(57)【要約】      （修正有）【課題】自動航空機（ＡＡＶ）及びＡＡＶのプロペラと物体（例えば人間、ペット、若しくは他の動物）との間の接触または差し迫った接触を自動的に削減または回避するためのシステムを提供する。【解決手段】物体によるＡＡＶのプロペラとの接触を検出し、プロペラの回転は物体に危害を加えることを避けるために停止される。同様に、物体検出構成部品は、プロペラに近づいてくる物体を検出すると、プロペラの回転を停止する。及び／または物体検出構成部品は、検出された物体から離れてＡＡＶを航行させるために使用される。【選択図】図６
2019081541.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸を有するモータと、
前記回転軸に結合する回転部材と、
装置の高度又は前記装置を囲む地域に基づく前記装置の位置を決定するように構成されるナビゲーション要素と、
前記装置の決定した位置に基づき、回転部材のうち対応する安全周界に関連する複数の安全プロファイルから一つの安全プロファイルを選択するように構成される安全プロファイル要素と、
前記回転部材の選択した前記安全プロファイルに関連し、選択した前記安全周界内での物体の存在を検知するように構成された物体検出構成要素と、
前記回転部材の選択した前記安全周界内で前記物体の存在を検知したことに応答し、前記回転部材を停止するように構成された停止部材と、を備える装置。
【請求項２】
前記停止部材は、前記回転部材及び前記回転軸の間の接続を切り離すように構成されたクラッチ、後退位置から伸長位置に伸長するように構成された停止棒、または前記モータからの電流を切断または前記モータへの電流を逆にするように構成された電流制御装置、のうちの少なくとも一つである、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記停止棒は、伸長位置にあるときに前記回転軸の回転と係合し、回転を停止する、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記停止棒は、電磁石、ばね、ピストン、または二酸化炭素カートリッジのうちの少なくとも１つを使用し、後退位置から伸長位置に移動される、請求項２に記載の装置。
【請求項５】
前記停止棒は前記モータのステータから前記モータのロータの中へ展開する、請求項２に記載の装置。
【請求項６】
前記停止棒は、モータに結合した装置のアームから展開する、請求項２に記載の装置。
【請求項７】
前記複数の安全周界は、拡大安全周界及び縮小安全周界を少なくとも含む、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記物体検出構成要素は、超音波測距モジュール、レーザ距離計、レーダ距離測定モジュール、スタジアメトリックベースの距離計、視差に基づいた距離計、同時ベースの距離計、ライダーベースの距離計、ソナーベースの距離計、飛行時間型の距離計、熱画像モジュール、赤外線モジュール、またはカメラのうちの少なくとも１つを備える、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記物体検出構成要素は、前記回転部材を通る電流の変化、前記回転部材を通るキャパシタンスの変化、前記物体によって前記回転部材にかけられる力または前記物体によって前記前記回転部材にかけられる外圧のうち少なくとも一つに基づき、前記回転部材と前記物体との接触を検知するように構成されている、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
フレームと、
請求項１に記載の装置と、を備える、自動航空機。
【請求項１１】
前記モータは前記フレームに結合し、前記回転部材はプロペラを備える、請求項１０に記載の自動航空機。
【請求項１２】
前記安全プロファイル要素は、前記自動航空機の構成に基づき、前記複数の安全プロファイルから前記安全プロファイルを選択するように構成される、請求項１０に記載の自動航空機。
【請求項１３】
前記ナビゲーション要素は、前記自動飛行機が前記物体を回避するように移動する回避操作を実行することを備える、請求項１０に記載の自動航空機。
【請求項１４】
前記装置は、前記回転軸をそれぞれ備える複数のモータと、前記回転軸に結合する複数の回転部材と、を備える、請求項１０に記載の自動航空機。
【請求項１５】
前記装置は、前記複数の回転部材を停止するように構成された複数の停止部材を備える、請求項１４に記載の自動航空機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本願は、それぞれがその全体として参照することにより本明細書に組み込まれる、「自動航空機のプロペラ安全性」と題する２０１４年８月１１日に出願された米国出願第６２／０３６，０７１号及び「自動航空機のプロペラ安全性」と題する２０１４年９月１９日に出願された米国出願第１４／４９１，２１５号の優先権を主張する。
【背景技術】
【０００２】
自動航空機の使用は増加している。例えば、無人機は多くの場合監視に使用され、マルチプロペラ航空機は、多くの場合公共の公園または人間、ペット、及び他の動物がいる他の地域でマルチプロペラ航空機を飛ばす多くのホビーストよって活用される。非常に高速で回転するプロペラは危険であり、プロペラが回転している間に人間、ペット、または他の動物によるプロペラとの接触がなされる場合潜在的に有害である。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
本開示は、自動航空機（ＡＶＶ）及びＡＡＶのプロペラと物体（例えば人間、ペット、若しくは他の動物）との間の接触または差し迫った接触を自動的に検出するためのシステムを説明する。接触または差し迫った接触が検出されるとき、安全プロファイルは物体及び／またはＡＡＶへの潜在的な害を削減または回避するために実行されて良い。例えば、物体によるＡＡＶのプロペラとの接触が検出される場合、プロペラの回転は物体に危害を加えることを避けるために停止されて良い。同様に、物体検出構成部品は、プロペラに近づいてくる物体を検出する、プロペラの回転を停止する、及び／または検出された物体から離れてＡＡＶを航行させるために使用されて良い。
【０００４】
発明を実施するための形態は、添付図に関して説明される。図中、参照番号の最も左側の数字（複数可）は、参照番号が最初に表示される図を識別する。異なる図での同じ参照番号の仕様は、類似するまたは同一の構成部品または特徴を示す。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】実装に係る、自動航空機の上面図である。
【図２】実装に係る、自動航空機のモータ及びプロペラの上面及び側面図である。
【図３】実装に係る、モータ及びプロペラの図である。
【図４Ａ】実装に係る、別のモータ及びプロペラの図である。
【図４Ｂ】実装に係る別のモータ及びプロペラの図である。
【図５】実装に係る例のプロペラ接触安全プロセスを示す流れ図である。
【図６】実装に係る例のプロペラ接触回避安全プロセスを示す流れ図である。
【図７】実装に係る例の拡大安全周界プロファイルプロセスを示す流れ図である。
【図８】実装に係る、例の縮小安全周界プロファイルプロセスを示す流れ図である。
【図９】実装に係る自動航空機制御システムの多様な構成要素を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
実装は例として本明細書に説明されているが、当業者は、該実装が説明されている実施例または図面に制限されないことを認識する。図面及び図面に対する詳細な説明は、開示されている特定の形式に実装を制限することを目的とするのではなく、逆に、目的は添付特許請求の範囲によって定められる精神及び範囲に含まれるすべての変更形態、同等物、及び代替策をカバーすることである。本明細書で使用される見出しは編成のためだけであり、説明または特許請求の範囲の範囲を制限するために使用されることを目的としていない。本願を通して使用されるように、単語「ｍａｙ」は、強制的な意味（つまり、しなければならないを意味する）よりむしろ、許容の意味（つまり、する可能性を有するを意味する）で使用される。同様に、単語「ｉｎｃｌｕｄｅ」、「ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ」、及び「ｉｎｃｌｕｄｅｓ」は、含むがこれに限定されるものではないことを意味する。
【０００７】
本開示は、自動航空機（「ＡＡＶ」）、及びＡＡＶのプロペラと物体（例えば、人間、ペット、または他の動物）との間の接触または差し迫った接触を自動的に検出するためのシステムを説明する。接触は、接触の結果として生じるプロペラを通る電流の変化に基づいて、プロペラにかけられる外力の変化に基づいて、プロペラ上の感圧材料によって検出される接触、プロペラの予想位置の変化、プロペラ振動の変化、プロペラの可聴特徴の変化等に基づいて検出されて良い。プロペラと物体との間の接触を検出すると、安全プロファイルが自動的に実行されて、迅速にプロペラを停止することによって物体及び／またはＡＡＶに対するいかなる害も削減する。例えば、プロペラはプロペラを回転させるモータへの電流を切断する、プロペラを回転させるモータへの電流の極性を逆にする、モータ及びプロペラの回転を停止するためにモータのロータに接触する停止棒を展開する、プロペラの回転を停止するためにプロペラの外周に錘を移動させる、プロペラを回転させるシャフトをモータから切り離す、モータにプロペラを固定するクランプを解放する、プロペラ羽根を新しい方向に向けること等によって停止されて良い。
【０００８】
他の実装では、センサが物体によるプロペラとの差し迫った接触を検出するために使用されて良い。例えば、ＡＡＶに取り付けられた距離計は、プロペラの安全周界（以下に説明される）に進入する物体を検出して良い。物体が検出されるとき、安全プロファイルは、接触を回避するまたは接触が発生するのを妨げるかのどちらかを自動的に実行する。例えば、プロペラは停止されて良い、及び／またはＡＡＶは検出された物体から離れて巧みに動いて良い。いくつかの実装では、ＡＡＶの１つまたは複数の追加のプロペラも、ＡＡＶのプロペラと物体との間の有害な接触の可能性をさらに削減するために停止されて良い。
【０００９】
ＡＡＶのプロペラと物体との間の有害な接触を排除するまたは削減することによって、ＡＡＶは、ＡＡＶまたは物体（例えば、人間、ペット、または他の動物）を傷つけることなく未知の周囲または変化する周囲を有する地域で操作されて良い。例えば、ＡＡＶは、ｅコマースウェブサイトから注文された品目を含んだ積載物をカスタマによって指定された場所（例えば、カスタマの家の裏庭）に配達するように構成されて良い。ＡＡＶが積載物を配達するためにカスタマによって指定された場所に着陸する準備を行うにつれて、ＡＡＶはＡＡＶに近づいてくる物体（例えば、ペット、人間）を監視し、物体が危害を加えられるのを防ぐために迅速に対応して良い。例えば、ＡＡＶが着陸するにつれ犬（物体）がＡＡＶに近づき、犬がＡＡＶのプロペラの内の１つの安全周界に進入する場合、犬がプロペラによって危害を加えられないように、安全プロファイルが自動的に実行される。以下に説明されるように、安全プロファイルは、プロペラを停止すること、ＡＡＶの他のプロペラを停止すること、物体から離れてＡＡＶを巧みに操縦すること、ＡＡＶを着陸させること、可聴音を発すること、プロペラ羽根の向きを改変すること等を含んで良い。
【００１０】
いくつかの実装では、ＡＡＶは、ＡＡＶ識別、現在位置、高度、速度等の情報を提供する及び／または受信するために地域内の他のＡＡＶと通信する。例えば、ＡＡＶは、放送型自動従属監視（ＡＤＳ−Ｂ）をサポートし、識別、現在位置、高度、及び速度の情報の受信及び／または送信の両方を行うように構成されて良い。この情報は中心場所に記憶されて良い、及び／または近傍のＡＡＶ、マテリアルハンドリング施設、中継場所、ＡＡＶ制御システム、及び／または他の場所の間で動的に共用されて良い。例えば、他のＡＡＶはＡＤＳ−Ｂ情報及び／または天気（例えば、風、雪、雨）、着陸条件、交通、物体、異なる地域で使用される安全プロファイル、実行される安全プロファイル等に関する追加の情報を提供して良い。ＡＡＶを受信することは、ソース場所から目的地場所へのルート／飛行経路を計画する、物体を監視する際に使用するための安全プロファイルを選択する、ルートの実際のナビゲーションを修正する等のためにこの情報を活用して良い。
【００１１】
本明細書に説明される例は、飛行を達成するために複数のプロペラを活用する航空機の形を取るＡＡＶ（例えば、クワッドコプタまたはオクトコプタ）におもに焦点を当てるが、本明細書に説明される実装がＡＡＶの他の形及び構成と使用されて良いことが理解されるだろう。
【００１２】
本明細書に使用されるように、「マテリアルハンドリング施設」は、倉庫、分配センタ、クロスドッキング施設、注文履行施設、梱包施設、出荷施設、レンタル施設、図書館、小売店、卸売店、美術館、若しくは他の施設、またはマテリアル（在庫品）ハンドリングの１つ若しくは複数の機能を実行するための施設の組合せを含んで良いが、これに限定されるものではない。本明細書に使用される「配達場所」は、１つまたは複数の品目が配達されて良い任意の場所を指す。例えば、配達場所は住居、事業の場所、マテリアルハンドリング施設内の場所（例えば、包装ステーション、在庫品保管）、ユーザーまたは在庫品が位置する任意の場所等であって良い。在庫品または品目はＡＡＶを使用し、輸送できるあらゆる物理的な商品であって良い。
【００１３】
本明細書に使用されるように、「中継場所」は、配達場所、マテリアルハンドリング施設、セルラータワー、建物の屋根、配達場所、またはＡＡＶが着陸する、充電する、在庫品を取り出す、電池を交換する、及び／またはサービスを受けることができる任意の他の場所を含んで良いが、これに限定されるものではない。
【００１４】
図１は、実装に係るＡＡＶ１００の上面図である。示されているように、ＡＡＶ１００はＡＡＶのフレーム１０４の回りに間隔をおいて配置された８つのプロペラ１０２−１、１０２−２、１０２−３、１０２−４、１０２−５、１０２−６、１０２−７、１０２−８を含む。プロペラ１０２は、ＡＡＶ１００が例えば配達場所に品目を配達するために空を航行できるように、任意の形のプロペラ（例えば、グラファイト、炭素繊維）で、ＡＡＶ１００、及びＡＡＶ１００によって係合された任意の在庫品を持ち上げるために十分な大きさであって良い。この例は８つのプロペラを含むが、他の実装では、より多くのまたはより少ないプロペラが活用されて良い。同様に、いくつかの実装では、プロペラはＡＡＶ１００の異なる場所に位置決めされて良い。さらに、推進の代替方法が活用されて良い。例えば、ファン、ジェット、ターボジェット、ターボファン、ジェットエンジン等がＡＡＶを推進するために使用されて良い。
【００１５】
ＡＡＶ１００のフレーム１０４つまり本体は同様にグラファイト、炭素繊維、及び／またはアルミニウム等、任意の適切な材料製であって良い。この例では、ＡＡＶ１００のフレーム１０４は４つの剛性部材１０５−１、１０５−２、１０５−３、１０５−４、つまり剛性部材が交差し、ほぼ垂直角度で接合されたハッシュパターンで配置された梁を含む。この例では、剛性部材１０５−１及び１０５−３は互いに平行に配置され、ほぼ同じ長さである。剛性部材１０５−２及び１０５−４は互いに平行に配置され、しかも剛性部材１０５−１及び１０５−３に垂直である。剛性部材１０５−２及び１０５−４はほぼ同じ長さである。いくつかの実施形態では、剛性部材１０５のすべてはほぼ同じ長さであってよい。一方、他の実装では剛性部材のいくつかまたはすべては異なる長さであって良い。同様に、２セットの剛性部材の間の間隔はほぼ同じであって良い、または異なって良い。
【００１６】
図１に示される実装はフレーム１０４を形成するために接合される４つの剛性部材１０５を含むが、他の実装では、フレーム１０４に対してより少ないまたはより多い構成部品があって良い。例えば、他の実装では、ＡＡＶ１００のフレーム１０４は、４つの剛性部材よりもむしろ６つの剛性部材を含むように構成されて良い。係る例では、剛性部材１０５−２、１０５−４の内の２つは互いに平行に位置決めされて良い。剛性部材１０５−１、１０５−３及び剛性部材１０５−１、１０５−３のどちらかの側の２つの追加の剛性部材は、すべて互いに平行に、及び剛性部材１０５−２、１０５−４に垂直に位置決めされて良い。追加の剛性部材を用いると、４つすべての側面に剛性部材を有する追加の空洞がフレーム１０４によって形成されて良い。フレーム１０４の中の空洞は品目（複数可）及び／または品目（複数可）を入れる容器の係合、輸送、及び配達のための在庫品係合機構を含むように構成されて良い。
【００１７】
いくつかの実装では、ＡＡＶは空気力学のために構成されて良い。例えば、空気力学筐体は、ＡＡＶ制御システム１１０、剛性部材１０５の内の１つまたは複数、フレーム１０４、及び／またはＡＡＶ１００の他の構成部品を包み込むＡＡＶの上に含まれて良い。筐体はグラファイト、炭素繊維、アルミニウム等の任意の適切な材料（複数可）から作られて良い。同様に、いくつかの実装では、在庫品（例えば、品目または容器）の場所及び／または形状は空気力学的に設計されて良い。例えば、いくつかの実装では、在庫品係合機構は、在庫品が係合されるときに、在庫品がＡＡＶ１００のフレーム及び／または筐体の中に包み込まれ、これによりＡＡＶ１００による在庫品の輸送中に余分な効力が生じないように構成されて良い。他の実装では、在庫品は効力を削減し、ＡＡＶ及び在庫品のより空気力学的な設計を提供するように形作られて良い。例えば、在庫品が容器であり、容器の一部分が係合時にＡＡＶの下方に伸長する場合、容器の露呈される部分は曲線形状を有して良い。
【００１８】
プロペラ１０２及び対応するプロペラモータは、各剛性部材１０５の両端部に位置決めされる。プロペラモータが取り付けられる剛性部材１０５は、本明細書ではモータアームとも呼ばれる。プロペラモータは、プロペラを用いてＡＡＶ１００及び任意の係合された在庫品を持ち上げるのに十分な速度を生成し、それによって在庫品の航空輸送を可能にできる任意の形のモータであって良い。例えば、プロペラモータはそれぞれＦＸ−４００６−１３の７４０ｋｖマルチロータモータであって良い。多様な実装と使用されて良いモータ構成の例の実装は、図２〜図４に関して以下により詳細に説明される。プロペラは、ＡＡＶ１００及び係合された積載物を持ち上げるのに十分な任意のサイズ及び材料製であって良い。いくつかの実装では、プロペラは炭素繊維、アルミニウム、グラファイト、銀、銅、鋼等の導電体から形成されて良い。いくつかの実装では、プロペラは、物体のプロペラとの接触を検出できる感圧材料を含んで良い。他の実装では、プロペラは、プロペラの羽根が安全プロファイルの一部として新しい方向に向き得るように構成されて良い。例えば、接触または差し迫った接触が検出されるとき、プロペラの羽根はプロペラの前縁がプロペラ羽根の平らな部分となるように約９０度新しい方向に向けられて良い。さらに別の例では、プロペラは配備可能な錘を含んで良い。配備可能な錘は通常プロペラの中心にまたは中心近くに維持されて良い。ただし、安全プロファイルが実行される場合、錘は解放され、錘をプロペラの外周に移動し、それによってプロペラの回転を低速化または停止して良い。さらに別の実装では、プロペラの羽根は、物体との接触が発生するときに羽根が偏るようにプロペラの中心点近くで蝶着されて良い。
【００１９】
フレーム１０４に取り付けられているのはＡＡＶ制御システム１１０である。この例では、ＡＡＶ制御システム１１０はフレーム１０４の真中及び上部に取り付けられる。ＡＡＶ制御システム１１０は、図９に関して以下にさらに詳細に説明されるように、ＡＡＶ１００の動作、経路の決定、ナビゲーション、通信、安全プロファイル選択及び実施、並びにＡＡＶ１００の在庫品係合機構を制御する。
【００２０】
同様に、ＡＡＶ１００は、１つまたは複数の電力モジュール１１２を含む。この例では、ＡＡＶ１００は、フレーム１０４に取り外し自在に取り付けられる２つの電力モジュール１１２を含む。ＡＡＶ用の電力モジュールは電池パワー、太陽光パワー、ガスパワー、超コンデンサ、燃料電池、代替発電源、またはその組合せの形をとってよい。例えば、電力モジュール１１２は、それぞれ６０００ｍＡｈのリチウムイオンポリマー電池、ポリマーリチウムイオン（Ｌｉ−ｐｏｌｙ、Ｌｉ−Ｐｏｌ、ＬｉＰｏ、ＬＩＰ、ＰＬＩ、またはＬｉｐ）電池であって良い。電力モジュール（複数可）１１２はＡＡＶ制御システム１１０及びプロペラモータに結合され、ＡＡＶ制御システム及びプロペラモータに電力を提供する。
【００２１】
いくつかの実装では、電力モジュールの１つまたは複数は、それが、ＡＡＶが着陸している間に、自律的に取り除く、及び／または別の電力モジュールと交換することができるように構成されて良い。例えば、ＡＡＶが配達場所、中継場所、及び／またはマテリアルハンドリング施設に着陸するとき、ＡＡＶは電力モジュールを再充電する及び／または交換する場所で充電部材と係合して良い。
【００２２】
上述されたように、ＡＡＶ１００は在庫品係合機構１１４も含んで良い。在庫品係合機構は、品目及び／または品目を保持する容器を係合し、切り離すように構成されて良い。この例では、在庫品係合機構１１４は、剛性部材１０５の交差部分によって形成されるフレーム１０４の空洞の中に位置決めされる。在庫品係合機構は、ＡＡＶ制御システム１１０の真下に位置決めされて良い。追加の剛性部材を有する実装では、ＡＡＶは追加の在庫品係合機構を含んで良い、及び／または在庫品係合機構１１４はフレーム１０４の中の異なる空洞に位置決めされて良い。在庫品係合機構は、在庫品を含む容器をしっかりと係合し、切り離すのに十分な任意のサイズであって良い。他の実装では、係合機構は、配達される在庫品目（複数可）が入る容器として機能して良い係合機構は、（有線通信または無線通信を介して）ＡＡＶ制御システム１１０と通信し、ＡＡＶ制御システム１１０によって制御される。
【００２３】
本明細書に説明されるＡＡＶの実装は飛行を達成し、維持するためにプロペラを活用するが、他の実装では、ＡＡＶは他の方法で構成されて良い。例えば、ＡＡＶは固定翼及び／またはプロペラと固定翼の両方の組合せを含んで良い。例えば、ＡＡＶは離陸及び着陸を可能にするために１つまたは複数のプロペラ、並びにＡＡＶが飛行中に飛行を持続するための固定翼構成または翼とプロペラの結合構成を活用して良い。
【００２４】
図２は、実装に係るＡＡＶ１００（図１）のモータ２００及びプロペラ２１０の上面図及び側面図を示す。説明されている例では、モータ２００はアウトランナーブラシレスモータである。他の実装では、モータはインランナーブラシレスモータ、ブラシ付きモータ等、異なるタイプのモータであって良い。
【００２５】
モータ２００は、ステータ２２４（つまり内側部分）の回りを回転するロータ２２０（外側部分）を含む。ロータ２２０に取り付けられているのは、ロータ２２０とともに回転する回転軸２０２である。プロペラ２１０は回転軸２０２に結合され、回転軸２０２とともに回転する。
【００２６】
ロータ２２０は、通常４つ以上の磁極を有する。アーマチャとしても知られるステータ２２４は、電磁石に電流を提供する電子速度制御装置によって励磁されるまたは制御される電磁アセンブリを含む。電流がステータ２２４に印加されるにつれ、励磁された電磁石とロータ２２０の固定された磁極との間の異なる極性によってロータ２２０は回転し、このことが同様に回転軸２０２及びプロペラ２１０を回転させる。
【００２７】
１つまたは複数の物体検出構成部品２０４は、ロータ２２０が回転するにつれて、物体検出構成部品２０４が回転するようにロータ２２０及び／または回転軸２０２に結合されて良い。この例では、２つの物体検出構成部品２０４−１、２０４−２は回転軸２０２及びロータ２２０の上部に結合され、プロペラ２１０の下方からプロペラ２１０に近づくあらゆる物体を検出するためにプロペラ２１０の真下に位置決めされる。この例では、２つの物体検出構成部品２０４−１、２０４−２は反対方向で配向される。反対方向で物体検出構成部品の組を組み込むことによって、ロータの回転バランスが維持される。モータ２００の回りに保護筐体がある場合、物体検出構成部品は筐体の上方及び外部に位置決めされて良い、または物体検出構成部品が物体を検出するために開口部を通して信号を送信するように、１つ若しくは複数の開口部が筐体内に含まれて良い。
【００２８】
また、２つの物体検出構成部品２０４−３、２０４−４は、上方からプロペラ２１０に近づくあらゆる物体を検出するためにプロペラ２１０の上方で回転軸２０２に結合されても良い。示されているように、物体検出構成部品２０４−３、２０４−４の対は、反対方向にも向けられる。いくつかの実装では、２対の物体検出構成部品、つまり下方の対の物体検出構成部品２０４−１、２０４−２及び上方の対の物体検出構成部品２０４−３、２０４−４が互いに関して約９０度で向けられて良い。他の実装では、物体検出構成部品は同じ方向でまたは互いに対して任意の他の角度で向けられて良い。
【００２９】
物体検出構成部品２０４−１、２０４−２は下方から近づく物体を検出し、物体検出部品２０４−３、２０４−４は上方から近づく物体を検出するが、４つすべての物体検出構成部品２０４はプロペラ２１０の周界または側面から近づく物体を検出するために活用されて良い。物体検出構成部品２０４−１、２０４−２と、物体検出構成部品２０４−３、２０４−４との間の縦の分離はプロペラ２１０の周界または側面から近づく物体を検出するのに十分に小さくて良い。例えば、縦の分離は約５センチメートルと約１０センチメートルの間であってよい。
【００３０】
物体検出構成部品２０４は、物体の存在を検出するために使用できる任意の形式の装置であって良い。例えば、物体検出構成部品２０４は、超音波測距モジュール、レーザ距離計、レーダ距離測定モジュール、スタジアメトリック（ｓｔａｄｉａｍｅｔｒｉｃ）ベースの距離計、視差に基づいた距離計、同時ベースの距離計、ライダーベースの距離計、ソナーベースの距離計、または飛行時間型の距離計の内のいずれか１つであって良い。いくつかの実装では、異なる物体検出構成部品がＡＡＶで活用されて良い。例えば、物体検出構成部品２０４−１はレーザ距離計であって良く、物体検出構成部品２０４−２はレーダ距離測定モジュールであって良い。同様に、いくつかの実装では、物体検出構成部品２０４は検出された物体と物体検出構成部品との間の距離を決定するように構成されても良い。
【００３１】
ロータ及び／または回転軸に物体検出構成部品２０４を取り付けることによって、物体検出構成部品２０４はモータ及びプロペラが回動するにつれて回転する。物体検出構成部品が回転するにつれ、物体検出構成部品は物体の存在を検出するように構成された信号を発し、物体が検出されると、物体とＡＡＶとの間の距離を決定する。物体検出構成部品をモータの回転により回転させることによって、プロペラの回りの３６０度の周界が物体検出構成部品を用いて検出できる。
【００３２】
例えば、物体検出構成部品は、それがプロペラの回転とともに回転するにつれてレーザ（信号）を発するレーザベースの距離計であって良い。発せられたレーザが物体に接触すると、レーザは物体検出構成部品２０４に反射され、物体検出構成部品２０４によって受け取られる。反射されたレーザの発射及び受取りの時刻に基づいて、物体と物体検出構成部品と、したがってＡＡＶとの間の距離を決定できる。
【００３３】
上記の例は、ロータ及び／または回転軸に物体検出構成部品（複数可）を結合することを示しているが、他の実装では、物体検出構成部品（複数可）がＡＡＶの他の場所に取り付けられて良いことが理解される。例えば、１つまたは複数の物体検出構成部品はＡＡＶの本体に取り付けられ、信号を発して、物体がＡＡＶに接触する前に物体の存在を検出するために向けられて良い。係る実装では、物体検出構成部品（複数可）は、固定構成または回転構成でＡＡＶに結合されて良い。
【００３４】
いくつかの実装では、モータは、ステータの電磁気作用を制御できるようにロータ２２０の位置を追跡する電子速度制御（ＥＳＣ）回路網と通信して良い、または電子速度制御（ＥＳＣ）回路網を含んで良い。ロータ２２０の位置は、例えば（ホール効果に基づいた）磁気センサを使用し、または「センサレス」技術として知られるものを使用し、決定されて良い。概して、センサレス技術を使用すると、ロータの位置は、ロータの旋回する磁石によって生じる変動について電源線（不図示）を監視することによって決定される。他の技術も、ロータの位置を決定するために活用されて良い。例えば、マーカまたは他の識別子は、決定された位置にあるロータ２２０、回転軸２０２、及び／またはプロペラ２１０に含まれて良い。センサは、マーカの位置を検出するために使用されて良く、マーカがセンサを通過するたびにロータ２２０、したがって物体検出構成部品（複数可）の位置が知られる。いくつかの実装では、ロータ２２０の位置は決定されないことがある、及び／または周期的に決定されるに過ぎないことがある。例えば、ロータ２２０の位置は、物体が検出されない限り監視されなくてよい。物体が検出されると、ロータ２２０の位置は物体に対するＡＡＶの位置を決定するために決定されて良い。
【００３５】
ロータ２２０及び／または回転軸２０２の既知の位置に物体検出構成部品を取り付け、ロータ２２０の位置を監視することによって、ＡＡＶ１００の位置に対する物体検出構成部品から発せられる信号の方向が知られる。物体が検出されると、物体までの距離が決定され、物体検出部品の位置に基づいて、物体のＡＡＶに対する方向も決定される。
【００３６】
いくつかの実装では、安全プロファイルモジュール９１３（図９）は、ＡＡＶのプロペラ２１０の内の１つまたは複数を取り囲む確立された安全周界２０５に進入する物体について監視するために物体検出構成部品２０４と通信して良い。安全周界２０５は、プロペラ２１０を取り囲む任意の定められた距離であって良い。（以下に説明される）選択された安全プロファイルに応じて、プロペラ２１０の回りの安全周界２０５の大きさは変わって良い。例えば、拡大周界安全プロファイルが選択されると、拡大安全周界２０５−２は、拡大安全周界２０５−２に進入する物体について検出するために監視されて良い。拡大安全プロファイルは、ＡＡＶ１００が、物体との遭遇がより可能性が高い及び／または追加の安全性が所望される地域に位置するときに使用されて良い。例えば、ＡＡＶが着陸中、離陸中、低高度で建物近くを飛行しているとき等、拡大安全プロファイルが選択されて良く、対応する拡大安全周界２０５−２が拡大安全周界２０５−２に進入する物体について監視されて良い。物体が拡大安全周界２０５−２の中で検出される場合、拡大安全プロファイルは以下にさらに説明されるように自動的に実行される。
【００３７】
同様に、縮小周界安全プロファイルが選択されるとき、縮小安全周界２０５−１が、縮小安全周界２０５−１に進入する物体について監視されて良い。縮小安全プロファイルは、ＡＡＶ１００が、物体との遭遇の可能性が低い地域に位置するときに使用されて良い。例えば、ＡＡＶがルート内にあるとき、高い高度にあるとき、制御地域（例えば、マテリアルハンドリング施設）内にあるときなどは、縮小安全プロファイルが選択されて良く、対応する縮小安全周界２０５−１は縮小安全周界２０５−１に進入する物体について監視されて良い。物体が縮小安全周界２０５−１の中で検出される場合、縮小安全プロファイルは、以下にさらに説明されるように自動的に実行されて良い。
【００３８】
縮小安全周界２０５−１または拡大安全周界２０５−２等の安全周界は、プロペラの回りの任意の定められた距離つまり外周であって良い。例えば、縮小安全周界２０５−１はプロペラ２１０の端部から約５センチメートル延在する周界であってよい。比較すると、拡大安全周界２０５−２は、プロペラ２１０の端部から約１０センチメートル延在する周界であって良い。他の実装では、周界はプロペラ２１０の端部から異なる距離であって良い。
【００３９】
いくつかの実装では、安全周界がない、及び／または物体検出構成部品２０４がないことがある。例えば、安全周界２０５に進入する物体について監視するよりもむしろ、プロペラ２１０が接触について監視されて良い。例えば、プロペラ２１０は導電性材料（例えば、炭素繊維、グラファイト、アルミニウム）から形成されて良く、プロペラを通る電流及び／またはプロペラのキャパシタンスは接触から生じる変化について監視されて良い。さらに別の実装では、プロペラは物体との接触について監視される感圧材料を含んで良い。他の実装では、電子速度制御装置（ＥＳＣ）は、物体によるプロペラとの接触から生じるプロペラにかけられる外力の変化について監視されて良い。さらに別の例では、プロペラの位置が監視されて良く、プロペラの予想位置が実際の位置と一致しない場合、プロペラによる物体との接触が発生したと判断されて良い。プロペラの電流及び／またはキャパシタンスの変化、プロペラ感圧材料によって検出される接触、プロペラにかけられる外力の変化、及び／またはプロペラの予想位置の変化に応えて、安全プロファイルは以下にさらに説明されるように自動的に実行される。
【００４０】
いくつかの実装では、プロペラとの接触及び安全周界の両方が監視されて良い。どちらかが物体を検出すると、安全プロファイルが物体とのいかなる接触も削減するまたは回避するために自動的に実行されて良い。同様に、いくつかの実装では、縮小安全プロファイルは物体によるプロペラとの接触について監視することを含んで良く、拡大安全プロファイルはプロペラを取り囲む周界を監視することを含んで良い。
【００４１】
ＡＡＶが、例えばマテリアルハンドリング施設等の制御地域の中に位置するとき等のいくつかの実装では、物体について監視することはＡＡＶにとって外部である構成部品によって行われて良い。例えば、マテリアルハンドリング施設のＡＡＶ制御システムは、ＡＡＶと通信及び／またはＡＡＶを制御して良く、マテリアルハンドリング施設の中の１台または複数のカメラは物体についてＡＡＶを取り囲む地域を監視して良い。物体が検出される場合、ＡＡＶ制御システムは、物体から離れてＡＡＶを航行することによってＡＡＶに物体を回避させて良い。他の実装では、物体がＡＡＶプロペラの内の１つの安全周界に進入する場合、ＡＡＶ制御システムは安全プロファイルをＡＡＶによって実行させて良い。
【００４２】
図３は、実装に係るモータ３００及びプロペラ３１０の図である。上述されたように、モータ３００はモータアーム３０５の端部に取り付けられて良い。図３に示される例は、アウトランナーブラシレスモータの構成部品を示す。モータ３００は、ステータ３２４、ロータ３２０、及び回転軸３０２を含む。プロペラ３１０は回転軸３０２に取り付けられる。モータ３００は、ワイヤ３０６を介してＥＳＣ  ９０４（図９）回路網と通信する。ＥＳＣ９０４はＡＡＶ制御システムに含まれて良く、ワイヤ３０６はモータ３００からモータアーム３０５を通ってＥＳＣ９０４へ伸長して良い。他の実装では、モータ３００とＥＳＣとの間の通信は無線で行われて良い。
【００４３】
モータ３００及び取り付けられたプロペラ３１０は、ＥＳＣ９０４が電磁石３０４を励磁する電流をモータ３００に提供するのに応えて回転する。ステータ３２４の励磁された電磁石３０４は、ロータ３２０を回転させる。典型的な動作では、ＥＳＣ９０４は異なる方形波の形で３本の異なるワイヤ３０６上でモータに電流を送ることによって電磁石を励磁する。モータの速度は３本のワイヤ３０６の上で送られる方形波の長さを増減することによって制御される。モータ３００を停止するには、電流はモータ３００から取り除かれ、それによって電磁石３０４から電荷を取り除き、モータ３００を停止させて良い。別の実装では、電流のシーケンス及び／または方形波の極性を変化または逆転させ、ステータ３２４の電磁石３０４にロータ３２０、したがってプロペラ３１０を停止させても良い。ステータ３２４の電磁石３０４は電流の変化に非常に迅速に反応するため、モータ３００は電流の極性を逆にするまたはモータ３００から電流を取り除くことによって数度の回転でのみ停止できる。
【００４４】
代替策として、またはモータ３００への電流を取り除く若しくは逆にすることに加えて、いくつかの実装では、モータは、モータ３００のロータ３２０の回転を停止するために、したがってプロペラ３１０の回転を停止するために後退位置から伸長位置に安全プロファイルモジュール９１３（図９）によって展開されて良い１本または複数の停止棒３１１を含んで良い。通常の運転中、停止棒（複数可）３１１は、電磁石３０４の間でまたはステータ３２４の中で後退位置に維持される。展開されると、停止棒（複数可）３１１−１は後退位置から、停止棒（複数可）３１１−１をモータ３００のロータ３２０に係合させる伸長位置まで移動する。
【００４５】
例えば、ステータ３２４の拡大図で示されるように、ステータ３２４は、ロータ３２０の中に展開可能である電磁石３０４の極の間に位置決めされた１本または複数の停止棒３１１−１を含んで良い。いくつかの実装では、停止棒３１１−１は、ロータ３２０の内部に取り付けられた固定磁石３０８間の隙間よりも狭くてよい。停止棒（複数可）３１１−１が伸長位置に展開されるとき、停止棒（複数可）３１１−１は固定磁石３０８の間に入り、それによってロータ３２０に回転を停止させる。代わりに、停止棒（複数可）３１１−１は、ロータの固定磁石３０８間の隙間よりも幅広くて良く、摩擦を使用し、ロータを停止するロータ３２０の内部の中に展開するように構成されて良い。例えば、停止棒（複数可）３１１−１は、ロータ３２０の内部の中に展開されるとき、ロータに損傷を与えることなくロータに回転を停止させるゴムまたは類似する外装を有して良い。
【００４６】
いくつかの実装では、１本または複数の停止棒３１１−２がステータ３２４の内部に位置決めされ、後退位置から伸長位置に垂直に展開するように構成されて良い。垂直に伸長されるとき、停止棒（複数可）３１１−２は、ロータ３２０に回転軸３０２を固定するロータ３２０の上部の２本のサポートアーム（不図示）間の開口部の中に伸長する。サポートアームは伸長した停止棒（複数可）３１１−２に接触すると、サポートアームは強制的にロータ３２０、したがってプロペラ３１０に回転を停止させる。
【００４７】
さらに別の例では、１本または複数の停止棒（複数可）３１１−３はモータアーム３０５に含まれ、後退位置から伸長位置に伸長するように構成されて良い。停止棒（複数可）３１１−３は、伸長位置の中に展開されるときに、それがロータ３２０の２つの固定磁石３０８の間に適合するようにロータの固定磁石３０８の間の隙間よりも狭くて良い。停止棒（複数可）３１１−３が後退位置にあるとき、モータのロータ３２０は回転できる。停止棒（複数可）３１１−３が伸長位置に展開されるとき、停止棒（複数可）３１１−３はモータアーム３０５からステータ３２４の基部３１２の開口部を通って垂直に移動し、それ自体をロータ３２０の１対の固定磁石３０８の間に位置決めし、それによって強制的にロータ３２０に回転を停止させ、したがってプロペラ３１０の回転を停止する。
【００４８】
図４Ａは、モータ３００の回転を停止するための実装に係る別のモータ３００及びプロペラ３１０の図である。図４Ａの例の構成はモータアーム３０５に取り付けられ、後退位置から伸長位置に展開されて良い停止棒３１１−４を示す。停止棒３１１−４が後退位置にあると、モータ３００は正常に動作できる。停止棒３１１−４が展開されるとき、それはモータ３００のロータ３２０を係合し、ロータ３２０に回転を停止させる。例えば、ロータ３２０は、停止棒３１１−４が展開されるとき、停止棒が開口４０２の内の１つの中に伸長し、それによって強制的にロータ３２０に回転を停止させるように停止棒３１１−４と位置合わせされる１つまたは複数の開口部４０２を含んで良い。
【００４９】
いくつかの実装では、別の代替策として、回転軸３０２は、図４Ａの拡大図に示されるように、プロペラ３１０から切り離されて良い。例えば、回転軸は、プロペラ３１０に結合される第１の部分３０２−１を含んで良く、モータのロータ３２０に結合される回転軸３０２の第２の部分３０２−２と結合し、第２の部分３０２−２によって回転される。通常の動作中、第１の部分３０２−１及び第２の部分３０２−２は、モータがプロペラ３１０を回転できるように結合される。信号が安全プロファイルモジュール９１３から受信されるとき、第２の部分３０２−２は後退し、第１の部分３０２−１から離れて良い。プロペラ３１０はほとんど重量を有さないため、プロペラ３１０が回転軸によって回転されないとき、プロペラ３１０は物体と接触するとほとんどまたはまったく損害／害を生じさせない。別の例では、モータにプロペラを固定する１つまたは複数のピン、クランプ、またはコネクタは、プロペラがモータと回転するのを続けないように解放されて良い、または切り離されて良い。
【００５０】
停止棒（複数可）３１１と同様に、回転軸の第２の部分３０２−２はクラッチとして動作して良い。電流または信号が印加されると、第２の部分３０２−２は回転軸３０２の第１の部分３０２−１の中に位置決めされ、第１の部分３０２−１と結合される。電流または信号が取り除かれると、第２の部分３０２−２は後退し、回転軸３０２の第１の部分３０２−１から分離する。別の実装では、第２の部分３０２−２は第１の部分３０２−１の中に位置決めされ、電流または信号がないときに第１の部分３２−１と結合されて良い。電流または信号が印加されると、２つの部分３０２−１、３０２−２は分離して良い。
【００５１】
図４Ｂは、モータ３００の回転を停止するための実装に係る、別のモータ３００及びプロペラ３１０の図である。図４Ｂの例の構成は、モータアーム３０５に取り付けられ、後退位置から伸長位置に展開されて良い停止棒（複数可）３１１−５を示す。停止棒（複数可）３１１−５は、停止棒３１１−４の表面積よりも大きい表面積で構成されて良く、摩擦を使用し、回転体３２０の回転を停止するように構成されて良い。例えば、停止棒（複数可）３１１−５は、展開時に、ロータ３２０の外部に接触し、ロータ３２０に回転を停止させるゴムまたは他の類似した外装表面材料を有して良い。停止棒（複数可）３１１−５が後退位置にあるとき、モータ３００は正常に動作できる。停止棒３１１−５が展開されるとき、停止棒３１１−５はロータ３２０の外部と係合し、ロータ３２０に回転を停止させる。
【００５２】
いくつかの実装では、停止棒（複数可）３１１は電磁石が励磁されると、停止棒（複数可）３１１が後退位置に維持され、電磁石の電荷が停止棒（複数可）を後退位置に維持するように磁気クラッチとして構成されて良い。電磁石が励磁されていないとき、停止棒（複数可）３１１は自動的に展開して良い。別の実装では、電荷は停止棒に直接的に提供され、電荷が停止棒によって受け取られると、停止棒はその後退位置に留まって良い。電荷が取り除かれると、停止棒（複数可）３１１は後退位置から伸長位置に展開して良い。別の実装では、停止棒は、電荷が停止棒に印加されるときに展開されて良い。電荷が停止棒に印加されないとき、停止棒は後退位置に留まって良い。
【００５３】
別の例では、停止棒（複数可）は安全プロファイルモジュール９１３（図９）によって直接的に制御され、安全プロファイルモジュールから停止棒（複数可）に提供されるコマンド、信号または電荷に応えて展開されて良い。例えば、停止棒（複数可）３１１は安全プロファイルモジュール９１３からの信号に応えてばね作動され、展開されて良い。別の実装では、停止棒（複数可）は空気推進を使用し、展開されて良い。例えば、停止棒は安全プロファイルモジュール９１３からコマンドまたは信号を受信することに応えて排出されて良い二酸化炭素カートリッジを含んで良い。排出されると、二酸化炭素カートリッジは停止棒（複数可）を後退位置から伸長位置に展開させて良い。さらに別の例では、停止棒は、例えば空気ピストン、油圧ピストン、電子ピストン等の１つまたは複数のピストンを使用し、後退位置から伸長位置に遷移されて良い。ピストンが後退すると、停止棒は後退位置に維持される。ピストンが伸長すると、停止棒は伸長位置に展開される。
【００５４】
いくつかの実装では、停止棒、シャフトを切り離す、プロペラを切り離す、モータへの電流を止める、及び／またはモータへの電流を逆にする、の内の１つまたは複数は、プロペラの回転を停止するために活用されて良い。停止棒、回転軸を切り離す、プロペラを切り離す、モータへの電流を切断する、及びモータへの電流を逆にするは、概して本明細書では停止部材と呼ばれる。いくつかの実装では、物体に対する潜在的な害をさらに削減するために、プロペラ羽根は蝶着されて良い、及び／または新しい方向に向けられる能力を有して良い。例えば、物体との接触が発生するとき、プロペラ羽根が偏向するように、プロペラはプロペラ羽根の真中に向かってヒンジを有して良い。羽根が新しい方向に向けられる能力を有する場合、安全プロファイルが実行されると、プロペラの平らな部分がプロペラ羽根の端縁よりもプロペラの先端部分／端縁となるように、羽根は約９０度新しい方向に向けられて良い。
【００５５】
さらに別の例では、プロペラは通常の運転中プロペラの中心にまたは中心近くに位置決めされる１つまたは複数の錘を含んで良い。安全プロファイルが実行されるとき、錘は、それらがプロペラ羽根の端部に向かって外向きの方向で移動するように配備されて良い。プロペラの周界に錘を移動することによって、プロペラの回転速度は減速される。
【００５６】
図５は、実装に係る例のプロペラ接触安全プロセス５００を示す流れ図である。このプロセス、及び本明細書に説明される各プロセスは、本明細書に説明されるアーキテクチャによって、または他のアーキテクチャによって実装されて良い。プロセスは論理的な流れのブロックの集合体として示される。ブロックのいくつかはハードウェア、ソフトウェア、またはその組合せで実装できる動作を表す。ソフトウェアとの関連では、ブロックは、１つまたは複数のプロセッサによって実行されるときに、記載される動作を実行する１つまたは複数のコンピュータ可読媒体に記憶されるコンピュータ実行可能命令を表す。概して、コンピュータ実行可能命令は、特定の機能を実行する、または特定の抽象的なデータ型を実装するルーチン、プログラム、オブジェクト、構成要素、データ構造等を含む。
【００５７】
コンピュータ可読媒体は、ハードドライブ、フロッピーディスク、光ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ、磁気カード若しくは光カード、ソリッドステートメモリデバイス、または電子命令を記憶するために適した他のタイプの記憶媒体を含んで良い、非一過性コンピュータ可読記憶媒体を含んで良い。さらに、いくつかの実装では、コンピュータ可読媒体は、（圧縮形式または非圧縮形式の）一過性のコンピュータ可読信号を含んで良い。コンピュータ可読信号の例は、インターネットまたは他のネットワークを通してダウンロードされる信号を含む、キャリヤを使用し、変調されるのか、それとも変調されないのかに関わりなく、コンピュータプログラムをホストするまたはコンピュータプログラムを実行するコンピュータシステムがアクセスするように構成できる信号を含むが、これに限定されるものではない。最後に、動作が説明される順序は制限として解釈されることを目的としておらず、任意の数の説明される動作が、プロセスを実装するために、任意の順序で及び／または同時に結合できる。さらに、動作の内の１つまたは複数は任意選択として見なされて良い、及び／または他の動作と活用されないでよい。
【００５８】
例のプロセス５００は、５０２でのように、ＡＡＶの位置を決定することによって開始する。例えば、ナビゲーションシステム９０８（図９）は、ＡＡＶの場所を決定するために使用できる全地球測位衛星（ＧＰＳ）システム等の場所決定要素を含んで良い。ナビゲーションシステム９０８は、ＡＡＶの高度及び／または速度を決定することもできてよい。いくつかの実装では、ＡＡＶは、ＡＡＶが位置する地域についての情報（例えば、建物があるのか、それがマテリアルハンドリング施設等の保護された地域であるのか、ＡＡＶが近隣等の人間が居住する地域であるかどうか）を有して良い。ＡＡＶを取り囲む地域についての情報は、ＡＡＶのメモリに記憶され、地域にあったまたは地域にある他のＡＡＶによってＡＡＶに提供され、ＡＡＶ制御システムによって提供されて良い等。
【００５９】
決定されたＡＡＶ位置に基づいて、安全プロファイルは、５０４でのようにＡＡＶのために選択されて良い。この例では、安全プロファイルは、ＡＡＶのプロペラとの接触が検出される場合自動的に実行されなければならない１つのアクションまたはアクションのセットを定めて良い。いくつかの実装では、安全プロファイルはＡＡＶの位置に基づいて変わって良い。異なる安全プロファイルは、プロペラとの接触が検出されるとき、ＡＡＶによって実行される異なるアクションを含んで良い。例えば、本明細書では近傍表面安全プロファイルとも呼ばれる、ＡＡＶのプロペラの内の任意の１つとの接触が検出されると、ＡＡＶがすべてのモータを遮断し、ＡＡＶのすべてのプロペラの回転を停止する第１の安全プロファイルが定義されて良い。係る安全プロファイルは、ＡＡＶが着陸している、及び／またはＡＡＶが着陸できる表面近くにあるとき（例えば、ＡＡＶが着陸または表面から離陸を実行中であるとき）選択されて良い。いくつかの実装で、すべてのプロペラを停止するとＡＡＶは飛行を維持する能力を失うため、第１の安全プロファイルは、ＡＡＶが着陸しているまたはＡＡＶが着陸できる表面に近いときだけに活用されて良い。
【００６０】
本明細書では遷移安全プロファイルとも呼ばれる第２の安全プロファイルでは、物体によるプロペラとの接触を検出することに応えて自動的に実行されるアクションは、接触を検出したプロペラの回転を停止すること、いくつかのＡＡＶ構成では、隣接するプロペラの回転を停止することを含んで良い。例えば、ＡＡＶが６つ以上のプロペラを有する場合、安全プロファイルは、物体との接触を検出したプロペラ及び物体との接触を検出したプロペラに隣接する２つのプロペラに回転を停止させて良い。ＡＡＶが４つのプロペラだけを有する場合、安全プロファイルは、物体との接触を検出した１つのプロペラだけを停止して良い。
【００６１】
また、選択された安全プロファイルのアクションは、ＡＡＶに物体から離れて移動させるまたは航行させる、及び／または近傍の方面にＡＡＶを着陸させるように停止されないプロペラの内の１つまたは複数の回転を改変することを含んでも良い。
【００６２】
遷移安全プロファイルは、ＡＡＶが離陸から空域に遷移しているとき、またはＡＡＶが空域から着陸に遷移しているときに選択されて良い。いくつかの実装では、遷移安全プロファイルは他の場所で使用されても良い。例えば、ＡＡＶがマテリアルハンドリング施設等の制御された環境に位置する場合、ＡＡＶは制御環境にいる間、遷移安全プロファイルを活用して良い。同様に、ＡＡＶが複数の物体を有する地域、多くの場合物体を有すると知られている地域及び／または物体との接触の可能性がより高いことがある空域にいる場合、ＡＡＶは遷移安全プロファイルで動作して良い。
【００６３】
さらに別の例では、本明細書で空域安全プロファイルとも呼ばれる第３の安全プロファイルが選択されて良い。空域安全プロファイルは、ＡＡＶが高い高度で、高速で移動する、物体がないまたは物体がほとんどない空域、及び／または物体との遭遇の可能性が高くない空域にいるときに選択されて良い。例えば、ＡＡＶが５００フィートの高度で、人口が集中していない地域の上を移動している場合、ＡＡＶは空域安全プロファイルを活用して良い。空域安全プロファイルは、物体との接触を検出したプロペラを停止する自動アクション、及び停止されなかったプロペラの回転を改変してＡＡＶを物体から離れて航行する自動アクションを指定して良い。
【００６４】
上記の例は３つの異なる安全プロファイルを識別するが、他の実装では、追加の安全プロファイルまたはより少ない安全プロファイルが本明細書に説明された実装と活用されて良い。同様に、安全プロファイルは、物体によるプロペラとの接触を検出することに応えて自動的に実行されるより少ないアクションまたは追加のアクションを含んで良い。例えば、ＡＡＶは、物体との接触が検出されると、プロペラの回転を自動的に停止するようにのみ構成されて良い。
【００６５】
安全プロファイルを選択すると、ＡＡＶは５０６でのように物体によるＡＡＶのプロペラとの接触について連続的に監視して良い。例えば、上述されたように、プロペラは、導電性材料から形成されて良く、プロペラを通る伝導性またはプロペラのキャパシタンスが監視されて良い。伝導性及び／またはキャパシタンスの変化が検出されると、プロペラが物体によって接触されたと判断されて良い。別の例として、プロペラにかけられる力は監視されて良く、外力が典型的に遭遇されるもの（例えば風）を超える場合、プロペラが物体によって接触されたと判断されて良い。
【００６６】
プロペラが物体によって接触されたと判断されると、選択された安全プロファイルは５０８でのように自動的に実行される。例えば、第１の安全プロファイルが選択される場合、接触の検出時、ＡＡＶのプロペラのすべては回転を停止し、ＡＡＶを表面に落下させることがある。さらに、いくつかの実装では、ＡＡＶによる音声出力が開始されて良い。例えば、ＡＡＶプロペラが停止した後、ＡＡＶは、ＡＡＶが停止し、ＡＡＶ制御システムに連絡している旨の音声信号を発して良い。別の実装では、ＡＡＶは、個人が着陸したＡＡＶの通知を提供するために活用して良い連絡情報を含む音声信号を提供して良い。音声はＡＡＶによって出力されて良い。
【００６７】
さらに別の実装では、ＡＡＶはＡＡＶ制御システムにその場所及び安全プロファイルが実行されたことを通知するためにＡＡＶ制御システムに連絡して良い。
【００６８】
図６は、実装に係る、例のプロペラ接触回避安全プロセス６００を示す流れ図である。プロペラ接触回避プロセス６００は、６０２でのように、ＡＡＶの位置を決定することによって開始する。例えば、ナビゲーションシステム９０８（図９）は、ＡＡＶの場所を決定するために使用できる全地球測位衛星（ＧＰＳ）システム等の場所決定要素を含んで良い。また、ナビゲーションシステム９０８は、ＡＡＶの高度及び／または速度を決定できても良い。いくつかの実装では、ＡＡＶは、ＡＡＶが位置する地域についての情報（例えば、建物があるのか、それが（マテリアルハンドリング施設のような）保護された地域であるのか、それが（近隣のような）人間が居住する地域であるのか）を有して良い。ＡＡＶを取り囲む地域についての情報はＡＡＶのメモリに記憶されて良い、地域にいたことがあるまたは地域にいる他のＡＡＶによってＡＡＶに提供されて良い、ＡＡＶ制御システムによって提供されて良い等。
【００６９】
決定されたＡＡＶ位置に基づいて、安全プロファイルは６０４でのようにＡＡＶについて選択されて良い。この例では、安全プロファイルは、物体が検出される場合、物体が（差し迫った接触とも呼ばれる）画定された安全周界に進入する場合、及び／またはＡＡＶのプロペラとの接触が検出される場合自動的に実行されるアクションまたはアクションのセットを定めて良い。いくつかの実装では、安全プロファイルはＡＡＶの位置に基づいて変わることがある。異なる安全プロファイルは、物体が検出されるとき、物体との差し迫った接触が検出されるとき、及び／またはプロペラとの接触が検出されるとき、ＡＡＶによって実行される異なるアクションを含んで良い。例えば、本明細書で近傍表面安全プロファイルとも呼ばれることもある、ＡＡＶがＡＡＶのプロペラを取り囲む拡大安全周界に進入する物体について監視し、拡大安全周界に進入する物体が検出されると、ＡＡＶがすべてのモータを遮断し、ＡＡＶのすべてのプロペラの回転を停止する、第１の安全プロファイルが定められて良い。係る安全プロファイルは、ＡＡＶが着陸している及び／またはＡＡＶが着陸できる表面の近くにいるとき（例えば、ＡＡＶが着陸または表面からの離陸を実行しているとき）に選択されて良い。いくつかの実装では、すべてのプロペラを停止することは、ＡＡＶに飛行を維持する能力を失わせるため、第１の安全プロファイルは、ＡＡＶが着陸しているまたはＡＡＶが着陸できる表面近くにいるときだけに活用され得る。
【００７０】
本明細書では遷移安全プロファイルとも呼ばれる第２の安全プロファイルでは、ＡＡＶは遷移安全周界に進入する物体について連続的に監視して良い。遷移安全周界は、縮小安全周界よりもプロペラの端部からさらに遠くに離れて延在するが、拡大安全周界の距離未満に延在する周界であって良い。遷移安全周界に進入する物体が検出される場合、検出された物体に最も近いプロペラの回転が停止されて良い。いくつかのＡＡＶ構成では、隣接プロペラの回転も停止されて良い。例えば、ＡＡＶが６つ以上のプロペラを有する場合、安全プロファイルは検出された物体に最も近いプロペラ及び検出された物体に最も近いプロペラに隣接する２つのプロペラに回転を停止させて良い。ＡＡＶが４つのプロペラだけを有する場合、安全プロファイルは検出された物体に最も近い１つのプロペラを停止するだけでよく、これにより航行制御及び飛行は残りの３つのプロペラによって維持され得る。
【００７１】
また、選択された安全プロファイルのアクションは、ＡＡＶを検出された物体から離れて移動若しくは航行させる、及び／またはＡＡＶを近傍の地面に着陸させるように停止されなかったプロペラの内の１つまたは複数の回転を改変することを含んでも良い。
【００７２】
遷移安全プロファイルは、ＡＡＶが離陸から空域に遷移中であるとき、またはＡＡＶが空域から着陸へ遷移中であるときに選択されて良い。いくつかの実装では、遷移安全プロファイルは他の場所で使用されても良い。例えば、ＡＡＶがマテリアルハンドリング施設等の制御された環境に位置する場合、ＡＡＶは制御環境にいる間遷移安全プロファイルを活用して良い。同様に、ＡＡＶが複数の物体のある地域、多くの場合物体を有すると知られている地域、及び／または物体との接触がより可能性が高い地域にいる場合、ＡＡＶは遷移安全プロファイルで動作して良い。
【００７３】
さらに別の例では、本明細書では空域安全プロファイルとも呼ばれる第３の安全プロファイルが選択されても良い。空域安全プロファイルは、ＡＡＶが高い高度で高速で移動している、物体がないまたはほとんど物体がない空域に、及び／または物体との遭遇の可能性が高くない空域にいるときに選択されて良い。例えば、ＡＡＶが５００フィートの高度にあり、人口が集中していない地域の上を移動している場合、ＡＡＶは空域安全プロファイルを活用して良い。空域安全プロファイルでは、ＡＡＶは縮小安全周界に進入する物体について連続的に監視して良く、空域安全プロファイルは、縮小安全周界に進入する物体が検出されるときに実行される自動アクションを指定して良い。例えば、自動アクションは、検出された物体に最も近いプロペラを停止すること、及び物体から離れてＡＡＶを航行するために停止されていないプロペラの回転を改変することを含んで良い。
【００７４】
上記の例は３つの異なる安全プロファイルを特定するが、他の実装では、追加の安全プロファイルまたはより少ない安全プロファイルが本明細書に説明される実装と活用されて良い。同様に、安全プロファイルは、安全周界に進入する物体を検出することに応えて自動的に実行されるより少ないアクションまたは追加のアクションを含んで良い。
【００７５】
安全プロファイルの選択時、例のプロセス６００は６０６でのように物体について監視して良い。いくつかの実装では、例のプロセス６００はＡＡＶの１つまたは複数の物体検出構成部品によって検出可能である任意の物体について監視して良い。別の実装では、例のプロセス６００は、選択された安全プロファイルについて指定された安全周界に進入する物体についてだけ監視してよい。
【００７６】
例のプロセスが物体について監視するので、６０８でのように、物体が検出されたかどうかに関して判断が下される。物体が検出されない場合、例のプロセスはブロック６０６に戻り、続行する。ただし、物体が検出される場合、６１０でのように、検出された物体が安全プロファイルによって指定された安全周界に進入したかどうかに関して判断が下される。例えば、物体とＡＡＶのプロペラとの間の距離が、ＡＡＶのプロペラからの安全周界距離未満である場合、物体が安全周界に進入したと判断される。
【００７７】
検出された物体が安全プロファイルによって指定された安全周界にまだ進入していないと判断される場合、６１２でのように、物体が安全周界に進入するのを防ごうと努力して１つまたは複数の回避操作が実行されて良い。例えば、プロペラの回転は、ＡＡＶを検出された物体の位置から離れて航行させるように改変されて良い。別の例では、ＡＡＶは移動を停止し、その現在位置でうろついてよく、これによりＡＡＶは物体の位置を監視し続けることができる。物体がＡＡＶに近づき続ける場合、ＡＡＶは次いで検出された物体の位置から離れて航行して良い。検出された物体から離れるナビゲーションは、検出された物体の位置と反対の方向でＡＡＶを移動すること、及び／または近傍の表面からより遠く離れている方向で移動することを含んで良い。例えば、物体が潜在的に地面からＡＡＶに近づいてくる人間、ペット、または他の動物である場合、物体の方向から離れていくことに加えて、ＡＡＶは物体からそれ自体をさらに遠ざけるために地面から垂直に離れて移動し、ＡＡＶのプロペラと物体の間の接触の可能性を削減して良い。
【００７８】
検出された物体がＡＡＶのプロペラの１つの安全周界に進入したと判断される場合、６１４でのように、選択された安全プロファイルが実行される。例えば、第１の安全プロファイルが選択される場合、縮小安全周界に進入する物体の検出時、ＡＡＶのプロペラのすべては回転を停止し、ＡＡＶを表面に落下させて良い。さらに、いくつかの実装では、ＡＡＶによって出力される音声が開始されて良い。例えば、ＡＡＶプロペラが停止した後、ＡＡＶは、ＡＡＶが停止し、ＡＡＶ制御システムに連絡中である旨の音声信号を発して良い。別の実装では、ＡＡＶは、個人が地面に置かれたＡＡＶの通知を提供するために活用して良い連絡情報を含む音声信号を提供して良い。
【００７９】
さらに別の実装では、ＡＡＶはＡＡＶ制御システムにその場所、及び安全プロファイルが実行されたことを知らせるためにＡＡＶ制御システムに連絡して良い。
【００８０】
上述されたように、物体検出構成部品は、画定された安全周界に進入する物体について監視するために使用されて良く、異なる安全周界が異なる安全プロファイルに指定されて良い。物体が、画定された安全周界に進入するとして検出されると、安全プロファイルは物体に対する任意の接触または害を削減する及び／または回避するために自動的に実行される。複数の安全プロファイル及び対応する周界が指定され、本明細書に説明される実装と使用されて良い。図７〜図８は、物体がそれぞれ拡大安全周界または縮小安全周界に進入するとして検出されるときに実行されて良い拡大安全プロファイル及び縮小安全プロファイルの例を提供する。
【００８１】
例えば、図７は、実装に係る拡大安全周界プロファイルプロセス７００を示す流れ図である。例のプロセス７００は、７０２でのように拡大安全周界で物体を検出することによって開始する。例えば、物体検出構成部品は物体を検出し、物体と物体検出部品との間の距離を決定して良い。その情報は、物体が拡大安全周界に進入したかどうかを判断するために使用されて良い。物体が拡大安全周界の中にある（差し迫った接触）と判断されると、７０４でのように、物体に最も近いプロペラ（複数可）の回転は停止されて良い。同様に、停止されなかったプロペラは、７０６でのように、物体の位置から離れてＡＡＶを航行し、近傍の表面にＡＡＶを着陸させるために使用されて良い。物体の位置から離れて航行し、ＡＡＶを着陸させることに加えて、７０８でのように、ＡＡＶは拡大安全プロファイルが実行されたことをＡＡＶ制御システムに報告しても良い。ＡＡＶ制御システムへの報告は、ＡＡＶの識別、ＡＡＶの場所、検出された物体に関係する情報、ＡＡＶの位置及び／または高度等に関係する情報を含んで良い。
【００８２】
いくつかの実装では、７１０でのように、ＡＡＶがミッション（例えば、ユーザーが指定した場所へのパッケージの配達）を続行する必要があるかどうかに関して決定が下されても良い。例えば、ＡＡＶは着陸した後、ＡＡＶは、ＡＡＶの構成部品が誤動作していないこと、ＡＡＶのモータが適切に動作していること、及びプロペラが損傷を受けておらず、動作していることを確認するためのセルフチェックを実行して良い。
【００８３】
ＡＡＶがミッションを完了すると判断される場合、ＡＡＶは、７１２でのように、ＡＡＶが離陸準備中であることを周囲地域に通知する音声出力を提供して良い、及び／またはＡＡＶを取り囲む地域が離陸のために空いていることを確認して良い。例えば、物体検出構成部品は、物体がまだ存在しているかどうか、及び／またはＡＡＶのプロペラに接触する可能性があるＡＡＶの近くに任意の他の物体があるかどうかを判断するために使用されて良い。音声出力を発する、及び／または周囲が空いていることを確認した後に、ＡＡＶはその現在場所から離陸し、７１４でのように、そのミッションを続行して良い。例えば、ミッションがユーザーの指定した場所にパッケージを配達することである場合、ＡＡＶはその現在場所から離陸し、ユーザーの指定した場所に向かって航行を続けて良い。
【００８４】
決定ブロック７１０に戻ると、ＡＡＶがそのミッションを続行しないと判断される場合、７１６でのように、ＡＡＶが、中継場所または近傍のマテリアルハンドリング施設等の指定場所に航行するかどうかに関して判断が下される。ＡＡＶが指定場所に航行すると判断されると、ＡＡＶは、７１８でのように、ＡＡＶが離陸準備中であることを周囲地域に通知する音声出力を提供して良い、及び／またはＡＡＶを取り囲む地域が離陸のために空いていることを確認して良い。例えば、物体検出構成部品は、物体がまだ存在しているかどうか、及び／またはＡＡＶの近くにＡＡＶのプロペラに接触する可能性がある任意の他の物体があるかどうかを判断するために使用されて良い。音声出力を発する、及び／または周囲が空いていることを確認した後に、ＡＡＶはその現在場所から離陸し、７２０でのように、指定場所に航行して良い。指定場所は、任意の確定された場所及び／またはＡＡＶ制御システムによって提供される場所であって良い。例えば、ＡＡＶが安全プロファイルを実行した旨の通知をＡＡＶから受信されることに応えて、ＡＡＶ制御システムはＡＡＶに指定場所を提供して良く、ＡＡＶは提供された指定場所に航行して良い。
【００８５】
決定ブロック７１６で、ＡＡＶが指定場所に航行しないと判断される場合、７２２でのように、ＡＡＶはＡＡＶ制御システムにステータス情報を通信して良い。ステータス情報は、ＡＡＶの位置、ＡＡＶによって運ばれる積載物、ＡＡＶの近くで検出された物体の画像、ＡＡＶを取り囲む地域の音声フィードまたはビデオフィード等を含んで良い。同様に、７２４でのように、ＡＡＶのセキュリティプロファイルが開始されて良い。セキュリティプロファイルは、ＡＡＶ及び／またはＡＡＶによって運ばれる積載物を保護するために実行されるあらゆる手順であって良い。例えば、セキュリティプロファイルは、ＡＡＶがＡＡＶを取り囲む地域の音声及び／またはビデオを記録すること、ＡＡＶ制御システムにＡＡＶを取り囲む地域の音声及び／またはビデオを提供すること、ＡＡＶによって配達される積載物を期待していたカスタマに通知を提供すること、音声信号または警告を発すること、及び／またはＡＡＶの回収を可能にするためにビーコンを送信すること等を含んで良い。
【００８６】
図８は、実装に係る例の縮小安全周界プロファイルプロセス８００を示す流れ図である。例の縮小安全周界プロファイルプロセス８００は拡大安全周界プロファイルプロセスに類似しているが、自動的に実行される異なるアクションを有して良い、及び／または縮小安全プロファイルのために指定された異なる安全周界を有して良い。
【００８７】
例のプロセス８００は、８０２でのように、縮小安全周界で物体を検出することによって開始する。例えば、物体検出構成部品は物体を検出し、物体と物体検出構成部品との間の距離を決定して良い。その情報は、物体が縮小安全周界に進入したかどうかを判断するために使用されて良い。物体が縮小安全周界の中にある（差し迫った接触）と判断されるとき、８０４でのように、物体に最も近いプロペラ（複数可）の回転は停止されて良い。いくつかの実装では、例のプロセス８００は、停止されていないＡＡＶのプロペラを活用して、検出された物体から離れてＡＡＶを航行しても良い。ＡＡＶが低高度にある及び／または物体が遭遇される可能性がある地域にあるときに選択されて良い拡大安全周界プロファイルと比較して、縮小安全周界プロファイルは、ＡＡＶが、高い高度にあるとき、物体との遭遇が予想されない地域にあるとき、及び／またはマテリアルハンドリング施設等の制御された地域にあるときに選択されて良い。
【００８８】
検出された物体に最も近いプロペラを停止することに加えて、８０６でのように、ＡＡＶは、縮小安全プロファイルが実行されたことをＡＡＶ制御システムに報告しても良い。ＡＡＶ制御システムに対する報告は、ＡＡＶの識別、ＡＡＶの場所、検出された物体に関係する情報、ＡＡＶの位置及び／または高度等を含んで良い。
【００８９】
いくつかの実装では、８０８でのように、ＡＡＶがミッションを完了する必要があるかどうかに関して判断が下されても良い。例えば、ＡＡＶが物体に接触しなかった場合、８１０でのように、ＡＡＶはミッションを完了すると判断されて良い。しかしながら、ＡＡＶが物体と接触したと判断される場合、ＡＡＶがミッションを完了できるかどうかが判断されて良い。例えば、物体に接触したプロペラがまだ操作可能であるかどうか、及び／またはＡＡＶの他の構成部品が操作可能なままであるかどうかが判断されて良い。すべての構成部品及びプロペラが操作可能なままである場合、ＡＡＶはミッションを完了すると判断されて良い。しかしながら、ＡＡＶのプロペラ及び／または構成部品が操作可能ではない場合、８１２でのように、ＡＡＶはミッションを打ち切ると判断されて良い。いくつかの実装では、ミッションが打ち切られる場合、ＡＡＶは指定場所（例えばマテリアルハンドリング施設、中継場所）に航行して良い。他の実装では、ミッションが打ち切られる場合、図７に関して本明細書に説明されるように、ＡＡＶは着陸し、ＡＡＶ制御システムにその位置を報告して良い、及び／またはセキュリティプロファイルを開始して良い。
【００９０】
図９は、ＡＡＶ１００の例のＡＡＶ制御システム１１０を示すブロック図である。多様な例では、ブロック図は、上述された多様なシステム及び方法を実装するために使用されて良いＡＡＶ制御システム１１０の１つまたは複数の態様を示して良い。示されている実装では、ＡＡＶ制御システム１１０は、入出力（Ｉ／Ｏ）インタフェース９１０を介して非一過性コンピュータ可読記憶媒体９２０に結合された１つまたは複数のプロセッサ９０２を含む。また、ＡＡＶ制御システム１１０は、ＥＳＣ９０４、電源モジュール９０６、及び／またはナビゲーションシステム９０８も含んで良い。ＡＡＶ制御システム１１０は、物体検出コントローラ９１２、ネットワークインタフェース９１６、及び１つまたは複数の入出力装置９１８をさらに含む。
【００９１】
多様な実装では、ＡＡＶ制御システム１１０は、１つのプロセッサ９０２を含むユニプロセッサシステム、またはいくつかのプロセッサ９０２（例えば、２、４、８、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良い。プロセッサ（複数可）９０２は、命令を実行できる任意の適切なプロセッサであって良い。例えば、多様な実装では、プロセッサ（複数可）９０２は、ｘ８６、ＰｏｗｅｒＰＣ、ＳＰＡＲＣ、若しくはＭＩＰＳ  ＩＳＡ、または任意の他の適切なＩＳＡ等のさまざまな命令セットアーキテクチャ（ＩＳＡ）を実装する汎用プロセッサまたは組み込みプロセッサであって良い。マルチプロセッサシステムでは、各プロセッサ（複数可）９０２は、必ずしもではないが、一般に同じＩＳＡを実装して良い。
【００９２】
非一過性コンピュータ可読既読媒体９２０は、実行可能な命令、データ、飛行経路、安全プロファイル、及び／またプロセッサ（複数可）によってアクセス可能なデータ項目を記憶するように構成されて良い。多様な実装では、非一過性のコンピュータ可読記憶媒体９２０は、スタティックランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）、同期性のダイナミックＲＡＭ（ＳＤＲＡＭ）、不揮発性／フラッシュタイプメモリ、または任意の他のタイプのメモリ等の任意の適切なメモリ技術を使用し、実装されて良い。例示されている実装では、上述されるもののような所望される機能を実装するプログラム命令及びデータは、それぞれプログラム命令９２２、データストレージ９２４、及び安全プロファイル９２６として非一過性のコンピュータ可読記憶媒体９２０の中に記憶されていることが示される。他の実装では、プログラム命令、データ、及び／または安全プロファイルは、受信、送信、または非一過性の媒体等の異なるタイプのコンピュータアクセス可能媒体で、または非一過性のコンピュータ可読記憶媒体９２０若しくはＡＡＶ制御システム１１０とは別個の類似する媒体で記憶されて良い。安全プロファイルは、例えば回避操作、安全周界情報、安全周界が物体によって進入されるときに講じる自動アクション、プロペラとの接触が発生するときに講じる自動アクション等を含んで良い。
【００９３】
一般的に言えば、非一過性のコンピュータ可読記憶媒体は、Ｉ／Ｏインタフェース９１０を介して、例えばＡＡＶ制御システム１１０に結合されたディスクまたはＣＤ／ＤＶＤ−ＲＯＭ等の磁気媒体または光媒体等の記憶媒体またはメモリ媒体を含んで良い。非一過性のコンピュータ可読媒体を介して記憶されるプログラム命令及びデータは、ネットワークインタフェース９１６を介して実装されて良い等、ネットワーク及び／または無線リンク等の通信媒体を介して伝えられて良い、電気信号、電磁信号、またはデジタル信号等の伝送媒体または信号によって送信されて良い。
【００９４】
１つの実装では、Ｉ／Ｏインタフェース９１０は、プロセッサ（複数可）９０２、非一過性のコンピュータ可読記憶媒体９２０、及びあらゆる周辺装置、ネットワークインタフェースまたは入出力装置９１８等の他の周辺インタフェースの間のＩ／Ｏトラフィックを調整するように構成されて良い。いくつかの実装では、Ｉ／Ｏインタフェース９１０は、ある構成部品（例えば、非一過性のコンピュータ可読記憶媒体９２０）から別の構成部品（例えば、プロセッサ（複数可）９０２）による使用に適したフォーマットにデータ信号を変換するために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行して良い。いくつかの実装では、Ｉ／Ｏインタフェース９１０は、例えば、ペリフェラルコンポーネントインターコネクト（ＰＣＩ）バス規格またはユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）規格等の多様なタイプの周辺バスを通して取り付けられた装置に対するサポートを含んで良い。いくつかの実装では、Ｉ／Ｏインタフェース９１０の機能は、例えばノースブリッジ及びサウスブリッジ等、２つ以上の別々の構成部品に分割されて良い。また、いくつかの実装では、非一過性のコンピュータ可読記憶媒体９２０へのインタフェース等のＩ／Ｏインタフェース９１０の機能性のいくつかまたはすべてはプロセッサ（複数可）９０２に直接的に組み込まれて良い。
【００９５】
ＥＳＣ９０４はナビゲーションシステム９０８と通信し、決定された飛行経路に沿ってＡＡＶを誘導するため、及び／または回避操作を実行するために各プロペラモータの電力を調整する。ナビゲーションシステム９０８は、ＧＰＳまたはある場所に及び／若しくはある場所からＡＡＶを航行させるために使用できる他の類似システムを含んで良い。物体検出コントローラ９１２は、上述された物体検出構成部品と通信し、物体検出構成部品から受信される情報を処理する。例えば、物体検出構成部品から受信される情報は、物体の存在を検出する、物体のＡＡＶに対する位置を決定する等のために処理されて良い。
【００９６】
また、ＡＡＶ制御システム１１０は安全プロファイルモジュール９１３を含んでも良い。安全プロファイルモジュールは、上述された物体検出コントローラ９１２、ナビゲーションシステム９０８、ＥＳＣ９０４、及び／または停止部材と通信して良い。安全プロファイルモジュールは安全プロファイルを選択して良い及び／または実行して良い、物体が安全周界に進入したかどうかを判断して良い、及び／または物体によるプロペラとの接触が発生したかどうかを判断して良い。
【００９７】
ネットワークインタフェース９１６は、ＡＡＶ制御システム１１０、他のコンピュータシステム等のネットワークに取り付けられた他の装置との間、及び／または他のＡＡＶのＡＡＶ制御システムとデータを交換できるように構成されて良い。例えば、ネットワークインタフェース９１６は、多数のＡＡＶの間の無線通信を可能にして良い。多様な実装で、ネットワークインタフェース９１６は、Ｗｉ−Ｆｉネットワーク等の無線汎用データネットワークを介して通信をサポートして良い。例えば、ネットワークインタフェース９１６はセルラー通信ネットワーク、衛星ネットワーク等の電気通信ネットワークを介して通信をサポートして良い。
【００９８】
入出力装置９１８は、いくつかの実装では、１つまたは複数のディスプレイ、画像取込み装置、熱センサ、赤外線センサ、飛行時間センサ、加速度計、圧力センサ、気象センサ等を含んで良い。複数の入出力装置９１８が存在し、ＡＡＶ制御システム１１０によって制御されて良い。これらのセンサの１つまたは複数は、飛行中に障害物を回避するためだけではなく着陸を支援するためにも活用されて良い。
【００９９】
図９に示されるように、メモリは上述された例のプロセス及び／またはサブプロセスを実装するように構成されて良いプログラム命令９２２を含んで良い。データストレージ９２４は、飛行経路を決定する、物体を識別する、回避操作を生成する。在庫品を取り出す、着陸する、在庫品を切り離すための水平面を識別する、安全プロファイルを決定する、安全周界を決定する等のために提供されて良いデータ項目を維持するための多様なデータストアを含んで良い。
【０１００】
１つまたは複数の選択された実施形態では、自動航空機は、フレーム、フレームに結合されたモータ、モータに結合され、モータによって回転されるプロペラ、及び物体によるプロペラとの差し迫った接触を少なくとも検出し、プロペラとの検出された差し迫った接触に応えてプロペラを停止するように構成されたコントローラの内の少なくとも１つを含んで良い。
【０１０１】
さらに、上述された１つまたは複数の選択された実施形態は、さらにまたは代わりに以下の１つまたは複数（つまり単独でまたは組み合わせて）を含んで良い。つまり、プロペラは、モータから電流を切断すること、モータへの電流の極性を逆にすること、モータのロータの中に停止棒を展開すること、またはモータからプロペラを切り離すことの内の少なくとも１つによって停止され、プロペラとの差し迫った接触を検出することは、プロペラと物体との間の接触を検出することを含み、接触はプロペラを通る電流の変化またはプロペラのキャパシタンスの変化の内の少なくとも１つに少なくとも部分的に基づいて検出され、接触は物体またはプロペラに含まれる感圧材料によってプロペラにかけられる力に少なくとも部分的に基づいて検出される。
【０１０２】
１つまたは複数の選択された実施形態では、自動航空機のプロペラの回転を停止するための方法は、自動航空機の安全周界に進入する物体を検出すること、及び安全周界に進入する物体を検出することに応えて安全プロファイルを実行することの内の少なくとも１つを含んで良く、安全プロファイルを実行することはプロペラの回転を停止することを含む。
【０１０３】
さらに、１つまたは複数の選択された実施形態は、さらにまたは代わりに、自動航空機の位置を決定することであって、位置が自動航空機または自動航空機を取り囲む地域の高度に少なくとも部分的に基づく、自動航空機の位置を決定すること、決定された位置に少なくとも部分的に基づいて安全プロファイルを選択すること、物体が自動航空機のプロペラの安全周界に進入する前に物体を検出すること、及び物体から自動航空機を移動するために回避操作を実行することの１つまたは複数（つまり単独でまたは組み合わせて）を含んで良く、安全プロファイルは、拡大周界安全プロファイルまたは縮小周界安全プロファイルの内の少なくとも１つを含み、安全プロファイルは自動航空機の構成に少なくとも部分的に基づき、安全プロファイルを実行することが、プロペラに隣接する第１のプロペラの第１の回転を停止すること及びプロペラに隣接する第２のプロペラの第２の回転を停止すること、自動航空機のすべてのプロペラを停止すること、自動航空機を着陸させること、安全プロファイルが実行されたことを自動航空機制御システムに通知すること、ミッションを打ち切ること、画定された場所に航行することの内の少なくとも１つをさらに含み、物体が超音波測距モジュール、レーザ距離計、レーダ距離測定モジュール、スタジアメトリックベースの距離計、視差に基づいた距離計、同時ベースの距離計、ライダーベースの距離計、ソナーベースの距離計、飛行時間型の距離計、熱画像モジュール、赤外線モジュール、またはカメラの内の少なくとも１つによって検出され、自動航空機が複数のプロペラを含み、複数のプロペラのそれぞれが対応する安全周界を含み、プロペラの回転が、プロペラと接続されたモータから電流を取り除くこと、プロペラと接続されたモータへの電流の極性を逆にすること、プロペラと接続されたモータのロータの中に停止棒を展開すること、またはプロペラと接続されたモータからプロペラを切り離すことの内の少なくとも１つによって停止される。
【０１０４】
１つまたは複数の選択された実施形態では、装置は、回転軸を有するモータ、回転軸に結合される回転部材、回転部材の安全周界の中で物体の存在を検出するように構成された物体検出構成部品、及び物体と回転部材との間の接触の前に回転部材を停止するための停止部材を含んで良い。
【０１０５】
さらに、１つまたは複数の選択された実施形態は、さらにまたは代わりに、以下の１つまたは複数（つまり単独でまたは組み合わせて）を含んで良く、停止部材は回転部材と回転軸との間の接続を切り離すように構成されたクラッチ、後退位置から伸長位置に伸長するように構成された停止棒、またはモータへの電流を切断またはモータへの電流を逆にする、の内の少なくとも１つを行うように構成された電流制御装置の内の少なくとも１つを含み、停止棒は伸長位置にあるときに回転軸の回転と係合し、回転を停止し、停止棒は、電磁石、ばね、ピストン、または二酸化炭素カートリッジの内の少なくとも１つを使用し、後退位置から伸長位置に移動され、停止棒がモータのステータからモータのロータの中へ展開され、停止棒がモータに結合された装置のアームから展開される。
【０１０６】
多様な実装では、１つまたは複数のデータストアに含まれているとして本明細書に示されるパラメータ値及び他のデータは、説明されていない他の情報と結合されて良い、またはより多い、より少ない、若しくは異なるデータ構造に異なるように区分化されて良い。いくつかの実装では、データストアは、１つのメモリに物理的に位置して良い、または２つ以上のメモリの間で分散されて良い。
【０１０７】
当業者は、ＡＡＶ制御システム１１０が単に例示的であり、本開示の範囲を制限することを目的としてないことを理解する。特に、コンピューティングシステム及び装置は、コンピュータ、ネットワーク装置、インターネット家電、ＰＤＡ、無線電話、ページャ等を含む、示されている機能を実行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んで良い。また、ＡＡＶ制御システム１１０は示されていない他の装置に接続されても良い、または代わりにスタンドアロンシステムとして動作して良い。さらに、示されている構成部品によって提供される機能性は、いくつかの実装では、より少ない構成部品で結合されて良い、または追加の構成部品で分散されて良い。同様に、いくつかの実装では、示されている構成部品のいくつかの機能性が提供されて良い、及び／または他の追加の機能性が利用可能であって良い。
【０１０８】
当業者は、多様な品目が使用されている間にメモリまたはストレージに記憶されているとして示されているが、これらの品目または品目の部分がメモリ管理及びデータ整合性のためにメモリと他のストレージデバイスとの間で転送されて良いことも認識する。代わりに、他の実装では、ソフトウェア構成部品のいくつかまたはすべては別の装置のメモリで実行し、示されているＡＡＶ制御システム１１０と通信して良い。また、システム構成部品またはデータ構造のいくつかまたはすべては、多様な例が上述される（例えば、命令または構造化データとして）非一過性のコンピュータアクセス可能媒体または適切なドライブによって読み取られる携帯商品の上に記憶されても良い。いくつかの実装では、ＡＡＶ制御システム１１０とは別個のコンピュータアクセス可能媒体に記憶される命令は、伝送媒体または無線リンク等の通信媒体を介して伝送される電気信号、電磁信号、若しくはデジタル信号等の信号を介してＡＡＶ制御システム１１０に送信されて良い。多様な実装はさらに、上記説明に従って実装される命令及び／またはデータを受信すること、送信すること、またはコンピュータアクセス可能媒体上に記憶することを含んで良い。したがって、本明細書に説明される技術は他のＡＡＶ制御システム構成で実施されて良い。
【０１０９】
当業者は、いくつかの実装では、上述されたプロセス及びシステムが、より多くのソフトウェアモジュール若しくはルーチンの間で分割される、またはより少ないモジュール若しくはルーチンの中に統合される等、代替の方法で提供されて良いことを理解する。同様に、いくつかの実装では、示されているプロセス及びシステムは、それぞれ他の示されているプロセスが代わりに係る機能性を欠くまたは係る機能性を含むとき、または提供される機能性の量が改変されるとき等、説明されるよりもより多いまたはより少ない機能性を提供して良い。さらに、多様な操作は特定の方法で（例えば、順次にまたは並行して）及び／または特定の順序で実行されるとして示されて良いが、当業者は、他の実装では、操作が他の順序で及び他の方法で実行されて良いことを理解する。また、当業者は、上述されたデータ構造が、例えば単一のデータ構造を複数のデータ構造に分割させることによってまたは複数のデータ構造を単一のデータ構造の中に統合することによって等、異なる方法で構造化されて良いことも理解する。同様に、いくつかの実装では、示されているデータ構造は、それぞれ他の示されているデータ構造が代わりに係る情報を欠く若しくは含むとき、または記憶される情報の量若しくはタイプが改変されるとき等、説明されるよりもより多くの情報またはより少ない情報を記憶して良い。図に示され、本明細書に説明される多様な方法及びシステムは例の実装を表す。方法及びシステムは、他の実装では、ソフトウェア、ハードウェア、またはその組合せで実装されて良い。同様に、他の実装で、任意の方法の順序は変更されて良く、多様な要素が追加、記録、結合、省略、修正等されて良い。
【０１１０】
上記から、特定の実装が説明のために本明細書に説明されているが、多様な変更形態が添付の特許請求の範囲及び特許請求の範囲に列挙される要素の精神及び範囲から逸脱することなく加えられて良いことが理解される。さらに、特定の態様が特定の請求項形式で以下に示されているが、発明者は任意の使用可能な請求項形式で多様な態様を意図する。例えば、いくつかの態様だけが現在コンピュータ可読記憶媒体として実施されるとして列挙されて良いが、他の態様が同様にこのように実施されて良い。多様な変更形態及び変更は、本開示の利点を有する技術の当業者に明らかになるように加えられて良い。すべての係る変更形態及び変更を包含することが意図され、したがって、上記説明は制限的な意味よりむしろ例示的意味で見なされるべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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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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