特表2022-529738局地的環境に基づいた高高度の長寿命航空機の自動離着陸のためのシステムと方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2022-06-23
(54)【発明の名称】局地的環境に基づいた高高度の長寿命航空機の自動離着陸のためのシステムと方法
(51)【国際特許分類】
G08G 5/02 20060101AFI20220616BHJP
G05D 1/10 20060101ALI20220616BHJP
B64F 1/36 20170101ALI20220616BHJP
B64C 39/02 20060101ALI20220616BHJP
B64C 13/18 20060101ALI20220616BHJP
G01S 15/58 20060101ALI20220616BHJP
G01S 17/95 20060101ALI20220616BHJP
【ＦＩ】
G08G5/02 A
G05D1/10
B64F1/36
B64C39/02
B64C13/18 Z
G01S15/58
G01S17/95
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2021563027
(86)(22)【出願日】2020-04-23
(85)【翻訳文提出日】2021-12-20
(86)【国際出願番号】 US2020029665
(87)【国際公開番号】W WO2021011047
(87)【国際公開日】2021-01-21
(31)【優先権主張番号】62/838,783
(32)【優先日】2019-04-25
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】62/855,613
(32)【優先日】2019-05-31
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】62/838,833
(32)【優先日】2019-04-25
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】517211229
【氏名又は名称】エアロバイロメント，インコーポレイテッド
【氏名又は名称原語表記】ＡｅｒｏＶｉｒｏｎｍｅｎｔ，Ｉｎｃ．
(74)【代理人】
【識別番号】110001302
【氏名又は名称】特許業務法人北青山インターナショナル
(72)【発明者】
【氏名】リソスキ，デレク
(72)【発明者】
【氏名】ヒブス，バート，ディーン
【テーマコード（参考）】
5H181
5H301
5J083
5J084
【Ｆターム（参考）】
5H181AA26
5H181AA27
5H181BB04
5H181CC03
5H181CC11
5H181CC14
5H181EE14
5H181FF05
5H181FF13
5H181FF32
5H181LL09
5H301AA06
5H301CC04
5H301CC07
5H301FF11
5H301KK03
5J083AA02
5J083AB20
5J083AD09
5J083AE10
5J083AF01
5J083AG05
5J084AA07
5J084AB08
5J084AC10
5J084AD01
5J084EA27
(57)【要約】
地上管制局（１０４）に関連する少なくとも１つのコンピューティングデバイス（１０８）を含むシステム、デバイス、および方法であって、少なくとも１つのコンピューティングデバイスは、１つまたは複数の局地的気象条件に基づいて、無人航空機（ＵＡＶ）の降下の開始位置を決定し、決定されたＵＡＶの開始位置に基づいて、ＵＡＶを着陸させるための飛行パターンを決定し、１つまたは複数の局地的気象条件とＵＡＶの現在の位置の変化に基づいて、決定された飛行パターンを変更するように構成されている。
【選択図】図４
【選択図】図４
【特許請求の範囲】
【請求項1】
地上管制局（１０４）に関連付けられた少なくとも１つのコンピューティングデバイス（１０８）であって、１つまたは複数の局地的気象条件に基づいて、無人航空機（ＵＡＶ）（１１０）の降下の開始位置を決定し、
決定された前記ＵＡＶの開始位置に基づいて、前記ＵＡＶを着陸させるための飛行パターンを決定し、
前記１つまたは複数の局地的気象条件の変化と前記ＵＡＶの現在の位置に基づいて、決定された前記飛行パターンを変更する
ように構成された少なくとも１つのコンピューティングデバイスを含むことを特徴とするシステム。
【請求項2】
請求項１に記載のシステムにおいて、さらに、前記地上管制局の近くに配置された少なくとも１つのセンサ（１１６）であって、少なくとも１つの通信装置と通信する少なくとも１つのセンサを含み、
前記１つまたは複数の局地的気象条件が、前記少なくとも１つのセンサからの気象データを含み、
前記少なくとも１つのセンサが、音波検出および測距（ＳＯＤＡＲ）センサであることを特徴とするシステム。
【請求項3】
請求項１のシステムにおいて、さらに、前記地上管制局の近くに配置された少なくとも１つのセンサ（１１６）であって、少なくとも１つの通信装置と通信する少なくとも１つのセンサを含み、
前記１つまたは複数の局地的気象条件が、前記少なくとも１つのセンサからの気象データを含み、
前記少なくとも１つのセンサが、光検出および測距（ＬＩＤＡＲ）センサであることを特徴とするシステム。
【請求項4】
請求項１に記載のシステムにおいて、前記１つまたは複数の局地的気象条件は、風速および風速勾配を含み、
決定された前記飛行パターンは、滑空勾配、公称降下速度、旋回速度、および高度を含むことを特徴とするシステム。
【請求項5】
請求項１に記載のシステムにおいて、前記ＵＡＶの現在位置は、着陸エリア（１０２）の近くに配置された１つまたは複数の疑似衛星と通信する前記ＵＡＶの全地球測位システム（ＧＰＳ）受信機（１２６）に基づくことを特徴とするシステム。
【請求項6】
地上管制局（１０４）に関連付けられた少なくとも１つのコンピューティングデバイス（１０８）によって、１つまたは複数の局地的気象条件に基づいて、無人航空機（ＵＡＶ）（１１０）降下の開始位置を決定するステップと、前記少なくとも１つのコンピューティングデバイスによって、前記ＵＡＶの決定された前記開始位置に基づいて、前記ＵＡＶを着陸させるための飛行パターンを決定するステップと、
前記少なくとも１つのコンピューティングデバイスによって、前記１つまたは複数の局地的気象条件の変化および前記ＵＡＶの現在の位置に基づいて、決定された前記飛行パターンを修正するステップと、
を具えることを特徴とする方法。
【請求項7】
請求項６に記載の方法において、さらに、前記地上管制局の近くに配置された少なくとも１つのセンサ（１１６）によって、前記１つまたは複数の局地的気象条件を、前記少なくとも１つのセンサから前記少なくとも１つの通信デバイスに送信するステップを具えており、
前記少なくとも１つのセンサは、音波検出および測距（ＳＯＤＡＲ）センサであることを特徴とする方法。
【請求項8】
請求項６に記載の方法において、前記地上管制局の近くに配置された少なくとも１つのセンサ（１１６）によって、前記１つまたは複数の局地的気象条件を、前記少なくとも１つのセンサから前記少なくとも１つの通信デバイスに送信するステップを具えており、
前記少なくとも１つのセンサは、光検出および測距（ＬＩＤＡＲ）センサであることを特徴とする方法。
【請求項9】
請求項６に記載の方法において、前記１つまたは複数の局地的気象条件は、風速および風速勾配を含んでおり、
決定された前記飛行パターンは、滑空勾配、公称降下速度、旋回速度、および高度を含むことを特徴とする方法。 。
【請求項10】
請求項６に記載の方法において、前記ＵＡＶの現在の位置は、着陸エリア（１０２）の近くに配置された１つまたは複数の疑似衛星と通信する前記ＵＡＶの全地球測位システム（ＧＰＳ）受信機（１２６）に基づくことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願への相互参照
本願は、２０１９年４月２５日に出願された米国仮特許出願第６２／８３８，７８３号、２０１９年４月２５日に出願された米国仮特許出願第６２／８３８，８３３号及び２０１９年５月３１日に出願された米国仮特許出願第６２／８５５，６１３号の優先権及び利益を主張し、これらの出願のすべての内容はあらゆる目的のために参照により本明細書に組み込まれる。
本願は、２０１９年４月２５日に出願された米国仮特許出願第６２／８３８，７８３号、２０１９年４月２５日に出願された米国仮特許出願第６２／８３８，８３３号及び２０１９年５月３１日に出願された米国仮特許出願第６２／８５５，６１３号の優先権及び利益を主張し、これらの出願のすべての内容はあらゆる目的のために参照により本明細書に組み込まれる。
【0002】
本発明は、概して無人航空機（ＵＡＶ）に関し、より具体的にはＵＡＶの離陸および着陸に関する。
【背景技術】
【0003】
無人航空機（ＵＡＶ）は、制御された持続的な飛行が可能な軽量の飛行機である。ＵＡＶは、一般的な飛行パターン管理のための双方向通信用の地上ベースのコントローラに関連付けられる。ＵＡＶ航空機は大型でありながら軽量であり、これらの航空機が最適ではない気象条件で離着陸するのは難しい。さらに、ＵＡＶ航空機は、特に局地的な大気条件の影響を受け易い。
【発明の概要】
【0004】
システムの実施形態は、地上管制局に関連付けられた少なくとも１つのコンピューティングデバイスであって、１つまたは複数の局地的気象条件に基づいて、無人航空機（ＵＡＶ）の降下の開始位置を決定し、決定された前記ＵＡＶの開始位置に基づいて、前記ＵＡＶを着陸させるための飛行パターンを決定し、前記１つまたは複数の局地的気象条件の変化と前記ＵＡＶの現在の位置に基づいて、決定された前記飛行パターンを変更するように構成される。
【0005】
システムのさらなる実施形態は、地上管制局の近くに配置された少なくとも１つの音波検出および測距（ＳＯＤＡＲ）センサを含み、少なくとも１つのＳＯＤＡＲセンサは、少なくとも１つの通信装置と通信し、１つまたは複数の局地的気象条件が、少なくとも１つのＳＯＤＡＲセンサからの気象データを含む。さらなるシステムの実施形態では、１つまたは複数の局地的気象条件は、風速および風速勾配を含み、決定された飛行パターンは、滑空勾配、公称降下速度、旋回速度、および高度を含む。さらなるシステムの実施形態では、ＵＡＶの現在の位置は、着陸エリアの近くに配置された１つまたは複数の疑似衛星と通信するＵＡＶの全地球測位システム（ＧＰＳ）受信機に基づく。
【0006】
方法の実施形態は、地上管制局に関連する少なくとも１つのコンピューティングデバイスによって、１つまたは複数の局地的気象条件に基づいて、無人航空機（ＵＡＶ）降下の開始位置を決定するステップと、少なくとも１つのコンピューティングデバイスによって、ＵＡＶの決定された開始位置に基づいてＵＡＶを着陸させるための飛行パターンを決定するステップと、少なくとも１つのコンピューティングデバイスによって、１つまたは複数の局地的気象条件およびＵＡＶの現在の位置の変化に基づいて決定された飛行パターンを修正するステップとを含む。
【0007】
方法のさらなる実施形態は、地上管制局の近くに配置された少なくとも１つの音波検出および測距（ＳＯＤＡＲ）センサによって、１つまたは複数の局地的気象条件を少なくとも１つのＳＯＤＡＲセンサから少なくとも１つの通信デバイスに送るステップをさらに含む。方法のさらなる実施形態では、１つまたは複数の局地的気象条件は、風速および風速勾配を含み、決定された飛行パターンは、滑空勾配、公称降下速度、旋回速度、および高度を含む。方法のさらなる実施形態では、ＵＡＶの現在の位置は、着陸エリアの近くに配置された１つまたは複数の疑似衛星と通信するＵＡＶの全地球測位システム（ＧＰＳ）受信機に基づく。
【図面の簡単な説明】
【0008】
図中の構成要素は必ずしも一定の縮尺である必要はなく、代わりに本発明の原理を説明することに重点が置かれている。同じ参照番号は、さまざまな視点全体で対応する部分を示す。実施形態は、例示として示されており、添付の図面の図に限定されるものではない。
【0009】
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下の説明は、本明細書に開示される実施形態の一般的原理を説明する目的で行われ、本明細書に開示される概念を限定することを意味するものではない。さらに、本明細書に記載の特定の特徴は、様々な可能な組み合わせおよび順列のそれぞれにおいて、他の記載された特徴と組み合わせて使用することができる。本明細書で特に定義されていない限り、すべての用語は、記載から暗示される意味、ならびに当業者によって理解される意味、および／または辞書、論文などで定義される意味を含む、可能な限り広い解釈を与えられるべきである。
【0011】
本明細書に開示されるシステムおよび方法は、局地的環境条件に基づいて無人航空機（ＵＡＶ）の離陸および着陸パターンを修正することを提供する。一実施形態では、ＵＡＶは、高高度で長寿命の太陽動力航空機である。このシステムは、局地的な天気やＵＡＶの位置など、さまざまなデータ入力に基づいて着陸パターンを変更するための自動化されたプロセスである。位置データは、ＧＰＳ衛星と同様に動作するシュードライトまたは「疑似衛星」から取得できるが、地面またはその近くで動作する場合がある。より具体的には、疑似衛星は通常、ローカルの地上ベースの全地球測位システムを作成するために使用される小さなトランシーバとなっている。一実施形態では、複数のシュードライトを滑走路および／または離陸および着陸位置の周囲に配置して、ＵＡＶに搭載されたＧＰＳ受信機がシュードライトから信号を受信できる。各シュードライトの正確な位置は既知であり、変化しないため、シュードライトは非常に正確な位置探知システムを形成する。別の実施形態では、ＵＡＶに搭載された飛行制御コンピュータ（ＦＣＣ）は、衛星から位置データを受信するように構成された独自のＧＰＳシステムを有するように構成される。
【0012】
地上管制局に関連するコンピューティングデバイスは、気象データを受信するように構成される。データには、地上管制局での音波検出および測距または「ＳＯＤＡＲ」データおよび／または光検出および測距または「ＬＩＤＡＲ」データが含まれる。ＳＯＤＡＲ技術は、大気の乱気流による音波の散乱を測定する風感知技術となっている。この技術はＳＯＮＡＲに似ているが、水ではなく空気中で使用される。光の検出と測距、または「ＬＩＤＡＲ」など、他の方法も可能であり、検討されている。一実施形態では、地上管制局コンピューティングデバイスは、ＳＯＤＡＲデータを処理して、ＵＡＶが着陸に近づいているとき、およびＵＡＶが着陸地点に対して相対的である必要がある場所で、ＵＡＶ方位を決定するように構成される。たとえば、風が特定の高度での飛行速度よりも強い場合、ＵＡＶは着陸地点の風上にある必要がある。地上管制局のコンピューティングデバイスは、ＵＡＶが目的の場所に着陸するために特定の方向に向けられている場合、ＵＡＶを配置する必要がある場所を正確に決定する。別の例では、ＳＯＤＡＲデータは、ＦＣＣに直接送信され、ＦＣＣは、飛行パターン修正を実行するためにＳＯＤＡＲデータ（および他の入力）を受信するように構成される。例えば、ＦＣＣは、風の三角形の方法を実行してＵＡＶの地上軌道ベクトルと対気速度ベクトルを決定するように構成でき、２つの差が風ベクトルを提供する。一実施形態では、この方法は、ＳＯＤＡＲデータに補正を提供する。
【0013】
ＳＯＤＡＲは、最大約２００メートルの垂直風速プロファイルを提供する。別の実施形態では、ＳＯＤＡＲ垂直風プロファイルは、著しく高く延びる。地上のＳＯＤＡＲセンサは、局地的な気象データや位置データ、たとえば疑似衛星からの位置データと組み合わせて使用して、ＵＡＶが目的の着陸地点に対してどこに位置しているか、または、ＵＡＶがＵＡＶの飛行パターン内のどこに位置しているかを示す。これは、強風で低速ＵＡＶを着陸させるために望ましい。
【0014】
動作中、地上管制局のコンピューティングデバイスは、ＵＡＶが地面に接触するための特定の場所および飛行方向を、ＵＡＶの公称降下速度および回転速度制限ならびに気象および風の状態に基づいて認識する。地上管制局のコンピューティングデバイスは、地上管制局のコンピューティングデバイスがＵＡＶの目的の開始位置を決定するまで、すべての飛行計画のウェイポイントを逆算する。地上管制局のコンピューティングデバイスは、ＵＡＶがそれらのウェイポイントに基づいて着陸パターンを自動的に飛行するように動作する。システムは、ＵＡＶが特定の飛行パターンを飛行しているときに、現在の位置と局地的な天気の絶え間ない再計算に基づいて新しい飛行計画を再生成するという意味でインタラクティブである。別の実施形態では、逆算は、ＵＡＶでＦＣＣによって実行される。
【0015】
一般に、風速が上がると、ＵＡＶを目的の着陸地点に着陸させるために、飛行パターンを変更する必要がある。通常、風下の脚を最初に飛行させてからターンインを開始し、ＵＡＶが最終着陸に向かって飛行するまでそのターンインを維持することができる。ＵＡＶの場合、速度は必ずしも安定しているとは限らないため、飛行パターンを調整して、例えば、より広い旋回を実行して、風速に調整し、所望の位置に着陸させる。飛行パターンの変更により、ＵＡＶは飛行速度の７５％までの風に着陸することができる。これは、高高度の長寿命航空機など、非常に動きの遅いＵＡＶに有利でとなっている。したがって、これらの条件でパイロットを必要とせずに、風速に近い速度で移動しつつ、ゆっくりと風に向けて着陸することが可能である。
【0016】
図１を参照すると、局地的環境条件に基づいて無人航空機（ＵＡＶ）１１０の離陸および着陸パターンを改良するためのシステム１００が示されている。ＵＡＶは機内パイロットのいない航空機であり、自律的または遠隔で飛行することができる。一実施形態では、ＵＡＶ１１０は、高高度の長寿命航空機である。ＵＡＶ１１０は、１～４０個のモータと、１００フィート～４００フィートの翼幅を有する。一実施形態では、ＵＡＶ１１０は、約２６０フィートの翼幅を有し、翼の表面の少なくとも一部を覆うソーラーアレイによって動力を供給される１０個の電気モータによって推進され、結果としてゼロエミッションをもたらす。ＵＡＶ１１０は、海抜約６５，０００フィートの高度と雲の上を飛行し、着陸せずに最大数か月の継続的な長期ミッション用に設計されている。別の実施形態では、ＵＡＶ１１０は、海抜６０，０００フィートで飛行することができる。
【0017】
ＵＡＶ１１０は、少なくとも部分的にＵＡＶの軽量ペイロードのために高高度で最適に機能し、着陸に頼ることなくかなりの期間の持続飛行が可能である。一実施形態では、ＵＡＶ１１０は、約３０００ポンドの重量があり、翼パネルセクションの相互のおよび／またはセンターパネルへの取り付けおよび取り外し可能性により、ＵＡＶ１１０の効率的な組み立ておよび分解のため、翼パネルセクションおよび中央パネルを含む。
【0018】
システム１００は、局地的な気象およびＵＡＶの位置などの様々なデータ入力に基づいて着陸パターンを修正するための自動化された、自律的な、または半自律的なプロセスである。ＵＡＶ１１０などのＵＡＶは、強風などの最適ではない気象条件で着陸する必要があることがよくある。一実施形態では、ＵＡＶ１１０の着陸パターンは、局地的環境条件に基づいて修正される。別の実施形態では、ＵＡＶ１１０の離陸パターンは、局地的環境条件に基づいて修正される。
【0019】
一実施形態では、着陸領域１０２は、着陸領域１０２から任意の方向への接近および離陸を可能にする円形である。着陸領域の他の形状も可能であり、検討されている。着陸領域はアスファルトまたはコンクリートで舗装し得る。他の実施形態では、着陸領域は、草または別の有機材料でできている。
【0020】
ＵＡＶ１１０は、高高度での風のパターンを利用して、地上管制局１０４上の大気の成層圏層内で大きく掃引する静止パターンで飛行することができる。地上管制局１０４は、ＵＡＶ制御のための中央ハブである。一実施形態では、２つ以上の地上管制局１０４がある。一実施形態では、ＵＡＶ１１０は、地上管制局１０４に関連する全地球測位システム（ＧＰＳ）１３４のビーム幅内にある。
【0021】
ＵＡＶ１１０の離着陸パターンを修正するためのシステム１００は、ＵＡＶ１１０の位置データに少なくとも部分的に基づく。一実施形態では、ＧＰＳ１３４は、複数の疑似衛星または「スードライト」である。疑似衛星はＧＰＳ衛星と同様に動作するが、スードライトは地面またはその近くで動作する場合がある。より具体的には、スードライト１３４は、ローカルの地上ベースの全地球測位システムを作成するために使用される小さなトランシーバである。一実施形態では、ＧＰＳスードライト１３４は、滑走路の周りに配置することができるため、ＵＡＶ１１０に搭載される図３のＧＰＳ受信機１２６といったＧＰＳ受信機は、スードライト１３４から信号を受信する。各スードライト１３４の正確な位置は既知であり、変化しないため、スードライト１３４は非常に正確な位置探知システムである。
【0022】
地上管制局１０４のオペレータ１０６は、ＧＰＳスードライト１３４から推定されたＵＡＶ１１０の位置を使用して、相対的なＵＡＶ１１０の位置を計算することができる。地上ＲＦエミッタ１２４は、ＵＡＶ１１０に信号を放出することができるため、ＵＡＶ１１０は、地上管制局１０４および／または着陸地点の位置を知ることができる。視覚帯域エミッタなど、ＵＡＶ１１０との地上通信用に構成された他のエミッタを含めることができる。
【0023】
別の実施形態では、ＵＡＶ１１０は、図３に示すように、ＵＡＶの１１０の位置を計算するため、それ自体のＧＰＳ受信機１２６を含む。ＵＡＶ１１０は、地上管制局１０４と通信する地上ＲＦ受信機１２５を介して、その位置データを地上管制局１０４に通信する。
【0024】
ＵＡＶ１１０の離陸および着陸パターンを修正するためのシステム１００はまた、少なくとも部分的に、局地的環境の風速条件に基づく。風速データは、風感知装置１１６によって感知される。一実施形態では、風感知装置１１６は、地上管制局１０４に近接する音波検出および測距または「ＳＯＤＡＲ」センサおよび／または光検出および測距または「ＬＩＤＡＲ」センサを含む。ＳＯＤＡＲ技術は、大気の乱れによる音波の散乱を測定する風感知技術である。この技術はＳＯＮＡＲに似ているが、水ではなく空気中で使用される。光の検出と測距、または「ＬＩＤＡＲ」など、他の方法も可能であり、検討されている。
【0025】
ＳＯＤＡＲは、最大約２００メートルの垂直風速プロファイルを提供できる。別の実施形態では、ＳＯＤＡＲ垂直風プロファイルは、著しく高く伸びることができる。地上のＳＯＤＡＲセンサ１１６は、局地的な気象データおよび位置データ（例えば、ＧＳＰまたはスードライト１３４を使用してＵＡＶ１１０から取得された位置データ）と組み合わせて使用して、着陸（または離陸）パターンがどうあるべきかを示すことができる。それは強風の中、低速のＵＡＶを着陸させるために望ましい。
【0026】
一実施形態では、オペレータ１０６は、ＵＡＶ１１０の離陸および着陸パターンを変更するために地上管制局１０４に配置される。別の実施形態では、複数のオペレータが、離陸および着陸パターンを変更することが可能である。オペレータ１０６は、主に風速およびＵＡＶ１１０の位置に基づいて、ある飛行パターンから別の飛行パターンへのＵＡＶ１１０の変更を制御する。例えば、オペレータ１１６は、ＳＯＤＡＲデータを使用して、いつＵＡＶ１１０が着陸進入するか、ＵＡＶ１１０が着陸地点１０２に対して相対的にどこに居る必要があるかを、ＵＡＶに導くよう決定することができる。例えば、風が特定の高度での飛行速度より強い場合、ＵＡＶ１１０は、着陸地点１０２の風上にある必要がある。オペレータ１０６は人として描かれているが、オペレータ１０６は、図２に示すようなアドレス可能なメモリを有するプロセッサとすることができる。ＵＡＶ１１０の制御は、いくつかの実施形態では、オペレータ１０６を介して行うことができる。他の実施形態では、ＵＡＶ１１０の制御は、地上管制１０４、自律システム、半自律システムなどを介して行うことができる。いくつかの実施形態では、地上管制局１０４は、ＲＦエミッタ１２４、ＳＯＤＡＲおよび／またはＬＩＤＡＲセンサ１１６、地上ＲＦ受信機１２５、および／または疑似衛星１３４を含む。他の実施形態では、地上管制局１０４は、ＲＦエミッタ１２４、ＳＯＤＡＲおよび／またはＬＩＤＡＲセンサ１１６、地上ＲＦ受信機１２５、および／またはスードライト１３４と通信する。
【0027】
図２は、オペレータ１０６によって操作されるコンピューティングデバイス１０８のトップレベルの機能ブロック図の例を示す。コンピューティングデバイス１０８は、中央処理ユニット（ＣＰＵ）などのプロセッサ１３８、アドレス可能なメモリ１４０、外部デバイスインタフェース１４２、例えば、オプションのユニバーサルシリアルバスポートおよび関連する処理、および／またはイーサネットポートおよび関連する処理、および、例えば、ステータスライトのアレイおよび１つまたは複数のトグルスイッチ、および／またはディスプレイ、および／またはキーボードおよび／またはポインタ－マウスシステムおよび／またはタッチスクリーンといった、オプションのユーザインタフェース１４４を備える。オプションとして、アドレス指定可能なメモリは、例えば、フラッシュメモリ、ｅｐｒｏｍ、および／またはディスクドライブまたは他のハードドライブである。これらの要素は、データバス１４６を介して互いに通信することができる。いくつかの実施形態では、ウェブブラウザ１５０およびアプリケーション１５２をサポートするものなどのオペレーティングシステム１４８を介して、プロセッサ１３８は、通信チャネルを確立するプロセスのステップを実行するように構成される。例えば、プロセッサ１３８は、ＵＡＶ１１０の受信位置データを処理するためにスードライト１３４と通信する。プロセッサは、さらに、ＳＯＤＡＲおよび／またはＬＩＤＡＲセンサ１１６から受信された風速データを処理するように構成される。
【0028】
ＵＡＶには機内パイロットがいないため、ＵＡＶに搭載された飛行制御コンピュータ（ＦＣＣ）１１２はＵＡＶ１１０の中心的なインテリジェンスである。ＦＣＣ１１２は、オペレータ１０６から受信したコマンドに基づく方向（例えば、飛行パターン）の変更といった、ＵＡＶ１１０の機能の多くを部分的または完全に制御できる。
【0029】
図３は、ＵＡＶ航空機１１０のＦＣＣ１１２のトップレベル機能ブロック図の例を示す。ＦＣＣ１１２は、少なくとも、中央処理装置（ＣＰＵ）といったプロセッサ１５３、アドレス可能メモリ１５４、例えば、オプションのユニバーサルシリアルバスポートおよび関連する処理、および／またはイーサネットポートおよび関連する処理といった外部デバイスインタフェース１５６、および、例えばステータスライト、センサ、１又はそれ以上のトグルスイッチの配列といったオプションのユーザインタフェース１５８を備える。オプションとして、アドレス指定可能なメモリは、例えば、フラッシュメモリ、ｅｐｒｏｍ、および／またはディスクドライブまたは他のハードドライブである。これらの要素は、データバス１６０を介して互いに通信し得る。一実施形態では、ＦＣＣ１１０は、ＵＡＶの現在の飛行状態および健全状態を測定するための一連のセンサを有する。
【0030】
いくつかの実施形態では、１つのサポートアプリケーション１６４などのオペレーティングシステム１６２を介して、プロセッサ１５３は、通信チャネルを確立するプロセスのステップを実行するように構成される。例えば、プロセッサ１５３は、コンピューティングデバイス１０８からコマンド信号を受信するように構成された受信機１５５と通信する。一実施形態では、着陸パターンを変更するコマンド信号は、受信機１５５によって受信され、プロセッサは、ＵＡＶ１１０を現在の着陸パターンから別の着陸パターンに移行させるためのステップを実行する。別の実施形態では、コマンド信号は、離陸飛行パターンを変更することであり、受信機１５５によって受信される。プロセッサ１５３は、ＵＡＶ１１０に、その離陸パターンを、風速などの局地的環境条件に基づいて新しい離陸パターンに変更させるためのステップを実行する。
【0031】
ＦＣＣ１１２はさらに、衛星群から位置データを受信するように構成された全地球測位システム（ＧＰＳ）１２６に接続されるか、またはそれらと通信することができる。 さらに、ＦＣＣ１１２は、疑似衛星１３４と協力して、地上ＧＦＰ補正情報を地上に送信するため、および／または補助周波数帯域で地上変換されたＧＰＳ信号を地上ＲＦ受信機１２５に送信するための送信機１５７を含む。
【0032】
図４を参照すると、局地的環境条件に基づいてＵＡＶ１１０の修正された着陸パターンが示されている。一般に、風速が増加すると、ＵＡＶ１１０を着陸地点１０２の位置Ｂなどの目的の着陸地点に着陸させるために、飛行パターンを変更する必要がある。風下のレッグを最初に飛ばしてから、ターンインを開始する。ターンインは、ＵＡＶ１１０が最終着陸に向けて飛行するまで維持できまる。ＵＡＶ１１０の場合、速度は必ずしも一定に保たれるとは限らない。したがって、飛行パターンを調整して、例えば、より広い旋回を実行して、風速に適応し、所望の位置に着陸させることができる。飛行パターンの変更により、ＵＡＶ１１０は飛行速度の７５％までの風において着陸することができる。これは、ＵＡＶ１１０などの非常に動きの遅い航空機に有利となっている。したがって、風速に近い速度で移動し、これらの条件でパイロットを必要とせずにゆっくりと着陸することが可能である。
【0033】
一実施形態では、地上管制局１０４のコンピューティングデバイス１０８は、ＵＡＶ１１０が着陸のために接近しているときの望ましいＵＡＶの機首方位、およびＵＡＶ１１０が着陸地点１０２に対してどこにある必要があるかを決定するために、ＳＯＤＡＲおよび／またはＬＩＤＡＲデータを処理するように構成される。例えば、風が特定の高度での飛行速度よりも強い場合、ＵＡＶ１１０は、位置Ａなどで着陸地点１０２の風上にある必要がある。地上管制局１０４のコンピューティングデバイス１０８は、ＵＡＶ１１０が所望の位置Ｂに着陸するために特定の方向に向けられる場合、ＵＡＶ１１０がどこにある必要があるかを正確に決定する。一実施形態では、位置Ａは、風速および風速勾配、滑空勾配、公称降下速度、およびＵＡＶ１１０の回転速度に基づいて決定することができる。コンピューティングデバイス１０８は、デバイス１０８がＵＡＶ１１０の所望の開始位置Ａに到達するまで、時間および高度にわたってすべてのデータポイントを統合することができる。オペレータ１０６はコンピューティングデバイス１０８を操作して、ＵＡＶ１１０がそれらのデータポイントに基づいて着陸パターンを自動的に飛行させるようにする。より具体的には、オペレータは、ＲＦエミッタ１２４を介してＵＡＶ１１０に搭載されたＦＣＣ１１２にコマンド信号１１８を送信して、決定された方位を追跡する。システム１００は、ＵＡＶ１１０が特定の飛行パターンを飛行しているときに、システムが現在の位置および局地的な天候の絶え間ない再計算に基づいて新しい飛行計画を再生成し得るという意味でインタラクティブである。別の実施形態では、逆算が、ＵＡＶ１１０でＦＣＣ１１２によって実行される。
【0034】
別の実施形態では、ＳＯＤＡＲおよび／またはＬＩＤＡＲデータは、ＦＣＣ１１２に直接送信され、ＦＣＣ１１２は、ＳＯＤＡＲおよび／またはＬＩＤＡＲデータ、およびＲＦエミッタ１２４からの他の入力を受信して、飛行パターンの変更を実行するように構成される。例えば、ＦＣＣ１１２は、ＵＡＶの地上軌道ベクトルおよび対気速度ベクトルを決定するために風の三角形法を実行するように構成され、そして２つの間の差が風ベクトルを提供する。対気速度ベクトルと風速ベクトルの合計は、地上軌道ベクトルに等しくなる。対気速度ベクトル、風速ベクトル、および地上軌道ベクトルを描画すると、風の三角形の方法で閉じた三角形が形成される。一実施形態では、この方法は、ＳＯＤＡＲおよび／またはＬＩＤＡＲデータに補正を提供することができる。
【0035】
着陸パターン（ＬＰ）とアプローチパターン（ＡＰ）を区別することが重要である。ＡＰはより遠く離れた一般的な天気に基づいているのに対し、ＬＰの天気はより局地的であるため、ＡＰはＬＰ測定ほど微調整する必要がない。ＡＰは、その局地的な気象測定値が高精度で知られていない場合でも、ＵＡＶ１１０を疑わしい高乱気流地域から遠ざけるために生成される。
【0036】
図５を参照すると、局地的環境条件に基づいてＵＡＶ１１０の修正された離陸パターンが示されている。一実施形態では、風速が増加すると、所望の位置Ｂに到達するために飛行パターンを修正する必要がある。より具体的には、オペレータは、ＲＦエミッタ１２４を介してＵＡＶ１１０に搭載されたＦＣＣ１１２にコマンド信号１１８を送信し、現地の風速に基づいて決定された機首方位に従う。ＵＡＶ１１０が離陸するとき、システムは、位置Ａなどの現在の位置の絶え間ない再計算、および局地的気象条件に基づいて、新しい飛行計画を再生成する。一実施形態では、位置Ｂは、風速および風速勾配、公称上昇率、およびＵＡＶ１１０の回転率に基づいて決定する。コンピューティングデバイス１０８は、デバイス１０８がＵＡＶ１１０の所望の到達位置Ｂに到着するまでの時間および高度にわたるすべてのデータポイントを統合する。オペレータ１０６は、コンピューティングデバイス１０８を操作して、ＵＡＶ１１０がそれらのデータポイントに基づいて離陸パターンを自動的に飛行するようにする。より具体的には、オペレータは、ＲＦエミッタ１２４を介してコマンド信号１１８をＵＡＶ１１０に搭載されたＦＣＣ１１２に送信して、決定された機首方位を追跡する。システム１００は、ＵＡＶ１１０が特定の飛行パターンを飛行しているときに、システムが現在の位置および局地的な天候の絶え間ない再計算に基づいて新しい飛行計画を再生成し得るという意味でインタラクティブである。別の実施形態では、統合は、ＵＡＶでＦＣＣ１１２によって実行される。いくつかの実施形態では、ＦＣＣは、ＵＡＶを地面、つまり高度＝０の特定の場所に着陸させようとしているため、高度は、ＵＡＶの離陸よりも着陸にとってより重要である。いくつかの実施形態では、ＵＡＶの離陸について、ＵＡＶが障害物にぶつかる危険を冒すほどＵＡＶが低くない限り、ＵＡＶの上昇率が指示する高度は何であってもよい。いくつかの実施形態では、ＦＣＣは、出発高度プロファイルがどのように見えるかを知り、障害物を回避するための最適な出発経路を計画するために、風向および風勾配に関するデータを必要とする。
【0037】
一実施形態では、ＳＯＤＡＲおよび／またはＬＩＤＡＲデータは、ＦＣＣ１１２に直接送信され、ＦＣＣ１１２は、飛行パターン修正を実行するために、ＲＦエミッタ１２４からＳＯＤＡＲおよび／またはＬＩＤＡＲデータおよび他の入力を受信するように構成される。例えば、ＦＣＣ１１２は、ＵＡＶの地上軌道ベクトルおよび対気速度ベクトルを決定するために風の三角形法を実行するように構成され、そして２つの間の差は、局地的風ベクトルを提供し、そしてＳＯＤＡＲ及び／またはＬＩＤＡＲデータを修正または変更するために使用される。
【0038】
図６を参照すると、局地的環境条件に基づいて無人航空機（ＵＡＶ）の着陸パターンを修正する方法２００のフローチャートが示されている。地上管制局のコンピューティングデバイスは、局地的環境に基づいてＵＡＶの機首方位と方向を決定するように構成できる。一実施形態では、データは、音波検出および測距（ＳＯＤＡＲ）データである。別の実施形態では、データは、光検出および測距（ＬＩＤＡＲ）データである。一実施形態では、風が特定の高度での飛行速度よりも強い場合、ＵＡＶは着陸地点の風上にある必要がある。一般に、風速が上がると、ＵＡＶを目的の着陸地点に着陸させるために、飛行パターンを変更する必要がある。風下のレッグを最初に飛ばしてから、ターンインを開始することがでる。風下のレッグは、着陸滑走路または着陸位置に平行であるが反対方向にある長いレベルの飛行経路である。ターンインは、ＵＡＶが最終地点に向かって飛ぶまで維持される。ＵＡＶの場合、速度は必ずしも安定しているとは限らない。したがって、飛行パターンを調整して（たとえば、より広いターンを実行して）、風速に合わせて調整し、目的の場所に着陸させることができる。飛行パターンの変更により、ＵＡＶは飛行速度の７５％までの風の中で着陸することができる。これは、ＵＡＶなどの非常に動きの遅い航空機に有利である。したがって、風速に近い速度で移動し、これらの条件でパイロットを必要とせずにゆっくりと着陸することが可能である。
【0039】
地上管制局のコンピューティングデバイスは、着陸地点に対するＵＡＶの位置および向きを決定する（ステップ２０２）。コンピューティングデバイスは、ＵＡＶが着陸地点に着陸するために特定の方向に向けられる場合、ＵＡＶがどこにある必要があるかを正確に決定する。一実施形態では、位置は、風速および風速勾配、滑空勾配、公称降下速度、およびＵＡＶの回転速度などの局地的環境条件に基づいて決定する。局地的環境条件を使用してトラフィックパターンのサイズを調整し、公称降下率でＵＡＶが目的の場所の地面に着陸するようにする。地面に対するグライドスロープ、つまりファイナルアプローチレッグの長さは、向かい風の速度と風の勾配に依存する。パターンの幅は、横風成分と選択した回転速度に依存する。高度は、希望する降下率に依存する。スロットルと再生（ドラッグ）の調整は、風、揚力／沈下空気、ＵＡＶの性能の変化を調整するために使用される。コンピューティングデバイスは、コンピューティングデバイスがＵＡＶの降下のための所望の開始位置に到達するまで、時間の経過とともにＵＡＶの位置および方位を決定することに関連するすべてのデータポイントを統合することができる（ステップ２０４）。一実施形態では、データは、少なくとも風速および風速勾配、滑空勾配、公称降下速度、回転速度、および高度を含む。
【0040】
オペレータは、コンピューティングデバイスを操作して、ＵＡＶに、決定された開始位置に基づいて飛行パターンを自動的に飛行させる（ステップ２０６）。一実施形態では、オペレータは、地上管制局のプロセッサである。一実施形態では、ＵＡＶの制御は、自律的、または半自律的なオペレータによるものである。一実施形態では、飛行パターンは着陸パターンである。別の実施形態では、飛行パターンは接近パターンである。一実施形態では、オペレータは、無線周波数（ＲＦ）エミッタを介してコマンド信号をＵＡＶに搭載された飛行制御コンピュータ（ＦＣＣ）に送信して、決定された方位を追跡する。一実施形態では、システムは対話型である。ＵＡＶが特定の飛行パターンを飛行しているとき、システムは、局地的環境条件に基づく現在位置の一定の再計算に基づいて、新しい飛行計画を再生成する（ステップ２０８）。別の実施形態では、逆算が、ＵＡＶでＦＣＣによって実行さる。
【0041】
別の実施形態では、ＳＯＤＡＲおよび／またはＬＩＤＡＲデータが、ＦＣＣに直接送信され、ＦＣＣは、飛行パターン修正を実行するために、ＳＯＤＡＲおよび／またはＬＩＤＡＲデータ（およびＲＦエミッタからの他の入力）を受信するように構成される。例えば、ＦＣＣは、風の三角形の方法を実行してＵＡＶの地上軌道ベクトルと対気速度ベクトルを決定するように構成でき、２つの差が風ベクトルを提供する。一実施形態では、この方法は、ＳＯＤＡＲおよび／またはＬＩＤＡＲデータに補正を提供する。
【0042】
着陸パターン（ＬＰ）と接近パターン（ＡＰ）とを区別することが重要である。ある実施形態では、ＡＰは、より遠くにある一般的な天気に基づいているのに対し、ＬＰの天気はより局地的であるため、ＡＰは、ＬＰの測定値ほど微調整する必要がない。ＡＰは、その局地的な気象測定値が高精度で知られていない場合でも、ＵＡＶが疑わしい高乱気流地域に入らないようにするために生成される。アプローチパターンとは、航空機に遠くからアプローチして、目的の高度、対気速度、および機首方位でローカル着陸パターンの最初のポイントに到達する方法である。アプローチパターンは、航空機の回収作業全体のより粗い解像度要素を提供する。ある実施形態では、アプローチパターンは、滑走路から１００マイル離れたところから開始する。着陸パターンは、より正確で注意深く定義されており、通常、滑走路から１マイル程度以内にある。
【0043】
代替的方法は、局地的環境条件に基づいて、修正されたＵＡＶの離陸パターンを含む。一実施形態では、風速が増加するとき、所望の終了位置に到達するために飛行パターンを修正する必要がある。より具体的には、オペレータは、ＲＦエミッタを介してＵＡＶに搭載されたＦＣＣにコマンド信号を送信し、局地的な風速に基づいて決定された方位を追跡する。ＵＡＶが離陸すると、システムは現在の位置と局地的気象条件の絶え間ない再計算に基づいて新しい飛行計画を再生成する。一実施形態では、所望の終了位置は、風速（および風速勾配）、公称上昇率、およびＵＡＶの回転率に基づいて決定する。コンピューティングデバイスは、デバイスがＵＡＶの目的の終了位置に到達するまで、時間と高度にわたってすべてのデータポイントを統合することができる。オペレータはコンピューティングデバイスを操作して、ＵＡＶがそれらのデータポイントに基づいて離陸パターンを自動的に飛行させるようにする。より具体的には、オペレータは、ＲＦエミッタを介してＵＡＶに搭載されたＦＣＣにコマンド信号を送信し、決定された方位を追跡する。システムは、ＵＡＶが特定の飛行パターンを飛行しているときに、現在の位置と局地的な天候の絶え間ない再計算に基づいて新しい飛行計画を再生成できるという意味で、インタラクティブである。別の実施形態では、統合は、ＵＡＶでＦＣＣによって実行される。
【0044】
一実施形態では、ＳＯＤＡＲおよび／またはＬＩＤＡＲデータは、ＦＣＣに直接送信され、ＦＣＣは、飛行パターン修正を実行するために、ＳＯＤＡＲおよび／またはＬＩＤＡＲデータ（およびＲＦエミッタからの他の入力）を受信するように構成される。例えば、ＦＣＣは、ＵＡＶの地上軌道ベクトルと対気速度ベクトルを決定するために風の三角形法を実行するように構成される。２つの差は、局地的な風ベクトルを提供し、ＳＯＤＡＲ及び／またはＬＩＤＡＲデータを修正または変更するために使用する。
【0045】
図７は、本明細書に開示される、システム及びプロセスの一実施形態を実施するのに有用なコンピュータシステムを備えるコンピューティングシステムを示すハイレベルブロック図５００である。システムの実施形態は、異なるコンピューティング環境で実施され得る。コンピュータシステムは、１以上のプロセッサ５０２を含み、かつさらに、（例えば、グラフィックス、テキスト及び他のデータを表示するための）電子ディスプレイデバイス５０４と、メインメモリ５０６（例えば、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ））と、ストレージデバイス５０８と、リムーバブルストレージデバイス５１０（例えば、リムーバブルストレージドライブ、リムーバブルメモリモジュール、磁気テープドライブ、光ディスクドライブ、コンピュータソフトウェア及び／又はデータをその中に格納したコンピュータ可読媒体）と、ユーザインタフェースデバイス５１１（例えば、キーボード、タッチスクリーン、キーパッド、ポインティングデバイス）と、通信インタフェース５１２（例えば、モデム、ネットワークインタフェース（イーサネットカードなど）、通信ポート、又はＰＣＭＣＩＡスロット及びカード）と、を含むことができる。通信インタフェース５１２は、ソフトウェア及びデータがコンピュータシステムと外部デバイスとの間で転送されることを可能にする。システムはさらに、前述のデバイス／モジュールが示されるように接続される通信インフラストラクチャ５１４（例えば、通信バス、クロスオーバーバー又はネットワーク）を含む。
【0046】
通信インタフェース５１４を介して転送される情報は、信号を伝送し、かつ、ワイヤ又はケーブル、光ファイバ、電話回線、携帯電話／携帯電話リンク、無線周波数（ＲＦ）リンク及び／又は他の通信チャネルを使用して実装され得る通信リンク５１６を介して、通信インタフェース５１４によって受信されることができる電子、電磁、光又は他の信号などの信号の形態であり得る。本明細書のブロック図及び／又はフローチャートを表すコンピュータプログラム命令は、コンピュータ、プログラム可能なデータ処理装置又は処理装置にロードされて、そこで一連の操作を実行させて、コンピュータ実装プロセスを生成し得る。
【0047】
実施形態は、実施形態に係る方法、装置（システム）及びコンピュータプログラム製品のフローチャート図及び／又はブロック図を参照して説明された。そうした例／図の各ブロック又はそれらの組み合わせは、コンピュータプログラム命令によって実施されることができる。コンピュータプログラム命令は、プロセッサに提供されると、プロセッサを介して実行する命令がフローチャート及び／又はブロック図で特定された機能／動作を実施するための手段を作成するように、機械を生成する。フローチャート／ブロック図の各ブロックは、実施形態を実施するハードウェア及び／又はソフトウェアモジュール又はロジックを表し得る。代替の実施では、ブロックに示されている機能は、図に示されている順序から外れて、同時に発生し得る。
【0048】
コンピュータプログラム（すなわち、コンピュータ制御ロジック）は、メインメモリ及び／又は補助メモリに格納される。コンピュータプログラムはまた、通信インタフェース５１２を介して受信され得る。そうしたコンピュータプログラムは、実行されると、コンピュータシステムが本明細書で論じられるような実施形態の特徴を実行することを可能にする。特に、コンピュータプログラムは、実行されると、プロセッサ及び／又はマルチコアプロセッサがコンピュータシステムの特徴を実行することを可能にする。そうしたコンピュータプログラムはコンピュータシステムのコントローラを表す。
【0049】
図８は、一実施形態が実施され得る例示的なシステム６００のブロック図を示している。システム６００は、１以上のサーバコンピューティングシステム６３０に接続された、家庭用電子機器などの１以上のクライアントデバイス６０１を含む。サーバ６３０は、情報を通信するためのバス６０２又は他の通信メカニズムと、情報を処理するための、バス６０２に結合されたプロセッサ（ＣＰＵ）６０４と、を含む。サーバ６３０はまた、プロセッサ６０４によって実行される情報及び命令を格納するための、バス６０２に結合された、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）又は他の動的ストレージデバイスなどのメインメモリ６０６を含む。メインメモリ６０６はまた、実行中の一時変数又は他の中間情報、若しくは、プロセッサ６０４によって実行される命令を格納するために使用され得る。サーバコンピュータシステム６３０は、プロセッサ６０４のための静的情報及び命令を格納するための、バス６０２に結合されたリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）６０８又は他の静的ストレージデバイスをさらに含む。磁気ディスク又は光ディスクなどのストレージデバイス６１０が、提供され、かつ、情報及び命令を格納するためにバス６０２に結合される。バス６０２は、例えば、ビデオメモリ又はメインメモリ６０６をアドレス指定するための３２本のアドレスラインを包含し得る。バス６０２はまた、例えば、ＣＰＵ６０４、メインメモリ６０６、ビデオメモリ及びストレージ６１０などのコンポーネント間及びコンポーネントの中でデータを転送するための３２ビットデータバスを含み得る。代替として、別個のデータライン及びアドレスラインの代わりに、多重化データ／アドレスラインが使用され得る。
【0050】
サーバ６３０は、バス６０２を介して、コンピュータユーザに情報を表示するためのディスプレイ６１２に結合され得る。情報及びコマンド選択をプロセッサ６０４に通信するため英数字及び他のキーを含む入力デバイス６１４がバス６０２に結合される。別のタイプ又はユーザ入力デバイスは、プロセッサ６０４への方向情報及びコマンド選択を通信するため、かつ、ディスプレイ６１２上のカーソル移動を制御するためのマウス、トラックボール又はカーソル方向キーなどのカーソル制御６１６を備える。
【0051】
一実施形態によれば、メインメモリ６０６に包含される１以上の命令の１以上のシーケンスを実行するプロセッサ６０４によって機能が実行される。そうした命令は、ストレージデバイス６１０などの別のコンピュータ可読媒体からメインメモリ６０６に読み込まれ得る。メインメモリ６０６に包含される命令のシーケンスの実行により、プロセッサ６０４は、本明細書に記載のプロセスステップを実行する。マルチプロセッシング構成の１以上のプロセッサが採用されて、メインメモリ６０６に包含される命令のシーケンスを実行し得る。代替の実施形態では、ハードワイヤード回路が、ソフトウェア命令に代えて又はソフトウェア命令と組み合わせて使用されて実施形態を実施し得る。したがって、実施形態は、ハードウェア回路及びソフトウェアの特定の組み合わせに限定されない。
【0052】
「コンピュータプログラム媒体」、「コンピュータ使用可能媒体」、「コンピュータ可読媒体」及び「コンピュータプログラム製品」という用語は、一般に、メインメモリ、補助メモリ、リムーバブルストレージドライブ、ハードディスクドライブにインストールされたハードディスク及び信号などの媒体を示すために使用される。これらのコンピュータプログラム製品は、コンピュータシステムにソフトウェアを提供するための手段である。コンピュータ可読媒体は、コンピュータシステムが、コンピュータ可読媒体からデータ、命令、メッセージ又はメッセージパケット及び他のコンピュータ可読情報を読み取ることを可能にする。コンピュータ可読媒体は、例えば、フロッピーディスク、ＲＯＭ、フラッシュメモリ、ディスクドライブメモリ、ＣＤ－ＲＯＭ及び他のパーマネントストレージなどの不揮発性メモリを含み得る。例えば、データ及びコンピュータ命令などの情報をコンピュータシステム間で転送する場合に役立つ。さらに、コンピュータ可読媒体は、コンピュータがそうしたコンピュータ可読情報を読み取ることを可能にする有線ネットワーク又は無線ネットワークを含むネットワークリンク及び／又はネットワークインタフェースなどの一時的な状態媒体（transitory state medium）におけるコンピュータ可読情報を含み得る。コンピュータプログラム（コンピュータ制御ロジックとも呼ばれる）は、メインメモリ及び／又は補助メモリに格納される。コンピュータプログラムはまた、通信インタフェースを介して受信され得る。そうしたコンピュータプログラムは、実行されると、コンピュータシステムが本明細書で論じられるような実施形態の特徴を実行することを可能にする。特に、コンピュータプログラムは、実行されると、プロセッサマルチコアプロセッサがコンピュータシステムの特徴を実行することができるようにする。したがって、そうしたコンピュータプログラムは、コンピュータシステムのコントローラを表す。
【0053】
一般に、本明細書で使用される「コンピュータ可読媒体」という用語は、実行のためにプロセッサ６０４に命令を提供することに参加した任意の媒体を指す。そうした媒体は、不揮発性媒体、揮発性媒体及び伝送媒体を含むがこれらに限定されない多くの形態をとり得る。不揮発性媒体は、例えば、ストレージデバイス６１０などの光学ディスク又は磁気ディスクを含む。揮発性媒体は、メインメモリ６０６などの動的メモリを含む。伝送媒体は、バス６０２を構成するワイヤを含む同軸ケーブル、銅線及び光ファイバを含む。伝送媒体は、電波や赤外線データ通信中に生成されるものなど、音響波又は光波の形態をとることもできる。
【0054】
コンピュータ可読媒体の一般的な形態は、例えば、フロッピーディスク、フレキシブルディスク、ハードディスク、磁気テープ又は他の任意の磁気媒体、ＣＤ－ＲＯＭ、他の任意の光学媒体、パンチカード、紙テープ、孔のパターンを有するその他の任意の物理媒体、ＲＡＭ、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＦＬＡＳＨ（登録商標）－ＥＰＲＯＭ、その他のメモリチップ又はカートリッジ、以下で説明する搬送波又はコンピュータが読み取ることができる任意の他の媒体を含む。
【0055】
様々な形態のコンピュータ可読媒体は、実行のためにプロセッサ６０４に１以上の命令の１以上のシーケンスを保持することに関与され得る。例えば、命令は、最初に、リモートコンピュータの磁気ディスク上で実行され得る。リモートコンピュータは、命令を動的メモリにロードし、かつ、モデムを使用して電話回線を介して命令を送信することができる。サーバ６３０にローカルなモデムは、電話回線でデータを受信し、かつ、赤外線送信機を使用してデータを赤外線信号に変換することができる。バス６０２に結合された赤外線検出器は、赤外線信号で保持されたデータを受信し、かつ、そのデータをバス６０２に配置することができる。バス６０２は、データをメインメモリ６０６に伝送し、そこからプロセッサ６０４が命令を読み出して実行する。メインメモリ６０６から受信された命令は、任意選択的に、プロセッサ６０４による実行の前又は後のいずれかで、ストレージデバイス６１０に格納され得る。
【0056】
サーバ６３０はまた、バス６０２に結合された通信インタフェース６１８を含む。通信インタフェース６１８は、現在一般にインターネット６２８と呼ばれている世界規模のパケットデータ通信ネットワークに接続されているネットワークリンク６２０に結合する双方向データ通信を提供する。インターネット６２８は、デジタルデータストリームを保持する電気信号、電磁気信号又は光信号を使用する。様々なネットワークを介した信号及びネットワークリンク６２０上の信号並びにサーバ６３０へ及びサーバ６３０からデジタルデータを保持する通信インタフェース６１８を通じた信号は、情報を伝送する例示的な形態又は搬送波である。
【0057】
サーバ６３０の別の実施形態では、インタフェース６１８は通信リンク６２０を介してネットワーク６２２に接続されている。例えば、通信インタフェース６１８は、ネットワークリンク６２０の一部を構成することができる対応のタイプの電話回線へのデータ通信接続を提供するための統合サービスデジタルネットワーク（ＩＳＤＮ）カード又はモデムであり得る。別の例として、通信インタフェース６１８は、互換性のあるＬＡＮへのデータ通信接続を提供するためのローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）カードであり得る。無線リンクも実装され得る。そうした任意の実装において、通信インタフェース６１８は、様々なタイプの情報を表すデジタルデータストリームを保持する電気電磁信号又は光信号を送受信する。
【0058】
ネットワークリンク６２０は、通常、１以上のネットワークを通じて他のデータデバイスへのデータ通信を提供する。例えば、ネットワークリンク６２０は、ローカルネットワーク６２２を通じて、ホストコンピュータ６２４又はインターネットサービスプロバイダ（ＩＳＰ）によって操作されるデータ機器への接続を提供し得る。次に、ＩＳＰは、インターネット６２８を通じてデータ通信サービスを提供する。ローカルネットワーク６２２及びインターネット６２８は両方とも、デジタルデータストリームを保持する電気信号、電磁気信号又は光信号を使用する。様々なネットワークを通じた信号及びネットワークリンク６２０上の信号並びにサーバ６３０へ及びサーバ６３０からデジタルデータを伝送する通信インタフェース６１８を通じた信号は、情報を伝送する例示的な形態又は搬送波である。
【0059】
サーバ６３０は、ネットワーク、ネットワークリンク６２０及び通信インタフェース６１８を通じて、電子メールを含むメッセージ及びデータ、プログラムコードを送受信することができる。さらに、通信インタフェース６１８は、ＵＳＢ／チューナを備えることができ、ネットワークリンク６２０は、サーバ６３０をケーブルプロバイダ、衛星プロバイダ、又は、別のソースからのメッセージ、データ及びプログラムコードを受信するための他の地上伝送システムに接続するためのアンテナ又はケーブルであり得る。
【0060】
本明細書で説明される実施形態の例示的なバージョンは、サーバ６３０を含むシステム６００などの分散処理システムにおける論理演算として実装され得る。実施形態の論理演算は、サーバ６３０内で実行される一連のステップとして、及び、システム６００内の相互接続された機械モジュールとして実装され得る。実装は、選択の問題であり、実施形態を実施するシステム６００の性能に依存することができる。したがって、実施形態の前記例示的なバージョンを構成する論理演算は、例えば、演算、ステップ又はモジュールと呼ばれる。
【0061】
上述したサーバ６３０と同様に、クライアントデバイス６０１は、プロセッサ、メモリ、ストレージデバイス、ディスプレイ、入力デバイス、及び、サーバ６３０との通信用のインターネット６２８、ＩＳＰ又はＬＡＮ６２２にクライアントデバイスを接続するための通信インタフェース（例えば、電子メールインタフェース）を含むことができる。
【0062】
システム６００は、クライアントデバイス６０１と同じ方法で動作するコンピュータ（例えば、パーソナルコンピュータ、コンピューティングノード）６０５をさらに含むことができ、ユーザは、１以上のコンピュータ６０５を利用して、サーバ６３０内のデータを管理することができる。
【0063】
ここで、図９を参照すると、例示的なクラウドコンピューティング環境５０が示されている。示されるように、クラウドコンピューティング環境５０は、例えば、携帯情報端末（ＰＤＡ）、スマートフォン、スマートウォッチ、セットトップボックス、ビデオゲームシステム、タブレット、モバイルコンピューティングデバイス又は携帯電話５４Ａ、デスクトップコンピュータ５４Ｂ、ラップトップコンピュータ５４Ｃ、及び／又は、自動車コンピュータシステム５４Ｎなどのクラウド消費者によって使用されるローカルコンピューティングデバイスが通信し得る１以上のクラウドコンピューティングノード１０を備える。ノード１０は互いに通信し得る。それらは、物理的又は仮想的に、上述したプライベート、コミュニティ、パブリック又はハイブリッドクラウド、若しくは、それらの組み合わせなどの１以上のネットワークにグループ化され得る（図示せず）。これにより、クラウドコンピューティング環境５０は、クラウド消費者がローカルコンピューティングデバイス上でリソースを維持する必要がないサービスとして、インフラストラクチャ、プラットフォーム及び／又はソフトウェアを提供することができる。図９に示すコンピューティングデバイス５４Ａ～Ｎのタイプが例示のみを意図していること、及び、コンピューティングノード１０及びクラウドコンピューティング環境５０が、任意のタイプのネットワーク及び／又はネットワークアドレス可能接続を介して（例えば、ウェブブラウザを使用して）任意のタイプのコンピュータ化されたデバイスと通信することができることが理解される。
【0064】
上記の実施形態の特定の特徴及び態様の様々な組み合わせ及び／又は部分的組み合わせが、行われてもよく、かつ、依然として本発明の範囲内にあるものと考えられる。したがって、開示された実施形態の様々な特徴及び態様は、開示された発明の様々なモードを形成するために、互いに組み合わせられるか又は互いに置き換えられ得ることが理解されるべきである。さらに、例として本明細書に開示される本発明の範囲は、上述した特定の開示された実施形態によって限定されるべきではないことが意図される。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【国際調査報告】