JP2019053765A - System and method for UAV docking - Google Patents

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JP2019053765A JP2018222947A JP2018222947A JP2019053765A JP 2019053765 A JP2019053765 A JP 2019053765A JP 2018222947 A JP2018222947 A JP 2018222947A JP 2018222947 A JP2018222947 A JP 2018222947A JP 2019053765 A JP2019053765 A JP 2019053765A
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ミン ユ ワン,
Mingyu Wang
ミン ユ ワン,
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エスゼット ディージェイアイ テクノロジー カンパニー リミテッドSz Dji Technology Co.,Ltd
Sz Dji Technology Co Ltd
エスゼット ディージェイアイ テクノロジー カンパニー リミテッド
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Abstract

To provide a system and a method for UAV docking.SOLUTION: A system and a method for docking an unmanned air transportation (UAV) with a vehicle is provided. The UAV can discriminate an accompanying vehicle within a region from other vehicles and vice versa is also possible. The UAV can take off the vehicle and/or can land on the vehicle. The UAV can photograph an image and the image can be used for streaming on a display in the vehicle in real condition. The vehicle can control the UAV. The UAV can communicate with the accompanying vehicle in flight.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

無人型航空輸送機(UAV)などの航空輸送機は、軍事および民間の用途のための監視、偵察、および探査作業を行うために使用され得る。このような航空輸送機は、特定の機能を行うように構成されたペイロードを運ぶことができる。   Air transport, such as unmanned air transport (UAV), can be used to perform surveillance, reconnaissance, and exploration operations for military and civilian applications. Such air transport aircraft can carry a payload configured to perform a specific function.
いくつかの場合では、人が乗り物に乗り、乗り物内からでは容易に識別することができない乗り物の周囲に関する情報を収集したい場合がある。   In some cases, a person may ride on a vehicle and want to collect information about the surroundings of the vehicle that cannot be easily identified from within the vehicle.
いくつかの場合では、乗り物が乗り物の周囲に関する情報を集めるために無人型航空輸送機(UAV)などの航空輸送機と通信できることが望ましい場合がある。それ故に、UAVが乗り物とドッキングすることを可能にすることができる改善されたUAVドッキングシステムの必要性が存在する。本発明は、乗り物の周囲に関する情報を集めて乗り物と通信するために乗り物に関連付けられたUAVの使用に関連するシステム、方法、およびデバイスを提供する。UAVは乗り物から離陸する、および/または着陸することができる。これは、UAVと乗り物との間の認識と、障害物回避を行うことと、を含み得る。UAVと乗り物との間の通信は、移動可能な乗り物と飛行するUAVとの間の堅牢な通信を確保するために実現され得る。   In some cases, it may be desirable for the vehicle to be able to communicate with an air transport such as an unmanned air transport (UAV) to gather information about the surroundings of the vehicle. There is therefore a need for an improved UAV docking system that can allow a UAV to dock with a vehicle. The present invention provides systems, methods, and devices related to the use of a UAV associated with a vehicle to gather information about the vehicle's surroundings and communicate with the vehicle. The UAV can take off from the vehicle and / or land. This may include recognition between the UAV and the vehicle and performing obstacle avoidance. Communication between the UAV and the vehicle can be implemented to ensure robust communication between the movable vehicle and the flying UAV.
本発明の態様は、無人型航空輸送機(UAV)を乗り物に結合するための方法を対象とし、この方法は、(a)乗り物を他の乗り物から差別する乗り物上のマーカーを検出することと、(b)マーカーに基づいて、UAVの1つ以上の推進ユニットを駆動し、それによってUAVの横方向速度を乗り物の横方向速度に対して所定の範囲内に入るように制御するコマンド信号を生成することと、(c)UAVの横方向速度が所定の範囲内にある間にUAVを乗り物上に結合することと、を含む。   Aspects of the present invention are directed to a method for coupling an unmanned aerial vehicle (UAV) to a vehicle, the method comprising: (a) detecting a marker on the vehicle that distinguishes the vehicle from other vehicles; (B) a command signal that controls one or more propulsion units of the UAV based on the marker, thereby controlling the lateral speed of the UAV to be within a predetermined range relative to the lateral speed of the vehicle. Generating and (c) coupling the UAV onto the vehicle while the lateral velocity of the UAV is within a predetermined range.
一部の実施形態では、この方法は、UAVを乗り物上に結合する前にUAVの高度を減少させることをさらに含み得る。所定の範囲は、UAVを損傷させずにUAVを乗り物に結合することを可能にすることができる。   In some embodiments, the method can further include reducing the altitude of the UAV before coupling the UAV onto the vehicle. The predetermined range may allow the UAV to be coupled to the vehicle without damaging the UAV.
乗り物上のマーカーは、乗り物の5キロメートル以内で乗り物を他の乗り物から一意的に差別することができる。マーカーは、光学的センサによって検出可能な視覚的マーカーであり得る。マーカーは、QRコード(登録商標)であってもよい。マーカーは、黒と白の交互するパターンを含み得る。マーカーは、レーザースポットを含み得る。マーカーは、赤外線センサによって検出可能であり得る。マーカーは、乗り物上のUAVの着陸位置を示すことができる。   A marker on the vehicle can uniquely distinguish the vehicle from other vehicles within 5 kilometers of the vehicle. The marker can be a visual marker detectable by an optical sensor. The marker may be a QR code (registered trademark). The markers can include alternating black and white patterns. The marker can include a laser spot. The marker may be detectable by an infrared sensor. The marker can indicate the landing position of the UAV on the vehicle.
横方向速度は、乗り物の前進速度とすることができる。前進速度はゼロよりも大きくすることができる。UAVの横方向速度は、1つ以上の推進ユニットの出力を変える、または維持することによって制御することができる。コマンド信号は、プロセッサを用いて生成され得る。その信号は、着陸シーケンスを開始するためのUAVへのコマンドに応じて生成され得る。プロセッサは、UAVの機内にあってもよい。あるいは、プロセッサは、乗り物の機内にあってもよい。1つ以上の推進ユニットはローターであってもよく、UAVの横方向速度は、1つ以上のローターの回転速度を変える、または維持することによって制御することができる。   The lateral speed can be the forward speed of the vehicle. The forward speed can be greater than zero. The lateral velocity of the UAV can be controlled by changing or maintaining the output of one or more propulsion units. The command signal can be generated using a processor. The signal may be generated in response to a command to the UAV to initiate a landing sequence. The processor may be in the UAV aircraft. Alternatively, the processor may be in a vehicle cabin. The one or more propulsion units may be rotors and the UAV lateral speed may be controlled by changing or maintaining the rotational speed of the one or more rotors.
所定の範囲は、乗り物の横方向速度より大きいまたは小さい毎時5マイル以内であり得る。この方法は、UAVで、乗り物の横方向速度を受け取ることと、所定の範囲内に入るUAVの目標の横方向速度を計算することと、をさらに含む。この方法は、UAVで、所定の範囲内に入るUAVの目標の横方向速度を受け取ることをさらに含むことができ、その目標の速度は、乗り物の横方向速度に基づいて乗り物の機内で計算される。   The predetermined range may be within 5 miles per hour greater or less than the lateral speed of the vehicle. The method further includes receiving, at the UAV, the lateral speed of the vehicle and calculating the target lateral speed of the UAV that falls within a predetermined range. The method may further include receiving, at the UAV, a target lateral speed of the UAV that falls within a predetermined range, wherein the target speed is calculated in-vehicle on the vehicle based on the lateral speed of the vehicle. The
いくつかの実装形態では、UAVは回転翼機であり得る。UAVの高度は、1つ以上のローターの回転速度を減少させることによって減少させることができる。結合は、機械的接続を介して形成され得る。結合は、磁気的接続を介して形成してもよい。結合は、乗り物の屋根の上で起こり得る。マーカーは、乗り物の屋根の上にあってもよい。結合は、乗り物が毎時30マイル〜毎時100マイルで移動しているときでも、UAVと乗り物の脱離を防ぐように構成され得る。ステップ(a)〜(c)は、人間の介入を必要とせずに自動的に起こり得る。結合は、自動化することができ、乗り物の操作者の介入なしで起こり得る。結合は、自動化することができ、乗り物の内外の一切の人間の介入なしで起こり得る。   In some implementations, the UAV can be a rotorcraft. UAV altitude can be reduced by reducing the rotational speed of one or more rotors. The bond can be formed via a mechanical connection. The coupling may be formed via a magnetic connection. Coupling can occur on the roof of the vehicle. The marker may be on the roof of the vehicle. The coupling may be configured to prevent the UAV and vehicle from being detached even when the vehicle is moving from 30 mph to 100 mph. Steps (a)-(c) can occur automatically without the need for human intervention. The coupling can be automated and can occur without the intervention of the vehicle operator. The coupling can be automated and can occur without any human intervention inside or outside the vehicle.
本発明のさらなる態様は、移動する乗り物に結合できる無人型航空輸送機(UAV)を対象とすることができ、このUAVは、(a)UAVの揚力を生成するように構成された1つ以上の推進ユニットと、(b)乗り物上のマーカーを検出するように構成された1つ以上のセンサと、(c)検出されたマーカーに基づいてコマンド信号を生成するように個別にまたは集合的に構成されて、そのコマンド信号に応じて1つ以上の推進ユニットがUAVの横方向速度を乗り物の評価された横方向速度に対して所定の範囲内に入るように制御する、1つ以上のプロセッサと、(d)UAVを乗り物上に結合するように構成された1つ以上の着陸構成要素と、を備える。   Further aspects of the invention can be directed to an unmanned air transport (UAV) that can be coupled to a moving vehicle, wherein the UAV is (a) one or more configured to generate UAV lift. A propulsion unit, (b) one or more sensors configured to detect a marker on the vehicle, and (c) individually or collectively to generate a command signal based on the detected marker One or more processors configured to control one or more propulsion units in response to the command signal so that the lateral speed of the UAV is within a predetermined range relative to the estimated lateral speed of the vehicle And (d) one or more landing components configured to couple the UAV onto the vehicle.
1つ以上の推進ユニットは、コマンド信号に応じて、UAVの高度を減少させることができる。1つ以上の推進ユニットは、乗り物上にUAVを結合する前にUAVの高度を減少させることができる。所定の範囲は、UAVを損傷させずにUAVを乗り物に結合することを可能にすることができる。   One or more propulsion units can reduce the UAV altitude in response to a command signal. One or more propulsion units may reduce the UAV altitude before coupling the UAV onto the vehicle. The predetermined range may allow the UAV to be coupled to the vehicle without damaging the UAV.
乗り物上のマーカーは、乗り物の5キロメートル以内で乗り物を他の乗り物から一意的に判別することができる。マーカーは、光学的センサによって検出可能な視覚的なマーカーであり得る。マーカーは、QRコード(登録商標)であってもよい。マーカーは、黒と白の交互するパターンを含み得る。マーカーは、レーザースポットを含み得る。マーカーは、赤外線センサによって検出可能であり得る。マーカーは、乗り物上のUAVの着陸位置を示すことができる。   A marker on the vehicle can uniquely distinguish the vehicle from other vehicles within 5 kilometers of the vehicle. The marker can be a visual marker detectable by an optical sensor. The marker may be a QR code (registered trademark). The markers can include alternating black and white patterns. The marker can include a laser spot. The marker may be detectable by an infrared sensor. The marker can indicate the landing position of the UAV on the vehicle.
横方向速度は、乗り物の前進速度とすることができる。前進速度は、ゼロより大きくすることができる。1つ以上の推進ユニットはローターであってもよく、UAVの横方向速度は、1つ以上のローターの回転速度を変える、または維持することによって制御され得る。所定の範囲は、乗り物の横方向速度より大きいまたは小さい毎時5マイル以内であり得る。   The lateral speed can be the forward speed of the vehicle. The forward speed can be greater than zero. The one or more propulsion units may be rotors, and the UAV lateral speed may be controlled by changing or maintaining the rotational speed of the one or more rotors. The predetermined range may be within 5 miles per hour greater or less than the lateral speed of the vehicle.
一部の実施形態では、UAVは回転翼機であり得る。UAVの高度は、1つ以上のローターの回転速度を減少させることによって減少させることができる。1つ以上の着陸構成要素は、機械的接続を提供するように構成され得る。1つ以上の着陸構成要素は、磁気的接続を提供するように構成されてもよい。1つ以上の着陸構成要素は、乗り物の屋根に結合するように構成され得る。マーカーは、乗り物の屋根の上にあってもよい。1つ以上の着陸構成要素は、乗り物が毎時30マイル〜毎時100マイルで移動しているときでも、UAVと乗り物の脱離を防ぐように構成され得る。   In some embodiments, the UAV may be a rotorcraft. UAV altitude can be reduced by reducing the rotational speed of one or more rotors. One or more landing components may be configured to provide a mechanical connection. One or more landing components may be configured to provide a magnetic connection. One or more landing components may be configured to couple to a vehicle roof. The marker may be on the roof of the vehicle. One or more landing components may be configured to prevent UAV and vehicle detachment even when the vehicle is moving from 30 mph to 100 mph.
無人型航空輸送機(UAV)に結合するように構成された乗り物は、本発明の別の態様に従って提供され得る。この乗り物は、乗り物を他の乗り物から区別するUAVが検出することができるマーカーと、UAVを乗り物に結合するように構成された1つ以上の結合接続構成要素と、を含み得る。   A vehicle configured to couple to an unmanned air transport (UAV) may be provided in accordance with another aspect of the present invention. The vehicle may include a marker that can be detected by the UAV that distinguishes the vehicle from other vehicles, and one or more coupling connection components configured to couple the UAV to the vehicle.
乗り物は、UAVの場所を特定することができるプロセッサをさらに備えることができる。乗り物は、UAVと通信することができる通信ユニットをさらに備えることができる。乗り物は、乗り物の速度を決定することができる場所ユニットをさらに備えることができる。通信ユニットは、乗り物の速度情報をUAVに送信するように構成され得る。マーカーは、乗り物の屋根の上にあってもよい。1つ以上の結合接続構成要素は、乗り物の屋根の上にあってもよい。   The vehicle can further comprise a processor that can locate the UAV. The vehicle can further comprise a communication unit capable of communicating with the UAV. The vehicle can further comprise a location unit that can determine the speed of the vehicle. The communication unit may be configured to send vehicle speed information to the UAV. The marker may be on the roof of the vehicle. One or more coupling connection components may be on the roof of the vehicle.
さらに、本発明の態様は、乗り物に取り付けられるように構成された装着構成要素と、UAVとUAV格納装置の脱離を防ぐUAVとの接続を形成するように構成された着陸接続構成要素と、UAVが着陸接続構成要素に接続されているとき、UAVを少なくとも部分的に囲むように構成されたカバーと、を備える無人型航空輸送機(UAV)格納装置を提供することができる。   In addition, aspects of the invention include a mounting component configured to be attached to a vehicle, and a landing connection component configured to form a connection between the UAV and the UAV that prevents detachment of the UAV enclosure, An unmanned air transport (UAV) enclosure can be provided that includes a cover configured to at least partially surround the UAV when the UAV is connected to the landing connection component.
装着構成要素は、乗り物の屋根に取り付けられるように構成することができる。装着構成要素は、乗り物に分離可能に取り付けられるように構成することができる。装着構成要素は、乗り物に恒久的に取り付けることができる。   The mounting component can be configured to be attached to a vehicle roof. The mounting component can be configured to be separably attached to the vehicle. The mounting component can be permanently attached to the vehicle.
一部の実施形態では、着陸接続構成要素は機械的接続を提供することができる。着陸接続構成要素は、磁気的接続を提供することができる。着陸接続構成要素は、乗り物が毎時30マイル〜毎時100マイルの間で移動しているときに、UAVと乗り物の脱離を防ぐように構成され得る。着陸接続構成要素は、UAVが着陸接続構成要素に接続されている間、UAVの充電を可能にすることができる。着陸接続構成要素は、UAVが着陸接続構成要素に接続されている間、着陸接続構成要素を介してUAVと乗り物との間のデータの交換を可能にすることができる。   In some embodiments, the landing connection component can provide a mechanical connection. The landing connection component can provide a magnetic connection. The landing connection component may be configured to prevent separation of the UAV and the vehicle when the vehicle is moving between 30 mph and 100 mph. The landing connection component can allow charging of the UAV while the UAV is connected to the landing connection component. The landing connection component may allow exchange of data between the UAV and the vehicle via the landing connection component while the UAV is connected to the landing connection component.
カバーは、UAVが着陸接続構成要素に接続されているとき、UAVを完全に囲むように構成される。カバーは、開位置と閉位置との間でカバーを駆動するように構成されたアクチュエータに結合され得る。カバーは、乗り物が移動している間、開閉するように構成され得る。カバーは、カバーが開位置にあるとき、通信デバイスとして機能することが可能であり得る。通信デバイスは、衛星受信アンテナであり得る。通信デバイスは、UAVと通信するために使用され得る。   The cover is configured to completely enclose the UAV when the UAV is connected to the landing connection component. The cover may be coupled to an actuator configured to drive the cover between an open position and a closed position. The cover may be configured to open and close while the vehicle is moving. The cover may be capable of functioning as a communication device when the cover is in the open position. The communication device may be a satellite receiving antenna. A communication device may be used to communicate with the UAV.
UAVは、UAVが着陸して着陸接続構成要素に接続されると、カバーを閉じる信号を生成するように構成されたプロセッサをさらに備えることができる。UAVは、UAVが乗り物から離陸しようとするとき、カバーを開く信号を生成するように構成されたプロセッサをさらに備えることができる。カバーは耐水性であり得る。カバーは、ソーラーパワーによって動力供給され得る。カバーは、UAVが着陸接続構成要素に接続されているときにUAVを充電する、かつ/または動力供給するために使用されるエネルギーを保存することができる。着陸接続構成要素は、複数のUAVとの接続を同時に形成するように構成され得る。カバーは、複数のUAVを同時に少なくとも部分的に囲むように構成され得る。   The UAV may further comprise a processor configured to generate a signal to close the cover when the UAV is landed and connected to the landing connection component. The UAV may further comprise a processor configured to generate a signal to open the cover when the UAV is about to take off from the vehicle. The cover can be water resistant. The cover can be powered by solar power. The cover can store energy used to charge and / or power the UAV when the UAV is connected to the landing connection component. The landing connection component may be configured to simultaneously form connections with multiple UAVs. The cover may be configured to at least partially surround a plurality of UAVs simultaneously.
本発明の態様によれば、無人型航空輸送機(UAV)が離陸または着陸することができるプラットフォームを形成する乗り物を提供することができる。この乗り物は、前述のよ
うなUAV格納装置と、乗り物を推進するように構成された1つ以上の推進ユニットと、を備えることができる。
According to aspects of the present invention, a vehicle can be provided that forms a platform on which unmanned air transport aircraft (UAV) can take off or land. The vehicle may comprise a UAV storage device as described above and one or more propulsion units configured to propel the vehicle.
乗り物は、車、トラック、バン、またはバスであり得る。乗り物は、複数の車輪を備えることができる。乗り物は、UAVと無線通信可能である1つ以上の通信ユニットをさらに備えることができる。通信は、UAVとの双方向通信を含み得る。カバーは、開閉することができる乗り物の屋根であり得る。   The vehicle can be a car, a truck, a van, or a bus. The vehicle can include a plurality of wheels. The vehicle may further comprise one or more communication units that are capable of wireless communication with the UAV. Communication may include bi-directional communication with the UAV. The cover may be a vehicle roof that can be opened and closed.
本発明のその他の態様は、無人型航空輸送機(UAV)を格納する方法を含むことができ、この方法は、前述のようなUAV格納装置を提供することと、UAVの状態を検出することと、UAVの状態に基づいてカバーの位置を変える、または維持することと、を含む。   Other aspects of the invention can include a method of storing an unmanned air transport (UAV) that provides a UAV storage device as described above and detects the status of a UAV. And changing or maintaining the position of the cover based on the state of the UAV.
この方法は、UAVが着陸して着陸接続構成要素への接続が形成されたとき、カバーを閉じることをさらに含み得る。この方法は、UAVが乗り物から離陸しようとするとき、カバーを開くことをさらに含み得る。   The method may further include closing the cover when the UAV has landed and a connection to the landing connection component has been formed. The method may further include opening the cover when the UAV is about to take off from the vehicle.
さらに、本発明の態様は、移動する随伴乗り物上に無人型航空輸送機(UAV)を着陸させる方法を含むことができ、この方法は、UAVが移動する随伴乗り物と一致した移動軌道に沿って移動するようにUAVの1つ以上の推進ユニットを駆動し、それによって移動する乗り物に対するUAVの位置決めを制御するコマンド信号を生成することと、移動軌道に沿って障害物を検出することと、障害物を回避するためにUAVの移動軌道を変更することと、を含む。   Furthermore, aspects of the invention can include a method of landing an unmanned air transport (UAV) on a moving companion vehicle, the method being along a trajectory that is consistent with the companion vehicle on which the UAV moves. Driving one or more propulsion units of the UAV to move, thereby generating command signals that control the positioning of the UAV relative to the moving vehicle, detecting obstacles along the moving trajectory, Changing the movement trajectory of the UAV to avoid objects.
乗り物に対するUAVの位置は、遠隔制御器を介するユーザーからの入力によって制御することができる。乗り物に対するUAVの位置は、所定の飛行経路に従って制御することができる。   The position of the UAV relative to the vehicle can be controlled by input from the user via a remote controller. The position of the UAV relative to the vehicle can be controlled according to a predetermined flight path.
移動軌道は、計画されたUAVの飛行経路を含み得る。UAVの飛行経路は、UAVが乗り物上に着陸するための飛行経路を含み得る。UAVの飛行経路は、UAVが乗り物から離陸するための飛行経路を含み得る。UAVの飛行経路は、UAVが乗り物の前方を所定の距離で移動するための飛行経路を含み得る。UAVの飛行経路は、UAVが乗り物の所定の範囲内を移動するための飛行経路を含み得る。変更されたUAV飛行経路は、障害物がクリアされた後、UAVの移動軌道に一致することができる。   The moving trajectory may include a planned UAV flight path. A UAV flight path may include a flight path for the UAV to land on a vehicle. The UAV flight path may include a flight path for the UAV to take off from the vehicle. A UAV flight path may include a flight path for the UAV to travel a predetermined distance in front of the vehicle. The UAV flight path may include a flight path for the UAV to move within a predetermined range of the vehicle. The modified UAV flight path can coincide with the UAV's trajectory after the obstacle is cleared.
一部の実施例では、障害物は構築物を含む。障害物は可動物体を含み得る。障害物は、1つ以上のセンサを用いて検出され得る。障害物は、地理的情報を利用するUAVによって検出され得る。地理的情報は、地図情報を含み得る。   In some embodiments, the obstacle includes a construct. The obstacle may include a movable object. Obstacles can be detected using one or more sensors. Obstacles can be detected by a UAV that utilizes geographic information. The geographic information can include map information.
本発明の態様は、無人型航空輸送機(UAV)が移動する随伴乗り物から離陸することを可能にする方法を対象にすることができ、この方法は、UAVが移動する随伴乗り物と一致する移動軌道に沿って移動するように設定されるように、UAVの1つ以上の推進ユニットを駆動し、それによって移動する乗り物に対するUAVの位置決めを制御するコマンド信号を生成することと、移動軌道に沿って障害物を検出することと、障害物が移動軌道に存在しなくなるまでUAVが離陸することを阻止すること、または障害物を回避するようにUAVの移動軌道を変更することと、を含む。   Aspects of the invention can be directed to a method that allows an unmanned aerial vehicle (UAV) to take off from a moving companion vehicle, which method is consistent with a companion vehicle to which the UAV moves. Driving one or more propulsion units of the UAV to be set to move along a trajectory, thereby generating command signals that control the positioning of the UAV relative to the moving vehicle; Detecting obstacles and preventing the UAV from taking off until no obstacles are present in the moving trajectory, or changing the moving trajectory of the UAV to avoid the obstacle.
さらに、本発明の態様は、無人型航空輸送機(UAV)の動作を制御する制御器を含むことができ、この制御器は、乗り物の一部であるように構成された1つ以上のユーザー入力構成要素と、ユーザー入力構成要素から信号を受け取ってUAVの動作を制御するため
にUAVに送信されるコマンドを生成するように構成されたプロセッサと、を備える。
In addition, aspects of the invention can include a controller that controls the operation of an unmanned air transport (UAV), the controller being one or more users configured to be part of a vehicle. An input component and a processor configured to receive a signal from the user input component and generate a command to be sent to the UAV to control the operation of the UAV.
1つ以上のユーザー入力構成要素は、乗り物の操舵輪の少なくとも一部であってもよい。1つ以上のユーザー入力構成要素は、乗り物のシフト制御装置の少なくとも一部であってもよい。1つ以上のユーザー入力構成要素は、乗り物のダッシュボードの少なくとも一部であってもよい。1つ以上のユーザー入力構成要素は、乗り物の表示器の少なくとも一部であってもよい。   The one or more user input components may be at least a portion of a vehicle steering wheel. The one or more user input components may be at least part of a vehicle shift control device. The one or more user input components may be at least part of a vehicle dashboard. The one or more user input components may be at least part of a vehicle display.
一部の実施形態では、1つ以上のユーザー入力構成要素はボタンを備えることができる。1つ以上のユーザー入力構成要素は、ジョイスティックを備えてもよい。1つ以上のユーザー入力構成要素は、タッチスクリーンを備えてもよい。1つ以上のユーザー入力構成要素は、マイクロホンを備えてもよい。1つ以上のユーザー入力構成要素は、カメラを備えてもよい。   In some embodiments, one or more user input components can comprise buttons. One or more user input components may comprise a joystick. One or more user input components may comprise a touch screen. One or more user input components may comprise a microphone. One or more user input components may comprise a camera.
任意選択的に、UAVの動作を制御することは、UAVの飛行を制御することを含み得る。UAVの動作を制御することは、UAVのセンサの位置決めを制御することを含み得る。センサは、カメラであってもよい。UAVの動作を制御することは、UAVのセンサの動作を制御することを含み得る。   Optionally, controlling the operation of the UAV may include controlling the flight of the UAV. Controlling the operation of the UAV may include controlling the positioning of the UAV sensor. The sensor may be a camera. Controlling the operation of the UAV may include controlling the operation of the UAV sensor.
本発明の態様は、無人型航空輸送機(UAV)の動作を制御するための乗り物を含むことができ、この乗り物は、前述のような制御器と、乗り物を推進するように構成された1つ以上の推進ユニットと、を含む。   Aspects of the invention can include a vehicle for controlling the operation of an unmanned air transport (UAV), the vehicle being configured to propel the vehicle with a controller as described above. And more than one propulsion unit.
乗り物は、車、トラック、バン、またはバスであり得る。乗り物は、複数の車輪を備えることができる。乗り物は、UAVと無線通信可能である1つ以上の通信ユニットをさらに備えることができる。通信は、UAVとの双方向通信を含み得る。   The vehicle can be a car, a truck, a van, or a bus. The vehicle can include a plurality of wheels. The vehicle may further comprise one or more communication units that are capable of wireless communication with the UAV. Communication may include bi-directional communication with the UAV.
無人型航空輸送機(UAV)の動作を制御する方法は、本発明の態様に従って提供することができる。この方法は、乗り物の一部である乗り物の1つ以上のユーザー入力構成要素で、ユーザーからのUAV制御入力を受け取ることと、プロセッサを用いて、ユーザー入力構成要素からの信号に基づいてUAVの動作を制御するためにUAVに送信されるコマンドを生成することと、を含み得る。   A method for controlling the operation of an unmanned air transport (UAV) can be provided in accordance with an aspect of the present invention. The method receives a UAV control input from a user at one or more user input components of a vehicle that is part of the vehicle and uses a processor to determine the UAV's based on signals from the user input component. Generating a command to be sent to the UAV to control operation.
1つ以上の入力構成要素は、乗り物の操舵輪内に組み込むことができる。1つ以上の入力構成要素は、乗り物のシフト制御装置内に組み込むことができる。1つ以上の入力構成要素は、乗り物のダッシュボード内に組み込むことができる。1つ以上の入力構成要素は、乗り物の表示器の少なくとも一部であってもよい。   One or more input components may be incorporated into the vehicle steering wheel. One or more input components may be incorporated into the vehicle shift controller. One or more input components may be incorporated into the vehicle dashboard. The one or more input components may be at least part of a vehicle indicator.
いくつかの実装形態では、1つ以上のユーザー入力構成要素はボタンを含むことができる。1つ以上のユーザー入力構成要素は、タッチスクリーンを含むことができる。1つ以上のユーザー入力構成要素は、マイクロホンを含むことができる。1つ以上のユーザー入力構成要素は、カメラを含むことができる。   In some implementations, one or more user input components can include buttons. The one or more user input components can include a touch screen. The one or more user input components can include a microphone. The one or more user input components can include a camera.
ユーザー入力は、ユーザーからのタッチ入力を含むことができる。ユーザー入力は、ユーザーからの音声入力を含むことができる。ユーザー入力は、ユーザーによるジェスチャを含むことができる。ユーザー入力は、乗り物が移動している間に提供され得る。ユーザー入力は、ユーザーが乗り物を操作している間に提供され得る。   User input can include touch input from a user. User input can include voice input from a user. User input can include gestures by a user. User input may be provided while the vehicle is moving. User input may be provided while the user is operating the vehicle.
コマンドは、UAVの飛行を制御することができる。コマンドは、UAVの機内のセンサを制御することができる。コマンドは、乗り物からのUAVの離陸シーケンスを開始す
ることができる。コマンドは、乗り物上へのUAVの着陸シーケンスを開始することができる。
The command can control the flight of the UAV. Commands can control sensors in the UAV's aircraft. The command can initiate a UAV take-off sequence from the vehicle. The command can initiate a landing sequence of the UAV on the vehicle.
無人型航空輸送機(UAV)からの情報を表示する方法を提供することができる。この方法は、乗り物が動作している間にUAVが乗り物から離陸する、および/または乗り物上に着陸することを可能にすることができる乗り物を提供することと、UAVからの情報を乗り物の通信ユニットで受け取ることと、乗り物が動作している間にUAVからの情報を乗り物内の表示ユニットで表示することと、を含み得る。   A method for displaying information from an unmanned air transport (UAV) can be provided. The method provides a vehicle that can allow a UAV to take off from and / or land on a vehicle while the vehicle is operating, and communicates information from the UAV to the vehicle. Receiving at the unit and displaying information from the UAV on a display unit in the vehicle while the vehicle is operating.
乗り物は、UAVが乗り物の屋根から離陸する、および/または着陸することを可能にするように構成された屋根装着具を備え得る。UAVからの情報は、UAVに関する場所情報を含み得る。UAVからの情報は、UAVの機内のカメラによって撮影された画像を含み得る。UAVからの情報は、UAVのエネルギー保存デバイスの充電状態を含み得る。   The vehicle may comprise a roof fitting configured to allow the UAV to take off and / or land from the vehicle roof. Information from the UAV may include location information regarding the UAV. Information from the UAV may include images taken by a UAV onboard camera. Information from the UAV may include the state of charge of the UAV energy storage device.
いくつかの場合では、表示ユニットは、乗り物内に組み込むことができ、乗り物から分離することができない。あるいは、表示ユニットは乗り物から分離可能であり得る。情報は、実時間でユニット上に表示することができる。情報は、UAVが飛行している間、表示することができる。情報は、UAVが乗り物上に着陸している間、表示することができる。   In some cases, the display unit can be incorporated into the vehicle and cannot be separated from the vehicle. Alternatively, the display unit may be separable from the vehicle. Information can be displayed on the unit in real time. Information can be displayed while the UAV is flying. Information can be displayed while the UAV is landing on the vehicle.
通信ユニットはまた、乗り物からUAVへ情報を送信することができる。   The communication unit can also send information from the vehicle to the UAV.
さらに、本発明の態様は、無人型航空輸送機(UAV)からの情報を表示する乗り物を対象とすることができ、この乗り物は、乗り物が動作している間、UAVが乗り物から離陸する、および/または乗り物上に着陸することを可能にするように構成された装着具と、UAVから情報を受け取るように構成された通信ユニットと、乗り物が動作している間、UAVからの情報を表示するように構成された表示ユニットと、を備える。   Furthermore, aspects of the present invention can be directed to a vehicle that displays information from an unmanned air transport (UAV) that takes off from the vehicle while the vehicle is operating. And / or a fitting configured to allow landing on the vehicle, a communication unit configured to receive information from the UAV, and displaying information from the UAV while the vehicle is operating A display unit configured to do.
本発明の態様に従って、無人型航空輸送機(UAV)と乗り物との間の通信を提供する方法を提供することができ、この方法は、乗り物が動作している間、UAVと通信することができる乗り物を提供することと、乗り物の通信ユニットによって間接の通信方法を介してUAVと通信することと、を含む。   In accordance with an aspect of the present invention, a method can be provided that provides communication between an unmanned air transport (UAV) and a vehicle that can communicate with the UAV while the vehicle is operating. Providing a vehicle capable of communication and communicating with the UAV via an indirect communication method by a vehicle communication unit.
乗り物は、乗り物が動作している間にUAVが乗り物から離陸する、かつ/または乗り物上に着陸することを可能にするように構成することができる。乗り物は、UAVが乗り物の屋根から離陸する、かつ/または着陸することを可能にするように構成された屋根装着具を備えることができる。   The vehicle may be configured to allow the UAV to take off from and / or land on the vehicle while the vehicle is operating. The vehicle may comprise a roof mount configured to allow the UAV to take off and / or land from the vehicle roof.
間接の通信方法は、携帯電話ネットワークを介する通信を含み得る。携帯電話ネットワークは、3Gまたは4Gネットワークであり得る。間接の通信方法は、乗り物とUAVとの間の通信で1つ以上の中間デバイスを使用することができる。間接の通信は、乗り物が動作している間に起こり得る。   The indirect communication method may include communication via a mobile phone network. The cellular phone network can be a 3G or 4G network. The indirect communication method can use one or more intermediate devices in communication between the vehicle and the UAV. Indirect communication can occur while the vehicle is operating.
この方法は、プロセッサを用いて、直接の通信方法に切り換えることを決定することと、直接の通信方法を介してUAVと通信することと、をさらに含み得る。この方法は、乗り物上の指向性アンテナを用いる直接の通信方法を介してUAVと通信することをさらに含み得る。指向性アンテナはまた、UAVが乗り物に結合しているとき、UAVのカバーとして機能することができる。   The method may further include using a processor to determine to switch to a direct communication method and communicating with the UAV via the direct communication method. The method may further include communicating with the UAV via a direct communication method using a directional antenna on the vehicle. The directional antenna can also function as a UAV cover when the UAV is coupled to a vehicle.
本発明のその他の態様は、無人型航空輸送機(UAV)と乗り物との間の通信を提供する方法を提供することができ、この方法は、乗り物が動作している間にUAVと通信することができる乗り物を提供することと、プロセッサを用いて、乗り物の指向性アンテナを配置する角度を計算することと、乗り物の指向性アンテナによる直接の通信方法を介してUAVと通信することと、を含む。   Other aspects of the invention can provide a method for providing communication between an unmanned air transport (UAV) and a vehicle that communicates with the UAV while the vehicle is operating. Providing a vehicle capable of calculating, using a processor to calculate the angle at which the vehicle directional antenna is placed, communicating with the UAV via a direct communication method with the vehicle directional antenna; including.
乗り物は、乗り物が動作している間にUAVが乗り物から離陸する、かつ/または乗り物上に着陸することを可能にするように構成され得る。指向性アンテナを配置する角度は、乗り物に対するUAVの位置に基づいて計算され得る。この位置は、相対的高度および相対横方向位置を含み得る。指向性アンテナは、UAVが乗り物に結合されているときのUAVのためのカバーから形成され得る。この方法は、プロセッサを用いて、間接の通信方法に切り換えることを決定することと、間接の通信方法を介してUAVと通信することと、をさらに含み得る。   The vehicle may be configured to allow the UAV to take off from and / or land on the vehicle while the vehicle is operating. The angle at which the directional antenna is placed can be calculated based on the position of the UAV relative to the vehicle. This position may include a relative altitude and a relative lateral position. The directional antenna may be formed from a cover for the UAV when the UAV is coupled to the vehicle. The method may further include using a processor to determine to switch to an indirect communication method and communicating with the UAV via the indirect communication method.
本発明の様々な態様は、個別に、集合的に、または互い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態様は、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。無人型航空輸送機などの航空輸送機の本明細書の任意の説明は、任意の乗り物体などの任意の可動物体に適用および使用され得る。さらに、空中運動(例えば、飛行)の文脈において本明細書で開示されたシステム、デバイス、および方法はまた、地上または水上の運動、水中の運動、または宇宙の運動などの他の類型の運動の文脈に適用され得る。   It should be understood that various aspects of the invention may be recognized individually, collectively, or in combination with each other. The various aspects of the present invention described herein may be applied to any particular application shown below, or any other type of movable object. Any description herein of an air transport, such as an unmanned air transport, can be applied and used with any movable object, such as any vehicle. Furthermore, the systems, devices, and methods disclosed herein in the context of aerial motion (eg, flight) can also be used for other types of motion such as ground or water motion, underwater motion, or space motion. Can be applied to the context.
本発明の他の目的および特徴は、明細書、特許請求の範囲、および添付の図面の検討によって明らかになるであろう。   Other objects and features of the present invention will become apparent upon review of the specification, claims and appended drawings.
文献の援用
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。
Incorporation of literature All publications, patents, and patent applications mentioned in this specification are the same as each individual publication, patent, or patent application is specifically and individually indicated and incorporated by reference. To the extent incorporated herein by reference.
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。   The novel features of the invention are set forth with particularity in the appended claims. A better understanding of the features and advantages of the present invention will be obtained by reference to the following detailed description that sets forth illustrative embodiments, in which the principles of the invention are utilized, and the accompanying drawings of which: I will.
本発明の実施形態に従って、乗り物に関連付けられ、乗り物から離陸することができる無人型航空輸送機(UAV)の実施例を示す。FIG. 6 illustrates an example of an unmanned air transport (UAV) associated with a vehicle and capable of taking off from the vehicle, according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に従って、乗り物上に着陸することができるUAVの実施例を示す。Fig. 4 illustrates an example of a UAV that can land on a vehicle in accordance with an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に従って、UAVが乗り物上に着陸することを試みるときに障害物回避を実現する実施例を示す。FIG. 4 illustrates an example of implementing obstacle avoidance when a UAV attempts to land on a vehicle, in accordance with an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に従って、UAVが乗り物から離陸することを試みるときに障害物回避を実現する実施例を示す。FIG. 4 illustrates an example of implementing obstacle avoidance when a UAV attempts to take off from a vehicle, in accordance with an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に従うUAVと乗り物との間の機械的接続の実施例を示す。Fig. 4 shows an example of a mechanical connection between a UAV and a vehicle according to an embodiment of the invention. 本発明の実施形態に従うUAVと乗り物との間の機能的接続の実施例を示す。Fig. 4 shows an example of a functional connection between a UAV and a vehicle according to an embodiment of the invention. 本発明の実施形態に従って、カバー内で乗り物にドッキングされたUAVの実施例を示す。Fig. 4 shows an example of a UAV docked to a vehicle in a cover according to an embodiment of the invention. 本発明の実施形態に従って、乗り物内にドッキングされたUAVの実施例を示す。Fig. 4 illustrates an example of a UAV docked in a vehicle according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に従って、UAVによって識別され得る複数の乗り物の図を示す。FIG. 4 shows a diagram of multiple vehicles that can be identified by a UAV, in accordance with an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に従って、関連する乗り物と通信可能であるUAVの実施例を示す。FIG. 6 illustrates an example of a UAV that can communicate with an associated vehicle, in accordance with an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に従って、複数の乗り物と通信可能である複数のUAVの実施例を示す。FIG. 4 illustrates an example of multiple UAVs that can communicate with multiple vehicles, in accordance with an embodiment of the present invention. FIG. 本発明の実施形態に従って、UAVと通信可能であり得る乗り物上のアンテナの実施例を示す。FIG. 4 illustrates an example of an antenna on a vehicle that may be able to communicate with a UAV, in accordance with an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に従って、指向性アンテナの垂直方向の角度を計算するための乗り物とUAVとの間の垂直方向の関係の実施例を示す。FIG. 4 illustrates an example of a vertical relationship between a vehicle and a UAV for calculating a vertical angle of a directional antenna according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に従って、指向性アンテナの水平方向の角度を計算するための乗り物とUAVとの間の水平方向の関係の実施例を示す。Fig. 4 illustrates an example of a horizontal relationship between a vehicle and a UAV for calculating a horizontal angle of a directional antenna according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に従うUAVと乗り物との間の直接および間接の通信の実施例を示す。Fig. 4 illustrates an example of direct and indirect communication between a UAV and a vehicle according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に従う通信フローの実施例を示す。2 shows an example of a communication flow according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に従うUAVの制御機構の実施例を示す。3 shows an example of a UAV control mechanism according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に従う無人型航空輸送機を示す。1 illustrates an unmanned air transport aircraft according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に従って、キャリアおよびペイロードを備える可動物体を示す。Fig. 4 shows a movable object comprising a carrier and a payload according to an embodiment of the invention. 本発明の実施形態に従って、可動物体を制御するためのシステムのブロック図による概略図である。1 is a schematic block diagram of a system for controlling a movable object in accordance with an embodiment of the present invention. FIG.
本発明のシステム、デバイス、および方法は、無人型航空輸送機(UAV)と乗り物との間の相互作用を提供する。UAVの説明は、任意の他の類型の無人型乗り物、または任意の他の類型の可動物体に適用され得る。乗り物の説明は、地上、地下、水中、水面、空中、または宇宙用乗り物に適用され得る。UAVと乗り物との間の相互作用は、UAVと乗り物との間のドッキングを含み得る。通信は、UAVが乗り物から外されている間に、および/またはUAVが乗り物に接続されている間に、UAVと乗り物との間で起こり得る。   The systems, devices, and methods of the present invention provide interaction between an unmanned air transport (UAV) and a vehicle. The UAV description may be applied to any other type of unmanned vehicle or any other type of movable object. The vehicle description may be applied to ground, underground, underwater, water surface, air, or space vehicles. The interaction between the UAV and the vehicle may include docking between the UAV and the vehicle. Communication can occur between the UAV and the vehicle while the UAV is removed from the vehicle and / or while the UAV is connected to the vehicle.
乗り物の機内の人は、人が乗り物の機内にいながらにして集めることができない情報を集めることを望むことがある。いくつかの場合では、人が情報を集めることを希望するときに、乗り物が動作している、かつ/または移動している場合もある。UAVは、乗り物内にあるときには容易にアクセスすることができない情報を集めることが可能であり得る。例えば、乗り物の運転手または乗員が前方にあるものを見たいとき、彼らの視界が他の乗り物、地勢、構築物、または他の類型の障害物によって妨げられる場合がある。UAVは、乗り物から離陸して頭上を飛行することができる。UAVはまた、任意選択的に、乗り物に対して前方、または任意のパターンで飛行することができる。UAVは、実時間で画像を乗り物にストリーミングすることができるカメラを有することができる。このように、乗り物の運転手または乗員は、前方にあるものをみる、または周囲の環境に関する任意の他の情報を収集することが可能であり得る。   A person on board a vehicle may wish to collect information that cannot be collected while a person is on board the vehicle. In some cases, a vehicle may be operating and / or moving when a person desires to gather information. A UAV may be able to gather information that is not easily accessible when in a vehicle. For example, when a vehicle driver or occupant wants to see what is ahead, their view may be obstructed by other vehicles, terrain, structures, or other types of obstacles. The UAV can take off from the vehicle and fly overhead. The UAV can also optionally fly in front of the vehicle or in any pattern. A UAV can have a camera that can stream images to a vehicle in real time. In this way, the vehicle driver or occupant may be able to see what is ahead or collect any other information regarding the surrounding environment.
UAVは、乗り物から離陸する、および着陸することが可能であり得る。これは、乗り物が静止している、または移動している間に起こり得る。UAVは、随伴乗り物を他の乗り物から識別することが可能であり得る。これは、複数の乗り物が交通渋滞または市街地走行などの小さな領域に存在する状況において役に立つことができる。UAVは、このように正しい乗り物上に確実に着陸することが可能であり得る。UAVは、組み込まれた適
当な障害物回避を有し得る。UAVは、離陸および/または着陸時に障害物を検出して回避することが可能であり得る。UAVは、飛行中に障害物を検出して回避することが可能であり得る。UAVは、乗り物の機内のユーザーによって手動で制御することができる。他の場合では、UAVは、自律または半自律飛行モードを有し得る。ユーザーは異なる飛行モード間を切り替えることが可能であり得る、または異なる飛行モードが異なる状況で始動することができる。
The UAV may be able to take off and land from the vehicle. This can happen while the vehicle is stationary or moving. The UAV may be able to distinguish the companion vehicle from other vehicles. This can be useful in situations where multiple vehicles are present in a small area, such as traffic jams or city driving. The UAV may thus be able to reliably land on the correct vehicle. A UAV may have appropriate obstacle avoidance built in. The UAV may be able to detect and avoid obstacles during takeoff and / or landing. The UAV may be able to detect and avoid obstacles during flight. The UAV can be controlled manually by a user in the vehicle. In other cases, the UAV may have an autonomous or semi-autonomous flight mode. The user may be able to switch between different flight modes, or different flight modes may be started in different situations.
UAVは、乗り物とドッキングしている間、乗り物と物理的接続を形成することができる。物理的接続は、乗り物が移動している間、乗り物に接続されたUAVを維持することができる。カバーは、UAVが乗り物にドッキングされると、UAVを覆う、かつ/または保護するために任意選択的に提供され得る。UAVが乗り物にドッキングされている間、UAVと乗り物との間に電気的接続および/またはデータ接続が形成され得る。   A UAV can form a physical connection with a vehicle while docked with the vehicle. The physical connection can maintain a UAV connected to the vehicle while the vehicle is moving. A cover may optionally be provided to cover and / or protect the UAV when the UAV is docked to the vehicle. While the UAV is docked to the vehicle, an electrical connection and / or data connection may be formed between the UAV and the vehicle.
UAVと乗り物との間に通信を提供することができる。この通信は、UAVが乗り物にドッキングされている間、およびUAVが飛行している間、提供することができる。通信の直接および/または間接モードを使用することができる。UAVは、乗り物の一部であり得るユーザー入力構成要素を使用して制御することができる。UAVからのデータは、乗り物内のモニターにストリーミングすることができる。   Communication can be provided between the UAV and the vehicle. This communication can be provided while the UAV is docked to the vehicle and while the UAV is in flight. Direct and / or indirect modes of communication can be used. The UAV can be controlled using user input components that can be part of the vehicle. Data from the UAV can be streamed to a monitor in the vehicle.
図1は、本発明の実施形態に従って、乗り物に関連付けられ、乗り物から離陸することができる無人型航空輸送機(UAV)の実施例を示す。乗り物ドッキングシステム100は、本発明の実施形態に従って提供され得る。このドッキングシステムは、UAV110と乗り物120とを備えることができる。乗り物は、1つ以上の推進ユニット130を有することができる。   FIG. 1 illustrates an example of an unmanned air transport (UAV) that can be associated with a vehicle and take off from the vehicle, in accordance with an embodiment of the present invention. A vehicle docking system 100 may be provided in accordance with an embodiment of the present invention. The docking system can include a UAV 110 and a vehicle 120. The vehicle can have one or more propulsion units 130.
UAV110についての本明細書の一切の説明は、任意の類型の可動物体に適用することができる。UAVについての説明は、任意の類型の無人型可動物体(例えば、空気、土地、水、または宇宙を横切る)に適用することができる。このUAVは、遠隔制御器からのコマンドに応答することが可能であり得る。遠隔制御器は、UAVに接続されなくてもよい。いくつかの場合では、UAVは、自律的にまたは半自律的に動作することが可能であり得る。UAVは、予めプログラムされた命令のセットに従うことが可能であり得る。いくつかの場合では、UAVは、遠隔制御器からの1つ以上のコマンドに応答することによって半自律的に動作することができ、それ以外の場合は自律的に動作する。   Any description herein for UAV 110 can be applied to any type of movable object. The description for UAV can be applied to any type of unmanned movable object (eg, across air, land, water, or space). This UAV may be able to respond to commands from a remote controller. The remote controller may not be connected to the UAV. In some cases, the UAV may be capable of operating autonomously or semi-autonomously. A UAV may be able to follow a pre-programmed set of instructions. In some cases, the UAV can operate semi-autonomously by responding to one or more commands from a remote controller, otherwise it operates autonomously.
UAV110は、航空輸送機であり得る。UAVは、UAVが空中を移動することを可能することができる1つ以上の推進ユニットを有することができる。1つ以上の推進ユニットは、UAVが1つ以上、2つ以上、3つ以上、4つ以上、5つ以上、6つ以上の自由度で動くことを可能にすることができる。いくつかの場合では、UAVは、1つ、2つ、3つ以上の回転軸の周りで回転することが可能であり得る。それらの回転軸は、互いに直交することができる。それらの回転軸は、UAVの飛行の航路全体にわたって互いに直交したままであり得る。それらの回転軸は、ピッチ軸、ロール軸、および/またはヨー軸を含み得る。UAVは、1つ以上の次元に沿って移動することが可能であり得る。例えば、UAVは、1つ以上のローターによって生成される揚力によって上方に移動することが可能であり得る。いくつかの場合では、UAVは、Z軸(UAVの向きに対して上向きであり得る)、X軸および/またはY軸(横方向であり得る)に沿って移動することが可能であり得る。UAVは、互いに直交することができる1つ、2つ、または3つの軸に沿って移動することが可能であり得る。   The UAV 110 may be an air transport aircraft. A UAV can have one or more propulsion units that can allow the UAV to move through the air. One or more propulsion units may allow the UAV to move with one or more, two or more, three or more, four or more, five or more, or six or more degrees of freedom. In some cases, the UAV may be capable of rotating about one, two, three or more axes of rotation. Their rotational axes can be orthogonal to each other. Their axes of rotation may remain orthogonal to each other throughout the UAV flight path. Those rotational axes may include a pitch axis, a roll axis, and / or a yaw axis. A UAV may be capable of moving along one or more dimensions. For example, the UAV may be able to move upwards by lift generated by one or more rotors. In some cases, the UAV may be capable of moving along the Z axis (which may be upward relative to the UAV orientation), the X axis and / or the Y axis (which may be lateral). The UAV may be capable of moving along one, two, or three axes that can be orthogonal to each other.
UAV110は、回転翼機であり得る。いくつかの場合では、UAVは、複数のローターを備えることができる多重回転翼機であり得る。複数のローターは、回転してUAVの
ための揚力を生成することが可能であり得る。ローターは、UAVが空中を自由に移動することを可能にすることができる推進ユニットであり得る。ローターは、同じ速度で回転することができる、かつ/または同じ量の揚力またはスラストを生成することができる。ローターは、任意選択的に可変速度で回転することができ、異なる量の揚力またはスラストを生成することができる、かつ/またはUAVが回転することを可能にすることができる。いくつかの場合では、1台のUAVに1個、2個、3個、4個、5個、6個、7個、8個、9個、10個以上のローターを設けることができる。ローターは、それらの回転軸が互いに平行であるように配設され得る。いくつかの場合では、ローターは、UAVの運動に影響を与えることができる互いに任意の角度にある回転軸を有することができる。
UAV 110 may be a rotary wing aircraft. In some cases, the UAV may be a multiple rotorcraft that can include multiple rotors. Multiple rotors may be capable of rotating to generate lift for the UAV. The rotor can be a propulsion unit that can allow the UAV to move freely in the air. The rotors can rotate at the same speed and / or generate the same amount of lift or thrust. The rotor can optionally rotate at variable speeds, can generate different amounts of lift or thrust, and / or can allow the UAV to rotate. In some cases, one UAV can have one, two, three, four, five, six, seven, eight, nine, ten or more rotors. The rotors can be arranged such that their rotational axes are parallel to each other. In some cases, the rotor can have axes of rotation that are at any angle to one another that can affect the movement of the UAV.
UAVの垂直方向の位置および/または速度は、UAVの1つ以上の推進ユニットへの出力を維持する、かつ/または調整することによって制御することができる。例えば、UAVの1つ以上のローターの回転速度を増加させることは、UAVに高度を増加させる、またはより高速で高度を増加させることに有用となり得る。1つ以上のローターの回転速度を増加させると、ローターのスラストを増加させることができる。UAVの1つ以上のローターの回転速度を減少させることは、UAVが高度を減少させる、またはより高速で高度を減少させることに有用となり得る。1つ以上のローターの回転速度を減少させると、1つ以上のローターのスラストを減少させることができる。UAVが乗り物などから離陸するとき、推進ユニットに提供され得る出力は、以前の着陸した状態から増加され得る。UAVが乗り物上などに着陸する時、推進ユニットに提供される出力は、以前の飛行状態から減少され得る。   The vertical position and / or speed of the UAV can be controlled by maintaining and / or adjusting the output of the UAV to one or more propulsion units. For example, increasing the rotational speed of one or more rotors of a UAV can be useful for increasing altitude or increasing altitude at a higher speed. Increasing the rotational speed of one or more rotors can increase rotor thrust. Reducing the rotational speed of one or more rotors of a UAV can be useful for UAVs to reduce altitude or to reduce altitude at higher speeds. Reducing the rotational speed of one or more rotors can reduce the thrust of one or more rotors. When a UAV takes off from a vehicle or the like, the power that can be provided to the propulsion unit can be increased from a previous landing condition. When the UAV lands, such as on a vehicle, the power provided to the propulsion unit can be reduced from previous flight conditions.
UAVの横方向の位置および/または速度は、UAVの1つ以上の推進ユニットへの出力を維持する、かつ/または調整することによって制御され得る。UAVの姿勢およびUAVの1つ以上のローターの回転速度は、UAVの横方向の移動に影響を与えることができる。例えば、UAVは、特定の方向に移動するためにその方向に傾斜することができ、UAVのローターの速度は、横方向の移動の速度および/または移動の軌跡に影響を与えることができる。UAVの横方向の位置および/または速度は、UAVの1つ以上のローターの回転速度を変える、または維持することによって制御され得る。   The lateral position and / or speed of the UAV may be controlled by maintaining and / or adjusting the output of the UAV to one or more propulsion units. The attitude of the UAV and the rotational speed of one or more rotors of the UAV can affect the lateral movement of the UAV. For example, a UAV can tilt in that direction to move in a particular direction, and the speed of the rotor of the UAV can affect the speed of lateral movement and / or the trajectory of movement. The lateral position and / or speed of the UAV can be controlled by changing or maintaining the rotational speed of one or more rotors of the UAV.
UAV110は、小さな寸法のものであり得る。UAVは、人が持ち上げる、かつ/または担持することが可能であり得る。UAVは、人が片手で担持することが可能であり得る。UAVは、乗り物120の上部または内部に収まることが可能であり得る。UAVは、乗り物の屋根に担持することが可能であり得る。UAVは、乗り物のトランクの上部に担持することが可能であり得る。UAVは、乗り物のフロントフードに担持することが可能であり得る。UAVの寸法は、任意選択的に乗り物の幅を超えなくてもよい。UAVの寸法は、任意選択的に乗り物の長さを超えなくてもよい。   The UAV 110 can be of small dimensions. A UAV may be capable of being lifted and / or carried by a person. A UAV may be capable of being carried by one person with one hand. The UAV may be able to fit on top of or inside the vehicle 120. The UAV may be capable of being carried on the vehicle roof. The UAV may be capable of being carried on top of the vehicle trunk. The UAV may be capable of being carried on the front hood of the vehicle. The UAV dimensions may optionally not exceed the width of the vehicle. The UAV dimensions may optionally not exceed the length of the vehicle.
UAV110は、100cm以下の最大寸法(例えば、長さ、幅、高さ、対角線、直径)を有することができる。いくつかの場合では、最大寸法は、1mm、5mm、1cm、3cm、5cm、10cm、12cm、15cm、20cm、25cm、30cm、35cm、40cm、45cm、50cm、55cm、60cm、65cm、70cm、75cm、80cm、85cm、90cm、95cm、100cm、110cm、120cm、130cm、140cm、150cm、160cm、170cm、180cm、190cm、200cm、220cm、250cm、または300cm以下であり得る。任意選択的に、UAVの最大寸法は、本明細書に記載のいずれかの値以上であってもよい。UAVは、本明細書に記載の任意の2つの値の間の範囲内に入る最大寸法を有することができる。   The UAV 110 can have a maximum dimension (eg, length, width, height, diagonal, diameter) of 100 cm or less. In some cases, the maximum dimension is 1 mm, 5 mm, 1 cm, 3 cm, 5 cm, 10 cm, 12 cm, 15 cm, 20 cm, 25 cm, 30 cm, 35 cm, 40 cm, 45 cm, 50 cm, 55 cm, 60 cm, 65 cm, 70 cm, 75 cm, It can be 80 cm, 85 cm, 90 cm, 95 cm, 100 cm, 110 cm, 120 cm, 130 cm, 140 cm, 150 cm, 160 cm, 170 cm, 180 cm, 190 cm, 200 cm, 220 cm, 250 cm, or 300 cm or less. Optionally, the UAV maximum dimension may be greater than or equal to any of the values described herein. A UAV may have a maximum dimension that falls within a range between any two values described herein.
UAV110は、軽量であり得る。例えば、UAVは、1mg、5mg、10mg、5
0mg、100mg、500mg、1g、2g、3g、5g、7g、10g、12g、15g、20g、25g、30g、35g、40g、45g、50g、60g、70h、80h、90g、100g、120g、150g、200g、250g、300g、350g、400g、450g、500g、600g、700g、800g、900g、1kg、1.1kg、1.2kg、1.3kg、1.4kg、1.5kg、1.7kg、2kg、2.2kg、2.5kg、3kg、3.5kg、4kg、4.5kg、5kg、5.5kg、6kg、6.5kg、7kg、7.5kg、8kg、8.5kg、9kg、9.5kg、10kg、11kg、12kg、13kg、14kg、15kg、17kg、または20kg以下の重さであり得る。UAVは、本明細書に記載のいずれかの値以上の重さを有することができる。UAVは、本明細書に記載の任意の2つの値の間の範囲内に入る重さを有することができる。
The UAV 110 can be lightweight. For example, UAV is 1 mg, 5 mg, 10 mg, 5
0 mg, 100 mg, 500 mg, 1 g, 2 g, 3 g, 5 g, 7 g, 10 g, 12 g, 15 g, 20 g, 25 g, 30 g, 35 g, 40 g, 45 g, 50 g, 60 g, 70 h, 80 h, 90 g, 100 g, 120 g, 150 g, 200 g, 250 g, 300 g, 350 g, 400 g, 450 g, 500 g, 600 g, 700 g, 800 g, 900 g, 1 kg, 1.1 kg, 1.2 kg, 1.3 kg, 1.4 kg, 1.5 kg, 1.7 kg, 2 kg, 2.2 kg, 2.5 kg, 3 kg, 3.5 kg, 4 kg, 4.5 kg, 5 kg, 5.5 kg, 6 kg, 6.5 kg, 7 kg, 7.5 kg, 8 kg, 8.5 kg, 9 kg, 9.5 kg, 10 kg, 11 kg, 12 kg, 13 kg, 14 kg, 15 kg, 17 kg, or 20 kg or less That. A UAV can have a weight that is greater than or equal to any of the values described herein. A UAV can have a weight that falls within a range between any two values described herein.
UAV110は、乗り物120と相互作用することが可能であり得る。乗り物についての説明は、任意の類型の可動物体(例えば、空気、土地、水、または宇宙を横切る)に適用することができる。乗り物は、乗り物の機内の人によって操作することができる。乗り物は、乗り物内部の人によって操作することができる。人は、乗り物に接触することができる、または乗り物に局在することができる。あるいは、乗り物は、遠隔制御器からのコマンドに応答することが可能であり得る。遠隔制御器は、乗り物に接続されなくてもよい。いくつかの場合では、乗り物は、自律的にまたは半自律的に動作することが可能であり得る。乗り物は、予めプログラムされた命令のセットに従うことが可能であり得る。   UAV 110 may be able to interact with vehicle 120. The description of a vehicle can be applied to any type of movable object (eg, across air, land, water, or space). The vehicle can be operated by a person on board the vehicle. The vehicle can be operated by a person inside the vehicle. A person can touch the vehicle or be localized to the vehicle. Alternatively, the vehicle may be able to respond to commands from the remote controller. The remote controller may not be connected to the vehicle. In some cases, the vehicle may be capable of operating autonomously or semi-autonomously. The vehicle may be able to follow a pre-programmed set of instructions.
乗り物120は、乗り物が移動することを可能にすることができる1つ以上の推進ユニット130を有することができる。乗り物は、土地、空気、水、または宇宙を横切ることができる。乗り物は、地上、地下、水中、水面、空中、および/または宇宙を移動することが可能であり得る。1つ以上の推進ユニットは、乗り物が1つ以上、2つ以上、3つ以上、4つ以上、5つ以上、6つ以上の自由度で移動することを可能にすることができる。1つ以上の推進ユニットは、乗り物が任意の媒体内を移動することを可能にすることができる。例えば、推進ユニットは、乗り物が地上を移動することを可能にすることができる車輪を備えることができる。推進ユニットの他の実施例は、限定されないが、トレッド、プロペラ、ローター、ジェット、脚、または任意の他の類型の推進ユニットを含み得る。推進ユニットは、乗り物が単一の類型または複数の類型の地形上を移動することを可能にすることができる。推進ユニットは、乗り物が斜面を上がる、または斜面を下ることを可能にすることができる。乗り物は自己推進型であり得る。   The vehicle 120 can have one or more propulsion units 130 that can allow the vehicle to move. A vehicle can traverse land, air, water, or space. A vehicle may be capable of moving on the ground, underground, underwater, water surface, air, and / or space. One or more propulsion units may allow the vehicle to move with one or more, two or more, three or more, four or more, five or more, or six or more degrees of freedom. One or more propulsion units can allow the vehicle to move in any medium. For example, the propulsion unit can include wheels that can allow the vehicle to travel on the ground. Other examples of propulsion units may include, but are not limited to, treads, propellers, rotors, jets, legs, or any other type of propulsion unit. A propulsion unit may allow a vehicle to travel on a single type or multiple types of terrain. The propulsion unit may allow the vehicle to go up or down the slope. The vehicle can be self-propelled.
乗り物は、エンジン、バッテリ、または任意の類型のドライバーを有することができる。いくつかの場合では、乗り物は内燃機関を有することができる。乗り物は、燃料および/または電気で運行することができる。乗り物の推進ユニットは、エンジン、バッテリ、または他の類型のドライバーによって駆動され得る。   The vehicle can have an engine, a battery, or any type of driver. In some cases, the vehicle can have an internal combustion engine. The vehicle can be operated on fuel and / or electricity. The vehicle propulsion unit may be driven by an engine, battery, or other type of driver.
乗り物120は、任意の類型の可動物体であり得る。乗り物の実施例は、限定されないが、車、トラック、セミ、バス、バン、SUV車、ミニバン、戦車、ジープ、オートバイ、三輪車、自転車、トロリー、電車、地下鉄、モノレール、飛行機、ヘリコプター、飛行船、熱気球、宇宙船、ボート、船、ヨット、潜水艦、または任意の類型の乗り物を含み得る。乗り物は乗用車であってもよい。乗り物は、中に1人以上の搭乗者を保持することが可能であり得る。1人以上の搭乗者は、乗り物を操作することができる。1人以上の搭乗者は、乗り物の移動および/または乗り物の他の機能を指示することができる。例えば、搭乗者は、車もしくは他の陸路用乗り物の運転手、または飛行機、船舶、宇宙船、もしくは他の類型の空路用、海路用、もしくは宇宙用乗り物のパイロットであり得る。   The vehicle 120 may be any type of movable object. Examples of vehicles include, but are not limited to, car, truck, semi, bus, van, SUV, minivan, tank, jeep, motorcycle, tricycle, bicycle, trolley, train, subway, monorail, airplane, helicopter, airship, hot air It may include a sphere, spacecraft, boat, ship, yacht, submarine, or any type of vehicle. The vehicle may be a passenger car. The vehicle may be capable of holding one or more passengers therein. One or more passengers can operate the vehicle. One or more passengers can direct vehicle movement and / or other functions of the vehicle. For example, the occupant may be a driver of a car or other land vehicle, or an airplane, ship, spacecraft, or other type of air, sea, or space vehicle pilot.
乗り物120は、UAV110がドッキングすることができるドッキング乗り物であり
得る。UAVは、乗り物上に着陸することができる。UAVは、乗り物から離陸することができる。UAVは、UAVが乗り物にドッキングしている間、乗り物によって担持され得る。一部の実施形態では、UAVが乗り物のドッキングしている間、UAVと乗り物との間に機械的接続が形成され得る。乗り物は、UAVが乗り物にドッキングしている間、移動することができる。乗り物は、UAVが乗り物のドッキングしている間、静止したままでいる、かつ/または移動することができる。
The vehicle 120 may be a docking vehicle that the UAV 110 can dock. A UAV can land on a vehicle. The UAV can take off from the vehicle. The UAV can be carried by the vehicle while the UAV is docked to the vehicle. In some embodiments, a mechanical connection may be formed between the UAV and the vehicle while the UAV is docking the vehicle. The vehicle can move while the UAV is docked to the vehicle. The vehicle can remain stationary and / or move while the UAV is docked with the vehicle.
UAV110は、乗り物の任意の部分で乗り物120にドッキングすることができる。例えば、UAVは、乗り物の屋根にドッキングすることができる。UAVは、乗り物の上面にドッキングすることができる。UAVは、乗り物のトランクにドッキングすることができる。例えば、UAVは、乗り物のトランクの上面に担持することができる。別の実施例では、UAVは乗り物のフロントフードにドッキングすることができる。UAVは、乗り物のフロントフードの上面に担持することができる。いくつかの場合では、UAVは、乗り物によって牽引されるトレーラーに、または乗り物の側部にドッキングすることができる。   The UAV 110 can be docked to the vehicle 120 at any part of the vehicle. For example, a UAV can be docked on the roof of a vehicle. The UAV can be docked on the top of the vehicle. The UAV can be docked in the vehicle trunk. For example, the UAV can be carried on the upper surface of a vehicle trunk. In another embodiment, the UAV can be docked to the front hood of the vehicle. The UAV can be carried on the upper surface of the front hood of the vehicle. In some cases, the UAV can be docked on a trailer that is towed by the vehicle or on the side of the vehicle.
UAV110は、乗り物120から離陸することができる。いくつかの場合では、UAVは、乗り物が動作している間に離陸することができる。UAVは、乗り物が動力投入されている、かつ/または人が乗り物を操作している間に離陸することができる。UAVは、乗り物のエンジンが稼働している間に離陸することができる。UAVは、乗り物が静止している、かつ/または乗り物が移動している間に離陸することができる。離陸時、UAVは乗り物に対して上昇することができる。例えば、UAVが多重回転翼機である場合、UAVの1つ以上のローターが回転してUAVのための揚力を生成することができる。UAVは、高度を増加させて乗り物から外すことができる。いくつかの場合では、乗り物からUAVのドッキングを解除するために、その他の取外しステップが起こり得る。   The UAV 110 can take off from the vehicle 120. In some cases, the UAV can take off while the vehicle is operating. The UAV can take off while the vehicle is powered on and / or a person is operating the vehicle. The UAV can take off while the vehicle engine is running. The UAV can take off while the vehicle is stationary and / or the vehicle is moving. At takeoff, the UAV can rise relative to the vehicle. For example, if the UAV is a multiple rotorcraft, one or more rotors of the UAV can rotate to generate lift for the UAV. The UAV can be removed from the vehicle at an increased altitude. In some cases, other removal steps may occur to undock the UAV from the vehicle.
UAVは、乗り物が辺りを運転している間、飛行することができる。一部の実施形態では、UAVは、乗り物と通信可能のままであり得る。UAVは、乗り物に情報を送ることができる。乗り物は、UAVが飛行している間、UAVに情報を送っても送らなくてもよい。   The UAV can fly while the vehicle is driving around. In some embodiments, the UAV may remain communicable with the vehicle. The UAV can send information to the vehicle. The vehicle may or may not send information to the UAV while the UAV is flying.
図2は、本発明の実施形態に従って、乗り物上に着陸することができるUAVの実施例を示す。乗り物ドッキングシステム200は、本発明の実施形態に従って提供され得る。このドッキングシステムは、UAV210および乗り物220を備え得る。   FIG. 2 shows an example of a UAV that can land on a vehicle in accordance with an embodiment of the present invention. A vehicle docking system 200 may be provided in accordance with an embodiment of the present invention. The docking system can include a UAV 210 and a vehicle 220.
UAV210は、飛行することができ、乗り物220から外すことができる。UAVは、関連するドッキング乗り物上に着陸することが可能であり得る。UAVは、着陸すると乗り物にドッキングすることができる。一旦着陸すると、UAVは乗り物によって担持され得る。   The UAV 210 can fly and can be removed from the vehicle 220. The UAV may be able to land on the associated docking vehicle. A UAV can be docked to a vehicle when landing. Once landed, the UAV can be carried by the vehicle.
乗り物220は、速度VVEHICLEで移動することができる。これは、乗り物の前方移動および/または乗り物の後方移動を含み得る。これは、乗り物の上方または下方移動を含む場合も含まない場合もある。乗り物は、直線で横切る、かつ/または向きを変えることが可能であり得る。乗り物は、乗り物の向きを変更せずに側方に移動することが可能な場合も不能な場合もある。乗り物は、任意の速度で移動することができる。いくつかの場合では、VVEHICLEはゼロより大きくてもよい。他の場合では、VVEHICLEはゼロであってもよい。乗り物の移動の速度および/または方向は、変化してもよい。VVEHICLEは、乗り物の横方向速度を指すことができる。乗り物が陸地や水域などの表面の上を移動するとき、乗り物は、その表面に対する横方向速度で移動することができる。 The vehicle 220 can move at a speed V VEHICLE . This may include forward movement of the vehicle and / or backward movement of the vehicle. This may or may not include upward or downward movement of the vehicle. The vehicle may be capable of crossing and / or turning in a straight line. The vehicle may or may not be able to move sideways without changing the vehicle's orientation. The vehicle can move at any speed. In some cases, V VEHICLE may be greater than zero. In other cases, V VEHICLE may be zero. The speed and / or direction of movement of the vehicle may vary. V VEHICLE can refer to the lateral speed of the vehicle. When a vehicle moves over a surface such as land or water, the vehicle can move at a lateral speed relative to that surface.
乗り物上に着陸することを試みることができるUAV210は、速度VUAVで移動することができる。いくつかの場合では、VUAVは、横方向成分VUAV_Xおよび垂直方向成分VUAV_Yを有することができる。いくつかの場合では、UAVの速度の横方向成分VUAV_Xは、乗り物の速度VVEHICLEの横方向成分に平行であり得る。したがって、UAVが乗り物上に着陸している間、それは乗り物と同様の横方向の経路に従うことができる。それは、乗り物と実質的に同じ方向に移動することができる。いくつかの場合では、UAVと乗り物との間の方向の差は、UAVが乗り物上への着陸に間近のとき、約0度、1度、2度、3度、4度、5度、7度、10度、12度、15度、または20度以下であり得る。UAVはまた、乗り物とほぼ同じ横方向速度で移動することができる。いくつかの場合では、UAVと乗り物との間の横方向速度の差は、UAVが乗り物上への着陸に間近のとき、約毎時0マイル、毎時1マイル、毎時2マイル、毎時3マイル、毎時5マイル、毎時7マイル、毎時10マイル、毎時12マイル、毎時15マイル、または毎時20マイル以下であり得る。UAVを乗り物上に着陸させるとき、UAVは乗り物に対して所定の横方向速度範囲に収められ得る。所定の範囲は、本明細書に記載の任意の値であり得る。所定の範囲は、UAVおよび/または乗り物を損傷させずにUAVを乗り物に結合することを可能にすることができる。UAVと乗り物との間の横方向速度の差は、UAVが乗り物上への着陸に間近のとき、乗り物の速度の約0%、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、12%または15%以下であり得る。いくつかの場合では、UAVは、それが60秒、45秒、30秒、25秒、20秒、15秒、10秒、5秒、3秒、2秒、または1秒以内に着陸するための軌道上にある場合、乗り物上への着陸に間近であり得る。 A UAV 210 that can attempt to land on a vehicle can move at a speed V UAV . In some cases, V UAV may have a lateral component V UAV_X and a vertical component V UAV_Y . In some cases, the lateral component V UAV_X of the UAV speed may be parallel to the lateral component of the vehicle speed V VEHICLE . Thus, while the UAV is landing on the vehicle, it can follow a lateral path similar to the vehicle. It can move in substantially the same direction as the vehicle. In some cases, the difference in direction between the UAV and the vehicle is about 0 degrees, 1 degree, 2 degrees, 3 degrees, 4 degrees, 5 degrees, 7 degrees when the UAV is close to landing on the vehicle. Degrees, 10 degrees, 12 degrees, 15 degrees, or 20 degrees or less. The UAV can also move at approximately the same lateral speed as the vehicle. In some cases, the lateral speed difference between the UAV and the vehicle may be about 0 mph, 1 mph, 2 mph, 3 mph, or 3 hours per hour when the UAV is about to land on the vehicle. It can be 5 mph, 7 mph, 10 mph, 12 mph, 15 mph, or 20 mph or less. When landing a UAV on a vehicle, the UAV may be within a predetermined lateral speed range with respect to the vehicle. The predetermined range can be any value described herein. The predetermined range may allow the UAV to be coupled to the vehicle without damaging the UAV and / or the vehicle. The difference in lateral speed between the UAV and the vehicle is about 0%, 1%, 2%, 3%, 4%, 5%, 6% of the vehicle speed when the UAV is about to land on the vehicle. %, 7%, 8%, 9%, 10%, 12% or 15% or less. In some cases, the UAV will allow it to land within 60 seconds, 45 seconds, 30 seconds, 25 seconds, 20 seconds, 15 seconds, 10 seconds, 5 seconds, 3 seconds, 2 seconds, or 1 second If on track, it can be close to landing on the vehicle.
一部の実施形態では、乗り物の横方向速度を決定することができる。目標の横方向速度は、所定の範囲内に入ることができ、UAVについて計算され得る。目標の横方向速度は、UAVの機内で、または乗り物の機内で計算され得る。UAVの1つ以上の推進ユニットは、UAVが目標の速度で、および/または所定の範囲内で、飛行するように制御され得る。   In some embodiments, the lateral speed of the vehicle can be determined. The target lateral velocity can fall within a predetermined range and can be calculated for the UAV. The target lateral speed can be calculated in the UAV or in the vehicle. One or more propulsion units of the UAV may be controlled so that the UAV is flying at a target speed and / or within a predetermined range.
UAVの速度の垂直方向成分VUAV_Yは、乗り物の上面に着陸するためのUAVの降下を含み得る。いくつかの場合では、UAVは、乗り物上に着陸するためにより高い高度から降下することができる。代替の実施形態では、UAVは、同じ高度から、および/またはより低い高度から乗り物の着陸スポットに近づくことができる。例えば、UAVは、ほぼ同じ高度で乗り物の後方を飛行し、次にその横方向速度を乗り物の横方向速度よりも大きくなるように増加させることができる。次に、UAVは乗り物に着陸するために後方から急進することができる。垂直方向の成分は、ゼロの値を有することができる、または正もしくは負の値を有することができる。いくつかの場合では、UAVの速度の垂直方向成分は、UAVが乗り物上に穏やかに着陸することを可能にするように低くあり得る。一部の実施形態では、垂直方向成分は、UAVが乗り物への着陸に間近であるとき、正または負の方向で毎時10マイル、毎時9マイル、毎時8マイル、毎時7マイル、毎時6マイル、毎時5マイル、毎時4マイル、毎時3マイル、毎時2マイル、または毎時1マイル以下であり得る。 The vertical component V UAV_Y of the UAV speed may include a UAV descent to land on the top of the vehicle. In some cases, the UAV can descend from a higher altitude to land on the vehicle. In an alternative embodiment, the UAV may approach the vehicle landing spot from the same altitude and / or from a lower altitude. For example, the UAV can fly behind the vehicle at approximately the same altitude and then increase its lateral speed to be greater than the lateral speed of the vehicle. The UAV can then rush from behind to land on the vehicle. The vertical component can have a value of zero, or it can have a positive or negative value. In some cases, the vertical component of the speed of the UAV may be low to allow the UAV to land gently on the vehicle. In some embodiments, the vertical component is 10 mph / 9 mph / 8 mph / 8 mph / 7 mph / 7 mph / 6 mph in the positive or negative direction when the UAV is approaching landing on the vehicle, It may be less than 5 miles per hour, 4 miles per hour, 3 miles per hour, 2 miles per hour, or 1 mile per hour.
乗り物上にUAVを着陸させる方法は、本発明の実施形態に従って提供することができる。コマンド信号は、UAVの1つ以上の推進ユニットを駆動し、それによって乗り物に対するUAVの位置決めを制御するために、生成され得る。乗り物は、UAVが着陸している間、動作する、かつ/または移動することができる。UAVは、移動する随伴乗り物と一致する移動軌道に沿って移動することができる。1つ以上の推進ユニットを駆動するコマンド信号は、UAVの機内で生成され得る。あるいは、コマンド信号は乗り物の機内で生成され得る。別の実施例では、コマンド信号は、外部コンピュータまたはサーバーな
どの任意の他のデバイスで生成され得る。
A method for landing a UAV on a vehicle can be provided in accordance with an embodiment of the present invention. A command signal may be generated to drive one or more propulsion units of the UAV, thereby controlling the positioning of the UAV with respect to the vehicle. The vehicle can operate and / or move while the UAV is landing. The UAV can move along a moving trajectory that matches the moving accompanying vehicle. Command signals for driving one or more propulsion units may be generated in the UAV's aircraft. Alternatively, the command signal can be generated in the vehicle cabin. In another example, the command signal may be generated at any other device such as an external computer or server.
コマンド信号は、乗り物および/またはUAVの移動に関するデータに応じて生成され得る。例えば、乗り物の位置および/または速度に関する情報が提供され得る。乗り物の移動の方向に関する情報が提供され得る。UAVの位置、向きおよび/または速度に関する情報が提供され得る。いくつかの場合では、コマンド信号は、1つ以上のプロセッサを用いて、このデータに基づいて生成され得る。一実施例では、コマンド信号はUAVの機内で生成され得る。UAVは、乗り物の位置、速度、および/または方向に関する情報を受け取ることができる。UAVは、コマンド信号を生成するためにUAVの位置/向き/速度情報と共に乗り物の情報を使用することができる。別の実施例では、コマンド信号は乗り物の機内で生成され得る。乗り物は、UAVの位置、向き、および/または速度に関する情報を受け取ることができる。乗り物は、UAVに送ることができるコマンド信号を生成するために乗り物の情報と共にUAVの情報を使用することができる。その他の実施例では、外部デバイスが乗り物およびUAVに関する情報を受け取ることができ、UAVに送信することができるコマンド信号を生成することができる。コマンド信号を生成するために使用されるプロセッサは、UAVの機内に、乗り物の機内に、または外部デバイスの機器内に提供され得る。コマンド信号は、着陸シーケンスを開始するためにUAVへのコマンドに応じて生成され得る。コマンドは、乗り物から提供され得る。いくつかの場合では、着陸するためのコマンドは、エラー状態が検出されたときに、UAVの機内で生成され得る。例えば、1つ以上の構成要素が故障している場合、またはバッテリ充電が危険なまでに低い場合、UAVは自動的に着陸シーケンスを開始することができる。   The command signal may be generated in response to data relating to vehicle and / or UAV movement. For example, information regarding vehicle position and / or speed may be provided. Information regarding the direction of travel of the vehicle may be provided. Information regarding the location, orientation and / or velocity of the UAV may be provided. In some cases, command signals may be generated based on this data using one or more processors. In one embodiment, the command signal may be generated in a UAV aircraft. The UAV can receive information regarding the position, speed, and / or direction of the vehicle. The UAV can use vehicle information along with UAV position / orientation / speed information to generate command signals. In another embodiment, the command signal may be generated in the vehicle cabin. The vehicle can receive information regarding the position, orientation, and / or speed of the UAV. The vehicle can use the UAV information along with the vehicle information to generate a command signal that can be sent to the UAV. In other embodiments, an external device can receive information about the vehicle and the UAV and can generate a command signal that can be sent to the UAV. The processor used to generate the command signal may be provided in the UAV aircraft, in the vehicle aircraft, or in the equipment of the external device. A command signal may be generated in response to a command to the UAV to initiate a landing sequence. Commands can be provided from the vehicle. In some cases, a command to land may be generated on board the UAV when an error condition is detected. For example, the UAV can automatically initiate a landing sequence if one or more components have failed or if battery charging is unsafely dangerous.
一実施例では、乗り物は、実時間でその座標をUAVに送ることができる。乗り物は、乗り物の場所を決定するために有用であり得る場所ユニットを有することができる。一実施例では、場所ユニットはGPSを利用することができる。乗り物は、そのGPS座標をUAVに送ることができる。UAVが着陸しようとするとき、それは乗り物のGPS座標の近くに飛行することができる。いくつかの場合では、GPS座標に若干の誤差が存在する場合もあるので、UAVを乗り物上に着陸させるためにその他の補助が提供され得る。例えば、本明細書の別の箇所でより詳細に説明されたようにマーカーを提供することができる。マーカーは、より正確な位置決めを提供するためにUAVの機内のカメラを利用するビジョンに基づくマーカーであり得る。マーカーは、本明細書の別の箇所で説明されたような任意の他の類型のマーカーであってもよい。   In one embodiment, the vehicle can send its coordinates to the UAV in real time. The vehicle may have a location unit that may be useful for determining the location of the vehicle. In one embodiment, the location unit can utilize GPS. The vehicle can send its GPS coordinates to the UAV. When a UAV is about to land, it can fly near the vehicle's GPS coordinates. In some cases, there may be some error in the GPS coordinates, so other assistance may be provided to land the UAV on the vehicle. For example, a marker can be provided as described in more detail elsewhere herein. The marker may be a vision based marker that utilizes a UAV onboard camera to provide more accurate positioning. The marker may be any other type of marker as described elsewhere herein.
UAVは、乗り物が移動している間に乗り物上に着陸することが可能であり得る。UAVは、乗り物が直線的に移動していない場合であっても乗り物上に着陸することが可能であり得る。例えば、UAVは、乗り物が鋭く向きを変える、または波状の経路に沿って移動する場合であっても、乗り物上に着陸することが可能であり得る。UAVは、乗り物が少なくとも約5度、10度、15度、20度、30度、45度、60度、75度、90度、105度、120度、135度、150度、165度、180度、270度、または360度向きを変える間に、乗り物上に着陸することが可能であり得る。   The UAV may be able to land on the vehicle while the vehicle is moving. The UAV may be able to land on the vehicle even when the vehicle is not moving linearly. For example, a UAV may be able to land on a vehicle even when the vehicle turns sharply or moves along a wavy path. UAVs are at least about 5 degrees, 10 degrees, 15 degrees, 20 degrees, 30 degrees, 45 degrees, 60 degrees, 75 degrees, 90 degrees, 105 degrees, 120 degrees, 135 degrees, 150 degrees, 165 degrees, 180 It may be possible to land on the vehicle while changing degrees, 270 degrees, or 360 degrees.
UAVは、乗り物が様々な速度で移動しているときに乗り物上に着陸することが可能であり得る。いくつかの場合では、UAVは、乗り物が約毎時5マイル、毎時10マイル、毎時15マイル、毎時20マイル、毎時25マイル、毎時30マイル、毎時35マイル、毎時40マイル、毎時45マイル、毎時50マイル、毎時55マイル、毎時60マイル、毎時65マイル、毎時70マイル、毎時80マイル、毎時90マイル、または毎時100マイルより大きな速度で移動しているときに、乗り物上に着陸することが可能であり得る。UAVは、乗り物が本明細書に記載の任意の速度未満で移動しているときに乗り物上に着陸することが可能であり得る。UAVは、乗り物が本明細書に記載の任意の2つの速度の間の範囲内の速度で移動しているときに乗り物上に着陸することが可能であり得る。   The UAV may be able to land on the vehicle when the vehicle is moving at various speeds. In some cases, the UAV is about 5 miles per hour, 10 miles per hour, 15 miles per hour, 20 miles per hour, 25 miles per hour, 30 miles per hour, 35 miles per hour, 40 miles per hour, 45 miles per hour, 50 hours per hour. Can land on a vehicle when traveling at speeds greater than miles, 55 miles per hour, 60 miles per hour, 65 miles per hour, 70 miles per hour, 80 miles per hour, 90 miles per hour, or 100 miles per hour possible. The UAV may be able to land on the vehicle when the vehicle is moving below any of the speeds described herein. The UAV may be able to land on the vehicle when the vehicle is moving at a speed within a range between any two speeds described herein.
UAVは、乗り物上に着陸して乗り物にドッキングすることができる。UAVは、乗り物と接続を形成することによって乗り物にドッキングすることができる。この接続は、機械的接続を含むことができる。この接続は、十分に強力であり、乗り物が移動している間にUAVが乗り物から落下することを防ぐことができる。例えば、この接続は、十分に強力であることができ、乗り物が約毎時5マイル、毎時10マイル、毎時15マイル、毎時20マイル、毎時25マイル、毎時30マイル、毎時35マイル、毎時40マイル、毎時45マイル、毎時50マイル、毎時55マイル、毎時60マイル、毎時65マイル、毎時70マイル、毎時80マイル、毎時90マイル、または毎時100マイル以下で移動している間、UAVは乗り物上に留まることができる。この接続は、十分に強力であることができ、乗り物が本明細書に記載の任意の速度より大きな速度で移動している間、または乗り物が本明細書に記載の任意の2つの速度の間の範囲内の速度で移動しているとき、乗り物にドッキングされたUAVを維持することができる。   The UAV can land on the vehicle and dock to the vehicle. A UAV can be docked to a vehicle by making a connection with the vehicle. This connection can include a mechanical connection. This connection is strong enough to prevent the UAV from falling off the vehicle while the vehicle is moving. For example, this connection can be powerful enough that the vehicle is about 5 mph, 10 mph, 15 mph, 20 mph, 25 mph, 30 mph, 30 mph, 35 mph, 40 mph, UAV stays on the vehicle while traveling at 45 mph, 50 mph, 55 mph, 60 mph, 65 mph, 70 mph, 80 mph, 90 mph, or 100 mph be able to. This connection can be strong enough so that the vehicle is moving at a speed greater than any of the speeds described herein or between any two speeds described herein. The UAV docked to the vehicle can be maintained when traveling at speeds within the range of
図3は、本発明の実施形態に従って、UAVが乗り物上に着陸をすることを試みるときに障害物回避を実現する実施例を示す。例えば、UAV310は、乗り物320上に着陸することを試みる場合がある。障害物330は、乗り物上に着陸するためのUAVの飛行軌道内に存在する場合がある。UAVは、障害物を回避するためにその飛行軌道を変更することができる。   FIG. 3 illustrates an example of implementing obstacle avoidance when a UAV attempts to land on a vehicle in accordance with an embodiment of the present invention. For example, the UAV 310 may attempt to land on the vehicle 320. The obstacle 330 may be in the flight trajectory of the UAV for landing on the vehicle. The UAV can change its flight trajectory to avoid obstacles.
一実施例では、UAV310は、乗り物320上に着陸することを試みることができる。乗り物は動作していてもよい。いくつかの場合では、乗り物は、UAVが乗り物に着陸することを試みる間に移動している場合がある。乗り物は、速度VVEHICLEで移動することができる。UAVは、乗り物上に着陸するための飛行経路または飛行軌道を有することができる。UAVの飛行経路または飛行軌道は、乗り物の経路または軌道と一致してもしなくてもよい。例えば、UAVと乗り物の軌道は整合することができる。UAVおよび/または乗り物は、UAVの経路内に障害物330が存在するかを検出することが可能であり得る。乗り物上に着陸するためのUAVの飛行経路または飛行軌道内に障害物が存在する場合、UAVの経路は障害物を回避するために変更され得る。例えば、UAVは、乗り物上に着陸するために降下する場合がある。しかしながら、障害物が妨げになる場合、UAVの高度は障害物を回避するために増加され得る。UAVは、障害物を回避するために新しい飛行軌道(例えば、VUAVに沿う)を有することができる。 In one example, the UAV 310 may attempt to land on the vehicle 320. The vehicle may be operating. In some cases, the vehicle may be moving while the UAV attempts to land on the vehicle. The vehicle can move at a speed of V VEHICLE . A UAV may have a flight path or flight trajectory for landing on a vehicle. The UAV flight path or trajectory may or may not coincide with the vehicle path or trajectory. For example, the UAV and vehicle trajectory can be aligned. The UAV and / or vehicle may be able to detect if an obstacle 330 is present in the path of the UAV. If there is an obstacle in the flight path or flight path of the UAV for landing on the vehicle, the path of the UAV can be changed to avoid the obstacle. For example, a UAV may descend to land on a vehicle. However, if the obstacle is obstructing, the UAV altitude can be increased to avoid the obstacle. The UAV may have a new flight trajectory (eg, along V UAV ) to avoid obstacles.
一部の実施形態では、UAVおよび/または乗り物は、乗り物の軌道、またはUAVと乗り物のために整合された移動軌道内の障害物を検出することが可能であり得る。同様に、UAVの経路は、検出された障害物を回避するために変更され得る。経路または軌道は、任意の形状を有することができる。いくつかの場合では、経路または軌道は直線(例えば、UAVおよび/または乗り物の前方に直接に延長する直線)であり得る、または曲線であり得る、または任意の他の形状を有することができる。   In some embodiments, the UAV and / or vehicle may be capable of detecting obstacles in the vehicle's trajectory or in a moving trajectory aligned for the UAV and the vehicle. Similarly, the UAV path may be altered to avoid detected obstacles. The path or trajectory can have any shape. In some cases, the path or trajectory can be straight (eg, a straight line extending directly in front of the UAV and / or the vehicle), can be curved, or have any other shape.
障害物330は、UAVの予測された飛行軌道または経路内に存在する可能性がある任意のアイテムであり得る。障害物は、仮にUAVが障害物と衝突した場合にUAVを損傷する可能性があるアイテムであり得る。障害物は、静的または動的な障害物であり得る。例えば、静的な障害物は静止したままであることができ、動的な障害物は移動することができる。静的な障害物の例は、限定されないが、建物、看板、ポール、橋、トンネル、タワー、天井、屋根、電力線、木、フェンス、植物、照明、駐車された車両、または任意の他の類型の障害物を含み得る。静的な障害物の例は、限定されないが、他のUAV、他の可動物体(例えば、可動乗り物)、人間、動物、凧、または移動することができる任意の他の類型の障害物を含み得る。動的な障害物については、UAVの予測された飛行軌道または経路に沿う動的な障害物とUAVとの間の衝突が起こりそうか、または差し迫ってい
るかどうかを決定するために、動的な障害物の予測される経路または軌道が評価され得る。
The obstacle 330 may be any item that may be present in the predicted flight trajectory or path of the UAV. An obstacle may be an item that can damage the UAV if the UAV collides with the obstacle. The obstacle can be a static or dynamic obstacle. For example, static obstacles can remain stationary and dynamic obstacles can move. Examples of static obstacles include, but are not limited to, buildings, signs, poles, bridges, tunnels, towers, ceilings, roofs, power lines, trees, fences, plants, lighting, parked vehicles, or any other type May contain other obstacles. Examples of static obstacles include, but are not limited to, other UAVs, other movable objects (eg, movable vehicles), humans, animals, cages, or any other type of obstacle that can move. obtain. For dynamic obstacles, a dynamic obstacle is used to determine if a collision between the dynamic obstacle and the UAV along the predicted flight trajectory or path of the UAV is likely or imminent. The predicted path or trajectory of the obstacle can be evaluated.
障害物は、UAV、乗り物、任意の他の物体、またはそれらの任意の組合せによって検出され得る。UAV、乗り物、および/または任意の他の物体は、互いに通信可能であることができ、検出された障害物に関する情報を共有することが可能であり得る。例えば、UAVの1つ以上のセンサは、障害物を検出するために使用され得る。UAVは、次に障害物を回避するためにUAVの航路を変更することができる。別の実施例では、乗り物は、障害物を検出するために乗り物の1つ以上のセンサを使用することができる。乗り物は、障害物を回避するためにUAVの航路をUAVに変更させる情報をUAVに送ることができる。乗り物は、UAVの航路を変更するためにコマンドをUAVに送ることができる。別の実施例では、乗り物は検出された障害物に関する情報をUAVに送ることができ、UAVはUAVの航路を変更するかどうか、かつ/または航路をどのように変更するか、を決定することができる。UAVは、乗り物単独からの情報を、またはUAVもしくは任意の他の物体からの検出された情報を組み合わせて、検討することができる。いくつかの場合では、障害物自体などの他の物体は、障害物の存在を示す1つ以上の信号を提供することができる。   An obstacle may be detected by a UAV, a vehicle, any other object, or any combination thereof. UAVs, vehicles, and / or any other objects may be able to communicate with each other and may be able to share information about detected obstacles. For example, one or more sensors of a UAV can be used to detect an obstacle. The UAV can then change the UAV's route to avoid obstacles. In another example, the vehicle may use one or more sensors of the vehicle to detect an obstacle. The vehicle can send information to the UAV to change the route of the UAV to UAV in order to avoid an obstacle. The vehicle can send commands to the UAV to change the route of the UAV. In another embodiment, the vehicle can send information about detected obstacles to the UAV, which determines whether and / or how to change the route of the UAV. Can do. The UAV can consider information from the vehicle alone or in combination with detected information from the UAV or any other object. In some cases, other objects, such as the obstacle itself, can provide one or more signals that indicate the presence of the obstacle.
障害物を検出するために使用することができるセンサの実施例は、ビジョンセンサ、熱センサ、超音波センサ、ライダー、GPS、ソナー、レーダー、振動センサ、磁気センサ、または本明細書の他の箇所で説明されるような任意の他の類型のセンサを含み得る。センサの任意の組合せを使用することができる。障害物の存在を示す信号の実施例は、光、色、画像、言葉、音、振動、磁気的信号、電場、熱パターン、無線信号、または任意の他の類型の信号を含み得る。   Examples of sensors that can be used to detect obstacles include vision sensors, thermal sensors, ultrasonic sensors, lidar, GPS, sonar, radar, vibration sensors, magnetic sensors, or elsewhere herein. Any other type of sensor as described in. Any combination of sensors can be used. Examples of signals indicating the presence of obstacles may include light, color, images, words, sounds, vibrations, magnetic signals, electric fields, thermal patterns, radio signals, or any other type of signal.
一部の実装形態では、障害物は、乗り物および/またはUAVが移動する環境に関して既知である情報に基づいて、検出することができる。例えば、地理的情報を利用することができる。地理的情報の実施例は、ローカルの地図情報を含み得る。いくつかの場合では、地形図の情報、またはローカルの構築物、もしくは静的な障害物であり得る他の類型の物体に関する地図情報が提供され得る。例えば、トンネルの存在が既知であり、かつトンネルに対する乗り物および/またはUAVの場所が既知である場合、トンネルが乗り物上に着陸するUAVに対して障害物となり得るかどうかが決定され得る。   In some implementations, obstacles can be detected based on information known about the environment in which the vehicle and / or UAV moves. For example, geographical information can be used. Examples of geographic information may include local map information. In some cases, topographic map information, or map information about other types of objects that may be local structures, or static obstacles may be provided. For example, if the presence of the tunnel is known and the vehicle and / or UAV location for the tunnel is known, it can be determined whether the tunnel can be an obstacle to a UAV landing on the vehicle.
移動する随伴乗り物上にUAVを着陸させる方法は、UAVの1つ以上の推進ユニット駆動するコマンド信号を生成することと、それによって移動する乗り物に対するUAVの位置決めを制御することと、を含み得る。UAVは、移動する随伴乗り物と一致する移動軌道に沿って移動することができる。移動軌道に沿う障害物を検出することができる。UAVの移動軌道は、障害物を回避するために変更することができる。   A method for landing a UAV on a moving companion vehicle may include generating a command signal that drives one or more propulsion units of the UAV and thereby controlling the positioning of the UAV relative to the moving vehicle. The UAV can move along a moving trajectory that matches the moving accompanying vehicle. Obstacles along the moving trajectory can be detected. The UAV trajectory can be changed to avoid obstacles.
UAVの移動軌道は、予めプログラムされた命令のセットに従って変更することができる。例えば、新しい移動軌道は、障害物を十分に回避するようにUAVの移動軌道を変更すると共にUAVの移動を乗り物の移動と同じ方向に維持するように、計算され得る。一実施例では、UAVの高度は障害物を回避するように変更することができ、横方向の軌道および/または速度は乗り物の移動と一致するように実質的に同じに維持され得る。他の場合では、障害物を回避するためにUAVの横方向の軌道を変更することが必要になることがある。軌道は、障害物を回避しながら同時にUAVの飛行に混乱をほとんど与えないように変更され得る。障害物が一旦クリアされると、UAVは乗り物上に着陸する態勢になることができる。例えば、トンネルを回避するためにUAVの高度を増加させる場合、乗り物とUAVがトンネルを一旦クリアすると、UAVは乗り物上に着陸する態勢になることができる。   The moving trajectory of the UAV can be changed according to a pre-programmed set of instructions. For example, a new movement trajectory can be calculated to change the UAV movement trajectory to sufficiently avoid obstacles and to maintain the UAV movement in the same direction as the vehicle movement. In one embodiment, the UAV altitude can be altered to avoid obstacles, and the lateral trajectory and / or speed can be maintained substantially the same to match the movement of the vehicle. In other cases, it may be necessary to change the UAV's lateral trajectory to avoid obstacles. The trajectory can be changed to avoid obstacles and at the same time cause little disruption to UAV flight. Once the obstacle is cleared, the UAV can be ready to land on the vehicle. For example, if the UAV altitude is increased to avoid a tunnel, once the vehicle and UAV have cleared the tunnel, the UAV can be ready to land on the vehicle.
着陸シーケンスがUAVと乗り物との間で開始されると、UAVは人の制御を必要とせずに自動的に着陸することができる。例えば、ユーザーは、UAVが着陸するためのオプションを選択することができる。自動化着陸シーケンスが起こり得る。UAVは、乗り物上に自律的に着陸することが可能であり得る。障害物回避はまた、自律的に起こり得る。いくつかの場合では、ユーザーは、UAVが乗り物上に着陸する間、UAVを制御することができる。例えば、ユーザーは、UAVが着陸する間、遠隔制御器を用いてUAVを手動で制御することができる。ユーザーは、乗り物のオペレータ、乗り物の乗員、または任意の他の人であり得る。ユーザーは、障害物回避を行うためにUAVを手動で制御することができる、かつ/または自律制御が障害物回避を行うことを引き受けることができる。   Once the landing sequence is initiated between the UAV and the vehicle, the UAV can land automatically without requiring human control. For example, the user can select an option for the UAV to land. An automated landing sequence can occur. The UAV may be able to land autonomously on the vehicle. Obstacle avoidance can also occur autonomously. In some cases, the user can control the UAV while it lands on the vehicle. For example, the user can manually control the UAV using a remote controller while the UAV is landing. The user may be a vehicle operator, a vehicle occupant, or any other person. The user can manually control the UAV to perform obstacle avoidance and / or can take over autonomous control to perform obstacle avoidance.
図4は、本発明の実施形態に従ってUAVが乗り物から離陸することを試みるときに、障害物回避を実現する実施例を示す。例えば、UAV410は、乗り物420から離陸することを試みることができる。障害物430は、乗り物から離陸するためのUAVの飛行軌道内に存在することができる。UAVは、障害物がクリアされるまで離陸することを遅らせることができる、または、障害物を回避するためにその飛行軌道を変更することができる。   FIG. 4 illustrates an example of implementing obstacle avoidance when a UAV attempts to take off from a vehicle in accordance with an embodiment of the present invention. For example, UAV 410 may attempt to take off from vehicle 420. The obstacle 430 can be in the flight trajectory of the UAV to take off from the vehicle. The UAV can delay taking off until the obstacle is cleared, or can change its flight trajectory to avoid the obstacle.
一実施例では、UAV410は、乗り物420から離陸することを試みることができる。乗り物は動作していてもよい。いくつかの場合では、乗り物は、UAVが乗り物から離陸することを試みている間、移動することができる。乗り物は、速度VVEHICLEで移動することができる。UAVは、乗り物から離陸するための飛行経路または飛行軌道を有することができる。UAVおよび/または乗り物は、UAVの経路内に障害物430が存在するかを検出することが可能であり得る。乗り物から離陸するためのUAVの飛行経路または飛行軌道内に障害物が存在すると、UAVは障害物がクリアされるまで離陸することを待機することができる。別の実施例では、UAVがすでに離陸した、または離陸しようとしている場合もあり、UAVの経路は障害物を回避するために変更され得る。例えば、UAVは、乗り物から離陸するために上昇している場合もある。しかしながら、障害物が妨げになる場合、UAVの高度は、障害物を回避するために、より高速に増加することができる、維持することができる、または減少することができる。UAVがまだ離陸していなかった場合、UAVは乗り物上に留まることができる。UAVが離陸していた場合、UAVは、障害物がクリアされるまで乗り物上に着陸するために下降して戻ることができる。UAVは、障害物を回避するために新しい飛行軌道(例えば、VUAVに沿う)を有することができる。 In one example, the UAV 410 may attempt to take off from the vehicle 420. The vehicle may be operating. In some cases, the vehicle can move while the UAV is attempting to take off from the vehicle. The vehicle can move at a speed of V VEHICLE . A UAV can have a flight path or flight trajectory for taking off from a vehicle. The UAV and / or vehicle may be able to detect the presence of an obstacle 430 in the UAV path. If there is an obstacle in the flight path or flight trajectory of the UAV to take off from the vehicle, the UAV can wait to take off until the obstacle is cleared. In another example, the UAV may have already taken off or is about to take off, and the UAV's path can be changed to avoid obstacles. For example, the UAV may be rising to take off from the vehicle. However, if an obstacle is obstructing, the altitude of the UAV can be increased, maintained or decreased faster to avoid the obstacle. If the UAV has not yet taken off, the UAV can stay on the vehicle. If the UAV has taken off, the UAV can descend and return to land on the vehicle until the obstacle is cleared. The UAV may have a new flight trajectory (eg, along V UAV ) to avoid obstacles.
障害物430は、UAVの予測された飛行軌道または経路内に存在する可能性がある任意のアイテムであり得る。障害物は、仮にUAVが障害物と衝突した場合にUAVを損傷する可能性があるアイテムであり得る。前述のように、障害物は静的な障害物または動的な障害物であり得る。例えば、静的な障害物は静止したままであることができ、一方動的な障害物は移動することができる。動的な障害物について、動的な障害物の予測された経路または軌道は、UAVの予測された飛行軌道または経路に沿う動的な障害物とUAVとの間の衝突が起こりそうか、または差し迫っているかどうかを決定するために評価され得る。乗り物の移動を考慮する場合もある。例えば、UAVが乗り物上に載っている場合、離陸する際のUAVの軌道は、UAVの飛行軌道を決定するために乗り物の移動を考慮することができる。   Obstacle 430 may be any item that may be present in the UAV's predicted flight trajectory or path. An obstacle may be an item that can damage the UAV if the UAV collides with the obstacle. As previously mentioned, the obstacle may be a static obstacle or a dynamic obstacle. For example, a static obstacle can remain stationary while a dynamic obstacle can move. For dynamic obstacles, the predicted path or trajectory of the dynamic obstacle is likely to cause a collision between the dynamic obstacle and the UAV along the UAV's predicted flight trajectory or path, or Can be evaluated to determine if imminent. In some cases, the movement of the vehicle is considered. For example, if the UAV is on the vehicle, the UAV's trajectory at takeoff can take into account the movement of the vehicle to determine the UAV's flight trajectory.
障害物は、UAV、乗り物、任意の他の物体、またはそれらの任意の組合せによって検出することができる。UAV、乗り物、および/または任意の他の物体は、互いに通信可能であることができ、検出された障害物に関する情報を共有することができる。例えば、障害物を検出するためにUAVの1つ以上のセンサを使用することができる。UAVは、
次に障害物を回避するためにUAVの航路を変更する、または離陸することを待機することができる。別の実施例では、乗り物は、障害物を検出するために乗り物の1つ以上のセンサを使用することができる。乗り物は、障害物を回避するためにUAVがUAVの航路を変更する、または離陸することを待機することができる情報をUAVに送ることができる。乗り物は、UAVの航路を変更する、または離陸することを待機するためのコマンドをUAVに送ることができる。別の実施例では、乗り物は検出された障害物に関する情報をUAVに送ることができ、UAVは、UAVの航路を変更するかどうか、および/またはどうのように航路を変更するか、または離陸することを待機するかどうかを決定することができる。UAVは、乗り物単独からの情報を、またはUAVもしくは任意の他の物体からの検出された情報と組み合わせて、検討することができる。いくつかの場合では、障害物自体などの他の物体は、障害物の存在を示す1つ以上の信号を提供することができる。
Obstacles can be detected by a UAV, a vehicle, any other object, or any combination thereof. UAVs, vehicles, and / or any other objects can communicate with each other and can share information about detected obstacles. For example, one or more sensors of the UAV can be used to detect obstacles. UAV
It is then possible to wait for the UAV to change routes or take off to avoid obstacles. In another example, the vehicle may use one or more sensors of the vehicle to detect an obstacle. The vehicle can send information to the UAV that can wait for the UAV to change its route or take off to avoid obstacles. The vehicle can send a command to the UAV to wait for it to change its route or take off. In another example, the vehicle may send information about the detected obstacle to the UAV, which may or may not change the route of the UAV, or how to take off. You can decide whether or not to wait. The UAV can consider information from the vehicle alone or in combination with detected information from the UAV or any other object. In some cases, other objects, such as the obstacle itself, can provide one or more signals that indicate the presence of the obstacle.
一部の実装形態では、障害物は、乗り物および/またはUAVが移動している環境に関する既知の情報に基づいて検出され得る。例えば、地理的情報を利用することができる。地理的情報の例は、ローカル地図情報を含み得る。いくつかの場合では、地形図情報、またはローカルの構築物もしくは静的な障害物であり得る他の類型の物体に関する地図情報が提供され得る。例えば、トンネルの存在が既知であり、かつ大きな木に対する乗り物および/またはUAVの場所が既知である場合、その木が乗り物から離陸するUAVに対して障害物となるかどうかが決定され得る。   In some implementations, obstacles may be detected based on known information about the environment in which the vehicle and / or UAV is moving. For example, geographical information can be used. Examples of geographic information may include local map information. In some cases, topographic map information or map information about other types of objects that may be local structures or static obstacles may be provided. For example, if the presence of a tunnel is known and the location of the vehicle and / or UAV for a large tree is known, it can be determined whether the tree is an obstacle to the UAV taking off from the vehicle.
UAVを移動する随伴乗り物から離陸させる方法は、UAVの1つ以上の推進ユニットを駆動するコマンド信号を生成することと、それによって移動する乗り物に対するUAVの位置決めを制御することと、を含み得る。UAVは、移動する随伴乗り物と一致する移動軌道に沿って移動することができる。UAVは、移動する乗り物から離陸するために計画された移動軌道を有することができる。移動軌道に沿う障害物を検出することができる。UAVの移動軌道は、障害物を回避するために変更することができる、UAVは乗り物上に留まることもできる、またはUAVは乗り物上に戻って着陸することもできる。UAVの移動軌道を変更することは、UAVを乗り物上に留まらせること、および/または乗り物上に戻して着陸させることを含み得る。   A method of taking a UAV off a moving companion vehicle may include generating a command signal that drives one or more propulsion units of the UAV, and thereby controlling the positioning of the UAV relative to the moving vehicle. The UAV can move along a moving trajectory that matches the moving accompanying vehicle. A UAV can have a moving trajectory planned to take off from a moving vehicle. Obstacles along the moving trajectory can be detected. The UAV travel trajectory can be changed to avoid obstacles, the UAV can remain on the vehicle, or the UAV can land back on the vehicle. Changing the travel trajectory of the UAV may include keeping the UAV on the vehicle and / or landing back on the vehicle.
UAVの移動軌道は、予めプログラムされた命令に従って変更することができる。例えば、新しい移動軌道は、障害物を十分に回避するようにUAVの移動軌道を変更することができ、UAVがまだ乗り物上に載っている間に乗り物の移動に対して同じ方向に移動するUAVに適応するように、計算され得る。一実施例では、UAVの高度は、障害物を回避するように変更することができ、同時に横方向の軌道および/または速度は、乗り物の移動と一致するように実質的に同じに維持され得る。他の場合では、UAVの横方向の軌道は、障害物を回避するように変更され得る。軌道は、障害物を回避しながら同時にUAVの飛行に混乱をほとんど与えないように変更され得る。障害物が一旦クリアされると、UAVは予めプログラムされた命令またはユーザーからの制御に応じて離陸する、かつ/または自由に飛行する。例えば、UAVの高度が木を回避するために減少される場合、UAVの高度は木を一旦通過すると増加させることができ、UAVはミッションを行うために前方に飛行することが可能であり得る。   The moving trajectory of the UAV can be changed according to pre-programmed instructions. For example, a new movement trajectory can change the movement trajectory of the UAV to sufficiently avoid obstacles, and the UAV moves in the same direction relative to the movement of the vehicle while the UAV is still on the vehicle. Can be calculated to accommodate In one example, the UAV altitude can be altered to avoid obstacles, while the lateral trajectory and / or speed can be kept substantially the same to match the movement of the vehicle. . In other cases, the lateral trajectory of the UAV can be changed to avoid obstacles. The trajectory can be changed to avoid obstacles and at the same time cause little disruption to UAV flight. Once the obstacle is cleared, the UAV will take off and / or fly freely in response to pre-programmed instructions or control from the user. For example, if the UAV altitude is reduced to avoid a tree, the UAV altitude can be increased once it has passed through the tree, and the UAV may be able to fly forward to conduct a mission.
離陸シーケンスがUAVと乗り物との間で開始されると、UAVは人間の制御を必要とせずに自動的に離陸することができる。例えば、ユーザーは、UAVが離陸するためのオプションを選択することができる。自動化離陸シーケンスが起こり得る。UAVは、乗り物から自律的に離陸することが可能であり得る。障害物回避もまた、自律的に起こり得る。いくつかの場合では、ユーザーは、UAVが乗り物から離陸している間にUAVを制御することができる。例えば、ユーザーは、UAVが離陸している間に、遠隔制御器を用い
て、UAVを手動で制御することができる。ユーザーは、乗り物のオペレータ、乗り物の乗員、または任意の他の人であり得る。ユーザーは障害物回避を行うためにUAVを手動で制御することができる、かつ/または自律的制御が障害物回避を行うことを引き受けることができる。
Once the take-off sequence is initiated between the UAV and the vehicle, the UAV can automatically take off without requiring human control. For example, the user can select an option for the UAV to take off. An automated take-off sequence can occur. The UAV may be able to take off autonomously from the vehicle. Obstacle avoidance can also occur autonomously. In some cases, the user can control the UAV while the UAV is taking off from the vehicle. For example, the user can manually control the UAV using a remote controller while the UAV is taking off. The user may be a vehicle operator, a vehicle occupant, or any other person. The user can manually control the UAV to perform obstacle avoidance and / or autonomous control can undertake to perform obstacle avoidance.
障害物回避は、UAVが飛行している間に起こり得る。障害物回避は、UAVが乗り物から離陸する間、UAVが乗り物上に着陸する間、およびUAVが飛行している間の任意の時点で、起こり得る。例えば、UAVは、乗り物に対する飛行経路に沿って飛行している場合がある。UAVは、ユーザーからの手動の遠隔のコマンドに直接に応答して飛行経路に沿って飛行している場合がある。UAVは、所定の飛行経路に従って乗り物に対する飛行経路に沿って飛行している場合がある。   Obstacle avoidance can occur while the UAV is flying. Obstacle avoidance can occur at any point during the UAV taking off from the vehicle, the UAV landing on the vehicle, and the UAV in flight. For example, a UAV may be flying along a flight path for a vehicle. The UAV may be flying along the flight path in direct response to a manual remote command from the user. The UAV may be flying along a flight path for a vehicle according to a predetermined flight path.
UAVの計画された飛行経路を決定することができる。計画された飛行経路は、前述のように、UAVが乗り物上に着陸する、または乗り物から離陸するための飛行経路を含み得る。計画された飛行経路は、本明細書の他の箇所で説明したように、UAVが乗り物に対して移動するための飛行経路を含み得る。計画された飛行経路は、UAVが乗り物の直前を移動するためのものであり得る。計画された飛行経路は、UAVが乗り物の前方を所定距離で移動するためのものであり得る。計画された飛行経路は、UAVが乗り物の所定の範囲内で移動するための飛行経路を含み得る。UAVの飛行経路内に障害物が検出されると、それに応じてUAVの飛行経路を変更することができる。UAVの高度および/または緯度は、障害物を回避するために変更することができる。UAVの機内のプロセッサは、UAVが障害物を回避して飛行するための方向および/または速度を決定することができる。障害物が一旦クリアされると、UAVの飛行経路は、計画されたUAVの飛行経路または移動軌道に復帰することができる。   The planned flight path of the UAV can be determined. The planned flight path may include a flight path for the UAV to land on or take off from the vehicle, as described above. The planned flight path may include a flight path for the UAV to move relative to the vehicle, as described elsewhere herein. The planned flight path may be for the UAV to travel just before the vehicle. The planned flight path may be for the UAV to travel a predetermined distance in front of the vehicle. The planned flight path may include a flight path for the UAV to move within a predetermined range of the vehicle. If an obstacle is detected in the UAV flight path, the UAV flight path can be changed accordingly. The altitude and / or latitude of the UAV can be changed to avoid obstacles. The UAV's onboard processor can determine the direction and / or speed for the UAV to fly around the obstacles. Once the obstacle is cleared, the UAV flight path can return to the planned UAV flight path or trajectory.
図5は、本発明の実施形態に従うUAVと乗り物との間の機械的接続の実施例を示す。UAV510は、乗り物520にドッキングすることができる。接続は、UAVのドッキング構成要素530と乗り物のドッキング構成要素540を使用して形成することができる。   FIG. 5 shows an example of a mechanical connection between a UAV and a vehicle according to an embodiment of the present invention. The UAV 510 can be docked to the vehicle 520. The connection may be made using a UAV docking component 530 and a vehicle docking component 540.
UAV510は、随伴乗り物520にドッキングすることができる。随伴乗り物は、任意の類型の乗り物であり得る。随伴乗り物は、移動が可能であり得る。随伴乗り物は、自己推進型であり得る。いくつかの場合では、随伴乗り物は、1つ以上の媒体(例えば、陸、海、空、宇宙)を横切ることが可能であり得る。UAVは、随伴乗り物が動力投入または動力遮断されている間に随伴乗り物にドッキングすることができる。UAVは、随伴乗り物が動作している間に随伴乗り物にドッキングすることができる。UAVは、随伴乗り物が静止または移動している間に随伴乗り物にドッキングすることができる。UAVは、随伴乗り物が本明細書の他の箇所に記載の任意の速度で移動している間、随伴乗り物にドッキングしたままでいることが可能であり得る。UAVは、随伴乗り物が直進している、向きを変えている、または本明細書の他の箇所に記載の任意の角度測定値などの任意の角度で回転している間、随伴乗り物にドッキングしたままでいることが可能であり得る。UAVは、風の強い状態に曝されている間、乗り物にドッキングしたままでいることが可能であり得る。例えば、UAVは、風速が本明細書の他の箇所に記載の任意の速度(例えば、約毎時5マイル、毎時10マイル、毎時15マイル、毎時20マイル、毎時25マイル、毎時30マイル、毎時35マイル、毎時40マイル、毎時45マイル、毎時50マイル、毎時55マイル、毎時60マイル、毎時65マイル、毎時70マイル、毎時80マイル、毎時90マイル、または毎時100マイル)に達するとき、乗り物にドッキングしたままでいることが可能であり得る。   The UAV 510 can be docked to the accompanying vehicle 520. The companion vehicle can be any type of vehicle. The accompanying vehicle may be capable of movement. The companion vehicle can be self-propelled. In some cases, companion vehicles may be able to traverse one or more media (eg, land, sea, sky, space). The UAV can dock to the companion vehicle while the companion vehicle is powered on or off. The UAV can be docked to the companion vehicle while the companion vehicle is operating. The UAV can dock to the companion vehicle while the companion vehicle is stationary or moving. The UAV may be able to remain docked to the companion vehicle while the companion vehicle is moving at any speed described elsewhere herein. The UAV docked to the companion vehicle while the companion vehicle is moving straight, turning, or rotating at any angle, such as any angle measurement described elsewhere in this specification. It may be possible to remain. The UAV may be able to remain docked to the vehicle while exposed to windy conditions. For example, a UAV may have any wind speed as described elsewhere herein (eg, approximately 5 mph, 10 mph, 15 mph, 20 mph, 25 mph, 30 mph, 30 mph, 35 mph). Mile, 40 miles per hour, 45 miles per hour, 50 miles per hour, 55 miles per hour, 60 miles per hour, 65 miles per hour, 70 miles per hour, 80 miles per hour, 90 miles per hour, or 100 miles per hour) It may be possible to remain.
UAV510は、随伴乗り物の任意の部分で随伴乗り物520にドッキングすることが
できる。例えば、UAVは、乗り物の上面、乗り物の前面、乗り物の背面、乗り物の側面、乗り物の内側部分、または乗り物への取付具で随伴乗り物にドッキングすることができる。UAVは、乗り物の屋根、乗り物の内側キャビンの上または中、乗り物のトランクの上または中、乗り物のフロントフードの上または中で、乗り物にドッキングすることができる。UAVは、乗り物によって牽引されるキャリッジ、または乗り物へのサイドカー型取付具にドッキングすることができる。UAVは、乗り物の内側部分または乗り物の外側表面にドッキングすることができる。
The UAV 510 can be docked to the companion vehicle 520 at any part of the companion vehicle. For example, the UAV can be docked to the companion vehicle at the top of the vehicle, the front of the vehicle, the back of the vehicle, the side of the vehicle, the interior of the vehicle, or a fitting to the vehicle. The UAV can be docked to the vehicle on the vehicle roof, on or in the vehicle's inner cabin, on or in the vehicle trunk, or on or in the vehicle front hood. The UAV can be docked on a carriage to be pulled by the vehicle, or a sidecar-type fixture to the vehicle. The UAV can be docked to the inner part of the vehicle or the outer surface of the vehicle.
UAV510は、UAVが随伴乗り物にドッキングしている間、随伴乗り物520との接続を形成することができる。接続は、機械的接続であり得る。機械的接続は、乗り物が移動している間、本明細書の他の箇所で説明したように乗り物に固定されたUAVを維持することが可能であり得る。機械的接続は、1つ以上の方向に関してUAVの動きを制限することができる。例えば、機械的接続は、UAVが乗り物に対して前から後、横から横、および/または上下に移動することを防ぐことができる。あるいは、機械的接続は、前述の方向の1つ以上に関して、制限された範囲の動きを可能にするのみであってもよい。機械的接続は、乗り物にドッキングしている間、UAVが1つ以上の軸を中心に回転することを可能にすることができる。あるいは、機械的接続は、制限された方法でUAVが1つ以上の軸を中心に動くことを可能にすることができる。   The UAV 510 can form a connection with the companion vehicle 520 while the UAV is docked to the companion vehicle. The connection can be a mechanical connection. The mechanical connection may be able to maintain the UAV secured to the vehicle as described elsewhere herein while the vehicle is moving. The mechanical connection can limit the movement of the UAV with respect to one or more directions. For example, the mechanical connection can prevent the UAV from moving from front to back, side to side, and / or up and down relative to the vehicle. Alternatively, the mechanical connection may only allow a limited range of movement with respect to one or more of the aforementioned directions. The mechanical connection can allow the UAV to rotate about one or more axes while docked to the vehicle. Alternatively, the mechanical connection can allow the UAV to move about one or more axes in a limited way.
機械的接続は、UAVの一部分530と乗り物のドッキングステーションの一部分540との間に形成され得る。接続を形成することができるUAVの一部分は、UAVの下側表面上にあってもよい。いくつかの実施例では、接続を形成するUAVの一部分は、UAVの着陸スタンドなどの延在部であり得る。着陸スタンドは、UAVが空中にない間、UAVの重量を支えるように構成され得る。いくつかの場合では、接続を形成するUAVの一部分は、UAVの底面、側面、または上面などのUAVの筐体の表面であり得る。いくつかの場合では、筐体自体が接続を形成する一部分であり得る。他の場合では、UAVの突出部、窪み部、または任意の他の部分が接続を形成するために使用され得る。UAVは、接続を形成するためにUAVに対して移動する(例えば、延出する、後退する)ことができる一部分を備えてもよい。一実施例では、UAVの接続部材は、UAVが飛行している間、後退した状態にあることができ、UAVが乗り物のドッキングステーションとドッキングしているときに接続を形成するために延出することができる。   A mechanical connection may be formed between a portion 530 of the UAV and a portion 540 of the vehicle docking station. The portion of the UAV that can form the connection may be on the lower surface of the UAV. In some embodiments, the portion of the UAV forming the connection may be an extension, such as a UAV landing stand. The landing stand may be configured to support the weight of the UAV while the UAV is not in the air. In some cases, the portion of the UAV that forms the connection may be the surface of the UAV housing, such as the bottom, side, or top surface of the UAV. In some cases, the housing itself may be part of the connection. In other cases, UAV protrusions, depressions, or any other portion may be used to form the connection. The UAV may comprise a portion that can move (eg, extend, retract) relative to the UAV to form a connection. In one embodiment, the connection member of the UAV can be in a retracted state while the UAV is in flight and extends to form a connection when the UAV is docked with the vehicle docking station. be able to.
乗り物の接続構成要素540は、UAVの構成要素530と機械的な接続を形成することができる。これらの構成要素は、互いに直接に物理的に接触することができる。乗り物の接続構成要素は、乗り物から突出する、乗り物内に窪む、または乗り物の表面の一部となる、ことができる。いくつかの場合では、乗り物の接続構成要素は、後退可能および/または延在可能であり得る。例えば、それらは、UAVが乗り物から外れている間、後退した状態にあることができ、UAVが乗り物にドッキングしているとき、UAVを受け取るために延出することができる。   The vehicle connection component 540 may form a mechanical connection with the UAV component 530. These components can be in direct physical contact with each other. The connecting component of the vehicle can protrude from the vehicle, be recessed in the vehicle, or be part of the surface of the vehicle. In some cases, the vehicle connection component may be retractable and / or extendable. For example, they can be in a retracted state while the UAV is off the vehicle and can be extended to receive the UAV when the UAV is docked to the vehicle.
いくつかの場合では、UAVおよび乗り物の構成要素は、インターロックであり得る。1つの場合では、UAVの構成要素の一部分は、接続を形成するために乗り物の別の部分を把持する、または囲むことができる、またはその逆も可能である。いくつかの場合では、爪もしくはカバーがUAVを捕捉するために乗り物から出ることができる、または爪もしくはカバーが乗り物の一部分を捕捉するためにUAVから出ることができる。いくつかの実施例では、1つ以上の接続構成要素の間に機械的把持を提供することができる。機械的把持は、前述の任意の方向に関してUAVが乗り物に対して移動することを防ぐことができる。他の実施形態では、ストラップ、フックとループのファスナー、ねじれファスナー、スライドとロック構成要素、または把持を使用することができる。任意選択的に、乗り物に接続されたUAVを保持するためにプラグ、またはオス型/メス型構成要素インタ
ーフェースを使用することができる。
In some cases, the UAV and vehicle components may be interlocks. In one case, a portion of the components of the UAV can grip or surround another portion of the vehicle to form a connection, or vice versa. In some cases, the nail or cover can exit the vehicle to capture the UAV, or the nail or cover can exit the UAV to capture a portion of the vehicle. In some embodiments, a mechanical grip can be provided between one or more connecting components. Mechanical gripping can prevent the UAV from moving relative to the vehicle in any of the aforementioned directions. In other embodiments, straps, hook and loop fasteners, twist fasteners, slide and lock components, or grips can be used. Optionally, a plug or a male / female component interface can be used to hold the UAV connected to the vehicle.
一実施例では、乗り物のためのドック設計は、乗り物の接続構成要素540のようにY形反転空洞を備え得る。y形反転空洞は、誤差を許容することでき、容易な航空機の着陸を可能にすることができる。いくつかの場合では、Y形反転空洞は、UAVの接続構成要素530を空洞の中央または底部領域に漏斗方式で位置合わせることに有用であり得る。Y形反転空洞は、上部に逆円錐形状または上部に任意の他の類型の形状を有することができる。乗り物の接続構成要素は、UAVを所望の接続スポットに向けるために有用であり得るガイドを備え得る。重力はUAVを方向付けるときにガイドを補助することができる。一実施例では、UAVがガイドに当たり、ローターの動力供給を低下させてUAVの重量がガイド上に載ると、ガイドはUAVを所望の静止点まで下方に摺動させることができる。UAVは、次に乗り物に固定および/またはロックされ得る。UAVを乗り物に固定してロックするために構造を設けることができる。   In one example, a dock design for a vehicle may include a Y-shaped inverted cavity, such as a vehicle connection component 540. The y-type inverted cavity can tolerate errors and can allow easy aircraft landing. In some cases, a Y-shaped inversion cavity may be useful for funneling the UAV connection component 530 to the center or bottom region of the cavity. The Y inverted cavity can have an inverted conical shape at the top or any other type of shape at the top. The vehicle connection component may comprise a guide that may be useful for directing the UAV to a desired connection spot. Gravity can assist the guide when orienting the UAV. In one embodiment, when the UAV hits the guide and reduces the rotor power supply and the weight of the UAV rests on the guide, the guide can slide the UAV down to the desired rest point. The UAV can then be fixed and / or locked to the vehicle. A structure can be provided to secure and lock the UAV to the vehicle.
いくつかの場合では、接続を提供するために磁力を使用することができる。いくつかの場合では、磁気的接続がUAVの構成要素と乗り物の構成要素との間に形成され得る。いくつかの場合では、磁気的接続は、乗り物に接続されたUAVを保持するためにその他の機械的支持部(把持特徴または本明細書の他の箇所に記載の他の特徴)を用いずに使用することができる。他の場合では、磁気的接続は、乗り物にドッキングしたUAVを保持するために、本明細書の他の箇所に記載の特徴などの機械的支持部と組み合わせて使用することができる。   In some cases, magnetic force can be used to provide the connection. In some cases, a magnetic connection may be formed between a UAV component and a vehicle component. In some cases, the magnetic connection is without using other mechanical supports (gripping features or other features described elsewhere herein) to hold the UAV connected to the vehicle. Can be used. In other cases, the magnetic connection can be used in combination with a mechanical support, such as features described elsewhere herein, to retain the UAV docked to the vehicle.
接続は、UAVが乗り物上に着陸するとUAVと乗り物との間に自動的に形成され得る。結合は、乗り物のオペレータが介入せずにUAVと乗り物との間で起こり得る。結合は、乗り物の内外のいずれの人も一切介入せずに起こり得る。   A connection may be automatically formed between the UAV and the vehicle when the UAV lands on the vehicle. Coupling can occur between the UAV and the vehicle without the intervention of the vehicle operator. Coupling can occur without any intervention by anyone inside or outside the vehicle.
UAVは、乗り物のドッキングステーションにドッキングすることができる。ドッキングステーションは、UAVに接続することができる乗り物の任意の部分であり得る。ドッキングステーションは、UAVとの機械的接続を提供することができる。ドッキングステーションは、乗り物と一体化されていてもよい。ドッキングステーションは、乗り物から分離される、および/または外されなくともよい。例えば、ドッキングステーションは、乗り物の表面の一部を含み得る。任意選択的に、ドッキングステーションは、乗り物の本体パネルの一部分を含み得る。いくつかの場合では、ドッキングステーションは、乗り物の屋根を含み得る。ドッキングステーションは、UAVに接続することができる1つ以上のコネクタを含み得る。ドッキングステーションは、UAVに接続することができる1つ以上の電気コネクタを含み得る。ドッキングステーションは、UAVを少なくとも部分的に覆うことができるカバーを備え得る。   The UAV can be docked at the vehicle docking station. A docking station can be any part of a vehicle that can be connected to a UAV. The docking station can provide a mechanical connection with the UAV. The docking station may be integrated with the vehicle. The docking station may be separated from the vehicle and / or not removed. For example, the docking station may include a portion of the surface of the vehicle. Optionally, the docking station may include a portion of the vehicle body panel. In some cases, the docking station may include a vehicle roof. The docking station may include one or more connectors that can be connected to the UAV. The docking station may include one or more electrical connectors that can be connected to the UAV. The docking station may comprise a cover that can at least partially cover the UAV.
ドッキングステーションは、乗り物に組み込まれてもよい。ドッキングステーションは、製造現場で乗り物に追加することができる。ドッキングステーションは、乗り物の他の部分と共に製造することができる。一部の実施形態では、既存の乗り物にドッキングステーションが後付けすることができる。ドッキングステーションは、乗り物に恒久的に固定される、および/または取り付けられることもある。ドッキングステーションの1つ以上の構成要素は、乗り物に固定される、および/または取り付けられることもあり、分離可能であるように設計されなくてもよい。   The docking station may be incorporated into the vehicle. Docking stations can be added to the vehicle at the manufacturing site. The docking station can be manufactured with other parts of the vehicle. In some embodiments, an existing vehicle can be retrofitted with a docking station. The docking station may be permanently fixed and / or attached to the vehicle. One or more components of the docking station may be fixed and / or attached to the vehicle and may not be designed to be separable.
一部の代替の実施形態では、ドッキングステーションは、乗り物から取り外し可能であってもよい。ドッキングステーションは、分離可能な方法で乗り物に追加される、または取り付けられることもある。いくつかの場合では、1つ以上のコネクタがドッキングステーションを乗り物上に保持することができる。コネクタは、ドッキングステーションを乗
り物から分離するために分離することができる。いくつかの実施例では、ドッキングステーションを乗り物に取り付けるために、クリップ、紐、クランプ、フックとループのファスナー、磁気的構成要素、ロッキング特徴、溝、スレッド、機械的ファスナー、圧入、または他の特徴を使用することができる。ドッキングステーションは、使用しないとき、乗り物から分離することができる。いくつかの場合では、ユーザーは、ユーザーの乗り物を運転したい場合もあり、随伴UAVを携えるときにドッキングステーションを使用するだけにすることができる。
In some alternative embodiments, the docking station may be removable from the vehicle. The docking station may be added or attached to the vehicle in a separable manner. In some cases, one or more connectors can hold the docking station on the vehicle. The connector can be separated to separate the docking station from the vehicle. In some embodiments, clips, straps, clamps, hook and loop fasteners, magnetic components, locking features, grooves, threads, mechanical fasteners, press fits, or other features to attach the docking station to the vehicle. Can be used. The docking station can be separated from the vehicle when not in use. In some cases, the user may want to drive the user's vehicle and can simply use the docking station when carrying the companion UAV.
ドッキングステーションは、本明細書の他の箇所で説明したように乗り物の任意の部分に取り付けることができる。ドッキングステーションは、乗り物の屋根に取り付けることができる。ドッキングステーションは、乗り物の屋根に取り付ける、かつ/または分離することができる。あるいは、ドッキングステーションは、乗り物の屋根を形成することができる、かつ/または乗り物の屋根を備えることができる。ドッキングステーションは、屋根装着具を備えることができる。屋根装着具は、UAVがその上に着陸することを可能にするように構成され得る。屋根装着具は、UAVがそこから離陸することを可能にすることができる。   The docking station can be attached to any part of the vehicle as described elsewhere herein. The docking station can be attached to the roof of the vehicle. The docking station can be attached to and / or separated from the vehicle roof. Alternatively, the docking station can form a vehicle roof and / or can include a vehicle roof. The docking station can comprise a roof fitting. The roof fitting can be configured to allow the UAV to land on it. The roof fitting can allow the UAV to take off from it.
UAVに関する乗り物の任意の部分に関する本明細書の任意の記載は、乗り物のドッキングステーションに提供され得る。これは、恒久的に取り付けられた、または分離可能なドッキングステーションに適用することができる。例えば、UAVと乗り物との間の機械的コネクタは、ドッキングステーション上に設けることができる。UAVと乗り物との間の電気的コネクタは、ドッキングステーション上に設けることができる。UAVと乗り物との間のデータコネクタは、ドッキングステーション上に設けることができる。UAVおよび/または乗り物に関連する計算を行うことができる制御器は、ドッキングステーション上に設けることができる。UAVを導くことに有用である、かつ/または乗り物を他の乗り物から差別することができるマーカーは、ドッキングステーション上に設けることができる。UAVと通信することができる無線通信ユニットなどの通信ユニットは、乗り物のドッキングステーション上に設けることができる。UAVを覆うことができるカバーは、UAVのドッキングステーション上に設けることができる。乗り物の構成要素または機能についての本明細書の任意の記載は、乗り物のドッキングステーションに適用することができる。   Any description herein regarding any part of the vehicle with respect to the UAV may be provided to the vehicle docking station. This can be applied to a permanently attached or separable docking station. For example, a mechanical connector between the UAV and the vehicle can be provided on the docking station. An electrical connector between the UAV and the vehicle can be provided on the docking station. A data connector between the UAV and the vehicle can be provided on the docking station. Controllers that can perform UAV and / or vehicle related calculations can be provided on the docking station. Markers that are useful in guiding UAVs and / or that can distinguish a vehicle from other vehicles can be provided on the docking station. A communication unit such as a wireless communication unit capable of communicating with the UAV can be provided on the vehicle docking station. A cover that can cover the UAV can be provided on the docking station of the UAV. Any description herein of vehicle components or functions may be applied to a vehicle docking station.
あるいは、UAVに関する乗り物の任意の部分に関する任意の記載は、乗り物のドッキングステーションである必要がない乗り物の別の部分に提供することができる。   Alternatively, any description of any part of the vehicle with respect to the UAV can be provided to another part of the vehicle that need not be a vehicle docking station.
乗り物は、乗り物上に単一のUAVを着陸させることが可能であり得る。あるいは、乗り物は、乗り物上に複数のUAVを着陸させることが可能であり得る。複数のUAVは、乗り物に同時にドッキングすることが可能であり得る。いくつかの場合では、単一のドッキングステーションは、複数のUAVが並行して乗り物にドッキングすることを可能にすることができる。他の場合では、複数のドッキングステーションは、複数のUAVが乗り物にドッキングすることを可能にすることができるように乗り物上に提供することができる。複数のUAVは、乗り物にドッキングすると、全てが乗り物と機械的および/または電気的接続を形成することができる。複数のUAVは、同時に離陸することと、同時にまたは分散もしくは連続方式で着陸することと、が可能であり得る。   The vehicle may be able to land a single UAV on the vehicle. Alternatively, the vehicle may be able to land multiple UAVs on the vehicle. Multiple UAVs may be capable of docking to a vehicle at the same time. In some cases, a single docking station can allow multiple UAVs to dock to a vehicle in parallel. In other cases, multiple docking stations can be provided on the vehicle to allow multiple UAVs to dock to the vehicle. Multiple UAVs can all form mechanical and / or electrical connections with a vehicle when docked to the vehicle. Multiple UAVs may be able to take off simultaneously and land simultaneously or in a distributed or continuous manner.
同じ類型のUAVは、乗り物にドッキングすることが可能であり得る。例えば、全てのUAV(1つ以上の多数)は、同様の構成を有することができる。   The same type of UAV may be capable of docking to a vehicle. For example, all UAVs (one or more multiples) can have a similar configuration.
他の場合では、複数の類型のUAVが乗り物にドッキングすることが可能であり得る。複数の類型のUAVは、一度に1台ずつ乗り物にドッキングすることができる、または複
数の類型のUAVは、同時に乗り物にドッキングすることができる。複数の類型のUAVは、異なるフォームファクタ、形状、および/または寸法を有することができる。複数の類型のUAVは、異なる飛行能力および/またはバッテリ寿命を有することができる。複数の類型のUAVは、異なる推進ユニットの構成を有することができる。複数の類型のUAVは、同じまたは異なる接続インターフェースを有することができる。いくつかの実施例では、複数の類型のUAVは、乗り物上の同じ接続インターフェースにドッキングすることが可能であり得る。他の場合では、異なる類型のUAVは、乗り物上の異なる接続インターフェースにドッキングすることができる。いくつかの場合では、乗り物上の接続インターフェースは、乗り物上の異なる接続インターフェースに接続するように調整可能であり得る。いくつかの場合では、乗り物は、乗り物に着陸することができるUAVの類型を知るために1つ以上のUAVと同期することができる。特定の類型のUAVが着陸するために乗り物に接近すると、乗り物は、UAVが乗り物に接続することを可能にするために必要であるように接続インターフェースを維持する、または調整することができる。異なる類型のUAVが着陸するために乗り物に接近すると、乗り物は、他の類型のUAVが乗り物に接続することを可能にするために必要であるように接続インターフェースを調整することができる。接続の調整は、コネクタの構成要素の1つ以上の寸法または位置を変更することを含み得る。この調整はまた、異なる類型のコネクタを交換することを含み得る。
In other cases, multiple types of UAVs may be capable of docking to a vehicle. Multiple types of UAVs can be docked to the vehicle one at a time, or multiple types of UAVs can be docked to the vehicle at the same time. Multiple types of UAVs can have different form factors, shapes, and / or dimensions. Multiple types of UAVs can have different flight capabilities and / or battery life. Multiple types of UAVs can have different propulsion unit configurations. Multiple types of UAVs can have the same or different connection interfaces. In some embodiments, multiple types of UAVs may be capable of docking to the same connection interface on the vehicle. In other cases, different types of UAVs can be docked to different connection interfaces on the vehicle. In some cases, the connection interface on the vehicle may be adjustable to connect to a different connection interface on the vehicle. In some cases, a vehicle can be synchronized with one or more UAVs to know the types of UAVs that can land on the vehicle. As a particular type of UAV approaches the vehicle for landing, the vehicle can maintain or adjust the connection interface as necessary to allow the UAV to connect to the vehicle. As different types of UAVs approach the vehicle for landing, the vehicle can adjust the connection interface as needed to allow other types of UAVs to connect to the vehicle. The adjustment of the connection may include changing one or more dimensions or positions of the connector components. This adjustment may also include exchanging different types of connectors.
いくつかの場合では、乗り物は、一度に乗り物上に着陸する1台、2台、3台、4台、5台、6台、7台、8台、9台、10台以上のUAVを収容することが可能であり得る。乗り物は、同じ類型のUAVまたは異なる特性を有する異なる類型のUAVを収容することができる。   In some cases, the vehicle contains one, two, three, four, five, six, seven, eight, nine, ten or more UAVs that land on the vehicle at once. It may be possible to do. A vehicle can accommodate UAVs of the same type or different types of UAVs having different characteristics.
図6は、本発明の実施形態に従うUAVと乗り物との間の機能的接続の実施例を示す。UAV610は、乗り物620にドッキングするように構成され得る。UAVは、1個、2個、3個、4個、5個、6個、7個、8個、9個、10個以上の機内構成要素630、640を備え得る。乗り物は、UAVと相互作用するように構成された1個、2個、3個、4個、5個、6個、7個、8個、9個、10個以上の機内構成要素650、660、670を備え得る。接続680は、UAVの1つ以上の構成要素と乗り物の1つ以上の構成要素との間に形成され得る。   FIG. 6 shows an example of a functional connection between a UAV and a vehicle according to an embodiment of the present invention. UAV 610 may be configured to dock to vehicle 620. The UAV may comprise one, two, three, four, five, six, seven, eight, nine, ten or more onboard components 630, 640. The vehicle has one, two, three, four, five, six, seven, eight, nine, ten or more in-flight components 650, 660 configured to interact with the UAV. 670 may be provided. Connection 680 may be formed between one or more components of the UAV and one or more components of the vehicle.
UAV610は、UAVが乗り物にドッキングしている間、乗り物620上に載っていることができる。乗り物は、UAVの重量を支えていることができる。UAVが乗り物のドッキングしている間、UAVと乗り物との間に機械的接続が形成され得る。乗り物は、UAVを受け取るように構成されたドッキングステーションを機内に有することができる。あるいは、UAVは、乗り物上の任意の場所に着陸するように構成され得る。ドッキングステーションは、任意選択的に電気的接続680がUAVと乗り物との間に形成されることを可能にすることができる。電気的接続は有線接続であってもよい。いくつかの場合では、電気的接続は誘導結合であってもよい。電気的接続は有線接続であってもよい。UAVの導電性要素は、乗り物の導電性要素と接触することができる。この接続は、UAVと乗り物との間の通信を可能にすることができる任意の接続であり得る。一部の実施形態では、接続は、光学的コネクタ、無線コネクタ、有線コネクタ、または任意の他の類型のコネクタを含み得る。いくつかの場合では、複数のコネクタおよび/または複数の類型のコネクタがUAVと乗り物との間に使用され得る。複数のコネクタは、複数の類型の物理的コネクタを含み得る。   The UAV 610 can rest on the vehicle 620 while the UAV is docked to the vehicle. The vehicle can support the weight of the UAV. While the UAV is docking the vehicle, a mechanical connection can be formed between the UAV and the vehicle. The vehicle may have a docking station onboard that is configured to receive the UAV. Alternatively, the UAV can be configured to land anywhere on the vehicle. The docking station can optionally allow an electrical connection 680 to be made between the UAV and the vehicle. The electrical connection may be a wired connection. In some cases, the electrical connection may be inductive coupling. The electrical connection may be a wired connection. The conductive element of the UAV can be in contact with the conductive element of the vehicle. This connection can be any connection that can allow communication between the UAV and the vehicle. In some embodiments, the connection may include an optical connector, a wireless connector, a wired connector, or any other type of connector. In some cases, multiple connectors and / or multiple types of connectors may be used between the UAV and the vehicle. The plurality of connectors may include a plurality of types of physical connectors.
例えば、乗り物のドッキングステーションは、UAVがドッキングステーション上に着陸したときにUAVの1つ以上の対応する構成要素に接続するように構成された1つ以上の構成要素を組み込むことができる。UAVは、特定の向きでドッキングステーション上
に着陸することが必要となることがある、またはUAVの複数の向きが所望のドッキングを可能にすることがある。いくつかの場合では、UAVを所望の向きに導くことに有用であり得る1つ以上のガイド特徴をドッキングステーション上に提供することができる。いくつかの場合では、ドッキングステーション上のガイド特徴は、UAVを1つ以上の特定の向きで着陸するように誘導することができる物理的構成要素であり得る。任意選択的に、ガイド特徴は、所望の機械的、電気的、および/または通信接続を生じさせるためにUAVを所望の向きへ導くことができる。
For example, a vehicle docking station may incorporate one or more components configured to connect to one or more corresponding components of the UAV when the UAV lands on the docking station. The UAV may need to land on the docking station in a particular orientation, or multiple orientations of the UAV may allow the desired docking. In some cases, one or more guide features may be provided on the docking station that may be useful in directing the UAV to a desired orientation. In some cases, the guide feature on the docking station may be a physical component that can guide the UAV to land in one or more specific orientations. Optionally, the guide feature can direct the UAV to a desired orientation to produce the desired mechanical, electrical, and / or communication connection.
UAVは、1個、2個、3個、4個、5個、6個、7個、8個、9個、10個以上の機内構成要素630、640を含み得る。このような構成要素の実施例は、限定されないが、機内制御器、データ記憶ユニット、通信ユニット、エネルギー保存ユニット、センサ、キャリアペイロード、推進ユニット、および/または任意の他の構成要素を含み得る。本明細書に記載の構成要素の任意の組合せは、UAV内に提供され得る。   The UAV may include one, two, three, four, five, six, seven, eight, nine, ten or more onboard components 630, 640. Examples of such components may include, but are not limited to, onboard controllers, data storage units, communication units, energy storage units, sensors, carrier payloads, propulsion units, and / or any other components. Any combination of the components described herein can be provided in the UAV.
乗り物は、UAVと相互作用するように構成された1個、2個、3個、4個、5個、6個、7個、8個、9個、10個以上の機内構成要素650、660、670を含み得る。このような構成要素の実施例は、限定されないが、制御器、データ記憶ユニット、通信ユニット、エネルギー保存ユニット、センサ、および/または任意の他の構成要素であり得る。本明細書に記載の構成要素の任意の組合せは、乗り物の機内に提供され得る。   The vehicle may be one, two, three, four, five, six, seven, eight, nine, ten, or more in-flight components 650, 660 configured to interact with the UAV. 670. Examples of such components may be, but are not limited to, a controller, data storage unit, communication unit, energy storage unit, sensor, and / or any other component. Any combination of the components described herein may be provided in a vehicle cabin.
一実装形態では、UAVは機内のUAVのエネルギー保存ユニットを有することができ、乗り物は機内の乗り物のエネルギー保存ユニットを有することができる。エネルギー保存ユニットは、1つ以上のバッテリを備え得る。いくつかの場合では、エネルギー保存はバッテリパックであり得る。バッテリパックは、直列で、並列で、またはそれらの任意の組み合わせで接続された1つ以上のバッテリを備え得る。UAVのエネルギー保存ユニットは、UAVの1つ以上の構成要素に動力供給することができる。乗り物のエネルギー保存ユニットは、乗り物の1つ以上の構成要素に動力供給することができる。例えば、乗り物のエネルギー保存ユニットはまた、乗り物の照明、パワードアロック、パワーウィンドウ、および/またはラジオに動力供給できる。一実施例では、乗り物のエネルギー保存ユニットは、乗り物のバッテリであり得る。他の場合では、乗り物のエネルギー保存ユニットは、乗り物の任意の他の構成要素に動力供給するために使用されない乗り物の機内のバッテリパックであり得る。   In one implementation, the UAV may have an onboard UAV energy storage unit and the vehicle may have an onboard vehicle energy storage unit. The energy storage unit may comprise one or more batteries. In some cases, energy storage can be a battery pack. The battery pack may comprise one or more batteries connected in series, in parallel, or any combination thereof. The UAV energy storage unit can power one or more components of the UAV. The vehicle energy storage unit may power one or more components of the vehicle. For example, a vehicle energy storage unit can also power vehicle lighting, power door locks, power windows, and / or radios. In one embodiment, the vehicle energy storage unit may be a vehicle battery. In other cases, the vehicle energy storage unit may be a battery pack in the vehicle of the vehicle that is not used to power any other component of the vehicle.
任意のエネルギー保存ユニットは、1つ以上のバッテリを有することができる。当技術分野で公知の、または後に開発された任意のバッテリの化学的性質を有するバッテリを使用することができる。いくつかの場合では、バッテリは、鉛蓄電池、制御弁式鉛蓄電池(例えば、ゲル電池、吸収式ガラスマットバッテリ)、ニッケル/カドミウム(NiCd)電池、ニッケル/亜鉛(NiZn)電池、ニッケル水素(NiMH)電池、またはリチウムイオン(Li−ion)電池であり得る。バッテリセルは、直列で、並列で、またはそれらの任意の組合せで接続され得る。バッテリセルは、単一のユニットまたは複数のユニットとして一緒にパッケージ化され得る。バッテリは、再充電可能なバッテリであり得る。   Any energy storage unit can have one or more batteries. Batteries having any battery chemistry known in the art or later developed can be used. In some cases, the battery is a lead acid battery, a controlled valve lead acid battery (eg, gel battery, absorption glass mat battery), nickel / cadmium (NiCd) battery, nickel / zinc (NiZn) battery, nickel metal hydride (NiMH). ) Battery, or Li-ion battery. The battery cells can be connected in series, in parallel, or any combination thereof. The battery cells can be packaged together as a single unit or multiple units. The battery can be a rechargeable battery.
UAVが飛行しているとき、UAVはUAVのエネルギー保存ユニットを放電することができる。UAVが乗り物にドッキングしているとき、UAVはUAVのエネルギー保存ユニットと乗り物のエネルギー保存ユニットとの間に接続を形成することができる。乗り物のエネルギー保存ユニットは、UAVのエネルギー保存ユニットを充電するために使用され得る。一実施例では、UAVが乗り物上に着陸すると、UAVのエネルギー保存の充電状態が評価され得る。乗り物は、UAVの充電状態が閾値未満に降下したとき、UAVを充電することができる。乗り物は、UAVが完全に充電されていないとき、UAVを充
電することができる。他の場合では、乗り物は、UAVのエネルギー保存ユニットの充電状態にかかわらずにUAVのエネルギー保存ユニットを自動的に充電することができる。乗り物のエネルギー保存ユニットは、乗り物が移動しているとき、充電することができる。充電は、UAVと乗り物との間の物理的接続を介して起こり得る。他の場合では、誘導充電が使用され得る。このように、UAVは乗り物が動いている間に充電することができ、UAVは必要に応じて発進することできるシステムによって利点が提供され得る。これは、乗り物が移動している間にUAVが乗り物から複数回離陸することを可能にすることができる。
When the UAV is in flight, the UAV can discharge the UAV's energy storage unit. When the UAV is docked to the vehicle, the UAV can form a connection between the UAV energy storage unit and the vehicle energy storage unit. The vehicle energy storage unit may be used to charge the UAV energy storage unit. In one embodiment, when a UAV lands on a vehicle, the state of charge of the UAV's energy conservation can be evaluated. The vehicle can charge the UAV when the state of charge of the UAV drops below a threshold. The vehicle can charge the UAV when the UAV is not fully charged. In other cases, the vehicle may automatically charge the UAV energy storage unit regardless of the state of charge of the UAV energy storage unit. The vehicle energy storage unit can be charged when the vehicle is moving. Charging can occur via a physical connection between the UAV and the vehicle. In other cases, inductive charging may be used. In this way, the UAV can be charged while the vehicle is moving, and the UAV can be benefited by a system that can be launched as needed. This can allow the UAV to take off from the vehicle multiple times while the vehicle is moving.
UAVは、UAVのエネルギー保存ユニットが完全に充電されると、任意の時間長で飛行することが可能であり得る。例えば、UAVは、完全に充電されると約10時間、9時間、8時間、7時間、6時間、5時間、4時間、3.5時間、3時間、2.5時間、2時間、1.5時間、1時間、55分、50分、45分、40分、35分、30分、25分、20分、15分、10分、5分、3分、または1分以上の連続飛行が可能であり得る。あるいは、UAVは、本明細書に記載の任意の時間未満で飛行することが可能であるだけでもよい。あるいは、UAVは、本明細書に記載の任意の2つの値の間に入る時間の範囲内で飛行することが可能であってもよい。飛行時間は、UAVが単独で飛行機能を行う期間であり得る。飛行時間は、UAVが飛行している間にUAVがペイロードまたはセンサから画像データまたは他の類型のデータを送信することを含み得る。   The UAV may be able to fly for any length of time once the UAV energy storage unit is fully charged. For example, a UAV can be about 10 hours, 9 hours, 8 hours, 7 hours, 6 hours, 5 hours, 4 hours, 3.5 hours, 3 hours, 2.5 hours, 2 hours, 1 hour when fully charged. .5 hours, 1 hour, 55 minutes, 50 minutes, 45 minutes, 40 minutes, 35 minutes, 30 minutes, 25 minutes, 20 minutes, 15 minutes, 10 minutes, 5 minutes, 3 minutes, or more than 1 minute continuous flight May be possible. Alternatively, the UAV may only be able to fly in less than any time as described herein. Alternatively, the UAV may be capable of flying within a time range that falls between any two values described herein. The flight time may be a period during which the UAV performs the flight function alone. Flight time may include the UAV transmitting image data or other types of data from the payload or sensor while the UAV is in flight.
乗り物は、UAVを迅速に充電することが可能であり得る。例えば、UAVは、完全放電状態から完全充電状態へ、約8時間、7時間、6時間、5時間、4.5時間、4時間、3.5時間、3時間、2.5時間、2時間、1.5時間、1時間、45分、30分、20分、15分、12分、10分、8分、7分、6分、5分、4分、3分、2分、1分、30秒、または10秒以内で充電することができる。あるいは、充電は、本明細書に記載の任意の時間値より長くかかってもよい。充電は、本明細書に記載の任意の2つの値の間に入る時間の範囲内で起こってもよい。いくつかの場合では、充電時間は飛行時間未満であり得る。他の場合では、充電時間は飛行時間以上であり得る。充電時間と飛行時間との間の比は、約10:1、8:1、6:1、5:1、4:1、3:1、2:1、1:1、1:2、1:3、1:4、1:5、1:6、1:8、または1:10であり得る。   The vehicle may be able to charge the UAV quickly. For example, UAV is about 8 hours, 7 hours, 6 hours, 5 hours, 4.5 hours, 4 hours, 3.5 hours, 3 hours, 2.5 hours, 2 hours from fully discharged state to fully charged state 1.5 hours 1 hour 45 minutes 30 minutes 20 minutes 15 minutes 12 minutes 10 minutes 8 minutes 7 minutes 6 minutes 5 minutes 4 minutes 3 minutes 2 minutes 1 minute Can be charged within 30 seconds or 10 seconds. Alternatively, charging may take longer than any time value described herein. Charging may occur within a range of time that falls between any two values described herein. In some cases, the charging time can be less than the flight time. In other cases, the charging time may be greater than the flight time. The ratio between charge time and flight time is approximately 10: 1, 8: 1, 6: 1, 5: 1, 4: 1, 3: 1, 2: 1, 1: 1, 1: 2, 1 : 3, 1: 4, 1: 5, 1: 6, 1: 8, or 1:10.
乗り物は、任意の電圧および電流入力を用いてUAVを充電することが可能であり得る。いくつかの場合では、UAVのエネルギー保存ユニットは、乗り物のバッテリの充電電圧に対応する充電電圧を受け取ることができる。例えば、乗り物が12Vのバッテリを使用している場合、UAVのエネルギー保存ユニットは、12Vで充電され得る。他の実施例では、約1V、3V、5V、7V、10V、12V、14V、16V、18V、20V、24V、30V、36V、42V、または48Vを使用することができる。   The vehicle may be able to charge the UAV using any voltage and current input. In some cases, the UAV's energy storage unit may receive a charging voltage that corresponds to a vehicle battery charging voltage. For example, if the vehicle uses a 12V battery, the UAV energy storage unit may be charged at 12V. In other examples, about 1V, 3V, 5V, 7V, 10V, 12V, 14V, 16V, 18V, 20V, 24V, 30V, 36V, 42V, or 48V can be used.
代替の実施形態では、UAVのエネルギー保存ユニットは、UAVから分離可能なバッテリパックであり得る。いくつかの実施例では、乗り物上のドッキングステーションは、UAVのバッテリパックと交換することができる別のバッテリパックを有することができる。乗り物上のドッキングステーションは、人の介入を必要とせずにバッテリパックの自動化された交換を可能にすることができる1つ以上の構成要素を有することができる。ロボットアームまたは他の特徴をバッテリパックを交換するために使用することができる。   In an alternative embodiment, the UAV energy storage unit may be a battery pack separable from the UAV. In some embodiments, the docking station on the vehicle may have a separate battery pack that can be replaced with a UAV battery pack. The docking station on the vehicle can have one or more components that can allow automated replacement of the battery pack without the need for human intervention. A robotic arm or other feature can be used to replace the battery pack.
1つ以上のバッテリパックを乗り物の機内に保存することができる。バッテリパックは、乗り物に保存されている間に充電することができる。いくつかの場合では、UAVのためのバッテリパックは、乗り物が動作している、かつ/または移動している間に乗り物のバッテリによって充電され得る。いくつかの場合では、UAVのバッテリパックを充電するために再生可能なエネルギー源を使用することができる。例えば、UAVのバッテリパ
ックを充電するためにソーラーパワーを使用することができる。再生可能なエネルギー源は、本明細書の他の箇所でより詳細に説明される。
One or more battery packs can be stored in the vehicle of the vehicle. The battery pack can be charged while stored in the vehicle. In some cases, the battery pack for the UAV may be charged by the vehicle battery while the vehicle is operating and / or moving. In some cases, a renewable energy source can be used to charge the UAV battery pack. For example, solar power can be used to charge a UAV battery pack. Renewable energy sources are described in more detail elsewhere herein.
バッテリパックは、このようにUAVの消耗したバッテリと交換されると、完全に充電された、または部分的に充電された状態になることができる。いくつかの場合では、UAVが乗り物にドッキングすると、UAVのバッテリの充電状態を評価することができる。一部の実施形態では、充電状態に依存して、UAVのバッテリを充電することができる、またはUAVのバッテリを新しいバッテリと交換することができる。いくつかの場合では、新しいバッテリの充電状態も同様に評価され得る。   When the battery pack is thus replaced with a depleted UAV battery, it can become fully charged or partially charged. In some cases, when the UAV is docked to the vehicle, the state of charge of the UAV battery can be evaluated. In some embodiments, depending on the state of charge, the UAV battery can be charged or the UAV battery can be replaced with a new battery. In some cases, the state of charge of a new battery can be evaluated as well.
UAVは、データ記憶ユニットを備えることができる。データ記憶ユニットは、1つ以上の行動を行うためのコード、ロジック、または命令を含む非一時的コンピュータ可読媒体を含むことができる1つ以上のメモリユニットを備えることができる。データ記憶ユニットは、UAVの飛行に役に立つ機内のデータを含むことができる。これは、1つ以上の場所に関する地図情報および/または規則を含むことができる。UAVのデータ記憶ユニットは、UAVが飛行している間に新しい情報で更新することができる。UAVのデータ記憶ユニットは、連続的に、周期的に、または事象に応じて、更新することができる。他の場合では、UAVのデータ記憶ユニットは、UAVが乗り物にドッキングしている間に新しい情報で更新することができる。例えば、エネルギーおよび/または飛行時間を節約するために、新しいデータは、UAVの動作に重要でない限り、UAVが飛行している間にUAVに送られないこともあり、UAVは、UAVが乗り物に接続されているときに定期的な更新を受け取ることができる。いくつかの場合では、データの有線送信が乗り物のデータ記憶ユニットからUAVのデータ記憶ユニットへ起こり得る。例えば、接続680は、データが乗り物のデータ記憶ユニットから乗り物のデータ記憶ユニットへ送られることを可能にするように提供され得る。これは、データの迅速な転送を可能にすることができる。乗り物のデータ記憶ユニットは、連続的に、周期的に、または事象に応じて、更新することができる。乗り物のデータ記憶ユニットは、無線で更新することができる。乗り物のデータ記憶ユニットは、ドッキングステーションの一部であってもよく、または乗り物に一体化されてもよい。   The UAV can comprise a data storage unit. The data storage unit may comprise one or more memory units that may include non-transitory computer readable media including code, logic, or instructions for performing one or more actions. The data storage unit may contain in-flight data useful for UAV flight. This can include map information and / or rules for one or more locations. The UAV data storage unit can be updated with new information while the UAV is in flight. UAV data storage units can be updated continuously, periodically, or in response to events. In other cases, the UAV's data storage unit can be updated with new information while the UAV is docked to the vehicle. For example, to save energy and / or time of flight, new data may not be sent to the UAV while it is flying unless it is important to the operation of the UAV, and the UAV Receive regular updates when connected. In some cases, wired transmission of data may occur from the vehicle data storage unit to the UAV data storage unit. For example, a connection 680 may be provided to allow data to be sent from the vehicle data storage unit to the vehicle data storage unit. This can allow for rapid transfer of data. The vehicle data storage unit may be updated continuously, periodically, or in response to an event. The vehicle data storage unit can be updated wirelessly. The vehicle data storage unit may be part of the docking station or may be integrated into the vehicle.
データ記憶ユニットからのデータは、UAVの制御器によって利用され得る。UAVの制御器は、UAVの飛行の態様を制御することができる。UAVが自律飛行モードにあるとき、制御器は、UAVの推進ユニットの動作を制御するコマンド信号を生成することによってUAVの動作を制御することができる。UAVが遠隔から手動で制御されているとき、制御器は、遠隔制御器から信号を受け取り、遠隔制御器からの信号に基づいてUAVの推進ユニットへのコマンド信号を生成することができる。   Data from the data storage unit may be utilized by the UAV controller. The UAV controller can control aspects of UAV flight. When the UAV is in autonomous flight mode, the controller can control the operation of the UAV by generating command signals that control the operation of the propulsion unit of the UAV. When the UAV is manually controlled remotely, the controller can receive a signal from the remote controller and generate a command signal to the propulsion unit of the UAV based on the signal from the remote controller.
いくつかの場合では、UAVはデータを乗り物に送信することができる。例えば、UAVのペイロードまたはセンサによって集められたデータは、乗り物に送信することができる。一実施例では、ペイロードは、画像データを乗り物に送信することができるカメラなどの撮像デバイスであり得る。データは、実時間で送信することができる。いくつかの場合では、全てのデータは、実時間で乗り物にストリーミングすることができる。他の場合では、データの一部、またはより低分解能のデータを、実時間で乗り物にストリーミングすることができる。データの残りは、UAVが乗り物にドッキングしているときに、乗り物に提供され得る。接続680は、データをUAVのデータ記憶ユニットから乗り物のデータ記憶ユニットへ転送することを可能にすることができる。   In some cases, the UAV can send data to the vehicle. For example, data collected by UAV payloads or sensors can be transmitted to the vehicle. In one example, the payload may be an imaging device such as a camera that can send image data to the vehicle. Data can be transmitted in real time. In some cases, all data can be streamed to the vehicle in real time. In other cases, a portion of the data, or lower resolution data, can be streamed to the vehicle in real time. The rest of the data can be provided to the vehicle when the UAV is docked to the vehicle. Connection 680 may allow data to be transferred from the UAV data storage unit to the vehicle data storage unit.
いくつかの場合では、双方向通信がUAVと乗り物との間に提供され得る。双方向通信は、UAVが飛行している間に、および/またはUAVが乗り物にドッキングしている間に、起こり得る。UAVと乗り物は、それぞれ通信インターフェースを有することができ
る。通信インターフェースは、UAVと乗り物との間の無線通信を可能にすることができる。いくつかの場合では、通信インターフェースは、UAVと乗り物がドッキングしているときなどに、UAVと乗り物との間の有線通信を可能にすることができる。いくつかの場合では、複数の類型の通信インターフェースが、異なる状況で起こり得る異なる類型の通信のためにUAVおよび/または乗り物に提供され得る。
In some cases, two-way communication may be provided between the UAV and the vehicle. Bi-directional communication can occur while the UAV is flying and / or while the UAV is docked to the vehicle. The UAV and the vehicle can each have a communication interface. The communication interface can enable wireless communication between the UAV and the vehicle. In some cases, the communication interface may allow wired communication between the UAV and the vehicle, such as when the UAV and the vehicle are docked. In some cases, multiple types of communication interfaces may be provided to the UAV and / or vehicle for different types of communication that may occur in different situations.
UAVが乗り物にドッキングしている間、エネルギーおよび/またはデータの転送が起こり得る。乗り物へのUAVのドッキングは、エネルギーおよび/またはデータの迅速な輸送を可能にすることができる物理的接続を可能にすることができる。転送は、単方向(例えば、乗り物からUAVへ、またはUAVから乗り物へ)または双方向であり得る。   While the UAV is docked to the vehicle, energy and / or data transfer can occur. Docking the UAV to the vehicle can allow a physical connection that can allow for rapid transport of energy and / or data. The transfer can be unidirectional (eg, vehicle to UAV or UAV to vehicle) or bidirectional.
図7は、本発明の実施形態に従って、カバー内で乗り物にドッキングされたUAVの実施例を示す。UAV710は、乗り物720にドッキングすることができる。乗り物は、UVが乗り物にドッキングすることを可能にすることができるドッキングステーションを機内に有することができる。ドッキングステーションは、カバー730を備えることができる。カバーは、UAVの少なくとも一部を覆うことができる。カバーは、UAVを完全に、または部分的に囲むことができる。   FIG. 7 shows an example of a UAV docked to a vehicle in a cover according to an embodiment of the present invention. The UAV 710 can be docked to the vehicle 720. The vehicle can have a docking station on board that can allow the UV to dock to the vehicle. The docking station can include a cover 730. The cover can cover at least a portion of the UAV. The cover can completely or partially surround the UAV.
カバー730は、任意の形状または寸法を有することができる。いくつかの場合では、カバーは、丸くなったポッド状の形状を有することができる。カバーは、ポットの蓋の形状を有することができる。例えば、カバーは、半球または半楕円であり得る。カバーは、角がない、丸い角、または鋭い角を有することができる。他の場合では、カバーは、円筒または半円筒形状、角柱形状、半バッキーボール形状、または任意の他の類型の形状を有することができる。いくつかの場合では、カバーは、空気力学的であるように設計され得る。カバーは、乗り物が移動しているときに乗り物上の抗力を減少させるように設計され得る。カバーは、乗り物が移動しているときに揚力を縮小する、または生じないように設計され得る。カバーは、カバーが無い乗り物と比較して乗り物上の空気力学的な揚力および/または抗力を減少させることができる。カバーは、乗り物が移動しているとき、乗り物が移動しているときのカバーによって下向きの力が提供されるように設計され得る。いくつかの場合では、カバーは、乗り物上のスポイラーと同様の効果を提供することができる。   The cover 730 can have any shape or dimension. In some cases, the cover may have a rounded pod shape. The cover can have the shape of a pot lid. For example, the cover can be a hemisphere or a semi-ellipse. The cover can have no corners, rounded corners, or sharp corners. In other cases, the cover may have a cylindrical or semi-cylindrical shape, a prismatic shape, a semi-bucky ball shape, or any other type of shape. In some cases, the cover may be designed to be aerodynamic. The cover may be designed to reduce drag on the vehicle when the vehicle is moving. The cover may be designed to reduce or not increase lift when the vehicle is moving. The cover can reduce aerodynamic lift and / or drag on the vehicle as compared to a vehicle without the cover. The cover may be designed such that when the vehicle is moving, a downward force is provided by the cover when the vehicle is moving. In some cases, the cover can provide an effect similar to a spoiler on a vehicle.
カバーは、UAVを完全に覆うような寸法で形成することができる。いくつかの場合では、カバーの最大寸法(例えば、長さ、幅、高さ、対角線、または直径)は、UAVの最大寸法(例えば、それぞれの長さ、幅、高さ、対角線、または直径)よりも大きくすることができる。カバーは、乗り物の横方向の寸法を超えないような寸法で形成することができる。カバーは、乗り物の高さに加算してもしなくてもよい。   The cover can be formed with dimensions that completely cover the UAV. In some cases, the maximum dimension of the cover (eg, length, width, height, diagonal, or diameter) is the maximum dimension of the UAV (eg, each length, width, height, diagonal, or diameter). Can be larger. The cover can be formed with dimensions that do not exceed the lateral dimensions of the vehicle. The cover may or may not add to the height of the vehicle.
カバーは、単一の一体的な部材から形成され得る。カバーは、互いに恒久的に取り付けられた複数の部品から形成され得る。別の実施例では、カバーは、離れることができる複数の部材から形成され得る。   The cover may be formed from a single integral member. The cover may be formed from a plurality of parts that are permanently attached to each other. In another example, the cover may be formed from a plurality of members that can be separated.
カバーは、再生可能なエネルギー源によって動力供給することができる。いくつかの実施例では、再生可能なエネルギー源は、ソーラーパワー、風力発電、または任意の他の類型の再生可能な動力であり得る。例えば、1つ以上の光起電力セルおよび/またはパネルを乗り物の機内に設けることができる。光起電力ユニットは、カバー自体に設けることができる。あるいは、それは、乗り物の任意の他の表面に設けることができる。光起電力ユニットは、太陽光エネルギーを集め、それを電気に変換することができる。電気は、乗り物のドッキングステーションなどの乗り物の1つ以上の構成要素に直接に動力供給するために使用され得る。電気は、カバーに動力供給するために使用され得る。カバーは、ソー
ラーパワーによって生成された電気を使用して開閉することができる。UAVのバッテリは、ソーラーパワーによって生成された電気を使用して直接に充電することができる。UAVのバッテリは、UAVの機内にあってもよい、または乗り物に保存されてUAVで交換されてもよい。光起電力セルによって生成された電気は、エネルギー保存ユニットに保存することができる。カバーまたはバッテリ充電などの乗り物の1つ以上の構成要素に動力供給するための電気は、エネルギー保存ユニットから提供することができる。
The cover can be powered by a renewable energy source. In some examples, the renewable energy source may be solar power, wind power, or any other type of renewable power. For example, one or more photovoltaic cells and / or panels can be provided in a vehicle cabin. The photovoltaic unit can be provided on the cover itself. Alternatively, it can be provided on any other surface of the vehicle. The photovoltaic unit can collect solar energy and convert it to electricity. Electricity can be used to directly power one or more components of a vehicle, such as a vehicle docking station. Electricity can be used to power the cover. The cover can be opened and closed using electricity generated by solar power. UAV batteries can be directly charged using electricity generated by solar power. The UAV battery may be in the UAV cabin, or stored in the vehicle and replaced by the UAV. The electricity generated by the photovoltaic cell can be stored in an energy storage unit. Electricity for powering one or more components of the vehicle, such as a cover or battery charge, can be provided from an energy storage unit.
別の実施例では、再生可能なエネルギーは太陽光熱を利用することができる。液体は、ソーラーパワーを使用して加熱することができ、乗り物の1つ以上の構成要素に動力供給するために使用され得る電気を生成するために使用することができる。電気は、必要に応じて乗り物の1つ以上の構成要素に動力供給するためにエネルギー保存デバイスに保存することができる。これは、(UAVの機内の、またはUAVで交換対象の)UAVのバッテリを充電することを含み得る。   In another embodiment, renewable energy can utilize solar heat. The liquid can be heated using solar power and can be used to generate electricity that can be used to power one or more components of the vehicle. Electricity can be stored in an energy storage device to power one or more components of the vehicle as needed. This may include charging the UAV's battery (in the UAV's plane or being replaced by the UAV).
風力発電は、その他の実施例で使用され得る。乗り物が移動している間、それは発電するために使用することができる多量の風を受けることができる。例えば、乗り物は、発電するために使用することができる1つ以上のブレードを回転させることができる。電気は、乗り物の1つ以上の構成要素に動力供給するために使用することができる。電気は、必要に応じて乗り物の1つ以上の構成要素に動力供給するためにエネルギー保存デバイスに保存することができる。これは、(UAVの機内の、またはUAVで交換対象の)UAVのバッテリを充電することを含み得る。   Wind power generation may be used in other embodiments. While the vehicle is moving, it can receive a large amount of wind that can be used to generate electricity. For example, a vehicle can rotate one or more blades that can be used to generate electricity. Electricity can be used to power one or more components of the vehicle. Electricity can be stored in an energy storage device to power one or more components of the vehicle as needed. This may include charging the UAV's battery (in the UAV's plane or being replaced by the UAV).
再生可能な動力源は、本明細書に記載の1つ以上の構成要素に動力供給するために他の動力源と組み合わせて使用することができる。再生可能なエネルギー源は、乗り物の動力源に補助的な動力を提供することができる。   Renewable power sources can be used in combination with other power sources to power one or more components described herein. The renewable energy source can provide auxiliary power to the vehicle power source.
UAVが乗り物にドッキングしている間、カバーはUAVを覆うことができる。任意選択的に、カバーはUAVを完全に囲んでもよい。カバーは、乗り物のための流体密封シールを提供することができる。カバーと乗り物との間のシールは、気密であり得る。これは、カバー内で空気が流れて乗り物への抗力を増加させることを防ぐことができる。これはまた、UAVを要素から保護することに有用であり得る。UAVがカバーの下で保護されるとき、UAVは、風、雨、および他の環境的条件から保護され得る。カバーは、耐水性であり得る。乗り物とのカバーの接続は、水密性であることができ、それがUAVを囲んでいるとき、水はカバー内に入ることができない。任意選択的に、カバーは不透明であってもよい。カバーは、閉じられるとその内側に光が入ることを防ぐことができる。これは、UAVおよび/または乗り物への太陽による損傷を減少させることができる。あるいは、カバーは透明および/または半透明であってもよい。カバーは、光が入ること可能にすることができる。カバーは、光の所望の波長の光が入ることを可能にするために光をフィルター処理することができる。   The cover can cover the UAV while the UAV is docked to the vehicle. Optionally, the cover may completely surround the UAV. The cover can provide a fluid tight seal for the vehicle. The seal between the cover and the vehicle can be airtight. This can prevent air from flowing in the cover and increasing drag on the vehicle. This can also be useful in protecting UAVs from elements. When the UAV is protected under the cover, the UAV can be protected from wind, rain, and other environmental conditions. The cover can be water resistant. The connection of the cover with the vehicle can be watertight, and water cannot enter the cover when it surrounds the UAV. Optionally, the cover may be opaque. When the cover is closed, light can be prevented from entering inside. This can reduce sun damage to the UAV and / or the vehicle. Alternatively, the cover may be transparent and / or translucent. The cover can allow light to enter. The cover can filter the light to allow light of the desired wavelength of light to enter.
他の実装形態では、カバーはUAVを部分的に囲むことができる。カバーの内側に空気が流入することを可能にすることができるように、1つ以上の孔または開口部が提供され得る。いくつかの場合では、孔または開口部は、カバーおよび/またはUAVによる抗力または空気力学的揚力を最小限にする、または減少させるように提供され得る。   In other implementations, the cover can partially surround the UAV. One or more holes or openings may be provided to allow air to flow inside the cover. In some cases, holes or openings may be provided to minimize or reduce drag or aerodynamic lift by the cover and / or UAV.
UAVが乗り物から発進しようとするとき、カバーは開くことができる。一実施例では、カバーは軸を中心に回転することによって開くことができる。例えば、ヒンジまたは同様の構成が、カバーを乗り物または乗り物のドッキングステーションに取り付けることができる。カバーは、開いてUAVを環境に露出するためにヒンジを中心に回転することができる。UAVは、次に離陸することができる。別の実施例では、カバーは、離れること
ができる複数の部材を有することができる。例えば、ポットの蓋構造の2つの側面が離れることができ、UAVがそこを通過して飛び出すことを可能にすることができる。側面は、それぞれヒンジを中心に回転することができる。別の実施例では、カバーは、単一のヒンジを中心に回転するのではなく、複数の軸を中心に回転することができる1つ以上の部分を含み得る。一実施例では、カバーは、以下により詳細に説明するが、複数の軸を中心に回転することが可能であり得る指向性アンテナであってもよい。別の実施例では、ヒンジを中心に回転するのではなく、カバーは、平行移動する、かつ/または横方向および/または垂直方向に移動することが可能であり得る。一実施例では、カバーの2つの部分が離れ、側方にスライドし、UAVが飛んで通過することができる中間の内側セクションを露出することができる。他の場合では、カバーは、後退することができる1つ以上の部材を備え得る。例えば、それらは、乗り物の屋根内に後退することができる。別の実施例では、それらは、互いに入子式にはめ込む、または折り重ねることができる。カバーは、UAVが乗り物から離陸することを可能にすることができる任意の複数の方法で開くことができる。
When the UAV is about to start off the vehicle, the cover can be opened. In one embodiment, the cover can be opened by rotating about an axis. For example, a hinge or similar configuration can attach the cover to a vehicle or vehicle docking station. The cover can be rotated about the hinge to open and expose the UAV to the environment. The UAV can then take off. In another embodiment, the cover can have a plurality of members that can be separated. For example, the two sides of the pot lid structure can be separated, allowing the UAV to jump out there. Each side surface can be rotated about a hinge. In another example, the cover may include one or more portions that can rotate about multiple axes rather than rotating about a single hinge. In one embodiment, the cover, which will be described in more detail below, may be a directional antenna that may be capable of rotating about multiple axes. In another example, rather than rotating about the hinge, the cover may be able to translate and / or move laterally and / or vertically. In one embodiment, the two parts of the cover can be separated and slide sideways to expose an intermediate inner section through which the UAV can fly. In other cases, the cover may comprise one or more members that can be retracted. For example, they can be retracted into the vehicle roof. In another embodiment, they can be telescoping or folded together. The cover can be opened in any of several ways that can allow the UAV to take off from the vehicle.
UAVが離陸して飛行するようになると、カバーは、任意選択的に再び閉じることができる。これは、乗り物が移動している間、乗り物に所望の空気力学的品質を提供することになり得る。あるいは、カバーは、UAVが飛行している間、開いたままであってもよい。いくつかの場合では、カバーの位置は、UAVが飛行している間、制御することができる。例えば、カバーの位置は、UAVの位置を追跡するために変更することができる。   The cover can optionally be closed again when the UAV takes off and flies. This can provide the vehicle with the desired aerodynamic quality while the vehicle is moving. Alternatively, the cover may remain open while the UAV is flying. In some cases, the position of the cover can be controlled while the UAV is in flight. For example, the position of the cover can be changed to track the position of the UAV.
UAVが着陸して乗り物にドッキングする準備ができると、カバーがUAVの飛行中に閉じていた場合、カバーは開くことができる。カバーがUAVの飛行中に開いたままであった場合、カバーは、UAVが着陸する間、開いたままであることができる。UAVが着陸した後、かつ/またはUAVにドッキングした後、カバーは閉じることができる。   When the UAV is ready to land and dock to the vehicle, the cover can be opened if the cover is closed during the flight of the UAV. If the cover remains open during the flight of the UAV, the cover can remain open while the UAV lands. After the UAV has landed and / or docked to the UAV, the cover can be closed.
カバーは、乗り物の外側に設けることができる。UAVは、乗り物の外側部分の上に着陸することができ、カバーは乗り物の外側部分を覆うことができる。   The cover can be provided on the outside of the vehicle. The UAV can land on the outer portion of the vehicle and the cover can cover the outer portion of the vehicle.
カバーは、任意選択的に本明細書の他の箇所でより詳細に説明されるように指向性アンテナとして機能することができる。カバーのボウル形状部分は、指向性パラボラアンテナとして機能することができる。カバーは、1つ以上の回転軸を中心に移動可能であることができ、指向性アンテナがUAVを指すように移動することを可能にすることができる。   The cover can optionally function as a directional antenna as described in more detail elsewhere herein. The bowl-shaped part of the cover can function as a directional parabolic antenna. The cover can be movable about one or more axes of rotation and can allow the directional antenna to move to point to the UAV.
図8は、本発明の実施形態に従って乗り物内にドッキングしたUAVの実施例を示す。UAV810は、乗り物820にドッキングすることができる。乗り物は、UVが乗り物にドッキングすることを可能にするドッキングステーションを機内に有することができる。ドッキングステーションは、任意選択的に乗り物の内側にあってもよい。ドッキングステーションは、カバー830を含むことができる。カバーは、ドッキングステーションへのUAVの接近を制御することができる。カバーは、乗り物の内部へのUAVの接近を制御することができる。カバーは、UAVを完全にまたは部分的に囲む、またはそれを外側の環境から保護することができる。   FIG. 8 shows an example of a UAV docked in a vehicle according to an embodiment of the present invention. The UAV 810 can be docked to the vehicle 820. The vehicle can have a docking station on board that allows the UV to dock to the vehicle. The docking station may optionally be inside the vehicle. The docking station can include a cover 830. The cover can control the approach of the UAV to the docking station. The cover can control the approach of the UAV to the interior of the vehicle. The cover can completely or partially surround the UAV or protect it from the outside environment.
カバー830は、任意の形状または寸法を有することができる。いくつかの場合では、カバーは、乗り物の屋根、トランク、フード、ドア、または乗り物の任意の他の部分の一部分であり得る。カバーは、乗り物の表面の台を追従するように輪郭付けすることができる。カバーは、カバーが閉じられた位置にあるとき、乗り物から突出する任意の部分を有してもしなくてもよい。カバーは、カバーが閉じられた位置にあるとき、乗り物の表面から窪む任意の部分を有してもしなくてもよい。   The cover 830 can have any shape or dimension. In some cases, the cover may be part of a vehicle roof, trunk, hood, door, or any other part of the vehicle. The cover can be contoured to follow a platform on the surface of the vehicle. The cover may or may not have any portion that protrudes from the vehicle when the cover is in the closed position. The cover may or may not have any portion that is recessed from the surface of the vehicle when the cover is in the closed position.
カバーは、UAVの通過を可能にする寸法で形成することができる。いくつかの場合では、カバーは、カバーが開いているとき、UAVがUAV内でドッキングステーションにドッキングするためにカバーを通過して飛ぶことが可能であり得るような寸法で形成することができる。いくつかの場合では、カバーの最大寸法(例えば、長さ、幅、高さ、対角線、または直径)は、UAVの最大寸法(例えば、それぞれの長さ、幅、高さ、対角線、または直径)より大きくすることができる。カバーは、乗り物の横方向の寸法を超えないような寸法で形成することができる。カバーは、乗り物の高さに加算してもしなくてもよい。   The cover can be formed with dimensions that allow the UAV to pass through. In some cases, the cover may be dimensioned such that when the cover is open, the UAV may be able to fly past the cover for docking in the UAV to the docking station. In some cases, the maximum dimension of the cover (eg, length, width, height, diagonal, or diameter) is the maximum dimension of the UAV (eg, each length, width, height, diagonal, or diameter). Can be larger. The cover can be formed with dimensions that do not exceed the lateral dimensions of the vehicle. The cover may or may not add to the height of the vehicle.
カバーは、単一の一体的な部材から形成され得る。カバーは、互いに恒久的に取り付けられた複数の部材から形成され得る。別の実施例では、カバーは、離れることができる複数の部材から形成され得る。   The cover may be formed from a single integral member. The cover may be formed from a plurality of members that are permanently attached to each other. In another example, the cover may be formed from a plurality of members that can be separated.
UAVが乗り物の内側で乗り物にドッキングする間、カバーは、UAVを覆うことができる。任意選択的に、カバーが閉じているとき、UAVは、乗り物のいずれかのドアを開くことなく、乗り物に出入りすることが不能であり得る。カバーは、乗り物のための流体密封シールを提供することができる。カバーと乗り物の台との間のシールは、気密であり得る。これは、空気が乗り物内を流れて乗り物への抗力を増加させることを防ぐことができる。これはまた、UAVおよび乗り物の内側を要素から保護するために有用であり得る。UAVが、乗り物内でカバーの下に保護されると、UAVは、風、雨、および他の環境的条件から保護することができる。カバーは、耐水性であり得る。乗り物とのカバーの接続は、水密性であることができ、カバーが閉じているとき、水は乗り物内に入ることができない。任意選択的に、カバーは不透明であってもよい。カバーは、閉じているとき、光がその内側に入ることを防ぐことができる。これは、UAVおよび/または乗り物への太陽による損傷を減少させることができる。あるいは、カバーは、透明および/または半透明であってもよい。カバーは、光が入ることを可能にすることができる。カバーは、光の所望の波長の光が入ることを可能にするように光をフィルター処理することができる。カバーは、サンルーフとして機能することができる。カバーは、閉じると、UAVおよび車の内側を外部条件から絶縁することができる(窓またはドアなどの車の他の特徴が開いていない限り)。   The cover can cover the UAV while the UAV is docked to the vehicle inside the vehicle. Optionally, when the cover is closed, the UAV may be unable to enter or exit the vehicle without opening any vehicle doors. The cover can provide a fluid tight seal for the vehicle. The seal between the cover and the vehicle pedestal can be airtight. This can prevent air from flowing through the vehicle and increasing drag on the vehicle. This can also be useful to protect the inside of the UAV and the vehicle from elements. Once the UAV is protected under the cover in the vehicle, the UAV can be protected from wind, rain, and other environmental conditions. The cover can be water resistant. The connection of the cover with the vehicle can be watertight, and water cannot enter the vehicle when the cover is closed. Optionally, the cover may be opaque. The cover can prevent light from entering inside when closed. This can reduce sun damage to the UAV and / or the vehicle. Alternatively, the cover may be transparent and / or translucent. The cover can allow light to enter. The cover can filter the light to allow light of the desired wavelength of light to enter. The cover can function as a sunroof. When closed, the cover can insulate the UAV and the interior of the car from external conditions (unless other features of the car such as windows or doors are open).
他の実装形態では、カバーは、UAVを部分的に囲むことができる。乗り物の内側に空気が流入することを可能にすることができるように、1つ以上の孔または開口部を設けることができる。   In other implementations, the cover can partially surround the UAV. One or more holes or openings may be provided to allow air to flow inside the vehicle.
UAVが乗り物から発進しようとしているとき、カバーは開くことができる。一実装形態では、UAVは乗り物のキャビンの内側にあることができ、カバーは屋根に設けることができる。別の実装形態では、UAVは乗り物のトランクまたは後方部分内にあることができ、カバーはトランクの表面に設けることができる。別の実施例では、乗り物は乗り物の前方のフート(hoot)部分に設けることができ、カバーはフードの表面に設けることができる。   When the UAV is about to leave the vehicle, the cover can be opened. In one implementation, the UAV can be inside the vehicle cabin and the cover can be provided on the roof. In another implementation, the UAV can be in the trunk or rear portion of the vehicle and the cover can be provided on the surface of the trunk. In another embodiment, the vehicle can be provided on the foot portion in front of the vehicle and the cover can be provided on the surface of the hood.
一実施例では、カバーは、軸を中心に回転することにより開くことができる。例えば、ヒンジまたは同様の構成は、カバーを乗り物または乗り物のドッキングステーションに取り付けることができる。カバーは、開いてUAVを環境に露出するためにヒンジを中心に回転することができる。UAVは、次に離陸することが可能になり得る。別の実施例では、カバーは、離れることができる複数の部材を有することができる。例えば、乗り物の屋根の部分の2つの側面は、離れることができ、UAVがそこを通過して飛び出ることを可能にする。それらの側面は、それぞれヒンジを中心に回転することができる。別の実施例では、単一のヒンジを中心に回転するのではなく、カバーは、複数の軸を中心に回転する
ことができる1つ以上の部分を備え得る。一実施例では、カバーは、以下でより詳細に説明するように、複数の軸を中心に回転することが可能であり得る指向性アンテナであってもよい。別の実施例では、ヒンジを中心に回転するのではなく、カバーは、平行移動する、かつ/または横方向および/または垂直方向に移動することが可能であり得る。一実施例では、カバーの2つの部分は離れることができ、側方にスライドして、UAVが飛んで通過することができる中間の内側セクションを露出する。他の場合では、カバーは、後退することができる1つ以上の部材を含み得る。例えば、それらは乗り物の屋根内に後退することができる。別の実施例では、それらは、互いに入子式にはめ込む、または折り重ねることができる。カバーは、UAVが乗り物から離陸することを可能にすることができる任意の複数の方法で開くことができる。
In one embodiment, the cover can be opened by rotating about an axis. For example, a hinge or similar configuration can attach the cover to a vehicle or vehicle docking station. The cover can be rotated about the hinge to open and expose the UAV to the environment. The UAV may then be able to take off. In another embodiment, the cover can have a plurality of members that can be separated. For example, the two sides of the vehicle roof portion can be separated, allowing the UAV to jump out of it. Each of these sides can rotate around a hinge. In another example, rather than rotating about a single hinge, the cover may comprise one or more portions that can rotate about multiple axes. In one example, the cover may be a directional antenna that may be capable of rotating about multiple axes, as described in more detail below. In another example, rather than rotating about the hinge, the cover may be able to translate and / or move laterally and / or vertically. In one embodiment, the two parts of the cover can be separated and slide sideways to expose an intermediate inner section through which the UAV can fly. In other cases, the cover may include one or more members that can be retracted. For example, they can be retracted into the vehicle roof. In another embodiment, they can be telescoping or folded together. The cover can be opened in any of several ways that can allow the UAV to take off from the vehicle.
一実施例では、カバーは、乗り物の表面のベイドアなどのドアであってもよい。カバーは、乗り物の屋根に設けられたドアであってもよい。ドアについての一切の記載は、単一のドア、または複数のドアに適用することができる。いくつかの場合では、図8に示されるようなカバー830は、一対のドアであり得る。ドアは、ヒンジを中心に回転することができる。ドアは、(乗り物の外側へ)上向きに、または乗り物の内側へ内向きに、開くことができる。他の場合では、ドアは摺動式ドアであってもよい。ドアは、乗り物の高さを実質的に変えることなく、乗り物の表面に沿って摺動することができる。ドアは、乗り物の表面の台内に後退することが可能であり得る。他の場合では、ドアは折り畳み式ドア、または蛇腹型ドアであってもよい。   In one embodiment, the cover may be a door such as a bay door on the surface of a vehicle. The cover may be a door provided on the roof of the vehicle. Any statement about a door can apply to a single door or multiple doors. In some cases, the cover 830 as shown in FIG. 8 may be a pair of doors. The door can rotate about the hinge. The door can open upward (to the outside of the vehicle) or inward to the inside of the vehicle. In other cases, the door may be a sliding door. The door can slide along the surface of the vehicle without substantially changing the height of the vehicle. The door may be capable of retracting into a platform on the surface of the vehicle. In other cases, the door may be a foldable door or a bellows type door.
UAVが離陸して飛行していると、カバーは、任意選択的に再び閉じることができる。これは、乗り物が移動している間、所望の空気力学的品質を乗り物に提供することができる。あるいは、カバーは、UAVが飛行している間、開いたままであることもできる。いくつかの場合では、カバーの位置は、UAVが飛行している間、制御することができる。例えば、カバーの位置は、UAVの位置を追跡するために変更することができる。   If the UAV is taking off and flying, the cover can optionally be closed again. This can provide the vehicle with the desired aerodynamic quality while the vehicle is moving. Alternatively, the cover can remain open while the UAV is flying. In some cases, the position of the cover can be controlled while the UAV is in flight. For example, the position of the cover can be changed to track the position of the UAV.
UAVが着陸して乗り物にドッキングする準備ができると、カバーがUAVの飛行中に閉じられていた場合、カバーは開くことができる。カバーがUAVの飛行中に開いたままであった場合、カバーは、UAVが着陸する間、開いたままであることができる。UAVが着陸した後、かつ/またはUAVにドッキングした後、カバーを閉じることができる。   When the UAV is ready to land and dock to the vehicle, the cover can be opened if the cover was closed during the flight of the UAV. If the cover remains open during the flight of the UAV, the cover can remain open while the UAV lands. The cover can be closed after the UAV has landed and / or docked to the UAV.
カバーは、乗り物の表面の一部として提供することができる。UAVは、乗り物の内側部分に着陸することができ、カバーは、乗り物の内部へのUAVの接近を制御することができる。カバーが開くと、UAVは、乗り物の内部から外部の環境へ、または外部の環境から乗り物の内側へ、通過することができる。カバーが閉じると、UAVは通過することができない。   The cover can be provided as part of the vehicle surface. The UAV can land on the inner part of the vehicle and the cover can control the approach of the UAV to the interior of the vehicle. When the cover is opened, the UAV can pass from the inside of the vehicle to the outside environment or from the outside environment to the inside of the vehicle. When the cover is closed, the UAV cannot pass through.
図9は、本発明の実施形態に従って、UAVによって識別され得る複数の乗り物の図を示す。UAV910は、飛行することができ、随伴乗り物920cを近傍の他の乗り物920a、920b、920dから区別することができる。乗り物は、互いに区別することができるマーカー930a、930b、930c、930dを有することができる。   FIG. 9 shows a diagram of multiple vehicles that can be identified by a UAV, in accordance with an embodiment of the present invention. The UAV 910 can fly and distinguish the companion vehicle 920c from other nearby vehicles 920a, 920b, 920d. The vehicle can have markers 930a, 930b, 930c, 930d that can be distinguished from each other.
UAV910は、随伴乗り物920cと通信することができる。UAVは、UAVが飛行している間にデータを随伴乗り物に送ることができる。乗り物は、随伴乗り物に関連付けることができる。UAVは、随伴乗り物から離陸している場合もある。UAVは、随伴乗り物に着陸するように構成され得る。随伴乗り物のオペレータは、UAVを認知する、かつ/または操作することができる。   The UAV 910 can communicate with the accompanying vehicle 920c. The UAV can send data to the companion vehicle while the UAV is flying. A vehicle can be associated with an accompanying vehicle. The UAV may have taken off from the accompanying vehicle. The UAV may be configured to land on an accompanying vehicle. The companion vehicle operator can recognize and / or manipulate the UAV.
UAVが飛行しているとき、UAVが随伴乗り物に着陸する時間になると課題を生じる
場合もある。多くの乗り物が環境内で移動していることもある。例えば、2方向の交通でも、互いに近接する多くの乗り物が存在する場合がある。いくつかの場合では、上から見たときに、同様の形状および/またはサイズの乗り物が存在する可能性がある。同じメーカーまたはモデル、および/または色彩の乗り物が存在する可能性がある。UAVが着陸する時間になると、UAVが随伴乗り物を他の周囲の乗り物から区別する必要が存在することになる。そうでなければ、UAVは、間違った乗り物に着陸する場合もあり、またはUAVにドッキングするように構成されていない乗り物に着陸を試みる可能性がある。これは、UAVの損失および/またはUAVへの損傷をもたらすことになり得る。
When a UAV is flying, it may cause problems when it is time for the UAV to land on an accompanying vehicle. Many vehicles may be moving in the environment. For example, even in two-way traffic, there may be many vehicles close to each other. In some cases, vehicles of similar shape and / or size may exist when viewed from above. There may be vehicles of the same make or model and / or color. When it is time for the UAV to land, there will be a need for the UAV to distinguish the companion vehicle from other surrounding vehicles. Otherwise, the UAV may land on the wrong vehicle or may attempt to land on a vehicle that is not configured to dock to the UAV. This can lead to loss of UAV and / or damage to UAV.
随伴乗り物920cは、随伴乗り物を他の乗り物920a、920b、920dから差別することができるマーカー930cを有することができる。マーカーは、UAVによって検出可能であり得る。コマンド信号は、UAVの1つ以上の推進ユニットを駆動し、それによって乗り物の横方向速度に対して所定の範囲内に入るようにUAVの横方向速度を制御するために、マーカーに基づいて生成され得る。UAVは、UAVの横方向速度が所定の範囲内に入っている間に乗り物に結合することができる。   The accompanying vehicle 920c may have a marker 930c that can distinguish the accompanying vehicle from other vehicles 920a, 920b, 920d. The marker may be detectable by UAV. A command signal is generated based on the markers to drive one or more propulsion units of the UAV, thereby controlling the lateral speed of the UAV to be within a predetermined range relative to the lateral speed of the vehicle. Can be done. The UAV can be coupled to the vehicle while the UAV's lateral velocity is within a predetermined range.
コマンド信号は、UAVの機内で生成することができる。例えば、UAVの飛行制御器は、UAVの推進ユニットを駆動するためのコマンド信号を生成することができる。飛行制御器は、乗り物上のマーカーを示すデータをUAVの1つ以上のセンサおよび/またはUAVの通信ユニットから受け取ることができる。いくつかの場合では、UAVは、乗り物および/または乗り物のマーカーからUAVへの一切の通信を必要とせずに、乗り物上のマーカーを検出することができる。   The command signal can be generated in the UAV. For example, a UAV flight controller may generate a command signal for driving a UAV propulsion unit. The flight controller can receive data indicative of markers on the vehicle from one or more sensors of the UAV and / or the communication unit of the UAV. In some cases, the UAV can detect the marker on the vehicle without requiring any communication from the vehicle and / or vehicle marker to the UAV.
別の実施例では、コマンド信号は乗り物の機内で生成されてもよい。乗り物の処理ユニットは、UAVに送信され得るコマンド信号を生成することができる。乗り物の処理ユニットは、乗り物の場所に基づいてコマンド信号を生成する場合もしない場合もある。乗り物の処理ユニットは、UAVに関して受け取った乗り物の情報(例えば、UAVの場所)に基づいて、コマンド信号を生成する場合もしない場合もある。   In another embodiment, the command signal may be generated in the vehicle cabin. The vehicle processing unit can generate a command signal that can be sent to the UAV. The vehicle processing unit may or may not generate a command signal based on the location of the vehicle. The vehicle processing unit may or may not generate a command signal based on vehicle information received about the UAV (eg, UAV location).
マーカー930cは、任意の類型のマーカーであり得る。一実施例では、マーカーは、光学的センサによって検出可能であり得る視覚的マーカーであってもよい。一例では、マーカーは、UAVの光学的センサによって検出可能であり得る。光学的センサは、電磁スペクトルに沿って任意の信号を放射する、かつ/または反射するマーカーを見ることができるカメラであり得る。例えば、カメラは、可視光線を検出することが可能であり得る。別の実施例では、光学的センサは、紫外線(UV)スペクトルに沿って放射される信号を検出することが可能であり得る。別の実施例では、光学的センサは、赤外線(IR)スペクトルに沿って放射する信号を検出することが可能であり得る。   The marker 930c may be any type of marker. In one example, the marker may be a visual marker that may be detectable by an optical sensor. In one example, the marker may be detectable by a UAV optical sensor. The optical sensor can be a camera that can see a marker that emits and / or reflects any signal along the electromagnetic spectrum. For example, the camera may be able to detect visible light. In another example, the optical sensor may be capable of detecting signals emitted along the ultraviolet (UV) spectrum. In another example, the optical sensor may be capable of detecting signals that radiate along the infrared (IR) spectrum.
マーカー930cは、裸眼で視覚的に識別可能であり得る。一実施例では、マーカーは、1D、2D、3Dのバーコードであってもよい。別の実施例では、マーカーは、クイックレスポンス(QR)コードであってもよい。マーカーは、画像、シンボル、白黒または着色のパターンの任意の組合せであってもよい。いくつかの場合では、マーカーは、放射された光線であってもよい。光線は、LED、白熱灯、レーザー、または任意の他の類型の光源などの任意の光源によって放射され得る。マーカーは、レーザースポットまたは任意の他の類型の光スポットを含み得る。レーザーは、変調されたデータを有することができる。光は、特定の波長または光の波長の組合せを放射することができる。光は、任意の空間的パターンで放射することができる。いくつかの場合では、任意の時間的パターン(例えば、オンおよびオフするパターン)で放射することができる。   Marker 930c may be visually identifiable with the naked eye. In one example, the marker may be a 1D, 2D, 3D barcode. In another example, the marker may be a quick response (QR) code. The marker may be any combination of images, symbols, black and white or colored patterns. In some cases, the marker may be an emitted light beam. The light can be emitted by any light source, such as an LED, an incandescent lamp, a laser, or any other type of light source. The marker may include a laser spot or any other type of light spot. The laser can have modulated data. The light can emit a specific wavelength or a combination of wavelengths of light. The light can be emitted in any spatial pattern. In some cases, the radiation can be in any temporal pattern (eg, an on and off pattern).
マーカー930cは、赤外線センサを使用して検出することができる。マーカーは、赤
外線画像を使用して検出することができる。マーカーは、近赤外線スペクトル、遠赤外線スペクトル、またはそれらの任意の組合せに沿って検出することができる。
The marker 930c can be detected using an infrared sensor. The marker can be detected using an infrared image. The marker can be detected along the near infrared spectrum, the far infrared spectrum, or any combination thereof.
マーカー930cは、任意の他の類型の信号を放射することができる。いくつかの場合では、マーカーは、乗り物の識別情報を示す無線信号を放射することができる。マーカーは、乗り物の位置を示す信号を放射することができる。例えば、マーカーは、乗り物の識別子(例えば、乗り物の固有の識別子)ならびに乗り物の座標、または乗り物の場所に関する任意の他の情報を放射することができる。マーカーは、無線周波数、または任意の他の類型の周波数に沿って信号を放射することができる。例えば、マーカーは、RFIDまたは他の無線の方法を使用することができる。マーカーは、WiFi、WiMax、ブルートゥース(登録商標)、または任意の他の類型の直接無線信号を介して、直接の無線信号を放射することができる。マーカーは、音響信号または音信号を放射することができる。いくつかの場合では、マーカーは、人の耳で識別できない高周波数の信号を放射することができる。   The marker 930c can emit any other type of signal. In some cases, the marker can emit a radio signal indicative of vehicle identification information. The marker can emit a signal indicating the position of the vehicle. For example, the marker can emit a vehicle identifier (eg, a vehicle unique identifier) as well as vehicle coordinates, or any other information regarding the vehicle location. The marker can emit a signal along a radio frequency, or any other type of frequency. For example, the marker can use RFID or other wireless methods. The marker can emit a direct wireless signal via WiFi, WiMax, Bluetooth®, or any other type of direct wireless signal. The marker can emit an acoustic signal or a sound signal. In some cases, the marker can emit a high frequency signal that cannot be discerned by the human ear.
いくつかの場合では、信号マーカー930cは、乗り物920c上に設けることができる。あるいは、複数のマーカーを乗り物上に設けることができる。複数のマーカーは、同じ類型でもよく、異なる類型でもよい。UAVは、単一の類型のマーカーまたは複数の類型のマーカーを検出することが可能であり得る。乗り物上に設けられたマーカーについて、UAVは、そのマーカーを検出することができる1つ以上のセンサを有することができる。   In some cases, signal marker 930c may be provided on vehicle 920c. Alternatively, a plurality of markers can be provided on the vehicle. The plurality of markers may be the same type or different types. A UAV may be able to detect a single type of marker or multiple types of markers. For a marker provided on a vehicle, the UAV can have one or more sensors that can detect the marker.
マーカー930a、930b、930c、930dは、互いに区別可能であり得る。これは、異なる乗り物920a、920b、920c、920dを互いに区別するために有用であり得る。マーカーは、UAVのセンサを使用して互いに区別可能であり得る。UAVは、随伴乗り物930cからのマーカーを周囲の930a、930b、930dの他のマーカーから区別することが可能であり得る。例えば、マーカーが視覚的パターンの場合、視覚的パターンは、それぞれ互いに異なり得る。それぞれの乗り物は、固有のまたは実質的に固有の視覚的パターンを有することができる。別の実施例では、マーカーが無線信号を放射する場合、無線信号は、他の周囲の乗り物から識別可能である乗り物からの識別子を提供することができる。   Markers 930a, 930b, 930c, 930d may be distinguishable from each other. This can be useful to distinguish different vehicles 920a, 920b, 920c, 920d from each other. The markers may be distinguishable from each other using UAV sensors. The UAV may be able to distinguish markers from the accompanying vehicle 930c from other markers around 930a, 930b, 930d. For example, if the markers are visual patterns, the visual patterns can be different from one another. Each vehicle can have a unique or substantially unique visual pattern. In another example, if the marker emits a radio signal, the radio signal can provide an identifier from the vehicle that is distinguishable from other surrounding vehicles.
マーカーは、乗り物が移動している間、UAV910によって検出可能および/または区別可能であり得る。乗り物が本明細書の他の箇所に記載の任意の速度で移動している場合であっても、UAVは、随伴乗り物920bを他の乗り物920a、920b、920dから区別するためにマーカーを検出する、かつ/または読み取ることが可能であり得る。いくつかの場合では、UAVと随伴乗り物は、UAVが飛行している間、通信可能であり得る。随伴乗り物は、随伴乗り物の場所に関する情報をUAVに送ることができる。UAVは、随伴乗り物に向かってどのように飛行するかを決定するために、随伴乗り物の場所をUAVの場所と共に使用することができる。別の実施例では、随伴乗り物は、UAVの場所に関する情報を受け取り、飛行して帰還する方法に関するコマンド信号をUAVに生成するために、UAVの場所を随伴乗り物の場所と共に使用することができる。しかしながら、随伴乗り物および/またはUAVの相対的場所が既知の場合であっても、狭い空間内に高密度の乗り物が存在することもあり、乗り物が全て移動していることもあるので、マーカーを有することは、UAVが着陸すべき随伴乗り物を高い精度でUAVが特定することを有利に可能にすることができる。   The marker may be detectable and / or distinguishable by the UAV 910 while the vehicle is moving. Even when the vehicle is moving at any speed described elsewhere in this specification, the UAV detects markers to distinguish the companion vehicle 920b from the other vehicles 920a, 920b, 920d. And / or may be readable. In some cases, the UAV and the accompanying vehicle may be able to communicate while the UAV is in flight. The companion vehicle can send information about the location of the companion vehicle to the UAV. The UAV can use the companion vehicle location with the UAV location to determine how to fly towards the companion vehicle. In another example, the companion vehicle can use the UAV location along with the companion vehicle location to receive information about the UAV location and generate a command signal to the UAV regarding how to fly back. However, even if the relative location of the companion vehicle and / or UAV is known, there may be a dense vehicle in a confined space and the vehicle may all be moving, Having can advantageously allow the UAV to identify with high accuracy the accompanying vehicle to which the UAV should land.
着陸シーケンスが一旦開始されると、UAVは随伴乗り物の場所へ移動することができる。いくつかの場合では、乗り物は、その地理的座標をUAVに送ることができる。一実施例では、UAVは、実時間で乗り物のGPS座標を受け取ることができる。座標は、乗
り物の大体の場所にUAVが到達するために十分であり得る。しかしながら、近くにはまた、他の乗り物または類似の物体が存在することがある。UAVは、随伴乗り物のマーカーを他の周囲の乗り物から識別するために1つ以上のセンサを用いることができる。例えば、UAVは、正確な着陸を提供するためにビジョンに基づく方法を使用することができる。UAVは、正確な位置決めを提供することができる機内のカメラ(例えば、UAVの下側に)を有することができる。マーカーを読み取るためにマシンビジョン技術を用いてもよい。マーカーを検出して区別するために、任意の他の技術またはセンサを用いてもよい。随伴乗り物のマーカーが一旦識別されると、UAVは随伴乗り物上に着陸して随伴乗り物にドッキングすることができる。
Once the landing sequence is initiated, the UAV can move to the companion vehicle location. In some cases, the vehicle can send its geographic coordinates to the UAV. In one embodiment, the UAV can receive the vehicle's GPS coordinates in real time. The coordinates may be sufficient for the UAV to reach the approximate location of the vehicle. However, there may also be other vehicles or similar objects nearby. The UAV can use one or more sensors to distinguish the companion vehicle markers from other surrounding vehicles. For example, UAVs can use vision-based methods to provide accurate landings. The UAV can have an in-flight camera (eg, below the UAV) that can provide accurate positioning. Machine vision technology may be used to read the markers. Any other technique or sensor may be used to detect and distinguish the marker. Once the companion vehicle marker is identified, the UAV can land on the companion vehicle and dock to the companion vehicle.
UAVと随伴乗り物との間の通常の通信は、随伴乗り物の大体の場所にUAVが到達するために使用され得る。マーカーは、随伴乗り物の場所をさらに特定して他の周囲の乗り物からそれを区別することに有用であり得る。マーカーは、UAVが着陸する乗り物の確認として機能することができる。   Normal communication between the UAV and the companion vehicle may be used for the UAV to reach the general location of the companion vehicle. The marker may be useful for further identifying the location of the companion vehicle and distinguishing it from other surrounding vehicles. The marker can function as a confirmation of the vehicle on which the UAV will land.
マーカーは、乗り物を近くの他の乗り物から一意的に判別することができる。いくつかの場合では、随伴乗り物は、乗り物の約0.01km、0.05km、0.1km、0.3km、0.5km、0.7km、1km、1.5km、2km2.5km、3km、3.5km、4km、4.5km、5km、5.5km、6km、7km、8km、9km、10km、12km、15km、20km、25km、30km、35km、40km、または50km以内で他の乗り物から区別され得る。それぞれのマーカーは、UAVに対応し得る、または随伴UAVが既知であり得る固有の識別子を乗り物に提供することができる。UAVは、固有の識別子(例えば、視覚的パターン、赤外線信号、紫外線信号、無線信号)を用いて較正することができる。例えば、UAVは、乗り物に対応する固有の識別子を知るために較正シーケンスでマーカーと相互作用することができる。また、乗り物が後でマーカーを更新する場合、またはUAVが異なる随伴乗り物で使用される場合、UAVは、新しいマーカーを用いて再較正され、随伴乗り物を見つけることが可能であり得る。   The marker can uniquely distinguish the vehicle from other nearby vehicles. In some cases, the companion vehicle is about 0.01 km, 0.05 km, 0.1 km, 0.3 km, 0.5 km, 0.7 km, 1 km, 1.5 km, 2 km 2.5 km, 3 km of the vehicle, Can be distinguished from other vehicles within 0.5 km, 4 km, 4.5 km, 5 km, 5.5 km, 6 km, 7 km, 8 km, 9 km, 10 km, 12 km, 15 km, 20 km, 25 km, 30 km, 35 km, 40 km, or 50 km . Each marker may provide a unique identifier to the vehicle that may correspond to a UAV or for which an associated UAV may be known. UAVs can be calibrated using unique identifiers (eg, visual patterns, infrared signals, ultraviolet signals, wireless signals). For example, the UAV can interact with the marker in a calibration sequence to know the unique identifier corresponding to the vehicle. Also, if the vehicle later updates the marker, or if the UAV is used with a different companion vehicle, the UAV may be recalibrated with the new marker to find the companion vehicle.
マーカーはまた、乗り物上のUAVの着陸位置を示すために役に立つことができる。マーカーは、UAVが乗り物上の適切な着陸位置に移るときに有用であり得る基準マーカーとして使用することができる。いくつかの実施例では、UAVが所望の位置に着陸するときに有用であり得る複数のマーカーを設けることができる。いくつかの場合では、UAVが乗り物にドッキングする時に特定の向きを有することがさらに望ましいことがある。一実施例では、マーカーは、UAVによって識別可能であり得る非対称の画像またはコードを含み得る。基準は、UAVに対する乗り物の向きを示すことができる。したがって、UAVは、乗り物上に着陸する時、それ自体を適切に方向づけることが可能であり得る。マーカーはまた、UAVに対する乗り物の距離を示すこともできる。これは、UAVの高度を決定するためにUAVの1つ以上の他のセンサと別々に、または組み合わせて使用することができる。例えば、基準マーカーの大きさが既知の場合、UAVからマーカーまでの距離は、UAVのセンサに示されるマーカーの大きさに依存して測ることができる。マーカーはまた、乗り物の速度および/または移動を決定するときに有用であり得る。例えば、UAVが特定の頻度で画像を収集する場合、1つのフレームから次のフレーム内のマーカーの場所は、UAVに対する乗り物の移動を決定するために有用であり得る。   The marker can also be useful to indicate the UAV landing location on the vehicle. The marker can be used as a reference marker that can be useful when the UAV moves to an appropriate landing position on the vehicle. In some embodiments, multiple markers can be provided that can be useful when the UAV lands at a desired location. In some cases, it may be further desirable to have a particular orientation when the UAV is docked to the vehicle. In one example, the marker may include an asymmetric image or code that may be identifiable by the UAV. The criteria can indicate the vehicle's orientation relative to the UAV. Thus, a UAV may be able to properly orient itself when landing on a vehicle. The marker can also indicate the distance of the vehicle to the UAV. This can be used separately or in combination with one or more other sensors of the UAV to determine the altitude of the UAV. For example, when the size of the reference marker is known, the distance from the UAV to the marker can be measured depending on the size of the marker indicated by the UAV sensor. The markers may also be useful when determining vehicle speed and / or movement. For example, if the UAV collects images at a certain frequency, the location of the marker in one frame to the next can be useful for determining vehicle movement relative to the UAV.
一実施例では、マーカーは、乗り物上のUAVの所望の着陸スポットに対して特定の場所に設けることができる。これは、乗り物のドッキングステーション上の所望の着陸スポットに対して特定の場所であってもよい。UAVは、乗り物が静止している、または移動しているとき、高精度で乗り物/ドッキングステーション上に着陸することが可能であり得る。マーカーは、UAVを正確な所望のスポットに導くために有用であり得る。例えば
、マーカーは、UAVの所望の着陸点の中心の前方の10cmに位置してもよい。UAVは、UAVを正確な着陸スポットに導くためにマーカーを使用することができる。いくつかの実施例では、複数のマーカーを設けることができる。所望の着陸スポットは、複数のマーカーの間に入ることができる。UAVは、UAVを方向付ける、かつ/またはマーカーの間に着陸を位置決めするために有用であるようにマーカーを使用することができる。
In one example, the marker may be provided at a specific location relative to the desired landing spot of the UAV on the vehicle. This may be a specific location for the desired landing spot on the vehicle docking station. The UAV may be able to land on the vehicle / docking station with high accuracy when the vehicle is stationary or moving. The marker can be useful to direct the UAV to the exact desired spot. For example, the marker may be located 10 cm in front of the center of the desired landing point of the UAV. The UAV can use markers to guide the UAV to the correct landing spot. In some embodiments, multiple markers can be provided. The desired landing spot can fall between a plurality of markers. The UAV can use the markers to be useful for directing the UAV and / or positioning landings between the markers.
マーカーは、乗り物上の任意の場所に設けることができる。いくつかの場合では、マーカーは乗り物の外側の表面に設けることができる。マーカーは、乗り物の屋根、乗り物のトランク、乗り物のフード、乗り物に取り付けられた延在部(例えば、乗り物によって牽引されるキャリッジ、ツー(two)、またはサイドカー)、乗り物の側面、乗り物のドア、乗り物の窓、乗り物のミラー、乗り物の照明、または乗り物の任意の他の部分の上に位置することができる。いくつかの実施例では、マーカーは、ドッキングステーション上に設けることができる。マーカーは、UAVによって識別可能なドッキングステーションの表面に配置することができる。ドッキングステーションは、乗り物から分離可能であってもなくてもよい。マーカーは、乗り物の外部から検出することができる乗り物上に配置することができる。マーカーは、乗り物によって放射される無線信号を含み得る。信号の発信元は、乗り物の外部、または乗り物の内部からでもよい。   Markers can be placed anywhere on the vehicle. In some cases, the markers can be provided on the outer surface of the vehicle. Markers can include vehicle roofs, vehicle trunks, vehicle hoods, extensions attached to vehicles (eg, carriages pulled by vehicles, twos or sidecars), vehicle sides, vehicle doors, It can be located on a vehicle window, vehicle mirror, vehicle lighting, or any other part of the vehicle. In some embodiments, the marker can be provided on the docking station. The marker can be placed on the surface of the docking station that can be identified by the UAV. The docking station may or may not be separable from the vehicle. The marker can be placed on a vehicle that can be detected from the outside of the vehicle. The marker may include a radio signal emitted by the vehicle. The signal source may be from outside the vehicle or from inside the vehicle.
マーカーは、UAVが乗り物にドッキングすることができる場所の近くに配置することができる。一実施例では、マーカーは、UAVが乗り物と接続を形成する場所から約100cm、90cm、80cm、75cm、70cm、65cm、60cm、55cm、50cm、45cm、40cm、35cm、30cm、25cm、20cm、15cm、12cm、10cm、8cm、7cm、6cm、5cm、4cm、3cm、2cm、または1cm未満に配置することができる。   The marker can be placed near where the UAV can be docked to the vehicle. In one example, the marker is about 100 cm, 90 cm, 80 cm, 75 cm, 70 cm, 65 cm, 60 cm, 55 cm, 50 cm, 45 cm, 40 cm, 35 cm, 30 cm, 25 cm, 20 cm, 15 cm from where the UAV makes a connection with the vehicle. , 12 cm, 10 cm, 8 cm, 7 cm, 6 cm, 5 cm, 4 cm, 3 cm, 2 cm, or 1 cm.
検出されたマーカーに関するデータは、1つ以上のプロセッサに提供することができる。プロセッサは、UAVの機内にあり得る。検出されたマーカーに関する検出された情報に基づいて、プロセッサは、個別にまたは集合的に、コマンド信号を生成することができる。コマンド信号は、UAVの推進ユニットを駆動することができる。例えば、推進ユニットは、検出されたマーカーがUAVの随伴乗り物に属すると決定されると、検出されたマーカーを備える乗り物上にUAVを着陸させるように駆動することができる。検出されたマーカーがUAVの随伴乗り物に属さないと決定されると、推進ユニットは、UAVの随伴乗り物に属する可能性がある別のマーカーを探すためにUAVが近傍を飛行するように駆動することができる。   Data regarding the detected markers can be provided to one or more processors. The processor can be in the UAV's cabin. Based on the detected information about the detected markers, the processor can generate command signals individually or collectively. The command signal can drive the propulsion unit of the UAV. For example, if it is determined that the detected marker belongs to a UAV companion vehicle, the propulsion unit can be driven to land the UAV on the vehicle with the detected marker. If it is determined that the detected marker does not belong to the UAV companion vehicle, the propulsion unit will drive the UAV to fly in the vicinity to look for another marker that may belong to the UAV companion vehicle Can do.
一部の実施形態では、UAVの機内のセンサはマーカーを検出するために使用することができ、処理はUAVの機内で起こり得る。UAVは、マーカーが随伴乗り物に属することをUAVが一旦確認すると、乗り物からさらなる誘導または情報を要求せずに、乗り物上に単独で着陸することが可能であり得る。   In some embodiments, a UAV onboard sensor can be used to detect the marker and processing can occur on the UAV onboard. The UAV may be able to land alone on the vehicle without requiring further guidance or information from the vehicle once the UAV confirms that the marker belongs to the companion vehicle.
乗り物は、マーカー、および1つ以上の結合接続構成要素を備え得る。乗り物は、その場所および/速度に関する情報をUAVに送ることができる。乗り物は、乗り物に関する位置および/または速度情報を決定することができる場所ユニットを有することができる。乗り物は、UAVの場所に関する情報をUAVから受け取ることができる。例えば、UAVに関するGPS座標などの座標情報が乗り物に提供することができる。乗り物は、UAVと通信することができる通信ユニットを有することができる。乗り物は、UAVの場所を特定する、かつ/または計算することができるプロセッサを有することができる。   The vehicle may comprise a marker and one or more coupling connection components. The vehicle can send information about its location and / or speed to the UAV. The vehicle may have a location unit that can determine position and / or speed information about the vehicle. The vehicle can receive information about the location of the UAV from the UAV. For example, coordinate information such as GPS coordinates for the UAV can be provided to the vehicle. The vehicle may have a communication unit that can communicate with the UAV. The vehicle may have a processor that can identify and / or calculate the location of the UAV.
図10は、本発明の実施形態に従って、関連する乗り物と通信可能なUAVの実施例を示す。UAV1010は、随伴乗り物1020bと通信することが可能であり得る。いく
つかの場合では、随伴乗り物は、他の乗り物1020a、1020c、1020dによって囲まれた状況にあり得る。UAVは、他の乗り物と通信することなく、随伴乗り物と通信することができる。UAVは、随伴乗り物と排他的に通信するために随伴乗り物を他の乗り物から識別することが可能であり得る。
FIG. 10 illustrates an example of a UAV that can communicate with an associated vehicle in accordance with an embodiment of the present invention. UAV 1010 may be able to communicate with companion vehicle 1020b. In some cases, the companion vehicle may be in a situation surrounded by other vehicles 1020a, 1020c, 1020d. A UAV can communicate with an accompanying vehicle without communicating with other vehicles. The UAV may be able to distinguish the companion vehicle from other vehicles in order to communicate exclusively with the companion vehicle.
一部の実施形態では、UAV1010と随伴乗り物1020bとの間に一方向通信が提供され得る。UAVは、随伴乗り物にデータを送ることができる。データは、乗り物のペイロードおよび/または乗り物の1つ以上のセンサからのデータを含み得る。一実施例では、ペイロードは、カメラまたは他の類型の撮像デバイスであり得る。カメラは、静的画像(例えば、静止画)および/または動的画像(例えば、ビデオ)を撮影することができる。カメラによって撮影された画像は、随伴乗り物にストリーミングすることができる。データは、他の周囲の乗り物のいずれにも送られることなく、随伴乗り物に送ることができる。   In some embodiments, one-way communication may be provided between the UAV 1010 and the companion vehicle 1020b. The UAV can send data to the accompanying vehicle. The data may include data from the vehicle payload and / or one or more sensors of the vehicle. In one example, the payload may be a camera or other type of imaging device. The camera can capture static images (eg, still images) and / or dynamic images (eg, video). Images taken by the camera can be streamed to the accompanying vehicle. Data can be sent to the companion vehicle without being sent to any of the other surrounding vehicles.
他のデータをUAVから随伴乗り物に送ることができる。例えば、UAVの場所データを乗り物に送ることができる。場所データは、UAVの1つ以上のセンサを使用して決定することができる。場所は、UAVの機内で識別され、随伴乗り物に送ることができる。あるいは、場所データは、UAVの場所を識別するためにデータを使用することができる随伴乗り物に送ることができる。UAVの1つ以上のセンサによって取得された任意の環境データは、乗り物に送ることができる。そのような環境データは、温度、風、日照、明度、音、または任意の他の情報などのローカルの環境的条件を含み得る。そのような環境データは、他に領域内の静的または動的な物体の検出および/または存在を含み得る。   Other data can be sent from the UAV to the companion vehicle. For example, UAV location data can be sent to the vehicle. Location data can be determined using one or more sensors of the UAV. The location can be identified on board the UAV and sent to the accompanying vehicle. Alternatively, the location data can be sent to a companion vehicle that can use the data to identify the location of the UAV. Any environmental data acquired by one or more sensors of the UAV can be sent to the vehicle. Such environmental data may include local environmental conditions such as temperature, wind, sunshine, lightness, sound, or any other information. Such environmental data may include detection and / or presence of other static or dynamic objects in the region.
一実施例では、ユーザー(例えば、乗り物1020bのオペレータまたは乗員)は、乗り物内にいながらユーザーが得ることができない周囲の環境に関する情報を集めたい場合がある。ユーザーは、ユーザーの周囲の環境の画像を集めたい場合がある。一実施例では、交通渋滞が発生した場合を想定することができる。ユーザーは、交通渋滞の原因を決定すること、および/または交通渋滞が如何に悪いかを探ることを望む場合がある。ユーザーはまた、周囲の交通に依存して可能な代替の経路を策定することを望む場合がある。ユーザーは、情報を収集するために乗り物からUAVを発進させることができる。UAVは、カメラを備えることができ、乗り物の前方を飛行することができる。UAVは、交通渋滞の原因および/または進むべき可能な経路に関する画像を撮影することが可能であり得る。UAVは、どのくらい長くユーザーが渋滞に巻き込まれるか、および/または交通渋滞の程度をユーザーが評価するために有用であり得る画像を撮影することが可能であり得る。画像は、実時間でユーザーにストリーミングすることができる。画像は、乗り物内の表示デバイスにストリーミングすることができる。例えば、UAV1010は、随伴乗り物1020bおよび/または他の乗り物1020a、1020c、1020dの上を飛行することができ、随伴乗り物内から見ることが不能であり得る追加情報をより高い高度から見ることが可能であり得る。   In one example, a user (eg, an operator or occupant of vehicle 1020b) may wish to gather information about the surrounding environment that the user cannot obtain while in the vehicle. The user may want to collect images of the environment around the user. In one embodiment, it can be assumed that a traffic jam occurs. The user may wish to determine the cause of the traffic jam and / or explore how bad the traffic jam is. The user may also want to develop possible alternative routes depending on the surrounding traffic. The user can launch a UAV from the vehicle to collect information. The UAV can be equipped with a camera and can fly in front of the vehicle. The UAV may be able to take images regarding the cause of traffic jams and / or possible routes to take. The UAV may be able to take images that may be useful for how long the user is involved in traffic jams and / or for the user to assess the extent of traffic jams. Images can be streamed to the user in real time. The image can be streamed to a display device in the vehicle. For example, UAV 1010 can fly over companion vehicle 1020b and / or other vehicles 1020a, 1020c, 1020d and can see additional information from higher altitudes that may not be visible from within the companion vehicle. It can be.
その他の実施例は、駐車場または駐車構造内で駐車スポットを探すユーザーに提供することができる。UAVは、頭上から駐車場の画像をストリーミングするために頭上を飛行することが可能であり得る。ユーザーは、実時間で空いている駐車スポットが存在するかどうかを見ることが可能であり得る。ユーザーはまた、空いている駐車スポット近くに駐車場所を探している他の車が存在するか、または空いている駐車スポットに向かってユーザーの乗り物を操縦するための最良の方法を確認することが可能であり得る。これはまた、駐車場内にたくさんの異なる駐車領域が存在する状況において有利であり得る。いくつかの場合では、UAVは、頭上を飛行して、どの駐車領域が最も多くの空いている駐車スポットを有しているかをユーザーが決定するときに有用であり得る画像を提供することができる。   Other embodiments can be provided to users looking for parking spots in a parking lot or parking structure. The UAV may be able to fly overhead to stream parking images from overhead. The user may be able to see if there are free parking spots in real time. The user may also find the best way to maneuver the user's vehicle towards a vacant parking spot, where there are other vehicles looking for parking places near the vacant parking spot It may be possible. This can also be advantageous in situations where there are many different parking areas within the parking lot. In some cases, the UAV can fly overhead and provide an image that can be useful when the user determines which parking area has the most vacant parking spots. .
別の実施例では、ユーザーは、安全の目的のために周囲の場所を偵察することを望む場合がある。ユーザーは、ユーザーが運転している領域内に他の乗り物または人が存在するかを確認することを望む場合がある。UAVは、頭上を飛行し、周囲の環境の画像を撮影することができる。   In another example, the user may wish to scout the surrounding location for safety purposes. The user may want to see if there are other vehicles or people in the area where the user is driving. The UAV can fly over the head and take images of the surrounding environment.
随伴乗り物は、ファーストレスポンダ、または緊急車両であってもよい。例えば、随伴乗り物は、法執行機関車両(例えば、パトカー)、消防車、救急車、または任意の他の類型のファーストレスポンダ車両であり得る。随伴乗り物は、現場に到着する前に応答対象の緊急事態に関してより多くの情報を集めることを望む場合がある。UAVは、頭上を飛行して、緊急事態に関する追加情報を提供するために使用することができる。例えば、車の事故、医療の緊急事態、火事、および/または任意の類型の危機が存在する場合、UAVは、その状況に関する情報を集めて(例えば、状況の画像を撮影する)、その情報を随伴乗り物が到着する前に随伴乗り物に送ることができる。これは、ファーストレスポンダが緊急事態に対してより迅速に、かつ効果的に計画を立てて、応答するときに有用であり得る。   The companion vehicle may be a first responder or an emergency vehicle. For example, the companion vehicle may be a law enforcement vehicle (eg, a police car), a fire truck, an ambulance, or any other type of first responder vehicle. The companion vehicle may wish to gather more information about the emergency being responded before arriving at the scene. UAVs can be used to fly overhead and provide additional information regarding emergencies. For example, if there is a car accident, medical emergency, fire, and / or any type of crisis, the UAV collects information about the situation (eg, takes a picture of the situation) and collects that information. It can be sent to the companion vehicle before it arrives. This can be useful when the first responder plans and responds to an emergency more quickly and effectively.
その他の実施例は、ペイロードとして光源をさらに備えるUAVを提供することができる。光源は、UAVの下の領域を照明するために使用することができる。いくつかの場合では、非常に暗い環境において、ユーザーは、UAVが道を照明して、どんな障害物が前方にあるかを随伴乗り物のオペレータに示すために頭上かつ/または前方を飛行することを望む場合がある。UAVによって提供される追加の照明は、乗り物のヘッドライトに対して追加の展望または視認性を提供することができる。いくつかの場合では、乗り物のヘッドライトが機能しない、または不十分の場合、UAVは追加の照明のために使用することができる。一例では、随伴乗り物は逃亡者を探す場合があり、UAVは、逃亡者を追跡するために有用である空中の視点および/または光源を提供するために随伴乗り物の近くを飛行することができる。   Other embodiments may provide a UAV further comprising a light source as a payload. The light source can be used to illuminate the area under the UAV. In some cases, in a very dark environment, the user will have the UAV illuminate the road and fly overhead and / or forward to show the companion vehicle operator what obstacles are ahead. May want. The additional lighting provided by the UAV can provide additional perspective or visibility to the vehicle headlights. In some cases, the UAV can be used for additional lighting if the vehicle headlights do not function or are insufficient. In one example, a companion vehicle may look for a fugitive, and the UAV can fly near the companion vehicle to provide an aerial view and / or light source that is useful for tracking the fugitive.
UAVは、本発明の別の態様に従って地理的調査を実施するために使用することができる。例えば、UAVは、周囲の環境の地理的地図を作成するために周囲の環境の画像を撮影する、または他のセンサを使用することができる。随伴乗り物は、周囲の環境の地図を作成するために運転することができ、UAVは、随伴乗り物によって収集されたデータに補完または追加するときに役に立つことができる。UAVによって撮影された航空写真は、単独で、または随伴乗り物によって撮影された画像と組み合わせて、使用することができる。   UAVs can be used to perform geographic surveys according to another aspect of the present invention. For example, the UAV can take an image of the surrounding environment or use other sensors to create a geographic map of the surrounding environment. The companion vehicle can be driven to create a map of the surrounding environment, and the UAV can be useful when supplementing or adding to the data collected by the companion vehicle. Aerial photographs taken by UAV can be used alone or in combination with images taken by accompanying vehicles.
任意選択的に、乗り物の場所などの他のデータは、ユーザーに中継することができる。いくつかの場合では、UAVの場所は地図上に重ねることができる。これは、UAVによって撮影された画像を地理的な文脈内に入れるときに有用であり得る。任意選択的に、随伴乗り物の場所も地図上に重ねることができる。このように、地図は、地理的領域内のUAVと随伴乗り物との間の相対的場所を示すことができる。これは、UAVを制御するとき、またはコマンドをUAVに送るときにユーザーに有用であり得る。   Optionally, other data such as vehicle location can be relayed to the user. In some cases, UAV locations can be overlaid on the map. This can be useful when putting images taken by UAV within a geographical context. Optionally, the location of the accompanying vehicle can also be overlaid on the map. In this way, the map can show the relative location between the UAV and the accompanying vehicle within the geographic region. This may be useful to the user when controlling the UAV or sending commands to the UAV.
通信は、乗り物1020bから随伴UAV1010に提供することができる。通信は、乗り物の場所に関する情報を含み得る。UAVは、UAVの飛行経路を制御するために乗り物の場所に関する情報を使用することができる。いくつかの場合では、UAVは、乗り物の場所に関して所定の経路に沿って飛行することができる。他の場合では、UAVは、乗り物の場所の特定の範囲内で飛行することができる。UAVは、乗り物に帰還する、かつ/または乗り物上に着陸するために、乗り物の場所に関する情報を使用することができる。   Communications can be provided from the vehicle 1020b to the accompanying UAV 1010. The communication may include information regarding the location of the vehicle. The UAV can use information regarding the location of the vehicle to control the flight path of the UAV. In some cases, the UAV can fly along a predetermined path with respect to the location of the vehicle. In other cases, the UAV can fly within a specific range of vehicle locations. The UAV can use information about the location of the vehicle to return to the vehicle and / or land on the vehicle.
乗り物から随伴UAVへの通信はまた、乗り物からUAVへの1つ以上の飛行コマンドを含み得る。いくつかの場合では、飛行コマンドは、UAVの飛行の直接の実時間の制御を含み得る。例えば、乗り物は、UAVの飛行のための遠隔制御器を有することができる。ユーザーは、UAVの飛行を制御するために遠隔制御器を操作することができる。UAVは、実時間で遠隔制御器からのコマンドに応答することができる。遠隔制御器は、UAVの位置、向き、速度、角速度、加速度、および/または角加速度を制御することができる。遠隔制御器からの入力は、UAVによって対応する出力をもたらすことができる。遠隔制御器による入力は、UAVによる特定の出力に対応することができる。ユーザーは、このように遠隔制御器を介してUAVの飛行の態様を手動で制御することができる。ユーザーは、随伴乗り物内にいながらUAVの飛行の態様を手動で制御することができる。ユーザーは、乗り物のオペレータ、または乗り物の乗員であり得る。   The communication from the vehicle to the companion UAV may also include one or more flight commands from the vehicle to the UAV. In some cases, flight commands may include direct real-time control of UAV flight. For example, the vehicle may have a remote controller for UAV flight. The user can operate the remote controller to control the flight of the UAV. The UAV can respond to commands from the remote controller in real time. The remote controller can control the position, orientation, velocity, angular velocity, acceleration, and / or angular acceleration of the UAV. Input from the remote controller can provide a corresponding output by the UAV. The input by the remote controller can correspond to a specific output by the UAV. The user can thus manually control the manner of flight of the UAV via the remote control. The user can manually control the manner of UAV flight while in the companion vehicle. The user may be a vehicle operator or a vehicle occupant.
いくつかの場合では、飛行コマンドは、事前設定のシーケンスの開始を含み得る。例えば、ユーザーは、UAVが乗り物から離陸するためのコマンドを入力することができる。いくつかの場合では、UAVが離陸するために所定のプロトコルが提供され得る。他の場合では、ユーザーは、UAVを乗り物から離陸させるためにUAVを手動で制御することができる。このUAVの離陸シーケンスは、カバーがUAV上に設けられている場合、カバーを開くことを含み得る。UAVが乗り物から離陸する事前設定のシーケンスは、UAVを乗り物のドッキング部分からドッキング解除すること、または切り離すことを含み得る。事前設定のシーケンスはまた、1つ以上の推進ユニットを用いてUAVの高度を増加させることを含み得る。UAVの向きおよび/または位置は、制御することができる。いくつかの場合では、乗り物の移動は、UAVが離陸する間、UAVの離陸シーケンスのために考慮され得る。風速などの環境的条件は、UAVの離陸シーケンスのために評価される、かつ/または検討される場合もされない場合もある。   In some cases, the flight command may include the start of a preset sequence. For example, the user can enter a command for the UAV to take off from the vehicle. In some cases, a predetermined protocol may be provided for the UAV to take off. In other cases, the user can manually control the UAV to take the UAV off the vehicle. This UAV takeoff sequence may include opening the cover if a cover is provided on the UAV. The pre-set sequence in which the UAV takes off from the vehicle may include undocking or disconnecting the UAV from the docked portion of the vehicle. The preset sequence may also include increasing the UAV altitude with one or more propulsion units. The orientation and / or position of the UAV can be controlled. In some cases, vehicle movement may be considered for a UAV take-off sequence while the UAV takes off. Environmental conditions such as wind speed may or may not be evaluated and / or considered for UAV take-off sequences.
別の実施例では、ユーザーは、UAVが乗り物上に着陸するためのコマンドを入力することができる。いくつかの場合では、UAVが乗り物上に着陸するために所定のプロトコルが提供され得る。他の場合では、ユーザーは、UAVを乗り物上に着陸させるためにUAVを手動で制御することができる。UAVが乗り物上に着陸する事前設定のシーケンスは、1つ以上の推進ユニットを用いてUAVの高度を減少させることを含み得る。UAVの向きおよび/または位置は、制御することができる。いくつかの場合では、UAVが着陸する間の乗り物の移動は、UAVの着陸シーケンスのために考慮され得る。例えば、UAVの横方向速度は、乗り物の横方向速度に一致する、または乗り物の横方向速度の所定の範囲内に入ることができる。例えば、UAVの横方向速度は、UAVが乗り物上に着陸するとき、約毎時15マイル、毎時12マイル、毎時10マイル、毎時9マイル、毎時8マイル、毎時7マイル、毎時6マイル、毎時5マイル、毎時4マイル、毎時3マイル、毎時2マイル、毎時1マイル、毎時0.5マイル、または毎時0.1マイル以内に収められ得る。風速などの環境的条件は、UAVの着陸シーケンスのために評価される、かつ/または検討される場合もされない場合もある。事前設定の着陸シーケンスは、UAVを乗り物のドッキング部分にドッキングすること、および/または接続することを含み得る。事前設定の着陸シーケンスは、乗り物に一旦ドッキングすると、任意選択的にUAVをカバーで覆うことを含み得る。   In another example, the user can enter a command for the UAV to land on the vehicle. In some cases, a predetermined protocol may be provided for the UAV to land on the vehicle. In other cases, the user can manually control the UAV to land the UAV on the vehicle. The preset sequence in which the UAV lands on the vehicle may include reducing the altitude of the UAV using one or more propulsion units. The orientation and / or position of the UAV can be controlled. In some cases, vehicle movement while the UAV is landing may be considered for the UAV landing sequence. For example, the UAV lateral speed may coincide with the vehicle lateral speed or may fall within a predetermined range of vehicle lateral speed. For example, the lateral speed of a UAV is about 15 mph, 12 mph, 10 mph, 9 mph, 8 mph, 7 mph, 6 mph, 6 mph, 5 mph when the UAV lands on a vehicle. , 4 mph, 3 mph, 2 mph, 1 mph, 0.5 mph, or 0.1 mph. Environmental conditions such as wind speed may or may not be evaluated and / or considered for the UAV landing sequence. The pre-set landing sequence may include docking and / or connecting the UAV to the docking portion of the vehicle. The preset landing sequence may include covering the UAV optionally with a cover once docked to the vehicle.
飛行コマンドは、乗り物から外れている間、UAVの1つ以上の飛行パターンに従って提供され得る。いくつかの場合では、UAVの自律、または半自律飛行を可能にする1つ以上の飛行パターンが提供され得る。飛行パターンは、乗り物に対するUAVの位置を指示することができる。飛行パターンは、乗り物に対するUAVの位置を時間にわたって指示することができる。一実施例では、飛行パターンは、UAVが特定の高度で乗り物の真上を飛行するように命令することができる。乗り物が移動している場合、UAVは、乗り
物の移動に対応して横方向移動し、乗り物の上に留まることができる。別の実施例では、飛行パターンは、UAVが乗り物の上を飛行して、特定の距離で乗り物の前方に留まるように命令することができる。例えば、UAVは、空中に上昇して、乗り物の約500メートル前方を飛行することができる。所定の量の時間後、UAVは、乗り物に帰還して乗り物上に着陸することができる。飛行パターンの他の実施例は、グリッド状飛行パターン、円形飛行パターン、または任意の他の形状の飛行パターンを含み得る。飛行パターンは、UAVが乗り物の上、乗り物の前方、乗り物の後方、乗り物の右側へ、乗り物の左側へ、またはそれらの任意の組合せで飛行することを含み得る。UAVは、特定の量の時間だけ乗り物に対して飛行パターンに沿って飛行し、その後、乗り物に帰還することができる。
Flight commands may be provided according to one or more flight patterns of the UAV while off the vehicle. In some cases, one or more flight patterns may be provided that allow UAV autonomous or semi-autonomous flight. The flight pattern can indicate the position of the UAV relative to the vehicle. The flight pattern can indicate the position of the UAV relative to the vehicle over time. In one embodiment, the flight pattern may instruct the UAV to fly directly above the vehicle at a specific altitude. When the vehicle is moving, the UAV can move laterally in response to the vehicle movement and stay on the vehicle. In another example, the flight pattern may instruct the UAV to fly over the vehicle and stay in front of the vehicle at a specific distance. For example, the UAV can rise into the air and fly about 500 meters ahead of the vehicle. After a predetermined amount of time, the UAV can return to the vehicle and land on the vehicle. Other examples of flight patterns may include a grid flight pattern, a circular flight pattern, or any other shape flight pattern. The flight pattern may include the UAV flying over the vehicle, in front of the vehicle, behind the vehicle, to the right side of the vehicle, to the left side of the vehicle, or any combination thereof. The UAV can fly along the flight pattern for the vehicle for a certain amount of time and then return to the vehicle.
他の場合では、UAVは、検出された条件に応じて乗り物に帰還することができる。例えば、UAVの機内のバッテリが充電の閾値の下に降下した場合、UAVは乗り物に帰還することができる。例えば、UAVのバッテリ充電レベルが約50%、40%、30%、25%、20%、15%、12%、10%、8%、7%、6%、5%、4%、3%、2%、または1%の下に降下すると、UAVは乗り物に帰還することができる。別の実施例では、UAVの機内でエラーが検出される場合、UAVは乗り物に帰還することができる。例えば、UAVの1つ以上の構成要素の過熱が検出される場合があると、UAVは直ちに乗り物に帰還することができる。別の実施例では、エラーは、UAVの1つ以上のセンサまたはペイロードに関して検出され得る。UAVのカメラがもはや機能しなくなっている場合、UAVは乗り物に帰還することができる。1つ以上のセンサが故障している、かつ/または信号を受け取らない場合、UAVは乗り物に帰還することができる。   In other cases, the UAV can return to the vehicle depending on the detected condition. For example, if the battery in the UAV's cabin falls below the charging threshold, the UAV can return to the vehicle. For example, the battery charge level of UAV is about 50%, 40%, 30%, 25%, 20%, 15%, 12%, 10%, 8%, 7%, 6%, 5%, 4%, 3% When descending below 2% or 1%, the UAV can return to the vehicle. In another embodiment, if an error is detected in the UAV's cabin, the UAV can return to the vehicle. For example, if overheating of one or more components of the UAV may be detected, the UAV can immediately return to the vehicle. In another example, the error may be detected with respect to one or more sensors or payloads of the UAV. If the UAV camera is no longer functioning, the UAV can return to the vehicle. If one or more sensors are faulty and / or do not receive a signal, the UAV can return to the vehicle.
いくつかの場合、UAVは、移動するUAVの特定の距離以内に留まるように命令され得る。例えば、UAVは、随伴乗り物の約10km、9.5km、9km、8.5km、8km、7.5km、7km、6.5km、6km、5.5km、5km、4.5km、4km、3.5km、3km、2.5km、2km、1.5km、1km、500m、300m、または100m以内に留まるように命令され得る。この距離は、横方向の距離、高度、またはそれらの任意の組合せであり得る。この距離は、横方向の距離と垂直方向の距離の両方を組み込むことができる。UAVは、この距離以内で事前設定の飛行パターンに従って飛行することができる。別の場合では、UAVは、事前設定のパターンに従わずにこの距離以内で自律的に飛行することができるが、この距離以内に留まることができる。別の実施例では、ユーザーは、この距離以内でUAVを自由に手動で制御することができる。ユーザーがUAVをこの距離の外に制御しようとする場合、UAVは、この距離の外に行くことを拒否することができ、この距離以内に留まることができる。   In some cases, the UAV may be instructed to stay within a certain distance of the moving UAV. For example, UAV is about 10 km, 9.5 km, 9 km, 8.5 km, 8 km, 7.5 km, 7 km, 6.5 km, 6 km, 5.5 km, 5 km, 4.5 km, 4 km, 3.5 km of accompanying vehicles. It can be ordered to stay within 3 km, 2.5 km, 2 km, 1.5 km, 1 km, 500 m, 300 m, or 100 m. This distance can be a lateral distance, an altitude, or any combination thereof. This distance can incorporate both a lateral distance and a vertical distance. The UAV can fly within this distance according to a preset flight pattern. In another case, the UAV can fly autonomously within this distance without following a preset pattern, but can remain within this distance. In another embodiment, the user is free to manually control the UAV within this distance. If the user attempts to control the UAV outside this distance, the UAV can refuse to go outside this distance and can stay within this distance.
この距離についての本明細書の任意の記載はまた、随伴乗り物に対する任意の許容ゾーンを指すことができる。任意の許容ゾーンは、任意の形状を有することができ、かつ/またはUAVが随伴乗り物に対して滞留する必要がある境界を指すことができる。許容ゾーンは、随伴乗り物に対する異なる方向について異なる距離閾値を有することができる。例えば、UAVは、随伴乗り物の前方4km、随伴乗り物の側方1km、および随伴乗り物の後方2km以内に留まる必要があり得る。   Any statement herein about this distance can also refer to any tolerance zone for the companion vehicle. Any tolerance zone can have any shape and / or can refer to a boundary where the UAV needs to stay with respect to the companion vehicle. The tolerance zone can have different distance thresholds for different directions relative to the companion vehicle. For example, the UAV may need to stay within 4 km in front of the companion vehicle, 1 km to the side of the companion vehicle, and 2 km behind the companion vehicle.
随伴乗り物が移動するとき、閾値距離および/または許容ゾーンは、随伴乗り物と共に移動することができる。例えば、許容ゾーンが随伴乗り物の周りの円である場合、随伴乗り物が移動するとき、許容ゾーンは随伴乗り物と共に移動することができ、その円の中心は乗り物と一緒のままである。このように、飛行中のUAVが飛行することができる領域は、時間の経過と共に変化することができる。   As the companion vehicle moves, the threshold distance and / or tolerance zone may move with the companion vehicle. For example, if the tolerance zone is a circle around the companion vehicle, when the companion vehicle moves, the tolerance zone can move with the companion vehicle and the center of the circle remains with the vehicle. Thus, the region in which a flying UAV can fly can change over time.
その他の類型のコマンドを乗り物から随伴UAVに提供することができる。例えば、ペイロードの制御は、乗り物からのコマンドに応じて提供され得る。これは、UAV上のカ
メラの位置決めおよび/または向きを含み得る。これはまた、記録モード、ズーム、解像度、または任意の他の類型のカメラ制御などの他のカメラ機能を制御することを含み得る。乗り物は、事前設定のシーケンス(例えば、自律または半自律)を開始すること、またはカメラを直接に制御すること(例えば、手動で)によって、カメラを制御することができる。同様に、1つ以上のセンサの制御は、乗り物からのコマンドに応じて起こり得る。UAVのセンサ、ペイロード、および/または任意の他の特徴へのコマンドは、UAVの任意の構成要素が、自律、半自律、または手動モードの複数のモードのうちのいずれかで動作することを可能にすることができる。
Other types of commands can be provided from the vehicle to the accompanying UAV. For example, payload control may be provided in response to commands from the vehicle. This may include positioning and / or orientation of the camera on the UAV. This may also include controlling other camera functions such as recording mode, zoom, resolution, or any other type of camera control. The vehicle can control the camera by initiating a preset sequence (eg, autonomous or semi-autonomous) or by directly controlling the camera (eg, manually). Similarly, control of one or more sensors can occur in response to a command from the vehicle. Commands to UAV sensors, payload, and / or any other feature allows any component of the UAV to operate in one of multiple modes: autonomous, semi-autonomous, or manual mode Can be.
UAV1010と随伴乗り物1020bとの間には、双方向通信を提供することができる。本明細書に記載のデータ送信の任意の組合せを提供することができる。例えば、乗り物からのコマンドは、UAVを制御する、またはUAVが実行するシーケンスを開始する、ために使用され得る。コマンドは、UAVの飛行、UAVのペイロード、UAVのセンサ、またはUAVの任意の他の構成要素もしくは機能を制御するために使用され得る。UAVからのデータは、乗り物に提供され得る。これは、UAVの状態(例えば、位置、飛行軌道、エラー状態、充電状態)に関するデータ、および/またはUAVの1つ以上のペイロードまたはセンサによって収集された任意のデータ(例えば、画像、場所情報、環境情報)を含み得る。一部の実施形態では、双方向通信は互いに影響を与えることができる。フィードバックを提供することができる。例えば、UAVの場所データは、UAVの飛行を制御するためのコマンドを策定するときに有用であり得る。フィードバックは、手動のオペレータ、および/または自動化コマンドを提供するように構成されたプロセッサによって提供され得る。   Two-way communication can be provided between the UAV 1010 and the accompanying vehicle 1020b. Any combination of the data transmissions described herein can be provided. For example, commands from a vehicle can be used to control a UAV or initiate a sequence that the UAV performs. The commands may be used to control UAV flight, UAV payload, UAV sensor, or any other component or function of the UAV. Data from the UAV can be provided to the vehicle. This may include data regarding the state of the UAV (eg, position, flight trajectory, error state, state of charge) and / or any data collected by one or more UAV payloads or sensors (eg, images, location information, Environmental information). In some embodiments, two-way communication can affect each other. Feedback can be provided. For example, UAV location data may be useful when developing commands to control UAV flight. Feedback may be provided by a manual operator and / or a processor configured to provide automated commands.
UAV1010は、他の乗り物と通信せずに随伴乗り物1020bと選択的に通信することが可能であり得る。いくつかの場合では、UAVと随伴乗り物は、相互の直接の通信を可能にすることができるように、予め同期され得る、または予めペアとして組み合わせられ得る。UAVおよび/または随伴乗り物の間の固有の識別子は、交換されて互いを特定するために使用され得る。他の実施形態では、UAVと随伴乗り物は、固有の周波数および/または通信チャネルを介して通信することができる。通信チャネルは、任意選択的に暗号化することができる。   UAV 1010 may be able to selectively communicate with companion vehicle 1020b without communicating with other vehicles. In some cases, the UAV and the companion vehicle may be pre-synchronized or pre-combined in pairs so that they can allow direct communication with each other. Unique identifiers between UAVs and / or companion vehicles can be exchanged and used to identify each other. In other embodiments, the UAV and the companion vehicle can communicate over a unique frequency and / or communication channel. The communication channel can optionally be encrypted.
図11は、本発明の実施形態に従って、複数の乗り物と通信可能な複数のUAVの実施例を示す。いくつかの場合では、所与の領域内に、複数のUAV1110a、1110b、1110cが提供され得る。複数のUAVは、それぞれ対応する随伴乗り物1120b、1120c、1120gを有することができる。他の乗り物1120a、1120d、1120e、1120fは、この領域内に提供され得る。他の乗り物は、独自の随伴UAVを有しても有さなくてもよい。   FIG. 11 illustrates an example of multiple UAVs capable of communicating with multiple vehicles in accordance with an embodiment of the present invention. In some cases, multiple UAVs 1110a, 1110b, 1110c may be provided within a given region. The plurality of UAVs can have corresponding accompanying vehicles 1120b, 1120c, 1120g, respectively. Other vehicles 1120a, 1120d, 1120e, 1120f may be provided in this area. Other vehicles may or may not have their own associated UAV.
UAVは、他の乗り物と通信せずにそれぞれの随伴乗り物と通信することが可能であり得る。UAVは、他のUAVとそれぞれの随伴乗り物との間の通信に干渉せずにそれぞれの随伴乗り物と通信することが可能であり得る。UAVは、他のUAVとそれぞれの随伴乗り物との間の通信を「傍受」せずにそれぞれの随伴乗り物と通信することができる。UAVは、それぞれの随伴乗り物を他の乗り物から差別して、それぞれの随伴乗り物だけと通信することが可能であり得る。同様に、乗り物は、それぞれのUAVを他のUAVから差別して、それぞれの随伴UAVだけと通信することが可能であり得る。例えば、UAV1110aは、随伴乗り物1120bを領域内の全ての他の乗り物から区別することが可能であり得る。乗り物1120bは、随伴UAV1110aを領域内の全ての他のUAVから区別することが可能であり得る。いくつかの場合では、領域は、約100平方km、90平方km、70平方km、60平方km、50平方km、45平方km、40平方km、35平方km、30平方km、25平方km、20平方km、15平方km、12平
方km、10平方km、9平方km、8平方km、7平方km、6平方km、5平方km、4.5平方km、4平方km、3.5平方km、3平方km、2.5平方km、2平方km、1.5平方km、1平方km、0.8平方km、0.5平方km、0.3平方km、0.1平方km、0.05平方km、または0.01平方km以下であり得る。
The UAV may be able to communicate with each accompanying vehicle without communicating with other vehicles. A UAV may be able to communicate with each accompanying vehicle without interfering with communication between other UAVs and each accompanying vehicle. A UAV can communicate with each accompanying vehicle without “intercepting” communications between other UAVs and each accompanying vehicle. The UAV may be able to distinguish each accompanying vehicle from other vehicles and communicate only with each accompanying vehicle. Similarly, a vehicle may be able to communicate only with each associated UAV, distinguishing each UAV from the other UAV. For example, UAV 1110a may be able to distinguish companion vehicle 1120b from all other vehicles in the area. The vehicle 1120b may be able to distinguish the companion UAV 1110a from all other UAVs in the region. In some cases, the area is about 100 square kilometers, 90 square kilometers, 70 square kilometers, 60 square kilometers, 50 square kilometers, 45 square kilometers, 40 square kilometers, 35 square kilometers, 30 square kilometers, 25 square kilometers, 20 square kilometers, 15 square kilometers, 12 square kilometers, 10 square kilometers, 9 square kilometers, 8 square kilometers, 7 square kilometers, 6 square kilometers, 5 square kilometers, 4.5 square kilometers, 4 square kilometers, 3.5 squares km, 3 square kilometers, 2.5 square kilometers, 2 square kilometers, 1.5 square kilometers, 1 square kilometers, 0.8 square kilometers, 0.5 square kilometers, 0.3 square kilometers, 0.1 square kilometers, It may be 0.05 square km, or 0.01 square km or less.
一部の実施形態では、UAV1110a、1110b、1110cは、相互に検出する、かつ/または相互に通信することが可能であり得る。UAVは、他のUAVの存在を検出することができる。複数のUAVの間には、衝突回避が提供され得る。いくつかの場合では、UAVは通信共有モードを有することができる。例えば、第1のUAV1110aは、収集したデータを第2のUAV1110bに通信することができる。一実施例では、第1のUAVによって収集された画像は、第2のUAVと共有することができる。第1のUAVは、第1のUAVのデータを随伴乗り物1120bに送信することができる。第1のUAVからデータを受け取る第2のUAVは、データを第2のUAVの随伴乗り物1120cに送信することができる。第2のUAVによって収集されたデータはまた、第2のUAVの随伴乗り物と、第1のUAVに送信することができる。第1のUAVは、任意選択的に第2のUAVからのデータを第1の随伴乗り物に送信することができる。このように、異なるUAVの間でデータ共有が起こり得る。これは、UAVによって収集されたデータの範囲を拡張するために役に立つことができる。いくつかの場合では、任意の所与の時点で、単一のUAVは、特定の領域をカバーすることができるだけであり得る。複数のUAVが異なる領域をカバーしていて、情報を共有する場合、収集された情報は拡張することができる。   In some embodiments, UAVs 1110a, 1110b, 1110c may be able to detect each other and / or communicate with each other. A UAV can detect the presence of other UAVs. Collision avoidance may be provided between multiple UAVs. In some cases, the UAV can have a communication sharing mode. For example, the first UAV 1110a can communicate the collected data to the second UAV 1110b. In one example, the images collected by the first UAV can be shared with the second UAV. The first UAV can transmit the data of the first UAV to the accompanying vehicle 1120b. A second UAV that receives data from the first UAV may send the data to the second UAV's companion vehicle 1120c. Data collected by the second UAV can also be transmitted to the second UAV's companion vehicle and the first UAV. The first UAV can optionally transmit data from the second UAV to the first companion vehicle. In this way, data sharing can occur between different UAVs. This can be useful for extending the range of data collected by the UAV. In some cases, at any given time, a single UAV may only be able to cover a particular area. If multiple UAVs cover different areas and share information, the collected information can be expanded.
いくつかの場合では、ユーザーは、UAVデータ共有モードをオプトインまたはオプトアウトすることが可能であり得る。ユーザーがUAVデータ共有モードをオプトアウトすると、ユーザーのUAVは他のUAVのいずれとも通信することができなくなり得る。ユーザーがデータ共有モードにオプトインすると、ユーザーのUAVは他のUAVと通信することができる。他のUAVもまた、データ共有モードにオプトインする必要があり得る。   In some cases, the user may be able to opt in or opt out of the UAV data sharing mode. If the user opts out of the UAV data sharing mode, the user's UAV may not be able to communicate with any other UAV. When a user opts in to the data sharing mode, the user's UAV can communicate with other UAVs. Other UAVs may also need to opt in to the data sharing mode.
任意選択的に、乗り物は、それぞれの随伴UAVと通信するだけであってもよい。あるいは、それらは、他の乗り物と通信することができる。いくつかの実装形態では、乗り物1120b、1120c、1120gは、互いに検出する、かつ/または互いに通信することが可能であり得る。乗り物は、随伴UAVを有する他の乗り物と、または随伴UAV1120a、1120d、1120e、1120fを有していない他の乗り物であっても、通信することができる。乗り物は、他の乗り物の存在を検出することができる。いくつかの場合では、乗り物は通信共有モードを有することができる。これは、UAV間の通信モードに加えて、または代わりに提供され得る。例えば、第1の乗り物1120bは、収集したデータを第2の乗り物1120cに通信することができる。一実施例では、第1の乗り物に随伴する第1のUAVによって収集されて第1の乗り物に送信される画像は、第2の乗り物と共有することができる。第1のUAVは、第1のUAVのデータを随伴乗り物1120bに送信することができる。第1の乗り物は、受け取った情報を第2の乗り物に送信することができる。第2の乗り物は、随伴UAV1110bに情報を送信することもしないこともできる。同様に、第2の乗り物はまた、情報を第1の乗り物と共有することができる。第2の乗り物の随伴UAVは、データを第2の乗り物に送信することができる。第2の乗り物は、データを第1の乗り物に送信することができる。このように、データ共有は異なる乗り物の間で起こり得る。これは、乗り物によって収集されたデータの範囲を拡張するために役に立つことができる。乗り物は、UAVおよび/または他の乗り物の組合せを介して複数のUAVから収集されたデータを受け取ることができる。いくつかの場合では、任意の所与の時点で、単一のUAVは特定の領域をカバーすることができるだけであってもよい。複数のUAVが異なる領域をカバーしていて、情報を共有する場合
、収集された情報は拡張することができる。
Optionally, the vehicle may only communicate with each associated UAV. Alternatively, they can communicate with other vehicles. In some implementations, the vehicles 1120b, 1120c, 1120g may be capable of detecting each other and / or communicating with each other. The vehicle can communicate with other vehicles that have an associated UAV, or even other vehicles that do not have an associated UAV 1120a, 1120d, 1120e, 1120f. The vehicle can detect the presence of other vehicles. In some cases, the vehicle may have a communication sharing mode. This may be provided in addition to or instead of the communication mode between UAVs. For example, the first vehicle 1120b can communicate the collected data to the second vehicle 1120c. In one example, the images collected by the first UAV associated with the first vehicle and transmitted to the first vehicle can be shared with the second vehicle. The first UAV can transmit the data of the first UAV to the accompanying vehicle 1120b. The first vehicle can transmit the received information to the second vehicle. The second vehicle may or may not send information to the accompanying UAV 1110b. Similarly, the second vehicle can also share information with the first vehicle. The second vehicle's companion UAV can send data to the second vehicle. The second vehicle can transmit data to the first vehicle. Thus, data sharing can occur between different vehicles. This can be useful for extending the range of data collected by the vehicle. A vehicle can receive data collected from multiple UAVs via a combination of UAVs and / or other vehicles. In some cases, at any given time, a single UAV may only be able to cover a particular area. If multiple UAVs cover different areas and share information, the collected information can be expanded.
いくつかの場合では、ユーザーは乗り物のデータ共有モードをオプトインまたはオプトアウトすることが可能であり得る。ユーザーが乗り物のデータ共有モードにオプトアウトすると、ユーザーの乗り物は、他の乗り物のいずれとも通信することができなくなり得る。ユーザーがデータ共有モードにオプトインすると、ユーザーの乗り物は他の乗り物と通信することができる。他の乗り物もまた、データ共有モードにオプトインする必要があり得る。   In some cases, the user may be able to opt in or opt out of the vehicle's data sharing mode. If the user opts out to the vehicle data sharing mode, the user's vehicle may not be able to communicate with any of the other vehicles. When the user opts in to the data sharing mode, the user's vehicle can communicate with other vehicles. Other vehicles may also need to opt in to the data sharing mode.
その他の実装形態は、データ共有モードに参加する任意のUAVと通信可能である乗り物、および/またはデータ共有モードに参加する任意の乗り物と通信可能であるUAVを提供することができる。任意選択的に、UAVは、データ共有モードに参加する任意の他のUAVと通信することが可能であり得る、かつ/または乗り物はデータ共有モードに参加する任意の他の乗り物と通信することが可能であり得る。例えば、データ共有モードに参加するUAV1110aは、随伴乗り物1120bと通信することができる。UAVはまたは、データ共有モードに参加することができる他のUAV1110b、および/またはデータ共有モードに参加することができる他の乗り物1120cと、通信することが可能であり得る。同様に、データ共有モードに参加する乗り物1120bは、随伴UAV1110aと通信することができる。乗り物は、データ共有モードに参加することができる他の乗り物1120c、および/またはデータ共有モードに参加することができる他のUAV1110bと通信することが可能であり得る。   Other implementations may provide a vehicle that can communicate with any UAV that participates in the data sharing mode and / or a UAV that can communicate with any vehicle that participates in the data sharing mode. Optionally, the UAV may be able to communicate with any other UAV that participates in the data sharing mode, and / or the vehicle may communicate with any other vehicle that participates in the data sharing mode. It may be possible. For example, the UAV 1110a participating in the data sharing mode can communicate with the companion vehicle 1120b. The UAV may alternatively be able to communicate with other UAVs 1110b that may participate in the data sharing mode and / or other vehicles 1120c that may participate in the data sharing mode. Similarly, the vehicle 1120b participating in the data sharing mode can communicate with the associated UAV 1110a. The vehicle may be able to communicate with other vehicles 1120c that may participate in the data sharing mode and / or other UAVs 1110b that may participate in the data sharing mode.
UAV1110cがデータ共有モードに参加していない場合、それは、データ共有モードに参加しているものを含む他の乗り物および/またはUAVのいずれとも通信せずに随伴乗り物1120gと通信することができる。同様に、乗り物1120gがデータ共有モードに参加していない場合、それは、データ共有モードに参加しているものを含む他の乗り物および/またはUAVのいずれとも通信せずに随伴UAV1110cと通信することができる。   If UAV 1110c is not participating in data sharing mode, it can communicate with companion vehicle 1120g without communicating with any of the other vehicles and / or UAVs including those participating in data sharing mode. Similarly, if vehicle 1120g is not participating in data sharing mode, it may communicate with companion UAV 1110c without communicating with any of the other vehicles and / or UAVs including those participating in data sharing mode. it can.
前述のように、ユーザーは、データ共有モードにオプトインまたはオプトアウトすることが可能であり得る。ユーザーがデータ共有モードにオプトアウトすると、ユーザーのUAVまたは乗り物は、他のUAVまたは乗り物のいずれとも通信することができなくなり得る。ユーザーがデータ共有モードにオプトインすると、ユーザーのUAVまたは乗り物は、他のUAVまたは乗り物と通信することができる。他のUAVまたは乗り物もまた、データ共有モードにオプトインする必要があり得る。いくつかの場合では、ユーザーは、オプトインしてデータ共有モードの1つ以上のパラメータを指定することが可能であり得る。例えば、ユーザーは、特定の類型の、またはユーザーが特定の関係を有するUAVおよび/または乗り物と共有することだけができる。別の実施例では、ユーザーは、他のUAVおよび/または乗り物と共有することができるデータの類型、またはデータを共有する状況を指定することができる。   As described above, the user may be able to opt in or out of the data sharing mode. If the user opts out to the data sharing mode, the user's UAV or vehicle may not be able to communicate with any other UAV or vehicle. When the user opts in to the data sharing mode, the user's UAV or vehicle can communicate with other UAVs or vehicles. Other UAVs or vehicles may also need to opt in to the data sharing mode. In some cases, the user may be able to opt in and specify one or more parameters for the data sharing mode. For example, a user can only share with UAVs and / or vehicles of a particular type or with which the user has a particular relationship. In another example, the user can specify the type of data that can be shared with other UAVs and / or vehicles, or the circumstances under which the data is shared.
このように、複数のUAVおよび/または乗り物が存在する状況では、通信は所望のように制限する、または開放することができる。閉じられた通信では、UAVと随伴乗り物が互いに非公開で通信することを可能にすることができる。いくつかの場合では、一部の開かれた通信を提供することができ、一部の情報を共有することが望ましい場合もある。UAVおよび乗り物は、それぞれの随伴機を領域内の他の物体から識別することが可能であり得る。個別の特定と認識が起こり得る。いくつかの場合では、個別の特定と認識は、共有することができるデータの暗号化および/または復号化のために役に立つことがあり得る。   Thus, in situations where there are multiple UAVs and / or vehicles, communications can be restricted or released as desired. Closed communication may allow the UAV and the accompanying vehicle to communicate privately with each other. In some cases, some open communication may be provided and it may be desirable to share some information. UAVs and vehicles may be able to distinguish their associated aircraft from other objects in the area. Individual identification and recognition can occur. In some cases, individual identification and recognition can be useful for encryption and / or decryption of data that can be shared.
それぞれのUAVは、単一の随伴乗り物を有することができる。あるいは、UAVは複数の随伴乗り物を有することができる。乗り物は、単一の随伴UAVを有することができる。あるいは、乗り物は、複数の随伴UAVを有することができる。   Each UAV can have a single companion vehicle. Alternatively, a UAV can have multiple accompanying vehicles. A vehicle can have a single companion UAV. Alternatively, the vehicle can have multiple companion UAVs.
図12Aは、本発明の実施形態に従ってUAVと通信可能であり得る乗り物上のアンテナの実施例を示す。UAV1210は、UAVが飛行している間、随伴乗り物1220と通信することが可能であり得る。UAVと乗り物は、アンテナ1230を用いて互いに通信することができる。アンテナは、方向を変えることが可能であり得る指向性アンテナであり得る。例えば、アンテナは、1つ以上の回転軸1240a、1240bを中心にして向きを変えることができる。   FIG. 12A shows an example of an antenna on a vehicle that may be able to communicate with a UAV in accordance with an embodiment of the present invention. UAV 1210 may be able to communicate with companion vehicle 1220 while the UAV is in flight. The UAV and the vehicle can communicate with each other using the antenna 1230. The antenna may be a directional antenna that may be able to change direction. For example, the antenna can be turned about one or more rotation axes 1240a, 1240b.
UAV1210は、UAVが飛行している間、随伴乗り物1220と通信することが可能であり得る。いくつかの場合では、双方向通信がUAVと乗り物との間に起こり得る。随伴乗り物は、乗り物が動作している間、UAVが乗り物から離陸する、かつ/または乗り物に着陸することを可能にすることができる。随伴乗り物は、乗り物が移動している間、UAVが乗り物から離陸する、かつ/または乗り物に着陸することを可能にすることができる。   UAV 1210 may be able to communicate with companion vehicle 1220 while the UAV is in flight. In some cases, two-way communication may occur between the UAV and the vehicle. The companion vehicle may allow the UAV to take off from and / or land on the vehicle while the vehicle is operating. The companion vehicle may allow the UAV to take off from and / or land on the vehicle while the vehicle is moving.
一部の実施形態では、UAV1210と随伴乗り物1220との間に直接の通信を提供することができる。直接の通信は、指向性アンテナ1230を用いて起こり得る。指向性アンテナは、随伴乗り物の機内に設けることができる。代替の実施形態では、指向性アンテナは、UAVの機内に設けることができる。指向性アンテナは、乗り物の機内およびUAVの機内に設けることができる。いくつかの場合では、指向性アンテナは、UAVの機内に設けずに、乗り物の機内に設けることができる。   In some embodiments, direct communication may be provided between the UAV 1210 and the companion vehicle 1220. Direct communication can occur using a directional antenna 1230. The directional antenna can be provided in the accompanying vehicle. In an alternative embodiment, the directional antenna can be provided in the UAV aircraft. Directional antennas can be provided in the vehicle and in the UAV. In some cases, the directional antenna may be provided in the vehicle of the vehicle without being provided in the UAV.
指向性アンテナ1230はまたは、ビームアンテナと呼ばれることもある。指向性アンテナは、他の方向に対して1つ以上の方向により大きな動力を放射することが可能であり得る。これは、1つ以上の特定の方向でのデータの送信の性能を増加させることを有利に可能にすることができる。これはまた、1つ以上の特定の方向からのデータの受信の性能を増加させることを可能にすることができる。任意選択的に、指向性アンテナの使用は、望ましくない源からの干渉を減少させることができる。例えば、他の方向からの信号は、より弱く、または傍受される可能性が低くなり得る。使用され得る指向性アンテナのいくつかの実施例は、八木‐宇田アンテナ、対数周期アンテナ、コーナーリフレクタ、または任意の他の類型の指向性アンテナを含み得る。   Directional antenna 1230 may also be referred to as a beam antenna. A directional antenna may be able to radiate more power in one or more directions relative to other directions. This can advantageously make it possible to increase the performance of the transmission of data in one or more specific directions. This may also allow to increase the performance of receiving data from one or more specific directions. Optionally, the use of directional antennas can reduce interference from unwanted sources. For example, signals from other directions may be weaker or less likely to be intercepted. Some examples of directional antennas that may be used may include a Yagi-Uda antenna, a log periodic antenna, a corner reflector, or any other type of directional antenna.
指向性アンテナは、1つ以上の方向により大きな通信の範囲を有することができる。例えば、指向性アンテナは、無指向性アンテナに対して通信の主要な方向に増加した範囲を有することができる。指向性アンテナは、無指向性アンテナに対して通信の主要な方向でない方向に減少した範囲を有してもしなくてもよい。   A directional antenna can have a greater range of communication in one or more directions. For example, a directional antenna can have an increased range in the main direction of communication relative to an omnidirectional antenna. The directional antenna may or may not have a reduced range in a direction that is not the main direction of communication relative to the omnidirectional antenna.
UAV1210が指向性アンテナに対して通信の主要な方向に位置するとき、UAVと指向性アンテナとの間の無線通信に増加した範囲が提供され得る。いくつかの場合では、UAVは、通信の主要な方向にあるとき、少なくとも1m、5m、10m、20m、30m、40m、50m、60m、70m、80m、90m、100m、120m、150m、170m、200m、220m、250m、300m、400m、500m、600m、700m、800m、900m、1km、1.2km、1.5km、2km、2.5km、3km、3.5km、4km、4.5km、5km、6km、7km、8km、9km、10km、12km、15km、または20kmの距離で、随伴乗り物1220上の指向性アンテナと直接に通信することが可能であり得る。他の場合では、UAVは、距離が本明細書に記載の任意の距離未満であるとき、指向性アンテナと通信することができる
When the UAV 1210 is located in the main direction of communication with respect to the directional antenna, an increased range may be provided for wireless communication between the UAV and the directional antenna. In some cases, the UAV is at least 1m, 5m, 10m, 20m, 30m, 40m, 50m, 60m, 70m, 80m, 90m, 100m, 120m, 150m, 170m, 200m when in the main direction of communication. 220m, 250m, 300m, 400m, 500m, 600m, 700m, 800m, 900m, 1km, 1.2km, 1.5km, 2km, 2.5km, 3km, 3.5km, 4km, 4.5km, 5km, 6km , 7 km, 8 km, 9 km, 10 km, 12 km, 15 km, or 20 km may be able to communicate directly with the directional antenna on the companion vehicle 1220. In other cases, the UAV can communicate with the directional antenna when the distance is less than any of the distances described herein.
UAVが指向性アンテナに対して通信の主要な方向に位置しないとき、UAVが通信の主要な方向に位置していた場合と比較して、UAVと指向性アンテナとの間の無線通信にはより少ない範囲が提供され得る。いくつかの場合では、主要な方向にあるときのより大きな範囲に対する主要な方向にないときのより少ない範囲の比は、約4:5、3:4、2:3、1:2、1:3、1:4、1:5、1:6、1:7、1:8、1:9、1:10、1:12、1:15、または1:20以下であり得る。他の場合では、その比は本明細書に記載の任意の比の値以上であり得る。その比は、本明細書に記載の任意の2つの値の間に入る範囲内に入ってもよい。   When the UAV is not located in the main communication direction with respect to the directional antenna, the wireless communication between the UAV and the directional antenna is more effective than when the UAV is located in the main communication direction. A small range can be provided. In some cases, the ratio of the smaller range when not in the main direction to the larger range when in the main direction is about 4: 5, 3: 4, 2: 3, 1: 2, 1: 3, 1: 4, 1: 5, 1: 6, 1: 7, 1: 8, 1: 9, 1:10, 1:12, 1:15, or 1:20 or less. In other cases, the ratio can be greater than or equal to any ratio value described herein. The ratio may fall within a range that falls between any two values described herein.
指向性アンテナ1230は、移動することが可能であり得る。指向性アンテナは、1つ以上の回転軸1240a、1240bを中心に回転することによって向きを変えることができる。指向性アンテナは、1つ以上、2つ以上、または3つ以上の回転軸を中心に回転することが可能であり得る。回転軸は、互いに直交してもよい。回転軸は、指向性アンテナが移動している間、互いに直交したままであり得る。回転軸は、互いに交差してもよい。いくつかの場合では、回転軸は、指向性アンテナの基部と交差することができる。指向性アンテナは、ピボットポイントを有することができる。任意選択的に、回転軸は、全てピボットポイントで交差することができる。任意選択的に、回転軸は、回転のピッチ軸および/またはヨー軸であってもよい。ロール軸は、提供されてもされなくてもよい。指向性アンテナは、指向性アンテナの横方向の角度を調整するために使用することができる。指向性アンテナは、指向性アンテナのピッチおよび/または垂直方向の角度を変えることが可能であり得る。指向性アンテナは、任意の角度の範囲でパンニングすることが可能であり得る。例えば、指向性アンテナは、約0〜360度でパンニングすることが可能であり得る。指向性アンテナは、約少なくとも5度、10度、15度、30度、45度、60度、75度、90度、105度、120度、135度、150度、165度、180度、210度、240度、270度、300度、330度、360度、または720度でパンニングすることが可能であり得る。指向性アンテナは、任意の角度で下向きまたは上向きに傾斜することが可能であり得る。例えば、指向性アンテナは、少なくとも5度、10度、15度、30度、45度、60度、75度、または90度で上向きに傾斜することが可能であり得る。指向性アンテナは、少なくとも5度、10度、15度、30度、45度、60度、75度、または90度で下向きに傾斜することができる。   Directional antenna 1230 may be capable of moving. The directional antenna can be turned by rotating about one or more rotation axes 1240a, 1240b. The directional antenna may be capable of rotating about one or more, two or more, or three or more axes of rotation. The rotation axes may be orthogonal to each other. The rotation axes can remain orthogonal to one another while the directional antenna is moving. The rotation axes may intersect each other. In some cases, the axis of rotation can intersect the base of the directional antenna. The directional antenna can have a pivot point. Optionally, the rotation axes can all intersect at a pivot point. Optionally, the rotational axis may be a rotational pitch axis and / or a yaw axis. A roll axis may or may not be provided. A directional antenna can be used to adjust the lateral angle of the directional antenna. The directional antenna may be capable of changing the pitch and / or vertical angle of the directional antenna. A directional antenna may be capable of panning at any angular range. For example, a directional antenna may be able to pan at about 0-360 degrees. The directional antenna is at least about 5 degrees, 10 degrees, 15 degrees, 30 degrees, 45 degrees, 60 degrees, 75 degrees, 90 degrees, 105 degrees, 120 degrees, 135 degrees, 150 degrees, 165 degrees, 180 degrees, 210 Panning at degrees, 240 degrees, 270 degrees, 300 degrees, 330 degrees, 360 degrees, or 720 degrees may be possible. The directional antenna may be capable of tilting downward or upward at any angle. For example, the directional antenna may be capable of tilting upward at least 5 degrees, 10 degrees, 15 degrees, 30 degrees, 45 degrees, 60 degrees, 75 degrees, or 90 degrees. The directional antenna can be tilted downward by at least 5 degrees, 10 degrees, 15 degrees, 30 degrees, 45 degrees, 60 degrees, 75 degrees, or 90 degrees.
指向性アンテナは、通信の主要な方向がUAVに一致するように方向付けられるように構成することができる。UAVは、乗り物に対して移動していてもよい。UAVは、UAVが乗り物に対して移動しながら、飛行していることができる。指向性アンテナは、通信の主要な方向がUAVに向けられる、またはUAVにかなり近くなるようにそれ自体を位置決めすることが可能であり得る。いくつかの場合では、通信の主要な方向は、UAVが位置する方向の45度、40度、35度、30度、25度、20度、15度、10度、8度、7度、6度、5度、4度、3度、2度、または1度以内に向けることができる。   Directional antennas can be configured to be oriented so that the main direction of communication matches the UAV. The UAV may be moving relative to the vehicle. The UAV can be flying while the UAV moves relative to the vehicle. A directional antenna may be capable of positioning itself so that the main direction of communication is directed at or very close to the UAV. In some cases, the main direction of communication is 45 degrees, 40 degrees, 35 degrees, 30 degrees, 25 degrees, 20 degrees, 15 degrees, 10 degrees, 8 degrees, 7 degrees, 6 degrees in the direction in which the UAV is located. Can be directed within 5 degrees, 5 degrees, 4 degrees, 3 degrees, 2 degrees, or 1 degree.
乗り物に対するUAVの位置は、既知であってもよい。UAVおよび/または乗り物に関する場所情報は、乗り物に対するUAVの場所を決定するために集めることができる。乗り物に対するUAVの場所は、乗り物に対するUAVの角度方向を含み得る。これは、横方向の角度方向ならびに垂直方向の角度方向を含み得る。これは、乗り物に対するUAVの相対的高度および相対的横方向の位置を含み得る。   The position of the UAV with respect to the vehicle may be known. Location information about the UAV and / or the vehicle can be gathered to determine the location of the UAV for the vehicle. The UAV location relative to the vehicle may include the angular orientation of the UAV relative to the vehicle. This may include a lateral angular direction as well as a vertical angular direction. This may include the relative altitude and relative lateral position of the UAV relative to the vehicle.
プロセッサは、乗り物の指向性アンテナを位置決めする角度を計算することができる。この計算は、UAVと乗り物との間の既知の相対的位置に基づいて行うことができる。通信は、指向性アンテナを介して、UAVと起こり得る。計算された角度は、アンテナの通
信の主要な方向をUAVに向けるためであり得る。UAVが飛行して移動するとき、指向性アンテナの角度は、UAVの移動を追跡するように更新することができる。いくつかの場合では、指向性アンテナは、実時間で更新することができ、実時間でUAVの移動を追跡することができる。いくつかの場合では、指向性アンテナの位置は周期的に更新することができる。指向性アンテナの位置は、任意の頻度で更新することができる(例えば、約1時間毎、10分毎、5分毎、3分毎、2分毎、1分毎、45秒毎、30秒毎、20秒毎、15秒毎、12秒毎、10秒毎、8秒毎、7秒毎、6秒毎、5秒毎、4秒毎、3秒毎、2秒毎、1秒毎、0.5秒毎、0.1秒毎、または任意の他の規則的もしくは不規則的な時間の間隔)。いくつかの場合では、指向性アンテナの位置は、事象またはコマンドに応じて更新することができる。例えば、UAVが特定の角度範囲の外で移動していることが検出されると、指向性アンテナはその向きを修正することができる。
The processor can calculate the angle at which the vehicle's directional antenna is positioned. This calculation can be based on a known relative position between the UAV and the vehicle. Communication can take place with the UAV via a directional antenna. The calculated angle may be to direct the main direction of antenna communication to the UAV. As the UAV moves in flight, the directional antenna angle can be updated to track the movement of the UAV. In some cases, the directional antenna can be updated in real time and can track UAV movement in real time. In some cases, the position of the directional antenna can be updated periodically. The position of the directional antenna can be updated at any frequency (for example, about every hour, every 10 minutes, every 5 minutes, every 3 minutes, every 2 minutes, every minute, every 45 seconds, every 30 seconds) Every 20 seconds 15 Every 12 seconds Every 10 seconds Every 8 seconds Every 7 seconds Every 6 seconds 5 Every 4 seconds Every 3 seconds Every 2 seconds Every 1 second Every 0.5 seconds, every 0.1 seconds, or any other regular or irregular time interval). In some cases, the position of the directional antenna can be updated in response to an event or command. For example, if it is detected that the UAV is moving outside a certain angular range, the directional antenna can correct its orientation.
一部の実施形態では、指向性アンテナの向きの計算は、以下の1つ以上のステップを使用して起こり得る。そのようなステップは、実施例として提供されるだけであり、限定するものではない。ステップは、異なる順番で提供される、省かれる、付け加えられる、または異なるステップと交換される、ことが可能である。   In some embodiments, the calculation of the orientation of the directional antenna may occur using one or more of the following steps. Such steps are provided as examples only and are not limiting. The steps can be provided in a different order, omitted, added, or replaced with different steps.
座標系変換が起こり得る。GPSは、測地座標でデータを出力することができる。測地座標では、地球の表面は楕円によって近似され、表面近くの場所は、緯度Φ、経度λ、および高さhに関して記述され得る。地球中心の、地球固定(ECEF)座標系はデカルト座標系であり得る。ECEF座標系は、位置をX、Y、およびZ座標として表すことができる。ローカルのイースト、ノース、アップ(ENU)座標は、特定の場所に固定された地球の表面に接する平面から形成することができ、従って時々「ローカル接平面」または「ローカル測地平面」として既知であり得る。イースト軸はx、ノースはy、およびアップはz、がラベル付けされる。ナビゲーション計算のために、GPSの場所データはENU座標系に変換され得る。変換は2つのステップを含む、
1) データを測地系からECEFに変換する。
この式の中で、
aとeは、それぞれ赤道半径と楕円体の第1の数値的離心率である。
N(Φ)は、ノーマルと呼ばれ、楕円体のノーマルに沿う表面からZ軸への距離である。
2) ECEF系内のデータは、次にENU座標系に変換され得る。
ECEFからENU系に変換するために、ローカルの基準は、USVに送られたミッションをUSVがちょうど受け取るときの場所に選択することができる。
A coordinate system transformation can occur. GPS can output data in geodetic coordinates. In geodetic coordinates, the surface of the earth is approximated by an ellipse, and locations near the surface can be described in terms of latitude Φ, longitude λ, and height h. The earth-centered, earth-fixed (ECEF) coordinate system can be a Cartesian coordinate system. The ECEF coordinate system can represent positions as X, Y, and Z coordinates. Local East, North, Up (ENU) coordinates can be formed from a plane that touches the surface of the earth fixed at a particular location, and is therefore sometimes known as the “local tangent plane” or “local geodetic plane” obtain. The east axis is labeled x, north is y, and up is z. For navigation calculations, GPS location data can be converted to the ENU coordinate system. The transformation involves two steps,
1) Convert data from geodetic system to ECEF.
In this formula,
a and e are the first numerical eccentricity of the equator radius and ellipsoid, respectively.
N (Φ) is called normal and is the distance from the surface along the normal of the ellipsoid to the Z axis.
2) Data in the ECEF system can then be converted to the ENU coordinate system.
In order to convert from ECEF to ENU, the local criteria can be chosen where the USV just receives the mission sent to the USV.
2つの位置の間の距離を計算することができる。一部の実施形態では、地球表面の2つの位置AとBからの距離を得るために半正矢式を使用することができ、
この式の中で、

、および
は地球の半径である。
The distance between the two positions can be calculated. In some embodiments, the semi-arrow arrow equation can be used to obtain the distance from two locations A and B on the Earth surface,
In this formula,
,
,and
Is the radius of the earth.
一部の実施形態では、方位計算を行うことができる。ENU座標における現在位置と目標位置は、それぞれ

として示される。現在位置と目的地との間の所望の角度(−180,180]は、次のように計算することができる。
In some embodiments, orientation calculations can be performed. The current position and target position in ENU coordinates are
When
As shown. The desired angle (−180, 180] between the current position and the destination can be calculated as follows.
指向性アンテナの垂直方向の角度を計算することができる。アンテナの垂直方向の角度は、図12Bに示される三角関係を使用いて計算することができる。乗り物とUAVとの間の距離は、dとして示され、2つの位置の間の距離を計算するための式(例えば、半正矢式)などの、上述の式(例えば、式(1))を使用して計算することができる。θは、
アンテナの垂直方向の角度であり得る。Δhは、乗り物とUAVとの間の高度差であり得る。dは、車とUAVとの間の距離であり得る。tanθ=Δh/d、したがって指向性アンテナを向ける垂直方向の角度は、arctan(Δh/d)に等しくなり得る。
The vertical angle of the directional antenna can be calculated. The antenna vertical angle can be calculated using the triangular relationship shown in FIG. 12B. The distance between the vehicle and the UAV is denoted as d, and the above formula (eg, formula (1)), such as the formula for calculating the distance between the two positions (eg, the semi-positive arrow formula) Can be used to calculate. θ is
It may be the vertical angle of the antenna. Δh may be the altitude difference between the vehicle and the UAV. d may be the distance between the car and the UAV. tan θ = Δh / d, and thus the vertical angle pointing the directional antenna can be equal to arctan (Δh / d).
指向性アンテナの水平方向の角度もまた、計算することができる。前のステップで述べたように、測地座標における緯度および経度情報は、ECEF系に変換することができる。三角関係を使用して、アンテナの所望の角度は、式(2)を使用して計算することができる。図12Cに示すように、位置AとBの緯度と経度は、最初にECEF系に変換することができる。アンテナの所望の角度θは、三角関係に基づいて計算することができる。水平方向の角度の文脈では、θは方位角度であってもよい。   The horizontal angle of the directional antenna can also be calculated. As described in the previous step, latitude and longitude information in geodetic coordinates can be converted to an ECEF system. Using the triangular relationship, the desired angle of the antenna can be calculated using equation (2). As shown in FIG. 12C, the latitudes and longitudes of positions A and B can be first converted to an ECEF system. The desired angle θ of the antenna can be calculated based on a triangular relationship. In the context of horizontal angles, θ may be an azimuth angle.
指向性アンテナの方位は、本明細書に記載の任意の技術を使用して計算することができる。計算は、前述のいずれかのステップを集合的にまたは個別に行う1つ以上のプロセッサを用いて、行うことができる。   The orientation of the directional antenna can be calculated using any of the techniques described herein. The computation can be performed using one or more processors that perform any of the steps described above collectively or individually.
プロセッサは、乗り物の機内にあってもよい。プロセッサは、乗り物のドッキングステーションおよび/または乗り物の指向性アンテナの機器内にあってもよい。プロセッサは、指向性アンテナを動かすために指向性アンテナの1つ以上のアクチュエータにコマンド信号を送ることができる。1つ以上のモーターの作動は、指向性アンテナを1つ以上の軸を中心に回転させることができる。いくつかの場合では、それぞれの回転軸は、専用のアクチュエータを有することができる。他の場合では、単一のアクチュエータが複数の回転軸を制御することができる。   The processor may be in a vehicle cabin. The processor may be in the equipment of the vehicle docking station and / or the vehicle directional antenna. The processor can send command signals to one or more actuators of the directional antenna to move the directional antenna. The operation of one or more motors can cause the directional antenna to rotate about one or more axes. In some cases, each axis of rotation can have a dedicated actuator. In other cases, a single actuator can control multiple axes of rotation.
指向性アンテナ1230は、任意の形状または形態を有することができる。いくつかの場合では、指向性アンテナは皿形を有することができる。指向性アンテナは、実質的に半球形状および/または丸められた円形状を有することができる。指向性アンテナは、UAVがドッキングすると、UAV1210のカバーとして機能することが可能であり得る。指向性アンテナは、UAVが乗り物1220にドッキングすると、UAVを覆うことができる。指向性アンテナは、UAVが乗り物にドッキングすると、UAVを部分的にまたは完全に囲むことができる。指向性アンテナは、UAVの最大寸法よりも大きな最大寸法を有することができる。指向性アンテナは、カバーとして機能することができ、本明細書の他の箇所に記載したようにカバーの任意の特性を有することができる。   The directional antenna 1230 can have any shape or form. In some cases, the directional antenna can have a dish shape. The directional antenna can have a substantially hemispherical shape and / or a rounded circular shape. The directional antenna may be able to function as a cover for the UAV 1210 when the UAV is docked. The directional antenna can cover the UAV when the UAV is docked to the vehicle 1220. The directional antenna can partially or completely surround the UAV when the UAV is docked to the vehicle. The directional antenna can have a maximum dimension that is greater than the maximum dimension of the UAV. The directional antenna can function as a cover and can have any of the characteristics of the cover as described elsewhere herein.
いくつかの場合では、指向性アンテナ1230は、UAVが乗り物1220にドッキングしている間、UAV1210を覆うことができる。指向性アンテナは、乗り物が移動している間、UAVを覆うことができる。指向性アンテナの半球部分は、UAVがドッキングしているとき、UAVに重なることができる。UAVが乗り物から離陸するために、命令が提供され得る。指向性アンテナは、UAVを露出するように移動することができる。UAVは、乗り物から離陸することできる。指向性アンテナは、UAVの移動を追跡するように向きを変えることができる。指向性アンテナの通信の主要な方向は、UAVの角度範囲内に入ることができる。角度範囲は、本明細書の他の箇所に記載したような任意の角度値を有することができる。UAVが着陸するための命令が提供され得る。UAVは、乗り物とドッキングすることができる。指向性アンテナは、UAVを覆うために再配置することができる。   In some cases, the directional antenna 1230 can cover the UAV 1210 while the UAV is docked to the vehicle 1220. The directional antenna can cover the UAV while the vehicle is moving. The hemispherical portion of the directional antenna can overlap the UAV when the UAV is docked. Instructions may be provided for the UAV to take off from the vehicle. The directional antenna can be moved to expose the UAV. The UAV can take off from the vehicle. Directional antennas can be turned to track UAV movement. The main direction of communication of a directional antenna can fall within the UAV angular range. The angle range can have any angle value as described elsewhere herein. Instructions for the UAV to land may be provided. A UAV can be docked with a vehicle. The directional antenna can be repositioned to cover the UAV.
指向性アンテナは、UAVと乗り物との間の直接の通信に有用であるように使用され得る。他の場合では、指向性アンテナは、UAVと乗り物との間の間接の通信に有用であるように使用され得る。指向性アンテナが間接の通信に有用である場合、指向性アンテナはUAVの移動を追跡する必要がなくなり得る。指向性アンテナは、UAVと乗り物との間の間接の通信に有用である中間デバイスの方に向くように位置を調整することができる。   Directional antennas can be used to be useful for direct communication between the UAV and the vehicle. In other cases, directional antennas may be used to be useful for indirect communication between the UAV and the vehicle. If a directional antenna is useful for indirect communication, the directional antenna may not need to track UAV movement. The directional antenna can be adjusted to point toward an intermediate device that is useful for indirect communication between the UAV and the vehicle.
いくつかの実装形態では、直接の通信および間接の通信をUAVと乗り物との間で可能にすることができる。いくつかの場合では、UAVおよび/または乗り物は、通信の異なるモード間を切り換えることが可能であり得る。   In some implementations, direct and indirect communication can be enabled between the UAV and the vehicle. In some cases, the UAV and / or vehicle may be able to switch between different modes of communication.
図13は、本発明の実施形態に従ってUAVと乗り物との間の直接および間接の通信の実施例を示す。UAV1310は、随伴乗り物1320と通信することができる。いくつかの場合では、直接の通信1340がUAVと乗り物との間に提供され得る。他の場合では、間接の通信1350、1360が、1つ以上の中間デバイスを用いて、UAVと乗り物との間で起こり得る。   FIG. 13 illustrates an example of direct and indirect communication between a UAV and a vehicle in accordance with an embodiment of the present invention. The UAV 1310 can communicate with the accompanying vehicle 1320. In some cases, direct communication 1340 may be provided between the UAV and the vehicle. In other cases, indirect communications 1350, 1360 may occur between the UAV and the vehicle using one or more intermediate devices.
UAV1310は、随伴乗り物1320と無線で通信することができる。無線通信は、UAVから乗り物へのデータおよび/または乗り物からUAVへのデータを含み得る。いくつかの場合では、乗り物からUAVへのデータは、UAVの動作を制御することができるコマンドを含み得る。UAVは、随伴乗り物から離陸する、かつ/または随伴乗り物に着陸する、ことが可能であり得る。   The UAV 1310 can communicate with the accompanying vehicle 1320 wirelessly. The wireless communication may include UAV to vehicle data and / or vehicle to UAV data. In some cases, vehicle to UAV data may include commands that can control the operation of the UAV. The UAV may be able to take off from and / or land on the companion vehicle.
いくつかの場合では、UAV1310は、随伴乗り物1320と直接に通信することができる。直接の通信リンク1340は、UAVと随伴乗り物との間に確立することができる。直接の通信リンクは、UAVおよび/または随伴乗り物が移動している間、有効のままであり得る。UAVおよび/または随伴乗り物は、互いに独立して移動することができる。任意の類型の直接の通信をUAVと乗り物との間に確立することができる。例えば、WiFi、WiMax、COFDM、ブルートゥース(登録商標)、赤外線信号、指向性アンテナ、または任意の他の類型の直接の通信を使用することができる。2つの物体間で直接に起こる任意の形式の通信を使用する、または検討することができる。   In some cases, UAV 1310 may communicate directly with companion vehicle 1320. A direct communication link 1340 may be established between the UAV and the companion vehicle. The direct communication link may remain active while the UAV and / or companion vehicle is moving. UAVs and / or companion vehicles can move independently of each other. Any type of direct communication can be established between the UAV and the vehicle. For example, WiFi, WiMax, COFDM, Bluetooth®, infrared signals, directional antennas, or any other type of direct communication can be used. Any form of communication that occurs directly between two objects can be used or considered.
いくつかの場合では、直接の通信は距離によって制限されることがある。直接の通信は、視線、または障害物によって制限されることがある。直接の通信は、間接の通信と比較するとデータの高速転送、またはデータの大きな帯域幅を可能にすることができる。   In some cases, direct communication may be limited by distance. Direct communication may be limited by line of sight or obstacles. Direct communication can enable high-speed data transfer or large data bandwidth compared to indirect communication.
間接の通信は、UAV1310と随伴乗り物1320との間に提供することができる。任意選択的に、間接の通信は、乗り物と外部デバイスとの間に1つ以上の中間デバイス1330を含み得る。いくつかの実施例では、中間デバイスは、衛星、ルーター、タワー、中継デバイス、または任意の他の類型のデバイスであり得る。UAVと中間デバイス1350との間に通信リンクを形成することができ、中間デバイスと乗り物1360との間に通信リンクを形成することができる。互いに通信することができる任意の数の中間デバイスを設けることができる。いくつかの場合では、間接の通信は、ローカルエリアネットワーク(LAN)またはインターネットなどのワイドエリアネットワーク(WAN)などのネットワーク上で起こり得る。いくつかの場合では、間接の通信は、セルラーネットワーク、データネットワーク、または任意の類型の通信ネットワーク(例えば、3G、4G)上で起こり得る。クラウドコンピューティング環境を間接の通信に使用することができる。   Indirect communication may be provided between the UAV 1310 and the accompanying vehicle 1320. Optionally, the indirect communication may include one or more intermediate devices 1330 between the vehicle and the external device. In some examples, the intermediate device may be a satellite, router, tower, relay device, or any other type of device. A communication link can be formed between the UAV and the intermediate device 1350, and a communication link can be formed between the intermediate device and the vehicle 1360. There can be any number of intermediate devices that can communicate with each other. In some cases, indirect communication may occur over a network such as a local area network (LAN) or a wide area network (WAN) such as the Internet. In some cases, indirect communication may occur over a cellular network, a data network, or any type of communication network (eg, 3G, 4G). A cloud computing environment can be used for indirect communication.
いくつかの場合では、間接の通信は、距離によって制限されないこともあり得、または直接の通信よりも大きな距離範囲を提供することができる。間接の通信は、視線または障害物によって制限されないこともあり得、またはあまり制限されないこともあり得る。いくつかの場合では、間接の通信は、直接の通信で有用である1つ以上の中継デバイスを使用することができる。中継デバイスの実施例は、限定されないが、衛星、ルーター、タワー、中継基地、または任意の他の類型の中継デバイスを含み得る。   In some cases, indirect communication may not be limited by distance or may provide a greater distance range than direct communication. Indirect communication may or may not be limited by line of sight or obstructions. In some cases, indirect communication can use one or more relay devices that are useful in direct communication. Examples of relay devices may include, but are not limited to, satellites, routers, towers, relay bases, or any other type of relay device.
無人型航空輸送機と乗り物との間の通信を提供する方法を提供することができ、この方法において通信は、間接の通信方法を介して行われる。間接の通信方法は、3Gまたは4G携帯電話ネットワークなどの携帯電話ネットワークを介する通信を含み得る。間接の通信は、乗り物とUAVとの間の通信に1つ以上の中間デバイスを使用することができる。間接の通信は、乗り物が移動しているときに起こり得る。   A method can be provided for providing communication between an unmanned air transport and a vehicle, wherein communication is performed via an indirect communication method. Indirect communication methods may include communication via a mobile phone network, such as a 3G or 4G mobile phone network. Indirect communication can use one or more intermediate devices for communication between the vehicle and the UAV. Indirect communication can occur when the vehicle is moving.
直接および/または間接の通信の任意の組合せは、異なる物体間で起こり得る。一実施例では、全ての通信は直接の通信であり得る。他の実施例では、全ての通信は間接の通信であり得る。記載および/または図示された任意の通信リンクは、直接の通信リンクまたは間接の通信リンクであり得る。いくつかの実装形態では、直接の通信と間接の通信との間の切り換えが起こり得る。例えば、乗り物とUAVとの間の通信は、直接の通信、間接の通信であり、または異なる通信モード間の切り換えが起こり得る。記載の任意のデバイス(例えば、乗り物、UAV)と中間デバイス(例えば、衛星、タワー、ルーター、中継デバイス、中央サーバー、コンピュータ、タブレット、スマートフォン、またはプロセッサおよびメモリを有する任意の他のデバイス)との間の通信は、直接の通信、間接の通信であり、または異なる通信モード間の切り換えが起こり得る。   Any combination of direct and / or indirect communication can occur between different objects. In one embodiment, all communications can be direct communications. In other embodiments, all communications can be indirect communications. Any communication link described and / or illustrated may be a direct communication link or an indirect communication link. In some implementations, switching between direct and indirect communication can occur. For example, the communication between the vehicle and the UAV can be direct communication, indirect communication, or switching between different communication modes can occur. Between any of the described devices (eg, vehicle, UAV) and intermediate devices (eg, satellite, tower, router, relay device, central server, computer, tablet, smartphone, or any other device having a processor and memory) The communication between may be direct communication, indirect communication, or switching between different communication modes may occur.
いくつかの場合では、通信モード間の切り換えは、人間の介入を必要とせずに自動的に行うことができる。1つ以上のプロセッサは、間接と直接の通信方法との間を切り換えることを決定するために使用され得る。例えば、特定のモードの品質が劣化する場合、システムは異なる通信モードに切り換えることができる。1つ以上のプロセッサは、乗り物の機内に、UAVの機内に、第3の外部デバイスの機内に、またはそれらの任意の組合せにあることができる。モードを切り換えることの決定は、UAV、乗り物、および/または第3の外部デバイスから提供され得る。   In some cases, switching between communication modes can occur automatically without the need for human intervention. One or more processors may be used to determine to switch between indirect and direct communication methods. For example, if the quality of a particular mode degrades, the system can switch to a different communication mode. The one or more processors may be in the vehicle of the vehicle, in the aircraft of the UAV, in the aircraft of the third external device, or any combination thereof. The decision to switch modes may be provided from the UAV, the vehicle, and / or a third external device.
いくつかの場合では、好適な通信モードを提供することができる。好適な通信モードが品質または信頼性において機能不全または不足である場合、別の通信モードに切り換えを行うことができる。切り換えを好適な通信モードに戻すときを決定するために、好適なモードをピングすることができる。一実施例では、直接の通信が好適な通信モードであり得る。しかしながら、UAVがかなり遠くに飛行すると、またはUAVと乗り物との間に障害物が存在すると、通信は間接の通信モードに切り換えることができる。いくつかの場合では、UAVと乗り物との間で多量のデータを転送するとき、直接の通信が好適であり得る。別の実施例では、間接の通信モードが好適な通信モードであり得る。UAVおよび/または乗り物が迅速に多量のデータを必要とする場合、通信は直接の通信モードに切り換えることができる。いくつかの場合では、UAVが乗り物から離れた相当な距離で飛行していて、より大きな通信の信頼性が必要とされる場合があるとき、直接の通信が好適であり得る。   In some cases, a suitable communication mode can be provided. If the preferred communication mode is malfunctioning or lacking in quality or reliability, a switch to another communication mode can be made. The preferred mode can be pinged to determine when to switch back to the preferred communication mode. In one embodiment, direct communication may be the preferred communication mode. However, if the UAV flies far away, or if there is an obstacle between the UAV and the vehicle, communication can be switched to an indirect communication mode. In some cases, direct communication may be preferred when transferring large amounts of data between the UAV and the vehicle. In another embodiment, an indirect communication mode may be a preferred communication mode. If the UAV and / or vehicle require a large amount of data quickly, the communication can be switched to a direct communication mode. In some cases, direct communication may be preferred when the UAV is flying at a significant distance away from the vehicle and greater communication reliability may be required.
通信モード間の切り換えは、コマンドに応じて起こり得る。コマンドは、ユーザーによって提供され得る。ユーザーは、乗り物のオペレータおよび/または乗員であり得る。ユーザーは、UAVを制御する人であり得る。   Switching between communication modes can occur in response to commands. The command can be provided by the user. The user may be a vehicle operator and / or a passenger. The user may be a person who controls the UAV.
いくつかの場合では、異なる通信モードは、UAVと乗り物との間の異なる類型の通信に使用することができる。異なる通信モードは、異なる類型のデータを送信するために同時に使用することができる。   In some cases, different communication modes can be used for different types of communication between the UAV and the vehicle. Different communication modes can be used simultaneously to transmit different types of data.
図14は、本発明の実施形態に従う通信フローの実施例を示す。UAVと乗り物は、互いに通信することができる。例えば、UAVと乗り物との間でコマンドを送信することができる。いくつかの場合では、UAVと乗り物との間で画像を送信することができる。UAVと乗り物との間でUAVのパラメータデータを送信することができる。   FIG. 14 shows an example of a communication flow according to an embodiment of the present invention. The UAV and the vehicle can communicate with each other. For example, commands can be sent between the UAV and the vehicle. In some cases, images can be transmitted between the UAV and the vehicle. UAV parameter data can be transmitted between the UAV and the vehicle.
UAVと乗り物の間に、様々な通信ユニットを設けることができる。例えば、UAVには、コマンド受信機部分A、画像送信部分B、および航空機パラメータ送信部分Cを設けることができる。これらの部分は、UAVの機内に設けることができる。乗り物には、コマンド送信部分D、ユーザーコマンド入力部分G、画像受信機部分E、航空機パラメータ受信機部分F、およびモニターHを設けることができる。これらの部分は、乗り物の機内に設けることができる。   Various communication units can be provided between the UAV and the vehicle. For example, a UAV can be provided with a command receiver portion A, an image transmission portion B, and an aircraft parameter transmission portion C. These parts can be provided in the UAV. The vehicle can be provided with a command transmission portion D, a user command input portion G, an image receiver portion E, an aircraft parameter receiver portion F, and a monitor H. These parts can be provided in the vehicle of the vehicle.
制御コマンドは、乗り物からUAVに提供することができる。ユーザーは、乗り物の端末からユーザーコマンド入力部分Gを介してコマンドを入力することができる。ユーザーは、乗り物のオペレータ、および/または乗り物の乗員であり得る。ユーザーは、UAVを制御することができる任意の人であり得る。ユーザーは、実時間でUAVを手動で制御することができる。ユーザーは、UAVに送るための1つ以上のコマンドを選択することができ、UAVは、コマンドに応じて自律的に、および/または半自律的に飛行することができる。ユーザーは、乗り物を運転している間、UAVを制御することができる。他の場合では、UAVを制御するユーザーは、乗り物の運転手でなくてもよい。   Control commands can be provided from the vehicle to the UAV. The user can input a command from the terminal of the vehicle via the user command input part G. The user may be a vehicle operator and / or a vehicle occupant. The user can be any person who can control the UAV. The user can manually control the UAV in real time. The user can select one or more commands to send to the UAV, and the UAV can fly autonomously and / or semi-autonomously in response to the command. The user can control the UAV while driving the vehicle. In other cases, the user controlling the UAV may not be a vehicle driver.
ユーザーコマンド入力部分Gは、乗り物内に設けることができる。いくつかの場合では、以下でさらに詳細に説明するように、ユーザーコマンド入力部分は乗り物の一部であってもよい。ユーザーコマンド入力部分は、乗り物内に組み込むことができ、かつ/または乗り物から分離することができない。ユーザーコマンド入力部分は、乗り物から取り外し可能および/または分離可能であってもよい。ユーザーコマンド入力部分は、乗り物の内外に自由に移動することができる。   A user command input portion G can be provided in the vehicle. In some cases, the user command input portion may be part of a vehicle, as described in more detail below. The user command input portion can be incorporated into the vehicle and / or cannot be separated from the vehicle. The user command input portion may be removable and / or separable from the vehicle. The user command input part can move freely in and out of the vehicle.
ユーザーコマンド入力部分は、以下でより詳細に説明されるような任意の方法で、入力を受け取ることができる。いくつかの実施例では、入力は、タッチ(例えば、タッチスクリーン、ボタン、ジョイスティック、スライダー、スイッチ)、オーディオ信号(例えば、音声コマンド)、検出される画像(例えば、ジェスチャー認識、瞬きまたは目の動き)、部分の位置決め(例えば、傾斜、運動等を検出する慣性センサを介して)を介して提供することができる。   The user command input portion can receive input in any manner as described in more detail below. In some embodiments, the input is a touch (eg, touch screen, button, joystick, slider, switch), audio signal (eg, voice command), detected image (eg, gesture recognition, blink or eye movement). ), Part positioning (eg via an inertial sensor that detects tilt, movement, etc.).
コマンド送信部分Dは、ユーザーコマンド入力部分GからUAVにコマンドを送信することができる。コマンド送信部分は、無線で情報を送信する、または有線接続を介して情報を送信することができる。コマンドは、UAVの機内のコマンド受信機部分Aで受け取ることができる。   The command transmission part D can transmit a command from the user command input part G to the UAV. The command transmission part can transmit information wirelessly or transmit information via a wired connection. The command can be received by the command receiver part A in the UAV.
いくつかの場合では、乗り物のコマンド送信部分DとUAVのコマンド受信機部分Aとの間のコマンドは、直接の通信であり得る。乗り物からUAVに制御コマンドを送信するために、ポイントツーポイントの直接の通信を使用することができる。   In some cases, the command between the command transmission part D of the vehicle and the command receiver part A of the UAV may be a direct communication. Point-to-point direct communication can be used to send control commands from the vehicle to the UAV.
ユーザーは、任意の類型のコマンドをUAVに送ることができる。コマンドは、UAVの移動を制御することができる。コマンドは、UAVの飛行を制御することができる。コマンドは、UAVの離陸および/または着陸を制御することができる。コマンドは、UAVの移動の直接の手動制御であり得る。コマンドは、UAVの機内の1つ以上のローターの回転に直接に対応することができる。コマンドは、UAVの位置、向き、速度、角速度、加速度、および/または角加速度を制御するために使用され得る。コマンドは、UAVに高度を増加させる、減少させる、または維持させることができる。コマンドは、UAVに適所にホバリングさせることができる。コマンドは、事前設定のシーケンスまたは飛行モードを開始する命令を含み得る。例えば、コマンドは、UAVに乗り物から離陸させる、かつ/または着陸させるシーケンスを開始することができる。コマンドは、UAVに乗
り物に対して特定のパターンで飛行させるシーケンスを開始することができる。
The user can send any type of command to the UAV. The command can control the movement of the UAV. The command can control the flight of the UAV. The command may control UAV takeoff and / or landing. The command may be a direct manual control of UAV movement. The command can directly correspond to the rotation of one or more rotors in the UAV aircraft. The commands can be used to control the position, orientation, velocity, angular velocity, acceleration, and / or angular acceleration of the UAV. The command can cause the UAV to increase, decrease or maintain altitude. The command can be hovered in place by the UAV. The command may include a preset sequence or an instruction to initiate a flight mode. For example, the command may initiate a sequence that causes the UAV to take off and / or land from the vehicle. The command can initiate a sequence that causes the UAV to fly in a specific pattern relative to the vehicle.
コマンドはまた、ペイロードまたはセンサなどのUAVの構成要素を制御することができる。例えば、コマンドはペイロードの動作を制御することができる。コマンドは、ペイロードの動作を手動で制御する、かつ/またはペイロードに事前設定の方法で動作させることができる。コマンドは、ペイロードに自律的に、または半自律的に動作させることができる。コマンドは、ペイロードの向きに影響を与えることができる。コマンドは、ペイロードにUAVに対するその向きを変えさせる、または維持させることができる。ペイロードは、1つ以上の軸、2つ以上の軸、または3つ以上の軸を中心に回転するように命令され得る。ペイロードの他の機能は、ペイロードがカメラであるときなどに、遠隔で制御することができ、命令は、ズームインまたはアウトするか、静止画像または動画撮影モードに入るか、画像解像度または品質を調整するか、または任意の他の類型の撮影モードに関して、提供され得る。別の実施例では、ペイロードが照明デバイスである場合、照明の程度を制御することができ、照明デバイスはオンまたはオフすることができ、または照明デバイスよって点滅パターンが提供され得る。   Commands can also control UAV components such as payloads or sensors. For example, the command can control the operation of the payload. The command can manually control the operation of the payload and / or cause the payload to operate in a preset manner. The command can operate autonomously or semi-autonomously on the payload. Commands can affect the orientation of the payload. The command can cause the payload to change or maintain its orientation relative to the UAV. The payload may be commanded to rotate about one or more axes, two or more axes, or three or more axes. Other functions of the payload can be controlled remotely, such as when the payload is a camera, and instructions can zoom in or out, enter a still or video capture mode, adjust image resolution or quality Or for any other type of imaging mode. In another example, when the payload is a lighting device, the degree of lighting can be controlled, the lighting device can be turned on or off, or a blinking pattern can be provided by the lighting device.
コマンドは、UAVの任意のセンサを制御することができる。例えば、コマンドは、GPS受信機、慣性センサ、超音波センサ、ライダー、レーダー、風力センサ、温度センサ、磁気センサ、またはUAVの任意の他の構成要素の動作に影響することができる。コマンドは、UAVにUAVの状態または周囲の環境に関するデータを返信させることができる。   The command can control any sensor in the UAV. For example, the commands can affect the operation of a GPS receiver, inertial sensor, ultrasonic sensor, lidar, radar, wind sensor, temperature sensor, magnetic sensor, or any other component of the UAV. The command can cause the UAV to return data about the state of the UAV or the surrounding environment.
一部の実施形態では、UAVが乗り物内のユーザーによって確実に制御できることが重要であり得る。従って、UAVを制御するユーザーによって送られるコマンドは、信頼性が高いことが必要であり得る。いくつかの場合では、コマンド送信部分Dからコマンド受信機部分Aへの通信は、周波数ホッピングスペクトラム拡散(FHSS)技術を使用することができる。このように、無線信号は、多くの周波数チャネル間で搬送波を高速でスイッチングすることにより、コマンド送信部分からコマンド受信機部分に送ることができる。いくつかの場合では、シーケンスは、送信部分および受信機部分の両方で既知である疑似ランダムシーケンスであり得る。FHSSは、狭帯域の干渉に対して有利に耐性を示すことができる。スペクトラム拡散信号は、傍受することが困難であり、狭帯域受信機に対してバックグランドノイズとして現れることができる。FHSS技術はまた、多くの類型の従来の送信と最小限の干渉で周波数帯を共有することができる。スペクトラム拡散信号は、狭周波数通信に最小限のノイズを与えることができ、その逆も可能であり得る。   In some embodiments, it may be important that the UAV can be reliably controlled by a user in the vehicle. Therefore, commands sent by a user controlling the UAV may need to be reliable. In some cases, communication from the command transmission portion D to the command receiver portion A can use frequency hopping spread spectrum (FHSS) techniques. In this way, the radio signal can be sent from the command transmission part to the command receiver part by switching the carrier wave between many frequency channels at high speed. In some cases, the sequence may be a pseudo-random sequence that is known at both the transmit and receiver portions. FHSS can be advantageously resistant to narrowband interference. Spread spectrum signals are difficult to intercept and can appear as background noise to narrowband receivers. FHSS technology can also share frequency bands with many types of conventional transmissions with minimal interference. Spread spectrum signals can give minimal noise to narrow frequency communications and vice versa.
画像データは、UAVから乗り物に提供することができる。画像は、UAVの機内のカメラなどの撮像デバイスを使用して撮影することができる。画像送信部分Bは、画像を画像受信機部分Eに送信することができる。画像受信機部分は、任意選択的に画像をモニターH上に表示させることができる。画像送信部分は、UAVの機内に設けることができる。画像受信機部分は、乗り物の機内に設けることができる。モニターは、任意選択的に乗り物の機内に設けることができる。   Image data can be provided to the vehicle from the UAV. Images can be taken using an imaging device such as a UAV onboard camera. The image transmission part B can transmit the image to the image receiver part E. The image receiver part can optionally display an image on the monitor H. The image transmission part can be provided in the UAV. The image receiver portion can be provided in the vehicle. A monitor can optionally be provided in the vehicle of the vehicle.
UAVのカメラからの画像は、実時間で乗り物に送信することができる。画像は、乗り物のモニター上に表示することができる。画像は、カメラを用いて撮影することができる。カメラは、高解像度カメラであり得る。カメラは、画像を撮影することができ、少なくとも1MP、2MP、3MP、4MP、5MP、6MP、7MP、8MP、9MP、10MP、11MP、12MP、13MP、14MP、15MP、16MP、18MP、20MP、24MP、26MP、30MP、33MP、36MP、40MP、45MP、50MP、60MP、または100MPの解像度を有することができる。カメラは、任意選択的に記載の任意の値よりも少ないメガピクセルを有する写真を撮影することができる。カ
メラは、本明細書に記載の任意の2つの値の間の範囲に入るメガピクセルを有する写真を撮影することができる。撮影される画像の解像度は、コマンドまたは検出された条件に応じて変更され得る。例えば、ユーザーは、高解像度モード、または低解像度モードで画像を撮影するようにカメラを指定することができる。
Images from UAV cameras can be sent to the vehicle in real time. The image can be displayed on a vehicle monitor. Images can be taken using a camera. The camera can be a high resolution camera. The camera can capture images, and at least 1MP, 2MP, 3MP, 4MP, 5MP, 6MP, 7MP, 8MP, 9MP, 10MP, 11MP, 12MP, 13MP, 14MP, 15MP, 16MP, 18MP, 20MP, 24MP, It can have a resolution of 26MP, 30MP, 33MP, 36MP, 40MP, 45MP, 50MP, 60MP, or 100MP. The camera can optionally take a photo with fewer megapixels than any of the values described. The camera can take a picture with megapixels that fall in the range between any two values described herein. The resolution of the captured image can be changed depending on the command or the detected condition. For example, the user can specify the camera to take an image in a high resolution mode or a low resolution mode.
画像は、静止画像(スナップショット)または動画(例えば、ストリーミングビデオ)を含み得る。画像は、ビデオレートで撮影することができる。いくつかの場合では、画像は、約10Hz、20Hz、30Hz、35Hz、40Hz、45Hz、50Hz、55Hz、60Hz、65Hz、70Hz、75Hz、80Hz、85Hz、90Hz、95Hz、または100Hzよりも高い周波数で撮影することができる。画像は、本明細書に記載の任意の値よりも低いレートで撮影されてもよい。画像は、本明細書に記載の任意の2つの周波数の間に入るレートで撮影されてもよい。   The image may include a still image (snapshot) or a movie (eg, streaming video). Images can be taken at a video rate. In some cases, the image is taken at a frequency higher than about 10 Hz, 20 Hz, 30 Hz, 35 Hz, 40 Hz, 45 Hz, 50 Hz, 55 Hz, 60 Hz, 65 Hz, 70 Hz, 75 Hz, 80 Hz, 85 Hz, 90 Hz, 95 Hz, or 100 Hz. can do. Images may be taken at a rate that is lower than any value described herein. Images may be taken at a rate that falls between any two frequencies described herein.
カメラは、UAVに対して移動することが可能であり得る。カメラは、回転の約1つ以上の軸、2つ以上の軸、または3つ以上の軸を中心にカメラが移動することを可能することができるキャリアによって支持することができる。キャリアは、1つの方向、2つの方向、3つ以上の方向においてカメラの平行移動を可能にすることができてもできなくてもよい。いくつかの場合では、キャリアは、別のフレーム組立体および/またはUAVに対して1つ以上のフレーム組立体の回転を可能にすることができるジンバル配設を備え得る。カメラは、送信するための画像を撮影するために所望の向きに向けることができる。   The camera may be able to move relative to the UAV. The camera can be supported by a carrier that can allow the camera to move about about one or more axes of rotation, two or more axes, or three or more axes. The carrier may or may not allow translation of the camera in one direction, two directions, three or more directions. In some cases, the carrier may comprise a gimbal arrangement that may allow rotation of one or more frame assemblies relative to another frame assembly and / or UAV. The camera can be oriented in a desired orientation to capture an image for transmission.
カメラによって撮影された画像は、画像送信部分Bを使用して送信することができる。画像送信部分は、UAVの機内に設けることができる。画像送信部分は、カメラの一部であってもよい。例えば、UAVのカメラは、画像データを直接に送信することができる。別の実施例では、画像送信部分は、カメラの一部ではなくて、UAVの機内にあってもよい。例えば、カメラは、画像データを送信することができる別個の画像送信部分に画像データを通信することができる。カメラは、有線または無線接続を介して画像送信部分に接続することができる。   An image taken by the camera can be transmitted using the image transmission part B. The image transmission part can be provided in the UAV. The image transmission part may be a part of the camera. For example, a UAV camera can transmit image data directly. In another embodiment, the image transmission portion may not be part of the camera but may be in the UAV aircraft. For example, the camera can communicate the image data to a separate image transmission portion that can transmit the image data. The camera can be connected to the image transmission part via a wired or wireless connection.
画像送信部分Bは、乗り物に画像データを送信することができる。画像送信部分は、情報を無線で送信することができる、または情報を有線接続を介して送信することができる。画像データは、乗り物の機内の画像受信機部分Eによって受け取ることができる。画像受信機部分は、乗り物自体の一部であってもなくてもよい。例えば、画像受信機部分は、乗り物から分離可能および/または取り外し可能であってもよい。   The image transmission part B can transmit image data to the vehicle. The image transmission portion can transmit information wirelessly or can transmit information via a wired connection. The image data can be received by the image receiver portion E in the vehicle's in-flight. The image receiver portion may or may not be part of the vehicle itself. For example, the image receiver portion may be separable and / or removable from the vehicle.
いくつかの場合では、UAVの画像送信部分Bと乗り物の画像受信機部分Eとの間の画像データは、直接の通信によって提供され得る。UAVから乗り物に画像データを送信するために、ポイントツーポイントの直接の通信を使用することができる。代替の実施形態では、UAVから乗り物に画像データを送信するために間接の通信を使用してもよい。   In some cases, the image data between the UAV image transmission portion B and the vehicle image receiver portion E may be provided by direct communication. Point-to-point direct communication can be used to transmit image data from the UAV to the vehicle. In an alternative embodiment, indirect communication may be used to transmit image data from the UAV to the vehicle.
任意選択的に、画像データの送信は、UAVへのコマンドの送信よりも多くの帯域幅を取り得る。いくつかの場合では、データ転送のより大きな速度を可能にするためにより迅速な接続が望ましい場合もある。さらに任意選択的に、画像データの送信がUAVへのコマンドデータと比較して信頼性が高いことは、それほど重要でなくてもよい。このように、UAVから乗り物への通信リンクの信頼性は、あまり重要でない。いくつかの場合では、画像送信部分Bから画像受信機部分Eへの通信は、WiFi、WiMax、COFDM、赤外線、ブルートゥース(登録商標)などのポイントツーポイント技術、または任意の他の類型のポイントツーポイント技術を使用することができる。いくつかの場合では、通信は、公衆モバイルネットワーク、または本明細書に記載されたような任意の通信ネットワークなどの間接技術を使用してもよい。   Optionally, the transmission of image data can take more bandwidth than the transmission of commands to the UAV. In some cases, a quicker connection may be desirable to allow greater speed of data transfer. Further optionally, it may not be as important that the transmission of the image data is more reliable than the command data to the UAV. Thus, the reliability of the communication link from the UAV to the vehicle is not very important. In some cases, communication from the image transmission portion B to the image receiver portion E is a point-to-point technology such as WiFi, WiMax, COFDM, infrared, Bluetooth, or any other type of point-to-point. Point technology can be used. In some cases, communication may use indirect technologies such as a public mobile network or any communication network as described herein.
任意選択的に、単一の通信モードを画像データの送信に使用することができる。他の場合では、複数の通信モードを検出された条件に依存して切り換えることができる。例えば、デフォルトの直接の通信を画像データを送信するために使用することができる。しかしながら、直接の通信リンクがあまり信頼できなくなると、通信モードは間接の通信リンクを介してデータを送信するように切り換えることができる。直接の通信リンクが再び信頼できることが一旦決定されると、通信モードは直接の通信リンクに復帰するように切り換わることができる。他の場合では、デフォルトのモードが提供されなくてもよく、切り換えは、現在の通信モードがもはや良好に機能していないことが検出されるとき、または他の接続がより信頼できるとき、に起こり得る。ユーザーは、通信モードが切り換わることができるときを指定することが可能でなくてもよい。あるいは、通信モードは、ユーザーの入力を必要とせずに自動的に切り換わることができる。プロセッサは、通信モードを切り換えるかどうかについて評価するためにデータを使用することができる。   Optionally, a single communication mode can be used for transmitting image data. In other cases, multiple communication modes can be switched depending on the detected conditions. For example, default direct communication can be used to send image data. However, if the direct communication link becomes less reliable, the communication mode can be switched to send data over the indirect communication link. Once it is determined that the direct communication link is again reliable, the communication mode can be switched back to the direct communication link. In other cases, a default mode may not be provided and switching occurs when it is detected that the current communication mode is no longer functioning well or when other connections are more reliable. obtain. The user may not be able to specify when the communication mode can be switched. Alternatively, the communication mode can be switched automatically without requiring user input. The processor can use the data to evaluate whether to switch communication modes.
画像受信機部分Eが受け取った画像データは、モニターHに表示することができる。モニターは、乗り物の機内にあり得る。モニターは、乗り物内に組み込まれてもよい、かつ/または乗り物に一体化していてもよい。モニターは、乗り物の内部または機内の任意の物体であり得る。モニターは、乗り物から分離可能および/または取り外し可能であってもなくてもよい。モニターを乗り物の外にまたは乗り物の機外に取り出すことが可能であってもなくてもよい。モニターは、ポータブルであってもなくてもよい。画像受信機部分とモニターとの間の接続は、有線または無線であり得る。   Image data received by the image receiver portion E can be displayed on the monitor H. The monitor can be onboard the vehicle. The monitor may be integrated into the vehicle and / or may be integrated into the vehicle. The monitor can be any object inside the vehicle or on board. The monitor may or may not be separable and / or removable from the vehicle. It may or may not be possible to take the monitor out of the vehicle or out of the vehicle. The monitor may or may not be portable. The connection between the image receiver portion and the monitor can be wired or wireless.
モニターは、データを表示することができるユーザーインターフェースを備え得る。ユーザーインターフェースは、タッチスクリーンなどのスクリーン、または任意の他の類型の表示器を含み得る。モニターは、画像受信機部分から受けとった画像データに基づいて画像を表示することが可能であり得る。画像は、UAVの機内のカメラによって撮影された実時間の画像を含み得る。これは、UAVのカメラによって撮影された実時間のストリーミングビデオを含み得る。画像は、UAVの機内のカメラによって撮影されたものうちの約30秒、20秒、10秒、5秒、3秒、2秒、1.5秒、1秒、500ミリ秒、300ミリ秒、100ミリ秒、50ミリ秒、10ミリ秒、5ミリ秒、または1ミリ秒未満以内で、乗り物の機内のモニターに表示され得る。画像は、高解像度で、または低解像度で、表示され得る。画像は、それらが撮影された解像度で、またはそれらが撮影されたものよりも低い解像度で、表示され得る。画像は、それらが撮影されたフレームレートで、またはそれらが撮影されたものよりも低いフレームレートで、表示され得る。   The monitor may include a user interface that can display data. The user interface may include a screen, such as a touch screen, or any other type of display. The monitor may be capable of displaying an image based on image data received from the image receiver portion. The images may include real-time images taken by a UAV onboard camera. This may include real-time streaming video taken by a UAV camera. Images taken by UAV's in-flight camera are approximately 30 seconds, 20 seconds, 10 seconds, 5 seconds, 3 seconds, 2 seconds, 1.5 seconds, 1 second, 500 milliseconds, 300 milliseconds, Within 100 milliseconds, 50 milliseconds, 10 milliseconds, 5 milliseconds, or 1 millisecond, it can be displayed on the monitor in the vehicle's in-flight. The image can be displayed at a high resolution or at a low resolution. The images can be displayed at the resolution at which they were taken or at a lower resolution than those at which they were taken. Images can be displayed at the frame rate at which they were taken or at a lower frame rate than those at which they were taken.
乗り物の機内のユーザーは、モニターに表示される画像を見ることが可能であり得る。乗り物の機内のユーザーは、そうでなければ乗り物の機内のユーザーからは見ることができない場合もある物体または場所の画像を示すUAVによって撮影された画像を見ることが有利に可能であり得る。ユーザーは、モニター上にユーザーの周囲の環境の鳥瞰図を有することができる。   A user on board the vehicle may be able to see the image displayed on the monitor. A user in the vehicle's in-flight may advantageously be able to view an image taken by the UAV that shows an image of an object or location that may not otherwise be visible to the user in the vehicle's in-flight. The user can have a bird's eye view of the environment around the user on the monitor.
航空機パラメータデータは、UAVから乗り物に提供することができる。航空機パラメータデータは、UAVの状態に関する情報および/またはUAVのセンサによって捉えられたデータを含み得る。航空機パラメータ送信部分Cは、航空機パラメータデータを航空機パラメータ受信機部分Fに送信することができる。航空機パラメータ受信機部分は、任意選択的に画像をモニターHに表示させることができる。航空機パラメータ送信部分は、UAVの機内に設けることができる。航空機パラメータ受信機部分は、乗り物の機内に設けることができる。モニターは、任意選択的に乗り物の機内に設けることができる。   Aircraft parameter data can be provided to the vehicle from the UAV. Aircraft parameter data may include information regarding UAV status and / or data captured by UAV sensors. The aircraft parameter transmission portion C can transmit aircraft parameter data to the aircraft parameter receiver portion F. The aircraft parameter receiver portion can optionally display an image on the monitor H. The aircraft parameter transmission part can be provided in the UAV. The aircraft parameter receiver portion may be provided in the vehicle cabin. A monitor can optionally be provided in the vehicle of the vehicle.
航空機パラメータデータは、実時間で乗り物に送信することができる。航空機パラメー
タデータ、または航空機パラメータデータに基づいて生成された情報は、乗り物のモニターに表示され得る。航空機パラメータデータは、航空機の状態に関する任意のデータおよび/または航空機の1つ以上のセンサによって捉えられたデータを含み得る。
Aircraft parameter data can be transmitted to the vehicle in real time. The aircraft parameter data or information generated based on the aircraft parameter data may be displayed on a vehicle monitor. Aircraft parameter data may include any data regarding aircraft status and / or data captured by one or more sensors of the aircraft.
一部の実施形態では、航空機の状態は、航空機に関する位置データを含み得る。例えば、位置データは、航空機の場所(例えば、緯度、経度、および/または高度などの座標)、航空機の向き(例えば、ピッチ軸、ヨー軸、および/またはロール軸に関して)、航空機の速度、航空機の角速度、航空機の加速度、および/または航空機の角加速度を含み得る。いくつかの場合では、1つ以上の慣性センサおよびまたは場所関連センサ(例えば、GPS、ビジョンセンサ、ライダー、超音波センサ)が航空機の位置データを決定するときに有用であり得る。航空機の状態は、航空機または航空機の1つ以上の構成要素の温度などの、他のデータを含み得る。1つ以上の温度センサは、航空機の温度を決定するときに有用であり得る。航空機の状態は、航空機のバッテリの充電状態などの他のデータを含み得る。航空機の状態はまた、航空機または航空機の任意の構成要素にエラー条件が発生しているかどうかを検出することができる。航空機の状態は、1つ以上の受信機が信号を受け取っていないかどうか、または航空機の1つ以上の構成要素が期待通りに動作していないかどうかを含み得る。   In some embodiments, the aircraft status may include location data regarding the aircraft. For example, location data may include aircraft location (eg, coordinates such as latitude, longitude, and / or altitude), aircraft orientation (eg, with respect to pitch axis, yaw axis, and / or roll axis), aircraft speed, aircraft Angular velocity, aircraft acceleration, and / or aircraft angular acceleration. In some cases, one or more inertial sensors and / or location related sensors (eg, GPS, vision sensors, riders, ultrasonic sensors) may be useful when determining aircraft position data. The status of the aircraft may include other data, such as the temperature of the aircraft or one or more components of the aircraft. One or more temperature sensors may be useful when determining the temperature of the aircraft. The state of the aircraft may include other data such as the state of charge of the aircraft battery. The status of the aircraft can also detect whether an error condition has occurred in the aircraft or any component of the aircraft. The status of the aircraft may include whether one or more receivers are not receiving signals, or whether one or more components of the aircraft are not operating as expected.
航空機の1つ以上のセンサによって収集されたデータは、航空機に関する環境的データを含み得る。例えば、環境的データは、温度、風速および/または風向き、降水の有無、検出された障害物または妨害物、検出されたノイズまたは信号干渉、または航空機のセンサによって取得され得る任意の他のデータを含み得る。航空機のセンサの実施例は、限定されないが、ビジョンセンサ、赤外線センサ、ライダー、レーダー、ソナー、超音波センサ、慣性センサ(例えば、加速度計、ジャイロスコープ、磁力計)、磁気センサ、電界センサ、音響センサ、マイクロホン、または任意の他の類型のセンサを含み得る。   Data collected by one or more sensors of the aircraft may include environmental data regarding the aircraft. For example, environmental data may include temperature, wind speed and / or wind direction, presence or absence of precipitation, detected obstacles or obstructions, detected noise or signal interference, or any other data that may be acquired by aircraft sensors. May be included. Examples of aircraft sensors include, but are not limited to, vision sensors, infrared sensors, lidar, radar, sonar, ultrasonic sensors, inertial sensors (eg, accelerometers, gyroscopes, magnetometers), magnetic sensors, electric field sensors, acoustics It may include a sensor, a microphone, or any other type of sensor.
いくつかの場合では、航空機パラメータデータは航空機を制御するために役に立つことができる。いくつかの場合では、1つ以上のコマンドは、受け取った航空機パラメータデータに基づいて生成され得る。コマンドは、受け取った航空機パラメータデータを検討することができるユーザーによって手動で生成されてもよい。他の実施例では、コマンドは、航空機パラメータデータを使用してコマンドを定式化することができるプロセッサによって自動的に生成されてもよい。   In some cases, aircraft parameter data can be useful for controlling an aircraft. In some cases, one or more commands may be generated based on received aircraft parameter data. The command may be manually generated by a user who can review the received aircraft parameter data. In other embodiments, the commands may be automatically generated by a processor that can formulate the commands using aircraft parameter data.
航空機パラメータデータは、航空機パラメータ送信部分Cを使用して送信することができる。航空機パラメータ送信部分は、UAVの機内に設けることができる。航空機パラメータ送信部分は、UAVのセンサまたは構成要素の一部であってもよい。別の実施例では、航空機パラメータ送信部分は、センサまたは他の構成要素の一部ではなくて、UAVの機内にあってもよい。例えば、センサは、航空機パラメータデータを送信することができる別個の航空機パラメータ送信部分に航空機パラメータデータを通信することができる。センサは、有線または無線接続を介して航空機パラメータ送信部分に接続することができる。   Aircraft parameter data can be transmitted using the aircraft parameter transmission portion C. The aircraft parameter transmission part can be provided in the UAV. The aircraft parameter transmission portion may be part of a UAV sensor or component. In another embodiment, the aircraft parameter transmission portion may be onboard the UAV rather than being part of a sensor or other component. For example, the sensor can communicate aircraft parameter data to a separate aircraft parameter transmission portion that can transmit aircraft parameter data. The sensor can be connected to the aircraft parameter transmission part via a wired or wireless connection.
航空機パラメータ送信部分Cは、航空機パラメータデータを乗り物に送信することができる。航空機パラメータ送信部分は、無線で情報を送信する、または有線接続を介して情報を送信する、ことができる。航空機パラメータは、乗り物の機内の航空機パラメータ受信機部分Fによって受け取ることができる。航空機パラメータ受信機部分は、乗り物自体の一部であってもなくてもよい。例えば、航空機パラメータ受信機部分は、乗り物から分離可能および/または取り外し可能であってもよい。   The aircraft parameter transmission portion C can transmit aircraft parameter data to the vehicle. The aircraft parameter transmission portion can transmit information wirelessly or transmit information via a wired connection. The aircraft parameters can be received by an aircraft parameter receiver portion F in the vehicle's in-flight. The aircraft parameter receiver portion may or may not be part of the vehicle itself. For example, the aircraft parameter receiver portion may be separable and / or removable from the vehicle.
いくつかの場合では、UAVの航空機パラメータ送信部分Cと乗り物の航空機パラメー
タ受信機部分Fとの間のデータは、直接の通信を介して提供することができる。ポイントツーポイントの直接の通信は、UAVから乗り物に航空機パラメータデータを送信するために使用することができる。代替の実施形態では、UAVから乗り物に航空機パラメータデータを送信するために、間接の通信を使用してもよい。
In some cases, data between the aircraft parameter transmission portion C of the UAV and the vehicle aircraft parameter receiver portion F may be provided via direct communication. Point-to-point direct communication can be used to transmit aircraft parameter data from the UAV to the vehicle. In an alternative embodiment, indirect communication may be used to transmit aircraft parameter data from the UAV to the vehicle.
いくつかの場合では、航空機パラメータ送信部分Cから航空機パラメータ受信機部分Fへの通信は、WiFi、WiMax、COFDM、赤外線、ブルートゥース(登録商標)などのポイントツーポイント技術、または任意の他の類型のポイントツーポイント技術を使用することができる。いくつかの場合では、通信は、公衆モバイルネットワーク、または本明細書に記載されたような任意の通信ネットワークなどの間接の技術を使用してもよい。   In some cases, communication from the aircraft parameter transmission portion C to the aircraft parameter receiver portion F is a point-to-point technology such as WiFi, WiMax, COFDM, infrared, Bluetooth, or any other type. Point-to-point technology can be used. In some cases, the communication may use indirect technologies such as a public mobile network or any communication network as described herein.
いくつかの場合では、狭帯域周波数偏移変調(FSK)、ガウス周波数偏移変調(GFSK)、または他の変調技術を使用することができる。データは、デジタル情報が搬送波の離散周波数変化によって転送される周波数変調方式を介して送信されてもよい。あるいは、航空機パラメータデータは、画像データ信号内に埋め込まれてもよい(例えば、ビデオ信号内に埋め込まれる)。   In some cases, narrowband frequency shift keying (FSK), Gaussian frequency shift keying (GFSK), or other modulation techniques may be used. Data may be transmitted via a frequency modulation scheme in which digital information is transferred by a discrete frequency change of the carrier wave. Alternatively, aircraft parameter data may be embedded in the image data signal (eg, embedded in the video signal).
任意選択的に、単一の通信モードを航空機パラメータデータの送信のために使用することができる。他の場合では、複数の通信モードを検出された条件に依存して切り換えてもよい。例えば、航空機パラメータデータを送信するために、デフォルトの直接の通信を使用することができる。しかしながら、直接の通信リンクがあまり信頼できなくなると、通信モードは、間接の通信リンクを介してデータを送信するように切り換えることができる。直接の通信リンクが再び信頼できることが一旦決定されると、通信モードは、直接の通信リンクに復帰するように切り換わることができる。他の場合では、デフォルトのモードが提供されなくてもよく、現在の通信モードがもはや良好に機能していないことが検出されるとき、または他の接続がより信頼できるとき、切り換えが起こり得る。ユーザーは、通信モードが切り換わることができるときを指定することが可能でなくてもよい。あるいは、通信モードは、ユーザーの入力を必要とせずに自動的に切り換わることができる。プロセッサは、通信モードを切り換えるかどうかを評価するために、データを使用することができる。   Optionally, a single communication mode can be used for transmission of aircraft parameter data. In other cases, a plurality of communication modes may be switched depending on detected conditions. For example, default direct communication can be used to transmit aircraft parameter data. However, if the direct communication link becomes less reliable, the communication mode can be switched to send data over the indirect communication link. Once it is determined that the direct communication link is again reliable, the communication mode can be switched back to the direct communication link. In other cases, a default mode may not be provided, and switching may occur when it is detected that the current communication mode is no longer functioning well, or when other connections are more reliable. The user may not be able to specify when the communication mode can be switched. Alternatively, the communication mode can be switched automatically without requiring user input. The processor can use the data to evaluate whether to switch communication modes.
乗り物に返信される航空機パラメータデータは、重要であり得る。従って、信頼できる接続を提供することが望ましいことであり得る。航空機が乗り物とのポイントツーポイントの通信範囲(例えば、制御器の制御範囲)を超える場合、より安全な方法は、航空機と乗り物が互いの位置を知ることができるように、乗り物と航空機が通信をさらに維持することであり得る。従って、ポイントツーポイントの通信技術を使用しているときに生じる可能性がある通信範囲の制限を未然に防ぐために、携帯電話ネットワークを使用するなどの間接の通信方法を使用して乗り物が通信できることが望ましいことであり得る。   The aircraft parameter data returned to the vehicle can be important. Thus, it may be desirable to provide a reliable connection. If the aircraft exceeds the point-to-point communication range with the vehicle (eg, the control range of the controller), a safer method is to communicate between the vehicle and the vehicle so that the aircraft and vehicle can know each other's location. Can be further maintained. Therefore, vehicles must be able to communicate using indirect communication methods, such as using a mobile phone network, in order to prevent any possible range limitations that may occur when using point-to-point communication technology. May be desirable.
航空機パラメータ受信機部分Fが受け取った航空機パラメータデータは、モニターHに表示することができる。モニターは、乗り物の機内にあってもよい。モニターは、乗り物内に組み込まれてもよい、かつ/または乗り物に一体化していてもよい。モニターは、乗り物の内部または機内の任意の物体であり得る。モニターは、乗り物から分離可能および/または取り外し可能であってもなくてもよい。モニターを乗り物の外部または乗り物の機外に取り出すことが可能であってもなくてもよい。モニターは、ポータブルであってもなくてもよい。航空機パラメータ受信機部分とモニターとの間の接続は、有線または無線であり得る。航空機パラメータデータを表示するモニターは、画像データを表示するモニターと同じモニターであってもよい。あるいは、別箇のモニターを設けてもよい。いくつかの場合では、航空機パラメータデータを示すために単一のモニターを使用してもよい。
あるいは、航空機パラメータデータを示すために複数のモニターを使用してもよい。
The aircraft parameter data received by the aircraft parameter receiver portion F can be displayed on the monitor H. The monitor may be onboard the vehicle. The monitor may be integrated into the vehicle and / or may be integrated into the vehicle. The monitor can be any object inside the vehicle or on board. The monitor may or may not be separable and / or removable from the vehicle. It may or may not be possible to take the monitor out of the vehicle or out of the vehicle. The monitor may or may not be portable. The connection between the aircraft parameter receiver portion and the monitor can be wired or wireless. The monitor that displays the aircraft parameter data may be the same monitor that displays the image data. Alternatively, a separate monitor may be provided. In some cases, a single monitor may be used to show aircraft parameter data.
Alternatively, multiple monitors may be used to show aircraft parameter data.
モニターは、データを表示することができるユーザーインターフェースを備え得る。ユーザーインターフェースは、タッチスクリーンなどのスクリーン、または任意の他の類型の表示器を含み得る。モニターは、航空機パラメータ受信機部分から受け取った航空機パラメータデータに関するデータを表示することが可能であり得る。データは、実時間で示すことができる。航空機パラメータデータまたは航空機パラメータデータに基づいて生成されたデータは、UAVの機内で検出された、または撮影されたものうちの約30秒、20秒、10秒、5秒、3秒、2秒、1.5秒、1秒、500ミリ秒、300ミリ秒、100ミリ秒、50ミリ秒、10ミリ秒、5ミリ秒、または1ミリ秒未満以内で、乗り物の機内のモニターに表示され得る。   The monitor may include a user interface that can display data. The user interface may include a screen, such as a touch screen, or any other type of display. The monitor may be capable of displaying data regarding aircraft parameter data received from the aircraft parameter receiver portion. Data can be shown in real time. Aircraft parameter data or data generated based on aircraft parameter data is approximately 30 seconds, 20 seconds, 10 seconds, 5 seconds, 3 seconds, 2 seconds of what was detected or captured in the UAV's aircraft. It can be displayed on the vehicle's in-flight monitor within 1.5 seconds, 1 second, 500 milliseconds, 300 milliseconds, 100 milliseconds, 50 milliseconds, 10 milliseconds, 5 milliseconds, or less than 1 millisecond.
乗り物の機内のユーザーは、モニターに表示された航空機パラメータデータに関する情報を見ることが可能であり得る。データは、単語、数値、および/または画像を含み得る。一実施例では、UAVの場所をモニターに示すことができる。例えば、乗り物および/または地理的な特徴に対してUAVの場所を示す地図が提供され得る。地理的な特徴の例は、道路、構築物、都市の境界、水域、山、または他の環境的な特徴を含み得る。データは、任意選択的に故障しているまたはエラー状態にある可能性があるUAVおよびUAVの1つ以上の構成要素の視覚的表現を示すことができる。別の実施例では、データは、UAVのバッテリの充電レベルの視覚的インジケータを含み得る。   A user on board the vehicle may be able to view information regarding aircraft parameter data displayed on the monitor. The data can include words, numbers, and / or images. In one embodiment, the location of the UAV can be indicated on the monitor. For example, a map showing the location of the UAV relative to the vehicle and / or geographic features may be provided. Examples of geographic features may include roads, structures, city boundaries, water bodies, mountains, or other environmental features. The data can optionally indicate a visual representation of the UAV and one or more components of the UAV that may be in failure or in an error state. In another example, the data may include a visual indicator of the charge level of the UAV battery.
一部の実施形態では、UAVまたは乗り物の、もしくは機内の、1つ以上の構成要素間に提供される任意の通信については、ポイントツーポイントの通信が望ましい場合がある。UAVと乗り物との間に間接の通信を可能にすることは、さらに望ましいことであり得る。任意の通信方法について、バックアップ通信方法を提供することは望ましいことであり得る。いくつかの場合では、UAVがポイントツーポイントの通信範囲を超えるとき、または通信を阻止する障害物が存在するとき、有効となることができるバックアップ通信方法を提供することは、望ましいことであり得る。主要な通信方法の有効性を阻害する干渉またはノイズが存在する場所で有効となることができるバックアップ通信方法を提供することは、望ましいことであり得る。主要な通信方法が侵入者によってハッキングまたはハイジャックされる場合があるとき、バックアップ通信方法を提供することは、望ましいことであり得る。主要な通信方法が何らかの理由で信頼できなくなる、または品質が損なわれるとき、バックアップ通信方法を提供することは、望ましいことであり得る。   In some embodiments, point-to-point communication may be desirable for any communication provided between one or more components of a UAV or vehicle or onboard. It may be further desirable to allow indirect communication between the UAV and the vehicle. For any communication method, it may be desirable to provide a backup communication method. In some cases, it may be desirable to provide a backup communication method that can be effective when the UAV exceeds the point-to-point communication range or when there are obstacles that prevent communication. . It may be desirable to provide a backup communication method that can be effective where interference or noise exists that hinders the effectiveness of the primary communication method. It may be desirable to provide a backup communication method when the main communication method may be hacked or hijacked by an intruder. It may be desirable to provide a backup communication method when the primary communication method becomes unreliable for some reason or quality is compromised.
図15は、本発明の実施形態に従うUAVの制御機構の実施例を示す。UAVの制御機構は、乗り物の一部であってもよい。UAVの制御機構は、製造現場で乗り物に追加され得る。UAVの制御機構は、乗り物に一体化していてもよく、および/または乗り物から取り外し可能に、または分離されるように設計されなくてもよい。UAVの制御機構は、乗り物の通常の構成要素内に組み込むことができる。   FIG. 15 shows an example of a UAV control mechanism according to an embodiment of the present invention. The control mechanism of the UAV may be part of the vehicle. UAV control mechanisms can be added to the vehicle at the manufacturing site. The control mechanism of the UAV may be integrated into the vehicle and / or may not be designed to be removable or separate from the vehicle. The control mechanism of the UAV can be incorporated into the normal components of the vehicle.
UAVの制御機構は、UAVまたはUAVの構成要素を制御することができるコマンドをユーザーが入力できるユーザー入力構成要素であり得る。UAV制御機構は、最終的にUAVの飛行に影響を与えることができるユーザーコマンドを受け入れることができる。ユーザーコマンドは、UAVの飛行を手動で制御することを含み得る。例えば、ユーザーは、UAVの位置、場所(例えば、緯度、経度、高度)、向き、速度、角速度、加速度、および/または角加速度を直接に制御することができる。ユーザーコマンドは、UAVの所定の飛行シーケンスを開始することができる。例えば、ユーザーコマンドは、UAVに乗り物からドッキング解除させる、かつ/または離陸させることができる。ユーザーコマンドは、UAVに乗り物にドッキングさせる、かつ/または着陸させることができる。ユーザーコマンドは、UAVに乗り物に対して事前設定の経路に従って飛行させることがで
きる。ユーザーコマンドは、UAVに自律的にまたは半自律的に飛行させることができる。
The control mechanism of the UAV may be a user input component that allows a user to input a command that can control the UAV or the component of the UAV. The UAV control mechanism can accept user commands that can ultimately affect the flight of the UAV. User commands may include manually controlling the flight of the UAV. For example, the user can directly control the location, location (eg, latitude, longitude, altitude), orientation, velocity, angular velocity, acceleration, and / or angular acceleration of the UAV. The user command can initiate a predetermined flight sequence of the UAV. For example, the user command can cause the UAV to undock from the vehicle and / or take off. User commands can be docked and / or landed on the vehicle by the UAV. User commands can cause the UAV to fly according to a preset route for the vehicle. User commands can cause the UAV to fly autonomously or semi-autonomously.
ユーザーコマンドは、本明細書の他の箇所に記載したようなUAVの任意の他の構成要素を制御することができる。例えば、UAVの制御機構は、カメラまたは照明デバイス、UAVのキャリア、UAVの1つ以上のセンサ、またはUAVの任意の他の特徴などのUAVの機内のペイロードを制御することができるユーザー入力を受け入れることができる。いくつかの場合では、コマンドは、最終的にUAVのペイロード、センサ、または任意の他の構成要素の位置決めを制御することができる。コマンドは、最終的にUAVのペイロード、センサ、または任意の他の構成要素の動作を制御することができる。ユーザー制御機構は、ユーザーからの単一の類型の入力、またはユーザーからの様々な入力を受け入れることが可能であり得る。   User commands can control any other component of the UAV as described elsewhere herein. For example, the control mechanism of the UAV accepts user input that can control the payload in the UAV, such as a camera or lighting device, a UAV carrier, one or more sensors of the UAV, or any other feature of the UAV be able to. In some cases, the command may ultimately control the positioning of the UAV payload, sensor, or any other component. The command may ultimately control the operation of the UAV payload, sensor, or any other component. The user control mechanism may be capable of accepting a single type of input from the user or various inputs from the user.
UAVの制御機構は、乗り物内に組み込むことができる。例えば、UAVの制御機構は、図15Aに示されるように、乗り物の操舵輪内に組み込まれた1つ以上のユーザー入力構成要素を含み得る。操舵輪は、乗り物の方向を制御するために使用され得る。操舵輪は、軸を中心に回転することができる。この軸は、操舵輪の中央領域またはシャフトを貫通することができる。例えば、操舵輪1510は、ユーザー入力を受け入れることができる1つ以上のボタン1520a、1520bを含み得る。ユーザー入力構成要素は、任意の類型のユーザーインターフェースまたは入力デバイスであり得る。例えば、ユーザー入力構成要素は、ボタン、スイッチ、ノブ、ジョイスティック、トラックボール、マウス、キーボード、タッチパッド、タッチスクリーン、光ポインタ、撮影デバイス、熱画像形成デバイス、マイクロホン、慣性センサ、または任意の他のユーザー入力構成要素もしくはそれらの組合せを含み得る。ユーザー入力構成要素は、着用可能なユーザー入力構成要素であってもよい。例えば、ユーザー入力構成要素は、乗り物の運転手および/または乗員が着用することができる。ユーザー入力構成要素は、ユーザーの頭、顔、首、腕、手、胴、脚、または足に着用することができる。   The control mechanism of the UAV can be incorporated in the vehicle. For example, the control mechanism of the UAV may include one or more user input components incorporated into the vehicle steering wheel, as shown in FIG. 15A. Steering wheels can be used to control the direction of the vehicle. The steered wheel can rotate about an axis. This axis can penetrate the central region or shaft of the steered wheels. For example, the steered wheel 1510 may include one or more buttons 1520a, 1520b that can accept user input. The user input component can be any type of user interface or input device. For example, user input components can be buttons, switches, knobs, joysticks, trackballs, mice, keyboards, touchpads, touch screens, optical pointers, imaging devices, thermal imaging devices, microphones, inertial sensors, or any other It may include user input components or combinations thereof. The user input component may be a wearable user input component. For example, the user input component may be worn by a vehicle driver and / or occupant. User input components can be worn on the user's head, face, neck, arms, hands, torso, legs, or feet.
ユーザー入力は、ユーザーからの任意の類型の入力であり得る。例えば、入力は、ユーザーからのタッチ入力、ユーザーからの音声入力、ユーザーからジェスチャー、ユーザーの顔の表情、ユーザーの身体部分の向きまたは位置の調整、またはユーザーからの任意の他の類型の入力であり得る。ユーザー入力は、乗り物が動作している間に提供され得る。ユーザー入力は、乗り物が移動している間に提供され得る。ユーザー入力は、乗り物がアイドリングまたは静止している間に提供され得る。ユーザー入力は、ユーザーが乗り物を操作している間に提供され得る。ユーザー入力は、ユーザーが乗り物を運転している間に提供され得る。ユーザーは、任意選択的に乗り物の乗員であり得る。ユーザー入力は、ユーザーが乗り物内にいる間に提供され得る。   The user input can be any type of input from the user. For example, the input can be touch input from the user, voice input from the user, gesture from the user, facial expression of the user, adjustment of the orientation or position of the user's body part, or any other type of input from the user. possible. User input may be provided while the vehicle is operating. User input may be provided while the vehicle is moving. User input may be provided while the vehicle is idling or stationary. User input may be provided while the user is operating the vehicle. User input may be provided while the user is driving the vehicle. The user may optionally be a vehicle occupant. User input may be provided while the user is in the vehicle.
図15Bは、UAVの制御機構の他の実施例を示す。例えば、操舵輪1510は、設けることができ、その上に一切のユーザー入力構成要素を有してなくてもよい。表示パネル1530は、乗り物に設けることができる。表示パネルは、任意選択的に乗り物内に組み込むことができる。表示パネルは、乗り物に一体化したスクリーンであってもよい。あるいは、表示パネルは、乗り物から取り外し可能および/または分離可能であってもよい。1つ以上のユーザー入力構成要素1540a、1540bを設けることができる。ユーザー入力構成要素は、タッチスクリーン上の領域であり得る。ユーザーは、ユーザーコマンドを与えるために表示器の領域にタッチすることができる。   FIG. 15B shows another embodiment of the control mechanism of the UAV. For example, the steered wheel 1510 may be provided and may not have any user input components thereon. The display panel 1530 can be provided on a vehicle. A display panel can optionally be incorporated into the vehicle. The display panel may be a screen integrated with the vehicle. Alternatively, the display panel may be removable and / or separable from the vehicle. One or more user input components 1540a, 1540b may be provided. The user input component can be an area on the touch screen. The user can touch the area of the display to give a user command.
他の実施例では、ユーザー入力構成要素は、操舵輪、ダッシュボード、内蔵モニター、座席、窓、ミラー、シフトスティック、ドアパネル、フットペダル、床、カップホルダー、または乗り物の任意の他の部分などの乗り物の任意の構成要素に組み込むことができる
。例えば、シフトスティックは、異なるドライブまたはギアモード間を変えるために使用することができ、その内部に組み込まれた入力構成要素を有することができる。例えば、シフトスティックは、乗り物のオペレータがドライブ、ニュートラル、リバース、または異なるギアレベル間を切り換えることを可能にすることができる。ユーザー入力構成要素は、乗り物の運転手の手の届く範囲内にあり得る。ユーザー入力構成要素は、乗り物の乗員の手の届く範囲内にあってもよい。ユーザー入力構成要素は、乗り物の運転手および/または乗員の足の届く範囲内にあってもよい。ユーザー入力構成要素は、乗り物の運転手および/または乗員の視線内にあってもよい。ユーザー入力構成要素は、運転手および/または乗員が実質的に前方を向いているとき、乗り物の運転手および/または乗員の視線内にあってもよい。一実施例では、ユーザー入力構成要素は、運転手の目が道路から離れることなく、運転手がユーザーコマンドを与えることが可能であり得るように設計され得る。これは、安全な方法でUAVの操作を有利に可能にすることができる。
In other examples, the user input component may be a steering wheel, dashboard, built-in monitor, seat, window, mirror, shift stick, door panel, foot pedal, floor, cup holder, or any other part of the vehicle. It can be incorporated into any component of the vehicle. For example, a shift stick can be used to change between different drive or gear modes and can have input components incorporated therein. For example, a shift stick may allow a vehicle operator to switch between drive, neutral, reverse, or different gear levels. User input components may be within reach of the vehicle driver. The user input component may be within reach of a vehicle occupant. The user input component may be within reach of a vehicle driver and / or occupant's foot. The user input component may be in the vehicle driver's and / or occupant's line of sight. The user input component may be in the vehicle driver's and / or occupant's line of sight when the driver and / or occupant is substantially facing forward. In one example, the user input component may be designed such that the driver may be able to provide user commands without leaving the driver's eyes off the road. This can advantageously allow the operation of the UAV in a safe manner.
一実施例では、ユーザーが操舵輪上のユーザー入力構成要素を介してコマンドを与えているとき、ユーザーは、ユーザーの目を道路に維持し、かつユーザーの手を操舵輪上に維持することが可能であり得る。いくつかの場合では、ユーザーは、UAVの飛行を手動で直接に制御するために、操舵輪上の制御を操作することが可能であり得る。例えば、特定の制御を操作することにより、その制御の操作に対応する量でUAVにその角度、速度、および/または加速度(例えば、空間および/または回転)を調整させることができる。手動制御中のユーザー入力とUAVの対応する反応との間には、線形相関、指数関数相関、逆相関、または任意の他の類型の相関が提供され得る。   In one embodiment, when the user is giving a command via a user input component on the steering wheel, the user may maintain the user's eyes on the road and keep the user's hand on the steering wheel. It may be possible. In some cases, the user may be able to manipulate controls on the steered wheels to manually and directly control UAV flight. For example, by manipulating a particular control, the UAV can adjust its angle, velocity, and / or acceleration (eg, space and / or rotation) by an amount corresponding to the manipulation of that control. A linear correlation, exponential correlation, inverse correlation, or any other type of correlation may be provided between user input during manual control and the corresponding response of the UAV.
別の実施例では、ボタンを押下する、または他の単純な入力によって、UAVに所定の飛行シーケンスを実行させることができる。一実施例では、第1のボタン1520aを押すことにより、UAVを乗り物から離陸させることができ、一方第2のボタン1520bを押すことにより、UAVを乗り物に着陸させることができる。別の実施例では、第1のボタンは、UAVを乗り物に対して第1の飛行パターンで飛行させることができ、第2のボタンを押すことにより、UAVを乗り物に対して第2の飛行パターンで飛行させることができる。これは、UAVが、ユーザーによる多くの関与または従事を必要とせずに、複雑な操縦を実行することを可能にすることができる。これは、ユーザーが乗り物の運転に注意を払う必要がある運転手である状況において有利であり得る。   In another embodiment, the UAV can perform a predetermined flight sequence by pressing a button or other simple input. In one embodiment, the UAV can be taken off from the vehicle by pressing the first button 1520a, while the UAV can be landed on the vehicle by pressing the second button 1520b. In another embodiment, the first button can cause the UAV to fly in a first flight pattern relative to the vehicle, and pressing the second button causes the UAV to fly in the second flight pattern relative to the vehicle. Can be made to fly. This can allow the UAV to perform complex maneuvers without requiring much user involvement or engagement. This can be advantageous in situations where the user is a driver who needs to pay attention to driving the vehicle.
さらに、他の遠隔制御構成要素を乗り物内に設けることができる。例えば、離陸および帰還ボタンに加えて、遠隔制御ジョイスティックのセットを設けることができる。いくつかの場合では、遠隔制御ジョイスティックは、車の運転手によって、または車の乗員によって、利用可能であり得る。一部の実施形態では、遠隔制御ジョイスティックは、車の運転手および乗員の両方によって利用可能であり得る。運転手または乗員は、遠隔制御ジョイスティックを使用して乗り物内のモニターに送信され得る画像データに従って航空機を制御することができる。遠隔制御ジョイスティックは、乗り物の一部に固定されていてもよい、またはテザー上に設けられていてもよい、または乗り物の一部に対して移動可能であってもよい。例えば、遠隔制御ジョイスティックは、乗り物の搭乗者から搭乗者に渡すことができる。   In addition, other remote control components can be provided in the vehicle. For example, in addition to takeoff and return buttons, a set of remote control joysticks can be provided. In some cases, a remote control joystick may be available by a car driver or by a car occupant. In some embodiments, the remote control joystick may be available to both the car driver and the occupant. A driver or occupant can control the aircraft according to image data that can be transmitted to a monitor in the vehicle using a remote control joystick. The remote control joystick may be fixed to a part of the vehicle, may be provided on a tether, or may be movable relative to the part of the vehicle. For example, a remote control joystick can be passed from the vehicle occupant to the occupant.
運転手の多くの従事を必要としないようにできる単純な入力の実施例は、ボタンを押すこと、タッチスクリーンを押すこと、スイッチを切り換えること、ノブを回すこと、音声コマンドを提供すること、単純なジェスチャーを提供すること、顔の表情を作ること、またはUAVによる応答を誘発することができる任意の他の類型の単純の動作を含み得る。いくつかの場合では、単純な入力は、ワンタッチまたはワンモーション型の入力を含み得る。例えば、単一のボタンを押すこと、またはタッチスクリーンの単一の部分を押すこともしくはスワイプすることが、UAVまたはその構成要素を制御することができる単純な
入力であり得る。
Examples of simple inputs that can be done without requiring a lot of driver engagement include pushing buttons, touch screens, switching switches, turning knobs, providing voice commands, simple Providing simple gestures, creating facial expressions, or any other type of simple action that can trigger a response by the UAV. In some cases, simple inputs may include one touch or one motion type inputs. For example, pressing a single button or pressing or swiping a single part of the touch screen can be a simple input that can control the UAV or its components.
前述のように、ユーザー入力構成要素は、乗り物の一部であってもよい。ユーザー入力構成要素は、乗り物に恒久的に固定されてもよく、かつ/または乗り物から取り外されるようには設計されなくてもよい。ユーザー入力構成要素は、乗り物が製造されるときに乗り物に組み込むことができる。あるいは、既存の乗り物にユーザー入力構成要素を据え付けてもよい。いくつかの場合では、乗り物の1つ以上の構成要素は、ユーザー入力構成要素を有する乗り物の構成要素にアップグレードするために交換してもよい。例えば、通常の操舵輪は、UAVを制御するためのユーザー入力構成要素を有することができる新しい操舵輪と交換することができる。別の実施例では、ユーザー入力構成要素を設けるために構成要素を乗り物の既存の構造に追加することができる。例えば、ボタンなどのユーザー入力構成要素を上に有することができる操舵輪カバーを既存の操舵輪に追加してもよい。別の実施例では、1つ以上のユーザー入力構成要素を上に有することができる乗り物のシフトスティックカバーを設けることができる。   As described above, the user input component may be part of a vehicle. The user input component may be permanently secured to the vehicle and / or may not be designed to be removed from the vehicle. User input components can be incorporated into the vehicle when the vehicle is manufactured. Alternatively, user input components may be installed on existing vehicles. In some cases, one or more components of the vehicle may be replaced to upgrade to a vehicle component having a user input component. For example, a normal steered wheel can be replaced with a new steered wheel that can have user input components for controlling the UAV. In another embodiment, components can be added to the existing structure of the vehicle to provide user input components. For example, a steering wheel cover that may have user input components such as buttons on top may be added to existing steering wheels. In another embodiment, a vehicle shift stick cover may be provided that may have one or more user input components thereon.
いくつかの場合では、乗り物のソフトウエアを更新することができる。ソフトウエアは、ユーザー入力構成要素のユーザー入力を取得し、それをUAVを制御するために使用することができるデータに変換することが可能であり得る。一実施例では、乗り物は内蔵表示器を有することができる。表示器ソフトウエアは、ユーザー入力を受け入れてUAVへのコマンドに変換され得るユーザー入力構成要素を示すように更新され得る。別の実施例では、乗り物は、ボタンまたは構成要素を有することができ、ソフトウエアは、ボタンまたは他の構成要素へのユーザー入力を解釈してUAVへのコマンドに変換するように更新され得る。   In some cases, vehicle software can be updated. The software may be able to take the user input of the user input component and convert it into data that can be used to control the UAV. In one embodiment, the vehicle can have a built-in indicator. The display software can be updated to show user input components that can accept user input and be converted into commands to the UAV. In another example, the vehicle can have buttons or components, and the software can be updated to interpret user input to the buttons or other components and translate them into commands to the UAV.
このように、乗り物は、UAV(またはその構成要素)の制御のためのユーザー入力を受け入れることができる1つ以上のハードウエア構成要素を有することができる。乗り物は、ユーザー入力をUAVの制御のためのコマンドに変換することができるコマンドを実行するように構成された1つ以上のプロセッサを有することができる。   Thus, the vehicle can have one or more hardware components that can accept user input for control of the UAV (or its components). The vehicle can have one or more processors configured to execute commands that can translate user input into commands for control of the UAV.
UAVを制御する方法は、乗り物の1つ以上のユーザー入力構成要素でユーザーからのUAVの制御入力を受け取ることを含み、1つ以上の入力構成要素は、乗り物の一部である。コマンドは、プロセッサを用いて、ユーザー入力構成要素からの信号に基づいてUAVの動作を制御するためにUAVに送信されるように生成され得る。ユーザー入力構成要素は、ユーザーからの入力を受け取ることができる。ユーザー入力構成要素は、信号を乗り物の制御器に送ることができる。乗り物の制御器は、本明細書に記載の任意のステップを個別にまたは集合的に実行することができる1つ以上のプロセッサを有することができる。それらのステップは、1つ以上のステップを行うためのコード、ロジック、または命令を含む非一時的コンピュータ可読媒体に従って実行され得る。非一時的コンピュータ可読媒体は、メモリ内に記憶され得る。メモリは、乗り物の機内に設けることができる。制御器は、ユーザー入力構成要素に基づいて、UAVに送られる信号を生成することができる。例えば、制御器は、UAVおよび/またはUAVの任意の構成要素を直接に制御することができるコマンド信号を計算することができる。他の場合では、制御器は、入力構成要素からの信号をUAVに送られるように前処理する、かつ/または中継することができる。UAVは、乗り物からの信号に応じてコマンド信号を生成することができる機内の制御器を有することができる。乗り物は、乗り物の制御器と通信可能である通信ユニットを有することができる。UAVは、UAVの制御器と通信可能である通信ユニットを有することができる。   A method for controlling a UAV includes receiving a UAV control input from a user at one or more user input components of the vehicle, wherein the one or more input components are part of the vehicle. The command may be generated to be sent to the UAV using a processor to control the operation of the UAV based on a signal from a user input component. The user input component can receive input from the user. The user input component can send a signal to the vehicle controller. The vehicle controller may have one or more processors capable of performing any of the steps described herein individually or collectively. Those steps may be performed according to a non-transitory computer readable medium including code, logic, or instructions for performing one or more steps. The non-transitory computer readable medium may be stored in memory. The memory can be provided in the vehicle of the vehicle. The controller can generate a signal that is sent to the UAV based on a user input component. For example, the controller can calculate a command signal that can directly control the UAV and / or any component of the UAV. In other cases, the controller can preprocess and / or relay the signal from the input component to be sent to the UAV. The UAV can have an in-flight controller that can generate command signals in response to signals from the vehicle. The vehicle may have a communication unit that is capable of communicating with the vehicle controller. The UAV may have a communication unit that can communicate with the UAV controller.
乗り物の通信ユニットとUAVの通信ユニットは、互いに通信することができる。通信は、無線通信であり得る。通信は、直接の通信または間接の通信であり得る。通信ユニッ
トは、異なる通信モード間を切り換えることが可能であり得る。通信ユニットは、一方向通信(例えば、UAVから乗り物、または乗り物からUAV)を提供することができる。通信ユニットは、乗り物とUAVとの間の双方向通信を提供することができる。いくつかの場合では、乗り物とUAVとの間に複数の通信ユニットを設けることができる。異なる通信ユニットを異なる類型のデータまたはデータの異なる方向の送信に使用することができる。他の場合では、全ての類型および/または方向の通信に単一の通信ユニットを設けることができる。
The vehicle communication unit and the UAV communication unit can communicate with each other. The communication can be wireless communication. The communication can be direct communication or indirect communication. The communication unit may be able to switch between different communication modes. The communication unit may provide one-way communication (eg, UAV to vehicle or vehicle to UAV). The communication unit can provide two-way communication between the vehicle and the UAV. In some cases, multiple communication units may be provided between the vehicle and the UAV. Different communication units can be used for transmission of different types of data or different directions of data. In other cases, a single communication unit may be provided for all types and / or directions of communication.
表示器1530は、乗り物の機内に設けることができる。表示器は、乗り物内にあってもよい。表示器は、乗り物の任意の構成要素の一部であってもよい。例えば、表示器は、ダッシュボード、窓、操舵輪、ドアパネル、座席、または乗り物の任意の他の部分に組み込むことができる。表示器は、乗り物の運転手および/または乗員の手の届く範囲内にあり得る。表示器は、乗り物の運転手および/または乗員の視線内にあってもよい。表示器は、運転手および/または乗員が前方を向いているとき、乗り物の運転手および乗員の視線内にあってもよい。   Display 1530 can be provided in the vehicle of the vehicle. The indicator may be in the vehicle. The indicator may be part of any component of the vehicle. For example, the indicator can be incorporated into a dashboard, window, steering wheel, door panel, seat, or any other part of the vehicle. The indicator may be within reach of the vehicle driver and / or occupant. The indicator may be within the line of sight of the vehicle driver and / or occupant. The indicator may be within the line of sight of the driver and occupant of the vehicle when the driver and / or occupant are facing forward.
表示器は、乗り物が製造されるときに乗り物の一部になることができる。表示器は、製造現場で乗り物に追加することできる。他の実施例では、既存の乗り物に表示器を据え付けることができる。表示器は、乗り物に恒久的に固定されてもよい、かつまたは乗り物から分離される、かつ/または取り外されるように設計されなくてもよい。表示器は、乗り物の任意の部分に一体化してもよい。他の場合では、表示器は、乗り物から分離可能および/または取り外し可能であり得る。表示器は、乗り物の表示機受取ドックに取り付けることができる。表示器受取ドックは、表示器を受け取ることができる相補的形状を有することができる。表示器受取ドックは、表示器を乗り物の他の構成要素に電気的に接続することができる電気コネクタを備えても備えなくてもよい。例えば、電気的コネクタは、表示機を乗り物の通信ユニットに電気的に接続することができる。乗り物の通信ユニットで画像または他のデータが受け取られるとき、それらは、電気コネクターを介して表示器に送信することができる。   The indicator can become part of the vehicle when the vehicle is manufactured. Indicators can be added to the vehicle at the manufacturing site. In other embodiments, the indicator can be installed on an existing vehicle. The indicator may be permanently secured to the vehicle and / or may not be designed to be separated from and / or removed from the vehicle. The indicator may be integrated into any part of the vehicle. In other cases, the indicator may be separable and / or removable from the vehicle. The indicator can be attached to the vehicle display receiving dock of the vehicle. The indicator receiving dock may have a complementary shape that can receive the indicator. The indicator receiving dock may or may not include an electrical connector that can electrically connect the indicator to other components of the vehicle. For example, the electrical connector can electrically connect the display to the vehicle communication unit. When images or other data is received at the vehicle communication unit, they can be transmitted to the display via the electrical connector.
一実施例では、分離可能または取り外し可能な表示器は、ユーザーのモバイルデバイスであってもよい。例えば、表示器は、スマートフォン(例えば、iPhone(登録商標)、Galaxy、Blackberry、Windows(登録商標) phone、等)、タブレット(例えば、iPad(登録商標)、Galaxy、Surface、等)、ラップトップ、パーソナルデバイスアシスタント、または任意の他の類型の表示デバイスであってもよい。表示器は、ユーザーの手の中に、またはユーザーの膝の上に、保持することができる。任意選択的に、表示器を取り付けることができる装着具を乗り物上に設けることができる。装着具は、表示器を乗り物の他の部分に対して物理的に支持することができる。装着具は、表示器と乗り物の他の部分との間に追加の電気的および/またはデータ接続を提供してもしなくてもよい。   In one example, the separable or removable indicator may be a user's mobile device. For example, the display may be a smartphone (eg, iPhone (registered trademark), Galaxy, Blackberry, Windows (registered trademark) phone, etc.), a tablet (eg, iPad (registered trademark), Galaxy, Surface, etc.), a laptop, It may be a personal device assistant, or any other type of display device. The indicator can be held in the user's hand or on the user's knee. Optionally, a fitting can be provided on the vehicle to which the indicator can be attached. The mounting device can physically support the indicator relative to other parts of the vehicle. The wearer may or may not provide additional electrical and / or data connections between the indicator and other parts of the vehicle.
表示器は、UAVから受け取るデータに基づいて情報を示すことができる。表示器は、乗り物内から見ることができるモニターであり得る。例えば、表示器は、UAVによって撮影された画像データを示すことができる。画像データは、任意選択的に実時間で示すことができる。例えば、UAVのカメラがビデオを撮影している場合、ライブストリーミングビデオを表示器に示すことができる。表示器はまた、UAVの状態などのUAVに関する情報を示すことができる。   The display can indicate information based on data received from the UAV. The indicator can be a monitor that can be seen from within the vehicle. For example, the display can show image data taken by the UAV. The image data can optionally be shown in real time. For example, if the UAV camera is shooting video, live streaming video can be shown on the display. The indicator can also show information about the UAV, such as the UAV status.
情報は、UAVの周囲の環境的情報を示すことができる。例えば、温度、風速および/または風向き、日照、降水、または気圧などの環境的条件を示すことができる。表示器は、任意選択的に乗り物および/または1つ以上の地理的特徴に対するUAVの場所を示す
ことができる地図を示すことができる。UAVおよび/または乗り物の位置は、実時間で更新することができる。このように、ユーザーは、UAVおよび/または乗り物が地理的状況内を、または互いに対して、どのように移動しているかを追跡することが可能であり得る。表示器は、任意選択的にUAVの1つ以上の構成要素の状態を示す。例えば、UAVの1つ以上の構成要素のエラー条件または故障を表示することができる。いくつかの実施例では、表示器は、UAVの1つ以上のバッテリの充電状態に関する情報を示すことができる。
The information can indicate environmental information around the UAV. For example, environmental conditions such as temperature, wind speed and / or wind direction, sunshine, precipitation, or atmospheric pressure can be indicated. The indicator can optionally show a map that can show the location of the UAV for the vehicle and / or one or more geographic features. The UAV and / or vehicle position can be updated in real time. In this way, the user may be able to track how UAVs and / or vehicles are moving within a geographic context or relative to each other. The indicator optionally indicates the status of one or more components of the UAV. For example, an error condition or failure of one or more components of the UAV can be displayed. In some embodiments, the indicator can indicate information regarding the state of charge of one or more batteries of the UAV.
UAVに関する情報に加えて、表示器は乗り物に関する情報を示すことができる。例えば、表示器は、乗り物の場所に関する情報を示すことができる。表示器は、乗り物の周囲の環境的条件に関する情報を示すことができる。乗り物の周囲の環境的条件の例は、温度、風速および/または風向き、日照、降水、または気圧を含み得る。表示器は、乗り物の周囲に関する他の情報を示すことができる。例えば、表示器は、道路、交通レベル、都市の境界、水域、構築物、自然の特徴、地形、または任意の他の情報を示す地図を示すことができる。表示器は、乗り物のナビゲーションを補助することができる。表示器は、輸送のための経路案内を提供することができる。表示器は、燃料効率、残された燃料および/または充電のレベル、乗り物の構成要素の故障、低バッテリレベル、低タイヤ圧、チェックエンジン、パーキングブレーキ作動中、または乗り物に関する任意の他のデータなどの乗り物に関する他の情報を示すことができる。   In addition to information about the UAV, the indicator can show information about the vehicle. For example, the indicator can indicate information regarding the location of the vehicle. The indicator can indicate information regarding environmental conditions around the vehicle. Examples of environmental conditions around the vehicle may include temperature, wind speed and / or wind direction, sunshine, precipitation, or air pressure. The indicator can show other information about the surroundings of the vehicle. For example, the indicator may show a map showing roads, traffic levels, city boundaries, water bodies, structures, natural features, terrain, or any other information. The indicator can assist in vehicle navigation. The indicator can provide route guidance for transportation. Indicators include fuel efficiency, level of remaining fuel and / or charge, vehicle component failure, low battery level, low tire pressure, check engine, parking brake in operation, or any other data related to the vehicle, etc. Other information about the vehicle can be shown.
表示器は、乗り物のドッキングステーションに関する情報を示すことができる。例えば、乗り物のドッキングステーションに故障が発生した場合、データを表示することができる。いくつかの場合では、表示器は、ドッキングステーションのカバーが開いているか、または閉じているかを示すことができる。表示器は、UAVが現在乗り物にドッキングしているかどうか、またはUAVが飛行していて乗り物に現在ドッキングしているUAVは存在していないかどうかを示すことができる。いくつかの場合では、撮影デバイスを乗り物の機内に設けることができる。撮影デバイスは、ドッキングステーションの画像を撮影することができる。ドッキングステーションの画像は、乗り物の表示器に表示することができる。これは、乗り物上のUAVのドッキングステーションの状態の様子をユーザーに提供することができる。   The indicator may indicate information regarding the vehicle docking station. For example, data can be displayed if a failure occurs at a vehicle docking station. In some cases, the indicator can indicate whether the docking station cover is open or closed. The indicator can indicate whether the UAV is currently docked to the vehicle, or whether there are no UAVs that are flying and currently docked to the vehicle. In some cases, the imaging device can be provided in the vehicle of the vehicle. The imaging device can capture an image of the docking station. The image of the docking station can be displayed on the vehicle display. This can provide the user with a picture of the state of the UAV docking station on the vehicle.
表示器上の情報は、実時間で表示することができる。情報は、本明細書の他の箇所に記載の任意の時間単位で表示することができる。情報は、表示することができる、かつ/または周期的に更新することができる。情報は、乗り物が動作している、かつ/または移動している間、表示することができる。情報は、UAVが乗り物にドッキングしている、かつ/または乗り物上に着陸している間、表示することができる。情報は、UAVが飛行している間、表示することができる。   Information on the display can be displayed in real time. Information can be displayed in any unit of time as described elsewhere herein. The information can be displayed and / or updated periodically. The information can be displayed while the vehicle is operating and / or moving. The information can be displayed while the UAV is docked to the vehicle and / or landing on the vehicle. Information can be displayed while the UAV is flying.
表示器はまた、ユーザー入力構成要素1540a、1540bを示すことができる。例えば、タッチスクリーンは、ユーザー入力構成要素を提供するためにユーザーがタッチする1つ以上の領域を示すことができる。ユーザー入力構成要素は、表示器に示される情報と同時に示すことができる。一実施例では、ユーザーは、UAVの飛行に影響を与えることができるコマンドを入力することができる。UAVによって撮影された画像は、表示器に実時間でストリーミングすることができる。このように、ユーザーは、ユーザーの入力に対するUAVの応答を実時間で見ることが可能であり得る。   The display can also show user input components 1540a, 1540b. For example, a touch screen can show one or more areas that a user touches to provide user input components. The user input component can be shown simultaneously with the information shown on the display. In one embodiment, the user can enter commands that can affect the flight of the UAV. Images taken by the UAV can be streamed to the display in real time. In this way, the user may be able to see the UAV response to the user's input in real time.
いくつかの場合では、単一の表示器を乗り物の機内に設けることができる。単一の表示器は、本明細書に記載の任意の類型の情報を示すことができる。いくつかの場合では、本明細書に記載の類型の情報の組合せを表示することができる。表示器はまた、任意選択的にユーザー入力構成要素を含み得る。いくつかの実装形態では、複数の表示器を乗り物の
機内に設けることができる。表示器は、本明細書に記載の任意の特性を有することができる。いくつかの実施例では、一部の表示器を乗り物に固定する、または恒久的に取り付けることができ、一方他の表示器は乗り物から分離可能および/または取り外し可能であってもよい。表示器は、本明細書に記載の任意の類型の情報を個別に、または集合的に示すことができる。いくつかの場合では、異なる表示器が異なる類型の情報を示してもよい。例えば、第1の表示器はUAVからストリーミングされる画像を示し、一方第2の表示器はUAVおよび/または乗り物に関する場所情報を示してもよい。任意選択的に、第3の表示器は乗り物のドッキング状態に関する情報を示すことができる。任意の数の表示器を設けることができる。乗り物内におよび/または乗り物の機内に、1台以上、2台以上、3台以上、4台以上、5台以上、6代以上、7台以上、8台以上、9台以上、または10台以上の表示器を設けることができる。様々な表示器は、同じ情報または異なる情報を示すことができる。様々な表示器は、同じ類型の情報または異なる類型の情報を示すことができる。様々な表示器は、UAV、環境、乗り物、ドッキングステーション、および/またはそれらの組合せに関する情報を示すことができる。
In some cases, a single indicator can be provided in the vehicle. A single indicator can indicate any type of information described herein. In some cases, combinations of the types of information described herein can be displayed. The indicator may also optionally include user input components. In some implementations, multiple indicators can be provided in the vehicle of the vehicle. The indicator can have any of the characteristics described herein. In some embodiments, some indicators may be fixed or permanently attached to the vehicle, while other indicators may be separable and / or removable from the vehicle. The indicator can indicate any type of information described herein individually or collectively. In some cases, different indicators may indicate different types of information. For example, a first display may show images streamed from the UAV, while a second display may show location information about the UAV and / or vehicle. Optionally, the third indicator can indicate information regarding the docking status of the vehicle. Any number of indicators can be provided. 1 or more, 2 or more, 3 or more, 4 or more, 5 or more, 6 or more, 7 or more, 8 or more, 9 or more, or 10 in the vehicle and / or in the vehicle of the vehicle The above indicator can be provided. The various indicators can show the same information or different information. The various indicators can show the same type of information or different types of information. Various indicators can indicate information about the UAV, environment, vehicle, docking station, and / or combinations thereof.
本明細書で説明されるシステム、デバイス、および方法は、広範の様々な可動物体に適用することができる。前述のように、本明細書のUAVなどの航空輸送機の一切の説明は、任意の可動物体に適用、かつ使用することができる。本明細書の航空輸送機の一切の説明は、特にUAVに適用することができる。本発明の可動物体は、空中(例えば、固定翼型航空輸送機、回転翼型航空輸送機、または固定翼も回転翼も有さない航空輸送機)、水中(例えば、船舶または潜水艦)、地上(例えば、車、トラック、バス、バン、モーターサイクル、自転車などの動力車、棒、釣竿などの可動構造またはフレーム、または電車)、地下(例えば、地下鉄)、宇宙(例えば、スペースプレーン、衛星、またはプローブ)、またはこれらの環境の任意の組合せなどの任意の適当な環境内で移動するように構成され得る。可動物体は、本明細書の他の箇所で説明される乗り物体などの乗り物体であり得る。一部の実施形態において、可動物体は、人間または動物などの生体に担持され、または生体から離陸することができる。適当な動物は、鳥、イヌ、ネコ、ウマ、ウシ、ヒツジ、ブタ、イルカ、げっ歯類、または昆虫を含むことができる。   The systems, devices, and methods described herein can be applied to a wide variety of movable objects. As mentioned above, any description of an air transport such as a UAV herein can be applied to and used with any movable object. Any description of air transport aircraft herein is particularly applicable to UAVs. The movable object of the present invention can be used in the air (for example, fixed wing air transport aircraft, rotary wing air transport aircraft, or air transport aircraft having neither fixed wing nor rotary wing), underwater (for example, a ship or a submarine), ground (E.g., cars, trucks, buses, vans, motorcycles, bicycles and other powered vehicles, rods, fishing rods and other movable structures or frames, or trains), underground (e.g., subways), space (e.g., space planes, satellites, Or a probe), or any combination of these environments, and can be configured to move within any suitable environment. The movable object may be a vehicle object such as a vehicle object described elsewhere herein. In some embodiments, the movable object can be carried by a living body, such as a human or an animal, or can take off from the living body. Suitable animals can include birds, dogs, cats, horses, cows, sheep, pigs, dolphins, rodents, or insects.
可動物体は、6つの自由度(例えば、並進の3つの自由度および回転の3つの自由度)に関して環境内を自由に移動することが可能であり得る。あるいは、可動物体の運動は、所定のパス、トラック、または方向などによって、1つ以上の自由度に関して制約され得る。運動は、エンジンまたはモーターなどの任意の適当な作動機構によって作動され得る。可動物体の作動機構は、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、またはそれらの任意の適当な組合せなどの任意の適当なエネルギー源によって動力供給され得る。可動物体は、本明細書の他の箇所で説明されるように、推進システムを介して自走することができる。推進システムは、任意選択的に、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、またはそれらの任意の適当な組合せなどのエネルギー源で動作することができる。あるいは、可動物体は、生体によって担持されてもよい。   The movable object may be able to move freely in the environment with respect to six degrees of freedom (eg, three degrees of freedom of translation and three degrees of freedom of rotation). Alternatively, the movement of the movable object may be constrained with respect to one or more degrees of freedom, such as by a predetermined path, track, or direction. The motion can be actuated by any suitable actuation mechanism such as an engine or motor. The moving object actuation mechanism may be powered by any suitable energy source, such as electrical energy, magnetic energy, solar energy, wind energy, gravity energy, chemical energy, nuclear energy, or any suitable combination thereof. The movable object can be self-propelled via a propulsion system, as described elsewhere herein. The propulsion system can optionally operate with an energy source such as electrical energy, magnetic energy, solar energy, wind energy, gravity energy, chemical energy, nuclear energy, or any suitable combination thereof. Alternatively, the movable object may be carried by a living body.
いくつかの場合では、可動物体は航空輸送機であり得る。例えば、航空輸送機は、固定翼型航空輸送機(例えば、飛行機、グライダー)、回転翼型航空輸送機(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輸送機、またはどちらも有さない航空輸送機(例えば、飛行船、熱気球)であり得る。航空輸送機は、例えば空中を自己推進するなど、自己推進することができる。自走式航空輸送機は、1つ以上のエンジン、モーター、ホイール、車軸、磁石、ローター、プロペラ、ブレード、ノズル、またはそれらの任意の適当な組合せを備える推進システムなどの、推進システムを利用することができる。いくつかの場合では、推進システムは、可動物体が表面から離陸すること、表面に
着陸すること、現在の位置および/または方向を維持すること(例えば、ホバリング)、方向を変更すること、および/または位置を変更すること、を可能にするために使用され得る。
In some cases, the movable object may be an air transport. For example, an air transport aircraft includes a fixed wing air transport aircraft (eg, airplane, glider), a rotary wing air transport aircraft (eg, helicopter, rotary wing aircraft), an air transport aircraft having both fixed wings and rotary wings, Or it can be an air transport (e.g., airship, hot air balloon) that has neither. Air transport aircraft can self-propel, for example, self-propelling in the air. Self-propelled air transport aircraft utilize a propulsion system, such as a propulsion system with one or more engines, motors, wheels, axles, magnets, rotors, propellers, blades, nozzles, or any suitable combination thereof. be able to. In some cases, the propulsion system may cause the movable object to take off from the surface, land on the surface, maintain the current position and / or direction (eg, hover), change direction, and / or Or it can be used to make it possible to change the position.
可動物体は、ユーザーによって遠隔で制御され得る、または可動物体内または可動物体上の乗員によって局所で制御され得る。可動物体は、別個の乗り物内の搭乗者によって遠隔で制御され得る。一部の実施形態において、可動物体は、UAVなどの無人型可動物体である。UAVなどの無人型可動物体は、可動物体内に乗員を有し得ない。可動物体は、人間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)、またはそれらの任意の適当な組合せによって制御され得る。可動物体は、人工知能を使用して構成されたロボットなどの自律または半自律ロボットであり得る。   The movable object can be controlled remotely by the user or locally by an occupant in or on the movable object. The movable object can be remotely controlled by a passenger in a separate vehicle. In some embodiments, the movable object is an unmanned movable object such as a UAV. An unmanned movable object such as a UAV cannot have an occupant in the movable object. The movable object may be controlled by a human or autonomous control system (eg, a computer control system), or any suitable combination thereof. The movable object may be an autonomous or semi-autonomous robot such as a robot configured using artificial intelligence.
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、乗り物体内または乗り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、乗り物体内または乗り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、可動物体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。   The movable object may have any suitable size and / or dimensions. In some embodiments, the movable object may be sized and / or dimensioned to have a human occupant in or on the vehicle. Alternatively, the movable object may be of a size and / or dimensions smaller than that capable of having a human occupant in or on the vehicle. The movable object may be of a size and / or dimensions suitable for being lifted or carried by a human. Alternatively, the movable object may be larger than suitable sizes and / or dimensions to be lifted or carried by a human. In some cases, the movable object has a maximum dimension (eg, length, width, height, diameter, diagonal) of less than about 2 cm, 5 cm, 10 cm, 50 cm, 1 m, 2 m, 5 m, or 10 m, or equivalent. Can have. The maximum dimension may be greater than or equal to about 2 cm, 5 cm, 10 cm, 50 cm, 1 m, 2 m, 5 m, or 10 m. For example, the distance between the opposing rotor shafts of the movable object may be less than or equal to about 2 cm, 5 cm, 10 cm, 50 cm, 1 m, 2 m, 5 m, or 10 m. Alternatively, the distance between the shafts of the opposing rotors may be greater than or equal to about 2 cm, 5 cm, 10 cm, 50 cm, 1 m, 2 m, 5 m, or 10 m.
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、もしくは10m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、もしくは10mを超える、または同等であってもよい。 In some embodiments, the movable object may have a volume of less than 100 cm × 100 cm × 100 cm, less than 50 cm × 50 cm × 30 cm, or less than 5 cm × 5 cm × 3 cm. The total volume of the movable object is about 1 cm 3 , 2 cm 3 , 5 cm 3 , 10 cm 3 , 20 cm 3 , 30 cm 3 , 40 cm 3 , 50 cm 3 , 60 cm 3 , 70 cm 3 , 80 cm 3 , 90 cm 3 , 100 cm 3 , 150 cm 3 , 200cm 3, 300cm 3, 500cm 3 , 750cm 3, 1000cm 3, 5000cm 3, 10,000cm 3, 100,000cm 3, 1m 3, or 10m less than 3, or may be equal. On the contrary, the total volume of the movable object is about 1 cm 3 , 2 cm 3 , 5 cm 3 , 10 cm 3 , 20 cm 3 , 30 cm 3 , 40 cm 3 , 50 cm 3 , 60 cm 3 , 70 cm 3 , 80 cm 3 , 90 cm 3 , 100 cm 3 , 150cm 3, 200cm 3, 300cm 3 , 500cm 3, 750cm 3, 1000cm 3, 5000cm 3, 10,000cm 3, 100,000cm 3, 1m 3, or more than 10 m 3, or may be equal.
一部の実施形態において、可動物体は、約32,000cm、20,000cm、10,000cm、1,000cm、500cm、100cm、50cm、10cm、もしくは5cm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32,000cm、20,000cm、10,000cm、1,000cm、500cm、100cm、50cm、10cm、または5cmを超えるまたは同等であってもよい。 In some embodiments, the movable object is about 32,000cm 2, 20,000cm 2, 10,000cm 2 , 1,000cm 2, 500cm 2, 100cm 2, 50cm 2, 10cm 2, or 5cm less than 2, or May have an equivalent footprint (which may also be referred to as a horizontal cross-sectional area surrounded by a movable object). Conversely, footprint is approximately 32,000cm 2, 20,000cm 2, 10,000cm 2 , 1,000cm 2, 500cm 2, 100cm 2, 50cm 2, 10cm 2, or greater than 5 cm 2, or a similar Also good.
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。
In some cases, the movable object can weigh 1000 kg or less. The weight of the movable object is about 1000kg, 750kg, 500kg, 200kg, 150kg, 100kg
80 kg, 70 kg, 60 kg, 50 kg, 45 kg, 40 kg, 35 kg, 30 kg, 25 kg, 20 kg, 15 kg, 12 kg, 10 kg, 9 kg, 8 kg, 7 kg, 6 kg, 5 kg, 4 kg, 3 kg, 2 kg, 1 kg, 0.5 kg, 0 It may be less than 1 kg, 0.05 kg, or 0.01 kg, or equivalent. On the other hand, the weight is about 1000 kg, 750 kg, 500 kg, 200 kg, 150 kg, 100 kg, 80 kg, 70 kg, 60 kg, 50 kg, 45 kg, 40 kg, 35 kg, 30 kg, 25 kg, 20 kg, 15 kg, 12 kg, 10 kg, 9 kg, 8 kg, 7 kg. , 6 kg, 5 kg, 4 kg, 3 kg, 2 kg, 1 kg, 0.5 kg, 0.1 kg, 0.05 kg, or more than 0.01 kg, or equivalent.
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、本明細書の他の箇所でさらに詳細に説明されるように、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。任意選択的に、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。   In some embodiments, one movable object may be small relative to the load carried by the movable object. The payload may include a payload and / or carrier, as will be described in further detail elsewhere herein. In some embodiments, the ratio of movable object weight to payload weight may be greater than, less than, or equal to about 1: 1. In some cases, the ratio of movable object weight to payload weight may be greater than, less than, or equivalent to about 1: 1. Optionally, the ratio of carrier weight to payload weight may be greater than, less than or equal to about 1: 1. As desired, the ratio of movable object weight to payload weight may be less than or equal to 1: 2, 1: 3, 1: 4, 1: 5, 1:10, or smaller. . Conversely, the ratio of movable object weight to payload weight may also be greater than or equal to 2: 1, 3: 1, 4: 1, 5: 1, 10: 1, or greater.
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、可動物体のキャリアは、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。任意選択的に、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。   In some embodiments, the movable object may have a low energy consumption. For example, the movable object may use about 5 W / h, 4 W / h, 3 W / h, 2 W / h, less than 1 W / h, or less. In some cases, the movable object carrier may have low energy consumption. For example, the carrier may use about 5 W / h, 4 W / h, 3 W / h, 2 W / h, less than 1 W / h, or less. Optionally, the payload of the movable object may have a low energy consumption, such as about 5 W / h, 4 W / h, 3 W / h, 2 W / h, less than 1 W / h, or less.
図16は、本発明の実施形態に従う無人型航空輸送機(UAV)1600を示す。UAVは、本明細書で説明される可動物体の実施例であり得る。UAV1600は、4つのローター1602、1604、1606、および1608を有する推進システムを備え得る。任意の数のローターを設けることができる(例えば、1、2、3、4、5、6つ以上)。無人型航空輸送機のローター、ローター組立体、または他の推進システムは、無人型航空輸送機がホバリング/位置を維持すること、方向を変えること、および/または場所を変えること、を可能にすることができる。対向するローターのシャフト間の距離は、任意の適当な長さ410であり得る。例えば、長さ1610は、2m以下、または5m以下であり得る。一部の実施形態において、長さ1610は、40cm〜1m、10cm〜2m、または5cm〜5mの範囲内であり得る。本明細書のUAVに関する任意の説明は、異なる類型の可動物体などの可動物体に適用することができ、およびその逆も可能であり得る。UAVは、本明細書で説明される支援された離陸システムまたは方法を使用することができる。   FIG. 16 shows an unmanned aerial vehicle (UAV) 1600 according to an embodiment of the present invention. A UAV may be an example of a movable object described herein. The UAV 1600 may comprise a propulsion system having four rotors 1602, 1604, 1606, and 1608. Any number of rotors can be provided (eg, 1, 2, 3, 4, 5, 6 or more). Unmanned air transport rotors, rotor assemblies, or other propulsion systems allow unmanned air transport to maintain hover / position, change direction, and / or change location be able to. The distance between the shafts of the opposing rotors can be any suitable length 410. For example, the length 1610 can be 2 m or less, or 5 m or less. In some embodiments, the length 1610 can be in the range of 40 cm to 1 m, 10 cm to 2 m, or 5 cm to 5 m. Any description regarding UAV herein can be applied to movable objects, such as different types of movable objects, and vice versa. The UAV can use the assisted takeoff system or method described herein.
一部の実施形態において、可動物体は搭載物を運ぶように構成され得る。搭載物は、乗客、貨物、機器、計器などのうちの1つ以上を含み得る。搭載物は、筐体内に設けられ得る。筐体は、可動物体の筐体から分離していてよい、または可動物体のための筐体の一部であってよい。あるいは、搭載物は筐体を備えることができるが、可動物体は筐体を有することができない。あるいは、搭載物の一部または搭載物全体は、筐体が設けられ得ない。搭載物は、可動体に対して堅く固定され得る。任意選択的に、搭載物は、可動体に対し
て移動可能であり得る(可動物体に対して並進可能または回転可能)。搭載物は、本明細書の他の箇所で説明されるように、ペイロードおよび/またはキャリアを含み得る。
In some embodiments, the movable object may be configured to carry a load. The payload may include one or more of passengers, cargo, equipment, instruments, and the like. The load can be provided in the housing. The housing may be separate from the housing of the movable object or may be part of the housing for the movable object. Alternatively, the load can include a housing, but the movable object cannot have a housing. Alternatively, a part of the mounted object or the entire mounted object cannot be provided with a housing. The load can be firmly fixed to the movable body. Optionally, the load can be movable relative to the movable body (translatable or rotatable relative to the movable object). The payload may include a payload and / or carrier, as described elsewhere herein.
一部の実施形態において、固定基準フレーム(例えば、周囲の環境)に対する、および/または相互に対する可動物体、キャリア、およびペイロードの運動は、端末によって制御され得る。端末は、可動物体、キャリア、および/またはペイロードから遠い場所にある遠隔制御デバイスであり得る。端末は、支持プラットフォーム上に配置され得る、または支持プラットフォームに取り付けられ得る。あるいは、端末は手持ち型または装着型デバイスであり得る。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、マイクロホン、またはそれらの適当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、またはディスプレーなどのユーザーインターフェースを含み得る。手動で入力されるコマンド、音声制御、ジェスチャー制御、位置制御などの任意の適当なユーザー入力は、端末と対話するために使用され得る(例えば、端末の運動、場所、または傾斜を介して)。   In some embodiments, movement of movable objects, carriers, and payload relative to a fixed reference frame (eg, the surrounding environment) and / or relative to each other can be controlled by the terminal. A terminal may be a remote control device that is remote from a movable object, carrier, and / or payload. The terminal may be located on or attached to the support platform. Alternatively, the terminal can be a handheld or wearable device. For example, the terminal may include a smartphone, tablet, laptop, computer, glasses, gloves, helmet, microphone, or any suitable combination thereof. The terminal may include a user interface such as a keyboard, mouse, joystick, touch screen, or display. Any suitable user input such as manually entered commands, voice control, gesture control, position control, etc. may be used to interact with the terminal (eg, via terminal movement, location, or tilt).
端末は、可動物体、キャリア、および/またはペイロードの任意の適当な状態を制御するために使用され得る。例えば、端末は、固定基準に対するおよび/または相互に対する可動物体、キャリア、および/もしくはペイロードの位置および/または方向を制御するために使用され得る。一部の実施形態において、端末は、キャリアの作動組立体、ペイロードのセンサ、またはペイロードのエミッタなどの可動物体、キャリア、および/もしくはペイロードの個別の要素を制御するために使用され得る。端末は、可動物体、キャリア、またはペイロードのうちの1つ以上と通信するように適合された無線通信デバイスを含み得る。   The terminal may be used to control any suitable state of the movable object, carrier, and / or payload. For example, the terminal may be used to control the position and / or orientation of movable objects, carriers, and / or payloads relative to a fixed reference and / or relative to each other. In some embodiments, the terminal may be used to control a moving object such as a carrier actuation assembly, payload sensor, or payload emitter, carrier, and / or individual elements of the payload. A terminal may include a wireless communication device adapted to communicate with one or more of a movable object, a carrier, or a payload.
端末は、可動物体、キャリア、および/またはペイロードの情報を見るための適当な表示ユニットを含み得る。例えば、端末は、位置、並進速度、並進加速度、方向、角速度、角加速度、またはそれらの任意の適当な組合せに関して、可動物体、キャリア、および/またはペイロードの情報を表示するように構成され得る。一部の実施形態において、端末は、機能的ペイロードが提供するデータなどのペイロードが提供する情報(例えば、カメラまたは他の撮像デバイスが記録した画像)を表示することができる。   The terminal may include a suitable display unit for viewing movable object, carrier, and / or payload information. For example, the terminal may be configured to display movable object, carrier, and / or payload information regarding position, translation velocity, translation acceleration, direction, angular velocity, angular acceleration, or any suitable combination thereof. In some embodiments, the terminal can display information provided by the payload, such as data provided by the functional payload (eg, an image recorded by a camera or other imaging device).
任意選択的に、同じ端末が、可動物体、キャリア、および/もしくはペイロード、または可動物体、キャリア、および/もしくはペイロードの状態を共に制御し、かつ可動物体、キャリア、および/もしくはペイロードから情報を受け取る、および/または表示することができる。例えば、端末は、環境に対するペイロードの位置決めを制御することができ、同時にペイロードが捕捉した画像データ、またはペイロードの位置に関する情報を表示することができる。あるいは、異なる端末が異なる機能に使用され得る。例えば、第1の端末は、可動物体、キャリア、および/もしくはペイロードの運動または状態を制御することができ、一方第2の端末は、可動物体、キャリア、および/またはペイロードから情報を受け取り、表示することができる。例えば、第1の端末は、環境に対するペイロードの位置決めを制御するために使用することができ、一方第2の端末は、ペイロードが捕捉した画像データを表示する。様々な通信モードが、可動物体と可動物体を制御するともにデータを受け取る統合端末との間で、または可動物体と可動物体を制御するとともにデータを受け取る複数の端末との間で、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が、可動物体と可動物体を制御するとともに可動物体からデータを受け取る端末との間に形成され得る。   Optionally, the same terminal controls the state of the movable object, carrier and / or payload or the movable object, carrier and / or payload together and receives information from the movable object, carrier and / or payload And / or can be displayed. For example, the terminal can control the positioning of the payload relative to the environment, and at the same time can display image data captured by the payload, or information about the location of the payload. Alternatively, different terminals can be used for different functions. For example, the first terminal can control the movement or state of the movable object, carrier, and / or payload, while the second terminal receives and displays information from the movable object, carrier, and / or payload. can do. For example, the first terminal can be used to control the positioning of the payload relative to the environment, while the second terminal displays the image data captured by the payload. Various communication modes may be utilized between the movable object and an integrated terminal that controls the movable object and receives data, or between the movable object and multiple terminals that control the movable object and receive data. For example, at least two different communication modes may be formed between a movable object and a terminal that controls the movable object and receives data from the movable object.
図17は、実施形態に従って、キャリア1702およびペイロード1704を備える可動物体1700を示す。可動物体1700は航空輸送機として描写されているが、この描写は限定することを意図せず、本明細書で前述されたように、任意の適当な類型の可動物
体を使用することができる。当業者は、航空輸送機システムの文脈において本明細書で説明される任意の実施形態が任意の適当な可動物体(例えば、UAV)に適用され得ることを理解するであろう。いくつかの場合では、ペイロード1704は、キャリア1702を必要とせずに可動物体1700上に設けることができる。可動物体1700は、推進機構1706、検出システム1708、および通信システム1710を含み得る。
FIG. 17 shows a movable object 1700 comprising a carrier 1702 and a payload 1704, according to an embodiment. Although the movable object 1700 is depicted as an air transport aircraft, this depiction is not intended to be limiting, and any suitable type of movable object may be used, as previously described herein. Those skilled in the art will appreciate that any embodiment described herein in the context of an air transport system may be applied to any suitable movable object (eg, UAV). In some cases, the payload 1704 can be provided on the movable object 1700 without the need for a carrier 1702. The movable object 1700 can include a propulsion mechanism 1706, a detection system 1708, and a communication system 1710.
推進機構1706は、前述のようにローター、プロペラ、ブレード、エンジン、モーター、ホイール、車軸、磁石、またはノズルのうちの1つ以上を含み得る。可動物体は、1つ以上、2つ以上、3つ以上、または4つ以上の推進機構を有し得る。推進機構は、全て同じ類型であり得る。あるいは、1つ以上の推進機構は、異なる類型の推進機構であり得る。推進機構506は、本明細書の他の箇所で説明したように、支持要素(例えば、駆動シャフト)などの任意の適当な手段を使用して可動物体1700上に装着され得る。推進機構1706は、可動物体1700の任意の適当な部分、例えば上部、底部、前部、後部、側部、またはそれらの適当な組合せなどに装着され得る。   The propulsion mechanism 1706 may include one or more of a rotor, propeller, blade, engine, motor, wheel, axle, magnet, or nozzle as described above. The movable object may have one or more, two or more, three or more, or four or more propulsion mechanisms. The propulsion mechanisms can all be the same type. Alternatively, the one or more propulsion mechanisms may be different types of propulsion mechanisms. The propulsion mechanism 506 can be mounted on the movable object 1700 using any suitable means, such as a support element (eg, a drive shaft), as described elsewhere herein. The propulsion mechanism 1706 may be mounted on any suitable portion of the movable object 1700, such as the top, bottom, front, back, sides, or any suitable combination thereof.
一部の実施形態において、推進機構1706は、可動物体1700が、可動物体1700の一切の水平方向の運動を必要とせずに(例えば、滑走路を移動せずに)、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を可能にすることができる。任意選択的に、推進機構1706は、可動物体1700が指定された位置および/または方向で空中にホバリングすることを可能にするように動作することができる。1つ以上の推進機構1700は、他の推進機構から独立して制御され得る。あるいは、推進機構1700は、同時に制御されるように構成され得る。例えば、可動物体1700は、可動物体に揚力および/または推力を与えることができる複数の水平方向に向けられたローターを有することができる。複数の水平方向に向けられたローターは、可動物体1700に垂直方向の離陸と、垂直方向の着陸と、ホバリングの能力を提供するために作動され得る。一部の実施形態では、水平方向に向けられたローターのうちの1つ以上が時計方向に回転することができ、同時に水平方向のローターのうちの1つ以上が反時計方向に回転することができる。例えば、時計方向のローターの数は、反時計方向のローターの数に等しくあり得る。水平方向に向けられたローターのそれぞれの回転速度は、それぞれのローターが生成する揚力および/または推力を制御し、それによって可動物体1700の空間的配置、速度および/または加速度を調整する(例えば、並進の最大で3度および回転の最大で3度に関して)ために、独立して変えることができる。   In some embodiments, the propulsion mechanism 1706 allows the movable object 1700 to take off vertically from the surface without requiring any horizontal movement of the movable object 1700 (eg, without moving the runway). Or it may be possible to land perpendicular to the surface. Optionally, the propulsion mechanism 1706 can operate to allow the movable object 1700 to hover in the air at a specified position and / or orientation. One or more propulsion mechanisms 1700 may be controlled independently of other propulsion mechanisms. Alternatively, the propulsion mechanism 1700 can be configured to be controlled simultaneously. For example, the movable object 1700 can have a plurality of horizontally oriented rotors that can provide lift and / or thrust to the movable object. A plurality of horizontally oriented rotors may be operated to provide the movable object 1700 with vertical takeoff, vertical landing, and hovering capabilities. In some embodiments, one or more of the horizontally oriented rotors can rotate clockwise while at the same time one or more of the horizontal rotors can rotate counterclockwise. it can. For example, the number of clockwise rotors can be equal to the number of counterclockwise rotors. The rotational speed of each horizontally oriented rotor controls the lift and / or thrust generated by each rotor, thereby adjusting the spatial arrangement, speed and / or acceleration of the movable object 1700 (eg, Can be varied independently (with a maximum of 3 degrees of translation and a maximum of 3 degrees of rotation).
検出システム1708は、可動物体1700の空間的配置、速度、および/または加速度(例えば、並進の最大で3自由度および回転の最大で3自由度に関して)を検出することができる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、またはイメージセンサを含み得る。検出システム1708が提供する検出データは、可動物体1700の空間的配置、速度、および/または加速度を制御するために使用され得る(例えば、後述するように適当な処理ユニットおよび/または制御モジュールを使用して)。あるいは、検出システム508は、例えば天候状態、潜在的な障害物の接近、地理的特徴の場所、人工の構造物の場所、などの可動物体を囲む環境に関するデータを提供するために使用され得る。   The detection system 1708 can detect one or more sensors that can detect the spatial arrangement, velocity, and / or acceleration of the movable object 1700 (eg, for a maximum of 3 degrees of freedom of translation and a maximum of 3 degrees of freedom of rotation). Can be provided. The one or more sensors may include a global positioning system (GPS) sensor, a motion sensor, an inertial sensor, a proximity sensor, or an image sensor. The detection data provided by the detection system 1708 can be used to control the spatial arrangement, velocity, and / or acceleration of the movable object 1700 (eg, using an appropriate processing unit and / or control module as described below). do it). Alternatively, the detection system 508 can be used to provide data regarding the environment surrounding the movable object, such as, for example, weather conditions, potential obstacle approaches, geographic feature locations, man-made structure locations, and the like.
通信システム1710は、無線信号1716を介して通信システム1714を有する端末1712と通信することが可能である。通信システム1710、1714は、無線通信に適する任意の数の送信機、受信機、および/またはトランシーバを備え得る。通信は、データが一方向で送信され得るような一方向通信であり得る。例えば、一方向通信は、データを端末1712に送信する可動物体1700だけに関与することができる、またはその逆であり得る。データは、通信システム1710の1つ以上の送信機から通信システム1712の1つ以上の受信機に送信することができる、またはその逆であり得る。あるい
は、通信は双方向通信であってもよく、データは可動物体1700と端末1712との間の両方向で送信することができる。双方向通信は、通信システム1710の1つ以上の送信機から通信システム1714の1つ以上の受信機にデータを送信することに関与でき、かつその逆も可能であり得る。
The communication system 1710 can communicate with a terminal 1712 having a communication system 1714 via a wireless signal 1716. The communication systems 1710, 1714 may comprise any number of transmitters, receivers, and / or transceivers suitable for wireless communication. The communication can be a one-way communication such that data can be transmitted in one direction. For example, one-way communication may involve only the movable object 1700 that transmits data to the terminal 1712 or vice versa. Data may be transmitted from one or more transmitters of communication system 1710 to one or more receivers of communication system 1712, or vice versa. Alternatively, the communication may be two-way communication, and the data can be transmitted in both directions between the movable object 1700 and the terminal 1712. Bi-directional communication may involve transmitting data from one or more transmitters of communication system 1710 to one or more receivers of communication system 1714, and vice versa.
一部の実施形態において、端末1712は、可動物体1700、キャリア1702、およびペイロード1704のうちの1つ以上に制御データを提供し、可動物体1700、キャリア1702、およびペイロード1704のうちの1つ以上から情報を受け取ることができる(例えば、可動物体、キャリア、もしくはペイロードの位置および/または運動情報、ペイロードのカメラが捕捉した画像データなどのペイロードが検出したデータ)。いくつかの場合では、端末からの制御データは、可動物体、キャリア、および/もしくはペイロードの相対的位置、運動、作動、または制御に関する命令を含み得る。例えば、制御データは、可動物体の場所および/または方向(例えば、推進機構1706の制御を介して)、または可動物体に対するペイロードの運動(例えば、キャリア1702の制御を介して)、の変更をもたらすことができる。端末からの制御データは、カメラまたは他の画像捕捉デバイスの動作の制御などのペイロードの制御をもたらすことができる(例えば、静止画または動画の撮影、ズームインまたはズームアウト、オンまたはオフ、撮影モードの切り換え、画像解像度の変更、フォーカスの変更、被写界深度の変更、露光時間の変更、視野角または視野の変更)。いくつかの場合では、可動物体、キャリア、および/またはペイロードからの通信は、1つ以上のセンサ(例えば、検出システム1708の、またはペイロード1704の)からの情報を含み得る。通信は、1つ以上の異なる類型のセンサからの検出された情報を含み得る(例えば、GPSセンサ、運動センサ、慣性センサ、近接センサ、またはイメージセンサ)。このような情報は、可動物体、キャリア、および/もしくはペイロードの位置(例えば、場所、方向)、運動、または加速度に関連し得る。ペイロードからのこのような情報は、ペイロードが捕捉したデータ、またはペイロードの検出された状態を含み得る。端末1712によって送信されて提供される制御データは、可動物体1700、キャリア1702、またはペイロード1704のうちの1つ以上の状態を制御するように構成され得る。あるいは、または組み合わせて、キャリア1702とペイロード1704はまた、それぞれ端末1712と通信するように構成された通信モジュールを備えることができ、端末は、可動物体1700、キャリア1702、およびペイロード1704のそれぞれと通信して個別に制御することができる。   In some embodiments, terminal 1712 provides control data to one or more of movable object 1700, carrier 1702, and payload 1704, and one or more of movable object 1700, carrier 1702, and payload 1704. Information (eg, data detected by the payload, such as movable object, carrier, or payload position and / or motion information, image data captured by the payload camera). In some cases, control data from the terminal may include instructions regarding the relative position, movement, actuation, or control of the movable object, carrier, and / or payload. For example, the control data may result in a change in the location and / or orientation of the movable object (eg, via control of the propulsion mechanism 1706) or payload movement relative to the movable object (eg, via control of the carrier 1702). be able to. Control data from the terminal can provide control of the payload, such as controlling the operation of the camera or other image capture device (e.g., taking a still image or video, zooming in or zooming out, on or off, shooting mode Switching, changing image resolution, changing focus, changing depth of field, changing exposure time, changing viewing angle or field of view). In some cases, communications from movable objects, carriers, and / or payloads may include information from one or more sensors (eg, detection system 1708 or payload 1704). The communication may include detected information from one or more different types of sensors (eg, GPS sensor, motion sensor, inertial sensor, proximity sensor, or image sensor). Such information may relate to the position (eg, location, direction), motion, or acceleration of the movable object, carrier, and / or payload. Such information from the payload may include data captured by the payload or the detected state of the payload. Control data transmitted and provided by terminal 1712 may be configured to control the state of one or more of movable object 1700, carrier 1702, or payload 1704. Alternatively, or in combination, carrier 1702 and payload 1704 can also each comprise a communication module configured to communicate with terminal 1712, which communicates with each of movable object 1700, carrier 1702, and payload 1704. And can be controlled individually.
一部の実施形態において、可動物体1700は、端末1712に加えて、または端末1712の代わりに、別の遠隔のデバイスと通信するように構成され得る。端末1712はまた、別の遠隔のデバイス、ならびに可動物体1700と通信するように構成され得る。例えば、可動物体1700および/または端末1712は、別の可動物体、または別の可動物体のキャリアもしくはペイロードと通信することができる。所望であれば、遠隔のデバイスは、第2の端末または他のコンピューティングデバイス(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デバイス)であり得る。遠隔のデバイスは、可動物体1700にデータを送信し、可動物体1700からデータを受け取り、端末1712にデータを送信し、かつ/または端末1712からデータを受け取るように構成され得る。任意選択的に、遠隔のデバイスは、可動物体1700および/または端末1712から受け取ったデータをウェブサイトまたはサーバーにアップロードできるように、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され得る。   In some embodiments, the movable object 1700 can be configured to communicate with another remote device in addition to or in place of the terminal 1712. Terminal 1712 may also be configured to communicate with another remote device, as well as movable object 1700. For example, the movable object 1700 and / or the terminal 1712 can communicate with another movable object, or a carrier or payload of another movable object. If desired, the remote device can be a second terminal or other computing device (eg, a computer, laptop, tablet, smartphone, or other mobile device). The remote device may be configured to transmit data to, receive data from, and transmit data to, and / or receive data from the movable object 1700, 1700. Optionally, the remote device may be connected to the Internet or other telecommunications network so that data received from movable object 1700 and / or terminal 1712 can be uploaded to a website or server.
図18は、実施形態に従って、可動物体を制御するためのシステム1800のブロック図による概略図である。システム1800は、本明細書で説明されるシステム、デバイス、および方法の任意の適当な実施形態と組み合わせて使用され得る。システム1800は、検出モジュール1802、処理ユニット1804、非一時的コンピュータ可読媒体1806、制御モジュール1808、および通信モジュール1810を含み得る。   FIG. 18 is a schematic block diagram of a system 1800 for controlling a movable object, according to an embodiment. System 1800 can be used in combination with any suitable embodiment of the systems, devices, and methods described herein. System 1800 can include a detection module 1802, a processing unit 1804, a non-transitory computer readable medium 1806, a control module 1808, and a communication module 1810.
検出モジュール1802は、異なる方法で可動物体に関連する情報を収集する異なる類型のセンサを利用することができる。異なる類型のセンサは、異なる類型の信号または異なる源からの信号を検出することができる。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)、またはビジョン/イメージセンサ(例えば、カメラ)を含み得る。検出モジュール1802は、複数のプロセッサを有する処理ユニット1804に連係可能に結合することができる。一部の実施形態において、検出モジュールは、検出データを適当な外部のデバイスまたはシステムに直接に送信するように構成された送信モジュール1812(例えば、Wi−Fi画像送信モジュール)に連係可能に結合することができる。例えば、送信モジュール1812は、検出モジュール1802のカメラが捕捉した画像を遠隔の端末に送信するために使用され得る。   The detection module 1802 can utilize different types of sensors that collect information related to movable objects in different ways. Different types of sensors can detect different types of signals or signals from different sources. For example, the sensors may include inertial sensors, GPS sensors, proximity sensors (eg, riders), or vision / image sensors (eg, cameras). The detection module 1802 can be operably coupled to a processing unit 1804 having a plurality of processors. In some embodiments, the detection module is operatively coupled to a transmission module 1812 (eg, a Wi-Fi image transmission module) configured to transmit detection data directly to a suitable external device or system. be able to. For example, the transmission module 1812 can be used to transmit an image captured by the camera of the detection module 1802 to a remote terminal.
処理ユニット1804は、プログラマブルプロセッサ(例えば、中央処理ユニット(CPU))などの1つ以上のプロセッサを有することができる。処理ユニット1804は、非一時的コンピュータ可読媒体1806に連係可能に結合することができる。非一時的コンピュータ可読媒体1806は、1つ以上のステップを行うために処理ユニット1804が実行可能であるロジック、コード、および/またはプログラム命令を記憶できる。非一時的コンピュータ可読媒体は、1つ以上のメモリユニットを含むことができる(例えば、SDカードやランダムアクセスメモリ(RAM)などの分離可能な媒体または外部の記憶装置)。一部の実施形態において、検出モジュール1802からのデータは、非一時的コンピュータ可読媒体1806のメモリユニットに直接に搬送されてその中に記憶することができる。非一時的コンピュータ可読媒体1806のメモリユニットは、本明細書で説明される方法の任意の適当な実施形態を行うために、処理ユニット1804が実行可能であるロジック、コード、および/またはプログラム命令を記憶することができる。例えば、処理ユニット1804は、処理ユニット1804の1つ以上のプロセッサに検出モジュールが生成した検出データを分析させるための命令を実行するように構成され得る。メモリユニットは、処理ユニット1804によって処理される検出モジュールからの検出データを記憶することができる。一部の実施形態において、非一時的コンピュータ可読媒体1806のメモリユニットは、処理ユニット1804によって生成される処理結果を記憶するために使用され得る。   The processing unit 1804 may have one or more processors such as a programmable processor (eg, a central processing unit (CPU)). The processing unit 1804 can be operatively coupled to a non-transitory computer readable medium 1806. Non-transitory computer readable media 1806 may store logic, code, and / or program instructions that can be executed by processing unit 1804 to perform one or more steps. A non-transitory computer readable medium may include one or more memory units (eg, a separable medium such as an SD card or random access memory (RAM) or an external storage device). In some embodiments, data from detection module 1802 can be conveyed directly to a memory unit of non-transitory computer readable media 1806 and stored therein. The memory unit of the non-transitory computer-readable medium 1806 stores logic, code, and / or program instructions that the processing unit 1804 can execute to perform any suitable embodiment of the methods described herein. Can be remembered. For example, the processing unit 1804 may be configured to execute instructions for causing one or more processors of the processing unit 1804 to analyze detection data generated by the detection module. The memory unit can store detection data from the detection module processed by the processing unit 1804. In some embodiments, the memory unit of the non-transitory computer readable medium 1806 may be used to store processing results generated by the processing unit 1804.
一部の実施形態において、処理ユニット1804は、可動物体の状態を制御するように構成された制御モジュール1808に連係可能に結合することができる。例えば、制御モジュール1808は、6つの自由度に関して可動物体の空間的配置、速度、および/または加速度を調整するために可動物体の推進機構を制御するように構成され得る。あるいは、または組み合わせて、制御モジュール1808は、キャリア、ペイロード、または検出モジュールの状態のうちの1つ以上を制御することができる。   In some embodiments, the processing unit 1804 can be operatively coupled to a control module 1808 that is configured to control the state of the movable object. For example, the control module 1808 may be configured to control the propulsion mechanism of the movable object to adjust the spatial arrangement, speed, and / or acceleration of the movable object with respect to six degrees of freedom. Alternatively or in combination, the control module 1808 can control one or more of the state of the carrier, payload, or detection module.
処理ユニット1804は、1つ以上の外部のデバイス(例えば、端末、表示装置、または他の遠隔制御器)からのデータを送信および/または受け取るように構成された通信モジュール1810に連係可能に結合することができる。有線通信または無線通信などの任意の適当な通信手段を使用することができる。例えば、通信モジュール1810は、ローカルエリアネットワーク(LAN)、ワイドエリアネットワーク(WAN)、赤外線、無線、WiFi、ポイントツーポイント(P2P)ネットワーク、電気通信ネットワーク、クラウド通信などのうちの1つ以上を利用することができる。任意選択的に、タワー、衛星、または移動局などの中継局を使用することができる。無線通信は近接依存または近接独立であり得る。一部の実施形態において、視線を通信に必要としてもしなくてもよい。通信モジュール1810は、検出モジュール1802からの検出データ、処理モジュール1804が生成した処理結果、所定の制御データ、端末または遠隔制御器からのユーザーコマンドなどのうちの1つ以上を送信および/または受け取ることができる。   Processing unit 1804 is operatively coupled to a communication module 1810 configured to transmit and / or receive data from one or more external devices (eg, a terminal, display device, or other remote controller). be able to. Any suitable communication means such as wired communication or wireless communication can be used. For example, the communication module 1810 utilizes one or more of local area network (LAN), wide area network (WAN), infrared, wireless, WiFi, point-to-point (P2P) network, telecommunications network, cloud communication, etc. can do. Optionally, relay stations such as towers, satellites, or mobile stations can be used. Wireless communication can be proximity dependent or proximity independent. In some embodiments, line of sight may or may not be required for communication. The communication module 1810 transmits and / or receives one or more of detection data from the detection module 1802, processing results generated by the processing module 1804, predetermined control data, user commands from a terminal or a remote controller, and the like. Can do.
システム1800の構成要素は、任意の適当な構成で配設することができる。例えば、システム1800の1つ以上の構成要素は、可動物体、キャリア、ペイロード、端末、検出システム、または上記のうちの1つ以上と通信可能である追加の外部のデバイス上に配置することができる。さらに、図18は単一の処理ユニット1804および単一の非一時的コンピュータ可読媒体1806を描写しているが、当業者は、これが限定することを意図しないこと、およびシステム1800が複数の処理ユニットおよび/または非一時的コンピュータ可読媒体を備えることができること、を理解するであろう。一部の実施形態において、複数の処理ユニットのうちの1つ以上および/または非一時的コンピュータ可読媒体は、システム1800が行う処理および/またはメモリ機能の任意の適当な態様が後述の場所のうちの1つ以上で発生できるように、可動物体、キャリア、ペイロード、端末、検出モジュール、上記のうちの1つ以上と通信可能である追加の外部のデバイス、またはそれらの適当な組合せの上などの、異なる場所に位置することができる。   The components of system 1800 can be arranged in any suitable configuration. For example, one or more components of system 1800 can be located on a movable object, carrier, payload, terminal, detection system, or additional external device that can communicate with one or more of the above. . Further, while FIG. 18 depicts a single processing unit 1804 and a single non-transitory computer readable medium 1806, those skilled in the art will not limit this, and the system 1800 may have multiple processing units. It will be appreciated that and / or may comprise a non-transitory computer readable medium. In some embodiments, one or more of the plurality of processing units and / or the non-transitory computer readable medium may be any of the suitable locations for processing and / or memory functions performed by the system 1800, where Such as on movable objects, carriers, payloads, terminals, detection modules, additional external devices that can communicate with one or more of the above, or any suitable combination thereof Can be located in different places.
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。   While preferred embodiments of the present invention have been shown and described herein, it will be apparent to those skilled in the art that such embodiments are provided by way of example only. Here, those skilled in the art will envision many variations, modifications, and substitutions without departing from the invention. It should be understood that various alternatives to the embodiments of the invention described herein can be employed in the practice of the invention. The following claims define the scope of the invention and are intended to encompass the methods and structures contained within these claims and their equivalents.
本発明の様々な態様は、個別に、集合的に、または互い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態様は、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。無人型航空輸送機などの航空輸送機の本明細書の任意の説明は、任意の乗り物体などの任意の可動物体に適用および使用され得る。さらに、空中運動(例えば、飛行)に関連して本明細書で開示されたシステム、デバイス、および方法はまた、地上または水上の運動、水中の運動、または宇宙の運動などの他の類型の運動に関連して適用され得る。
It should be understood that various aspects of the present invention may be recognized individually, collectively, or in combination with each other. The various aspects of the present invention described herein may be applied to any particular application shown below, or any other type of movable object. Any description herein of an air transport, such as an unmanned air transport, can be applied and used with any movable object, such as any vehicle. Further, the systems, devices, and methods disclosed herein in connection with aerial motion (eg, flight) may also include other types of motion such as ground or water motion, underwater motion, or space motion. Can be applied in connection with
UAV110は、軽量であり得る。例えば、UAVは、1mg、5mg、10mg、50mg、100mg、500mg、1g、2g、3g、5g、7g、10g、12g、15g、20g、25g、30g、35g、40g、45g、50g、60g、70、80、90g、100g、120g、150g、200g、250g、300g、350g、400g、450g、500g、600g、700g、800g、900g、1kg、1.1kg、1.2kg、1.3kg、1.4kg、1.5kg、1.7kg、2kg、2.2kg、2.5kg、3kg、3.5kg、4kg、4.5kg、5kg、5.5kg、6kg、6.5kg、7kg、7.5kg、8kg、8.5kg、9kg、9.5kg、10kg、11kg、12kg、13kg、14kg、15kg、17kg、または20kg以下の重さであり得る。UAVは、本明細書に記載のいずれかの値以上の重さを有することができる。UAVは、本明細書に記載の任意の2つの値の間の範囲内に入る重さを有することができる。
The UAV 110 can be lightweight. For example, UAV is 1 mg, 5 mg, 10 mg, 50 mg, 100 mg, 500 mg, 1 g, 2 g, 3 g, 5 g, 7 g, 10 g, 12 g, 15 g, 20 g, 25 g, 30 g, 35 g, 40 g, 45 g, 50 g, 60 g, 70 g , 80 g , 90 g, 100 g, 120 g, 150 g, 200 g, 250 g, 300 g, 350 g, 400 g, 450 g, 500 g, 600 g, 700 g, 800 g, 900 g, 1 kg, 1.1 kg, 1.2 kg, 1.3 kg, 1 .4kg, 1.5kg, 1.7kg, 2kg, 2.2kg, 2.5kg, 3kg, 3.5kg, 4kg, 4.5kg, 5kg, 5.5kg, 6kg, 6.5kg, 7kg, 7.5kg 8kg, 8.5kg, 9kg, 9.5kg, 10kg, 11kg, 12kg, 13kg, 14kg, It can weigh no more than 5 kg, 17 kg, or 20 kg. A UAV can have a weight that is greater than or equal to any of the values described herein. A UAV can have a weight that falls within a range between any two values described herein.
UAV110は、乗り物120と相互作用することが可能であり得る。乗り物についての説明は、任意の類型の可動物体(例えば、空気、土地、水、または宇宙を横切る)に適用することができる。乗り物は、乗り物内部の人によって操作することができる。人は、乗り物に接触することができる、または乗り物に局在することができる。あるいは、乗り物は、遠隔制御器からのコマンドに応答することが可能であり得る。遠隔制御器は、乗り物に接続されなくてもよい。いくつかの場合では、乗り物は、自律的にまたは半自律的に動作することが可能であり得る。乗り物は、予めプログラムされた命令のセットに従うことが可能であり得る。 UAV 110 may be able to interact with vehicle 120. The description of a vehicle can be applied to any type of movable object (eg, across air, land, water, or space). The vehicle can be operated by a person inside the vehicle . A person can touch the vehicle or be localized to the vehicle. Alternatively, the vehicle may be able to respond to commands from the remote controller. The remote controller may not be connected to the vehicle. In some cases, the vehicle may be capable of operating autonomously or semi-autonomously. The vehicle may be able to follow a pre-programmed set of instructions.
乗り物120は、任意の類型の可動物体であり得る。乗り物の実施例は、限定されないが、車、トラック、セミトレーラー、バス、バン、SUV車、ミニバン、戦車、ジープ、オートバイ、三輪車、自転車、トロリー、電車、地下鉄、モノレール、飛行機、ヘリコプター、飛行船、熱気球、宇宙船、ボート、船、ヨット、潜水艦、または任意の類型の乗り物を含み得る。乗り物は乗用車であってもよい。乗り物は、中に1人以上の搭乗者を保持することが可能であり得る。1人以上の搭乗者は、乗り物を操作することができる。1人以上の搭乗者は、乗り物の移動および/または乗り物の他の機能を指示することができる。例えば、搭乗者は、車もしくは他の陸路用乗り物の運転手、または飛行機、船舶、宇宙船、もしくは他の類型の空路用、海路用、もしくは宇宙用乗り物のパイロットであり得る。
The vehicle 120 may be any type of movable object. Examples of vehicles include, but are not limited to, cars, trucks, semi- trailers , buses, vans, SUV cars, minivans, tanks, jeep, motorcycles, tricycles, bicycles, trolleys, trains, subways, monorails, airplanes, helicopters, airships, It may include hot air balloons, spacecraft, boats, ships, yachts, submarines, or any type of vehicle. The vehicle may be a passenger car. The vehicle may be capable of holding one or more passengers therein. One or more passengers can operate the vehicle. One or more passengers can direct vehicle movement and / or other functions of the vehicle. For example, the occupant may be a driver of a car or other land vehicle, or an airplane, ship, spacecraft, or other type of air, sea, or space vehicle pilot.
乗り物120は、UAV110がドッキングすることができるドッキング乗り物であり得る。UAVは、乗り物上に着陸することができる。UAVは、乗り物から離陸することができる。UAVは、UAVが乗り物にドッキングしている間、乗り物によって担持され得る。一部の実施形態では、UAVが乗り物ドッキングしている間、UAVと乗り物との間に機械的接続が形成され得る。乗り物は、UAVが乗り物にドッキングしている間、移動することができる。乗り物は、UAVが乗り物ドッキングしている間、静止したままでいる、かつ/または移動することができる。
The vehicle 120 may be a docking vehicle that the UAV 110 can dock. A UAV can land on a vehicle. The UAV can take off from the vehicle. The UAV can be carried by the vehicle while the UAV is docked to the vehicle. In some embodiments, while the UAV is docked the vehicle, the mechanical connection may be formed between the UAV and the vehicle. The vehicle can move while the UAV is docked to the vehicle. Vehicle while the UAV is docked in the vehicle, may remain stationary, and / or move.
一実施例では、UAV310は、乗り物320上に着陸することを試みることができる。乗り物は動作していてもよい。いくつかの場合では、乗り物は、UAVが乗り物に着陸することを試みる間に移動している場合がある。乗り物は、速度VVEHICLEで移動することができる。UAVは、乗り物上に着陸するための飛行経路を有することができる。UAVの飛行経路は、乗り物の経路と一致してもしなくてもよい。例えば、UAVと乗り物の経路は整合することができる。UAVおよび/または乗り物は、UAVの経路内に障害物330が存在するかを検出することが可能であり得る。乗り物上に着陸するためのUAVの飛行経路内に障害物が存在する場合、UAVの経路は障害物を回避するために変更され得る。例えば、UAVは、乗り物上に着陸するために降下する場合がある。しかしながら、障害物が妨げになる場合、UAVの高度は障害物を回避するために増加され得る。UAVは、障害物を回避するために新しい飛行経路(例えば、VUAVに沿う)を有することができる。
In one example, the UAV 310 may attempt to land on the vehicle 320. The vehicle may be operating. In some cases, the vehicle may be moving while the UAV attempts to land on the vehicle. The vehicle can move at a speed of V VEHICLE . UAV may have a flight route for landing on a vehicle. Flight route of the UAV may or may not match the vehicle route of. For example, the UAV and vehicle routes can be matched. The UAV and / or vehicle may be able to detect if an obstacle 330 is present in the path of the UAV. If there is an obstacle to UAV flight route in to land on a vehicle, the path of the UAV may be changed in order to avoid the obstacle. For example, a UAV may descend to land on a vehicle. However, if the obstacle is obstructing, the UAV altitude can be increased to avoid the obstacle. The UAV can have a new flight path (eg, along the V UAV ) to avoid obstacles.
一部の実施形態では、UAVおよび/または乗り物は、乗り物の経路、またはUAVと乗り物のために整合された移動経路内の障害物を検出することが可能であり得る。同様に、UAVの経路は、検出された障害物を回避するために変更され得る。経路は、任意の形状を有することができる。いくつかの場合では、経路は直線(例えば、UAVおよび/または乗り物の前方に直接に延長する直線)であり得る、または曲線であり得る、または任意の他の形状を有することができる。
In some embodiments, the UAV and / or vehicle may be capable of detecting obstacles in the vehicle's path , or a travel path that is aligned for the UAV and the vehicle. Similarly, the UAV path may be altered to avoid detected obstacles. Route can have any shape. In some cases, ROUTE may have a linear (e.g., straight line extending directly in front of the UAV and / or vehicle) which may be, or may be a curve or any other shape.
障害物330は、UAVの予測された飛行経路内に存在する可能性がある任意のアイテムであり得る。障害物は、仮にUAVが障害物と衝突した場合にUAVを損傷する可能性があるアイテムであり得る。障害物は、静的または動的な障害物であり得る。例えば、静的な障害物は静止したままであることができ、動的な障害物は移動することができる。静的な障害物の例は、限定されないが、建物、看板、ポール、橋、トンネル、タワー、天井、屋根、電力線、木、フェンス、植物、照明、駐車された車両、または任意の他の類型の障害物を含み得る。的な障害物の例は、限定されないが、他のUAV、他の可動物体(例えば、可動乗り物)、人間、動物、凧、または移動することができる任意の他の類型の障害物を含み得る。動的な障害物については、UAVの予測された飛行経路に沿う動的な障害物とUAVとの間の衝突が起こりそうか、または差し迫っているかどうかを決定するために、動的な障害物の予測される経路が評価され得る。
Obstacle 330 can be any item that may be present in the predicted flight Gyokei path of UAV. An obstacle may be an item that can damage the UAV if the UAV collides with the obstacle. The obstacle can be a static or dynamic obstacle. For example, static obstacles can remain stationary and dynamic obstacles can move. Examples of static obstacles include, but are not limited to, buildings, signs, poles, bridges, tunnels, towers, ceilings, roofs, power lines, trees, fences, plants, lighting, parked vehicles, or any other type May contain other obstacles. Examples of dynamic obstacles include, but are not limited to, include other UAV, other moving objects (e.g., moving vehicle), human, animal, kites or obstacles moving any other types that can be, obtain. The dynamic obstacles, in order to determine whether a collision between the dynamic obstacle and UAV along the predicted flight Gyokei path of the UAV is likely or imminent, dynamic predicted route obstacles may be evaluated.
一実施例では、UAV410は、乗り物420から離陸することを試みることができる。乗り物は動作していてもよい。いくつかの場合では、乗り物は、UAVが乗り物から離陸することを試みている間、移動することができる。乗り物は、速度V VEHICLE で移動することができる。UAVは、乗り物から離陸するための飛行経路を有することができる。UAVおよび/または乗り物は、UAVの経路内に障害物430が存在するかを検出することが可能であり得る。乗り物から離陸するためのUAVの飛行経路内に障害物が存在すると、UAVは障害物がクリアされるまで離陸することを待機することができる。別の実施例では、UAVがすでに離陸した、または離陸しようとしている場合もあり、UAVの経路は障害物を回避するために変更され得る。例えば、UAVは、乗り物から離陸するために上昇している場合もある。しかしながら、障害物が妨げになる場合、UAVの高度は、障害物を回避するために、より高速に増加することができる、維持することができる、または減少することができる。UAVがまだ離陸していなかった場合、UAVは乗り物上に留まることができる。UAVが離陸していた場合、UAVは、障害物がクリアされるまで乗り物上に着陸するために下降して戻ることができる。UAVは、障害物を回避するために新しい飛行経路(例えば、VUAVに沿う)を有することができる。
In one example, the UAV 410 may attempt to take off from the vehicle 420. The vehicle may be operating. In some cases, the vehicle can move while the UAV is attempting to take off from the vehicle. The vehicle can move at a speed of V VEHICLE . UAV may have a flight route to take off from the vehicle. The UAV and / or vehicle may be able to detect the presence of an obstacle 430 in the UAV path. An obstacle to the flight route in a UAV to take off from the vehicle is present, UAV may wait to take off the obstacle is cleared. In another example, the UAV may have already taken off or is about to take off, and the UAV's path can be changed to avoid obstacles. For example, the UAV may be rising to take off from the vehicle. However, if an obstacle is obstructing, the altitude of the UAV can be increased, maintained or decreased faster to avoid the obstacle. If the UAV has not yet taken off, the UAV can stay on the vehicle. If the UAV has taken off, the UAV can descend and return to land on the vehicle until the obstacle is cleared. The UAV can have a new flight path (eg, along the VUAV) to avoid obstacles.
障害物430は、UAVの予測された飛行経路内に存在する可能性がある任意のアイテムであり得る。障害物は、仮にUAVが障害物と衝突した場合にUAVを損傷する可能性があるアイテムであり得る。前述のように、障害物は静的な障害物または動的な障害物であり得る。例えば、静的な障害物は静止したままであることができ、一方動的な障害物は移動することができる。動的な障害物について、動的な障害物の予測された経路は、UAVの予測された飛行経路に沿う動的な障害物とUAVとの間の衝突が起こりそうか、または差し迫っているかどうかを決定するために評価され得る。乗り物の移動を考慮する場合もある。例えば、UAVが乗り物上に載っている場合、離陸する際のUAVの経路は、UAVの飛行経路を決定するために乗り物の移動を考慮することができる。
Obstacle 430 can be any item that may be present in the predicted flight Gyokei path of UAV. An obstacle may be an item that can damage the UAV if the UAV collides with the obstacle. As previously mentioned, the obstacle may be a static obstacle or a dynamic obstacle. For example, a static obstacle can remain stationary while a dynamic obstacle can move. For dynamic obstacle, the predicted routes of the dynamic obstacle, the collision occurs or likely between the dynamic obstacle and UAV along the predicted flight Gyokei path of UAV, or imminent Can be evaluated to determine if. In some cases, the movement of the vehicle may be considered. For example, if the UAV is on the vehicle, the UAV's path at takeoff can take into account the movement of the vehicle to determine the UAV's flight path .
障害物は、UAV、乗り物、任意の他の物体、またはそれらの任意の組合せによって検出することができる。UAV、乗り物、および/または任意の他の物体は、互いに通信可能であることができ、検出された障害物に関する情報を共有することができる。例えば、障害物を検出するためにUAVの1つ以上のセンサを使用することができる。UAVは、次に障害物を回避するためにUAVの航路を変更する、または離陸することを待機することができる。別の実施例では、乗り物は、障害物を検出するために乗り物の1つ以上のセンサを使用することができる。乗り物は、障害物を回避するためにUAVがUAVの航路を変更する、または離陸することを待機することができる情報をUAVに送ることができる。乗り物は、UAVの航路を変更する、または離陸することを待機するためのコマンドをUAVに送ることができる。別の実施例では、乗り物は検出された障害物に関する情報をUAVに送ることができ、UAVは、UAVの航路を変更するかどうか、および/またはどのように航路を変更するか、または離陸することを待機するかどうかを決定することができる。UAVは、乗り物単独からの情報を、またはUAVもしくは任意の他の物体からの検出された情報と組み合わせて、検討することができる。いくつかの場合では、障害物自体などの他の物体は、障害物の存在を示す1つ以上の信号を提供することができる。 Obstacles can be detected by a UAV, a vehicle, any other object, or any combination thereof. UAVs, vehicles, and / or any other objects can communicate with each other and can share information about detected obstacles. For example, one or more sensors of the UAV can be used to detect obstacles. The UAV can then wait to change its route or take off to avoid obstacles. In another example, the vehicle may use one or more sensors of the vehicle to detect an obstacle. The vehicle can send information to the UAV that can wait for the UAV to change its route or take off to avoid obstacles. The vehicle can send a command to the UAV to wait for it to change its route or take off. In another example, the vehicle can send information about the detected obstacle to the UAV, which UAV will change the route of the UAV and / or how to change the route or take off. You can decide whether to wait. The UAV can consider information from the vehicle alone or in combination with detected information from the UAV or any other object. In some cases, other objects, such as the obstacle itself, can provide one or more signals that indicate the presence of the obstacle.
一実施例では、乗り物のためのドック設計は、乗り物の接続構成要素540のようにY形反転空洞を備え得る。形反転空洞は、誤差を許容することでき、容易な航空機の着陸を可能にすることができる。いくつかの場合では、Y形反転空洞は、UAVの接続構成要素530を空洞の中央または底部領域に漏斗方式で位置合わせることに有用であり得る。Y形反転空洞は、上部に逆円錐形状または上部に任意の他の類型の形状を有することができる。乗り物の接続構成要素は、UAVを所望の接続スポットに向けるために有用であり得るガイドを備え得る。重力はUAVを方向付けるときにガイドを補助することができる。一実施例では、UAVがガイドに当たり、ローターの動力供給を低下させてUAVの重量がガイド上に載ると、ガイドはUAVを所望の静止点まで下方に摺動させることができる。UAVは、次に乗り物に固定され得る。UAVを乗り物に固定するために構造を設けることができる。
In one example, a dock design for a vehicle may include a Y-shaped inverted cavity, such as a vehicle connection component 540. Y type inversion cavity, can tolerate an error, it is possible to allow the landing of easy aircraft. In some cases, a Y-shaped inversion cavity may be useful for funneling the UAV connection component 530 to the center or bottom region of the cavity. The Y inverted cavity can have an inverted conical shape at the top or any other type of shape at the top. The vehicle connection component may comprise a guide that may be useful for directing the UAV to a desired connection spot. Gravity can assist the guide when orienting the UAV. In one embodiment, when the UAV hits the guide and reduces the rotor power supply and the weight of the UAV rests on the guide, the guide can slide the UAV down to the desired rest point. UAV can then be fixed to the vehicle. UAV can the provision of the structure solid Teisu order to the vehicle.
一部の代替の実施形態では、ドッキングステーションは、乗り物から取り外し可能であってもよい。ドッキングステーションは、分離可能な方法で乗り物に追加される、または取り付けられることもある。いくつかの場合では、1つ以上のコネクタがドッキングステーションを乗り物上に保持することができる。コネクタは、ドッキングステーションを乗り物から分離するために切り離され得る。いくつかの実施例では、ドッキングステーションを乗り物に取り付けるために、クリップ、紐、クランプ、フックとループのファスナー、磁気的構成要素、ロッキング特徴、溝、スレッド、機械的ファスナー、圧入、または他の特徴を使用することができる。ドッキングステーションは、使用しないとき、乗り物から分離することができる。いくつかの場合では、ユーザーは、ユーザーの乗り物を運転したい場合もあり、随伴UAVを携えるときにドッキングステーションを使用するだけにすることができる。
In some alternative embodiments, the docking station may be removable from the vehicle. The docking station may be added or attached to the vehicle in a separable manner. In some cases, one or more connectors can hold the docking station on the vehicle. The connector can be disconnected to separate the docking station from the vehicle. In some embodiments, clips, straps, clamps, hook and loop fasteners, magnetic components, locking features, grooves, threads, mechanical fasteners, press fits, or other features to attach the docking station to the vehicle. Can be used. The docking station can be separated from the vehicle when not in use. In some cases, the user may want to drive the user's vehicle and can simply use the docking station when carrying the companion UAV.
UAV610は、UAVが乗り物にドッキングしている間、乗り物620上に載っていることができる。乗り物は、UAVの重量を支えていることができる。UAVが乗り物ドッキングしている間、UAVと乗り物との間に機械的接続が形成され得る。乗り物は、UAVを受け取るように構成されたドッキングステーションを機内に有することができる。あるいは、UAVは、乗り物上の任意の場所に着陸するように構成され得る。ドッキングステーションは、任意選択的に電気的接続680がUAVと乗り物との間に形成されることを可能にすることができる。電気的接続は有線接続であってもよい。いくつかの場合では、電気的接続は誘導結合であってもよい。UAVの導電性要素は、乗り物の導電性要素と接触することができる。この接続は、UAVと乗り物との間の通信を可能にすることができる任意の接続であり得る。一部の実施形態では、接続は、光学的コネクタ、無線コネクタ、有線コネクタ、または任意の他の類型のコネクタを含み得る。いくつかの場合では、複数のコネクタおよび/または複数の類型のコネクタがUAVと乗り物との間に使用され得る。複数のコネクタは、複数の類型の物理的コネクタを含み得る。
The UAV 610 can rest on the vehicle 620 while the UAV is docked to the vehicle. The vehicle can support the weight of the UAV. While UAV is docked the vehicle, the mechanical connection may be formed between the UAV and the vehicle. The vehicle may have a docking station onboard that is configured to receive the UAV. Alternatively, the UAV can be configured to land anywhere on the vehicle. The docking station can optionally allow an electrical connection 680 to be made between the UAV and the vehicle. The electrical connection may be a wired connection. In some cases, the electrical connection may be inductive coupling . Conductive elements of the U AV may be in contact with the vehicle of the conductive element. This connection can be any connection that can allow communication between the UAV and the vehicle. In some embodiments, the connection may include an optical connector, a wireless connector, a wired connector, or any other type of connector. In some cases, multiple connectors and / or multiple types of connectors may be used between the UAV and the vehicle. The plurality of connectors may include a plurality of types of physical connectors.
UAVが飛行しているとき、UAVはUAVのエネルギー保存ユニットを放電することができる。UAVが乗り物にドッキングしているとき、UAVはUAVのエネルギー保存ユニットと乗り物のエネルギー保存ユニットとの間に接続を形成することができる。乗り物のエネルギー保存ユニットは、UAVのエネルギー保存ユニットを充電するために使用され得る。一実施例では、UAVが乗り物上に着陸すると、UAVのエネルギー保存の充電状態が評価され得る。乗り物は、UAVの充電状態が閾値未満に降下したとき、UAVを充電することができる。乗り物は、UAVが完全に充電されていないとき、UAVを充電することができる。他の場合では、乗り物は、UAVのエネルギー保存ユニットの充電状態にかかわらずにUAVのエネルギー保存ユニットを自動的に充電することができる。乗り物のエネルギー保存ユニットは、乗り物が移動しているとき、充電することができる。充電は、UAVと乗り物との間の物理的接続を介して起こり得る。他の場合では、誘導充電が使用され得る。このように、UAVは乗り物が動いている間に充電することができ、UAVは必要に応じて発進することできるシステムによって利点が提供され得る。これは、乗り物が移動している間にUAVが乗り物から複数回離陸することを可能にすることができる。 When the UAV is in flight, the UAV can discharge the UAV's energy storage unit. When the UAV is docked to the vehicle, the UAV can form a connection between the UAV energy storage unit and the vehicle energy storage unit. The vehicle energy storage unit may be used to charge the UAV energy storage unit. In one embodiment, when a UAV lands on a vehicle, the state of charge of the UAV's energy conservation can be evaluated. The vehicle can charge the UAV when the state of charge of the UAV drops below a threshold. The vehicle can charge the UAV when the UAV is not fully charged. In other cases, the vehicle may automatically charge the UAV energy storage unit regardless of the state of charge of the UAV energy storage unit. The vehicle energy storage unit can be charged when the vehicle is moving. Charging can occur via a physical connection between the UAV and the vehicle. In other cases, inductive charging may be used. In this way, the UAV can be charged while the vehicle is in motion, and the UAV can be benefited by a system that can launch as needed. This can allow the UAV to take off from the vehicle multiple times while the vehicle is moving.
乗り物は、任意の電圧および電流入力を用いてUAVを充電することが可能であり得る。いくつかの場合では、UAVのエネルギー保存ユニットは、乗り物のバッテリの充電電圧に対応する充電電圧を受け取ることができる。例えば、乗り物が12Vのバッテリを使用している場合、UAVのエネルギー保存ユニットは、12Vで充電され得る。他の実施例では、約1V、3V、5V、7V、10V、14V、16V、18V、20V、24V、30V、36V、42V、または48Vを使用することができる。 The vehicle may be able to charge the UAV using any voltage and current input. In some cases, the UAV's energy storage unit may receive a charging voltage that corresponds to a vehicle battery charging voltage. For example, if the vehicle uses a 12V battery, the UAV energy storage unit may be charged at 12V. In other examples, about 1V, 3V, 5V, 7V, 10V , 14V, 16V, 18V, 20V, 24V, 30V, 36V, 42V, or 48V can be used.
UAVは、データ記憶ユニットを備えることができる。データ記憶ユニットは、1つ以上の行動を行うためのコード、ロジック、または命令を含む非一時的コンピュータ可読媒体を含むことができる1つ以上のメモリユニットを備えることができる。データ記憶ユニットは、UAVの飛行に役に立つ機内のデータを含むことができる。これは、1つ以上の場所に関する地図情報および/または規則を含むことができる。UAVのデータ記憶ユニットは、UAVが飛行している間に新しい情報で更新することができる。UAVのデータ記憶ユニットは、連続的に、周期的に、または事象に応じて、更新することができる。他の場合では、UAVのデータ記憶ユニットは、UAVが乗り物にドッキングしている間に新しい情報で更新することができる。例えば、エネルギーおよび/または飛行時間を節約するために、新しいデータは、UAVの動作に重要でない限り、UAVが飛行している間にUAVに送られないこともあり、UAVは、UAVが乗り物に接続されているときに定期的な更新を受け取ることができる。いくつかの場合では、データの有線送信が乗り物のデータ記憶ユニットからUAVのデータ記憶ユニットへ起こり得る。例えば、接続680は、データが乗り物のデータ記憶ユニットからUAVのデータ記憶ユニットへ送られることを可能にするように提供され得る。これは、データの迅速な転送を可能にすることができる。乗り物のデータ記憶ユニットは、連続的に、周期的に、または事象に応じて、更新することができる。乗り物のデータ記憶ユニットは、無線で更新することができる。乗り物のデータ記憶ユニットは、ドッキングステーションの一部であってもよく、または乗り物に一体化されてもよい。 The UAV can comprise a data storage unit. The data storage unit may comprise one or more memory units that may include non-transitory computer readable media including code, logic, or instructions for performing one or more actions. The data storage unit may contain in-flight data useful for UAV flight. This can include map information and / or rules for one or more locations. The UAV data storage unit can be updated with new information while the UAV is in flight. UAV data storage units can be updated continuously, periodically, or in response to events. In other cases, the UAV's data storage unit can be updated with new information while the UAV is docked to the vehicle. For example, to save energy and / or time of flight, new data may not be sent to the UAV while it is flying unless it is important to the operation of the UAV, and the UAV Receive regular updates when connected. In some cases, wired transmission of data may occur from the vehicle data storage unit to the UAV data storage unit. For example, a connection 680 may be provided to allow data to be sent from the vehicle data storage unit to the UAV data storage unit. This can allow for rapid transfer of data. The vehicle data storage unit may be updated continuously, periodically, or in response to an event. The vehicle data storage unit can be updated wirelessly. The vehicle data storage unit may be part of the docking station or may be integrated into the vehicle.
図7は、本発明の実施形態に従って、カバー内で乗り物にドッキングされたUAVの実施例を示す。UAV710は、乗り物720にドッキングすることができる。乗り物は、UVが乗り物にドッキングすることを可能にすることができるドッキングステーションを機内に有することができる。ドッキングステーションは、カバー730を備えることができる。カバーは、UAVを完全に、または部分的に囲むことができる。
FIG. 7 shows an example of a UAV docked to a vehicle in a cover according to an embodiment of the present invention. The UAV 710 can be docked to the vehicle 720. Vehicle may have a docking station capable of allowing the U A V docks the vehicle on board. The docking station can include a cover 730 . Cover can be completely encloses the UAV or partially.
UAVが乗り物にドッキングしている間、カバーはUAVを覆うことができる。任意選択的に、カバーはUAVを完全に囲んでもよい。カバーは、乗り物のための流体密封シールを提供することができる。カバーと乗り物との間のシールは、気密であり得る。これは、カバー内で空気が流れて乗り物への抗力を増加させることを防ぐことができる。UAVがカバーの下で保護されるとき、UAVは、風、雨、および他の環境的条件から保護され得る。カバーは、耐水性であり得る。乗り物とのカバーの接続は、水密性であることができ、それがUAVを囲んでいるとき、水はカバー内に入ることができない。任意選択的に、カバーは不透明であってもよい。カバーは、閉じられるとその内側に光が入ることを防ぐことができる。これは、UAVおよび/または乗り物への太陽による損傷を減少させることができる。あるいは、カバーは透明および/または半透明であってもよい。カバーは、光が入ること可能にすることができる。カバーは、光の所望の波長の光が入ることを可能にするために光をフィルター処理することができる。
The cover can cover the UAV while the UAV is docked to the vehicle. Optionally, the cover may completely surround the UAV. The cover can provide a fluid tight seal for the vehicle. The seal between the cover and the vehicle can be airtight. This can prevent air from flowing in the cover and increasing drag on the vehicle . When the U AV is protected under the cover, UAV may be protected wind, rain, and other environmental conditions. The cover can be water resistant. The connection of the cover with the vehicle can be watertight, and water cannot enter the cover when it surrounds the UAV. Optionally, the cover may be opaque. When the cover is closed, light can be prevented from entering inside. This can reduce sun damage to the UAV and / or the vehicle. Alternatively, the cover may be transparent and / or translucent. The cover can allow light to enter. The cover can filter the light to allow light of the desired wavelength of light to enter.
他の実装形態では、カバーはUAVを部分的に囲むことができる。カバーの内側に空気が流入することを可能にすることができるように、1つ以上の開口部が提供され得る。いくつかの場合では、開口部は、カバーおよび/またはUAVによる抗力または空気力学的揚力を最小限にする、または減少させるように提供され得る。 In other implementations, the cover can partially surround the UAV. The inside of the cover so as to be able to allow the air flows, one or more open mouth may be provided. In some cases, the open mouth may be provided a cover and / or UAV to by drag or aerodynamic lift to minimize or reduce.
図8は、本発明の実施形態に従って乗り物内にドッキングしたUAVの実施例を示す。UAV810は、乗り物820にドッキングすることができる。乗り物は、UVが乗り物にドッキングすることを可能にするドッキングステーションを機内に有することができる。ドッキングステーションは、任意選択的に乗り物の内側にあってもよい。ドッキングステーションは、カバー830を含むことができる。カバーは、ドッキングステーションへのUAVの接近を制御することができる。カバーは、乗り物の内部へのUAVの接近を制御することができる。カバーは、UAVを完全にまたは部分的に囲む、またはそれを外側の環境から保護することができる。
FIG. 8 shows an example of a UAV docked in a vehicle according to an embodiment of the present invention. The UAV 810 can be docked to the vehicle 820. Vehicle may have a docking station that allows a U A V docks the vehicle on board. The docking station may optionally be inside the vehicle. The docking station can include a cover 830. The cover can control the approach of the UAV to the docking station. The cover can control the approach of the UAV to the interior of the vehicle. The cover can completely or partially surround the UAV or protect it from the outside environment.
カバーは、UAVの通過を可能にする寸法で形成することができる。いくつかの場合では、カバーは、カバーが開いているとき、UAVが乗り物内でドッキングステーションにドッキングするためにカバーを通過して飛ぶことが可能であり得るような寸法で形成することができる。いくつかの場合では、カバーの最大寸法(例えば、長さ、幅、高さ、対角線、または直径)は、UAVの最大寸法(例えば、それぞれの長さ、幅、高さ、対角線、または直径)より大きくすることができる。カバーは、乗り物の横方向の寸法を超えないような寸法で形成することができる。カバーは、乗り物の高さに加算してもしなくてもよい。 The cover can be formed with dimensions that allow the UAV to pass through. In some cases, the cover may be dimensioned such that when the cover is open, the UAV may be able to fly past the cover for docking in the vehicle to the docking station. In some cases, the maximum dimension of the cover (eg, length, width, height, diagonal, or diameter) is the maximum dimension of the UAV (eg, each length, width, height, diagonal, or diameter). Can be larger. The cover can be formed with dimensions that do not exceed the lateral dimensions of the vehicle. The cover may or may not add to the height of the vehicle.
UAVが乗り物の内側で乗り物にドッキングする間、カバーは、UAVを覆うことができる。任意選択的に、カバーが閉じているとき、UAVは、乗り物のいずれかのドアを開くことなく、乗り物に出入りすることが不能であり得る。カバーは、乗り物のための流体密封シールを提供することができる。カバーと乗り物の台との間のシールは、気密であり得る。これは、空気が乗り物内を流れて乗り物への抗力を増加させることを防ぐことができる。UAVが、乗り物内でカバーの下に保護されると、UAVは、風、雨、および他の環境的条件から保護することができる。カバーは、耐水性であり得る。乗り物とのカバーの接続は、水密性であることができ、カバーが閉じているとき、水は乗り物内に入ることができない。任意選択的に、カバーは不透明であってもよい。カバーは、閉じているとき、光がその内側に入ることを防ぐことができる。これは、UAVおよび/または乗り物への太陽による損傷を減少させることができる。あるいは、カバーは、透明および/または半透明であってもよい。カバーは、光が入ることを可能にすることができる。カバーは、光の所望の波長の光が入ることを可能にするように光をフィルター処理することができる。カバーは、サンルーフとして機能することができる。カバーは、閉じると、UAVおよび車の内側を外部条件から絶縁することができる(窓またはドアなどの車の他の特徴が開いていない限り)。
The cover can cover the UAV while the UAV is docked to the vehicle inside the vehicle. Optionally, when the cover is closed, the UAV may be unable to enter or exit the vehicle without opening any vehicle doors. The cover can provide a fluid tight seal for the vehicle. The seal between the cover and the vehicle pedestal can be airtight. This can prevent air from flowing through the vehicle and increasing drag on the vehicle . Once the UAV is protected under the cover in the vehicle, the UAV can be protected from wind, rain, and other environmental conditions. The cover can be water resistant. The connection of the cover with the vehicle can be watertight, and water cannot enter the vehicle when the cover is closed. Optionally, the cover may be opaque. The cover can prevent light from entering inside when closed. This can reduce sun damage to the UAV and / or the vehicle. Alternatively, the cover may be transparent and / or translucent. The cover can allow light to enter. The cover can filter the light to allow light of the desired wavelength of light to enter. The cover can function as a sunroof. When closed, the cover can insulate the UAV and the interior of the car from external conditions (unless other features of the car such as windows or doors are open).
マーカー930a、930b、930c、930dは、互いに区別可能であり得る。これは、異なる乗り物920a、920b、920c、920dを互いに区別するために有用であり得る。マーカーは、UAVのセンサを使用して互いに区別可能であり得る。UAVは、随伴乗り物からのマーカー930cを周囲の他のマーカー930a、930b、930dから区別することが可能であり得る。例えば、マーカーが視覚的パターンの場合、視覚的パターンは、それぞれ互いに異なり得る。それぞれの乗り物は、固有のまたは実質的に固有の視覚的パターンを有することができる。別の実施例では、マーカーが無線信号を放射する場合、無線信号は、他の周囲の乗り物から識別可能である乗り物からの識別子を提供することができる。
Markers 930a, 930b, 930c, 930d may be distinguishable from each other. This can be useful to distinguish different vehicles 920a, 920b, 920c, 920d from each other. The markers may be distinguishable from each other using UAV sensors. The UAV, other markers 930a of the marker 930c concomitant riding product or et ambient, 930 b, it may be possible to distinguish from 930d. For example, if the markers are visual patterns, the visual patterns can be different from one another. Each vehicle can have a unique or substantially unique visual pattern. In another example, if the marker emits a radio signal, the radio signal can provide an identifier from the vehicle that is distinguishable from other surrounding vehicles.
マーカーは、乗り物が移動している間、UAV910によって検出可能および/または区別可能であり得る。乗り物が本明細書の他の箇所に記載の任意の速度で移動している場合であっても、UAVは、随伴乗り物920を他の乗り物920a、920b、920dから区別するためにマーカーを検出する、かつ/または読み取ることが可能であり得る。いくつかの場合では、UAVと随伴乗り物は、UAVが飛行している間、通信可能であり得る。随伴乗り物は、随伴乗り物の場所に関する情報をUAVに送ることができる。UAVは、随伴乗り物に向かってどのように飛行するかを決定するために、随伴乗り物の場所をUAVの場所と共に使用することができる。別の実施例では、随伴乗り物は、UAVの場所に関する情報を受け取り、飛行して帰還する方法に関するコマンド信号をUAVに生成するために、UAVの場所を随伴乗り物の場所と共に使用することができる。しかしながら、随伴乗り物および/またはUAVの相対的場所が既知の場合であっても、狭い空間内に高密度の乗り物が存在することもあり、乗り物が全て移動していることもあるので、マーカーを有することは、UAVが着陸すべき随伴乗り物を高い精度でUAVが特定することを有利に可能にすることができる。
The marker may be detectable and / or distinguishable by the UAV 910 while the vehicle is moving. Even vehicle even when moving at any speed described elsewhere herein, UAV is associated vehicle 920 c other vehicles 920a, 920b, detecting a marker to distinguish from 920d And / or may be readable. In some cases, the UAV and the accompanying vehicle may be able to communicate while the UAV is in flight. The companion vehicle can send information about the location of the companion vehicle to the UAV. The UAV can use the companion vehicle location with the UAV location to determine how to fly towards the companion vehicle. In another example, the companion vehicle can use the UAV location along with the companion vehicle location to receive information about the UAV location and generate a command signal to the UAV regarding how to fly back. However, even if the relative location of the companion vehicle and / or UAV is known, there may be a dense vehicle in a confined space and the vehicle may all be moving, Having can advantageously allow the UAV to identify with high accuracy the accompanying vehicle to which the UAV should land.
マーカーは、乗り物を近くの他の乗り物から一意的に判別することができる。いくつかの場合では、随伴乗り物は、乗り物の約0.01km、0.05km、0.1km、0.3km、0.5km、0.7km、1km、1.5km、2km2.5km、3km、3.5km、4km、4.5km、5km、5.5km、6km、7km、8km、9km、10km、12km、15km、20km、25km、30km、35km、40km、または50km以内で他の乗り物から区別され得る。それぞれのマーカーは、UAVに対応し得る、または随伴UAVが既知であり得る固有の識別子を乗り物に提供することができる。UAVは、固有の識別子(例えば、視覚的パターン、赤外線信号、紫外線信号、無線信号)を用いて較正することができる。例えば、UAVは、乗り物に対応する固有の識別子を知るために較正シーケンスでマーカーと相互作用することができる。また、乗り物が後でマーカーを更新する場合、またはUAVが異なる随伴乗り物で使用される場合、UAVは、新しいマーカーを用いて再較正され、随伴乗り物を見つけることが可能であり得る。
The marker can uniquely distinguish the vehicle from other nearby vehicles. In some cases, the companion vehicle is about 0.01 km, 0.05 km, 0.1 km, 0.3 km, 0.5 km, 0.7 km, 1 km, 1.5 km, 2 km , 2.5 km, 3 km of the vehicle. 3.5km, 4km, 4.5km, 5km, 5.5km, 6km, 7km, 8km, 9km, 10km, 12km, 15km, 20km, 25km, 30km, 35km, 40km, or 50km Can be done. Each marker may provide a unique identifier to the vehicle that may correspond to a UAV or for which an associated UAV may be known. UAVs can be calibrated using unique identifiers (eg, visual patterns, infrared signals, ultraviolet signals, wireless signals). For example, the UAV can interact with the marker in a calibration sequence to know the unique identifier corresponding to the vehicle. Also, if the vehicle later updates the marker, or if the UAV is used with a different companion vehicle, the UAV may be recalibrated with the new marker to find the companion vehicle.
任意選択的に、乗り物の場所などの他のデータは、ユーザーに中継することができる。いくつかの場合では、UAVの場所は地図上に重ねることができる。これは、UAVによって撮影された画像を地理的背景内に入れるときに有用であり得る。任意選択的に、随伴乗り物の場所も地図上に重ねることができる。このように、地図は、地理的領域内のUAVと随伴乗り物との間の相対的場所を示すことができる。これは、UAVを制御するとき、またはコマンドをUAVに送るときにユーザーに有用であり得る。
Optionally, other data such as vehicle location can be relayed to the user. In some cases, UAV locations can be overlaid on the map. This can be useful when putting images taken by the UAV within a geographic background . Optionally, the location of the accompanying vehicle can also be overlaid on the map. In this way, the map can show the relative location between the UAV and the accompanying vehicle within the geographic region. This may be useful to the user when controlling the UAV or sending commands to the UAV.
いくつかの場合では、飛行コマンドは、事前設定のシーケンスの開始を含み得る。例えば、ユーザーは、UAVが乗り物から離陸するためのコマンドを入力することができる。いくつかの場合では、UAVが離陸するために所定のプロトコルが提供され得る。他の場合では、ユーザーは、UAVを乗り物から離陸させるためにUAVを手動で制御することができる。このUAVの離陸シーケンスは、カバーがUAV上に設けられている場合、カバーを開くことを含み得る。UAVが乗り物から離陸する事前設定のシーケンスは、UAVを乗り物のドッキング部分からドッキング解除すること、すなわち切り離すことを含み得る。事前設定のシーケンスはまた、1つ以上の推進ユニットを用いてUAVの高度を増加させることを含み得る。UAVの向きおよび/または位置は、制御することができる。いくつかの場合では、乗り物の移動は、UAVが離陸する間、UAVの離陸シーケンスのために考慮され得る。風速などの環境的条件は、UAVの離陸シーケンスのために評価される、かつ/または検討される場合もされない場合もある。
In some cases, the flight command may include the start of a preset sequence. For example, the user can enter a command for the UAV to take off from the vehicle. In some cases, a predetermined protocol may be provided for the UAV to take off. In other cases, the user can manually control the UAV to take the UAV off the vehicle. This UAV takeoff sequence may include opening the cover if a cover is provided on the UAV. Preset sequence of UAV takes off from the vehicle may involve undocking from a docking portion of the vehicle the UAV, i.e. be disconnected. The preset sequence may also include increasing the UAV altitude with one or more propulsion units. The orientation and / or position of the UAV can be controlled. In some cases, vehicle movement may be considered for a UAV take-off sequence while the UAV takes off. Environmental conditions such as wind speed may or may not be evaluated and / or considered for UAV take-off sequences.
別の実施例では、ユーザーは、UAVが乗り物上に着陸するためのコマンドを入力することができる。いくつかの場合では、UAVが乗り物上に着陸するために所定のプロトコルが提供され得る。他の場合では、ユーザーは、UAVを乗り物上に着陸させるためにUAVを手動で制御することができる。UAVが乗り物上に着陸する事前設定のシーケンスは、1つ以上の推進ユニットを用いてUAVの高度を減少させることを含み得る。UAVの向きおよび/または位置は、制御することができる。いくつかの場合では、UAVが着陸する間の乗り物の移動は、UAVの着陸シーケンスのために考慮され得る。例えば、UAVの横方向速度は、乗り物の横方向速度に一致する、または乗り物の横方向速度の所定の範囲内に入ることができる。例えば、UAVの横方向速度は、UAVが乗り物上に着陸するとき、約毎時15マイル、毎時12マイル、毎時10マイル、毎時9マイル、毎時8マイル、毎時7マイル、毎時6マイル、毎時5マイル、毎時4マイル、毎時3マイル、毎時2マイル、毎時1マイル、毎時0.5マイル、または毎時0.1マイル以内に収められ得る。風速などの環境的条件は、UAVの着陸シーケンスのために評価される、かつ/または検討される場合もされない場合もある。事前設定の着陸シーケンスは、UAVを乗り物のドッキング部分にドッキングすること、すなわち接続することを含み得る。事前設定の着陸シーケンスは、乗り物に一旦ドッキングすると、任意選択的にUAVをカバーで覆うことを含み得る。
In another example, the user can enter a command for the UAV to land on the vehicle. In some cases, a predetermined protocol may be provided for the UAV to land on the vehicle. In other cases, the user can manually control the UAV to land the UAV on the vehicle. The preset sequence in which the UAV lands on the vehicle may include reducing the altitude of the UAV using one or more propulsion units. The orientation and / or position of the UAV can be controlled. In some cases, vehicle movement while the UAV is landing may be considered for the UAV landing sequence. For example, the UAV lateral speed may coincide with the vehicle lateral speed or may fall within a predetermined range of vehicle lateral speed. For example, the lateral speed of a UAV is about 15 mph, 12 mph, 10 mph, 9 mph, 8 mph, 7 mph, 6 mph, 6 mph, 5 mph when the UAV lands on a vehicle. , 4 mph, 3 mph, 2 mph, 1 mph, 0.5 mph, or 0.1 mph. Environmental conditions such as wind speed may or may not be evaluated and / or considered for the UAV landing sequence. The preset landing sequence may include docking, i.e. connecting, the UAV to the docking portion of the vehicle. The preset landing sequence may include covering the UAV optionally with a cover once docked to the vehicle.
UAV1010と随伴乗り物1020bとの間には、双方向通信を提供することができる。本明細書に記載のデータ送信の任意の組合せを提供することができる。例えば、乗り物からのコマンドは、UAVを制御する、またはUAVが実行するシーケンスを開始する、ために使用され得る。コマンドは、UAVの飛行、UAVのペイロード、UAVのセンサ、またはUAVの任意の他の構成要素もしくは機能を制御するために使用され得る。UAVからのデータは、乗り物に提供され得る。これは、UAVの状態(例えば、位置、飛行経路、エラー状態、充電状態)に関するデータ、および/またはUAVの1つ以上のペイロードまたはセンサによって収集された任意のデータ(例えば、画像、場所情報、環境情報)を含み得る。一部の実施形態では、双方向通信は互いに影響を与えることができる。フィードバックを提供することができる。例えば、UAVの場所データは、UAVの飛行を制御するためのコマンドを策定するときに有用であり得る。フィードバックは、手動のオペレータ、および/または自動化コマンドを提供するように構成されたプロセッサによって提供され得る。
Two-way communication can be provided between the UAV 1010 and the accompanying vehicle 1020b. Any combination of the data transmissions described herein can be provided. For example, commands from a vehicle can be used to control a UAV or initiate a sequence that the UAV performs. The commands may be used to control UAV flight, UAV payload, UAV sensor, or any other component or function of the UAV. Data from the UAV can be provided to the vehicle. This may include data regarding the state of the UAV (eg, location, flight path , error state, state of charge) and / or any data collected by one or more UAV payloads or sensors (eg, images, location information, Environmental information). In some embodiments, two-way communication can affect each other. Feedback can be provided. For example, UAV location data may be useful when developing commands to control UAV flight. Feedback may be provided by a manual operator and / or a processor configured to provide automated commands.
任意選択的に、乗り物は、それぞれの随伴UAVと通信するだけであってもよい。あるいは、それらは、他の乗り物と通信することができる。いくつかの実装形態では、乗り物1120b、1120c、1120gは、互いに検出する、かつ/または互いに通信することが可能であり得る。乗り物は、随伴UAVを有する他の乗り物と、または随伴UAVを有していない他の乗り物1120a、1120d、1120e、1120fであっても、通信することができる。乗り物は、他の乗り物の存在を検出することができる。いくつかの場合では、乗り物は通信共有モードを有することができる。これは、UAV間の通信モードに加えて、または代わりに提供され得る。例えば、第1の乗り物1120bは、収集したデータを第2の乗り物1120cに通信することができる。一実施例では、第1の乗り物に随伴する第1のUAVによって収集されて第1の乗り物に送信される画像は、第2の乗り物と共有することができる。第1のUAVは、第1のUAVのデータを随伴乗り物1120bに送信することができる。第1の乗り物は、受け取った情報を第2の乗り物に送信することができる。第2の乗り物は、随伴UAV1110bに情報を送信することもしないこともできる。同様に、第2の乗り物はまた、情報を第1の乗り物と共有することができる。第2の乗り物の随伴UAVは、データを第2の乗り物に送信することができる。第2の乗り物は、データを第1の乗り物に送信することができる。このように、データ共有は異なる乗り物の間で起こり得る。これは、乗り物によって収集されたデータの範囲を拡張するために役に立つことができる。乗り物は、UAVおよび/または他の乗り物の組合せを介して複数のUAVから収集されたデータを受け取ることができる。いくつかの場合では、任意の所与の時点で、単一のUAVは特定の領域をカバーすることができるだけであってもよい。複数のUAVが異なる領域をカバーしていて、情報を共有する場合、収集された情報は拡張することができる。
Optionally, the vehicle may only communicate with each associated UAV. Alternatively, they can communicate with other vehicles. In some implementations, the vehicles 1120b, 1120c, 1120g may be capable of detecting each other and / or communicating with each other. The vehicle can communicate with other vehicles having an associated UAV, or even other vehicles 1120a, 1120d, 1120e, 1120f that do not have an associated UA V. The vehicle can detect the presence of other vehicles. In some cases, the vehicle may have a communication sharing mode. This may be provided in addition to or instead of the communication mode between UAVs. For example, the first vehicle 1120b can communicate the collected data to the second vehicle 1120c. In one example, the images collected by the first UAV associated with the first vehicle and transmitted to the first vehicle can be shared with the second vehicle. The first UAV can transmit the data of the first UAV to the accompanying vehicle 1120b. The first vehicle can transmit the received information to the second vehicle. The second vehicle may or may not send information to the accompanying UAV 1110b. Similarly, the second vehicle can also share information with the first vehicle. The second vehicle's companion UAV can send data to the second vehicle. The second vehicle can transmit data to the first vehicle. Thus, data sharing can occur between different vehicles. This can be useful for extending the range of data collected by the vehicle. A vehicle can receive data collected from multiple UAVs via a combination of UAVs and / or other vehicles. In some cases, at any given time, a single UAV may only be able to cover a particular area. If multiple UAVs cover different areas and share information, the collected information can be expanded.
一部の実施形態では、方位計算を行うことができる。ENU座標における現在位置と目標位置は、それぞれ



として示される。現在位置と目的地との間の所望の角度(−180,180]は、次のように計算することができる。

In some embodiments, orientation calculations can be performed. The current position and target position in ENU coordinates are

When

As shown. The desired angle (−180, 180] between the current position and the destination can be calculated as follows.

指向性アンテナの垂直方向の角度を計算することができる。アンテナの垂直方向の角度は、図12Bに示される三角関係を使用いて計算することができる。乗り物とUAVとの間の距離は、dとして示され、2つの位置の間の距離を計算するための式(例えば、半正矢式)などの、上述の式(例えば、式(1))を使用して計算することができる。θは、アンテナの垂直方向の角度であり得る。Δhは、乗り物とUAVとの間の高度差であり得る。tanθ=Δh/d、したがって指向性アンテナを向ける垂直方向の角度は、arctan(Δh/d)に等しくなり得る。
The vertical angle of the directional antenna can be calculated. The antenna vertical angle can be calculated using the triangular relationship shown in FIG. 12B. The distance between the vehicle and the UAV is denoted as d, and the above formula (eg, formula (1)), such as the formula for calculating the distance between the two positions (eg, the semi-positive arrow formula) Can be used to calculate. θ can be the angle of the antenna in the vertical direction. Δh may be the altitude difference between the vehicle and the UAV . t anθ = Δh / d Thus vertical angle directing the directional antenna, can be equal to arctan (Δh / d).
指向性アンテナの水平方向の角度もまた、計算することができる。前のステップで述べたように、測地座標における緯度および経度情報は、ECEF系に変換することができる。三角関係を使用して、アンテナの所望の角度は、式(2)を使用して計算することができる。図12Cに示すように、位置AとBの緯度と経度は、最初にECEF系に変換することができる。アンテナの所望の角度θは、三角関係に基づいて計算することができる。水平方向の角度に関連して、θは方位角度であってもよい。
The horizontal angle of the directional antenna can also be calculated. As described in the previous step, latitude and longitude information in geodetic coordinates can be converted to an ECEF system. Using the triangular relationship, the desired angle of the antenna can be calculated using equation (2). As shown in FIG. 12C, the latitudes and longitudes of positions A and B can be first converted to an ECEF system. The desired angle θ of the antenna can be calculated based on a triangular relationship. In relation to the horizontal angle, θ may be an azimuth angle.
いくつかの場合では、指向性アンテナ1230は、UAVが乗り物1220にドッキングしている間、UAV1210を覆うことができる。指向性アンテナは、乗り物が移動している間、UAVを覆うことができる。指向性アンテナの半球部分は、UAVがドッキングしているとき、UAVに重なることができる。UAVが乗り物から離陸するために、命令が提供され得る。指向性アンテナは、UAVを露出するように移動することができる。UAVは、乗り物から離陸することできる。指向性アンテナは、UAVの移動を追跡するように向きを変えることができる。指向性アンテナの通信の主要な方向は、UAVの角度範囲内に入ることができる。角度範囲は、本明細書の他の箇所に記載したような任意の角度値を有することができる。UAVが着陸するための命令が提供され得る。UAVは、乗り物とドッキングすることができる。指向性アンテナは、UAVを覆うために再配置することができる。 In some cases, the directional antenna 1230 can cover the UAV 1210 while the UAV is docked to the vehicle 1220. The directional antenna can cover the UAV while the vehicle is moving. The hemispherical portion of the directional antenna can overlap the UAV when the UAV is docked. Instructions may be provided for the UAV to take off from the vehicle. The directional antenna can be moved to expose the UAV. UAV is able to take off from the vehicle. Directional antennas can be turned to track UAV movement. The main direction of communication of a directional antenna can fall within the UAV angular range. The angle range can have any angle value as described elsewhere herein. Instructions for the UAV to land may be provided. A UAV can be docked with a vehicle. The directional antenna can be repositioned to cover the UAV.
間接の通信は、UAV1310と随伴乗り物1320との間に提供することができる。任意選択的に、間接の通信は、乗り物と外部デバイスとの間に1つ以上の中間デバイス1330を含み得る。いくつかの実施例では、中間デバイスは、衛星、ルーター、タワー、中継デバイス、または任意の他の類型のデバイスであり得る。UAVと中間デバイスとの間に通信リンク1350を形成することができ、中間デバイスと乗り物との間に通信リンク1360を形成することができる。互いに通信することができる任意の数の中間デバイスを設けることができる。いくつかの場合では、間接の通信は、ローカルエリアネットワーク(LAN)またはインターネットなどのワイドエリアネットワーク(WAN)などのネットワーク上で起こり得る。いくつかの場合では、間接の通信は、セルラーネットワーク、データネットワーク、または任意の類型の通信ネットワーク(例えば、3G、4G)上で起こり得る。クラウドコンピューティング環境を間接の通信に使用することができる。
Indirect communication may be provided between the UAV 1310 and the accompanying vehicle 1320. Optionally, the indirect communication may include one or more intermediate devices 1330 between the vehicle and the external device. In some examples, the intermediate device may be a satellite, router, tower, relay device, or any other type of device. It is possible to form a communication link 1350 between the UAV and the intermediate device, it is possible to form the communication link 1360 between the product take an intermediate device. There can be any number of intermediate devices that can communicate with each other. In some cases, indirect communication may occur over a network such as a local area network (LAN) or a wide area network (WAN) such as the Internet. In some cases, indirect communication may occur over a cellular network, a data network, or any type of communication network (eg, 3G, 4G). A cloud computing environment can be used for indirect communication.
表示器は、乗り物が製造されるときに乗り物の一部になることができる。表示器は、製造現場で乗り物に追加することできる。他の実施例では、既存の乗り物に表示器を据え付けることができる。表示器は、乗り物に恒久的に固定されてもよい、かつまたは乗り物から分離される、かつ/または取り外されるように設計されなくてもよい。表示器は、乗り物の任意の部分に一体化してもよい。他の場合では、表示器は、乗り物から分離可能および/または取り外し可能であり得る。表示器は、乗り物の表示機受取ドックに取り付けることができる。表示器受取ドックは、表示器を受け取ることができる相補的形状を有することができる。表示器受取ドックは、表示器を乗り物の他の構成要素に電気的に接続することができる電気コネクタを備えても備えなくてもよい。例えば、電気的コネクタは、表示機を乗り物の通信ユニットに電気的に接続することができる。乗り物の通信ユニットで画像または他のデータが受け取られるとき、それらは、電気コネクタを介して表示器に送信することができる。
The indicator can become part of the vehicle when the vehicle is manufactured. Indicator, can be added to the vehicle at the manufacturing site. In other embodiments, the indicator can be installed on an existing vehicle. The indicator may be permanently secured to the vehicle and / or may not be designed to be separated from and / or removed from the vehicle. The indicator may be integrated into any part of the vehicle. In other cases, the indicator may be separable and / or removable from the vehicle. The indicator can be attached to the vehicle display receiving dock of the vehicle. The indicator receiving dock may have a complementary shape that can receive the indicator. The indicator receiving dock may or may not include an electrical connector that can electrically connect the indicator to other components of the vehicle. For example, the electrical connector can electrically connect the display to the vehicle communication unit. When the vehicle image or other data communication units are received, they can be sent to the display via an electrical connector.
表示器はまた、ユーザー入力構成要素1540a、1540bを示すことができる。例えば、タッチスクリーンは、ユーザー入力構成要素を提供するためにユーザーがタッチする1つ以上の領域を示すことができる。ユーザー入力構成要素は、表示器に示される情報と同時に示すことができる。一実施例では、ユーザーは、UAVの飛行に影響を与えることができるコマンドを入力することができる。UAVによって撮影された画像は、表示器に実時間でストリーミングすることができる。このように、ユーザーは、ユーザーの入力に対するUAVの応答を実時間で見ることが可能であり得る。
The display can also show user input components 1540a, 1540b. For example, a touch screen can show one or more areas that a user touches to provide user input components. The user input component can be shown simultaneously with the information shown on the display. In one embodiment, the user can enter commands that can affect the flight of the UAV. Images taken by the UAV can be streamed to the display in real time . As this, the user may be able to see the response of the UAV relative to a user input in real time.
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、本明細書の他の箇所でさらに詳細に説明されるように、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。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。
In some embodiments, one movable object may be small relative to the load carried by the movable object. The payload may include a payload and / or carrier, as will be described in further detail elsewhere herein. In some embodiments, the ratio of movable object weight to payload weight may be greater than, less than, or equal to about 1: 1 . Depending on Nozomu Tokoro, the ratio of payload weight and movable object weight, 1: 2, 1: 3, 1: 4,1: 5,1: 10 or less is also smaller than or be equal Good. Conversely, the ratio of movable object weight to payload weight may also be greater than or equal to 2: 1, 3: 1, 4: 1, 5: 1, 10: 1, or greater.
図16は、本発明の実施形態に従う無人型航空輸送機(UAV)1600を示す。UAVは、本明細書で説明される可動物体の実施例であり得る。UAV1600は、4つのローター1602、1604、1606、および1608を有する推進システムを備え得る。任意の数のローターを設けることができる(例えば、1、2、3、4、5、6つ以上)。無人型航空輸送機のローター、ローター組立体、または他の推進システムは、無人型航空輸送機がホバリング、すなわち位置を維持すること、方向を変えること、および/または場所を変えること、を可能にすることができる。対向するローターのシャフト間の距離は、任意の適当な長さ1610であり得る。例えば、長さ1610は、2m以下、または5m以下であり得る。一部の実施形態において、長さ1610は、40cm〜1m、10cm〜2m、または5cm〜5mの範囲内であり得る。本明細書のUAVに関する任意の説明は、異なる類型の可動物体などの可動物体に適用することができ、およびその逆も可能であり得る。UAVは、本明細書で説明される支援された離陸システムまたは方法を使用することができる。
FIG. 16 shows an unmanned aerial vehicle (UAV) 1600 according to an embodiment of the present invention. A UAV may be an example of a movable object described herein. The UAV 1600 may comprise a propulsion system having four rotors 1602, 1604, 1606, and 1608. Any number of rotors can be provided (eg, 1, 2, 3, 4, 5, 6 or more). Unmanned aerial vehicle rotors, rotor assemblies, or other propulsion systems allow unmanned aerial vehicles to hover , ie maintain position, change direction, and / or change location can do. The distance between the shafts of the opposing rotor may be any suitable length 16 10. For example, the length 1610 can be 2 m or less, or 5 m or less. In some embodiments, the length 1610 can be in the range of 40 cm to 1 m, 10 cm to 2 m, or 5 cm to 5 m. Any description regarding UAV herein can be applied to movable objects, such as different types of movable objects, and vice versa. The UAV can use the assisted takeoff system or method described herein.
図17は、実施形態に従って、キャリア1702およびペイロード1704を備える可動物体1700を示す。可動物体1700は航空輸送機として描写されているが、この描写は限定することを意図せず、本明細書で前述されたように、任意の適当な類型の可動物体を使用することができる。当業者は、航空輸送機システムに関連して本明細書で説明される任意の実施形態が任意の適当な可動物体(例えば、UAV)に適用され得ることを理解するであろう。いくつかの場合では、ペイロード1704は、キャリア1702を必要とせずに可動物体1700上に設けることができる。可動物体1700は、推進機構1706、検出システム1708、および通信システム1710を含み得る。
FIG. 17 shows a movable object 1700 comprising a carrier 1702 and a payload 1704, according to an embodiment. Although the movable object 1700 is depicted as an air transport aircraft, this depiction is not intended to be limiting, and any suitable type of movable object may be used, as previously described herein. One skilled in the art will appreciate that any of the embodiments described herein in connection with an air transport system can be applied to any suitable movable object (eg, UAV). In some cases, the payload 1704 can be provided on the movable object 1700 without the need for a carrier 1702. The movable object 1700 can include a propulsion mechanism 1706, a detection system 1708, and a communication system 1710.
推進機構1706は、前述のようにローター、プロペラ、ブレード、エンジン、モーター、ホイール、車軸、磁石、またはノズルのうちの1つ以上を含み得る。可動物体は、1つ以上、2つ以上、3つ以上、または4つ以上の推進機構を有し得る。推進機構は、全て同じ類型であり得る。あるいは、1つ以上の推進機構は、異なる類型の推進機構であり得る。推進機構1706は、本明細書の他の箇所で説明したように、支持要素(例えば、駆動シャフト)などの任意の適当な手段を使用して可動物体1700上に装着され得る。推進機構1706は、可動物体1700の任意の適当な部分、例えば上部、底部、前部、後部、側部、またはそれらの適当な組合せなどに装着され得る。
The propulsion mechanism 1706 may include one or more of a rotor, propeller, blade, engine, motor, wheel, axle, magnet, or nozzle as described above. The movable object may have one or more, two or more, three or more, or four or more propulsion mechanisms. The propulsion mechanisms can all be the same type. Alternatively, the one or more propulsion mechanisms may be different types of propulsion mechanisms. Propulsion mechanism 17 06, as described elsewhere herein, the support element (for example, the drive shaft) may be mounted on a movable object 1700 using any suitable means, such as. The propulsion mechanism 1706 may be mounted on any suitable portion of the movable object 1700, such as the top, bottom, front, back, sides, or any suitable combination thereof.
検出システム1708は、可動物体1700の空間的配置、速度、および/または加速度(例えば、並進の最大で3自由度および回転の最大で3自由度に関して)を検出することができる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、またはイメージセンサを含み得る。検出システム1708が提供する検出データは、可動物体1700の空間的配置、速度、および/または加速度を制御するために使用され得る(例えば、後述するように適当な処理ユニットおよび/または制御モジュールを使用して)。あるいは、検出システム1708は、例えば天候状態、潜在的な障害物の接近、地理的特徴の場所、人工の構造物の場所、などの可動物体を囲む環境に関するデータを提供するために使用され得る。
The detection system 1708 can detect one or more sensors that can detect the spatial arrangement, velocity, and / or acceleration of the movable object 1700 (eg, for a maximum of 3 degrees of freedom of translation and a maximum of 3 degrees of freedom of rotation). Can be provided. The one or more sensors may include a global positioning system (GPS) sensor, a motion sensor, an inertial sensor, a proximity sensor, or an image sensor. The detection data provided by the detection system 1708 can be used to control the spatial arrangement, velocity, and / or acceleration of the movable object 1700 (eg, using an appropriate processing unit and / or control module as described below). do it). Alternatively, the detection system 17 08 may, for example weather conditions, proximity of potential obstacles, geographical features of location, may be used to provide data about the environment surrounding the movable body location, such as the structure of the artificial .

Claims (30)

  1. 無人型航空輸送機(UAV)格納装置であって、
    乗り物に取り付けられるように構成された装着構成要素と、
    前記UAVと前記UAV格納装置の脱離を防ぐ前記UAVとの接続を形成するように構成された着陸接続構成要素と、
    前記UAVが前記着陸接続構成要素に接続されると前記UAVを少なくとも部分的に囲むように構成されたカバーと、を備える、UAV格納装置。
    An unmanned air transport (UAV) storage device,
    A mounting component configured to be attached to a vehicle;
    A landing connection component configured to form a connection between the UAV and the UAV to prevent detachment of the UAV enclosure;
    A UAV storage device comprising: a cover configured to at least partially surround the UAV when the UAV is connected to the landing connection component.
  2. 前記装着構成要素が前記乗り物に分離可能に取り付けられるように構成される、請求項1に記載のUAV。   The UAV of claim 1, wherein the mounting component is configured to be separably attached to the vehicle.
  3. 前記着陸接続構成要素が磁気的接続を提供する、請求項1に記載のUAV。   The UAV of claim 1, wherein the landing connection component provides a magnetic connection.
  4. 前記乗り物が毎時30マイル〜毎時100マイルで移動しているとき、前記着陸接続構成要素が前記UAVと前記乗り物の脱離を防ぐように構成される、請求項1に記載のUAV。   The UAV of claim 1, wherein the landing connection component is configured to prevent detachment of the UAV and the vehicle when the vehicle is traveling between 30 mph and 100 mph.
  5. 前記UAVが前記着陸接続構成要素に接続されている間、前記着陸接続構成要素が前記UAVを充電することを可能にする、請求項1に記載のUAV。   The UAV of claim 1, wherein the UAV can charge the UAV while the UAV is connected to the landing connection component.
  6. 前記UAVが前記着陸接続構成要素に接続されている間、前記着陸接続構成要素が前記着陸接続構成要素を介して前記UAVと前記乗り物との間のデータの交換を可能にする、請求項1に記載のUAV。   The landing connection component allows the exchange of data between the UAV and the vehicle via the landing connection component while the UAV is connected to the landing connection component. UAV as described.
  7. 前記UAVが前記着陸接続構成要素に接続されると、前記カバーが前記UAVを完全に囲むように構成される、請求項1に記載のUAV。   The UAV of claim 1, wherein the cover is configured to completely surround the UAV when the UAV is connected to the landing connection component.
  8. 前記乗り物が移動している間、前記カバーを開位置と閉位置との間で駆動するように構成されたアクチュエータに前記カバーが結合される、請求項1に記載のUAV。   The UAV of claim 1, wherein the cover is coupled to an actuator configured to drive the cover between an open position and a closed position while the vehicle is moving.
  9. 前記カバーが開位置にあるとき、前記カバーが通信デバイスとして機能することができる、請求項8に記載のUAV。   The UAV of claim 8, wherein the cover can function as a communication device when the cover is in an open position.
  10. 前記通信デバイスが衛星受信アンテナであり、前記UAVと通信するために使用される、請求項9に記載のUAV。   The UAV of claim 9, wherein the communication device is a satellite receive antenna and is used to communicate with the UAV.
  11. (1)UAVが着陸して前記着陸接続構成要素に接続すると、前記カバーを閉じるための信号を生成するように、または(2)前記UAVが前記乗り物から離陸しようとしているとき、前記カバーを開くための信号を生成するように、構成されたプロセッサをさらに備える、請求項1に記載のUAV。   (1) when a UAV has landed and connected to the landing connection component, generates a signal to close the cover, or (2) opens the cover when the UAV is about to take off from the vehicle The UAV of claim 1, further comprising a processor configured to generate a signal for.
  12. 前記カバーがソーラーパワーによって動力供給される、請求項1に記載のUAV。   The UAV of claim 1, wherein the cover is powered by solar power.
  13. 前記UAVが前記着陸接続構成要素に接続されると、前記カバーが前記UAVを充電する、かつ/または動力供給するために使用されるエネルギーを保存する、請求項1に記載のUAV。   The UAV of claim 1, wherein when the UAV is connected to the landing connection component, the cover stores energy used to charge and / or power the UAV.
  14. 前記着陸接続構成要素が同時に複数のUAVとの接続を形成するように構成され、前記カバーが同時に複数のUAVを少なくとも部分的に囲むように構成される、請求項1に記
    載のUAV。
    The UAV of claim 1, wherein the landing connection component is configured to simultaneously form a connection with a plurality of UAVs, and the cover is configured to at least partially surround the plurality of UAVs simultaneously.
  15. 無人型航空輸送機(UAV)が離陸または着陸することができるプラットフォームを形成する乗り物であって、
    請求項1に記載のUAV格納装置と、
    前記乗り物を推進するように構成された1つ以上の推進ユニットと、を備える、乗り物。
    A vehicle that forms a platform on which an unmanned air transport (UAV) can take off or land,
    A UAV storage device according to claim 1;
    One or more propulsion units configured to propel the vehicle.
  16. 前記カバーが開閉することができる前記乗り物の屋根である、請求項15に記載の乗り物。   The vehicle of claim 15, wherein the cover is a roof of the vehicle that can be opened and closed.
  17. 無人型航空輸送機(UAV)を格納する方法であって、
    請求項1に記載のUAV格納装置を提供することと、
    UAVの状態を検出することと、
    前記UAVの状態に基づいてカバーの位置を変える、または維持することと、を含む、方法。
    A method of storing an unmanned air transport (UAV) comprising:
    Providing a UAV storage device according to claim 1;
    Detecting the state of the UAV;
    Changing or maintaining the position of the cover based on the state of the UAV.
  18. 無人型航空輸送機(UAV)の動作を制御するための制御器であって、
    1つ以上のユーザー入力構成要素であって、乗り物の一部であるように構成された、1つ以上のユーザー入力構成要素と、
    前記ユーザー入力構成要素から信号を受け取り、前記UAVの動作を制御するために前記UAVに送信されるコマンドを生成するように構成されたプロセッサと、を備える、制御器。
    A controller for controlling the operation of an unmanned air transport aircraft (UAV),
    One or more user input components, the one or more user input components configured to be part of a vehicle;
    A controller configured to receive a signal from the user input component and to generate a command to be sent to the UAV to control operation of the UAV.
  19. 前記1つ以上のユーザー入力構成要素が前記乗り物の操舵輪の少なくとも一部である、請求項18に記載の制御器。   The controller of claim 18, wherein the one or more user input components are at least a portion of a steered wheel of the vehicle.
  20. 前記1つ以上のユーザー入力構成要素が前記乗り物のシフト制御装置の少なくとも一部である、請求項18に記載の制御器。   The controller of claim 18, wherein the one or more user input components are at least part of a shift control device of the vehicle.
  21. 前記1つ以上のユーザー入力構成要素が前記乗り物のダッシュボードまたは表示器の少なくとも一部である、請求項18に記載の制御器。   The controller of claim 18, wherein the one or more user input components are at least part of a dashboard or indicator of the vehicle.
  22. 前記1つ以上のユーザー入力構成要素がボタン、タッチスクリーン、ジョイスティック、マイクロホン、またはカメラを含む、請求項18に記載の制御器。   The controller of claim 18, wherein the one or more user input components include a button, touch screen, joystick, microphone, or camera.
  23. 前記UAVの動作を制御することが前記UAVの飛行を制御することを含む、請求項18に記載の制御器。   The controller of claim 18, wherein controlling operation of the UAV includes controlling flight of the UAV.
  24. 前記UAVの動作を制御することが前記UAVのセンサの位置決めまたは動作を制御することを含む、請求項18に記載の制御器。   The controller of claim 18, wherein controlling the operation of the UAV includes controlling positioning or operation of a sensor of the UAV.
  25. 無人型航空輸送機(UAV)の動作を制御するための乗り物であって、請求項18に記載の制御器と、前記乗り物を推進するように構成された1つ以上の推進ユニットと、を備える、乗り物。   A vehicle for controlling the operation of an unmanned air transport (UAV) comprising the controller of claim 18 and one or more propulsion units configured to propel the vehicle. ,vehicle.
  26. 無人型航空輸送機(UAV)の動作を制御するための方法であって、
    ユーザーからのUAV制御入力を、乗り物の一部である前記乗り物の1つ以上のユーザー入力構成要素で受け取ることと、
    プロセッサを用いて、前記ユーザー入力構成要素からの信号に基づいて前記UAVの動
    作を制御するように前記UAVに送信されるコマンドを生成することと、を含む、方法。
    A method for controlling the operation of an unmanned air transport (UAV) comprising:
    Receiving UAV control input from a user at one or more user input components of the vehicle that are part of the vehicle;
    Generating a command to be sent to the UAV to control the operation of the UAV based on a signal from the user input component using a processor.
  27. 前記1つ以上の入力構成要素が、前記乗り物の操舵輪、シフト制御装置、ダッシュボード、または表示器に組み込まれる、請求項26に記載の方法。   27. The method of claim 26, wherein the one or more input components are incorporated into the vehicle steering wheel, shift controller, dashboard, or indicator.
  28. 前記ユーザー入力が、前記乗り物が移動している間に、または前記ユーザーが前記乗り物を操作している間に、提供される、請求項26に記載の方法。   27. The method of claim 26, wherein the user input is provided while the vehicle is moving or while the user is operating the vehicle.
  29. 前記コマンドが、前記UAVの飛行、または前記UAV内のセンサ、を制御する、請求項26に記載の方法。   27. The method of claim 26, wherein the command controls flight of the UAV, or a sensor within the UAV.
  30. 前記コマンドが、前記乗り物からの前記UAVの離陸シーケンス、または前記乗り物上への前記UAVの着陸シーケンス、を開始する、請求項26に記載の方法。   27. The method of claim 26, wherein the command initiates a take-off sequence of the UAV from the vehicle or a landing sequence of the UAV on the vehicle.
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