(57)【要約】      （修正有）【課題】機械的な工具の使用を必要とせずにジンバルシステムに対してペイロード装置をそれぞれ取り付け及び取り外しするための方法及びシステム。【解決手段】ジンバルシステム１００はペイロード装置１１０をジンバル組立体１０１に取り付けるように構成されたペイロードソケット１０８を備えたジンバル組立体を有する。ジンバル組立体はドブテールインサートを有し、ペイロードソケットは好ましくは機械的な工具の使用を必要とせずに、インサートを介し複数のペイロード装置のいずれかの取り付け及び取り外しを許容するように構成される。【選択図】図１
2008180372.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ペイロード装置をペイロードソケットを有するジンバル組立体に取り付けるように構成されたジンバル組立体を備えたジンバルシステムであって、
ペイロードソケットは、機械的な工具を使用する必要なしに、ペイロードソケットに対する複数のペイロード装置のいずれかの取り付け及び取り外しを許容するように、構成されることを特徴とするジンバルシステム。
【請求項２】
前記ジンバル組立体がペイロード装置に接続するように構成されたありインサートを有し、ペイロードソケットがありインサートを介してペイロード装置に取り付けられるように構成されることを特徴とする請求項１のジンバルシステム。
【請求項３】
与えられたペイロード装置の取り付けを検出し、特定化情報のためにペイロード装置を尋問するように構成されたペイロード特定化ルーチンと；
ペイロード装置のための少なくとも１つのドライバを選択し、選択されたドライバを介してペイロード装置を少なくとも１つのジンバル制御システムに接続して、ジンバル制御システムとペイロード装置との間の通信を可能にするための基礎として少なくとも特定化情報を使用するように構成された接続ルーチンと；
ペイロード装置の作動状態を決定するように構成された第１の監視ルーチンと；
ペイロード装置の少なくとも１つの設定を修正するように構成された第２の監視ルーチンと；を更に有することを特徴とする請求項１のジンバルシステム。  
【請求項４】
ジンバルシステムへのペイロード装置の取り付けを可能にする取り付け可能化工程であって、機械的な工具の使用を必要とせずに、ジンバルシステムに対する複数のペイロード装置のいずれかの取り付け及び取り外しを可能にする工程を含む取り付け可能化工程と；
ペイロード装置の取り付けを検出する工程と；
ペイロード装置に対応する特定化情報を取得する工程と；
ペイロード装置のための少なくとも１つのドライバを選択するための基礎として少なくとも特定化情報を使用する工程と；
選択されたドライバを介してペイロード装置を少なくとも１つのジンバル制御システムに接続して、ジンバル制御システムとペイロード装置との間の通信を可能にする工程と；を有することを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【優先権】
【０００１】
この出願は、その開示を参照としてここに明白に組み込む２００６年１０月１０日に出願された米国仮特許出願第６０／８５０，５９７号の優先権の利益を主張する。
【技術分野】
【０００２】
本発明は一般にペイロード（payload；有効荷重、搭載荷重）装着システムに関し、特に、ペイロード装置の方位（orientation）を制御するジンバル（gimbal；遊動環）システムに関する。
【背景技術】
【０００３】
ジンバルシステムは監視用途、通信用途及びロボット用途のような種々の用途に使用される。ジンバルシステムは車両に装着されるように作動できるジンバル組立体を有することができ、ペイロード装置はジンバル組立体に取り付けることができる。
【０００４】
典型的には、ジンバルシステムは、車両が運動している間、特定の位置又は方位でペイロード装置を位置決めし及び（又は）与えられた位置でペイロード装置を保持するようになっている。ペイロード装置の位置決め及び（又は）保持は、例えば、ナビゲーション情報を得るか又は対象物に対して標的を定めるために有用となることがある。更に、ペイロード装置がセンサである場合、センサが安定的に保持されているときは、センサにより提供された情報は一層信頼できるものとなる。
【０００５】
ペイロード装置の運動を制御するため、ジンバルシステムは関節の１又はそれ以上の軸線においてペイロード装置を運動させることができる。関節軸線はまた自由軸線として参照することができる。ジンバルシステムに関連する関節軸線は典型的には仰角軸線、回転軸線及び方位軸線のうちの１又はそれ以上を含む。ジンバルシステムは付加的な軸線も含むことができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、ジンバルシステムは、典型的には特定の形式のペイロード装置に取り付けるように設計されている。更に、ジンバルシステムは典型的には１つの形式のペイロード装置に対する別の形式のペイロード装置の機械的な交換を許容しない。このような交換が可能な場合でも、交換手順は時間を浪費し及び（又は）特殊な工具を必要とすることがある。これは、種々の形式のペイロード装置のいずれかを使用する必要があり、１つのペイロード装置を別の形式のペイロード装置に迅速に交換する必要のある軍事関係者にとって問題になることがある。更に、ペイロード装置の取り付け又は取り外しのために特殊な工具を必要とする場合、このような工具は紛失するか又は損傷することがある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
機械的な工具を使用する必要なしにジンバルシステムに対してペイロード装置をそれぞれ取り付け及び取り外しするための方法及びシステムが提供される。１つの実施の形態に従えば、ジンバルシステムが説明される。ジンバルシステムはペイロード装置をジンバル組立体に取り付けるように構成されたペイロードソケットを備えたジンバル組立体を有する。好ましくは、ペイロードソケットは、機械的な工具を使用する必要なしに、ペイロードソケットに対する複数のペイロード装置のいずれかの取り付け及び取り外しを許容するように、構成される。
【０００８】
１つの例においては、複数のペイロード装置のうちの少なくとも２つのペイロード装置は互いに寸法、形状及び重量が異なる。別の例においては、複数のペイロード装置は少なくとも２つの異なる形式のペイロード装置を含む。
【０００９】
ある例においては、ジンバル組立体はペイロード装置に接続するように構成されたあり（ドブテール）インサートを有し、ペイロードソケットはありインサートを介してペイロード装置に取り付けられるように構成される。ペイロードソケット及びありインサートは好ましくは、ペイロードソケットへのペイロード装置及びありインサートの取り付け時にジンバルシステム及びペイロード装置を電気的に結合するように共働的に配列される。
【００１０】
１つの例においては、ありインサートは（i）ペイロードソケット内へ摺動するように及び（ii）ペイロードソケット内の固定の位置で取り付けられるように構成される。ありインサートがペイロードソケット内の固定の位置で取り付けられたとき、ペイロード装置は好ましくは、ジンバルシステムに対する電気接続を備え、振動運動から実質上隔離される。
【００１１】
１つの例においては、ペイロードソケット及びありインサートはカム係止システムとして共働的に配列される。別の例においては、ペイロードソケット及びありインサートはバネ係止システムとして共働的に配列される。更に別の例においては、ペイロードソケット及びありインサートはレバー係止システムとして共働的に配列される。
【００１２】
ある場合、ジンバル組立体はジンバル組立体を車両に取り付けるように構成されたジンバルインサートを有する。好ましくは、ジンバルインサートは、機械的な工具の使用を必要とせずに、車両に対するジンバル組立体の取り付け及び取り外しを許容するように構成される。ジンバル組立体は更に車両に接続されたジンバルソケットを有することができ、ジンバルソケットはジンバルインサートを介してジンバル組立体に取り付けられるように構成することができる。
【００１３】
１つの例においては、ジンバルインサートは（i）ジンバルソケット内へ摺動するように及び（ii）ジンバルソケット内の固定の位置で取り付けられるように構成される。ある場合、ジンバルインサート及びジンバルソケットはカム係止システムとして共働的に配列される。他の場合、ジンバルインサート及びジンバルソケットはバネ係止システムとして共働的に配列される。更に他の場合、ジンバルインサート及びジンバルソケットはレバー係止システムとして共働的に配列される。
【００１４】
１つの例においては、ジンバル組立体はペイロード装置へのオープンアクセスを可能にするＬ字形状を備えたジンバル構造体を有し、それによって、使用者がジンバル組立体に対してペイロード装置をそれぞれ取り付け及び取り外しするのを容易にする。
【００１５】
ある例においては、ジンバルシステムは更にペイロード装置の取り付けを検出するように及び特定化情報のためにペイロード装置を尋問するように構成されたペイロード特定化ルーチンを有する。他の例においては、ジンバルシステムは更にペイロード装置のために少なくとも１つのドライバを選択するための基礎として少なくとも特定化情報を使用するように及び選択されたドライバを介してペイロード装置を少なくとも１つのジンバル制御システムに接続するように構成された接続ルーチンを有し、それによって、ジンバル制御システムとペイロード装置との間の通信を可能にする。他の例においては、ジンバルシステムは更にペイロード装置の作動状態を決定するように構成された監視ルーチンを有する。更に他の例においては、ジンバルシステムは更にペイロード装置の少なくとも１つのパラメータを修正するように構成された修正ルーチンを有する。
【００１６】
別の実施の形態に従えば、方法が説明される。この方法はジンバルシステムに対するペイロード装置の取り付けを可能にする取り付け可能化工程を有する。好ましくは、この取り付け可能化工程は、機械的な工具の使用を必要とせずに、ジンバルシステムに対する複数のペイロード装置のいずれかの取り付け及び取り外しを可能にする工程を有する。方法は更にペイロード装置の取り付けを検出する工程と、ペイロード装置に対応する特定化情報を得る工程と、ペイロード装置のための少なくとも１つのドライバを選択するための基礎として少なくとも特定化情報を使用する工程と、選択されたドライバを介して与えられたペイロード装置を少なくとも１つのジンバル制御システムに接続し、それによって、ジンバル制御システムと与えられたペイロード装置との間の通信を可能にする工程とを有する。
【００１７】
ある場合、方法は更にペイロード装置の作動状態を決定する工程と、できれば、ペイロード装置の少なくとも１つのパラメータを修正する工程とを有することができる。１つの例においては、ジンバルシステムはペイロードソケット及びありインサートを備えたジンバル組立体を有する。ありインサートはペイロード装置に接続することができ、ジンバルシステムへのペイロード装置の取り付け工程は、ありインサートを介してペイロードソケットをペイロード装置に取り付ける工程を有することができる。
【００１８】
これらの及び他の態様及び利点は、添付図面を参照しての以下の詳細な説明を読むことにより、当業者にとって明らかとなろう。更に、この課題を解決するための手段は単なる例であって、特許請求の範囲で規定されるような本発明の要旨を限定することを意図するものではないことを理解されたい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
添付図面に関連して本発明の実施の形態を以下に説明する。図面は本発明の実施の形態を示す目的だけのものであり、本発明を限定するものと解釈すべきではない。
１．大要
上述のように、ジンバルシステムは種々の用途のいずれかに使用される。使用中、使用者はジンバル組立体から与えられたペイロード装置を取り外し、別のペイロード装置をジンバル組立体に取り付け、ジンバルシステムを介して別のペイロード装置を作動させることを望むことがある。監視作動においては、例えば、ペイロード装置はカメラを有することができ、ジンバルシステムを作動させる使用者はカメラを熱センサに交換することを望むことがある。しかし、ジンバルシステムは典型的には与えられたペイロード装置を別のペイロード装置に交換することを許容しない。その理由は、ジンバル組立体がこのような交換を機械的に許容しないか及び（又は）ジンバルシステムが他の形式のペイロード装置を支援するように作動できる制御システムを有することができないからである。
【００２０】
ジンバルシステムがこのような交換を許容しない場合は、ジンバルシステムは交換のために使用できる特定の形式のペイロード装置のみを許容できる。更に、ペイロード装置の取り付け及び取り外し手順は時間を消費するか及び（又は）特殊な工具を必要とすることがある。ペイロード装置を迅速に交換する必要がある状況においては、取り付け／取り外し手順はペイロード装置の交換を実行不可能にすることがある。
【００２１】
使用者が機械的な工具の使用を必要とせずにジンバルシステムから与えられたペイロード装置を迅速に取り外し、ジンバルシステムに別のペイロード装置を取り付けることを可能にするような、方法及びシステムが提供される。機械的な工具という用語は、ジンバルシステムとは別体か又はジンバルシステムから切り離すことができ、それぞれジンバル組立体に対するペイロード装置の取り付け及び（又は）取り外しを機械的に容易にするために使用できる任意の装置又は器具を包含することを意味する。それ故、機械的な工具という用語はジンバルシステム又はジンバル組立体の構造的な素子を包含せず、例えば、ジンバル組立体とは別体か又はジンバル組立体から切り離すことができる工具（例えば、ジンバル組立体に接続されないか又はコード或いはケーブルを介してジンバル組立体に単に接続された工具）を包含する。更に、機械的な工具という用語は電気的な工具を含む、機械的な素子を組み込んだ任意の装置又は器具を包含することを意図する。
【００２２】
ジンバルシステムは好ましくは機械的及び電気的な接続でジンバルシステムに取り付けられたペイロード装置を提供し、ジンバルシステムが取り付けられたペイロード装置に対して検出、認識、通信及び作動を行うことを可能にするルーチンを含む。例として、ジンバルシステムは、使用者が、機械的な工具の使用を必要とせずに、与えられたペイロード装置をジンバル組立体から取り外し、別のペイロード装置をジンバル組立体に取り付けることを許容することができる。ジンバル組立体に取り付けられたとき、ペイロード装置は好ましくはジンバルシステムに対する機械的及び電気的な接続を備える。
【００２３】
更に、ジンバルシステムは好ましくはペイロード装置の取り付けを検出し、ペイロード装置を特定し、ペイロード装置のための少なくとも１つのドライバを選択し、選択されたドライバを介してペイロード装置を少なくとも１つのジンバル制御システムに接続して、ジンバル制御システムとペイロード装置との間の通信を可能にするルーチンを含む。
【００２４】
２．システムの大要
図１は、１つの例に係る、ペイロード装置１１０に取り付けたジンバル組立体１０１を示す図である。ジンバル組立体１０１はジンバルシステム１００の素子とすることができる。図１に示すように、ジンバル組立体１０１は、方位制御子１０２と、仰角制御子１０４と、ジンバル構造体１０６と、ペイロードソケット１０８とを有する。
【００２５】
しかし、ここで述べるこの構成及び他の構成は単なる例示の目的のためのものであることを理解すべきである。それとして、当業者なら、他の構成及び他の素子（例えば、システム、組立体、制御子、構造体、ペイロード装置、ソケット、インサート、インターフェイス及び機能）を代わりに使用することができ、ある素子を完全に省略できることを認識されたい。例えば、ジンバル組立体１０１は関節の２つの軸線を有するものとして示す。しかし、ジンバル組立体１０１は単一の関節軸線又は３つ以上の関節軸線を有することができる。
【００２６】
ペイロード装置１１０は、種々のペイロード装置のいずれかの形をとることができ、ペイロード装置１１０は、互いに寸法、形状及び重量の異なる少なくとも２つのペイロード装置を含む複数のペイロード装置から選択することができる。例えば、ペイロード装置１１０は受動的又は能動的なペイロード装置とすることができる。受動的なペイロード装置は関心対象物を単に観察するようなものとすることができ、一方、能動的なペイロード装置は対象物に影響を与えるようなものとすることができる。例として、ペイロード装置１１０は、磁気センサ、地震センサ、音響センサ、光学センサ、化学センサ又は赤外センサのようなセンサとすることができる。他の例として、ペイロード装置１１０は、火器又はレーザーのような武器とすることができる。もちろん、ペイロード装置１１０のための他の例が存在する。
【００２７】
方位制御子１０２は、ジンバル構造体１０６に接続することができる。方位制御子１０２は、一般に方位軸線に沿ってジンバル構造体１０６従ってペイロード装置１１０の運動を制御するように作動する。方位制御子１０２は、種々の形状のいずれかをとることができる。例えば、方位制御子１０２は方位軸線に沿ってジンバル構造体１０６従ってペイロード装置１１０を物理的に移動させるためのサーボモータのようなモータを有することができる。方位制御子１０２はまた方位軸線に沿ったジンバル構造体１０６及び（又は）ペイロード装置１１０の位置を検出できるエンコーダを有することができる。エンコーダは、光学センサ、電気センサ又は方位軸線に沿ったジンバル構造体１０６及び（又は）ペイロード装置１１０の角度的な位置を測定するために使用される任意の他の形式の装置のような、種々の形状のいずれかをとることができる。更に、方位制御子１０２は方位軸線に沿った回転を許容する軸受を有することができる。もちろん、方位制御子１０２のための他の例が存在する。
【００２８】
仰角制御子１０４は、ジンバル構造体１０６及びペイロードソケット１０８に接続することができる。仰角制御子１０４は一般に仰角軸線に沿ったペイロードソケット１０８従ってペイロード装置１１０の運動を制御するように作動する。仰角制御子１０４は種々の形状のいずれかをとることができる。例えば、仰角制御子１０４は仰角軸線に沿ってペイロードソケット１０８従ってペイロード装置１１０を物理的に移動させるためのサーボモータのようなモータを有することができる。
【００２９】
仰角制御子１０４は、また仰角軸線に沿ったペイロードソケット１０８及び（又は）ペイロード装置１１０の位置を検出できるエンコーダを有することができる。エンコーダは、光学センサ、電気センサ又は仰角軸線に沿ったペイロードソケット１０８及び（又は）ペイロード装置１１０の角度的な位置を測定するために使用される任意の他の形式の装置のような、種々の形状のいずれかをとることができる。更に、仰角制御子１０４は仰角軸線に沿った回転を許容する軸受を有することができる。もちろん、仰角制御子１０４のための他の例が存在する。
【００３０】
ジンバル構造体１０６は、種々の形状のいずれかをとることができる。図示のように、ジンバル構造体はＬ字形状を有する。ジンバル構造体１０６のＬ字形状はペイロード装置１１０へのオープンアクセス即ち開いた露出を可能にして、使用者が障害なしにペイロード装置１１０に対する取り付け及び取り外しを行うことを容易にすることができる。もちろん、ジンバル構造体１０６は他の形をとるか及び（又は）他の形を含むことができる。
【００３１】
ペイロードソケット１０８は、ペイロード装置１１０をジンバル組立体１０１に取り付けるように構成される。好ましくは、ペイロードソケット１０８は機械的な工具の使用を必要とせずにジンバル組立体１０１に対する複数のペイロード装置のいずれかの取り付け及び取り外しを許容するように構成される。ペイロードソケット１０８従ってジンバル組立体１０１は、ペイロード装置がペイロードソケット１０８内に完全に係合し完全に挿入されたときに、ペイロード装置１１０に取り付けられるものと考えることができる。ペイロードソケット１０８内に完全に係合し完全に挿入されなかった場合、ペイロード装置１１０はペイロードソケット１０８従ってジンバル組立体１０１から取り外されたものと考えることができる。
【００３２】
ペイロードソケット１０８は、種々の方法のうちのいずれかの方法でペイロード装置１１０に取り付けることができる。例として、ペイロードソケット１０８は、ペイロード装置１１０に直接取り付けることができるか又はインサートを介してペイロード装置１１０に取り付けることができる。図２は１つの例に係る、ペイロード装置１１０から取り外されたジンバル組立体１０１を示す図である。図２に示すように、ジンバル組立体１０１はありインサート（dovetail insert）（又はもっと一般的にはインサート）２０２を有し、ペイロード装置１１０はありインサート２０２に接続される。ペイロードソケット１０８はありインサート２０２を介してペイロード装置１１０に取り付けることができる。
【００３３】
明確のため、全体を通じて定義される「接続（connected）」及び「取り付け（attached）」という用語は同義ではない。図示としては、ペイロード装置１１０がありインサート２０２に「接続された」とき、ペイロード装置１１０は、今度は、ジンバル組立体、従ってジンバルシステム１００に「接続される」ペイロード装置１１０は、ありインサート２０２に「接続され」、従ってジンバル組立体１０１に「接続される」が、ペイロード装置１１０はジンバル組立体１０１に必ずしも「取り付けられる」必要はない。むしろ、ペイロード装置１１０は、図１に示すように、ペイロード装置１１０がペイロードソケット１０８内に完全に係合するか又は完全に挿入されたときに、ジンバル組立体１０１に「取り付けられる」。このゆえに、図２はありインサート２０２に「接続され」るが、ジンバル組立体１０１から「取り外された」ペイロード装置１１０を示す。
【００３４】
好ましくは、ペイロード装置１１０及びありインサート２０２は機械的に接続され、電気的に結合される。ありインサート２０２は種々の方法のうちの任意の方法でペイロード装置１１０に機械的に接続することができる。例えば、ペイロード装置１１０及びありインサート２０２は単一のユニットとして製造することができる。代わりに、ペイロード装置１１０及びありインサート２０２は例えばネジを使用して接続することができる。もちろん、ペイロード装置１１０及びありインサート２０２を機械的に接続するための他の例が存在する。
【００３５】
更に、ペイロード装置１１０及びありインサート２０２は種々の方法のうちの任意の方法で電気的に結合できる。例として、ペイロード装置１１０の電気的な入力及び出力接続部はワイヤポートを介してありインサート２０２に溶接できる。もちろん、ペイロード装置１１０及びありインサート２０２を電気的に結合するための他の例が存在する。
【００３６】
上述のように、ペイロードソケット１０８はありインサート２０２を介してペイロード装置１１０に取り付けることができる。ペイロードソケット１０８及びありインサート２０２は種々の方法のうちの任意の方法で機械的に取り付けることができる。例えば、ありインサート２０２は（i）ペイロードソケット１０８内へ摺動するように及び（ii）ペイロードソケット１０８内の固定の位置で取り付けるように構成することができる。特に、ありインサート２０２はペイロード装置１１０のための挿入ガイド及び位置係止子として作用することができる。ありインサート２０２がペイロードソケット１０８内の固定の位置で取り付けられたとき、ペイロード装置１１０は好ましくは振動運動から実質上隔離される。
【００３７】
更に、ペイロード装置１１０及びありインサート２０２は好ましくは、ペイロードソケット１０８へのペイロード装置１１０及びありインサート２０２の取り付け時に、ペイロード装置１１０及びジンバルシステム１００を電気的に結合するように共働的に配列することができる。ありインサート２０２は、ペイロード装置１１０及びありインサート２０２がペイロードソケット１０８内の固定の位置で取り付けられたときに、ペイロード装置１１０がジンバルシステム１００に電気的に結合されるように、ペイロード装置１１０のための適正な挿入距離を提供することができる。
【００３８】
ペイロードソケット１０８及びありインサート２０２は、種々の形状のいずれかをとることができる。例えば、ペイロードソケット１０８及びありインサート２０２はカム係止システムとして共働的に配列することができる。図３は１つの例に係る、カム係止インサート３００を示す図である。ありインサート２０２はカム係止インサート３００として配列することができ、ペイロードソケット１０８はカム係止インサート３００に機械的に取り付けられるように構成することができる。図３に示すように、カム係止インサート３００はカム係止ハンドル３０２と、カム３０４と、バネタブ３０８ａ、３０８ｂと、ワイヤポート３１０と、雄型コネクタ３１２とを有する。
【００３９】
応用においては、ペイロード装置１１０はカム係止インサート３００の側部３１４に接続され、ペイロードソケット１０８はカム係止インサート３００の側部３１６に取り付けられる。好ましくは、ペイロード装置１１０は、ペイロード装置１１０のための電気的な入力及び出力接続部がワイヤポート３１０を介して雄型コネクタ３１２に結合されるように、カム係止インサート３００に電気的に結合される。それ故、雄型コネクタ３１２がペイロードソケット１０８（又はもっと一般的にはジンバル組立体１０１）上の雌型コネクタ（図示せず）に電気的に結合されたとき、ペイロード装置１１０はジンバルシステム１００に電気的に結合される。
【００４０】
上述のように、ペイロードソケット１０８は、カム係止インサート３００に機械的に取り付けられるように構成することができる。特に、（図２に示すような）ペイロードソケット１０８の縁部１０８ａ、１０８ｂはカム係止インサート３００に結合されるように適合、修正及び（又は）形状づけすることができる。図示のために、ペイロードソケット１０８内に挿入されたとき、カム係止インサート３００のバネタブ３０８ａ、３０８ｂは縁部１０８ａ、１０８ｂにそれぞれ隣接することができ、バネタブ３０８ａ、３０８ｂの各々はそれぞれ縁部１０８ａ、１０８ｂに圧力及び（又は）摩擦を適用することができる。それぞれバネタブ３０８ａ、３０８ｂと縁部１０８ａ、１０８ｂとの間の圧力及び（又は）摩擦は好ましくは、ペイロード装置１１０がペイロードソケット１０８内に完全に係合するか又は完全に挿入されたとき、ペイロード装置１１０をペイロードソケット１０８に機械的に固定する。
【００４１】
作動において、使用者はカム係止インサート３００をペイロードソケット１０８内へ摺動させる。この例においては、雄型コネクタ３１２を含むカム係止インサート３００の部分が最初にペイロードソケット１０８内へ摺動する。好ましくは、雄型コネクタ３１２がペイロードソケット１０８上の関連する雌型コネクタと番うまで、使用者はカム係止インサート３００をペイロードソケット１０８内へ摺動させる。雄型コネクタ３１２と雌型コネクタとが番い合ったとき、ペイロード装置１１０はジンバルシステム１００に電気的に結合される。
【００４２】
カム係止インサート３００をペイロードソケット１０８内へ摺動させ、雄型コネクタ３１２と雌型コネクタとを番い合わせた後、使用者は一定のトルクをカム係止ハンドル３０２に適用する（例えば、カム係止ハンドル３０２を一定の方向に旋回させる）ことができる。旋回したカム係止ハンドル３０２はカム３０４を旋回させて、カムピン３０６を互いに離れるように押圧する。そして、押圧されたカムピン３０６は、今度は、バネタブ３０８ａ、３０８ｂを互いに離れるように押圧する。押圧されたバネタブ３０８ａ、３０８ｂはペイロードソケット１０８のそれぞれの縁部１０８ａ、１０８ｂに圧力及び（又は）摩擦を適用する。
【００４３】
バネタブ３０８ａ、３０８ｂと縁部１０８ａ、１０８ｂとの間のそれぞれの圧力及び（又は）摩擦は好ましくはペイロードソケット１０８内でカム係止インサート３００を機械的に固定し、更に振動運動からペイロード装置１１０を実質上隔離する。それ故、カム係止インサートがこのような方法でペイロードソケット１０８内において固定されたとき、ペイロード装置１１０はジンバルシステム１００に機械的に取り付けられ、電気的に結合される。
【００４４】
カム係止インサート３００を取り外すためには、使用者は反対向きのトルクをカム係止ハンドル３０２に適用する（例えば、カム係止ハンドル３２０を一定方向とは逆の方向に旋回させる）。旋回したカム係止ハンドル３０２はカム３０４を旋回させて、カムピン３０６を互いに近づくように引っ張り、バネタブ３０８ａ、３０８ｂから圧力を解放する。バネタブ３０８ａ、３０８ｂから圧力を解放したとき、バネタブ３０８ａ、３０８ｂと縁部１０８ａ、１０８ｂとの間のそれぞれの圧力及び（又は）摩擦は、使用者がペイロードソケット１０８からカム係止インサート３００を容易に引き出せるような地点へ減少する。もちろん、カム係止インサート３００のための他の例が存在する。
【００４５】
別の例として、ペイロードソケット１０８及びありインサート２０２は、バネ係止システムとして共働的に配列することができる。図４は１つの例に係る、バネ係止インサート４００を示す図である。ありインサート２０２はばね係止インサート４００として配列することができ、ペイロードソケット１０８はバネ係止インサート４００に機械的に取り付けられるように構成することができる。図４に示すように、バネ係止インサート４００は親指タブ４０２ａ、４０２ｂと、バネタブ４０４ａ、４０４ｂと、ワイヤポート４０６と、雄型コネクタ４０８とを有する。
【００４６】
応用においては、ペイロード装置１１０はバネ係止インサート４００の側部４１０に接続され、ペイロードソケット１０８はバネ係止インサート４００の側部４１２に取り付けられる。好ましくは、ペイロード装置１１０は、ペイロード装置１１０のための電気的な入力及び出力接続部がワイヤポート４０６を介して雄型コネクタ４０８に結合されるように、バネ係止インサート４００に電気的に結合される。それ故、雄型コネクタ３１２がペイロードソケット上の雌型コネクタに電気的に結合されたとき、ペイロード装置１１０はジンバルシステム１００に電気的に結合される。
【００４７】
上述のように、ペイロードソケット１０８はバネ係止インサート４００に機械的に取り付けられるように構成することができる。特に、ペイロードソケット１０８の縁部１０８ａ、１０８ｂはバネ係止インサート４００に結合するように適合、修正及び（又は）形状づけすることができる。例えば、ペイロードソケット１０８内へ挿入されたとき、バネ係止インサート４００のバネタブ４０４ａ、４０４ｂは縁部１０８ａ、１０８ｂにそれぞれ隣接することができ、バネタブ４０４ａ、４０４ｂの各々はそれぞれ縁部１０８ａ、１０８ｂに圧力及び（又は）摩擦を適用することができる。バネタブ４０４ａ、４０４ｂと縁部１０８ａ、１０８ｂとの間のそれぞれの圧力及び（又は）摩擦は好ましくは、ペイロード装置１１０がペイロードソケット１０８内に完全に係合するか又は完全に挿入されたときに、ペイロード装置１１０をペイロードソケット１０８に機械的に固定する。
【００４８】
作動において、使用者はバネ係止インサート４００をペイロードソケット１０８内へ摺動させる。この例においては、雄型コネクタ４０８を含むバネ係止インサート４００の部分が最初にペイロードソケット１０８内へ摺動する。好ましくは、雄型コネクタ４０８がペイロードソケット１０８上の関連する雌型コネクタと番うまで、使用者はバネ係止インサート４００をペイロードソケット１０８内へ摺動させる。雄型コネクタ４０８と雌型コネクタとが番い合ったとき、ペイロード装置１１０はジンバルシステム１００に電気的に結合される。
【００４９】
使用者は、互いに近づくように親指タブ４０２ａ、４０２ｂを最初に圧迫することにより、バネ係止インサート４００をペイロードソケット１０８内へ摺動させる。互いに近づくような親指タブ４０２ａ、４０２ｂの圧迫は、これに応答して、互いに離れるようにバネタブ４０４ａ、４０４ｂを移動させ、バネタブ４０４ａ、４０４ｂと縁部１０８ａ、１０８ｂとの間のそれぞれの圧力及び（又は）摩擦を減少させる。それ故、使用者は大きな摩擦又は抵抗を伴わずにバネ係止インサート４００をペイロードソケット１０８内へ摺動させることができる。
【００５０】
雄型コネクタ４０８が関連する雌型コネクタと番うまで、使用者はバネ係止インサート４００をペイロードソケット１０８内へ摺動させることができる。こうした後、使用者は親指タブ４０２ａ、４０２ｂから圧力を解放することができる。親指タブ４０２ａ、４０２ｂからの圧力の解放は、これに応答して、互いに近づくようにバネタブ４０４ａ、４０４ｂを移動させ、バネタブ４０４ａ、４０４ｂと縁部１０８ａ、１０８ｂとの間でそれぞれ圧力及び（又は）摩擦を生じさせる。バネタブ４０４ａ、４０４ｂと縁部１０８ａ、１０８ｂとの間でのそれぞれ圧力及び（又は）摩擦は好ましくはペイロードソケット１０８内でバネ係止インサート４００を機械的に固定し、更に振動運動からペイロード装置１１０を実質上隔離する。それ故、バネ係止インサート４００がこのような方法でペイロードソケット１０８内において固定されたとき、ペイロード装置１１０はジンバルシステム１００に機械的に取り付けられ、電気的に結合される。
【００５１】
ペイロードソケット１０８からバネ係止インサート４００を取り外すためには、使用者は互いに近づくように親指タブ４０２ａ、４０２ｂを圧迫する。互いに近づくような親指タブ４０２ａ、４０２ｂの圧迫は、これに応答して、互いに離れるようにバネタブ４０４ａ、４０４ｂを移動させ、バネタブ４０４ａ、４０４ｂと縁部１０８ａ、１０８ｂとの間のそれぞれの圧力及び（又は）摩擦を減少させる。それ故、使用者は大きな摩擦又は抵抗を伴わずにバネ係止インサート４００をペイロードソケット１０８から出るように摺動させることができる。もちろん、バネ係止インサート４００のための他の例が存在する。
【００５２】
更に別の例においては、ペイロードソケット１０８及びありインサート２０２は、レバー係止システムとして共働的に配列することができる。図５Ａ、５Ｂはそれぞれ１つの例に係る、レバー係止インサート５００及びレバー係止ソケット５５０を示す図である。ありインサート２０２はレバー係止インサート５００として配列することができ、ペイロードソケット１０８はレバー係止ソケット５５０として配列することができる。
【００５３】
図５Ａに示すように、レバー係止インサート５００はレバー５０２と、テーパー部５０４と、溝５０６ａ、５０６ｂと、雄型コネクタ５０８とを有する。図５Ｂに示すように、レバー係止ソケット５５０は解放キャッチ５５２と、圧力バネ５５４ａ、５５４ｂと、縁部ａ５５６ａ、５５６ｂと、雌型コネクタ５５８と、制御開口５６０とを有する。
【００５４】
応用においては、ペイロード装置１１０はレバー係止インサート５００の側部５１２に接続される。そして、レバー係止インサート５００の側部５１０はレバー係止ソケット５５０の側部５６２に取り付けられる。好ましくは、ペイロード装置１１０は、ペイロード装置１１０のための電気的な入力及び出力接続部が雄型コネクタ５０８に結合されるように、レバー係止インサート５００に電気的に結合される。それ故、雄型コネクタ５０８が雌型コネクタ５５８に電気的に結合されたとき、ペイロード装置１１０はジンバルシステム１００に電気的に結合される。
【００５５】
この例においては、雄型コネクタ５０８を含むレバー係止インサート５００の部分が最初にレバー係止ソケット５５０内へ摺動する。好ましくは、雄型コネクタ５０８が雌型コネクタ５５８と番うまで、使用者はレバー係止インサート５００をレバー係止ソケット５５０内へ摺動させる。雄型コネクタ５０６と雌型コネクタ５５８とが番い合ったとき、ペイロード装置１１０はジンバルシステム１００に電気的に接続される。
【００５６】
作動において、使用者がレバー係止インサート５００をレバー係止ソケット５５０内へ摺動させたとき、レバー係止インサート５００の溝５０６ａ、５０６ｂは縁部５５６ａ、５５６ｂに沿ってそれぞれ進行する。レバー係止インサート５００がレバー係止ソケット５５０内へ案内されると、レバー係止インサート５００は圧力バネ５５４ａ、５５４ｂを平坦化させる。平坦化した圧力バネ５５４ａ、５５４ｂは好ましくは、方向５６６ａ、５６６ｂに沿ったインサート５００及びソケット５５０の運動を実質上阻止するのに十分な張力をレバー係止インサート５００とレバー係止ソケット５５０との間に生じさせる。また、レバー係止インサート５００及びレバー係止ソケット５５０が完全に係合したとき、平坦化した圧力バネ５５４ａ、５５４ｂはまた、重いペイロード装置がジンバル組立体１０１に接続された場合及び（又は）車両が迅速に加速及び減速した場合に、雄型コネクタ５０８と雌型コネクタ５５８との間の接触を維持する補助を行う。
【００５７】
レバー係止インサート５００がレバー係止ソケット５５０内へ案内されるとき、レバー５０２は解放キャッチ５５２の外側縁部５５２ａに沿って進行する。レバー５０２は好ましくは、レバー５０２が方向５６４ａへ押されたときに、レバー５０２が反対方向５６４ｂにおいて力を発生させるように、配列される。テーパー部５０４が解放キャッチ５５２の外側縁部５５２ａに達したとき、レバー５０２は方向５６４ａへ強制される。
【００５８】
テーパー部５０４が外側縁部５５２ａを離れて解放キャッチ５５２の内側縁部５５２ｂに達したとき、レバー５０２により生じた力はテーパー部５０４を解放キャッチ５５２内で適所にスナップ運動させる。この時点で、レバー係止インサート５００は好ましくはレバー係止ソケット５５０内に完全に係合し、雄型コネクタ５０８は雌型コネクタ５５８と番い合う。このようにして、ペイロード装置１１０はジンバルシステム１００に機械的に取り付けられ、電気的に結合される。
【００５９】
レバー係止ソケット５５０からレバー係止インサート５００を取り外すためには、テーパー部５０４が解放キャッチ５５２の内側縁部５５２ｂから離れるまで、使用者はレバー５０２を方向５６４ａへ押す。次いで、使用者はレバー係止ソケット５５０から出るようにレバー係止インサート５００を摺動させることができる。もちろん、レバー係止インサート５００及びレバー係止ソケット５５０のための他の例が存在する。更に、カム係止、バネ係止及びレバー係止システムの任意のものを任意の方法で組み合わせることができる。もちろん、ペイロードソケット１０８及びありインサート２０２のための他の例が存在する。
【００６０】
図６は、１つの例に係る、レバー係止システムの使用を組み込んだジンバル組立体１０１を示す図である。図示のように、図６はペイロード装置１１０、レバー係止インサート５００、レバー係止ソケット５５０、ジンバル構造体１０６、方位制御子１０２及び仰角制御子１０４を含む。図示のように、方位制御子は隔離器６１４を有する。隔離器６１４は、車両が振動したときに、ペイロード装置１１０の振動運動を阻止するように車両からのジンバル構造体１０６の隔離を補助することができる。
【００６１】
また図示のように、仰角制御子１０４はコイルラップハウジング６０２及びモータ／エンコーダハウジング６０４を有する。コイルラップハウジング６０２は、仰角軸線の回転が生じたときに巻きつけられ及び巻きほどかれるワイヤのコイルを収容し、保護することができる。配線はペイロード装置１１０への電気インターフェイスを含むことができる。配線はジンバル構造体１０６の仰角構造体及びハーネスチャンネル内の方位コイルラップから持ち出すことができる。同様のコイルラップは方位軸線に沿って使用することができる。もちろん、コイルラップではなく、スリップリング及び「バギー(buggy)ホイップ」のような、回転する配線を保護するための他の装置を使用することができる。
【００６２】
モータ／エンコーダハウジング６０４は、エンコーダ６０６、モータ６０８、軸受６１０及びケーシング６１２を収容する。エンコーダ６０６、モータ６０８及び軸受６１０は、共働して、仰角軸線に沿ったペイロード装置１１０の運動を制御する。特に、レバー係止インサート５００がレバー係止ソケット５５０内に完全に係合したとき、制御開口５６０は、ペイロード装置１１０へ取り付けるために軸受６１０のための開口を提供し、したがって仰角軸線に沿ったペイロード装置１１０の運動を制御するような方法で、位置決めされる。制御開口５６０は、それによって雌型コネクタ５５８をモータケーシングに取り付ける装着ネジパターンを有することができる。もちろん、レバー係止システムを組み込んだジンバル組立体１０１のための他の例が存在する。
【００６３】
ジンバル組立体１０１に対する種々のペイロード装置のいずれかの取り付け及び取り外しを許容することに加えて、ジンバル組立体１０１は、種々の車両のいずれかに対して取り付け及び取り外しを行うように構成することができる。好ましくは、ジンバル組立体１０１は、機械的な工具を使用する必要なく、種々の車両のいずれかに対して取り付け及び取り外しを行うように構成される。図７は１つの例に係る、車両（図示せず）に取り付けるべきジンバル組立体１０１を示す図である。図７に示すように、ジンバル組立体１０１は方位制御子１０２と、仰角制御子１０４と、ジンバル構造体１０６と、ペイロードソケット１０８と、ジンバルインサート７０２と、ジンバルソケット７０４とを有する。
【００６４】
ジンバルソケット７０４は、好ましくは車両に接続される。ジンバルソケット７０４は種々の方法のうちの任意の方法で車両に接続することができる。例えば、ジンバルソケット７０４は車両にネジ止めできるか又は任意の他の方法で接続することができる。更に、ジンバルソケット７０４は陸上車両、水上車両及び（又は）空中車両のような、種々の車両のいずれかに接続することができる。好ましい実施の形態においては、ジンバルソケット７０４は無人航空車両（ＵＡＶ）に接続される。
【００６５】
ジンバル組立体１０１は、ジンバルインサート７０２に電気的に結合され、ジンバルインサート７０２は好ましくはジンバルソケット７０４に機械的に取り付けられ、電気的に結合されるように構成される。しかし、ジンバルインサート７０２がジンバルソケット７０４内に完全に係合したとき、ジンバル組立体１０１は車両に電気的に結合される。
【００６６】
ジンバルインサート７０２は、ありインサート２０２と実質上同様とすることができ、ジンバルソケット７０４はペイロードソケット１０８と実質上同様とすることができる。ジンバルインサート７０２は（i）ジンバルソケット７０４内へ摺動し及び（ii）ジンバルソケット７０４内で固定の位置に取り付けられるように構成することができる。更に、ジンバルインサート７０２及びジンバルソケット７０４はカム係止システム、バネ係止システム、レバー係止システム、任意の他のシステム又はこれらのシステムの任意の組合せとして共働的に配列することができる。
【００６７】
３．ジンバルシステムの例
ペイロード装置１１０がジンバル組立体１０１従ってジンバルシステム１００に取り付けられた後、ジンバルシステム１００は好ましくはペイロード装置１１０の検出、特定、通信及び作動を行うように作動できる。その点で、ジンバルシステム１００はこのような機能を実行するためにハードウエア、ソフトウエア及び（又は）ファームウエア素子を有することができる。
【００６８】
更に、ジンバルシステム１００に関連させる車両はジンバルシステム１００に関連して働くハードウエア、ソフトウエア及び（又は）ファームウエア素子を含む機内及び（又は）遠隔システムを有することができる。例として、車両の機内及び（又は）遠隔システムはジンバル組立体１０１従ってペイロード装置１１０の運動を制御するように作動できる方向パッド、及び、例としてペイロード装置１１０により集められたデータの表示を提供するように作動できるディスプレイを有することができる。
【００６９】
ジンバルシステム１００は、全体的又は部分的に車両の機内及び（又は）遠隔システムと一体化することができる。全体を通して使用するように、ジンバルシステム１００という用語はジンバルシステム１００のハードウエア、ソフトウエア及び（又は）ファームウエア素子、及び（又は）ジンバル構造（例えばジンバル組立体１０１の運動の制御及びペイロード装置１１０との通信に使用されるジンバル制御システム）の機能に直接的又は間接的に関連する車両の機内及び（又は）遠隔システムのハードウエア、ソフトウエア及び（又は）ファームウエア素子を含むことができる。
【００７０】
図８は、１つの例に係る、ジンバルシステム１００のブロック線図である。図示のように、ジンバルシステム１００はペイロード装置インターフェイス８０２と、プロセッサ８０４と、データ記憶部８０６とを有し、これらはシステムバス、ネットワーク又は他の接続機構８０８を介して一緒にリンクされる。
【００７１】
ペイロード装置インターフェイス８０２は、ペイロード装置１１０とジンバルシステム１００の他の部分との間のインターフェイスを提供する。ペイロードインターフェイス８０２はペイロード装置１１０をジンバルシステム１００に機械的に取り付け、電気的に結合するために種々の素子のいずれかを有することができる。更に、ペイロード装置インターフェイス８０２は種々の関節軸線のいずれかにおけるペイロード装置１１０の運動を機械的に制御し、ペイロード装置１１０との通信を行い及び（又は）ペイロード装置１１０のパラメータを修正する種々の素子及び（又は）制御システムのいずれかを有することができる。
【００７２】
プロセッサ８０４は、１又はそれ以上のプロセッサ（例えば１又はそれ以上の汎用プロセッサ及び（又は）１又はそれ以上の特殊化プロセッサ）を含むことができる。プロセッサ８０４は車両の機内プロセッサと全体的又は部分的に一体化することができるか又は例として車両の機内プロセッサとは独立に機能することができる。プロセッサ８０４はここで述べる機能を実行するように構成され、データ記憶部８０６及び（又は）ファームウエア内に記憶されたコンピュータで読み取り可能なプログラムインストラクションを実行することにより、機能を実行することができる。プログラムインストラクションの実行に応答して、プロセッサ８０４はここで述べる機能を実行するためにペイロードインターフェイス８０２及び（又は）接続機構８０８と相互作用することができる。
【００７３】
データ記憶部８０６は、種々の形式のデータを記憶することができる。データ記憶部７０６に記憶できるデータはコンピュータで読み取り可能な媒体を含むことができる。コンピュータで読み取り可能な媒体は光学メモリー、磁気メモリー、有機メモリー、フラッシュメモリー又は他のメモリー或いはディスク記憶子のような、揮発性及び（又は）不揮発性記憶素子とすることができる。データ記憶部８０６のコンピュータで読み取り可能な媒体はプロセッサ８０４と全体的又は部分的に一体化することができる。
【００７４】
データ記憶部８０６に記憶できるデータは、プロセッサ８０４により実行できるプログラムインストラクションとして構成することができる。例として、プロセッサ８０４により実行可能なプログラムインストラクションは（i）ペイロード装置の取り付けを検出し、（ii）ペイロード装置に対応する特定化情報を取得し、（iii）ペイロード装置のための少なくとも１つのドライバを選択するための基礎として与えられたペイロード装置の少なくとも特定化情報を使用し、（iv）選択されたドライバを介して少なくとも１つのジンバル制御システムにペイロード装置を接続して、ジンバル制御システムとペイロード装置との間の通信を可能にし、（v）ペイロード装置の作動状態を決定し及び（vi）ペイロード装置の少なくとも１つのパラメータを修正するためのインストラクションを含むことができる。もちろん、プロセッサ８０４により実行できるデータ記憶部８０６に記憶されるプログラムインストラクションの他の例も可能である。
【００７５】
データ記憶部８０６は、参照データも記憶できる。参照データは、種々の形のいずれかをとることができる。例えば、参照データはペイロード装置を特定し及び（又は）ペイロード装置を対応するドライバ及び（又は）ジンバル制御システムに関連させるために参照できる登録部を含むことができる。
【００７６】
参照データはまた種々のルーチンのいずれかを含むことができる。例えば、参照データはペイロード装置の取り付けを検出し、特定化情報のためにペイロード装置を尋問するように構成されたペイロード特定化ルーチンを含むことができる。別の例として、参照データはペイロード装置のための少なくとも１つのドライバを選択し、選択されたドライバを介してペイロード装置を少なくとも１つのジンバル制御システムに接続して、ジンバル制御システムとペイロード装置との間の通信を可能にする基礎として少なくとも特定化情報を使用するように構成された接続ルーチンを含むことができる。
【００７７】
更に別の例として、参照データはペイロード装置の作動状態を決定するように構成された監視ルーチンを含むことができる。更にまた別の例として、参照データはペイロード装置の少なくとも１つのパラメータを修正するように構成された修正ルーチンを含むことができる。もちろん、データ記憶部８０６は他の形式のデータも記憶することができる。そして、ジンバルシステム１００のための他の例が存在する。
【００７８】
４．方法論
ａ．大要
図９は、１つの例に係る、本発明の実施の形態を実行するための方法９００のフローチャートである。図９に示す２又はそれ以上の機能は実質上同時に発生することができる。更に、方法９００を実行するために図９に示すすべての機能が必要であるとは限らない。
【００７９】
ジンバルシステム１００がオンしたとき、ジンバルシステム１００はモータのようなジンバルシステム素子、１又はそれ以上の監視システム及び１又はそれ以上の通信システムがすべて作動状態にあることを決定するための自己試験を遂行できる。自己試験が、システムが適正に機能していることを示した場合、ビットはジンバルシステム１００が作動状態になることを可能にできる。作動状態の後又はできれば作動状態になる前（例えばジンバルシステム１００がオフの間）、使用者は複数のペイロード装置のいずれかをジンバル組立体１０１に取り付けることができる。
【００８０】
与えられたペイロード装置が取り付けられた後、この方法は、与えられたペイロード装置の取り付けを検出する工程と、与えられたペイロード装置に対応する特定化情報を取得する工程と、与えられたペイロード装置のための少なくとも１つのドライバを選択するための基礎として少なくとも特定化情報を使用する工程と、選択されたドライバを介して与えられたペイロード装置を少なくとも１つのジンバル制御システムに接続して、ジンバル制御システムと与えられたペイロード装置との間の通信を可能にする工程とを含む。方法９００は更に与えられたペイロード装置の作動状態を決定する工程及び（又は）与えられたペイロード装置の少なくとも１つのパラメータを修正する工程を含むことができる。
【００８１】
ｂ．方法の工程
ブロック９０２において、方法９００は、ジンバルシステム１００へのペイロード装置１１０の取り付けを可能にする工程を含む。好ましくは、取り付けを可能にする工程は機械的な工具の使用を必要とせずに複数のペイロード装置のいずれかをジンバルシステム１００に接続するのを可能にする工程を含む。複数のペイロード装置のうちの少なくとも２つのペイロード装置は互いに寸法、形状及び重量を異ならせることができる。更に、複数のペイロード装置は異なる形式のペイロード装置を含むことができる。例として、複数のペイロード装置は能動的なペイロード装置及び受動的なペイロード装置を含むことができる。別の例として、複数のペイロード装置はセンサ、カメラ及び武器を含むことができる。更に別の例として、複数は上述の装置の形式の組合せを含む１又はそれ以上のペイロード装置を含むことができる。
【００８２】
ペイロード装置１１０は、種々の方法のうちの任意の方法でジンバルシステム１００に取り付けることができる。例えば、ペイロードソケット１０８はペイロード装置１１０に直接取り付けることができる。代わりに、ペイロードソケット１０８はインサートを介してペイロード装置１１０に取り付けることができる。例えば、図２に示すように、ペイロード装置１１０はありインサート２０２に接続され、ペイロードソケット１０８はありインサート２０２を介してペイロード装置１１０に取り付けることができる。
【００８３】
ペイロードソケット１０８及びありインサート２０２は種々の方法のうちの任意の方法で接続することができる。例えば、ありインサート２０２は（i）ペイロードソケット１０８内へ摺動し及び（ii）ペイロードソケット１０８内の固定の位置で取り付けられるように構成することができる。それ故、ありインサート２０２はペイロード装置１１０のための挿入ガイド及び位置係止体として作用することができる。ありインサート２０２がペイロードソケット１０８内の固定の位置で取り付けられたとき（ペイロードソケット１０８へのペイロード装置１１０及びありインサート２０２の取り付け時に）、ペイロード装置１１０は好ましくはジンバルシステム１００に電気的に結合され、振動運動から実質上隔離される。
【００８４】
更に、ペイロードソケット１０８及びありインサート２０２は種々の形状のいずれかをとることができる。例えば、ペイロードソケット１０８及びありインサート２０２はカム係止システム、バネ係止システム、レバー係止システム、任意の他のシステム又はこれらのシステムの任意の組み合わせとして共働的に配列することができる。
【００８５】
ブロック９０４において、方法９００はペイロード装置１１０の取り付けを検出する工程を含む。特に、ジンバルシステム１００はペイロードソケット１０８上の雌型コネクタと未知の装置の雄型コネクタとの間の電気的な接触を検出することができる。ペイロード装置１１０はこの時点ではジンバルシステム１００にとって未知である。その理由は、ジンバルシステム１００とペイロード装置１１０との間のインターフェイスが不能状態にあるからである。それ故、ジンバルシステム１００はペイロード装置１１０を検出できるが、装置を認識することはできない。
【００８６】
ブロック９０６において、方法９００はペイロード装置１１０に対応する特定化情報を取得する工程を含む。ジンバルシステム１００は種々の方法のうちの任意の方法でこのような特定化情報を取得することができる。例えば、ジンバルシステム１００は特定化の要求をペイロード装置１１０に伝達することができ、ペイロード装置１１０は、これに応答して、特定化情報をジンバルシステム１００に伝達することができる。特定化データは、例えば、製造者のデータ、部品番号情報、通信プロトコル情報、アドレスポート情報、ドライバ情報及びできれば他の情報を含むことができる。
【００８７】
別の例として、特定化情報はペイロード装置１１０のための制御ループパラメータに関する表示を提供することができる。制御ループパラメータは、ペイロード装置１１０を調整できることを表示することができる。例えば、制御ループパラメータは、ペイロード装置１１０が駒率設定、瞳設定、ズーム設定及び夜景能力に関する調整可能なパラメータを備えたカメラであることを表示することができる。別の例として、制御ループパラメータは、ペイロード装置１１０が１又はそれ以上のしきいパラメータに関する調整可能なパラメータを備えた熱センサであることを表示することができる。更に別の例として、制御ループパラメータは、ペイロード装置１１０が調整可能な発射率を備えた武器であることを表示することができる。もちろん、特定化情報及び（又は）制御ループパラメータのための他の例が存在する。例えば、特定化情報は制御ループパラメータを含まなくてもよく、制御ループパラメータは異なる時点で別の伝達として送ることができる。
【００８８】
次いで、ジンバルシステム１００は受け取った特定化情報をその登録部と比較することができ、ペイロード装置１１０が認定されたペイロード装置であるか否かを決定することができる。認定されたペイロード装置であると決定された場合、ジンバルシステム１００はペイロード装置１１０との通信のための１又はそれ以上のアドレスポートを指定及び（又は）献呈することができる。
【００８９】
そして、認定された場合、ジンバルシステム１００はペイロード装置１１０の質量及び重量分布を測定することができる。代わりに、このような情報を測定するのではなく、特定化情報は質量及び重量分布情報を含むことができる。質量及び重量分布情報に基づき、ジンバルシステム１００は、それに従って、方位制御子１０２、仰角制御子１０４及びできればジンバル組立体１０１内の他の制御子へのパワーを調整して、それによってペイロード装置１１０の機械的な制御を容易にすることができる。もちろん、ジンバルシステム１００は質量及び重量分布を測定又は受領することができ及び（又は）同様に他の時点でジンバル組立体１０１の種々の制御子へのパワーを調整することができる。
【００９０】
ブロック９０８において、方法９００はペイロード装置１１０のための少なくとも１つのドライバを選択するための基礎として少なくとも特定化情報を使用する工程を含む。ジンバルシステム１００は種々の方法のうちの任意の方法でペイロード装置１１０のための１又はそれ以上のドライバを選択することができる。例えば、ジンバルシステム１００は１又はそれ以上のドライバを局部的に記憶することができ、データ記憶部８０６から適当なドライバを選択することができる。これに加えて又はその代わりに、ジンバルシステム１００はペイロード装置１１０から１又はそれ以上のドライバを受け取ることができる。
【００９１】
与えられたドライバは、調整可能なペイロード装置パラメータと対応するジンバル制御システムとの間のインターフェイスを提供することができる。例えば、ペイロード装置１１０が調整可能なズーム設定及び駒率を備えたカメラである場合、ジンバルシステム１００はズーム設定及び駒率パラメータの調整に関連する１又はそれ以上のドライバを選択することができる。別の例として、ペイロード装置１１０が調整可能なしきいパラメータを備えたセンサである場合、ジンバルシステム１００はしきいパラメータの調整に関連する１又はそれ以上のドライバを選択することができる。
【００９２】
選択されたドライバに応じて、ジンバルシステム１００はジンバルシステム１００とペイロード装置１１０との間の通信のための駒割りを開始することができる。例として、駒割りは与えられた駒の長さ（例えば８ビット又は１０２４ビット）を決定する工程と、駒率を設定する工程とを有することができる。
【００９３】
ブロック９１０において、方法９００は選択されたドライバを介して与えられたペイロード装置を少なくとも１つのジンバル制御システムに接続して、ジンバル制御システムと与えられたペイロード装置１００との間の通信を可能にする工程を有する。例として、ペイロード装置１１０が調整可能なズーム設定を含むカメラである場合、ジンバル制御システムはカメラのためのズーム設定パラメータを調整するように作動できるハードウエア、ソフトウエア及び（又は）ファームウエアの組み合わせとすることができる。少なくとも１つのジンバル制御システムをペイロード装置に接続したとき、ジンバルシステム１００はペイロード装置１１０から情報を受け取り、ペイロード装置へ情報を送るように作動でき、それ故、ペイロード装置１１０の作動を制御できる。
【００９４】
ブロック９１２において、方法９００はペイロード装置１１０の作動状態を決定する工程を含む。ペイロード装置１１０の作動状態の決定（欠陥監視としても知られる）は、ペイロード装置１１０が正しく機能しているか否かを決定するために１又はそれ以上の試験を実施する工程を含むことができる。例えば、ジンバルシステム１００は、ペイロード装置成分に対応する試験信号をペイロード装置１１０に送り、ペイロード装置１１０から応答信号を受け取り、応答信号をしきいパラメータと比較することにより、ペイロード装置１１０の成分（例えば夜景設定）を試験することができる。例えば、応答信号がしきいパラメータを越えている場合、ジンバルシステム１００は、ペイロード装置成分が正しく機能しているものと決定することができる。代わりに、応答信号がしきいパラメータを越えていない場合、ジンバルシステム１００は、ペイロード装置成分が正しく機能していないものと決定することができる。もちろん、ペイロード装置１１０の作動状態を決定するための他の例が存在する。
【００９５】
ブロック９１４において、方法９００はペイロード装置１１０の少なくとも１つのパラメータを修正する工程を含む。例えば、ジンバルシステム１００は、ペイロード装置１１０がズーム機能を備えたカメラである場合はズーム設定パラメータを修正することができ、又はペイロード装置１１０が調整可能な発射率を備えた火器である場合は発射率パラメータを修正することができる。もちろん、ペイロード装置１１０のパラメータを修正するための他の例が存在する。
【００９６】
５．結論
機械的な工具の使用なしに、使用者が与えられたペイロード装置をジンバルシステムから迅速に取り外すことができ、別のペイロード装置をジンバルシステムに取り付けることのできる方法及びシステムを提供した。取り付けたとき、ペイロード装置は好ましくはジンバルシステムに電気的に結合される。更に、ジンバルシステムは好ましくは、ジンバルシステムがペイロード装置に対して検出、認識、通信及び作動を行えるようにするルーチンを含む。
【００９７】
図示の実施の形態は単なる例であり、本発明の要旨を限定すべきものではないことを理解すべきである。特許請求の範囲はその趣旨で述べていない限り説明した順番又は素子に限定されるものと解釈すべきではない。それ故、特許請求の範囲及び精神内に入るすべての実施の形態及びその等価物は本発明として保護される。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】１つの例に係る、ペイロード装置に取り付けたジンバル組立体を示す図。
【図２】１つの例に係る、ペイロード装置から取り外したジンバル組立体を示す図。
【図３】１つの例に係る、カム係止インサートを示す図。
【図４】１つの例に係る、バネ係止インサートを示す図。
【図５】図５Ａ及び図５Ｂはそれぞれ１つの例に係る、レバー係止インサート及びレバー係止ソケットを示す図。
【図６】１つの例に係る、レバー係止システムの使用を組み込んだジンバル組立体を示す図。
【図７】１つの例に係る、車両に取り付けるべきジンバル組立体を示す図。
【図８】１つの例に係る、ジンバルシステムのブロック線図である。
【図９】１つの例に係る、本発明の１つの実施の形態を実行するための方法のフローチャートである。
【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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【外国語明細書】
2008180372000001.pdf