JP6480587B2 - 光、音、及び/またはマルチスペクトルパターン検出を使用する商用及び一般航空機の回避 - Google Patents
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Description
この特許は、2014年12月12日に出願され、「Commercial and General Aircraft Avoidance using Light Pattern Detection」と題される米国実用特許出願第14/569,125号明細書、2014年12月12日に出願され、「Commercial and General Aircraft Avoidance using Multi−spectral wave Detection」と題される米国実用特許出願第14/569,233号明細書、及び、2014年12月12日に出願され、「Commercial and General Aircraft Avoidance using Acoustic Pattern Recognition」と題される米国実用特許出願第14/569,183号明細書の優先権を主張し、その全体が、各出願別々に及び組み合わせて、参照により本明細書に組み込まれる。
本開示は、無人航空機(「UAV」)と、UAVの運用中の物体検出ならびに/または物体間隔及び回避に関連するシステム、装置、及び技術とを対象とする。UAVは、たとえば発送センタから1つまたは複数の宛先まで、貨物を配達するために使用されてもよく、次いで、発送センタまたは他の場所に戻り、1つまたは複数の追加の宛先への別の輸送のために他の貨物を回収してもよい。UAVは、たとえば、赤外及び/もしくは可視を含む電磁エネルギーの1つまたは複数の波長を捕らえることが可能な1つまたは複数のカメラ、音響センサ(たとえば、マイクロフォンなど)、ならびに/または、UAVの運用中の物体の検出及び自律回避のためのマルチスペクトルセンサを含む、複数のセンサを含んでもよい。UAVはまた、1つまたは複数の、音響送信機などの送信機を含んでもよい。
第1のUAV706は、第2のより近いUAV708によって捕らえられるより高いエネルギー信号に頼ってもよい。UAVによって捕らえられた信号の信号対雑音(SN)比が一方に近づき、近くのUAVがより高いSN比で信号を捕らえ、同じP2Pネットワーク702内で動作しているときに、データ共有が起動されてもよい。
主題が構造的特徴及び/または方法論的行為に特有の用語で説明されたが、添付の特許請求の範囲で定義される主題が説明される特定の機能または行為に必ずしも限定されるわけではないことは理解されるべきである。むしろ、特定の機能及び行為は、特許請求の範囲を実装することの例示的な形態として開示される。
Claims (15)
- 無人航空機(UAV)に連結される1つまたは複数の光学センサで、前記UAVを囲む空域の画像を表すセンサデータをある期間にわたって捕捉することと、
飛行物体と関連付けられる複数の光を表す情報を前記センサデータで検出することと、
前記UAVと前記飛行物体との間の推定距離を判定することと、
前記センサデータ及び前記UAVと前記飛行物体との間の前記推定距離の両方に少なくとも部分的に基づいて、前記複数の光のうちの1つまたは複数の特徴を判定することと、
特徴データベースを使用して、前記複数の光のうちの前記1つまたは複数の特徴に少なくとも部分的に基づいて、前記飛行物体を識別することと、
前記識別された飛行物体に関連付けられる性能パラメータに少なくとも部分的に基づいて、前記飛行物体の経路エンベロープを判定することと、
前記飛行物体の前記経路エンベロープに少なくとも部分的に基づいて、前記UAVの飛行計画を更新することと、
を含む、
方法。 - 前記センサデータに少なくとも部分的に基づいて、前記飛行物体の推定対気速度を判定すること
をさらに含み、
前記飛行物体の前記経路エンベロープを判定することは、前記飛行物体の前記推定対気速度に少なくとも部分的にさらに基づく、
請求項1に記載の方法。 - 前記1つまたは複数の特徴が、物体の物体サインを定義し、外部航空機照明システム、または1つまたは複数の衝突防止灯のうちの少なくとも1つを含み、
前記物体が、前記複数の検出された光のうちの少なくとも2つの間の推定距離、または、前記検出された衝突防止灯の回転数のうちの少なくとも1つを判定することによって、少なくとも部分的に識別される、
請求項1または2に記載の方法。 - 前記識別することが、前記1つまたは複数の特徴に少なくとも部分的に基づいて、前記飛行物体を前記飛行物体のクラスと関連付けることを含み、
データベースの飛行物体の前記クラスを調べることによって、前記飛行物体を前記1つまたは複数の性能パラメータと関連付けることをさらに含み、
前記経路エンベロープを判定することが、飛行物体の前記クラスと関連付けられた前記性能パラメータに少なくとも部分的に基づく、
請求項2または3に記載の方法。 - 前記特徴データベースが、物体の上昇率、降下率、または運動性パラメータのうちの少なくとも1つを保存し、
前記経路エンベロープが、前記特徴データベースを介して前記飛行物体と関連付けられる前記上昇率、前記降下率、または前記運動性パラメータに少なくとも部分的に基づく、
請求項2、3、または4に記載の方法。 - 前記UAVのうちの1つまたは複数の音響センサによって、前記飛行物体の推進力によって発生する音波から音響信号を生成することと、
前記音響信号のうちの1つまたは複数の音響特徴を判定することと、
前記1つまたは複数の音響特徴の、知られている音響信号のデータベースとの比較に少なくとも部分的に基づいて前記飛行物体を識別することと、
をさらに含む、
請求項1、2、3、4、または5に記載の方法。 - 1つまたは複数のマルチスペクトルセンサである前記UAVによって、前記飛行物体から反射または放出される電磁波のスペクトルからマルチスペクトル信号を生成することと、
前記マルチスペクトル信号のうちの1つまたは複数のマルチスペクトル特徴を判定することと、
前記マルチスペクトル特徴の、知られている信号のデータベースとの比較に少なくとも部分的に基づいて前記飛行物体を識別することと、
をさらに含む、
請求項1、2、3、4、5、または6に記載の方法。 - 1つまたは複数のプロセッサと、
コンピュータ可読命令を格納するメモリと、
UAVを少なくとも部分的に囲む空域の視覚的な表示を提供する信号を捕捉する1つまたは複数の光学センサと、
前記メモリに格納される飛行管理部品であって、実行時、前記1つまたは複数のプロセッサに、
前記UAVを少なくとも部分的に囲む前記空域の物体を前記信号から検出し、
前記物体と関連付けられる光に少なくとも部分的に基づく前記物体と関連付けられる1つまたは複数の動作特性を前記信号から判定し、
前記1つまたは複数の動作特性に少なくとも部分的に基づいて前記物体と関連付けられた経路エンベロープを判定する、
ことを実行させる、前記飛行管理部品と、
を備える、
無人航空機(UAV)。 - 前記飛行管理部品が、実行時、前記1つまたは複数のプロセッサに、
前記物体と関連付けられる前記UAVと前記経路エンベロープとの間の相互作用の可能性を判定し、
前記UAVと前記経路エンベロープとの間の相互作用を避けるためにUAV飛行計画を更新する、
ことをさらに実行させる、
請求項8に記載のUAV。 - 前記UAVと前記UAVの空域内で動作する1つまたは複数の追加のUAVとの間の通信ネットワークを保持する通信部品、
をさらに備え、
前記通信部品が、
前記空域の前記信号のうちの1つまたは複数、
前記物体の前記1つまたは複数の動作特性、または、
前記物体と関連付けられた前記経路エンベロープ
のうちの少なくとも1つを伝える、
請求項8または9に記載のUAV。 - 前記通信ネットワークが、前記UAVと前記1つまたは複数の他のUAVとの間のピアツーピアネットワークである、
請求項10に記載のUAV。 - 前記UAVと前記UAVの空域内で動作する1つまたは複数の追加のUAVとの間の通信ネットワークを保持する通信部品、
をさらに備え、
前記UAVを少なくとも部分的に囲む前記空域で物体を前記検出することが、前記1つまたは複数の追加のUAVから受信される少なくとも追加の信号にさらに基づく、
請求項8、9、10、または11に記載のUAV。 - 前記物体によって放出または反射される音響エネルギーを捕捉する音響センサ、
をさらに備え、
前記飛行管理部品が、前記1つまたは複数のプロセッサに、
前記捕捉された音響エネルギーを表す音響信号から、前記UAVを少なくとも部分的に囲む前記空域で前記物体を検出し、
前記捕捉された音響エネルギーを表す前記音響信号からの、捕捉されたものを表す前記音響信号と関連付けられたフィンガープリントに少なくとも部分的に基づく前記物体と関連付けられた1つまたは複数の異なる動作特性を判定する、
ことを実行させ、
前記経路エンベロープを判定することが、前記1つまたは複数の異なる動作特性に少なくとも部分的にさらに基づく、
請求項8、9、10、11、または12に記載のUAV。 - 前記物体によって反射または放出されて、前記物体と関連付けられる固有の材料を示す電磁エネルギーの特定の波長を捕捉するマルチスペクトルセンサ、
をさらに備え、
前記物体によって反射または放出される電磁エネルギーの前記特定の波長に少なくとも部分的に基づいて前記物体を識別すること、
をさらに含む、
請求項8、9、10、11、12、または13に記載のUAV。 - 1つまたは複数の動作特性を前記判定することが、
前記関連する光の第1の光と前記関連する光の第2の光との間の距離を判定することと、
前記関連する光の前記第1の光と前記第2の光との間の前記距離を、データベースに格納される物体の1つまたは複数の特徴と探索動作を介して関連付けることと、
をさらに含む、
請求項8、9、10、11、12、13、または14に記載のUAV。
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