(57)【要約】      （修正有）【課題】海底自律航行機を効率的に海底充電するドッキング／充電モジュールを提供する。【解決手段】海底自律航行機ＵＡＶ７５０のドッキング／充電ステーション６０２は、海底自律航行機とドッキングでき、データ交換モジュール７０６と海底自律航行機との間でデータ接続及び電力接続を確立するハウジングを備える。該ステーションが搭載するバッテリー７０４は、電力導体を有する海底ケーブル（分岐ケーブル１０４）から充電され、海底自律航行機がドッキング／充電ステーションにドッキング又は接近すると、バッテリーは、電力接続を介して海底自律航行機のバッテリー７５２を充電する。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングと、
海底ケーブルへの接続と、
前記ハウジング内に設けられるバッテリーと、
前記海底ケーブルを介して水中自律航行機および陸上基地局とデータ交換を行うためのデータ交換モジュールとを備える、
海底自律航行機用のドッキング／充電モジュール。
【請求項２】
前記海底ケーブルは、電力導体およびデータ伝送用の光ファイバの両方を備え、
前記海底ケーブルへの前記接続は、
前記電力導体への電力接続と、
前記光ファイバへのデータ接続とを含む、
請求項１に記載のドッキング／充電モジュール。
【請求項３】
前記ドッキング／充電モジュールは、前記海底自律航行機と接合し、電力を前記バッテリーから前記海底自律航行機に伝送することに用いられるように構成され、
前記バッテリーは、前記海底ケーブルとの前記電力接続を介して充電される、
請求項２に記載のドッキング／充電モジュール。
【請求項４】
前記ドッキング／充電モジュールと前記海底自律航行機との間にこれらの間でデータ伝送を行うための接続を更に含む、
請求項３に記載のドッキング／充電モジュール。
【請求項５】
前記海底ケーブルへの電力接続およびデータ接続は、前記海底ケーブルと前記ドッキング／充電モジュールとの間で電力およびデータのリンケージを提供するための配置パレットを介して行われる、
請求項２に記載のドッキング／充電モジュール。
【請求項６】
前記データ交換モジュールは、
前記海底自律航行機によって収集されたデータを受信し、前記海底ケーブルを介して前記データを前記陸上基地局に伝送する機能と、
データを前記陸上基地局から前記海底自律航行機に伝送する機能とを実行する、
請求項１から５のいずれか一項に記載のドッキング／充電モジュール。
【請求項７】
海底自律航行機を海底ドッキング／充電モジュールにナビゲーションすることと、
前記海底自律航行機を前記海底ドッキング／充電モジュールにドッキングし、前記ドッキングは、電力を前記海底ドッキング／充電モジュールから前記海底自律航行機に伝送するための物理的接続の確立を含むことと、
電力を前記海底ドッキング／充電モジュールにおける充電バッテリーから前記海底自律航行機におけるバッテリーに伝送することと、
前記物理的接続を切断することと、を含み
前記海底ドッキング／充電モジュールが海底ケーブルに接続され、
前記海底ケーブルは、陸上基地局への電力接続およびデータ接続の両方を兼ねる、
海底自律航行機への急速充電を提供する方法。
【請求項８】
前記海底自律航行機におけるデータストアからのデータを前記海底ドッキング／充電モジュールに伝送することと、
前記海底ケーブルを介して前記データを前記海底ドッキング／充電モジュールから地上局に伝送する、またはドッキング／充電モジュールと通信する別のデバイスに伝送することと、を更に含む、
請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記海底ケーブルを介してデータを前記地上局から前記海底ドッキング／充電モジュールに伝送することと、
前記データを前記海底ドッキング／充電モジュールから前記海底自律航行機におけるデータストアに伝送することと、を更に含む、
請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記海底自律航行機が前記海底ドッキング／充電モジュールから離脱した場合、前記海底ケーブルにおける電力接続を介して前記海底ドッキング／充電モジュールにおけるバッテリーを充電することを更に含む、
請求項７から９のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２０２０年６月２３日に提出された米国仮特許出願番号６３／０４２８８６に対して利益を主張するものであり、その内容の全てが本出願に含まれるものである。
【０００２】
本発明は、海底自律航行機（ｕｎｄｅｒｓｅａ  ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓ  ｖｅｈｉｃｌｅ、ＵＡＶ）の分野に関し、特に、これらの航行機に電力を提供するバッテリーの充電に関する。
【背景技術】
【０００３】
水中自律航行機は、通常、水中で独立して操作されるロボットを備える。このような航行機は、遠隔制御されてもよいし、または搭載ソフトウェアにより制御されて特定のタスクを実行してもよい。ＵＡＶは、商業、研究、および軍事部門での様々なタスクを実行するように配備される。例えば、深海インフラまたはパイプラインを取り付ける前に、石油および天然ガス業界では、ＵＡＶを用いて海底の詳細な地図を描画することができる。科学家は、様々なセンサが搭載されたＵＡＶを用いて海底環境の様々な面を測定することができる。軍隊はＵＡＶの多くの応用を有し、例えば、情報収集、監視、偵察、および戦時活動（例えば、ペイロードの送達および機雷除去）を含む。
【０００４】
ＵＡＶは、通常、再充電可能なバッテリーにより給電される。再充電可能なバッテリーを有するＵＡＶの１つの制限は、バッテリーの再充電が周期的な間隔で行う必要があることであり、これは実行するタスクの強度に依存する。現在、ＵＡＶのバッテリーに再充電するためのいくつかの方法が存在し、ＵＡＶを海底環境から物理的に取り除いて陸上に移動すること、再充電するためにＵＡＶを船に持ち込むこと、または充電ポートを船から海底環境に下げることを含む。他の場合、ＵＡＶは、地上に戻ってプラットフォームに接続して再充電することができ、ここで、プラットフォームは、太陽光、モーションまたは風力により給電されるものであってもよい。しかし、ＵＡＶを主要な活動から取り除き、海岸に移動したり海上で回収したりしてバッテリーを再充電することは、効率が低い。また、ＵＡＶのバッテリーを再充電するために地上活動が必要となるため、ＵＡＶを望ましくない監視および悪天候の危険に曝す。
【０００５】
１つまたは複数の充電ステーションは既に海底に配備され、ＵＡＶは、これらの充電ステーションに接続されてそのバッテリーを再充電することができる。このような充電ステーションは、通常、電力容量を有する海底ケーブルに接続され、該ステーションに接続されると、該電力容量は、ＵＡＶを充電することに用いられる。海底ケーブルは、通常、比較的高い電圧を持つが低い電流を持つ電力容量を有する。そのため、ＵＡＶのバッテリーの再充電に必要な時間は、受けられない可能性がある。
【０００６】
そのため、ＵＡＶを再充電するとともにＵＡＶを海底環境に保持する更なる効果的な手段が期待されている。
【発明の概要】
【０００７】
本発明は、ドッキング／充電ステーションを備え、ＵＡＶは、該ドッキング／充電ステーションに物理的または無線的にドッキングしてもよい。ドッキングステーション／充電ステーションには、バッテリーまたは他の蓄電デバイスが設けられ、該バッテリーまたは他の蓄電デバイスは、ＵＡＶがドッキングステーション／充電ステーションからドッキング解除されると、海底通信システムの分岐ケーブルにおける電力導体から徐々に充電される。ＵＡＶがドッキング／充電ステーションにドッキングすると、ＵＡＶに搭載されるバッテリーは、ドッキング／充電ステーションに搭載されるバッテリーによって急速充電され得る。ドッキングステーション／充電ステーションには、データ伝送および受信用のハードウェアが設けられてもよく、これにより、ＵＡＶがそのタスク期間で収集して記憶したデータをドッキングステーション／充電ステーションに／から伝送し、その後、分岐ケーブルにおける光ファイバを介して海岸施設に伝送することを許容する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施例による典型的な海底通信システムのブロック図である。
【図２】（Ａ）は幹線ケーブルから分岐ケーブルに転向した電力の模式図であり、（Ｂ）は分岐ケーブルと離隔した幹線ケーブルにおける電力である。
【図３】（Ａ）は分岐ケーブルとずれた光ファイバであり、（Ｂ）は幹線ケーブルから分岐ケーブルに転向した光ファイバの模式図である。
【図４】海底ペイロードが使用する電力を調整するためのＤＣ‐ＤＣ変換モジュール（ＤＤＣＭ）を備える電力伝送部のブロック図である。
【図５】図４に示すＤＤＣＭの１つの可能な実施例のブロック図である。
【図６】複数のペイロードのうちの１つとしてのドッキング／充電ステーションが取り付けられている配置パレットに接続された分岐ケーブルのブロック図である。
【図７】ＵＡＶがドッキングされている図６におけるドッキング／充電ステーションのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
海底通信システムは、通常、１本または複数本の光ファイバケーブルからなる海底ケーブルを採用し、各ケーブルは、１つまたは複数の光ファイバペアおよび１つまたは複数の電力導体を有する。海底通信システム１００の１つの実施例は、図１において模式的な形式で示されている。通信システム１００は、長距離水中システムであってもよく、該長距離水中システムは、異なる長さのケーブルを介して光チャネルを伝送端末から受信端末に運ぶように構成される。通信システム１００は幹線ケーブル１０２を備えてもよく、該幹線ケーブルは、ケーブルの各端部で陸上ケーブル着陸ステーション（ｃａｂｌｅ  ｌａｎｄｉｎｇ  ｓｔａｔｉｏｎ、ＣＬＳ）１１０に接続できる。各ケーブル着陸ステーションは、ケーブル１０２に電力を供給するための給電装置（ｐｏｗｅｒ  ｆｅｅｄ  ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ、ＰＦＥ）１１２と、その間で光信号を伝送して受信するための回線終端装置（ｌｉｎｅ  ｔｅｒｍｉｎａｔｉｎｇ  ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ、ＬＴＥ）１１４とを備えてもよい。
【００１０】
通信システム１００は、ケーブル１０２内に収納された光ファイバを介して複数の光チャネルを伝送する。該システムは双方向であってもよく、ここで、各ＬＴＥ  １１４は、受信器および発信機を備え、且つ、各光ファイバペアは双方向通信に使用される。通信システム１００は、高密度波長多重（ｄｅｎｓｅ  ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  ｄｉｖｉｓｉｏｎ  ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ、ＤＷＤＭ）を用いて光ファイバで通信チャネルを伝送することができる。海底ケーブルは、ＤＷＤＭ信号を増幅するためのケーブル着陸ステーションの間に設けられた複数の海底中継器１１６および他の様々なコンポーネントに電力を供給するために、通常、少なくとも１つの電力導体を備える。電力導体は、ケーブルの両端における海岸にあるＰＦＥ  １１２により給電され得る。ＰＦＥ  １１２は、通常、１０ｋＶ〜２０ｋＶの間でケーブルシステムに電力を供給するが、他の電圧を使用してもよい。いくつかの実施例において、分岐ケーブル１０４は二重導体ケーブルであってもよく、該二重導体ケーブルは、単一導体分岐ケーブルが要求するように、大地の接地を使用する必要を回避するために、幹線から電力を伝導して幹線に接続することができる。１つまたは複数の分岐ケーブル１０４は、異なる位置で幹線ケーブル１０２に接続することができる。分岐ケーブル１０４は、海岸でＣＬＳ  １１０（図１に示されず）に接続されてもよいし、図１に示すように、海底で配置パレット１２０に接続されてもよい。海底で接続された分岐ケーブル１０４は、配置パレット１２０に接続された様々なペイロード１２２Ａ〜１２２Ｃに／からデータを伝送し、様々なペイロードに電力を供給するために使用できる。ペイロード１２２Ａ〜１２２Ｃは、例えば、異なるタイプのセンサアレイであってもよい。
【００１１】
幹線ケーブル１０２は、スイッチ分岐部（ｓｗｉｔｃｈ  ｂｒａｎｃｈｉｎｇ  ｕｎｉｔ、ｓＢＵ）１０６を備えてもよく、該スイッチ分岐部は、電力とＤＷＤＭの光チャネルとの両者を分岐ケーブル１０４に切り替えることができる。図２（Ａ）は、幹線ケーブル１０２からの電力が導体２０２を介して分岐ケーブル１０４に転向され、且つ導体２０４を介して幹線ケーブル１０２に戻ることを示す。図２（Ｂ）は、通電せずにバイパスされた状態にある分岐ケーブル１０４を示し、ここで、幹線ケーブル１０２からの電力は、幹線ケーブル１０２における単一の導体２０６を介して分岐ケーブル１０４をバイパスした。コマンドチャネルでｓＢＵ１０６に光信号を送信することにより、ｓＢＵ１０６は、海岸からＬＴＥ  １１４を介して構成され得る。図３（Ｂ）に示すように、幹線ケーブル１０２における光ファイバの通信信号は、分岐１０４に転向することができる。図３（Ａ）は、分岐ケーブル１０４をバイパスした光ファイバ３０２を示す。なお、図３は、１対の光ファイバにおける信号が分岐ケーブル１０６に転向されることのみを示しているように見えるが、複数対の光ファイバの通信信号を１対ごとに幹線ケーブル１０２から分岐ケーブル１０４に転向してもよい。いくつかの実施例において、光ファイバにおける全ての波長の光を分岐ケーブルに送信してもよいし、様々な波長の光を分けたり追加したりしてもよい。
【００１２】
図１に戻り、１つまたは複数の配置パレット１２０は、分岐ケーブル１０４に接続できる。配置パレット１２０は、１つまたは複数のペイロード１２２が接続され得るベースとして用いられる。ペイロード１２２は、例えば、様々なタイプのセンサアレイ、または商業、研究または軍事応用を有する他の装置を含んでもよい。例えば、ペイロード１２２Ａは、海洋底部から地震の読み取り値を収集するための地震計を含んでもよい。配置パレット１２０は、電力を分岐ケーブル１０４からペイロード１２２に伝送することができる。また、配置パレット１２０は、ペイロード１２２との双方向通信を実現でき、ペイロード１２２により収集されたデータの収集とコマンドの発行との両者を許容してペイロード１２２を設定する。配置パレット１２０には、複数の商業に使用可能なウェットメイトコネクタまたは他のタイプのコネクタが搭載されてもよく、これにより、１つまたは複数のペイロード１２２を配置パレット１２０に容易に接続するまたは配置パレットから切断することができる。無線技術を用いて電力およびデータ接続を行ってもよい。あるいは、単一のペイロード１２２は、配置パレット１２０を必要とせずに分岐ケーブル１０４に直接接続することができる。
【００１３】
幹線ケーブル１０２は、通常、１０ｋＶ〜２０ｋＶで操作されるため、分岐ケーブル１０４に送達される電力は、電力伝送部（ＰＴＵ）１０８により調整できる。ＰＴＵ  １０８は、ＤＣ−ＤＣコンバータモジュール（ＤＤＣＭ）を備えてもよく、該ＤＣ−ＤＣコンバータモジュールは、電圧を幹線ケーブル１０２におけるハイレベルから分岐ケーブル１０４に取り付けられたペイロード１２２に必要なローレベルまでステッピングすることができる。いくつかの実施例において、分岐ケーブル１０４に取り付けされたペイロード１２２に送達された電圧のレベルを制御し、また、電流のレベルを制御するために、光ファイバにおける１つまたは複数のサイドキャリアバンドまたはコマンドバンドを介してコマンド信号を送信して海岸からＰＴＵ  １０８を制御することができる。従って、ＰＴＵ  １０８は、ペイロード１２２と高い幹線電圧とを隔離する。ＰＴＵ  １０８は、ペイロード１２２に定電流または定電圧操作を提供するように制御可能であってもよく、且つ、出力電力をその全出力電力の電位の値よりも小さいように制限するように設定されてもよい。
【００１４】
図４は、ＰＴＵ  １０８のブロック図である。ＰＴＵ  １０８は、ｓＢＵ１０６の下流の分岐ケーブル１０４にカップリングされている。解釈するために、分岐ケーブル１０４が２つの電力導体４０８ａおよび４０８ｂを有すると仮定する。幹線ケーブル１０２は、単一電力導体または二重電力導体を有することができる。ＰＴＵ  １０８は、パワー・アンド・テレメトリ部４０２を備え、該パワー・アンド・テレメトリ部は、分岐ケーブル１０４における光ファイバ４０６を介して光信号を送受信するのに適した回路システムおよびコンポーネントを備える。このような場合、ｓＢＵ１０６は、光信号を幹線ケーブル１０２における光ファイバから分岐ケーブル１０４における光ファイバに伝送するように構成する必要がある。パワー・アンド・テレメトリ部４０２が受信した光信号を用いてＤＣ−ＤＣコンバータモジュール（ＤＤＣＭ）４０４の操作を設定して調節し、例えば、電圧設定点およびソースモード（定電流、定電圧）のような新たな操作パラメータを使用する。４１０において、調整された電圧は、１つまたは複数のペイロード１２２に電力を供給するために、ＰＴＵ  １０８から下流の目的地（例えば、配置パレット１２０）に出力される。
【００１５】
図５は、ＰＴＵ  １０８での使用に適用されたＤＤＣＭ  ４０４の１つの可能な実施例の図を示す。ＤＤＣＭ  ４０４は、第１、第２および第３ポート４０８ａ、４０８ｂおよび４１０を備え、ここで、ポートのうちのそれぞれは、ケーブルセグメントの導電体にカップリングするように構成される。例えば、第１ポート４０８ａは、分岐ケーブル１０４の第１導電体にカップリングするように構成され得る。第２ポート４０８ｂは、分岐ケーブル１０４の第２導電体にカップリングするように構成され得、且つ、第３ポート４１０は、分岐ケーブル１０４の下流の導電体にカップリングするように構成され得る。ＤＤＣＭ  ４０４は、第１および第２ポート４０８ａ、４０８ｂのうちの１つまたは２つから電流を抽出し、第３ポート４１０を介して分岐に電力を提供するように構成され得る。
【００１６】
更に示されるように、ＤＤＣＭ  ４０４は、クランプ回路５０２と、第１および第２コンバータ５０４−１、５０４−２と、コントローラ５０６と、整流器５１４と、フィルタ５１６と、クランプ回路５０８とを備える。コントローラ５０６は、ＰＴＵ  １０８のパワー・アンド・テレメトリ部４０２における電源を介して給電され得る。いくつかの場合、コントローラ５０６は、パワー・アンド・テレメトリ部４０２内に実施でき、且つ、必ず示された分離されたコンポーネントであるとは限らない。コントローラ５０６は、マイクロプロセッサ、プロセッサ、回路システム、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ｆｉｅｌｄ  ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ｇａｔｅ  ａｒｒａｙ、ＦＰＧＡ）または任意の他の適当なコントローラデバイスとして実施できる。第１および第２コンバータ５０４−１、５０４−２は、調整制御されたＤＣ電圧を生成した後、調整制御されたＤＣ電圧をチョッピングしてＡＣ信号を生成できるように構成され得る。図５において第１および第２コンバータのみが示されているが、複数のコンバータが使用できることを認識すべきである。ＡＣは、その後、隔離するようにトランスを通過し、更に、それぞれ整流器５１４およびフィルタ５１６を介して整流およびフィルタリングされ、ＤＣ出力を生成することができる。ＤＤＣＭの出力セクションに複数のステージが設定されてもよい。例えば、出力上のクランプ回路５０８は、作業者の安全のためにケーブルが放電されることを確保できる。ケーブルの故障期間において、入力上のクランプ回路５０２は、コンバータの周囲のサージ電流を転向する（例えば、通路を提供する）。クランプ回路５０２は、各幹線ケーブルを修理する際に作業者を保護するために、各幹線ケーブルで接地にクランプしてもよい。
【００１７】
従って、第１および第２コンバータ５０４−１、５０４−２は、２つの電力ステージを提供することができる。第１および第２コンバータ５０４−１、５０４−２のうちのそれぞれは、昇圧コンバータ（図示せず）およびチョッパー（図示せず）を備えてもよい。例えば、第１および第２コンバータ５０４−１、５０４−２は、ハーフブリッジ（例えば、２つのトランジスタ構成）またはフルブリッジ（例えば、４つのトランジスタ構成）の切り替え配置で構成されてもよい。第１および第２コンバータ５０４−１、５０４−２のうちのそれぞれは、第１および第２ポート４０８ａ、４０８ｂのうちの１つまたは２つからのライン電流のある部分を導くために、例えば、コントローラ５０６を介して行われるソフトスイッチング（例えば、ＰＷＭ信号）により現在の操作モードで操作され得る。他の電力調整制御形態は、本発明の範囲内にあり、且つ、本発明は、必ずＰＷＭ実施形態に限定されるとは限らない。また、共通トランスは、磁束量とともに使用でき、出力ステージで電力を加える。いずれにせよ、第１および第２コンバータ５０４−１、５０４−２は、昇圧された電流をチョッパーに給送することができ、ここで、対応する各チョッパーは、絶縁トランス５３０の一次巻線を駆動する。絶縁トランス５３０は、第１および第２ポート４０８ａ、４０８ｂと第３ポート４１０との間でガルバニック（ｇａｌｖａｎｉｃ）絶縁を提供することができる。
【００１８】
第１および第２コンバータ５０４−１、５０４−２の昇圧コンバータのうちのそれぞれは、それぞれ第１および第２パルス幅変調（ＰＷＭ）信号を介してコントローラ５０６により駆動でき、ここで、第１ＰＷＭ信号は第２ＰＷＭ信号と異なる。コントローラ５０６は、第１および第２ＰＷＭ信号に基づいて第１および第２ポート４０８ａ、４０８ｂのうちのそれぞれから非対称負荷を汲み上げることができる。従って、コントローラ５０６は第１および第２ポート４０８ａ、４０８ｂから異なる量の電力を汲み上げることができ、所望の出力電流／電圧を実現する。所望の構成に依存し、第１および第２コンバータ５０４−１、５０４−２のうちのそれぞれは、同じまたは異なるように構成されてもよい。出力（例えば、ポート４１０）の調節は、単一入力コンバータの調節に相対的に類似し、ここで、第１および第２ポート４０８ａ、４０８ｂのうちのそれぞれから電流を選択的に抽出するために第１および第２コンバータ５０４−１、５０４−２の切り替えを確保する制御形態が加えられる。このような方式で切り替えると、第１コンバータ５０４−１が「オン」に切り替えられ、第２コンバータ５０４−２が「オフ」に切り替えられることを確保でき、逆も同様に、２つのポートを介した同時入力を防止する。コンバータ５０４−１、５０４−２のうちのそれぞれが「オン」に切り替えられている期間において、電流はポート４０８ａ、４０８ｂを流れる。その期間における第１コンバータ５０４−１の第２コンバータ５０４−２がオンに切り替えられている時間に対する割合を制御することにより、入力電流の比率を制御することができる。実施例において、第１および第２ポート４０８ａ、４０８ｂの間の入力電流の比率は、総出力負荷電流に依存するとは限らず、第１および第２コンバータ５０４−１、５０４−２のうちのそれぞれのデューティー制御（例えば、第１および第２ＰＷＭ信号）を、このような方式で２つの入力電流時間だけスケーリングすればよく、即ち、第１ポート４０８ａおよび第２ポート４０８ｂを介した入力の比率をほぼ一定に保持する。いくつかの場合、ＤＤＣＭ  ４０４は、周期内の切り替え形態、または周期毎に操作する他の形態で定電流または定電圧を出力することができる。ＤＤＣＭ  ４０４の記載された実施例は、例示的なものと考えられるべきである。本発明の予想される範囲内で、ＤＤＣＭ  ４０４の他の実施例は可能である。
【００１９】
図６を参照し、ペイロード１２２のうちの１つは、ＵＡＶ  ７５０用のドッキング／充電ステーション６０２であってもよく、図７において模式的な形式でドッキング／充電ステーション６０２にドッキングするように示されている。ＵＡＶ  ７５０は、通常、ＵＡＶ  ７５０に動力を提供し、ナビゲーション用およびＵＡＶ  ７５０により実行されるタスクの制御用の搭載回路システムに電力を供給するためのバッテリー７５２を備える。ＵＡＶ  ７５０は、データストア７５４を更に備えてもよく、該データストアは、ＵＡＶ  ７５０がドッキング／充電ステーション６０２から離脱した際に収集したデータを含む。
【００２０】
図７を更に参照し、ドッキング／充電ステーション６０２は配置パレット１２０に接続でき、且つ、バッテリー７０４が設けられてもよく、該バッテリーは、ＵＡＶ  ７５０がドッキング／充電ステーション６０２からドッキング解除した際に徐々に充電され得る。分岐ケーブル１０４が電力を送達する有限能力を有するため、ＵＡＶ  ７５０がドッキング解除されると、バッテリー７０４は時間の経過に伴って徐々に充電され得る。ＵＡＶ  ７５０がドッキング／充電ステーション６０２にドッキングすると、ＵＡＶ  ７５０におけるバッテリー７５２は、ドッキング／充電ステーション６０２におけるバッテリー７０４から急速充電され得る。
【００２１】
また、ドッキングステーション／充電ステーション６０２は、分岐ケーブル１０４に含まれているケーブルを介してＵＡＶ  ７５０が収集してデータストア７５４に記憶したデータを伝送するために、データ交換モジュール７０６を備えてもよい。これに加え、ＵＡＶ  ７５０がドッキング／充電ステーション６０２と接合して充電される時、データおよび新たなタスク命令は、ドッキング／充電ステーション６０２からＵＡＶ  ７５０に伝送され得る。いくつかの実施例において、配置パレット１２０はオプションであり、且つ、分岐ケーブル１０４は、ドッキング／充電ステーション６０２に直接接続できる。
【００２２】
図７に示すコンポーネントに加え、ドッキング／充電ステーション６０２は、ＵＡＶ  ７５０とドッキング／充電ステーション６０２との接合（ドッキング）を可能にするハードウェアを更に備えてもよい。なお、ＵＡＶ  ７５０は、物理的ドッキングまたは他の方式によりＵＡＶ  ７５０とドッキング／充電ステーション６０２との間で１つまたは複数の物理的データおよび電力接続を確立してドッキング／充電ステーション６０２と「接合」することができる。他の実施例において、「接合」という用語は、データおよび／または電力が、ＵＡＶ  ７５０とドッキング／充電ステーション６０２との間で無線交換されることを意味すると解釈できる。また、ドッキング／充電ステーション６０２は、ＵＡＶ  ７５０がドッキング／充電ステーション６０２を容易に測位および／または識別できるように、ビーコンまたは発信機として機能するハードウェアを更に備えてもよい。他の実施例において、コマンドまたはプログラムが分岐ケーブル１０４を介してＵＡＶ  ７５０に送信することができるように、ＵＡＶ  ７５０とドッキング／充電ステーション６０２との間のデータ接続は双方向であってもよい。
【００２３】
様々な実施例を既に大まかに説明した。当業者であれば理解できるように、本発明の実際の実施形態は、記載された実施例から逸脱してもよいが、以下の特許請求の範囲に記載される本発明の範囲内に含まれる。
【図１】
2022003863.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2022003863.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【外国語明細書】
2022003863000001.pdf