(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動航空機に接続され、前記自動航空機の定義された距離内にある物体の存在を検出するよう構成された物体検出要素と、
前記自動航空機に接続され、検出された物体の回避行動を判断し、前記回避行動を表す回避ベクトルを作り出すよう構成された回避判断要素と、前記回避行動を自動的に実行するためのナビゲーション構成要素と、を含み、
前記回避行動は、前記検出された物体を表す物体ベクトルに基づき判断され、
前記物体ベクトルは、前記自動航空機に対する前記検出された物体の方向及び前記自動航空機に対する前記検出された物体の速度の大きさ、又は前記自動航空機に対する前記検出された物体の方向及び前記自動航空機から前記検出された物体までの距離を有し、
前記回避ベクトルの大きさは、前記自動航空機に対する前記物体の前記速度の大きさ、又は前記自動航空機から前記検出された物体までの距離よりも大きい、自動航空機の物体回避システム。
【請求項２】
前記回避ベクトルの方向が複数の利用可能な防衛方向からランダムに選択される、請求項１に記載の物体回避システム。
【請求項３】
前記複数の利用可能な防衛方向が、前記物体の移動方向、物体タイプ、または前記自動航空機の位置のうち少なくとも１つに基づいて判断される、請求項２に記載の物体回避システム。
【請求項４】
前記物体検出要素が、前記自動航空機の前記定義された距離内にある第２物体の存在を検出するようさらに構成され、前記回避行動が、前記第２物体と前記自動航空機との間に影響を与える時間に基づいてさらに判断される、請求項２または請求項３に記載の物体回避システム。
【請求項５】
前記回避行動は、前記物体ベクトルと前記第２物体の第２物体ベクトルとの合計に基づき、
前記第２物体ベクトルは、前記自動航空機に対する前記検出された第２物体の方向及び前記自動航空機に対する前記検出された第２物体の速度の大きさ、又は前記自動航空機に対する前記検出された第２物体の方向及び前記自動航空機から前記検出された第２物体までの距離を有する、請求項４に記載の物体回避システム。
【請求項６】
前記回避行動がさらに、前記物体のために判断された第１押し出し関数及び前記第２物体のために判断された第２押し出し関数に基づく、請求項５に記載の物体回避システム。
【請求項７】
前記第１押し出し関数が、前記物体と前記自動航空機との間の前記距離または前記物体と前記自動航空機との間に影響を与える時間に基づく、請求項６に記載の物体回避システム。
【請求項８】
前記物体ベクトル及び前記第２物体ベクトルが、前記自動航空機に対する第１平面に位置し、かつ前記防衛方向が前記第１平面とは異なる第２平面内の方向にある、請求項５または６に記載の物体回避システム。
【請求項９】
前記物体が検出される時の自動航空機の位置、前記検出された物体の位置、物体タイプ、前記物体の前記方向、前記防衛方向または前記回避行動のうち少なくとも１つを報告するよう構成された通信要素をさらに含む、請求項４，５，６、または８に記載の物体回避システム。
【請求項１０】
自動航空機であって、
本体と、
複数のモーターと、
前記本体の定義された距離内にある物体の存在を検出する物体検出要素と、
１つ以上のプロセッサと、
前記プロセッサに接続されプログラム命令を格納するメモリと、を備え、前記プロセッサにより実行される時に、前記プロセッサに、
前記自動航空機に対する前記検出された物体の方向及び前記自動航空機に対する前記検出された物体の速度の大きさ、又は前記自動航空機に対する前記検出された物体の方向及び前記自動航空機から前記検出された物体までの距離を含む物体ベクトルを判断することと、
前記物体ベクトルに基づいて、前記検出された物体を回避するよう自動航空機を誘導するための第１方向及び第１大きさで表される後退ベクトルを判断することと、
前記物体ベクトルに基づいて、前記検出された物体を回避するよう前記自動航空機を誘導するための防衛方向を判断することと、
前記後退ベクトルの方向及び前記防衛方向に基づいて、前記後退ベクトルの方向及び前記防衛方向の組み合わせ、且つ前記自動航空機に対する前記検出された物体の速度又は前記自動航空機から前記検出された物体までの距離の大きさよりも大きい大きさを有する回避ベクトルを生成することと、
前記回避ベクトルに従って前記自動航空機を誘導するための命令を与えることと、を引き起こす、自動航空機。
【請求項１１】
前記物体ベクトルが前記第１方向であり、前記防衛方向が前記第１方向と交差する第２方向にある、請求項１０に記載の自動航空機。
【請求項１２】
前記回避ベクトルが前記第１方向及び前記第２方向のそれぞれと交差する第３方向にある、請求項１１に記載の自動航空機。
【請求項１３】
前記防衛方向が、前記検出された物体の方向とは異なる複数の方向からランダムに選択される、請求項１０、１１、または１２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
本出願は、２０１４年６月２５日に出願された米国特許出願第１４／３１５，２１３、「自動航空機のための物体回避」の優先権を主張するものであり、参照によりその全体を本明細書に包含する。
【０００２】
本発明は、自動航空機のための物体回避に関する。
【背景技術】
【０００３】
空中、地上及び水上における自動車両といったような自動移動車両は、普及が進み続けている。例えば、無人航空機（ＵＡＶ)は、監視目的でよく用いられる。同様に、キヴァ・システムズ社などの移動駆動ユニットは、荷役施設において、在庫品を自律的に施設内移送するためによく用いられる。これらの車両の有効な用途が数多くある一方で、同様に多くの欠点もある。例えば、車両が他のＵＡＶまたは他の物体を破損しないように、ＵＡＶには人間の介入が必要である。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本開示は、物体の存在を検出するよう構成された１つ以上の物体検出要素及び物体を回避する回避行動を自動航空機に自動的に判断させ、かつ実行させるよう構成された回避判断要素を備える自動航空機を記述する。例えば、物体は検出され、かつ物体の位置及び、物体の方向と物体速度の大きさを表す物体ベクトルに基づいて回避行動は判断される。
【０００５】
詳細は添付の図面を参照して記述される。図では、参照番号の最も左の数字（複数可）が、最初に現れる参照番号の図を示す。異なる図における同じ参照番号の使用は、類似の、または同じ構成要素または特徴を示す。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】実施に従う自動航空機の上から見下ろした図におけるブロック図を描写する。
【図２Ａ】実施に従って図１に説明される自動航空機のモーター組立体におけるブロック図を描写する。
【図２Ｂ】実施に従って図１に説明される自動航空機のモーター組立体におけるブロック図を描写する。
【図２Ｃ】実施に従って図１に説明される自動航空機のモーター組立体におけるブロック図を描写する。
【図３Ａ】実施に従って図１に説明される自動航空機のモーター組立体におけるブロック図を描写する。
【図３Ｂ】実施に従って図１に説明される自動航空機のモーター組立体におけるブロック図を描写する。
【図３Ｃ】実施に従って図１に説明される自動航空機のモーター組立体におけるブロック図を描写する。
【図４】実施に従って図１に説明される自動航空機のモーター組立体におけるブロック図を描写する。
【図５】実施に従う自動航空機の側面図におけるブロック図を描写する。
【図６】実施に従う自動航空機の側面図におけるブロック図を描写する。
【図７】実施に従う自動航空機環境の図を描写する。
【図８】実施に従う例示的な物体回避プロセスを説明するフロー図である。
【図９】実施に従って後退するベクトル及び防衛方向を判断し、かつ回避行動を作り出すためのブロック図を描写する。
【図１０】実施に従う他の例示的な物体回避プロセスを説明するフロー図である。
【図１１】実施に従う自動航空機制御システムの様々な構成要素を説明するブロック図である。
【図１２】様々な実施に用いられ得るサーバーシステムの実例的実施におけるブロック図である。
【０００７】
実施が一例として本明細書に記述される一方で、実施は実施例または記述の図面に制限されないことを当業者は認識するであろう。図面及び詳細な記述は開示される特定の形式への実施に限定される意図はないが、むしろ、附随の特許請求項により定義される趣旨及び範囲内にある全ての変更点、同等物及び代替物を対象とすることを理解するべきである。本明細書に用いられる見出しは、構成目的のみのためにあり、明細書または特許請求の範囲を制限するために用いられているわけではない。本出願にわたって用いられるような、「ｍａｙ（してもよい）」という用語は、強制的な意味（すなわち、ｍｕｓｔ（しなければならない）という意味）というよりはむしろ、許容の意味（すなわち、可能性を持っているという意味）で用いられる。同様に、「ｉｎｃｌｕｄｅ（備える）」、「ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ（備えている）」、及び「ｉｎｃｌｕｄｅｓ（含む）」は、含めているということを意味するが、これに限定はされない。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本開示は、自動航空機（「ＡＡＶ」）及び自動検出及び物体を回避するためのシステムを記述する。以下のさらなる詳細が論じられるように、いくつかの実施ではＡＡＶは、物体とＡＡＶ間の距離（ｄ）、ＡＡＶに対する物体の距離及び／またはＡＡＶに対する物体の速度を判断するのに使用できる、ＡＡＶの様々な場所に取り付けられた複数の距離計を備えてもよい。判断されたＡＡＶに対する物体の方向、物体の速度及び物体の距離のうち１つ以上に基づいて、回避行動は判断されてもよい。回避行動は、物体を回避するためにＡＡＶを誘導するよう判断された方向及び速度であってもよい。
【０００９】
ＡＡＶの周囲を判断することよりも、物体を識別すること及び／または物体の意図を判断することを試みることで、回避行動はＡＡＶにより迅速に判断でき、物体を回避するために利用できる。例えば、ＡＡＶに対する物体の方向及び距離を表す物体ベクトルは、判断されてもよい。判断された物体ベクトルに基づいて、対応するＡＡＶの後退ベクトルは判断されてもよい。例えば、後退ベクトルはｆ（ｄ）＝１／ｄといった押し出し関数ｆ（ｄ）及び検出された物体の物体ベクトルに基づいて判断されてもよい。
【００１０】
判断された後退ベクトルに加え、防衛方向及び／または防衛ベクトルが判断されてもよい。例えば、物体の動く方向と異なる方向がランダムに選択され、防衛方向として利用されてもよい。以下に記述されるように、利用できる防衛方向のランダムな選択は、ＡＡＶと衝突しようとする害を及ぼす物体がＡＡＶの回避行動を認識し、かつ予測できないようにするために重要になる場合がある。
【００１１】
後退ベクトル及び防衛方向に基づいて、回避行動は作り出されてもよい。例えば、回避行動は、後退ベクトル及び防衛ベクトルの合計であってもよい。他の実施例では、回避行動は、防衛方向に配向された後退ベクトルであってもよい。ＡＡＶはその後、検出された物体との接触を避けるための回避行動に従って誘導されてもよい。
【００１２】
いくつかの実施では、ＡＡＶの位置及び／または物体のタイプは判断されてもよく、好適な防衛方向のセットはＡＡＶの位置及び／または物体のタイプに基づいて識別されてもよい。例えば、他のＡＡＶが以前同じ領域で誘導され、物体に遭遇しかつ物体を回避するための回避行動を実行した場合、それらのＡＡＶはＡＡＶ管理システムに回避情報を提供してもよい。回避情報は、例えば、ＡＡＶの位置、物体のタイプ、物体ベクトル、物体の速度、利用された防衛方向、実行された回避行動、利用された防衛ベクトル、回避が成功したかどうか、などを含んでもよい。
【００１３】
領域及び／または物体タイプのための回避情報が収集されるにつれ、いくつかの回避行動及び／または防衛方向がさらに成功し、好適な防衛方向のサブセットは領域及び／または物体タイプのために判断されてもよい。ＡＡＶが好適な防衛方向で領域または物体タイプに遭遇した時、好適な防衛方向のセットから利用可能な防衛方向を選択してもよい。好適な防衛方向から防衛方向を選択することは、ランダムに実行されてもよい。同様に、検出された物体が他のＡＡＶであった場合、好適な防衛方向はＡＡＶが衝突を回避するために誘導されるよう定義された方向に対応してもよい。
【００１４】
さらに他の実施では、ＡＡＶはＡＡＶからの距離内で複数の物体を検出してもよく、検出された複数の物体それぞれに基づいて回避行動を判断してもよい。例えば、２つの物体が検出された場合、ＡＡＶの後退ベクトルは２つの検出された物体それぞれの物体ベクトルの組み合わせに基づいて判断されてもよい。１つの実施では、後退ベクトルは、２つの物体ベクトルの合計であってもよい。同様に、防衛方向は、ＡＡＶに対する２つの物体の方向に基づいて判断されてもよい。例えば、物体及びＡＡＶの両方を含む平面が判断されてもよく、利用可能な防衛方向は判断された平面の上面に沿って位置しない方向であってもよい。例えば、防衛方向は、平面に対して４５°の角度などで平面に垂直である方向であってもよい。
【００１５】
２つの物体を検出する実施例を続けて、後退ベクトル及び防衛方向は、ＡＡＶが両方の物体との接触を回避するよう誘導される回避行動を作り出すために組み合わされてもよい。
【００１６】
いくつかの実施では、ＡＡＶは、ＡＡＶ識別、現在地、高度、回避情報、速度等の情報を提供及び／または受信するために領域内で他のＡＡＶと通信する。例えば、ＡＡＶは自動従属監視送信（ＡＤＳ−Ｂ)をサポートし、識別、現在地、高度、及び速度情報の受信及び／または送信の両方をするよう構成されてもよい。この情報は、中央位置に格納されるか及び／または近接するＡＡＶ、荷役施設、中継場所、ＡＡＶ管理システム及び／または位置の間で同時に共有されてもよい。例えば、他のＡＡＶはＡＤＳ−Ｂ情報及び／または天気（例えば、風、雪、雨）、着陸状況、交通、障害物等に関する追加的情報を提供してもよい。受信するＡＡＶは、情報源の位置から目的地の位置までの道筋／飛行経路を計画するために、及び／または経路の実際の運行指示を修正するためにこの情報を利用してもよい。
【００１７】
飛行を達成するために複数のプロペラを利用する航空機の形状（例えば、クアッドコプターまたはオクトコプター）に主なる重点を置いたＡＡＶが本明細書で実施例が記述される一方で、本明細書に記述される実施において他の形状のＡＡＶが用いられてもよいことがわかる。
【００１８】
ここで用いられる、「荷役施設」とは、倉庫、配送センター、クロスドッキング施設、受注処理施設、梱包施設、配送施設、賃貸施設、図書館、小売店、卸問屋、博物館、または１つ以上の（在庫品）荷下ろし機能を実行するための他の施設または施設の組み合わせを含んでもよいが、これに限定はされない。本明細書に用いられる、「配送位置」は、１つ以上の在庫商品が配送されるあらゆる位置を指す。例えば、配送位置は、個人住宅、事業所、荷役施設内の場所（例えば、梱包所、在庫品保管所）、ユーザーまたは商品があるあらゆる場所等であってもよい。商品またはアイテムは、ＡＡＶを用いて移送されるあらゆる物質的な品物であってもよい。
【００１９】
本明細書に用いられる、「中継場所」は、これに限定はされないが、配送場所、荷役施設、無線通信塔、ビルの屋上、配送場所、またはＡＡＶが荷下ろし、荷積み、商品回収、充電池交換、及び／またはサービスを受けることができるあらゆる他の場所を含んでもよい。
【００２０】
図１は、実施に従うＡＡＶ１００の上から見下ろした図におけるブロック図を説明する。説明されるように、ＡＡＶ１００は、ＡＡＶのフレーム１０４の周りに間隔を空けられた８つのプロペラ１０２−１、１０２−２、１０２−３、１０２−４、１０２−５、１０２−６、１０２−７、１０２−８を備える。プロペラ１０２は、ＡＡＶ１００及びＡＡＶ１００が持つあらゆる商品を十分に持ち上げることができるあらゆる形状（例えば、グラファイト、カーボンファイバー）かつサイズのプロペラであってもよく、それにより例えば在庫品を店舗へ配送するために、ＡＡＶ１００が空中で誘導できる。この実施例が８つのプロペラを含む一方で、他の実施では、より多いかまたはより少ないプロペラが使用されてもよい。同様に、いくつかの実施では、プロペラはＡＡＶ１００の異なる場所に配置されてもよい。さらに、推進力の代替的方法が利用されてもよい。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を推進するために用いられてもよい。
【００２１】
ＡＡＶ１００のフレーム１０４または本体は、同様にグラファイト、カーボンファイバー及び／またはアルミニウムといったあらゆる適切な材質であってもよい。この実施例では、ＡＡＶ１００のフレーム１０４は、４つの剛性部材１０５−１、１０５−２、１０５−３、１０５−４または剛性部材とハッシュパターンで配置され、おおよそ垂直な角度で接合する梁を備える。この実施例では、剛性部材１０５−１及び１０５−３は互いに平行に配置され、おおよそ同じ長さである。剛性部材１０５−２及び１０５−４は互いに平行に配置され、さらに剛性部材１０５−１及び１０５−３と垂直である。剛性部材１０５−２及び１０５−４は、おおよそ同じ長さである。いくつかの実施形態では、全ての剛性部材１０５は、おおよそ同じ長さであってもよく、その一方で他の実施では剛性部材のいくつかまたは全てが異なる長さであってもよい。同様に、剛性部材の２つのセット間の間隔は、おおよそ同じであるかまたは異なっていてもよい。
【００２２】
図１に説明される実施が、フレーム１０４を形成するよう接合する４つの剛性部材１０４を含む一方で、他の実施では、フレーム１０４への構成要素はそれ以下またはそれ以上であってもよい。例えば、４つの剛性部材よりも、他の実施では、ＡＡＶ１００のフレーム１０４は６つの剛性部材を備えるよう構成されてもよい。そういった実施例では、２つの剛性部材１０５−２、１０５−４は互いに平行に配置されてもよい。剛性部材１０５−１、１０５−３及び剛性部材１０５−１、１０５−３の両側の２つの追加的剛性部材は、全てが互いに平行に配置されてもよく、かつ剛性部材１０５−２、１０５−４に対して垂直であってもよい。追加的剛性部材で、４つの側全て上の剛性部材で追加的空洞がフレーム１０４により形成されてもよい。以下でさらに記述されるように、フレーム１０４内の空洞は、商品（複数可）及び／または商品（複数可）を収容するコンテナの係合、輸送及び配送のための在庫品係合機構を備えるよう構成されてもよい。
【００２３】
いくつかの実施では、ＡＡＶは空気力学のために構成されてもよい。例えば、空気力学的な筐体は、ＡＡＶ制御システム１１０、１つ以上の剛性部材１０５、フレーム１０４及び／またはＡＡＶ１００の他の構成要素を備えるＡＡＶに含められてもよい。筐体は、グラファイト、カーボンファイバー、アルミニウム等といったあらゆる適切な材質（複数可）で作られてもよい。同様に、いくつかの実施では、在庫（例えば、商品またはコンテナ）の位置及び／または形状は、空気力学的に設計されてもよい。例えば、いくつかの実施では、在庫品係合機構は、在庫品が係合される時にＡＡＶ１００のフレーム及び／または筐体内に含まれ、ＡＡＶ１００による在庫品の輸送中にさらに引きずられたりすることがないよう構成されてもよい。他の実施では、在庫品は引きずられることを低減し、かつＡＡＶ及び在庫品をより空気力学的な設計にするような形状であってもよい。例えば、在庫品がコンテナであって、係合する時にコンテナの一部がＡＡＶの下部に延びる場合、コンテナの露出した部分は湾曲した形状であってもよい。
【００２４】
プロペラ１０２及び対応するプロペラモーターは、各剛性部材１０５の両端部に配置される。プロペラモーターは、ＡＡＶ１００及びあらゆる係合した在庫品を持ち上げるためのプロペラに十分なスピードを生み出すことのできるあらゆるモーター形状であってもよく、それにより在庫品の空中輸送を可能にする。例えば、プロペラモーターはそれぞれがＦＸ−４００６−１３  ７４０ｋｖマルチローターモーターであってもよい。様々な実施に用いられてもよいモーター構成の例示的実施は、図２Ａ〜２Ｃ、図３Ａ〜３Ｃ及び図４に関連して以下にさらなる詳細が記述される。
【００２５】
各剛性部材から外側に延びるのは、防護バリア１０８に接続される支持アーム１０６である。この実施例では、防護バリアはＡＡＶ１００の周囲に配置され、かつモーターとプロペラ１０２が防護バリア１０８の外周内になるようにＡＡＶ１００周辺に配置され取り付けられる。防護バリアは、プラスチック、ゴム等であってもよい。同様に、支持アーム１０６の長さ及び／または剛性部材１０５の長さ、数または配置に応じて、防護バリアは円形、楕円形、またはあらゆる他の形状であってもよい。
【００２６】
フレーム１０４に取り付けられるのはＡＡＶ制御システム１１０である。この実施例では、ＡＡＶ制御システム１１０はフレーム１０４の中央部および上面に取り付けられる。図１１に関連して以下にさらなる詳細が記述されるようにＡＡＶ制御システム１１０は、動作、経路、ナビゲーション、通信、物体検出及び回避、及びＡＡＶ１００の在庫品係合機構を制御する。
【００２７】
同様に、ＡＡＶ１００は、１つ以上の電源モジュール１１２を備える。この実施例では、ＡＡＶ１００は、フレーム１０４に取り外し可能なように取り付けられた２つの電源モジュール１１２を備える。ＡＡＶのための電源モジュールは、バッテリー電源、太陽光発電、ガス発電、スーパーコンデンサ、燃料電池、代替的発電源、またはそれらの組み合わせの形状であってもよい。例えば、電源モジュール１１２は、それぞれが６０００ｍＡｈ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）電池であってもよい。電源モジュール１１２（複数可）は、ＡＡＶ制御システム１１０及びプロペラモーターに接続され、電力を供給する。
【００２８】
いくつかの実施では、１つ以上の電源モジュールは、ＡＡＶが着陸している間に自律的に取り外すことができ、及び／または他の電源モジュールと交換できるよう構成されてもよい。例えば、ＡＡＶが配送場所、中継場所及び／または荷役施設に着陸する時、ＡＡＶは電源モジュールを再充電する場所で充電部材と係合してもよい。
【００２９】
前述のように、ＡＡＶ１００はさらに、在庫品係合機構１１４を備えてもよい。在庫品係合機構は、商品及び／または商品を保持するコンテナを係合し、かつ解放するよう構成されてもよい。この実施例では、在庫品係合機構１１４は、剛性部材１０５の交差部分により形成されるフレーム１０４の空洞内に配置される。在庫品係合機構は、ＡＡＶ制御システム１１０の真下に配置されてもよい。追加的剛性部材の実施では、ＡＡＶは追加的在庫品係合機構を備えてもよく、及び／または在庫品係合機構１１４はフレーム１０４内の異なる空洞に配置されてもよい。在庫品係合機構は、在庫品を含むコンテナをしっかりと係合し、かつ解放するための十分なあらゆるサイズであってもよい。他の実施では、係合機構は、配送する在庫品（複数可）を含むコンテナとして動作してもよい。在庫品係合機構は、ＡＡＶ制御システム１１０と通信し（有線または無線通信を介して）、ＡＡＶ制御システム１１０により制御される。
【００３０】
ＡＡＶの実施が、飛行を達成し維持するためにプロペラを利用するものとして本明細書に記述される一方で、他の実施では、ＡＡＶは他の方法で構成されてもよい。例えば、ＡＡＶは、固定された翼及び／またはプロペラと固定された翼の両方の組み合わせを備えてもよい。例えば、ＡＡＶは、離陸及び着陸を可能にするために１つ以上のプロペラを利用してもよく、ＡＡＶが空中移動する間、飛行を維持するために固定された翼構成または翼とプロペラ構成の組み合わせを利用してもよい。
【００３１】
図２Ａ〜２Ｃは、実施に従って図１に説明されるＡＡＶ１００のモーター組立体におけるブロック図を描写する。図２Ａ〜２Ｂは、インランナーブラシレスモーターのブロック図における構成要素を説明する。図２Ｃは、アウトランナーブラシレスモーターのブロック図である。当該技術において既知の通り、ローターは回転する駆動部またはアームに取り付けられた磁石のセットである。図２Ａ〜２Ｂに説明されるようなインランナーブラシレスモーターのために、ローター２００は、駆動部またはアーム２０２に取り付けられ、ステータ２１０（図２Ｂ）の内部に配置される。対して、アウトランナーブラシレスモーター２３０のために、モーター２３０（図２Ｃ）の外側部分は、内側部分辺りまたはステータ辺りで回転するローターである。どちらの構成においても、駆動部またはアーム２０２は、ローターに取り付けられ、ローターと共に回転する。
【００３２】
ローターは一般的に４つ以上の磁極を有する。積極子としても知られるステータは、電磁気組立体を備える。ステータがローターの周囲に配置される（図２Ａ〜２Ｂ）構成では、ステータ２１０は、電磁気組立体を包含する外面２１２及び内面２１４を有する。一般的に、ステータ２１０、外面２１２、及び内面２１４は、図２Ｂに示されるように筒状に構成され、ローター２００を適所に置くよう空洞を形成する。
【００３３】
図２Ａを再度参照して、ローターがステータ２１０の空洞内に配置されるインランナーブラシレスモーターでは、１つ以上の距離判断要素２０４がローター２００に連結され、それによりローター２００が回転するにつれて距離判断要素２０４が回転する。例えば、距離判断要素は、ローターを形成するマグネットに連結してもよく、及び／または駆動部２０２に連結してもよい。この実施例では、２つの距離判断要素２０４−１、２０４−２は、ローター２００の対向端に連結され、反対方向に配向する。ローター２００の対向端に距離判断要素のペアを組み込むことで、ローターの回転バランスは維持される。モーターの周囲に保護筐体がある場合、１つ以上の開口部がさらに筐体に備えられていてもよく、それにより距離判断要素が開口部を通じて送られてもよい。
【００３４】
距離判断要素２０４は、物体と距離判断要素との間の距離を計測するために用いることができるあらゆる形状の装置であってもよい。例えば、距離判断要素２０４は、超音波測距モジュール、レーザー距離計、レーダー距離計測モジュール、視距測量法ベースの距離計、視差ベースの距離計、合致法ベースの距離計、ライダーベースの距離計、ソーナーベースの距離計、または飛行時間型ベースの距離計のうちのいずれか１つであってもよい。いくつかの実施では、異なる距離判断要素がＡＡＶに利用されてもよい。例えば、距離判断要素２０４−１はレーザー距離計であってもよく、かつ距離判断要素２０４−２はレーダー距離計測モジュールであってもよい。
【００３５】
ここで図２Ｂを参照して、説明されるのはステータ２１０またはインランナーブラシレスモーターの外側部分である。ステータ２１０は、ローター２００がステータ２１０の空洞内に配置される時に距離判断要素が位置する場所に近接した位置でステータ２１０の内面２１４及び外面２１２を通じて延びる１つ以上の開口部２１６を備えてもよい。ローター２００が回転し、例えばレーザー信号といった距離判断要素が放出される時、発射されたレーザー信号が開口部２１６のうちの１つを通過するように、開口部２１６は配置される。この実施例では、ステータ２１０には２セットの開口部があり、１セットは距離判断要素２０４−１が配置される場所に近接する位置でステータ２１０の上部周囲に延び、第２セットは距離判断要素２０４−２が配置される場所に近接する位置でステータ２１０の下部周囲に延びる。ローター２００がステータ２１０内に配置される時、距離判断要素は開口部２１６に近接しており、それにより例えばレーザー信号といった距離判断要素（複数可）が放出される時に、レーザー信号が開口部を通過する。物体が存在する場合、発射されたレーザー信号は物体に反射し、開口部を通じてモーターに入り、距離判断要素２０４により受けられる。距離計測が飛行時間型（「ＴｏＦ」）に基づいて判断されてもよいので、ローター及び距離判断要素（複数可）が回転しても、放出されたレーザー信号は同じ開口部を通過して戻り、反射したレーザー信号、物体までの距離を判断するのに用いることができる。開口部はあらゆるサイズ及び／または形状であってもよい。同様に、モーターがモーターの外周の周囲に保護筐体を有するという実施において、保護筐体は、距離判断要素が開口部を通じて発射できるように配置された１つ以上の開口部を備えてもよい。
【００３６】
上記実施例がインランナーブラシレスモーターを説明する一方、他の実施では、モーターはブラシ付きモーター（図示せず）として構成されてもよい。当該技術において既知の通り、ブラシレスモーターに対してブラシ付きモーターでは、電磁石コイルが固定されたステータに対して回転するローターに配置され、永久磁石を備える。一般的なブラシ付きモーターでは、電磁石コイルにエネルギーを供給するためにブラシまたは他の接触要素がローターに係合する。モーター構成にかかわらず、距離判断要素は内側回転部（例えば、図２Ａ）に取り付けられてもよく、外側の固定部を通じて発射されるよう構成されてもよい。あるいは、距離判断要素は外側回転部（図２Ｃ）に連結されてもよく、外側に向けて発射する。
【００３７】
ここで図２Ｃを参照して、ローター２２０がステータ２２４の周囲及び外側に配置される（すなわち、ステータがローターの空洞内に配置される）アウトランナーブラシレスモーター２３０では、１つ以上の距離判断要素２０４がローター２２０あるいは駆動部またはアーム２０２に連結され、それによりローター２２０が回転するにつれて距離判断要素２０４が回転する。この実施例では、２つの距離判断要素２０４−１、２０４−２は、駆動部２０２に連結され、反対方向に配向する。距離判断要素のペアを組み込むことで、ローターの回転バランスは維持される。モーターの周囲に保護筐体がある場合、距離判断要素は筐体の上及び外側に配置されてもよく、または１つ以上の開口部が筐体に備えられてもよく、それにより距離判断要素が開口部を通じて送られてもよい。
【００３８】
いくつかの実施では、モーターは、ローター２００の位置を追跡し続ける電子速度制御（ＥＳＣ）回路２２２を備えてもよく、それによりステータの電磁石を制御できる。例えば、磁気センサー（ホール効果に基づく）を用いて、または「センサーレス」として知られる技術を用いて達成してもよい。おおむね、センサーレス技術を用いて、ローターの磁石が回転することにより起こる変動をモーター電動ワイヤー（図示せず）を監視することで、ローターの位置が判断される。ローターの位置を判断するために他の技術が同様に利用されてもよい。例えば、マーカーまたは他の識別子がローター、駆動部２０２及び／またはプロペラの所定部分に備えられてもよい。センサーはマーカーの位置を検出するために用いられてもよく、マーカーはセンサーを通過する度に、ローター及び距離判断要素（複数可）の位置がわかる。いくつかの実施では、ローターの位置は判断されなくてもよく、及び／または定期的に判断されるのみでもよい。例えば、物体が検出されない限り、ローターの位置は監視されなくてもよい。物体が検出された場合、物体に対するＡＡＶの位置を判断するためにローターの位置は判断されてもよい。
【００３９】
ローターまたは駆動部の既知の位置に距離判断要素を取り付けること、及びローターまたは駆動部の位置を監視することで、距離判断要素が配向された時にだけレーザー信号が放出されるように例えばレーザー信号を距離判断要素から放出するタイミングを維持でき、それにより放出されたレーザー信号が開口部を通じて発射される。ステータ及び／または保護筐体の開口部を通過するように放出のタイミングをはかることで、モーター周囲の２６０°の平面と交わる物体が検出でき、検出された物体（複数可）とモーター間の距離が判断できる。さらに距離判断要素（複数可）の位置を知ることで、放出の方向も同様にわかる。物体が検出される時、物体までの距離が検出され、距離判断要素の位置に基づいて、ＡＡＶに対する物体の方向が同様に検出される。
【００４０】
図３Ａ〜３Ｃは、実施に従って図１に説明される自動航空機の他のモーター組立体におけるブロック図を描写する。図３Ａ〜３Ｃに関して記述された実施例は、アウトランナーブラシレスモーターに関する。しかしながら、図２Ａ〜２Ｃに関する記述と同じように、あらゆるタイプのモーターが本明細書に記述される実施に利用されてもよい。
【００４１】
図３Ａを最初に参照して、ステータ３００は、ステータ３００の外部に取り付けられた複数の反射面３０６を備えてもよい。反射面３０６は、同じ及び／または異なるサイズ、同じ及び／または異なる形状、同じ及び／または異なる色などであってもよい。同様に、ステータ３００に対する配向及び角度も同様に同じ及び／または異なっていてもよい。例えば、反射面３０６は、例えば放出されたレーザー信号の入射角が９０°ではないようにステータ３００に対して異なる角度で取り付けられてもよく、それにより図３Ｃに説明されるように反射の角度が結果的にレーザー信号を放出する距離判断要素から離れて反射する。反射面は、鏡または他の金属面といった反射面のあらゆる形状であってもよい。図３Ａに説明される実施例では、反射面３０６は全て四角形である。しかしながら、ほかの実施では形状は異なるものであってもよいことがわかる。例えば、反射面は四角形、長方形、楕円形、円形等であってもよい。
【００４２】
さらに他の実施では、ステータ３００に複数の反射面を用いるよりもむしろ、ステータ３００がステータ３００の表面の大部分をカバーする単一の反射面（図示せず）に完全に覆われていてもよい。そういった実施では、単一の反射面は異なる角度の変化面を有していてもよいか、またはステータ３００のあたりに均一の角度を有していてもよい。いずれのケースにおいても、距離判断要素（複数可）（図３Ｂに関して以下に記述される）はステータ３００及び／または反射面に対して９０°以外の角度で配置されてもよい。
【００４３】
図３Ｂに説明されるように、ローター３１０、またはモーターの外側部分は、ローター３１０の内面３１４及び外面３１２を通じて延びる複数の開口部を備えてもよく、それにより放出されたレーザー信号を開口部３１６を通じて発射でき、物体に反射して開口部３１６を通じて戻る。ローター３１０に沿って開口部が延びることで、モーターの重量を削減し、ステータ３００に取り付けられた反射面３０６に反射する時に反射したレーザー信号を様々な角度で発射することができる。
【００４４】
開口部に加えて、１つ以上の距離判断要素３０４がローター３１０の内面３１４に取り付けられてもよく、ステータがローター３１０の空洞に配置される時、例えばレーザー信号をステータ３００に向けて放出するよう配置されてもよい。放出されたレーザー信号がステータ３００に取り付けられた反射面３０６のうち１つに反射し、ローター３１０の開口部３１６のうち１つを通じて発射し、物体が存在する場合には物体に反射し、開口部３１６を通じて戻り、反射面３０６に反射して距離判断要素に戻る。ＴｏＦを用いて、距離判断要素はモーター３２０と物体との間の距離を判断できる。
【００４５】
図３Ｃに説明されるように、発射されたレーザー信号がステータ（または距離判断要素）に対して９０°以外の角度で並べられた反射面に反射する時、入射角、及び反射角は９０°ではなく、レーザー信号は入射角と等しい反射角で反射する。この実施例では、ローターが回転するにつれて、各計測用の単一の距離判断要素からレーザー信号は異なる角度及び異なる方向で異なる反射面に反射し、それにより異なる位置でのモーターに対する物体の検出が可能となる。
【００４６】
上記の実施例においてローターがステータを取り囲むアウトランナーブラシレスモーターを記述する一方、距離判断要素はローター及び反射面を備えるステータに取り付けられ、かつ共に回転し、類似の構成はインランナーブラシレスモーター及び／またはブラシ付きモーターでも可能であり、ローターは外側の固定されたステータにより形成された空洞内に配置される。そういった実施では、反射面は内面の回転するローターに取り付けられ、距離判断要素は外側の固定されたステータの内面に取り付けられる。
【００４７】
いくつかの実施では、モーター３２０は、ローターの位置を追跡し続けるＥＳＣ回路３２２を備えてもよく、それによりステータの電磁石を制御できる。前述のように、例えば磁気センサー（ホール効果に基づく）を用いて、またはセンサーレス技術を用いて達成されてもよい。ローター３１０の内面３１４の既知の位置に距離判断要素を取り付けること、及びステータの周囲で回転するローター３１０の位置を監視することで、距離判断要素が反射面と並んだ時にだけレーザー信号が放出されるように、例えばレーザー信号を距離判断要素から放出するタイミングを維持でき、それにより図３Ｃに示されるように、レーザー信号が反射してローター３１０の開口部３１６を通じて発射されるようになる。例えば、マーカーまたは他の識別子がローター、駆動部２０２及び／またはプロペラの所定部分に備えられてもよい。センサーは、マーカーがセンサーを通過するたびにマーカーの位置を検出するのに用いられてもよく、それによりローター及び距離判断要素（複数可）の位置がわかる。
【００４８】
図４は、実施に従って図１に説明される自動航空機のアウトランナーブラシレスモーター組立体４００におけるブロック図を描写する。前述のように、アウトランナーブラシレスモーター４００では、ローター４０２はモーターの外側に配置され、内側の固定されたステータ４０１の周囲で回転する。この実施では、反射面４０６はローター４０２の外側に取り付けられ、距離判断要素（複数可）はＡＡＶ１００の剛性部材１０５といったＡＡＶ１００（図１）に連結する。他の実施では、反射面４０６はローター４０２に対してあらゆるサイズ、形状、角度及び／または配向であってもよい。距離判断要素４０４（複数可）は静止しており、距離判断要素４０４（複数可）から反射したレーザー信号はローター４０２が回転するにつれて異なる反射面４０６に向けて発射され、反射する。
【００４９】
図５は、実施に従う自動航空機１００の側面図におけるブロック図を描写する。この実施では、ＡＡＶ１００は図２Ａ〜図４に関連して前述のように距離判断要素を包含した１つ以上のモーターを備えてもよい。追加的距離判断要素５０４が同様にＡＡＶ１００に備えられてもよい。例えば、距離判断要素５０４−１はＡＡＶ１００の上部の物体を検出するよう固定位置に取り付けられてもよい。同様に、距離判断要素５０４−２はＡＡＶ１００の下部の物体を検出するよう固定位置に取り付けられてもよい。
【００５０】
図５に説明されるＡＡＶの側面図では、４つのモーター５２０及びプロペラ５２２が確認できる。他の実施では、追加の、またはより少ないモーター５２０及び／またはプロペラがＡＡＶ１００に備えられてもよい。例えば、前述のように、プロペラは対で取り付けられてもよい。各モーター５２０から放出された平面軌跡パターン５２６に示されるように、包含された距離判断要素を持つモーターを用いることで、検出パターンがモーター５２０の辺りで２６０°の平面をカバーするようになる。距離判断要素により発射されたレーザー信号を反射するように反射面を用いる実施では、複数の面をカバーするモーター５２０の周囲で２６０°の面をカバーする検出パターンをもたらし、各面は反射面からの反射角に対応する。
【００５１】
説明されるように、モーター及び対応するプロペラはＡＡＶの本体に異なる角度で取り付けられてもよく、それにより包含された距離判断要素の発射パターンが図５に説明されるように異なる平面をカバーする。例えば、モーター５２０及び対応するプロペラ５２２は、ＡＡＶ１００の本体及び／または互いに対しておおよそ０〜１０°の間でオフセットされていてもよい。各モーターは、軸上で並んでいてもよく、いくつかの実施では２つ以上のモーターの軸は異なっていてもよい。
【００５２】
図５は、モーター５２０−１がＡＡＶ１００の前面にあり、モーター５２０−４がＡＡＶ１００の後ろにあるようにＡＡＶ１００の右側面図を説明する。モーター５２０及び対応するプロペラ５２２は、ＡＡＶ１００の本体に対してどの方向でもオフセットされていてもよい。図５では、前側モーター５２０−１及びプロペラ５２２は、ＡＡＶ１００の配向に対してＡＡＶ１００の前側に向かっておおよそ６°でオフセットされており、左右にはオフセットされていない。モーター５２０−２及び対応するプロペラ５２２は、ＡＡＶ１００の本体前側からおおよそ３°離れて、かつＡＡＶ１００の本体左に向かっておおよそ９°でオフセットされる。モーター５２０−３及び対応するプロペラ５２２は、ＡＡＶ１００の本体前側に向かっておおよそ２°、かつＡＡＶ１００の本体の右または左に対しておおよそ０°でオフセットされる。最後に、モーター５２０−４及び対応するプロペラ５２２は、ＡＡＶ１００の本体前側からおおよそ１°離れて、かつＡＡＶ１００の本体の右に向かっておおよそ８°でオフセットされる。他の実施では、あらゆるオフセット構成及び／またはモーターオフセット数が利用されてもよい。いくつかの実施では、１つ以上のモーター５２０のオフセットまたは配向は、ＡＡＶが動作している間に変更されてもよい。例えば、通常飛行中に、モーター５２０はオフセット角度０で配置されてもよい。着陸準備中、離陸準備中、過密地域に進入中等にＡＡＶ１００が物体を検出した時、ＡＡＶ１００周囲の物体を検出する領域を拡大し、ＡＡＶ１００の機敏さを向上するためにモーター５２０の配向は変更されてもよい。
【００５３】
距離判断要素を備えるモーター５２０をオフセットすることで、物体を検出できるＡＡＶ１００周囲の総領域は増加する。同様に、プロペラは一直線に並んでいないので、ＡＡＶ１００の機敏さ及び操縦性は向上する。
【００５４】
図６は、実施に従うＡＡＶ１００の他の側面図６００におけるブロック図を描写する。この実施例では、図５に関連して記述されるようにモーターをオフセットするよりもむしろ、図６に示されるようにモーター及び対応する距離判断要素が固定されてもよい。例えば、モーター６２０は全てＡＡＶ１００に対して９０°で取り付けられてもよい。距離判断要素６０４は、前述のようにモーター６２０へ包含されてもよく、及び／または図６に示されるようにＡＡＶ１００に取り付けられてもよい。例えば、距離判断要素６０４−１は、ＡＡＶ１００に取り付けられてもよく、ＡＡＶ１００の前方から発射されるレーザー信号を放出するよう配向されてもよい。距離判断要素６０４−２は、ＡＡＶ１００に取り付けられてもよく、ＡＡＶ１００から下方に発射されるレーザー信号を放出するよう配向されてもよい。距離判断要素６０４−３は、ＡＡＶ１００に取り付けられてもよく、ＡＡＶ１００から上方に発射されるレーザー信号を放出するよう配向されてもよい。距離判断要素６０４−４は、ＡＡＶ１００に取り付けられてもよく、ＡＡＶ１００から後方に発射されるレーザー信号を放出するよう配向されてもよい。
【００５５】
図６に説明される実施が、ＡＡＶ１００に取り付けられた４つの距離判断要素を備える一方で、他の実施では、それ以下または追加の距離判断要素が利用されてもよい。同様に、距離判断要素はＡＡＶに取り付けられてもよく、前述のようにモーター６２０、またはそれらの組み合わせへと包含されてもよい。同様に、モーター６２０は全てがＡＡＶ１００に対して同じ角度で取り付けられてもよく、または１つ以上のモーター６２０は図５に関連して前述の方法でオフセットされてもよい。
【００５６】
距離判断要素の構成及び／またはモーター６２０の位置にかかわらず、ＡＡＶの移動中に傾斜、向き及び／または回転を操作することでＡＡＶ周囲の検出可能な領域はさらに拡大できる。例えば、ＡＡＶ１００の傾斜は定期的に変更されてもよい。ＡＡＶ１００の傾斜を変更することで、ＡＡＶ１００の前後から発射される距離判断要素によりカバーされる領域は拡大する。同様に、ＡＡＶ１００の回転は定期的に変更されてもよい。ＡＡＶ１００の回転を変更することで、ＡＡＶ１００の左右から発射される距離判断要素によりカバーされる領域は拡大する。ＡＡＶ１００の向きを変更することで、ＡＡＶ１００の前方、後方及び側面から発射される距離判断要素周囲の領域はＡＡＶ１００周囲の全領域をカバーする。ＡＡＶの動作中に１つ以上の傾斜、回転及び／または向きの変更を組み合わせることで、距離判断要素により検出可能なＡＡＶ１００周囲の領域はさらに拡大する。同様に、クアッドコプターまたはオクトコプターといったＡＡＶでは、傾斜、向き及び／または回転が変更されてもＡＡＶの方向は維持されてもよい。例えば、ＡＡＶは北へ移動してもよく、ＡＡＶ１００が時計回りの方向に回転するよう向きは調整されてもよい。回転は、飛行方向を変えることなく行うことができる。同様に、傾斜及び／または回転は、ＡＡＶ１００の飛行経路を変えることなく調整することができる。
【００５７】
図７は、実施に従って、ＡＡＶ１００、配送場所７０３、中継場所７０２、荷役施設７０４及び遠隔コンピューティングリソース７１０を備えるＡＡＶネットワーク７００のブロック図を描写する。さらに、１つ以上の定位置送信機７０５は、定位置情報（例えば、地理的座標）を送信する環境内に含まれてもよい。定位置送信機は、あらゆる既知の定位置に備えられてもよい。例えば、定位置送信機は、荷役施設（複数可）７０４、中継場所（複数可）７０２、配送場所（複数可）７０３、無線通信塔（図示せず）、建物、着陸地点、またはあらゆる他の既知の場所に備えられてもよい。
【００５８】
ＡＡＶ１００、配送場所７０３、中継場所７０２、荷役施設７０４及び／または遠隔コンピューティングリソース７１０はそれぞれ、互いに通信するよう構成されてもよい。例えば、ＡＡＶ１００は、Ｗｉ−Ｆｉまたは他の無線通信方式を利用する無線メッシュネットワークを形成するよう構成されてもよく、各ＡＡＶは無線範囲内で他のＡＡＶと通信する。他の実施では、ＡＡＶ１００、ＡＡＶ管理システム７２６、荷役施設７０４、中継場所７０２及び／または配送場所７０３は、通信を容易にするために既存の無線ネットワーク（例えば、セルラー方式、Ｗｉ−Ｆｉ、衛星）を利用してもよい。同様に、遠隔コンピューティングリソース７１０、荷役施設７０４、配送場所７０３及び／または中継場所７０２はさらに、無線メッシュネットワークに備えられてもよい。いくつかの実施では、１つ以上の遠隔コンピューティングリソース７１０、荷役施設７０４、配送場所７０３及び／または中継場所７０２はさらに、インターネットといった他のネットワーク（有線及び／または無線）を介して互いに通信してもよい。
【００５９】
遠隔コンピューティングリソース７１０は、メッシュネットワーク及び／または他の無線または有線ネットワーク（例えば、インターネット）を介して維持され、アクセス可能な、プロセッサ、記憶装置、ソフトウェア、データアクセス、及び他の構成要素のコンピューティングインフラストラクチャとして実装されるネットワークアクセス可能なコンピューティングプラットフォームの一部を形成してもよい。説明されるように、遠隔コンピューティングリソース７１０は、サーバー７２０（１）、７２０（２）、…、７２０（Ｎ）といったように１つ以上のサーバーを備えてもよい。これらのサーバー７２０（１）〜（Ｎ）は、サーバーファーム、スタック等といったデータセンターで一般的に用いられるあらゆる数の方法で配置されてもよい。さらに、サーバー７２０（１）〜（Ｎ）は、ＡＡＶ管理システム７２６を格納し得る１つ以上のプロセッサ７２２及びメモリ７２４を備えてもよい。
【００６０】
ＡＡＶ管理システム７２６は、例えば配送場所７０３、ＡＡＶ１００、荷役施設７０４、及び／または中継場所７０２と通信するよう構成されてもよい。実施例として、各ＡＡＶ１００の位置情報は判断され、ＡＡＶ間で共有されてもよい。各ＡＡＶは、例えばＡＤＳ−Ｂ情報をネットワーク内の他のＡＡＶに定期的に送信してもよい。ＡＤＳ−Ｂ情報といったような情報が、ＡＡＶに、またはＡＡＶから送信される時、情報はＡＡＶ用の識別子を含んでもよく、各ＡＡＶはネットワーク内でノードとして実行してもよく、対象のＡＡＶにより受信されるまで情報を送る。例えば、ＡＡＶ管理システム７２６は、ＡＡＶ管理システム７２６と無線通信する１つ以上のＡＡＶ１００−１、１００−２、１００−３、１００−４に情報及び対象の受信ＡＡＶの識別子を送信することでＡＡＶ１００−６にメッセージを送ってもよい。各受信ＡＡＶは、それが対象受信物であり、その後ＡＡＶと通信する１つ以上の他のＡＡＶに情報を転送するかどうかを判断するために識別子を処理する。例えば、ＡＡＶ１００−２は、メッセージ及び対象受信ＡＡＶの識別をＡＡＶ１００−１、１００−３及び１００−５に転送してもよい。そういった実施例では、ＡＡＶ１００−３は既にメッセージを受信し、転送しているので、再転送することなくメッセージを破棄してもよく、それによりメッシュネットワーク７００の負荷を低減する。他のＡＡＶはメッセージを受信すると、対象受信物でないことを判断してもよく、他のノードに転送してもよい。この処理は対象受信物へメッセージが到達するまで続けられてもよい。
【００６１】
他の実施では、ＡＡＶが無線メッシュネットワークを介する他のＡＡＶとの通信が失われた場合、通信を復帰するために他の無線通信経路を起動してもよい。例えば、ＡＡＶがメッシュネットワーク７００を介して他のＡＡＶと通信できない場合、ＡＡＶ管理システム７２６、荷役施設７０４、中継場所７０２及び／または配送場所７０３からの通信情報を得るためにセルラー方式及び／または衛星通信経路を起動してもよい。ＡＡＶがそれでも通信を復帰できない場合、及び／または代替的通信構成要因を備えていない場合、指定された場所（例えば、荷役施設７０４、中継場所７０２及び／または配送場所７０３の近辺）に向かって自動的かつ自律的に誘導されてもよい。
【００６２】
無線メッシュネットワーク７００は、ＡＡＶ、ＡＡＶ管理システム７２６、荷役施設７０４、配送場所７０３及び／または中継場所７０２の間で通信を供給するために（例えば天気情報、位置情報、経路情報、着陸領域を共有するために）用いられてもよい。同様に、いくつかの実施では、無線メッシュネットワークは、コンテンツ及び／または他の情報をパーソナルコンピュータ、電子ブック読み取り装置、オーディオプレイヤー、携帯電話、タブレット、デスクトップ、ラップトップ等といった他のコンピューティングリソースに届けるために用いられてもよい。例えば、メッシュネットワークは、電子ブックコンテンツを顧客の電子ブック読取り装置へ届けるために用いられてもよい。
【００６３】
図８は、実施に従う例示的な物体回避プロセス８００を説明するフロー図である。このプロセス、及び本明細書に記述される各プロセスは、本明細書に記述されるアーキテクチャにより、または他のアーキテクチャにより実行されてもよい。プロセスは論理的フロー図内のブロックの一群として説明される。ブロックのいくつかは、ハードウェア、ソフトウェア、またはそれらの組み合わせにおいて実行できる動作を表す。ソフトウェアのコンテキストでは、ブロックは、１つ以上のプロセッサにより実行される時に列挙された動作を実行する１つ以上のコンピュータ読み取り可能な媒体に格納されたコンピュータ実行可能な命令を表す。一般的に、コンピュータ実行可能な命令は、特定の機能を実行するかまたは特定の抽象データ型を実装するルーティン、プログラム、オブジェクト、コンポーネント、データ構造等を含む。
【００６４】
コンピュータ読み取り可能な媒体は、ハードドライブ、フロッピーディスケット、光ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ、磁気または光カード、ソリッドステートメモリ装置、または電子指示を格納するのに適した他のタイプの格納媒体を含み得る、持続性のコンピュータ読み取り可能な記録媒体を含んでもよい。さらに、いくつかの実施では、コンピュータ読み取り可能な媒体は、非持続性コンピュータ読み取り可能な信号を（圧縮または非圧縮形式で）含んでもよい。コンピュータ読み取り可能な信号の実施例は、キャリアを用いて変調されたか、されていないかにかかわらず、コンピュータプログラムをホストするかまたは実行するコンピュータシステムがアクセスするよう構成できる信号を含み、インターネットまたは他のネットワークを通じてダウンロードされた信号を含むが、これに限定はされない。最後に、動作が記述される順番は限定として解釈されるよう意図していないが、記述された動作のあらゆる番号はあらゆる順番及び／または処理の実行に平行して組み合わせることができる。さらに、１つ以上の動作は、オプションと見なされてもよく、及び／または他の動作と共に利用されない。
【００６５】
例示的処理８００は、例えば８０２において前述の１つ以上の実施を用いて物体をスキャンすることで始まる。いくつかの実施では、検出の複数のノードが利用されてもよい。例えば、物体の位置を識別し、及び／または判断するために距離判断要素及び画像撮影装置（例えば、カメラ）の両方が一緒に用いられてもよい。同様に、いくつかの実施では、距離判断要素の複数の形式が利用されてもよい。例えば、ＡＡＶと物体の間の距離を判断するために、測距レーザー信号及びソーナーの両方が用いられてもよい。
【００６６】
ＡＡＶが物体をスキャンするにつれて、８０４のように物体が検出されたかどうかといったような判断は行われる。物体が検出されないという判断である場合には、例示的プロセス８００はブロック８０２に戻り、そして続けられる。しかしながら、物体が検出された場合、ＡＡＶからの物体の距離及びＡＡＶに対する物体ベクトルは、８０６のように判断される。この実施例では、物体自体は判断される必要はなく、単にＡＡＶに対する方向及び距離が判断されてもよい。同様に、いくつかの実施では、ＡＡＶに対する物体の正確な方向は判断されなくてもよい。例えば、ＡＡＶに対するおおまかな物体の方向（例えば、左上方）が判断され、本明細書に記述の実施に用いられてもよい。
【００６７】
物体とＡＡＶの間の距離（ｄｉ）及び／またはＡＡＶに対する物体の方向は検出される。物体ベクトル（ｖｉ）は、ＡＡＶに対する物体の方向、ＡＡＶに対する物体の速度の大きさ及び／またはＡＡＶから物体の距離を表す。いくつかの実施では、物体速度は、ＡＡＶの基準座標系において基準点（固定の）及びＡＡＶに対していると思われる他の物体全てとしてＡＡＶと共に計算されてもよい。
【００６８】
物体ベクトルを判断するために、いくつかの実施では、物体とＡＡＶ間の距離における複数のサンプリングが一定期間にわたって判断されてもよい。サンプル及び一定期間はその後、ＡＡＶに対する物体の方向、物体の距離及び／または物体の速度の両方を判断するのに用いられる。他の実施では、物体の複数の画像は一定期間撮影されてもよく、ＡＡＶに対する物体の方向、物体の距離及び／または物体の速度は撮影された画像間の物体のサイズ変化に基づいて、かつ各画像が撮影された時のＡＡＶの位置に基づいて判断されてもよい。
【００６９】
いくつかの実施では、複数の物体が検出されてもよい。複数の物体が検出される時、検出された各物体のＡＡＶに対する距離、方向及び／または物体速度が判断されてもよい。例えば、２つの物体が検出される時、ＡＡＶに対する各物体の距離及び方向が判断されてもよい。同様に、ＡＡＶに対する物体速度は各物体に判断されてもよい。
【００７０】
距離（複数可）及び物体ベクトル（複数可）に基づいて、対応するＡＡＶの後退速度は８０８のように判断されてもよい。単一の物体が検出されるという実施においては、後退ベクトルは検出された物体の物体ベクトルと一致していてもよい。同様に、後退ベクトルの大きさは、物体ベクトルの速度の大きさと同じであってもよく、それ以上であってもよく、またはそれ以下であってもよい。いくつかの実施では、後退ベクトルの大きさは常に、物体ベクトルの速度の大きさ以上であってもよく、最高でＡＡＶの最大速度までである。他の実施では、後退ベクトルの大きさは、ＡＡＶから物体の距離によって決まってもよい。例えば、押し出し関数ｆ（ｄ）は、物体とＡＡＶ間の距離に基づく後退ベクトルの大きさを調整するよう用いられるよう定められてもよい。例えば、押し出し関数ｆ（ｄ）＝１／ｄでは、ｄは検出された物体とＡＡＶ間の距離であり、後退ベクトルを判断するために物体ベクトルと組み合わされてもよい。
【数１】
0006643259.tif 000002
【００７１】
複数の物体が検出されるという実施においては、後退ベクトルは各物体の判断された押し出し関数及び／または各物体を代表する物体ベクトルに基づいて判断されてもよい。例えば、後退ベクトルは、物体ベクトルと検出された物体それぞれの押し出し関数との合計であってもよい。
【数２】
0006643259.tif 000003
ｎは検出された物体の数である。
【００７２】
いくつかの実施では、押し出し作用は、計測され、及び／または特定の曲線（例えば、放物線）に一致してもよい。例えば、押し出し作用の値は、最大値が１、最小値が０であり、最大値１は物体とＡＡＶ間の最小距離であり、及び／またはＡＡＶのセンサーが検出できる最小距離であるというように計測されてもよい。同様に、最小値０は、センサーが検出できる最大距離、またはＡＡＶからの定義された最大距離を表してもよい。例えば、０．１ｍの最小距離及び２．０ｍの最大距離は、ＡＡＶのために定められてもよく、本明細書に記述される実施に用いられてもよい。
【００７３】
さらに他の実施では、押し出し関数に基づく距離に基づいて後退ベクトルを定めるよりむしろ、ある実施では、押し出し関数が計算された「影響を与える時間」に基づいて判断されてもよい。例えば、前述のようにＡＡＶに対する物体の速度、方向及び距離は、判断されてもよい。この情報を利用することは、物体がＡＡＶと衝突するまでの残り時間が「影響を与える時間」（ｔ）として計算されてもよい。そういった実施では、後退ベクトルは前述と同じ方程式を用いて判断されるが、押し出し関数は物体とＡＡＶ間の距離よりも影響を与える時間に基づいていてもよい。例えば、押し出し関数はｆ（ｔ）＝１／ｔであり、ｔは検出された物体とＡＡＶ間に影響を与える時間である。
【００７４】
押し出し関数に影響を与える時間を用いることは、物体が影響を与える時間がより長い他の物体よりもさらに距離が離れていたとしても、影響を与える時間がより短い物体にＡＡＶがより強く作用できるという利点を提供する。例えば、２つの物体が接近していて、そのうち第１物体の距離０．５ｍ及び影響を与える時間が１５秒であり、第２の距離が１．０ｍ及び影響を与える時間が８秒である場合、押し出し関数に影響を与える時間を利用するという結果的後退ベクトルは、影響を与える時間がより短い物体からの影響がより大きくなる。
【００７５】
後退ベクトルを判断することに加え、８１０のように利用可能な防衛方向も同様に判断されてもよい。例えば、単一の物体が検出される場合、利用可能な防衛方向は、検出された物体を表す物体ベクトルの方向とは一致しないあらゆる方向であってもよい。いくつかの実施では、防衛方向は、物体ベクトルの方向とは異なる定義された角度以上であるそれらの方向であってもよい。例えば、利用可能な防衛方向は、物体ベクトルの方向とは異なる３５°以上のあらゆる方向であってもよい。さらに他の実施では、利用可能な防衛方向は、物体ベクトルの方向とは異なる所定数の防衛方向であってもよい。例えば、利用可能な防衛方向は、物体ベクトルの方向とは異なる３０°、物体ベクトルの方向とは異なる４５°、物体ベクトルとは異なる９０°、または物体ベクトルの方向とは異なる１２０°であるあらゆる方向であってもよい。ＡＡＶがあらゆる方向に移動できるので、物体ベクトルの方向とは異なる利用可能な防衛方向の数は、回避する物体が単一であると見なされる時、基本的には無限である。
【００７６】
複数の物体が検出される場合、利用可能な防衛方向は、全ての物体ベクトルの方向及びＡＡＶの位置を考慮してもよい。例えば、２つの物体のケースでは、物体ベクトルとＡＡＶの両方を含む平面は判断されてもよく、利用可能な防衛方向は判断された平面の表面（すなわち、防衛方向が平面とは異なる三次元で延びる）に沿っていないあらゆる方向であってもよい。他の実施では、利用可能な防衛方向は平面に沿っておらず、かつ定義された角度より大きい面とは異なる、あらゆる方向であってもよい。例えば、利用可能な防衛方向は、三次元において平面から３５°以上のあらゆる方向であってもよい。さらに他の実施では、利用可能な防衛方向は、平面の表面からの所定数の防衛方向であってもよい。例えば、利用可能な防衛方向は、三次元において平面の表面から３０°、三次元において平面の表面から４５°、三次元において平面の表面から９０°、または三次元において平面の表面から１２０°であるあらゆる方向であってもよい。
【００７７】
さらに他の実施では、第１物体の物体ベクトルに対して利用可能な防衛方向は判断されてもよく、第２物体ベクトルに対して利用可能な防衛方向は判断されてもよい。２セットの利用可能な防衛方向はその後組み合わされるかまたは比較されてもよく、利用可能な防衛方向の両方のセットに存在する利用可能な防衛方向は、ＡＡＶが選択し得た防衛方向からの利用可能な防衛方向として識別されてもよい。２つ以上の物体が検出される時、各物体に利用可能な防衛方向を識別することは有意義である。例えば、２つの物体が検出され、その全てが同じ平面に沿って位置していない場合、各物体に利用可能な防衛方向は判断され、かつ各物体に対して利用可能な防衛方向は防衛方向を選択するために利用されてもよい。
【００７８】
図８を再度参照して、８１２にように、ＡＡＶは判断された利用可能な防衛方向のセットから防衛方向を選択する。いくつかの実施では、防衛方向はランダムに、または疑似ランダムに選択されてもよい。防衛方向をランダムに、または疑似ランダムに選択することで、結果的回避行動は、発生ごとに変化し、それにより悪影響を及ぼす可能性のある物体はＡＡＶの移動パターンを策定できない。例えば、物体がＡＡＶに衝突する可能性のある鳥である場合、防衛方向及びそれにより結果的回避行動を変えることで、鳥はＡＡＶの移動パターンに気づくことができない。
【００７９】
後退ベクトルの方向及び選択された防衛方向に基づいて、８１４にように回避行動は作り出される。いくつかの実施では、回避行動を作り出すことは、選択された防衛方向及び防衛方向における大きさを表す防衛ベクトルを判断することを含んでもよい。後退ベクトル及び防衛ベクトルはその後、回避行動として利用され得る回避ベクトルを作り出すために合計されてもよい。他の実施では、例示的プロセス８００は、回避行動を生成するために、及び／または統一の大きさで防衛ベクトルを生成するために、後退ベクトル及び判断された防衛方向を考慮するだけでよい。回避行動は、後退ベクトルのために判断された大きさ及び後退ベクトル方向及び選択された防衛方向の組み合わせからの結果としての方向を利用してもよい。他の実施では、回避行動は、後退ベクトルのために判断された大きさ及び防衛方向のために判断された方向を利用してもよい。
【００８０】
いくつかの実施では、例示的プロセスは、回避行動が実行される時間またはＡＡＶと実行される回避行動を引き起こす物体（複数可）との間の距離を判断してもよい。例えば、物体と、行動を実行しかつ物体を避けるべきＡＡＶ間の最小距離は、物体の速度、影響を与える時間、及び／またはＡＡＶの操縦性に基づいて判断されてもよい。物体が最小距離に達する時、ＡＡＶは回避行動を実行してもよい。回避行動の開始を待つことは、進路を調整し、ＡＡＶと連絡を取り続けるために接近する物体の能力を減少する。例えば、接近する物体が鳥であり、物体が最初に検出された時に回避行動が実行される場合、物体には進路を変更する時間があってもよく、それにより物体ベクトルの方向及び／または大きさを変え、ＡＡＶと連絡を取り続ける。回避行動を実行する前に物体がＡＡＶに近づくまで待つことで、物体（鳥）が回避行動に達するまでの時間が減少する。
【００８１】
最終的に、回避行動及び任意的な実行時間／距離を判断した後に、例示的プロセス８００は、８１６のように回避行動を実行する命令を提供する。
【００８２】
いくつかの実施では、回避行動を判断すること及び実行することに加えて、例示的プロセスはＡＡＶ管理システム及び／または他のＡＡＶに回避情報を提供してもよい。回避情報は、例えば、ＡＡＶの位置、回避行動、選択された防衛方向等を含んでもよい。以下に記述されるように、回避情報は維持され、かつ異なる位置及び／または異なる物体タイプごとに策定された好適な防衛方向であってもよい。
【００８３】
図９は、実施に従って後退ベクトル９０２、防衛方向９０４、及び回避ベクトル９０６を判断するためのブロック図を描写する。図９に説明される実施例では、立方体９００で表されるＡＡＶに接近していると検出された２つの物体９０８、９１０がある。それぞれの検出された物体９０８、９１０ごとに、ＡＡＶに対する物体の方向及び距離の両方を表す物体ベクトル９１２、９１４が判断される。本実施例では２つの物体だけがあるので、物体９０８、９１０の両方に沿う面を有しＡＡＶが位置する平面９１６が判断されてもよい。平面を判断することで、ＡＡＶに対する物体の方向は二次元で考慮でき、防衛方向は三次元において利用可能であってもよい。例えば、平面９１６の表面は二次元（ｘ、ｙ）に沿って位置するよう定義され、防衛方向９０４は平面の表面に位置しない三次元（ｚ）において延びてもよい。
【００８４】
この実施例では、２つの物体ベクトル９１２、９１４の合計は判断され、後退ベクトル９０２は２つの物体ベクトル９１２、９１４及び２つの物体ごとに判断された押し出し関数における要因の合計と一致するものとして生成される。防衛方向９０４は、三次元において（平面の表面に対して）おおよそ５０°で下方に延びるよう、かつ（後退ベクトルの方向に対して）おおよそ３０°で左に延びるようランダムに選択される。判断された後退ベクトル９０２及び選択された防衛方向９０４に基づいて、結果的に回避ベクトル９０６は回避行動に利用されるよう判断されてもよい。この実施例では、回避ベクトル９０６は、後退ベクトル９０２と、選択された防衛方向及び統一の大きさを有する防衛ベクトルとの合計である。
【００８５】
図１０は、実施に従う他の例示的な物体回避プロセス１０００を説明するフロー図である。例示的処理１０００は、例えば１００２において前述の１つ以上の実施を用いて物体をスキャンすることで始まる。いくつかの実施では、検出の複数のノードが利用されてもよい。例えば、物体の位置を識別し、及び／または判断するために距離判断要素及び画像撮影装置（例えば、カメラ）の両方が一緒に用いられてもよい。同様に、いくつかの実施では、距離判断要素の複数の形式が利用されてもよい。例えば、ＡＡＶと物体の間の距離を判断するために、測距レーザー信号及びソーナーの両方が用いられてもよい。
【００８６】
ＡＡＶが物体をスキャンするにつれて、１００４のように物体が検出されたかどうかの判断が成される。物体が検出されないという判断である場合には、例示的プロセス１０００はブロック１００２に戻り、そして続けられる。しかしながら、物体が検出された場合、ＡＡＶに対する物体の距離、ＡＡＶに対する物体の方向及び／または物体ベクトルは、１００６のように判断される。この実施では、ＡＡＶの絶対的位置は例えばＧＰＳデータに基づいて把握されてもよく、検出された物体それぞれに対応する方向及び距離はＡＡＶの絶対的位置に対して判断されてもよい。物体ベクトルは、ＡＡＶに対する物体の方向及び物体の距離の両方を表してもよい。
【００８７】
物体ベクトルを判断するために、いくつかの実施では、物体とＡＡＶ間の距離における複数のサンプリングが一定期間にわたって判断されてもよい。サンプル及び一定期間はその後、ＡＡＶに対する物体の方向及び距離の両方を判断するのに用いられる。
【００８８】
いくつかの実施では、複数の物体が検出されてもよい。複数の物体が検出される時、ＡＡＶに対する各物体の方向及び距離は判断されてもよい。同様に、ＡＡＶに対する各物体の距離及び方向を表す物体ベクトルは、各物体に判断されてもよい。
【００８９】
物体及び物体ベクトルの位置を判断することに加えて、ＡＡＶ及び／または物体タイプの位置が１００８のように判断されてもよい。例えば、ＡＡＶが誘導のためにＧＰＳを利用する場合、ＡＡＶの位置は現在のＧＰＳデータに基づいていてもよい。物体のための物体タイプは、例えば物体の追加的分析に基づいて判断されてもよい。例えば、物体を識別するために、物体の１つ以上の画像が撮影され、かつ処理されてもよい。例えば、物体タイプを判断するために、パターン照合アルゴリズム、物体検出アルゴリズム及び／または形状検出アルゴリズムのうちの１つ以上が実行されてもよい。
【００９０】
物体の画像処理は、ＡＡＶに搭載された１つ以上のプロセッサ及び／または１つ以上のコンピューティングシステムを用いて成されてもよい。いくつかの実施では、撮影された画像の最初の処理は、最初の物体タイプを判断するためにＡＡＶに局所的に実行されてもよい。例えば、撮影された画像は物体の形状を判断するために処理されてもよく、判断された形状は物体タイプを判断するために既知の物体形状（例えば、鳥、ＡＡＶ）と比較されてもよい。物体タイプが局所的に判断できない場合、さらなる処理及び物体識別のために、画像はＡＡＶ管理システムに提供されてもよい。
【００９１】
図１０を再度参照して、検出された物体それぞれの距離（複数可）及び物体ベクトル（複数可）に基づいて、ＡＡＶに対応する後退ベクトルは１０１０のように判断されてもよい。単一の物体が検出されるという実施においては、後退ベクトルは検出された物体の物体ベクトルと一致していてもよい。同様に、後退ベクトルの大きさは、物体の速度の大きさと同じであってもよく、それ以上であってもよく、またはそれ以下であってもよい。いくつかの実施では、後退ベクトルの大きさは常に、物体の速度の大きさ以上であってもよく、最高でＡＡＶの最大速度まである。他の実施では、後退ベクトルは押し出し関数における要因であってもよく、前述のように物体とＡＡＶ間の距離、または影響を与える時間に基づいている。複数の物体が検出されるという実施では、各物体の方向、各物体を表す物体ベクトル及び／または各検出された物体ごとに判断された押し出し関数に基づいて後退ベクトルは判断される。２つの物体を検出する実施例を続けて、後退ベクトルは、物体ベクトルと各物体の押し出し関数との合計であってもよい。
【００９２】
後退ベクトルの大きさ及び／または方向は同様に、ＡＡＶの位置に基づいて、及び／または判断された物体タイプに基づいて調整されてもよい。例えば、物体タイプが鳥であると判断される場合、鳥の最大予測速度は判断されてもよく、後退ベクトルの大きさは物体の最大予測速度を超えるよう増加してもよい。他の実施例では、特定の物体タイプが頻繁に出没する位置にＡＡＶがいると判断される場合、後退ベクトルの方向及び／または大きさは、物体タイプが検出された物体であるという可能性に基づいて調整されてもよい。
【００９３】
判断ブロック１０１４において位置及び／または物体に関して利用可能である好適な防衛方向がないと判断された場合、及び／または判断ブロック１０１６において利用可能である好適な防衛方向がないと判断された場合、１０１７に記述されるように、利用可能な防衛方向が判断される。例えば、単一の物体が検出される場合、利用可能な防衛方向は、検出された物体を表す物体ベクトルの方向とは一致しないあらゆる方向であってもよい。いくつかの実施では、防衛方向は、物体ベクトルの方向とは異なる定義された角度以上であるそれらの方向であってもよい。例えば、利用可能な防衛方向は、物体ベクトルの方向とは異なる３５°以上のあらゆる方向であってもよい。さらに他の実施では、利用可能な防衛方向は、物体ベクトルの方向とは異なる所定数の防衛方向であってもよい。例えば、利用可能な防衛方向は、物体ベクトルの方向とは異なる３０°、物体ベクトルの方向とは異なる４５°、物体ベクトルの方向とは異なる９０°、または物体ベクトルの方向とは異なる１２０°であるあらゆる方向であってもよい。ＡＡＶがあらゆる方向に移動できるので、物体ベクトルの方向とは異なる利用可能な防衛方向の数は、回避する物体が単一であると見なされる時、基本的には無限である。
【００９４】
実施例として、物体タイプが鳥である場合、鳥の移動方向から下方の方向及び／または右への防衛方向が、鳥の移動方向から上方の方向及び／または左への防衛方向よりもより成功したという、他のＡＡＶによる過去の鳥との遭遇から判断されてもよい。そういった実施例では、鳥の移動方向から下方及び／または右への防衛方向は、好適な防衛方向であると見なされる。類似の方法で、他のＡＡＶが物体を回避するために回避行動を実行したことのある場所にＡＡＶがいる場合、それらの過去の経験に基づいて、防衛方向は回避行動の成功をもたらすと判断されてもよく、かつそれらの防衛方向は好適な防衛方向として識別されてもよい。
【００９５】
好適な防衛方向は物体及び／またはＡＡＶの場所に存在することを判断する場合、１０１６のように、１つ以上の好適な防衛方向が利用可能かどうかについての判断が成される。例えば、好適な防衛方向が検出された物体の方向から下方及び／または左方である場合、複数の物体があっても好適な防衛方向であるという利用可能な防衛方向はないという判断がされてもよい。利用可能である好適な防衛方向がないと判断された場合、または判断ブロック１０１４において好適な防衛方向がないと判断された場合、１０１７（以下に記述される）のように、利用可能な防衛方向が判断されてもよい。
【００９６】
しかしながら、利用可能である好適な防衛方向があると判断された場合、１０２０のように、防衛方向は利用可能である好適な防衛方向のセットから選択される。防衛方向の選択に類似して、好適な防衛方向は利用可能である好適な防衛方向のセットからランダムに、または疑似ランダムに選択されてもよい。
【００９７】
ランダムに、または疑似ランダムに防衛方向を選択することにより、結果的回避行動は発生毎に変化し、それにより悪影響を及ぼす可能性のある物体は、ＡＡＶの移動パターンを判断できない。例えば、物体がＡＡＶに衝突する可能性のある鳥である場合、防衛方向及びそれにより結果的回避行動を変えることで、鳥はＡＡＶの移動パターンに気づくことができない。
【００９８】
判断ブロック１０１４において位置及び／または物体に関して利用可能である好適な防衛方向がないと判断された場合、及び／または判断ブロック１０１６において利用可能である好適な防衛方向がないと判断された場合、１０１７に記述されるように、利用可能な防衛方向が判断される。例えば、単一の物体が検出される場合、利用可能な防衛方向は、検出された物体を表す物体軌道の方向とは一致しないあらゆる方向であってもよい。いくつかの実施では、防衛方向は、物体軌道の方向とは異なる定義された角度以上であるそれらの方向であってもよい。例えば、利用可能な防衛方向は、物体軌道の方向とは異なる３５°以上のあらゆる方向であってもよい。さらに他の実施では、利用可能な防衛方向は、物体軌道の方向とは異なる所定数の防衛方向であってもよい。例えば、利用可能な防衛方向は、物体軌道の方向とは異なる３０°、物体軌道の方向とは異なる４５°、物体軌道の方向とは異なる９０°、または物体軌道の方向とは異なる１２０°であるあらゆる方向であってもよい。ＡＡＶがあらゆる方向に移動できるので、物体軌道の方向とは異なる利用可能な防衛方向の数は、回避する物体が単一であると見なされる時、基本的には無限である。
【００９９】
複数の物体が検出される場合、利用可能な防衛方向は、全ての物体ベクトルの方向及びＡＡＶの位置を考慮してもよい。例えば、２つの物体のケースでは、物体ベクトルとＡＡＶの両方を含む平面は判断されてもよく、利用可能な防衛方向は判断された平面（すなわち、防衛方向が平面とは異なる三次元で延びる）に沿っていないあらゆる方向であってもよい。他の実施では、利用可能な防衛方向は平面に沿っておらず、かつ定義された角度より大きい面とは異なる、あらゆる方向であってもよい。例えば、利用可能な防衛方向は、三次元において平面から３５°以上のあらゆる方向であってもよい。さらに他の実施では、利用可能な防衛方向は、平面の表面からの所定数の防衛方向であってもよい。例えば、利用可能な防衛方向は、三次元において平面の表面から３０°、三次元において平面の表面から４５°、三次元において平面の表面から９０°、または三次元において平面の表面から１２０°であるあらゆる方向であってもよい。
【０１００】
さらに他の実施では、第１物体の物体ベクトルに対して利用可能な防衛方向は判断されてもよく、第２物体ベクトルに対して利用可能な防衛方向は判断されてもよい。２セットの利用可能な防衛方向はその後組み合わされるかまたは比較されてもよく、利用可能な防衛方向の両方のセットに存在する利用可能な防衛方向は、ＡＡＶが選択し得た防衛方向からの利用可能な防衛方向として識別されてもよい。２つ以上の物体が検出される時、各物体に利用可能な防衛方向を識別することは有意義である。例えば、２つの物体が検出され、その全てが同じ平面に沿って位置していない場合、各物体に利用可能な防衛方向は判断され、かつ各物体に対して利用可能な防衛方向は防衛方向を選択するために利用されてもよい。
【０１０１】
１０１８のように、利用可能なＡＡＶ防衛方向から、防衛方向は選択される。いくつかの実施では、ＡＡＶ防衛方向はランダムに、または疑似ランダムに選択されてもよい。ランダムに、または疑似ランダムに防衛方向を選択することにより、結果的回避行動は発生毎に変化し、それにより悪影響を及ぼす可能性のある物体は、ＡＡＶの移動パターンを判断できない。例えば、物体がＡＡＶに衝突する可能性のある鳥である場合、防衛方向及びそれにより結果的回避行動を変えることで、鳥はＡＡＶの移動パターンに気づくことができない。
【０１０２】
後退ベクトルの方向及び選択された防衛方向（利用可能である好適な防衛方向または利用可能である防衛方向のいずれか）に基づいて、１０２２のように回避行動は作り出される。いくつかの実施では、回避行動を作り出すことは、選択された防衛方向及び防衛方向における大きさを表す防衛ベクトルを判断することを含んでもよい。後退ベクトル及び防衛ベクトルはその後、回避行動として利用され得る回避ベクトルを作り出すために合計されてもよい。他の実施では、例示的プロセス１０００は、回避行動を生成する及び／または統一の大きさで防衛ベクトルを生成するために、後退ベクトル及び判断された防衛方向を考慮するだけでもよい。回避行動は、後退ベクトルのために判断された大きさ及び後退ベクトル方向及び選択された防衛方向の組み合わせからの結果としての方向を利用してもよい。
【０１０３】
いくつかの実施では、例示的プロセスは、回避行動が実行される時間またはＡＡＶと実行される回避行動を引き起こす物体（複数可）との間の距離を判断してもよい。例えば、物体と、行動を実行しかつ物体を避けるべきＡＡＶ間の最小距離は、物体の速度及びＡＡＶの操縦性に基づいて判断されてもよい。物体が最小距離に達する時、ＡＡＶは回避行動を実行してもよい。回避行動の開始を待つことは、進路を調整し、ＡＡＶと連絡を取り続けるために接近する物体の能力を減少する。例えば、接近する物体が鳥であり、鳥が最初に検出される時に回避行動が実行される場合、鳥は進路を変更する時間があってもよく、それにより物体ベクトルの方向及び／または大きさを変え、ＡＡＶと連絡を取り続ける。回避行動を実行する前に鳥がＡＡＶにさらに近づくまで待つことで、物体（鳥）が回避行動に達するまでの時間が減少する。
【０１０４】
最終的に、回避行動及び任意的な実行時間／距離を判断した後に、例示的プロセス１０００は、１０２４のように回避行動を実行する命令を提供する。
【０１０５】
いくつかの実施では、回避行動を判断すること及び実行することに加えて、例示的プロセスはＡＡＶ管理システム及び／または他のＡＡＶに回避情報を提供してもよい。回避情報は、例えばＡＡＶの位置、回避行動、選択された防衛方向、判断された物体タイプ等を含んでもよい。
【０１０６】
図１１は、ＡＡＶ１００の例示的ＡＡＶ制御システム１１０を説明するブロック図である。様々な実施例では、前述のような様々なシステム及び方法を実行するのに用いられ得るブロック図はＡＡＶ制御システム１１０の１つ以上の態様を説明してもよい。説明される実施では、ＡＡＶ制御システム１１０は、入力／出力（Ｉ／Ｏ）インターフェース１１１０を介して持続性のコンピュータ読み取り可能記憶媒体１１２０に接続された１つ以上のプロセッサ１１０２を備える。ＡＡＶ制御システム１１０はさらに、プロペラモーターコントローラ１１０４、電力供給モジュール１１０６及び／またはナビゲーションシステム１１０８を備えてもよい。ＡＡＶ制御システム１１０はさらに、物体検出及び回避コントローラ１１１２、ネットワークインターフェース１１１６、及び１つ以上の入力／出力装置１１１８を備える。
【０１０７】
様々な実施では、ＡＡＶ制御システム１１０は、１つのプロセッサ１１０２を備える単一プロセッサシステム、または複数のプロセッサ１１０２（例えば、２、４、８、または他の適切な数）を備える多重プロセッサシステムであってもよい。プロセッサ（複数可）１１０２は、命令を実行できるあらゆる適切なプロセッサであってもよい。例えば、様々な実施では、プロセッサ（複数可）１１０２は、ｘ８６、パワーＰＣ、ＳＰＡＲＣ、またはＭＩＰＳ  ＩＳＡ、またはあらゆる他の適切なＩＳＡといった様々な命令セットアーキテクチャ（ＩＳＡ）のいずれかを実行する汎用または組込プロセッサであってもよい。多重プロセッサシステムでは、必ずしもというわけではないが、各プロセッサ１１０２（複数可）は一般的に同じＩＳＡを実行してもよい。
【０１０８】
持続性のコンピュータ読み取り可能記憶媒体１１２０は、実行可能な命令、データ、飛行経路及び／またはプロセッサ（複数可）１１０２によってアクセス可能なデータアイテムを格納するよう構成されてもよい。様々な実施では、持続性のコンピュータ読み取り可能記憶媒体１１２０は、スタティックランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）、同時性のダイナミックＲＡＭ（ＳＤＲＡＭ）、不揮発性／フラッシュタイプのメモリ、またはあらゆる他のタイプのメモリといったような、あらゆる適切なメモリ技術を用いて実行されてもよい。説明される実施では、前述のような、プログラム命令及びデータ実行する望ましい機能は、プログラム命令１１２２、データ格納１１２４及び飛行経路データ１１２６としてそれぞれ、持続性のコンピュータ読み取り可能記憶媒体１１２０に格納されるよう示される。他の実施では、プログラム命令、データ及び／または飛行経路は、持続性媒体、または持続性のコンピュータ読み取り可能記憶媒体１１２０またはＡＡＶ制御システム１１０から独立した類似の媒体に受信され、送られ、または格納されてもよい。飛行経路データは、例えば、回避行動、防衛方向、回避情報等を含んでもよい。
【０１０９】
一概には、持続性の、コンピュータ読み取り可能記憶媒体は、例えば、ディスクまたはＣＤ／ＤＶＤ−ＲＯＭである、磁気または光媒体といった記憶媒体またはメモリ媒体を含んでもよく、Ｉ／Ｏインターフェース１１１０を介してＡＡＶ制御システム１１０に接続される。プログラム命令及び持続性のコンピュータ読み取り可能媒体を介して格納されるデータは、電気的、電磁気的、またはデジタル信号といった送信媒体または信号により送信されてもよく、ネットワークインターフェース１１１６を介して実行され得るようなネットワーク及び／または無線リンクといった通信媒体を介して伝達されてもよい。
【０１１０】
１つの実施では、Ｉ／Ｏインターフェース１１１０は、プロセッサ（複数可）１１０２、持続性のコンピュータ読み取り可能記憶媒体１１２０、及びあらゆる周辺機器、入力／出力装置１１１８といったようなネットワークインターフェースまたは他の周辺インターフェースの間のＩ／Ｏトラフィックを連動するよう構成されてもよい。いくつかの実施では、Ｉ／Ｏインターフェース１１１０は、１つの構成要素（例えば、持続性のコンピュータ読み取り可能記憶媒体１１２０）からのデータ信号を他の構成要素（例えば、プロセッサ（複数可）１１０２）により使われるための適切なフォーマットに変換するために、あらゆる必要なプロトコル、タイミングまたは他のデータ変換を実行してもよい。いくつかの実施では、Ｉ／Ｏインターフェース１１１０は、例えば、周辺機器用コンポーネント接続（ＰＣＩ）バス規格またはユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）規格の変異といった様々なタイプの周辺機器用バスを通じて取り付けられる装置用のサポートを含んでもよい。いくつかの実施では、Ｉ／Ｏインターフェース１１１０の機能は、例えば、ノースブリッジ及びサウスブリッジといったように、２つ以上の分割した構成要素へと分けられてもよい。同様に、いくつかの実施では、持続性のコンピュータ読み取り可能記憶媒体１１２０へのインターフェースといったような、Ｉ／Ｏインターフェース１１１０の機能のいくつかまたは全ては、プロセッサ（複数可）１１０２へと直接組み込まれてもよい。
【０１１１】
プロペラモーター（複数可）コントローラ１１０４は、判断された飛行経路に沿ってＡＡＶを誘導し、及び／または回避行動を実行するためにナビゲーションシステム１１０８と通信し、かつ各プロペラモーターの動力を調整する。ナビゲーションシステム１１０８は、ＧＰＳまたはＡＡＶを場所へ、及び／または場所から誘導するために用いることができる他の類似のシステムを含んでもよい。物体検出及び回避コントローラ１１１２は、前述のように、距離判断要素と通信し、かつ距離判断要素から受信した情報を処理する。例えば、距離判断要素から受信した情報は、物体の存在を検出し、ＡＡＶに対する物体の位置を判断し、物体の方向及び速度の大きさを表す物体ベクトルを判断する等を行うために処理されてもよい。
【０１１２】
ネットワークインターフェース１１１６は、ＡＡＶ制御システム１１０、他のコンピュータシステムといったようなネットワークに接続された他の装置、及び／または他のＡＡＶのＡＡＶ制御システムとの間でデータ交換できるよう構成されてもよい。例えば、ネットワークインターフェース１１１６は、多くのＡＡＶ間で無線通信を利用してもよい。様々な実施では、ネットワークインターフェース１１１６は、Ｗｉ−Ｆｉネットワークといった無線一般データネットワークを介した通信をサポートしてもよい。例えば、ネットワークインターフェース１１１６は、セルラー方式通信ネットワーク、衛星ネットワーク等といった電気通信ネットワークを介した通信をサポートしてもよい。
【０１１３】
入力／出力装置１１１８は、いくつかの実施では、ディスプレイ、画像撮影装置、熱センサー、赤外線センサー、飛行時間型センサー、加速度計、圧力センサー、天気センサー等のうち１つ以上を含んでもよい。複数の入力／出力装置１１１８があってもよく、ＡＡＶ制御システム１１０により制御されてもよい。それらのセンサーのうち１つ以上は、着陸をアシストするため、さらに飛行中に障害物を避けるために利用されてもよい。
【０１１４】
図１１に示されるように、メモリはプログラム命令１１２２を含んでもよい。前述の例示的プロセス及び／または副プロセスを実行するよう構成されてもよい。データ格納１１２４は、データアイテムを保持するための様々なデータ格納を含んでもよく、飛行経路の判断、物体識別、回避行動生成、在庫品回収、着陸、在庫品解放のための水平面識別のために提供されてもよい。
【０１１５】
様々な実施は、パラメータ値及び１つ以上のデータ格納に含まれるような本明細書に説明される他のデータは、記述されていない他の情報と組み合わされてもよく、または異なるデータ構造、それ以上、それ以下へと異なるように分けられてもよい。いくつかの実施では、データ格納は１つのメモリ内に物理的に配置されてもよく、または２つ以上のメモリへと分散されてもよい。
【０１１６】
ＡＡＶ制御システム１１０は単に実例としてのためであり、本開示の範囲を限定する意図がないことは、当業者は理解するであろう。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、インターネット機器、ＰＤＡ、無線電話、ページャー等を含む、指定された機能を実行できるハードウェアまたはソフトウェアのあらゆる組み合わせを含んでもよい。ＡＡＶ制御システム１１０はさらに、説明されていない他の装置に接続されてもよく、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もよい。さらに、説明された構成要素により提供される機能は、いくつかの実施においてはより少ない構成要素で組み合わされてもよく、または追加的構成要素に分散されてもよい。同様に、いくつかの実施では、説明された構成要素のいくつかの機能が提供されなくてもよいか、及び／または他の追加的機能が利用可能であってもよい。
【０１１７】
使用中において様々なアイテムがメモリまたは記録装置に格納されるように説明される一方で、これらのアイテムまたはそれらの一部は、メモリ管理またはデータ整合性の目的のためにメモリと他の記録装置の間で送信されてもよい。あるいは、他の実施では、ソフトウェア構成要素のいくつかまたは全ては、他の装置上のメモリにおいて実行され、かつ説明されるＡＡＶ制御システム１１０と通信してもよい。システム構成要素またはデータ構成のうちいくつかまたは全ては同様に、持続性のコンピュータアクセス可能な媒体または適切なドライブにより読み取るための携帯型製品、前述の様々な実施例に格納されてもよい（命令または構成データとして）。いくつかの実施では、ＡＡＶ制御システム１１０から独立したコンピュータアクセス可能な媒体に格納された命令は、伝送媒体または電気的、電磁気的、またはデジタル信号といった信号を介してＡＡＶ制御システム１１０へ送信され、無線リンクといった通信媒体を介して伝達されてもよい。様々な実施はさらに、コンピュータアクセス可能な媒体における先の記述に従って実行される命令及び／またはデータを受信すること、送信することまたは格納することを含んでもよい。従って、本明細書に記述の技術は、他のＡＡＶ制御システム構成に使用されてもよい。
【０１１８】
図１２は、本明細書に記述される実施に用いられ得るサーバーシステム７２０といった、サーバーシステムの実例的実施の絵図である。サーバーシステム７２０は、１つ以上の冗長プロセッサといったプロセッサ１２００、ビデオディスプレイアダプタ１２０２、ディスクドライブ１２０４、入力／出力インターフェース１２０６、ネットワークインターフェース１２０８、及びメモリ１２１２を備えてもよい。プロセッサ１２００、ビデオディスプレイアダプタ１２０２、ディスクドライブ１２０４、入力／出力インターフェース１２０６、ネットワークインターフェース１２０８、及びメモリ１２１２は、通信バス１２１０により互いに通信可能なように接続されてもよい。
【０１１９】
ビデオディスプレイアダプタ１２０２は、サーバーシステム７２０の動作がサーバーシステム７２０の動作を監視し、かつ構成することを許可するディスプレイ信号をローカルなディスプレイ（図１２に示されていない）に供給する。入力／出力インターフェース１２０６は同様に、マウス、キーボード、スキャナ、またはサーバーシステム７２０の動作により動作できる他の入力及び出力装置といった図１２に示されていない外部入力／出力装置と通信する。ネットワークインターフェース１２０８は、他のコンピューティング装置と通信するためのハードウェア、ソフトウェア、またはそれらの組み合わせを備える。例えば、ネットワークインターフェース１２０８は、サーバーシステム７２０と、図７に示されるようなＡＡＶ、荷役施設、中継場所及び／または配送場所といった他のコンピューティング装置との間に通信を供給するよう構成されてもよい。
【０１２０】
メモリ１２１２は、一般的にランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、フラッシュメモリ、及び／または他の揮発性または永続的なメモリを含む。メモリ１２１２は、サーバーシステム７２０の動作を制御するためのオペレーティングシステム１２１４を格納するよう示される。サーバーシステム７２０の低位動作を制御するためのバイナリ入力／出力システム（ＢＩＯＳ）１２１６は、同様にメモリ１２１２に格納される。
【０１２１】
メモリ１２１２はさらに、ＡＡＶ管理システム７２６にネットワークサービスを提供するためにプログラムコード及びデータを格納する。従って、メモリ１２１２はブラウザアプリケーション１２１８を格納してもよい。ブラウザアプリケーション１２１８は、プロセッサ１２００によって実行される時にウェブページといった設定可能なマークアップドキュメントを生成するかまたは得る、コンピュータ実行可能な命令を含む。ブラウザアプリケーション１２１８は、ＡＡＶデータ格納１２２２及び／または他のデータ格納との間でデータ交換を促進するためにデータ格納管理アプリケーション１２２０と通信する。
【０１２２】
本明細書に用いられる、「データ格納」という用語は、データを格納、アクセス及び回収できるあらゆる装置または装置の組み合わせを指し、あらゆる規格で、環境に分散されたかまたはクラスタされたデータサーバー、データベース、データ格納装置及びデータ格納媒体のあらゆる組み合わせ及びその多くを含んでもよい。サーバーシステム７２０は、ＡＡＶ管理システム、ＡＡＶ、荷役施設、配送場所、及び／または中継場所のために１つ以上のアプリケーションの態様を必要に応じて実行するようＡＡＶデータ格納１２２２と統合するための、あらゆる適切なハードウェア及びソフトウェアを含むことができる。
【０１２３】
データ格納１２２２は、複数の分割されたデータテーブル、データベースまたは他のデータ格納メカニズム及び特定の態様についてのデータを格納するための媒体を含むことができる。例えば、説明されるデータ格納１２２２は、ＡＡＶ管理システム７２６、荷役施設、配送場所、中継場所、及び／またはユーザーに情報を生成して送るのに用いることができる、ＡＡＶ情報、天気情報、飛行経路情報、出発地情報、目的地情報、回避情報等を含む。
【０１２４】
ＡＡＶデータ格納１２２２に格納され得る多くの他の態様があってもよいことが理解されるべきである。データ格納１２２２は、サーバーシステム７２０から命令を受信し、獲得し、更新するかまたは対応するところへデータを処理するために関連する論理回路を通じて動作可能である。
【０１２５】
メモリ１２１２はさらに、前述のＡＡＶ管理システム７２６を含んでもよい。ＡＡＶ管理システム７２６は、サーバーシステム７２０の１つ以上の機能を実行するためにプロセッサ１２００によって実行可能であってもよい。１つの実施では、ＡＡＶ管理システム７２６は、メモリ１２１２に格納された１つ以上のソフトウェアプログラムに具現化される命令を表してもよい。他の実施では、ＡＡＶ管理システム７２６は、ハードウェア、ソフトウェア命令、またはそれらの組み合わせを表すことができる。
【０１２６】
サーバーシステム７２０は１つの実施では、通信リンク、１つ以上のコンピュータネットワークを用いて、または直接通信を介して内部通信する複数のコンピュータシステム及び構成要素を利用する分散環境である。しかしながら、そういったシステムは図１２に説明される構成要素の数よりも少ないかまたは多いシステムで同じように動作できることが、当業者にはわかるであろう。よって、図１２の描写は、本来は実例として受け取られるべきであり、本開示の範囲を限定するものではない。
【０１２７】
１つ以上の選択された実施形態では、自動航空機の経路を変更するためのコンピュータ実行方法は、物体の存在を検出することと、自動航空機に対する物体の距離及び方向を表す物体ベクトルを判断することと、検出された物体と自動航空機間の距離を表す押し出し関数を判断することと、物体ベクトル及び押し出し関数の少なくとも一部に基づいて後退ベクトルを判断することと、物体ベクトルの少なくとも一部に基づいて複数の利用可能な防衛方向を判断することと、複数の利用可能な防衛方向のそれぞれが物体ベクトルの方向とは異なる方向に対応し、複数の利用可能な防衛方向から利用可能な防衛方向をランダムに選択することと、後退ベクトル及びランダムに選択された防衛方向の少なくとも一部に基づいて回避行動を生成することと、及び物体を回避するための回避行動を実行することと、のうち少なくとも１つを含んでもよい。
【０１２８】
あるいは、上記のコンピュータ実行方法は、後退ベクトルの大きさ及びランダムに選択された防衛方向のうち少なくとも一部に基づいて回避行動を生成することと、物体と自動航空機間における逆の距離の少なくとも一部に基づいて押し出し関数を判断することと、及び物体タイプまたは自動航空機の位置のうち少なくとも一部に基づいて防衛方向を選択することと、のうち１つ以上（すなわち、単独または組み合わせで）をさらに含んでもよい。さらに、選択された実施形態では、物体ベクトル及び後退ベクトルは第１平面にあってもよく、防衛方向は第１平面と実質的に垂直であってもよく、かつ回避行動は第１平面になくてもよい。
【０１２９】
１つ以上の選択された実施形態では、自動航空機の物体回避システムは、自動航空機に接続され、自動航空機の定義された距離内にある物体の存在を検出するよう構成された物体検出要素と、自動航空機に接続され、回避行動を判断するよう構成された回避判断要素と、回避行動は物体の距離及び方向を表す物体ベクトル及び物体ベクトルの方向とは異なる防衛方向のうち少なくとも一部に基づいて判断されてもよく、回避行動を自動的に実行するためのナビゲーション構成要素と、のうち１つ以上を含んでもよい。
【０１３０】
あるいは上記の物体回避システムはさらに、物体が検出される時の自動航空機の位置、検出された物体の位置、物体タイプ、物体の方向、防衛方向または回避行動のうち少なくとも１つを報告するよう構成された通信要素をさらに含んでもよい。
【０１３１】
さらに、前述の物体回避システムは、回避行動及び自動航空機に対する物体速度の大きさよりも大きい回避ベクトルの大きさを表す回避ベクトルと、複数の利用可能な防衛方向からランダムに選択される防衛方向と、複数の利用可能な防衛方向は物体の移動方向、物体タイプ、または自動航空機の位置のうち少なくとも１つのうち少なくとも一部に基づいて任意的に判断され、物体検出要素はさらに、自動航空機の定義された距離内にある第２物体の存在を検出するよう構成され、回避行動はさらに、第２物体と自動航空機との間に影響を与える時間の少なくとも一部に基づいて判断され、回避行動は物体の距離及び方向を表す物体ベクトルと第２物体の第２距離及び第２方向を表す第２物体ベクトルとの合計の少なくとも一部に任意的に基づいており、回避行動はさらに、物体のために判断された第１押し出し関数及び第２物体のために判断された第２押し出し関数のうち少なくとも一部に任意的に基づいており、第１押し出し関数は物体と自動航空機間の距離または物体と自動航空機間に影響を与える時間のうち少なくとも一部に任意的に基づいており、かつ物体ベクトル及び第２物体ベクトルは、自動航空機に対する第１平面に任意的に位置しており、防衛方向は第１平面とは異なる第２平面に任意的に位置しており、及び物体が検出される時の自動航空機の位置、検出された物体の位置、物体タイプ、物体の方向、防衛方向及び回避行動のうち少なくとも１つを報告するよう構成された通信要素と、のうち任意的に１つ以上を含んでもよい。
【０１３２】
１つ以上の選択された実施形態では、自動航空機は、本体と、複数のモーターと、本体の定義された距離内にある物体の存在を検出するよう構成された物体検出要素と、１つ以上のプロセッサに接続され、かつ１つ以上のプロセッサにより実行される時に１つ以上のプロセッサに検出された物体を表す物体ベクトルを判断すること、物体ベクトルの少なくとも一部に基づいて検出された物体を回避するよう自動航空機を誘導するための第１方向及び第１大きさを表す後退ベクトルを判断することと、物体ベクトルの少なくとも一部に基づいて検出された物体を回避するよう自動航空機を誘導するための第２方向及び第２大きさを表す防衛方向を判断することと、後退ベクトル及び防衛方向のうち少なくとも一部に基づいて回避ベクトルを生成することと、回避ベクトルは後退ベクトル及び防衛方向の組み合わせであり、回避ベクトルに従って自動航空機を誘導するための命令を与えることと、を引き起こすプログラム命令を格納するメモリと、のうち１つ以上を含んでもよい。
【０１３３】
あるいは、上記の自動航空機は、自動航空機に対する検出された物体の方向及び自動航空機に対する検出された物体の距離を含む、検出された物体を表す物体ベクトルと、第１方向にある物体ベクトル及び第１方向と交差する第２方向にある防衛方向と、第１方向及び第２方向のそれぞれと交差する第３方向にある回避ベクトルと、及び検出された物体の方向とは異なる複数の方向からランダムに選択された防衛方向と、のうち１つ以上（すなわち、単独または組み合わせで）を任意的に含んでもよい。
【０１３４】
いくつかの実施では、前述のプロセス及びシステムにより提供される機能が、より多いソフトウェアモジュールまたはルーティンに分けられる、またはより少ないモジュールまたはルーティンに統合される、といったような代替的方法においても提供されてもよいことが当業者には明らかとなる。同様に、いくつかの実施では、実例的プロセス及びシステムは、他の実例的プロセスがそういった機能を不足しているかまたは含んでいる時、または提供される機能の量が変更される時、といったように記述される物よりもより多いかまたはより少ない機能を提供してもよい。さらに、様々な動作が特定の方法（例えば、連続で、または同時に）及び／または特定の順番で実行されるように説明されてもよい一方で、他の実施では動作は他の順番及び他の方法で実行されてもよいことが当業者には明らかとなる。前述のデータ構造は、単一のデータ構造を複数のデータ構造へと分割することで、または複数のデータ構造を単一のデータ構造へと統合することで、といったように異なる方法で構成されてもよいことが当業者には同様に明らかとなる。同様に、いくつかの実施では、実例的データ構造は、他の説明されたデータ構造がそういった情報に対して不足しているかまたは含んでいる時、または格納された情報の量またはタイプが変更される時、といったように記述されるよりもさらに少ないかまたはさらに多い情報を格納してもよい。図に説明され、かつ本明細書に記述されるような様々な方法及びシステムは、例示的実施を表す。他の実施では、方法及びシステムは、ソフトウェア、ハードウェアまたはそれらの組み合わせにおいて実行されてもよい。同様に、あらゆる方法の順番は変更されてもよく、他の実施では様々な構成要素が加えられ、順序が変えられ、組み合わされ、省略され、修正される、等してもよい。
【０１３５】
特定の実施が説明の目的で本明細書に記述されてきたが、様々な修正が附随の特許請求項及び本明細書に列挙された構成要素の目的及び範囲から逸脱することなく行われてもよいことが、上記からもあきらかである。さらに、特定の態様が以下の特定の特許請求形式で表される一方で、発明者はあらゆる利用可能な特許請求形式で様々な態様を熟考する。例えば、いくつかの態様のみがコンピュータ読み取り可能記憶媒体に具現化されるものとしてここで列挙されてもよい一方で、他の態様も同様に具現化されてもよい。様々な修正及び変更が当業者によって本開示の利点を持って明白に行われてもよい。そういった修正及び変更の全てを包含する意図があり、従って上の記述は限定的意味というよりは実例として見なされる。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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