JP6791561B2 - Ｕａｖにエネルギーを供給する方法、及び装置 - Google Patents

Description

［背景技術］
複数の無人機等（ＵＡＶ）等の複数の航空輸送体は、軍用および商用目的の監視、偵察、および探索タスクの実行に使用可能である。このような複数の航空輸送体は、特定の機能を実行するよう構成された積載物を運搬できる。

従来のＵＡＶの複数の設計は、多数の欠点に悩まされている可能性がある。例えば、コントローラまたは慣性計測装置等のＵＡＶの特定の複数の電気コンポーネントは、コンポーネントへの電力が失われると、データを損失する可能性がある。ＵＡＶは、搭載された充電式バッテリーによって電力供給され得る。いくつかの状況において、バッテリーは、再充電されるべく、または別のバッテリーに交換されるべく、ＵＡＶから除去されることがある。バッテリーが除去される場合、複数の電気コンポーネントへの電力が失われる可能性があり、それによって、上記電気コンポーネント内のデータ損失を生じさせる場合がある。

データ損失を防ぐべく、ＵＡＶの特定の複数の電気コンポーネントに対し、電力を継続的に供給するニーズが存在する。再充電のため、または別のバッテリーとの交換のために、ＵＡＶのバッテリーが除去されている間に、この電力を提供するニーズが更に存在する。バッテリーは、ＵＡＶにエネルギーを再ロードするために任意的に除去されてよく、これによって任意的に、複数のＵＡＶに対し、移動範囲の増加を提供することができる。複数のＵＡＶが複数の物品の配達、周囲に対する散布、あるいは領域のパトロール若しくは調査をする際に、移動範囲が増加すると、特に有用であろう。自動または半自動のバッテリー充電ステーションは、ＵＡＶ上のバッテリー寿命が再ロードされることを有利に許容できる。ＵＡＶの搭載バッテリーを再充電する、または搭載バッテリーを別のバッテリーに交換することによって、バッテリー寿命は、ＵＡＶ上で再ロードされてよい。ＵＡＶ搭載バッテリーの再充電の間、システムは電力なしとならないようにできる。電力が損失すると、ＵＡＶ搭載の複数のセンサによって収集されたデータの損失につながる可能性がある。これには、ＵＡＶのコントローラまたは慣性計測装置に格納された、ＵＡＶの航法若しくは他の複数の機能に対し有用となり得るデータが含まれ得る。バッテリー再充電の間に、ＵＡＶに一貫した電力を供給可能なシステムは有利であろう。

本発明の一態様は、以下の内容を含んでよい。すなわち、ＵＡＶの移動を有効にするよう構成された推進ユニットと、上記ＵＡＶの（１）上記推進ユニットおよび（２）電力消費ユニットに電力供給するよう構成された第１のバッテリーを有する電力ユニットと、を備えるＵＡＶであって、上記電力ユニットは、（ａ）第１のモードおよび（ｂ）第２のモードの間で切り替えるよう構成されており、（ａ）上記第１のモードでは、上記第１のバッテリーが（１）上記推進ユニットおよび（２）上記電力消費ユニットに対し、電力を供給しており、（ｂ）上記第２のモードでは、第２のバッテリーが上記電力消費ユニットに対し電力を供給しており、かつ、上記推進ユニットに対し電力を供給していない。

いくつかの実施形態において、上記ＵＡＶは上記ＵＡＶのための揚力を生成するよう構成された１または複数の回転翼を含む、推進ユニットを有してよい。ＵＡＶは、上記電力消費ユニットが、全地球測位システム（ＧＰＳ）センサ、運動センサ、慣性計測装置センサ、近接センサ、および／またはイメージセンサのうち１または複数である、電力消費ユニットを有してよい。上記ＵＡＶが面上で静止している場合、上記電力ユニットは上記第２のモードに切り替えられてよい。上記電力ユニットは、第１のバッテリーが上記ＵＡＶから除去される前または除去されるときに、上記第１のモードから上記第２のモードへと切り替えられるよう構成されてよく、かつ、継続的な電力が上記電力消費ユニットに対し供給される。上記第１のバッテリーが上記ＵＡＶに接続され、電力を供給する準備ができた場合、上記電力ユニットが上記第２のモードから上記第１のモードへと切り替えられるよう構成されてよい。上記ＵＡＶが上記推進ユニットを使用していない場合に、上記電力ユニットは上記第２のモードに切り替えられてよい。上記第１のバッテリーの電圧が、上記第２のバッテリーの電圧を下回る場合、上記電力ユニットは、上記第１のモードおよび上記第２のモードの間で切り替わるよう構成されてよい。電力ユニットは、第２のバッテリーから電力消費ユニットへと電流が流れるのを防ぐ一方向ダイオードを含んでよい。一方向ダイオードは、第２のバッテリーに面する正極および電力消費に面する負極を有してよい。電力ユニットは、第１および第２のモード中、閉位置にあり、ＵＡＶが電源オフになる場合、開位置にある、電気スイッチを含んでよい。

いくつかの場合において、ＵＡＶは、上記第１のバッテリーと上記第２のバッテリーとの間に、充電制御ユニットを有してよく、上記充電制御ユニットは、上記第１のバッテリーによる上記第２のバッテリーの充電を制御するよう構成されている。

いくつかの例において、第１のバッテリーは第２のモード中、電力を供給しなくよい。第１のバッテリーは、第２のモード中、ＵＡＶから切断されてよい。第１のモード中、第１のバッテリーは、第２のバッテリーに電気的に接続されてよい。第１のバッテリーは、第１のバッテリーより低い電圧の電力を供給するよう構成されてよい。

本発明の複数の態様は、更に次のものを含んでよい。すなわち、ＵＡＶにエネルギーを供給する方法であって、上記方法が、第１のバッテリーで、上記ＵＡＶの（１）推進ユニットと、（２）電力消費ユニットとに電力供給する段階と、第２のバッテリーで上記推進ユニットに電力供給せず、上記第２のバッテリーで、上記ＵＡＶの上記電力消費ユニットに電力供給する段階と、上記第１のバッテリーで、上記ＵＡＶの（１）上記推進ユニットと、（２）上記電力消費ユニットとに電力供給をしなくなる段階と、を備える。

いくつかの場合において、推進ユニットはＵＡＶのための揚力を生成するよう構成された１または複数の回転翼を含む。上記第１のバッテリーで、上記ＵＡＶの（１）上記推進ユニットと、（２）上記電力消費ユニットとに電力供給をしなくなっている場合、上記ＵＡＶは面上で静止していてよい。上記第１のバッテリーで、上記ＵＡＶの（１）上記推進ユニットと、（２）上記電力消費ユニットとに電力供給している場合、上記ＵＡＶは飛行中であってよい。

エネルギー供給ステーションは、第１のバッテリーをＵＡＶから切断するよう構成されたバッテリー交換部材を含んでよい。

いくつかの例において、上記方法は更に、第１のバッテリーでＵＡＶの（１）推進ユニットと（２）電力消費ユニットとに電力供給する段階の間、第２のバッテリーを充電する段階を含んでよい。上記方法は更に、上記ＵＡＶが飛行中、上記第１のバッテリーで上記第２のバッテリーを充電する段階を含んでよい。電力ユニットは、第２のバッテリーから電力消費ユニットへと電流が流れるのを防ぐ一方向ダイオードを含んでよい。一方向ダイオードは、第２のバッテリーと面する正極および電力消費と面する負極を有してよい。第２のバッテリーは、第１のバッテリーより低い電圧を供給するよう構成されてよい。

本発明の別の態様に従ったＵＡＶにエネルギーを供給する方法が提供されてよい。上記方法は、次の内容を備えてよい。すなわち、第１のバッテリーで、上記ＵＡＶの（１）推進ユニットと、（２）電力消費ユニットとに電力供給する段階と、上記第１のバッテリーで、第２のバッテリーを充電する段階と、上記第２のバッテリーで、上記ＵＡＶの上記電力消費ユニットに電力供給する段階と、上記第１のバッテリーで、上記ＵＡＶの（１）上記推進ユニットと、（２）上記電力消費ユニットとに電力供給をしなくなる段階と、を備える。第２のバッテリーは、ＵＡＶが飛行中、第１のバッテリーに充電を供給してよい。

上記推進ユニットは、上記ＵＡＶのための揚力を生成するよう構成された１または複数の回転翼を含んでよい。

上記第１のバッテリーで、上記ＵＡＶの（１）上記推進ユニットと、（２）上記電力消費ユニットとに電力供給をしなくなっている場合、上記ＵＡＶは面上で静止していてよい。上記面は、上記第１のバッテリーを再充電し、および／または上記第１のバッテリーを別のバッテリーに交換するよう構成されたエネルギー供給ステーションの着陸帯であってよい。

いくつかの場合において、エネルギー供給ステーションは、第１のバッテリーをＵＡＶから切断するよう構成されたバッテリー交換部材を備えてよい。

上記方法は更に、第１のバッテリーで、ＵＡＶの（１）推進ユニットと、（２）コントローラおよび／または慣性計測装置に電力供給する段階の間、第２のバッテリーを充電する段階を備えてよい。

電力ユニットは、第２のバッテリーから電力消費ユニットへと電流が流れるのを防ぐ一方向ダイオードを含んでよい。一方向ダイオードは、第２のバッテリーと面する正極および電力消費と面する負極を有してよい。

別の実施形態において、本発明は、継続的な電力供給をＵＡＶに提供する方法を含んでよい。上記方法は、次の内容を含んでよい。すなわち、上記ＵＡＶに電力を供給するバッテリーに接続された上記ＵＡＶを提供する段階と、上記バッテリーが上記ＵＡＶに電力を供給しなくなるよう、上記バッテリーを上記ＵＡＶから切断する段階と、セット（ｂ）の上記切断する段階の前または切断時に、電力ユニットを使用して上記ＵＡＶに電力を供給し、それにより、上記バッテリーが上記ＵＡＶから切断される前、その最中、およびその後に、上記ＵＡＶが電力供給された状態にする段階と、を備える。

上記方法は更に、エネルギー供給ステーションのＵＡＶ着陸帯上でＵＡＶを支持する段階を備えてよい。上記方法は更に、バッテリー交換部材を使用して、上記バッテリーを上記ＵＡＶから切断する段階を備えてよい。上記方法は更に、別のバッテリーをＵＡＶに接続する段階を備えてよく、上記別のバッテリーはＵＡＶに接続されると、電力をＵＡＶに供給するよう構成されている。上記別のバッテリーは、上記ＵＡＶから上記バッテリーを切断するバッテリー交換部材を使用して、上記ＵＡＶに接続されてよい。上記方法は更に、上記バッテリーが上記ＵＡＶから切断されている間に上記バッテリーを充電した後、上記バッテリー交換部材を使用して、上記バッテリーを上記ＵＡＶに接続する段階を備えてよい。上記別のバッテリーが上記ＵＡＶに接続される場合、上記ＵＡＶから切断される場合の上記バッテリーより高いレベルの充電量を有してよい。

バッテリー交換部材は、エネルギー供給ステーションの一部であってよい。いくつかの場合において、バッテリー交換部材はロボットアームであってよい。

ＵＡＶは、ステーションから鉛直方向に離陸可能な回転翼航空機であってよい。ＵＡＶは、ステーションに鉛直方向に着陸可能な回転翼航空機であってよい。

ＵＡＶ着陸帯は、ＵＡＶが着陸するのを補助するよう構成された複数の視認可能なマーカを含んでよい。複数の視認可能なマーカは、複数のＬＥＤライトまたは複数のイメージであってよい。

いくつかの場合において、エネルギー供給ステーションは持ち運び可能であってよい。

上記方法は更に次の内容を含んでよい。すなわち、可動式バッテリー格納ユニットから上記別のバッテリーを除去する段階を備え、上記可動式バッテリー格納ユニットは、上記ＵＡＶに接続されると、上記ＵＡＶに電力供給可能な複数のバッテリーを集合的に格納するよう構成された複数の保持ステーションを含んでおり、上記可動式バッテリー格納セクションは、上記複数の保持ステーションの上記ＵＡＶ着陸帯に対する、同時の移動を許容するよう構成されている。上記方法は更に、バッテリーが上記ＵＡＶに接続されていない間中、上記電力ユニットを使用して、上記ＵＡＶに電力を供給する段階を含んでよい。上記方法はまた、上記バッテリーを上記ＵＡＶから切断する前に、上記電力ユニットを上記ＵＡＶに接続する段階を含んでよい。

電力ユニットは、電気的エネルギー源からの電線路であってよい。電気的エネルギー源は、再生可能エネルギー生成動力源であってよい。電気的エネルギー源は、電力供給網であってよい。電力ユニットは別のバッテリーであってよい。別のバッテリーは、ＵＡＶを支持するエネルギー供給ステーションに搭載されてよい。別のバッテリーは、ＵＡＶに搭載されてよい。

いくつかの実施形態において、ＵＡＶは最大１００ｃｍの最大寸法を有してよい。ＵＡＶは、凹み領域を含んでよく、その内部において、ＵＡＶから切断されるべく、バッテリーが除去される。上記ＵＡＶは、凹み領域を含んでよく、その内部において、上記ＵＡＶに接続および上記ＵＡＶに電力を供給すべく上記バッテリーが挿入される。上記バッテリーが上記ＵＡＶから切断された後、上記ＵＡＶに接続および上記ＵＡＶに電力を供給すべく、上記バッテリーまたは別のバッテリーが上記凹み領域に挿入されるよう構成されてよい。

上記バッテリーは可動式格納ユニットに格納されてよく、上記可動式格納ユニットは、上記ＵＡＶに接続されると、上記ＵＡＶに電力供給可能な複数のバッテリーを集合的に格納するよう構成された複数の保持ステーションを含んでおり、上記可動式バッテリー格納セクションは、上記複数の保持ステーションの上記ＵＡＶ着陸帯に対する、同時の移動を許容するよう構成されている。

別の実施形態において、本発明は、次の内容を含んでよい。すなわち、ＵＡＶ着陸帯と、バッテリー交換部材と、電力ユニットと、を備えるＵＡＶエネルギー供給ステーションであって、上記ＵＡＶ着陸帯は、ＵＡＶが上記ステーション上に静止している場合、上記ＵＡＶを支持するよう構成されており、上記ＵＡＶは上記ＵＡＶに電力を供給するバッテリーに接続されており、上記バッテリー交換部材は、上記バッテリーが上記ＵＡＶに電力を供給しなくなるよう、上記ＵＡＶから上記バッテリーを切断するよう構成されており、上記電力ユニットは、上記切断前または切断時に上記ＵＡＶに電力を供給し、それにより、上記バッテリーが上記ＵＡＶから切断される前、その最中、およびその後に、上記ＵＡＶが電力供給された状態にするよう構成されている。

ＵＡＶエネルギー供給ステーションは更に、エネルギー供給ステーションの上記ＵＡＶ着陸帯上に上記ＵＡＶの支持物を含んでよい。エネルギー供給ステーションは更に、バッテリー交換部材を備えてよい。バッテリー交換部材は、エネルギー供給ステーションの一部であってよい。バッテリー交換部材はロボットアームであってよい。

ＵＡＶはステーションに鉛直方向に離陸可能な回転翼航空機であってよい。ＵＡＶは、ステーションから鉛直方向に着陸可能な回転翼航空機であってよい。

ＵＡＶ着陸帯はＵＡＶが着陸するのを補助するよう構成された複数の視認可能なマーカを含んでよい。複数の視認可能なマーカは複数のＬＥＤライトまたは複数のイメージであってよい。

いくつかの場合において、エネルギー供給ステーションは持ち運び可能であってよい。

ＵＡＶエネルギー供給ステーションは更に、上記ＵＡＶに接続された別のバッテリーを備えてよく、上記別のバッテリーは、上記ＵＡＶに接続されると、上記ＵＡＶに電力を供給するよう構成されている。上記別のバッテリーは、上記ＵＡＶから上記バッテリーを切断するバッテリー交換部材を使用して、上記ＵＡＶに接続されてよい。上記別のバッテリーが上記ＵＡＶに接続される場合、上記ＵＡＶから切断される場合の上記バッテリーより高いレベルの充電量を有してよい。ＵＡＶエネルギー供給ステーションは更に、可動式バッテリー格納ユニットを含んでよく、上記可動式バッテリー格納ユニットは、上記ＵＡＶに接続されると、上記ＵＡＶに電力供給可能な複数のバッテリーを集合的に格納するよう構成された複数の保持ステーションを含んでよく、上記可動式バッテリー格納セクションは、上記複数の保持ステーションの上記ＵＡＶ着陸帯に対する、同時の移動を許容するよう構成されている。

いくつかの例において、エネルギー供給ステーションは更に、バッテリーが上記ＵＡＶに接続されていない間中、上記ＵＡＶに電力を供給するよう構成されている電力ユニットを備えてよい。電力ユニットは電気的エネルギー源からの電線路であってよい。電気的エネルギー源は、再生可能エネルギー生成動力源であってよい。電気的エネルギー源は、電力供給網であってよい。電力ユニットは別のバッテリーであってよい。別のバッテリーは、ＵＡＶを支持するエネルギー供給ステーションに搭載されてよい。別のバッテリーはＵＡＶに搭載されてよい。

いくつかの場合において、ＵＡＶは最大１００ｃｍの最大寸法を有してよい。ＵＡＶは、凹み領域を含んでよく、その内部において、ＵＡＶから切断されるべく、バッテリーが除去される。上記ＵＡＶは、凹み領域を含んでよく、その内部において、上記ＵＡＶに接続および上記ＵＡＶに電力を供給すべく上記バッテリーが挿入される。上記バッテリーが上記ＵＡＶから切断された後、上記ＵＡＶに接続および上記ＵＡＶに電力を供給すべく、上記バッテリーまたは別のバッテリーが上記凹み領域に挿入されるよう構成されてよい。

上記バッテリーは可動式バッテリー格納ユニットにあってよく、上記可動式バッテリー格納ユニットは、上記ＵＡＶに接続される、上記ＵＡＶに電力供給可能な複数のバッテリーを集合的に格納するよう構成された複数の保持ステーションを含んでおり、上記可動式バッテリー格納セクションは、上記複数の保持ステーションの上記ＵＡＶ着陸帯に対する、同時の移動を許容するよう構成されている。

別の実施形態において、本発明は次の内容を含んでよい。すなわち、ＵＡＶ着陸帯と、バッテリー交換部材と、を備えるＵＡＶエネルギー供給ステーションであって、上記ＵＡＶ着陸帯は、ＵＡＶが上記ステーション上に静止している場合、上記ＵＡＶを支持するよう構成されており、上記ＵＡＶは、上記ＵＡＶに電力を供給する（１）バッテリーと、上記バッテリーが上記ＵＡＶに接続されていない場合、上記ＵＡＶに電力を供給する（２）バックアップ電源とに接続されており、上記バッテリー交換部材は、上記バッテリーが上記ＵＡＶに電力を供給しなくなるよう、上記ＵＡＶから上記バッテリーを切断するよう構成されており、かつ、上記バックアップ電源は、上記切断前または切断時に上記ＵＡＶに電力を供給し、それにより、上記バッテリーが上記ＵＡＶから切断される前、その最中、およびその後に、上記ＵＡＶが電力供給された状態にするよう構成されている。

バックアップ電源はＵＡＶに搭載された別のバッテリーであってよい。バックアップ電源は、ＵＡＶに搭載された再生可能エネルギー生成動力源であってよい。

ＵＡＶエネルギー供給ステーションは更に、エネルギー供給ステーションの上記ＵＡＶ着陸帯上に上記ＵＡＶのための支持物を含んでよい。エネルギー供給ステーションは、バッテリー交換部材を含んでよい。バッテリー交換部材は、エネルギー供給ステーションの一部であってよい。バッテリー交換部材はロボットアームであってよい。

ＵＡＶはステーションから鉛直方向に離陸可能な回転翼航空機であってよい。ＵＡＶはステーションに鉛直方向に着陸可能な回転翼航空機であってよい。

ＵＡＶ着陸帯はＵＡＶが着陸するのを補助するよう構成された複数の視認可能なマーカを含んでよい。複数の視認可能なマーカは複数のＬＥＤライトまたは複数のイメージであってよい。

いくつかの場合において、エネルギー供給ステーションは持ち運び可能であってよい。

ＵＡＶエネルギー供給ステーションは更に、上記ＵＡＶに接続された別のバッテリーを備えてよく、上記別のバッテリーは、上記ＵＡＶに接続されると、上記ＵＡＶに電力を供給するよう構成されている。上記別のバッテリーは、上記ＵＡＶから上記バッテリーを切断するバッテリー交換部材を使用して、上記ＵＡＶに接続されてよい。上記別のバッテリーが上記ＵＡＶに接続される場合、上記ＵＡＶから切断される場合の上記バッテリーより高いレベルの充電量を有してよい。ＵＡＶエネルギー供給ステーションは更に、可動式バッテリー格納ユニットを備えてよく、上記可動式バッテリー格納ユニットは、上記ＵＡＶに接続されると、上記ＵＡＶに電力供給可能な複数のバッテリーを集合的に格納するよう構成された複数の保持ステーションを含んでよく、上記可動式バッテリー格納セクションは、上記複数の保持ステーションの上記ＵＡＶ着陸帯に対する、同時の移動を許容するよう構成されている。

いくつかの例において、エネルギー供給ステーションは更に、バッテリーが上記ＵＡＶに接続されていない間中、上記ＵＡＶに電力を供給するよう構成されている電力ユニットを備えてよい。電力ユニットは、電気的エネルギー源からの電線路であってよい。電気的エネルギー源は、再生可能エネルギー生成動力源であってよい。電気的エネルギー源は、電力供給網であってよい。電力ユニットは別のバッテリーであってよい。別のバッテリーは、ＵＡＶを支持するエネルギー供給ステーションに搭載されてよい。別のバッテリーはＵＡＶに搭載されてよい。

いくつかの場合において、ＵＡＶは最大１００ｃｍの最大寸法を有してよい。ＵＡＶは、凹み領域を含んでよく、その内部において、ＵＡＶから切断されるべく、バッテリーが除去される。上記ＵＡＶは、凹み領域を含んでよく、その内部において、上記ＵＡＶに接続および上記ＵＡＶに電力を供給すべく上記バッテリーが挿入される。上記バッテリーが上記ＵＡＶから切断された後、上記ＵＡＶに接続および上記ＵＡＶに電力を供給すべく、上記バッテリーまたは別のバッテリーが上記凹み領域に挿入されるよう構成されてよい。

上記バッテリーは可動式バッテリー格納ユニットにあってよく、上記可動式バッテリー格納ユニットは、上記ＵＡＶに接続されると、上記ＵＡＶに電力供給可能な複数のバッテリーを集合的に格納するよう構成された複数の保持ステーションを含んでおり、上記可動式バッテリー格納セクションは、上記複数の保持ステーションの上記ＵＡＶ着陸帯に対する、同時の移動を許容するよう構成されている。

別の場合において、本発明は次の内容を含んでよい。すなわち、ＵＡＶにエネルギーを供給する方法であって、上記方法が、上記ＵＡＶに電力供給するよう構成されたバッテリーに接続された上記ＵＡＶを提供する段階と、プロセッサの補助を受けて、（１）上記ＵＡＶのための第１のバックアップエネルギー源と、（２）上記ＵＡＶのための第２のバックアップエネルギー源との信頼性を評価する段階と、プロセッサの補助を受けて、上記評価された信頼性に基づいて、上記第１のバックアップエネルギー源または上記第２のバックアップエネルギー源を選択する段階と、を備えており、上記ＵＡＶのための上記第１のバックアップエネルギー源は、上記バッテリーが上記ＵＡＶから切断されている場合、上記ＵＡＶに電力供給するよう構成されており、上記ＵＡＶのための第２のバックアップエネルギー源は、バッテリーが上記ＵＡＶから切断されている場合、上記ＵＡＶに電力供給するよう構成されている。

上記方法は更に、エネルギー供給ステーションのＵＡＶ着陸帯上でＵＡＶを支持する段階を備えてよい。上記方法はまた、上記エネルギー供給ステーションのバッテリー交換部材を使用して、上記バッテリーを上記ＵＡＶから切断する段階を含んでよい。第１のバックアップエネルギー源はＵＡＶに搭載された別のバッテリーであってよい。充電量のより低い状態は、上記第１のバックアップエネルギー源に対する、より低い評価された信頼性に対応してよい。上記第２のバックアップエネルギー源は、上記ＵＡＶが飛行中でない間、上記ＵＡＶを支持するエネルギー供給ステーションに搭載された電力ユニットであってよい。上記信頼性は、上記電力ユニットによって供給される継時的な電力の一貫性に基づいて評価されてよい。より大きな非一貫性は、上記第２のバックアップエネルギー源に対する、より低い評価された信頼性に対応してよい。上記第１のバックアップエネルギー源が上記第２のバックアップエネルギー源より、より高い評価された信頼性を有する場合、上記第１のバックアップエネルギー源が選択されてよく、上記第２のバックアップエネルギー源が上記第１のバックアップエネルギー源より、より高い評価された信頼性を有する場合、上記第２のバックアップエネルギー源が選択される。上記第１のバックアップエネルギー源が既定のソースであり、上記第１のバックアップエネルギー源の評価された信頼性が予め定められた閾値を下回らない場合、上記第１のバックアップエネルギー源が選択され、上記第２のバックアップエネルギー源が既定のソースであり、上記第２のバックアップエネルギー源の評価された信頼性が予め定められた閾値を下回らない場合、上記第２のバックアップエネルギー源が選択される。

前記方法は更に次の内容を備えてよい。すなわち、バッテリー交換部材を使用して、上記ＵＡＶから上記第２のバッテリーを切断する段階と、バッテリーが上記ＵＡＶに接続されていない間、上記選択された第１のバックアップエネルギー源または第２のバックアップエネルギー源を使用して上記ＵＡＶに電力を供給する段階と、を備え、上記切断する段階において、上記バッテリーは上記ＵＡＶから切断される場合、上記ＵＡＶに電力供給しないよう構成されている。

本願発明の他の複数の目的および特徴は、明細書、特許請求の範囲、および複数の添付図面を参照することで明確になる。
［参照による組み込み］

本明細書において言及される全ての出版物、特許、および特許出願は、個別の出版物、特許、または特許出願が特記して個別に参照により組み込まれている場合と同程度に、本明細書に参照により組み込まれる。

本発明の複数の新規な特徴は、特に添付の特許請求の範囲に記載される。本願発明の複数の特徴および利点は、複数の例示的な実施形態を記載した、以下の詳細な説明を参照するとより良く理解できる。例示的な実施形態では、本発明の複数の原理が活用されており、複数の添付図面には以下の内容が記載されている。

システムで使用されるＵＡＶおよびエネルギー供給ステーションを含む、バッテリー充電システムを示す。 エネルギー供給ステーションの詳細な例を示す。 少なくとも１つのバッテリーの筐体のための凹み領域を持つ、ＵＡＶを示す。 第１および第２のバッテリーシステムの概略図を示す。 ＵＡＶに継続的な電力を供給しつつ、ＵＡＶ上のバッテリーを充電または交換する手順に係るフローチャートを示す。 完全なエネルギー供給ステーションを示す。 エネルギー供給ステーションの着陸帯における着陸ガイドの一例を示す。 ＵＡＶが着陸ガイドと嵌合する詳細図を示す。 ＵＡＶが着陸ガイドに着陸する際の自己修正を示す。 バッテリー格納回転式搬送機の一例を示す。 バッテリー格納コンテナの一例を示す。 着陸帯より下に位置されたバッテリー格納回転式搬送機の一例を示す。 ＵＡＶ上のバッテリーを交換するための可能性のあるメカニズムに関する複数のコンポーネントを示す。 ＵＡＶのバッテリーを交換するためのロボットアームクランプに係る一実施形態を示す。 ＵＡＶのバッテリーを交換するためのメカニズムに係る詳細な例を示す。 完全なエネルギー供給ステーションの一例を示す。 ＵＡＶとエネルギー供給ステーションとの間の可能性のある通信に係るフローチャートを提供する。 本発明の一実施形態に従った、無人機を示す。 本発明の一実施形態に従った、キャリアおよび積載物を含む、可動オブジェクトを示す。 本発明の一実施形態に従った、可動オブジェクトを制御するためのシステムに係るブロック図を用いた模式図である。

一実施形態において、本願発明は、無人機（ＵＡＶ）に継続的な電力を供給するメカニズムに関する複数のシステム、デバイス、および方法を提供する。ＵＡＶという記載は、任意の他のタイプの無人輸送体、または任意の他のタイプの可動オブジェクトに適用され得る。輸送体という記載は、地上、地下、水中、水面、航空、または宇宙ベースの輸送体に適用され得る。ＵＡＶに継続的な電力を供給することは、エネルギー供給ステーションとのやり取りを含んでよい。上記やり取りは、エネルギー供給ステーションとＵＡＶとの間のドッキングを含んでよい。ＵＡＶがエネルギー供給ステーションから分離されている間および／またはＵＡＶがエネルギー供給ステーションに接続されている間に、ＵＡＶとエネルギー供給ステーションとの間で複数の通信が発生してよい。ＵＡＶに搭載中に再充電され得る、または再充電前にＵＡＶから除去され得る、第１の充電式バッテリーによって、ＵＡＶは電力供給されてよい。ＵＡＶは、第１の充電式バッテリーに加え、第２のバッテリーまたは二次電源も有してよい。エネルギー供給ステーションは、第１または第２のＵＡＶ搭載バッテリーを別のバッテリーに交換してよい。エネルギー供給ステーションは、複数のバッテリーを格納してよい。エネルギー供給ステーションは、ＵＡＶに対して可動式であってよい。ＵＡＶが継続的に電力供給に接続されるよう、エネルギー供給ステーションはＵＡＶから第１または第２のバッテリーを除去中に、ＵＡＶに電力を供給してよい。エネルギー供給ステーションは、エネルギー供給ステーションの搭載バッテリーまたは再生可能エネルギー源を使用して、ＵＡＶに電力を供給してよい。

図１は、エネルギー供給ステーションに関連付けられ得る無人機（ＵＡＶ）の一例を示す。ＵＡＶは、エネルギー供給ステーション上に着陸またはそこから離陸してよい。エネルギー供給システム１００は、本発明の一実施形態に従って提供されてよい。エネルギー供給システムは、ＵＡＶ１０１およびエネルギー供給ステーション１０２を備えてよい。ＵＡＶは、エネルギー供給ステーションを識別し、それと通信するよう適合されてよい。

本明細書におけるあらゆるＵＡＶ１０１という記載は、任意のタイプの可動オブジェクトに適用されてよい。ＵＡＶという記載は、任意のタイプの無人可動オブジェクトに適用されてよい（例えば、空中、地上、水、または宇宙を横断し得るもの）。ＵＡＶは、遠隔コントローラからの複数のコマンドに応答可能であってよい。遠隔コントローラは、ＵＡＶに接続されていなくてよく、遠隔コントローラは遠くからＵＡＶと無線通信してよい。いくつかの例において、ＵＡＶは自律的にまたは半自律的に稼働可能であってよい。ＵＡＶは、プログラム済みの複数の命令のセットに従うことが可能であってよい。いくつかの例において、ＵＡＶは遠隔コントローラからの１または複数のコマンドに応答することによって半自律的に稼働してよく、あるいは自律的に稼働してよい。例えば、遠隔コントローラからの１または複数のコマンドは、１または複数のパラメータに従って、ＵＡＶによる一連の自律的または半自律的な動作を開始してよい。

ＵＡＶ１０１は、航空輸送体であってよい。ＵＡＶは、ＵＡＶが空中で動き回るのを許容し得る、１または複数の推進ユニットを有してよい。１または複数の推進ユニットは、ＵＡＶが、１または１より多い、２または２より多い、３または３より多い、４または４より多い、５または５より多い、６または６より多い自由度で動き回ることを可能にしてよい。いくつかの例において、ＵＡＶは、１、２、３あるいはそれ以上の回転軸を中心に回転できてよい。回転軸は、互いに直交してよい。複数の回転軸は、ＵＡＶの飛行中、互いに直交のままであってよい。複数の回転軸は、ピッチ軸、ロール軸、および／またはヨー軸を含んでよい。ＵＡＶは、１または複数の次元に沿って移動できてよい。例えば、ＵＡＶは、１または複数の回転翼によって生成される揚力によって上方に移動できてよい。いくつかの例において、ＵＡＶはＺ軸（ＵＡＶの向きに対し、上であり得る）、Ｘ軸、および／またはＹ軸（横方向であり得る）に沿って移動可能であってよい。ＵＡＶは、互いに直交であり得る１、２、または３つの軸に沿って移動可能であってよい。

ＵＡＶ１０１は回転翼航空機であってよい。いくつかの例において、ＵＡＶは複数の回転翼を含み得る多回転翼航空機であってよい。複数の回転翼は、ＵＡＶの揚力を生成すべく回転可能であってよい。複数の回転翼は、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ってよい。複数の回転翼は、同一速度で回転してよく、および／または同一量の揚力若しくは推力を生成してよい。任意的に、複数の回転翼は、複数の異なる速度で回転してよく、それによって複数の異なる量の揚力若しくは推力を生成してよく、および／またはＵＡＶが回転することを許容してよい。いくつかの例において、１、２、３、４、５、６、７，８、９、１０またはそれ以上の回転翼がＵＡＶに提供されてよい。複数の回転翼は、それらの回転軸が互いに平行となるよう、配置されてよい。いくつかの例において、回転翼は互いに対し任意の角度となる複数の回転軸を有してよく、それにより、ＵＡＶの動きに影響を与え得る。

図２は、ＵＡＶ２０１およびエネルギー供給ステーション２０２を備える、エネルギー供給システムに係る可能性のある一実施形態の詳細図を示す。図２に示されるＵＡＶ２０１は、エネルギー供給システムの一部であり得るＵＡＶの例である。図示されたＵＡＶは、複数の回転翼２０３を有してよい。複数の回転翼２０３は、制御ユニット、慣性計測装置（ＩＭＵ）、プロセッサ、バッテリー、電源、および他の複数のセンサのうち少なくとも１つを含み得るＵＡＶ２０４の本体に接続してよい。複数の回転翼は、本体の中心部分から分岐し得る１または複数のアームまたは延長部材を介して本体に接続されてよい。例えば、１または複数のアームは、ＵＡＶの中心本体から放射状に延在してよく、また複数のアームの複数の端部において、または上記端部近傍に、複数の回転翼を有してよい。

ＵＡＶは、着陸台２０５によって、エネルギー供給ステーションの面に位置されてよい。着陸台は、ＵＡＶが飛行中ではない場合に、ＵＡＶの重量を支持するよう構成されてよい。着陸台は、ＵＡＶから延在し得る１または複数の延長部材を含んでよい。着陸台の複数の延長部材は、ＵＡＶの１または複数のアームから、またはＵＡＶの中心本体から、延在してよい。着陸台の複数の延長部材は、１または複数の回転翼の下から、または１または複数の回転翼近傍から延在してよい。複数の延長部材は、ほぼ鉛直方向に延在してよい。

エネルギー供給ステーション２０２はバッテリーステーションであってよい。エネルギー供給ステーションは、地上局であってよい。エネルギー供給ステーションはバッテリー変更ステーションまたはバッテリー交換ステーションであってよい。エネルギー供給ステーションは、バッテリー再充電ステーションであってよい。エネルギー供給ステーションは、持ち運び可能であってよい。エネルギー供給ステーションは、人間によって運搬可能であってよい。エネルギー供給ステーションは、人間によって片手または両手で持ち上げ可能であってよい。エネルギー供給ステーションは、一層持ち運び可能になるよう、再構成可能または折り畳み可能であってよい。

エネルギー供給ステーション２０２は、ＵＡＶ２０６の着陸帯を有してよい。エネルギー供給ステーションの任意の面は、着陸帯を含むよう適合されてよい。例えば、エネルギー供給ステーションの上面は着陸帯を形成してよい。任意で、ＵＡＶのための着陸帯として、１または複数のプラットフォームが提供されてよい。複数のプラットフォームは、任意の複数の側面、天井、またはカバーを含んでも、含まなくてもよい。

エネルギー供給ステーション２０２は更にバッテリー格納システムを備えてよい。バッテリー格納システムは、１または複数のバッテリーを格納するよう構成されてよい。バッテリー格納システムは、上記１または複数の格納されたバッテリーを充電してよい。図２に示される例においては、バッテリー格納システム２０７は、着陸帯２０６の下方に図示されている。エネルギー供給ステーションの別のコンポーネントは、ＵＡＶからバッテリーを除去し、除去されたバッテリーを、バッテリー格納システムからの完全にまたは部分的に充電されたバッテリーと置き換えるよう構成されたメカニズムであってよい。

エネルギー供給ステーション２０２は、搭載電源２０８を有してよい。搭載電源は、バッテリー、コンデンサ、発電機、風力タービン、水力タービン、または太陽光発電機であってよい。バッテリーがバッテリー格納ユニットからの完全にまたは部分的に充電されたバッテリーと交換される間、継続的な電力がＵＡＶに供給されるよう、バッテリーがＵＡＶから除去されている間、ＵＡＶに電力を供給すべく、搭載電源が使用されてよい。任意的に、搭載電源に電力を供給すべく、またはＵＡＶに電力を直接供給すべく、非搭載型の電源が使用されてよい。非搭載型の電源の複数の例は、電力系統、オフサイトの再生可能エネルギー生成源、またはオフサイトのエネルギーストレージ施設を含んでよい。

ＵＡＶの鉛直方向位置および／または速度は、ＵＡＶの１または複数の推進ユニットに対する出力を維持および／または調整することによって制御されてよい。例えば、ＵＡＶの１または複数の回転翼の回転速度を上げることで、ＵＡＶが高度を上げること、またはより高速で高度を上げることを生じさせることを補助してよい。１または複数の回転翼の回転速度を上げることで、複数の回転翼の推力を上げてよい。ＵＡＶの１または複数の回転翼の回転速度を下げることで、ＵＡＶが高度を下げること、またはより高速で高度を下げることを生じさせることを補助してよい。１または複数の回転翼の回転速度を下げることで、１または複数の回転翼の推力を下げてよい。ＵＡＶがエネルギー供給ステーション等から離陸する際、複数の推進ユニットに供給される出力がその前の着陸状態から増加されてよい。ＵＡＶがエネルギー供給ステーション等に着陸する際、複数の推進ユニットに供給される出力がその前の飛行状態から減少されてよい。ＵＡＶは、ほぼ鉛直方向にエネルギー供給ステーションから離陸および／またはそこに着陸するよう構成されてよい。

ＵＡＶの横位置および／または速度は、ＵＡＶの１または複数の推進ユニットに対する出力を維持および／または調整することによって制御されてよい。ＵＡＶの高度およびＵＡＶの１または複数の回転翼の回転速度は、ＵＡＶの横の移動に影響を与え得る。例えば、ＵＡＶが特定の方向で移動するよう、当該方向に傾けられてよく、またＵＡＶの複数の回転翼の速度は、横の移動の速度および／または移動軌跡に影響を与え得る。ＵＡＶの横位置および／または速度は、ＵＡＶの１または複数の回転翼の回転速度を変更または維持することで制御されてよい。

ＵＡＶ１０１は、複数の小さい寸法であってよい。ＵＡＶは、人間によって持ち上げおよび／または運搬可能であってよい。ＵＡＶは、人間によって片手で運搬可能であってよい。エネルギー供給ステーションは、ＵＡＶが着陸するためのスペースを提供するよう構成された着陸帯を有してよい。任意的に複数のＵＡＶの寸法はエネルギー供給ステーション着陸帯の幅を超えないようにしてよい。任意で複数のＵＡＶの寸法は、エネルギー供給ステーション着陸帯の長さを超えないようにしてよい。

ＵＡＶ１０１は最大１００ｃｍの最大寸法（長さ、幅、高さ、対角線、直径等）を有してよい。いくつかの例において、最大寸法は、１ｍｍ、５ｍｍ、１ｃｍ、３ｃｍ、５ｃｍ、１０ｃｍ、１２ｃｍ、１５ｃｍ、２０ｃｍ、２５ｃｍ、３０ｃｍ、３５ｃｍ、４０ｃｍ、４５ｃｍ、５０ｃｍ、５５ｃｍ、６０ｃｍ、６５ｃｍ、７０ｃｍ、７５ｃｍ、８０ｃｍ、８５ｃｍ、９０ｃｍ、９５ｃｍ、１００ｃｍ、１１０ｃｍ、１２０ｃｍ、１３０ｃｍ、１４０ｃｍ、１５０ｃｍ、１６０ｃｍ、１７０ｃｍ、１８０ｃｍ、１９０ｃｍ、２００ｃｍ、２２０ｃｍ、２５０ｃｍ、または３００ｃｍ以下であってよい。任意的に、ＵＡＶの最大寸法は、本明細書に記載のあらゆる値以上であってよい。ＵＡＶは、本明細書に記載の任意の２つの値の範囲内にある最大寸法を有してよい。

ＵＡＶ１０１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以下の重さを有してよい。ＵＡＶは、本明細書に記載のあらゆる値以上の重量を有してよい。ＵＡＶは、本明細書に記載の任意の２つの値の範囲内にある重量を有してよい。

ＵＡＶの１または複数のコンポーネントは、バッテリーによって電力供給されてよい。例えば、ＵＡＶ全体がバッテリーによって電力供給されてよく、あるいは、推進ユニット、コントローラ、通信ユニット、慣性計測装置（ＩＭＵ）、および／または複数のセンサのみがバッテリーによって電力供給されてよい。バッテリーは、単一のバッテリーまたは２または２より多いバッテリーからなるパックを指し得る。バッテリーの例は、リチウムイオン電池、アルカリ電池、ニッケルカドニウム電池、鉛電池、またはニッケル水素電池を含んでよい。バッテリーは、使い捨てまたは充電式バッテリーであってよい。バッテリーの寿命（再充電が必要になる前にバッテリーがＵＡＶに電力を供給する時間）は、異なってよい。寿命は、少なくとも１分、５分、１０分、１５分、３０分、４５分、１時間、２時間、３時間、４時間、５時間、または１０時間であってよい。バッテリー寿命は、本明細書に記載の複数の値の任意のもの以上の継続時間を有してよい。バッテリー寿命は、本明細書に記載の任意の２つの値の範囲内にある継続時間を有してよい。

ＵＡＶは、第１および第２のバッテリーを有してよい。第１のバッテリーは、推進ユニットおよび電力消費ユニットに対し、電力を供給してよい。電力消費ユニットは、非推進ユニットであってよい。電力消費ユニットは、情報を収集および／または格納できる１または複数のコンポーネントであってよい。持続的な情報処理、取得、またはストレージのために、電力消費ユニットに継続的な電力を供給することが望ましいだろう。電力消費ユニットは、通信ユニット、航法ユニット、エミッタ（光またはオーディオエミッタ）、および／または複数のセンサといった１または複数のコントローラ（すなわち、複数の制御ユニット）であってよい。複数のセンサの例は、限定はされないが、複数の位置センサ（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にする、複数のモバイルデバイス送信機等）、複数の視覚センサ（複数のカメラ等の可視光、赤外線、または紫外線を検出可能な複数のイメージングデバイス等）、複数の近接センサ（複数の超音波センサ、ライダ、複数の飛行時カメラ等）、複数の慣性センサ（複数の加速度計、複数のジャイロスコープ、複数の慣性計測装置（ＩＭＵ）等）、複数の高度センサ、複数の圧力センサ（複数の気圧計等）、複数の音響センサ（複数のマイク等）または複数の磁場センサ（複数の磁力計、複数の電磁センサ等）を含んでよい。１、２、３、４、５あるいはそれ以上のセンサといった、センサの任意の適切な数および組み合わせを使用し得る。任意的に、データは複数の異なるタイプ（２、３、４、５あるいはそれ以上のタイプ等）のセンサから受信され得る。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情報（位置、向き、速度、加速度、近接、圧力等）を測定してよく、および／またはデータを取得するための複数の異なるタイプの測定技術を活用してよい。例えば、複数のセンサは、複数の能動的なセンサ（自身のソースからのエネルギーを生成および測定する複数のセンサ等）および複数の受動的なセンサ（利用可能なエネルギーを検出する複数のセンサ等）の任意の適切な組み合わせを含んでよい。

第２のバッテリーは、電力消費ユニットのみに電力を供給するよう構成されてよい。コントローラまたはＩＭＵという本明細書のあらゆる記載は、あらゆるタイプの電力消費ユニットに適用されてよく、逆も同様である。コントローラおよび／またはＩＭＵ、またはコントローラおよび／またはＩＭＵに電力供給若しくは電力を供給しないバッテリーという本明細書のあらゆる記載は、一般的なまたは任意の特定のタイプの複数の電力消費ユニットに適用されてよい。第１のモードでは、第１のバッテリーが推進ユニットおよびエネルギー消費ユニットに電力を供給するといったように、ＵＡＶは２つのモードで稼働してよい。第２のモードでは、第１のバッテリーは推進ユニットに電力を供給しなくてよく、第２のバッテリーのみがエネルギー消費ユニットに電力を供給してよい。第２のモードは、ＵＡＶが着陸することを要求してよい。第２のモードは、推進ユニットが使用中でない場合に、実施されてよい。第１のバッテリーが推進ユニットに電力供給するための十分な充電を有しており、かつ、第１のバッテリーがＵＡＶに接続中に、第１のモードは、実施されてよい。

電気的接続によってＵＡＶに電力を供給すべく、バッテリーはＵＡＶに接続されてよい。バッテリーという本明細書におけるあらゆる記載は、１または複数のバッテリーに適用されてよい。バッテリーパックが１または複数のバッテリーを含み得る場合、バッテリーというあらゆる記載は、バッテリーパックに適用されてよく、逆も同様である。複数のバッテリーは、直列、並列、またはこれらの任意の組み合わせで接続されてよい。ＵＡＶとバッテリーとの間または、ＵＡＶのコンポーネントとバッテリーとの間に、電気的接続が提供されてよい。バッテリーの電気的接触は、ＵＡＶの電気的接触に接触してよい。ＵＡＶは、第１および／または第２のバッテリーを収容する凹み領域をその本体に有してよい。図３は、ＵＡＶ３０４の本体に第１のバッテリー３０３を収容するよう構成された凹み領域３０２および第２のバッテリー３０６を保持する凹み領域３０５を持つ、ＵＡＶ３０１の一例を示す。第１のバッテリー３０３は、コントローラおよび／または慣性計測装置（ＩＭＵ）等の推進ユニットおよび電力消費ユニットに電力を供給するよう構成されてよい。第２のバッテリー３０６は、コントローラおよびＩＭＵ等のうち少なくとも１つの電力消費ユニットに電力供給するよう構成されてよい。任意的に、第２のバッテリーは、推進ユニットに電力を供給しないよう構成されてよい。第２のバッテリーは、電力消費ユニットに電力を供給してよい。

複数の凹み領域は、等しいまたは等しくない長さ、幅および深さを有してよい。複数の凹み領域の長さ、幅、および深さのための可能な複数の値は、少なくとも１ｍｍ、５ｍｍ、１ｃｍ、３ｃｍ、５ｃｍ、１０ｃｍ、１２ｃｍ、１５ｃｍ、２０ｃｍ、２５ｃｍ、３０ｃｍ、３５ｃｍ、４０ｃｍ、４５ｃｍ、５０ｃｍ、５５ｃｍ、６０ｃｍ、６５ｃｍ、７０ｃｍ、７５ｃｍ、８０ｃｍ、８５ｃｍ、９０ｃｍ、９５ｃｍ、または１００ｃｍであってよい。第１および第２のバッテリーの凹み領域は、等しいまたは等しくないサイズでよい。複数の凹み領域は、１または複数のバッテリーを保持するよう構成されてよい。第１のバッテリーは、凹み領域に挿入され、そこから除去されるよう構成されてよい。第２のバッテリーは、凹み領域に挿入され、そこから除去されるよう構成されてよい。任意的に、第２のバッテリーは、凹み領域の内部に嵌着され、凹み領域から容易に除去されないよう構成されてよい。第１のバッテリーは、エネルギー供給ステーションにおいて交換されるよう構成されてよい。ＵＡＶがエネルギー供給ステーションに着陸している間、第２のバッテリーは凹み領域にとどまるよう構成されてよい。

複数の凹み領域はバッテリーをＵＡＶ電力システムに接続するための複数の電気的接触を含んでよい。更に、複数の凹み領域は、バッテリーの残りの充電量を動的に読み取りおよび記録し得るセンサと通信するための複数の電気的接続を備えてよい。複数の凹み領域は、ＵＡＶ搭載バッテリーと電気的接触され得る、１または複数の電気的接触を含んでよい。バッテリーが凹み領域の内部に存在する間に、複数の電気的接触がバッテリーに接続されてよく、バッテリーが除去される場合、上記接触はバッテリーから切断されてよい。

ＵＡＶは、第１のバッテリーおよび第２のバッテリーからなってよい搭載バッテリーシステムを備えてよい。第１のバッテリーは、主要な電源であってよく、第２のバッテリーは、バックアップ電源であってよい。例えば、第１のバッテリーが充電のため除去されている間など、第１のバッテリーがＵＡＶに接続されていない間に、第２のバッテリー（バックアップ電源）は、ＵＡＶに電力を供給してよい。第１のバッテリーは、推進ユニットおよびコントローラおよび／または慣性計測装置（ＩＭＵ）に電力を供給してよい。第２のバッテリーは、コントローラおよび／またはＩＭＵに電力を供給するよう構成されてよい。ＵＡＶは、第１のモードでは、第１のバッテリーが推進ユニットおよびコントローラおよび／またはＩＭＵに対し、電力を供給するよう、２つのモードで稼働してよい。更に、第１のバッテリーが第２のバッテリーを充電できるよう、第１のモードにおいて、第１のバッテリーが第２のバッテリーに電気的に接続されてよい。ＵＡＶが飛行中または、ＵＡＶが着陸中に、第１のバッテリーは、第２のバッテリーを充電してよい。第２のモードでは、第１のバッテリーは推進ユニットに電力を供給しなくてよく、第２のバッテリーがコントローラおよび／またはＩＭＵに電力を供給し、推進ユニットには供給しないようにしてよい。第２のモードは、ＵＡＶが着陸することを要求してよい。第２のモード稼働中、第１のバッテリーはＵＡＶ上のいずれのシステムにも電力を供給せず、第２のバッテリーがコントローラおよび／またはＩＭＵに対し継続的な電力を供給する間、第１のバッテリーはＵＡＶから除去されてよい。

ＵＡＶ搭載バッテリーシステムは、第１および第２のモード間で切り替わってよい。システムは、第１のバッテリーの除去前または除去時に、第１のモードから第２のモードへ切り替わってよい。第１のバッテリーがＵＡＶに接続され、ＵＡＶに電力を供給する準備ができた場合、システムは、第２のモードから第１のモードに戻るよう切り替わってよい。あるいは、システムは、第１のバッテリーがＵＡＶから除去されなくても、第１のモードから第２のモードへと切り替えられてよい。例えば、ＵＡＶが着陸し、推進システムがオフの場合、システムは第２のモードへと切り替えられてよい。

図４は、好ましい、ＵＡＶに搭載されたバッテリーまたは電力システムの概略図を示す。システムは、第１のバッテリー４０１および第２のバッテリー４０２を有し、任意の追加数のバッテリーが提供されてよい。第１のバッテリー４０１は、第２のバッテリー４０２より高い電圧のバッテリーであってよい。第１のバッテリー４０１は、推進システム４０３に電力を直接供給してよい。更に、第１のバッテリー４０１は、第１のダイオード４０８を含む電気路を通して、電力消費ユニット４０４に対し、電力を供給してよい。第１のダイオードは、例えば、第１のバッテリー４０１から電力消費ユニット４０４へといったように、一方向のみの電流の流れを許容してよい。電圧調節モジュール（ＶＲＭ）４０６が、回路内の第１のバッテリー４０１と電力消費ユニット４０４との間に配置されてよい。第２のバッテリー４０２は、電力消費ユニット４０４に電気的に接続されてよい。第２のバッテリー４０２は、電線路内の第２のバッテリー４０２と電力消費ユニット４０４との間に第２のダイオード４０９を有してよい。第１のダイオード４０８から延びる電線路および第２のダイオード４０９から延びる電線路は、交点４１０において交差してよく、単一の電線路が交点４１０から電力消費ユニット４０４へと継続してよい。スイッチ４０５が、第２のバッテリー４０２と第２のダイオード４０９との間に配置されてよい。複数の稼働状況中は、スイッチ４０５は、閉じられたままでよい。

第１のダイオード４０８および第２のダイオード４０９は、第１のバッテリー４０１と第２のバッテリー４０２との間を切り替える制御システムとして稼働してよい。例えば、第１のバッテリー４０１は、第２のバッテリー４０２より高い電圧を有してよい。この場合、第１のダイオード４０８における、および電力消費ユニット４０４前の回路内の場所における電圧は、第２のバッテリーの電圧より高くてよい。第２のダイオード４０９は、交点４１０から第２のバッテリー４０２への方向での電流の流れを許容しないので、電流は第２のバッテリー４０２へと流れなくてよい。第１のバッテリー４０１の電圧が第２のバッテリー４０２のそれより高いままである限り、第１のバッテリー４０１のみが電力消費ユニット４０４に電力を供給する。第１のバッテリーの充電または電圧が消耗されると、第１のバッテリー４０１の電圧は低下してよく、その結果、第２のバッテリー４０２が消耗された第１のバッテリーよりも、多くの電圧を供給できるようになる。この場合、第２のバッテリー４０２が電力消費ユニット４０４に電力に供給する。いくつかの実施形態において、第１のダイオードは正極を有してよく、それは第１のバッテリーとつながるダイオード側に存在してよい。第１のダイオードは、負極を有してよく、それは、電力消費ユニットに面するダイオード端部に存在してよい。任意的に、第２のダイオードは、正極を有してよく、それは第２のバッテリーとつながるダイオード端部に存在してよい。第２のダイオードは、負極を有してよく、それは、電力消費ユニットに面するダイオード側に存在してよい。これによって、ダイオードを通る一方向の電流の流れをもたらしてよい。

図４に示される回路は、第１のバッテリーが推進システムおよび電力消費ユニットに電力を供給する第１のモードから、第１のバッテリー電力消費ユニットに電力を供給しない間、第２のバッテリーが電力消費ユニットにのみ電力を供給する第２のモードへと自動的に切り替わるよう構成されてよい。一例において、第１のバッテリーが電力消費ユニットに対し、５．１ボルト（Ｖ）の一貫した電圧を供給できるよう、第１のバッテリーは第２のバッテリーより高い電圧を有してよい。第２のバッテリーは、５Ｖの電圧を有してよい。第１のバッテリーが５．１Ｖの電圧を供給でできる間、第２のバッテリーは電力消費ユニットに対し電力を供給することを許容されなくてよい。第１のバッテリーの充電が消耗し、もはや第１のバッテリーが５．１Ｖの電圧を供給できなくなった場合、例えば、第１のバッテリーは、特定の充電量の状態で、４．７Ｖを供給できるのみでよく、第２のバッテリーが消耗状態の第１のバッテリーより多くの充電を供給してよい。この場合、第２のバッテリーが電力消費ユニットに電力を供給してよい。第１のバッテリーを再充電すると、上記手順は逆になる。例えば、第１のバッテリーが再充電されると、第１のバッテリーは５．１Ｖの一貫した電力を供給できてよく、システムは第１のバッテリーが推進システムおよび電力消費ユニットに電力を供給し、その間、第２のバッテリーは第１のバッテリーが消耗されるまで、ＵＡＶ上のコンポーネントに電力を供給しなくてよいという状況に戻ってよい。

ＵＡＶが稼働中でない場合、第１のバッテリー４０１および第２のバッテリー４０２の両方はＵＡＶの複数のシステムコンポーネントから電気的に切断されてよく、その結果、ＵＡＶが稼働中でない場合、これらバッテリーは、複数のシステムコンポーネントに電力を供給しないようになる。第２のバッテリー４０２は、スイッチ４０５を開くことによって、システムから電気的に切断されてよい。同様に、第１のバッテリー４０１は図示されていない別のスイッチによって、システムから電気的に切断されてよい。

別の実施形態において、図４に示されるシステムは、複数のダイオードなしで機能してよい。例えば、この場合、第１のバッテリーは、推進ユニット４０３および電力消費ユニット４０４に電力を供給してよい。第２のバッテリー４０２が電力消費ユニット４０４から電気的に分離されるよう、第１のモードで、スイッチ４０５は開かれてよい。第１のモードで、第１のバッテリー４０１は、推進ユニット４０３および電力消費ユニット４０４の両方に対し、電力を供給してよい。第１のバッテリーは、第２のバッテリーより高い電圧であってよく、コントローラおよび／またはＩＭＵに対し電力供給する前に、第１のバッテリーからの電圧を下げるべく、電圧調節モジュール４０６がシステム内に含まれてよい。稼働の第２のモードにおいて、第２のバッテリーが電力消費ユニットに電気的に接続されるよう、スイッチ４０５は閉じられてよい。

システムは、第１および第２のバッテリーとの間に、充電制御ユニット４０７を有してよい。充電制御ユニット４０７は、第１のバッテリーによる第２のバッテリーの充電を制御してよい。第１および第２のバッテリー以外に、複数の追加のバッテリーがシステム内に含まれてよい。複数の追加のバッテリーは、複数の追加のバックアップバッテリーとして構成されてよい。複数の追加のバックアップバッテリーは、第１および第２のバッテリーの両方が消耗された場合、使用されてよい。複数の追加のバックアップバッテリーは、第１および第２のバッテリーと、および／またはＵＡＶ上の複数のコンポーネントに対し、充電を供給するよう構成されてよい。本明細書に記載のバッテリーシステムは、ＵＡＶが稼働中（飛行中または着陸中等）に、ＵＡＶに継続的な電力を供給してよい。

いくつかの例において、第１のバッテリー４０１と電力消費ユニット４０４との間に、通信リンク４１１が提供されてよい。第１のバッテリーと通信する電力消費ユニットは、任意でコントローラとしてよい。第１のバッテリーは、任意でインテリジェントバッテリーとしてよい。回路制御が発生してよい。いくつかの実施形態において、コントローラは、第１のバッテリーに対し、その充電状態、またはバッテリー内の残りの電力量について問い合わせをしてよい。第１のバッテリーは、コントローラに応答し、第１のバッテリーの充電状態、またはバッテリー内の残りの電力量を判断するために使用され得る情報を提供してよい。

エネルギー供給ステーションによってＵＡＶ上のバッテリーを交換する方法は、次の複数の段階を含んでよい。すなわち、ＵＡＶをエネルギー供給ステーションに着陸させる段階と、バッテリーの交換中、ＵＡＶが電力供給されたままになるよう、電力ユニットを使用して、電力をＵＡＶに供給する段階と、エネルギー供給ステーションのコンポーネントを使用して、ＵＡＶから搭載バッテリーを除去する段階と、搭載バッテリーをエネルギー供給ステーションに供給される別のバッテリーに交換する段階と、その別のバッテリーをＵＡＶに接続する段階と、エネルギー供給ステーションからＵＡＶを離陸させるようにする段階とを含む。これらの段階のすべてまたは任意の１つは、完全にまたは部分的に自動化されてよい。

ＵＡＶに対する継続的な電力を有する状態での、バッテリー交換の方法の例が図５のフローチャートに示される。図５に示される複数の段階は、図示の順序で発生してよく、あるいは、これら段階は違う順序で発生してよい。ＵＡＶに対する継続的な電力を有する状態での、バッテリー交換の方法は、表示される段階をすべて、または表示される段階の一部を含んでよい。はじめに、ＵＡＶがエネルギー供給ステーション５０１の着陸帯に着陸してよい。ＵＡＶが着陸した後、消耗されたバッテリーがエネルギー供給ステーション５０３上のメカニズムによって除去されてよい。消耗されたバッテリー５０２の除去前または除去時に、ＵＡＶ搭載のバックアップ電力システム（ＵＡＶ搭載の第２のバッテリー等）または搭載エネルギー供給システムのいずれかからの電力が、ＵＡＶに電力を供給してよい。消耗されたバッテリーが除去されると、それはバッテリー格納ユニットに格納されてよい。バッテリー格納ユニットは、バッテリーのためのコンテナを備えてよく、コンテナは、バッテリーに充電を供給するよう構成された複数の電気的接続を含んでよい。バッテリー格納領域の例として、エネルギー供給ステーション搭載の回転式搬送機であってよい。回転式搬送機は、消耗されたバッテリーを運び去り、充電されたバッテリーをＵＡＶ上に設置するよう構成されたメカニズムと整列させて充電されたバッテリーを配置すべく、回転するよう構成されてよい。いくつかの例において、そのようなメカニズムはロボットアームであってよい。充電されたバッテリーをＵＡＶに輸送するロボットアームは、消耗されたバッテリーをＵＡＶから除去するロボットアームと同一であってよい。回転式搬送機の回転後、ロボットアームはＵＡＶ５０４に充電されたバッテリーを設置してよい。充電されたバッテリーが完全に設置され、ＵＡＶに電力を供給可能になると、バックアップ電源はＵＡＶ５０５から切断されてよい。最終段階は、ＵＡＶが完全に充電されたバッテリー５０６が搭載された状態で着陸帯から離陸することであってよい。

ＵＡＶはエネルギー供給ステーションと通信できてよい。例えば、ＵＡＶは、ＵＡＶ搭載バッテリーの状態、複数の現在の飛行状況、現在のミッションの残り時間または距離、複数のバッテリー仕様、バッテリー温度、複数のＵＡＶ仕様、または飛行プランに関する情報をエネルギー供給ステーションに送信してよい。低バッテリー充電量の場合、ＵＡＶはエネルギー供給ステーションに着陸するよう指示されてよい。バッテリー充電量が少なすぎて、ＵＡＶに対し、ＵＡＶの現在のミッション、またはＵＡＶの飛行プランの残りのＵＡＶの時間または距離に対応させることを許容できない場合、ＵＡＶはエネルギー供給ステーションに着陸するよう指示されてよい。エネルギー消費量の予測比率、またはエネルギー消費量の現在の比率等の複数のＵＡＶ稼働パラメータが考慮されてよい。例えば、ＵＡＶは、１または複数のセンサが稼働していない比較的「低電力」モードで飛行してよいが、ＵＡＶは飛行中、後になって、より多くのセンサを使用することが予測されてよい。エネルギー消費量の予測される増加率は、バッテリー充電の予測される消耗比率に影響を与える可能性があり、ＵＡＶがエネルギー供給ステーションに着陸する必要があるかどうかを判断する場合、そのことが考慮されてよい。任意的に、バッテリーの充電状態が予め定められた閾値を下回る場合、ＵＡＶはエネルギー供給ステーションに着陸するよう指示されてよい。

ＵＡＶは、マークを感知することで、エネルギー供給ステーション着陸帯を識別してよく、例えば、マークは、エネルギー供給ステーション着陸帯上の凸パターン、凹パターン、イメージ、記号、デカール、一次元、二次元、若しくは三次元バーコード、ＱＲコード（登録商標）、または複数の可視光であってよい。マークは、エネルギー供給ステーションが複数の利用可能な充電されたバッテリーを有していることを示してよい。例えば、マークは、光または複数の光帯であってよく、当該複数の光は、エネルギー供給ステーションが複数の利用可能な充電されたバッテリーを有している場合にのみ、オンにされてよい。

ＵＡＶはエネルギー供給ステーション着陸帯に鉛直方向に、離陸および着陸してよい。着陸帯は、着陸中、ＵＡＶをガイドするための複数の凹み嵌合機構を備えてよい。複数の嵌合機構は、着陸帯へＵＡＶを着陸させる際の、正確さの必要性を減少させてよい。複数の凹み機構は、多様なＵＡＶと嵌合するよう構成されてよく、あるいは、複数の嵌合機構は、単一のＵＡＶ製造業者、単一のＵＡＶ機、あるいは１つの特定のＵＡＶに特有であってよい。

エネルギー供給ステーションの概略位置にＵＡＶを着かせるべく、ＵＡＶとエネルギー供給ステーションとの間の通信が使用されてよい。ＵＡＶとエネルギー供給ステーションとの間の通信は、無線で行われてよい。エネルギー供給ステーションを位置特定すべく、ＵＡＶは、ＧＰＳまたは他の位置特定ソフトウェアを使用してよい。ＵＡＶをエネルギー供給ステーションの近くに着かせるべく、ＧＰＳまたは他の複数の位置特定技術が使用され得る。複数の無線通信は、ＵＡＶを、複数のエネルギー供給ステーションの１または複数の部分を感知するための範囲内に着かせてよい。例えば、ＵＡＶは、エネルギー供給ステーションのＬＯＳ（ｌｉｎｅ‐ｏｆ‐ｓｉｇｈｔ）に連れてこられてよい。着陸帯のマーカまたは複数のマーカは、エネルギー供給ステーションの場所を更に正確に示す補助をしてよい。マーカは、ＵＡＶが着陸できるエネルギー供給ステーションの確認として機能してよい。また、複数のマーカは、エネルギー供給ステーションまたはエネルギー供給ステーションの着陸帯を、他の複数のオブジェクトまたは領域から区別してよい。

マーカは、エネルギー供給ステーション上でのＵＡＶの着陸位置を示すのに有用であり得る。マーカは、基準マーカとして使用されてよく、それは、ＵＡＶがエネルギー供給ステーションの適切な着陸位置に航行するのを補助してよい。いくつかの例において、ＵＡＶが所望される位置に着陸する補助をし得る、複数のマーカが提供されてよい。いくつかの例において、ＵＡＶがエネルギー供給ステーションとドッキングする際、特定の向きを有することが望ましい。一例において、マーカは、ＵＡＶによって認識可能な非対称イメージまたはコードを含んでよい。基準マーカは、ＵＡＶに対するエネルギー供給ステーションの向きを示してよい。よって、ＵＡＶは、エネルギー供給ステーションに着陸する場合、自身を適切に方向付けることができてよい。マーカはまた、ＵＡＶに対するエネルギー供給ステーションの距離を示すことができてよい。ＵＡＶの高度を判断すべく、これはＵＡＶの１または複数の他のセンサからは別個に、またはそれらと組み合わせて使用され得る。例えば、基準マーカのサイズがわかっている場合、ＵＡＶからマーカまでの距離は、ＵＡＶの複数のセンサに表示されるマーカのサイズに応じて測定されてよい。

一例において、マーカは、エネルギー供給ステーション上のＵＡＶの所望の着陸スポットに関する、特定の場所に提供されてよい。これは、エネルギー供給ステーションの着陸帯上の所望の着陸スポットに関する、特定の場所であってよい。ＵＡＶは、着陸帯に極めて正確に着陸可能であってよい。マーカは、ＵＡＶを所望される正確なスポットにガイドするのに役立ってよい。例えば、マーカは、ＵＡＶの所望される着陸ポイントの中心の１０ｃｍ前に位置されてよい。ＵＡＶは、マーカを使用して、ＵＡＶを正確な着陸スポットにガイドしてよい。いくつかの例において、複数のマーカが提供されてよい。所望される着陸スポットは、複数のマーカの間にあってよい。ＵＡＶは、ＵＡＶを方向付けおよび／またはその着陸を複数のマーカ間に位置付けるのを助けるべく、複数のマーカを使用してよい。複数のマーカ間の距離は、ＵＡＶがＵＡＶの着陸帯までの距離を測定する補助をしてよい。

マーカは、エネルギー供給ステーションまたは着陸帯の任意の位置に提供されてよい。マーカは、上方から容易に認識可能となるような場所に配置されてよい。いくつかの例において、マーカは、エネルギー供給ステーションの外面に提供されてよい。マーカは、エネルギー供給ステーションによって発せられる無線信号を含んでよい。信号の発信源は、エネルギー供給ステーションの外部またはエネルギー供給ステーションの内部からであってよい。あるいは、エネルギー供給ステーションは赤外線信号および／または紫外線光信号、無線信号、または音声信号を発してよい。

マーカは、ＵＡＶがエネルギー供給ステーションとドッキングする場所の近くに位置付けされてよい。一例において、ＵＡＶがエネルギー供給ステーションに着陸する場所から、約１００ｃｍ、９０ｃｍ、８０ｃｍ、７５ｃｍ、７０ｃｍ、６５ｃｍ、６０ｃｍ、５５ｃｍ、５０ｃｍ、４５ｃｍ、４０ｃｍ、３５ｃｍ、３０ｃｍ、２５ｃｍ、２０ｃｍ、１５ｃｍ、１２ｃｍ、１０ｃｍ、８ｃｍ、７ｃｍ、６ｃｍ、５ｃｍ、４ｃｍ、３ｃｍ、２ｃｍ、または１ｃｍ未満のところに、マーカが位置付けされてよい。

検出されたマーカに関するデータは、１または複数のプロセッサに提供されてよい。複数のプロセッサが、ＵＡＶに搭載されていてよい。検出されたマーカに関する検出された情報に基づいて、複数のプロセッサは、個々にまたは集合的にコマンド信号を生成してよい。コマンド信号は、ＵＡＶの複数の推進ユニットを駆動してよい。例えば、検出されたマーカがエネルギー供給ステーションに属すると判断された場合、検出されたマーカを持つエネルギー供給ステーションにＵＡＶを着陸させるべく、複数の推進ユニットが駆動されてよい。検出されたマーカは、エネルギー供給ステーションにおける格納された複数のバッテリーの充電状態を示してよい。例えば、エネルギー供給ステーションが完全に充電された利用可能なバッテリーを有する場合、検出されたマーカは、ＵＡＶを着陸させるためのプロセッサからのコマンドをもたらしてよい。別の例において、エネルギー供給ステーションが充電された利用可能なバッテリーを有しない場合、検出されたマーカは、次のエネルギー供給ステーションまで移動を継続させるためのプロセッサからのコマンドをもたらしてよい。よって、検出されたマーカに応答して、ＵＡＶは自律的または半自律的に着陸できてよい。ＵＡＶは、いずれのコマンドまたはユーザからの手動入力を受信することなく、着陸可能であってよい。

いくつかの実施形態において、マーカを検出すべく、ＵＡＶ搭載の複数のセンサが使用されてよく、ＵＡＶ上で処理が発生してよい。いったんＵＡＶが、マーカがエネルギー供給ステーションに属すると確認すると、ＵＡＶはエネルギー供給ステーションからのさらなるガイダンスまたは情報を要求することなく、エネルギー供給ステーションに自身を着陸可能であってよい。

エネルギー供給ステーションは、マーカ、および１または複数の接続コンポーネントを含んでよい。エネルギー供給ステーションは、自身の場所に関する情報をＵＡＶに送信してよい。エネルギー供給ステーションは、位置情報を判断可能な場所ユニットを有してよい。エネルギー供給ステーションは、ＵＡＶの場所およびＵＡＶ搭載バッテリーの状態に関する情報をＵＡＶから受信してよい。例えば、ＵＡＶの複数のＧＰＳ座標等の座標情報がエネルギー供給ステーションに提供されてよい。別の例において、ＵＡＶは、現在ＵＡＶで使用中のバッテリーの残りの充電率を通信してよい。エネルギー供給ステーションは、ＵＡＶと通信可能な通信ユニットを有してよい。エネルギー供給ステーションは、ＵＡＶの場所を識別および／または算出可能なプロセッサを有してよい。さらに、エネルギー供給ステーションは、次に最も近いバッテリー交換ステーションの場所を識別および／または算出可能なプロセッサを有してよい。例えば、ＵＡＶは、エネルギー供給ステーションに対し、現在のＵＡＶ搭載のバッテリーは、１８％の残りの充電率を有していることを通信してよく、エネルギー供給ステーションのプロセッサは、ＵＡＶが再充電のため停止すべきか、次のエネルギー供給ステーションまで継続すべきかを判断すべく、ＵＡＶの飛行経路における次のバッテリー交換ステーションまでの距離を判断してよい。

図６は、エネルギー供給ステーションの可能性のある実施形態を示す。エネルギー供給ステーションは、バッテリー交換部材６０１、ＵＡＶ着陸帯６０２、バッテリー格納ユニット６０３、および電源６０４という、４つの基本的なコンポーネントを有してよい。バッテリー交換部材は、ＵＡＶからバッテリーを除去および／またはＵＡＶに充電されたバッテリーを配置するよう構成され得るメカニカルアーム６０１であってよい。いくつかの例において、メカニカルアームは、ＵＡＶからバッテリーを除去し、ＵＡＶに充電されたバッテリーを配置することの両方を行ってよい。あるいは、ＵＡＶからバッテリーを除去し、ＵＡＶに充電されたバッテリーを配置すべく、異なる複数のメカニカルコンポーネントが使用されてよい。メカニカルアームは、少なくとも１、２、３、４、５または６の自由度を有してよい。メカニカルアームは、自律的にまたは半自律的に移動してよい。

ＵＡＶ着陸６０２帯は、近づいてくるＵＡＶによって一意に認識され得る複数のマーカを備えてよい。着陸帯は、パッシブ着陸ガイド６０５を備えてよい。複数のパッシブ着陸ガイドは、ＵＡＶを最終静止位置にガイドすべく、ＵＡＶが着陸する際、ＵＡＶのコンポーネントとやり取りするよう構成されてよい。ＵＡＶは、パッシブ着陸ガイドに嵌着され得る着陸台を含んでよく、ＵＡＶは最終静止位置にガイドされてよい。ＵＡＶは、ＵＡＶが着陸できる面を含んでよい。ＵＡＶは、当該面上で静止してよく、あるいは、ＵＡＶのすべてまたは大半の重量は、複数のパッシブ着陸ガイドによって支持されてよい。

バッテリー格納ユニット６０３は、複数のバッテリーを格納してよい。バッテリー格納ユニットは、複数のバッテリーの格納および格納された複数のバッテリーの充電を同時に行ってよい。バッテリー格納ユニットは、複数のバッテリーを互いに相対的に移動させてよい。バッテリー格納ユニットは、ＵＡＶ着陸帯および／または着陸帯上のＵＡＶに対し相対的に複数のバッテリーを移動してよい。複数のバッテリーは、バッテリー格納ユニットを使用して、同時に移動されてよい。ＵＡＶがエネルギー供給ステーション上に着陸する場合、メカニカルアーム６０１がバッテリーをＵＡＶに設置できるような場所に、完全に充電されたバッテリーが存在してよい。例えば、メカニカルアームは、消耗されたバッテリーをＵＡＶからバッテリー格納ユニットに対する相対的な特定の場所へ運搬してよい。バッテリー格納ユニットは、消耗されたバッテリーを受け取ってよい。バッテリー格納ユニットは、消耗されたバッテリーが受け取られた場所へ、異なるバッテリー（完全に充電されたバッテリー等）が移動されるように、複数のバッテリーの移動を発生させてよい。メカニカルアームは、異なるバッテリーを受け取ってよい。いくつかの例において、当該移動は、軸を中心とした、バッテリー格納ユニットの回転を含んでよい。

電源６０４はバッテリー、分散電力への接続、または搭載再生可能エネルギー源であってよい。複数の搭載再生可能エネルギー源の複数の例としては、少なくとも１つの風力タービン、水力タービン、または太陽発電機を含んでよい。ＵＡＶ搭載バッテリーが、より多くの残りの充電量を持つ代替のバッテリーに交換されている間、電源はＵＡＶに電力を供給してよい。電源は、推進システムおよびコントローラおよび／またはＩＭＵに電力を供給してよく、あるいは、電源は、コントローラ／ＩＭＵ若しくは他の電力消費ユニットのみに電力を供給してよい。電源は、ＵＡＶに継続的な電力を供給してよい。あるいは、バックアップ電源またはＵＡＶ搭載バッテリーから、継続的な電力がＵＡＶに供給されてよい。ＵＡＶ搭載バックアップ電源は、図４に示される方法と同様に稼働してよく、その結果、システムは第１および第２のモードで稼働してよい。第１のモードでは、第１のバッテリーは、推進ユニットおよびコントローラおよび／またはＩＭＵに電力を供給してよい。第２のモードでは、ＵＡＶはエネルギー供給ステーションに着陸してよく、第１のバッテリーが充電のため除去され、完全にまたは部分的に充電されたバッテリーと交換される間、第２のバッテリーがコントローラおよび／またはＩＭＵまたは他の電力消費ユニットに電力を供給してよい。本明細書に記載の電力システムは、ＵＡＶ搭載の１または複数の電力消費ユニットに継続的な電力を供給してよい。これらのコンポーネントが電力を失った場合、損失される可能性のある複数の設定および／またはデータストレージを有する可能性があるので、これらのコンポーネントに継続的な電力を供給することは有利であろう。

エネルギー供給ステーションのＵＡＶ着陸帯は、パッシブ着陸ガイドを備えるよう構成されてよい。ＵＡＶは、エネルギー供給ステーションの着陸帯上の対応する空洞と嵌合可能な、少なくとも１つの突出機構を有してよい。例えば、ＵＡＶは、着陸帯上の４つの丸い円錐形のくぼみの内部に嵌着可能な、４つの丸い円錐形の停止部材を有してよい。突出機構は、ＵＡＶの重量を支えるよう構成された発射台であってよい。図７は、複数の円錐形の停止部材７０３が着陸帯上の複数の円錐形のくぼみ７０４に嵌合するよう、エネルギー供給ステーション７０２にＵＡＶ７０１が着陸する一例を示す。代替の実施形態においては、停止部材およびくぼみは、多種の他の嵌合形状を備えてよい。停止部材は、ゴム、プラスチック、金属、木材、または複合材料で作成されてよい。停止部材は、１ｍｍ、５ｍｍ、１ｃｍ、３ｃｍ、５ｃｍ、１０ｃｍ、１２ｃｍ、１５ｃｍ、２０ｃｍ、２５ｃｍ、３０ｃｍ、３５ｃｍ、４０ｃｍ、４５ｃｍ、５０ｃｍ、５５ｃｍ、６０ｃｍ、６５ｃｍ、７０ｃｍ、７５ｃｍ、８０ｃｍ、８５ｃｍ、９０ｃｍ、９５ｃｍ、または１００ｃｍ以下の高さおよび幅を有してよい。複数のくぼみは、停止部材に嵌着するよう適合されるように、対応する複数の寸法を有してよい。

別の例において、ＵＡＶは、着陸帯上のくぼみに完全一致して嵌合しない突起を備えてよい。この例においては、着陸帯上のくぼみより小さくなるよう設計された、ＵＡＶの底部から突出する機構をＵＡＶは有してよい。ＵＡＶの底部の突出機構は、くぼみに嵌着してよい。この構成の特定例においては、ＵＡＶは、突出ロッドを有してよく、着陸帯は、円錐形のくぼみを有してよい。着陸時、突出ロッドは、円錐形のくぼみの底部に繰り込まれてよい。例えば、突出ロッドがくぼみの側面にあたると、重力によって、突出ロッドが、くぼみの底部にスライドしてよい。図８は、ドッキングされたＵＡＶ８０２を有する着陸帯８０１の可能性のある実施形態に係る詳細な側面図（左）および上面図（右）を示す。突出ロッドが円錐形のくぼみ８０３の内部に嵌着する様子を示す。任意的に、突出ロッドは、ＵＡＶの着陸台であってよい。ＵＡＶが着陸帯上で静止している間、複数の突出ロッドは、ＵＡＶの重量を支えてよい。ＵＡＶが着陸帯上で静止している間、複数のくぼみは、複数の突出ロッドおよび／またはＵＡＶの重量を支えてよい。

パッシブ着陸ガイドは、ＵＡＶ着陸手順の高精度の制御に対する必要性を低減できる。ＵＡＶが所望される着陸位置からそれて設置されるような形で、ステーションにアプローチした場合、ＵＡＶが訂正され得るよう、パッシブ着陸ガイドは構成されてよい。パッシブ着陸ガイドは、重力の補助を受けて、ＵＡＶを所望される場所に連れて行ってよい。図９は、ＵＡＶが着陸位置にそれてアプローチした場合に、パッシブ着陸ガイドがＵＡＶを訂正できる方法の一例を示す。図９に示される例において、ＵＡＶは、着陸ガイドに対し、右にそれてアプローチする（１）。ＵＡＶは部分的にパッシブ着陸ガイドと嵌合し、着陸ガイドと接触後、ＵＡＶは、正しい場所に下方にスライドしてよい（２）。正しい着陸位置にＵＡＶを訂正するこのプロセスは、重力に依存してよく、移動部品または追加のメカニズムに対する必要性を生じさせなくてよい。

エネルギー供給ステーションは、バッテリー格納システムを備えてよい。バッテリー格納システムは、回転式搬送機であってよい。バッテリー格納システム内の複数のバッテリーは、完全に充電されてよく、部分的に充電されてよく、または充電が消耗されていてよい。消耗された、または部分的に充電された状態から、完全充電の状態に復元すべく、複数のバッテリーが電力源に接続されてよい。複数のバッテリーは、サイズ、形状、およびバッテリーのタイプ（リチウムイオン、ニッケルカドミウム等）において同一であってよい。あるいは、複数の異なるバッテリーのサイズ、形状またはタイプが収容されてよい。バッテリー格納システムは、少なくとも２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５または５０個のバッテリーを格納するよう構成されてよい。いくつかの実施形態において、バッテリーシステムは、記載されたバッテリー数のうちの任意の数より少ないものを格納してよい。バッテリーシステムは、記載された複数の値のうち、任意の２つの値の範囲内にあるバッテリー数を格納してよい。

バッテリー格納システムは、各バッテリーのための複数の個々のポートを備えてよい。複数のポートは、互いに可動式であってよい。複数のポートは、同時に移動してよい。複数のポートは、軸を中心に時計回り、反時計回り、あるいは両方の回転方向に回転してよい。回転軸は、水平方向に方向付けられてよく（支持面または地面に対して平行、重力方向に対して鉛直等）、あるいは鉛直方向に方向付けられてよい（支持面または地面に対して垂直、重力方向に対し平行等）。複数のポートは、任意の方向に並進してよい。任意的に、それらは同時に並進および回転してよい。複数のポートは、バッテリーの利用可能な充電を測定するプロセッサに対し接続可能な複数の電気的接続を有してよく、あるいは、複数のポートは、バッテリーを充電するための電源に接続してよい。電源は、エネルギー供給ステーションに搭載または非搭載されていてよい。例えば、電源は、発電機、充電式バッテリー、バッテリー、使い捨て電池、または分散電力線への接続であってよい。エネルギー供給ステーションは、常駐的に設置されてよく、または一時的なものでもよい。一時的なエネルギー供給ステーションの場合、ステーションは、持ち運び可能に構成されてよく、ユーザによって、運び去られてよい。

複数の格納されたバッテリーは、互いに相対的に移動してよい。一例において、複数のバッテリーは、回転式搬送機内で、互いに相対的に移動してよい。図１０は、バッテリー格納システムで用いられる、可能性のあるバッテリー回転式搬送機１００１の一例を示す。図１０に示される回転式搬送機は、８個のバッテリー１００２を保持できる。あるいは、回転式搬送機は少なくとも４、５、６、７、８、９、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５または５０個のバッテリーを保持できるよう、選択されてよい。回転式搬送機は、本明細書に記載された複数の値より少ないバッテリーを保持するよう構成されてよく、あるいは回転式搬送機は、本明細書に記載の複数の値のうち、任意の２つの値の範囲のバッテリー数を保持するよう構成されてよい。回転式搬送機の複数のバッテリーは、サイズ、形状、電圧、および組成において同一であってよい。各バッテリーは、コンパートメント１００３内に格納されてよい。設置およびＵＡＶからの除去中、バッテリーは、コンパートメントにスライド式に出し入れされてよい。例えば、バッテリーは、コンパートメントの側面開口を通して、横方向にスライド式に出し入れされてよい。バッテリーは、格納中、コンパートメント内にしまいこみ可能であってよい。バッテリーは、ＵＡＶ搭載状態で充電されてよく、あるいは、バッテリーはバッテリー格納システムのストレージコンパートメント内で充電されてよい。バッテリー格納コンパートメントは、複数の電気的接触を介して、バッテリーに充電を供給するよう構成されてよい。図１１は、充電をバッテリーに供給するよう構成された複数の電気的接触１１０２を持つ、可能性であるバッテリー格納コンパートメント１１０１の一例を示す。複数の電気的接触は、バッテリー非搭載型の電源１１０３に接続されてよい。バッテリーは、バッテリーの充電の完了時を判断するメーターに、同時接続されてよい。コンテナは、格納されたバッテリーを充電または部分的に充電するのに十分な電力を供給してよい。バッテリー格納コンパートメントは、回転式搬送機または他のバッテリー格納ユニットの一部であってよい。バッテリー格納コンパートメントは、エネルギー供給ステーションの他の複数の部分に対して可動式であってよい。

バッテリー回転式搬送機１００１は、シャフト１００４を中心に回転してよい。回転式搬送機は、反時計回りまたは時計回りに回転してよい。回転式搬送機は、両方向または一方向のみに回転できてよい。回転は、モーター等のアクチュエータによって駆動されてよい。アクチュエータは、バッテリー格納システムの移動を制御するコマンド信号を、エネルギー供給ステーションの搭載型または非搭載型のコントローラから受信してよい。回転式搬送機は、エネルギー供給ステーション１００５の基部に対し垂直であるよう構成されてよい。例えば、シャフトの長さは、エネルギー供給ステーションの基部に対し平行であってよい。あるいは、回転式搬送機は、エネルギー供給ステーションの基部に対し平行に、または、エネルギー供給ステーションの基部に対し、任意の他の角度で方向付けられてよい。図１２は、完全なエネルギー供給ステーションの可能性のある一実施形態を示す。図１２は、着陸帯１２０１は、回転式搬送機１２０２の上部に配置可能であることを示す。バッテリー回転式搬送機は、筐体によって部分的にまたは完全に閉じられてよい。

バッテリー格納システムは、アクチュエータによって、回転するように駆動されてよい。バッテリー格納システムは、バッテリー格納が回転するのを防ぎ、所望位置に固定する必要がある際、バッテリー格納がロックされ得るよう、ステアリングロックを含んでよい。ステアリングロックは、回転式搬送機の底部、上部、または複数の側面に沿って位置付けられてよい。

エネルギー供給ステーションは、複数のバッテリーを移動するよう構成されたメカニズムを備えてよい。メカニズムは、自動バッテリー交換部材であってよい。メカニズムは、ロボットアーム、アクチュエータ、またはプーリーであってよい。メカニズムは、メカニカルエレベーターであってよい。一実施形態において、複数のバッテリーを移動させるよう構成されたメカニズムは、ロボットアームであってよい。ロボットアームは、少なくとも自由度２を有してよい。例えば、自由度２を有するロボットアームは、（１）水平方向および（２）鉛直方向に移動可能であってよい。上下の動きは、直線アクチュエータ、または任意の他のタイプのアクチュエータによって実現されてよい。水平方向の動きは、アクチュエータによって駆動されるラックおよびピニオンメカニズムによって実現されてよい。水平方向の動きは、直線の動きであってよい。ロボットアームが鉛直方向の次に、水平方向に移動できるよう、水平方向アクチュエータは、鉛直方向運動アクチュエータ上に設置されてよい。任意的に、ロボットアームは、バッテリーの回転を生じさせることなく、バッテリーを鉛直方向および／または水平方向に移動することを許容してよい。バッテリーは、ロボットアームによって回転されることなく並進されてよい。複数の代替的実施形態において、ロボットアームは、回転またはバッテリーの向きの変更を許容してよい。

複数のバッテリーを移動させるよう構成されたメカニズムは、ＵＡＶから除去されるバッテリーに付着するよう適合された端部部材を備えてよい。例えば、端部部材は、磁石、フック、または吸引装置であってよい。好ましい実施形態において、端部部材は、クランプであってよい。ロボットアームが前進または後進した後、バッテリーを締結または解放できるよう、クランプがモジュールの前方および後方に設置されてよい。締結の動きは、ステアリングギアおよび結合システムによって駆動されてよい。クランプは、バッテリーを保持するのに十分な圧力で、クランプの２つの側面間でバッテリーを圧迫することによって、バッテリーに付着してよい。あるいは、バッテリーおよびクランプは、相補的な嵌合機構を備えてよい。相補的な嵌合機構の例としては、ペグおよび穴であってよい。バッテリー格納ユニットで複数のバッテリーを保持すべく、同様な嵌合機構が使用されてよい。

図１３は、可能性のあるロボットアームの概略図を示す。ロボットアームは、ポスト１３０１によって、エネルギー供給ステーションの基部から持ち上げられてよい。ロボットアームは、ポストに沿って上下に移動するよう構成されてよい。ロボットアームは、自律的にまたは半自律的に上下に移動してよい。ロボットアームは、二次的なレール１３０２を介してポストに付着されてよく、ポストは二次的なレール上で前進および後進するよう構成されてよい。ロボットアームは、自律的にまたは半自律的に前進および後進してよい。ロボットアームの三番目の特徴は、終端クランプ１３０３であってよい。終端クランプは、ドッキングされたＵＡＶの埋め込まれたバッテリーに向かって開くことができる、Ｃ字状の開口を有してよい。終端クランプは、開閉でき、バッテリーに付着できる。

図１４は、ロボットアームの一実施形態に係る詳細な表示を示す。図１４に示される例は、ラックおよびピニオンメカニズム１４０２上に搭載されたクランプ１４０１を示す。クランプは、クランプの複数の端部がバッテリーの複数の側面を囲むよう、水平方向に方向付けられてよい。クランプは、後部１４０３に回転可能な部分を含んでよく、それにより、クランプ１４０４の複数の端部同士を近づけるまたは遠ざけるように移動させる。後部の制御部分は、エネルギー供給ステーションの搭載型または非搭載型のコントローラからのコマンド信号に応答して稼働可能なアクチュエータの補助をもって回転してよい。

図１５は、ラックおよびピニオンメカニズム１５０２に搭載されたクランプ１５０１を含むロボットアームの完全な図を提供する。アクチュエータ１５０３上に支持されるクランプとラックおよびピニオンとを備えるアセンブリは、アセンブリを鉛直上下の経路で移動させるよう構成されている。鉛直方向の動きに加え、またアセンブリ全体は、ピボットポイント１５０４を中心に、時計回りまたは反時計回りに回転されてよい。アセンブリ全体が回転鉛直軸を中心に回転可能なように、ピボットポイントは方向付けられてよい。これによって、アセンブリが向きを変更することを許容してよい。いくつかの例において、アセンブリは、限定された範囲を中心に回転してよい。いくつかの例において、ロボットアームは軸を中心に回転しなくてよく、回転可能に固定されてよい。

バッテリー交換手順中に、継続的な電力がＵＡＶに供給されるよう、複数のバッテリーを移動するよう構成されたメカニズムによるＵＡＶからのバッテリーの除去前または除去時に、ＵＡＶはバックアップ電源に接続されてよい。バックアップ電源は、バッテリーまたはＵＡＶ搭載再生可能エネルギー生成動力源であってよい。あるいは、バックアップ電源は、電線路（電力供給網等）による分散電力への接続、バッテリー、またはエネルギー供給ステーション搭載の再生可能エネルギー源であってよい。バックアップ電源は、電気的接続を介して、ＵＡＶに電力を供給してよい。第１のバッテリーがＵＡＶから切断される前、その間およびその後、バックアップ電源は、ＵＡＶに電力を供給してよい。そのバッテリー交換手順中、ＵＡＶから除去または切断されるバッテリーよりも、バックアップ電源は、より高いレベルの充電量または利用可能な電圧を有してよい。

第１のバックアップ電源がバッテリーで、第２のバックアップ電源が再生可能エネルギー発電機であり得るように、システムは２つの可能なバックアップ電源を備えてよい。上記バックアップ電源は、第１のバッテリーがＵＡＶから切断される前、その間、その後にＵＡＶに電力を供給するよう構成されてよい。エネルギー供給ステーション搭載またはＵＡＶ搭載のプロセッサは、システムに対し、信頼性評価に基づき、第１のバックアップ電源または第２のバックアップ電源のいずれを使用するかを命令してよい。第１のバックアップ電源は、ＵＡＶ搭載バッテリーであってよい。第１のエネルギー源の信頼性は、バッテリーの残りの充電量に比例してよい。例えば、バッテリーの残りの充電量が予め定められた閾値より低い場合、バッテリーは低い信頼性を有すると考えられてよい。第２のバックアップ電源は、エネルギー供給ステーションに搭載された電源であってよい。第２のバックアップ電源は、バッテリーであってよい。第２のエネルギー源の信頼性は、バッテリーの残りの充電量に比例してよい。あるいは、第２のバックアップ電源は、再生可能エネルギー発電機であってよい。第２のバックアップ電源が再生可能エネルギー発電機である場合、第２のバックアップ電源の信頼性は、電源の一貫性に比例してよい。電源の一貫性は、固定の時間間隔でソースによって供給される発電に対応してよい。例えば、バックアップ電源が太陽エネルギー発電機である場合、プロセッサは、電源は晴れた日は高い信頼性を有し、複数の曇った状況中または夜は、低い信頼性を有すると判断してよい。別の例においては、バックアップ電源が風力タービンである場合、プロセッサは、電源は、絶え間ない強風の状況時は高い信頼性を有し、風のない日は低い信頼性を有すると判断してよい。

プロセッサは、エネルギー供給システムおよび／またはＵＡＶに対し、より高い信頼性を持つ電源を使用して、ＵＡＶに電力を供給するよう命令してよい。あるいは、プロセッサは予め定められた既定のバックアップ電源を使用して、電力をＵＡＶに供給するようプログラムされてよい。既定のバックアップ電源を使用することは、既定の電源が、予め定められた閾値を超える信頼性を有することを条件としてよい。例えば、第１のバックアップ電源が予め定められた閾値より高い信頼性を有する結果、第１のバックアップ電源を既定のバックアップ電源としてよく、この電源がＵＡＶにバックアップ電力を供給するよう選択されてよい。既定のバックアップ電源が予め定められた閾値より低い信頼性を有する場合、第２のバックアップ電源が使用されてよい。ＵＡＶにバッテリーが接続されていない時間も含め、ＵＡＶが継続的に電力供給された状態になるよう、バッテリー交換手順中、第１または第２のバックアップ電源は、ＵＡＶに電力を供給してよい。バッテリー交換部材を使用して、第１のバッテリーはＵＡＶから切断されてよい。第１のバッテリーはＵＡＶから切断されている間、ＵＡＶに電力を供給しないよう構成されてよい。第１のバッテリーがＵＡＶから切断されている間、プロセッサによって選択されたバックアップ電力（またはエネルギー）ソースが電力をＵＡＶに供給してよい。

図１６は、着陸帯１６０１、バッテリー格納システム１６０２、およびロボットアーム１６０３を含む完全なエネルギー供給ステーションアセンブリを示す。図１６に示される実施形態においては、バッテリー格納システムは、着陸帯より下にあり、ロボットアームはバッテリー格納システムおよび着陸帯に隣接されており、その結果ロボットアームがエネルギー供給ステーションの両方の領域にアクセスするよう適合されている。バッテリー取り換え手順を実行中、ロボットアームは、ＵＡＶ着陸帯およびバッテリー格納システムの間を鉛直方向に移動してよい。任意的に、ノッチまたは開口１６０４がＵＡＶ着陸帯に提供されてよく、それによってロボットアームおよび／またはバッテリーが、ＵＡＶ着陸帯およびバッテリー格納システムの間の領域を横断することを許容してよい。

ＵＡＶは、空中からエネルギー供給ステーションの位置を特定してよい。エネルギー供給ステーションの位置を特定すると、バッテリー取り換え手順を開始するために、ＵＡＶがエネルギー供給ステーションにアプローチおよび着陸すべきかどうかを判断すべく、ＵＡＶはエネルギー供給ステーションと通信してよい。ＵＡＶがエネルギー供給ステーションの着陸帯にドッキングした場合、バッテリー寿命再ロード手順が開始されてよい。ＵＡＶのバッテリー寿命を再ロードすることは、ＵＡＶのための、全体的なバッテリー充電状態を上げることを含んでよい。これは（１）バッテリーがＵＡＶに搭載されている間に、既存のバッテリーに再充電すること、（２）ＵＡＶから既存のバッテリーを除去し、ＵＡＶに非搭載の既存のバッテリーに再充電し、既存のバッテリーをＵＡＶに戻して接続すること、あるいは（３）ＵＡＶから既存のバッテリーを除去し、より高い充電状態を持つ新しいバッテリーを取り、新しいバッテリーをＵＡＶに接続することを含んでよい。着陸帯でドッキングされたＵＡＶは、エネルギー供給ステーション搭載のプロセッサと通信してよい。あるいは、ＵＡＶは、エネルギー供給ステーション非搭載のプロセッサと遠隔通信してよい。プロセッサは、バッテリーと接触するセンサと通信することで、ＵＡＶ上で現在使用中のバッテリーの残りの充電量を判断してよい。バッテリーの残りの充電量は、電圧計によって感知されてよい。バッテリーの残りの充電量のパーセントに基づいて、プロセッサは応答を開始してよく、それには、格納システムからの完全に充電されたバッテリーとバッテリーを交換すること、または現在のバッテリーを充電することが含まれてよい。ＵＡＶ搭載バッテリーを充電または交換するという決定は、残りの充電量の閾値のパーセンテージに基づいてよい。閾値は、残りの充電量が５０％、４０％、３０％、２０％、１０％、または５％であってよい。閾値は固定であってよく、あるいはバッテリー年齢、バッテリーのタイプ、複数の飛行条件、周囲の温度、または次のエネルギー供給ステーションまでの距離といった、関数としての変数であってよい。最適な応答を判断した後、バッテリー交換または充電がエネルギー供給ステーションで行われてよい。バッテリー交換または充電が完了すると、プロセッサは、ＵＡＶが着陸帯から離陸可能であることを示してよい。

図１７は、ＵＡＶが着陸帯にアプローチする場合、１または複数のプロセッサによって、個々にまたは集合的に実行される決定プロセスを概説するフローチャートを示す。ＵＡＶが自身の近くにエネルギー供給ステーションを検出すると、ＵＡＶはエネルギー供給ステーションと通信してよい。ＵＡＶは、飛行時間、飛行距離、最後の充電からの時間、またはミッションの残りの距離といった複数の変数をエネルギー供給ステーションに通信してよい１７０１。この情報に基づいて、エネルギー供給ステーションの搭載型または非搭載型のいずれでもよい複数のプロセッサは、ＵＡＶに対し、さらなる評価のために、エネルギー供給ステーションに着陸するよう命令してよい１７０２。いったんＵＡＶが着陸帯にドッキングすると、エネルギー供給ステーションはバッテリーの残りの充電量を測定してよい１７０３。充電量が予め定められた閾値を上回る場合、エネルギー供給ステーションは、現在ＵＡＶに搭載されているバッテリーに充電を供給してよい１７０４。バッテリーが閾値の充電率を下回る場合、ＵＡＶ搭載のバッテリーを、バッテリー格納システムからの完全にまたは部分的に充電されたバッテリーと置き換えるべく、エネルギー供給ステーションは、バッテリー取り換え手順を開始してよい１７０５。

ＵＡＶ搭載バッテリーを交換または充電する命令は、予め定められた閾値に対するバッテリーの残りの充電量に全体的に基づいてよく、あるいは複数の命令は１または複数の他の要因に基づいてよい。例えば、バッテリー格納システム内の複数のバッテリーの現在の充電量は、複数の命令に影響し得る。例えば、バッテリー格納内の利用可能な複数のバッテリーの数は、複数の命令に影響し得る。利用可能なバッテリーがない場合、充電状態に関係なく、搭載バッテリーが充電されてよい。単一のバッテリーのみが利用可能な場合、搭載バッテリーの充電状態が、バッテリー格納システムによって供給される単一のバッテリーと比較されてよい。バッテリー格納のバッテリー充電量は、バッテリーを交換または充電する命令に影響を与えてよく、その結果、エネルギー供給ステーションが、格納システム内に部分的に充電された複数のバッテリーのみを有する場合、プロセッサは、バッテリーを部分的に充電されたバッテリーと交換するのではなく、ＵＡＶ搭載バッテリーを充電するための命令を与えてよい。別の複数の例において、バッテリーを交換するのに要する時間は、バッテリーを充電するのに要する時間と比較して考えられてよい。所要時間が最適になるよう、バッテリーを交換する、またはバッテリーを充電するという決定が選択されてよい。プロセッサからの命令の結果に影響を与え得る他の複数の要因は、エネルギー供給ステーションによって近くに検出された他のＵＡＶの数、エネルギー供給ステーションに着陸されたＵＡＶのミッション、および／または複数の現在の飛行条件（逆風、追風、気温等）を含み得る。

バッテリー取り換え手順は、ロボットアームメカニズムを使用してよい。手順の第１の段階は、ロボットアームが埋め込みバッテリー格納所と整列し得るよう、ロボットアームが鉛直方向に移動することであってよい。埋め込みバッテリー格納所は、ＵＡＶから除去されるバッテリーの場所であってよい。次に、ロボットアームは、ＵＡＶから除去されるバッテリーにアプローチすべく、水平方向に移動してよい。ロボットアームがＵＡＶから除去されるバッテリーの十分近くにきたら、クランプがバッテリーに付着すべく、開閉してよい。ロボットアームがバッテリーに付着されたら、アームは、ＵＡＶから水平方向に後退し、バッテリー格納システム内の空の格納所と整列するよう鉛直方向に移動してよい。ロボットアームは、ＵＡＶから除去された消耗されたバッテリーを、バッテリー格納システムの空の格納所に配置してよい。次に、充電されたまたは部分的に充電されたバッテリーがロボットアームと整列するよう、バッテリー格納システムは、回転してよい。充電された、または部分的に充電されたバッテリーをバッテリー格納システムから除去すべく、ロボットアームは、ＵＡＶからバッテリーを除去するのに使用された複数の段階を繰り返してよい。ロボットアームが充電された、または部分的に充電されたバッテリーを締結した後、ロボットアームは、ＵＡＶの埋め込みバッテリー格納所と整列すべく、鉛直方向に移動してよい。その後、充電された、または部分的に充電されたバッテリーを、ＵＡＶ搭載の埋め込まれたバッテリーに押し付けるべく、ロボットアームは、水平方向に移動してよい。バッテリーが、埋め込みバッテリー格納所に嵌着すると、次に、ロボットアームは、バッテリー上でクランプを解放し、ＵＡＶから後退してよい。ロボットアームが後退した後、ＵＡＶは着陸帯から鉛直方向に離陸し、そのミッションを継続してよい。

本明細書に記載の複数のシステム、デバイス、および方法は、多様な可動オブジェクトに適用され得る。前述の通り、ＵＡＶ等の航空輸送体に関する任意の記載は、任意の可動オブジェクトに適用され、および任意の可動オブジェクトのために使用され得る。航空輸送体に係る任意の記載は、特に、複数のＵＡＶに適用され得る。本願発明に係る可動オブジェクトは、空中（固定翼航空機、回転翼航空機、または複数の固定翼または複数の回転翼のいずれも持たない航空機等）、水中（船舶または潜水艦等）、地上（車、トラック、バス、小型トラック、オートバイ、自転車等のモーター輸送体；操縦桿、釣竿等の可動構造物若しくはフレーム；または列車等）、地下（地下鉄等）、宇宙（宇宙飛行機、衛星、または宇宙探査機等）、またはこれらの環境の任意の組み合わせといった、任意の適切な環境の中で移動するよう構成され得る。可動オブジェクトは、本明細書の他の箇所に記載の輸送体等の輸送体であり得る。いくつかの実施形態において、可動オブジェクトは、人間または動物といった、生体によって運搬可能であり、または生体から離陸可能である。好適な複数の動物は、鳥類、イヌ科の動物、ネコ科の動物、ウマ科の動物、ウシ科の動物、ヒツジ、ブタ、マイルカ、齧歯動物、または昆虫が含まれ得る。

可動オブジェクトは、自由度６（例えば、並進３自由度および回転３自由度）に対して、環境内を自由に移動可能であってよい。あるいは、可動オブジェクトの移動は、予め定められたパス、トラック、または向きといった１または複数の自由度に対して抑制可能である。上記移動は、エンジン若しくはモーターといった任意の好適な作動メカニズムによって作動され得る。可動オブジェクトの作動メカニズムは、電気的エネルギー、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、またはこれら任意の好適な組み合わせといった、任意の好適なエネルギー源によって電力供給され得る。可動オブジェクトは、本明細書の他の箇所に記載されているように、推進システムを介して自己推進されてよい。任意的に、推進システムは、電気的エネルギー、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、またはこれら任意の好適な組み合わせといった、エネルギー源で最適に動作することができる。あるいは、可動オブジェクトは、生物によって運搬されてよい。

いくつかの例において、可動オブジェクトは航空輸送体であり得る。例えば、複数の航空輸送体は、固定翼航空機（飛行機、複数のグライダー等）、回転翼航空機（複数のヘリコプター、回転翼航空機等）、複数の固定翼および回転翼の両方を有する航空機、またはそれらを何も有さない航空機（複数の小型飛行船、複数の熱気球等）であってよい。航空輸送体は、空気を介して自己推進されるように、自己推進され得る。自己推進式航空輸送体は、１または複数のエンジン、モーター、ホイール、車軸、磁石、回転翼、プロペラ、ブレード、ノズル、またはこれら任意の好適な組み合わせを含む推進システムといった推進システムを活用可能である。いくつかの例において、推進システムを使用して、可動オブジェクトに対し、面から離陸、面へ着陸、その現在の位置および／または向きを維持（ホバリング等）、向きを変更、および／または位置を変更させることができる。

可動オブジェクトは、ユーザによる遠隔制御、または可動オブジェクト内または可動オブジェクト上の乗員によってローカルに制御され得る。可動オブジェクトは、別個の輸送体内の乗員によって遠隔制御されてよい。いくつかの実施形態において、可動オブジェクトは、ＵＡＶ等の無人可動オブジェクトである。ＵＡＶ等の無人可動オブジェクトは、可動オブジェクトに搭載された乗員を有していなくてよい。可動オブジェクトは、人間または自律制御システム（コンピュータ制御システム等）、またはこれらの任意の好適な組み合わせによって、制御され得る。可動オブジェクトは、人工知能で構成されたロボットのような、自律または半自律ロボットであり得る。

可動オブジェクトは、複数の任意の好適なサイズおよび／または寸法を有し得る。いくつかの実施形態において、可動オブジェクトは、輸送体内または輸送体上に搭乗員を有するためのサイズおよび／または複数の寸法としてよい。あるいは、可動オブジェクトは、輸送体内または輸送体上に搭乗員を有し得るものより小さいサイズおよび／または複数の寸法としてよい。可動オブジェクトは、人間によって持ち上げられ、または運搬されるのに好適なサイズおよび／または複数の寸法であってよい。あるいは、可動オブジェクトは、人間によって持ち上げられ、または運搬されるのに好適なサイズおよび／または複数の寸法より大型であってよい。いくつかの例において、可動オブジェクトは、約２ｃｍ、５ｃｍ、１０ｃｍ、５０ｃｍ、１ｍ、２ｍ、５ｍ、または１０ｍ以下の最大寸法（長さ、幅、高さ、直径、対角線等）を有してよい。上記最大寸法は、約２ｃｍ、５ｃｍ、１０ｃｍ、５０ｃｍ、１ｍ、２ｍ、５ｍ、または１０ｍ以上であってよい。例えば、可動オブジェクトの複数の対向する回転翼の複数のシャフト間の距離は、約２ｃｍ、５ｃｍ、１０ｃｍ、５０ｃｍ、１ｍ、２ｍ、５ｍ、または１０ｍ以下であってよい。あるいは、複数の対向する回転翼の複数のシャフト間の距離は、約２ｃｍ、５ｃｍ、１０ｃｍ、５０ｃｍ、１ｍ、２ｍ、５ｍまたは１０ｍ以上であってよい。

いくつかの実施形態において、可動オブジェクトは、１００ｃｍ×１００ｃｍ×１００ｃｍ未満の体積、５０ｃｍ×５０ｃｍ×３０ｃｍ未満の体積、または５ｃｍ×５ｃｍ×３ｃｍ未満の体積を有してよい。可動オブジェクトの全体積は、約１ｃｍ^３、２ｃｍ^３、５ｃｍ^３、１０ｃｍ^３、２０ｃｍ^３、３０ｃｍ^３、４０ｃｍ^３、５０ｃｍ^３、６０ｃｍ^３、７０ｃｍ^３、８０ｃｍ^３、９０ｃｍ^３、１００ｃｍ^３、１５０ｃｍ^３、２００ｃｍ^３、３００ｃｍ^３、５００ｃｍ^３、７５０ｃｍ^３、１０００ｃｍ^３、５０００ｃｍ^３、１０、０００ｃｍ^３、１００、０００ｃｍ^３、１ｍ^３または１０ｍ^３以下であってよい。逆に、可動オブジェクトの全体積は、約１ｃｍ^３、２ｃｍ^３、５ｃｍ^３、１０ｃｍ^３、２０ｃｍ^３、３０ｃｍ^３、４０ｃｍ^３、５０ｃｍ^３、６０ｃｍ^３、７０ｃｍ^３、８０ｃｍ^３、９０ｃｍ^３、１００ｃｍ^３、１５０ｃｍ^３、２００ｃｍ^３、３００ｃｍ^３、５００ｃｍ^３、７５０ｃｍ^３、１０００ｃｍ^３、５０００ｃｍ^３、１０、０００ｃｍ^３、１００、０００ｃｍ^３、１ｍ^３または１０ｍ^３以上であってよい。

いくつかの実施形態において、可動オブジェクトは、約３２、０００ｃｍ^２、２０、０００ｃｍ^２、１０、０００ｃｍ^２、１、０００ｃｍ^２、５００ｃｍ^２、１００ｃｍ^２、５０ｃｍ^２、１０ｃｍ^２、または５ｃｍ^２以下のフットプリント（可動オブジェクトによって囲まれた横断面面積を指してよい）を有してよい。逆に、フットプリントは、３２、０００ｃｍ^２、２０、０００ｃｍ^２、１０、０００ｃｍ^２、１、０００ｃｍ^２、５００ｃｍ^２、１００ｃｍ^２、５０ｃｍ^２、１０ｃｍ^２、または５ｃｍ^２以上であってよい。

いくつかの例において、可動オブジェクトは最大１０００ｋｇの重さを有してよい。可動オブジェクトの重さは、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以下であってよい。逆に、上記重さは、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積載物と比較して小さくてよい。上記積載物は、本明細書の他の箇所において更に詳細に説明されるように、積載物および／またはキャリアを含んでよい。いくつかの実施例において、積載物の重量に対する可動オブジェクトの重量の比は、約１：１より大きい、より小さい、または等しくてよい。いくつかの例において、積載物の重量に対する可動オブジェクトの重量の比は、約１：１より大きい、より小さい、または等しくてよい。任意的には、積載物の重量に対するキャリアの重量の比は、約１：１より大きい、より小さい、または等しくてよい。所望であれば、積載物の重量に対する可動オブジェクトの重量の比は、１：２、１：３、１：４、１：５、１：１０以下であってよく、またはそれらよりずっと小さくてよい。逆にまた、積載物の重量に対する可動オブジェクトの重量の比は、２：１、３：１、４：１、５：１、１０：１以上であってよく、またはそれらよりずっと大きくてよい。

いくつかの実施形態において、可動オブジェクトは低エネルギー消費量を有してよい。例えば、可動オブジェクトは、約５ｗ／ｈ、４ｗ／ｈ、３ｗ／ｈ、２ｗ／ｈ、１ｗ／ｈ未満または、それらより少ない量を使用してよい。いくつかの例において、可動オブジェクトのキャリアは、低エネルギー消費量を有してよい。例えば、キャリアは、約５ｗ／ｈ、４ｗ／ｈ、３ｗ／ｈ、２ｗ／ｈ、１ｗ／ｈ未満またはそれらより少ない量を使用してよい。任意的には、可動オブジェクトの積載物は、低エネルギー消費量を有してよく、例えば、約５ｗ／ｈ、４ｗ／ｈ、３ｗ／ｈ、２ｗ／ｈ、１ｗ／ｈ未満、またはそれらより少ない量である。

図１８は、本願発明の複数の実施形態に従った無人機（ＵＡＶ）１８００を示す。ＵＡＶは本明細書に記載の可動オブジェクトの一例であってよい。ＵＡＶ１８００は、４つの回転翼１８０２、１８０４、１８０６および１８０８を有する推進システムを含み得る。任意の数の回転翼が提供されてよい（１、２、３、４、５、６、またはそれ以上等）。無人機の複数の回転翼、複数の回転翼アセンブリ、または他の複数の推進システムは、無人機に対し、ホバリングまたは位置を維持、向きを変更、および／または場所を変更することを可能にしてよい。複数の対向する回転翼の複数のシャフト間の距離は、任意の好適な長さ４１０とし得る。例えば、長さ１８１０は、２ｍ以下、または５ｍ以下とし得る。いくつかの実施形態において、長さ１８１０は、４０ｃｍから１ｍ、１０ｃｍから２ｍ、または５ｃｍから５ｍの範囲内とし得る。本明細書におけるＵＡＶの記載は、異なるタイプの可動オブジェクト等の可動オブジェクトに適用されてよく、および逆も同様である。ＵＡＶは、本明細書に記載の補助装置付き離陸システムまたはその方法を使用してよい。

いくつかの実施形態において、可動オブジェクトは、積載物を運搬すべく構成され得る。積載物は、１または複数の乗客、カーゴ、装置、器具等を含み得る。上記積載物は、筐体内に提供され得る。上記筐体は、可動オブジェクトの筐体と別個であってよく、あるいは、可動オブジェクトのための筐体の一部であってよい。あるいは、可動オブジェクトが筐体を有さない場合、積載物は筐体とともに提供され得る。あるいは、積載物の複数の部分または積載物全体は、筐体なしで提供され得る。積載物は、可動オブジェクトに対しきつく固定され得る。任意的には、積載物は、可動オブジェクトに対して可動式（可動オブジェクトに対し並進可能または回転可能等）であり得る。本明細書の他の箇所に記載の通り、積載物は、積載物および／またはキャリアを含み得る。

いくつかの実施形態において、可動オブジェクト、キャリア、および積載物の固定基準系（周囲環境）および／または互いに対する移動は、端末によって制御され得る。端末は、可動オブジェクト、キャリア、および／または積載物から離れた場所にある遠隔制御デバイスであり得る。端末は、サポートプラットフォーム上に配置またはそこに取り付けられ得る。あるいは、端末は、ハンドヘルドまたはウェアラブルデバイスであり得る。例えば、端末はスマートフォン、タブレット、ラップトップ、コンピュータ、眼鏡、手袋、ヘルメット、マイク、またはこれらの好適な組み合わせを含み得る。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等のユーザインタフェースを含み得る。手動入力された複数のコマンド、音声制御、ジェスチャー制御、または位置制御（端末の移動、場所、または傾き等）等の任意の好適なユーザ入力を使用して、端末とやり取り可能である。

端末を使用して、可動オブジェクト、キャリア、および／または積載物の任意の好適な状態を制御できる。例えば、端末を使用して、可動オブジェクト、キャリア、および／または積載物の固定基準系および／または互いに対する位置および／または向きを制御できる。いくつかの実施形態において、端末を使用して、可動オブジェクト、キャリア、および／または積載物の個々の複数の要素を制御できる。そのようなものとして、キャリアの作動アセンブリ、積載物のセンサ、または積載物のエミッタなどがある。端末は、１または複数の可動オブジェクト、キャリア、または積載物と通信するよう適合された無線通信デバイスを含み得る。

端末は、可動オブジェクト、キャリア、および／または積載物の情報を表示させるための好適なディスプレイユニットを含み得る。例えば、端末は、可動オブジェクト、キャリア、および／または積載物の位置、並進速度、並進加速度、向き、角速度、角加速度、またはこれら任意の好適な組み合わせに対する情報を表示するよう構成され得る。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（カメラまたは他のイメージキャプチャリングデバイスによって記録された複数のイメージ等）等の積載物によって提供される情報を表示し得る。

任意的には、同一の端末が、可動オブジェクト、キャリア、および／または積載物、または可動オブジェクト、キャリアおよび／または積載物の状態の両方を制御してよく、また可動オブジェクト、キャリアおよび／または積載物からの情報を受信および／または表示してよい。例えば、端末は、積載物によってキャプチャされたイメージデータ、または積載物の位置に関する情報を表示しつつ、環境に対する積載物の位置を制御してよい。あるいは、異なる複数の機能のために、異なる複数の端末が使用されてよい。例えば、第１の端末は可動オブジェクト、キャリア、および／または積載物の移動または状態を制御する一方で、第２の端末は、可動オブジェクト、キャリア、および／または積載物からの情報を受信および／または表示してよい。例えば、第１の端末を使用して、環境に対する積載物の位置を制御してよい一方で、第２の端末は積載物によってキャプチャされたイメージデータを表示する。可動オブジェクトと、統合された端末との間、または可動オブジェクトと複数の端末との間に、様々な通信モードが使用されてよい。統合された端末は可動オブジェクトの制御およびデータの受信の両方を行う。複数の端末は可動オブジェクトの制御およびデータの受信の両方を行う。例えば、少なくとも２つの異なる通信モードが可動オブジェクトと端末との間に形成されてよく、端末は可動オブジェクトの制御および可動オブジェクトからのデータの受信の両方を行う。

図１９は、複数の実施形態に従った、キャリア１９０２および積載物１９０４を含む可動オブジェクト１９００を示す。可動オブジェクト１９００は、航空機として描かれているが、この描写は限定的なものとして意図されておらず、本明細書で前述の通り、任意の好適なタイプの可動オブジェクトを使用可能である。当業者は、複数の航空機システムの文脈で記載された複数の実施形態の任意のものが、任意の好適な可動オブジェクト（ＵＡＶ等）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、キャリア１９０２を必要とせず、積載物１９０４が可動オブジェクト１９００に提供されてよい。可動オブジェクト１９００は、推進メカニズム１９０６、感知システム１９０８、および通信システム１９１０を含んでよい。

複数の推進メカニズム１９０６は、前述の通り、１または複数の回転翼、プロペラ、ブレード、エンジン、モーター、ホイール、車軸、磁石、またはノズルを含み得る。可動オブジェクトは、１または複数、２または２より多い、３または３より多い、または４または４より多い推進メカニズムを有してよい。複数の推進メカニズムは、すべて同一タイプであってよい。あるいは、１または複数の推進メカニズムは、複数の異なるタイプの推進メカニズムとし得る。複数の推進メカニズム１９０６は、本明細書の他の箇所に記載の通り、支持要素（駆動シャフト等）等の任意の好適な手段を使用して可動オブジェクト１９００に搭載され得る。複数の推進メカニズム１９０６は、上部、底部、前面、背面、複数の側面、またはこれら好適な組み合わせといった、可動オブジェクト１９００の任意の好適な部分に搭載され得る。

いくつかの実施形態において、複数の推進メカニズム１９０６は、可動オブジェクト１８００の水平方向の移動を必要とせず（滑走路を移動せず）、可動オブジェクト１９００が面から鉛直方向に離陸、または面に鉛直方向に着陸できるようにし得る。任意的には、複数の推進メカニズム１９０６は、可動オブジェクト１９００が特定の位置および／または向きにおいて、空中でホバリングすることを許容するよう動作可動である。１または複数の推進メカニズム１９００は、他の複数の推進メカニズムから独立して制御されてよい。あるいは、複数の推進メカニズム１９００は、同時に制御されるよう構成され得る。例えば、可動オブジェクト１９００は、可動オブジェクトに対し、揚力および／または推力を提供可能な、複数の水平方向に方向付けられた回転翼を有し得る。鉛直方向離陸、鉛直方向着陸、およびホバリングの機能を可動オブジェクト１９００に提供すべく、複数の水平方向に方向付けられた回転翼が作動され得る。いくつかの実施形態において、１または複数の水平方向に方向付けられた回転翼は、時計回り方向に回転してよい一方で、１または複数の水平方向回転翼は、反時計回り方向に回転してよい。例えば、時計回りの回転翼の数は、反時計回りの回転翼の数と等しくてよい。各回転翼によって生成される揚力および／または推力を制御すべく、複数の水平方向に方向付けられた回転翼の各々の回転速度は独立して異なってよく、それにより、可動オブジェクト１８００の空間的配置、速度、および／または加速度を調整する（並進自由度最大３および回転自由度最大３に対する等）。

感知システム１９０８は、可動オブジェクト１９００の空間的配置、速度、および／または加速度（並進自由度最大３および回転自由度最大３に対する等）を感知可能な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、または複数のイメージセンサを含み得る。感知システム１９０８によって提供される感知データを使用して、可動オブジェクト１９００の空間的配置、速度、および／または向きを制御できる（後述の好適なプロセッシングユニットおよび／または制御モジュールを使用する等）。あるいは、感知システム１９０８を使用して、複数の気象条件、複数の潜在的障害物への近接度、複数の地理的特徴の場所、複数の人工建造物の場所等の可動オブジェクトを囲む環境に関するデータを提供できる。

通信システム１９１０は、無線信号１９１６を介して、通信システム１９１４を有する端末１９１２との通信を有効にする。通信システム１９１０、１９１４は、無線通信に好適な、任意の数の送信機、受信機、および／または送受信機を含んでよい。通信は、データが一方向のみに送信され得る１方向通信としてよい。例えば、１方向通信は、データを端末１９１２に送信する可動オブジェクト１９００のみ、あるいはその逆を伴ってよい。データは、通信システム１９１０の１または複数の送信機から、通信システム１９１２の１または複数の受信機に対して送信されてよく、または逆であってもよい。あるいは、通信は、可動オブジェクト１９００と端末１９１２との間の両方向でデータが送信され得るような、２方向通信であってよい。２方向通信は、通信システム１９１０の１または複数の送信機から、通信システム１９１４の１または複数の受信機に対してデータを送信することを伴うことができ、または逆であってもよい。

いくつかの実施形態において、端末１９１２は、１または複数の可動オブジェクト１９００、キャリア１９０２、および積載物１９０４に対し制御データを提供でき、かつ、１または複数の可動オブジェクト１９００、キャリア１９０２、および積載物１９０４から情報を受信できる（可動オブジェクト、キャリアまたは積載物の位置および／または動きの情報、積載物カメラによってキャプチャされたイメージデータ等の積載物によって感知されるデータ等）。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、キャリアおよび／または積載物に係る、複数の相対的位置、複数の移動、複数の作動、または複数の制御のための複数の命令を含んでよい。例えば、制御データは、可動オブジェクトの場所および／または向きに関する修正（複数の推進メカニズム１９０６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移動（キャリア１９０２の制御を介して）をもたらしてよい。端末からの制御データは、積載物の制御をもたらしてよい。そのようなものとして、カメラまたは他のイメージキャプチャリングデバイスの稼働制御（複数の静画像または動画像の撮影、拡大または縮小、オンまたはオフの切り替え、複数のイメージングモードの切り替え、イメージ解像度の変更、フォーカスの変更、被写界深度の変更、露光時間の変更、視野角または視野の変更等）が挙げられる。いくつかの例において、可動オブジェクト、キャリアおよび／または積載物からの複数の通信は、１または複数のセンサ（感知システム１９０８または積載物１９０４の）からの情報を含んでよい。上記複数の通信は、１または複数の異なるタイプのセンサ（複数のＧＰＳセンサ、複数の運動センサ、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）からの感知情報を含んでよい。そのような情報は、可動オブジェクト、キャリアおよび／または積載物の位置（場所、向き等）、移動、または加速度に関するものであってよい。積載物からのそのような情報は、積載物によってキャプチャされたデータまたは積載物の感知された状態を含んでよい。端末１９１２によって提供および送信される制御データは、１または複数の可動オブジェクト１９００、キャリア１９０２、または積載物１９０４の状態を制御するよう構成され得る。あるいは、または組み合わせにおいて、キャリア１９０２および積載物１９０４も、それぞれ、端末１９１２と通信するよう構成された通信モジュールを含むことができ、その結果、端末は、可動オブジェクト１９００、キャリア１９０２、および積載物１９０４の各々と個別に通信および制御できる。

いくつかの実施形態において、可動オブジェクト１９００は、端末１９１２に加え、または端末１９１２ではない、別の遠隔デバイスと通信するよう構成され得る。端末１９１２も、可動オブジェクト１９００に加え、別の遠隔デバイスと通信するよう構成されてよい。例えば、可動オブジェクト１９００および／または端末１９１２は、別の可動オブジェクト、または別の可動オブジェクトのキャリア若しくは積載物と通信してよい。所望であれば、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（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等）であってよい。遠隔デバイスは、可動オブジェクト１９００にデータを送信し、可動オブジェクト１９００からデータを受信し、端末１９１２にデータを送信し、および／または端末１９１２からデータを受信するよう構成され得る。任意的には、遠隔デバイスは、インターネットまたは他の電気通信網に接続可能であり、その結果、可動オブジェクト１９００および／または端末１９１２から受信されたデータは、ウェブサイトまたはサーバーにアップロードされ得る。

図２０は、複数の実施形態に従った、可動オブジェクトを制御するためのシステム２０００のブロック図による模式図である。システム２０００は、本明細書に記載の複数のシステム、複数のデバイス、および複数の方法に係る任意の好適な実施形態と組み合わせて使用され得る。システム２０００は、感知モジュール２００２、プロセッシングユニット２００４、非一時的コンピュータ可読媒体２００６、制御モジュール２００８、および通信モジュール２０１０を含み得る。

感知モジュール２００２は、可動オブジェクトに関する情報を複数の異なる方法で収集する、複数の異なるタイプのセンサを使用できる。複数の異なるタイプのセンサは、複数の異なるタイプの信号または複数の異なるソースからの複数の信号を感知してよい。例えば、上記複数のセンサは、複数の慣性センサ、複数のＧＰＳセンサ、複数の近接センサ（ライダ等）、または複数のビジョン／イメージセンサ（カメラ等）を含み得る。感知モジュール２００２は、複数のプロセッサを有するプロセッシングユニット２００４に稼働可能に接続されてよい。いくつかの実施形態において、感知するデータを好適な外部デバイスまたはシステムに直接送信するよう構成された送信モジュール２０１２（Ｗｉ−Ｆｉイメージ送信モジュール等）に対し、感知モジュールは稼働可能に接続され得る。例えば、送信モジュール２０１２を使用して、感知モジュール２００２のカメラによってキャプチャされた複数のイメージを遠隔端末に対し送信できる。

プロセッシングユニット２００４は、プログラマブルプロセッサ（中央処理装置（ＣＰＵ））等の１または複数のプロセッサを有し得る。プロセッシングユニット２００４は、非一時的コンピュータ可読媒体２００６に対し稼働可能に接続され得る。非一時的コンピュータ可読媒体２００６は、１または複数の段階を実行するためのプロセッシングユニット２００４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できる。非一時的コンピュータ可読媒体は、１または複数のメモリユニット（ＳＤカード若しくはランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）等のリムーバブルメディアまたは外部ストレージ等）を含み得る。いくつかの実施形態において、感知モジュール２００２からのデータは、非一時的コンピュータ可読媒体２００６の複数のメモリユニットに対し、直接的に伝達され、そこに格納され得る。本明細書に記載された複数の方法に係る任意の好適な実施形態を実行すべく、非一時的コンピュータ可読媒体２００６の複数のメモリユニットは、プロセッシングユニット２００４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できる。例えば、プロセッシングユニット２００４は、プロセッシングユニット２００４の１または複数のプロセッサに対し、感知モジュールによって生成される感知データを分析させるようにする複数の命令を実行するよう構成され得る。複数のメモリユニットは、プロセッシングユニット２００４によって処理されることになる、感知モジュールからの感知データを格納できる。いくつかの実施形態において、非一時的コンピュータ可読媒体２００６の複数のメモリユニットを使用して、プロセッシングユニット２００４によって生成される複数の処理結果を格納できる。

いくつかの実施形態において、プロセッシングユニット２００４は、可動オブジェクトの状態を制御するよう構成された制御モジュール２００８に稼働可能に接続され得る。例えば、可動オブジェクトの空間的配置、速度、および／または加速度を自由度６に対し調整すべく、制御モジュール２００８は、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構成され得る。あるいは、または組み合わせにおいて、制御モジュール２００８は、キャリア、積載物、または感知モジュールの１または複数の状態を制御できる。

プロセッシングユニット２００４は、１または複数の外部デバイス（端末、ディスプレイデバイス、または他の遠隔コントローラ）からのデータを送信および／または受信するよう構成された通信モジュール２０１０に対し、稼働可能に接続され得る。有線通信または無線通信といった、任意の好適な通信手段が使用され得る。例えば、通信モジュール２０１０は、１または複数の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、二地点間ネットワーク（Ｐ２Ｐ）、電気通信網、クラウド通信等を使用できる。任意的には、複数のタワー、複数の衛星、または複数の移動局等の複数の中継局が使用され得る。複数の無線通信は、近接度に依存するまたは近接度に依存しないものであり得る。いくつかの実施形態において、複数の通信のために、ＬＯＳ（ｌｉｎｅ‐ｏｆ‐ｓｉｇｈｔ）が必要または不要であってよい。通信モジュール２０１０は、１または複数の、感知モジュール２００２からの感知データ、プロセッシングユニット２００４によって生成される処理結果、予め定められた制御データ、端末または遠隔コントローラからのユーザコマンド等を送信および／または受信できる。

システム２０００の複数のコンポーネントは、任意の好適な構成で配置され得る。例えば、システム２０００の１または複数コンポーネントは、可動オブジェクト、キャリア、積載物、端末、感知システム、または追加の外部デバイス上に、上記の１または複数のものと通信するように位置され得る。更に、図２０には、単一のプロセッシングユニット２００４および単一の非一時的コンピュータ可読媒体２００６が表示されているが、当業者であれば、これは限定的なものを意図されておらず、システム２０００は、複数のプロセッシングユニットおよび／または非一時的コンピュータ可読媒体を含み得ることを理解するであろう。いくつかの実施形態において、複数のプロセッシングユニットおよび／または非一時的コンピュータ可読媒体の１または複数は、複数の異なる場所に位置され得る。例えば、可動オブジェクト、キャリア、積載物、端末、感知モジュール、追加の外部デバイス上に上記１または複数のものと通信するように、またはこれらの好適な複数の組み合わせで位置され得る。その結果、システム２０００によって実行される処理機能および／またはメモリの機能に係る、任意の好適な態様が、１または複数の上記場所において発生し得る。

本明細書において、本願発明の複数の好ましい実施形態が示され、記載されている一方で、そのような複数の実施形態は単に例示として提供されていることは当業者にとって自明であろう。本発明から逸脱することなく、多数の変形、変更、および置換が今、当業者に想到し得るだろう。本発明を実施するにあたり、本明細書に記載された本発明に係る複数の実施形態に対する様々な代替が採用可能であることを理解されたい。以降の特許請求の範囲は、本発明の範囲を画し、特許請求の範囲に属する複数の方法および構造並びにそれらの均等技術が、特許請求の範囲によってカバーされることが意図されている。
［項目１］
ＵＡＶの移動を有効にする推進ユニットと、
上記ＵＡＶの（１）上記推進ユニットおよび（２）電力消費ユニットに電力供給する第１のバッテリーを有する電力ユニットと、を備えるＵＡＶであって、
上記電力ユニットは、（ａ）第１のモードおよび（ｂ）第２のモードの間で切り替えるよう構成されており、
（ａ）上記第１のモードでは、上記第１のバッテリーが（１）上記推進ユニットおよび（２）上記電力消費ユニットに対し、電力を供給しており、
（ｂ）上記第２のモードでは、第２のバッテリーが上記電力消費ユニットに対し電力を供給しており、かつ、上記推進ユニットに対し電力を供給していない、ＵＡＶ。
［項目２］
上記推進ユニットは、上記ＵＡＶのための揚力を生成する１または複数の回転翼を含む、項目１に記載のＵＡＶ。
［項目３］
上記電力消費ユニットは、全地球測位システム（ＧＰＳ）センサ、運動センサ、慣性計測装置センサ、近接センサ、およびイメージセンサのうち１または複数である、項目１に記載のＵＡＶ。
［項目４］
上記第２のモード中、上記第１のバッテリーは電力を供給しない、項目１に記載のＵＡＶ。
［項目５］
上記第２のモード中、上記第１のバッテリーは上記ＵＡＶから切断される、項目１に記載のＵＡＶ。
［項目６］
上記ＵＡＶが面上で静止している場合、上記電力ユニットは上記第２のモードに切り替えられる、項目１に記載のＵＡＶ。
［項目７］
上記第１のバッテリーが上記ＵＡＶから除去される前または除去されるときに、上記電力ユニットが上記第１のモードから上記第２のモードへと切り替えられるよう構成されており、かつ、継続的な電力が上記電力消費ユニットに対し供給される、項目６に記載のＵＡＶ。
［項目８］
上記第１のバッテリーが上記ＵＡＶに接続され、電力を供給する準備ができた場合、上記電力ユニットが上記第２のモードから上記第１のモードへと切り替えられるよう構成されている、項目７に記載のＵＡＶ。
［項目９］
上記ＵＡＶが上記推進ユニットを使用していない場合、上記電力ユニットは上記第２のモードに切り替えられる、項目１に記載のＵＡＶ。
［項目１０］
上記第１のバッテリーの電圧が、上記第２のバッテリーの電圧を下回る場合、上記電力ユニットは、上記第１のモードおよび上記第２のモードの間で切り替わるよう構成されている、項目１に記載のＵＡＶ。
［項目１１］
上記電力ユニットは、上記第２のバッテリーに面する正極および上記電力消費ユニットに面する負極を有する一方向ダイオードを含む、項目１０に記載のＵＡＶ。
［項目１２］
上記電力ユニットは、上記第２のバッテリーに面する正極および上記電力消費ユニットに面する負極を有する一方向ダイオードおよび
上記第１のバッテリーに面する正極および上記電力消費ユニットに面する負極を有する別の一方向ダイオードのうち少なくとも一方を含む、項目１０に記載のＵＡＶ。
［項目１３］
上記電力ユニットは、上記第１のモードおよび上記第２のモード中、閉位置にある電気スイッチを含む、項目１０に記載のＵＡＶ。
［項目１４］
更に、
上記第１のバッテリーと上記第２のバッテリーとの間に、充電制御ユニットを備えており、
上記充電制御ユニットは、上記第１のバッテリーによる上記第２のバッテリーの充電を制御する、項目１に記載のＵＡＶ。
［項目１５］
上記第１のモード中、上記第１のバッテリーは、上記第２のバッテリーに電気的に接続されている、項目１に記載のＵＡＶ。
［項目１６］
上記第２のバッテリーは、上記第１のバッテリーより低い電圧の電力を供給する、項目１５に記載のＵＡＶ。
［項目１７］
ＵＡＶにエネルギーを供給する方法であって、上記方法が、
第１のバッテリーで、上記ＵＡＶの（１）推進ユニットと、（２）電力消費ユニットとに電力供給するステップと、
第２のバッテリーで上記推進ユニットに電力供給せず、上記第２のバッテリーで、上記ＵＡＶの上記電力消費ユニットに電力供給するステップと、
上記第１のバッテリーで、上記ＵＡＶの（１）上記推進ユニットと、（２）上記電力消費ユニットとに電力供給をしなくなるステップと、を備える方法。
［項目１８］
上記推進ユニットは、上記ＵＡＶのための揚力を生成する１または複数の回転翼を含む、項目１７に記載の方法。
［項目１９］
上記第１のバッテリーで、上記ＵＡＶの（１）上記推進ユニットと、（２）上記電力消費ユニットとに電力供給をしなくなっている場合、上記ＵＡＶは面上で静止している、項目１７に記載の方法。
［項目２０］
上記第１のバッテリーで、上記ＵＡＶの（１）上記推進ユニットと、（２）上記電力消費ユニットとに電力供給している場合、上記ＵＡＶは飛行中である、項目１９に記載の方法。
［項目２１］
上記面は、上記第１のバッテリーの再充電および上記第１のバッテリーの別のバッテリーへの交換のうち少なくとも一方を行うエネルギー供給ステーションの着陸帯である、項目１９に記載の方法。
［項目２２］
更に、
バッテリー交換部材を使用して、上記第１のバッテリーを上記ＵＡＶから切断するステップを含む、項目２１に記載の方法。
［項目２３］
上記第１のバッテリーで、上記ＵＡＶの（１）上記推進ユニットと、（２）上記電力消費ユニットとに電力供給する段階の間、上記第２のバッテリーを充電するステップを含む、項目１７に記載の方法。
［項目２４］
上記ＵＡＶが飛行中、上記第１のバッテリーで上記第２のバッテリーを充電するステップを含む、項目２３に記載の方法。
［項目２５］
電力ユニットは、上記第２のバッテリーに面する正極および上記電力消費に面する負極を有する一方向ダイオードを含む、項目１７に記載の方法。
［項目２６］
電力ユニットは、上記第２のバッテリーに面する正極および上記電力消費ユニットに面する負極を有する一方向ダイオードおよび
上記第１のバッテリーに面する正極および上記電力消費ユニットに面する負極を有する別の一方向ダイオードのうち少なくとも一方を含む、項目１７に記載の方法。
［項目２７］
上記第２のバッテリーは、上記第１のバッテリーより低い電圧を供給する、項目１７に記載の方法。
［項目２８］
ＵＡＶにエネルギーを供給する方法であって、上記方法が、
第１のバッテリーで、上記ＵＡＶの（１）推進ユニットと、（２）電力消費ユニットとに電力供給する段階と、
上記第１のバッテリーで、第２のバッテリーを充電する段階と、
上記第２のバッテリーで、上記ＵＡＶの上記電力消費ユニットに電力供給する段階と、
上記第１のバッテリーで、上記ＵＡＶの（１）上記推進ユニットと、（２）上記電力消費ユニットとに電力供給をしなくなる段階と、を備える方法。
［項目２９］
上記推進ユニットは、上記ＵＡＶのための揚力を生成するよう構成された１または複数の回転翼を含む、項目２８に記載の方法。
［項目３０］
上記第１のバッテリーで、上記ＵＡＶの（１）上記推進ユニットと、（２）上記電力消費ユニットとに電力供給をしなくなっている場合、上記ＵＡＶは面上で静止している、項目２８に記載の方法。
［項目３１］
上記第１のバッテリーで、上記ＵＡＶの（１）上記推進ユニットと、（２）上記電力消費ユニットとに電力供給している場合、上記ＵＡＶは飛行中である、項目３０に記載の方法。
［項目３２］
上記面は、上記第１のバッテリーの再充電および上記第１のバッテリーの別のバッテリーへの交換のうち少なくとも一方を行うエネルギー供給ステーションの着陸帯である、項目３０に記載の方法。
［項目３３］
上記エネルギー供給ステーションは、上記第１のバッテリーを上記ＵＡＶから切断するよう構成されたバッテリー交換部材を含む、項目３２に記載の方法。
［項目３４］
上記第１のバッテリーで、上記ＵＡＶの（１）上記推進ユニットと、（２）上記電力消費ユニットとに電力供給する段階の間、上記第２のバッテリーを充電する段階を備える、項目３４に記載の方法。
［項目３５］
上記ＵＡＶが飛行中、上記第１のバッテリーで上記第２のバッテリーを充電する段階を備える、項目３４に記載の方法。
［項目３６］
電力ユニットは、上記第２のバッテリーに面する正極および上記電力消費に面する負極を有する一方向ダイオードを含む、項目２８に記載の方法。
［項目３７］
電力ユニットは、上記第２のバッテリーに面する正極および上記電力消費ユニットに面する負極を有する一方向ダイオードおよび
上記第１のバッテリーに面する正極および上記電力消費ユニットに面する負極を有する別の一方向ダイオードのうち少なくとも一方を含む、項目２８に記載の方法。
［項目３８］
上記第２のバッテリーは、上記第１のバッテリーより低い電圧を供給するよう構成されている、項目２８に記載の方法。
［項目３９］
継続的な電力供給をＵＡＶに提供する方法であって、上記方法が、
（ａ）上記ＵＡＶに電力を供給するバッテリーに連結された上記ＵＡＶを提供する段階と、
（ｂ）上記バッテリーが上記ＵＡＶに電力を供給しなくなるよう、上記バッテリーを上記ＵＡＶから切断する段階と、
（ｃ）セット（ｂ）の上記切断する段階の前または切断時に、電力ユニットを使用して上記ＵＡＶに電力を供給し、それにより、上記バッテリーが上記ＵＡＶから切断される前、その最中、その後に、上記ＵＡＶが電力供給されたままにする段階と、を備える方法。
［項目４０］
更に、
上記ＵＡＶをエネルギー供給ステーションのＵＡＶ着陸帯上で支持する段階を備える、項目３９に記載の方法。
［項目４１］
上記方法が更に、
バッテリー交換部材を使用して、上記バッテリーを上記ＵＡＶから切断する段階を備える、項目３９に記載の方法。
［項目４２］
上記バッテリー交換部材は、エネルギー供給ステーションの一部である、項目４１に記載の方法。
［項目４３］
上記バッテリー交換部材は、ロボットアームである、項目４１に記載の方法。
［項目４４］
上記ＵＡＶは、エネルギー供給ステーションに鉛直方向に着陸可能な回転翼航空機である、項目３９に記載の方法。
［項目４５］
上記ＵＡＶは、エネルギー供給ステーションから鉛直方向に離れることが可能な回転翼航空機である、項目３９に記載の方法。
［項目４６］
ＵＡＶ着陸帯は、上記ＵＡＶが着陸するのを補助するよう構成された複数の視認可能なマーカを含む、項目３９に記載の方法。
［項目４７］
上記複数の視認可能なマーカが複数のイメージを含む、項目４６に記載の方法。
［項目４８］
上記複数の視認可能なマーカが、複数のＬＥＤライトを含む、項目４６に記載の方法。
［項目４９］
ＵＡＶエネルギー供給ステーションが持ち運び可能である、項目４０に記載の方法。
［項目５０］
更に、
上記ＵＡＶに別のバッテリーを連結する段階を備え、
上記別のバッテリーは、上記ＵＡＶに連結されると、上記ＵＡＶに電力を供給するよう構成されている、項目３９に記載の方法。
［項目５１］
上記別のバッテリーは、上記ＵＡＶから上記バッテリーを切断するバッテリー交換部材を使用して、上記ＵＡＶに連結される、項目５０に記載の方法。
［項目５２］
更に、
上記バッテリーが上記ＵＡＶから切断されている間に上記バッテリーを充電した後、上記バッテリー交換部材を使用して、上記バッテリーを上記ＵＡＶに連結する段階を備える、項目５１に記載の方法。
［項目５３］
上記別のバッテリーが上記ＵＡＶに連結される場合、上記ＵＡＶから切断される場合の上記バッテリーより高いレベルの充電量を有する、項目５０に記載の方法。
［項目５４］
可動式バッテリー格納ユニットから上記別のバッテリーを除去する段階を備え、
上記可動式バッテリー格納ユニットは、上記ＵＡＶに連結されると、上記ＵＡＶに電力供給可能な複数のバッテリーを集合的に格納するよう構成された複数の保持ステーションを含んでおり、
上記可動式バッテリー格納ユニットは、上記複数の保持ステーションのＵＡＶ着陸帯に対する、同時の移動を許容するよう構成されている、項目５０に記載の方法。
［項目５５］
バッテリーが上記ＵＡＶに連結されていない間中、上記電力ユニットを使用して、上記ＵＡＶに電力を供給する段階を備える、項目３９に記載の方法。
［項目５６］
上記バッテリーを上記ＵＡＶから切断する前に、上記電力ユニットを上記ＵＡＶに連結する段階を備える、項目３９に記載の方法。
［項目５７］
上記電力ユニットは、電気的エネルギー源からの電線路である、項目３９に記載の方法。
［項目５８］
上記電気的エネルギー源は、再生可能エネルギー生成動力源である、項目５７に記載の方法。
［項目５９］
上記電気的エネルギー源は、電力供給網である、項目５７に記載の方法。
［項目６０］
上記電力ユニットは、別のバッテリーである、項目３９に記載の方法。
［項目６１］
上記別のバッテリーは、上記ＵＡＶを支持するエネルギー供給ステーションに搭載されている、項目６０に記載の方法。
［項目６２］
上記別のバッテリーは、上記ＵＡＶに搭載されている、項目６０に記載の方法。
［項目６３］
上記ＵＡＶは、最大１００ｃｍの最大寸法を有する、項目３９に記載の方法。
［項目６４］
上記ＵＡＶは、凹み領域を含んでおり、その内部において、上記ＵＡＶから切断すべく上記バッテリーが除去される、項目３９に記載の方法。
［項目６５］
上記ＵＡＶは、凹み領域を含んでおり、その内部において、上記ＵＡＶに連結および上記ＵＡＶに電力を供給すべく上記バッテリーが挿入される、項目３９に記載の方法。
［項目６６］
上記バッテリーが上記ＵＡＶから切断された後、上記ＵＡＶに連結および上記ＵＡＶに電力を供給すべく、上記バッテリーまたは別のバッテリーは上記凹み領域に挿入されるよう構成されている、項目６５に記載の方法。
［項目６７］
可動式バッテリー格納ユニットに上記バッテリーを格納する段階を備え、
上記可動式バッテリー格納ユニットは、上記ＵＡＶに連結されると、上記ＵＡＶに電力供給可能な複数のバッテリーを集合的に格納するよう構成された複数の保持ステーションを含んでおり、
上記可動式バッテリー格納ユニットは、上記複数の保持ステーションのＵＡＶ着陸帯に対する、同時の移動を許容するよう構成されている、項目３９に記載の方法。
［項目６８］
ＵＡＶ着陸帯と、
バッテリー交換部材と、
電力ユニットと、を備えるＵＡＶエネルギー供給ステーションであって、
上記ＵＡＶ着陸帯は、ＵＡＶが上記ステーション上に静止している場合、上記ＵＡＶを支持するよう構成されており、上記ＵＡＶは上記ＵＡＶに電力を供給するバッテリーに連結されており、
上記バッテリー交換部材は、上記バッテリーが上記ＵＡＶに電力を供給しなくなるよう、上記ＵＡＶから上記バッテリーを切断するよう構成されており、
上記電力ユニットは、切断前または切断時に上記ＵＡＶに電力を供給し、それにより、上記バッテリーが上記ＵＡＶから切断される前、その最中、およびその後に、上記ＵＡＶが電力供給されたままにするよう構成されている、ＵＡＶエネルギー供給ステーション。
［項目６９］
更に、エネルギー供給ステーションの上記ＵＡＶ着陸帯上に上記ＵＡＶのための支持物を備える、項目６８に記載のＵＡＶエネルギー供給ステーション。
［項目７０］
上記バッテリー交換部材がロボットアームである、項目６８に記載のＵＡＶエネルギー供給ステーション。
［項目７１］
上記ＵＡＶは、上記ステーションに鉛直方向に着陸可能な回転翼航空機である、項目６８に記載のＵＡＶエネルギー供給ステーション。
［項目７２］
上記ＵＡＶは、上記ステーションから鉛直方向に離れることが可能な回転翼航空機である、項目６８に記載のＵＡＶエネルギー供給ステーション。
［項目７３］
上記ＵＡＶ着陸帯は、上記ＵＡＶが着陸するのを補助するよう構成された複数の視認可能なマーカを含む、項目６８に記載のＵＡＶエネルギー供給ステーション。
［項目７４］
上記複数の視認可能なマーカが複数のイメージを含む、項目７３に記載のＵＡＶエネルギー供給ステーション。
［項目７５］
上記複数の視認可能なマーカは、複数のＬＥＤライトを含む、項目７３に記載のＵＡＶエネルギー供給ステーション。
［項目７６］
上記ＵＡＶエネルギー供給ステーションが持ち運び可能である、項目６８に記載のＵＡＶエネルギー供給ステーション。
［項目７７］
更に、
上記ＵＡＶに連結された別のバッテリーを備え、
上記別のバッテリーは、上記ＵＡＶに連結されると、上記ＵＡＶに電力を供給するよう構成されている、項目６８に記載のＵＡＶエネルギー供給ステーション。
［項目７８］
上記別のバッテリーは、上記ＵＡＶから上記バッテリーを切断するバッテリー交換部材を使用して、上記ＵＡＶに連結される、項目７７に記載のＵＡＶエネルギー供給ステーション。
［項目７９］
上記別のバッテリーが上記ＵＡＶに連結される場合、上記ＵＡＶから切断される場合の上記バッテリーより高いレベルの充電量を有する、項目７７に記載のＵＡＶエネルギー供給ステーション。
［項目８０］
更に、
可動式バッテリー格納ユニットを備え、
上記可動式バッテリー格納ユニットは、上記ＵＡＶに連結されると、上記ＵＡＶに電力供給可能な複数のバッテリーを集合的に格納するよう構成された複数の保持ステーションを含んでおり、
上記可動式バッテリー格納ユニットは、上記複数の保持ステーションの上記ＵＡＶ着陸帯に対する、同時の移動を許容するよう構成されている、項目６８に記載のＵＡＶエネルギー供給ステーション。
［項目８１］
更に、
バッテリーが上記ＵＡＶに連結されていない間中、上記ＵＡＶに電力を供給するよう構成されている電力ユニットを備える、項目６８に記載のＵＡＶエネルギー供給ステーション。
［項目８２］
上記電力ユニットは、電気的エネルギー源からの電線路である、項目６８に記載のＵＡＶエネルギー供給ステーション。
［項目８３］
電気的エネルギー源は、再生可能エネルギー生成動力源である、項目８１に記載のＵＡＶエネルギー供給ステーション。
［項目８４］
上記電気的エネルギー源は、電力供給網である、項目８３に記載のＵＡＶエネルギー供給ステーション。
［項目８５］
上記電力ユニットは、別のバッテリーである、項目６８に記載のＵＡＶエネルギー供給ステーション。
［項目８６］
上記別のバッテリーは、上記ＵＡＶを支持する上記エネルギー供給ステーションに搭載されている、項目８５に記載のＵＡＶエネルギー供給ステーション。
［項目８７］
上記別のバッテリーは、上記ＵＡＶに搭載されている、項目８５に記載のＵＡＶエネルギー供給ステーション。
［項目８８］
上記ＵＡＶは、最大１００ｃｍの最大寸法を有する、項目６８に記載のＵＡＶエネルギー供給ステーション。
［項目８９］
上記ＵＡＶは、凹み領域を含んでおり、その内部において、上記ＵＡＶから切断すべく上記バッテリーが除去される、項目６８に記載のＵＡＶエネルギー供給ステーション。
［項目９０］
上記ＵＡＶは、凹み領域を含んでおり、その内部において、上記ＵＡＶに連結および上記ＵＡＶに電力を供給すべく上記バッテリーが挿入される、項目６８に記載のＵＡＶエネルギー供給ステーション。
［項目９１］
上記バッテリーが上記ＵＡＶから切断された後、上記ＵＡＶに連結および上記ＵＡＶに電力を供給すべく、上記バッテリーまたは別のバッテリーは上記凹み領域に挿入されるよう構成されている、項目９０に記載のＵＡＶエネルギー供給ステーション。
［項目９２］
上記バッテリーは可動式バッテリー格納ユニットにあり、
上記可動式バッテリー格納ユニットは、上記ＵＡＶに連結されると、上記ＵＡＶに電力供給可能な複数のバッテリーを集合的に格納するよう構成された複数の保持ステーションを含んでおり、
上記可動式バッテリー格納ユニットは、上記複数の保持ステーションの上記ＵＡＶ着陸帯に対する、同時の移動を許容するよう構成されている、項目６８に記載のＵＡＶエネルギー供給ステーション。
［項目９３］
ＵＡＶ着陸帯と、
バッテリー交換部材と、を備えるＵＡＶエネルギー供給ステーションであって、
上記ＵＡＶ着陸帯は、ＵＡＶが上記ステーション上に静止している場合、上記ＵＡＶを支持するよう構成されており、上記ＵＡＶは、上記ＵＡＶに電力を供給する（１）バッテリーと、上記バッテリーが上記ＵＡＶに連結されていない場合、上記ＵＡＶに電力を供給する（２）バックアップ電源とに連結されており、
上記バッテリー交換部材は、上記バッテリーが上記ＵＡＶに電力を供給しなくなるよう、上記ＵＡＶから上記バッテリーを切断するよう構成されており、かつ、上記バックアップ電源は、切断前または切断時に上記ＵＡＶに電力を供給し、それにより、上記バッテリーが上記ＵＡＶから切断される前、その最中、およびその後に、上記ＵＡＶが電力供給されたままにするよう構成されている、ＵＡＶエネルギー供給ステーション。
［項目９４］
上記バックアップ電源は、上記ＵＡＶに搭載されている別のバッテリーである、項目９３に記載のＵＡＶエネルギー供給ステーション。
［項目９５］
上記バックアップ電源は、上記ＵＡＶに搭載されている再生可能エネルギー生成動力源である、項目９３に記載のＵＡＶエネルギー供給ステーション。
［項目９６］
更に、
エネルギー供給ステーションの上記ＵＡＶ着陸帯上に上記ＵＡＶのための支持物を備える、項目９３に記載のＵＡＶエネルギー供給ステーション。
［項目９７］
上記バッテリー交換部材は、上記エネルギー供給ステーションの一部である、項目９３に記載のＵＡＶエネルギー供給ステーション。
［項目９８］
上記バッテリー交換部材はロボットアームである、項目９３に記載のＵＡＶエネルギー供給ステーション。
［項目９９］
上記ＵＡＶは、上記ステーションから鉛直方向に着陸可能な回転翼航空機である、項目９３に記載のＵＡＶエネルギー供給ステーション。
［項目１００］
上記ＵＡＶは、上記ステーションから鉛直方向に離れることが可能な回転翼航空機である、項目９３に記載のＵＡＶエネルギー供給ステーション。
［項目１０１］
上記ＵＡＶ着陸帯は、上記ＵＡＶが着陸するのを補助するよう構成された複数の視認可能なマーカを含む、項目９３に記載のＵＡＶエネルギー供給ステーション。
［項目１０２］
上記複数の視認可能なマーカが複数のイメージを含む、項目１０１に記載のＵＡＶエネルギー供給ステーション。
［項目１０３］
上記複数の視認可能なマーカは、複数のＬＥＤライトを含む、項目１０１に記載のＵＡＶエネルギー供給ステーション。
［項目１０４］
上記ＵＡＶエネルギー供給ステーションが持ち運び可能である、項目９３に記載のＵＡＶエネルギー供給ステーション。
［項目１０５］
更に、
上記ＵＡＶに連結された別のバッテリーを備え、
上記別のバッテリーは、上記ＵＡＶに連結されると、上記ＵＡＶに電力を供給するよう構成されている、項目９３に記載のＵＡＶエネルギー供給ステーション。
［項目１０６］
上記別のバッテリーは、上記ＵＡＶから上記バッテリーを切断するバッテリー交換部材を使用して、上記ＵＡＶに連結される、項目１０５に記載のＵＡＶエネルギー供給ステーション。
［項目１０７］
上記別のバッテリーが上記ＵＡＶに連結される場合、上記ＵＡＶから切断される場合の上記バッテリーより高いレベルの充電量を有する、項目１０５に記載のＵＡＶエネルギー供給ステーション。
［項目１０８］
更に、
可動式バッテリー格納ユニットを備え、
上記可動式バッテリー格納ユニットは、上記ＵＡＶに連結されているとき、上記ＵＡＶに電力供給可能な複数のバッテリーを集合的に格納するよう構成された複数の保持ステーションを含んでおり、
上記可動式バッテリー格納ユニットは、上記複数の保持ステーションの上記ＵＡＶ着陸帯に対する、同時の移動を許容するよう構成されている、項目９３に記載のＵＡＶエネルギー供給ステーション。
［項目１０９］
更に、
バッテリーが上記ＵＡＶに連結されていない間中、上記ＵＡＶに電力を供給するよう構成されている電力ユニットを備える、項目９３に記載のＵＡＶエネルギー供給ステーション。
［項目１１０］
電力ユニットは、電気的エネルギー源からの電線路である、項目９３に記載のＵＡＶエネルギー供給ステーション。
［項目１１１］
上記電気的エネルギー源は、再生可能エネルギー生成動力源である、項目１１０に記載のＵＡＶエネルギー供給ステーション。
［項目１１２］
上記電気的エネルギー源は、電力供給網である、項目１１０に記載のＵＡＶエネルギー供給ステーション。
［項目１１３］
電力ユニットは、別のバッテリーである、項目９３に記載のＵＡＶエネルギー供給ステーション。
［項目１１４］
上記別のバッテリーは、上記ＵＡＶを支持する上記エネルギー供給ステーションに搭載されている、項目１１３に記載のＵＡＶエネルギー供給ステーション。
［項目１１５］
上記別のバッテリーは、上記ＵＡＶに搭載されている、項目１１３に記載のＵＡＶエネルギー供給ステーション。
［項目１１６］
上記ＵＡＶは、最大１００ｃｍの最大寸法を有する、項目９３に記載のＵＡＶエネルギー供給ステーション。
［項目１１７］
上記ＵＡＶは、凹み領域を含んでおり、その内部において、上記ＵＡＶから切断すべく上記バッテリーが除去される、項目９３に記載のＵＡＶエネルギー供給ステーション。
［項目１１８］
上記ＵＡＶは、凹み領域を含んでおり、その内部において、上記ＵＡＶに連結および上記ＵＡＶに電力を供給すべく上記バッテリーが挿入される、項目９３に記載のＵＡＶエネルギー供給ステーション。
［項目１１９］
上記バッテリーが上記ＵＡＶから切断された後、上記ＵＡＶに連結および上記ＵＡＶに電力を供給すべく、上記バッテリーまたは別のバッテリーは凹み領域に挿入されるよう構成されている、項目９３に記載のＵＡＶエネルギー供給ステーション。
［項目１２０］
ＵＡＶにエネルギーを供給する方法であって、上記方法が、
上記ＵＡＶに電力供給するよう構成されたバッテリーに連結された上記ＵＡＶを提供する段階と、
プロセッサの補助を受けて、（１）上記ＵＡＶのための第１のバックアップエネルギー源と、（２）上記ＵＡＶのための第２のバックアップエネルギー源との信頼性を評価する段階と、
プロセッサの補助を受けて、上記評価された信頼性に基づいて、上記第１のバックアップエネルギー源または上記第２のバックアップエネルギー源を選択する段階と、を備えており、
上記ＵＡＶのための上記第１のバックアップエネルギー源は、上記バッテリーが上記ＵＡＶから切断されている場合、上記ＵＡＶに電力供給するよう構成されており、
上記ＵＡＶのための上記第２のバックアップエネルギー源は、バッテリーが上記ＵＡＶから切断されている場合、上記ＵＡＶに電力供給するよう構成されている、方法。
［項目１２１］
更に
上記ＵＡＶをエネルギー供給ステーションのＵＡＶ着陸帯上に支持する段階を備える、項目１２０に記載の方法。
［項目１２２］
上記エネルギー供給ステーションのバッテリー交換部材を使用して、上記バッテリーを上記ＵＡＶから切断する段階を備える、項目１２１に記載の方法。
［項目１２３］
上記第１のバックアップエネルギー源は、上記ＵＡＶに搭載されている別のバッテリーである、項目１２０に記載の方法。
［項目１２４］
充電量のより低い状態は、上記第１のバックアップエネルギー源に対する、より低い評価された信頼性に対応する、項目１２３に記載の方法。
［項目１２５］
上記第２のバックアップエネルギー源は、上記ＵＡＶが飛行中でない間、上記ＵＡＶを支持するエネルギー供給ステーションに搭載された電力ユニットである、項目１２０に記載の方法。
［項目１２６］
上記信頼性は、上記電力ユニットによって供給される継時的な電力の一貫性に基づいて評価される、項目１２５に記載の方法。
［項目１２７］
より大きな非一貫性は、上記第２のバックアップエネルギー源に対する、より低い評価された信頼性に対応する、項目１２６に記載の方法。
［項目１２８］
上記第１のバックアップエネルギー源が上記第２のバックアップエネルギー源より、より高い評価された信頼性を有する場合、上記第１のバックアップエネルギー源が選択され、
上記第２のバックアップエネルギー源が上記第１のバックアップエネルギー源より、より高い評価された信頼性を有する場合、上記第２のバックアップエネルギー源が選択される、項目１２０に記載の方法。
［項目１２９］
上記第１のバックアップエネルギー源が既定のソースであり、上記第１のバックアップエネルギー源の評価された信頼性が予め定められた閾値を下回らない場合、上記第１のバックアップエネルギー源が選択され、
上記第２のバックアップエネルギー源が既定のソースであり、上記第２のバックアップエネルギー源の評価された信頼性が予め定められた閾値を下回らない場合、上記第２のバックアップエネルギー源が選択される、項目１２０に記載の方法。
［項目１３０］
更に
バッテリー交換部材を使用して、上記ＵＡＶから上記バッテリーを切断する段階と、
バッテリーが上記ＵＡＶに連結されていない間、上記選択された第１のバックアップエネルギー源または第２のバックアップエネルギー源を使用して上記ＵＡＶに電力を供給する段階と、を備え、
上記切断する段階において、上記バッテリーは上記ＵＡＶから切断される場合、上記ＵＡＶに電力供給しないよう構成されている、項目１２０に記載の方法。

Claims (7)

1. ＵＡＶにエネルギーを供給する方法であって、
   前記ＵＡＶに連結されたバッテリーから前記ＵＡＶに電力を供給するステップと、
   プロセッサの補助を受けて、（１）前記ＵＡＶに搭載されている別のバッテリーである第１のバックアップエネルギー源の残りの充電量に比例する信頼性、及び（２）前記ＵＡＶが飛行中ではないとき、前記ＵＡＶを支持するエネルギー供給ステーションに搭載された再生可能エネルギー発電機である第２のバックアップエネルギー源の固定の時間間隔で前記第２のバックアップエネルギー源によって一貫して供給される発電に対応する電源の一貫性に比例する信頼性を評価するステップと、
   評価された前記信頼性に基づいて、前記第１のバックアップエネルギー源または前記第２のバックアップエネルギー源を選択するステップと、を含み、
   前記第１のバックアップエネルギー源が選択された場合、前記第１のバックアップエネルギー源は、前記バッテリーが前記ＵＡＶから切断されている場合に、前記ＵＡＶに電力を供給し、
   前記第２のバックアップエネルギー源が選択された場合、前記第２のバックアップエネルギー源は、前記バッテリーが前記ＵＡＶから切断されている場合に、前記ＵＡＶに電力を供給する、方法。
2. 更に
   前記ＵＡＶをエネルギー供給ステーションの前記ＵＡＶの着陸帯上に支持するステップを含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記エネルギー供給ステーションのバッテリー交換部材を使用して、前記バッテリーを前記ＵＡＶから切断するステップを含む、請求項２に記載の方法。
4. 前記第１のバックアップエネルギー源が前記第２のバックアップエネルギー源より、高い信頼性を有する場合、前記第１のバックアップエネルギー源が選択され、
   前記第２のバックアップエネルギー源が前記第１のバックアップエネルギー源より、高い信頼性を有する場合、前記第２のバックアップエネルギー源が選択される、請求項１から３の何れか１つに記載の方法。
5. 前記第１のバックアップエネルギー源が既定のソースであり、前記第１のバックアップエネルギー源の信頼性が予め定められた閾値を下回らない場合、前記第１のバックアップエネルギー源が選択され、
   前記第２のバックアップエネルギー源が既定のソースであり、前記第２のバックアップエネルギー源の信頼性が予め定められた閾値を下回らない場合、前記第２のバックアップエネルギー源が選択される、請求項１から４の何れか１つに記載の方法。
6. 更に
   バッテリー交換部材を使用して、前記ＵＡＶから前記バッテリーを切断して、前記ＵＡＶに前記バッテリーからの電力を供給しないステップと、
   バッテリーが前記ＵＡＶに連結されていないとき、選択された前記第１のバックアップエネルギー源または前記第２のバックアップエネルギー源を使用して前記ＵＡＶに電力を供給するステップと、を含む、請求項１から５の何れか１つに記載の方法。
7. １または複数のプロセッサを備え、
   前記１または複数のプロセッサは、請求項１から６の何れか１つに記載の方法を実行する、装置。

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