(57)【要約】      （修正有）【課題】本開示は、飛行の持続時間の延長を促すことになる無人空輸手段（「ＵＡＶ」）を提供する。【解決手段】ＵＡＶは、任意の数の上昇モータを有し得る。たとえば、ＵＡＶは、４つの上昇モータ（クワッドコプタとしても知られている）、８つの上昇モータ（オクトコプタとしても知られている）などを含む場合がある。同様に、水平飛行の効率を向上させるために、ＵＡＶは、上昇ポジションから推進ポジションへ、軸（６２４）周りに回転し得る旋回アセンブリ６０７をも含んでいる。旋回アセンブリは、旋回アセンブリを上昇ポジションと推進ポジションとの間で、追加のモータまたはギアを必要とすることなく回転させる差動力を生成する、２つ以上のオフセットモータ（６１０）を含み得る。【選択図】図６
2019069765.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレームと、
上昇モータによって上昇プロペラが回転する際に無人空輸手段を垂直方向に上昇させるように向けられた、複数の上昇モータ及び対応する複数の上昇プロペラであって、
前記複数の上昇モータは、前記無人空輸手段に取り付けられ、前記複数の上昇モータによって前記複数の上昇プロペラが回転すると前記無人空輸手段を垂直方向に上昇させるように向けられている、複数の上昇モータ及び対応する複数の上昇プロペラと、
前記無人空輸手段の前記フレームに結合し、上昇ポジションから推進ポジションへと回転するように構成される旋回アセンブリと、を備え、
前記旋回アセンブリは、
前記無人空輸手段の前記フレームから伸び、前記無人空輸手段のフレームに対して回転するように構成された旋回アームと、
前記旋回アームに結合した第１のモータと、
前記第１のモータに結合し、前記第１のモータによって回転するように構成された第１のプロペラと、
前記旋回アームに結合し、前記第１のモータに対してオフセットした第２のモータと、
前記第２のモータに結合し、前記第２のモータによって回転するように構成された第２のプロペラと、を含み、
前記第１のモータによって生じ前記第１のプロペラに対応する第１の力が前記第２のモータによって生じ前記第２のプロペラに対応する第２の力よりも大である場合に、前記旋回アセンブリは上昇ポジションにあり、
前記第２のモータによって生じ前記第２のプロペラに対応する第２の力が前記第１のモータによって生じ前記第１のプロペラに対応する第１の力よりも大である場合に、前記旋回アセンブリは推進ポジションにある、無人空輸手段（ＵＡＶ）。
【請求項２】
前記旋回アセンブリが上昇ポジションにある場合、前記第１の力及び前記第２の力は前記無人空輸手段に上昇力を与える、請求項１に記載の無人空輸手段。
【請求項３】
前記旋回アセンブリが推進ポジションにある場合、前記第１の力及び前記第２の力は推力を与える、請求項１に記載の無人空輸手段。
【請求項４】
前記旋回アセンブリが推進ポジションにある場合、前記第１のモータ及び前記第２のモータは前記無人空輸手段の前記フレームに対してほぼ垂直である、請求項１に記載の無人空輸手段。
【請求項５】
前記旋回アームの少なくとも一部はウィングの形状である、請求項１に記載の無人空輸手段。
【請求項６】
フレームと、
上昇モータ及び対応する上昇プロペラであって、前記上昇モータによって前記上昇プロペラが回転する際に無人空輸手段を垂直方向に上昇させるように向けられており、
前記上昇モータは、前記無人空輸手段に取り付けられ、前記上昇モータによって前記上昇プロペラが回転すると前記無人空輸手段を垂直方向に上昇させるように向けられている、上昇モータ及び対応する上昇プロペラと、
前記フレームに結合したパワーモジュールと、
前記フレームに結合した旋回アセンブリと、を備え、
前記旋回アセンブリは、
前記フレームに対して軸周りに回転するように構成された旋回アームと、
前記旋回アームに結合し、前記パワーモジュールによって給電され、前記旋回アームと回転するように構成された第１のモータと、
前記第１のモータに結合し、前記第１のモータによって回転するように構成された第１のプロペラと、
前記旋回アームに結合し、前記第１のモータに対してオフセットし、前記パワーモジュールによって給電され、前記旋回アームと回転するように構成された第２のモータと、
前記第２のモータに結合し、前記第２のモータによって回転するように構成された第２のプロペラと、を含み、
前記第１のモータによって生じ前記第１のプロペラに対応する第１の力が前記第２のモータによって生じ前記第２のプロペラに対応する第２の力よりも大である場合に、前記旋回アセンブリは上昇ポジションにあり、
前記第２のモータによって生じ前記第２のプロペラに対応する第２の力が前記第１のモータによって生じ前記第１のプロペラに対応する第１の力よりも大である場合に、前記旋回アセンブリは推進ポジションにある、輸送手段。
【請求項７】
前記旋回アセンブリは、前記第１の力が閾値よりも小である場合に、前記旋回アセンブリの回転を抑制する慣性部材をさらに含む、請求項６に記載の輸送手段。
【請求項８】
前記慣性部材はブレーキ、クラッチ、又は吸収材の少なくとも一つである、請求項７に記載の輸送手段。
【請求項９】
前記旋回アームの少なくとも一部はウィングの形状である、請求項６に記載の輸送手段。
【請求項１０】
前記輸送手段は、飛行機、無人空輸手段、陸上輸送手段、無人の陸上輸送手段、水上輸送手段、無人の水上輸送手段、宇宙船または無人宇宙船のうち少なくとも１つを含む、請求項６に記載の輸送手段。
【請求項１１】
前記旋回アセンブリが上昇ポジションにある場合、前記第２のモータが係合解除される、請求項６に記載の輸送手段。
【請求項１２】
前記旋回アセンブリが上昇ポジションにある場合、前記第１のモータは前記輸送手段を垂直方向に上昇させる、請求項１１に記載の輸送手段。
【請求項１３】
前記旋回アセンブリが推進ポジションにある場合、前記第１のモータが係合解除される、請求項６に記載の輸送手段。
【請求項１４】
前記旋回アセンブリが推進ポジションにある場合、前記第２のモータは前記輸送手段を推進させる、請求項１３に記載の輸送手段。
【請求項１５】
前記旋回アセンブリは、前記第１のモータ及び前記第２のモータから提供される差動力の結果として、上昇ポジションと推進ポジションとの間で回転する、請求項６に記載の輸送手段。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［優先権］
本出願は、２０１５年２月１９日に出願された、「Ｖｅｈｉｃｌｅ  Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ  Ｗｉｔｈ  Ｍｏｔｏｒｓ  Ｔｈａｔ  Ｒｏｔａｔｅ  Ｂｅｔｗｅｅｎ  Ａ  Ｌｉｆｔｉｎｇ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎ  Ａｎｄ  Ａ  Ｔｈｒｕｓｔｉｎｇ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎ」と題する米国出願第１４／６２６，３５７号の利益を主張する。この文献は参照することにより、その全体が、本明細書に組み込まれる。
【背景技術】
【０００２】
マルチプロペラ空輸手段（たとえば、クワッドコプタ、オクトコプタ）が、ますます一般的になってきている。そのような輸送手段はすべて、別々の多数のプロペラ、制御構成要素、電源（たとえば、バッテリ）などを支持することになる本体構成が必要である。しかし、重量と飛行の継続時間との間にバランスが存在する。たとえば、より多くの構成要素を支持するために、重量が増大すると、飛行の持続時間が減少することになる。
【０００３】
詳細な説明は、添付図面を参照して説明される。図中、参照符号の一番左の数字（複数の場合もある）は、その参照符号が最初に現れる図を示している。異なる図で同じ参照符号を使用することにより、同様または同じアイテムまたは特徴を示している。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
【図１】一実施態様に係る、旋回アセンブリが上昇ポジションにある、無人空輸手段のトップダウンで見たブロック図。
【図２】一実施態様に係る、旋回アセンブリが推進ポジションにある、無人空輸手段のトップダウンで見たブロック図。
【図３】一実施態様に係る、旋回アセンブリが上昇ポジションにある、無人空輸手段の別のトップダウンで見たブロック図。
【図４】一実施態様に係る、旋回アセンブリが推進ポジションにある、無人空輸手段の別のトップダウンで見たブロック図。
【図５】一実施態様に係る、旋回アセンブリが上昇ポジションにある、無人空輸手段の別のトップダウンで見たブロック図。
【図６】一実施態様に係る、上昇ポジションの旋回アセンブリの一部の側面図を示すブロック図。
【図７】一実施態様に係る、推進ポジションの旋回アセンブリの一部の側面図を示すブロック図。
【図８】一実施態様に係る、無人空輸手段の制御システムの例示的実施態様を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【０００５】
各実施態様が本明細書に例として記載されているが、当業者であれば、各実施態様が記載の実施例または図に限定されないことを理解するであろう。図面及びその詳細な説明は、各実施態様を開示の特定の形態に限定することを意図していないが、対照的に、その意図は、添付の特許請求の範囲によって規定される精神及び範囲内にあるすべての変形、均等、及び代替形態をカバーするものであることを理解されたい。本明細書に使用される表題は、構成上の目的のみのためであり、詳細な説明または特許請求の範囲の範囲を限定するために使用されることを意図していない。本明細書を通して使用される場合、「ｍａｙ」との用語は、義務的な意味（すなわち、マストを意味する）というよりはむしろ、許容の意味で使用される（すなわち、その可能性があることを意味している）。同様に、「ｉｎｃｌｕｄｅ」、「ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ」、及び「ｉｎｃｌｕｄｅｓ」との用語は、含むことを意味しているが、それに限定されない。さらに、本明細書で使用される場合、「ｃｏｕｐｌｅｄ」との用語は、接続が恒久的（たとえば、溶接）であるか一時的（たとえば、ボルト接続）であるか、直接的か間接的（すなわち、中間物を通して）か、または、機械的か、化学的か、光学的か、電気的かに関わらず、ともに接続された２つ以上の構成要素に関する場合がある。さらに、本明細書で使用される場合、「ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ」飛行は、地面（すなわち、海水面）に対してほぼ平行な方向に移動する飛行に関し、「ｖｅｒｔｉｃａｌ」飛行は、地球の中心からほぼ径方向外側に移動する飛行に関する。当業者には、軌道が「ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ」飛行ベクトルと「ｖｅｒｔｉｃａｌ」飛行ベクトルとの両方の成分を含む場合があることを理解されたい。
【０００６】
本開示は、飛行の持続時間の延長を促すことになる無人空輸手段（「ＵＡＶ」）の構成を記載している。ＵＡＶは、任意の数の上昇モータを有し得る。たとえば、ＵＡＶは、４つの上昇モータ（クワッドコプタとしても知られている）、８つの上昇モータ（オクトコプタとしても知られている）などを含む場合がある。同様に、水平飛行の効率を向上させるために、ＵＡＶは、上昇ポジションから推進ポジションへ、軸まわりに回転し得る旋回アセンブリをも含んでいる。旋回アセンブリは、２つ以上のモータを含む場合があり、本明細書では、軸周りの相互にオフセットした推進モータと呼ばれる。旋回アセンブリが上昇ポジションにある場合、推進モータ、及び、本明細書では推進プロペラと呼ばれる対応するプロペラは、ＵＡＶ１００のフレームと整列し、ＵＡＶの垂直方向の上昇の助けになる上昇力を提供するために使用され得る。旋回アセンブリが推進ポジションにある場合、推進モータ及び対応する推進プロペラは、ＵＡＶ１００のフレームにほぼ垂直に配置され、また、ＵＡＶをほぼ水平な方向に移動するための水平方向の推力を提供するように係合し得る。
【０００７】
いくつかの実施態様では、旋回アセンブリが推進ポジションにあり、推進モータ及び対応する推進プロペラが推力を発生している場合、上昇モータの回転速度は、低減され得、それにより、効率を上昇させ、ＵＡＶの消費電力を低減する。同様に、いくつかの実施態様では、ＵＡＶは、ＵＡＶがほぼ水平な方向に移動している間、垂直方向のＵＡＶの上昇の助けになるウィングを含み得る。
【０００８】
旋回アセンブリの推進モータ及び対応する推進プロペラは、軸周りに、互いに対してオフセットしており、それにより、２つの推進モータが、上昇ポジションと推進ポジションとの間で旋回アセンブリを回転させるために使用され得るようになっている。たとえば、上昇ポジションと推進ポジションとの間で旋回アセンブリを回転させるための、サーボモータ、ギアアセンブリ、または他の追加の構成要素などの別のモータを利用するよりむしろ、第１の推進モータ及び対応する推進プロペラによって生じる力を、第２の、オフセットした推進モータ及び対応する推進プロペラによって生じる力に対して増減させて、上昇ポジションと推進ポジションとの間で旋回アセンブリを移動させることができる。たとえば、第１のモータによって生じる力が第２のモータによって生じる力よりも大である場合、結果として得られる差動力により、旋回アセンブリを上昇ポジションから推進ポジションに回転させることになる。第２のモータによって生じる力が第１のモータによって生じる力よりも大である場合、結果として得られる差動力により、旋回アセンブリを推進ポジションから上昇ポジションに回転させることになる。別の実施態様では、２つのモータをオフセットさせるよりむしろ、モータがプロペラをいずれの方向にも回転させることが可能である、単一のモータ及びプロペラが利用され得る。たとえば、モータがプロペラを第１の回転方向（たとえば、時計回り）に回転させる場合、プロペラによって生じる力により、旋回アセンブリを、モータ及びプロペラが推進ポジションにあるように回転させ得る。モータがプロペラを第２の回転方向（たとえば、反時計回り）に回転させる場合、生じる力により、旋回アセンブリを、モータ及びプロペラが上昇ポジションにあるように回転させ得る。
【０００９】
いくつかの実施態様では、ＵＡＶの効率をさらに向上させるために、ＵＡＶのフレーム、モータアーム、ウィング、プロペラ、及び／または他の構成要素が、炭素繊維、グラファイト、機械加工されたアルミニウム、チタニウム、グラスファイバなどの、１つまたは複数の軽量材料で形成され得る。
【００１０】
材料に関係なく、モータアームの各々及び／またはモータハウジングは、中空とすることができ、それにより、重量を低減し、１つまたは複数のワイヤ及び／またはケーブルが内部を通過することができ、かつ／または、他の構成要素が収容され得る、キャビティを提供する。たとえば、モータ（たとえば、上昇モータ、推進モータ）を、フレーム内またはフレーム周りに位置する構成要素（たとえば、電子速度制御（「ＥＳＣ」））に接続するワイヤが、モータハウジングとモータアームとの１つまたは複数の内部を通過し得る。
【００１１】
本明細書に論じる例が、ＵＡＶに関する実施態様を記載するが、本実施態様は、他のタイプの輸送手段にも同様に利用され得る。たとえば、本明細書に記載の旋回アセンブリは、空輸手段、陸上輸送手段、無人の陸上輸送手段、水上輸送手段、及び／または無人の水上輸送手段に利用され得る。
【００１２】
図１は、一実施態様に係る、旋回アセンブリ１０７が上昇ポジションにある、ＵＡＶ１００のトップダウンで見たブロック図を示している。図示のように、ＵＡＶ１００は、フレーム１０４を含んでいる。フレーム１０４、すなわちＵＡＶ１００の本体は、グラファイト、炭素繊維、アルミニウムなど、またはそれらの任意の組合せの、任意の適切な材料で形成され得る。この例では、ＵＡＶ１００のフレーム１０４は、矩形形状の機械加工されたアルミニウムで形成されている。
【００１３】
フレームに取り付けられているのは、２つのモータアーム１０５−１、１０５−２である。この例では、モータアーム１０５−１、１０５−２は、ほぼ同じ長さであり、互いに対してほぼ水平、かつ、フレーム１０４に対して垂直に配置されている。他の実施態様では、モータアーム１０５は、様々な長さとすることができ（たとえば、前方のモータアーム１０５−１が、後方のモータアーム１０５−２よりも短い）、かつ／または、ＵＡＶ１００上の様々な位置に配置されている。
【００１４】
モータアーム１０５の各端部に取り付けられているのは、上昇モータ１０６−１、１０６−２、１０６−３、及び１０６−４である。上昇モータは、プロペラ１０２が取り付けられた上昇モータのプロペラシャフトが、ＵＡＶ１００に対して下方を向いているように取り付けることができる。他の実施態様では、上昇モータは、プロペラシャフトがＵＡＶ１００に対して上方を向いた状態で取り付けられ得る。さらに他の実施態様では、上昇モータの１つまたは複数が、プロペラシャフトが下方を向いた状態で取付けられ得、上昇モータの１つまたは複数が、プロペラシャフトが上方を向いた状態で取付けられ得る。他の実施態様では、上昇モータは、ＵＡＶ１００のフレームに対して他の角度で取り付けられ得る。上昇モータは、ＵＡＶ１００及び任意の係合したペイロードを上昇させ、それにより、ペイロードの空輸を可能にする、プロペラの十分な回転速度を生じることが可能である任意の形態のモータとすることができる。
【００１５】
いくつかの実施態様では、上昇モータ１０６は、ＵＡＶ１００が、水平方向の成分を含む方向に移動している間、モータ周りの空気の流れを向上させるための空力学的形状を有するモータハウジング内に包含されていてもよい。モータハウジングは、炭素繊維、アルミニウム、グラファイトなどの任意の材料で形成することができる。
【００１６】
各上昇モータに取り付けられているのは、上昇プロペラ１０２−１、１０２−２、１０２−３、及び１０２−４である。上昇プロペラ１０２は、プロペラ（たとえば、グラファイト、炭素繊維など）、ならびに、ＵＡＶ１００、及び、ＵＡＶ１００に係合したペイロードを上昇させるのに十分なサイズの任意の形態とすることができる。たとえば、上昇プロペラ１０２の各々は、２９インチの寸法すなわち直径を有する炭素繊維のプロペラであってもよい。図１の描写により、すべてが同じサイズの上昇プロペラ１０２が示されているが、いくつかの実施態様では、上昇プロペラ１０２の１つまたは複数を異なるサイズ及び／または寸法としてもよい。同様に、この実施例では、４つの上昇プロペラが含まれているが、他の実施態様では、４つより多いか少ないプロペラを上昇プロペラとして利用してもよい。同様に、いくつかの実施態様では、プロペラは、ＵＡＶ１００上の異なる位置に配置されていてもよい。さらに、代替的な推進方法が、本明細書に記載の実施態様における「モータ」として利用され得る。たとえば、ファン、ジェット、ターボジェット、ターボファン、ジェットエンジン、内燃エンジンなどが、ＵＡＶのための上昇を提供するために使用され得る（プロペラまたは他のデバイスを伴う）。
【００１７】
ＵＡＶ１００のフレーム１０４の第１の端部、すなわち前方の端部に取り付けられているのは、１つまたは複数のアンテナ１０８である。アンテナ１０８は、無線通信の送信及び／または受信に使用され得る。たとえば、アンテナ１０８は、Ｗｉ−Ｆｉ、衛生、近距離無線通信（「ＮＦＣ」）、セルラ通信、または、無線通信の任意の他の形態に利用され得る。カメラ、フライト時間センサ、距離判定要素、ジンバルなどの他の構成要素は、同様に、ＵＡＶ１００のフレーム１０４の前方に取り付けられ得る。
【００１８】
ＵＡＶ制御システム１１４も、フレーム１０４に取り付けられている。この実施例では、ＵＡＶ制御システム１１４は、フレーム１０４の頂部に取り付けられている。他の実施態様では、ＵＡＶ制御システム１１４、またはその構成要素は、ＵＡＶ１００の他の位置に取り付けられるか、配置され得る。図８に関して以下にさらに詳細に論じるＵＡＶ制御システム１１４は、ＵＡＶ１００のオペレーション、ルーティング、ナビゲーション、通信、モータ制御、及びペイロード係合機構を制御する。
【００１９】
同様に、ＵＡＶ１００は、１つまたは複数のパワーモジュール（図示せず）を含んでいる。パワーモジュールは、ＵＡＶ１００のフレーム１０４の様々な位置に取り付けられ得る。たとえば、いくつかの実施態様では、４つのパワーモジュールが、機体（図示せず）内のフレーム１０４の下部側に取り付けられ得る。ＵＡＶ１００用のパワーモジュールは、バッテリパワー、ソーラパワー、ガスパワー、スーパコンデンサ、燃料電池、代替的電力発生源、またはそれらの組合せであってもよい。たとえば、パワーモジュールの各々は、６０００ｍＡｈのリチウム・イオン・ポリマ・バッテリ、またはポリマ・リチウム・イオン（Ｌｉ−ｐｏｌｙ、Ｌｉ−Ｐｏｌ、ＬｉＰｏ、ＬＩＰ、ＰＬＩ、もしくはＬｉｐ）バッテリであってもよい。パワーモジュール（複数の場合もある）は、ＵＡＶ制御システム１１４、上昇モータ１０６、推進モータ１１０、ペイロード係合機構などに結合するとともに、電力を提供する。
【００２０】
いくつかの実施態様では、パワーモジュールの１つまたは複数は、そのパワーモジュールが、ＵＡＶが着陸しているか飛行中に、自動的に除去され、かつ／または別のパワーモジュールと交換され得るように構成され得る。たとえば、ＵＡＶ１００が、ある位置に着陸する場合、ＵＡＶは、パワーモジュールを再充電することになる位置において、充電部材と係合する場合がある。
【００２１】
上述のように、ＵＡＶ１００は、ペイロード係合機構（図示せず）をも含む場合がある。ペイロード係合機構は、ペイロード（たとえば、アイテム、または、アイテムを含むコンテナ）を係合及び係合解除するように構成され得る。他の実施態様では、ペイロード係合機構は、コンテナとして動作し得、この動作において、コンテナがアイテム（複数の場合もある）を包含する。この例では、ペイロード係合機構は、ＵＡＶ１００のフレーム１０４の下方に位置している。ペイロード係合機構は、ＵＡＶ制御システム１１４と（有線または無線通信を介して）通信するとともに、ＵＡＶ制御システム１１４によって制御される。
【００２２】
やはりフレーム１０４に結合されるのは、旋回アセンブリ１０７である。この例では、旋回アセンブリ１０７は、本明細書では推進モータと呼ばれる４つのモータ１１０−１、１１０−２、１１０−３、１１０−４と、本明細書では推進プロペラと呼ばれる４つの対応するプロペラ１１２−１、１１２−２、１１２−３、１１２−４とを含んでいる。旋回アセンブリ１０７の推進モータ１１０及び推進プロペラ１１２は、上昇モータ１０６及び上昇プロペラ１０２と同じであるか、異なるものとすることができる。いくつかの実施態様では、推進プロペラ１１２は、上昇プロペラ１０２より小さい寸法を有する場合がある。他の実施態様では、推進プロペラ１１２は、上昇プロペラ１０２より大きい寸法を有する場合がある。さらに他の実施態様では、推進プロペラの１つまたは複数は、シングルブレードのプロペラ、または、折りたたみ式のプロペラであってもよい。たとえば、旋回アセンブリ１０７が推進ポジションにある際に使用されない場合がある推進プロペラ１１２−１、１１２−２は、ＵＡＶ１００が水平方向に移動する際にプロペラがドラグを生じないように、風の方向に折りたたまれる、折りたたみ式のプロペラとしてもよい。
【００２３】
推進モータ１１０は、ＵＡＶ１００のフレーム１０４から延びる旋回アーム１０９に結合されるとともに、ＵＡＶ１００のフレーム１０４に対して軸周りに回転するように構成されている。図６から図７に関して以下にさらに論じるように、旋回アセンブリ１０７は、旋回アセンブリの回転を所望の位置（上昇ポジション、推進ポジション）で止めるための止め部を含む場合がある。
【００２４】
この例では、旋回アセンブリ１０７は、旋回アーム１０９周りに配置された、４つの推進モータ１１０及び対応する推進プロペラ１１２を含んでいる。他の実施態様では、より少ないか、追加の推進モータ及び対応する推進プロペラが利用され得、軸周り、この例では旋回アーム１０９周りに互いに対してオフセットした、少なくとも２つの推進モータが提供されている。図１に示す例では、推進モータ１１０−１は、推進モータ１１０−３及び推進モータ１１０−４からオフセットしている。同様に、推進モータ１１０−２は、推進モータ１１０−４及び推進モータ１１０−３からオフセットしている。推進モータ１１０−３は、推進モータ１１０−１及び推進モータ１１０−２からオフセットしている。推進モータ１１０−４は、推進モータ１１０−２及び推進モータ１１０−１からオフセットしている。
【００２５】
この例では、推進モータ１１０−１と推進モータ１１０−２とによって生成された合力が、推進モータ１１０−３と推進モータ１１０−４とのによって生成された合力以上である限り、旋回アセンブリは、図１に示すように、上昇ポジションのままである。たとえば、推進モータ１１０−３、１１０−４が係合解除し得、また、推進モータ１１０−１、１１０−２が係合するとともに、対応する推進プロペラ１１２−１、１１２−２を回転させることによって力を生じ得る。推進モータ１１０−３と推進モータ１１０−４とによって生成された合力が、推進モータ１１０−１と推進モータ１１０−２とのによって生成された合力より大である場合、旋回アセンブリは、図２に示すように、推進ポジションへと回転する。いくつかの実施態様では、旋回アセンブリ１０７は、旋回アセンブリ１０７が、図１に示す上昇ポジションから、図２に示す推進ポジションへ、または、推進ポジションから上昇ポジションへと回転する前に、オフセットした推進モータ間の差動力が、閾値を超えていることを必要とする、吸収材、電気ブレーキ、または他の慣性部材を含み得る。同様に、吸収材または他の慣性部材は、ＵＡＶ１００のフレーム１０４に対する他の角度に旋回アセンブリ１０７を配置するのに使用され得る。本明細書で使用される場合、「ｉｎｅｒｔｉａｌ  ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ」との用語は、旋回アセンブリ１０７のその軸周りの回転に対して、減衰、制限、停止、抵抗、または別様にバイアスをかけるために使用される、摩擦（静摩擦、動摩擦、または粘性摩擦）または慣性の、いずれで有効であるかに関わらず、任意のブレーキ機構に関する。
【００２６】
図２は、一実施態様に係る、旋回アセンブリ２０７が推進ポジションにある、無人空輸手段２００のトップダウンで見たブロック図である。別様に示されている場合を除き、図２に示す番号「２」で始まる参照符号は、図１に示す番号「１」で始まる参照符号を有する構成要素または特徴に類似の構成要素または特徴を示している。
【００２７】
旋回アセンブリ２０７が推進ポジションにある場合、推進モータ２１０の１つまたは複数は、ＵＡＶ２００を水平に進行させるために、対応する推進プロペラ２１２を介して水平方向の推力を提供するように係合する場合がある。たとえば、推進モータ２１０−３、２１０−４が、対応する推進プロペラ２１２−３、２１２−４の回転から推力を生成するように係合する場合がある。同様に、推進モータ１１０−１、１１０−２（図２には図示せず）は、推進モータ２１０−３、２１０−４より少ない回転速度で動作し得、そうでなければ、推進モータ１１０−１、１１０−２は係合解除する場合がある。
【００２８】
本明細書に述べるＵＡＶの実施態様が、飛行を達成するとともに維持するために、プロペラを利用しているが、他の実施態様では、ＵＡＶは、他の方式で構成され得る。たとえば、ＵＡＶは、固定翼、及び／または、プロペラと固定翼との両方の組合せを含み得る。たとえば、図３は、一実施態様に係る、旋回アーム３０９がウィングである、旋回アセンブリ３０７を含むＵＡＶ３００のトップダウンで見た別のブロック図を示している。別様に示されている場合を除き、図３に示す番号「３」で始まる参照符号は、図１に示す番号「１」で始まる参照符号を有する構成要素または特徴に類似の構成要素または特徴を示している。
【００２９】
図１に関して上述したＵＡＶ１００と同様に、ＵＡＶは、フレーム３０４、モータアーム３０５−１、３０５−２、上昇モータ３０６−１、３０６−２、３０６−３、３０６−４、上昇プロペラ３０２−１、３０２−２、３０２−３、３０２−４、アンテナ３０８、ＵＡＶ制御システム３１４、パワーモジュール、ペイロード係合機構などを含んでいる。
【００３０】
やはりフレーム３０４に結合されるのは、旋回アセンブリ３０７である。この例では、旋回アセンブリ３０７は、４つの推進モータ３１０−１、３１０−２、３１０−３、３１０−４と、４つの対応する推進プロペラ３１２−１、３１２−２、３１２−３、３１２−４とを含んでいる。
【００３１】
推進モータ３１０は、ＵＡＶ３００のフレーム３０４から延びる旋回アーム３０９に結合されるとともに、ＵＡＶ３００のフレーム３０４に対して軸周りに回転するように構成されている。図６から図７に関して以下にさらに論じるように、旋回アセンブリ３０７は、旋回アセンブリの回転を所望の位置（上昇ポジション、推進ポジション）で止めるための止め部を含む場合がある。
【００３２】
この例では、旋回アーム３０９は、ＵＡＶのフレーム３０４の両側にウィング形状を含んでいる。推進モータ及び対応する推進プロペラは、各ウィング形状の頂部側と底部側とに取り付けられている。いくつかの実施態様では、旋回アーム３０９は、旋回アームの両方のウィングがともに回転するように、ＵＡＶ３００のフレーム３０４を通して延びる単一のアームとすることができる。他の実施態様では、旋回アームの各ウィングは、旋回アームの他のウィングとは独立して回転する場合がある。フレーム３０４の両側のウィング形状が独立して回転する場合、各ウィングは、推進モータと、対応する推進プロペラとの、オフセットの対を有することになる。フレーム３０４の両側のウィングが、フレーム３０４を通して延びる単一の旋回アームに付され、実質的に旋回アームの一部である場合、２つのオフセットモータのみが必要である。このため、図３に示す例が４つの推進モータ３１０−１、３１０−２、３１０−３、３１０−４、及び、対応する推進プロペラ３１２−１、３１２−２、３１２−３、３１２−４を示しているが、他の実施態様では、さらなる、または、より少ない、推進モータ及び対応する推進プロペラがあってもよく、軸周り、この実施例では旋回アーム３０９周りに互いに対してオフセットした、少なくとも２つの推進モータが提供されている。図３に示す例では、推進モータ３１０−１は、推進モータ３１０−３及び推進モータ３１０−４からオフセットしている。同様に、推進モータ３１０−２は、推進モータ３１０−４及び推進モータ３１０−３からオフセットしている。推進モータ３１０−３は、推進モータ３１０−１及び推進モータ３１０−２からオフセットしている。推進モータ３１０−４は、推進モータ３１０−２及び推進モータ３１０−１からオフセットしている。
【００３３】
図１に関して上述した旋回アセンブリ１０７と同様に、推進モータ３１０−１と推進モータ３１０−２とによって生成された合力が、推進モータ３１０−３と推進モータ３１０−４とのによって生成された合力以上である限り、旋回アセンブリは、図３に示すように、上昇ポジションのままである。たとえば、推進モータ３１０−３、３１０−４が係合解除し得、また、推進モータ３１０−１、３１０−２が係合するとともに、対応する推進プロペラ３１２−１、３１２−２を回転させることによって力を生じ得る。推進モータ３１０−３と推進モータ３１０−４とによって生成された合力が、推進モータ３１０−１と推進モータ３１０−２とによって生成された合力より大である場合、旋回アセンブリは、図４に示すように、推進ポジションへと回転する。いくつかの実施態様では、旋回アセンブリ３０７は、旋回アセンブリ３０７が、図３に示す上昇ポジションから図４に示す推進ポジションへ、または、推進ポジションから上昇ポジションへと回転する前に、オフセットした推進モータ間の差動力が閾値を超えていることを必要とする、吸収材、電気ブレーキ、または他の慣性部材を含み得る。同様に、吸収材または他の慣性部材は、ＵＡＶ３００のフレーム３０４に対する他の角度に旋回アセンブリ３０７を配置するのに使用され得る。
【００３４】
図４は、一実施態様に係る、旋回アセンブリ４０７が推進ポジションにある、無人空輸手段４００のトップダウンで見たブロック図である。別様に示されている場合を除き、図４に示す番号「４」で始まる参照符号は、図３に示す番号「３」で始まる参照符号を有する構成要素または特徴に類似の構成要素または特徴を示している。
【００３５】
旋回アセンブリ４０７が推進ポジションにある場合、推進モータ４１０の１つまたは複数は、ＵＡＶ４００を水平に進行させるために、対応する推進プロペラ４１２を介して水平方向の推力を提供するように係合する場合がある。たとえば、推進モータ４１０−３、４１０−４が、対応する推進プロペラ４１２−３、４１２−４の回転から推力を生成するように係合する場合がある。同様に、推進モータ３１０−１、３１０−２（図４には図示せず）は、推進モータ４１０−３、４１０−４より少ない回転速度で動作し得、そうでなければ、推進モータ３１０−１、３１０−２は係合解除する場合がある。
【００３６】
この例では、旋回アーム４０９がウィングの形状であることから、ＵＡＶ４００が水平に移動すると、旋回アームのウィング形状により、垂直方向の上昇力が生じる。旋回アーム４０９のウィング形状は、限定ではないが、炭素繊維、グラファイト、アルミニウム、プラスチック、グラスファイバなどの、任意の適切な材料で形成され得る。
【００３７】
旋回アーム４０９のウィング形状は、ＵＡＶ４００が水平に移動する際にＵＡＶ４００を上昇させるための翼形状を有するように設計されている。いくつかの実施態様では、ウィング形状の旋回アーム４０９とともに、推進モータ４１０及び対応する推進プロペラ４１２を利用することで、ＵＡＶ４００が、水平方向の成分を含む方向に移動している場合、上昇モータ４０６−１、４０６−２、４０６−３、４０６−４、及び、対応する上昇プロペラ４０２−１、４０２−２、４０２−３、４０２−４の回転速度は、低減されるか、除去され得る。この理由は、推進モータ４１０及び推進プロペラ４１２によって水平方向の推力が印加される際に、旋回アーム４０９のウィング形状により、ＵＡＶ４００を十分に上昇させ、空中に浮かんだ状態に維持し得るためである。旋回アーム４０９のウィング形状がフラップ及び／またはエルロンを含んでいる実施形態では、ＵＡＶ４００のピッチ、ヨー、及びロールが、フラップ及び／またはエルロン単独で、または上昇モータ及び上昇プロペラ４０２と組み合わせて使用して制御され得る。旋回アーム４０９のウィング形状がフラップ及び／またはエルロンを含まない場合、上昇モータ及び上昇プロペラ４０２は、飛行中、ＵＡＶ４００のピッチ、ヨー、及びロールを制御するために利用され得る。
【００３８】
図５は、一実施態様に係る、旋回アーム５０９がウィングである、旋回アセンブリ５０７を含むＵＡＶ５００のトップダウンで見た別のブロック図を示している。別様に示されている場合を除き、図５に示す番号「５」で始まる参照符号は、図３に示す番号「３」で始まる参照符号を有する構成要素または特徴に類似の構成要素または特徴を示している。
【００３９】
図３に関して上述したＵＡＶ３００と同様に、ＵＡＶは、フレーム５０４、モータアーム５０５−１、５０５−２、上昇モータ５０６−１、５０６−２、５０６−３、５０６−４、上昇プロペラ５０２−１、５０２−２、５０２−３、５０２−４、アンテナ５０８、ＵＡＶ制御システム５１４、パワーモジュール、ペイロード係合機構などを含んでいる。
【００４０】
やはりフレーム５０４に結合されるのは、旋回アセンブリ５０７である。この例では、旋回アセンブリ５０７は、２つの推進モータ５１０−３、５１０−４と、２つの対応する推進プロペラ５１２−３、５１２−４とを含んでいる。図３に関して上述した推進モータとは対照的に、推進モータ５１０−３、５１０−４は、推進プロペラ５１２−３、５１２−４を、どちらの方向にも回転させるように構成されている。たとえば、推進モータ５１０−３、５１０−４が第１の回転方向（たとえば、時計回り）に回転する場合、推進プロペラ５１２−３、５１２−４は、第１の方向における方向性の力を生じる。推進モータ５１０−３、５１０−４が第２の回転方向（たとえば、反時計回り）に回転する場合、推進プロペラ５１２−３、５１２−４は、第２の、反対方向における方向性の力を生じる。
【００４１】
推進モータ５１０は、ＵＡＶ５００のフレーム５０４から延びる旋回アーム５０９に結合されるとともに、ＵＡＶ５００のフレーム５０４に対して軸周りに回転するように構成されている。図６から図７に関して以下にさらに論じるように、旋回アセンブリ５０７は、旋回アセンブリの回転を所望の位置（上昇ポジション、推進ポジション）で止めるための止め部を含む場合がある。
【００４２】
この例では、旋回アーム５０９は、ＵＡＶのフレーム５０４の両側にウィング形状を含んでいる。この例では、推進モータ及び対応する推進プロペラは、各ウィング形状の頂部に取り付けられている。他の実施態様では、推進モータ及び対応する推進プロペラは、各ウィング形状の底部に取り付けられ得る。この実施態様では、推進モータ５１０−３、５１０−４が第１の回転方向に回転する場合、対応する推進プロペラ５１２−３、５１２−４によって生じる力により、図５に示すように、旋回アセンブリを上昇ポジションに維持する下方向の力を生じることになる。推進モータ５１０−３、５１０−４が第２の回転方向に回転する場合、対応する推進プロペラ５１２−３、５１２−４によって結果として生じる力により、上述の図４に示した推進ポジションと同様に、旋回アセンブリを推進ポジションへと回転させる。いくつかの実施態様では、旋回アセンブリ５０７は、旋回アセンブリ５０７が、図５に示す上昇ポジションから図４に示す推進ポジションへ、または、推進ポジションから上昇ポジションへと回転する前に、推進モータによって生じる力が閾値を超えていることを必要とする、吸収材、電気ブレーキ、または他の慣性部材を含み得る。同様に、吸収材または他の慣性部材は、ＵＡＶ５００のフレーム５０４に対する他の角度に旋回アセンブリ５０７を配置するのに使用され得る。
【００４３】
図６は、一実施態様に係る、上昇ポジションの旋回アセンブリ６０７の一部の側面図を示すブロック図である。上に示すように、旋回アセンブリ６０７は、ＵＡＶのフレーム６０４から延びるとともに、フレーム６０４周りに回転する。旋回アセンブリは、軸６２４を含んでおり、この軸６２４周りに、旋回アセンブリ６０７が回転する。旋回アセンブリは、ベアリング、ブッシング上で、上述の推進モータ６１０−１、６１０−３及び対応する推進プロペラ６１２−１、６１２−３以外の追加のモータ、ギア、または他の駆動機構を必要とすることなく、回転し得る。この例では、旋回アーム６０９は、図３から図５に関して上述した旋回アームと同様の、ウィングの翼形状を有している。同様に、推進モータ６１０−１、６１０−３は、旋回アーム６０９に結合したモータアーム６１４−１、６１４−３に結合されており、推進モータ６１０が、旋回アーム６０９とは反対方向にある。
【００４４】
旋回アセンブリは、上昇ポジション（図６）と推進ポジション（図７）との間に旋回アームの回転を抑制する、所望の位置に配置された機械式止め部６２６−１、６２６−２をも含み得る。たとえば、ストップバー６２８は、旋回アームの軸から延びるとともに、機械式止め部６２６−１、６２６−２と係合して、旋回アセンブリの回転を抑制するように構成され得る。たとえば、上述のように、また、図３から図４に示すように、推進モータ６１０−１及び対応する推進プロペラ６１２−１によって生じる力（Ｆ１）が、推進モータ６１０−３及び対応する推進プロペラ６１２−３によって生じる力（Ｆ２）より大であるか、ほぼ等しい場合、結果として生じる差動力により、ストップバー６２８を機械式止め部６２６−１と係合した状態に維持し、また、旋回アセンブリは、機械式止め部６２６−１が旋回アームの第１の方向における回転を防止していることから、上昇ポジションのままになる。上昇ポジションでは、推進モータ６１０及び推進プロペラ６１２が、ＵＡＶの垂直方向の上昇を補助するために、力を生じ得る。
【００４５】
しかし、推進モータ６１０−３及び対応する推進プロペラ６１２−３によって生じる力（Ｆ２）が、推進モータ６１０−１及び対応する推進プロペラ６１２−１の力（Ｆ１）を超える場合、旋回アセンブリ６０７は、図７に示すように、ストップバーが機械式止め部６２６−２と係合し、旋回アセンブリが推進ポジションになるまで、軸６２４周りに回転する。
【００４６】
いくつかの実施態様では、旋回アセンブリ６０７は、旋回アセンブリ６０７が、上昇ポジション（図６）から推進ポジション（図７）へ、または、推進ポジションから上昇ポジションへと回転する前に、推進モータ６１０−１と推進モータ６１０−３との間の差動力が、閾値を超えていることを必要とする、吸収材、電気ブレーキ、クラッチ、または他の慣性部材を含み得る。同様に、吸収材または他の慣性部材は、ＵＡＶのフレーム６０４に対する他の角度に旋回アセンブリ６０７を配置するのに使用され得る。たとえば、吸収材、電気ブレーキ、クラッチ、または他の慣性部材は、２つの機械式止め部間で、任意の角度で、旋回アセンブリ６０７の回転を止め、かつ／または抑制するために、選択的に係合し得る。
【００４７】
図７は、一実施態様に係る、推進ポジションの旋回アセンブリ７０７の一部の側面図を示すブロック図である。別様に示されている場合を除き、図７に示す番号「７」で始まる参照符号は、図６に示す番号「６」で始まる参照符号を有する構成要素または特徴に類似の構成要素または特徴を示している。
【００４８】
図７に示すように、旋回アセンブリ７０７は、推進モータ７１０−３及び対応する推進プロペラ７１２−３によって生じる力（Ｆ２）が、推進モータ７１０−１及び対応する推進プロペラ７１２−１によって生じる力（Ｆ１）を超えることから、上昇ポジション（図６）から推進ポジション（図７）へと回転している。図示のように、ストップバー７２８は、軸７２４周りに、機械式止め部７２６−１から機械式止め部７２６−２に回転しており、また、推進モータ７１０−３及び対応する推進プロペラ７１２−３からの力（Ｆ２）が、推進モータ７１０−１及び対応する推進プロペラ７１２−１によって生じる力（Ｆ１）を超えている限り、機械式止め部７２６−２と係合したままとなる。この理由は、機械式止め部７２６−２が旋回アームの第２の方向における回転を抑制しているためである。
【００４９】
図８は、ＵＡＶの例示的ＵＡＶ制御システム８１４を示すブロック図である。様々な実施例では、ブロック図は、本明細書に論じる様々なシステム及び方法を実施するため、及び／または、ＵＡＶの操作を制御するために使用され得る、ＵＡＶ制御システム８１４の１つまたは複数の態様を説明するものである場合がある。図示の実施態様では、ＵＡＶ制御システム８１４は、たとえば持続性コンピュータ可読記録媒体８２０であるメモリに、入力／出力（Ｉ／Ｏ）インターフェース８１０を介して結合された、１つまたは複数のプロセッサ８０２を含んでいる。ＵＡＶ制御システム８１４は、電子速度制御８０４（ＥＳＣ）、電源モジュール８０６、及び／またはナビゲーションシステム８０８をも含み得る。ＵＡＶ制御システム８１４は、ペイロード係合コントローラ８１２、ネットワークインターフェース８１６、及び、１つまたは複数の入力／出力デバイス８１８をさらに含んでいる。
【００５０】
様々な実施態様では、ＵＡＶ制御システム８１４は、１つのプロセッサ８０２を含む単一プロセッサシステムであるか、いくつかのプロセッサ８０２（たとえば、２つ、４つ、８つ、または別の適切な数）を含むマルチプロセッサシステムであってもよい。プロセッサ（複数の場合もある）８０２は、指示を実行可能である任意の適切なプロセッサとすることができる。たとえば、様々な実施態様では、プロセッサ（複数の場合もある）８０２は、様々なインストラクション・セット・アーキテクチャ（ＩＳＡ）のいずれかを実施する、多目的または埋込式プロセッサであってもよい。ＩＳＡは、ｘ８６、ＰｏｗｅｒＰＣ、ＳＰＡＲＣ、もしくはＭＩＰＳ  ＩＳＡ、または任意の他の適切なＩＳＡなどである。マルチプロセッサシステムでは、各プロセッサ（複数の場合もある）８０２は、通常は同じＩＳＡを実施し得るが、必ずしもそうではない。
【００５１】
持続性コンピュータ可読記録媒体８２０は、プロセッサ（複数の場合もある）８０２によってアクセス可能な、実行可能な指示、データ、フライト経路、フライト制御パラメータ、旋回アセンブリ、及び／またはデータアイテムを記憶するように構成され得る。様々な実施態様では、持続性コンピュータ可読記録媒体８２０は、静的ランダム・アクセス・メモリ（ＳＲＡＭ）、同時性ダイナミックＲＡＭ（ＳＤＲＡＭ）、不揮発性／Ｆｌａｓｈタイプのメモリ、または任意の他のタイプのメモリなどの、任意の適切なメモリ技術を使用して実施され得る。図示の実施態様では、プログラムの指示、及び、本明細書に記載の機能などの所望の機能を実施するデータは、持続性コンピュータ可読記録媒体８２０内に、プログラムの指示８２２、データストレージ８２４、及びフライトコントロール８２６としてそれぞれ記録されて示されている。他の実施態様では、プログラムの指示、データ、及び／またはフライトコントロールは、持続性メディアなどのコンピュータがアクセス可能な様々なタイプの媒体、または、持続性コンピュータ可読記録媒体８２０またはＵＡＶ制御システム８１４とは別の同様の媒体に受信され、送信され、または記憶され得る。一般的に、持続性コンピュータ可読記録媒体は、Ｉ／Ｏインターフェース８１０を介してＵＡＶ制御システム８１４に結合した、たとえばディスクまたはＣＤ／ＤＶＤ−ＲＯＭである、磁気または光学媒体などの、記録媒体またはメモリ媒体を含み得る。持続性コンピュータ可読媒体を介して記録されたプログラムの指示及びデータは、ネットワークインターフェース８１６を介して実施され得るものなどの、ネットワーク及び／または無線リンクなどの通信媒体を介して搬送され得る、電気信号、電磁信号、またはデジタル信号などの、伝達媒体または信号によって伝達され得る。
【００５２】
一実施態様では、Ｉ／Ｏインターフェース８１０は、プロセッサ（複数の場合もある）８０２と、持続性コンピュータ可読記録媒体８２０と、入力／出力デバイス８１８などの、任意の周囲のデバイス、ネットワークインターフェース、または他の周囲のインターフェースとの間のＩ／Ｏトラフィックを調和させるように構成され得る。いくつかの実施態様では、Ｉ／Ｏインターフェース８１０は、１つの構成要素（たとえば、持続性コンピュータ可読記録媒体８２０）からのデータ信号を、別の構成要素（たとえば、プロセッサ（複数の場合もある）８０２）による使用に適切なフォーマットに変換するための、任意の必要なプロトコル、タイミング、または他のデータ変換を実施し得る。いくつかの実施態様では、Ｉ／Ｏインターフェース８１０は、たとえばＰｅｒｉｐｈｅｒａｌ  Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ  Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ（ＰＣＩ）バス規格またはＵｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ（ＵＳＢ）規格の変形などの、様々なタイプの周囲のバスを通して取り付けられたデバイスのためのサポートを含み得る。いくつかの実施態様では、Ｉ／Ｏインターフェース８１０の機能は、たとえばノースブリッジ及びサウスブリッジなどの、２つ以上の別々の構成要素に分かれる場合がある。やはり、いくつかの実施態様では、持続性コンピュータ可読記録媒体８２０へのインターフェースなどの、Ｉ／Ｏインターフェース８１０の機能のいくつかまたはすべては、プロセッサ（複数の場合もある）８０２に直接組み込まれ得る。
【００５３】
ＥＳＣ８０４は、ナビゲーションシステム８０８と通信し、各上昇モータ及び／または推進モータの回転速度を調整してＵＡＶを安定させ、ＵＡＶを規定の飛行経路に沿って案内し、かつ／または、上昇ポジションから推進ポジションへ、もしくは、推進ポジションから上昇ポジションへ、旋回アセンブリを回転させる。
【００５４】
ナビゲーションシステム８０８は、ＵＡＶをある位置へ、及び／またはある位置から案内するのに使用することができる、グローバル・ポジショニング・システム（ＧＰＳ）、インドア・ポジショニング・システム（ＩＰＳ）、または、他の同様のシステム及び／もしくはセンサを含み得る。ペイロード係合コントローラ８１２は、アイテムと係合及び／または係合解除するのに使用される、アクチュエータ（複数の場合もある）またはモータ（複数の場合もある）（たとえば、サーボモータ）と通信する。
【００５５】
ネットワークインターフェース８１６は、ＵＡＶ制御システム８１４と、他のコンピュータシステム（たとえば、遠位のコンピュータリソース）などの、ネットワークに取り付けられた他のデバイス、及び／または、他のＵＡＶのＵＡＶ制御システムとの間でデータをやりとりすることを可能にするように構成され得る。たとえば、ネットワークインターフェース８１６は、ＵＡＶと、１つまたは複数の遠位のコンピュータリソース上で実施されるＵＡＶ制御システムとの間の無線通信を可能にし得る。無線通信のために、ＵＡＶのアンテナまたは他の通信構成要素が利用され得る。別の実施例として、ネットワークインターフェース８１６は、複数のＵＡＶ間の無線通信を可能にし得る。様々な実施態様では、ネットワークインターフェース８１６は、Ｗｉ−Ｆｉネットワークなどの、無線一般データネットワークを介しての通信をサポートし得る。たとえば、ネットワークインターフェース８１６は、セルラ通信ネットワーク、衛星ネットワークなどの遠隔通信ネットワークを介して通信をサポートし得る。
【００５６】
入力／出力デバイス８１８は、いくつかの実施態様では、ディスプレイ、撮像デバイス、熱センサ、赤外センサ、フライト時間センサ、加速度計、圧力センサ、気象センサなどの１つまたは複数を含む場合がある。複数の入力／出力デバイス８１８は、存在し得るとともに、ＵＡＶ制御システム８１４によって制御され得る。１つまたは複数のそれらセンサは、着陸時の補助、及び、飛行中の障害の回避に利用され得る。
【００５７】
図８に示すように、メモリは、本明細書に記載の例示的ルーチン及び／またはサブルーチンを実施するように構成され得る、プログラムの指示８２２を含み得る。データストレージ８２４は、飛行経路の判定、着陸、アイテムを係合解除するための位置の特定などのために提供され得る、データのアイテムを維持するために記録される様々なデータを含み得る。様々な実施態様では、１つまたは複数のデータ記憶装置に含まれるものとして本明細書に説明されるパラメータ値及び他のデータは、記載されていない他の情報と合わせられ得るか、より多いか、より少ないか、または異なるデータ構造に別様に分割され得る。いくつかの実施態様では、データ記憶装置は、１つのメモリ内に物理的に位置し得るか、２つ以上のメモリ間で分配され得る。
【００５８】
当業者であれば、ＵＡＶ制御システム８１４が例示的ものに過ぎず、本開示の範囲を限定することを意図していないことを理解するであろう。具体的には、コンピュータシステム及びデバイスは、指示された機能を実施することができるハードウェアまたはソフトウェアの任意の組合せを含み得る。ＵＡＶ制御システム８１４はやはり、図示されていない他のデバイスに接続され得るか、そうでなければ、スタンドアロンのシステムとして作動し得る。さらに、図示の構成要素によって提供される機能は、いくつかの実施態様では、より少ない構成要素に組み合わせられ得るか、さらなる構成要素に分配され得る。同様に、いくつかの実施態様では、図示の構成要素のいくつかの機能は、提供されない場合があり、かつ／または、他の追加の機能が利用可能である場合がある。
【００５９】
当業者であれば、やはり、様々なアイテムが、使用される際に、メモリまたはストレージに記憶されるものとして説明されたが、これらアイテムまたはそれらの各部分は、メモリの管理及びデータの完全性の目的のために、メモリと他のストレージデバイスとの間で伝達され得ることを理解するであろう。代替的には、他の実施態様では、ソフトウェア構成要素のいくつかまたはすべては、別のデバイス上のメモリ内で実行し得るとともに、図示のＵＡＶ制御システム８１４と通信し得る。システム構成要素またはデータ構造のいくつかまたはすべては、やはり、適切なドライブによって読み込まれることになる、持続性の、コンピュータアクセス可能な媒体、または、携帯品上に（たとえば、指示または構造化されたデータとして）記録され得る。それらの様々な例が、本明細書に記載されている。いくつかの実施態様では、ＵＡＶ制御システム８１４から分かれたコンピュータアクセス可能な媒体上に記録された指示は、ＵＡＶ制御システム８１４に、無線リンクなどの通信媒体を介して搬送される、電気信号、電磁信号、またはデジタル信号などの、伝達媒体または信号を介して伝達され得る。様々な実施態様には、コンピュータアクセス可能な媒体上の、前述の記載に応じて実施される指示及び／またはデータを受信、送信、または記憶することがさらに含まれ得る。したがって、本明細書に記載の技術は、他のＵＡＶ制御システムの構成で実施され得る。
【００６０】
本明細書に記載の１つまたは複数の実施形態は、無人空輸手段（ＵＡＶ）であって、フレームと、複数の上昇モータ及び対応する上昇プロペラであって、上昇プロペラが上昇モータによって回転する際にＵＡＶを垂直方向に上昇させるように向けられている、複数の上昇モータ及び対応する上昇プロペラと、ＵＡＶのフレームに結合され、上昇ポジションから推進ポジションへと回転するように構成されている旋回アセンブリとの、１つまたは複数を含んでいる無人空輸手段（ＵＡＶ）を含み得る。旋回アセンブリは、ＵＡＶのフレームから延び、ＵＡＶのフレームに対して回転するように構成された、旋回アームと、旋回アームに結合した第１の旋回モータと、旋回アームに結合し、第１のモータに対してオフセットした第２の旋回モータとの、１つまたは複数を含み得る。旋回アセンブリは、第１の旋回モータによって生じる第１の力が第２の旋回モータによって生じる第２の力よりも大である場合に、上昇ポジションへ回転するように構成され得る。旋回アセンブリは、第２の旋回モータによって生じる第２の力が第１の旋回モータによって生じる第１の力よりも大である場合に、推進ポジションへ回転するように構成され得る。
【００６１】
任意選択的には、第１の力と第２の力とは、旋回アセンブリが上昇ポジションにある場合に、ＵＡＶのための上昇力を提供し得る。任意選択的には、第１の力と第２の力とは、旋回アセンブリが推進ポジションにある場合に、推進力を提供し得る。任意選択的には、第１の旋回モータ及び第２の旋回モータは、旋回アセンブリが推進ポジションにある場合に、ＵＡＶのフレームに対してほぼ垂直であり得る。任意選択的には、旋回アームの少なくとも一部分は、ウィングの形状に形成され得る。
【００６２】
本明細書に記載の１つまたは複数の実施形態は、旋回アセンブリであって、軸周りに回転するように構成された旋回アームと、旋回アームに結合し、旋回アームに対する第１の位置に配置された第１のモータと、旋回アームに結合し、旋回アームに対する第２の位置に配置された第２のモータであって、第１のモータと第２のモータとが互いに対してオフセットしている、第２のモータと、軸周りの第１の方向における旋回アームの回転を抑制する第１の機械式止め部と、軸周りの第２の方向における旋回アームの回転を抑制する第２の機械式止め部と、の１つまたは複数を含む、旋回アセンブリを含み得る。第１のモータによって生じる第１の力が第２のモータによって生じる第２の力を超える場合、第１の方向における旋回アームの回転が、第１の機械式止め部によって抑制され得る。第２のモータによって生じる第２の力が第１のモータによって生じる第１の力を超える場合、第２の方向における旋回アームの回転が、第２の機械式止め部によって抑制され得る。
【００６３】
任意選択的には、第１の力と第２の力とは、旋回アームの回転が第１の機械式止め部によって抑制される際に、上昇力を含み得る。任意選択的には、第１の力と第２の力とは、旋回アームの回転が第２の機械式止め部によって抑制される際に、推進力を含み得る。任意選択的には、旋回アセンブリは、輸送手段に結合され得、旋回アームが第１の機械式止め部によって抑制される際に、輸送手段のための上昇力を提供し得、かつ／または、旋回アームが第２の機械式止め部によって抑制される際に、輸送手段のための推進力を提供し得る。任意選択的には、輸送手段には、空輸手段、無人空輸手段、陸上輸送手段、無人の陸上輸送手段、水上輸送手段、無人の水上輸送手段、宇宙船、及び／または無人の宇宙船の少なくとも１つが含まれ得る。
【００６４】
本明細書に開示の１つまたは複数の実施形態には、フレームと、フレームに結合したパワーモジュールと、フレームに結合した旋回アセンブリと、の１つまたは複数を有する輸送手段が含まれ得る。旋回アセンブリは、フレームに対して軸周りに回転するように構成された旋回アームと、旋回アームに結合し、パワーモジュールによって給電される第１のモータと、旋回アームに結合し、第１のモータに対してオフセットした第２の旋回モータであって、パワーモジュールによって給電される、第２のモータとの、１つまたは複数を備え得る。第１のモータは、旋回アームと回転するように構成され得、第２のモータは、旋回アームと回転するように構成され得る。旋回アセンブリは、第１のモータによって生じる第１の力が第２のモータによって生じる第２の力よりも大である場合に、上昇ポジションにあり得、旋回アセンブリは、第２のモータによって生じる第２の力が第１のモータによって生じる第１の力よりも大である場合に、推進ポジションにあり得る。
【００６５】
任意選択的には、旋回アセンブリは、第１の力が閾値よりも小である場合に、旋回アセンブリの回転を抑制する慣性部材をさらに含み得る。慣性部材には、ブレーキ、クラッチ、または吸収材の１つまたは複数が含まれ得る。任意選択的には、旋回アームの少なくとも一部分は、ウィングの形状に形成され得る。任意選択的には、輸送手段には、空輸手段、無人空輸手段、陸上輸送手段、無人の陸上輸送手段、水上輸送手段、無人の水上輸送手段、宇宙船、及び／または無人の宇宙船の１つまたは複数が含まれ得る。任意選択的には、第２のモータは、旋回アセンブリが上昇ポジションにある場合に係合解除され得る。第１のモータは、旋回アセンブリが上昇ポジションにある場合に、輸送手段を垂直方向に上昇させ得る。任意選択的には、第１のモータは、旋回アセンブリが推進ポジションにある場合に係合解除され得る。任意選択的には、第２のモータは、旋回アセンブリが推進ポジションにある場合に、輸送手段を推進させ得る。任意選択的には、旋回アセンブリは、第１のモータと第２のモータとによって提供される差動力の結果として、上昇ポジションと推進ポジションとの間で回転し得る。
【００６６】
本主題を、構造的特徴及び／または方法論上の作用に特有の言語で記載してきたが、添付の特許請求の範囲に規定される主題は、必ずしも、記載の特定の特徴または作用に限定されないことを理解されたい。むしろ、特定の特徴及び作用は、特許請求の範囲を実施する例示的形態として開示されている。
【図１】
2019069765.tif 000003
【図２】
2019069765.tif 000004
【図３】
2019069765.tif 000005
【図４】
2019069765.tif 000006
【図５】
2019069765.tif 000007
【図６】
2019069765.tif 000008
【図７】
2019069765.tif 000009
【図８】
2019069765.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成31年3月29日(2019.3.29)
【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】
フレームと、
上昇モータによって上昇プロペラが回転する際に無人空輸手段を垂直方向に上昇させるように向けられた、複数の上昇モータ及び対応する複数の上昇プロペラであって、
前記複数の上昇モータは、前記無人空輸手段に取り付けられ、前記複数の上昇モータによって前記複数の上昇プロペラが回転すると前記無人空輸手段を垂直方向に上昇させるように向けられている、複数の上昇モータ及び対応する複数の上昇プロペラと、
前記無人空輸手段の前記フレームに結合し、上昇ポジションと推進ポジションとの間を回転するように構成される旋回アセンブリと、を備え、
前記旋回アセンブリは、
前記上昇ポジションに関連する回転の第１端部と前記推進ポジションに関連する回転の第２端部との間で、前記無人空輸手段の前記フレームから伸び、前記無人空輸手段のフレームに対して回転するように構成された旋回アームと、
前記旋回アームに結合した第１のモータと、
前記第１のモータに結合し、前記第１のモータによって回転するように構成された第１のプロペラと、
前記旋回アームに結合し、前記第１のモータに対してオフセットした第２のモータと、
前記第２のモータに結合し、前記第２のモータによって回転するように構成された第２のプロペラと、を含み、
前記第１のモータによって生じ前記第１のプロペラに対応する第１の力が前記第２のモータによって生じ前記第２のプロペラに対応する第２の力よりも大である場合に、前記旋回アセンブリは上昇ポジションにあり、
前記第２のモータによって生じ前記第２のプロペラに対応する第２の力が前記第１のモータによって生じ前記第１のプロペラに対応する第１の力よりも大である場合に、前記旋回アセンブリは推進ポジションにある、無人空輸手段（ＵＡＶ）。
【請求項２】
前記旋回アセンブリが上昇ポジションにある場合、前記第１の力及び前記第２の力は前記無人空輸手段に上昇力を与える、請求項１に記載の無人空輸手段。
【請求項３】
前記旋回アセンブリが推進ポジションにある場合、前記第１の力及び前記第２の力は推力を与える、請求項１に記載の無人空輸手段。
【請求項４】
前記旋回アセンブリが推進ポジションにある場合、前記第１のモータ及び前記第２のモータは前記無人空輸手段の前記フレームに対してほぼ垂直である、請求項１に記載の無人空輸手段。
【請求項５】
前記旋回アームの少なくとも一部はウィングの形状である、請求項１に記載の無人空輸手段。
【請求項６】
フレームと、
上昇モータ及び対応する上昇プロペラであって、前記上昇モータによって前記上昇プロペラが回転する際に無人空輸手段を垂直方向に上昇させるように向けられており、
前記上昇モータは、前記無人空輸手段に取り付けられ、前記上昇モータによって前記上昇プロペラが回転すると前記無人空輸手段を垂直方向に上昇させるように向けられている、上昇モータ及び対応する上昇プロペラと、
前記フレームに結合したパワーモジュールと、
前記フレームに結合した旋回アセンブリと、を備え、
前記旋回アセンブリは、
前記上昇ポジションに関連する回転の第１端部と前記推進ポジションに関連する回転の第２端部との間で、前記フレームに対して軸周りに回転するように構成された旋回アームと、
前記旋回アームに結合し、前記パワーモジュールによって給電され、前記旋回アームと回転するように構成された第１のモータと、
前記第１のモータに結合し、前記第１のモータによって回転するように構成された第１のプロペラと、
前記旋回アームに結合し、前記第１のモータに対してオフセットし、前記パワーモジュールによって給電され、前記旋回アームと回転するように構成された第２のモータと、
前記第２のモータに結合し、前記第２のモータによって回転するように構成された第２のプロペラと、を含み、
前記第１のモータによって生じ前記第１のプロペラに対応する第１の力が前記第２のモータによって生じ前記第２のプロペラに対応する第２の力よりも大である場合に、前記旋回アセンブリは前記上昇ポジションにあり、
前記第２のモータによって生じ前記第２のプロペラに対応する第２の力が前記第１のモータによって生じ前記第１のプロペラに対応する第１の力よりも大である場合に、前記旋回アセンブリは前記推進ポジションにある、輸送手段。
【請求項７】
前記旋回アセンブリは、前記第１の力が閾値よりも小である場合に、前記旋回アセンブリの回転を抑制する慣性部材をさらに含む、請求項６に記載の輸送手段。
【請求項８】
前記慣性部材はブレーキ、クラッチ、又は吸収材の少なくとも一つである、請求項７に記載の輸送手段。
【請求項９】
前記旋回アームの少なくとも一部はウィングの形状である、請求項６に記載の輸送手段。
【請求項１０】
前記輸送手段は、飛行機、無人空輸手段、陸上輸送手段、無人の陸上輸送手段、水上輸送手段、無人の水上輸送手段、宇宙船または無人宇宙船のうち少なくとも１つを含む、請求項６に記載の輸送手段。
【請求項１１】
前記旋回アセンブリが上昇ポジションにある場合、前記第２のモータが係合解除される、請求項６に記載の輸送手段。
【請求項１２】
前記旋回アセンブリが上昇ポジションにある場合、前記第１のモータは前記輸送手段を垂直方向に上昇させる、請求項１１に記載の輸送手段。
【請求項１３】
前記旋回アセンブリが推進ポジションにある場合、前記第１のモータが係合解除される、請求項６に記載の輸送手段。
【請求項１４】
前記旋回アセンブリが推進ポジションにある場合、前記第２のモータは前記輸送手段を推進させる、請求項１３に記載の輸送手段。
【請求項１５】
前記旋回アセンブリは、前記第１のモータ及び前記第２のモータから提供される差動力の結果として、上昇ポジションと推進ポジションとの間で回転する、請求項６に記載の輸送手段。