(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無人飛行体から表面までの距離を判断するシステムであって、前記システムは：
無人飛行体を備え、前記無人飛行体は：
複数のモータと、
前記複数のモータに接続され、かつ電力を前記複数のモータに供給するように構成される電源と、
表面までの距離を表わす出力を供給するセンサシステムと、
コンピューティングシステムと、を含み、
前記コンピューティングシステムは：
１つ以上のプロセッサと、前記１つ以上のプロセッサに接続され、かつプログラム命令を格納するメモリと、を含み、前記プログラム命令を前記１つ以上のプロセッサにより実行すると、前記プログラム命令により、前記１つ以上のプロセッサが少なくとも：
前記表面までの第１距離を表わす出力を前記センサシステムから受信し、
前記無人飛行体の少なくとも１つのモータに供給される量に関連し且つ地面効果の影響を受けるパラメータのレベルに基づいて、前記表面までの前記第１距離とは異なる第２距離を判断し、
前記センサシステムの前記出力に関連する問題が生じていることを、前記第２距離と前記第１距離との差に基づいて判断するようになる、前記システム。
【請求項２】
前記センサシステムの前記出力に関連する前記問題は、前記センサシステムの誤動作、または前記表面までの前記距離を正確に表わす前記センサシステムの機能を阻害する外的条件のうちの少なくとも１つを含み、前記外的条件は、前記表面までの前記距離を正確に測定する前記センサシステムの機能を阻害する大気条件または天候条件のうちの少なくとも１つである、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記センサシステムに関連する前記問題に基づいて、前記無人飛行体は、より高い高度を飛行して、安全余裕度を大きくして前記表面との衝突を回避するか、または前記無人飛行体が飛行経路に沿った飛行を完了する前に前記無人飛行体を着陸させて前記問題を解決することのうちの少なくとも１つを行なう、請求項１又は２に記載のシステム。
【請求項４】
前記センサシステムは、撮像、ソナー、レーダ、ライダー、赤外線、またはレーザ技術のうちの少なくとも１つに基づいて動作する、請求項１，２，又は３に記載のシステム。
【請求項５】
前記第２距離は、前記メモリに格納されて前記パラメータのレベルを前記表面からの距離に関連付けるデータを参照することにより判断される、請求項１，２，３，又は４に記載のシステム。
【請求項６】
表面への接近度合いを判断する方法であって、前記方法では：
前記表面までの第１距離を表わす出力を無人飛行体のセンサシステムから受信し、
前記無人飛行体の少なくとも１つのモータに供給される量に関連し且つ地面効果の影響を受ける動作パラメータのレベルに基づいて、前記表面までの前記第１距離とは異なる第２距離を判断し、
前記無人飛行体の前記動作パラメータのレベルを監視し、
前記地面効果により生じる前記動作パラメータのレベルの変化を検出し、
前記第２距離に対応し前記表面への前記無人飛行体の少なくとも１つの第１部分の接近度合いを、前記地面効果により生じる前記動作パラメータのレベルの前記変化に基づいて判断する、前記方法。
【請求項７】
前記表面への前記接近度合いの判断は、着陸プロセス、離陸プロセス、または飛行経路が前記表面に接近している飛行プロセスのうちの少なくとも１つのプロセスにおける前記表面への予測接近度合いとの比較に基づく、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記表面への前記無人飛行体の少なくとも１つの第２部分の第２接近度合いを更に判断する、請求項６又は７に記載の方法。
【請求項９】
前記表面は第１着陸可能地に対応し、前記無人飛行体を第２着陸可能地に、前記第１着陸可能地の表面に起伏があることを示唆する前記接近度合いの判断に基づいて飛行させる、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記地面効果により、前記少なくとも１つのモータで前記無人飛行体を、前記無人飛行体が前記表面に接近している状態で飛行させるために必要な電力量を低減させる、請求項６，７，８又は９に記載の方法。
【請求項１１】
前記無人飛行体の自動操縦システムを利用して、供給される前記電力量を制御し、前記無人飛行体が前記表面に接近しているときの前記電力量を自動的に低減させる、請求項１０に記載
【請求項１２】
機械学習法または機械モデル化方法のうちの少なくとも１つの方法を利用して、前記表面への前記無人飛行体の前記第１部分の前記接近度合いを判断する、請求項６，７，８，９，１０又は１１に記載の方法。
【請求項１３】
更に：
前記表面への前記無人飛行体の複数の更に別のそれぞれの部分の複数の更に別の接近度合いを判断し、
前記複数の更に別の判断接近度合いのうちの１つ以上の判断接近度合いを、前記表面への前記無人飛行体の前記第１部分の前記判断接近度合いと組み合わせて利用して：
前記表面の形状を前記判断接近度合いに基づいて判断すること、
前記表面への前記無人飛行体の接近度合いを、前記判断接近度合いの数値平均に少なくとも部分的に基づいて判断すること、または
前記判断接近度合いのうちの少なくとも１つの判断接近度合いが、無視されるべき異常データ点に対応していることを、前記判断接近度合いの比較結果に少なくとも部分的に基づいて判断することのうちの少なくとも１つを行なう、請求項６，７，８，９，１０，１１又は１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記動作パラメータは、プロペラのうちの少なくとも１基のプロペラを回転させるために供給される電圧、電流、または電力のうちの少なくとも１つである、請求項６，７，８，９，１０，１１，１２又は１３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無人飛行体における地面効果を利用した表面検出に関する。
【背景技術】
【０００２】
無人飛行体の利用が増え続けている。例えば、無人飛行体は多くの場合、偵察に利用される。無人飛行体を利用すると多くの利点が得られるが、無人飛行体は多くの不具合も有している。例えば、無人飛行体は、無人飛行体が地面または他の表面に衝突する場合、損傷を受ける、または損傷を与える可能性がある。このような衝突を回避するために、種々の種類のセンサを利用することができる。しかしながら、特定の種類のセンサは、種々の要素に起因して、故障するか、またはその他には、動作不能となる、または不正確になる可能性がある。例えば、幾つかのセンサは、雨、雪、霧などのような種々の大気条件または天候条件により動作が阻害される。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
無人飛行体を動作させるシステム及び方法について説明し、地面効果の影響を利用して地面または他の表面を検出することができる。種々の実施態様では、無人飛行体の動作パラメータを監視して、地面効果がパラメータに影響を及ぼしている時点を判断することができ、この時点はそれに応じて、表面（例えば、地面）への接近度合いを示唆する。種々の実施態様では、地面効果を利用する検出方法を主センサシステムに対するバックアップ手段として利用して、地面への接近度合いを判断することにより、着陸地に起伏があるかどうかなどを判断することができる。
【０００４】
詳細な説明は、添付の図面を参照しながら記載される。これらの図では、参照番号の最も左側の桁（群）で図を特定し、図では、参照番号が最初に現われる。同じ参照番号を異なる図に使用することにより、同様の、または同一の構成要素または特徴を指す。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】１つの実施態様による無人飛行体を上から下に眺めたときのブロック図を示している。
【図２】１つの実施態様による無人飛行体を側方から眺めたときのブロック図を示している。
【図３】１つの実施態様による無人飛行体環境のブロック図を示している。
【図４】幾つかの実施態様による無人飛行体の飛行経路プロセスのフロー図を示している。
【図５】幾つかの実施態様による飛行プロセスにおける地面効果に対する対応処置のフロー図を示している。
【図６】幾つかの実施態様による無人飛行体の着陸プロセスのフロー図を示している。
【図７】幾つかの実施態様による着陸プロセスにおける地面効果に対する対応処置のフロー図を示している。
【図８】１つの実施態様による無人飛行体制御システムの種々の構成要素を示すブロック図である。
【図９】種々の実施態様に使用することができるサーバシステムの例示的な実施態様のブロック図である。
【０００６】
実施態様が本明細書において例を通して説明されるが、この技術分野の当業者であれば、これらの実施態様は、説明される例または図面に限定されないことを理解できるであろう。これらの図面、及び図面と併せた詳細な説明は、実施態様を開示される特定の形態に限定するものではなく、添付の特許請求の範囲に規定される趣旨及び範囲に含まれる全ての変形物、等価物、及び代替物を包含するものとする。本明細書において使用される見出しは、体系化のためにのみ用いられるのであり、説明の範囲、または特許請求の範囲を限定するために使用されてはならない。本出願全体を通して使用されるように、単語「ｍａｙ」は許容の意味（すなわち、〜する可能性を有するという意味）に使用され、強制の意味（すなわち、〜しなければならないという意味）に使用されるのではない。同様に、単語「ｉｎｃｌｕｄｅ」、「ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ」、及び「ｉｎｃｌｕｄｅｓ」は、「これらに限定されないが、〜を含む」を意味する。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
本開示では、無人飛行体（ａｕｔｏｍａｔｅｄ  ａｅｒｉａｌ  ｖｅｈｉｃｌｅ：ＡＡＶ）及びシステムについて説明し、地面効果の影響を利用して地面または他の表面を検出することができる。地面効果は、ＡＡＶが、表面（例えば、地面）に十分接近して、ＡＡＶのプロペラのうちの１基以上のプロペラから生じる気流を表面に向かって誘導する場合に発生する（すなわち、表面が気流の途中に十分接近することにより、生み出される実効推力が増大する）。プロペラからの気流の種々の形態は、プロペラから生じる「ｐｒｏｐｗａｓｈ」または「ｓｌｉｐｓｔｒｅａｍ」と表記される場合がある。地面効果の結果として、プロペラを回転させてＡＡＶを表面から所定の距離の位置でホバリングさせるために（例えば、低減された速度の気流により、気流を表面に対して押すように当てることで）必要な電力を低く抑えることができる。例えば、ＡＡＶが地面に接近してホバリングしている場合、ホバリングを所定の高度に維持するために必要な電力量は、地面から離れたより高い高度でホバリングするために必要な電力量と比較して低減させることができる。自動操縦システムまたは実効推力フィードバックシステムを利用してＡＡＶを飛行させて地面効果を受ける場合、プロペラモータに供給される電力を自動的に低減させて、ＡＡＶを所定の高度に維持することができるか、及び／または実効推力を維持することができる。以下に更に詳細に説明されるように、地面効果の影響を受けるこれらの種類の変化は、地面または他の表面を検出するシステム及び方法の一部として利用することができる。
【０００８】
種々の実施態様では、ＡＡＶのパラメータを監視して、地面効果がパラメータに影響を及ぼす時点を判断することができる。例えば、監視されるパラメータとして、プロペラモータのうちの１つ以上のプロペラモータに供給される電圧、電流、または電力、プロペラモータまたは関連するプロペラの速度、プロペラの実効推力、プロペラの気流の速度などを挙げることができる。上に説明したように、これらの種類のパラメータの全てが、地面効果の影響を受ける可能性がある。監視されるパラメータのレベルに応じて、地面効果が、表面へのＡＡＶの対応接近度合いを表わすことができるパラメータに影響を及ぼしているかどうかについて判断を行なうことができる。
【０００９】
種々の実施態様では、表面へのＡＡＶの接近度合いの判断は、方程式及び／または実験データに基づいて行なうことができる。例えば、地面効果が、プロペラからの気流に影響を及ぼす過程に関する情報に基づいて、種々の方程式を利用して、ＡＡＶが表面に接近して飛行しているときの指定パラメータレベルを計算することができる。別の構成として、実験データを記録し、利用することにより、所定のパラメータレベルと表面からのＡＡＶの距離との対応関係を表わすことができる。いずれにしても、パラメータが監視されるので、パラメータの百分率変化を更に利用して、ＡＡＶが移動して表面に接近してしまったかどうかを判断することができる。
【００１０】
種々の実施態様では、ＡＡＶは更に、１つ以上の更に別のセンサシステムを含むことができ、これらのセンサシステムを利用して、表面までの距離を判断する。例えば、１つの実施態様では、上に説明した地面効果利用技術は、主センサシステムのバックアップ手段として搭載することができる。種々の実施態様では、主センサシステムは、撮像、ソナー、レーダ、ライダー、赤外線、レーザなどのような技術に基づいて動作することができる。主センサシステムが故障する場合、または主センサシステムが特定の条件により動作が阻害される場合、地面効果利用技術を利用するバックアップシステムは、ＡＡＶの安全飛行の継続を確保し易くすることができる。例えば、種々の種類のセンサシステムは、雨、雪、霧、反射、明るい日光などにより動作が阻害される可能性がある。地面効果利用技術が、主センサシステムが認識することがない表面への接近度合いを表わす場合、これは、主センサシステムに問題があることを示唆することができ、この場合、種々の種類の措置を採る必要がある。例えば、安全対策として、ＡＡＶをまず、指示表面から離れる方向に移動させて、衝突の可能性を回避することができる。更に、主センサシステムをチェックして、主センサシステムが正しく動作している状態を確保することができる。主センサシステムが正しく動作していないと判断される場合、更に別の種々の安全対策を採る必要がある。例えば、ＡＡＶはＡＡＶの目的地に向かって飛行し続けることができるが、より高い高度では、主センサシステムが正しく動作していないとすると、安全余裕度を大きくして飛行する必要がある。別の例として、ＡＡＶを出来る限り速やかに着陸させて、ＡＡＶを点検して主センサシステムに生じている全ての問題を解決する必要がある。
【００１１】
着陸プロセスでは、またはＡＡＶが、地面に近い飛行経路を辿って進んでいる場合、特定のパラメータが地面効果の影響を受けると予測される。一例として、着陸地が、平坦で起伏がないと予測される場合、ＡＡＶの前部及び後部に位置するプロペラに関連するパラメータは、ＡＡＶが降下するにつれて地面効果の影響を受けるのと同様の変化をこれらのパラメータレベルに受けることになる。しかしながら、着陸中にＡＡＶの前部及び後部に対応して生じるレベルのこれらの変化が同様ではない場合、これは、表面に起伏がある（例えば、大きな傾斜、段差高さ、稜線などがある状態）ことを示唆し、これにより、ＡＡＶが損傷してしまうほどに滑走する、横揺れする、墜落するなどの事態に至る。このような場合、新規の着陸地を選択することができる。
【００１２】
本明細書において説明される例は主として、複数のプロペラを利用して飛行を行なう飛行体の形態のＡＡＶ（例えば、クワッドコプターまたはオクトコプター）に注目しているが、本明細書において説明される実施態様は、他の形態のＡＡＶに使用することができることを理解できるであろう。本明細書において使用される「ｒｅｌａｙ  ｌｏｃａｔｉｏｎ」は、これらには限定されないが、配送地域、荷役設備、携帯電話中継塔、建物の屋上、配送地区、またはＡＡＶが着陸できる、ＡＡＶに積載できる、ＡＡＶが棚卸物品を取り出すことができる、バッテリを交換できる、及び／または点検を受けることができる他の全ての場所を含むことができる。
【００１３】
本明細書において使用される「ｍａｔｅｒｉａｌｓ  ｈａｎｄｌｉｎｇ  ｆａｃｉｌｉｔｙ」は、これらには限定されないが、倉庫、配送センター、クロスドッキング設備、注文調達設備、梱包設備、出荷設備、レンタル設備、図書館、小売店、卸売店、ミュージアム、または他の設備、または資材（棚卸物品）ハンドリングの１つ以上の機能を実行する設備を組み合わせた複合設備を含むことができる。本明細書において使用される「ｄｅｌｉｖｅｒｙ  ｌｏｃａｔｉｏｎ」は、１種類以上の棚卸物品を所定の場所から配送できる全ての場所を指す。例えば、配送地域は、人の居住地、ビジネスの場所、荷役設備内の場所（例えば、梱包ステーション、棚卸物品保管庫）、ユーザまたは棚卸物品が位置する全ての場所などとすることができる。棚卸資産または棚卸物品は、ＡＡＶを利用して輸送できる全ての実体商品とすることができる。
【００１４】
図１は、１つの実施態様によるＡＡＶ１００を上から下に眺めたときのブロック図を示している。図示のように、ＡＡＶ１００は、ＡＡＶの機体１０４の周りに離間配置される８基のプロペラ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、任意の形態のプロペラ（例えば、グラファイト繊維、炭素繊維）とすることができ、ＡＡＶ１００及びＡＡＶ１００に積載する全ての棚卸物品を浮揚させるために十分なサイズとすることができることにより、ＡＡＶ１００は空中を航行して、例えば棚卸物品を所定の場所に配送することができる。この例は、８基のプロペラを含んでいるが、他の実施態様では、８基よりも多くの、または少ないプロペラを利用してもよい。同様に、幾つかの実施態様では、これらのプロペラはＡＡＶ１００の異なる場所に配置してもよい。更に、別の推進方法を利用してもよい。例えば、ファン、ジェット、ターボジェット、ターボファン、ジェットエンジンなどを使用してＡＡＶを、種々の推進システムと連動して推進するか、または種々の推進システムとは独立に推進してもよく、これらの推進システムに、本明細書において説明される地面効果を利用した検出方法を適用することもできる。
【００１５】
ＡＡＶ１００の機体１０４または胴体は同様に、グラファイト繊維、炭素繊維、及び／またはアルミニウムのような任意の適切な材料とすることができる。この例では、ＡＡＶ１００の機体１０４は、高剛性部材を適切な直交角度で交差させて連結した状態でハッシュパターンに配置される４個の高剛性部材１０５−１，１０５−２，１０５−３，１０５−４または高剛性梁を含む。この例では、高剛性部材１０５−１及び１０５−３は、互いに平行に配置され、かつ略同じ長さである。高剛性部材１０５−２及び１０５−４は、互いに平行に配置され、しかも高剛性部材１０５−１及び１０５−３と直角になっている。高剛性部材１０５−２及び１０５−４は略同じ長さである。幾つかの実施形態では、これらの高剛性部材１０５の全てを略同じ長さとすることができるのに対し、他の実施態様では、これらの高剛性部材の幾つか、または全てを異なる長さとすることができる。同様に、２つの高剛性部材集合体の間の間隔は、略同じとするか、または異ならせることができる。
【００１６】
図１に示す実施態様は、機体１０４を形成するために連結される４個の高剛性部材１０５を含んでいるが、他の実施態様では、機体１０４に４個よりも少ない、または多くの構成部材を設けることができる。例えば、４個の高剛性部材ではなく、他の実施態様では、ＡＡＶ１００の機体１０４は、６個の高剛性部材を含むように構成することができる。このような例では、高剛性部材１０５−２、１０５−４の２つの高剛性部材は、互いに平行に配置することができる。高剛性部材１０５−１、１０５−３、及び高剛性部材１０５−１、１０５−３のいずれの側の２個の更に別の高剛性部材も全て、互いに平行に、かつ高剛性部材１０５−２、１０５−４と直角に配置することができる。高剛性部材を追加すると、高剛性部材の全ての４つの側に追加される空洞は、機体１０４により形成することができる。以下に更に説明されるように、機体１０４内の空洞は、物品（群）及び／または物品（群）を収納するコンテナを積載する、輸送する、配送するための棚卸物品係合機構を含むように構成することができる。
【００１７】
幾つかの実施態様では、ＡＡＶは、空力学的に構成することができる。例えば、ＡＡＶ制御システム１１０、高剛性部材１０５のうちの１つ以上の高剛性部材、機体１０４、及び／またはＡＡＶ１００の他の構成部材を包囲する空力学的ハウジングをＡＡＶに含めることができる。ハウジングは、グラファイト繊維、炭素繊維、アルミニウムなどのような任意の適切な材料（群）により形成することができる。同様に、幾つかの実施態様では、棚卸物品（例えば、商品またはコンテナ）の場所及び／または形状は空力学的に設計することができる。例えば、幾つかの実施態様では、棚卸物品係合機構は、棚卸物品を積載する場合、棚卸物品がＡＡＶ１００の機体及び／またはハウジング内に包囲されて、追加の抗力がＡＡＶ１００による棚卸物品の輸送中に発生することがないように構成することができる。他の実施態様では、棚卸物品の形状は、抗力を低減してＡＡＶ及び棚卸物品の更に空力学的な設計を実現できるように整形することができる。例えば、棚卸物品がコンテナであり、かつコンテナの一部がＡＡＶの下方に積載時に突出する場合、コンテナの露出部分は湾曲形状を有する必要がある。
【００１８】
プロペラ１０２及び対応するプロペラモータは、各高剛性部材１０５の両端に配置される。棚卸物品を輸送するために、プロペラモータは、十分高い速度をプロペラで出してＡＡＶ１００及び全ての積載棚卸物品を浮揚させることにより、棚卸物品の空輸を可能にする任意の形態のモータとすることができる。例えば、これらの目的のために、プロペラモータはそれぞれ、ＦＸ−４００６−１３  ７４０ｋｖマルチロータモータとすることができる。以下に更に詳細に説明されるように、プロペラモータに関連する電力または他の動作パラメータを監視して、地面効果がパラメータに影響を及ぼしている時点を判断することができ、例えば地面または他の表面への対応する接近度合いを示唆することができる。
【００１９】
各高剛性部材から外側に突出するのは、安全バリア１０８に接続される支持アーム１０６である。この例では、安全バリアは、モータ及びプロペラ１０２が安全バリア１０８の外周の内側に位置するようにＡＡＶ１００の周りに配置されてＡＡＶ１００に取り付けられる。安全バリアは、プラスチック、ゴムなどとすることができる。同様に、支持アーム１０６の長さ、及び／または高剛性部材１０５の長さ、数、または配置によって異なるが、安全バリアは、円形、楕円形、または他の任意の形状とすることができる。
【００２０】
機体１０４に取り付けられるのは、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、機体１０４の中央に、かつ上部に取り付けられる。ＡＡＶ制御システム１１０は、図８を参照して以下に更に詳細に説明されるように、ＡＡＶ１００の動作、航路設定、航行、通信、距離測定機能、及び棚卸物品係合機構を制御する。
【００２１】
同様に、ＡＡＶ１００は、１つ以上の電源モジュール１１２を含む。この例では、ＡＡＶ１００は、２つの電源モジュール１１２を含み、これらの電源モジュールは、機体１０４に着脱可能に取り付けられる。ＡＡＶの電源モジュールは、バッテリ電源、太陽電池電源、ガス電源、スーパーキャパシタ、燃料電池、交流電源発生装置の形態とするか、またはこれまでに挙げた電源の組み合わせとすることができる。例えば、これらの電源モジュール１１２はそれぞれ、６０００ｍＡｈリチウムイオンポリマーバッテリ、ポリマーリチウムイオン（Ｌｉ−ｐｏｌｙ，Ｌｉ−Ｐｏｌ，ＬｉＰｏ，ＬＩＰ，ＰＬＩ，またはＬｉｐ）バッテリとすることができる。電源モジュール（群）１１２は、ＡＡＶ制御システム１１０及びプロペラモータに接続されて、電力をＡＡＶ制御システム１１０及びプロペラモータに供給する。
【００２２】
幾つかの実施態様では、これらの電源モジュールのうちの１つ以上の電源モジュールは、ＡＡＶが着陸している間に、電源モジュールを自律的に充電することができる、取り外すことができる、及び／または別の電源モジュールと取り替えることができるように構成することができる。例えば、ＡＡＶが配送地域、中継地域、及び／または荷役設備に着陸する場合、ＡＡＶは、電源モジュールを充電することになる当該場所の充電用部材と接続することができるか、及び／または電源モジュールを取り外して取り替えることができる。
【００２３】
上に説明したように、ＡＡＶ１００は更に、棚卸物品係合機構１１４を含むことができる。棚卸物品係合機構は、物品、及び／または物品を保持するコンテナと係合して係合解除するように構成することができる。この例では、棚卸物品係合機構１１４は、これらの高剛性部材１０５の交差部により形成される機体１０４の空洞内に配置される。棚卸物品係合機構は、ＡＡＶ制御システム１１０の下に配置することができる。高剛性部材を追加した状態の実施態様では、ＡＡＶは、更に別の棚卸物品係合機構を含むことができる、及び／または棚卸物品係合機構１１４は、機体１０４内の異なる空洞内に配置することができる。棚卸物品係合機構は、棚卸物品を収納するコンテナと強固に係合して係合解除するために十分ないずれのサイズとすることもできる。他の実施態様では、係合機構は、配送対象の棚卸物品（群）を収納するコンテナとして機能することができる。棚卸物品係合機構は、ＡＡＶ制御システム１１０と通信して（有線通信または無線通信により）、ＡＡＶ制御システム１１０により制御される。
【００２４】
本明細書において説明されるＡＡＶの実施態様は、プロペラを利用して飛行を行なって飛行を維持するが、他の実施態様では、ＡＡＶは、他の形態で構成することができる。例えば、ＡＡＶは、プロペラ及び固定翼の両方を組み合わせた複合体を含むことができる。例えば、ＡＡＶは、１基以上のプロペラを利用して、離陸及び着陸を行なうことができ、固定翼構造を利用して、または翼及びプロペラからなる複合構造を利用して、ＡＡＶが飛行している状態で飛行を維持することができる。
【００２５】
図２は、１つの実施態様によるＡＡＶ１００の側面図２００のブロック図を示している。図２に示すＡＡＶの側面図では、４個のモータ２２０−１〜２２０−４、及び対応するプロペラ２２２−１〜２２２−４を眼で確認できる。他の実施態様では、追加の、またはより少ないモータ２２０、及び／またはプロペラ２２２をＡＡＶ１００に含めることができる。例えば、幾つかの実施態様では、プロペラは、ペアで取り付けることができる。図２は、ＡＡＶ１００の右側面図を示しているので、モータ２２０−１は、ＡＡＶ１００の前部に位置し、モータ２２０−４は、ＡＡＶ１００の後部に位置する。この例では、これらのモータ２２０は全て、ＡＡＶ１００に対して９０度の角度に取り付けることができるが、他の例では、これらのモータ２２０は、調整可能な異なる向きに設定することができる。
【００２６】
図２に示すように、４個の距離測定部材２０４−１〜２０４−４がＡＡＶ１００に取り付けられる。種々の実施態様では、１個以上の距離測定部材２０４をＡＡＶ１００に、１つ以上の距離測定システムの一部として含めることができ、これらの距離測定部材２０４の向きを異なる方向に設定することができる。例えば、距離測定部材２０４−１は、ＡＡＶ１００に取り付けることができ、距離測定部材２０４−１の向きは、距離測定部材２０４−１が信号を放出してＡＡＶ１００の前部から発射するように設定することができる。距離測定部材２０４−２は、ＡＡＶ１００に取り付けることができ、距離測定部材２０４−２の向きは、距離測定部材２０４−２が信号を放出してＡＡＶ１００から下方に発射するように設定することができる。距離測定部材２０４−３は、ＡＡＶ１００に取り付けることができ、距離測定部材２０４−３の向きは、距離測定部材２０４−３が信号を放出してＡＡＶ１００の上方に発射するように設定することができる。距離測定部材２０４−４は、ＡＡＶ１００に取り付けることができ、距離測定部材２０４−４の向きは、距離測定部材２０４−４が信号を放出してＡＡＶ１００の後方から発射するように設定することができる。種々の実施態様では、これらの距離測定部材は、ソナー、レーダ、ライダー、レーザなどのいずれかを利用することができる。特定の実施態様では、距離測定部材２０４は信号を放出しなくてもよいが、距離を指示方向に測定する光または他の入力を受け付ける必要がある（例えば、撮像システムなど）。
【００２７】
図２に示すように、ＡＡＶ１００は、傾斜地面部分２９０の上方でホバリングしている様子が図示されている。図示の実施態様では、ＡＡＶ１００の前部に位置するプロペラ２２２−１は、ＡＡＶの後部に位置するプロペラ２２２−４よりも地面２９０に接近している。上に説明したように、プロペラ２２２−１〜２２２−４の各プロペラから気流が発生すると、地面２９０が地面効果の一部に干渉する。その結果、これらのプロペラの各プロペラに関連するパラメータ（例えば、プロペラ２２０−１〜２２０−４の各プロペラに供給される電圧、電流、または電力、これらのプロペラモータの各プロペラモータの速度、これらのプロペラの各プロペラの実効推力など）を監視して、地面効果の影響を判断することができる。このような方法を利用して、プロペラ２２２−１に関連するパラメータは、プロペラ２２２−４に関連するパラメータよりも地面２９０への接近度合いが相対的に高いことを表わしていると判断される。
【００２８】
種々の実施態様では、この種類の情報は、種々の目的に利用することができる。例えば、図７を参照して以下に更に詳細に説明されるように、着陸プロセスでは、ＡＡＶ１００を、傾斜が非常に険しい、または他の不所望な特徴（例えば、段差部分）があることにより、ＡＡＶ１００が滑走する、墜落するなどして、ＡＡＶが損傷してしまうような地面部分に着陸させないことが望ましい。別の例として、ＡＡＶ１００が地面に近い飛行経路に沿って飛行していて、地面２９０がＡＡＶの経路に向かって上方に傾斜していると判断される場合、回避行動を採って、ＡＡＶの高度を上げて、地面との衝突を回避する。種々の実施態様では、表面の形状に関するこのような判断を利用して、ＡＡＶの現在地点を特定することもできる。例えば、特定の表面形状を有する特定の場所を認識することができ、特定の表面形状は、上に説明した方法のような方法で少なくとも部分的に特定することができる。
【００２９】
種々の実施態様では、地面効果の影響を利用する上記方法は、主センサシステム（例えば、距離測定部材２０４−１〜２０４−４を利用する）に対するバックアップ手段として使用して、地面または他の表面までの距離を判断することができる。異なる物理的原理を利用する異なる種類のシステムを利用することにより、ＡＡＶの動作の総合信頼性を向上させることができる。例えば、主センサシステムが故障するか、または特定の天候条件または大気条件により動作が阻害される場合、地面効果の影響を利用する方法を動作させ続けることができるので、主センサシステムに対する効果的なバックアップ手段として機能させることができる。
【００３０】
種々の実施態様では、主センサシステムは、地面までの第１距離を表わす出力を供給することができ、第１距離を、地面効果利用技術によってバックアップ機能の一部として表わされる地面までの第２距離と比較することができ、これらの距離の差は、主センサシステムの出力に関する問題を表わすことができる。例えば、主センサシステムの距離測定部材２０４−２は、ＡＡＶの下面前部から地面までの第１距離を表わす出力を供給することができる。本明細書において説明されるように、ＡＡＶの下面前部から地面までの第２距離は、地面効果の影響を受ける１つ以上のパラメータ（例えば、プロペラ２２２−１及び／または２２２−２に関連するパラメータ）に基づいて判断することができる。例えば、図５を参照して以下に更に詳細に説明されるように、格納データを参照して、このようなパラメータレベルを地面までの距離に関連付けることができる。
【００３１】
第１距離と第２距離との差は、主センサシステムに問題があることを示唆することができる。例えば、第１距離が、ＡＡＶの下面が、地面から遠ざかる方向に非常に長い距離に位置している（例えば、数フィート離れている）ことを示唆するのに対し、第２距離が、ＡＡＶの下面が地面に接近している（例えば、数インチ以内にある）ことを示唆する場合、問題が主センサシステムの出力に生じている可能性がある。上に説明したように、種々の実施態様では、このような問題は、主センサシステムの誤動作、距離を正確に表わす機能を阻害する外的条件（例えば、大気、天候など）などのような要因に関連付けることができる。図５を参照して以下に更に詳細に説明されるように、このような問題に対処するために、種々の措置を採ることができる。例えば、ＡＡＶを更に高い高度を、主センサシステムに生じる問題に起因して安全余裕度を大きくして飛行させることができ、ＡＡＶに着陸するように指示して、主センサシステムを補修することができるようにするなどである。
【００３２】
プロペラ２２２がＡＡＶの胴体に対して固定される図２に示す構造のような構造の場合、プロペラの向きの調整は、幾つかの例では、ＡＡＶのピッチ、ヨー、及び／またはロールを全体として操作することにより行なうことができる。クワッドコプターまたはオクトコプターのようなＡＡＶを用いると、ＡＡＶの概略の進行方向は、ピッチ、ヨー、及び／またはロールを変更する場合でも維持することができることを理解できるであろう。例えば、ＡＡＶは北に移動することができ、ヨーを調整して、ＡＡＶ１００が時計回り方向にヨー回転することができるようにする。当該回転は、飛行方向を変更することなく行なうことができる。同様に、ピッチ及び／またはロールは、ＡＡＶ１００の飛行経路を変更することなく調整することができる。種々の別の実施態様では、プロペラ２２２の向きは、ＡＡＶの胴体に対して調整することもできる（例えば、調整可能なモータマウントなどを利用して）。
【００３３】
図３は、１つの実施形態によるＡＡＶ１００、配送地域３０３、中継地域３０２、荷役設備３０４、及びリモートコンピューティングリソース３１０を含むＡＡＶネットワーク３００のブロック図を示している。更に、１つ以上の固定位置送信装置３０５は、固定位置情報（例えば、地図座標）を送信する環境に含めてもよい。固定位置送信装置３０５は、いずれの既知の固定場所に含めてもよい。例えば、固定位置送信装置は、荷役設備（群）３０４、中継地域（群）３０２、配送地域（群）３０３、携帯電話中継塔（図示せず）、建物、着陸エリア、または他のいずれかの既知の場所に含めてもよい。
【００３４】
ＡＡＶ１００、配送地域３０３、中継地域３０２、荷役設備３０４、及びリモートコンピューティングリソース３１０の各々は、互いに通信するように構成することができる。例えば、ＡＡＶ１００は、Ｗｉ−Ｆｉまたは別の無線通信手段を利用する無線メッシュネットワークを形成するように構成することができ、各ＡＡＶは他のＡＡＶと無線距離内で通信する。他の実施態様では、ＡＡＶ１００、ＡＡＶ管理システム３２６、荷役設備３０４、中継地域３０２、及び／または配送地域３０３は、既存の無線ネットワーク（例えば、携帯電話、Ｗｉ−Ｆｉ、衛星）を利用して通信を容易に行なうことができる。同様に、リモートコンピューティングリソース３１０、荷役設備３０４、配送地域３０３、及び／または中継地域３０２は、無線メッシュネットワークに含めてもよい。幾つかの実施態様では、リモートコンピューティングリソース３１０、荷役設備３０４、配送地域３０３、及び／または中継地域３０２のうちの１つ以上は互いに、インターネットのような別のネットワーク（有線及び／または無線）を介して通信することもできる。
【００３５】
リモートコンピューティングリソース３１０は、プロセッサ、ストレージ、ソフトウェア、データアクセス、及び他のコンポーネントのコンピューティングインフラストラクチャとして実現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することができ、コンピューティングインフラストラクチャは、メッシュネットワーク、及び／または別の無線ネットワークまたは有線ネットワーク（例えば、インターネット）のようなネットワークを介して維持され、かつコンピューティングインフラストラクチャには、メッシュネットワーク、及び／または別の無線ネットワークまたは有線ネットワーク（例えば、インターネット）のようなネットワークを介してアクセスすることができる。図示のように、リモートコンピューティングリソース３１０は、サーバ３２０（１），３２０（２），．．．，３２０（Ｎ）のような１つ以上のサーバを含むことができる。これらのサーバ３２０（１）〜３２０（Ｎ）は、データセンターに広く使用されているサーバファーム、サーバスタックなどのように、任意の複数の態様で配置することができる。更に、サーバ３２０（１）〜３２０（Ｎ）は、１つ以上のプロセッサ３２２と、ＡＡＶ管理システム３２６を格納することができるメモリ３２３と、を含むことができる。
【００３６】
ＡＡＶ管理システム３２６は、例えば配送地域３０３、ＡＡＶ１００、荷役設備３０４、及び／または中継地域３０２と通信するように構成することができる。一例として、各ＡＡＶ１００に関する位置情報を判断して、複数のＡＡＶの間で共有することができる。各ＡＡＶは定期的に、例えばＡＤＳ−Ｂ情報を他のＡＡＶにネットワーク内で送信することができる。ＡＤＳ−Ｂ情報のような情報をＡＡＶに送信するか、またはＡＡＶから受信する場合、当該情報は、ＡＡＶに関する識別子を含むことができ、各ＡＡＶは、ネットワーク内のノードとして機能して情報を、当該情報を宛先のＡＡＶが受信するまで転送することができる。例えば、ＡＡＶ管理システム３２６は、メッセージをＡＡＶ１００−６に、宛先の受信側ＡＡＶに関する情報及び識別子を、ＡＡＶ管理システム３２６と無線通信するＡＡＶ１００−１，１００−２，１００−３，１００−４のうちの１つ以上のＡＡＶに送信することにより送信することができる。各受信側ＡＡＶは、識別子を処理して、当該受信側ＡＡＶが宛先の受領者であるかどうかを判断し、次に当該情報を、ＡＡＶと通信する１つ以上の他のＡＡＶに転送する。例えば、ＡＡＶ１００−２は、宛先の受信側ＡＡＶに関するメッセージ及び識別情報をＡＡＶ１００−１，１００−３，及び１００−５に転送することができる。このような例では、１００−３が既に、メッセージを受信して転送しているので、１００−３は、メッセージを、当該メッセージを再度転送することなく廃棄することができることにより、メッシュネットワーク３００に掛かる負荷を低減することができる。他のＡＡＶは、メッセージを受信すると、これらのＡＡＶが、宛先の受領者ではないと判断して、当該メッセージを他のノードに転送することができる。このプロセスは、メッセージが宛先の受領者に届くまで継続することができる。
【００３７】
幾つかの実施態様では、ＡＡＶが無線メッシュネットワークを介した他のＡＡＶとの通信を途絶する場合、当該ＡＡＶは、別の無線通信経路を確立させて接続を回復させることができる。例えば、ＡＡＶが、他のいずれのＡＡＶともメッシュネットワーク３００を介して通信できない場合、当該ＡＡＶは、携帯電話通信経路及び／または衛星通信経路を確立させて、通信情報をＡＡＶ管理システム３２６、荷役設備３０４、中継地域３０２、及び／または配送地域３０３から取得することができる。ＡＡＶが依然として、通信を回復させることができない場合、及び／または当該ＡＡＶが、代わりの通信コンポーネントを含んでいない場合、当該ＡＡＶは、指定場所（例えば、隣接する荷役設備３０４、中継地域３０２、及び／または配送地域３０３）に向かって自動的かつ自律的に航行することができる。
【００３８】
無線メッシュネットワーク３００を使用して、ＡＡＶ、ＡＡＶ管理システム３２６、荷役設備３０４、配送地域３０３、及び／または中継地域３０２の間の通信を可能にすることができる（例えば、風速及び風向きを含む天候情報、位置情報、航路設定情報、着陸エリアを共有する）。種々の実施態様では、このような通信情報は、方法を実行して地面または他の表面までの距離を判断するときに利用することができる情報またはデータを含むことができる。例えば、以下に更に詳細に説明されるように、幾つかの例では、プロペラからの気流が、強風の影響を受けたかどうかについての判断、または地面効果の影響を受けたかどうかについての判断を行なう必要がある（例えば、この判断は、地面への対応する接近度合いを示唆することができる）。このような判断の一部として、種々の場所における風速及び風向きに関する通信情報を利用することができる。種々の実施態様では、地面効果の影響の検証は、他のソースからの通信情報により一部行なうこともできる。例えば、隣接するＡＡＶの高度、または相対座標を眼で確認する、またはその他には、判断する撮像デバイスまたは他のセンサを有する他のソース（例えば、他のＡＡＶ、中継地域３０２など）は、地面に対するＡＡＶの相対位置についての検証を行なうことができる。
【００３９】
更に、幾つかの実施態様では、無線メッシュネットワークを使用して、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、電子ブック読取装置、オーディオプレーヤ、携帯電話、タブレット、デスクトップ、ラップトップなどのような他の計算リソースに配信することができる。例えば、メッシュネットワークを使用して、電子ブックコンテンツを顧客の電子ブック読取装置に配信することができる。
【００４０】
図４は、１つの実施態様による例示的なＡＡＶ飛行経路プロセス４００を示すフロー図である。このプロセス、及び本明細書において説明される各プロセスは、本明細書において説明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することができる。当該プロセスは、論理フローの一連のブロックとして図示される。これらのブロックのうちの幾つかのブロックは、ハードウェア、ソフトウェア、またはハードウェア及びソフトウェアの組み合わせで実行することができる操作を表わしている。ソフトウェアの状況では、これらのブロックは、１つ以上のコンピュータ可読媒体に格納されるコンピュータ実行可能命令を表わし、コンピュータ実行可能命令を１つ以上のプロセッサが実行すると、コンピュータ実行可能命令により、列挙した操作を実行する。一般的に、コンピュータ実行可能命令は、特定の機能を実行する、または特定の抽象データタイプを実行するルーチン、プログラム、オブジェクト、コンポーネント、データ構造などを含む。
【００４１】
コンピュータ可読媒体は非一時的なコンピュータ可読記憶媒体を含むことができ、非一時的なコンピュータ可読記憶媒体は、ハードドライブ、フロッピィディスケット、光ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ，ＤＶＤ，リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、ＥＰＲＯＭ，ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ、磁気カードまたは光カード、固体メモリ装置、または電子命令を格納するために適する他の種類の記憶媒体を含むことができる。更に、幾つかの実施態様では、コンピュータ可読媒体は一時的なコンピュータ可読信号（圧縮形式の信号、または非圧縮形式の信号）を含むことができる。コンピュータ可読信号の例として、キャリアを使用して変調されるかどうかに関係なく、これに限定されないが、コンピュータプログラムを受け入れる、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に構成することができるアクセス先の信号を挙げることができ、この信号は、インターネットまたは他のネットワークを介してダウンロードされる信号を含む。最後に、これらの操作が記述される順序は、限定的に解釈されてはならず、記述されるいずれの複数の操作も、いずれの順序でも組み合わせることができる、及び／または並行に組み合わせることができることにより、プロセスを実行することができる。更に、これらの操作のうちの１つ以上の操作は、実行するかどうかが任意であると考えられる、及び／または他の操作に利用されなくてもよい。
【００４２】
例示的なプロセス４００は、４０２におけるように、ＡＡＶが目的地までの進路に関する飛行経路指示を受信することから始まる。種々の実施態様では、目的地は、ＡＡＶの配送プロセスまたは他の機能に関連付けることができる。例えば、配送プロセスに関して、物品の注文を受け付けることができ、ＡＡＶを選択して、物品を荷役設備からユーザ宛ての配送地域に輸送することができる（例えば、図３参照）。別の例として、配送が完了した後、目的地は、ＡＡＶが戻る先の荷役設備になる。種々の実施態様では、飛行経路指示は、ＡＡＶ制御システム１１０により、またはＡＡＶ管理システム３２６または他のリモートコンピューティングリソースにより、或いはこのようなシステムの組合せにより決定することができる。例えば、ＡＡＶ管理システム３２６または他のリモートコンピューティングリソースが、基本飛行経路指示をＡＡＶ（例えば、スタート地点及び目的地点を含む）に送信することができるのに対し、ＡＡＶ制御システム１１０は、飛行経路指示の残りの飛行経路指示を決定することができるナビゲーション機能を有することができる。
【００４３】
一旦、飛行経路指示を受信すると、ＡＡＶは、４０４におけるように、当該ＡＡＶの現在地点から出発する。上に説明したように、種々の実施態様では、現在地点は、配送が完了した後の荷役設備、配送地域などに関連付けることができる。一旦、ＡＡＶが出発すると、４０６におけるように、ＡＡＶは飛行経路に沿って航行する。航行の一部として、ＡＡＶはルートを、飛行経路指示が概略示す通りに辿ることができ、生じる可能性のあるいずれの動的イベントをも検出して、いずれの動的イベントにも対処する（例えば、他のＡＡＶ、構造物などのような全ての障害物を回避する）機能を有することもできる。
【００４４】
ＡＡＶが飛行経路に沿って航行している間、４０８におけるように、１つ以上の指定パラメータを監視する。上に説明したように、ＡＡＶの１つ以上の動作パラメータは、地面効果の影響を受ける可能性がある。例えば、ＡＡＶが地面または別の表面に接近すると、ＡＡＶを地面上方の指定高度に維持するために、自動操縦システムまたは他のフィードバックシステム（例えば、実効推力を監視する）は、１基以上のプロペラに供給される電力を、地面効果に応じて低減することができる。この点に関して、監視対象の１つ以上のパラメータは、これらのプロペラモータのうちの１つ以上のプロペラモータに供給される電圧、電流、または電力、プロペラモータまたは関連するプロペラの速度、プロペラの実効推力、プロペラの気流速度などを含むことができる。自動操縦システムまたは他のフィードバックシステムを含む既存のシステムでは、物理的変更をシステムに加えて、本明細書において説明される方法を実行する必要はないことを理解できるであろう。このような場合、既に存在しているシステムを監視する（例えば、パラメータの変化が地面効果の影響を受けるときに生じる時点を判断する）ためには、変更をプログラムするだけで済む。
【００４５】
１つ以上のパラメータが監視されるので、４１０におけるように、ＡＡＶが目的地に進行しているときに、これらのパラメータが１つ以上の地面効果の影響を受けるかどうかについて判断を行なう。種々の実施態様では、これらのパラメータのうちの１つ以上のパラメータが地面効果の影響を受けるかどうかについての判断では、パラメータレベル及び／または変化を種々の閾値と比較することができる。例えば、ＡＡＶが地面から離れた位置でホバリングするためにプロペラモータに必要な電力レベルは、地面効果の影響を受けながら地面の近傍でホバリングするために必要なより低い電力レベルよりも高いことが判明する。従って、電力レベルが、地面効果の影響を表わすより低いレベルに低下する、またはその他には、より低い電力レベルになる時点を示す閾値を設定してもよい。
【００４６】
種々の実施態様では、パラメータが、別の種類の現象とは異なる状況で、地面効果の影響を受けたかどうかについての検証を行なうこともできる。例えば、パラメータがプロペラからの気流に関連しているとすると、地面効果の他に、他の種類の現象がパラメータに影響を及ぼしている可能性がある（例えば、強い突風）。このようなことから、パラメータを指定期間に亘って監視して、パラメータレベルの一貫性を確認することができる。例えば、パラメータレベルが、強い突風または他の一時的な現象の結果として得られた場合、パラメータレベルは経時的に変動する可能性がある。これとは異なり、パラメータレベルが、地面効果の影響の結果として得られた場合、パラメータレベルは、ＡＡＶが表面から所定の距離の位置に保持されている状態で、比較的一定に保持されるはずである。
【００４７】
１つ以上のパラメータが、４１０におけるように、地面効果の影響を受けると判断される場合、４１２におけるように、地面効果に対する１つ以上の対応処置を実施することができる。種々の対応処置を含む、地面効果に対する例示的な対応プロセスについて、図５を参照して以下に更に詳細に説明する。一旦、４１２におけるように、地面効果に対する対応処置を実施すると、または４１０におけるように、１つ以上の被監視パラメータが、目的地までの途中で地面効果の影響を受けなかったと判断される場合、４１４におけるように、ＡＡＶは指定目的地に到達して着陸の態勢を整える。ＡＡＶの例示的な着陸プロセスについて、図６を参照して以下に更に詳細に説明する。
【００４８】
種々の実施態様では、種々のパラメータが、目的地までの途中で地面効果の影響を受けるかどうかについての判断、及びいずれの対応処置を実施するかどうかについての判断だけでなく、対応処置を実施する種々の関連手順をＡＡＶ制御システム１１０により、またはＡＡＶ管理システム３２６または他のリモートコンピューティングリソースにより、或いはこのようなシステムの組合せにより決定することができる。例えば、ＡＡＶ管理システム３２６または他のリモートコンピューティングリソースは、パラメータに関するデータをＡＡＶから受信することができ、分析の一部または全部を実行して、パラメータが地面効果の影響を受けるかどうかを判断し、地面効果の影響を受けると判断される場合、いずれの対応処置を実施するかを判断することができる。別の構成として、このような機能は、全てをＡＡＶ制御システム１１０により実行することができ、ＡＡＶ制御システム１１０は、種々の実施態様では、このような発生事象だけでなく、全ての関連データをＡＡＶ管理システム３２６または他のリモートコンピューティングリソースに報告することができる。
【００４９】
図５は、幾つかの実施態様による飛行プロセス５００における地面効果に対する例示的な対応処置のフロー図を示している。例示的なプロセスは、５０２におけるように、表面への１つ以上の接近可能性を、１つ以上の被監視パラメータレベルに基づいて判断することから始まる。種々の実施態様では、ルックアップテーブル、グラフ、関数、または他の機構を利用して、パラメータレベルを表面への接近可能性に関連付けることができる。例えば、所定のＡＡＶに、特定の重量負荷が掛かる（例えば、物品を搬送して配送することに起因して）場合、これらのパラメータレベルは、ＡＡＶが地面に近づくにつれて地面効果の影響を受けるので、パラメータレベルに与える影響に関するデータを収集することができるか、及び／または計算することができる。種々の実施態様では、機械学習法、機械モデル化方法、及び／または他の方法を更に、または別の構成として、地面効果の影響に関するプロセスの一部として利用することにより、ＡＡＶが表面から所定の距離に位置する場合に予測されるパラメータレベルを示唆することができる。このような方法を使用して、表面への接近可能性を、飛行中の被監視パラメータレベルに基づいて判断することができる。
【００５０】
種々の実施態様では、一旦、複数の接近可能性が判断されると（例えば、ＡＡＶの異なるプロペラに関連して）、これらの接近可能性は、種々の目的で処理することができるか、及び／または種々の目的に利用することができる。例えば、図７を参照して以下に更に詳細に説明されるように、異なる接近度合いを利用して、表面の形状（例えば、傾斜している、湾曲している、段差形状を有しているなど）を判断することができる。別の例として、異なる接近度合いを数値平均して（例えば、重み関数、または他の関数を利用して）、表面へのＡＡＶの概略判定接近度合いの精度を向上させることができる。別の例として、判定接近度合いの比較結果に基づき、これらの接近度合いのうちの１つ以上の接近度合いが、実際の表面距離を表わしているようには見えず、かつ無視される必要がある異常データ点に対応していると判断される。幾つかの場合では、このような異常データ点は、種々の要因（例えば、問題またはプロペラのうちの１基以上のプロペラの気流との干渉など）により発生する可能性がある。
【００５１】
一旦、被監視パラメータレベルを利用して表面への接近可能性を判断すると、５０４におけるように、１種類以上の回避航行を行なうかどうかについて判断を行なう。例えば、接近可能性が、ＡＡＶが地面と衝突する危険があることを示唆する場合、回避航行を行なって、ＡＡＶを地面上方の安全高度で飛行させることができる。別の例として、ＡＡＶの異なるプロペラに関連する接近可能性が、地面が傾斜していることを示唆する場合、回避航行の一部として、ＡＡＶを上方に向かって飛行させるだけでなく、場合によっては、前進運動を停止させて、傾斜地面との衝突を回避することが望ましい。５０４におけるように、１種類以上の回避航行を行なおうとする場合、５０６におけるように、ＡＡＶを指示表面から安全距離の位置まで飛行させる。
【００５２】
一旦、５０６におけるように、ＡＡＶが指示表面から安全距離の位置まで飛行すると、または５０４におけるような回避航行を行なわない場合、５０８におけるように、指定されたセンサシステムの評価を行なうかどうかについて判断を行なう。種々の実施態様では、地面または他の表面への接近度合い判断する本明細書に記載の方法は、１つ以上の更に別のセンサシステムの他に利用するようにしてもよい。このような冗長性により、ＡＡＶの動作に関する総合安全性を高めることができることを理解できるであろう（例えば、これらのシステムのうちの１つのシステムが故障するか、またはその他には、システムの動作が阻害される場合など）。１つの実施態様では、撮像、ソナー、レーダ、ライダー、赤外線、レーザなどのような技術を利用する主センサシステムを飛行中の主地面検出システムとして利用することができるのに対し、本明細書に記載される地面効果利用技術は、主センサシステムに対するバックアップ手段として利用することができる。
【００５３】
５０８におけるように、指定された１つ以上のセンサシステム（例えば、主センサシステム）の評価を行なおうとする場合、５１０におけるように、指定されたセンサシステムの評価を実行する。一旦、評価を実行すると、５１２におけるように、１つ以上の評価対象センサシステムが正しく機能しているかどうかについて判断を行なう。１つ以上のセンサシステムが正しく機能していない場合、５１４におけるように、機能していないセンサシステムに関する１つ以上のセンサシステムプロトコルを実施する。種々の実施態様では、主センサシステムが機能していないか、またはその他には、主センサシステムの動作が阻害されている（例えば、雨、雪、霧、日光による、または特定の種類の反射による等）と判断される場合、安全余裕度を飛行中に大きくする必要がある。例えば、地面の近くを飛行するＡＡＶに、元の飛行経路を辿るように要求する場合、プロトコルは、現時点でＡＡＶを、大きく高度を上げて、安全余裕度を大きくして飛行させる必要があることを指示することができる。別の例として、プロトコルは、ＡＡＶが、最も近い安全な着陸可能地に着陸する必要があることを指示し、安全な着陸可能地で、ＡＡＶが、代理業者により補修される、または回収されて、主センサシステムの問題を解決することになる。５１２におけるように、１つ以上のセンサシステムが正しく機能していると判断される場合、または５０８におけるように、指定されたいずれのセンサシステムの評価も行なわれない場合、５１６におけるように、プロセスが完了する。
【００５４】
図６は、幾つかの実施態様による例示的なＡＡＶ着陸プロセス６００のフロー図を示している。例示的なプロセスは、６０２におけるように、ＡＡＶが指定着陸地に向かって降下することから始まる。種々の実施態様では、指定着陸地は、元の飛行経路指示の一部として指定することができる、またはＡＡＶが指定目的地に近づいているときに選択することができる。ＡＡＶが着陸地に向かって降下すると、６０４におけるように、１つ以上の地面効果の影響を受ける１つ以上の指定パラメータを監視して、パラメータレベルが着陸中に予測通りであることを確認する。ＡＡＶが地面に近づいているときに地面効果がパラメータに着陸中に大きな影響を及ぼすとは予測されないようなより高い高度を進行するのとは異なり、パラメータレベルは、これらのパラメータレベルが対応する地面効果の影響を受けるときに変化すると予測されることを理解できるであろう。一例として、着陸地が平坦であり、かつ起伏がないと予測される場合、ＡＡＶの前部及び後部に位置するプロペラに関連するパラメータが、ＡＡＶが降下するときに地面効果の影響を受けるのと同様の変化がパラメータレベルに現われると予測される。しかしながら、着陸中にＡＡＶの前部及び後部に対応して生じるレベルの変化が同様ではない場合、これは、表面に起伏があることを示唆しており、この場合、図７を参照して以下に更に詳細に説明されるように、新規の着陸地を選択する必要がある。
【００５５】
１つ以上の指定パラメータが着陸中に監視されるので、６０６におけるように、現われるパラメータレベルが、着陸中の予測パラメータレベルに一致するかどうかについて判断を行なう。現われるパラメータレベルが、予測と一致しない場合、６０８におけるように、地面効果に対する１種類以上の対応処置を実施する。種々の対応処置を含む、地面効果に対する例示的な対応処置プロセスについて、図７を参照して以下に更に詳細に説明する。一旦、６０８におけるように、地面効果に対する対応処置を実施すると、または６０６において、着陸中のパラメータレベルが予測と一致する場合、６１０におけるように、着陸を完了する。
【００５６】
図７は、幾つかの実施態様による着陸プロセス７００における地面効果に対する例示的な対応処置のフロー図を示している。例示的なプロセスは、７０２におけるように、表面への１つ以上の接近可能性を１つ以上の被監視パラメータレベルに基づいて判断することから始まる。接近可能性を判断するプロセスは、図５のブロック５０２に関して上に説明したプロセスと同様とすることができる。被監視パラメータレベルを利用して、表面への接近可能性を判断した後、７０４におけるように、着陸地が調整されることになるかどうかについて判断を行なう。種々の実施態様では、着陸地は、現在の着陸地が、ＡＡＶが着陸するためには安全ではない可能性があると判断される場合に調整することができる。例えば、現在の着陸地に起伏がある（例えば、大きな傾斜、段差高さ、稜線などがある状態）と判断され、これにより、ＡＡＶが滑走する、横揺れする、墜落するなどして、ＡＡＶを損傷してしまう。種々の実施態様では、表面へのＡＡＶの異なる部分の異なる接近度合いは、表面に起伏があることを示唆することができる。例えば、前部プロペラに関連するパラメータが、ＡＡＶの前部が着陸面の対応部分に非常に接近していることを示唆しているのに対し、後部プロペラに関連するパラメータが、ＡＡＶの後部が着陸面の対応部分から更に非常に長い距離の位置にあることを示唆している場合、このような示唆は、起伏のある着陸面（例えば、非常に大きな傾斜、段差など）に一致する。この点に関して、ＡＡＶの中央のプロペラに関連するパラメータは、有用な情報を提供することもできる（例えば、表面が傾斜している、表面に段差があるなどの違いを判別する）。
【００５７】
７０４におけるように、着陸地が調整されることになると判断される場合、７０６におけるように、新規の着陸地が指定される。着陸地が調整されることはないと判断される場合、７０８におけるように、着陸を現在地に、全ての指示表面形状に関する全ての指定予防措置を利用して指定することができる。例えば、指示表面形状は、現在の着陸地が、特定の予防措置が利用される限り、ＡＡＶが安全に着陸するために十分なだらかな傾斜を有しているという示唆を含むことができる（例えば、傾斜などの地形がある場合に、更にゆっくり降下する）。
【００５８】
図４〜図７では、特定の分析対応処置が、飛行経路プロセスまたは着陸プロセスのいずれにも関連して概略提示されているが、種々の実施態様では、このような方法は、プロセスまたは他のプロセスのいずれに関しても、いずれの組合せでも利用することができることを理解できるであろう。例えば、離陸プロセスでは、またはＡＡＶに指示して、飛行経路プロセスの少なくとも一部について地面に接近して進行させる場合、着陸プロセスについて上に説明した特定の方法を利用することができ、例えば被監視パラメータレベルを、地面効果の影響を受けるときに予測されるレベルと比較することができる。このような場合では、パラメータレベルが予測通りではない場合、このようなパラメータレベルは、ＡＡＶが、地面から予測距離の位置を飛行していないことを示唆することができるか、及び／または地面形状が予測通りではなく、これに対して、種々の対応処置を実施する必要があることを示唆することができる。例えば、１つの対応処置の一部として、ＡＡＶに指示して、高度を速やかに上げて、地面との衝突を回避させることができる。
【００５９】
図８は、ＡＡＶ１００の例示的なＡＡＶ制御システム１１０を示すブロック図である。種々の例では、ブロック図は、ＡＡＶ制御システム１１０の１つ以上の形態の例示であり、これらの形態を使用して、上に説明した種々のシステム及び方法を実現することができる。図示の実施態様では、ＡＡＶ制御システム１１０は、非一時的なコンピュータ可読記憶媒体８２０に入力／出力（Ｉ／Ｏ）インターフェース８１０を介して接続される１つ以上のプロセッサ８０２を含む。ＡＡＶ制御システム１１０は更に、プロペラモータコントローラ８０４、電源モジュール８０６、及び／またはナビゲーションシステム８０８を含むことができる。ＡＡＶ制御システム１１０は更に、棚卸物品係合機構コントローラ８１２と、ネットワークインターフェース８１６と、１つ以上の入力／出力デバイス８１８と、を含む。
【００６０】
種々の実施態様では、ＡＡＶ制御システム１１０は、１つのプロセッサ８０２を含むユニプロセッサシステムとすることができる、または幾つかのプロセッサ８０２（例えば、２個、４個、８個、または別の適切な個数）を含むマルチプロセッサシステムとすることができる。プロセッサ（群）８０２は、命令を実行することができる任意の適切なプロセッサとすることができる。例えば、種々の実施態様では、プロセッサ（群）８０２は、ｘ８６、ＰｏｗｅｒＰＣ，ＳＰＡＲＣ，またはＭＩＰＳ  ＩＳＡ、または他の任意の適切なＩＳＡのような多種多様な命令セットアーキテクチャ（ＩＳＡ）の全ての命令セットアーキテクチャを実行する汎用プロセッサまたはエンベッデッドプロセッサとすることができる。マルチプロセッサシステムでは、各プロセッサ（群）８０２は、必ずではないが、普通、同じＩＳＡを実行することができる。
【００６１】
非一時的なコンピュータ可読記憶媒体８２０は、プロセッサ（群）８０２からアクセスできる実行可能命令、データ、飛行経路、及び／またはデータアイテムを格納するように構成することができる。種々の実施態様では、非一時的なコンピュータ可読記憶媒体８２０は、スタティックランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）、シンクロナスダイナミックＲＡＭ（ＳＤＲＡＭ）、不揮発性／フラッシュ型メモリ、または他の任意の種類のメモリのような任意の適切なメモリ技術を使用して実現することができる。図示の実施態様では、上に説明した機能のような所望の機能を実行するプログラム命令及びデータは、非一時的なコンピュータ可読記憶媒体８２０内に、プログラム命令８２２、データストレージ８２４、及び飛行経路データ８２６としてそれぞれ格納される様子が図示されている。他の実施態様では、プログラム命令、データ、及び／または飛行経路を受信する、送信する、または非一時的な媒体のような異なる種類のコンピュータアクセス可能媒体に格納するか、または非一時的なコンピュータ可読記憶媒体８２０またはＡＡＶ制御システム１１０とは別体の同様の媒体に格納することができる。一般的に言うと、非一時的なコンピュータ可読記憶媒体は、磁気媒体または光媒体、例えばＡＡＶ制御システム１１０にＩ／Ｏインターフェース８１０を介して接続されるディスクまたはＣＤ／ＤＶＤ−ＲＯＭのような記憶媒体またはメモリ媒体を含むことができる。非一時的なコンピュータ可読記憶媒体を介して格納されるプログラム命令及びデータは、電気信号、電磁信号、またはデジタル信号のような伝送媒体または信号を介して送信することができ、これらの信号は、ネットワーク及び／または無線リンクのような通信媒体を介して伝送することができ、例えばネットワークインターフェース８１６を介して伝送することができる。
【００６２】
１つの実施態様では、Ｉ／Ｏインターフェース８１０は、Ｉ／Ｏトラフィックをプロセッサ（群）８０２、非一時的なコンピュータ可読記憶媒体８２０、及び入力／出力デバイス８１８のような任意のペリフェラルデバイス、ネットワークインターフェース、または他のペリフェラルインターフェースの間で調整するように構成することができる。幾つかの実施態様では、Ｉ／Ｏインターフェース８１０は、全ての必要なプロトコル、タイミング変換または他のデータ変換を実行して、１つのコンポーネント（例えば、非一時的なコンピュータ可読記憶媒体８２０）からのデータ信号を、別のコンポーネント（例えば、プロセッサ（群）８０２）が使用するのに適する形式に変換することができる。幾つかの実施態様では、Ｉ／Ｏインターフェース８１０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）規格の改訂版のような様々な種類のペリフェラルバスを介して接続されるデバイスに関するサポート情報を含むことができる。幾つかの実施態様では、Ｉ／Ｏインターフェース８１０の機能を、例えばノースブリッジ及びサウスブリッジのような２つ以上の別体のコンポーネントに分割することができる。更に、幾つかの実施態様では、非一時的なコンピュータ可読記憶媒体８２０とのインターフェースのようなＩ／Ｏインターフェース８１０の機能の特定部分または全部を、プロセッサ（群）８０２に直接組み込んでもよい。
【００６３】
プロペラモータ（群）コントローラ８０４は、ナビゲーションシステム８０８と通信して、各プロペラモータの電力を調整することにより、ＡＡＶを、判断した飛行経路に沿って誘導する。上に説明したように、表面までの距離を判断する種々の方法の一部として、プロペラモータの動作に関連する種々のパラメータを監視することができる。例えば、これらのプロペラのうちの１基以上のプロペラに供給される電圧、電流、または電力を監視して、地面効果がパラメータに影響を及ぼしているかどうかを判断することができ、例えば表面への接近度合いを示唆することができる。
【００６４】
電源モジュール８０６は、ＡＡＶの１つ以上の電源モジュール（例えば、バッテリ）に関連する充電機能及び全ての切り替え機能を制御することができる。ナビゲーションシステム８０８は、ＧＰＳまたは他の同様のシステムを含むことができ、ＧＰＳまたは他の同様のシステムを使用してＡＡＶを、１つの地点に向かって航行させる、及び／または１つの地点から航行させることができる。棚卸物品係合機構コントローラ８１２は、棚卸物品を積載する、及び／または棚卸物品を荷下ろしするために使用されるモータ（群）（例えば、サーボモータ）と通信する。例えば、ＡＡＶが、配送地域の水平面の上に位置している場合、棚卸物品係合機構コントローラ８１２は、指示をモータに供することができ、当該モータが棚卸物品係合機構を制御して棚卸物品を取り外す。
【００６５】
ネットワークインターフェース８１６は、データを、ＡＡＶ制御システム１１０、ネットワークに接続される他のコンピュータシステムのような他のデバイスの間で授受することができる、及び／または他のＡＡＶのＡＡＶ制御システムとの間で授受することができるように構成することができる。例えば、ネットワークインターフェース８１６により、無線通信が多数のＡＡＶの間で可能になる。種々の実施態様では、ネットワークインターフェース８１６は、Ｗｉ−Ｆｉネットワークのような無線汎用データネットワークを介した通信をサポートすることができる。例えば、ネットワークインターフェース８１６は、携帯電話通信ネットワーク、衛星ネットワークなどのような電気通信ネットワークを介した通信をサポートすることができる。
【００６６】
入力／出力デバイス８１８は、幾つかの実施態様では、１つ以上のディスプレイ、画像撮影装置、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、天候センサ、気流センサ、距離センサなどを含むことができる。複数の入力／出力デバイス８１８を設けることができ、ＡＡＶ制御システム１１０により制御することができる。上に説明したように、これらのセンサのうちの１つ以上のセンサを利用して、着陸をアシストするだけでなく、障害物を飛行中に回避することができる。
【００６７】
図８に示すように、メモリは、プログラム命令８２２を含むことができ、プログラム命令８２２は、上に説明した例示的なプロセス、及び／またはサブプロセスを実行するように構成することができる。データストレージ８２４は、データアイテムを維持する種々のデータストアを含むことができ、これらのデータアイテムを供給して、飛行経路を判断し、棚卸物品を取り出し、着陸し、棚卸物品を荷下ろしするための水平面を特定し、距離測定機能を実行するなどとすることができる。
【００６８】
種々の実施態様では、本明細書において１つ以上のデータストアに含まれるとして例示されるパラメータ値及び他のデータは、説明されない他の情報と組み合わせることができる、または異なる構成で区分して、より多くのデータ構造、より少ないデータ構造、または異なるデータ構造とすることができる。幾つかの実施態様では、データストアは、１つのメモリに物理的に配置することができるか、または２つ以上のメモリに分散させることができる。
【００６９】
この技術分野の当業者であれば、ＡＡＶ制御システム１１０は単なる例示に過ぎず、本開示の範囲を限定するものではないことを理解できるであろう。具体的には、コンピューティングシステム及びコンピューティングデバイスは、指示された機能を実行することができるハードウェアまたはソフトウェアの任意の組み合わせを含むことができ、任意の組み合わせとして、コンピュータ、ネットワークデバイス、インターネット家電、ＰＤＡ、無線電話、ページャなどを挙げることができる。ＡＡＶ制御システム１１０は更に、不図示の他のデバイスに接続することができるか、またはそうではなく、スタンドアローンシステムとして動作することができる。更に、図示のコンポーネントが実現する機能は、幾つかの実施態様では、組み合わせることにより、より少ないコンポーネントとすることができる、または更に別のコンポーネントに分散させることができる。同様に、幾つかの実施態様では、図示のコンポーネントのうちの幾つかのコンポーネントの機能は、実現されないようにしてもよいか、及び／または更に別の他の機能を利用することができるようにしてもよい。
【００７０】
また、この技術分野の当業者であれば、種々のアイテムが、使用状態のメモリまたはストレージに格納されるものとして図示されているが、これらのアイテム、またはこれらのアイテムの一部をメモリと他のストレージデバイスとの間で転送して、メモリを管理し、データ完全性を確保するようにしてもよい。別の構成として、他の実施態様では、ソフトウェアコンポーネントの特定部分または全部は、別のデバイスのメモリ内で実行してもよく、図示のＡＡＶ制御システム１１０と通信するようにしてもよい。システムコンポーネントまたはデータ構造の特定部分または全部は、適切なドライブが読み取る読み取り先の非一時的なコンピュータ可読記憶媒体またはポータブル製品に格納することもでき（例えば、指示通りに、または構造化データ通りに）、これらの種々の例が、上に説明されている。幾つかの実施態様では、ＡＡＶ制御システム１１０とは別体のコンピュータアクセス可能媒体に格納される命令は、ＡＡＶ制御システム１１０に、無線リンクのような通信媒体を介して伝送される電気信号、電磁信号、またはデジタル信号のような伝送媒体または信号を介して送信することができる。種々の実施態様は更に、コンピュータアクセス可能媒体についてのこれまでの説明に従って実行される受信命令、送信命令、または格納命令、及び／またはデータを含むことができる。従って、本明細書において説明される方法は、他のＡＡＶ制御システム構造を用いて実施してもよい。
【００７１】
図９は、本明細書において説明される実施態様に使用することができるサーバシステム３２０のようなサーバシステムの例示的な実施態様の絵図である。サーバシステム３２０は、１つ以上の冗長プロセッサのようなプロセッサ９００と、映像表示アダプター９０２と、ディスクドライブ９０４と、入力／出力インターフェース９０６と、ネットワークインターフェース９０８と、メモリ９１２と、を含むことができる。プロセッサ９００、映像表示アダプター９０２、ディスクドライブ９０４、入力／出力インターフェース９０６、ネットワークインターフェース９０８、及びメモリ９１２は、互いに通信バス９１０を介して通信可能に接続される。
【００７２】
映像表示アダプター９０２は、ディスプレイ信号をローカルディスプレイ（図９には図示されず）に供給して、サーバシステム３２０のオペレータが、サーバシステム３２０の動作を監視して構成することができるようにしている。入力／出力インターフェース９０６は同様に、サーバシステム３２０のオペレータが操作することができるマウス、キーボード、スキャナ、または他の入出力デバイスのような図９には不図示の外部入力／出力デバイスと通信する。ネットワークインターフェース９０８は、ハードウェア、ソフトウェア、またはハードウェア及びソフトウェアの任意の組み合わせを含むことにより、他のコンピューティングデバイスと通信する。例えば、ネットワークインターフェース９０８は、サーバシステム３２０と図３に示すＡＡＶ、荷役設備、中継地域、及び／または配送地域のような他のコンピューティングデバイスとの間の通信を可能にするように構成することができる。
【００７３】
メモリ９１２は普通、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、フラッシュメモリ、及び／または他の揮発性メモリまたは永続メモリを含む。メモリ９１２は、サーバシステム３２０の動作を制御するオペレーティングシステム９１４を格納する様子が図示されている。サーバシステム３２０の下位動作を制御するバイナリ入力／出力システム（ＢＩＯＳ）９１６もメモリ９１２に格納される。
【００７４】
メモリ９１２は更にプログラムコード及びデータを格納して、ネットワークサービスをＡＡＶ管理システム３２６に供給する。従って、メモリ９１２は、ブラウザアプリケーション９１８を格納することができる。ブラウザアプリケーション９１８は、コンピュータ実行可能命令を含み、コンピュータ実行可能命令をプロセッサ９００が実行すると、コンピュータ実行可能命令によりウェブページのような構成可能なマークアップ言語文書を作成するか、またはその他には、取得することができる。ブラウザアプリケーション９１８は、データストアマネージャアプリケーション９２０と通信して、ＡＡＶデータストア９２２、及び／または他のデータストアの間のデータ授受を容易にする。
【００７５】
本明細書において使用されるように、「ｄａｔａ  ｓｔｏｒｅ」という用語は、データを格納することができる、データにアクセスすることができる、データを取り出すことができる任意のデバイス、またはデバイスを組み合わせた複合デバイスを指し、これらのデバイスは、任意の標準環境、分散環境、またはクラスタ環境の任意の組み合わせ及び数のデータサーバ、データベース、データストレージデバイス、及びデータストレージ媒体を含むことができる。サーバシステム３２０は、任意の適切なハードウェア及びソフトウェアを含むことによりＡＡＶデータストア９２２と必要に応じて連携して、ＡＡＶ管理システム、ＡＡＶ、荷役設備、配送地域、及び／または中継地域の様々な形態の１種類以上のアプリケーションを実行することができる。
【００７６】
データストア９２２は、幾つかの別体のデータテーブル、データベースまたは他のデータストレージ機構、及び特定の形態に関するデータを格納する媒体を含むことができる。例えば、図示のデータストア９２２は、ＡＡＶ情報、天候情報、風速及び風向き、飛行経路情報、発送地情報、目的地情報などを含み、これらの情報を使用して、情報を作成し、ＡＡＶ管理システム３２６、荷役設備、配送地域、ＡＡＶ、中継地域、及び／またはユーザに配信することができる。ＡＡＶデータストア９２２に格納される他の多くの形態が存在し得ることを理解されたい。データストア９２２は、データストア９２２に関連するロジックを介して動作可能であることにより、命令をサーバシステム３２０から受信し、命令を受信すると、データを取得する、更新する、またはその他には、処理することができる。
【００７７】
メモリ９１２は更に、上に説明したＡＡＶ管理システム３２６を含むことができる。ＡＡＶ管理システム３２６は、プロセッサ９００により実行可能であることにより、サーバシステム３２０の機能のうちの１つ以上の機能を実行することができる。１つの実施態様では、ＡＡＶ管理システム３２６は、メモリ９１２に格納される１つ以上のソフトウェアプログラムで具体化される命令を表わすことができる。別の実施態様では、ＡＡＶ管理システム３２６は、ハードウェア命令、ソフトウェア命令、またはハードウェア命令及びソフトウェア命令の組み合わせを表わすことができる。
【００７８】
サーバシステム３２０は、１つの実施態様では、幾つかのコンピュータシステム及びコンポーネントを利用する分散環境であり、これらのコンピュータシステム及びコンポーネントは、通信リンクを介して、１つ以上のコンピュータネットワークまたは直接接続を使用して相互に接続される。しかしながら、この技術分野の当業者であれば、このようなシステムが、図９に示すコンポーネントよりも少ない数の、または多い数のコンポーネントを有するシステム内で同じように良好に動作することができることを理解できるであろう。従って、図９の図は、本質的に例示であり、本開示の範囲に限定されるものではないと考えられるべきである。
【００７９】
１つ以上の選択された実施形態では、無人飛行体を、実行可能命令で構成される１つ以上のコンピューティングシステムによる制御の下で動作させるコンピュータ実行方法では：無人飛行体を飛行経路に沿って飛行させる飛行経路指示を受信すること；複数のプロペラモータを制御して、無人飛行体を飛行経路に沿って飛行させ、これらのプロペラモータの各プロペラモータが、それぞれのプロペラを回転させて、それぞれの気流を発生させること；無人飛行体の動作に関連する少なくとも１つのパラメータを監視し、これらのプロペラのうちの少なくとも１基のプロペラのそれぞれの気流に影響を及ぼす地面効果が更にパラメータに影響を及ぼすこと；及び地面への無人飛行体の少なくとも一部の接近度合いを、地面効果によって生じるパラメータの変化に基づいて判断することのうちの少なくとも１つを行なう。
【００８０】
別の構成として、上に説明したコンピュータ実行方法は更に：パラメータが、これらのプロペラのうちの少なくとも１基のプロペラを回転させるために供給される電圧、電流、または電力のうちの少なくとも１つであること；地面への接近度合いを無人飛行体の主距離センサシステムを使用して判断し、判断を、パラメータの変化を主距離センサシステムに対するバックアップ手段として利用することにより行なうこと；主距離センサシステムが正しく機能していないことを故障に基づいて判断して、地面への判断接近度合いを示唆すること；複数のモータを制御して、無人飛行体が地面と衝突するのを、地面への判断接近度合いに基づいて防止すること；及び地面への接近度合いを、無人飛行体の着陸プロセスにおいて判断し、地面への接近度合いを使用して、起伏のある地面状態が第１着陸可能地に存在すると判断することのうちの１つ以上を含むことができ（すなわち、１つだけを含む、または組み合わせを含む）、コンピュータ実行方法では更に、複数のプロペラモータを制御して、無人飛行体を第２着陸可能地まで飛行させることができる。
【００８１】
１つ以上の選択された実施形態では、無人飛行体から表面までの距離を判断するシステムは：複数のモータのうちの１つ以上のモータと、複数のモータに接続され、かつ電力を複数のモータに供給するように構成される電源と、表面までの距離を表わす出力を供給するセンサシステムと、を含むことができる無人飛行体；１つ以上のプロセッサのうちの１つ以上のプロセッサと、１つ以上のプロセッサに接続され、かつプログラム命令を格納するメモリと、を含むことができるコンピュータシステムのうちの１つ以上を含むことができ、プログラム命令が１つ以上のプロセッサにより実行されると、プログラム命令により、１つ以上のプロセッサが、表面までの第１距離を表わすセンサシステムの出力を受信すること、第１距離とは異なる表面までの第２距離を、地面効果の影響を受けるパラメータのレベルに少なくとも部分的に基づいて判断すること、及びセンサシステムの出力に関連する問題が生じていることを、第２距離と第１距離との差に少なくとも部分的に基づいて判断することのうちの少なくとも１つを行なうようになる。
【００８２】
別の構成として、記載のシステムは任意であるが：センサシステム誤動作、またはセンサシステムが表面までの距離を正確に表わす機能を阻害する外的条件のうちの少なくとも１つを含むセンサシステムの出力に関連する問題であって、外的条件が、センサシステムが表面までの距離を正確に測定する機能を阻害する大気条件または天候条件のうちの少なくとも１つである、前記問題；センサシステムに関連する問題に基づいて、無人飛行体が、より高い高度を飛行して、安全余裕度を大きくして表面との衝突を回避すること、または無人飛行体が飛行経路に沿った飛行を完了する前に無人飛行体を着陸させて、当該問題を解決することのうちの少なくとも１つを行なうこと；撮像、ソナー、レーダ、ライダー、赤外線、またはレーザ技術のうちの少なくとも１つに基づいて動作することができるセンサシステム；及び第２距離を、メモリに格納されて、パラメータのレベルを表面からの距離に関連付けるデータを参照することにより判断することができることのうちの１つ以上を含むことができる。
【００８３】
１つ以上の選択された実施形態では、表面への接近度合いを判断するコンピュータ実行方法は、実行可能命令で構成される１つ以上のコンピューティングシステムによる制御の下に：無人飛行体の少なくとも１つの動作パラメータを監視すること；地面効果により生じる少なくとも１つの動作パラメータの変化を検出すること；及び表面への無人飛行体の少なくとも１つの第１部分の接近度合いを、少なくとも１つの動作パラメータの変化に基づいて判断することのうちの１つ以上を含むことができる。
【００８４】
別の構成として、上に説明したコンピュータ実行方法では任意であるが：表面への接近度合いを、着陸プロセス、離陸プロセス、または飛行プロセスのうちの少なくとも１つのプロセスにおける表面への予測接近度合いと比較することにより判断し、第１経路が表面に接近し；表面への無人飛行体の少なくとの１つの第２部分の第２接近度合いを判断し；無人飛行体を第２着陸可能地まで、第１着陸可能地の表面に起伏があることを示唆する判断接近度合いに少なくとも部分的に基づいて飛行させ、表面が第１着陸可能地に対応し；少なくとも１つの動作パラメータを、無人飛行体の少なくとも１つのモータに供給されて無人飛行体を飛行させる電力量に関連付け；地面効果を低減させ、無人飛行体が表面に接近している状態で、少なくとも１つのモータで無人飛行体を飛行させるために必要な電力量を低減させ；無人飛行体の自動操縦システムを利用して、供給される電力量を制御し、無人飛行体が表面に接近するときに、電力を自動的に低減させ；機械学習法または機械モデル化方法のうちの少なくとも１つの方法を利用して、表面への無人飛行体の第１部分の接近度合いを判断し；表面への無人飛行体の複数の更に別のそれぞれの部分の複数の更に別の接近度合いを判断し、複数の更に別の判断接近度合いのうちの１つ以上の判断接近度合いを、表面への無人飛行体の第１部分の判断接近度合いと組み合わせて利用して、表面形状をこれらの判断接近度合いに基づいて判断すること、表面への無人飛行体の接近度合いを、これらの判断接近度合いの数値平均に少なくとも部分的に基づいて判断すること、またはこれらの判断接近度合いのうちの少なくとも１つの判断接近度合いが、無視されるべき異常データ点に対応していることを、これらの判断接近度合いの比較結果に少なくとも部分的に基づいて判断することのうちの１つ以上を行なう。
【００８５】
この技術分野の当業者であれば、幾つかの実施態様では、上に説明したプロセス及びシステムにより実現される機能は、別の形態で実現してもよく、例えば機能を分割して更に多くのソフトウェアモジュールまたはルーチンとしてもよい、またはまとめてより少ないモジュールまたはルーチンとしてもよいことを理解できるであろう。同様に、幾つかの実施態様では、例示のプロセス及びシステムは、例えば他の例示のプロセスを代わりに削除する場合、またはこのような機能をそれぞれ含む場合、或いは実現される機能の数を変更する場合のように、記載される機能よりも多くの機能または少ない機能を実現するようにしてもよい。更に、種々の操作が、特定の態様で（例えば、連続して、または並行して）、及び／または特定の順序で行なわれるものとして例示されているが、この技術分野の当業者であれば、他の実施態様では、これらの操作は他の順序で、かつ他の態様で行なってもよいことを理解できるであろう。この技術分野の当業者であればまた、上に説明したデータ構造は、異なる形態で構造化してもよい、例えば単一データ構造を分割して複数のデータ構造とすることにより、または複数のデータ構造をまとめて単一データ構造とすることにより構造化してもよいことを理解できるであろう。同様に、幾つかの実施態様では、例示のデータ構造は、例えば他の例示のデータ構造を代わりに削除する場合、またはこのような情報をそれぞれ含む場合、或いは格納される情報の量または種類を変更する場合のように、記載される情報よりも多くの情報、または少ない情報を格納するようにしてもよい。これらの図に例示され、かつ本明細書に記載される種々の方法及びシステムは、例示的な実施態様を表わしている。方法及びシステムは、他の実施態様では、ソフトウェア、ハードウェア、またはソフトウェア及びハードウェアの組み合わせとして実現することができる。同様に、いずれの方法の順序も変更してもよく、他の実施態様では、種々の要素を追加する、種々の要素の順序を変える、種々の要素を組み合わせる、種々の要素を省略する、種々の要素を変更するなどしてもよい。
【００８６】
これまでの説明から、特定の実施態様について本明細書において説明して例示を行なってきたが、様々な改変を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趣旨及び範囲から逸脱しない限り行なうことができることを理解できるであろう。更に、特定の態様が以下に、特定の請求項形式で提示されるが、本願発明者らは、種々の態様をいずれの利用可能な請求項形式でも想定することができる。例えば、幾つかの態様のみが現時点で、コンピュータ可読記憶媒体に具体化されているものとして記述されている可能性があるが、他の態様を同じようにして、そのように具体化してもよい。様々な改変及び変更は、本開示の恩恵を享受するこの技術分野の当業者に明らかとなるように行なうことができる。全てのこのような改変及び変更を包含するので、上記説明は限定的な意味ではなく、例示であると考えられるべきである。
【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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