特許 6836013 航空機充電方法及び装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6836013

(24)【登録日】2021年2月8日

(45)【発行日】2021年2月24日

(54)【発明の名称】航空機充電方法及び装置

(51)【国際特許分類】

   B64F 1/36 20170101AFI20210215BHJP

   B64F 1/12 20060101ALI20210215BHJP

   B64D 47/06 20060101ALI20210215BHJP

   B64D 27/24 20060101ALI20210215BHJP

   B64C 39/02 20060101ALI20210215BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20210215BHJP

【ＦＩ】

   B64F1/36

   B64F1/12

   B64D47/06

   B64D27/24

   B64C39/02

   H02J7/00 303Z

【請求項の数】18

【全頁数】33

(21)【出願番号】特願2020-506741(P2020-506741)

(86)(22)【出願日】2018年8月6日

(65)【公表番号】特表2020-529358(P2020-529358A)

(43)【公表日】2020年10月8日

(86)【国際出願番号】US2018045369

(87)【国際公開番号】WO2019032451

(87)【国際公開日】20190214

【審査請求日】2020年3月18日

(31)【優先権主張番号】201710667501.9

(32)【優先日】2017年8月7日

(33)【優先権主張国】CN

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】518179944

【氏名又は名称】ツァイニャオ スマート ロジスティクス ホールディング リミティド

(74)【代理人】

【識別番号】100099759

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 篤

(74)【代理人】

【識別番号】100123582

【弁理士】

【氏名又は名称】三橋 真二

(74)【代理人】

【識別番号】100114018

【弁理士】

【氏名又は名称】南山 知広

(74)【代理人】

【識別番号】100165191

【弁理士】

【氏名又は名称】河合 章

(74)【代理人】

【識別番号】100133835

【弁理士】

【氏名又は名称】河野 努

(72)【発明者】

【氏名】ポン アンチャイ

(72)【発明者】

【氏名】ワン ヨン

【審査官】 塚本 英隆

(56)【参考文献】

【文献】 特表２０１５−５１７２９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１７−０７１２８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１６／００３９５４２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２０１６／００３９５４０（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６４Ｆ １／３６

Ｂ６４Ｃ ３９／０２

Ｂ６４Ｄ ２７／２４

Ｂ６４Ｄ ４７／０６

Ｂ６４Ｆ １／１２

Ｈ０２Ｊ ７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

航空機によって実施可能な、前記航空機を充電する方法であって、前記航空機が、少なくとも１つの光学信号送信機を備え、
着陸デッキに対する前記航空機の相対位置を得て、前記相対位置に従って前記着陸デッキに着陸するステップと、
前記少なくとも１つの光学信号送信機によって、前記着陸デッキに配置された充電装置に光学指示信号を送って、前記充電装置から前記航空機への移動経路を前記充電装置に検出させるステップと、
前記航空機の充電端を介して前記充電装置にドッキングするステップと
を含む、方法。

【請求項2】

前記少なくとも１つの光学信号送信機が２つの光学信号送信機を含み、前記少なくとも１つの光学信号送信機によって、前記着陸デッキに配置された充電装置に光学指示信号を送る前記ステップが、
前記２つの光学信号送信機を用いて、異なる波長の光学信号の２つの光線をそれぞれ送信して、光学信号の前記２つの光線の受信位置に従って光学信号の前記２つの光線の重なり領域を前記充電装置に検出させて、前記重なり領域に基づいて前記移動経路を決定させるステップを含む、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記光学指示信号が、前記充電装置に、前記光学指示信号の受信位置に従って前記航空機の位置と方向を検出させ、前記航空機の前記位置と前記方向に基づいて前記移動経路を決定させる、請求項１に記載の方法。

【請求項4】

航空機によって実施可能な、前記航空機を充電する方法であって、前記航空機が航空機位置マークを備え、
着陸デッキに対する前記航空機の相対位置を得て、前記相対位置に従って前記着陸デッキに着陸するステップと、
前記着陸デッキに配置された充電装置に指示信号を送って、前記充電装置から前記航空機への移動経路を前記充電装置に検出させるステップと、
前記航空機の充電端を介して前記充電装置にドッキングするステップと
を含み、
前記指示信号が通信信号を含み、前記通信信号が、前記充電装置に、前記航空機位置マークに従って前記航空機の位置と方向を検出させ、前記航空機の前記位置と前記方向に基づいて前記移動経路を決定させる、方法。

【請求項5】

航空機によって実施可能な、前記航空機を充電する方法であって、
着陸デッキに対する前記航空機の相対位置を得て、前記相対位置に従って前記着陸デッキに着陸するステップと、
前記着陸デッキに配置された充電装置に指示信号を送って、前記充電装置から前記航空機への移動経路を前記充電装置に検出させるステップと、
前記航空機の充電端を介して前記充電装置にドッキングするステップと
を含み、
前記充電端を介して前記充電装置にドッキングするステップが、
前記充電装置が前記航空機に接近しているときに、磁気吸引の下、前記充電端を前記充電装置にドッキングさせるステップを含む、方法。

【請求項6】

前記航空機の前記充電端と前記充電装置の電力供給端が、前記磁気吸引を発生させる磁気接触対をそれぞれ備える、請求項５に記載の方法。

【請求項7】

充電装置によって実施可能な、航空機を充電する方法であって、
前記航空機が着陸デッキに着陸した後、前記航空機によって少なくとも１つの光学信号送信機から送られる光学指示信号を受信するステップと、
前記光学指示信号に従って前記充電装置から前記航空機への移動経路を検出するステップと、
前記移動経路に従って前記航空機に向かって移動するステップと、
前記航空機の充電端にドッキングするステップと
を含む、方法。

【請求項8】

前記光学指示信号に従って前記充電装置から前記航空機への移動経路を検出する前記ステップが、前記光学指示信号の受信位置に従って前記光学指示信号の有効領域を検出するステップを含み、
前記移動経路に従って前記航空機に向かって移動する前記ステップが、前記有効領域に従って前記航空機に向かって移動するステップを含む、請求項７に記載の方法。

【請求項9】

前記有効領域に従って前記航空機に向かって移動する前記ステップが、
前記有効領域に入った後、前記航空機の位置と方向を検出するステップと、
前記航空機の前記位置と前記方向に従って前記航空機に向かって移動するステップと
を含む、請求項８に記載の方法。

【請求項10】

前記少なくとも１つの光学信号送信機が２つの光学信号送信機を含み、
前記航空機が前記着陸デッキに着陸した後、前記航空機によって少なくとも１つの光学信号送信機から送られる光学指示信号を受信する前記ステップが、前記航空機が前記着陸デッキに着陸した後、前記２つの光学信号送信機によってそれぞれ送信される異なる波長の光学信号の２つの光線を受信するステップを含み、
前記光学指示信号の受信位置に従って前記光学指示信号の有効領域を検出する前記ステップが、光学信号の前記２つの光線の受信位置に従って光学信号の前記２つの光線の重なり領域を検出するステップを含み、
前記有効領域に従って前記航空機に向かって移動するステップが、前記重なり領域に従って前記航空機に向かって移動するステップを含む、請求項８に記載の方法。

【請求項11】

前記充電装置が光学信号受信機を備え、
前記重なり領域に従って前記航空機に向かって移動する前記ステップが、
前記重なり領域に入るステップと、
前記充電装置が前記重なり領域の縁に達したことを、前記光学信号受信機を用いて検出することに応答して、前記重なり領域の縁と縁との間をジグザグに移動するステップと、
前記充電装置が前記重なり領域の上端に達したことを、前記光学信号受信機を用いて検出することに応答して、前記重なり領域の前記上端から前記航空機に向かって移動するステップと
を含む、請求項１０に記載の方法。

【請求項12】

前記光学指示信号に従って前記充電装置から前記航空機への移動経路を検出する前記ステップが、
前記光学指示信号の受信位置に従って前記航空機の位置と方向を検出するステップと、
前記航空機の前記位置と前記方向に従って前記充電装置から前記航空機への前記移動経路を決定するステップと
を含む、請求項７に記載の方法。

【請求項13】

充電装置によって実施可能な、航空機を充電する方法であって、
前記航空機が着陸デッキに着陸した後、前記航空機によって送られる指示信号を受信するステップと、
前記指示信号に従って前記充電装置から前記航空機への移動経路を検出するステップと、
前記移動経路に従って前記航空機に向かって移動するステップと、
前記航空機の充電端にドッキングするステップと
を含み、
前記指示信号が通信信号を含み、前記航空機が前記着陸デッキに着陸した後、前記航空機によって送られる指示信号を受信する前記ステップが、
前記航空機が前記着陸デッキに着陸した後、前記航空機によって送られる前記通信信号を受信するステップと、
前記通信信号が受信された後、前記航空機の位置と方向を検出するステップと、
前記航空機の前記位置と前記方向に従って前記充電装置から前記航空機への前記移動経路を決定するステップと
を含む、方法。

【請求項14】

前記航空機の位置と方向を検出する前記ステップが、
前記航空機の航空機位置マークに従って前記航空機の前記位置と前記方向を検出するステップを含む、請求項１３に記載の方法。

【請求項15】

充電装置によって実施可能な、航空機を充電する方法であって、
前記航空機が着陸デッキに着陸した後、前記航空機によって送られる指示信号を受信するステップと、
前記指示信号に従って前記充電装置から前記航空機への移動経路を検出するステップと、
前記移動経路に従って前記航空機に向かって移動するステップと、
前記航空機の充電端にドッキングするステップと
を含み、
前記航空機の充電端にドッキングする前記ステップが、
磁気吸引の下、前記充電装置を前記航空機の前記充電端にドッキングさせるステップを含む、方法。

【請求項16】

充電装置によって実施可能な、航空機を充電する方法であって、
前記航空機が着陸デッキに着陸した後、前記航空機によって送られる指示信号を受信するステップと、
前記指示信号に従って前記充電装置から前記航空機への移動経路を検出するステップと、
前記移動経路に従って前記航空機に向かって移動するステップと、
前記航空機の充電端にドッキングするステップと
を含み、
前記充電装置が充電車を含む、方法。

【請求項17】

検出装置及び制御器を備える着陸パッドによって実施可能な受信方法であって、
前記着陸パッド上の航空機によって光学信号送信機を用いて送信される光学信号を、前記検出装置を用いて受信するステップと、
前記光学信号の受信位置を前記制御器によって決定し、前記受信位置を充電装置に送るステップと
を含む方法。

【請求項18】

前記検出装置が、前記着陸パッドの縁に配置された可動検出装置であり、
前記着陸パッドが、航空機の異なる型をそれぞれ着陸させるための複数の着陸領域を備える、請求項１７に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願の相互参照
本出願は、２０１７年８月７日出願の中国特許出願第２０１７１０６６７５０１．９号に基づき、その優先権を主張し、その全体が参照によって本明細書に援用される。

【0002】

本出願は、インターネット技術の分野に関し、特に、航空機充電方法及び関係する装置に関する。

【背景技術】

【0003】

航空機には、ドローンとして知られている無人航空機が含まれ、これは、自律駆動機能を達成するために無線遠隔制御及び自動制御などの技術を用いる飛行装置を指す。航空機にはまた、無人ヘリコプタ、無人固定翼航空機、無人マルチロータ航空機、無人飛行船、及び無人パラソル型航空機などの複数のタイプも含まれる。無人航空機は、死傷の危険がないなどの利点のため、航空写真、環境モニタリング、及び治安モニタリングなどの複数の分野に広く適用されている。

【0004】

現在、ほとんどの航空機は、電力によって駆動される必要がある。しかしながら、航空機の飛行時間は比較的短く、通常、航空機は充電する必要がある。さらに、充電中、航空機は、オペレータによって操作及び保守される必要があり、それによって、比較的低い充電効率、及び追加の人手コストが生じる。

【0005】

前述の問題を解決するために、通常、電力供給端は着陸パッドに配置される。航空機は、着陸パッドへの着陸過程において、電力供給端に正確にドッキングを行って、航空機に充電を行う。しかしながら、環境要因などの影響のため、着陸過程において航空機が必要な精度を達成することは困難である。通常、充電中は人手を介することが必要であり、自動充電を達成することができない。

【発明の概要】

【0006】

この開示において解決される技術的問題は、航空機を充電するための方法及び関連する装置を提供し、その結果、航空機が充電する必要があるとき、航空機の着陸過程における必要な精度を緩和して、それによって、航空機への自動充電を行えるようにすることである。

【0007】

この開示の実施形態は、以下の技術的解決策を開示する。

【0008】

この開示の実施形態は、航空機を充電するための方法を提供し、本方法は航空機に適用され、航空機は充電端を備え、本方法は、着陸デッキに対する相対位置を得て、この相対位置に従って着陸デッキに着陸するステップと、着陸デッキに配置された充電装置に指示信号を送るステップであって、指示信号は、充電装置から航空機への移動経路を検出するように充電装置に指示するために使用される、ステップと、充電端を用いて充電装置との充電器ドッキングを完了するステップとを含む。

【0009】

任意選択的に、充電端を用いて充電装置との充電器ドッキングを完了するに先立って、本方法は、移動経路に従って充電装置が航空機に向かって移動するのを待つステップをさらに含む。

【0010】

任意選択的に、航空機は光学信号送信機をさらに備え、着陸デッキに配置された充電装置に指示信号を送るステップは、光学信号送信機を用いて光学信号を送信するステップを含む。

【0011】

任意選択的に、光学信号は、光学信号の受信位置に従って光学信号の有効領域を検出するように、充電装置に指示するために使用され、充電装置が移動経路に従って航空機に向かって移動するのを待つステップは、充電装置が有効領域によって決定された移動経路に従って航空機に向かって移動するのを待つステップを含む。

【0012】

任意選択的に、光学信号送信機を用いて光学信号を送信するステップは、光学信号送信機を用いて光学信号の少なくとも２つの光線を送信するステップを含み、光学信号の少なくとも２つの光線の波長は異なり、光学信号の少なくとも２つの光線は、光学信号の少なくとも２つの光線の受信位置に従って光学信号の少なくとも２つの光線の重なり領域を検出するように、充電装置に指示するために使用され、充電装置が有効領域によって決定された移動経路に従って航空機に向かって移動するのを待つステップは、充電装置が重なり領域によって決定された移動経路に従って航空機に向かって移動するのを待つステップを含む。

【0013】

任意選択的に、光学信号は、光学信号の受信位置に従って航空機の位置と方向を検出するように充電装置に指示するために使用され、充電装置が移動経路に従って航空機に向かって移動するのを待つステップは、充電装置が航空機の位置と方向によって決定された移動経路に従って航空機に向かって移動するのを待つステップを含む。

【0014】

任意選択的に、航空機は通信モジュールをさらに備え、着陸デッキに配置された充電装置に指示信号を送るステップは、通信モジュールを用いて通信信号を充電装置に送るステップを含む。

【0015】

任意選択的に、通信信号は、航空機の位置と方向を検出するように、充電装置に指示するために使用され、充電装置が移動経路に従って充電装置が航空機に向かって移動するのを待つステップは、充電装置が航空機の位置と方向によって決定された移動経路に従って航空機に向かって移動するのを待つステップを含む。

【0016】

任意選択的に、航空機は航空機位置マークをさらに備え、通信信号は、航空機位置マークに従って航空機の位置と方向を検出するように、充電装置に指示するために使用される。

【0017】

任意選択的に、充電端を用いて充電装置との充電器ドッキングを完了するステップは、充電装置が航空機に接近しているときに、磁気吸引を用いて、充電装置との充電器ドッキングを充電端に完了させるステップを含む。

【0018】

任意選択的に、航空機の充電端及び充電装置の電力供給端は磁気接触対を備え、磁気接触対は、充電装置が航空機に接近しているときに、磁気吸引を発生させるために使用される。

【0019】

この開示の実施形態は、航空機を充電するための方法を提供し、本方法は充電装置に適用され、充電装置は着陸デッキに配置され、本方法は、航空機が着陸デッキに着陸した後、航空機によって送られる指示信号を受信するステップと、指示信号に従って充電装置から航空機への移動経路を検出するステップと、移動経路に従って航空機に向かって移動するステップと、航空機に配置された充電端との充電器ドッキングを完了するステップとを含む。

【0020】

任意選択的に、航空機が着陸デッキに着陸した後、航空機によって送られる指示信号を受信するステップは、航空機が着陸デッキに着陸した後、航空機によって光学信号送信機を用いて送られる光学信号を受信するステップを含む。

【0021】

任意選択的に、指示信号に従って充電装置から航空機への移動経路を検出するステップは、光学信号の受信位置に従って光学信号の有効領域を検出するステップを含み、移動経路に従って航空機に向かって移動するステップは、有効領域に従って航空機に向かって移動するステップを含む。

【0022】

任意選択的に、有効領域に従って航空機に向かって移動するステップは、有効領域に入った後、航空機の位置と方向を検出するステップと、航空機の位置と方向に従って航空機に向かって移動するステップとを含む。

【0023】

任意選択的に、航空機が着陸デッキに着陸した後、航空機によって光学信号送信機を用いて送られる光学信号を受信するステップは、航空機が着陸デッキに着陸した後、航空機によって光学信号送信機を用いて送信される光学信号の少なくとも２つの光線を受信するステップを含み、光学信号の少なくとも２つの光線の波長は異なり、光学信号の受信位置に従って光学信号の有効領域を検出するステップは、光学信号の少なくとも２つの光線の受信位置に従って光学信号の少なくとも２つの光線の重なり領域を検出するステップを含み、有効領域に従って航空機に向かって移動するステップは、重なり領域に従って航空機に向かって移動するステップを含む。

【0024】

任意選択的に、充電装置は光学信号受信機を備え、重なり領域に従って航空機に向かって移動するステップは、重なり領域に入るステップと、充電装置が重なり領域の縁に達したことを、光学信号受信機を用いて検出することに応答して、重なり領域の縁と縁との間をジグザグに移動するステップと、充電装置が重なり領域の上端に達したことを、光学信号受信機を用いて検出することに応答して、重なり領域の上端から航空機に向かって移動するステップとを含む。

【0025】

任意選択的に、指示信号に従って充電装置から航空機への移動経路を検出するステップは、光学信号の受信位置に従って航空機の位置と方向を検出ステップと、航空機の位置と方向に従って充電装置から航空機への移動経路を決定するステップとを含む。

【0026】

任意選択的に、航空機が着陸デッキに着陸した後、航空機によって光学信号送信機を用いて送られる光学信号を受信するステップは、航空機が着陸デッキに着陸した後、航空機によって光学信号送信機を用いて送信される光学信号を、着陸デッキに配置された検出装置を用いて受信するステップを含む。

【0027】

任意選択的に、着陸デッキは着陸パッドを含み、検出装置は可動検出装置であり、着陸パッドの縁に配置される。

【0028】

任意選択的に、航空機が着陸デッキに着陸した後、航空機によって送られる指示信号を受信するステップは、航空機が着陸デッキに着陸した後、航空機によって通信モジュールを用いて送られる通信信号を受信するステップを含む。

【0029】

任意選択的に、指示信号に従って充電装置から航空機への移動経路を検出するステップは、通信信号が受信された後、航空機の位置と方向を検出するステップと、航空機の位置と方向に従って充電装置から航空機への移動経路を決定するステップとを含む。

【0030】

任意選択的に、航空機の位置と方向を検出するステップは、航空機に配置された航空機位置マークに従って航空機の位置と方向を検出するステップを含む。

【0031】

任意選択的に、航空機に配置された充電端との充電器ドッキングを完了するステップは、充電装置が航空機に接近しているときに、磁気吸引を用いて、航空機に配置された充電端との充電器ドッキングを充電装置に完了させるステップを含む。

【0032】

任意選択的に、充電装置の電力供給端及び航空機の充電端は磁気接触対を備え、磁気接触対は、充電装置が航空機に接近しているときに、磁気吸引を発生させるために使用される。

【0033】

任意選択的に、充電装置は充電車を含む。

【0034】

この開示の実施形態は信号受信方法を提供し、本方法は着陸パッドに適用され、着陸パッドは検出装置及び制御器を備え、本方法は、着陸パッド上に位置する航空機によって光学信号送信機を用いて送信される光学信号を、検出装置を用いて受信するステップと、光学信号の受信位置を制御器によって決定し、受信位置を着陸パッドに配置された充電装置に送るステップとを含む。

【0035】

任意選択的に、検出装置は可動検出装置であり、着陸パッドの縁に配置される。

【0036】

任意選択的に、着陸パッドは複数の着陸領域を備え、着陸領域は、異なる航空機を着陸させるためにそれぞれ使用される。

【0037】

この開示の実施形態は、航空機を充電するための方法を提供し、本方法は航空機に適用され、航空機は充電端を備え、本方法は、着陸デッキに対する相対位置を得て、この相対位置に従って着陸デッキに着陸するステップと、航空機から、着陸デッキに配置された充電装置への移動経路を検出するステップと、移動経路に従って充電装置に向かって移動するステップと、充電端を用いて充電装置との充電器ドッキングを完了するステップとを含む。

【0038】

任意選択的に、航空機から、着陸デッキに配置された充電装置への移動経路を検出するステップは、充電装置の位置と方向を検出するステップと、充電装置の位置と方向に従って航空機から充電装置への移動経路を決定するステップとを含む。

【0039】

任意選択的に、航空機から、着陸デッキに配置された充電装置への移動経路を決定するステップは、航空機の位置座標と方向を検出するステップと、充電装置の位置座標と方向を得るステップと、航空機の位置座標と方向ならびに充電装置の位置座標と方向に従って航空機から充電装置への移動経路を決定するステップとを含む。

【0040】

任意選択的に、航空機は光学信号送信機をさらに備え、本方法は、光学信号送信機を用いて光学信号を送信するステップをさらに含み、航空機の位置座標と方向を検出するステップは、光学信号の受信位置に従って航空機の位置座標と方向を検出するステップを含む。

【0041】

任意選択的に、充電端を用いて充電装置との充電器ドッキングを完了するステップは、航空機が充電装置に接近しているときに、磁気吸引を用いて、充電装置との充電器ドッキングを充電端に完了させるステップを含む。

【0042】

この開示の実施形態は、航空機を充電するための方法を提供し、本方法は充電装置に適用され、充電装置は着陸デッキに配置され、本方法は、航空機が着陸デッキに着陸した後、航空機が充電装置への移動経路に従って充電層に向かって移動するのを待つステップと、航空機に配置された充電端との充電器ドッキングを完了するステップとを含む。

【0043】

任意選択的に、航空機に配置された充電端との充電器ドッキングを完了するステップは、航空機が充電装置に接近しているときに、磁気吸引を用いて、航空機に配置された充電端との充電器ドッキングを充電装置に完了させるステップを含む。

【0044】

この開示の実施形態は信号受信方法を提供し、本方法は着陸パッドに適用され、着陸パッドは検出装置及び制御器を備え、本方法は、着陸パッド上に位置する航空機によって光学信号送信機を用いて送信される光学信号を、検出装置を用いて受信するステップと、光学信号の受信位置を制御器によって決定し、受信位置を航空機に送るステップとを含む。

【0045】

任意選択的に、検出装置は可動検出装置であり、着陸パッドの縁に配置される。

【0046】

任意選択的に、着陸パッドは複数の着陸領域を備え、着陸領域は、異なる航空機を着陸させるためにそれぞれ使用される。

【0047】

この開示の実施形態は航空機を提供し、航空機は、制御器、送信装置、及び充電端を含み、制御器は、着陸デッキに対する相対位置を得て、この相対位置に従って航空機を着陸デッキに着陸させるように制御するように構成され、送信装置は、着陸デッキに配置された充電装置に指示信号を送るように構成され、指示信号は、充電装置から航空機への移動経路を検出するように充電装置に指示するために使用され、充電端は、充電装置との充電器ドッキングを完了するように構成される。

【0048】

任意選択的に、制御器は、充電端が充電装置との充電器ドッキングを完了するに先立って、移動経路に従って充電装置が航空機に向かって移動するのを待つようにさらに構成される。

【0049】

任意選択的に、送信装置は光学信号送信機を含み、光学信号送信機は、光学信号を送信するように構成される。

【0050】

任意選択的に、光学信号は、光学信号の受信位置に従って光学信号の有効領域を検出するように、充電装置に指示するために使用され、充電装置が移動経路に従って航空機に向かって移動するのを待つとき、制御器は、充電装置が有効領域によって決定された移動経路に従って航空機に向かって移動するのを待つように構成される。

【0051】

任意選択的に、光学信号送信機は、光学信号の少なくとも２つの光線を送信するように構成され、光学信号の少なくとも２つの光線の波長は異なり、光学信号の少なくとも２つの光線は、光学信号の少なくとも２つの光線の受信位置に従って光学信号の少なくとも２つの光線の重なり領域を検出するように、充電装置に指示するために使用され、充電装置が有効領域によって決定された移動経路に従って航空機に向かって移動するのを待つとき、制御器は、充電装置が重なり領域によって決定された移動経路に従って航空機に向かって移動するのを待つように構成される。

【0052】

任意選択的に、光学信号は、光学信号の受信位置に従って航空機の位置と方向を検出するように、充電装置に指示するために使用され、充電装置が移動経路に従って航空機に向かって移動するのを待つとき、制御器は、充電装置が航空機の位置と方向によって決定された移動経路に従って航空機に向かって移動するのを待つように構成される。

【0053】

任意選択的に、送信装置は通信モジュールを含み、通信モジュールは、通信信号を充電装置に送るように構成される。

【0054】

任意選択的に、通信信号は、航空機の位置と方向を検出するように充電装置に指示するために使用され、充電装置が移動経路に従って航空機に向かって移動するのを待つとき、通信モジュールは、充電装置が航空機の位置と方向によって決定された移動経路に従って航空機に向かって移動するのを待つように構成される。

【0055】

任意選択的に、航空機は航空機位置マークをさらに備え、通信信号は、航空機位置マークに従って航空機の位置と方向を検出するように、充電装置に指示するために使用される。

【0056】

任意選択的に、充電端は、充電装置が航空機に接近しているときに、磁気吸引を用いて、充電装置との充電器ドッキングを充電端に完了させるように構成される。

【0057】

任意選択的に、航空機の充電端及び充電装置の電力供給端は磁気接触対を備え、磁気接触対は、充電装置が航空機に接近しているときに、磁気吸引を発生させるために使用される。

【0058】

この開示の実施形態は充電装置を提供し、充電装置は着陸デッキに配置され、受信機、検出器、制御器、及び電力供給端を含み、受信機は、航空機が着陸デッキに着陸した後、航空機によって送られる指示信号を受信するように構成され、検出器は、指示信号に従って充電装置から航空機への移動経路を検出するように構成され、制御器は、移動経路に従って航空機に向かって移動するように、充電装置を制御するように構成され、電力供給端は、航空機に配置された充電端との充電器ドッキングを完了するように構成される。

【0059】

任意選択的に、受信機は、航空機が着陸デッキに着陸した後、航空機によって光学信号送信機を用いて送られる光学信号を受信するように構成される。

【0060】

任意選択的に、検出器は、光学信号の受信位置に従って光学信号の有効領域を検出するように構成され、制御器は、有効領域に従って航空機に向かって移動するように充電装置を制御するように構成される。

【0061】

任意選択的に、充電装置が、有効領域に従って航空機に向かって移動するとき、制御装置が有効領域に入った後、制御器は、航空機の位置と方向を検出し、航空機の位置と方向に従って航空機に向かって移動するように、充電装置を制御するように構成される。

【0062】

任意選択的に、航空機が着陸デッキに着陸した後、航空機によって光学信号送信機を用いて送られる光学信号を受信するとき、受信機は、航空機が着陸デッキに着陸した後、航空機によって光学信号送信機を用いて送信される光学信号の少なくとも２つの光線を受信するように構成され、光学信号の少なくとも２つの光線の波長は異なり、光学信号の受信位置に従って光学信号の有効領域を検出するとき、検出器は、光学信号の少なくとも２つの光線の受信位置に従って光学信号の少なくとも２つの光線の重なり領域を検出するように構成され、有効領域に従って航空機に向かって移動するように充電装置を制御するとき、制御器は、重なり領域に従って航空機に向かって移動するように充電装置を制御するように構成される。

【0063】

任意選択的に、受信機は光学信号受信機を含み、重なり領域に従って航空機に向かって移動するように充電装置を制御するとき、制御器は、充電装置が重なり領域の縁に達したことを、光学信号受信機を用いて検出することに応答して、重なり領域に入るように充電装置を制御し、重なり領域の縁と縁との間をジグザグに移動するように充電装置を制御し、充電装置が重なり領域の上端に達したことを、光学信号受信機を用いて検出することに応答して、重なり領域の上端から航空機に向かって移動するように充電装置を制御するように構成される。

【0064】

任意選択的に、指示信号に従って充電装置から航空機への移動経路を検出するとき、検出器は、光学信号の受信位置に従って航空機の位置と方向を検出し、航空機の位置と方向に従って充電装置から航空機への移動経路を決定するように構成される。

【0065】

任意選択的に、航空機が着陸デッキに着陸した後、航空機によって光学信号送信機を用いて送られる光学信号を受信するとき、受信機は、航空機が着陸デッキに着陸した後、航空機によって光学信号送信機を用いて送信される光学信号を、着陸デッキに配置された検出装置を用いて受信するように構成される。

【0066】

任意選択的に、着陸デッキは着陸パッドを含み、検出装置は可動検出装置であり、着陸パッドの縁に配置される。

【0067】

任意選択的に、受信機は、航空機が着陸デッキに着陸した後、航空機によって通信モジュールを用いて送られる通信信号を受信するように構成される。

【0068】

任意選択的に、指示信号に従って充電装置から航空機への移動経路を検出するとき、検出器は、通信信号が受信された後、航空機の位置と方向を検出し、航空機の位置と方向に従って充電装置から航空機への移動経路を決定するように構成される。

【0069】

任意選択的に、航空機の位置と方向を検出するとき、検出器は、航空機に配置された航空機位置マークに従って航空機の位置と方向を検出するように構成される。

【0070】

任意選択的に、電力供給端は、充電装置が航空機に接近しているときに、磁気吸引を用いて、航空機に配置された充電端との充電器ドッキングを充電装置に完了させるように構成される。

【0071】

任意選択的に、充電装置の電力供給端及び航空機の充電端は磁気接触対を備え、磁気接触対は、充電装置が航空機に接近しているときに、磁気吸引を発生させるために使用される。

【0072】

任意選択的に、充電装置は充電車を含む。

【0073】

この開示の実施形態は着陸パッドを提供し、着陸パッドは検出装置及び制御器を含み、検出装置は、着陸パッドに位置する航空機によって光学信号送信機を用いて送信される光学信号を受信するように構成され、制御器は光学信号の受信位置を決定し、受信位置を着陸パッドに配置された充電装置に送るように構成される。

【0074】

任意選択的に、検出装置は可動検出装置であり、着陸パッドの縁に配置される。

【0075】

任意選択的に、着陸パッドは複数の着陸領域を備え、着陸領域は、異なる航空機を着陸させるためにそれぞれ使用される。

【0076】

この開示の実施形態は航空機を提供し、航空機は、制御器及び充電端を含み、制御器は、着陸デッキに対する相対位置を得て、相対位置に従って着陸デッキに着陸するように航空機を制御し、航空機から、着陸デッキに配置された充電装置への移動経路を検出し、移動経路に従って充電装置に向かって移動するように航空機を制御するように構成され、充電端は、充電装置との充電器ドッキングを完了するように構成される。

【0077】

任意選択的に、航空機から、着陸デッキに配置された充電装置への移動経路を検出するとき、制御器は、充電装置の位置と方向を検出し、充電装置の位置と方向に従って航空機から充電装置への移動経路を決定するように構成される。

【0078】

任意選択的に、航空機から、着陸デッキに配置された充電装置への移動経路を検出するとき、制御器は、航空機の位置座標と方向を検出し、充電装置の位置座標と方向を得て、航空機の位置座標と方向ならびに充電装置の位置座標と方向に従って航空機から充電装置への移動経路を決定するように構成される。

【0079】

任意選択的に、航空機は光学信号送信機をさらに備え、光学信号送信機は、光学信号を送信するように構成され、航空機の位置座標と方向を検出するとき、制御器は、光学信号の受信位置に従って航空機の位置座標と方向を検出するように構成される。

【0080】

任意選択的に、充電装置との充電器ドッキングを完了するとき、充電端は、航空機が充電装置に接近しているときに、磁気吸引を用いて、充電装置との充電器ドッキングを完了するように構成される。

【0081】

この開示の実施形態は充電装置を提供し、充電装置は着陸デッキに配置され、制御器及び電力供給端を含み、制御器は、航空機が着陸デッキに着陸した後、航空機が充電装置への移動経路に従って充電装置に向かって移動するのを待つように構成され、電力供給端は、航空機に配置された充電端との充電器ドッキングを完了するように構成される。

【0082】

任意選択的に、航空機に配置された充電端との充電器ドッキングを完了するとき、電力供給端は、航空機が充電装置に接近しているときに、航空機に配置された充電端との充電器ドッキングを完了するように構成される。

【0083】

この開示の実施形態は着陸パッドを提供し、着陸パッドは、検出装置及び制御器を含み、検出装置は、着陸パッド上に位置する航空機によって光学信号送信機を用いて送信される光学信号を受信するように構成され、制御器は、光学信号の受信位置を決定し、受信位置を航空機に送るように構成される。

【0084】

任意選択的に、検出装置は可動検出装置であり、着陸パッドの縁に配置される。

【0085】

任意選択的に、着陸パッドは複数の着陸領域を備え、着陸領域は、異なる航空機を着陸させるためにそれぞれ使用される。

【0086】

別の態様によれば、航空機を充電するための方法は、航空機によって実施可能であり、着陸デッキに対する航空機の相対位置を得て、この相対位置に従って着陸デッキに着陸するステップと、着陸デッキに配置された充電装置に指示信号を送って、充電装置から航空機への移動経路を充電装置に検出させるステップと、航空機の充電端を介して充電装置にドッキングするステップとを含むことができる。

【0087】

いくつかの実施形態では、航空機は、少なくとも１つの光学信号送信機をさらに備え、着陸デッキに配置された充電装置に指示信号を送るステップは、光学信号送信機を用いて光学信号を送信するステップを含む。一例では、少なくとも１つの光学信号送信機は２つの光学信号送信機を含み、光学信号送信機を用いて光学信号を送信するステップは、２つの光学信号送信機を用いて、異なる波長の光学信号の２つの光線をそれぞれ送信して、光学信号の２つの光線の受信位置に従って光学信号の２つの光線の重なり領域を充電装置に検出させて、重なり領域に基づいて移動経路を決定させるステップを含む。別の例では、光学信号は、充電装置に、光学信号の受信位置に従って航空機の位置と方向を検出させ、航空機の位置と方向に基づいて移動経路を決定させる。

【0088】

いくつかの実施形態では、航空機は航空機位置マークを備え、指示信号は通信信号を含み、通信信号は、充電装置に、航空機位置マークに従って航空機の位置と方向を検出させ、航空機の位置と方向に基づいて移動経路を決定させる。

【0089】

いくつかの実施形態では、充電端を介して充電装置にドッキングするステップは、充電装置が航空機に接近しているときに、磁気吸引の下、充電端を充電装置にドッキングさせるステップを含む。一例では、航空機の充電端と充電装置の電力供給端は、磁気吸引を発生させる磁気接触対をそれぞれ備える。

【0090】

別の態様によれば、航空機を充電するための方法は、充電装置によって実施可能であり、航空機が着陸デッキに着陸した後、航空機によって送られる指示信号を受信するステップと、指示信号に従って充電装置から航空機への移動経路を検出するステップと、移動経路に従って航空機に向かって移動するステップと、航空機の充電端にドッキングするステップとを含むことができる。

【0091】

いくつかの実施形態では、航空機が着陸デッキに着陸した後、航空機によって送られる指示信号を受信するステップは、航空機が着陸デッキに着陸した後、航空機によって少なくとも１つの光学信号送信機から送られる光学信号を受信するステップを含む。一例では、指示信号に従って充電装置から航空機への移動経路を検出するステップは、光学信号の受信位置に従って光学信号の有効領域を検出するステップを含み、移動経路に従って航空機に向かって移動するステップは、有効領域に従って航空機に向かって移動するステップを含む。有効領域に従って航空機に向かって移動するステップは、有効領域に入った後、航空機の位置と方向を検出するステップと、航空機の位置と方向に従って航空機に向かって移動するステップとを含む。少なくとも１つの光学信号送信機は２つの光学信号送信機を含み、航空機が着陸デッキに着陸した後、航空機によって少なくとも１つの光学信号送信機から送られる光学信号を受信するステップは、航空機が着陸デッキに着陸した後、２つの光学信号送信機によってそれぞれ送信される異なる波長の光学信号の２つの光線を受信するステップを含み、光学信号の受信位置に従って光学信号の有効領域を検出するステップは、光学信号の２つの光線の受信位置に従って光学信号の２つの光線の重なり領域を検出するステップを含み、有効領域に従って航空機に向かって移動するステップは、重なり領域に従って航空機に向かって移動するステップを含む。

【0092】

いくつかの実施形態では、充電装置は光学信号受信機を備え、重なり領域に従って航空機に向かって移動するステップは、重なり領域に入るステップと、充電装置が重なり領域の縁に達したことを、光学信号受信機を用いて検出することに応答して、重なり領域の縁と縁との間をジグザグに移動するステップと、充電装置が重なり領域の上端に達したことを、光学信号受信機を用いて検出することに応答して、重なり領域の上端から航空機に向かって移動するステップとを含む。

【0093】

いくつかの実施形態では、指示信号に従って充電装置から航空機への移動経路を検出するステップは、光学信号の受信位置に従って航空機の位置と方向を検出するステップと、航空機の位置と方向に従って充電装置から航空機への移動経路を決定するステップとを含む。

【0094】

いくつかの実施形態では、指示信号は通信信号を含み、航空機が着陸デッキに着陸した後、航空機によって送られる指示信号を受信するステップは、航空機が着陸デッキに着陸した後、航空機によって送られる通信信号を受信するステップと、通信信号が受信された後、航空機の位置と方向を検出するステップと、航空機の位置と方向に従って充電装置から航空機への移動経路を決定するステップとを含む。一例では、航空機の位置と方向を検出するステップは、航空機の航空機位置マークに従って航空機の位置と方向を検出するステップを含む。

【0095】

いくつかの実施形態では、航空機の充電端にドッキングするステップは、磁気吸引の下、充電装置を航空機の充電端にドッキングさせるステップを含む。

【0096】

いくつかの実施形態では、充電装置は充電車を含む。

【0097】

別の例によれば、信号受信方法は、検出装置及び制御器を備える着陸パッドによって実施可能であり、本方法は、着陸パッド上の航空機によって光学信号送信機を用いて送信される光学信号を、検出装置を用いて受信するステップと、光学信号の受信位置を制御器によって決定し、受信位置を充電装置に送るステップとを含む。

【0098】

いくつかの実施形態では、検出装置は、着陸パッドの縁に配置された可動検出装置であり、着陸パッドは、航空機の異なる型をそれぞれ着陸させるための複数の着陸領域を備える。

【0099】

前述の技術的解決策によれば、この開示の実施形態では、航空機が充電する必要があるとき、航空機はもはや、降下過程において充電器ドッキングを完了する必要はない。その代わり、航空機はまず着陸デッキに着陸し、着陸デッキ上の充電装置に指示信号を送り、その結果、充電装置は航空機への移動経路を検出し、航空機に向かって移動し、航空機は、充電端を用いて充電装置との充電器ドッキングを完了する。上記のことを考えると、三次元空間での位置合せ過程は、二次元空間での位置合せ過程に変換され、航空機の着陸過程での必要な精度は緩和され、その結果、航空機と充電装置は、人手を介することなく充電器ドッキングを自動的に行うことができ、それによって、航空機への自動充電を行うことができる。

【0100】

さらに、着陸デッキが平坦であれば、この開示の実施形態における着陸デッキに対する要件は比較的低い。例えば、平坦な地面又は平坦な着陸パッドのどちらも着陸デッキとして使用することができる。航空機の着陸時の要件は、着陸デッキの面積を広げることによってさらに緩和することができ、航空機の着陸時には、メートル以下程度の（１メートルより小さい）誤差、又はメートル程度の誤差でさえ許容できる。

【0101】

この開示の実施形態における技術的解決策をより明確に説明するために、以下に、実施形態を説明するために必要な添付の図を簡潔に説明する。明らかに、以下に説明する添付図は、この開示のいくつかの実施形態を示しているにすぎず、当業者であれば、これらの添付の図からさらに他の図を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0102】

【図1】この開示の実施形態による、航空機を充電するためのシステムの概略構造図である。

【図2】この開示の実施形態による、航空機を充電するための方法の実施形態の概略フロー図である。

【図3】この開示の実施形態による着陸デッキの概略構造図である。

【図4】この開示の実施形態による航空機の概略構造図である。

【図5】この開示の実施形態による充電装置の概略構造図である。

【図6】この開示の実施形態による、航空機によって赤外線信号を送信するステップの概略図である。

【図7】この開示の実施形態による赤外線送信機の配置の概略図である。

【図8】この開示の実施形態による充電装置の移動経路の概略図である。

【図9】この開示の実施形態による、航空機を充電するためのシステムの別の概略構造図である。

【図10】この開示の実施形態による、航空機を充電するための方法の別の実施形態の概略フロー図である。

【図11】この開示の実施形態による航空機の別の概略構造図である。

【図12】この開示の実施形態による充電装置の別の概略構造図である。

【図13】この開示の実施形態による着陸パッドの概略構造図である。

【図14】この開示の実施形態による航空機の別の概略構造図である。

【図15】この開示の実施形態による充電装置の別の概略構造図である。

【図16】この開示の実施形態による着陸パッドの概略構造図である。

【発明を実施するための形態】

【0103】

当業者が、この開示の技術的解決策をよりよく理解することができるようにするために、この開示の実施形態の添付図を参照して、以下に、この開示の実施形態の技術的解決策を明確かつ完全に説明する。明らかに、説明する実施形態は、この開示の実施形態のすべてというよりも一部にすぎない。この開示の実施形態に基づいて、創造的な努力なしに当業者によって得られる他のすべての実施形態は、この開示の保護範囲内に入ることになる。

【0104】

現在、無人航空機などの航空機を充電するとき、通常、電力供給端は着陸パッドに配置されており、航空機は、着陸パッドに向かって着陸する過程で、電力供給端との正確なドッキングを行う。すなわち、航空機が着陸パッドに着陸するとき、航空機の充電端は、着陸パッドに配置された電力供給端に正確にドッキングして航空機への充電を行う必要がある。しかしながら、風力などの環境要因の影響のため、航空機が必要な精度を達成することは困難であり、それによって、充電装置との正確なドッキングが失敗する。したがって、通常、充電時には人手を介することが必要であり、自動充電を行うことができない。さらに、航空機が充電する必要があるときには、通常、航空機の残存電力は比較的少ない。したがって、着陸及びドッキングの過程では、不十分な残存電力のために、航空機は充電器ドッキングを完了することに失敗することがあり、これは、自動充電の実現可能性をさらに下げる。

【0105】

前述の問題を解決するために、１つの方法は、着陸パッドの上にＶ字形の滑り面などの補助装置を配置することであり、航空機は、Ｖ字形の滑り面に着陸して、重力の下、滑り面を滑り、最終的に、滑り面の一端に配置された電力供給端とドッキングする。しかしながら、この方法では、航空機は、Ｖ字形滑り面に正確に着陸する必要があり、この場合でもセンチメートル程度の精度が必要である。さらに、すべり面を滑る過程で、航空機は、引っかかったり、又は外部の力を受けたりなどするためにひっくり返ることがあり、したがって、安全上の危険性が潜在的に存在する。

【0106】

解決される技術的問題は、航空機を充電するための方法及び関連する装置を提供して、航空機が充電する必要があるとき、航空機の着陸過程における必要な精度を緩和して、それによって、航空機への自動充電を行えるようにすることである。さらに、滑り面などの補助装置を着陸デッキに配置する必要なく、それによって、着陸デッキに対する要件を減らし、安全性を改善する。

【0107】

航空機を充電するための方法を紹介する前に、本実施形態に関わる航空機を充電するためのシステムをまず紹介することができる。例えば、図１に示すように、航空機を充電するためのシステムは、航空機、充電装置、及び着陸デッキを含む。この航空機は、自動駆動機能を行うことができる飛行装置である。充電端は航空機に配置されている。航空機は、充電端を介して充電装置などの外部装置によって供給される電力を受け取る。この充電装置は、航空機に充電することができる可動装置である。例えば、充電装置は充電車などを含んでもよい。充電装置は電力供給端を備える。充電装置は、電力供給端を用いて電力を外部に出力する。着陸デッキは、航空機が充電するために着陸することができるように構成されたプラットフォームであり、平坦な地面、又は平坦な着陸パッドなどであってもよい。充電装置及び着陸後の航空機はともに着陸デッキ上に位置する。

【0108】

航空機が充電する必要があるとき、例えば、航空機の残存電力が予め決めた閾値より少ないことが検出されたとき、又は充電指示を受けたとき、航空機は、着陸デッキに対する相対位置を得て、この相対位置に従って着陸デッキに着陸する。航空機は、視覚的測位技術、赤外線測位技術、音波測位技術、及び全地球測位システム（ＧＰＳ：ｇｌｏｂａｌ ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ）測位技術のうちのいずれか１つ又は複数の測位技術を用いて、着陸デッキに対する航空機の相対位置を得ることができる。例えば、着陸位置マークは着陸デッキに配置され、航空機は、視覚的測位技術を用いて着陸位置マークを確認して、着陸デッキに対する航空機の相対位置を決定する。

【0109】

着陸デッキに着陸するに先立って、航空機は、着陸パッド又は充電装置と通信することができる。着陸パッド又は充電装置は航空機を確認し、確認が成功したときのみ、航空機は着陸するように指示される。航空機が着陸デッキに着陸する前、又は航空機が着陸デッキに着陸した後、着陸パッド又は充電装置は、航空機との通信過程に従って航空機の型をさらに決定し、航空機の型に従って、航空機に配置された航空機の充電端の位置と方向を決定することができ、その結果、充電装置が航空機と充電器ドッキングを行うとき、充電装置の電力供給端は、航空機に配置された充電端の位置と方向に従って調節され、それによって、充電装置は、様々な型の航空機を充電することができる。例えば、充電装置は、航空機の型に従って航空機に配置された充電端の高さの情報を決定して、この高さの情報に従って充電装置の電力供給端を調節する。

【0110】

着陸デッキに着陸した後、航空機は、着陸デッキに配置された充電装置に指示信号を送ることができ、指示信号は、充電装置から航空機への移動経路を検出するように充電装置に指示するために使用される。これらの実施形態では、指示信号は様々な形態を有することができ、それらを例によって下記に示す。

【0111】

例えば、指示信号は、赤外線信号などの光学信号であってもよい。航空機は、赤外線送信機など、光学信号の１つ又は複数の光線を送信することができる光学信号送信機を備える。着陸デッキは、１つ又は複数の検出装置、及び制御器を備える。検出装置は、航空機によって送信される光学信号を受信する。制御器は、検出装置によって受信された光学信号の位置を決定し、充電装置に受信位置を送る。充電装置は、受信位置に従って航空機の位置と方向を直接検出して、航空機への移動経路を決定し、この移動経路に従って航空機に向かって移動することができる。あるいは、充電装置はまた、受信位置に従って航空機のおおよその位置を決定して、このおおよその位置に対応する領域にまず移動し、この領域から出発して、特定の一連の動作を用いて航空機に向かって移動し、又は、視覚的測位技術を用いて航空機の正確な位置を検出して航空機に向かって移動することができる。制御器は、受信位置などの情報を制御器に送るように、信号線などを用いて充電装置と有線通信接続を行ってもよく、又は、制御器はまた、充電装置と無線通信接続を行ってもよい。本書では、これは限定しない。さらに、検出装置の量を減らすために、検出装置は、可動赤外線受信機などの可動検出装置であってもよい。着陸デッキが着陸パッドのとき、検出装置は、着陸パッドの縁に配置されてもよく、図１の矢印の方向によって示されるように、着陸パッドの縁に沿って移動してもよい。制御器は、着陸パッドの底部に配置されてもよい。さらに、着陸パッドはまた、充電装置に電力供給などを提供してもよい。

【0112】

別の例では、指示信号は、ブルートゥース信号又はＷｉＦｉ信号などの通信信号であってもよい。航空機は、通信モジュールを用いて通信信号を充電装置に送る。通信信号を受信した後、充電装置は、視覚的測位技術、赤外線測位技術、及び音波測位技術などのうちの１つ又は複数を用いて航空機の位置と方向を検出し、航空機の位置と方向に従って充電装置から航空機への移動経路を決定し、この移動経路に従って航空機に向かって移動することができる。

【0113】

充電装置が、航空機への移動経路に従って航空機に向かって移動するとき、航空機は同じ位置で待つことができる。充電装置が航空機の近くまで移動すると、充電装置の電力供給端が航空機の充電端との充電器ドッキングを完了して、充電装置によって航空機に充電を行う。検出された移動経路が誤差を有していることがあり、又は、充電装置が移動過程で検出された移動経路からずれることがあり、したがってミリメートル程度の誤差を生じることがあるので、前述の問題を解決するために、充電装置が航空機に接近しているときに、航空機は、磁気吸引を用いて、充電装置との充電器ドッキングを完了することができる。実施において、航空機と充電装置には磁気接触対を設けることができ、磁気接触対は、充電装置が航空機に接近しているときに磁気吸引を発生させるように使用される。磁気接触対は、互いに対して磁気吸引力を有する２つの接触子を指し、反対の極性を有する２つの磁性金属接触子を含んでもよいし、又は、１つの磁性金属接触子と１つの非磁性金属接触子を含んでもよい。例えば、磁気接触対の２つの接触子は、充電装置と航空機とにそれぞれ配置することができる。例えば、それらは、航空機の充電端と充電装置の電力供給端とに直接配置される。磁気接触対は、磁気吸引を発生させることができるだけでなく、直接接触によって充電器ドッキングを完了することもできる。磁気接触対が不十分に接触する場合があるので、航空機又は充電装置は、磁気接触対がうまくドッキングしたかどうかを検出することができる。例えば、検流計などを用いて、電流が磁気接触対を通って流れることが検出されると、それはドッキングが成功したことを示す。そうではなく、検流計などを用いて、電流が流れていない、又は比較的少ない電流しか流れていないことが検出されると、それはドッキングが失敗したことを示す。この場合には、電流が流れることを検出するまで、充電装置又は航空機の位置を調節することができる。

【0114】

上記のことを考えると、この開示の実施形態では、航空機が充電する必要があるとき、航空機はもはや、降下過程において充電器ドッキングを完了する必要はない。その代わり、航空機はまず着陸デッキに着陸し、着陸デッキ上の充電装置に指示信号を送り、その結果、充電装置は航空機への移動経路を検出し、航空機に向かって移動し、航空機は、充電端を用いて充電装置との充電器ドッキングを完了する。上記のことを考えると、三次元空間での位置合せ過程は、二次元空間での位置合せ過程に変換され、航空機の着陸過程での必要な精度は緩和され、その結果、航空機と充電装置は、人手を介することなく正確なドッキングを自動的に行うことができ、それによって、航空機への自動充電を行うことができる。

【0115】

さらに、この開示の実施形態では、着陸デッキが平坦であれば、滑り面などの補助装置を配置する必要がない。したがって、着陸デッキに対する要件は比較的低く、安全性もまた改善される。例えば、平坦な地面又は平坦な着陸パッドのどちらも着陸デッキとして使用することができる。航空機の着陸時の要件は、着陸デッキの面積を広げることによってさらに緩和することができる。例えば、航空機の着陸時には、メートル以下程度の誤差、又はメートル程度の誤差でさえ許容でき、航空機は、ＧＰＳ測位技術を用いて着陸を完了することができる。

【0116】

さらに、航空機が充電する必要があるときは、通常、航空機の残存電力は比較的少ない。いくつかの実施形態では、着陸デッキに着陸後、航空機は引き続き移動する必要はなく、充電装置が航空機に向かって移動するのを同じ位置で待つことだけが必要であり、不十分な残存電力のために充電器ドッキングを航空機によって完了することを失敗することを防ぎ、それによって、自動充電の実現可能性をさらに改善する。

【0117】

提供される航空機を充電するための方法は下記で詳細に説明される。

【0118】

図２を参照すると、いくつかの実施形態において、航空機を充電するための方法が提供される。この実施形態は、図１に示された充電システムに適用することができる。この実施形態の方法は、以下のステップを含む。

【0119】

Ｓ２０１：航空機（例えば、ドローンなどの無人航空機）は、着陸デッキに対する（航空機の）相対位置を得て、この相対位置に従って着陸デッキに着陸する。

【0120】

航空機が充電する必要があるとき、例えば、航空機の残存電力が予め決めた閾値より少ないことが検出されたとき、又は充電指示を受けたとき、航空機はまず着陸デッキに着陸する。航空機の着陸時には、充電装置の位置は考慮する必要はない。すなわち、着陸過程においては、充電器ドッキングを完了する必要はない。したがって、この実施形態では、航空機の着陸時の要件を緩和することができる。

【0121】

航空機は、着陸前、着陸デッキに対する航空機からの相対位置を得る必要がある。航空機は、視覚的測位技術、赤外線測位技術、音波測位技術、及びＧＰＳ測位技術のうちのいずれか１つ又は複数を用いて相対位置を得ることができる。例えば、図３に示すように、着陸位置マークは着陸デッキに配置される。航空機は、視覚的測位技術を用いて着陸位置マークを確認して、着陸デッキに対する航空機からの相対位置を決定する。

【0122】

Ｓ２０２：航空機は、着陸デッキに配置された充電装置に指示信号を送り、指示信号は、充電装置から航空機への移動経路を検出するように充電装置に指示するために使用される。

【0123】

いくつかの実施形態では、指示信号は様々な形態を有することができる。例えば、指示信号は、赤外線信号などの光学信号、又は通信信号であってもよい。

【0124】

指示信号が、赤外線信号などの光学信号のとき、航空機は、赤外線送信機など、光学信号の１つ又は複数の光線を送信することができる光学信号送信機を備える。着陸デッキは、１つ又は複数の検出装置、及び制御器を備える。検出装置のうちの少なくとも１つは、航空機によって送信される光学信号を受信する。制御器は、検出装置によって受信された光学信号の位置を決定し、充電装置に受信位置を送る。指示信号が通信信号のとき、航空機は、通信モジュールを用いて通信信号を充電装置に送る。

【0125】

検出装置は、可動赤外線受信機などの可動検出装置であってもよい。着陸デッキが着陸パッドのとき、検出装置は、着陸パッドの縁に配置されてもよく、図３の矢印の方向によって示されるように、着陸パッドの縁に沿って移動してもよい。

【0126】

充電装置は、航空機を充電することができる可動装置であってもよい。例えば、充電装置は充電車などを含んでもよい。充電車は、差動ギアを備えてもよい。

【0127】

Ｓ２０３：航空機が着陸デッキに着陸した後、充電装置は、航空機によって送られる指示信号を受信する。

【0128】

指示信号が、赤外線信号などの光学信号のとき、光学信号は、着陸デッキに配置された検出装置を用いて受信することができる。着陸デッキに配置された制御器は、光学信号の受信位置を決定する。充電装置は、制御器によって送られる光学信号の受信位置を受信する。制御器は、制御器によって送られる受信位置を受信するように、信号線などを用いて充電装置と有線通信接続を行ってもよく、又は、制御器はまた、充電装置と無線通信接続を行ってもよい。

【0129】

指示信号が、ブルートゥース信号又はＷｉＦｉ信号などの通信信号のとき、充電装置は、通信モジュールを用いて、航空機によって送られる通信信号を受信する。

【0130】

Ｓ２０４：充電装置は、指示信号に従って充電装置から航空機への移動経路を検出する。

【0131】

指示信号が、赤外線信号などの光学信号のとき、充電装置は、光学信号の受信位置に従って航空機の位置と方向を直接検出して、航空機への移動経路を決定することができる。あるいは、充電装置はまた、受信位置に従って航空機のおおよその位置を決定して、このおおよその位置に対応する領域にまず移動し、この領域から出発して、特定の一連の動作を用いて航空機に向かって移動し、又は、視覚的測位技術を用いて航空機の正確な位置を検出して航空機に向かって移動することができる。

【0132】

指示信号が、ブルートゥース信号又はＷｉＦｉ信号などの通信信号のとき、通信信号を受信した後、充電装置は、視覚的測位技術、赤外線測位技術、及び音波測位技術などのうちの１つ又は複数を用いて航空機の位置と方向を検出することができる。例えば、充電装置は、視覚的測位技術を用いて航空機の航空機位置マークを確認し、航空機位置マークに従って航空機の位置と方向を検出して、航空機の位置と方向に従って充電装置から航空機への移動経路を決定する。

【0133】

Ｓ２０５：充電装置は、移動経路に従って航空機に向かって移動する。

【0134】

着陸デッキに着陸後、航空機は、移動経路に従って充電装置が航空機に向かって移動するのを待つことができる。

【0135】

Ｓ２０６：航空機は、充電端を用いて充電装置との充電器ドッキングを完了する。充電器ドッキングは、航空機が（例えば、航空機の充電端を介して）充電装置にドッキングすること、充電装置が（例えば、航空機の充電端を介して）充電装置にドッキングすること、又は充電装置と充電装置とが互いにドッキングすることを指すことがある。

【0136】

充電装置が航空機の近くまで移動すると、充電装置の電力供給端が航空機の充電端との充電器ドッキングを完了して、充電装置によって航空機に充電を行う。電力供給端と充電端は、接触充電器ドッキングを行ってもよい。例えば、充電端と電力供給端はそれぞれ、２つの金属接触子を含む。充電端の２つの金属接触子は、電力供給端の２つの接触子と直接接触して充電器ドッキングを完了する。あるいは、電力供給端と充電端はまた、非接触充電器ドッキングを行ってもよい。例えば、充電端と電力供給端は無線充電器ドッキングを行う。

【0137】

航空機が着陸デッキに着陸する前、又は航空機が着陸デッキに着陸した後、着陸パッド又は充電装置は、航空機との通信過程に従って航空機の型をさらに決定し、航空機の型に従って、航空機に配置された航空機の充電端の位置と方向を決定することができ、その結果、充電装置が航空機と充電器ドッキングを行うとき、充電装置の電力供給端は、航空機に配置された充電端の位置と方向に従って調節され、それによって、充電装置は、様々な型の航空機を充電することができる。

【0138】

いくつかの実施形態では、充電装置が充電器ドッキングを行うに先立って、航空機の型、航空機の充電端の予め決めた位置に従って、又は視覚的測位技術などの方法で、航空機の充電端の位置を決定することができ、充電器ドッキングはその位置に従って完了される。さらに、航空機が、光学信号送信機を用いて光学信号を送信するとき、光学信号送信機と充電端との間の距離が比較的短い場合、光学信号の受信位置に従って検出された移動経路は、充電装置から航空機の充電端への移動経路として近似的に使用することができる。

【0139】

いくつかの実施形態では、三次元空間での位置合せ過程は、二次元空間での位置合せ過程に変換される。したがって、航空機の着陸過程での必要な精度は緩和され、その結果、航空機と充電装置は、人手を介することなく正確なドッキングを自動的に行うことができ、それによって、航空機への自動充電を行うことができる。さらに、着陸デッキが平坦であれば、滑り面などの補助装置を配置する必要がない。したがって、着陸デッキに対する要件は比較的低い。さらに、着陸デッキに着陸後、航空機は引き続き移動する必要はなく、充電装置が航空機に向かって移動するのを同じ位置で待つことだけが必要であり、不十分な残存電力のために充電器ドッキングを航空機によって完了することを失敗することを回避し、それによって、自動充電の実現可能性をさらに改善する。

【0140】

いくつかの実施形態では、指示信号が、赤外線信号などの光学信号のとき、充電装置は、光学信号の受信位置に従って航空機への移動経路を決定することができる。移動経路の２つの検出方法を下記に提供する。

【0141】

一検出方法では、航空機は光学信号送信機を用いて光学信号を送信し、検出装置は光学信号を受信し、制御器は光学信号の受信位置を決定し、充電装置は光学信号の受信位置に従って航空機の位置と方向を直接検出して、航空機への移動経路を決定する。

【0142】

下記の説明は、例として、光学信号用に赤外線信号を用いる。本書において、光学信号の特定の代表的な形態が限定されていないことを理解することができる。

【0143】

例えば、図４に示すように、航空機は、それぞれが赤外線信号を送信することができる赤外線送信機４０１及び赤外線送信機４０２を備えることができる。着陸パッドは、可動赤外線受信機及び制御器を備えることができる（図示せず）。可動赤外線受信機は、移動しているときに赤外線送信機によって送信される赤外線信号を受信することができ、制御器は、赤外線受信機によって受信された赤外線信号の位置を決定する。航空機は、２つの充電接触子、＋側接触子４０３と−側接触子４０４をさらに備えることができる。

【0144】

図６に示すように、赤外線送信機４０１と赤外線送信機４０２はそれぞれ、角度ａ（例えば、２０°）で赤外線信号を送信し、赤外線送信機４０１と赤外線送信機４０２によって送信される赤外線信号は異なる波長を有する。制御器は、赤外線受信機によって受信された赤外線信号の位置Ａ、Ｂ、Ｃ、及びＤを決定することができる。赤外線送信機４０１によって送信される赤外線信号の範囲は、領域１と領域３を含む。赤外線送信機４０２によって送信される赤外線信号の範囲は、領域２と領域３を含む。領域３は、赤外線信号の重なり領域である。航空機の位置と方向は、受信位置Ａ、Ｂ、Ｃ、及びＤに従って計算される。図７を参照して、１つの詳細な計算方法を下記に説明する。

【0145】

図７において、Ｔ１及びＴ２はそれぞれ、赤外線送信機４０１及び赤外線送信機４０２の信号送信点である。Ｔ１とＴ２との間の距離はＩ０である。受信位置Ａと受信位置Ｂとの間の距離はＩ１である。受信位置Ｂと受信位置Ｃとの間の距離はＩ２である。受信位置Ｃと受信位置Ｄとの間の距離はＩ３である。Ｔ１と、ＡＢＣＤが載っている直線との間の距離はｄ１である。Ｔ２と、ＡＢＣＤが載っている直線との間の距離はｄ２である。領域３の頂点Ｏと、ＡＢＣＤが載っている直線との間の距離はｄｘである。

【0146】

図７の三角形の幾何学的関係により、以下のように決めることができる。
ｄ１＝ｄｘ×（Ｉ１＋Ｉ２）／Ｉ２
ｄ２＝ｄｘ×（Ｉ２＋Ｉ３）／Ｉ２
ｄｘ＝ＣＯ×ＢＯ×ｃｏｓ（ａ）／Ｉ２
＝（（Ｉ２／Ｉ１）×Ｉ０×［ｃｏｓ（ａ／２）／ｓｉｎ（ａ）］×［（Ｉ２／Ｉ３）×Ｉ０×（ｃｏｓ（ａ／２）］／ｓｉｎ（ａ））×ｃｏｓ（ａ）／Ｉ２
＝［Ｉ０×Ｉ０×Ｉ２／（Ｉ１×Ｉ３）］×ｃｏｓ（ａ）×［×ｃｏｓ（ａ／２）／ｓｉｎ（ａ）］^２

【0147】

したがって、ｄｘの値をｄ１とｄ２の式に代入すると、ｄ１とｄ２の値を計算することができる。

【0148】

ｄ１とｄ２の値により、図７において角度ｂならびにＡＴ１及びＢＴ２の長さが決定されてＴ１とＴ２の方向と位置を得ることができる。Ｔ１及びＴ２と充電接触子との間の距離は比較的短いので、Ｔ１及びＴ２の位置は、充電接触子の位置として近似的に使用することができる。

【0149】

別の検出方法では、充電装置は、受信位置に従って航空機のおおよその位置を決定して、このおおよその位置に対応する領域にまず移動し、この領域から出発して、特定の一連の動作を用いて航空機に向かって移動し、又は、視覚的測位技術を用いて航空機の正確な位置を検出して航空機に向かって移動することができる。

【0150】

下記の説明は、例として、光学信号用に赤外線信号を用いる。この実施形態では、光学信号の特定の形態が限定されていないことを理解することができる。

【0151】

いくつかの実施形態では、航空機は赤外線送信機を備えることができる。赤外線信号は、赤外線送信機を用いて送信される。赤外線信号の有効領域は、赤外線信号の受信位置に従って検出される。航空機に向かう移動は、有効領域に従って行われる。

【0152】

例えば、有効領域に入った後、充電装置は、例えば、視覚的測位技術によって航空機の位置と方向を検出することができ、航空機の位置と方向に従って航空機に向かって移動する。一実践形態では、図５に示すように、充電装置はカメラ５０４を備えることができる。さらに、航空機は航空機位置マーク４０５を備える。有効領域に入った後、充電装置は、カメラ５０４を用いて航空機位置マーク４０５を捕らえて航空機の位置と方向を検出する。

【0153】

別の例では、有効領域に入った後、充電装置は、特定の一連の動作を用いて航空機に向かって移動することができる。

【0154】

例えば、航空機は、光学信号送信機を用いて光学信号の少なくとも２つの光線を送信する。光学信号の少なくとも２つの光線の波長は異なる。充電装置は、検出装置を用いて光学信号の少なくとも２つの光線を受信し、光学信号の少なくとも２つの光線の受信位置に従って光学信号の少なくとも２つの光線の重なり領域を検出し、重なり領域に従って航空機に向かって移動する。充電装置は、赤外線受信機などの光学信号受信機を備えることができる。充電装置が重なり領域に入り、充電装置が重なり領域の縁に達したことを、光学信号受信機を用いて検出することに応答して、重なり領域の縁と縁との間をジグザグに移動し、充電装置が重なり領域の上端に達したことを、光学信号受信機を用いて検出することに応答して、重なり領域の上端から航空機に向かって移動する。

【0155】

例えば、図４に示すように、航空機は、それぞれが赤外線信号を送信する赤外線送信機４０１及び赤外線送信機４０２を備えることができる。赤外線送信機４０１と赤外線送信機４０２によって送信される赤外線信号は異なる波長を有する。赤外線受信機４０１によって送信される赤外線信号の範囲は、領域１と領域３を含む。赤外線送信機４０２によって送信される赤外線信号の範囲は、領域２と領域３を含む。領域３は、赤外線信号の重なり領域である。図５に示すように、充電装置は赤外線受信機５０１を備える。充電装置は、２つの充電接触子、＋側接触子５０２と−側接触子５０３をさらに備えることができる。

【0156】

図８に示すように、領域３に入った後、充電装置は、航空機に向かって直線状に移動する。充電装置が領域１又は領域２に入ったことを、赤外線受信機５０１を用いて検出されると、すなわち、赤外線受信機５０１が１つの波長だけの赤外線信号を受信すると、充電装置は移動方向を変え、引き続き直線状に移動する。したがって、充電装置は、領域３内をジグザグの経路で移動することができる。領域３の上端に達したことを、赤外線受信機５０１を用いて検出されると、すなわち、赤外線受信機５０１がまったく赤外線信号を受信できないと、充電装置は、視覚的測位技術を用いて航空機に向かって移動することができる、又は、充電装置はまた、直線状に前進して航空機に接近することができる。充電装置の移動過程において、移動経路は、視覚的測位技術を用いて調節することができる、又は、計算された図７のｄ１及びｄ２を参照して移動することができる。Ｔ１、Ｔ２と充電接触子との間の距離は比較的短いので、充電装置からＴ１及びＴ２までの移動経路は、充電接触子への移動経路として近似的に使用することができる。

【0157】

いくつかの実施形態では、複数の航空機にも同時に充電することができる。例えば、着陸デッキは、異なる航空機を充電することができる複数の充電装置を備える。充電装置が移動過程で衝突しないようにするため、充電装置は、超音波センサなどの障害物回避センサを備えることができる、又は、着陸デッキはまた、異なる航空機をそれぞれ着陸させるための複数の着陸領域を備えることもできる。各充電装置は、対応する着陸領域を移動して衝突を回避する。着陸領域は、異なる着陸位置マークを使用することができる。

【0158】

いくつかの実施形態では、受信方法が提供され、本方法は着陸パッドに適用され、着陸パッドは検出装置及び制御器を備え、本方法は以下のステップを含む。

【0159】

着陸パッド上に位置する航空機によって光学信号送信機を用いて送信される光学信号を、検出装置を用いて受信するステップ、及び

【0160】

光学信号の受信位置を制御器によって決定し、受信位置を着陸パッドに配置された充電装置に送るステップ。

【0161】

任意選択的に、検出装置は可動検出装置であり、着陸パッドの縁に配置される。

【0162】

任意選択的に、着陸パッドは複数の着陸領域を備え、着陸領域は、異なる航空機を着陸させるためにそれぞれ使用される。

【0163】

いくつかの実施形態では、着陸デッキに着陸した後、航空機はまた、充電装置に向かって移動して充電器ドッキングを完了することもできる。詳細は図９に示されている。

【0164】

図１０を参照すると、いくつかの実施形態において、航空機を充電するための方法の別の実施形態が提供される。本方法は、以下のステップを含む。

【0165】

Ｓ１００１：航空機は、着陸デッキに対する相対位置を得て、この相対位置に従って着陸デッキに着陸する。

【0166】

Ｓ１００２：航空機は、航空機から、着陸デッキに配置された充電装置への移動経路を検出する。

【0167】

Ｓ１００３：航空機は、移動経路に従って充電装置に向かって移動し、充電装置は、充電装置への移動経路に従って航空機が充電装置に向かって移動するのを待つ。

【0168】

Ｓ１００４：航空機は、充電端を用いて充電装置との充電器ドッキングを完了する。

【0169】

任意選択的に、視覚的測位技術、赤外線測位技術、及び音波測位技術などのうちのいずれか１つ又は複数を用いて、航空機は、充電装置の位置と方向を検出し、充電装置の位置と方向に従って航空機から充電装置への移動経路を決定する。

【0170】

任意選択的に、航空機は、航空機の位置座標と方向を検出する。例えば、光学信号は、航空機に配置された光学信号送信機を用いて送信され、航空機の位置座標と方向は、光学信号の受信位置に従って検出される。さらに、充電装置の位置座標と方向が得られ、航空機の位置座標と方向ならびに充電装置の位置座標と方向に従って航空機から充電装置への移動経路が決定される。充電装置の位置座標と方向は予め決めることができる、又は測位技術を用いて検出することができる。

【0171】

任意選択的に、充電端を用いて充電装置との充電器ドッキングを完了するステップは、航空機が充電装置に接近しているときに、磁気吸引を用いて、充電装置との充電器ドッキングを充電端に完了させるステップを含む。

【0172】

この実施形態の関係する内容の詳細に対しては、図２に示した実施形態の関係する説明を参照することができ、本書では、再度説明することはしない。この実施形態の充電装置は、充電ステーションなどの固定された充電装置とすることができる。

【0173】

いくつかの実施形態において、受信方法が提供され、本方法は着陸パッドに適用され、着陸パッドは検出装置及び制御器を備え、本方法は以下のステップを含む。

【0174】

着陸パッド上に位置する航空機によって光学信号送信機を用いて送信される光学信号を、検出装置を用いて受信するステップ、及び

【0175】

光学信号の受信位置を制御器によって決定し、受信位置を航空機に送るステップ。

【0176】

任意選択的に、検出装置は可動検出装置であり、着陸パッドの縁に配置される。

【0177】

任意選択的に、着陸パッドは複数の着陸領域を備え、着陸領域は、異なる航空機を着陸させるためにそれぞれ使用される。

【0178】

図１１は、この開示の一実施形態による航空機の別の概略構造図である。航空機は、制御器１１０１、送信装置１１０２、及び充電端１１０３を含み、

【0179】

制御器１１０１は、着陸デッキに対する相対位置を得て、この相対位置に従って航空機を着陸デッキに着陸させるように制御するように構成され、

【0180】

送信装置１１０２は、着陸デッキに配置された充電装置に指示信号を送るように構成され、指示信号は、充電装置から航空機への移動経路を検出するように充電装置に指示するために使用され、

【0181】

充電端１１０３は、充電装置との充電器ドッキングを完了するように構成される。

【0182】

任意選択的に、制御器１１０１は、充電端１１０３が充電装置との充電器ドッキングを完了するに先立って、移動経路に従って充電装置が航空機に向かって移動するのを待つようにさらに構成される。

【0183】

任意選択的に、送信装置１１０２は光学信号送信機を含み、

【0184】

光学信号送信機は、光学信号を送信するように構成される。

【0185】

任意選択的に、光学信号は、光学信号の受信位置に従って光学信号の有効領域を検出するように、充電装置に指示するために使用され、充電装置が移動経路に従って航空機に向かって移動するのを待つために、制御器１１０１は、充電装置が有効領域によって決定された移動経路に従って航空機に向かって移動するのを待つように構成される。

【0186】

任意選択的に、光学信号送信機は、光学信号の少なくとも２つの光線を送信するように構成され、光学信号の少なくとも２つの光線の波長は異なり、光学信号の少なくとも２つの光線は、光学信号の少なくとも２つの光線の受信位置に従って光学信号の少なくとも２つの光線の重なり領域を検出するように、充電装置に指示するために使用され、充電装置が有効領域によって決定された移動経路に従って航空機に向かって移動するのを待つために、制御器１１０１は、充電装置が重なり領域によって決定された移動経路に従って航空機に向かって移動するのを待つように構成される。

【0187】

任意選択的に、光学信号は、光学信号の受信位置に従って航空機の位置と方向を検出するように、充電装置に指示するために使用され、充電装置が移動経路に従って航空機に向かって移動するのを待つために、制御器１１０１は、充電装置が航空機の位置と方向によって決定された移動経路に従って航空機に向かって移動するのを待つように構成される。

【0188】

任意選択的に、送信装置１１０２は通信モジュールを含み、通信モジュールは、通信信号を充電装置に送るように構成される。

【0189】

任意選択的に、通信信号は、航空機の位置と方向を検出するように、充電装置に指示するために使用され、充電装置が移動経路に従って航空機に向かって移動するのを待つために、通信モジュールは、充電装置が航空機の位置と方向によって決定された移動経路に従って航空機に向かって移動するのを待つように構成される。

【0190】

任意選択的に、航空機は航空機位置マークをさらに備え、通信信号は、航空機位置マークに従って航空機の位置と方向を検出するように、充電装置に指示するために使用される。

【0191】

任意選択的に、充電端１１０３は、充電装置が航空機に接近しているときに、磁気吸引を用いて、充電装置との充電器ドッキングを充電端１１０３に完了させるように構成される。

【0192】

任意選択的に、航空機の充電端１１０３及び充電装置の電力供給端は磁気接触対を備え、磁気接触対は、充電装置が航空機に接近しているときに、磁気吸引を発生させるために使用される。

【0193】

図１１に対応する実施形態の様々な特徴に対しては、図１から図１０に対応する実施形態の関係する特徴の関係する説明を参照することができる。本書では、詳細を再度説明することはしない。

【0194】

上記のことを考えると、三次元空間での位置合せ過程は、二次元空間での位置合せ過程に変換される。したがって、航空機の着陸過程で必要な精度は緩和され、その結果、航空機と充電装置は、人手を介することなく正確なドッキングを自動的に行うことができ、それによって、航空機への自動充電を行うことができる。さらに、着陸デッキが平坦であれば、滑り面などの補助装置を配置する必要がない。したがって、着陸デッキに対する要件は比較的低い。さらに、着陸デッキに着陸後、航空機は引き続き移動する必要はなく、充電装置が航空機に向かって移動するのを同じ位置で待つことだけが必要であり、不十分な残存電力のために充電器ドッキングを航空機によって完了することを失敗することを回避し、それによって、自動充電の実現可能性をさらに改善する。

【0195】

図１２は、この開示の一実施形態による充電装置の別の概略構造図である。充電装置は着陸デッキに配置され、受信機１２０１、検出器１２０２、制御器１２０３、及び電力供給端１２０４を含み、

【0196】

受信機１２０１は、航空機が着陸デッキに着陸した後、航空機によって送られる指示信号を受信するように構成され、

【0197】

検出器１２０２は、指示信号に従って充電装置から航空機への移動経路を検出するように構成され、

【0198】

制御器１２０３は、移動経路に従って航空機に向かって移動するように、充電装置を制御するように構成され、

【0199】

電力供給端１２０４は、航空機に配置された充電端との充電器ドッキングを完了するように構成される。

【0200】

任意選択的に、受信機１２０１は、航空機が着陸デッキに着陸した後、航空機によって光学信号送信機を用いて送られる光学信号を受信するように構成される。

【0201】

任意選択的に、検出器１２０２は、光学信号の受信位置に従って光学信号の有効領域を検出するように構成され、制御器１２０３は、有効領域に従って航空機に向かって移動するように充電装置を制御するように構成される。

【0202】

任意選択的に、充電装置が、有効領域に従って航空機に向かって移動するとき、制御装置が有効領域に入った後、制御器１２０３は、航空機の位置と方向を検出し、航空機の位置と方向に従って航空機に向かって移動するように充電装置を制御するように構成される。

【0203】

任意選択的に、航空機が着陸デッキに着陸した後、航空機によって光学信号送信機を用いて送られる光学信号を受信するとき、受信機１２０１は、航空機が着陸デッキに着陸した後、航空機によって光学信号送信機を用いて送信される光学信号の少なくとも２つの光線を受信するように構成され、光学信号の少なくとも２つの光線の波長は異なり、

【0204】

光学信号の受信位置に従って光学信号の有効領域を検出するために、検出器１２０２は、光学信号の少なくとも２つの光線の受信位置に従って光学信号の少なくとも２つの光線の重なり領域を検出するように構成され、

【0205】

有効領域に従って航空機に向かって移動するように充電装置を制御するために、制御器１２０３は、重なり領域に従って航空機に向かって移動するように充電装置を制御するように構成される。

【0206】

任意選択的に、受信機１２０１は光学信号受信機１２０１を含み、重なり領域に従って航空機に向かって移動するように充電装置を制御するために、制御器１２０３は、充電装置が重なり領域の縁に達したことを、光学信号受信機１２０１を用いて検出することに応答して、重なり領域に入るように充電装置を制御し、重なり領域の縁と縁との間をジグザグに移動するように充電装置を制御し、充電装置が重なり領域の上端に達したことを、光学信号受信機１２０１を用いて検出することに応答して、重なり領域の上端から航空機に向かって移動するように充電装置を制御するように構成される。

【0207】

任意選択的に、指示信号に従って充電装置から航空機への移動経路を検出するために、検出器１２０２は、光学信号の受信位置に従って航空機の位置と方向を検出し、航空機の位置と方向に従って充電装置から航空機への移動経路を決定するように構成される。

【0208】

任意選択的に、航空機が着陸デッキに着陸した後、航空機によって光学信号送信機を用いて送られる光学信号を受信するために、受信機１２０１は、航空機が着陸デッキに着陸した後、航空機によって光学信号送信機を用いて送信される光学信号を、着陸デッキに配置された検出装置を用いて受信するように構成される。

【0209】

任意選択的に、着陸デッキは着陸パッドを含み、検出装置は可動検出装置であり、着陸パッドの縁に配置される。

【0210】

任意選択的に、受信機１２０１は、航空機が着陸デッキに着陸した後、航空機によって通信モジュールを用いて送られる通信信号を受信するように構成される。

【0211】

任意選択的に、指示信号に従って充電装置から航空機への移動経路を検出するために、検出器１２０２は、通信信号が受信された後、航空機の位置と方向を検出し、航空機の位置と方向に従って充電装置から航空機への移動経路を決定するように構成される。

【0212】

任意選択的に、航空機の位置と方向を検出するために、検出器１２０２は、航空機に配置された航空機位置マークに従って航空機の位置と方向を検出するように構成される。

【0213】

任意選択的に、電力供給端１２０４は、充電装置が航空機に接近しているときに、磁気吸引を用いて、航空機に配置された充電端との充電器ドッキングを充電装置に完了させるように構成される。

【0214】

任意選択的に、充電装置の電力供給端及び航空機の充電端１２０４は磁気接触対を備え、磁気接触対は、充電装置が航空機に接近しているときに、磁気吸引を発生させるために使用される。

【0215】

任意選択的に、充電装置は充電車を含む。

【0216】

図１２に対応する実施形態の様々な特徴に対しては、図１から図１０に対応する実施形態の関係する特徴の関係する説明を参照することができる。本書では、詳細を再度説明することはしない。

【0217】

図１３は、この開示の一実施形態による着陸パッドの別の概略構造図である。着陸パッドは、検出装置１３０１及び制御器１３０２を含み、

【0218】

検出装置１３０１は、着陸パッドに位置する航空機によって光学信号送信機を用いて送信される光学信号を受信するように構成され、

【0219】

制御器１３０２は光学信号の受信位置を決定し、受信位置を着陸パッドに配置された充電装置に送るように構成される。

【0220】

任意選択的に、検出装置１３０１は可動検出装置１３０１であり、着陸パッドの縁に配置される。

【0221】

任意選択的に、着陸パッドは複数の着陸領域を備え、着陸領域は、異なる航空機を着陸させるためにそれぞれ使用される。

【0222】

図１３に対応する実施形態の様々な特徴に対しては、図１から図１０に対応する実施形態の関係する特徴の関係する説明を参照することができる。本書では、詳細を再度説明することはしない。

【0223】

図１４は、この開示の一実施形態による航空機の別の概略構造図である。航空機は、制御器１４０１及び充電端１４０２を含み、

【0224】

制御器１４０１は、着陸デッキに対する相対位置を得て、この相対位置に従って着陸デッキに着陸するように航空機を制御し、航空機から、着陸デッキに配置された充電装置への移動経路を検出し、移動経路に従って充電装置に向かって移動するように航空機を制御するように構成され、

【0225】

充電端１４０２は、充電装置との充電器ドッキングを完了するように構成される。

【0226】

任意選択的に、航空機から、着陸デッキに配置された充電装置への移動経路を検出するために、制御器１４０１は、充電装置の位置と方向を検出し、充電装置の位置と方向に従って航空機から充電装置への移動経路を決定するように構成される。

【0227】

任意選択的に、航空機から、着陸デッキに配置された充電装置への移動経路を検出するために、制御器１４０１は、航空機の位置座標と方向を検出し、充電装置の位置座標と方向を得て、航空機の位置座標と方向ならびに充電装置の位置座標と方向に従って航空機から充電装置への移動経路を決定するように構成される。

【0228】

任意選択的に、航空機は光学信号送信機をさらに備え、光学信号送信機は、光学信号を送信するように構成され、航空機の位置座標と方向を検出するために、制御器１４０１は、光学信号の受信位置に従って航空機の位置座標と方向を検出するように構成される。

【0229】

任意選択的に、充電装置との充電器ドッキングを完了するために、充電端１４０２は、航空機が充電装置に接近しているときに、磁気吸引を用いて、充電装置との充電器ドッキングを完了するように構成される。

【0230】

図１４に対応する実施形態の様々な特徴に対しては、図１から図１０に対応する実施形態の関係する特徴の関係する説明を参照することができる。本書では、詳細を再度説明することはしない。

【0231】

図１５は、この開示の一実施形態による充電装置の別の概略構造図である。充電装置は着陸デッキに配置され、制御器１５０１及び電力供給端１５０２を含み、

【0232】

制御器１５０１は、航空機が着陸デッキに着陸した後、航空機が充電装置への移動経路に従って充電装置に向かって移動するのを待つように構成され、

【0233】

電力供給端１５０２は、航空機に配置された充電端との充電器ドッキングを完了するように構成される。

【0234】

任意選択的に、航空機に配置された充電端との充電器ドッキングを完了するために、電力供給端１５０２は、航空機が充電装置に接近しているときに、航空機に配置された充電端との充電器ドッキングを完了するように構成される。

【0235】

図１５に対応する実施形態の様々な特徴に対しては、図１から図１０に対応する実施形態の関係する特徴の関係する説明を参照することができる。本書では、詳細を再度説明することはしない。

【0236】

図１６は、この開示の一実施形態による着陸パッドの概略構造図である。着陸パッドは、検出装置１６０１及び制御器１６０２を含み、

【0237】

検出装置１６０１は、着陸パッド上に位置する航空機によって光学信号送信機を用いて送信される光学信号を受信するように構成され、

【0238】

制御器１６０２は、光学信号の受信位置を決定し、受信位置を航空機に送るように構成される。

【0239】

任意選択的に、検出装置１６０１は可動検出装置１６０１であり、着陸パッドの縁に配置される。

【0240】

任意選択的に、着陸パッドは複数の着陸領域を備え、着陸領域は、異なる航空機を着陸させるためにそれぞれ使用される。

【0241】

図１６に対応する実施形態の様々な特徴に対しては、図１から図１０に対応する実施形態の関係する特徴の関係する説明を参照することができる。本書では、詳細を再度説明することはしない。

【0242】

便利かつ簡単に説明するために、前述のシステム、装置、及びユニットの特定の作動過程に対して、前述の方法の実施形態の対応する過程を参照することができることは当業者であれば明確に分かり、本書では、詳細を再度説明することはしない。

【0243】

この開示において提供された実施形態では、開示されたシステム、装置、及び方法は他の態様で実施されてもよい。例えば、説明した装置の実施形態は単なる例である。例えば、ユニット分割は単なる論理的な機能分割であり、実際に実施する際には他の分割でもよい。例えば、複数のユニット又は構成部品は別のシステムに組み合わされてもよく、又は統合化されてもよく、あるいは、いくつかの特徴は無視されてもよく、又は実行されなくてもよい。さらに、示された、又は論じられた相互結合又は直接結合又は通信接続は、特定の端部を通じて実施されてもよい。装置間又はユニット間の間接結合又は通信接続は、電子的、機械的、又は他の形態で実施されてもよい。

【0244】

別々の部品として説明したユニットは、物理的に独立していてもよいし、していなくてもよく、ユニットとして示された部品は、物理的なユニットであってもよいし、そうでなくてもよく、１つの位置に配置されてもよく、又は、複数のネットワーク・ユニット上に分散されてもよい。ユニットのいくつか、又はすべては、実施形態の解決策の目的を達成するために実際に必要性に応じて選択されてもよい。

【0245】

さらに、この開示の実施形態の機能ユニットは、１つの処理ユニットに統合化されてもよく、又は、ユニットのそれぞれは、物理的に単独で存在してもよく、又は、２つ以上のユニットが１つのユニットに統合化されてもよい。統合化されたユニットは、ハードウェアの形態で実現されてもよく、ソフトウェア機能ユニットの形態で実現されてもよい。

【0246】

統合化されたユニットが、ソフトウェア機能モジュールの形態で実現され、独立した製品として販売又は使用される場合、統合化されたユニットは、コンピュータ読取可能記憶媒体に記憶することができる。このような理解に基づくと、この開示の技術的解決策、あるいは従来技術に寄与する部分、あるいは技術的解決策のいくつか、又はすべては、ソフトウェア製品の形態で実現することができる。コンピュータ・ソフトウェア製品は、記憶媒体に記憶され、コンピュータ装置（パーソナル・コンピュータ、物流管理サーバ、又はネットワーク装置などであってもよい）に命令するためのいくつかの命令を含んで、この開示の実施形態で説明した方法のステップのすべて、又はいくつかを実行する。前述の記憶媒体は、ＵＳＢフラッシュ・ドライブ、取外し可能なハードディスク、読出し専用メモリ（ＲＯＭ：ｒｅａｄ−ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ）、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ：ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）、磁気ディスク、又は光ディスクなど、プログラム・コードを記憶することができる任意の媒体を含む。

【0247】

前述の実施形態は、この開示の技術的解決策を説明することを意図しているにすぎず、この開示を限定するためのものではない。この開示は、前述の実施形態を参照して詳細に説明されているが、この開示の実施形態の技術的解決策の趣旨及び範囲から逸脱することなく、前述の実施形態で説明された技術的解決策をさらに修正することができ、そのいくつかの技術的特徴を等価なものに置き換えることができることは当業者であれば理解すべきである。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】