JP6816156B2 - Ｕａｖ軌道を調整するシステム及び方法 - Google Patents

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Description

航空機は、監視、偵察、探索、物流輸送、災害救助、空撮、大規模農業オートメーション、ライブビデオ放送等を含め、広範囲の現実世界用途を有する。幾つかの用途では、搭載物（例えば、カメラ）を搭載した航空機は、ターゲットの周囲を飛行して、データを取得するか、又は特定のタスクを実行するように制御し得る。センサ及びナビゲーション技術の進歩に伴い、航空機の自律飛行又は制御が可能になった。自律飛行を使用する航空機の有用性は改善可能である。
現在、航空機は、自律飛行中、予め設定された軌道又は自律的に計画された軌道に沿って飛行し得る。自律飛行の例は、航空機の自律リターン、１つ又は複数のウェイポイントに沿った航空機の自律ナビゲーション、及び／又は対象ポイントへの自律飛行を含み得る。自律飛行中のユーザ介入は、制限され得るか、又は航空機の自律飛行を中断し得る。しかし、幾つかの場合、ユーザが航空機の自律飛行に素早く介入又は補足する能力が望ましいことがある。例えば、航空機の自律リターン飛行中、ユーザの入力は、建物等の障害物を回避するに当たり有用であり得る（例えば、航空機が障害物回避センサを有さない場合）。加えて、幾つかの状況では、ユーザは、所与のタスクを達成するに当たり航空機の自律動作になお頼りながら、航空機の飛行をわずかに変更する能力を望み得る。例えば、ユーザは、選択されたターゲット又は行先から逸脱したいことがある。
したがって、航空機の自律飛行を変更する能力が必要とされる。そのような能力は、直観的で使用しやすく、人間がヒューマン−システムインタフェースとの対話を通して航空機の自律飛行を変更し、及び／又は作用できるようにする飛行制御システムを介して提供し得る。所望又は有利な場合、ユーザによるある程度の制御又は変更をなお可能にしながら、航空機を手動操縦することのユーザへの負担を大幅に低減することができる。
したがって、一態様では、無人航空機（ＵＡＶ）の自律飛行を変更するシステムが提供される。本システムは、第１のユーザ入力を受信するように構成される第１のユーザインタフェースであって、第１のユーザ入力は、ＵＡＶの自律飛行を行う１つ又は複数の命令を提供する、第１のユーザインタフェースと、第２のユーザ入力を受信するように構成される第２のユーザインタフェースであって、第２のユーザ入力は、ＵＡＶの自律飛行を変更する１つ又は複数の命令を提供する、第２のユーザインタフェースとを備える。
別の態様では、無人航空機（ＵＡＶ）の自律飛行を変更する方法が提供される。本方法は、第１のユーザ入力を第１のユーザインタフェースにおいて受信することであって、第１のユーザ入力は、ＵＡＶの自律飛行を行う１つ又は複数の命令を提供する、第１のユーザ入力を受信することと、第２のユーザ入力を第２のユーザインタフェースにおいて受信することであって、第２のユーザ入力は、ＵＡＶの自律飛行を変更する１つ又は複数の命令を提供する、第２のユーザ入力を受信することとを含む。
別の態様では、無人航空機（ＵＡＶ）の飛行を変更する非一時的コンピュータ可読媒体が提供される。本非一時的コンピュータ可読媒体は、第１のユーザ入力を第１のユーザインタフェースにおいて受信することであって、第１のユーザ入力は、ＵＡＶの自律飛行を行う１つ又は複数の命令を提供する、第１のユーザ入力を受信することと、第２のユーザ入力を第２のユーザインタフェースにおいて受信することであって、第２のユーザ入力は、ＵＡＶの自律飛行を変更する１つ又は複数の命令を提供する、第２のユーザ入力を受信することとを行うコード、論理、又は命令を含む。
別の態様では、無人航空機（ＵＡＶ）の自律飛行を変更するシステムが提供される。本システムは飛行コントローラを備え、飛行コントローラは、（１）第１のユーザインタフェースにおいて受信される第１のユーザ入力に応答して、ＵＡＶの自律飛行を行う第１の組の信号を生成し、（２）第２のユーザインタフェースにおいて受信される第２のユーザ入力に応答して、ＵＡＶの自律飛行を変更する第２の組の信号を生成するように構成される。
別の態様では、無人航空機（ＵＡＶ）の自律飛行を変更する方法が提供される。本方法は、飛行コントローラを用いて、第１のユーザインタフェースにおいて受信される第１のユーザ入力に応答して、ＵＡＶの自律飛行を行う第１の組の信号を生成することと、飛行コントローラを用いて、第２のユーザインタフェースにおいて受信される第２のユーザ入力に応答して、ＵＡＶの自律飛行を変更する第２の組の信号を生成することとを含む。
別の態様では、無人航空機（ＵＡＶ）の飛行を変更する非一時的コンピュータ可読媒体が提供される。本非一時的コンピュータ可読媒体は、飛行コントローラを用いて、第１のユーザインタフェースにおいて受信される第１のユーザ入力に応答して、ＵＡＶの自律飛行を行う第１の組の信号を生成することと、飛行コントローラを用いて、第２のユーザインタフェースにおいて受信される第２のユーザ入力に応答して、ＵＡＶの自律飛行を変更する第２の組の信号を生成することとを行うコード、論理、又は命令を備える。
別の態様では、無人航空機（ＵＡＶ）が提供される。本ＵＡＶは、（１）ＵＡＶの自律飛行を命令する第１の組の信号であって、前記第１の組の信号は、第１のユーザインタフェースにおいて受信される第１のユーザ入力に基づいて生成される、第１の組の信号及び（２）ＵＡＶの自律飛行の変更を命令する第２の組の信号であって、前記第２の組の信号は、第２のユーザインタフェースにおいて受信される第２のユーザ入力に基づいて生成される、第２の組の信号を生成するように構成される飛行コントローラと、１つ又は複数の推進ユニットであって、（ａ）第１の組の信号に応答してＵＡＶの自律飛行を行い、（ｂ）第２の組の信号に応答してＵＡＶの自律飛行を変更するように構成される１つ又は複数の推進ユニットとを備える。
別の態様では、無人航空機（ＵＡＶ）の飛行を変更するシステムが提供される。本システムは１つ又は複数のプロセッサを備え、１つ又は複数のプロセッサは個々に又は集合的に、ＵＡＶの自律飛行を行うことであって、自律飛行は自律飛経路を含む、自律飛行を行うことと、ユーザ入力に応答して自律飛経路を変更することであって、自律飛経路は、自律飛行を維持しながら変更される、自律飛経路を変更することとを行うように構成される。
別の態様では、無人航空機（ＵＡＶ）の飛行を変更する方法が提供される。本方法は、ＵＡＶの自律飛行を行うことであって、自律飛行は自律飛経路を含む、自律飛行を行うことと、ユーザ入力に応答して自律飛経路を変更することであって、自律飛経路は、自律飛行を維持しながら変更される、自律飛経路を変更することとを含む。
別の態様では、無人航空機（ＵＡＶ）の飛行を変更する非一時的コンピュータ可読媒体が提供される。本非一時的コンピュータ可読媒体は、ＵＡＶの自律飛行を行うことであって、自律飛行は自律飛経路を含む、自律飛行を行うことと、ユーザ入力に応答して自律飛経路を変更することであって、自律飛経路は、自律飛行を維持しながら変更される、自律飛経路を変更することとを行うコード、論理、又は命令を備える。
別の態様では、無人航空機（ＵＡＶ）が提供される。本ＵＡＶは、（１）ＵＡＶの自律飛行の第１の組の信号であって、自律飛行は自律飛経路を含む、第１の組の信号及び（２）自律飛経路を変更する第２の組の信号であって、自律飛経路は、自律飛行を維持しながら変更される、第２の組の信号を生成するように構成される飛行コントローラと、１つ又は複数の推進ユニットであって、（ａ）第１の組の信号に応答してＵＡＶの自律飛行を行い、（ｂ）第２の組の信号に応答してＵＡＶの自律飛経路を変更するように構成される１つ又は複数の推進ユニットとを備える。
本発明の異なる態様が、個々に、集合的に、又は互いと組み合わせて理解することができることが理解されるものとする。本明細書に記載される本発明の様々な態様は、以下記載される特定の用途のいずれか又は任意の他のタイプの可動物体に適用し得る。本明細書での航空機のあらゆる記載は、任意の車両等の任意の可動物体に適用し得、使用し得る。さらに、航空移動（例えば、飛行）の状況で本明細書に開示されるシステム、デバイス、及び方法は、地上移動、水上移動、水中移動、又は宇宙空間での移動等の他のタイプの移動の状況で適用することもできる。
本発明の他の目的及び特徴は、明細書、特許請求の範囲、及び添付図を検討することにより明らかになる。
本明細書において言及される全ての公開物、特許、及び特許出願は、個々の各公開物、特許、又は特許出願が特に且つ個々に参照により援用されることが示されるものとして、参照により本明細書に援用される。
本発明の新規の特徴は、添付の特許請求の範囲に特に記載される。本発明の原理が利用される例示的な実施形態を記載する以下の詳細な説明及び添付図面を参照することにより、本発明の特徴及び利点のよりよい理解が得られる。
実施形態によるナビゲーションに使用されるシステムの例を示す。 実施形態によるユーザ端末を示す。 実施形態による、協働する第１のユーザインタフェース及び第２のユーザインタフェースを示す。 実施形態によるＵＡＶの自律飛行を変更する方法を示す。 実施形態による、ユーザ入力により変更されているＵＡＶの自律飛経路を示す。 実施形態による、ユーザ入力により変更された可動物体の自律飛経路の側面図を示す。 実施形態による、可動物体の自律飛行を比例的に変更するユーザ入力の力を示す。 実施形態による閾値に達した場合のＵＡＶの挙動を示す。 実施形態による、可動物体の自律飛行を変更するユーザ入力がリリースされた後のＵＡＶの挙動を示す。 実施形態による、ユーザ入力により変更されたＵＡＶの新しい自律飛経路を示す。 実施形態による無人航空機（ＵＡＶ）を示す。 実施形態による、可動物体を制御するシステムのブロック図による概略図である。 実施形態による、１つ又は複数の制御スティックの作動に応答して、曲線軌道で飛行するＵＡＶを示す。 実施形態による、自律飛経路に沿って速度を増減して移動中の無人航空機の上から下を見た図を示す。
本明細書に提供されるシステム、方法、及びデバイスは、自律動作航空機の飛行に作用し、及び／又は変更する能力をオペレータに与えるのに使用することができる。例えば、直観的であり、使用しやすいユーザ入力デバイスを提供し得る。ユーザ入力デバイスを利用して、航空機の自律動作中、航空機の飛行を変更し得る。幾つかの場合、自律動作中の航空機は所定の目標を有し得る。例えば、自律動作中の航空機は、達成が設計される所定のタスク又は飛行先のターゲットを有し得る。したがって、自律動作中の航空機は、飛経路及び／又は飛行方向等のパラメータがユーザ入力に従って変更される間、所定のタスクの達成を継続するか、又はターゲットに向かって進行し続け得る。幾つかの場合、ユーザにより許される変更の閾値を提供して、航空機が、ユーザ入力にも拘わらず、自律制御下でタスクを達成可能なこと、又は行先に到着可能なことを保証し得る。
幾つかの場合、異なるタイプのユーザ入力を受け入れるために、異なるユーザインタフェースを提供し得る。異なるユーザインタフェースは、ハードウェアインタフェース及び／又はソフトウェアインタフェースを含み得る。例えば、異なるユーザインタフェースは、デバイスの物理的なボタン又は画面上に表示される対話ボタンを含み得る。幾つかの場合、異なるユーザインタフェースは、２つの異なるユーザインタフェースを含み得る。例えば、航空機の自律動作の容易さを改善するのに使用することができる第１のユーザインタフェースを提供し得る。第１のユーザインタフェースは、グラフィカルヒューマンシステムインタフェースとの対話を通して航空機の制御を可能にし得、航空機を手動操縦することの負担を大幅に低減し得る。第１のユーザインタフェースは、航空機に達成する自律タスクを提供する際に使用し得る。幾つかの場合、達成する自律タスクは、単純なコマンド（例えば、マップ上でターゲットに触れること）で指定し得る。航空機の自律動作（例えば、自律飛行）の単純で直観的な変更を可能にする第２のユーザインタフェースを提供し得る。例えば、航空機がターゲットに向かって自律的にナビゲート中である間、第２のユーザインタフェースへのユーザ入力は、航空機の軌道をわずかに変更し得る。幾つかの場合、第２のユーザインタフェースに提供されるユーザ入力は、航空機の自律飛行が維持されている間、自律飛行のパラメータを変更し得る。
自律動作中の航空機の飛行に作用及び／又は変更する能力は、自律制御下での航空機の操作性を改善し得る。航空機を手動操縦することのユーザへの負担を大幅に減らすことができ、それでもなお、所望又は有利な場合、ユーザが自律飛行に作用又は変更することができるような自律飛行への調整（例えば、変更）を可能にし得る。異なるユーザインタフェースに提供される別個の機能は、熟練ユーザ又は未熟ユーザの両者が、本明細書に提供される発明により可能になる利点を利用し得るように制御を簡易化し得る。加えて、異なるユーザインタフェースに提供される別個の機能は、緊急時又は予期しない状況時、混乱又はエラーなしで素早い動作をとって（例えば、第２のユーザインタフェースで）、航空機の自律飛行を変更することができることを保証し得る。
自律飛行を変更する能力は、ユーザが気付く、非検出（例えば、エラーを通して又は航空機が障害物センサを有さない場合）の、航空機が直面する障害物がある場合、特に有用であり得る。そのような場合、変更後、所与のタスクを引き続き達成し得るように航空機の自律動作を妨げずに、わずかな変更をＵＡＶ飛行に行い得る。幾つかの場合、自律飛行を変更する能力は、ターゲット行先に向けての自律飛行を維持しながら、所与の飛経路からのある程度の逸脱をユーザが望む（例えば、ユーザが何か興味があるものを見る）場合、特に有用であり得る。本明細書で使用される場合、飛経路とは、飛行中に航空機がとる経路を指し得る。幾つかの場合、飛経路とは、航空機の軌道又は航空機の飛行方向（例えば、二次元座標又は三次元座標で）を指し得る。幾つかの場合、飛経路とは、航空機が辿るように設定される、予め構成される飛経路（例えば、軌道）を指し得る。幾つかの場合、飛経路とは、航空機の瞬間飛行方向を指し得る。
ユーザ入力は、方向成分を飛経路に追加し、及び／又は速度又は加速度成分を航空機に追加することにより、航空機の飛経路に作用及び／又は変更し得る。幾つかの場合、自律飛行を変更する能力は、ユーザが、特定の飛行パターンでＵＡＶを飛行させることを望むか、又は容易には実装されない操作（例えば、ＵＡＶを上昇スパイラル又は下降スパイラルで飛行させる）の実行を望む場合、特に有用であり得る。自律飛行を変更する能力が、任意のタイプの航空機及び空中、水上、陸上、及び／又は宇宙空間中を横断可能な任意の車両に組み込み可能であることに留意されたい。
本発明の異なる態様が、個々に、集合的に、又は互いと組み合わせて理解することができることが理解されるものとする。本明細書に記載される本発明の様々な態様は、以下に記載される特定の用途のいずれか又は任意の他のタイプの遠隔制御される車両若しくは可動物体に適用し得る。
図１は、実施形態によるナビゲーションに使用されるシステムの例を示す。ナビゲーションシステムは、可動物体１００と、可動物体との通信が可能なユーザ端末１０６とを含み得る。可動物体は、搭載物１０４を搬送するように構成し得る。ユーザ端末を使用して、可動物体及び／又は搭載物の１つ又は複数の移動特性を制御してもよい。例えば、ユーザ端末を使用して、可動物体をターゲットエリアにナビゲート可能なように可動物体を制御することができる。ユーザ端末を使用して、本明細書において更に記載されるように、可動物体の自律飛行を行う、可動物体（例えば、可動物体の飛行コントローラ）に送信される可動物体命令又はコマンドを与え得る。幾つかの場合、ユーザ端末を使用して、可動物体が自律的に動作中である間、可動物体を手動制御し、及び／又は可動物体のパラメータを変更し得る。
可動物体１００は、環境をトラバースすることが可能な任意の物体であり得る。可動物体は、空気、水、陸、及び／又は宇宙空間をトラバースすることが可能であり得る。環境は、移動不可能な物体（静止物体）及び移動可能な物体を含み得る。静止物体の例としては、地勢、植物、ランドマーク、建物、一体構造物、又は任意の固定された構造物を挙げることができる。移動可能な物体の例としては、人々、車両、動物、発射体等が挙げられる。
幾つかの場合では、環境は慣性基準系であり得る。慣性基準系を使用して、時空間を均一的、等方的、及び時間独立的に記述し得る。慣性基準系は、可動物体に相対して確立し得、可動物体に従って移動し得る。慣性基準系での測定は、変換（例えば、ニュートン物理学でのガリレイ変換）により別の基準系（例えば、全球基準系（ｇｌｏｂａｌ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｆｒａｍｅ））での測定に変換することができる。
可動物体１００は車両であり得る。車両は自己推進車両であり得る。車両は、１つ又は複数の推進ユニット１０７を用いて環境をトラバースし得る。車両は、航空車両、陸ベースの車両、水ベースの車両、又は宇宙空間ベースの車両であり得る。車両は無人車両であり得る。車両は、人間の乗員を乗せずに環境をトラバースすることが可能であり得る。代替的には、車両は人間の乗員を搬送し得る。幾つかの実施形態では、可動物体は無人航空機（ＵＡＶ）であり得る。
本明細書でのＵＡＶ又は任意の他のタイプの可動物体の任意の記載は、任意の他のタイプの可動物体又は様々なカテゴリの可動物体全般に適用し得、又はこの逆も同じであり得る。例えば、本明細書でのＵＡＶの任意の記載は、任意の無人の陸境界、水ベース、又は宇宙ベースの車両に適用し得る。可動物体の更なる例は、本明細書の他の箇所で更に詳細に提供される。
上述したように、可動物体は、環境内でトラバースすることが可能であり得る。可動物体は、三次元内で飛行することが可能であり得る。可動物体は、１つ、２つ、又は３つの軸に沿って空間並進することが可能であり得る。１つ、２つ、又は３つの軸は互いに直交し得る。軸は、ピッチ軸、ヨー軸、及び／又はロール軸に沿い得る。可動物体は、１つ、２つ、又は３つの軸の回りを回転可能であることもできる。１つ、２つ、又は３つの軸は、互いに直交し得る。軸は、ピッチ軸、ヨー軸、及び／又はロール軸であり得る。可動物体は、最高で自由度６に沿って移動可能であり得る。可動物体は、移動において可動物体を支援し得る１つ又は複数の推進ユニットを含み得る。例えば、可動物体は、１つ、２つ、又は３つ以上の推進ユニットを有するＵＡＶであり得る。推進ユニットは、ＵＡＶの揚力を生成するように構成し得る。推進ユニットは回転翼を含み得る。可動物体はマルチ回転翼ＵＡＶであり得る。
可動物体は任意の物理的構成を有し得る。例えば、可動物体は、中心体から延びる１つ又はアーム又は分岐部を有する中心体を有し得る。アームは中心体から側方又は放射状に延び得る。アームは、中心体に相対して移動可能であってもよく、又は中心体に相対して静止してもよい。アームは、１つ又は複数の推進ユニットを支持し得る。例えば、各アームは、１つ、２つ、又は３つ以上の推進ユニットを支持し得る。
可動物体は筐体を有し得る。筐体は、１つの一体片、２つの一体片、又は複数の個片から形成し得る。筐体は、１つ若しくは複数の構成要素が配置されるキャビティを含み得る。構成要素は、モーションコントローラ（例えば、飛行コントローラ）、１つ若しくは複数のプロセッサ、１つ若しくは複数のメモリ記憶ユニット、１つ若しくは複数のセンサ（例えば、１つ若しくは複数の慣性センサ又は本明細書の他の箇所に記載される任意の他のタイプのセンサ）、１つ若しくは複数のナビゲーションユニット（例えば、全地球測位システム（ＧＰＳ）ユニット）、１つ若しくは通信ユニット、又は任意の他のタイプの構成要素等の電気構成要素であり得る。筐体は、単一のキャビティ又は複数のキャビティを有し得る。幾つかの場合では、モーションコントローラ（飛行コントローラなど）は、１つ又は複数の推進ユニットと通信し得、及び／又は１つ又は複数の推進ユニットの動作を制御し得る。モーションコントローラ（すなわち、飛行コントローラ）は、１つ又は複数の電子速度制御（ＥＳＣ）モジュールを用いて１つ又は複数の推進ユニットと通信し、及び／又はその動作を制御し得る。モーションコントローラ（すなわち、飛行コントローラ）は、ＥＳＣモジュールと通信して、推進ユニットの動作を制御し得る。
可動物体はオンボード搭載物１０４を支持し得る。搭載物は、可動物体に相対して固定値を有してもよく、又は可動物体に相対して移動可能であってもよい。搭載物は、可動物体に相対して空間的に並進し得る。例えば、搭載物は、可動物体に相対して１つ、２つ、又は３つの軸に沿って移動し得る。搭載物は、可動物体に相対して回転することもできる。例えば、搭載物は、可動物体に相対して１つ、２つ、又は３つの軸の回りを回転し得る。軸は互いに直交し得る。軸は、ピッチ軸、ヨー軸、及び／又はロール軸であり得る。代替的には、搭載物は、可動物体内に固定又は統合し得る。
搭載物は、支持機構１０２を用いて可動物体に相対して移動可能であり得る。支持機構は、可動物体に相対する支持機構の移動を可能にし得る１つ又は複数のジンバルステージを含み得る。例えば、支持機構は、支持機構が可動物体に相対して第１の軸の回りを回転できるようにし得る第１のジンバルステージ、支持機構が可動物体に相対して第２の軸の回りを回転できるようにし得る第２のジンバルステージ、及び／又は支持機構が可動物体に相対して第３の軸の回りを回転できるようにし得る第３のジンバルステージを含み得る。本明細書の他の箇所に記載される支持機構の任意の説明及び／又は特徴が該当し得る。
搭載物は、可動物体周囲の環境を感知可能なデバイス、信号を環境に放射可能なデバイス、及び／又は環境と相互作用可能なデバイスを含み得る。
１つ又は複数のセンサは、搭載物として提供し得、環境を感知可能であり得る。１つ又は複数のセンサは、撮像デバイスを含み得る。撮像デバイスは物理的な撮像デバイスであり得る。撮像デバイスは、電磁放射線（例えば、可視光、赤外線光、及び／又は紫外線光）を検出し、検出された電磁放射線に基づいて画像データを生成するように構成することができる。撮像デバイスは、光の波長に応答して電気信号を生成する電荷結合素子（ＣＣＤ）センサ又は相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）センサを含み得る。生成される電気信号は処理されて、画像データを生成することができる。撮像デバイスにより生成される画像データは、１つ又は複数の画像を含むことができ、画像は静止画（例えば、写真）、動的画像（例えば、ビデオ）、又はそれらの適する組合せであり得る。画像データは、多色性（例えば、ＲＧＢ、ＣＭＹＫ、ＨＳＶ）であってもよく、又は単色性（例えば、グレースケール、白黒、セピア）であってもよい。撮像デバイスは、光を画像センサに向けるように構成されたレンズを含み得る。
撮像デバイスはカメラであることができる。カメラは、動的画像データ（例えば、ビデオ）を捕捉するムービーカメラ又はビデオカメラであることができる。カメラは、静止画（例えば、写真）を捕捉するスチルカメラであることができる。カメラは、動的画像データ及び静的画像の両方を捕捉し得る。カメラは、動的画像データの捕捉と静止画の捕捉とを切り替え得る。本明細書に提供される特定の実施形態は、カメラの状況で説明されるが、本開示が任意の適する撮像デバイスに適用可能であり、カメラに関連する本明細書での任意の説明が、任意の適する撮像デバイスにも適用可能であり、カメラに関連する本明細書での任意の説明が、他のタイプの撮像デバイスにも適用可能なことが理解されるものとする。カメラを使用して、３Ｄシーン（例えば、環境、１つ又は複数の物体等）の２Ｄ画像を生成することができる。カメラにより生成される画像は、３Ｄシーンの２Ｄ画像面への射影を表すことができる。したがって、２Ｄ画像内の各点は、シーンでの３Ｄ空間座標に対応する。カメラは光学要素（例えば、レンズ、ミラー、フィルタ等）を備え得る。カメラは、カラー画像、グレースケール画像、赤外線画像等を捕捉し得る。カメラは、赤外線画像を捕捉するように構成される場合、熱撮像デバイスであり得る。
幾つかの実施形態では、搭載物は、複数の撮像デバイス又は複数のレンズ及び／又は画像センサを有する撮像デバイスを含み得る。搭載物は、複数の画像を略同時に撮影可能であり得る。複数の画像は、３Ｄシーン、３Ｄ仮想環境、３Ｄマップ、又は３Ｄモデルの作成を支援し得る。例えば、右画像及び左画像を撮影し、立体マッピングに使用し得る。較正両眼画像から深度マップを計算し得る。任意の数の画像（例えば、２つ以上、３つ以上、４つ以上、５つ以上、６つ以上、７つ以上、８つ以上、９つ以上）を同時に撮影して、３Ｄシーン／仮想環境／モデル及び／又は深度マッピングの作成を支援し得る。画像は、略同じ方向に向けられてもよく、又はわずかに異なる方向に向けられてもよい。幾つかの場合では、他のセンサ（例えば、超音波データ、ＬＩＤＡＲデータ、本明細書の他の箇所に記載される任意の他のセンサからのデータ、又は外部デバイスからのデータ）からのデータは、２Ｄ又は３Ｄの画像又はマップの作成を支援し得る。
撮像デバイスは、特定の画像解像度で画像又は一連の画像を捕捉し得る。幾つかの実施形態では、画像解像度は、画像内のピクセル数によって定義し得る。幾つかの実施形態では、画像解像度は、約３５２×４２０ピクセル以上、約４８０×３２０ピクセル以上、約７２０×４８０ピクセル以上、約１２８０×７２０ピクセル以上、約１４４０×１０８０ピクセル以上、約１９２０×１０８０ピクセル以上、約２０４８×１０８０ピクセル以上、約３８４０×２１６０ピクセル以上、約４０９６×２１６０ピクセル以上、約７６８０×４３２０ピクセル以上、又は約１５３６０×８６４０ピクセル以上であり得る。幾つかの実施形態では、カメラは、４Ｋカメラ又はより高い解像度を有するカメラであり得る。
撮像デバイスは、特定の捕捉率で一連の画像を捕捉し得る。幾つかの実施形態では、一連の画像は、約２４ｐ、約２５ｐ、約３０ｐ、約４８ｐ、約５０ｐ、約６０ｐ、約７２ｐ、約９０ｐ、約１００ｐ、約１２０ｐ、約３００ｐ、約５０ｉ、又は約６０ｉ等の標準ビデオフレーム率で捕捉し得る。幾つかの実施形態では、一連の画像は、速度が０．０００１秒以下、０．０００２秒以下、０．０００５秒以下、０．００１秒以下、０．００２秒以下、０．００５秒以下、０．０１秒以下、０．０２秒以下、０．０５秒以下、０．１秒以下、０．２秒以下、０．５秒以下、１秒以下、２秒以下、５秒以下、又は１０秒以下毎に約１枚の画像を捕捉し得る。幾つかの実施形態では、捕捉率は、ユーザ入力及び／又は外部状況（例えば、雨、雪、風、環境の不明瞭な表面テクスチャ）に応じて変更し得る。
撮像デバイスは、調整可能なパラメータを有し得る。同一の外部状況（例えば、場所、照明）の影響下にありながら、異なるパラメータ下で、異なる画像を撮像デバイスにより捕捉し得る。調整可能なパラメータは、露出（例えば、露出時間、シャッタ速度、アパーチャ、フィルム速度）、利得、ガンマ、関心領域、ビニング／サブサンプリング、ピクセルクロック、オフセット、トリガーリング、ＩＳＯ等を含み得る。露出に関連するパラメータは、撮像デバイス内の画像センサに達する光量を制御し得る。例えば、シャッタ速度は、光が画像センサに達する時間量を制御し得、アパーチャは、所与の時間で画像センサに達する光量を制御し得る。利得に関連するパラメータは、光学センサからの信号の増幅を制御し得る。ＩＳＯは、利用可能な光へのカメラの感度レベルを制御し得る。
幾つかの代替の実施形態では、撮像デバイスは物理的撮像デバイスを超え得る。例えば、撮像デバイスは、画像又はビデオフレームの捕捉及び／又は生成が可能な任意の技法を含み得る。幾つかの実施形態では、撮像デバイスは、別の物理的デバイスから得られた画像を処理可能なアルゴリズムを指し得る。
搭載物は１つ又は複数のタイプのセンサを含み得る。センサのタイプの幾つかの例としては、場所センサ（例えば、全地球測位システム（ＧＰＳ）センサ、場所の三角測量を可能にするモバイルデバイス送信機）、モーションセンサ、ビジョンセンサ（例えば、カメラ等の可視光、赤外線光、又は紫外線光を検出可能な撮像デバイス）、近接性又は距離センサ（例えば、超音波センサ、ライダー、飛行時間又は深度カメラ）、慣性センサ（例えば、加速度計、ジャイロスコープ、及び／又は重力検出センサ、これらは慣性測定ユニット（ＩＭＵ）を形成し得る）、高度センサ、姿勢センサ（例えば、コンパス）、圧力センサ（例えば、気圧計）、温度センサ、湿度センサ、振動センサ、オーディオセンサ（例えば、マイクロフォン）、及び／又はフィールドセンサ（例えば、磁力計、電磁センサ、電波センサ）を挙げることができる。
センサにより提供される検知データを使用して、可動物体の空間配置、速度、及び／又は向きを制御し得る（例えば、後述するように、適する処理ユニット及び／又は制御モジュールを使用して）。代替的には、センサを使用して、天候状況、潜在的な障害物への近さ、地理的特徴の位置、人工構造の位置等の可動物体の周囲環境に関するデータを提供し得る。
搭載物は、信号を環境に放射可能な１つ又は複数のデバイスを含み得る。例えば、搭載物は、電磁スペクトルに沿ったエミッタ（例えば、可視光エミッタ、紫外線エミッタ、赤外線エミッタ）を含み得る。搭載物は、レーザ又は任意の他のタイプの電磁エミッタを含み得る。搭載物は、超音波信号等の１つ又は複数の振動を放射し得る。搭載物は可聴音を放射し得る（例えば、スピーカから）。搭載物は、電波信号又は他のタイプの信号等の電波信号を放射し得る。
搭載物は、環境と相互作用可能であり得る。例えば、搭載物はロボットアームを含み得る。搭載物は、液体成分、気体成分、及び／又は固体成分等の送出品目を含み得る。例えば、搭載物は、殺虫剤、水、肥料、抗火材料、食料、パッケージ、又は任意の他の品目を含み得る。
本明細書での搭載物の任意の例は、可動物体により搬送し得るデバイス又は可動物体の一部であり得るデバイスに適用し得る。例えば、１つ又は複数のセンサ１０８は、可動物体の一部であり得る。１つ又は複数のセンサは、搭載物に加えて提供し得る。これは、本明細書に記載される搭載物等の任意のタイプの搭載物に適用し得る。
可動物体は、ユーザ端末１０６と通信可能であり得る。ユーザ端末は、可動物体自体、可動物体の搭載物、及び／又は可動物体の支持機構と通信し得、支持機構は搭載物の支持に使用される。本明細書での可動物体との通信という任意の記載は、可動物体の搭載物との通信、可動物体の支持機構との通信、及び／又は可動物体の１つ又は複数の個々の構成要素（例えば、通信ユニット、ナビゲーションユニット、推進ユニット、電源、プロセッサ、メモリ記憶ユニット、及び／又はアクチュエータ）との通信にも適用し得る。
可動物体とユーザ端末との通信は、無線通信１１６を介し得る。例えば、通信システム１１０を可動物体に提供し得る。対応する通信ユニット１１４は、ユーザ端末に提供し得、対応する通信ユニット１１４を使用して、通信システム間の通信リンク（例えば、無線通信リンク）を形成し得る。可動物体とユーザ端末との間に直接通信を提供し得る。直接通信は、いかなる中間デバイス又はネットワークも必要とせずに行い得る。可動物体とユーザ端末との間に間接通信を提供し得る。間接通信は、１つ又は複数の中間デバイス又はネットワークを用いて行い得る。例えば、間接通信は、電気通信ネットワークを利用し得る。間接通信は、１つ又は複数のルータ、通信塔、衛星、又は任意の他の中間デバイス若しくはネットワークを用いて実行し得る。通信のタイプの例としては、限定ではなく、インターネット、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、広域ネットワーク（ＷＡＮ）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ(登録商標)、近距離通信（ＮＦＣ）技術、汎用パケット無線サービス（ＧＰＲＳ）、ＧＳＭ(登録商標)、エンハンストデータＧＳＭ環境（ＥＤＧＥ）、３Ｇ、４Ｇ、又はロングタームエボリューション（ＬＴＥ）プロトコル等のモバイルデータプロトコルに基づくネットワーク、赤外線（ＩＲ）通信技術、及び／又はＷｉ−Ｆｉを挙げることができ、無線、有線、又はそれらの組合せを介する通信であり得る。
ユーザ端末は、任意のタイプの外部デバイスであり得る。ユーザ端末は、ユーザからの入力を受信するように構成されるデバイスを個々に又は集合的に指し得る。ユーザ端末は、ユーザ入力を受信するように構成される１つ又は複数のユーザインタフェースを構成し得る。ユーザ端末の例としては、限定ではなく、スマートフォン／セルフォン、タブレット、個人情報端末（ＰＤＡ）、ラップトップコンピュータ、デスクトップコンピュータ、メディアコンテンツプレーヤ、ビデオゲーミングステーション／システム、仮想現実システム、拡張現実システム、ウェアラブルデバイス（例えば、時計、眼鏡、手袋、ヘッドギア（帽子、ヘルメット、仮想現実ヘッドセット、拡張現実ヘッドセット、ヘッドマウントデバイス（ＨＭＤ）、ヘッドバンド等）、ペンダント、アームバンド、足バンド、靴、ベスト）、ジェスチャ認識デバイス、マイクロフォン、画像データを提供若しくはレンダリング可能な任意の電子デバイス、制御スティックを有するリモートコントローラ、又は任意の他のタイプのデバイスを挙げることができる。ユーザ端末は、ハンドヘルド物体であり得る。ユーザ端末はポータブルであり得る。ユーザ端末は、人間ユーザにより携帯し得る。幾つかの場合では、ユーザ端末は、人間ユーザからリモートに配置し得、ユーザは、無線通信及び／又は有線通信を使用してユーザ端末を制御することができる。ユーザ端末の様々な例及び／又は特徴は、本明細書の他の箇所で更に詳細に提供される。
ユーザ端末は、１つ又は複数の動作の命令を提供し得る非一時的コンピュータ可読媒体を実行可能であり得る１つ又は複数のプロセッサを含み得る。ユーザ端末は、１つ又は複数の動作を実行するコード、論理、又は命令を含む非一時的コンピュータ可読媒体を含む１つ又は複数のメモリ記憶デバイスを含み得る。ユーザ端末は、ユーザ端末が可動物体と通信し、可動物体から撮像データを受信できるようにするソフトウェアアプリケーションを含み得る。ユーザ端末は通信ユニット１１４を含み得、通信ユニットにより、可動物体との通信が可能になり得る。幾つかの場合では、通信ユニットは、単一の通信モジュール又は複数の通信モジュールを含み得る。幾つかの場合では、ユーザ端末は、単一の通信リンク又は複数の異なるタイプの通信リンクを使用して可動物体と対話可能であり得る。ユーザ端末を使用して、可動物体の移動を制御し得る。幾つかの場合、ユーザ端末は、例えば、ユーザ入力に応答して、可動デバイスの自律動作（例えば、自律飛行）を行うように構成し得る。幾つかの場合、ユーザ端末は、更に後述するように、可動デバイスの自律動作を行う及び／又は変更するように構成し得る。幾つかの場合、ユーザ端末は任意選択的に使用して、可動物体の任意の構成要素（例えば、搭載物の動作、支持機構の動作、１つ又は複数のセンサ、通信、ナビゲーション、着陸スタンド、１つ又は複数の構成要素の作動、電源制御、又は任意の他の機能）を制御し得る。
ユーザ端末は１つ又は複数のユーザインタフェースを含み得、１つ又は複数のユーザインタフェースは１つ又は複数のデバイスに提供し得る。例えば、ユーザ端末は、１つ、２つ、３つ、４つ、５つ、６つ、７つ、８つ、９つ、１０、又は１１以上のユーザインタフェースを含み得る。ユーザインタフェースとは、ユーザ（例えば、ＵＡＶのオペレータ）による入力が受信されるインタフェースを指し得る。入力は任意のタイプのものであり得る。例えば、ユーザは、単にユーザインタフェースの一部（例えば、容量性タッチスクリーン）に触れることにより入力を提供し得る。例えば、ユーザは、ユーザインタフェースで機構（例えば、キーボード、マウス、ボタン、ジョイスティック等）を作動させて、ユーザ入力を提供し得る。幾つかの場合、ユーザは、可聴信号（例えば、音声コマンド）をユーザインタフェースに提供し得、可聴信号はユーザインタフェースにより受信される。幾つかの場合、ユーザインタフェースは、ユーザの動き（例えば、目の動き、手のジェスチャ等）を検知、追尾、又は追跡して、ユーザ入力を受信するように構成し得る。幾つかの場合、ユーザインタフェースは、程度の異なるユーザ入力を受信するように構成し得る。例えば、ユーザは、異なる量の力をユーザインタフェースの機構に及ぼすか、又は異なる程度でユーザインタフェースの機構を作動させ得、異なる量又は異なる程度は、ユーザインタフェース（又はユーザインタフェースに接続される１つ又は複数のプロセッサ）により適宜解釈し得る。例えば、ユーザは、異なる持続時間量にわたり入力を提供し得、異なる持続時間量は、ユーザインタフェース（又はユーザインタフェースに接続される１つ又は複数のプロセッサ）により適宜解釈し得る。代替又は追加として、ユーザ入力は、ユーザ入力を受信し、二進値入力としてユーザ入力を解釈するように構成し得る。例えば、ユーザインタフェースに触れているユーザは、ターゲットに向かう可動物体のコマンド効果飛行として解釈し得る。各ユーザインタフェースは、別個のデバイスに提供し得る。代替的には、２つ、３つ、４つ、５つ、又は６つ以上のユーザインタフェースを１つのデバイスに提供し得る。
幾つかの場合、異なるユーザインタフェースは、可動物体の異なる機能を制御し、及び／又は可動物体の異なる構成要素を制御するように構成し得る。例えば、第１のユーザ端末は、可動物体の自律動作を行うのに使用し得、一方、第２のユーザ端末は、自律動作を変更する（行う）のに使用し得る。幾つかの場合、異なるデバイスは、可動物体の異なる機能を制御し、及び／又は可動物体の異なる構成要素を制御するように構成し得る。異なるユーザインタフェース及び／又はデバイスは、互いと通信してもよく、又は通信しなくてもよい。例えば、異なるデバイスは、無線通信リンク又は有線通信リンクを介して互いと通信し得る。代替的には、異なるデバイスのそれぞれは、互いと通信せず、ＵＡＶと別個に通信し得る。
図２は、実施形態によるユーザ端末２００を示す。ユーザ端末は、１つ又は複数のユーザインタフェースを含み得る。ユーザインタフェースは、ユーザ（例えば、ＵＡＶのオペレータ）による入力を受信するように構成し得る。ユーザは、可動物体のオペレータであり得る。各ユーザインタフェースは１つのデバイスに提供し得る。代替的には、異なるユーザインタフェースは異なるデバイスに提供し得、ユーザ端末は２つ以上のデバイスを含み得る。ユーザ端末は、ユーザ入力を受信し、可動物体及び／又は搭載物に送信される命令（例えば、信号）を生成及び／又は提供するように構成し得る。幾つかの場合、可動物体の自律飛行を行う命令を生成する１つの入力をユーザ端末で受信し得る。例えば、ターゲットをユーザ端末で指定し得、可動物体がターゲットに向かって自律的に移動するような命令を生成し、可動物体（例えば、可動物体の飛行コントローラ）に送信し得る。幾つかの場合、可動物体の自律動作に作用又は変更するユーザ入力をユーザ端末で受信し得る。例えば、ユーザ端末を使用して、可動物体の移動を手動で制御し、及び／又は可動物体の飛行（例えば、自律飛行）を変更し得る。
幾つかの場合、ユーザ端末は、第１のユーザインタフェース２０２及び第２のユーザインタフェース２０４を含み得る。第１のユーザインタフェース及び第２のユーザインタフェースは、異なる特徴を有し得、可動物体の異なる機能の実装に使用し得る。例えば、第１のユーザインタフェースは、可動物体の自律動作（例えば、自律飛行）を行うユーザ入力を受信するように構成し得る。幾つかの場合、第１のユーザインタフェースは、特定のタスクを自律的に達成するか、又はターゲットに向かって自律的に移動するように可動物体に命令するユーザ入力を受信するように構成し得る。自律動作（例えば、自律飛行）するように可動物体に命令するには、１つの入力又は離散数の入力で十分であり得る。ユーザによる可動物体の連続監視又は監督は、第１のユーザインタフェースを利用する場合、必要としなくてもよい。
第１のユーザインタフェース２０２は、ディスプレイ２０３を含み得る。ディスプレイは画面であり得る。ディスプレイは、タッチスクリーンであってもよく、又はタッチスクリーンでなくともよい。ディスプレイは発光ダイオード（ＬＥＤ）画面、ＯＬＥＤ画面、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）画面、プラズマ画面、又は任意の他のタイプの画面であり得る。ディスプレイは、画像を示すように構成し得る。ディスプレイ上の画像は、可動物体の搭載物を用いて収集されたビューを示し得る。例えば、撮像デバイスにより収集された画像をディスプレイに表示し得る。幾つかの例では、撮像デバイスにより収集された画像は、一人称視点（ＦＰＶ）と見なし得る。幾つかの場合では、単一の撮像デバイスを提供し得、単一のＦＰＶを提供しうる。代替的には、異なる視野を有する複数の撮像デバイスを提供し得る。ビューは複数のＦＰＶ間で切り替えてもよく、又は複数のＦＰＶを同時に表示してもよい。複数のＦＰＶは、異なる視野を有し得る異なる撮像デバイスに対応（又は異なる撮像デバイスにより生成）し得る。
別の例では、ディスプレイ上の画像は、可動物体の搭載物からの情報を用いて生成し得るマップを示し得る。マップは、任意選択的に、立体マッピング技法を使用し得る複数の撮像デバイス（例えば、右カメラ、左カメラ、又はより多くのカメラ）を用いて生成し得る。幾つかの場合では、マップは、環境に相対する可動物体、環境に相対する撮像デバイス、及び／又は撮像デバイスに相対する可動物体についての位置情報に基づいて生成し得る。位置情報は、姿勢情報、空間場所情報、角速度、線形速度、角加速度、及び／又は線形加速度を含み得る。マップは、任意選択的に、本明細書の他の箇所で更に詳細に記載されるように、１つ又は複数の追加のセンサを用いて生成し得る。マップは、二次元マップ又は三次元マップであり得る。幾つかの場合、二次元マップは上から下を見たマップを示し得る。幾つかの場合、二次元マップは、様々な天然特徴及び人造特徴を示す地形図であり得る。幾つかの場合、二次元マップは見通し図（例えば、高度を示す）であり得る。幾つかの場合、ビューは切り替え得る（例えば、地形図と見通し図との間で）。幾つかの場合、ビューは、二次元マップ図と三次元マップ図との間で切り替え得、又は二次元マップ図及び三次元マップ図を同時に表示し得る。ビューは、１つ又は複数のＦＰＶと１つ又は複数のマップビューとの間で切り替えてもよく、又は１つ又は複数のＦＰＶ及び１つ又は複数のマップビューを同時に表示してもよい。
幾つかの実施形態では、画像は、第１のユーザインタフェース（例えば、仮想現実システム又は拡張現実システム）に表示される３Ｄ仮想環境において提供し得る。３Ｄ仮想環境は、任意選択的に、３Ｄマップに対応し得る。仮想環境は、ユーザが操作することができる複数のポイント又は物体を含み得る。ユーザは、仮想環境内の様々な異なる動作を通してポイント又は物体を操作することができる。それらの動作の例としては、１つ又は複数のポイント又は物体の選択、ドラッグアンドドロップ、並進、回転、スピン、プッシュ、プル、ズームイン、ズームアウト等を挙げることができる。三次元仮想空間でのポイント又は物体の任意のタイプの移動動作を意図し得る。
第１のユーザインタフェースは、グラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ）を含み得る。ＧＵＩは、可動物体の動作をユーザが制御できるようにし得る画像を示し得る。ＧＵＩは、自律的に動作するか、又は所与のタスクを達成するように可動物体にユーザが命令できるようにする画像を示し得る。例えば、ユーザは、追跡するターゲットを選択し、ナビゲートする行先であるエリア（例えば、所定のエリア又は対象ポイント）を選択し、可動物体をナビゲートする途中の１つ又は複数のウェイポイントを選択し、可動物体をユーザ（例えば、ユーザ端末）に戻す等することが可能であり得る。幾つかの場合、ユーザは、単に第１のユーザインタフェース上でポイント（例えば、一部）に触れるか、又はタップすることにより、タスクを達成するように可動物体に命令可能であり得る。幾つかの場合、第１のユーザインタフェースは、容量性タッチスクリーンを含み得る。第１のユーザインタフェースは、可動物体のタップアンドゴー（ｔａｐ ａｎｄ ｇｏ）機能を可能にし得る。単に第１のユーザインタフェースをタップする（例えば、第１のユーザインタフェースに表示されるマップ上の所望の位置）ことにより、可動物体に、タップされた物体及び／又はエリアに向かって自律的に動作するように命令し得る。例えば、可動物体の搭載物を用いて収集されたビューを示すディスプレイ上の画像の場合、ユーザは興味がある物体をタップすることで、自律的に物体を追尾又は追跡するように可動物体に命令し得る。例えば、マップ（例えば、２Ｄマップ又は３Ｄマップ）を示すディスプレイ上の画像の場合、ユーザはマップ上の位置をタップすることで、タップされた位置に向かって自律的にナビゲートするように可動物体に命令し得る。
幾つかの場合、ターゲットは、第１のユーザインタフェースにおいてユーザにより選択し得る。ターゲットは、画像（例えば、ディスプレイの）内で選択し得る。ユーザは、画像の一部（例えば、ポイント、地域、及び／又は物体）を選択して、ターゲット及び／又は方向を定義することもできる。ユーザは、画面（例えば、タッチスクリーン）に直接触れることにより、ターゲットを選択し得る。ユーザは、画面の一部に触れ得る。ユーザは、画面上のポイントに触れることにより、画面の一部に触れ得る。ユーザは、ユーザ対話デバイス（例えば、マウス、ジョイスティック、キーボード、トラックボール、タッチパッド、ボタン、口頭でのコマンド、ジェスチャ認識、姿勢センサ、熱センサ、タッチ容量性センサ、又は任意の他のデバイス）を用いて、画像の一部を選択することにより、ターゲットを選択し得る。タッチスクリーンは、ユーザのタッチの位置、タッチの長さ、タッチの圧力、及び／又はタッチの動きを検出するように構成し得、それにより、タッチの上述した各様式は、ユーザからの特定の入力コマンドを示し得る。
可動物体は、ターゲットに向かって移行し、ターゲットの周囲をナビゲートし、及び／又はターゲットを視覚的に追跡するように構成し得る。ターゲットはターゲット行先であり得る。幾つかの場合、ターゲット行先は、可動物体に搭載される撮像デバイスにより捕捉された画像（例えば、ＦＰＶ画像）上で選択される位置であり得る。例えば、１つ又は複数の位置は、例えば、画像上のポイントに触れることにより、撮像デバイスにより捕捉される画像（例えば、ＦＰＶ画像）上でユーザにより選択し得る。画像の一部のそのようなタップは、飛経路を用いてその位置に飛行するように可動物体に命令し得る。幾つかの場合、ターゲット行先は、マップ上で選択される位置であり得る。例えば、位置２０６、２０８、及び２１０は、マップ上でユーザにより選択されたターゲットを含み得る。ターゲットは、例えば、実質的に上述したように、マップ上のポイントに触れることにより選択し得る。マップの一部のそのようなタップは、飛経路を用いてターゲットに飛行する（例えば、自律的に）ように可動物体に命令し得る。ターゲット（例えば、位置又は物体）に向かって自律的に飛行するように可動物体に命令するユーザインタフェースの一部でのそのようなタップは、本明細書では、タップツーゴー（ｔａｐ ｔｏ ｇｏ）機能と呼び得る。幾つかの場合、ターゲット行先は、画像又はマップを用いずに、例えば、所定のリストから、スタンドアロン特徴等として選択される、予め決定されるか、又は予め構成される行先であり得る。例えば、ターゲット行先は、ユーザ端末の位置、ユーザの位置、指定されるウェイポイント、又は対象ポイント（例えば、ユーザにより指定されたホーム）であり得る。
幾つかの場合、ターゲットはターゲット物体であり得る。ターゲット物体は、静止ターゲット又は移動ターゲットであり得る。幾つかの場合、ユーザは、ターゲットが静止ターゲットであるか、それとも移動ターゲットであるかを指定し得る。代替的には、ユーザは、ターゲットが静止ターゲットであるか、それとも移動ターゲットであるかの任意の他のタイプのインジケータを提供し得る。代替的には、指示は提供されず、任意選択的にターゲットが静止ターゲットであるか、それとも移動ターゲットであるかのユーザ入力を必要とせずに、１つ又は複数のプロセッサを用いて自動的に判断し得る。ターゲット物体は、移動の状態に応じて、静止ターゲット又は移動ターゲットとして分類し得る。幾つかの場合、ターゲット物体は、任意の所与の時点で移動中又は静止中であり得る。ターゲット物体が移動中である場合、ターゲット物体は移動物体として分類し得る。逆に、同じターゲット物体が静止している場合、ターゲット物体は静止ターゲットとして分類し得る。
静止ターゲットは、環境内で略静止したままであり得る。静止ターゲットの例としては、自然風景特徴（例えば、木々、植物、山、丘、川、水路、小川、谷、巨岩、岩等）又は人造特徴（例えば、構造物、建物、道路、橋、柱、フェンス、動かない車両、サイン、照明等）を挙げることができるが、これらに限定されない。静止ターゲットは、大きなターゲット又は小さなターゲットを含み得る。ユーザは静止ターゲットを選択し得る。静止ターゲットは認識され得る。任意選択的に、静止ターゲットはマップ上に示され得る。可動物体は、静止ターゲットに移行し、及び／又は静止ターゲットの周囲をナビゲートし、及び／又は静止物体を追跡し得る。幾つかの場合、静止ターゲットは、構造又は物体の選択された部分に対応し得る。例えば、静止ターゲットは、高層ビルの特定の部分（例えば、最上階）に対応し得る。
移動ターゲットは、環境内で移動可能であり得る。移動ターゲットは、常に移動していてもよく、又はある時間に移動中であってもよい。移動ターゲットは、かなり一定した方向で移動してもよく、又は方向を変更してもよい。移動ターゲットは、空中、地上、地下、水上又は水中、及び／又は宇宙空間を移動し得る。移動ターゲットは、生体移動ターゲット（例えば、人間、動物）又は非生体移動ターゲット（例えば、移動する車両、移動する機械、風に飛ばされているか、又は水で運ばれている物体、生体ターゲットにより運ばれている物体）であり得る。移動ターゲットは、１つの移動物体又は移動物体群を含み得る。例えば、移動ターゲットは、１人の人間又は移動中の人間群を含み得る。移動ターゲットは、大きなターゲット又は小さなターゲットであり得る。ユーザは移動ターゲットを選択し得る。移動ターゲットは認識し得る。任意選択的に、移動ターゲットはマップ上に示され得る。可動物体は、移動ターゲットに移行し、移動ターゲットの周囲をナビゲートし、及び／又は移動物体を追跡し得る。飛経路は、移動物体の周囲をナビゲートするための飛経路を計画し得る。経路は、移動物体が経路に沿って移動するにつれて変更又は更新し得る。代替的には、可動物体は、計画された経路を必要とせずに、静止物体に移行し、及び／又は静止物体の周囲をナビゲートし、及び／又は移動物体を視覚的に追跡し得る。
移動ターゲットは、空中（例えば、固定翼機、回転翼航空機、若しくは固定翼も回転翼も有さない航空機）、水中（例えば、船若しくは潜水艦）、地上（例えば、車、トラック、バス、バン、オートバイ等の動力車；スティック、釣り竿等の可動構造若しくはフレーム；若しくは列車）、地下（例えば、地下鉄）、宇宙空間中（例えば、宇宙船、衛星、若しくは宇宙探査機）、又はこれらの環境の任意の組合せ等の任意の適する環境内を移動するように構成される任意の物体であり得る。
移動ターゲットは、自由度６（例えば、並進で自由度３及び回転で自由度３）に関して環境内を自在に移動可能であり得る。代替的には、移動ターゲットの移動は、所定の経路、トラック、又は向き等により１つ又は複数の自由度に関して制約することができる。移動は、エンジン又はモータ等の任意の適する作動機構により作動させることができる。移動ターゲットの作動機構は、電気エネルギー、磁気エネルギー、太陽エネルギー、風力エネルギー、重力エネルギー、化学エネルギー、核エネルギー、又はそれらの任意の適する組合せ等の任意の適するエネルギー源により動力提供することができる。移動ターゲットは、更に後述する等の推進システムを介する自己推進型であり得る。推進システムは任意選択的に、電気エネルギー、磁気エネルギー、太陽エネルギー、風力エネルギー、重力エネルギー、化学エネルギー、核エネルギー、又はそれらの任意の適する組合せ等のエネルギー源で動き得る。
幾つかの場合、移動ターゲットは、遠隔制御される車両等の車両であることができる。適する車両は、水上機、航空機、宇宙船、又は地上機を含み得る。例えば、航空機は、固定翼機（例えば、航空機、グライダー）、回転翼航空機（例えば、ヘリコプター、回転翼機）、固定翼及び回転翼の両方を有する航空機、又はいずれも有さない航空機（例えば、小型飛行船、熱気球）であり得る。車両は、空中、水上若しくは水中、宇宙空間中、又は地上若しくは地下での自己推進型等の自己推進型であることができる。自己推進車両は、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、車軸、磁石、回転翼、プロペラ、ブレード、ノズル、又はそれらの任意の適する組合せ等を含む推進システムを利用することができる。幾つかの場合、推進システムを使用して、可動物体の表面からの離陸、表面への着陸、現在位置及び／又は向きの維持（例えば、ホバリング）、向きの変更、及び／又は位置の変更を行えるようにし得る。
上述したようなターゲットを選択することにより、可動物体の自律飛行を行い得る。例えば、ターゲットを選択することは、例えば、通信システムを介して可動物体の飛行コントローラに送信される命令を生成し得る。飛行コントローラは、命令を受信し、可動物体の自律飛行を行う信号を更に生成し得る。自律飛行は、ターゲットに向かう自律飛行であり得る。本明細書に記載されるように、ターゲットは、ターゲット行先（例えば、位置）及び／又はターゲット物体であり得る。幾つかの場合、複数のターゲットを選択し得、可動物体は複数のターゲットに沿って飛行し得る。自律動作下（例えば、第１のユーザインタフェースで受信される入力を介して）の可動物体は、可動物体が移動する所定の飛行速度を含み得る。所定の飛行速度はデフォルト速度であり得る。幾つかの場合、所定の飛行速度はユーザ構成可能であり得る。幾つかの場合、所定の飛行速度は、約２ｍ／ｓ以下、約４ｍ／ｓ以下、約６ｍ／ｓ以下、約８ｍ／ｓ以下、約１０ｍ／ｓ以下、約１２ｍ／ｓ以下、約１５ｍ／ｓ以下、約２０ｍ／ｓ以下、又は約５０ｍ／ｓ以下であり得る。
自律動作下（例えば、第１のユーザインタフェースで受信される入力を介して）の物体は、軌道又は飛経路を含み得る。自律飛行は、可動物体の自律飛経路を含み得る。幾つかの場合、自律飛行の飛経路２０５は、ＧＵＩに表示し得る。代替又は追加として、可動物体が自律的に飛行中の行先のターゲットを示す複数のポイント２０６、２０８、２１０をＧＵＩに表示し得る。ターゲットは、可動物体が自律的に飛行中である行先であるターゲット物体及び／又はターゲットエリアを示し得る。幾つかの場合、飛経路は、予め設定される方向、予め設定される軌道、自律的に計画される軌道、及び／又はユーザ構成の軌道を含み得る。幾つかの場合、飛経路は予め設定し得る（例えば、特定の高度での最短ルートをとる）。幾つかの場合、飛経路は、ユーザにより選択し得る（例えば、幾つかの異なる予め構成される飛経路から）。幾つかの場合、ユーザは、実質的に上述したように、例えば、ユーザ対話デバイス又はユーザの附属器官を用いて画面上に輪郭を描くことにより、可動物体の飛経路を生成し得る。幾つかの場合、飛経路は、自律的又は半自律的に生成し得る。幾つかの場合、飛経路は、ターゲットの位置、向き、姿勢、サイズ、形状、及び／又はジオメトリを考慮することにより、ターゲットに対して生成し得る。幾つかの場合、飛経路は、可動物体のパラメータ（例えば、サイズ、重量、速度等）、法的パラメータ（例えば、法律及び規制）、又は環境パラメータ（例えば、風況、視界、障害物等）等の他のパラメータを考慮して、自律的又は半自律的に生成し得る。幾つかの場合、ユーザは、画面上（例えば、第１のユーザインタフェース上）の移動路の異なる空間ポイントを調整する（例えば、移動する）ことにより、飛経路の任意の部分を変更し得る。代替的には、ユーザは、予め存在する１組の地域から画面上で地域を選択してもよく、又は地域の境界、地域の直径を描画するか、若しくは画面の一部を任意の他の方法で指定してもよい。
可動物体は、撤回命令が受信されるまで又は撤回状況が実現される場合、飛経路に沿って移動し得る。例えば、可動物体は、新しい経路が入力されるまで、移動路の部分が変更される場合、又は新しいターゲットが入力される場合、移動経路に沿って自律的に移行し得る。可動物体は、異なる飛経路が選択されるまで、飛経路に沿って移行し得る。幾つかの場合、ユーザは、可動物体が移動中である間、随時、可動物体の移動にわたり手動制御を行い得る。
ユーザ端末は任意選択的に、第２のユーザインタフェース２０４を含み得る。幾つかの場合、第２のユーザインタフェースは、第１のユーザインタフェースと異なり得る。幾つかの場合、第２のユーザインタフェースは、第１のユーザインタフェースと異なるタイプのものであり得、及び／又は異なるモードのユーザ入力を受信するように構成し得る。幾つかの場合、第２のユーザインタフェースは、ユーザ入力が受信される１つ又は複数の機構２１２、２１４を含み得る。１つ又は複数の機構は、作動可能であり得る。１つ又は複数の機構は、制御スティック、物理的ボタン、又はスクロールウィール等の任意のタイプのハードウェア機構を含み得る。幾つかの場合、１つ又は複数の機構は、ソフトウェア機構、例えば、タッチスクリーン上の対話ボタンを含み得る。制御スティックが本明細書において主に記載されるが、他の機構（例えば、ボタン等）の使用も等しく適用可能であり得ることを理解されたい。
制御スティックはジョイスティック（ｊｏｙ ｓｔｉｃｋ）（又はジョイスティック（ｊｏｙｓｔｉｃｋ）と呼ばれることもある。幾つかの場合、１つ又は複数の制御スティックは、ロール軸の回りのＵＡＶの回転に作用するように構成されるロールスティック及び／又はヨー軸の回りのＵＡＶの回転に作用するように構成されるヨースティックを含み得る。幾つかの場合、１つ又は複数の制御スティックはピッチスティックを含み得る。ピッチスティックは、ＵＡＶの速度変更に作用するように構成し得る。幾つかの場合、１つ又は複数の制御スティックは、スロットルスティックを含み得る。スロットルスティックは、ＵＡＶの高さ（例えば、高度）変更に作用するように構成し得る。幾つかの場合、第２のユーザインタフェースは、可動物体の移動を制御するのに使用し得る。第２のユーザインタフェースを使用して、可動物体の移動を直接制御し得る。代替又は追加として、第２のユーザインタフェースを使用して、自律制御下にある可動物体の移動（例えば、飛行）を変更し得る。幾つかの場合、第２のユーザインタフェースを使用して、ＵＡＶの自律飛行を行い得る。
制御スティックは特定の名称（例えば、ピッチスティック、ヨースティック等）を用いて示し得るが、制御スティックの名称が任意であることを理解されたい。例えば、ユーザ端末（例えば、第２のユーザインタフェース）は、異なるモード下で動作することもできる。例えば、ユーザ端末は、ユーザからの所与のコマンド例えば、スイッチの作動）を用いて異なるモード下で動作し得る。異なるモード下では、制御スティック（例えば、制御スティック２１２又は２１４）は、異なるようにＵＡＶの動作に作用するように構成し得る。幾つかの場合、一動作モードでは、作動機構は、自律飛行（例えば、所定の方向に沿った飛行又は前の進行方向に沿った飛行）を行うように構成し得、一方、別の動作モードでは、作動機構は、自律飛行下でＵＡＶの飛行に作用するように構成し得る。
幾つかの場合、第１のモードでは、制御スティック２１２は、ＵＡＶの前方移動及び後方移動に作用するように構成し得、一方、第２のモードでは、制御スティック２１２は、前方に移動中のＵＡＶの速度に作用するように構成し得る。第３の動作モードでは、制御スティック２１２は、ＵＡＶの高さ及び／又は１つ又は複数の軸の回りのＵＡＶの回転に作用するように構成し得る。ユーザ端末は、１つ、２つ、３つ、４つ、５つ、又は６つ以上の動作モードを含み得る。加えて、所与の制御スティック（例えば、制御スティック２１２又は２１４）は、２つ以上の機能を含んでもよく、又は２つ以上のパラメータでＵＡＶの飛行（例えば、自律飛行）に作用してもよい。例えば、前後に動く制御スティック２１２は、ＵＡＶの高さ変更に作用し得、一方、左右に動く制御スティック２１２は、ロール軸の回りのＵＡＶの回転に作用し得る。
幾つかの場合、第２のユーザインタフェースを利用して、可動物体のリアルタイム制御を行い得る。幾つかの場合、第１のユーザインタフェース及び第２のユーザインタフェースは、一緒に協働し得る。図３は、実施形態による、協働する第１のユーザインタフェース３０２及び第２のユーザインタフェース３０４を示す。第１のユーザインタフェースは、上述したようなものであり得る。例えば、第１のユーザインタフェースは、１つ又は複数の画像を表示するように構成されたディスプレイを含み得る。例えば、ディスプレイは、マップ３０６の画像を表示するように構成し得る。マップは、可動物体の周囲の環境の二次元又は三次元物体であり得る。代替又は追加として、ディスプレイは、可動物体に接続された搭載物により取得される一人称視点画像３０８を表示するように構成し得る。例えば、図３の一人称視点画像は、可動物体が向かっている障害物３１０を示す。
第２のユーザインタフェースは、１つ又は複数の制御スティック３１４、３１６を含み得る。制御スティックを利用して、例えば、リアルタイムで可動物体のパラメータに作用し得る。幾つかの場合、制御スティックは、可動物体の自律動作（例えば、自律飛行）に作用及び／又は変更し得る。例えば、第１のユーザ入力は第１のユーザインタフェースにおいて受信し得る。第１のユーザ入力は、可動物体の自律飛行を行い得る。例えば、ユーザがマップ３０６上のターゲットをタップすることで、ターゲットに向かう自律飛行を行う可動物体の飛行コントローラに送信される命令を生成し得る。自律的に動作中の可動物体は、飛経路３１２を含み得る。ターゲットに向かって自律的にナビゲートされている間、第１のユーザインタフェースは、可動物体に接続される搭載物により捕捉される画像の一人称視点画像３０８を表示し得る。第２のユーザインタフェースにおいて受信される入力は続けて、可動物体の自律動作に作用又は変更し得る。幾つかの場合、第２のユーザインタフェースにおいて受信される入力は、可動物体の自律飛行を中断し得る。第２のユーザインタフェースを介した自律飛行の中断は、例えば、第１のユーザインタフェース（例えば、ＧＵＩ）との対話が望ましくない緊急時又は予期されない状況時、自律飛行を素早く中断する効率的で容易な方法を提供し得る。幾つかの場合、第２のユーザインタフェースにおいて受信される入力は、自律動作を中断せずに、可動物体の自律飛行を変更し得る。例えば、可動物体の飛経路は、第２のユーザ入力において受信される入力に起因して変更し得るが、可動物体は、例えば、第２のユーザ入力が受信されている間及び／又は第２のユーザ入力が受信された後、指定されたターゲットに向かって引き続きナビゲートし得る。例えば、第２のユーザインタフェースへのユーザ入力にも拘わらず、可動物体がタスク（例えば、ターゲットの追跡、所望の位置に向かってのナビゲート等）達成に向けて継続するように、可動物体の自律動作又は飛行を維持し得る。例示的な実施形態では、第２のユーザ入力は、可動物体の飛経路又は軌道を変更し得る。例えば、第２のユーザインタフェースへの入力は、方向成分を可動物体の自律飛経路に追加するか、又は速度若しくは加速度成分を可動物体に追加することにより自律飛経路を変更し得る。
この特徴は、可動物体の自律飛行を妨げずに、予期しない状況でユーザ入力を提供するために有利であり得る。幾つかの場合、第２のユーザインタフェースは、可動物体の全体的な自律飛行を妨げずに、自律飛行を変更する直観的で使用しやすい制御方式を提供し得るため、ユーザインタフェース（例えば、第１及び第２のユーザインタフェース）の区別が有利性を証明し得る。例えば、これは、素早いユーザ入力が必要であるが、その後の自律飛行の継続が望ましい、可動物体により説明されないか、又は検出されない緊急状況又は状態で望ましいことがある。可動物体の自律飛行と第２のユーザ入力による自律飛行の変更（例えば、リアルタイムでの）との間には、シームレスな遷移があり得る。加えて、可動物体が第２のユーザ入力を考慮するときと、可動物体が自律飛行に戻るとき（例えば、第２のユーザ入力後）との間には、シームレスな遷移があり得る。
例えば、自律制御下で動作中の可動物体は、障害物３１０に遭遇し得る。可動物体は、障害物の検出に失敗し（例えば、エラーを通して、障害物センサがないことに起因して等）、及び／又は自律的障害物回避手段を実装することに失敗し得る。そのような場合、ユーザは、自律動作中の可動物体の飛経路に障害物があることを観測し得る。第２のユーザインタフェース上の制御スティックを操作することにより、ユーザは障害物を容易に回避することが可能であり得る。障害物を回避した後、ユーザは制御スティックをリリースし得、可動物体は自律動作を継続するか、又はタスクを完了し得る。例えば、入力を第１のユーザインタフェースに提供しようとすることにより、可動物体は、障害物を素早く回避することができないことがある。第２のユーザインタフェースは、素早く直観的な制御をユーザにより作用し得る好都合なインタフェースを提供し得る。障害物を回避した後、可動物体は、自律動作を継続するか、又はタスク（例えば、ターゲットの追跡、行先に向かってのナビゲーション）を完了し得る。例示的な実施形態では、第２のユーザ入力は、可動物体の飛経路又は軌道を変更し得る。例えば、第２のユーザインタフェースでの入力は、可動物体の自律飛経路に方向成分を追加し得るか、又は速度若しくは加速度成分を可動物体に追加することにより自律飛経路を変更し得る。
例えば、自律制御下で動作中の可動物体は、一人称視点画像を第１のユーザインタフェースに送信する。幾つかの場合、ユーザは、一人称視点画像において興味がある物体３１８に気付き得る。第２のユーザインタフェース上の制御スティックを操作することにより、ユーザは、自律動作を妨げずに、興味がある物体に向けて進行する（例えば、可動物体の軌道をわずかに変更する）ことが可能であり得る。ユーザは、満足した後、制御スティックをリリースし得、可動物体は自律動作を継続するか、又はタスクを完了し得る。可動物体は、いかなる更なる入力もなく自律動作を継続し得、自律動作とユーザ指示の移動との間にはシームレスな遷移があり得る。例示的な実施形態では、第２のユーザ入力は、可動物体の飛経路又は軌道を変更し得る。例えば、第２のユーザインタフェースでの入力は、方向成分を可動物体の自律飛経路に追加するか、又は速度若しくは加速度成分を可動物体に追加することにより自律飛経路を変更し得る。
図４は、実施形態による、ＵＡＶの自律飛行を変更する方法を示す。ステップ４０１において、ＵＡＶの自律飛行を行い得る。例えば、１つ又は複数の命令を提供して、ＵＡＶの自律飛行を行い得る。幾つかの場合、１つ又は複数の命令はユーザにより（例えば、本明細書に上述した第１のユーザインタフェースにおいて）提供し得る。例えば、ユーザは、携帯電話、タブレット、又はＰＤＡ等のハンドヘルドデバイス又はモバイルデバイスにおいて入力を提供し得る。ハンドヘルドデバイス又はモバイルデバイスは、タッチスクリーンを備え得、本明細書において上述したように、画像を表示するように構成し得る。幾つかの場合、画像は、ＵＡＶに接続されたカメラから受信される画像（例えば、一人称視点画像）及び／又はＵＡＶの位置を示すマップ（例えば、２Ｄ又は３Ｄマップ）の画像を含み得る。ハンドヘルドデバイス又はモバイルデバイスに触れることにより、ユーザは、ＵＡＶの自律飛行を行う１つ又は複数の命令を提供し得る。
１つ又は複数の命令は、ＵＡＶの飛行コントローラに送信し得る。送信された１つ又は複数の命令に応答して、飛行コントローラは、例えば、１つ又は複数のプロセッサを用いて、ＵＡＶの自律飛行を行う第１の組の信号を生成し得る。例えば、飛行コントローラは、ＵＡＶの自律飛行を行うために動作するように、ＵＡＶの１つ又は複数の推進ユニットに命令する第１の組の信号を生成し得る。
自律飛行は、ユーザからの継続入力（例えば、リアルタイム入力）を必要としないＵＡＶの任意の飛行であり得る。幾つかの場合、自律飛行は所定のタスク又は目標を有し得る。所定のタスク又は目標の例としては、ターゲット物体の追跡又は追尾、ターゲットエリア又は所望の位置への飛行、ユーザの位置又はユーザ端末へのリターンを挙げることができるが、これらに限定されない。幾つかの場合、自律飛行は、ＵＡＶが移動中の所定のターゲットを有し得る。ターゲットはターゲット物体又はターゲット行先であり得る。例えば、自律飛行は、ユーザにより示される所定の位置に向かう自律飛行であり得る。幾つかの場合、自律飛行は、所定の位置への飛行、ＵＡＶの自律リターン、１つ又は複数のウェイポイントに沿った自律ナビゲーション、対象ポイントへの自律飛行であり得る。
幾つかの場合、自律飛行は、自律飛行軌道又は自律飛経路を含み得る。幾つかの場合、自律飛行は自律飛行方向を含み得る。軌道は、二次元座標又は三次元座標での飛行軌道であり得る。幾つかの場合、自律飛行は予め設定される軌道を有し得る。例えば、予め設定される軌道は、例えば、ターゲット（例えば、ターゲット行先若しくはターゲット障害物）に向かって飛行するに当たり又はタスクを達成するに当たり、最短飛経路をとり得る。幾つかの場合、自律飛経路は、自律的に計画された軌道を有し得る。例えば、ＵＡＶの飛行コントローラは、様々なパラメータを考慮して軌道を計算するか、又は自律的に計画し得る。パラメータは、環境状況、規制及び法律、既知の障害物、既知のイベント、及び目的を含み得るが、これらに限定されない。様々なパラメータに基づいて、飛行コントローラは、自律飛行に最もよく適する自律的に計画された軌道を設定し得る。幾つかの場合、自律飛行はユーザ構成の軌道を有し得る。例えば、自律飛行を行う前、ＵＡＶのオペレータは、自律動作中のＵＡＶがとるべき軌道又は飛経路を手動で構成し得る。幾つかの場合、自律飛行中のＵＡＶの軌道又は飛経路は、ユーザ端末及び／又はＵＡＶの自律飛行を行うユーザ入力を受信するハンドヘルドデバイス又はモバイルデバイスに表示し得る。
ステップ４０３において、ユーザ入力に応答して自律飛行を変更し得る。例えば、自律飛行の動作中、ユーザは、ユーザ端末において入力を提供し得る。幾つかの場合、ユーザ入力は、本明細書において上述したように、ボタン又は制御スティックを介して提供し得る。入力は、ＵＡＶの自律飛行を変更する１つ又は複数の命令を提供し得る。１つ又は複数の命令は、ＵＡＶの飛行コントローラに送信し得、飛行コントローラは、ＵＡＶの自律飛行を変更する第２の組の信号を生成し得る。例えば、飛行コントローラは、ＵＡＶの自律飛行を変更するために動作するように１つ又は複数の推進ユニットに更に命令する第２の組の信号を生成し得る。幾つかの場合、自律飛行の変更は、例えば、更なる入力まで、ＵＡＶの自律飛行を中断又は停止し得る。例えば、自律飛行が中断されたＵＡＶは、ユーザにより手動で制御し得る。幾つかの場合、自律飛行が中断されたＵＡＶは、更なる命令が与えられるまで、ユーザ入力が提供された位置でホバリングし得る。代替的には、自律飛行が中断されたＵＡＶは、ユーザ若しくはユーザ端末に戻り得るか、又は着陸に進み得る。
幾つかの場合、ＵＡＶの自律飛行は、自律飛行を妨げずに変更し得る。例えば、ＵＡＶは、自律飛行がユーザ入力により変更される間、タスク（例えば、ターゲット物体の追跡又はターゲット行先に向けた移動）の実行を進め得る。幾つかの場合、ＵＡＶは、飛行がユーザ入力により変更される間、飛行を進め得る。幾つかの場合、自律飛行の変更は、ＵＡＶの１つ又は複数の軸（例えば、ロール軸、ヨー軸、ピッチ軸等）の回りのＵＡＶの回転に作用し得る。幾つかの場合、自律飛行の変更は、自律飛行を維持しながら、ＵＡＶの自律飛経路を変更し得る。上述したように、自律飛行を維持しながら、ＵＡＶの飛経路を変更する（例えば、軌道に作用する）能力は、自律飛行を妨げずに、予期しない状況（例えば、飛行コントローラにより説明されないが、ユーザが気付く）に対処するために小さな調整を行う能力を提供するため、有利であり得る。したがって、ＵＡＶの自律飛行とユーザ調整（例えば、リアルタイムでの）との間のシームレスな遷移が可能であり得る。
幾つかの場合、方法４００は、１つ又は複数のプロセッサを用いて行われ得る。例えば、無人航空機の自律飛行を変更するシステムを提供し得る。システムは１つ又は複数のプロセッサを備え得、１つ又は複数のプロセッサは個々に又は集合的に、ＵＡＶの自律飛行を行うことであって、自律飛行は自律飛経路を含む、自律飛行を行うことと、ユーザ入力に応答して自律飛経路を変更することであって、自律飛経路は、自律飛行を維持しながら変更される、変更することとを行うように構成される。
幾つかの場合、方法４００は、コード、論理、又は命令を含む非一時的コンピュータ可読媒体を用いて行い得る。例えば、非一時的コンピュータ可読媒体は、ＵＡＶの自律飛行を行うことであって、自律飛行は自律飛経路を含む、自律飛行を行うことと、ユーザ入力に応答して自律飛経路を変更することであって、自律飛経路は、自律飛行を維持しながら変更される、変更することとを行うコード、論理、又は命令を含み得る。
幾つかの場合、無人航空機を使用して、方法４００を行い得る。例えば、ＵＡＶは、（１）ＵＡＶの自律飛行のための第１の組の信号であって、自律飛行は自律飛経路を含む、第１の組の信号及び（２）自律飛経路を変更する第２の組の信号であって、自律飛経路は、自律飛行を維持しながら変更される、第２の組の信号を生成するように構成される飛行コントローラと、（ａ）第１の組の信号に応答してＵＡＶの自律飛行を行い、（ｂ）第２の組の信号に応答してＵＡＶの自律飛経路を変更するように構成される１つ又は複数の推進ユニットとを備え得る。
図５は、実施形態による、ユーザ入力により変更されているＵＡＶの自律飛行を示す。幾つかの場合、ＵＡＶは自律的に動作中であり得る。例えば、ＵＡＶ５０４は、例えば、ユーザからの命令に従ってターゲット５０６に向かって自律的に飛行中であり得る。自律飛行は自律飛経路５０８を含み得る。幾つかの場合、ユーザは、ＵＡＶの自律飛行を変更するために、入力を提供し得る（例えば、ユーザ端末において）。幾つかの場合、ＵＡＶの自律飛経路は、ユーザ入力により変更し得る。例えば、ユーザは、１つ又は複数の制御スティック５１０、５１２を備えるリモートコントローラ５０２において入力を提供し得る。制御スティックは、１つ又は複数の軸に回りのＵＡＶの回転に作用するように構成し得る。例えば、１つ又は複数の制御スティックは、ロール軸の回りのＵＡＶの回転に作用するように構成されるロールスティック及び／又はヨー軸の回りのＵＡＶの回転に作用するように構成されるヨースティックを含み得る。幾つかの場合、１つ又は複数の制御スティックはピッチスティックを含み得る。ピッチスティックは、ＵＡＶの速度変更に作用するように構成し得る。幾つかの場合、１つ又は複数の制御スティックは、スロットルスティックを含み得る。スロットルスティックは、ＵＡＶの高さ（例えば、高度）の変更に作用するように構成し得る。
入力を提供することにより、ユーザは、１つ又は複数のスティックのうちの少なくとも１つを作動させ得る。ユーザ端末において受信されるユーザ入力は、ＵＡＶの自律飛行を変更する１つ又は複数の命令を提供し得る。１つ又は複数の命令は、ＵＡＶの飛行制限器に送信し得、飛行制限器は、例えば、１つ又は複数の軸の回りのＵＡＶの回転に作用することにより、ＵＡＶの速度変更に作用することにより、又はＵＡＶの高さ変更に作用することにより、ＵＡＶの自律飛行を変更する１組の信号を生成し得る。例えば、飛行制限器は、例えば１つ又は複数の軸の回りにＵＡＶの回転に作用することにより、ＵＡＶの自律飛行を変更するために動作するように、１つ又は複数の推進ユニットに更に命令する１組の信号を生成し得る。幾つかの場合、例えば、ＵＡＶの自律飛行を維持しながら、ロールスティックの作動は、ロール軸の回りのＵＡＶの回転に作用し得、一方、ヨースティックの作動は、ヨー軸の回りのＵＡＶの回転に作用し得る。幾つかの場合、スロットルスティックの作動はＵＡＶの高さに作用し得、一方、ピッチスティックの作用はＵＡＶの速度に作用し得る。
幾つかの場合、ユーザ入力（例えば、制御スティックの作動）は、方向成分をＵＡＶの自律飛経路５０８に追加し得る。例えば、ユーザ入力は、ＵＡＶが新しいターゲット５１６に向かって移動中であるように、特定の距離５１４だけ所望のターゲット５０６を変更し得る。幾つかの場合、ＵＡＶは、ヨー軸の回りの回転なしで新しいターゲットに向かって移動し得る。例えば、ＵＡＶは、ロール軸の回りのＵＡＶの回転と併せて新しいターゲットに向かって移動し得る。追加される方向成分は、ＵＡＶの自律飛経路５０８に直交してもよく、又はしなくてもよい。幾つかの場合、追加される方向成分は、基準面に沿い得る。基準面は、本明細書で使用される場合、任意の基準面であり得る。基準面は、他の要因に依存し得る相対基準面であり得る。例えば、基準面は、ＵＡＶの位置及び／又は向き等のＵＡＶの状態に応じて調整し得る。例えば、基準面は、ＵＡＶの向きに伴って調整し得るＵＡＶの横断面であり得る。幾つかの場合、基準面は、ホバリング位置でのＵＡＶの横断面であり得る。幾つかの場合、基準面は、直立位置でのＵＡＶの横断面であり得る。幾つかの場合、基準面は、外部要因又は環境に相対し得る。基準面は、ＵＡＶの横断面又は水平面等の指定若しくは所定の基準面に相対してもよく、指定若しくは所定の基準面であってもよい。幾つかの場合、追加される方向成分は、ＵＡＶの自律飛経路に直交するとともに、基準面に沿い得る。追加される方向成分は、水平方向でのＵＡＶの自律飛経路を変更する水平成分であり得る。幾つかの場合、追加される方向成分は、ユーザ入力の程度、例えば、ユーザ入力の持続時間又はユーザ入力の力（例えば、１つ又は複数のジョイスティックの作動の程度）に対応し得る。例えば、ユーザ入力が維持される場合、追加される方向成分は徐々に増大し得る。例えば、作動がより短いジョイスティックよりも作動がより長いジョイスティックの場合、より大きな方向成分を追加し得る。対応性は線形であってもよく、又はなくてもよい。幾つかの場合、追加される成分は、任意の数学関数、例えば、線形関数、指数関数等に従ってＵＡＶの飛経路を変更し得る。
幾つかの場合、ユーザ入力は、ＵＡＶの自律飛経路５２０を変更するに当たり、速度成分５１８をＵＡＶに追加し得る。追加される速度成分は、ＵＡＶの自律飛経路に直交してもよく、又はしなくてもよい。幾つかの場合、追加される速度成分は、基準面に沿い得る。例えば、追加される速度成分は、ＵＡＶの横断面及び／又は水平面に沿い得る。幾つかの場合、追加される速度成分は、ＵＡＶの自律飛経路に直交するとともに、基準面に沿い得る。追加される速度成分は、水平方向でのＵＡＶの自律飛経路を変更する水平成分であり得る。幾つかの場合、速度成分は、ロール軸の回りのＵＡＶの回転と併せて追加し得る。幾つかの場合、速度成分は、ヨー軸の回りのＵＡＶの回転に作用せずに追加し得る。幾つかの場合、追加される速度成分は、図５において時間の経過に伴って適用される複数の速度成分で示されるように、ユーザ入力が維持される間、適用し続け得る。幾つかの場合、追加される速度成分は、ユーザ入力の程度、例えば、ユーザ入力の持続時間又はユーザ入力の力（例えば、１つ又は複数のジョイスティックの作動の程度）に対応し得る。例えば、ユーザ入力が維持される場合、追加される速度成分は徐々に増大し得る。例えば、作動がより短いジョイスティックよりも作動がより長いジョイスティックの場合、より大きな速度成分を追加し得る。対応性は線形であってもよく、又はなくてもよい。幾つかの場合、追加される成分は、任意の数学関数、例えば、線形関数、指数関数等に従ってＵＡＶの飛経路を変更し得る。
幾つかの場合、ユーザ入力は、ＵＡＶの自律飛経路５２４を変更するに当たり、加速度成分５２２をＵＡＶに追加し得る。追加される加速度成分は、ＵＡＶの自律飛経路に直交してもよく、又はしなくてもよい。幾つかの場合、追加される加速度成分は基準面に沿い得る。例えば、追加される加速度成分は、ＵＡＶの横断面及び／又は水平面に沿い得る。幾つかの場合、追加される加速度成分は、ＵＡＶの自律飛経路に直交するとともに、基準面に沿い得る。追加される加速度成分は、水平方向でのＵＡＶの自律飛経路を変更する水平成分であり得る。幾つかの場合、加速度成分は、ロール軸の回りのＵＡＶの回転と併せて追加し得る。幾つかの場合、加速度成分は、ヨー軸の回りのＵＡＶの回転に作用せずに追加し得る。幾つかの場合、追加される加速度成分は、ユーザ入力が維持される間、適用し続け得る。幾つかの場合、追加される加速度成分は、ユーザ入力の程度、例えば、ユーザ入力の持続時間又はユーザ入力の力（例えば、１つ又は複数のジョイスティックの作動の程度）に対応し得る。例えば、ユーザ入力が維持される場合、追加される加速度成分は徐々に増大し得る。例えば、作動がより短いジョイスティックよりも作動がより長いジョイスティックの場合、より大きな加速度成分を追加し得る。対応性は線形であってもよく、又はなくてもよい。幾つかの場合、追加される加速度成分は、任意の数学関数、例えば、線形関数、指数関数等に従ってＵＡＶの飛経路を変更し得る。
幾つかの場合、ロールスティックの作動は、本明細書において上述したように、方向成分、速度成分、及び／又は加速度成分を追加し得る。例えば、制御スティック５１０はロールスティックの例であり得る。代替的には、制御スティック５１２はロールスティックの例であり得る。ロールスティックの作動は、水平速度成分をＵＡＶに追加し得る。幾つかの場合、追加される速度成分は、ロール軸の回りのＵＡＶの回転に起因し得る。幾つかの場合、追加される速度成分は、ロールスティックの作動の程度に対応し得る。例えば、ロールスティックは、力がロールスティックに及ばされない静止状態と、それぞれ反対の方向での２つの完全作動状態とを含み得る。例えば、ロールスティックは、左及び右に動くように構成し得る。幾つかの場合、ロールスティックの位置は、−１（左に完全作動）と１（右に完全作動）との間にあるものとして説明し得る。例えば、左に向けて半分まで動かされたロールスティックは、−０．５の位置を含み得、一方、右に向けて１／３まで動かされたロールスティックは、０．３３３の位置を含み得る。幾つかの場合、ロールスティックの作動の結果としてＵＡＶに追加される速度成分（例えば、水平速度成分）は、式により記述し得る：（１）追加される速度成分＝（ロールスティック位置）×速度係数。幾つかの場合、速度係数は所定の速度値、例えば、工場設定又はユーザ決定の値であり得る。例えば、所定の速度値は、約２ｍ／ｓ以下、約４ｍ／ｓ以下、約６ｍ／ｓ以下、約８ｍ／ｓ以下、約１０ｍ／ｓ以下、約１２ｍ／ｓ以下、約１５ｍ／ｓ以下、約２０ｍ／ｓ以下、又は約５０ｍ／ｓ以下であり得る。幾つかの場合、速度係数はＵＡＶの前方速度に依存し得る。例えば、前方速度は、自律飛経路に沿ったＵＡＶの速度成分を指し得る。図５では、前方速度成分は、自律飛経路５０８に平行する方向に沿ったＵＡＶの速度成分を指し得る。幾つかの場合、前方速度成分は、ＵＡＶのロール軸に沿ったＵＡＶの速度成分を指し得る。そのような場合、ロールスティックの作動の結果としてＵＡＶに追加される速度成分は、式により記述し得る：（２）追加される速度成分＝（ロールスティック位置）×（前方速度成分）×係数。幾つかの場合、係数は約０．１以下、約０．２以下、約０．４以下、約０．６以下、約０．８以下、約１以下、約２以下、又は約４以下であり得る。幾つかの場合、係数は約０．５に等しい値であり得る。
幾つかの場合、ユーザ入力は、ＵＡＶの飛経路を変更して、ＵＡＶが１つ又は複数の制御スティックの方向に向かう曲線軌道で飛行するようにし得る。図１３は、実施形態による、１つ又は複数の制御スティックの作動に応答して曲線軌道で飛行しているＵＡＶを示す。幾つかの場合、ユーザ入力は、ＵＡＶが曲線軌道で飛行するように、ＵＡＶのヨー軸の回りのＵＡＶの回転に作用し得る。例えば、制御スティック１３１２はヨースティックの例であり得る。代替的には、制御スティック１３１３はヨースティックの例であり得る。幾つかの場合、予め設定された曲線軌道（例えば、軌道１３０６、１３０８、１３１０等）に沿って飛行中のＵＡＶの速度は、ヨースティックへのユーザ入力に依存又は比例し得る。代替的には、曲線の半径又はヨー軸の回りのＵＡＶの回転の程度は、ヨースティックへのユーザ入力に逆に依存又は反比例し得る。幾つかの場合、ヨースティックの位置は、実質的にロールスティックに関して説明したように、−１（左に完全作動）と１（右に完全作動）との間にあるものとして説明し得る。ユーザがヨースティックを左に完全に作動させる場合、ＵＡＶは、小さな曲率半径を有する軌道１３０８に沿って飛行し得、一方、ユーザがヨースティックを小量、左に作動させる場合、ＵＡＶは大きな曲率半径を有する軌道１３０６に沿って飛行し得る。同様に、ユーザがヨースティックを右に完全に作動させる場合、ＵＡＶは、小さな曲率半径を有する軌道１３１０に沿って飛行し得る。
図５及び図１３に提供されるように、自律動作中のＵＡＶの飛経路は直観的に変更し得る。例えば、１つ又は複数のスティック５１０、５１２の左への作動は、例えば、ＵＡＶがターゲットに向けての移動を維持するようにＵＡＶの自律飛行を維持しながら、ＵＡＶが左に向かって移動するようにＵＡＶの飛経路を変更し得る。例えば、１つ又は複数の制御スティックの右への作動（例えば、ユーザからの入力を介した）は、ＵＡＶが右に向かって移動するようにＵＡＶの飛経路を変更し得る。
幾つかの場合、上記参照される追加される成分（例えば、方向、速度、加速度等）は、垂直成分を含み得る。図６は、実施形態による、ユーザ入力により変更される可動物体の自律飛経路の側面図を示す。幾つかの場合、ＵＡＶ６０４は、例えば、ユーザからの命令に従って、ターゲット６０６に向かって自律的に飛行中であり得る。自律飛行は自律飛経路６０８を含み得る。幾つかの場合、ユーザは、入力を提供して（例えば、ユーザ端末において）、ＵＡＶの自律飛行を変更し得る。例えば、ユーザは、１つ又は複数の制御スティック６１０、６１２を含むリモートコントローラ６０２において入力を提供し得る。幾つかの場合、制御スティックは、ＵＡＶの１つ又は複数の軸の回りのＵＡＶの回転に作用せずに、ＵＡＶの高さに作用するように構成し得る。代替的には、制御スティックは、１つ又は複数の軸の回りのＵＡＶの回転を介してＵＡＶの高さに作用するように構成し得る。
実質的に上述したように、方向成分は、ＵＡＶの自律飛経路に追加し得る。幾つかの場合、速度成分６１４（例えば、垂直速度成分）は、実施形態６２０に示されるように、ＵＡＶの自律飛経路を変更するに当たり、ＵＡＶに追加し得る。幾つかの場合、加速度成分６１６（例えば、垂直加速度成分）は、実施形態６３０に示されるように、ＵＡＶの自律飛経路を変更するに当たり、ＵＡＶに追加し得る。幾つかの場合、１つ又は複数の制御スティックの上へ（例えば、ユーザから離れる方向）の作動は、実施形態６２０及び６３０に示されるように、ＵＡＶが垂直に上に移動するように、ＵＡＶの飛経路を変更し得る。代替的には、１つ又は複数の制御スティックの下への作動は、ＵＡＶが垂直に上に移動するように、ＵＡＶの飛経路を変更し得る。幾つかの場合、１つ又は複数の制御スティックの下へ（例えば、ユーザに向かう方向）の作動は、ＵＡＶが垂直に下に移動するように、ＵＡＶの飛経路を変更し得る。代替的には、１つ又は複数の制御スティックの上への作動は、ＵＡＶが垂直に下に移動するように、ＵＡＶの飛経路を変更し得る。
幾つかの場合、ＵＡＶの高さに作用するように構成される制御スティックは、スロットルスティックであり得る。例えば、制御スティック６１０はスロットルスティックであり得る。代替的には、制御スティック６１２は、スロットルスティックの例であり得る。スロットルスティックの作動は、垂直速度成分をＵＡＶに追加し得る。幾つかの場合、追加される速度成分は、スロットルスティックの作動の程度に対応し得る。例えば、スロットルスティックは、力がスロットルスティックに及ぼされない静止状態と、それぞれ反対の方向での２つの完全作動状態とを含み得る。例えば、スロットルスティックは、（１）方向６０９により示されるように上に向けて及び（２）下に向けての両方に移動可能であるように構成し得る。幾つかの場合、スロットルスティックの位置は、−１（下に完全作動）と１（上に完全作動）との間にあるものとして説明し得る。例えば、下に向けて半分まで動かされたスロットルスティックは、−０．５の位置を含み得、一方、上に向けて１／３まで動かされたロールスティックは、０．３３３の位置を含み得る。幾つかの場合、スロットルスティックの作動の結果としてＵＡＶに追加される速度成分（例えば、垂直速度成分）は、式により記述し得る：（１）追加される速度成分＝（スロットルスティック位置）×速度係数。負の速度はＵＡＶが下に移動中であることを示し得、一方、正の速度成分はＵＡＶが上に移動中であることを示し得る。幾つかの場合、速度係数は所定の速度値、例えば、工場設定又はユーザ決定の値であり得る。例えば、所定の速度値は、約２ｍ／ｓ以下、約４ｍ／ｓ以下、約６ｍ／ｓ以下、約８ｍ／ｓ以下、約１０ｍ／ｓ以下、約１２ｍ／ｓ以下、約１５ｍ／ｓ以下、約２０ｍ／ｓ以下、又は約５０ｍ／ｓ以下であり得る。幾つかの場合、所定の速度値は約３ｍ／ｓに等しい値であり得る。幾つかの場合、速度係数はＵＡＶの前方速度に依存し得る。例えば、前方速度は、自律飛経路に沿ったＵＡＶの速度成分を指し得る。図６では、前方速度成分は、自律飛経路６０８に平行する方向に沿ったＵＡＶの速度成分を指し得る。幾つかの場合、前方速度成分は、ＵＡＶのロール軸に沿ったＵＡＶの速度成分を指し得る。そのような場合、スロットルスティックの作動の結果としてＵＡＶに追加される速度成分は、式により記述し得る：（２）追加される速度成分＝（ロールスティック位置）×（前方速度成分）×係数。負の速度はＵＡＶが下に移動中であることを示し得、一方、正の速度成分はＵＡＶが上に移動中であることを示し得る。幾つかの場合、係数は約０．１以下、約０．２以下、約０．４以下、約０．６以下、約０．８以下、約１以下、約２以下、又は約４以下であり得る。幾つかの場合、係数は約０．５に等しい値であり得る。
幾つかの場合、成分（例えば、速度成分、加速度成分等）は、ＵＡＶの飛経路に作用せずに追加し得る。図１４は、実施形態による、自律飛経路に沿って増大又は低減した速度で移動中の無人航空機の上から下を見た図を示す。幾つかの場合、ユーザ入力は、軌道又は飛経路に作用せずに、自律飛行中のＵＡＶの速度又は加速度を変更し得る。幾つかの場合、ＵＡＶの速度に作用するユーザ入力は、１つ又は複数の制御スティックを介して受信し得る。
幾つかの場合、ＵＡＶの飛経路に作用せずにＵＡＶの速度に作用するように構成される制御スティックは、ピッチスティックであり得る。例えば、制御スティック１４０２は、ピッチスティックの例であり得る。代替的には、制御スティック１４０３は、ピッチスティックの例であり得る。ピッチスティックの作動は、例えば、ＵＡＶのロール軸に沿ったＵＡＶの速度に作用又は変更し得る。幾つかの場合、ＵＡＶの速度は、ピッチスティックの作動の程度に従って増減し得る。例えば、ピッチスティックは、力がピッチスティックに及ぼされない静止状態と、それぞれ反対の方向での２つの完全作動状態とを含み得る。例えば、ピッチスティックは、方向１４０４により示されるように下に向けて及び上に向けて移動可能であるように構成し得る。幾つかの場合、ピッチスティックの位置は、−１（下に完全作動）と１（上に完全作動）との間にあるものとして説明し得る。例えば、下に向けて半分まで動かされたピッチスティックは、−０．５の位置を含み得、一方、上に向けて１／３まで動かされたロールスティックは、０．３３３の位置を含み得る。幾つかの場合、ピッチスティックの作動の結果としてＵＡＶの速度成分（例えば、自律飛経路又はロール方向に沿う）は、実施形態１４０６に示されるように、式により記述し得る：（１）速度成分＝（ピッチスティック位置）×速度係数＋（基本飛行速度）。幾つかの場合、速度係数は所定の速度値、例えば、工場設定又はユーザ決定の値であり得る。例えば、所定の速度値は、約２ｍ／ｓ以下、約４ｍ／ｓ以下、約６ｍ／ｓ以下、約８ｍ／ｓ以下、約１０ｍ／ｓ以下、約１２ｍ／ｓ以下、約１５ｍ／ｓ以下、約２０ｍ／ｓ以下、又は約５０ｍ／ｓ以下であり得る。幾つかの場合、基本飛行速度は、所定の基本飛行速度、例えば、工場設定又はユーザ決定の値であり得る。例えば、所定の基本飛行速度所定の速度値は、約２ｍ／ｓ以下、約４ｍ／ｓ以下、約６ｍ／ｓ以下、約８ｍ／ｓ以下、約１０ｍ／ｓ以下、約１２ｍ／ｓ以下、約１５ｍ／ｓ以下、約２０ｍ／ｓ以下、又は約５０ｍ／ｓ以下であり得る。幾つかの場合、ピッチスティックの作動の結果としてＵＡＶの速度成分（例えば、自律飛経路又はロール方向に沿う）は、実施形態１４０８に示されるように、式により記述し得る：（２）速度成分＝（ピッチスティック位置＋１）×（基本飛行速度）×係数。幾つかの場合、係数は約０．１以下、約０．２以下、約０．４以下、約０．６以下、約０．８以下、約１以下、約２以下、又は約４以下であり得る。幾つかの場合、係数は約１に等しい値であり得る。
幾つかの実施形態では、異なる制御スティックは、可動物体の飛経路を異なるように変更し得る。例えば、ロールスティックの作動は、ロール軸の回りのＵＡＶの回転に作用し得、これは、水平速度成分をＵＡＶに追加して、ＵＡＶの自律飛経路を変更し得、一方、ヨースティックの作動は、ヨー軸の回りのＵＡＶの回転に作用し得、これは、加速度（例えば、向心加速度）成分をＵＡＶに追加して、ＵＡＶの自律飛経路を変更し得る。例えば、スロットルスティックの作動は、垂直速度成分をＵＡＶに追加して、ＵＡＶの自律飛経路を変更し得、一方、ピッチスティックの作動は、ロール軸の回りのＵＡＶの速度に作用し得る。
幾つかの場合、ユーザ入力の程度は、ＵＡＶの自律飛行が変更される量に対応し得る。ユーザ入力の程度は、ユーザ入力の持続時間に対応し得る。例えば、ユーザからの連続入力（例えば、１つ又は複数の制御スティックの連続作動）に応答して、ＵＡＶの軸のうちの１つ又は複数の回りのＵＡＶの回転を増大し得る。例えば、１つ又は複数の制御スティックが作動した時間量に応じて、追加される方向成分、速度成分、及び／又は加速度成分を引き続き増大させ得る。幾つかの場合、ユーザ入力の程度は、ユーザ入力の力に対応し得る。図７は、実施形態による、ユーザ入力の力が可動物体の自律飛行を比例して変更することを示す。幾つかの場合、ユーザ入力の程度は、ユーザ入力を提供する際にユーザにより及ぼされる力の量に対応し得る。幾つかの場合、ユーザ入力の程度は、入力デバイス（例えば、１つ又は複数の制御スティック）がどれくらい作動したかに対応し得る。第１の時間期間７０１中、ユーザ入力の程度は第１のレベル７０３であり得る。したがって、ＵＡＶ７０６の自律飛経路７０４は、変更飛経路７０５により示されるように、第１の程度だけ変更し得る。第２の時間期間７０７中、ユーザ入力の程度は第２のレベル７０９であり得る。例えば、ユーザは、より大きな力を制御スティックに及ぼしてもよく、又は制御スティックを更に作動させてもよい。したがって、ＵＡＶの自律飛経路は、第２の変更飛経路７１１により示されるように、第２の程度だけ変更し得る。幾つかの場合、対応性は線形であり得る。例えば、ユーザが２倍の量の力を及ぼす場合、又は制御スティックを２倍遠くに作動させる場合、ＵＡＶに追加される速度成分は、前と比較して２倍になり得、ＵＡＶの飛経路は、２倍量で変更され得る。代替的には、対応性は線形でなくてもよい。幾つかの場合、１つ又は複数の制御スティックの作動とＵＡＶの挙動との関係は、例えば、ロールスティック、ピッチスティック、及びヨースティックに関して本明細書において上述したようなものであり得る。
幾つかの場合、ＵＡＶの自律飛行は、様々な他の要因を考慮して（例えば、ユーザ入力に加えて）変更し得る。幾つかの場合、様々な他の要因は環境要因を含み得る。環境要因は、ＵＡＶに搭載された１つ又は複数のセンサに基づいて特定し得る。例えば、ＵＡＶの自律飛経路は、近接性センサ又は障害物センサからのデータを考慮して、ユーザ入力による所望の変更が（例えば、検出された障害物に衝突する危険にＵＡＶを曝すことにより）ＵＡＶ又は他を危険に曝さないことを保証するように変更し得る。例えば、ＵＡＶの自律飛経路は、ＵＡＶが不安定になるか、又は制御不可能になるようユーザ入力による所望の変更がＵＡＶのバランスを崩さないことを保証するように、他のセンサからのデータを考慮して変更し得る。したがって、信号が生成され、命令が１つ又は複数の推進機構に送信されて、自律飛経路を変更する前、例えば、安定性及び安全性を保証するために、ユーザ入力はＵＡＶに搭載される飛行コントローラにより処理され解釈し得る。
幾つかの場合、様々な要因は上記を参照し得、閾値を含み得る。閾値は、閾値時間及び／又は閾値距離であり得る。閾値時間及び／又は閾値距離は予め決定し得る。幾つかの場合、閾値時間及び／又は閾値距離は、ユーザによりＵＡＶの動作前及び／又は動作中に構成し得る。図８は、実施形態による、閾値に達した場合のＵＡＶの挙動を示す。幾つかの場合、閾値は閾値距離であり得る。例えば、ＵＡＶの飛経路が、ユーザ入力の結果として閾値距離を超えて元の自律飛経路から逸脱する場合、ユーザ入力にも拘わらず、自律飛経路の更なる変更を阻止し得る。幾つかの場合、閾値は閾値時間であり得る。例えば、ＵＡＶの飛経路が、ユーザ入力の結果として閾値時間を超えて元の自律飛経路から逸脱する場合、ユーザ入力にも拘わらず、更なる逸脱を阻止し得る。
例えば、ＵＡＶ８１２の自律飛行を行い得る。自律飛行は、ターゲット８１６に向かう自律飛経路８１４を含み得る。ＵＡＶがターゲットに向かって自律的に飛行している間、ユーザ（例えば、ＵＡＶのオペレータ）は、例えば、１つ又は複数の制御スティックを作動させることにより、自律飛行を変更し得る。ＵＡＶは、ユーザ入力の結果として、変更飛経路８１８を辿り得る。幾つかの場合、ＵＡＶが、元の自律飛経路から離れた閾値距離８１９にくると、ユーザ入力はもはや、自律飛経路８１４から逸脱するようにＵＡＶに命令しない。例えば、ユーザ入力が続けられる場合であっても、ＵＡＶは、実施形態８１０に示されるように、自律飛経路８１４から閾値距離８１９を維持することしかできない。例えば、ＵＡＶがユーザ入力の結果として閾値距離に達すると、ＵＡＶは、実施形態８２０に示されるように、ターゲット８２６に向けての移動を開始し得る。幾つかの場合、ＵＡＶがユーザ入力の結果として閾値距離に達すると、ＵＡＶは、ターゲットに向けて移動する前、元の自律飛経路８２４に向けての移動を開始し得る。幾つかの場合、ＵＡＶがユーザ入力の結果として閾値距離に達すると、ＵＡＶの自律飛行は、実施形態８３０に示されるように中断し得る。ＵＡＶは、その後、位置８３２においてホバリングしてもよく、又は距離閾値に達した位置若しくはその近傍に着陸し得る。幾つかの場合、ユーザは、ＵＡＶが自律飛経路から離れた閾値距離に達した後、ＵＡＶを手動で制御するように求められ得る。
幾つかの場合、閾値距離に達したとき、アラートをユーザに送信し得る。アラートは、視覚的アラート、可聴的アラート、及び／又は触覚的アラートであり得る。幾つかの場合、アラートはユーザ端末に送信し得る。アラートは、ユーザが閾値距離にいることをユーザに通知し得る。幾つかの場合、アラートは、ユーザ入力の継続及び／又は元の自律飛経路からの逸脱が自律飛行の終了に繋がることをユーザに通知し得る。幾つかの場合、アラートは、閾値距離に達したとき、送信し得るが、ＵＡＶの自律飛行は、ユーザ入力により引き続き変更し得る。幾つかの場合、アラートは、閾値距離に達したとき、送信し得、飛経路の更なる変更は、実施形態８１０、８２０、又は８３０において上述したように阻止し得る。幾つかの場合、ＵＡＶの挙動は、２つ以上の閾値に依存し得る。例えば、ユーザ入力のリリース後のＵＡＶの挙動は、閾値時間及び閾値距離の両方に依存し得る。例えば、ユーザ入力中のＵＡＶの挙動は、第１の閾値距離（又は時間）及び第２の閾値距離（又は時間）により作用し得る。幾つかの場合、ＵＡＶは、第１の閾値距離だけ自律飛経路から逸脱する際、ユーザにアラートを送信し得、第１の閾値距離よりも大きな第２の閾値距離に達したとき、更なる逸脱を阻止し得る。
閾値距離について本明細書において主に考察したが、上記考察が閾値時間についても等しく該当し得ることを理解されたい。例えば、ＵＡＶが、閾値時間よりも長い持続時間にわたり自律飛経路から逸脱する場合、ＵＡＶを元の自律飛経路に強制的に戻し得、それから、逸脱を再度許可する。幾つかの場合、ＵＡＶの飛経路が、閾値時間よりも長い持続時間にわたり自律飛経路から逸脱する場合、上述したように、アラートをユーザに送信し得る。
自律飛経路の変更は、ユーザ入力が維持される時間期間のみ、維持し得る。代替的には、自律飛経路の変更は、ユーザ入力後、維持し得る。図９は、実施形態による、可動物体の自律飛行を変更するユーザ入力がリリースされた後のＵＡＶの挙動を示す。構成９１０、９２０、９３０、９４０、及び９５０のそれぞれで、自律飛経路を変更するユーザ入力を時間期間Ｔ１にわたり受信し得る。ユーザ入力は、その時間期間後、リリースし得る。リリース後、可動物体は自律的に動作して、実施形態９１０及び９２０により示されるように、ターゲット（例えば、ターゲット物体及び／又はターゲット行先）に向かって飛行し得る。幾つかの場合、ＵＡＶは、ＵＡＶとターゲットとの間の最短飛経路を計算（例えば、自律的に計算）し、ターゲットに向かって移動するに当たりとるべき新しい自律飛経路９１２を生成し得る。幾つかの場合、ＵＡＶは、元の自律飛経路９２２に戻り、ターゲットに向かう自律飛行を続け得る。代替的には、リリース後、ＵＡＶは、変更飛経路９３２で飛行を続け得る。例えば、ヨースティックの作動及びその後のリリース後、ＵＡＶは、新しいロール方向に沿って飛行し得る。幾つかの場合、リリース後、ＵＡＶは、更なる入力まで、ユーザ入力がリリースされた位置９４２に留まり得る。例えば、ＵＡＶは、ユーザ入力がリリースされた位置でホバリングするか、又はユーザ入力がリリースされた位置若しくはその近傍に着陸し得る。幾つかの場合、リリース後、ＵＡＶは新しい自律飛経路９５２をとり得る。新しい自律飛経路は、元の自律飛経路に平行し得る。代替的には、新しい自律飛経路は、元の自律飛経路に関して任意の角度であり得る。
幾つかの場合、ユーザ入力（例えば、自律飛経路を変更する）のリリース後のＵＡＶの挙動は、閾値に依存し得る。閾値は、閾値時間及び／又は閾値距離であり得る。例えば、ユーザ入力が閾値時間よりも長い持続時間にわたり提供される場合、ユーザ入力のリリース後、ＵＡＶは、構成９３０に示されるように、変更自律飛経路を継続し得る。しかし、ユーザ入力が閾値時間未満の持続時間にわたり提供される場合、ＵＡＶは、構成９１０又は９２０に示されるように、ターゲットに向けて自律的に動作し得る。幾つかの場合、ユーザ入力が、閾値時間未満の持続時間にわたり提供される場合、ＵＡＶは、構成９４０に示されるように、更なる命令が与えられるまで、ユーザ入力がリリースされた位置に留まり得る。閾値距離及び／又は閾値時間は、予め決定し得る。幾つかの場合、閾値距離及び／又は閾値時間は、ＵＡＶの動作前及び／又は動作中にユーザ構成し得る。
閾値時間が主に考察されたが、上記考察が閾値距離に関しても等しく該当し得ることを理解されたい。例えば、ＵＡＶが閾値距離を超えて元の自律飛経路から逸脱するようなユーザ入力が提供される場合、ユーザ入力のリリース後、ＵＡＶは、構成９３０に示されるように、変更自律飛経路を継続し得る。しかし、ＵＡＶが閾値距離未満、元の自律飛経路から逸脱するようなユーザ入力が提供される場合、ＵＡＶは、構成９１０若しくは９２０に示されるようにターゲットに向けて自律的に動作し得るか、又は構成９４０に示されるように、ユーザ入力がリリースされた位置に留まり得る。
本明細書に提供される様々な構成の任意の組合せが可能であり得る。例えば、ユーザ入力が閾値時間未満の持続時間にわたり提供される場合、ＵＡＶは、構成９３０に示されるように、変更自律飛経路を継続し得、一方、ユーザ入力が閾値時間よりも長い持続時間にわたり維持される場合、ＵＡＶは、構成９１０又は９２０に示されるように、元のターゲットに向けて自律的に動作し得る。加えて、ＵＡＶの挙動は２つ以上の閾値に依存し得る。例えば、ユーザ入力のリリース後のＵＡＶの挙動は、閾値時間及び閾値距離の両方に依存し得る。例えば、ユーザ入力のリリース後のＵＡＶの挙動は、ユーザ入力が第１の閾値時間（又は距離）よりも長い持続時間にわたり維持されるか、それとも第２の閾値時間（又は距離）よりも長い持続時間にわたり維持されるかに依存し得る。
ＵＡＶが新しい自律飛経路の追従を開始すると、自律飛行中の後続のユーザ入力は、新しい自律飛経路を変更し得る。代替的には、自律飛行中の後続のユーザ入力は、元の自律飛経路に関してＵＡＶを変更し得る。図１０は、実施形態による、ユーザ入力により変更されたＵＡＶの新しい自律飛経路を示す。実質的に本明細書に記載されるように、ＵＡＶ１００２の自律飛行を行い得る。ＵＡＶの自律飛行は、元の自律飛経路１００４を含み得る。時間期間Ｔ１中、ユーザ入力は、ＵＡＶの自律飛経路を変更し得る。ユーザ入力のリリース後、ＵＡＶは自律飛行を続け得る。幾つかの場合、ＵＡＶは、新しい自律飛経路１００６を用いての自律飛行を続け得る。時間期間Ｔ２中、新しいユーザ入力は、ＵＡＶの新しい自律飛経路を変更し得る。幾つかの場合、変更１００８は、実施形態１０１０に示されるように、新しい自律飛経路に関しての変更であり得る。例えば、方向成分を新しい自律飛経路に追加し得る。方向成分は、新しい自律飛経路に直交し得る。幾つかの場合、方向成分は、ＵＡＶの横断面等の基準面又は水平面に沿って追加し得る。代替又は追加として、ＵＡＶの新しい自律飛経路を変更するに当たり、速度成分をＵＡＶに追加し得る。速度成分は、ＵＡＶの新しい自律飛経路に直交し得る。幾つかの場合、速度成分は、ＵＡＶの横断面等の基準面又は水平面に沿って追加し得る。代替又は追加として、ＵＡＶの新しい自律飛経路を変更するに当たり、加速度成分をＵＡＶに追加し得る。加速度成分は、ＵＡＶの新しい自律飛経路に直交し得る。幾つかの場合、加速度成分は、ＵＡＶの横断面等の基準面又は水平面に沿って追加し得る。
幾つかの場合、変更１０２２は、実施形態１０２０に示されるように、元の自律飛経路１０２４に関しての変更であり得る。例えば、方向成分を元の自律飛経路に追加し得る。方向成分は、元の自律飛経路に直交し得る。幾つかの場合、方向成分は、ＵＡＶの横断面等の基準面又は水平面に沿って追加し得る。代替又は追加として、ＵＡＶの新しい自律飛経路を変更するに当たり、速度成分をＵＡＶに追加し得る。速度成分は、ＵＡＶの元の自律飛経路に直交し得る。幾つかの場合、速度成分は、ＵＡＶの横断面等の基準面又は水平面に沿って追加し得る。代替又は追加として、ＵＡＶの新しい自律飛経路を変更するに当たり、加速度成分をＵＡＶに追加し得る。加速度成分は、ＵＡＶの元の自律飛経路に直交し得る。幾つかの場合、加速度成分は、ＵＡＶの横断面等の基準面又は水平面に沿って追加し得る。
幾つかの場合、全体を通して記載される１つ又は複数の制御スティックは、ＵＡＶの動作への作用と併せて使用し得る。例えば、１つ又は複数の制御スティックは、同時に又は順次使用し得る。幾つかの場合、１つ又は複数の制御スティックを一緒に使用して、ＵＡＶの自律飛行を調整し得る。幾つかの場合、ヨースティックは、ロールスティック、ピッチスティック、及び／又はスロットルスティックと一緒に使用し得る。幾つかの場合、ロールスティックは、ピッチスティック、スロットルスティック、及び／又はヨースティックと一緒に使用し得る。幾つかの場合、ピッチスティックは、スロットルスティック、ヨースティック、及び／又はロールスティックと一緒に使用し得る。幾つかの場合、スロットルスティックは、ヨースティック、ロールスティック、及び／又はピッチスティックと一緒に使用し得る。幾つかの場合、ユーザにより２つの入力手段（例えば、２つの制御スティック）を動作させて、自律飛行中、ＵＡＶの挙動に作用又は変更し得る。幾つかの場合、ユーザにより３つ、４つ、５つ、６つ、７つ、８つ、９つ、１０、又は１１以上の入力手段を動作させて、ＵＡＶの自律飛行中、ＵＡＶの挙動に作用又は変更し得る。入力手段は、実質的に他の箇所に記載されるように、制御スティック、ボタン、加速度計、音声入力デバイス等を含み得るが、これらに限定されない。ＵＡＶの自律飛行が行われている間、ユーザ端末上で（例えば、制御スティックに）提供されるユーザ入力の組合せは、ＵＡＶの自律飛行を新規の方法で更に変更し得る。
例えば、ＵＡＶが自律飛行下にあり、特定の方向で飛行中である間（例えば、タップツーゴー動作下）、ＵＡＶのユーザは、ヨー軸の回りのＵＡＶの回転に作用する制御スティック（例えば、ヨースティック）及びＵＡＶの高さに作用する制御スティック（例えば、スロットルスティック）を動作させ得る。そのような場合、ＵＡＶは、円形に上昇又は下降し得る。ユーザの入力が各制御スティックで維持される場合、ＵＡＶは螺旋状に上昇又は下降し得る。例えば、ＵＡＶが自律飛行下（例えば、タップツーゴー動作下）である間、ＵＡＶのユーザは、ヨー軸の回りのＵＡＶの回転に作用する制御スティック（例えば、ヨースティック）及びＵＡＶの速度に作用する制御スティック（例えば、ピッチスティック）を動作させ得る。そのような場合、ＵＡＶのターンを精密に制御し得る。例えば、自律飛行下である間、ヨースティックを完全に作動させ得（例えば、左に）、一方、ピッチスティックを下に完全に作動させて、ＵＡＶの速度を低減し得る。曲率半径は、ヨースティックが作動する場合よりも更に低減し得る。
本明細書に提供されるシステムは、ＵＡＶが目的の達成又はターゲットに向かう飛行を継続することができるような全体自律制御（例えば、飛行コントローラによる）を維持しながら、ＵＡＶの軌道をユーザが素早く変更できるようにし得る。所望時又は有利時のユーザによるある程度の制御をなお可能にしながら、ユーザへの航空機を手動操縦することの負担を大幅に低減することができるような、自律飛行と自律飛行の変更との間のシームレスな遷移が可能であり得る。代替又は追加として、異なるユーザインタフェースは、ユーザが緊急状況又は予期されない状況に迅速且つ直観的に対応できるようにし得る（例えば、自律飛行を中断するか、又は自律飛行を変更することにより）。
本明細書に記載されるシステム、デバイス、及び方法は、多種多様な可動物体に適用することができる。先に述べたように、本明細書での航空車両の任意の記載は、任意の可動物体に適用し得、任意の可動物体に使用し得る。本発明の可動物体は、空中（例えば、固定翼機、回転翼航空機、又は固定翼も回転翼も有さない航空機）、水中（例えば、船舶若しくは潜水艦）、地上（例えば、車、トラック、バス、バン、自動二輪車等の自動車両、スティック、釣り竿等の可動構造若しくはフレーム、若しくは列車）、地下（例えば、地下鉄）、宇宙空間（例えば、宇宙飛行機、衛星、若しくは宇宙探査機）、又はこれらの環境の任意の組合せ等の任意の適する環境内で移動するように構成することができる。可動物体は、本明細書の他の箇所に記載される車両等の車両であることができる。幾つかの実施形態では、可動物体は、人間又は動物等の生体に搭載することができる。適する動物には、鳥類、アビン（ａｖｉｎｅｓ）、ネコ、ウマ、ウシ、ヒツジ、ブタ、デルフィン（ｄｅｌｐｈｉｎｅｓ）、げっ歯類、または昆虫が含まれ得る。
可動物体は、自由度６（例えば、並進に自由度３及び回転に自由度３）に関して環境内を自在に移動可能であり得る。代替的には、可動物体の移動は、所定の経路、経路、又は向きによる等の１つ又は複数の自由度に関して制約することができる。移動は、エンジン又はモータ等の任意の適する作動機構により作動することができる。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、風力エネルギー、重力エネルギー、化学エネルギー、核エネルギー、又は任意の適するそれらの組合わせ等の任意の適するエネルギー源により電力供給することができる。可動物体は、本明細書の他の箇所に記載されるように、推進システムを介して自己推進し得る。推進システムは、任意選択的に、電気エネルギー、磁気エネルギー、太陽エネルギー、風力カエネルギー、重力エネルギー、化学エネルギー、核エネルギー、又はそれらの任意の適する組合わせ等のエネルギー源で駆動し得る。代替的には、可動物体は生体により携帯し得る。
幾つかの例では、可動物体は航空機であることができる。適する車両としては、水上車両、航空車両、宇宙車両、又は地上車両を挙げることができる。例えば、航空機は、固定翼航空機（例えば、飛行機、グライダー）、回転翼航空機（例えば、ヘリコプタ、回転翼機）、固定翼と回転翼の両方を有する航空機、又はいずれも有さない航空機（例えば、飛行船、熱気球）であり得る。車両は、空中、水上、水中、宇宙空間、地上、又は地下で自己推進されるような自己推進型であることができる。自己推進型車両は、１つ又は複数のエンジン、モータ、車輪、車軸、磁石、回転翼、プロペラ、翼、ノズル、又は任意の適するそれらの組合わせを含む推進システム等の推進システムを利用することができる。幾つかの場合では、推進システムを使用して、可動物体を表面から離陸させ、表面に着陸させ、現在の位置及び／又は向きを維持させ（例えば、ホバリングさせ）、向きを変更させ、及び／又は位置を変更させることができる。
可動物体は、ユーザにより遠隔制御することもでき、又は可動物体内若しくは可動物体上の搭乗者によりローカルに制御することもできる。幾つかの実施形態では、可動物体は、ＵＡＶ等の無人可動物体である。ＵＡＶ等の無人可動物体は、可動物体に搭載された搭乗者を有さなくてよい。可動物体は、人間により、自律制御システム（例えば、コンピュータ制御システム）により、又は任意の適するそれらの組合わせにより制御することができる。可動物体は、人工知能が構成されたロボット等の自律的又は半自律的ロボットであることができる。
可動物体は、任意の適するサイズ及び／又は寸法を有することができる。幾つかの実施形態では、車両内又は車両上に人間の搭乗者を有するようなサイズ及び／又は寸法のものであり得る。代替的には、可動物体は、車両内又は車両上に人間の搭乗者を有することが可能なサイズ及び／又は寸法よりも小さなものであり得る。可動物体は、人間により持ち上げられるか、又は携帯されるのに適するサイズ及び／又は寸法であり得る。代替的には、可動物体は、人間により持ち上げられるか、又は携帯されるのに適するサイズ及び／又は寸法よりも大きくてよい。幾つかの場合、可動物体は、約２ｃｍ、約５ｃｍ、約１０ｃｍ、約５０ｃｍ、約１ｍ、約２ｍ、約５ｍ、又は約１０ｍ以下の最大寸法（例えば、長さ、幅、高さ、直径、対角線）を有し得る。最大寸法は、約２ｃｍ、約５ｃｍ、約１０ｃｍ、約５０ｃｍ、約１ｍ、約２ｍ、約５ｍ、又は約１０ｍ以上であり得る。例えば、可動物体の対向する回転翼のシャフト間の距離は、約２ｃｍ、約５ｃｍ、約１０ｃｍ、約５０ｃｍ、約１ｍ、約２ｍ、約５ｍ、又は約１０ｍ以下であり得る。代替的には、対向する回転翼のシャフト間の距離は、約２ｃｍ、約５ｃｍ、約１０ｃｍ、約５０ｃｍ、約１ｍ、約２ｍ、約５ｍ、又は約１０ｍ以上であり得る。
幾つかの実施形態では、可動物体は、１００ｃｍ×１００ｃｍ×１００ｃｍ未満、５０ｃｍ×５０ｃｍ×３０ｃｍ未満、又は５ｃｍ×５ｃｍ×３ｃｍ未満の体積を有し得る。可動物体の総体積は、約１ｃｍ３以下、約２ｃｍ３以下、約５ｃｍ３以下、約１０ｃｍ３以下、約２０ｃｍ３以下、約３０ｃｍ３以下、約４０ｃｍ３以下、約５０ｃｍ３以下、約６０ｃｍ３以下、約７０ｃｍ３以下、約８０ｃｍ３以下、約９０ｃｍ３以下、約１００ｃｍ３以下、約１５０ｃｍ３以下、約２００ｃｍ３以下、約３００ｃｍ３以下、約５００ｃｍ３以下、約７５０ｃｍ３以下、約１０００ｃｍ３以下、約５０００ｃｍ３以下、約１０，０００ｃｍ３以下、約１００，０００ｃｍ３以下、約１ｍ３以下、又は約１０ｍ３以下であり得る。逆に、可動物体の総体積は、約１ｃｍ３以上、約２ｃｍ３以上、約５ｃｍ３以上、約１０ｃｍ３以上、約２０ｃｍ３以上、約３０ｃｍ３以上、約４０ｃｍ３以上、約５０ｃｍ３以上、約６０ｃｍ３以上、約７０ｃｍ３以上、約８０ｃｍ３以上、約９０ｃｍ３以上、約１００ｃｍ３以上、約１５０ｃｍ３以上、約２００ｃｍ３以上、約３００ｃｍ３以上、約５００ｃｍ３以上、約７５０ｃｍ３以上、約１０００ｃｍ３以上、約５０００ｃｍ３以上、約１０，０００ｃｍ３以上、約１００，０００ｃｍ３以上、約１ｍ３以上、又は約１０ｍ３以上であり得る。
幾つかの実施形態では、可動物体は、約３２，０００ｃｍ２以下、約２０，０００ｃｍ２以下、約１０，０００ｃｍ２以下、約１，０００ｃｍ２以下、約５００ｃｍ２以下、約１００ｃｍ２以下、約５０ｃｍ２以下、約１０ｃｍ２以下、又は約５ｃｍ２以下の設置面積（可動物体により包含される横方向の断面積と呼び得る）を有し得る。逆に、設置面積は、約３２，０００ｃｍ２以上、約２０，０００ｃｍ２以上、約１０，０００ｃｍ２以上、約１，０００ｃｍ２以上、約５００ｃｍ２以上、約１００ｃｍ２以上、約５０ｃｍ２以上、約１０ｃｍ２以上、又は約５ｃｍ２以上であり得る。
幾つかの場合では、可動物体は１０００ｋｇ以下の重量であり得る。可動物体の重量は、約１０００ｋｇ以下、約７５０ｋｇ以下、約５００ｋｇ以下、約２００ｋｇ以下、約１５０ｋｇ以下、約１００ｋｇ以下、約８０ｋｇ以下、約７０ｋｇ以下、約６０ｋｇ以下、約５０ｋｇ以下、約４５ｋｇ以下、約４０ｋｇ以下、約３５ｋｇ以下、約３０ｋｇ以下、約２５ｋｇ以下、約２０ｋｇ以下、約１５ｋｇ以下、約１２ｋｇ以下、約１０ｋｇ以下、約９ｋｇ以下、約８ｋｇ以下、約７ｋｇ以下、約６ｋｇ以下、約５ｋｇ以下、約４ｋｇ以下、約３ｋｇ以下、約２ｋｇ以下、約１ｋｇ以下、約０．５ｋｇ以下、約０．１ｋｇ以下、約０．０５ｋｇ以下、又は約０．０１ｋｇ以下であり得る。逆に、重量は、約１０００ｋｇ以上、約７５０ｋｇ以上、約５００ｋｇ以上、約２００ｋｇ以上、約１５０ｋｇ以上、約１００ｋｇ以上、約８０ｋｇ以上、約７０ｋｇ以上、約６０ｋｇ以上、約５０ｋｇ以上、約４５ｋｇ以上、約４０ｋｇ以上、約３５ｋｇ以上、約３０ｋｇ以上、約２５ｋｇ以上、約２０ｋｇ以上、約１５ｋｇ以上、約１２ｋｇ以上、約１０ｋｇ以上、約９ｋｇ以上、約８ｋｇ以上、約７ｋｇ以上、約６ｋｇ以上、約５ｋｇ以上、約４ｋｇ以上、約３ｋｇ以上、約２ｋｇ以上、約１ｋｇ以上、約０．５ｋｇ以上、約０．１ｋｇ以上、約０．０５ｋｇ以上、又は約０．０１ｋｇ以上であり得る。
幾つかの実施形態では、可動物体は、可動物体により運ばれる積載物に相対して小さくてよい。積載物は、更に詳細に後述するように、搭載物及び／又は支持機構を含み得る。幾つかの例では、積載物の重量に対する可動物体の重量の比は、約１：１よりも大きい、小さい、又は等しくてもよい。幾つかの場合では、積載物の重量に対する可動物体の重量の比は、約１：１よりも大きい、小さい、又は等しくてもよい。任意選択的に、積載物の重量に対する支持機構の重量の比は、約１：１よりも大きい、小さい、又は等しくてもよい。所望の場合、積載物の重量に対する可動物体の重量の比は、１：２以下、１：３以下、１：４以下、１：５以下、１：１０以下、又はそれよりも小さな比であり得る。逆に、積載物の重量に対する可動物体の重量の比は、２：１以上、３：１以上、４：１以上、５：１以上、１０：１以上、又はそれよりも大きな比であることもできる。
幾つかの実施形態では、可動物体は低エネルギー消費量を有し得る。例えば、可動物体は、約５Ｗ／ｈ未満、約４Ｗ／ｈ未満、約３Ｗ／ｈ未満、約２Ｗ／ｈ未満、約１Ｗ／ｈ未満、又はそれよりも小さな値を使用し得る。幾つかの場合では、可動物体の支持機構は低エネルギー消費量を有し得る。例えば、支持機構は、約５Ｗ／ｈ未満、約４Ｗ／ｈ未満、約３Ｗ／ｈ未満、約２Ｗ／ｈ未満、約１Ｗ／ｈ未満、又はそれよりも小さな値を使用し得る。任意選択的に、可動物体の搭載物は、約５Ｗ／ｈ未満、約４Ｗ／ｈ未満、約３Ｗ／ｈ未満、約２Ｗ／ｈ未満、約１Ｗ／ｈ未満、又はそれよりも小さな値等の低エネルギー消費量を有し得る。
図１１は、実施形態による無人航空機（ＵＡＶ）１１００を示す。ＵＡＶは、本明細書に記載されるように、電池組立体を放電する方法及び装置を適用し得る可動物体の例であり得る。ＵＡＶ１１００は、４つの回転翼１１０２、１１０４、１１０６、及び１１０８を有する推進システムを含むことができる。任意の数の回転翼を提供し得る（例えば、１つ、２つ、３つ、４つ、５つ、６つ、又は７つ以上）。無人航空機の回転翼、回転翼組立体、又は他の推進システムは、無人航空機がホバリング／位置の維持、向きの変更、及び／又は位置の変更を行えるようにし得る。対向する回転翼のシャフト間の距離は、任意の適する長さ１１１０であることができる。例えば、長さ１１１０は、２ｍ以下又は５ｍ以下であることができる。幾つかの実施形態では、長さ１１１０は、４０ｃｍ〜１ｍ、１０ｃｍ〜２ｍ、又は５ｃｍ〜５ｍの範囲内であることができる。ＵＡＶの本明細書での任意の説明は、異なるタイプの可動物体等の可動物体に適用し得、この逆も同様である。ＵＡＶは、本明細書に記載されるような補助付き離陸システム又は方法を使用し得る。
図１２は、実施形態による、可動物体を制御するシステム１２００のブロック図による概略図である。システム１２００は、本明細書に開示されるシステム、デバイス、及び方法の任意の適する実施形態と組み合わせて使用することができる。システム１２００は、感知モジュール１２０２、処理ユニット１２０４、非一時的コンピュータ可読媒体１２０６、制御モジュール１２０８、及び通信モジュール１２１０を含むことができる。
感知モジュール１２０２は、異なる方法で可動物体に関連する情報を収集する異なるタイプのセンサを利用することができる。異なるタイプのセンサは、異なるタイプの信号又は異なるソースからの信号を感知し得る。例えば、センサは、慣性センサ、ＧＰＳセンサ、近接センサ（例えばライダー）、又はビジョン／画像センサ（例えば、カメラ）を含むことができる。感知モジュール１２０２は、複数のプロセッサを有する処理ユニット１２０４に動作可能に接続することができる。幾つかの実施形態では、感知モジュールは、適する外部デバイス又はシステムに感知データを直接送信するように構成された送信モジュール１２１２（例えば、Ｗｉ−Ｆｉ画像送信モジュール）に動作可能に接続することができる。例えば、送信モジュール１２１２を使用して、感知モジュール１２０２のカメラにより捕捉された画像をリモート端末に送信することができる。
処理ユニット１２０４は、プログラマブルプロセッサ（例えば、中央処理装置（ＣＰＵ））等の１つ又は複数のプロセッサを有することができる。処理ユニット１２０４は、非一時的コンピュータ可読媒体１２０６に動作可能に接続することができる。非一時的コンピュータ可読媒体１２０６は、１つ又は複数のステップを実行するために処理ユニット１２０４により実行可能な論理、コード、及び／又はプログラム命令を記憶することができる。非一時的コンピュータ可読媒体は、１つ又は複数のメモリユニット（例えば、ＳＤカード又はランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）等のリムーバブルメディア又は外部ストレージ）を含むことができる。幾つかの実施形態では、感知モジュール１２０２からのデータは、非一時的コンピュータ可読媒体１２０６のメモリユニットに直接伝達され、そこに記憶することができる。非一時的コンピュータ可読媒体１２０６のメモリユニットは、処理ユニット１２０４により実行可能であり、本明細書に記載された方法による任意の適する実施形態を実行する論理、コード、及び／又はプログラム命令を記憶することができる。例えば、処理ユニット１２０４は、処理ユニット１２０４の１つ又は複数のプロセッサに、感知モジュールにより生成された感知データを解析させる命令を実行するように構成することができる。メモリユニットは、処理ユニット１２０４により処理された感知モジュールからの感知データを記憶することができる。幾つかの実施形態では、非一時的コンピュータ可読媒体１２０６のメモリユニットを使用して、処理ユニット１２０４により生成された処理結果を記憶することができる。
幾つかの実施形態では、処理ユニット１２０４は、可動物体の状態を制御するように構成された制御モジュール１２０８に動作可能に接続することができる。例えば、制御モジュール１２０８は、可動物体の空間的配置、速度、及び／又は加速度を自由度６に関して調整するよう、可動物体の推進機構を制御するように構成することができる。代替的には、又は組み合わせて、制御モジュール１２０８は、支持機構、搭載物、又は感知モジュールの状態のうちの１つ又は複数を制御することができる。
処理ユニット１２０４は、１つ又は複数の外部デバイス（例えば、端末、ディスプレイデバイス、又は他のリモートコントローラ）からデータを送信及び／又は受信するように構成された通信モジュール１２１０に動作可能に接続することができる。有線通信又は無線通信等の任意の適する通信手段を使用し得る。例えば、通信モジュール１２１０は、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、広域ネットワーク（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、電気通信網、クラウド通信等のうちの１つ又は複数を利用することができる。任意選択的に、電波塔、衛星、又は移動局等の中継局を使用することができる。無線通信は、近接度依存型であってもよく、又は近接度独立型であってもよい。幾つかの実施形態では、通信にＬＯＦ（ｌｉｎｅ−ｏｆ−ｓｉｇｈｔ）が必要なこともあれば、又は必要ないこともある。通信モジュール１２１０は、感知モジュール１２０２からの感知データ、処理ユニット１２０４により生成された処理結果、所定の制御データ、端末又はリモートコントローラからのユーザコマンド等のうちの１つ又は複数を送信及び／又は受信することができる。
システム１２００の構成要素は、任意の適する構成で配置することができる。例えば、システム１２００の構成要素のうちの１つ又は複数は、可動物体、支持機構、搭載物、端末、感知システム、又は上記のうち１つ又は複数と通信する追加の外部デバイスに配置することができる。さらに、図１２は１つの処理ユニット１２０４及び１つの非一時的コンピュータ可読媒体１２０６を示すが、これは限定を意図せず、システム１２００が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を当業者は理解する。幾つかの実施形態では、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のうちの１つ又は複数は、異なる場所、例えば可動物体、支持機構、搭載物、端末、感知モジュール、上記のうち１つ又は複数と通信する追加の外部デバイス、又はこれらの適する組合わせに配置することができ、それにより、システム１２００により実行される処理及び／又はメモリ機能の任意の適する態様は、上記場所のうちの１つ又は複数で行うことができる。
本明細書で使用される場合、Ａ及び／又はＢは、Ａ又はＢ、及びＡ及びＢ等のそれらの組合せのうちの１つ又は複数を包含する。「第１」、「第２」、「第３」等の用語が、本明細書では、様々な要素、構成要素、領域、及び／又はセクションを記述するために使用されることがあり、これらの要素、構成要素、領域、及び／又はセクションが、これらの用語により限定されるべきではないことが理解される。これらの用語は単に、ある要素、構成要素、領域、又はセクションを別の要素、構成要素、領域、又はセクションから区別するためだけに使用されている。したがって、後述する第１の要素、構成要素、領域、又はセクションは、本発明の教示から逸脱せずに、第２の要素、構成要素、領域、又はセクションと呼ぶことができる。
本明細書で使用される用語は、特定に実施形態を説明することのみを目的とし、本発明の限定を意図しない。本明細書で使用される場合、単数形「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」は、文脈により別段のことが明らかに示される場合を除き、複数形も同様に包含することが意図される。用語「備える」及び／又は「備えている」又は「含む」及び／又は「含んでいる」が、本明細書で使用される場合、述べられた特徴、領域、完全体、ステップ、動作、要素、及び／又は構成要素を指定するが、１つ又は複数の他の特徴、領域、完全体、ステップ、動作、要素、構成要素、及び／又はそれらのグループの存在又は追加を除外しないことが更に理解される。
さらに、「下」又は「下部」及び「上」又は「上部」等の相対的な用語は、本明細書では、図に示されるようなある要素の、他の要素に対する関係を記述するために使用し得る。相対的な用語が、図に示される向きに加えて、要素の様々な向きの包含を意図することが理解される。例えば、図の１つでの要素が反転する場合、他の要素の「下」側にあるものとして説明された要素は、他の要素の「上」側に向けられる。したがって、例示的な用語である「下」は、図の特定の向きに応じて「下」及び「上」の向きの両方を包含することができる。同様に、図の１つでの要素が反転した場合、他の要素の「下」又は「真下」にあるものとして説明された要素は、他の要素の「上」に向けられる。したがって、例示的な用語「下」又は「真下」は、上及び下の向きの両方を包含することができる。
本願発明の好ましい実施形態が本明細書に示され、説明されたが、そのような実施形態は、単に例として提供されたことが当業者には明らかである。多くの修正、変更、及び置換が、本発明から逸脱することなく、当業者に想起されるであろう。本明細書に記載された本発明の実施形態に対する様々な代替が、本発明を実行する際に利用可能であることが理解されるべきである。本明細書に記載された実施形態の多くの異なる組合せが可能であり、そのような組合せは、本開示の一部と見なされる。加えて、本明細書において任意の一実施形態に関連して考察された全ての特徴は、本明細書における他の実施形態で使用されるように容易に適合することができる。以下の特許請求の範囲が本発明の範囲を規定し、これらの特許請求の範囲及びそれらの均等物内の方法及び構造がそれにより包含されることが意図される。

Claims (25)

  1. 無人航空機（ＵＡＶ）の自律飛行を変更するシステムであって、
    前記ＵＡＶの自律飛行を行う１つ又は複数の命令を提供する第１のユーザ入力を受信する第１のユーザインタフェースと、
    前記ＵＡＶの前記自律飛行に対して、方向成分又は速度成分又は加速度成分を追加することにより前記自律飛行を変更する１つ又は複数の命令を提供する第２のユーザ入力を受信する第２のユーザインタフェースと
    を備え、
    前記第１のユーザインタフェースは第１のデバイスに配置され、前記第２のユーザインタフェースは第２のデバイスに配置されて選択的に接続されることができ、前記第１のデバイスは、前記第２のデバイスに接続されることなく単独で前記ＵＡＶの自律飛行を行う１つ又は複数の命令を提供することが可能であり、前記第２のデバイスは、前記第１のデバイスに接続されたとき、前記第１のデバイスと協働して前記自律飛行を変更する１つ又は複数の命令を提供し、前記第２のユーザ入力は、所定の閾値を超えて前記自律飛行の飛経路を変更せず、前記ＵＡＶの飛経路が、前記第２のユーザ入力の結果として所定の閾値を超えて自律飛経路から逸脱する場合、前記第２のユーザ入力にも拘わらず、更なる逸脱を阻止し、前記所定の閾値は、前記自律飛経路からの前記ＵＡＶの所定の距離又は所定の時間である、システム。
  2. 前記自律飛行は、ターゲットに向かう飛行、所定の位置への飛行、前記ＵＡＶの自律リターン、１つ又は複数のウェイポイントに沿った自律ナビゲーション、対象ポイントへの自律飛行、予め設定される軌道又は予め設定される方向に沿った飛行、自律的に計画された軌道に沿った飛行、ユーザ構成の軌道に沿った飛行、前記第１のユーザインタフェースのマップでタップされた位置への飛行、ターゲット物体を追跡する飛行のいずれかである、請求項１に記載のシステム。
  3. 前記第１のデバイスは、ハンドヘルドデバイス又はモバイルデバイスであり、前記第２のデバイスは、リモートコントローラ又はハンドヘルドデバイス又はモバイルデバイスである、請求項１に記載のシステム。
  4. 前記第１のデバイス及び前記第２のデバイスは、無線接続又は有線接続を介して接続される、請求項１に記載のシステム。
  5. 前記第１のユーザインタフェースはタッチスクリーンを含む、請求項１に記載のシステム。
  6. 前記第１のユーザインタフェースは、二次元マップ上で前記ＵＡＶの位置を表示する、請求項１に記載のシステム。
  7. 前記第１のユーザインタフェースは、前記ＵＡＶに接続されるカメラから受信される画像を表示する、請求項１に記載のシステム。
  8. 前記第２のユーザインタフェースは、１つ又は複数の作動可能な機構を含む、請求項１に記載のシステム。
  9. 前記１つ又は複数の機構は、１つ又は複数の制御スティックを含む、請求項８に記載のシステム。
  10. 前記１つ又は複数の制御スティックは、ロール軸の回りの前記ＵＡＶの回転に作用するように構成されるロールスティックを含む、請求項９に記載のシステム。
  11. 前記１つ又は複数の制御スティックの作動は、前記ＵＡＶの自律飛経路に直交する方向成分又は速度成分又は加速度成分を追加するように構成され、前記追加される方向成分又は速度成分又は加速度成分は水平面に沿う、請求項９に記載のシステム。
  12. 前記作動の程度は、前記方向成分又は速度成分又は加速度成分の大きさに対応する、請求項１１に記載のシステム。
  13. 前記１つ又は複数の制御スティックは、ヨー軸の回りの前記ＵＡＶの回転に作用するように構成されるヨースティックを含む、請求項９に記載のシステム。
  14. 前記１つ又は複数の制御スティックの作動は、前記ＵＡＶに向心加速度を追加するように構成される、請求項９に記載のシステム。
  15. 前記作動の程度は、前記ＵＡＶの軌道弧の半径のサイズに逆に対応する、請求項１４に記載のシステム。
  16. 前記１つ又は複数の制御スティックは、前記自律飛行の停止に使用される、請求項９に記載のシステム。
  17. 前記第１のユーザインタフェースは、前記ＵＡＶの自律飛経路又は変更飛行経路を表示する、請求項１に記載のシステム。
  18. 前記第２のユーザ入力は、前記第２のユーザ入力の持続時間にわたり、前記ＵＡＶの前記自律飛行を変更する、請求項１〜１７のいずれか一項に記載のシステム。
  19. 前記第２のユーザ入力は、前記ＵＡＶの高度、前記ＵＡＶの軌道、前記ＵＡＶの速度、前記ＵＡＶの加速度のいずれかを変更する、請求項１〜１８のいずれか一項に記載のシステム。
  20. 前記ＵＡＶの前記自律飛行は、環境要因を更に考慮して変更される、請求項１〜１９のいずれか一項に記載のシステム。
  21. 前記環境要因は、前記ＵＡＶに搭載される１つ又は複数のセンサに基づいて特定される、請求項２０に記載のシステム。
  22. 前記ＵＡＶの前記自律飛行は、前記第２のユーザ入力を考慮に入れる飛行コントローラにより変更される、請求項１〜２１のいずれか一項に記載のシステム。
  23. 前記第２のユーザ入力を受信し、リリースした後、前記ＵＡＶは、前記ＵＡＶの前記自律飛行を変更する前記１つ又は複数の命令を受信する前に飛行していた飛経路に沿って飛行する、又は、前記ＵＡＶの前記自律飛行を変更する前記１つ又は複数の命令を受信する前に飛行していた飛経路とは異なる新しい飛経路に沿って飛行する、請求項１〜２２のいずれか一項に記載のシステム。
  24. 請求項１〜２３のいずれか一項に記載のシステムを有する無人航空機（ＵＡＶ）の自律飛行を変更する方法であって、
    第１のユーザ入力を第１のユーザインタフェースにおいて受信することであって、前記第１のユーザ入力は、前記ＵＡＶの自律飛行を行う１つ又は複数の命令を提供する、第１のユーザ入力を受信することと、
    第２のユーザ入力を第２のユーザインタフェースにおいて受信することであって、前記第２のユーザ入力は、前記ＵＡＶの前記自律飛行を変更する１つ又は複数の命令を提供する、第２のユーザ入力を受信することと
    を含む、方法。
  25. 請求項１〜２３のいずれか一項に記載のシステムを有する無人航空機（ＵＡＶ）の自律飛行を変更する非一時的コンピュータ可読媒体であって、
    第１のユーザ入力を第１のユーザインタフェースにおいて受信することであって、前記第１のユーザ入力は、前記ＵＡＶの自律飛行を行う１つ又は複数の命令を提供する、第１のユーザ入力を受信することと、
    第２のユーザ入力を第２のユーザインタフェースにおいて受信することであって、前記第２のユーザ入力は、前記ＵＡＶの前記自律飛行を変更する１つ又は複数の命令を提供する、第２のユーザ入力を受信することと
    を行うコード、論理、又は命令を含む、非一時的コンピュータ可読媒体。
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