(57)【要約】高電圧トラップを備えるドローンは巡回領域内の飛翔昆虫を捜索、識別、追跡、及び駆除する。その受動的誘引モードにおいては、ドローンは地上の任意の着地点に着地し、光、音、及び芳香で昆虫を誘引する。昆虫がおびき寄せられると、高電圧網トラップが標的である昆虫を即座に感電死させる。その能動的攻撃モードにおいては、ドローンは高速プロペラを用いて昆虫の巣付近でホバリングし、強力な下降ジェット気流を発生させ、巣を攪乱して蚊等の昆虫を巣から追い出す。昆虫が空中浮遊状態になると、ドローンは逃げる昆虫を下方又は後方から追跡し、そのプロペラ用い、逃げる昆虫を吸引する。高電圧の通電網に接触した遅滞な飛翔昆虫は即座に感電死する。高速回転するプロペラ羽根内に吸引された昆虫は駆除及び殺除される。ドローンのバッテリは整流される充電パッドにより再充電される。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無人航空機ドローン（ＵＡＶＤ）であって：
少なくとも１個の吸引インペラと、１枚の漏斗状感電網と、先細の機械的トラップとを備える昆虫吸引駆除部と；
電子的中央処理装置（ＣＰＵ）と、無線通信ユニットと、電子カメラと、音声／画像ユニットと、ドローンの全モジュールを相互接続するよう構成されるバスとを備える通信制御部と；
前記ドローンの飛行中に障害物を回避するよう自律誘導するよう構成される一組の３６０度障害物回避センサ及び位置決定ユニット（ＧＰＳ）を備えるナビゲーション部と；
芳香カートリッジと、可視光ユニットと、紫外光（ＵＶ）ユニットと、二酸化炭素（ＣＯ２）発生装置とを備える昆虫誘引部と；
音響的妨害装置及び妨害に失敗した場合のフェイルセーフ装置により、地上に駐機中の前記ドローンを盗難から保護する音響装置を備える保安部と、
を備える無人航空機ドローン。
【請求項２】
請求項１に記載の無人ＵＡＶＤであって、前記漏斗状感電網は、下部開口部より大きい上部開口部を有するよう構成される円筒ケージであって、前記下部開口部と前記上部開口部との間の壁部は昆虫の死骸が迅速に前記円筒ケージから落下するよう上部から下部に向かって内側に傾斜している、無人ＵＡＶＤ。
【請求項３】
請求項１に記載の無人ＵＡＶＤであって、前記漏斗状感電網は、間隙を空けて配置される二重の金属網と、前記二重の金属網の間に設けられ前記網が接触するのを防止する絶縁体とを備える円筒ケージであって、外側網の網目サイズは内側網の網目サイズより大きい無人ＵＡＶＤ。
【請求項４】
請求項１に記載の無人ＵＡＶＤであって、前記漏斗状感電網は、絶縁芯周囲に間隙を空けて交互配置されるよう巻かれる２本の屈曲した個別の金属ワイヤからなる一重の金属網を備える円筒ケージであって、前記ワイヤの各々は隣接する２本のワイヤに対していずれの地点においても逆向きに通電される、無人ＵＡＶＤ。
【請求項５】
請求項１に記載の無人ＵＡＶＤであって、非導電ケージガードが前記漏斗状感電網の外側を囲い、前記感電網の網目より大きく昆虫が間を飛翔可能な開口部を画定する、無人ＵＡＶＤ。
【請求項６】
請求項１に記載の無人ＵＡＶＤであって、前記カメラはリアルタイム動画及び画像をＰ２Ｐ、ＦＰＶ、ＲＰＶ等の形式で遠隔制御基地局に返送し、物体認識による追跡及び色ヒストグラム・ソフトウェアを用いて標的のリアルタイム分析を行うために、画像を前記ドローンに記憶することにより、標的はどの種類の昆虫か識別可能である、無人ＵＡＶＤ。
【請求項７】
請求項１に記載の無人ＵＡＶＤであって、一組の３６０度障害物回避センサ（ＯＡＳ）は赤外線又は超音波ソナーと、前記カメラを用いて前記ドローンが障害物との衝突を自律的に回避するよう警告する三次元レーザ・スキャナとを備える、無人ＵＡＶＤ。
【請求項８】
請求項１に記載の無人ＵＡＶＤであって、前記可視光ユニットは広帯域の定常又は点滅可視光を発生するよう構成され、前記可視光は昆虫が付近に飛翔してきて興味を持つよう誘引するために人的活動を模すよう構成される赤色、緑色、及び青色を備える、無人ＵＡＶＤ。
【請求項９】
請求項１に記載の無人ＵＡＶＤであって、前記紫外光（ＵＶ）ユニットは昆虫を誘引する波長が３１５ｎｍから４２０ｎｍのＵＶ光を発生させる定常又は点滅凸状反射器を備える、無人ＵＡＶＤ。
【請求項１０】
請求項１に記載の無人ＵＡＶＤであって、前記ＣＯ２発生装置の表面は、二酸化チタン（ＴｉＯ２）を塗布した凸状反射器を備え、前記凸状反射器は前記凸状反射器上に照射される紫外光と反応し、ＣＯ２を放出して昆虫を更に誘引するよう構成される、無人ＵＡＶＤ。
【請求項１１】
請求項１に記載の無人ＵＡＶＤであって、前記音響装置は、予め記録済のメッセージを通知又は遠隔の基地オペレータから送信されるリアルタイム・メッセージを中継して侵入者に警告するために音声を生成し、好ましくない対象物を撃退するためのインフラサウンド及び超音波を生成する、無人ＵＡＶＤ。
【請求項１２】
請求項１に記載の無人ＵＡＶＤであって、専用ドローンバッテリ及び補助バッテリパックを更に備えることにより前記ドローンは基地に帰還するための充分なエネルギを保持し、前記バッテリパックは太陽電池パネルにより再充電可能な、無人ＵＡＶＤ。
【請求項１３】
請求項１に記載のＵＡＶＤであって、前記昆虫吸引駆除部は、飛翔昆虫がトラップに興味を持って付近を飛翔している場合に、前記インペラが発生させる指向性気流により昆虫をトラップに引込むよう構成される前記吸引インペラを備え、ドローンが益虫に遭遇した場合、前記吸引インペラの電源を一時的に切断可能である、ＵＡＶＤ。
【請求項１４】
請求項１に記載のＵＡＶＤであって、捕獲した昆虫を一方向トラップに誘導し、トレイ内に死ぬまで保持するよう構成されるファン・シュラウドを更に備え、前記トレイは取外して清掃可能であり、前記シュラウドにはＴｉＯ２が塗布されている、ＵＡＶＤ。
【請求項１５】
無人航空機ドローン（ＵＡＶＤ）システムであって：
少なくとも１個の吸引インペラと、少なくとも漏斗状感電網と先細の機械的トラップのうちの一つを備える昆虫吸引駆除部と；
電子的中央処理装置（ＣＰＵ）と、無線通信ユニットと、電子カメラと、音声／画像ユニットと、ドローンの全モジュールを相互接続するよう構成されるバスとを備える通信制御部と；
前記ドローンの飛行中に障害物を回避するよう自律誘導するよう構成される一組の３６０度障害物回避センサ及び位置決定ユニット（ＧＰＳ）を備えるナビゲーション部と；
芳香カートリッジと、可視光ユニットと、定常又は点滅紫外光（ＵＶ）ユニットと、二酸化炭素（ＣＯ２）発生装置とを備える昆虫誘引部と；
音響的妨害装置及び妨害に失敗した場合のフェイルセーフ装置により、地上に駐機中の前記ドローンを盗難から保護する音響装置を備える保安部と、
を備える無人航空機ドローンシステム。
【請求項１６】
請求項１５に記載の無人ＵＡＶＤであって、前記ドローンと無線通信するトランスポンダ・ビーコンを更に備え、前記トランスポンダ・ビーコンは上向きに伸長して便利に前記ドローンに取付けられ、前記ドローンにより所定の場所へ移動できるフック状アンテナを備える、無人ＵＡＶＤ。
【請求項１７】
請求項１５に記載の無人ＵＡＶＤであって、ジョイスティック、アンテナ、トランスポンダ、無線トランシーバ、動画モニタ、ドローン状態ディスプレイ、マイク、ジャイロスコープ、及び一組のセンサ校正スイッチを備える遠隔制御基地局を更に備え、前記遠隔制御局はスマートフォンで代替可能に構成される、無人ＵＡＶＤ。
【請求項１８】
請求項１５に記載の無人ＵＡＶＤシステムであって、正電圧用、及び負電圧又は接地電圧用の２個の部分に構成される電気的充電パッドと、上部ダイオード又はサイリスタのいずれかから下部ダイオード又はサイリスタまでの正極から負極までの完全な充電回路を可能とするタップ２個口ダイオード又はサイリスタ構造とを更に備える、無人ＵＡＶＤシステム。
【請求項１９】
飛翔昆虫を駆除する方法であって：
ドローンが備える少なくとも１個の吸引インペラと、少なくとも漏斗状感電致死網と先細の機械的致死トラップのうちの一つを備える昆虫吸引駆除部により飛翔昆虫を駆除し；
電子的中央処理装置（ＣＰＵ）と、無線通信ユニットと、電子カメラと、音声／画像ユニットと、ドローンの全モジュールを相互接続するよう構成されるバスとを備える通信制御部によりドローンの全モジュールを相互接続し；
ドローンが備える前記ドローンの飛行中に障害物を回避するよう構成される一組の３６０度障害物回避センサ及び位置決定ユニット（ＧＰＳ）を備えるナビゲーション部によりドローンを自律誘導し；
ドローンが備える芳香カートリッジと、可視光ユニットと、点滅紫外光（ＵＶ）ユニットと、二酸化炭素（ＣＯ２）発生装置とを備える昆虫誘引部により飛翔昆虫を誘引し；
ドローンが備える、音響的妨害装置及び妨害に失敗した場合のフェイルセーフ装置により、地上に駐機中の前記ドローンを盗難から保護する音響装置を備える保安部により前記ドローンを保護する、方法。
【請求項２０】
請求項１９に記載の飛翔昆虫を駆除する方法であって、更に、前記ドローンのプロペラにより昆虫の巣及び家屋内の壁及び床に空気を噴きつけることにより全ての昆虫を空中浮遊させて駆除する、方法。
【請求項２１】
請求項１９に記載の飛翔昆虫を駆除する方法であって、前記フェイルセーフ装置は前記ドローンが盗難にあった場合に操作不能とするよう構成される停止スイッチを備える、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願との相互参照
本願は、サイモン・スーチーユーにより「捕虫器」の名称で２０１６年５月２８日付で先に出願された米国特許出願第６２／３９２，３４１号に基づく優先権及び先の出願日の利益を主張し、その開示内容全体は参照による引用により本明細書に組込まれるものとする。
【０００２】
本発明は飛翔害虫の駆除を目的とするものである。飛翔昆虫は空中浮遊状態になると駆除が難しい。ハエは特に敏捷であり、タオルを振ることで駆除することはほぼ不可能である。本発明は、蚊が、媒介する多くの疫病によりその他昆虫に比べて人体により有害なため大量の蚊を殺除することに注力している。
【背景技術】
【０００３】
蚊に対応する市販の装置としては、粘着剤が塗布されたテープ、蚊帳、トラップ、温室効果ガスであるＣＯ２を用いて殺除用トラップに蚊をおびき寄せるシステム、及び賛否が分かれるジクロロジフェニルトリクロロエタン（ＤＤＴ）による化学物質スプレーがある。未だ開発中の最新技術として蚊を殺除するレーザの使用が挙げられる。しかしながら、これら器具は全て蚊を集団として制御するには効果的ではない受動的装置又はシステムである。レーザを備えるシステムについては、蚊被害を受けている地域の大部分は電気の無い貧しい国々であり、当該システムの操作は訓練された人材を要するため、非実用的である可能性も報告されている。現在、ＤＴＴの散布は現時点で最も効果的な駆除方法であるが、環境に負の影響を与えてしまう。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
世界保健機関によれば、２０１２年において世界中で、蚊が原因のマラリア事例が推定２億件、マラリア関連の死亡事例が推定６０万件発生している。政府機関及び援助機関が流行地域に抗マラリア薬、殺虫剤、及び蚊帳を配布するためのプログラムを数多く設け、これら有用な器具が世界の農村地域でのマラリアの蔓延を抑制してきた。しかしながら、これら既存の方策及び技術は蔓延を辛うじて食い止めているに過ぎない。この疫病を真に克服するためには、新しい取組みが求められる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
開示の無人航空機ドローン（ＵＡＶＤ）は、少なくとも１個の吸引インペラと、少なくとも拘束用感電網と、拘束用機械的トラップのうちの一つを備える昆虫吸引駆除部２１０を備える。また、前記ＵＡＶＤは、電子的中央処理装置（ＣＰＵ）と、無線通信ユニットと、電子カメラと、音声／画像ユニットと、ドローンの全モジュールを相互接続するよう構成されるバスとを備える通信制御部２２０を備える。前記ＵＡＶＤは更に、前記ドローンの飛行中に障害物を回避するよう自律誘導するよう構成される一組の３６０度障害物回避センサ及び位置決定ユニット（ＧＰＳ）を備えるナビゲーション部２３０を備える。前記ＵＡＶＤは更に、芳香カートリッジと、可視光ユニットと、点滅紫外光（ＵＶ）ユニットと、二酸化炭素（ＣＯ２）発生装置とを備える昆虫誘引部２４０を備える。また、前記ＵＡＶＤは、音響的妨害装置及び妨害が失敗した場合のフェイルセーフ装置により、地上で駐機中の前記ドローンを盗難から保護する音響装置を備える保安部２５０を備える。
【０００６】
本開示のＵＡＶＤにより飛翔昆虫を駆除する方法は、ドローンが備える少なくとも１個の吸引インペラと、少なくとも拘束用感電網と、拘束用機械的トラップのうちの一つを備える昆虫吸引駆除部により飛翔昆虫を駆除する。前記方法は更に、電子的中央処理装置（ＣＰＵ）と、無線通信ユニットと、電子カメラと、音声／画像ユニットと、ドローンの全モジュールを相互接続するよう構成されるバスとを備える通信制御部によりドローンの全モジュールを相互接続する。前記方法はまた、ドローンが備える前記ドローンの飛行中に障害物を回避するよう構成される一組の３６０度障害物回避センサ及び位置決定ユニット（ＧＰＳ）を備えるナビゲーション部によりドローンを自律誘導する。
【０００７】
前記方法は更に、ドローンが備える芳香カートリッジと、可視光ユニットと、点滅紫外光（ＵＶ）ユニットと、二酸化炭素（ＣＯ２）発生装置とを備える昆虫誘引部により飛翔昆虫を誘引する。前記方法は更に、ドローンが備える音響的妨害装置及び妨害が失敗した場合のフェイルセーフ装置により、地上に駐機中の前記ドローンを盗難から保護する音響装置を備える保安部により前記ドローンを保護する
【０００８】
本開示の実施形態のその他態様及び利点は、本開示の原理の例示のみを目的として添付の図面を参照してなされる以下の詳細な説明より自明である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本開示の実施形態による飛翔昆虫を殺除するＵＡＶドローンとその周囲を囲む高電圧網の断面図を示す。
【図２】図１の本開示の実施形態による飛翔昆虫を殺除するＵＡＶドローンの上面図である。
【図３】本開示の実施形態によるＵＡＶＤ用の高電圧二重網の概略図である。
【図４】本開示の実施形態による前記ＵＡＶＤ用の高電圧一重網の概略図である。
【図５】本開示の実施形態による飛翔昆虫を殺除するＵＡＶドローン、その吸引網及びインペラの断面図を示す。
【図６】図５の本開示の実施形態による飛翔昆虫を殺除するＵＡＶドローンの上面図である。
【図７】本開示の実施形態によるＵＡＶＤ用のフック状アンテナを備えるビーコン・トランスポンダの斜視図である。
【図８】本開示の実施形態によるＵＡＶＤ用の基地局制御装置及びディスプレイの斜視図である。
【図９】図１の本開示の実施形態によるＵＡＶドローンの上面斜視図である。
【図１０】図５の本開示の実施形態によるＵＡＶドローンの上面斜視図である。
【図１１】本開示の実施形態による飛翔昆虫の駆除に好適なＵＡＶＤのブロック図である。
【図１２Ａ】本開示の実施形態によるドローン充電パッドの平面図である。
【図１２Ｂ】本開示の実施形態による整流器を備えるドローン充電パッドの概略図である。
【図１３】本開示の実施形態による本開示のＵＡＶドローンにより飛翔昆虫を駆除する方法のブロック図である。
【図１４】本開示の実施形態による本開示のＵＡＶドローンを保安する方法のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本明細書を通して、複数の実施形態及び図面における類似及び同一の構成要素を示すために類似及び同一の参照番号を用いる場合がある。本発明の特定の実施形態を記載したが、本発明は説明及び記載した特定の形態又は部材構成に限定されるものではない。本発明の範囲は添付の特許請求の範囲及びその均等物により定められるものとする。
【００１１】
以下に、図面に記載の実施例を参照し、特定の用語を用いて説明する。しかしながら、これにより開示の範囲を限定するものではない。当業者及び本開示を入手した者が想到し得る本明細書に記載の発明の特徴の変形及び更なる変更、及び本明細書に記載の本発明の原理の更なる応用は本発明の範囲内に属するものとする。
【００１２】
本開示を通して、「拘束」及び「先細」という用語は昆虫、気流及びその他物体を所定の空間からより小さい空間へ所定の方向に誘導するよう構成される漏斗状の構造を指す。また、「感電」という用語は、感電式網上の２個の電圧点の間に配置される昆虫又はその他生物に流れる電流量に基づく原則として致死の電気的事象を指す。また、ＵＡＶＤという用語は無人航空機ドローンを指し、本開示においてドローン又はＵＡＶドローン等と同義である。
【００１３】
本発明は、高電圧で通電される網、化学香料、光、音、吸引ファン、ビデオカメラ、グローバル・ポジショニング・システム、ワイ・ファイ、ドッキングビーコン帰還・追跡システムを備える無人ベース飛行機ドローンを用いる。無人ベース飛行機ドローンは当該問題に対する最も進歩的な器具である。
【００１４】
図１は本開示の実施形態による、飛翔昆虫を殺除する高電圧網に囲われたＵＡＶ（Ｕｎｍａｎｎｅｄ  Ａｅｒｉａｌ  Ｖｅｈｉｃｌｅ：無人航空機）ドローンの断面図を示す。前記無人飛行機ドローン（ＵＡＶ）ドローン１０は殺虫装置と一体であり、前記殺虫装置はジャイロスコープが設けられ、バッテリ３７を動力源としてマルチプロペラ５１に駆動される飛行ドローンを備える。前記ドローンを囲う円筒ケージ６０は昆虫を駆除するよう構成される高電圧インバータ部３６により通電される。前記高電圧ケージ６０は接触事故を防止するケージガード（図示せず）により保護される。ワイ・ファイ（Ｗｉ−Ｆｉ）３４を備えるカメラはアンテナ２２を介して動画を基地局制御装置２００（図示せず）にライブストリーム送信する。グローバル・ポジショニング・システム（ＧＰＳ）３５は目的地までの飛行経路を設定し、前記ドローン１０を基地まで誘導して帰還させる。
【００１５】
一組の３６０度障害物回避センサ２３及びジャイロスコープ、前記カメラ２０、及び内蔵中央処理装置（ＣＰＵ）３３は前記ドローン１０の飛行中に障害物を回避するよう誘導する。前記ＣＰＵ３３はダウンロード及びアップロード可能なアプリ（アプリケーション）に対応可能である。誘引部３８は、オクテノール及び乳酸による芳香カートリッジと、可視光部３２と、紫外光（ＵＶ）部３１と共に昆虫を前記ＵＡＶＤに誘引するよう構成される二酸化炭素（ＣＯ２）発生装置とを備える。音響装置３９又は警報器を設けることにより、地上に駐機中及び支脚１８上で静止中の前記ドローン１０を盗難から保護する。
【００１６】
専用ドローンバッテリ３７及び補助バッテリパック４０により、前記ドローン１０は指示信号又は所定時間長のタイムアウトに応じて基地に帰還するための充分なエネルギを保持する。前記バッテリパック３７及び４０は太陽電池パネル（図示せず）により再充電可能である。遠隔制御基地局は、ワイ・ファイ３４を介して前記ドローンと通信することによりドローンの活動を制御する。更に、ドローン筐体５２と、ドローン構造フレーム５３と、ドローンプロペラ羽根５１用のドローンモータ５０、及びドローンモータ軸５４とを図示する。前記ドローンは、前記高電圧ケージ６０を構造的に支持する筐体５２及びドローン構造フレーム５３と一体である。
【００１７】
可視光部は、広帯域の定常又は点滅可視光を発生するよう構成される変色発光ダイオード（ＬＥＤ）３２を備え、前記可視光は昆虫が付近に飛翔してきて興味を持つよう誘引するために人的活動を模すための赤色、緑色、及び青色を備える。一実施形態は定常又は点滅紫外光（ＵＶ）部３１を備える。前記紫外光部は昆虫を誘引する波長が３１５ｎｍから４２０ｎｍのＵＶ光を発生させる凸状反射器３０を備える。二酸化炭素（ＣＯ２）発生装置は、二酸化チタン（ＴｉＯ２）を塗布した前記凸状反射器３０の表面を備える。紫外光が前記凸状反射器３０上に照射されることによりＣＯ２が放出され、昆虫を更に誘引する。
【００１８】
図２は、図１の本開示の実施形態による飛翔昆虫を殺除する前記ＵＡＶドローンの上面図である。本開示に含まれるその他の図において参照番号は同一及び類似の限定に用いてよいものとする。図示のケージは円形であるが、考慮される用途及び設計に応じて矩形、楕円形、球形、及びその他形状であってもよい。昆虫が網上に着地すると、前記網は昆虫を介して橋絡し、昆虫上及び昆虫を介して通電して瞬時に昆虫を感電死させる。橋絡を促進するため、外側網の網目サイズは内側網の網目サイズより大きい。前記円筒ケージの上部開口部はその下部開口部より大きいため、前記ケージは内側に傾斜しており、これにより昆虫の死骸が前記円筒ケージから迅速に落下する。
【００１９】
図３は本開示の実施形態による前記ＵＡＶＤ用の高電圧二重網の概略図である。前記円筒ケージ６０は間隙を空けて配置される外側網６２及び内側網６４を構成する二重の金属網６２及び６４を備えていてもよい。前記網は前記網が相互に接触するのを防止するためのプラスチック製絶縁体等の絶縁材を間に備えていてもよい。前記外側網６２は正電位電圧により通電され、前記内側網６４は負電位電圧により通電されるか、又はその逆である。
【００２０】
図４は本開示の実施形態による前記ＵＡＶＤ用の高電圧一重網の概略図である。前記円筒ケージの一実施形態は一重の金属網を備えていてもよく、前記一重の金属網は絶縁芯周囲に交互配置されるよう巻かれる２本の屈曲した個別の金属ワイヤからなる。前記２本の交互配置されるワイヤは間隙を空けて交互に平行に配置され、各ワイヤにおいて向い合って配置される正電圧及び負電圧により通電される。したがって、ワイヤの各々は隣接する２本のワイヤに対していずれの地点においても逆向きに通電される。昆虫がワイヤのいずれかに着地すると、前記網が橋絡して昆虫に通電し、瞬時に昆虫を感電死させる。前記円筒ケージの上部開口部はその下部開口部より大きいため、前記ケージが内側に傾斜しており、これにより昆虫の死骸が迅速に前記円筒ケージから落下する。前記円筒ケージは、前記ケージから間隙を空けて配置されるプロペラの先端に接触することなく前記ドローン本体を囲い包囲する。
【００２１】
前記ケージガードは、外側の高電圧網の外面を囲うよう取付けられる。前記ガードには前記外側網の網目より大きい開口部が設けられるため、昆虫が前記開口部を通って飛翔する。前記ガードは手が前記高電圧円筒ケージに接触する事故を防止するため非導電材料からなる。
【００２２】
高電圧インバータ部は前記円筒ケージに高エネルギを供給する。正電圧及び負電圧は昆虫を感電死させるには十分な高さではあるが、前記網間でアーク放電させる程ではない。高電圧は４５０ボルトから１０，０００ボルトの範囲である。
【００２３】
ライブ動画ストリーミングカメラはリアルタイム動画及び画像をＰ２Ｐ、ＦＰＶ、ＲＰＶ等の形式でその遠隔制御基地局２００に返送する。前記カメラは顔・物体認識による追跡及び色ヒストグラム・ソフトウェアを用いて標的のリアルタイム分析を行うために、画像を前記ドローンに記憶する。前記カメラは標的はどの種類の昆虫か識別可能である。
【００２４】
一組の３６０度障害物回避センサは、障害物との衝突を回避するため、前記カメラを用いて前記ドローンに警告する赤外線又は超音波（ソナー）を備える。
【００２５】
音響装置は予め記録済のメッセージを通知又は遠隔の基地オペレータから送信されるリアルタイム・メッセージを中継する。前記音源器はドローン着地点に過接近した侵入者に警告すると共に、ドローンが盗難にあった場合に回収する可能性を考慮し、前記カメラが即座に前記ドローン周辺の写真撮影を行う。警告メッセージが侵入者の抑制に失敗した場合、前記ドローンは基地に帰還する。盗難にあった場合、前記制御装置は音源器を介してメッセージを送信し、次に前記ドローンが操作不能となるよう停止スイッチにコマンドを送信する。前記音源器の周波数はインフラサウンドから超音波までの範囲とする。前記音源器はインフラサウンド及び超音波を用いて好ましくない対象物を撃退する。
【００２６】
図５は本開示の実施形態による、吸引網及びインペラを備える飛翔昆虫を殺除するＵＡＶドローンの断面図を示す。図示のドローン１００は更に、ジャイロスコープが設けられ、バッテリを動力源としてマルチプロペラに駆動される飛行ドローンである。前記ドローン１００に一体のファン付き吸引トラップにより昆虫を駆除する。ファン・シュラウド１６２は昆虫を一方向トラップ１５８内に誘導し、昆虫はそこで取外し可能なトレイ１５７に捕獲される。ワイ・ファイ１３４を備えるカメラ１２０はアンテナ１２２を介してライブ動画を基地局制御装置２００（図示せず）にストリーム送信する。
【００２７】
グローバル・ポジショニング・システム（ＧＰＳ）１３５は既定の目的地までの飛行経路を設定し、前記ドローン１００の基地への帰還を誘導する。一組の３６０度障害物回避センサ１２３及びジャイロスコープ（図示せず）、及び前記カメラ１２０及び内蔵中央処理装置（ＣＰＵ）１３３は前記ドローン１００の飛行中に障害物を回避するよう誘導する。前記ＣＰＵ１３３はデータポートにおいてダウンロード及びアップロード可能なアプリ（アプリケーション）に対応可能である。誘引部１３８はオクテノール及び乳酸による芳香カートリッジを備える。可視光部１３２、紫外光（ＵＶ）部１３１、及び二酸化炭素（ＣＯ２）発生装置を用いて昆虫を誘引する。音響装置１３９は地上に駐機中の前記ドローン１００を盗難から保護する。専用のドローンバッテリ１３７及び補助用の別のバッテリパック１４０により、前記ドローン１００は基地に帰還するための充分なエネルギを保持する。前記バッテリパックは太陽電池パネル（図示せず）により再充電可能である。
【００２８】
昆虫５６がトラップに興味を持って近くまで飛翔すると、ファン１７０付き吸引トラップが回転ファン１７０が発生させる指向性気流により昆虫５６を前記トラップ１５８内に引込む。前記ファン１７０はバッテリ動力により駆動される。ドローン１００が益虫に遭遇した場合、前記吸引ファン１７０の電源を時間的に切断可能である。ファン・シュラウド１６２は捕獲した昆虫を一方向トラップ１５８に誘導し、取外し可能なトレイ１５７内に死ぬまで保持する。前記トレイ１５７は取外して清掃可能である。前記シュラウド１６２にはＴｉＯ２が塗布されている。
【００２９】
更に、ドローン筐体１５２、ドローン構造フレーム１５３、ドローンモータ１５０及び前記ドローンプロペラ羽根１５１用のドローンモータ軸１５４を図示する。前記ドローンは前記筐体１５２と一体であり、前記ドローン構造フレーム１５３は内蔵部品を構造的に支持する。更に、吸引格子１５５、気流方向１５６、ＴＩ０２塗膜１６０、無線トランスポンダ１８０及びフック状アンテナ１８１を図示する。
【００３０】
前記ＵＡＶＤはホームで充電してもよい。前記ドローンの前記支脚１８に適合する大きさのパッド８０を設けてもよい。前記ドローン１０、１００が前記パッド８０上に着地、又はその他方法で前記パッド８０上に載置されると、脚部１８、１１８及び整流部８１を介して導電が開始され、前記バッテリ３７、４０、１３７及び１４０を充電する。前記パッド８０は矩形であって、２個の部分に分割される。一方部分は正電圧用であり、他方部分は負電圧又は接地電圧用である。前記パッド８０の表面は導電性である。導電のため、脚部１８、１１８は少なくとも金属先端１９を備える。
【００３１】
図６は図５に記載の本開示の実施形態による飛翔昆虫を殺除する前記ＵＡＶドローンの上面図である。本開示に含まれるその他図において参照番号は同一及び類似の限定に用いる場合がある。
【００３２】
図７は本開示の実施形態による前記ＵＡＶＤ用のビーコン・トランスポンダ及びそのフック状アンテナの斜視図である。前記トランスポンダ・ビーコン１８０は前記ドローン１００及び１０を既定の地点へ正確に誘導するのを支援する。前記トランスポンダ・ビーコン１８０は前記ドローン１０及び１００が認識可能な無線周波数を発する。前記ドローンは前記ビーコンに近接してホバリングし、その所有者／オペレータによる動作に従うことが可能なため、昆虫が存在しない経路を提供する。前記ドローンは事前に配置された前記ビーコンに到達する。前記ビーコンは更に、上向きに伸長して便利に前記ドローンに取付けられ、その他の場所へ移動できるフック状アンテナ１８１を備える。
【００３３】
前記遠隔制御基地局２００はドローン活動を制御する。前記制御装置はワイ・ファイを介してドローンと通信を行う。前記トランスポンダ・ビーコンは前記ドローンを所定の地点まで正確に誘導するのを支援する。前記ドローンはファン付き吸引トラップを構造的に支持する筐体と一体である。前記筐体は、昆虫の吸引に十分な大きさの進入開口部１５５を備える。前記ドローンは屋内及び屋外に駐機可能であって、自律的に又はオペレータ制御装置により飛行可能である。
【００３４】
図８は本開示の実施形態による前記ＵＡＶＤ用の基地局制御装置２００及びディスプレイの斜視図である。遠隔制御基地局は、ジョイスティック、アンテナ、トランスポンダ、無線トランシーバ、動画モニタ、ドローン状態ディスプレイ、マイク、ジャイロスコープ、及び一組のセンサ校正スイッチを備える。前記遠隔制御局はスマートフォンで代替可能である。
【００３５】
図９は図１の本開示の実施形態による前記ＵＡＶドローンの上面斜視図である。本開示に含まれるその他図において参照番号は同一及び類似の限定に用いる場合がある。
【００３６】
図１０は図５の本開示の実施形態による前記ＵＡＶドローンの上面斜視図である。本開示に含まれるその他図において参照番号は同一及び類似の限定に用いる場合がある。
【００３７】
図１１は本開示の実施形態による飛翔昆虫の駆除に好適なＵＡＶＤのブロック図である。本開示のＵＡＶＤは開示のとおり、昆虫吸引駆除部２１０、通信制御部２２０、ナビゲーション部２３０、昆虫誘引部２４０及びドローン保安部２５０を備える。ドローンの全モジュールは前記通信制御部２２０を介して電気的に相互接続される。
【００３８】
図１２Ａは本開示の実施形態によるドローン充電パッド８０の平面図である。前記無人ＵＡＶＤシステムは更にホームベースに充電ステーションを備える。前記ドローンの前記支脚に適合する大きさのパッドを設けてもよい。前記ドローンが前記パッド上に着地、又はその他方法で前記パッドに載置されると、脚部を介して導電が開始され、バッテリを充電する。前記パッドは矩形であって、２個の部分に分割される。一方部分は正電圧用であり、他方部分は負電圧又は接地電圧用である。前記パッドの表面は導電性である。導電のため、各脚部は少なくとも金属先端１９を備える。
【００３９】
図１２Ｂは本開示の実施形態による整流器を備える前記ドローン充電パッド８０の概略図である。前記整流器８１は前記ドローンに電流を流すが、前記ドローンからの電流が充電用電源に逆流させない。したがって、前記ドローンは前記電力供給パッド上においてどの方向を向いて着地してもよく、電流が前記ドローンバッテリを充電するよう自動修正又は充電させる。概略図示する通り、タップ２個口ダイオード又はサイリスタ構造により、上部ダイオード又はサイリスタのいずれかから下部ダイオード又はサイリスタまでの正極から負極までの完全な充電回路が可能となる。前記整流回路は充電パッド回路又は前記ドローン自体に設けてもよい。
【００４０】
図１３は本開示の実施形態による本開示のＵＡＶドローンにより飛翔昆虫を駆除する方法のブロック図である。前記方法はドローンの昆虫吸引駆除部による飛翔昆虫の駆除３１０を備える。また、前記方法は通信制御部によるドローンの全モジュールの相互接続３２０を備える。前記方法は更に、ドローンのナビゲーション部による前記ドローンの自律誘導３３０を備える。前記方法は更に、ドローンの昆虫誘引部による飛翔昆虫の誘引３４０を備える。また、前記方法はドローンの保安部による前記ドローンの保護３５０を備える。
【００４１】
図１４は本開示の実施形態による本開示のＵＡＶドローンを保安する方法のブロック図である。前記方法の実施形態は前記ドローン着地点に過接近した侵入者に警告する予め記録済の警告メッセージの通知４１０又は遠隔の基地オペレータから送信されるリアルタイム・メッセージの中継を備える。また、前記方法の実施形態は前記ドローンが盗難にあった場合に回収する可能性を考慮した、前記カメラによる即座の前記ドローン周囲の写真撮影４２０を備える。前記方法の実施形態は更に、警告メッセージが失敗した場合の前記ドローンの基地への帰還４３０を備える。前記方法の実施形態は更に、盗難にあった場合に制御装置による音響装置を介したメッセージの送信４４０及び前記ドローンを操作不能にするための停止スイッチ・コマンドの送信を備える。
【００４２】
前記ドローンは屋内及び屋外に駐機可能であり、単独で飛行又は複数で編隊を組んで飛行して広範囲において蚊を駆除してもよい。前記ドローンは自律的に又はオペレータ制御装置を用いて飛行してもよい。
【００４３】
前記ドローンは所有者が帰宅する前に自律的に家屋内の昆虫を駆除する。前記ライブストリーミングカメラは家屋及び駆除工程の画像を所有者に送信可能である。前記ドローンはプロペラを用いて家屋内の壁及び床に空気を噴きつけることにより全ての昆虫を空中浮遊させて駆除可能である。屋外において、前記ドローンはプロペラの下降気流により昆虫の巣を攪乱して昆虫を追い出す。また、前記ドローンは屋外において空中浮遊している昆虫を駆除する。
【００４４】
本明細書において前記方法の工程を特定の順番で開示及び説明したが、各方法の工程の順番を変更して所定の工程を逆順で行ってもよく、又は所定の工程の少なくとも一部をその他工程と同時に行ってもよい。その他実施形態において、異なる工程における指示又は副工程は断続的及び／又は交互に実施してもよい。
【００４５】
本発明の特定の実施形態を説明及び記載したが、本発明は説明及び記載した特定の形態又は部材構成に限定されるものではない。本発明の範囲は本明細書又は関連出願の参照により含まれる特許請求の範囲及びその均等物により定めるものとする。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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