本発明は、センサを分離するための複数のシステム、複数の方法及び複数のデバイスを提供する。センサの動作は、センサが設けられる環境の圧力に影響されることがある。センサは、気圧測定値を与えてもよく、または与えなくてもよい。一例において、センサは、慣性計測ユニット(IMU)であってもよい。IMUは、UAV内でIMUの複数の気圧センサに対して生成される気流の影響を低減、最小化または除去するように、無人航空機(UAV)内またはこれに対して他の位置に配置されてもよい。特に、UAV複数のコンポーネントの動作によってUAV内で生成される内部気流の影響を低減、最小化または除去するように、IMUを配置するための複数の方法及び複数のシステムが設けられる。IMUは、UAV本体内における負の気圧の影響を低減、最小化または除去するように配置されてもよい。
これらの複数の方法は、UAVの1つまたは複数のコンポーネントを囲み得るハウジングを提供することができる複数のクローズドシステムのUAVに、特に関連する。いくつかの実施形態において、複数の農業用UAVは、複数のクローズドシステムのUAVであってもよい。複数のUAVが複数の農業目的で用いられる場合、UAVを外部汚染から保護するために、複数のさらなる予防措置が講じられてもよい。特に、UAVは、複数の農薬または他の農業材料によるあらゆる腐食を回避するために、密閉、防塵かつ防水であってもよい。UAVのハウジングは、UAVのハウジング内の1つまたは複数のコンポーネントに対する損傷を防止するために、気密、水密及び/または防塵であってもよい。UAV本体内の複数のモータ及び電気コンポーネントを冷却するために、そこで、外気からUAV本体へと気流が導入される。UAVの外部から空気を導入する場合、フィルタが設けられてもよい。UAVの外部から得られる空気は、次に、UAVの複数の回転翼に設けられた複数のブレード及びファンを用いる複数のモータに与えられてもよい。空気は、また、UAVの動作中に複数のファンまたはブレードが回転した結果として、UAVに入ってもよい。複数のファンまたはブレードの回転は、空気をUAVに吸入することができ、そこで、負圧を形成することにより、さらなる空気を入らせることがある。
UAV本体内の内部気流によって影響されることを回避するために、IMUなどの1つまたは複数のセンサは、UAV内の内部気流に関連付けられる気圧から影響を受けない気圧を有する区画に配置されてもよい。本明細書におけるIMUについてのあらゆる説明は、センサの気圧がUAV内の内部気流気圧から影響を受けないという結果を得るために望ましいことがある場合、任意の他の種類のセンサに適用可能である。本明細書におけるIMUについてのあらゆる説明は、UAV本体内の負の気圧のような周辺気圧によって影響され得る任意の他の種類のセンサに適用可能である。本明細書におけるIMUについてのあらゆる説明は、気圧を測定し得るまたは気圧によって影響され得る任意の種類のセンサに適用可能である。本明細書におけるIMUについてのあらゆる説明は、さらに後述されるように、任意の他の種類のセンサに適用可能である。区画は、部分的にまたは完全に、IMUを囲んでもよい。IMUは、UAVのハウジングの内部にある区画に配置されてもよい。IMUは、外気に暴露される区画に配置されてもよい。IMUは、UAV外部の周辺空気内に配置されてもよい。UAVは、UAVの外部で周辺空気において与えられる場合、区画内に与えられてもよく、または、与えられなくてもよい。
IMUは、内部気流に暴露されるUAV内のエリアから分離される内部区画内に配置されることによって、UAV内の内部気流によって影響されることを回避してもよい。特に、UAVの内部気流は、第1の内部区画内で発生してもよく、IMUは、第1の内部区画から分離される第2の内部区画に配置されてもよい。第2の内部区画は、第2の内部区画の気圧は、第1の内部区画の気圧から影響を受けないように、第1の内部区画から分離されてもよい。
代替的に、IMUは、外部区画の気圧がUAV内のエリアの気圧から影響を受けないように、内部気流に暴露されるUAV内のエリアから分離される外部区画内に配置されることによって、UAV内の内部気流によって影響されることを回避してもよい。特に、UAVの内部気流は、第1の内部区画内で発生してもよく、IMUは、第2の内部区画の気圧が第1の内部区画の気圧から影響を受けないように、第1の内部区画から分離される第2の外部区画に配置されてもよい。
IMUは、内部気流に暴露されるUAV内のエリアから分離されるように、UAVの外部に配置されることによって、UAV内の内部気流によって影響されることをさらに回避してもよい。特に、UAVの内部気流は、第1の内部区画内で発生してもよく、IMUは、IMUの気圧が第1の内部区画の気圧から影響を受けないように、第1の内部区画から分離されるべく、UAVの外部に配置されてもよい。
IMUは、内部気流に暴露されるUAV内のエリアから分離されてもよい。IMUは、周辺環境気圧に対して負圧であるUAV内のエリアから分離されてもよい。IMUは、気圧が、内部気流に暴露されるUAV内のエリア内の気圧から影響を受けないエリアにあってもよい。代替的に、IMUは、気圧が、負圧を受けるUAV内のエリア内の気圧から影響を受けないエリアにあってもよい。いくつかの例において、IMUの周りの気圧は、内部気流に暴露されるUAV内の気圧と、少なくとも1%、3%、5%、7%、10%、15%、20%、30%、40%または50%だけ異なってもよい。
IMUが、気圧が周辺環境気圧であるエリアに設けられてもよい。IMUが、気圧が大気圧、または大気圧からプラスマイナス1%、3%、5%、7%、10%、15%または20%以内であるエリアに設けられてもよい。IMUは、任意に、周辺環境気圧から分離されなくてもよく、IMUの気圧は、周辺環境の気圧から独立ではない。IMUが設けられるエリアの気圧は、任意に、周辺環境気圧から独立でなくてもよい。いくつかの実施形態において、IMUの周りの気圧は、UAVの内部気流を受けるエリアよりも、周辺環境気圧によって影響されることがある。例えば、IMUの周りの気圧は、UAVの内部気流を受ける気圧と比較して、2倍、3倍、5倍、10倍、20倍、50倍、100倍、200倍、500倍または1000倍大きく周辺環境気圧によって影響されることがある。
さらに、同じ区画内の複数の電気コンポーネントの影響を最小化するために、区画内の位置にIMUが配置される場合、IMUは、UAV内の内部気流によって受ける影響が小さくなることがある。特に、IMUは、内部気流から分離される、またはUAVの区画内の他の複数のエリアより内部気流によって受ける影響が小さい位置に配置されてもよい。
以下の複数の図面に示されるように、分離された複数の慣性計測ユニット(IMU)の複数の例が提供される。図1は、本発明の複数の実施形態に係るUAVのハウジング105内に分離された区画120を有する無人航空機(UAV)100の模式図を示す。分離された区画120は、UAV100のハウジング105内の別個の内部区画110の気圧から影響を受けない気圧を有する。図1内の分離された区画120は、UAV100のハウジング105内の内部区画であってもよい。別個の内部区画110は、追加の複数のパーティションまたは複数の仕切りを必要とすることなく、分離された区画120の外部にある、UAV100のハウジング105の内部の残りであってもよい。代替的に、別個の内部区画110は、ハウジング105の他の内部セクションに対してパーティションまたは仕切りを有する追加の区画であってもよい。別個の内部区画110は、複数の回転翼内またはその付近にある1つまたは複数のファンと、流体または気圧により連通してもよく、これにより、内部空気がUAV100内を流れてもよい。複数のファンは、UAV100のハウジング105内に負の気圧を発生させてもよく、当該別個の内部区画は、負の気圧を受けてもよい。
分離された区画120は、UAVの他の内部区画または内部部分から分離されてもよい。分離された区画の気圧は、UAVの他の内部区画または内部部分内の気圧から独立であってもよい。いくつかの実施形態において、分離された区画は、周辺環境気圧から分離されてもよく、または、されなくてもよい。例えば、分離された区画の気圧は、周辺環境気圧によって異なってもよい。分離された区画の気圧は、周辺環境の気圧を実質的に継いでもよい。分離された区画の気圧は、周辺環境の気圧から、30%の1%、3%、5%、7%、10%、15%、20%未満だけ乖離してもよい。1つまたは複数の換気口が、分離された区画と周辺環境との間に設けられてもよい。代替的に、換気口が設けられなくてもよい。分離された区画は、前述されたように、複数のファンによって発生した内部気流を受けなくてもよい。1つまたは複数の物理的なパーティションまたは仕切りは、分離された区画をUAVのハウジング内の内部空間の残りから分離してもよい。
UAV100は、遠隔端末からの信号に応答して飛ぶように構成されてもよい。UAVは、ユーザによって遠隔端末を介して与えられた手動の複数の命令に応答してもよい。UAVは、自律的にまたは半自律的に動作するように構成されてもよい。UAVは、ユーザからの入力を必要とすることなく、1つまたは複数のプロセッサからの複数の命令に従って、自律的に飛行可能であってもよい。
UAVは、UAVに搭載された1つまたは複数の推進ユニット130によって飛行可能であってもよい。複数の推進ユニットは、1つまたは複数のアクチュエータによって駆動される1つまたは複数の回転翼を含んでもよい。複数の回転翼は、UAVに対して揚力を生成し得る1つまたは複数の回転翼ブレードを含んでもよい。複数の回転翼ブレードは、回転することにより、UAVに対して揚力を生成してもよい。いくつかの実施形態において、UAVは、複数の推進ユニット(例えば、2つまたはそれより多くの、3つまたはそれより多くの、4つまたはそれより多くの、5つまたはそれより多くの、6つまたはそれより多くの、7つまたはそれより多くの、8つまたはそれより多くの、9つまたはそれより多くの、あるいは10またはそれより多くの推進ユニット)を含んでもよい。複数の推進ユニットは、UAVに対して揚力を生成可能であってもよい。複数の推進ユニットは、飛行制御ユニットに従って動作してもよい。飛行制御ユニットは、UAVに搭載されてもよい。飛行制御ユニットは、遠隔端末からの複数の信号に従って複数の推進ユニットを制御するための複数の信号を生成してもよい。UAVは、1つまたは複数の推進ユニットを用いて、鉛直に離陸及び/または着陸可能であってもよい。
UAVは、中央本体を備えてもよい。1つまたは複数のアームは、中央本体から延びてもよい。いくつかの実施形態において、複数のアームは、本体から径方向に延びてもよい。複数のアームは、UAVから対称に延びてもよい。UAVは、互いを反映し得る2つの半分を有してもよい。複数のアームは、互いから径方向に対称であってもよい。複数のアームは、互いから等距離で離れていてもよく、またはそうでなくてもよい。1つまたは複数の推進ユニットは、UAVの1つまたは複数のアームによって支持されてもよい。例えば、1つまたは複数の推進ユニットは、UAVの複数のアームに取り付けられてもよい。1つまたは複数の推進ユニットは、UAVの複数のアームの端部にまたはその付近に取り付けられてもよい。1つまたは複数の推進ユニットは、アームの長さに沿って複数のアームの端部から50%、40%、30%、25%、20%、15%、10%、5%、3%、1%または0.5%以内に配置されてもよい。
UAVは、ハウジング105を有してもよい。ハウジングは、UAVの1つまたは複数のコンポーネントを部分的にまたは完全に囲んでもよい。ハウジングは、中央本体を形成してもよい。ハウジングは、中央本体の囲いを形成してもよい。ハウジングは、複数のアームまたは複数のアームの一部を形成してもよく、またはしなくてもよい。ハウジングは、複数のアームの囲いを形成してもよく、またはしなくてもよい。いくつかの実施形態において、複数のアームは、中央本体に分離可能に取り付けられてもよい。代替的に、複数のアームは、中央本体に取り付けられてもよく、または、中央本体と一体的に形成されてもよい。1つまたは複数のアームは、ハウジングの中央本体と連通してもよい。複数の例において、1つまたは複数のアームは、中央本体の内部区画と連通してもよい。ハウジングの中央本体は、ハウジングの第1の区画を含んでもよい。複数の例において、1つまたは複数のアームは、ハウジングの第1の区画と連通してもよい。いくつかの例において、中央本体への気流は、1つまたは複数のアームによって生成される。特に、1つまたは複数の回転翼は、1つまたは複数のアームのうち少なくとも1つのアームに取り付けられてもよい。複数の例において、気流は、少なくとも1つのアーム上に取り付けられた1つまたは複数の回転翼を回転させることによって生成されてもよい。いくつかの例において、1つまたは複数の回転翼の動作は、中央本体の第1の区画内の複数の条件に影響してもよい。
ハウジングは、単一の部品または複数の部品から形成されてもよい。ハウジングは、中央本体及び/または複数のアーム用の単一の一体型部品を形成してもよい。代替的に、ハウジングは、中央本体用の単一の一体型部品であってもよく、複数のアームは、複数の別個の部品から形成される。いくつかの例において、ハウジングは、中央本体用の複数の部品として形成されてもよい。ハウジングは、中央本体及び複数のアーム用の複数の部品として形成されてもよい。いくつかの例において、ハウジングは、1つまたは複数のコンポーネントを囲み得るシェルまたはカバーを形成してもよい。
ハウジングは、内部空間または空洞を画定してもよい。内部空間または空洞は、UAVの1つまたは複数の電気コンポーネントを収容してもよい。例えば、飛行制御ユニットが、ハウジングの内部空間または空洞内に設けられてもよい。内部空洞内にあり得る複数のコンポーネント複数の他の例は、複数のセンサ、複数のナビゲーションユニット(例えば、全地球測位システム(GPS)、慣性計測ユニット(IMU)、(例えば、直接または間接的な形の通信用の)複数の通信ユニット、複数の画像処理ユニット、複数の積載物データまたは制御ユニット、複数のパワーコントロールユニットまたは任意の他の種類の複数のコンポーネントを含んでもよい。例えば、電源は、内部空間または空洞内に設けられ得るUAVに電力を供給してもよい。ハウジングは、これらの複数のコンポーネントのうち1つまたは複数を包含してもよく、または囲んでもよい。
UAVは、気圧測定に悪影響を及ぼし得る複数のコンポーネントから別個の区画を含んでもよい。例えば、ハウジングは、内部空間または空洞内に分離された区画を含んでもよい。分離された区画は、図1に示されるように、ハウジング内であってもよい。ハウジングは、複数の壁内に区画または区画の一部を形成してもよい。ハウジングは、図2に示されるように、外部区画と壁を共有してもよい。ハウジングは、図3に示されるように、別の方法でハウジングから分離される外部区画と接続されてもよい。ハウジングは、慣性計測ユニット(IMU)を含む1つまたは複数のセンサを保持するベースコンポーネントを形成してもよい。1つまたは複数のセンサは、ハウジングの一部に基づき、ハウジングから外側へ延びてもよい。1つまたは複数のセンサは、鉛直方向上に、鉛直方向下に、水平に、またはハウジングからある角度で延びてもよい。
UAVは、UAVの温度または圧力を決定する1つまたは複数のセンサを備えてもよい。UAVは、複数の全地球測位システム(GPS)センサ、慣性計測ユニット(IMU)の一部としてまたはこれとは別個に使用可能な複数の慣性センサ(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、気圧計)、ライダ、複数の超音波センサ、複数の音声センサ、複数のWiFiセンサのような、UAVの位置を決定するために使用可能な複数の他のセンサをさらに備えてもよい。UAVは、さらなる情報または処理のためにUAVに非搭載の追加的な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に搭載された複数のセンサを有してもよい。例えば、環境においてデータを直接収集するセンサは、ビジョンまたは音声センサであってもよい。代替的に、UAVは、UAVに搭載されているが、環境についてのデータを収集するためにUAVに非搭載の1つまたは複数のコンポーネントに接触する複数のセンサを有してもよい。例えば、環境についてのデータを収集するためにUAVに非搭載のコンポーネントに接触するセンサは、GPSセンサまたは衛星、タワー、ルータ、サーバまたは他の外部デバイスのような他のデバイスへの接続に依存する他のセンサであってもよい。様々な複数のセンサの複数の例は、限定的ではないが、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、位置三角測量を可能と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、可視光線、赤外線または紫外線を検出可能な複数の撮像装置)、複数の近接または距離センサ(例えば、複数の超音波センサ、ライダ、複数の飛行時間または深度カメラ)、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、複数の慣性計測ユニット(IMU))、複数の高度センサ、複数の姿勢センサ(例えば、複数のコンパス)複数の圧力センサ(例えば、複数の気圧計)、複数の音声センサ(例えば、複数のマイクロフォン)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)を含んでもよい。1つ、2つ、3つ、4つ、5つまたはそれより多くのセンサのような、任意の適切な数及び組み合わせのセンサが、使用されてもよい。任意に、複数の異なる種類の複数のセンサ(例えば、2つ、3つ、4つ、5つまたはそれより多くの種類)から、データが受信されてもよい。複数の異なる種類の複数のセンサは、複数の異なる種類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)を測定してもよく、及び/または、データを取得するために複数の異なる種類の測定技術を用いてもよい。例えば、複数のセンサは、任意の適切な組み合わせの複数の能動型センサ(例えば、これら独自のエネルギー源からのエネルギーを生成及び測定する複数のセンサ)及び複数の受動型センサ(例えば、利用可能なエネルギーを検出する複数のセンサ)を含んでもよい。他の例として、いくつかのセンサは、グローバル座標系に対して与えられる絶対的な測定データ(例えば、GPSセンサによって与えられる位置データ、コンパスまたは磁力計によって与えられる姿勢データ)を生成してもよく、複数の他のセンサは、ローカル座標系に対して与えられる相対的な測定データ(例えば、ジャイロスコープによって与えられる相対的な角速度、加速度計によって与えられる相対的な並進加速度、複数のビジョンセンサによって与えられる相対的な姿勢情報、超音波センサ、ライダまたは飛行時間カメラによって与えられる相対的な距離情報)を生成してもよい。UAVに搭載または非搭載の複数のセンサは、UAVの位置、複数の他のオブジェクトの位置、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、環境における情報の完全なセットを収集可能であってもよく、または、複数のセンサの群は、連携することによって、環境における情報の完全なセットを収集してもよい。複数のセンサは、位置のマッピング、複数の位置の中でのナビゲーション、複数の障害物の検出、ターゲットの検出または気圧の測定のために用いられてもよい。
UAVは、UAVの1つまたは複数のエリアから分離されるIMUを含んでもよい。IMUは、複数のモータによる空気の内部循環によって影響される複数のエリアのような、負の気圧を有するUAVの1つまたは複数のエリアから分離されてもよい。特に、吸気システムが、UAV本体に収容されてもよい。吸気システムは、空気をUAVに吸引してもよい。吸気システムは、吸引ポンプのような負圧源を備えてもよい。吸気システムは、一定のまたは可変の速度で、空気をUAVに吸引してもよい。
吸気システムは、UAVに吸引される空気をフィルタリング及び冷却してもよい。吸気システムは、1つまたは複数のフィルタを備えてもよい。複数のフィルタは、複数の粒子を空気から除去するように構成されてもよい。複数のフィルタは、1つまたは複数の高性能粒子捕捉(HEPA)フィルタを含んでもよい。複数のフィルタは、1つまたは複数のガラス繊維フィルタを含んでもよい。複数のフィルタは、使い捨てであってもよい。複数のフィルタは、交換可能であってもよい。複数のフィルタは、再利用可能であってもよい。複数のフィルタは、水洗い可能であってもよい。吸気システムは、UAVに吸引される空気の温度を低下させるように構成される1つまたは複数の冷却器を備えてもよい。冷却器は、熱交換器であってもよい。熱交換器は、伝導及び/または対流によって、空気の温度を低下させてもよい。冷却器は、予め定められた温度に空気の温度を低下させてもよい。
空気が冷却され及び/またはフィルタリングされた後、複数の回転翼を冷却し、複数の回転翼の過熱を防止するために、空気は、1つまたは複数の回転翼に与えられてもよい。いくつかのシステムにおいて、複数の回転翼は、周辺空気に暴露され周辺空気によって冷却されてもよい。本明細書において提供されたUAVでは、複数の回転翼は、周辺空気に存在する複数の液体及び複数の粒子が回転翼に接触しないように、周辺空気から密閉されてもよい。本明細書に記載されたように、空気は、UAV本体から、軸及び1つまたは複数の分岐を含むUAVアームを介して、1つまたは複数の回転翼へ送られてもよい。軸と1つまたは複数の分岐との間の接合スペースは、本明細書に記載された複数の密閉方法のうち1つまたは複数によって、周辺から密閉されてもよい。軸と1つまたは複数の分岐との間の接合スペースを密閉することにより、外部の粉塵及び/または複数の液体が、吸気システムによって浄化及び冷却された空気を汚染することを防止してもよい。1つまたは複数の回転翼に送られた空気は、冷却されてもよく、粒子を含有しなくてもよい。従って、UAVが複数の農業目的で用いられる場合など、UAVがクローズドシステムである場合に、UAVの内部部分からUAVの複数のモータに空気が伝送されると、負の気圧をもたらし得る。
分離されるために、IMUは、負圧を有するUAVの1つまたは複数のエリアから離れた別個の区画内にあってもよい。区画の気圧は、UAVの他の部分の気圧から独立であってもよい。例えば、分離されたIMUは、UAVのハウジング内など、UAV内に取り付けられてもよい。IMUは、UAVのハウジング内など、UAV内に取り付けられる区画内にあってもよい。区画は、UAVのハウジングと壁を共有するなど、UAVのハウジングの一部を共有してもよい。区画は、UAVのハウジング内に形成される空洞を含んでもよい。UAVのハウジングは、負圧を有するUAVの部分からIMUを保持するUAVの部分への気流を部分的にブロックするように延びる部分を有してもよい。複数の例において、UAVハウジングは、UAV内の気流に影響する1つまたは複数の電気コンポーネントを含む第1の区画を有してもよく、UAVは、第2の区画の気圧が第1の内部区画の気圧から影響を受けないように、第1の区画から分離される第2の区画を有してもよい。さらに、第1の区画は、UAVのハウジングの内部区画であってもよく、第2の区画も、UAVのハウジングに対する内部区画であってもよい。
いくつかの解釈では、図1に見られるように、分離された区画は、UAVのハウジングの内部壁に取り付けられてもよい。分離された区画は、ハウジングの内面に取り付けられてもよい。分離された区画は、ハウジングの床、側壁または天井に取り付けられてもよい。分離された区画またはこれらの複数の任意のコンポーネントは、UAVの複数のコンポーネントがUAVに対して固定された状態を維持するように、UAV上に構成されてもよい。代替的に、分離された区画は、UAVの外部に取り付けられてもよい。分離された区画の1つまたは複数のコンポーネントは、UAVの外部に取り付けられてもよい。本明細書における分離された区画についてのあらゆる説明は、本明細書においていずれかの箇所に記載されたように、分離された区画の複数の任意の個別のコンポーネントに適用可能である。
UAVのハウジング内部の分離された区画は、任意に、UAVのハウジングの外部に延びなくてもよい。分離された区画は、ユーザが内部の分離された区画にアクセスすることを可能とし得る外部カバーリングまたは開口を有してもよい。外部カバーまたは開口は、ハウジングの輪郭または線に従ってもよい。分離された区画は、ハウジングの外面を遮断し、または視覚的に妨げることのないように設けられてもよい。あらゆる開口またはカバーは、視覚的に満足なものとなるように、ハウジングの外面に沿っていてもよい。同様に、開口またはカバーは、抵抗などの空気力学的な複数の効果を低減または最小化するために、ハウジングの外面に沿っていてもよい。
分離された区画がハウジング内にある場合、分離された区画は、外部環境から遮蔽されてもよい。分離された区画は、風、粉塵または沈殿物から、少なくとも部分的に遮蔽されてもよい。分離された区画は、気密または液密であってもよく、またはそうでなくてもよい。分離された区画は、粉塵または水が区画に入り、内部のIMUなどの複数のセンサを損傷することを防止してもよい。分離された区画は、空気または風が区画に入ることを可能としてもよく、またはしなくてもよい。分離された区画は、周辺気圧によって影響されてもよく、またはされなくてもよい。いくつかの実施形態において、区画内に粉塵または水が入ることを防止しつつ、気流を許容することが可能な複数のフィルタまたは複数の膜が設けられてもよい。分離された区画が外部のハウジングである場合、分離された区画は、外部環境から遮蔽されてもよく、またはされなくてもよい。いくつかの実施形態において、外部カバーは、分離された区画の一部をカバーしてもよい。代替的に、分離された区画は、外部環境に完全に暴露されてもよい。
分離された区画は、分離された区画の重心が全体としてUAVの重心より低くなるように、取り付けられてもよい。分離された区画は、分離された区画の重心がUAVの中央領域内にあるように取り付けられてもよい。分離された区画は、分離された区画の重心が側面からオフセットしすぎないように取り付けられてもよい。分離された区画は、これがUAVの中心から側方に概ね50%、40%、30%、20%、10%、5%、3%または1%以下の内にあるように構成されてもよい。
分離された区画は、UAV本体と共に動かなくてもよい。UAVの中央本体における動きは、分離された区画の対応する動きをもたらしてもよい。分離された区画内の1つまたは複数のセンサは、UAV本体の動きに依存してもよい。例えば、分離された区画内のIMUは、UAVが動くと、UAVと共に動いてもよい。これは、UAV本体に直接または強固に連結されてもよい。つまり、IMUによる複数の測定値は、UAV本体の複数の動きを直接反映してもよい。
IMUは、UAVの飛行中に動作してもよい。IMUは、向き、速度、複数の重力及び他の複数の特性のようなUAVの複数の特性を測定及び報告してもよい。IMUによって決定された情報は、UAVの航行を支援するために用いられてもよい。IMUは、前述されたもののようなUAVの複数のセンサを用いてもよく、特に、UAVの複数の特性を決定するにあたり、磁力計、加速度計、ジャイロスコープを用いてもよい。IMUの動作は、複数の飛行条件の記録を含んでもよい。IMUは、UAVが着陸している間に動作してもよい。IMUは、任意に、UAVが着陸している間に動作することを防止されてもよい。IMUは、UAVの飛行中にのみ動作可能であってもよい。IMUは、UAVの飛行中に、自動的に動作開始してもよい。IMUは、UAVが予め定められた高度に到達した場合に、自動的に動作開始してもよい。代替的に、IMUは、動作のためのユーザコマンドに応答して動作してもよい。動作のためのユーザコマンドは、遠隔端末を用いて伝送されてもよい。
IMUは、UAV内の1つまたは複数のセンサの電源を用いて動作してもよい。UAV内の1つまたは複数のセンサの電源は、UAVの1つまたは複数の推進ユニットに電力を供給する電源と同じであってもよく、または、そうでなくてもよい。1つまたは複数のセンサの電源は、は、UAVの1つまたは複数の電気コンポーネントに電力を供給する電源と同じであってもよく、または、そうでなくてもよい。IMUの電源は、UAVのハウジング内に設けられてもよい。IMUの電源は、代替的に、UAVのハウジングの外部に設けられてもよい。
図2は、本発明の複数の実施形態に係るUAVのハウジング205内に分離された区画220を有する無人航空機(UAV)200の他の模式図を示す。分離された区画は、UAVのハウジング内の別個の内部区画210の気圧から影響を受けない気圧を有する。UAVは、UAVに搭載された1つまたは複数の推進ユニット230によって飛行可能であってもよい。図2内の分離された区画は、外部区画である。
分離された区画は、UAVのハウジングの外部であってもよい。分離された区画は、図2に示されるように、UAVの外側部分と壁を共有してもよい。分離された区画は、完全にUAVの外部であってもよい。分離された区画は、部分的にUAVの外部であってもよい。外部に配置された分離された区画の一部は、ハウジングの内面に取り付けられてもよい。外部に配置された分離された区画の一部は、ハウジングの床、外部床、側壁、外部側壁、天井または外部天井に取り付けられてもよい。分離された区画またはこれらの複数の任意のコンポーネントは、UAVの複数のコンポーネントがUAVに対して固定された状態を維持するように、UAV上に構成されてもよい。代替的に、分離された区画は、UAVの外部に取り付けられてもよい。特に、分離された区画がUAVの外部に取り付けられた場合、外部に取り付けられ分離されたコンポーネントは、UAVの内部部分内になくてもよい。分離された区画の1つまたは複数のコンポーネントは、UAVの外部に取り付けられてもよい。分離された区画の1つまたは複数のコンポーネントは、外気に暴露されてもよい。分離された区画の1つまたは複数のコンポーネントは、周辺気圧に暴露されてもよい。UAVの外部に取り付けられた複数の分離された区画は、UAVの形状を妨げるように表れてもよい。例えば、UAVの外部に取り付けられた分離された区画は、UAV表面上のへこみとして表れてもよい。例において、UAVの外部に取り付けられた分離された区画は、UAVの外部から滑らかに突出するように表れてもよく、または、鋭利な尖端を有するように表れてもよい。代替的に、UAVの外部に取り付けられた分離された区画は、ハウジングの輪郭に従うように表れてもよい。
分離された区画の一部がハウジング内にある場合、分離された区画のいくつかは、外部環境から遮蔽されてもよい。分離された区画は、風、粉塵または沈殿物から、少なくとも部分的に遮蔽されてもよい。分離された区画が外部のハウジングである場合、分離された区画は、外部環境から遮蔽されてもよく、またはされなくてもよい。いくつかの実施形態において、外部カバーは、分離された区画の一部をカバーしてもよい。本明細書における分離された区画についてのあらゆる説明は、本明細書においていずれかの箇所に記載されたように、分離された区画の複数の任意の個別のコンポーネントに適用可能である。
複数の例において、UAVハウジングは、UAV内の内部気流に影響する1つまたは複数の電気コンポーネントを含む第1の区画を有してもよく、UAVは、第1の区画から分離される第2の区画を有してもよい。さらに、第1の区画は、UAVのハウジングの内部区画であってもよく、第2の区画は、UAVのハウジングの外部区画であってもよい。さらに、ハウジングは、ハウジング内に1つまたは複数の温度センサを有してもよい。ハウジングは、ハウジング内に温度調節コンポーネントをさらに含んでもよい。特に、温度調節コンポーネントは、吸入空気の温度が閾値を上回る場合に、ハウジングの温度を低下させてもよい。さらに、温度調節コンポーネントは、吸入空気の温度が閾値を下回る場合に、ハウジングの温度を上昇させてもよい。
図3は、本発明の複数の実施形態に係るUAVの分離された区画320を有する無人航空機(UAV)300のさらなる模式図を示す。分離された区画は、UAVのハウジング内の別個の内部区画310の気圧から影響を受けない気圧を有する。UAVは、UAVに搭載された1つまたは複数の推進ユニット330によって飛行可能であってもよい。図3内の分離された区画は、UAVの外部にある。
図3の分離された区画は、UAVの外部にあってもよい。分離された区画は、UAVのハウジング305に動作可能に接続されてもよい。図3に見られるように、分離された区画は、UAVのハウジングに間接的に接続されてもよい。分離された区画の1つまたは複数のコンポーネントは、外気に暴露されてもよい。分離された区画の1つまたは複数のコンポーネントは、周辺気圧に暴露されてもよい。さらに、分離された区画は、図3に与えられるように、剛性連結器を用いてUAVに取り付けられてもよい。分離された区画自体は、UAV本体が動く場合に、UAV本体と共に動いてもよい。さらに、分離された区画は、UAV本体から離れるように延びてもよい。さらに、分離された区画は、変動する角度で、UAV本体から離れるように延びてもよい。IMUが分離された区画内に配置される場合、IMUは、UAVの中央本体に対する位置情報を測定するために用いられてもよい。さらに、IMUは、UAVの角度位置、角速度、角加速度、並進位置、線速度または線加速度を測定するために用いられてもよい。複数の例において、IMUは、唯一のセンサとして分離された区画内に配置されてもよい。複数の他の例において、IMUは、1つまたは複数のさらなるセンサを有する分離された区画と共に、配置されてもよい。さらに、IMUは、ポンプシステムまたはカメラなどの積載物に対する位置情報を測定するために用いられてもよい。複数の例において、IMUは、UAVの積載物上に配置されてもよい。
図4は、本発明の複数の実施形態に係るUAVの内部ハウジング内の分離された区画に配置された慣性計測ユニット(IMU)を有する無人航空機(UAV)のハウジングの断面図400を示す。内部ハウジングは、内部空洞410の図405を備える。気流が複数の排気ファン(示されず)へ向かってUAVの内部空洞410を通過する場合、負圧が、内部空洞内に生成されてもよい。さらに、内部ハウジングは、外部空洞430の図435をさらに備える。慣性計測ユニット(IMU)は、外部空洞430内に配置されてもよい。さらに、内部ハウジングは、外部空洞内に配置されたIMUをカバーするための下部カバー420を備えてもよい。
図5は、本発明の複数の実施形態に係る開かれた下部カバー520を有する無人航空機(UAV)のハウジングの下部500内における慣性計測ユニット(IMU)510の配置を示す。下部カバーは、IMUを複数の外部汚染物質から保護するために用いられてもよい。下部カバーは、密閉されていてもよい。下部カバーは、防塵であってもよい。下部カバーは、防水であってもよい。図5に見られるように、IMU510は、UAVのハウジングの外周部分に配置される。
図6は、本発明の複数の実施形態に係るUAVハウジングの上部600の正面図を示す。図7は、本発明の複数の実施形態に係るUAVハウジングの下部700の正面図を示す。図8は、本発明の複数の実施形態に係る慣性計測ユニット(IMU)800の正面図を示す。図9は、本発明の複数の実施形態に係るIMU配置用の下部カバー900の正面図を示す。図20は、本発明の複数の実施形態に係る上部600及び下部700が組み立てられた後に、UAVのハウジング内に配置された慣性計測ユニット(IMU)800を有する無人航空機(UAV)2000の正面図を示す。
図6、7、8、9及び20を参照すると、慣性計測ユニット(IMU)800は、下部カバー900を有する無人航空機(UAV)のハウジングの下部700内に配置されてもよい。下部カバーは、IMUを複数の外部汚染物質から保護するために用いられてもよい。下部カバーは、密閉されていてもよい。下部カバーは、防塵であってもよい。下部カバーは、防水であってもよい。上部600は、図20に示されるUAV2000を形成するために、下部700の中心領域に位置する固定突起を介して下部700に組み立てられてもよい。
図10は、UAVハウジングの上部1000の側面図を示し、図14は、本発明の複数の実施形態に係るUAVハウジングの上部1400の斜視図を示す。いくつかの実施形態において、図10の上部1000は、図6の上部600及び図14の上部1400と同じであってもよい。
図11は、本発明の複数の実施形態に係るUAVハウジングの下部1100の側面図を示し、図15は、UAVハウジングの下部1500の斜視図を示す。いくつかの実施形態において、図11の下部1100は、図7の下部700及び図15の下部1500と同じであってもよい。
図12は、本発明の複数の実施形態に係る慣性計測ユニット(IMU)1200の側面図を示す。いくつかの実施形態において、図8の慣性計測ユニット(IMU)800は、図12の慣性計測ユニット(IMU)1200と同じであってもよい。図13は、本発明の複数の実施形態に係るIMU配置用の下部カバー1300の側面図を示す。いくつかの実施形態において、図9のIMU配置用の下部カバー900は、図13のIMU配置用の下部カバー1300と同じであってもよい。
図18は、本発明の複数の実施形態に係る、上部600及び下部700が組み立てられた後に、UAVのハウジング内に配置されたIMU1200などの慣性計測ユニット(IMU)を有する無人航空機(UAV)1800の平面図を示す。図19は、本発明の複数の実施形態に係る、上部600及び下部700が組み立てられた後に、UAVのハウジング内に配置されたIMU1300などの慣性計測ユニット(IMU)を有する無人航空機(UAV)1900の正面図を示す。
図10から19を参照すると、慣性計測ユニット(IMU)1200は、下部カバー1300を有する無人航空機(UAV)のハウジングの下部1100(または下部1500)内に配置されてもよい。下部カバーは、IMUを複数の外部汚染物質から保護するために用いられてもよい。下部カバーは、密閉されていてもよい。下部カバーは、防塵であってもよい。下部カバーは、防水であってもよい。上部1000(または上部1400)は、図18に示されるUAV1800または図19に示されるUAV1900を形成するために、下部1100(または下部1500)の端部領域に位置する固定突起を介して下部1100(または下部1500)に組み立てられてもよい。図18に示されるように、上部1000(または上部1400)の複数の切り欠きは、組み立て後に、下部1100(または下部1500)の複数の切り欠きと整合させられる。
図21から24は、本発明の複数の実施形態に係る慣性計測ユニットを有する無人航空機の異なる複数の図を示す。特に、図21、22、23及び24は、各々、慣性計測ユニットを有する無人航空機の斜視図2100、平面図2200、正面図2300及び背面図2400を示す。
図25は、本発明の複数の実施形態に係る動く回転翼2530を有する無人航空機(UAV)2500を通る気流を示す。UAVは、図25に与えられるように、第1の区画2510及び第2の区画2520を有する。第1の区画及び第2の区画は、ハウジング2505内にある。ハウジングは、UAVの1つまたは複数のコンポーネントを部分的にまたは完全に囲んでもよい。ハウジングは、UAVの中央本体を形成してもよい。ハウジングは、中央本体の囲いを形成してもよい。ハウジングは、複数のアームまたは複数のアームの一部を形成してもよく、またはしなくてもよい。ハウジングは、複数のアームの囲いを形成してもよく、またはしなくてもよい。いくつかの実施形態において、複数のアームは、中央本体に分離可能に取り付けられてもよい。代替的に、複数のアームは、中央本体に取り付けられてもよく、または、中央本体と一体的に形成されてもよい。ハウジングは、単一の部品または複数の部品から形成されてもよい。ハウジングは、中央本体及び/または複数のアーム用の単一の一体型部品を形成してもよい。代替的に、ハウジングは、中央本体用の単一の一体型部品であってもよく、複数のアームは、複数の別個の部品から形成される。いくつかの例において、ハウジングは、中央本体用の複数の部品として形成されてもよい。ハウジングは、中央本体及び複数のアーム用の複数の部品として形成されてもよい。いくつかの例において、ハウジングは、1つまたは複数のコンポーネントを囲み得るシェルまたはカバーを形成してもよい。
ハウジングは、内部空間または空洞を画定してもよい。内部空間または空洞は、UAVの複数のモータに関連付けられる複数の排気ファンと連通してもよい。内部空間または空洞は、UAVの1つまたは複数の電気コンポーネントを収容してもよい。例えば、飛行制御ユニットが、ハウジングの内部空間または空洞内に設けられてもよい。内部空洞内にあり得る複数のコンポーネント複数の他の例は、複数のセンサ、複数のナビゲーションユニット(例えば、全地球測位システム(GPS)、慣性計測ユニット(IMU)、(例えば、直接または間接的な形の通信用の)複数の通信ユニット、複数の画像処理ユニット、複数の積載物データまたは制御ユニット、複数のパワーコントロールユニットまたは任意の他の種類の複数のコンポーネントを含んでもよい。例えば、UAVに電力を供給し得る電源が、内部空間または空洞内に設けられてもよい。ハウジングは、これらの複数のコンポーネントのうち1つまたは複数を包含してもよく、または囲んでもよい。
内部空間または空洞と連通する複数の排気ファンの係合は、UAV内の内部気流を生成してもよい。特に、複数の排気ファンを用いることにより、外部ソースから周辺空気を引き込んでもよい。複数の排気ファンを通る気流の増加自体が、UAVを通る気流を増加させ、これによって順に、UAVのハウジング内で生成される負圧を増加させ得る。従って、複数の排気ファンの係合は、IMUのような気圧を測定する1つまたは複数のセンサに対して悪影響を有することがある。さらに、UAVの動作を支援する他の複数のコンポーネントが、内部空間または空洞内で用いられてもよい。UAV内の有害な気流から分離されるようにIMUを配置する際に、IMUは、UAVの内部気流に対して悪影響を有する複数の排気ファン及び1つまたは複数の電気コンポーネントから分離されるエリアまたは区画に配置されてもよい。
図26−28は、無人航空機(UAV)において使用可能なモータの複数の実施形態を示す。モータを用いるUAVは、内部気流に暴露されるUAVのハウジングの内部領域から分離されるIMUを有してもよい。図26は、本発明の実施形態に係る無人航空機(UAV)において使用可能なモータの分解図を示す。図26自体は、モータ2600内のコンポーネント2610−2690間の関係を示す。特に、図26は、モータ2600の上部カバー2620に物理的に接続されるモータ軸2610を示す。モータの上部カバーは、磁石ヨーク2630に連結される。磁石ヨークは、永久磁石2640及びコイルヨーク2650を囲み、これによって順に、モータベース2670内に位置する軸受2660を囲む。第2の軸受2680は、モータベースの下に位置し、軸受端部キャップ2690によって保護される。
図27は、本発明の実施形態に係る無人航空機(UAV)で用いられるモータの斜視分解図を示す。特に、図27は、上部カバー内で複数のブレードを有する第1のモータ2700を示す。図27は、気流用の複数の補助ブレードを有するモータを示す。図26と同様に、図27は、モータ2700内のコンポーネント2705−2790間の関係を示す。特に、図27は、モータ2720の上部カバーに物理的に接続されるモータ軸2710を示す。モータの上部カバーは、上部カバーの内面に取り付けられた複数の補助ブレード2705を有し、モータを通る気流を増加させるために用いられてもよい。特に、複数の補助ブレードは、気流を生成するために、モータの上部カバーに設けられる。さらに、図27のモータは、モータ軸と共に回転する。
モータは、UAVで用いられてもよい。モータを通過する気流は、UAV内、特に、UAV本体から来る。UAV本体は、外部ソースから周辺空気を引き込む。モータを通る気流の増加自体が、UAVを通る気流を増加させ、これによって順に、UAVのハウジング内で生成される負圧を増加させる。図26と同様に、モータの上部カバーは、磁石ヨーク2730に連結される。磁石ヨークは、永久磁石2740及びコイルヨーク2750を囲み、これによって順に、モータベース2770内に位置する軸受2760を囲む。第2の軸受2780は、モータベースの下に位置し、軸受端部キャップ2790によって保護される。
図28は、本発明の実施形態に係る無人航空機(UAV)で用いられるモータカバーの斜視図を示す。特に、図28は、モータ2810の上部カバーに連結される複数のブレード2815及び追加のファン2820を有するモータ2810の上部カバーを示す。特に、複数のブレード2815及び追加のファン2820は、モータ2810の上部カバーに物理的に連結されてもよい。複数のブレード2815は、モータ2810の上部カバーに物理的に連結されるベースコンポーネントから延びてもよい。同様に、追加のファン2820は、モータ2810の上部カバーに物理的に連結される第2のベースコンポーネントから延びてもよい。さらに、複数のブレード2815及び追加のファン2820は、UAVを通るさらなる気流を与えてもよい。気流が主なUAV本体を通過するため、モータを通る気流の増加がUAVを通る気流を増加させ、これによって順に、UAVのハウジング内で生成される負圧を増加させる。
図29は、本発明の実施形態に係る無人航空機(UAV)のY形アーム2900を示す。いくつかの場合、アームは、UAVから取り外し可能であってもよく、Y形アーム2900は、折り畳み可能である。追加の及び/または交換用の複数のアームが、UAVから別個に与えられてもよい。複数のアームが、別個の購入のためにUAVから与えられてもよい。複数のアームのうち1つまたは複数は、UAV上で使用中に損傷することがある。アームは、UAV全体を交換する必要なく、新たなアームと交換されてもよい。Y形アーム2900は、軸部と、接合部2905によって軸に接続される2つの分岐部とを含む。軸部及び複数の分岐部は、中空である。軸部と複数の分岐部との間の複数の内部空間は、互いに連通する。軸部の1つの端部は、ハウジングに接続されるとともにこれと連通し、軸部の他の端部は、接合部2905に接続される。さらに、1つまたは複数のY形アームの動作は、中央本体内の複数の条件に影響してもよい。特に、1つまたは複数のY形アームは、中央本体の第1のコンポーネントと連通してもよい。さらに、中央本体への気流の一部は、1つまたは複数のY形アームによって生成されてもよい。
アームは、接合部2905によってセグメント化されてもよい。接合部は、接合部の近位端部で軸部に接続してもよい。接合部は、接合部の遠位端で1つまたは複数の分岐部に接続してもよい。接合部の遠位端は、1つまたは複数の分岐部に接続するために、1つまたは複数の接続領域2910を備えてもよい。各接続領域は、分岐が接続領域に接続される場合に、接続領域に接続される分岐部が軸部に対して軸の周りを旋回することを可能とする旋回領域を備えてもよい。第1の接続領域は、第1の分岐部が軸部に対して軸の周りを旋回することを可能とする第1の旋回領域を備えてもよい。第2の接続領域は、第2の分岐部が軸部に対して軸の周りを旋回することを可能にする第2の旋回領域を備えてもよい。
接合部は、軸部に対して予め定められた位置で、1つまたは複数の分岐部を固定するように構成される固定機構を備えてもよい。軸部に対して1つまたは複数の分岐部を固定することにより、UAVが移動(例えば、飛行)中の安定性を維持することを可能にしてもよい。固定機構は、UAVが拡張状態である場合に、軸部に対して予め定められた位置で、1つまたは複数の分岐部を固定してもよい。固定機構は、UAVが圧縮状態である場合に、軸部に対して予め定められた位置で、1つまたは複数の分岐部を固定してもよい。
固定機構は、ねじ込み式の固定機構であってもよい。代替的に固定機構は、ピンの固定機構を備えてもよい。ピンは、分岐部及び対応する軸部を通過してもよい。ねじ込み式の固定機構が用いられる場合、ねじ込み式の固定機構は、ねじ込み式スリーブ2915を含んでもよい。スリーブは、分岐及び接合部上のねじ込み式拡張部に与えられてもよい。ねじ込み式スリーブは、内ねじ込み式の面を有するキャップを備えてもよい。ねじ込み式スリーブは、永久的に分岐部に取り付けられてもよい。ねじ込み式スリーブは、ねじ込み式の内部を有する開かれた円筒形チューブであってもよい。ねじ込み式スリーブは、ねじ込み式接合部のメス型の半分であってもよい。
ねじ込み式拡張部は、接合部から突出する筒状の拡張部であってもよい。ねじ込み式拡張部は、ねじ込み式の外面を有してもよい。ねじ込み式拡張部は、ねじ込み式接合部のオス型の半分であってもよい。ねじ込み式スリーブは、分岐の少なくとも一部上に嵌着されてもよい。固定されていない位置において、ねじ込み式スリーブは、分岐に沿ってスライドしてもよい。ねじ込み式スリーブは、分岐の周りを回転してもよい。ねじ込み式スリーブは、分岐の長手軸に沿って並進してもよい。いくつかの場合、クランプ2920が、分岐の一部に対するスリーブの動きを制限するために、分岐上に与えられてもよい。分岐は軸から固定されていないものの、クランプは、スリーブが分岐の長さ全体に沿ってスライドすることを防止してもよい。スリーブが分岐の長さに沿ってスライドすることが、分岐を傷付ける及び/または損傷させることがある。いくつかの場合、スリーブが分岐の長さに沿ってスライドすることによって、煩わしいノイズが生成されることがある。
分岐は、分岐部を接合部のねじ込み式拡張部と整合させることによって、軸部に対してある位置で固定されてもよい。分岐部が接合部のねじ込み式拡張部と整合される場合、分岐の終端及びねじ込み式拡張部の終端は、互いに重ねられてもよい。分岐部が接合部のねじ込み式拡張部と整合される場合、分岐の終端は、ねじ込み式拡張部の終端内部に嵌着されてもよい。分岐部が接合部のねじ込み式拡張部と整合される場合、分岐の終端は、ねじ込み式拡張部の終端上に嵌着されてもよい。分岐部が接合部のねじ込み式拡張部と一度整合されると、ねじ込み式スリーブは、スリーブ及び拡張部の間でねじ込み式接合部を形成するように、回転させられてもよい。ねじ込み式接合部が形成される場合、分岐が軸部に対して動くことが、許容されなくてもよい。スリーブは、接合部の内部を周辺環境から分離してもよい。スリーブは、粉塵及び/または水が接合部の内部と接触することを防止してもよい。スリーブは、接合部の内部の周りに水密及び/または気密シールを形成してもよい。
本明細書に記載された複数のシステム、複数のデバイス及び複数の方法は、多様な複数の可動オブジェクトに適用可能である。前述されたように、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、任意の可動オブジェクトに適用可能であり、これらのために利用可能である。本明細書における航空機についてのあらゆる説明は、詳細には、複数のUAVに適用可能である。本発明の可動オブジェクトは、空中(例えば、固定翼航空機、回転翼航空機または固定翼もしくは回転翼のいずれも有さない航空機)、水中(例えば、船または潜水艦)、地上(例えば、モータ車両、トラック、バス、バン、オートバイなどの自動車、ステッキ、釣竿などの可動構造もしくはフレーム、または電車)、地下(例えば、地下鉄)、宇宙(例えば、宇宙飛行機、衛星または宇宙探査機)またはこれら複数の環境の任意の組み合わせのような任意の適切な環境内を移動するように構成されてもよい。可動オブジェクトは、車両、例えば、本明細書の他の箇所に記載された車両であってもよい。いくつかの実施形態では、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搬されてもよく、または、生体から離陸してもよい。適切な複数の動物は、鳥類、イヌ、ネコ、ウマ、ウシ、ヒツジ、ブタ、イルカ、齧歯動物または昆虫を含んでもよい。
可動オブジェクトは、6の自由度(例えば、並進において3の自由度、回転において3の自由度)について環境内を自由に移動可能であってもよい。代替的に、可動オブジェクトの動きは、例えば、予め定められた経路、軌道または向きによって、1つまたは複数の自由度について拘束されてもよい。動きは、任意の適切な駆動メカニズム、例えば、エンジンまたはモータによって、駆動されてもよい。可動オブジェクトの駆動メカニズムは、任意の適切なエネルギー源、例えば、電気エネルギー、磁気エネルギー、太陽エネルギー、風カエネルギー、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適切な組み合わせによって動力を供給されてもよい。可動オブジェクトは、本明細書の他の箇所に記載されたように、推進システムを介して自己推進してもよい。推進システムは、任意に、エネルギー源、例えば、電気エネルギー、磁気エネルギー、太陽エネルギー、風カエネルギー、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適切な組み合わせによって動作してもよい。代替的に、可動オブジェクトは、生物によって運搬されてもよい。
いくつかの例において、可動オブジェクトは、航空機であってもよい。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)、固定翼及び回転翼双方を有する航空機、またはこのいずれも有さない航空機(例えば、飛行船、熱気球)であってもよい。航空機は、例えば、空中を自己推進するように、自己推進してもよい。自己推進航空機は、推進システム、例えば、1つ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、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を用いてもよい。いくつかの例において、可動オブジェクトが、面から離陸し、面に着陸し、その現在位置及び/または向きを維持し(例えば、ホバリング)、向きを変更し、及び/または位置を変更することを可能にするために、推進システムが用いられてもよい。
可動オブジェクトは、ユーザによって遠隔制御されてもよく、または、可動オブジェクト内または上の搭乗者によって現地で制御されてもよい。可動オブジェクトは、別個の車両内の搭乗者を介して遠隔制御されてもよい。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、可動オブジェクトに搭乗者が搭乗しなくてもよい。可動オブジェクトは、人間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てもよい。可動オブジェクトは、自律的または半自律的ロボット、例えば、人工知能を有するように構成されるロボットであってもよい。
可動オブジェクトは、任意の適切なサイズ及び/または寸法を有してもよい。いくつかの実施形態において、可動オブジェクトは、人間の搭乗者が車両内または上に搭乗可能なサイズ及び/または寸法であってもよい。代替的に、可動オブジェクトは、人間の搭乗者が車両内または上に搭乗可能なサイズ及び/または寸法より小さくてもよい。可動オブジェクトは、人間による持ち上げまたは運搬に適したサイズ及び/または寸法であってもよい。代替的に、可動オブジェクトは、人間による持ち上げまたは運搬に適したサイズ及び/または寸法より大きくてもよい。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以下の最大寸法(例えば、長さ、幅、高さ、直径、対角線)を有してもよい。最大寸法は、約2cm、5cm、10cm、50cm、1m、2m、5mまたは10m以上であってもよい。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以下であってもよい。代替的に、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以上であってもよい。
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未満、50cm×50cm×30cm未満、または5cm×5cm×3cm未満の体積を有してもよい。可動オブジェクトの総体積は、約1cm3、2cm3、5cm3、10cm3、20cm3、30cm3、40cm3、50cm3、60cm3、70cm3、80cm3、90cm3、100cm3、150cm3、200cm3、300cm3、500cm3、750cm3、1000cm3、5000cm3、10,000cm3、100,000cm33、1m3または10m3以下であってもよい。逆に、可動オブジェクトの総体積は、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以上であってもよい。
いくつかの実施形態において、可動オブジェクトの設置面積(可動オブジェクトによって覆われる側方断面積を指すことがある)は、約32,000cm2、20,000cm2、10,000cm2、1,000cm2、500cm2、100cm2、50cm2、10cm2または5cm2以下であってもよい。逆に、設置面積は、約32,000cm2、20,000cm2、10,000cm2、1,000cm2、500cm2、100cm2、50cm2、10cm2または5cm2以上であってもよい。
いくつかの例において、可動オブジェクトの重量は、1000kg以下であってもよい。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以下であってもよい。逆に、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以上であってもよい。
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搬される荷物に対して小さくてもよい。荷物は、本明細書の他の箇所にさらに詳細に記載されるように、積載物及び/または支持機構を含んでもよい。いくつかの例において、可動オブジェクトの重量と荷物の重量との比は、約1:1より大きくてもよく、これより小さくてもよく、またはこれと等しくてもよい。いくつかの例において、可動オブジェクトの重量と荷物の重量との比は、約1:1より大きくてもよく、これより小さくてもよく、またはこれと等しくてもよい。任意に、支持機構重量と荷物の重量との比は、約1:1より大きくてもよく、これより小さくてもよく、またはこれと等しくてもよい。所望の場合には、可動オブジェクトの重量と荷物の重量との比は、1:2、1:3、1:4、1:5、1:10以下、またはさらに小さくてもよい。逆に、可動オブジェクトの重量と荷物の重量との比も、2:1、3:1、4:1、5:1、10:1以上、またはさらに大きくてもよい。
いくつかの実施形態において、可動オブジェクトは、低エネルギー消費であってもよい。例えば、可動オブジェクトの使用は、約5W/h、4W/h、3W/h、2W/h、1W/h未満またはそれより少なくてもよい。いくつかの例において、可動オブジェクトの支持機構は、低エネルギー消費であってもよい。例えば、支持機構の使用は、約5W/h、4W/h、3W/h、2W/h、1W/h未満またはそれより少なくてもよい。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未満またはそれより少ない低エネルギー消費であってもよい。
図30は、本発明の複数の実施形態に係る無人航空機(UAV)3000を示す。UAVは、本明細書に記載されたように、可動オブジェクトの例であってもよい。UAV3000は、4つの回転翼3002、3004、3006および3008を有する推進システムを含んでもよい。任意の数の(例えば、1、2、3、4、5、6またはそれより多くの)回転翼が、設けられてもよい。無人航空機の複数の回転翼、複数の回転翼部品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/位置を維持し、向きを変更し、及び/または位置を変更することを可能とする。複数の対向する回転翼の複数のシャフト間の距離は、任意の適切な長さ410であってもよい。例えば、長さ3010は、2m以下であってもよく、または5m以下であってもよい。いくつかの実施形態において、長さ3010は、40cmから1m、10cmから2mまたは5cmから5mの範囲内にあってもよい。本明細書におけるUAVのあらゆる説明は、可動オブジェクト、例えば、異なる種類の可動オブジェクトに適用可能であり、逆もまた同様である。UAVは、本明細書に記載されたように、補助装置付き離陸システムまたは方法を用いてもよい。
いくつかの実施形態において、可動オブジェクトは、荷物を運搬するように構成されてもよい。荷物は、1つまたは複数の乗客、貨物、機器、器具等を含んでもよい。荷物は、ハウジング内に与えられてもよい。ハウジングは、可動オブジェクトのハウジングと別個に、または可動オブジェクトのハウジングの一部であってもよい。代替的に、可動オブジェクトがハウジングを有さず、荷物がハウジングを与えられてもよい。代替的に、荷物の一部または荷物全体は、ハウジングなしで与えられてもよい。荷物は、可動オブジェクトに対して強固に固定されてもよい。任意に、荷物は、可動オブジェクトに対して可動(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)であってもよい。荷物は、本明細書の他の箇所に記載されたように、積載物及び/または支持機構を含んでもよい。
いくつかの実施形態において、固定された基準フレーム(例えば、周囲の環境)及び/または互いに対する可動オブジェクト、支持機構及び積載物の動きは、端末によって制御されてもよい。端末は、可動オブジェクト、支持機構及び/または積載物から離れた位置にある遠隔制御デバイスであってもよい。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てもよい。代替的に、端末は、ハンドヘルドまたはウェアラブルデバイスであってもよい。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これらの適切な組み合わせを含んでもよい。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フェースを含んでもよい。任意の適切なユーザ入力、例えば、(例えば、端末の動き、位置またはティルトを介して)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が、端末とのやり取りのために用いられてもよい。
端末は、可動オブジェクト、支持機構及び/または積載物の任意の適切な状態を制御するために用いられてもよい。例えば、端末は、可動オブジェクト、支持機構及び/または積載物の位置及び/または向きを、固定された基準及び/または互いに対して制御するために用いられてもよい。いくつかの実施形態において、端末は、可動オブジェクト、支持機構及び/または積載物の個別の複数の要素、例えば、支持機構の駆動部品、積載物のセンサまたは積載物のエミッタを制御するために用いられてもよい。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つまたは複数と通信を行うように構成される無線通信デバイスを含んでもよい。
端末は、可動オブジェクト、支持機構及び/または積載物の情報を見るために適したディスプレイユニットを含んでもよい。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適切な組み合わせに対して、可動オブジェクト、支持機構及び/または積載物情報を表示するように構成されてもよい。いくつかの実施形態において、端末は、積載物によって与えられた情報、例えば、機能的な積載物(例えば、カメラまたは他の画像取り込みデバイスによって記録された複数の画像)によって与えられたデータを表示してもよい。
任意に、同じ端末で、可動オブジェクト、支持機構及び/または積載物からの情報を受信及び/または表示するとともに、可動オブジェクト、支持機構及び/または積載物、または可動オブジェクト、支持機構及び/または積載物の状態の双方を制御してもよい。例えば、端末は、積載物によって捕捉された画像データ、または積載物の位置についての情報を表示しつつ、環境に対する積載物の位置取りを制御してもよい。代替的に、異なる複数の機能に対して、異なる複数の端末が用いられてもよい。例えば、第1の端末は、可動オブジェクト、支持機構及び/または積載物の動きまたは状態を制御してもよく、第2の端末は、可動オブジェクト、支持機構及び/または積載物からの情報を、受信及び/または表示してもよい。例えば、第1の端末は、環境に対する積載物の位置取りを制御するために用いられてもよく、第2の端末は、積載物によって捕捉された画像データを表示する。可動オブジェクトと、可動オブジェクトの制御及びデータ受信の双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及びデータ受信の双方を行う複数の端末との間で、様々な複数の通信モードが用いられてもよい。例えば、可動オブジェクトと、可動オブジェクトの制御及び可動オブジェクトからのデータ受信の双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もよい。
図31は、本発明の複数の実施形態に係る支持機構3102及び積載物3104を含む可動オブジェクト3100を示す。可動オブジェクト3100は航空機として示されるが、この表示は、限定的であることを意図するものではなく、本明細書において前述されたように、任意の適切な種類の可動オブジェクトが用いられてもよい。当業者であれば、複数の航空機システムに関して本明細書に記載された複数の実施形態のいずれも、任意の適切な可動オブジェクト(例えば、UAV)に適用可能であ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3104は、支持機構3102を必要とすることなく、可動オブジェクト3100に与えられてもよい。可動オブジェクト3100は、複数の推進メカニズム3106、検知システム3108及び通信システム3110を含んでもよい。
推進メカニズム3106は、前述されたように、複数の回転翼、プロペラ、ブレード、エンジン、モータ、車輪、車軸、磁石またはノズルのうち1つまたは複数を含んでもよい。可動オブジェクトは、1つまたは複数、2つまたはそれより多く、3つまたはそれより多くの、または4つまたはそれより多くの推進メカニズムを有してもよい。複数の推進メカニズムは、全て同じ種類であってもよい。代替的に、1つまたは複数の推進メカニズムは、複数の異なる種類の複数の推進メカニズムであってもよい。推進メカニズム3106は、本明細書の他の箇所に記載されたように、支持要素(例えば、駆動シャフト)のような任意の適切な手段を用いて、可動オブジェクト3100に取り付けられてもよい。推進メカニズム3106は、可動オブジェクト3100の任意の適切な部分、例えば上面、底面、前面、背面、側面またはこれらの適切な組み合わせに、取り付けられてもよい。
いくつかの実施形態において、複数の推進メカニズム3106は、可動オブジェクト3100のあらゆる水平方向の動きを必要とすることなく(例えば、滑走路を下りることなく)可動オブジェクト3100が面から垂直に離陸し、または面に対して垂直に着陸することを可能としてもよい。任意に、推進メカニズム3106は、可動オブジェクト3100が特定の位置及び/または向きにおいて空中でホバリングすることを可能とするように動作可能であってもよい。複数の推進メカニズム3100のうち1つまたは複数は、他の複数の推進メカニズムから独立して制御されてもよい。代替的に、推進メカニズム3100は、同時に制御されるように構成されてもよい。例えば、可動オブジェクト3100は、複数の水平に方向付けられた、可動オブジェクトに揚力及び/または推力を与え得る回転翼を有してもよい。複数の水平に方向付けられた回転翼は、垂直離陸、垂直着陸及びホバリング性能を可動オブジェクト3100に提供するために、駆動されてもよい。いくつかの実施形態において、水平に方向付けられた複数の回転翼のうち1つまたは複数は、時計回り方向に回転してもよく、水平方向の複数の回転翼のうち1つまたは複数は、反時計回り方向に回転してもよい。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もよい。水平方向に方向付けられた複数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た揚力及び/または推力を制御するために独立して異なってもよく、これにより、可動オブジェクト3100の空間的配置、速度及び/または加速度を(例えば、並進の最大3度及び回転の最大3度に対して)調整する。
検知システム3108は、可動オブジェクト3100の空間的配置、速度及び/または加速度を(例えば、並進の最大3度及び回転の最大3度に対して)検知可能な1つまたは複数のセンサを含んでもよい。1つ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、複数のモーションセンサ、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を含んでもよい。検知システム3108によって与えられた検知データは、可動オブジェクト3100の空間的配置、速度及び/または向きを(例えば、後述するように、適切な処理ユニット及び/または制御モジュールを用いて)制御するために、用いられてもよい。代替的に、検知システム3108は、可動オブジェクトの周囲環境に関するデータ、例えば、複数の気象条件、複数の潜在的障害物への近さ、複数の地理的特徴の位置、複数の人工構造物の位置等を提供するために、用いられてもよい。
通信システム3110は、通信システム3114を有する端末3112との複数の無線信号3116を介しての通信を可能にする。通信システム3110、3114は、無線通信に適した任意の数の送信機、受信機及び/または送受信機を含んでもよい。通信は、データが1つの方向のみに送信可能なように単方向通信であってもよい。例えば、単方向通信は、データを端末3112に送信する可動オブジェクト3100のみを伴ってもよく、逆もまた同様である。データは、通信システム3110の1つまたは複数の送信機から通信システム3112の1つまたは複数の受信機に送信されてもよく、逆もまた同様である。代替的に、通信は、データが可動オブジェクト3100及び端末3112の間で両方の方向に送信可能なように、双方向通信であってもよい。双方向通信は、通信システム3110の1つまたは複数の送信機から通信システム3114の1つまたは複数の受信機へのデータ送信を伴ってもよく、逆もまた同様である。
いくつかの実施形態では、端末3112は、可動オブジェクト3100、支持機構3102及び積載物3104の1つまたは複数に制御データを与え、可動オブジェクト3100、支持機構3102及び積載物3104の1つ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及び/または動きについての情報、積載物カメラによって捕捉された画像データのような、積載物によって検知されたデータ)を受信してもよい。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、支持機構及び/または積載物の複数の相対的な位置、複数の動き、複数の駆動または複数の制御に対する複数の命令を含んでもよい。例えば、制御データは、可動オブジェクトの位置及び/または向きの変更(例えば、複数の推進メカニズム3106の制御を介して)または可動オブジェクトに対する積載物の動き(例えば、支持機構3102の制御を介して)をもたらしてもよい。端末からの制御データは、積載物の制御、例えば、カメラまたは他の画像取り込みデバイスの動作の制御(例えば、静止画または動画の撮影、ズームインまたはアウト、電源オンまたはオフ、複数の撮像モードの切り替え、画像解像度の変更、焦点の変更、被写界深度の変更、露出時間の変更、視野角または視野の変更)をもたらしてもよい。いくつかの例において、可動オブジェクト、支持機構及び/または積載物からの複数の通信は、(例えば、検知システム3108または積載物3104の)1つまたは複数のセンサからの情報を含んでもよい。複数の通信は、1つまたは複数の異なる種類の複数のセンサ(例えば、複数のGPSセンサ、複数のモーションセンサ、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)から検知された情報を含んでもよい。このような情報は、可動オブジェクト、支持機構及び/または積載物の位置(例えば、位置、向き)、動きまたは加速度に関するものであってもよい。積載物からのこのような情報は、積載物によって捕捉されたデータまたは積載物の検知された状態を含んでもよい。端末3112によって送信されて与えられた制御データは、可動オブジェクト3100、支持機構3102または積載物3104の1つまたは複数の状態を制御するように構成されてもよい。代替的に、または組み合わせで、端末が可動オブジェクト3100、支持機構3102及び積載物3104の各々と独立して通信を行い、かつ、これらを制御できるように、支持機構3102及び積載物3104は、各々、端末3112と通信を行うように構成される通信モジュールをさらに含んでもよい。
いくつかの実施形態において、可動オブジェクト3100は、端末3112に加えて、または端末3112の代わりに、他の遠隔デバイスと通信を行うように構成されてもよい。端末3112は、可動オブジェクト3100のみならず、他の遠隔デバイスとも通信を行うように構成されてもよい。例えば、可動オブジェクト3100及び/または端末3112は、他の可動オブジェクトまたは他の可動オブジェクトの支持機構または積載物と通信を行ってもよい。所望の場合には、遠隔デバイスは、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)であってもよい。遠隔デバイスは、データを可動オブジェクト3100に送信し、可動オブジェクト3100からデータを受信し、データを端末3112に送信し、及び/または端末3112からデータを受信するように構成されてもよい。任意に、遠隔デバイスは、可動オブジェクト3100及び/または端末3112から受信されたデータがウェブサイトまたはサーバにアップロード可能なように、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てもよい。
図32は、複数の実施形態に係る可動オブジェクトを制御するためのシステム3200のブロック図による模式図である。システム3200は、本明細書において開示された複数のシステム、複数のデバイス及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用いられてもよい。システム3200は、検知モジュール3202、処理ユニット3204、非一時的コンピュータ可読媒体3206、制御モジュール3208及び通信モジュール3210を含んでもよい。
検知モジュール3202は、複数の可動オブジェクトに関する情報を異なる複数の態様で収集する複数の異なる種類の複数のセンサを用いてもよい。複数の異なる種類の複数のセンサは、複数の異なる種類の複数の信号または異なる複数のソースからの複数の信号を検知してもよい。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)または複数のビジョン/イメージセンサ(例えば、カメラ)を含んでもよい。検知モジュール3202は、複数のプロセッサを有する処理ユニット3204と動作可能に連結されてもよい。いくつかの実施形態において、検知モジュールは、検知データを適切な外部デバイスまたはシステムに直接送信するように構成される送信モジュール3212(例えば、Wi−Fi画像送信モジュール)と動作可能に連結されてもよい。例えば、送信モジュール3212は、検知モジュール3202のカメラによって捕捉された複数の画像を遠隔端末に送信するために用いられてもよい。
処理ユニット3204は、1つまたは複数のプロセッサ、例えば、プログラマブルプロセッサ(例えば、中央演算処理装置(CPU))を有してもよい。処理ユニット3204は、非一時的コンピュータ可読媒体3206と動作可能に連結されてもよい。非一時的コンピュータ可読媒体3206は、1つまたは複数のステップを実行するためのロジック、コード及び/または処理ユニット3204によって実行可能な複数のプログラム命令を格納してもよい。非一時的コンピュータ可読媒体は、1つ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)のような取り外し可能メディアまたは外部ストレージ)を含んでもよい。いくつかの実施形態において、検知モジュール3202からのデータは、非一時的コンピュータ可読媒体3206の複数のメモリユニットに直接伝送され、及びその内部に格納されてもよい。非一時的コンピュータ可読媒体3206の複数のメモリユニットは、本明細書に記載された複数の方法の任意の適切な実施形態を実行するために、ロジック、コード及び/または処理ユニット3204によって実行可能な複数のプログラム命令を格納してもよい。例えば、処理ユニット3204は、処理ユニット3204の1つまたは複数のプロセッサに、検知モジュールによって生成された検知データを分析させる複数の命令を実行するように構成されてもよい。複数のメモリユニットは、処理ユニット3204によって処理されるべき、検知モジュールからの検知データを格納してもよい。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3206の複数のメモリユニットは、処理ユニット3204によって生成された複数の処理結果を格納するために、用いられてもよい。
いくつかの実施形態において、処理ユニット3204は、可動オブジェクトの状態を制御するように構成される制御モジュール3208と動作可能に連結されてもよい。例えば、制御モジュール3208は、可動オブジェクトの空間的配置、速度、及び/または加速度を6の自由度に対して調整するために、可動オブジェクトの複数の推進メカニズムを制御するように構成されてもよい。代替的に、または組み合わせで、制御モジュール3208は、支持機構、積載物または検知モジュールの状態のうち1つまたは複数を制御してもよい。
処理ユニット3204は、1つ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)からデータを送信及び/または受信するように構成される通信モジュール3210と、動作可能に連結されてもよい。有線通信または無線通信のような任意の適切な通信手段が、用いられてもよい。例えば、通信モジュール3210は、ローカルエリアネットワーク(LAN)、ワイド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、通信ネットワーク、クラウド通信等のうち1つまたは複数を用いてもよい。任意に、タワー、衛星または移動局のような複数の中継局が、用いられてもよい。複数の無線通信は、近さに依存してもよく、または、近さに独立であってもよい。いくつかの実施形態において、複数の通信に対して視程が必要とされてもよく、または、必要とされなくてもよい。通信モジュール3210は、検知モジュール3202からの検知データ、処理ユニット3204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等からの複数のユーザコマンドのうち1つまたは複数を、送信及び/または受信してもよい。
システム3200の複数のコンポーネントは、任意の適切な構成で構成されてもよい。例えば、システム3200の複数のコンポーネントのうち1つまたは複数は、可動オブジェクト、支持機構、積載物、端末、検知システムまたは上記のうち1つまたは複数と通信を行う追加の外部デバイスに配置されてもよい。さらに、図32は単一の処理ユニット3204及び単一の非一時的コンピュータ可読媒体3206を示すが、当業者であれば、これは限定的であることを意図するものではなく、システム3200は、複数の処理ユニット及び/または非一時的コンピュータ可読媒体を含んでもよいことを認識するであろう。いくつかの実施形態において、システム3200によって実行される処理及び/または複数のメモリ機能の任意の適切な態様が、複数の異なる位置、例えば、可動オブジェクト、支持機構、積載物、端末、検知モジュール、上記のうち1つまたは複数と通信を行う追加の外部デバイス、またはこれらの適切な組み合わせのうち1つまたは複数で行われるように、複数の処理ユニット及び/または非一時的コンピュータ可読媒体のうち1つまたは複数は、上述された複数の位置に位置してもよい。
図33は、本発明の実施形態に係る無人航空機(UAV)内で慣性計測ユニット(IMU)を分離する方法のフローチャート3300を示す。ブロック3310において、UAVの中央本体を形成するハウジングが設けられる。ブロック3320において、1つまたは複数の電気コンポーネントを有する中央本体の内部コンポーネントが設けられる。1つまたは複数の電気コンポーネントは、中央本体の内部区画内に配置される。さらに、1つまたは複数の電気コンポーネントは、UAVの動作に影響するように構成される。ブロック3330において、IMUは、中央本体の外部に配置される。特に、IMUは、内部区画から分離される。
図34は、本発明の実施形態に係る無人航空機(UAV)内で慣性計測ユニット(IMU)を分離する方法の他のフローチャート3400を示す。ブロック3410において、UAVの中央本体を形成するハウジングが設けられる。ブロック3420において、1つまたは複数の電気コンポーネントを有する中央本体の内部コンポーネントが設けられる。1つまたは複数の電気コンポーネントは、中央本体の内部区画内に配置される。さらに、1つまたは複数の電気コンポーネントは、UAVの動作に影響するように構成される。さらに、UAVが動作する場合に、1つまたは複数の電気コンポーネントは、負圧環境で動作してもよい。ブロック3430において、IMUは、周辺気圧環境に配置される。特に、IMUは、内部区画から分離される。
本発明の複数の好ましい実施形態が、本明細書において図示及び記載されたが、当業者にとっては、そのような複数の実施形態が、例示を目的としてのみ与えられていることは明らかである。ここで、当業者には、多数の変更、複数の変化及び複数の置換が、本発明から逸脱することなく想到される。本明細書に記載された本発明の複数の実施形態の様々な複数の代替例が、本発明を実施する上で利用可能であることが理解されるべきである。以下の特許請求の範囲は、本発明の範囲を定めるものであり、これにより、これらの特許請求の範囲及びこれらの均等物の範囲内にある複数の方法及び複数の構造が網羅されることが意図される。
[項目1]
無人航空機(UAV)であって、
上記UAVの中央本体を形成するハウジングであって、第1の区画及び第2の区画を備えるハウジングと、
(1)上記中央本体の上記第1の区画内に配置され、(2)上記UAVの動作に影響するように構成される1つまたは複数の電気コンポーネントと、
上記中央本体の上記第2の区画内に配置される1つまたは複数のセンサとを備え、
上記第2の区画は、上記第2の区画の気圧が上記第1の区画の気圧から影響を受けないように、上記第1の区画から分離される、無人航空機。
[項目2]
上記第1の区画は、上記ハウジングの内部区画であり、上記第2の区画は、上記ハウジングの内部区画である、項目1に記載の無人航空機。
[項目3]
上記第1の区画は、上記ハウジングの内部区画であり、上記第2の区画は、上記ハウジングの外部区画である、項目1に記載の無人航空機。
[項目4]
上記1つまたは複数のセンサは、複数の慣性センサである、項目1に記載の無人航空機。
[項目5]
上記1つまたは複数のセンサは、慣性計測ユニット(IMU)を形成する、項目1に記載の無人航空機。
[項目6]
上記IMUは、上記IMUの周囲の上記気圧が上記第1の区画の周囲の気圧から影響を受けないように、上記1つまたは複数の電気コンポーネントから分離される、項目5に記載の無人航空機。
[項目7]
上記1つまたは複数のセンサは、上記1つまたは複数のセンサの周りの圧力が上記1つまたは複数のセンサの精度に影響する、項目1に記載の無人航空機。
[項目8]
上記1つまたは複数のセンサは、上記UAVの飛行を補助する複数の信号を提供する、項目1に記載の無人航空機。
[項目9]
上記1つまたは複数のセンサは、上記UAVの航行を補助する複数の信号を提供する、項目1に記載の無人航空機。
[項目10]
上記1つまたは複数の電気コンポーネントは、少なくとも1つの排気ファンを備える、項目1に記載の無人航空機。
[項目11]
上記少なくとも1つの排気ファンは、モータに関連付けられる遠心排気ファンである、項目10に記載の無人航空機。
[項目12]
上記少なくとも1つの排気ファンは、上記第1の区画内に負圧を生成する、項目10に記載の無人航空機。
[項目13]
上記第1の区画は、少なくとも1つの排気ファンと気圧的に連通する、項目1に記載の無人航空機。
[項目14]
上記1つまたは複数の電気コンポーネントは、飛行制御モジュールを備える、項目1に記載の無人航空機。
[項目15]
上記1つまたは複数の電気コンポーネントは、GPSユニットを備える、項目1に記載の無人航空機。
[項目16]
上記1つまたは複数の電気コンポーネントは、無線通信モジュールを備える、項目1に記載の無人航空機。
[項目17]
上記UAVは、積載物をさらに備える、項目1に記載の無人航空機。
[項目18]
上記積載物は、撮像装置である、項目17に記載の無人航空機。
[項目19]
上記積載物は、上記UAVの上記中央本体の下方で搭載される、項目17に記載の無人航空機。
[項目20]
上記積載物は、上記UAVの上記中央本体に対して可動である、項目17に記載の無人航空機。
[項目21]
上記積載物は、タンクである、項目17に記載の無人航空機。
[項目22]
上記1つまたは複数のセンサは、上記UAVの上記第1の区画内の内部循環システムから分離される、項目1に記載の無人航空機。
[項目23]
上記第2の区画内の気圧は、上記UAVの周りの環境の周辺気圧である、項目1に記載の無人航空機。
[項目24]
上記第2の区画内の上記気圧は、大気圧である、項目23に記載の無人航空機。
[項目25]
上記第2の区画内に配置された上記1つまたは複数のセンサは、周辺空気と連通する、項目23に記載の無人航空機。
[項目26]
上記第2の区画内に配置された上記1つまたは複数のセンサは、周辺空気から少なくとも部分的に遮蔽される、項目23に記載の無人航空機。
[項目27]
上記第2の区画は、上記UAVの上記中央本体内の周辺位置に配置される、項目1に記載の無人航空機。
[項目28]
上記第2の区画は、外部カバーを備える、項目1に記載の無人航空機。
[項目29]
上記1つまたは複数のセンサは、外部カバーによって視野から遮蔽される、項目28に記載の無人航空機。
[項目30]
上記外部カバーは、上記中央本体の外面に沿う、項目28に記載の無人航空機。
[項目31]
上記外部カバーは、上記中央本体の外面から突出する、項目28に記載の無人航空機。
[項目32]
上記外部カバーは、着脱可能である、項目28に記載の無人航空機。
[項目33]
上記第1の区画は、少なくとも壁の一部によって、上記第2の区画から分離される、項目1に記載の無人航空機。
[項目34]
上記中央本体から延びる1つまたは複数のアームをさらに備える、項目1に記載の無人航空機。
[項目35]
上記1つまたは複数のアームによって支持され、上記UAVに対する揚力を生成するように構成される1つまたは複数の回転翼をさらに備える、項目34に記載の無人航空機。
[項目36]
上記1つまたは複数のアームは、上記ハウジングの上記第1の区画と連通する、項目35に記載の無人航空機。
[項目37]
上記1つまたは複数の回転翼の動作は、上記中央本体の上記第1の区画内の複数の条件に影響する、項目36に記載の無人航空機。
[項目38]
上記中央本体への気流は、上記1つまたは複数のアームによって生成される、項目36に記載の無人航空機。
[項目39]
上記気流は、上記少なくとも1つのアーム上に取り付けられた上記1つまたは複数の回転翼を回転させることによって生成される、項目37に記載の無人航空機。
[項目40]
上記気流は、上記第1の区画内の上記複数の電気コンポーネントを冷却する、項目38に記載の無人航空機。
[項目41]
上記ハウジング内に1つまたは複数の温度センサをさらに備える、項目1に記載の無人航空機。
[項目42]
上記ハウジング内に温度調節コンポーネントをさらに備える、項目1に記載の無人航空機。
[項目43]
上記温度調節コンポーネントは、吸入空気の温度が閾値を上回る場合に、上記ハウジング内の温度を低下させる、項目42に記載の無人航空機。
[項目44]
上記温度調節コンポーネントは、吸入空気の温度が閾値を下回る場合に、上記ハウジング内の温度を上昇させる、項目42に記載の無人航空機。
[項目45]
複数の補助気流生成コンポーネントを有するモータをさらに備える、項目1に記載の無人航空機。
[項目46]
上記複数の補助気流生成コンポーネントは、上記モータの上部カバー内に複数のブレードを備える、項目45に記載の無人航空機。
[項目47]
上記複数の補助気流生成コンポーネントは、上記モータの上部カバー内にファンを備える、項目45に記載の無人航空機。
[項目48]
上記複数の補助気流生成コンポーネントは、上記モータの上記上部カバー内に複数のブレード及びファンを備える、項目45に記載の無人航空機。
[項目49]
無人航空機(UAV)内において1つまたは複数のセンサを分離する方法であって、
上記UAVの中央本体を形成するハウジングと、
(1)内部に配置され、(2)上記UAVの動作に影響するように構成される1つまたは複数の電気コンポーネントを有する上記中央本体の第1の区画と、
上記中央本体の第2の区画であって、気圧が上記第1の区画の気圧から影響を受けないように上記第1の区画から分離される第2の区画とを備えるUAVを提供するステップと、
上記1つまたは複数のセンサを上記UAVの上記第2の区画内に配置するステップとを含む、方法。
[項目50]
上記第1の区画は、上記ハウジングの内部区画であり、上記第2の区画は、上記ハウジングの内部区画である、項目49に記載の方法。
[項目51]
上記第1の区画は、上記ハウジングの内部区画であり、上記第2の区画は、上記ハウジングの外部区画である、項目49に記載の方法。
[項目52]
上記1つまたは複数のセンサは、複数の慣性センサである、項目49に記載の方法。
[項目53]
上記1つまたは複数のセンサは、慣性計測ユニット(IMU)を形成する、項目49に記載の方法。
[項目54]
上記IMUは、上記IMUの周囲の上記気圧が上記第1の区画の周囲の気圧から独立であるように、上記1つまたは複数の電気コンポーネントから分離される、項目53に記載の方法。
[項目55]
上記1つまたは複数のセンサは、上記1つまたは複数のセンサの周りの圧力が上記1つまたは複数のセンサの精度に影響するように構成される、項目49に記載の方法。
[項目56]
上記1つまたは複数のセンサは、上記UAVの飛行を補助する複数の信号を提供する、項目49に記載の方法。
[項目57]
上記1つまたは複数のセンサは、上記UAVの航行を補助する複数の信号を提供する、項目49に記載の方法。
[項目58]
上記1つまたは複数の電気コンポーネントは、少なくとも1つの排気ファンを備える、項目49に記載の方法。
[項目59]
上記少なくとも1つの排気ファンは、モータに関連付けられる遠心排気ファンである、項目58に記載の方法。
[項目60]
上記少なくとも1つの排気ファンは、上記第1の区画内に負圧を生成する、項目58に記載の方法。
[項目61]
上記第1の区画は、少なくとも1つの排気ファンと気圧的に連通する、項目49に記載の方法。
[項目62]
上記1つまたは複数の電気コンポーネントは、飛行制御モジュールを備える、項目49に記載の方法。
[項目63]
上記1つまたは複数の電気コンポーネントは、GPSユニットを備える、項目49に記載の方法。
[項目64]
上記1つまたは複数の電気コンポーネントは、無線通信モジュールを備える、項目49に記載の方法。
[項目65]
上記UAVは、積載物をさらに備える、項目49に記載の方法。
[項目66]
上記積載物は、撮像装置である、項目65に記載の方法。
[項目67]
上記積載物は、上記UAVの上記中央本体の下方で運搬される、項目65に記載の方法。
[項目68]
上記積載物は、上記UAVの上記中央本体に対して可動である、項目65に記載の方法。
[項目69]
上記積載物は、タンクである、項目65に記載の方法。
[項目70]
上記1つまたは複数のセンサは、上記UAVの上記第1の区画内の内部循環システムから分離される、項目49に記載の方法。
[項目71]
上記第2の区画内の気圧は、上記UAVの周りの環境の周辺気圧である、項目49に記載の方法。
[項目72]
上記第2の区画内の上記気圧は、大気圧である、項目71に記載の方法。
[項目73]
上記第2の区画内に配置された上記1つまたは複数のセンサは、周辺空気と連通する、項目71に記載の方法。
[項目74]
上記第2の区画内に配置された上記1つまたは複数のセンサは、周辺空気から少なくとも部分的に遮蔽される、項目71に記載の方法。
[項目75]
上記第2の区画は、上記UAVの上記中央本体内の周辺位置に配置される、項目49に記載の方法。
[項目76]
上記第2の区画は、外部カバーを備える、項目49に記載の方法。
[項目77]
上記1つまたは複数のセンサは、外部カバーによって視野から遮蔽される、項目76に記載の方法。
[項目78]
上記外部カバーは、上記中央本体の外面に沿う、項目76に記載の方法。
[項目79]
上記外部カバーは、上記中央本体の外面から突出する、項目76に記載の方法。
[項目80]
上記外部カバーは、着脱可能である、項目76に記載の方法。
[項目81]
上記第1の区画は、少なくとも壁の一部によって、上記第2の区画から分離される、項目49に記載の方法。
[項目82]
上記中央本体から延びる1つまたは複数のアームをさらに備える、項目49に記載の方法。
[項目83]
上記1つまたは複数のアームによって支持され、上記UAVに対する揚力を生成するように構成される1つまたは複数の回転翼をさらに備える、項目82に記載の方法。
[項目84]
上記1つまたは複数のアームは、上記ハウジングの上記第1の区画と連通する、項目83に記載の方法。
[項目85]
上記1つまたは複数の回転翼の動作は、上記中央本体の上記第1の区画内の複数の条件に影響する、項目84に記載の方法。
[項目86]
上記中央本体への気流は、上記1つまたは複数のアームによって生成される、項目84に記載の方法。
[項目87]
上記気流は、上記1つまたは複数の回転翼を回転させることによって生成される、項目86に記載の方法。
[項目88]
上記気流は、上記第1の区画内の上記複数の電気コンポーネントを冷却する、項目86に記載の方法。
[項目89]
上記ハウジング内に1つまたは複数の温度センサをさらに備える、項目49に記載の方法。
[項目90]
上記ハウジング内に温度調節コンポーネントをさらに備える、項目49に記載の方法。
[項目91]
上記温度調節コンポーネントは、吸入空気の温度が閾値を上回る場合に、上記ハウジング内の温度を低下させる、項目90に記載の方法。
[項目92]
上記温度調節コンポーネントは、吸入空気の温度が閾値を下回る場合に、上記ハウジング内の温度を上昇させる、項目90に記載の方法。
[項目93]
上記UAVは、複数の補助気流生成コンポーネントを有するモータをさらに備える、項目49に記載の方法。
[項目94]
上記複数の補助気流生成コンポーネントは、上記モータの上部カバー内に複数のブレードを備える、項目93に記載の方法。
[項目95]
上記複数の補助気流生成コンポーネントは、上記モータの上部カバー内にファンを備える、項目93に記載の方法。
[項目96]
上記複数の補助気流生成コンポーネントは、上記モータの上記上部カバー内に複数のブレード及びファンを備える、項目93に記載の方法。
[項目97]
無人航空機(UAV)であって、
上記UAVの中央本体を形成するハウジングであって、内部区画を備えるハウジングと、
(1)上記中央本体の上記内部区画内に配置され、(2)上記UAVの動作に影響するように構成される1つまたは複数の電気コンポーネントと、
上記中央本体の外部に配置される慣性計測ユニット(IMU)とを備え、
上記中央本体の外部に配置される上記IMUは、上記外部区画の気圧が上記内部区画の気圧から独立であるように、上記内部区画から分離される、無人航空機。
[項目98]
上記IMUは、上記中央本体の外面に取り付けられる、項目97に記載の無人航空機。
[項目99]
上記IMUは、上記中央本体から離れるように延びる1つまたは複数の拡張部材によって支持される、項目97に記載の無人航空機。
[項目100]
上記1つまたは複数の拡張部材は、剛性であり、上記中央本体に対して移動しない、項目99に記載の無人航空機機。
[項目101]
上記1つまたは複数の拡張部材は、上記UAVの1つまたは複数の着陸スタンドであり、上記UAVが飛行していない場合に、上記UAVの重量を支えるように構成される、項目99に記載の無人航空機機。
[項目102]
上記1つまたは複数の拡張部材は、上記UAVの1つまたは複数のアームであり、上記1つまたは複数のアームは、1つまたは複数の推進ユニットを支持する、項目99に記載の無人航空機機。
[項目103]
上記1つまたは複数の推進ユニットは、上記UAVに対して揚力を生成するように構成される1つまたは複数の回転翼を備える、項目102に記載の無人航空機。
[項目104]
上記IMUは、上記UAVの中央本体の姿勢、角速度または角加速度を示す信号を提供する、項目97に記載の無人航空機。
[項目105]
上記IMUは、上記UAVの中央本体の線速度または線加速度を示す信号を提供する、項目97に記載の無人航空機。
[項目106]
上記IMUは、周辺空気から少なくとも部分的に遮蔽される、項目97に記載の無人航空機。
[項目107]
上記IMUは、周辺空気に完全に暴露される、項目97に記載の無人航空機。
[項目108]
上記IMUは、上記UAVの飛行を補助する複数の信号を提供する、項目97に記載の無人航空機。
[項目109]
上記IMUは、上記UAVの航行を補助する複数の信号を提供する、項目97に記載の無人航空機。
[項目110]
上記1つまたは複数の電気コンポーネントは、少なくとも1つの排気ファンを備える、項目97に記載の無人航空機。
[項目111]
上記少なくとも1つの排気ファンは、モータに関連付けられる遠心排気ファンである、項目110に記載の無人航空機。
[項目112]
上記少なくとも1つの排気ファンは、上記内部区画内に負圧を生成する、項目110に記載の無人航空機。
[項目113]
上記内部区画は、少なくとも1つの排気ファンと気圧的に連通する、項目97に記載の無人航空機。
[項目114]
上記1つまたは複数の電気コンポーネントは、飛行制御モジュールを備える、項目97に記載の無人航空機。
[項目115]
上記1つまたは複数の電気コンポーネントは、GPSユニットを備える、項目97に記載の無人航空機。
[項目116]
上記1つまたは複数の電気コンポーネントは、無線通信モジュールを備える、項目97に記載の無人航空機。
[項目117]
上記UAVは、積載物をさらに備え、上記IMUは、上記積載物上に配置される、項目97に記載の無人航空機。
[項目118]
上記積載物は、撮像装置である、項目117に記載の無人航空機。
[項目119]
上記積載物は、上記UAVの上記中央本体の下方で運搬される、項目117に記載の無人航空機。
[項目120]
上記積載物は、上記UAVの上記中央本体に対して可動である、項目117に記載の無人航空機。
[項目121]
上記積載物は、タンクである、項目117に記載の無人航空機。
[項目122]
上記IMUは、上記UAVの上記内部区画内で内部循環システムから分離される、項目97に記載の無人航空機。
[項目123]
IMUは、上記UAVの周りの環境の周辺気圧を受ける、項目97に記載の無人航空機。
[項目124]
上記IMUは、上記周辺空気と連通する、項目123に記載の無人航空機。
[項目125]
上記中央本体から延びる1つまたは複数のアームをさらに備える、項目97に記載の無人航空機。
[項目126]
上記1つまたは複数のアームによって支持され、上記UAVに対する揚力を生成するように構成される1つまたは複数の回転翼をさらに備える、項目125に記載の無人航空機。
[項目127]
上記1つまたは複数のアームは、上記ハウジングの上記第1の区画と連通する、項目126に記載の無人航空機。
[項目128]
上記1つまたは複数の回転翼の動作は、上記中央本体の上記第1の区画内の複数の条件に影響する、項目127に記載の無人航空機。
[項目129]
上記中央本体への気流は、上記1つまたは複数のアームによって生成される、項目127に記載の無人航空機。
[項目130]
上記気流は、上記1つまたは複数の回転翼を回転させることによって生成される、項目129に記載の無人航空機。
[項目131]
上記気流は、上記第1の区画内の上記複数の電気コンポーネントを冷却する、項目129に記載の無人航空機。
[項目132]
上記ハウジング内に1つまたは複数の温度センサをさらに備える、項目97に記載の無人航空機。
[項目133]
上記ハウジング内に温度調節コンポーネントをさらに備える、項目97に記載の無人航空機。
[項目134]
上記温度調節コンポーネントは、吸入空気の温度が閾値を上回る場合に、上記ハウジング内の温度を低下させる、項目133に記載の無人航空機。
[項目135]
上記温度調節コンポーネントは、吸入空気の温度が閾値を下回る場合に、上記ハウジング内の温度を上昇させる、項目133に記載の無人航空機。
[項目136]
複数の補助気流生成コンポーネントを有するモータをさらに備える、項目97に記載の無人航空機。
[項目137]
上記複数の補助気流生成コンポーネントは、上記モータの上部カバー内に複数のブレードを備える、項目136に記載の無人航空機。
[項目138]
上記複数の補助気流生成コンポーネントは、上記モータの上部カバー内にファンを備える、項目136に記載の無人航空機。
[項目139]
上記複数の補助気流生成コンポーネントは、上記モータの上記上部カバー内に複数のブレード及びファンを備える、項目136に記載の無人航空機。
[項目140]
無人航空機(UAV)内で慣性計測ユニット(IMU)を分離する方法であって、
上記UAVの中央本体を形成するハウジングと、
(1)内部に配置され、(2)上記UAVの動作に影響するように構成される1つまたは複数の電気コンポーネントを有する上記中央本体の内部区画とを備えるUAVを提供するステップと、
上記UAVの中央本体の外部に上記IMUを配置するステップとを備え、上記IMUは、上記内部区画から分離される、方法。
[項目141]
上記IMUは、上記中央本体の外面に取り付けられる、項目140に記載の方法。
[項目142]
上記IMUは、上記中央本体から離れるように延びる1つまたは複数の拡張部材によって支持される、項目140に記載の方法。
[項目143]
上記1つまたは複数の拡張部材は、剛性であり、上記中央本体に対して移動しない、項目142に記載の方法。
[項目144]
上記1つまたは複数の拡張部材は、上記UAVの1つまたは複数の着陸スタンドであり、上記UAVが飛行していない場合に、上記UAVの重量を支えるように構成される、項目142に記載の方法。
[項目145]
上記1つまたは複数の拡張部材は、上記UAVの1つまたは複数のアームであり、上記1つまたは複数のアームは、1つまたは複数の推進ユニットを支持する、項目142に記載の方法。
[項目146]
上記1つまたは複数の推進ユニットは、上記UAVに対して揚力を生成するように構成される1つまたは複数の回転翼を備える、項目145に記載の方法。
[項目147]
上記IMUは、上記UAVの中央本体の姿勢、角速度または角加速度を示す信号を提供する、項目140に記載の方法。
[項目148]
上記IMUは、上記UAVの中央本体の線速度または線加速度を示す信号を提供する、項目140に記載の方法。
[項目149]
上記IMUは、周辺空気から少なくとも部分的に遮蔽される、項目140に記載の方法。
[項目150]
上記IMUは、周辺空気に完全に暴露される、項目140に記載の方法。
[項目151]
上記IMUは、上記UAVの飛行を補助する複数の信号を提供する、項目140に記載の方法。
[項目152]
上記IMUは、上記UAVの航行を補助する複数の信号を提供する、項目140に記載の方法。
[項目153]
上記1つまたは複数の電気コンポーネントは、少なくとも1つの排気ファンを備える、項目140に記載の方法。
[項目154]
上記少なくとも1つの排気ファンは、モータに関連付けられる遠心排気ファンである、項目153に記載の方法。
[項目155]
上記少なくとも1つの排気ファンは、上記内部区画内に負圧を生成する、項目153に記載の方法。
[項目156]
上記内部区画は、少なくとも1つの排気ファンと気圧的に連通する、項目140に記載の方法。
[項目157]
上記1つまたは複数の電気コンポーネントは、飛行制御モジュールを備える、項目140に記載の方法。
[項目158]
上記1つまたは複数の電気コンポーネントは、GPSユニットを備える、項目140に記載の方法。
[項目159]
上記1つまたは複数の電気コンポーネントは、無線通信モジュールを備える、項目140に記載の方法。
[項目160]
上記UAVは、積載物をさらに備え、上記IMUは、上記積載物上に配置される、項目140に記載の方法。
[項目161]
上記積載物は、撮像装置である、項目160に記載の方法。
[項目162]
上記積載物は、上記UAVの上記中央本体の下方で運搬される、項目160に記載の方法。
[項目163]
上記積載物は、上記UAVの上記中央本体に対して可動である、項目160に記載の方法。
[項目164]
上記積載物は、タンクである、項目160に記載の方法。
[項目165]
上記IMUは、上記UAVの上記内部区画内で内部循環システムから分離される、項目140に記載の方法。
[項目166]
IMUは、上記UAVの周りの環境の周辺気圧を受ける、項目140に記載の方法。
[項目167]
上記IMUは、上記周辺空気と連通する、項目166に記載の方法。
[項目168]
上記中央本体から延びる1つまたは複数のアームをさらに備える、項目140に記載の方法。
[項目169]
上記1つまたは複数のアームによって支持され、上記UAVに対する揚力を生成するように構成される1つまたは複数の回転翼をさらに備える、項目168に記載の方法。
[項目170]
上記1つまたは複数のアームは、上記中央本体の上記第1の区画と連通する、項目169に記載の方法。
[項目171]
上記中央本体への気流は、上記1つまたは複数のアームによって生成される、項目170に記載の方法。
[項目172]
上記気流は、上記1つまたは複数の回転翼を回転させることによって生成される、項目171に記載の方法。
[項目173]
上記気流は、上記第1の区画内の上記複数の電気コンポーネントを冷却する、項目171に記載の方法。
[項目174]
上記ハウジング内に1つまたは複数の温度センサをさらに備える、項目140に記載の方法。
[項目175]
上記ハウジング内に温度調節コンポーネントをさらに備える、項目140に記載の方法。
[項目176]
上記温度調節コンポーネントは、吸入空気の温度が閾値を上回る場合に、上記ハウジング内の温度を低下させる、項目175に記載の方法。
[項目177]
上記温度調節コンポーネントは、吸入空気の温度が閾値を下回る場合に、上記ハウジング内の温度を上昇させる、項目175に記載の方法。
[項目178]
上記UAVは、複数の補助気流生成コンポーネントを有するモータをさらに備える、項目140に記載の方法。
[項目179]
上記複数の補助気流生成コンポーネントは、上記モータの上部カバー内に複数のブレードを備える、項目178に記載の方法。
[項目180]
上記複数の補助気流生成コンポーネントは、上記モータの上部カバー内にファンを備える、項目178に記載の方法。
[項目181]
上記複数の補助気流生成コンポーネントは、上記モータの上記上部カバー内に複数のブレード及びファンを備える、項目178に記載の方法。
[項目182]
無人航空機(UAV)であって、
上記UAVの中央本体を形成するハウジングであって、内部区画を備えるハウジングと、
(1)上記中央本体の上記内部区画内に配置され、(2)上記UAVの動作に影響するように構成される1つまたは複数の電気コンポーネントであって、上記UAVが動作する場合に、負圧環境で動作する1つまたは複数の電気コンポーネントと、
周辺気圧環境に配置される慣性計測ユニット(IMU)とを備える、無人航空機。
[項目183]
上記IMUは、上記ハウジングの他の内部区画内に配置される、項目182に記載の無人航空機。
[項目184]
上記内部区画は、外部カバーを備える、項目183に記載の無人航空機。
[項目185]
上記外部カバーは、上記中央本体の外面に沿う、項目184に記載の無人航空機。
[項目186]
上記IMUは、上記ハウジングの外部区画内に配置される、項目182に記載の無人航空機。
[項目187]
上記外部区画は、外部カバーを備える、項目186に記載の無人航空機。
[項目188]
上記外部カバーは、上記中央本体の外面から突出する、項目187に記載の無人航空機。
[項目189]
上記IMUは、上記中央本体の外面に取り付けられる、項目182に記載の無人航空機。
[項目190]
上記IMUは、上記中央本体から離れるように延びる1つまたは複数の拡張部材によって支持される、項目182に記載の無人航空機。
[項目191]
上記1つまたは複数の拡張部材は、剛性であり、上記中央本体に対して移動しない、項目190に記載の無人航空機。
[項目192]
上記1つまたは複数の拡張部材は、上記UAVの1つまたは複数の着陸スタンドであり、上記UAVが飛行していない場合に、上記UAVの重量を支えるように構成される、項目190に記載の無人航空機。
[項目193]
上記1つまたは複数の拡張部材は、上記UAVの1つまたは複数のアームであり、上記1つまたは複数のアームは、1つまたは複数の推進ユニットを支持する、項目190に記載の無人航空機。
[項目194]
上記1つまたは複数の推進ユニットは、上記UAVに対して揚力を生成するように構成される1つまたは複数の回転翼を備える、項目193に記載の無人航空機。
[項目195]
上記IMUは、上記UAVの中央本体の姿勢、角速度または角加速度を示す信号を提供する、項目182に記載の無人航空機。
[項目196]
上記IMUは、上記UAVの中央本体の線速度または線加速度を示す信号を提供する、項目182に記載の無人航空機。
[項目197]
上記IMUは、上記UAVの周辺環境から少なくとも部分的に遮蔽される、項目182に記載の無人航空機。
[項目198]
上記IMUは、上記UAVの周辺環境に完全に暴露される、項目182に記載の無人航空機。
[項目199]
上記IMUは、上記UAVの飛行を補助する複数の信号を提供する、項目182に記載の無人航空機。
[項目200]
上記IMUは、上記UAVの航行を補助する複数の信号を提供する、項目182に記載の無人航空機。
[項目201]
上記IMUは、1つまたは複数の電気コンポーネントと連通する、項目182に記載の無人航空機。
[項目202]
上記1つまたは複数の電気コンポーネントは、少なくとも1つの排気ファンを備える、項目182に記載の無人航空機。
[項目203]
上記少なくとも1つの排気ファンは、モータに関連付けられる遠心排気ファンである、項目202に記載の無人航空機。
[項目204]
上記少なくとも1つの排気ファンは、上記第1の区画内に負圧を生成する、項目202に記載の無人航空機。
[項目205]
上記内部区画は、少なくとも1つの排気ファンと気圧的に連通する、項目182に記載の無人航空機。
[項目206]
上記1つまたは複数の電気コンポーネントは、飛行制御モジュールを備える、項目182に記載の無人航空機。
[項目207]
上記1つまたは複数の電気コンポーネントは、GPSユニットを備える、項目182に記載の無人航空機。
[項目208]
上記1つまたは複数の電気コンポーネントは、無線通信モジュールを備える、項目182に記載の無人航空機。
[項目209]
上記UAVは、積載物をさらに備え、上記IMUは、上記積載物上に配置される、項目182に記載の無人航空機。
[項目210]
上記積載物は、撮像装置である、項目209に記載の無人航空機。
[項目211]
上記積載物は、上記UAVの上記中央本体の下方で運搬される、項目209に記載の無人航空機。
[項目212]
上記積載物は、上記UAVの上記中央本体に対して可動である、項目209に記載の無人航空機。
[項目213]
上記積載物は、タンクである、項目209に記載の無人航空機。
[項目214]
上記IMUは、上記UAVの上記内部区画内で内部循環システムから分離される、項目182に記載の無人航空機。
[項目215]
IMUは、上記UAVの周りの環境の周辺気圧を受ける、項目182に記載の無人航空機。
[項目216]
上記IMUは、上記周辺空気と連通する、項目215に記載の無人航空機。
[項目217]
上記中央本体から延びる1つまたは複数のアームをさらに備える、項目182に記載の無人航空機。
[項目218]
上記1つまたは複数のアームによって支持され、上記UAVに対する揚力を生成するように構成される1つまたは複数の回転翼をさらに備える、項目217に記載の無人航空機。
[項目219]
上記1つまたは複数のアームは、上記中央本体の上記内部区画と連通する、項目218に記載の無人航空機。
[項目220]
上記1つまたは複数の回転翼の動作は、上記中央本体の上記第1の区画内の複数の条件に影響する、項目219に記載の無人航空機。
[項目221]
上記中央本体への気流は、上記1つまたは複数のアームによって生成される、項目219に記載の無人航空機。
[項目222]
上記気流は、上記1つまたは複数の回転翼を回転させることによって生成される、項目221に記載の無人航空機。
[項目223]
上記気流は、上記第1の区画内の上記複数の電気コンポーネントを冷却する、項目221に記載の無人航空機。
[項目224]
上記ハウジング内に1つまたは複数の温度センサをさらに備える、項目182に記載の無人航空機。
[項目225]
上記ハウジング内に温度調節コンポーネントをさらに備える、項目182に記載の無人航空機。
[項目226]
上記温度調節コンポーネントは、吸入空気の温度が閾値を上回る場合に、上記ハウジング内の温度を低下させる、項目225に記載の無人航空機。
[項目227]
上記温度調節コンポーネントは、吸入空気の温度が閾値を下回る場合に、上記ハウジング内の温度を上昇させる、項目225に記載の無人航空機。
[項目228]
複数の補助気流生成コンポーネントを有するモータをさらに備える、項目182に記載の無人航空機。
[項目229]
上記複数の補助気流生成コンポーネントは、上記モータの上部カバー内に複数のブレードを含む、項目228に記載の無人航空機。
[項目230]
上記複数の補助気流生成コンポーネントは、上記モータの上部カバー内にファンを含む、項目228に記載の無人航空機。
[項目231]
上記複数の補助気流生成コンポーネントは、上記モータの上記上部カバー内に複数のブレード及びファンを含む、項目228に記載の無人航空機。
[項目232]
無人航空機(UAV)内で慣性計測ユニット(IMU)を分離する方法であって、
上記UAVの中央本体を形成するハウジングと、
(1)内部に配置され、(2)上記UAVの動作に影響するように構成される1つまたは複数の電気コンポーネントを有する上記中央本体の内部区画であって、上記UAVが動作する場合に、上記1つまたは複数の電気コンポーネントが負圧環境で動作する上記中央本体の内部区画とを備えるUAVを提供するステップと、
上記IMUを周辺気圧環境に配置するステップとを備える方法。
[項目233]
上記IMUは、上記ハウジングの他の内部区画内に配置される、項目232に記載の方法。
[項目234]
上記内部区画は、外部カバーを備える、項目233に記載の方法。
[項目235]
上記外部カバーは、上記中央本体の外面に沿う、項目234に記載の方法。
[項目236]
上記IMUは、上記ハウジングの外部区画内に配置される、項目232に記載の方法。
[項目237]
上記外部区画は、外部カバーを備える、項目236に記載の方法。
[項目238]
上記外部カバーは、上記中央本体の外面から突出する、項目237に記載の方法。
[項目239]
上記IMUは、上記中央本体の外面に取り付けられる、項目232に記載の方法。
[項目240]
上記IMUは、上記中央本体から離れるように延びる1つまたは複数の拡張部材によって支持される、項目232に記載の方法。
[項目241]
上記1つまたは複数の拡張部材は、剛性であり、上記中央本体に対して移動しない、項目240に記載の方法。
[項目242]
上記1つまたは複数の拡張部材は、上記UAVの1つまたは複数の着陸スタンドであり、上記UAVが飛行していない場合に、上記UAVの重量を支えるように構成される、項目240に記載の方法。
[項目243]
上記1つまたは複数の拡張部材は、上記UAVの1つまたは複数のアームであり、上記1つまたは複数のアームは、1つまたは複数の推進ユニットを支持する、項目240に記載の方法。
[項目244]
上記1つまたは複数の推進ユニットは、上記UAVに対して揚力を生成するように構成される1つまたは複数の回転翼を備える、項目243に記載の方法。
[項目245]
上記IMUは、上記UAVの中央本体の姿勢、角速度または角加速度を示す信号を提供する、項目232に記載の方法。
[項目246]
上記IMUは、上記UAVの中央本体の線速度または線加速度を示す信号を提供する、項目232に記載の方法。
[項目247]
上記IMUは、上記UAVの周辺環境から少なくとも部分的に遮蔽される、項目232に記載の方法。
[項目248]
上記IMUは、上記UAVの周辺環境に完全に暴露される、項目232に記載の方法。
[項目249]
上記IMUは、上記UAVの飛行を補助する複数の信号を提供する、項目232に記載の方法。
[項目250]
上記IMUは、上記UAVの航行を補助する複数の信号を提供する、項目232に記載の方法。
[項目251]
上記IMUは、1つまたは複数の電気コンポーネントと連通する、項目232に記載の方法。
[項目252]
上記1つまたは複数の電気コンポーネントは、少なくとも1つの排気ファンを備える、項目232に記載の方法。
[項目253]
上記少なくとも1つの排気ファンは、モータに関連付けられる遠心排気ファンである、項目252に記載の方法。
[項目254]
上記少なくとも1つの排気ファンは、上記第1の区画内に負圧を生成する、項目252に記載の方法。
[項目255]
上記内部区画は、少なくとも1つの排気ファンと気圧的に連通する、項目232に記載の方法。
[項目256]
上記1つまたは複数の電気コンポーネントは、飛行制御モジュールを備える、項目232に記載の方法。
[項目257]
上記1つまたは複数の電気コンポーネントは、GPSユニットを備える、項目232に記載の方法。
[項目258]
上記1つまたは複数の電気コンポーネントは、無線通信モジュールを備える、項目232に記載の方法。
[項目259]
上記UAVは、積載物をさらに備え、上記IMUは、上記積載物上に配置される、項目232に記載の方法。
[項目260]
上記積載物は、撮像装置である、項目259に記載の方法。
[項目261]
上記積載物は、上記UAVの上記中央本体の下方で運搬される、項目259に記載の方法。
[項目262]
上記積載物は、上記UAVの上記中央本体に対して可動である、項目259に記載の方法。
[項目263]
上記積載物は、タンクである、項目259に記載の方法。
[項目264]
上記IMUは、上記UAVの上記内部区画内で内部循環システムから分離される、項目232に記載の方法。
[項目265]
IMUは、上記UAVの周りの環境の周辺気圧を受ける、項目232に記載の方法。
[項目266]
上記IMUは、上記周辺空気と連通する、項目265に記載の方法。
[項目267]
上記中央本体から延びる1つまたは複数のアームをさらに備える、項目232に記載の方法。
[項目268]
上記1つまたは複数のアームによって支持され、上記UAVに対する揚力を生成するように構成される1つまたは複数の回転翼をさらに備える、項目267に記載の方法。
[項目269]
上記1つまたは複数のアームは、上記中央本体と連通する、項目268に記載の方法。
[項目270]
上記中央本体への気流は、上記1つまたは複数のY形アームによって生成される、項目269に記載の方法。
[項目271]
上記気流は、上記1つまたは複数の回転翼を回転させることによって生成される、項目270に記載の方法。
[項目272]
上記気流は、上記第1の区画内の上記複数の電気コンポーネントを冷却する、項目270に記載の方法。
[項目273]
上記ハウジング内に1つまたは複数の温度センサをさらに備える、項目232に記載の方法。
[項目274]
上記ハウジング内に温度調節コンポーネントをさらに備える、項目232に記載の方法。
[項目275]
上記温度調節コンポーネントは、吸入空気の温度が閾値を上回る場合に、上記ハウジング内の温度を低下させる、項目274に記載の方法。
[項目276]
上記温度調節コンポーネントは、吸入空気の温度が閾値を下回る場合に、上記ハウジング内の温度を上昇させる、項目274に記載の方法。
[項目277]
上記UAVは、複数の補助気流生成コンポーネントを有するモータをさらに備える、項目232に記載の方法。
[項目278]
上記複数の補助気流生成コンポーネントは、上記モータの上部カバー内に複数のブレードを含む、項目277に記載の方法。
[項目279]
上記複数の補助気流生成コンポーネントは、上記モータの上部カバー内にファンを含む、項目277に記載の方法。
[項目280]
上記複数の補助気流生成コンポーネントは、上記モータの上記上部カバー内に複数のブレード及びファンを含む、項目277に記載の方法。