(57)【要約】  ベースユニット（１）、例えば、照明器具は、モジュール（１１）、例えば、ライトモジュールをベースユニットに固定するよう構成される固定手段（３、５、１５）を備える。例えば１つ以上の突出部（１５）、１つ以上の凹部（３）、及び１つ以上の磁界発生器（５）を含む、固定手段は、無人エアクラフト（３１）がベースユニット又はモジュールとドッキングされていることが検出されると、ベースユニットからモジュールを解放するよう構成される。
2020510958.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースユニットであって、
当該ベースユニットにモジュールを固定するよう構成される固定手段であって、無人エアクラフトが当該ベースユニット又は前記モジュールとドッキングされていることが検出されると、当該ベースユニットから前記モジュールを解放するよう構成される、固定手段
を備え、
当該ベースユニットは、電子デバイスの固定部分であり、前記モジュールは、前記電子デバイスの取外し可能部分である、ベースユニット。
【請求項２】
突出部及び凹部のうちの少なくとも１つを備える、請求項１に記載のベースユニット。
【請求項３】
前記突出部は、磁界を発生させる、又は磁界によって引き付けられる金属材料を含む、請求項２に記載のベースユニット。
【請求項４】
前記固定手段は、前記モジュール内の永久磁石を引き付けることによって前記モジュールを当該ベースユニットに固定するよう構成される磁界発生手段を含む、請求項１に記載のベースユニット。
【請求項５】
前記固定手段は、前記磁界発生手段によって発生される磁界を打ち消すよう構成されるさらなる磁界発生手段を含む、請求項４に記載のベースユニット。
【請求項６】
前記モジュールを当該ベースユニットに対して特定の向きに案内するための案内手段を備える、請求項１に記載のベースユニット。
【請求項７】
前記モジュールと当該ベースユニットとの正しいアライメントを検出するためのアライメント検出手段を備え、前記固定手段は、前記モジュールが当該ベースユニットと正しくアライメントされていることに応じて、当該ベースユニットに前記モジュールをロックするよう構成される、請求項１に記載のベースユニット。
【請求項８】
モジュールであって、
ベースユニットに当該モジュールを固定するよう構成される固定手段であって、無人エアクラフトが前記ベースユニット又は当該モジュールとドッキングされていることが検出されると、前記ベースユニットから当該モジュールを解放するよう構成される、固定手段
を備え、
前記ベースユニットは、電子デバイスの固定部分であり、当該モジュールは、前記電子デバイスの取外し可能部分である、モジュール。
【請求項９】
突出部及び凹部のうちの少なくとも１つを備える、請求項８に記載のモジュール。
【請求項１０】
前記突出部は、磁界を発生させる、又は磁界によって引き付けられる金属材料を含む、請求項９に記載のモジュール。
【請求項１１】
無人エアクラフトであって、
ベースユニット及びモジュールのうちの少なくとも１つとドッキングするよう構成されるドッキング手段と、
前記ベースユニット及び／又は前記モジュールに前記ベースユニットから前記モジュールを解放するように指示するよう構成される指示手段と、
前記モジュールが前記ベースユニットから解放された後、前記ベースユニットから前記モジュールを収集するよう構成される収集手段と
を備え、
前記ベースユニットは、電子デバイスの固定部分であり、前記モジュールは、前記電子デバイスの取外し可能部分である、無人エアクラフト。
【請求項１２】
照明器具からの直接的又は間接的な発光を感知するよう構成される光学センサを備える、無人ビークル。
【請求項１３】
前記光学センサは、前記照明器具によって放出される熱を感知するよう構成されるＩＲカメラを含む、請求項１２に記載の無人ビークル。
【請求項１４】
前記光学センサは、前記照明器具によって放出された光の配光を測定するよう構成される、請求項１２に記載の無人ビークル。
【請求項１５】
前記照明器具からの前記発光を感知した際の当該無人ビークルの位置を決定するよう構成される位置決定手段を備える、請求項１２乃至１４のいずれか一項に記載の無人ビークル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベースユニット、例えば、照明器具、及びベースユニットに設置するためのモジュール、例えば、ライトモジュールに関する。
【０００２】
本発明はさらに、ベースユニット、とりわけ、照明器具を保守する(service)ための無人ビークル(unmanned vehicle)、例えば、無人エアクラフト(unmanned aircraft)に関する。
【背景技術】
【０００３】
電子デバイスは一般的に遅かれ早かれ故障するため、保守（交換又は修理等）される必要がある。電子デバイスが到達し難い位置に配置されている場合、これら電子デバイスは、保守するのに課題となる。電子デバイスに到達するためにサービス要員に昇降用タラップを使用させる代わりに、到達し難い位置にある電子デバイスを保守するための無人エアクラフトの使用が普及してきている。
【０００４】
米国特許出願公開第２０１５／００３５４３７Ａ１号は、ドローンが制御信号を送って電力結合を切断し、後に電力結合を接続し、ライトポール若しくはタワーから照明器具を外すべく照明器具を取外す及び再設置するために自身を電気機械的及び／又は電磁気的、若しくは磁気的に取付けることができる、又はドローンが自動アンロック及びロック機構並びに自動ロック及びアンロック電力結合を備えてメンテナンスのために照明器具を持ち上げ、交換することが可能な建物に若しくは建物内に斯かるデバイスが取付けられることができる、ドローンメンテナンス技術を開示する。米国特許出願公開第２０１５／００３５４３７Ａ１号に開示された上述の技術の不利な点は、ドローンが照明器具全体を交換する必要があり、ドローンが大きくパワフルな必要があることである。
【０００５】
国際特許出願公開第２０１６／１１５５７４号は、パーソナル無人航空機（ＵＡＶ：Unmanned Aerial Vehicle）、並びに、例えば、アパレル(apparel)、ＵＡＶ又は街灯柱等のポール（これらは、まとめてドッキングステーションと呼ばれる）に組み込まれる及び／又は取り付けられるＵＡＶユニバーサルドッキングポートを開示する。ドッキングステーションは、ＵＡＶをドッキング、ネットワーキング及び充電又は燃料補給するための１つ以上のドッキングポートを有し得る。ＵＡＶは、２つ以上のドッキングされたＵＡＶの間、ＵＡＶとドッキングステーションとの間、及び／又は複数のＵＡＶとドッキングステーションとの間の標準的な物理的ドッキング、通信及び充電コネクタとして働くユニバーサルドッキングポートを組み込み得る。
【０００６】
１つ以上のドッキングポートを有する２つ以上のＵＡＶは、飛行中に互いにドッキングしてコネクテッドＵＡＶグループを作り得る。ＵＡＶグループは、共同体(collective)として飛行し、ドッキングし、アンドッキングし、動作し、単一の動作ユニットとしてタスクを実行し得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の第１の目的は、ベースユニットであって、到達し難い位置にあり、斯かるベースユニットを備える電子デバイス、例えば、照明器具が、比較的単純な無人エアクラフトを用いて保守されることを可能にする、ベースユニットを提供することである。
【０００８】
本発明の第２の目的は、モジュールであって、到達し難い位置にあり、斯かるモジュールを備える電子デバイス、例えば、照明器具が、比較的単純な無人エアクラフトを用いて保守されることを可能にする、モジュールを提供することである。
【０００９】
本発明の第３の目的は、到達し難い位置にある電子デバイス、例えば、照明器具を保守することができ、且つ比較的単純である、無人エアクラフトを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第１の態様では、ベースユニットは、当該ベースユニットにモジュールを固定するよう構成される固定手段であって、例えばドッキング検出器を使用して物理的接触又は短距離無線信号を検出することにより、無人エアクラフトが当該ベースユニット又は前記モジュールとドッキングされていることが検出されると、当該ベースユニットから前記モジュールを解放するよう構成される、固定手段を備える。
【００１１】
本発明者らは、保守される必要がない又は保守される必要がほとんどないベースユニットと、交換又は修理するためにベースユニットから取り外されることができる１つ以上のモジュールとに電子デバイス、例えば、照明器具を分離することによって、比較的単純な無人エアクラフトが、電子デバイスを保守するために使用され得ることを認識した。したがって、ベースユニットは、電子デバイスの固定部分(stationary part)であってもよく、１つ以上のモジュールは、電子デバイスの取外し可能部分であってもよい。ベースユニット及び１つ以上のモジュールは、ベースユニットに固定されると、単一の電子デバイスとして動作するよう構成される。
【００１２】
モジュールがベースユニットに対して位置がずれる、又はベースユニットから外れないようにするために、１つ以上のモジュールは、ベースユニットに固定され、無人エアクラフトがベースユニット又はモジュールとドッキングされたことを検出したときにのみ解放される。これは、ベースユニットにおける若しくはモジュールのうちのあるモジュールにおけるドッキング検出器によって、又は無人エアクラフト自体によって検出されてもよい。無人エアクラフト、ベースユニット、及び１つ以上のモジュールが過度の機械力を使用する必要がないように、固定手段は、少なくとも１つの磁界発生器を含むことが好ましい。ベースユニットは、照明器具の一部であることが好ましい。しかしながら、開示される概念は、到達が困難な位置に配置される他の電子デバイス、例えば、カメラ及び／又は他のセンサ（例えば、温度、光、空気の質）を含むデバイスにも適用可能である。
【００１３】
当該ベースユニットは、突出部及び凹部のうちの少なくとも１つを備えてもよい。これは、ベースユニットへのモジュールの機械的な固定を可能にする。ベースユニットが突出部を有する場合、モジュールは、対応する位置に凹部を有することが好ましい。ベースユニットが凹部を有する場合、モジュールは、対応する位置に突出部を有することが好ましい。突出部は、追加的に又は代替的に、例えば、ベースユニットからモジュールへ電力を伝達するために使用されてもよい。
【００１４】
突出部は、磁界を発生させる、又は磁界によって引き付けられる金属材料を含んでもよい。これは、突出部が、凹部に突入されることを可能にする。磁界によって引き付けられる金属材料は、例えば、鉄を含んでもよい。代替案は、磁気力に代えて、機械力を使用して突出部を凹部内に突入させることであろうが、これは、無人エアクラフトをより複雑にする。
【００１５】
前記固定手段は、前記モジュール内の永久磁石を引き付けることによって前記モジュールを当該ベースユニットに固定するよう構成される磁界発生手段を含んでもよい。少なくとも１つの突出部及び少なくとも１つの凹部を使用する代わりに、又はこれらに加えて、モジュールをベースユニットに固定し続けるために継続的な磁力を使用することが、使用される必要がある可動部品の量を減らす。可動部品は、摩損をより受けやすい。磁界発生手段は、さらなる永久磁石を含んでもよい。
【００１６】
当該ベースユニットは、前記磁界発生手段によって発生される磁界を打ち消すよう構成されるさらなる磁界発生手段を含んでもよい。これは、モジュールが、ベースユニットから解放されることを可能にする。代替的又は追加的に、さらなる磁界発生手段は、モジュールの一部であってもよい。
【００１７】
当該ベースユニットは、前記モジュールを当該ベースユニットに対して特定の向きに案内するための案内手段を備えてもよい。これは、ライトモジュールによる非対称発光の場合、又は例えば電力伝送のために、ベースユニット及びモジュールのコンタクトがアライメントする(align)必要がある場合に特に有益である。
【００１８】
当該ベースユニットはさらに、前記モジュールと当該ベースユニットとの正しいアライメント(alignment)を検出するためのアライメント検出手段を備え、前記固定手段は、前記モジュールが当該ベースユニットと正しくアライメントされていることに応じて、当該ベースユニットに前記モジュールをロックするよう構成されてもよい。これにより、ベースユニットがモジュールと正しくアライメントされていない限り、モジュールは、無人エアクラフトによって再位置付け(reposition)（回転又はプッシュ）されることができる。
【００１９】
第２の態様では、モジュールは、ベースユニットに当該モジュールを固定するよう構成される固定手段であって、無人エアクラフトが前記ベースユニット又は当該モジュールとドッキングされていることが検出されると、前記ベースユニットから当該モジュールを解放するよう構成される、固定手段を備える。典型的には、ベースユニットとモジュールの両方が固定手段を含む。モジュールをベースユニットから解放するメカニズムは、ベースユニット、モジュール、又はベースユニットとモジュールの両方において実現されてもよい。
【００２０】
前記モジュールは、突出部及び凹部のうちの少なくとも１つを備えてもよい。前記突出部は、磁界を発生させてもよく、又は磁界によって引き付けられる金属材料を含んでもよい。
【００２１】
第３の態様では、無人エアクラフトは、ベースユニット及びモジュールのうちの少なくとも１つとドッキングするよう構成されるドッキング手段と、前記ベースユニット及び／又は前記モジュールに前記ベースユニットから前記モジュールを解放するように指示するよう構成される指示手段と、前記モジュールが前記ベースユニットから解放された後、前記ベースユニットから前記モジュールを収集するよう構成される収集手段(collection means)とを備える。収集手段は、例えば、アーム及び／又はコンテナを含んでもよい。ベースユニット又はモジュールが、無人エアクラフトがベースユニット又はモジュールとドッキングしていることを検出しない場合、無人エアクラフトは、自身でこれを検出し、ベースユニットからモジュールを解放するためにベースユニット及び／又はモジュールに適切な指示を送ってもよい。たとえドッキング手段がモジュールとドッキングするよう構成されるだけであっても、ドッキング手段は、収集手段と別個であってもよい。例えば、無人エアクラフトは、磁石の助けを借りて先ずモジュールとドッキングし、モジュールがベースユニットから解放された後に、自身のアームを使用してモジュールを収集してもよい。
【００２２】
第４の態様では、無人ビークルは、照明器具からの直接的又は間接的な発光を感知するよう構成される光学センサを備える。上述した無人エアクラフト又は他の無人ビークル（例えば、車）が、照明器具が実際に保守される前に照明器具が保守される必要があるかどうかを判断するために使用されてもよい。この目的のために、上述した無人エアクラフト又は他の無人ビークルは、光学センサを備えてもよい。
【００２３】
光学センサは、前記照明器具によって放出される熱を感知するよう構成されるＩＲカメラを含んでもよい。熱は、照明器具の構成要素、例えば、ドライバ又はＬＥＤチップが故障している、又は故障しようとしているかどうかの良い判断材料になる。不規則性に関して照明器具及び／又はモジュールの異なる構成要素によって放出される熱を比較することによって、個々の構成要素の実際の／絶対的な熱を決定するために照明器具のすぐ近くを飛ぶことは必要ではない。
【００２４】
光学センサは、前記照明器具によって放射された光の配光を測定するよう構成されてもよい。光学センサは、例えば、スペクトロメータを含んでもよい。このようにして、無人ビークルは、配光の要件が満たされているかどうか判断するのを助けるために使用されてもよい。測定された配光は、照明器具又は照明器具の電気部品、例えば、照明器具のドライバをコンフィギュレーションするために使用されてもよい。例えば、ドライバは、無人ビークルと照明器具との間の直接的なフィードバックループによって（１つ以上の光源に対して）正しい電流に設定されることができる。無人ビークルは、コンフィギュレーション情報を照明器具に送信してもよく、又は測定された配光を表すデータを照明器具に送信してもよく、照明器具は、このデータからコンフィギュレーション情報を決定してもよい。無人ビークルは、このコンフィギュレーション情報又はデータを照明器具に無線で送信してもよい。
【００２５】
無人ビークルはさらに、前記照明器具からの前記発光を感知した際の当該無人ビークルの位置を決定するよう構成される位置決定手段を備えてもよい。決定された位置は、例えば、高さだけを含んでもよい。代替的に、決定された位置は、ＧＰＳ座標を含んでもよい。無人ビークルが異なる高さで飛ぶことができる場合、発光が感知された高さが、所望の配光が達成されているかどうかをチェックするために考慮される必要がある。発光及び決定された位置の分析は、無人ビークルの内部又は外部で実行されてもよい。後者の一例として、無人ビークルは、発光及び決定された位置を表すデータをセルラ通信を介してセントラルロケーションに送信してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
本発明のこれら及び他の態様は、例として、図面を参照して明らかになり、さらに説明されるであろう。
【図１】本発明のベースユニット及びモジュールの第１の実施形態のブロック図である。
【図２】異なる視点から見た図１のベースユニットのブロック図である。
【図３】図１のベースユニット及びモジュールを備えるランプポストを示す。
【図４】固定前の図１の突出部を示す。
【図５】固定後の図１の突出部を示す。
【図６】無人エアクラフトがベースユニットからモジュールを収集する方法のフロー図である。
【図７】無人エアクラフトがモジュールをベースユニットに設置する方法のフロー図である。
【図８】本発明のベースユニット及びモジュールの第２の実施形態のブロック図である。
【図９】異なる視点から見た図８のベースユニットのブロック図である。
【図１０】本発明のベースユニット及びモジュールの第３の実施形態のブロック図である。
【図１１】異なる視点から見た図１０のベースユニットのブロック図である。
【図１２】固定前の代替的な突出部を示す。
【図１３】固定後の図１２の代替的な突出部を示す。
【図１４】本発明のベースユニット及びモジュールの第４の実施形態のブロック図である。
【図１５】異なる視点から見た図１４のベースユニットのブロック図である。
【図１６】本発明のベースユニット及びモジュールの第５の実施形態のブロック図である。
【図１７】本発明のベースユニット及びモジュールの第６の実施形態のブロック図である。
【図１８】本発明のベースユニット及びモジュールの第７の実施形態のブロック図である。
【図１９】本発明のベースユニット及びモジュールの第８の実施形態のブロック図である。
【図２０】異なる視点から見た図１９のモジュールのブロック図である。
【図２１】本発明のベースユニット及びモジュールの第９の実施形態のブロック図である。
【図２２】本発明のベースユニットの第１０の実施形態のブロック図である。
【図２３】ライトモジュールが図２２の照明器具内で回転するのを示す。
【図２４】ライトモジュールが図２２の照明器具内で回転するのを示す。
【図２５】本発明の無人ビークルのブロック図である。
【図２６】図２５の無人ビークルがランプポストの下方を飛行する一例を示す。
【図２７】図２５の無人ビークルがランプポストの上方を飛行する一例を示す。
【図２８】配光測定の一例を示す。
【図２９】照明器具の赤外線画像の一例を示す。
【図３０】図２７のランプポストの下方に観察される配光の一例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
図面中の対応する要素は、同じ参照番号によって示されている。
【００２８】
図１は、ベースユニット、モジュール、及び無人エアクラフトの実施形態、すなわち、それぞれ、照明器具１、ライトモジュール１１、及びドローン３１を示す。ライトモジュール１１は、２つの光源５１、例えば、ＬＥＤチップ、及び光源５１を冷却するための２つのヒートシンク５３を備える。照明器具１は、図３に示されるように、ランプポスト１０１に取り付けられてもよい。ライトモジュール１１が照明器具１内に固定され、照明器具１が起動されると、照明器具１（すなわち、照明器具１のライトモジュール１１）は、発光１０３を生成する。
【００２９】
図１に示されるように、ドローン３１は、ライトモジュール１１を照明器具１の開口部４７に挿入するために、ライトモジュール１１を持って照明器具１に接近していく。開口部４７は、図１の実施形態では、ライトモジュール１１を照明器具１とアライメントすることをより容易にするために先細にされている。例えば、誤動作しているライトモジュール１１が以前に取り外されたために、現在照明器具１に設置されているライトモジュール１１はない。ドローン３１は、アーム３３を用いてライトモジュールを運ぶ。図１には２つのアーム３３が示されているが、他の実施形態では、より少ない又はより多いアームが使用されてもよい。
【００３０】
ライトモジュール１１は、ライトモジュール１を照明器具１に固定するために使用される、図１には非突出状態で示される、２つの可動突出部１５（例えばピン）を備える。突出部１５は、シャフトから外側へ落ちることなく一方の側から他方の側へと動くことができるように、シャフト内に取り付けられてもよい。図４は、ライトモジュール１１が照明器具１の開口部４７に挿入されたが、まだ照明器具１に固定されていない状態を示す。図５は、ライトモジュール１１が照明器具１に固定された状態を示す。図５において、ライトモジュール１１の突出部１５は、ライトモジュール１１から突き出て、図４に示される、照明器具３の凹部３に入っている。ライトモジュール１１が照明器具１に固定され、照明器具１が起動された後、ライトモジュール１１は発光１０３を生成する。
【００３１】
ライトモジュール１１が照明器具１の開口部４７に挿入されている場合、突出部１５は、磁界の助けを借りて、例えば、電子物品監視（ＥＡＳ：Electronic Article Surveillance）セキュリティタグで使用されているものと同様の技術を使用して動かされる。図１の実施形態では、突出部１５は各々永久磁石を含む。磁界は、２つの磁界発生器５によって発生される。磁界発生器５は、図１ではコイルを描写したグラフィックで表されているが、磁界発生器は、コイルだけでなく他の構成要素を含んでもよく、又はコイルを含まなくてもよい。磁界発生器５は、電力ケーブル４１、例えば２３０Ｖ １５ＡのＡＣ電力ケーブルによって給電される。磁界発生器５は、電力ケーブルを介して供給される電流を用いて磁界を発生させる。
【００３２】
ライトモジュール１１が照明器具１から解放される必要がある場合、磁界発生器５は各々、突出部１５を反発させて、非突出状態にするために、突出部１５の永久磁石の極性と同じ極性を有する磁界を発生する。ライトモジュール１１が照明器具１に固定される必要がある場合、磁界発生器５は各々、突出部１５を引き付けて、凹部３内へ突出された状態にするために、突出部１５の永久磁石の極性とは逆の極性を有する磁界を発生する。
【００３３】
ライトモジュール１１は、照明器具１によって給電される。図１の実施形態では、ライトモジュール１１は、ドライバ５５を備える。別の実施形態では、ドライバ５５は、照明器具１の一部又は他のモジュールの一部であってもよい。図１の実施形態では、２３０Ｖの電力が、電気接点４３及び５９を介してライトモジュール１１（のドライバ５５）に供給される。これは、ライトモジュール１１と照明器具１との間の正確なアライメントを必要とする。
【００３４】
ライトモジュール１１内のドライバ５５は、電気接点４３及び５９を介して電力ケーブル４１から受ける電力を光源５１に適した電力に変換する。光源５１は、例えば、ＬＥＤチップであってもよく、ドライバ５５は、例えば、一定品質の電力をＬＥＤチップに提供するＬＥＤドライバであってもよい。ドライバ５５によって出力される変換済電力は、例えば、５Ｖ及び５００ｍＡであってもよい。代替実施形態では、電力は、例えば照明器具１内の無線電力送信機及びライトモジュール１１内の無線電力受信機を使用して、照明器具１１に無線で提供されてもよい。光源５１は、光学系、例えば、レンズ及び／又は反射器を含んでもよい。別の実施形態では、光学系は、追加的に又は代替的に、ベースユニットの一部及び／又は別のモジュールの一部であってもよい。
【００３５】
図１の実施形態では、ライトモジュール１１が照明器具１と正しくアライメントされている場合にのみ、ライトモジュール１１は、照明器具１にロックされる。制御回路４５は、電気接点４３、５９と共にアライメント検出手段を形成する。電気接点４３及び５９が接触している場合にのみ、制御回路４５は、ライトモジュール１１が照明器具１と正しくアライメントされ、ドローン３１から解放される準備ができていると見なす。正しいアライメントを検出すると、磁界発生器５は、突出部１５を引き付けることを開始する。引き付け(attracting)は、所定期間の後、又は突出部が十分に突出されていることが検出された場合に止まってもよい。ドッキング検出器５７が、ドローン３１がライトモジュール１１とドッキングしたかどうかを検出するためにライトモジュール１１に存在する。ドッキング検出器５７は、例えば、タッチ検出器又はリードコンタクト(Reed contact)を含んでもよい。ドッキング検出器５７が能動的に給電されるデバイスである場合、ドッキング検出器５７は、ライトモジュール１１が照明器具１によって給電される場合にドライバ５５によって給電されてもよい。追加的に又は代替的に、ドッキング検出器５７は、自身の電力コントローラ／レギュレータを有してもよく、例えば、ライトモジュール１１が照明器具１によって（まだ）給電されていない場合、バッテリによって給電されてもよい。
【００３６】
ライトモジュール１１がドローン３１によって照明器具１から取り外されるべき場合、ドローン３１がドッキングしたことを示す、ドッキング検出器５７によるドローン３１のアーム３３の検出に応じて、無線信号が制御回路４５に送信され、ライトモジュール１１が照明器具１から解放されてもよいことを制御回路４５に通知する。これにより、制御回路４５は、照明器具１のドッキング検出器として機能する。制御回路４５は、突出部１５を非突出状態にするために突出部１５を反発させるよう突出部１５の永久磁石の極性と同じ極性で磁界発生器５を作動させる。反発(repelling)は、所定期間の後、又は突出部が十分に引っ込められたことが検出された場合に止まってもよい。
【００３７】
図２は、電力ケーブル４１が開口部４７を通過しないことを示すために、図１の側面図に代えて上面図で照明器具１の構成要素を示す。
【００３８】
図６は、無人エアクラフトがベースユニットからモジュールを収集する方法のフロー図を示す。無人エアクラフトは、カメラを使用してベースユニット、モジュール又はその一部を認識することによって、場合によってはさらに無人エアクラフトの現在のＧＰＳ位置及び目標とするベースユニットのＧＰＳ位置を使用することによってベースユニットを見つけることができてもよい。無人エアクラフトがベースユニットに到達した後、ステップ６１において、無人エアクラフトは、モジュールに付着する。ステップ６２において、無人エアクラフト又はモジュールは、ベースユニットからモジュールを解放するようにベースユニット又はモジュールにシグナリングし、又はモジュールは、無人エアクラフトがモジュールとドッキングしたことを検出し、自身をベースユニットから解放する。ステップ６３において、無人エアクラフトは、ステップ６４に進む前に、一定期間待機する、又はベースユニット又はモジュールからの（モジュールがベースユニットから解放されたことを示す）信号を待つ。
【００３９】
図７は、無人エアクラフトがベースユニットにモジュールを設置する方法のフロー図を示す。無人エアクラフトがベースユニットに到達した後、ステップ７１において、無人エアクラフトは、モジュールをベースユニットの開口部に挿入する（例えば、降下する）。ステップ７２において、モジュール又はベースユニットは、正しい挿入を検出する。その後、ステップ７３において、モジュール及び／又はベースユニットは、モジュールをベースユニットに固定する。ステップ７４において、モジュール又はベースユニットは、モジュールがベースユニットに固定されたことを無人エアクラフトにシグナリングする。ステップ７５において、無人エアクラフトはモジュールを解放する。ステップ７６において、無人エアクラフトは飛び立つ。
【００４０】
ベースユニット及びモジュールの第２の実施形態が図８及び図９に示されている。図１と比較して、図８のライトモジュール１１は、磁界発生器８３を備える。ライトモジュール１１を照明器具１に固定するために、磁界発生器８３は、ライトモジュール１１が照明器具１から電力を受ける場合、突出部１５を照明器具１の凹部３内に反発させる。これは、ライトモジュール１１及び照明器具１が正しくアライメントされている場合にのみ生じる。磁界発生器８３は、図８ではコイルを描写したグラフィックで表されているが、磁界発生器８３は、コイルだけでなく他の構成要素を含んでもよく、又はコイルを含まなくてもよい。
【００４１】
さらに、図１と比較して、ライトモジュール１１は、ドッキング検出器５７に代えてドッキング検出器８１を備える。ドッキング検出器８１が、ライトモジュール１１を照明器具１から取り外すためにドローン３１がライトモジュール１１とドッキングしたことを検出した場合、ドッキング検出器８１は、突出部１５を非突出状態にするために突出部１５を引き付けるよう突出部１５の極性と逆の極性で磁界を発生するよう磁界発生器８３を作動させる。
【００４２】
ドッキング検出器８１はさらに、アーム３３を介してドローン３１を（再）充電するために使用されてもよい。代替的に、ドローン３１は、ライトモジュール１１を介して非ガルバニック的に（例えば、容量性又は誘導性）で（再）充電されてもよい。同じ電力インターフェースは、ドッキング時にドローン３１及びドローン３１に接続された付属品（例えば、ドローン窓クリーナ）に給電するために使用可能であってもよい。
【００４３】
図９は、図８の側面図に代えて上面図で図８の照明器具１の構成要素を示す。
【００４４】
ベースユニット及びモジュールの第３の実施形態が図１０及び図１１に示されている。照明器具１及びライトモジュール１１のいずれも、ライトモジュールを照明器具１に固定するための突出部又は凹部を有していない。照明器具１及び／又はライトモジュール１１は、ライトモジュール１を照明器具１に対して正しい位置及び向きに案内するためであって、ライトモジュール１１を照明器具１に固定するためではない、１つ以上の突出部及び１つ以上の凹部（図示せず）を有してもよい。照明器具１は、２つの永久磁石９３を含み、ライトモジュール１１は、２つの永久磁石９１を含む。照明器具１の各永久磁石９３は、ライトモジュール１１の対応する永久磁石９１を引き付ける。
【００４５】
ドローン３１がライトモジュール１１を収集しに来て、ライトモジュール１１に付着した場合、これは、ドッキング検出器５７によって検出される。ドッキング検出器５７は制御回路４５にシグナリングし、制御回路４５は、磁界発生器５を作動させる。作動された磁界発生器５は、永久磁石９３によって発生される磁界を打ち消す。その後、制御回路４５は、解放されたライトモジュール１１を持って飛び立てることをドローン３１に通知する。
【００４６】
図１２及び図１３は、代替的な突出部１１１を示す。図１の突出部１５と比較して、図１２及び図１３の突出部１１１の形状は、三角形である。これにより、突出部が（図１２に示される）凹部３内に引き付けられる又は反発される場合、図１３に示されるように、ライトモジュール１１は確実に押し下げられる。その結果、照明モジュール１１と照明器具１とがより最適にアライメントされる。
【００４７】
図１の実施形態では、照明器具１は、単一のモジュール、すなわち、ライトモジュール１１を備える。図１４の照明器具１は、２つのモジュール、すなわち、ライトドライバモジュール１１５及び光源モジュール１１７を備える。この実施形態では、照明器具１が光を放射できるようにするために、２つのモジュールは重なり合って配置される必要がある。代替実施形態では、照明器具１は、３つ以上のモジュールを備えてもよい（例えば、追加のセンサモジュール及び／又は追加の無線通信モジュールを含んでもよい）。モジュールの一部又は全部は、互いに隣接して配置されてもよい。
【００４８】
図１４に示される実施形態では、ライトドライバモジュール１１５のみが照明器具に固定される。光源モジュール１１７は、ライトドライバモジュール１１５が自身の上で固定されている場合シフトできないので、固定される必要はない。代替実施形態では、両方のモジュールが、照明器具１に固定される。図１４の実施形態では、照明器具１は、照明器具１から取外し可能ではない別個の光学部品１１９を備える。代替実施形態では、この光学部品１１９は、モジュールのうちのあるモジュールの一部である。
【００４９】
ライトドライバモジュール１１５は、電気接点４３及び５９を介して照明器具１から電力を受け、電気接点１１６及び１１８を介して光源モジュール１１７に電力を供給する。代替実施形態では、２つのモジュールは、例えば、バヨネットコネクタ及びマウントを介して互いに取り付けられ、及び／又は、ライトドライバモジュール１１５は、非ガルバニック方式で光源モジュール１１７に電力を供給する。
【００５０】
図１５は、図１４の側面図に代えて上面図で図１４の照明器具１の構成要素を示す。
【００５１】
ベースユニット及びモジュールのさらなる実施形態が、図１６に示されている。図１と比較して、図１６では、突出部１５（例えばピン）は、ライトモジュール１１に代えて照明器具１に含まれ、凹部３は、照明器具１に代えてライトモジュール１１に含まれている。
【００５２】
ベースユニット及びモジュールのさらなる実施形態が、図１７に示されている。図１と比較して、図１７のドローン３１は、ライトモジュール１１を運ぶためのバスケットを備えた単一のアーム１２１を有する。これは、ドローン３１が、上方から接近できない天井照明器具にライトモジュールを設置する、又は該ライトモジュールを交換するために使用されることを可能にする。
【００５３】
ベースユニット及びモジュールのさらなる実施形態が、図１８に示されている。図１と比較して、図１８のドローン３１は、ライトモジュール１１を運ぶための（短いロッドによって支持された）単一の水平アーム１３１を有する。これは、ドローン３１が、上方又は下方から接近できない壁照明器具にライトモジュールを設置する、又は該ライトモジュールを交換するために使用されることを可能にする。アーム１３１は、自身の端部にねじ部品を有してもよく、ライトモジュール１１は、光源が存在しない側にねじ穴を有してもよい。ドローン１３１は、アームを一方の方向に回転させることによってねじ部品とねじ穴とを接続することができ、アームを反対の方向に回転させることによって２つの構成要素を切り離すことができてもよい。
【００５４】
ベースユニット及びモジュールのさらなる実施形態が、図１９及び図２０に示されている。図１と比較して、図１９の照明器具１は、開口部４７の底部に三角形状のピン１４１を有し、ライトモジュール１１は、案内手段として機能するように、自身の底部に三角形状の開口部１４３を有する。ライトモジュール１１が照明器具１内に下降される場合、ピン１４１が開口部１４３に入り、ライトモジュール１１が照明器具１と自動的に中心合わせされ、正しくアライメントされることを確実にする。図２０は、図１９の側面図に代えて底面図でライトモジュール１１の構成要素を示す。三角形状以外の形状が使用されてもよい。例えば、楕円形状は、ライトモジュール１１が（互いに１８０度回転された）２つの向きでのみ照明器具１に収まることを確実にするであろう。代替的に、ピン１４１及び開口部１４３は、例えば、一方向のみを許容する形状を有してもよい。形状は、マッチするライトユニットのみが照明器具に収まるように照明器具のタイプに依存してもよい。
【００５５】
図２１は、ベースユニット及びモジュールのさらなる実施形態を示す。図１と比較して、図２１の照明器具１は、開口部４７の左底部に固定突出部１５１を有する。ライトモジュール１１は、自身の左底部に同様の形状のへこみ１５３を有する。これは、正しい／マッチするライトモジュールのみが照明器具に固定され得ることを確実にする。すなわち、１００ワットのライトモジュールは、５０ワットの照明器具に収まらないように設計されてもよい。例えば、へこみのない又は異なる位置にへこみがあるライトモジュールは、照明器具１と完全にはアライメントしないであろう。これは、メカニカルキーイング(mechanical keying)とも呼ばれる。メカニカルキーの形状は、図２１に示されるものより複雑であってもよい。正しい／マッチするライトモジュールのみが照明器具に固定され得ることを確実にする代替方法として、ドローン３３又はライトモジュール１１は、有線又は無線通信を介して、例えばＲＦＩＤタグ識別を用いて、ライトモジュール１１の識別子を照明器具１に提供する必要があってもよい。照明器具１は、識別子が認識された場合にのみライトモジュール１１を照明器具１に固定するよう構成されてもよい。
【００５６】
図１９は、照明ユニット１１を照明器具１に対して正しい位置及び向きに向かって案内するためにピン１４１及び凹部１４３を使用することを示しているが、図２２は、代替的な案内手段を示している。図２２では、凹部３は、ライトモジュール１１の突出部１５が、図１に関して説明されたように、凹部３に向かって磁気的に引き付けられる場合、ライトモジュール１１が、突出部１５が凹部３に深く入り込んでいくことを可能にするように回転するよう成形されている。この結果、ライトモジュール１１は、照明器具１に対して所望の向きを得ることになる。
【００５７】
これは、図２３及び図２４を用いて示されている。突出部１５は、ライトモジュール１１が照明器具１に挿入された場合、たとえそれらが磁界発生器５から幾分離れていても、磁界発生器５に向かって引き寄せられる。図２３では、突出部１５は、わずかにライトモジュール１１から突き出ている。突出部１５は開口部４７の壁に接触するが、依然として磁界発生器５によって引き寄せられていく。これにより、照明器具１１は回転する。この回転中、突出部４５は、開口４７の壁に沿ってスライドし、突出部１５と開口４７の壁との間に空間がある場合により突き出ていく。図２４に示されるように、突出部１５が完全に突き出されると、ライトモジュール１１はもはや回転できなくなり、ライトモジュール１１は照明器具１に固定される。
【００５８】
第１の磁界発生器５（例えば、図の左側のもの）は、第２の磁界発生器５（例えば、図の右側のもの）によって発生される磁界とは反対の極性を有する磁界を発生することが好ましい。この場合、第１の突出部１５（例えば、図の左側のもの）は、第２の突出部１５（例えば、図の右側のもの）によって発生される磁界とは逆の極性を有する磁界を発生する。
【００５９】
図２５は、無人ビークル又は無人エアクラフトの一実施形態のブロック図を示す。ドローン３１は、２つのブレード２１１と２つのアーム３３とを備える。アーム３３は、ＬＥＤモジュール等のモジュールを運ぶために、又は例えばランディングのために使用されてもよい。代替的に、ドローン３１は、例えば、２組のアームを備えてもよく、１組はモジュールを運ぶためのものであり、もう１組はランディングのためのものであってもよい。他の実施形態では、ドローン３１は、２つよりも少ない又は多いブレード、及び／又は２つよりも少ない又は多いアームを備えてもよい。ドローン３１はさらに、制御ユニット２０１（例えば、特定用途向け又は汎用プロセッサ）、上向き光学センサ２０３、下向き光学センサ２０５、短距離（例えば、ＺｉｇＢｅｅ又はＲＦＩＤ）無線トランシーバ２０７及びモバイル通信ネットワークトランシーバ２０９を備える。ドローン３１はさらに、バッテリ（図２５には示さず）を備えてもよい。
【００６０】
前述のように、アーム３３は、照明器具及び／又はライトモジュールとドッキングするために使用されてもよい。制御ユニット２０１は、短距離無線トランシーバ２０７を使用して、モジュール又はベースユニットのドッキング検出器に、ドローン３１がドッキングしたことをベースユニット又はモジュールに通知する、及びベースユニット又はモジュールにベースユニットからモジュールを解放するよう指示する信号を送信するよう構成されてもよい。制御ユニット２０１は、モジュールがベースユニットに固定されたという信号／メッセージを受信するために短距離無線トランシーバ２０７を使用するよう構成されてもよい。制御ユニット２０１は、例えばベースユニット又はモジュールのドッキング領域を見つけることによって、ベースユニット及び／又はモジュールとドッキングするのを支援するために光学センサ２０３及び／又は光学センサ２０５を使用するよう構成されてもよい。
【００６１】
ベースユニットにライトモジュールを設置する及びベースユニットからモジュールを取り外すよう構成されることに加えて、又はその代わりに、ドローン３１の制御ユニット２０１は、照明器具１からの直接的又は間接的な発光を感知するよう構成されてもよい（図２６参照）。ドローン３１は、例えば、図２６に示されるように、ランプポスト１０１に取り付けられた照明器具１の下のある高さ（例えば、地面から３〜４メートル上）を飛行してもよい。ドローン３１は、例えば、ＧＰＳ又はライトポールによって発生された磁界を使用して、あるライトポールから次のライトポールへの経路を見つけることができてもよい。複数の照明器具の発光は、連続して感知されてもよい。ドローンが電気を動力源として飛んでいる場合、ドローンは、バッテリが消耗した場合、充電するために照明器具又はライトモジュールとドッキングしてもよい。ドローンは、例えば、（特に）激しい交通量並びに橋及びトンネルによって引き起こされる風に対して自身の経路を修正するよう構成されてもよい。
【００６２】
ドローン３１の制御ユニット２０１は、照明器具１によって放出される熱を感知するために光学センサ２０３を使用するよう構成されてもよい。この目的のために、光学センサ２０３は、ＩＲカメラを含んでもよい。
【００６３】
追加的又は代替的に、ドローン３１の制御ユニット２０１は、照明器具１によって放射された（直接及び／又は間接）光の配光を測定するよう構成されてもよい。制御ユニット２０１は、上向き光学センサ２０３を使用して、照明器具１から直接受ける発光（すなわち、例えばルクスで測定された照度）からこの測定を行うよう構成されてもよい。代替的に又は追加的に、制御ユニット２０１は、下向き光学センサ２０５を使用して、地面で反射された（例えば、道路で反射された）発光（すなわち、例えばｃｄ／ｍ２又はｎｉｔで測定された輝度）からこの測定を行うよう構成されてもよい。ドローン３１は、複数の高さで複数回飛行し、街路レベルにおける配光を推定してもよい。これは、典型的には、配光の要件を規定するレギュレーションのあり方である。ドローン３１は、暗いときに飛行するのが好ましい。ドローン３１が自身の下向きの光学センサ２０５を使用する場合、ドローン３１は、他の車両との衝突を回避する及び地面からの反射における自身の影を測定することを回避するために、図２７に示されるように、ランプポスト１０１の上方を飛行してもよい。
【００６４】
照明ポールの下及び間の光学的均一性を測定することによって、ドローンは、依然として配光が法令に従っているどうかをチェックすることができる。ドローンは、車及び路上の人々との干渉を避けるために例えば３〜４ｍの高さで測定するのが好ましい。高さは、ＧＰＳナビゲーション情報又は高さを測定するための専用のレーザーを使用して決定されることができる。照明器具の配光が分かっている場合、高度ｘ（例えば、４ｍ）で測定された均一性と交通利用者（例えば、歩行者及び車／バイク）が経験する均一性との間の容易な変換がなされる。配光が分からない場合、いくつかの高さにおける均一性の測定を使用して、街路レベルにおける均一性を推定することができる。配光を正規化する場合、道路の色が考慮されてもよい。
【００６５】
レギュレーションは、典型的には、車の運転手によって観察されるのに必要な照明（ｃｍ／ｍ２）を規定する。特に、（国際的な）レギュレーションは、典型的には、運転者の目の位置に基づく照明の測定が行われるべき角度を規定する。この測定を行うために、測定デバイスは、しばらくの間静止している必要がある。交通量の多い道路では、これは、測定デバイスが自動車に組み込まれている場合問題となる可能性がある。なぜなら、静止したままでいることは、交通の妨害になる恐れがあるからである。無人エアクラフトにこの測定を行わせることによって、この問題は解決される。無人エアクラフトは、しばらくの間静止し、レギュレーションで規定されているのと同じ角度で測定を行うよう構成されてもよい。
【００６６】
図２８は、道路と、照明器具１の下の道路から自動車２１９の運転者の目を通る線２１７との間の角度αを示す。図２８は、ドローン３１が静止し、他の交通を妨害することなく同じ角度αで測定するよう構成されることを示している。
【００６７】
モバイル通信ネットワークトランシーバ２０９は、感知された発光をコントロールセンタに送信するために用いられてもよく、該発光は、コントロールセンタで分析されてもよい。これは、コントロールセンタが、照明器具が適切に機能している及び／又はコンフィギュレーションされているか否かを判断することを可能にする。モバイル通信トランシーバ２０９はまた、照明器具１からの発光を感知した際のドローンの位置を決定するために使用されてもよい。代替的又は追加的に、ドローン３１は、ドローン３１の位置を決定するためにＧＰＳセンサ（図示せず）を備えてもよい。
【００６８】
同じ実施形態又は異なる実施形態では、感知される発光は、可視光通信（ＶＬＣ：Visible Light Communication）を使用して通信される識別子を含んでもよい。ドローン３１は、例えば、正しい識別子が割り当てられているかどうかをチェックする、割り当てられている識別子を決定する、及び／又は照明器具に識別子を割り当てることによって、コミッショニングプロシージャを支援するよう構成されてもよい。
【００６９】
ドローン３１の代わりに、他のタイプの無人ビークル、例えば、自動車が、照明器具１からの放射を感知するために使用されてもよい。
【００７０】
ドローン３１の制御ユニット２０１は、照明器具１によって放出される熱を感知するためにＩＲカメラを使用するよう構成されてもよい。ＩＲカメラで補足された画像の一例が、図２９に示されている。補足された画像は、照明器具によって放出された熱が、適切に機能している同じタイプの又は同じタイプのライトモジュールを有する照明器具の熱放射とマッチするかどうかを判断するために、画像内で補足された照明器具のタイプ及び／又はライトモジュールのタイプに関連する画像と比較されてもよい。図２９の例示の画像２２１では、ライトモジュール１１は、４つのＬＥＤチップを含む。全てのＬＥＤチップは、ＬＥＤチップ２２５及び２２７の熱放射と同様の熱放射を有するべきである。ＬＥＤチップ２２３は熱を発していなく、これは、ＬＥＤチップ２２３がもはや機能していないことを示している。ＬＥＤチップ２２９は過度の熱を発していて、これは、ＬＥＤチップ２２９が適切に機能しない、又は近い将来に動作を停止する可能性があることを示している。同様に、ドライバは、過度の熱を発する可能性がある。ＬＥＤチップが切れようとしている場合、ＬＥＤチップは、典型的には、はんだ付け接点が暖かいであろう。ライトモジュール１１が照明器具１から取り外された後、ライトモジュール１１は、ワークショップでより詳細に検査されてもよい。例えば、ＬＥＤチップは故障に応じたＩＲ光を放射することがあり、これは、マイクロスコープを用いて、通常のマイクロスコープ写真をＩＲ放射写真と重畳することによって、又は別のタイプのＩＲ放射分析によって判断されることができる。
【００７１】
ドローン３１の制御ユニット２０１は、照明器具１によって放出された光の配光を測定するよう構成されてもよい。測定された配光は、所望の配光プロファイルと比較されてもよい。不均一な配光は、例えば、誤動作している光源、ずれた又は傾いたライトポール若しくは照明器具１、又は光源と比較したレンズのずれによって引き起こされる可能性がある。測定された配光の均一性が決定され、検証されてもよい。所望の配光と比較されることができる測定値を得るために、無人ビークルの位置、例えば、無人ビークルの高さが、測定された配光を調整するために使用されてもよい。
【００７２】
測定された配光の例が、図３０に示されている。図３０は、第１の照明器具に関する街路レベルの３つの領域２３１、２３３、２３５と、第２の照明器具に関する街路レベルの３つの領域２４１、２４３、２４５とを示している。同じ領域内のすべての位置は、同様の強度値を有する。領域２３１及び２４１は最も高い強度を有する。第２の照明器具に関する領域２４１、２４３、２４５は、所望の配光とマッチする。第２の照明器具は適切に機能していると思われる。領域２３１、２３３、２３５は、均一な配光を有していない。これは、ＬＥＤチップ等の光源のうちの１つが適切に機能していない結果である可能性がある。この誤動作を解決するために、ドローンは、例えば、第１の照明器具のＬＥＤモジュールを交換してもよい。図３０の例では、ＬＥＤモジュールが適切に機能している場合、光ビームは対称的である。しかしながら、非対称の光ビームも、同様に均一な配光を有することがある。
【００７３】
測定された配光は、不均一性を検出するために、互いに、（例えば、街路照明が設計された際に作成された）基準照明器具の配光と、又は（例えば、街路照明レギュレーションで規定される）所望の配光と比較されてもよい。
【００７４】
本明細書で使用される用語法は、特定の実施形態を説明することのみを目的とするものであり、本発明を限定することを意図するものではない。本明細書で使用されるとき、単数形「a」、「an」、及び「the」は、文脈がそうではないことを明確に示さない限り、複数形も含むことが意図される。本明細書で使用されるとき、用語「含む（comprises）」及び／又は「含んでいる（comprising）」は、記述された特徴、整数、ステップ、動作、要素、及び／又は構成要素の存在を指定するものであるが、１つ以上の他の特徴、整数、ステップ、動作、要素、構成要素、及び／又はそれらの群の存在若しくは追加を排除するものではない点が、更に理解されるであろう。
【００７５】
以下の請求項における全てのミーンズプラスファンクション又はステッププラスファンクションの要素の、対応する構造、材料、行為、及び均等物は、具体的に特許請求される他の特許請求要素と組み合わせて機能を実行するための、任意の構造、材料、又は行為を含むことが意図される。本発明の実施形態の説明は、例示を目的として提示されてきたが、網羅的であるか、又は開示された形態の実装形態に限定されることを意図するものではない。本発明の範囲及び趣旨から逸脱することなく、多くの修正形態及び変形形態が当業者には明らかとなるであろう。実施形態は、本発明の原理及び一部の実際的応用を最良に説明し、想到される特定の用途に適するような様々な修正を有する様々な実施形態に関して、他の当業者が本発明を理解することを可能にするために、選択及び説明されるものとした。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【国際調査報告】
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