提供される入力を反映し得る信号に基づいて独立した外部装置で形成されてもよい。一部の実施形態において、コマンドは、可動物体、キャリア、および／またはペイロードで形成されてもよい。
一部の実装において、端末１０１および画像表示装置１０４（ノートブックコンピュータ等）は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、Ｗｉ−Ｆｉ等の短距離信号を介して通信し、閉ループ式フィードバックを形成することができる。１つの実施例において、端末は、信号を物体に提供してもよい。画像表示装置は、物体に関連する情報を表示することができる。物体の状態に関する情報は、感知され、端末および／または画像表示装置に返送される。端末物体は、物体から受信される信号に基づいて追加の信号を物体に送信してもよく、このため、フィードバックループを提供する。当分野において知られている任意のフィードバック制御スキームが、利用されてもよい。そのようなフィードバック制御は、ペイロードの安定および／または配向制御において有用であり得る。
任意のそのような通信は、リアルタイムにおいて、または急速に（例えば、数秒内、一秒以内、ミリ秒以内）もたらされ得る。例えば、リアルタイムで、端末の状態が感知され、コマンド信号が生成され得る。コマンド信号は、次いで、リアルタイムで関連物体（例えば、可動物体、キャリア、および／またはペイロード）に伝送され得る。関連物体の状態は、リアルタイムで、センサを介して測定され、端末および／または画像表示装置に返送されてもよい。ステップの１つ以上は、プロセッサを利用して自動的に生じ得る。
図２は、携帯式端末１０１等の端末を使用してキャリアの状態を制御する一実施形態を例示する。携帯式端末１０１の例には、専用端末、多機能携帯電話（例えば、ｉＰｈｏｎｅ、アンドロイド、またはウィンドウズ（登録商標）ベースの多機能携帯電話）、タブレットコンピュータ（例えば、ｉＰａｄ等）、ラップトップ等が挙げられる。携帯式端末の本明細書の任意の説明は、本明細書の他の箇所に記載の任意の他の種類の端末に適用されてもよい。図２に示されるように、携帯式端末１０１は、内部または外部センサ２０１を有し得る。一部の実施形態において、センサ２０１は、加速度センサ、角速度センサ、地磁気メーター、ＡＨＲＳシステム、またはそれらの組み合わせ等の多機能携帯電話の内蔵された（商業用の）センサであってもよい。商業用センサの１つの例は、ＨｏｎｅｙｗｅｌｌのＨＭＣ６８４３である。
他の実施形態において、センサ２０１は、携帯式端末の外の外部センサであってもよい。外部センサは、専用の感知装置２０２上に配置されてもよい。感知装置２０２は、携帯式端末１０１に固定されてもよい。感知装置２０２は、携帯式端末１０１に機械的に、例えば、糊状剤／接着剤、固着する、機械的接合、固定具、補助具、または任意の他の技術の方法によって固定され得る。例えば、感知装置は、端末にスナップフィットされてもよい。一部の場合において、感知装置は、端末に取り外し可能に取着されてもよい（例えば、繰り返し、取着されまたは取り外されてもよい）。代替として、感知装置は、携帯式装置に機械的に接合される必要はない。感知装置は、携帯式端末と無線で通信していてもよい（Ｗｉ−ＦｉまたはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の電波信号の方法によって等）。このため、携帯式端末１０１が内蔵された慣性センサを有しないか、またはその商業用センサが、精度および感度の欠如のために航空機１０２に適さない場合であっても、感知装置２０２を使用して、本開示の以下の一部の実施形態によって、航空機１０２を制御することができる。端末のセンサの本明細書の任意の説明はまた、端末と通信している感知装置のセンサに適用されてもよい。
ユーザまたは操作者は、端末の姿勢１０１に基づいてペイロード１０５の姿勢を制御できる。例えば、ペイロードの姿勢は、端末の姿勢に対応する調整を作成することによって調整され得る。一部の場合において、ペイロードの姿勢は、キャリアの１つ以上の部分の回転の制御および／または可動物体の位置決めの制御に基づいて調整されてもよい。ユーザまたは操作者は、携帯式端末１０１の傾斜角度を調整することによって（または、感知装置２０２が、非機械的手法を介して端末１０１に固定される場合、感知装置２０２の傾斜角度を調整する）、キャリア１０３の回転を制御できる。３つの軸のうちの少なくとも１つの軸を中心とした端末１０１の回転は、キャリア１０３および／またはペイロード１０５の対応する軸上の回転を表し得る。一部の場合において、３つの軸のそれぞれ、およびすべてを中心とした端末の回転は、キャリアおよび／またはペイロードの対応する軸上の回転を表し得る。例えば、１軸式キャリア１０３の場合において、端末１０１は、典型的に、ピッチ軸を制御し、２軸式キャリア１０３の場合において、端末１０１は、典型的に、ピッチ軸およびロール軸を制御する。同様に、携帯式端末１０１のヨー制御を使用して、キャリア１０３のヨー運動を制御することができる。一部の場合において、特定の回転軸に関する端末の調整は、同じ軸に関するペイロード姿勢の調整をもたらすことができる。端末の回転の角度および／または方向は、ペイロードの対応する調整の生成において考慮され得る。
一部の実施形態において、端末１０１は、多機能携帯電話またはタブレットコンピュータであり、可動物体は、航空機であり、ペイロードは、１つ以上のカメラであり得る。したがって、ユーザは、端末のピッチ、ヨー、およびロールを調整することで、航空機、キャリア、および／またはカメラの対応するピッチ、ヨー、およびロールを制御することができる。一部の実施形態において、多機能携帯電話またはタブレットコンピュータのピッチ、ヨー、およびロールは、航空機、キャリア、および／またはカメラのピッチ、ヨー、およびロールと一対一で対応する必要はない。一部の場合において、端末の単軸を中心とした回転は、端末の回転の角度に応じて、航空機、キャリア、および／またはカメラの複数の軸を中心とした回転をもたらし得る。一部の場合において、端末の１つの軸を中心とした回転は、端末の回転の角度に応じて、航空機、キャリア、および／またはカメラの速度の制御をもたらし得る。
追加の感知装置２０２は、端末１０１（例えば、多機能携帯電話またはタブレット）に取着される必要はないが、むしろ、疑似カメラに取着される。ユーザまたは操作者は、したがって、航空機、キャリア、またはペイロードを制御するために疑似カメラを調整する。したがって、一部のユーザまたは操作者は、画像が航空機で撮られる際、実際のカメラを使用している感覚を有することができる。任意に、カメラペイロードによって捕捉された画像は、疑似カメラに伝送されてもよい。疑似カメラは、画像表示装置１０４として機能してもよい。
一部の実施形態において、追加のセンサ装置２０２は、キャリアの状態を制御するための特製の手袋に取着されてもよい。特製の（デジタル）手袋は、ユーザの手の運動をより正確に捕捉することができる。例えば、１つの実施形態において、特製の手袋は、聴覚障害者の手話を翻訳することができる。この種類のシステムは、手振りを測定する。任意に、手の形、手の配向、手の位置、および手の動きを含む４つの異なる手振りの特徴が測定され得る。そのような測定は、すべて人体の位置を基準として用いて行われ得る。
一部の実施形態において、制御は、ユーザの顔に関して、端末の位置を介して実現することができる。端末１０１は、ユーザの顔に関して端末１０１の状態を検出することができるユーザ対向カメラ２０４を有してもよい。この状態は、制御信号に変換され得る。一部の場合において、制御信号は、慣性センサに左右されることなく、提供されてもよい。他の実施形態において、端末１０１は、周囲の環境を参照して、端末１０１および／またはユーザの状態を検出するカメラを使用してもよい。この状態はまた、検出を実現するための慣性センサに左右されることなく、制御信号に変換され得る。代替として、この状態情報は、制御信号に変換される慣性センサ情報と組み合わせられてもよい。
端末は、端末および／または端末のユーザに対する様々な状態を感知する１つ以上の異なる種類のセンサを有し得る。一部の場合において、可動物体、キャリア、および／またはペイロードに関する制御信号は、１つ以上のセンサからの測定に基づいて生成され得る。制御信号は、端末の姿勢センサに基づいて生成され得る。代替として、制御信号は、端末によって捕捉された画像に基づいて生成され得る。制御信号は、本明細書の他の箇所で言及されたものを含む任意の種類のセンサからの信号の任意の組み合わせに基づいて生成され得る。
図３は、１軸式キャリアを制御するように適合され得る端末のハードウェアおよびユーザインターフェースの一実施例である。携帯式端末３００は、ピッチ軸を制御することができる。携帯式端末の本明細書の任意の説明は、任意の他の種類の端末に適用され得る。さらに、ピッチ軸の本明細書の任意の説明は、任意の他の軸に適用され得る（例えば、ロール軸またはヨー軸）。ユーザは、キャリアの上昇運動または下降運動を制御するためのスクリーン接触制御区域上の「＋」アイコン３０２および／または「□」アイコン３０３をクリックすることができる。上述の「＋」および「□」アイコンは、スライダ３０４で置換えられてもよい。スクリーンは、タッチスクリーンであってもよい。
一部の実施例において、接触制御区域は、視覚的に直感的な方法で表示され得る。例えば、ピッチを制御するために、接触制御区域は、ユーザインターフェース上に対応する垂直配置を有し得る。別の実施例において、ヨーを制御するために、接触制御区域は、ユーザインターフェース上に対応する水平配置を有し得る。
この実施形態において、ボタン３０１は、モード選択スイッチである。ユーザがボタン３０１に接触するとき、コントローラは、次のモードに入る。
１つの実施例において、モード選択スイッチは、オンモードとオフモードとの間を切り替えることができる。オンモードの間、携帯式端末による制御は、可動物体、キャリア、および／またはペイロードの制御をもたらし得る。オフモードの間、携帯式端末は、可動物体、キャリア、および／またはペイロードを制御しない。
モード選択は、装置とのユーザインタラクションを介して、発生してもよい。例えば、モード選択は、ユーザが、タッチスクリーンに接触する、音声コマンドを提供する、身振りを行う、眼球運動を行う、ユーザの身体の一部分を動かす（例えば、身体位置または姿勢）、端末を動かす（例えば、端末の位置または姿勢）ことを介して、発生してもよい。１つの実施例において、ユーザは、モードを切り替えるために装置を振動させてもよい（例えば、振動の異なる振動数または振幅は、モードを変化させ得る）。ユーザは、モードを切り替えるために規則的に装置を動かしてもよい（例えば、所定の進路に沿って）。
一部の場合において、モードの切替えは、所定の順序を有してもよく、インタラクションの実施は、所定の順序で次のモードに切り替えてもよい。例えば、４つのモードが提供されてもよい（モード１、モード２、モード３、およびモード４）。装置とのインタラクション（例えば、装置の振動）の実施は、モードを次のモードに切り替えさせ得る（例えば、ユーザがモード２を使用していた場合、振動はそれをモード３に動かす等）。他の場合において、モードの切替えは、モードがインタラクションに基づいて選択されるように発生し得る（すなわち、所定の順序に従う必要はない）。例えば、３つのモードが提供されてもよい（モード１、モード２、モード３）。ユーザは、どのモードを選択するかに関する言葉によるキューを提供してもよい（例えば、「モード１」と言うことは、どのモードがこれまで設定されていたかにかかわらず、モード１に切り替えることができる）。
異なるモードは、異なる制御をもたらし得る。例えば、異なるモードは、二値オンオフ設定を含み得る。他の実施例において、異なるモードは、制御のための軸の選択（例えば、ヨーのみ、ロールのみ、またはピッチのみを制御する分離した単軸選択、ヨーおよびロールのみ、ヨーおよびピッチのみ、ロールおよびピッチのみ、またはすべての３つの軸の組み合わせを制御する多軸制御選択）、単軸または複数の軸の制御をもたらす動作（例えば、ロール軸を中心とした端末の回転はロール軸を中心としたペイロードの回転をもたらす、ロール軸を中心とした端末の回転はヨー軸を中心としたペイロードの回転をもたらす、第１の振動数で端末を振動することはペイロードにズームインさせる一方、第２の振動数で端末を振動することはペイロードにズームアウトさせ得る）、運動間の関係（例えば、角度対角度、角度対速度、角度対加速度）を参照し得る。モードは、端末の状態または端末とのユーザインタラクションが、どのように可動物体、キャリア、および／またはペイロード等の物体を制御し得るかに関する任意の組の制御規則に対応し得る。
一部の場合において、接触制御区域を介するユーザ入力を使用して、可動物体、キャリア、および／またはペイロードを制御することができる。他の実施形態において、端末の姿勢を使用して、可動物体、キャリア、および／またはペイロードを制御することができる。
図４は、２軸式キャリアを制御するように適合され得る端末のハードウェアおよびユーザインターフェースの一実施例である。端末３００（例えば、多機能携帯電話）は、端で、または横向きに保持され得る。ボタン３０１等の１つ以上の視覚インジケータは、モード選択スイッチであり得る。例えば、モード選択スイッチは、タッチスクリーン上の仮想ボタンであってもよい。ユーザがモード選択スイッチ３０１に接触するとき、コントローラは次のモードに入る。複数のモードが提供されてもよい。一部の場合において、２つ、３つ、４つ、５つ以上のモードが提供され得る。一部の実施形態において、モードは、オンモードとオフモードとの間である。他の実施形態において、モードは、キャリアによって提供される制御可能な回転軸の数の間である（例えば、１軸、２軸、または３軸モード）。他の実施形態において、モードは、端末とペイロードとの間の異なる種類の制御の間である（例えば、角度対角度、角度対速度、角度対加速度）。
モード選択スイッチの選択は、コントローラを次のモード、例えば、２軸式キャリアモードに動かし得る。２軸式キャリアモードにおいて、端末は、ペイロード（例えば、カメラ）および／または可動物体（例えば、航空機）の運動に対応する様々な運動、例えば、前方へ、後方へ、左回転、右回転、左回り、右回り、上昇、下降を行うことができる。例えば、ペイロードは、下向きまたは上向きであってもよく、可動物体は、左または右に回転してもよい。可動物体はまた、左または右、ならびに上方および下方に回転してもよい。
一部の実施形態において、端末３００がФ１度を超える角度で後ろに傾くとき、カメラは下向きになり始める。端末３００がФ１度を超える角度で前に傾くとき、カメラは上向きになり始める。端末の前傾または後傾は、ピッチ軸を中心としたものであってもよい。これは、ペイロードのピッチ軸を中心とした対応する運動を生じ得る。ボタン３０１がオフモードに押されるとき、ペイロードは、ピッチ軸に沿って動くことをやめる。ボタンは、オンモードまたは異なる制御モードに戻るために再び押されてもよい。
端末は、右に、または左に傾斜され得る。端末の傾斜は、端末のロール軸を中心とし得る。これは、ペイロードのロール軸を中心とした対応する運動を生じ得る。これは、傾斜角の大きさに関係なく生じ得る。一部の他の実施形態において、端末が、Ф２度未満の傾斜角で右または左への傾斜するとき、ペイロードは、それに応じて、ロール軸を中心に傾斜する。端末が、Ф２度を超える傾斜角で右または左に回転または傾斜するとき、ペイロードは、ヨー軸等の異なる軸を中心に回転し得る。端末が、Ф２度を超える傾斜角で回転する、または回るとき、航空機のヨー軸制御が引き継がれ、次いで、ペイロードは、左または右方向に振られ得る。ボタン３０１がオフモードに押されるとき、ペイロードは、ロール軸またはヨー軸に沿って動くことをやめる。ボタンは、オンモードまたは異なる制御モードに戻るために再び押されてもよい。一部の場合において、複数のボタンが提供されてもよく、各軸を中心とするモードを独立して制御してもよい。代替として、単一のボタンは、異なる軸に対するモードを組み合わせてもよい。
端末の傾斜を介してロール軸およびヨー軸を制御することは、有利に、ユーザが、ペイロードから転換する必要なく、ペイロードの位置決めを制御することを可能にする。例えば、ペイロードが可動物体上に載置される場合、ユーザは、ヨー軸を中心にペイロード（例えば、カメラ）を再配置することを望んでもよい。しかしながら、これが、ヨー軸を中心とした対応するペイロードの回転をもたらすようにヨー軸を中心に端末を回すことを必要とした場合、ユーザは、ペイロードおよび／または可動物体から外方を向くか、またはユーザが端末のスクリーンを見ないように端末を回す必要がある。このため、ユーザは、可動物体に面している間、端末を傾けることによって、ペイロードのロール軸およびヨー軸を制御し得る。しかしながら、代替の実施形態において、ヨー軸を中心とする端末の回転は、ヨー軸を中心とするペイロードの回転をもたらしてもよい。一部の場合において、ユーザは、異なるモード間（例えば、ペイロードのヨー軸の制御が、ヨー軸を中心とする端末の運動を介して発生する１つのモード、ペイロードのヨー軸の制御が、ロール軸を中心とする端末の運動を介して発生する別のモード）を切り替えることが可能であってもよい。
一部の実施形態において、Ф１は、約５°〜１５°に設定されてもよく、Ф２は、約５°〜１５°に設定されてもよい。任意の角度測定が、Ф１およびФ２に提供されてもよく、それは、約０度、±５度、±１０度、±１５度、±２０度、±２５度、±３０度、±３５度、±４０度、±４５度、±５０度、±５５度、または±６０度を超える、未満である、または同等であってもよい。
一部の実施形態において、端末３００は、対応するＸ軸、Ｙ軸、およびＺ軸において可動物体および／またはペイロードを制御するＸ軸、Ｙ軸、およびＺ軸に沿った動きを用いて、最初に水平に設置される。例えば、端末３００のＺ（ヨー）軸またはＹ（ロール）軸に沿った左および右の回転は、それぞれヨー軸およびロール軸に沿ったペイロードの回転を制御することができる。したがって、ユーザに対して、端末３００の状態は、ペイロードの状態であり、それによって制御直感をレンダリングする。ユーザの端末姿勢を調整することは、ペイロード姿勢の対応する変化をもたらす。ペイロード姿勢は、可動物体のみ、キャリアのみ、または可動物体およびキャリアの両方の調整を介して調整され得る。
端末３００は、左および右に、様々な加速度で、様々な程度に傾斜し得る。ペイロードの対応する速度、例えば、回転速度は、端末３００と同じ加速度および程度で変化し得る。代替として、ペイロードの回転の異なる速度または加速度をもたらし得る因数または係数が提供されてもよい。
一部の実施形態において、ペイロードは、ビデオ画像を捕捉することができるカメラであってもよい。ビデオ画像は、直接的に端末３００（例えば、携帯電話）に戻され、そのスクリーン上に表示されてもよく、それによって、ユーザにペイロード操作の直感的および直接的フィードバックを提供する。
ユーザは、端末３００（例えば、携帯電話）の傾斜角度を観察することができる。例えば、端末の角度は、図画形式で、もしくは文字形式で表示され得るか、またはユーザによって視覚的に推定され得る。一部の実施形態において、端末３００の傾斜角度は、可動物体、キャリア、および／またはペイロードの傾斜角度に対応する。一部の実施形態において、端末３００の回転速度は、可動物体、キャリア、および／またはペイロードの回転速度に対応する。つまり、端末３００の回転速度は、可動物体、キャリア、および／またはペイロードの回転速度を決定することができる。一部の実施形態において、端末３００の回転の加速度は、可動物体、キャリア、および／またはペイロードの回転の加速度に対応し得る。
一部の実施形態において、ユーザは、タッチスクリーン上で指をスライドすることによって、端末３００を通してペイロードの位置を制御することができる。ペイロードの位置は、可動物体および／またはキャリアを作動させることによって変化され得る。このため、ユーザは、端末のタッチスクリーン上で指をスライドすることによって、可動物体および／またはキャリアの作動をもたらすことができる。例えば、タッチスクリーン上の左へのスライドは、ペイロード（例えば、カメラ）を右に回す、または左に回すことができ、視界およびしたがって、スクリーン上のフィードバック画像（例えば、カメラによって捕捉された画像）は、それに応じて左または右にスクロールし得る。ユーザは、ユーザの動作に対するペイロードの反応を選択することができる。スライドが停止するとき、スクリーン上に表示される場面もまた、スクローリングを停止し得る。
上記で考察されるスクローリングは、場面に対するペイロードの（例えば、カメラの）指向方向を制御することによって、キャリアの回転を通して、および／または可動物体（例えば、航空機）の回転を通して実装され得る。例えば、カメラによって撮像される場面は、カメラの標的であってもよい。ペイロードの標的は、ペイロードによって捕捉された視界であってもよい。
一部の実施形態において、スクリーン上のユーザの指のスライドまたはズームイン／ズームアウトは、それに応じて、可動物体と標的との間の距離（例えば、航空機の運動によって実現される）、カメラの焦点距離、カメラの焦点距離および可動物体と標的との間の距離の重ね合わせのうちの少なくとも１つを制御することができる。したがって、スクリーン上のフィードバック画像はまた、ズームイン／ズームアウトに対応して、近づく、または引き離すように見える。
図５は、ボタン操作されるキャリアのユーザインターフェースを示す。端末５００（例えば、ｉＰｈｏｎｅ、ｉＰａｄ、アンドロイドベースの多機能携帯電話、またはタブレットコンピュータ等の携帯式端末）は、可動物体および／またはキャリアの状態を制御するための操縦桿機能に類似したグラフィカルユーザインターフェースを提供するアプリケーションソフトウェアを装備し得る。そのような制御される状態には、運動（例えば、位置／配向、速度、加速度）、指向、身振り、およびカメラの焦点距離を挙げられる。端末は、方向制御領域５０１、第１のモード選択領域５０３、および第２のモード選択領域５０２を示すユーザインターフェースを有し得る。
例えば、図５に示されるように、ユーザは、モードＡを選択する選択領域５０３に接触してもよい。モードＡにおいて、十字型の接触領域５０１は、４つの方向（上、下、左、および右）を有してもよく、それぞれが航空機のピッチおよびロールを制御する。ユーザはまた、モードＢを選択する別の選択領域５０２に接触してもよい。モードＢにおいて、十字型の接触領域５０１は、４つの方向（上、下、左、および右）を有し、それぞれは、航空機のヨーおよびカメラの焦点距離（カメラの焦点距離および航空機と標的との間の距離の重ね合わせ／連結）を制御する。異なるモードを選択することは、方向制御が、（可動物体および／またはキャリアを介して）ペイロードの異なる状態または状況を制御することを可能にし得る。
異なる方向における感知信号の数は、それぞれ「上下」、「左右」として説明されるが、説明は相対的に過ぎないということを当業者は理解するということに留意されたい。そのような説明は、端末を保持するユーザに関するユーザインターフェースの配向に相対的であり得る。
図６は、航空機を制御するタッチスクリーン実装仮想操縦スティック６０１および６０２を装備し端末６００を例示する。例えば、左仮想操縦スティック６０１の上下運動は、ペイロードのピッチを制御することができ、左仮想操縦スティック６０１の左／右の運動は、航空機のヨーを制御することができる。右仮想操縦スティック６０２の上下運動は、カメラの焦点距離（カメラの焦点距離および航空機と標的との間の距離の重ね合わせ／連結）を制御することができる。右仮想操縦スティック６０２の左／右の運動は、航空機の左／右の回転を制御することができる。キャリアおよびペイロードが、３軸型または４軸型でない場合、仮想操縦スティックの自由度は、それに応じて減少される。可動物体、キャリア、および／またはペイロードの制御を介してペイロードの様々な状態または自由度に対応するために、任意の数の仮想操縦スティックが提供され得る。
一部の実施形態において、可動物体が航空機である場合、仮想操縦スティックは、ユーザまたは操作者が、彼らの従来の航空機制御経験を利用し、仮想操縦スティックを使用して、後方／前方、左／右、上／下、および指向方向（例えば、航空機の姿勢）等の航空機の複数の運動範囲を制御することを可能にする。「スティック」という用語が使用されるが、「スティック」が棒状である必要がないことを当業者は理解する。非棒状の操縦「スティック」はまた、ユーザの好みに従って、航空機の機能を制御することができる。「スティック」は、典型的に、棒状で表示される（しばしば、「操縦桿」と称される）が、制御は、パニング、または航空機の機能を制御するためのユーザ信号を感知する他の手段によって、実現することができるということを当業者は理解する。一部の場合において、仮想操縦スティックは、ユーザの接触に反応し得るタッチスクリーン上に画像として示されてもよい。ユーザの接触は、仮想操縦スティックの画像を、典型的な「操縦桿」がどのように見え得るかと類似して変化させる。
一部の実施形態では、入力コマンドをペイロード、キャリア、および／または可動物体の傾斜角度に変換する異なる手法をとってもよい。例えば、一手法は、スティックまたは携帯式端末の仮想位置（例えば、携帯式端末の傾斜度）が、ペイロード、キャリア、および／または可動物体の位置と一対一で対応し得るという意味で、絶対的なものである。一手法は、相対的である。例えば、ユーザまたは操作者が、左仮想操縦桿をすべて左に押すとき、ペイロードが、ヨー方向を中心に左回りに動かされる。適切な位置に達したとき、ユーザまたは操作者は、仮想操縦桿を解放し、それが自動的に中央位置に帰ることを可能にし、それはキャリアの停止をもたらす。一部の実施形態において、操縦桿の速度は、航空機の速度を制御することができる。例えば、仮想操縦桿の運動が速ければ速いほど、対応する方向におけるペイロードの速度は速くなる。他の実施形態において、航空機の速度は、仮想操縦桿の運動の度合いによって決定される。例えば、仮想操縦桿が、「伸張される」または「傾斜される」場合、これは、可動物体、キャリア、またはペイロードのより速い運動にさらに対応することができる。
端末６００は、ユーザまたは操作者に画像フィードバックを提供する画像表示領域６０４を有し得る。画像表示領域中にペイロードによって捕捉された画像を表示することは、図１に例示される特殊化された表示装置１０４の必要性を取り除くことができる。図６において、仮想操縦桿６０１、６０２は、携帯式端末６００の状態変化を伴わずに、状態制御信号を生成することができる。これは、ユーザまたは操作者に画像表示領域６０４の恒久的な視界を提供することができる。画像表示領域は、示されてもよく、または隠されてもよい。例えば、ユーザは、所望の方法でペイロードの位置を制御する一方、ペイロードに面するように端末を動かすことができる。
他の実施形態において、携帯式端末６００は、可動物体、キャリア、およびペイロードを制御する図１および図４に示される方法を採用する。携帯式端末６００の位置変化は、端末の姿勢がペイロードの位置を制御するときに、ユーザまたは操作者が画像表示領域６０４を確認することを困難にすることがある。これらの実施形態において、ユーザは、上述の相対的制御方法を採用してもよい。例えば、ユーザまたは操作者が、携帯式端末６００のボタン６０６（物理的なボタンまたはスクリーン上に表示される仮想ボタンであり得る）を押すとき、携帯式端末６００の状態変化は、有効な制御コマンドをもたらすことができる。例えば、ボタンが押されたとき（すなわち、「オン」モードにある）、端末の状態変化は、ペイロードの状態変化をもたらすことができる。ユーザまたは操作者がボタン６０６を解放すると、携帯式端末６００は、次いで、画像表示領域６０４の観察のため、ユーザまたは操作者の方を向くように戻されてもよい。このプロセスにおいて、携帯式端末６００の状態変化は、有効な制御コマンドをもたらさない。言い換えると、ボタンが再び押されると（すなわち「オフ」モードである）、端末の状態変化は、ペイロードの状態変化をもたらさない。他の実施形態において、ボタン６０６の一方のクリックは、制御機能をオンに切り替え、別のクリックは、制御機能をオフに切り替え、それによって誤操作を減少させる。
一部の実施形態において、携帯式端末６００の状態変化が有効な制御コマンドをもたらすかどうかは、端末６００の回転速度が閾値を超えるかどうかに左右される。例えば、携帯式端末６００の回転速度が閾値を超えるとき、端末の状態変化は、有効な制御コマンドをもたらさない。したがって、素早く回すことは、前の命令を無効にする有効な制御コマンドをもたらさないため、ユーザまたは操作者は、有効な制御コマンドを発するように携帯式端末６００を回転し、次いですぐに、画像表示領域６０４を観察するために携帯式端末６００を戻すことができる。このため、端末の運動の速度が閾値より上であるとき、端末の状態変化は、ペイロードの状態に影響しない一方、端末の運動の速度が閾値より下であるとき、端末の状態変化は、ペイロードの状態に影響する。これにより、不測の運動または接触をフィルターを通して取り除くことができる。
閾値は、ユーザまたは操作者の好みに基づいて設定されてもよい。例えば、ユーザは、端末状態の変化が、ペイロードの状態に影響するかどうかを決定し得る閾速度を定義してもよい。
閾値制御プロセスは、上記で考察されるものと反対であってもよい。例えば、携帯式端末６００が、閾値よりもゆっくりと（速くなく）回される場合、端末の状態変化は、有効な制御コマンドをもたらさない。したがって、ユーザは、有効な制御コマンドを発するように、より速い速度で携帯式端末６００を回転し、次いで、画像表示領域６０４を観察するために端末をゆっくり戻すことができる。つまり、反対のゆっくりとした運動は、有効な制御コマンドをもたらさない。
本明細書に開示される技術は、端末６００（例えば、ｉＰｈｏｎｅ、ｉＰａｄ、アンドロイドもしくはウィンドウベースの多機能携帯電話、または他の多機能携帯電話、タブレット、および端末）の複数のアプリケーションおよび機能をダウンロードするための様々なソフトウェアをユーザに提供することができる。１つのアプリケーションソフトウェアは、異なる実施形態を含むことができる。例えば、図６に示される方法は、仮想操縦桿を利用し、図１および図４の方法は、携帯式端末の状態を利用して、航空機、キャリア、およびペイロードを制御する。ユーザは、個人的な好みおよび操作環境に従って、異なる実施形態を選択することができる。
したがって、ユーザは、装置（例えば、多機能携帯電話、タブレット、ラップトップ）を回すためのアプリケーションソフトウェアを端末にダウンロードすることができる。多機能携帯電話は、概して、状態センサを有する。一部の実施形態において、装置上の既存のセンサを使用して、端末の状態に関する信号を生成することができる。より高い精度のセンサが、必要に応じて、装置（例えば、多機能携帯電話、タブレット、ラップトップ）に追加されてもよい。装置は、概して、ユーザの状態を制御信号に変換するための信号処理モジュールを有する。信号処理モジュールは、ハードウェアまたはソフトウェア内に実装されてもよい。装置はまた、制御信号を可動物体、キャリア、および／またはペイロードに伝送するための信号伝送モジュール（例えば、Ｗｉ−Ｆｉ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、２Ｇ／３Ｇ／４Ｇ信号、携帯電話信号等）を有してもよい。独立した伝送モジュールまたはアンテナが、必要に応じて、装置に追加されてもよい。代替として、装置（例えば、多機能携帯電話、タブレット、ラップトップ）から伝送される信号は、中継基地または中継器によって増幅されてもよい。装置の表示スクリーンは、伝送される制御信号から結果としてもたらされる、航空機上のペイロード（例えば、カメラ）によって捕捉された画像等のフィードバック画像を表示するためのヒューマン−マシングラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）として機能することができる。ペイロードによって捕捉されたビデオはまた、Ｗｉ−Ｆｉ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、２Ｇ／３Ｇ／４Ｇ信号等を介して装置に返送されてもよい。
図７は、携帯式端末上の任意のグラフィカルインターフェースを利用することなく、端末７００のスクリーン上でユーザの指を動かすことによって、キャリア７０２を制御する一実施形態を示す。例えば、キャリアの状態および担持されるペイロードの焦点距離は、手のパドリング、円を描く、およびズームイン／ズームアウトの身振りによって制御されてもよい。より具体的には、スクリーン上の指は、アイコンをドラッグするか、または、可動物体、キャリア、もしくはペイロードの運動をシミュレートする。この実施形態は、モーションキャプチャ技術を使用して実装され得る。例えば、図７に示されるように、スクリーン上の一指の上下のスライドは、可動物体および／またはキャリアのピッチを制御することができ、スクリーン上の一指の左右のスライドは、可動物体および／またはキャリアの左右の配向を制御することができ、スクリーン上で一指で時計回りまたは反時計回りに円を描くことは、可動物体および／またはキャリアの左右の傾斜を制御することができ、２つの指でつまむこと、および広げること（ｕｎ−ｐｉｎｃｈｉｎｇ）（ズームインおよびズームアウト）は、カメラの焦点距離（またはカメラの焦点距離および航空機と標的との間の距離の重ね合わせ／連結）を制御することができる。
１つの実施形態において、端末スクリーンは、ペイロードによって捕捉された画像を示し得る（例えば、ペイロードが、画像捕捉装置である場合）。ユーザは、本明細書に記載の指の動作を介して、端末スクリーン上に表示される画像を調整することができる。例えば、ユーザは、ズームインおよびズームアウトするために、それぞれ、端末スクリーン上に表示される画像をつまむおよび広げることができる。これは、端末の姿勢を問わず、自動的に生じ得る。別の実施例において、ユーザは、画像を動かすために表示される画像を横切ってユーザの指をスワイプしてもよい。例えば、ユーザは、スクリーンを横切ってユーザの指を左から右へ動かしてもよく、それは、スクリーン上に表示される画像を右へ動かし、左側の画像をより見えるようにする。これはまた、端末の姿勢を問わず、自動的に生じ得る。端末スクリーン上に表示される画像は、ペイロードによって捕捉された画像を反映し得る。このため、端末スクリーン上のズームインまたはズームアウトは、画像捕捉装置に撮像される標的からズームインもしくはズームアウトさせる、および／または可動物体に、撮像される標的に近付かせるもしくは離れさせることができる。別の実施例において、画像の異なる部分を表示するために指をスワイプすることは、画像捕捉装置に、画像の対応する異なる部分を捕捉するように標的に対するその角度を調整させ得る。画像捕捉装置の角度調整は、可動物体の位置および／またはキャリアの位置の調整を利用してもたらされ得る。
キャリアは、スクリーン上のユーザの指の運動に応答して作動されてもよい。キャリアは、例示されるように、ペイロードを支持するために使用され得る１つ以上のフレーム組立体を有することができる。一部の場合において、ペイロードは、キャリアを介して可動物体の真下に吊るされてもよい。代替として、ペイロードは、可動物体の上または横に支持されてもよい。一部の場合において、ペイロードおよび／またはキャリアは、可動物体内にあってもよい。フレーム組立体の１つ以上のフレーム部分が、互いに対して可動であり得る。１つ以上のアクチュエータ（例えば、モータ）は、フレーム部分の運動を制御することができる。１つ以上のアクチュエータは、ユーザの指の運動または本明細書の他の箇所に記載の任意の他のコマンド信号に応答して操作することができる。このため、（例えば、端末の状態またはユーザからの入力によって開始される）端末からのコマンド信号は、キャリアの１つ以上のアクチュエータの作動をもたらすことができ、このため、１つ以上の回転軸を中心としたペイロードの配向／位置の制御をもたらす。コマンド信号は、対応するモータ信号を生成するために、例えば、ペイロード、キャリア、および／または可動物体の検出される状態に基づいて、プロセッサによってさらに処理される。
上述の実施形態は、タッチスクリーンを使用して実装され得る。他の実施形態において、タッチスクリーンの代わりに、可動物体、キャリア、および／またはペイロードは、図８の端末８００によって撮られる画像から生成されるコマンドによって制御されてもよい。例えば、ユーザの手は、可動物体８０４、キャリア、および／またはペイロードを制御するために、端末８００のカメラ８０１に対し、「前屈」、「昇降」、「左傾斜」、「右傾斜」、「左に回す」、「右に回す」、パドリング、および他の身振りを実行することができる。本明細書で考察される１つ以上の入力方法の組み合わせが用いられてもよい。図８に示される端末８００は、ラップトップ、多機能携帯電話、またはタブレットコンピュータ等であり得る。端末は、携帯式または非携帯式（例えば、プラットフォームに設置される）であってもよい。
端末のカメラ８０１は、任意の画像捕捉装置であってもよい。カメラは、光学センサ、運動センサ、赤外線センサ、紫外線センサ、または任意の他の種類のセンサを含んでもよい。
一部の実施形態において、端末８００は、カメラ８０１を介して、ユーザの眼球運動を捕捉することができる。ユーザの指または他の身体部分は、端末８００と接触しなくてもよい。代わりに、端末８００上の極めて小さいカメラが、非接触制御を実現するためにユーザの眼球運動を追跡し、捕捉することができる。
一部の実施形態において、端末８００は、カメラ８０１によってユーザの体位を捕捉する。例えば、カメラ８０１は、ユーザの腕、脚、または頭部の運動を捕捉し、次いで、捕捉された状態の体勢を使用して、非接触制御を実現するための制御信号を生成することができる。
図８は、端末のマイクロフォン８０２等の聴覚検出器が、ユーザの音声コマンドを捕捉できる別の実施形態を例示する。端末は、音声認識技術およびインテリジェント端末処理を使用して、音声信号をコマンド信号に変換することができ、および続いて、コマンド（すなわち、制御信号８０３）を航空機８０４に伝送する。具体的な音声コマンドは、図９に例示され、説明される。
図９は、本発明の実施形態に従って、どのように音声制御が動作するかを例示する。一部の実施形態において、図９ａに示されるように、制御コマンド入力は、音声を介するものである。例えば、ユーザから発せられる音声コマンドは、「左」、「右」、「上方へ」、「下方へ」、「停止」、「左へ２５度」、「５度下がる」、「３０度時計回り」、「３５度、マイナス３０度、２５度」（それぞれ、ピッチ、ロール、ヨーの絶対的位置に対して）、および他のコマンドが含まれ得る。音声は、音声認識技術およびさらなる処理を介して端末によってコマンドに変換されてもよく、続いて、コマンドは可動物体（例えば、航空機）にアップロードされ、可動物体、キャリア、またはペイロードによって実行される。
図９ｂは、端末入力信号が、音声に制限されないが、手振り、指の運動、眼球運動、頭部運動等のユーザの他の状態信号を含む、より一般的な制御方法を例示する。端末は、ユーザの無意識の眼球運動、疲労のための首の運動、くしゃみもしくは咳による音もしくは運動等のユーザの無意識および／または意図的でない運動によって生成される信号をフィルターで取り除くことができる。
取り除かれた信号は、制御コマンドに変換され、次いで、リンク９０２（例えば、携帯電話信号、Ｗｉ−Ｆｉ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、または任意の他の通信形態）を介して無線で可動物体に伝送されてもよい。可動物体上の自動制御装置は、可動物体が過重負荷を生じる障害またはコマンドである場合のように、危険なコマンドをフィルターを通して取り除くことができる。可動物体、キャリア、および／またはペイロードは、コマンドを別々に、または共に実行することができる。コマンドの実行からもたらされる画像は、ダウンリンクを介して端末９０４にフィードバックされてもよい。ダウンリンク９０４は、電波によって実現され得る。一部の実施形態において、端末は、人工知能および機械学習処理、ならびにフィードバック処理を使用して、無意識の運動によって生成される信号のフィルタリングを改善してもよい。
一例としてＷｉ−Ｆｉを使用して、可動物体、キャリア、および／またはペイロードは、無線通信介入ポイント（アクセスポイント）として機能することができる。それは、端末と接続し、Ｗｉ−Ｆｉネットワークの形成をもたらす。一部の実施形態において、アップリンク制御リンク９０２を確立するため、および／またはダウンリンク９０４を作るために、装置は、リンクの両方の端部で、認証および承認処理を利用してもよい。
可動物体、キャリア、および／またはペイロード上で、以下のステップのうちの１つ以上が起こり得る。標的画像がペイロード（例えば、カメラ、カムコーダー）によって捕捉され得る、アナログ・デジタル変換（デジタルデータの代わりにアナログが得られる場合）、圧縮（例えば、Ｈ．２６４／Ｈ．２６５プロトコル圧縮を使用して、画像ファイル遅延を低減するスライス技術を使用して、画像伝送のロバスト性を強化する多層技術を使用して等）、暗号化、データパッキング、および他のステップ。信号は、次いで、ダウンリンク９０４を介して送信されてもよい。同様に、アップリンク９０２において、端末での感覚入力（例えば、傾斜角度）は、特別アルゴリズムを使用して、命令に変換され得る。信号は、アップロードの前に、必要に応じて暗号化されてもよい。アップリンクのための信号はまた、センサによる信号の生成、アナログ・デジタル変換、圧縮、暗号化、および／またはデータパッキング等の前述のステップのうちの１つ以上を経ることができる。
図１０は、端末としてスクリーン埋め込み型眼鏡（例えば、グーグルグラス）を使用して航空機を制御する方法を例示する。眼鏡１０００は、内蔵センサ１００２（例えば、ＩＭＵまたは慣性計測装置）および／または小型カメラ１００４を含み得る。体勢変化または頭部の運動または首の回転は、可動物体、キャリア、またはペイロードの状態、例えば、カメラの視界の配向を制御することができる。カメラによって撮られた画像は、リアルタイムで眼鏡のスクリーン１００６に返送されてもよい。例えば、３軸式キャリアの場合、各軸におけるユーザの頭部の回転は、対応する軸におけるキャリアの運動に対応する。一部の実施例において、各軸を中心とするユーザの頭部の回転は、各対応する軸におけるペイロードの運動に対応し得る。そのような運動は、キャリア、可動物体、またはそれらの組み合わせの作動によって達成されてもよい。
一部の実施形態において、眼鏡上のセンサ１００２は、頭部運動または体勢変化を捕捉することができ、捕捉された情報を制御信号に変換し、次いで、無線通信を介して制御信号を航空機に伝送する。他の実施形態において、眼鏡上の小型カメラ１００４は、周囲の環境における物体の運動に基づく頭部の運動または体勢変化を決定することができる。２つのソースからの情報の融合は、頭部の運動または体勢変化のより正確な捕捉をもたらすことができる。他の実施形態において、眼鏡１０００上の小型カメラを使用して、ペイロードの状態を制御するために、ユーザの眼球運動を捕捉することができる。
眼鏡は、関連機器を識別するための様々な無線通信（無線周波数ＲＦ、赤外線、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、および高速同定コード等）を支持することができ、機器が、制御操作の開始前に操作され得るかどうかを決定する。いったん、眼鏡が識別された可動物体およびキャリア等の関連機器を有すると、スクリーン上の制御パネルが眼鏡のスクリーン上に現れる。次いで、パネルを使用して、可動物体およびキャリアを制御することができる。
図１１は、端末が可動物体および／またはキャリアを制御するために使用されるヘルメット１１００である１つの実施形態を例示する。ヘルメット上のセンサ１１０２は、ある軸（例えば、ピッチ回転、ロール回転、またはヨー回転）を中心とした回転、ならびに前方および後方運動等のユーザの頭部運動を捕捉することができる。頭部運動情報は、次いで、制御信号に変換され、可動物体および／またはキャリアの運動を制御するために航空機に送信されることができる。
キャリアの制御は、可動物体の制御に連結され得る。例えば、一部の実施形態において、この連結は、ヘルメットの状態が、最終のペイロード（例えば、カメラの）ファインダー状態であり得るという完全な意味である。具体的な実装は、可動物体の状態、その位置、およびキャリアによる自動補正を含むシステムによって自動的に選択されてもよい。他の実施形態において、この連結は、部分的であってもよい。例えば、ヨー軸は、可動物体の状態によって完全に制御されてもよい。部分的な連結において、一部の動きが、可動物体またはキャリアのうちの１つの制御をもたらす一方、他の動きが、可動物体またはキャリアの他方の制御をもたらしてもよい。
図１２は、固定基準座標系（例えば、環境）に関する状態を示す略図である。図１２ａは、ペイロードの状態が、状態「１」（可動物体に関するペイロード自体の位置状態）および状態「２」（環境に関する可動物体の状態）の重ね合わせであり得ることを示す。
図１２ｂは、ペイロード（例えば、カメラ）の状態が、状態「１」（キャリアに関するペイロード自体の位置状態）、状態「２」（可動物体に関するキャリアの状態）、および状態「３」（環境に関する可動物体の状態）の重ね合わせであり得ることを示す。
図１２ｃは、ペイロード（例えば、カメラ）の状態の１つの種類が、その焦点距離であり得ることを例示する。焦点距離および環境に対する可動物体の状態は、重ね合わせとして制御することができる。例えば、ペイロードの焦点距離は、ズームインまたはズームアウトを行うように調整することがき、一方で、可動物体は、標的に近づくか、または標的から離れて移動し得る。
図１２ｄは、タッチスクリーン上でのユーザの指のスライドが、標的からの可動物体の距離およびカメラの焦点距離の重ね合わせの制御を集中化させたことを図示する。
図１３は、端末の略図である。例えば、端末は、センサ、信号処理モジュール、信号伝送モジュール、およびヒューマンマシンインターフェースを含み得る。グラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）が、ヒューマンマシンインターフェースの一部として提供されてもよい。既存の多機能携帯電話およびタブレットコンピュータの多くは、これらの基本的要素を既に有している。多機能携帯電話およびタブレットコンピュータは、端末の機能を達成するためにアプリケーションをダウンロードすることができる。
センサは、端末の状態を感知することができる。例えば、センサは、端末の配向または位置を感知することができる。センサは、音声コマンドのための可聴波を登録することができる。センサは、光学信号（例えば、身振り、眼球運動の画像を捕捉する）、赤外線信号、接触容量性信号（例えば、ユーザが端末のタッチスクリーンに接触する）、または本明細書の他の箇所に記載の任意の他の信号を登録することができる。信号処理モジュールは、センサからの信号を処理および／または修正することができる。一部の実施形態において、信号処理モジュールは、センサからの信号に基づいて、コマンド信号を生成することができる。このコマンド信号は、ペイロードの位置決めを決定することができる。一部の場合において、信号処理モジュールは、ペイロードの位置決めを行うために、可動物体、キャリア、および／またはペイロードの作動を決定することができる。信号伝送モジュールが提供されてもよい。コマンド信号は、可動物体、キャリア、および／またはペイロードに送信され得る。これは、それぞれの物体の作動をもたらし得、これが、所望されるペイロードの状態をもたらし得る。
一部の実施形態において、端末は、プログラム可能なプロセッサおよびメモリを含み得る。プロセッサは、１つ以上のステップを行うためのコード、論理、または命令を含む、非一時的なコンピュータ可読媒体によって提供される、１つ以上のステップを実行することができる。メモリに、非一時的なコンピュータ可読媒体を記憶することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、センサから信号を取得し、可動物体、キャリア、および／またはペイロードの作動をもたらし得るコマンド信号を作出するための命令またはアルゴリズムを含み得る。
任意に、可動物体、キャリア、および／またはペイロードは、プログラム可能なプロセッサおよびメモリを同様に有してもよい。可動物体の作動（例えば、運動、姿勢調整、並進、飛行、走行）は、プログラム可能なプロセッサを利用して、可動物体のメモリ内に記憶された非一時的なコンピュータ可読媒体に従って、発生し得る。可動物体に関するペイロードの位置／配向の変化をもたらし得るキャリアの作動（例えば、キャリアの１つ以上のフレーム部分の運動）は、プログラム可能なプロセッサを利用して、キャリアのメモリ内に記憶された非一時的なコンピュータ可読媒体に従って、発生し得る。ペイロードの作動（例えば、カメラの焦点距離の変化）は、プログラム可能なプロセッサを利用して、ペイロードのメモリ内に記憶された非一時的なコンピュータ可読媒体に従って、発生し得る。可動物体、キャリア、および／またはペイロードは、信号を受信および／または送信することが可能なトランシーバを有してもよい。例えば、トランシーバは、端末から１つ以上のコマンド信号を受信することができる。トランシーバは、フィードバック信号（例えば、作動もしくは位置決め、またはペイロードによって捕捉された画像に関する）を、端末または別の物体に返送することができる。
写真撮影およびビデオ撮影といった一部の用途では、ロッカーまたは支持棒もしくはスティックを使用して、所望の画像効果を達成するために、カメラまたはカムコーダー等のペイロードの移動範囲および視野角を増加させることができる。
図１４は、一部の実施形態において、どのようにスティック型可動物体が端末１０１を介して制御され得るかを例示する略図である。これらの実施形態において、可動物体は、可動アーム１４００（例えば、ロッカーアーム）であり得、これは、キャリア１４０２に装備することができる。キャリアは、可動アームの一端またはその付近で支持され得、一方で、可動アームの他端は、支持体に固定され得る。支持体は、静的支持体（例えば、固定基準座標系に対して固定されている）、または動的支持体（例えば、固定基準座標系に対して可動である）であり得る。支持体は、構造的支持体、携帯式支持体、または任意の他の種類の支持体であり得る。キャリア１４０２は、ペイロード１４０４（例えば、カメラ）を有し得る。
ユーザは、写真撮影または映画撮影に好適な位置および角度でカメラ１４０４を配置するように、可動アーム１４００の位置および伸張部分を制御することができる。同じユーザまたは別のユーザが、端末１０１（例えば、多機能携帯電話またはタブレットコンピュータ）を使用して、キャリア１４０２またはペイロード１４０４の状態（例えば、体勢、指向方向、運動、および焦点距離）を、無線で（例えば、無線信号１０６を介して）またはケーブルを介して、制御することができる。前述の実施形態と同様に、状態は、端末１０１の状態によって制御され得る。
一部の実施形態において、可動アーム１４００は、三脚または他の構造体の一箇所に接合され得る。他の実施形態において、可動アーム１４００を、輸送機に取着するか、もしくはそれによって動かすか、または軌道に沿って摺動するか、あるいは、ユーザによって移動させて、撮影場面を選択することができる。他の実施形態において、ユーザは、ロッカーアーム１４００を必要とすることすらない。代わりに、ユーザは、キャリア１４０２を手で持つことができる。この場合、ユーザが、可動物体である。同じユーザのもう一方の手、または他のユーザが、端末１０１を使用して、キャリア１４０２および／またはペイロード１４０４を制御することができる。可動アームは、人の腕、棒、または他の支持体を含み得る。
本開示はまた、制御端末、可動物体、およびキャリアを含むシステムを提供する。制御端末装置は、ヒューマンマシングラフィカルインターフェース（ＧＵＩ）、信号処理モジュール、および電波伝送回路を含み得る。
本開示はまた、遠隔制御を達成するためにユーザが多機能携帯電話、タブレットコンピュータ、またはラップトップにダウンロードすることが可能できる、１組のアプリケーションソフトウェアを提供する。
図１５は、端末に提供され得るユーザインターフェースの実施例を示す。端末は、ディスプレイを有し得る。ディスプレイは、ユーザインターフェース１５００を示し得る。一部の場合において、ユーザインターフェースは、タッチスクリーン上に提供されてもよい。
ユーザインターフェース１５００は、ビジュアルセレクタを有し得る。ビジュアルセレクタは、オン／オフセレクタ１５０１であり得る。例えば、オン／オフビジュアルセレクタは、ボタン（すなわち、仮想ボタン）であってもよい。ビジュアルセレクタは、端末によるペイロード、キャリア、および／または可動物体の制御をオンまたはオフにすることができる。ビジュアルセレクタがオンの位置にある場合、端末の姿勢の調整は、ペイロードの姿勢の調整をもたらし得る。ペイロードの姿勢は、可動物体および／またはキャリアの作動を介して調整することができる。例えば、ビジュアルセレクタがオンの位置にある場合、ピッチ軸を中心とした端末の回転が検出され、それを使用してペイロードのピッチ回転を制御することができる。ビジュアルセレクタがオフの位置にある場合、端末の姿勢の調整が、結果としてペイロードの姿勢に影響を及ぼすことはない。ボタンは、ユーザがボタンに接触するか、またはそれを選択することによってオンまたはオフにすることができる。一部の場合において、ユーザインターフェースは、本明細書の他の箇所に記載のように、モードセレクタを組み込んでもよい。
１つの実施例において、端末は、多機能携帯電話またはタブレットである。オン−オフボタンは、多機能携帯電話またはタブレットの画面上に表示され得る。
ユーザインターフェース１５００は、姿勢範囲インジケータ１５０２を示し得る。姿勢範囲インジケータは、スライダバーであってもよい。姿勢範囲インジケータは、第１の領域１５０４ａおよび第２の領域１５０４ｂを有し得る。第１の領域は、表示される全ての角度範囲に含まれる、ある角度範囲を含み得る。第１の領域は、姿勢範囲インジケータ内の全角度範囲のサブセットとして表示され得る。第２の領域は、全角度範囲内であるが、第１の領域外である角度範囲であり得る。第１の領域および第２の領域は、互いに視覚的に識別可能であり得る。１つの実施例において、第１および第２の領域は、互いに異なる色または陰影であり得る。例えば、第１の領域は、陰影が付けられてもよく、一方で、第２の領域は、陰影が付けられていない。
姿勢範囲インジケータ１５０２はまた、端末の姿勢の視覚インジケータ１５０６を含み得る。端末角度インジケータ１５０６は、姿勢範囲インジケータに沿った任意の位置に表示され得る。端末角度インジケータは、１つ以上の回転軸に関する端末の角度に対応し得る。一部の場合において、端末角度インジケータは、１つ以上の回転軸に関するペイロードの角度に対応し得る。端末の角度に適用される端末角度インジケータの本明細書の任意の説明はまた、ペイロードの角度にも適用することができる。一部の場合において、端末角度インジケータはまた、ペイロード角度インジケータとも称され得る。１つの実施例において、姿勢範囲インジケータが、端末のピッチ角を示す場合、端末角度インジケータは、端末のピッチ角を示し得る。スライダバーに沿った端末角度インジケータの位置は、角度範囲に関する端末の相対角度を示し得る。
一部の実施形態において、軸を中心とした傾斜度が、ある特定の範囲内である場合、端末のピッチ傾斜度は、ペイロードのピッチ傾斜度に対応する。例えば、端末および／またはペイロードの軸が、所定の角度範囲θ内である場合、その軸に対する端末およびペイロードの角度は、一致し得る。角度範囲θは、任意の値を有し得る。一部の場合において、角度範囲θは、事前に設定されてもよく、ユーザ、管理者、またはアルゴリズムによって、設定されてもよい。範囲の一例は、θ＝±７°であり得る。別の実施例において、所定の範囲は、θが−１０°〜＋６°であり得る。端末および／またはペイロードの角度は、所定の範囲内に含まれる場合、微調整が行われてもよい。この微調整は、端末のピッチ傾斜度とペイロード（例えば、カメラ）のピッチ傾斜度との間の一対一対応を指してもよい。一部の実施形態において、角度測定値の一対一対応が提供されてもよい。別の実施例では、因数または係数を使用してもよい（例えば、端末を１度動かすことが、ペイロードによる３度の回転をもたらす、または端末を２度動かすことが、ペイロードによる１度の回転をもたらす）。所定の範囲内にある場合、線形関係が、端末の角度測定値とペイロードの角度測定値との間に提供されてもよい。これは、角度対角度の制御モードであり得る。所定の範囲は、姿勢範囲インジケータ１５０２に表示される第１の領域１５０４ａに対応し得る。
軸の傾斜度が範囲外である場合、端末のピッチ傾斜度は、ペイロードの回転速度に対応し得る。例えば、端末の角度が、軸を中心としてθを上回る場合、軸を中心とした端末角度の角度は、軸を中心としたペイロードの回転速度に対応し得る。角度の傾斜度が大きいほど、速度が速い。代替として、速度は、傾斜角度がθを上回った後は一定であり得る。１つの実施例において、端末のピッチ角が所定の範囲外である場合、ピッチ傾斜度は、ピッチ軸を中心としたペイロードの回転速度に対応し得るか、またはピッチ軸を中心としたペイロードの回転速度は、一定であり得る。これは、角度対速度の制御モードであり得る。範囲外の領域は、姿勢範囲インジケータ１５０２に表示される第２の領域１５０４ｂに対応し得る。
一部の実施形態において、端末の角度が所定の範囲内（姿勢範囲インジケータの第１の領域に対応する）である場合、結果としてもたらされるペイロードによる動作は、端末の角度が所定の範囲外（姿勢範囲インジケータの第２の領域に対応する）である場合に結果としてもたらされるペイロードによる動作とは異なり得る。一部の実施形態において、所定の範囲内に含まれることは、端末とペイロードとの間に角度の線形対応をもたらすが、一方で所定の範囲外にある場合、ペイロードの回転速度の制御をもたらす（これは、端末の角度に対応する場合もしない場合もある）。他の実施例において、いずれの範囲も、端末の角度と、ペイロードの角度（すなわち、異なる規模であるが）、ペイロードの回転制御（すなわち、異なる規模または種類のものであるが）、またはペイロードの加速度制御との間の線形対応をもたらし得る。このため、傾斜度制御は、制御がある程度多様である２つのインターバルに分割され得る。
代替的な実施形態において、任意の数の制御インターバルが提供されてもよい。一部の場合において、単一の制御インターバルのみが、本明細書に記載の制御技術のいずれかを使用して、提供される。他の実施形態において、複数インターバル制御には、任意の数のインターバルが含まれ得る（例えば、２、３、４、５、６、またはそれ以上のインターバル）。各インターバルは、その独自の制御規則を有し得る。このため、端末の角度に基づいて、結果としてもたらされるペイロードの制御は、端末の角度が含まれるインターバルに応じて異なり得る。
ピッチ傾斜度の制御を複数のインターバルに分割することは、有利なことに、別のインターバルではより実質的な回転を行いながら、１つのインターバルで微調整を行うことを可能にし得る。例えば、２つのインターバルが提供される場合、傾斜度の小さなインターバル内において微調整を実行することができ、一方で、より実質的な回転は、速度制御に基づいて、容易かつ迅速に制御することができる。一部の場合において、この方法を使用して、端末および／またはペイロードが軸を中心として回転し得る範囲を制限することができる。一部の場合において、微調整または異なる角度に対する異なる制御を可能にし得る、任意の数の制御インターバルが提供されてもよい。複数インターバル制御は、任意の回転軸に適用可能である。例えば、複数インターバル制御は、ピッチ、ロール、および／またはヨー等、１つ、２つ、または３つの回転軸に適用可能である。１つの実施例において、ユーザインターフェース１５００に例示されるように、ペイロードのピッチは、端末を介して制御され得る。姿勢範囲インジケータ１５０２は、ペイロードの制御に直感的に対応するように配向され得る。例えば、垂直方向のスライダバーは、ピッチ回転の制御を示し得る。
ユーザインターフェース１５００の端末角度インジケータ１５０６は、指定された回転角度に沿った現在の端末の位置を示し得る。端末角度インジケータは、姿勢範囲インジケータ１５０２の指定された領域１５０４ａ、１５０４ｂに含めることによって、どの制御インターバルが、現在利用されているかを示すことができる。ペイロードインジケータは、回転が機械的限度に達したかどうかを示すことができる。一部の場合において、第１の領域１５０４ａは、微調整領域を示し得、一方で第２の領域１５０４ｂは、より実質的な回転が発生し得る場所を示してもよい。第１の領域または第２の領域内での端末角度インジケータの位置は、微調整制御が利用中であるかどうか、またはより実質的な回転制御が利用されているかどうかを示すことができる。このようにして、ユーザは、角度対角度の制御モード（例えば、第１の領域内）または角度対速度の制御モード（例えば、第２の領域内）にあるかどうかを便宜的に知ることができる。
一部の場合において、主回転軸は、それぞれ、端末姿勢および角度範囲インジケータによって制御され得る、および／または示され得る。一部の場合において、主軸の他に、副回転軸を中心としたペイロードの運動が提供されてもよい。ユーザインターフェース１５００は、二次角度方向インジケータ１５０８を有し得る。
一部の場合において、１つ、２つ、または３つの主回転軸が提供されてもよい。主軸は、その軸を中心とした対応する端末の角度によって、直接的に制御される、任意の回転軸を含み得る。主軸は、その主回転軸を中心とした位置または制御の種類を示す、ユーザインターフェース上の姿勢範囲インジケータを任意に含んでもよい。一部の場合において、０、１、または２個の副回転軸が提供されてもよい。
任意に、主回転軸を中心としたペイロードの運動は、キャリアによって行われ得る。一部の実施形態において、主回転軸を中心としたペイロードの運動は、可動物体の運動、またはキャリアおよび可動物体による動きの組み合わせによって行われてもよい。副回転軸を中心としたペイロードの運動は、可動物体によって行われ得る。一部の実施形態において、副回転軸を中心としたペイロードの運動は、キャリアの運動、またはキャリアおよび可動物体による動きの組み合わせによって行われてもよい。
１つの実施例において、主回転軸は、ロール軸であり得る。二次回転角度は、ヨー軸であってもよい。これは、可動物体（例えば、航空機）のヨー運動を用いることによって、実現することができる。回転軸に沿った端末の回転が、ある特定の角度範囲βを上回る場合、角度は、ヨー軸を中心として回転を開始し得る。角度範囲βは、端末の意図的なピッチ回転によって引き起こされる不要なロール回転を防ぐ、デッドゾーンと称され得る。回転の速度は、ロール軸を中心とした回転角度に比例し得るか、または一定であってもよい。例えば、β＝±１５°のとき。二次角度方向インジケータ１５０８を使用して、副軸を中心としてペイロードが移動している方向を示すことができる。例えば、二次角度方向インジケータは、矢印であり得る。右下の矢印は、ペイロード（キャリアおよび／または可動物体を介して）が、ヨー軸を中心として左向きに回転していることを示し得、左下の矢印は、ペイロードが、ヨー軸を中心として右向きに回転していることを示し得る。任意に、インジケータに対応するそのような方向は、切り替えることができる。一部の場合において、インジケータは、副軸を中心としたそのような回転が、一定速度で発生していることを示し得る。
図１６は、端末に表示され得るユーザインターフェースの別の実施例を示す。端末のディスプレイは、ユーザインターフェース１６００を示し得る。一部の場合において、ユーザインターフェースは、タッチスクリーン上に提供されてもよい。ユーザインターフェースは、複数の回転軸に関する制御のための選択肢を示し得る。
ユーザインターフェース１６００は、複数のビジュアルセレクタを有し得る。ビジュアルセレクタは、異なる回転軸のオン／オフセレクタ１６０１ａ、１６０１ｂであってもよい。例えば、複数のオン／オフボタンが提供されてもよい。ビジュアルセレクタは、本明細書の他の箇所に記載のように、端末によるペイロード、キャリア、および／または可動物体の制御をオンまたはオフにすることができる。例えば、第１のビジュアルセレクタ１６０１ａがオンの位置にある場合、ピッチ軸を中心とした端末の回転が検出され、これを使用してペイロードのピッチ回転を制御することができる。第１のビジュアルセレクタがオフの位置にある場合、端末のピッチ角の調整が、結果としてペイロードのピッチ角に影響を及ぼすことはない。第２のビジュアルセレクタ１６０１ｂがオンの位置にある場合、ヨー軸を中心とした端末の回転が検出され、それを使用してペイロードのヨー回転を制御することができる。ビジュアルセレクタがオフの位置にある場合、端末のヨー角の調整が、結果としてペイロードのヨー角に影響を及ぼすことはない。ボタンは、ユーザがボタンに接触するか、またはそれを選択するにとによってオンまたはオフにすることができる。一部の場合において、ビジュアルセレクタのうちの１つだけが、一度にオンの位置になり得る（すなわち、ペイロードの１つの回転軸のみを、一度に制御することができる）。代替として、複数のビジュアルセレクタを、同時にオンの位置にすることができる（すなわち、ペイロードの複数の回転軸を、一度に制御することができる）。一部の場合において、１つの回転軸は、端末の角度の調整が、端末がどのように動かされるかに関係なく、１つの回転軸に関してのみペイロードに影響を及ぼすように、制御され得る。代替として、２つまたは３つの回転軸は、端末の角度の調整が、それぞれ、２つまたは３つの角度に関してペイロードに影響を及ぼすように、制御され得る。
ユーザインターフェース１６００は、複数の姿勢範囲インジケータ１６０２ａ、１６０２ｂを示し得る。姿勢範囲インジケータは、スライダバーであってもよい。スライダバーは、異なる方向で配向されてもよい。スライダバーは、回転軸を反映するように直感的な方式で配向され得る。例えば、垂直方向に配向されるスライダバー１６０２ａは、ピッチ軸を中心とした運動を制御し得、一方で、水平方向に配向されるスライダバー１６０２ｂは、ヨー軸を中心とした運動を制御し得る。任意に、ロール軸を中心とした制御を示す、曲線のスライダバーが示されてもよい。
姿勢範囲インジケータは、第１の領域１６０４ａ、１６０４ｃ、および第２の領域１６０４ｂ、１６０４ｄを有し得る。第１および第２の領域は、本明細書の他の箇所に記載される特徴を有し得る。
姿勢範囲インジケータ１６０２ａ、１６０２ｂはまた、ペイロードの姿勢の視覚インジケータ１６０６ａ、１６０６ｂを含み得る。端末角度インジケータ１６０６ａ、１６０６ｂは、姿勢範囲インジケータに沿ったいずれの位置に表示されてもよい。端末角度インジケータは、対応する姿勢範囲インジケータの回転軸に関する端末の角度に対応し得る。例えば、姿勢範囲インジケータが、ペイロードおよび／または端末のピッチ角を示す場合、端末角度インジケータは、ペイロードおよび／または端末のピッチ角を示し得る。姿勢範囲インジケータが、ペイロードおよび／または端末のヨー角を示す場合、端末角度インジケータは、ペイロード および／または端末のヨー角を示し得る。姿勢範囲インジケータが、ペイロードおよび／または端末のロール角を示す場合、端末角度インジケータは、ペイロードおよび／または端末のロール角を示し得る。スライダバーに沿った端末角度インジケータの位置は、角度範囲に関するペイロードおよび／または端末の相対角度を示し得る。
端末角度インジケータ１６０６ａ、１６０６ｂは、姿勢範囲インジケータの１つ以上の制御インターバル１６０４ａ、１６０４ｂ、１６０４ｃ、１６０４ｄの範囲内であり得る。複数の姿勢範囲インジケータが提供される場合、端末角度インジケータは、角度対角度の制御領域内および／または角度対速度の制御領域内に含まれ得る。一部の場合において、端末角度インジケータは、複数の回転軸を中心とする角度対角度の制御領域内、複数の回転軸を中心とする角度対速度の制御領域内、または複数の回転軸にわたる角度対角度の制御領域と角度対速度の制御領域との組み合わせの範囲内に含まれ得る。
本明細書に記載のいずれのステップも、プロセッサを利用して行われ得る。例えば、分析、決定、計算、表示、および／または信号処理のステップは、プロセッサを利用して行われ得る。プロセッサは、コンピュータ可読媒体に従って、ステップを実行し得る。コンピュータ可読媒体は、１つ以上のステップを行うためのコード、論理、またはプログラム命令を含み得る有形的および／または非一時的なコンピュータ可読体を含み得る。プロセッサは、任意の物体もしくは環境（例えば、ペイロード、キャリア、可動物体、外部物体、端末、クラウド）、または物体の組み合わせで実装され得る。
本明細書に引用される全ての参考文献は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。本開示を、限定された数の実施形態に関して記載したが、本開示の利益を得る当業者であれば、本明細書に開示される説明の範囲から逸脱することのない他の実施形態を提案および達成することができることを理解するであろう。
本発明の好ましい実施形態が、本明細書に示され、説明されたが、そのような実施形態が例としてのみ提供されることは、当業者には明らかであろう。ここで、当業者が、多数の変化形、変更、および置換を、本発明から逸脱することなく想定するであろう。本明細書に記載される本発明の実施形態に対する種々の代替手段が、本発明の実施において採用され得ることを理解されたい。以下の特許請求の範囲が本発明の範囲を定義し、これらの特許請求の範囲に含まれる方法および構造、ならびにそれらの等価物が、それによって包含されることが意図される。

Claims (30)

  1. ペイロードの位置決めを制御する方法であって、前記方法は、
    輸送機または生体上でキャリアによって支持されたペイロードを提供することであって、１つ以上の回転軸を中心に前記キャリアを介して前記輸送機または生体に対して可動である、ことと、
    前記キャリアまたは前記輸送機上に位置付けられた受信機で、前記輸送機または生体、前記キャリア、および前記ペイロードに対して遠隔の端末から前記端末の姿勢を示す信号を受信することと、
    前記信号に応答して、前記１つ以上の回転軸を中心に前記キャリアの作動を介して前記輸送機または生体に対して前記ペイロードを動かすことと、を含む、方法。
  2. 前記ペイロードが、画像捕捉装置である、請求項１に記載の方法。
  3. 前記輸送機が、無人航空機である、請求項１に記載の方法。
  4. 前記輸送機が、１００ｃｍ３未満の容積のものである、請求項１に記載の方法。
  5. 前記ペイロードが、前記輸送機または生体に対して第１の回転軸および第２の回転軸を中心に可動である、請求項１に記載の方法。
  6. 前記端末にユーザインターフェースを提供することをさらに含み、前記ユーザインターフェースが前記ペイロードによって捕捉された画像を表示する、請求項１に記載の方法。
  7. 前記輸送機または生体に対する前記ペイロードの前記運動が、前記ペイロードの姿勢を示す追加の信号に応答して生じる、請求項１に記載の方法。
  8. 前記輸送機または生体に対する前記ペイロードの前記運動が、ピッチ軸、ロール軸、ヨー軸のうちの１つ以上を中心に生じる、請求項１に記載の方法。
  9. 前記ペイロードおよびキャリアが、互いに分離可能である、請求項１に記載の方法。
  10. ペイロードを位置決めするためのキャリアであって、前記キャリアは、
    輸送機または生体に取着されるように構成されたフレーム組立体であって、前記フレーム組立体が、ペイロードを支持するようにさらに構成され、前記ペイロードが、１つ以上の回転軸を中心に前記フレーム組立体の作動を介して前記輸送機または生体に対して可動である、フレーム組立体と、
    前記輸送機または生体、前記フレーム組立体、および前記ペイロードに対して遠隔の端末から信号を受信するように構成された受信機であって、前記信号が前記端末の姿勢を示す、受信機と、
    前記受信機と通信している１つ以上のアクチュエータであって、前記１つ以上のアクチュエータが、前記フレーム組立体の１つ以上の部分を作動するように構成され、それによって前記信号に応答して、前記１つ以上の回転軸を中心に前記輸送機または生体に対して前記ペイロードを動かす、１つ以上のアクチュエータと、を備える、キャリア。
  11. 前記ペイロードが、画像捕捉装置である、請求項１０に記載のキャリア。
  12. 前記輸送機が、無人航空機である、請求項１０に記載のキャリア。
  13. 前記輸送機重量が、１５ｋｇ未満である、請求項１０に記載のキャリア。
  14. 前記１つ以上のアクチュエータが、第１の回転軸および第２の回転軸を中心に前記輸送機または生体に対して前記ペイロードを動かすように構成される、請求項１０に記載のキャリア。
  15. 前記１つ以上のアクチュエータが、前記ペイロードの姿勢を示す信号に応答して、前記輸送機または生体に対して前記ペイロードを動かすように構成される、請求項１０に記載のキャリア。
  16. ペイロードの位置決めを制御するためのシステムであって、前記システムは、
    前記輸送機または生体上における、請求項１０に記載のキャリアと、
    前記輸送機または生体、前記キャリア、および前記ペイロードに対して遠隔の端末であって、前記端末が、前記端末の姿勢を示す信号を提供するように構成される、端末と、を備える、システム。
  17. 前記端末が、携帯式の物体である、請求項１６に記載のシステム。
  18. 前記端末が、前記ペイロードによって捕捉された画像を表示するユーザインターフェースを有する、請求項１６に記載のシステム。
  19. ペイロードの位置決めを制御する方法であって、前記方法は、
    輸送機または生体上でキャリアによって支持されたペイロードを提供することであって、前記ペイロードが、１つ以上の回転軸を中心に前記キャリアを介して前記輸送機または生体に対して可動であり、前記キャリアが１つ以上のフレーム部分および１つ以上のアクチュエータを含む、ことと、
    前記キャリアまたは前記輸送機上に位置付けられた受信機で、前記輸送機または生体、前記キャリア、および前記ペイロードに対して遠隔の端末から信号を受信することと、
    前記信号に応答して、前記１つ以上の回転軸を中心に前記キャリアの前記１つ以上のアクチュエータによって駆動される前記１つ以上のフレーム部分の運動を介して前記輸送機または生体に対して前記ペイロードを動かすことと、を含む、方法。
  20. 前記１つ以上のフレーム部分が、ジンバルである、請求項１９に記載の方法。
  21. 前記１つ以上のフレーム部分が、直交の旋回軸で互いに接合された３つのジンバルである、請求項２０に記載の方法。
  22. 前記輸送機が、無人航空機である、請求項１９に記載の方法。
  23. 前記端末からの前記信号が、前記端末の姿勢を示す、請求項１９に記載の方法。
  24. 前記端末からの前記信号が、前記端末のユーザによる入力を示す、請求項１９に記載の方法。
  25. ペイロードを位置決めするためのキャリアであって、前記キャリアは、
    輸送機または生体に取着されるように構成された１つ以上のフレーム部分であって、前記１つ以上のフレーム部分が、ペイロードを支持するようにさらに構成され、前記ペイロードが１つ以上の回転軸を中心に前記１つ以上のフレーム部分の作動を介して前記輸送機または生体に対して可動である、１つ以上のフレーム部分と、
    前記輸送機または生体、フレーム組立体、および前記ペイロードに対して遠隔の端末から信号を受信するように構成された受信機と、 前記受信機と通信している１つ以上のアクチュエータであって、前記１つ以上のアクチュエータが、前記１つ以上のフレーム部分を作動するように構成され、それによって前記信号に応答して、前記１つ以上の回転軸を中心に前記輸送機または生体に対して前記ペイロードを動かす、１つ以上のアクチュエータと、を備える、キャリア。
  26. 前記１つ以上のフレーム部分が、ジンバルである、請求項２５に記載のキャリア。
  27. 前記１つ以上のフレーム部分が、直交の旋回軸で互いに接合された３つのジンバルである、請求項２６に記載のキャリア。
  28. 前記輸送機が、無人航空機である、請求項２５に記載のキャリア。
  29. 前記端末からの前記信号が、前記端末の姿勢を示す、請求項２５に記載のキャリア。
  30. 前記端末からの前記信号が、前記端末のユーザによる入力を示す、請求項２５に記載のキャリア。
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