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(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】
(24)【登録日】2024-12-03
(45)【発行日】2024-12-11
(54)【発明の名称】航空機のための電気動力推進システム
(51)【国際特許分類】
B64D 27/357 20240101AFI20241204BHJP
B64D 27/31 20240101ALI20241204BHJP
B64D 27/34 20240101ALI20241204BHJP
【ＦＩ】
B64D27/357
B64D27/31
B64D27/34
【請求項の数】
25
(21)【出願番号】P 2023524655
(86)(22)【出願日】2021-10-26
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2023-11-10
(86)【国際出願番号】 US2021056667
(87)【国際公開番号】W WO2022093833
(87)【国際公開日】2022-05-05
【審査請求日】2023-06-13
(31)【優先権主張番号】63/106,197
(32)【優先日】2020-10-27
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】17/202,855
(32)【優先日】2021-03-16
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】520504231
【氏名又は名称】ウィスク アエロ エルエルシー
(74)【代理人】
【識別番号】110000855
【氏名又は名称】弁理士法人浅村特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】ロング、ジェフリー アラン
(72)【発明者】
【氏名】ホム、ルイス ロメオ
【審査官】諸星 圭祐
(56)【参考文献】
【文献】特表２０１８－５３７３４８（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２００８／０１９７９６１（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特開２０１０－２２０４６５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００２－１５３０２７（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１８／０３１２２４８（ＵＳ，Ａ１）
【文献】米国特許第０６４１５２４２（ＵＳ，Ｂ１）
【文献】米国特許出願公開第２００４／００４２１４５（ＵＳ，Ａ１）
【文献】中国特許出願公開第１１１４５２９８１（ＣＮ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ６４Ｃ ２７／２２－２７／３０
Ｂ６４Ｃ ２９／００
Ｂ６４Ｄ ２７／２４－２７／４０
Ｂ６４Ｄ ３１／１６
Ｈ０２Ｋ １６／００－１６／０４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
航空機のための電気動力推進システムであって、第１のバッテリと第２のバッテリと、
第１のプロペラと、前記第１のプロペラを回転させる第１の駆動シャフトと、前記第１の駆動シャフトを回転させるように動作可能な第１の１次巻線と、前記第１の駆動シャフトを回転させるように動作可能な第１の冗長巻線と、前記第１の１次巻線に駆動電流を供給するように動作可能な第１の１次コントローラと、前記第１の冗長巻線に駆動電流を供給するように動作可能な第１の冗長コントローラと、を備える第１の電気推進アセンブリと、
第２のプロペラと、前記第２のプロペラを回転させる第２の駆動シャフトと、前記第２の駆動シャフトを回転させるように動作可能な第２の１次巻線と、前記第２の駆動シャフトを回転させるように動作可能な第２の冗長巻線と、前記第２の１次巻線に駆動電流を供給するように動作可能な第２の１次コントローラと、前記第２の冗長巻線に駆動電流を供給するように動作可能な第２の冗長コントローラと、を備える第２の電気推進アセンブリと、
第３のプロペラと、前記第３のプロペラを回転させる第３の駆動シャフトと、前記第３の駆動シャフトを回転させるように動作可能な第３の１次巻線と、前記第３の駆動シャフトを回転させるように動作可能な第３の冗長巻線と、前記第３の１次巻線に駆動電流を供給するように動作可能な第３の１次コントローラと、前記第３の冗長巻線に駆動電流を供給するように動作可能な第３の冗長コントローラと、を備える第３の電気推進アセンブリと、
第４のプロペラと、前記第４のプロペラを回転させる第４の駆動シャフトと、前記第４の駆動シャフトを回転させるように動作可能な第４の１次巻線と、前記第４の駆動シャフトを回転させるように動作可能な第４の冗長巻線と、前記第４の１次巻線に駆動電流を供給するように動作可能な第４の１次コントローラと、前記第４の冗長巻線に駆動電流を供給するように動作可能な第４の冗長コントローラと、を備える第４の電気推進アセンブリと、
前記第１のバッテリに電気的に接続された第１のバッテリの第１の接触器と、
前記第１のバッテリに電気的に接続された第１のバッテリの第２の接触器と、
前記第２のバッテリに電気的に接続された第２のバッテリの第１の接触器と、
前記第２のバッテリに電気的に接続された第２のバッテリの第２の接触器と、
前記第１のバッテリの第１の接触器を各々の前記第１の１次コントローラと前記第４の１次コントローラに結合し、前記第１のバッテリの第１の接触器を各々の前記第１の冗長コントローラ、第４の冗長コントローラ、前記第２の電気推進アセンブリ、及び前記第３の電気推進アセンブリから絶縁する、第１のバッテリの第１の電力分配回路であって、前記第１のバッテリの第１の接触器が、前記第１のバッテリから前記第１のバッテリの第１の電力分配回路を接続及び切断するように動作可能である、第１のバッテリの第１の電力分配回路と、
前記第１のバッテリの第２の接触器を各々の前記第２の冗長コントローラと前記第３の冗長コントローラに結合し、前記第１のバッテリの第２の接触器を各々の前記第２の１次コントローラ、第３の１次コントローラ、前記第１の電気推進アセンブリ、及び前記第４の電気推進アセンブリから絶縁する、第１のバッテリの第２の電力分配回路であって、前記第１のバッテリの第２の接触器が、前記第１のバッテリから前記第１のバッテリの第２電力分配回路を接続及び切断するように動作可能である、第１のバッテリの第２の電力分配回路と、
前記第２のバッテリの第１の接触器を各々の前記第２の１次コントローラ、前記第３の１次コントローラに結合し、前記第２のバッテリの第１の接触器を各々の前記第２の冗長コントローラ、前記第３の冗長コントローラ、前記第１の電気推進アセンブリ、及び前記第４の電気推進アセンブリから絶縁する、第２のバッテリの第１の電力分配回路であって、前記第２のバッテリの第１の接触器が、前記第２のバッテリから前記第２のバッテリの第１の電力分配回路を接続及び切断するように動作可能である、第２のバッテリの第１の電力分配回路と、
前記第２のバッテリの第２の接触器を各々の前記第１の冗長コントローラと前記第４の冗長コントローラに結合し、前記第２のバッテリの第２の接触器を各々の前記第１の１次コントローラ、前記第４の１次コントローラ、前記第２の電気推進アセンブリ、及び前記第３の電気推進アセンブリから絶縁する、第２のバッテリの第２の電力分配回路であって、前記第２のバッテリの第２の接触器が、前記第２のバッテリから前記第２のバッテリの第２の電力分配回路を接続及び切断するように動作可能である、第２のバッテリの第２の電力分配回路と、を備え、
前記第１の電気推進アセンブリと前記第４の電気推進アセンブリとは、前記航空機の推進システム・バランス・ポイントについて、直径方向に対向しかつ同じ距離で配置され、前記第２の電気推進アセンブリと前記第３の電気推進アセンブリとは、前記航空機の推進システム・バランス・ポイントについて、直径方向に対向しかつ同じ距離で配置される、電気動力推進システム。
【請求項2】
前記推進システム・バランス・ポイントは、前記航空機の重心（ＣＧ）限界内に位置する、請求項１に記載の電気動力推進システム。
【請求項3】
前記第１のバッテリの第１の電力分配回路、前記第１の１次コントローラ、前記第１の１次巻線、前記第４の１次コントローラ、及び／又は、前記第４の１次巻線における短絡に応答して、前記第１のバッテリを前記第１のバッテリの第１の電力分配回路から切断するように、前記第１のバッテリの第１の接触器の動作を制御し、前記第１のバッテリの第２の電力分配回路、前記第２の冗長コントローラ、前記第２の冗長巻線、前記第３の冗長コントローラ、及び／又は、前記第３の冗長巻線における短絡に応答して、前記第１のバッテリを前記第１のバッテリの第２の電力分配回路から切断するように、前記第１のバッテリの第２の接触器の動作を制御し、
前記第２のバッテリの第１の電力分配回路、前記第２の１次コントローラ、前記第２の１次巻線、前記第３の１次コントローラ、及び／又は、前記第３の１次巻線における短絡に応答して、前記第２のバッテリを前記第２のバッテリの第１の電力分配回路から切断するように、前記第２のバッテリの第１の接触器の動作を制御し、
前記第２のバッテリの第２の電力分配回路、前記第１の冗長コントローラ、前記第１の冗長巻線、前記第４の冗長コントローラ、及び／又は、前記第４の冗長巻線における短絡に応答して、前記第２のバッテリを前記第２のバッテリの第２の電力分配回路から切断するように、前記第２のバッテリの第２の接触器の動作を制御する
ように構成される制御システムをさらに備える、請求項１に記載の電気動力推進システム。
【請求項4】
前記制御システムは、前記第１のバッテリの第１の接触器を開くことを補償するように前記第１の冗長コントローラ及び前記第４の冗長コントローラの動作を制御することと、
前記第２のバッテリの第２の接触器を開くことを補償するように前記第１の１次コントローラ及び前記第４の１次コントローラの動作を制御することと、
前記第２のバッテリの第１の接触器を開くことを補償するように前記第２の冗長コントローラ及び前記第３の冗長コントローラの動作を制御することと、
前記第１のバッテリの第２の接触器を開くことを補償するように前記第２の１次コントローラ及び前記第３の１次コントローラの動作を制御することと、
のうちの少なくとも１つを達成するようにさらに構成される、請求項３に記載の電気動力推進システム。
【請求項5】
前記制御システムは、前記第１の１次コントローラ、前記第１の冗長コントローラ、前記第２の１次コントローラ、前記第２の冗長コントローラ、前記第３の１次コントローラ、前記第３の冗長コントローラ、前記第４の１次コントローラ、及び前記第４の冗長コントローラのうちの１以上の動作を制御して、前記第１のバッテリ及び前記第２のバッテリを同様の充電状態で維持するように構成される、請求項４に記載の電気動力推進システム。
【請求項6】
航空機のための電気動力推進システムであって、第１のバッテリと第２のバッテリと、
第１のプロペラと、前記第１のプロペラを回転させる第１の駆動シャフトと、前記第１の駆動シャフトを回転させるように動作可能な第１の１次巻線と、前記第１の駆動シャフトを回転させるように動作可能な第１の冗長巻線と、前記第１の１次巻線に駆動電流を供給するように動作可能な第１の１次コントローラと、前記第１の冗長巻線に駆動電流を供給するように動作可能な第１の冗長コントローラと、を備える第１の電気推進アセンブリと、
第２のプロペラと、前記第２のプロペラを回転させる第２の駆動シャフトと、前記第２の駆動シャフトを回転させるように動作可能な第２の１次巻線と、前記第２の駆動シャフトを回転させるように動作可能な第２の冗長巻線と、前記第２の１次巻線に駆動電流を供給するように動作可能な第２の１次コントローラと、前記第２の冗長巻線に駆動電流を供給するように動作可能な第２の冗長コントローラと、を備える第２の電気推進アセンブリと、
第３のプロペラと、前記第３のプロペラを回転させる第３の駆動シャフトと、前記第３の駆動シャフトを回転させるように動作可能な第３の１次巻線と、前記第３の駆動シャフトを回転させるように動作可能な第３の冗長巻線と、前記第３の１次巻線に駆動電流を供給するように動作可能な第３の１次コントローラと、前記第３の冗長巻線に駆動電流を供給するように動作可能な第３の冗長コントローラと、を備える第３の電気推進アセンブリと、
第４のプロペラと、前記第４のプロペラを回転させる第４の駆動シャフトと、前記第４の駆動シャフトを回転させるように動作可能な第４の１次巻線と、前記第４の駆動シャフトを回転させるように動作可能な第４の冗長巻線と、前記第４の１次巻線に駆動電流を供給するように動作可能な第４の１次コントローラと、前記第４の冗長巻線に駆動電流を供給するように動作可能な第４の冗長コントローラと、を備える第４の電気推進アセンブリと、
前記第１のバッテリを各々の前記第１の１次コントローラと前記第４の１次コントローラに結合し、前記第１のバッテリを前記第１の冗長コントローラ、第４の冗長コントローラ、前記第２の電気推進アセンブリ、及び前記第３の電気推進アセンブリから絶縁する、第１のバッテリの第１の電力分配回路と、
前記第１のバッテリを各々の前記第２の冗長コントローラと前記第３の冗長コントローラに結合し、前記第１のバッテリを前記第２の１次コントローラ、第３の１次コントローラ、前記第１の電気推進アセンブリ、及び前記第４の電気推進アセンブリから絶縁する、第１のバッテリの第２の電力分配回路と、
前記第２のバッテリを各々の前記第２の１次コントローラと前記第３の１次コントローラに結合し、前記第２のバッテリを前記第２の冗長コントローラ、前記第３の冗長コントローラ、前記第１の電気推進アセンブリ、及び前記第４の電気推進アセンブリから絶縁する、第２のバッテリの第１の電力分配回路と、
前記第２のバッテリを各々の前記第１の冗長コントローラと前記第４の冗長コントローラに結合し、前記第２のバッテリを前記第１の１次コントローラ、前記第４の１次コントローラ、前記第２の電気推進アセンブリ、及び前記第３の電気推進アセンブリから絶縁する、第２のバッテリの第２の電力分配回路と、
前記第１のバッテリの第１の電力分配回路を前記第２のバッテリの第１の電力分配回路に結合する第１のヒューズであって、前記第１のヒューズの飛びが、前記第２のバッテリの第１の電力分配回路を前記第１のバッテリの第１の電力分配回路から絶縁する、第１のヒューズと、
前記第１のバッテリの第２の電力分配回路を前記第２のバッテリの第２の電力分配回路に結合する第２のヒューズであって、前記第２のヒューズの飛びが、前記第２のバッテリの第２の電力分配回路を前記第１のバッテリの第２の電力分配回路から絶縁する、第２のヒューズと、を備え、
前記第１の電気推進アセンブリと前記第４の電気推進アセンブリとは、前記航空機の推進システム・バランス・ポイントについて、直径方向に対向しかつ同じ距離で配置され、前記第２の電気推進アセンブリと前記第３の電気推進アセンブリとは、前記航空機の前記推進システム・バランス・ポイントについて、直径方向に対向しかつ同じ距離で配置される、電気動力推進システム。
【請求項7】
前記第１の電気推進アセンブリは、前記航空機の左翼に取り付けられ、前記第４の電気推進アセンブリは、前記航空機の右翼に取り付けられる、請求項６に記載の電気動力推進システム。
【請求項8】
前記第２の電気推進アセンブリは、前記航空機の前記右翼に取り付けられ、前記第３の電気推進アセンブリは、前記航空機の前記左翼に取り付けられる、請求項７に記載の電気動力推進システム。
【請求項9】
前記第１の１次巻線を介して前記第１の駆動シャフトの駆動を減少させる障害を補償するように、前記第１の冗長コントローラの動作を制御することと、前記第１の冗長巻線を介して前記第１の駆動シャフトの駆動を減少させる障害を補償するように、前記第１の１次コントローラの動作を制御することと、
前記第２の１次巻線を介して前記第２の駆動シャフトの駆動を減少させる障害を補償するように、前記第２の冗長コントローラの動作を制御することと、
前記第２の冗長巻線を介して前記第２の駆動シャフトの駆動を減少させる障害を補償するように、前記第２の１次コントローラの動作を制御することと、
前記第３の１次巻線を介して前記第３の駆動シャフトの駆動を減少させる障害を補償するように、前記第３の冗長コントローラの動作を制御することと、
前記第３の冗長巻線を介して前記第３の駆動シャフトの駆動を減少させる障害を補償するように、前記第３の１次コントローラの動作を制御することと、
前記第４の１次巻線を介して前記第４の駆動シャフトの駆動を減少させる障害を補償するように、前記第４の冗長コントローラの動作を制御することと、
前記第４の冗長巻線を介して前記第４の駆動シャフトの駆動を減少させる障害を補償するように、前記第４の１次コントローラの動作を制御することと、
のうちの少なくとも１つを達成するように構成される制御システムをさらに備える、
請求項６に記載の電気動力推進システム。
【請求項10】
前記制御システムは、前記第１の１次コントローラ、前記第１の冗長コントローラ、前記第２の１次コントローラ、前記第２の冗長コントローラ、前記第３の１次コントローラ、前記第３の冗長コントローラ、前記第４の１次コントローラ、及び前記第４の冗長コントローラのうちの１以上の動作を制御して、前記第１のバッテリ及び前記第２のバッテリを同様の充電状態で維持するように構成される、請求項９に記載の電気動力推進システム。
【請求項11】
前記推進システム・バランス・ポイントは、前記航空機の重心（ＣＧ）限界内に位置する、請求項６に記載の電気動力推進システム。
【請求項12】
航空機に給電する方法であって、第１のプロペラと、前記第１のプロペラを回転させる第１の駆動シャフトと、前記第１の駆動シャフトを回転させるように動作可能な第１の１次巻線と、前記第１の駆動シャフトを回転させるように動作可能な第１の冗長巻線と、前記第１の１次巻線に駆動電流を供給するように動作可能な第１の１次コントローラと、前記第１の冗長巻線に駆動電流を供給するように動作可能な第１の冗長コントローラと、を備える第１の電気推進アセンブリを動作させるステップと、
第２のプロペラと、前記第２のプロペラを回転させる第２の駆動シャフトと、前記第２の駆動シャフトを回転させるように動作可能な第２の１次巻線と、前記第２の駆動シャフトを回転させるように動作可能な第２の冗長巻線と、前記第２の１次巻線に駆動電流を供給するように動作可能な第２の１次コントローラと、前記第２の冗長巻線に駆動電流を供給するように動作可能な第２の冗長コントローラと、を備える第２の電気推進アセンブリを動作させるステップと、
第３のプロペラと、前記第３のプロペラを回転させる第３の駆動シャフトと、前記第３の駆動シャフトを回転させるように動作可能な第３の１次巻線と、前記第３の駆動シャフトを回転させるように動作可能な第３の冗長巻線と、前記第３の１次巻線に駆動電流を供給するように動作可能な第３の１次コントローラと、前記第３の冗長巻線に駆動電流を供給するように動作可能な第３の冗長コントローラと、を備える第３の電気推進アセンブリを動作させるステップと、
第４のプロペラと、前記第４のプロペラを回転させる第４の駆動シャフトと、前記第４の駆動シャフトを回転させるように動作可能な第４の１次巻線と、前記第４の駆動シャフトを回転させるように動作可能な第４の冗長巻線と、前記第４の１次巻線に駆動電流を供給するように動作可能な第４の１次コントローラと、前記第４の冗長巻線に駆動電流を供給するように動作可能な第４の冗長コントローラと、を備える第４の電気推進アセンブリを動作させるステップと、
第１のバッテリから前記第１及び第４の１次コントローラのそれぞれに第１のバッテリの第１の電力分配回路を介して電力を転送するステップと、
前記第１のバッテリから前記第２及び第３の冗長コントローラのそれぞれに第１のバッテリの第２の電力分配回路を介して電力を転送するステップと、
第２のバッテリから前記第２及び第３の１次コントローラのそれぞれに第２のバッテリの第１の電力分配回路を介して電力を転送するステップと、
前記第２のバッテリから前記第１及び第４の冗長コントローラのそれぞれに第２のバッテリの第２の電力分配回路を介して電力を転送するステップと、を含み、
前記第１の電気推進アセンブリと前記第４の電気推進アセンブリとは、前記航空機の推進システム・バランス・ポイントについて、直径方向に対向しかつ同じ距離で配置され、前記第２の電気推進アセンブリと前記第３の電気推進アセンブリとは、前記航空機の前記推進システム・バランス・ポイントについて、直径方向に対向しかつ同じ距離で配置される、方法。
【請求項13】
前記第１のバッテリの第１の電力分配回路、前記第１の１次コントローラ、前記第１の１次巻線、前記第４の１次コントローラ、及び／又は、前記第４の１次巻線における短絡に応答して、前記第１のバッテリを前記第１のバッテリの第１の電力分配回路から切断するように、制御システムによって第１のバッテリの第１の接触器の動作を制御するステップと、前記第１のバッテリの第２の電力分配回路、前記第２の冗長コントローラ、前記第２の冗長巻線、前記第３の冗長コントローラ、及び／又は、前記第３の冗長巻線における短絡に応答して、前記第１のバッテリを前記第１のバッテリの第２の電力分配回路から切断するように、前記制御システムによって第１のバッテリの第２の接触器の動作を制御するステップと、
前記第２のバッテリの第１の電力分配回路、前記第２の１次コントローラ、前記第２の１次巻線、前記第３の１次コントローラ、及び／又は、前記第３の１次巻線における短絡に応答して、前記第２のバッテリを前記第２のバッテリの第１の電力分配回路から切断するように、前記制御システムによって第２のバッテリの第１の接触器の動作を制御するステップと、
前記第２のバッテリの第２の電力分配回路、前記第１の冗長コントローラ、前記第１の冗長巻線、前記第４の冗長コントローラ、及び／又は、前記第４の冗長巻線における短絡に応答して、前記第２のバッテリを前記第２のバッテリの第２の電力分配回路から切断するように、前記制御システムによって第２のバッテリの第２の接触器の動作を制御するステップと、
のうちの少なくとも１つをさらに含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項14】
前記第１の１次コントローラ、前記第１の冗長コントローラ、前記第２の１次コントローラ、前記第２の冗長コントローラ、前記第３の１次コントローラ、前記第３の冗長コントローラ、前記第４の１次コントローラ、及び前記第４の冗長コントローラのうちの１以上の動作を前記制御システムによって制御して、前記第１のバッテリ及び前記第２のバッテリを同様の充電状態で維持するステップをさらに含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項15】
前記推進システム・バランス・ポイントは、前記航空機の重心（ＣＧ）限界内に位置する、請求項１２に記載の方法。
【請求項16】
前記第１の１次巻線を介して前記第１の駆動シャフトの駆動を減少させる障害を補償するように、制御システムによって前記第１の冗長コントローラの動作を制御するステップと、前記第１の冗長巻線を介して前記第１の駆動シャフトの駆動を減少させる障害を補償するように、制御システムによって前記第１の１次コントローラの動作を制御するステップと、
前記第２の１次巻線を介して前記第２の駆動シャフトの駆動を減少させる障害を補償するように、制御システムによって前記第２の冗長コントローラの動作を制御するステップと、
前記第２の冗長巻線を介して前記第２の駆動シャフトの駆動を減少させる障害を補償するように、前記制御システムによって前記第２の１次コントローラの動作を制御するステップと、
前記第３の１次巻線を介して前記第３の駆動シャフトの駆動を減少させる障害を補償するように、前記制御システムによって前記第３の冗長コントローラの動作を制御するステップと、
前記第３の冗長巻線を介して前記第３の駆動シャフトの駆動を減少させる障害を補償するように、前記制御システムによって前記第３の１次コントローラの動作を制御するステップと、
前記第４の１次巻線を介して前記第４の駆動シャフトの駆動を減少させる障害を補償するように、前記制御システムによって前記第４の冗長コントローラの動作を制御するステップと、
前記第４の冗長巻線を介して前記第４の駆動シャフトの駆動を減少させる障害を補償するように、前記制御システムによって前記第４の１次コントローラの動作を制御するステップと、
のうちの少なくとも１つをさらに備える、請求項１２に記載の方法。
【請求項17】
航空機であって、ロール軸を有する機体と、
前記機体と結合され、前記機体に付与される第１の揚力を発生させるように動作可能である、第１の推進アセンブリであって、前記第１の推進アセンブリは、第１のプロペラと、前記第１のプロペラを回転させる第１の駆動シャフトと、前記第１の駆動シャフトを回転させるように動作可能な第１の１次巻線と、前記第１の駆動シャフトを回転させるように動作可能な第１の冗長巻線と、前記第１の１次巻線に駆動電流を供給するように動作可能な第１の１次コントローラと、前記第１の冗長巻線に駆動電流を供給するように動作可能な第１の冗長コントローラと、を備える、第１の推進アセンブリと、
前記機体と結合され、前記機体に付与される第２の揚力を発生させるように動作可能である、第２の推進アセンブリであって、前記第２の推進アセンブリは、第２のプロペラと、前記第２のプロペラを回転させる第２の駆動シャフトと、前記第２の駆動シャフトを回転させるように動作可能な第２の１次巻線と、前記第２の駆動シャフトを回転させるように動作可能な第２の冗長巻線と、前記第２の１次巻線に駆動電流を供給するように動作可能な第２の１次コントローラと、前記第２の冗長巻線に駆動電流を供給するように動作可能な第２の冗長コントローラと、を備える、第２の推進アセンブリと、
前記機体と結合され、前記機体に付与される第３の揚力を発生させるように動作可能である、第３の推進アセンブリであって、前記第３の推進アセンブリは、第３のプロペラと、前記第３のプロペラを回転させる第３の駆動シャフトと、前記第３の駆動シャフトを回転させるように動作可能な第３の１次巻線と、前記第３の駆動シャフトを回転させるように動作可能な第３の冗長巻線と、前記第３の１次巻線に駆動電流を供給するように動作可能な第３の１次コントローラと、前記第３の冗長巻線に駆動電流を供給するように動作可能な第３の冗長コントローラと、を備える、第３の推進アセンブリと、
前記機体と結合され、前記機体に付与される第４の揚力を発生させるように動作可能である、第４の推進アセンブリであって、前記第４の推進アセンブリは、第４のプロペラと、前記第４のプロペラを回転させる第４の駆動シャフトと、前記第４の駆動シャフトを回転させるように動作可能な第４の１次巻線と、前記第４の駆動シャフトを回転させるように動作可能な第４の冗長巻線と、前記第４の１次巻線に駆動電流を供給するように動作可能な第４の１次コントローラと、前記第４の冗長巻線に駆動電流を供給するように動作可能な第４の冗長コントローラと、を備える、第４の推進アセンブリと、
第１のバッテリの第１の電力分配回路を介して第１及び第４の１次コントローラに接続される、第１のバッテリであって、前記第１のバッテリは、第１のバッテリの第２の電力分配回路を介して前記第２及び第３の冗長コントローラに接続される、第１のバッテリと、
第２のバッテリの第１の電力分配回路を介して前記第２及び第３の１次コントローラに接続される、第２のバッテリであって、前記第２のバッテリは、第２のバッテリの第２の電力分配回路を介して前記第１及び第４の冗長コントローラに接続される、第２のバッテリと
を備え、
第１の推進アセンブリ、前記第２の推進アセンブリ、前記第３の推進アセンブリ、及び前記第４の推進アセンブリは、空間的に分散され、
前記第１のバッテリから前記第１の推進アセンブリ、及び前記第４の推進アセンブリへの電力の供給の損失が、前記ロール軸の周りの、前記航空機に付与される実質的にゼロのロール・モーメントを結果的に生じさせるように、前記第１の揚力及び前記第４の揚力が、大きさにおいて等しく、前記ロール軸の周りの、前記航空機に付与される実質的にゼロのロール・モーメントを発生させるように組み合わされるように、前記第１の推進アセンブリ及び前記第４の推進アセンブリは動作可能であり、
前記第２のバッテリから前記第２の推進アセンブリ、及び前記第３の推進アセンブリへの電力の供給の損失が、前記ロール軸の周りの、前記航空機に付与される実質的にゼロのロール・モーメントを結果的に生じさせるように、前記第２の揚力及び前記第３の揚力が、大きさにおいて等しく、前記ロール軸の周りの、前記航空機に付与される実質的にゼロのロール・モーメントを発生させるように組み合わされるように、前記第２の推進アセンブリ及び前記第３の推進アセンブリは動作可能である、航空機。
【請求項18】
前記第１の推進アセンブリ、前記第２の推進アセンブリ、前記第３の推進アセンブリ、及び前記第４の推進アセンブリは、矩形アレイ状に空間的に配置される、請求項１７に記載の航空機。
【請求項19】
前記第１のバッテリが前記第１のバッテリの第１の電力分配回路と電気的に接続される、閉じられた状態と、前記第１のバッテリが前記第１のバッテリの第１の電力分配回路から電気的に切断される、開いた状態とを有する、第１のバッテリの第１のスイッチと、前記第２のバッテリが前記第２のバッテリの第１の電力分配回路と電気的に接続される、閉じられた状態と、前記第２のバッテリが前記第２のバッテリの第１の電力分配回路から電気的に切断される、開いた状態とを有する、第２のバッテリの第１のスイッチと、
前記第１のバッテリの第１のスイッチ及び前記第２のバッテリの第１のスイッチの各々の動作を制御するように構成される制御システムであって、前記第１のバッテリの第１の電力分配回路、前記第１の１次コントローラ、前記第１の１次巻線、前記第４の１次コントローラ、又は前記第４の１次巻線の検出される障害に応答して、前記閉じられた状態から前記開いた状態に再構成することを、前記第１のバッテリの第１のスイッチに行わせ、前記第２のバッテリの第１の電力分配回路、前記第２の１次コントローラ、前記第３の１次コントローラ、又は前記第３の１次巻線の検出される障害に応答して、前記閉じられた状態から前記開いた状態に再構成することを、前記第２のバッテリの第１のスイッチに行わせる、制御システムと
をさらに備える、請求項１７に記載の航空機。
【請求項20】
前記第１のバッテリが前記第１のバッテリの第２の電力分配回路に電気的に接続される、閉じられた状態と、前記第１のバッテリが前記第１のバッテリの第２の電力分配回路から電気的に切断される、開いた状態とを有する、第１のバッテリの第２のスイッチと、前記第２のバッテリが前記第２のバッテリの第２の電力分配回路に電気的に接続される、閉じられた状態と、前記第２のバッテリが前記第２のバッテリの第２の電力分配回路から電気的に切断される、開いた状態とを有する、第２のバッテリの第２のスイッチと
をさらに備え、
前記制御システムは、前記第１のバッテリの第２のスイッチ及び前記第２のバッテリの第２のスイッチの各々の動作を制御するようにさらに構成され、
前記制御システムは、前記第１のバッテリの第２の電力分配回路、前記第２の冗長コントローラ、前記第２の冗長巻線、前記第３の冗長コントローラ、又は前記第３の冗長巻線の検出される障害に応答して、前記閉じられた状態から前記開いた状態に再構成することを、前記第１のバッテリの第２のスイッチに行わせ、
前記制御システムは、前記第２のバッテリの第２の電力分配回路、前記第１の冗長コントローラ、前記第１の冗長巻線、前記第４の冗長コントローラ、又は前記第４の冗長巻線の検出される障害に応答して、前記閉じられた状態から前記開いた状態に再構成することを、前記第２のバッテリの第２のスイッチに行わせる、請求項１９に記載の航空機。
【請求項21】
前記制御システムは、前記第１の１次コントローラ、前記第１の冗長コントローラ、前記第２の１次コントローラ、前記第２の冗長コントローラ、前記第３の１次コントローラ、前記第３の冗長コントローラ、前記第４の１次コントローラ、及び前記第４の冗長コントローラのうちの１以上の動作を制御して、前記第１のバッテリ及び前記第２のバッテリを同様の電荷の状態で維持するように構成される、請求項２０に記載の航空機。
【請求項22】
前記機体と結合され、前記機体に付与される第５の揚力を発生させるように動作可能である、第５の推進アセンブリであって、前記第５の推進アセンブリは、第５のプロペラと、前記第５のプロペラを回転させる第５の駆動シャフトと、前記第５の駆動シャフトを回転させるように動作可能な第５の１次巻線と、前記第５の駆動シャフトを回転させるように動作可能な第５の冗長巻線と、前記第５の１次巻線に駆動電流を供給するように動作可能な第５の１次コントローラと、前記第５の冗長巻線に駆動電流を供給するように動作可能な第５の冗長コントローラと、を備える、第５の推進アセンブリと、前記機体と結合され、前記機体に付与される第６の揚力を発生させるように動作可能である、第６の推進アセンブリであって、前記第６の推進アセンブリは、第６のプロペラと、前記第６のプロペラを回転させる第６の駆動シャフトと、前記第６の駆動シャフトを回転させるように動作可能な第６の１次巻線と、前記第６の駆動シャフトを回転させるように動作可能な第６の冗長巻線と、前記第６の１次巻線に駆動電流を供給するように動作可能な第６の１次コントローラと、前記第６の冗長巻線に駆動電流を供給するように動作可能な第６の冗長コントローラと、を備える、第６の推進アセンブリと、
前記機体と結合され、前記機体に付与される第７の揚力を発生させるように動作可能である、第７の推進アセンブリであって、前記第７の推進アセンブリは、第７のプロペラと、前記第７のプロペラを回転させる第７の駆動シャフトと、前記第７の駆動シャフトを回転させるように動作可能な第７の１次巻線と、前記第７の駆動シャフトを回転させるように動作可能な第７の冗長巻線と、前記第７の１次巻線に駆動電流を供給するように動作可能な第７の１次コントローラと、前記第７の冗長巻線に駆動電流を供給するように動作可能な第７の冗長コントローラと、を備える、第７の推進アセンブリと、
前記機体と結合され、前記機体に付与される第８の揚力を発生させるように動作可能である、第８の推進アセンブリであって、前記第８の推進アセンブリは、第８のプロペラと、前記第８のプロペラを回転させる第８の駆動シャフトと、前記第８の駆動シャフトを回転させるように動作可能な第８の１次巻線と、前記第８の駆動シャフトを回転させるように動作可能な第８の冗長巻線と、前記第８の１次巻線に駆動電流を供給するように動作可能な第８の１次コントローラと、前記第８の冗長巻線に駆動電流を供給するように動作可能な第８の冗長コントローラと、を備える、第８の推進アセンブリと、
第３のバッテリの第１の電力分配回路を介して前記第５及び第８の１次コントローラに接続される、第３のバッテリであって、前記第３のバッテリは、第３のバッテリの第２の電力分配回路を介して前記第６及び第７の冗長コントローラに接続される、第３のバッテリと、
第４のバッテリの第１の電力分配回路を介して前記第６及び第７の１次コントローラに接続される、第４のバッテリであって、前記第４のバッテリは、第４のバッテリの第２の電力分配回路を介して前記第５及び第８の冗長コントローラに接続される、第４のバッテリと
をさらに備え、
第５の推進アセンブリ、前記第６の推進アセンブリ、前記第７の推進アセンブリ、及び前記第８の推進アセンブリは、空間的に分散され、
前記第３のバッテリから前記第５の推進アセンブリ、及び前記第８の推進アセンブリへの電力の供給の損失が、前記ロール軸の周りの、前記航空機に付与される実質的にゼロのロール・モーメントを結果的に生じさせるように、前記第５の揚力及び前記第８の揚力が、大きさにおいて等しく、前記ロール軸の周りの、前記航空機に付与される実質的にゼロのロール・モーメントを発生させるように組み合わされるように、前記第５の推進アセンブリ及び前記第８の推進アセンブリは動作可能であり、
前記第４のバッテリから前記第６の推進アセンブリ、及び前記第７の推進アセンブリへの電力の供給の損失が、前記ロール軸の周りの、前記航空機に付与される実質的にゼロのロール・モーメントを結果的に生じさせるように、前記第６の揚力及び前記第７の揚力が、大きさにおいて等しく、前記ロール軸の周りの、前記航空機に付与される実質的にゼロのロール・モーメントを発生させるように組み合わされるように、前記第６の推進アセンブリ及び前記第７の推進アセンブリは動作可能である、請求項１７に記載の航空機。
【請求項23】
前記第５の推進アセンブリ、前記第６の推進アセンブリ、前記第７の推進アセンブリ、及び前記第８の推進アセンブリは、矩形アレイ状に空間的に配置される、請求項２２に記載の航空機。
【請求項24】
前記第１のバッテリが前記第１のバッテリの第１の電力分配回路に電気的に接続される、閉じられた状態と、前記第１のバッテリが前記第１のバッテリの第１の電力分配回路から電気的に切断される、開いた状態とを有する、第１のバッテリの第１のスイッチと、前記第２のバッテリが前記第２のバッテリの第１の電力分配回路に電気的に接続される、閉じられた状態と、前記第２のバッテリが前記第２のバッテリの第１の電力分配回路から電気的に切断される、開いた状態とを有する、第２のバッテリの第１のスイッチと、
前記第３のバッテリが前記第３のバッテリの第１の電力分配回路と電気的に接続される、閉じられた状態と、前記第３のバッテリが前記第３のバッテリの第１の電力分配回路から電気的に切断される、開いた状態とを有する、第３のバッテリの第１のスイッチと、
前記第４のバッテリが前記第４のバッテリの第１の電力分配回路と電気的に接続される、閉じられた状態と、前記第４のバッテリが前記第４のバッテリの第１の電力分配回路から電気的に切断される、開いた状態とを有する、第４のバッテリの第１のスイッチと、
前記第１のバッテリの第１のスイッチ、前記第２のバッテリの第１のスイッチ、前記第３のバッテリの第１のスイッチ、及び前記第４のバッテリの第１のスイッチの各々の動作を制御するように構成される制御システムと
をさらに備え、
前記制御システムは、前記第１のバッテリの第１の電力分配回路、前記第１の１次コントローラ、前記第１の１次巻線、前記第４の１次コントローラ、又は前記第４の１次巻線の検出される障害に応答して、前記閉じられた状態から前記開いた状態に再構成することを、前記第１のバッテリの第１のスイッチに行わせ、
前記制御システムは、前記第２のバッテリの第１の電力分配回路、前記第２の１次コントローラ、前記第２の１次巻線、前記第３の１次コントローラ、又は前記第３の１次巻線の検出される障害に応答して、前記閉じられた状態から前記開いた状態に再構成することを、前記第２のバッテリの第１のスイッチに行わせ、
前記制御システムは、前記第３のバッテリの第１の電力分配回路、前記第５の１次コントローラ、前記第５の１次巻線、前記第８の１次コントローラ、又は前記第８の１次巻線の検出される障害に応答して、前記閉じられた状態から前記開いた状態に再構成することを、前記第３のバッテリの第１のスイッチに行わせ、
前記制御システムは、前記第４のバッテリの第１の電力分配回路、前記第６の１次コントローラ、前記第６の１次巻線、前記第７の１次コントローラ、又は前記第７の１次巻線の検出される障害に応答して、前記閉じられた状態から前記開いた状態に再構成することを、前記第４のバッテリの第１のスイッチに行わせる、請求項２３に記載の航空機。
【請求項25】
前記第１のバッテリが前記第１のバッテリの第２の電力分配回路に電気的に接続される、閉じられた状態と、前記第１のバッテリが前記第１のバッテリの第２の電力分配回路から電気的に切断される、開いた状態とを有する、第１のバッテリの第２のスイッチと、前記第２のバッテリが前記第２のバッテリの第２の電力分配回路に電気的に接続される、閉じられた状態と、前記第２のバッテリが前記第２のバッテリの第２の電力分配回路から電気的に切断される、開いた状態とを有する、第２のバッテリの第２のスイッチと、
前記第３のバッテリが前記第３のバッテリの第２の電力分配回路に電気的に接続される、閉じられた状態と、前記第３のバッテリが前記第３のバッテリの第２の電力分配回路から電気的に切断される、開いた状態とを有する、第３のバッテリ第２のスイッチと、
前記第４のバッテリが前記第４のバッテリの第２の電力分配回路に電気的に接続される、閉じられた状態と、前記第４のバッテリが前記第４のバッテリの第２の電力分配回路から電気的に切断される、開いた状態とを有する、第４のバッテリ第２のスイッチと
をさらに備え、
前記制御システムは、前記第１のバッテリの第２のスイッチ、前記第２のバッテリの第２のスイッチ、前記第３のバッテリ第２のスイッチ、及び前記第４のバッテリ第２のスイッチの各々の動作を制御するようにさらに構成され、
前記制御システムは、前記第１のバッテリの第２の電力分配回路、前記第１の冗長コントローラ、前記第１の冗長巻線、前記第４の冗長コントローラ、又は前記第４の冗長巻線の検出される障害に応答して、前記閉じられた状態から前記開いた状態に再構成することを、前記第１のバッテリの第２のスイッチに行わせ、
前記制御システムは、前記第２のバッテリの第２の電力分配回路、前記第２の冗長コントローラ、前記第２の冗長巻線、前記第３の冗長コントローラ、又は前記第３の冗長巻線の検出される障害に応答して、前記閉じられた状態から前記開いた状態に再構成することを、前記第２のバッテリの第２のスイッチに行わせ、
前記制御システムは、前記第３のバッテリの第２の電力分配回路、前記第５の冗長コントローラ、前記第５の冗長巻線、前記第８の冗長コントローラ、又は前記第８の冗長巻線の検出される障害に応答して、前記閉じられた状態から前記開いた状態に再構成することを、前記第３のバッテリ第２のスイッチに行わせ、
前記制御システムは、前記第４のバッテリの第２の電力分配回路、前記第６の冗長コントローラ、前記第６の冗長巻線、前記第７の冗長コントローラ、又は前記第７の冗長巻線の検出される障害に応答して、前記閉じられた状態から前記開いた状態に再構成することを、前記第４のバッテリ第２のスイッチに行わせる、請求項２４に記載の航空機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本出願は、２０２０年１０月２７日に出願された米国仮特許出願第６３／１０６，１９７号「ＶＴＯＬ ＡＩＲＣＲＡＦＴ ＦＡＮ ＴＩＬＴＩＮＧ ＭＥＣＨＡＮＩＳＭＳ ＡＮＤ ＡＲＲＡＮＧＥＭＥＮＴＳ」、及び、２０２１年３月１６日に出願された米国非仮出願第１７／２０２，８５５号「ＰＯＷＥＲ ＤＩＳＴＲＩＢＵＴＩＯＮ ＣＩＲＣＵＩＴＳ ＦＯＲ ＥＬＥＣＴＲＩＣＡＬＬＹ ＰＯＷＥＲＥＤ ＡＩＲＣＲＡＦＴ」の優先権を主張するものであり、これらの出願は、あらゆる目的のために、これらの特許出願の全体が参照により本明細書に組み込まれている。
【0002】
説明される実施例は、一般には、航空機のための電気動力推進システムに関する。より詳細には、説明される実施例は、電気動力航空機推進システムであって、その推進システム内の１つ又は複数の障害から結果的に生じる、航空機に付与される推進力において、バランスのとれた変化を提供する電力分配回路を含む、電気動力航空機推進システムに関する。
【背景技術】
【0003】
電気動力航空機は、信頼性及び操縦性のために、複数個の推進アセンブリを用いる推進システムを含み得る。しかしながら、複数個の推進アセンブリの使用によって、起こり得る障害点の数、並びに、関連付けられる安定性及び制御性への影響力が増大する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0004】
航空機のための電気動力推進システムであって、その推進システムの１つ又は複数の障害状況の結果として生起する安定性及び制御性への影響力が、航空機のロール、ピッチ、及び／又はヨーにおける大規模な変化を誘導しないということを確実にするために、空間的に分散された推進アセンブリの間の電力のバランスのとれた分配が使用される、電気動力推進システムが提示される。結果として、航空機の継続した安全運転の確率が増大される。
【0005】
１つの態様において、航空機のための電気動力推進システムは、バッテリと、電気推進アセンブリと、電力分配回路とを含む。電力分配回路の各々は、電気推進アセンブリのうちの２つ以上に、バッテリのうちの１つを結合する。バッテリに結合される電気推進アセンブリは、航空機に、バランスのとれた力を付与するように、動作可能であり、航空機上に位置を定められる。例えば、いくつかの実施例において、バランスのとれた力は、航空機の重心（ＣＧ：ｃｅｎｔｅｒ ｏｆ ｇｒａｖｉｔｙ）限界内に位置する推進システム・バランス・ポイントについてバランスがとられる。多くの実施例において、推進システム・バランス・ポイントは、航空機の重心（ＣＧ）から相対的に小さい距離の中にあり、その重心の場所は、積載荷重及び燃料の大きさ及び分散における変動に起因して変化し得る。多くの実施例において、各電力分配回路は、１つ又は複数の障害状況が、電気推進アセンブリのうちの２つ以上が航空機に、バランスのとれた力を付与することを中止することを結果的に生じさせるように構成され、そのことは、以て、航空機のロール、ピッチ、及び／又はヨーにおける実質的な変化を誘導しない、結果的に生じる、バランスのとれた安定性及び制御性への影響力を確実にする。
【0006】
いくつかの実施例において、バッテリと結合される２つ以上の電気推進アセンブリは、航空機の重心（ＣＧ）限界内に配設される航空機の推進システム・バランス・ポイントについて、互いから直径方向に対向する（ｄｉａｍｅｔｒｉｃａｌｌｙ ｏｐｐｏｓｅｄ）、２つの電気推進アセンブリを含む。推進システム・バランス・ポイントは、航空機の重心（ＣＧ）に近く、又は、その重心上に位置し得る。様々な実施例において、電気推進アセンブリは、推進システム・バランス・ポイントについてバランスがとられた、航空機への力を付与するように動作可能であり、配置される４つの電気推進アセンブリを含む。いくつかの実施例において、電気動力推進システムは、接触器（例えば、電気リレー・スイッチ）をさらに含む。接触器の各々は、各それぞれのバッテリと、各それぞれの被絶縁電力分配回路との間に結合され得る。様々な実施例において、電気推進アセンブリのうちの少なくとも１つは、１次コントローラと、１次巻線と、冗長コントローラと、冗長巻線とを含む。１次コントローラは、１次巻線に結合される。冗長コントローラは、冗長巻線に結合される。
【0007】
いくつかの実施例において、バッテリのうちの第１のバッテリが、第１の推進アセンブリの１次コントローラに電気的に結合され、バッテリのうちの第２のバッテリが、第１の推進アセンブリの冗長コントローラに電気的に結合される。様々な実施例において、電気動力推進システムは、ヒューズをさらに含む。ヒューズの各々は、被絶縁電力分配回路の一部又はすべてが一体に電気的に結合されるように、被絶縁電力分配回路のうちの２つを一体に結合し得る。
【0008】
別の態様において、航空機のための電気動力推進システムは、第１のバッテリと、第２のバッテリと、第１の電気推進アセンブリと、第２の電気推進アセンブリと、第３の電気推進アセンブリと、第４の電気推進アセンブリと、第１の被絶縁電力分配回路と、第２の被絶縁電力分配回路とを含む。第１の電気推進アセンブリは、第１の力を発生させる。第２の電気推進アセンブリは、第２の力を発生させる。第１の力及び第２の力は、航空機に対しての重心限界内に位置する推進システム・バランス・ポイントについてバランスをとられ得る。第３の電気推進アセンブリは、第３の力を発生させる。第４の電気推進アセンブリは、第４の力を発生させる。第３の力及び第４の力は、推進システム・バランス・ポイントについてバランスをとられ得る。第１の被絶縁電力分配回路は、第１の電気推進アセンブリ及び第２の電気推進アセンブリに第１のバッテリを結合する。第２の被絶縁電力分配回路は、第３の電気推進アセンブリ及び第４の電気推進アセンブリに第２のバッテリを結合する。
【0009】
いくつかの実施例において、第１の電気推進アセンブリは、航空機の第１の翼に取り付けられ、第２の電気推進アセンブリは、航空機の第２の翼に取り付けられる。様々な実施例において、第３の電気推進アセンブリは、航空機の第１の翼に取り付けられ、第４の電気推進アセンブリは、航空機の第２の翼に取り付けられる。いくつかの実施例において、第１の被絶縁電力分配回路及び第２の被絶縁電力分配回路は、１次被絶縁電力分配回路である。電気動力推進システムは、第１の冗長電力分配回路と、第２の冗長電力分配回路とをさらに含み得る。第１の冗長電力分配回路は、第１の電気推進アセンブリ及び第２の電気推進アセンブリに第３のバッテリを結合し得る。第２の冗長被絶縁電力分配回路は、第３の電気推進アセンブリ及び第４の電気推進アセンブリに第４のバッテリを結合し得る。
【0010】
いくつかの実施例において、第１の被絶縁電力分配回路は、第１の電気推進アセンブリの１次コントローラに結合され、第２の被絶縁電力分配回路は、第２の電気推進アセンブリの１次コントローラに結合され、第１の冗長被絶縁電力分配回路は、第１の電気推進アセンブリの冗長コントローラに結合され、第２の冗長被絶縁電力分配回路は、第２の電気推進アセンブリの冗長コントローラに結合される。いくつかの実施例において、第１、第２、第３、及び第４の電気推進アセンブリのうちの少なくとも１つは、１次コントローラと、１次巻線と、冗長コントローラと、冗長巻線とを含む。１次コントローラは、１次巻線に結合される。冗長コントローラは、冗長巻線に結合される。様々な実施例において、電気動力推進システムは、第２の被絶縁電力分配回路に第１の被絶縁電力分配回路を結合するヒューズをさらに含む。
【0011】
別の態様において、航空機に給電する方法は、第１のバッテリに結合される第１の被絶縁電力分配回路を介して第１及び第２の電気推進アセンブリに電力を提供するステップを含む。第１及び第２の電気推進アセンブリが、航空機に対しての重心限界内に配設される推進システム・バランス・ポイントに関してバランスがとられた、それぞれの力を付与するように、第１の電気推進アセンブリは、航空機の左翼に取り付けられ、第２の電気推進アセンブリは、航空機の右翼に取り付けられる。様々な実施例において、航空機に給電する方法は、第２のバッテリに結合される第２の被絶縁電力分配回路を介して第３及び第４の電気推進アセンブリに電力を提供するステップをさらに含む。第３及び第４の電気推進アセンブリが、推進システム・バランス・ポイントに関してバランスがとられた、それぞれの力を付与するように、第３の電気推進アセンブリは、動作可能であり、航空機の左翼に取り付けられ、第４の電気推進アセンブリは、動作可能であり、航空機の右翼に取り付けられる。
【0012】
いくつかの実施例において、第１及び第２の被絶縁電力分配回路は、１次被絶縁電力分配回路である。方法は、（ａ）第３のバッテリに結合される第１の冗長被絶縁電力分配回路を介して第１及び第２の電気推進アセンブリに電力を提供するステップと、（ｂ）第４のバッテリに結合される第２の冗長被絶縁電力分配回路を介して第３及び第４の電気推進アセンブリに電力を提供するステップとをさらに含み得る。様々な実施例において、方法は、接触器（例えば、電気リレー・スイッチ）を用いる。収縮器の各々は、各それぞれのバッテリと、各それぞれの被絶縁電力分配回路との間に結合され得る。いくつかの実施例において、第１、第２、第３、及び第４の電気推進アセンブリのうちの少なくとも１つは、１次コントローラと、１次巻線と、冗長コントローラと、冗長巻線とを含む。１次コントローラは、１次巻線に結合される。冗長コントローラは、冗長巻線に結合される。様々な実施例において、方法は、第２の被絶縁電力分配回路に第１の被絶縁電力分配回路を結合するヒューズをさらに用いる。
【0013】
別の態様において、航空機は、機体と、第１の推進アセンブリと、第２の推進アセンブリと、第３の推進アセンブリと、第４の推進アセンブリと、第１のバッテリと、第２のバッテリとを含む。機体は、ロール軸を有する。第１の推進アセンブリは、機体と結合され、機体に付与される第１の揚力を発生させるように動作可能である。第２の推進アセンブリは、機体と結合され、機体に付与される第２の揚力を発生させるように動作可能である。第３の推進アセンブリは、機体と結合され、機体に付与される第３の揚力を発生させるように動作可能である。第４の推進アセンブリは、機体と結合され、機体に付与される第４の揚力を発生させるように動作可能である。第１のバッテリは、第１の揚力を発生させるために第１の推進アセンブリに電力を供給するために第１の推進アセンブリに接続され、第３の揚力を発生させるために第３の推進アセンブリに電力を供給するために第３の推進アセンブリに接続される。第２のバッテリは、第２の揚力を発生させるために第２の推進アセンブリに電力を供給するために第２の推進アセンブリに接続され、第４の揚力を発生させるために第４の推進アセンブリに電力を供給するために第４の推進アセンブリに接続される。第１の推進アセンブリ、第２の推進アセンブリ、第３の推進アセンブリ、及び第４の推進アセンブリは、空間的に分散される。第１のバッテリから第１の推進アセンブリへの、及び第３の推進アセンブリへの電力の供給の損失が、ロール軸の周りの、航空機に付与されるロール・モーメントにおける実質的にゼロの変化を結果的に生じさせるように、第１の揚力及び第３の揚力が、大きさにおいて等しく、ロール軸の周りの、航空機に付与される実質的にゼロのロール・モーメントを発生させるように組み合わされるように、第１の推進アセンブリ及び第３の推進アセンブリは動作可能である。第２のバッテリから第２の推進アセンブリへの、及び第４の推進アセンブリへの電力の供給の損失が、ロール軸の周りの、航空機に付与されるロール・モーメントにおける実質的にゼロの変化を結果的に生じさせるように、第２の揚力及び第４の揚力が、大きさにおいて等しく、ロール軸の周りの、航空機に付与される実質的にゼロのロール・モーメントを発生させるように組み合わされるように、第２の推進アセンブリ及び第４の推進アセンブリは動作可能である。
【0014】
第１の推進アセンブリ、第２の推進アセンブリ、第３の推進アセンブリ、及び第４の推進アセンブリは、任意の適した空間的配置を有し得る。例えば、いくつかの実施例において、第１の推進アセンブリ、第２の推進アセンブリ、第３の推進アセンブリ、及び第４の推進アセンブリは、矩形アレイ状に空間的に配置される。
【0015】
いくつかの実施例において、航空機は、第１のバッテリの第１のスイッチと、第２のバッテリの第１のスイッチと、制御システムとをさらに含む。第１のバッテリの第１のスイッチは、第１のバッテリが第１の推進アセンブリ及び第３の推進アセンブリと電気的に接続される、閉じられた状態を有する。第１のバッテリの第１のスイッチは、第１のバッテリが第１の推進アセンブリ及び第３の推進アセンブリから電気的に切断される、開いた状態を有する。第２のバッテリの第１のスイッチは、第２のバッテリが第２の推進アセンブリ及び第４の推進アセンブリと電気的に接続される、閉じられた状態を有する。第２のバッテリの第１のスイッチは、第２のバッテリが第２の推進アセンブリ及び第４の推進アセンブリから電気的に切断される、開いた状態を有する。制御システムは、第１のバッテリの第１のスイッチ及び第２のバッテリの第１のスイッチの各々の動作を制御するように構成される。制御システムは、第１の推進アセンブリ又は第３の推進アセンブリの検出される障害に応答して、閉じられた状態から開いた状態に再構成することを、第１のバッテリの第１のスイッチに行わせる。制御システムは、第２の推進アセンブリ又は第４の推進アセンブリの検出される障害に応答して、閉じられた状態から開いた状態に再構成することを、第２のバッテリの第１のスイッチに行わせる。
【0016】
いくつかの実施例において、航空機は、第１のバッテリの第２のスイッチと、第２のバッテリの第２のスイッチとをさらに含む。第１のバッテリの第２のスイッチは、第１のバッテリが第２の推進アセンブリ及び第４の推進アセンブリと電気的に接続される、閉じられた状態を有する。第１のバッテリの第２のスイッチは、第１のバッテリが第２の推進アセンブリ及び第４の推進アセンブリから電気的に切断される、開いた状態を有する。第２のバッテリの第２のスイッチは、第２のバッテリが第１の推進アセンブリ及び第３の推進アセンブリと電気的に接続される、閉じられた状態を有する。第２のバッテリの第２のスイッチは、第２のバッテリが第１の推進アセンブリ及び第３の推進アセンブリから電気的に切断される、開いた状態を有する。制御システムは、第１のバッテリの第２のスイッチ及び第２のバッテリの第２のスイッチの各々の動作を制御するようにさらに構成される。制御システムは、第２の推進アセンブリ又は第４の推進アセンブリの検出される障害に応答して、閉じられた状態から開いた状態に再構成することを、第１のバッテリの第２のスイッチに行わせる。制御システムは、第１の推進アセンブリ又は第３の推進アセンブリの検出される障害に応答して、閉じられた状態から開いた状態に再構成することを、第２のバッテリの第２のスイッチに行わせる。
【0017】
いくつかの実施例において、第１、第２、第３、及び第４の推進アセンブリは、１次及び２次の駆動電流コントローラ及び関連付けられる駆動コイルを用いる。例えば、いくつかの実施例において、第１の推進アセンブリ、第２の推進アセンブリ、第３の推進アセンブリ、及び第４の推進アセンブリの各々は、１次駆動電流コントローラと、１次駆動コイルと、２次駆動電流コントローラと、２次駆動コイルとを含む。１次駆動電流コントローラの各々は、関連付けられる１次駆動コイルへの駆動電流の供給を制御する。２次駆動電流コントローラの各々は、関連付けられる２次駆動コイルへの駆動電流の供給を制御する。第１の推進アセンブリ及び第３の推進アセンブリの各々の１次駆動電流コントローラは、第１のバッテリから電力を受け取るために、第１のバッテリの第１のスイッチに電気的に接続される。第２の推進アセンブリ及び第４の推進アセンブリの各々の１次駆動電流コントローラは、第２のバッテリから電力を受け取るために、第２のバッテリの第１のスイッチに電気的に接続される。第１の推進アセンブリ及び第３の推進アセンブリの各々の２次駆動電流コントローラは、第２のバッテリから電力を受け取るために、第２のバッテリの第２のスイッチに電気的に接続される。第２の推進アセンブリ及び第４の推進アセンブリの各々の２次駆動電流コントローラは、第１のバッテリから電力を受け取るために、第１のバッテリの第２のスイッチに電気的に接続される。
【0018】
いくつかの実施例において、航空機は、第５の推進アセンブリと、第６の推進アセンブリと、第７の推進アセンブリと、第８の推進アセンブリと、第３のバッテリと、第４のバッテリとをさらに含む。第５の推進アセンブリは、機体と結合され、機体に付与される第５の揚力を発生させるように動作可能である。第６の推進アセンブリは、機体と結合され、機体に付与される第６の揚力を発生させるように動作可能である。第７の推進アセンブリは、機体と結合され、機体に付与される第７の揚力を発生させるように動作可能である。第８の推進アセンブリは、機体と結合され、機体に付与される第８の揚力を発生させるように動作可能である。第３のバッテリは、第５の揚力を発生させるために第５の推進アセンブリに電力を供給するために第５の推進アセンブリに接続され、第７の揚力を発生させるために第７の推進アセンブリに電力を供給するために第７の推進アセンブリに接続される。第４のバッテリは、第６の揚力を発生させるために第６の推進アセンブリに電力を供給するために第６の推進アセンブリに接続され、第８の揚力を発生させるために第８の推進アセンブリに電力を供給するために第８の推進アセンブリに接続される。第５の推進アセンブリ、第６の推進アセンブリ、第７の推進アセンブリ、及び８推進アセンブリは、空間的に分散される。第３のバッテリから第５の推進アセンブリへの、及び第７の推進アセンブリへの電力の供給の損失が、ロール軸の周りの、航空機に付与されるロール・モーメントにおける実質的にゼロの変化を結果的に生じさせるように、第５の揚力及び第７の揚力が、大きさにおいて等しく、ロール軸の周りの、航空機に付与される実質的にゼロのロール・モーメントを発生させるように組み合わせるように、第５の推進アセンブリ及び第７の推進アセンブリは動作可能である。第４のバッテリから第６の推進アセンブリへの、及び第８の推進アセンブリへの電力の供給の損失が、ロール軸の周りの、航空機に付与されるロール・モーメントにおける実質的にゼロの変化を結果的に生じさせるように、第６の揚力及び第８の揚力が、大きさにおいて等しく、ロール軸の周りの、航空機に付与される実質的にゼロのロール・モーメントを発生させるように組み合わせるように、第６の推進アセンブリ及び第８の推進アセンブリは動作可能である。いくつかの実施例において、第６の推進アセンブリ、第７の推進アセンブリ、及び第８の推進アセンブリは、矩形アレイ状に空間的に配置される。
【0019】
いくつかの実施例において、航空機は、第１のバッテリの第１のスイッチと、第２のバッテリの第１のスイッチと、第３のバッテリの第１のスイッチと、第４のバッテリの第１のスイッチと、制御システムとをさらに含む。第１のバッテリの第１のスイッチは、第１のバッテリが第１の推進アセンブリ及び第３の推進アセンブリと電気的に接続される、閉じられた状態を有する。第１のバッテリの第１のスイッチは、第１のバッテリが第１の推進アセンブリ及び第３の推進アセンブリから電気的に切断される、開いた状態を有する。第２のバッテリの第１のスイッチは、第２のバッテリが第２の推進アセンブリ及び第４の推進アセンブリと電気的に接続される、閉じられた状態を有する。第２のバッテリの第１のスイッチは、第２のバッテリが第２の推進アセンブリ及び第４の推進アセンブリから電気的に切断される、開いた状態を有する。第３のバッテリの第１のスイッチは、第３のバッテリが第５の推進アセンブリ及び第７の推進アセンブリと電気的に接続される、閉じられた状態を有する。第３のバッテリの第１のスイッチは、第３のバッテリが第５の推進アセンブリ及び第７の推進アセンブリから電気的に切断される、開いた状態を有する。第４のバッテリの第１のスイッチは、第４のバッテリが第６の推進アセンブリ及び第８の推進アセンブリと電気的に接続される、閉じられた状態を有する。第４のバッテリの第１のスイッチは、第４のバッテリが第６の推進アセンブリ及び第８の推進アセンブリから電気的に切断される、開いた状態を有する。制御システムは、第１のバッテリの第１のスイッチ、第２のバッテリの第１のスイッチ、第３のバッテリの第１のスイッチ、及び第４のバッテリの第１のスイッチの各々の動作を制御するように構成される。制御システムは、第１の推進アセンブリ又は第３の推進アセンブリの検出される障害に応答して、閉じられた状態から開いた状態に再構成することを、第１のバッテリの第１のスイッチに行わせる。制御システムは、第２の推進アセンブリ又は第４の推進アセンブリの検出される障害に応答して、閉じられた状態から開いた状態に再構成することを、第２のバッテリの第１のスイッチに行わせる。制御システムは、第５の推進アセンブリ又は第７の推進アセンブリの検出される障害に応答して、閉じられた状態から開いた状態に再構成することを、第３のバッテリの第１のスイッチに行わせる。制御システムは、第６の推進アセンブリ又は第８の推進アセンブリの検出される障害に応答して、閉じられた状態から開いた状態に再構成することを、第４のバッテリの第１のスイッチに行わせる。
【0020】
いくつかの実施例において、航空機は、第１のバッテリの第２のスイッチと、第２のバッテリの第２のスイッチと、第３のバッテリ第２のスイッチと、第４のバッテリ第２のスイッチとをさらに含む。第１のバッテリの第２のスイッチは、第１のバッテリが第２の推進アセンブリ及び第４の推進アセンブリと電気的に接続される、閉じられた状態を有する。第１のバッテリの第２のスイッチは、第１のバッテリが第２の推進アセンブリ及び第４の推進アセンブリから電気的に切断される、開いた状態を有する。第２のバッテリの第２のスイッチは、第２のバッテリが第１の推進アセンブリ及び第３の推進アセンブリと電気的に接続される、閉じられた状態を有する。第２のバッテリの第２のスイッチは、第２のバッテリが第１の推進アセンブリ及び第３の推進アセンブリから電気的に切断される、開いた状態を有する。第３のバッテリ第２のスイッチは、第３のバッテリが第６の推進アセンブリ及び第８の推進アセンブリと電気的に接続される、閉じられた状態を有する。第３のバッテリ第２のスイッチは、第３のバッテリが第６の推進アセンブリ及び第８の推進アセンブリから電気的に切断される、開いた状態を有する。第４のバッテリ第２のスイッチは、第４のバッテリが第５の推進アセンブリ及び第７の推進アセンブリと電気的に接続される、閉じられた状態を有する。第４のバッテリ第２のスイッチは、第４のバッテリが第５の推進アセンブリ及び第７の推進アセンブリから電気的に切断される、開いた状態を有する。制御システムは、第１のバッテリの第２のスイッチ、第２のバッテリの第２のスイッチ、第３のバッテリ第２のスイッチ、及び第４のバッテリ第２のスイッチの各々の動作を制御するようにさらに構成される。制御システムは、第２の推進アセンブリ又は第４の推進アセンブリの検出される障害に応答して、閉じられた状態から開いた状態に再構成することを、第１のバッテリの第２のスイッチに行わせる。制御システムは、第１の推進アセンブリ又は第３の推進アセンブリの検出される障害に応答して、閉じられた状態から開いた状態に再構成することを、第２のバッテリの第２のスイッチに行わせる。制御システムは、第６の推進アセンブリ又は第８の推進アセンブリの検出される障害に応答して、閉じられた状態から開いた状態に再構成することを、第３のバッテリ第２のスイッチに行わせる。制御システムは、第５の推進アセンブリ又は第７の推進アセンブリの検出される障害に応答して、閉じられた状態から開いた状態に再構成することを、第４のバッテリ第２のスイッチに行わせる。
【0021】
航空機のいくつかの実施例において、第１の推進アセンブリ、第２の推進アセンブリ、第３の推進アセンブリ、第４の推進アセンブリ、第５の推進アセンブリ、第６の推進アセンブリ、第７の推進アセンブリ、及び第８の推進アセンブリの各々は、１次駆動電流コントローラと、１次駆動コイルと、２次駆動電流コントローラと、２次駆動コイルとを含む。１次駆動電流コントローラの各々は、関連付けられる１次駆動コイルへの駆動電流の供給を制御する。２次駆動電流コントローラの各々は、関連付けられる２次駆動コイルへの駆動電流の供給を制御する。第１の推進アセンブリ及び第３の推進アセンブリの各々の１次駆動電流コントローラは、第１のバッテリから電力を受け取るために、第１のバッテリの第１のスイッチに電気的に接続される。第２の推進アセンブリ及び第４の推進アセンブリの各々の１次駆動電流コントローラは、第２のバッテリから電力を受け取るために、第２のバッテリの第１のスイッチに電気的に接続される。第５の推進アセンブリ及び第７の推進アセンブリの各々の１次駆動電流コントローラは、第３のバッテリから電力を受け取るために、第３のバッテリの第１のスイッチに電気的に接続される。第６の推進アセンブリ及び第８の推進アセンブリの各々の１次駆動電流コントローラは、第４のバッテリから電力を受け取るために、第４のバッテリの第１のスイッチに電気的に接続される。第１の推進アセンブリ及び第３の推進アセンブリの各々の２次駆動電流コントローラは、第２のバッテリから電力を受け取るために、第２のバッテリの第２のスイッチに電気的に接続される。第２の推進アセンブリ及び第４の推進アセンブリの各々の２次駆動電流コントローラは、第１のバッテリから電力を受け取るために、第１のバッテリの第２のスイッチに電気的に接続される。第５の推進アセンブリ及び第７の推進アセンブリの各々の２次駆動電流コントローラは、第４のバッテリから電力を受け取るために、第４のバッテリ第２のスイッチに電気的に接続される。第６の推進アセンブリ及び第８の推進アセンブリの各々の２次駆動電流コントローラは、第３のバッテリから電力を受け取るために、第３のバッテリ第２のスイッチに電気的に接続される。
【0022】
本開示の性質及び利点をより良好に理解するために、後に続く説明、及び、付随する図を参照すべきである。しかしながら、図の各々は、単に例解の目的のために提供され、本開示の範囲の限界の定義として意図されるものではないということが理解されるべきである。また、通則として、及び、説明からそうではないことが明白でない限り、異なる図における要素が同一の参照番号を使用する場合、要素は、一般的には、機能又は目的において、同一、又は、少なくとも同様のいずれかである。
【図面の簡単な説明】
【0023】
【図1A】本開示の実施例による垂直飛行構成における電気動力航空機の単純化された等角図である。
【図1B】本開示の実施例による水平飛行構成における電気動力航空機の単純化された等角図である。
【発明を実施するための形態】
【0024】
本明細書において開示されるシステム及び技法は、一般的には、電気動力垂直離着陸（ＶＴＯＬ：ｖｅｒｔｉｃａｌ ｔａｋｅｏｆｆ ａｎｄ ｌａｎｄｉｎｇ）航空機に関する。より具体的には、本明細書において開示されるシステム及び技法は、ＶＴＯＬ航空機のための電気動力推進システム及び方法であって、その電気動力推進システムにおける１つ又は複数の障害が、航空機のロール、ピッチ、及び／又はヨーにおける不安定な変化を結果的に生じさせないように、バッテリからの電力が複数個の推進アセンブリに分配される、電気動力推進システム及び方法に関する。多くの実施例において、推進システムの１つ又は複数の障害状況が、対応するカウンタ・バランシング推進力の損失を結果的に生じさせ、以て、航空機のロール、ピッチ、及び／又はヨーにおける何らかの不安定な変化を生み出さないように、各バッテリは、関連付けられる電力分配回路を介して、カウンタ・バランシング推進力を発生させ付与するように動作可能である、航空機の推進アセンブリのサブセットに電力を供給する。方法、プロセス、システム、デバイス、及び類するものを含む、様々な発明性のある実施例が、本明細書において説明される。
【0025】
本開示による電気動力航空機のための電力分配システムの特徴部及び態様をより良好に認識するために、本開示に対してのさらなる背景状況が、本開示の実施例による電気動力垂直離着陸（ＶＴＯＬ）航空機の個別の実装形態を論考することにより、後に続くセクションにおいて提供される。これらの実施例は、単に実例のためのものであり、電力分配システムは、本明細書において描写されるもの以外のタイプの電気動力乗物において用いられ得る。
【0026】
いくつかの例解的な実施例が、今から、本明細書の部分を形成する付随する図面について説明されることになる。後続の説明は、単に実施例を提供し、本開示の範囲、適用可能性、又は構成を制限することを意図されない。むしろ、実施例の後続の説明は、１つ又は複数の実施例を実現するための実施可能な程度の説明を当業者に提供することになる。様々な変更が、本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、要素の機能及び配置においてなされることがあるということが理解される。後に続く説明において、解説の目的のために、特定の詳細が、ある決まった発明性のある実施例の徹底した理解をもたらすために論述される。しかしながら、様々な実施例が、これらの特定の詳細なしに実践されることがあるということが明らかになる。図及び説明は、限定的であることを意図されない。単語「実例」又は「例示的」は、本明細書において、「一実例、用例、又は例解として役立つ」を意味するように使用される。「例示的」又は「実例」として本明細書において説明されるいかなる実施例又は設計も、他の実施例又は設計にまさって、好まれる、又は有利であると解されることには必ずしもならない。
【0027】
図１Ａ及び１Ｂは、本開示の実施例による、１２個のティルティング電子推進アセンブリ１０５（１）～１０５（１２）を伴う電気動力ＶＴＯＬ航空機１００の単純化された等角図面を描写する。より具体的には、図１Ａは、垂直飛行構成における航空機１００を描写し、図１Ｂは、水平飛行構成における航空機１００を描写する。
【0028】
図１Ａ及び１Ｂにおいて示されるように、いくつかの実施例において、航空機１００は、１つ又は複数の乗員及び／又は荷物を運ぶように構成されることがあり、自動的に、及び／又はリモートで制御されることがある（例えば、航空機を運転するための機上のパイロットを要さないことがある）。示される実例において、航空機１００は、乗員及び／又は荷物を運ぶための機室セクションを含むことがある胴体１１０を含む。推進アセンブリ１０５（１）～１０５（１２）は、ブーム１１５の対向する端部に装着されることがある。１つ又は複数のブーム１１５は、航空機１００が任意の数の推進アセンブリ１０５を有することを可能にするように、航空機１００の各翼１２０、１２５に結合されることがある。例えば、各翼１２０、１２５は、３つのブーム１１５を含み、各ブームが、その上に装着されるティルティング電子推進アセンブリ１０５の対を含むことがある。
【0029】
航空機１００は、３つの相互に直角をなす座標軸Ｘ、Ｙ、及びＺを使用して図１Ａ及び１Ｂにおいて例解され、それらの座標軸の交差部に、航空機１００に対しての推進システム・バランス・ポイント１３０がある。多くの実施例において、推進システム・バランス・ポイント１３０は、航空機１００の重心限界内に位置し、航空機重心（ＣＧ）から相対的に小さい距離内に位置し得る。知られているように、航空機の重心（ＣＧ）の場所は、典型的には、積載荷重細目（例えば、燃料、乗員、荷物、その他）の数量及び場所における違いに起因して変動する。航空機１００の運転中の、航空機１００に関係のある重心（ＣＧ）の場所の変動は、典型的には、航空機１００に関係のある重心（ＣＧ）の場所が、規定された限界の中で保たれるように、該当する耐空規則によって制約される。多くの実施例において、推進システム・バランス・ポイント１３０は、本明細書においてさらに説明されるように、１つ又は複数の推進システム障害から結果的に生じる、航空機ロール、ピッチ、及び／又はヨーにおける変化を最小化するように、重心（ＣＧ）の規定された場所的限界の中の適した場所に位置する。
【0030】
航空機１００は、各座標軸方向における力Ｆｘ、Ｆｙ、Ｆｚと、各座標軸に関するモーメントＭｘ、Ｍｙ、Ｍｚとを含む６つの自由度を有する。航空機１００は、右翼１２０に対向する左翼１２５を含み、それらの翼は、両方が胴体１１０に取り付けられる。この実施例において、推進アセンブリ１０５は、左翼１２５上に等しい数、右翼１２０上に等しい数、各翼の前方において等しい数、及び、各翼の後方において等しい数である様態で、各翼１２０、１２５に沿って分散され、そのことは、以て、推進システム・バランス・ポイント１３０に関する推進アセンブリ１０５の等しい分散を結果的に生じさせる。本明細書において説明される電力分配手法と組み合わされる、重心（ＣＧ）の規定された場所的限界内に位置する推進システム・バランス・ポイント１３０に関する推進アセンブリ１０５の等しい分散は、本明細書においてさらに説明されるように、１つ又は複数の推進システム障害から結果的に生じる、航空機ロール、ピッチ、及び／又はヨーにおける変化を最小化するために使用され得る。
【0031】
航空機１００は、下記でより詳細に説明されるように、バッテリから推進アセンブリ１０５に電力を送り出す電力分配システム（図１Ａ及び１Ｂにおいて示されない）を含む。多くの実施例において、電力分配システムは、電力分配回路を含む。推進システムの対応する障害状況が生起する場合に、障害状況の結果として中断される、推進アセンブリから航空機に付与される力が、推進システム・バランス・ポイント１３０に関してバランスをとられ、又は実質的にバランスをとられ、そのことが、以て、航空機１００に付与される力における、バランスのとれた低減を結果的に生じさせるように、電力分配回路の各々は、少なくとも１つのバッテリから、推進システム・バランス・ポイント１３０に関してバランスのとれた推進アセンブリ１０５のうちの少なくとも２つに電力を分配する。例えば、例解される実施例において、推進アセンブリ１０５（１）及び１０５（１２）は、１つの電力分配回路を介して電力を供給され得るものであり、推進アセンブリ１０５（６）及び１０５（７）は、異なる電力分配回路を介して電力を供給され得る。
【0032】
いずれかの電力分配回路が障害を起こす場合に、例えば、図１Ａにおいて示される構成において、航空機１００は、Ｚ軸に沿った力（Ｆｚ）における変化を経験することになり、他の力又はモーメント（Ｆｘ、Ｆｙ、Ｍｘ、Ｍｙ、又はＭｚ）における結果的に生じる変化は、推進システム・バランス・ポイント１３０が航空機重心（ＣＧ）のすぐ近くであることに起因して相対的に小さく、そのことによって、航空機１００の結果的に生じるロール、ピッチ、及び／又はヨーは、従来の推進システムと比較して低減される。バランスのとれた推進アセンブリの他の実例は、他のものに加えて、２、１１；５、８；３、１０；４、９；１、６、７、１２；２、５、８、１１及び３、４、９、１０である。当業者は、電子推進アセンブリ１０５の数及び場所が、図１Ａ～１Ｂにおいて例解されるものに制限されないということ、並びに、航空機が、航空機上の他の位置に設けられる、より少ない、又はより多い推進アセンブリを含み得るということ、その他を認識することになる。
【0033】
図２は、図１Ａ及び１Ｂにおいて例解される航空機１００のための単純化された電力分配システム２００を例解する。図２において示されるように、電力分配システム２００は、下記でより詳細に説明されるように、１２個の被絶縁電力分配回路２０５（１）～２０５（１２）を含み、それらの回路は各々、接触器２１５（１）～２１５（１２）を通して、６つのバッテリ２２０（１）～２２０（６）のうちの１つに結合され、推進システム・バランス・ポイント１３０（図１Ａ、１Ｂを参照されたい）に関してバランスのとれた２つ以上の推進アセンブリ１０５に電力を供給するように配置される。より具体的には、この個別の実施例において、６つの１次被絶縁電力分配回路２０５（１）～２０５（６）、及び、６つの冗長被絶縁電力分配回路２０５（７）～２０５（１２）が存在する。各電力分配回路２０５は、推進アセンブリの、バランスのとれた対に電力を供給する。
【0034】
例えば、１次電力分配回路２０５（１）は、接触器２１５（１）を通してバッテリ１ ２２０（１）に結合され、バランスのとれた推進アセンブリ１０５（１）及び１０５（１２）に電力を供給する。図１Ａ及び図１Ｂにおいて示されるように、推進アセンブリ１０５（１）及び１０５（１２）は、推進システム・バランス・ポイント１３０（図１Ａ、１Ｂを参照されたい）に関してバランスがとられる。なぜならば、推進システム１０５（１）は、推進システム１０５（１２）がＣＧから右翼１２０に沿ってあるのと同じ距離に、推進システム・バランス・ポイント１３０から左翼１２５（例えば、＋Ｙ軸）に沿ってあり、Ｘ軸に関する、バランスのとれたモーメントＭｘをもたらすからである。さらに、推進システム１０５（１）は、推進システム１０５（１２）がＣＧの後方に（－Ｘ軸に沿って）あるのと同じ距離だけ、推進システム・バランス・ポイント１３０の前方に（＋Ｘ軸に沿って）あり、Ｙ軸に関する、バランスのとれたモーメントＭｙをもたらす。バランスのとれた推進アセンブリは、推進システム・バランス・ポイント１３０について「直径方向に対向する」とも呼ばれ得る。
【0035】
この個別の実施例において、各推進システム１０５は、１次巻線２３０（１）～２３０（１２）に結合される１次コントローラ２２５（１）～２２５（１２）と、冗長巻線２４０（１）～２４０（１２）に結合される冗長コントローラ２３５（１）～２３５（１２）とを含む。１次巻線２３０（１）～２３０（１２）及び冗長巻線２４０（１）～２４０（１２）は、各々、それぞれのプロペラ２５０（１）～２５０（１２）を回転させるそれぞれのシャフト２４５（１）～２４５（１２）に電力を結合する。一方のコントローラ又は巻線が障害を起こす場合に、シャフト２４５が、それでもなお他方のコントローラ及び巻線から１／２電力を受け取るように、１次コントローラ２２５及び１次巻線２３０は、冗長コントローラ２３５及び冗長巻線２４０から電気的に絶縁される。
【0036】
例えば、推進システム１０５（１）は、１次コントローラ２２５（１）及び１次巻線２３０（１）に結合される１次電力分配回路２０５（１）を通してバッテリ２２０（１）から１／２電力を受け取り得るものであり、冗長コントローラ２３５（１）及び冗長巻線２４０（１）に結合される冗長電力分配回路２０５（１２）を通してバッテリ２２０（６）から１／２電力を受け取る。したがって、バッテリ２２０（１）が障害を起こす場合に、推進システム１０５（１）は、それでもなおバッテリ６ ２２０（６）から１／２電力を受け取り得る。推進アセンブリ１０５（１）及び１０５（１２）はバランスがとられるので、各推進システムへの電力は同じであり得る。いくつかの実施例において、制御又はコンピューティング・システム２５５が、使用され、バッテリ１ ２２０（１）の障害に起因する１／２電力の損失に対して補償するために、バッテリ６ ２２０（６）から推進アセンブリ１０５（１）及び１０５（１２）に供給される電力を補償及びブーストし得る。
【0037】
類する様式において、バッテリ２ ２２０（２）は、１次電力分配回路２０５（２）を通して推進アセンブリ１０５（２）及び１０５（１１）に電力を供給し、バッテリ３ ２２０（３）は、１次電力分配回路２０５（３）を通して推進アセンブリ１０５（３）及び１０５（１０）に電力を供給し、バッテリ４ ２２０（４）は、１次電力分配回路２０５（４）を通して推進アセンブリ１０５（４）及び１０５（９）に電力を供給し、バッテリ５ ２２０（５）は、１次電力分配回路２０５（５）を通して推進アセンブリ１０５（５）及び１０５（８）に電力を供給し、バッテリ６ ２２０（６）は、１次電力分配回路２０５（６）を通して推進アセンブリ１０５（６）及び１０５（７）に電力を供給する。
【0038】
この実施例において、６つの冗長電力分配回路２０５（７）～２０５（１２）も存在する。バッテリ１ ２２０（１）は、冗長電力分配回路２０５（７）を通して推進アセンブリ１０５（６）及び１０５（７）に電力を供給し、バッテリ２ ２２０（２）は、冗長電力分配回路２０５（８）を通して推進アセンブリ１０５（５）及び１０５（８）に電力を供給し、バッテリ３ ２２０（３）は、冗長電力分配回路２０５（９）を通して推進アセンブリ１０５（４）及び１０５（９）に電力を供給し、バッテリ４ ２２０（４）は、冗長電力分配回路２０５（１０）を通して推進アセンブリ１０５（３）及び１０５（１０）に電力を供給し、バッテリ５ ２２０（５）は、冗長電力分配回路２０５（５）を通して推進アセンブリ１０５（２）及び１０５（１１）に電力を供給し、バッテリ６ ２２０（６）は、冗長電力分配回路２０５（６）を通して推進アセンブリ１０５（１）及び１０５（１２）に電力を供給する。本開示の利益を有する当業者により認識されるように、１次及び冗長電力分配回路並びに推進アセンブリの他の配置が、本開示の範囲の中にある。
【0039】
図２において示されるように、各１次及び冗長電力分配回路２０５は、それぞれの接触器２１５（１）～２１５（１２）を介して、それぞれのバッテリ２２０に結合される。すなわち、各接触器２１５は、それぞれの電力分配回路２０５を介して、推進アセンブリ１０５の、バランスのとれた対に供給される電力を制御する。いくつかの実施例において、各接触器２１５は、電気機械式リレーであり、一方で、他の実施例において、その接触器は、１つ又は複数の固体スイッチを含むが、それらに制限されない、異なるデバイスであり得る。様々な実施例において、接触器２１５は、それぞれのバッテリ２２０内へと、又は、それぞれのバッテリ２２０から外に流れる電流を検知する電流検知回路によって制御され得る。電流が、あらかじめ決定されたしきい値に達するとき、接触器２１５は、開き得るものであり、バッテリ２２０とそれぞれの電力分配回路２０５との間の接続を断つ。単一の線により図２において示される各電力分配回路２０５は、少なくとも電力導体と接地導体とを含むＤＣ回路を表している。いくつかの実施例において、共通接地導体が、２つ以上の電力分配回路２０５のために使用され得る。様々な実施例において、接触器２１５は、正又は接地導体のみとバッテリ２２０との間に位置を定められ得るものであり、一方で、他の実施例において、それらの接触器は、電力導体及び接地導体の両方の間に位置を定められ得る。さらなる実施例において、ヒューズが、接触器２１５の代わりに、又は、接触器に加えて使用され得る。
【0040】
いくつかの実施例において、制御システム２５５は、下記でより詳細に説明されるように、電力分配システム２００の１つ又は複数の機能を制御するために、コントローラ２２５、２３５、接触器２１５、及び／又はバッテリ２２０に結合され得る。１つの実施例において、制御システム２５５は、同様の充電状態においてバッテリ２２０を維持するために、１つ又は複数のコントローラ２２５、２３５において調整をなし得る。より具体的には、いくつかの実施例において、１つ若しくは複数のバッテリ２２０は、（例えば、より古く、又は、より多くの放電サイクルを経験して）老朽化し、低減された充電容量を有することがあり、及び／又は、１つ若しくは複数のバッテリは、充電されたばかりのバッテリと取り替えられることがあり、そのことによって、バッテリは、等しくない充電状態を有する。制御システム２５５は、各バッテリ２２０から、そのバッテリの充電状態に関係付けられる情報を受け取り、１つ又は複数のコントローラ２２５、２３５の動作を調整することにより、各バッテリから取り出される電力を調整し得る。
【0041】
いくつかの実施例において、各コントローラ２２５、２３５は、電力分配回路２０５からＤＣ電力を受け取り、そのＤＣ電力を、トルク、ｒｐｍ、ブレード・ピッチ角、その他の見地において、モータ巻線２３０、２４０に供給されるＡＣ電力に変換する、インバータを含む。様々な実施例において、各推進システム１０５は、ＡＣモータを含み、しかしながら、他の実施例において、その推進システムは、単一のシャフトに結合される複数個のモータを含み得るものであり、さらなる実施例において、ＤＣモータであり得る。図１Ａ及び１Ｂにおいて示されるような、いくつかの実施例において、航空機１００は、過作動であり、すなわち、その航空機は、自由度（例えば、６）よりも多くの推進アセンブリ１０５（例えば、１２）を有し、それゆえに、制御システム２５５は、バッテリのすべての間で等しい充電状態を維持するために、他のものよりも高速又は低速に個別のバッテリ２２０を放電させるために、コントローラ２２５、２３５の無数の組合せを調整し得る。そうして、制御システム２５５は、入力として、力及びモーメント（例えば、Ｆｘ、Ｆｙ、Ｆｚ、Ｍｘ、Ｍｙ、Ｍｚ）、並びに、バッテリ２２０の充電状態を使用し得るものであり、充電状態及び電力使用法を最適化するために、コントローラ２２５、２３５にコマンドを出力し得る。
【0042】
いくつかの実施例において、航空機１００上の推進アセンブリ１０５の、バランスのとれた配置によって、横風及び他の状況中のバッテリ２２０の均一な放電が可能になる。例えば、図１Ａにおいて示されるように、左から（例えば、推進アセンブリ１０５（１）、１０５（７）から、推進アセンブリ１０５（６）、１０５（１２）の方に接近する横風は、推進アセンブリ１０５（１）及び１０５（７）からの電力取り出しが低減すること、並びに、推進アセンブリ１０５（６）及び１０５（１２）からの電力取り出しが増大することを引き起こす。しかしながら、図２において示されるように、推進アセンブリ１０５（１）及び１０５（１２）は、同じバッテリ（例えば、バッテリ２２０（１）及び２２０（６））に結合され、そうして、１０５（１２）の増大される電力取り出しは、１０５（１）の減少される電力取り出しを相殺し、そうして、バッテリ２２０（１）及び２２０（６）は、バッテリ２２０（２）～２２０（５）と相対的に同様の、放電の率を維持する。同様に、推進アセンブリ１０５（６）及び１０５（７）は、バランスがとられる。
【0043】
いくつかの実施例において、電流が、短絡したバッテリの事例において電力分配システムを保護するために、バッテリから外に流れるのみで、バッテリ内へと流れ得ないように、１つ又は複数のダイオードが、電力分配回路と直列に結合され得る。他の実施例において、電力分配システムによって、推進アセンブリが、（例えば、降下中に）エネルギーを発生させ、バッテリに電力を転送する、回生充電が可能になる。
【0044】
図３～６は、実例障害モードの際における電力分配システム２００の動作を例解する。示されないが、他の障害モード、及び、電力分配システムによる障害モードへの応答が、本開示の範囲の中にある。図３は、図２において示される電力分配システム２００を例解し、しかしながら、図３において、バッテリ２２０（１）が、障害を起こしたように示される。図３において示されるように、１次コントローラ２２５（１）を介して推進システム１０５（１）に、１次コントローラ２２５（１２）を介して推進システム１０５（１２）に、冗長コントローラ２３５（６）を介して推進システム１０５（６）に、及び、冗長コントローラ２３５（７）を介して推進システム１０５（７）に、電力がもはや供給されないように、障害を起こしたバッテリ２２０（１）は、接触器２１５（１）及び接触器２１５（７）が開くことを引き起こす。そうして、推進アセンブリ１０５（１）、１０５（６）、１０５（７）、及び１０５（１２）は、それらの推進アセンブリがバッテリ２２０（１）障害の前に受け取っていた電力の１／２を受け取り得る。
【0045】
上記で説明されたように、いくつかの実施例において、制御システム２５５は、障害を検出し、接触器２１５（１）、２１５（７）を開き、航空機への１００％電力を復旧するために、バッテリ２２０（６）から推進アセンブリ１０５（１）、１０５（６）、１０５（７）、及び１０５（１２）への電力を直ちに増大し得る。代替法として、電力分配回路２０５の、バランスのとれた性質のために、制御システム２５５は、バッテリ２２０（１）からの電力損失全体に対して補償するために、推進アセンブリ１０５（１）及び１０５（１２）への電力を増大し得るものであり、又は、代替法として、推進アセンブリ１０５（６）及び１０５（７）への電力を増大し得る。代替法として、制御システム２５５は、障害に対して補償するために、より複雑なアクションをとり、例えば、バッテリ２２０（２）から推進アセンブリ１０５（２）及び１０５（１１）への電力を増大し得る。本開示の利益を有する当業者は、コントローラがバッテリ２２０（１）の損失に対して補償するために使用し得る、多くの異なる選択肢を認識することになる。
【0046】
図４は、図２において示される電力分配システム２００を例解し、しかしながら、図４において、バッテリ接触器２１５（１）が障害を起こしており、及び／又は、電力分配回路２０５（１）の中に短絡が存在する。図３において示されるように、接触器２１５（１）が、障害が検出されると開かれ得るものであり、そのことが、電力を供給する電力分配回路２０５（１）から、バランスのとれた推進アセンブリ１０５（１）及び１０５（１２）への電力を断ち切る。このように、航空機１００に対する電力は、バランスのとれた手法で低減される。接触器２１５（１）が障害とバッテリ２２０（１）との間の接続を断つので、バッテリは、それでもなお、接触器２１５（７）を介して、電力分配回路２０５（７）、並びに、推進アセンブリ１０５（６）及び１０５（７）に電力を供給し得る。
【0047】
図５は、図２において示される電力分配システム２００を例解し、しかしながら、図５において、１次コントローラ２２５（１）及び／又は１次巻線２３０（１）が障害を起こしている。図５において示されるように、接触器２１５（１）が、障害が検出されると開かれ得るものであり、そのことが、電力分配回路２０５（１）から、及びバッテリ２２０（１）から、１次コントローラ２２５（１）及び１次巻線２３０（１）への電力を断ち切る。推進システム１０５（１）は、それでもなお、冗長電力分配回路２０５（１２）を介してバッテリ２２０（６）から１／２電力を受け取り得る。
【0048】
図６は、図２において示される電力分配システム２００を例解し、しかしながら、図６において、第１の推進システム１０５（１）のシャフト２４５（１）が急停止している。図６において示されるように、接触器２１５（１）が、障害が検出されると開かれ得るものであり、そのことが、電力分配回路２０５（１）からの、及びバッテリ２２０（１）からの電力を断ち切る。同様に、接触器２１５（１２）が開かれ得るものであり、そのことが、冗長電力分配回路２０５（１２）からの、及びバッテリ２２０（６）からの電力を断ち切る。バランスのとれた配置のために、接触器２１５（１）、２１５（１２）を開くことは、推進システム１０５（１２）に送り出される電力の完全な損失も結果的に生じさせる。推進アセンブリ１０５（１）及び１０５（１２）への電力の損失のバランスがとられるので、航空機１００は、障害に応答して回転しないことになり、高度又は速度を失うのみであることになる。制御システム２５５は、上記で説明されたように、無数の手立てにおいて障害に対して補償し得る。
【0049】
図７は、図２において示される電力分配システム２００と同様である電力分配システム７００を例解し、しかしながら、図７において、冗長電力分配回路２０５（７）～２０５（１２）が除去されている。図７において示されるように、各推進システム７０５（１）～７０５（１２）が、１次コントローラ２２５と、１次巻線２３０とのみを有する。１次電力分配回路２０５（１）～２０５（６）は、それでもなお、バランスのとれた手法で、推進アセンブリ１０５に電力を供給する。しかしながら、１次電力分配回路２０５（１）～２０５（６）が障害を起こす場合に、推進アセンブリ７０５に電力を供給することを継続するための冗長電力分配回路は存在しない。例えば、バッテリ２２０（１）が障害を起こす場合に、接触器２１５（１）が開き、バランスのとれた推進アセンブリ７０５（１）及び７０５（１２）が、動作を中止する。制御システム２５５は、バッテリ２２０（６）から、バランスのとれた推進アセンブリ７０５（６）及び７０５（７）への電力を増大することにより、又は、無数の他のアクションをとることにより補償し得る。
【0050】
図８は、図２において示される電力分配システム２００と同様である電力分配システム８００を例解し、しかしながら、図８において、各１次電力分配回路２０５（１）～２０５（６）、及び、各冗長電力分配回路２０５（７）～２０５（１２）が、ヒューズ８０５（１）～８０５（１０）と一体に結合されている。図８において示されるように、第１のヒューズ８０５（１）が、第１及び第２の１次電力分配回路２０５（１）、２０５（２）それぞれを結合し、第２のヒューズ８０５（２）が、第２及び第３の１次電力分配回路２０５（２）、２０５（３）それぞれを結合し、同様の接続が、第３のヒューズから第５のヒューズ、８０５（３）～８０５（５）、までそれぞれに対してなされる。同様に、冗長電力分配回路２０５（７）～２０５（１２）が、第１及び第２の冗長電力分配回路２０５（７）、２０５（８）それぞれを結合する第６のヒューズ８０５（６）、第２及び第３の冗長電力分配回路２０５（８）、２０５（９）それぞれを結合する第７のヒューズ８０５（７）と一体に結合され、同様の接続が、第８のヒューズから第１０のヒューズ、８０５（８）～８０５（１０）、までそれぞれに対してなされる。
【0051】
ヒューズ８０５は、すべての電力分配回路２０５はすべて一体に電気的に結合されるので、それらの電力分配回路が共通の電圧レベルを有することを結果的に生じさせる。この配置によって、バッテリ２２０の均一な放電、及び、共通バスに沿った電力共有が可能になる。例えばバッテリ２２０（２）といった、短絡したバッテリ障害の際に、第１のヒューズ８０５（１）、第２のヒューズ８０５（２）、第６のヒューズ８０５（６）、及び第７のヒューズ８０５（７）が飛び、そのことが、バッテリ２２０（３）～２２０（６）から第１のバッテリ２２０（１）を絶縁させる。本質的には、障害は、障害を起こした電力分配回路が、障害の両側のヒューズが飛ぶことの結果として「島になる」ことを引き起こす。いくつかの実施例において、１次及び／又は冗長電力分配回路から各バッテリを切り離すために、図２において示されるように接触器が含まれ得る。
【0052】
図９は、図８において示される電力分配システム８００、及び、図２において示される電力分配システム２００と同様である電力分配システム９００を例解し、しかしながら、図９において、冗長電力分配回路２０５（７）～２０５（１２）が除去されている。図９において示されるように、各推進システム９０５が、１次コントローラ２２５と、１次巻線２３０とのみを有する。１次電力分配回路２０５（１）～２０５（６）は、各々、共通バスを形成するためにヒューズ８０５（１）～８０５（５）を介して一体に結合され、バランスのとれた手法で、推進アセンブリ９０５に電力を供給する。ヒューズ８０５は、すべての電力分配回路２０５が、それらの電力分配回路がすべて一体に電気的に結合されるので、共通の電圧レベルを有することを結果的に生じさせる。この配置によって、バッテリ２２０の均一な放電、及び、共通バスに沿った電力共有が可能になる。図８と同様に、障害の際に、障害を起こした電力分配回路及び／又はバッテリが、障害の両側の１つ又は複数のヒューズの飛びによって「島にされる」。いくつかの実施例において、１次及び／又は冗長電力分配回路から各バッテリを切り離すために、図２において示されるように、接触器が含まれ得る。
【0053】
航空機１００（図１を参照されたい）は、航空機の１つの個別の構成として説明及び例解されるが、本開示の実施例は、多様な航空機による使用に適する。例えば、２つ以上の電子推進アセンブリを使用する任意の航空機が、本開示の実施例によって使用され得る。一部の用例において、本開示の実施例は、信頼性に対しての必要性のために、１人又は複数の人を運ぶ航空機による使用に特に良好に適し、しかしながら、本明細書において開示される電力分配システムは、「有人」航空機に制限されず、任意のサイズの「有人」及び「無人」の任意の航空機において使用され得る。
【0054】
簡潔さのために、電力分配システムの、コンデンサ、電流検知回路、コントローラ詳細、プロセッサ通信バス、メモリ、記憶デバイス、及び他の構成要素などの、様々な電気構成要素は、図において示されない。
【0055】
前述の本明細書において、本開示の実施例は、実装形態ごとに変化し得る数多くの特定の詳細を参照して説明された。それに従って、本明細書及び図面は、限定的な観念よりもむしろ例解的な観念において考慮されるべきである。本開示の範囲の唯一且つ排他的な指標、及び、本開示の範囲であることを本出願人により意図されるものは、本出願から発行される請求項のセットであって、そのような請求項が発行する特定の形式におけるものであり、その後の訂正があればそれを含む、請求項のセットの、文言上の、及び均等な範囲である。個別の実施例の特定の詳細は、本開示の実施例の趣旨及び範囲から逸脱することなく、任意の適した様式において組み合わされ得る。
【0056】
加えて、「下部又は「上部」及び類するものなどの、空間的な関係を表す用語は、例えば図において例解されるような、要素及び／又は特徴部の、別の要素及び／又は特徴部との関係性を説明するために使用され得る。空間的な関係を表す用語は、図において描写される向きに加えて、使用及び／又は動作におけるデバイスの異なる向きを包含することが意図されるということが理解されることになる。例えば、図におけるデバイスが逆さにされる場合に、「下部」表面と説明される要素は、他の要素又は特徴部の「上方」に向けられ得る。デバイスは、他の方向に向けられ（例えば、９０度回転させられて、又は、他の向きにおいて）得るものであり、本明細書において使用される空間的な関係を表す記述語は、それに従って解釈され得る。
【0057】
添付される図を参照すると、メモリを含み得る構成要素（例えば、制御又はコンピューティング・システム２５５、コントローラ２２５、２３５、その他）は、非一時的機械可読媒体を含み得る。本明細書において使用される際の用語「機械可読媒体」及び「コンピュータ可読媒体」は、特定の方式において動作することを機械に行わせるデータを提供することに関与する任意の記憶媒体を指す。本明細書において上記で提供された実施例において、様々な機械可読媒体が、実行のためにプロセッサ及び／又は他のデバイスに命令／コードを提供することに関わることがある。加えて、又は代替法として、機械可読媒体は、そのような命令／コードを記憶及び／又は搬送するために使用されることがある。多くの実装形態において、コンピュータ可読媒体は、物理及び／又は有形記憶媒体である。そのような媒体は、不揮発性媒体、揮発性媒体、及び伝送媒体を含むが、それらに制限されない、多くの形式をとり得る。コンピュータ可読媒体の一般的な形式は、例えば、磁気及び／若しくは光学媒体、パンチ・カード、紙テープ、孔のパターンを伴う任意の他の物理媒体、ＲＡＭ、プログラマブル読み出し専用メモリ（ＰＲＯＭ：ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｒｅａｄ－ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ）、消去可能プログラマブル読み出し専用メモリ（ＥＰＲＯＭ：ｅｒａｓａｂｌｅ ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｒｅａｄ－ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュＥＰＲＯＭ、任意の他のメモリ・チップ若しくはカートリッジ、本明細書において以降で説明されるような搬送波、又は、コンピュータが命令及び／若しくはコードを読み出し得る任意の他の媒体を含む。
【0058】
本明細書において論考される方法、システム、及びデバイスは実例である。様々な実施例は、必要に応じて、様々な手順又は構成要素を、省く、置換する、又は追加することがある。用例として、ある決まった実施例について説明される特徴部は、様々な他の実施例において組み合わされることがある。実施例の異なる態様及び要素は、同様の様式において組み合わされることがある。本明細書において提供される図の様々な構成要素は、ハードウェア及び／又はソフトウェアにおいて具現化され得る。また、技術は進化し、したがって、要素の多くは、それらの特定の実例に本開示の範囲を制限しない、実例である。
【0059】
そのような信号をビット、情報、値、要素、シンボル、文字、変数、項、番号、数字、又は類するものとして呼称することが、主として慣用の理由のために、時には好都合であることがわかっている。しかしながら、これら又は同様の用語のすべては、適切な物理量と関連付けられることになり、ただ単に好都合なラベルであるということが理解されるべきである。具体的に別段に説述されない限り、上記の論考から明らかであるように、本明細書の全体を通して、「処理する」、「計算する」、「算出する」、「決定する」、「確定する」、「識別する」、「関連付ける」、「測定する」、「遂行する」、又は類するものなどの用語を利用する論考は、専用コンピュータ、コントローラ、又は同様の専用電子コンピューティング・デバイスなどの特定の装置のアクション又はプロセスを指すということが認識される。それゆえに、本明細書の文脈において、専用コンピュータ又は同様の専用電子コンピューティング・デバイスは、専用コンピュータ又は同様の専用電子コンピューティング・デバイスの、メモリ、レジスタ、又は他の情報記憶デバイス、伝送デバイス、又は表示デバイスの中で、物理電子、電気、又は磁気量として典型的には表される信号を、操作又は転換する能力をもつ。
【0060】
当業者は、本明細書において説明されるメッセージを伝達するために使用される情報及び信号が、種々の異なる技術及び技法のうちの任意のものを使用して表されることがあるということを認識することになる。例えば、上記の説明の全体を通して言及されることがある、データ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル、及びチップは、電圧、電流、電磁波、磁場若しくは磁性粒子、光学場若しくは光学粒子、又は、それらの任意の組合せにより表されることがある。
【0061】
用語「及び」、「又は」、及び「ある／又は」は、本明細書において使用される際、さらにはそのような用語が使用される文脈に少なくとも部分的に依存することも予想される、種々の意味合いを含むことがある。典型的には、Ａ、Ｂ、又はＣなどの、列挙を関連付けるために使用される場合の「又は」は、排他的な観念においてここでは使用されるＡ、Ｂ、又はＣは無論のこと、包含的な観念においてここでは使用されるＡ、Ｂ、及びＣを意味することが意図される。加えて、本明細書において使用される際の用語「１つ又は複数」は、単数における任意の特徴部、構造、若しくは特性を説明するために使用されることがあり、又は、特徴部、構造、若しくは特性の何らかの組合せを説明するために使用されることがある。しかしながら、このことは、ただ単に例解的な実例であり、特許請求される主題は、この実例に制限されないということが留意されるべきである。さらにまた、Ａ、Ｂ、又はＣなどの、列挙を関連付けるために使用される場合の用語「のうちの少なくとも１つ」は、Ａ、Ｂ、Ｃ、ＡＢ、ＡＣ、ＢＣ、ＡＡ、ＡＡＢ、ＡＢＣ、ＡＡＢＢＣＣＣ、その他などの、Ａ、Ｂ、及び／又はＣの任意の組合せを意味すると解釈され得る。
【0062】
「１つの実例」、「一実例」、「ある決まった実例」、又は「例示的な実装形態」への、本明細書の全体を通しての言及は、特徴部及び／又は実例とのつながりにおいて説明される個別の特徴部、構造、又は特性が、特許請求される主題の少なくとも１つの特徴部及び／又は実例に含まれることがあるということを意味する。したがって、本明細書の全体を通しての様々な箇所における、語句「１つの実例において」、「一実例」、「ある決まった実例において」、「ある決まった実装形態において」、又は他の類する語句の出現は、必ずしもすべてが同じ特徴部、実例、及び／又は制限を指しているわけではない。さらにまた、個別の特徴部、構造、又は特性は、１つ又は複数の実例及び／又は特徴部において組み合わされることがある。
【0063】
先の詳細な説明において、数多くの特定の詳細が、特許請求される主題の徹底した理解をもたらすために記載された。しかしながら、特許請求される主題は、これらの特定の詳細なしに実践されることがあるということが、当業者により理解されることになる。他の用例において、当業者により知られることになる方法及び装置は、特許請求される主題を不明瞭にしないように、詳細には説明されていない。それゆえに、特許請求される主題は、開示される個別の実例に制限されないということ、ただし、そのような特許請求される主題は、添付される特許請求の範囲の、範囲の中に当てはまるすべての態様、及び、それらの態様の均等物も含むことがあるということが意図される。
【0064】
ファームウェア及び／又はソフトウェアを含む実装形態に対して、方法論は、本明細書において説明される機能を遂行するモジュール（例えば、手順、関数、等々）によって実現されることがある。命令を有形に具現化する任意の機械可読媒体が、本明細書において説明される方法論を実現することにおいて使用されることがある。例えば、ソフトウェア・コードが、メモリに記憶され、プロセッサ・ユニットにより実行されることがある。メモリは、プロセッサ・ユニットの中で、又は、プロセッサ・ユニットの外部で実現されることがある。本明細書において使用される際、用語「メモリ」は、長期、短期、揮発性、不揮発性、又は他のメモリの任意のタイプを指し、いかなる、メモリの個別のタイプのメモリ、又は、メモリの数、又は、メモリが記憶される媒体のタイプにも制限されるべきではない。
【0065】
ファームウェア及び／又はソフトウェアにおいて実現される場合に、機能は、コンピュータ可読記憶媒体上に１つ又は複数の命令又はコードとして記憶され得る。実例は、データ構造によって符号化されるコンピュータ可読媒体、及び、コンピュータ・プログラムによって符号化されるコンピュータ可読媒体を含む。コンピュータ可読媒体は、物理コンピュータ記憶媒体を含む。記憶媒体は、コンピュータによりアクセスされ得る任意の利用可能な媒体であることがある。制限ではなく実例として、そのようなコンピュータ可読媒体は、命令又はデータ構造の形式において所望されるプログラム・コードを記憶するために使用され得る、及び、コンピュータによりアクセスされ得る、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、コンパクト・ディスク読み出し専用メモリ（ＣＤ－ＲＯＭ：ｃｏｍｐａｃｔ ｄｉｓｃ ｒｅａｄ－ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ）若しくは他の光学ディスク記憶装置、磁気ディスク記憶装置、半導体記憶装置、又は他の記憶デバイス、又は任意の他の媒体を含み得るものであり、ディスク（ｄｉｓｋ）及びディスク（ｄｉｓｃ）は、本明細書において使用される際、コンパクト・ディスク（ＣＤ）、レーザ・ディスク、光学ディスク、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ：ｄｉｇｉｔａｌ ｖｅｒｓａｔｉｌｅ ｄｉｓｃ）、フロッピー・ディスク、及びｂｌｕ－ｒａｙディスクを含み、ディスク（ｄｉｓｋ）は、通常、磁気的にデータを再現し、一方で、ディスク（ｄｉｓｃ）は、レーザによって光学的にデータを再現する。上記の組合せも、コンピュータ可読媒体の範囲の中に含まれるべきである。
【0066】
コンピュータ可読記憶媒体上での記憶に加えて、命令及び／又はデータは、通信装置に含まれる伝送媒体上の信号として提供されることがある。例えば、通信装置は、命令及びデータを指し示す信号を有するトランシーバを含むことがある。命令及びデータは、特許請求の範囲において概説される機能を実現することを１つ又は複数のプロセッサに行わせるように構成される。すなわち、通信装置は、開示される機能を遂行するための情報を指し示す信号を伴う伝送媒体を含む。第１の時間において、通信装置に含まれる伝送媒体は、開示される機能を遂行するための情報の第１の部分を含むことがあり、一方で、第２の時間において、通信装置に含まれる伝送媒体は、開示される機能を遂行するための情報の第２の部分を含むことがある。
【図1A】
【図1B】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
