一種設備的自動配置控制的製作方法

2023-06-04 04:45:51

專利名稱：一種設備的自動配置控制的製作方法
技術領域：
多個實施方案是關於一種設備的自動配置控制，並且具體是關於基於識別的配置部件調用運行模式的多種系統和多種方法。
背景技術：
運載工具如無人航空運載工具(UAV)可以在進入操作領域之前被組裝並且可以在操作領域內被組裝或重新組裝。

發明內容
多個實施方案包括用於確定系統/裝置的配置並且基於所確定的配置來設置一種運行模式的方法、系統和裝置。例如，一個實施方案可以包括一種運行模式確定方法，該運行模式確定方法包括(a)由一個處理單元接收至少一個外部部件的一個部件信息集合；並且(b)由具有一種運行設置的當前模式的該處理單元來確定一種運行模式，這是基於所接收的部件信息集合以及下列各項中的至少一項，即一種運行設置的初始模式以及該運行設置的當前模式。一些實施方案可以進一步包括(C)確定是否所有的該一個或多個接收的部件信息集合都與一個配置要求相匹配；(d)如果該確定是一種合取匹配，則轉變到一種飛行準備就緒狀態；並且(e)如果該確定不是合取匹配，則轉變到一種重設狀態。一些示例性實施方案可以包括一個計算裝置，該計算裝置包括一個處理單元和可尋址的構件，該處理單元被配置成(a)接收至少一個外部部件的部件信息集合；並且(b)通過具有一種運行設置的當前模式的一個裝置來確定一種運行模式，這是基於所接收的部件信息和下列各項中的至少一項，即一種運行設置的初始模式以及該運行設置的當前模式。在一些實施方案中，該計算裝置的處理單元可以進一步被配置成用於(C)確定是否所有的該一個或多個接收的部件信息集合都與一個配置要求相匹配；(d)如果該確定是一種合取匹配，則轉變到一種飛行準備就緒狀態；並且(e)如果該確定不是合取匹配，則轉變到一種重設狀態。一些實施方案可以包括一個系統，該系統包括(a) 一個處理單元和可尋址的構件；該處理單元被配置成(i)接收至少一個系統部件的一個部件信息集合；並且(ii)通過具有一種運行設置的當前模式的處理單元來確定一種運行模式，這是基於所接收的部件信息集合以及下列各項中的至少一項，即一種運行設置的初始模式以及該運行設置的當前模式；以及(b)至少一個傳感器，該傳感器被配置成用於檢測該至少一個系統部件。一些系統實施方案可以進一步包括與該部件信息集合相關聯的一個系統部件。一些系統實施方案可以進一步包括一個數據存儲器，該數據存儲器包括與該部件信息集合相關聯的一個或多個參數。此外，多個實施方案可以包括一種其上具有處理器可執行指令的處理器可讀的非瞬態媒質，當被一個處理器執行時，該非瞬態媒質致使該處理器(a)接收至少一個外部部件的部件信息集合；(b)通過具有一種運行設置的當前模式的該處理器來確定一種運行模式，這是基於所接收的部件信息集合以及下列各項中的至少一項，即一種運行設置的初始模式和該運行設置的當前模式；(C)確定是否所有的該一個或多個接收的部件信息集合都與一個配置要求相匹配；(d)如果該確定是一種合取匹配，則轉變到一種飛行準備就緒狀態；並且(e)如果該確定不是合取匹配，則轉變到一種重設狀態。附圖簡要說明通過舉例對多個實施方案進行了展示，但不限於附圖中的圖示，並且在附圖中
圖IA是本發明的實施方案的最聞等級的功能方塊圖；圖IB是本發明的實施方案的最高等級的邏輯流程圖；圖2A是本發明的實施方案的最聞等級的功能方塊圖；圖3是本發明的一個示例性空中運載工具的實施方案的俯視圖；圖4是本發明的一個示例性空中運載工具的實施方案的部分被切除的俯視圖；圖5是本發明的另一個示例性空中運載工具的實施方案的俯視圖；圖6是本發明的另一個示例性空中運載工具的實施方案的俯視圖；圖7是本發明的另一個示例性空中運載工具的實施方案的俯視圖；圖8是本發明的另一個示例性空中運載工具的實施方案的俯視圖；圖9是本發明的另一個示例性空中運載工具的實施方案的俯視圖；

圖10是本發明的另一個示例性空中運載工具的實施方案的俯視圖；並且圖11是本發明的另一個示例性空中運載工具的實施方案的側視圖。最佳實施方案參見展示了多個示例性實施方案的這些附圖。圖IA為本發明的實施方案的最高等級的功能方塊圖，其中一個處理裝置或處理器110可以包括一個或多個中央處理器(CPU)和可尋址的存儲器。處理器110可以包括可執行指令的功能模塊和/或固件模塊。處理器110可以被配置成用於執行指令以便執行模式控制、飛行控制、和/或傳感器處理/濾波。一個用於空中運載工具的模式控制器111可以根據飛行中的模式設置來設定或改變參數、濾波器和控制迴路反饋增益。用於空中運載工具的模式控制器111可以根據起飛前的模式設置來測試外部部件的存在狀態。用於空中運載工具的模式控制器111可以基於對飛行條件的度量表示的值和/或其他飛行參數的值的測試而確定是否改變飛行模式。用於空中運載工具的飛行控制器112可以接收傳感的運載工具的動態特性、傳感的和/或估計的運載工具位置和/或速度、和前進方向和/或姿態命令。飛行控制器112可以輸出命令到電動機150 (例如螺旋槳電動機)和致動器(例如，控制表面致動器)。傳感器處理器113可以從運載工具的多個動態特性傳感器接收輸出，這些動態特性傳感器如參照加速計和/或陀螺儀的飛行控制傳感器130。傳感器處理器113可以從部件傳感器120接收輸出，該部件傳感器可以表示為存在或該部件。傳感器處理器113可以在提供這些濾波的和/或處理的信息到飛行控制處理112之前，對來自飛行控制傳感器130的輸入進行濾波或其他處理。多個實施方案可以包括導航處理，該導航處理可由傳感器處理113、飛行控制處理112執行，或分布在處理器110的兩個處理模塊之間。部件傳感器120輸出可以包括信息，傳感器處理113可以使用該信息作為參考部件信息資料庫的一個索引。示例性部件傳感器包括射頻識別(rf id)、電感/霍爾效應傳感器、或電壓傳感器。例如，在一些實施方案中，該外部部件可以從該運載工具吸取電力並且添加信息在電壓信號通路上。根據處理器110的功能，可以增加或移除其他模塊(包括功能和能力)。此外，只要可以執行在此描述的功能和過程，在此描述的示例 性處理器110中的這些模塊就可以進一步被細分並且與其他功能相結合。各種模塊也可以實施為硬體、或硬體與軟體的組合，即，固件。對於一個空中運載工具的實施方案，這些外部部件可以包括一個上升的表面延伸、尾梁、旋翼、電池模塊和有效負載模塊。如果該外部部件是一個上升的表面延伸，則由一個相關聯的部件傳感器提供的信息可以是傳感器處理113的一個索引，該索引可以訪問一個部件識別資料庫140，該部件識別資料庫包括用於下列各項的索引信息(a)螺旋槳，如跨度、翼弦、掠翼、對稱特性和材料；以及(b)有效負載，如輔助電池類型。圖IB是本發明的實施方案的最高等級模式的邏輯流程圖160，其中在「通電」之後，該處理接受了一個輸入以開始飛行前的檢查(步驟161)。在一個飛行前的模式中，該處理可以輸入一個任務設置和/或執行一個配置檢查(步驟162)。一個任務設置可以包括發射前的配置參數、飛行中的配置參數、一個或多個導航點、一個目標點、和偵察和/或監測彈道參數。一個配置檢查是可以包括下列附加步驟的一個配置測定接收部件傳感器輸入、引用部件信息資料庫、和/或基於選定的任務設置將部件傳感器輸入與發射前的配置參數進行比較。如果所測定的配置與基於選定的任務設置的發射前的配置參數相適應(測試163)，則系統可以轉變到一個發射準備就緒模式(測試165)。如果所測定的配置與基於選定的任務設置的發射前的配置參數不適應(測試163)，則系統可以轉變到一個「不發射」模式(步驟164)。任選地，操作者可以調用一個該「不發射」模式的替換值來強迫發射。一個操作者和/或該處理器重新開始一個飛行前的檢查和/或所感應的部件的改變可以觸發一個配置檢查和/或任務設置中的一個改變可以觸發一個配置檢查。在一個飛行中的模式中(步驟166)，該處理可以執行指令基於一個或多個任務參數來改變配置。在飛行中的處理中，例如，飛行控制處理112的一部分(圖1A)，可以輸出一個相關聯的致動元件(如，一個銷釘、槓桿、螺釘、螺栓或類似元件)以產生一個命令來拋下機翼、拋下尾梁、拋下一個附屬機構(例如，有效負載裝載的電池、或某一另外有效負載的部件)。一旦完成了該任務(測試167)，該處理器可以關閉處理器110的電源，或在一些實施方案中一旦完成了該任務或該任務確定無法挽回地流產了就可以命令一個自毀部件。圖2是用於空中運載工具的本發明的實施方案的一個最高等級的功能方塊圖，其中系統200包括一個CPU 210、多個飛行控制部件220，這些飛行控制部件包括一個全球定位系統(GPS)傳感器和處理221 ;—個大氣壓傳感器222、一個包括電池224的電源和一個遙測裝置223，該遙測裝置可以包括一個上行線路的接收器和處理器。這些飛行控制部件還可以包括一個慣性測量單元和/或加速計和/或陀螺儀傳感器。系統200可以進一步包括一個圖像傳感器，如照相機225。系統200可以進一步包括一個前向左舵/左旋翼驅動231、一個前向右舵/右旋翼驅動232、一個尾部旋翼驅動233、一個前向左舵/左旋翼傾轉234、一個前向右舵/右旋翼傾轉235、一個前向右舵/右旋翼傾轉保護傳感器236、和一個前向左舵/左旋翼傾轉保護傳感器237。該系統可以包括著陸齒輪，並且任務設置可以要求該著陸齒輪從一個裝載位置延伸或釋放和/或可以要求從該系統拋下該著陸齒輪。因此，系統200可以進一步包括一個前向左舵/左著陸齒輪釋放致動器241、一個前向右舵/右著陸齒輪釋放致動器242、一個尾部著陸齒輪釋放致動器243、一個前向右舵/右著陸齒輪傳感器244、一個前向左舵/左著陸齒輪傳感器245、和一個尾部著陸齒輪傳感器246。系統200可以包括一個有效負載或貨物傳感器251並且可以進一步包括一個有效負載或貨物釋放致動器252。系統200可以進一步包括一個前向左舵/左機翼傳感器261、一個前向右舵/右機翼傳感器262、一個尾翼或尾梁傳感器263、一個尾梁釋放致動器(未不出)、一個前向左舵/左機翼釋放致動器264和一個前向右舵/右機翼釋放致動器265。系統200可以進一步包括自毀安全/武器電路270。這些通信通道可以是有線的和/或無線的，例如射頻和/或紅外線。這些有限通信通道可以包括金屬線通道，這些金屬線通道具有多種協議，這些協議包括IEEE 1553、乙太網和通用串行總線(USB)和光纖通道。
圖3是本發明的一個示例性空中運載工具的實施方案300的俯視圖,該實施方案包括一個機身310，該機身包括用於布置電子設備、電路和處理的一個前向體積311、一個輔助電池、和/或一個主要有效負載；和用於布置電子設備、電路和處理的一個機身中部的體積312、一個電源、和/或一個輔助有效負載。運載工具300可以進一步包括一個左舵/左機翼的基座321和一個右舵/右機翼的基座322，並且這些螺旋槳321、322或它們的多個部分中的每一個都可以作為升降機、副翼或升降副翼被致動。該運載工具可以進一步包括一個左舵/左尾翼323和一個右舵/右尾翼324，其中這些翼323、324中的每一個可以布置在一個垂直尾部325上，並且這些翼323、324或它們的多個部分中的每一個可以包括一個倒轉的V形尾部並且可以作為方向升降舵被致動。空中運載工具300可以進一步包括一個左舵/左旋翼331、一個右舵/右旋翼332、一個尾部旋翼333、可拆卸的附接在左舵/左機翼的基座321上的一個左舵/左旋翼的防護裝置334、可拆卸的附接在右舵/右機翼的基座335上的一個右舵/右旋翼的防護裝置335。空中運載工具300可以進一步包括布置在空中運載工具的鼻部的一個主體固定的圖像傳感器，例如，照相機340。該鼻部位置可以進一步包括一個皮托管。圖4是本發明的示例性空中運載工具實施方案400的部分被切除的俯視圖，描繪了在機身中部體積312中CPU 210和電池224的示例性布置。垂直尾部325被描繪為從機身310上被拆卸，並且一個左舵/左外部機翼部件421被示出靠近左舵/左機翼的基座321。左舵/左機翼的基座321在這個實例中被描繪為進一步包括一個機翼傳感器261，一個用於接收電力的制動器體積411 (一個著陸齒輪釋放致動器可以布置在其中)，和一個連接件412，該連接件可以從CPU連接電壓或信號輸出到一個或多個裝置，該一個或多個裝置可以布置在左舵/左外部機翼部件421上。在這個實例中，左舵/左旋翼431和尾部旋翼433是作為四葉片旋翼示出的。雖然若干個實例中的每個旋翼包括多個葉片，但是本說明書的傳授內部適於所有的旋翼實施方案。圖5為本發明的另一個示例性空中運載工具的實施方案500的俯視圖，其中該配置是不具有飛行價值的。例如，沒有一個V形尾翼對(例如，方向升降舵)尾梁亦或沒有一個尾部旋翼，如果通電，則圖5中所描繪的配置的配置檢查將會返回一個「不發射」。一個配置檢查也可以要求左舵/左和右舵/右旋翼的保護裝置，這些保護裝置被附接到它們對應的翼基座上，以便使該配置與該任務設置所要求的配置相適應。圖6是本發明的另一個示例性空中運載工具的實施方案600的俯視圖，其中左舵/左334和右舵/右335旋翼的保護裝置可以附接到它們對應的機翼的基座上，並且一個垂直尾部325和尾部旋翼333均被附接。在此實例中，該尾梁也可以或不可以包括V形尾翼對324、323 (圖3)，或方向升降舵，以便與一個任務設置相適應。因此，可以通過一個配置檢查並且該運載工具可以放置成一個準備就緒以便發射的模式。圖7是本發明的另一個示例性空中運載工具的實施方案700的俯視圖，其中一個左舵/左外部機翼部件711被附接到左舵/左機翼的基座321上，並且一個右舵/右外部機翼部件712被附接到右舵/右機翼的基座322上。在此實例中，垂直尾部325也可以包括一個V形尾翼對324、323 (圖3)，以便與一個任務設置相適應。
圖8是本發明的另一個示例性空中運載工具的實施方案800的俯視圖，其中該運載工具的翼展在起飛前的模式中是可以改變的，在此實例中(例如)通過將一個左舵/左外部機翼部件811替換成具有更小跨度的一個711並且將右舵/右外部機翼部件812替換成具有更小跨度的一個712。圖8還描繪了包括一個尾梁820的空中運載工具的實施方案800。另外，這些前向旋翼331、332可以在發射前響應於一個任務設置而被命令到一個如所示的前向位置。圖9是具有更長跨度的示例性空中運載工具的實施方案900的俯視圖，並且圖10是具有先前所述的更短跨度的示例性空中運載工具的實施方案1000的俯視圖。圖11是本發明的另一個示例性空中運載工具的實施方案1100的俯視圖，其中該左舵旋翼在發射前、在飛行過程中和著陸過程中是可以傾轉的以便清理降落處的著陸表面。在前向位置中，該旋翼作為一個推進器起作用。一個任選的表面可以從左舵/左機翼的基座321延伸，或(如所描繪的1110)從機身310的一部分延伸。一個任選的表面1120可以從一個垂直尾部325延伸。當運載工具在其縱向軸線方向上行駛時，這些示例性表面可以提供升力，並且當運載工具著陸後，這些示例性表面可以對該運載工具提供結構支撐，並且因此其大小可以被確定為容納前向螺旋槳/旋翼間隙。考慮到可以對上述實施方案的特定特徵和方面作出不同組合和/或子組合，但仍然屬於本發明的範疇。因此，應該理解的是本披露實施方案的不同特點和方面可以彼此相 結合或彼此替換以便形成本披露發明的不同模式。此外，在此的意圖是此處通過舉例披露的本發明的範圍不受限於上述特定披露實施方案。
權利要求
1.ー種運行模式確定方法，包括 由一個處理単元接收至少ー個外部部件的一個部件信息集合；並且由具有一種運行設置的當前模式的該處理單元來確定ー種運行模式，這是基於所接收的部件信息集合以及下列各項中的至少ー項，即一種運行設置的初始模式以及該運行設置的當前模式。
2.如權利要求I所述的方法，進ー步包括 確定是否所有的該ー個或多個接收的部件信息集合都與ー個配置要求相匹配； 如果該確定是ー種合取匹配，則轉變到一種飛行準備就緒狀態；並且 如果該確定不是合取匹配，則轉變到一種重設狀態。
3.一種計算裝置，包括 一個處理単元和可尋址的構件；該處理單元被配置成用於 接收至少ー個外部部件的部件信息集合；並且 通過具有一種運行設置的當前模式的ー個裝置來確定ー種運行模式，這是基於所接收的部件信息和下列各項中的至少ー項，即一種運行設置的初始模式以及該運行設置的當前模式。
4.如權利要求3所述的計算裝置，其中該處理単元進ー步被配置成用於 確定是否所有的該ー個或多個接收的部件信息集合都與ー個配置要求相匹配； 如果該確定是ー個合取匹配，則轉變到一種飛行準備就緒狀態；並且 如果該確定不是合取匹配，則轉變到一種重設狀態。
5.一種系統,包括 一個處理単元和可尋址的構件；該處理單元被配置成用於 接收至少一個系統部件的一個部件信息集合；並且 通過具有一種運行設置的當前模式的處理單元來確定ー種運行模式，這是基於所接收的部件信息集合以及下列各項中的至少ー項，即一種運行設置的初始模式和該運行設置的當前模式；以及 至少ー個傳感器，該傳感器被配置成用於檢測該至少一個系統部件。
6.如權利要求5所述的系統，進一歩包括與該部件信息集合相關聯的一個系統部件。
7.如權利要求5所述的系統，進ー步包括ー個數據存儲器，該數據存儲器包括與該部件信息集合相關聯的ー個或多個參數。
8.ー種空中運載工具，包括 一個處理単元和可尋址的構件；該處理單元被配置成用於 接收至少一個系統部件的一個部件信息集合；並且 通過具有一種運行設置的當前模式的處理單元來確定ー種運行模式，這是基於所接收的部件信息集合以及下列各項中的至少ー項，即一種運行設置的初始模式以及該運行設置的當前模式；以及 用於檢測至少ー個傳感器的裝置，該傳感器被配置成用於檢測該至少一個系統部件。
9.如權利要求8所述的空中運載工具，其中該至少一個系統部件是ー個機翼的一部分。
10.如權利要求8所述的空中運載工具，其中該至少一個系統部件是ー個尾梁。
11.一種上面有處理器可執行指令的處理器可讀的非瞬態媒質，當被一個處理器執行時，該非瞬態媒質致使該處理器 接收至少一個外部部件的一個部件信息集合； 通過具有一種運行設置的當前模式的該處理器來確定一種運行模式，這是基於所接收的部件信息集合以及下列各項中的至少一項，即一種運行設置的初始模式和該運行設置的當前模式； 確定是否所有的該一個或多個接收的部件信息集合都與一個配置要求相匹配； 如果該確定是一種合取匹配，則轉變到一種飛行準備就緒狀態；並且 如果該確定不是合取匹配，則轉變到一種重設狀態。
全文摘要
用於確定系統/裝置的配置並且基於所確定的配置來設置一種運行模式的方法(160)、系統(200)和裝置(110)。一種空中運載工具處理器(110)(a)接收至少一個外部部件的一個部件信息(14)集合；(b)通過具有一種運行設置的當前模式的該處理器來確定一種運行模式(110)，這是基於所接收的部件信息以及下列各項中至少一項，即一種運行設置的初始模式和該運行設置的當前模式(162)；(c)確定是否所有的這個或多個接收的部件信息集合都與一種配置要求(163)相匹配；(d)如果該確定是一種合取匹配(166)，則轉變到一種飛行準備就緒狀態；並且(e)如果該確定不是合取匹配(164)，則轉變到一種重設狀態。
文檔編號B64C3/18GK102712357SQ201080061238
公開日2012年10月3日 申請日期2010年11月24日 優先權日2009年11月25日
發明者克裡斯多佛·E·費希爾, 史蒂芬·錢伯斯, 賈斯汀·B·麥卡利斯特, 馬克·L·斯奇馬澤爾 申請人:威羅門飛行公司