【手続補正書】
【提出日】令和3年7月9日(2021.7.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
遠隔物体の位置を特定するためのシステムであって、
ドローンの群れを含み、
前記ドローンの群れが、少なくとも２つのセンシングドローンを含む、前記システム全体にわたる通信のためのネットワークを含むように構成された複数のドローンを含み、
前記センシングドローンが、遠隔物体を探知する、および前記遠隔物体の位置を判定するように構成されたノードを含む、システム。
【請求項２】
前記センシングドローンの少なくとも２つの前記ノードが、前記遠隔物体の位置を三角測量することによって前記遠隔物体の位置を判定するように構成されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記センシングドローンの少なくとも２つの前記ノードが、前記センシングドローンを幾何学的パターンで移動させるように構成され、さらに、遠隔物体から放射された信号を探知するように構成されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記センシングドローンの少なくとも２つの前記ノードが、前記センシングドローンを幾何学的パターンで移動させるように構成され、さらに、遠隔物体から反射された信号を探知するように構成されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記センシングドローンの少なくとも２つの前記ノードが、周波数ドップラーシフト探知を使用して前記遠隔物体の位置を判定するように構成されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記センシングドローンの少なくとも２つの前記ノードが、周波数ドップラーシフト探知を使用して前記遠隔物体の速度を判定するように構成されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記センシングドローンの少なくとも２つの前記ノードが、信号強度探知を使用して前記遠隔物体の位置を判定するように構成されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記センシングドローンの少なくとも２つの前記ノードが、信号強度探知を使用して前記遠隔物体の速度を判定するように構成されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
ノードがセンサを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
前記センサが、電磁波探知器、マイク、光学センサ、またはカメラのうちの１つまたは複数を含む、請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
前記システムが絡め取り装置をさらに含み、および
前記ドローンの群れが、少なくとも２つの絡め取りドローンをさらに含み、前記絡め取りドローンが、前記絡め取り装置を携行するように構成されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項１２】
前記絡め取りドローンの少なくとも２つが前記絡め取り装置を携行する、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記絡め取り装置を携行する前記少なくとも２つの絡め取りドローンが、前記遠隔物体の位置について前記センシングドローンからデータを受信するように構成されている、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
前記絡め取り装置を携行する前記少なくとも２つの絡め取りドローンが、前記絡め取り装置を使用して前記遠隔物体の捕捉を調整するように構成されている、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
前記システムが中央調整ステーションをさらに含み、前記中央調整ステーションが、前記システム全体にわたる通信のためのネットワークを含むように構成されている、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１６】
前記中央調整ステーションが、前記遠隔物体を探知するためにどのように移動するかの指示を前記ドローンの群れに提供し、前記遠隔物体の位置を計算するために前記ドローンの群れ内のセンシングドローンからデータを受信し、および前記遠隔物体を捕捉する指示を前記絡め取りドローンに提供する、請求項１５に記載のシステム。
【請求項１７】
前記ドローンの群れがドローンのサブセットを含み、ドローンのサブセット内のドローンの数が、最小で１つであり、最大で前記ドローンの群れ内のドローンの総数よりも１つ少ない数である、請求項１６に記載のシステム。
【請求項１８】
前記絡め取り装置が網である、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１９】
ドローンの群れを用いて遠隔物体の位置を特定する方法であって、ドローンの群れを提供する工程であって、前記ドローンの群れが、少なくとも２つのセンシングドローンを含む、通信のためのネットワークを含むように構成された複数のドローンを含み、前記センシングドローンが、遠隔物体を探知する、および前記遠隔物体の位置を判定するように構成されたノードを含む、工程、前記センシングドローンの少なくとも２つを前記遠隔物体からの信号を探知するように方向付ける工程、前記センシングドローンの少なくとも２つによって、前記遠隔物体からの前記信号を探知する工程であって、前記遠隔物体からの前記信号を探知する前記センシングドローンの前記ノードが、探知時に位置データセットおよび信号データセットを保存するように構成され、前記位置データセットが、探知時に前記センシングドローンの位置に関係し、前記信号データセットが、探知時に前記遠隔物体から受信した信号データに関係する、工程、前記ネットワーク上で前記位置データセットおよび前記信号データセットを送信する工程、および前記信号が探知された前記遠隔物体の位置を判定する工程、を含む、方法。
【請求項２０】
前記遠隔物体の位置および速度が、前記位置データセットおよび前記信号データセットの三角測量によって判定される、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記位置データセットが、探知時のノードＩＤ、前記ノードの位置、前記ノードの速度、および前記ノードのタイムスタンプを含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記信号データセットが、探知時の前記信号の周波数、探知時の前記信号の振幅、および探知時の前記信号のピッチのうちの少なくとも１つを含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２３】
前記三角測量が、周波数ドップラーシフト探知を使用して判定される、請求項２０に記載の方法。
【請求項２４】
前記三角測量が、信号強度探知を使用して判定される、請求項２０に記載の方法。
【請求項２５】
前記センシングドローンの少なくとも１つの前記ノードは、前記三角測量を実施するように構成されている、請求項２０に記載の方法。
【請求項２６】
前記方法が絡め取り装置を提供する工程をさらに含み、および
前記ドローンの群れが、少なくとも２つの絡め取りドローンをさらに含み、前記絡め取りドローンが、前記絡め取り装置を携行するように構成され、前記絡め取りドローンがネットワークを含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２７】
前記絡め取りドローンの少なくとも２つが前記絡め取り装置を携行する、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記方法が、中央調整ステーションを提供する工程をさらに含み、
前記中央調整ステーションが前記ネットワークを含むように構成され、
前記中央調整ステーションが、前記遠隔物体を探知するためにどのように移動するかの指示を前記ドローンの群れに提供し、前記位置データセットおよび前記信号データセットを受信し、前記三角測量を実施し、および前記遠隔物体を捕捉する指示を前記絡め取りドローンに提供する、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記絡め取り装置が網である、請求項２６に記載の方法。
【請求項３０】
物体を捕捉するためのシステムであって、
複数のコンピュータプロセッサ、
複数のコンピュータメモリ、
複数のネットワーク通信モジュール、および
一連のコンピュータプロセッサにネットワーク接続された中央処理ステーション、を含み、
前記コンピュータプロセッサが、１つまたは複数のドローンを制御するという前記コンピュータメモリに保存されたコンピュータプログラムによって提供された指示を実施するように構成され、
前記ドローンのすべてまたはサブセットが、集合的な遠隔物体の探知のために幾何学的パターンで飛行し、
前記ドローンのすべてまたはサブセットが、それらの間に張られた絡め取り装置を含み、
前記ドローンのすべてまたはサブセットに、画像、音、または電磁探知センサが装備されている、システム。
【請求項３１】
各ドローンが、固定点またはドローンの群れ内の別のドローンに対する、ドローンの速さ、配向、および／または位置を制御する指示を提供することによって制御される、請求項３０に記載のシステム。
【請求項３２】
前記絡め取り装置を含むドローンの前記サブセットの前記速度が、前記絡め取り装置がドローンを絡め取ることなく前記ドローンおよび絡め取り装置を位置付ける前記コンピュータプログラムによって提供される、請求項３０に記載のシステム。
【請求項３３】
前記ドローンの前記速度が、前記コンピュータプログラムによって、ドローンが前記絡め取り装置に絡め取られることなく前記ドローンおよび絡め取り装置を位置付けるように提供される、請求項３０に記載のシステム。
【請求項３４】
中央処理システムが、捕捉される物体の前記絡め取り装置に対する位置を判定するべくドローンのサブセットによって返されたデータを処理するように構成されている、請求項３０に記載のシステム。
【請求項３５】
ドローンの前記サブセットが、前記コンピュータプログラムによって、前記絡め取り装置の領域を前記遠隔物体の捕捉または妨害に向けて方向付けるようにプログラムされる、請求項３０に記載のシステム。
【請求項３６】
センシングアンテナおよびネットワークアンテナを含む、ドローンセンシングデータ収集ノード。
【請求項３７】
計算モジュールをさらに含む、請求項３６に記載のドローンセンシングデータ収集ノード。
【請求項３８】
エネルギー貯蔵装置をさらに含む、請求項３６に記載のドローンセンシングデータ収集ノード。
【請求項３９】
全地球測位システム（ＧＰＳ）装置をさらに含む、請求項３６に記載のドローンセンシングデータ収集ノード。
【請求項４０】
センサをさらに含む、請求項３６に記載のドローンセンシングデータ収集ノード。
【請求項４１】
マイクおよびカメラをさらに含む、請求項３６に記載のドローンセンシングデータ収集ノード。
【請求項４２】
電磁波を探知するためのセンサをさらに含む、請求項３６に記載のドローンセンシングデータ収集ノード。
【請求項４３】
ドローンノード信号探知パケットを生成するように構成されたプロセッサを含む、請求項３６に記載のドローンセンシングデータ収集ノード。
【請求項４４】
前記ネットワークアンテナによってドローンノード信号探知パケットを送信するように構成されたプロセッサを含む、請求項３６に記載のドローンセンシングデータ収集ノード。
【請求項４５】
ドップラー周波数シフト解析を実施するように構成されたプロセッサを含む、請求項３６に記載のドローンセンシングデータ収集ノード。
【請求項４６】
前記センシングアンテナによって収集されたデータを使用してドップラー周波数シフト解析を実施するように構成されたプロセッサを含む、請求項３６に記載のドローンセンシングデータ収集ノード。
【請求項４７】
探知された信号の強度の変化および探知された信号の周波数のシフトのうちの１つを探知するように構成されたプロセッサを含む、請求項３６に記載のドローンセンシングデータ収集ノード。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８８】
群れネットワークモジュール３７０は、ネットワークアンテナ１６０を介してマイクロコントローラ２１０からデータを送受信する。ネットワークモジュール３７０は、ノード２００がドローンの群れの他のノードとネットワークを形成することを可能にする。ネットワークは、例えば、メッシュネットワークであり得る。代替的に、他のネットワーク接続を使用することができる。一例では、ネットワークモジュール３７０は、９００ＭＨｚの工業用／科学用／医療用（ＩＳＭ）バンドで動作するＺｉｇＢｅｅ（ＩＥＥＥ８０２．１５．４）トランスポンダである。ＺｉｇＢｅｅは、低コスト、低電力の、無線メッシュネットワーキング標準である。低コストであることで、当該技術を無線制御および監視用途に広く展開することができ、低電力使用によって、より小さなバッテリーでより長い寿命を実現することができ、無線メッシュネットワーキングによって、高い信頼性および広い範囲が提供される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９１】
いくつかの実施形態では、アプリケーション層４４０は、以下のアプリケーションコンポーネントを含む：システムヘルスモニタ４５０、ＲＦ探知器４６０、ＧＰＳデータロガー４７０、構成インタフェース４８０、および／またはデータトランスポートインタフェース４９０。システムヘルスモニタ４５０は、システムの健全性をモニタリングし、システムがうまく動作していないとき、例えば、バッテリーによって電圧が低下しているとき、電圧が不十分であるとき、またはシステムが過熱しているときに警告を発する。ＲＦ探知器４６０は、センシングモジュール２５５のために（例えば、ハードウェア抽象化層４２０における）ドライバと相互作用し、捕捉されるドローンなどの遠隔物体の周波数および信号強度を探知する。ＧＰＳデータロガー４７０は、位置情報および速度情報を記録し、位置情報および速度情報を関連付けられたタイムスタンプと通信させる。構成インタフェース４８０は、ユニバーサルシリアルバスおよびシリアルポートを処理する（例えば、ハードウェア抽象化層４２０における）ドライバ上で生じるダイアログのユーザ構成を処理する。データトランスポートインタフェース４９０は、追加される場合、ＺｉｇＢｅｅモジュールやイーサネットモジュールなどの任意のネットワークモジュールの処理を担当する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９８】
図７を参照すると、代表的な実施形態によるノード信号探知分析７００の図が示されている。いくつかの実施形態では、図面に示されるように、ノードは一連のサンプルにわたってドップラー周波数シフト方程式７８０を使用して、ドップラーシフト効果に基づいて、ステップ５４０で記録された探知されたサンプルが信号探知プロファイル（図５参照）と一致しているかおよび／または類似しているかどうかを判定する。ノード信号探知分析７００の図面において、遠隔物体７１０は周波数ｆ0７２０で信号を放射する。周波数ｆ0７２０（経時的）は同心円７３０で表される。周波数ｆ0７２０が、遠隔物体７１０によって放射され得るか、または遠隔物体７１０に反射された信号であり得ることを理解されたい。図示の実施形態では、センシングドローン７９０は、信号を探知しながら一定速度で幾何学的パターンで周回する。センシングドローン７９０は、周回すると、探知サンプル点７４０、７５０、および７６０でサンプル探知を行う。探知サンプル点７４０、７５０、および７６０の各々におけるノードの瞬間速度が、探知サンプル点７４０、７５０、および７６０の各々の隣にｖ記号が付いた方向の大きさの矢印として図７に示されている。図７に示すように、センシングドローン７９０は、探知サンプル点７４０にあるときに、遠隔物体７１０から一直線に離れる動作の成分を有し、そのため、以下のドップラー周波数シフト方程式７８０：
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１７】
図１３を参照すると、中央調整ステーション８６０に対して遠隔物体を三角測量するためにドローンの群れ内のノードからの情報を処理する中央サーバの図が示されている。実施形態は、ドローンの群れ内のすべてのドローンを制御するために使用される一般座標（ｘ、ｙ、ｚ）システムに対する遠隔物体７１０の位置を三角測量することを提供する。例えば、いくつかの実施形態では、（ｘ１、ｙ１、ｚ１）に集中したドローンの群れのサブセット１３３０、（ｘ２、ｙ１、ｚ１）に集中したドローンの群れのサブセット１３４０、および（ｘ３、ｙ３、ｚ３）に集中したドローンの群れのサブセット１３５０の（側面）ｚ−ｘ面１３２０での視界が示され、ドローンの群れの各サブセットは、それぞれの位置から、不明な座標位置（Ｘ、Ｙ、Ｚ）を有する遠隔物体７１０に指し示すベクトル１３３５、１３４５、１３５５を識別している。例示目的で、図１３では、（ｘ１、ｙ１、ｚ１）でのドローンの群れのサブセット１３３０および（ｘ２、ｙ１、ｚ１）でのドローンの群れのサブセット１３４０が同じｘ−ｙ面上にあるように座標原点が示されているが、任意の原点位置またはドローンの群れのサブセットおよび／または遠隔物体のポジションに関して計算は同一である。ドローンの群れのサブセット１３３０、１３４０、および１３５０からのベクトル１３３５、１３４５、１３５５は、上述の方法によって判定される。三角測量には、既知の２つの三角測量ベクトルが必要とされるだけであるが、これには、より高い精度のために追加のドローンの群れによって判定されているさらなるベクトルが除外されることはない。したがって、実施形態は、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、またはそれ以上の三角測量ベクトルを判定することを含む。