JP2020500763A - 静止及び移動体に対する無人航空機の飛行方法 - Google Patents

静止及び移動体に対する無人航空機の飛行方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2020500763A
JP2020500763A JP2019524161A JP2019524161A JP2020500763A JP 2020500763 A JP2020500763 A JP 2020500763A JP 2019524161 A JP2019524161 A JP 2019524161A JP 2019524161 A JP2019524161 A JP 2019524161A JP 2020500763 A JP2020500763 A JP 2020500763A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
uav
flight
speed
distance
location
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2019524161A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6900608B2 (ja
Inventor
ヤン、ビンゼン
ジャン、グオファン
ワン、タオ
ゲン、チャン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SZ DJI Technology Co Ltd
Original Assignee
SZ DJI Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SZ DJI Technology Co Ltd filed Critical SZ DJI Technology Co Ltd
Publication of JP2020500763A publication Critical patent/JP2020500763A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6900608B2 publication Critical patent/JP6900608B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/10Simultaneous control of position or course in three dimensions
    • G05D1/101Simultaneous control of position or course in three dimensions specially adapted for aircraft
    • G05D1/106Change initiated in response to external conditions, e.g. avoidance of elevated terrain or of no-fly zones
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08GTRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G5/00Traffic control systems for aircraft, e.g. air-traffic control [ATC]
    • G08G5/0004Transmission of traffic-related information to or from an aircraft
    • G08G5/0008Transmission of traffic-related information to or from an aircraft with other aircraft
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08GTRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G5/00Traffic control systems for aircraft, e.g. air-traffic control [ATC]
    • G08G5/0004Transmission of traffic-related information to or from an aircraft
    • G08G5/0013Transmission of traffic-related information to or from an aircraft with a ground station
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08GTRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G5/00Traffic control systems for aircraft, e.g. air-traffic control [ATC]
    • G08G5/0017Arrangements for implementing traffic-related aircraft activities, e.g. arrangements for generating, displaying, acquiring or managing traffic information
    • G08G5/0026Arrangements for implementing traffic-related aircraft activities, e.g. arrangements for generating, displaying, acquiring or managing traffic information located on the ground
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08GTRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G5/00Traffic control systems for aircraft, e.g. air-traffic control [ATC]
    • G08G5/0047Navigation or guidance aids for a single aircraft
    • G08G5/006Navigation or guidance aids for a single aircraft in accordance with predefined flight zones, e.g. to avoid prohibited zones
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08GTRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G5/00Traffic control systems for aircraft, e.g. air-traffic control [ATC]
    • G08G5/0047Navigation or guidance aids for a single aircraft
    • G08G5/0069Navigation or guidance aids for a single aircraft specially adapted for an unmanned aircraft
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08GTRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G5/00Traffic control systems for aircraft, e.g. air-traffic control [ATC]
    • G08G5/0073Surveillance aids
    • G08G5/0078Surveillance aids for monitoring traffic from the aircraft
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08GTRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G5/00Traffic control systems for aircraft, e.g. air-traffic control [ATC]
    • G08G5/0073Surveillance aids
    • G08G5/0086Surveillance aids for monitoring terrain
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08GTRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G5/00Traffic control systems for aircraft, e.g. air-traffic control [ATC]
    • G08G5/04Anti-collision systems
    • G08G5/045Navigation or guidance aids, e.g. determination of anti-collision manoeuvers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Abstract

一態様において、無人航空機(UAV)の飛行を制御する方法は、対象物の位置に関する情報を取得するステップと、UAVの動作中、UAVが対象物との間で維持すべき飛行制限距離を計算するステップであって、当該飛行制限距離が安全係数に基づいて計算され、当該安全係数が物体の種別に基づいて決定されるステップと、対象物との間で少なくとも飛行制限距離を維持すべくUAVの飛行を制御するステップとを含む。

Description

無人航空機(UAV)等の航空機を用いて、軍事及び民間用途での監視、調査、及び探査業務を実行することができる。このような航空機は特定の機能を実行すべく構成された搭載物を搭載することができる。
各国の航空交通管制(例えば、米国における連邦航空局(FAA))は、静止物体(例えば、空港、又は他の建物や領域)又は移動体の近辺で空域に対する各種の規則を設けている。例えば、UAVの高度又は距離の如何に依らず空港から特定の距離以内で全てのUAVの飛行が禁止されている。すなわち、安全面の観点から空港から特定の距離以内でのUAVの飛行は違法である。同様の制限が、原子力発電所等の機微な建物の近辺になされていてよい。
無人航空機(UAV)の飛行制限及び管制を行う改良されたシステム及び方法に対するニーズが存在する。移動体を避けるUAVの動的飛行制限に対する更なるニーズが存在する。UAV飛行制限システムは地理的位置信号に基づいて実装することができる。しかし、地理的位置信号の精度は、位置信号の発信源(GNSSシステム、公衆電話網、又は地上レーダー測位網)に依らず、必ずしも保証されない。各種の静止物体に対して、静止飛行制限区域を予め設定することによりUAVの飛行を制限することが困難な場合がある。同様に、移動体に対して対応する飛行制限区域を予め設定することが困難な場合がある。従って、UAV間で少なくともある飛行制限距離を維持することにより、UAVがもたらす危険性から静止及び移動体を守る方策を提供するニーズがある。
幾つかの例において、静止物体(例えば、空港その他の建物)又は移動体(例えば、有人航空機)に対応する、検出された飛行制限領域に対し応答可能なようにUAV等の航空機の飛行を制御することが望ましい場合がある。従って、これらの静止又は移動体に対応する飛行制限領域向けの改良された飛行制御に対するニーズが存在する。本発明は、静止又は可動飛行制限領域を検出してこれに応答するシステム、方法、及び装置を提供するに関する。UAVと1つ以上の飛行制限領域(1つ以上の静止物体及び/又は移動体に対応していてよい)との間の相対位置を決定することができる。当該情報に基づいて、UAVを直ちに着陸させる、UAVが着陸する時間的猶予を与える、及び/又は飛行制限領域への接近に対する警報又は警告を発する等、UAVの飛行応答を実行することができる。
本発明の一態様は、無人航空機(UAV)の飛行を制御する方法を目的としており、前記方法は、対象物の位置に関する情報を取得するステップと、UAVの動作中、UAVが対象物との間で維持すべき飛行制限距離を計算するステップであって、当該飛行制限距離が安全係数に基づいて計算され、当該安全係数が物体の種別に基づいて決定されるステップと、対象物との間で少なくとも飛行制限距離を維持すべくUAVを制御するステップとを含んでいる。
本発明の一態様は、無人航空機(UAV)の飛行を制御する装置を目的としており、前記装置は、対象物の位置に関する情報を取得し、UAVの動作中、UAVが対象物との間で維持すべき飛行制限距離を計算し、ここで、当該飛行制限距離は安全係数に基づいて計算され、且つ当該安全係数は物体の種別に基づいて決定され、対象物との間で少なくとも飛行制限距離を維持すべくUAVを制御する命令を生成すべく構成された1つ以上のプロセッサを含んでいる。
一実施形態において、物体の種別は、対象物の種類を表す。当該種類の対象物は、複数種類の対象物から選択される。当該複数種類の対象物は、静止物体及び移動体を含んでいる。当該複数種類の対象物は、構造の種類又は航空機の種類を含んでいる。
一実施形態において、物体の種別は、対象物の移動特徴を表す。安全係数は値として提供され、対象物の速度性能に対応している。
一実施形態において、対象物の種別は、対象物に関連付けられた優先度のレベルを表す。安全係数は値として提供され、優先度のレベルに対応している。
一実施形態において、飛行制限距離は、(i)安全距離、(ii)UAVの位置データの最大偏差、(iii)対象物の位置データの最大偏差、(iv)UAVと対象物との間の必要最小距離、(v)UAVの停止に必要な制動距離、のうち1つ以上の重み付き組み合わせとして計算される。一実施形態において、重み付き組み合わせは安全係数に基づいて計算される。
一実施形態において、飛行制限距離は、UAVが対象物との間で維持すべき垂直距離であり、当該安全係数は物体の種別に基づいて決定される垂直安全係数である。垂直距離は、(i)安全制動高度、(ii)UAVの高度データの最大偏差、(iii)対象物の高度データの最大偏差、(iv)UAVと対象物との間の必要最小垂直距離、(v)UAVの停止に必要な高度に関する制動距離、のうち1つ以上の重み付き組み合わせとして計算される。一実施形態において、重み付き組み合わせは安全係数に基づいて計算される。
一実施形態において、飛行制限距離は、対象物を囲む飛行制限領域の境界までの距離を表す。一実施形態において、対象物を囲む飛行制限領域の境界は可変である。
一実施形態において、対象物の位置に関する情報は、1つ以上の時点で対象物からブロードキャストされる。一実施形態において、ブロードキャストは放送型自動位置情報伝送監視(ADS−B)システムにより実行される。
一実施形態において、対象物の位置に関する情報は、緯度、経度、高度、速度、及び方向のうち1つ以上を含み、前記情報は一時点での対象物の位置に関連付けられている。一実施形態において、対象物の緯度、経度、及び/又は高度は、全球測位衛星システム(GNSS)、移動通信ネットワーク、低高度レーダーシステム、高度計、又は気圧計のうち1つ以上から受信した情報に基づいて提供される。一実施形態において、GNSSは、全地球測位システム(GPS)、BeiDou航法衛星システム、GLONASS航法衛星システム、又はGalileo航法衛星システムを含んでいる。
一実施形態において、当該計算するステップは、UAV搭載の1つ以上のプロセッサにより実行される。一実施形態において、当該計算するステップは、UAV非搭載の1つ以上のプロセッサにより実行される。
一実施形態において、対象物は、地上との相対速度を有する移動体である。
一実施形態において、対象物は、移動距離が実質的にゼロである静止物体である。
一実施形態において、UAVの動作はUAVの飛行を含んでいる。
一実施形態において、少なくとも対象物との間で飛行制限距離を維持するステップは、UAVの位置に関する情報を取得するステップを含んでいる。一実施形態において、UAVの位置に関する情報は、緯度、経度、高度、速度、及び方向のうち1つ以上を含み、前記情報は一時点での対象物の位置に関連付けられている。一実施形態において、対象物の緯度、経度、及び/又は高度は、全球測位衛星システム(GNSS)、移動通信ネットワーク、低高度レーダーシステム、高度計、又は気圧計のうち1つ以上から受信した情報に基づいて提供される。一実施形態において、GNSSは、全地球測位システム(GPS)、BeiDou航法衛星システム、GLONASS航法衛星システム、又はGalileo航法衛星システムを含んでいる。
本発明の一態様は、無人航空機(UAV)の飛行を制御する方法を目的としており、前記方法は、対象物の位置に関する情報を取得するステップと、UAVの動作中、UAVが対象物との間で維持すべき飛行制限距離を計算するステップであって、当該飛行制限距離が(1)対象物とUAVとの間の通信遅延、又は(2)対象物の位置に関する情報を提供する際の対象物でのデータ取得遅延に基づいて計算されるステップと、対象物との間で少なくとも飛行制限距離を維持すべくUAVを制御するステップとを含んでいる。
本発明の一態様は、無人航空機(UAV)の飛行を制御する装置を目的としており、前記装置は、対象物の位置に関する情報を取得し、UAVの動作中、UAVが対象物との間で維持すべき飛行制限距離を計算し、ここで、当該飛行制限距離が(1)対象物とUAVとの間の通信遅延、又は(2)対象物の位置に関する情報を提供する際の対象物でのデータ取得遅延に基づいて計算され、対象物との間で少なくとも飛行制限距離を維持すべくUAVを制御する命令を生成すべく構成された1つ以上のプロセッサを含んでいる。
一実施形態において、通信遅延は、対象物の位置に関する情報をUAVに送信するのに要する時間量を含んでいる。一実施形態において、時間量は、当該位置に関する情報が送信される対象物とUAVとの間の通信路の帯域幅に依存する。一実施形態において、データ取得遅延は、対象物の位置に関する情報を取得するのに要する時間量を含んでいる。一実施形態において、対象物の位置に関する情報を取得するのに要する時間量は、測定モジュールが対象物のパラメータを測定するのに要する時間量、受信モジュールが外部信号を受信するのに要する時間量、及び制御モジュールが対象物からブロードキャストするパラメータを決定するのに要する時間量、のうち1つ以上を含んでいる。
一実施形態において、飛行制限距離は通信遅延とデータ取得遅延の和に基づいて計算される。一実施形態において、飛行制限距離は更に対象物の速度に基づいて計算される。一実施形態において、飛行制限距離は更にUAVの応答時間又は操作性に基づいて計算される。一実施形態において、飛行制限距離は更にUAVの速度に基づいて計算される。一実施形態において、飛行制限距離は更にUAV又は対象物の予想される移動方向に基づいて計算される。一実施形態において、飛行制限距離は対象物を囲む飛行制限領域の境界までの距離を表す。一実施形態において、対象物を囲む飛行制限領域の境界は可変である。
一実施形態において、対象物の位置に関する情報は、1つ以上の時点で対象物からブロードキャストされる。一実施形態において、ブロードキャストは放送型自動位置情報伝送監視(ADS−B)システムにより実行される。
一実施形態において、対象物の位置に関する情報は、緯度、経度、高度、速度、及び方向のうち1つ以上を含み、前記情報は一時点での対象物の位置に関連付けられている。
本発明の一態様は、無人航空機(UAV)の飛行を制御する方法を目的としており、前記方法は、対象物の位置に関する情報を取得するステップと、UAVの動作中、UAVが対象物との間で維持すべき飛行制限距離を計算するステップであって、飛行制限距離が、対象物の位置に関する情報と、対象物の所定の範囲との間の推定偏差に基づいて計算されるステップと、対象物との間で少なくとも飛行制限距離を維持すべくUAVを制御するステップとを含んでいる。
本発明の一態様は、無人航空機(UAV)の飛行を制御する装置を目的としており、前記装置は、対象物の位置に関する情報を取得し、UAVの動作中、UAVが対象物との間で維持すべき飛行制限距離を計算し、ここで、当該飛行制限距離は対象物の位置に関する情報と、対象物の所定の範囲との間の推定偏差に基づいて計算され、対象物との間で少なくとも飛行制限距離を維持すべくUAVを制御する命令を生成すべく構成された1つ以上のプロセッサを含んでいる。
一実施形態において、対象物は、位置の範囲が実質的にゼロである静止物体である。一実施形態において、対象物の位置に関する情報は、2個以上の時点間で非ゼロのドリフトを示す。一実施形態において、対象物の位置に関する情報は、静止物体の地上との相対速度を表す。一実施形態において、対象物の位置に関する情報は、対象物の見かけの位置に関する情報の最大偏差の予想値を判定する。一実施形態において、飛行制限距離は、移動体から対象物を区別すべく静止物体の検出速度をゼロに設定することにより計算される。
一実施形態において、対象物は地上との相対速度を有する移動体であり、当該速度は所定の範囲を有する。一実施形態において、速度の所定の範囲は、対象物の種別に基づいている。一実施形態において、速度の所定の範囲は、対象物の動作状態に基づいている。一実施形態において、速度の所定の範囲は、対象物の予想飛行経路に基づいている。一実施形態において、対象物の位置に関する情報は、当該対象物の速度の所定の範囲を超える当該移動体の見かけの速度を表す。一実施形態において、対象物の位置に関する情報は、対象物の見かけの速度の最大偏差の予想値を判定する。一実施形態において、飛行制限距離は、移動体の検出速度を対象物の速度の所定の範囲における最大速度に設定することにより計算される。
本発明の一態様は、無人航空機(UAV)の飛行を制御する方法を目的としており、前記方法は、対象物との通信を喪失する徴候を取得するステップと、対象物の1つ以上の位置に関する以前に取得した情報に基づいて対象物の予想経路を計算するステップと、UAVの動作中、対象物の予想経路に基づいて、UAVが対象物との間で維持すべき飛行制限距離を更新するステップと、対象物との間で少なくとも飛行制限距離を維持すべくUAVを制御するステップとを含んでいる。
本発明の一態様は、無人航空機(UAV)の飛行を制御する装置を目的としており、前記装置は、対象物との通信を喪失する徴候を取得し、対象物の1つ以上の位置に関する以前に取得した情報に基づいて、対象物の予想経路を計算し、UAVの動作中、対象物の予想経路に基づいて、UAVが対象物との間で維持すべき飛行制限距離を更新し、対象物との間で少なくとも飛行制限距離を維持すべくUAVを制御する命令を生成すべく構成された1つ以上のプロセッサを含んでいる。
一実施形態において、無人航空機の位置は、GPS信号を利用して当該無人航空機側で評価できる。飛行制限領域の位置は、1つ以上の飛行制限領域(例えば、空港)の位置を含む無人航空機のローカルメモリにアクセスすることにより評価できる。ローカルメモリは、無人航空機が有線又は無線接続を介して外部機器と通信した際に1つ以上の飛行制限領域の位置により更新することができる。幾つかの例において、ローカルメモリは、無人航空機が通信ネットワークと通信した際に1つ以上の飛行制限領域の位置により更新される。
飛行制限領域は、静止物体(例えば、空港その他の建物)又は移動体(例えば、飛行機、列車、自動車、あるいは他の有人又は無人の乗り物)であってよい。
本明細書に記載される本発明の様々な態様は、以下記載される特定の用途のいずれか又は任意の他のタイプの移動体に適用し得る。本明細書での無人航空機など航空機のあらゆる記載は、任意の車両等の任意の移動体に適用し得、使用し得る。更に、航空移動(例えば、飛行)の状況で本明細書に開示されるシステム、デバイス、及び方法は、地上移動、水上移動、水中移動、又は宇宙空間での移動等の他のタイプの移動の状況で適用することもできる。本開示の更なる態様及び利点は、本開示の例示的実施形態だけを図示及び記述している以下の詳細な説明から当業者には容易に理解されよう。以下で理解されるように、本開示は他の異なる実施形態も実施可能であり、その幾つかの詳細は全て本開示から逸脱することなく、各種の明確な点で変更可能である。従って、図面及び説明は本質的に例示的であって限定的ではない点に注意されたい。
本明細書において言及される全ての公開物、特許、及び特許出願は、個々の各公開物、特許、又は特許出願が特に且つ個々に参照により援用されることが示されるものとして、参照により本明細書に援用される。本明細書で引用している刊行物及び特許又は特許出願が本明細書に含まれる開示内容に矛盾する場合、本明細書がそのような矛盾する文献に代替及び/又は優先することが意図されている。
本開示の新規の特徴は、特に添付の特許請求の範囲に記載されている。本開示の特徴及び利点のよりよい理解が、本開示の原理が利用される例示的な実施形態を記載する以下の詳細な説明並びに添付の図面(また、本明細書においては「図(Figure)及び「図(FIG.)」)を参照することにより得られる。
本発明の一実施形態による、UAVの飛行制限領域の一例を示す。 本発明の一実施形態による、物体に設けられた無人航空機(UAV)飛行制限システムを示す。 本発明の別の実施形態による、物体に設けられた無人航空機(UAV)飛行制限システムを示す。 本発明の一実施形態による、別のUAV、有人航空機、及び静止物体からUAVまでの飛行制限距離の例を示す。 本発明の一実施形態による、対象物とUAVとの間の通信の遅延時間の例を示す。 本発明の一実施形態による、UAVから遠ざかる対象物からの、UAVの飛行制限距離及び高度の一例を示す。 本発明の一実施形態による、通信喪失中のUAVの予想飛行制限領域の一例を示す。 本明細書で提供する方法をプログラム又は別途実装すべく構成されたコンピュータ制御システムを示す。 本発明の一実施形態による無人航空機(UAV)を示す。 対象物との無線通信を実行する、支持機構及び搭載物を含むUAVを示す。 本発明の一実施形態による、UAVを制御するシステムの模式的ブロック図を示す。
1つ以上の静止又は移動体に対応する飛行制限領域に応答して航空機の飛行制御を行うシステム、方法、及び装置を提供する。当該航空機は無人航空機(UAV)であってよい。UAVの飛行は、当該対象物に対応する飛行制限領域の制限に継続的に準拠すべく制御することができる。
静止物体又は移動体の地理的位置、高度、速度、方向、識別又は種別情報を判定することができる。このような情報をUAVに伝達することができる。例えば、UAVは静止物体又は移動体から送信された無線メッセージを受信することができる。UAVの飛行制限領域は、静止物体又は移動体のリアルタイム情報をUAVの位置、速度、高度、最大飛行速度その他の情報と組み合わせることにより生成及び更新することができる。飛行制限アルゴリズムは、飛行制限区域の境界を設定し得る飛行制限距離を生成することができる。
飛行制限距離は、タイミング係数等、多くの要素に基づいて決定することができる。タイミング係数は、対象物が情報を判定及び/又は送信するのに要する時間、対象物からUAVへの送信タイミング、及びUAV上で生じ得る処理のタイミングを含んでいてよい。飛行制限距離は、対象物及び/又は移動体の特徴に依存する場合がある1つ以上の安全係数を考慮に入れることができる。これらを考慮することで、飛行制限領域を作成する、より制御された方法を提供することができる。有利な特徴として、飛行制限領域は、対象物及び/又はUAVに関する最新の情報を考慮に入れるべく動的であってよい。これにより、依然としてUAVに合理的な自由度を与えながら、安全性の質を高めることができる。
図1に、本発明の一実施形態による飛行制限領域の一例を示す。対象物102が設けられていてよい。1つ以上のUAV100、104の飛行を対象物に関して制御することができる。幾つかの実施形態において、飛行制限距離d、dが設定されていてよい。UAVは、対象物から少なくとも飛行制限距離を維持することを要求されてよい。幾つかの実施形態においては、飛行制限距離は、対象物の飛行制限領域106を設定するものであってよい。
対象物102は静止物体又は移動体であってよい。対象物は、基準系に対して静止又は移動していてよい。基準系は、相対的に固定された基準系(例えば、周囲環境、又は地球)であってよい。代替的に、基準系は移動基準系(例えば、移動している航空機)であってよい。UAVは、対象物を回避(例えば、衝突回避)すべく継続的に飛行制御を維持することができる。
静止物体は、移動していなくてよい。静止物体は、緯度、経度、及び高度での移動速度が実質的にゼロ(例えば、V=0)であってよい。静止物体は、直線速度、直線加速度、角速度、及び/又は角加速度がゼロであってよい。静止物体は、慣性系に対して静止していてよい。慣性系は、対象物が配置される環境であってよい。慣性基準系は地球であってよい。静止物体は、慣性基準系に対して固定されていてよい。代替的に、静止物体は、慣性基準系に対して移動可能であってよいが、現時点では移動してなくてよい。幾つかの実施形態において、静止物体は自力で移動可能でなくてもよい。静止物体は、移動するのに別の物体の利用を必要とする場合がある。静止物体は、環境内で実質的に静止したままであってよい。静止物体の例として、景観特徴(例えば、木、植物、山、丘陵、川、水路、小川、谷、巨岩、岩、その他)又は人工特徴(例えば、構造物、建物、道路、橋、柱、フェンス、停止している乗り物、看板、照明、その他)を含んでいてよいが、これらに限定されない。静止物体は、大型の対象物又は小型の対象物を含んでいてよい。幾つかの例において、静止物体は構造的又は物理的物品の選択された部分に対応していてよい。
移動体は、1、2、又は3本の軸に関して移動することができる。移動体は、1、2、又は3本の軸に関して直線的に移動、及び/又は1、2、又は3本の軸の回りに回転することができる。これらの軸は互いに直交していてよい。これらの軸は、ヨー、ピッチ、及び/又はロール軸を含んでいてよい。これらの軸は、緯度、経度、及び/又は高度方向に沿っていてよい。移動体は、非ゼロの(例えば、V≠0)移動速度を有していてよい。移動速度は、1、2、又は3本の軸に対して非ゼロであってよい。移動体は、慣性基準系に対して移動することができる。移動体は、慣性基準系に対して移動可能であってよい。移動体は、慣性基準系に対して実際に動いていてよい。移動体は自力で移動可能であってよい。移動体は自力推進可能であってよい。
移動体は環境内を移動可能であってよい。移動体が、常に移動していても、又は一定時間だけ移動してもよい。例えば、移動体は、赤信号で停止し、次いで移動を再開できる自動車であっても、又は駅で停止し、次いで移動を再開できる列車であってもよい。移動体は、ほぼ一定の方向に移動しても、又は方向を変えてもよい。移動体は、空中、地上、地下、水中、及び/又は宇宙空間内を移動してもよい。移動体は、生物の移動体(例えば、人間、動物)又は非生物の移動体(例えば、移動する航空機、移動する機械、風に吹かれているか又は水に運ばれている物体、生物目標により運ばれている物体)であってよい。移動体は、大型の対象物又は小型の対象物であってよい。移動体は、任意の適当な環境、例えば空中(例えば、固定翼航空機、回転翼航空機、又は固定翼も回転翼も有していない航空機)、水中(例えば、船又は潜水艦)、地上(例えば、自動車、トラック、バス、バン、オートバイ等の動力車両、棒、釣り竿等の移動する構造又はフレーム、あるいは列車)、地下(例えば、地下鉄)、宇宙空間(例えば、宇宙船、衛星、又は探査機)又はこれらの環境の任意の組み合わせの中を移動すべく構成された任意の対象物であってよい。
移動体は、環境内を6個の自由度(例えば、3個の並進自由度及び3個の回転自由度)で自由に移動可能であってよい。代替的に、移動体の移動は、所定の経路、軌道又は方位により1つ以上の自由度に関して拘束されていてよい。移動は、エンジン又はモーター等の任意の適当な始動機構により始動することができる。移動体の始動機構は、任意の適当なエネルギー源、例えば電気エネルギー、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、原子力エネルギー、又はこれらの任意の適当な組み合わせにより動力を与えられてよい。移動体は、以下により詳細に述べる推進システムを介した自己推進型であってよい。推進システムは、任意選択的に、エネルギー源、例えば電気エネルギー、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、原子力エネルギー、又はこれらの任意の適当な組み合わせにより動作することができる。
幾つかの例において、移動体は、乗り物、例えば遠隔制御された乗り物であってよい。適当な乗り物として、水上乗り物、航空機、宇宙船、又は地上乗り物を含んでいてよい。例えば、航空機は、固定翼航空機(例えば、飛行機、グライダー)、回転翼航空機(例えば、ヘリコプター、ロータークラフト)、固定翼及び回転翼の両方を有する航空機、又はいずれも有していない航空機(例えば、気球、熱気球)であってよい。乗り物は、空中、水中、宇宙空間内、又は地下を自動推進する自動推進型であってよい。自動推進型の乗り物は、推進システム、例えば1つ以上のエンジン、モーター、車輪、車軸、磁石、ローター、プロペラ、ブレード、ノズル、又はこれらの任意の適当な組み合わせを含む推進システムを利用することができる。幾つかの例において、推進システムを用いて、移動体が地表から離陸、地表に着陸、現在位置及び/又は方位を維持(例えば、ホバリング)、方位を変更、及び/又は位置を変更することができる。
対象物は、人間又は動物等の生体及び/又は生体を運ぶ乗り物(例えば、大統領その他の政府関係者を乗せたリムジン、又は要人を乗せた自動車)であってよい。生体は人間又は動物を含んでいてよい。例えば、対象物は、重要人物(例えば、政府関係者)であってよい。対象物は、特別な地位の人物であってよい。幾つかの実施形態においては、特別な地位の人物は、セキュリティリスク及び/又は予防措置を伴う場合がある。
各種の実施形態において、対象物は、受動的物体又は能動的物体を含んでいてよい。能動的物体は、対象物に関する情報、例えば対象物のGPS位置を送信すべく構成されていてよい。情報は、UAV、サーバ又は他の任意の種類の外部機器に発信することができる。情報は、能動的目標の通信装置からの無線通信を介して外部機器(例えば、UAV)の通信装置に送信することができる。受動的物体は、対象物に関する情報を送信すべく構成されていない。
対象物は環境内のある領域又は区域にあってよい。対象物は環境内の物理的物品であってよい。対象物は、周囲と視覚的に識別可能であってもなくてもよい。対象物は、地理的景色(例えば、山、植栽、谷、湖、又は川)、建物、乗り物(例えば、航空機、船、自動車、トラック、バス、バン、又はオートバイ)等、任意の自然又は人工物体あるいは構造物であってよい。対象物は、能動的物体であっても、又は能動的物体に関連付けられ、又は付随していてもよい。
対象物は、物体に関する情報を提供できるビーコンであってよい。対象物は、対象物と一体化された、対象物に固定された、又は対象物から分離可能なビーコンを有していてよい。ビーコンは、対象物に取り外し可能に取り付けられていても、又は対象物から完全に分離されていてもよい。ビーコンが対象物にあっても、その逆であってもよい。ビーコンは、対象物と同一位置又は別個の位置に設けられていてよい。
対象物には飛行制限領域106が関連付けられていてよい。対象物は関連付けられた飛行制限領域内にあってよい。飛行制限領域は対象物を含んでいてよい。対象物は物理的位置、又は構造物、地上目標、特徴、運搬可能な物品、乗り物、又は他の任意の種類の物体であってよい。対象物は、空港、飛行回廊、軍又は他の政府施設、機微な人物付近の位置(例えば、大統領又は他の指導者がある箇所を訪問しているとき)、機微な人物又は貨物を運ぶ乗り物、核施設、研究施設、専用空港、非武装地帯、特定の管区(例えば、タウンシップ、都市、郡、州/省、国、湖沼又は他の自然の地上目標)、国境(例えば、アメリカとメキシコの境界)、又は他の種類の飛行禁止空域等、1つ以上の位置を含んでいても、又はこれらに配置することもできる。関連付けられた飛行制限領域を相応に提供することができる。幾つかの実施形態において、ビーコン等の能動的物体は、飛行制限領域の決定に用いられる情報を送信することができる。
UAV100、104が飛行制限領域106に入るのを防止することができる。本明細書におけるUAVの記述は全て任意の種類の空機、又は他の任意の種類の移動体にあてはまり、逆も同じである。UAVは環境内を巡行可能であってよい。UAVは3次元内で飛行可能であってよい。UAVは、1、2、又は3本の軸に沿って空間並進可能であってよい。1、2、又は3本の軸は互いに直交していてよい。これらの軸は、ピッチ、ヨー、及び/又はロール軸に沿っていてよい。UAVは、1、2、又は3本の軸の回りに回転可能であってよい。1、2、又は3本の軸は互いに直交していてよい。これらの軸は、ピッチ、ヨー、及び/又はロール軸に沿っていてよい。UAVは、最大6個の自由度に沿って移動可能であってよい。UAVは、UAVの移動を補助できる1又は2個以上の推進装置を含んでいてよい。推進装置は、UAVの上昇力を生成すべく構成されていてよい。推進装置はローターを含んでいてよい。移動体は、マルチローターUAV側であってよい。
UAVは任意の物理的構成を有していてよい。例えば、UAVは中心体を有し、中心体から延在する1本以上のアーム又は分岐を有していてよい。アームは、中心体から横方向又は放射状に延在していてよい。アームは、中心体に対して移動可能であっても、又は中心体に対して静止していてもよい。アームは、1つ以上の推進装置を支持することができる。例えば、各アームは1又は2個以上の推進装置を支持することができる。
UAVは筐体を有していてよい。筐体は、単一の一体化部品、2個の一体化部品、又は複数の部品から形成されていてよい。筐体は、内部に1つ以上の要素が配置される空洞を含んでいてよい。これらの要素は、電気的要素、例えばフライトコントローラ、1つ以上のプロセッサ、1つ以上のメモリ記憶装置、1つ以上のセンサ(例えば、1つ以上の慣性センサ、又は本明細書の他の箇所で記述する他の任意の種類のセンサ)、1つ以上のナビゲーション部(例えば、全地球測位システム(GPS)装置)、1つ以上の通信装置、又は他の任意の種類の要素であってよい。
1つ以上のセンサは、1種類以上のセンサを含んでいてよい。センサの種類の幾つかの例として、位置センサ(例えば、全地球測位システム(GPS)センサ、位置の三角測量を可能にするモバイル機器送信器)、視覚センサ(例えば、カメラ等、可視、赤外又は紫外光を検出可能な撮像機器)、近接度又は距離センサ(例えば、超音波センサ、ライダー、飛行時間型又は深度カメラ)、慣性センサ(例えば、加速度計、ジャイロスコープ、及び/又は慣性測定装置(IMU)を形成し得る重力検出センサ)、高度センサ、姿勢センサ(例えば、コンパス)、圧力センサ(例えば、気圧計)、温度センサ、湿度センサ、振動センサ、音声センサ(例えば、マイクロホン)、及び/又はフィールドセンサ(例えば、磁力計、電磁センサ、無線センサ)を含んでいてよい。筐体は、単一の空洞又は複数の空洞を有していてよい。幾つかの例において、フライトコントローラは、1つ以上の推進装置と通信状態にあってよく、及び/又は1つ以上の推進装置の動作を制御することができる。フライトコントローラは、1つ以上の電子速度制御(ESC)モジュールを利用して、1つ以上の推進装置と通信する、及び/又はその動作を制御することができる。フライトコントローラは、ESCモジュールと通信して推進装置の動作を制御することができる。
1つ以上の通信装置は、任意の種類の通信装置であってよい。通信装置は、無線信号を受信及び/又は送信可能であってよい。通信装置は、対象物から直接、又はネットワークを介して無線信号を受信することが可能であってよい。通信装置は、対象物から情報を受信可能なサーバから、又は対象物から情報を受信し得るネットワーク(例えば、クラウドコンピューティング基盤)を介して、信号を受信することが可能であってよい。幾つかの実施形態において、対象物からUAVへの一方向通信を提供することができ、逆も同じである。さもなければ、双方向通信を提供することができる。
幾つかの実施形態において、UAVは、支持機構を用いて搭載物を支持すべく構成されていてよい。搭載物は1つ以上の撮像機器を含んでいてよい。支持機構により、搭載物がUAVに対して移動することができる。例えば、支持機構により、搭載物が1、2、3本以上の回転軸の回りに回転することができる。別の例において、支持機構により、搭載物は1、2、3本以上の軸に沿って直線的に移動することができる。回転又は並進移動の軸は互いに直交していてもいなくてもよい。相対移動は、1つ以上の自由度(例えば、1、2、又は3本の軸に沿って)に関する並進、及び/又は1つ以上の自由度(例えば、1、2又は3本の軸の回りの)回転、又はこれらの任意の適当な組み合わせであってよい。1、2、又は3本の軸は、ピッチ軸、ヨー軸、又はロール軸の任意の組み合わせであってよい。支持機構は、1軸ジンバル、2軸ジンバル、又は3軸ジンバルを含んでいてよい。
UAVは、手動制御飛行、半自律飛行、又は自律飛行可能であってよい。幾つかの実施形態において、UAVの1つ以上の自動動作は、手動制御飛行、あるいは以前に半自律又は自律飛行を要求した命令を代替することができる。例えば、UAVは飛行制限領域外に留まることを強制される場合がある。UAVは、飛行制限領域に接近した、又は飛行制限領域の近辺にいる場合に処置をとるよう強制される場合がある。例えば、UAVは飛行制限領域外に留まるべくUAVの経路を変更するよう強制される場合がある。UAVは、対象物から少なくとも飛行制限距離を維持するよう強制される場合がある。UAVは、対象物から飛行制限距離、又は飛行制限距離よりも遠い任意の距離だけ間隔を空けて飛ぶことができる。UAVは、対象物の飛行制限距離内を飛行することが許可されない場合がある。UAVが対象物の飛行制限距離内にある場合、UAVは、当該UAVが対象物から少なくとも飛行制限距離だけ間隔を空けるまで、着陸、滑空、又はUAVの距離を増大させるよう強制される場合がある。UAVが対象物の飛行制限距離内で地上にある場合、UAVは離陸を禁止される場合がある。対象物が遠ざかったためUAVが物体から飛行制限距離よりも実質的に遠い場合、UAVは離陸を許可されてよい。このような自律飛行応答は一例としてのみ提供するものであり、UAVによる追加的な飛行応答は可能であり得る。
UAVは、対象物との間で少なくとも特定の飛行制限距離d、dを維持するよう強制されることで飛行制限領域に入るのを防止することができる。飛行制限距離は、対象物の特徴(例えば、物体の種別、物体の移動、対象物が情報を処理及び/又は送信するタイミング)、UAVの特徴(例えば、UAVの種別、UAVの移動、UAVの物理的仕様、受信した情報をUAVが処理するタイミング、UAVが応答するタイミング)、UAVと対象物との間の通信の特徴(例えば、対象物からUAVに情報が送信されるタイミング)、及び/又は他の任意の状況特徴(例えば、天候等の環境条件)に依存する場合がある。
例えば、第1のUAV100は、対象物102との間で少なくとも距離dを維持するよう要求される場合がある。第2のUAV104は、対象物102との間で少なくとも距離dを維持するよう要求される場合がある。距離d、dは同一であっても、又は互いに異なっていてもよい。距離はUAVの特徴に応じて異なっていてもよい。例えば、第1のUAVは、第2のUAVよりも遅いフライトコントローラを有していてよく、対象物からとの間で第2のUAVよりも遠い距離を保つよう要求される場合がある。
別の例では、対象物の周囲の飛行制限領域は円でなければならない。例えば、第1の方向から接近しているとき、UAV100は対象物との間で少なくとも距離dを維持するよう要求される場合がある。第2の方向から接近しているとき、UAV104は対象物との間で少なくとも距離dを維持するよう要求される場合がある。従って、状況に応じて、対象物とUAVの同じペアに対して飛行制限距離が異なっていてもよい。代替的に、距離が同一であってよい。UAVの周囲全方向(例えば、UAVの周囲360度)の飛行制限距離を考慮する場合、飛行制限領域がUAVの周囲の飛行制限距離により設定されていてよい。UAVの周囲の飛行制限距離が飛行制限領域の境界を設定する場合がある。幾つかの実施形態において、飛行制限距離は横方向に決定することができる。飛行制限距離は垂直方向及び/又は、横方向及び/又は垂直方向の組み合わせた方向に決定することができる。横方向の及び/又は垂直方向におけるUAVの周囲の飛行制限距離は飛行制限空間を設定することができる。本明細書における飛行制限領域の全ての説明は3次元飛行制限空間にあてはまる。
飛行制限距離は時間経過に伴い変化し得る。幾つかの実施形態において、飛行制限距離は、継続的にリアルタイムに、及び/又は1つ以上の事象に応答して、定期的(例えば、少なくとも数分毎、毎分、数秒毎、毎秒、10分の数秒毎、10分の1秒毎、100分の1秒毎、1ミリ秒毎)に更新することができる。1つ以上の事象の例として、検出されたUAVの動作、UAVからの要求、検出された対象物の移動、対象物からの要求、第三者装置(例えば、サーバ、リモートコントローラ)からの要求、又は通信システムに付随する事象が含まれるが、これらに限定されない。代替的に、飛行制限距離は不変であって時間経過に伴い変化しない場合がある。
飛行制限環境の一例を図2に示す。飛行制限環境は、自動ブロードキャストシステム200及びUAV250を含んでいてよい。自動ブロードキャストシステムは、位置特定装置202、制御装置204、及び/又は通信装置206を含んでいてよい。UAVは、通信装置252、飛行制限設定装置254、及び/又は飛行制限データベース256を含んでいてよい。
上述のように、対象物は、ビーコンを含んでいても、ビーコンに物理的又は動作可能に結合されていても、又はビーコン自体であってもよい。ビーコンは自動ブロードキャストシステム200であってよい。ビーコンは、情報を広範囲に無線ブロードキャストすることができる。ビーコンは、特定の仕方(例えば、特定の周波数)でブロードキャストされた情報を検出可能な任意の種類の不特定の受信側で受信できるように情報をブロードキャストすることができる。代替的に、ビーコンは、意図された受信側だけが情報を受信できるように、狙いを定めて情報を送信することができる。情報は、暗号化されていてもいなくてもよい。本明細書における自動ブロードキャストシステムの全ての説明は、情報を送信可能な任意の種類のビーコン又は対象物にあてはまる。
一実施形態において、飛行制限環境は商用航空会社により設けられてよく、当該商用航空会社は、必要に応じてUAVに伝達可能な1つ以上の信号(例えば、データ)を発する。データは、連続的に、又はUAVがセキュリティ目的で自動ブロードキャストシステム(例えば、商用航空会社の)から特定の範囲内にある場合のみ伝達されてよい。データがUAVに伝達されたならば、UAVは必要に応じて1つ以上の適当な飛行制御応答(例えば、前進停止又は着陸る)を実行することができる。この種の飛行制限環境の一例を図3に示す。
図3に、追加的な地上局360以外は図2と同様の飛行制限環境を示す。商用航空会社は、地上局との通信リンクを確立して信号データを地上局に送信することができる。地上局360は次いで、所定の状態が満たされた(例えば、UAVが地上局の識別範囲内にある)場合、UAVにデータを伝達することができる。図3の他の全ての構成要素(例えば、自動ブロードキャスト局300、位置特定装置302、制御装置304、通信装置306、UAV350、通信装置352、飛行制限設定装置354、飛行制限データベース356、及びフライトコントローラ358)は、図2の対応構成要素(例えば、自動ブロードキャスト局200、位置特定装置202、制御装置204、通信装置206、UAV250、通信装置252、飛行制限設定装置254、飛行制限データベース256、及びフライトコントローラ258の各々)と同様に機能を実行することができる。
1つ以上の対象物を、情報をブロードキャスト可能な自動ブロードキャストシステム200により設定することができる。情報は、対象物の1つ以上のパラメータを含んでいてよい。対象物のパラメータは、対象物の一意な識別子、物体の種類又は種別、対象物が動作可能であるか否か、対象物が可能な移動の種類及び/又は速度等の対象物の1つ以上の物理的特徴、又は対象物に関連付けられた個人又は対象物自体の任意の特定の状態を含んでいるが、これらに限定されない。情報は、対象物の位置及び/又は移動情報を含んでいてよい。対象物の情報は、リアルタイムで定期的に、及び/又はある事象に応答して提供されてよい。位置及び/又は移動情報は、対象物に関する最新の情報を反映することができる。位置及び/又は移動情報は、所定期間内の情報を反映することができる。所定期間は、飛行制限距離が計算される時点に最も近い期間(例えば、最も近い時間)であってよい。位置及び/又は移動情報は、所定の期間内に対象物から受信した直近に知られた位置、速度、方向、速度ベクトルの方向、加速度、加速度ベクトルの方向を含んでいてよい。位置及び/又は移動情報は、緯度、経度、高度、ピッチ、ヨー、又はロール軸に関する方位、直線速度、角速度、直線加速度、角加速度、方向、時間、又は他の情報を含んでいる、これらに限定されない。位置及び/又は移動情報は位置特定装置202を利用して決定することができる。位置特定装置は、対象物の地理空間座標を決定可能な全地球測位システム(GPS)装置を含んでいてよい。測位装置は、1つ以上の慣性センサ、例えば1つ以上の加速度計、ジャイロスコープ、磁力計、又は対象物の移動(例えば、直線及び/又は角度移動)の検出に利用できる他の任意の種類のセンサを含んでいてよい。位置特定装置は、対象物の位置及び/又は移動情報を提供する画像、赤外線信号、無線信号、及び/又は他の任意の種類の情報を利用することができる。位置特定装置は、対象物の外部(例えば、衛星群、外部センサ)からの情報、及び/又は対象物自体から(例えば、慣性センサから)の情報を受信することができる。
位置特定装置は、データ(例えば、付随する対象物に関する情報)を受信又は測定する機能を実行することができる。位置特定装置は、受信モジュール及び/又は測定モジュールを含んでいてよい。データ受信モジュールは、外部信号を(例えば、GPS受信器、通信ネットワーク受信モジュール(例えば、SIMカード)、衛星データ受信モジュールから)リアルタイムに受信することができる。測定モジュールは、対象物の1つ以上のパラメータを測定することができる(例えば、加速度計、ジャイロスコープ、コンパス、気圧計、ピトー/速度メーター)。異なる対象物毎に異なるパラメータを測定及び受信することができる。従って、データ受信/測定モジュールは、対象物の種類に基づいて自動又は手動調整を行うことができる。
UAVに対して、必要な情報を自動ブロードキャストシステム200(例えば、放送型自動位置情報伝送監視(ADS−B)システム)から提供することができる。対象物の位置特定装置により得られた対象物の情報(例えば、位置又は高度情報)は、手動又は自動的に設定することができる。例えば、静止物体からの情報は、対象物の通信装置206から送られた情報の一部又は全てが静的に定義された値(例えば、空間座標)の組であるように、手動で設定されてよい。手動設定は、対象物のユーザー(例えば、建物管理者)により実行されてよい。例えば、移動体からの情報は、対象物の通信装置206から送られた情報の一部又は全てが1つ以上のセンサから取得されるように、自動的に設定されてよい。例えば、移動体の位置又は高度情報はGNSSシステム(GPS、BeiDouシステム、Glonass、Galileo等)、移動通信ネットワーク、低高度レーダー等から受信することができる。対象物情報は次いで、対象物の制御装置204に渡され、対象物の通信装置206により、通信路を介してUAVの通信装置252にブロードキャストすることができる。
制御装置204は位置特定装置202から情報を受信することができる。位置特定装置においてデータが収集された後、制御装置は、どの情報をブロードキャストするかを決定することができる。制御装置は、個別又は集合的に決定を行うことができる1つ以上のプロセッサを含んでいてよい。制御装置は、位置特定装置により取得された情報の一部又は全部を受信することができる。制御装置は、位置特定装置から定期的にスケジューリングされた時間間隔(例えば、100ミリ秒(ms)、1秒(s)、10秒、1分(min)、10分、30分、1時間(hr)、数時間、12時間、24時間、又は数日)で情報を受信することができる。
制御装置204は、1つ以上のセンサの組に対応する位置特定装置202から情報を受信することができる。当該組の各センサに対して、このような情報は同一時点又は異なる時点で収集することができる。例えば、位置データは、データを取得する(例えば、UAV搭載の加速度計)のに要する時間が相対的に短いセンサと比較して、データを取得する(例えば、GNSSネットワークから)のに要する時間が相対的に長いセンサから、より長い時間間隔で送信される場合がある。時間間隔は、対象物の種類又は対象物のパラメータに基づいて調整することができる。例えば、時間間隔は、静止物体よりも移動体の方が短い場合がある(例えば、より頻繁なデータ通信)。例えば、最大速度が遅い種類の移動体(例えば、UAV又は自転車)よりも、最大速度が速い種類の移動体(例えば、飛行機、列車、又は自動車)の方が時間間隔が短い場合がある。例えば、遅い移動体よりも速い移動体の方が時間間隔が短い場合がある。例えば、低い高度の移動体よりも高高度の移動体の方が時間間隔が短い場合がある。一般に、時間間隔が短い方がより頻繁にデータ通信を行うことが可能になり、UAVと対象物の衝突の危険をより大幅に回避することが望ましい場合に適当であろう。
制御装置204は、1つ以上のブロードキャストすべきパラメータを取得すべく、受信したセンサデータ又はパラメータに対してデータ融合及び計算を実行することができる。例えば、位置データは、(例えば、GPS等のGNSSから)直接取得することも、又は制御装置により(例えば、以前の時点からの位置データと、速度及び/又は加速度計データを用いて)センサデータに対して間接的に計算することもできる。本方式は、取得に要する電力量が少なくて済む他の種類の情報又はパラメータ(例えば、加速度計又はコンパスからのデータ)比較して、各々のデータ取得を実行するのに大電力を要する(例えば、GNSS)種類の情報又はパラメータに対してより長い時間間隔を置くことで電力消費を節減することができる。代替的に、本方式は、より速く取得できる他の種類の情報又はパラメータと比較して取得が遅い種類の情報又はパラメータに対してより長い時間間隔を設定して電力消費を節減することができる。センサデータは、一時点での対象物の位置に関連付けられて、緯度、経度、高度、速度、又は方向を含んでいてよい。センサデータ又はパラメータは、大域的航法衛星システム(GNSS)、移動通信ネットワーク、低高度レーダーシステム、高度計、又は気圧計のうち1つ以上から受信することができる。一実施形態において、GNSSは、全地球測位システム(GPS)、BeiDou航法衛星システム、GLONASS航法衛星システム、又はGalileo航法衛星システムを含んでいる。
自動ブロードキャストシステムは通信装置206を含んでいてよい。通信装置は制御装置204から情報を送信することができる。情報は無線送信することができる。通信装置は、自動ブロードキャストシステムからの一方向通信を行うべく構成されていてよく、情報を送信可能であってよい。通信装置は、双方向通信を行うべく構成されていてよく、情報の送受信の両方が可能であってよい。
情報はUAV250に直接送信することができる。情報は、UAVにより仲介装置を一切経由せずに直接受信することができる。幾つかの実施形態において、Bluetooth(登録商標)、赤外線、WiFi、又は他の種類の信号を用いて情報を送信することができる。情報はUAVに間接的に送信することができる。情報は、UAVにより1つ以上の仲介装置を介して間接的に受信することができる。他の仲介装置の例として、ルータ、通信タワー、衛星、他の物体、別のUAV、サーバ、及び/又は他の任意の種類の装置を含んでいるが、これらに限定されない。間接通信は、インターネット等のワイドエリアネットワーク(WAN)、ローカルエリアネットワーク(LAN)、又は3G、4G、又はLTE通信等の電気通信ネットワークを介した通信を含んでいてよい。
UAV250は、自動ブロードキャストシステム200からの情報を受信及び処理して、当該情報の全部又は一部に基づいて対象物の飛行制限領域及び/又は距離を決定することができる。飛行制限領域及び/又は距離は、UAV自体に関する情報に基づいて決定することができる。飛行制限領域及び/又は距離は、自動ブロードキャストシステムとUAVとの間の通信に関する情報に基づいて決定することができる。飛行制限領域及び/又は距離情報は、本明細書の他の箇所でより詳細に述べるようにタイミング要素に依存する場合がある。
UAVは、自動ブロードキャストシステムから情報を受信可能な通信装置252を含んでいてよい。通信装置は、情報を受信する一方向通信を行うべく構成されていてよく、自動ブロードキャストシステムから情報を受信可能であってよい。通信装置は、双方向通信を行うべく構成されていてよく、情報の送受信の両方が可能であってよい。
UAVは飛行制限設定装置254を含んでいてよい。飛行制限設定装置は、UAV搭載及び/又はUAV非搭載(例えば、UAVに通信可能に接続された遠隔制御装置に搭載)であってよい。飛行制限設定装置は、対象物の飛行制限領域及び/又は距離を個別又は集合的に決定するのに利用可能な1つ以上のプロセッサを含んでいてよい。飛行制限設定装置は、飛行制限領域及び/又は距離の決定に際して通信装置252から受信した情報の少なくとも一部を用いることができる。
飛行制限設定装置は、決定を行う際のUAVに関する情報を含んでいてよい。例えば、UAVに関する情報は、UAVの種別、UAVの移動、UAVの物理的仕様、受信した情報をUAVが処理するタイミング、UAVが応答するタイミング等、UAVの特徴を含んでいてよい。UAVの種別は、UAVの製造元又は型式等のUAVの種類に関連付けられていてよい。UAVのブランドを考慮してよい。UAVの種別は、UAVの設計、UAVの推進システム、UAVのサイズ、UAVの航法システム、UAVの通信を考慮してよい。UAVの種別は、複数の利用可能なUAVの種別から選択することができる。UAVの移動は、UAVの速度、方向、回転、加速度、及び/又は位置を含んでいてよい。UAVの移動は、UAVの予想される軌道を考慮してよい。UAVの移動は、UAVの現在の飛行セッション中にUAVによる過去の移動又は以前の飛行セッションを考慮してよい。UAV物理的仕様は、UAVの操作性、UAVの制動速度、UAVの旋回半径、又はUAVの他の物理的仕様を含んでいてよい。UAVが情報を処理するタイミングは、UAV搭載の1つ以上のプロセッサの処理速度に依存する場合がある。フライトコントローラ及び/又は飛行制限設定装置が動作可能な速度は、UAVが情報を処理するタイミングに影響を及ぼす場合がある。UAVの通信装置はまた、UAVが情報を処理するタイミングに影響を及ぼす場合がある。UAVが応答するタイミングは、受信した情報及び/又はUAVの物理的仕様をUAVが処理するタイミングに依存する場合がある。
飛行制限領域は、2次元(2D)飛行制限領域(又は飛行制限域)又は3次元(3D)飛行制限領域(又は飛行制限空間)であってよい。2D飛行制限領域(又は飛行制限区域)は、対象物に関する緯度及び経度情報に基づいて決定することができる。例えば、緯度及び経度座標等の座標を用いることができる。3D飛行制限領域(又は飛行制限空間)は、対象物の緯度、経度、及び高度情報に基づいて決定することができる。例えば、緯度、経度、及び高度座標等の空間座標を用いることができる。パラメータ測定値は、UAVの異なる動作モード又は状態毎に異なっていてよい。
飛行制限設定装置はまた、UAV250による飛行応答の種類に関して1つ以上のシナリオで決定を行うことができる。飛行制限設定装置は、UAVが飛行制限距離に接近しているか又は当該距離内にある場合に、1種類以上のUAVによる飛行応答を指定することができる。飛行応答の種類は、UAV及び/又は対象物の状況に依存する場合がある。更なる例を本明細書の他の箇所で更に詳細に述べる。
飛行制限設定装置はUAV250に搭載されていてよい。代替的な実施形態において、飛行制限設定装置の1つ以上の機能がUAVに搭載されていなくても実行可能である。例えば、飛行制限設定装置の1つ以上の機能は、UAV及び/又は対象物から離れた装置(例えば、サーバ、リモートコントローラ)で実行することができる。当該装置は、機能を実行すべく自動化されたブロードキャストシステム及び/又はUAVから情報を受信することができる。別の例において、飛行制限設定装置の1つ以上の機能は、ネットワーク(例えば、クラウドコンピューティングインフラ)を用いて実行することができる。自動化されたブロードキャストシステム及び/又はUAVからの情報は、機能を実行すべくネットワーク(例えば、クラウド)に提供することができる。追加的な例において、飛行制限設定装置の1つ以上の機能は対象物上で実行することができる。情報がUAVから提供されて対象物に機能を実行させることができる。飛行制限設定装置の1つ以上の機能を実行する任意の装置がUAVに情報を送信することができる。
UAVはフライトコントローラ258を含んでいてよい。フライトコントローラ258は、UAVの1つ以上の推進装置を制御可能な1つ以上の信号を生成することができる。フライトコントローラは、1つ以上の推進装置の制御に利用可能な信号を個別又は集合的に生成可能な1つ以上のプロセッサを含んでいてよい。フライトコントローラ258は、飛行制限設定装置により生成された情報に基づいて信号を生成することができる。フライトコントローラ258及び飛行制限設定装置は、1つ以上のプロセッサを共有してもしなくてもよい。
UAV250は飛行制限データベース256を含んでいてよい。飛行制限データベースは、飛行制限情報を保存可能な1つ以上のメモリ記憶装置を含んでいてよい。メモリ記憶装置は、UAVに関する飛行制限データを局所的に保存することができる。この方式には幾つかの利点があり得る。飛行制限データは、UAVにより必要に応じて迅速且つ容易に(例えば、UAVのユーザーから要求があれば直ちに)アクセス可能である。UAVは、外部物体との通信遅延による影響を受けない。UAVが以前の時点から(例えば、異なるUAV動作条件下で)飛行制限データを遡って参照できるように飛行制限履歴データをメモリ記憶装置に保存することができる。
飛行制限データベース256の飛行制限データは、飛行制限設定装置254により直接更新することができる。飛行制限設定装置254は、通信装置252から当該データを受信していてよい。通信装置252は、対象物の自動ブロードキャストシステム200から当該データを受信していてよい。飛行制限データは、静止物体(例えば、静的飛行制限領域)及び/又は移動体(例えば、移動飛行制限領域)に対応する飛行制限領域に関連付けられていてよい。
飛行制限データは、ネットワーク(例えば、クラウド)との通信により更新することができる。このようなクラウドネットワーク(又は別の種類のネットワーク)は、他のUAV群からの飛行制限データを含んでいてよい。静的飛行制限領域の情報は、クラウドネットワーク(又は別の種類のネットワーク)に保存することができる。移動飛行制限領域の一部又は全部の情報をネットワークに保存することができる。UAVは、無線通信プロトコル(例えば、LTE、SMS、Bluetooth(登録商標)、WiFi)又は有線通信プロトコル(例えば、USB、USB2、USB3、FireWire(登録商標))を介してネットワークからデータを受信することができる。ネットワークは、1つ以上の異なる管区(例えば、地方、全国又は国際)に関連付けられた飛行制限データを含んでいてよい。UAVの飛行制限データベースは、UAVがある管区から別の管区へ移動した際に、(例えば、UAVが現時点で動作している管区に関連付けられた飛行制限規則の最新の組により更新すべく)ネットワークからの飛行制限データにより更新することができる。更新された飛行制限データは、検出された特定の事象(例えば、管区横断中)に応答してUAVによりネットワークから、又は定期的にスケジューリングされた間隔(例えば、日次、週次、月次、又は年次更新)に応じて取得することができる。更新された飛行制限データは、ネットワークからUAVに伝達することができる。
飛行制限データベース256の飛行制限データは短期マップ又は長期マップを含んでいてよい。短期マップは、現在(例えば、直近数分から数時間のオーダー)検出されている対象物に関連付けられた飛行制限情報(例えば、リアルタイム情報)を含んでいてよい。代替的に、短期マップは、UAVから特定の範囲内にある対象物に関連付けられた飛行制限情報を含んでいてよい。例えば、セキュリティ上の理由で、対象物が大統領を乗せたエアフォースワンである場合、当該対象物は、UAVが特定の範囲内にあっても飛行制限情報をブロードキャストすることしかできない。長期マップは、静止物体又は特徴(例えば、空港位置等の既知の建物、パブリックドメイン情報等)に関連付けられた飛行制限情報を含んでいてよい。
飛行制限データベース256は、1つ以上の対象物に関連付けられた座標の組(例えば、緯度、経度、及び/又は高度)を含んでいてよい。これらの対象物は、短期マップに関連付けられたもの(例えば、現在検出されていて近接する対象物)、又は長期マップに関連付けられたもの(例えば、UAVと通信すべく構成されているか又は既知の空間位置を占める静止物体又は特徴)を含んでいてよい。飛行制限データベース256は、1つ以上の対象物に関連付けられた最小飛行制限距離の組(例えば、横方向距離、垂直距離、又は真の距離)を含んでいてよい。これらの最小飛行制限距離の組は状況(例えば、管区横断中)又はタイミング(例えば、定期的にスケジューリングされた期間中)に応じて更新することができる。飛行制限データベース256は、これらの飛行制限距離(例えば、空港営業時間又は建物の営業時間内にだけ適用される飛行制限規則の組)に関連付けられた時間の組を含んでいてよい。飛行制限データベース256は、動作状態(例えば、UAV、局所的環境条件、時刻、のうち1つ以上のパラメータを含む)に関連付けられた飛行応答の組を含んでいてよい。飛行応答は、飛行制限設定装置254により、UAVの通信装置252により、又は対象物の自動ブロードキャストシステム200により提供することができる。
対象物は移動又は静止物体であってよい。例えば、図3に示すように、対象物は速度vで移動していてよい。自動化されたブロードキャストシステムは、対象物と同様に移動していてよく、又は対象物自体であってもよい。UAVは、対象物との間で少なくとも飛行制限距離を維持するよう要求される場合がある。飛行制限距離は、対象物及び/又はUAVは移動するのに伴い変化しても、又は実質的に不変であってもよい。飛行制限距離は、時間経過に伴い変化しても、又は実質的に不変であってもよい。
飛行制限領域は静止物体に対応する静的領域であってよい。飛行制限領域は2次元又は3次元の飛行制限領域であってよい。UAVは、飛行制限領域に対する自身の位置を比較することができる。飛行制限距離、及びUAVと対象物との間の距離に基づいて、UAVは飛行応答を実行することができる。幾つかの実施形態において、UAVは、自身の地理空間座標を対象物の地理空間座標と比較して、UAVと対象物との間の距離を計算する、及び/又はUAVが飛行制限距離内にあるか否かを判定することができる。当該情報を用いてUAVが飛行応答処理をとるか否かの評価をすることができる。
例えば、3次元飛行制限領域は、静止物体(例えば、緯度、経度、及び高度の移動範囲が実質的にゼロの非移動体)のGPS座標及び高度に基づいて設定されていてよい。UAVは、自身のGPS座標を飛行制限領域の情報と比較して、UAVと対象物との間の距離に基づいて飛行応答を実行することができる。例えば、UAVの飛行応答は、UAVが対象物に接近していることが検出された場合に制動動作を実行することを含んでいてよい。別の例において、UAVの飛行応答は、飛行し続けるが、飛行制限領域から離れるように針路を変更するものであってよい。別の例において、UAVの飛行応答は、自身の速度を変える(例えば、加速度又は減速)ものであってよい。別の例において、UAVの飛行応答は、自身の高度を変える(例えば、現在位置よりも高いか又は低い高度で飛ぶ)ものであってよい。別の例において、UAVの飛行応答は、自身の方向を変える(例えば、ある程度左旋回又は右旋回する)ものであってよい。別の例において、UAVの飛行応答は、着陸する(例えば、直ちに、又は所定の位置へ戻る)ものであってよい。3次元飛行制限領域は、緯度、経度、及び/又は高度のうち1つ以上に対応する範囲での制限により特徴付けられる。例えば、UAVは、横方向全域にある建物から少なくとも10メートル離れる飛行制限領域を維持するよう命令されていてよいが、建物の屋根の上空を飛行することはできる。任意の方向(例えば、緯度、経度、高度)における制限は同一であっても、異なっていてもよい。
UAVは、当該UAVが対象物の飛行制限領域に接近しているか又はその範囲内にある場合に飛行応答処理をとることができる。UAVが対象物の飛行制限距離の範囲内にある場合、当該UAVが飛行制限領域内にあると判定することができる。飛行応答処理の例として、着陸状態から離陸することが禁止される、直ちに着陸するよう強制される、設定された期間後に着陸するよう強制される、高度を下げるよう強制される、所定の高度まで高度を上げるよう強制される、滑空する、制動する、飛行方向を変える、予め設定された位置まで自動的に帰還するよう強制される、等が含まれるが、これらに限定されない。幾つかの実施形態において、飛行応答処理をとることに加え、又は代替的に、UAVのユーザーが警告を受信することができる。警告は、UAVの動作状態及び/又はユーザーが飛行制限領域を回避しない場合に取り得る飛行応答処理の種類を表していてよい。
幾つかの実施形態において、飛行応答処理はUAVの動作状態に基づいて決定することができる。UAVの動作状態の例として、UAVへの動力供給が行われているか又は行われていない、UAVが飛行中又は着陸状態にある、UAVが飛行制限領域内又は領域外にある、飛行制限領域と交差するか又は交差しない予想軌道をUAVが飛行している、が含まれていてよい。表1に、UAVの異なる動作状態の例に応答して異なる飛行応答処理を用いて、UAVのパイロット(ユーザー)に対して適切な応答及び/又は警告を生成する例を示す。
UAVが対象物との間で維持すべき飛行制限距離を決定することができる。飛行制限距離は、飛行制限領域の一部の境界を決定することができる。UAVが特定の時点において対象物から飛行制限距離内にある場合、当該UAVは当該時点で関連付けられた飛行制限領域内にあってよい。
幾つかの実施形態において、飛行制限距離は、対象物の1つ以上の物理的特徴(例えば、速度)に依存する場合がある。例えば、対象物は、静止物体又は移動体であってよい。幾つかの実施形態において、飛行制限距離は、対象物がどの程度迅速に移動しているかに依存する場合がある。例えば、衝突を引き起こし兼ねない状態で対象物が移動していれば、移動している対象物との飛行制限距離をより長くとることが望ましい場合がある。例えば、図4に示すように、対象物が別のUAV400である場合、UAV402は少なくともdの飛行制限距離を有していてよい。対象物が地上走行車両404である場合、UAVは少なくともdの飛行制限距離を有していてよい。UAVは地上走行車両よりも高速に移動可能であってよく、すなわちd>dを意味する。対象物が建物410上のビーコン等の静止物体である場合、UAVは少なくともdの飛行制限距離を有していてよい。建物は全く移動しないため、d>d、及び/又はd>dである。
幾つかの実施例において、飛行制限距離は、対象物がどのように移動しているかの特徴に依存する場合がある。例えば、より不規則な特性移動、又はより大きい移動の自由度を有し得る対象物は、より安定した、又は予想可能な仕方で移動する、あるいはより制限された仕方で移動する対象物との間の飛行制限距離がより長くてよい。例えば、UAV400は、地上及び/又は道に沿っての移動に限定され得る地上走行車両404と比較して、飛行に際してより大きい移動の自由度、又はより予想不可能な種類の飛行経路を有していてよい。対象物がUAV側である場合、対象物が地上走行車両である場合よりも長い飛行制限距離が設定されてよい。
飛行制限距離は、対象物がUAVに対して移動している方向に依存する場合がある。例えば、対象物がUAVへ向かって移動している場合、対象物がUAVから遠ざかる方向に移動している場合よりも長い飛行制限距離が設定されてよい。このように飛行制限距離がより長いことで、UAVが制動(例えば、減速)、着陸(例えば、速度ゼロまで減速)、又は対象物に相対的な飛行経路を変更する(例えば、対象物との衝突を避ける回避的措置をとる)のに要する時間的余裕が生じる。対象物がUAVから遠ざかる方向に移動している場合、UAVが制動(例えば、減速)、着陸(例えば、速度ゼロまで減速)、又は対象物に相対的な飛行経路を変更する(例えば、対象物との衝突を避ける回避的措置をとる)よう要求される可能性が低いため、より短い飛行制限距離が設定されてよい。
飛行制限距離は、対象物及び/又は関連付けられた人物406の種別又は優先度に依存する場合がある。例えば、対象物が安全性(例えば、空港)又は政治的理由(例えば、政府庁舎)により極めて重要である場合、対象物がさほど重要でない(例えば、オフィスビル又は一般人の住宅)場合と比較してより長い飛行制限距離が設定されてよい。このように飛行制限距離が長いことで、UAVが制動(例えば、減速)、着陸(例えば、速度ゼロまで減速)、又は対象物に相対的な飛行経路を変更する(例えば、対象物との衝突を避ける回避的措置をとる)のに要する時間的余裕が生じる。
飛行制限距離は、対象物に関する情報がどの程度迅速に収集、処理、及び送信されるかに依存する場合がある。例えば、当該情報が対象物の速度(例えば、対象物が航空機、列車又は自動車等であってUAVの速度に対して高速である)又はUAVの速度(例えば、UAVは高速で移動中)に対して顕著に長い時間をとる場合、当該情報が対象物の速度(例えば、対象物が静止物体等であってUAVの速度に対して高速ではない)又はUAVの速度(例えば、UAVは低速で移動中)に対してさほど時間をとらない場合と比較してより長い飛行制限距離が設定されてよい。
幾つかの実施形態において、飛行制限距離は、UAVの1つ以上の特徴(例えば、最大速度、サイズ、操作性、UAVが飛行応答処理をとるためのコスト、UAV種別又は優先度、UAVと対象物との間で情報が伝達される速度、又はUAV側で情報が処理される速度)に依存する場合がある。
飛行制限距離は、UAVの最大速度に依存する場合がある。例えば、UAVが高い最大速度を有している場合、UAVが低い最大速度を有している場合と比較してより長い飛行制限距離が設定されてよい。この方式は、UAVの不具合により信頼できない、又は予想不可能な動作が生じた場合の安全性が高まることを保証する。
飛行制限距離は、UAVのサイズに依存する場合がある。例えば、UAVのサイズが大きい場合、UAVのサイズが小さい場合と比較してより長い飛行制限距離が設定されてよい。UAVが重いほど重大な損傷が生じて対象物及び人々がより大きいリスクにさらされるため、この方式はUAVと対象物が衝突した場合の安全性が高まることを保証する。
飛行制限距離は、UAVの操作性に依存する場合がある。例えば、UAVの操作性が低い場合、UAVの操作性が高い場合と比較してより長い飛行制限距離が設定されてよい。この方式は、対象物が突然出現した、又はUAVの飛行応答を誘発し得る他の事象が生じた場合の安全性が高まることを保証する。
飛行制限距離は、UAVが飛行応答処理をとるためのコストに依存する場合がある。例えば、UAVが高高度で飛行していて電池残量が少なく、従って着陸応答を実行するには高いコストを有している場合、UAVが低高度〜適度な高度で飛行していて電池残量が充分あり、従って着陸応答を実行するためのコストが適度である場合と比較してより長い飛行制限距離が設定されてよい。この方式は、対象物が突然出現した、又はUAVの飛行応答を誘発し得る他の事象が生じた場合の安全性が高まることを保証する。
飛行制限距離は、UAVの種別又は優先度に依存する場合がある。例えば、UAVが高い優先度を有している場合、UAVが低い優先度を有している場合と比較してより長い飛行制限距離が設定されてよい。この方式は、UAVの価値ある特性によりUAVの衝突に対する安全性が高まることを保証する。UAVは、自身の高い価値、価値ある搭載物、及び/又は優先度が高い旅客又は随行するユーザーのため、高い優先度を有していてよい。
飛行制限距離は、UAVと対象物との間で情報が伝達される速度に依存する場合がある。例えば、UAVと対象物との間の通信が低速度で行われる場合、UAVと対象物との間の通信が高速度で行われる場合と比較してより長い飛行制限距離が設定されてよい。この方式は、UAVが対象物と低速通信を行っていて、従って動作中に行動計画を決定するのにより多くの時間を要する場合の安全性が高まることを保証する。
飛行制限距離は、UAV側で情報が処理される速度に依存する場合がある。例えば、UAVが低い速度で情報を処理する場合、UAVが高い速度で情報を処理する場合と比較してより長い飛行制限距離が設定されてよい。この方式は、UAVの動作が遅く、従って動作中に行動方針を決定するのにより多くの時間を要する場合の安全性が高まることを保証する。
飛行制限距離は、UAVが対象物と通信する通信時間に依存する場合がある。例えば、UAVが対象物と相対的に長い通信時間通信する場合、UAVが対象物と相対的に短い通信時間通信する場合と比較してより長い飛行制限距離が設定されてよい。例えば、UAVと対象物との間の無線通信リンクは、UAVと対象物との間の距離が遠い、又は無線ネットワークでネットワーク輻輳が生じている、あるいはUAVと対象物が共通のネットワーク(例えば、クラウドネットワーク)を介して間接的に通信する場合、遅くなる場合がある。UAVと対象物との間の通信時間は、情報が送信される通信ネットワークのネットワーク待ち時間に依存する場合がある。例えば、対象物の位置に関する情報をUAVに送信するのに要する時間量は、対象物の位置に関する情報が送信される通信ネットワークのネットワーク待ち時間に依存する場合がある。ネットワーク待ち時間は、データパケットが対象物からUAVに、又はその逆向きに移動するのに要する時間量の表すものであってよい。ネットワーク待ち時間は、ネットワーク輻輳、移動経路、待ち行列遅延、処理遅延、バッファ膨張、環境条件、信号強度、利用可能帯域幅、又は他の任意の要因に依存する場合がある。この方式は、UAVの動作が遅く、従って動作中に行動方針を決定するのにより多くの時間を要する場合の安全性が高まることを保証する。
飛行制限距離は、環境条件、例えば天候に依存する場合がある。例えば、強風が吹いている環境でUAVが動作している場合、UAVの飛行が不安定になり得るためより長い飛行制限距離が設定されてよい。例えば、UAVが霧のかかった、又は同様の低視界環境で動作している場合、センサの動作の信頼性が低い、又は対象物の検出の信頼性が低いためにより長い飛行制限距離が設定されてよい。
UAVと対象物との間の飛行制限距離を生成することができる。UAVは、対象物から少なくとも飛行制限距離を保つことができる。幾つかの実施形態において、飛行制限距離は、対象物で、UAVで、及び/又は対象物とUAVとの間で生起し得る1つ以上の処理に要する時間量に基づいて生成することができる。飛行制限距離は、対象物及び/又はUAV側でデータを収集及び/又は処理するのに要する時間量に依存する場合がある。
図5に、対象物及び/又はUAVが関わり得る通信ステップに関する異なるタイミング要素(例えば、データ取得時間、通信時間、又は計算時間)の例を示す。これら時間要素の各々は、生成された飛行制限距離に影響を及ぼす場合がある。時間要素は、対象物におけるデータ取得の時間量(t)を含んでいてよい。対象物のデータ取得時間量は、対象物に関する位置情報等、対象物に関する情報を収集する時間量を含んでいてよい。データ取得時間量情報は、自動化されたブロードキャストシステムの位置特定装置が1つ以上の機能を実行するのに要する時間量を含んでいてよい。
データ取得に要する時間量はまた、自動化されたブロードキャストシステムで制御装置が1つ以上の機能を実行するのに要する時間量を含んでいてよい。データ取得に要する時間量は、位置特定装置により収集された情報を処理する(例えば、1つ以上のセンサの応答時間の和)及び/又は任意の関連する計算又は決定(例えば、生データを処理して生じ得る逸脱を補正)を実行する時間量を含んでいてよい。データ取得に要する時間量は、UAVに送信すべき生又は処理済データのサブセットを位置特定装置から選択する時間量を含んでいてよい。
データ取得に要する時間量は、通信装置がUAVに情報を送信するのに要する時間量を含んでいてよい。通信装置は、データを準備して送信するのに一定の時間量を要する送信器を含んでいてよい。
データ取得に要する時間量は、対象物に搭載された1つ以上のプロセッサの処理速度に依存する場合がある。例えば、位置特定装置及び/又は制御装置の処理速度は、1つ以上の付随するプロセッサの速度に依存する場合がある。プロセッサの速度は、プロセッサの種類、2個以上のプロセッサ同士の構成、プロセッサの電力消費要件又は制約(例えば、電池の使用を抑える、又はUAV動作が完全に充電された電池を使用することを少なくとも所定時間だけ許可する)に依存する場合がある。データ取得に要する時間量は、センサの種類、又は位置データの収集を支援すべく用いる特定のセンサに依存する場合がある。幾つかの実施形態において、環境条件又は状況がセンサの機能に影響を及ぼす場合がある。例えば、センサはGPSセンサを含んでいてよい。周囲構造物からの、又は気象状況に起因する干渉がある場合、GPSセンサが座標を収集するのにより長い時間を要する場合がある。例えば、センサは高度計を含んでいてよい。周囲構造物からの、又は気象状況に起因する干渉がある場合、高度計センサが高度位置データを収集するのにより長い時間を要する場合がある。
幾つかの実施形態において、データ取得に要する時間量は、数分、1分、数秒、1秒、数10分の1秒、数100分の1秒、ミリ秒、又はナノ秒のオーダーであってよい。
タイミング要素は、対象物とUAVとの間の通信に要する時間量(t)を含んでいてよい。通信に要する時間量は、通信路(例えば、無線通信ネットワーク)を初期化する(例えば、UAV又は対象物の)通信装置、クラウドネットワークを有する通信路を初期化する(例えば、UAV又は対象物の)通信装置、1つ以上の情報をUAVに送る(例えば、対象物の)通信装置、通信路を終了させる(例えば、対象物の)通信装置、又は通信障害(例えば、UAV又は対象物の停電、悪天候等の環境条件、正常なUAV動作におけるエラー、正常な物体動作におけるエラー、又はユーザーエラー)が生じた場合に通信路を再確立する(例えば、UAV又は対象物の)通信装置のうち1つ以上に要する時間量を含んでいてよい。
タイミング要素は、UAV応答に要する時間量(t)を含んでいてよい。UAV応答に要する時間量は、UAVの通信装置が対象物から情報を受信して搬送するのに要する時間量を含んでいてよい。
UAV応答に要する時間量(t)は、UAVが飛行制限距離及び/又は飛行制限領域を計算するのに要する時間量を含んでいてよい。UAVがこのような計算を実行するのに要する時間量は、UAVが以前にこのような計算を実行した時間量に基づいて決定することができる。UAVがこのような計算を実行するのに要する時間量は、UAVの1つ以上の要素の1つ以上のパラメータに基づいてUAVがこのような計算を実行するのに要する推定時間であってよい。例えば、UAVがこのような計算を実行するのに要する時間量は、プロセッサ、通信、ネットワーク、又は他の類似要素の不安定性に起因する極端温度で(例えば、UAVの動作温度範囲の上限又は下限で)増大する場合がある。
UAV応答に要する時間量(t)は、UAVが飛行応答処理を完了するのに要する時間の予想量を含んでいてよい。当該飛行応答処理は、制動(例えば、減速)、加速(例えば、増速)か、方向の変更(例えば、対象物又は障害物を避けて旋回)、又は着陸(例えば、速度ゼロまで減速)を含んでいてよい。例えば、UAVが制動動作を実行するのに要する時間量は、制動前の初期速度及び制動後の所望の最終速度に依存する場合がある。例えば、UAVが着陸するのに要する時間量は、着陸前の初期速度及びUAVと所望の着陸位置との間の距離に依存する場合がある。飛行応答時間は、UAVの仕様(例えば、操作性)に依存する場合がある。飛行応答時間は、環境条件に(例えば、強風又は霧あるいは低視界状況等の厳しい気象状況の場合により大きく)依存する場合がある。
タイミング要素は、対象物におけるデータ取得に要する時間量、対象物とUAVとの間の通信に要する時間量、及び/又はUAV応答に要する時間量、のうち2個以上の重み付き和を含んでいてよい。幾つかの実施形態において、タイミング要素は、これらの種類の時間量の各々が等しく重み付けされた重み付け和を含んでいてよい。代替的に、これら1つ以上の種類の時間量毎に異なる重みを用いてもよい。例えば、重みは、予想される種類の時間量の変動又は偏差を考慮した安全係数に関連付けられていてよい(例えば、より可変な予想される種類の時間量に対してより高い重みを付ける)。
対象物のデータ取得に要する時間量は、クロック、プロセッサ、又は他のタイミング装置により決定することができる。当該タイミング装置は、対象物、UAV、クラウドネットワーク、あるいは、対象物又はUAVと通信状態にあるコンピュータ装置(例えば、コンピュータ、携帯電話、又は衛星)上にあってよい。データ取得に要する時間量は、1個のデータが要求された時点の(例えば、タイミング装置からの)タイムスタンプから、1個のデータを(例えば、センサから)受信した時点の(例えば、タイミング装置からの)タイムスタンプを減算することにより決定できる。タイムスタンプが示す時間の差異は、データ取得に起因する遅延である。(例えば、対象物又はUAV上の)タイミング装置は、自身のクロックを(例えば、クラウドネットワーク又はコンピュータ装置上の)別のタイミング装置と定期的に同期させることができる。
対象物とUAVとの間の通信に要する時間量は、クロック、プロセッサ、又は他のタイミング装置により決定することができる。当該タイミング装置は、対象物、UAV、クラウドネットワーク、あるいは、対象物又はUAVと通信状態にあるコンピュータ装置(例えば、コンピュータ、携帯電話、又は衛星)上にあってよい。対象物とUAVとの間の通信に要する時間量は、通信が開始された時点の(例えば、タイミング装置からの)タイムスタンプから、通信が終了した時点の(例えば、タイミング装置からの)タイムスタンプを減算することにより決定できる。タイムスタンプが示す時間の差異は、対象物とUAVとの間の通信に起因する遅延である。(例えば、対象物又はUAV上の)タイミング装置は、自身のクロックを(例えば、クラウドネットワーク又はコンピュータ装置上の)別のタイミング装置と定期的に同期させることができる。
UAV応答に要する時間量は、クロック、プロセッサ、又は他のタイミング装置により決定することができる。当該タイミング装置は、対象物、UAV、クラウドネットワーク、あるいは、対象物又はUAVと通信状態にあるコンピュータ装置(例えば、コンピュータ、携帯電話、又は衛星)上にあってよい。UAV応答に要する時間量は、UAVが応答を開始した時点の(例えば、タイミング装置からの)タイムスタンプから、要求された応答の実行をUAVが完了した時点の(例えば、タイミング装置からの)タイムスタンプを減算することにより決定できる。タイムスタンプが示す時間の差異は、UAV応答に起因する遅延である。(例えば、UAV上の)タイミング装置は、自身のクロックを(例えば、クラウドネットワーク又はコンピュータ装置上の)別のタイミング装置と定期的に同期させることができる。
一実施形態において、対象物とUAVとの間の飛行制限距離は次式により計算することができる。
(1)Llimit=Lsafety+Lmax_deviation_UA+Lmax_deviation_object+Lbrake_h+Lmin
ここにLlimitは現在の飛行速度下でのUAVの飛行制限距離、
max_deviation_UAはUAVの位置データの最大偏差、
max_deviation_objectは静止物体の位置データの最大偏差、
safetyは安全裕度、
minはUAVと対象物の間の必要最小距離、
brake_hはUAVを停止させるのに必要な距離である。当該対象物は静止物体であってよい。
limitは、UAVに対象物から少なくとも飛行制限距離だけ離れた距離を維持するよう指示する、UAVの対象物との間の飛行制限距離である。当該分離距離は、UAVの地上位置と対象物の地上位置との間の距離により与えられる横方向距離であってよい。当該分離距離は、UAVの3次元空間座標位置(例えば、緯度、経度、及び高度)と対象物の3次元空間座標位置(例えば、緯度、経度、及び高度)との間の距離により計算された真の距離であってよい。
max_deviation_UAは、UAVの位置データの最大偏差である。当該偏差は、UAVの典型的な動作条件下で測定され、UAVの測定された位置データとその真の空間位置との差異に対応している値の範囲として計算することができる。当該空間位置は、2次元空間座標位置(例えば、緯度及び経度)であってよい。当該空間位置は、3次元空間座標位置(例えば、緯度、経度、及び高度)であってよい。UAVの位置データの最大偏差は、UAVの測定された位置データとその真の空間位置の差異に対応する値の当該範囲における最大値であってよい。
max_deviation_objectは、対象物の位置データの最大偏差である。当該偏差は、対象物の典型的動作条件下で測定され、対象物の測定された位置データとその真の空間位置との差異に対応している値の範囲として計算することができる。当該空間位置は、2次元空間座標位置(例えば、緯度及び経度)であってよい。当該空間位置は、3次元空間座標位置(例えば、緯度、経度、及び高度)であってよい。対象物の位置データの最大偏差は、対象物の測定された位置データとその真の空間位置との差異に対応する値の当該範囲における最大値であってよい。
safetyは安全裕度である。当該安全裕度はゼロであってよい。当該安全裕度はUAVに対して予め決定されていてよい。当該安全裕度は、UAVの動作モード及び/又は1つ以上のパラメータ(例えば、速度)に基づいて計算することができる。UAVの速度が増大するにつれて、当該安全裕度を増大させてよい。当該安全裕度は、対象物に対して予め決定されていてよい。当該安全裕度は、対象物の1つ以上のパラメータ(例えば、速度)に基づいて計算することができる。対象物の速度が増大するにつれて、当該安全裕度を増大させてよい。
minは、UAVと対象物との間の必要最小距離である。当該必要最小距離はゼロであってよい。当該必要最小距離はUAVにより設定された所定の値であってよい。当該必要最小距離は対象物により設定された所定の値であってよい。当該必要最小距離は、UAVが管轄下にある1つ以上の異なる管区(例えば、地方、全国又は国際)の法令により設定された所定の値であってよい。当該必要最小距離は、対象物が管轄下にある1つ以上の管区の法令(例えば、地方、全国、又は国際)により設定された所定の値であってよい。
brake_hはUAVを停止させるのに必要な距離である。当該距離は、例えばUAVが対象物から遠ざかる方向に飛行している場合、ゼロであってよい。
limitは、上述の係数のうち2個以上の和として計算することができる。Llimitは、上述の係数のうちの2個以上の重み付き和として計算することができる。重み付き和の重みは所定の値であってよい。重み付き和の重みは、対象物の特徴により決定される値であってよい。
図6に、対象物600との間で少なくとも飛行制限距離を維持するUAV602を示す。対象物600は、静止物体(例えば、v=0)又は移動体(例えば、v>0)であってよい。所与の時点で、UAVは対象物から真の距離d、対象物より上方の高度h、及び入射ベクトル(例えば、UAVから対象物の方を向く)と水平面との間の角度αに位置する。Llimitの所与の値に対して、UAVの飛行動作は、距離dが少なくとも値Llimitに維持される(例えば、d>Llimit)ように制御することができる。対象物が移動体である場合、距離d、角度α、及びLlimitの値は時間経過に伴い変化し得る。この状況は、飛行制限距離を維持すべくUAVの飛行動作を継続的に監視及び制御するステップを必要とする場合がある。静止物体に最低高度制限が適用され、且つUAVがある高度以下で飛行することが禁止されている場合、静止物体に対するUAVの垂直距離も同様に次式で計算することができる。
(2)Hlimit=Hsafety+Hmax_deviation_UA+Hmax_deviation_object+Hbrake_v+Hmin
ここに、Hlimitは現在の飛行速度下でのUAVの飛行制限垂直距離、
max_deviation_UAはUAVの高度位置データの最大偏差、
max_deviation_objectは静止物体の高度位置データの最大偏差、
safetyは高度安全裕度、
minはUAVと対象物との間の必要最小垂直距離、
brake_hは、UAVを停止させるのに必要な垂直距離(例えば、UAVが静止物体から離れる方向に上昇している場合はゼロ)である。
limitは、UAVの対象物との間の飛行制限垂直距離であり、UAVは対象物との間で少なくとも飛行制限垂直距離である垂直分離距離を維持するよう指示される。
max_deviation_UAはUAVの高度位置データの最大偏差である。当該偏差は、UAVの典型的動作条件下で測定され、UAVの測定された高度位置データ及びその正確な高度との差異に対応している値の範囲として計算することができる。UAVの高度位置データの最大偏差は、UAVの測定された高度位置データとその真の高度との差異に対応する値の当該範囲における最大値であってよい。
max_deviation_objectは対象物の高度位置データの最大偏差である。当該偏差は、対象物の典型的動作条件下で測定され、対象物の測定された高度位置データとその真の高度のとの差異に対応している値の範囲として計算することができる。対象物の高度位置データの最大偏差は、対象物の測定された高度位置データとその真の高度との差異に対応する値の当該範囲における最大値であってよい。
safetyは高度安全裕度である。当該高度安全裕度はゼロであってよい。当該高度安全裕度はUAVに対して予め決定されていてよい。当該高度安全裕度は、UAVの動作モード及び/又は1つ以上のパラメータ(例えば、速度)に基づいて計算することができる。UAVの速度が増大するにつれて当該高度安全裕度を増大させてよい。当該高度安全裕度は対象物に対して予め決定されていてよい。当該高度安全裕度は、対象物の1つ以上のパラメータ(例えば、速度)に基づいて計算することができる。注目の速度の物体が増大するにつれて当該高度安全裕度を増大させてよい。
minはUAVと対象物との間の必要最小垂直距離及びである。当該必要最小垂直距離はゼロであってよい。当該必要最小垂直距離はUAVにより設定された所定の値であってよい。当該必要最小垂直距離は対象物により設定された所定の値であってよい。当該必要最小垂直距離は、UAVが管轄下にある1つ以上の管区(例えば、地方、全国又は国際)の法令により設定された所定の値であってよい。当該必要最小垂直距離は、対象物が管轄下にある1つ以上の管区の法令(例えば、地方、全国、又は国際)により設定された所定の値であってよい。
brake_hは、UAVを停止させるのに必要な垂直距離である。当該垂直距離は、例えばUAVが対象物から遠ざかる方向に飛行している場合、ゼロであってよい。
limitは、上述の係数のうち2個以上の和として計算することができる。Hlimitは、上述の係数のうち2個以上の重み付き和として計算することができる。重み付き和の重みは所定の値であってよい。重み付き和の重みは、対象物の特徴により決定される値であってよい。
上述のように、対象物は静止物体又は移動体であってよい。対象物が移動体である場合、飛行制限領域は対象物と共に移動していてよい。例えば、3次元飛行制限領域は、回避すべき移動体に基づいて設定可能な移動領域であってよい。UAVは、移動体との間で少なくとも飛行制限距離を継続的に維持するよう指示される場合がある。移動体に対する飛行制限領域を設計するために、静止物体に対する飛行制限領域の設計方式との比較で速度ベクトルが追加されてよい。例えば、UAVは、移動体からブロードキャスト信号を受信しているとき、飛行制限領域外の領域の安全な高度まで下降することができる。飛行制限領域は、低高度レーダー、又は放送型自動位置情報伝送監視(ADS−B)、広域マルチラテレーション(WAM)データの情報を考慮して設定することができる。
移動体(例えば、大規模な航空機)を保護すべく、移動している小型の無人航空機との衝突の潜在的可能性がある2次元又は3次元飛行制限領域を移動体に対して設定することができる。移動飛行制限領域は、他の種類の有人又は無人乗り物(例えば、船、自動車、列車)に対して設計することができる。移動飛行制限領域は、移動中の人物(例えば、政治、事業、又は他の組織指導者等の重要人物)に対して設定することができる。
移動体の3次元飛行制限領域は、(1)回避すべき対象物からのデータ取得(例えば、座標及び速度方向の取得)において生じ得る最大遅延t、(2)UAVとの通信(例えば、データ送信)で生じ得る最大遅延t、(3)UAVの応答時間(例えば、飛行制限区域を離脱)t、及び(4)対象物の前進速度vに基づいて生成することができる。
前進方向での飛行制限距離は次式で計算することができる。
(3)S=(t+t+t)×v×n
ここに、nは係数であって回避すべき対象物の優先度の観点から調整可能である。nは安全係数を指定することにより保護を冗長化する。
移動体が非直線移動(例えば、回転により移動の方向を変更)を実行している場合、飛行制限距離は次式で計算することができる。
S2=v×(t+t+t−w/α)×n
ここに、αはUAVと対象物の飛行方向がなす角度、wは対象物が方向を変える際の角速度である。図6に、本発明の一実施形態による、UAVから遠ざかる対象物からのUAVの飛行制限距離及び高度の一例を示す。当該飛行制限距離は、本システムが対象物の速度変化を適時的に検出しない場合に対応すべく、対象物の全方向に対して決定することができる。
安全係数nを用いて多くの安全性に対する配慮に基づいて飛行制限距離を調整することができる。安全係数の値が大きいほど、結果的に飛行制限距離が長くなるであろう。安全性に対する配慮は、対象物の種別、例えばUAV、商用航空機、専用航空機、貨物列車、旅客列車、バス、貨物トラック、消防車、救急車、自動車又は類似の乗り物、自転車、人物、空港、原子力施設、ショッピングモール、百貨店、雑貨店、レストランから選択された種別を含んでいてよい。例えば、安全係数は対象物の種別に基づく値として提供されてよい。安全係数は、対象物の優先度が高い(例えば、空港又は政府関連建物)場合の方が、対象物の優先度が低い(例えば、オフィスビル又は一般市民の住宅)場合よりも大きくてよい。対象物が移動中の人物である場合、安全係数はより大きくてよい。安全係数は、移動中の人物の優先度が高い(例えば、政治、事業、又は他の組織指導者等の重要人物)である場合の方が、移動中の人物の優先度が低い(例えば、1名以上の一般市民)である場合よりも大きくてよい。
対象物の角速度が極めて小さく、その結果S2が極めて小さいか又は負である場合、飛行制限距離は対象物の長さlの少なくともn倍でなければならない。移動体の飛行制限領域を決定する計算の図示した例を例1及び2に示す。
例1
重要人物を乗せた自動車が毎秒20メートル(m/s)の速度で前進している。安全係数nは5である。自動車の座標を取得する際に生じ得る最大遅延は500ミリ秒(ms)である。UAVにデータを送信する際に生じ得る最大遅延は100msである。UAVの速度は5m/sである。UAVの応答時間は7秒(s)(例えば、応答に2s、制動に2s、及び離脱に3s)である。
自動車の移動に相対的な前進方向の飛行制限距離はS=20×7.6×5=760メートル(m)である。
自動車が毎秒30度の角速度で自身の方向を変えた場合、自動車の移動する方向との間で角度を形成する位置における飛行制限距離はS2=20×(7.6−α/30)×5である。
後進方向における飛行制限距離は160mである。
例2
長さ40mの民間航空機が、200m/s速度で−15度下向きに下降している。安全係数nは4である。ADS0−Bデータを取得する際の遅延は100msである。UAVデータリンクにおける遅延は100msである。UAVの速度は5m/sである。UAVの応答時間は12s(例えば、応答に2s、制動に2s、及び離脱に8s)である。
次いで、−15度下方の飛行制限距離は、S=200×12.3×4=9840sである。
ピッチ方向における民間航空機の角速度が4度/s、且つ民間航空機の最大ヨー速度が10度/sである場合、水平方向における飛行制限距離及び3次元空間(例えば、空間)内での垂直方向を相応に計算することができる。
航空機が旋回するには長時間要するため、航空機の後進方向における飛行制限距離は160mであり、これは航空機の長さの3倍である。
通信の喪失(例えば、UAVと対象物との間で)が生じた場合、例えば、ネットワーク又はブロードキャスト信号を喪失した場合、移動体の移動方向及び速度を予想することができる。例えば、対象物が商用航空機である場合、商用航空機は所定の経路から逸脱する可能性が低いため、所定の経路を参照することにより当該商用航空機の移動方向及び速度を継続的に予想することができる。同様に、対象物が列車である場合、対象物はほぼ確実に所定の経路から逸脱しないため、通信喪失又は中断が検出された場合に移動方向及び速度を時間の経過に伴い継続的に予想することができる。例えば、移動体が民間航空機である場合、民間航空機は所定の経路から逸脱する(例えば、パイロットの制御により意図的に、又は航空機の故障又は気象状況により意図せず)可能性があり、通信喪失又は中断が検出された場合に安全係数を増大させる必要が生じる場合がある。例えば、移動体が自動車である場合、自動車の所定の経路は当該自動車の運転者により設定されたGPSナビゲーション装置から予想することができる。
信号を喪失した、又は1つ以上のセンサが故障した場合に1つ以上のパラメータを推定することもできる。例えば、高度計信号が一時的を喪失した場合、そのような位置データを代替的にGNSSから取得することができる。例えば、GNSSからの位置データを一時的に喪失した場合、そのような位置データは、以前の位置データ、速度データ、加速度計データ、及び/又はコンパスデータの組み合わせにより間接的に計算することができる。
図7に、本発明の一実施形態による、UAVと対象物との間の通信を喪失している間におけるUAVの予想飛行制限領域の一例を示す。UAV700は、移動体702から少なくとも飛行制限距離dを維持することができ、前記移動体はUAVから遠ざかる方向の速度を有している。UAV704は、移動体702から少なくとも飛行制限距離dを維持することができ、前記移動体はUAVの方へ向かう速度を有している。移動体702は、所定又は予想可能な軌道(例えば、実線の曲線で示すように)上を移動することができ、そのため通信の喪失又は中断が検出された後で、軌道を推定又は予想(例えば、破線の曲線で示すように)することができる。
コンピュータ制御システム
本開示の方法を実行すべくプログラミングされたコンピュータ制御システムを提供する。図8に、UAVの飛行を制御する方法を実装すべくプログラミング又は別途構成されたコンピュータシステム801を示す。コンピュータシステム801は、本開示の各種の態様、例えばUAVの飛行を制御する方法を調整することができる。コンピュータシステム801は、ユーザーの電子機器又は当該電子機器から遠隔に位置するコンピュータシステムであってよい。電子機器は携帯電子機器であってよい。
コンピュータシステム801は、シングルコア又はマルチコアプロセッサ、あるいは並列処理用の複数のプロセッサであってよい中央処理装置(本明細書ではCPU、又は「プロセッサ」及び「コンピュータプロセッサ」)805を含んでいる。コンピュータシステム801はまた、メモリ又は記憶場所810(例えば、ランダムアクセスメモリ、読み出し専用メモリ、フラッシュメモリ)、電子記憶装置815(例えば、ハードディスク)、1つ以上の他のシステムと通信するための通信インターフェース820(例えば、ネットワークアダプタ)、及びキャッシュ、他のメモリ、データ記憶及び/又は電子ディスプレイアダプタ等の周辺機器825を含んでいる。メモリ810、記憶装置815、インターフェース820及び周辺機器825は、マザーボード等の通信バス(実線)を介してCPU705と通信状態にある。記憶装置815は、データを保存するためのデータ記憶装置(又はデータリポジトリ)であってよい。コンピュータシステム801は、通信インターフェース820を利用してコンピュータネットワーク(「ネットワーク」)830に動作可能に結合することができる。ネットワーク830はインターネット、インターネット及び/又はエクストラネット、又はインターネットと通信状態にあるイントラネット及び/又はエクストラネットであってよい。ネットワーク830は、幾つかのケースにおいて電気通信及び/又はデータネットワークである。ネットワーク830は、クラウドコンピューティング等の分散コンピューティングを可能にし得る1つ以上のコンピュータサーバを含んでいてよい。ネットワーク830は、幾つかのケースにおいてコンピュータシステム801を利用して、コンピュータシステム801に結合された装置をクライアント又はサーバとして動作可能にし得るピアツーピアネットワークを実装することができる。
CPU805は、プログラム又はソフトウェアとして表現され得る一連の機械可読命令を実行することができる。命令はメモリ810等の記憶場所に保存されていてよい。命令はCPU705へ向けることができ、次いでCPU705は本開示の方法を実装すべくCPU805をプログラミング又は別途構成することができる。CPU805により実行される動作の例としてフェッチ、デコーディング、ライトバックが含まれていてよい。
CPU805は、集積回路等の回路の一部であってよい。システム801の1つ以上の他の要素が回路に含まれていてよい。CPUは、対象物に組み込まれていても、対象物に搭載されていても、UAVに組み込まれていても、UAVに搭載されていても、又は通信チャネルの一部(例えば、クラウドネットワーク)であってもよい。幾つかのケースにおいて、当該回路は特定用途向け集積回路(ASIC)である。
記憶装置815は、ドライバ、ライブラリ及び保存されたプログラム等のファイルを保存することができる。記憶装置815は、ユーザーデータ、例えばユーザー嗜好及びユーザープログラムを保存することができる。コンピュータシステム801は幾つかのケースにおいて、コンピュータシステム801の外部にある、例えばイントラネット又はインターネットを介してコンピュータシステム801と通信状態にあるリモートサーバに配置されている、1つ以上の追加的なデータ記憶装置を含んでいてよい。記憶装置は、対象物に組み込まれていても、対象物に搭載されていても、UAVに組み込まれていても、UAVに搭載されていても、又は通信チャネルの一部(例えば、クラウドネットワーク)であってもよい。記憶装置は飛行制限データベースを保存することができる。
コンピュータシステム801は、ネットワーク830を介して1つ以上のリモートなコンピュータシステムと通信可能である。例えば、コンピュータシステム801はユーザーのリモートなコンピュータシステムと通信可能である。リモートコンピュータシステムの例として、パーソナルコンピュータ(例えば、可搬型PC)、スレート又はタブレットPC(例えば、Apple(登録商標)iPad(登録商標)、Samsung(登録商標)GalaxyTab)、電話、スマートフォン(例えば、Apple(登録商標)iPhone(登録商標)、Android(登録商標)対応機器、Blackberry(登録商標))、又は携帯情報端末が含まれる。ユーザーは、ネットワーク830を介してコンピュータシステム801にアクセス可能である。ネットワークは、無線通信ネットワーク(例えば、クラウドネットワーク)を含んでいてよい。
本明細書に記述する方法は、コンピュータシステム801の電子記憶場所、例えばメモリ810又は電子記憶装置815に保存された機械(例えば、コンピュータプロセッサ)実行可能コードにより実行することができる。機械実行可能又は機械可読コードは、ソフトウェア(例えば、コンピュータソフトウェア又は携帯電話アプリ等のモバイルアプリケーション)の形式で提供することができる。使用時において、コードはプロセッサ805により実行することができる。幾つかのケースにおいて、コードを記憶装置815から取り出して、プロセッサ805が容易にアクセスできるようメモリ810に保存することができる。幾つかの状況において、電子記憶装置815を省略することができ、機械実行可能な命令はメモリ810に保存される。
コードは、事前にコンパイルされていても、コードの実行に適合されたプロセッサを有する機械用に設定されていても、又は実行時にコンパイルされてもよい。コードは、事前コンパイル、又は適時コンパイル方式でコードを実行可能にすべく選択可能なプログラミング言語で提供することができる。
本明細書で提供するシステム及び方法の態様、例えばコンピュータシステム801等はプログラミングに実装することができる。当該技術の各種の態様は、ある種の機械可読媒体に搭載又は実装された典型的には機械(又はプロセッサ)実行可能コード及び/又は関連データの形式の「製品」又は「製造品目」として見なすことができる。機械実行可能コードは、電子記憶装置、例えばメモリ(例えば、読み出し専用メモリ、ランダムアクセスメモリ、フラッシュメモリ)又はハードディスクに保存することができる。「ストレージ」型媒体は、コンピュータ、プロセッサ等の有形メモリ、又はソフトウェアプログラミングの任意の時点で非一時的記憶を提供可能な関連モジュール、例えば各種の半導体メモリ、テープドライブ、ディスクドライブ等、のいずれか又は全部を含んでいてよい。ソフトウェアの全部又は一部は、インターネット又は他の各種電気通信ネットワークを介して適宜受送信することができる。このような通信は、例えば、あるコンピュータ又はプロセッサから別のコンピュータ又はプロセッサへ、例えば、管理サーバ又はホストコンピュータからアプリケーションサーバのコンピュータプラットフォームへ、ソフトウェアをロード可能にすることができる。従って、ソフトウェア要素を搭載可能な別の種類の媒体は、有線及び光地上線ネットワークを介して、及び各種の無線接続を介してローカル装置間の物理的インターフェースで用いられるような光、電気、電磁波を含んでいる。このような波を搬送する物理要素、例えば有線又は無線リンク、光リンク等もまた、ソフトウェアを搬送する媒体と見なすことができる。コンピュータ又は機械「可読媒体」等の用語は、本明細書で用いるように非一時的、有形「記憶」媒体に限定されない限り、実行すべき命令のプロセッサへの提供に関与する任意の媒体を指す。
従って、コンピュータ実行可能コード等の機械可読媒体は、有形記憶媒体、搬送波媒体又は物理的伝送媒体を含む多くの形式を取り得るが、これらに限定されない。不揮発性記憶媒体として、例えば、図示するようなデータベース等の実装に用いられてよい任意のコンピュータ(群)等における任意の記憶装置光又は磁気ディスクが含まれる。揮発性記憶媒体として、上述のようなコンピュータプラットフォームの主メモリ等の動的メモリが含まれる。有形伝送媒体として、同軸ケーブル、コンピュータシステム内のバスを含む導線を含む銅線及び光ファイバーが含まれる。搬送波伝送媒体は電気又は電磁信号、又は無線周波数(RF)及び赤外(IR)データ通信に際して生成されるような音響又は光波の形式を取り得る。従ってコンピュータ可読媒体の一般的な形式には、例えばフロッピーディスク、フレキシブル・ディスク、ハードディスク、磁気テープ、他の任意の磁気媒体、CD−ROM、DVD又はDVD−ROM、他の任意の光媒体、パンチカード紙テープ、穿孔パターンを有する他の任意の物理的記憶媒体、RAM、ROM、PROM及びEPROM、FLASH−EPROM、他の任意のメモリチップ又はカートリッジ、データ又は命令を搬送する搬送波、そのような搬送波を搬送するケーブル又はリンク、あるいはコンピュータがプログラムコード及び/又はデータを読み出せる他の任意の媒体が含まれる。これらの形式の計算機可読媒体の多くは、1つ以上の命令の1つ以上のシーケンスを実行すべくプロセッサに渡すことに関与していてよい。
コンピュータシステム801は、例えば、静止及び移動体に対してUAVの飛行制限を行う方法に入力パラメータを与えるためのユーザーインターフェース(UI)840を含む電子ディスプレイ835を含んでいても、又はこれと通信状態にあってもよい。UIの例として、グラフィカルユーザーインターフェース(GUI)及びウェブベースのユーザーインターフェースが含まれるが、これらに限定されない。UIは、UAVの遠隔制御の一部であってよい。UIは対象物の一部であって、当該対象物のユーザーにより制御される場合がある。
本開示の方法及びシステムは1つ以上のアルゴリズムにより実行することができる。アルゴリズムは、中央処理装置805が実行するソフトウェアとして実装することができる。アルゴリズムは、例えばUAVの飛行を制御することができる。
本明細書に記載されるシステム、デバイス、及び方法は、多種多様な移動体に適用することができる。上述したように、本明細書でのUAVの任意の記載は、任意の移動体に適用し得、任意の移動体に使用し得る。本明細書でのUAVの任意の記載は、任意の航空機に適用し得る。本発明の移動体は、空中(例えば、固定翼機、回転翼機、又は固定翼も回転翼も有さない航空機)、水中(例えば、船舶若しくは潜水艦)、地上(例えば、車、トラック、バス、バン、自動二輪車、自転車等の自動車両、スティック、釣り竿等の可動構造若しくはフレーム、若しくは列車)、地下(例えば、地下鉄)、宇宙空間(例えば、宇宙飛行機、衛星、若しくは宇宙探査機)、又はこれらの環境の任意の組み合わせ等の任意の適する環境内で移動するように構成することができる。移動体は、本明細書の他の箇所に記載される車両等の車両であることができる。幾つかの実施形態では、移動体は、人間又は動物等の生体に搭載するか、又は取り外すことができる。適する動物としては、鳥類、イヌ類、ネコ類、ウマ類、ウシ類、ヒツジ類、ブタ類、イルカ類、げっ歯類、昆虫類が挙げられる。
移動体は、自由度6(例えば、並進に自由度3及び回転に自由度3)に関して環境内を自在に移動可能であり得る。代替的には、移動体の移動は、所定の経路、行路、又は向きによる等の1つ以上の自由度に関して制約することができる。移動は、エンジン又はモーター等の任意の適する作動機構により作動することができる。移動体の作動機構は、電気エネルギー、磁気エネルギー、太陽エネルギー、風カエネルギー、重力エネルギー、化学エネルギー、核エネルギー、又は任意の適するそれらの組み合わせ等の任意の適するエネルギー源により電力供給することができる。移動体は、本明細書の他の箇所に記載されるように、推進システムを介して自己推進し得る。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、風カエネルギー、重力エネルギー、化学エネルギー、核エネルギー、又はそれらの任意の適する組み合わせ等のエネルギー源で駆動し得る。代替的には、移動体は生体により携帯し得る。
幾つかの例では、移動体は航空機であることができる。適する車両としては、水上車両、航空車両、宇宙車両、又は地上車両を挙げることができる。例えば、航空機は、固定翼航空機(例えば、飛行機、グライダー)、回転翼航空機(例えば、ヘリコプタ、回転翼機)、固定翼と回転翼の両方を有する航空機、又はいずれも有さない航空機(例えば、飛行船、熱気球)であり得る。車両は、空中、水上、水中、宇宙空間、地上、又は地下で自己推進されるような自己推進型であることができる。自己推進型車両は、1つ以上のエンジン、モーター、車輪、車軸、磁石、回転翼、プロペラ、翼、ノズル、又は任意の適するそれらの組み合わせを含む推進システム等の推進システムを利用することができる。幾つかの場合では、推進システムを使用して、移動体を表面から離陸させ、表面に着陸させ、現在の位置及び/又は向きを維持させ(例えば、ホバリングさせ)、向きを変更させ、及び/又は位置を変更させることができる。
移動体は、ユーザーにより遠隔制御することもでき、又は移動体内若しくは移動体上の搭乗者によりローカルに制御することもできる。幾つかの実施形態では、移動体は、UAV等の無人移動体である。UAV等の無人移動体は、移動体に搭載された搭乗者を有さなくてよい。移動体は、人間により、自律制御システム(例えば、コンピュータ制御システム)により、又は任意の適するそれらの組み合わせにより制御することができる。移動体は、人工知能が構成されたロボット等の自律的又は半自律的ロボットであることができる。
移動体は、任意の適するサイズ及び/又は寸法を有することができる。幾つかの実施形態では、車両内又は車両上に人間の搭乗者を有するようなサイズ及び/又は寸法のものであり得る。代替的には、移動体は、車両内又は車両上に人間の搭乗者を有することが可能なサイズ及び/又は寸法よりも小さなものであり得る。移動体は、人間により持ち上げられるか、又は携帯されるのに適するサイズ及び/又は寸法であり得る。代替的には、移動体は、人間により持ち上げられるか、又は携帯されるのに適するサイズ及び/又は寸法よりも大きくてよい。幾つかの場合、移動体は、約2cm、約5cm、約10cm、約50cm、約1m、約2m、約5m、又は約10m以下の最大寸法(例えば、長さ、幅、高さ、直径、対角線)を有し得る。最大寸法は、約2cm、約5cm、約10cm、約50cm、約1m、約2m、約5m、又は約10m以上であり得る。例えば、移動体の対向する回転翼のシャフト間の距離は、約2cm、約5cm、約10cm、約50cm、約1m、約2m、約5m、又は約10m以下であり得る。代替的には、対向する回転翼のシャフト間の距離は、約2cm、約5cm、約10cm、約50cm、約1m、約2m、約5m、又は約10m以上であり得る。
幾つかの実施形態では、移動体は、100cm×100cm×100cm未満、50cm×50cm×30cm未満、又は5cm×5cm×3cm未満の体積を有し得る。移動体の総体積は、約1cm以下、約2cm以下、約5cm以下、約10cm以下、約20cm以下、約30cm以下、約40cm以下、約50cm以下、約60cm以下、約70cm以下、約80cm以下、約90cm以下、約100cm以下、約150cm以下、約200cm以下、約300cm以下、約500cm以下、約750cm以下、約1000cm以下、約5000cm以下、約10,000cm以下、約100,000cm以下、約1m以下、又は約10m以下であり得る。逆に、移動体の総体積は、約1cm以上、約2cm以上、約5cm以上、約10cm以上、約20cm以上、約30cm以上、約40cm以上、約50cm以上、約60cm以上、約70cm以上、約80cm以上、約90cm以上、約100cm以上、約150cm以上、約200cm以上、約300cm以上、約500cm以上、約750cm以上、約1000cm以上、約5000cm以上、約10,000cm以上、約100,000cm以上、約1m以上、又は約10m以上であり得る。
幾つかの実施形態では、移動体は、約32,000cm以下、約20,000cm以下、約10,000cm以下、約1,000cm以下、約500cm以下、約100cm以下、約50cm以下、約10cm以下、又は約5cm以下の設置面積(移動体により包含される横方向の断面積と呼び得る)を有し得る。逆に、設置面積は、約32,000cm以上、約20,000cm以上、約10,000cm以上、約1,000cm以上、約500cm以上、約100cm以上、約50cm以上、約10cm以上、又は約5cm以上であり得る。
幾つかの場合では、移動体は1000kg以下の重量であり得る。移動体の重量は、約1000kg以下、約750kg以下、約500kg以下、約200kg以下、約150kg以下、約100kg以下、約80kg以下、約70kg以下、約60kg以下、約50kg以下、約45kg以下、約40kg以下、約35kg以下、約30kg以下、約25kg以下、約20kg以下、約15kg以下、約12kg以下、約10kg以下、約9kg以下、約8kg以下、約7kg以下、約6kg以下、約5kg以下、約4kg以下、約3kg以下、約2kg以下、約1kg以下、約0.5kg以下、約0.1kg以下、約0.05kg以下、又は約0.01kg以下であり得る。逆に、重量は、約1000kg以上、約750kg以上、約500kg以上、約200kg以上、約150kg以上、約100kg以上、約80kg以上、約70kg以上、約60kg以上、約50kg以上、約45kg以上、約40kg以上、約35kg以上、約30kg以上、約25kg以上、約20kg以上、約15kg以上、約12kg以上、約10kg以上、約9kg以上、約8kg以上、約7kg以上、約6kg以上、約5kg以上、約4kg以上、約3kg以上、約2kg以上、約1kg以上、約0.5kg以上、約0.1kg以上、約0.05kg以上、又は約0.01kg以上であり得る。
幾つかの実施形態では、移動体は、移動体により運ばれる積載物に相対して小さくてよい。積載物は、本明細書において更に詳細に記載するように、搭載物及び/又は支持機構を含み得る。幾つかの例では、積載物の重量に対する移動体の重量の比は、約1:1よりも大きい、小さい、又は等しくてもよい。幾つかの場合では、積載物の重量に対する移動体の重量の比は、約1:1よりも大きい、小さい、又は等しくてもよい。任意選択的に、積載物の重量に対する支持機構の重量の比は、約1:1よりも大きい、小さい、又は等しくてもよい。所望の場合、積載物の重量に対する移動体の重量の比は、1:2以下、1:3以下、1:4以下、1:5以下、1:10以下、又はそれよりも小さな比であり得る。逆に、積載物の重量に対する移動体の重量の比は、2:1以上、3:1以上、4:1以上、5:1以上、10:1以上、又はそれよりも大きな比であることもできる。
幾つかの実施形態では、移動体は低エネルギー消費量を有し得る。例えば、移動体は、約5W/h未満、約4W/h未満、約3W/h未満、約2W/h未満、約1W/h未満、又はそれよりも小さな値を使用し得る。幾つかの場合では、移動体の支持機構は低エネルギー消費量を有し得る。例えば、支持機構は、約5W/h未満、約4W/h未満、約3W/h未満、約2W/h未満、約1W/h未満、又はそれよりも小さな値を使用し得る。任意選択的に、移動体の搭載物は、約5W/h未満、約4W/h未満、約3W/h未満、約2W/h未満、約1W/h未満、又はそれよりも小さな値等の低エネルギー消費量を有し得る。
図9は、本発明の態様による無人航空機(UAV)900を示す。UAVは、本明細書に記載される移動体の例であり得る。UAV900は、4つの回転翼902、904、906、及び908を有する推進システムを含むことができる。任意の数の回転翼を提供し得る(例えば、1つ、2つ、3つ、4つ、5つ、又は6つ以上)。無人航空機の回転翼、回転翼組立体、又は他の推進システムは、無人航空機がホバリング/位置を維持し、向きを変更し、及び/又は位置を変更できるようにし得る。対向する回転翼のシャフト間の距離は、任意の適する長さ910であることができる。例えば、長さ910は、2m以下又は11m以下であることができる。幾つかの実施形態では、長さ910は、40cm〜7m、70cm〜2m、又は11cm〜11mの範囲内であることができる。本明細書でのUAVの任意の記載は、異なるタイプの移動体等の移動体に適用し得、その逆も同様である。UAVは、本明細書に記載されるようなアシスト付き離陸システム又は方法を使用し得る。
幾つかの実施形態では、移動体は、積載物を運ぶように構成することができる。積載物は、乗客、貨物、機器、器具等のうちの1つ以上を含むことができる。積載物は筐体内に提供し得る。筐体は、移動体の筐体とは別個であってもよく、又は移動体の筐体の一部であってもよい。代替的には、積載物に筐体を提供することができ、一方、移動体は筐体を有さない。代替的には、積載物の部分又は積載物全体は、筐体なしで提供することができる。積載物は、移動体に強固に固定することができる。任意選択的に、積載物は移動体に対して移動可能であることができる(例えば、移動体に対して並進可能又は回転可能)。積載物は、本明細書の他の箇所に記載されるように、搭載物及び/又は支持機構を含むことができる。
幾つかの実施形態では、固定基準系(例えば、周囲環境)及び/又は互いに相対する移動体、支持機構、及び搭載物の移動は、端末により制御することができる。端末は、移動体、支持機構、及び/又は搭載物から離れた場所にある遠隔制御デバイスであることができる。端末は、支持プラットフォームに配置又は固定することができる。代替的には、端末は、ハンドヘルド又はウェアラブルデバイスであることができる。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、メガネ、手袋、ヘルメット、マイクロホン、又はそれらの適する組み合わせを含むことができる。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、又はディスプレイ等のユーザーインターフェースを含むことができる。手動入力されたコマンド、音声制御、ジェスチャ制御、又は位置制御(例えば、端末の移動、場所、又は傾きを介した)等の任意の適するユーザー入力が、端末との対話に使用可能である。
端末は、移動体、支持機構、及び/又は積載物の任意の適する状態の制御に使用することができる。例えば、端末は、固定基準系に対する及び/又は相互に対する移動体、支持機構、及び/又は積載物の位置及び/又は向きの制御に使用することができる。幾つかの実施形態では、端末は、支持機構の作動組立体、搭載物のセンサ、又は搭載物のエミッタ等の移動体、支持機構、及び/又は搭載物の個々の要素の制御に使用することができる。端末は、移動体、支持機構、又は搭載物のうちの1つ以上と通信するように構成された無線通信デバイスを含むことができる。
端末は、移動体、支持機構、及び/又は搭載物の情報の表示に適するディスプレイユニットを含むことができる。例えば、端末は、位置、並進速度、並進加速度、向き、角速度、角加速度、又はこれらの任意の適する組み合わせに関する移動体、支持機構、及び/又は搭載物の情報を表示するように構成することができる。幾つかの実施形態では、端末は、機能的な搭載物により提供されるデータ(例えば、カメラ又は他の画像捕捉デバイスにより記録された画像)等の搭載物により提供される情報を表示することができる。
任意選択的に、同じ端末は、移動体、支持機構、及び/又は搭載物又は移動体、支持機構、及び/又は搭載物の状態の両方を制御するとともに、移動体、支持機構、及び/又は搭載物からの情報を受信及び/又は表示し得る。例えば、端末は、搭載物により捕捉された画像データ又は搭載物の位置についての情報を表示しながら、環境に対する搭載物の測位を制御し得る。代替的には、異なる端末を異なる機能に使用し得る。例えば、第1の端末は移動体、支持機構、及び/又は搭載物の移動又は状態を制御し得、一方、第2の端末は移動体、支持機構、及び/又は搭載物から情報を受信及び/又は表示し得る。例えば、第1の端末は、環境に対する搭載物の測位の制御に使用し得、一方、第2の端末は、搭載物により捕捉された画像データを表示する。移動体と、移動体の制御及びデータ受信の両方を行う統合端末との間で、又は移動体と、移動体の制御及びデータ受信の両方を行う複数の端末との間で、様々な通信モードを利用し得る。例えば、移動体と、移動体の制御及び移動体からのデータ受信の両方を行う端末との間で、少なくとも2つの異なる通信モードを形成し得る。
図10は、実施形態による、支持機構1002及び搭載物1004を含むUAV1000を示す。移動体1000は航空機として示されているが、この描写は限定であるとことを意図せず、本明細書において上述したように、任意の適するタイプの移動体が使用可能である。当業者であれば、UAVに関連して本明細書に記載される実施形態がいずれも、任意の適する移動体(例えば、UAV)に適用可能なことを理解する。幾つかの場合では、搭載物1004は、支持機構1002を必要とせずに、移動体1000上に提供し得る。移動体1000は、推進機構1006、感知システム1008、及び通信システム1010を含み得る。
推進機構1006は、上述したように、回転翼、プロペラ、翼、エンジン、モーター、車輪、車軸、磁石、又はノズルのうちの1つ以上を含むことができる。移動体は、1つ以上、2つ以上、3つ以上、又は4つ以上の推進機構を有し得る。推進機構は、全てが同じタイプであり得る。代替的には、1つ以上の推進機構は、異なるタイプの推進機構であることができる。推進機構1006は、本明細書の他の箇所に記載されるように支持要素(例えば、駆動シャフト)等の任意の適する手段を使用して、UAV1000に搭載することができる。推進機構1006は、移動体1000の上部、下部、前部、後部、側面、又はこれらの適する組み合わせ等のUAV1000の任意の適する部分に搭載することができる。
幾つかの実施形態では、推進機構1006は、UAV1000のいかなる水平移動も必要とせずに(例えば、滑走路を移動せずに)、UAV1000が表面から鉛直に離陸するか、又は表面に鉛直に着陸できるようにし得る。任意選択的に、推進機構1006は、UAV1000が、空中の特定の位置及び/又は向きでホバリングできるようにするように動作可能である。推進機構1000のうちの1つ以上は、他の推進機構から独立して制御され得る。代替的には、推進機構1000は、同時に制御されるように構成することができる。例えば、UAV1000は、移動体に揚力及び/又は推進力を提供することができる複数の水平面指向回転翼を有することができる。複数の水平面指向回転翼は、鉛直離陸機能、鉛直着陸機能、及びホバリング機能をUAV1000に提供するように作動することができる。幾つかの実施形態では、水平面指向回転翼のうちの1つ以上は、時計回り方向に回転し得、一方、水平回転翼のうちの1つ以上は、反時計回り方向に回転し得る。例えば、時計回りの回転翼の数は、反時計回りの回転翼の数と等しくてよい。水平面指向回転翼のそれぞれの回転速度は、各回転翼により生成される揚力及び/又は推進力を制御するように、独立して変更することができ、それにより、UAV1000の空間的配置、速度、及び/又は加速度(例えば、最大並進自由度3及び最大回転自由度3に関して)を調整する。
感知システム1008は、UAV物体1000の空間的配置、速度、及び/又は加速度(例えば、最大並進自由度3及び最大回転自由度3に関して)を感知し得る1つ以上のセンサを含むことができる。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、又は画像センサを含むことができる。感知システム1008により提供される感知データは、UAV1000の空間的配置、速度、及び/又は向きを制御するのに使用することができる(例えば、後述するように、適する処理ユニット及び/又は制御モジュールを使用して)。代替的には、感知システム1008を使用して、気象状況、潜在的な障害物への近接度、地理的特徴の場所、人工構造物の場所等のUAVの周囲の環境に関するデータを提供することができる。
通信システム1010は、無線信号1016を介して、通信システム1014を有する端末1012と通信できるようにする。通信システム1010、1014は、無線通信に適する任意の数の送信機、受信機、及び/又は送受信機を含み得る。通信は、データが一方向でのみに送信可能なように、一方向通信であり得る。例えば、一方向通信は、UAV1000のみがデータを端末1012に送信すること、又はこの逆を含み得る。データは、通信システム1010の1つ以上の送信機から、通信システム1012の1つ以上の受信機に送信し得、又はその逆も同様である。代替的には、通信は、UAV1000と端末1012との間で両方向でデータを送信することができるように、双方向通信であり得る。双方向通信は、通信システム1010の1つ以上の送信機から、通信システム1014の1つ以上の受信機にデータを送信すること、及びその逆を含むことができる。
幾つかの実施形態では、端末1012は、UAV1000、支持機構1002、及び搭載物1004の1つ以上に制御データを提供することができ、UAV1000、支持機構1002、及び搭載物1004の1つ以上から情報(例えば、UAV、支持機構、又は搭載物の位置情報及び/又は動き情報、搭載物カメラにより捕捉された画像データ等の搭載物により感知されたデータ)を受信することができる。幾つかの場合、端末からの制御データは、UAV、支持機構、及び/又は搭載物の相対位置、移動、作動、又は制御に関する命令を含み得る。例えば、制御データは、UAVの場所及び/又は向きの変更(例えば、推進機構1006の制御を介して)又は移動体に相対する搭載物の移動(例えば、支持機構1002の制御を介して)を生じさせ得る。端末からの制御データは、カメラ又は他の画像捕捉デバイスの動作制御等の搭載物の制御(例えば、静止画又は動画の撮影、ズームイン又はズームアウト、オン又はオフの切り替え、画像モードの切り替え、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、視野角又は視野の変更)を生じさせ得る。幾つかの場合、移動体、支持機構、及び/又は搭載物からの通信は、1つ以上のセンサ(例えば、感知システム1008又は搭載物1004の)からの情報を含み得る。通信は、1つ以上の異なるタイプのセンサ(例えば、GPSセンサ、運動センサ、慣性センサ、近接センサ、又は画像センサ)から感知された情報を含み得る。そのような情報は、移動体、支持機構、及び/又は搭載物の位置(例えば、場所、向き)、移動、又は加速度に関し得る。搭載物からのそのような情報は、搭載物により捕捉されたデータ又は搭載物の感知された状態を含み得る。端末1012により送信されて提供される制御データは、v、支持機構1002、又は搭載物1004のうちの1つ以上の状態を制御するように構成することができる。代替として、又は組み合わせて、支持機構1002及び搭載物1004はそれぞれ、端末1012と通信するように構成された通信モジュールを含むこともでき、それにより、端末は、UAV1000、支持機構1002、及び搭載物1004のそれぞれと独立して通信し、制御することができる。
幾つかの実施形態では、UAV1000は、端末1012に加えて又は端末1012に代えて、別のリモートデバイスと通信するように構成することができる。端末1012は、別のリモートデバイス及びUAV1000と通信するように構成することもできる。例えば、UAV1000及び/又は端末1012は、別のUAV又は別のUAVの支持機構若しくは搭載物と通信し得る。所望の場合、リモートデバイスは、第2の端末又は他の計算デバイス(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、又は他のモバイルデバイス)であり得る。リモートデバイスは、データをUAV1000に送信し、データをUAV1000から受信し、データを端末1012に送信し、及び/又はデータを端末1012から受信するように構成することができる。任意選択的に、リモートデバイスは、インターネット又は他の通信ネットワークに接続することができ、それにより、UAV1000及び/又は端末1012から受信したデータをウェブサイト又はサーバにアップロードすることができる。
図11は、実施形態により、UAVを制御するシステム1100のブロック図による概略図である。システム1100は、本明細書に開示されるシステム、デバイス、及び方法の任意の適する実施形態と組み合わせて使用することができる。システム1100は、感知モジュール1102、処理ユニット1104、非一時的コンピュータ可読媒体1106、制御モジュール1108、及び通信モジュール1110を含むことができる。
感知モジュール1102は、異なる方法でUAVに関連する情報を収集する異なるタイプのセンサを利用することができる。異なるタイプのセンサは、異なるタイプの信号又は異なるソースからの信号を感知し得る。例えば、センサは、慣性センサ、GPSセンサ、近接センサ(例えばライダー)、又はビジョン/画像センサ(例えば、カメラ)を含むことができる。感知モジュール1102は、複数のプロセッサを有する処理ユニット1104に動作可能に接続することができる。幾つかの実施形態では、感知モジュールは、適する外部デバイス又はシステムに感知データを直接送信するように構成された送信モジュール1112(例えば、Wi−Fi画像送信モジュール)に動作可能に接続することができる。例えば、送信モジュール1112を使用して、感知モジュール1102のカメラにより捕捉された画像をリモート端末に送信することができる。
処理ユニット1104は、プログラマブルプロセッサ(例えば、中央処理装置(CPU))等の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1104は、非一時的コンピュータ可読媒体1106に動作可能に接続することができる。非一時的コンピュータ可読媒体1106は、1つ以上のステップを実行するために処理ユニット1104により実行可能な論理、コード、及び/又はプログラム命令を記憶することができる。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(例えば、SDカード又はランダムアクセスメモリ(RAM)等のリムーバブルメディア又は外部ストレージ)を含むことができる。幾つかの実施形態では、感知モジュール1102からのデータは、非一時的コンピュータ可読媒体1106のメモリユニットに直接伝達され、そこ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1106のメモリユニットは、処理ユニット1104により実行可能であり、本明細書に記載された方法による任意の適する実施形態を実行する論理、コード、及び/又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1104は、処理ユニット1104の1つ以上のプロセッサに、感知モジュールにより生成された感知データを解析させる命令を実行するように構成することができる。メモリユニットは、処理ユニット1104により処理された感知モジュールからの感知データを記憶することができる。幾つかの実施形態では、非一時的コンピュータ可読媒体1106のメモリユニットを使用して、処理ユニット1104により生成された処理結果を記憶することができる。
幾つかの実施形態では、処理ユニット1104は、UAVの状態を制御するように構成された制御モジュール1108に動作可能に接続することができる。例えば、制御モジュール1108は、UAVの空間的配置、速度、及び/又は加速度を自由度6に関して調整するよう、UAVの推進機構を制御するように構成することができる。代替的には、又は組み合わせて、制御モジュール1108は、支持機構、搭載物、又は感知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。
処理ユニット1104は、1つ以上の外部デバイス(例えば、端末、ディスプレイデバイス、又は他のリモートコントローラ)からデータを送信及び/又は受信するように構成された通信モジュール1110に動作可能に接続することができる。有線通信又は無線通信等の任意の適する通信手段を使用し得る。例えば、通信モジュール1110は、ローカルエリアネットワーク(LAN)、広域ネットワーク(WAN)、赤外線、無線、WiFi、ポイントツーポイント(P2P)ネットワーク、電気通信網、クラウド通信等のうちの1つ以上を利用することができる。任意選択的に、電波塔、衛星、又は移動局等の中継局を使用することができる。無線通信は、近接度依存型であってもよく、又は近接度独立型であってもよい。幾つかの実施形態では、通信にLOF(line−of−sight)が必要なこともあれば、又は必要ないこともある。通信モジュール1110は、感知モジュール1102からの感知データ、処理ユニット1104により生成された処理結果、所定の制御データ、端末又はリモートコントローラからのユーザーコマンド等のうちの1つ以上を送信及び/又は受信することができる。
システム1100の構成要素は、任意の適する構成で配置することができる。例えば、システム1100の構成要素のうちの1つ以上は、UAV、支持機構、搭載物、端末、感知システム、又は上記のうち1つ以上と通信する追加の外部デバイスに配置することができる。更に、図11は単一の処理ユニット1104及び単一の非一時的コンピュータ可読媒体1106を示すが、これが限定を意図せず、システム1100が複数の処理ユニット及び/又は非一時的コンピュータ可読媒体を含むことができることを当業者は理解する。幾つかの実施形態では、複数の処理ユニット及び/又は非一時的コンピュータ可読媒体のうちの1つ以上は、UAV、支持機構、搭載物、端末、検知モジュール、上記のうちの1つ以上と通信する追加の外部デバイス、又はそれらの適する組み合わせ等の異なる場所に配置することができ、それにより、システム1100により実行される処理及び/又はメモリ機能の任意の適する側面を上記場所のうちの1つ以上で行うことができる。
本願発明の好ましい実施形態が本明細書に示され、説明されたが、そのような実施形態は、単に例として提供されたことが当業者には明らかである。本発明を本明細書内で提供する特定の例に限定することは意図していない。本発明について上述の明細書を参照しながら記述してきたが、本明細書における実施形態の記述及び図面を限定的に解釈すべきではない。本発明から逸脱することなく、多くの変型、変更、及び代替が当業者には想到されよう。更に、本発明の全ての態様が、本明細書に記述する、各種の条件及び変数に依存する特定の表記、構成又は相対的な比率に限定されない点を理解されたい。本発明の実施に際して本明細書に記述する本発明の実施形態に対する各種の変形例を用いてよい点を理解されたい。従って、本発明がそのような代替物、変更例、変型例又は等価物のいずれをも包含するものと考えられる。以下の請求項が本発明の範囲を規定し、且つ当該請求項の範囲内の方法及び構造並びにそれらの等価物が当該請求項に包含されることを意図している。
本願発明の好ましい実施形態が本明細書に示され、説明されたが、そのような実施形態は、単に例として提供されたことが当業者には明らかである。本発明を本明細書内で提供する特定の例に限定することは意図していない。本発明について上述の明細書を参照しながら記述してきたが、本明細書における実施形態の記述及び図面を限定的に解釈すべきではない。本発明から逸脱することなく、多くの変型、変更、及び代替が当業者には想到されよう。更に、本発明の全ての態様が、本明細書に記述する、各種の条件及び変数に依存する特定の表記、構成又は相対的な比率に限定されない点を理解されたい。本発明の実施に際して本明細書に記述する本発明の実施形態に対する各種の変形例を用いてよい点を理解されたい。従って、本発明がそのような代替物、変更例、変型例又は等価物のいずれをも包含するものと考えられる。以下の請求項が本発明の範囲を規定し、且つ当該請求項の範囲内の方法及び構造並びにそれらの等価物が当該請求項に包含されることを意図している。
[項目1]
無人航空機(UAV)の飛行を制御する方法であって、
対象物の位置に関する情報を取得するステップと、
上記UAVの動作中、上記UAVが対象物との間で維持すべき飛行制限距離を計算するステップであって、上記飛行制限距離が安全係数に基づいて計算され、上記安全係数が物体の種別に基づいて決定されるステップと、
上記対象物との間で少なくとも上記飛行制限距離を維持すべく上記UAVの飛行を制御するステップとを含む方法。
[項目2]
上記物体の種別が対象物の種類を表す、項目1に記載の方法。
[項目3]
上記対象物の種類が複数種類の対象物から選択される、項目2に記載の方法。
[項目4]
上記複数種類の対象物が静止物体及び移動体を含む、項目3に記載の方法。
[項目5]
上記複数種類の対象物が構造の種類又は航空機の種類を含む、項目3に記載の方法。
[項目6]
上記物体の種別が上記対象物の移動特徴を表す、項目1に記載の方法。
[項目7]
上記安全係数が上記対象物の速度性能に対応している、項目6に記載の方法。
[項目8]
上記物体の種別が上記対象物に関連付けられた優先度を表す、項目1に記載の方法。
[項目9]
上記安全係数が上記優先度に対応している、項目8に記載の方法。
[項目10]
上記飛行制限距離が、
(i)安全距離、
(ii)上記UAVの位置データの最大偏差、
(iii)上記対象物の位置データの最大偏差、
(iv)上記UAVと上記対象物との間の必要最小距離、
(v)上記UAVの停止に必要な制動距離、
のうち1つ以上の重み付き和として計算される、項目1に記載の方法。
[項目11]
上記飛行制限距離が、上記UAVが上記対象物との間で維持すべき飛行制限高度であり、上記安全係数が上記物体の種別に基づいて決定される高度安全係数である、項目1に記載の方法。
[項目12]
上記飛行制限高度が、
(i)安全制動高度、
(ii)上記UAVの高度データの最大偏差、
(iii)上記対象物の高度データの最大偏差、
(iv)上記UAVと上記対象物との間の必要最小高度、
(v)上記UAVの停止に必要な高度に関する制動距離、
のうち1つ以上の重み付き和として計算される、項目11に記載の方法。
[項目13]
上記飛行制限距離が、上記対象物を囲む飛行制限領域の境界までの距離を表す、項目1に記載の方法。
[項目14]
上記対象物を囲む上記飛行制限領域の境界が可変である、項目13に記載の方法。
[項目15]
上記対象物の位置に関する情報が1つ以上の時点で上記対象物からブロードキャストされる、項目1に記載の方法。
[項目16]
上記ブロードキャストが放送型自動位置情報伝送監視(ADS−B)システムにより実行される、項目15に記載の方法。
[項目17]
上記対象物の位置に関する情報が、緯度、経度、高度、速度、及び方向のうち1つ以上を含み、上記情報が一時点での対象物の位置に関連付けられている、項目1に記載の方法。
[項目18]
上記対象物の緯度、経度、及び/又は高度が、大域的航法衛星システム(GNSS)、移動通信ネットワーク、低高度レーダーシステム、高度計、又は気圧計のうち1つ以上から受信した情報に基づいて提供される、項目17に記載の方法。
[項目19]
上記GNSSが、全地球測位システム(GPS)、BeiDou航法衛星システム、GLONASS航法衛星システム、又はGalileo航法衛星システムを含む、項目18に記載の方法。
[項目20]
上記計算するステップが、上記UAVに搭載の1つ以上のプロセッサにより実行される、項目1に記載の方法。
[項目21]
上記計算するステップが、上記UAVに非搭載の1つ以上のプロセッサにより実行される、項目1に記載の方法。
[項目22]
上記対象物が、地上との相対速度を有する移動体である、項目1に記載の方法。
[項目23]
上記対象物が静止物体である、項目1に記載の方法。
[項目24]
上記UAVの動作が上記UAVの飛行を含む、項目1に記載の方法。
[項目25]
上記対象物との間で上記飛行制限距離を維持するステップが、上記UAVの位置に関する情報を取得するステップを含む、項目1に記載の方法。
[項目26]
上記UAVの位置に関する情報が緯度、経度、高度、速度、及び方向のうち1つ以上を含み、上記情報が一時点での上記UAVの位置に関連付けられている、項目25に記載の方法。
[項目27]
上記UAVの緯度、経度、及び/又は高度が、大域的航法衛星システム(GNSS)、移動通信ネットワーク、低高度レーダーシステム、高度計、又は気圧計のうち1つ以上から受信した情報に基づいて提供される、項目25に記載の方法。
[項目28]
上記GNSSが、全地球測位システム(GPS)、BeiDou航法衛星システム、GLONASS航法衛星システム、又はGalileo航法衛星システムを含む、項目27に記載の方法。
[項目29]
上記UAVの飛行を制御するステップが、飛行応答処理を実行するステップを含む、項目1に記載の方法。
[項目30]
上記飛行応答処理が、速度の変更、方向の変更、加速度の変更、高度の変更、着陸、及び所定位置への帰還からなるグループから選択される、項目29に記載の方法。
[項目31]
無人航空機(UAV)の飛行を制御する装置であって、
対象物の位置に関する情報を取得し、上記UAVの動作中、上記UAVが上記対象物との間で維持すべき飛行制限距離を計算し、ここで、上記飛行制限距離が安全係数に基づいて計算され、且つ上記安全係数が物体の種別に基づいて決定され、
上記対象物との間で上記飛行制限距離を維持すべく上記UAVを制御する命令を生成すべく構成された1つ以上のプロセッサを含む装置。
[項目32]
上記物体の種別が上記対象物の種類を表す、項目31に記載の装置。
[項目33]
上記対象物の種類が複数種類の対象物から選択される、項目32に記載の装置。
[項目34]
上記複数種類の上記対象物が静止物体及び移動体を含む、項目33に記載の装置。
[項目35]
上記複数種類の対象物が構造の種類又は航空機の種類を含む、項目33に記載の装置。
[項目36]
上記物体の種別が上記対象物の移動特徴を表す、項目31に記載の装置。
[項目37]
上記安全係数が上記対象物の速度性能に対応している、項目36に記載の装置。
[項目38]
上記物体の種別が上記対象物に関連付けられた優先度を表す、項目31に記載の装置。
[項目39]
上記安全係数が上記優先度に対応している、項目38に記載の装置。
[項目40]
上記飛行制限距離が、
(i)安全距離、
(ii)上記UAVの位置データの最大偏差、
(iii)上記対象物の位置データの最大偏差、
(iv)上記UAVと上記対象物との間の必要最小距離、
(v)上記UAVの停止に必要な制動距離、
のうち1つ以上の重み付き和として計算される、項目31に記載の装置。
[項目41]
上記飛行制限距離が、上記UAVが上記対象物との間で維持すべき飛行制限高度であり、上記安全係数が上記物体の種別に基づいて決定される高度安全係数である、項目31に記載の装置。
[項目42]
上記飛行制限高度が、
(i)安全制動高度、
(ii)上記UAVの高度データの最大偏差、
(iii)上記対象物の高度データの最大偏差、
(iv)上記UAVと上記対象物との間の必要最小高度、
(v)上記UAVの停止に必要な高度に関する制動距離、
のうち1つ以上の重み付き和として計算される、項目41に記載の装置。
[項目43]
上記飛行制限距離が、上記対象物を囲む飛行制限領域の境界までの距離を表す、項目31に記載の装置。
[項目44]
上記対象物を囲む上記飛行制限領域の境界が可変である、項目43に記載の装置。
[項目45]
上記対象物の位置に関する情報が1つ以上の時点で上記対象物からブロードキャストされる、項目31に記載の装置。
[項目46]
上記ブロードキャストが放送型自動位置情報伝送監視(ADS−B)システムにより実行される、項目45に記載の装置。
[項目47]
上記対象物の位置に関する情報が、緯度、経度、高度、速度、及び方向のうち1つ以上を含み、上記情報が一時点での対象物の位置に関連付けられている、項目31に記載の装置。
[項目48]
上記対象物の緯度、経度、及び/又は高度が、大域的航法衛星システム(GNSS)、移動通信ネットワーク、低高度レーダーシステム、高度計、又は気圧計のうち1つ以上から受信した情報に基づいて提供される、項目47に記載の装置。
[項目49]
上記GNSSが、全地球測位システム(GPS)、BeiDou航法衛星システム、GLONASS航法衛星システム、又はGalileo航法衛星システムを含む、項目48に記載の装置。
[項目50]
上記計算するステップが、上記UAVに搭載の1つ以上のプロセッサにより実行される、項目31に記載の装置。
[項目51]
上記計算するステップが、上記UAVに非搭載の1つ以上のプロセッサにより実行される、項目31に記載の装置。
[項目52]
上記対象物が地上との相対速度で移動している移動体である、項目31に記載の装置。
[項目53]
上記対象物が静止物体である、項目31に記載の装置。
[項目54]
上記UAVの動作が上記UAVの飛行を含む、項目31に記載の装置。
[項目55]
上記対象物との間で上記飛行制限距離を維持するステップが、上記UAVの位置に関する情報を取得するステップを含む、項目31に記載の装置。
[項目56]
上記UAVの位置に関する情報が緯度、経度、高度、速度、及び方向のうち1つ以上を含み、上記情報が一時点での上記UAVの位置に関連付けられている、項目55に記載の装置。
[項目57]
上記UAVの緯度、経度、及び/又は高度が、大域的航法衛星システム(GNSS)、移動通信ネットワーク、低高度レーダーシステム、高度計、又は気圧計のうち1つ以上から受信した情報に基づいて提供される、項目55に記載の装置。
[項目58]
上記GNSSが、全地球測位システム(GPS)、BeiDou航法衛星システム、GLONASS航法衛星システム、又はGalileo航法衛星システムを含む、項目57に記載の装置。
[項目59]
上記UAVの飛行を制御する命令が、飛行応答処理を実行する命令を含む、項目31に記載の装置。
[項目60]
上記飛行応答処理が、速度の変更、方向の変更、加速度の変更、高度の変更、着陸、及び所定位置への帰還からなるグループから選択される、項目59の装置。
[項目61]
無人航空機(UAV)の飛行を制御する方法であって、
対象物の位置に関する情報を取得するステップと、
上記UAVの動作中、上記UAVが上記対象物との間で維持すべき飛行制限距離を計算するステップであって、上記飛行制限距離が(1)上記対象物と上記UAVとの間の通信遅延、又は(2)上記対象物の位置を提供する際の上記対象物でのデータ取得遅延に基づいて計算されるステップと、
上記対象物との間で上記飛行制限距離を維持すべく上記UAVの飛行を制御するステップとを含む方法。
[項目62]
上記通信遅延が、上記対象物の位置に関する情報を上記UAVに送信するのに要する時間量を含む、項目61に記載の方法。
[項目63]
上記時間量が、上記位置に関する情報が送信される上記対象物と上記UAVとの間の通信路の帯域幅に依存する、項目62に記載の方法。
[項目64]
上記時間量が、上記対象物の位置に関する情報が送信される通信ネットワークのネットワーク待ち時間に依存する、項目62に記載の方法。
[項目65]
上記データ取得遅延が、上記対象物の位置に関する情報を取得するのに要する時間量を含む、項目61に記載の方法。
[項目66]
上記対象物の位置に関する情報を取得するのに要する上記時間量が、測定モジュールが上記対象物のパラメータを測定するのに要する時間量、受信モジュールが外部信号を受信するのに要する時間量、及び制御モジュールが上記対象物からブロードキャストするパラメータを決定するのに要する時間量、のうち1つ以上を含む、項目65に記載の方法。
[項目67]
上記飛行制限距離が、上記通信遅延と上記データ取得遅延の重み付き和に基づいて計算される、項目61に記載の方法。
[項目68]
上記飛行制限距離が、更に上記対象物の速度に基づいて計算される、項目61に記載の方法。
[項目69]
上記飛行制限距離が、更に上記UAVの応答時間又は操作性に基づいて計算される、項目61に記載の方法。
[項目70]
上記飛行制限距離が、更に上記UAVの速度に基づいて計算される、項目61に記載の方法。
[項目71]
上記飛行制限距離が、更に上記UAV又は上記対象物の予想移動方向に基づいて計算される、項目61に記載の方法。
[項目72]
上記飛行制限距離が、上記対象物を囲む飛行制限領域の境界までの距離を表す、項目61に記載の方法。
[項目73]
上記対象物を囲む上記飛行制限領域の境界が可変である、項目72に記載の方法。
[項目74]
上記対象物の位置に関する情報が1つ以上の時点で上記対象物からブロードキャストされる、項目61に記載の方法。
[項目75]
上記ブロードキャストが放送型自動位置情報伝送監視(ADS−B)システムにより実行される、項目74に記載の方法。
[項目76]
上記対象物の位置に関する情報が緯度、経度、高度、速度、及び方向のうち1つ以上を含み、上記情報が一時点での上記対象物の位置に関連付けられている、項目61に記載の方法。
[項目77]
上記計算するステップが、上記UAVに搭載の1つ以上のプロセッサにより実行される、項目61に記載の方法。
[項目78]
上記計算するステップが、上記UAVに非搭載の1つ以上のプロセッサにより実行される、項目61に記載の方法。
[項目79]
上記対象物が、地上との相対速度を有する移動体である、項目61に記載の方法。
[項目80]
上記対象物が静止物体である、項目61に記載の方法。
[項目81]
上記UAVの動作が上記UAVの飛行を含む、項目61に記載の方法。
[項目82]
上記対象物との間で上記飛行制限距離を維持するステップが、上記UAVの位置に関する情報を取得するステップを含む、項目61に記載の方法。
[項目83]
上記UAVの位置に関する情報が緯度、経度、高度、速度、及び方向のうち1つ以上を含み、上記情報が一時点での上記UAVの位置に関連付けられている、項目82に記載の方法。
[項目84]
上記UAVの飛行を制御するステップが、飛行応答処理を実行するステップを含む、項目61に記載の方法。
[項目85]
上記飛行応答処理が、速度の変更、方向の変更、加速度の変更、高度の変更、着陸、及び所定位置への帰還からなるグループから選択される、項目84に記載の方法。
[項目86]
無人航空機(UAV)の飛行を制御する装置であって、
対象物の位置に関する情報を取得し、
上記UAVの動作中、上記UAVが上記対象物との間で維持すべき飛行制限距離を計算し、ここで、上記飛行制限距離が(1)上記対象物と上記UAVとの間の通信遅延、又は(2)上記対象物の位置に関する情報を提供する際の上記対象物でのデータ取得遅延に基づいて計算され、
上記対象物との間で上記飛行制限距離を維持すべく上記UAVの飛行を制御する命令を生成すべく構成された1つ以上のプロセッサを含む装置。
[項目87]
上記通信遅延が、上記対象物の位置に関する情報を上記UAVに送信するのに要する時間量を含む、項目86に記載の装置。
[項目88]
上記時間量が、上記位置に関する情報が送信される上記対象物と上記UAVとの間の通信路の帯域幅に依存する、項目87に記載の装置。
[項目89]
上記時間量が、上記対象物の位置に関する情報が送信される通信ネットワークのネットワーク待ち時間に依存する、項目87に記載の装置。
[項目90]
上記データ取得遅延が、上記対象物の位置に関する情報を取得するのに要する時間量を含む、項目86に記載の装置。
[項目91]
上記対象物の位置に関する情報を取得するのに要する上記時間量が、測定モジュールが上記対象物のパラメータを測定するのに要する時間量、受信モジュールが外部信号を受信するのに要する時間量、及び制御モジュールが上記対象物からブロードキャストするパラメータを決定するのに要する時間量、のうち1つ以上を含む、項目90に記載の装置。
[項目92]
上記飛行制限距離が、上記通信遅延と上記データ取得遅延の重み付き和に基づいて計算される、項目86に記載の装置。
[項目93]
上記飛行制限距離が、更に上記対象物の速度に基づいて計算される、項目86に記載の装置。
[項目94]
上記飛行制限距離が、更に上記UAVの応答時間又は操作性に基づいて計算される、項目86に記載の装置。
[項目95]
上記飛行制限距離が、更に上記UAVの速度に基づいて計算される、項目86に記載の装置。
[項目96]
上記飛行制限距離が、更に上記UAV又は上記対象物の予想移動方向に基づいて計算される、項目86に記載の装置。
[項目97]
上記飛行制限距離が、上記対象物を囲む飛行制限領域の境界までの距離を表す、項目86に記載の装置。
[項目98]
上記対象物を囲む上記飛行制限領域の境界が可変である、項目97に記載の装置。
[項目99]
上記対象物の位置に関する情報が1つ以上の時点で上記対象物からブロードキャストされる、項目86に記載の装置。
[項目100]
上記ブロードキャストが放送型自動位置情報伝送監視(ADS−B)システムにより実行される、項目99に記載の装置。
[項目101]
上記対象物の位置に関する情報が緯度、経度、高度、速度、及び方向のうち1つ以上を含み、上記情報が一時点での上記対象物の位置に関連付けられている、項目86に記載の装置。
[項目102]
上記計算するステップが、上記UAVに搭載の1つ以上のプロセッサにより実行される、項目86に記載の装置。
[項目103]
上記計算するステップが、上記UAVに非搭載の1つ以上のプロセッサにより実行される、項目86に記載の装置。
[項目104]
上記対象物が、地上との相対速度を有する移動体である、項目86に記載の装置。
[項目105]
上記対象物が静止物体である、項目86に記載の装置。
[項目106]
上記UAVの動作が上記UAVの飛行を含む、項目86に記載の装置。
[項目107]
上記対象物との間で上記飛行制限距離を維持するステップが、上記UAVの位置に関する情報を取得するステップを含む、項目86に記載の装置。
[項目108]
上記UAVの位置に関する情報が緯度、経度、高度、速度、及び方向のうち1つ以上を含み、上記情報が一時点での上記UAVの位置に関連付けられている、項目107に記載の装置。
[項目109]
上記UAVの飛行を制御する命令が、飛行応答処理を実行する命令を含む、項目86に記載の装置。
[項目110]
上記飛行応答処理が、速度の変更、方向の変更、加速度の変更、高度の変更、着陸、及び所定位置への帰還からなるグループから選択される、項目106の装置。
[項目111]
無人航空機(UAV)の飛行を制御する方法であって、
対象物の位置に関する情報を取得するステップと、
上記UAVの動作中、上記UAVが対象物との間で維持すべき飛行制限距離を計算するステップであって、上記飛行制限距離が、上記対象物の位置に関する情報と、上記対象物の所定の範囲との間の推定偏差に基づいて計算されるステップと、
上記対象物との間で上記飛行制限距離を維持すべく上記UAVの飛行を制御するステップとを含む方法。
[項目112]
上記対象物が、位置の範囲が実質的にゼロである静止物体である、項目111に記載の方法。
[項目113]
上記対象物の位置に関する情報が2個以上の時点間で非ゼロのドリフトを示す、項目112に記載の方法。
[項目114]
上記対象物の位置に関する情報が上記対象物の速度を表す、項目112に記載の方法。
[項目115]
上記対象物の位置に関する情報が、上記対象物の位置データの最大偏差の予想値を決定する、項目112に記載の方法。
[項目116]
上記飛行制限距離が、上記対象物を移動体から区別すべく上記静止物体の検出速度をゼロに設定することにより計算される、項目112に記載の方法。
[項目117]
上記対象物がある速度を有する移動体であり、上記速度が所定の範囲を有する、項目111に記載の方法。
[項目118]
上記速度の所定の範囲が上記対象物の種別に基づいている、項目117に記載の方法。
[項目119]
上記速度の所定の範囲が上記対象物の動作状態に基づいている、項目117に記載の方法。
[項目120]
上記速度の所定の範囲が上記対象物の予想飛行経路に基づいている、項目117に記載の方法。
[項目121]
上記対象物の位置に関する情報が、上記対象物の速度の所定の範囲を超える上記移動体の見かけの速度を表す、項目117に記載の方法。
[項目122]
上記対象物の位置に関する情報が、上記対象物の見かけの速度の最大偏差の予想値を決定する、項目117に記載の方法。
[項目123]
上記飛行制限距離が、上記移動体の検出速度を上記対象物の速度の所定の範囲内の最大速度に設定することにより計算される、項目117に記載の方法。
[項目124]
上記飛行制限距離が、更に上記対象物の速度に基づいて計算される、項目111に記載の方法。
[項目125]
上記飛行制限距離が、更に上記UAVの応答時間又は操作性に基づいて計算される、項目111に記載の方法。
[項目126]
上記飛行制限距離が、更に上記UAVの速度に基づいて計算される、項目111に記載の方法。
[項目127]
上記飛行制限距離が、更に上記UAV又は上記対象物の予想移動方向に基づいて計算される、項目111に記載の方法。
[項目128]
上記飛行制限距離が、上記対象物を囲む飛行制限領域の境界までの距離を表す、項目111に記載の方法。
[項目129]
上記対象物を囲む上記飛行制限領域の境界が可変である、項目128に記載の方法。
[項目130]
上記対象物の位置に関する情報が1つ以上の時点で上記対象物からブロードキャストされる、項目111に記載の方法。
[項目131]
上記ブロードキャストが放送型自動位置情報伝送監視(ADS−B)システムにより実行される、項目130に記載の方法。
[項目132]
上記対象物の位置に関する情報が緯度、経度、高度、速度、及び方向のうち1つ以上を含み、上記情報が一時点での上記対象物の位置に関連付けられている、項目111に記載の方法
[項目133]
上記計算するステップが、上記UAVに搭載の1つ以上のプロセッサにより実行される、項目111に記載の方法。
[項目134]
上記計算するステップが、上記UAVに非搭載の1つ以上のプロセッサにより実行される、項目111に記載の方法。
[項目135]
上記UAVの動作が上記UAVの飛行を含む、項目111に記載の方法。
[項目136]
上記対象物との間で上記飛行制限距離を維持するステップが、上記UAVの位置に関する情報を取得するステップを含む、項目111に記載の方法。
[項目137]
上記UAVの位置に関する情報が緯度、経度、高度、速度、及び方向のうち1つ以上を含み、上記情報が一時点での上記UAVの位置に関連付けられている、項目136に記載の方法。
[項目138]
上記UAVの飛行を制御するステップが、飛行応答処理を実行するステップを含む、項目111に記載の方法。
[項目139]
上記飛行応答処理が、速度の変更、方向の変更、加速度の変更、高度の変更、着陸、及び所定位置への帰還からなるグループから選択される、項目138に記載の方法。
[項目140]
無人航空機(UAV)の飛行を制御する装置であって、
対象物の位置に関する情報を取得し、
上記UAVの動作中、上記UAVが上記対象物との間で維持すべき飛行制限距離を計算し、ここで、上記飛行制限距離が上記対象物の位置に関する情報と、上記対象物の所定の範囲との間の推定偏差に基づいて計算され、
上記対象物との間で上記飛行制限距離を維持すべく上記UAVの飛行を制御する命令を生成すべく構成された1つ以上のプロセッサを含む装置。
[項目141]
上記対象物が、位置の範囲が実質的にゼロである静止物体である、項目140に記載の装置。
[項目142]
上記対象物の位置に関する情報が2個以上の時点間で非ゼロのドリフトを示す、項目141に記載の装置。
[項目143]
上記対象物の位置に関する情報が上記対象物の速度を表す、項目141に記載の装置。
[項目144]
上記対象物の位置に関する情報が、上記対象物の見かけの位置に関する情報の最大偏差の予想値を決定する、項目141に記載の装置。
[項目145]
上記飛行制限距離が、上記対象物を移動体から区別すべく上記静止物体の検出速度をゼロに設定することにより計算される、項目141に記載の装置。
[項目146]
上記対象物がある速度を有する移動体であり、上記速度が所定の範囲を有する、項目140に記載の装置。
[項目147]
上記速度の所定の範囲が上記対象物の種別に基づいている、項目146に記載の装置。
[項目148]
上記速度の所定の範囲が上記対象物の動作状態に基づいている、項目146に記載の装置。
[項目149]
上記速度の所定の範囲が上記対象物の予想飛行経路に基づいている、項目146に記載の装置。
[項目150]
上記対象物の位置に関する情報が、上記対象物の速度の所定の範囲を超える上記移動体の見かけの速度を表す、項目146に記載の装置。
[項目151]
上記対象物の位置に関する情報が、上記対象物の見かけの速度の最大偏差の予想値を決定する、項目146に記載の装置。
[項目152]
上記飛行制限距離が、上記移動体の検出速度を上記対象物の速度の所定の範囲内の最大速度に設定することにより計算される、項目146に記載の装置。
[項目153]
上記飛行制限距離が、更に上記対象物の速度に基づいて計算される、項目140に記載の装置。
[項目154]
上記飛行制限距離が、更に上記UAVの応答時間又は操作性に基づいて計算される、項目140に記載の装置。
[項目155]
上記飛行制限距離が、更に上記UAVの速度に基づいて計算される、項目140に記載の装置。
[項目156]
上記飛行制限距離が、更に上記UAV又は上記対象物の予想移動方向に基づいて計算される、項目140に記載の装置。
[項目157]
上記飛行制限距離が、上記対象物を囲む飛行制限領域の境界までの距離を表す、項目140に記載の装置。
[項目158]
上記対象物を囲む上記飛行制限領域の境界が可変である、項目157に記載の装置。
[項目159]
上記対象物の位置に関する情報が1つ以上の時点で上記対象物からブロードキャストされる、項目140に記載の装置。
[項目160]
上記ブロードキャストが放送型自動位置情報伝送監視(ADS−B)システムにより実行される、項目159に記載の装置。
[項目161]
上記対象物の位置に関する情報が緯度、経度、高度、速度、及び方向のうち1つ以上を含み、上記情報が一時点での上記対象物の位置に関連付けられている、項目140に記載の装置
[項目162]
上記計算するステップが、上記UAVに搭載の1つ以上のプロセッサにより実行される、項目140に記載の装置。
[項目163]
上記計算するステップが、上記UAVに非搭載の1つ以上のプロセッサにより実行される、項目140に記載の装置。
[項目164]
上記UAVの動作が上記UAVの飛行を含む、項目140に記載の装置。
[項目165]
上記対象物との間で上記飛行制限距離を維持する命令が、上記UAVの位置に関する情報を取得する命令を含む、項目140に記載の装置。
[項目166]
上記UAVの位置に関する情報が緯度、経度、高度、速度、及び方向のうち1つ以上を含み、上記情報が一時点での上記UAVの位置に関連付けられている、項目165に記載の装置。
[項目167]
上記UAVの飛行を制御する命令が、飛行応答処理を実行する命令を含む、項目140に記載の装置。
[項目168]
上記飛行応答処理が、速度の変更、方向の変更、加速度の変更、高度の変更、着陸、及び所定位置への帰還からなるグループから選択される、項目167の装置。
[項目169]
無人航空機(UAV)の飛行を制御する方法であって、
対象物の位置に関する情報を、上記対象物との通信を介して取得するステップと、
上記UAVの動作中、上記UAVが対象物との間で維持すべき飛行制限距離を計算するステップと、
上記対象物との通信を喪失する徴候を取得するステップと、
上記対象物の1つ以上の位置に関する以前に取得した情報に基づいて上記対象物の予想経路を計算するステップと、
上記UAVの動作中、上記対象物の予想経路に基づいて、上記UAVが上記対象物との間で維持すべき更新された飛行制限距離を計算するステップと、
上記対象物との間で上記飛行制限距離を維持すべく上記UAVの飛行を制御するステップとを含む方法。
[項目170]
上記対象物が、位置の範囲が実質的にゼロである静止物体である、項目169に記載の方法。
[項目171]
上記対象物の位置に関する情報が、上記対象物から所定時間内に受信した直近に知られた位置を含む、項目170に記載の方法。
[項目172]
上記飛行制限距離が、上記対象物の速度をゼロに設定することにより計算される、項目170に記載の方法。
[項目173]
上記飛行制限距離が、上記安全係数を増倍することにより計算される、項目170に記載の方法。
[項目174]
上記対象物が地上との相対速度を有する移動体であり、上記速度が所定の範囲を有する、項目169に記載の方法。
[項目175]
上記対象物の位置に関する情報が、上記対象物から所定時間内に受信した直近に知られた位置を含む、項目174に記載の方法。
[項目176]
上記飛行制限距離が、上記対象物の速度を上記対象物の速度の所定の範囲内の最大速度に設定することにより計算される、項目174に記載の方法。
[項目177]
上記対象物の位置に関する情報が、上記対象物から所定時間内に受信した直近に知られた速度を含む、項目174に記載の方法。
[項目178]
上記飛行制限距離が、上記対象物の速度を上記対象物の飛行計画に示す予想速度に設定することにより計算される、項目174に記載の方法。
[項目179]
上記対象物の位置に関する情報が、上記対象物の直近に知られた位置で上記対象物から上記UAVに向けられた速度ベクトルの方向を含む、項目174に記載の方法。
[項目180]
上記対象物の位置に関する情報が、上記対象物から所定時間内に受信した直近に知られた方向を含む、項目174に記載の方法。
[項目181]
上記飛行制限距離が、上記対象物の速度を上記対象物の飛行計画に示す予想速度に設定することにより計算される、項目174に記載の方法。
[項目182]
上記飛行制限距離が、更に上記対象物の速度に基づいて計算される、項目169に記載の方法。
[項目183]
上記飛行制限距離が、更に上記UAVの応答時間又は操作性に基づいて計算される、項目169に記載の方法。
[項目184]
上記飛行制限距離が、更に上記UAVの速度に基づいて計算される、項目169に記載の方法。
[項目185]
上記飛行制限距離が、更に上記UAV又は上記対象物の予想移動方向に基づいて計算される、項目169に記載の方法。
[項目186]
上記飛行制限距離が、上記対象物を囲む飛行制限領域の境界までの距離を表す、項目169に記載の方法。
[項目187]
上記対象物を囲む上記飛行制限領域の境界が可変である、項目186に記載の方法。
[項目188]
上記対象物の位置に関する情報が1つ以上の時点で上記対象物からブロードキャストされる、項目169に記載の方法。
[項目189]
上記ブロードキャストが放送型自動位置情報伝送監視(ADS−B)システムにより実行される、項目188に記載の方法。
[項目190]
上記対象物の位置に関する情報が緯度、経度、高度、速度、及び方向のうち1つ以上を含み、上記情報が一時点での上記対象物の位置に関連付けられている、項目169に記載の方法。
[項目191]
上記計算するステップが、上記UAVに搭載の1つ以上のプロセッサにより実行される、項目169に記載の方法。
[項目192]
上記計算するステップが、上記UAVに非搭載の1つ以上のプロセッサにより実行される、項目169に記載の方法。
[項目193]
上記UAVの動作が上記UAVの飛行を含む、項目169に記載の方法。
[項目194]
上記対象物との間で上記飛行制限距離を維持するステップが、上記UAVの位置に関する情報を取得するステップを含む、項目169に記載の方法。
[項目195]
上記UAVの位置に関する情報が緯度、経度、高度、速度、及び方向のうち1つ以上を含み、上記情報が一時点での上記UAVの位置に関連付けられている、項目194に記載の方法。
[項目196]
上記UAVの飛行を制御するステップが、飛行応答処理を実行するステップを含む、項目169に記載の方法。
[項目197]
上記飛行応答処理が、速度の変更、方向の変更、加速度の変更、高度の変更、着陸、及び所定位置への帰還からなるグループから選択される、項目196に記載の方法。
[項目198]
無人航空機(UAV)の飛行を制御する装置であって、
対象物の位置に関する情報を、上記対象物との通信を介して取得し、
上記UAVの動作中、上記UAVが対象物との間で維持すべき飛行制限距離を計算し、
上記対象物との通信を喪失する徴候を取得し、
上記対象物の1つ以上の位置に関する以前に取得した情報に基づいて、上記対象物の予想経路を計算し、
上記UAVの動作中、上記対象物の予想経路に基づいて、上記UAVが上記対象物との間で維持すべき更新された飛行制限距離を計算し、
上記対象物との間で上記飛行制限距離を維持すべく上記UAVの飛行を制御する命令を生成すべく構成された1つ以上のプロセッサを含む装置。
[項目199]
上記対象物が、位置の範囲が実質的にゼロである静止物体である、項目198に記載の装置。
[項目200]
上記対象物の位置に関する情報が、上記対象物から所定時間内に受信した直近に知られた位置を含む、項目199に記載の装置。
[項目201]
上記飛行制限距離が、上記対象物の速度をゼロに設定することにより計算される、項目199に記載の装置。
[項目202]
上記飛行制限距離が、上記安全係数を増倍することにより計算される、項目199に記載の装置。
[項目203]
上記対象物が地上との相対速度を有する移動体であり、上記速度が所定の範囲を有する、項目198に記載の装置。
[項目204]
上記対象物の位置に関する情報が、上記対象物から所定時間内に受信した直近に知られた位置を含む、項目203に記載の装置。
[項目205]
上記飛行制限距離が、上記対象物の速度を上記対象物の速度の所定の範囲内の最大速度に設定することにより計算される、項目203に記載の装置。
[項目206]
上記対象物の位置に関する情報が、上記対象物から所定時間内に受信した直近に知られた速度を含む、項目203に記載の装置。
[項目207]
上記飛行制限距離が、上記対象物の速度を上記対象物の飛行計画に示す予想速度に設定することにより計算される、項目203に記載の装置。
[項目208]
上記対象物の位置に関する情報が、上記対象物の直近に知られた位置で上記対象物から上記UAVに向けられた速度ベクトルの方向を含む、項目203に記載の装置。
[項目209]
上記対象物の位置に関する情報が、上記対象物から所定時間内に受信した直近に知られた方向を含む、項目203に記載の装置。
[項目210]
上記飛行制限距離が、上記対象物の速度を上記対象物の飛行計画に示す予想速度に設定することにより計算される、項目203に記載の装置。
[項目211]
上記飛行制限距離が、更に上記対象物の速度に基づいて計算される、項目198に記載の装置。
[項目212]
上記飛行制限距離が、更に上記UAVの応答時間又は操作性に基づいて計算される、項目198に記載の装置。
[項目213]
上記飛行制限距離が、更に上記UAVの速度に基づいて計算される、項目198に記載の装置。
[項目214]
上記飛行制限距離が、更に上記UAV又は上記対象物の予想移動方向に基づいて計算される、項目198に記載の装置。
[項目215]
上記飛行制限距離が、上記対象物を囲む飛行制限領域の境界までの距離を表す、項目198に記載の装置。
[項目216]
上記対象物を囲む上記飛行制限領域の境界が可変である、項目215に記載の装置。
[項目217]
上記対象物の位置に関する情報が1つ以上の時点で上記対象物からブロードキャストされる、項目198に記載の装置。
[項目218]
上記ブロードキャストが放送型自動位置情報伝送監視(ADS−B)システムにより実行される、項目217に記載の装置。
[項目219]
上記対象物の位置に関する情報が緯度、経度、高度、速度、及び方向のうち1つ以上を含み、上記情報が一時点での上記対象物の位置に関連付けられている、項目198に記載の装置。
[項目220]
上記計算するステップが、上記UAVに搭載の1つ以上のプロセッサにより実行される、項目198に記載の装置。
[項目221]
上記計算するステップが、上記UAVに非搭載の1つ以上のプロセッサにより実行される、項目198に記載の装置。
[項目222]
上記UAVの動作が上記UAVの飛行を含む、項目198に記載の装置。
[項目223]
上記対象物との間で上記飛行制限距離を維持するステップが、上記UAVの位置に関する情報を取得するステップを含む、項目198に記載の装置。
[項目224]
上記UAVの位置に関する情報が緯度、経度、高度、速度、及び方向のうち1つ以上を含み、上記情報が一時点での上記UAVの位置に関連付けられている、項目223に記載の装置。
[項目225]
上記UAVの飛行を制御する命令が、飛行応答処理を実行する命令を含む、項目198に記載の装置。
[項目226]
上記飛行応答処理が、速度の変更、方向の変更、加速度の変更、高度の変更、着陸、及び所定位置への帰還からなるグループから選択される、項目225に記載の装置。

Claims (226)

  1. 無人航空機(UAV)の飛行を制御する方法であって、
    対象物の位置に関する情報を取得するステップと、
    前記UAVの動作中、前記UAVが対象物との間で維持すべき飛行制限距離を計算するステップであって、前記飛行制限距離が安全係数に基づいて計算され、前記安全係数が物体の種別に基づいて決定されるステップと、
    前記対象物との間で少なくとも前記飛行制限距離を維持すべく前記UAVの飛行を制御するステップとを含む方法。
  2. 前記物体の種別が対象物の種類を表す、請求項1に記載の方法。
  3. 前記対象物の種類が複数種類の対象物から選択される、請求項2に記載の方法。
  4. 前記複数種類の対象物が静止物体及び移動体を含む、請求項3に記載の方法。
  5. 前記複数種類の対象物が構造の種類又は航空機の種類を含む、請求項3に記載の方法。
  6. 前記物体の種別が前記対象物の移動特徴を表す、請求項1に記載の方法。
  7. 前記安全係数が前記対象物の速度性能に対応している、請求項6に記載の方法。
  8. 前記物体の種別が前記対象物に関連付けられた優先度を表す、請求項1に記載の方法。
  9. 前記安全係数が前記優先度に対応している、請求項8に記載の方法。
  10. 前記飛行制限距離が、
    (i)安全距離、
    (ii)前記UAVの位置データの最大偏差、
    (iii)前記対象物の位置データの最大偏差、
    (iv)前記UAVと前記対象物との間の必要最小距離、
    (v)前記UAVの停止に必要な制動距離、
    のうち1つ以上の重み付き和として計算される、請求項1に記載の方法。
  11. 前記飛行制限距離が、前記UAVが前記対象物との間で維持すべき飛行制限高度であり、前記安全係数が前記物体の種別に基づいて決定される高度安全係数である、請求項1に記載の方法。
  12. 前記飛行制限高度が、
    (i)安全制動高度、
    (ii)前記UAVの高度データの最大偏差、
    (iii)前記対象物の高度データの最大偏差、
    (iv)前記UAVと前記対象物との間の必要最小高度、
    (v)前記UAVの停止に必要な高度に関する制動距離、
    のうち1つ以上の重み付き和として計算される、請求項11に記載の方法。
  13. 前記飛行制限距離が、前記対象物を囲む飛行制限領域の境界までの距離を表す、請求項1に記載の方法。
  14. 前記対象物を囲む前記飛行制限領域の境界が可変である、請求項13に記載の方法。
  15. 前記対象物の位置に関する情報が1つ以上の時点で前記対象物からブロードキャストされる、請求項1に記載の方法。
  16. 前記ブロードキャストが放送型自動位置情報伝送監視(ADS−B)システムにより実行される、請求項15に記載の方法。
  17. 前記対象物の位置に関する情報が、緯度、経度、高度、速度、及び方向のうち1つ以上を含み、前記情報が一時点での対象物の位置に関連付けられている、請求項1に記載の方法。
  18. 前記対象物の緯度、経度、及び/又は高度が、大域的航法衛星システム(GNSS)、移動通信ネットワーク、低高度レーダーシステム、高度計、又は気圧計のうち1つ以上から受信した情報に基づいて提供される、請求項17に記載の方法。
  19. 前記GNSSが、全地球測位システム(GPS)、BeiDou航法衛星システム、GLONASS航法衛星システム、又はGalileo航法衛星システムを含む、請求項18に記載の方法。
  20. 前記計算するステップが、前記UAVに搭載の1つ以上のプロセッサにより実行される、請求項1に記載の方法。
  21. 前記計算するステップが、前記UAVに非搭載の1つ以上のプロセッサにより実行される、請求項1に記載の方法。
  22. 前記対象物が、地上との相対速度を有する移動体である、請求項1に記載の方法。
  23. 前記対象物が静止物体である、請求項1に記載の方法。
  24. 前記UAVの動作が前記UAVの飛行を含む、請求項1に記載の方法。
  25. 前記対象物との間で前記飛行制限距離を維持するステップが、前記UAVの位置に関する情報を取得するステップを含む、請求項1に記載の方法。
  26. 前記UAVの位置に関する情報が緯度、経度、高度、速度、及び方向のうち1つ以上を含み、前記情報が一時点での前記UAVの位置に関連付けられている、請求項25に記載の方法。
  27. 前記UAVの緯度、経度、及び/又は高度が、大域的航法衛星システム(GNSS)、移動通信ネットワーク、低高度レーダーシステム、高度計、又は気圧計のうち1つ以上から受信した情報に基づいて提供される、請求項25に記載の方法。
  28. 前記GNSSが、全地球測位システム(GPS)、BeiDou航法衛星システム、GLONASS航法衛星システム、又はGalileo航法衛星システムを含む、請求項27に記載の方法。
  29. 前記UAVの飛行を制御するステップが、飛行応答処理を実行するステップを含む、請求項1に記載の方法。
  30. 前記飛行応答処理が、速度の変更、方向の変更、加速度の変更、高度の変更、着陸、及び所定位置への帰還からなるグループから選択される、請求項29に記載の方法。
  31. 無人航空機(UAV)の飛行を制御する装置であって、
    対象物の位置に関する情報を取得し、前記UAVの動作中、前記UAVが前記対象物との間で維持すべき飛行制限距離を計算し、ここで、前記飛行制限距離が安全係数に基づいて計算され、且つ前記安全係数が物体の種別に基づいて決定され、
    前記対象物との間で前記飛行制限距離を維持すべく前記UAVを制御する命令を生成すべく構成された1つ以上のプロセッサを含む装置。
  32. 前記物体の種別が前記対象物の種類を表す、請求項31に記載の装置。
  33. 前記対象物の種類が複数種類の対象物から選択される、請求項32に記載の装置。
  34. 前記複数種類の前記対象物が静止物体及び移動体を含む、請求項33に記載の装置。
  35. 前記複数種類の対象物が構造の種類又は航空機の種類を含む、請求項33に記載の装置。
  36. 前記物体の種別が前記対象物の移動特徴を表す、請求項31に記載の装置。
  37. 前記安全係数が前記対象物の速度性能に対応している、請求項36に記載の装置。
  38. 前記物体の種別が前記対象物に関連付けられた優先度を表す、請求項31に記載の装置。
  39. 前記安全係数が前記優先度に対応している、請求項38に記載の装置。
  40. 前記飛行制限距離が、
    (i)安全距離、
    (ii)前記UAVの位置データの最大偏差、
    (iii)前記対象物の位置データの最大偏差、
    (iv)前記UAVと前記対象物との間の必要最小距離、
    (v)前記UAVの停止に必要な制動距離、
    のうち1つ以上の重み付き和として計算される、請求項31に記載の装置。
  41. 前記飛行制限距離が、前記UAVが前記対象物との間で維持すべき飛行制限高度であり、前記安全係数が前記物体の種別に基づいて決定される高度安全係数である、請求項31に記載の装置。
  42. 前記飛行制限高度が、
    (i)安全制動高度、
    (ii)前記UAVの高度データの最大偏差、
    (iii)前記対象物の高度データの最大偏差、
    (iv)前記UAVと前記対象物との間の必要最小高度、
    (v)前記UAVの停止に必要な高度に関する制動距離、
    のうち1つ以上の重み付き和として計算される、請求項41に記載の装置。
  43. 前記飛行制限距離が、前記対象物を囲む飛行制限領域の境界までの距離を表す、請求項31に記載の装置。
  44. 前記対象物を囲む前記飛行制限領域の境界が可変である、請求項43に記載の装置。
  45. 前記対象物の位置に関する情報が1つ以上の時点で前記対象物からブロードキャストされる、請求項31に記載の装置。
  46. 前記ブロードキャストが放送型自動位置情報伝送監視(ADS−B)システムにより実行される、請求項45に記載の装置。
  47. 前記対象物の位置に関する情報が、緯度、経度、高度、速度、及び方向のうち1つ以上を含み、前記情報が一時点での対象物の位置に関連付けられている、請求項31に記載の装置。
  48. 前記対象物の緯度、経度、及び/又は高度が、大域的航法衛星システム(GNSS)、移動通信ネットワーク、低高度レーダーシステム、高度計、又は気圧計のうち1つ以上から受信した情報に基づいて提供される、請求項47に記載の装置。
  49. 前記GNSSが、全地球測位システム(GPS)、BeiDou航法衛星システム、GLONASS航法衛星システム、又はGalileo航法衛星システムを含む、請求項48に記載の装置。
  50. 前記計算するステップが、前記UAVに搭載の1つ以上のプロセッサにより実行される、請求項31に記載の装置。
  51. 前記計算するステップが、前記UAVに非搭載の1つ以上のプロセッサにより実行される、請求項31に記載の装置。
  52. 前記対象物が地上との相対速度で移動している移動体である、請求項31に記載の装置。
  53. 前記対象物が静止物体である、請求項31に記載の装置。
  54. 前記UAVの動作が前記UAVの飛行を含む、請求項31に記載の装置。
  55. 前記対象物との間で前記飛行制限距離を維持するステップが、前記UAVの位置に関する情報を取得するステップを含む、請求項31に記載の装置。
  56. 前記UAVの位置に関する情報が緯度、経度、高度、速度、及び方向のうち1つ以上を含み、前記情報が一時点での前記UAVの位置に関連付けられている、請求項55に記載の装置。
  57. 前記UAVの緯度、経度、及び/又は高度が、大域的航法衛星システム(GNSS)、移動通信ネットワーク、低高度レーダーシステム、高度計、又は気圧計のうち1つ以上から受信した情報に基づいて提供される、請求項55に記載の装置。
  58. 前記GNSSが、全地球測位システム(GPS)、BeiDou航法衛星システム、GLONASS航法衛星システム、又はGalileo航法衛星システムを含む、請求項57に記載の装置。
  59. 前記UAVの飛行を制御する命令が、飛行応答処理を実行する命令を含む、請求項31に記載の装置。
  60. 前記飛行応答処理が、速度の変更、方向の変更、加速度の変更、高度の変更、着陸、及び所定位置への帰還からなるグループから選択される、請求項59の装置。
  61. 無人航空機(UAV)の飛行を制御する方法であって、
    対象物の位置に関する情報を取得するステップと、
    前記UAVの動作中、前記UAVが前記対象物との間で維持すべき飛行制限距離を計算するステップであって、前記飛行制限距離が(1)前記対象物と前記UAVとの間の通信遅延、又は(2)前記対象物の位置を提供する際の前記対象物でのデータ取得遅延に基づいて計算されるステップと、
    前記対象物との間で前記飛行制限距離を維持すべく前記UAVの飛行を制御するステップとを含む方法。
  62. 前記通信遅延が、前記対象物の位置に関する情報を前記UAVに送信するのに要する時間量を含む、請求項61に記載の方法。
  63. 前記時間量が、前記位置に関する情報が送信される前記対象物と前記UAVとの間の通信路の帯域幅に依存する、請求項62に記載の方法。
  64. 前記時間量が、前記対象物の位置に関する情報が送信される通信ネットワークのネットワーク待ち時間に依存する、請求項62に記載の方法。
  65. 前記データ取得遅延が、前記対象物の位置に関する情報を取得するのに要する時間量を含む、請求項61に記載の方法。
  66. 前記対象物の位置に関する情報を取得するのに要する前記時間量が、測定モジュールが前記対象物のパラメータを測定するのに要する時間量、受信モジュールが外部信号を受信するのに要する時間量、及び制御モジュールが前記対象物からブロードキャストするパラメータを決定するのに要する時間量、のうち1つ以上を含む、請求項65に記載の方法。
  67. 前記飛行制限距離が、前記通信遅延と前記データ取得遅延の重み付き和に基づいて計算される、請求項61に記載の方法。
  68. 前記飛行制限距離が、更に前記対象物の速度に基づいて計算される、請求項61に記載の方法。
  69. 前記飛行制限距離が、更に前記UAVの応答時間又は操作性に基づいて計算される、請求項61に記載の方法。
  70. 前記飛行制限距離が、更に前記UAVの速度に基づいて計算される、請求項61に記載の方法。
  71. 前記飛行制限距離が、更に前記UAV又は前記対象物の予想移動方向に基づいて計算される、請求項61に記載の方法。
  72. 前記飛行制限距離が、前記対象物を囲む飛行制限領域の境界までの距離を表す、請求項61に記載の方法。
  73. 前記対象物を囲む前記飛行制限領域の境界が可変である、請求項72に記載の方法。
  74. 前記対象物の位置に関する情報が1つ以上の時点で前記対象物からブロードキャストされる、請求項61に記載の方法。
  75. 前記ブロードキャストが放送型自動位置情報伝送監視(ADS−B)システムにより実行される、請求項74に記載の方法。
  76. 前記対象物の位置に関する情報が緯度、経度、高度、速度、及び方向のうち1つ以上を含み、前記情報が一時点での前記対象物の位置に関連付けられている、請求項61に記載の方法。
  77. 前記計算するステップが、前記UAVに搭載の1つ以上のプロセッサにより実行される、請求項61に記載の方法。
  78. 前記計算するステップが、前記UAVに非搭載の1つ以上のプロセッサにより実行される、請求項61に記載の方法。
  79. 前記対象物が、地上との相対速度を有する移動体である、請求項61に記載の方法。
  80. 前記対象物が静止物体である、請求項61に記載の方法。
  81. 前記UAVの動作が前記UAVの飛行を含む、請求項61に記載の方法。
  82. 前記対象物との間で前記飛行制限距離を維持するステップが、前記UAVの位置に関する情報を取得するステップを含む、請求項61に記載の方法。
  83. 前記UAVの位置に関する情報が緯度、経度、高度、速度、及び方向のうち1つ以上を含み、前記情報が一時点での前記UAVの位置に関連付けられている、請求項82に記載の方法。
  84. 前記UAVの飛行を制御するステップが、飛行応答処理を実行するステップを含む、請求項61に記載の方法。
  85. 前記飛行応答処理が、速度の変更、方向の変更、加速度の変更、高度の変更、着陸、及び所定位置への帰還からなるグループから選択される、請求項84に記載の方法。
  86. 無人航空機(UAV)の飛行を制御する装置であって、
    対象物の位置に関する情報を取得し、
    前記UAVの動作中、前記UAVが前記対象物との間で維持すべき飛行制限距離を計算し、ここで、前記飛行制限距離が(1)前記対象物と前記UAVとの間の通信遅延、又は(2)前記対象物の位置に関する情報を提供する際の前記対象物でのデータ取得遅延に基づいて計算され、
    前記対象物との間で前記飛行制限距離を維持すべく前記UAVの飛行を制御する命令を生成すべく構成された1つ以上のプロセッサを含む装置。
  87. 前記通信遅延が、前記対象物の位置に関する情報を前記UAVに送信するのに要する時間量を含む、請求項86に記載の装置。
  88. 前記時間量が、前記位置に関する情報が送信される前記対象物と前記UAVとの間の通信路の帯域幅に依存する、請求項87に記載の装置。
  89. 前記時間量が、前記対象物の位置に関する情報が送信される通信ネットワークのネットワーク待ち時間に依存する、請求項87に記載の装置。
  90. 前記データ取得遅延が、前記対象物の位置に関する情報を取得するのに要する時間量を含む、請求項86に記載の装置。
  91. 前記対象物の位置に関する情報を取得するのに要する前記時間量が、測定モジュールが前記対象物のパラメータを測定するのに要する時間量、受信モジュールが外部信号を受信するのに要する時間量、及び制御モジュールが前記対象物からブロードキャストするパラメータを決定するのに要する時間量、のうち1つ以上を含む、請求項90に記載の装置。
  92. 前記飛行制限距離が、前記通信遅延と前記データ取得遅延の重み付き和に基づいて計算される、請求項86に記載の装置。
  93. 前記飛行制限距離が、更に前記対象物の速度に基づいて計算される、請求項86に記載の装置。
  94. 前記飛行制限距離が、更に前記UAVの応答時間又は操作性に基づいて計算される、請求項86に記載の装置。
  95. 前記飛行制限距離が、更に前記UAVの速度に基づいて計算される、請求項86に記載の装置。
  96. 前記飛行制限距離が、更に前記UAV又は前記対象物の予想移動方向に基づいて計算される、請求項86に記載の装置。
  97. 前記飛行制限距離が、前記対象物を囲む飛行制限領域の境界までの距離を表す、請求項86に記載の装置。
  98. 前記対象物を囲む前記飛行制限領域の境界が可変である、請求項97に記載の装置。
  99. 前記対象物の位置に関する情報が1つ以上の時点で前記対象物からブロードキャストされる、請求項86に記載の装置。
  100. 前記ブロードキャストが放送型自動位置情報伝送監視(ADS−B)システムにより実行される、請求項99に記載の装置。
  101. 前記対象物の位置に関する情報が緯度、経度、高度、速度、及び方向のうち1つ以上を含み、前記情報が一時点での前記対象物の位置に関連付けられている、請求項86に記載の装置。
  102. 前記計算するステップが、前記UAVに搭載の1つ以上のプロセッサにより実行される、請求項86に記載の装置。
  103. 前記計算するステップが、前記UAVに非搭載の1つ以上のプロセッサにより実行される、請求項86に記載の装置。
  104. 前記対象物が、地上との相対速度を有する移動体である、請求項86に記載の装置。
  105. 前記対象物が静止物体である、請求項86に記載の装置。
  106. 前記UAVの動作が前記UAVの飛行を含む、請求項86に記載の装置。
  107. 前記対象物との間で前記飛行制限距離を維持するステップが、前記UAVの位置に関する情報を取得するステップを含む、請求項86に記載の装置。
  108. 前記UAVの位置に関する情報が緯度、経度、高度、速度、及び方向のうち1つ以上を含み、前記情報が一時点での前記UAVの位置に関連付けられている、請求項107に記載の装置。
  109. 前記UAVの飛行を制御する命令が、飛行応答処理を実行する命令を含む、請求項86に記載の装置。
  110. 前記飛行応答処理が、速度の変更、方向の変更、加速度の変更、高度の変更、着陸、及び所定位置への帰還からなるグループから選択される、請求項106の装置。
  111. 無人航空機(UAV)の飛行を制御する方法であって、
    対象物の位置に関する情報を取得するステップと、
    前記UAVの動作中、前記UAVが対象物との間で維持すべき飛行制限距離を計算するステップであって、前記飛行制限距離が、前記対象物の位置に関する情報と、前記対象物の所定の範囲との間の推定偏差に基づいて計算されるステップと、
    前記対象物との間で前記飛行制限距離を維持すべく前記UAVの飛行を制御するステップとを含む方法。
  112. 前記対象物が、位置の範囲が実質的にゼロである静止物体である、請求項111に記載の方法。
  113. 前記対象物の位置に関する情報が2個以上の時点間で非ゼロのドリフトを示す、請求項112に記載の方法。
  114. 前記対象物の位置に関する情報が前記対象物の速度を表す、請求項112に記載の方法。
  115. 前記対象物の位置に関する情報が、前記対象物の位置データの最大偏差の予想値を決定する、請求項112に記載の方法。
  116. 前記飛行制限距離が、前記対象物を移動体から区別すべく前記静止物体の検出速度をゼロに設定することにより計算される、請求項112に記載の方法。
  117. 前記対象物がある速度を有する移動体であり、前記速度が所定の範囲を有する、請求項111に記載の方法。
  118. 前記速度の所定の範囲が前記対象物の種別に基づいている、請求項117に記載の方法。
  119. 前記速度の所定の範囲が前記対象物の動作状態に基づいている、請求項117に記載の方法。
  120. 前記速度の所定の範囲が前記対象物の予想飛行経路に基づいている、請求項117に記載の方法。
  121. 前記対象物の位置に関する情報が、前記対象物の速度の所定の範囲を超える前記移動体の見かけの速度を表す、請求項117に記載の方法。
  122. 前記対象物の位置に関する情報が、前記対象物の見かけの速度の最大偏差の予想値を決定する、請求項117に記載の方法。
  123. 前記飛行制限距離が、前記移動体の検出速度を前記対象物の速度の所定の範囲内の最大速度に設定することにより計算される、請求項117に記載の方法。
  124. 前記飛行制限距離が、更に前記対象物の速度に基づいて計算される、請求項111に記載の方法。
  125. 前記飛行制限距離が、更に前記UAVの応答時間又は操作性に基づいて計算される、請求項111に記載の方法。
  126. 前記飛行制限距離が、更に前記UAVの速度に基づいて計算される、請求項111に記載の方法。
  127. 前記飛行制限距離が、更に前記UAV又は前記対象物の予想移動方向に基づいて計算される、請求項111に記載の方法。
  128. 前記飛行制限距離が、前記対象物を囲む飛行制限領域の境界までの距離を表す、請求項111に記載の方法。
  129. 前記対象物を囲む前記飛行制限領域の境界が可変である、請求項128に記載の方法。
  130. 前記対象物の位置に関する情報が1つ以上の時点で前記対象物からブロードキャストされる、請求項111に記載の方法。
  131. 前記ブロードキャストが放送型自動位置情報伝送監視(ADS−B)システムにより実行される、請求項130に記載の方法。
  132. 前記対象物の位置に関する情報が緯度、経度、高度、速度、及び方向のうち1つ以上を含み、前記情報が一時点での前記対象物の位置に関連付けられている、請求項111に記載の方法
  133. 前記計算するステップが、前記UAVに搭載の1つ以上のプロセッサにより実行される、請求項111に記載の方法。
  134. 前記計算するステップが、前記UAVに非搭載の1つ以上のプロセッサにより実行される、請求項111に記載の方法。
  135. 前記UAVの動作が前記UAVの飛行を含む、請求項111に記載の方法。
  136. 前記対象物との間で前記飛行制限距離を維持するステップが、前記UAVの位置に関する情報を取得するステップを含む、請求項111に記載の方法。
  137. 前記UAVの位置に関する情報が緯度、経度、高度、速度、及び方向のうち1つ以上を含み、前記情報が一時点での前記UAVの位置に関連付けられている、請求項136に記載の方法。
  138. 前記UAVの飛行を制御するステップが、飛行応答処理を実行するステップを含む、請求項111に記載の方法。
  139. 前記飛行応答処理が、速度の変更、方向の変更、加速度の変更、高度の変更、着陸、及び所定位置への帰還からなるグループから選択される、請求項138に記載の方法。
  140. 無人航空機(UAV)の飛行を制御する装置であって、
    対象物の位置に関する情報を取得し、
    前記UAVの動作中、前記UAVが前記対象物との間で維持すべき飛行制限距離を計算し、ここで、前記飛行制限距離が前記対象物の位置に関する情報と、前記対象物の所定の範囲との間の推定偏差に基づいて計算され、
    前記対象物との間で前記飛行制限距離を維持すべく前記UAVの飛行を制御する命令を生成すべく構成された1つ以上のプロセッサを含む装置。
  141. 前記対象物が、位置の範囲が実質的にゼロである静止物体である、請求項140に記載の装置。
  142. 前記対象物の位置に関する情報が2個以上の時点間で非ゼロのドリフトを示す、請求項141に記載の装置。
  143. 前記対象物の位置に関する情報が前記対象物の速度を表す、請求項141に記載の装置。
  144. 前記対象物の位置に関する情報が、前記対象物の見かけの位置に関する情報の最大偏差の予想値を決定する、請求項141に記載の装置。
  145. 前記飛行制限距離が、前記対象物を移動体から区別すべく前記静止物体の検出速度をゼロに設定することにより計算される、請求項141に記載の装置。
  146. 前記対象物がある速度を有する移動体であり、前記速度が所定の範囲を有する、請求項140に記載の装置。
  147. 前記速度の所定の範囲が前記対象物の種別に基づいている、請求項146に記載の装置。
  148. 前記速度の所定の範囲が前記対象物の動作状態に基づいている、請求項146に記載の装置。
  149. 前記速度の所定の範囲が前記対象物の予想飛行経路に基づいている、請求項146に記載の装置。
  150. 前記対象物の位置に関する情報が、前記対象物の速度の所定の範囲を超える前記移動体の見かけの速度を表す、請求項146に記載の装置。
  151. 前記対象物の位置に関する情報が、前記対象物の見かけの速度の最大偏差の予想値を決定する、請求項146に記載の装置。
  152. 前記飛行制限距離が、前記移動体の検出速度を前記対象物の速度の所定の範囲内の最大速度に設定することにより計算される、請求項146に記載の装置。
  153. 前記飛行制限距離が、更に前記対象物の速度に基づいて計算される、請求項140に記載の装置。
  154. 前記飛行制限距離が、更に前記UAVの応答時間又は操作性に基づいて計算される、請求項140に記載の装置。
  155. 前記飛行制限距離が、更に前記UAVの速度に基づいて計算される、請求項140に記載の装置。
  156. 前記飛行制限距離が、更に前記UAV又は前記対象物の予想移動方向に基づいて計算される、請求項140に記載の装置。
  157. 前記飛行制限距離が、前記対象物を囲む飛行制限領域の境界までの距離を表す、請求項140に記載の装置。
  158. 前記対象物を囲む前記飛行制限領域の境界が可変である、請求項157に記載の装置。
  159. 前記対象物の位置に関する情報が1つ以上の時点で前記対象物からブロードキャストされる、請求項140に記載の装置。
  160. 前記ブロードキャストが放送型自動位置情報伝送監視(ADS−B)システムにより実行される、請求項159に記載の装置。
  161. 前記対象物の位置に関する情報が緯度、経度、高度、速度、及び方向のうち1つ以上を含み、前記情報が一時点での前記対象物の位置に関連付けられている、請求項140に記載の装置
  162. 前記計算するステップが、前記UAVに搭載の1つ以上のプロセッサにより実行される、請求項140に記載の装置。
  163. 前記計算するステップが、前記UAVに非搭載の1つ以上のプロセッサにより実行される、請求項140に記載の装置。
  164. 前記UAVの動作が前記UAVの飛行を含む、請求項140に記載の装置。
  165. 前記対象物との間で前記飛行制限距離を維持する命令が、前記UAVの位置に関する情報を取得する命令を含む、請求項140に記載の装置。
  166. 前記UAVの位置に関する情報が緯度、経度、高度、速度、及び方向のうち1つ以上を含み、前記情報が一時点での前記UAVの位置に関連付けられている、請求項165に記載の装置。
  167. 前記UAVの飛行を制御する命令が、飛行応答処理を実行する命令を含む、請求項140に記載の装置。
  168. 前記飛行応答処理が、速度の変更、方向の変更、加速度の変更、高度の変更、着陸、及び所定位置への帰還からなるグループから選択される、請求項167の装置。
  169. 無人航空機(UAV)の飛行を制御する方法であって、
    対象物の位置に関する情報を、前記対象物との通信を介して取得するステップと、
    前記UAVの動作中、前記UAVが対象物との間で維持すべき飛行制限距離を計算するステップと、
    前記対象物との通信を喪失する徴候を取得するステップと、
    前記対象物の1つ以上の位置に関する以前に取得した情報に基づいて前記対象物の予想経路を計算するステップと、
    前記UAVの動作中、前記対象物の予想経路に基づいて、前記UAVが前記対象物との間で維持すべき更新された飛行制限距離を計算するステップと、
    前記対象物との間で前記飛行制限距離を維持すべく前記UAVの飛行を制御するステップとを含む方法。
  170. 前記対象物が、位置の範囲が実質的にゼロである静止物体である、請求項169に記載の方法。
  171. 前記対象物の位置に関する情報が、前記対象物から所定時間内に受信した直近に知られた位置を含む、請求項170に記載の方法。
  172. 前記飛行制限距離が、前記対象物の速度をゼロに設定することにより計算される、請求項170に記載の方法。
  173. 前記飛行制限距離が、前記安全係数を増倍することにより計算される、請求項170に記載の方法。
  174. 前記対象物が地上との相対速度を有する移動体であり、前記速度が所定の範囲を有する、請求項169に記載の方法。
  175. 前記対象物の位置に関する情報が、前記対象物から所定時間内に受信した直近に知られた位置を含む、請求項174に記載の方法。
  176. 前記飛行制限距離が、前記対象物の速度を前記対象物の速度の所定の範囲内の最大速度に設定することにより計算される、請求項174に記載の方法。
  177. 前記対象物の位置に関する情報が、前記対象物から所定時間内に受信した直近に知られた速度を含む、請求項174に記載の方法。
  178. 前記飛行制限距離が、前記対象物の速度を前記対象物の飛行計画に示す予想速度に設定することにより計算される、請求項174に記載の方法。
  179. 前記対象物の位置に関する情報が、前記対象物の直近に知られた位置で前記対象物から前記UAVに向けられた速度ベクトルの方向を含む、請求項174に記載の方法。
  180. 前記対象物の位置に関する情報が、前記対象物から所定時間内に受信した直近に知られた方向を含む、請求項174に記載の方法。
  181. 前記飛行制限距離が、前記対象物の速度を前記対象物の飛行計画に示す予想速度に設定することにより計算される、請求項174に記載の方法。
  182. 前記飛行制限距離が、更に前記対象物の速度に基づいて計算される、請求項169に記載の方法。
  183. 前記飛行制限距離が、更に前記UAVの応答時間又は操作性に基づいて計算される、請求項169に記載の方法。
  184. 前記飛行制限距離が、更に前記UAVの速度に基づいて計算される、請求項169に記載の方法。
  185. 前記飛行制限距離が、更に前記UAV又は前記対象物の予想移動方向に基づいて計算される、請求項169に記載の方法。
  186. 前記飛行制限距離が、前記対象物を囲む飛行制限領域の境界までの距離を表す、請求項169に記載の方法。
  187. 前記対象物を囲む前記飛行制限領域の境界が可変である、請求項186に記載の方法。
  188. 前記対象物の位置に関する情報が1つ以上の時点で前記対象物からブロードキャストされる、請求項169に記載の方法。
  189. 前記ブロードキャストが放送型自動位置情報伝送監視(ADS−B)システムにより実行される、請求項188に記載の方法。
  190. 前記対象物の位置に関する情報が緯度、経度、高度、速度、及び方向のうち1つ以上を含み、前記情報が一時点での前記対象物の位置に関連付けられている、請求項169に記載の方法。
  191. 前記計算するステップが、前記UAVに搭載の1つ以上のプロセッサにより実行される、請求項169に記載の方法。
  192. 前記計算するステップが、前記UAVに非搭載の1つ以上のプロセッサにより実行される、請求項169に記載の方法。
  193. 前記UAVの動作が前記UAVの飛行を含む、請求項169に記載の方法。
  194. 前記対象物との間で前記飛行制限距離を維持するステップが、前記UAVの位置に関する情報を取得するステップを含む、請求項169に記載の方法。
  195. 前記UAVの位置に関する情報が緯度、経度、高度、速度、及び方向のうち1つ以上を含み、前記情報が一時点での前記UAVの位置に関連付けられている、請求項194に記載の方法。
  196. 前記UAVの飛行を制御するステップが、飛行応答処理を実行するステップを含む、請求項169に記載の方法。
  197. 前記飛行応答処理が、速度の変更、方向の変更、加速度の変更、高度の変更、着陸、及び所定位置への帰還からなるグループから選択される、請求項196に記載の方法。
  198. 無人航空機(UAV)の飛行を制御する装置であって、
    対象物の位置に関する情報を、前記対象物との通信を介して取得し、
    前記UAVの動作中、前記UAVが対象物との間で維持すべき飛行制限距離を計算し、
    前記対象物との通信を喪失する徴候を取得し、
    前記対象物の1つ以上の位置に関する以前に取得した情報に基づいて、前記対象物の予想経路を計算し、
    前記UAVの動作中、前記対象物の予想経路に基づいて、前記UAVが前記対象物との間で維持すべき更新された飛行制限距離を計算し、
    前記対象物との間で前記飛行制限距離を維持すべく前記UAVの飛行を制御する命令を生成すべく構成された1つ以上のプロセッサを含む装置。
  199. 前記対象物が、位置の範囲が実質的にゼロである静止物体である、請求項198に記載の装置。
  200. 前記対象物の位置に関する情報が、前記対象物から所定時間内に受信した直近に知られた位置を含む、請求項199に記載の装置。
  201. 前記飛行制限距離が、前記対象物の速度をゼロに設定することにより計算される、請求項199に記載の装置。
  202. 前記飛行制限距離が、前記安全係数を増倍することにより計算される、請求項199に記載の装置。
  203. 前記対象物が地上との相対速度を有する移動体であり、前記速度が所定の範囲を有する、請求項198に記載の装置。
  204. 前記対象物の位置に関する情報が、前記対象物から所定時間内に受信した直近に知られた位置を含む、請求項203に記載の装置。
  205. 前記飛行制限距離が、前記対象物の速度を前記対象物の速度の所定の範囲内の最大速度に設定することにより計算される、請求項203に記載の装置。
  206. 前記対象物の位置に関する情報が、前記対象物から所定時間内に受信した直近に知られた速度を含む、請求項203に記載の装置。
  207. 前記飛行制限距離が、前記対象物の速度を前記対象物の飛行計画に示す予想速度に設定することにより計算される、請求項203に記載の装置。
  208. 前記対象物の位置に関する情報が、前記対象物の直近に知られた位置で前記対象物から前記UAVに向けられた速度ベクトルの方向を含む、請求項203に記載の装置。
  209. 前記対象物の位置に関する情報が、前記対象物から所定時間内に受信した直近に知られた方向を含む、請求項203に記載の装置。
  210. 前記飛行制限距離が、前記対象物の速度を前記対象物の飛行計画に示す予想速度に設定することにより計算される、請求項203に記載の装置。
  211. 前記飛行制限距離が、更に前記対象物の速度に基づいて計算される、請求項198に記載の装置。
  212. 前記飛行制限距離が、更に前記UAVの応答時間又は操作性に基づいて計算される、請求項198に記載の装置。
  213. 前記飛行制限距離が、更に前記UAVの速度に基づいて計算される、請求項198に記載の装置。
  214. 前記飛行制限距離が、更に前記UAV又は前記対象物の予想移動方向に基づいて計算される、請求項198に記載の装置。
  215. 前記飛行制限距離が、前記対象物を囲む飛行制限領域の境界までの距離を表す、請求項198に記載の装置。
  216. 前記対象物を囲む前記飛行制限領域の境界が可変である、請求項215に記載の装置。
  217. 前記対象物の位置に関する情報が1つ以上の時点で前記対象物からブロードキャストされる、請求項198に記載の装置。
  218. 前記ブロードキャストが放送型自動位置情報伝送監視(ADS−B)システムにより実行される、請求項217に記載の装置。
  219. 前記対象物の位置に関する情報が緯度、経度、高度、速度、及び方向のうち1つ以上を含み、前記情報が一時点での前記対象物の位置に関連付けられている、請求項198に記載の装置。
  220. 前記計算するステップが、前記UAVに搭載の1つ以上のプロセッサにより実行される、請求項198に記載の装置。
  221. 前記計算するステップが、前記UAVに非搭載の1つ以上のプロセッサにより実行される、請求項198に記載の装置。
  222. 前記UAVの動作が前記UAVの飛行を含む、請求項198に記載の装置。
  223. 前記対象物との間で前記飛行制限距離を維持するステップが、前記UAVの位置に関する情報を取得するステップを含む、請求項198に記載の装置。
  224. 前記UAVの位置に関する情報が緯度、経度、高度、速度、及び方向のうち1つ以上を含み、前記情報が一時点での前記UAVの位置に関連付けられている、請求項223に記載の装置。
  225. 前記UAVの飛行を制御する命令が、飛行応答処理を実行する命令を含む、請求項198に記載の装置。
  226. 前記飛行応答処理が、速度の変更、方向の変更、加速度の変更、高度の変更、着陸、及び所定位置への帰還からなるグループから選択される、請求項225に記載の装置。
JP2019524161A 2016-12-01 2016-12-01 静止及び移動体に対する無人航空機の飛行方法 Active JP6900608B2 (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/CN2016/108228 WO2018098775A1 (en) 2016-12-01 2016-12-01 Systems and methods of unmanned aerial vehicle flight restriction for stationary and moving objects

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020500763A true JP2020500763A (ja) 2020-01-16
JP6900608B2 JP6900608B2 (ja) 2021-07-07

Family

ID=62241030

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019524161A Active JP6900608B2 (ja) 2016-12-01 2016-12-01 静止及び移動体に対する無人航空機の飛行方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20190317530A1 (ja)
EP (1) EP3500903B1 (ja)
JP (1) JP6900608B2 (ja)
CN (1) CN108885461A (ja)
WO (1) WO2018098775A1 (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020067587A (ja) * 2018-10-25 2020-04-30 株式会社Nttドコモ 情報処理装置
WO2021187110A1 (ja) * 2020-03-18 2021-09-23 ソニーグループ株式会社 移動体、情報処理装置、情報処理方法、及びプログラム
WO2022180682A1 (ja) * 2021-02-24 2022-09-01 日本電気株式会社 制御装置、制御システム、制御方法およびプログラム記録媒体
WO2022211224A1 (ko) * 2021-04-02 2022-10-06 네이버랩스 주식회사 로봇 원격 제어 방법 및 시스템, 그리고 통신 지연에 강인한 로봇이 주행하는 건물
KR20220137474A (ko) * 2021-04-02 2022-10-12 네이버랩스 주식회사 로봇 원격 제어 방법 및 시스템
KR102460949B1 (ko) * 2021-08-31 2022-10-31 (주)텔레컨스 자율이동체의 정보 공유 및 제어 방법 및 그 시스템

Families Citing this family (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10467891B1 (en) * 2017-05-10 2019-11-05 Alarm.Com Incorporated Method for allowing drone activity to modify event detection by a monitoring system
US11279481B2 (en) 2017-05-12 2022-03-22 Phirst Technologies, Llc Systems and methods for tracking, evaluating and determining a response to emergency situations using unmanned airborne vehicles
JP6983903B2 (ja) * 2017-11-09 2021-12-17 株式会社Nttドコモ 飛行制御装置及び飛行制御システム
WO2019096403A1 (en) * 2017-11-17 2019-05-23 Nokia Technologies Oy Providing reference altitude information to unmanned aerial vehicles for configuration differentiation
DE102018120198A1 (de) * 2018-08-20 2020-02-20 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Luftfahrzeug
JP7455065B2 (ja) * 2018-09-28 2024-03-25 日本化薬株式会社 被展開体を備えた飛行体
CN110972127B (zh) * 2018-09-29 2021-07-09 华为技术有限公司 一种无人机监管的方法及设备
US10926876B2 (en) * 2018-10-24 2021-02-23 Here Global B.V. Traffic control system, controller and method for directing vehicle behavior at a defined spatial location
EP3891523A1 (en) * 2018-12-03 2021-10-13 Lac Camera Systems OY Self-positioning method, self-positioning system and tracking beacon unit
CN117930875A (zh) * 2018-12-04 2024-04-26 深圳市大疆创新科技有限公司 控制可移动装置的移动的方法及系统
CN113906304A (zh) * 2018-12-17 2022-01-07 空中客车A^3有限责任公司 用于感测和避让外部物体的飞行器系统的分层软件架构
CN109407707A (zh) * 2018-12-26 2019-03-01 桂林电子科技大学 一种链式无人机多机定位与控制方式
US11213950B2 (en) * 2019-02-01 2022-01-04 Locus Robotics Corp. Proximate robot object detection and avoidance
US11200810B2 (en) * 2019-02-19 2021-12-14 Nec Corporation Of America Drone collision avoidance
JPWO2020179491A1 (ja) * 2019-03-06 2020-09-10
JP7243318B2 (ja) * 2019-03-13 2023-03-22 中国電力株式会社 情報処理装置、情報処理システム、及び情報処理装置の制御方法
JP7243317B2 (ja) * 2019-03-13 2023-03-22 中国電力株式会社 情報処理装置、情報処理システム、及び情報処理装置の制御方法
CN109885091B (zh) * 2019-03-21 2021-08-24 华北电力大学(保定) 一种无人机自主飞行控制方法及系统
CN110180112B (zh) * 2019-06-05 2020-11-13 山东国兴智能科技股份有限公司 一种无人机与消防机器人协同侦察灭火作业方法
US11694563B2 (en) * 2019-07-09 2023-07-04 Here Global B.V. Method and apparatus to control one or more drones based on real-time or predictive position information
CN111712773A (zh) * 2019-07-09 2020-09-25 深圳市大疆创新科技有限公司 一种无人机协同作业的控制方法、电子设备及系统
EP4032080A4 (en) * 2019-09-19 2023-06-28 Nokia Solutions and Networks Oy Apparatuses and methods for unmanned aerial vehicles collision avoidance
KR102314597B1 (ko) * 2019-12-03 2021-10-20 (주)디큐 기동경계 내에서 움직이는 드론을 이용한 코딩 교육용 스마트 토이 시스템
US20230028792A1 (en) * 2019-12-23 2023-01-26 A^3 By Airbus, Llc Machine learning architectures for camera-based detection and avoidance on aircrafts
US20210225182A1 (en) * 2019-12-31 2021-07-22 Zipline International Inc. Acoustic based detection and avoidance for aircraft
US20210300551A1 (en) * 2020-03-25 2021-09-30 Tencent America LLC Systems and methods for unmanned aerial system communication
CA3183510A1 (en) * 2020-07-01 2022-01-06 Mdgroup Germany Gmbh Method and system for controlling aircraft
US11172019B1 (en) * 2020-08-28 2021-11-09 Tencent America LLC Systems and methods for unmanned aerial system communication
US20220113720A1 (en) * 2020-10-08 2022-04-14 Xtend Reality Expansion Ltd. System and method to facilitate remote and accurate maneuvering of unmanned aerial vehicle under communication latency
DE102020127797B4 (de) * 2020-10-22 2024-03-14 Markus Garcia Sensorverfahren zum optischen Erfassen von Nutzungsobjekten zur Detektion eines Sicherheitsabstandes zwischen Objekten
CN113678081A (zh) * 2020-10-22 2021-11-19 深圳市大疆创新科技有限公司 控制方法、装置、可移动平台、遥控终端与控制系统
CN112491458B (zh) * 2020-11-12 2023-02-21 南通大学 一种变加速无人机移动中继的通信方法
US20220229449A1 (en) * 2021-01-15 2022-07-21 Wing Aviation Llc Managing a fleet of autonomous vehicles based on collected information
CN113064208B (zh) * 2021-03-23 2022-05-17 中船海洋探测技术研究院有限公司 一种高精度的极浅水目标磁探系统
US20220327937A1 (en) * 2021-04-09 2022-10-13 The Boeing Company Controlling aerial vehicles to travel along air corridors based on trained air corridor models
CN114518107B (zh) * 2022-02-16 2023-05-23 中国地质大学(北京) 一种基于无人机遥控震源的无线同步控制系统
CN114963879B (zh) * 2022-05-20 2023-11-17 中国电子科技集团公司电子科学研究院 无人机综合反制系统及综合反制方法
CN114911269B (zh) * 2022-06-17 2023-05-16 电子科技大学 一种基于无人机群的组网雷达干扰策略生成方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016140985A1 (en) * 2015-03-02 2016-09-09 Izak Van Cruyningen Flight planning for unmanned aerial tower inspection
WO2016154936A1 (en) * 2015-03-31 2016-10-06 SZ DJI Technology Co., Ltd. Systems and methods with geo-fencing device hierarchy
CN106020236A (zh) * 2016-08-02 2016-10-12 中国人民解放军国防科学技术大学 一种自适应引导长度的无人机航迹跟踪方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6133506B2 (ja) * 2014-04-17 2017-05-24 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 飛行制限区域に対する飛行制御
US9905134B2 (en) * 2015-02-12 2018-02-27 Aerobotic Innovations, LLC System and method of preventing and remedying restricted area intrusions by unmanned aerial vehicles
CN104881023A (zh) * 2015-04-23 2015-09-02 杨珊珊 多旋翼飞行器的控制方法及多旋翼飞行器
CN104932525B (zh) * 2015-05-28 2019-03-01 深圳一电航空技术有限公司 无人机的控制方法、装置、地面控制系统及无人机
CN205353778U (zh) * 2016-02-24 2016-06-29 陈昊 被动无人飞行器、主动无人飞行器及无人飞行器系统
CN106020223B (zh) * 2016-07-19 2020-06-09 天津远翥科技有限公司 飞行器的飞行控制方法、装置及系统

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016140985A1 (en) * 2015-03-02 2016-09-09 Izak Van Cruyningen Flight planning for unmanned aerial tower inspection
WO2016154936A1 (en) * 2015-03-31 2016-10-06 SZ DJI Technology Co., Ltd. Systems and methods with geo-fencing device hierarchy
CN106020236A (zh) * 2016-08-02 2016-10-12 中国人民解放军国防科学技术大学 一种自适应引导长度的无人机航迹跟踪方法

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020067587A (ja) * 2018-10-25 2020-04-30 株式会社Nttドコモ 情報処理装置
JP7157627B2 (ja) 2018-10-25 2022-10-20 株式会社Nttドコモ 情報処理装置
WO2021187110A1 (ja) * 2020-03-18 2021-09-23 ソニーグループ株式会社 移動体、情報処理装置、情報処理方法、及びプログラム
WO2022180682A1 (ja) * 2021-02-24 2022-09-01 日本電気株式会社 制御装置、制御システム、制御方法およびプログラム記録媒体
JP7485192B2 (ja) 2021-02-24 2024-05-16 日本電気株式会社 制御装置、制御システム、制御方法および制御プログラム
WO2022211224A1 (ko) * 2021-04-02 2022-10-06 네이버랩스 주식회사 로봇 원격 제어 방법 및 시스템, 그리고 통신 지연에 강인한 로봇이 주행하는 건물
KR20220137506A (ko) * 2021-04-02 2022-10-12 네이버랩스 주식회사 통신 지연에 강인한 로봇이 주행하는 건물
KR20220137474A (ko) * 2021-04-02 2022-10-12 네이버랩스 주식회사 로봇 원격 제어 방법 및 시스템
KR102485644B1 (ko) * 2021-04-02 2023-01-05 네이버랩스 주식회사 통신 지연에 강인한 로봇이 주행하는 건물
KR102484773B1 (ko) * 2021-04-02 2023-01-05 네이버랩스 주식회사 로봇 원격 제어 방법 및 시스템
KR102460949B1 (ko) * 2021-08-31 2022-10-31 (주)텔레컨스 자율이동체의 정보 공유 및 제어 방법 및 그 시스템
WO2023033516A1 (ko) * 2021-08-31 2023-03-09 (주)텔레컨스 자율이동체의 정보 공유 및 제어 방법 및 그 시스템

Also Published As

Publication number Publication date
EP3500903A1 (en) 2019-06-26
WO2018098775A1 (en) 2018-06-07
CN108885461A (zh) 2018-11-23
US20190317530A1 (en) 2019-10-17
JP6900608B2 (ja) 2021-07-07
EP3500903B1 (en) 2021-04-28
EP3500903A4 (en) 2019-08-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6900608B2 (ja) 静止及び移動体に対する無人航空機の飛行方法
US11810465B2 (en) Flight control for flight-restricted regions
US11687098B2 (en) Vehicle altitude restrictions and control
CN108369782B (zh) 针对性飞行受限地区
CN109661694B (zh) 控制无人飞行器飞行的方法和设备、限飞区生成方法和设备
US20200209895A1 (en) System and method for supporting safe operation of an operating object

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190528

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190528

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20200624

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200728

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200928

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210105

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210319

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210518

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210519

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6900608

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150