JP2020508925A

JP2020508925A - 風防空中散布方法及びシステム

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Publication number: JP2020508925A
Application number: JP2019547138A
Authority: JP
Inventors: シュミンウー; グァンイェン; チュワンフェン
Original assignee: SZ DJI Technology Co Ltd
Current assignee: SZ DJI Technology Co Ltd
Priority date: 2017-03-03
Filing date: 2017-03-03
Publication date: 2020-03-26
Anticipated expiration: 2037-03-03
Also published as: US20200017215A1; CN110325442A; US11420743B2; EP3455133A1; WO2018157393A1; EP3455133A4; EP3455133B1; JP6906621B2

Abstract

空中散布方法が開示される。この方法は、無人航空機（ＵＡＶ）から散布される物質の漂流飛散を引き起こす風の風速を取得するステップと、取得された風速に基づいてＵＡＶの１つ又は複数の構成要素を制御して、漂流飛散を少なくとも軽減させるステップと、を含む。

Description

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本特許文献の開示の一部には、著作権保護の対象となる内容が含まれている。著作権の所有者は、何れの人物が特許商標庁の特許ファイル又は記録に収録される状態で特許文献又は特許の開示を複製することにも異議を唱えないが、それ以外にはあらゆる著作権の一切を留保する。

無人航空機（ＵＡＶ）は、例えば農業において空中散布／噴霧に使用される。多くの場合、散布される物質は、地上に向かって落下する間に風下へと吹き流される。その結果、物質はまた、計画された場所から風下に着地する。このような漂流飛散は、空中散布作業にとって逆効果であり、環境に対する脅威となる。

本開示の１つの態様は、視覚的シミュレーションシステムに関する。システムは、無人航空機（ＵＡＶ）から散布される物質の漂流飛散を引き起こす風の風速を取得するステップと、取得された風速に基づいてＵＡＶの１つ又は複数の構成要素を制御して、漂流飛散を少なくとも軽減させるステップと、を含み得る。

本開示の他の態様は、空中散布システムに関する。システムは、コンピュータ実行可能命令を記憶する非一時コンピュータ可読メモリと、１つ又は複数のプロセッサと、を含んでいてもよい。１つ又は複数のプロセッサは、個別に、又はまとめて、メモリにアクセスし、コンピュータ実行可能命令を実行して、ＵＡＶから散布された物質の漂流飛散を引き起こす風の風速を取得し、取得された風速に基づいてＵＡＶの１つ又は複数の構成要素を制御して、漂流飛散を少なくとも緩和させるように構成されてよい。

本開示の他の態様は、空中散布システムの１つ又は複数のプロセッサにより実行されると、空中散布システムに方法を実行させる実行可能命令がそこに記憶された１つ又は複数の非一時的コンピュータ可読記憶媒体に関する。この方法は、ＵＡＶから散布される物質の漂流飛散を引き起こす風の風速を取得するステップと、取得された風速に基づいてＵＡＶの１つ又は複数の構成要素を制御して、漂流飛散を少なくとも軽減させるステップと、を含み得る。

本開示の他の態様は、ＵＡＶに関する。このＵＡＶは、フレームと、フレームに取り付けられた１つ又は複数の推進システムと、フレーム又は１つ又は複数の推進システムのうちの少なくとも一方に連結されて、ＵＡＶから物質を散布するように構成された１つ又は複数のノズルシステムと、１つ又は複数のコントローラと、を含んでいてもよい。１つ又は複数のコントローラは、推進システム又はノズルシステムの少なくとも一方に連結されて、風速に基づいて推進システム又はノズルシステムの少なくとも一方を制御して、風による物質の漂流飛散を少なくとも軽減させるように構成されてよい。

上記の概要説明と以下の詳細な説明は例示と説明のためにすぎず、特許請求されている本発明を限定しないことを理解されたい。

本開示の一部を構成する添付の図面は幾つかの実施形態を示しており、説明と共に開示されている原理を説明する役割を果たす。

本開示の例示的実施形態による、空中散布への風の影響を示す図式表現である。本開示の例示的実施形態による空中散布システムを示すブロック図である。本開示の例示的実施形態による空中散布装置を示すブロック図である。本発明の例示的実施形態による空中散布用ＵＡＶの第一の空間配置を示す図式表現である。本開示の例示的実施形態による空中散布用ＵＡＶの第二の空間配置を示す図式表現である。本開示の例示的実施形態による空中散布方法を示すフローチャートである。本発明の例示的実施形態による、物質を散布する少なくとも１つのノズルを３Ｄ空間に関して移動させるためのＵＡＶの１つ又は複数の構成要素の制御を示す図式表現である。本開示の例示的実施形態による空中散布方法を示すフローチャートである。本開示の例示的実施形態による空中散布方法を示すフローチャートである。

ここで、例示的実施形態を詳しく参照することとし、その例は添付の図面に示されている。以下の説明は添付の図面に関しており、異なる図面の同じ番号は、特に別段の断りがない限り、同じ又は同様の要素を表す。簡潔にするために、異なる実施形態において、その構成要素を指すために異なる参照番号が使用されることもあるが、１つの実施形態中の構成要素の説明は異なる実施形態中の同じ又は同様の構成要素にも適用可能であることもある。本発明と矛盾しない例示的実施形態の以下の説明の中に示される実装例は、本発明と矛盾しないすべての実装例を表しているとは限らない。その代わりに、これらは単に本発明に関する態様と矛盾しないシステム及び方法の例にすぎない。

ＵＡＶ技術は、空中散布等の重要で有効な農業又はその他同様の用途のための解決策を提供する。ＵＡＶは、栄養剤、肥料、種子、殺虫剤、除草剤、消火剤等、空中から噴霧する必要のある様々な固体（例えば、粉末、粒子等）及び／又は液体を運ぶことができる。ＵＡＶは、固定翼ＵＡＶ、回転翼ＵＡＶ等であってよい。回転翼ＵＡＶとしては、ヘリコプタ又はマルチロータリＵＡＶが含まれていてもよい。マルチロータリＵＡＶは、２ロータ、３ロータ、４ロータ、６ロータ等、様々なタイプの回転翼を有することができる。ＵＡＶのノズルは、飛行中に物質を散布してよい。例えば、液体物質は大きさが限定される穴から噴射又は散布されてよい。

風は、このような作業に大きな問題を生じさせる。散布される物質は、重力によって地上に向かって落ちる際、風力も受ける。風によって、物質は計画された場所より風下に着地する。作物がよりよく吸収できるようにするために、散布物質は通常、限定された単位大きさ／質量内で散布されなければならず、それが風による漂流飛散を増大させる。

漂流飛散は、空中散布にとって逆効果であり、環境への脅威となる可能性がある。例えば、風上の作物の中には、まったくではないにしても、十分な噴霧を受けないものもあることもある。さらに、ほとんどの噴霧（例えば、殺虫剤、除草剤、肥料等）の化学的性質から、漂流飛散は、農作物の隣の池等、予期せず噴霧されたエリアに重大な生態学的なダメージを与えることもある。

空中散布に対するこのような漂流飛散の影響が図１Ａ及び１Ｂに示されている。図１Ａを参照すると、航空機１０１は地表１０３の上空を飛行している。航空機１０１は、空中から物質を散布するように構成されたノズル１０２を含んでいてもよい。幾つかの実施形態において、航空機１０１は、風に応答して空中で様々な姿勢をとることもある。例えば、航空機１０１は無風時には実線の姿勢で飛行するように構成されていてもよい。他の例では、航空機１０１は、左から風が吹いているとき、破線の姿勢で飛行するように構成されていてもよく、これは、そのような姿勢によって風力に対抗する駆動力が生成されるからである。姿勢の状態について、図２Ａ及び２Ｂに関して以下に詳しく説明する。とられている姿勢にかかわらず、無風時に、航空機１０１が地表１０３の上方の特定の高度でホバリングし、物質の散布を開始すると、散布物質は重力によって地表に向かって落下し、図中、「計画散布場所（無風）」と表示された場所１０４ａに着地する。破線領域１０４ｂは、無風時に空中で散布物質が移動する例示的な量を示している。しかしながら、風が吹くと、散布物質は当初の軌道から漂流しやすくなり、図中、「風による漂流飛散」と表示された場所１０５ａに着地する。実線領域１０５ｂは、風があるときに散布物質が通過することもある例示的な空間体積を示す。図１Ａに示されるように、散布物質の漂流飛散は、その着地場所を当初の着地場所１０５ａから風下へと実質的にシフトさせる可能性がある。当初の着地場所は、散布物質の目標着地場所である。

図１Ｂは、風のある状態とない状態とで上から見た散布物質の着地位置を比較している。この例では、航空機は、殺虫剤を散布しながら耕作地を移動した。計画噴霧エリアは破線領域１０６である。しかしながら、上述の風により、着地場所は実線領域１０７へと風下に漂流飛散する。結果として、計画噴霧エリアは、破線領域１０６の左側の一部の操業エリアは予定された殺虫剤を受けず、その一方で、一部の非操業エリアは予期せず殺虫剤を受ける。特に、漂流飛散して池１０８に着地した殺虫剤の一部は池の環境にダメージを与える可能性がある。

幾つかの既存の方法は、ノズルをより大きい穴を有するものに取り換えて、より重い液滴を散布することによって、又は空中散布を風が静まるときまで予定変更することによって、風による漂流飛散を緩和しようとする。しかしながら、ある液体（例えば、殺虫剤）の散布には、有効に吸収させ、植物の葉焼けを防止するために、液滴の大きさを限定することが必要となる。それゆえ、１つ目の方法は多くの用途にとって現実的ではない。さらに、２つ目の方法は、空中農業に関して上述した根本的な欠点を修復できない。重要な時期に散布を行わないと、作物収量が減少する傾向がある。

本明細書で開示する各種の実施例では、漂流飛散の問題は、風速を取得し、取得された風速に基づいてノズルの空間配置を変化させ、そのようにして散布物質の着地場所を計画スポットに合わせることによって軽減又は修復できる。風速は様々な方法を通じて取得されてよく、例えば、ＵＡＶの状態（例えば、ＵＡＶ上の慣性計測ユニットにより計測されるＵＡＶの空間配置、すなわち６自由度のＵＡＶの位置と姿勢等）、ＵＡＶ推進システムの状態（例えば、ＵＡＶ回転翼を作動させるモータのパワー、ＵＡＶ回転翼の回転速度等）、ユーザが入力するパラメータ（例えば、ＵＡＶに直接又は間接に入力するユーザ定義パラメータ）、風力計（例えば、ＵＡＶに搭載された、又はＵＡＶの外部の風速を測定する機器等）に基づいて風速を特定する。さらに、空間配置は、６自由度（例えば、ｘ、ｙ、及びｚ位置とピッチ、ロール、及びヨー角）を含む。

ノズルの空間配置変更を実現するために、ＵＡＶ及び／又はノズルが制御されてよい。各種のＵＡＶ構成要素（例えば、機械的構成要素、電気的構成要素、電子的構成要素等）は、ＵＡＶ及び／又はノズルの制御を実行するために作動されてよい。例えば、ＵＡＶは、３Ｄ空間（例えば、３Ｄ又は代替的な座標系内の実際の環境又は生活空間）に関するその空間配置を変更するように制御されてよい。別の例では、ノズルは３Ｄ空間に関するその空間配置を変更するように制御されてもよい。さらにまた別の例では、ノズルはＵＡＶに対するその空間配置を変更するように制御されてもよい。当業者であれば、開示された方法の１つ又は複数を改変し、及び／又は組み合わせて同様の結果を実現することを認識するであろう。幾つかの実施形態において、ノズルの空間配置の変更を実現するために、ＵＡＶの飛行経路は取得された風に基づいて変更されてよい。例えば、再び図１Ｂを参照すると、飛行経路を左へとシフトさせると、散布物質が領域１０７ではなく領域１０６に着地することになることもある。

幾つかの実施形態において、開示されている方法は空中散布システムにより実行されてよい。このシステムは、コンピュータ実行可能命令を記憶する非一時的コンピュータ可読メモリと、１つ又は複数のプロセッサと、を含んでいてもよい。１つ又は複数のプロセッサは、個別に、又はまとめて、メモリにアクセスし、コンピュータ実行可能命令を実行して開示された方法を実行するように構成されていてもよい。例えば、システムは、ＵＡＶ、コントローラ、及び／又は他の機器を含んでいてもよい。メモリとプロセッサは、そのような機器の１つ又は複数に一緒に、又は別々に配置されてもよい。

幾つかの実施形態において、開示されている方法は空中散布装置により実行されてよい。この装置は、ＵＡＶ、モバイル機器（例えば、携帯電話、ウェアラブルデバイス等）、コントローラ（例えば、ＵＡＶのリモートコントローラ、ＵＡＶのドック等）、コンピューティングデバイス（例えば、ラップトップ）、サーバ等として実装されてもよい。開示されている方法は、動的にも（例えば、リアルタイムフィードバックが行われる）、静的にも（例えば、所定のプログラムに従う）実行されてよい。例えば、ＵＡＶは、散布物質がその当初の計画場所に着地するように、その空間配置を能動的にも（例えば、ＵＡＶの１つ又は複数の構成要素による動作を決定する）、受動的にも（例えば、コントローラにより制御される）変更してよい。空間配置の変更は、ＵＡＶの飛行経路、高度、及び／又は姿勢、ＵＡＶノズルの構成、姿勢、及び／又は位置等の変更として示されてもよい。

そのため、耕作地が十分な噴霧を受け、噴霧事故が少なくとも減少するため、農業効率が向上する可能性がある。さらに、空中散布は風の条件の影響を受けなくなり、これらの条件に対抗するように能動的に自己調整できる。さらに、ノズルサイズ変更は不要であり、空中散布を計画された時期に実行できる。

図２Ａは、本開示の例示的実施形態による空中散布用システム２００を示すブロック図である。システム２００は、本明細書において開示されているシステム、機器、及び方法の何れの適当な実施形態とも使用できる。システム２００は、可動物体２１０及びネットワーク２３０を通じて連結される端末機器２２０、及び／又はリムーバブルメモリデバイス２４０を含んでいてもよい。システム２００の構成要素の１つ又は複数は任意選択であってもよい。幾つかの実施形態において、システム２００は、図２Ａに示されるものより多くの構成要素を含んでいてもよい。しかしながら、例示的な実施形態を開示するために、これらの実施形態のすべてが示されるとは限らない。例えば、可動物体２１０は、単独で、又は他のシステム若しくは機器（例えば、端末機器２２０）と組み合わせて、本明細書において開示されている空中散布方法を実行してもよい。

ネットワーク２３０は、可動物体２１０と端末機器２２０との間のデータ及び信号伝送を可能にするワイヤ／ケーブル又は無線接続（例えば、ワイヤ、無線、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ(登録商標)、クラウド接続、４Ｇ／ＬＴＥ、ＷｉＦｉ等）であってよい。ネットワーク２３０はまた、信号及びデータを記憶又は中継するように構成されたクラウドコンピュータ又はサーバ等のネットワークデバイスも含んでいてよい。ネットワーク２３０の代わりに、データ、ファイル、及び／又は命令は、リムーバブルメモリデバイス２４０（例えば、セキュアデジタル（ＳＤ）カード、ＵＳＢドライブ等）を通じて伝送又は交換されてもよい。

ここでは可動物体２１０を概説し、その構成要素と機能の詳細な説明は、図２Ｂに関して以下に示す。可動物体（例えば、固定翼機、回転翼機、又は固定翼も回転翼も持たない航空機）は、空中等、何れの適当な環境で移動するように構成されてもよい。

可動物体は、環境内で６自由度（例えば、並進３自由度及び回転３自由度）に関して自由に移動できてもよい。或いは、可動物体の移動は、１つ又は複数の自由度に関して、例えば所定の経路、軌道、又は方位によって制約してもよい。移動は、例えばエンジン又はモータ等、何れの適当な作動機構によっても作動させることができる。可動物体の作動機構は、電気エネルギー、磁気エネルギー、太陽エネルギー、風エネルギー、重力エネルギー、化学的エネルギー、核エネルギー、又はこれらのあらゆる適当な組み合わせ等の、何れの適当なエネルギー源によっても動力供給してもよい。可動物体は、本明細書の別の箇所で説明されているように、推進システムを介した自走式であってもよい。推進システムは任意選択により、エネルギー源、例えば電気エネルギー、磁気エネルギー、太陽エネルギー、風エネルギー、重力エネルギー、化学的エネルギー、核エネルギー、又はこれらのあらゆる適当な組み合わせにより動作してもよい。

幾つかの例において、可動物体は車両であってもよい。適当な車両としては、水上、水中車両、航空車両、宇宙車両又は地上、地下車両が含まれていてもよい。例えば、航空車両は、固定翼航空機（例えば、飛行機、グライダ）、回転翼航空機（例えば、ヘリコプタ、ロータクラフト）、固定翼と回転翼の両方を有する航空機、又は何れも持たない航空機（例えば、飛行船、熱気球）であってもよい。

車両は自走式であってもよく、例えば、空中、水上又は水中、宇宙空間、又は地上若しくは地下での自走式であってもよい。自走式車両は、推進システム、例えば１つ又は複数のエンジン、モータ、車輪、アクスル、磁石、ロータ、プロペラ、ブレード、ノズル、若しくはこれらのあらゆる適当な組み合わせ等の推進システムを利用してもよい。幾つかの例において、推進システムは、可動物体が離陸し、着陸し、その現在の位置及び／又は方位を保持し（ホバリング等）、向きを変え、及び／又は位置を変えることができるようにするために使用してもよい。

可動物体は、ユーザにより遠隔的に制御されてもよい。例えば、可動物体は、制御端末及び／又はモニタ端末（例えば、端末機器２２０）を利用して制御されてもよい。ユーザは、制御端末及び／又はモニタ端末を使って可動物体を制御する間に、可動物体から離れていても、又は可動物体の上若しくは中にいてもよい。可動物体はＵＡＶであってもよい。無人可動物体は、可動物体上に乗員がいないこともある。可動物体は、人間による、又は自律制御システム（例えば、コンピュータ制御システム）、又はそれらのあらゆる適当な組み合わせによって制御してもよい。可動物体は、自律的、又は半自律的ロボット、例えば人工知能を有するように構成されたロボットであってもよい。

可動物体は、何れの適当な大きさ及び／又は寸法を有してもよい。幾つかの実施形態において、可動物体は、車両内又はその上に人間の乗員がいるような大きさ及び／又は寸法であってもよい。或いは、可動物体は、車両内又はその上に人間の乗員が乗ることができるものより小さい大きさ及び／又は寸法であってもよい。可動物体は、人が持ち上げ、又は搬送するのに適した大きさ及び／又は寸法であってもよい。或いは、可動物体は、人が持ち上げ、又は搬送するのに適した大きさ及び／又は寸法より大きくてもよい。

端末機器２２０は様々な機器（例えば、コンピュータ、スマートフォン、タブレット、可動物体２１０のコントローラ、仮想現実ヘルメット、シミュレータ、スマートグラス、ウェアラブルデバイス等）として実装されてよい。その構成要素と機能の詳細な説明は、図２Ｃを参照しながら以下に提供する。

図２Ｂは、本開示の例示的実施形態による、空中散布のための可動物体２１０として実装されたシステムを示すブロック図である。可動物体２１０は、処理ユニット２０１と、記憶ユニット２０２と、感知ユニット２０３と、通信ユニット２０４と、電源ユニット２０５と、推進システム２０６と、ノズルシステム２０７と、積載物２０８と、を含んでいてもよく、そのすべてがフレーム２９０（例えば、ＵＡＶのエアフレーム）に取り付けられるか、連結され、１つ又は複数のチャネルを通じて相互に動作的に連結されてもよい。例えば、電源ユニット２０５は、電源チャネルを通じて推進システムに連結されていてもよく、積載物２０８は、散布物質を保持するように構成された容器を含んでいてもよく、容器は機械的チャネルを通じてノズルシステム２０７に連結され（例えば、ポンプと配管チャネルは散布物質を積載物からノズルへと搬送してもよい）、処理ユニット２０１は通信バスを通じて記憶ユニット２０２に連結されてもよい。幾つかの実施形態において、積載物２０８は、カメラ等の他の搭載物を含んでいてもよい。可動物体２１０の構成要素の１つ又は複数は任意選択によってもよい。可動物体２１０は、１つ又は複数の同様の構成要素、例えば１つ又は複数の推進システム２０６、１つ又は複数のノズルシステム２０７等を含むことができる。幾つかの実施形態において、可動物体２１０は、図２Ｂに示されるものより多くの構成要素を含んでいてもよい。しかしながら、例示的実施形態を開示するために、必ずしもこれらの構成要素のすべてが示されていなくてもよい。例えば、処理ユニット２０１は、単独で、又は他のユニット若しくは機器（例えば、推進システム２０６）と組み合わせて、本明細書において開示されている空中散布方法を実行してもよい。

処理ユニット２０１は、１つ又は複数のプロセッサ、例えばプログラマブルプロセッサ（例えば、中央処理ユニット（ＣＰＵ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、特定用途集積回路（ＡＳＩＣ）等）を有していてもよい。記憶ユニット２０２は、本明細書において開示されている１つ又は複数の方法を実行するために処理ユニット２０１により実行可能なロジック、コード、及び／又は命令を記憶する非一時的コンピュータ可読媒体であってもよい。各種の実施形態において、記憶ユニット２０２は、半導体、磁気、光、又は他のあらゆる適当な技術に基づいていてもよい。記憶ユニット２０２は、１つ又は複数のメモリユニット（例えば、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、ＵＳＢドライブ、メモリカード、ソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）、フロッピディスク、光ディスク、磁気テープ、ＳＤカード等）を含むことができる。幾つかの実施形態において、感知ユニット２０３からのデータは、記憶ユニット２０２のメモリユニットに直接搬送され、その中に記憶されることができる。記憶ユニット２０２のメモリユニットは、本明細書に記載されている方法の何れかの適当な実施形態を実行するために処理ユニット２０１により実行可能なロジック、コード、及び／又は命令を記憶できる。例えば、処理ユニット２０１は、風による漂流飛散を少なくとも軽減させるための開示されている空中飛散方法を実行するために構成されてよい。メモリユニットは、処理ユニット２０１により処理されることになるデータを記憶できる。幾つかの実施形態において、記憶ユニット２０２のメモリユニットは、処理ユニット２０１により生成される処理結果を記憶するために使用できる。幾つかの実施形態において、処理ユニット２０１及び／又は記憶ユニット２０２は、可動物体２１０の１つ又は複数の構成要素を制御するように構成された１つ又は複数のコントローラとして実装されてもよい。例えば、ＵＡＶは、相互に連結された１つ又は複数のコントローラ、推進システム、及びノズルシステムを含んでいてもよく、（例えば、１つ又は複数のノズルシステムを通じて）空中から物質を散布してもよい。１つ又は複数のコントローラは、風速に基づいて推進システム又はノズルシステムの少なくとも一方を制御して、風による物質の漂流飛散を少なくとも軽減させるように構成されてもよい。

感知ユニット２０３は、航空機及び環境に関する情報を異なる方法で収集する異なる種類のセンサを利用するように構成されてもよい。異なる種類のセンサは、異なる種類の信号又は異なる発生源からの信号を感知してよい。例えば、感知ユニット２０３は、慣性計測ユニット（ＩＭＵ）２１３を含むことができる。ＩＭＵ２１３は、可動物体２１０の空間配置（例えば、ｘ−ｙ−ｚ位置、ピッチ角、ロール角、ヨー角等）及び／又は空間配置の変化を検出するように構成されてもよい。代替的に、感知ユニット２０３は１つ又は複数のその他のセンサ（例えば、レーダ、ライダ、超音波センサ、赤外線センサ等）、ジャイロスコープ、加速度計、ＧＰＳ（全地球測位システム）センサ、磁力計、及び／又はイメージセンサ（例えば、カメラ等）を含んでいてもよい。例えば、感知ユニット２０３は地表に対する可動物体の高度を継続して追跡するためのレーダを含んでいてもよい。幾つかの実装のために、可動物体は、散布幅を一定に保つために一定の高度で飛行する必要があることもある。他の例として、感知ユニット２０３は、風速を測定するように構成された風力計２２３（代替的に、アネモメータ、風向計、風速計とも呼ばれる）を含むことができる。

通信ユニット２０４は、適当な外部機器又はシステム（例えば、端末機器２２０、表示装置、リモートコントローラ等）とデータ（例えば、感知データ、動作命令等）を送受信するように構成されてもよい。有線通信又は無線通信等、何れの適当な通信手段も使用できる。例えば、通信ユニット２０４は、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）、赤外線、無線、Ｗｉ−Ｆｉ、ポイントツーポイント（Ｐ２Ｐ）ネットワーク、電気通信ネットワーク、クラウド通信、その他のうちの１つ又は複数を利用できる。任意選択により、塔、衛星、又は移動局等の中継局を使用できる。無線通信は、近接型とも非近接型ともすることができる。幾つかの実施形態において、通信にＬＯＳ（ｌｉｎｅ−ｏｆ−ｓｉｇｈｔ）が要求されても、されなくてもよい。通信ユニット２０４は、感知ユニット２０３からの感知データ、処理ユニット２０１により生成される処理結果、特定された制御データ、端末又はリモートコントローラからのユーザコマンド、その他のうちの１つ又は複数を送受信できる。

通信ユニット２０４は、有線通信用コネクタ、無線送信機及び受信機、及び／又は無線通信のための無線トランシーバを含んでいてもよい。通信は、制御信号及び／データを含んでいてもよい。コネクタ、送信機／受信機、又はトランシーバは、可動物体２１０と各種の機器との間の双方向通信用に構成されてもよい。例えば、コネクタ、送信機／受信機、又はトランシーバは、可動物体２１０又はその他の機器との動作信号及び／又はデータの送受信を行ってよい。

電源ユニット２０５は、様々な作業を支援するために、可動物体２１０の１つ又は複数の構成要素に電源を供給するように構成されてもよい。電源ユニット２０５は、通常のバッテリ（例えば、リチウムイオンバッテリ）、無線充電可能なバッテリ、及びソーラパネル充電バッテリ（例えば、可動物体上に設置された軽量ソーラパネルに取り付けられたバッテリ）を含んでいてもよい。

推進システム２０６は可動物体２１０の１つ又は複数の構成要素を制御して、可動物体２１０の空間配置の変化を実現するように構成されてもよい。例えば、推進システム２０６は、可動物体を空中の何れの方向にも駆動するように構成された回転翼２１６とモータ２２６を含んでいてもよい。推進システム２０６は、可動物体の６自由度に対する空間配置（例えば、ピッチ角、ロール角、ヨー角等）、速度、及び／又は加速度を調整するように構成できる。回転翼２１６の１つ又は複数のパラメータ、例えば回転方向と速さは、空間配置の変化を実現するために推進機構によって作動されてもよい。代替的に、又はそれと組み合わせて、推進システム２０６は可動物体２１０の支持機構又は搭載物を制御できる。幾つかの実施形態において、可動物体が物質散布ノズルを含み、ノズルが可動物体に関して静止している場合、可動物体の空間変化は３Ｄ空間に対するノズルの空間変化に有効に移行できる。

ある例示的な可動物体２１０はＵＡＶである。ＵＡＶは、１つ又は複数の回転翼を有する推進システムを含んでいてもよい。幾つの回転翼が提供されてもよい（例えば、１、２、３、４、５、６、７、８、又はそれ以上）。無人機の回転翼、回転翼アセンブリ、又はその他の推進システムにより、無人機はホバリング／停空し、向きを変え、及び／又は位置を変えることができる。反対側の回転翼のシャフト間の距離は、何れの適当な長さであってもよい。ＵＡＶの本明細書中の何れの説明は可動物体等に適用されてもよく、異なるタイプの可動物体等に適用されてもよい。

ノズルシステム２０７は、１つ又は複数のノズル２１７の空間配置の変化を実現するように構成された１つ又は複数のアクチュエータ２２７を含んでいてよい。例えば、アクチュエータ２２７は、ノズル２１７を（例えば、チューブの伸縮継手を作動させることによって）伸展させ、又は引っ込めてよい。他の例として、アクチュエータ２２７は、ノズル２１７を制御して、６自由度に関して、（例えば、ノズルに取り付けられた伸縮自在の、又はそれ以外の伸展可能なロッドを作動させる、及び／又はノズルに取り付けられたローテータバルブ又はその他の回転可能機構を作動させることによって）空間配置（例えば、ｘ−ｙ−ｚ位置、ピッチ角、ロール角、ヨー角等）を調整するように構成できる。また別の例として、アクチュエータ２２７は、積載物からノズルに散布物質を運ぶためのポンプ及びそれに関連するチューブ並びにエアシリンダを含んでいてもよい。

幾つかの実施形態において、可動物体は積載物２０８を担持するように構成してもよい。負荷は、乗客、貨物、機器、器具、及びその他のうちの１つ又は複数を含み得る。負荷は、筐体内に提供できる。筐体は、可動物体の筐体とは別であっても、可動物体の筐体の一部であってもよい。或いは、負荷は筐体と共に提供してもよく、その一方で、可動物体は筐体を持たない、或いは、負荷の一部又は負荷の全体が筐体を持たずに提供されてもよい。負荷は、可動物体に関して強固に固定してもよい。任意選択により、負荷は、可動物体に関して移動可能としてもよい（例えば、可動物体に関して並進可能又は回転可能）。

幾つかの実施形態において、積載物は搭載物を含んでいてもよい。搭載物は、何れの動作又は機能も実行しないように構成されてもよい。代替的に、搭載物は、ある動作又は機能を実行するように構成された搭載物であってもよく、これは機能的搭載物とも呼ばれる。例えば、搭載物は画像取得装置であってもよい。何れの適当なセンサが搭載物に組み込まれてもよく、これは例えば画像取得装置（例えば、カメラ）、音声取得装置（例えば、放物面マイクロフォン）、赤外線イメージングデバイス、又は紫外線イメージングデバイスである。センサは、静的感知データ（例えば、写真）、又は動的感知データ（例えば、ビデオ）を提供してよい。幾つかの実施形態において、センサは搭載物の標的に関する感知データを提供する。幾つかの実施形態において、搭載物は物質保管部２１８を含んでいてもよい。物質保管部２１８は、散布用の物質（例えば、栄養剤、種子、殺虫剤、除草剤、又は消火剤）を保管するように構成されてもよい。物質保管部２１８は、何れの適当な材料（例えば、プラスチック、カーボンファイバ等）で製作されてもよい。物質保管部２１８は、各種のチャネル（例えば、プラスチックチューブとポンプ）を通じてノズルシステム２０７に連結されてもよく、それによって物質を散布のためにノズルへと輸送できる。

代替的に、又はそれと組み合わせて、搭載物は信号を１つ又は複数の標的に提供するための１つ又は複数のエミッタを含んでいてもよい。何れの適当なエミッタが使用されてもよく、これは例えば光源又は音源である。幾つかの実施形態において、搭載物は、例えば可動物体から離れたモジュールと通信するために、１つ又は複数のトランシーバを含む。例えば、通信は本明細書に記載の端末機器と行われてもよい。任意選択により、搭載物は環境又は非標的と相互作用するように構成されてもよい。例えば、搭載物はツール、機器、又はロボットアーム等、物体を操作できる機構を含んでいてもよい。

任意選択により、負荷はキャリアを含んでいてもよい。キャリアは搭載物用として提供してもよく、搭載物はキャリアを介して、直接的に（例えば、可動物体と直接接触する）又は間接的に（例えば、可動物体と接触しない）、可動物体に連結してもよい。反対に、搭載物は、キャリアを必要とせずに、可動物体の上に取り付けてもよい。搭載物は、キャリアと一体に形成してもよい。或いは、搭載物はキャリアに取り外し可能に連結してもよい。幾つかの実施形態において、搭載物は１つ又は複数の搭載物要素を含んでいてもよく、搭載物要素の１つ又は複数は、上述のように、可動物体及び／又はキャリアに関して移動可能としてもよい。

キャリアは、可動物体と一体に形成してもよい。或いは、キャリアは可動物体に取り外し可能に連結してもよい。キャリアは、直接的又は間接的に可動物体に連結してもよい。キャリアは、搭載物のための支持手段を提供してもよい（例えば、搭載物の重量の少なくとも一部を担持する）。キャリアは、搭載物の移動を安定化及び／又は方向付けることのできる適当な取付構造（例えば、ジンバルプラットフォーム又はジンバルスタビライザ）を含むことができる。幾つかの実施形態において、キャリアは、搭載物の状態（例えば、位置及び／又は方位）を可動物体に関して制御するようになすことができる。例えば、キャリアは、可動物体に関して移動し（例えば、並進１、２、又は３自由度及び／又は回転１、２、又は３自由度に関して）、搭載物が、可動物体の移動に関係なく、適当な参照フレームに関するその位置及び又は方位を保持するように構成してもよい。参照フレームは、固定された参照フレーム（例えば、周囲環境）としてもよい。或いは、参照フレームは、移動する参照フレーム（例えば、可動物体、搭載物標的）としてもよい。

幾つかの実施形態において、キャリアは、搭載物のキャリア及び／又は可動物体に対する移動を可能にするように構成してもよい。移動は、（例えば、１つ、２つ又は３つの軸に沿った）最大３自由度に関する並進、又は（例えば、１つ、２つ、又は３つの軸の周囲の）最大３自由度に関する回転、又はこれらのあらゆる適当な組み合わせとしてもよい。

幾つかの実施形態において、キャリアはキャリアフレームアセンブリとキャリア作動アセンブリを含んでいてもよい。キャリアフレームアセンブリは、搭載物に構造的な支持手段を提供してもよい。キャリアフレームアセンブリは個々のキャリアフレームコンポーネントを含んでいてもよく、そのうちの幾つかは相互に関して移動可能としてもよい。キャリア作動アセンブリは、個々のキャリアフレームコンポーネントの移動を引き起こす１つ又は複数のアクチュエータ（例えば、モータ、エアシリンダ）を含むことができる。アクチュエータは、複数のキャリアフレームコンポーネントの移動を同時に可能にしてもよく、又は１つのキャリアフレームコンポーネントの移動をある時点で許可するべく構成されてもよい。キャリアフレームコンポーネントの移動は、搭載物のそれに対応する移動を生成してもよい。例えば、キャリア作動アセンブリは、１つ又は複数のキャリアフレームコンポーネントを１つ又は複数の回転敷軸（例えば、ロール軸、ピッチ軸、又はヨー軸）の周囲で回転させてもよい。ＵＡＶが中心縦軸に関して対称に配置された偶数の回転翼を有する幾つかの場合には、ロール軸／角とピッチ軸／角は互換的に使用されてよい。１つ又は複数のキャリアフレームコンポーネントの回転は、搭載物を１つ又は複数の回転軸の周囲で可動物体に関して回転させてもよい。その代わりに、又はそれと組み合わせて、キャリア作動アセンブリは、１つ又は複数のキャリアフレームコンポーネントを１つ又は複数の並進軸に沿って並進させ、それによって搭載物を１つ又は複数の、それに対応する軸に沿って可動物体に関して並進させてもよい。

システム２００の構成要素は、何れの適当な構成にも配置できる。例えば、可動物体２１０の構成要素の１つ又は複数は、航空機、支持機構、搭載物、端末、感知システム、又は上記のうちの１つ又は複数と通信する追加の外部機器（例えば、端末機器２２０）の上に位置付けることができる。追加的に、図２Ｂは、１つの処理ユニット２０１と１つの記憶ユニット２０２を示しているが、当業者であれば、これは限定的と意図されているのではなく、システム２００は複数の処理ユニット及び／又は非一時的コンピュータ可読媒体を含むことができることがわかるであろう。幾つかの実施形態において、複数の処理ユニット及び／又は非一時的コンピュータ可読媒体のうちの１つ又は複数は、異なる場所、例えば航空機、支持機構、搭載物、端末、感知システム、若しくは上記のうちの１つ又は複数と通信する追加の外部機器、又はそれらの適当な組み合わせに設置でき、それによって、システムが実行する処理及び／又はメモリ機能の何れの適当な点も上記の場所の１つ又は複数で行われるようにすることができる。

図２Ｃは、本発明の例示的実施形態による、端末機器２２０として実装された空中散布用システムを示すブロック図である。端末機器２２０は、１つ又は複数のチャネルを通じて相互に動作的に連結された処理ユニット２２１と、記憶ユニット２２２と、風力計２２９（代替的に、アネモメータ、風向計、風速計等とも呼ばれる）と、通信ユニット２２４と、電源ユニット２２５と、を含んでいてもよい。例えば、電源ユニット２２５は、電源チャネルを通じて処理ユニット２２１に連結されてもよく、処理ユニット２２１は通信バスを通じて記憶ユニット２２２に連結されてよい。端末機器２２０の構成要素の１つ又は複数（例えば、風力計２２９）は任意選択であってもよい。幾つかの実施形態において、端末機器２２０は、図２Ｃに示されるものより多くの構成要素を含んでいてもよい。しかしながら、例示的な実施形態を開示するために、これらの構成要素のすべてが示されることは必ずしも必要ではない。例えば、処理ユニット２２１は、単独で、又は他のシステム若しくは機器（例えば、可動物体２１０）と組み合わせて、本明細書中に開示された空中散布方法を実行してもよい。

処理ユニット２２１は１つ又は複数のプロセッサ、例えばプログラマブルプロセッサ（例えば、中央処理ユニット（ＣＰＵ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、特定用途集積回路（ＡＳＩＣ）等）を有していてもよい。記憶ユニット２２２は、本明細書において開示されている１つ又は複数の方法を実行するために処理ユニット２２１により実行可能なロジック、コード、及び／又は命令を記憶する非一時的コンピュータ可読媒体であってもよい。各種の実施形態において、記憶ユニット２２２は、半導体、磁気、光、又は他の何れの技術に基づいていてもよい。記憶ユニット２２２は、１つ又は複数のメモリユニット（例えば、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、ＵＳＢドライブ、メモリカード、ソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）、フロッピディスク、光ディスク、磁気テープ、ＳＤカード等）を含むことができる。幾つかの実施形態において、風力計２２９からのデータは、記憶ユニット２２２のメモリユニットに直接搬送して、その中に記憶することができる。風力計２２９は、風速を測定するように構成されていてもよい。記憶ユニット２２２のメモリユニットは、本明細書に記載の方法の何れかの適当な実施形態を実行するために処理ユニット２２１が実行可能なロジック、コード、及び／又は命令を記憶できる。例えば、処理ユニット２２１は、図５に関して後述する方法５００を実行するように上記の処理ユニット２０１に命令するための命令を実行するように構成できる。他の例として、処理ユニット２２１と上述の処理ユニット２０１は、後述の方法５００を実行するように構成されてよい（例えば、処理ユニット２２１は方法５００のステップ５０１を実行し、処理ユニット２０１は方法５００のステップ５０２を実行する）。メモリユニットは、処理ユニット２２１により処理されることになるデータを記憶できる。いくつの実施形態において、記憶ユニット２２２のメモリユニットは、処理ユニット２２１により生成される処理結果を記憶するために使用できる。

通信ユニット２２４は、適当な外部機器又はシステム（例えば、可動物体２１０、表示装置等）とデータ（例えば、風力計データ、動作命令等）を送受信するように構成されてよい。何れの適当な通信手段も使用でき、例えば有線通信又は無線通信がある。例えば、通信ユニット２２４は、ＬｏｃａｌＡｒｅａＮｔｗｏｒｋ（ＬＡＮ）、ＷｉｄｅＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ（ＷＡＮ）、赤外線、無線、ＷｉＦｉ、ポイント・トゥー・ポイント（Ｐ２Ｐ）ネットワーク、電気通信ネットワーク、クラウド通信、及びその他のうちの１つ又は複数を利用できる。任意選択により、中継局、例えばタワー、衛星、又は移動局を使用できる。無線通信は、近接性依存でも、近接性非依存でもよい。幾つかの実施形態において、Ｌｉｎｅ−ｏｆ−Ｓｉｇｈｔが通信に必要であっても、なくてもよい。通信ユニット２２４は、風力計２２９からの検知データのうちの１つ又は複数、処理ユニット２２１により生成された処理結果、端末若しくは遠隔コントローラからの所定の制御データ、ユーザコマンド、及びその他のうちの１つ又は複数を送信及び／又は受信できる。

通信ユニット２２４は、有線通信のためのコネクタ、無線送信機又は受信機、及び／又は無線通信のための無線トランシーバを含んでいてもよい。通信は、制御信号及び／又はデータを含んでいてもよい。コネクタ、送信機／受信機、又はトランシーバは、端末機器２２０と各種の機器との間の双方向通信のために構成されてもよい。例えば、コネクタ、送信機／受信機、又はトランシーバは、可動物体２１０又は他の機器との動作信号及び／又はデータの送受信を行ってもよい。

電源ユニット２２５は、様々な作業を支援するために、端末機器２２０の１つ又は複数の構成要素に電源を供給するように構成されてもよい。電源ユニット２２５は、通常のバッテリ（例えば、リチウムイオンバッテリ）、無線充電可能なバッテリ、及びソーラパネル充電バッテリ（例えば、可動物体上に設置された軽量ソーラパネルに取り付けられたバッテリ）を含んでいてもよい。

例示的な端末機器２２０はコントローラである。コントローラは、開示されている空中散布方法を実行するようにＵＡＶ（可動物体２１０）を制御するように構成されてもよい。例えば、コントローラは、ＵＡＶの飛行経路を変更して、散布物質の着地位置が風により影響を受けないようにしてもよい。図２Ｃは１つの処理ユニット２２１及び１つの記憶ユニット２２２を示しているが、当業者であれば、これは限定的と意図されているのではなく、端末機器２２０は複数の処理ユニット及び／又は非一時的コンピュータ可読媒体を含むことができることがわかるであろう。幾つかの実施形態において、複数の処理ユニット及び／又は非一時的コンピュータ可読媒体のうちの１つ又は複数は、異なる場所、例えば航空機、支持機構、搭載物、端末、感知システム、若しくは上記のうちの１つ又は複数と通信する追加の外部機器、又はそれらの適当な組み合わせに設置でき、それによって、システムが実行する処理及び／又はメモリ機能の何れの適当な点も上記の場所の１つ又は複数で行われるようにすることができる。

図３Ａ〜３Ｂは、本開示の例示的実施形態による空中散布用ＵＡＶの第一の空間配置（図３Ａは無風時）と第二の空間配置（図３Ｂ、有風時）との比較を示す図式表現である。幾つかの実施形態において、無風時に得られた第一の空間配置はデフォルト空間配置と呼ばれてよく、風の影響を受けて得られた第二の空間配置は現在空間配置と呼ばれてよい。風速を得るために、１つ又は複数のパラメータをモニタし、比較してもよく、これは例えばＵＡＶの状態（例えば、ＵＡＶの上の慣性計測ユニットにより計測される６自由度ＵＡＶ空間配置）、ＵＡＶ推進システムの状態（例えば、ＵＡＶの回転翼に動力を供給するモータのパワー、ＵＡＶ回転翼の回転速さ）、ユーザが入力するパラメータ（例えば、ＵＡＶに直接又は間接に入力されるユーザ定義パラメータ）、風力計測定（風速を測定するためにＵＡＶ上に、又はＵＡＶの外部に搭載された機器）等である。例えば、図３Ａ及び３Ｂに示されるＵＡＶ状態が比較されてよく、対応する風速は、図３Ｃに関して後述するように得られてよい。他の例として、図３Ａ及び３ＢのＵＡＶの推進システム状態を比較して、対応する風速を得てもよい。また別の例として、ユーザは第一の空間配置及び／又は第二の空間配置をそれぞれに関連付けられるパラメータと共に入力して、風速を得てもよい。さらにまた別の例として、ユーザは現在及び／又はデフォルトの風状態（例えば、風の速さ及び方向）を入力して、風速を得てもよい。さらにまた別の例として、風速は風力計で測定されてもよい。風力計は、ＵＡＶの上又はＵＡＶの外部（例えば地上、他の機器の上等）に配置されてもよい。

図３Ａは、無風時のＵＡＶ３０１の例示的状態を示す。例えば、ＵＡＶ３０１は、ＵＡＶ３０１の１つ又は複数のノズルから地表面３０２に向かって物質を散布しながら、特定の高度でホバリングしてもよい。物質は、ノズルから発散角度で噴霧され、計画散布エリアに向かって広がってもよい。空中で、散布物質は円錐体積３０３を通じて落下するように見えることもある。風がないため、ノズルが何れの方向にも偏っていないとすると（例えば、ノズルはすべての水平方向に均等に地面に向かって噴霧する）、散布物質はＵＡＶに関して水平面においてすべての方向に均等に見えることもある。さらに、ＵＡＶ３０１は、水平面に実質的に平行に見えることもある（例えば、ピッチ及びロール角がゼロ）。この空間配置（例えば、ＵＡＶのピッチ、ロール、及びヨー角、高度等）及びそれに関連付けられるパラメータ（例えば、ｘ、ｙ、及びｚ方向へのＵＡＶの加速度、回転翼の速さ及び方向、散布物質の単位質量、散布物質の拡散角度、地表面上の噴霧幅等）は、無風時のＵＡＶの第一の空間配置の中に含められ、記憶されてもよい。他の例として、ＵＡＶは、ＵＡＶ３０１の１つ又は複数のノズルから地表面３０２に向かって物質を散布しながら、ｘ方向（例えば、用紙の平面から出る方向）に特定の高度で飛行してもよい。この飛行パターンでは、ＵＡＶは、散布角度と着地位置は図３Ａに示される状態で、ｙ方向に（例えば、水平面内でＵＡＶ３０１の移動に対して垂直に）静止したままである。ここに提供する例は主として一定の飛行高度に基づいているが、高度は用途に応じてリアルタイムで調整できる。

図３Ｂは、風の影響下でのＵＡＶ３０４の例示的状態を示す。例えば、ＵＡＶ３０４は、ＵＡＶ３０４の１つ又は複数のノズルから地表面３０５に向かって物質を散布しながら、特定の高度でホバリングしてもよい。ＵＡＶ３０４と散布物質３０６はどちらも風の影響を受けることもある。風の影響に対抗するために（例えば、３Ｄ空間内での同じホバリング位置にとどまるため）、ＵＡＶ３０４はこの図に示されるように空間配置（例えば、ピッチ角、ロール角、ヨー角等）を調整してもよい。例えば、ＵＡＶ３０４の右側の回転翼は左側のそれらより高速で回転してもよく、それによってＵＡＶ３０４の右側が左側より高い位置へと持ち上がる。回転翼のチルトの結果として、左側への駆動力が風に対抗し、水平に同じ位置においてＵＡＶ３０４のバランスをとる。したがって、有風時のＵＡＶの第二の空間配置は、関連するパラメータと共に取得され、記憶されてもよい。

第一の空間配置（例えば、無風時）を上述の第二の空間配置（例えば、風の影響下）と比較することにより、風速を導き出し、またそれ以外の方法で取得できる。例えば、ＵＡＶの空間配置と加速度との関係をマッピングすることができ、それによって各空間配置又は空間配置の変化を風速及び／又は推進システムの状態に関連付けてもよい。

得られた風速は、風の大きさと方向を含んでいてもよい。幾つかの実施形態において、得られた風速は、大きさのみ、又は方向のみの情報を含んでいてもよい。方向は例えば、水平面内でＵＡＶの移動に垂直な方向を含んでいてもよい。したがって、得られた風速は、相互に垂直な複数の方向への成分に分割されてもよく、ｙ方向（すなわち、水平方向でＵＡＶの動線に垂直な方向）への風速は漂流飛散に関係していることもある。散布物質は地表面３０５に向かって落下しながら風下に流されるため、前述の散布物質の円錐体積３０３は風下方向に向かって傾いた空間体積３０６へと歪められることもある。その結果、散布物質の着地位置は、図３Ａのそれと比較して風下にシフトする。漂流飛散は、風速（すなわち、風の速さ及び方向）と、散布物質のノズルから地表への落下時間に関係し、落下時間は地表に対するＵＡＶの高度と散布物質の平均落下速さに関係し、これは以下の式で表される。漂流飛散距離は、風の速さに伴って線形に変化することもある。

幾つかの実施形態において、ＵＡＶ３０４は、ＵＡＶ３０４の１つ又は複数のノズルから地表面３０５に向かって物質を散布しながら、風の影響を受けて特定高度で特定の方向（例えば、ｘ方向）に飛行してよい。３Ｄ空間内で、風からＵＡＶ３０４に加わる力はｘ、ｙ、及びｚ方向への３つの力に分解されてよい。垂直方向（ｚ方向）では、ｚ方向への風力には回転翼の速さの変化により対抗されてよい。水平面（ｘ−ｙ平面）内で、ｘ方向への物質への風による漂流飛散は、飛行経路がほとんど直線経路であるかもしれず、漂流飛散があったとしても計画エリアはｘ方向に依然としてカバーされるため、問題とならないこともある。ｙ方向の風力は、上述のような漂流飛散とその有害な結果の主原因であることもある。したがって、風速を取得することは、ｙ方向への風の速さを取得することを含んでいてもよい。

図３Ｂと比較されるものとして、図３Ａにおいて論じられたもの以外にも他の多くの代替的な基準実施形態がある。すなわち、第二の空間配置及びそれに関連するパラメータは、何れの所定の基準空間配置及びそれに関連するパラメータとも比較して風速の取得、漂流飛散の特定等を行うことができる。所定の基準実施形態としては、図３Ａのそれのような無風時の実施形態又は所定の条件の実施形態が含まれていてもよい。所定の条件は、所定の風速、所定の空間配置等を含んでいてもよい。図３Ｂの実施形態と所定の実施形態との比較は、図３Ａの実施形態と図３Ｂの実施形態との間の比較と同様に行われてよい。所定の実施形態は、所定の風の条件に関連付けられた所定の空間配置を含んでいてもよい。例えば、基準実施形態は風の条件に含まれる場合、基準は、ＵＡＶの所定の空間配置及びそれに関連する風速（例えば、所定の方向への微風）及びそれに関連する漂流飛散距離を含んでいてもよい。基準はまた、関連する漂流飛散距離を含んでいてもよく、それに基づいて無風時の当初の着地位置を計算できる。ＵＡＶの現在の空間配置を基準と比較して、空間配置の差を特定してもよい。空間配置内の所定の差に基づき、風速の変化（例えば、上昇、低下、又はゼロ変化）が特定されてもよい。したがって、ＵＡＶの１つ又は複数の構成要素は、風速の変化に少なくとも部分的に対抗するように調整されてよい。

図３Ｃは、本開示の例示的実施形態による空間散布方法３００を示すフローチャートである。方法３００は、複数のステップを含んでいてもよく、その一部は任意選択であってもよく、又は相互に配置しなおしてもよい。方法３００の１つ又は複数のステップは、システム２００の１つ又は複数の構成要素（例えば、可動物体２１０）により実行されてもよい。

ステップ３３１で、何れかのＵＡＶパラメータが入力されたか否かが特定されてよい。入力パラメータには、例えばＵＡＶの１つ又は複数の状態（例えば、その空間配置）を制御するためのユーザ入力が含まれていてもよい。例えば、ユーザは、ＵＡＶを位置Ａから位置Ｂへと高度ｈ、ロール角１０度で飛行するように設定してあることもある。ユーザ入力は、可動物体２１０に直接入力されても、端末機器２２０を介して送信されても、その他でもよい。ステップ３３１の特定結果がノーであれば、方法３００はステップ３３２に進む。ステップに対する特定結果がイエスであれば、方法３００はステップ３３３に進む。

ステップ３３２で、図３Ｂに関して前述したようにＵＡＶの状態（例えば、現在状態）が得られる。

ステップ３３３で、入力パラメータがフィルタ処理されてよい。入力パラメータは、ステップ３３２で得られた状態からフィルタ処理により除去されてもよい。例えば、得られたロール角が３０度であり、入力されたロール角が１０度である場合、ロール角のフィルタ処理後の状態は２０度となるはずである。

ステップ３３４で、１つ又は複数の空中移動／風の速さは（フィルタ処理された）ＵＡＶの状態に基づいて得られてよい。ＵＡＶの状態には、３Ｄ位置、停止角度、推進システムの状態（例えば、回転翼の速さ、モータのパワー）等が含まれていてもよい。１つ又は複数の空中移動の速さには、飛行経路に沿った速さ、水平面内で飛行経路に垂直な速さ、垂直平面内で飛行経路に垂直な速さ等が含まれていてもよい。例えば、ｙ方向への風の速さは、図３Ｂに関して前述したように得られてもよい。

ステップ３３５で、風速（例えば、大きさと方向を含む現在風速）は、ステップ３３４で得られた空中移動の速さに基づいて（例えば、ベクトル加法により）得られてもよい。

ステップ３３６で、風の影響を緩和するように、ＵＡＶの１つ又は複数の構成要素が制御されてよい。詳細は、図４Ａ〜４Ｇに関して後述する。

図４Ａ〜４Ｇは、本開示の例示的実施形態による、物質を散布する少なくとも１つのノズルを３Ｄ空間に関して移動させるためのＵＡＶの１つ又は複数の構成要素の制御を示す図式表現である。これらの図面において、実線の表現は開示の風対策方法を実行しない場合の風の影響下でのＵＡＶの状態又は空間配置を示していてもよく、破線の表現は、各種の風対策方法を実行した場合の風の影響下でのＵＡＶの状態又は空間配置を示していてもよい。これらの実装例では、風による漂流飛散を軽減させるために、ＵＡＶの１つ又は複数の構成要素は少なくとも１つのノズルを３Ｄ空間座標に関して移動させるように作動されてよい（例えば、ＵＡＶを制御することによる、ノズルを制御することによる、回転翼、モータ、若しくはその他の関係する機械的構成要素を作動させることによる等）。移動は、得られた風速に少なくとも部分的に対抗することもある。移動には、直線移動（例えば、１つの３Ｄ位置から別の３Ｄ位置への直線に沿った動き）及び／又は角移動（例えば、１つのピッチ／ロール／ヨー角から他のピッチ／ロール／ヨー角への固定点の周囲での動き）が含まれていてもよい。直線／角移動のために取られる経路は、変更／複合されてもよく、必ずしも絶対的ではない。例えば、物質が風上に散布され、計画散布場所に着地するように、ＵＡＶはその飛行経路を風上に変更してもよく、又はノズルは風上に移動してもよい。これらの例は実施モードのすべてのリストではない。例示的な実施例の何れも、漂流飛散を軽減するために変更され、及び／又は組み合わされてもよい。

図４Ａを参照すると、ＵＡＶは１つ又は複数の構成要素（例えば、推進システム等）を作動させて、３Ｄ空間の水平面内のＵＡＶの直線移動を生じさせ、そのようにして風による漂流飛散を緩和させてよい。幾つかの実施形態において、ＵＡＶ４１１は、地表４１３に向かって物質を散布している間にある高度でホバリング又は飛行していてもよく、噴霧幅は風の影響を受けて計画散布場所４１５から漂流場所４１４に移動することもある。それゆえ、ＵＡＶをＵＡＶの現在位置４１１から位置４１２へと風上に飛行させることにより、散布エリアを計画散布場所４１５へと戻してよい。ＵＡＶを風上で飛行させることは、ＵＡＶを上述の風力に対抗して飛行させることを含んでいてもよい。推進システムの回転翼及び／又はモータは、ＵＡＶの移動を引き起こすように作動されてよい。例えば、２×２の軸対象の回転翼の構成の場合、何れか２つのロータを片側とみなすことができ、他方の２つは他方の側とみなすことができる。片側の２つの回転翼の回転を増大させることによって、ＵＡＶは反対側に傾くことができ、それゆえ、水平力がＵＡＶを反対側に向かって移動させる。当業者であれば、同様の結果を実現するための他の様々な機構の適用を認識するであろう。図４Ａにおいて、漂流した噴霧幅と計画による噴霧幅は実質的に同じ長さであってもよい。

図４Ｂを参照すると、ＵＡＶは１つ又は複数の構成要素（例えば、推進システム等）を作動させて、３Ｄ空間の水平面内及び垂直方向へのＵＡＶの直線移動を生じさせ、そのようにして風による漂流飛散を緩和させてよい。幾つかの実施形態において、ＵＡＶ４２１は、地表４２３に向かって物質を散布している間にある高度でホバリング又は飛行していてもよく、噴霧エリアは風の影響を受けて計画散布場所４２５から漂流場所４２４に移動することもある。それゆえ、ＵＡＶをＵＡＶの現在位置４２１から位置４２２へと風上に飛行させることにより、散布エリアを計画散布場所４２５へと戻してよい。ＵＡＶを風上で飛行させることは、ＵＡＶを上述のｙ方向への風力に対抗して飛行させ、ＵＡＶの高度を変化させることを含んでいてもよい。推進システムの回転翼及び／又はモータは、ＵＡＶの移動を引き起こすように作動されてよい。例えば、２×２の軸対象の回転翼の構成の場合、水平面内で移動させることに加えて、モータ及び／又は回転翼の回転速さを低下させる（又は高くする）ことによって、ＵＡＶを降下（又は上昇）させてよい。当業者であれば、同様の結果を実現するための他の様々な機構の適用を認識するであろう。図４Ｂにおいて、漂流した噴霧幅と計画による噴霧幅は異なる長さであってもよい。それゆえ、噴霧を計画散布場所に戻すことに加えて、噴霧幅を制御するためにＵＡＶの高度の制御が行われてもよい。例えば、ＵＡＶを上昇させると噴霧幅が増大するかもしれず、ＵＡＶを降下させると噴霧幅が減少することもある。

図４Ｃを参照すると、ＵＡＶは１つ又は複数の構成要素（例えば、ノズルシステム等）を作動させて、ＵＡＶに対する少なくとも１つのノズルの直線移動を生じさせ、そのようにして風による漂流飛散を緩和させてよい。幾つかの実施形態において、ＵＡＶ４３１は、ノズル４３２から地表４３３に向かって物質を散布している間にある高度でホバリング又は飛行していてもよく、噴霧幅は風の影響を受けて計画散布場所４３５から漂流場所４３４に移動することもある。それゆえ、ノズルをノズル４３２の現在位置から位置４３６へと移動するように制御することにより、散布エリアを計画散布場所４２５へと戻してよい。ノズルを制御することは、ノズルを水平面内でＵＡＶに関して移動させることを含んでいてもよい。前述のアクチュエータ２２７は、ノズルの移動を実現するために作動されてよい。例えば、モータは伸縮ロッド４３７の一方の端に連結されてよく、ノズルは他方の端に連結されてよい。モータは、ロッドを作動させてＵＡＶに関して伸展させ、又は引っ込めてよく、それによってノズルはＵＡＶに関して直線的に移動してよい。当業者であれば、同様の結果を実現するための他の様々な機構の適用を認識するであろう。図４Ｃにおいて、漂流した噴霧幅と計画による噴霧幅は実質的に同じ長さであってもよい。この例において、ＵＡＶはｙ方向には移動しなくてよく、それは、ノズルの移動だけで噴霧エリアが計画散布場所に戻る場合があるからである。

図４Ｄを参照すると、ＵＡＶは１つ又は複数の構成要素（例えば、ノズルシステム等）を作動させて、ＵＡＶに対する少なくとも１つのノズルの直線移動を生じさせ、そのようにして風による漂流飛散を緩和させてよい。幾つかの実施形態において、ＵＡＶ４４１は、ノズル４４２から地表４２３に向かって物質を散布している間にある高度でホバリング又は飛行していてもよく、噴霧エリアは風の影響を受けて計画散布場所４４５から漂流場所４４４に移動することもある。それゆえ、ノズルをノズル４４２の現在位置から位置４４６へと制御することにより、噴霧エリアを計画散布場所４４５へと戻してよい。ノズルを制御することは、ノズルを水平面内で縦方向にＵＡＶに関して移動させることを含んでいてもよい。水平面内でノズルを移動させることは、図４Ｃに関して上述したものと同様である。ノズルを縦方向に移動させることは、アクチュエータ２２７を介してノズルを伸展させ、又は引っ込めることによって実行されてよい。例えば、上述のノズルの伸展／引き込みに加えて、ノズル自体が伸展し／引っ込んで、散布源の変更を実現することもできる。モータはノズルに連結されてよく、ノズルは例えば、伸縮チューブ又は伸縮継手を備えるチューブであってもよく、それによってモータはノズルの散布口をＵＡＶに関して伸展させ、又は引っ込めることができる。当業者であれば、同様の結果を実現するための他の様々な機構の適用を認識するであろう。図４Ｄにおいて、漂流した噴霧幅と計画による噴霧幅は長さが異なっていてもよい。それゆえ、噴霧を計画散布場所に戻すことに加えて、噴霧幅を実現するために、ノズル高度の制御が実施されてよい。例えば、ノズルを上昇させると噴霧幅が増大するかもしれず、ノズルを降下させると噴霧幅が減少することもある。

図４Ｅを参照すると、ＵＡＶは１つ又は複数の構成要素（例えば、推進システム等）を作動させて、３Ｄ空間に対するＵＡＶの角移動を生じさせ、そのようにして風による漂流飛散を緩和させてよい。幾つかの実施形態において、ＵＡＶ４５１は、ノズル４５２から地表４５５に向かって物質を散布している間にある高度でホバリング又は飛行していてもよく、噴霧幅は風の影響を受けて計画散布場所４５７から漂流場所４５６に移動することもある。それゆえ、ＵＡＶを制御してＵＡＶの現在姿勢４５１から姿勢４５３に変化させることにより、ノズルは姿勢４５２から姿勢４５４に変化し、噴霧エリアを計画散布場所４５７へと戻してよい。ここで、姿勢の変更とは、３Ｄ空間に対するＵＡＶのピッチ、ロール、及び／又ヨー角の変化を指してもよい。例えば、この図において、ＵＡＶが紙の面から外に飛行しているとすると、姿勢４５１から姿勢４５３への変化はＵＡＶのロール角の変化を表す。推進システムの回転翼及び／又はモータが作動されて、３Ｄ空間内のＵＡＶの角移動を引き起こすように作動され、物質の散布方向を風の方向に少なくとも部分的に対抗させてよい。例えば、前述の２×２の回転翼の構成では、片側のモータ及び回転翼の回転速さを低下させる（又は上昇させる）ことによって、ＵＡＶはより低速で回転する側に向かって傾くこともある。当業者であれば、同様の結果を実現するための他の様々な機構の適用を認識するであろう。図４Ｅにおいて、漂流した噴霧幅と計画による噴霧幅は実質的に同じ長さであってもよい。

図４Ｆを参照すると、ＵＡＶは１つ又は複数の構成要素（例えば、ノズルシステム等）を作動させて、ＵＡＶに対する少なくとも１つのノズルの角移動を生じさせ、そのようにして風による漂流飛散を緩和させてよい。幾つかの実施形態において、ＵＡＶ４６１は、ノズル４６２から地表４６４に向かって物質を散布している間にある高度でホバリング又は飛行していてもよく、噴霧幅は風の影響を受けて計画散布場所４６６から漂流場所４６５に移動することもある。それゆえ、ノズルを制御してノズルの現在姿勢４６２から姿勢４６３に変化させることにより、噴霧エリアを計画散布場所４６６へと戻してよい。ここで、ノズルの姿勢の変更とは、ＵＡＶに対するノズルのピッチ、ロール、及び／又ヨー角の変化を指してもよい。例えば、この図において、姿勢４６２から姿勢４６３への変化はノズルのロール角の変化を表す。ノズルシステム（例えば、アクチュエータ２２７）は、ノズルの角移動を引き起こすように作動され、物質の散布方向を風の方向に少なくとも部分的に対抗させてよい。例えば、ノズルはモータに連結された回転可能構造（例えば、ローテータバルブ）に取り付けられてもよく、モータは、回転可能構造をＵＡＶに関して回転させるように構成されてよい。当業者であれば、同様の結果を実現するための他の様々な機構の適用を認識するであろう。図４Ｆにおいて、漂流した噴霧幅と計画による噴霧幅は実質的に同じ長さであってもよい。

図４Ｇを参照すると、ＵＡＶは１つ又は複数の構成要素（例えば、ノズルシステム等）を作動させて、少なくとも１つのノズルの直線移動と角移動を生じさせ、そのようにして風による漂流飛散を緩和させてよい。図４Ｇは図４Ｆとほとんど同じであるが、アクチュエータ２２７を介してノズルをさらに伸展させ、又は引っ込めることが異なる。例えば、図４Ｄ及び４Ｆに関して上述した機構を組み合わせて、そのような結果を実現してもよい。幾つかの実施形態において、ＵＡＶ４７１は、ノズル４７２から地表４７４に向かって物質を散布している間にある高度でホバリング又は飛行していてもよく、噴霧幅は風の影響を受けて計画散布場所４７６から漂流場所４７５に移動することもある。それゆえ、ノズルを制御してノズルの現在の空間配置４７２から他の空間配置４７３に変化／移動させることにより、噴霧エリアを計画散布場所４７６へと戻してよい。

図２Ａ〜４Ｇから見て、風速が得られてもよく、それに基づいて、風による漂流飛散に対抗するために、ＵＡＶの状態、例えばその空間配置を変化させることができる。風速は、ＵＡＶの状態に基づいて様々な方法で取得されてよい。ＵＡＶの空間配置及び／又はノズルの空間配置を制御することにより、物質の有効散布源を３Ｄ空間内で移動させることができ、それによって着地位置は計画散布場所へと戻る。空間配置は６自由度、例えばｘ位置、ｙ位置、ｚ位置、ピッチ角、ロール角、及びヨー角を含んでいてもよい。当業者であれば、同様の結果を実現するために、開示された機器及び方法の１つ又は複数を変更し、及び／又は組み合わせることを認識するであろう。

図５は、本開示の例示的実施形態による空中散布方法を示すフローチャート５００である。方法５００は複数のステップを含んでいてもよく、その一部は任意選択であり、又は相互に配置しなおされてもよい。方法５００の１つ又は複数のステップは、システム２００（例えば、可動物体２１０のみ、端末機器２２０のみ、可動物体２１０と端末機器２２０との組み合わせ等）の１つ又は複数の構成要素により実行されてよい。ステップ５０１で、ＵＡＶから散布される物質の漂流飛散を引き起こす風速が得られてよい。幾つかの実施形態において、航空機が空中から物質を散布する際、漂流飛散は散布物質の当初の着地場所からの水平シフトを含んでいてもよく、当初の着地場所は無風時の散布物質の着地位置であってよい。当初の着地位置はまた、所定の空間配置、所定の有風状態及び／又は所定の漂流飛散を含む基準から特定されてもよい。散布物質は、液体（例えば、栄養剤、種子、殺虫剤、除草剤、液体消火剤等）、粉末（例えば、粉末消火剤等）、又は粒子（例えば、種子等）のうちの少なくとも１つを含んでいてよい。ステップ５０２で、ＵＡＶの１つ又は複数の構成要素は、取得された風速に基づいて作動されて、漂流飛散を緩和させてもよい。ステップ５０２は、漂流飛散が閾値を超えたことと特定されたことに応答して行われてもよい。例えば、ステップ５０１を実行した後に、システム２００は、図３Ａ及び３Ｂに関して前述した漂流飛散距離を取得して、取得された漂流飛散距離が所定の閾値（例えば、ユーザが入力した５ｃｍの閾値）を超えるか否かを特定してもよい。特定結果がイエスであれば、方法５００はステップ５０２に進み、漂流飛散を少なくとも緩和してもよく、そうでなければ、システム２００は漂流飛散の緩和を実行しなくてよい。

図６は、本開示の例示的実施形態による空中散布方法を示すフローチャート６００を示す。方法６００は複数のステップを含んでいてもよく、その一部は任意選択であり、又は相互に配置しなおされてもよい。方法６００の１つ又は複数のステップは、システム２００（例えば、可動物体２１０）により実行されてよい。図のように、上述のステップ５０１はサブステップ６０１を含んでいてもよく、これはＵＡＶの第一の空間配置とＵＡＶの第二の空間配置の比較に基づいて風速を特定するステップであり、第一の空間配置は無風時の空間配置である。さらに、上述のステップ５０２はサブステップ６０２を含んでいてもよく、これは物質を散布する少なくとも１つのノズルを３Ｄ空間に関して移動させるステップであり、この移動は、得られた風速に少なくとも部分的に対抗する。

幾つかの実施形態において、風速を得るステップは、ＵＡＶの第一の空間配置をＵＡＶの第二の空間配置と比較することに基づいて風速を特定するステップを含んでいてもよく、第一の空間配置は無風時の空間配置である。風速は、風の速さ及び風の方向を含んでいてもよい。ＵＡＶの空間配置は、ＵＡＶのピッチ角及びロール角を含んでいてもよい。

幾つかの実施形態において、風速を得るステップは、ＵＡＶの状態、ＵＡＶ推進システムの状態、ユーザが入力したパラメータ、又は風力計の測定のうちの少なくとも１つに基づいて風速を特定するステップを含んでいてもよい。例えば、風速は、ＵＡＶの上に設置された風力計によって、又はＵＡＶの外部にある独立した風力計により測定されてもよい。

幾つかの実施形態において、漂流飛散に対抗するために、ＵＡＶの１つ又は複数の構成要素を得られた風速に基づいて制御することにより、物質を散布する少なくとも１つのノズルを３Ｄ空間に関して移動させ、この移動が得られた風速に少なくとも部分的に対抗するようにしてもよい。

幾つかの実施形態において、３Ｄ空間に関する少なくとも１つのノズルの移動は、３Ｄ空間の水平面又は３Ｄ空間内の高度のうちの少なくとも１つにおける直線移動を含んでいてもよい。例えば、ＵＡＶの１つ又は複数の構成要素を制御するステップは、ＵＡＶ推進システムを制御して（例えば、少なくともロータの速さを制御して）、３Ｄ空間に関するＵＡＶの直線移動を引き起こすステップを含んでいてもよい。他の例として、ＵＡＶの１つ又は複数の構成要素を制御するステップは、ノズルシステムを制御して（例えば、ノズルを伸展させ、又は引っ込めて）、ＵＡＶに対する少なくとも１つのノズルの直線移動を引き起こすステップを含んでいてもよい。

幾つかの実施形態において、３Ｄ空間に関する少なくとも１つのノズルの移動は、角移動を含み、物質の散布方向を風の方向に少なくとも部分的に対抗させる。例えば、ＵＡＶの１つ又は複数の構成要素を制御するステップは、ＵＡＶ推進システムを制御して（例えば、少なくとも回転翼の速さを制御して）、３Ｄ空間に関するＵＡＶのピッチ、ロール、又はヨー角のうちの少なくとも１つを変化させるステップを含んでいてもよい。他の例として、ＵＡＶの１つ又は複数の構成要素を制御するステップは、ノズルシステムを制御して（例えば、ＵＡＶに対するノズルのピッチ、ロール、又はヨー角の少なくとも１つを制御して）、ＵＡＶに対する少なくとも１つのノズルの散布方向を変化させるステップを含んでいてもよい。

本開示の様々な方法及び技術を支援し、又は実装するシステム、装置、非一時的コンピュータ可読媒体も提供される。例えば、１つの実施形態は空中散布システムを提供する。このシステムは、コンピュータ実行可能命令を記憶する非一時的コンピュータ可読メモリと、１つ又は複数のプロセッサと、を含んでいてもよい。１つ又は複数のプロセッサは、個別に、又はまとめて、メモリにアクセスし、コンピュータ実行可能命令を実行して、ＵＡＶから散布される物質の漂流飛散を引き起こす風の風速を取得し、取得された風速に基づいてＵＡＶの１つ又は複数の構成要素を制御して、漂流飛散を少なくとも緩和させるように構成されてもよい。

他の実施形態は、空中散布システムの１つ又は複数のプロセッサにより実行されると、空中散布システムに方法を実行させる実行可能命令がその上に記憶された１つ又は複数の非一時的コンピュータ可読記憶媒体を提供する。この方法は、ＵＡＶから散布される物質の漂流飛散を引き起こす風の風速を取得するステップと、取得された風速に基づいてＵＡＶの１つ又は複数の構成要素を制御して、漂流飛散を少なくとも緩和させるステップと、を含んでいてもよい。

他の実施形態は、空中散布装置を提供する。この装置は、ＵＡＶであってもよい。ＵＡＶは、コンピュータ実行可能命令を記憶した非一時的コンピュータ可読メモリと、１つ又は複数のプロセッサと、を含んでいてもよい。１つ又は複数のプロセッサは、個別に、又はまとめて、メモリにアクセスし、コンピュータ実行可能命令を実行して、ＵＡＶから散布される物質の漂流飛散を引き起こす風の風速を取得し、取得された風速に基づいてＵＡＶの１つ又は複数の構成要素を制御して、漂流飛散を少なくとも緩和させるように構成されてもよい。

本発明の特徴は、処理システムを本明細書に示される特徴の何れかを実行するようにプログラムするために使用できる命令がその上／中に記憶された媒体（複数の場合もある）又はコンピュータ可読媒体（複数の場合もある）であるコンピュータプログラム製品の中で、それを使用して、又はそれを援用して実装できる。記憶媒体としては、フロッピディスク、光ディスク、ＤＶＤ、ＣＤ−ＲＯＭ、マイクロドライブ、及び磁気光ディスクを含むあらゆる種類のディスク、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＤＲＡＭ、ＶＲＡＭ、フラッシュメモリデバイス、磁気若しくは光カード、ナノシステム（分子メモリＩＣを含む）、又は命令及び／又はデータを記憶するのに適したあらゆる種類の媒体若しくはデバイスを含むことができるが、これらに限定されない。

機械可読媒体（複数の場合もある）の何れか１つに記憶される場合、本発明の特徴は、処理システムのハードウェアを制御するため、及び処理システムが本発明の結果を利用する他の機構と相互作用できるようにするためのソフトウェア及び／又はファームウェアに組み込むことができる。このようなソフトウェア又はファームウェアには、アプリケーションコード、デバイスドライバ、オペレーティングシステム、及びアプリケーション実行環境／コンテナが含まれていてもよいが、これらに限定されない。

本発明の特徴はまた、例えば特定用途集積回路（ＡＳＩＣ）及びフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）デバイス等のハードウェアコンポーネントを使ってハードウェアに実装されてよい。本明細書に記載の特徴を実行するようにハードウェアステートマシンを実行することは、当業者にとって明らかであろう。

それに加えて、本発明は、本開示の教示に従ってプログラムされる１つ又は複数の従来の汎用又は専用デジタルコンピュータ、コンピューティングデバイス、マシン、又は１つ又は複数のプロセッサを含むマイクロプロセッサ、メモリ及び／又はコンピュータ可読記憶媒体を使って好都合に実装されてよい。適当なソフトウェアコーディングは、熟練プログラマであれば本開示の強度に基づいて容易に作成でき、これはソフトウェア技術の当業者にとっては明らかであろう。

本発明の各種の実施形態を上記で説明したが、これらは限定ではなく、例として提示されていると理解すべきである。当業者にとっては、本発明の主旨と範囲から逸脱することなく、そこに形態及び詳細部において様々な変更を加えることができることが明らかであろう。

本発明は、明示された機能の実行とそれらの関係を示す機能的基本要素を用いて上述した。これらの機能的基本要素の境界は多くの場合、ここでは説明の便宜のために任意に定義されている。明示された機能とそれらの関係が適切に実行される限り、代替的な境界を定義できる。それゆえ、このような代替的な境界の何れも、本発明の範囲と主旨に含まれる。

本発明の上記の説明は、例示と説明を目的として提供されている。これは、すべてを網羅するもの、又は本発明を開示されたとおりの形態に限定するものとは意図されていない。本発明の広さと範囲は、上述の例示的実施形態の何れによっても限定されるべきではない。当業者にとっては多くの改変や変更が明らかであろう。改変や変更には、開示された特徴の何れの適当な組み合わせも含まれる。実施形態は、本発明の原理とその現実的な応用を最もよく説明して、他の当業者が本発明を様々な実施形態について、及び企図される特定の用途に適した各種の改変と共に理解できるようにするために選択され、説明された。本発明の範囲は、以下の特許請求の範囲及びそれらの均等物によって定義されるものとする。また、「〜を含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「〜を有する（ｈａｖｉｎｇ）」、「〜を含有する（ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ）」、及び「〜を包含する（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」及びその他同様の形態の用語は、意味の上で同等であるものとし、これらの用語の何れか１つ続く品目又は複数の品目は、そのような品目又は複数の品目の網羅的な列挙を意味するものではなく、列挙された品目又は複数の品目のみに限定されるものでもない。また、本明細書及び付属の特許請求の範囲において使用される限り、単数形の冠詞「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」、「その（ｔｈｅ）」は、文脈上明らかに他の解釈がなされる場合を除き、複数形も含むことにも留意されたい。

Claims

無人航空機（ＵＡＶ）から散布される散布物質の漂流飛散を引き起こす風の風速を取得するステップと、
前記取得された風速に基づいて前記ＵＡＶの１つ又は複数の構成要素を制御して、前記漂流飛散を少なくとも軽減させるステップと、
を含む空中散布方法。
前記取得された風速に基づいて前記ＵＡＶの前記１つ又は複数の構成要素を制御し、前記漂流飛散を少なくとも軽減させるステップは、前記漂流飛散が閾値を超えたとの特定に応答して、前記取得された風速に基づいて前記ＵＡＶの前記１つ又は複数の構成要素を制御して、前記漂流飛散を少なくとも軽減させるステップを含む、請求項１に記載の空中散布方法。
前記風速を取得するステップは、ＵＡＶの状態、ＵＡＶ推進システムの状態、ユーザが入力するパラメータ、又は風力計の測定のうちの少なくとも１つに基づいて前記風速を特定するステップを含む、請求項１に記載の空中散布方法。
前記風速は、前記ＵＡＶの上に設置された風力計により測定される、請求項１に記載の空中散布方法。
前記風速を取得するステップは、前記ＵＡＶの第一の空間配置を前記ＵＡＶの第二の空間配置と比較することに基づいて前記風速を特定するステップを含み、
前記第一の空間配置は所定の空間配置である、請求項１に記載の空中散布方法。
前記第一の空間配置は無風時の所定の空間配置である、請求項５に記載の空中散布方法。
前記第一の空間配置は所定の風条件に関連付けられる所定の空間配置である、請求項５に記載の空中散布方法。
前記ＵＡＶの前記第一及び第二の空間配置は各々、前記ＵＡＶのピッチ角及びロール角を含む、請求項５に記載の空中散布方法。
前記風速は風の速さ及び風の方向を含む、請求項１に記載の空中散布方法。
前記漂流飛散は、前記散布物質の当初の着地場所からの水平シフトを含み、
前記当初の着地場所は、無風時の前記散布物質の着地場所である、
請求項１に記載の空中散布方法。
前記散布物質は、栄養剤、種子、殺虫剤、除草剤、又は消火剤のうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載の空中散布方法。
前記散布物質は、液体、粉末、又は粒子のうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載の空中散布方法。
前記ＵＡＶの前記１つ又は複数の構成要素を制御するステップは、ＵＡＶ推進システムを制御して、前記ＵＡＶの直線移動を引き起こすステップを含み、前記移動は前記取得された風速に少なくとも部分的に対抗する、請求項１に記載の空中散布方法。
前記ＵＡＶ推進システムを制御するステップは、少なくとも回転翼の速さを制御して、少なくとも前記ＵＡＶの高度又は水平位置の変化を生じさせるステップを含む、請求項１３に記載の空中散布方法。
前記ＵＡＶの前記１つ又は複数の構成要素を制御するステップは、ノズルシステムを制御して、前記ＵＡＶに対する少なくとも１つのノズルの直線移動を引き起こすステップを含み、前記移動は前記取得された風速に少なくとも部分的に対抗する、請求項１に記載の空中散布方法。
前記ノズルシステムを制御するステップは、前記少なくとも１つのノズルを伸展させるステップ又は引っ込めるステップの少なくとも一方を含む、請求項１５に記載の空中散布方法。
前記ＵＡＶの前記１つ又は複数の構成要素を制御するステップは、ＵＡＶ推進システムを制御して、前記ＵＡＶのピッチ、ロール、又はヨー角のうちの少なくとも１つにおける角移動を引き起こすステップを含み、前記移動は前記取得された風速に少なくとも部分的に対抗する、請求項１に記載の空中散布方法。
前記ＵＡＶ推進システムを制御するステップは、少なくとも回転翼の速さを制御するステップを含む、請求項１７に記載の空中散布方法。
前記ＵＡＶの前記１つ又は複数の構成要素を制御するステップは、ノズルシステムを制御して、前記ＵＡＶに対する少なくとも１つのノズルの散布方向を変化させるステップを含み、前記散布方向の前記変化は、前記取得された風速に少なくとも部分的に対抗する、請求項１に記載の空中散布方法。
前記ノズルシステムを制御するステップは、前記ＵＡＶに対する前記少なくとも１つのノズルのピッチ、ロール、又はヨー角のうちの少なくとも１つを制御するステップを含む、請求項１９に記載の空中散布方法。
コンピュータ実行可能命令を記憶する非一時的コンピュータ可読メモリと、
個別に、又はまとめて、メモリにアクセスし、前記コンピュータ実行可能命令を実行して、
無人航空機（ＵＡＶ）から散布される散布物質の漂流飛散を引き起こす風の風速を取得し、
前記取得された風速に基づいて前記ＵＡＶの１つ又は複数の構成要素を制御して、前記漂流飛散を少なくとも軽減させる
ように構成された１つ又は複数のプロセッサと、
を含む空中散布システム。
前記取得された風速に基づいて前記ＵＡＶの１つ又は複数の構成要素を制御して、前記漂流飛散を少なくとも軽減させるために、前記１つ又は複数のプロセッサは、個別に、又はまとめて、前記漂流飛散が閾値を超えたとの特定に応答して、前記取得された風速に基づいて前記ＵＡＶの前記１つ又は複数の構成要素を制御して、前記漂流飛散を少なくとも軽減させるように構成される、請求項２１に記載の空中散布システム。
前記風速を取得するために、前記１つ又は複数のプロセッサは、個別に、又はまとめて、ＵＡＶの状態、ＵＡＶ推進システムの状態、ユーザが入力するパラメータ、又は風力計の測定のうちの少なくとも１つに基づいて前記風速を特定するように構成される、請求項２１に記載の空中散布システム。
前記ＵＡＶの上に設置され、前記風速を測定するように構成された風力計をさらに含む、請求項２１に記載の空中散布システム。
前記風速を取得するために、前記１つ又は複数のプロセッサは、個別に、又はまとめて、前記ＵＡＶの第一の空間配置を前記ＵＡＶの第二の空間配置と比較するように構成され、
前記第一の空間配置は所定の空間配置である、
請求項２１に記載の空中散布システム。
前記第一の空間配置は無風時の所定の空間配置である、請求項２５に記載の空中散布システム。
前記第一の空間配置は所定の風条件に関連付けられる所定の空間配置である、請求項２５に記載の空中散布システム。
前記ＵＡＶの前記第一及び第二の空間配置は各々、前記ＵＡＶのピッチ角及びロール角を含む、請求項２５に記載の空中散布システム。
前記風速は風の速さ及び風の方向を含む、請求項２１に記載の空中散布システム。
前記漂流飛散は、前記散布物質の当初の着地場所からの水平シフトを含み、
前記当初の着地場所は、無風時の前記散布物質の着地場所である、
請求項２１に記載の空中散布システム。
前記散布物質は、栄養剤、種子、殺虫剤、除草剤、又は消火剤のうちの少なくとも１つを含む、請求項２１に記載の空中散布システム。
前記散布物質は、液体、粉末、又は粒子のうちの少なくとも１つを含む、請求項２１に記載の空中散布システム。
前記ＵＡＶの前記１つ又は複数の構成要素を制御するために、前記１つ又は複数のプロセッサは、個別に、又はまとめて、ＵＡＶ推進システムを制御して、前記ＵＡＶの直線移動を引き起こすように構成され、前記移動は前記取得された風速に少なくとも部分的に対抗する、請求項２１に記載の空中散布システム。
前記ＵＡＶ推進システムを制御するために、前記１つ又は複数のプロセッサは、個別に、又はまとめて、少なくとも回転翼の速さを制御して、少なくとも前記ＵＡＶの高度又は水平位置の変化を生じさせるように構成される、請求項３３に記載の空中散布システム。
前記ＵＡＶの前記１つ又は複数の構成要素を制御するために、前記１つ又は複数のプロセッサは、個別に、又はまとめて、ノズルシステムを制御して、前記ＵＡＶに対する少なくとも１つのノズルの直線移動を引き起こすように構成され、前記移動は前記取得された風速に少なくとも部分的に対抗する、請求項２１に記載の空中散布システム。
前記ノズルシステムを制御するために、前記１つ又は複数のプロセッサは、個別に、又はまとめて、前記少なくとも１つのノズルを伸展させること又は引っ込めることの少なくとも一方を行うように構成される、請求項３５に記載の空中散布システム。
前記ＵＡＶの前記１つ又は複数の構成要素を制御するために、前記１つ又は複数のプロセッサは、個別に、又はまとめて、ＵＡＶ推進システムを制御して、前記ＵＡＶのピッチ、ロール、又はヨー角のうちの少なくとも１つにおける角移動を引き起こすように構成され、前記移動は前記取得された風速に少なくとも部分的に対抗する、請求項２１に記載の空中散布システム。
前記ＵＡＶ推進システムを制御するために、前記１つ又は複数のプロセッサは、個別に、又はまとめて、少なくとも回転翼の速さを制御するように構成される、請求項３７に記載の空中散布システム。
前記ＵＡＶの前記１つ又は複数の構成要素を制御するために、前記１つ又は複数のプロセッサは、個別に、又はまとめて、ノズルシステムを制御して、前記ＵＡＶに対する少なくとも１つのノズルの散布方向を変化させるように構成され、前記散布方向の前記変化は、前記取得された風速に少なくとも部分的に対抗する、請求項２１に記載の空中散布システム。
前記ノズルシステムを制御するために、前記１つ又は複数のプロセッサは、個別に、又はまとめて、前記ＵＡＶに対する前記少なくとも１つのノズルのピッチ、ロール、又はヨー角のうちの少なくとも１つを制御するように構成される、請求項３９に記載の空中散布システム。
空中散布システムの１つ又は複数のプロセッサにより実行されると、前記空中散布システムに、
無人航空機（ＵＡＶ）から散布される散布物質の漂流飛散を引き起こす風の風速を取得し、
前記取得された風速に基づいて前記ＵＡＶの１つ又は複数の構成要素を制御して、前記漂流飛散を少なくとも軽減させる
実行可能命令がその上に記憶された１つ又は複数の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
前記取得された風速に基づいて前記ＵＡＶの前記１つ又は複数の構成要素を制御して、前記漂流飛散を少なくとも軽減させるために、前記空中散布システムは、前記漂流飛散が閾値を超えたとの特定に応答して、前記取得された風速に基づいて前記ＵＡＶの前記１つ又は複数の構成要素を制御して、前記漂流飛散を少なくとも軽減させるようにされる、請求項４１に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
前記風速を取得するために、前記空中散布システムは、ＵＡＶの状態、ＵＡＶ推進システムの状態、ユーザが入力するパラメータ、又は風力計の測定のうちの少なくとも１つに基づいて前記風速を特定するようにされる、請求項４１に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
前記風速は前記ＵＡＶの上に設置された風力計により測定される、請求項４１に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
前記風速を取得するために、前記空中散布システムは、前記ＵＡＶの第一の空間配置を前記ＵＡＶの第二の空間配置と比較するようにされ、
前記第一の空間配置は所定の空間配置である、
請求項４１に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
前記第一の空間配置は無風時の所定の空間配置である、請求項４５に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
前記第一の空間配置は所定の風条件に関連付けられる所定の空間配置である、請求項４５に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
前記ＵＡＶの前記第一及び第二の空間配置は各々、前記ＵＡＶのピッチ角及びロール角を含む、請求項４５に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
前記風速は風の速さ及び風の方向を含む、請求項４１に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
前記漂流飛散は、前記散布物質の当初の着地場所からの水平シフトを含み、
前記当初の着地場所は、無風時の前記散布物質の着地場所である、
請求項４１に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
前記散布物質は、栄養剤、種子、殺虫剤、除草剤、又は消火剤のうちの少なくとも１つを含む、請求項４１に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
前記散布物質は、液体、粉末、又は粒子のうちの少なくとも１つを含む、請求項４１に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
前記ＵＡＶの前記１つ又は複数の構成要素を制御するために、前記空中散布システムは、ＵＡＶ推進システムを制御して、前記ＵＡＶの直線移動を引き起こすようにされ、前記移動は前記取得された風速に少なくとも部分的に対抗する、請求項４１に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
前記ＵＡＶ推進システムを制御するために、前記空中散布システムは、少なくとも回転翼の速さを制御して、少なくとも前記ＵＡＶの高度又は水平位置の変化を生じさせるようにされる、請求項５３に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
前記ＵＡＶの前記１つ又は複数の構成要素を制御するために、前記空中散布システムは、ノズルシステムを制御して、前記ＵＡＶに対する少なくとも１つのノズルの直線移動を引き起こすようにされ、前記移動は前記取得された風速に少なくとも部分的に対抗する、請求項４１に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
前記ノズルシステムを制御するために、前記空中散布システムは、前記少なくとも１つのノズルを伸展させること又は引っ込めることの少なくとも一方を行うようにされる、請求項５５に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
前記ＵＡＶの前記１つ又は複数の構成要素を制御するために、前記空中散布システムは、ＵＡＶ推進システムを制御して、前記ＵＡＶのピッチ、ロール、又はヨー角のうちの少なくとも１つにおける角移動を引き起こすようにされ、前記移動は前記取得された風速に少なくとも部分的に対抗する、請求項４１に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
前記ＵＡＶ推進システムを制御するために、前記空中散布システムは、少なくとも回転翼の速さを制御するようにされる、請求項５７に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
前記ＵＡＶの前記１つ又は複数の構成要素を制御するために、前記空中散布システムは、ノズルシステムを制御して、前記ＵＡＶに対する少なくとも１つのノズルの散布方向を変化させるようにされ、前記散布方向の前記変化は、前記取得された風速に少なくとも部分的に対抗する、請求項４１に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
前記ノズルシステムを制御するために、前記空中散布システムは、前記ＵＡＶに対する前記少なくとも１つのノズルのピッチ、ロール、又はヨー角のうちの少なくとも１つを制御するようにされる、請求項５９に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
フレームと、
前記フレームに取り付けられた１つ又は複数の推進システムと、
前記フレーム又は前記１つ又は複数の推進システムの少なくとも一方に連結され、前記ＵＡＶから散布物質を散布するように構成された１つ又は複数のノズルシステムと、
前記推進システム又は前記ノズルシステムの少なくとも一方に連結され、前記推進システム又は前記ノズルシステムの少なくとも一方を風速に基づいて制御して、風による前記散布物質の漂流飛散を少なくとも軽減するように構成された１つ又は複数のコントローラと、
を含む無人航空機（ＵＡＶ）。
前記風速に基づいて前記推進システム又は前記ノズルシステムのうちの少なくとも一方を制御するために、前記１つ又は複数のコントローラは、前記漂流飛散が閾値を超えたとの特定に応答して、前記推進システム又は前記ノズルシステムの少なくとも一方を前記風速に基づいて制御して、前記漂流飛散を少なくとも軽減させるように構成される、請求項６１に記載のＵＡＶ。
前記１つ又は複数のコントローラは、ＵＡＶの状態、ＵＡＶ推進システムの状態、ユーザが入力するパラメータ、又は風力計の測定のうちの少なくとも１つに基づいて前記風速を取得するように構成される、請求項６１に記載のＵＡＶ。
前記１つ又は複数のコントローラに連結され、前記風速を測定するように構成された風力計をさらに含む、請求項６１に記載のＵＡＶ。
前記風速を取得するために、前記１つ又は複数のコントローラは、前記ＵＡＶの第一の空間配置を前記ＵＡＶの第二の空間配置と比較するように構成され、
前記第一の空間配置は所定の空間配置である、
請求項６１に記載のＵＡＶ。
前記第一の空間配置は無風時の所定の空間配置である、請求項６５に記載のＵＡＶ。
前記第一の空間配置は所定の風条件に関連付けられる所定の空間配置である、請求項６５に記載のＵＡＶ。
前記ＵＡＶの前記第一及び第二の空間配置は各々、前記ＵＡＶのピッチ角及びロール角を含む、請求項６５に記載のＵＡＶ。
前記風速は風の速さ及び風の方向を含む、請求項６１に記載のＵＡＶ。
前記漂流飛散は、前記散布物質の当初の着地場所からの水平シフトを含み、
前記当初の着地場所は、無風時の前記散布物質の着地場所である、
請求項６１に記載のＵＡＶ。
前記散布物質は、栄養剤、種子、殺虫剤、除草剤、又は消火剤のうちの少なくとも１つを含む、請求項６１に記載のＵＡＶ。
前記散布物質は、液体、粉末、又は粒子のうちの少なくとも１つを含む、請求項６１に記載のＵＡＶ。
前記推進システム又は前記ノズルシステムのうちの少なくとも一方を前記風速に基づいて制御するために、前記１つ又は複数のコントローラは、前記１つ又は複数の推進システムを制御して、前記ＵＡＶの直線移動を引き起こすように構成され、前記移動は前記風速に少なくとも部分的に対抗する、請求項６１に記載のＵＡＶ。
前記１つ又は複数の推進システムを制御するために、前記１つ又は複数のコントローラは、少なくとも回転翼の速さを制御して、少なくとも前記ＵＡＶの高度又は水平位置の変化を生じさせるように構成される、請求項７３に記載のＵＡＶ。
前記推進システム又は前記ノズルシステムの少なくとも一方を前記風速に基づいて制御するために、前記１つ又は複数のコントローラは、前記１つ又は複数のノズルシステムを制御して、前記ＵＡＶに対する少なくとも１つのノズルの直線移動を引き起こすように構成され、前記移動は前記風速に少なくとも部分的に対抗する、請求項６１に記載のＵＡＶ。
前記１つ又は複数のノズルシステムを制御するために、前記１つ又は複数のコントローラは、前記少なくとも１つのノズルを伸展させること又は引っ込めることの少なくとも一方を行うように構成される、請求項７５に記載のＵＡＶ。
前記推進システム又は前記ノズルシステムの少なくとも一方を前記風速に基づいて制御するために、前記１つ又は複数のコントローラは、前記１つ又は複数の推進システムを制御して、前記ＵＡＶのピッチ、ロール、又はヨー角のうちの少なくとも１つにおける角移動を引き起こすように構成され、前記移動は前記風速に少なくとも部分的に対抗する、請求項６１に記載のＵＡＶ。
前記１つ又は複数の推進システムを制御するために、前記１つ又は複数のコントローラは、少なくとも回転翼の速さを制御するように構成される、請求項７７に記載のＵＡＶ。
前記推進システム又は前記ノズルシステムの少なくとも一方を前記風速に基づいて制御するために、前記１つ又は複数のコントローラは、前記ＵＡＶに対する少なくとも１つのノズルの散布方向を変化させるように構成され、前記散布方向の前記変化は、前記風速に少なくとも部分的に対抗する、請求項６１に記載のＵＡＶ。
前記１つ又は複数のノズルシステムを制御するために、前記１つ又は複数のコントローラは、前記ＵＡＶに対する前記少なくとも１つのノズルのピッチ、ロール、又はヨー角のうちの少なくとも１つを制御するように構成される、請求項７９に記載のＵＡＶ。