(57)【要約】【課題】移動体を制御する装置やシステム等を小型化、低コスト化、単純化することが可能な制御装置を提供する。【解決手段】移動体を制御する制御装置であって、コネクタと、コネクタに通信可能に結合され、移動体の移動を制御する移動制御部と、コネクタに通信可能に結合され、移動体を取り囲む動作環境を可視化する可視化部と、コネクタに通信可能に結合され、移動制御部及び可視化部に、タイミング管理及び電力管理を提供する管理制御部と、を備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体を制御する制御装置であって、
コネクタと、
前記コネクタに通信可能に結合され、前記移動体の移動を制御する移動制御部と、
前記コネクタに通信可能に結合され、前記移動体を取り囲む動作環境を可視化する可視化部と、
前記コネクタに通信可能に結合され、前記移動制御部及び前記可視化部に、タイミング管理及び電力管理を提供する管理制御部と、
を備える制御装置。
【請求項２】
前記コネクタに通信可能に結合され、前記移動体上に配置されたジンバルの動作を制御するジンバル制御部と、
前記コネクタに通信可能に結合され、ジンバル上に取り付けられた撮像装置の動作を制御する撮像処理部と、を更に備え、
前記可視化部は、前記撮像装置によって取得されたデータの少なくとも一部に基づいて可視化し、
前記管理制御部は、ジンバル制御部及び前記撮像処理部に、タイミング管理及び電力管理を提供する、
請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記管理制御部は、前記移動制御部、前記ジンバル制御部、前記撮像処理部、及び前記可視化部に、汎用時間基準を提供するタイミング管理部を備える、
請求項２に記載の制御装置。
【請求項４】
前記タイミング管理部は、前記汎用時間基準に加えて、１つ以上の異なるタイミング信号を提供する、
請求項３に記載の制御装置。
【請求項５】
前記移動制御部、前記ジンバル制御部、前記撮像処理部、前記可視化部、及び前記管理制御部の少なくとも１つにアクセス可能なデータ記憶部、を更に備える、請求項２に記載の制御装置。
【請求項６】
前記データ記憶部は、ダブルデータレート(DDR:double data rate)ランダムアクセスメモリを含む、
請求項５に記載の制御装置。
【請求項７】
前記データ記憶部は、複数のデータポートを備え、
前記移動制御部、前記可視化部、前記ジンバル制御部、前記撮像処理部、及び前記管理制御部の各々は、固有のデータポートを介して前記データ記憶部に通信可能に結合される、
請求項５に記載の制御装置。
【請求項８】
前記管理制御部は、前記移動制御部、前記ジンバル制御部、前記撮像処理部、及び前記可視化部へのユニバーサルデバッグポートとしてのデータポートを含む、
請求項２に記載の制御装置。
【請求項９】
前記データポートは、ＵＳＢ(Universal Serial Bus)ポートを含む、
請求項８に記載の制御装置。
【請求項１０】
前記管理制御部は、前記移動制御部、前記ジンバル制御部、前記撮像処理部、及び前記可視化部の電力消費を管理する電力制御ユニットを備える、
請求項２に記載の制御装置。
【請求項１１】
前記管理制御部は、前記移動制御部、前記ジンバル制御部、前記撮像処理部、及び前記可視化部の帯域幅の利用を管理する帯域幅管理部を備える、
請求項２に記載の制御装置。
【請求項１２】
前記移動制御部と前記管理制御部を接続する専用コネクタ、を更に備える、
請求項１に記載の制御装置。
【請求項１３】
前記専用コネクタは、ＳＰＩ(Serial Peripheral Interface)バスを含む、
請求項１２に記載の制御装置。
【請求項１４】
前記移動制御部は、前記移動制御部を前記専用コネクタの第１の端部に接続する第１の専用内部データポートを含み、
前記管理制御部は、前記移動制御部を前記専用コネクタの第２の端部に接続する第２の専用内部データポートを含む、
請求項１２に記載の制御装置。
【請求項１５】
前記移動制御部、前記可視化部、及び前記管理制御部は、単一の集積回路又は単一のパッケージにおける複数の集積回路に含まれる、
請求項１に記載の制御装置。
【請求項１６】
移動体であって、
１つ又は複数の推進装置と、
前記１つ又は複数の推進装置と通信し、前記移動体を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
コネクタと、
前記コネクタに通信可能に結合され、前記移動体の移動を制御する移動制御部と、
前記コネクタに通信可能に結合され、前記移動体を取り囲む動作環境を可視化する可視化部と、
前記コネクタに通信可能に結合され、前記移動制御部及び前記可視化部に、タイミング管理及び電力管理を提供する管理制御部と、
を備える移動体。
【請求項１７】
前記制御装置は、
前記コネクタに通信可能に結合され、前記移動体上に配置されたジンバルの動作を制御するジンバル制御部と、
前記コネクタに通信可能に結合され、前記ジンバル上に取り付けられた撮像装置の動作を制御する撮像処理部と、を備え、
前記可視化部は、前記撮像装置によって取得されたデータの少なくとも一部に基づいて可視化し、
前記管理制御部は、前記ジンバル制御部及び前記撮像処理部に、タイミング管理及び電力管理を提供する、
請求項１６に記載の移動体。
【請求項１８】
前記移動体は、無人航空機（ＵＡＶ:unmanned aerial vehicle）である、
請求項１６に記載の移動体。
【請求項１９】
前記管理制御部は、前記移動制御部及び前記可視化部に、汎用時間基準を提供するタイミング管理部を備える、
請求項１６に記載の移動体。
【請求項２０】
前記制御装置は、前記移動制御部、前記可視化部、及び前記管理制御部の少なくとも１つにアクセス可能なデータ記憶部を含む、
請求項１６に記載の移動体。
【請求項２１】
前記管理制御部は、前記移動制御部及び前記可視化部へのユニバーサルデバッグポートとしてのデータポートを含む、
請求項１６に記載の移動体。
【請求項２２】
前記管理制御部は、前記移動制御部及び前記可視化部の電力消費を管理する電力制御ユニットを備える、
請求項１６に記載の移動体。
【請求項２３】
前記管理制御部は、前記移動制御部及び前記可視化部の帯域幅の利用を管理する帯域幅管理部を備える、
請求項１６に記載の移動体。
【請求項２４】
移動体を制御する制御装置であって、
コネクタと、
前記コネクタに通信可能に結合され、前記移動体の移動を制御する移動制御部と、
前記コネクタに通信可能に結合され、前記移動体上に配置されたジンバルの動作を制御するジンバル制御部と、
前記コネクタに通信可能に結合され、前記ジンバル上に取り付けられた撮像装置の動作を制御する撮像処理部と、
前記コネクタに通信可能に結合され、前記撮像装置によって取得されたデータの少なくとも一部に基づいて、前記移動体を取り囲む動作環境を可視化する可視化部と、
前記コネクタに通信可能に結合され、前記移動制御部、前記ジンバル制御部、前記撮像処理部、及び前記可視化部に、タイミング管理及び電力管理を提供する管理制御部と、
を備える制御装置。
【請求項２５】
前記移動制御部、前記ジンバル制御部、前記撮像処理部、前記可視化部、及び前記管理制御部は、単一の集積回路又は単一のパッケージにおける複数の集積回路に含まれる、
請求項２４に記載の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、制御装置及び移動体に関する。
【背景技術】
【０００２】
無人航空機（「無人機」、「ＵＡＶ」）は、「無人機」とも呼ばれ、ユーザによって遠隔操作可能であり、自動飛行のためにプログラム可能であり、様々なサイズ及び構成の無人航空機を含む。ＵＡＶは、多くの目的に使用でき、多くの場合、多種多様な個人的、商業的、及び戦術的用途で使用される。多くのアプリケーションにおいて、ＵＡＶは、様々なタスクを実行するための二次装置を備えることもできる。例えば、カメラ、ビデオカメラ等の撮像機器を備えるＵＡＶは、他の方法では撮像することが困難であり非実用的であり不可能である画像又はビデオ映像を、撮像できる。撮像装置を備えるＵＡＶは、特に監視、国防、及びプロのビデオ撮影産業において特別な用途が見出され、趣味やレクリエーション目的の用途においても人気がある。
【０００３】
ＵＡＶのための制御システムは、多くの場合、複数のマイクロコントローラ又はチップを使用して実施される。例えば、ＵＡＶは、ＵＡＶの飛行動作を制御する飛行制御マイクロコントローラを含むことができる。飛行制御マイクロコントローラは、別個のチップ上に実装された視覚システムと相互接続できる。視覚システムは、ＵＡＶを取り囲む物体を検出してもよい。飛行制御マイクロコントローラは、視覚システムから情報を受信し、その情報を利用して移動体を追跡し、又は障害物を回避できる。飛行制御マイクロコントローラは、撮像装置及び撮像装置を支持するジンバルの少なくとも一方を含む、他の装置を制御するために利用されるマイクロコントローラ／チップと相互接続されてもよい。マイクロコントローラ／チップの数が増加するにつれて、マイクロコントローラ／チップ間の相互接続の実現に関連するサイズ、コスト、及び複雑さも増加する。その結果、ＵＡＶ用の制御システムは、より大型になり、より高価になり、より複雑になる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本開示は、移動体を制御する装置やシステム等を小型化、低コスト化、単純化することが可能な制御装置及び移動体を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の一態様は、移動体を制御する制御装置であって、コネクタと、前記コネクタに通信可能に結合され、前記移動体の移動を制御する移動制御部と、前記コネクタに通信可能に結合され、前記移動体を取り囲む動作環境を可視化する可視化部と、前記コネクタに通信可能に結合され、前記移動制御部及び前記可視化部に、タイミング管理及び電力管理を提供する管理制御部と、を備える制御装置である。
【０００６】
本開示の一態様は、移動体であって、１つ又は複数の推進装置と、前記１つ又は複数の推進装置と通信し、前記移動体を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、コネクタと、前記コネクタに通信可能に結合され、前記移動体の移動を制御する移動制御部と、前記コネクタに通信可能に結合され、前記移動体を取り囲む動作環境を可視化する可視化部と、前記コネクタに通信可能に結合され、前記移動制御部及び前記可視化部に、タイミング管理及び電力管理を提供する管理制御部と、を備える移動体である。
【０００７】
当然ながら、上記の一般的記載と下記の詳細な記載は、単に例示的かつ説明的なものであり、主張されているように発明を制限するものではない。
【発明の効果】
【０００８】
本開示によれば、移動体を制御する装置やシステム等を小型化、低コスト化、単純化できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】移動体（例えば、ＵＡＶ）の例示的な制御システムの構成要素間の機能的関係を示すブロック図
【図２】本開示の実施形態における視覚化処理を示す図
【図３】本開示の実施形態における制御システムを示す図
【図４】本開示の実施形態における移動体を示す図
【図５】本開示の実施形態における帯域幅管理を示す説明図
【図６】本開示の実施形態における電力管理プロセスのフロー図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、発明の実施形態を通じて本開示を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須とは限らない。
【００１１】
特許請求の範囲、明細書、図面、及び要約書には、著作権による保護の対象となる事項が含まれる。著作権者は、これらの書類の何人による複製に対しても、特許庁のファイル又はレコードに表示される通りであれば異議を唱えない。ただし、それ以外の場合、一切の著作権を留保する。
【００１２】
無人航空機（ＵＡＶ:Unmanned Aerial Vehicle）は、多くの産業界及び多くの状況において、特定の作業を直接実行する責任を負う職員の負担を軽減する有用なツールとして認識されている。例えば、ＵＡＶは、プロフェッショナル及びレクリエーション環境において、貨物を配送し、監視を行い、様々なタイプの画像及びセンサデータ（例えば、写真、ビデオ、超音波、赤外線）を収集するために使用されており、大きな柔軟性及び人間の能力の向上を提供している。センサデータは、各種センサにより検出されるデータでよい。
【００１３】
ＵＡＶは、「無人」、即ち搭載人員無しで操作され得るので、ＵＡＶのための制御システムは、多くの場合、ＵＡＶの周囲の検出及び視覚化の少なくとも一方を行うことを支援するために、撮像処理部、可視化部などの追加の構成要素を必要とする。図１は、ＵＡＶのための例示的な制御システム１００における様々な構成要素間の機能的関係を示す。図１に示すように、制御システム１００は、飛行制御部１０２、可視化部１０４、撮像処理部１０６、及びジンバル制御部１０８を含んでよい。ＵＡＶが制御システム１００を備えてよい。
【００１４】
飛行制御部１０２は、ＵＡＶに搭載された様々な装置（デバイス）と通信し得る。例えば、飛行制御部１０２は、無線通信部１１０と通信して、オペレータから遠隔制御命令を受信してよい。飛行制御部１０２は、測位部（例えばＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）１１２と通信して、ＵＡＶの位置を示す情報を受信してもよい。飛行制御部１０２は、気圧計１１４、慣性測定ユニット（ＩＭＵ：Inertial Measurement Unit)１１６、トランスポンダなどを含む様々な他のタイプの装置と通信してよい。飛行制御部１０２は、ＵＡＶ上に配置された１つ以上の推進装置を制御し得る１つ以上のＥＳＣ（Electronic Speed Controller）１１８に、制御信号（例えば、パルス化信号又はパルス幅変調信号の形態で）を提供してよい。したがって、このような飛行制御部１０２は、１つ又は複数のＥＳＣ１１８を制御することによって、ＵＡＶの移動を制御できる。
【００１５】
飛行制御部１０２は、ＵＡＶを取り囲む物体を検出し視覚化する（例えば、コンピュータビジョン(computer vision)を使用して）可視化部１０４と通信してもよい。飛行制御部１０２は、可視化部１０４から情報を受信し、その情報を利用して飛行経路を決定（又は既存の飛行経路を調整）してよい。例えば、飛行制御部１０２は、可視化部１０４から受信した情報に基づいて、既存の飛行経路上に留まるか、可視化部１０４によって認識された物体を追跡するように飛行経路を変更するか、又は可視化部１０４によって検出された障害物を回避するように飛行経路を変更する（例えば、オペレータから受信したコマンドを無効にする（override））か、を決定してよい。
【００１６】
可視化部１０４は、ＵＡＶを取り囲む物体を検出するために、様々なタイプの機器及び技法の少なくとも１つを利用してよい。例えば、可視化部１０４は、ＵＡＶを取り囲む物体を検出し、ＵＡＶと検出された物体との間の距離を測定する超音波モジュール１２０と通信してよい。可視化部１０４は、ＴＯＦ（Time Of Flight）センサ１２２、レーダ（例えばミリ波レーダ）、ソナー、ライダ、気圧計などを含む他のタイプのセンサとも通信してよい。
【００１７】
可視化部１０４は、撮像処理部１０６と通信してもよい。撮像処理部１０６は、１つ又は複数の撮像装置（例えばカメラ）１２４を使用して、画像又はビデオ映像（ビデオ映像）を取得してよい。可視化部１０４は、画像又はビデオ映像を利用して、ＵＡＶを取り囲む環境の視覚的表現を生成してよい。そのような視覚的表現は、様々な目的のために利用されてよい。例えば、可視化部１０４は、１つ以上の画像認識又はコンピュータビジョンプロセスを使用して視覚的表現を処理して、認識可能なオブジェクトを検出してよい。可視化部１０４は、飛行制御部１０２がＵＡＶの飛行経路を調整するか否かを決定できるように、このようにして認識されたオブジェクトを飛行制御部１０２に通知してよい。別の例では、可視化部１０４は、リモートオペレータが、あたかもオペレータがＵＡＶに搭乗しているかのように、ＵＡＶを取り囲む環境を視覚化できるように、視覚的表現をリモートオペレータに提供（例えば送信）してよい。さらに別の例では、視覚的表現は、ＵＡＶに搭載されたデータ記憶装置に記録されてもよい。
【００１８】
飛行制御部１０２、可視化部１０４、撮像処理部１０６、及び撮像装置１２４は、共通のタイミング信号を参照して動作し得る。飛行制御部１０２は、時間同期信号（ＳＹＮＣ:time synchronization signal）の形で共通のタイミング信号を提供し、時間同期信号を可視化部１０４、撮像処理部１０６、及び撮像装置１２４に送信し得る。例えば、図２に示すように、飛行制御部１０２は、時間同期信号（ＳＹＮＣ）を撮像装置１２４に送信することによって、撮像装置１２４の露光（又は記録）のタイミングを制御してよい。飛行制御部１０２は、ＳＹＮＣ信号が撮像装置１２４に送信された時点で飛行制御部１０２に利用可能な様々なタイプのセンサデータ（例えば、位置、高度、方位、温度等）に基づいてメタデータを計算してよい。飛行制御部１０２は、メタデータにタイムスタンプを付けてよい。可視化部１０４などの他の構成部は、メタデータのタイムスタンプを認識し、同時にキャプチャされた画像又はビデオ映像にメタデータを関連付けてよい。このようにして、可視化部１０４は、画像又はビデオ映像がキャプチャされた時点で、どのセンサデータが通知されていたかを正確に決定できる。
【００１９】
撮像装置１２４によって取り込まれた画像又はビデオ映像は、さらなる処理を必要とするデータフォーマット（例えば、画像センサから直接取得されたデータは、表示可能なフォーマットに変換される必要があり得る）であり得る。この場合、撮像装置１２４によって取り込まれた画像又はビデオ映像は、可視化部１０４に提供される前に、追加の処理（例えば、フィルタリング、サイズ変更、ダウンスケーリング、ノイズ低減、鮮鋭化など）のために撮像処理部１０６に提供され得る。代替的に又は追加的に、撮像装置１２４又は可視化部１０４は、画像処理を提供できる１つ又は複数のプロセッサを含んでもよく、その場合、撮像装置１２４によって取り込まれた画像又はビデオ映像は、可視化部１０４に直接提供されてもよい。
【００２０】
可視化部１０４は、画像又はビデオ映像を利用して、ＵＡＶを取り囲む物体を検出し、検出された物体に関する情報を飛行制御部１０２に通知してよい。可視化部１０４は、メタデータに対して元々使用されたのと同じタイムスタンプを使用して、通知にタイムスタンプを付けてよい。このようにして、飛行制御部１０２は、ＵＡＶを取り巻く環境が所与の時間にどのように見えるかを正確に決定でき、その結果、飛行制御部１０２は、必要に応じて、飛行経路の調整（例えば、障害物回避(obstacle avoidance)の実行）に関する情報に基づく決定(informated decision)を行うことができる。飛行制御部１０２は、他の装置（例えば、測位部１１２）から受信した位置データを、タイムスタンプに基づいて可視化部１０４から受信した画像データと相互参照し、飛行制御部１０２が、ＵＡＶを取り巻く環境が所与の位置でどのように見えるかを正確に決定することを可能にし、その結果、飛行制御部１０２は、必要に応じて、飛行経路調整に関する情報に基づく決定を行うことができる。
【００２１】
１つ以上の撮像装置（例えばカメラ）１２４は、ジンバル（gimbal）１２６上に搭載され得る。ジンバル１２６は、撮像装置１２４のための安定化及び回転可能な支持を提供し得る。図１に示されるように、ジンバル１２６の動作は、制御システム１００の他の構成部（例えば、飛行制御部１０２及び撮像処理部１０６の少なくとも一方）と通信し得るジンバル制御部１０８を介して制御され得る。ジンバル制御部１０８は、例えば、ジンバル１２６を制御して、垂直軸を中心に特定の回転速度で回転させ、撮像処理部１０６がＵＡＶを取り囲む環境の３６０°パノラマビューを取得することを可能にし得る。別の例では、飛行制御部１０２が、特定の場所の画像又はビデオ映像を取得するためのコマンド（例えばオペレータからのコマンド）を受信した場合、飛行制御部１０２は、ジンバル１２６上に搭載された撮像装置１２４をその特定の場所に向けるように、ジンバル１２６を回転させるようにジンバル制御部１０８に命令してよい。上記の例は単に例示であり、限定を意図するものではない。ジンバル１２６は、本開示の精神及び範囲から逸脱することなく、様々な他のタイプの要求に応答し得る。
【００２２】
前述の飛行制御部１０２、可視化部１０４、撮像処理部１０６、及びジンバル制御部１０８を一緒にパッケージ化して、単一の制御装置のブロック（又はコア）を形成してよい。制御装置は、飛行制御部１０２、可視化部１０４、撮像処理部１０６、及びジンバル制御部１０８の全ての構成要素を統合する単一の集積回路を含み得る、システムオンチップ（ＳＯＣ：ｓｙｓｔｅｍ−ｏｎ−ｃｈｉｐ）コントローラとして実装され得る。制御装置は、単一パッケージに封入された複数の集積回路を含んでもよい。以下の説明は、システムオンチップコントローラに言及しているが、そのような言及は、例示を目的として提供されており、限定を意図するものではない。本開示の実施形態における制御装置は、本開示の精神及び範囲から逸脱することなく、他の方法で構成されてもよい。つまり、制御装置は、移動体の制御のための単一チップを利用する装置やシステムであってよい。
【００２３】
次に図３及び図４を全体的に参照する。図３は、本開示の実施形態における例示的な制御装置３００（Controller）を示す。図４は、本開示の実施形態における制御装置３００を備えたＵＡＶ４００を示す。ＵＡＶ４００は、図４においてＵＡＶとして描かれているが、移動体の一例であり、そのような描写は、単に例示的なものであり、限定を意図するものではない。制御装置３００は、様々な他のタイプの移動体を制御するために利用できる。
【００２４】
図３に示すように、制御装置３００は、飛行制御部３０２、可視化部３０４、撮像処理部３０６、ジンバル制御部３０８、管理制御部３１０、及び前述の各構成部３０２〜３１０を接続するコネクタ３１２（接続部、パス）を含んでよい。本実施形態では、単に「構成部」と称する場合、例えば、飛行制御部３０２、可視化部３０４、撮像処理部３０６、ジンバル制御部３０８、管理制御部３１０、の少なくとも１つを含んでよい。飛行制御部３０２は、移動制御部の一例である。コネクタ３１２は、バスを含んでよい。バスは、ＡＭＢＡ（advanced microcontroller bus architecture）、ＯＣＰ（open core protocol）コネクタ、又は様々な他のタイプの標準又は非標準（カスタマイズされた）コネクタと互換性のある接続をサポートしてよい。あるいは、又はさらに、コネクタ３１２は、クロスバースイッチング、ネットワーキング、又はコネクタ３１２に接続された任意の２つの構成部間の通信を容易にできる他のタイプの接続機構をサポートしてよい。例えば、コネクタ３１２は、標準のデジタル接続及び論理ゲートを使用して形成できる内蔵ネットワークとして実装してよい。このような内蔵ネットワークを実装することは、従来の実装（通常、複数のマイクロコントローラ又はチップ間の複雑な相互接続を必要とする）に関連するサイズ、コスト、及び複雑さを低減するのに役立ち得る。
【００２５】
飛行制御部３０２、可視化部３０４、撮像処理部３０６、ジンバル制御部３０８、及び管理制御部３１０は、それぞれ対応するデータポート３２０、３３０、３４０、３５０、及び３６０を介してコネクタ３１２に接続してよい。データポート３２０、３３０、３４０、３５０、及び３６０は、ＡＭＢＡ又はＯＣＰコネクタと互換性のある接続をサポートし得る。あるいは、又はさらに、データポート３２０、３３０、３４０、３５０、及び３６０は、本開示の精神及び範囲から逸脱することなく、他のタイプの標準又は非標準（カスタマイズされた）コネクタをサポートしてもよい。
【００２６】
コネクタ３１２は、優先度調停及びサービス品質（ＱｏＳ:quality of service）ポリシーの少なくとも一方を実装し得る。例えば、コネクタ３１２が内蔵ネットワークとして実装される場合、コネクタ３１２は、コネクタ３１２に接続される様々な構成部の円滑な動作を保証し、リソース枯渇（starvation）を防止するために、コンピュータネットワーキング（又は他のパケット交換電気通信ネットワーク）において利用されるものと同様のＱｏＳポリシーの実装を提供し得る。ここでのリソース枯渇とは、プロセスが必要なリソースを獲得できない状況を示してよい。ＵＡＶ４００の動作に対する飛行制御部３０２の重要な性質を認識して、コネクタ３１２は、飛行制御部３０２の特定のレベルの性能（例えば、データフロー）を保証するために、飛行制御部３０２に、例えば他の構成部３０４〜３０８と比較して、より高い優先順位を割り当てるＱｏＳポリシーを実装し得る。
【００２７】
代替的に又は追加的に、１つ以上の専用コネクタ３９０（コネクタ３１２とは別個のコネクタ）を利用して、必要に応じて飛行制御部３０２に追加の帯域幅を提供できる。制御装置３００の内部のコネクタ（例えば、オンチップバス）は、専用コネクタ３９０として利用され得る。あるいは、制御装置３００は、制御装置３００の外部のコネクタが専用コネクタ３９０として機能することを可能にしてもよい。専用コネクタ３９０を設けることは、他の構成部が飛行制御部３０２に与える影響を低減するのに役立つ。専用コネクタ３９０を設けることにより、制御装置３００においてデッドロックが発生することを防止することもできる。デッドロックは、例えば、各構成部（例えば、可視化部３０４）が異常な挙動を経験し、待機状態に入るときに起こり得る。異常な挙動を経験は、例えば、可視化部３０４が予想されるハンドシェイク又は解放信号を受信できないことが挙げられる。別の構成部（例えば、飛行制御部３０２）が可視化部３０４にアクセスする必要がある場合、飛行制御部３０２も強制的に待機状態にできる。これらの構成部が、それらの状態を無期限に変更することができない場合、それらはデッドロックされ、飛行制御部３０２は、適切に機能しなくなる可能性がある。したがって、制御装置３００に含まれる構成部、特に飛行制御部３０２にデッドロックが生じるのを防止することが重要である。
【００２８】
専用コネクタ３９０を設けて、１つの構成部（例えば、飛行制御部３０２）と別の構成部（例えば、図３に示すような管理制御部３１０）との間の通信を容易にできる。専用コネクタ３９０は、ＳＰＩ（Serial Peripheral Interface）バスを含んでよい。専用コネクタ３９０は、制御装置３００に完全に統合されるように内部化されてもよい。このように、専用コネクタ３９０を内部化することによって、制御装置３００は、ＳＰＩによって提供される利点（例えば、ロバスト性（ｒｏｂｕｓｔｎｅｓｓ）及び信頼性）をとることができ、これらの利点を内部通信に利用できる。飛行制御部３０２は、飛行制御部３０２を専用コネクタ３９０に接続する少なくとも１つの専用の内部用のデータポート３２６を含んでよい。同様に、他の構成部（例えば、管理制御部３１０）も、管理制御部３１０を専用コネクタ３９０に接続する少なくとも１つの専用の内部用のデータポート３６６を含んでよい。
【００２９】
図３は、専用のＳＰＩバスのマスタ（専用コネクタ３９０のマスタ）に接続された飛行制御部３０２を示しているが、そのような描写は、単に例示の目的のために提示されているに過ぎず、限定することを意図していない。他の構成部（例えば、管理制御部３１０）が、代わりにマスタに接続されてもよい。また、２つ以上の専用のＳＰＩバスを利用して、本開示の精神及び範囲から逸脱することなく、飛行制御部３０２と他の構成部との間の通信を容易にすることも考えられる。特定の実装形態は変わり得るが、専用コネクタ３９０を使用する目的は、専用コネクタ３９０上で発生し得る故障がコネクタ３１２に影響を与えないようにすることである。このようにして、ＳＰＩマスタとＳＰＩスレーブとの間の通信が失敗した場合、その失敗は、コネクタ３１２などの制御装置３００の他の部分に影響を及ぼすことなくリセットすることができ、専用コネクタ３９０内に留めることができる。したがって、この方法で専用コネクタ３９０を実装することによって、例えば、コネクタ３１２だけに依存すること、又はＡＭＢＡ高性能バス（ＡＨＢ）又はＡＸＩ（Advanced Extensible Interface）バスを使用することと比較して、飛行制御部３０２と他の構成部との間の通信のロバスト性を改善できる。この方法でロバスト性を改善することは、潜在的なデッドロックの発生を防止するのにも役立ち得る。
【００３０】
上記の例におけるＳＰＩへの言及は、単に例示的であり、限定的であることを意味しない。専用コネクタ３９０は、本開示の精神及び範囲から逸脱することなく、他のタイプのコネクタ（例えば、Ｉ２Ｃ、ＵＡＲＴ（Universal Asynchronous Receiver-Transmitter））など）を含んでもよい。
【００３１】
図３に示すように、飛行制御部３０２は、飛行制御部３０２をコネクタ３１２に接続する１つ又は複数の内部用のデータポート３２０も含んでよい。飛行制御部３０２は、プロセッサ３２２も含んでよい。プロセッサ３２２は、１つ以上の専用処理ユニット、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuits）、ＦＰＧＡ(Field-Programmable Gate Arrays）、又はプロセッサ実行可能コードを記憶する少なくとも１つの非一時的プロセッサ可読メモリとしてのメモリ３２４に結合された様々な他のタイプのプロセッサ又は処理ユニット、を含んでよい。プロセッサ実行可能コードがプロセッサ３２２によって実行されると、プロセッサ３２２は、上述の飛行制御部１０２に関連する機能を実行するための命令を実行してよい。例えば、飛行制御部３０２は、飛行制御部３０２と１つ以上のＥＳＣ１１８との間の通信を容易にする１つ以上の外部用のデータポート３２６を含み得る。ＥＳＣ１１８は、次に、ＵＡＶ４００（図４）上に配置された１つ以上の推進装置４０２に接続される。したがって、このような飛行制御部３０２は、ＥＳＣ１１８を制御することによって、ＵＡＶ４００の移動を制御できる。
【００３２】
飛行制御部３０２は、データポート３２６を介して、ＵＡＶ４００に搭載された他の装置と通信し得る。そのような装置は、無線通信部１１０、ＧＮＳＳ（測位部）１１２、気圧計１１４、ＩＭＵ１１６、トランスポンダ、等を含んでよい。飛行制御部３０２は、ＵＡＲＴ（Universal Asynchronous Receiver-Transmitter）マイクロチップを利用して、飛行制御部３０２と無線通信部１１０との間の通信インタフェース、並びに飛行制御部３０２とＧＮＳＳ１１２との間の通信インタフェースを制御してよい。飛行制御部３０２は、気圧計１１４及びＩＭＵ１１６との通信を容易にするために、ＳＰＩ（Serial Peripheral Interface)バスを利用してもよい。
【００３３】
可視化部３０４は、可視化部３０４をコネクタ３１２に接続する１つ又は複数の内部用のデータポート３３０を含んでよい。可視化部３０４は、プロセッサ３３２も含んでよい。プロセッサ３３２は、１つ以上の専用処理ユニット、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、又はプロセッサ実行可能コードを記憶する少なくとも１つの非一時的プロセッサ可読メモリとしてのメモリ３３４に結合された様々な他のタイプのプロセッサ又は処理ユニット、を含んでよい。プロセッサ実行可能コードがプロセッサ３３２によって実行されると、プロセッサ３３２は、上述の可視化部１０４に関連する機能を実行するための命令を実行してよい。例えば、可視化部３０４は、ＵＡＶ４００を取り囲む環境の視覚的表現を生成するために取得された画像又はビデオ映像を処理してもよい。
【００３４】
可視化部３０４は、可視化部３０４と、超音波モジュール１２０、ＴＯＦセンサ１２２、レーダ、ソナー、ライダ（Ｌｉｄｅｒ：Light Detection and Ranging）などのＵＡＶに搭載された他の装置との間の通信を容易にする１つ以上の外部用のデータポート３３６を含み得る。可視化部３０４は、ＳＰＩバス及びＧＰＩＯ（General-Purpose Input/Output）インタフェースの少なくとも一方を利用して、超音波モジュール１２０との通信を容易にし得る。可視化部３０４は、Ｉ２Ｃなどのシリアルコンピュータバスを利用して、ＴＯＦセンサ１２２との通信を容易にし得る。
【００３５】
撮像処理部３０６は、撮像処理部３０６をコネクタ３１２に接続する１つ又は複数の内部用のデータポート３４０を含んでよい。撮像処理部３０６は、プロセッサ３４２を含んでよい。プロセッサ３４２は、１つ以上の専用処理ユニット、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、又はプロセッサ実行可能コードを記憶する少なくとも１つの非一時的プロセッサ可読メモリとしてのメモリ３４４に結合された様々な他のタイプのプロセッサ又は処理ユニット、を含んでよい。プロセッサ実行可能コードがプロセッサ３４２によって実行されると、プロセッサ３４２は、上述の撮像処理部１０６に関連する機能を実行するための命令を実行してよい。例えば、撮像処理部３０６は、ＵＡＶ４００上に配置された１つ以上の撮像装置（例えば、カメラ）１２４との通信を容易にする１つ以上の外部用のデータポート３４６を含み得る。撮像処理部３０６は、ＭＩＰＩ（Mobile Industry Processor Interface）及びＧＰＩＯインタフェースの少なくとも一方を利用して、１つ又は複数の撮像装置１２４との通信を容易にできる。このような撮像処理部３０６は、１つ又は複数の撮像装置１２４の動作を制御し、１つ又は複数の撮像装置１２４から画像又はビデオ映像を取得できる。
【００３６】
ジンバル制御部３０８は、ジンバル制御部３０８をコネクタ３１２に接続する１つ又は複数の内部用のデータポート３５０を含んでよい。ジンバル制御部３０８は、プロセッサ３５２を含んでもよい。プロセッサ３５２は、１つ以上の専用処理ユニット、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、又はプロセッサ実行可能コードを記憶する少なくとも１つの非一時的プロセッサ可読メモリとしてのメモリ３５４と結合された様々な他のタイプのプロセッサ又は処理ユニット、を含んでよい。プロセッサ実行可能コードがプロセッサ３５２によって実行されると、プロセッサ３５２は、上述のジンバル制御部１０８に関連する機能を実行するための命令を実行してよい。例えば、ジンバル制御部３０８は、ＵＡＶ４００上に配置された１つ以上のジンバル１２６との通信を容易にする１つ以上の外部用のデータポート３５６を含み得る。ジンバル制御部３０８は、ＳＰＩバス、及び、パルス化又はパルス幅変調（ＰＷＭ）信号の形態のデータ通信をサポートするインタフェース、の少なくとも１つを利用して、ジンバル１２６の１つ又は複数の構成要素との通信を容易にできる。このようなジンバル制御部３０８は、前述のように、ジンバル１２６の動作を効果的に制御できる。
【００３７】
管理制御部３１０は、管理制御部３１０をコネクタ３１２に接続する１つ又は複数の内部用のデータポート３６０を含んでよい。管理制御部３１０は、プロセッサ３６２も含んでよい。プロセッサ３６２は、１つ以上の専用処理ユニット、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、又はプロセッサ実行可能コードを記憶する少なくとも１つの非一時的プロセッサ可読メモリとしてのメモリ３６４に結合された様々な他のタイプのプロセッサ又は処理ユニット、を含んでよい。プロセッサ実行可能コードがプロセッサ３６２によって実行されると、プロセッサ３６２は、タイミング管理、電力管理、タスク委任／管理、及びリソース（例えば、帯域幅、データストレージ、データポート）管理を制御装置３００に含まれる他の構成部３０２〜３０８に提供するための命令を実行してよい。
【００３８】
例えば、管理制御部３１０は、タイミング管理部３７２を含んでよい。タイミング管理部３７２は、管理制御部３１０の統合されたコンポーネントとして実装してよい。あるいは、タイミング管理部３７２は、管理制御部３１０の回路とは別個であるが、通信可能に接続される装置として実装されてもよい。タイミング管理部３７２は、時間基準（time reference）（例えば、発振信号）を生成できる装置を含み得る。このような装置は、抵抗-キャパシタ（ＲＣ）発振器、温度補償水晶発振器（ＴＣＸＯ）、水晶（Crystal）、クオーツ（Quartz）などを含んでよいが、これらに限定されない。ＲＣ発振器（及び半導体材料を使用して実施される他のタイプの発振器）は、管理制御部３１０（又は制御装置３００）の統合された構成要素として実施され得る。他のタイプの材料（例えば、ＴＣＸＯ、水晶、クオーツなど）を用いて実施される発振器は、管理制御部３１０の回路に通信可能に接続される外部構成要素として実施され得る。
【００３９】
このようなタイミング管理部３７２は、制御装置３００に含まれる全ての構成部３０２〜３１０に対する汎用時間基準として動作できる。タイミング管理部３７２は、固定された周波数（例えば、３８．４ＭＨｚ）で汎用時間基準(universal reference of time)を提供し得る。制御装置３００に含まれる構成部のうちのいくつかが、異なる周波数のタイミング信号を必要とする場合、管理制御部３１０は、１つ以上のＰＬＬ（Phase-Locked Loop）を利用して、これらの構成部のための所望の周波数を有するタイミング信号を生成し得る。例えば、飛行制御部３０２が２００ＭＨｚのタイミング信号を必要とし、可視化部３０４が５００ＭＨｚの異なるタイミング信号を必要とする場合、第１のＰＬＬを利用して２００ＭＨｚの飛行制御部３０２のタイミング信号を生成し、第２のＰＬＬを利用して５００ＭＨｚの可視化部３０４のタイミング信号を生成し、両方のＰＬＬは、タイミング管理部３７２によって提供される汎用時間基準に基づいて動作する。このようにして、タイミング管理部３７２は、異なる構成部に異なるタイミング信号を供給できる。ＰＬＬの特定の実装形態は変わり得るが、上記の時間基準は、制御装置３００に含まれるすべての構成部間で依然として普遍的に共有される。
【００４０】
上記の例において、３８．４ＭＨｚで時間基準を生成するタイミング管理部３７２への言及は、単に例示的なものであり、限定的であることを意味しない。また、上記で参照したＰＬＬは、タイミング管理部３７２の統合された構成要素として、又はタイミング管理部３７２の回路から分離しているが、通信可能に接続されている構成要素として実装されてもよい。さらに、すべてのＰＬＬが常に係合される必要はない。例えば、構成部（例えば、ジンバル制御部３０８）が所与の時点で使用されていない場合、その構成部に対応するＰＬＬは、電力消費を低減するために一時的に切り離される。代替的に又は追加的に、制御装置３００に含まれる１つ以上のＰＬＬは、電力消費を低減することを補助するために、より低い周波数で動作してもよい。
【００４１】
管理制御部３１０は、データ記憶部３７４を含んでよい。データ記憶部３７４は、管理制御部３１０の統合されたコンポーネントとして実装してよい。あるいは、データ記憶部３７４は、管理制御部３１０の回路とは別個であるが、通信可能に接続される装置として実装されてもよい。データ記憶部３７４は、例えば、ＤＤＲ（Double Data Rate）  ＲＡＭ（Random Access Memory）を含み得る。データ記憶部３７４は、本開示の精神及び範囲から逸脱することなく、他のタイプのメモリも含んでよい。
【００４２】
データ記憶部３７４は、制御装置３００に含まれる複数の構成部にアクセス可能な共有データ記憶部として機能し得る。例えば、制御装置３００に含まれる様々な構成部は、管理制御部３１０を介してデータ記憶部３７４にアクセスし得る。代替的及び／又は追加的に、データ記憶部３７４は、複数のデータポートをサポートしてもよく、制御装置３００に含まれる異なる構成部が、それらが利用可能で異なる（一意の）データポートを使用して、データ記憶部３７４にアクセスすることを可能にする。
【００４３】
上記の例で参照したＤＤＲ  ＲＡＭは、単に例示的なものであり、限定を意味するものではない。本開示の精神及び範囲から逸脱することなく、他のタイプのデータ記憶部を利用できる。例えば、管理制御部３１０は、フラッシュストレージなどの不揮発性ストレージとして実装され得るデータ記憶部３７６を含み得る。データ記憶部３７６は、上述と同様の方法で共有データ記憶部として構成されてもよい。
【００４４】
管理制御部３１０は、帯域幅管理部（図示せず）を含んでよい。帯域幅管理部は、管理制御部３１０の統合されたコンポーネントとして実装してよい。あるいは、帯域幅管理部は、管理制御部３１０の回路とは別個であるが、通信可能に接続される装置として実装されてもよい。帯域幅管理部は、共有リソース（例えば、データ記憶部３７４又は３７６）へのアクセスに関する帯域幅の利用を管理し得る。例えば、帯域幅管理部は、可視化部３０４、撮像処理部３０６、及びジンバル制御部３０８のそれぞれに固定帯域幅を割り当ててよい。あるいは、図５に示されるように、帯域幅管理部は、可視化部３０４、撮像処理部３０６、及びジンバル制御部３０８への帯域幅割り当てを、それらの処理の必要性に基づいて動的に調整し得る。例えば、帯域幅管理部は、撮像処理部３０６が画像又はビデオ映像をアクティブに処理しているときに、撮像処理部３０６により高い優先順位を割り当て、撮像処理部３０６により多くの帯域幅を割り当ててよい。帯域幅管理部は、構成部のうちの１つに割り当てられた帯域幅を減少させて、撮像処理部３０６への割り当ての増加を補償できる。帯域幅管理部は、ＵＡＶによって実行される特定の動作に基づいて、どの構成部がその割り当てられた帯域幅を低減させるべきかを決定してもよい。例えば、ＵＡＶが、静止位置から特定の物体を撮影するために使用されている場合、ＵＡＶは、そのカメラ位置を調整する必要がなく、したがって、帯域幅管理部は、ジンバル制御部３０８に割り当てられた帯域幅を一時的に低減して、撮像処理部３０６への割り当ての増加を補償できる。
【００４５】
飛行制御部３０２は、ＵＡＶにとって重要な任務であり、リアルタイムの計算を必要とするので、帯域幅管理部は、常に飛行制御部３０２に最高の優先順位を割り当てることができる。代替的に又は追加的に、飛行制御部３０２は、飛行制御部３０２内に配置されたメモリ３２４を利用して動作し、指定された時間制約内の応答を保証し得る。メモリ３２４は、飛行制御部３０２のプロセッサ３２２に高速アクセスを提供する１つ又は複数のＲＡＭ（Random-Access Memory)を含んでよい。この場合、飛行制御部３０２は、共有メモリリソース（例えば、データ記憶部３７４又は３７６）に全くアクセスする必要がなく、帯域幅管理部は、飛行制御部３０２に関して帯域幅割り当てを管理する必要がない。
【００４６】
帯域幅管理部は、本開示の精神及び範囲から逸脱することなく、様々な他のタイプのリソースの帯域幅の利用を管理してもよい。帯域幅管理部は、サービス品質（ＱｏＳ）ポリシー目標を実装してよい。サービス品質（ＱｏＳ）ポリシー目標は、例えば、コンピュータネットワーキング及び他のパケット交換電気通信ネットワークで利用されるＱｏＳポリシー実装に類似する。例えば、ＱｏＳプロファイル（例えば、帯域幅限界）は、制御装置３００に含まれる構成部のいくつかに対して確立され得る。帯域幅管理部は、前述のように、ＱｏＳプロファイルを利用して、コネクタ３１２上の帯域幅の利用、及び、共有リソース（例えば、データ記憶部３７４又は３７６）へのアクセスに関する帯域幅の利用(bandwidth consumption)、の少なくとも一方を管理してよい。このような帯域幅管理部は、制御装置３００に含まれる様々な構成部の円滑な動作を保証し、リソース枯渇を防止できる。
【００４７】
管理制御部３１０は、電力管理集積回路(ＰＭＩＣ:Power Management Integrated Circuit)３７８をさらに含んでよい。ＰＭＩＣ３７８は、管理制御部３１０の統合されたコンポーネントとして実装してよい。あるいは、ＰＭＩＣ３７８は、管理制御部３１０の回路とは別個であるが、通信可能に接続される装置として実装されてもよい。ＰＭＩＣ３７８は、制御装置３００に含まれる様々な構成部に電力を供給してもよい。ＰＭＩＣ３７８は、制御装置３００に含まれる様々な構成部の電力消費を管理してよい。ＰＭＩＣ３７８は、電源及び電力管理の両方を提供してもよいが、そのような構成は、単に例示的なものであり、限定することを意味しない。電源及び電力管理は、本開示の精神及び範囲から逸脱することなく、別個のコンポーネント（例えば、回路）として、又は統合されたコンポーネント(integrated component)として実装され得る。
【００４８】
図６に示されるように、ＰＭＩＣ３７８（又は別個の電力管理回路）は、Ｓ６０２において、制御装置３００に含まれる様々な構成部の状態を分析し、Ｓ６０４において、構成部のいずれかがアクティブ動作モードから低消費電力モード（例えば、アイドルモード）に切替可能かどうかを判定し得る。構成部がその時点で使用されていない場合、ＰＭＩＣ３７８は、Ｓ６０６において、その構成部に低消費電力モードへの切り替えを要求してよい。例えば、ジンバル１２６が特定の動作中に調整される必要がない場合、ＰＭＩＣ３７８は、ジンバル１２６が再度調整される必要があるまで、ジンバル制御部３０８を待機モード又はアイドルモードにしてよい。ジンバル制御部３０８がクロック又はＰＬＬを利用してそのタイミング信号を生成する場合（前述のように）、ＰＭＩＣ３７８は、Ｓ６０８において、ジンバル制御部３０８のクロック又はＰＬＬを一時的に切り離すか、又はオフにして、電力消費をさらに低減できる。ＰＭＩＣ３７８は、Ｓ６１０において、構成部が（例えば、ユーザによって、又は別の構成部によって）再び連動されたときに、構成部及びその対応するクロック又はＰＬＬに電力を再び供給してよい。ＰＭＩＣ３７８（又は別個の電力管理回路）は、制御装置３００に含まれる様々な構成部に提供されるタイミング信号の周波数を制御（例えば、減少又は増加）することによって、電力消費を管理し得る。例えば、ＰＭＩＣ３７８は、特定の構成部に供給されるタイミング信号の周波数を低減して、その構成部の電力消費を低減できる。このように、電力消費を管理する能力を有することは、電力供給が設計によって制限される状況（例えば、小型、安価、又は低価格のＵＡＶが、制限された電力供給を有するように設計され得る）を含む様々な状況において、認識され得る。
【００４９】
管理制御部３１０は、制御装置３００に含まれる様々な構成部にアクセス可能な共有データポート３８０（例えば、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）ポート又はＪＴＡＧ（Joint Test Action Group）ポート）を提供してよい。このような共有データポート３８０は、制御装置３００に含まれる様々な構成部のファームウェア更新をダウンロードするために利用できる。共有データポート３８０は、ユニバーサルデバッグポートとしても機能し得る。例えば、システムエンジニアが飛行制御部３０２をデバッグする必要がある場合、システムエンジニアは、デバッグツール（例えば、コンピュータ）を共有データポート３８０に接続し、管理制御部３１０に要求して、デバッグツールと飛行制御部３０２との間の接続を確立できる。システムエンジニアは、同様の方法で構成部３０４〜３０８をデバッグできる。このように共有データポート３８０を設けることにより、飛行制御部３０２、可視化部３０４、撮像処理部３０６、及びジンバル制御部３０８が、それら自体のデバッグポートを排除し、これらのデバッグポートを実装しなければならないことに関連するサイズ、複雑さ、及びコストを効果的に低減できる。
【００５０】
共有データポート３８０は、制御装置３００に含まれる様々な構成部のためのユニバーサルデータポートとしても機能し得る。例えば、撮像処理部３０６は、共有データポート３８０を使用して、無線通信部（例えば、Ｗｉ-Ｆｉ（登録商標）装置）１１０との接続を確立し、無線通信部１１０を使用して、画像又はビデオ映像を送信してよい。別の例では、管理制御部３１０は、コンピュータとの接続を確立するために共有データポート３８０を使用してよい。コンピュータは、管理制御部３１０（又は一般に制御装置３００）の動作を試験又は構成するために（例えば、システムエンジニアによって）利用してよい。飛行制御部３０２、可視化部３０４、撮像処理部３０６、及びジンバル制御部３０８も、必要に応じて共有データポート３８０を使用してよい。管理制御部３１０は、共有リソースとしての共有データポート３８０の利用を管理してよい。例えば、管理制御部３１０は、制御装置３００に含まれる様々な構成部に、共有データポート３８０への等しいアクセス（例えば、等しい時分割(equal time division))を許可し得る。代替として、管理制御部３１０は、様々な構成部での処理の必要性に基づいて、制御装置３００に含まれる様々な構成部に許可されるアクセスを動的に調整し得る。アクセス優先順位は、制御装置３００に含まれる様々な構成部に割り当てられ得る。しかし、このような優先順位の割り当ては、任意である。
【００５１】
管理制御部３１０は、制御装置３００に含まれる１つ又は複数の構成部に処理支援を提供してよい。例えば、無線通信部１１０が、ＵＡＶ４００の飛行経路、ジンバル１２６の位置、及び撮像装置１２４の動作の調整に関する命令を含む遠隔制御命令を、オペレータから受信したと仮定する。また、無線通信部１１０が、受信した命令を飛行制御部３０２に転送していると仮定する。飛行制御部３０２は、受信された命令を処理し、さらなる処理のために管理制御部３１０に飛行に関係しないと考えられる命令を委任してよい。飛行制御部３０２は、所与の命令が飛行関連であるか否かを、その命令のフォーマットに基づいて決定してよい。例えば、その命令が、飛行制御のために意図されているか否かを示すデータフィールドを有してよい。代替的に又は追加的に、飛行制御部３０２は、命令による制御内容に基づいて、所与の命令が飛行関連であるか否かを判定してよい。例えば、命令がプロペラを制御するように指示されている場合、命令は飛行に関連するとみなされ得る。命令がカメラ露出を制御するように指示される場合、命令は非飛行関連であるとみなされ得る。飛行制御部３０２は、本開示の精神及び範囲から逸脱することなく、所与の命令が飛行関連であるか否かを判定するために他の技法を利用し得る。
【００５２】
管理制御部３１０は、委任された命令を受信すると、委任された命令を処理し、担当の構成部と通信して、それに応じて委任された命令を処理させてよい。上述の例を使用して、管理制御部３１０は、ジンバル制御部３０８と通信して、ジンバル１２６の位置を調整させてよく、ジンバル１２６が所定の位置にあるという確認を受信すると、撮像処理部３０６と通信して、撮像装置の動作を制御させる。撮像装置の動作の制御では、例えば、撮像処理部３０６は、カメラパラメータを設定し、指示通りに露光のタイミングを制御する。
【００５３】
上記に示した例は、限定的であることを意味しない。例えば、無線通信部１１０は、受信されたすべての命令を管理制御部３１０に転送し、管理制御部３１０に、どの命令（もしあれば）が非飛行関連又は飛行関連であるかを決定させ、次いで、飛行関連命令を飛行制御部３０２に分配し、非飛行関連命令を他の構成部に分配してよい。別の例では、無線通信部１１０は、飛行制御部３０２及び管理制御部３１０の両方に命令を送信してよい。このようにして、飛行制御部３０２は、受信された命令を処理し、非飛行関連であるとみなされる命令を廃棄できる。他方、管理制御部３１０は、受信された命令を処理し、飛行に関連しない命令を識別し、識別された命令を適宜処理できる。
【００５４】
上記から理解されるように、飛行制御部３０２、可視化部３０４、撮像処理部３０６、及びジンバル制御部３０８を一緒にパッケージ化して単一の制御装置３００を形成することによって、各構成部が別個のマイクロコントローラ／チップとして構成される場合と比較して、大型化、複雑化、及び高価な相互接続の必要性を軽減できる。単一の制御装置３００を利用することは、物理的サイズ、重量、及び電力消費も低減する。例えば、制御装置３００は、幅が約１０ｍｍ〜約１８ｍｍ、長さが約１０ｍｍ〜約１８ｍｍ、深さ／高さが約１ｍｍ〜約２ｍｍの範囲の物理的サイズを有してよい。制御装置３００の電力消費は、約０．５ワットと約１５ワットとの間になるように設計してよい。制御装置３００は、約１００ＭＨｚと約３ＧＨｚとの間の範囲の周波数を有するクロックを利用してよい。制御装置３００に含まれるコアの数は、１〜１６の範囲であり得る。
【００５５】
また、一緒にパッケージ化して単一の制御装置３００を形成する構成部には、管理制御部３１０も含まれてよい。つまり、前述の飛行制御部３０２、可視化部３０４、撮像処理部３０６、ジンバル制御部３０８、及び管理制御部３１０を一緒にパッケージ化して、単一の制御装置のブロック（又はコア）を形成してよい。制御装置は、飛行制御部３０２、可視化部３０４、撮像処理部３０６、ジンバル制御部３０８、及び管理制御部３１０の全ての構成要素を統合する単一の集積回路を含み得る、システムオンチップコントローラとして実装され得る。制御装置は、単一パッケージに封入された複数の集積回路を含んでもよい。上記の構成部の少なくとも１つが除外されて、パッケージ化されてもよい。
【００５６】
制御装置３００は、限られた空間及び限られた電源（例えば、ＵＡＶ）を有する移動体(moveable object)に適し得る。しかし、上記で提示された特定のパラメータは例示的であり、限定的であることを意味しない。特定の制御装置３００の物理的サイズ、重量、及び電力消費は、ＵＡＶが実行する特定のアプリケーションに基づいて異なり得る。
【００５７】
さらに、単一の制御装置３００は、サイズ、コスト、及び複雑さをさらに低減できるリソース共有を可能にする。前述のように、タイミング管理部３７２、データ記憶部３７４及び３７６、ＰＭＩＣ３７８、並びに共有データポート３８０は全て、制御装置３００に含まれる様々な構成部間で共有してよい。
【００５８】
開示された実施形態は、必ずしも、その適用において、以下の説明の記載、図面、及び実施例の少なくとも１つに例示される構成要素の構造及び配置の詳細に限定されない。開示された実施形態は、変形が可能であり、又は様々な方法で実施されることが可能である。
【００５９】
開示された装置及びシステムに対して様々な修正及び変形がなされ得ることは、当業者には明らかであろう。他の実施形態は、明細書の考察及び開示された装置及びシステムの実施から、当業者には明らかであろう。明細書及び実施例は、例示としてのみ考慮され、真の範囲は、以下の特許請求の範囲及びそれらの均等物によって示されることが意図される。
【符号の説明】
【００６０】
１００  制御システム
１０２，３０２  飛行制御部
１０４，３０４  可視化部
１０６，３０６  撮像処理部
１０８，３０８  ジンバル制御部
１１０  無線通信部
１１２  測位部
１１４  気圧計
１１６  ＩＭＵ
１１８  ＥＳＣ
１２０  超音波モジュール
１２２  ＴＯＦセンサ
１２４  撮像装置
１２６  ジンバル
３００  制御装置
３２２，３３２，３４２，３５２，３６２  プロセッサ
３２４，３３４，３４４，３５４，３６４  メモリ
３２０，３２６，３３０，３３６，３４０，３４６，３５０，３５６，３６０  データポート
３７２  タイミング管理部
３７４，３７６  データ記憶部
３９０  専用コネクタ
４００  ＵＡＶ
【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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