JP2024057001A - 後退可能な海洋発電のためのシステムおよび方法 - Google Patents

Abstract

【課題】海洋乗り物に電力を提供するためのシステム、方法、および装置を提供する。
【解決手段】いくつかの側面において、海洋乗り物３００は、ソーラパネルアセンブリから送達される電力を受け取り、貯蔵するように配置された電力システム３０８を含む。電力システムは、１つ以上のバッテリを含み得る。乗り物は、ソーラパネルアセンブリのための拡張時間および後退時間を決定するように配置されたプロセッサと、プロセッサからの命令に応答して、ソーラパネルアセンブリを拡張させ、ソーラパネルアセンブリを後退させるように配置されたコントローラとも含む。ソーラパネルアセンブリは、拡張位置および後退位置のうちの少なくとも一方に構成されるように配置される。ソーラパネルアセンブリは、ソーラパネルアセンブリが電力システムと電気連通する１つ以上のソーラパネルを含む。
【選択図】図３

Description

（関連出願の参照）
本願は、その全内容が参照することによって本明細書に組み込まれる２０１８年１１月２１日に出願され、「Ｓｙｓｔｅｍｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ｒｅｔｒａｃｔａｂｌｅ Ｍａｒｉｎｅ Ｐｏｗｅｒ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ」と題された米国仮特許出願第６２／７７０，４５７号の優先権および利益を主張する。

（発明の分野）
本発明は、概して、電力を発生させるためのシステムおよび方法に関する。より具体的に、種々の側面において、本発明は、海洋乗り物のための電力を発生させることに関する。

これまでの数十年間にわたって、大洋における使用のために展開される無人水上船舶、ブイ、および水中ロボットシステムを含む無人海洋乗り物、船舶、および／またはデバイスの数の安定した増加が、認められている。水中システムはまた、自律型水中乗り物（ＡＵＶ）とも称される。これらのシステムのうちの多くのものは、それらのそれぞれの任務を遂行するためのバッテリを含む電力システムを装備する。しかしながら、既存の海洋乗り物は、典型的に、限定された電力および／またはバッテリ容量に起因する限定された任務期間を有するが、特に大洋において展開されている間、再充電することが困難である。

１つのタイプの海洋乗り物は、大洋等の水域内で浮動するように構成されるデバイスおよび／または乗り物であるブイである。ブイは、航路標識、救命ブイ、潜水艦通信ブイ、ダンブイ、ナビゲーションブイ、ソノブイ、水上マーカブイ、減圧ブイ、ショットブイ、海洋気象ブイ、津波ブイ、波ブイ等として機能することを含む種々の目的を実施することができる。ブイは、水域内に定着（繋留）させられることができるか、または漂流することを可能にされる。ブイを展開するための種々の技法が、公知である。ブイは、ＡＵＶ等の他の海洋デバイスと共に、典型的に、それらの機能を実施するために、ある期間にわたって電力を要求する。

故に、海洋デバイスおよび／または乗り物における電力システムのよりロバストかつ効率的なエネルギー充電および／または再充填を可能にするシステムおよび機構の必要性が、存在する。

ソーラパネルアセンブリを介して電力を海洋乗り物に提供するためのシステムおよび方法が、本明細書に説明され、ソーラパネルアセンブリは、感知された条件および／またはタイミング（例えば、日光、海上条件、温度、時刻、船舶交通等）に応じて、海洋乗り物によって拡張および後退させられることが可能である。

１つの実装において、海洋乗り物は、ソーラパネルアセンブリから送達される電力を受け取り、貯蔵するように配置された電力システムを含む。電力システムは、１つ以上のバッテリを含み得る。乗り物は、ソーラパネルアセンブリのための拡張時間および後退時間を決定するように配置されたプロセッサと、プロセッサからの命令に応答して、ソーラパネルアセンブリを拡張させ、ソーラパネルアセンブリを後退させるように配置されたコントローラとも含む。コントローラは、電子作動モータ、電動モータ、空気圧システム、電子作動空気圧モータ、油圧システム、電子作動油圧モータ、および／または電気機械モータを含み得る。ソーラパネルアセンブリは、拡張位置および後退位置のうちの少なくとも一方に構成されるように配置される。ソーラパネルアセンブリは、第１の期間にわたって拡張位置にあるように構成される。ソーラパネルアセンブリは、第２の期間にわたって後退位置にあるようにさらに構成される。第１の期間は、ソーラパネルアセンブリが電力を発生させるために十分な日光が利用可能である期間を含む。第２の期間は、ソーラパネルのために利用可能な日光が不十分である期間を含む。ソーラパネルアセンブリは、ソーラパネルアセンブリが電力システムと電気連通する１つ以上のソーラパネルを含む。

海洋乗り物は、後退位置にある間、ソーラパネルアセンブリを保管するように配置されたソーラアセンブリ筐体を含み得る。ソーラアセンブリ筐体は、乗り物の筐体と統合され得るか、または、乗り物の筐体内に含まれ得る。乗り物は、ＡＵＶ、自律型水上船舶またはボート、ブイ、海洋プラットフォーム、海洋石油掘削装置、潜水艦、または任意の同様の海洋装置であり得る。

１つの構成において、１つ以上のソーラパネルは、柔軟に曲がることが可能である。１つ以上のソーラパネルは、後退位置において巻かれる一方、拡張位置において広げられ得る。ソーラパネルの長さに応じて、堅いソーラパネルが、筐体の中および外に巻かれ得る。ソーラパネルの長さは、ソーラパネルアセンブリ筐体の円周に比例し得る。１つ以上のソーラパネルの長さは、ソーラパネルの筐体の円周の約１／３、１／４、１／８、１／１０、１／２０、１／５０、１／１００未満またはそれに等しくあり得る。別の構成において、１つ以上のソーラパネルが、後退位置においてスタックされる一方、拡張位置においてスタック解除され、および／または互いに実質的に隣接する。

乗り物は、１つ以上の運動センサ、光センサ、および／または時計を有し得る。プロセッサは、運動センサ、光センサ、および時計からの入力のうちの少なくとも１つに基づいて、拡張時間（ソーラパネルアセンブリの拡張を開始するための時間）を決定し得る。プロセッサは、運動センサ、光センサ、および時計からの入力のうちの少なくとも１つに基づいて、後退時間を決定し得る。運動センサは、加速度計を含み得る。プロセッサは、少なくとも、ｉ）時計の時間をメモリに記憶された記憶された拡張時間または後退時間と比較すること、ｉｉ）光センサを介して検出された光レベルをメモリに記憶された光レベルと比較すること、および、ｉｉｉ）運動センサを介して検出された移動量をメモリに記憶された移動限界と比較することに基づいて、ソーラパネルアセンブリを拡張または後退させ得る。

ソーラパネルアセンブリの一部は、海洋乗り物による制御に従って潜水可能であり得る。１つ以上のソーラパネルは、水を貯蔵または排出し、ソーラパネルアセンブリの一部の深度を変化させるように配置されたバラスト制御システムを含み得る。海洋乗り物プロセッサは、運動センサ、光センサ、および時計からの入力のうちの少なくとも１つに基づいて、潜水時間を決定し得る。コントローラは、ソーラパネルアセンブリを拡張および後退位置のうちの少なくとも一方に位置付けるように配置されたモータを含み得る。

ソーラパネルアセンブリは、少なくとも１つのソーラパネルに隣接した少なくとも１つの連結アセンブリを含み得る。連結アセンブリは、ソーラパネルと接触している水域に応答して隣接したソーラパネルが移動することを可能にするように構成され得る。連結アセンブリは、隣接したソーラパネル間のピッチ、ヨー、またはロールにおける差異を可能にするように構成された関節運動部材を有する堅い要素を含み得る。連結アセンブリは、ヒンジ、ボール継手、ピボット継手、Ｊｏｈｎｓｏｎ継手、回り継手、回転結合具、またはそれらの組み合わせのうちの１つ以上を含み得る。連結アセンブリは、隣接したソーラパネル間のピッチ、ヨー、またはロールにおける差異を可能にする柔軟な要素を含み得る。連結アセンブリは、ケーブル、ワイヤ、ロープ、チェーン、柔軟な金属ライン、柔軟な金属糸、柔軟なプラスチックライン、柔軟なセラミックライン、またはそれらの組み合わせを含み得る。

ユニバーサル充電ステーション（ＵＣＳ）が、ブイ等の海洋乗り物の水上区分または潜水区分の中に含まれ得る。このように、第１の海洋乗り物（例えば、ＡＵＶ）が、その任務を実施し、次いで、第２の海洋乗り物（例えば、電力ブイ）のＵＣＳと、再充電されるべきその水上または水中場所においてインターフェースをとることができる。

ＵＣＳは、海洋乗り物のＵＣＳからＡＵＶへの／ＡＵＶから海洋乗り物のＵＣＳへの電流の転送を促進すること、および／または海洋乗り物のプロセッサとＡＵＶ内の１つ以上のプロセッサとの間の通信接続を提供することを行うための電気機械コネクタを有する充電接続を含み得る。電磁誘導充電が、利用され得る。無線通信も、ＵＣＳとＡＵＶとの間の制御コマンドを含む情報を交換するために使用され得る。例えば、ＡＵＶのプロセッサが、ＡＵＶ内の１つ以上のバッテリセルに関連付けられた１つ以上の温度センサとインターフェースをとり得る。ＡＵＶプロセッサは、１つ以上の温度センサから温度情報を受信し、それに応答して、海洋乗り物のプロセッサに制御情報を送信し得る。海洋乗り物またはＵＣＳのプロセッサは、ＵＣＳのコントローラを含み、および／または、それとして動作し、ＡＵＶプロセッサから制御コマンドを受信することに応答して、ＵＣＳの電圧および／または電流出力、および／またはＡＵＶのバッテリ筐体を包囲する温度を調整し得る。代替として、海洋乗り物またはＵＣＳプロセッサは、ＡＵＶ温度センサから直接温度情報を受信するか、または、ＡＵＶプロセッサによって中継される温度情報を受信し、そのような温度情報を処理し、次いで、ＵＣＳの出力電圧および／または電流、および／またはＡＵＶのバッテリ筐体を包囲する温度を決定し得る。

本発明の他の目的、特徴、および利点が、添付される図面と併せて以下の詳細な説明を精査することに応じて明白な状態となるであろう。
本願明細書は、例えば、以下の項目も提供する。
（項目１）
海洋乗り物であって、前記海洋乗り物は、
ソーラパネルアセンブリから電力を受け取り、貯蔵するように配置された電力システムであって、前記電力システムは、１つ以上のバッテリを含む、電力システムと、
ソーラパネルアセンブリのための拡張時間および後退時間を決定するように配置されたプロセッサと、
前記プロセッサからの命令に応答して、前記ソーラパネルアセンブリを拡張させ、前記ソーラパネルアセンブリを後退させるように配置されたコントローラと、
拡張位置および後退位置のうちの少なくとも一方に構成されるように配置された前記ソーラパネルアセンブリと
を備え、
前記前記ソーラパネルアセンブリは、１つ以上のソーラパネルを含み、前記前記ソーラパネルアセンブリは、前記電力システムと電気連通している、海洋乗り物。
（項目２）
前記後退位置にある間、前記ソーラパネルアセンブリを保管するように配置されたソーラアセンブリ筐体を備えている、項目１に記載の乗り物。
（項目３）
前記ソーラアセンブリ筐体は、前記乗り物の筐体と統合されているか、前記乗り物の筐体内に含まれているか、または、その両方である、項目１および２のいずれかに記載の乗り物。
（項目４）
前記乗り物は、ＡＵＶ、自律型水上船舶またはボート、ブイ、海洋プラットフォーム、海洋石油掘削装置、および潜水艦のうちの１つを含む、項目１－３のいずれかに記載の乗り物。
（項目５）
前記１つ以上のソーラパネルは、柔軟に曲がることが可能であり、前記１つ以上のソーラパネルは、前記後退位置において巻かれており、前記１つ以上のソーラパネルは、前記拡張位置において広げられている、項目１－４のいずれかに記載の乗り物。
（項目６）
前記１つ以上のソーラパネルは、前記後退位置においてスタックされており、前記１つ以上のソーラパネルは、前記拡張位置において互いに実質的に隣接している、項目１－５のいずれかに記載の乗り物。
（項目７）
運動センサ、光センサ、および時計のうちの少なくとも１つを備えている、項目１－６のいずれかに記載の乗り物。
（項目８）
前記プロセッサは、前記運動センサ、前記光センサ、および前記時計からの入力のうちの少なくとも１つに基づいて、前記拡張時間を決定する、項目１－７のいずれかに記載の乗り物。
（項目９）
前記プロセッサは、前記運動センサ、前記光センサ、および前記時計からの入力のうちの少なくとも１つに基づいて、前記後退時間を決定する、項目１－７のいずれかに記載の乗り物。
（項目１０）
前記運動センサは、加速度計を含む、項目８および９のいずれかに記載の乗り物。
（項目１１）
前記プロセッサは、少なくとも、ｉ）前記時計の時間をメモリに記憶された記憶された拡張時間または後退時間と比較すること、ｉｉ）前記光センサを介して検出された光レベルを前記メモリに記憶された光レベルと比較すること、および、ｉｉｉ）前記運動センサを介して検出された移動量を前記メモリに記憶された移動限界と比較することに基づいて、前記ソーラパネルアセンブリを拡張または後退させる、項目８－１０のいずれかに記載の乗り物。
（項目１２）
前記ソーラパネルアセンブリの一部は、潜水可能である、項目１－１１のいずれかに記載の乗り物。
（項目１３）
１つ以上のソーラパネルは、バラスト制御システムを含み、前記バラスト制御システムは、水を貯蔵または排出し、前記ソーラパネルアセンブリの一部の深度を変化させるように配置されている、項目１２に記載の乗り物。
（項目１４）
前記プロセッサは、前記運動センサ、前記光センサ、および前記時計からの入力のうちの少なくとも１つに基づいて、潜水時間を決定する、項目１２に記載の乗り物。
（項目１５）
前記コントローラは、前記ソーラパネルアセンブリを前記拡張および後退位置のうちの少なくとも一方に位置付けるように配置されたモータを含む、項目１－１４のいずれかに記載の乗り物。
（項目１６）
前記ソーラパネルアセンブリは、少なくとも１つのソーラパネルに隣接した少なくとも１つの連結アセンブリを含み、前記連結アセンブリは、前記ソーラパネルと接触している水域に応答して前記隣接したソーラパネルが移動することを可能にするように構成されている、項目１－１５のいずれかに記載の乗り物。
（項目１７）
前記連結アセンブリは、隣接したソーラパネル間のピッチ、ヨー、またはロールにおける差異を可能にするように構成された関節運動部材を有する堅い要素を含む、項目１６に記載の乗り物。
（項目１８）
前記連結アセンブリは、ヒンジ、ボール継手、ピボット継手、Ｊｏｈｎｓｏｎ継手、回り継手、回転結合具、またはそれらの組み合わせのうちの１つ以上を含む、項目１７に記載の乗り物。
（項目１９）
前記連結アセンブリは、隣接したソーラパネル間のピッチ、ヨー、またはロールにおける差異を可能にする柔軟な要素を含む、項目１６に記載の乗り物。
（項目２０）
前記連結アセンブリは、ケーブル、ワイヤ、ロープ、チェーン、柔軟な金属ライン、柔軟な金属糸、柔軟なプラスチックライン、柔軟なセラミックライン、またはそれらの組み合わせを含む、項目１９に記載の乗り物。
（項目２１）
海洋乗り物のための電力を発生させる方法であって、前記方法は、
ソーラパネルアセンブリから電力を受け取ることと、
１つ以上のバッテリの中に前記電力を貯蔵することと、
プロセッサを介して、前記ソーラパネルアセンブリのための拡張時間および後退時間を決定することと、
前記プロセッサからの命令に応答して、前記ソーラパネルアセンブリを拡張および後退させることと、
前記ソーラパネルアセンブリを第１の期間中、拡張位置に位置付け、第２の期間中、後退位置に位置付けることと
を含む、方法。
（項目２２）
前記ソーラパネルアセンブリは、前記後退位置にある間、前記ソーラパネルアセンブリを保管するように配置されたソーラアセンブリ筐体を備えている、項目２１に記載の方法。
（項目２３）
前記ソーラアセンブリ筐体は、前記乗り物の筐体と統合されているか、前記乗り物の筐体内に含まれているか、または、その両方である、項目２２に記載の方法。
（項目２４）
前記乗り物は、ＡＵＶ、自律型水上船舶またはボート、ブイ、海洋プラットフォーム、海洋石油掘削装置、および潜水艦のうちの１つを含む、項目２１－２３のいずれかに記載の方法。
（項目２５）
前記ソーラパネルアセンブリは、１つ以上の柔軟に曲がることが可能なソーラパネルを備え、前記１つ以上のソーラパネルは、前記後退位置において巻かれており、前記１つ以上のソーラパネルは、前記拡張位置において広げられている、項目２１－２４のいずれかに記載の方法。
（項目２６）
前記１つ以上のソーラパネルは、前記後退位置においてスタックされており、前記１つ以上のソーラパネルは、前記拡張位置において互いに実質的に隣接している、項目２５に
記載の方法。
（項目２７）
運動センサ、光センサ、および時計のうちの少なくとも１つを備えている、項目２１－２６のいずれかに記載の方法。
（項目２８）
前記プロセッサは、前記運動センサ、前記光センサ、および前記時計からの入力のうちの少なくとも１つに基づいて、前記拡張時間を決定する、項目２７に記載の方法。
（項目２９）
前記プロセッサは、前記運動センサ、前記光センサ、および前記時計からの入力のうちの少なくとも１つに基づいて、前記後退時間を決定する、項目２７に記載の方法。
（項目３０）
前記運動センサは、加速度計を含む、項目２７－２９のいずれかに記載の方法。
（項目３１）
前記プロセッサは、少なくとも、ｉ）前記時計の時間をメモリに記憶された記憶された拡張時間または後退時間と比較すること、ｉｉ）前記光センサを介して検出された光レベルを前記メモリに記憶された光レベルと比較すること、および、ｉｉｉ）前記運動センサを介して検出された移動量を前記メモリに記憶された移動限界と比較することに基づいて、前記ソーラパネルアセンブリを拡張または後退させる、項目２７－３０のいずれかに記載の方法。
（項目３２）
前記ソーラパネルアセンブリの一部は、潜水可能である、項目２１－３１のいずれかに記載の方法。
（項目３３）
１つ以上のソーラパネルは、水を貯蔵または排出し、前記ソーラパネルアセンブリの一部の深度を変化させるように配置されたバラスト制御システムを含む、項目２１－３２のいずれかに記載の方法。
（項目３４）
前記プロセッサは、前記運動センサ、前記光センサ、および前記時計からの入力のうちの少なくとも１つに基づいて、潜水時間を決定する、項目２７－３３のいずれかに記載の方法。
（項目３５）
前記コントローラは、前記ソーラパネルアセンブリを前記拡張および後退位置のうちの少なくとも一方に位置付けるように配置されたモータを含む、項目２１－３４のいずれかに記載の方法。
（項目３６）
前記ソーラパネルアセンブリは、少なくとも１つのソーラパネルに隣接した少なくとも１つの連結アセンブリを含み、前記連結アセンブリは、前記ソーラパネルと接触している水域に応答して前記隣接したソーラパネルが移動することを可能にするように構成されている、項目２１－３５のいずれかに記載の方法。
（項目３７）
前記連結アセンブリは、隣接したソーラパネル間のピッチ、ヨー、またはロールにおける差異を可能にするように構成された関節運動部材を有する堅い要素を含む、項目３６に記載の方法。
（項目３８）
前記連結アセンブリは、ヒンジ、ボール継手、ピボット継手、Ｊｏｈｎｓｏｎ継手、回り継手、回転結合具、またはそれらの組み合わせのうちの１つ以上を含む、項目３６－３７のいずれかに記載の方法。
（項目３９）
前記連結アセンブリは、隣接したソーラパネル間のピッチ、ヨー、またはロールにおける差異を可能にする柔軟な要素を含む、項目３６－３８のいずれかに記載の方法。
（項目４０）
前記連結アセンブリは、ケーブル、ワイヤ、ロープ、チェーン、柔軟な金属ライン、柔軟な金属糸、柔軟なプラスチックライン、柔軟なセラミックライン、またはそれらの組み合わせを含む、項目３６－３９のいずれかに記載の方法。
（項目４１）
前記第１の期間は、前記ソーラパネルアセンブリが電力を発生させるために十分な日光が利用可能である期間を含む、項目２１に記載の方法。
（項目４２）
前記第２の期間は、前記ソーラパネルのために利用可能な日光が不十分である期間を含む、項目２２に記載の方法。
（項目４３）
海洋乗り物のための電力を発生させるためのシステムであって、前記システムは、
ソーラパネルアセンブリから電力を受け取る手段と、
１つ以上のバッテリの中に前記電力を貯蔵する手段と、
プロセッサを介して、前記ソーラパネルアセンブリのための拡張時間および後退時間を決定する手段と、
前記プロセッサからの命令に応答して、前記ソーラパネルアセンブリを拡張および後退させる手段と、
前記ソーラパネルアセンブリを第１の期間中、拡張位置に位置付け、第２の期間中、後退位置に位置付ける手段と
を備えている、システム。
（項目４４）
前記後退位置にある間、前記ソーラパネルアセンブリを保管する手段をさらに備えている、項目４３に記載のシステム。
（項目４５）
前記ソーラパネルアセンブリを保管するための前記手段は、前記ソーラパネルアセンブリを前記乗り物の筐体と統合すること、および前記ソーラパネルアセンブリを前記乗り物の筐体内に保管することのうちの少なくとも一方を含む、項目４３に記載のシステム。
（項目４６）
前記乗り物は、ＡＵＶ、自律型水上船舶またはボート、ブイ、海洋プラットフォーム、海洋石油掘削装置、および潜水艦のうちの１つを含む、項目４３－４５のいずれかに記載のシステム。
（項目４７）
前記ソーラパネルアセンブリは、１つ以上の柔軟に曲がることが可能なソーラパネルを備え、前記１つ以上のソーラパネルは、前記後退位置において巻かれており、前記１つ以上のソーラパネルは、前記拡張位置において広げられている、項目４３－４６のいずれかに記載のシステム。
（項目４８）
前記後退位置において前記１つ以上のソーラパネルをスタックする手段をさらに備え、前記１つ以上のソーラパネルは、前記拡張位置において互いに実質的に隣接している、項目４７に記載のシステム。
（項目４９）
運動、光、および時間を感知する手段のうちの少なくとも１つを備えている、項目４３－４８のいずれかに記載の方法。
（項目５０）
前記プロセッサは、運動センサ、光センサ、および時計からの入力のうちの少なくとも１つに基づいて、前記拡張時間を決定する、項目４９に記載の方法。
（項目５１）
前記プロセッサは、運動センサ、光センサ、および時計からの入力のうちの少なくとも１つに基づいて、前記後退時間を決定する、項目４９に記載の方法。
（項目５２）
感知するための前記手段は、加速度計を使用することを含む、項目４９－５１のいずれかに記載の方法。
（項目５３）
前記プロセッサは、少なくとも、ｉ）前記時計の時間をメモリに記憶された記憶された拡張時間または後退時間と比較すること、ｉｉ）前記光センサを介して検出された光レベルを前記メモリに記憶された光レベルと比較すること、および、ｉｉｉ）前記運動センサを介して検出された移動量を前記メモリに記憶された移動限界と比較することに基づいて、前記ソーラパネルアセンブリを拡張または後退させる、項目４９－５２のいずれかに記載の方法。
（項目５４）
前記ソーラパネルアセンブリの一部は、潜水可能である、項目４３－５３のいずれかに記載の方法。
（項目５５）
１つ以上のソーラパネルは、水を貯蔵または排出し、前記ソーラパネルアセンブリの一部の深度を変化させるように配置されたバラスト制御システムを含む、項目４３－５４のいずれかに記載の方法。
（項目５６）
前記プロセッサは、前記運動センサ、前記光センサ、および前記時計からの入力のうちの少なくとも１つに基づいて、潜水時間を決定する、項目４９－５５のいずれかに記載の方法。
（項目５７）
前記コントローラは、前記ソーラパネルアセンブリを前記拡張および後退位置のうちの少なくとも一方に位置付ける手段をさらに備えている、項目４３－５６のいずれかに記載の方法。
（項目５８）
前記ソーラパネルアセンブリは、少なくとも１つのソーラパネルに隣接した少なくとも１つの連結アセンブリを含み、前記連結アセンブリは、前記ソーラパネルと接触している水域に応答して前記隣接したソーラパネルが移動することを可能にするように構成されている、項目４３－５７のいずれかに記載の方法。
（項目５９）
前記連結アセンブリは、隣接したソーラパネル間のピッチ、ヨー、またはロールにおける差異を可能にするように構成された関節運動部材を有する堅い要素を含む、項目５８に記載の方法。
（項目６０）
前記連結アセンブリは、ヒンジ、ボール継手、ピボット継手、Ｊｏｈｎｓｏｎ継手、回り継手、回転結合具、またはそれらの組み合わせのうちの１つ以上を含む、項目５８－５９のいずれかに記載の方法。
（項目６１）
前記連結アセンブリは、隣接したソーラパネル間のピッチ、ヨー、またはロールにおける差異を可能にする柔軟な要素を含む、項目５８－６０のいずれかに記載の方法。
（項目６２）
前記連結アセンブリは、ケーブル、ワイヤ、ロープ、チェーン、柔軟な金属ライン、柔軟な金属糸、柔軟なプラスチックライン、柔軟なセラミックライン、またはそれらの組み合わせを含む、項目５８－６１のいずれかに記載の方法。
（項目６３）
前記第１の期間は、前記ソーラパネルアセンブリが電力を発生させるために十分な日光が利用可能である期間を含む、項目４３に記載の方法。
（項目６４）
前記第２の期間は、前記ソーラパネルのために利用可能な日光が不十分である期間を含
む、項目４４に記載の方法。
（項目６５）
海洋電力システムであって、前記海洋電力システムは、
ソーラパネルアセンブリから電力を受け取り、貯蔵するように配置された電力貯蔵システムであって、前記電力貯蔵システムは、１つ以上のバッテリを含む、電力貯蔵システムと、
ソーラパネルアセンブリのための拡張時間および後退時間を決定するように配置されたプロセッサと、
前記プロセッサからの命令に応答して、前記ソーラパネルアセンブリを拡張させ、前記ソーラパネルアセンブリを後退させるように配置されたコントローラと、
拡張位置および後退位置のうちの少なくとも一方に構成されるように配置された前記ソーラパネルアセンブリと
を備え、
前記ソーラパネルアセンブリは、１つ以上のソーラパネルを含み、前記ソーラパネルアセンブリは、前記電力システムと電気連通している、海洋電力システム。
（項目６６）
前記ソーラパネルアセンブリは、前記後退位置にある間、前記ソーラパネルアセンブリを保管するように配置されたソーラアセンブリ筐体を備えている、項目６５に記載のシステム。
（項目６７）
前記ソーラアセンブリ筐体は、前記乗り物の筐体と統合されているか、前記乗り物の筐体内に含まれているか、または、その両方である、項目６５に記載のシステム。
（項目６８）
前記乗り物は、ＡＵＶ、自律型水上船舶またはボート、ブイ、海洋プラットフォーム、海洋石油掘削装置、および潜水艦のうちの１つを含む、項目６５－６７のいずれかに記載のシステム。
（項目６９）
前記ソーラパネルアセンブリは、１つ以上の柔軟に曲がることが可能なソーラパネルを備え、前記１つ以上のソーラパネルは、前記後退位置において巻かれており、前記１つ以上のソーラパネルは、前記拡張位置において広げられている、項目６５－６８のいずれかに記載の方法。
（項目７０）
前記１つ以上のソーラパネルは、前記後退位置においてスタックされており、前記１つ以上のソーラパネルは、前記拡張位置において互いに実質的に隣接している、項目６９に記載の方法。
（項目７１）
運動センサ、光センサ、および時計のうちの少なくとも１つを備えている、項目６５－６０のいずれかに記載の方法。
（項目７２）
前記プロセッサは、前記運動センサ、前記光センサ、および前記時計からの入力のうちの少なくとも１つに基づいて、前記拡張時間を決定する、項目７１に記載の方法。
（項目７３）
前記プロセッサは、前記運動センサ、前記光センサ、および前記時計からの入力のうちの少なくとも１つに基づいて、前記後退時間を決定する、項目７１に記載の方法。
（項目７４）
前記運動センサは、加速度計を含む、項目７１－７３のいずれかに記載の方法。
（項目７５）
前記プロセッサは、少なくとも、ｉ）前記時計の時間をメモリに記憶された記憶された拡張時間または後退時間と比較すること、ｉｉ）前記光センサを介して検出された光レベルを前記メモリに記憶された光レベルと比較すること、および、ｉｉｉ）前記運動センサ
を介して検出された移動量を前記メモリに記憶された移動限界と比較することに基づいて、前記ソーラパネルアセンブリを拡張または後退させる、項目７１－７４のいずれかに記載の方法。
（項目７６）
前記ソーラパネルアセンブリの一部は、潜水可能である、項目６５－７５のいずれかに記載の方法。
（項目７７）
１つ以上のソーラパネルは、水を貯蔵または排出し、前記ソーラパネルアセンブリの一部の深度を変化させるように配置されたバラスト制御システムを含む、項目６５－７６のいずれかに記載の方法。
（項目７８）
前記プロセッサは、前記運動センサ、前記光センサ、および前記時計からの入力のうちの少なくとも１つに基づいて、潜水時間を決定する、項目７１－７７のいずれかに記載の方法。
（項目７９）
前記コントローラは、前記ソーラパネルアセンブリを前記拡張および後退位置のうちの少なくとも一方に位置付けるように配置されたモータを含む、項目６５－７８のいずれかに記載の方法。
（項目８０）
前記ソーラパネルアセンブリは、少なくとも１つのソーラパネルに隣接した少なくとも１つの連結アセンブリを含み、前記連結アセンブリは、前記ソーラパネルと接触している水域に応答して前記隣接したソーラパネルが移動することを可能にするように構成されている、項目６５－７９のいずれかに記載の方法。
（項目８１）
前記連結アセンブリは、隣接したソーラパネル間のピッチ、ヨー、またはロールにおける差異を可能にするように構成された関節運動部材を有する堅い要素を含む、項目８０に記載の方法。
（項目８２）
前記連結アセンブリは、ヒンジ、ボール継手、ピボット継手、Ｊｏｈｎｓｏｎ継手、回り継手、回転結合具、またはそれらの組み合わせのうちの１つ以上を含む、項目８０－８１のいずれかに記載の方法。
（項目８３）
前記連結アセンブリは、隣接したソーラパネル間のピッチ、ヨー、またはロールにおける差異を可能にする柔軟な要素を含む、項目８０－８２のいずれかに記載の方法。
（項目８４）
前記連結アセンブリは、ケーブル、ワイヤ、ロープ、チェーン、柔軟な金属ライン、柔軟な金属糸、柔軟なプラスチックライン、柔軟なセラミックライン、またはそれらの組み合わせを含む、項目８０－８３のいずれかに記載の方法。

本明細書に説明されるシステムおよび方法が、添付の請求項に記載される。しかしながら、説明の目的のために、いくつかの例証的側面が、以下の図に記載される。

図１は、本開示に説明されるシステムおよび方法の少なくとも一部を実装するための例示的遠隔乗り物システムのブロック図である。

図２は、本開示に説明されるシステムおよび方法の少なくとも一部を実装するための例示的コンピュータシステムのブロック図である。

図３は、本開示のある例証的側面による、例示的遠隔乗り物を描写するブロック図である。

図４は、本開示のある例証的側面による、耐圧性エネルギーシステムの例証的例を描写するブロック図である。

図５は、本開示に説明されるシステムおよび方法の少なくとも一部を実装するためのブイの例示的機能要素のブロック図である。

図６は、本開示の側面による、モジュール式または区分型ブイを描写する。

図７は、柔軟に巻くことが可能なソーラパネルおよび外部ソーラパネルアセンブリ筐体を伴うソーラパネルアセンブリを含む例示的海洋乗り物の正面図を示す。

図８は、海洋乗り物筐体と統合されたソーラパネルアセンブリ筐体を含む例示的海洋乗り物の正面図を示す。

図９は、折り畳み可能なソーラパネルアセンブリを含む例示的海洋乗り物の正面図を示す。

図１０は、複数のソーラパネルおよび連結アセンブリを含む曳航式アレイソーラパネルアセンブリを使用する例示的海洋乗り物の上下図または俯瞰図を示す。

図１１は、潜水可能なソーラパネルアセンブリと、水中充電ステーションとを含む例示的ブイの側面図を示す。

図１２は、連結アセンブリを介して機械的に接続された柔軟なソーラパネルを有するソーラパネルアセンブリを含む例示的海洋乗り物の側面図を示す。

図１３は、連結アセンブリを介して機械的に接続される堅いソーラパネルを有するソーラパネルアセンブリを含む例示的海洋乗り物の側面図を示す。

図１４は、花形および／または円形ソーラパネルアレイを含む例示的海洋乗り物を示す。

図１５は、ソーラパネルアセンブリが後退構成にある例示的海洋乗り物の上下図を示す。

図１６は、ソーラパネルアセンブリが完全な拡張構成にある図１５の例示的海洋乗り物の上下図を示す。

図１は、本開示の例証的側面による、例証的遠隔乗り物を描写するブロック図である。システム１００は、ソナー信号を送信および受信するためのソナーユニット１１０と、受信される（または反射される）信号を調整するためのプリプロセッサ１２０と、パルス圧縮およびビーム形成を実施するための整合フィルタ１３０とを含む。システム１００は、高周波数（約１００ｋＨｚを上回る）ソナー信号を使用してナビゲートすることを可能にするように構成される。そのようなＨＦナビゲーションを可能にするために、システム１００は、グレージング角誤差を補償し、位相誤差を補正するための信号補正器１４０を含む。システム１００は、受信される画像をマップとコヒーレントに互いに関係付けるための信号検出器１５０も含む。いくつかの側面において、システム１００は、船上ナビゲーションコントーラ１７０と、モータコントローラ１８０と、センサコントローラ１９０とを含む。ナビゲーションコントローラ１７０は、（利用可能なとき）ＧＰＳ／ＲＦリンク１７２、加速度計１７４、ジャイロスコープ、およびコンパス１７６からナビゲーションパラメータを受信するように構成され得る。モータコントローラ１８０は、乗り物を操縦するための複数のモータ１８２、１８４、および１８６を制御するように構成され得る。センサコントローラ１９０は、バッテリモニタ１７２、温度センサ１９４、および圧力センサ１９６から測定値を受信し得る。システム１００は、ソナー測定値および他のナビゲーションおよびセンサパラメータに基づいてナビゲーションパラメータを決定し、乗り物の移動を制御するためのハブとしての役割を果たし得る中央制御ユニット（ＣＣＵ）１６０をさらに含む。

水上または水中乗り物の状況において、ＣＣＵ１６０は、位置（緯度および経度）、速度（任意の方向における）、方角、進行方向、加速、および高度等のナビゲーションパラメータを決定し得る。ＣＣＵ１６０は、進路に沿った方向（前方および後方）、進路を横断する方向（左舷および右舷）、および垂直方向（上方および下方）に沿った運動を制御するために、これらのナビゲーションパラメータを使用し得る。ＣＣＵ１６０は、乗り物をヨー、ピッチ、ロール、または回転させるための運動を制御するために、これらのナビゲーションパラメータを使用し得る。水中動作中、ＡＵＶ等の乗り物は、ソナーユニット１１０において、高周波数実開口ソナー画像または信号を受信し得、ソナー画像または信号は、次いで、地形の合成開口ソナー（ＳＡＳ）マップに対して処理され、フィルタリングされ、補正され、および、互いに関係付けられ得る。相関を使用して、ＣＣＵは、次いで、地形をナビゲートすることを補助するために、高精度および他のナビゲーションパラメータを用いて、ＡＵＶの位置を決定し得る。精度は、ＳＡＳマップおよび／または取得されるソナー画像の信号および空間帯域幅によって決定され得る。ある側面において、正方形ピクセルを伴う以前のＳＡＳマップとのソナー画像の少なくともほぼ完全な重複が存在すること、再取得が類似する要素サイズおよび帯域幅を有する単一のチャネルを用いて実施されたこと、およびグレージング角補正に対する損失が殆どまたは全くないことを仮定すると、エンベロープは、要素サイズの約半分となるであろう。その結果、ある側面において、エンベロープのピークは、波長の約１００分の１程度までを含む高精度で識別され得る。例えば、分解能は、距離方向において、２．５ｃｍ未満、１ｃｍ未満、または約０．１ｍｍ未満であり得る。

上記に記載されるように、システム１００は、音響信号を伝送および受信するためのソナーユニット１１０を含む。ソナーユニットは、トランスデューサアレイ１１２を含み、トランスデューサアレイは、１つ以上の伝送要素またはプロジェクタと、行に配置された複数の受信要素とを有する。ある側面において、トランスデューサアレイ１１２は、別個のプロジェクタと、受信機とを含む。トランスデューサアレイ１１２は、ＳＡＳモード（進路要図モードまたはスポットライトモードのいずれか）または実開口モードで動作するように構成され得る。ある側面において、トランスデューサアレイ１１２は、多重ビーム音響測深機、側方走査ソナー、または扇状走査ソナーとして動作するように構成される。伝送要素および受信要素は、所望されるようにサイズおよび形状を決定され得、本開示の範囲から逸脱することなく、所望されるような任意の構成に任意の間隔を伴って配置され得る。トランスデューサアレイ１１２の数、サイズ、配置、および動作が、地形に高周波音波を当て、地形または物体の高解像度画像を生成するように選択および制御され得る。アレイ１１２の一例は、１２ ３／４インチ乗り物に搭載された５センチメートル要素を伴う１６チャネルアレイを含む。

ソナーユニット１１０は、トランスデューサから受信される電気信号を受信および処理するための受信機１１４と、トランスデューサに電気信号を送信するための伝送機１１６とをさらに含む。ソナーユニット１１０は、開始および停止を含む伝送機の動作、およびピングの周波数を制御するための伝送機コントローラ１１８をさらに含む。受信機１１４によって受信される信号は、調整および補償のためにプリプロセッサに送信される。具体的に、プリプロセッサ１２０は、フィルタ調整器１２２を含み、フィルタ調整器は、外れ値を排除し、水中聴音器の変動を推定し、補償する。プリプロセッサは、乗り物の運動を推定し、補償するためのドップラ補償器１２４をさらに含む。前処理された信号は、整合フィルタ１３０に送信される。整合フィルタ１３０は、ある範囲で整合フィルタリングを実施するためのパルス圧縮器１３２と、ある方角で整合フィルタリングを実施し、それによって、方向推定を実施するためのビーム形成器１３４とを含む。

信号補正器１４０は、グレージング角補償器１４２を含み、グレージング角補償器は、グレージング角の差異に関して補償するためにソナー画像を調節する。典型的に、ソナーが、点散乱体の集合を撮像する場合、画像は、観察角度によって変動する。例えば、固定された高度および進行方向において動作し、海底経路を観察するＳＡＳシステムは、異なる範囲において異なる画像を生産するであろう。同様に、固定された水平範囲において作製されるＳＡＳ画像は、高度が変動させられた場合、変化するであろう。そのような場合において、画像の変化は、グレージング角の変化に起因するであろう。グレージング角補償器１４２は、グレージング角不変画像を生成するように構成される。１つのそのようなグレージング角補償器が、「Ａｐｐａｒａｔｕｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｇｒａｚｉｎｇ Ａｎｇｌｅ Ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ Ｓｉｇｎａｌ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ」と題された米国特許出願第１２／８０２，４５４号（その内容は、それらの全体として参照されることによって本明細書に組み込まれる）に説明される。信号補正器１４０は、範囲変動位相誤差を修正するための位相誤差補正器１４４を含む。概して、位相誤差補正器１４４は、画像をより小さい部片に分割し、各部片は、実質的に一定の位相誤差を有する。次いで、位相誤差が、より小さい部片の各々に関して推定され、補正され得る。

システム１００は、信号相関器１５２と、記憶装置１５４とを有する信号検出器１５０をさらに含む。信号検出器１５０は、潜在的な標的を検出し、検出された物体の位置および速度を推定し、標的またはパターン認識を実施するように構成され得る。ある側面において、記憶装置１５４は、１つ以上の以前に得られたＳＡＳ画像、実開口画像、または任意の他の好適なソナー画像を含み得るマップ記憶装置を含み得る。信号相関器１５２は、信号補正器１４０から得られる受信および処理される画像をマップ記憶装置１５４からの１つ以上の以前の画像と比較するように構成され得る。

システム１００は、本開示の範囲から逸脱することなく、図示されていない他の構成要素を含み得る。例えば、システム１００は、データロギングおよび記憶エンジンを含み得る。ある側面において、データロギングおよび記憶エンジンは、科学データを記憶するために使用され得、科学データは、次いで、ナビゲーションを補助するための後処理において使用され得る。システム１００は、システム１００へのアクセスを制御し、かつその１つ以上の特徴の使用を認可するためのセキュリティエンジンを含み得る。セキュリティエンジンは、アクセスを制御するための好適な暗号化プロトコルおよび／またはセキュリティキーおよび／またはドングルで構成され得る。例えば、セキュリティエンジンは、マップ記憶装置１５４内に記憶される１つ以上のマップを保護するために使用され得る。マップ記憶装置１５４内の１つ以上のマップへのアクセスは、適切なライセンス、権限、または許可を有するある個人またはエンティティに限定され得る。セキュリティエンジンは、それがこれらの個人またはエンティティが認可されたことを確認した時点で、これらの個人またはエンティティが１つ以上のマップにアクセスすることを選択的に可能にし得る。セキュリティエンジンは、限定ではないが、ナビゲーションコントローラ１７０、モータコントローラ１８０、センサコントローラ１９０、伝送機コントローラ１１８、およびＣＣＵ１６０を含む、システム１００の他の構成要素へのアクセスを制御するように構成され得る。

概して、トランスデューサ１１２を除いて、システム１００の種々の構成要素は、図２のコンピュータシステム２００等のコンピュータシステム内に実装され得る。より具体的に、図２は、本開示の例証的側面による、ネットワークにアクセスするコンピュータの機能ブロック図である。本願に説明されるホログラフィックナビゲーションシステムおよび方法が、図２のシステム２００を使用して実装され得る。

例示的システム２００は、プロセッサ２０２と、メモリ２０８と、相互接続バス２１８とを含む。プロセッサ２０２は、単一のマイクロプロセッサ、またはコンピュータシステム２００をマルチプロセッサシステムとして構成するための複数のマイクロプロセッサを含み得る。メモリ２０８は、主メモリと読み取り専用メモリとを例証的に含む。システム２００は、例えば、種々のディスクドライブ、テープドライブ等を有する大容量記憶装置２１０も含む。主メモリ２０８は、動的ランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）および高速キャッシュメモリも含む。動作および使用時、主メモリ２０８は、処理データ（例えば、地形モデル）が主メモリ２０８内に記憶されているときのプロセッサ２０２による実行のための命令の少なくとも一部を記憶する。

いくつかの側面において、システム２００は、ネットワーク２１６を介したデータ通信のためのインターフェース２１２として例として示される通信のための１つ以上の入力／出力インターフェースも含み得る。データインターフェース２１２は、モデム、イーサネット（登録商標）カード、または任意の他の好適なデータ通信デバイスであり得る。データインターフェース２１２は、直接または別の外部インターフェースを通してのいずれかでイントラネット、インターネット、またはインターネット等のネットワーク２１６への比較的に高速なリンクを提供し得る。ネットワーク２１６への通信リンクは、例えば、光学、有線、または無線（例えば、衛星または８０２．１１ Ｗｉ－Ｆｉまたはセルラーネットワークを介した）リンク等の任意の好適なリンクであり得る。いくつかの側面において、通信は、音響モデムを経由して生じ得る。例えば、ＡＵＶに関して、通信は、そのようなモデムを経由して生じ得る。代替として、システム２００は、ネットワーク２１６を介したウェブベースの通信対応のメインフレームまたは他のタイプのホストコンピュータシステムを含み得る。いくつかの側面において、システム２００は、好適な入力／出力ポートを含むか、または、プログラミングおよび／またはデータ入力、読み出し、または操作目的のためのローカルユーザインターフェースとしての役割を果たすローカルディスプレイ２０４およびユーザインターフェース２０６（例えば、キーボード、マウス、タッチスクリーン）等との相互接続のための相互接続バス２１８を使用し得る。代替として、サーバ運用要員は、ネットワーク２１６を介して遠隔端末デバイス（図に図示せず）からシステムを制御および／またはプログラミングするために、システム２００と相互作用し得る。

いくつかの側面において、システムは、１つ以上のコヒーレントセンサ（例えば、ソナー、レーダ、光学アンテナ等）２１４に結合されたナビゲーションコントローラ１７０等のプロセッサを要求する。地形モデルに対応するデータおよび／またはそのモデルに関連付けられるホログラフィックマップに対応するデータが、メモリ２０８または大容量記憶装置２１０内に記憶され得、プロセッサ２０２によって読み出され得る。プロセッサ２０２が、これらのメモリデバイス内に記憶される命令を実行し、本願に説明される方法のうちのいずれか、例えば、グレージング角補償または高周波数ホログラフィックナビゲーションを実施し得る。

システムは、情報を表示するためのディスプレイ２０４と、前述のデータの少なくとも一部を記憶するためのメモリ２０８（例えば、ＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュ等）と、前述のデータの少なくとも一部を記憶するための大容量記憶装置２１０（例えば、固体ドライブ）とを含み得る。前述の構成要素の任意の組が、入力／出力（Ｉ／Ｏ）インターフェース２１２を介してネットワーク２１６に結合され得る。前述の構成要素の各々は、相互接続バス２１８を介して通信し得る。

いくつかの側面において、システムは、１つ以上のコヒーレントセンサ（例えば、ソナー、レーダ、光学アンテナ等）２１４に結合されたプロセッサを要求する。センサアレイ２１４は、他の構成要素の中でもとりわけ、伝送機、受信アレイ、受信要素、および／または関連付けられる位相中心／仮想要素を伴う仮想アレイを含み得る。

地形モデルに対応するデータ、そのモデルに関連付けられるホログラフィックマップに対応するデータ、およびグレージング角補償のためのプロセスが、プロセッサ２０２によって実施され得る。システムは、情報を表示するためのディスプレイ２０４と、前述のデータの少なくとも一部を記憶するためのメモリ２０８（例えば、ＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュ等）と、前述のデータの少なくとも一部を記憶するための大容量記憶装置２１０（例えば、固体ドライブ）とを含み得る。前述の構成要素の任意の組が、入力／出力（Ｉ／Ｏ）インターフェース２１２を介してネットワーク２１６に結合され得る。前述の構成要素の各々は、相互接続バス２１８を介して通信し得る。

動作時、プロセッサ２０２は、センサ２１４に関する位置推定値、センサ２１４からの波形または画像、および地形モデル、例えば、海底に対応するデータを受信する。いくつかの側面において、そのような位置推定値は、受信されないこともあり、プロセッサ２０２によって実施されるプロセスは、この情報を伴わずに継続する。随意に、プロセッサ２０２は、ナビゲーション情報および／または高度情報を受信し得、プロセッサ２０２は、コヒーレントな画像回転アルゴリズムを実施し得る。システムプロセッサ２０２からの出力は、乗り物が移動する必要がある位置を含む。

システム２００に含まれる構成要素は、サーバ、ワークステーション、パーソナルコンピュータ、ネットワーク端末、ポータブルデバイス等として使用される汎用コンピュータシステムにおいて典型的に見出されるそれらである。事実上、これらの構成要素は、当技術分野において周知であるそのようなコンピュータ構成要素の広いカテゴリを表現することが意図される。

本発明のシステムおよび方法に関わる方法が、非一過性コンピュータ使用可能および／または読み取り可能媒体を含むコンピュータプログラム製品において具現化され得ることが、当業者に明白であろう。例えば、そのようなコンピュータ使用媒体は、その上に記憶されるコンピュータ可読プログラムコードを有するＣＤ ＲＯＭディスク、従来のＲＯＭデバイス、またはランダムアクセスメモリ、ハードドライブデバイスまたはコンピュータディスケット、フラッシュメモリ、ＤＶＤ、または任意の同様のデジタルメモリ媒体等の読み取り専用メモリデバイスから成り得る。

随意に、システムは、慣性ナビゲーションシステム、ドップラセンサ、高度計、ホログラフィックマップの取り込まれる部分上にセンサを固定するためのジンバルシステム、全地球測位システム（ＧＰＳ）、長基線（ＬＢＬ）ナビゲーションシステム、超短基線（ＵＳＢＬ）ナビゲーション、または任意の他の好適なナビゲーションシステムを含み得る。

図３は、本開示の例証的側面による、例示的遠隔乗り物を描写するブロック図である。そのような例示的遠隔または自律乗り物は、駆動ユニット３０４と共に、主本体３０２を含む。例えば、駆動ユニット３０４は、プロペラであり得る。遠隔乗り物は、主本体３０２内の異なるコンパートメント内に位置し得る内部構成要素を含む。例えば、主本体３０２は、構成要素３０６を収容し得る。例えば、構成要素３０６は、ソナーユニットであり得る。同様に、主本体３０２は、例えば、図１および図２に説明されるようなコンピュータシステムを含み得る耐圧性エネルギーシステム３１０を収容し得る。加えて、遠隔または自律乗り物は、発電システム３０８を含む。例えば、発電システム３０８は、各々がバッテリセルのスタックを備えているバッテリ要素のスタックであり得る。

大型バッテリは、セルの大きいアレイを使用する。直列接続（他の並列接続を伴って、または伴わず）が、具体的な電力要件を満たすために要求され得る。セル間のいかなる不均衡も、バッテリ性能に影響を及ぼし得る。セルを連続して充電する場合、充電は、セルのうちの１つがその最大セル電圧に到達するまでのみ望ましく、その点を超えて充電を進行させることは、セル損傷をもたらし、および／または、バッテリを通して火災または爆発を引き起こし得る。

乗り物、例えば、水中乗り物が、各バッテリパックがバッテリセルを備えているバッテリパックのアレイによって給電され得る。これらのバッテリセルは、乗り物にエネルギーを提供するために、限定ではないが、任意の好適なバッテリケミストリ、リチウムバッテリ、リチウムイオンバッテリ、リチウムポリマーバッテリ、またはリチウム硫黄バッテリを含む、任意の好適なバッテリを備え得る。バッテリセルは、マトリクス状であり得るか、または、バッテリセルは、配置され、整列させられ、または、任意の好適な配置で位置付けられ得る。いくつかの側面において、バッテリセルは、互いの上にスタックされ得る。そのような側面において、バッテリセルは、各垂直にスタックされたセル間にセパレータを含み得る。１つ以上のバッテリセルは、トレイ上に位置付けられ得、トレイは、１つ以上のバッテリセルのための構造的支持、整列、および電気的絶縁を提供する。バックプレーンが、下でさらに詳細に説明される管理回路網にバッテリセルを接続し得る。代替側面において、バッテリセルが、管理回路網に直接接続され得る。いくつかの側面において、バッテリセルは、通信ネットワークを通して管理回路網に接続され得る。通信ネットワークは、制御信号を通信するための任意の好適なネットワークであり得る。管理回路網は、任意の好適なプログラミング言語を使用して手動でプログラミングされ得る耐圧性回路基板を備え得る。いくつかの側面において、温度センサが、直接またはバックプレーンを通してのいずれかでバッテリセルに接続され得る。バッテリセルは、少なくとも電圧と温度とを含むセル状態情報を管理回路網に通信するように構成され得る。管理回路網は、水の存在下で抵抗が低下する伝導性トレースを備え得る水侵入検出回路基板を含み得る。

自律乗り物の任務持続時間およびセンサペイロード能力に影響を及ぼす主要因は、バッテリモジュールの充電および放電するための能力を含むそれらの性能を含む。あるセルケミストリ（例えば、リチウムイオン）に関して等しく重要なものは、バッテリ構成要素の管理において使用される回路網である。バッテリ管理装置（ＢＭＧＲ）が、外界とインターフェースをとり、電圧または温度安全限界が超過された場合、バッテリを保護する（充電入力および／または放電出力を接続解除することによって）ように構成され得る。ＢＭＧＲは、それが最大セル電圧を上回る任意の個々のセル電圧を検出した場合、または、任意の個々のセル温度が製造業者によって推奨される最大温度を超過した場合、即座にバッテリを停止させ得る。ＢＭＧＲは、任意のセル温度が製造業者によって推奨される最小温度を下回る場合、バッテリシステムの充電を無効にし得る。ＢＭＧＲは、任意のセル温度が充電限界温度と異なり得る放電に関して製造業者によって推奨される最小温度を下回る場合、バッテリシステムの放電を無効にし得る。過放電保護特徴が、随時、アクティブにされ得、それは、任意の個々のセル電圧が、製造業者によって推奨される最小セル電圧を下回って降下した場合にも、バッテリを停止させるであろう。過電流条件を防止するために、バッテリシステムは、正端子と直列に耐圧性ヒューズを装備し得、ＢＭＧＲは、制御可能な二重接続解除器（ハイおよびローサイドスイッチ）を提供し得る。例示的耐圧性ヒューズに関するさらなる詳細が、米国特許出願公開第２０１２／０２８１５０３号（その内容全体は、参照することによって本明細書に組み込まれる）に提供される。これは、バッテリ出力においてコマンドされていない出力電圧がもたらされ得る前に２つの同時故障が生じることを要求することによって、安全特徴を提供する。

図４は、図３に描写される耐圧性エネルギーシステム３１０等の耐圧性エネルギーシステムの例証的例を描写するブロック図である。耐圧性エネルギーシステム３１０は、１つ以上のバッテリセル４０２と、トレイ４０４と、電気接続４０６と、バックプレーン４０８と、通信ネットワーク４１０と、管理回路網４１２と、温度センサ４１４と、マルチレベルバッテリ保護システム４１６とを備え得る。

バッテリセル４０２は、限定ではないが、リチウムバッテリ、リチウムイオンバッテリ、リチウムポリマーバッテリ、またはリチウム硫黄バッテリを含む水中乗り物にエネルギーを提供するための任意の好適なバッテリを備え得る。いくつかの側面において、バッテリセル４０２は、（例えば、真水または海／海洋水と比較すると）中立的に浮揚性であり得る。バッテリセル４０２は、図４に３×２のマトリクス状に描写されているが、バッテリセル４０２は、配置され、整列させられ、または任意の好適な配置で位置付けられ得る。いくつかの側面において、バッテリセル４０２は、互いの上にスタックされ得る。そのような側面において、バッテリセル４０２は、各垂直にスタックされたセル間にセパレータを含み得る。

バッテリセル４０２は、トレイ４０４の中に設置され得る。トレイ４０４は、熱成形されたプラスチック等の任意の好適な材料から作製され得る。トレイ４０４は、バッテリセル４０２のための構造的支持、整列、および電気的絶縁を提供し得る。

バッテリセル４０２は、バックプレーン４０８に電気的および／または構造的に接続され得る。バックプレーンは、バッテリセル４０２のための構造的支持および整列の両方を提供し得る。バックプレーンは、図３に描写されるエネルギー分布システム３１２等のエネルギー分布システムにも接続され得る。代替側面において、バッテリセル４０２は、エネルギー分布システムに直接接続され得る。

バックプレーンは、管理回路網４１２にバッテリセル４０２を接続し得る。代替側面において、バッテリセル４０２が、管理回路網４１２に直接接続され得る。いくつかの側面において、バッテリセル４０２は、通信ネットワーク４１０を通して管理回路網４１２に接続され得る。通信ネットワーク４１０は、制御信号を通信するための任意の好適なネットワークであり得る。管理回路網４１２は、任意の好適なプログラミング言語を使用して手動でプログラミングされ得る耐圧性回路基板を備え得る。いくつかの側面において、温度センサが、直接またはバックプレーン４０８を通してのいずれかでバッテリセル４０２に接続され得る。バッテリセル４０２は、少なくとも電圧と温度とを含むセル状態情報を管理回路網４１２に通信するように構成され得る。管理回路網４１２は、水の存在下で抵抗が低下する伝導性トレースを備え得る水侵入検出回路基板を含み得る。バッテリセル４０２は、マルチレベルバッテリ保護システム４１６に接続され得る。

図５は、本開示に説明されるシステムおよび方法の少なくとも一部を実装するためのブイ６００の例示的機能要素５０２－５１８のブロック図５００である。ブイ６００は、繋留ライン５０８および係留要素５０６を介した海底５１２へのブイの係留を可能にするように構成される係留システム５０２を含み得る。ブイ６００は、ブイをナビゲートするように構成される推進要素またはシステム５０４を含み得る。推進システム５０４は、少なくとも、大洋内の流れに逆らうために十分な推進力を提供し得る。推進システム５０４は、プロセッサ、ＧＰＳ、および／または慣性ナビゲーションシステムに応答して、ブイを指定される場所に維持するように動作し得る。ブイは、発電機５０６を含み得る。発電機５０６は、ソーラパネル、風力タービン、運動ベースの発電機、エネルギー貯蔵装置（１つ以上のバッテリ、１つ以上の燃料セル、液体燃料）、化学反応装置、および／または、原子炉等を含み得る。発電機は、充電および／または放電コントローラ（プロセッサ）を含み、充電および／または放電コントローラは、例えば、バッテリのエネルギー貯蔵および充電を制御し得るか、または、ＵＡＶ６１４等の別のデバイスの充電中にバッテリの放電を制御し得る。

ブイは、ブイが、１つ以上の他のブイ、船舶、乗り物、水中乗り物、サーバ、衛星、および／または陸上ベースのネットワークにデータを送信し、それからデータを受信することを可能にするための通信システム５０８を含み得る。例示的システム５００は、プロセッサと、メモリと、相互接続バスとを含み得る。プロセッサは、単一のマイクロプロセッサ、またはコンピュータシステムをマルチプロセッサシステムとして構成するための複数のマイクロプロセッサを含み得る。メモリは、例証的に、メインメモリと、読み取り専用メモリとを含む。システム２００は、例えば、種々のディスクドライブ、テープドライブ等を有する大容量記憶装置も含み得る。メインメモリは、動的ランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）と、高速キャッシュメモリとも含む。動作時および使用時、メインメモリは、メインメモリの中に記憶されるデータ（例えば、地形モデル）を処理するときのプロセッサによる実行のための命令の少なくとも一部を記憶する。

いくつかの側面において、システム５００は、データ通信システム５０８を介したデータ通信のためのインターフェースとしての例として示される通信のための１つ以上の入力／出力インターフェースも含み得る。データインターフェースは、モデム、イーサネット（登録商標）カード、または任意の他の好適なデータ通信デバイスであり得る。データインターフェースは、直接、または別の外部インターフェースを通してのいずれかにおいて、イントラネット、インターネット、またはインターネット等のネットワークに比較的に高速のリンクを提供し得る。ネットワークへの通信リンクは、例えば、光学、音響、および／または無線（例えば、衛星、マイクロ波、または８０２．１１ Ｗｉ－Ｆｉまたはセルネットワークを介した）リンク等の任意の好適なリンクであり得る。いくつかの側面において、通信は、音響モデムを経由して生じ得る。例えば、ＡＵＶまたは他の水中乗り物との通信に関して、通信は、そのようなモデムを経由して生じ得る。代替として、システム５００は、ネットワークを介したウェブベースの通信対応のメインフレームまたは他のタイプのホストコンピュータシステムを含み得る。いくつかの側面において、システム５００はまた、システム５０８を介して好適な入力／出力ポートを含むか、または、プログラミングおよび／またはデータ入力、読み出し、または操作目的のためのローカルユーザインターフェースとしての役割を果たすローカルディスプレイおよびユーザインターフェース（例えば、キーボード、マウス、タッチスクリーン）等との相互接続のための相互接続バスを使用し得る。代替として、サーバ運用要員は、ネットワークを介して遠隔動作（図に図示せず）からシステムを制御および／またはプログラミングするために、システム５００と遠隔に相互作用し得る。

いくつかの側面において、システム５００は、ナビゲーションコントローラ、ソナーコントローラ、レーダ制御部、データ収集コントローラ、および／または発射コントローラ等のプロセッサを含む。センサに対応するデータが、メモリまたは大容量記憶装置の中に記憶され得、プロセッサによって読み出され得る。プロセッサは、これらのメモリデバイスの中に記憶される命令を実行し、本願に説明される方法のうちのいずれか、例えば、データ分析、発射制御、塩分分析、波監視等を実施し得る。

システムは、情報を表示するためのディスプレイと、前述のデータの少なくとも一部を記憶するためのメモリ（例えば、ＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュ等）と、前述のデータの少なくとも一部を記憶するための大容量記憶デバイス（例えば、固体ドライブ）とを含み得る。前述の構成要素の任意の組が、入力／出力（Ｉ／Ｏ）インターフェースを介してネットワークに結合され得る。前述の構成要素の各々は、相互接続バスを介して通信し得る。

システム５００は、任意の数の動作を実施するように構成された１つ以上のセンサ５１０を含み得る。例えば、センサ５１０は、能動的および／または受動的レーダ、能動的および／または受動的ソナー、光学センサ、無線信号アンテナおよび／またはインターセプタ、化学センサ（水の組成を検出する）、環境センサ、大気センサ、慣性センサ、熱センサ、運動センサ、放射線センサ等を含み得る。システム５００は、対策システム５１２を含み得る。対策システム５１２は、対人、対船舶、対潜水艦、および対航空機機能を提供するように構成され得る。対策システム５１２は、ダイバーまたは他の人による干渉からブイを保護するために火器を制御するために配置された（上記で議論されるような）プロセッサを含み得る。システム５１２は、１つ以上のセンサを利用し、ブイに近接する人の存在を検出し、それに応答して、必要である場合、火器および／または発射制御システムを係合し得る。システム５１２は、水上または水中船舶等の検出される脅威に対して魚雷またはロケットを展開するための発射制御機能を含み得る。システム５１２は、脅威として検出される航空乗り物に対してロケット、レーザ、または他の発射体を展開し得る。システム５１２は、システム５０８に検出情報を提供し、ブイが可能な早期の警報システムとして検出された脅威の警告を通信することを可能にし得る。システム５１２は、ブイが、ボート、船舶、ＡＵＶ、および／またはＵＡＶ等の別の乗り物と繋留することを可能にするための乗り物繋留システムを含み得る。例えば、プラットフォーム５０４は、ＵＡＶがブイ上に着陸することを可能にすることによる、あるタイプの繋留特徴である。プラットフォーム１０４は、着陸後、ＵＡＶを定位置に保持するための電気／機械接続を含み得、それは、荒れた海上において有利であり得る。ＵＡＶは、ブイのそばに来た時点で８０２．１１またはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の無線データ接続を介して、ブイとデータを交換し得る。ＵＡＶは、他のタイプの無線および／またはＲＦ通信を利用し、ブイと通信し得る。

システム５００は、ペイロードストレージ５１８を含み得る。ペイロードストレージ５１８は、他のブイのためのモジュール、他の目的地への送達のための物品、ブイによる展開のための試験機器、または処理物（爆発物）等の物品を保管し得る。いくつかの実装において、ブイは、対船舶または対潜水艦機雷として機能し得、その場合、ペイロードストレージ５１８は、装薬を保管し得る。ブイは、指定される深度まで潜水し、ある試験を実施するように、または対船舶または対潜水艦機雷として機能するように構成され得る。ブイは、受信される命令に応答して、または定期的に浮上するように構成され得る。

いくつかの実装において、システム５００は、アセンブラ５２０を含む。アセンブラ５２０は、システム５００（例えば、ブイ）の区分、モジュール、または構成要素が、ブイ５０１に自己組立することを可能にする分散型アセンブラであり得る。アセンブラ５２０は、ブイの種々の区分を接続するように構成されるロボットを含み得る。

図６は、本開示の側面による、モジュール式または区分型ブイ６００を描写する。各モジュールが、目的地まで徐々に送達され、順次組み立てられ得る。例えば、筐体６０２の基部要素（例えば、図６の６０２ｄ）が、最初に、第１のＵＡＶ６１４によって送達され得る。次いで、筐体の第２の部分６０２ｃが、目的地に送達され得る。１つの構成において、筐体モジュール６０２ｄは、モジュール６０２ｃの存在を検出するセンサ（近接型および／または接触型）を含む。筐体モジュール６０２ｄは、モジュール６０２ｃをモジュール６０２ｄと係合させる筐体モジュール６０２ｄに接続されたアセンブラ５２０を含み得る。モジュール６０２ｃは、順に、検出されると、モジュール６０２ｂをモジュール６０２ｃと係合させるアセンブラ５２０係合部機構を含み得る。プロセスは、ブイ６００のモジュールおよび／または区分全てが組み立てられるまで継続する。図６に示される例証的実施形態において、モジュール式または区分型ブイ６００が、水域６１６内に吊るされている。

代替として、アセンブラ５２０が、アセンブラ乗り物の一部として含まれ得る。アセンブラ乗り物は、目的地場所に展開され得る。場所に到達すると、１台または複数のＵＡＶ１１４が、ブイ６００のためのモジュールを送達する。アセンブラは、ブイ６００の組立中にモジュールを保護するためのプラットフォームまたは保管容器を含み得る。このアプローチは、荒れた海上において有利であり得る。組立が完了すると、アセンブラ乗り物は、目的地に置いてブイを発進させ、次いで、次の目的地場所まで移動する。この技法の別の利点は、アセンブラ乗り物が、それがブイ構成要素を目的地に輸送することを要求されるので、電力を節約する（およびより長く展開され得る）ことである。筐体構成要素に加えて、１つ以上のＵＡＶは、機能要素５０２－５２０を含むモジュール６０２を送達し得る。繋留ライン６０８も、区分６０８ａ、６０８ｂ、および６０８ｃで送達され、アセンブラ５２０および／または１つ以上のＵＡＶ１１４によって組み立てられ得る。

図７は、例示的海洋乗り物７００の正面図または前面図であり、例示的海洋乗り物は、柔軟に巻くことが可能なソーラパネル７０４と外部ソーラパネルアセンブリ筐体７０２とを伴うソーラパネルアセンブリ７０６を含む。いくつかの実装において、ソーラパネルアセンブリは、後退位置における保管のために筐体７０２の中に巻かれ、ソーラパネルアセンブリを完全な拡張位置まで拡張させるために筐体７０２から外に巻かれる。図７は、ソーラパネルアセンブリ７０６が、部分的に拡張させられているある事例を図示し、いくつかのソーラパネルが筐体７０２内に巻かれているが、いくつかのソーラパネル７０４は、筐体から拡張させられており、水体の表面に沿って実質的に水平に置かれている。ソーラパネルアセンブリは、第１の期間にわたって拡張位置にあるように構成される。第１の期間は、ソーラパネルアセンブリが電力を発生させるために十分な日光が利用可能である期間を含む。

図８は、海洋乗り物筐体８０６と統合されたソーラパネルアセンブリ筐体を含む例示的海洋乗り物８００の正面図を示す。図８は、ソーラパネルアセンブリ８０４が部分的に拡張させられているある事例を図示し、いくつかのソーラパネル８０４が、筐体８０６内に巻かれているが、いくつかのソーラパネル８０２は、筐体８０６から拡張させられており、水体の表面に沿って実質的に水平に置かれている。

図９は、折り畳み可能なソーラパネルアセンブリ９０４を含む例示的海洋乗り物９００の正面図を示す。この実装において、ソーラパネル９０２は、ソーラパネルアセンブリが完全な後退位置にあるとき、並んでスタックされ得、次いで、完全な拡張位置にあるとき、水体の表面に沿って実質的に水平に置かれる。図９は、ソーラパネルアセンブリが、完全な拡張位置と完全な後退位置との間の中間位置にある事例を図示する。

図１０は、複数のソーラパネル１００２と、連結アセンブリ１００６とを含む曳航式アレイソーラパネルアセンブリ１００４を使用する例示的海洋乗り物１０００の見下げ図または俯瞰図を示す。１つの実装において、ソーラパネルアセンブリ１００４は、乗り物が前方に移動するとき、乗り物１０００の筐体から展開され、各ソーラパネル１００２が、大洋による運搬によって乗り物１０００から離れるように徐々に拡張させられることを可能にし得る。ソーラパネルアセンブリ１００４および／またはアレイは、乗り物１０００が移動するとき、乗り物１０００に追従する。ソーラパネルアセンブリ１００４は、モータを含むコントローラを介して後退させられ得、モータは、連結アセンブリ（例えば、ケーブル）を乗り物１０００の筐体の中に引っ張る。

図１１は、潜水可能なソーラパネルアセンブリ１１０８と、他の海洋乗り物（例えば、ＡＵＶ）を充電するように配置された水中充電ステーション１１０２とを含む例示的ブイ１１００の側面図を示す。ブイは、水上充電ステーションを含み得る。ソーラパネルアセンブリ１１０８は、複数のソーラパネル１１０４を含み得る。ブイ１１００は、種々の条件および／または時間に基づいてソーラパネルアセンブリの深度を制御するプロセッサを含み得る。ソーラパネル１１０４のうちの１つ以上のものが、プロセッサと通信するバラストシステムを含み、バラストシステムは、バラストの量を制御するためのプロセス、それによって、ソーラパネルアセンブリ１１０４の一部の深度を制御するためのプロセスを可能にし得る。ソーラパネル１１０４を含むソーラパネルアセンブリの一部は、電子構成要素が短絡、腐食、または他の水損傷を生じることを防ぐための防水性および／または耐圧性の筐体を含むであろう。

図１２は、連結アセンブリ１２０６を介して機械的に接続される柔軟なソーラパネル１２０２を有するソーラパネルアセンブリ１２０８を含む例示的海洋乗り物１２００の側面図を示す。ソーラパネル１２０２の柔軟な特性に起因して、連結アセンブリ１２０６の長さは、ソーラパネルアセンブリ１２０８が、大洋表面の波または不規則性により容易に適合および／または反応するであろうから、比較的に短くあり得る。連結アセンブリの長さは、隣接するソーラパネルの長さの約１／１００、１／５０、１／２０、１／１０、１／５、１／４、１／２、同一、２、４、１０、２０、１００倍に等しい、またはそれ未満であり得る。

図１３は、連結アセンブリ１３０６を介して機械的に接続される堅いソーラパネル１３０２を有するソーラパネルアセンブリ１３０８を含む例示的海洋乗り物１３００の側面図を示す。ソーラパネル１３０２の堅い特性に起因して、連結アセンブリ１３０６の長さは、ソーラパネルアセンブリ１３０８が、大洋表面の波または不規則性により容易に適合および／または反応するであろうように、構成され得る。連結アセンブリの長さは、隣接するソーラパネルの長さの約１／１００、１／５０、１／２０、１／１０、１／５、１／４、１／２、同一、２、４、１０、２０、１００倍以下であり得る。

図１４は、複数のソーラパネル１４０２を含む花形および／または円形ソーラパネルアセンブリおよび／またはアレイ１４０４を含む例示的海洋乗り物１４００を示す。ソーラパネルは、種々の形状およびサイズを含み得る。形状は、長方形、正方形、円形、扇形、三角形、円筒形等を含み得る。ソーラパネルアセンブリは、例えば、１つ以上の行、１つ以上の列、および１つ以上のアレイ形状を含む種々の２次元アレイ編成において配置されるソーラパネルを含み得る。

図１５は、ソーラパネルアセンブリ１５０２が後退構成にある例示的海洋乗り物１５００の上下図を示す。ソーラパネルアセンブリは、第２の期間にわたって後退位置にあるようにさらに構成される。第２の期間は、ソーラパネルのために利用可能な日光が不十分である期間を含む。

図１６は、ソーラパネルアセンブリ１６０４が、複数のソーラパネル１６０２が花様の構成において配置される完全な拡張構成にある例示的海洋乗り物１６０４の上下図を示す。

光起電力ソーラパネルとも称されるソーラパネルは、電気を発生させるためのエネルギー源として太陽光を吸光する。光起電力（ＰＶ）モジュールは、典型的に、６×１０の光起電力ソーラセルのパッケージ化された接続アセンブリである。いくつかの構成において、光起電力モジュールが、商業的および住宅用用途において太陽電気を発生させ、供給する光起電力システムの光起電力アレイを形成する。

ある実装において、各モジュールが、標準的試験条件（ＳＴＣ）下でその直流（ＤＣ）出力電力によって定格化され、典型的に、１００～３６５ワット（Ｗ）の範囲に及ぶ。モジュールの効率は、同一の定格出力を前提として、モジュールの面積を決定し得、すなわち、８％の効率の２２０Ｗモジュールは、典型的に、１６％の効率の２２０Ｗモジュールの２倍の面積を有するであろう。既存の商業的に利用可能なソーラモジュールは、典型的に、２４％の効率を超えない。

ある実装において、ソーラパネルは、複数のソーラモジュールを含み得る。単一のソーラモジュールが、限定される量のみの電力を生産し得るので、ソーラパネルは、複数のソーラモジュールを含むであろう。ある構成において、ソーラパネルアセンブリは、各々が光起電力モジュールのアレイとインバータとを有する複数のソーラパネルを伴う光起電力システムを含み得る。海洋乗り物および／またはそのソーラパネルアセンブリは、電力貯蔵のための１つ以上のバッテリと、ソーラパネルアセンブリおよび／または乗り物電力システムの要素のための相互接続配線と、随意に、ソーラ追跡機能とを含み得る。いくつかの実装において、乗り物プロセッサおよび／またはソーラパネルアセンブリコントローラは、ソーラ追跡機構からの追跡データに応答して、１つ以上のソーラパネルの配向を調節するように構成される。

光起電力モジュールは、太陽からの光エネルギー（光子）を使用し、光起電力効果を通して電気を発生させる。最も既存のモジュールは、ウエハベースの結晶シリコンセルまたは薄膜セルを使用する。モジュールの構造的（負荷を支持する）部材は、最上層または背面層のいずれかであることができる。セルは、機械的損傷および湿気からも保護され得る。いくつかの実装において、モジュールは、堅いが、他の実装において、薄膜セルに基づく半柔軟のものが、使用される。ある構成において、セルは、互いに電気的に直列に接続される。

ＰＶ接続箱が、ソーラパネルの背面に取り付けられ、パネルの電気出力インターフェースとして機能し得る。いくつかの実装において、外部において、光起電力モジュールの大部分が、ＭＣ４または同様のコネクタタイプを使用し、乗り物電力システムの残部への耐候性接続を促進するであろう。いくつかの実装において、ＵＳＢ電力インターフェースが、使用され得る。モジュールの電気接続が、所望の出力電圧を達成するために直列に、または所望の電流容量（アンペア）を提供するために並列に成され得る。モジュールから電流を取り出す伝導ワイヤは、銀、銅、または他の非磁性の伝導性遷移金属を含み得る。部分的なモジュールの遮光の場合、依然として照明されるモジュール区分の出力を最大化するために、バイパスダイオードが、組み込まれ、または外部で使用され得る。

いくつかの実装において、ソーラＰＶモジュールは、集光器を含み、例えば、コスト効率のよい方法における単位面積あたり高コストを伴うセル（例えば、ヒ化ガリウム）の使用を可能にするために、光が、レンズまたはミラーによってより小さいセル上に集束させられる。ソーラパネルは、ラック状構成要素、ブラケット、反射器形状、谷部から成る金属、セラミックおよび／またはプラスチックフレームも使用し、パネル構造等をより良好に支持し得る。いくつかの実装において、１つ以上のソーラパネルは、浮力を促進し、および／または、１つ以上のソーラパネルが水域上に浮動することを可能にするための下側筐体および／または船体を含む。いくつかの構成において、船体は、１つ以上のソーラパネルの動作を支援する電子回路網を含み得る。バラスト制御システムも、船体内に含まれ得る。

そのような側面が例としてのみ提供されることが、当業者に明白であろう。多数の変形例、代替物、変更、および代用が、本発明を実践することにおいて当業者によって採用され得ることを理解されたい。故に、本発明が、本明細書に開示される側面に限定されるべきではなく、法令下で許容される限り広義に解釈される以下の請求項から理解されるべきであることを理解されたい。

Claims (13)

1. 海洋乗り物であって、前記海洋乗り物は、
   ソーラパネルアセンブリから電力を受け取り、貯蔵するように配置された電力システムであって、前記電力システムは、１つ以上のバッテリを含む、電力システムと、
   ソーラパネルアセンブリのための拡張時間および後退時間を決定するように配置されたプロセッサと、
   前記プロセッサからの命令に応答して、前記ソーラパネルアセンブリを拡張させ、前記ソーラパネルアセンブリを後退させるように配置されたコントローラと、
   拡張位置および後退位置のうちの少なくとも一方に構成されるように配置された前記ソーラパネルアセンブリと
   を備え、
   前記ソーラパネルアセンブリは、１つ以上のソーラパネルを含み、前記ソーラパネルアセンブリは、前記電力システムと電気連通しており、
   前記ソーラパネルアセンブリの一部は、潜水可能であり、前記１つ以上のソーラパネルは、バラスト制御システムを含み、前記バラスト制御システムは、水を貯蔵または排出し、前記ソーラパネルアセンブリの前記一部の浮力を変化させるように配置されており、
   少なくとも１つのソーラパネルは、前記浮力の変化を促進する下側筐体を含む、海洋乗り物。
2. 前記後退位置にある間、前記ソーラパネルアセンブリを保管するように配置されたソーラアセンブリ筐体を備えている、請求項１に記載の乗り物。
3. 前記ソーラアセンブリ筐体は、前記乗り物の筐体と統合されているか、前記乗り物の筐体内に含まれているか、または、その両方である、請求項２に記載の乗り物。
4. 前記乗り物は、ＡＵＶ、自律型水上船舶またはボート、ブイ、海洋プラットフォーム、海洋石油掘削装置、および潜水艦のうちの１つを含む、請求項１－３のいずれかに記載の乗り物。
5. 運動センサ、光センサ、および時計のうちの少なくとも１つを備えている、請求項１－４のいずれかに記載の乗り物。
6. 前記プロセッサは、前記運動センサ、前記光センサ、および前記時計のうちの１つからの入力に基づいて、前記拡張時間を決定する、請求項５に記載の乗り物。
7. 前記プロセッサは、前記運動センサ、前記光センサ、および前記時計のうちの１つからの入力に基づいて、前記後退時間を決定する、請求項５に記載の乗り物。
8. 前記運動センサは、加速度計を含む、請求項６および７のいずれかに記載の乗り物。
9. 前記プロセッサは、少なくとも、ｉ）前記時計の時間をメモリに記憶された記憶された拡張時間または後退時間と比較すること、ｉｉ）前記光センサを介して検出された光レベルを前記メモリに記憶された光レベルと比較すること、および、ｉｉｉ）前記運動センサを介して検出された移動量を前記メモリに記憶された移動限界と比較することのうちの１つに基づいて、前記ソーラパネルアセンブリを拡張または後退させる、請求項６－８のいずれかに記載の乗り物。
10. 前記プロセッサは、前記運動センサ、前記光センサ、および前記時計のうちの少なくとも１つからの入力に基づいて、潜水時間を決定する、請求項５に記載の乗り物。
11. 前記コントローラは、前記ソーラパネルアセンブリを前記拡張位置および後退位置のうちの少なくとも一方に位置付けるように配置されたモータを含む、請求項１－１０のいずれかに記載の乗り物。
12. 前記ソーラパネルアセンブリは、少なくとも１つのソーラパネルに隣接した少なくとも１つの連結アセンブリを含み、前記連結アセンブリは、前記ソーラパネルと接触している水域に応答して前記隣接したソーラパネルが移動することを可能にするように構成されている、請求項１－１１のいずれかに記載の乗り物。
13. 前記連結アセンブリは、隣接したソーラパネル間のピッチ、ヨー、またはロールにおける差異を可能にするように構成された関節運動部材を有する堅い要素を含む、請求項１２に記載の乗り物。