いくつかの例において、エネルギー効率を増大させ、バッテリ寿命を増大させるべく、無人航空機(UAV)などの航空機が、UAVの複数のモータの運動エネルギー、特に、減速状態におけるそれらのモータの運動エネルギー、によって生成される電力を再び再利用することが望ましいこともある。本発明は、UAVなどの可動物体の1または複数のモータからの電力を再利用するための複数の方法および複数のシステムを提供する。本発明の複数の方法および複数のシステムは、UAVなどの可動物体の少なくとも1つのモータの動作状態を、UAVが飛行中である間に決定し、少なくとも1つのモータからの運動エネルギーによって生成される電力を、そのモータが減速状態を有するときに再利用し得る。少なくとも1つのモータからの再利用される電力は、モータの逆起電力(BEMF)によって生成される電流を含み得る。
複数の方法および複数のシステムはまた、UAVなどの可動物体の再利用されたモータ電力を再分配すべく提供され得る。UAVの複数のモータは、共有電力バスと並列に接続され得て、バッテリまたはバッテリ組立体からの電力はそれを通して分配され得る。再利用されたモータ電力は、電力バスを介して、他の電力消費コンポーネント、例えば、UAVに搭載された、加速状態にある複数の他のモータ、または複数のセンサに直接供給され得る。複数の他の電力消費コンポーネントからの残りの電力は全てバッテリに供給され得る。あるいは、本発明の複数の方法および複数のシステムは、複数の電力消費コンポーネントの間にどのように再利用される電力を再分配するかを決定し、その決定に従って再利用される電力を再分配し得る。
本発明のある態様は、無人航空機(UAV)などの可動物体のモータ電力を再利用する方法を含み得る。当該方法は、UAVの少なくとも1つのモータの動作状態をプロセッサの補助により決定するステップであり、当該少なくとも1つのモータは、UAVの飛行中にUAVのために揚力を生成する、対応するロータを駆動すべく使用されるステップと、UAVが、1または複数のロータがUAVのために揚力を生成する飛行中である間、当該少なくとも1つのモータが減速状態である動作状態を有するとき、当該少なくとも1つのモータからの電力を再利用するステップとを備える。
いくつかの実施形態において、当該方法は、当該少なくとも1つのモータからの電力を再利用する間、遠隔端末の補助により、UAVの飛行をリモートで制御するステップをさらに備え得る。
いくつかの実施形態において、対応するロータは、当該少なくとも1つのモータからの電力の再利用が行われる間、UAVために揚力を生成し得る。複数の他のモータによって駆動される複数のロータは、当該少なくとも1つのモータからの電力の再利用が行われる間、UAVのための揚力を生成し得る。
いくつかの実施形態において、当該少なくとも1つのモータからの電力を再利用するステップは、モータ動作による運動エネルギーを電気エネルギーに変換するステップを備え得る。いくつかの実施形態において、当該少なくとも1つのモータの減速状態は、当該少なくとも1つのモータの制動を引き起こすための信号に応答して開始される。
いくつかの実施形態において、UAVは複数のモータを備え得て、そのそれぞれは、UAVの飛行中にUAVのために揚力を生成するよう構成される対応するロータを駆動すべく構成される。当該方法は、当該複数のモータの各モータの動作状態を決定するステップをさらに備え得る。いくつかの例において、複数のモータは複数の異なる動作状態を有し得る。あるいは、複数のモータは同じ動作状態を有し得る。
いくつかの実施形態において、当該少なくとも1つのモータの動作状態を決定するステップは、当該少なくとも1つのモータの加速度を検出するステップを備え得る。当該少なくとも1つのモータは、当該少なくとも1つのモータの加速度が負である場合、減速状態である動作状態を有し得る。いくつかの例において、当該少なくとも1つのモータからの電力を再利用するステップは、当該少なくとも1つのモータの逆起電力によって生成される電流を再利用するステップを備え得る。
いくつかの実施形態において、当該少なくとも1つのモータの動作状態を決定するステップは、当該少なくとも1つのモータの逆起電力が当該少なくとも1つのモータに印加される電圧より高いかどうかを決定するステップを備え得る。当該少なくとも1つのモータは、当該少なくとも1つのモータの逆起電力がそのモータに印加される電圧より高い場合、減速状態である動作状態を有し得る。いくつかの例において、当該少なくとも1つのモータからの電力を再利用するステップは、当該少なくとも1つのモータの逆起電力によって生成される電流を再利用するステップを備え得る。
いくつかの実施形態において、当該少なくとも1つのモータの動作状態を決定するステップは、当該少なくとも1つのモータのq軸電流が負であるかどうかを決定するステップを備え得る。当該少なくとも1つのモータは、当該少なくとも1つのモータのq軸電流が負である場合、減速状態である動作状態を有し得る。いくつかの例において、当該少なくとも1つのモータからの電力を再利用するステップは、当該少なくとも1つのモータの逆起電力によって生成される電流を再利用するステップを備え得る。
いくつかの実施形態において、当該方法は、再利用される電力を減速状態ではない1または複数のモータに供給するステップをさらに備え得る。いくつかの例において、当該方法は1または複数のモータに供給されない余剰電力をバッテリに供給するステップをさらに備え得る。バッテリは、電力バスを通して当該少なくとも1つのモータと並列に接続され得る。複数の他の実施形態において、当該方法は供給される再利用される電力をバッテリに供給するステップをさらに備え得る。
いくつかの実施形態において、当該少なくとも1つのモータからの電力を再利用するステップは、磁界方向制御(FOC)法を用いて行われ得る。いくつかの例において、FOC法は対応するロータの位置を決定するステップを備え得る。
本発明の別の態様は、無人航空機(UAV)などの可動物体のモータ電力を再利用するためのシステムを含み得る。当該システムは、UAVの飛行中、UAVのために揚力を生成するよう構成される対応するロータを駆動すべく構成される、UAVの当該少なくとも1つのモータと、個々にまたは集合的に、UAVの当該少なくとも1つのモータの動作状態を決定すべく構成される1または複数のプロセッサと、UAVが、1または複数のロータがUAVのために揚力を生成する飛行中である間、当該少なくとも1つのモータが、減速状態である動作状態を有するとき、当該少なくとも1つのモータからの電力を再利用すべく構成される少なくとも1つのエネルギー変換装置と、を備える。
いくつかの実施形態において、当該システムは、当該少なくとも1つのモータからの電力を再利用する間、UAVの飛行をリモートで制御すべく構成される遠隔端末をさらに備え得る。
いくつかの実施形態において、対応するロータは、当該少なくとも1つのモータからの電力の再利用が行われる間、UAVのために揚力を生成し得る。複数の他のモータによって駆動される複数のロータは、当該少なくとも1つのモータからの電力の再利用が行われる間、UAVのために揚力を生成し得る。当該少なくとも1つのエネルギー変換装置は、モータ動作による運動エネルギーを電気エネルギーに変換すべく構成され得る。いくつかの実施形態において、当該少なくとも1つのモータの減速状態は、当該少なくとも1つのモータの制動を引き起こすための信号に応答して開始される。
いくつかの実施形態において、UAVは複数のモータを備え得て、そのそれぞれは、UAVの飛行中にUAVのために揚力を生成するよう構成される対応するロータを駆動すべく構成される。1または複数のプロセッサは、当該複数のモータの各モータの動作状態を個々にまたは集合的に決定すべくさらに構成される。いくつかの例において、当該複数のモータは複数の異なる動作状態を有し得る。複数の他の例においては、当該複数のモータは同じ動作状態を有し得る。
いくつかの実施形態において、当該少なくとも1つのモータの動作状態は当該少なくとも1つのモータの加速度を含み得る。当該少なくとも1つのモータは、当該少なくとも1つのモータの加速度が負である場合、減速状態である動作状態を有し得る。いくつかの例において、当該少なくとも1つのモータからの電力は、当該少なくとも1つのモータの逆起電力によって生成される電流を含み得る。
いくつかの実施形態において、当該少なくとも1つのモータの動作状態は、当該少なくとも1つのモータの逆起電力が、当該少なくとも1つのモータに印加される電圧より高いかどうかを備え得る。当該少なくとも1つのモータは、当該少なくとも1つのモータの逆起電力がそのモータに印加される電圧より高い場合、減速状態である動作状態を有し得る。いくつかの例において、当該少なくとも1つのモータからの電力は、当該少なくとも1つのモータの逆起電力によって生成される電流を含み得る。
いくつかの実施形態において、当該少なくとも1つのモータの動作状態は、当該少なくとも1つのモータのq軸電流が負であるかどうかを備え得る。当該少なくとも1つのモータは、当該少なくとも1つのモータのq軸電流が負である場合、減速状態である動作状態を有し得る。いくつかの例において、当該少なくとも1つのモータからの電力は、当該少なくとも1つのモータの逆起電力によって生成される電流を含み得る。
いくつかの実施形態において、当該システムは、再利用される電力を減速状態にはない1または複数のモータに供給すべく構成される電力供給装置をさらに備え得る。電力供給装置は1または複数のモータに供給されない余剰電力をバッテリに供給し得る。いくつかの例において、バッテリは電力バスを通して当該少なくとも1つのモータと並列に接続される。複数の他の実施形態において、当該システムは、供給される再利用される電力をバッテリに供給すべく構成される電力供給装置をさらに備え得る。
いくつかの実施形態において、少なくとも1つのエネルギー変換装置は、磁界方向制御(FOC)法を用いて当該少なくとも1つのモータからの電力を再利用し得る。いくつかの例において、FOC法は対応するロータの位置を決定するステップを備える。
無人航空機(UAV)などの可動物体のモータ電力を再利用するための方法が、本発明の別の態様に従って提供され得る。当該方法は、それぞれが、UAVの飛行中にUAVのために揚力を生成するよう構成される対応するロータを駆動すべく構成される、UAVの複数のモータを提供するステップと、複数のモータのうちの少なくとも1つのモータからの電力を、当該少なくとも1つのモータが減速しているとき、複数のモータと電気的に接続している電力バスにおいて受け取るステップであり、当該電力バスは、複数のモータのうちの少なくとも1つのモータに、当該少なくとも1つのモータが加速しているとき、電力を提供すべく構成されるステップとを備え得る。
いくつかの実施形態において、複数のモータは並列に電力バスに接続され得る。
いくつかの実施形態において、当該方法は、電力バスと電気的に接続している少なくとも1つのバッテリを提供するステップをさらに備え得る。いくつかの例において、当該方法は、少なくとも1つのモータが減速しているときに当該少なくとも1つのモータから受け取られる電力を、電力バスを介して少なくとも1つのバッテリに供給するステップをさらに備え得る。いくつかの例において、当該方法は、当該少なくとも1つのモータが加速しているときに当該少なくとも1つのモータに提供される、少なくとも1つのバッテリからの電力を電力バスを介して受け取るステップをさらに備え得る。
いくつかの実施形態において、当該方法は、当該少なくとも1つのモータが減速しているときに当該少なくとも1つのモータから受け取られる電力を、電力バスを介して複数のモータのうちの少なくとも1つの他のモータに供給するステップをさらに備え得る。いくつかの例において、当該少なくとも1つの他のモータは加速している。いくつかの例において、当該方法は、当該少なくとも1つのモータが減速しているときに当該少なくとも1つのモータから受け取られる電力を、少なくとも1つの他のモータに電力を供給した後、余剰電力が残る場合、電力バスを介して少なくとも1つのバッテリに供給するステップをさらに備え得る。
いくつかの実施形態において、電力バスは直流(DC)電力バスであり得る。
いくつかの実施形態において、当該方法は、当該少なくとも1つのモータから電力を受け取る間、遠隔端末の補助によりUAVの飛行をリモートで制御するステップをさらに備え得る。
いくつかの実施形態において、対応するロータは、当該少なくとも1つのモータからの電力の受け取りが行われる間、UAVのために揚力を生成し得る。複数の他のモータによって駆動される複数のロータは、当該少なくとも1つのモータからの電力の受け取りが行われる間、UAVのために揚力を生成し得る。
いくつかの実施形態において、当該少なくとも1つのモータから電力を受け取るステップは、モータ動作による運動エネルギーを電気エネルギーに変換するステップを備え得る。当該少なくとも1つのモータの減速は、当該少なくとも1つのモータの制動を引き起こすための信号に応答して開始され得る。
いくつかの実施形態において、UAVは複数のモータを備え得て、そのそれぞれは、UAVの飛行中にUAVのために揚力を生成するよう構成される対応するロータを駆動すべく構成される。いくつかの例において、当該方法は、当該複数のモータの各モータの動作状態を決定するステップをさらに備え得る。いくつかの例において、複数のモータは複数の異なる動作状態を有し得る。あるいは、複数のモータは同じ動作状態を有し得る。
いくつかの実施形態において、当該方法は当該少なくとも1つのモータの加速度を検出するステップをさらに備え得る。当該少なくとも1つのモータは、当該少なくとも1つのモータの加速度が負である場合、減速状態である動作状態を有し得る。いくつかの例において、当該少なくとも1つのモータから電力を受け取るステップは、当該少なくとも1つのモータの逆起電力によって生成される電流を受け取るステップを備え得る。
いくつかの実施形態において、当該方法は、当該少なくとも1つのモータの逆起電力が、当該少なくとも1つのモータに印加される電圧より高いかどうかを決定するステップをさらに備え得る。当該少なくとも1つのモータは、当該少なくとも1つのモータの逆起電力が、そのモータに印加される電圧より高い場合、減速状態である動作状態を有し得る。いくつかの例において、当該少なくとも1つのモータから電力を受け取るステップは、当該少なくとも1つのモータの逆起電力によって生成される電流を受け取るステップを備え得る。
いくつかの実施形態において、当該方法は当該少なくとも1つのモータのq軸電流が負であるかどうかを決定するステップをさらに備え得る。当該少なくとも1つのモータは、当該少なくとも1つのモータのq軸電流が負である場合、減速状態である動作状態を有し得る。いくつかの例において、当該少なくとも1つのモータから電力を受け取るステップは、当該少なくとも1つのモータの逆起電力によって生成される電流を受け取るステップを備える。
いくつかの実施形態において、当該方法は、受け取られた電力を減速状態ではない1または複数のモータに供給するステップをさらに備え得る。いくつかの例において、当該方法は、当該1または複数のモータに供給されない余剰電力をバッテリに供給するステップをさらに備え得る。いくつかの例において、バッテリは電力バスを通して当該少なくとも1つのモータと並列に接続され得る。複数の他の実施形態において、当該方法は、供給される再利用される電力をバッテリに供給するステップをさらに備え得る。
いくつかの実施形態において、当該少なくとも1つのモータから電力を受け取るステップは、磁界方向制御(FOC)法を用いて行われ得る。いくつかの例において、FOC法は対応するロータの位置を決定するステップを備え得る。
無人航空機(UAV)などの可動物体のモータ電力を再利用するためのシステムが、本発明の別の態様に従って提供され得る。当該システムは、UAVの複数のモータであり、それぞれがUAVの飛行中にUAVのために揚力を生成するよう構成される対応するロータを駆動すべく構成されるUAVの複数のモータと、当該複数のモータと電気的に接続している電力バスであり、当該電力バスは、(1)複数のモータのうちの少なくとも1つのモータに、当該少なくとも1つのモータが加速しているとき、電力を提供し、かつ(2)当該少なくとも1つのモータが減速しているとき、当該少なくとも1つのモータから電力を受け取るべく構成される電力バスと、を備え得る。
いくつかの実施形態において、複数のモータは並列に電力バスに接続される。
いくつかの実施形態において、当該システムは電力バスと電気的に接続している少なくとも1つのバッテリを備え得る。いくつかの例において、電力バスは、当該少なくとも1つのモータが減速しているときに当該少なくとも1つのモータから受け取られる電力を、電力バスを介して少なくとも1つのバッテリに供給すべくさらに構成され得る。いくつかの例において、電力バスは、当該少なくとも1つのモータが加速しているときに、当該少なくとも1つのモータに提供される少なくとも1つのバッテリからの電力を電力バスを介して受け取るべくさらに構成され得る。
いくつかの実施形態において、電力バスは、当該少なくとも1つのモータが減速しているときに当該少なくとも1つのモータから受け取られる電力を、電力バスを介して複数のモータのうちの少なくとも1つの他のモータに供給すべくさらに構成され得る。いくつかの例において、少なくとも1つの他のモータは加速中であり得る。いくつかの実施形態において、電力バスは、当該少なくとも1つのモータが減速しているときに当該少なくとも1つのモータから受け取られる電力を、少なくとも1つの他のモータに電力を供給した後、余剰電力が残る場合、電力バスを介して少なくとも1つのバッテリに供給すべくさらに構成され得る。
いくつかの実施形態において、電力バスは直流(DC)電力バスであり得る。
いくつかの実施形態において、当該システムは、当該少なくとも1つのモータから電力を受け取る間、UAVの飛行をリモートで制御すべく構成される遠隔端末をさらに備え得る。
いくつかの実施形態において、対応するロータは、当該少なくとも1つのモータからの電力の受け取りが行われる間、UAVのために揚力を生成し得る。複数の他のモータによって駆動される複数のロータは、当該少なくとも1つのモータからの電力の受け取りが行われる間、UAVのために揚力を生成し得る。いくつかの実施形態において、当該少なくとも1つのモータからの電力の受け取りは、モータ動作による運動エネルギーを電気エネルギーへ変換することを備え得る。いくつかの例において、当該少なくとも1つのモータの減速は、当該少なくとも1つのモータの制動を引き起こすための信号に応答して開始され得る。
いくつかの実施形態において、UAVは複数のモータを備え得て、そのそれぞれは、UAVの飛行中にUAVのために揚力を生成するよう構成される対応するロータを駆動すべく構成される。いくつかの例において、当該システムは、電力バスと電気的に接続している1または複数のプロセッサをさらに備え得て、1または複数のプロセッサは、当該複数のモータの各モータの動作状態を、個々にまたは集合的に決定すべく構成される。複数のモータは複数の異なる動作状態を有し得る。あるいは、複数のモータは同じ動作状態を有し得る。
いくつかの実施形態において、当該システムは、電力バスと電気的に接続している1または複数のプロセッサをさらに備え得て、当該1または複数のプロセッサは、当該少なくとも1つのモータの加速度を、個々にまたは集合的に検出すべく構成される。当該少なくとも1つのモータは、当該少なくとも1つのモータの加速度が負である場合に減速状態である動作状態を有し得る。いくつかの例において、当該少なくとも1つのモータからの電力は、当該少なくとも1つのモータの逆起電力によって生成される電流を含み得る。
いくつかの実施形態において、当該システムは、電力バスと電気的に接続している1または複数のプロセッサをさらに備え得て、1または複数のプロセッサは、当該少なくとも1つのモータの逆起電力が、当該少なくとも1つのモータに印加される電圧より高いかどうかを、個々にまたは集合的に決定すべく構成される。当該少なくとも1つのモータは、当該少なくとも1つのモータの逆起電力が、そのモータに印加される電圧より高い場合、減速状態である動作状態を有し得る。いくつかの例において、当該少なくとも1つのモータからの電力は、当該少なくとも1つのモータの逆起電力によって生成される電流を含む。
いくつかの実施形態において、当該システムは、電力バスと電気的に接続している1または複数のプロセッサをさらに備え得て、1または複数のプロセッサは、当該少なくとも1つのモータのq軸電流が負であるかどうかを、個々にまたは集合的に決定すべく構成される。当該少なくとも1つのモータは、当該少なくとも1つのモータのq軸電流が負である場合、減速状態である動作状態を有し得る。いくつかの例において、当該少なくとも1つのモータからの電力は、当該少なくとも1つのモータの逆起電力によって生成される電流を含む。
いくつかの実施形態において、電力バスは減速状態ではない1または複数のモータに受け取られた電力を供給すべくさらに構成され得る。いくつかの例において、電力バスは、当該1または複数のモータに供給されない余剰電力をバッテリに供給すべくさらに構成され得る。バッテリは、電力バスを通して当該少なくとも1つのモータと並列に接続され得る。複数の他の実施形態において、電力バスは、供給される再利用される電力をバッテリに供給すべくさらに構成され得る。
いくつかの実施形態において、当該少なくとも1つのモータからの電力の受け取りは、磁界方向制御(FOC)法を用いて行われ得る。FOC法は、対応するロータの位置を決定するステップを備え得る。
本発明の別の態様は、無人航空機(UAV)などの可動物体のモータ電力を再分配するための方法を含み得る。当該方法は、UAVの少なくとも1つのモータの動作状態を、プロセッサの補助により決定するステップであり、当該少なくとも1つのモータは、UAVの飛行中にUAVのために揚力を生成する対応するロータを駆動すべく使用されるステップと、当該少なくとも1つのモータが減速である動作状態を有するときに当該少なくとも1つのモータからの電力をUAVの電力消費コンポーネントに再分配するステップと、を備える。
いくつかの実施形態において、電力消費コンポーネントは、加速状態にある、UAVの別のモータであり、UAVの飛行中にUAVのために揚力を生成する対応するロータを駆動すべく構成される。あるいは、電力消費コンポーネントはUAVに搭載されたセンサである。あるいは、電力消費コンポーネントはUAVに搭載されたナビゲーションモジュールである。あるいは、電力消費コンポーネントはUAVに搭載された通信モジュールである。
いくつかの実施形態において、当該方法は、電力消費コンポーネントに電力を分配した後、余剰電力が残る場合、UAVに搭載されたバッテリに当該少なくとも1つのモータからの電力を再分配するステップをさらに備え得る。
いくつかの実施形態において、当該方法は、当該少なくとも1つのモータからの電力をUAVの複数の電力消費コンポーネントに再分配するステップをさらに備え得る。いくつかの例において、UAVの複数の電力消費コンポーネントは加速状態にある複数のモータであり得る。
いくつかの実施形態において、電力は、中間電力貯蔵または複数の電力消費コンポーネントと対話することなく電力消費コンポーネントに再分配され得る。いくつかの実施形態において、電力は、当該少なくとも1つのモータおよび電力消費コンポーネントと電気的に接続している電力バスを介して電力消費コンポーネントに再分配され得る。
いくつかの実施形態において、当該方法は、当該少なくとも1つのモータから電力を受け取る間、遠隔端末の補助により、UAVの飛行をリモートで制御するステップをさらに備え得る。
いくつかの実施形態において、対応するロータは、当該少なくとも1つのモータからの電力の再分配が行われる間、UAVのために揚力を生成しうる。複数の他のモータによって駆動される複数のロータは、当該少なくとも1つのモータからの電力の再分配が行われる間、UAVのために揚力を生成し得る。
いくつかの実施形態において、当該少なくとも1つのモータからの電力を再分配するステップは、モータ動作による運動エネルギーを電気エネルギーに変換するステップを備える。当該少なくとも1つのモータの減速は、当該少なくとも1つのモータの制動を引き起こすための信号に応答して開始され得る。
いくつかの実施形態において、UAVは複数のモータを備え得る。そのそれぞれは、UAVの飛行中にUAVのために揚力を生成するよう構成される対応するロータを駆動すべく構成される。いくつかの例において、当該方法は当該複数のモータの各モータの動作状態を決定するステップをさらに備え得る。複数のモータは複数の異なる動作状態を有し得る。あるいは、複数のモータは同じ動作状態を有し得る。
いくつかの実施形態において、当該方法は当該少なくとも1つのモータの加速度を検出するステップをさらに備え得る。当該少なくとも1つのモータは、当該少なくとも1つのモータの加速度が負の場合、減速状態である動作状態を有し得る。いくつかの例において、当該少なくとも1つのモータからの電力を再分配するステップは、当該少なくとも1つのモータの逆起電力によって生成される電流を再分配するステップを備え得る。
いくつかの実施形態において、当該方法は、当該少なくとも1つのモータの逆起電力が当該少なくとも1つのモータに印加される電圧より高いかどうかを決定するステップをさらに備え得る。当該少なくとも1つのモータは、当該少なくとも1つのモータの逆起電力がそのモータに印加される電圧より高い場合、減速状態である動作状態を有し得る。いくつかの例において、当該少なくとも1つのモータからの電力を再分配するステップは、当該少なくとも1つのモータの逆起電力によって生成される電流を再分配するステップを備え得る。
いくつかの実施形態において、当該方法は、当該少なくとも1つのモータのq軸電流が負であるかどうかを決定するステップをさらに備え得る。当該少なくとも1つのモータは、当該少なくとも1つのモータのq軸電流が負である場合、減速状態である動作状態を有し得る。いくつかの例において、当該少なくとも1つのモータからの電力を再分配するステップは、当該少なくとも1つのモータの逆起電力によって生成される電流を再分配するステップを備える。
いくつかの実施形態において、当該少なくとも1つのモータからの電力を再分配するステップは、磁界方向制御(FOC)法を用いて行われ得る。FOC法は、対応するロータの位置を決定するステップを備え得る。
本発明の別の態様は、無人航空機(UAV)などの可動物体のモータ電力を再分配するためのシステムを含み得る。当該システムは、UAVの飛行中にUAVのために揚力を生成するよう構成される対応するロータを駆動すべく構成される、UAVの少なくとも1つのモータと、UAVの当該少なくとも1つのモータの動作状態を、個々にまたは集合的に決定すべく構成される1または複数のプロセッサと、当該少なくとも1つのモータが減速状態である動作状態を有するときに、当該少なくとも1つのモータからの電力を、UAVの電力消費コンポーネントに再分配すべく構成される少なくとも1つのエネルギー分配ユニットと、を備え得る。
いくつかの実施形態において、電力消費コンポーネントは、加速状態にある、UAVの別のモータであり得て、UAVの飛行中にUAVのために揚力を生成する対応するロータを駆動すべく構成され得る。あるいは、電力消費コンポーネントはUAVに搭載されたセンサであり得る。あるいは、電力消費コンポーネントはUAVに搭載されたナビゲーションモジュールであり得る。任意で、電力消費コンポーネントはUAVに搭載された通信モジュールであり得る。
いくつかの実施形態において、少なくとも1つのエネルギー分配ユニットは、当該少なくとも1つのモータからの電力を、当該電力を電力消費コンポーネントに分配した後余剰電力が残るとき、UAVに搭載されたバッテリに再分配すべくさらに構成され得る。いくつかの実施形態において、少なくとも1つのエネルギー分配ユニットは、当該少なくとも1つのモータからの電力を、UAVの複数の電力消費コンポーネントに再分配すべくさらに構成され得る。いくつかの例において、UAVの複数の電力消費コンポーネントは加速状態にある複数のモータであり得る。
いくつかの実施形態において、電力は、中間電力貯蔵または複数の電力消費コンポーネントと対話することなく電力消費コンポーネントに再分配され得る。いくつかの実施形態において、電力は、当該少なくとも1つのモータおよび電力消費コンポーネントと電気的に接続している電力バスを介して電力消費コンポーネントに再分配され得る。
いくつかの実施形態において、当該システムは、当該少なくとも1つのモータからの電力を再分配する間、UAVの飛行をリモートで制御すべく構成される遠隔端末をさらに備え得る。
いくつかの実施形態において、対応するロータは、当該少なくとも1つのモータからの電力の再分配が行われる間、UAVのために揚力を生成し得る。複数の他のモータによって駆動される複数のロータは、当該少なくとも1つのモータからの電力の再分配が行われる間、UAVのために揚力を生成し得る。
いくつかの実施形態において、当該少なくとも1つのモータからの電力の再分配は、モータ動作による運動エネルギーを電気エネルギーへ変換することを備え得る。当該少なくとも1つのモータの減速は、当該少なくとも1つのモータの制動を引き起こすための信号に応答して開始され得る。
いくつかの実施形態において、UAVは複数のモータを備え得る。そのそれぞれは、UAVの飛行中にUAVのために揚力を生成するよう構成される対応するロータを駆動すべく構成される。1または複数のプロセッサは、当該複数のモータの各モータの動作状態を、個々にまたは集合的に決定すべくさらに構成され得る。複数のモータは複数の異なる動作状態を有し得る。あるいは、複数のモータは同じ動作状態を有し得る。
いくつかの実施形態において、1または複数のプロセッサは、当該少なくとも1つのモータの加速度を、個々にまたは集合的に検出すべくさらに構成され得る。当該少なくとも1つのモータは、当該少なくとも1つのモータの加速度が負である場合、減速状態である動作状態を有し得る。いくつかの例において、当該少なくとも1つのモータからの電力は、当該少なくとも1つのモータの逆起電力によって生成される電流を含み得る。
いくつかの実施形態において、1または複数のプロセッサは、当該少なくとも1つのモータの逆起電力が、当該少なくとも1つのモータに印加される電圧より高かどうかを、個々にまたは集合的に決定すべく構成され得る。当該少なくとも1つのモータは、当該少なくとも1つのモータの逆起電力が、そのモータに印加される電圧より高い場合、減速状態である動作状態を有し得る。いくつかの例において、当該少なくとも1つのモータからの電力は、当該少なくとも1つのモータの逆起電力によって生成される電流を含み得る。
いくつかの実施形態において、1または複数のプロセッサは、当該少なくとも1つのモータのq軸電流が負であるかどうかを、個々にまたは集合的に決定すべく構成され得る。当該少なくとも1つのモータは、当該少なくとも1つのモータのq軸電流が負である場合、減速状態である動作状態を有し得る。いくつかの例において、当該少なくとも1つのモータからの電力は、当該少なくとも1つのモータの逆起電力によって生成される電流を含み得る。
いくつかの実施形態において、当該少なくとも1つのモータからの電力の再分配は、磁界方向制御(FOC)法を用いて行われ得る。FOC法は、対応するロータの位置を決定するステップを備え得る。
無人航空機(UAV)などの可動物体のモータ電力を再分配するための方法が、本発明の別の態様に従って提供され得る。当該方法は、UAVの少なくとも1つのモータの動作状態を1または複数のプロセッサの補助により決定するステップであり、当該少なくとも1つのモータは、UAVの飛行中にUAVのために揚力を生成する対応するロータを駆動すべく使用されるステップと、当該少なくとも1つのモータが減速である動作状態を有するときに複数のコンポーネントの間で当該少なくとも1つのモータからの電力をどのように再分配するかを1または複数のプロセッサの補助により決定するステップと、電力をどのように再分配するかの決定に従って電力を再分配するステップと、を備え得る。
いくつかの実施形態において、電力をどのように再分配するかを決定するステップは、複数のコンポーネントの間での電力の割り当てを決定するステップを含み得る。いくつかの例において、電力の割り当ては、その電力のうちの少しの電力も受け取らない、複数のコンポーネントのうちの少なくとも1つのコンポーネントを含み得る。あるいは、複数のコンポーネントの間の電力の割り当ては、均等でなくてもよい。
いくつかの実施形態において、複数のコンポーネントは、UAVの複数の他のモータを備え得る。そのそれぞれは、UAVの飛行中にUAVのために生成するよう構成される対応するロータを駆動すべく構成される。いくつかの実施形態において、複数のコンポーネントは、UAVの飛行中にUAVのために生成するよう構成される対応するロータを駆動すべく構成される、UAVの少なくとも1つのモータと、エネルギーを蓄えるべく構成される少なくとも1つのバッテリと、を備え得る。いくつかの例において、バッテリは、当該少なくとも1つのモータが加速状態にあるときに、当該少なくとも1つのモータにエネルギーを提供すべく構成され得る。
いくつかの実施形態において、電力をどのように再分配するかを決定するステップは、複数のコンポーネントのうち少なくとも1つのコンポーネントの電力消費量を評価するステップを含み得る。
いくつかの実施形態において、当該方法は、当該少なくとも1つのモータから電力を受け取る間、遠隔端末の補助によりUAVの飛行をリモートで制御するステップをさらに備え得る。
いくつかの実施形態において、対応するロータは、当該少なくとも1つのモータからの電力の再分配が行われる間、UAVのために揚力を生成し得る。複数の他のモータによって駆動される複数のロータは、当該少なくとも1つのモータからの電力の再分配が行われる間、UAVのために揚力を生成し得る。
いくつかの実施形態において、当該少なくとも1つのモータからの電力を再分配するステップは、モータ動作による運動エネルギーを電気エネルギーに変換するステップを備え得る。いくつかの例において、当該少なくとも1つのモータの減速は、当該少なくとも1つのモータの制動を引き起こすための信号に応答して開始され得る。
いくつかの実施形態において、当該方法は、当該複数のモータの各モータの動作状態を決定するステップをさらに備え得る。いくつかの例において、複数のモータは複数の異なる動作状態を有し得る。あるいは、複数のモータは同じ動作状態を有し得る。
いくつかの実施形態において、当該方法は、当該少なくとも1つのモータの加速度を検出するステップをさらに備え得る。当該少なくとも1つのモータは、当該少なくとも1つのモータの加速度が負である場合、減速状態である動作状態を有し得る。いくつかの例において、当該少なくとも1つのモータからの電力を再分配するステップは、当該少なくとも1つのモータの逆起電力によって生成される電流を再分配するステップを備え得る。
いくつかの実施形態において、当該方法は、当該少なくとも1つのモータの逆起電力が、当該少なくとも1つのモータに印加される電圧より高いかどうかを決定するステップをさらに備え得る。当該少なくとも1つのモータは、当該少なくとも1つのモータの逆起電力がそのモータに印加される電圧より高い場合、減速状態である動作状態を有し得る。いくつかの例において、当該少なくとも1つのモータからの電力を再分配するステップは、当該少なくとも1つのモータの逆起電力によって生成される電流を再分配するステップを備え得る。
いくつかの実施形態において、当該方法は、当該少なくとも1つのモータのq軸電流が負であるかどうかを決定するステップをさらに備え得る。当該少なくとも1つのモータは、当該少なくとも1つのモータのq軸電流が負である場合、減速状態である動作状態を有し得る。いくつかの例において、当該少なくとも1つのモータからの電力を再分配するステップは、当該少なくとも1つのモータの逆起電力によって生成される電流を再分配するステップを備え得る。
いくつかの実施形態において、電力を再分配するステップは、減速状態ではない1または複数のモータに電力を供給するステップを含み得る。いくつかの例において、電力を供給するステップは、1または複数のモータに供給されない余剰電力を少なくとも1つのバッテリに供給するステップを含み得る。バッテリは、電力バスを通して当該少なくとも1つのモータと並列に接続され得る。
いくつかの実施形態において、当該少なくとも1つのモータからの電力を再分配するステップは、磁界方向制御(FOC)法を用いて行われ得る。FOC法は対応するロータの位置を決定するステップを備える。
無人航空機(UAV)などの可動物体のモータ電力を再分配するためのシステムが、本発明の別の態様に従って提供され得る。当該システムは、UAVの飛行中にUAVのために揚力を生成するよう構成される対応するロータを駆動すべく構成される、UAVの少なくとも1つのモータと、個々にまたは集合的に、(1)UAVの当該少なくとも1つのモータの動作状態を決定し、かつ(2)当該少なくとも1つのモータが減速である動作状態を有するときに、複数のコンポーネントの間で、当該少なくとも1つのモータからの電力をどのように再分配するかを決定すべく構成される1または複数のプロセッサと、電力をどのように再分配するかの決定に従って電力を再分配すべく構成される少なくとも1つのエネルギー分配ユニットと、を備え得る。
いくつかの実施形態において、電力をどのように再分配するかの決定は、複数のコンポーネントの間での電力の分割り当てを含み得る。いくつかの例において、電力の割り当ては、その電力のうちの少しの電力も受け取らない、複数のコンポーネントのうちの少なくとも1つのコンポーネントを含み得る。あるいは、複数のコンポーネントの間の電力の割り当ては、均等でなくてもよい。
いくつかの実施形態において、複数のコンポーネントはUAVの複数の他のモータを備え得る。そのそれぞれは、UAVの飛行中にUAVのために生成するよう構成される対応するロータを駆動すべく構成される。いくつかの実施形態において、複数のコンポーネントは、UAVの飛行中にUAVのため生成するよう構成される対応するロータを駆動すべく構成される、UAVの少なくとも1つのモータと、エネルギーを蓄えるべく構成される少なくとも1つのバッテリと、を備え得る。バッテリは、当該少なくとも1つのモータが加速状態であるとき、当該少なくとも1つのモータにエネルギーを提供すべく構成され得る。
いくつかの実施形態において、電力をどのように再分配するかの決定は、複数のコンポーネントのうち少なくとも1つのコンポーネントの電力消費量の評価を含み得る。
いくつかの実施形態において、当該システムは、当該少なくとも1つのモータからの電力を再分配する間、UAVの飛行をリモートで制御すべく構成される遠隔端末をさらに備え得る。
いくつかの実施形態において、対応するロータは、当該少なくとも1つのモータからの電力の再分配が行われる間、UAVのために揚力を生成し得る。複数の他のモータによって駆動される複数のロータは、当該少なくとも1つのモータからの電力の再分配が行われる間、UAVのために揚力を生成し得る。
いくつかの実施形態において、当該少なくとも1つのモータからの電力の再分配は、モータ動作による運動エネルギーを電気エネルギーへ変換することを備え得る。いくつかの例において、当該少なくとも1つのモータの減速は、当該少なくとも1つのモータの制動を引き起こすための信号に応答して開始され得る。
いくつかの実施形態において、UAVは複数のモータを備え得る。そのそれぞれはUAVの飛行中にUAVのために揚力を生成するよう構成される対応するロータを駆動すべく構成される。1または複数のプロセッサは、個々にまたは集合的に、当該複数のモータの各モータの動作状態を決定すべくさらに構成される。いくつかの例において、複数のモータは複数の異なる動作状態を有し得る。あるいは、複数のモータは同じ動作状態を有し得る。
いくつかの実施形態において、1または複数のプロセッサは、当該少なくとも1つのモータの加速度を、個々にまたは集合的に検出すべくさらに構成され得る。当該少なくとも1つのモータは、当該少なくとも1つのモータの加速度が負である場合、減速状態である動作状態を有し得る。いくつかの例において、当該少なくとも1つのモータからの電力は、当該少なくとも1つのモータの逆起電力によって生成される電流を含み得る。
いくつかの実施形態において、1または複数のプロセッサは、当該少なくとも1つのモータの逆起電力が当該少なくとも1つのモータに印加される電圧より高いかどうかを、個々にまたは集合的に決定すべく構成され得る。当該少なくとも1つのモータは、当該少なくとも1つのモータの逆起電力がそのモータに印加される電圧より高い場合、減速状態である動作状態を有し得る。いくつかの例において、当該少なくとも1つのモータからの電力は、当該少なくとも1つのモータの逆起電力によって生成される電流を含み得る。
いくつかの実施形態において、1または複数のプロセッサは、当該少なくとも1つのモータのq軸電流が負であるかどうかを、個々にまたは集合的に決定すべく構成され得る。当該少なくとも1つのモータは、当該少なくとも1つのモータのq軸電流が負である場合、減速状態である動作状態を有し得る。いくつかの例において、当該少なくとも1つのモータからの電力は、当該少なくとも1つのモータの逆起電力によって生成される電流を含み得る。
いくつかの実施形態において、電力の再分配は、減速状態ではない1または複数のモータへの電力の供給を含み得る。いくつかの例において、電力の供給は、1または複数のモータに供給されない余剰電力の、少なくとも1つのバッテリへの供給を含み得る。バッテリは、電力バスを通して当該少なくとも1つのモータと並列に接続され得る。
いくつかの実施形態において、電力の再分配は、磁界方向制御(FOC)法を用いて行われ得る。FOC法は、対応するロータの位置を決定するステップを備え得る。
無人航空機(UAV)などの可動物体のモータ電力を再利用するための電子速度コントローラが、本発明の別の態様に従って提供され得る。電子速度コントローラは、UAVの少なくとも1つのモータへの電流を制御すべく構成される出力回路であり、UAVの飛行中にUAVのために揚力を生成する対応するロータを駆動すべく、当該少なくとも1つのモータが使用される出力回路と、個々にまたは集合的に、(1)UAVの当該少なくとも1つのモータの動作状態を決定し、かつ(2)UAVが、1または複数のロータがUAVのために揚力を生成する飛行中である間、当該少なくとも1つのモータが、減速状態である動作状態を有するときに、当該少なくとも1つのモータからの電力を再利用すべく構成される1または複数のプロセッサと、を備え得る。
いくつかの実施形態において、対応するロータは、当該少なくとも1つのモータからの電力の再利用が行われる間、UAVのために揚力を生成し得る。当該少なくとも1つのモータからの電力の再利用は、モータ動作による運動エネルギーを電気エネルギーへ変換することを備え得る。当該少なくとも1つのモータの減速状態は、当該少なくとも1つのモータの制動を引き起こすための信号に応答して開始され得る。
いくつかの実施形態において、UAVは複数のモータを備え得る。そのそれぞれは、UAVの飛行中にUAVのために揚力を生成するよう構成される対応するロータを駆動すべく構成される。1または複数のプロセッサは、当該複数のモータの各モータの動作状態を、個々にまたは集合的に決定すべくさらに構成され得る。いくつかの例において、複数のモータは複数の異なる動作状態を有し得る。あるいは、複数のモータは同じ動作状態を有し得る。
いくつかの実施形態において、当該少なくとも1つのモータの動作状態の決定は、当該少なくとも1つのモータの加速度の検出を備え得る。当該少なくとも1つのモータは、当該少なくとも1つのモータの加速度が負である場合、減速状態である動作状態を有し得る。当該少なくとも1つのモータからの電力の再利用は、当該少なくとも1つのモータの逆起電力によって生成される電流の再利用を備え得る。
いくつかの実施形態において、当該少なくとも1つのモータの動作状態の決定は、当該少なくとも1つのモータの逆起電力が、当該少なくとも1つのモータに印加される電圧より高いかどうかの決定を備え得る。当該少なくとも1つのモータは、当該少なくとも1つのモータの逆起電力がそのモータに印加される電圧より高い場合、減速状態である動作状態を有し得る。当該少なくとも1つのモータからの電力の再利用は、当該少なくとも1つのモータの逆起電力によって生成される電流の再利用を備え得る。
いくつかの実施形態において、当該少なくとも1つのモータの動作状態の決定は、当該少なくとも1つのモータのq軸電流が負であるかどうかの決定を備え得る。当該少なくとも1つのモータは、当該少なくとも1つのモータのq軸電流が負である場合、減速状態である動作状態を有し得る。当該少なくとも1つのモータからの電力の再利用は、当該少なくとも1つのモータの逆起電力によって生成される電流の再利用を備え得る。
いくつかの実施形態において、1または複数のプロセッサは、再利用される電力を、減速状態ではない1または複数のモータに個々にまたは集合的に供給すべくさらに構成され得る。いくつかの例において、1または複数のプロセッサは、1または複数のモータに供給されない余剰電力を、バッテリに個々にまたは集合的に供給すべくさらに構成され得る。バッテリは、電力バスを通して当該少なくとも1つのモータと並列に接続され得る。あるいは、1または複数のプロセッサは、供給される再利用される電力を、バッテリに個々にまたは集合的に供給すべくさらに構成され得る。
いくつかの実施形態において、当該少なくとも1つのモータからの電力の再利用は、磁界方向制御(FOC)法を用いて行われ得る。FOC法は、対応するロータの位置を決定するステップを備え得る。
無人航空機(UAV)などの可動物体のモータ電力を再利用するための電子速度コントローラが、本発明の別の態様に従って提供され得る。当該電子速度コントローラは、UAVの少なくとも1つのモータへの電流を制御すべく構成される出力回路であり、UAVの飛行中にUAVのために揚力を生成する対応するロータを駆動すべく、当該少なくとも1つのモータが使用される出力回路と、個々にまたは集合的に、(1)UAVの当該少なくとも1つのモータの動作状態を決定し、(2)当該少なくとも1つのモータが減速である動作状態を有するとき、複数のコンポーネントの間で当該少なくとも1つのモータからの電力をどのように再分配するかを決定し、かつ(3)電力をどのように再分配するかの決定に従って電力を再分配すべく構成される1または複数のプロセッサと、を備え得る。
いくつかの実施形態において、電力をどのように再分配するかの決定は、複数のコンポーネントの間での電力の割り当ての決定を含み得る。いくつかの例において、電力の割り当ては、その電力のうちの少しの電力も受け取らない、複数のコンポーネントのうちの少なくとも1つのコンポーネントを含み得る。あるいは、複数のコンポーネントの間での電力の割り当ては、均等でなくてよい。あるいは、電力をどのように再分配するかの決定は、複数のコンポーネントのうち少なくとも1つのコンポーネントの電力消費量の評価を含み得る。
いくつかの実施形態において、複数のコンポーネントは、UAVの複数の他のモータを備え得る。そのそれぞれは、UAVの飛行中にUAVのために生成するよう構成される対応するロータを駆動すべく構成される。あるいは、複数のコンポーネントは、UAVの飛行中にUAVのために生成するよう構成される対応するロータを駆動すべく構成される、UAVの少なくとも1つのモータと、エネルギーを蓄えるべく構成される少なくとも1つのバッテリとを備え得る。バッテリは、当該少なくとも1つのモータが加速状態であるときに当該少なくとも1つのモータにエネルギーを提供すべく構成され得る。
本発明の複数の異なる態様は、個々に、集合的に、または互いに組み合わされて認識され得ることが理解されるべきである。本明細書において記載される本発明の様々な態様は、以下に述べる複数の特定の適用例のいずれかに対して、または任意の他の複数のタイプの可動物体に対して適用され得る。無人航空機などの航空機についての本明細書におけるあらゆる説明は、何らかの輸送体などの任意の可動物体に適用、および使用され得る。さらに、空中の動き(例えば、飛行)という面において本明細書において開示される複数のシステム、複数の装置、および複数の方法はまた、地上または水上での動き、水中での動き、または宇宙空間での動きなどの、他の複数のタイプの動きという面においても適用され得る。
本明細書、特許請求の範囲、および添付の複数の図面を検討することにより、本発明の他の複数の目的および複数の特徴が明らかになるであろう。
[参照による組み込み]
本明細書において記載される全ての出版物、特許、および特許出願は、各個別の出版物、特許、または特許出願が、参照によって組み込まれるべく具体的におよび個々に示されるのと同程度に参照によって本明細書に組み込まれる。
本明細書において記載される複数の方法および複数のシステムは、無人航空機(UAV)のモータ電力を再利用することによって、UAVなどの可動物体のエネルギー効率を増大させ、バッテリ寿命を増大させるための効果的な手法を提供する。UAVは、それぞれがUAVの飛行を生じさせる1または複数のロータを駆動し得る、1または複数のモータを備えるマルチロータUAVであり得る。いくつかの例において、UAVは、飛行中にUAVのために揚力を生成する複数のロータブレードを駆動する1または複数のモータの速度を継続的に変更して、様々な飛行制御、例えば、加速、減速、上昇、降下、ローリング、回転、宙返り等を実施し得る。例えば、少なくとも1つのモータの電力は、より大きなエネルギーを出力すべく加速状態において増大され得て、続く減速状態においては減少させられ得る。減速状態中、加速状態において先に生成されたモータ電力を、複数のブレードの制動によって消費するよりはむしろ、それを収集することが望ましいこともある。加速された複数のモータからの運動エネルギーは、それらのモータが減速するとき、増大されるエネルギー効率を目的として取り込まれ得る。
本発明の複数の方法および複数のシステムは、UAVが飛行中である間、UAVの少なくとも1つのモータの動作状態を決定し得て、当該少なくとも1つのモータが減速状態を有するとき、当該少なくとも1つのモータからの運動エネルギーによって生成される電力を再利用し得る。当該少なくとも1つのモータからの再利用される電力は、そのモータの逆起電力(BEMF)によって生成される電流を含み得る。
再利用されたモータ電力は、電力バスを介して複数の他の電力消費コンポーネント、例えば、UAVに搭載された加速状態にある複数の他のモータ、または複数のセンサ、に直接再分配され得て、一方で、それらの他の電力消費コンポーネントの後の全ての残りの電力はバッテリに供給され得る。あるいは、複数の電力消費コンポーネント、および/またはバッテリの間で、再利用される電力をどのように再分配するかについての決定が成され得て、再利用される電力はその決定に従って再分配され得る。
図1は、本発明の実施形態に係るUAV100の概略図を示す。UAVは、本体から分岐する1または複数のアーム120を有する中央の本体130を含み得る。1または複数のロータ140a―140dはそれらのアームによって支持され得る。それらのロータは各々が、それぞれモータ160a―160dによって駆動され得る。それらのモータは、電力バス150を介して互いに接続され得る。いくつかの実施形態において、バッテリなどのエネルギー貯蔵装置170もまた、電力バス150に接続され得る。
本明細書におけるUAV210についてのあらゆる説明は、航空機などの任意のタイプの可動物体に適用され得る。UAVについてのその説明は、(例えば、空中、陸上、水中、または宇宙空間を行き来し得る)任意のタイプの無人可動物体に適用され得る。
さらなるUAV100についての複数の例および複数の説明が以下により詳細に提供される。いくつかの実施形態において、中央の本体130は、中に1または複数のコンポーネントが設けられ得るキャビティを有し得る。複数のアーム120はまた、中に1または複数のコンポーネントが設けられ得る1または複数のキャビティを有し得る。UAVは、外部表面および内部表面を有する筐体を有し得る。筐体の内部表面は、その中において1または複数のコンポーネントが設けられ得る内部空間を画定し得る。あるいは、またはそれに加えて、複数のコンポーネントはUAV筐体の外部に設けられ得る。UAV筐体は中央の本体および1または複数のアームを含み得る。
ロータ140a―140dを駆動すべく使用され得るモータ160a―160dは、アーム120の長手方向にそった任意の場所に設けられ得る。いくつかの例において、それらのモータはそれらのアームの遠位端に、または遠位端付近に設けられ得る。それらのアームの複数の近位端は、中央の本体に接続されるか、または中央の本体に接合され得る。それらのモータは、UAVの内側部分、UAVの筐体の外側において設けられるか、または部分的にUAVの筐体の内側および外側に設けられ得る。それらのモータは、電力バス150に電気的に接続され得る。それらのモータは、1または複数の接続用ハードウェアコンポーネント(例えば、複数のワイヤ、複数のバー等)を介して電気的に接続され得る。それらの接続用ハードウェアコンポーネントおよび/または電力バスは、UAVの内部内にあり得る。それらのモータは、互いに並列に電気的に接続され得る。それらのモータは、電力バスを介して互いに並列に電気的に接続され得る。
1または複数のバッテリなどのエネルギー貯蔵ユニット170は、UAV内に設けられ得る。エネルギー貯蔵ユニットはUAVの内部内に設けられ得る。エネルギー貯蔵ユニットは、UAVから取り外し可能であってもなくてもよく、かつ/または複数の他のエネルギー貯蔵ユニットと交換されてもされなくてもよい。エネルギー貯蔵ユニットは電力バス150に電気的に接続され得る。エネルギー貯蔵ユニットは、1または複数のハードウェアコンポーネント(例えば、複数のワイヤ、複数のバー等)を介して電気的に接続され得る。エネルギー貯蔵ユニットは、複数のモータの駆動をもたらすべく、電力バスを介して1または複数のモータ160a―160dに電力を提供し得る。複数のモータが加速しているとき、それらはエネルギー貯蔵ユニットから電力を受け取り得る。
1または複数のモータ160a―160dが減速している場合、本明細書において提供される複数のシステムおよび複数の方法は、減速モータの運動エネルギーの再取り込みを許可し得る。それらのモータの制動が起こるときの再び取り込まれたエネルギーは、本明細書において記載される複数のシステムに、それらのモータによって提供され得る。減速モータ160aからの電力は、電力バス150に提供され得る。減速モータからの電力は、電力を必要とする別のモータ160bに提供され得る。電力を必要とする他のモータは、加速状態にあるか、またはそれの速度を維持中であり得る。減速モータからの電力は、電力バスの補助により他のモータに伝達されうる。いくつかの実施形態において、減速モータからの電力はエネルギー貯蔵ユニット170に提供され得る。減速モータからの電力は、電力バスの補助によりエネルギー貯蔵ユニットに伝達され得る。減速モータからの電力は、UAVに搭載されたバッテリの充電状態を高めるべく使用され得る。これは、バッテリが、減速モータまたは任意の他のモータに、後に電力を伝達することを許可し得る。いくつかの実施形態において、減速モータからの電力は、本明細書における他の箇所でより詳細に記載される、複数の電力消費コンポーネント(例えば、1または複数の他のモータ160b―160d、複数のセンサ、光、複数の通信ユニット、複数のナビゲーションモジュール等)に伝達され得る。任意で、減速モータからの電力はまた、1または複数の電力消費コンポーネントと組み合わせたエネルギー貯蔵ユニットに伝達され得る。
いくつかの代替的実装において、各モータ160a―160dは、エネルギー貯蔵ユニット170に、個々におよび/または直接接続され得る。複数のモータは、同じエネルギー貯蔵ユニットに電気的に接続され得るか、または異なるエネルギー貯蔵ユニットに電気的に接続され得る。減速モータ160aからの電力は、エネルギー貯蔵ユニットに伝達され得る。エネルギー貯蔵ユニットは、モータ160aがもはや減速していないときはモータ160aに、および/または複数の任意の他のモータ160b―160d、または任意の他の複数の電力消費コンポーネントにエネルギーを提供すべく使用され得る。つまり、減速モータからの運動エネルギーは、再び取り込まれ、電力バス150を用いて、または用いずに使用され得る。
いくつかの実施形態において、フライトコントローラは1または複数のモータと通信していてよい。フライトコントローラは、それらのモータの駆動をもたらし得る、および/または制御し得るそれらのモータに複数の命令を送信し得る。フライトコントローラはUAVの筐体内にあり得る。フライトコントローラまたは任意の他のタイプの処理コンポーネントは、モータの動作状態を決定すべく使用され得る。いくつかの例において、各モータは、モータの動作を制御する際の補助となり得る、関連付けられる電子速度制御(ESC)を有し得る。任意で、ESCまたは複数の他のコンポーネントは、モータの動作状態を決定する際の補助であり得る。フライトコントローラおよび複数の処理コンポーネントは、本明細書の他の箇所においてより詳細に記載される。
図2は、本発明の実施形態に係るUAV210の例の外部斜視図を示す。本実施形態のUAV210は、本体230と、放射状にUAVの本体230から外方に延在する複数のアーム220とを有し得る。複数のロータ240a―240dは、複数のアーム220の遠位端にそれぞれ配置され得る。複数のロータ240a―240dは、モータ260a―260dによってそれぞれ駆動され得る。UAV210は、限定されないが、複数の支持機構、複数のカメラ、および複数のセンサを含む様々な積載物250を運搬し得る。いくつかの実施形態において、複数の着陸用スタンド270などの1または複数の拡張部材がUAVから延在し得る。
いくつかの例において、本体230は、1または複数の分岐部材220、すなわち複数の「アーム」を有し得る中央の本体であり得る。それらのアームは、放射状に本体から外方に延在し、本体を介して接合され得る。いくつかの実施形態において、各アームはアーム上に推進ユニットを有してよい。あるいは、1または複数のアームは、アーム上に推進ユニットを有さなくてもよい。1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、またはそれらより多い数のアームなどの、任意の数のアームが設けられてよい。UAVの本体230は、筐体を含み得る。筐体は、筐体内にUAVの1または複数のコンポーネントを収容し得る。いくつかの例において、UAVの1または複数の電気コンポーネントは、筐体内に設けられ得る。例えば、UAVのフライトコントローラが筐体内に提供され得る。フライトコントローラは、UAVの1または複数の推進ユニットの動作を制御し得る。
図2の実施形態において、UAV210は、4つのアーム220の遠位端に配置され得る4つのロータ240a―240d(別称プロペラ)を含み得る。4つのアーム220は、放射状にUAVの本体230から外方に延在し得る。本実施形態の4つのアームおよび4つのロータ/プロペラは、単なる例示である。複数の他の実施形態においては、アームの数が、UAVの推進ユニットまたはロータ/プロペラの数と一致する限り、任意の数のアームが使用され得る。アームの数は、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、またはそれより多くてよい。
UAV210の推進ユニットは、通常ロータおよびモータを備え得る。複数のロータブレードを含み得る複数のロータはモータによってそれぞれ駆動され得る。複数のロータ240は回転し得て、UAV210のための揚力を生成し得る。モータ260a―260dは、UAV210の本体230の内側または外側に据え付けられるバッテリまたはバッテリ組立体によって駆動され得る。いくつかの例において、複数のモータ260a―260dは、複数の電路を通してバッテリまたはバッテリ組立体に個々に接続され得る。あるいは、複数のモータ260a―260dは電力バスを介してバッテリまたはバッテリ組立体に接続され得る。そうして、電力はその電力バスを介して複数のモータ260a―260dに供給され得る。
UAV210は回転翼機であってよい。いくつかの例において、UAV210は、複数のロータを含み得るマルチロータ機であってよい。複数のロータは、UAVのために揚力を生成すべく回転することが可能であり得る。複数のロータは、UAVが空中を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り得る。複数のロータは、同じ速度で回転し得て、および/または、同じ量の揚力または推進力を生成し得る。複数のロータは、任意で変化する速度で回転し得て、それは、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可し得る。いくつかの例において、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、またはそれよい多い数のロータがUAV上に設けられ得る。複数のロータは、それらの回転軸が互いに平行であるように配置され得る。いくつかの例において、複数のロータは、互いに対して任意の角度をなす回転軸を有し得て、それはUAVの動きに影響を与え得る。複数のロータの回転は、それらのロータに接続される1または複数のモータによって駆動され得る。
いくつかの実施形態において、複数の積載物250は、UAVの中央の本体上で運搬され得る。他の実施形態において、複数の積載物250はUAVの複数のアーム、UAVの着陸用スタンド、または任意の他のUAVの部分に配置され得る。
UAV210は航空機であってよい。UAV210は、UAVが空中を動き回ることを許可し得る1または複数の推進ユニットを有し得る。1または複数の推進ユニットは、UAVが、1またはそれより多く、2またはそれより多く、3またはそれより多く、4またはそれより多く、5またはそれより多く、6またはそれより多くの自由度で動き回ることを可能にし得る。いくつかの例において、UAVは、1、2、3またはそれより多くの回転軸の周りを回転することが可能であり得る。複数の回転軸は互いに直交し得る。複数の回転軸は、UAV飛行の過程を通してずっと互いに直交なままであり得る。複数の回転軸は、ピッチ軸、ロール軸、および/またはヨー軸を含み得る。UAVは1または複数の次元に沿って動くことが可能であり得る。例えば、UAVは、1または複数のロータによって生成される揚力によって、上方に動くことが可能であり得る。いくつかの例において、UAVは、Z軸(UAVの方向に対して上であり得る)、X軸、および/またはY軸(横方向であり得る)に沿って動くことが可能であり得る。UAVは、互いに直交し得る、1、2、または3つの軸に沿って動くことが可能であり得る。UAVの飛行は、遠隔端末、および/またはUAVに搭載されたメモリ中に格納される予め設定されたプログラムから受信される複数の実時間命令によって制御され得る。例えば、UAVの高さ、姿勢、速度、加速度、および方向は、様々な飛行スキームに従って、UAVの飛行の過程を通してずっと制御され得る。限定されないが、1または複数の軸の周りの回転、宙返り、上方移動、または下方移動を含む様々な飛行動作を実施すべく、1または複数の推進ユニットは、複数のモータを加速および/または減速することによって、様々でかつ常に変化する電力レベルを出力し得る。
UAV210は小さい寸法のものであってよい。UAVは人間によって持ち上げられ、および/または運搬されることが可能であり得る。UAVは、人間によって片手で運搬されることが可能であり得る。
UAV210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、当該最大寸法は、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より小さいかまたは等しくてよい。任意で、UAVの最大寸法は、本明細書において記載された複数の値のうちのいずれかより大きいか、または等しくてよい。UAVは、本明細書において記載された複数の値のうちの任意の2つの間の範囲内に含まれる最大寸法を有し得る。
UAV210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より小さいかまたは等しくてよい。UAVは、本明細書において記載された複数の値のいずれかより大いか、または等しい重量であり得る。UAVは、本明細書において記載された複数の値のうちの任意の2つの間の範囲内に含まれる重量を有し得る。
バッテリまたはバッテリ組立体はUAV210に接続され得る。バッテリ組立体は1または複数のバッテリを含み得る。複数のバッテリは、任意で、互いに直列に、並列に、またはこれらの任意の組み合わせで、接続され得る。バッテリまたはバッテリ組立体は、UAVの1または複数のコンポーネントに電力を提供すべく、UAVに接続され得る。バッテリまたはバッテリ組立体は、UAVに接続される間、UAVの1または複数の推進ユニット、フライトコントローラ、センサ(例えば、本明細書の他の箇所において記載される慣性計測ユニットまたは任意の他のセンサ)、通信ユニット、複数のナビゲーションユニット、複数のエミッタ(例えば、光、音声)、および/または任意の他のコンポーネント、を含む複数の電気コンポーネントに電力を提供しうる。複数の電気コンポーネントは複数の電力消費コンポーネントであってよい。複数の電気コンポーネントは、動作中、電気エネルギーを消費し得る。
複数の電気コンポーネントは、個々の電路を介してバッテリまたはバッテリ組立体に電気的に接続され得る。あるいは、複数の電気コンポーネントは、電力バスを介してバッテリまたはバッテリ組立体に電気的に接続され得る。バッテリまたはバッテリ組立体は、個々の電路を通して複数の電気コンポーネントに電力を提供しうる。あるいは、バッテリまたはバッテリ組立体は電力バスを通して電気コンポーネントに電力を提供し得る。
UAVは、リモートコントローラからの複数の命令に応答することが可能であり得る。リモートコントローラはUAVに接続されなくてよい。いくつかの例において、UAVは自律的にまたは半自律的に動作することが可能であり得る。UAVは、1セットの予めプログラムされた指示に従うことが可能であり得る。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または複数の命令に応答することによって半自律的に動作し得て、一方、そうでなければ自律的に動作し得る。
複数のモータの動作は、1または複数コントローラによって集合的にまたは個々に制御され得る。いくつかの例において、マルチロータUAV中の複数のモータは同じ電力を出力し得る。他の例においては、マルチロータUAV中の複数のモータは異なる電力を出力し得る。いくつかの実施形態において、モータの速度は、UAVのリモートコントローラからの信号に従って継続的に変化し得る。あるいは、モータの速度は、UAV内でまたはUAV外で自律的にまたは半自律的に生成される飛行制御信号に従って、変更および/または維持され得る。様々な飛行モード、例えば、加速、減速、上昇、降下、ローリング、回転、宙返り等、を実施すべく、UAV210の複数のモータ260a―260dは、複数のロータが変化する速度で回転し得て、それが異なる量の揚力または推進力を生成し得るように、異なる電力を出力し得る。
UAV210は、飛行中、様々な飛行モード(例えば、加速、減速、上昇、降下、ローリング、回転、宙返り等)を実施する必要があり得て、従って、1または複数のモータの出力電力は継続的に変化し得る。例えば、UAVは、UAVが加速状態または上昇状態であるとき、1または複数のモータの電力出力を増大させるべく制御され得る。別の例として、UAVは、UAVが減速状態または降下状態であるとき、1または複数のモータの電力出力を低下させるべく制御され得る。別の例として、UAVが回転状態であるとき、UAVの1または複数のモータは、複数の他のモータが出力電力を低下させ得る一方で、出力電力を増大させ得る。モータへの電力出力はまた、所望する通りに、安定して保持され得る。
図2の実施形態において、4つのモータ260a―260dが設けられたクワッドロータUAV210が例として示される。いくつかの例において、全ての4つのモータは減速状態であり得る。いくつかの例において、1つのモータが加速状態であり得る一方で、他の3つのモータは減速状態であり得る。いくつかの例において、2つのモータが加速状態であり得る一方で、他の2つのモータは減速状態であり得る。いくつかの例において、3つのモータが加速状態であり得る一方で、他の1つのモータは減速状態であり得る。他の例において、全ての4つのモータは加速状態であり得る。
一例において、モータ260aおよび260bが減速状態であり得る一方で、モータ260cおよび260dは加速状態であり得る。別の例において、モータ260aおよび260bが加速状態であり得る一方で、モータ260cおよび260dは減速状態であり得る。別の例において、モータ260aおよび260cが加速状態であり得る一方で、モータ260bおよび260dは減速状態であり得る。別の例において、モータ260aおよび260cが減速状態であり得る一方で、モータ260bおよび260dは加速状態であり得る。別の例において、モータ260a、260bおよび260cが加速状態であり得る一方で、モータ260dは加速状態であり得る。さらに別の例において、全てのモータ260a―260dは減速状態であり得る。また別の例において、全てのモータ260a―260dは加速状態であり得る。
モータの加速および減速は、それに供給される電力レベルによって制御され得る。各モータに供給される電力レベルは、遠隔端末から受信される複数の実時間命令、および/またはUAVに搭載されたメモリに格納された複数の予め設定されたプログラムに従って、UAV内またはUAV外の1または複数のフライトコントローラによって制御および調整され得る。ここで、電力のレベルは、限定されないが、モータに印加されるべき電圧、モータに供給されるべき電流、またはモータに供給されるべきワットを含み得る。
モータは電気を機械的動きへと変換する装置であってよい。モータは、交流によって駆動される電気モータであるACモータか、または、直流電気で動作する電気モータであるDCモータであってよい。ACモータは同期モータおよび誘導モータを含み得る。DCモータは、ブラシ付きモータおよびブラシレスモータを含み得る。当該実施形態においてここで使用されるようなモータ260a―260dは、本明細書において上述されたように、個々にまたは電力バスを通して、バッテリまたはバッテリ組立体から供給される電力によって駆動される複数のDCモータであり得る。
磁束の存在下で回転電機子を用いるモータにおいて、複数の導線は、それらが回転するとき複数の磁力線を切り得る。これは、「逆起電力(back electromotive force)」(BEMF)、または逆起電力(counter electromotive force)と呼ばれる電圧をコイル内に生じさせ得る。モータは誘導のファラデーの法則に従って発電機のように振る舞い得て、同時にそれは電動機である。この電圧は、印加された元の電圧とは逆方向になり得る。ゆえにそれはレンツの法則によって、「逆起電力」(BEMF)、または逆起電力(counter electromotive force)と呼ばれる。モータの動作中、BEMF(すなわち、電圧)が、モータの電機子と、モータの複数の界磁石または複数の巻線による磁場との間の相対運動が存在する複数の電気モータにおいて生じ得る。ファラデーの法則から、その電圧は、磁場、電機子中のワイヤの長さ、およびモータ速度に比例し得る。
モータの回転速度が低下しているとき、例えば、モータが減速状態にあるとき、生成された逆起電力はモータ中に印加される元の電圧より高くあり得て、その間、電流が生成され、モータの電力線にフィードバックされ得る。生成された電流は収集され得る、つまり、減速状態にあるモータからの電力は回収され得る。モータの回転速度の低下、すなわち、減速状態の発生は、遠隔端末、例えば、UAVのリモートコントローラから受信される制動信号に起因しうる。
本発明のモータ電力の回収は、UAVの少なくとも1つのモータが減速状態にあると決定されるときに実行され得て、必ずしも全てのモータが減速状態であるときではない。例えば、図2の実施形態において、UAV210が、モータ260aおよび260bを減速状態に、一方でモータ260cおよび260dを加速状態に制御することによって回転飛行を実行しているとき、モータ260aおよび260b上に生成される逆起電力は、印加された元の電圧より高くあり得て、電流はモータ260aおよび260bの電力線上で生成され得る。生成された電流は、収集され、かつ再利用され得る。これは、減速状態にあるモータ260aおよび260bからの電力が回収されるということを意味する。モータ動作による運動エネルギーを電気エネルギーに変換することによってモータ電力を回収するプロセスは、FOC(磁界方向制御)法によって実施され得る。FOC法は1または複数のプロセッサによって実施され得る。1または複数のプロセッサは、UAV内またはUAV外にあってよい。
いくつかの実施形態において、減速状態にある1または複数のモータからの回収された電力は、当該1または複数のモータからUAVの電力消費コンポーネントに再分配され得る。電力消費コンポーネントは、限定されないが、UAVに搭載された、加速状態にある複数のモータ、複数のフライトコントローラ、または複数のセンサを含み得る。例えば、図2の実施形態において、UAV210が、モータ260aおよび260bを減速状態に、一方でモータ260cおよび260dを加速状態に制御することによって回転飛行を実行しているとき、減速状態にあると決定されるモータ260aおよび260bの電力線上に、電流が生成され得る。回収された電力は、減速状態にあるモータ260aおよび260bから、加速状態にあるモータ260cおよび260d、並びにUAV210に搭載された複数のセンサなどの複数の他の電気コンポーネントに直接再分配され得る。
加速状態にあるモータ260cおよび260d、並びに複数のセンサなどの複数の他の電気コンポーネントへ電力を分配した後に余剰電力が残る場合、余剰電力は、減速状態にあるモータ260aおよび260bからUAVに搭載されたバッテリまたはバッテリ組立体に再分配され得る。
いくつかの実施形態において、減速状態にある1または複数のモータからの回収された電力は、UAVの複数の電力消費コンポーネントの間で電力をどのように再分配するかについての決定に従って、再分配され得る。例えば、図2の実施形態において、UAV210が、モータ260aおよび260bを減速状態に、一方でモータ260cおよび260dを加速状態に制御して回転飛行を実行しているとき、減速状態にあると決定されるモータ260aおよび260bの電力線上に電流が生成され得る。この時点で、UAV内またはUAV外の1または複数のプロセッサによって、加速状態にあるモータ260cおよび260d、並びにUAV210に搭載された複数のセンサなどの複数の他の電気コンポーネントの間で、回収された電力をどのように再分配するかについて、決定が成され得る。
いくつかの実施形態において、減速状態にある1または複数のモータからの回収された電力は、予め設定されたプログラムに従って再分配され得る。予め設定されたプログラムは、UAVに搭載された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)などの取り外し可能媒体または外部記憶装置)に格納され得る。他の実施形態において、減速状態にある1または複数のモータからの回収された電力は、当該1または複数のモータから直接UAVに搭載されたバッテリまたはバッテリ組立体に再分配され得る。
図3は、本発明の実施形態に係る、UAVの電力バス構成300の例を示す。図3の例において、複数の電気コンポーネント301―305は、電力バスを介してバッテリ306に電気的に接続され得る。
本明細書において使用されるような電力バスは、当該技術分野において既知の、任意のタイプの適切な電力バスであってよい。いくつかの実施形態において、電力バスは、限定されないが、電気的接続線、またはワイヤハーネスを含み得る。
いくつかの実施形態において、電力バスは直流(DC)電力バスであってよい。電力バスは、電気コンポーネント301―305と電気接続/通信していてよい。電力バスは、バッテリ306の電力を電気コンポーネント301―305に供給すべく機能し得る。一方で、電力バスはまた、減速状態にある1または複数のモータから複数の他の電気コンポーネントに、またはバッテリ306に、再利用される電力を供給すべく機能し得る。複数の電気コンポーネントおよび/またはバッテリはUAV内に分散され得る。例えば、1または複数のコンポーネントおよび/またはバッテリは、UAVの内部内にあるか、UAVの外側部分上にあるか、またはUAVの筐体内に埋め込まれ得る。複数の電気コンポーネントおよび/またはバッテリは、UAVの中央の本体内、および/またはUAVの1または複数の分岐アーム内にあってよい。複数の電気コンポーネントは、記載されたように、互いに電気的に接続され得る。
減速状態にある少なくとも1つのモータからの再利用される電力は、例えば、バッテリ306を充電することによって、バッテリ206中に蓄えられ得る。バッテリ306は、UAV上に取り付けられるべく適合される任意のタイプの適切なバッテリであってよく、UAVの1または複数の電気コンポーネントに電力を供給し、かつ再利用される電力を蓄え得る。バッテリ306は、鉛−酸、アルカリ、ニッケル−鉄、ニッケル−カドミウム、ニッケル−水素、ニッケル−金属水素、ニッケル−亜鉛、リチウム−空気(有機)、リチウムコバルト酸化物、リチウム−イオンポリマー、リチウムリン酸鉄、リチウム硫黄、リチウム−チタン酸、ナトリウム−イオン、薄膜リチウム、亜鉛−臭化、亜鉛−セリウム、バナジウムレドックス、ナトリウム−硫黄、溶融塩、酸化銀、または量子電池(酸化物半導体)の再充電電池、すなわち二次電池であってよい。
バッテリ306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、当該最大寸法は、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より小さいかまたは等しくてよい。任意で、バッテリ306の最大寸法は本明細書において記載された複数の値のうちのいずれかより大か、または等しくてよい。バッテリ306は本明細書において記載された複数の値のうちの任意の2つの間の範囲内に含まれる最大寸法を有し得る。
バッテリ306はUAVに搭載された電気コンポーネントに電圧を提供し得る。いくつかの例において、バッテリ306は、0.01V、0.02V、0.04V、0.06V、0.08V、0.1V、0.2 V、 0.4V、0.6V、0.8V、1.0V、1.2V、1.4V、1.6V、1.8V,2.0V、2.2V、2.4V、2.6V、2.8V、3.0V、3.2V、3.4V、3.6V、3.8V、4.0V、4.2V、4.4V、4.6V、4.8V、5.0V、5.5V、6.0V、6.5V、7.0V、7.5V、8.0V、8.5V、9.0V、9.5V、10V、15V、20V、25V、30V、40V、または50Vより大きいか、または等しい電圧を提供し得る。任意で、バッテリ306の出力電圧は本明細書において記載された複数の値のうちのいずれかより大きいか、または等しくてよい。バッテリ306の出力電圧は、本明細書において記載された複数の値のうちの任意の2つの間の範囲内に含まれる最大値を有し得る。
バッテリ306は、10mAh、50mAh、100mAh、200mAh、400mAh、600mAh、800mAh、1,000mAh、1,200mAh、1,400mAh、1,600mAh、1,800mAh、2,000mAh、2,200mAh、2,400mAh、2,600mAh、2,800mAh、3,000mAh、3,500mAh、4,000mAh、4,500mAh、5,000mAh、6,000mAh、7,000mAh、8,000mAh、9,000mAh、10,000mAh、または20,000mAhより大きいか、または等しい容量を有し得る。任意で、バッテリ306の容量は本明細書において記載された複数の値のうちのいずれかより大きいか、または等しくてよい。バッテリ306の性能は本明細書において記載された複数の値のうちの任意の2つの間の範囲内に含まれる最大値を有し得る。
バッテリ306は、50、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1,000、1,200、1,400、1,600、1,800、2,000、2,200、2,400、2,600、2,800、3,000、3,400、3,800、4,000、4,500、5,000、6,000、7,000、8,000、10,000、20,000、30,000、40,000、50,000、60,000、70,000、80,000、90,000または100,000より大きいか、または等しい充電サイクルを有し得る。任意で、バッテリ306の充電サイクルは、本明細書において記載された複数の値のいずれかより大きいか、または等しくてよい。バッテリ306の充電サイクルは、本明細書において記載された複数の値のうちの任意の2つの間の範囲内に含まれる最大値を有し得る。
いくつかの実施形態において、複数の電気コンポーネント301―305に供給されるべき電力はバッテリ組立体から供給され得る。いくつかの例において、バッテリ組立体はUAVに搭載された複数のバッテリのスタックであってよい。あるいは、バッテリ組立体は、分散された態様でUAV内に配置され、かつ電力バスによって接続される複数のバッテリであってよい。本明細書におけるバッテリ306についてのあらゆる説明はバッテリ組立体に適用され得る。
電気コンポーネント301―305はバッテリ306の電力によって駆動されるべき複数のコンポーネントであってよい。電気コンポーネント301―305は並列に電力バスに電気的に接続され得て、それらの電気コンポーネントの1つ1つが、バッテリ306から電力を受け取ることを可能にする。電気コンポーネント301―305は、限定されないが、UAVの1または複数のモータ、フライトコントローラ、カメラ、センサ、慣性計測ユニット、通信ユニット、および/または任意の他のコンポーネントを含み得る。UAVの複数のセンサの複数の例は、限定されないが、位置センサ(例えば、全地球測位システム(GPS)センサ、位置の三角測量を可能にするモバイル装置の送信機)、視覚センサ(例えば、カメラなどの、可視光、赤外線、または紫外線を検出可能な撮像装置)、近接センサ(例えば、超音波センサ、ライダ、飛行時間カメラ)、慣性センサ(例えば、加速度計、ジャイロスコープ、慣性計測ユニット(IMU))、高度センサ、圧力センサ(例えば、気圧計)、音声センサ(例えば、マイクロフォン)、または場センサ(例えば、磁力計、電磁センサ)を含み得る。
図3に示される構成で、減速状態にある少なくともモータからの再利用される電力は、複数の他の電力消費コンポーネントまたはバッテリに供給され得る。例えば、図3の実施形態におけるUAVは、複数の電気コンポーネントとして4つのモータ301―304を備えるクワッドロータUAV、およびカメラ305であり得る。UAVがモータ301および302を減速状態に、一方でモータ303および304を加速状態に制御することによって回転飛行を実行しているとき、電流は、減速状態にあると決定されるモータ301および302によって生成され得る。いくつかの実施形態において、生成された電流は電力バスに供給され、次に電力バスを通して加速状態にあるモータ303および304とカメラ305とに供給され得る。モータ303および304とカメラ305とに電力を分配した後に余剰電流が残る場合、余剰電流はモータ301および302からバッテリ306に再分配され得る。いくつかの実施形態において、生成された電流は電力バスに供給され、次に決定または予め設定されたプログラムに従って、モータ303および304、またはバッテリ306に供給され得る。複数の他の実施形態において、生成された電流は電力バスに供給され、次に本明細書において上述されたようにバッテリ306に供給され得る。
図4は、本発明の実施形態に係るモータ電力再利用システムの例を示すブロック図である。
図4に示されるように、本発明の実施形態に係るモータ電力再利用システムは、UAVの飛行中にUAVのために揚力を生成するよう構成される対応するロータを駆動すべく構成されるモータ401と、UAVの電源からの電圧をフィルタリングすべく構成されるフィルタリングユニット402と、UAVのフィルタリングユニット402およびモータ401に接続される三相整流ユニット403と、三相整流ユニット403からの電流および電圧をサンプリングすべく構成されるサンプリングユニット404と、サンプリングユニット404からのサンプリングされた電圧およびサンプリングされた電流に基づいてモータ401のロータ位置を推定すべく構成される処理ユニット405と、モータの推定されたロータ位置に基づいて三相整流ユニット403を制御すべく構成される出力ユニット406と、を含み得る。
いくつかの実施形態において、フィルタリングユニット402は並列に接続される2つのフィルタリングキャパシタを含み得る。
いくつかの実施形態において、三相整流ユニット403は3つの並列な分岐を含み得て、そのそれぞれは直列に接続される2つのMOSFETおよび1つの抵抗を備える。それらの抵抗は、相電流サンプリング抵抗であってよい。
いくつかの実施形態において、サンプリングユニット404は電流サンプリング回路および電圧サンプリング回路を含み得る。電流サンプリング回路は三相整流ユニット403からの三相電流をサンプリングし得る。電圧サンプリングユニットは、三相整流ユニット403からの三相電圧をサンプリングし得る。
いくつかの実施形態において、処理ユニット405は2つのCLARKEモジュール、ロータ位置推定装置、PARK変換モジュール、PIレギュレータ、PARK逆変換モジュール、およびSVPWM(空間ベクトルパルス幅変調)モジュールを含み得る。2つのCLARKEモジュールはそれぞれ、サンプリングユニット404の電流サンプリング回路および電圧サンプリング回路に接続され得る。それらのCLARKEモジュールの出力、Isα、Isβおよびusα、usβは、ロータの位置情報を出力するロータ位置推定装置に入力され得る。Isα、Isβおよびusα、usβはまた、PARK変換モジュールにおいてPARK変換を受け得て、PARK変換モジュールはId、Iqを出力する。Id、Iqは次にPIレギュレータに入力され得る。PIレギュレータの出力Vd、Vqは、PARK逆変換モジュールに供給され得る。PARK逆変換モジュールの出力uα、uβは、SVPWMモジュールに供給され得る。SVPWMモジュールの出力は出力ユニット406に供給され得る。出力ユニット406は、三相整流ユニット403を駆動することによって、モータ401への電流を制御し得る。例えば、出力ユニット406の複数の出力信号はそれぞれ三相整流回路403の6つのMOSFETに供給され、それらを制御し得る。
FOC(磁界方向制御)法などの、モータの運動エネルギーを電気エネルギーに変換するプロセスにおいて、ロータの正確な位置(ロータ磁場)は、最大トルクが指向的に出力され得るように、対応する固定子磁場を生成すべく測定および算出され得る。ロータの正確な位置情報は、複数の高価なセンサ、例えば複数のエンコーダまたは複数のレゾルバによって測定され得る。あるいは、ロータの位置情報は複雑な複数のソフトウェアアルゴリズム(すなわち、オブザーバ)によって得られ得る。本発明において、位置情報は、低コストで、メンテナンスの要らない、および交換の要らないオブザーバによって算出され推定され得る。
図4に示される実施形態において、電圧Va、Vb、およびVcは、モータ401の三相電圧であり得て、電流Ia、Ib、およびIcは、モータ401の三相電流であり得る。三相電圧Va、Vb、およびVcは、複数のCLARKEモジュールのうちの1つによってCLARKE変換を受け得る。三相電流Ia、Ib、およびIcは、複数のCLARKEモジュールのうちの他の1つによってCLARKE変換を受け得る。CLARKE変換後、固定基準座標系の下でのusα、usβおよびIα、Iβは以下のように得られ得る。
usα、usβおよびIα、Iβは、ロータ位置推定装置に入力され得て、ロータ位置推定装置は、モータ401の推定逆起電力、Eαest、Eβestを出力し得る。ロータの推定位置角度
は以下によって算出され得る。
モータ401の逆起電力、Eαest、Eβestの推定の際、一次のフィルタが使用され得る。つまり位相偏移が導入され得る。ここで、位相偏移が補正されなければならないであろう。
一次のフィルタによって導入される位相偏移は以下のようになり得る。
補正後のロータの推定位置角度は、
となり得る。
ロータの推定位置角度は次に、PARK変換モジュールにおいてPARK変換を受け得て、PARK変換モジュールは以下のようにId、Iqを出力する。
次にId、IqはPIレギュレータに入力され得て、PIレギュレータはVd,Vqを出力する。Vd,VqはPARK逆変換モジュールに供給され得て、以下の式を得る。
次に出力電圧Vα、VβはSVPWMモジュールに供給され得る。SVPWMモジュールにおいて電圧α、Vβは変調され得る。SVPWMモジュールの出力は、三相整流回路403の6つのMOSFETのオン−オフを制御し、かつモータ401への電流を制御する出力ユニット406に入力され得る。モータ401の回転速度は、供給された電流の大きさに依存しうる。
図4に示されるようなモータ電力再利用システムを実装することによって、ロータの正確な位置情報が推定され得て、それはモータ電力を再利用するプロセスにおいて使用され得る。
図5は、本発明の実施形態に係る、UAVのモータ電力を再利用する方法を例示するフローチャートである。
ステップS501において、1または複数のプロセッサの補助により、UAVの少なくとも1つのモータの動作状態が決定され得る。1または複数のプロセッサは、UAVのフライトコントローラか、またはUAV内またはUAV外の、モータ電力再利用のための複数の専用プロセッサであってよい。
1または複数のプロセッサはプログラマブルプロセッサ(例えば、中央演算処理装置(CPU)などであってよい。1または複数のプロセッサは非一時的コンピュータ可読媒体に動作可能に接続され得る。非一時的コンピュータ可読媒体は、1または複数のステップを実行するために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しうる。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)などの取り外し可能媒体または外部記憶装置)を含み得る。いくつかの例において、1または複数のプロセッサはUAV内にあってよい。あるいは、1または複数のプロセッサはUAV外にあってよく、少なくとも1つのモータの動作状態についての決定は、UAVのフライトコントローラに無線で送信され得る。
いくつかの実施形態において、複数のモータの各モータの動作状態が決定され得る。いくつかの例において、複数のモータは同じ動作状態を有し得る。例えば、全てのモータが加速状態にあってよいし、または全てのモータが減速状態にあってもよい。複数の他の例において、複数のモータは異なる動作状態を有し得る。例えば、1または複数のモータは加速状態にあってよく、一方で複数の他のモータは減速状態にあってよい。
ステップS501において、モータの動作状態を決定すべく、様々な方法が使用され得る。いくつかの実施形態において、モータの動作状態を決定するステップは、モータの加速度を検出するステップを含み得る。この場合、モータの加速度が負である場合、モータは減速状態を有すると決定され得る。いくつかの例において、センサまたはディテクタは、モータの加速度を検出すべくモータ中に組み込まれてよい。いくつかの例において、センサまたはディテクタは、モータの加速度を検出すべくモータに電気的に接続していてよい。あるいは、センサまたはディテクタは、モータの加速度を検出すべくモータに無線で接続されてよい。
いくつかの実施形態において、モータの動作状態を決定するステップは、モータの逆起電力がモータに印加される電圧より高いかどうかを決定するステップを含み得る。この場合、モータの逆起電力がモータに印加される電圧より高い場合、モータは減速状態を有すると決定され得る。いくつかの例において、センサまたはディテクタは、モータの逆起電力を検出すべく、モータ中に組み込まれてよい。いくつかの例において、センサまたはディテクタは、モータの逆起電力を検出すべくモータに電気的に接続していてよい。あるいは、センサまたはディテクタは、モータの逆起電力を検出すべくモータに無線で接続されてよい。
いくつかの実施形態において、モータの動作状態を決定するステップは、モータのq軸電流が負であるかどうかを決定するステップを含み得る。この場合、モータのq軸電流が負である場合、モータは減速状態を有すると決定され得る。いくつかの例において、センサまたはディテクタは、モータのq軸電流を検出すべくモータ中に組み込まれてよい。いくつかの例において、センサまたはディテクタは、モータのq軸電流を検出すべくモータに電気的に接続していてよい。あるいは、センサまたはディテクタは、モータのq軸電流を検出すべくモータに無線で接続されてよい。
複数のモータのうちの少なくとも1つのモータが減速状態にあると決定される場合、少なくとも1つのモータからのモータ電力はステップS502において再利用され得る。モータの運動エネルギーを電気エネルギーに変換する理論、および電力を再利用するプロセスは、本明細書において上述されてきた。例えば、減速状態にあるモータからの電力を再利用するステップは、モータの逆起電力によって生成される電流を再利用するステップを含み得る。
いくつかの実施形態において、少なくとも1つのモータからの電力を再利用するステップは、FOC(磁界方向制御)法を用いて行われ得る。FOC法は、本明細書において上述されたように、モータのロータの位置を決定するステップを含み得る。
ステップS503において、減速状態にある少なくともモータからの再利用される電力は、UAV内の複数の他の電力消費コンポーネントに直接再分配され得る。いくつかの実施形態において、再利用される電力は、バッテリまたはバッテリ組立体と、各電力消費コンポーネントとに並列に電気接続/通信している電力バスを通して、複数の他の電力消費コンポーネントに再分配され得る。いくつかの実施形態において、再利用される電力は、個々の電路を通して複数の他の電力消費コンポーネントに再分配され得る。いくつかの実施形態において、再利用される電力は、中間電力貯蔵または複数の電力消費コンポーネントと対話することなく、複数の他の電力消費コンポーネントに再分配され得る。
複数の電力消費コンポーネントは、本明細書において上述されたように、UAVに搭載された加速状態にある1または複数のモータ、フライトコントローラ、複数のセンサ、慣性計測ユニット、通信ユニットを含み得る。いくつかの実施形態において、全てのモータが減速状態にあるわけではない場合、減速状態にある少なくとも1つのモータからの再利用される電力は、加速状態にある複数の他のモータに直接供給され得る。複数の他の実施形態において、全てのモータが減速状態にある場合、減速状態にあるそれらのモータからの再利用される電力は、UAVのカメラ、複数のセンサ、および/または複数のフライトコントローラに直接供給され得る。
ステップS503において複数の他の電力消費コンポーネントに電力を再分配した後、余剰電力が残る場合、余剰電力はステップS504においてバッテリまたはバッテリ組立体に供給され得る。バッテリは余剰電力を蓄え、後にそれを複数の電気コンポーネントに供給し得る。
図6は、本発明の別の実施形態に係る、UAVのモータ電力を再利用するための方法を例示するフローチャートである。
ステップS601において、UAVの少なくとも1つのモータの動作状態が減速状態かどうかが決定される。ステップS602において、減速状態にある少なくとも1つのモータからのモータ電力は再利用され得る。図6に示される実施形態のステップS601およびS602はそれぞれ、図5において示される実施形態のステップS501およびS502と実質的に同一であり得る。
図6において示される複数の実施形態は、減速状態にある少なくとも1つのモータからの再利用される電力は、複数の他の電力消費コンポーネントではなくUAVに搭載されたバッテリまたはバッテリ組立体に直接供給され得るという点で図5に示される実施形態とは異なり得る。例えば、ステップS603において、ステップS602からの再利用される電力は、UAVのバッテリまたはバッテリ組立体に再分配され得る。いくつかの実施形態において、再利用される電力は、個々の電路を通してバッテリまたはバッテリ組立体に再分配され得る。いくつかの実施形態において、再利用される電力は、バッテリまたはバッテリ組立体および各電力消費コンポーネントと並列に電気接続/通信している電力バスを通して、バッテリまたはバッテリ組立体に再分配され得る。バッテリは、必要ならば少なくとも1つのモータに、および/または複数の任意の他のモータまたは複数の他の電力消費コンポーネントに、バッテリに蓄えられたエネルギーを任意で分配してよいし、しなくてもよい。
図7は、本発明のまた別の実施形態に係る、UAVのモータ電力を再利用するための方法を例示するフローチャートである。
ステップS701において、UAVの少なくとも1つのモータの動作状態が減速状態であるかどうかが決定され得る。ステップS702において、減速状態にある少なくとも1つのモータからのモータ電力が再利用され得る。図7において示される実施形態のステップS701およびS702における処理はそれぞれ、図5において示される実施形態のステップS501およびS502における処理と実質的に同一であり得る。
ステップS703において、1または複数のプロセッサの補助により、再利用される電力を複数の電力消費コンポーネントの間でどのように再分配するかについての決定が成され得る。1または複数のプロセッサはUAVのフライトコントローラか、またはUAV内またはUAV外の、モータ電力再利用のための複数の専用プロセッサであってよい。
いくつかの実施形態において、再利用される電力を複数の電力消費コンポーネントの間でどのように再分配するかを決定するステップは、複数の電力消費コンポーネントの間での電力の割り当てを決定するステップを含み得る。電力の割り当ては、その電力のうちの少しの電力も受け取らない、複数の電力消費コンポーネントのうちの少なくとも1つのコンポーネントを含み得る。いくつかの例において、複数の電力消費コンポーネントの間での電力の割り当ては均等でなくてよい。
いくつかの実施形態において、再利用される電力を複数の電力消費コンポーネントの間でどのように再分配するかを決定するステップは、複数の電力消費コンポーネントのうち少なくとも1つのコンポーネントの電力消費量を評価するステップを含み得る。
いくつかの実施形態において、複数の電力消費コンポーネントは、加速状態にある1または複数の他のモータ、エネルギーを蓄えるべく構成されるバッテリまたはバッテリ組立体、および/または、複数のセンサ、カメラ、複数の慣性計測モジュール、複数の通信モジュール、複数のフライトコントローラ、複数のナビゲーションモジュールを含み得る。
ステップS704において、少なくとも1つのモータからの再利用される電力は、ステップS703において成される、電力をどのように再分配するかの決定に従って、複数の電力消費コンポーネントの間に再分配され得る。
本明細書において記載される複数のシステム、複数の装置、および複数の方法は、多種多様な可動物体に適用され得る。すでに記載されたように、本明細書におけるUAVなどの航空機についてのあらゆる説明は、任意の可動物体に適用され、かつ使用され得る。本明細書における航空機についてのあらゆる説明は、特に複数のUAVに適合し得る。本発明の可動物体は、空中(例えば、固定翼航空機、回転翼航空機、または固定翼も回転翼も有さない航空機)、水中(例えば、船または潜水艦)、地上(例えば、自動車、トラック、バス、バン、自動二輪車、自転車などの自動車両、ステッキ、釣竿などの可動構造若しくはフレーム、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)、またはこれらの環境の任意の組み合わせなどの任意の適切な環境内で動くように構成され得る。可動物体は、本明細書の他の箇所において記載される輸送体などの輸送体であり得る。
可動物体は、環境内で6自由度(例えば、並進においての3自由度、および回転においての3自由度)に関して自由に動くことが可能であり得る。あるいは、可動物体の動きは、予め定められた進路、軌道、または方向によってなど、1または複数の自由度に関して制約され得る。動きは、エンジンまたはモータなどの任意の適切な駆動機構によって作動され得る。
いくつかの例において、可動物体は航空機であってよい。例えば、航空機は、固定翼航空機(例えば、飛行機、グライダ)、回転翼航空機(例えば、ヘリコプタ、回転翼機)、複数の固定翼及び複数の回転翼の両方を有する航空機、またはそれらのどちらも有さない航空機(例えば、飛行船、熱気球)であってよい。航空機は、空中を自己推進されるなどの自己推進型であってよい。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、ロータ、プロペラ、ブレード、ノズル、またはこれらの任意の適切な組み合わせを含む推進システムなどの推進システムを利用し得る。いくつかの例において、可動物体が、表面から離陸し、表面上に着陸し、それの現在の位置および/または方向を維持(例えば、ホバリング)し、向きを変更し、かつ/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。
可動物体は、ユーザによってリモートで制御され得て、可動物体内または可動物体上の搭乗者によってローカルに制御され得る。可動物体は、別個の輸送体内の搭乗者を介してリモートで制御され得る。いくつかの実施形態において、可動物体はUAVなどの無人可動物体である。UAVなどの無人可動物体は、可動物体内に乗った搭乗者を有さなくてよい。可動物体は、人、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)、またはこれらの任意の適切な組み合わせによって制御され得る。可動物体は、人口知能で構成されるロボットなどの自律的または半自律的ロボットであってよい。いくつかの実施形態において、可動物体、支持機構、および積載物の固定基準座標系(例えば、周辺環境)に対する、および/または互いに対する動きは、端末によって制御され得る。端末は、可動物体、支持機構、および/または積載物から離れた場所にある制御装置であってよい。端末は支持プラットフォーム上に配置され得るか、これに固定され得る。あるいは、端末はハンドヘルド装置、またはウェアラブル装置であってよい。例えば、端末は、スマートフォン、タブレット、ラップトップ、コンピュータ、眼鏡、手袋、ヘルメット、マイクロフォン、または複数のこれらの適切な組み合わせを含み得る。端末は、キーボード、マウス、ジョイスティック、タッチスクリーン、またはディスプレイなどのユーザインターフェースを含み得る。手動で入力された複数の命令、音声制御、ジェスチャ制御、または位置制御(例えば、端末の動き、位置、または傾きを介した)などの任意の適切なユーザ入力は、端末と対話すべく使用され得る。
可動物体は任意の適切なサイズ、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、可動物体は、輸送体内または輸送体上に乗員を有するようなサイズ、および/または複数の寸法であってよい。あるいは、可動物体は、輸送体内または輸送体上に乗員を有することが可能なものより小さいサイズ、および/または複数の寸法であってよい。可動物体は、人間によって持ち上げられる、または運ばれるのに適したサイズ、および/または複数の寸法であってよい。あるいは、可動物体は、人間によって持ち上げられる、または運ばれるのに適したサイズ、および/または複数の寸法より大きくてよい。いくつかの例において、可動物体は、約2cm、5cm、10cm、50cm、1m、2m、5m、または10mより小さいかまたは等しい最大寸法(例えば、長さ、幅、高さ、直径、対角線)を有し得る。最大寸法は、約2cm、5cm、10cm、50cm、1m、2m、5m、または10mより大きいか、または等しくてよい。例えば、可動物体の対向するロータのシャフト間距離は、約2cm、5cm、10cm、50cm、1m、2m、5m、または10mより小さいかまたは等しくてよい。あるいは、対向するロータのシャフト間距離は、約2cm、5cm、10cm、50cm、1m、2m、5m、または10mより大きいか、または等しくてよい。
いくつかの実施形態において、可動物体は、100cm×100cm×100cmより小さい、50cm×50cm×30cmより小さい、または5cm×5cm×3cmより小さい体積を有し得る。可動物体の総体積は、約1cm3、2cm3、5cm3、10cm3、20cm3、30cm3、40cm3、50cm3、60cm3、70cm3、80cm3、90cm3、100cm3、150cm3、200cm3、300cm3、500cm3、750cm3、1000cm3、5000cm3、10,000cm3、100,000cm3、1m3、または10m3より小さいかまたは等しくてよい。逆に可動物体の総体積は、約1cm3、2cm3、5cm3、10cm3、20cm3、30cm3、40cm3、50cm3、60cm3、70cm3、80cm3、90cm3、100cm3、150cm3、200cm3、300cm3、500cm3、750cm3、1000cm3、5000cm3、10,000cm3、100,000cm3、1m3、または10m3より大きいか、または等しくてよい。
いくつかの実施形態において、可動物体は、約32,000cm2、20,000cm2、10,000cm2、1,000cm2、500cm2、100cm2、50cm2、10cm2または5cm2より小さいかまたは等しい設置面積(可動物体によって取り囲まれる横方向断面積を指し得る)を有し得る。逆に、設置面積は、約32,000cm2、20,000cm2、10,000cm2、1,000cm2、500cm2、100cm2、50cm2、10cm2、または5cm2より大きいか、または等しくてよい。
いくつかの実施形態において、可動物体は、可動物体によって運ばれる荷物に対して小さくてよい。荷物は本明細書の他の箇所においてさら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み得る。いくつかの例において、可動物体の重量対荷物の重量の比は、約1:1より大きいか、それより小さいか、またはそれに等しくてよい。いくつかの例において、可動物体の重量対荷物の重量の比は、約1:1より大きいか、それより小さいか、それに等しくてよい。任意で、支持機構の重量対荷物の重量の比は、約1:1より大きいか、それより小さいか、またはそれに等しくてよい。必要に応じて、可動物体の重量対荷物の重量の比は、1:2、:1:3、1:4、1:5、1:10、またはそれらより一層小さい比より小さいかまたは等しくてよい。逆に、可動物体の重量対荷物の重量の比はまた、2:1、3:1、4:1、5:1、10:1、またはそれらより一層大きい比より大きいか、または等しくてよい。
いくつかの実施形態において、可動物体は低いエネルギー消費量を有し得る。例えば、可動物体は、約5W/h、4W/h、3W/h、2W/h、1W/h、またはそれらより少ない量より少ない量を消費し得る。いくつかの例において、可動物体の支持機構は低いエネルギー消費量を有し得る。例えば、支持機構は、約5W/h、4W/h、3W/h、2W/h、1W/h、またはそれらより少ない量より少ない量を消費し得る。任意で、可動物体の積載物は、約5W/h、4W/h、3W/h、2W/h、1W/h、またはそれらより少ない量より少ない量などの低いエネルギー消費量を有し得る。
いくつかの実施形態において、可動物体は荷物を運搬すべく構成され得る。荷物は、複数の乗客、貨物、器材、複数の機器、および同様のものの1または複数を含み得る。荷物は筐体内に提供され得る。当該筐体は、可動物体の筐体とは別個であってよく、または可動物体の筐体の一部であってよい。あるいは、可動物体が筐体を有さない一方で、荷物には筐体が提供され得る。あるいは、荷物の一部分または荷物全体は筐体なしで提供され得る。荷物は可動物体に対し強固に固定され得る。任意で、荷物は可動物体に対して可動であり得る(例えば、可動物体に対して並進可能または回転可能)。荷物は、本明細書の他の箇所において記載されるように、積載物および/または支持機構を含み得る。
端末は、可動物体、支持機構、および/または積載物の任意の適切な状態を制御すべく使用され得る。例えば、端末は、可動物体、支持機構、および/または積載物の、互いからの、および/または互いへの固定基準に対する位置および/または方向を制御すべく使用され得る。いくつかの実施形態において、端末は、支持機構の駆動組立体、積載物のセンサ、または積載物のエミッタなどの、可動物体、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、可動物体、支持機構、または積載物の1または複数と通信すべく適合される無線通信装置を含み得る。
端末は、可動物体、支持機構、および/または積載物の情報を見るための適切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、方向、角速度、角加速度、または複数のこれらの任意の適切な組み合わせに関する可動物体、支持機構、および/または積載物の情報を表示すべく構成され得る。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などの、積載物によって提供される情報(例えば、カメラまたは他の画像取り込み装置によって記録される複数の画像)を表示し得る。
任意で、同じ端末は、可動物体、支持機構、および/または積載物、または可動物体、支持機構、および/または積載物の状態を制御し、可動物体、支持機構、および/または積載物からの情報を受信かつ/または表示もし得る。例えば、端末は、環境に対する積載物の位置決めを制御し、一方で、積載物によって取り込まれる画像データ、または積載物の位置についての情報を表示し得る。あるいは、複数の異なる端末は複数の異なる機能のために使用され得る。例えば、第1の端末が可動物体、支持機構、および/または積載物の動きまたは状態を制御する一方で、第2の端末は、可動物体、支持機構、および/または積載物からの情報を受信かつ/または表示し得る。例えば、第1の端末が環境に対する積載物の位置決めを制御すべく使用される一方で、第2の端末は積載物によって取り込まれる画像データを表示し得る。可動物体と、可動物体の制御とデータの受信との両方を行う統合端末との間、または、可動物体と、可動物体の制御とデータの受信と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得る。例えば、可動物体と、可動物体の制御と可動物体からのデータの受信と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得る。
図8は、本発明の実施形態に係るUAVの電子速度コントローラ(ESC)800の例を示す。UAVの電子速度コントローラ800は、UAVの少なくとも1つのモータへの電流を制御すべく構成される出力回路801と、出力回路801と接続しているプロセッサ802とを含み得る。
いくつかの実施形態において、プロセッサ802は、UAVの少なくとも1つのモータの動作状態を決定し、少なくとも1つのモータが減速状態である動作状態を有するときに少なくとも1つのモータからの電力を再利用すべく構成され得る。いくつかの例において、プロセッサ802は、UAVの複数のモータの各モータの動作状態を決定し、減速状態にある任意のモータからの電力を再利用すべく構成され得る。
いくつかの実施形態において、プロセッサ802は、(1)UAVの少なくとも1つのモータの動作状態を決定し、(2)少なくとも1つのモータが減速である動作状態を有するとき、少なくとも1つのモータからの電力を複数のコンポーネントの間でどのように再分配するかを決定し、かつ(3)電力をどのように再分配するかの決定に従って電力を再分配すべく構成され得る。いくつかの例において、電力をどのように再分配するかの決定は、複数のコンポーネントの間での電力の割り当ての決定を含み得る。あるいは、電力をどのように再分配するかの決定は、複数のコンポーネントのうち少なくとも1つのコンポーネントの電力消費量の評価を含み得る。
図8においては1つのプロセッサ802が例として示されるが、電子速度コントローラ800は、UAVの少なくとも1つのモータの動作状態を決定し、電力をどのように再分配するかを決定し、かつ、減速状態にある少なくとも1つのモータからの電力を再利用すべく構成される1または複数のプロセッサを含み得る。
図9は、本発明の複数の実施形態に係る無人航空機(UAV)900を例示する。UAVは、本明細書において記載されるような可動物体の例であってよい。UAV900は、4つのモータ901、902、903および904を有する推進システムを含み得る。任意の数のモータが設けられ得る(例えば、1、2、3、4、5、6、またはそれより多く)。無人航空機の複数のモータ、複数のロータ組立体、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/位置を維持、向きを変更、かつ/または位置を変更することを可能にし得る。対向するモータ/ロータのシャフト間距離は任意の適切な長さ910であってよい。例えば、長さ910は2mより小さいかまたは等しい、または5mより小さいかまたは等しくてよい。いくつかの実施形態において、長さ910は、40cmから1m、10cmから2m、または5cmから5mの範囲内であってよい。本明細書におけるUAVについてのあらゆる説明は、異なるタイプの可動物体などの可動物体に適用され得て、かつその逆もまた同様である。UAVは本明細書において記載される補助離陸システムまたは方法を使用し得る。
UAV900は、人、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)、またはこれらの任意の適切な組み合わせによって制御され得る。可動物体は、自律的または半自律的UAVであってよい。いくつかの実施形態において、UAVの飛行は、遠隔端末によって制御され得て、少なくとも1つのモータの減速状態は、少なくとも1つのモータの制動を引き起こすための信号に応答して開始され得る。複数の他の実施形態において、UAVは、その飛行が予め設定されたプログラムによって制御され得る自律的UAVであってよく、少なくとも1つのモータの減速状態は、少なくとも1つのモータの制動を引き起こすための予め設定された信号に応答して開始され得る。
UAV900のモータ901、902、903および904は、UAVに搭載されたバッテリまたはバッテリ組立体に、並列に電力バスを通して接続され得る。バッテリまたはバッテリ組立体はUAVの筐体の内側に、または筐体の外側に配置され得る。バッテリまたはバッテリ組立体は、電力バスを介してモータ901、902、903および904に電力を提供し得る。バッテリまたはバッテリ組立体はまた、電力バスを介してモータ901、902、903および904のうち少なくとも1つから再利用される電力を受け取り、それに再利用される電力を蓄え得る。
UAV900は、少なくとも1つのモータが減速状態にあるとき、本発明のモータ電力を再利用するための方法を実施し得る。例えば、UAV900が、モータ901および902を減速状態に、一方でモータ903および904を加速状態に制御することによって回転飛行を実行するとき、電流は、減速状態にあると決定されるモータ901および902から生成され得る。いくつかの例において、再利用される電力は、モータ901および902から、モータ903および904、並びにUAV900に搭載された複数のセンサなどの複数の他の電気コンポーネントに、電力バスまたは個々の電路を介して、直接再分配され得る。再利用される電力は、中間電力貯蔵または複数の電力消費コンポーネントと対話することなく複数の他の電力消費コンポーネントに再分配され得る。複数の他の電力消費コンポーネントに供給した後、いくらかの余剰電力が残る場合、任意で、全ての余剰電力はバッテリまたはバッテリ組立体に供給され得る。任意で、再利用される電力は、複数の他の電力消費コンポーネントにではなく、電力を蓄え得るバッテリまたはバッテリ組立体に直接供給され得る。あるいは、再利用される電力は、本明細書において上述されたように、電力をどのように再分配するかの決定に従って、モータ901および902から再分配され得る。
本発明のモータ電力再利用の方法はUAVのエネルギー効率を高め得る。例えば、加速動作中にモータへ供給される電力は、減速動作において収集され得て、そうでなければ複数のブレードの制動によって消費され得る。減速状態にある少なくとも1つのモータからの再利用される電力は、加速状態にある複数の他のモータ、またはUAVに搭載された複数のセンサなどの複数の他の電力消費コンポーネントに再分配され得る。本発明のモータ電力再利用の方法は、UAVの少なくとも1つのモータが減速状態にあると決定されるときに実行され得るのであって、必ずしも全てのモータが減速状態にあるときである必要はない。
本発明のモータ電力再利用の方法は、頻繁な加速−減速動作を伴う複数のUAVに対して特に有効である。加速−減速動作は、リモートコントローラから送信され得る、UAVの少なくとも1つのモータの制動を引き起こすための信号に応答して開始され得る。本発明のモータ電力再利用の方法は、従来のブラシレス直流モータ(BLDC)制御と比較した場合、UAVのエネルギー効率を少なくとも10%高め得る。結果として、UAVのバッテリ寿命が顕著に増大され得る。
図10は、本発明の複数の実施形態に係る、支持機構1002および積載物1004を含む可動物体1000を例示する。可動物体1000は航空機として描写されるが、この描写は限定することが意図されるものではなく、本明細書において先に記載されたように、任意の適切なタイプの可動物体が使用され得る。当業者であれば、複数の航空機システムという面において本明細書において記載される複数の実施形態のうちのいずれもが、任意の適切な可動物体(例えば、UAV)に適用され得ることを理解するだろう。いくつかの例において、積載物1004は、支持機構1002を必要とすることなく、可動物体1000上に提供され得る。可動物体1000は、複数の推進機構1006、感知システム1008、および通信システム1010を含み得る。
先に記載されたように、複数の推進機構1006は、複数のロータ、複数のプロペラ、複数のブレード、複数のエンジン、複数のモータ、複数の車輪、複数の車軸、複数の磁石、または複数のノズルの1または複数を含み得る。可動物体は、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、若しくは4またはより多くの推進機構を有し得る。複数の推進機構は全て同じタイプのものであってよい。あるいは、1または複数の推進機構は複数の異なるタイプの推進機構であってよい。複数の推進機構1006は、本明細書の他の箇所において記載されるように、支持要素(例えば、駆動シャフト)などの任意の適切な手段を用いて可動物体1000上に取り付けられ得る。複数の推進機構1006は、上部、底部、前部、後部、複数の側面、または複数のこれらの適切な組み合わせなどの、可動物体1000の任意の適切な部分に取り付けられ得る。
いくつかの実施形態において、複数の推進機構1006は、可動物体1000が、可動物体1000の水平方向の動きを何も必要とすることなく(例えば、滑走路を走ることなく)、面から鉛直に離陸し、面上に鉛直に着陸することを可能にし得る。任意で、複数の推進機構1006は、可動物体1000が特定の位置および/または方向で空中をホバリングすることを許可すべく動作可能であり得る。複数の推進機構1000の1または複数は、他の複数の推進機構とは独立して制御され得る。あるいは、複数の推進機構1000は同時に制御されるべく構成され得る。例えば、可動物体1000は可動物体に揚力および/または推進力を提供し得る複数の水平面指向のロータを有し得る。複数の水平面指向のロータは、垂直離陸能力、垂直着陸能力、およびホバリング能力を可動物体1000に提供すべく作動され得る。いくつかの実施形態において、複数の水平面指向のロータの1または複数が時計回り方向に回転し得る一方で、複数の水平面のロータの1または複数は反時計回り方向に回転し得る。例えば、時計回りのロータの数は、反時計回りのロータの数と等しくてよい。複数の水平面指向のロータのそれぞれの回転速度は、各ロータ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更され得て、これにより、(例えば、最大3つの並進度および最大3つの回転度に関して)可動物体1000の空間的配置、速度、および/または加速度を調整し得る。
感知システム1008は、(例えば、最大3つの並進度および最大3つの回転度に関して)可動物体1000の空間的配置、速度、および/または加速度を感知し得る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、複数の運動センサ、複数の慣性センサ、複数の近接センサ、または複数の画像センサを含み得る。感知システム1008によって提供される感知データは、(例えば、以下に記載されるような適切な処理ユニットおよび/または制御モジュールを用いて)可動物体1000の空間的配置、速度、および/または方向を制御すべく使用され得る。あるいは、感知システム1008は、複数の天候状況、複数の障害物の可能性があるものへの近接度、複数の地物の場所、複数の人口建造物の場所、および同様のものなどの、可動物体を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1010は、複数の無線信号1016を介して、通信システム1014を有する端末1012との通信を可能にする。通信システム1010、1014は、無線通信に適した、任意の数の送信機、受信機、および/または送受信機を含み得る。通信は、データが一方向においてのみ送信され得るように、単方向通信であってよい。例えば、単方向通信は、可動物体1000が端末1012へデータを送信する、またはその逆、のみを伴い得る。データは、通信システム1010の1または複数の送信機から通信システム1012の1または複数の受信機に送信されるか、またはその逆であってよい。あるいは通信は、データが、可動物体1000と端末1012との間で双方向に送信され得るように、双方向通信であってよい。双方向通信は、通信システム1010の1または複数の送信機から通信システム1014の1または複数の受信機へのデータの送信、およびその逆を伴い得る。
いくつかの実施形態において、端末1012は、可動物体1000、支持機構1002、および積載物1004のうちの1または複数へ制御データを提供し、かつ、可動物体1000、支持機構1002、および積載物1004のうちの1または複数からの情報(例えば、可動物体、支持機構または積載物の位置および/または動きの情報、積載物のカメラによって取り込まれる画像データなどの積載物によって感知されるデータ)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、可動物体、支持機構、および/または積載物の相対的な位置、動き、駆動、または制御に対する複数の指示を含み得る。例えば、(例えば、複数の推進機構1006の制御によって)制御データは可動物体の位置および/または方向の変更をもたらし得て、または(例えば、支持機構1002の制御によって)可動物体に対する積載物の動きをもたらし得る。端末からの制御データは、カメラまたは他の画像取り込み装置の動作の制御(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、撮像モードを切り替える、画像分解度を変更する、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)などの、積載物の制御をもたらし得る。いくつかの例において、可動物体、支持機構、および/または積載物からの通信は、(例えば、感知システム1008の、または積載物1004の)1または複数のセンサからの情報を含み得る。通信は、1または複数の異なるタイプのセンサ(例えば、GPSセンサ、運動センサ、慣性センサ、近接センサ、または画像センサ)からの感知された情報を含み得る。そのような情報は、可動物体、支持機構、および/または積載物の位置(例えば、場所、方向)、動き、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、積載物によって取り込まれたデータ、または感知された積載物の状態を含み得る。端末1012によって提供され、送信される制御データは、可動物体1000、支持機構1002、または積載物1004のうちの1または複数の状態を制御すべく構成され得る。あるいは、またはそれと組み合わせて、支持機構1002および積載物1004はまた、端末1012と通信すべく構成される通信モジュールをそれぞれ含み得て、端末が、可動物体1000、支持機構1002、および積載物1004のそれぞれと独立して通信し、かつそれぞれを独立に制御し得るようにする。
いくつかの実施形態において、可動物体1000は端末1012に加えて、または端末1012の代わりに、別の遠隔装置と通信すべく構成され得る。端末1012はまた、可動物体1000だけでなく別の遠隔装置とも通信すべく構成され得る。例えば、可動物体1000および/または端末1012は、別の可動物体、または別の可動物体の支持機構若しくは積載物と通信し得る。必要に応じて、遠隔装置は、第2の端末または他の計算装置(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装置)であってよい。遠隔装置は、可動物体1000にデータを送信し、可動物体1000からのデータを受信し、端末1012にデータを送信し、かつ/または、端末1012からデータを受信すべく構成され得る。任意で、可動物体1000および/または端末1012から受信されるデータがウェブサイトまたはサーバにアップロードされ得るように、遠隔装置は、インターネットまたは他の電気通信ネットワークに接続され得る。
図11は、本発明の複数の実施形態に係る、可動物体を制御するためのシステム1100の、ブロック図による模式図である。システム1100は、本明細書において開示される複数のシステム、複数の装置、および複数の方法の任意の適切な実施形態との組み合わせで使用され得る。システム1100は、感知モジュール1102、処理ユニット1104、非一時的コンピュータ可読媒体1106、制御モジュール1108、および通信モジュール1110を含み得る。
感知モジュール1102は、複数の異なるやり方で複数の可動物体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利用し得る。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発生源からの複数の信号を感知し得る。例えば、それらのセンサは、慣性センサ、GPSセンサ、近接センサ(例えば、ライダ)、または視覚/画像センサ(例えば、カメラ)を含み得る。感知モジュール1102は、複数のプロセッサを有する処理ユニット1104に動作可能に接続され得る。いくつかの実施形態において、感知モジュールは、感知データを適切な外部の装置またはシステムに直接送信すべく構成される送信モジュール1112(例えば、Wi−Fi画像送信モジュール)に動作可能に接続され得る。例えば、送信モジュール1112は、感知モジュール1102のカメラによって取り込まれた複数の画像を遠隔端末に送信すべく使用され得る。
処理ユニット1104は、プログラマブルプロセッサ(例えば、中央演算処理装置(CPU))などの1または複数のプロセッサを有し得る。処理ユニット1104は、非一時的コンピュータ可読媒体1106に動作可能に接続され得る。非一時的コンピュータ可読媒体1106は、1または複数のステップを実行すべく、処理ユニット1104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し得る。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を含み得る(例えば、SDカードまたはランダムアクセスメモリ(RAM)などの取り外し可能媒体または外部記憶装置)。いくつかの実施形態において、感知モジュール1102からのデータは、非一時的コンピュータ可読媒体1106の複数のメモリユニットに直接伝送され、かつ複数のメモリユニット内に格納され得る。非一時的コンピュータ可読媒体1106の複数のメモリユニットは、本明細書において記載される複数の方法の任意の適切な実施形態を実行すべく、処理ユニット1104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し得る。例えば、処理ユニット1104は、処理ユニット1104の1または複数のプロセッサに感知モジュールによって生成された感知データを分析させる複数の命令を実行すべく構成され得る。複数のメモリユニットは処理ユニット1104によって処理されるべき、感知モジュールからの感知データを蓄え得る。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1106の複数のメモリユニットは、処理ユニット1104によって生成される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1104は、可動物体の状態を制御すべく構成される制御モジュール1108に動作可能に接続され得る。例えば、制御モジュール1108は、6自由度に関して、可動物体の空間的配置、速度、および/または加速度を調整するよう、可動物体の複数の推進機構を制御すべく構成され得る。あるいは、またはそれと組み合わせて、制御モジュール1108は、支持機構、積載物、または感知モジュールの状態のうちの1または複数を制御し得る。
処理ユニット1104は、1または複数の外部装置(例えば、端末、ディスプレイ装置、または他のリモートコントローラ)からのデータを送信かつ/または受信すべく構成される通信モジュール1110に動作可能に接続され得る。有線通信または無線通信などの、任意の適切な通信手段が使用され得る。例えば、通信モジュール1110は、ローカルエリアネットワーク(LAN)、広域エリアネットワーク(WAN)、赤外線、無線、WiFi、ポイントツーポイント(P2P)ネットワーク、電気通信網、クラウド通信、および同様のもののうちの1または複数を利用し得る。任意で、電波塔、衛星、または移動局などの複数の中継局が使用され得る。無線通信は、近接度に依存してもよいし、または近接度に依存していなくてもよい。いくつかの実施形態において、通信のために見通し線が必要とされてもよいし、または必要とされなくてもよい。通信モジュール1110は、感知モジュール1102からの感知データ、処理ユニット1104によって生成される複数の処理結果、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命令、および同様のもののうちの1または複数を送信かつ/または受信し得る。
システム1100の複数のコンポーネントは任意の適切な構成で配置され得る。例えば、システム1100の複数のコンポーネントのうちの1または複数は、可動物体、支持機構、積載物、端末、感知システム、または上記のうちの1または複数と通信している追加の外部装置上に配置され得る。さらに、図11は1つの処理ユニット1104および1つの非一時的コンピュータ可読媒体1106を描写するが、当業者ならば、これは限定することが意図されるものではなく、システム1100は複数の処理ユニットおよび/または非一時的コンピュータ可読媒体を含み得ることを理解するだろう。いくつかの実施形態において、複数の処理ユニットおよび/または非一時的コンピュータ可読媒体のうちの1または複数は、可動物体、支持機構、積載物、端末、感知モジュール、上記のうちの1または複数と通信している追加の外部装置、または複数のこれらの適切な組み合わせなどの複数の異なる場所において位置させられ得て、システム1100によって実行される、処理機能および/またはメモリ機能の任意の適切な態様が、前述された複数の場所のうちの1または複数において生じ得るようにする。
本発明の複数の好適な実施形態が、本明細書において示され記載されたが、そのような複数の実施形態は例としてのみ提供されるということは当業者らには明らかだろう。多数の変形、変更、置換が本発明から逸脱することなく、当業者らには直ちに思い浮かぶだろう。本明細書において記載された本発明の複数の実施形態に対する様々な代替形態が、本発明を実施する際に使用され得ることが理解されるべきである。以下の複数の請求項が本発明の範囲を定義し、これらの請求項の範囲内の複数の方法および複数の構造、およびそれらの複数の等価物はこれにより網羅されることが意図される。
[項目1]
可動物体のモータ電力を再利用する方法であって、
上記可動物体の少なくとも1つのモータの動作状態をプロセッサの補助により決定するステップであり、上記少なくとも1つのモータは上記可動物体を駆動すべく使用されるステップと、
上記少なくとも1つのモータが減速状態である動作状態を有するとき、上記少なくとも1つのモータからの電力を再利用するステップと、を含む
方法。
[項目2]
上記可動物体は無人航空機(UAV)である
項目1に記載の方法。
[項目3]
少なくとも1つのモータの動作状態を決定するステップは、上記UAVの少なくとも1つのモータの動作状態を上記プロセッサの補助により決定するステップを備え、上記少なくとも1つのモータは、上記UAVの飛行中、上記UAVのために揚力を生成する対応するロータを駆動すべく使用され、上記少なくとも1つのモータからの電力を再利用するステップは、上記UAVが、1または複数のロータが上記UAVのために揚力を生成する飛行中である間、上記少なくとも1つのモータが減速状態である動作状態を有するとき、上記少なくとも1つのモータからの電力を再利用するステップを含む
項目2に記載の方法。
[項目4]
上記少なくとも1つのモータからの電力を再利用する間、遠隔端末の補助により、上記可動物体の上記動きをリモートで制御するステップをさらに備える
項目1に記載の方法。
[項目5]
上記少なくとも1つのモータからの電力の再利用が行われる間、上記対応するロータは、上記UAVのために揚力を生成する
項目3に記載の方法。
[項目6]
上記少なくとも1つのモータからの電力の再利用が行われる間、複数の他のモータによって駆動される複数のロータは、上記UAVのために揚力を生成する
項目3に記載の方法。
[項目7]
上記少なくとも1つのモータからの電力を再利用するステップは、上記モータ動作による上記運動エネルギーを電気エネルギーに変換するステップを備える
項目1に記載の方法。
[項目8]
上記少なくとも1つのモータの上記減速状態は、上記少なくとも1つのモータの制動を引き起こす信号に応答して開始される
項目1に記載の方法。
[項目9]
上記UAVは複数のモータを備え、各モータは、上記UAVの飛行中に上記UAVのために揚力を生成するよう構成される対応するロータを駆動すべく構成される
項目2に記載の方法。
[項目10]
上記複数のモータの各モータの動作状態を決定するステップをさらに備える
項目9に記載の方法。
[項目11]
上記複数のモータは複数の異なる動作状態を有する
項目9に記載の方法。
[項目12]
上記複数のモータは同じ動作状態を有する
項目9に記載の方法。
[項目13]
上記少なくとも1つのモータの動作状態を決定するステップは、上記少なくとも1つのモータの加速度を検出するステップを備える
項目1に記載の方法。
[項目14]
上記少なくとも1つのモータの上記加速度が負である場合、上記少なくとも1つのモータは上記減速状態である動作状態を有する
項目13に記載の方法。
[項目15]
上記少なくとも1つのモータからの電力を再利用するステップは、上記少なくとも1つのモータの逆起電力によって生成される電流を再利用するステップを含む
項目13に記載の方法。
[項目16]
上記少なくとも1つのモータの動作状態を決定するステップは、上記少なくとも1つのモータの逆起電力が、上記少なくとも1つのモータに印加される電圧より高いかどうかを決定するステップを含む
項目1に記載の方法。
[項目17]
上記少なくとも1つのモータの上記逆起電力が、上記モータに印加される電圧より高い場合、上記少なくとも1つのモータは上記減速状態である動作状態を有する
項目16に記載の方法。
[項目18]
上記少なくとも1つのモータからの電力を再利用するステップは、上記少なくとも1つのモータの逆起電力によって生成される電流を再利用するステップを含む
項目16に記載の方法。
[項目19]
上記少なくとも1つのモータの動作状態を決定するステップは、上記少なくとも1つのモータのq軸電流が負であるかどうかを決定するステップを含む
項目1に記載の方法。
[項目20]
上記少なくとも1つのモータの上記q軸電流が負である場合、上記少なくとも1つのモータは、上記減速状態である動作状態を有する
項目19に記載の方法。
[項目21]
上記少なくとも1つのモータからの電力を再利用するステップは、上記少なくとも1つのモータの逆起電力によって生成される電流を再利用するステップを含む
項目19に記載の方法。
[項目22]
減速状態にはない1または複数のモータに上記再利用される電力を供給するステップをさらに含む
項目1に記載の方法。
[項目23]
上記1または複数のモータに供給されない余剰電力をバッテリに供給するステップをさらに備える
項目22に記載の方法。
[項目24]
上記バッテリは、電力バスを通して上記少なくとも1つのモータと並列に接続される
項目23に記載の方法。
[項目25]
供給される上記再利用される電力をバッテリに供給するステップをさらに含む
項目1に記載の方法。
[項目26]
上記少なくとも1つのモータからの電力を再利用するステップは、磁界方向制御(FOC)法を用いて行われる
項目1に記載の方法。
[項目27]
上記FOC法は、上記対応するロータの位置を決定するステップを含む
項目26に記載の方法。
[項目28]
可動物体のモータ電力を再利用するシステムであって、
上記可動物体を駆動すべく構成される、上記可動物体の少なくとも1つのモータと、
上記可動物体の上記少なくとも1つのモータの動作状態を、個々にまたは集合的に決定すべく構成される1または複数のプロセッサと、
上記少なくとも1つのモータが、減速状態である動作状態を有するとき、上記少なくとも1つのモータからの電力を再利用すべく構成される少なくとも1つのエネルギー変換装置と、を備える
システム。
[項目29]
上記可動物体は無人航空機(UAV)である
項目28に記載のシステム。
[項目30]
上記少なくとも1つのモータは、上記UAVの飛行中に上記UAVのために揚力を生成するよう構成される対応するロータを駆動すべく構成され、上記1または複数のプロセッサは、UAVの上記少なくとも1つのモータの動作状態を、個々にまたは集合的に決定すべく構成され、上記UAVが、1または複数のロータが上記UAVのために揚力を生成する飛行中である間、上記少なくとも1つのモータが減速状態である動作状態を有するとき、上記少なくとも1つのエネルギー変換装置は上記少なくとも1つのモータからの電力を再利用すべく構成される
項目29に記載のシステム。
[項目31]
上記少なくとも1つのモータからの電力を再利用する間、上記可動物体の上記動きをリモートで制御すべく構成される遠隔端末をさらに備える
項目28に記載のシステム。
[項目32]
上記少なくとも1つのモータからの電力の再利用が行われる間、上記対応するロータは上記UAVのために揚力を生成する
項目30に記載のシステム。
[項目33]
上記少なくとも1つのモータからの電力の再利用が行われる間、複数の他のモータによって駆動される複数のロータは、上記UAVのために揚力を生成する
項目30に記載のシステム。
[項目34]
上記少なくとも1つのエネルギー変換装置は、上記モータ動作による上記運動エネルギーを電気エネルギーに変換すべく構成される
項目28に記載のシステム。
[項目35]
上記少なくとも1つのモータの上記減速状態は、上記少なくとも1つのモータの制動を引き起こす信号に応答して開始される
項目28に記載のシステム。
[項目36]
上記UAVは複数のモータを備え、各モータは、上記UAVの飛行中に上記UAVのために揚力を生成するよう構成される対応するロータを駆動すべく構成される
項目29に記載のシステム。
[項目37]
上記1または複数のプロセッサは、上記複数のモータの各モータの動作状態を、個々にまたは集合的に決定すべくさらに構成される
項目36に記載のシステム。
[項目38]
上記複数のモータは複数の異なる動作状態を有する
項目36に記載のシステム。
[項目39]
上記複数のモータは同じ動作状態を有する
項目36に記載のシステム。
[項目40]
上記少なくとも1つのモータの上記動作状態は、上記少なくとも1つのモータの加速度を含む
項目28に記載のシステム。
[項目41]
上記少なくとも1つのモータの上記加速度が負である場合、上記少なくとも1つのモータは、上記減速状態である動作状態を有する
項目40に記載のシステム。
[項目42]
上記少なくとも1つのモータからの上記電力は、上記少なくとも1つのモータの逆起電力によって生成される電流を含む
項目40に記載のシステム。
[項目43]
上記少なくとも1つのモータの上記動作状態は、上記少なくとも1つのモータの逆起電力が上記少なくとも1つのモータに印加される電圧より高いかどうかを含む
項目28に記載のシステム。
[項目44]
上記少なくとも1つのモータの上記逆起電力が上記モータに印加され電圧より高い場合、上記少なくとも1つのモータは上記減速状態である動作状態を有する
項目43に記載のシステム。
[項目45]
上記少なくとも1つのモータからの上記電力は、上記少なくとも1つのモータの逆起電力によって生成される電流を含む
項目43に記載のシステム。
[項目46]
上記少なくとも1つのモータの上記動作状態は、上記少なくとも1つのモータのq軸電流が負であるかどうかを含む
項目28に記載のシステム。
[項目47]
上記少なくとも1つのモータの上記q軸電流が負である場合、上記少なくとも1つのモータは上記減速状態である動作状態を有する
項目46に記載のシステム。
[項目48]
上記少なくとも1つのモータからの上記電力は、上記少なくとも1つのモータの逆起電力によって生成される電流を含む
項目46に記載のシステム。
[項目49]
減速状態にはない1または複数のモータに、上記再利用される電力を供給すべく構成される電力供給装置をさらに備える
項目28に記載のシステム。
[項目50]
上記電力供給装置は、上記1または複数のモータに供給されない余剰電力をバッテリに供給する
項目49に記載のシステム。
[項目51]
上記バッテリは、電力バスを通して上記少なくとも1つのモータと並列に接続される
項目50に記載のシステム。
[項目52]
供給される上記再利用される電力をバッテリに供給すべく構成される電力供給装置をさらに備える
項目28に記載のシステム。
[項目53]
上記少なくとも1つのエネルギー変換装置は、磁界方向制御(FOC)法を用いて、上記少なくとも1つのモータからの電力を再利用する
項目28に記載のシステム。
[項目54]
上記FOC法は、上記対応するロータの位置を決定するステップを備える
項目53に記載のシステム。
[項目55]
可動物体のモータ電力を再利用するための方法であって、
上記可動物体の複数のモータを設けるステップであり、各モータは上記可動物体を駆動すべく構成されるステップと、
複数のモータのうちの少なくとも1つのモータが減速しているとき、上記少なくとも1つのモータからの電力を、上記複数のモータと電気的に接続している電力バスにおいて受け取るステップであり、上記電力バスは、上記複数のモータのうちの少なくとも1つのモータが加速しているとき、上記少なくとも1つのモータに電力を提供すべく構成されるステップと、を備える
方法。
[項目56]
上記可動物体は無人航空機(UAV)である
項目55に記載の方法。
[項目57]
上記複数のモータのそれぞれは、上記UAVの飛行中に上記UAVのために揚力を生成するよう構成される対応するロータを駆動すべく構成される
項目56に記載の方法。
[項目58]
上記複数のモータは、電力バスに並列に接続される
項目55に記載の方法。
[項目59]
上記電力バスと電気的に接続している少なくとも1つのバッテリを設けるステップをさらに備える
項目55に記載の方法。
[項目60]
上記少なくとも1つのモータが減速しているときに上記少なくとも1つのモータから受け取られる電力を、上記少なくとも1つのバッテリに上記電力バスを介して供給するステップをさらに備える
項目59に記載の方法。
[項目61]
上記少なくとも1つのモータが加速しているとき、上記少なくとも1つのモータに提供される、上記少なくとも1つのバッテリからの電力を、上記電力バスを介して受け取るステップをさらに備える
項目59に記載の方法。
[項目62]
上記少なくとも1つのモータが減速しているときに上記少なくとも1つのモータから受け取られる電力を、上記電力バスを介して上記複数のモータの少なくとも1つの他のモータに供給するステップをさらに備える
項目55に記載の方法。
[項目63]
上記少なくとも1つの他のモータは加速している
項目62に記載の方法。
[項目64]
上記少なくとも1つのモータが減速しているときに上記少なくとも1つのモータから受け取られる電力を、上記少なくとも1つの他のモータに上記電力を供給した後、余剰電力が残る場合、上記電力バスを介して少なくとも1つのバッテリに供給するステップをさらに備える
項目62に記載の方法。
[項目65]
上記電力バスは直流(DC)電力バスである
項目55に記載の方法。
[項目66]
上記少なくとも1つのモータから電力を受け取る間、遠隔端末の補助により上記可動物体の上記動きをリモートで制御するステップをさらに備える
項目55に記載の方法。
[項目67]
上記少なくとも1つのモータからの電力の受け取りが行われる間、上記対応するロータは、上記UAVのために揚力を生成する
項目57に記載の方法。
[項目68]
上記少なくとも1つのモータからの電力の受け取りが行われる間、複数の他のモータによって駆動される複数のロータは、上記UAVのために揚力を生成する
項目57に記載の方法。
[項目69]
上記少なくとも1つのモータから電力を受け取るステップは、上記モータ動作による上記運動エネルギーを電気エネルギーに変換するステップを備える
項目55に記載の方法。
[項目70]
上記少なくとも1つのモータの上記減速は、上記少なくとも1つのモータの制動を引き起こすための信号に応答して開始される
項目55に記載の方法。
[項目71]
上記UAVは複数のモータを備え、各モータは、上記UAVの飛行中に上記UAVのために揚力を生成するよう構成される対応するロータを駆動すべく構成される
項目56に記載の方法。
[項目72]
上記複数のモータの各モータの動作状態を決定するステップをさらに備える
項目71に記載の方法。
[項目73]
上記複数のモータは複数の異なる動作状態を有する
項目71に記載の方法。
[項目74]
上記複数のモータは同じ動作状態を有する
項目71に記載の方法。
[項目75]
上記少なくとも1つのモータの加速度を検出するステップをさらに備える
項目55に記載の方法。
[項目76]
上記少なくとも1つのモータの上記加速度が負である場合、上記少なくとも1つのモータは上記減速状態である動作状態を有する
項目75に記載の方法。
[項目77]
上記少なくとも1つのモータから電力を受け取るステップは、上記少なくとも1つのモータの逆起電力によって生成される電流を受け取るステップを備える
項目75に記載の方法。
[項目78]
上記少なくとも1つのモータの逆起電力が、上記少なくとも1つのモータに印加される電圧より高いかどうかを決定するステップをさらに備える
項目55に記載の方法。
[項目79]
上記少なくとも1つのモータの上記逆起電力が上記モータに印加される電圧より高い場合、上記少なくとも1つのモータは上記減速状態である動作状態を有する
項目78に記載の方法。
[項目80]
上記少なくとも1つのモータから電力を受け取るステップは、上記少なくとも1つのモータの逆起電力によって生成される電流を受け取るステップを備える
項目78に記載の方法。
[項目81]
上記少なくとも1つのモータのq軸電流が負であるかどうかを決定するステップをさらに備える
項目55に記載の方法。
[項目82]
上記少なくとも1つのモータの上記q軸電流が負である場合、上記少なくとも1つのモータは上記減速状態である動作状態を有する
項目81に記載の方法。
[項目83]
上記少なくとも1つのモータから電力を受け取るステップは、上記少なくとも1つのモータの逆起電力によって生成される電流を受け取るステップを備える
項目81に記載の方法。
[項目84]
減速状態にはない1または複数のモータに上記受け取られた電力を供給するステップをさらに備える
項目55に記載の方法。
[項目85]
上記1または複数のモータに供給されない余剰電力をバッテリに供給するステップをさらに備える
項目84に記載の方法。
[項目86]
上記バッテリは、電力バスを通して上記少なくとも1つのモータと並列に接続される
項目85に記載の方法。
[項目87]
供給される上記再利用される電力をバッテリに供給するステップをさらに備える
項目55に記載の方法。
[項目88]
上記少なくとも1つのモータから上記電力を受け取るステップは、磁界方向制御(FOC)法を用いて行われる
項目55に記載の方法。
[項目89]
上記FOC法は、上記対応するロータの位置を決定するステップを備える
項目88に記載の方法。
[項目90]
可動物体のモータ電力を再利用するためのシステムであって、
それぞれが上記可動物体を駆動すべく構成される、上記可動物体の複数のモータと、
上記複数のモータと電気的に接続している電力バスであり、(1)上記複数のモータの少なくとも1つのモータが加速しているとき、上記少なくとも1つのモータに電力を提供し、かつ(2)上記少なくとも1つのモータが減速しているとき、上記少なくとも1つのモータから電力を受け取るべく構成される電力バスと、を備える
システム。
[項目91]
上記可動物体は無人航空機(UAV)である
項目90に記載のシステム。
[項目92]
上記複数のモータの1つ1つは、上記UAVの飛行中に上記UAVのために揚力を生成するよう構成される対応するロータを駆動すべく構成される
項目90に記載のシステム。
[項目93]
上記複数のモータは上記電力バスに並列に接続される
項目90に記載のシステム。
[項目94]
上記電力バスと電気的に接続している少なくとも1つのバッテリをさらに備える
項目90に記載のシステム。
[項目95]
上記電力バスは、上記少なくとも1つのモータが減速しているときに上記少なくとも1つのモータから受け取られる電力を、上記電力バスを介して上記少なくとも1つのバッテリに供給すべくさらに構成される
項目94に記載のシステム。
[項目96]
上記電力バスは、上記少なくとも1つのモータが加速しているときに上記少なくとも1つのモータに提供される、上記少なくとも1つのバッテリからの電力を、上記電力バスを介して受け取るべくさらに構成される
項目94に記載のシステム。
[項目97]
上記電力バスは、上記少なくとも1つのモータが減速しているときに上記少なくとも1つのモータから受け取られる電力を、上記電力バスを介して上記複数のモータの少なくとも1つの他のモータに供給すべくさらに構成される
項目90に記載のシステム。
[項目98]
上記少なくとも1つの他のモータは加速している
項目97に記載のシステム。
[項目99]
上記電力バスは、上記少なくとも1つのモータが減速しているときに上記少なくとも1つのモータから受け取られる電力を、上記少なくとも1つの他のモータに上記電力を供給した後、余剰電力が残る場合、上記電力バスを介して少なくとも1つのバッテリに供給すべくさらに構成される
項目97に記載のシステム。
[項目100]
上記電力バスは直流(DC)電力バスである
項目90に記載のシステム。
[項目101]
上記少なくとも1つのモータから電力を受け取る間、上記可動物体の上記動きをリモートで制御すべく構成される遠隔端末をさらに備える
項目90に記載のシステム。
[項目102]
上記少なくとも1つのモータからの電力の受け取りが行われる間、上記対応するロータは、上記UAVのために揚力を生成する
項目92に記載のシステム。
[項目103]
上記少なくとも1つのモータからの電力の受け取りが行われる間、複数の他のモータによって駆動される複数のロータは上記UAVのために揚力を生成する
項目92に記載のシステム。
[項目104]
上記少なくとも1つのモータからの電力の受け取りは、上記モータ動作による上記運動エネルギーを電気エネルギーへ変換することを含む
項目90に記載のシステム。
[項目105]
上記少なくとも1つのモータの上記減速は、上記少なくとも1つのモータの制動を引き起こすための信号に応答して開始される
項目90に記載のシステム。
[項目106]
上記UAVは複数のモータを備え、各モータは上記UAVの飛行中に上記UAVのために揚力を生成するよう構成される対応するロータを駆動すべく構成される
項目91に記載のシステム。
[項目107]
上記電力バスと電気的に接続している1または複数のプロセッサをさらに備え、上記1または複数のプロセッサは、上記複数のモータの各モータの動作状態を、個々にまたは集合的に決定すべく構成される
項目106に記載のシステム。
[項目108]
上記複数のモータは複数の異なる動作状態を有する
項目106に記載のシステム。
[項目109]
上記複数のモータは同じ動作状態を有する
項目106に記載のシステム。
[項目110]
上記電力バスと電気的に接続している1または複数のプロセッサをさらに備え、上記1または複数のプロセッサは、上記少なくとも1つのモータの加速度を、個々にまたは集合的に検出すべく構成される
項目90に記載のシステム。
[項目111]
上記少なくとも1つのモータの上記加速度が負である場合、上記少なくとも1つのモータは上記減速状態である動作状態を有する
項目110に記載のシステム。
[項目112]
上記少なくとも1つのモータからの上記電力は、上記少なくとも1つのモータの逆起電力によって生成される電流を含む
項目110に記載のシステム。
[項目113]
上記電力バスと電気的に接続している1または複数のプロセッサをさらに備え、上記1または複数のプロセッサは、上記少なくとも1つのモータの逆起電力が上記少なくとも1つのモータに印加される電圧より高いかどうかを、個々にまたは集合的に決定すべく構成される
項目90に記載のシステム。
[項目114]
上記少なくとも1つのモータの上記逆起電力が上記モータに印加される電圧より高い場合、上記少なくとも1つのモータは上記減速状態である動作状態を有する
項目113に記載のシステム。
[項目115]
上記少なくとも1つのモータからの上記電力は、上記少なくとも1つのモータの逆起電力によって生成される電流を含む
項目113に記載のシステム。
[項目116]
上記電力バスと電気的に接続している1または複数のプロセッサをさらに備え、上記1または複数のプロセッサは、上記少なくとも1つのモータのq軸電流が負であるかどうかを、個々にまたは集合的に決定すべく構成される
項目90に記載のシステム。
[項目117]
上記少なくとも1つのモータの上記q軸電流が負である場合、上記少なくとも1つのモータは上記減速状態である動作状態を有する
項目116に記載のシステム。
[項目118]
上記少なくとも1つのモータからの上記電力は、上記少なくとも1つのモータの逆起電力によって生成される電流を含む
項目116に記載のシステム。
[項目119]
上記電力バスは、減速状態にはない1または複数のモータに、上記受け取られた電力を供給すべくさらに構成される
項目90に記載のシステム。
[項目120]
上記電力バスは、上記1または複数のモータに供給されない余剰電力をバッテリに供給すべくさらに構成される
項目119に記載のシステム。
[項目121]
上記バッテリは、電力バスを通して上記少なくとも1つのモータと並列に接続される
項目120に記載のシステム。
[項目122]
上記電力バスは、供給される上記再利用される電力をバッテリに供給すべくさらに構成される
項目90に記載のシステム。
[項目123]
上記少なくとも1つのモータからの電力の受け取りは、磁界方向制御(FOC)法を用いて行われる
項目90に記載のシステム。
[項目124]
上記FOC法は、上記対応するロータの位置を決定するステップを備える
項目123に記載のシステム。
[項目125]
可動物体のモータ電力を再分配するための方法であって、
可動物体の少なくとも1つのモータの動作状態を、プロセッサの補助により決定するステップであり、上記少なくとも1つのモータは、上記可動物体を駆動すべく使用されるステップと、
上記少なくとも1つのモータが減速である動作状態を有するときの上記少なくとも1つのモータからの電力を、上記可動物体の電力消費コンポーネントに再分配するステップと、を備える
方法。
[項目126]
上記可動物体は無人航空機(UAV)である
項目125に記載の方法。
[項目127]
上記少なくとも1つのモータは、上記UAVの飛行中に上記UAVのために揚力を生成する、対応するロータを駆動すべく使用される
項目126に記載の方法。
[項目128]
上記電力消費コンポーネントは、加速にある、上記可動物体の別のモータである
項目125に記載の方法。
[項目129]
上記電力消費コンポーネントは上記可動物体に搭載されたセンサである
項目125に記載の方法。
[項目130]
上記電力消費コンポーネントは上記可動物体に搭載されたナビゲーションモジュールである
項目125に記載の方法。
[項目131]
上記電力消費コンポーネントは上記可動物体に搭載された通信モジュールである
項目125に記載の方法。
[項目132]
上記少なくとも1つのモータからの電力を、上記電力消費コンポーネントに上記電力を分配した後、余剰電力が残る場合、上記可動物体に搭載されたバッテリに再分配するステップをさらに備える
項目125に記載の方法。
[項目133]
上記少なくとも1つのモータからの電力を、上記可動物体の複数の電力消費コンポーネントに再分配するステップをさらに備える
項目125に記載の方法。
[項目134]
上記可動物体の上記複数の電力消費コンポーネントは、加速状態にある複数のモータである
項目133に記載の方法。
[項目135]
上記電力は、中間電力貯蔵または複数の電力消費コンポーネントと対話することなく上記電力消費コンポーネントに再分配される
項目125に記載の方法。
[項目136]
上記電力は、上記少なくとも1つのモータおよび上記電力消費コンポーネントと電気的に接続している電力バスを介して上記電力消費コンポーネントに再分配される
項目125に記載の方法。
[項目137]
上記少なくとも1つのモータから電力を受け取る間、遠隔端末の補助により上記可動物体の上記動きをリモートで制御するステップをさらに備える
項目125に記載の方法。
[項目138]
上記少なくとも1つのモータからの電力の再分配が行われる間、上記対応するロータは、上記UAVのために揚力を生成する
項目127に記載の方法。
[項目139]
上記少なくとも1つのモータからの電力の再分配が行われる間、複数の他のモータによって駆動される複数のロータは、上記UAVのために揚力を生成する
項目127に記載の方法。
[項目140]
上記少なくとも1つのモータからの電力を再分配するステップは、モータ動作による運動エネルギーを電気エネルギーに変換するステップを備える
項目125に記載の方法。
[項目141]
上記少なくとも1つのモータの上記減速は、上記少なくとも1つのモータの制動を引き起こすための信号に応答して開始される
項目125に記載の方法。
[項目142]
上記可動物体は複数のモータを備える
項目125に記載の方法。
[項目143]
上記複数のモータの各モータの動作状態を決定するステップをさらに備える
項目142に記載の方法。
[項目144]
上記複数のモータは複数の異なる動作状態を有する
項目142に記載の方法。
[項目145]
上記複数のモータは同じ動作状態を有する
項目142に記載の方法。
[項目146]
上記少なくとも1つのモータの加速度を検出するステップをさらに備える
項目125に記載の方法。
[項目147]
上記少なくとも1つのモータの上記加速度が負である場合、上記少なくとも1つのモータは上記減速状態である動作状態を有する
項目146に記載の方法。
[項目148]
上記少なくとも1つのモータからの電力を再分配するステップは、上記少なくとも1つのモータの逆起電力によって生成される電流を再分配するステップを備える
項目146に記載の方法。
[項目149]
上記少なくとも1つのモータの逆起電力が、上記少なくとも1つのモータに印加される電圧より高いかどうかを決定するステップをさらに備える
項目125に記載の方法。
[項目150]
上記少なくとも1つのモータの上記逆起電力が、上記モータに印加される電圧より高い場合、上記少なくとも1つのモータは上記減速状態である動作状態を有する
項目149に記載の方法。
[項目151]
上記少なくとも1つのモータからの電力を再分配するステップは、上記少なくとも1つのモータの逆起電力によって生成される電流を再分配するステップを備える
項目149に記載の方法。
[項目152]
上記少なくとも1つのモータのq軸電流が負であるかどうかを決定するステップをさらに備える
項目125に記載の方法。
[項目153]
上記少なくとも1つのモータの上記q軸電流が負である場合、上記少なくとも1つのモータは、上記減速状態である動作状態を有する
項目152に記載の方法。
[項目154]
上記少なくとも1つのモータからの電力を再分配するステップは、上記少なくとも1つのモータの逆起電力によって生成される電流を再分配するステップを備える
項目152に記載の方法。
[項目155]
上記少なくとも1つのモータからの電力を再分配するステップは、磁界方向制御(FOC)法を用いて行われる
項目125に記載の方法。
[項目156]
上記FOC法は、上記対応するロータの位置を決定するステップを備える
項目155に記載の方法。
[項目157]
可動物体のモータ電力を再分配するためのシステムであって、
上記可動物体を駆動すべく構成される可動物体の少なくとも1つのモータと、
上記可動物体の上記少なくとも1つのモータの動作状態を、個々にまたは集合的に決定すべく構成される1または複数のプロセッサと、
上記少なくとも1つのモータが減速状態である動作状態を有するときの上記少なくとも1つのモータからの電力を、上記可動物体の電力消費コンポーネントに再分配すべく構成される少なくとも1つのエネルギー分配ユニットと、を備える
システム。
[項目158]
上記可動物体は無人航空機(UAV)である
項目157に記載のシステム。
[項目159]
UAVの上記少なくとも1つのモータは、上記UAVの飛行中に上記UAVのために揚力を生成するよう構成される対応するロータを駆動すべく構成される
項目158に記載のシステム。
[項目160]
上記電力消費コンポーネントは、加速状態にある、上記可動物体の別のモータである
項目157に記載のシステム。
[項目161]
上記電力消費コンポーネントは、上記可動物体に搭載されたセンサである
項目157に記載のシステム。
[項目162]
上記電力消費コンポーネントは、上記可動物体に搭載されたナビゲーションモジュールである
項目157に記載のシステム。
[項目163]
上記電力消費コンポーネントは、上記可動物体に搭載された通信モジュールである
項目157に記載のシステム。
[項目164]
上記少なくとも1つのエネルギー分配ユニットは、上記少なくとも1つのモータからの電力を、上記電力消費コンポーネントに上記電力を分配した後、余剰電力が残る場合、上記可動物体に搭載されたバッテリに再分配すべくさらに構成される
項目157に記載のシステム。
[項目165]
上記少なくとも1つのエネルギー分配ユニットは、上記少なくとも1つのモータからの電力を、上記可動物体の複数の電力消費コンポーネントに再分配すべくさらに構成される
項目157に記載のシステム。
[項目166]
上記可動物体の上記複数の電力消費コンポーネントは、加速状態にある複数のモータである
項目165に記載のシステム。
[項目167]
上記電力は、中間電力貯蔵または複数の電力消費コンポーネントと対話することなく上記電力消費コンポーネントに再分配される
項目157に記載のシステム。
[項目168]
上記電力は、上記少なくとも1つのモータおよび上記電力消費コンポーネントと電気的に接続している電力バスを介して上記電力消費コンポーネントに再分配される
項目157に記載のシステム。
[項目169]
上記少なくとも1つのモータからの電力を再分配する間、上記可動物体の上記動きをリモートで制御すべく構成される遠隔端末をさらに備える
項目157に記載のシステム。
[項目170]
上記対応するロータは、上記少なくとも1つのモータからの電力の再分配が行われる間、上記UAVのために揚力を生成する
項目159に記載のシステム。
[項目171]
上記少なくとも1つのモータからの電力の再分配が行われる間、複数の他のモータによって駆動される複数のロータは、上記UAVのために揚力を生成する
項目159に記載のシステム。
[項目172]
上記少なくとも1つのモータからの電力の再分配は、上記モータ動作による上記運動エネルギーを電気エネルギーへ変換することを含む
項目157に記載のシステム。
[項目173]
上記少なくとも1つのモータの上記減速は、上記少なくとも1つのモータの制動を引き起こすための信号に応答して開始される
項目157に記載のシステム。
[項目174]
上記可動物体は、複数のモータを備える
項目157に記載のシステム。
[項目175]
上記1または複数のプロセッサは、上記複数のモータの各モータの動作状態を、個々にまたは集合的に決定すべくさらに構成される
項目174に記載のシステム。
[項目176]
上記複数のモータは、複数の異なる動作状態を有する
項目174に記載のシステム。
[項目177]
戦記複数のモータは、同じ動作状態を有する
項目174に記載のシステム。
[項目178]
上記1または複数のプロセッサは、上記少なくとも1つのモータの加速度を、個々にまたは集合的に検出すべくさらに構成される
項目157に記載のシステム。
[項目179]
上記少なくとも1つのモータは、上記少なくとも1つのモータの上記加速度が負である場合、上記減速状態である動作状態を有する
項目178に記載のシステム。
[項目180]
上記少なくとも1つのモータからの上記電力は、上記少なくとも1つのモータの逆起電力によって生成される電流を含む
項目178に記載のシステム。
[項目181]
上記1または複数のプロセッサは、上記少なくとも1つのモータの逆起電力が上記少なくとも1つのモータに印加される電圧より高いかどうかを、個々にまたは集合的に決定すべく構成される
項目157に記載のシステム。
[項目182]
上記少なくとも1つのモータの上記逆起電力が、上記モータに印加される電圧より高い場合、上記少なくとも1つのモータは上記減速状態である動作状態を有する
項目181に記載のシステム。
[項目183]
上記少なくとも1つのモータからの上記電力は、上記少なくとも1つのモータの逆起電力によって生成される電流を含む
項目181に記載のシステム。
[項目184]
上記1または複数のプロセッサは、上記少なくとも1つのモータのq軸電流が負であるかどうかを、個々にまたは集合的に決定すべく構成される
項目157に記載のシステム。
[項目185]
上記少なくとも1つのモータの上記q軸電流が負である場合、上記少なくとも1つのモータは、上記減速状態である動作状態を有する
項目184に記載のシステム。
[項目186]
上記少なくとも1つのモータからの上記電力は、上記少なくとも1つのモータの逆起電力によって生成される電流を含む
項目184に記載のシステム。
[項目187]
上記少なくとも1つのモータからの電力の再分配は、磁界方向制御(FOC)法を用いて行われる
項目157に記載のシステム。
[項目188]
上記FOC法は、上記対応するロータの位置を決定するステップを含む
項目187に記載のシステム。
[項目189]
可動物体のモータ電力を再分配するための方法であって、
可動物体の少なくとも1つのモータの動作状態を1または複数のプロセッサの補助により決定するステップであり、上記少なくとも1つのモータは上記可動物体を駆動すべく使用されるステップと、
上記少なくとも1つのモータが減速である動作状態を有するとき、複数のコンポーネントの間で上記少なくとも1つのモータからの電力をどのように再分配するかを、上記1または複数のプロセッサの補助により決定するステップと、
上記電力をどのように再分配するかの上記決定に従って上記電力を再分配するステップと、を備える
方法。
[項目190]
上記可動物体は無人航空機(UAV)である
項目189に記載の方法。
[項目191]
上記少なくとも1つのモータは、上記UAVの飛行中に上記UAVのために揚力を生成する対応するロータを駆動すべく使用される
項目190に記載の方法。
[項目192]
電力をどのように再分配するかを決定するステップは、上記複数のコンポーネントの間での上記電力の割り当てを決定するステップを含む
項目189に記載の方法。
[項目193]
上記電力の上記割り当ては、上記電力のうちの少しの電力も受け取らない、上記複数のコンポーネントの少なくとも1つのコンポーネントを含む
項目192に記載の方法。
[項目194]
上記複数のコンポーネントの間での上記電力の上記割り当ては均等ではない
項目192に記載の方法。
[項目195]
上記複数のコンポーネントは、上記可動物体の複数の他のモータを含む
項目189に記載の方法。
[項目196]
上記複数のコンポーネントは、上記可動物体の少なくとも1つのモータと、エネルギーを蓄えるべく構成される少なくとも1つのバッテリと、を備える
項目189に記載の方法。
[項目197]
上記少なくとも1つのモータが加速状態にあるとき、上記バッテリは、上記少なくとも1つのモータにエネルギーを提供すべく構成される
項目196に記載の方法。
[項目198]
電力をどのように再分配するかを決定するステップは、上記複数のコンポーネントのうち上記少なくとも1つのコンポーネントの電力消費量を評価するステップを含む
項目189に記載の方法。
[項目199]
上記少なくとも1つのモータから電力を受け取る間、遠隔端末の補助により、上記可動物体の上記動きをリモートで制御するステップをさらに備える
項目189に記載の方法。
[項目200]
上記少なくとも1つのモータからの電力の再分配が行われる間、上記対応するロータは、上記UAVのために揚力を生成する
項目191に記載の方法。
[項目201]
上記少なくとも1つのモータからの電力の再分配が行われる間、複数の他のモータによって駆動される複数のロータは、上記UAVのために揚力を生成する
項目191に記載の方法。
[項目202]
上記少なくとも1つのモータからの電力を再分配するステップは、上記モータ動作による上記運動エネルギーを電気エネルギーに変換するステップを備える
項目189に記載の方法。
[項目203]
上記少なくとも1つのモータの上記減速は、上記少なくとも1つのモータの制動を引き起こすための信号に応答して開始される
項目189に記載の方法。
[項目204]
上記複数の他のモータの各モータの動作状態を決定するステップをさらに備える
項目195に記載の方法。
[項目205]
上記複数のモータは、複数の異なる動作状態を有する
項目195に記載の方法。
[項目206]
上記複数のモータは、同じ動作状態を有する
項目195に記載の方法。
[項目207]
上記少なくとも1つのモータの加速度を検出するステップをさらに備える
項目189に記載の方法。
[項目208]
上記少なくとも1つのモータの上記加速度が負である場合、上記少なくとも1つのモータは上記減速状態である動作状態を有する
項目207に記載の方法。
[項目209]
上記少なくとも1つのモータからの電力を再分配するステップは、上記少なくとも1つのモータの逆起電力によって生成される電流を再分配するステップを備える
項目207に記載の方法。
[項目210]
上記少なくとも1つのモータの逆起電力が、上記少なくとも1つのモータに印加される電圧より高いかどうかを決定するステップをさらに備える
項目189に記載の方法。
[項目211]
上記少なくとも1つのモータの上記逆起電力が、上記モータに印加される電圧より高い場合、上記少なくとも1つのモータは上記減速状態である動作状態を有する
項目210に記載の方法。
[項目212]
上記少なくとも1つのモータからの電力を再分配するステップは、上記少なくとも1つのモータの逆起電力によって生成される電流を再分配するステップを備える
項目210に記載の方法。
[項目213]
上記少なくとも1つのモータのq軸電流が負であるかどうかを決定するステップをさらに備える
項目189に記載の方法。
[項目214]
上記少なくとも1つのモータの上記q軸電流が負である場合、上記少なくとも1つのモータは、上記減速状態である動作状態を有する
項目213に記載の方法。
[項目215]
上記少なくとも1つのモータからの電力を再分配するステップは、上記少なくとも1つのモータの逆起電力によって生成される電流を再分配するステップを備える
項目213に記載の方法。
[項目216]
上記電力を再分配するステップは、減速状態にはない1または複数のモータに上記電力を供給するステップを含む
項目189に記載の方法。
[項目217]
上記電力を供給するステップは、上記1または複数のモータに供給されない余剰電力を、上記少なくとも1つのバッテリに供給するステップを含む
項目216に記載の方法。
[項目218]
上記バッテリは、電力バスを通して上記少なくとも1つのモータと並列に接続される
項目217に記載の方法。
[項目219]
上記少なくとも1つのモータからの上記電力を再分配するステップは、磁界方向制御(FOC)法を用いて行われる
項目189に記載の方法。
[項目220]
上記FOC法は、上記対応するロータの位置を決定するステップを備える
項目219に記載の方法。
[項目221]
可動物体のモータ電力を再分配するためのシステムであって
上記可動物体を駆動すべく構成される、可動物体の少なくとも1つのモータと、
個々にまたは集合的に、(1)上記可動物体の上記少なくとも1つのモータの動作状態を決定し、かつ(2)上記少なくとも1つのモータが減速である動作状態を有するとき、複数のコンポーネントの間で、上記少なくとも1つのモータからの電力をどのように再分配するかを決定すべく構成される1または複数のプロセッサと、
上記電力をどのように再分配するかの上記決定に従って、電力を再分配すべく構成される少なくとも1つのエネルギー分配ユニットと、を備える
システム。
[項目222]
上記可動物体は無人航空機(UAV)である
項目221に記載のシステム。
[項目223]
上記少なくとも1つのモータは、上記UAVの飛行中に上記UAVのために揚力を生成するよう構成される対応するロータを駆動すべく構成される
項目222に記載のシステム。
[項目224]
電力をどのように再分配するかの上記決定は、上記複数のコンポーネントの間の上記電力の割り当てを含む
項目221に記載のシステム。
[項目225]
上記電力の上記割り当ては、上記電力のうちの少しの電力も受け取らない、上記複数のコンポーネントの少なくとも1つのコンポーネントを含む
項目224に記載のシステム。
[項目226]
上記複数のコンポーネントの間での上記電力の上記割り当ては、均等ではない
項目224に記載のシステム。
[項目227]
上記複数のコンポーネントは、上記可動物体の複数の他のモータを含む
項目221に記載のシステム。
[項目228]
上記複数のコンポーネントは、上記可動物体の少なくとも1つのモータと、エネルギーを蓄えるべく構成される少なくとも1つのバッテリと、を備える
項目221に記載のシステム。
[項目229]
上記少なくとも1つのモータが加速状態にあるとき、上記バッテリは、上記少なくとも1つのモータにエネルギーを提供すべく構成される
項目228に記載のシステム。
[項目230]
電力をどのように再分配するかの上記決定は、上記複数のコンポーネントのうち上記少なくとも1つのコンポーネントの電力消費量の評価を含む
項目221に記載のシステム。
[項目231]
上記少なくとも1つのモータからの電力を再分配する間、上記可動物体の上記動きをリモートで制御すべく構成される遠隔端末をさらに備える
項目221に記載のシステム。
[項目232]
上記少なくとも1つのモータからの電力の再分配が行われる間、上記対応するロータは、上記UAVのために揚力を生成する
項目223に記載のシステム。
[項目233]
上記少なくとも1つのモータからの電力の再分配が行われる間、複数の他のモータによって駆動される複数のロータは上記UAVのために揚力を生成する
項目223に記載のシステム。
[項目234]
上記少なくとも1つのモータからの電力の再分配は、上記モータ動作による上記運動エネルギーを電気エネルギーへ変換することを含む
項目221に記載のシステム。
[項目235]
上記少なくとも1つのモータの上記減速は、上記少なくとも1つのモータの制動を引き起こすための信号に応答して開始される
項目221に記載のシステム。
[項目236]
上記UAVは複数のモータを備え、各モータは、上記UAVの飛行中に上記UAVのために揚力を生成するよう構成される対応するロータを駆動すべく構成される
項目222に記載のシステム。
[項目237]
上記1または複数のプロセッサは、上記複数の他のモータの各モータの動作状態を、個々にまたは集合的に決定すべくさらに構成される
項目227に記載のシステム。
[項目238]
上記複数のモータは、複数の異なる動作状態を有する
項目227に記載のシステム。
[項目239]
上記複数のモータは、同じ動作状態を有する
項目227に記載のシステム。
[項目240]
上記1または複数のプロセッサは、上記少なくとも1つのモータの加速度を、個々にまたは集合的に検出すべくさらに構成される
項目221に記載のシステム。
[項目241]
上記少なくとも1つのモータの上記加速度が負である場合、上記少なくとも1つのモータは、上記減速状態である動作状態を有する
項目240に記載のシステム。
[項目242]
上記少なくとも1つのモータからの上記電力は、上記少なくとも1つのモータの逆起電力によって生成される電流を含む
項目240に記載のシステム。
[項目243]
上記1または複数のプロセッサは、上記少なくとも1つのモータの逆起電力が、上記少なくとも1つのモータに印加される電圧より高いかどうかを、個々にまたは集合的に決定すべく構成される
項目221に記載のシステム。
[項目244]
上記少なくとも1つのモータの上記逆起電力が、上記モータに印加される電圧より高い場合、上記少なくとも1つのモータは、上記減速状態である動作状態を有する
項目243に記載のシステム。
[項目245]
上記少なくとも1つのモータからの上記電力は、上記少なくとも1つのモータの逆起電力によって生成される電流を含む
項目243に記載のシステム。
[項目246]
上記1または複数のプロセッサは、上記少なくとも1つのモータのq軸電流が負であるかどうかを、個々にまたは集合的に決定すべく構成される
項目221に記載のシステム。
[項目247]
上記少なくとも1つのモータの上記q軸電流が負である場合、上記少なくとも1つのモータは、上記減速状態である動作状態を有する
項目246に記載のシステム。
[項目248]
上記少なくとも1つのモータからの上記電力は、上記少なくとも1つのモータの逆起電力によって生成される電流を含む
項目246に記載のシステム。
[項目249]
上記電力の再分配は、減速状態にない1または複数のモータへの上記電力の供給を含む
項目221に記載のシステム。
[項目250]
上記電力の供給は、上記1または複数のモータに供給されない余剰電力の、上記少なくとも1つのバッテリへの供給を含む
項目249に記載のシステム。
[項目251]
上記バッテリは、電力バスを通して上記少なくとも1つのモータと並列に接続される
項目250に記載のシステム。
[項目252]
上記電力の再分配は、磁界方向制御(FOC)法を用いて行われる
項目221に記載のシステム。
[項目253]
上記FOC法は、上記対応するロータの位置を決定するステップを備える
項目252に記載のシステム。
[項目254]
可動物体のモータ電力を再利用するための電子速度コントローラであって、
上記可動物体の少なくとも1つのモータへの電流を制御すべく構成される出力回路であり、上記少なくとも1つのモータは、上記可動物体を駆動すべく使用される出力回路と、
個々にまたは集合的に、(1)上記可動物体の上記少なくとも1つのモータの動作状態を決定し、かつ(2)上記少なくとも1つのモータが減速状態である動作状態を有するとき、上記少なくとも1つのモータからの電力を再利用すべく構成される1または複数のプロセッサと、を備える
電子速度コントローラ。
[項目255]
上記可動物体は無人航空機(UAV)である
項目254に記載の電子速度コントローラ。
[項目256]
上記少なくとも1つのモータは、上記UAVの飛行中に上記UAVのために揚力を生成する対応するロータを駆動すべく使用される
項目255に記載の電子速度コントローラ。
[項目257]
上記対応するロータは、上記少なくとも1つのモータからの電力の再利用が行われる間、上記UAVのために揚力を生成する
項目256に記載の電子速度コントローラ。
[項目258]
上記少なくとも1つのモータからの電力の再利用が行われる間、複数の他のモータによって駆動される複数のロータは上記UAVのために揚力を生成する
項目256に記載の電子速度コントローラ。
[項目259]
上記少なくとも1つのモータからの電力の再利用は、モータ動作による運動エネルギーを電気エネルギーへ変換することを含む
項目254に記載の電子速度コントローラ。
[項目260]
上記少なくとも1つのモータの上記減速状態は、上記少なくとも1つのモータの制動を引き起こすための信号に応答して開始される
項目254に記載の電子速度コントローラ。
[項目261]
上記可動物体は複数のモータを備える
項目254に記載の電子速度コントローラ。
[項目262]
上記1または複数のプロセッサは、上記複数のモータの各モータの動作状態を、個々にまたは集合的に決定すべくさらに構成される
項目261に記載の電子速度コントローラ。
[項目263]
上記複数のモータは、複数の異なる動作状態を有する
項目261に記載の電子速度コントローラ。
[項目264]
上記複数のモータは、同じ動作状態を有する
項目261に記載の電子速度コントローラ。
[項目265]
上記少なくとも1つのモータの動作状態の決定は、上記少なくとも1つのモータの加速度の検出を含む
項目254に記載の電子速度コントローラ。
[項目266]
上記少なくとも1つのモータの上記加速度が負である場合、上記少なくとも1つのモータは、上記減速状態である動作状態を有する
項目265に記載の電子速度コントローラ。
[項目267]
上記少なくとも1つのモータからの電力の再利用は、上記少なくとも1つのモータの逆起電力によって生成される電流の再利用を含む
項目265に記載の電子速度コントローラ。
[項目268]
上記少なくとも1つのモータの動作状態の決定は、上記少なくとも1つのモータの逆起電力が、上記少なくとも1つのモータに印加される電圧より高いかどうかの決定を含む
項目254に記載の電子速度コントローラ。
[項目269]
上記少なくとも1つのモータの上記逆起電力が、上記モータに印加される電圧より高い場合、上記少なくとも1つのモータは、上記減速状態である動作状態を有する
項目268に記載の電子速度コントローラ。
[項目270]
上記少なくとも1つのモータからの電力の再利用は、上記少なくとも1つのモータの逆起電力によって生成される電流の再利用を含む
項目268に記載の電子速度コントローラ。
[項目271]
上記少なくとも1つのモータの動作状態の決定は、上記少なくとも1つのモータのq軸電流が負であるかどうかの決定を含む
項目254に記載の電子速度コントローラ。
[項目272]
上記少なくとも1つのモータの上記q軸電流が負である場合、上記少なくとも1つのモータは、上記減速状態である動作状態を有する
項目271に記載の電子速度コントローラ。
[項目273]
上記少なくとも1つのモータからの電力の再利用は、上記少なくとも1つのモータの逆起電力によって生成される電流の再利用を含む
項目271に記載の電子速度コントローラ。
[項目274]
上記1または複数のプロセッサは、減速状態にはない1または複数のモータに、上記再利用される電力を個々にまたは集合的に供給すべくさらに構成され
項目254に記載の電子速度コントローラ。
[項目275]
上記1または複数のプロセッサは、バッテリに、上記1または複数のモータに供給されない余剰電力を個々にまたは集合的に供給すべくさらに構成される
項目274に記載の電子速度コントローラ。
[項目276]
上記バッテリは、電力バスを通して上記少なくとも1つのモータと並列に接続される
項目275に記載の電子速度コントローラ。
[項目277]
上記1または複数のプロセッサは、バッテリに、供給される上記再利用される電力を個々にまたは集合的に供給すべくさらに構成される
項目254に記載の電子速度コントローラ。
[項目278]
上記少なくとも1つのモータからの電力の再利用は、磁界方向制御(FOC)法を用いて行われる
項目254に記載の電子速度コントローラ。
[項目279]
上記FOC法は、上記対応するロータの位置を決定するステップを備える
項目278に記載の電子速度コントローラ。
[項目280]
可動物体のモータ電力を再利用するための電子速度コントローラであって、
上記可動物体の少なくとも1つのモータへの電流を制御すべく構成される出力回路であり、上記少なくとも1つのモータは、上記可動物体を駆動すべく使用される出力回路と、
個々にまたは集合的に、(1)上記可動物体の上記少なくとも1つのモータの動作状態を決定し、(2)上記少なくとも1つのモータが減速である動作状態を有するとき、複数のコンポーネントの間で上記少なくとも1つのモータからの電力をどのように再分配するかを決定し、かつ(3)上記電力をどのように再分配するかの上記決定に従って、上記電力を再分配すべく構成される1または複数のプロセッサと、を備える
電子速度コントローラ。
[項目281]
上記可動物体は無人航空機(UAV)である
項目280に記載の電子速度コントローラ。
[項目282]
上記少なくとも1つのモータは、上記UAVの飛行中に上記UAVのために揚力を生成する対応するロータを駆動すべく使用される
項目281に記載の電子速度コントローラ。
[項目283]
電力をどのように再分配するかの決定は、上記複数のコンポーネントの間での上記電力の割り当ての決定を含む
項目280に記載の電子速度コントローラ。
[項目284]
上記電力の上記割り当ては、上記電力のうちの少しの電力も受け取らない、上記複数のコンポーネントの少なくとも1つのコンポーネントを含む
項目283に記載の電子速度コントローラ。
[項目285]
上記複数のコンポーネントの間での上記電力の上記割り当ては均等ではない
項目283に記載の電子速度コントローラ。
[項目286]
上記複数のコンポーネントは、上記可動物体の複数の他のモータを含む
項目280に記載の電子速度コントローラ。
[項目287]
上記複数のコンポーネントは、上記UAVの少なくとも1つのモータと、エネルギーを蓄えるべく構成される少なくとも1つのバッテリと、を備える
項目280に記載の電子速度コントローラ。
[項目288]
上記少なくとも1つのモータが加速状態にあるとき、上記バッテリは、上記少なくとも1つのモータにエネルギーを提供すべく構成される
項目287に記載の電子速度コントローラ。
[項目289]
電力をどのように再分配するかの決定は、上記複数のコンポーネントの上記少なくとも1つのコンポーネントの電力消費量の評価を含む
項目280に記載の電子速度コントローラ。