(57)【要約】  本発明による電気駆動無人機のスマート電力量保護方法は、電池の現在の電力残量をリアルタイムに取得するステップと、電気駆動無人機の現在位置の座標情報をリアルタイムに取得して、前記電気駆動無人機の現在位置の座標情報に基づき、前記電気駆動無人機が前記現在位置で安全保護指令を実行するのに必要な安全電力量を算出するステップと、前記現在の電力残量が前記安全電力量より大きいか否かを判断するステップと、前記現在の電力残量が前記安全電力量以下であれば、相応する前記安全保護指令を直ちに実行するステップを含む。前記電気駆動無人機のスマート電力量保護方法は、電気駆動無人機をリアルタイムに効果的かつスマートに保護して、電気駆動無人機について電力不足による事故を回避するとともに、電池の利用率を向上させることもできる。本発明は該方法を応用可能な電気駆動無人機をさらに提供する。
2016531042.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池の現在の電力残量をリアルタイムに取得するステップと、
電気駆動無人機の現在位置の座標情報をリアルタイムに取得して、前記電気駆動無人機の現在位置の座標情報に基づき、前記電気駆動無人機が前記現在位置で安全保護指令を実行するのに必要な安全電力量を算出するステップと、
前記現在の電力残量が前記安全電力量より大きいか否かを判断するステップと、
前記現在の電力残量が前記安全電力量以下であれば、相応する前記安全保護指令を直ちに実行するステップと
を含む電気駆動無人機のスマート電力量保護方法。
【請求項２】
前記安全電力量は、前記電気駆動無人機が前記現在位置から予め定められた位置まで安全に帰航するのに必要な電力量、前記電気駆動無人機が前記現在位置から直接着陸するのに必要な電力量、前記電気駆動無人機が安全装置を開くのに必要な電力量のうちの少なくとも１つを含み、
それによって、前記安全保護指令は、直ちに前記予め定められた位置まで帰航する指令、直ちに前記現在位置から直接着陸する指令、直ちに前記安全装置を開く指令のうちの少なくとも１つの指令を含む
請求項１に記載の電気駆動無人機のスマート電力量保護方法。
【請求項３】
前記電気駆動無人機が前記現在位置から直接着陸するのに必要な電力量を算出するステップは、
前記電池の総電力量及び飛行時間を取得し、前記電池について現在の飛行状況における電力量消費速度を算出するステップと、
前記現在位置、及び出発スポットの座標情報に基づき、前記現在位置から前記出発スポットまで前記電気駆動無人機の対地高度を算出するステップと、
前記対地高度に基づき、前記電気駆動無人機が前記現在位置から直接着陸するのに必要な時間を算出するステップと、
前記電池について現在の飛行状況における電力量消費速度及び前記電気駆動無人機が前記現在位置から直接着陸するのに必要な時間に基づき、前記電気駆動無人機が前記現在位置から直接着陸するのに必要な電力量を算出するステップと
をさらに含む請求項２に記載の電気駆動無人機のスマート電力量保護方法。
【請求項４】
前記電気駆動無人機が前記現在位置から直接着陸するのに必要な電力量は、リザーブ電力量を含む請求項３に記載の電気駆動無人機のスマート電力量保護方法。
【請求項５】
前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記予め定められた位置まで安全に帰航する経路は、元飛行経路、前記現在位置と前記予め定められた位置との水平方向における直線経路及び鉛直方向における直線経路、並びに前記現在位置と前記予め定められた位置との間の直線経路のうちの１つの経路である請求項２に記載の電気駆動無人機のスマート電力量保護方法。
【請求項６】
前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記予め定められた位置まで安全に帰航するのに必要な電力量を算出するとき、前記電気駆動無人機は予め定められた基準に基づき自動的に帰航経路を選択して、選択された帰航経路に基づき前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記予め定められた位置まで安全に帰航するのに必要な電力量を算出する請求項２又は請求項５に記載の電気駆動無人機のスマート電力量保護方法。
【請求項７】
前記予め定められた基準は、消費電力量が最も少ないこと、帰航の行程が最も短いこと、及び変速回数が最も少ないことのうちの少なくとも１つを含む請求項６に記載の電気駆動無人機のスマート電力量保護方法。
【請求項８】
前記予め定められた基準は消費電力量が最も少ないことであり、前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記予め定められた位置まで安全に帰航するのに必要な電力量を算出するステップは、
前記電気駆動無人機が前記現在位置から異なる経路に沿って前記予め定められた位置まで帰航するのに必要な消費電力量をそれぞれ算出するステップと、
前記異なる経路に相応する必要な帰航電力量を算出し、かつ自動的に前記帰航電力量が最も少ない経路を帰航経路として選択するステップと、
をさらに含み、
ここで前記帰航電力量が前記帰航経路に相応する消費電力量を含む
請求項６に記載の電気駆動無人機のスマート電力量保護方法。
【請求項９】
前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記予め定められた位置まで安全に帰航する経路は、自動設定されてもよく、ユーザーにより設定されてもよい請求項２又は請求項５に記載の電気駆動無人機のスマート電力量保護方法。
【請求項１０】
前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記予め定められた位置まで安全に帰航するのに必要な電力量を算出するステップは、
前記電池の総電力量及び飛行時間を取得し、前記電池について現在の飛行状況における電力量消費速度を算出するステップと、
前記現在位置及び前記予め定められた位置の座標情報に基づき、前記現在位置から前記予め定められた位置まで前記電気駆動無人機の水平距離及び対地高度を算出するステップと、
前記水平距離及び前記対地高度に基づき、前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記予め定められた位置まで帰航するのに必要な時間を算出するステップと、
前記電池について現在の飛行状況における電力量消費速度及び前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記予め定められた位置まで帰航するのに必要な時間に基づき、前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記予め定められた位置まで帰航するのに必要な電力量を算出するステップと
をさらに含む
請求項５に記載の電気駆動無人機のスマート電力量保護方法。
【請求項１１】
前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記予め定められた位置まで帰航するのに必要な電力量は、算出された前記水平距離について必要な電力量及び算出された前記対地高度について必要な電力量を含み、前記水平距離について必要な電力量が第１のリザーブ電力量を含み、前記対地高度について必要な電力量が第２のリザーブ電力量を含む請求項１０に記載の電気駆動無人機のスマート電力量保護方法。
【請求項１２】
前記予め定められた位置は、前記電気駆動無人機により記録されている飛行経路における１つの位置座標であり、前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記予め定められた位置まで安全に帰航するのに必要な電力量を算出するステップは、
前記電池の総電力量及び飛行時間を取得し、前記電池について現在の飛行状況における電力量消費速度を算出するステップと、
前記現在位置及び前記予め定められた位置の座標情報、並びに元飛行経路の行程情報に基づき、前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記元飛行経路に沿って前記予め定められた位置まで帰航する総距離を算出するステップと、
前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記元飛行経路に沿って前記予め定められた位置まで帰航する総距離に基づき、前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記元飛行経路に沿って前記予め定められた位置まで帰航するのに必要な時間を算出するステップと、
前記電池について現在の飛行状況における電力量消費速度、及び前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記元飛行経路に沿って前記予め定められた位置まで帰航するのに必要な時間に基づき、前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記元飛行経路に沿って前記予め定められた位置まで帰航するのに必要な電力量を算出するステップと
をさらに含む請求項５に記載の電気駆動無人機のスマート電力量保護方法。
【請求項１３】
前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記元飛行経路に沿って前記予め定められた位置まで帰航するのに必要な電力量はリザーブ電力量を含む請求項１２に記載の電気駆動無人機のスマート電力量保護方法。
【請求項１４】
前記電気駆動無人機の着陸過程に要する時間は、前記無人機の降下高度と前記電気駆動無人機の降下中の速度によって算出されており、前記電気駆動無人機が降下するとき、複数の予め定められた高度で変速する請求項２、３、１０又は１２に記載の電気駆動無人機のスマート電力量保護方法。
【請求項１５】
前記複数の予め定められた高度は第１の予め定められた高度及び第２の予め定められた高度を含み、まず前記第１の予め定められた高度まで等速度降下し、次に徐々に減速して前記第２の予め定められた高度まで降下し、最後に等速度着陸する請求項１４に記載の電気駆動無人機のスマート電力量保護方法。
【請求項１６】
前記第１の予め定められた高度及び前記第２の予め定められた高度は、前記電気駆動無人機自体が備えている距離測定センサの感知によって得られ、又は、ユーザーにより降下の総高度に基づき予め設定される請求項１５に記載の電気駆動無人機のスマート電力量保護方法。
【請求項１７】
前記電池について現在の飛行状況における電力量消費速度は、予め定められた時間△ｔの間隔をおいて、複数回測定して得られた数値の平均値を取得することによって獲得され、ここで、第ｎ個目の予め定められた時間△ｔにおける電力量消費速度は（Ｑ１−Ｑｎ）／ｎ＊△ｔであって、Ｑ１が電池の総電力量であり、Ｑｎが第ｎ回目の予め定められた時間△ｔの間隔をおいた後に検出される前記電池の現在の電力残量である請求項３，１０又は１２に記載の電気駆動無人機のスマート電力量保護方法。
【請求項１８】
前記予め定められた位置は、前記電気駆動無人機の出発スポット又はユーザーにより指定された目標スポットである請求項２又は５に記載の電気駆動無人機のスマート電力量保護方法。
【請求項１９】
前記電池の現在の電力残量は、前記電池の実際の電力残量から予め定められた電力量を差し引いた後の電力量であり、前記予め定められた電力量が前記安全電力量の算出誤差の補償とされている請求項１に記載の電気駆動無人機のスマート電力量保護方法。
【請求項２０】
前記電池の現在の電力残量は、ＡＤ収集回路により電圧を収集する方法及び電流計により電流を測定する方法の少なくとも一方によって得られる請求項１に記載の電気駆動無人機のスマート電力量保護方法。
【請求項２１】
電気駆動無人機のスマート電力量保護方法であって、
電池の現在の電力残量をリアルタイムに取得するステップと、
電気駆動無人機の現在位置の座標情報をリアルタイムに取得して、前記電気駆動無人機の前記現在位置の座標情報及び予め定められた位置の座標情報に基づき、前記電気駆動無人機が前記現在位置から直接着陸するのに必要な電力量、及び前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記予め定められた位置まで帰航するのに必要な電力量を算出するステップと、
前記現在の電力残量が前記電気駆動無人機について前記現在位置から直接着陸するのに必要な電力量より大きいか否かを判断するステップと、
前記現在の電力残量が前記電気駆動無人機について前記現在位置から直接着陸するのに必要な電力量以下であれば、前記現在位置から直接着陸する指令を自動的に実行するステップと、
前記現在の電力残量が前記電気駆動無人機について前記現在位置から直接着陸するのに必要な電力量より大きいとき、前記現在の電力残量が前記電気駆動無人機について前記現在位置から前記予め定められた位置まで帰航するのに必要な電力量より大きいか否かを判断するステップと、
前記現在の電力残量が前記電気駆動無人機について前記現在位置から前記予め定められた位置まで帰航するのに必要な電力量より大きいとき、通常の飛行を続けるステップと
を含む電気駆動無人機のスマート電力量保護方法。
【請求項２２】
前記方法は、
前記現在の電力残量が前記電気駆動無人機について前記現在位置から前記予め定められた位置まで帰航するのに必要な電力量以下であれば、前記予め定められた位置まで帰航する指令を自動的に実行し、或いは、ユーザーに前記予め定められた位置まで帰航する指令を実行するか提示するステップをさらに含む請求項２１に記載の電気駆動無人機のスマート電力量保護方法。
【請求項２３】
前記電気駆動無人機が前記現在位置から直接着陸するのに必要な電力量を算出するステップは、
前記電池の総電力量及び飛行時間を取得し、前記電池について現在の飛行状況における電力量消費速度を算出するステップと、
前記現在位置、及び出発スポットの座標情報に基づき、前記現在位置から前記出発スポットまで前記電気駆動無人機の対地高度を算出するステップと、
前記対地高度に基づき、前記電気駆動無人機が前記現在位置から直接着陸するのに必要な時間を算出するステップと、
前記電池について現在の飛行状況における電力量消費速度及び前記電気駆動無人機が前記現在位置から直接着陸するのに必要な時間に基づき、前記電気駆動無人機が前記現在位置から直接着陸するのに必要な電力量を算出するステップと
をさらに含む請求項２１又は２２に記載の電気駆動無人機のスマート電力量保護方法。
【請求項２４】
前記電気駆動無人機が前記現在位置から直接着陸するのに必要な電力量はリザーブ電力量を含む請求項２３に記載の電気駆動無人機のスマート電力量保護方法。
【請求項２５】
前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記予め定められた位置まで安全に帰航する経路は、元飛行経路、前記現在位置と前記予め定められた位置との水平方向における直線経路及び鉛直方向における直線経路、並びに前記現在位置と前記予め定められた位置との間の直線経路のうちの１つの経路である請求項２１又は２２に記載の電気駆動無人機のスマート電力量保護方法。
【請求項２６】
前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記予め定められた位置まで安全に帰航するのに必要な電力量を算出するとき、前記電気駆動無人機は予め定められた基準に基づき自動的に帰航経路を選択して、選択された帰航経路に基づき前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記予め定められた位置まで安全に帰航するのに必要な電力量を算出する請求項２５に記載の電気駆動無人機のスマート電力量保護方法。
【請求項２７】
前記予め定められた基準は、消費電力量が最も少ないこと、帰航の行程が最も短いこと、及び変速回数が最も少ないことのうちの少なくとも１つを含む請求項２６に記載の電気駆動無人機のスマート電力量保護方法。
【請求項２８】
前記予め定められた基準は消費電力量が最も少ないことであり、前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記予め定められた位置まで安全に帰航するのに必要な電力量を算出するステップは、
前記電気駆動無人機が前記現在位置から異なる経路に沿って前記予め定められた位置まで帰航するのに必要な消費電力量をそれぞれ算出するステップと、
前記異なる経路に相応する必要な帰航電力量を算出し、かつ自動的に前記帰航電力量が最も少ない経路を帰航経路として選択するステップと、
をさらに含み、
ここで前記帰航電力量が前記帰航経路に相応する消費電力量を含む
請求項２６に記載の電気駆動無人機のスマート電力量保護方法。
【請求項２９】
前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記予め定められた位置まで安全に帰航する経路は、自動設定されてもよく、ユーザーにより設定されてもよい請求項２１又は２５に記載の電気駆動無人機のスマート電力量保護方法。
【請求項３０】
前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記予め定められた位置まで安全に帰航するのに必要な電力量を算出するステップは、
前記電池の総電力量及び飛行時間を取得し、前記電池について現在の飛行状況における電力量消費速度を算出するステップと、
前記現在位置及び前記予め定められた位置の座標情報に基づき、前記現在位置から前記予め定められた位置まで前記電気駆動無人機の水平距離及び対地高度を算出するステップと、
前記水平距離及び前記対地高度に基づき、前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記予め定められた位置まで帰航するのに必要な時間を算出するステップと、
前記電池について現在の飛行状況における電力量消費速度及び前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記予め定められた位置まで帰航するのに必要な時間に基づき、前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記予め定められた位置まで帰航するのに必要な電力量を算出するステップと
をさらに含む請求項２５に記載の電気駆動無人機のスマート電力量保護方法。
【請求項３１】
前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記予め定められた位置まで帰航するのに必要な電力量は、算出された前記水平距離について必要な電力量及び算出された前記対地高度について必要な電力量を含み、前記水平距離について必要な電力量が第１のリザーブ電力量を含み、前記対地高度について必要な電力量が第２のリザーブ電力量を含む請求項３０に記載の電気駆動無人機のスマート電力量保護方法。
【請求項３２】
前記予め定められた位置は、前記電気駆動無人機により記録されている飛行経路における１つの位置座標であり、前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記予め定められた位置まで安全に帰航するのに必要な電力量を算出するステップは、
前記電池の総電力量及び飛行時間を取得し、前記電池について現在の飛行状況における電力量消費速度を算出するステップと、
前記現在位置及び前記予め定められた位置の座標情報、並びに元飛行経路の行程情報に基づき、前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記元飛行経路に沿って前記予め定められた位置まで帰航する総距離を算出するステップと、
前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記元飛行経路に沿って前記予め定められた位置まで帰航する総距離に基づき、前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記元飛行経路に沿って前記予め定められた位置まで帰航するのに必要な時間を算出するステップと、
前記電池について現在の飛行状況における電力量消費速度、及び前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記元飛行経路に沿って前記予め定められた位置まで帰航するのに必要な時間に基づき、前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記元飛行経路に沿って前記予め定められた位置まで帰航するのに必要な電力量を算出するステップと
をさらに含む請求項２５に記載の電気駆動無人機のスマート電力量保護方法。
【請求項３３】
前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記元飛行経路に沿って前記予め定められた位置まで帰航するのに必要な電力量はリザーブ電力量を含む請求項３２に記載の電気駆動無人機のスマート電力量保護方法。
【請求項３４】
前記電気駆動無人機の着陸過程に要する時間は、前記無人機の降下高度と前記電気駆動無人機の降下中の速度によって算出されており、前記電気駆動無人機が降下するとき、複数の予め定められた高度で変速する請求項２１、２３、２８、３０又は３２に記載の電気駆動無人機のスマート電力量保護方法。
【請求項３５】
前記複数の予め定められた高度は第１の予め定められた高度及び第２の予め定められた高度を含み、まず前記第１の予め定められた高度まで等速度降下し、次に徐々に減速して前記第２の予め定められた高度まで降下し、最後に等速度着陸する請求項３４に記載の電気駆動無人機のスマート電力量保護方法。
【請求項３６】
前記第１の予め定められた高度及び前記第２の予め定められた高度は、前記電気駆動無人機自体が備えている距離測定センサの感知によって得られ、或いは、ユーザーにより降下の総高度に基づき予め設定される請求項３５に記載の電気駆動無人機のスマート電力量保護方法。
【請求項３７】
前記電池について現在の飛行状況における電力量消費速度は、予め定められた時間△ｔの間隔をおいて、複数回測定して得られた数値の平均値を取得することによって獲得され、ここで、第ｎ個目の予め定められた時間△ｔにおける電力量消費速度は（Ｑ１−Ｑｎ）／ｎ＊△ｔであって、Ｑ１が電池の総電力量であり、Ｑｎが第ｎ回目の予め定められた時間△ｔの間隔をおいた後に検出される前記電池の現在の電力残量である請求項２３、２８、３０又は３２に記載の電気駆動無人機のスマート電力量保護方法。
【請求項３８】
前記予め定められた位置は、前記電気駆動無人機の出発スポット又はユーザーにより指定された目標スポットである請求項２１に記載の電気駆動無人機のスマート電力量保護方法。
【請求項３９】
前記電池の現在の電力残量は、前記電池の実際の電力残量から予め定められた電力量を差し引いた後の電力量であり、前記予め定められた電力量が、前記電気駆動無人機が前記現在位置で安全保護指令を実行するのに必要な安全電力量の算出誤差の補償とされている請求項２１に記載の電気駆動無人機のスマート電力量保護方法。
【請求項４０】
前記電池の現在の電力残量は、ＡＤ収集回路により電圧を収集する方法及び電流計により電流を測定する方法の少なくとも一方によって得られる請求項２１に記載の電気駆動無人機のスマート電力量保護方法。
【請求項４１】
電気駆動無人機であって、位置センサと、メモリと、コントローラとを含み、
前記位置センサは、電気駆動無人機の現在位置の座標情報をリアルタイムに取得することに用いられており、
前記メモリは、前記電気駆動無人機の予め定められた位置の座標情報を記憶することに用いられており、
前記コントローラは、前記位置センサ及び前記メモリと通信可能に接続されており、前記電気駆動無人機の前記現在位置の座標情報、及び前記予め定められた位置の座標情報に基づき、前記電気駆動無人機が前記現在位置で安全保護指令を実行するのに必要な安全電力量を算出し、電池の現在の電力残量と比較することに用いられており、
前記電池の前記現在の電力残量が前記安全電力量以下であるとき、前記コントローラは相応する安全保護指令を実行する
電気駆動無人機。
【請求項４２】
前記位置センサは、GPSセンサ及び高度センサのうちの少なくとも１つのセンサを含む請求項４１に記載の電気駆動無人機。
【請求項４３】
前記高度センサは、気圧高度計、レーザー高度計、電波高度計、超音波高度計、及び画像距離測定センサのうちの少なくとも１つを含む請求項４２に記載の電気駆動無人機。
【請求項４４】
前記コントローラは、前記電気駆動無人機の前記現在位置の座標情報及び前記予め定められた位置の座標情報に基づき前記電気駆動無人機の安全保護に必要な安全電力量を算出するための算出ユニットと、前記電池の現在の電力残量と前記安全電力量との大小関係を判断するための比較器とを含み、
また、前記コントローラは、前記電気駆動無人機の前記現在位置の座標情報及び前記予め定められた位置の座標情報に基づき前記電気駆動無人機の安全保護に必要な安全電力量を算出して、前記電池の現在の電力残量と前記安全電力量との大小関係を判断するためのマイクロプロセッサを含む
請求項４１に記載の電気駆動無人機。
【請求項４５】
前記コントローラは、前記電池の現在の電力残量をリアルタイムに検出するための電力量検出回路をさらに含み、前記コントローラは前記電力量検出回路によって前記電池の前記現在の電力残量を得る請求項４１に記載の電気駆動無人機。
【請求項４６】
前記電力量検出回路はＡＤ収集回路及び電流計の少なくとも一方である請求項４５に記載の電気駆動無人機。
【請求項４７】
前記電池は、自体の電力残量を自動検出するスマート電池であり、前記コントローラは前記スマート電池と通信可能に接続されていることによって前記スマート電池の現在の電力残量を得る請求項４１に記載の電気駆動無人機。
【請求項４８】
前記安全電力量は、前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記予め定められた位置まで安全に帰航するのに必要な電力量、前記電気駆動無人機が前記現在位置から直接着陸するのに必要な電力量、前記電気駆動無人機が安全装置を開くのに必要な電力量のうちの少なくとも１つの電力量を含み、
それによって、前記安全保護指令は、直ちに前記予め定められた位置まで帰航する指令、直ちに前記現在位置から直接着陸する指令、直ちに前記安全装置を開く指令のうちの少なくとも１つの指令を含む
請求項４１に記載の電気駆動無人機。
【請求項４９】
前記安全電力量は、前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記予め定められた位置まで安全に帰航するのに必要な電力量である請求項４１に記載の電気駆動無人機。
【請求項５０】
前記電池の前記現在の電力残量が前記電気駆動無人機について前記現在位置から予め定められた位置まで安全に帰航するのに必要な電力量以下であるとき、前記コントローラは前記現在位置から直接着陸する指令を自動的に実行する請求項４９に記載の電気駆動無人機。
【請求項５１】
前記安全電力量は、前記電気駆動無人機が前記現在位置から予め定められた位置まで安全に帰航するのに必要な電力量をさらに含み、前記電池の前記現在の電力残量が前記電気駆動無人機について前記現在位置から予め定められた位置まで安全に帰航するのに必要な電力量より大きいとともに、前記電気駆動無人機について前記現在位置から直接着陸するのに必要な電力量より大きいとき、前記コントローラは前記電気駆動無人機を通常の飛行を続けるように制御する請求項４９又は５０に記載の電気駆動無人機。
【請求項５２】
前記電池の前記現在の電力残量が前記電気駆動無人機について前記現在位置から直接着陸するのに必要な電力量より大きいとともに、前記電気駆動無人機について前記現在位置から予め定められた位置まで安全に帰航するのに必要な電力量以下であるとき、前記コントローラは前記予め定められた位置まで帰航する指令を自動的に実行する請求項５１に記載の電気駆動無人機。
【請求項５３】
提示モジュールがさらに含まれ、前記コントローラは前記提示モジュールと通信可能に接続されており、前記電池の前記現在の電力残量が前記電気駆動無人機について前記現在位置から直接着陸するのに必要な電力量より大きいとともに、前記電気駆動無人機について前記現在位置から予め定められた位置まで安全に帰航するのに必要な電力量以下であるとき、前記コントローラは前記提示モジュールを、前記予め定められた位置まで帰航するか否かの提示信号を送信するように制御する請求項５１に記載の電気駆動無人機。
【請求項５４】
前記電気駆動無人機は、前記電気駆動無人機の周りの予め定められた範囲内に障害物があるか否か検出するためのセンサをさらに含み、前記センサが前記電気駆動無人機の前記周りの予め定められた範囲内に障害物の存在を検出するとき、前記コントローラは帰航経路を自動計画する請求項５２又は５３に記載の電気駆動無人機。
【請求項５５】
前記センサは、赤外距離測定センサ、超音波距離測定センサ、画像距離測定センサ、レーザー距離測定センサ、及びマイクロ波レーダー距離測定センサのうちの少なくとも１つのセンサを含む請求項５４に記載の電気駆動無人機。
【請求項５６】
前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記予め定められた位置まで安全に帰航する経路は、元飛行経路、前記現在位置と前記予め定められた位置の水平方向における直線経路及び鉛直方向における直線経路、並びに前記現在位置と前記予め定められた位置との間の直線経路のうちの１つの経路である請求項５２又は５３に記載の電気駆動無人機。
【請求項５７】
前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記予め定められた位置まで安全に帰航する経路は、前記コントローラにより自動設定されてもよく、ユーザーにより設定されてもよい請求項５６に記載の電気駆動無人機。
【請求項５８】
前記コントローラが帰航経路を自動設定するとき、前記コントローラは、予め定められた基準に基づき自動的に帰航経路を選択して、選択された帰航経路に基づき前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記予め定められた位置まで安全に帰航するのに必要な電力量を算出する請求項５７に記載の電気駆動無人機。
【請求項５９】
前記予め定められた基準は、消費電力量が最も少ないこと、帰航の行程が最も短いこと、及び変速回数が最も少ないことのうちの少なくとも１つを含む請求項５８に記載の電気駆動無人機。
【請求項６０】
前記電池の現在の電力残量は、前記電池の実際の電力残量から予め定められた電力量を差し引いた後の電力量であり、前記予め定められた電力量が前記安全電力量の算出誤差の補償とされている請求項４１に記載の電気駆動無人機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は無人機（即ち、無人航空機、ｕｎｍａｎｎｅｄ  ａｅｒｉａｌ  ｖｅｈｉｃｌｅ）に関し、特に電気駆動無人機及びそのスマート電力量保護方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の電気駆動無人機においては、ユーザーに対して電池の電力量を示す表示態様は２つだけであって、１つは電池の現在の電圧値であり、他の１つは現在の電池電力量のパーセンテージである。
【０００３】
しかし、電池の電圧値に基づき電池の電力残量を判断する場合、電池の状態を比較的慣れて知るためには、豊富な経験が必要である。現在の電池電力量のパーセンテージに基づき電池の電力残量を判断すると、現在の電池の電力残量を比較的直観的に知る。この２つの表示方式に対して、電池が低電圧状態で、又は電池切れになる直前に、相応する警報装置が警報動作を行うことがあり、例えば、赤色ＬＥＤランプが点滅し、またはブザーが鳴る。
【０００４】
いずれの低電圧警報も固定された基準電圧値に基づき、電池が予め設定された低電圧値まで至るか否かを判断するので、空撮などの無人機の初心者に対して、電気駆動無人機が遠いところへ飛ぶ場合に、電池の電力量警報を実質的に取得しにくいとともに、電気駆動無人機が現在位置から出発スポットへフライバックするのに必要な電力量を算出しにくい。そのため、多くの電気駆動無人機が帰航の途中で墜落し、または、電気駆動無人機が予定より早く戻るようになるので、電池の利用率が低くなる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、本発明では、以下のような電気駆動無人機のスマート電力量保護方法を提供することが必要となる。該スマート電力量保護方法は、電気駆動無人機をリアルタイムに効果的かつスマートに保護して、電気駆動無人機について電力不足による事故を回避するとともに、電池の利用率を向上させることができる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
電気駆動無人機のスマート電力量保護方法であって、
電池の現在の電力残量をリアルタイムに取得するステップと、
電気駆動無人機の現在位置の座標情報をリアルタイムに取得して、前記電気駆動無人機の現在位置の座標情報に基づき、前記電気駆動無人機が前記現在位置で安全保護指令を実行するのに必要な安全電力量を算出するステップと、
前記現在の電力残量が前記安全電力量より大きいか否かを判断するステップと、
前記現在の電力残量が前記安全電力量以下であれば、相応する前記安全保護指令を直ちに実行するステップを含む。
【０００７】
前記電気駆動無人機のスマート電力量保護方法は、少なくとも以下のような利点を有する。
（1）前記電気駆動無人機のスマート電力量保護方法は、電気駆動無人機の現在位置の座標情報をリアルタイムに取得して、電気駆動無人機が前記現在位置で安全保護指令を実行するのに必要な安全電力量を算出しており、電池の現在の電力残量が安全電力量以下であるとき、相応する前記安全保護指令を直ちに実行することによって、電気駆動無人機をリアルタイムに保護して、電気駆動無人機について電力不足による事故を回避する。
【０００８】
（2）前記電気駆動無人機のスマート電力量保護方法は、現在位置の安全電力量及び電池の現在の電力残量に基づき、安全保護指令を実行する必要があるか否か自動的に判断することができるため、ユーザーは自身の経験に基づく判断をしなくてもよく、これにより前記スマート電力量保護方法がさらに効果的かつスマートに電気駆動無人機を保護するようにしている。
【０００９】
（3）前記電気駆動無人機のスマート電力量保護方法に用いられている安全電力量は、現在位置の座標情報の変化に従ってリアルタイムに変化するので、電気駆動無人機が予定より早く戻り又は着陸する必要がなく、これによって電池の利用率を向上させる。
【００１０】
１つの実施例では、前記安全電力量は、前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記予め定められた位置まで安全に帰航するのに必要な電力量、前記電気駆動無人機が前記現在位置から直接着陸するのに必要な電力量、前記電気駆動無人機が安全装置を開くのに必要な電力量のうちの少なくとも１つを含み、
それによって、前記安全保護指令は、直ちに前記予め定められた位置まで帰航する指令、直ちに前記現在位置から直接着陸する指令、直ちに前記安全装置を開く指令のうちの少なくとも１つの指令を含む。
【００１１】
１つの実施例では、前記電気駆動無人機が前記現在位置から直接着陸するのに必要な電力量を算出するステップは、
前記電池の総電力量及び飛行時間を取得し、前記電池について現在の飛行状況における電力量消費速度を算出するステップと、
前記現在位置、及び出発スポットの座標情報に基づき、前記現在位置から前記出発スポットまで前記電気駆動無人機の対地高度を算出するステップと、
前記対地高度に基づき、前記電気駆動無人機が前記現在位置から直接着陸するのに必要な時間を算出するステップと、
前記電池について現在の飛行状況における電力量消費速度及前記電気駆動無人機が前記現在位置から直接着陸するのに必要な時間に基づき、前記電気駆動無人機が前記現在位置から直接着陸するのに必要な電力量を算出するステップと、
をさらに含む。
【００１２】
１つの実施例では、前記電気駆動無人機が前記現在位置から直接着陸するのに必要な電力量はリザーブ電力量を含む。
【００１３】
１つの実施例では、前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記予め定められた位置まで安全に帰航する経路は、元の飛行経路、前記現在位置と前記予め定められた位置との水平方向における直線経路及び鉛直方向における直線経路、並びに前記現在位置と前記予め定められた位置との間の直線経路のうちの１つの経路である。
【００１４】
１つの実施例では、前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記予め定められた位置まで安全に帰航するのに必要な電力量を算出するとき、前記電気駆動無人機は予め定められた基準に基づき自動的に帰航経路を選択して、選択された帰航経路に基づき前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記予め定められた位置まで安全に帰航するのに必要な電力量を算出する。
【００１５】
１つの実施例では、前記予め定められた基準は、消費電力量が最も少ないこと、帰航の行程が最も短いこと、及び変速回数が最も少ないことのうちの少なくとも１つを含む。
【００１６】
１つの実施例では、前記予め定められた基準は消費電力量が最も少ないことであり、前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記予め定められた位置まで安全に帰航するのに必要な電力量を算出するステップは、
前記電気駆動無人機が前記現在位置から異なる経路に沿って前記予め定められた位置まで帰航するのに必要な消費電力量をそれぞれ算出するステップと、
前記異なる経路に相応する必要な帰航電力量を算出し、かつ自動的に前記帰航電力量が最も少ない経路を帰航経路として選択するステップとをさらに含み、
ここで前記帰航電力量が前記帰航経路に相応する消費電力量を含む。
【００１７】
１つの実施例では、前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記予め定められた位置まで安全に帰航する経路は、自動設定されてもよく、ユーザーにより設定されてもよい。
【００１８】
１つの実施例では、前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記予め定められた位置まで安全に帰航するのに必要な電力量を算出するステップは、
前記電池の総電力量及び飛行時間を取得し、前記電池について現在の飛行状況における電力量消費速度を算出するステップと、
前記現在位置及び前記予め定められた位置の座標情報に基づき、前記現在位置から前記予め定められた位置まで前記電気駆動無人機の水平距離及び対地高度を算出するステップと、
前記水平距離及び対地高度に基づき、前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記予め定められた位置まで帰航するのに必要な時間を算出するステップと、
前記電池について現在の飛行状況における電力量消費速度及び前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記予め定められた位置まで帰航するのに必要な時間に基づき、前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記予め定められた位置まで帰航するのに必要な電力量を算出するステップと、
をさらに含む。
【００１９】
１つの実施例では、前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記予め定められた位置まで帰航するのに必要な電力量は、算出された前記水平距離について必要な電力量及び算出された前記対地高度について必要な電力量を含み、前記水平距離について必要な電力量が第１のリザーブ電力量を含み、前記対地高度について必要な電力量が第２のリザーブ電力量を含む。
【００２０】
１つの実施例では、前記予め定められた位置は、前記電気駆動無人機により記録されている飛行経路における１つの位置座標であり、前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記予め定められた位置まで安全に帰航するのに必要な電力量を算出するステップは、
前記電池の総電力量及び飛行時間を取得し、前記電池について現在の飛行状況における電力量消費速度を算出するステップと、
前記現在位置及び前記予め定められた位置の座標情報、並びに元飛行経路の行程情報に基づき、前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記元飛行経路に沿って前記予め定められた位置まで帰航する総距離を算出するステップと、
前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記元飛行経路に沿って前記予め定められた位置まで帰航する総距離に基づき、前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記元飛行経路に沿って前記予め定められた位置まで帰航するのに必要な時間を算出するステップと、
前記電池について現在の飛行状況における電力量消費速度、及び前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記元飛行経路に沿って前記予め定められた位置まで帰航するのに必要な時間に基づき、前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記元飛行経路に沿って前記予め定められた位置まで帰航するのに必要な電力量を算出するステップと、
をさらに含む。
１つの実施例では、前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記元飛行経路に沿って前記予め定められた位置まで帰航するのに必要な電力量はリザーブ電力量を含む。
【００２１】
１つの実施例では、前記電気駆動無人機については着陸過程に要する時間は、前記無人機の降下高度と前記電気駆動無人機の降下中の速度によって算出されており、前記電気駆動無人機が降下するとき、複数の予め定められた高度で変速する。
【００２２】
１つの実施例では、前記複数の予め定められた高度は第１の予め定められた高度及び第２の予め定められた高度を含み、まず前記第１の予め定められた高度まで等速度降下し、次に徐々に減速して前記第２の予め定められた高度まで降下し、最後に等速度着陸する。
【００２３】
１つの実施例では、前記第１の予め定められた高度及び前記第２の予め定められた高度は、前記電気駆動無人機自体が備えている距離測定センサの感知によって得られ、又は、ユーザーにより降下の総高度に基づき予め設定される。
【００２４】
また、他の１つの実施例では、前記電池について現在の飛行状況における電力量消費速度は、予め定められた時間△ｔの間隔をおいて、複数回測定して得られた数値の平均値を取得することによって獲得される。ここで、第ｎ個目の予め定められた時間△ｔにおける電力量消費速度は（Ｑ１−Ｑｎ）／ｎ＊△ｔであって、Ｑ１が電池の総電力量であり、Ｑｎが第ｎ回目の予め定められた時間△ｔの間隔をおいた後に検出される前記電池の現在の電力残量である。
【００２５】
１つの実施例では、前記予め定められた位置は、前記電気駆動無人機の出発スポット又はユーザーにより指定された目標スポットである。
【００２６】
１つの実施例では、前記電池の現在の電力残量は、前記電池の実際の電力残量から予め定められた電力量を差し引いた後の電力量であり、前記予め定められた電力量が前記安全電力量の算出誤差の補償とされている。
【００２７】
１つの実施例では、前記電池の現在の電力残量は、ＡＤ収集回路により電圧を収集する方法又は/及び電流計により電流を測定する方法によって得られる。
【００２８】
本発明は、別の実施形態の電気駆動無人機のスマート電力量保護方法をさらに提供している。
【００２９】
電気駆動無人機のスマート電力量保護方法であって、
電池の現在の電力残量をリアルタイムに取得するステップと、
電気駆動無人機の現在位置の座標情報をリアルタイムに取得して、前記電気駆動無人機の前記現在位置の座標情報及び予め定められた位置の座標情報に基づき、前記電気駆動無人機が前記現在位置から直接着陸するのに必要な電力量、及び前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記予め定められた位置まで帰航するのに必要な電力量を算出するステップと、
前記現在の電力残量が前記電気駆動無人機について前記現在位置から直接着陸するのに必要な電力量より大きいか否かを判断するステップと、
前記現在の電力残量が前記電気駆動無人機について前記現在位置から直接着陸するのに必要な電力量以下であれば、前記現在位置から直接着陸する指令を自動的に実行するステップと、
前記現在の電力残量が前記電気駆動無人機について前記現在位置から直接着陸するのに必要な電力量より大きいとき、前記現在の電力残量が前記電気駆動無人機について前記現在位置から前記予め定められた位置まで帰航するのに必要な電力量より大きいか否かを判断するステップと、
前記現在の電力残量が前記電気駆動無人機について前記現在位置から前記予め定められた位置まで帰航するのに必要な電力量より大きいとき、通常の飛行を続けるステップと、
を含む。
【００３０】
前記電気駆動無人機のスマート電力量保護方法は、少なくとも以下のような利点を有する。
（１）前記電気駆動無人機のスマート電力量保護方法は、電気駆動無人機の現在位置の座標情報をリアルタイムに取得して、電気駆動無人機が前記現在位置で安全保護指令を実行するのに必要な安全電力量を算出しており、電池の現在の電力残量が安全電力量以下であるとき、相応する前記安全保護指令を直ちに実行することによって、電気駆動無人機をリアルタイムに保護して、電気駆動無人機について電力不足による事故を回避する。
【００３１】
（２）前記電気駆動無人機のスマート電力量保護方法は現在位置の安全電力量及び電池の現在の電力残量に基づき、安全保護指令を実行する必要があるか否か自動的に判断することができるため、ユーザーは自身の経験に基づく判断をしなくてもよく、これによって前記スマート電力量保護方法がさらに効果的かつスマートに電気駆動無人機を保護するようにしている。
【００３２】
（３）前記電気駆動無人機のスマート電力量保護方法に用いられている安全電力量は、現在位置の座標情報の変化に従ってリアルタイムに変化するので、電気駆動無人機が予定より早く戻り又は着陸する必要がなく、これによって電池の利用率を向上させる。
【００３３】
（４）前記電気駆動無人機のスマート電力量保護方法については、２つの異なるレベルの警報電力量を設定している。電気駆動無人機が現在位置から直接着陸するのに必要な電力量を第１レベルの警報電力量とし、電気駆動無人機を現在位置から前記予め定められた位置まで帰航するのに必要な電力量を第２レベルとしており、異なるレベルの警報電力量に基づき、異なる安全保護措置を選択する。例えば、電池の現在の電力残量が第１レベルの警報電力量に至ると、電気駆動無人機を直接現在位置から着陸するように自動的に制御することによって、電気駆動無人機に対して緊急防護措置を行うことができ、電池の現在の電力残量が第２レベルの警報電力量に至ると、電気駆動無人機を直ちに戻る、又は通常の飛行を続けるように自動的に制御することによって、電池の利用率をさらに向上させる。
【００３４】
（５）前記電気駆動無人機のスマート電力量保護方法については、２つの異なるレベルの警報電力量を設定している。電気駆動無人機が現在位置から直接着陸するのに必要な電力量を第１レベルの警報電力量とし、かつ電気駆動無人機の電池の電力量が第１レベルの警報電力量に至ったか否かを優先判断することによって、電気駆動無人機の電力量の制御効率を向上させる。
【００３５】
１つの実施例では、前記方法は、
前記現在の電力残量が前記電気駆動無人機について前記現在位置から前記予め定められた位置まで帰航するのに必要な電力量以下であれば、前記予め定められた位置まで帰航する指令を自動的に実行し、又は、ユーザーに前記予め定められた位置まで帰航する指令を実行するか提示することをさらに含む。
【００３６】
１つの実施例では、前記電気駆動無人機が前記現在位置から直接着陸するのに必要な電力量を算出するステップは、
前記電池の総電力量及び飛行時間を取得し、前記電池について現在の飛行状況における電力量消費速度を算出するステップと、
前記現在位置、及び出発スポットの座標情報に基づき、前記現在位置から前記出発スポットまで前記電気駆動無人機の対地高度を算出するステップと、
前記対地高度に基づき、前記電気駆動無人機が前記現在位置から直接着陸するのに必要な時間を算出するステップと、
前記電池について現在の飛行状況における電力量消費速度及び前記電気駆動無人機が前記現在位置から直接着陸するのに必要な時間に基づき、前記電気駆動無人機が前記現在位置から直接着陸するのに必要な電力量を算出するステップと、
をさらに含む。
【００３７】
１つの実施例では、前記電気駆動無人機が前記現在位置から直接着陸するのに必要な電力量はリザーブ電力量を含む。
【００３８】
１つの実施例では、前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記予め定められた位置まで安全に帰航する経路は、元飛行経路、前記現在位置と前記予め定められた位置との水平方向における直線経路及び鉛直方向における直線経路、並びに前記現在位置と前記予め定められた位置との間の直線経路のうちの１つの経路である。
【００３９】
１つの実施例では、前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記予め定められた位置まで安全に帰航するのに必要な電力量を算出するとき、前記電気駆動無人機は予め定められた基準に基づき自動的に帰航経路を選択して、選択された帰航経路に基づき前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記予め定められた位置まで安全に帰航するのに必要な電力量を算出する。
【００４０】
１つの実施例では、前記予め定められた基準は、消費電力量が最も少ないこと、帰航の行程が最も短いこと、及び変速回数が最も少ないことのうちの少なくとも１つを含む。
【００４１】
１つの実施例では、前記予め定められた基準は消費電力量が最も少ないことであり、前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記予め定められた位置まで安全に帰航するのに必要な電力量を算出するステップは、
前記電気駆動無人機が前記現在位置から異なる経路に沿って前記予め定められた位置まで帰航するのに必要な消費電力量をそれぞれ算出するステップと、
前記異なる経路に相応する必要な帰航電力量を算出し、かつ自動的に前記帰航電力量が最も少ない経路を帰航経路として選択するステップと、
をさらに含み、
ここで前記帰航電力量が前記帰航経路に相応する消費電力量を含む。
【００４２】
１つの実施例では、前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記予め定められた位置まで安全に帰航する経路は、自動設定されてもよく、ユーザーにより設定されてもよい。
【００４３】
１つの実施例では、前記電気駆動無人機が前記現在位置から予め定められた位置まで安全に帰航するのに必要な電力量を算出するステップは、
前記電池の総電力量及び飛行時間を取得し、前記電池について現在の飛行状況における電力量消費速度を算出するステップと、
前記現在位置及び前記予め定められた位置の座標情報に基づき、前記現在位置から前記予め定められた位置まで前記電気駆動無人機の水平距離及び対地高度を算出するステップと、
前記水平距離及び対地高度に基づき、前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記予め定められた位置まで帰航するのに必要な時間を算出するステップと、
前記電池について現在の飛行状況における電力量消費速度及び前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記予め定められた位置まで帰航するのに必要な時間に基づき、前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記予め定められた位置まで帰航するのに必要な電力量を算出するステップと、
をさらに含む。
【００４４】
１つの実施例では、前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記予め定められた位置まで帰航するのに必要な電力量は、算出された前記水平距離について必要な電力量及び算出された前記対地高度について必要な電力量を含み、前記水平距離について必要な電力量が第１のリザーブ電力量を含み、前記対地高度について必要な電力量が第２のリザーブ電力量を含む。
【００４５】
１つの実施例では、前記予め定められた位置は、前記電気駆動無人機により記録されている飛行経路における１つの位置座標であり、前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記予め定められた位置まで安全に帰航するのに必要な電力量を算出するステップは、
前記電池の総電力量及び飛行時間を取得し、前記電池について現在の飛行状況における電力量消費速度を算出するステップと、
前記現在位置及び前記予め定められた位置の座標情報、並びに元飛行経路の行程情報に基づき、前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記元飛行経路に沿って前記予め定められた位置まで帰航する総距離を算出するステップと、
前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記元飛行経路に沿って前記予め定められた位置まで帰航する総距離に基づき、前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記元飛行経路に沿って前記予め定められた位置まで帰航するのに必要な時間を算出するステップと、
前記電池について現在の飛行状況における電力量消費速度、及び前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記元飛行経路に沿って前記予め定められた位置まで帰航するのに必要な時間に基づき、前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記元飛行経路に沿って前記予め定められた位置まで帰航するのに必要な電力量を算出するステップと、
をさらに含む。
【００４６】
１つの実施例では、前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記元飛行経路に沿って前記予め定められた位置まで帰航するのに必要な電力量はリザーブ電力量を含む。
【００４７】
１つの実施例では、前記電気駆動無人機については着陸過程に要する時間は、前記無人機の降下高度と前記電気駆動無人機の降下中の速度によって算出されており、前記電気駆動無人機が降下するとき、複数の予め定められた高度で変速する。
【００４８】
１つの実施例では、前記複数の予め定められた高度は第１の予め定められた高度及び第２の予め定められた高度を含み、まず前記第１の予め定められた高度まで等速度降下し、次に徐々に減速して前記第２の予め定められた高度まで降下し、最後に等速度着陸する。
【００４９】
１つの実施例では、前記第１の予め定められた高度及び前記第２の予め定められた高度は、前記電気駆動無人機自体が備えている距離測定センサの感知によって得られ、又は、ユーザーにより降下の総高度に基づき予め設定される。
【００５０】
１つの実施例では、前記電池について現在の飛行状況における電力量消費速度は、予め定められた時間△ｔの間隔をおいて、複数回測定して得られた数値の平均値を取得することによって獲得される。ここで、第ｎ個目の予め定められた時間△ｔにおける電力量消費速度は（Ｑ１−Ｑｎ）／ｎ＊△ｔであって、Ｑ１が電池の総電力量であり、Ｑｎが第ｎ回目の予め定められた時間△ｔの間隔をおいた後に検出される前記電池の現在の電力残量である。
【００５１】
１つの実施例では、前記予め定められた位置は、前記電気駆動無人機の出発スポット又はユーザーにより指定された目標スポットである。
【００５２】
１つの実施例では、前記電池の現在の電力残量は、前記電池の実際の電力残量から予め定められた電力量を差し引いた後の電力量であり、前記予め定められた電力量が前記安全電力量の算出誤差の補償とされている。
【００５３】
１つの実施例では、前記電池の前記現在の電力残量は、ＡＤ収集回路により電圧を収集する方法又は/及び電流計により電流を測定する方法によって得られる。
【００５４】
前記スマート電力量保護方法に基づき、本発明はスマート電力量保護方法を応用可能な前記電気駆動無人機をさらに提供する。
【００５５】
電気駆動無人機であって、位置センサと、メモリと、コントローラとを含み、
前記位置センサは、電気駆動無人機の現在位置の座標情報をリアルタイムに取得することに用いられており、
前記メモリは、前記電気駆動無人機の予め定められた位置の座標情報を記憶することに用いられており、
前記コントローラは、前記位置センサ及び前記メモリと通信可能に接続されており、前記電気駆動無人機の前記現在位置の座標情報、及び前記予め定められた位置の座標情報に基づき、前記電気駆動無人機が前記現在位置で安全保護指令を実行するのに必要な安全電力量を算出し、電池の現在の電力残量と比較することに用いられており、
前記電池の前記現在の電力残量が前記安全電力量以下であるとき、前記コントローラは相応する安全保護指令を実行する。
【００５６】
前記電気駆動無人機は、少なくとも以下のような利点を有する。
（１）前記電気駆動無人機の位置センサは電気駆動無人機の現在位置の座標情報をリアルタイムに取得することができ、コントローラは電気駆動無人機の現在位置の座標情報をリアルタイムに取得して、電気駆動無人機が前記現在位置で安全保護指令を実行するのに必要な安全電力量を算出することができる。電池の現在の電力残量が安全電力量以下であるとき、コントローラは相応する前記安全保護指令を直ちに実行することによって、電気駆動無人機をリアルタイムに保護して、電気駆動無人機について電力不足による事故を回避する。
【００５７】
（２）前記電気駆動無人機のコントローラは、現在位置の安全電力量及び電池の現在の電力残量に基づき、安全保護指令を実行する必要があるか否かを自動的に判断することができるため、ユーザーは自身の経験に基づく判断をしなくてもよく、これにより前記電気駆動無人機を自動的に保護することができ、スマート保護機能を有する。
【００５８】
（３）前記電気駆動無人機の位置センサは、電気駆動無人機の現在位置の座標情報をリアルタイムに取得することができ、安全電力量が現在位置の座標情報の変化に従ってリアルタイムに変化するので、電気駆動無人機が予定より早く戻り又は着陸する必要がなく、これによって電池の利用率を向上させる。
【００５９】
（４）前記電気駆動無人機のコントローラは、２つの異なるレベルの警報電力量を実行することができる。電池の現在の電力残量が予め定められた位置まで帰航することしか満足できないとき、前進飛行を続けると電気駆動無人機が帰航できなくなるため、コントローラはユーザー設定に応じて、自動的に帰航機能を実行し、または通常の飛行を続けることができる。電池の現在の電力残量が地面まで着陸することしか満足できないとき、コントローラは自動的な着陸機能を実行する。
【００６０】
１つの実施例では、前記位置センサはGPSセンサ及び高度センサのうちの少なくとも１つのセンサを含む。
【００６１】
１つの実施例では、前記高度センサは気圧高度計、レーザー高度計、電波高度計、超音波高度計、及び画像距離測定センサのうちの少なくとも１つを含む。
【００６２】
１つの実施例では、前記コントローラは、前記電気駆動無人機の前記現在位置の座標情報及び前記予め定められた位置の座標情報に基づき前記電気駆動無人機の安全保護に必要な安全電力量を算出するための算出ユニットと、前記電池の現在の電力残量と前記安全電力量との大小関係を判断するための比較器とを含む。
また、前記コントローラは、前記電気駆動無人機の前記現在位置の座標情報及び前記予め定められた位置の座標情報に基づき前記電気駆動無人機の安全保護に必要な安全電力量を算出して、前記電池の現在の電力残量と前記安全電力量との大小関係を判断するためのマイクロプロセッサを含む。
【００６３】
１つの実施例では、前記コントローラは、前記電池の現在の電力残量をリアルタイムに検出するための電力量検出回路をさらに含み、前記コントローラは前記電力量検出回路によって前記電池の前記現在の電力残量を得る。
【００６４】
１つの実施例では、前記電力量検出回路はＡＤ収集回路又は/及び電流計である。
【００６５】
１つの実施例では、前記電池は自体の電力残量を自動検出するスマート電池であり、前記コントローラは前記スマート電池と通信可能に接続されていることによって前記スマート電池の現在の電力残量を得る。
【００６６】
１つの実施例では、前記安全電力量は、前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記予め定められた位置まで安全に帰航するのに必要な電力量、前記電気駆動無人機が前記現在位置から直接着陸するのに必要な電力量、及び前記電気駆動無人機が安全装置を開くのに必要な電力量のうちの少なくとも１つの電力量を含む。
それによって、前記安全保護指令は、直ちに前記予め定められた位置まで帰航する指令、直ちに前記現在位置から直接着陸する指令、及び直ちに前記安全装置を開く指令のうちの少なくとも１つの指令を含む。
【００６７】
１つの実施例では、前記安全電力量は、前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記予め定められた位置まで安全に帰航するのに必要な電力量を含む。
【００６８】
１つの実施例では、前記電池の前記現在の電力残量が前記電気駆動無人機について前記現在位置から予め定められた位置まで安全に帰航するのに必要な電力量以下であるとき、前記コントローラは前記現在位置から直接着陸する指令を自動的に実行する。
【００６９】
１つの実施例では、前記安全電力量は、前記電気駆動無人機が前記現在位置から予め定められた位置まで安全に帰航するのに必要な電力量をさらに含む。前記電池の前記現在の電力残量が前記電気駆動無人機について前記現在位置から予め定められた位置まで安全に帰航するのに必要な電力量より大きいとともに、前記電気駆動無人機について前記現在位置から直接着陸するのに必要な電力量より大きいとき、前記コントローラは前記電気駆動無人機を通常の飛行を続けるように制御する。
【００７０】
１つの実施例では、前記電池の前記現在の電力残量が前記電気駆動無人機について前記現在位置から直接着陸するのに必要な電力量より大きいとともに、前記電気駆動無人機について前記現在位置から予め定められた位置まで安全に帰航するのに必要な電力量以下であるとき、前記コントローラは前記予め定められた位置まで帰航する指令を自動的に実行する。
【００７１】
１つの実施例では、提示モジュールがさらに含まれ、前記コントローラは前記提示モジュールと通信可能に接続されている。前記電池の前記現在の電力残量が前記電気駆動無人機について前記現在位置から直接着陸するのに必要な電力量より大きいとともに、前記電気駆動無人機について前記現在位置から予め定められた位置まで安全に帰航するのに必要な電力量以下であるとき、前記コントローラは前記提示モジュールを、前記予め定められた位置まで帰航するか否かの提示信号を送信するように制御する。
【００７２】
１つの実施例では、前記電気駆動無人機は、前記電気駆動無人機の周りの予め定められた範囲内に障害物があるか否かを検出するためのセンサをさらに含む。前記センサが前記電気駆動無人機の前記周りの予め定められた範囲内に障害物の存在を検出するとき、前記コントローラは帰航経路を自動計画する。
【００７３】
１つの実施例では、前記センサは赤外距離測定センサ、超音波距離測定センサ、画像距離測定センサ、レーザー距離測定センサ、及びマイクロ波レーダー距離測定センサのうちの少なくとも１つのセンサを含む。
【００７４】
１つの実施例では、前記予め定められた位置まで帰航する指令を実行するとき、前記コントローラは前記電気駆動無人機を元飛行経路に沿って戻り、又は前記コントローラにより自動計画された帰航経路に沿って戻るように制御する。
【００７５】
１つの実施例では、前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記予め定められた位置まで安全に帰航する経路は、元飛行経路、前記現在位置と前記予め定められた位置の水平方向における直線経路及び鉛直方向における直線経路、並びに前記現在位置と前記予め定められた位置との間の直線経路のうちの１つの経路である。
【００７６】
１つの実施例では、前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記予め定められた位置まで安全に帰航する経路は、前記コントローラにより自動設定されてもよく、ユーザーにより設定されてもよい。
【００７７】
１つの実施例では、前記コントローラが帰航経路を自動設定するとき、前記コントローラは、前記電気駆動無人機が前記現在位置から異なる経路に沿って前記予め定められた位置まで帰航するのに必要な消費電力量をそれぞれ算出して、そのうち消費電力量が最も少ない経路を帰航経路として自動的に選択する。
【００７８】
１つの実施例では、前記電池の現在の電力残量は、前記電池の実際の電力残量から予め定められた電力量を差し引いた後の電力量であり、前記予め定められた電力量が前記安全電力量の算出誤差の補償とされている。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】図１は、本発明の実施形態１に係る電気駆動無人機のスマート電力量保護方法のフロー図である。
【図２】図２は、図１に示された電気駆動無人機のスマート電力量保護方法において安全に戻るのに必要な電力量を算出するフロー図である。
【図３】図３は、図１に示された電気駆動無人機のスマート電力量保護方法において安全に着陸するのに必要な電力量を算出するフロー図である。
【図４】図４は、本発明の実施形態２に係る電気駆動無人機のスマート電力量保護方法のフロー図である。
【図５】図５は、本発明の実施形態２に係る電気駆動無人機のスマート電力量保護方法における算出と判断の過程を示すフロー図である。
【図６】図６は、本発明の実施形態に係る電気駆動無人機の原理を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００８０】
以下では、本発明の実施例に係る添付図面を参照しながら、本発明の実施例に含む技術方案を明確かつ完全に説明する。当然のことながら、ここで説明する実施例は本発明の諸実施例の全てではなく一部にすぎない。当業者が創造的な作業なしに本発明の諸実施例に基づいて得る他の全ての実施例は、本発明の保護範囲に入る。
【００８１】
本発明における電気駆動無人機のスマート電力量保護方法は、電池の電圧又は/及び電流などの情報に基づき無人機について飛行を続ける可能な時間（電池の現在の電力残量）を算出するとともに、電気駆動無人機の現在状態に基づき、電気駆動無人機が現在位置で安全保護指令を実行するのに必要な時間（安全電力量）を算出しており、両方の情報を合わせて、相応する保護措置を自動的に実行し、飛行中に電池の電力量不足による事故を回避する。
【００８２】
幾つかの実施例において、前記電気駆動無人機は、単一回転翼無人航空機であってもよく、多重回転翼無人航空機であってもよい。例えば、４個の回転翼の無人航空機、６個の回転翼の無人航空機、固定翼の無人航空機などであってもよい。
【００８３】
幾つかの実施例では、前記安全電力量は、電気駆動無人機が現在位置から直接着陸するのに必要な電力量であってもよく、電気駆動無人機が現在位置から目的地（ＨＯＭＥスポット）まで帰航するのに必要な電力量であってもよく、前記電気駆動無人機が安全装置を開くのに必要な電力量であってもよい。例えば、落下傘を開き、エアバックを開き、または様々な方式の組み合わせであってもよい。当然のことながら、本発明において、前記方式に限定されず、他の方式であってもよく、例えば、前記安全電力量は電気駆動無人機が現在位置から安全高度まで降下するのに必要な電力量であってもよい。
【００８４】
前記安全電力量の異なる定義に対して、相応する前記安全保護指令を実行する。例えば、前記安全電力量は電気駆動無人機が現在位置から直接着陸するのに必要な電力量であれば、前記安全保護指令は直ちに現在位置から直接着陸する指令である。前記安全電力量は電気駆動無人機が現在位置から予め定められた位置まで帰航するのに必要な電力量であれば、前記安全保護指令は直ちに現在位置から予め定められた位置まで戻る指令である。前記安全電力量は前記電気駆動無人機が安全装置を開くのに前記必要な時間であれば、前記安全保護指令は直ちに前記安全装置を開く指令である。
【００８５】
なお、前記安全電力量の判断方式は単独で用いてもよく、前記多種類の方式を組み合わせて用いてもよい。例えば、前記安全電力量は、電気駆動無人機が現在位置から直接着陸するのに必要な電力量、及び電気駆動無人機が現在位置から予め定められた位置まで帰航するのに必要な電力量を含み、判断方式は下記の通りである。
（ａ）電池の現在の電力残量が電気駆動無人機について現在位置から直接着陸するのに必要な電力量以下であるとき、現在位置から直接着陸する指令を直ちに実行する。
（ｂ）電池の現在の電力残量が電気駆動無人機について現在位置から直接着陸するのに必要な電力量より大きいとともに、電気駆動無人機について現在位置から予め定められた位置まで帰航するのに必要な電力量以下であるとき、予め定められた位置まで帰航する指令を直ちに実行する。
（ｃ）電池の現在の電力残量が電気駆動無人機について現在位置から予め定められた位置まで帰航するのに必要な電力量より大きいとき、通常の飛行を続ける。
【００８６】
幾つかの実施例では、電気駆動無人機の予め定められた帰航位置は、出発スポットであってもよく、ユーザーにより指定された地点であってもよい。当然のことながら、本発明では、電気駆動無人機の予め定められた帰航位置は前記地点に限定されず、他の地点であってもよい。例えば、電気駆動無人機には地形表面を測定するセンサが設けられているとき、電気駆動無人機の予め定められた帰航位置は自動的に選択された最適な着陸点であってもよい。
【００８７】
幾つかの実施例では、前記電気駆動無人機の前記安全電力量は、安全保護指令を実行するまで「連続的に」繰り返して取得され、判断されてもよい。前記電気駆動無人機の前記安全電力量は、安全保護指令を実行するまで「所定時間間隔で」繰り返して取得され、判断されてもよく、例えば、５秒間隔で１回繰り返す。
【００８８】
幾つかの実施例では、「安全保護指令を実行する」とは、電気駆動無人機が該保護指令を自動的に実行してもよく、提示モジュールによってユーザーに提示して、ユーザーが電気駆動無人機を該保護指令を実行するように制御してもよい。
【００８９】
幾つかの実施例では、電池の現在の電力量は、実際に測定して得られた電力量値であってもよく、実際に測定して得られた電力量値からリザーブ電力量を差し引いた後の電力量値であってもよい。
【００９０】
幾つかの実施例では、電池の現在の電力量は、電圧測定法によって測定されてもよく、電流測定法によって測定されてもよい。当然のことながら、本発明において、電池の現在の電力量の測定方法は前記測定方法に限定されず、他の測定方法であってもよく、例えば、電圧と電流の合成測定法であってもよい。
【００９１】
幾つかの実施例では、前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記予め定められた位置まで安全に帰航する経路は、元飛行経路、前記現在位置と前記予め定められた位置との水平方向における直線経路及び鉛直方向における直線経路、並びに前記現在位置と前記予め定められた位置との間の直線経路のうちの１つの経路である。
【００９２】
前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記予め定められた位置まで安全に帰航する経路は、自動設定されてもよく、ユーザーにより設定されてもよい。
【００９３】
幾つかの実施例では、電気駆動無人機が現在位置から直接着陸するのに必要な電力量、及び電気駆動無人機が現在位置から予め定められた位置まで帰航するのに必要な電力量は、電池の平均電力量消費速度と現在位置から直接着陸するのに必要な時間に基づき、現在位置から予め定められた位置まで帰航するのに必要な時間から算出して取得してもよく、他の方式によって取得してもよい。例えば、現在の飛行状況で単位高度あたりに消費された平均電力量、単位水平距離あたりに消費された平均電力量と現在位置から予め定められた位置まで帰航する水平距離及び対地高度、並びにリザーブ電力量から算出して取得してもよい。
【００９４】
以下では、図面を参照しながら、本発明の幾つかの実施形態について詳細に説明する。
【００９５】
図１に示すように、本発明の実施形態１に係る電気駆動無人機のスマート電力量保護方法は、下記ステップ１１〜ステップＳ１４を含む。
ステップＳ１１には、電池の現在の電力残量をリアルタイムに取得する。
【００９６】
様々な電池の現在の電力残量の検出方式が存在し、例えば、電池の現在の電力残量は、ＡＤ収集回路により電圧を収集する方法又は/及び電流計により電流を測定する方法によって得られる。
【００９７】
１つの実施例では、電圧収集法を用いている。電池の電力量は、電池による出力可能な電荷の総和を意味し、通常、ＡＨの単位で表される。電池の負極線路に電気的に接続されているサンプリングデバイスの両端の電圧をＡＤ収集回路により収集し、電圧と電流との関係Ｉ＝Ｕ／Ｒに基づき現在の電流の大きさを算出することができる。電力量と電流との関係はＱ＝Ｉ×Ｔである。コントローラは該信号を定期的に収集し、例えば、ｔ時間おきに一回ずつ収集すると、放電又は充電過程中の電力量の変化量がＱ１＝ΣＩ×ｔであり、電池の元の電力量がＱ０であると仮定し、現在の電力量がＱ＝Ｑ１＋Ｑ０である。電池の総容量はＱＡＬＬであれば、現在の電力量のパーセンテージはＰ＝ＱＡＬＬ／Ｑである。
【００９８】
他の実施例では、電流収集法を用いてもよい。電流収集法は、電流計によりサンプリングデバイスにおける電流を直接収集し、電力量と電流との関係に基づき電池の現在の電力量を算出することができる。
【００９９】
他の実施例では、電流・電圧総合収集法を用いてもよい。ＡＤ収集回路により電池の出力側における電圧を収集し、かつ電流計によりサンプリングデバイスにおける電流を収集し、Ｑ＝Ｐｔ＝ＵＩｔの関係に基づき電池の現在の電力量を算出する。
【０１００】
ステップＳ１２には、電気駆動無人機の現在位置の座標情報をリアルタイムに取得して、電気駆動無人機の現在位置の座標情報及び予め定められた位置の座標情報に基づき、電気駆動無人機が現在位置で安全保護指令を実行するのに必要な安全電力量を算出する。
【０１０１】
安全電力量は異なる定義のあることが可能であり、例えば、安全電力量は電気駆動無人機が現在位置から予め定められた位置まで安全に帰航するのに必要な電力量であってもよく、電気駆動無人機が現在位置から直接着陸するのに必要な電力量であってもよく、現在位置から予め定められた位置まで安全に帰航するのに必要な電力量と電気駆動無人機が現在位置から直接着陸するのに必要な電力量との総和であってもよい。
【０１０２】
異なる定義による安全電力量に対して、相応する安全保護指令を実行する。例えば、安全電力量が電気駆動無人機について現在位置から予め定められた位置まで安全に帰航するのに必要な電力量であるとき、安全保護指令は直ちに予め定められた位置まで帰航する指令であり、安全電力量が電気駆動無人機について現在位置から直接着陸するのに必要な電力量であるとき、安全保護指令は直ちに現在位置から直接着陸する指令である。
【０１０３】
安全電力量については、異なる定義に基づき異なる算出方式がある。例えば、図２に示すように、安全電力量が電気駆動無人機について現在位置から予め定められた位置まで安全に帰航するのに必要な電力量であるとき、電気駆動無人機が現在位置から予め定められた位置まで安全に帰航するのに必要な電力量ステップは下記ステップＳ１２ａ〜ステップＳ１２ｄをさらに含む。
ステップＳ１２ａには、電池の総電力量及び飛行時間を取得し、電池について現在の飛行状況における電力量消費速度を算出する。
【０１０４】
電気駆動無人機のメモリには、一般的に電池の総電力量、飛行時間及び出発スポットの座標情報を記憶し、電池の総電力量及び飛行時間に基づき電池の消費電力量を算出可能である。電池の消費電力量と飛行時間とは互いに対応する関係を有し、例えば、所定時間間隔ごとに、相応する消費電力量を算出する。
【０１０５】
具体的には、本実施例において、「複数回測定して得られた数値の平均値を取得する」の方式を用いて電池の電力量消費速度を算出することによって、電池について現在の飛行状況における電力量消費速度を比較的正確に得ることができる。例えば、前記電池について現在の飛行状況における電力量消費速度は、予め定められた時間△ｔの間隔をおいて、複数回測定して得られた数値の平均値を取得することによって獲得される。ここで、第ｎ個目の予め定められた時間△ｔにおける電力量消費速度は（Ｑ１−Ｑｎ）／ｎ＊△ｔであって、Ｑ１が電池の総電力量であり、Ｑｎが第ｎ回目の予め定められた時間△ｔの間隔をおいた後に検出される前記電池の現在の電力残量である。言い換えると、第１回目の予め定められた時間△ｔの間隔の電力量消費速度は（Ｑ１−Ｑ２）／△ｔであり、Ｑ１が電池の総電力量であり、Ｑ２が第１回目の予め定められた時間△ｔの間隔をおいた後に検出された電池の現在の電力残量である。第２回目の予め定められた時間２△ｔの間隔の電力量消費速度は（Ｑ１−Ｑ３）／２△ｔであり、第３回目の予め定められた時間３△ｔの間隔及びそれ以上の電力量消費速度はこのように得られる。予め定められた時間△ｔは異なる状況によって設定してもよく、例えば、予め定められた時間△ｔは５秒であってもよい。
【０１０６】
ステップＳ１２ｂには、現在位置及び予め定められた位置の座標情報に基づき、電気駆動無人機が現在位置から予め定められた位置まで帰航する水平距離及び対地高度を算出する。
【０１０７】
現在位置及び予め定められた位置の座標情報はGPSセンサや、高度センサなどにより得られる。現在位置及び予め定められた位置の座標情報を得たので、座標情報に基づき現在位置から予め定められた位置まで帰航する水平距離及び対地高度を算出することができる。
【０１０８】
例えば、１つの実施例では、予め定められた位置の座標情報は、電気駆動無人機のメモリ内に予め記憶されてもよく、ユーザーにより直接入力されてもよい。現在位置について水平面上の平面座標は、GPSセンサによって得られ、予め定められた位置及び現在位置について水平面上の平面座標に基づき、電気駆動無人機が現在位置から予め定められた位置まで帰航する水平距離を算出する。現在位置について鉛直方向における高度座標はレーザー距離測定センサなどの距離測定センサによって得られ、予め定められた位置及び現在位置について鉛直方向における高度座標に基づき、電気駆動無人機が現在位置から予め定められた位置まで帰航する対地高度を得ることができる。
【０１０９】
他の１つの実施例では、予め定められた位置の座標情報は、電気駆動無人機のメモリ内に予め記憶されてもよく、ユーザーにより直接入力されてもよい。現在位置について水平面上の平面座標は、GPSセンサによって得られ、現在位置及び予め定められた位置について水平面上の平面座標に基づき、電気駆動無人機が現在位置から予め定められた位置まで帰航する水平距離を算出する。現在位置について鉛直方向における高度座標は気圧高度計や電波高度計などの高度センサによって得られ、現在位置及び予め定められた位置について鉛直方向における高度座標に基づき、現在位置から予め定められた位置までの対地高度を得ることができる。予め定められた位置が出発スポットでないとき、例えば、予め定められた位置がユーザーにより再設定された位置であるとき、現在位置から出発スポットまでの対地高度を現在位置からユーザーにより再設定された位置までの対地高度としてもよい。
【０１１０】
ステップＳ１２ｃには、水平距離及び対地高度に基づき、電気駆動無人機が現在位置から予め定められた位置まで帰航するのに必要な時間を算出する。
【０１１１】
電気駆動無人機が前記水平距離を飛行するのに必要な時間は、前記水平距離及び電気駆動無人機の水平飛行中における速度に基づき算出され得、即ち、水平距離について必要な時間＝水平距離／水平飛行速度。電気駆動無人機は水平飛行するとき、通常、等速度飛行し、例えば、電気駆動無人機は８ｍ／秒の速度で水平飛行してもよい。
【０１１２】
電気駆動無人機が前記対地高度まで降下するのに必要な時間は、前記対地高度と電気駆動無人機の降下中における速度に基づき算出し得、即ち、対地高度について必要な時間＝対地高度／降下飛行速度である。電気駆動無人機が降下するとき、複数の予め定められた高度で変速する。例えば、１つの実施例では、前記複数の予め定められた高度は第１の予め定められた高度及び第２の予め定められた高度を含み、まず前記第１の予め定められた高度まで等速度降下し、次に徐々に減速して前記第２の予め定められた高度まで降下し、最後に等速度着陸する。例えば、電気駆動無人機が降下するとき、まず２ｍ／秒の速度で１５メートルの高度まで降下し、次に５メートルの高度まで降下しながら、徐々に０．５ｍ／秒まで減速し、最後に０．５ｍ／秒で等速度着陸する。
【０１１３】
なお、前記第１の予め定められた高度、及び前記第２の予め定められた高度は、電気駆動無人機自体が備えている電波距離測定センサやレーザー距離測定センサなどの距離測定センサの感知によって取得されてもよく、ユーザーにより降下の総高度に基づき予め設定されてもよい。
【０１１４】
ステップＳ１２ｄには、電池について現在の飛行状況における電力量消費速度及び電気駆動無人機が現在位置から予め定められた位置まで帰航するのに必要な時間に基づき、電気駆動無人機が現在位置から予め定められた位置まで帰航するのに必要な電力量を算出する。
【０１１５】
電池について現在の飛行状況における電力量消費速度と電気駆動無人機が現在位置から予め定められた位置まで帰航するのに必要な時間との積により、電気駆動無人機が現在位置から予め定められた位置まで帰航するのに必要な電力量を得ることができ、即ち、帰航に必要な電力量＝電力量消費速度＊（対地高度について必要な時間＋水平距離について必要な時間）である。
【０１１６】
図３に示すように、安全電力量は電気駆動無人機が現在位置から直接着陸するのに必要な電力量であるとき、電気駆動無人機が現在位置から直接着陸するのに必要な電力量ステップは下記ステップＳ１２ａ'〜ステップＳ１２ｄ'をさらに含む。
ステップＳ１２ａ'には、電池の総電力量、飛行時間、及び出発スポットの座標情報を取得し、電池について現在の飛行状況における電力量消費速度を算出する。
【０１１７】
電気駆動無人機のメモリには、一般的に電池の総電力量、飛行時間及び出発スポットの座標情報を記憶し、電池の総電力量及び飛行時間に基づき電池の消費電力量を算出可能である。電池の消費電力量と飛行時間とは互いに対応する関係を有し、例えば、所定時間間隔ごとに、相応する消費電力量を算出する。
【０１１８】
具体的には、本実施例において、「複数回測定して得られた数値の平均値を取得する」の方式を用いて電池の電力量消費速度を算出することによって、電池について現在の飛行状況における電力量消費速度を比較的正確に得ることができる。例えば、前記電池について現在の飛行状況における電力量消費速度は、予め定められた時間△ｔの間隔をおいて、複数回測定して得られた数値の平均値を取得することによって獲得される。ここで、第ｎ個目の予め定められた時間△ｔにおける電力量消費速度は（Ｑ１−Ｑｎ）／ｎ＊△ｔであって、Ｑ１が電池の総電力量であり、Ｑｎが第ｎ回目の予め定められた時間△ｔの間隔をおいた後に検出される前記電池の現在の電力残量である。言い換えると、第１回目の予め定められた時間△ｔの間隔の電力量消費速度は（Ｑ１−Ｑ２）／△ｔであり、Ｑ１が電池の総電力量であり、Ｑ２が第１回目の予め定められた時間△ｔの間隔をおいた後に検出された電池の現在の電力残量である。第２回目の予め定められた時間２△ｔの間隔の電力量消費速度は（Ｑ１−Ｑ３）／２△ｔであり、第３回目の予め定められた時間３△ｔの間隔及びそれ以上の電力量消費速度はこのように得られる。予め定められた時間△ｔは異なる状況によって設定してもよく、例えば、予め定められた時間△ｔは５秒であってもよい。
【０１１９】
ステップＳ１２ｂ'には、現在位置及び出発スポットの座標情報に基づき、電気駆動無人機が現在位置から出発スポットまでの対地高度を算出する。
【０１２０】
具体的には、本実施例において、現在位置から出発スポットまでの対地高度を気圧高度計のような高度センサによって得ることができ、かつ現在位置から出発スポットまでの対地高度を現在位置から地面までの対地高度とする。
【０１２１】
ステップＳ１２ｃ'には、対地高度に基づき、電気駆動無人機が現在位置から直接着陸するのに必要な時間を算出する。
【０１２２】
電気駆動無人機が前記対地高度まで降下するのに必要な時間は、前記対地高度と電気駆動無人機の降下中における速度に基づき算出し得、即ち、対地高度について必要な時間＝対地高度／降下飛行速度。電気駆動無人機が降下するとき、複数の予め定められた高度で変速する。例えば、１つの実施例では、前記複数の予め定められた高度は第１の予め定められた高度及び第２の予め定められた高度を含み、まず前記第１の予め定められた高度まで等速度降下し、次に徐々に減速して前記第２の予め定められた高度まで降下し、最後に等速度着陸する。例えば、電気駆動無人機が降下するとき、まず２ｍ／秒の速度で１５メートルの高度まで降下し、次に５メートルの高度まで降下しながら、徐々に０．５ｍ／秒まで減速し、最後に０．５ｍ／秒で等速度着陸する。
【０１２３】
なお、前記第１の予め定められた高度、及び前記第２の予め定められた高度は、電気駆動無人機自体が備えているレーザー距離測定センサのような距離測定センサの感知によって取得されてもよく、ユーザーにより降下の総高度に基づき予め設定されてもよい。
【０１２４】
ステップＳ１２ｄ'には、電池について現在の飛行状況における電力量消費速度及び電気駆動無人機が現在位置から直接着陸するのに必要な時間に基づき、電気駆動無人機が現在位置から直接着陸するのに必要な電力量を算出する。
【０１２５】
電池について現在の飛行状況における電力量消費速度と電気駆動無人機が現在位置から直接着陸するのに必要な時間との積により、電気駆動無人機が現在位置から直接着陸するのに必要な電力量を得ることができ、即ち、直接着陸に必要な電力量＝電力量消費速度＊対地高度について必要な時間である。
【０１２６】
なお、電気駆動無人機が現在位置から予め定められた位置まで安全に帰航するのに必要な電力量、及び電気駆動無人機が現在位置から直接着陸するのに必要な電力量の算出は、前記算出方法に限定されず、他の方法を用いてもよい。例えば、電気駆動無人機が現在位置から直接着陸するのに必要な電力量を算出するとき、距離測定センサを用いて現在位置から地面までの実際の高度を測定し、前記実際の高度に基づき現在位置から直接着陸するのに必要な電力量を算出してもよい。前記予め定められた位置が前記電気駆動無人機により記録されている飛行経路中の１つの位置座標であるとき、電気駆動無人機が現在位置から予め定められた位置まで帰航するについて算出を行うとき、元飛行経路に沿って戻りかつ元飛行経路に基づき実際に戻る総距離を算出してもよい。
【０１２７】
例えば、１つの実施例では、前記予め定められた位置が前記電気駆動無人機により記録されている飛行経路中の１つの位置座標であるとき、前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記予め定められた位置まで安全に帰航するのに必要な電力量を算出するステップは、
前記電池の総電力量及び飛行時間を取得し、前記電池について現在の飛行状況における電力量消費速度を算出するステップと、
前記現在位置及び前記予め定められた位置の座標情報、並びに元飛行経路の行程情報に基づき、前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記元飛行経路に沿って前記予め定められた位置まで帰航する総距離を算出するステップと、
前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記元飛行経路に沿って前記予め定められた位置まで帰航する総距離に基づき、前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記元飛行経路に沿って前記予め定められた位置まで帰航するのに必要な時間を算出するステップと、
前記電池について現在の飛行状況における電力量消費速度、及び前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記元飛行経路に沿って前記予め定められた位置まで帰航するのに必要な時間に基づき、前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記元飛行経路に沿って前記予め定められた位置まで帰航するのに必要な電力量を算出するステップと、
をさらに含む。
【０１２８】
他の１つの実施例では、戻り経路が前記現在位置と前記予め定められた位置との間の直線経路であるとき、前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記予め定められた位置まで安全に帰航するのに必要な電力量を算出するステップは、
前記電池の総電力量及び飛行時間を取得し、前記電池について現在の飛行状況における電力量消費速度を算出するステップと、
前記現在位置及び前記予め定められた位置の座標情報を基づき、前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記予め定められた位置までの直線距離を算出するステップと、
前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記予め定められた位置までの直線距離に基づき、前記電気駆動無人機が前記現在位置から直線経路に沿って前記予め定められた位置まで至るのに必要な時間を算出するステップと、
前記電池について現在の飛行状況における電力量消費速度及び前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記直線経路に沿って前記予め定められた位置まで帰航するのに必要な時間に基づき、前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記直線経路に沿って前記予め定められた位置まで帰航するのに必要な電力量を算出するステップと、
をさらに含む。
【０１２９】
また、電気駆動無人機が現在位置から予め定められた位置まで安全に帰航するとき、電気駆動無人機は予め定められた基準に基づき自動的に帰航経路を選択して、選択された帰航経路に基づき電気駆動無人機が前記現在位置から前記予め定められた位置まで安全に帰航するのに必要な電力量を算出する。前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記予め定められた位置まで安全に帰航する経路は、元飛行経路や、前記現在位置と前記予め定められた位置との水平方向における直線経路及び鉛直方向における直線経路や、前記現在位置と前記予め定められた位置との間の直線経路などである。予め定められた基準は、消費電力量が最も少ないことや、帰航の行程が最も短いことや、変速回数が最も少ないことなどである。予め定められた基準は１つであってもよく、２つ以上であってもよい。
【０１３０】
例えば、１つの実施例では、前記予め定められた基準は消費電力量が最も少ないことであり、前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記予め定められた位置まで安全に帰航するのに必要な電力量を算出するステップは、
前記電気駆動無人機が前記現在位置から異なる経路に沿って前記予め定められた位置まで帰航するのに必要な消費電力量をそれぞれ算出するステップと、
前記異なる経路に相応する必要な帰航電力量を算出し、かつ自動的に前記帰航電力量が最も少ない経路を帰航経路として選択するステップとをさらに含み、
ここで前記帰航電力量が前記帰航経路に相応する消費電力量を含む。
【０１３１】
さらに、算出過程における誤差量を補償するために、前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記予め定められた位置まで安全に帰航するのに必要な電力量は、前記帰航経路に対応する消費電力量に加えて、リザーブ電力量をさらに含む。
【０１３２】
電気駆動無人機が現在位置から予め定められた位置まで安全に帰航するのに必要な電力量、及び電気駆動無人機が現在位置から直接着陸するのに必要な電力量を算出する過程に生じる誤差については、リザーブ電力量を用いて補償してもよい。言い換えると、電気駆動無人機が現在位置から予め定められた位置まで安全に帰航するのに必要な電力量に対して、所定電力量をリザーブしてもよく、即ち、帰航に必要な電力量＝算出された電力量＋リザーブ電力量としてもよい。電気駆動無人機が現在位置から直接着陸するのに必要な電力量に対しても、所定電力量をリザーブしてもよく、即ち、直接着陸に必要な電力量＝算出された電力量＋リザーブ電力量としてもよい。
【０１３３】
例えば、１つの実施例では、電気駆動無人機が現在位置から予め定められた位置まで安全に帰航するのに必要な電力量を算出するとき、前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記予め定められた位置まで帰航するのに必要な電力量は、算出された前記水平距離について必要な電力量及び算出された前記対地高度について必要な電力量を含み、前記水平距離について必要な電力量が第１のリザーブ電力量を含み、前記対地高度について必要な電力量が第２のリザーブ電力量を含む。例えば、水平距離について必要な電力量には２％の電力量をリザーブしてもよく、即ち、第１のリザーブ電力量が２％の電力量であり、対地高度について必要な電力量には２％の電力量をリザーブしてもよく、即ち、第２のリザーブ電力量が２％の電力量である。
【０１３４】
他の１つの実施例では、前記電気駆動無人機が前記現在位置から直接着陸するのに必要な電力量を算出するとき、前記電気駆動無人機が前記現在位置から直接着陸するのに必要な電力量はリザーブ電力量を含む。例えば、該リザーブ電力量は２％の電力量であってもよい。
【０１３５】
他の１つの実施例では、前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記元飛行経路に沿って前記予め定められた位置まで帰航するのに必要な電力量を算出するとき、前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記元飛行経路に沿って前記予め定められた位置まで帰航するのに必要な電力量はリザーブ電力量を含む。例えば、該リザーブ電力量は２％の電力量であってもよい。
【０１３６】
また、電池の実際の電力残量から予め定められた電力量を差し引いた後の電力量を前記現在の電力残量とし、前記予め定められた電力量を前記安全電力量の算出誤差の補償とし、即ち、前記電池の現在の電力残量＝実際の電力残量−前記予め定められた電力量とする。例えば、電池の実際の電力残量には１０％の電力量をリザーブしてもよい。
【０１３７】
ステップＳ１３では、電池の現在の電力残量は安全電力量より大きいか否かを判断する。
【０１３８】
１つの実施例では、安全電力量が電気駆動無人機について現在位置から予め定められた位置まで安全に帰航するのに必要な電力量であるとき、電気駆動無人機が現在位置から予め定められた位置まで安全に帰航するのに必要な電力量と電池の現在の電力残量との大小関係を判断する。
【０１３９】
もう一つの実施例では、安全電力量が電気駆動無人機について現在位置から直接着陸するのに必要な電力量であるとき、電気駆動無人機が現在位置から直接着陸するのに必要な電力量と電池の現在の電力残量との大小関係を判断する。
【０１４０】
他の１つの実施例では、安全電力量が電気駆動無人機について現在位置から予め定められた位置まで安全に帰航するのに必要な電力量、及び電気駆動無人機について現在位置から直接着陸するのに必要な電力量を含むとき、電池の現在の電力残量と電気駆動無人機について現在位置から予め定められた位置まで安全に帰航するのに必要な電力量、及び電気駆動無人機について現在位置から直接着陸するのに必要な電力量とそれぞれの間の大小関係を判断する。
【０１４１】
ステップＳ１４では、電池の現在の電力残量が安全電力量以下であれば、相応する安全保護指令を直ちに実行する。
【０１４２】
１つの実施例では、電池の現在の電力残量が現在位置から予め定められた位置まで帰航するのに必要な電力量以下であるとき、予め定められた位置まで帰航する指令を直ちに実行する。
【０１４３】
他の１つの実施例では、電池の現在の電力残量が電気駆動無人機について現在位置から直接着陸するのに必要な電力量以下であるとき、現在位置から直接着陸する指令を直ちに実行する。
【０１４４】
前記電気駆動無人機のスマート電力量保護方法は、少なくとも以下のような利点を有する。
（1）前記電気駆動無人機のスマート電力量保護方法は、電気駆動無人機の現在位置の座標情報をリアルタイムに取得して、電気駆動無人機が前記現在位置で安全保護指令を実行するのに必要な安全電力量を算出しており、電池の現在の電力残量が安全電力量以下であるとき、相応する前記安全保護指令を直ちに実行することによって、電気駆動無人機をリアルタイムに保護して、電気駆動無人機について電力不足による事故を回避する。
【０１４５】
（2）前記電気駆動無人機のスマート電力量保護方法は、現在位置の安全電力量及び電池の現在の電力残量に基づき、安全保護指令を実行する必要があるか否かを自動的に判断することができるため、ユーザーは自身の経験に基づく判断をしなくてもよく、これにより前記スマート電力量保護方法がさらに効果的かつスマートに電気駆動無人機を保護するようにしている。
【０１４６】
（3）前記電気駆動無人機のスマート電力量保護方法に用いられている安全電力量は、現在位置の座標情報の変化に従ってリアルタイムに変化するので、電気駆動無人機が予定より早く戻り又は着陸する必要がなく、これによって電池の利用率を向上させる。
【０１４７】
図４及び図５に示すように、本発明の実施形態２に係る電気駆動無人機のスマート電力量保護方法は、下記ステップＳ２１〜ステップＳ２７を含む。
ステップＳ２１には、電池の現在の電力残量をリアルタイムに取得する。
【０１４８】
様々な電池の現在の電力残量の検出方式が存在し、例えば、電池の現在の電力残量は、ＡＤ収集回路により電圧を収集する方法又は/及び電流計により電流を測定する方法によって得られる。
【０１４９】
１つの実施例では、電圧収集法を用いている。電池の電力量は、電池による出力可能な電荷の総和を意味し、通常、ＡＨの単位で表される。電池の負極線路に電気的に接続されているサンプリングデバイスの両端の電圧をＡＤ収集回路により収集し、電圧と電流との関係Ｉ＝Ｕ／Ｒに基づき現在の電流の大きさを算出することができる。電力量と電流との関係はＱ＝Ｉ×Ｔである。コントローラは該信号を定期的に収集し、例えば、ｔ時間おきに一回ずつ収集すると、放電又は充電過程中の電力量の変化量がＱ１＝ΣＩ×ｔであり、電池の元の電力量がＱ０であると仮定すると、現在の電力量はＱ＝Ｑ１＋Ｑ０である。電池の総容量はＱＡＬＬであれば、現在の電力量のパーセンテージはＰ＝ＱＡＬＬ／Ｑである。
【０１５０】
他の実施例では、電流収集法を用いてもよい。電流収集法は、電流計によりサンプリングデバイスにおける電流を直接収集し、電力量と電流との関係に基づき電池の現在の電力量を算出することができる。
【０１５１】
他の実施例では、電流・電圧総合収集法を用いてもよい。ＡＤ収集回路により電池の出力側における電圧を収集し、かつ電流計によりサンプリングデバイスにおける電流を収集し、Ｑ＝Ｐｔ＝ＵＩｔの関係に基づき電池の現在の電力量を算出する。
【０１５２】
ステップＳ２２には、電気駆動無人機の現在位置の座標情報をリアルタイムに取得して、電気駆動無人機の現在位置の座標情報及び予め定められた位置の座標情報に基づき、電気駆動無人機が現在位置から直接着陸するのに必要な電力量、及び電気駆動無人機が現在位置から予め定められた位置まで帰航するのに必要な電力量を算出する。
【０１５３】
電気駆動無人機が現在位置から予め定められた位置まで安全に帰航するのに必要な電力量を算出する方法、及び電気駆動無人機が現在位置から直接着陸するのに必要な電力量を算出する方法については、実施形態１に係るスマート電力量保護方法における方法と同じ方法を用いてもよく、ここで詳細には再度説明しない。
【０１５４】
なお、予め定められた位置は、電気駆動無人機の出発スポットであってもよく、ユーザーにより指定された目標スポットであってもよい。
【０１５５】
ステップＳ２３には、現在の電力残量が電気駆動無人機について現在位置から直接着陸するのに必要な電力量より大きいか否かを判断する。
【０１５６】
この場合、電気駆動無人機について現在位置から直接着陸するのに必要な電力量を電気駆動無人機の安全電力量の第１レベルの警報電力量としている。そのため、先に現在の電力残量が電気駆動無人機について現在位置から直接着陸するのに必要な電力量より大きいか否かを判断して、緊急時間内に電気駆動無人機を効果的に保護することを容易にする。
【０１５７】
ステップＳ２４には、現在の電力残量が電気駆動無人機について現在位置から直接着陸するのに必要な電力量以下であれば、現在位置から直接着陸する指令を自動的に実行する。
【０１５８】
電気駆動無人機が現在位置から直接着陸するのに必要な電力量を電気駆動無人機の安全電力量の第１レベルの警報電力量としているため、電池の現在の電力残量が第１レベルの警報電力量以下であるとき、一般的に電気駆動無人機を「自動的に」安全保護指令を実行するように設定し、これによって電気駆動無人機をさらに効果的に保護する。
【０１５９】
ステップＳ２５では、現在の電力残量が電気駆動無人機について現在位置から直接着陸するのに必要な電力量より大きいとき、現在の電力残量が電気駆動無人機について現在位置から予め定められた位置まで帰航するのに必要な電力量より大きいか否かを判断する。
【０１６０】
このとき、電気駆動無人機について現在位置から予め定められた位置まで帰航するのに必要な電力量を電気駆動無人機の安全電力量の第２レベルの警報電力量としている。そのため、第１レベルの警報電力量を満たしていない場合に、現在の電力残量が電気駆動無人機について現在位置から予め定められた位置まで帰航するのに必要な電力量より大きいか否か再判断し、これによって電池の利用率をさらに向上させるのを容易にする。
【０１６１】
ステップＳ２６では、現在の電力残量が電気駆動無人機について現在位置から予め定められた位置まで帰航するのに必要な電力量より大きいとき、通常の飛行を続ける。
【０１６２】
電気駆動無人機について現在位置から予め定められた位置まで帰航するのに必要な電力量を電気駆動無人機の安全電力量の第２レベルの警報電力量として、電池の現在の電力残量が第２レベルの警報電力量より大きいとき、電気駆動無人機は通常の飛行を続けることができる。
【０１６３】
さらに、前記方法はステップＳ２７を含む。前記現在の電力残量が前記電気駆動無人機について前記現在位置から前記予め定められた位置まで帰航するのに必要な電力量以下であれば、前記予め定められた位置まで帰航する指令を自動的に実行し、又は、ユーザーに前記予め定められた位置まで帰航する指令を実行するか提示する。
【０１６４】
電気駆動無人機について現在位置から予め定められた位置まで帰航するのに必要な電力量を電気駆動無人機の安全電力量の第２レベルの警報電力量としているため、このとき、電気駆動無人機は、第１レベルの警報電力量を満たしていない場合に、第２レベルの警報電力量を無視して、通常の飛行を続けてもよく、これによって電池の利用率をさらに向上させるのを容易にする。例えば、現在の電力残量が電気駆動無人機について現在位置から予め定められた位置まで帰航するのに必要な電力量以下であれば、ユーザーに予め定められた位置まで帰航する指令を実行するか提示し、これによってユーザーが実際の状況に合わせて選択するのを容易にする。
【０１６５】
前記電気駆動無人機のスマート電力量保護方法は、少なくとも以下のような利点を有する。
（１）前記電気駆動無人機のスマート電力量保護方法は、電気駆動無人機の現在位置の座標情報をリアルタイムに取得して、電気駆動無人機が前記現在位置で安全保護指令を実行するのに必要な安全電力量を算出しており、電池の現在の電力残量が安全電力量以下であるとき、相応する前記安全保護指令を直ちに実行することによって、電気駆動無人機をリアルタイムに保護して、電気駆動無人機について電力不足による事故を回避する。
【０１６６】
（２）前記電気駆動無人機のスマート電力量保護方法は現在位置の安全電力量及び電池の現在の電力残量に基づき、安全保護指令を実行する必要があるか否かを自動的に判断することができるため、ユーザーは自身の経験に基づく判断をしなくてもよく、これにより前記スマート電力量保護方法がさらに効果的かつスマートに電気駆動無人機を保護するようにしている。
【０１６７】
（３）前記電気駆動無人機のスマート電力量保護方法に用いられている安全電力量は、現在位置の座標情報の変化に従ってリアルタイムに変化するので、電気駆動無人機が予定より早く戻り又は着陸する必要がなく、これによって電池の利用率を向上させる。
【０１６８】
（４）前記電気駆動無人機のスマート電力量保護方法については、２つの異なるレベルの警報電力量を設定している。電気駆動無人機が現在位置から直接着陸するのに必要な電力量を第１レベルの警報電力量とし、電気駆動無人機を現在位置から前記予め定められた位置まで帰航するのに必要な電力量は第２レベルとしており、異なるレベルの警報電力量に基づき、異なる安全保護措置を選択する。例えば、電池の現在の電力残量が第１レベルの警報電力量に至ると、電気駆動無人機を直接現在位置から着陸するように自動的に制御することによって、電気駆動無人機に対して緊急防護措置を行い、電池の現在の電力残量が第２レベルの警報電力量に至ると、電気駆動無人機を直ちに戻る、又は通常の飛行を続けるように自動的に制御することによって、電池の利用率をさらに向上させる。
【０１６９】
（５）前記電気駆動無人機のスマート電力量保護方法については、２つの異なるレベルの警報電力量を設定している。電気駆動無人機が現在位置から直接着陸するのに必要な電力量を第１レベルの警報電力量とし、かつ電気駆動無人機の電池の電力量が第１レベルの警報電力量に至ったか否かを優先的に判断することによって、電気駆動無人機の電力量の制御効率を向上させる。
【０１７０】
前記スマート電力量保護方法に基づき、本発明は前記スマート電力量保護方法を応用可能な電気駆動無人機をさらに提供する。以下では、図面を参照しながら、本発明実施形態に係る電気駆動無人機の具体的な構造について詳細に説明する。
【０１７１】
図６に示すように、本発明の実施形態に係る電気駆動無人機１００は、位置センサ１１０、メモリ１２０、及びコントローラ１３０を含む。
【０１７２】
位置センサ１１０は、電気駆動無人機１００の現在位置の座標情報をリアルタイムに取得することに用いられている。位置センサ１１０は、GPSセンサ、及び高度センサのうちの少なくとも１つのセンサを含む。高度センサは、気圧高度計、レーザー高度計、電波高度計、超音波高度計、及び画像距離測定センサのうちの少なくとも１つを含む。
【０１７３】
例えば、具体的に、本実施例において、位置センサ１１０はGPSセンサ１１１及び気圧高度計１１３を含み、GPSセンサ１１１によって現在位置の水平座標を得、気圧高度計１１３によって現在位置の高度座標を得る。他の実施例では、位置センサ１１０はGPSセンサを含み、該GPSセンサが現在位置の水平座標及び高度座標を同時に検知することができる。
【０１７４】
メモリ１２０は、電気駆動無人機１００の予め定められた位置の座標情報を記憶することに用いられている。例えば、メモリ１２０はＳＤメモリカードや、メモリーハードディスクなどである。
【０１７５】
なお、予め定められた位置が出発スポットでないとき、メモリはさらに電気駆動無人機１００の出発スポットの座標情報を記憶することに用いられる。
【０１７６】
コントローラ１３０は、前記位置センサ１１０及びメモリと通信可能に接続されており、前記電気駆動無人機１００の前記現在位置の座標情報、及び前記予め定められた位置の座標情報に基づき、前記電気駆動無人機１００が前記現在位置で安全保護指令を実行するのに必要な安全電力量を算出し、電池１４０の現在の電力残量と比較することに用いられている。
【０１７７】
ここで、電池１４０の現在の電力残量が前記安全電力量以下であるとき、コントローラ１３０は相応する安全保護指令を実行する。
【０１７８】
安全電力量は、電気駆動無人機１００が現在位置から予め定められた位置まで安全に帰航するのに必要な電力量、電気駆動無人機１００が現在位置から直接着陸するのに必要な電力量、及び電気駆動無人機１００が安全装置を開くのに必要な電力量のうちの少なくとも１つの電力量を含む。それによって、安全保護指令は、直ちに予め定められた位置まで帰航する指令、直ちに現在位置から直接着陸する指令、直ちに安全装置を開く指令のうちの少なくとも１つの指令を含む。
【０１７９】
例えば、図面に示された実施例において、安全電力量は、電気駆動無人機１００について現在位置から予め定められた位置まで安全に帰航するのに必要な電力量を含む。電池１４０の現在の電力残量が電気駆動無人機１００について現在位置から予め定められた位置まで安全に帰航するのに必要な電力量以下である時、コントローラ１３０は現在位置から直接着陸する指令を自動的に実行する。
【０１８０】
なお、前記電池１４０の現在の電力残量は前記電池１４０の実際の電力残量から予め定められた電力量を差し引いた後の電力量であってもよく、前記予め定められた電力量が前記安全電力量の算出誤差の補償とされている。
【０１８１】
さらに、安全電力量は、電気駆動無人機１００について現在位置から予め定められた位置まで安全に帰航するのに必要な電力量をさらに含み、電池１４０の現在の電力残量が電気駆動無人機１００について現在位置から予め定められた位置まで安全に帰航するのに必要な電力量より大きいとともに、電気駆動無人機１００について現在位置から直接着陸するのに必要な電力量よりも大きいとき、コントローラ１３０は電気駆動無人機１００を通常の飛行を続けるように制御する。
【０１８２】
電池１４０の現在の電力残量が電気駆動無人機１００について現在位置から直接着陸するのに必要な電力量より大きいとともに、電気駆動無人機１００について現在位置から予め定められた位置まで安全に帰航するのに必要な電力量以下であるとき、コントローラ１３０は相応する安全保護指令を選択的に実行してもよく、或いは、相応する安全保護指令を自動的に実行してもよい。
【０１８３】
例えば、図面に示された実施例において、さらに、電池１４０の現在の電力残量が電気駆動無人機１００について現在位置から直接着陸するのに必要な電力量より大きいとともに、電気駆動無人機１００について現在位置から予め定められた位置まで安全に帰航するのに必要な電力量以下であるとき、コントローラ１３０は予め定められた位置まで帰航する指令を自動的に実行する。
【０１８４】
他の実施例では、電気駆動無人機１００は提示モジュールをさらに含み、コントローラ１３０は提示モジュールと通信可能に接続されている。電池１４０の現在の電力残量が電気駆動無人機１００について現在位置から直接着陸するのに必要な電力量より大きいとともに、電気駆動無人機１００について現在位置から予め定められた位置まで安全に帰航するのに必要な電力量以下であるとき、コントローラ１３０は提示モジュールを、予め定められた位置まで帰航するか否かの提示信号を送信するように制御する。
【０１８５】
このとき、ユーザーは提示モジュールによる提示信号に基づいて、直ちに予め定められた位置まで帰航する指令を実行すること、或いは予め定められた位置まで帰航する指令をキャンセルし、通常の飛行を続けることを選択する。
【０１８６】
提示モジュールの構造は異なる要求に応じて設計されてもよい。例えば、提示モジュールは、リモートコントローラ上の表示画面であり、提示情報を表示画面に直接表示してもよく、又は、提示モジュールは赤色ＬＥＤなどの警告ランプであり、警告ランプの点滅により提示の機能を実現してもよい。
【０１８７】
さらに、前記電気駆動無人機１００は、前記電気駆動無人機１００の周りの予め定められた範囲内に障害物があるか否かを検出するためのセンサ（図示せず）をさらに含む。前記センサが前記電気駆動無人機１００の周りの予め定められた範囲内に障害物の存在を検出するとき、前記コントローラは帰航経路を自動計画する。例えば、前記センサは赤外距離測定センサ、超音波距離測定センサ、画像距離測定センサ、レーザー距離測定センサ、又はマイクロ波レーダー距離測定センサであってもよい。
【０１８８】
さらに、予め定められた位置まで帰航する指令を実行するとき、前記コントローラ１３０は、前記電気駆動無人機１００を元飛行経路に沿って戻り、又は障害物を回避するために前記コントローラ１３０により自動計画された帰航経路に沿って戻るように制御する。
【０１８９】
なお、前記電気駆動無人機１００が前記現在位置から前記予め定められた位置まで安全に帰航する経路は、元飛行経路、前記現在位置と前記予め定められた位置の水平方向における直線経路及び鉛直方向における直線経路、並びに前記現在位置と前記予め定められた位置との間の直線経路のうちの１つの経路である。
【０１９０】
前記電気駆動無人機１００が前記現在位置から前記予め定められた位置まで安全に帰航する経路は、コントローラ１３０により自動設定され、或いはユーザーにより設定される。
前記コントローラ１３０が帰航経路を自動設定するとき、前記コントローラ１３０は予め定められた基準に基づき自動的に帰航経路を選択して、選択された帰航経路に基づき電気駆動無人機１００が前記現在位置から前記予め定められた位置まで安全に帰航するのに必要な電力量を算出する。前記予め定められた基準は、消費電力量が最も少ないこと、帰航の行程が最も短いこと、及び変速回数が最も少ないことのうちの少なくとも１つを含む。
【０１９１】
コントローラ１３０の具体的な構造は異なる要求に応じて設計されることができる。例えば、具体的に、図面に示された実施例において、コントローラ１３０はマイクロプロセッサ１３１を含み、該マイクロプロセッサ１３１が電気駆動無人機１００の現在位置の座標情報及び予め定められた位置の座標情報に基づき電気駆動無人機１００の安全保護に必要な安全電力量を算出して、電池１４０の現在の電力残量と安全電力量の大小関係を判断するために用いられる。
【０１９２】
他の実施例では、コントローラ１３０は、電気駆動無人機１００の現在位置の座標情報及び予め定められた位置の座標情報に基づき前記電気駆動無人機１００の安全保護に必要な安全電力量を算出するための算出ユニットと、電池１４０の現在の電力残量と安全電力量との大小関係を判断するための比較器とを含む。例えば、算出ユニットはマイクロプロセッサや、計算機集積回路などであってもよい。
【０１９３】
コントローラ１３０は、電池１４０の現在の電力残量を取得するとき、内部の回路によって電池１４０の現在の電力残量をリアルタイムに検出してもよく、外部の回路によって電池１４０の現在の電力残量をリアルタイムに検出してもよい。例えば、具体的に、図面に示された実施例において、コントローラ１３０は電池１４０の現在の電力残量をリアルタイムに検出するための電力量検出回路１３３をさらに含み、コントローラ１３０は電力量検出回路１３３によって電池１４０の現在の電力残量を取得する。前記電力量検出回路１３３はＡＤ収集回路又は/及び電流計であってもよい。
【０１９４】
他の実施例では、電池１４０は自体の電力残量を自動検出するスマート電池であり、コントローラ１３０はスマート電池と通信可能に接続されていることによってスマート電池の現在の電力残量を取得する。
【０１９５】
前記電気駆動無人機１００は、少なくとも以下のような利点を有する。
（１）前記電気駆動無人機１００の位置センサ１１０は電気駆動無人機１００の現在位置の座標情報をリアルタイムに取得することができ、コントローラ１３０は電気駆動無人機１００の現在位置の座標情報をリアルタイムに取得して、電気駆動無人機１００が前記現在位置で安全保護指令を実行するのに必要な安全電力量を算出することができる。電池１４０の現在の電力残量が安全電力量以下であるとき、コントローラ１３０は相応する前記安全保護指令を直ちに実行することによって、電気駆動無人機１００をリアルタイムに保護して、電気駆動無人機１００について電力不足による事故を回避する。
【０１９６】
（２）前記電気駆動無人機１００のコントローラ１３０は、現在位置の安全電力量及び電池１４０の現在の電力残量に基づき、安全保護指令を実行する必要があるか否かを自動的に判断することができるため、ユーザーは自身の経験に基づく判断をしなくてもよく、これにより前記電気駆動無人機１００を自動的に保護することができ、スマート保護機能を有する。
【０１９７】
（３）前記電気駆動無人機１００の位置センサ１１０は、電気駆動無人機１００の現在位置の座標情報をリアルタイムに取得することができ、安全電力量が現在位置の座標情報の変化に従ってリアルタイムに変化するので、電気駆動無人機１００が予定より早く戻り又は着陸する必要がなく、これによって電池１４０の利用率を向上させる。
【０１９８】
（４）前記電気駆動無人機１００のコントローラ１３０は、２つの異なるレベルの電力量警報を実行することができる。電池１４０の現在の電力残量が予め定められた位置まで帰航することしか満足できないとき、前進飛行を続けると電気駆動無人機１００が帰航できなくなるため、コントローラ１３０はユーザー設定に応じて、自動的に帰航機能を実行し、または通常の飛行を続けることができる。電池１４０の現在の電力残量が地面まで着陸することしか満足できないとき、コントローラ１３０は自動的な着陸機能を実行する。
【０１９９】
なお、本発明による幾つかの実施例では、理解されるように、開示された関連装置と方法は他の方式で実現可能である。例えば、上述の装置実施例は、例示にすぎない。例えば、前記モジュール又はユニットの分割は、論理的な機能分割のみであり、実際に実現するとき他の分割方式があってもよい。例として、複数のユニット又はアセンブリは他のシステムに組み込まれ又は一体化されてもよく、或いは幾つかの特徴は無視され又は実行されなくてもよい。一方、示された或いは説明された互いの結合、直接結合、又は通信接続は幾つかのインターフェース、装置、又はユニットを介しての間接結合又は通信接続であり、電気的、機械的又は他の形式であってもよい。
【０２００】
分離部材として説明された前記ユニットは物理的に分離されたものであってもよく、またはそうでなくてもよく、ユニットとして表示された部材は物理的なユニットであってもよく、またはそうでなくてもよく、１つの箇所に位置してもよく、複数のネットワークユニットに分散されていてもよい。実際の要求に応じてそのうちの一部又は全部のユニットを選択して本実施形態の目的を実現してもよい。
【０２０１】
また、本発明の各実施例における各機能ユニットは１つの処理ユニットに集積されてもよく、各ユニットは個々に物理的に存在してもよく、２つ以上のユニットは１つの処理ユニットに集積されてもよい。前記集積されたユニットはハードウエアの形式で実現されてもよく、ソフトウェア機能ユニットの形式で実現されてもよい。
【０２０２】
前記集積されたユニットは、ソフトウェア機能ユニットの形で実現され独立した製品として販売または使用されるとき、１つのコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されてもよい。このような理解に基づき、本発明の技術方案は、本質上、又は、従来の技術に貢献がある部分は、ソフトウェア製品の形で体現することができ、該コンピュータソフトウェア製品が記憶媒体に記憶され、コンピュータプロセッサ（processor）を本発明の各実施例に記載の方法の全部または一部を実行するための複数の指令を含む。前記記憶媒体は、ＵＳＢメモリ、ポータブルハードディスク、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ、Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ、Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、磁気ディスク又は光ディスクなどの様々なプログラムコードを記憶できる媒体を含む。
【０２０３】
以上の説明は本発明に係る実施形態にすぎず、本発明の保護範囲を制限しようとするものではない。本発明の明細書及び添付図面によって作成したすべての同等構造又は同等フロー変更を、直接又は間接的に他の関連する技術分野に実施することは、いずれか同じ理由により本発明の保護範囲内に含まれる。
【図１】
2016531042.tif 000003
【図２】
2016531042.tif 000004
【図３】
2016531042.tif 000005
【図４】
2016531042.tif 000006
【図５】
2016531042.tif 000007
【図６】
2016531042.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成27年12月21日(2015.12.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池の現在の電力残量をリアルタイムに取得するステップと、
電気駆動無人機の現在位置の座標情報をリアルタイムに取得して、前記電気駆動無人機の現在位置の座標情報に基づき、前記電気駆動無人機が前記現在位置で安全保護指令を実行するのに必要な安全電力量を算出するステップと、
前記現在の電力残量が前記安全電力量より大きいか否かを判断するステップと、
前記現在の電力残量が前記安全電力量以下であれば、相応する前記安全保護指令を直ちに実行するステップと
を含む電気駆動無人機のスマート電力量保護方法。
【請求項２】
前記安全電力量は、前記電気駆動無人機が前記現在位置から予め定められた位置まで安全に帰航するのに必要な電力量、前記電気駆動無人機が前記現在位置から直接着陸するのに必要な電力量、前記電気駆動無人機が安全装置を開くのに必要な電力量のうちの少なくとも１つを含み、
それによって、前記安全保護指令は、直ちに前記予め定められた位置まで帰航する指令、直ちに前記現在位置から直接着陸する指令、直ちに前記安全装置を開く指令のうちの少なくとも１つの指令を含む
請求項１に記載の電気駆動無人機のスマート電力量保護方法。
【請求項３】
前記電気駆動無人機が前記現在位置から直接着陸するのに必要な電力量を算出するステップは、
前記電池の総電力量及び飛行時間を取得し、前記電池について現在の飛行状況における電力量消費速度を算出するステップと、
前記現在位置、及び出発スポットの座標情報に基づき、前記現在位置から前記出発スポットまで前記電気駆動無人機の対地高度を算出するステップと、
前記対地高度に基づき、前記電気駆動無人機が前記現在位置から直接着陸するのに必要な時間を算出するステップと、
前記電池について現在の飛行状況における電力量消費速度及び前記電気駆動無人機が前記現在位置から直接着陸するのに必要な時間に基づき、前記電気駆動無人機が前記現在位置から直接着陸するのに必要な電力量を算出するステップと
をさらに含む請求項２に記載の電気駆動無人機のスマート電力量保護方法。
【請求項４】
前記電気駆動無人機が前記現在位置から直接着陸するのに必要な電力量は、リザーブ電力量を含み、前記電池の現在の電力残量が、前記電池の実際の電力残量から予め定められた電力量を差し引いた後の電力量であり、前記リザーブ電力量が前記安全電力量の算出誤差の補償とされている請求項３に記載の電気駆動無人機のスマート電力量保護方法。
【請求項５】
前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記予め定められた位置まで安全に帰航する経路は、元飛行経路、前記現在位置と前記予め定められた位置との水平方向における直線経路及び鉛直方向における直線経路、並びに前記現在位置と前記予め定められた位置との間の直線経路のうちの１つの経路である請求項２に記載の電気駆動無人機のスマート電力量保護方法。
【請求項６】
前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記予め定められた位置まで安全に帰航するのに必要な電力量を算出するとき、前記電気駆動無人機は予め定められた基準に基づき自動的に帰航経路を選択して、選択された帰航経路に基づき前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記予め定められた位置まで安全に帰航するのに必要な電力量を算出する請求項２又は請求項５に記載の電気駆動無人機のスマート電力量保護方法。
【請求項７】
前記予め定められた基準は、消費電力量が最も少ないこと、帰航の行程が最も短いこと、及び変速回数が最も少ないことのうちの少なくとも１つを含む請求項６に記載の電気駆動無人機のスマート電力量保護方法。
【請求項８】
前記予め定められた基準は消費電力量が最も少ないことであり、前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記予め定められた位置まで安全に帰航するのに必要な電力量を算出するステップは、
前記電気駆動無人機が前記現在位置から異なる経路に沿って前記予め定められた位置まで帰航するのに必要な消費電力量をそれぞれ算出するステップと、
前記異なる経路に相応する必要な帰航電力量を算出し、かつ自動的に前記帰航電力量が最も少ない経路を帰航経路として選択するステップと、
をさらに含み、
ここで前記帰航電力量が前記帰航経路に相応する消費電力量を含む
請求項６に記載の電気駆動無人機のスマート電力量保護方法。
【請求項９】
前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記予め定められた位置まで安全に帰航するのに必要な電力量を算出するステップは、
前記電池の総電力量及び飛行時間を取得し、前記電池について現在の飛行状況における電力量消費速度を算出するステップと、
前記現在位置及び前記予め定められた位置の座標情報に基づき、前記現在位置から前記予め定められた位置まで前記電気駆動無人機の水平距離及び対地高度を算出するステップと、
前記水平距離及び前記対地高度に基づき、前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記予め定められた位置まで帰航するのに必要な時間を算出するステップと、
前記電池について現在の飛行状況における電力量消費速度及び前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記予め定められた位置まで帰航するのに必要な時間に基づき、前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記予め定められた位置まで帰航するのに必要な電力量を算出するステップと
をさらに含む
請求項５に記載の電気駆動無人機のスマート電力量保護方法。
【請求項１０】
前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記予め定められた位置まで帰航するのに必要な電力量は、算出された前記水平距離について必要な電力量及び算出された前記対地高度について必要な電力量を含み、前記水平距離について必要な電力量が第１のリザーブ電力量を含み、前記対地高度について必要な電力量が第２のリザーブ電力量を含む請求項９に記載の電気駆動無人機のスマート電力量保護方法。
【請求項１１】
前記予め定められた位置は、前記電気駆動無人機により記録されている飛行経路における１つの位置座標であり、前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記予め定められた位置まで安全に帰航するのに必要な電力量を算出するステップは、
前記電池の総電力量及び飛行時間を取得し、前記電池について現在の飛行状況における電力量消費速度を算出するステップと、
前記現在位置及び前記予め定められた位置の座標情報、並びに元飛行経路の行程情報に基づき、前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記元飛行経路に沿って前記予め定められた位置まで帰航する総距離を算出するステップと、
前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記元飛行経路に沿って前記予め定められた位置まで帰航する総距離に基づき、前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記元飛行経路に沿って前記予め定められた位置まで帰航するのに必要な時間を算出するステップと、
前記電池について現在の飛行状況における電力量消費速度、及び前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記元飛行経路に沿って前記予め定められた位置まで帰航するのに必要な時間に基づき、前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記元飛行経路に沿って前記予め定められた位置まで帰航するのに必要な電力量を算出するステップと
をさらに含む請求項５に記載の電気駆動無人機のスマート電力量保護方法。
【請求項１２】
前記電気駆動無人機の着陸過程に要する時間は、前記無人機の降下高度と前記電気駆動無人機の降下中の速度によって算出されており、前記電気駆動無人機が降下するとき、複数の予め定められた高度で変速する請求項２、３、９又は１１の何れか一項に記載の電気駆動無人機のスマート電力量保護方法。
【請求項１３】
前記複数の予め定められた高度は第１の予め定められた高度及び第２の予め定められた高度を含み、まず前記第１の予め定められた高度まで等速度降下し、次に徐々に減速して前記第２の予め定められた高度まで降下し、最後に等速度着陸する請求項１２に記載の電気駆動無人機のスマート電力量保護方法。
【請求項１４】
前記電池について現在の飛行状況における電力量消費速度は、予め定められた時間△ｔの間隔をおいて、複数回測定して得られた数値の平均値を取得することによって獲得され、ここで、第ｎ個目の予め定められた時間△ｔにおける電力量消費速度は（Ｑ１−Ｑｎ）／ｎ＊△ｔであって、Ｑ１が電池の総電力量であり、Ｑｎが第ｎ回目の予め定められた時間△ｔの間隔をおいた後に検出される前記電池の現在の電力残量である請求項３、９又は１１の何れか一項に記載の電気駆動無人機のスマート電力量保護方法。
【請求項１５】
電気駆動無人機のスマート電力量保護方法であって、
電池の現在の電力残量をリアルタイムに取得するステップと、
電気駆動無人機の現在位置の座標情報をリアルタイムに取得して、前記電気駆動無人機の前記現在位置の座標情報及び予め定められた位置の座標情報に基づき、前記電気駆動無人機が前記現在位置から直接着陸するのに必要な電力量、及び前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記予め定められた位置まで帰航するのに必要な電力量を算出するステップと、
前記現在の電力残量が前記電気駆動無人機について前記現在位置から直接着陸するのに必要な電力量より大きいか否かを判断するステップと、
前記現在の電力残量が前記電気駆動無人機について前記現在位置から直接着陸するのに必要な電力量以下であれば、前記現在位置から直接着陸する指令を自動的に実行するステップと、
前記現在の電力残量が前記電気駆動無人機について前記現在位置から直接着陸するのに必要な電力量より大きいとき、前記現在の電力残量が前記電気駆動無人機について前記現在位置から前記予め定められた位置まで帰航するのに必要な電力量より大きいか否かを判断するステップと、
前記現在の電力残量が前記電気駆動無人機について前記現在位置から前記予め定められた位置まで帰航するのに必要な電力量より大きいとき、通常の飛行を続けるステップと
を含む電気駆動無人機のスマート電力量保護方法。
【請求項１６】
前記方法は、
前記現在の電力残量が前記電気駆動無人機について前記現在位置から前記予め定められた位置まで帰航するのに必要な電力量以下であれば、前記予め定められた位置まで帰航する指令を自動的に実行し、或いは、ユーザーに前記予め定められた位置まで帰航する指令を実行するか提示するステップをさらに含む請求項１５に記載の電気駆動無人機のスマート電力量保護方法。
【請求項１７】
前記電気駆動無人機が前記現在位置から直接着陸するのに必要な電力量を算出するステップは、
前記電池の総電力量及び飛行時間を取得し、前記電池について現在の飛行状況における電力量消費速度を算出するステップと、
前記現在位置、及び出発スポットの座標情報に基づき、前記現在位置から前記出発スポットまで前記電気駆動無人機の対地高度を算出するステップと、
前記対地高度に基づき、前記電気駆動無人機が前記現在位置から直接着陸するのに必要な時間を算出するステップと、
前記電池について現在の飛行状況における電力量消費速度及び前記電気駆動無人機が前記現在位置から直接着陸するのに必要な時間に基づき、前記電気駆動無人機が前記現在位置から直接着陸するのに必要な電力量を算出するステップと
をさらに含む請求項１５又は１６に記載の電気駆動無人機のスマート電力量保護方法。
【請求項１８】
電気駆動無人機であって、位置センサと、メモリと、コントローラとを含み、
前記位置センサは、電気駆動無人機の現在位置の座標情報をリアルタイムに取得することに用いられており、
前記メモリは、前記電気駆動無人機の予め定められた位置の座標情報を記憶することに用いられており、
前記コントローラは、前記位置センサ及び前記メモリと通信可能に接続されており、前記電気駆動無人機の前記現在位置の座標情報、及び前記予め定められた位置の座標情報に基づき、前記電気駆動無人機が前記現在位置で安全保護指令を実行するのに必要な安全電力量を算出し、電池の現在の電力残量と比較することに用いられており、
前記電池の前記現在の電力残量が前記安全電力量以下であるとき、前記コントローラは相応する安全保護指令を実行する
電気駆動無人機。
【請求項１９】
前記位置センサは、ＧＰＳセンサ及び高度センサのうちの少なくとも１つのセンサを含む請求項１８に記載の電気駆動無人機。
【請求項２０】
前記コントローラは、前記電気駆動無人機の前記現在位置の座標情報及び前記予め定められた位置の座標情報に基づき前記電気駆動無人機の安全保護に必要な安全電力量を算出するための算出ユニットと、前記電池の現在の電力残量と前記安全電力量との大小関係を判断するための比較器とを含み、
また、前記コントローラは、前記電気駆動無人機の前記現在位置の座標情報及び前記予め定められた位置の座標情報に基づき前記電気駆動無人機の安全保護に必要な安全電力量を算出して、前記電池の現在の電力残量と前記安全電力量との大小関係を判断するためのマイクロプロセッサを含む
請求項１８に記載の電気駆動無人機。
【請求項２１】
前記安全電力量は、前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記予め定められた位置まで安全に帰航するのに必要な電力量、前記電気駆動無人機が前記現在位置から直接着陸するのに必要な電力量、前記電気駆動無人機が安全装置を開くのに必要な電力量のうちの少なくとも１つの電力量を含み、
それによって、前記安全保護指令は、直ちに前記予め定められた位置まで帰航する指令、直ちに前記現在位置から直接着陸する指令、直ちに前記安全装置を開く指令のうちの少なくとも１つの指令を含む
請求項１８に記載の電気駆動無人機。
【請求項２２】
前記安全電力量は、前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記予め定められた位置まで安全に帰航するのに必要な電力量である請求項１８に記載の電気駆動無人機。
【請求項２３】
前記電池の前記現在の電力残量が前記電気駆動無人機について前記現在位置から予め定められた位置まで安全に帰航するのに必要な電力量以下であるとき、前記コントローラは前記現在位置から直接着陸する指令を自動的に実行する請求項２２に記載の電気駆動無人機。
【請求項２４】
前記安全電力量は、前記電気駆動無人機が前記現在位置から予め定められた位置まで安全に帰航するのに必要な電力量をさらに含み、前記電池の前記現在の電力残量が前記電気駆動無人機について前記現在位置から予め定められた位置まで安全に帰航するのに必要な電力量より大きいとともに、前記電気駆動無人機について前記現在位置から直接着陸するのに必要な電力量より大きいとき、前記コントローラは前記電気駆動無人機を通常の飛行を続けるように制御する請求項２２又は２３に記載の電気駆動無人機。
【請求項２５】
前記電池の前記現在の電力残量が前記電気駆動無人機について前記現在位置から直接着陸するのに必要な電力量より大きいとともに、前記電気駆動無人機について前記現在位置から予め定められた位置まで安全に帰航するのに必要な電力量以下であるとき、前記コントローラは前記予め定められた位置まで帰航する指令を自動的に実行する請求項２４に記載の電気駆動無人機。
【請求項２６】
提示モジュールがさらに含まれ、前記コントローラは前記提示モジュールと通信可能に接続されており、前記電池の前記現在の電力残量が前記電気駆動無人機について前記現在位置から直接着陸するのに必要な電力量より大きいとともに、前記電気駆動無人機について前記現在位置から予め定められた位置まで安全に帰航するのに必要な電力量以下であるとき、前記コントローラは前記提示モジュールを、前記予め定められた位置まで帰航するか否かの提示信号を送信するように制御する請求項２４に記載の電気駆動無人機。
【請求項２７】
前記電気駆動無人機は、前記電気駆動無人機の周りの予め定められた範囲内に障害物があるか否か検出するためのセンサをさらに含み、前記センサが前記電気駆動無人機の前記周りの予め定められた範囲内に障害物の存在を検出するとき、前記コントローラは帰航経路を自動計画する請求項２５又は２６に記載の電気駆動無人機。
【請求項２８】
前記電気駆動無人機が前記現在位置から前記予め定められた位置まで安全に帰航する経路は、元飛行経路、前記現在位置と前記予め定められた位置の水平方向における直線経路及び鉛直方向における直線経路、並びに前記現在位置と前記予め定められた位置との間の直線経路のうちの１つの経路である請求項２５又は２６に記載の電気駆動無人機。
【請求項２９】
前記電池の現在の電力残量は、前記電池の実際の電力残量から予め定められた電力量を差し引いた後の電力量であり、前記予め定められた電力量が前記安全電力量の算出誤差の補償とされている請求項１８に記載の電気駆動無人機。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８４】
前記安全電力量の異なる定義に対して、相応する前記安全保護指令を実行する。例えば、前記安全電力量は電気駆動無人機が現在位置から直接着陸するのに必要な電力量であれば、前記安全保護指令は直ちに現在位置から直接着陸する指令である。前記安全電力量は電気駆動無人機が現在位置から予め定められた位置まで帰航するのに必要な電力量であれば、前記安全保護指令は直ちに現在位置から予め定められた位置まで戻る指令である。前記安全電力量は前記電気駆動無人機が安全装置を開くのに前記必要な電力量であれば、前記安全保護指令は直ちに前記安全装置を開く指令である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９７】
１つの実施例では、電圧収集法を用いている。電池の電力量は、電池による出力可能な電荷の総和を意味し、通常、ＡＨの単位で表される。電池の負極線路に電気的に接続されているサンプリングデバイスの両端の電圧をＡＤ収集回路により収集し、電圧と電流との関係Ｉ＝Ｕ／Ｒに基づき現在の電流の大きさを算出することができる。電力量と電流との関係はＱ＝Ｉ×Ｔである。コントローラは該信号を定期的に収集し、例えば、ｔ時間おきに一回ずつ収集すると、放電又は充電過程中の電力量の変化量がＱ１＝ΣＩ×ｔであり、電池の元の電力量がＱ０であると仮定し、現在の電力量がＱ＝Ｑ１＋Ｑ０である。電池の総容量はＱＡＬＬであれば、現在の電力量のパーセンテージはＰ＝Ｑ／ＱＡＬＬである。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１４９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１４９】
１つの実施例では、電圧収集法を用いている。電池の電力量は、電池による出力可能な電荷の総和を意味し、通常、ＡＨの単位で表される。電池の負極線路に電気的に接続されているサンプリングデバイスの両端の電圧をＡＤ収集回路により収集し、電圧と電流との関係Ｉ＝Ｕ／Ｒに基づき現在の電流の大きさを算出することができる。電力量と電流との関係はＱ＝Ｉ×Ｔである。コントローラは該信号を定期的に収集し、例えば、ｔ時間おきに一回ずつ収集すると、放電又は充電過程中の電力量の変化量がＱ１＝ΣＩ×ｔであり、電池の元の電力量がＱ０であると仮定すると、現在の電力量はＱ＝Ｑ１＋Ｑ０である。電池の総容量はＱＡＬＬであれば、現在の電力量のパーセンテージはＰ＝Ｑ／ＱＡＬＬである。
【国際調査報告】
2016531042.tif 000009
2016531042.tif 000010
2016531042.tif 000011
2016531042.tif 000012