JP6212788B2 - 無人航空機を稼働する方法及び無人航空機 - Google Patents

無人航空機を稼働する方法及び無人航空機 Download PDF

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Description

複数の無人航空機(UAV)の複数の航空機は、複数の定義されたルートに沿って移動できる。複数のUAVは、UAVに非搭載のユーザによって全体的または部分的に制御され得る。ユーザは、ユーザからの複数の飛行制御コマンドに応答して、シミュレート環境内でUAVを描写するシミュレーションを使用して、UAVの制御を実行できる。
UAVの制御を学習することは困難である可能性がある。適切にUAVを制御できないことが、UAVに対するダメージをもたらし得る。UAVに対するダメージを修復することは、時間がかかり、高費用であるゆえに、ユーザに対し、実UAVにダメージのリスクがない仮想環境でUAVを制御することを教示することが有利であろう。
シミュレート環境で無人航空機(UAV)の飛行を制御することをユーザにトレーニングする方法を提供するニーズが存在する。本明細書において提供されるのは、UAVの飛行および制御アクションのためのシミュレートされた仮想環境を生成する、複数のシステムおよび方法である。シミュレーションは、UAVの実飛行で使用されるものと同一のリモートコントローラを使用し、その結果、ユーザは複数の制御機能および仮想環境における感度に慣れ、これらの要因を直接にUAVの実飛行に変換できる。複数の仮想センサからシミュレーションへと、データを処理および送信するための飛行制御システムが提供される。飛行制御システムは、実飛行で使用される飛行制御システムと同一の飛行制御システムである得る。物理的モデルは、ユーザからの飛行制御入力への複数の応答を計算し、当該応答を、仮想センサ測定を生成する仮想センサに提供できる。飛行制御システムは、直接接続または間接接続を介して、飛行状況データをディスプレイデバイスに対し通信できる。ディスプレイデバイスは、飛行状況データをユーザに対し、イメージおよび/またはテキスト表示を介して提供できる。ディスプレイデバイスは、飛行状況データをユーザに対し提供でき、リモートコントローラおよび飛行制御システムの一方若しくは両方とソフトウェアアプリケーション(すなわち、「app」)を使用して通信できる。飛行制御システムは、UAVに搭載またはディスプレイデバイスに搭載され得る。
本発明の一態様は、無人航空機(UAV)を稼働する方法を対象とする。当該方法は、UAVが飛行モードまたはシミュレーションモードのいずれにあるかを示すUAVモード信号を受信する段階と、上記UAVに搭載された飛行制御システムにおいて、リモートコントローラから飛行制御データを受信する段階と、上記飛行制御システムにおいて、上記リモートコントローラからの上記飛行制御データに応答して、飛行データを生成する段階と、を備える。上記飛行データは、(1)上記UAVが飛行モードの場合、上記UAVの1または複数の推進ユニットに通信され、(2)上記UAVがシミュレーションモードの場合、上記UAVの上記1または複数の推進ユニットに通信されない。
いくつかの実施形態において、UAVモード信号が、視覚ディスプレイを備えたディスプレイデバイスから提供され得る。ディスプレイデバイスは、モバイルデバイスであり得る。視覚ディスプレイは、UAVがシミュレーションモードの場合、UAVのシミュレートされた飛行状況情報を表示するよう構成され得る。
いくつかの場合において、UAVモード信号は、リモートコントローラから提供され得る。UAVモード信号は、UAVのハードウェアと対話するユーザによって提供され得る。UAVは既定として飛行モードを有し得、UAVモード信号は、シミュレーションモードに対する変更を示すことができる。UAVモード信号は、飛行データが1または複数の推進ユニットに通信されるかどうか、またはされないかを決定するよう構成された出力スイッチに提供され得る。出力スイッチは、UAVが飛行モードの場合、1または複数の推進ユニットに対し、飛行データを通信できる。
いくつかの実施形態において、出力スイッチは、飛行データをUAVに関する物理的パラメータ情報を備えた物理的モデルに通信できる。物理的モデルは、飛行データに応答して、物理的シミュレーションデータを提供できる。UAVに関する物理的パラメータ情報は、UAVの複数の寸法を含めることができる。UAVに関する物理的パラメータ情報は、UAVの複数の空気力学的特性を含めることができる。
物理的シミュレーションデータが、物理的シミュレーションデータに基づいて仮想センサデータを生成するよう構成された1または複数の仮想センサに提供され得る。仮想センサデータが、仮想センサデータから飛行状況情報を生成し、飛行状況情報を飛行制御システムに対し通信するよう構成された慣性測定ユニットに提供され得る。慣性測定ユニットは、実センサデータを受信し、実センサデータから飛行状況情報を生成し、飛行状況情報を飛行制御システムに通信するよう構成され得る。飛行制御システムは、UAVがシミュレーションモードの場合、シミュレートされた飛行データを、視覚ディスプレイを備えたディスプレイデバイスに対し通信し得る。
本発明の別の態様は、無人航空機(UAV)を対象とする。UAVは、上記UAVが飛行モードまたはシミュレーションモードのいずれにあるかを示すUAVモード信号を受信するよう構成された受信機と、(1)リモートコントローラから飛行制御データを受信し、および(2)上記飛行制御データに応答して、飛行データを生成するよう構成された飛行制御システムと、(1)上記UAVが飛行モードの場合、上記UAVの飛行を作動および許容し、または(2)上記UAVがシミュレーションモードの場合、休止状態のままにし、上記UAVの飛行を許容しないよう構成された1または複数の推進ユニットと、を備え得る。
いくつかの実施形態において、UAVモード信号が、視覚ディスプレイを備えたディスプレイデバイスから提供され得る。ディスプレイデバイスは、モバイルデバイスであり得る。視覚ディスプレイは、UAVがシミュレーションモードの場合、UAVのシミュレートされた飛行状況情報を表示するよう構成され得る。
いくつかの場合において、UAVモード信号はリモートコントローラから提供され得る。UAVモード信号は、UAVのハードウェアと対話するユーザによって提供され得る。UAVは、飛行モードを既定として有することができ、UAVモード信号は、シミュレーションモードに対する変更を示し得る。UAVモード信号は、飛行データが1または複数の推進ユニットに通信されるか、またはされないかを決定するよう構成された出力スイッチに提供され得る。出力スイッチは、UAVが飛行モードの場合、1または複数の推進ユニットに対する飛行データと通信できる。
いくつかの実施形態において、出力スイッチは飛行データを、UAVに関する物理的パラメータ情報を備えた物理的モデルに通信できる。物理的モデルは、飛行データに応答して、物理的シミュレーションデータを提供できる。UAVに関する物理的パラメータ情報は、UAVの複数の寸法を含むことができる。UAVに関する物理的パラメータ情報は、UAVの複数の空気力学的特性を含むことができる。
物理的シミュレーションデータが、物理的シミュレーションデータに基づいて仮想センサデータを生成するよう構成された1または複数の仮想センサに提供され得る。仮想センサデータが、仮想センサデータからの飛行状況情報を生成し、飛行状況情報を飛行制御システムに対し通信するよう構成された慣性測定ユニットに提供され得る。慣性測定ユニットは、実センサデータを受信し、実センサデータから飛行状況情報を生成し、飛行状況情報を飛行制御システムに通信するよう構成され得る。飛行制御システムは、UAVがシミュレーションモードの場合、シミュレートされた飛行データを、視覚ディスプレイを備えたディスプレイデバイスに対し通信し得る。
別の態様において、本発明は次の方法に関する。すなわち、無人航空機(UAV)を稼働する方法であって、上記UAVが飛行モードまたはシミュレーションモードのいずれにあるかを示すUAVモード信号を受信する段階と、上記UAVに搭載された飛行制御システムにおいて、リモートコントローラから飛行制御データを受信する段階と、上記飛行制御システムにおいて(1)上記リモートコントローラからの上記飛行制御データ、および(2)(a)上記UAVが上記飛行モードの場合、上記UAVに搭載された複数の物理的センサによって収集された実センサデータ、または(b)上記UAVが上記シミュレーションモードの場合、1または複数のプロセッサによって生成された仮想センサデータのうちの1つ、に基づいて飛行データを生成する段階と、を備える方法である。
いくつかの実施形態において、UAVモード信号は、視覚ディスプレイを備えたディスプレイデバイスから提供され得る。ディスプレイデバイスは、モバイルデバイスであり得る。視覚ディスプレイは、UAVがシミュレーションモードの場合、UAVのシミュレートされた飛行状況情報を表示するよう構成され得る。
いくつかの場合において、UAVモード信号はリモートコントローラから提供され得る。UAVモード信号は、UAVのハードウェアと対話するユーザによって提供され得る。UAVは、飛行モードを既定として有することができ、UAVモード信号は、シミュレーションモードに対する変更を示し得る。UAVモード信号は、飛行データが1または複数の推進ユニットに通信されるか、またはされないかを決定するよう構成された出力スイッチに提供され得る。出力スイッチは、UAVが飛行モードの場合、1または複数の推進ユニットに対する飛行データと通信できる。
いくつかの実施形態において、出力スイッチは飛行データを、UAVに関する物理的パラメータ情報を備えた物理的モデルに通信できる。物理的モデルは、飛行データに応答して、物理的シミュレーションデータを提供できる。UAVに関する物理的パラメータ情報は、UAVの複数の寸法を含むことができる。UAVに関する物理的パラメータ情報は、UAVの複数の空気力学的特性を含むことができる。
物理的シミュレーションデータが、物理的シミュレーションデータに基づいて仮想センサデータを生成するよう構成された1または複数の仮想センサに提供され得る。仮想センサデータが、仮想センサデータから飛行状況情報を生成し、飛行状況情報を飛行制御システムに対し通信するよう構成された慣性測定ユニットに提供され得る。慣性測定ユニットは、実センサデータを受信し、実センサデータから飛行状況情報を生成し、飛行状況情報を飛行制御システムに通信するよう構成され得る。飛行制御システムは、UAVがシミュレーションモードの場合、シミュレートされた飛行データを、視覚ディスプレイを備えたディスプレイデバイスに対し通信し得る。
本発明の別の態様は、次のものを提供できる。すなわち、無人航空機(UAV)であって、上記UAVが飛行モードまたはシミュレーションモードのいずれにあるかを示すUAVモード信号を受信するよう構成された受信機と、実センサデータを収集するよう構成された1または複数のセンサと、(1)リモートコントローラから飛行制御データを受信し、および(2)(a)上記飛行制御データおよび(b)(i)上記UAVが上記飛行モードの場合、上記実センサデータ、または(ii)上記UAVが上記シミュレーションモードの場合、1または複数のプロセッサによって生成された仮想センサデータのうちの1つ、に応答して飛行データを生成するよう構成された飛行制御システムと、を備える、UAVである。
いくつかの実施形態において、UAVモード信号は、視覚ディスプレイを備えたディスプレイデバイスから提供され得る。ディスプレイデバイスは、モバイルデバイスであり得る。視覚ディスプレイは、UAVがシミュレーションモードの場合、UAVのシミュレートされた飛行状況情報を表示するよう構成され得る。
いくつかの場合において、UAVモード信号はリモートコントローラから提供され得る。UAVモード信号は、UAVのハードウェアと対話するユーザによって提供され得る。UAVは、飛行モードを既定として有することができ、UAVモード信号は、シミュレーションモードに対する変更を示し得る。UAVモード信号は、飛行データが1または複数の推進ユニットに通信されるかどうか、またはされないかを決定するよう構成された出力スイッチに提供され得る。出力スイッチは、UAVが飛行モードの場合、1または複数の推進ユニットに対する飛行データと通信できる。
いくつかの実施形態において、出力スイッチは飛行データを、UAVに関する物理的パラメータ情報を備えた物理的モデルに通信できる。物理的モデルは、飛行データに応答して、物理的シミュレーションデータを提供できる。UAVに関する物理的パラメータ情報は、UAVの複数の寸法を含むことができる。UAVに関する物理的パラメータ情報は、UAVの複数の空気力学的特性を含むことができる。
物理的シミュレーションデータが、物理的シミュレーションデータに基づいて仮想センサデータを生成するよう構成された1または複数の仮想センサに提供され得る。仮想センサデータが、仮想センサデータから飛行状況情報を生成し、飛行状況情報を飛行制御システムに対し通信するよう構成された慣性測定ユニットに提供され得る。慣性測定ユニットは、実センサデータを受信し、実センサデータからの飛行状況情報を生成し、飛行状況情報を飛行制御システムに通信するよう構成され得る。飛行制御システムは、UAVがシミュレーションモードの場合、シミュレートされた飛行データを、視覚ディスプレイを備えたディスプレイデバイスに対し通信し得る。
本発明の一態様は、次のものを提供できる。すなわち、飛行シミュレータを稼働する方法であって、無人航空機(UAV)がシミュレーションモードの場合、ディスプレイデバイスにおいて、上記UAVに搭載された飛行制御システムから、シミュレートされた飛行データを受信する段階と、上記シミュレートされた飛行データに応答して、上記ディスプレイデバイスの視覚ディスプレイ上に、上記UAVのシミュレートされた飛行状況情報を表示する段階と、を備え、上記シミュレートされた飛行データは、リモートコントローラを介して、上記ディスプレイデバイスに提供され、上記リモートコントローラは、上記UAVが飛行モードの場合、(1)上記UAVと通信し、および(2)上記UAVの飛行を制御するよう構成されている、方法である。
いくつかの実施形態において、ディスプレイデバイスはモバイルデバイスであり得る。リモートコントローラは、有線接続を介してディスプレイデバイスと通信できる。リモートコントローラは、無線接続を介してディスプレイデバイスと通信できる。リモートコントローラは、UAVがシミュレーションモードの場合、UAVに搭載されたシミュレートされた飛行データを生成するために有用な飛行制御データを提供するよう構成され得る。リモートコントローラは、UAVが飛行モードの場合、UAVの飛行を制御するために有用な1または複数のジョイスティックコントロールを含むことができる。
いくつかの実施形態において、シミュレートされた飛行データは、UAVに搭載された飛行制御システムから発生し得る。シミュレートされた飛行データは、リモートコントローラによって変更され得る。シミュレートされた飛行データは、リモートコントローラによって変更されなくてよい。
いくつかの場合において、飛行制御システムは、UAVがシミュレーションモードの場合、1または複数の仮想センサから仮想センサデータを受信でき、シミュレートされた飛行データを生成すべく、仮想センサデータを使用する。視覚ディスプレイはタッチスクリーンであり得る。シミュレートされた飛行状況情報は、シミュレート環境に対するUAVのイメージを含み得る。イメージは、アニメーションであり得、シミュレート環境は3次元環境である。
別の態様において、本発明は次のものを提供できる。すなわち、飛行シミュレーションを実行するための複数のプログラム命令を含む非一時的コンピュータ可読媒体であって、無人航空機(UAV)がシミュレーションモードの場合、ディスプレイデバイスにおいて、上記UAVに搭載された飛行制御システムから、シミュレートされた飛行データを受信するための複数のプログラム命令と、上記シミュレートされた飛行データに応答して、上記ディスプレイデバイスの視覚ディスプレイ上に、上記UAVのシミュレートされた飛行状況情報を表示するための複数のプログラム命令と、を備え、上記シミュレートされた飛行データは、リモートコントローラを介して、上記ディスプレイデバイスに提供され、上記リモートコントローラは、上記UAVが飛行モードの場合、(1)上記UAVと通信し、および(2)上記UAVの飛行を制御するよう構成されている、非一時的コンピュータ可読媒体である。
いくつかの実施形態において、ディスプレイデバイスはモバイルデバイスであり得る。リモートコントローラは、有線接続を介してディスプレイデバイスと通信できる。リモートコントローラは、無線接続を介してディスプレイデバイスと通信できる。リモートコントローラは、UAVがシミュレーションモードの場合、UAVに搭載されたシミュレートされた飛行データを生成するために有用な飛行制御データを提供するよう構成され得る。リモートコントローラは、UAVが飛行モードの場合、UAVの飛行を制御するために有用な1または複数のジョイスティックコントロールを含むことができる。
いくつかの実施形態において、シミュレートされた飛行データは、UAVに搭載された飛行制御システムから発生してよい。シミュレートされた飛行データは、リモートコントローラによって変更され得る。シミュレートされた飛行データは、リモートコントローラによって変更されなくてよい。
いくつかの場合において、飛行制御システムは、UAVがシミュレーションモードの場合、1または複数の仮想センサから仮想センサデータを受信でき、シミュレートされた飛行データを生成すべく、仮想センサデータを使用する。視覚ディスプレイはタッチスクリーンであり得る。シミュレートされた飛行状況情報は、シミュレート環境に対するUAVのイメージを含み得る。イメージは、アニメーションであり得、シミュレート環境は3次元環境である。
本発明の別の態様は、次のものを提供できる。飛行シミュレータを稼働する方法であって、無人航空機(UAV)がシミュレーションモードの場合、上記UAVに搭載された飛行制御システムにおいて、リモートコントローラから、飛行制御データを受信する段階と、上記飛行制御システムにおいて、上記飛行制御データに応答して、上記リモートコントローラからシミュレートされた飛行データを生成する段階と、上記リモートコントローラに対し、上記飛行制御システムからの上記シミュレートされた飛行データを送信する段階と、を備え、上記リモートコントローラは、上記UAVが飛行モードの場合、(1)上記UAVと通信し、および(2)上記UAVの飛行を制御するよう構成されている、方法である。
いくつかの実施形態において、イメージは、アニメーションであり、シミュレート環境は3次元環境である。
飛行制御システムは更に、(3)UAVが飛行モードの場合、1または複数の推進ユニットに通信される1または複数の飛行信号を生成するよう構成され得る。
いくつかの場合において、リモートコントローラは、シミュレートされた飛行データを、視覚ディスプレイを備えたディスプレイデバイスに送信されるよう構成される。ディスプレイデバイスはモバイルデバイスであり得る。リモートコントローラは、無線接続を介してディスプレイデバイスと通信できる。視覚ディスプレイは、UAVのシミュレートされた飛行状況情報を表示できる。シミュレートされた飛行状況情報は、シミュレート環境に対するUAVのイメージを含み得る。リモートコントローラは、UAVの飛行を制御するために有用な1または複数のジョイスティックコントロールを含むことができる。
飛行制御システムは、UAVがシミュレーションモードの場合、1または複数の仮想センサから仮想センサデータを受信でき、シミュレートされた飛行データを生成すべく、仮想センサデータを使用する。いくつかの場合において、方法は、仮想センサデータを受信し、仮想センサデータからの飛行状況情報を生成するよう構成され、また、UAVが飛行シミュレーションモードの場合、飛行状況情報を飛行制御システムに送信するよう構成された慣性測定ユニットを更に含む。慣性測定ユニットは、実センサデータを受信し、実センサデータからの飛行状況情報を生成するよう構成され得、およびUAVが飛行モードの場合、飛行状況情報を飛行制御システムに送信するよう構成され得る。飛行制御システムは、飛行制御データをUAVに関する物理的パラメータ情報を備えた物理的モデルに対し提供でき、物理的モデルは、飛行制御データに応答して、物理的シミュレーションデータを複数の仮想センサに提供する。
別の態様において、本発明は次のものを提供できる。すなわち、無人航空機(UAV)であって、(1)リモートコントローラから飛行制御データを受信し、および(2)上記UAVがシミュレーションモードの場合、上記飛行制御データに応答して、シミュレートされた飛行データを生成するよう構成された飛行制御システムと、(1)上記UAVが飛行モードの場合、上記UAVの飛行を作動および許容し、または(2)上記UAVが上記シミュレーションモードの場合、休止状態のままにし、上記UAVの飛行を許容しないよう構成された1または複数の推進ユニットと、上記シミュレートされた飛行データを上記リモートコントローラに送信するよう構成された通信ユニットと、を備える、UAVである。
いくつかの実施形態において、イメージはアニメーションであり、シミュレート環境は3次元環境である。
飛行制御システムは更に、(3)UAVが飛行モードの場合、1または複数の推進ユニットに通信される1または複数の飛行信号を生成するよう構成され得る。
いくつかの場合において、リモートコントローラは、シミュレートされた飛行データを視覚ディスプレイを備えたディスプレイデバイスに送信されるよう構成される。ディスプレイデバイスは、モバイルデバイスであり得る。リモートコントローラは、無線接続を介してディスプレイデバイスと通信できる。視覚ディスプレイは、UAVのシミュレートされた飛行状況情報を表示できる。シミュレートされた飛行状況情報は、シミュレート環境に対するUAVのイメージを含み得る。リモートコントローラは、UAVの飛行を制御するために有用な1または複数のジョイスティックコントロールを含むことができる。
飛行制御システムは、UAVがシミュレーションモードの場合、1または複数の仮想センサから仮想センサデータを受信でき、シミュレートされた飛行データを生成すべく、仮想センサデータを使用する。いくつかの場合において、UAVは、仮想センサデータを受信し、仮想センサデータから飛行状況情報を生成するよう構成され、およびUAVが飛行シミュレーションモードの場合、飛行状況情報を飛行制御システムに送信するよう構成された慣性測定ユニットを更に含む。慣性測定ユニットは、実センサデータを受信し、実センサデータから飛行状況情報を生成するよう構成され得、またUAVが飛行モードの場合、飛行状況情報を飛行制御システムに送信するよう構成され得る。飛行制御システムは、飛行制御データをUAVに関する物理的パラメータ情報を備えた物理的モデルに対し提供でき、物理的モデルは、飛行制御データに応答して、物理的シミュレーションデータを複数の仮想センサに提供する。
別の態様において、本発明は次のものを提供できる。飛行シミュレータを稼働する方法であって、無人航空機(UAV)がシミュレーションモードの場合、ディスプレイデバイスにおいて、上記UAVに搭載された飛行制御システムから、シミュレートされた飛行データを受信する段階と、上記シミュレートされた飛行データに応答して、上記ディスプレイデバイスの視覚ディスプレイ上に、上記UAVのシミュレートされた飛行状況情報を表示する段階と、を備え、上記シミュレートされた飛行データは、上記UAVを介して、上記ディスプレイデバイスに提供され、上記UAVは、上記UAVが飛行モードの場合、上記UAVの飛行を制御するよう構成されているリモートコントローラと通信するよう構成されている、方法である。
ディスプレイデバイスはモバイルデバイスであり得る。リモートコントローラは、UAVがシミュレーションモードの場合、UAVに搭載されたシミュレートされた飛行データを生成するために有用な飛行制御データを提供するよう構成され得る。リモートコントローラは、UAVが飛行モードの場合、UAVの飛行を制御するために有用な1または複数のジョイスティックコントロールを含むことができる。リモートコントローラは、UAVが飛行モードの場合、UAVの積載物を保持する支持機構の作動を制御するよう構成され得る。
飛行制御システムは、UAVがシミュレーションモードの場合、1または複数の仮想センサから仮想センサデータを受信でき、シミュレートされた飛行データを生成すべく、仮想センサデータを使用する。
いくつかの実施形態において、視覚ディスプレイはタッチスクリーンであり得る。シミュレートされた飛行状況情報は、シミュレート環境に対するUAVのイメージを含み得る。イメージは、アニメーションであり得、シミュレート環境は3次元環境であり得る。
別の態様において、本発明は次のものを提供できる。すなわち、飛行シミュレーションを実行するための複数のプログラム命令を含む非一時的コンピュータ可読媒体であって、無人航空機(UAV)がシミュレーションモードの場合、ディスプレイデバイスにおいて、上記UAVに搭載された飛行制御システムから、シミュレートされた飛行データを受信するための複数のプログラム命令と、上記シミュレートされた飛行データに応答して、上記ディスプレイデバイスの視覚ディスプレイ上に、上記UAVのシミュレートされた飛行状況情報を表示するための複数のプログラム命令と、を備え、上記シミュレートされた飛行データは、上記UAVを介して、上記ディスプレイデバイスに提供され、上記UAVは、上記UAVが飛行モードの場合、上記UAVの飛行を制御するよう構成されたリモートコントローラと通信するよう構成されている、非一時的コンピュータ可読媒体である。
ディスプレイデバイスはモバイルデバイスであり得る。リモートコントローラは、UAVがシミュレーションモードの場合、UAVに搭載されたシミュレートされた飛行データを生成するために有用な飛行制御データを提供するよう構成され得る。リモートコントローラは、UAVが飛行モードの場合、UAVの飛行を制御するために有用な1または複数のジョイスティックコントロールを含むことができる。リモートコントローラは、UAVが飛行モードの場合、UAVの積載物を保持する支持機構の作動を制御するよう構成され得る。
飛行制御システムは、UAVがシミュレーションモードの場合、1または複数の仮想センサから仮想センサデータを受信でき、シミュレートされた飛行データを生成すべく、仮想センサデータを使用する。
いくつかの実施形態において、視覚ディスプレイはタッチスクリーンであり得る。シミュレートされた飛行状況情報は、シミュレート環境に対するUAVのイメージを含み得る。イメージは、アニメーションであり得、シミュレート環境は3次元環境であり得る。
別の態様において、本発明は次のものを提供できる。飛行シミュレータを稼働する方法であって、無人航空機(UAV)がシミュレーションモードの場合、上記UAVに搭載された飛行制御システムにおいて、リモートコントローラから、飛行制御データを受信する段階と、上記飛行制御システムにおいて、上記リモートコントローラからの上記飛行制御データに応答して、シミュレートされた飛行データを生成する段階と、視覚ディスプレイを含むディスプレイデバイスに対し、上記飛行制御システムからの上記シミュレートされた飛行データを送信する段階と、を備え、上記リモートコントローラは、上記UAVが飛行モードの場合、(1)上記UAVと通信し、および(2)上記UAVの飛行を制御するよう構成されている、方法である。
いくつかの場合において、飛行制御システムは、(3)UAVが飛行モードの場合、1または複数の推進ユニットに通信される1または複数の飛行信号を生成するよう更に構成され得る。リモートコントローラは、シミュレートされた飛行データを視覚ディスプレイを備えたディスプレイデバイスに対し送信するよう構成され得る。ディスプレイデバイスは、モバイルデバイスであり得る。リモートコントローラは、無線接続を介してディスプレイデバイスと通信できる。視覚ディスプレイは、UAVのシミュレートされた飛行状況情報を表示できる。シミュレートされた飛行状況情報は、シミュレート環境に対するUAVのイメージを含み得る。
いくつかの実施形態において、リモートコントローラはUAVの飛行を制御するために有用な1または複数のジョイスティックコントロールを含むことができる。 飛行制御システムは、UAVがシミュレーションモードの場合、1または複数の仮想センサから仮想センサデータを受信でき、シミュレートされた飛行データを生成すべく、仮想センサデータを使用する。
いくつかの場合において、方法は更に、仮想センサデータを受信し、仮想センサデータから飛行状況情報を生成するよう構成され、およびUAVが飛行シミュレーションモードの場合、飛行状況情報を飛行制御システムに送信するよう構成された慣性測定ユニットを含む。慣性測定ユニットは、実センサデータを受信し、実センサデータから飛行状況情報を生成するよう構成され得、およびUAVが飛行モードの場合、飛行状況情報を飛行制御システムに送信するよう構成され得る。飛行制御システムは、飛行制御データをUAVに関する物理的パラメータ情報を備えた物理的モデルに対し提供でき、物理的モデルは、飛行制御データに応答して、物理的シミュレーションデータを複数の仮想センサに提供する。
本発明の別の態様は、次のものを提供できる。すなわち、無人航空機(UAV)であって、(1)リモートコントローラから飛行制御データを受信し、および(2)上記UAVがシミュレーションモードの場合、上記飛行制御データに応答して、シミュレートされた飛行データを生成するよう構成された飛行制御システムと、(1)上記UAVが飛行モードの場合、上記UAVの飛行を作動および許容し、または(2)上記UAVがシミュレーションモードの場合、休止状態のままにし、上記UAVの飛行を許容しないよう構成された1または複数の推進ユニットと、上記シミュレートされた飛行データを視覚ディスプレイを含むディスプレイデバイスに送信するよう構成された通信ユニットと、を備える、UAVである。
いくつかの場合において、飛行制御システムは、(3)UAVが飛行モードの場合、1または複数の推進ユニットに通信される1または複数の飛行信号を生成するよう更に構成され得る。リモートコントローラは、シミュレートされた飛行データを視覚ディスプレイを備えたディスプレイデバイスに対し送信するよう構成され得る。ディスプレイデバイスはモバイルデバイスであり得る。リモートコントローラは、無線接続を介してディスプレイデバイスと通信できる。視覚ディスプレイは、UAVのシミュレートされた飛行状況情報を表示できる。シミュレートされた飛行状況情報は、シミュレート環境に対するUAVのイメージを含み得る。
いくつかの実施形態において、リモートコントローラはUAVの飛行を制御するために有用な1または複数のジョイスティックコントロールを含むことができる。飛行制御システムは、UAVがシミュレーションモードの場合、1または複数の仮想センサから仮想センサデータを受信でき、シミュレートされた飛行データを生成すべく、仮想センサデータを使用する。
いくつかの場合において、UAVは、仮想センサデータを受信し、仮想センサデータから飛行状況情報を生成するよう構成され、およびUAVが飛行シミュレーションモードの場合、飛行状況情報を飛行制御システムに送信するよう構成された慣性測定ユニットを更に含み得る。慣性測定ユニットは、実センサデータを受信し、実センサデータから飛行状況情報を生成するよう構成され得、およびUAVが飛行モードの場合、飛行状況情報を飛行制御システムに送信するよう構成され得る。飛行制御システムは、飛行制御データをUAVに関する物理的パラメータ情報を備えた物理的モデルに対し提供でき、物理的モデルは、飛行制御データに応答して、物理的シミュレーションデータを複数の仮想センサに提供する。
本発明の別の態様は、次のものを提供できる。すなわち、飛行シミュレータを稼働する方法であって、飛行制御システムにおいて、無人航空機(UAV)と通信し、および上記UAVの飛行を制御可能なリモートコントローラによって生成された飛行制御信号を受信する段階と、上記飛行制御システムにおいて、上記飛行制御信号に応答して、上記UAVの予め定められた飛行シーケンスの実行のために、シミュレートされた飛行データを生成する段階と、上記シミュレートされた飛行データに応答して、ディスプレイデバイスの視覚ディスプレイ上に、上記UAVのシミュレートされた飛行状態情報を表示する段階と、を備え、上記飛行制御信号は、上記UAVの上記予め定められた飛行シーケンスのためのコマンドを含む、方法である。
飛行制御システムは、ディスプレイデバイスに搭載され得る。飛行制御システムはUAVに搭載され得る。UAVの予め定められた飛行シーケンスは、飛行開始点へのUAVの自動リターンを含むことができる。UAVの予め定められた飛行シーケンスは、UAVの自律的離陸シーケンスを含むことができる。UAVの予め定められた飛行シーケンスは、UAVの自律的着陸シーケンスを含む。UAVの予め定められた飛行シーケンスは、UAVの自律的ホバリングを含む。UAVの予め定められた飛行シーケンスは、UAVの姿勢保持飛行を含んでよい。
いくつかの場合において、ディスプレイデバイスはモバイルデバイスであり得る。リモートコントローラは、有線接続を介してディスプレイデバイスと通信できる。リモートコントローラは、無線接続を介してディスプレイデバイスと通信できる。リモートコントローラは、UAVが飛行モードの場合、UAVの飛行を制御するために有用な1または複数のジョイスティックコントロールを含むことができる。
いくつかの実施形態において、視覚ディスプレイはタッチスクリーンであり得る。シミュレートされた飛行状況情報は、シミュレート環境に対するUAVのイメージを含むことができる。イメージは、アニメーションであり得、シミュレート環境は3次元環境であり得る。ディスプレイデバイスは、ディスプレイデバイスのユーザに対し、予め定められた飛行シーケンスを開始するための、ヒントを提供できる。ディスプレイデバイスは、気候パラメータの選択を受信するよう構成され得、シミュレートされた飛行データが、選択された気候パラメータに基づいて生成され得る。
別の態様において、本発明は次のものを提供できる。すなわち、飛行シミュレーションを実行するための複数のプログラム命令を含む非一時的コンピュータ可読媒体であって、飛行制御システムにおいて、無人航空機(UAV)と通信し、および上記UAVの飛行を制御可能なリモートコントローラによって生成された飛行制御信号を受信するための複数のプログラム命令と、上記飛行制御システムにおいて、上記飛行制御信号に応答して、上記UAVの予め定められた飛行シーケンスの実行のために、シミュレートされた飛行データを生成するための複数のプログラム命令と、上記シミュレートされた飛行データに応答して、ディスプレイデバイスの視覚ディスプレイ上に、上記UAVのシミュレートされた飛行状態情報を表示するための複数のプログラム命令と、を備え、上記飛行制御信号は、上記UAVの上記予め定められた飛行シーケンスのためのコマンドを含む、非一時的コンピュータ可読媒体である。
飛行制御システムは、ディスプレイデバイスに搭載され得る。飛行制御システムは、UAVに搭載され得る。UAVの予め定められた飛行シーケンスは、飛行開始点へのUAVの自動リターンを含むことができる。UAVの予め定められた飛行シーケンスは、UAVの自律的離陸シーケンスを含むことができる。UAVの予め定められた飛行シーケンスは、UAVの自律的着陸シーケンスを含む。UAVの予め定められた飛行シーケンスは、UAVの自律的ホバリングを含む。UAVの予め定められた飛行シーケンスは、UAVの姿勢保持飛行を含んでよい。
いくつかの場合において、ディスプレイデバイスはモバイルデバイスであり得る。リモートコントローラは、有線接続を介してディスプレイデバイスと通信できる。リモートコントローラは、無線接続を介してディスプレイデバイスと通信できる。リモートコントローラは、UAVが飛行モードの場合、UAVの飛行を制御するために有用な1または複数のジョイスティックコントロールを含むことができる。
いくつかの実施形態において、視覚ディスプレイはタッチスクリーンであり得る。シミュレートされた飛行状況情報は、シミュレート環境に対するUAVのイメージを含むことができる。イメージは、アニメーションであり得、シミュレート環境は3次元環境であり得る。ディスプレイデバイスは、ディスプレイデバイスのユーザに対し、予め定められた飛行シーケンスを開始するための、ヒントを提供できる。ディスプレイデバイスは、気候パラメータの選択を受信するよう構成され得、シミュレートされた飛行データが、選択された気候パラメータに基づいて生成され得る。
本願発明に係る複数の他の目的および特徴は、本明細書、特許請求の範囲、および複数の添付図面を参照することによって明らかになるであろう。
[参照による組み込み]
本明細書において言及される全ての刊行物、特許、および特許出願は、個々の各刊行物、特許、または特許出願が参照により組み込まれることを具体的および個々に示される場合と同一の程度で、参照により本明細書に組み込まれる。
本発明の複数の新規な特徴は、添付の特許請求の範囲に具体的に記載されている。複数の例示的実施形態が記載された以下の詳細な説明を参照することにより、本願発明に係る複数の特徴および利点について、より良い理解が得られるであろう。複数の例示的実施形態では、本発明の複数の原理が利用されている。添付図面は以下の通りである。
飛行シミュレーションシステムに含められ得る、複数のハードウェアコンポーネントの例を表示する。 飛行モード稼働からシミュレーションモード稼働へ変更するための信号送信経路の例を表示する。 複数のパラメータを、第1または第2の無人航空機(UAV)に関連する物理的モデルに入力するよう構成されたシミュレーションを表示する。 シミュレーションまたは飛行モード稼働のための全体的な信号送信経路を表示する。 シミュレーションモード稼働内の複数のシステムコンポーネント間の複数の可能な信号経路を表示する。 シミュレーションモード稼働中のディスプレイデバイス上のディスプレイの一例を表示する。 シミュレーションモード稼働中、ユーザに表示され得るヒントまたは警告の一例を表示する。 本発明の一実施形態による、無人航空機を示す。 本発明の一実施形態による、支持機構および積載物を含む、可動オブジェクトを示す。 本発明の一実施形態による、可動オブジェクトを制御するためのシステムに係るブロック図による模式図である。
本願発明の複数のシステム、デバイス、および方法は、ユーザに対し、仮想環境内で無人航空機(UAV)を飛行および制御することをトレーニングする複数の機構を提供する。ユーザによって仮想環境内でUAVを飛行することから取得された複数のスキルは、UAVを実環境内で飛行することに直接適用可能であり得る。本願発明の複数のシステム、デバイスおよび方法は更に、UAVの実飛行のために使用され得る少なくともいくつかのコンポーネントを使用するシミュレーションプラットフォームを提供する。UAVの説明は、任意の他のタイプの無人輸送体、あるいは任意の他のタイプの可動オブジェクトに対し適用可能であってよい。
いくつかの場合において、UAVの1または複数の機能は、ユーザからの入力によって少なくとも部分的に制御され得る。ユーザからの入力は、リモートコントローラを介してUAVに提供され得る。リモートコントローラを介して、UAVの1または複数の機能を制御するための入力を提供することは困難な場合がある。いくつかの場合において、リモートコントローラを介してUAVの1または複数の機能を制御するための入力を提供することに不慣れなユーザは、リモートコントローラを使用して所望の結果を達成することができない可能性がある。リモートコントローラを用いて所望の結果を達成できないことが、UAVに対するダメージおよび/または未知の環境でのUAVの損失をもたらし得る。ユーザがリモートコントローラを用いて仮想環境内で仮想UAVを制御することをトレーニングおよび実行できるシミュレーション演習を提供することは有利であろう。リモートコントローラは、UAVを実飛行環境で飛行するのに使用されるのと同一リモートコントローラであってよい。
実飛行環境は、UAVが稼働され得る、屋外、屋内環境、または屋外と屋内との混在環境であり得る。UAVの稼働は、UAVの飛行または他の移動であり得る。実環境は、リアルタイムおよび実空間に存在し得る。実環境は、物理的世界における有形なものであってよい。仮想またはシミュレート環境は、コンピュータソフトウェア構造に存在する環境であり得る。仮想またはシミュレート環境は、ユーザ、ソフトウェア開発者からの1または複数の入力、あるいはデータベースからの情報から作成され得る。仮想またはシミュレート環境は、実空間および時間に存在する環境の表現、あるいは実空間および時間に存在しない架空環境であり得る。仮想またはシミュレート環境は、定義された複数の境界、障害物、および表面を含み得る。仮想またはシミュレート環境は、UAVの飛行をサポートするために定義された媒体を有してよく、例えば媒体は空気であり得る。当該媒体は、仮想環境内に存在し得、および数学的に定義され得る。いくつかの実施形態において、仮想環境は、物理的、有形の世界に存在しない。
仮想環境、シミュレーション内で仮想UAVを制御するよう構成されたリモートコントローラは、実環境内で実UAVを制御するのに使用されるコントローラと同一または類似のものであり得る。シミュレーションおよび実環境の両方で使用するための同一のコントローラを提供することで、ユーザにとってのより現実的なトレーニング経験をもたらし得る。ユーザは、リモートコントロールの物理的インターフェースの移動または操作に関連付けられた筋肉の記憶を身につけることができる。UAVのシミュレーションおよび実飛行モードの両方における同一のリモートコントローラを提供することで、シミュレーションモードで形成された筋肉の記憶を、実飛行モードでの使用に利用する利点を提供できる。筋肉の記憶は、飛行モードでの反応時間、精度、および正確さを増大できる。UAVのシミュレーションおよび飛行モードの両方で用いられる同一のコントローラを提供することで、ユーザにリモートコントロール上の複数のコントロールの感度に慣れさせることができる。例えば、ユーザは、リモートコントロールからの入力に対するUAVの応答時間に慣れることができる。別の例において、ユーザは、リモートコントロールの物理的インターフェースの移動に対する応答の大きさに慣れることができる。また、ユーザは、シミュレーションモードにおいて、リモートコントローラ上の複数のノブ、ボタン、ジョイスティック、および/またはダイヤルの場所を記憶でき、飛行モードにおいて、これらのコンポーネントの記憶された場所によって、反応時間が上がり、ゆえに、ユーザのUAVを制御する能力が向上する。
いくつかの場合において、UAVは、複数の自律的タスクを実行するよう構成され得る。自律的タスクは、ユーザによって開始され得る。自律的タスクがユーザによって開始された後、UAVは、自律的タスクが実行されている間、ユーザからの追加の制御または入力を要求しなくてよい。自律的タスクは、UAVを予め定められたシーケンスに入らせてよい。予め定められたシーケンスは、ユーザ入力を要求しない一連のアクションを含んでよい。一例において、自律的タスクは、自動復帰、姿勢保持飛行、GPS飛行、自律的離陸、または自律的着陸であり得る。本明細書で提供されるシミュレーションシステムにおいて、ユーザはUAVに対し、自律的タスクを実行するよう命令することを実行できる。自律的タスクを実行する命令は、飛行モードで使用されるインターフェースと同一のインターフェースを介して、シミュレーションモードでUAVに対し提供され得る。インターフェースは、リモートコントロールであり得る。
UAVシミュレーションは、UAVの仮想シミュレート環境を描写するディスプレイデバイスを使用してよい。アプリケーションがモバイルデバイス等のディスプレイデバイス上で実行されてよい。アプリケーションは、3次元の仮想環境および当該環境内のUAVの飛行を表示してよい。前述の通り、仮想環境内におけるUAVの飛行を制御すべく、飛行制御システムが使用されてよい。飛行制御システムは、UAVに搭載され、ディスプレイデバイスに搭載され、または任意の他のデバイス上にあってよい。飛行制御システムは、シミュレートされた飛行を生成すべく、複数の仮想センサからのデータを使用してよい。いくつかの例において、UAVは、飛行モードまたはシミュレートされたモード内で稼働してよい。飛行モードの場合、UAV飛行制御システムは、UAVの飛行を有効化すべく、UAVの複数の推進ユニットに対し、複数の信号を送信してよい。シミュレートされたモードの場合、UAV飛行制御システムは、複数の推進ユニットに複数の信号を送信することなく、物理的モデルに対し複数の信号を送信してよい。物理的モデルは、仮想フィードバックを提供してよく、それによりUAVのシミュレートされた飛行を定義するのに役立ってよい。
実飛行シミュレーションを提供するよう構成された複数のシステム、方法、およびデバイスが本明細書で提供される。実飛行シミュレーションは、輸送体の実飛行稼働において使用される複数のコンポーネントを備える飛行シミュレーションであり得る。実飛行シミュレーションシステムの考えられ得る複数のコンポーネントが図1に表示される。実飛行シミュレーションシステムは、リモートコントローラ101、ディスプレイデバイス102、リモートコントローラとディスプレイデバイスとの間のコネクタ103、およびUAV104を含むことができる。
リモートコントローラ101は、実飛行稼働でUAV104を制御するのに使用される同一のリモートコントローラであり得る。いくつかの場合において、リモートコントローラは、実飛行稼働においてUAVを制御するのに使用されるリモートコントローラと類似または同一のコピーであり得る。リモートコントローラは、複数の物理的ユーザインターフェース機構の任意の組み合わせを有し得る。物理的ユーザインターフェース機構は、UAVの少なくとも1つの機能を制御すべく、ユーザがタッチまたは操作する、リモートコントローラ上のコンポーネントであり得る。一例において、物理的ユーザインターフェース機構は、ボタン、ジョイスティック、ローラボール、タッチスクリーン、スイッチ、ダイヤル、またはノブであり得る。いくつかの場合において、物理的ユーザインターフェースは2または2より多いジョイスティックを備え得る。複数のジョイスティックは、鉛直または水平に移動できる。複数のジョイスティックは、ピッチ、ロール、ヨー、および/または鉛直速度を制御すべく使用されてよい。複数の物理的ユーザインターフェース機構は、ユーザがロール軸、ヨー軸、および/またはピッチ軸を中心とする、UAVの移動を制御できるよう、構成され得る。複数の物理的ユーザインターフェース機構は、3次元空間の平面に沿う方向におけるUAVの並進を発生させるべく、ユーザによって操作され得る。物理的ユーザインターフェースは更に、UAVの飛行にわたり、ユーザ制御を提供するよう構成され得る。UAVの飛行を制御することは、UAVのスピード、電力、スロットル、および/または高度を制御することを含むことができる。いくつかの場合において、物理的ユーザインターフェースは、UAVの複数の非飛行アクションを制御する、複数の機構を提供できる。非飛行アクションは、センサまたはUAVに搭載された積載物の移動であり得る。非飛行アクションは、積載物を運ぶよう構成されてよいUAVの支持機構の作動を含んでよい。非飛行アクションの別の例は、UAVに搭載されたセンサによって収集されたデータの集まりおよび/またはリポートであり得る。また、物理的ユーザインターフェースは、UAVによる自律的アクションまたはタスクを開始する、複数の機構を提供できる。一例において、自律的タスクまたはアクションは、自動リターン、姿勢保持飛行、GPS飛行、自律的離陸、または自律的着陸であり得る。
リモートコントローラ101は、有線または無線接続を介してディスプレイデバイス102に接続され得る。ディスプレイデバイス102は、コンピューティングコンポーネントおよび視覚ディスプレイを備えるデバイスであり得る。コンピューティングコンポーネントは、1または複数のプロセッサ、1または複数のメモリストレージデバイスを備え得る。当該複数のプロセッサは、非一時的コンピュータ可読媒体による複数の命令を実行するよう構成されてよい。メモリは、本明細書に記載された1または複数の段階を実行するためのコード、ロジック、または複数の命令を備える非一時的コンピュータ可読媒体を備えてよい。ディスプレイデバイス102は、飛行シミュレーションを実行するための複数のプログラム命令を備えた、非一時的コンピュータ可読媒体を備え得る。ディスプレイデバイス102は、スマートフォン等のモバイルデバイスであり得る。いくつかの場合において、ディスプレイデバイス102は、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、タブレット、またはバーチャルリアリティヘッドセットであり得る。あるいは、ディスプレイデバイス102は、コンピューティングコンポーネントおよび視覚ディスプレイの組み合わせであり得、その場合、視覚ディスプレイはタッチスクリーン、プロジェクタ、LCDスクリーン、プラズマスクリーン、LED若しくはOLEDスクリーン、テレビ受像機、またはモニタであり得る。ディスプレイデバイスは、飛行シミュレーション中、飛行データの視覚的および/またはテキスト表示を提供できる。いくつかの場合において、ディスプレイデバイスはさらに、飛行シミュレーション中、オーディオフィードバックを提供できる。ディスプレイデバイスは、タッチスクリーン、スイッチ、ボタン、キー、ノブ、マウス、ポインタ、トラックボール、ジョイスティック、タッチパッド、複数の慣性センサ(例えば、複数の加速度計、複数のジャイロスコープ、複数の磁力計)、マイク、視覚センサ、または赤外線センサ等のユーザ対話型コンポーネントを介して、ユーザ入力を受信するよう構成され得る。ユーザ対話型コンポーネントは、複数のタッチ入力、位置入力、オーディオ入力、または視覚入力を受信してよい。
リモートコントローラ101は、ディスプレイデバイス102と通信し得る。リモートコントローラ101およびディスプレイデバイス102間の通信は、有線または無線接続を介して提供され得る。リモートコントローラ101およびディスプレイデバイス102間の無線接続は、RF接続、IR接続、Wi−Fiネットワーク、ワイヤレスローカルエリアネットワーク(WLAN)、セルラーネットワーク、あるいは任意の他の利用可能なワイヤレスネットワークを介して提供され得る。あるいは、リモートコントローラ101およびディスプレイデバイス102間の有線接続は、常時有線接続、同軸ケーブル接続、ファイアウォール接続、MIDI接続、eSTATA接続、イーサネット(登録商標)接続、あるいはデータ送信を許容する任意の他の利用可能な有線接続を介して提供され得る。いくつかの場合において、有線接続は、USBケーブル103を介した接続であり得る。
リモートコントローラ101および/またはディスプレイデバイス102は、飛行制御システムまたは飛行コントローラと、有線または無線接続を介して通信し得る。飛行制御システムは、UAV104に搭載または非搭載であり得る。いくつかの場合において、飛行制御システムは、ディスプレイデバイスに搭載され得る。飛行制御システムは、コントローラおよび/またはディスプレイデバイスからの入力に応答して、飛行制御データを生成するよう構成され得る。飛行制御システムは、リモートコントローラおよび/またはディスプレイデバイスを介してユーザからの入力を受信し得る。飛行制御システムは、実または仮想センサデータを生成でき、このデータを飛行制御システムに戻すよう通信できる1または複数のコンポーネントからなるシステムに対し、入力を通信できる。実または仮想センサデータに基づいて、飛行制御システムは、飛行データを生成し、当該飛行データをリモートコントローラ101およびディスプレイデバイス102の一方または両方に送信できる。実または仮想センサデータを生成する処理および実および仮想センサデータ間の区別は、詳細に後述される。
UAVは、第1または第2の稼働モードで稼働され得る。第1の稼働モードにおいて、UAVは実環境内で飛行され得る。第1の稼働モードにおいて、UAVはリモートコントローラからの複数の命令若しくは入力を受信することによって、実環境で飛行され得る。第1の稼働モードは、飛行モードであり得る。
第2のモードは、シミュレーションモードであり得る。シミュレーションモードにおいて、UAVは実環境を飛行することなく、仮想環境内で飛行してよい。UAVは、物理的に休止状態のままであってよく、実環境内で自己推進されなくてよい。UAVの1または複数の推進ユニットは、UAVがシミュレーションモードの間、稼働しなくてよい。第2の稼働モードにおいて、UAVに搭載された1または複数のコンポーネントは、飛行シミュレーションに寄与し得る。いくつかの場合において、UAVに搭載されたコンポーネントのいずれもが、飛行シミュレーションで使用され得なくてよい。第2の稼働モードにおいて、仮想UAVは、仮想またはシミュレート環境内で飛行され得る。仮想UAVおよび仮想環境は、シミュレートされた空間に数学的に存在し得る。仮想UAVは、仮想環境内で、実環境の実UAVと同一の機能を有し得る。
UAVは、UAVが第1または第2のモードであることを示す、モード信号を受信するよう構成された受信機を備え得る。モード信号は、リモートコントローラ、ディスプレイデバイス、または受信機と通信する別個のデバイスによって提供され得る。いくつかの場合において、信号はUAVのハードウェアコンポーネントを介して提供され得る。ハードウェアコンポーネントは、信号をUAVに提供すべく、ユーザによって操作され得る。例えば、ハードウェアコンポーネントは、第1または第2のモードを示す信号を提供すべく、第1の位置および第2の位置間に物理的に配置され得るスイッチ、ボタン、またはノブであり得る。別の例において、飛行モードは、既定モードであり得、モード信号がシミュレーションモードへの変更を示さない限り、UAVは飛行モードで稼働し得る。
ユーザは、飛行モードとシミュレーションモードとの間の切り替えを開始できる。一例において、ユーザはUAVをシミュレーションモードで使用することを選択できる。デバイスをシミュレーションモードで使用すべく、ユーザは、UAVがシミュレーションモードで稼働すべきであることを示すモード信号を受信機に対し提供できる。ユーザはモード信号をUAV上の物理的インターフェース(例えば、スイッチ、ボタン、レバー、またはノブ)を介して提供できる。いくつかの場合において、ユーザはモード信号をリモートコントーラを介して、リモートコントローラ上の物理的インターフェース機構を介し、提供できる。モード信号をUAVに送信すべく、飛行制御のために使用されるリモートコントローラとは異なる代替のデバイスまたはリモートが使用され得る。あるいは、モード信号をUAVに送信すべく、ディスプレイデバイスが使用され得る。ディスプレイデバイスがオンの場合、それはUAVに搭載された通信ユニットに自動的に接続されてよい。ディスプレイデバイスがUAVと通信する場合は常に、UAVは既定で自動的にシミュレーションモードになり得る。いくつかの場合において、ディスプレイデバイスがUAVと通信する場合に常に、UAVは既定で自動的にシミュレーションモードにならなくてよい。ユーザは、タッチスクリーンまたは物理的機構(例えば、ボタン、ノブ、スイッチ、またはレバー)を使用して、ディスプレイデバイスを介してモード信号を送信すべく、UAVに搭載された受信機と通信し得る。同様に、リモートコントローラ、ディスプレイデバイス、UAV上の物理的インターフェースを介して、あるいは別のデバイス若しくはリモートを介して、信号を受信機に送信することによって、UAVは飛行モードで稼働され得る。1つのモードから別のモードへと切り替えるべく、UAVは着陸させる必要があってよい。1つのモードから別のモードへと切り替えるべく、UAV上の1または複数の推進ユニットは電力オフされる必要があってよい。
UAVが飛行モードで稼働中の場合、リモートコントローラは入力を飛行制御システムに提供できる。リモートコントローラによって提供される入力は、飛行制御データであり得る。飛行制御データは、飛行経路を変更し、または飛行イベントを開始または停止させる命令であり得る。一例において、飛行制御データは、推進システムを開始させ、推進システムを停止させ、推進システムへの電力を増大させ、推進システムへの電力を低減させ、UAVの機首方位を変更し、UAVの高度を変更し、UAVのセンサをオンにし、UAVのセンサをオフにし、UAVに搭載されたセンサからのセンサデータをリポートし、またはUAVの自動パイロット機能を開始する命令であり得る。飛行制御システムは、1または複数のプロセッサを使用して、飛行制御データを受信および処理できる。飛行アクションを変更、開始、または停止させるべく、当該複数のプロセッサは、飛行制御データを、個々にまたはまとめて、命令に変換するよう構成され得る。当該複数のプロセッサは、飛行制御データを稼働の飛行モードおよびシミュレーションモードの両方で同一に変換できる。
UAVが飛行モードの場合、飛行制御データはUAVの1または複数の推進ユニットに通信され得る。UAVに搭載された飛行制御システムは、UAVが飛行モードの場合、1または複数の推進ユニットに通信される1または複数の飛行信号を生成するよう構成され得る。1または複数の推進ユニットは、UAVが飛行モードの場合、複数の飛行信号に応答して、UAVの飛行を作動および許容するよう構成され得る。1または複数の推進ユニットは更に、UAVがシミュレーションモードの場合、休止状態のままであり、UAVの飛行を許容しないよう構成され得る。シミュレーションモードの場合、1または複数の推進ユニットは飛行信号を受信しなくてよい。複数の推進ユニットはシミュレーションモードにおいて飛行信号を受信しないので、それらは休止状態のままであってよい。
任意に、飛行モードにおいて、リモートコントローラは、UAVの積載物を保持する支持機構の作動を制御するよう構成され得る。積載物は、外部センサ、例えば、カメラユニットであり得る。積載物は、UAVの動きから独立して可動できる。任意に、シミュレーションモードでは、リモートコントローラは、UAVに搭載された支持機構の作動を物理的に引き起こさずに、支持機構の作動を仮想的に制御するよう構成され得る。複数の推進ユニットと同様、UAVが飛行モードの場合、支持機構、積載物、センサ、および/またはUAVの他のコンポーネントは、UAVに搭載された1または複数の制御システムからの制御信号を受信してよく、それにより支持機構、積載物、センサ、および/または他のコンポーネントの稼働を有効化してよい。UAVがシミュレーションモードの場合、支持機構、積載物、センサおよび/またはUAVの他のコンポーネントは、UAVに搭載された1または複数の制御システムからの制御信号を受信せず、その結果、支持機構、積載物、センサおよび/または他のコンポーネントの稼働は有効化されない。支持機構、積載物、センサ、および/または他のコンポーネントの仮想稼働は、物理的稼働を引き起こさずに、飛行シミュレーションに対し有効化されてよい。従って、UAVの他の複数の機能に係る稼働は、飛行シミュレータを用いてシミュレートされてよい。例えば、ユーザは、飛行シミュレーションで、UAVに搭載されたカメラの方向の制御を、UAV、支持機構、ディスプレイデバイス、または他のデバイス上に搭載されてよいカメラ制御システムを使用して実行してよい。これにより、UAVに搭載されたカメラまたは支持機構の作動を有効化せずに、飛行シミュレーションでキャプチャされる複数のイメージの方向に影響を与えてよい。あるいは、飛行シミュレータを用いて、飛行のみがシミュレートされる。
UAVがシミュレーションモードの場合、リモートコントローラによって提供される入力は、飛行制御データであり得る。飛行制御データは、飛行経路を変更し、または飛行イベントに対し、開始または停止を発生させる命令であり得る。一例において、飛行制御データは、推進システムを開始させ、推進システムを停止させ、推進システムへの電力を増大させ、推進システムへの電力を低減させ、UAVの機首方位を変更し、UAVの高度を変更し、UAVのセンサをオンにし、UAVのセンサをオフにし、UAVに搭載されたセンサからのセンサデータをリポートし、またはUAVの自動パイロット機能を開始する命令であり得る。UAVがシミュレーションモードの場合、飛行制御データはUAVの複数の推進ユニットに対し通信されなくてよい。
図2は、第1または第2のモードでUAVを稼働させるべく提供されるデータフローの一例を示すフローチャートを表示する。飛行データ201は、飛行制御システム202に対し通信され得る。飛行データ201は、リモートコントローラおよび/またはディスプレイデバイスから飛行制御システム202に対し通信され得る。飛行制御システムは、飛行データを出力スイッチ203に提供すべく構成され得る。飛行制御システムは、飛行データを出力スイッチ203に提供する前に、1または複数のプロセッサを用いて、飛行データ201を処理または変換できる。出力スイッチ203は、モード信号204に基づいて、1または複数の推進ユニット205または物理的モデル206に対し、飛行データ201を差し向けることができる。モード信号204は、リモートコントローラ、ディスプレイデバイス、UAVに搭載された物理的機構を介してユーザによって、または別のデバイス若しくはリモートから提供され得る。モード信号204が、UAVが飛行モードであることを示す場合、出力スイッチ203は飛行データを1または複数の推進ユニット205に対し差し向けることができる。モード信号204が、UAVがシミュレーションモードであることを示す場合、出力スイッチ203は飛行データを物理的モデル206に対し差し向けることができる。飛行データは、シミュレーションモードで、1または複数の推進ユニットに対し通信されなくてよい。
複数の推進ユニットに関する複数の任意の記載は、支持機構、積載物、センサ、および/またはUAVの飛行モードとシミュレーションモードとの間を区別するためのUAVの他のコンポーネントに適用され得る。例えば、飛行モードでは、出力スイッチは、UAVに対して積載物を移動させるべく制御信号を支持機構に対し差し向けてよい。シミュレーションモードでは代わりに、出力スイッチは、制御信号を物理的支持機構に差し向けることなく、制御信号を仮想支持機構に差し向けてよい。仮想支持機構は、物理的モデルの一部であってもなくてもよい。
物理的モデルは、飛行データに応答して物理的シミュレーションデータをシミュレートするよう構成された数学モデルであり得る。物理的モデルは、飛行シミュレーションを実行するための複数のプログラム命令を備えた、非一時的コンピュータ可読媒体を備え得る。物理的モデルは、定数および変数入力を使用して、物理的シミュレーションデータを生成できる。定数入力は、UAVの特性であり得る。複数の定数特性は、特定のUAVまたはUAVの特定のモデルに対し、固定であり得る。一例において、定数特性は、UAVの1または複数の寸法、UAVの複数の空気力学的特性、UAVの重量、UAVのモータの型およびモデル、および/またはUAVに搭載された1または複数の推進ユニットによって提供され得る最大および最小推進力であり得る。物理的モデルは、特定のUAVまたはUAVの特定のモデルの複数の寸法および重量配分に基づいて、慣性モーメントを計算するよう構成され得る。複数の変数特性は、特定のモデルまたは特定のUAVから独立であり得る。複数の変数特性は、気候または場所に依存し得る。一例において、複数の変数特性は、風速、風向、湿度、空気密度、および/または温度であり得る。複数の変数特性は、物理的モデルによってランダムに選択され得、またはそれらはユーザによって入力されてよい。いくつかの場合において、複数の変数特性は、UAVによって実行された以前の実飛行から導き出され得る。一例において、UAVが実環境内における実飛行で使用された場合、当該環境で発生した複数の変数特性は、UAVに非搭載または搭載されたメモリストレージデバイス上に記録および格納され得る。実飛行後、記録された複数の変数特性は、シミュレート環境としての実環境を再作成すべく、シミュレートされた飛行で使用され得る。
物理的モデルは、1または複数の数学モデルを使用して出力を生成すべく、定数および変数入力を受け取ることができる。物理的モデルは、1または複数のプロセッサおよび1または複数のメモリストレージユニットを含み得るコンピュータシステム上で実行され得る。物理的モデルは、非一時的コンピュータ可読媒体に従って実行されてよい。非一時的コンピュータ可読媒体は、本明細書に記載された1または複数の段階を実行するためのコード、ロジック、または複数の命令を備えてよい。複数のプロセッサは、個々にまたはまとめて、非一時的コンピュータ可読媒体による複数の段階を実行してよい。
ユーザは、ディスプレイデバイス上に提供されるユーザインターフェースを介して気候条件を選択し得る。気候条件は、物理的モデルへの入力として提供され得る。一例において、気候条件はUAV上の定数または変数の力、例えば逆風または順風をもたらし得る。物理的モデルは、物理的シミュレーションデータを出力し得る。物理的シミュレーションデータは、UAV上で作用してよい1または複数の物理的パラメータであり得る。一例において、物理的モデルはUAV上で作用する1または複数の力を出力し得る。当該複数の力は、牽引力、揚力、重力、法線力、接線力、またはUAVで作用すると知られている任意の他の力のいずれかまたは組み合わせであり得る。物理的モデルは出力として、UAVの表面近傍に沿って、圧力プロファイルを提供できる。物理的モデルはまた出力として、UAVの近傍において、流速プロファイルを提供できる。
物理的モデルは、UAVに搭載またはディスプレイデバイスに搭載されて提供されてよい。いくつかの実施形態において、飛行制御システムおよび物理的モデルは、UAVに搭載されてよい。これにより、飛行シミュレーションシステムがUAVに搭載された既存の複数の処理を有利に利用することを許容してよい。いくつかの他の実施形態において、飛行制御システムおよび物理的モデルは、ディスプレイデバイスに搭載されてよい。これにより、飛行シミュレーションがUAVの存在または接続を要求することなく、リモートコントローラを利用できるように有利に許容してよい。いくつかの他の例において、物理的モデルはディスプレイデバイスに搭載されている一方で、飛行制御システムはUAVに搭載されてよく、あるいはその逆であり、あるいはUAVおよびディスプレイデバイスに搭載された複数の分散処理の任意の他の組み合わせであってよい。
物理的モデルは、特定のUAVまたはUAVの特定のモデルのために提供され得る。いくつかの場合において、物理的モデルは、既定のUAV型および/またはモデルに対応する複数のパラメータを提供し得る。いくつかの場合において、物理的モデルは、UAVに搭載され得る。物理的モデルは、物理的モデルが搭載されているUAVに対応する複数の物理的パラメータを提供するようプログラムされ得る。例えば、図3に表示されるように、コントローラを用いた第1または第2のUAVへの接続は、第1または第2のUAVに対応する複数の固定変数を用いた物理的モデルへの接続をもたらし得る。コントローラ301は、第1の物理的モデル303と通信し得る出力スイッチを備える第1のUAV302と通信し得る。第1の物理的モデルは、第1のUAVに対応する複数の固定パラメータを用いて、複数の飛行データ出力をシミュレートするよう構成され得る。例えば、第1の物理的モデルは、1または複数の出力を決定すべく、数学モデルにおける第1のUAVに対応する重量、寸法、空気力学的形状、モータ強度、モータ速度、および他の複数の電力プロパティを使用するよう構成され得る。第2の場合、同一コントローラ301は、第2のUAVに搭載された第2の物理的モデルと通信し得る。第2のUAVは、第1のUAVに対し、比較的異なるサイズ、形状、重量、および/または電力システムを有し得る。コントローラ301は、第2の物理的モデル305と通信し得る出力スイッチを備える第2のUAV304と通信し得る。第2の物理的モデルは、第2のUAVに対応する複数の固定パラメータを用いて、複数の飛行データ出力をシミュレートするよう構成され得る。例えば、第2の物理的モデルは、1または複数の出力を決定すべく、数学モデルにおける第2のUAVに対応する重量、寸法、空気力学的形状、モータ強度、モータ速度、および他の複数の電力プロパティを使用するよう構成され得る。
代替的実施形態において、物理的モデルはUAVに非搭載であり得る。物理的モデルは、ディスプレイデバイスに搭載され得る。物理的モデルがディスプレイデバイスに搭載されている場合、ユーザは、特定の型および/またはモデルのUAVを用いてシミュレーションを実行するよう選択できる。物理的モデルは、ディスプレイデバイスに搭載または非搭載のメモリストレージデバイス上に保存された、UAVの1または複数の可能性のある型および/またはモデルに対応する複数の固定物理パラメータを有し得る。ユーザは、メモリストレージデバイス上に保存されたUAVの1または複数の可能性のある型および/またはモデルに対応する保存された複数の固定物理パラメータを使用するよう選択でき、またはユーザは当該複数の固定物理パラメータを直接物理的モデルに入力できる。
物理的モデルは出力として、UAV上に飛行制御入力の予期される応答を生成するよう構成され得る。出力は、複数の固定物理パラメータを持つUAVに対し特有のものであり得る(例えば、寸法、重量、空気力学的断面、および/またはモータの複数の仕様)。飛行制御入力に対する予期される応答は、UAVの複数の物理的パラメータに依存し得る。例えば、より重いUAVは、比較的軽いUAVよりゆっくり加速できる。同様に、より強い(例えば、より高いトルク)モータを備えたUAVは、比較的弱いモータを備えたUAVより、より高速に加速できる。
また、物理的モデルは、複数の非飛行パラメータを計算できる。一例において、非飛行パラメータは、バッテリ使用率および残りのバッテリ寿命であり得る。バッテリ使用は、UAVの複数の仕様の関数(例えば、寸法、重量、空気力学的断面、および/またはモータの複数の仕様)、飛行制御データ、およびシミュレート環境での複数の変数パラメータの関数として計算され得る。複数の変数パラメータは、UAVの複数の電力要件に影響し得、ゆえにバッテリ使用率に影響する。例えば、強い逆風を備えたシミュレート環境は、逆風がない、または順風を備えたシミュレート環境よりも、バッテリを消耗させ得る。同様に、飛行制御データは、バッテリ使用率に影響し得る。例えば、比較的より高速でUAVを稼働することは、UAVを比較的遅いスピードで稼働するよりも、より高速にバッテリを消耗し得る。物理的モデルによって計算され得る非飛行パラメータの別の例は、UAVに搭載された複数の部品の消耗である。物理的モデルは、シミュレート環境でのUAV上で作用する複数の力を計算し得、当該複数の力の結果、いつ部品または複数の部品にダメージが生じるかを決定できる。
物理的モデルは、1または複数の出力を仮想センサに提供できる。仮想センサは、物理的モデルシミュレーションデータからの1または複数の出力に基づいて仮想センサデータを生成するよう構成され得る。少なくとも、仮想センサ出力のごく一部は、実環境でのUAVの飛行モード稼働中、UAVに搭載された複数の実センサによって生成されるデータを模倣し得る。仮想センサは、場所データを生成し得る。場所データは、UAVと、シミュレート環境内の複数の障害物または表面との間の1または複数の距離であり得る。飛行モード稼働において、場所データはレーダ信号、ソナー信号、またはグローバルポジショニングソフトウェア(GPS)信号によって生成され得る。仮想センサはまた、視覚データを生成できる。飛行モードでは、視覚データは、ビジョンセンサから発生できる。ビジョンセンサは、単眼カメラ、ステレオビジョンカメラ、レーダ、ソナー、または赤外線カメラであり得る。仮想センサは、UAVの移動および/またはUAV上で作用する複数の力を記述するデータを生成できる。飛行モードでは、UAVの移動を検出するよう構成された実センサ並びに/またはUAV上で作用する複数の力は、ジャイロスコープ、磁力計、および/または加速度計であり得る。実センサデータは、ハードウェアドライバから発生できる。データは、一般的なタイプの形態に変換されてよい。例えば、加速度データは、浮動小数点型(例えば、3浮動小数点タイプ)で提供されてよく、およびバッファが定義されてよい(例えば、float acc_raw_data[3])。飛行モードでは、当該データはハードウェアドライバによって入力されてよい。シミュレーションモードでは、このデータは物理的モデルのシミュレーションプログラムによって入力されてよい。飛行モードで実物理的ハードウェアとして提供されてよい複数のセンサの複数の例は、シミュレーションモードで物理的モデルによってシミュレートされてよい。当該複数の例は、複数の加速度計、複数のジャイロスコープ、複数の磁力計、GPS、および/または複数の圧力センサを含んでよい。複数の仮想センサのデータフォーマットは、ハードウェアドライバ出力のフォーマットと同一であってよい。例えば、浮動小数点型は、仮想センサおよび実センサの両方に対し使用されてよい。
センサデータは、慣性測定ユニットに対し提供され得る。慣性測定ユニットは、UAVに搭載され得る。慣性測定ユニット(IMU)は、センサデータを用いて飛行状況情報を決定および生成すべく、センサデータを解釈するよう構成され得る。UAVがシミュレーションまたは飛行モードのそれぞれの場合、IMUは仮想センサまたは実センサからのセンサデータを解釈できる。IMUは、飛行状況情報を生成すべく、実または仮想センサからのセンサデータを解釈および/または処理できる。飛行状況情報は、姿勢、加速度、スピード、ジャイロスコープ情報、圧力、UAVの空間的配置、場所(例えば、GPSデータ)データを含み得る。IMUは、飛行状況制御システムに対し、飛行状況情報を提供できる。
全体的なシステムおよび複数のコンポーネント間の通信の複数の例は、図4に表示される。システムは、リモートコントローラ402およびディスプレイデバイス401を含み得る。リモートコントローラ402およびディスプレイデバイス401の一方または両方は、飛行制御システムまたは飛行コントローラ403と通信できる。リモートコントローラ402は、飛行コントローラ403によって提供される飛行データを変更してもしなくてもよい。リモートコントローラおよび/またはディスプレイデバイスは、飛行コントローラまたは飛行制御システム403と、有線または無線接続を介して通信し得る。第1のシナリオでは、ディスプレイデバイス401はリモートコントローラ402と通信でき、リモートコントローラ402は飛行制御システム403と通信できる。飛行制御システム403は、リモートコントローラ402からの入力を受信でき、出力をリモートコントローラ42に送信できる。リモートコントローラ402は更に、出力をディスプレイデバイス401に対し送信できる。第2のシナリオでは、リモートコントローラ402は、入力をディスプレイデバイス401に対し提供でき、ディスプレイデバイス401は当該入力を飛行制御システム403に対し送信できる。飛行制御システム403は、出力をディスプレイデバイス401に対し送信でき、ディスプレイデバイスは、出力をリモートコントローラ402に対し送信できる。第3のシナリオでは、リモートコントローラ402およびディスプレイデバイス401の両方は独立して、複数の入力および出力をそれぞれ飛行制御システム403との間で送信および受信できる。
ディスプレイデバイス401は、UAVがシミュレーションモードで稼働中の場合、飛行コントローラ403と通信するのみであってよい。UAVがシミュレーションモードで稼働中、ディスプレイデバイス401が飛行コントローラ403に接続されている場合、ディスプレイデバイスは、第1のソフトウェアプログラムを実行すべくプログラムされ得る。シミュレーションモード中、ディスプレイデバイス401は、飛行データの視覚、テキスト、および/またはオーディオ表現を提供する第1のソフトウェアプログラムを実行できる。いくつかの場合において、UAVが飛行モードで稼働中の場合、ディスプレイデバイス401は飛行コントローラ403と通信し得る。UAVが飛行モードの場合、ディスプレイデバイスは、第2のソフトウェアプログラムを実行すべくプログラムされ得る。飛行モード中、ディスプレイデバイス401は、実飛行データを提供する第2のソフトウェアプログラムを実行できる。リモートコントローラ402は、UAVとシミュレーションモードまたは飛行モードで通信し得る。飛行制御システム403は、リモートコントローラ402またはディスプレイデバイス401の一方または両方からモード信号を受信できる。あるいは、飛行制御システム403はUAV上の機構(例えば、スイッチ、ボタン、ノブ、またはダイヤル)の操作に対応するユーザからの物理的入力を介して、モード信号を受信できる。飛行制御システム403は、モード信号を出力スイッチ409に対し通信できる。飛行制御システムはまた、リモートコントローラおよびディスプレイデバイスの一方または両方から飛行制御データを受信できる。出力スイッチ409は、飛行制御データは物理的モデル408またはUAVに搭載された1または複数の推進ユニット410に対し通信されるかどうかを決定できる。
出力スイッチ409によって受信されるモード信号が、UAVが飛行モードであることを示す場合、出力スイッチ409は、飛行制御データをUAVに搭載された1または複数の推進ユニット410に通信できる。1または複数の推進ユニット410はモータを備え得る。いくつかの場合において、出力スイッチ409は飛行モードにおいて、飛行制御データを電子速度制御ユニットに対し通信できる。電子速度制御ユニットは、1または複数の推進ユニットに接続されたモータの出力を制御するよう構成された回路であり得る。UAVが飛行モードで稼働されている場合、UAVに搭載された複数の実センサ406は、実センサデータを収集できる。実センサデータは、センサレイヤ405に対し通信され得る。センサレイヤ405は、センサデータをプリプロセスおよび分類し、当該センサデータを慣性測定ユニット(IMU)404に対し送信するよう構成されたモジュールであり得る。飛行コントローラ403によって使用され得る複数のパラメータを生成すべく、IMUは更にセンサデータを処理できる。IMU404は、実センサデータまたは仮想センサデータから飛行データを生成できる。UAVが飛行モードで稼働中の場合、実センサデータは、UAVに搭載または非搭載の複数のセンサによって生成されるデータであり得る。UAVがシミュレーションモードで稼働している間、UAVに搭載または非搭載の複数のセンサは、仮想センサによって生成される仮想センサデータを受信してよい。仮想センサは、出力を物理的モデルから仮想センサデータ出力に変換するよう構成された1または複数のプロセッサであり得る。IMU404は、生成された飛行データを飛行コントローラ403に対し送信できる。UAVが飛行モードの場合、飛行コントローラ403は、リモートコントローラ402に対しフィードバックを提供できる。リモートコントローラ402に対し提供される飛行コントローラ403からのフィードバックは、シミュレートされた飛行データであり得る。UAVは、シミュレートされた飛行データをリモートコントローラ402に送信するよう構成された通信ユニットを備えることができる。
出力スイッチ409によって受信されるモード信号が、UAVがシミュレーションモードであることを示す場合、出力スイッチは、飛行制御データをUAVに搭載された1または複数の物理的モデル408に通信できる。物理的モデルは、リモートコントローラおよび/またはディスプレイデバイスからの飛行制御データ、規定の環境状況(例えば、気圧、空気密度、風速、気温、および/または湿度)、並びに/またはUAVの複数の固定特性(例えば、寸法、重量、複数の電力仕様、および/または空気力学的形状)の任意のものまたはすべての組み合わせを使用して、出力を計算できる。物理的モデルからの出力は、1または複数の仮想センサ407に通信され得る。複数の仮想センサ407は、物理的モデル408からの1または複数の出力に基づいて、センサデータを生成できる。複数の仮想センサ407は、生成されたセンサデータをセンサレイヤ405に送信できる。センサレイヤ405は、仮想センサデータをプリプロセスまたは分類し、仮想センサデータをIMU404に送信するよう構成されたモジュールであり得る。同一のセンサレイヤが、UAVのシミュレーションおよび飛行モードの両方で使用され得る。IMU404は更に、飛行コントローラによって使用され得る複数のパラメータを生成すべく、仮想センサデータを処理できる。IMU404は姿勢、加速度、速度、ジャイロスコープデータ、磁力計データ、圧力、および/または場所データ(例えば、GPSデータ)を生成できる。IMU404は、生成されたデータを飛行コントローラ403に対し送信できる。UAVがシミュレーションモードの場合、飛行コントローラ403は、リモートコントローラ402および/またはディスプレイデバイス401に対しフィードバックを提供できる。UAVがシミュレーションモードの場合、データは、リモートコントローラ402とディスプレイデバイス401との間を転送され得る。
シミュレーションモードでは、ディスプレイデバイスは、UAVに搭載された飛行制御システムからシミュレートされた飛行データを受信できる。シミュレートされた飛行データは、ディスプレイデバイスに対し、UAVに搭載された飛行コントローラから直接送信され得、あるいはデータは飛行コントローラからリモートコントローラに対し送信された後、リモートコントローラからディスプレイデバイスへと送信され得る。ディスプレイデバイスは、飛行シミュレーションを実行するための複数の命令を備えた非一時的コンピュータ可読媒体を備え得る。飛行シミュレーションを実行するための複数の命令は、ディスプレイデバイス内のメモリストレージデバイス上、またはディスプレイデバイスに非搭載のディスプレイデバイスと通信する別のホストデバイス上にローカルに格納され得る。ディスプレイデバイスは、シミュレーションデータを2Dまたは3Dレンダリングで描写してよいスクリーンを備え得る。ディスプレイデバイスは、モバイルフォン(例えば、スマートフォン)、タブレット、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、バーチャルリアリティヘッドセット、あるいはコンピュータデバイスと通信するテレビ受像機若しくはプロジェクタであり得る。いくつかの場合において、ディスプレイデバイスは、タッチスクリーン、LCDスクリーン、若しくはプラズマスクリーンを備えてよい。
図5は、飛行シミュレーションモード稼働のための可能性のあるデータフロー例のフローチャートを表示する。ユーザは、「開始」または「オン」コマンド501を、ディスプレイデバイス502上で実行されているアプリケーション(「app」)またはソフトウェアプログラムに対し提供できる。appが実行中の場合、ディスプレイデバイスはリモートコントローラ503からのデータを要求できる。リモートコントローラ503は、UAVに搭載された飛行コントローラ504にデータを送信できる。データは、飛行制御コマンドであり得る。飛行制御コマンドは、UAVに搭載されたシミュレートされた飛行データを生成するために有用なデータであり得る。例えば、飛行制御コマンドはUAVのスピードを上げるまたは下げる、高度を変更させる、機首方位を変更させる、ヨー軸若しくはロール軸中心に回転させる、あるいはオートパイロットアクションを実行させるための命令であり得る。リモートコントローラからの飛行制御コマンドは、ユーザによって生成され得る。飛行制御コマンドは、リモートコントローラ上の物理的インターフェースを介して、リモートコントローラに対し入力され得る。一例において、物理的インターフェースは、1または複数のジョイスティック、ローラボール、ノブ、ボタン、あるいはタッチスクリーンであり得る。飛行コントローラは、リモートコントローラからのデータを物理的モデル505に対し送信できる。飛行コントローラ504は、データを物理的モデル505に送信する前に、リモートコントローラからのデータを処理してよい。物理的モデル505は、仮想センサモデルおよびUAVに搭載されたIMUと通信する数学モデルを用いて、仮想飛行データを生成できる。仮想飛行データは、飛行コントローラ504に対し通信され得る。飛行コントローラ504は、仮想飛行データを計算および/または処理(例えば、パルス幅変調(PWM)を実行)し、当該データをリモートコントローラ503に対し送信できる。リモートコントローラ503は次に、当該データをディスプレイデバイス502に対し送信できる。ディスプレイデバイス502は、ディスプレイスクリーンまたはディスプレイデバイス上のユーザインターフェースを介して、ユーザに対し当該データを示すことができる。ディスプレイデバイス502は、シミュレートされた飛行状況情報の視覚ディスプレイを提供できる。データは、2Dまたは3Dレンダリングとして表示され得る。いくつかの場合において、当該データは、チャートまたは表で表示され得る。ユーザが飛行シミュレーションを終了する場合、シミュレーション506を終了させるべく、「停止」または「オフ」信号がディスプレイデバイスに対し通信され得る。
ディスプレイデバイスは、有線または無線接続を介してリモートコントローラと通信できる。いくつかの場合において、有線接続はUSB接続であり得る。リモートコントローラは、UAVに搭載された飛行制御システムからシミュレートされた飛行データを受信できる。シミュレートされた飛行データがディスプレイデバイスに通信される前に、リモートコントローラによって変更され得る。いくつかの場合において、シミュレートされた飛行データは、ディスプレイデバイスに対し通信される前に、リモートコントローラによって変更されなくてよい。いくつかの場合において、飛行シミュレーションは、UAVに搭載された飛行制御システムへの接続なく稼働され得る。飛行シミュレーションは、リモートコントローラとディスプレイデバイスとの間の接続とともに実行され得る。ディスプレイデバイスは、リモートコントローラから複数の命令を直接受信でき、ディスプレイデバイスは、UAVに搭載された飛行コントローラと通信することなく、飛行シミュレーションを生成できる。
いくつかの実施形態において、リモートコントローラおよびディスプレイデバイスは、直接通信するよう構成されなくてよい。一例において、ディスプレイデバイスは、UAVに搭載された飛行制御システムから直接的に、シミュレートされた飛行データを受信するよう構成され得る。UAVがシミュレーションモードの場合、ディスプレイデバイスは、飛行制御システムからシミュレートされた飛行データを受信のみしてよい。ディスプレイデバイスは、UAVに搭載された飛行制御システムと有線または無線接続を介して通信できる。飛行制御システムは、シミュレートされた飛行状況情報をディスプレイデバイスに対し送信できる。UAVはまた、飛行モードまたはシミュレーションモードにおけるUAVの飛行を制御するよう構成されたリモートコントローラと通信するよう構成され得る。飛行モードおよびシミュレーションモードの両方で、UAVを制御すべく同一コントローラが使用され得る。UAVに通信される飛行制御データは、飛行モードにおいてUAVに搭載された1または複数の推進ユニットに対し送信され得る。シミュレーションモードで、UAVに通信される飛行制御データは、シミュレートされた飛行データを生成すべく、物理的モデルに送信され得る。シミュレートされた飛行データは飛行制御システムによって、リモートコントローラからの飛行制御データ、1または複数の仮想センサからの仮想センサデータ、およびUAVに搭載された物理的モデルからの1または複数の出力から生成され得る。ディスプレイデバイスは、飛行制御システムから受信されたシミュレートされた飛行データに応答して、UAVのシミュレートされた飛行状況情報を表示できる。
UAVのシミュレートされた飛行は、飛行制御システムにおいて飛行制御信号を受信することを含み得る。飛行制御システムは、UAVに搭載またはディスプレイデバイスに搭載され得る。飛行制御信号は、リモートコントローラから送信され得る。リモートコントローラはユーザによってリアルタイムに稼働され得、リモートコントローラは開始コマンドに応答して、一連の飛行制御信号を提供すべく、ユーザによって予めプログラムされたプロセッサからの複数の入力を受信できる。飛行制御信号は、個別のタスクまたはアクションを実行するための命令であり得る。一例において、個別のタスクまたはアクションは、一定量または一定率でスピードを上げるまたは下げる、特定の角度で特定の方向に回転する、または一定量または一定率高度を上げるまたは下げるものであり得る。いくつかの場合において、飛行制御信号は予め定められた飛行シーケンスのためのコマンドを含むことができる。一例において、予め定められた飛行シーケンスは、自動操縦機能(例えば、自動離陸、自動着陸、または特定距離の自動操縦飛行)、予めプログラムされたミッションの実行、UAVの飛行開始点へのUAVの自動復帰、UAVの自律的ホバリング、および/またはUAVの姿勢保持飛行であり得る。予めプログラムされたミッションは、1または複数の場所からのデータを収集および/または送信するための搭載された複数のセンサの稼働がある、またはない状態で、特定の場所または特定の複数の場所への飛行を含むことができる。飛行制御システムは、個別のタスクまたはアクションあるいは予め定められた飛行シーケンスの実行のための、あるいはそれらに関するシミュレーション飛行データを生成できる。
自動操縦機能は、自動離陸または着陸であり得る。自律的離陸は、1または複数の推進ユニットをオンにすること、および表面を離れるのに十分な揚力を生成することを含み得る。自律的離陸はまた、安定性を維持すべく、UAVの回転および並進を調整することを含み得る。UAVが離陸面上方の特定の高度に到達し、安定性を達成すると、UAVは自動パイロット機能を終了でき、ユーザはUAVを制御できる。同様に、自動着陸中、UAVは安定性を維持しつつ表面にアプローチでき、表面に着陸後、1または複数の推進ユニットをオフにできる。姿勢保持飛行中、UAVは表面または障害物から特定距離を維持しつつ、特定の方向に飛行してよい。
シミュレートされた飛行データは、視覚ディスプレイまたはディスプレイデバイスのユーザインターフェース上に表示され得る。視覚ディスプレイは、シミュレート環境でUAVのイメージであり得る。UAVは、コントローラによって提供される飛行データに対応して、リアルタイムにディスプレイに表現され得る。表示は、環境の3Dレンダリングでのシミュレート環境のイメージまたはアニメーションであり得る。シミュレートされた飛行データは、シミュレートされた飛行状況情報の形態で表示され得る。シミュレートされた飛行状況情報は、環境内のUAVの場所、環境内の複数の特徴に対する近接度、UAVの速度、UAVの加速度、UAVの機首方位、および/またはUAV上の1または複数のシステムの正常性を含むことができる。
図6は、UAVのシミュレートされた飛行中の、ディスプレイデバイスの視覚ディスプレイ上に表示され得るデータ601の一例を表示する。視覚ディスプレイは、ディスプレイデバイスによって、スクリーン上に表示またはスクリーンに対し投影され得る。スクリーンは、プラズマスクリーン、LCD表示、またはタッチスクリーンであり得る。データは、シミュレート環境に対するUAV602のイメージを表示できる。シミュレーションに表示されるUAV602は、UAVの全体的なイメージであり得る。あるいは、シミュレーションに表示されるUAV602は、選択されるUAVの型および/またはモデルに対応する複数の特定の特徴を有し得る。いくつかの場合において、UAVの型および/またはモデルは、ユーザによって指定され得る。あるいは、UAVの型および/またはモデルは、飛行制御システムによって指定され得る。シミュレート環境はランダムに選択され得、あるいは、ユーザによって一連の環境から選択され得る。環境の複数の特徴は、ディスプレイデバイスに搭載されたまたはUAVに搭載されたメモリストレージデバイス上に保存され得る。いくつかの場合において、環境は、UAVによって前に実行された実飛行で発生した環境であり得る。仮想シミュレーションの環境を再作成すべく、当該環境内でUAVによって前の飛行で収集されたセンサデータが使用され得る。シミュレーション内の環境は、障害物の複数の場所および複数の周囲条件(例えば、風速、気圧、空気密度、および湿度)を定義するセンサデータを用いて、再作成され得る。シミュレート環境は、複数の障害物603を含むことができる。視覚ディスプレイは、シミュレート環境のマップを表示できる。マップは、環境の地形を含むことができる。ユーザは、複数の障害物603を回避および/またはそれらと対話すべく、シミュレート環境でUAVを制御でき、複数の障害物は環境内の複数の地形学的特徴であり得る。視覚ディスプレイは更に、テキストボックス604を含み得る。テキストボックス604は、定量的なシミュレートされた飛行データを表示するチャート、グラフ、または表を表示できる。一例において、テキストボックスは、移動距離、グローバルまたはローカル座標における現在の場所、平均速度、現在の速度、高度、機首方位、残りのバッテリ電力、現在の風速、またはUAV飛行を制御するのに有用となり得る他の定量的データを表示できる。ユーザは、テキストボックス604に表示されるデータの量およびタイプを指定できる。
複数の警告および/またはヒントが、ユーザに対し、ディスプレイデバイス上のユーザインターフェースまたはディスプレイスクリーンに提供され得る。UAVが仮想環境の特定領域に入ると、複数のヒントおよび/または警告が発生し得る。いくつかの場合において、UAVの飛行状況が閾値内である場合、当該複数のヒントおよび/または警告が提供され得る。UAVが制御不能の場合、着陸装置の変形が発生した場合、UAVのバッテリが致命的に低い場合、または別の飛行障害が検出された場合、複数のヒントおよび/または警告が提供され得る。例えば、UAVが閾値速度を超えた、閾値速度を下回った、残りのバッテリ充電量を下回った、あるいは閾値高度を超えたまたは下回った場合、ヒントおよび/または警告が提供され得る。複数の警告および/またはヒントは、音声的または視覚的刺激を介してユーザに提供され得る。一例において、音声的刺激は、ビープ音、ブザー音、または音声コマンドであり得る。視覚的刺激は、ディスプレイデバイスのディスプレイスクリーン上のバナーまたはウィンドウポップアップであり得る。例えば、視覚的刺激は、図7に表示されるような複数の文字命令を備えたスクリーンを横切るバナーであり得る。いくつかの場合において、刺激は予め定められた飛行シーケンスを開始するための、ユーザに対するヒントであり得る。一例において、スクリーンに表示され得るヒントは、「制御を失う」、「自動着陸を開始する」、「ホバリング」、「スピードを上げる」、「スピードを下げる」、または「自動復帰」であり得る。複数のヒントは、2段で提供され得る。第1段では、一般的に、ヒントはユーザに対し、予め定められた飛行シーケンスを開始するよう命令できる。ユーザが予め定められた時間間隔内で正しい予め定められた飛行シーケンスを開始しない場合、どの予め定められた飛行シーケンスが実行されるべきかを指定する第2のヒントが提供され得る。いくつかの場合において、ユーザは複数のヒントおよび/または警告を無効にできる。
無人航空機(UAV)は1または複数のセンサを有し得る。UAVは、イメージセンサのような1または複数のビジョンセンサを備えてよい。例えば、イメージセンサは、単眼カメラ、ステレオビジョンカメラ、レーダ、ソナー、または赤外線カメラであってもよい。UAVは更に、UAVの場所を決定すべく使用されてよい複数の他のセンサを備えてよい。例えば、複数の全地球測位システム(GPS)センサ、慣性測定ユニット(IMU)(例えば、複数の加速度計、ジャイロスコープ、磁力計)の一部として、またはそれとは別個に使用されてよい複数の慣性センサ、ライダ、複数の超音波センサ、複数の音響センサ、複数のWiFiセンサが挙げられる。UAVは、追加の情報または処理のために、UAVに非搭載の追加のコンポーネントに接触することなく、環境から情報を直接収集する、UAVに搭載されたセンサを有し得る。例えば、環境においてデータを直接収集するセンサは、ビジョンまたはオーディオセンサであってよい。あるいは、UAVは環境に関するデータを収集すべく、UAVに搭載されるが、UAVに非搭載の1または複数のコンポーネントと接触する複数のセンサを有し得る。例えば、環境に関するデータを収集するUAVに非搭載のコンポーネントと接触するセンサは、GPSセンサまたは別のデバイスへの接続に依存する別のセンサ、例えば、衛星、電波塔、ルータ、サーバ、若しくは他の外部デバイスであってよい。複数のセンサの様々な例には、限定はされないが、複数の位置センサ(例えば、複数の全地球測位システム(GPS)センサ、複数の場所の三角測量を可能にする複数のモバイルデバイス送信機)、複数のビジョンセンサ(例えば、複数のカメラのような可視光、赤外線、または紫外線を検出可能な複数のイメージングデバイス)、近接センサまたは距離センサ(例えば、複数の超音波センサ、ライダ、TOF方式カメラまたは深度カメラ)、複数の慣性センサ(例えば、複数の加速度計、複数のジャイロスコープ、複数の慣性測定ユニット(IMU))、複数の高度センサ、複数の姿勢センサ(複数のコンパス)、複数の圧力センサ(例えば、複数の気圧計)、複数のオーディオセンサ(複数のマイク)または複数のフィールドセンサ(例えば、複数の磁力計、複数の電磁センサ)が含まれ得る。1つ、2つ、3つ、4つ、5つ、またはそれより多いセンサ等、任意の好適な数および組み合わせのセンサが用いられ得る。任意に、異なるタイプの複数のセンサ(例えば2つの、3つの、4つの、5つの、またはより多くのタイプ)からデータが受信され得る。複数の異なるタイプの複数のセンサは、複数の異なるタイプの複数の信号または情報(例えば、位置、向き、速度、加速度、近接度、圧力等)を測定してよく、および/または、データを取得するための複数の異なるタイプの測定技術を利用してよい。例えば、複数のセンサとしては、複数の能動的センサ(例えば、独自のエネルギー源からエネルギーを生成して測定する複数のセンサ)と、複数の受動的センサ(例えば、利用可能なエネルギーを検出する複数のセンサ)との任意の好適な組み合わせが挙げられ得る。別の例として、いくつかのセンサは、グローバル座標系に関して提供される絶対測定データ(例えば、GPSセンサにより提供される位置データ、コンパスまたは磁力計により提供される姿勢データ)を生成し得るが、複数の他のセンサは、ローカル座標系に関して提供される相対的測定データ(例えば、ジャイロスコープにより提供される相対的角速度、加速度計により提供される相対的並進加速度、ビジョンセンサにより提供される相対的姿勢情報、超音波センサ、ライダ、またはTOF方式カメラにより提供される相対的距離情報)を生成し得る。UAVに搭載または非搭載の複数のセンサは、UAVの場所、複数の他のオブジェクトの場所、UAVの向き、または環境情報のような情報を収集してもよい。単一のセンサは、環境内の情報の完全なセットを収集可能であってもよく、または、複数のセンサからなる群は、連携することによって、環境内の情報の完全なセットを収集してよい。複数のセンサは、場所のマッピング、複数の場所間のナビゲーション、複数の障害物の検出、または目標の検出に用いられてよい。複数のセンサは、環境または対象の被写体の監視に用いられ得る。
本明細書におけるUAVについての任意の記載は、任意のタイプの可動オブジェクトに適用されてよい。UAVの説明は、任意のタイプの無人可動オブジェクト(例えば、空中、陸、水、または宇宙空間を行き来できる)に対して適用されてよい。UAVは、リモートコントローラからの複数のコマンドに応答することが可能であってよい。リモートコントローラは、UAVに接続されなくてよく、リモートコントローラはUAVと無線で遠くから通信してよい。いくつかの例において、UAVは自律的または半自律的に稼働可能であってよい。UAVは、一連の予めプログラムされた命令に従うことが可能であってよい。いくつかの例において、UAVはリモートコントローラからの1または複数のコマンドに応答することによって半自律的に稼働してよい一方で、自律的に稼働してよい。例えば、リモートコントローラからの1または複数のコマンドは、1または複数のパラメータに従ってUAVによって、一連の自律的または半自律的アクションを開始してよい。
UAVは航空機であってよい。UAVは、UAVに対し空中を動き回ることを許容してよい1または複数の推進ユニットを有してよい。1または複数の推進ユニットは、UAVが、1またはそれより多い、2またはそれより多い、3またはそれより多い、4またはそれより多い、5またはそれより多い、6またはそれより多い自由度で動き回ることを可能にしてよい。いくつかの例において、UAVは、1、2、3、またはそれ以上の回転軸の周りに回転することが可能であってよい。複数の回転軸は互いに直交していてよい。複数の回転軸は、UAVの飛行の過程全体にわたって、互いに直交したままであってよい。複数の回転軸は、ピッチ軸、ロール軸、および/または、ヨー軸を含んでよい。UAVは、1または複数の次元に沿って移動することが可能であってよい。例えば、UAVは1または複数の回転翼によって生成される揚力により上方に移動できてよい。いくつかの例おいては、UAVは、Z軸(UAVの向きに対して上方であってよい)、X軸、および/またはY軸(横方向であってよい)に沿って移動可能であってよい。UAVは、互いに直交してよい1、2、または3つの軸に沿って移動可能であってよい。
UAVは回転翼機であってよい。いくつかの例において、UAVは、複数の回転翼を含んでよいマルチ回転翼式回転翼機であってよい。複数の回転翼は、UAVに対する揚力を生成するために回転可能であってよい。複数の回転翼は、UAVが空中で自由に動き回ることを可能にし得る複数の推進ユニットであってよい。複数の回転翼は、同一の速さで回転してよく、および/または、同一量の揚力あるいは推進力を生成してよい。複数の回転翼は任意に、複数の変動する速さで回転してよい。これにより、異なる量の揚力または推進力を生成し、および/またはUAVが回転することを許容してよい。いくつかの例において、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、またはそれ以上の回転翼がUAVに提供されてよい。複数の回転翼は、それらの回転軸が互いに並行になるように配置されてよい。いくつかの例において、複数の回転翼は、互いに相対的に任意の角度にあるような、複数の回転軸を有してよく、これによりUAVの動きに影響を与えてよい。
表示されるUAVは、複数の回転翼を有してよい。複数の回転翼は、制御ユニット、1または複数のセンサ、プロセッサ、および電源を備え得るUAVの本体に接続されてよい。複数のセンサは、複数のビジョンセンサおよび/または、UAV環境についての情報を収集し得る複数の他のセンサを含んでよい。複数のセンサからの情報は、UAVの場所を決定するのに用いられてよい。複数の回転翼は、本体の中央部から分岐してよい1または複数のアームまたは伸張部を介して本体に接続されてよい。例えば、1または複数のアームは、UAVの本体中央部から放射状に延びてよく、複数のアームの端部に、または端部近辺に複数の回転翼を有してよい。
UAVの鉛直方向の位置および/または速度は、UAVの1または複数の推進ユニットへの出力を維持すること、および/または調整することによって制御されてよい。例えば、UAVの1または複数の回転翼の回転スピードを上げることは、UAVに高度を上げさせる、またはより高速で高度を上げさせることに役立ってよい。1または複数の回転翼の回転スピードを上げることは、複数の回転翼の推進力を増大させてよい。UAVの1または複数の回転翼の回転スピードを下げることは、UAVに高度を下げさせる、またはより高速で高度を下げさせることに役立ってよい。1または複数の回転翼の回転スピードを下げることは、1または複数の回転翼の推進力を下げさせてよい。UAVが離陸中の場合、複数の推進ユニットに提供される出力は、その前の着陸状態から増大されてよい。UAVが着陸中の場合、複数の推進ユニットに提供される出力は、その前の飛行状態から低下させられてよい。UAVは、ほぼ鉛直態様で離陸および/または着陸するよう構成されてよい。
UAVの横方向の位置および/または速度は、UAVの1または複数の推進ユニットへの出力を維持および/または調整することによって制御されてよい。UAVの高度およびUAVの1または複数の回転翼の回転スピードは、UAVの横方向の移動に影響を与えてよい。例えば、UAVは、特定の方向に移動すべく、その方向に傾けられてよく、UAVの複数の回転翼のスピードは、横方向の移動のスピードおよび/または移動の軌道に影響を与えてよい。UAVの横方向の位置および/または速度は、UAVの1または複数の回転翼の回転スピードを変更または維持することによって制御されてよい。
UAVは、複数の小さな寸法であってよい。UAVは、人間によって持ち上げられること、および/または運ばれることが可能であってよい。UAVは、人間によって片手で運ばれることが可能であってよい。
UAVは、100cm以下の最大寸法(例えば、長さ、幅、高さ、対角線、直径)を有し得る。いくつかの例において、最大寸法は、1mm、5mm、1cm、3cm、5cm、10cm、12cm、15cm、20cm、25cm、30cm、35cm、40cm、45cm、50cm、55cm、60cm、65cm、70cm、75cm、80cm、85cm、90cm、95cm、100cm、110cm、120cm、130cm、140cm、150cm、160cm、170cm、180cm、190cm、200cm、220cm、250cm、または300cmよりも小さいか等しくてよい。任意に、UAVの最大寸法は、本明細書中に記載されるあらゆる値よりも大きいか等しくてよい。UAVは、本明細書中に記載される複数の値のうち、任意の2つの間の範囲に含まれる最大寸法を有してよい。
UAVは軽量であってよい。例えば、UAVは、1mg、5mg、10mg、50mg、100mg、500mg、1g、2g、3g、5g、7g、10g、12g、15g、20g、25g、30g、35g、40g、45g、50g、60g、70g、80g、90g、100g、120g、150g、200g、250g、300g、350g、400g、450g、500g、600g、700g、800g、900g、1kg、1.1kg、1.2kg、1.3kg、1.4kg、1.5kg、1.7kg、2kg、2.2kg、2.5kg、3kg、3.5kg、4kg、4.5kg、5kg、5.5kg、6kg、6.5kg、7kg、7.5kg、8kg、8.5kg、9kg、9.5kg、10kg、11kg、12kg、13kg、14kg、15kg、17kg、または20kgよりも重量が軽いか等しくてよい。UAVは、本明細書中に記載されるあらゆる値よりも大きいか等しい重量を有してよい。UAVは、本明細書中に記載される複数の値のうち、任意の2つの間の範囲に含まれる重量を有してよい。
本明細書に説明される複数のシステム、デバイス、および方法は、広範囲の可動オブジェクトに適用され得る。前述の通り、UAVのような航空機に関する本明細書中の任意の記載は、あらゆる可動オブジェクトに適用されてよく、また使用されてよい。航空機に関する本明細書中の任意の記載は、特に数のUAVに対して適用されてよい。本願発明の可動オブジェクトは、空中(例えば、固定翼航空機、回転翼航空機、あるいは、固定翼も回転翼も有さない航空機)、水中(例えば船舶または潜水艦)、地上(例えば、乗用車、トラック、バス、バン、バイク、自転車のような自動車両、ステッキ、釣竿のような可動構造またはフレーム、または列車)、地下(例えば地下鉄)、宇宙空間(例えば、宇宙飛行機、衛星、または宇宙探査機)、あるいは、これらの環境の任意の組み合わせのような、任意の好適な環境内で移動するよう構成され得る。可動オブジェクトは、本明細書中の他の箇所にて記載される輸送体のような輸送体であり得る。いくつかの実施形態において、可動オブジェクトは人間または動物のような生体によって運ばれることができ、あるいは生体から離陸することができる。複数の好適な動物には、鳥類、イヌ科の動物、ネコ科の動物、ウマ科の動物、ウシ、ヒツジ、ブタ、マイルカ、齧歯動物または昆虫が含まれ得る。
可動オブジェクトは、環境内で自由度6(例えば、並進3自由度および回転3自由度)に対して自由に移動可能であってよい。あるいは、可動オブジェクトの移動は、例えば予め定められた進路、行路、または向きによって、1または複数の自由度に関して制約され得る。その移動は、エンジンまたはモータのような任意の好適な駆動機構によって作動されることができる。可動オブジェクトの駆動機構は、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、または、任意の好適なこれらの組み合わせのような、任意の好適なエネルギー源によって電力供給され得る。可動オブジェクトは、本明細書中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されてよい。推進システムは、任意に、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、または、これらの任意の好適な組み合わせのようなエネルギー源で実行されてよい。あるいは、可動オブジェクトは生体によって運ばれてよい。
いくつかの例において、可動オブジェクトは、航空機であり得る。例えば、複数の航空機は、固定翼航空機(例えば飛行機、グライダ)、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者を有する航空機、または、どちらも有さない航空機(例えば、複数の飛行船、熱気球)であってよい。航空機は、空中で自己推進されるもののような自己推進型であり得る。自己推進型航空機は、1または複数のエンジン、モータ、車輪、車軸、磁石、回転翼、プロペラ、翼、ノズル、または任意の好適なこれらの組み合わせを含んだ推進システムのような推進システムを利用できる。いくつかの例においては、可動オブジェクトが表面から離陸する、表面に着陸する、その現在位置および/または向きを維持する(例えば、ホバリング)、向きを変更する、および/または位置を変更することを可能にすべく、推進システムが使用され得る。
可動オブジェクトは、ユーザにより遠隔制御され、または可動オブジェクト内または可動オブジェクト上の搭乗者によりローカルに制御され得る。可動オブジェクトは、別個の輸送体内の搭乗者を介して遠隔制御されてよい。いくつかの実施形態において、可動オブジェクトは、UAVのような無人可動オブジェクトである。UAVのような無人可動オブジェクトは、当該可動オブジェクトに搭載された搭乗者を有さなくてよい。可動オブジェクトは、人間により、または自律的制御システム(例えば、コンピュータ制御システム)により、または任意の好適なこれらの組み合わせにより制御され得る。可動オブジェクトは、人工知能と共に構成されたロボットのような、自律的または半自律的ロボットであり得る。
可動オブジェクトは、任意の好適なサイズおよび/または複数の寸法を有し得る。いくつかの実施形態において、可動オブジェクトは輸送体内または輸送体上に人間の搭乗員を有するサイズおよび/または複数の寸法であってよい。あるいは、可動オブジェクトは、輸送体内または輸送体上に搭乗員を有し得るよりも、より小さなサイズおよび/または複数の寸法であってよい。可動オブジェクトは、人間によって持ち上げられる、または運ばれるのに好適なサイズおよび/または複数の寸法であってよい。あるいは、可動オブジェクトは、人間によって持ち上げられる、または運ばれるのに好適なサイズおよび/または複数の寸法よりも大きくてよい。いくつかの例において、可動オブジェクトは、約2cm、5cm、10cm、50cm、1m、2m、5m、または10mよりも小さいかこれらに等しい最大寸法(例えば、長さ、幅、高さ、直径、対角線)を有してよい。最大寸法は、約2cm、5cm、10cm、50cm、1m、2m、5m、または10mよりも大きいかこれらに等しくてよい。例えば、可動オブジェクトの複数の対向する回転翼の複数のシャフト間の距離は、約2cm、5cm、10cm、50cm、1m、2m、5m、または10mよりも小さいかこれらに等しくてよい。あるいは、複数の対向する回転翼の複数のシャフト間の距離は、約2cm、5cm、10cm、50cm、1m、2m、5m、または10mよりも大きいかこれらに等しくてよい。
いくつかの実施形態において、可動オブジェクトは、100cm×100cm×100cmよりも小さく、50cm×50cm×30cmよりも小さく、または5cm×5cm×3cmよりも小さい体積を有し得る。可動オブジェクトの総体積は、約1cm、2cm、5cm、10cm、20cm、30cm、40cm、50cm、60cm、70cm、80cm、90cm、100cm、150cm、200cm、300cm、500cm、750cm、1000cm、5000cm、10,000cm、100,000cm、1m、または10mよりも小さいかこれらに等しくてよい。逆に、可動オブジェクトの総体積は、約1cm、2cm、5cm、10cm、20cm、30cm、40cm、50cm、60cm、70cm、80cm、90cm、100cm、150cm、200cm、300cm、500cm、750cm、1000cm、5000cm、10,000cm、100,000cm、1m、または10mよりも大きいかこれらに等しくてよい。
いくつかの実施形態において、可動オブジェクトは、約32,000cm、20,000cm、10,000cm、1,000cm、500cm、100cm、50cm、10cm、もしくは5cmよりも小さいか、またはこれに等しい設置面積(可動オブジェクトにより包含される横方向の断面積と呼ばれ得る)を有し得る。逆に、設置面積は、約32,000cm、20,000cm、10,000cm、1,000cm、500cm、100cm、50cm、10cm、または5cmよりも大きいかこれらに等しくてよい。
いくつかの例において、可動オブジェクトは、1000kg以下の重量であり得る。可動オブジェクトの重量は、約1000kg、750kg、500kg、200kg、150kg、100kg、80kg、70kg、60kg、50kg、45kg、40kg、35kg、30kg、25kg、20kg、15kg、12kg、10kg、9kg、8kg、7kg、6kg、5kg、4kg、3kg、2kg、1kg、0.5kg、0.1kg、0.05kg、または0.01kgよりも軽いかこれらに等しくてよい。逆に、重量は、およそ、1000kg、750kg、500kg、200kg、150kg、100kg、80kg、70kg、60kg、50kg、45kg、40kg、35kg、30kg、25kg、20kg、15kg、12kg、10kg、9kg、8kg、7kg、6kg、5kg、4kg、3kg、2kg、1kg、0.5kg、0.1kg、0.05kg、または0.01kgよりも重いかこれらに等しくてよい。
いくつかの実施形態において、可動オブジェクトは、可動オブジェクトによって運ばれる積載物に比較して小さくてよい。積載物は、本明細書中の他の箇所で更に詳細に記載されるように、積載物および/または支持機構を含んでよい。いくつかの例において、積載物の重量に対する可動オブジェクトの重量の比は、約1:1よりも大きい、小さい、あるいは等しくてもよい。いくつかの例において、積載物の重量に対する可動オブジェクトの重量の比は、約1:1よりも大きい、小さい、あるいは等しくてもよい。任意に、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、あるいは、等しくてもよい。所望の場合、積載物の重量に対する可動オブジェクトの重量の比は、1:2、1:3、1:4、1:5、1:10、あるいはもっと小さい比よりも小さいか、これらに等しくてよい。逆に積載物の重量に対する可動オブジェクトの重量の比は、2:1、3:1、4:1、5:1、10:1、あるいはもっと大きい比よりも大きいか、これらに等しいこともあり得る。
いくつかの実施形態において、可動オブジェクトは、低エネルギー消費量を有し得る。例えば、可動オブジェクトは、約5W/h、4W/h、3W/h、2W/h、1W/h、あるいはそれより小さい値を使用してよい。いくつかの例において、可動オブジェクトの支持機構は、低エネルギー消費量を有してよい。例えば支持機構は、約5W/h、4W/h、3W/h、2W/h、1W/h、あるいはもっと小さい値を使用してよい。任意に、可動オブジェクトの積載物は、例えば約5W/h、4W/h、3W/h、2W/h、1W/h、あるいはもっと小さい値のような低エネルギー消費量を有してよい。
図8は、本願発明の複数の実施形態による無人航空機(UAV)800を図示する。UAVは、本明細書中に記載される可動オブジェクトの一例であってよい。UAV800は、4つの回転翼802、804、806、および808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(例えば、1、2、3、4、5、6、またはそれ以上)が提供されてよい。無人航空機の複数の回転翼、複数の回転翼アセンブリ、または、他の複数の推進システムは、無人航空機がホバリングすること/位置を維持すること、向きを変更すること、および/または場所を変更することを可能にしてよい。複数の対向する回転翼の複数のシャフト間の距離は、任意の好適な長さ10であり得る。例えば、長さ810は、2mより短いか等しくてよく、若しくは、5mより短いか等しくてよい。いくつかの実施形態において、長さ810は、40cmから1m、10cmから2m、または5cmから5mの範囲内であり得る。UAVに関する本明細書中の任意の記載は、異なるタイプの可動オブジェクトのような可動オブジェクトに対して適用されてよく、あるいはその逆であってもよい。UAVは、本明細書中に記載される補助離陸システムまたは方法を使用してよい。
いくつかの実施形態において、可動オブジェクトは、積載物を運ぶよう構成され得る。積載物には、乗客、貨物、設備、機器等のうち1または複数を含むことができる。積載物は筐体内に提供され得る。筐体は、可動オブジェクトの筐体とは別個のものであってよく、あるいは、可動オブジェクト用の筐体の一部であってよい。あるいは、積載物に筐体が提供され得る一方で、可動オブジェクトは筐体を有さない。あるいは、積載物の複数の部分または積載物全体が、筐体なしで提供され得る。積載物は、可動オブジェクトに対して強固に固定され得る。任意に、積載物は可動オブジェクトに対して可動であってよい(例えば、可動オブジェクトに対して並進可能または回転可能)。本明細書中の他の箇所に記載されるように、積載物はペイロードおよび/または支持機構を含むことができる。
いくつかの実施形態において、固定基準フレーム(例えば、周囲環境)並びに/または相互に対する可動オブジェクト、支持機構、および積載物の移動は、端末により制御され得る。端末は、可動オブジェクト、支持機構、および/または積載物から離れた場所における、リモートコントローラデバイスであり得る。端末は、支持プラットフォームに配置または取り付けられることができる。あるいは、端末はハンドヘルドまたはウェアラブルデバイスであり得る。例えば、端末はスマートフォン、タブレット、ラップトップ、コンピュータ、メガネ、手袋、ヘルメット、マイク、または、これらの好適な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、またはディスプレイのようなユーザインターフェースを含むことができる。手動入力された複数のコマンド、音声制御、ジェスチャ制御、または位置制御(例えば、端末の移動、場所、または傾きを介した)のような任意の好適なユーザ入力が、端末と対話すべく使用され得る。
端末は、可動オブジェクト、支持機構、および/または積載物の任意の好適な状態を制御すべく用いられ得る。例えば、端末は、固定基準フレームに対するおよび/または相互に対する可動オブジェクト、支持機構、および/または積載物の位置および/または向きを制御すべく用いられ得る。いくつかの実施形態において端末は、支持機構の作動アセンブリ、積載物のセンサ、または積載物のエミッタのような、可動オブジェクト、支持機構、および/または積載物の個々の要素を制御すべく使用され得る。端末は、可動オブジェクト、支持機構、または積載物のうち1または複数と通信するよう適合された無線通信デバイスを含むことができる。
端末は、可動オブジェクト、支持機構、および/または積載物の情報を表示させるための好適なディスプレイユニットを含み得る。例えば、端末は、位置、並進速度、並進加速度、向き、角速度、角加速度、またはこれらの任意の好適な組み合わせに対する可動オブジェクト、支持機構、および/または積載物の情報を表示するように構成され得る。いくつかの実施形態において、端末は、機能的な積載物によって提供されるデータ(例えば、カメラまたは他のイメージキャプチャリングデバイスによって記録された複数のイメージ)のような、積載物によって提供される情報を表示できる。
任意に、同一端末は、可動オブジェクト、支持機構、および/または積載物、または可動オブジェクト、支持機構、および/または積載物の状態の両方を制御し、並びに可動オブジェクト、支持機構、および/または積載物からの情報を受信および/または表示してよい。例えば、積載物によってキャプチャされたイメージデータ、または積載物の位置に関する情報を表示させつつ、端末は積載物の環境に対する位置決めを制御してよい。あるいは、異なる複数の端末が、複数の異なる機能用に使用されてよい。例えば、第1の端末が可動オブジェクト、支持機構、および/または積載物の移動または状態を制御してよい一方で、第2の端末が可動オブジェクト、支持機構、および/または積載物からの情報を受信および/または表示してよい。例えば、第1の端末は、積載物の環境に対する位置決めを制御するために使用されてよい方で、第2の端末は、積載物によってキャプチャされたイメージデータを表示する。可動オブジェクトと、可動オブジェクトの制御およびデータ受信の両方を行う統合端末との間で、または可動オブジェクトと、可動オブジェクトの制御およびデータ受信の両方を行う複数の端末との間で、様々な通信モードが利用されてよい。例えば、可動オブジェクトと、可動オブジェクトの制御および可動オブジェクト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が形成されてよい。
図9は、複数の実施形態による、支持機構902および積載物904を含む可動オブジェクト900を図示する。可動オブジェクト900は航空機として描写されているものの、この描写は限定的なものを意図されておらず、本明細書中で上述のように、任意の好適なタイプの可動オブジェクトが使用され得る。当業者であれば、複数の航空機システムに関連して本明細書中に記載される複数の実施形態はいずれも、任意の好適な可動オブジェクト(例えば、UAV)に対して適用され得ることを理解するであろう。いくつかの例において、積載物904は、支持機構902を必要とせずに、可動オブジェクト900上に提供されてよい。可動オブジェクト900は、複数の推進機構906、感知システム908、および通信システム910を含んでよい。
複数の推進機構906は、上記のように、回転翼、プロペラ、翼、エンジン、モータ、車輪、車軸、磁石、またはノズルのうち1または複数を含み得る。可動オブジェクトは、1またはそれより多い、2またはそれより多い、3またはそれより多い、あるいは、4またはそれより多い推進機構を有してよい。複数の推進機構は、全てが同一のタイプであってよい。あるいは、1または複数の推進機構が、複数の異なるタイプの推進機構であり得る。複数の推進機構906は、本明細書中の他の箇所に記載される支持要素(例えば、駆動シャフト)のような、任意の好適な手段を用いて、可動オブジェクト900上に搭載され得る。複数の推進機構906は、上部、底部、前部、後部、複数の側面、またはこれらの好適な組み合わせのような、可動オブジェクト900の任意の好適な部分に搭載され得る。
いくつかの実施形態において、複数の推進機構906は、可動オブジェクト900のいずれの水平移動も必要とせずに(例えば、滑走路を移動することなく)、可動オブジェクト900が表面から鉛直に離陸し、または表面に鉛直に着陸することを可能にし得る。任意に、複数の推進機構906は、可動オブジェクト900が、空中の特定位置および/または向きでホバリングすることを許容するように稼働可能である。推進機構900のうち1または複数が、他の複数の推進機構とは独立して制御されてよい。あるいは、当該複数の推進機構900は、同時に制御されるよう構成され得る。例えば、可動オブジェクト900は、可動オブジェクトに対して揚力および/または推進力を提供できる複数の水平面指向の回転翼を有することができる。複数の水平面指向の回転翼は、鉛直離陸、鉛直着陸、およびホバリング機能を可動オブジェクト900に対して提供すべく作動され得る。いくつかの実施形態において、1または複数の水平面指向の回転翼は、時計回り方向に回転してよいが、1または複数の水平の回転翼は、反時計回り方向に回転してよい。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。複数の水平面指向の回転翼の各々の回転速度は、各回転翼によって生成される揚力および/または推進力を制御すべく、独立して変わってよく、これにより可動オブジェクト900の空間的配置、速度、および/または加速度(例えば、最大並進自由度3および最大回転自由度3に対し)を調整する。
感知システム908は、可動オブジェクト900の空間的配置、速度、および/または加速度(例えば、最大並進自由度3および最大回転自由度3に対し)を感知してよい1または複数のセンサを含み得る。1または複数のセンサは、複数の全地球測位システム(GPS)センサ、運動センサ、慣性センサ、近接センサ、またはイメージセンサを含むことができる。感知システム908によって提供される感知データは、可動オブジェクト900の空間的配置、速度、および/または向きを制御すべく使用され得る(例えば、後述の好適な処理ユニットおよび/または制御モジュールを用いて)。あるいは、感知システム908は、複数の気候条件、複数の潜在的障害物への近接度、複数の地理的特徴の場所、複数の人工構造物の場所等のような、可動オブジェクトを取り囲む環境に関するデータを提供すべく使用され得る。
通信システム910は、複数の無線信号916を介して、通信システム914を有する端末912との通信を可能にする。通信システム910、914は無線通信に好適な任意の数の送信機、受信機、および/または送受信機を含んでよい。通信は、データが一方向のみに送信され得るよう、一方向通信であってよい。例えば、一方向通信は、データを端末912へと、あるいはその逆に送信する可動オブジェクト900のみを含んでよい。データは、通信システム910の1または複数の送信機から、通信システム912の1または複数の受信機へと送信され得、またはその逆も当てはまる。あるいは、通信は、可動オブジェクト900と端末912との間の両方向でデータが送信され得るような、双方向通信であってよい。双方向通信は、通信システム910の1または複数の送信機から、通信システム914の1または複数の受信機へとデータを送信すること、およびその逆を含むことができる。
いくつかの実施形態において、端末912は、可動オブジェクト900、支持機構902、および積載物904の1または複数に対し、制御データを提供し得、可動オブジェクト900、支持機構902、および積載物904の1または複数から情報(例えば、可動オブジェクト、支持機構、または積載物の位置および/または動き情報、積載物カメラによってキャプチャされたイメージデータ等、積載物によって感知されたデータ)を受信し得る。いくつかの例において、端末からの制御データは、可動オブジェクト、支持機構、および/または積載物の複数の相対位置、移動、作動、または制御に対する複数の命令を含んでよい。例えば、制御データは、可動オブジェクトの場所および/または向きの変更(例えば、複数の推進機構906の制御を介して)、あるいは、可動オブジェクトに対する積載物の移動(例えば、支持機構902の制御を介して)をもたらしてよい。端末からの制御データは、カメラまたは他のイメージキャプチャリングデバイスの稼働の制御のような、積載物の制御(例えば、静止画または動画を撮る、ズームインまたはズームアウトする、オンまたはオフにする、複数のイメージモード間を切り替える、イメージ解像度を変更する、フォーカスを変更する、被写界深度を変更する、露光時間を変更する、視野角または視野を変更する)をもたらしてよい。いくつかの例において、可動オブジェクト、支持機構、および/または積載物からの複数の通信は、(例えば感知システム908の、または積載物904の)1または複数のセンサからの情報を含んでよい。複数の通信は、1または複数の異なるタイプのセンサ(例えば、複数のGPSセンサ、複数の運動センサ、複数の慣性センサ、複数の近接センサ、または複数のイメージセンサ)からの感知された情報を含んでよい。そのような情報は、可動オブジェクト、支持機構、および/または積載物の位置(例えば、場所、向き)、移動、または加速度に関するものであってよい。積載物からのそのような情報は、積載物によってキャプチャされたデータ、または積載物の感知された状態を含んでよい。端末912によって送信されて提供される制御データは、可動オブジェクト900、支持機構902、または積載物904のうちの1または複数の状態を制御するよう構成され得る。あるいは、またはこれと組み合わせて、支持機構902および積載物904はまた、端末912と通信するよう構成された通信モジュールをそれぞれ含むことができる。その結果、端末は可動オブジェクト900、支持機構902、および積載物904の各々を独立して通信およびその制御ができる。
いくつかの実施形態において、可動オブジェクト900は、端末912に加えて、または端末912に代えて、別のリモートデバイスと通信するよう構成され得る。端末912はまた、可動オブジェクト900と同様に、別のリモートデバイスと通信するよう構成されてよい。例えば、可動オブジェクト900および/または端末912は、別の可動オブジェクトと、あるいは別の可動オブジェクトの支持機構または積載物と通信してよい。所望される場合、リモートデバイスは第2の端末または他のコンピューティングデバイス(例えば、コンピュータ、ラップトップ、タブレット、スマートフォン、または他のモバイルデバイス)であってよい。リモートデバイスは、可動オブジェクト900へデータを送信する、可動オブジェクト900からデータを受信する、端末912へデータを送信する、および/または、端末912からデータを受信するよう構成され得る。任意に、リモートデバイスはインターネットまたは他の通信ネットワークに接続され得、その結果、可動オブジェクト900および/または端末912から受信されたデータがウェブサイトまたはサーバへとアップロードされ得る。
図10は、複数の実施形態による、可動オブジェクトを制御するためのシステム1000のブロック図による模式図である。システム1000は、本明細書中に開示される複数のシステム、デバイス、および方法の任意の好適な実施形態と組み合わせて使用され得る。システム1000は、感知モジュール1002、処理ユニット1004、非一時的コンピュータ可読媒体1006、制御モジュール1008、および通信モジュール1010を含むことができる。
感知モジュール1002は、複数の異なる方法で複数の可動オブジェクトに関連する情報を収集する、複数の異なるタイプのセンサを使用し得る。複数の異なるタイプのセンサは、複数の異なるタイプの信号または複数の異なるソースからの複数の信号を感知してよい。例えば、複数のセンサは、複数の慣性センサ、複数のGPSセンサ、複数の近接センサ(例えばライダ)、または、ビジョン/イメージセンサ(例えば、カメラ)を含むことができる。感知モジュール1002は、複数のプロセッサを有する処理ユニット1004に稼働可能に連結され得る。いくつかの実施形態において、感知モジュールは好適な外部デバイスまたはシステムへと感知データを直接送信するよう構成された送信モジュール1012(例えば、Wi−Fiイメージ送信モジュール)へと稼働可能に連結されることができる。例えば、送信モジュール1012は、感知モジュール1002のカメラによってキャプチャされた複数のイメージをリモート端末へと送信すべく使用され得る。
処理ユニット1004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または複数のプロセッサを有し得る。処理ユニット1004は、非一時的コンピュータ可読媒体1006に稼働可能に連結されることができる。非一時的コンピュータ可読媒体1006は、1または複数の段階を実行するための処理ユニット1004によって実行可能なロジック、コード、および/または複数のプログラム命令を格納することができる。非一時的コンピュータ可読媒体は、1または複数のメモリユニット(例えば、SDカードまたはランダムアクセスメモリ(RAM)のようなリムーバブルメディアまたは外部ストレージ)を含むことができる。いくつかの実施形態において、感知モジュール1002からのデータは、非一時的コンピュータ可読媒体1006の複数のメモリユニット内に直接伝達され、格納されることができる。非一時的コンピュータ可読媒体1006の複数のメモリユニットは、本明細書中に記載された複数の方法に係る任意の好適な実施形態を実行すべく、処理ユニット1004によって実行可能なロジック、コード、および/または複数のプログラム命令を格納することができる。例えば、処理ユニット1004は、処理ユニット1004の1または複数のプロセッサに対し、感知モジュールによって生成された感知データを解析させる、複数の命令を実行するよう構成され得る。複数のメモリユニットは、処理ユニット1004によって処理される感知モジュールからの感知データを格納できる。いくつかの実施形態において、非一時的コンピュータ可読媒体1006の複数のメモリユニットは、処理ユニット1004によって生成された複数の処理結果を格納すべく使用され得る。
いくつかの実施形態において、処理ユニット1004は、可動オブジェクトの状態を制御するよう構成された制御モジュール1008に稼働可能に連結され得る。例えば、制御モジュール1008は、可動オブジェクトの空間的配置、速度、および/または加速度を自由度6に関して調整すべく、可動オブジェクトの複数の推進機構を制御するよう構成され得る。あるいは、または組み合わせにおいて、制御モジュール1008は、支持機構、積載物、または感知モジュールの状態に係る1または複数を制御できる。
処理ユニット1004は、1または複数の外部デバイス(例えば、端末、ディスプレイデバイス、または他のリモートコントローラ)からデータを送信および/または受信するよう構成された通信モジュール1010に稼働可能に連結され得る。有線通信または無線通信のような、通信の任意の好適な手段が使用され得る。例えば、通信モジュール1010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1または複数を利用することができる。任意に、複数の電波塔、衛星、または移動局のような複数の中継局が使用され得る。複数の無線通信は、近接度依存型または近接度独立型であることができる。いくつかの実施形態において、通信用にLOF(line‐of‐sight)が要求されてもよいし、されなくてもよい。通信モジュール1010は、感知モジュール1002からの感知データ、処理ユニット1004によって生成された複数の処理結果、予め定められた制御データ、端末またはリモートコントローラからの複数のユーザコマンド等のうち1または複数を送信および/または受信できる。
システム1000の複数のコンポーネントは、任意の好適な構成で配置され得る。例えば、システム1000の複数のコンポーネントのうち1または複数が、可動オブジェクト、支持機構、積載物、端末、感知システム、または上記のうち1または複数と通信する追加の外部デバイス上に配置され得る。また、図10は単一の処理ユニット1004および単一の非一時的コンピュータ可読媒体1006を描写しているものの、これは限定的なものを意図しておらず、システム1000は複数のプロセッシングユニットおよび/または非一時的コンピュータ可読媒体を含み得ることは、当業者であれば理解するであろう。いくつかの実施形態において、複数のプロセッシングユニットおよび/または非一時的コンピュータ可読媒体のうち1または複数が、複数の異なる場所、例えば可動オブジェクト、支持機構、積載物、端末、感知モジュール、上記のうち1または複数と通信する追加の外部デバイス、またはこれらの好適な組み合わせに位置されることができる。その結果、システム1000によって実行される処理機能および/またはメモリ機能に係る任意の好適な態様が、上記複数の場所のうち1または複数において発生し得る。
本願発明の好ましい複数の実施形態が本明細書において表示され、説明されたが、そのような実施形態は、専ら例示として提供されたことが当業者には明らかであろう。多くの修正、変更、および置換が、本発明から逸脱することなく、当業者に想起されるであろう。本明細書に記載された本発明に係る複数の実施形態に対する様々な代替が、本発明の実行に際して採用されてよいことが理解されるべきである。以降の特許請求の範囲が本発明の範囲を画定し、特許請求の範囲に属する複数の方法および構造、並びにこれらの均等技術が、特許請求の範囲により保護されるべきことが意図されている。
(項目1)
無人航空機(UAV)を稼働する方法であって、
上記UAVが飛行モードまたはシミュレーションモードのいずれにあるかを示すUAVモード信号を受信するステップと、
上記UAVに搭載された飛行制御システムにおいて、リモートコントローラから飛行制御データを受信するステップと、
上記飛行制御システムにおいて、上記リモートコントローラからの上記飛行制御データに応答して、飛行データを生成するステップと、を備え、
上記飛行データは、
(1)上記UAVが飛行モードの場合、上記UAVの1または複数の推進ユニットに通信され、
(2)上記UAVがシミュレーションモードの場合、上記UAVの上記1または複数の推進ユニットに通信されない、UAVを稼働する方法。
(項目2)
上記UAVモード信号は、視覚ディスプレイを含むディスプレイデバイスから受信される、項目1に記載のUAVを稼働する方法。
(項目3)
上記ディスプレイデバイスは、モバイルデバイスである、項目2に記載のUAVを稼働する方法。
(項目4)
上記UAVがシミュレーションモードの場合、上記視覚ディスプレイは、上記UAVのシミュレートされた飛行状況情報を表示するよう構成されている、項目2に記載のUAVを稼働する方法。
(項目5)
上記UAVモード信号は、上記リモートコントローラから受信される、項目1に記載のUAVを稼働する方法。
(項目6)
上記UAVモード信号は、上記UAVのハードウェアと対話するユーザから受信される、項目1に記載のUAVを稼働する方法。
(項目7)
上記飛行モードを既定として提供するステップと、
上記UAVモード信号に応答して、UAVモードを上記シミュレーションモードに変更するステップと、を更に備える、項目に1記載のUAVを稼働する方法。
(項目8)
上記UAVモード信号を、上記飛行データが上記1または複数の推進ユニットに通信されるか、またはされないかを決定するよう構成された出力スイッチに提供するステップを更に備える、項目1に記載のUAVを稼働する方法。
(項目9)
上記UAVが上記飛行モードの場合、上記出力スイッチを介して、上記飛行データを上記1または複数の推進ユニットに通信するステップを更に備える、項目8に記載のUAVを稼働する方法。
(項目10)
上記UAVが上記シミュレーションモードの場合、上記出力スイッチを介して、上記飛行データを上記UAVに関する物理的パラメータ情報を含む物理的モデルに通信するステップを更に備える、項目8に記載のUAVを稼働する方法。
(項目11)
上記UAVに関する上記物理的パラメータ情報は、上記UAVの複数の寸法を含む、項目10に記載のUAVを稼働する方法。
(項目12)
上記UAVに関する上記物理的パラメータ情報は、上記UAVの複数の空気力学的特性を含む、項目10に記載のUAVを稼働する方法。
(項目13)
上記飛行データに応答して、上記物理的モデルを使用し、物理的シミュレーションデータを提供するステップを更に備え、
上記物理的シミュレーションデータは、上記物理的シミュレーションデータに基づいて、仮想センサデータを生成するよう構成された1または複数の仮想センサに提供される、項目10に記載のUAVを稼働する方法。
(項目14)
上記仮想センサデータからの飛行状況情報を生成し、上記飛行状況情報を上記飛行制御システムに通信するよう構成された慣性測定ユニットに、上記仮想センサデータを提供するステップを更に備える、項目13に記載のUAVを稼働する方法。
(項目15)
上記慣性測定ユニットによって、実センサデータを受信するステップと、
上記慣性測定ユニットによって、上記実センサデータから飛行状況情報を生成するステップと、
上記慣性測定ユニットを介して、上記飛行状況情報を上記飛行制御システムに通信するステップと、を更に備える、項目14に記載のUAVを稼働する方法。
(項目16)
上記UAVが上記シミュレーションモードの場合、上記飛行制御システムを介して、シミュレートされた飛行データを、視覚ディスプレイを含むディスプレイデバイスに通信するステップを更に備える、項目1に記載のUAVを稼働する方法。
(項目17)
無人航空機(UAV)であって、
上記UAVが飛行モードまたはシミュレーションモードのいずれにあるかを示すUAVモード信号を受信するよう構成された受信機と、
(1)リモートコントローラから飛行制御データを受信し、および(2)上記飛行制御データに応答して、飛行データを生成するよう構成された飛行制御システムと、
(1)上記UAVが飛行モードの場合、上記UAVの飛行を作動および許容し、または(2)上記UAVがシミュレーションモードの場合、休止状態のままにし、上記UAVの飛行を許容しないよう構成された1または複数の推進ユニットと、を備える、UAV。
(項目18)
上記UAVモード信号は、視覚ディスプレイを含むディスプレイデバイスから提供される、項目17に記載のUAV。
(項目19)
上記ディスプレイデバイスは、モバイルデバイスである、項目18に記載のUAV。
(項目20)
上記UAVがシミュレーションモードの場合、上記視覚ディスプレイは、上記UAVのシミュレートされた飛行状況情報を表示するよう構成されている、項目18に記載のUAV。
(項目21)
上記受信機は、上記リモートコントローラから上記UAVモード信号を受信するよう構成されている、項目17に記載のUAV。
(項目22)
上記受信機は、上記UAVのハードウェアと対話するユーザから上記UAVモード信号を受信するよう構成されている、項目17に記載のUAV。
(項目23)
上記UAVは、上記飛行モードを既定として有するよう構成されており、上記シミュレーションモードに変更する上記UAVモード信号を受信するよう構成されている、項目17に記載のUAV。
(項目24)
上記UAVモード信号を受信するよう構成され、および上記飛行データが上記1または複数の推進ユニットに通信されるか、またはされないかを決定するよう更に構成されている出力スイッチを更に備える、項目17に記載のUAV。
(項目25)
上記UAVが上記飛行モードの場合、上記出力スイッチは、上記飛行データを上記1または複数の推進ユニットに通信するよう構成されている、項目24に記載のUAV。
(項目26)
上記出力スイッチは、上記UAVが上記シミュレーションモードの場合、上記飛行データを上記UAVに関する物理的パラメータ情報を含む物理的モデルに通信するよう構成されている、項目24に記載のUAV。
(項目27)
上記UAVに関する上記物理的パラメータ情報は、上記UAVの複数の寸法を含む、項目26に記載のUAV。
(項目28)
上記UAVに関する上記物理的パラメータ情報は、上記UAVの複数の空気力学的特性を含む、項目26に記載のUAV。
(項目29)
上記物理的モデルは、上記飛行データに応答して、物理的シミュレーションデータを提供するよう構成されており、
上記物理的シミュレーションデータに基づいて、仮想センサデータを生成するよう構成された1または複数の仮想センサを更に備える、項目26に記載のUAV。
(項目30)
上記仮想センサデータを受信するよう構成され、および上記仮想センサデータから飛行状況情報を生成し、上記飛行状況情報を上記飛行制御システムに通信するよう更に構成された慣性測定ユニットを更に備える、項目29に記載のUAV。
(項目31)
上記慣性測定ユニットは、実センサデータを受信し、上記実センサデータから飛行状況情報を生成し、上記飛行状況情報を上記飛行制御システムに通信するよう構成されている、項目30に記載のUAV。
(項目32)
上記UAVが上記シミュレーションモードの場合、上記飛行制御システムは、シミュレートされた飛行データを、視覚ディスプレイを含むディスプレイデバイスに通信するよう構成されている、項目17に記載のUAV。
(項目33)
無人航空機(UAV)を稼働する方法であって、
上記UAVが飛行モードまたはシミュレーションモードのいずれにあるかを示すUAVモード信号を受信するステップと、
上記UAVに搭載された飛行制御システムにおいて、リモートコントローラから飛行制御データを受信するステップと、
上記飛行制御システムにおいて(1)上記リモートコントローラからの上記飛行制御データ、および(2)(a)上記UAVが上記飛行モードの場合、上記UAVに搭載された複数の物理的センサによって収集された実センサデータ、または(b)上記UAVが上記シミュレーションモードの場合、1または複数のプロセッサによって生成された仮想センサデータのうちの1つ、に基づいて、飛行データを生成するステップと、を備える、UAVを稼働する方法。
(項目34)
上記UAVモード信号は、視覚ディスプレイを含むディスプレイデバイスから提供される、項目33に記載のUAVを稼働する方法。
(項目35)
上記ディスプレイデバイスは、モバイルデバイスである、項目34に記載のUAVを稼働する方法。
(項目36)
上記UAVがシミュレーションモードの場合、上記視覚ディスプレイは、上記UAVのシミュレートされた飛行状況情報を表示するよう構成されている、項目34に記載のUAVを稼働する方法。
(項目37)
上記UAVモード信号は、上記リモートコントローラから受信される、項目33に記載のUAVを稼働する方法。
(項目38)
上記UAVモード信号は、上記UAVのハードウェアと対話するユーザから受信される、項目33に記載のUAVを稼働する方法。
(項目39)
上記飛行モードを既定として提供するステップと、
上記UAVモード信号に応答して、UAVモードを上記シミュレーションモードに変更するステップと、を更に備える、項目33に記載のUAVを稼働する方法。
(項目40)
上記UAVモード信号を、上記飛行データが上記1または複数の推進ユニットに通信されるか、またはされないかを決定するよう構成された出力スイッチに提供するステップを更に備える、項目33に記載のUAVを稼働する方法。
(項目41)
上記UAVが上記飛行モードの場合、上記出力スイッチを介して、上記飛行データを上記1または複数の推進ユニットに通信するステップを更に備える、項目40に記載のUAVを稼働する方法。
(項目42)
上記UAVが上記シミュレーションモードの場合、上記出力スイッチを介して、上記飛行データを上記UAVに関する物理的パラメータ情報を含む物理的モデルに通信するステップを更に備える、項目40に記載のUAVを稼働する方法。
(項目43)
上記UAVに関する上記物理的パラメータ情報は、上記UAVの複数の寸法を含む、項目42に記載のUAVを稼働する方法。
(項目44)
上記UAVに関する上記物理的パラメータ情報は、上記UAVの複数の空気力学的特性を含む、項目42に記載のUAVを稼働する方法。
(項目45)
上記飛行データに応答して、上記物理的モデルを使用し、物理的シミュレーションデータを提供するステップを更に備え、
上記物理的シミュレーションデータは、上記物理的シミュレーションデータに基づいて、仮想センサデータを生成すべく構成された1または複数の仮想センサに提供される、項目42に記載のUAVを稼働する方法。
(項目46)
上記仮想センサデータからの飛行状況情報を生成し、上記飛行状況情報を上記飛行制御システムに通信するよう構成された慣性測定ユニットに、上記仮想センサデータを提供するステップを更に備える、項目42に記載のUAVを稼働する方法。
(項目47)
上記慣性測定ユニットによって、実センサデータを受信するステップと、
上記慣性測定ユニットによって、上記実センサデータから飛行状況情報を生成するステップと、
上記慣性測定ユニットを介して、上記飛行状況情報を上記飛行制御システムに通信するステップと、を更に備える、項目46に記載のUAVを稼働する方法。
(項目48)
上記UAVが上記シミュレーションモードの場合、上記飛行制御システムを介して、シミュレートされた飛行データを、視覚ディスプレイを含むディスプレイデバイスに通信するステップを更に備える、項目33に記載のUAVを稼働する方法。
(項目49)
無人航空機(UAV)であって、
上記UAVが飛行モードまたはシミュレーションモードのいずれにあるかを示すUAVモード信号を受信するよう構成された受信機と、
実センサデータを収集するよう構成された1または複数のセンサと、
(1)リモートコントローラから飛行制御データを受信し、および (2)(a)上記飛行制御データおよび
(b)(i)上記UAVが上記飛行モードの場合、上記実センサデータ、または
(ii)上記UAVが上記シミュレーションモードの場合、1または複数のプロセッサによって生成された仮想センサデータのうちの1つ、
に応答して飛行データを生成するよう構成された飛行制御システムと、を備える、UAV。
(項目50)
上記UAVモード信号は、視覚ディスプレイを含むディスプレイデバイスから提供される、項目49に記載のUAV。
(項目51)
上記ディスプレイデバイスは、モバイルデバイスである、項目50に記載のUAV。
(項目52)
上記UAVがシミュレーションモードの場合、上記視覚ディスプレイは、上記UAVのシミュレートされた飛行状況情報を表示するよう構成されている、項目50に記載のUAV。
(項目53)
上記受信機は、上記リモートコントローラから上記UAVモード信号を受信するよう構成されている、項目49に記載のUAV。
(項目54)
上記受信機は、上記UAVのハードウェアと対話するユーザから上記UAVモード信号を受信するよう構成されている、項目49に記載のUAV。
(項目55)
上記UAVは、上記飛行モードを既定として有するよう構成されており、上記シミュレーションモードに変更する上記UAVモード信号を受信するよう構成されている、項目49に記載のUAV。
(項目56)
上記UAVモード信号を受信するよう構成され、および上記飛行データが上記1または複数の推進ユニットに通信されるか、またはされないかを決定するよう更に構成されている出力スイッチを更に備える、項目49に記載のUAV。
(項目57)
上記UAVが上記飛行モードの場合、上記出力スイッチは、上記飛行データを上記1または複数の推進ユニットに通信するよう構成されている、項目56に記載のUAV。
(項目58)
上記出力スイッチは、上記飛行データを上記UAVに関する物理的パラメータ情報を含む物理的モデルに通信するよう構成されている、項目56に記載のUAV。
(項目59)
上記UAVに関する物理的パラメータ情報は、上記UAVの複数の寸法を含む、項目56に記載のUAV。
(項目60)
上記UAVに関する物理的パラメータ情報は、上記UAVの複数の空気力学的特性を含む、項目56に記載のUAV。
(項目61)
物理的モデルは、上記飛行データに応答して、物理的シミュレーションデータを提供するよう構成されており、
上記物理的シミュレーションデータに基づいて、仮想センサデータを生成するよう構成された1または複数の仮想センサを更に備える、項目56に記載のUAV。
(項目62)
上記仮想センサデータを受信するよう構成され、および上記仮想センサデータから飛行状況情報を生成し、上記飛行状況情報を上記飛行制御システムに通信するよう更に構成された慣性測定ユニットを更に備える、項目61に記載のUAV。
(項目63)
上記慣性測定ユニットは、実センサデータを受信し、上記実センサデータから飛行状況情報を生成し、上記飛行状況情報を上記飛行制御システムに通信するよう構成されている、項目62に記載のUAV。
(項目64)
上記UAVが上記シミュレーションモードの場合、上記飛行制御システムは、シミュレートされた飛行データを、視覚ディスプレイを含むディスプレイデバイスに通信するよう構成されている、項目49に記載のUAV。
(項目65)
飛行シミュレータを稼働する方法であって、
無人航空機(UAV)がシミュレーションモードの場合、ディスプレイデバイスにおいて、上記UAVに搭載された飛行制御システムから、シミュレートされた飛行データを受信するステップと、
上記シミュレートされた飛行データに応答して、上記ディスプレイデバイスの視覚ディスプレイ上に、上記UAVのシミュレートされた飛行状況情報を表示するステップと、を備え、
上記シミュレートされた飛行データは、リモートコントローラを介して、上記ディスプレイデバイスに提供され、
上記リモートコントローラは、上記UAVが飛行モードの場合、(1)上記UAVと通信し、および(2)上記UAVの飛行を制御するよう構成されている、飛行シミュレータを稼働する方法。
(項目66)
上記ディスプレイデバイスは、モバイルデバイスである、項目65に記載の飛行シミュレータを稼働する方法。
(項目67)
上記リモートコントローラは、有線接続を介して、上記ディスプレイデバイスと通信する、項目65に記載の飛行シミュレータを稼働する方法。
(項目68)
上記リモートコントローラは、無線接続を介して、上記ディスプレイデバイスと通信する、項目65に記載の飛行シミュレータを稼働する方法。
(項目69)
上記UAVが上記シミュレーションモードの場合、上記リモートコントローラは、上記UAVに搭載されたシミュレートされた飛行データを生成するために有用な飛行制御データを提供するよう構成されている、項目65に記載の飛行シミュレータを稼働する方法。
(項目70)
上記UAVが飛行モードの場合、上記リモートコントローラは、上記UAVの飛行を制御するために有用な1または複数のジョイスティックコントロールを含む、項目65に記載の飛行シミュレータを稼働する方法。
(項目71)
上記UAVが飛行モードの場合、上記リモートコントローラは、上記UAVの積載物を保持する支持機構の作動を制御するよう構成されている、項目65に記載の飛行シミュレータを稼働する方法。
(項目72)
上記シミュレートされた飛行データは、上記UAVに搭載された飛行制御システムから発生する、項目65に記載の飛行シミュレータを稼働する方法。
(項目73)
上記シミュレートされた飛行データは、上記リモートコントローラによって変更される、項目72に記載の飛行シミュレータを稼働する方法。
(項目74)
上記シミュレートされた飛行データは、上記リモートコントローラによって変更されない、項目72に記載の飛行シミュレータを稼働する方法。
(項目75)
上記飛行制御システムは、上記UAVが上記シミュレーションモードの場合、1または複数の仮想センサから仮想センサデータを受信し、上記シミュレートされた飛行データを生成すべく、上記仮想センサデータを使用する、項目65に記載の飛行シミュレータを稼働する方法。
(項目76)
上記視覚ディスプレイは、タッチスクリーンである、項目65に記載の飛行シミュレータを稼働する方法。
(項目77)
上記シミュレートされた飛行状況情報は、シミュレート環境に対する上記UAVのイメージを含む、項目65に記載の飛行シミュレータを稼働する方法。
(項目78)
上記イメージはアニメーションであり、上記シミュレート環境は3次元環境である、項目77に記載の飛行シミュレータを稼働する方法。
(項目79)
飛行シミュレーションを実行するための複数のプログラム命令を含む非一時的コンピュータ可読媒体であって、
無人航空機(UAV)がシミュレーションモードの場合、ディスプレイデバイスにおいて、上記UAVに搭載された飛行制御システムから、シミュレートされた飛行データを受信するための複数のプログラム命令と、
上記シミュレートされた飛行データに応答して、上記ディスプレイデバイスの視覚ディスプレイ上に、上記UAVのシミュレートされた飛行状況情報を表示するための複数のプログラム命令と、を備え、
上記シミュレートされた飛行データは、リモートコントローラを介して、上記ディスプレイデバイスに提供され、
上記リモートコントローラは、上記UAVが飛行モードの場合、(1)上記UAVと通信し、および(2)上記UAVの飛行を制御するよう構成されている、非一時的コンピュータ可読媒体。
(項目80)
上記ディスプレイデバイスは、モバイルデバイスである、項目79に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
(項目81)
上記リモートコントローラは、有線接続を介して、上記ディスプレイデバイスと通信する、項目79に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
(項目82)
上記リモートコントローラは、無線接続を介して、上記ディスプレイデバイスと通信する、項目79に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
(項目83)
上記UAVが上記シミュレーションモードの場合、上記リモートコントローラは、上記UAVに搭載された上記シミュレートされた飛行データを生成するために有用な飛行制御データを提供するよう構成されている、項目79に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
(項目84)
上記UAVが飛行モードの場合、上記リモートコントローラは、上記UAVの飛行を制御するために有用な1または複数のジョイスティックコントロールを含む、項目79に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
(項目85)
上記UAVが飛行モードの場合、上記リモートコントローラは、上記UAVの積載物を保持する支持機構の作動を制御するよう構成されている、項目79に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
(項目86)
上記シミュレートされた飛行データは、上記UAVに搭載された上記飛行制御システムから発生する、項目79に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
(項目87)
上記シミュレートされた飛行データは、上記リモートコントローラによって変更される、項目86に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
(項目88)
上記シミュレートされた飛行データは、上記リモートコントローラによって変更されない、項目86に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
(項目89)
上記飛行制御システムは、上記UAVが上記シミュレーションモードの場合、1または複数の仮想センサから仮想センサデータを受信し、上記シミュレートされた飛行データを生成すべく、上記仮想センサデータを使用する、項目79に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
(項目90)
上記視覚ディスプレイは、タッチスクリーンである、項目79に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
(項目91)
上記シミュレートされた飛行状況情報は、シミュレート環境に対する上記UAVのイメージを含む、項目79に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
(項目92)
上記イメージはアニメーションであり、上記シミュレート環境は3次元環境である、項目91に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
(項目93)
飛行シミュレータを稼働する方法であって、
無人航空機(UAV)がシミュレーションモードの場合、上記UAVに搭載された飛行制御システムにおいて、リモートコントローラから、飛行制御データを受信するステップと、
上記飛行制御システムにおいて、上記飛行制御データに応答して、上記リモートコントローラからシミュレートされた飛行データを生成するステップと、
上記リモートコントローラに対し、上記飛行制御システムからの上記シミュレートされた飛行データを送信するステップと、を備え、
上記リモートコントローラは、上記UAVが飛行モードの場合、(1)上記UAVと通信し、および(2)上記UAVの飛行を制御するよう構成されている、飛行シミュレータを稼働する方法。
(項目94)
イメージはアニメーションであり、シミュレート環境は3次元環境である、項目93に記載の飛行シミュレータを稼働する方法。
(項目95)
上記飛行制御システムは、(3)上記UAVが飛行モードの場合、上記1または複数の推進ユニットに対し通信される、1または複数の飛行信号を生成するよう更に構成されている、項目93に記載の飛行シミュレータを稼働する方法。
(項目96)
上記リモートコントローラは、上記シミュレートされた飛行データを、視覚ディスプレイを含むディスプレイデバイスに送信するよう構成されている、項目93に記載の飛行シミュレータを稼働する方法。
(項目97)
上記ディスプレイデバイスは、モバイルデバイスである、項目96に記載の飛行シミュレータを稼働する方法。
(項目98)
上記リモートコントローラは、無線接続を介して、上記ディスプレイデバイスと通信する、項目96に記載の飛行シミュレータを稼働する方法。
(項目99)
上記視覚ディスプレイは、上記UAVのシミュレートされた飛行状況情報を表示する、項目96に記載の飛行シミュレータを稼働する方法。
(項目100)
上記シミュレートされた飛行状況情報は、シミュレート環境に対する上記UAVのイメージを含む、項目99に記載の飛行シミュレータを稼働する方法。
(項目101)
上記リモートコントローラは、上記UAVの飛行を制御するために有用な1または複数のジョイスティックコントロールを含む、項目93に記載の飛行シミュレータを稼働する方法。
(項目102)
上記UAVが上記シミュレーションモードの場合、上記飛行制御システムにおいて、1または複数の仮想センサから仮想センサデータを受信するステップと、
上記シミュレートされた飛行データを生成すべく上記仮想センサデータを使用するステップと、を更に備える、項目93に記載の飛行シミュレータを稼働する方法。
(項目103)
慣性測定ユニットにおいて、上記仮想センサデータを受信するステップと、
上記慣性測定ユニットを使用し、上記仮想センサデータから飛行状況情報を生成するステップと、
上記UAVが飛行シミュレーションモードの場合、上記慣性測定ユニットから上記飛行制御システムへ、上記飛行状況情報を送信するステップと、を更に備える、項目102に記載の飛行シミュレータを稼働する方法。
(項目104)
上記慣性測定ユニットは、実センサデータを受信し、上記実センサデータから飛行状況情報を生成するよう構成され、および上記UAVが飛行モードの場合、上記飛行状況情報を上記飛行制御システムに送信するよう構成されている、項目103に記載の飛行シミュレータを稼働する方法。
(項目105)
上記UAVに関する物理的パラメータ情報を含む物理的モデルに対し、上記飛行制御システムを使用し、上記飛行制御データを提供するステップを備える、項目102に記載の飛行シミュレータを稼働する方法。
(項目106)
無人航空機(UAV)であって、
(1)リモートコントローラから飛行制御データを受信し、および(2)上記UAVがシミュレーションモードの場合、上記飛行制御データに応答して、シミュレートされた飛行データを生成するよう構成された飛行制御システムと、
(1)上記UAVが飛行モードの場合、上記UAVの飛行を作動および許容し、または(2)上記UAVがシミュレーションモードの場合、休止状態のままにし、上記UAVの飛行を許容しないよう構成された1または複数の推進ユニットと、
上記シミュレートされた飛行データを上記リモートコントローラに送信するよう構成された通信ユニットと、を備える、UAV。
(項目107)
イメージはアニメーションであり、シミュレート環境は3次元環境である、項目106に記載のUAV。
(項目108)
上記飛行制御システムは、(3)上記UAVが飛行モードの場合、上記1または複数の推進ユニットに対し通信される、1または複数の飛行信号を生成するよう更に構成されている、項目106に記載のUAV。
(項目109)
上記リモートコントローラは、上記シミュレートされた飛行データを、視覚ディスプレイを含むディスプレイデバイスに送信するよう構成されている、項目106に記載のUAV。
(項目110)
上記ディスプレイデバイスは、モバイルデバイスである、項目109に記載のUAV。
(項目111)
上記リモートコントローラは、無線接続を介して、ディスプレイデバイスと通信する、項目106に記載のUAV。
(項目112)
視覚ディスプレイは、上記UAVのシミュレートされた飛行状況情報を表示する、項目106に記載のUAV。
(項目113)
上記シミュレートされた飛行状況情報は、シミュレート環境に対する上記UAVのイメージを含む、項目112に記載のUAV。
(項目114)
上記リモートコントローラは、上記UAVの飛行を制御するために有用な1または複数のジョイスティックコントロールを含む、項目106に記載のUAV。
(項目115)
上記UAVが上記シミュレーションモードの場合、上記飛行制御システムは1または複数の仮想センサから仮想センサデータを受信するよう構成され、上記シミュレートされた飛行データを生成すべく、上記仮想センサデータを使用するよう更に構成されている、項目106に記載のUAV。
(項目116)
上記仮想センサデータを受信し、上記仮想センサデータから飛行状況情報を生成するよう構成され、および上記UAVが飛行シミュレーションモードの場合、上記飛行状況情報を上記飛行制御システムに送信するよう構成された慣性測定ユニットを更に備える、項目115に記載のUAV。
(項目117)
上記慣性測定ユニットは、実センサデータを受信し、上記実センサデータから飛行状況情報を生成するよう構成され、および上記UAVが飛行モードの場合、上記飛行状況情報を上記飛行制御システムに送信するよう構成されている、項目116に記載のUAV。
(項目118)
上記飛行制御システムは、上記UAVに関する物理的パラメータ情報を含む物理的モデルに対し、上記飛行制御データを提供するよう構成されている、項目115に記載のUAV。
(項目119)
飛行シミュレータを稼働する方法であって、
無人航空機(UAV)がシミュレーションモードの場合、ディスプレイデバイスにおいて、上記UAVに搭載された飛行制御システムから、シミュレートされた飛行データを受信するステップと、
上記シミュレートされた飛行データに応答して、上記ディスプレイデバイスの視覚ディスプレイ上に、上記UAVのシミュレートされた飛行状況情報を表示するステップと、を備え、
上記シミュレートされた飛行データは、上記UAVを介して、上記ディスプレイデバイスに提供され、
上記UAVは、上記UAVが飛行モードの場合、上記UAVの飛行を制御するよう構成されているリモートコントローラと通信するよう構成されている、飛行シミュレータを稼働する方法。
(項目120)
上記ディスプレイデバイスは、モバイルデバイスである、項目119に記載の飛行シミュレータを稼働する方法。
(項目121)
上記UAVが上記シミュレーションモードの場合、上記リモートコントローラは、上記UAVに搭載された上記シミュレートされた飛行データを生成するために有用な飛行制御データを提供するよう構成されている、項目119に記載の飛行シミュレータを稼働する方法。
(項目122)
上記リモートコントローラは、上記UAVが飛行モードの場合、上記UAVの飛行を制御するために有用な1または複数のジョイスティックコントロールを含む、項目119に記載の飛行シミュレータを稼働する方法。
(項目123)
上記UAVが飛行モードの場合、上記リモートコントローラは、上記UAVの積載物を保持する支持機構の作動を制御するよう構成されている、項目119に記載の飛行シミュレータを稼働する方法。
(項目124)
上記飛行制御システムは、上記UAVが上記シミュレーションモードの場合、1または複数の仮想センサから仮想センサデータを受信し、上記シミュレートされた飛行データを生成すべく、上記仮想センサデータを使用する、項目119に記載の飛行シミュレータを稼働する方法。
(項目125)
上記視覚ディスプレイは、タッチスクリーンである、項目119に記載の飛行シミュレータを稼働する方法。
(項目126)
上記シミュレートされた飛行状況情報は、シミュレート環境に対する上記UAVのイメージを含む、項目119に記載の飛行シミュレータを稼働する方法。
(項目127)
イメージはアニメーションであり、シミュレート環境は3次元環境である、項目119に記載の飛行シミュレータを稼働する方法。
(項目128)
飛行シミュレーションを実行するための複数のプログラム命令を含む非一時的コンピュータ可読媒体であって、
無人航空機(UAV)がシミュレーションモードの場合、ディスプレイデバイスにおいて、上記UAVに搭載された飛行制御システムから、シミュレートされた飛行データを受信するための複数のプログラム命令と、
上記シミュレートされた飛行データに応答して、上記ディスプレイデバイスの視覚ディスプレイ上に、上記UAVのシミュレートされた飛行状況情報を表示するための複数のプログラム命令と、を備え、
上記シミュレートされた飛行データは、上記UAVを介して、上記ディスプレイデバイスに提供され、
上記UAVは、上記UAVが飛行モードの場合、上記UAVの飛行を制御するよう構成されたリモートコントローラと通信するよう構成されている、非一時的コンピュータ可読媒体。
(項目129)
上記ディスプレイデバイスは、モバイルデバイスである、項目128に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
(項目130)
上記UAVが上記シミュレーションモードの場合、上記リモートコントローラは、上記UAVに搭載された上記シミュレートされた飛行データを生成するために有用な飛行制御データを提供するよう構成されている、項目128に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
(項目131)
上記UAVが飛行モードの場合、上記リモートコントローラは、上記UAVの飛行を制御するために有用な1または複数のジョイスティックコントロールを含む、項目128に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
(項目132)
上記UAVが飛行モードの場合、上記リモートコントローラは、上記UAVの積載物を保持する支持機構の作動を制御するよう構成されている、項目128に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
(項目133)
上記UAVが上記シミュレーションモードである場合、上記飛行制御システムは、1または複数の仮想センサから仮想センサデータを受信し、上記シミュレートされた飛行データを生成すべく、上記仮想センサデータを使用する、項目128に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
(項目134)
上記視覚ディスプレイはタッチスクリーンである、項目128に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
(項目135)
上記シミュレートされた飛行状況情報は、シミュレート環境に対する上記UAVのイメージを含む、項目128に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
(項目136)
上記イメージはアニメーションであり、上記シミュレート環境は3次元環境である、項目135に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
(項目137)
飛行シミュレータを稼働する方法であって、
無人航空機(UAV)がシミュレーションモードの場合、上記UAVに搭載された飛行制御システムにおいて、リモートコントローラから、飛行制御データを受信するステップと、
上記飛行制御システムにおいて、上記リモートコントローラからの上記飛行制御データに応答して、シミュレートされた飛行データを生成するステップと、
視覚ディスプレイを含むディスプレイデバイスに対し、上記飛行制御システムからの上記シミュレートされた飛行データを送信するステップと、を備え、
上記リモートコントローラは、上記UAVが飛行モードの場合、(1)上記UAVと通信し、および(2)上記UAVの飛行を制御するよう構成されている、飛行シミュレータを稼働する方法。
(項目138)
上記飛行制御システムは、(3)上記UAVが飛行モードの場合、上記1または複数の推進ユニットに対し通信される、1または複数の飛行信号を生成するよう更に構成されている、項目137に記載の飛行シミュレータを稼働する方法。
(項目139)
上記リモートコントローラは、上記シミュレートされた飛行データを、視覚ディスプレイを含むディスプレイデバイスに送信するよう構成されている、項目137に記載の飛行シミュレータを稼働する方法。
(項目140)
上記ディスプレイデバイスは、モバイルデバイスである、項目139に記載の飛行シミュレータを稼働する方法。
(項目141)
上記リモートコントローラは、無線接続を介して、上記ディスプレイデバイスと通信する、項目139に記載の飛行シミュレータを稼働する方法。
(項目142)
上記視覚ディスプレイは、上記UAVのシミュレートされた飛行状況情報を表示する、項目139に記載の飛行シミュレータを稼働する方法。
(項目143)
上記シミュレートされた飛行状況情報は、シミュレート環境に対する上記UAVのイメージを含む、項目142に記載の飛行シミュレータを稼働する方法。
(項目144)
上記リモートコントローラは、上記UAVの飛行を制御するために有用な1または複数のジョイスティックコントロールを含む、項目137に記載の飛行シミュレータを稼働する方法。
(項目145)
上記UAVが上記シミュレーションモードの場合、上記飛行制御システムにおいて、1または複数の仮想センサから仮想センサデータを受信するステップと、
上記シミュレートされた飛行データを生成すべく上記仮想センサデータを使用するステップと、を更に備える、項目137に記載の飛行シミュレータを稼働する方法。
(項目146)
慣性測定ユニットにおいて、仮想センサデータを受信するステップと、
上記慣性測定ユニットを使用し、上記仮想センサデータから飛行状況情報を生成するステップと、
上記UAVが飛行シミュレーションモードの場合、上記慣性測定ユニットから上記飛行制御システムへ、上記飛行状況情報を送信するステップと、を更に備える、項目137に記載の飛行シミュレータを稼働する方法。
(項目147)
上記慣性測定ユニットは、実センサデータを受信し、上記実センサデータから飛行状況情報を生成するよう構成され、および上記UAVが飛行モードの場合、上記飛行状況情報を上記飛行制御システムに送信するよう構成されている、項目146に記載の飛行シミュレータを稼働する方法。
(項目148)
上記飛行制御システムを介して、上記UAVに関する物理的パラメータ情報を含む物理的モデルに対し、上記飛行制御データを提供するステップを更に備える、項目145に記載の飛行シミュレータを稼働する方法。
(項目149)
無人航空機(UAV)であって、
(1)リモートコントローラから飛行制御データを受信し、および(2)上記UAVがシミュレーションモードの場合、上記飛行制御データに応答して、シミュレートされた飛行データを生成するよう構成された飛行制御システムと、
(1)上記UAVが飛行モードの場合、上記UAVの飛行を作動および許容し、または(2)上記UAVがシミュレーションモードの場合、休止状態のままにし、上記UAVの飛行を許容しないよう構成された1または複数の推進ユニットと、
上記シミュレートされた飛行データを、視覚ディスプレイを含むディスプレイデバイスに送信するよう構成された通信ユニットと、を備える、UAV。
(項目150)
上記飛行制御システムは、(3)上記UAVが飛行モードの場合、上記1または複数の推進ユニットに対し通信される、1または複数の飛行信号を生成するよう更に構成されている、項目149に記載のUAV。
(項目151)
上記リモートコントローラは、上記シミュレートされた飛行データを、視覚ディスプレイを含むディスプレイデバイスに送信するよう構成されている、項目149に記載のUAV。
(項目152)
上記ディスプレイデバイスは、モバイルデバイスである、項目151に記載のUAV。
(項目153)
上記リモートコントローラは、無線接続を介して、上記ディスプレイデバイスと通信する、項目151に記載のUAV。
(項目154)
上記視覚ディスプレイは、上記UAVのシミュレートされた飛行状況情報を表示する、項目151に記載のUAV。
(項目155)
上記シミュレートされた飛行状況情報は、シミュレート環境に対する上記UAVのイメージを含む、項目154に記載のUAV。
(項目156)
上記リモートコントローラは、上記UAVの飛行を制御するために有用な1または複数のジョイスティックコントロールを含む、項目149に記載のUAV。
(項目157)
上記UAVが上記シミュレーションモードの場合、上記飛行制御システムは1または複数の仮想センサから仮想センサデータを受信するよう構成され、上記シミュレートされた飛行データを生成すべく、上記仮想センサデータを使用するよう更に構成されている、項目149に記載のUAV。
(項目158)
上記仮想センサデータを受信し、上記仮想センサデータから飛行状況情報を生成するよう構成され、および上記UAVが飛行シミュレーションモードの場合、上記飛行状況情報を上記飛行制御システムに送信するよう構成された慣性測定ユニットを更に備える、項目157に記載のUAV。
(項目159)
上記慣性測定ユニットは、実センサデータを受信し、上記実センサデータから飛行状況情報を生成するよう構成され、および上記UAVが飛行モードの場合、上記飛行状況情報を上記飛行制御システムに送信するよう構成されている、項目158に記載のUAV。
(項目160)
上記飛行制御システムは、上記UAVに関する物理的パラメータ情報を含む物理的モデルに対し、上記飛行制御データを提供するよう構成されている、項目157に記載のUAV。
(項目161)
飛行シミュレータを稼働する方法であって、
飛行制御システムにおいて、無人航空機(UAV)と通信し、および上記UAVの飛行を制御可能なリモートコントローラによって生成された飛行制御信号を受信するステップと、
上記飛行制御システムにおいて、上記飛行制御信号に応答して、上記UAVの予め定められた飛行シーケンスの実行のために、シミュレートされた飛行データを生成するステップと、
上記シミュレートされた飛行データに応答して、ディスプレイデバイスの視覚ディスプレイ上に、上記UAVのシミュレートされた飛行状態情報を表示するステップと、を備え、
上記飛行制御信号は、上記UAVの上記予め定められた飛行シーケンスのためのコマンドを含む、飛行シミュレータを稼働する方法。
(項目162)
上記飛行制御システムは、上記ディスプレイデバイスに搭載されている、項目161に記載の飛行シミュレータを稼働する方法。
(項目163)
上記飛行制御システムは、上記UAVに搭載されている、項目161に記載の飛行シミュレータを稼働する方法。
(項目164)
上記UAVの上記予め定められた飛行シーケンスは、飛行開始点への上記UAVの自動復帰を含む、項目161に記載の飛行シミュレータを稼働する方法。
(項目165)
上記UAVの上記予め定められた飛行シーケンスは、上記UAVの自律的離陸シーケンスを含む、項目161に記載の飛行シミュレータを稼働する方法。
(項目166)
上記UAVの上記予め定められた飛行シーケンスは、上記UAVの自律的着陸シーケンスを含む、項目161に記載の飛行シミュレータを稼働する方法。
(項目167)
上記UAVの上記予め定められた飛行シーケンスは、上記UAVの自律的ホバリングを含む、項目161に記載の飛行シミュレータを稼働する方法。
(項目168)
上記UAVの上記予め定められた飛行シーケンスは、上記UAVの姿勢保持飛行を含んでよい、項目161に記載の飛行シミュレータを稼働する方法。
(項目169)
上記ディスプレイデバイスは、モバイルデバイスである、項目161に記載の飛行シミュレータを稼働する方法。
(項目170)
上記リモートコントローラは、有線接続を介して上記ディスプレイデバイスと通信する、項目161に記載の飛行シミュレータを稼働する方法。
(項目171)
上記リモートコントローラは、無線接続を介して上記ディスプレイデバイスと通信する、項目161に記載の飛行シミュレータを稼働する方法。
(項目172)
上記リモートコントローラは、上記UAVが飛行モードの場合、上記UAVの飛行を制御するために有用な1または複数のジョイスティックコントロールを含む、項目161に記載の飛行シミュレータを稼働する方法。
(項目173)
上記視覚ディスプレイは、タッチスクリーンである、項目161に記載の飛行シミュレータを稼働する方法。
(項目174)
上記シミュレートされた飛行状況情報は、シミュレート環境に対する上記UAVのイメージを含む、項目161に記載の飛行シミュレータを稼働する方法。
(項目175)
上記イメージはアニメーションであり、上記シミュレート環境は3次元環境である、項目174に記載の飛行シミュレータを稼働する方法。
(項目176)
上記ディスプレイデバイスを介して、上記予め定められた飛行シーケンスを開始するためのヒントを上記ディスプレイデバイスのユーザに対し提供するステップを更に備える、項目161に記載の飛行シミュレータを稼働する方法。
(項目177)
上記ディスプレイデバイスを介して、気候パラメータの選択を受信するステップを更に備え、
上記シミュレートされた飛行データは、選択された上記気候パラメータに基づいて生成される、項目161に記載の飛行シミュレータを稼働する方法。
(項目178)
飛行シミュレーションを実行するための複数のプログラム命令を含む非一時的コンピュータ可読媒体であって、
飛行制御システムにおいて、無人航空機(UAV)と通信し、および上記UAVの飛行を制御可能なリモートコントローラによって生成された飛行制御信号を受信するための複数のプログラム命令と、
上記飛行制御システムにおいて、上記飛行制御信号に応答して、上記UAVの予め定められた飛行シーケンスの実行のために、シミュレートされた飛行データを生成するための複数のプログラム命令と、
上記シミュレートされた飛行データに応答して、ディスプレイデバイスの視覚ディスプレイ上に、上記UAVのシミュレートされた飛行状態情報を表示するための複数のプログラム命令と、を備え、
上記飛行制御信号は、上記UAVの上記予め定められた飛行シーケンスのためのコマンドを含む、非一時的コンピュータ可読媒体。
(項目179)
上記ディスプレイデバイスは、気候パラメータの選択を受信するよう構成され、
上記シミュレートされた飛行データは、選択された上記気候パラメータに基づいて生成される、項目178に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
(項目180)
上記飛行制御システムは、上記ディスプレイデバイスに搭載されている、項目178に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
(項目181)
上記飛行制御システムは、上記UAVに搭載されている、項目178に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
(項目182)
上記UAVの上記予め定められた飛行シーケンスは、飛行開始点への上記UAVの自動復帰を含む、項目178に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
(項目183)
上記UAVの上記予め定められた飛行シーケンスは、上記UAVの自律的離陸シーケンスを含む、項目178に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
(項目184)
上記UAVの上記予め定められた飛行シーケンスは、上記UAVの自律的着陸シーケンスを含む、項目178に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
(項目185)
上記UAVの上記予め定められた飛行シーケンスは、上記UAVの自律的ホバリングを含む、項目178に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
(項目186)
上記UAVの上記予め定められた飛行シーケンスは、上記UAVの姿勢保持飛行を含んでよい、項目178に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
(項目187)
上記ディスプレイデバイスはモバイルデバイスである、項目178に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
(項目188)
上記リモートコントローラは、有線接続を介して上記ディスプレイデバイスと通信する、項目178に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
(項目189)
上記リモートコントローラは、無線接続を介して上記ディスプレイデバイスと通信する、項目178に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
(項目190)
上記リモートコントローラは、上記UAVが飛行モードの場合、上記UAVの飛行を制御するために有用な1または複数のジョイスティックコントロールを含む、項目178に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
(項目191)
上記視覚ディスプレイは、タッチスクリーンである、項目178に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
(項目192)
上記シミュレートされた飛行状況情報は、シミュレート環境に対する上記UAVのイメージを含む、項目178に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
(項目193)
上記イメージはアニメーションであり、上記シミュレート環境は3次元環境である、項目192に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
(項目194)
上記ディスプレイデバイスは、上記予め定められた飛行シーケンスを開始するためのヒントを上記ディスプレイデバイスのユーザに対し提供する、項目178に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
(項目195)
上記ディスプレイデバイスは、気候パラメータの選択を受信するよう構成され、
上記シミュレートされた飛行データは、選択された上記気候パラメータに基づいて生成される、項目178に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。

Claims (20)

  1. 無人航空機(UAV)を稼働する方法であって、
    前記UAVが飛行モードまたはシミュレーションモードのいずれにあるかを示す第1の信号を受信するステップと、
    前記UAVに搭載された飛行制御システムにおいて、リモートコントローラから飛行制御データを受信するステップと、
    前記飛行制御システムにおいて、前記リモートコントローラからの前記飛行制御データに応答して、飛行データが生成されるステップと、
    前記第1の信号に基づいて、前記UAVの1または複数の推進ユニットを稼働させるかどうかを決定し、前記UAVが前記飛行モードの場合、前記飛行制御データを前記1または複数の推進ユニットに通信し、前記UAVが前記シミュレーションモードの場合、前記飛行制御データを前記UAVに関する物理的パラメータ情報を含む物理的モデルに通信するステップと、
    前記UAVが前記飛行モードの場合、前記UAVに搭載された1または複数の実センサが、実センサデータを収集するステップと、
    前記UAVが前記シミュレーションモードの場合、1または複数の仮想センサが、前記飛行制御データに基づいて前記物理的モデルから出力される物理的シミュレーションデータに基づいて、仮想センサデータを生成するステップと、
    前記UAVに搭載された慣性測定ユニットが、前記UAVが前記飛行モードの場合、前記実センサデータから飛行状況情報を生成し、前記UAVが前記シミュレーションモードの場合、前記仮想センサデータから飛行状況情報を生成し、生成された前記飛行状況情報を前記飛行制御システムに通信するステップと、
    を備え、UAVを稼働する方法。
  2. 前記飛行状況情報は、姿勢、加速度、スピード、ジャイロスコープ情報、圧力、前記UAVの空間的配置、及び場所データの少なくとも1つを含む、請求項1に記載のUAVを稼働する方法。
  3. 前記第1の信号は、モバイルデバイスに受信される、請求項1または請求項2に記載のUAVを稼働する方法。
  4. 前記モバイルデバイスは、ディスプレイデバイスである、請求項3に記載のUAVを稼働する方法。
  5. 前記シミュレーションモードの場合、前記ディスプレイデバイスには、前記UAVのシミュレートされた前記飛行状況情報が表示される、請求項4に記載のUAVを稼働する方法。
  6. 前記第1の信号は、前記リモートコントローラに受信される、請求項1から請求項5の何れか1項に記載のUAVを稼働する方法。
  7. 前記飛行モードが既定として提供されている場合、前記第1の信号に応答して、前記飛行モードが前記シミュレーションモードに変更されるステップと、を更に備える、請求項1から請求項6の何れか1項に記載のUAVを稼働する方法。
  8. 記物理的パラメータ情報は、前記UAVの複数の寸法を含む、請求項1から7の何れか1項に記載のUAVを稼働する方法。
  9. 前記物理的パラメータ情報は、前記UAVの複数の空気力学的特性を含む、請求項1から8の何れか1項に記載のUAVを稼働する方法。
  10. 前記シミュレーションモードの場合、前記飛行制御システムを介してシミュレートされた飛行データが、ディスプレイデバイスに通信されるステップを更に備える、請求項から請求項の何れか1項に記載のUAVを稼働する方法。
  11. 無人航空機(UAV)であって、
    前記UAVが飛行モードまたはシミュレーションモードのいずれにあるかを示す第1の信号を受信する受信機と、
    リモートコントローラから飛行制御データを受信する飛行制御システムと、
    前記UAVが飛行モードの場合、稼働し、前記UAVがシミュレーションモードの場合、稼働しない1または複数の推進ユニットと、
    実センサデータを収集する1または複数の実センサと、
    前記第1の信号を受信し、前記1または複数の推進ユニットを稼働させるかどうかを決定する出力スイッチであって、前記飛行モードの場合、前記飛行制御データを前記1または複数の推進ユニットに通信し、前記シミュレーションモードの場合、前記飛行制御データを前記UAVに関する物理的パラメータ情報を含む物理的モデルに通信する出力ユニットと、
    前記飛行モードの場合、前記実センサデータから飛行状況情報を生成し、前記シミュレーションモードの場合、前記飛行制御データに基づいて前記物理的モデルから出力される物理的シミュレーションデータに基づいて1または複数の仮想センサにより生成された仮想センサデータから飛行状況情報を生成し、生成された前記飛行状況情報を前記飛行制御システムに通信する慣性測定ユニットと、
    を備える、UAV。
  12. 前記飛行状況情報は、姿勢、加速度、スピード、ジャイロスコープ情報、圧力、UAVの空間的配置、及び場所データの少なくとも1つを含む、請求項11に記載のUAV。
  13. 前記第1の信号は、モバイルデバイスから提供される、請求項11または請求項12に記載のUAV。
  14. 前記モバイルデバイスは、ディスプレイデバイスである、請求項13に記載のUAV。
  15. 前記シミュレーションモードの場合、前記ディスプレイデバイスには、前記UAVのシミュレートされた前記飛行状況情報が表示される、請求項14に記載のUAV。
  16. 前記受信機は、前記リモートコントローラから前記第1の信号を受信する、請求項11から請求項15の何れか1項に記載のUAV。
  17. 前記飛行モードが既定の場合、前記飛行モードが前記シミュレーションモードに変更される前記第1の信号が前記UAVに受信される、請求項11から請求項16の何れか1項に記載のUAV。
  18. 前記物理的パラメータ情報は、前記UAVの複数の寸法を含む、請求項11から17の何れか1項に記載のUAV。
  19. 前記物理的パラメータ情報は、前記UAVの複数の空気力学的特性を含む、請求項11から18の何れか1項に記載のUAV。
  20. 前記シミュレーションモードの場合、前記飛行制御システムは、シミュレートされた飛行データを、ディスプレイデバイスに通信する、請求項11から請求項19の何れか1項に記載のUAV。
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