及附圖，可了解本發(fā)明的其他目的及特征。 引置前案
[0051] 在說明書中所提及的所有出版物、專利及專利申請?jiān)诖送ㄟ^引用并入本文中：每 個(gè)單獨(dú)出版物、專利或?qū)＠暾埦唧w和獨(dú)立地通過引用并入本文中。
【附圖說明】
[0052] 本發(fā)明的新穎特征在附加的權(quán)利要求中具體闡述。為了更好地了解本發(fā)明的特征 及有益效果，以下參照附圖對本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的 具體實(shí)施例用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。其中，所述附圖中：
[0053] 圖1示出本發(fā)明一實(shí)施例的相對于限飛區(qū)無人飛行器的位置。
[0054] 圖2示出本發(fā)明一實(shí)施例的多個(gè)限飛區(qū)的鄰近區(qū)。
[0055] 圖3示出本發(fā)明一實(shí)施例的無人飛行器與外部設(shè)備通信的示意圖。
[0056] 圖4示出本發(fā)明一實(shí)施例的無人飛行器通過全球定位系統(tǒng)來確定該無人飛行器 的位置。
[0057] 圖5示出本發(fā)明一實(shí)施例的無人飛行器與移動(dòng)設(shè)備通信。
[0058] 圖6示出本發(fā)明一實(shí)施例的無人飛行器與一個(gè)或多個(gè)移動(dòng)設(shè)備通信。
[0059] 圖7示出本發(fā)明一實(shí)施例的無人飛行器與機(jī)載存儲(chǔ)單元。
[0060] 圖8示出本發(fā)明一實(shí)施例的無人飛行器與多個(gè)限飛區(qū)相關(guān)。
[0061] 圖9示出本發(fā)明一實(shí)施例的無人飛行器。
[0062] 圖10示出本發(fā)明一實(shí)施例的可移動(dòng)物體包括載體及有效載荷。
[0063] 圖11示出本發(fā)明一實(shí)施例的用于控制可移動(dòng)物體的系統(tǒng)的方框示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0064] 本發(fā)明的系統(tǒng)、方法及設(shè)備為飛行器提供飛行控制，以響應(yīng)一個(gè)或多個(gè)偵測到的 限飛區(qū)。該飛行器可為無人飛行器（UAV)，或者其他類型的可移動(dòng)物體。一些司法管轄區(qū)包 括一個(gè)或多個(gè)禁止無人飛行器飛行的禁飛區(qū)。例如，在美國，無人飛行器不可在機(jī)場的一定 鄰近范圍內(nèi)飛行。因此，有必要提供一種針對無人飛行器的禁飛功能，防止該無人飛行器在 禁飛區(qū)飛行。
[0065] -個(gè)或多個(gè)限飛區(qū)的位置，如機(jī)場，可被存儲(chǔ)在該無人飛行器中?？蛇x地，關(guān)于一 個(gè)或多個(gè)限飛區(qū)位置的信息可從該無人飛行器外部的數(shù)據(jù)源處確定。該無人飛行器的位置 可被確定。這可發(fā)生在無人飛行器起飛之前及/或在無人飛行器飛行的時(shí)候。在一些實(shí)施 方式中，無人飛行器可包括全球定位系統(tǒng)（GPS)接收器，該GPS接收器可用于確定該無人飛 行器的位置。在其他實(shí)施方式中，該無人飛行器可與外部設(shè)備（如移動(dòng)控制終端）通信。該 外部設(shè)備的位置可被確定并用于近似為該無人飛行器的位置。
[0066] 該無人飛行器與限飛區(qū)之間的距離可被計(jì)算。根據(jù)該計(jì)算的距離，可執(zhí)行一個(gè)或 多個(gè)飛行響應(yīng)措施。例如，當(dāng)該無人飛行器在限飛區(qū)的第一半徑范圍內(nèi)時(shí)，該無人飛行器可 自動(dòng)降落。當(dāng)該無人飛行器在該限飛區(qū)的第二半徑范圍內(nèi)時(shí)，該無人飛行器可提供一段時(shí) 間來供操作員降落該無人飛行器，并在該段時(shí)間過后，該無人飛行器將自動(dòng)降落。當(dāng)該無人 飛行器在該限飛區(qū)的第三半徑范圍內(nèi)時(shí)，該無人飛行器將提供關(guān)于該無人飛行器在該限飛 區(qū)附近的警告給操作員。在一些實(shí)施方式中，當(dāng)該無人飛行器在距該限飛區(qū)一特定距離時(shí)， 該無人飛行器將不能起飛。
[0067] 在此描述的系統(tǒng)、裝置及方法可給無人飛行器提供偵測到接近限飛區(qū)后的自動(dòng)響 應(yīng)。根據(jù)該偵測到的距該限飛區(qū)的距離的不同，可執(zhí)行不同的動(dòng)作，其可為當(dāng)該無人飛行器 不是太靠近該限飛區(qū)時(shí)，允許用戶在受到較少干預(yù)的同時(shí)執(zhí)行動(dòng)作，并當(dāng)該無人飛行器太 靠近該限飛區(qū)時(shí)，可提供較強(qiáng)的干預(yù)以使無人飛行器自動(dòng)降落，以遵守規(guī)定和提供更多的 安全。在此描述的系統(tǒng)、裝置及方法可用不同的系統(tǒng)來確定該無人飛行器的位置，從而提供 更好的保證，使得該無人飛行器不會(huì)意外地飛入限飛區(qū)。
[0068] 圖1提供了本發(fā)明實(shí)施例的相對于一限飛區(qū)110的若干個(gè)無人飛行器120A，120B， 120C的位置。
[0069] 限飛區(qū)110可有任意的位置。在一些實(shí)施方式中，限飛區(qū)的位置可為點(diǎn)，或者該限 飛區(qū)的中心或者位置可指定為點(diǎn)（如煒度及經(jīng)度坐標(biāo)，高度坐標(biāo)可選）。例如，限飛區(qū)的位 置可為在機(jī)場中心的一點(diǎn)，或者為代表該機(jī)場或者其他類型限飛區(qū)的點(diǎn)。在其他實(shí)施例中， 限飛區(qū)的位置可包括范圍或者區(qū)域。該范圍或者區(qū)域130可包括任何形狀（如圓形，方形、 三角形、對應(yīng)于一個(gè)或多個(gè)在該位置的自然的或者人造物體的形狀、對應(yīng)于一個(gè)或多個(gè)區(qū) 域劃分規(guī)則的形狀，或者任意其他界線）。例如，該限飛區(qū)可為機(jī)場或者其他類型的限飛區(qū) 的界線。在一些實(shí)施方式中，該限飛區(qū)可包括空間。該空間可為包括煒度、經(jīng)度、及/或高 度坐標(biāo)的三維空間。該三維空間可包括長、寬、及/或高。該限飛區(qū)可包括從地面向上延伸 至位于地面上方的任意高度的空間。這可包括從地面上的一個(gè)或多個(gè)限飛區(qū)垂直向上的高 度。例如，對于一些煒度和經(jīng)度，所有的高度可能限飛。在一些實(shí)施方式中，某些高度因?yàn)?特定的橫向區(qū)域可能限飛，但是其他高度不限飛。例如，對于一些煒度和經(jīng)度，某些高度可 能禁飛，但是其他的高度則不禁飛。因此，該限飛區(qū)可具備任意數(shù)量的維數(shù)，和維數(shù)的測量 尺寸，及/或可被這些維度位置所指定，或者為代表該區(qū)域的空間、范圍、線或者點(diǎn)。
[0070] 限飛區(qū)可包括一個(gè)或多個(gè)位置，未授權(quán)的無人飛行器不能在這些位置飛行。這可 包括未授權(quán)的無人飛行器或者所有的無人飛行器。限飛區(qū)可包括禁航區(qū)，該禁航區(qū)可為一 空域的區(qū)域（或者體積），一般因?yàn)榘踩P(guān)系，不允許航空器在該空域中飛行。禁航區(qū)可包 含地面上一區(qū)域所定義的一定大小的空域，在該空域中禁止航空器飛行。這樣的區(qū)域可因 為安全或者與國家的福祉有關(guān)的其他原因而建立。這些區(qū)域可被公布于聯(lián)邦公報(bào)，并且被 繪制在美國的航圖上，或者在各個(gè)司法管轄區(qū)的其他出版物里。該限飛區(qū)可包括一個(gè)或多 個(gè)特定用途的空域（如航空器被限制參與指定的操作的區(qū)域），例如空中禁區(qū)（如在任何時(shí) 間內(nèi)，任何航空器禁止進(jìn)入某一區(qū)域，且不受限于來自空域管制機(jī)構(gòu)的許可），軍事行動(dòng)領(lǐng) ±或，警告區(qū)域，警戒區(qū)域，臨時(shí)限飛（TFR)區(qū)，國家安全區(qū)域，及射擊控制區(qū)。
[0071] 限飛區(qū)的例子可包括但不限于：機(jī)場、飛行走廊、軍事的或者其他政府設(shè)施、靠近 敏感人員的區(qū)域（如，當(dāng)總統(tǒng)或者其他領(lǐng)導(dǎo)者訪問一區(qū)域）、核設(shè)施、研究設(shè)施、私人空域、 非軍事區(qū)、某些司法管轄區(qū)（如，小鎮(zhèn)、市、縣、州/省、國家、貯水池或者其他自然地標(biāo)）、或 者其他類型的禁飛區(qū)。限飛區(qū)可為永久的禁飛區(qū)或者可為禁止飛行的臨時(shí)區(qū)域。在一些實(shí) 施方式中，可更新這些限飛區(qū)的列表。從一管轄區(qū)域到另一管轄區(qū)域時(shí)，限飛區(qū)可能會(huì)變 化。例如，一些國家可能將學(xué)校作為限飛區(qū)，但是在其他國家可能不會(huì)。
[0072] 飛行器，如無人飛行器120A，120B，120C可能有一個(gè)位置。該無人飛行器的位置可 被確定為一個(gè)或多個(gè)相對于參考系（如地面、環(huán)境）的無人飛行器的坐標(biāo)。例如，無人飛 行器的煒度及/或經(jīng)度坐標(biāo)可被確定?？蛇x的，該無人飛行器的高度可被確定。該無人飛 行器的位置可被確定為任意特定的程度。例如，該無人飛行器的位置可被確定為大概2000 米，1500 米，1200 米，1000 米，750 米，500 米，300 米，100 米，75 米，50 米，20 米，10 米，7 米， 5米，3米，2米，1米，0. 5米，0. 1米，0. 05米或者0. 01米內(nèi)。
[0073] 相對于限飛區(qū)110的位置，無人飛行器120A，120B，120C的位置可被確定。這可包 括比較代表無人飛行器位置的坐標(biāo)與代表限飛區(qū)位置的坐標(biāo)。在一些實(shí)施例中，確定該限 飛區(qū)與該無人飛行器的相對位置可包括計(jì)算該限飛區(qū)與該無人飛行器之間的距離。例如， 如果無人飛行器120A是在第一位置，可計(jì)算該無人飛行器與該限飛區(qū)110之間的距離dl。 如果該無人飛行器120B是在第二位置，可計(jì)算該無人飛行器與該限飛區(qū)之間的距離d2。在 另一實(shí)施例中，如果該無人飛行器120C是在第三位置，可計(jì)算該無人飛行器與該限飛區(qū)之 間的距離d3可被計(jì)算。在一些實(shí)施方式中，僅僅定位及/或者計(jì)算該無人飛行器及該限飛 區(qū)之間的距離。在其他實(shí)施例中，可計(jì)算其他的信息，如無人飛行器與該限飛區(qū)之間的方 向或者方位。例如，可計(jì)算該無人飛行器與該限飛區(qū)之間的相對基本方向（如，北、西、南、 東），或者該無人飛行器與該限飛區(qū)之間的角向（如夾角）。可或者可不計(jì)算該無人飛行器 與該限飛區(qū)之間的相對速度及/或加速度及相關(guān)方向。
[0074] 當(dāng)該無人飛行器在飛行時(shí)，可以周期性地或者連續(xù)不斷地計(jì)算該距離?？身憫?yīng)于 一偵測到的事件（如在未收到全球定位系統(tǒng)信號一段時(shí)間后接收全球定位系統(tǒng)信號），計(jì) 算該距離。當(dāng)該無人飛行器的位置被更新時(shí)，可重新計(jì)算該無人飛行器與該限飛區(qū)之間的 距離。
[0075] 無人飛行器120A，120B，120C與限飛區(qū)域110之間的距離可用于確定是否執(zhí)行一 飛行響應(yīng)措施及/或執(zhí)行哪種飛行響應(yīng)措施。無人飛行器所執(zhí)行的飛行響應(yīng)措施的例子可 包括該無人飛行器立即自動(dòng)降落；提供一段時(shí)間供該無人飛行器的操作員來降落該無人飛 行器到一表面上，并在該段時(shí)間過后，如果該操作員沒有降落該無人飛行器，該無人飛行器 將自動(dòng)降落；提供該無人飛行器在該限飛區(qū)附近的警報(bào)給該無人飛行器的操作員；通過調(diào) 整該無人飛行器的飛行航線來自動(dòng)執(zhí)行規(guī)避動(dòng)作；或者任意其他飛行響應(yīng)措施。
[0076] 在一實(shí)施例中，可以確定該距離dl是否落入在一距離閾值內(nèi)。當(dāng)該距離dl超過 該距離閾值時(shí)，不需執(zhí)行飛行響應(yīng)措施，且該用戶可以正常的方式操作及控制該無人飛行 器。在一些實(shí)施方式中，該用戶可通過外部設(shè)備（如遙控終端）提供實(shí)時(shí)指令給該無人飛 行器來控制該無人飛行器的飛行。在其他實(shí)施方式中，該用戶可提前提供該無人飛行器可 遵循的指令（如飛行計(jì)劃或者路徑）來控制該無人飛行器的飛行。當(dāng)該距離dl落在該距 離閾值內(nèi)時(shí)，則會(huì)執(zhí)行飛行響應(yīng)措施。該飛行響應(yīng)措施可影響該無人飛行器的操作。該飛 行響應(yīng)措施可從用戶處取得該無人飛行器的控制權(quán)，可在從用戶處取得該無人飛行器的控 制權(quán)之前提供給用戶有限的時(shí)間來采取矯正操作，及/或可提供警報(bào)或者信息給該無人飛 行器。
[0077] 代表該無人飛行器的坐標(biāo)及代表該限飛區(qū)的坐標(biāo)之間的距離可被計(jì)算?；谠撚?jì) 算的距離，可執(zhí)行飛行響應(yīng)措施。該飛行響應(yīng)措施可通過距離而不考慮方向或者任何其他 信息來被確定。可選地，其他信息（如方向）可被考慮。在一實(shí)施例中，在第一位置的無人 飛行器120B與該限飛區(qū)之間的距離可為d2。在第二位置的無人飛行器120C與該限飛區(qū)之 間的距離可為d3。該距離d2及d3可基本相同。但是，該無人飛行器120B，120C可位于相 對于該限飛區(qū)的不同方向。在一些實(shí)施方式中，這些無人飛行器的飛行響應(yīng)措施，如果有的 話，僅僅根據(jù)該距離而不考慮方向則可以是相同的?？蛇x地，考慮方向或者其他條件，則可 執(zhí)行不同的飛行響應(yīng)措施。在一實(shí)施例中，限飛區(qū)可在區(qū)域130或者空間上。該區(qū)域或者 空間可包括距代表該限飛區(qū)的坐標(biāo)等距或不等距的部分。在一些實(shí)施方式中，當(dāng)限飛區(qū)進(jìn) 一步向東方延伸，即使d3等同于d2,不同的飛行響應(yīng)措施可以或者不可以被執(zhí)行。該無人 飛行器與該限飛區(qū)坐標(biāo)之間的距離可被計(jì)算?？蛇x地，可考慮該無人飛行器與該限飛區(qū)最 靠近該無人飛行器的界線之間的距離。
[0078] 在一些實(shí)施例中，單一的距離閾值可被提供。當(dāng)距離超出該距離閾值時(shí)，可允許該 無人飛行器正常操作，但是當(dāng)距離在該距離閾值內(nèi)時(shí)，觸發(fā)執(zhí)行一飛行響應(yīng)措施。在其他實(shí) 施例中，多個(gè)距離閾值可被提供?？筛鶕?jù)該無人飛行器所在的距離閾值選擇不同的飛行響 應(yīng)措施。根據(jù)該無人飛行器與該限飛區(qū)之間的距離，可執(zhí)行不同的飛行響應(yīng)措施。
[0079] 在一實(shí)施例中，可以計(jì)算無人飛行器120B與該限飛區(qū)110之間的距離d2。當(dāng)該距 離落在第一距離閾值內(nèi)時(shí)，可執(zhí)行第一飛行響應(yīng)措施。當(dāng)該距離落在第二距離閾值內(nèi)時(shí)，可 執(zhí)行第二飛行響應(yīng)措施。在一些實(shí)施方式中，該第二距離閾值可大于該第一距離閾值。當(dāng) 該距離同時(shí)滿足該兩個(gè)距離閾值時(shí)，可執(zhí)行該第一飛行響應(yīng)措施及該第二飛行響應(yīng)措施。 可選地，當(dāng)該距離落在第二距離閾值內(nèi)而在第一距離閾值外時(shí)，可執(zhí)行該第二飛行響應(yīng)措 施而不執(zhí)行該第一飛行響應(yīng)措施。并且在該距離落入在該第一距離閾值內(nèi)時(shí)，執(zhí)行該第一 飛行響應(yīng)措施而不執(zhí)行該第二飛行響應(yīng)措施?？商峁┤我鈹?shù)量的距離閾值及/或?qū)?yīng)的飛 行響應(yīng)措施。例如，可提供第三距離閾值。該第三距離閾值可大于該第一及/或該第二距 離閾值。當(dāng)該距離落在該第三距離閾值內(nèi)時(shí)，可執(zhí)行第三飛行響應(yīng)措施?？珊推渌w行響 應(yīng)措施結(jié)合執(zhí)行第三飛行響應(yīng)措施，如當(dāng)該第一距離閾值及該第二距離閾值也分別被滿足 時(shí)，可結(jié)合該第一飛行響應(yīng)措施及該第二飛行響應(yīng)措施。可選地，可執(zhí)行該第三飛行響應(yīng)措 施而不執(zhí)行該第一飛行響應(yīng)措施及該第二飛行響應(yīng)措施。
[0080] 這些距離閾值可為任意值。例如，該距離閾值可依序?yàn)閿?shù)米、數(shù)十米、數(shù)百米、或 者數(shù)千米。該距離閾值可為大概〇. 1英里、〇. 5英里、1英里、2英里、2. 5英里、3英里、3. 5 英里、4英里、4. 5英里、5英里、5. 5英里、6英里、6. 5英里、7英里、7. 5英里、8英里、8. 5英 里、9英里、9. 5英里、10英里、11英里、12英里、13英里、14英里、15英里、17英里、20英里、 30英里、40英里、50英里、75英里、或者100英里?？蛇x的，該距離閾值滿足限飛區(qū)的規(guī)則 (如，當(dāng)聯(lián)邦航空局的規(guī)定不許無人飛行器在機(jī)場的X英里范圍內(nèi)飛行，該距離閾值可選的 為X英里），可大于該限飛區(qū)的規(guī)則（如，該距離閾值大于X英里），或者可小于該限飛區(qū)的 規(guī)則（如，該距離閾值小于X英里）。該距離閾值可比該規(guī)則大任意距離值（如，可為X+0. 5 英里、X+1英里、X+2英里等等）。在其他實(shí)施方式中，該距離閾值可比該規(guī)則小任意距離值 (如，可為X-0. 5英里、X-1英里、X-2英里等等）。
[0081] 當(dāng)無人飛行器在飛行時(shí)，可確定該無人飛行器的位置。在一些實(shí)施方式中，當(dāng)該無 人飛行器沒有在飛行時(shí)，可確定該無人飛行器的位置。例如，當(dāng)該無人飛行器停留在一表面 時(shí)，可確定該無人飛行器的位置。當(dāng)該無人飛行器被啟動(dòng)，且在該無人飛行器從該表面起飛 前，可確定該無人飛行器的位置。當(dāng)該無人飛行器位于一表面時(shí)（如，在起飛前/在降落 后），可確定該無人飛行器與該限飛區(qū)之間的距離。當(dāng)該距離落在一距離閾值內(nèi)時(shí)，該無人 飛行器可拒絕起飛。例如，當(dāng)該無人飛行器在機(jī)場的4. 5英里范圍內(nèi)時(shí)，該無人飛行器可拒 絕起飛。在另一實(shí)施例中，當(dāng)該無人飛行器在機(jī)場的5英里范圍內(nèi)時(shí)，該無人飛行器可拒絕 起飛?？墒褂萌绫疚钠渌胤矫枋龅娜魏尉嚯x閾值。在一些實(shí)施方式中，可提供多個(gè)距離 閾值。根據(jù)該距離閾值，該無人飛行器可有不同的起飛措施。例如，當(dāng)該無人飛行器落在第 一距離閾值內(nèi)時(shí)，該無人飛行器可能不能起飛。當(dāng)該無人飛行器落在第二距離閾值內(nèi)時(shí)，該 無人飛行器可能能起飛，但是可能僅擁有一段非常受限的時(shí)間來飛行。在另一實(shí)施例中，當(dāng) 該無人飛行器落在第二距離閾值內(nèi)時(shí)，該無人飛行器可能能起飛，但是僅能夠飛離該限飛 區(qū)（例如，增加該無人飛行器與該限飛區(qū)之間的距離）。在另一實(shí)施例中，當(dāng)該無人飛行器 落在第二距離閾值或第三距離閾值內(nèi)時(shí)，在允許該無人飛行器起飛的同時(shí)，該無人飛行器 可提供該無人飛行器在一個(gè)限飛區(qū)附近的警報(bào)給該無人飛行器的操作員。
[0082] 圖2示出本發(fā)明一實(shí)施方式的多個(gè)限飛鄰近區(qū)220A，220B，220C?？商峁┫揎w區(qū) 210。該限飛區(qū)的位置可通過一組坐標(biāo)（如點(diǎn)），區(qū)域，或者空間來表示。可提供一個(gè)或多個(gè) 圍繞該限飛區(qū)的限飛鄰近區(qū)。
[0083] 在一實(shí)施例中，該限飛區(qū)可為機(jī)場。任何在此描述的機(jī)場可應(yīng)用于任何其他類型 的限飛區(qū)，反之也可以?？商峁┑谝幌揎w鄰近區(qū)220A，該機(jī)場在該第一限飛鄰近區(qū)220A中。 在一實(shí)施例中，該第一限飛鄰近區(qū)可包括在該機(jī)場的第一半徑范圍內(nèi)的任何事物。例如，該 第一限飛臨近區(qū)可包括在該機(jī)場的4. 5英里范圍內(nèi)的任何事物。該第一限飛鄰近區(qū)可為一 基本的圓形，該圓形包括在該機(jī)場的第一半徑范圍內(nèi)的任何事物。該限飛鄰近區(qū)可為任意 形狀。當(dāng)無人飛行器處于該第一限飛鄰近區(qū)內(nèi)時(shí)，可執(zhí)行第一飛行響應(yīng)措施。例如，當(dāng)該無 人飛行器在該機(jī)場的4. 5英里范圍內(nèi)時(shí)，該無人飛行器可自動(dòng)降落。該無人飛行器可不需 要該無人飛行器的操作員的任何輸入而自動(dòng)降落，或者可結(jié)合來自該無人飛行器的操作員 的輸入。該無人飛行器可自動(dòng)開始降低高度。該無人飛行器可以按照預(yù)定的比率降低高度， 或者可結(jié)合位置數(shù)據(jù)來決定該無人飛行器降落的比率。該無人飛行器可尋找一合適的地點(diǎn) 來降落，或者可立即降落在任意位置。當(dāng)尋找到一位置來降落時(shí)，該無人飛行器可考慮或者 可不考慮該無人飛行器的操作員的輸入。該第一飛行響應(yīng)措施可以是一軟件措施，來防止 該用戶在機(jī)場附近飛行。當(dāng)該無人飛行器在該第一限飛鄰近區(qū)時(shí)，可自動(dòng)啟動(dòng)立即降落程 序序列。
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