搭载无人驾驶飞行器的制作方法
相关申请
本申请享有于2014年8月5日提交的美国临时专利申请no.62/033,275和于2015年8月4日提交的美国专利申请no.14/817,395的优先权的权益，故出于所有目的通过引用将上述申请的全部内容并入于此。
背景技术：
工业上为传送货物和产品、监督和其它服务对无人驾驶飞行器(uav)的使用的探索正在迅速扩大。uav便于快速的点到点传送和/或独特的位置空中视角；然而，存在缺点。uav通常由可再充电或可更换的电池供电。基于电池容量，uav仅能够行驶有限的距离，并且仅能够携带有限的有效载荷。可变的操作条件(例如有效载荷的大小、风力条件、到达传送点的路线)可能影响电池容量，使得难以一致地预测无人驾驶飞行器(uav)的飞行距离范围或电池寿命。一种解决方案提出使用在有规则的距离处的自动再充电站，其中在该自动再充电站，uav可以在继续去往uav目的地之前着陆并且对电池进行替换或再充电。然而，在uav正在充电或正在进行电池更换的时间期间，朝向uav目的地的移动被中止，导致传送延迟。
技术实现要素：
公开了用于通过搭载(piggyback)以到达目的地来操作uav的各个实施例的方法、设备和系统。各个实施例可以包括：确定是否要泊接(dock)在车辆(例如，机动车辆和/或耦合到机动车辆的拖车)以到达uav目的地，以及响应于确定uav应泊接在车辆上，识别用于泊接的一个或多个候选车辆。所述方法可以包括：确定所述一个或多个候选车辆的行程简档特性(travelprofilecharacteristic)，从所述一个或多个候选车辆中选择具有将帮助所述uav到达所述uav目的地的行程简档特性的第一车辆，以及使所述uav与所述第一车辆泊接。
在各个实施例中，确定是否要泊接在所述车辆上可以包括：确定所述uav的机载电池的电荷水平是否足以满足用于到达所述uav目的地的任务功率参数，以及确定要泊接在所述车辆上可以是响应于确定所述uav的所述机载电池的所述电荷水平不足以满足所述任务功率参数的。此外，确定是否要泊接在所述车辆上可以包括：确定泊接在所述车辆上是否对于到达所述uav目的地而言比不泊接在所述车辆上更成本高效。
在一些实施例中，确定所述一个或多个候选车辆的行程简档特性可以包括：经由建立的通信链路从所述一个或多个候选车辆中的每一个候选车辆接收所述一个或多个行程简档特性。在一些实施例中，确定所述一个或多个候选车辆的行程简档特性可以包括：从服务器计算设备接收所述一个或多个行程简档特性。
在一些实施例中，识别用于泊接的所述一个或多个候选车辆可以包括：从所述一个或多个候选车辆中的每一个候选车辆接收对泊接的批准。在一些实施例中，识别用于泊接的所述一个或多个候选车辆可以包括：从不包括专门用于接收所述uav的泊接机构的车辆接收对泊接的批准。
在各个实施例中，所述一个或多个行程简档特性可以包括从包括以下各项的组中选择的信息：所述一个或多个候选车辆的当前速度、所述一个或多个候选车辆被配备有的泊接站的类型、所述一个或多个候选车辆是否愿意采取与路程或路线的一些小的偏离以允许所述uav进行泊接、所述一个或多个候选车辆是否愿意慢下来以允许所述uav进行泊接、所述候选车辆可以接受的最大uav重量、所述候选车辆可以接受的最大uav尺寸、交通状况、所述一个或多个候选车辆的位置、所述一个或多个候选车辆的指定目的地、所述一个或多个候选车辆的指定路线、以及处理器可以从其确定推断的目的地或路线的上下文信息。
在一些实施例中，确定所述一个或多个候选车辆的行程简档特性可以包括：接收与所述一个或多个候选车辆相关联的候选车辆目的地信息，以及从所述一个或多个候选车辆中选择具有将帮助所述uav到达所述uav目的地的一个或多个行程简档特性的第一车辆可以包括：将所述一个或多个候选车辆中的每一个候选车辆的所述候选车辆目的地信息与所述uav目的地进行比较，以及选择具有与所述uav目的地兼容的目的地信息的所述候选车辆。
在一些实施例中，从所述一个或多个候选车辆中选择所述第一车辆可以是基于以下各项中的一项或多项：所述第一车辆对于所述uav的第一接近度；所述第一车辆的指定目的地对于所述uav目的地的第二接近度；以及朝向所述第一车辆的所述指定目的地的所述第一车辆的平均速度。
在一些实施例中，从所述一个或多个候选车辆中选择具有将帮助所述uav到达所述uav目的地的一个或多个行程简档特性的所述第一车辆可以包括：基于所述第一车辆的指定目的地来估计所述uav将能够与所述第一车辆保持泊接的泊接持续时间，其中，所估计的泊接持续时间使得所述uav能够将机载电池再充电到满足将帮助所述uav到达所述uav目的地的任务功率参数的水平。
在一些实施例中，从所述一个或多个候选车辆中选择具有将帮助所述uav到达所述uav目的地的一个或多个行程简档特性的所述第一车辆可以包括：估计一旦与所述第一车辆泊接就可以收获的能量的量；以及至少部分地基于所估计的能量的量是否可以使得所述uav能够将机载电池再充电到满足将帮助所述uav到达所述uav目的地的任务功率参数的水平，来选择所述第一车辆。
在一些实施例中，从所述一个或多个候选车辆中选择具有将帮助所述uav到达所述uav目的地的一个或多个行程简档特性的所述第一车辆可以包括：确定被估计为一旦与所述第一车辆泊接就再充电的机载电池的净再充电量，其中，所述净再充电量可以考虑与所述uav完成路程偏离以到达所述第一车辆相关联的能量支出；以及至少部分地基于所述净再充电量是否可以使得所述uav能够将所述机载电池再充电到满足将帮助所述uav到达所述uav目的地的任务功率参数的水平，来选择所述第一车辆。
在一些实施例中，从所述一个或多个候选车辆中选择具有将帮助所述uav到达所述uav目的地的一个或多个行程简档特性的所述第一车辆可以包括：确定与泊接在所述第一车辆上相关联的风险水平，其中，所述风险水平可以是从包括以下各项的组中选择的：扰动可能性、所述uav在与所述第一车辆泊接时保持稳定的能力、可靠固定元件与所述第一车辆的可用性、以及先前的uav与所述第一车辆搭载的成功率。可以至少部分地基于所确定的风险水平来选择所述第一车辆。
在一些实施例中，使所述uav泊接到所述第一车辆可以包括：使所述uav飞行到所述第一车辆的泊接机构的预定接近度内；以及使所述泊接机构上的闩锁机构与所述uav的结构接合。
一些实施例还可以包括：当所述uav被泊接到所述第一车辆时，经由所述泊接机构上的电力连接或无线充电机构对所述uav上的机载电池进行充电。各个实施例还可以包括：当与所述第一车辆泊接时，通过使用转子以从由车辆移动引起的风中收获能量来对所述uav的机载电池进行充电。
一些实施例还可以包括：在泊接到所述第一车辆时，监测朝向所述uav目的地的进展；基于朝向所述uav目的地的进展来确定是否要从所述第一车辆解除泊接(dedock)；以及响应于确定要从所述第一车辆解除泊接，使所述uav从所述第一车辆解除泊接。在一些实施例中，确定是否要从所述第一车辆解除泊接可以是基于对具有将帮助所述uav到达所述uav目的地的新行程简档特性的更适合的车辆的识别。
一些实施例还可以包括：在泊接到所述第一车辆时，监测对机载电池的充电；基于所述uav是否已将所述机载电池再充电到预定水平来确定是否要从所述第一车辆解除泊接；以及响应于确定要从所述第一车辆解除泊接，使所述uav从所述第一车辆解除泊接。
另外的实施例包括一种uav，其具有存储器以及被配置为执行上述方法的操作的处理器。另外的实施例包括一种uav，其具有用于执行上述方法的功能的单元。另外的实施例包括一种其上存储有处理器可执行指令的非暂时性处理器可读存储介质，所述处理器可执行指令被配置为使得处理器执行上述方法的操作。
附图说明
被并入本文并且构成本说明书的一部分的附图示出了示例性实施例，并且连同上文给出的概括描述和下文给出的详细描述一起用于解释权利要求的特征。
图1a是根据各个实施例的、泊接到车辆的uav的示意性侧视图。
图1b是根据各个实施例的、图1a的uav接近图1a的车辆和与图1a的车辆分离的示意性侧视图。
图2a-图2d是根据各个实施例，示出了在具有用于搭载的一个或多个候选车辆的各种操作环境中的uav的图。
图3a是适合于在各个实施例中使用的uav的示意性正视图。
图3b是根据各个实施例的、具有控制单元和移动计算设备的示意性简图的图3a的uav的示意性平面图。
图4a-图4d是示出了适合于与各个实施例一起使用的泊接系统的泊接序列和组件的图。
图4e-图4h是适合于与各个实施例一起使用的泊接系统的解除泊接序列和组件的图。
图5a和图5b是示出了适合于与各个实施例一起使用的泊接系统的组件的图。
图6a是根据各个实施例，示出了操作uav的方法的过程流程图。
图6b是根据各个实施例，示出了从一个或多个候选车辆中选择车辆的方法的过程流程图。
图7是根据各个实施例，示出了操作uav的方法的过程流程图。
图8是适合于与各个实施例一起使用的移动计算设备的组件图。
图9是适合于与各个实施例一起使用的示例移动计算设备的组件图。
图10是适合于与各个实施例一起使用的服务器的组件图。
具体实施方式
将参照附图详细描述各个实施例。只要可能，贯穿附图将使用相同的附图标记来指代相同或相似的部件。对特定示例和实现方式的参考是出于说明性目的，并且不旨在限制权利要求的范围。
各个实施例有助于一种搭载的uav，其可以通过从一个或多个候选车辆(例如，机动车辆和/或耦合到机动车辆的拖车)中识别选择的车辆并泊接在其上来朝向uav目的地移动。通过泊接在正朝向uav目的地前进的候选车辆上，uav可以节省能量、节省时间、对电池充电(如果车辆和/或uav支持的话)、避免障碍物等。在各个实施例中，uav可以自主地确定搭载的需要(例如通过基于其电池充电状态确定与uav目的地的距离超过其飞行范围)、对电池再充电的需要、以及诸如包裹重量、天气条件之类的其它因素等。根据各个实施例的uav可以通过与候选车辆或计算设备(例如与关联于候选车辆的智能电话)通信来识别用于搭载的兼容车辆，以确定候选车辆的目的地和/或路线，以及用于搭载的车辆的兼容性。司机或车辆所有者可以签约或订阅以许可并支持uav的搭载(例如，通过订阅搭载服务)，并且可以为这样做而得到补偿。
在各个实施例中，uav可以在所选择的车辆上(例如在附接或并入到车辆的车顶中的泊接站上)进行自主着陆。在各个实施例中，一旦所选择的车辆到达给定点，例如当选择的车辆通过uav目的地附近或者转到远离uav目的地的路线时，uav就可以自主地从所选择的车辆上脱离(detach)并且向uav目的地行进。在各个实施例中，uav可以搭载在一个车辆或一系列车辆上以便抵达uav目的地。
在各个实施例中，候选车辆可以被专门配置为支持搭载，例如通过配备有泊接站。当递送uav泊接在车辆上时，车辆的所有者可以得到补偿，从而为配置车辆以适应uav而生成激励和潜在的商业模型。在其它实施例中，与uav包裹递送服务相关联的地面车辆可以被配置有uav泊接站。
在各个实施例中，递送uav可以配备有无线通信设备(例如，无线机器到机器(m2m)设备)和足够的处理功率和智能来确定可能的路线，自主地链接到候选车辆并与其交换信息。例如，递送uav可以配备具有进一步智能的自主导航(例如，全球定位系统(gps)接收机或其它传感器、以及智能路由算法)以用于定位/识别适当的候选车辆。递送uav可以配备有着陆/附接机构，其有助于uav泊接、充电和解除泊接。用于接收搭载的uav的候选车辆或车辆乘客可以配备有移动计算设备。候选车辆中的计算设备可以包括gps或其它导航资源。此外，候选车辆中的计算设备可以由乘客在车辆中持有，或者可以是内置设备(例如，内置于车辆或泊接机构中)。候选车辆可以进一步配备有接收或泊接机构，例如着陆台、充电端子、机械扣合齿轮(catchgear)、启动护罩(aerodynamicshield)以及与递送uav兼容的其它机构。
在操作期间，实现各个实施例的uav可以与其附近的一个或多个候选车辆(例如，无线通信范围内和/或足够接近(uav可能与车辆会合)的车辆)进行通信。通过与候选车辆的通信，uav处理器可以了解候选车辆中的每个候选车辆的目的地和/或路线。通过经由这种通信而了解候选车辆目的地，可以识别用于搭载的具有最佳目的地或路线的候选车辆。如果目的地或路线信息不可用，则uav处理器可以基于可用的上下文数据(例如从电子邮件、文本或社交媒体帖子获得的信息)来预测目的地或路线。uav还可以使用算法来预测车辆路线或目的地，所述算法可以基于候选车辆的当前位置、方向和路线/地图知识来进行确定。通过获得、了解或猜测车辆目的地或行驶路线，自主的uav可以确定候选车辆是否是对于候选车辆的路线的至少一段而言的兼容候选者。
在各个实施例中，uav可以通过地址或坐标来被编程有uav目的地。基于所编程的uav目的地，uav可以基于诸如负载、天气/风条件、到uav目的地的行驶时间等的因素来确定到达uav目的地所需的能量的量。uav可以基于返程到基站或再充电站所需的能量进行进一步的确定。uav可能会出于其它原因(例如故障状况、天气条件(如大风))而决定搭载，以避免组件应力、对电池再充电或节省机载电量。uav可以计算当前能量供应是否足以到达uav目的地并返回uav基站。如果uav确定机载能量储备(即，剩余电池电量水平)不足以达到uav目的地(并从uav目的地返回)，或者如果uav决定节省能量，则uav可以尝试定位用于搭载的候选车辆。在各个实施例中，智能路由算法可以将uav引向具有更高和更快的车辆交通(例如，公路、高速公路、州际公路(interstate))的道路，以搜索可以使uav更接近uav目的地的参与车辆。
一旦uav成功找到用于搭载的候选车辆，例如具有兼容目的地和/或路线的车辆，uav就可以与候选车辆通信以通知车辆其意图。一旦从车辆接收到肯定响应，uav就可以匹配车辆方向和速度，并且随后以使得其能够通过着陆和泊接机构附接到车辆上的方法进行飞行。取决于车辆的大小和形状，递送uav将附接到泊接机构的方式可变化。在各个实施例中，泊接机构可以包括扣合-固定泊接机构，其可以有助于捕捉非常靠近泊接机构的uav接触或盘旋，以及将uav牢固地锚定至车辆以防止其被吹掉。
在一些实施例中，uav可以被配置为：通过将转子电机配置为在风旋转所连接的转子时用作发电机，来从由移动车辆产生的风中收获能量。uav可以包括另外的设备，其使得uav能够定向其转子来面对风以便增加风能量收获的效率。这使得uav能够对电池进行再充电而无需与车辆进行电连接。这通过在去往目的地的路的部分中被运输同时对电池进行再充电来提供了对uav的范围的双倍提升。
在一些实施例中，扣合-固定泊接机构可以将uav上的电接触部耦合到泊接机构上的充电连接器。泊接机构上的充电连接器可以包括用于无线充电的电源连接器或供应装置(provision)以便对uav的电池进行再充电。电源连接器可以耦合到车辆电气系统，以使得车辆交流发电机/电池提供充电电力。或者，泊接站可以具有其自身的电源系统，其中电源连接器从该电源系统获得充电电力。
递送uav可乘坐在候选车辆上，直到uav确定其应脱离以便进行到其uav目的地，要么是直接地要么是经由搭载在另一车辆上。uav可以确定其应基于与加速uav很快抵达目的地或具有用于往返的足够储备电池电量相关的若干因素和准则来脱离。例如，uav可以确定：当其确定车辆的路线已经到达了接近uav目的地的最近点(例如，在高速公路上驾驶路过uav目的地)或到达了其中更好的搭载机会可能是可用的某个点(例如，穿越更直接朝向uav目的地前进的高速公路)时，其应脱离。在各个实施例中，uav可以在其基于候选车辆路线的知识来附接时或附接之后不久，预先确定其将从车辆脱离的点。替代地或此外，只要候选车辆朝向uav目的地行进(例如只要至uav目的地的距离在减少)，递送uav就可以乘坐。例如，如果uav不能确定车辆的目的地，则其可以简单地监测在时间上其相对于uav目的地的位置(例如，使用gps)，并确定当其检测到至uav目的地的距离在增加时，其应脱离。
在搭载期间，该uav还可以继续寻找可能能够更好地帮助其完成朝向uav目的地的路线的其它候选车辆。例如，当乘坐在一个车辆上时，uav可以监测其它候选车辆以识别朝向uav目的地更快或更直接地移动(例如，在朝向uav目的地前进的十字街道)的那些车辆。举另一个示例，当乘坐在一个车辆上时，uav可以寻找报告与uav的目标更兼容的预期路线或目的地的候选车辆。举另一个示例，当乘坐在一个车辆上时，uav可以寻找在更快的路线(例如，高速公路对比地面街道)上朝向uav目的地行驶的候选车辆。举另一个示例，uav可以针对具有更佳泊接机构(例如，如包括电池充电能力)的那些车辆对其它附近的候选车辆进行监测。举另一个示例，uav可以监测其它附近的候选车辆以识别那些出于商业原因而是优选的车辆(例如，公司车辆或其所有者已同意对搭载服务收取较低的费用的车辆)。如果附近找到更佳的候选车辆(即，足够靠近以使uav追赶上并着陆)，则uav可以从当前主机车辆脱离并且飞向用于泊接的新车辆。递送uav可以以此方式继续从一个车辆跳到下一个车辆，直到其可以达到其uav目的地和使用其当前的电池能量开始返程。
术语“无人驾驶飞行器”(或“uav”)在本文中用于指代可能不使用机载的人类飞行员的各种类型的飞行器中的一种。uav可以包括机载计算设备，其被配置为操作uav而无需远程操作指令(即，自主地)，例如来自人类操作员或远程计算设备。替代地，机载计算设备可以被配置为利用远程操作指令或对存储在机载计算设备的存储器中的指令的更新来操作uav。uav可以以任何数量的已知方式来推动移动。例如，多个推进单元(其中每个推进单元包括一个或多个螺旋桨或喷射口(jet))可以为uav和由uav携带的任何有效载荷提供推进或提升力以用于行程或移动。另外或替代地，uav可以包括轮子、坦克胎面(tank-tread)、漂浮设备或其它非空中移动机构以实现在地面上或水面上的移动。另外，uav可以由一种或多种类型的电源来供电，诸如电的、化学的、电化学的电源或其它动力储备，其可以向推进单元、机载计算设备和/或其它机载组件供电。
如本文所使用的，术语“泊接站”指代被配置为相对于车辆而言接收和/或固定uav的机构。在各个实施例中，泊接站可以是暂时或永久地附连到车辆，并且可以包括有助于uav(包括装满诸如用于递送的包裹之类的有效载荷的uav)的接近、着陆和/或起飞的机构。泊接站可以被配置为附接到或固定正在盘旋靠近该泊接站的uav并拉入(draw-in)uav以进行对其的牢固附接。泊接站可以具有充电端子，其与uav上的对应充电端子相配合，以使得在泊接在泊接站处时可以对uav电池进行充电。泊接站还可以包括无线或感应充电能力的供应装置以对uav的电池电源进行充电。泊接站还可以被配置为一旦泊接完成就释放uav，诸如当接近uav目的地时。
如本文所使用的，术语“行程简档特性”指代可以是关于车辆、车辆行驶多快、车辆去哪里、以及车辆可以如何到达那里的信息。行程简档特性可以包括从包括以下各项的组中选择的信息：候选车辆的当前速度、候选车辆被配备有的泊接站的类型、候选车辆是否愿意采取与路程或路线的小的偏离以允许uav进行泊接、候选车辆是否愿意慢下来以允许uav进行泊接、候选车辆会接受的最大uav重量和/或大小、交通状况、候选车辆的位置、候选车辆的目的地、候选车辆的指定路线、处理器可以从其确定推断的目的地或路线的上下文信息。此外，行程简档特性可以标识一个以上的目的地、至每个目的地的路线、地图或行程方向、行驶方向、与每个目的地相关的定时信息、候选车辆的当前和/或先前位置、关于候选车辆的细节等等。此外，行程简档特性可以包括路线细节(例如，通行费、低净空(lowclearance)、或计划的停留)，实时交通、天气、距离、沿着路线的飞行限制、障碍、许可、或可能对于泊接、解除泊接、着陆、搭载、以及帮助uav到达uav目的地来说是有用的其它信息。行程简档特性可以用于确定车辆是否合适于帮助uav到达uav目的地。
术语“计算设备”在本文中用于指代被配备有至少一个处理器的电子设备。计算设备的示例可以包括uav行程控制和/或任务管理计算机、移动设备(例如，蜂窝电话、可穿戴设备、智能电话、智能手表、上网板(webpad)、平板计算机、支持互联网的蜂窝电话、支持
如本文所使用的术语“服务器”指代能够作为服务器起作用的任何计算设备，诸如主交换服务器、web服务器、以及被配置有软件以执行服务器功能的个人或移动计算设备(例如，“轻型(light)服务器”)。因此，各种计算设备可以作为服务器起作用，诸如以下各项中的任何一项或全部：蜂窝电话、智能电话、上网板、平板计算机、支持互联网的蜂窝电话、支持
词语“示例性”在本文中用于意指“用作示例、实例或说明”。本文描述为“示例性”的任何实现方式不一定被解释为比其它实现方式优选或具优势。
图1a中示出了搭载在机动车辆210上的泊接位置中的uav100。根据各个实施例的uav100可以被配置为搭载在车辆(例如，机动车辆210)上以节省能量、节省时间、对电池进行充电(如果机动车辆210和/或uav100支持的话)、避免障碍等等。机动车辆210是uav可以泊接在其上的候选车辆的示例。举例而言，当机动车辆210被示出为轿车型汽车时，众多其它类型的车辆(包括机动车辆和耦合到机动车辆的拖车)可以适合用于根据各个实施例的搭载。
在泊接到机动车辆210之前，uav可以确定泊接在任何机动车辆上是否是期望的以便到达uav目的地。这种关于是否要泊接的确定可以基于用于uav到达uav目的地的功率需求、uav100上的累赘(例如，重有效载荷)、成本、时间、资源的可用性、安全、成功泊接和/或对机载电池再充电的可能性、以及其它因素。响应于确定泊接是期望的，uav100可以识别用于泊接的一个或多个候选车辆并且识别候选车辆中的具有可以帮助uav100到达uav目的地的一个或多个行程简档特性的一个或多个候选车辆。uav100可以从一个或多个候选车辆中挑选第一机动车辆(例如，机动车辆210)并且与第一机动车辆泊接。
在各个实施例中，uav100可以飞向机动车辆210以进行泊接并且后续地从其解除泊接，如图1b中所示。参照图1a-图1b，uav被描绘为通过泊接序列和解除泊接序列来接近机动车辆210和从机动车辆210分离。机动车辆210可以被提供有泊接站410，泊接站410可以被配置在机动车辆210的车顶。泊接站410可以临时地或永久地附接到机动车辆210并且可以被配置为促进uav100的泊接和解除泊接。替代地，机动车辆210可以不包括泊接站410或者可以包括用于uav100泊接的不同机构。例如，在ad-hoc搭载情境中，uav100可以通过停在车顶或机动车辆的其它表面上来与不包括泊接站410的机动车辆泊接。
在各个实施例中，uav100可以与选择的机动车辆通信、会合、泊接以及从选择的机动车辆解除泊接，如图2a-图2d所示。参照图1a-图2d，操作环境200可以包括具有包括候选车辆210、213、215等的众多车辆的道路201。例如，uav100可以被编程为从当前位置a向uav目的地b行进。当前位置a可以是沿着去往uav目的地b的路线的一位置，其源自诸如用于uav100的基站或部署站之类的起点(未示出)。
uav100可以通过无线连接210a、213a、215a与候选车辆210、213、215建立通信。无线连接210a、213a、215a可以表示至道路201上的参与用于uav100的搭载的许多车辆的链路。可以与候选车辆210、213、215中的通信设备或与候选车辆210、213、215的乘客的计算设备建立无线连接210a、213a、215a。
uav100还可以与蜂窝基础设施230建立无线连接231，以便与关联于包裹递送服务的服务器1000或类似的实体进行通信。与无线连接231相关联的通信可以是通过互联网221与服务器1000进行的宽带数据通信。通过与服务器1000通信，uav100可以获得包括以下各项的信息：uav目的地、路线信息、实时交通信息、天气信息、距离信息、飞行限制信息、障碍信息、或可能对于操作、泊接、着陆和向uav目的地行进来说是有用的其它信息。
在各个实施例中，候选车辆210、213、215可以可选地通过蜂窝基础设施230和/或互联网221来与服务器1000建立无线连接210b、213b、215b。通过在候选车辆210、213、215中的基于车辆的计算设备上执行的应用(即，特定程序)，uav100可以通过成对的无线连接210a和210b、213a和213b、以及215a和215b中的一个或多个对，经由跳跃(hop)或类似的中继或协调与服务器1000通信。换句话说，uav100可以直接与基于车辆的计算设备通信，该基于车辆的计算设备可以转而通过蜂窝连接与服务器1000通信，反之亦然。此外，uav可以使用无线连接231、210b、213b、215b，通过服务器与候选车辆210、213、215通信。
如图2b中所示并参照图1a-图2b，使用无线连接210a、210b、213a、213b、215a、215b、231中的一个或多个，uav100可以与候选车辆210、213、215以及可选地与服务器1000通信，以获得行程简档特性，诸如候选车辆210、213、215的一个或多个候选车辆的目的地。行程简档特性可以用于确定具有可以帮助uav100到达uav目的地b的一个或多个适当的行程简档特性的候选机动车辆。
在各个实施例中，可以直接从移动计算设备(例如存储在移动计算设备中的导航或gps数据)获得行程简档特性。未来的智能汽车也许能够自我驾驶，并且因此这种汽车可以知道目的地和行驶路线。在各个实施例中，可以通过经由可以在移动计算设备或uav100的处理器中的每一个上执行的应用而协调的查询，来获得诸如目的地信息之类的行程简档特性。此外，可以通过在每个移动计算设备上可用的上下文信息(其可以通过应用的操作来访问)获得车辆中的每个车辆的行程简档特性。例如，应用可以监测与移动计算设备的用户相关联的社交媒体帖子并且根据这些社交媒体帖子确定目的地。移动计算设备还可以了解使用车辆的一个或多个人的常规和习惯并且基于可从电子邮件、日历和移动计算设备上可用的其它app获得的信息来作出有根据的猜测。基于时间和日期，以及还基于在移动计算设备上可用或对于移动计算设备可用的上下文感知信息，移动计算设备可以对车辆的方向或目的地以及其它行程简档特性作出良好的猜测。当直接的目的地信息仍没有被获得时，uav100可以依赖于车辆的行驶方向，这是因为车辆被约束为遵循可能以地图数据的形式而为uav的处理器已知的道路。
基于与候选车辆210、213、215的通信以及所获得的行程简档特性，uav100可以确定在uav100的当前位置a附近的候选机动车辆具有兼容的目的地(或当前行驶方向)，诸如处于沿着朝向uav目的地b的路线240的方向。uav100可以随后选择候选机动车辆中的一个并且沿着接近飞行路径241行进以拦截用于泊接的机动车辆210。可以基于机动车辆210的速度和方向或路线240的知识来确定接近飞行路径241。uav100可以协调uav100的接近飞行路径241和机动车辆的路线240的相交以便实现适当的泊接位置。在一些实施例中，uav100和机动车辆210可以进行协调以便在车辆210停下时在某一位置进行泊接。在其它实施例中，机动车辆210可以将其速度降低到低于允许uav100与机动车辆210的动态泊接的泊接门限速度。替代地，如果情境和泊接机构有保证，则可以执行高速泊接(即，以全速公路速度)。
uav100可以沿着接近飞行路径241行进以与机动车辆会合。uav100可以盘旋，并且与泊接站相关联的机构可以接管uav100并使uav100相接触以完成着陆或泊接。如图2c中所示，一旦uav100被泊接到机动车辆210，uav就可以保持泊接达搭载段，在该搭载段期间可以发生电池节省和/或再充电。如图2d中所示，当搭载段完成时，uav100可以从泊接站410被释放并且在离开飞行路径243上行进，以清除(clear)该区域中的车辆和其它交通。在被释放后，uav100可以在目的地飞行路径247上继续朝向目的地b飞行并着陆在目的地b处，或者可以继续寻找在其上搭载的另外车辆。
各个实施例可以使用多种uav配置来实现，在图3a和图3b中以四轴飞行器的形式示出了多种uav配置的示例。然而，可以使用其它类型的uav。适合于在各个实施例中使用的常见uav配置可以包括“四轴飞行器”配置。
图3a和图3b根据各个实施例，示出了诸如图1a-图2d中的uav100之类的uav。参照图1a-图3b，uav100可以包括转子101和飞行电机160，飞行电机160可以被固定到可以支持uav100的完全重量的框架103和着陆橇(landingskid)105。在各个实施例中，uav100可以被配置为如图3a和3b中所示的对包裹109进行固定。uav100可以包括用于对包裹109进行固定的包裹固定单元107。包裹固定单元107可以包括抓握和释放机构、电机等等，其可以被充分地额定为抓住和保持包裹109。包裹固定单元107可以包括驱动抓握和释放机构以及控制的电机，其可响应于在适当的时间(例如当由图3b中示出的控制单元110指示时)抓握和释放包裹109。可选地，包裹109可以被在飞行电机160或转子101之下的框架103和着陆橇105包围。
四轴飞行器式水平转子uav可以在任何畅通无阻的水平和垂直方向上飞行或者可以在一个地方盘旋。uav可以被配置有处理和通信设备，其使得uav能够进行导航，例如通过控制飞行电机以实现飞行方向并接收位置信息和来自包括车辆系统、包裹递送服务服务器等等的其它系统组件的信息。位置信息可以与当前uav位置和uav目的地的位置或者所获得的关于候选车辆的目的地、充电站的位置等的位置信息相关联。
为了便于描述和说明，省略了uav100的一些细节，诸如布线、框架结构互连或本领域技术人员会知道的其它特征。例如，虽然uav100被示出并描述为具有例如框架103之类的框架构件。uav100可以被构造有其中通过模制结构获得支撑的模制框架。在各个实施例中，uav100可以具有四个转子101。然而，可以包括更多或更少的转子101。
在各个实施例中，uav100可以被配置为接收外部电源以进行再充电。uav100的着陆橇105可以被提供有充电端子155。充电端子155可以提供uav100的电池与外部充电电源之间的连接。充电端子155可以被布置成使得一些充电端子被配置为具有一个极性并且其它充电端子被配置有相反的极性，对应于充电端子155中的特定的一个充电端子连接哪个电池端子。充电端子155的极性也可以与泊接站上的相应充电连接的位置和极性进行协调，其中一旦uav100处于泊接的位置，充电端子就连接到该泊接站上的相应充电连接。在各个实施例中，充电端子可以向泊接站提供诸如有线通信或控制连接之类的另外连接。在各个实施例中，递送uav和候选车辆可以提供用于uav的电池的无线/感应充电的单元。uav100还可以包括控制单元110，其可以容纳用来供电和控制uav100的操作的各种电路和设备，包括用于向转子101供电的电机、电池、通信模块等，如所描述的。
控制单元110可以包括处理器120、射频(rf)模块130以及电源模块150。处理器120可以包括存储器121、全球定位系统(gps)导航单元125、以及足够的处理功率来进行各种控制和计算操作以用于控制uav100和uav子系统。处理器120可以耦合到包裹固定单元107和充电端子155。处理器120可以在从充电端子155泊接期间直接被供电，或者可以从电源模块150或组合被供电。此外，处理器120可以控制对电源模块150的充电，诸如通过被配备有充电控制算法和充电控制电路。处理器120可以耦合到电机控制单元123，其中电机控制单元123对驱动转子101的电机进行管理。
电源模块150可以包括一个或多个电池，该一个或多个电池可以向各种组件(包括处理器120、飞行电机160、包裹固定单元107和rf模块130)提供电力。具体而言，包括在电源模块150中的电池可以是可再充电的并且耦合到飞行电机160，飞行电机160被配置成当转子101通过风转动时作为发电机起作用。处理器120可以被配置有处理器可执行指令以控制通过飞行电机160和/或通过充电端子155对所述电源模块150的充电(即，由泊接站提供的能量或在泊接到泊接站时收获的能量的存储)，诸如通过使用充电控制电路执行充电控制算法。替代地或另外地，电源模块150可以被配置为通过调节从飞行电机160接收的电力/或从充电端子155接收的电力(其被应用于对电池再充电)来管理其自身的充电。
通过连接到转子101的飞行电机160中的各个飞行电机的控制，uav100可以控制朝向uav目的地的飞行。处理器120可以从gps导航单元125接收输入，以便确定其目前位置、uav目的地的位置、以及其它位置(例如着陆点的位置)。还可以提供陀螺仪/加速度计单元127以生成关于uav100的三维方位和移动的相对位置信息。
在各个实施例中，转子101不仅可以由uav100用于推进，而且可以像风力涡轮机用于在由风或上升气流旋转时经由飞行电机160生成电力，由此收获风能。uav100可以被配置为在栖息机动车辆的顶上(例如，泊接在泊接站中)时收获风能，可以关闭最消耗功率的组件，允许风转动对飞行电机160进行驱动的转子101，使得转子101作为发电机起作用以生成可以存储在电源模块150内的可再充电电池中的电力。此外，uav100可以利用热废气(例如来自机动车量排气管)，热废气可以被利用来收集热能。在一些实施例中，uav100可以包括用于将太阳能转换成电能的太阳能电池。此外，uav100可以包括可以使得uav100能够定向其转子101面对风以增加风能收获的效率的设备。
在各个实施例中，uav100的控制单元110可以被配备有照相机单元140，照相机单元140可以用于多种应用。例如，照相机单元140可以用于促进导航，诸如使得uav100能够遵循或导航朝向诸如道路交叉点之类的标识的特征。照相机单元140可以用于其它目的，诸如车辆识别、引导uav着陆在泊接机构上、拍摄或识别包裹的接收者等等。
处理器120可以通过rf模块130与移动计算设备800进行通信。可以在rf模块130的机载天线131与移动计算设备800的移动计算设备天线810之间建立双向无线链路132。rf模块130可以被配置为从卫星接收gps信号或由uav100使用的其它信号。移动计算设备800可以是位于候选车辆中的设备，或者可以是与候选车辆内部的用户相关联的设备。移动计算设备800可以替代地是与包裹递送服务或uav100的操作者相关联的服务器。rf模块130可以支持与移动计算设备800中的多个移动计算设备800的通信。虽然控制单元110的各种组件被示出为单独的组件，但在各个实施例中，电子组件中的一些组件(例如处理器120、电机控制单元123、rf模块130以及可能的其它单元)可以被一起集成在单个设备、芯片电路板或片上系统中。
可以在多种通信网络(例如计算设备之间的专用网络、计算设备之间的公共网络、或专用网络和公用网络的组合、以及蜂窝数据网络卫星通信网络)内实现各个实施例。uav可以在包括道路的不同地形上行驶不同的距离。因此，uav和车辆移动性可能需要在uav正以泊接或解除泊接的状态和飞行状态朝向uav目的地行驶时维持通信。
uav100可以如图4a-图4d所示执行泊接序列以泊接到机动车辆210的泊接站410。参照图1a-图4d，uav100可以从相对于机动车辆210的盘旋位置开始泊接序列或按照等于或低于泊接门限速度的速度与机动车辆210一起移动(例如，图4a)。在各个实施例中，可以结合泊接站410(或机动车辆210)提供风挡419，以在机动车辆210正在移动时实现泊接。泊接站410可以被提供有电源420，其可以耦合到充电控制器417和端子415，端子415被配置为在泊接期间与uav100的充电端子155接触和对uav100的电池或电源进行充电。
泊接站410可以被提供有导向臂413，其可以是由泊接电机412供电的夹紧箍(bail)机构或其它捕捉和固定结构。导向臂413可以受泊接电机412控制以处于各种位置，例如打开、关闭或中间位置。一个或多个导向臂413可以被配置为处于在一位置以在着陆接近操纵期间(例如当uav100进入泊接区域411(例如，图4b)时“捕捉”uav100。泊接电机412或传感器可以检测uav100何时处于接触。一旦检测到接触，泊接电机412可以使导向臂413与uav100成进一步的接触。例如，在图4b中所示的捕捉操作期间，导向臂413中的向前的一个导向臂可以处于升高的位置以“捕捉”uav100。一旦检测到接触，导向臂413的后面的导向臂中的一个可以升高，以使得uav100(其可能仍在盘旋)的尾端可以被固定(例如，图4c)
一旦uav100被牢固地捕捉在导向臂413之间，uav100可以被降低到安全位置(例如，图4d)。uav100可以与关联于机动车辆210的计算设备相通信，以便确定它可以断电其电机或降低自身朝向泊接站410。替代地或此外，导向臂413可以通过电机的操作迫使uav100进入到降低的位置，以使得如果放弃泊接，则uav100可以继续飞行。一旦处于完全泊接的位置，如图4d中所示，端子415可以与uav100的充电端子155相接触，并且可以开始对uav100的电源的充电和/或用于收获风的过程。
uav100可以从如在图4e-4h中所示的执行解除泊接序列以便从机动车辆210的泊接站410分离。参照图1a-图4h，一旦uav100确定其当前位置是靠近uav目的地b或另一车辆具有与uav目的地b更兼容的目的地或其它原因，可能发生解除泊接序列。可以在与机动车辆210的泊接决定时或在泊接之后进行这种确定。例如，uav100可以确定机动车辆210可以是与朝向目的地b的必要路线的仅一部分相兼容，该部分终止于中间路点。在接近该中间路点时，uav100可以如本文所述的开始与附近车辆进行通信，以确定用于朝向目的地b的下一线路(leg)的新车辆。
在各个实施例中，服务器1000可以通过监测在uav100附近(例如，在无线通信范围内，或者足够靠近，考虑到每个车辆的速度和位置，uav可以与车辆会合)的参与车辆来确定兼容的车辆。服务器1000可以汇编(compile)行程简档特性以识别对于uav来说兼容的候选车辆。例如，行程简档特性可以包括关于以下各项中的一项或多项的信息：环境状况、车辆的当前速度，车辆被配备有的泊接站的类型、车辆是否愿意采取与路程或路线的一些小的偏离以允许uav进行泊接、车辆是否愿意慢下来以允许uav进行泊接、候选车辆可以接受的最大uav重量和/或大小、交通状况、车辆的位置、车辆的路线、车辆的目的地、车辆对于uav泊接的接受性(receptivity)、以及由uav的处理器根据从计算设备获得的上下文信息而推断的目的地信息。汇编的行程简档特性中的每一个可以使得服务器1000或uav的处理器能够确定新选择的车辆适合于帮助uav100到达uav目的地b。服务器1000可以向uav100中继关于新选择的车辆的信息，以使得可以在uav100与新选择的车辆之间建立通信。uav100还可以与关联于机动车辆210的特定的基于车辆的计算设备进行通信，以协调解除泊接序列。以此方式，充电可以被去激活并且在解除泊接开始之前执行其它过程。
一旦uav100确定需要解除泊接，可以通过泊接电机412将导向臂413移动到一升高的位置(例如，图4f)。uav100可以激活飞行电机(例如，160)或者飞行电机可以在搭载段期间保持激活。此外，泊接可以作为合适的停止点或按照等于或低于解除泊接速度门限的移动速度来进行。
一旦uav100准备好飞行，导向臂413中的前面的一个导向臂可以通过相应的泊接电机412而降低并且导向臂413中的后面的一个导向臂可以通过相应的泊接电机412而被完全延伸到释放位置(例如，图4g)。在这样的位置中，uav100可以被放置到气流中，并准备好上车(embark)飞行(例如，图4h)。uav100可以直接朝向目的地b移动或者可以继续寻求在其上进行泊接的另外车辆。替代地，导向臂413两者可以以相同的方式和在相同的时间被激活，或者导向臂413的后面的一个导向臂首先被降低。
泊接站410可以被提供有另外的机构以促进着陆、泊接、充电等，如图5a和图5b中所示。参照图1a-图5b，在各个实施例中，在机动车辆210上的泊接站410可以包括着陆槽(groove)501和泊接控制单元520。此外，泊接控制单元520可以作为如所描述的基于车辆的计算设备起作用。泊接控制单元520可以通过短距离无线连接521与一个或多个计算设备(例如uav100的控制单元110)通信或者通过中间/长距离无线连接531与其它远程计算设备通信。
如果移动计算设备800存在于机动车辆210内，诸如属于用户10或由用户10操作的智能电话，则移动计算设备800可以与uav100建立中间/长距离无线连接531，例如通过蓝牙或
在各个实施例中，移动计算设备800和泊接控制单元520中的一个或两者可以执行将有助于与uav100的通信的应用(在本文中称为“泊接app”)。泊接app可以与uav(以及可选地服务器1000)通信以有助于执行诸如泊接控制、候选车辆选择、路线跟踪、机器到机器(m2m)通信(例如，uav到车辆、uav到泊接站、uav到移动计算设备等)的功能。泊接app可以执行另外的功能，例如监测uav充电操作、泊接操作、解除泊接操作和其它操作。泊接app还可以向用户10提供允许或拒绝泊接操作请求的能力。
例如，在各个实施例中，一旦uav100正在寻找和/或考虑用于泊接目的的候选车辆，uav100可以通过中间/长距离无线连接531与移动计算设备800建立通信。替代地或此外，uav100可以通过短距离无线连接521或中间/长距离无线连接531与泊接控制单元520建立通信。uav100可以向移动计算设备800或泊接控制单元520查询机动车辆210的目的地。目的地信息可以包括具有各种路线段的行程路线，或者可以简单地是目的地点。uav100可以被配置为根据当前行程路线的观察以及至指定目的地的各种可能路线的知识来确定机动车辆210的可能路线。uav100还可以被配置为确定机动车辆210对于uav100的当前位置的相对位置。
替代地或此外，移动计算设备800可以在中间/长距离无线连接531上与泊接控制单元520通信，以共享关于路线、泊接设备的状态等的信息。在各个实施例中，移动计算设备800可以在中间/长距离无线连接531上与泊接控制单元520通信，以便管理泊接操作并获得关于泊接操作的状态信息，如果泊接控制单元520缺少至uav100或服务器1000的连接，则该状态信息可以被中继到服务器1000。uav还可以使用诸如照相机、立体摄像机和超声波传感器之类的传感器以用于识别车辆上的泊接站和用于泊接过程。
uav100可以通过与移动计算设备800或泊接控制单元520中的一个或多个进行通信来执行可以通过各个阶段(例如，图4a-图4d)来控制的泊接序列。例如，泊接控制单元520可以操作泊接电机412以控制导向臂413的位置，以便捕捉uav100并将其拉入到泊接位置，如前所述。当uav100被拉向泊接站410时，例如通过由泊接电机412供电的导向臂413的操作，着陆橇105可以与着陆槽501中的一个接合。通过使着陆橇105与着陆槽501接合，uav100可以由侧向力固定，而导向臂413和泊接电机412提供向下的固定力。由导向臂413和泊接电机412提供的向下的力进一步使uav100的充电端子155与端子415进入牢固的电接触，如图5b所示。
在各个实施例中，一旦可以在充电端子155与端子415之间建立牢固的电连接，则泊接控制单元520可以控制充电控制器417开始施加充电电流527以通过充电端子155、端子415和电源420(其可以是机动车辆210的电池)对电池uav100进行充电。泊接控制单元520还可以将充电状态报告给uav100、移动计算设备800或服务器1000中的一个或多个。一旦充电完成，在泊接控制单元520和/或移动计算设备800的控制下，可以通过充电控制器417的操作来减小或去除充电电流527。在各个实施例中，充电控制器417可以被配置为独立地操作并且报告充电状态。在各个实施例中，泊接站可以使用诸如类似rezencetm的磁共振之类的技术来促进对uav的电池的无线充电。
一旦uav100确定其应停止搭载(例如，以进行到uav目的地或找到更好的候选车辆)，例如通过确定已经到达了解除路点或目的地在附近，则可以执行解除泊接操作(例如，图4e-图4h)。可以通过uav100与泊接控制单元520、移动计算设备800和服务器1000中的一个或多个的通信和交互来协调解除泊接操作。
图6a根据各个实施例，示出了用于操作uav(例如，100)的方法600。参照图1a-图6a，方法600的操作可以由uav的控制单元(例如，110)或其它计算设备(例如，移动计算设备800或平板计算设备900)来执行。为执行实施例方法600的操作，uav可以与泊接控制单元520、移动计算设备800、和/或服务器1000通信以选择在其上搭载朝向目的地的车辆。在框601中，uav处理器(例如，120)可以确定uav的目的地(即，uav目的地)，诸如用于包裹的递送。uav目的地可以是固定的街道地址、一组gps坐标、一系列路线段或其它形式的目的地信息。
在框603中，处理器可以监测飞行参数，例如电池充电水平、包裹重量、风况、飞行路线、至目的地的剩余时间和距离、以及在飞行期间的其它参数。如所讨论的，通过监测飞行参数和路线，处理器可以调整路线。此外，处理器可以从递送服务的服务器接收通信，该通信指示对路线的改变、对uav目的地的改变、取消递送等，其将影响飞行路线。
在确定框605中，处理器可以确定是否向uav目的地行进。确定是否向uav目的地行进可以基于在框603中监测的飞行参数和可用选项的。以此方式，响应于处理器确定uav具有不足够的机载电力以到达uav目的地，那么处理器可以确定不向uav目的地行进。uav可能没有足够的时间在最后期限到达uav目的地，在这种情况下可以选择搭载。或者，可能已经计划了用于uav及时地到达uav目的地的搭载。响应于确定向uav目的地行进(即，确定框605＝“是”)，处理器可以在确定框625中引导uav向uav目的地行进并监测其是否抵达uav目的地。响应于确定不向uav目的地行进(即，确定框605＝“否”)，处理器可以在确定框607中确定是否应执行搭载。
在确定框607中，处理器可以基于在框603中监测的飞行参数来确定是否搭载在机动车辆上以到达uav目的地。例如，可以监测电池充电水平，以基于其它条件(例如包裹重量、当前路线、风况等)来确定是否有足够的电池电量可用于完成到uav目的地的行程和从uav目的的返回。响应于确定不泊接在任何机动车辆上(即，确定框607＝“否”)，处理器可以确定是否存在紧急情况。紧急情况可以包括其中uav没有足够的电力继续朝向uav目的地，并且必须着陆和/或搭载以避免电池没电和坠落(crash)的情形。紧急情况的另一个示例包括当uav处于恶劣的天气条件(如风暴)时，可能不再能够保持飞行。响应于确定存在紧急情况(即，确定框628＝“是”)，uav可以在框629中实现(即，使用)紧急过程。响应于确定不存在紧急情况(即，确定框628＝“否”)，uav可以返回到框601以确定新的uav目的地或重新评估为什么在确定框605中作出不向较早的uav目的地行进的确定。
响应于确定要泊接在机动车辆上(即，确定框607＝“是”)，处理器可以在确定框609中确定是否已经或可以识别用于泊接的一个或多个候选车辆。以此方式，处理器可以汇编候选车辆列表。例如，处理器可以与参与车辆建立通信，例如通过在车辆内的用户操作的一个或多个车载设备或移动计算设备上执行的泊接app。替代地或此外，处理器可以与服务器建立通信，并且可以与服务器交互，以便识别参与泊接服务的车辆之中的候选车辆。例如，服务器可以存储关于参与车辆的目的地和行程路线的信息，并且可以向处理器标识可能具有兼容的车辆目的地和兼容的车辆路线的车辆。
在确定框609中识别的候选车辆的列表可以是在框611中汇编的行程简档特性之后，需要在确定框613中关于行程简档特性进行进一步评估的初步列表。或者，在确定框609中识别的候选车辆的列表可以是包括候选车辆的顺序或排序的更为最终化的列表，以使得该过程可以可选地直接行进到框614以选择用于泊接的候选车辆。
在框611中，一旦与关联于潜在候选车辆和/或服务器的一个或多个远程移动计算设备建立通信，处理器可以确定一个或多个机动车辆的行程简档特性。行程简档特性可以包括从包括以下各项的组中选择的信息：候选车辆的当前速度、候选车辆被配备有的泊接站的类型、候选车辆是否愿意采取与路程或路线的一些小的偏离以允许uav进行泊接、候选车辆是否愿意慢下来以允许uav进行泊接、候选车辆可以接受的最大uav重量和/或大小、交通状况、候选车辆的位置、候选车辆的指定目的地、候选车辆的指定路线、以及处理器可以从其确定推断的目的地或路线的上下文信息。处理器可以从一种类型的源(即，移动计算设备)获得针对一些候选车辆的行程简档特性，以及从不同类型的源(例如，服务器)获得针对其它候选车辆的行程简档特性。
在确定框613中，处理器可以确定其行程简档特性在框611中被确定的候选车辆是否具有帮助uav到达uav目的地的一个或多个行程简档特性(即，兼容的行程简档特性)。以此方式，处理器可以确定机动车辆目的地、行程路线和其它信息是否使每个候选车辆可接受被选择用于泊接。
响应于确定候选车辆中的至少一个候选车辆具有帮助uav到达uav目的地的一个或多个行程简档特性(即，确定框613＝“是”)，处理器可以在框614中选择用于泊接的车辆。响应于确定没有候选车辆具有帮助uav到达uav的目的地的行程简档特性(即，确定框613＝“否”)，处理器可以在确定框609中再次识别用于泊接的一个或多个候选车辆，移除在确定框613中确定的不兼容的候选车辆，并且在框611中确定针对新候选车辆集合的新行程简档特性集合。
此外，当处理器在确定框609中再次识别用于泊接的一个或多个候选车辆时，处理器可以减少满足搭载要求所需的参数数量。以此方式，uav可以加速对候选车辆的评估或扩大具有兼容行程简档特性的候选车辆的数量。例如，作为第一轮(round)识别和评估候选车辆的一部分，泊接站可以是要求的，而作为第二轮的一部分，泊接站可以是可选的。
在框614中，处理器可以从被确定为具有帮助uav到达uav目的地的一个或多个行程简档特性的那些候选车辆中选择候选车辆。通过对诸如车辆路线、行程时间、天气条件等的行程简档特性的比较性评估，处理器可以基于对候选车辆进行排列优先级或排序来选择用于泊接的车辆中的一个车辆。
在各个实施例中，可以基于对基本因素(例如候选车辆是否将提供至uav目的地的最快时间)的评估来进行选择。当诸如至目的地的时间之类的基本因素对于两个或更多个候选车辆是相同的时，可以在选择用于搭载的车辆时考虑其它因素。例如，当两个或更多个候选车辆提供至目的地的相同或相当的时间时，处理器可以认为两个或更多个车辆中的一个愿意允许搭载而不需要激励。在这种情况下，选择不需要搭载激励的车辆可能是成本高效的。用于对候选车辆排序的其它准则可以包括候选车辆的可信度/可信赖性。可信度/可信赖性可以基于在一段时间上成功的先前泊接的百分比、客户评论、基于参数集合(例如要进行泊接的时间、和/或司机多久兑现其承诺以维持路线)的自动化uav反馈。以此方式，可以使用排序机制来评定每个候选车辆的质量。
在框615中，uav可以启动朝向所选车辆的飞行路径，并且一度与所选车辆处于接近性泊接。泊接操作可以涉及附加的过程(例如，如参考图7更详细地描述的)。
在框617中，一旦uav被泊接，处理器就可以监测和/或继续监测uav朝向uav目的地的进展。通过监测uav朝向uav目的地的进展，处理器还可以监测uav搭载在其上的车辆朝向uav目的地的进展。例如，处理器可以针对朝向uav目的地的进展对uav和/或uav搭载在其上的车辆的移动进行监测，这是因为它们在泊接期间一起移动。处理器可以监测内部导航信息，例如关于泊接的uav的当前位置的gps信息。
替代地或此外，处理器可以从与服务器、车载设备或车辆内的移动通信设备中的一个或多个的通信中获得位置信息。例如，通过监测其gps位置，处理器可以检测与计划路线的偏差，识别与预期行程时间的延迟，并且识别何时其开始行驶远离其uav目的地，其中每一个可能影响对保持泊接在目前车辆上的决定。
另外在框617中，当泊接在机动车辆上时，uav可以执行另外的搭载功能，例如对机载电池进行再充电。这样的电池再充电可以通过从机动车辆接收电力来实现(例如，通过充电端子155)。替代地，uav可以使用处理器和/或电源调节器将飞行电机(例如，160)配置为在由车辆的行驶产生的明显的风导致转子旋转时生成用于对电池再充电的电力来收获能量。uav还可以具有另外的设备，其可以将转子定向以面向或朝向风倾斜(pitch)，以便提高风能收获的效率。只要uav保持泊接在车辆上并且车辆或车辆周围的空气正在移动，或者在电池被完全充电之前，电池的这种充电可以继续。
此外在框617中，当泊接在机动车辆上时，处理器可以考虑另一候选车辆是否可以是可用的，并且可以是帮助uav到达uav目的地的更好选项。如果uav确定另一机动车辆在特定时间对于搭载会更好，则处理器可以确定目前的搭载段已经结束。
在确定框619中，处理器可以确定目前的搭载段或泊接操作是否应结束。例如，处理器可以确定已经到达路点、目的地很近、车辆正在行驶远离目的地、或者与当前泊接状态相关联的条件已经变得不期望继续泊接。在启动泊接以便对uav电池进行充电(例如，通过使用经过uav的明显的风以使用飞行电机作为发电机生成电力或通过使用来自机动车辆的电源)的情况下，一旦电池被充分地充电，可以做出搭载完成的确定。响应于确定搭载不应结束(即，确定框619＝“否”)，处理器可以继续在框617中监测进度并执行搭载功能。
响应于确定目前的搭载段已经完成(即，确定框619＝“是”)，处理器可以在框621中准备和从所选车辆解除泊接。解除泊接操作可以涉及另外的过程(例如，如参照图7所描述的)。
在确定框623中，一旦uav从所选车辆解除泊接，处理器可以确定是否继续去往uav目的地。以此方式，处理器可以控制uav向uav目的地行进或者确定是否与另一机动车辆泊接。处理器可以被配置为在所有情形下持续地监测朝向目的地的进展。例如，在朝向目的地进行时，处理器可以使用从在uav内部和外部的各种源收集的信息来考虑各种因素，例如车辆的预期路线的变化或诸如天气条件之类的其它情形等。
响应于确定uav不应向uav目的地行进(即，确定框623＝“否”)，处理器可以再次在框603中监测飞行参数，并且在框605中确定是否向uav目的地行进。响应于确定uav应向uav目的地行进(即，确定框623＝“是”)，处理器可以向uav目的地行进并且在框625中确定uav是否已抵达uav目的地。
在确定框625中，处理器可以确定uav是否已抵达uav目的地。处理器可以基于与目的地的gps信息一致的内部gps信息来确定抵达。替代地或此外，处理器可以从与服务器、车载设备或位于车辆内或在uav目的地处的移动计算设备(例如包裹接收者的移动计算设备)中的一个或多个的通信中获得关于抵达的信息。响应于确定uav尚未抵达目的地(即，确定框625＝“否”)，处理器可以再次在框603中监测飞行参数并在确定框605中确定是否向uav目的地行进。
响应于确定uav已抵达目的地(即，确定框625＝“是”)，处理器可以在框627中提供成功抵达的通知或指示。例如，处理器可以与服务器以及包裹已成功抵达的包裹接收者的移动通信设备中的一个或多个进行通信。在抵达目的地时，处理器可以执行另外的操作，诸如用于确保包裹被成功地脱离并被接收者占有的操作。随后，处理器可以执行其返回飞行，这可能再次涉及搭载。因此，在返程中，处理器可以如上所述的在框601中确定新的uav目的地(即，uav基地(homebase))，在框603中监测飞行参数，并且在确定框605中确定是否向uav目的地行进。
图6b根据一些实施例，示出了可以作为用于确定是否已识别了用于搭载的一个或多个候选车辆的方法600的确定框600的一部分而实现的操作的方法630。参照图1a-图6b，控制单元(例如，110)或其它计算设备(例如，移动计算设备800)可以执行方法630的操作。
在可选框631中，处理器可以从中央服务器或一个以上的服务器(其可以属于不同的服务提供者或组织)接收可以适合于选择作为候选车辆的车辆的列表。处理器可能已先前请求了车辆的列表，或者服务器可能已发送了车辆的列表而无需正式的请求(即，自动地)。服务器可以具有关于uav的当前位置以及在uav的特定地理半径内的车辆的相对位置和能力的信息。服务器可以基于uav的位置和被注册为允许uav泊接并将其位置报告给服务器的车辆的位置，来产生适合的车辆的总体列表。服务器可以生成在uav的第一门限距离内的车辆的总体列表(例如，在uav的五英里或十分钟飞行时间内)，并且通过通信链路(例如，蜂窝广域网)向uav处理器提供该总体列表。服务器还可以向uav提供关于车辆速度和方向、交通状况和天气(例如，风速和方向)的信息。
在生成列表时，服务器可以考虑关于uav的信息，例如uav的当前位置、uav的最大飞行速度、uav的目的地位置、uav的返回位置和其它信息。服务器可以基于与车辆能力和司机协定相关的信息来进一步细化(refine)车辆的列表，例如通过在列表中仅包括允许递送uav进行搭载的那些车辆。服务器可以进一步细化车辆的总体列表，以便在列表中仅包括离uav在给定飞行距离或飞行时间内(这可以考虑当前天气条件)、和/或正在与uav的路线和/或目的地(即，递送目的地或返回目的地)兼容的方向上或朝向与uav的路线和/或目的地(即，递送目的地或返回目的地)兼容的目的地行驶的那些车辆。服务器可以基于车辆的典型行程路线、车辆的指定路线、上下文信息等的知识来获得关于各种车辆路线或目的地的信息。例如，服务器可以根据其可以保存的历史记录确定，每个星期二，车辆进行去往某个目的地的旅程，这可以使得服务器可以在其在星期二接收到车辆在路上的报告时，推测车辆正在朝向通常的星期二目的地前进。服务器可以使用其它上下文信息，例如从社交媒体数据库和其它来源获得的上下文信息，包括车辆的可信赖性/评级。
在可选框633中，uav处理器可以替代地或另外地使用从与车载设备或在对等通信范围内的车辆的乘客的设备的蜂窝或对等通信链路获得的信息来构建车辆的列表。处理器可以可选地利用经由与车载设备或乘客的设备的对等通信接收的信息来补充在可选框631中从服务器接收的列表。处理器可以与车载设备或乘客的设备进行通信，以获得与如可以在可选框631中从服务器获得的信息相同或相似的信息、另外的信息或经更新的信息。此外，处理器可以与车辆设备进行通信以获得关于每个车辆的位置和目的地、它们对于uav泊接的接受性等等的信息。处理器还可以从上文结合可选框631所描述的上下文信息推断目的地信息。
在框635中，uav可以从在可选框631或可选框633中获得的列表上的车载设备或乘客的设备获得另外的信息。这样的信息可以经由在uav处理器与车载设备之间的蜂窝或对等通信链路来获得。另外信息的非穷举和非限制性示例包括：车辆的当前速度；车辆被配备有的泊接站的类型；车辆是否愿意在其路程或路线上作出小的偏离以允许递送车辆进行泊接；车辆是否愿意慢下来以允许uav进行泊接；环境条件(例如，风速、雨、障碍、隧道等)；候选车辆可以接受的最大uav重量和/或大小；包裹重量；包裹大小；uav重量；uav大小；uav(装载/卸载)的着陆状况；以及其它信息。
利用生成的候选车辆的列表，uav处理器可以评估列表中的车辆，以便移除在物理上或实际不会泊接(例如，太远、在uav的上风等等)或与uav的目的地不兼容(例如，在错误的方向上前进)的那些车辆。举例而言，uav处理器可以在框636中从候选列表中选择车辆，并且在确定框637中确定所选车辆是否适合于会合和泊接。在进行该评估时，处理器可以考虑来自车辆的所有信息，例如来自可选框631、可选框633和框635的信息，以便考虑用于泊接的车辆的适合性并且因此将车辆视为候选者。例如，在基于从车载设备或乘员设备获得的信息、uav的自身位置和天气条件而确定uav将不能与车辆泊接时，处理器可以将作为在确定框637中适合于泊接的车辆取消资格(disqualify)。例如，如果天气条件(例如，其从天气数据服务接收到)指示强烈的东风，并且车辆位于uav的东部并正在以将阻止uav按照其最大空速飞行赶上车辆的方向和速度行驶，则处理器可以确定该车辆不适合于泊接(即，确定框637＝“否”)，并且在框643中使该车辆离开候选车辆的列表。
响应于确定列表中的车辆适合于泊接(即，确定框637＝“是”)，处理器可以在框641中将该车辆添加到候选列表。处理器可以通过在框645中确定在总体列表上是否存在另一车辆并且当存在时(即，确定框645＝“是”)在框636中选择列表上的下一个车辆进行评估来重复针对每个适合车辆的选择和评估。
响应于确定所选车辆不适合于泊接(即，确定框637＝“否”)，uav处理器可以在框643中使该车辆离开候选列表。同样，处理器可以通过在框645中确定在总体列表上是否存在另一车辆并且当存在时(即，确定框645＝“是”)在框636中选择列表上的下一个车辆进行评估来重复针对每个适合车辆的选择和评估。替代地，一旦为候选列表找到至少一个适合的车辆，处理器可以截断(truncate)评估。处理器可以使截断评价的决定基于诸如需要进行搭载的紧迫性(例如，低电池状况，天气等)之类的因素。
一旦总体列表中的所有车辆已被评估(即，确定框645＝“否”)，uav处理器可以继续如上所述的参照图6a接着进行方法600的确定框609。
在各个实施例中，机动车辆的所有者可以注册以向uav提供搭载或泊接服务，并且可以在其注册时指示：司机愿意慢下来、停下或改变路程以便允许递送uav进行泊接(以及解除泊接)。例如，递送uav服务提供者可以向用于向其uav提供搭载或泊接服务的车辆所有者提供激励，向慢下来或从他们的路线偏离以使得uav能够与他们的车辆进行泊接的司机提供金钱激励或其它激励。例如，如果车辆的所有者考虑到这些激励愿意在路程中作出小的偏离或慢下来，则所有者可以将其车载设备或智能电话配置为向uav传输这样的信息并且从递送uav接收泊接请求(例如对慢下来或停下的请求)。在从uav接收到这样的泊接请求时，车载设备或智能电话可以向处理器传输条件，其中在所述条件下司机将愿意接受泊接、慢下来以进行泊接、从现有的用于搭便车(hitch-hiking)uav的路程偏离等等。uav处理器可以利用细化的泊接请求来响应这样的条件。
此外，车载设备或智能电话可以警告司机和提供对司机应遵循以便使得uav能够与车辆泊接的指令(例如，以慢下来、选择下一个出口、或停下)的显示。uav处理器与车载设备或司机的智能电话之间的这种信息交换可以实现为可选框631、可选框633和/或框635中的操作的一部分，并且司机的停下、慢下来和/或转向以实现uav泊接的意愿可以在确定框637中确定车辆是否适合于泊接时进行评估。
在各个实施例中，机动车辆的主要目的可以是携带递送uav(例如，由递送uav服务提供者操作的机动车辆)。在这样的实施例中，只要有可能(例如，当机动车辆尚未在携带uav时)，其主要目的是携带递送uav的机动车辆可以被配置为总是接受小的偏离或对慢下来的要求以允许uav进行搭载。这样的递送uav服务提供者车辆能够携带多个uav。在这样的实施例中，相比在附近的其它机动车辆，专用于携带递送uav的机动车辆可以在确定其用于泊接的适合性(例如，在确定框637中)时被给予增强的考虑或权重。例如，如果在总体列表上存在其主要目的是携带递送uav的机动车辆并且该机动车辆正在与递送uav目的地兼容的方向上行驶，则可以在框641中将该机动车辆添加到候选车辆列表，同时在框643中从候选车辆列表中排除总体列表上的所有其它机动车辆(即，在确定框637中将确定所有其它机动车辆不适合于泊接)。然而，如果总体列表上存在其主要目的是携带递送uav的机动车辆但该机动车辆太远或正在与递送uav目的地不兼容的方向上行驶(即，确定框637＝“否”)，即可以在框643中不将该机动车辆添加到候选列表。
此外，适合于搭载的一些机动车辆可以是部分地或完全地自主的机动车辆(自驱动的)。当在这种情况下，在自主的机动车辆的一部分上执行的各种操作可以是自动的(没有人工接口或人工干预)。完全自主的机动车辆可能不需要任何人工交互以与uav泊接或使得uav能够与自主的机动车辆泊接。这样的专用自主的机动车辆的主要目的可以是携带一个或多个uav。因此，专用自主的机动车辆可以被预先配置为如果空间可用的话总是允许uav泊接在其上。此外，专用自主的机动车辆可以使用适合由候选车辆提供者所遵循的商业计划的其它逻辑，以允许某些uav进行泊接，而其它uav可能不会。
在各个实施例中，确定框609的操作可以被定期地或周期性地重复，以将车辆添加到列表和从列表中移除车辆，并且在uav朝向其目的地移动时，周期性将总体列表分类(triage)为候选车辆的列表。处理器可以在其朝向uav目的地移动时周期性地参考候选列表，以确定是否存在与其进行泊接的更好的机动车辆(例如，通过执行框617的操作)。此外，在从机动车辆解除泊接之前，uav处理器可以执行来自确定框619和/或方法630的操作以重新评估和更新候选车辆列表上的车辆。
图7示出了用于操作uav的方法700。参照图1a-图7，方法700提供了可以被如图6a所示的方法600的部分替换和/或与如图6a所示的方法600的部分结合的、用于识别候选车辆和搭载的替代过程。
具体地，响应于确定已识别了一个或多个候选车辆(即，确定框609＝“是”)，处理器可以在框701中与该一个或多个候选车辆建立通信。通信可以是基本的面向发现的通信，其使得处理器能够找到兼容的候选车辆。在各个实施例中，处理器可以与包裹递送服务、车辆泊接服务、uav操作者服务等等的服务器建立通信，以确定候选车辆及其当前位置和目的地。
候选车辆可以包括被配置为例如通过被配备有uav泊接机构、车载设备、移动计算设备等等来提供uav泊接的车辆。在各个实施例中，候选车辆可以通过在车载设备、移动计算设备上执行的泊接app之间的交互或通过经由web门户(portal)直接访问服务器来向服务器注册其可用性。在一些实施例中，使用适合于所采纳的商业计划的预先配置的逻辑，来自基于车辆的设备的泊接app可以部分或完全自主地进行操作而无需人工干预。
在可选框703中，响应于处理器已经与候选车辆和/或服务器建立了通信，出于安全目的，处理器可以可选地认证用于提供泊接服务的车辆。认证可以采取很多形式，例如交换密钥、供应代码、或其它认证机制。
一旦处理器已经认证了与候选车辆的通信时，处理器可以在框705中与在车辆内的车载设备或移动计算设备中的一个或多个上的泊接app建立链路。所述链路可以是在uavrf模块与车辆内部的车载设备或移动计算设备上的rf模块之间的无线通信链路，例如通过泊接app和适当的无线通信协议。所述链路可允许在处理器与候选车辆内的设备之间交换数据和命令或消息。处理器可以被配置为管理多个通信链路。也可以通过公共蜂窝网络来建立通信链路。
在框707中，处理器可以查询与候选车辆相关联的移动设备或在设备上执行的泊接app关于行程简档特性，例如候选车辆的目的地。目的地信息可以是固定的地址、一组gps坐标、命名(named)目的地、或其它信息。泊接app可以在尝试确定行程简档特性时查询设备上的其它应用，诸如社交媒体应用、地图应用、导航应用或其它应用。
可以通过社交媒体帖子、文本消息、或其它基于上下文的源按上下文(contextually)获得行程简档特性。例如，去往候选车辆中的乘客的移动计算设备上的联系人(contact)的文本消息可能揭示车辆正在朝向与该联系人的会见而前进，于是上下文可以指示该联系人的地址是车辆目的地。移动计算设备还可以“了解”乘客的行为习惯模式和常规，并对行程简档特性作出有根据的猜测。例如，如果乘客定期地在工作日使用候选车辆以往返上班，则基于时间和日期，设备可以猜测车辆是否正在向乘客工作地址或其家庭住址行驶。在一些实施例中，与泊接app相关联的用户接口可以允许候选车辆内的用户输入候选车辆的行程简档特性，该行程简档特性可以随后通过通信链路被传递到处理器。
在确定框709中，处理器可以确定一个或多个候选车辆的行程简档特性(tpc)是否与uav目的地兼容。确定行程简档特性可以包括：在通信链路上获得与车辆目的地相关联的信息并且将所获得的信息与关于uav目的地的信息进行比较。兼容的行程简档特性可以包括一目的地或车辆路线，该目的地或车辆路线是沿着或靠近朝向其uav目的地的uav的uav路线。兼容的行程简档特性可以包括一目的地，该目的地提供与uav路线兼容的朝向uav目的地的部分路线段。处理器可以构建行程简档特性的列表和相应的候选车辆以供以后参考。响应于确定一个或多个候选车辆的行程简档特性与uav的uav目的地不兼容(即，确定框709＝“否”)，处理器可以继续查询与车辆相关联的设备，直到找到具有兼容的行程简档特性的一个或多个候选车辆。
响应于确定一个或多个候选车辆的行程简档特性与uav目的地兼容(即，确定框709＝“是”)，处理器可以在框710中选择用于泊接的候选车辆中的一个候选车辆。例如，处理器可以选择具有与uav目的地最兼容的目的地(例如具有对于uav的uav目的地的兼容接近度的车辆目的地)的候选车辆。处理器可以进一步考虑一个或多个候选车辆对于uav的当前位置的接近度。此外，处理器可以考虑充电座(chargingdock)的可用性作为另一个准则，或如所描述的司机、车辆、或操作车辆的服务的可信度。替代地或此外，一旦uav列出候选车辆，该列表可以根据兼容性进行排序，并且所述处理器可以选择列表中的第一个或下一个车辆。
在框711中，一旦候选车辆的一个候选车辆被选择用于泊接，处理器可以从车辆内的车载设备或移动计算设备中的一个或多个获得对泊接的批准。例如，处理器可以与泊接app通信以获得对泊接的批准。虽然车载设备或移动计算设备可能先前已经注册其用于泊接的可用性，但是条件的变化可能会导致在需要泊接时批准被抑制(withhold)。与泊接app相关联的用户接口可以允许所选车辆内的用户通过激活用户接口硬件或软件按钮来允许或拒绝泊接。该选择可以通过通信链路被传递给处理器。
在确定框712中，处理器可以确定泊接是否被批准。响应于确定泊接没有被批准(即，确定框712＝“否”)，处理器可以在框710中选择另一候选车辆并且在框711中请求对泊接的批准。
响应于确定泊接已被批准(即，确定框712＝“是”)，处理器可以在框713中发起着陆/泊接序列。着陆序列可以涉及若干过程，例如处理器控制uav去往与其中可以执行泊接的候选车辆的会合点。会合点可以是固定点，或者可以涉及着陆/泊接在移动车辆上。着陆序列可以进一步涉及在候选车辆上的泊接准备，例如将泊接机构的导向臂放置于打开或uav捕捉位置。
处理器可以在着陆之前传输信息，诸如电池的充电状态、目的地、包裹重量和其它信息。替代地或此外，可以在获得泊接批准之前提供这样的信息，使得信息(例如包裹重量)可以由候选车辆用于确定批准。在各个实施例中，候选车辆可以具有改变其自身的目的地以匹配uav的uav目的地的选项。这种改变可以是通过由递送服务、uav操作者服务、包裹接收者等等、或其组合提供了额外的补偿的激励。
在框715中，处理器可以进行着陆和泊接操作(例如，通过执行图4a-图4d中所示的操作的序列)。为促进着陆和泊接操作，处理器可以与一个或多个车载设备(例如泊接控制单元、移动通信设备、或其组合)进行协调。例如，处理器可以控制uav进入抵靠捕捉导向臂的第一位置。一旦处理器检测到捕捉是成功的(例如通过来自车辆设备的协调反馈)，处理器可以减少对转子的提升，以允许uav被降低到泊接机构上。处理器还可以检测一次泊接完成并且uav的橇被牢固地与泊接机构接合。在一些实施例中，处理器还可以在一旦充电端子与泊接机构的相应端子相接触时进行检测。
在框717中，处理器可以开始电池充电。在一些实施例中，电池充电可以通过经由将飞行电机配置为作为由所附接的转子转动的发电机起作用而收获明显的风能来完成。uav可以另外地包括使得转子调整倾斜，将转子配置为面对明显的风以便提高风能收获的效率的设备。在一些实施例中，电池充电可以通过经由泊接机构中的电接触部从车辆接收电力来实现。在其中电池充电是使用由车辆提供的电力来实现的实施例中，处理器可以与车辆中的设备进行通信以给泊接机构中的充电端子通电，以使得可以由泊接机构上的充电电路通过泊接机构的端子来提供充电电流。处理器可以与车辆中的设备传输关于uav电池的电荷的状态。充电可以继续，直到uav电池被完全充电，于是可以减小或去除充电电流。在各个实施例中，泊接站可以使用诸如类似rezencetm的磁共振之类的技术来促进对uav的电池的无线充电。
在框719中，在泊接时，处理器可以继续监测uav位置和所泊接的uav/车辆朝向uav目的地的进展。处理器可以监测内部导航信息，例如来自与uav相关联的gps模块的信息。替代地或此外，处理器可以与车辆中的设备进行通信以获得位置或导航信息。处理器还可以监测来自服务器、车载设备或移动计算设备中的一个或多个的通信，以获得对于可能需要解除泊接的车辆的目的地的任何改变。此外，在泊接期间，处理器可以继续与其它车辆进行通信，以确定另一候选车辆是否可以具有更兼容的目的地或可以具有朝向uav目的地的更快路线。
在确定框721中，处理器可以基于监测的路线信息、位置信息、导航信息等等来确定解除连接是否是必要的。例如，基于所监测的位置信息，处理器可以确定其已经到达路点，靠近其目的地，或者另一车辆可以具有朝向uav目的地的优越的路线，并且可以指定解除泊接点。响应于确定车辆不在解除泊接点附近(即，确定框721＝“否”)，处理器可以继续在框719中监测位置和朝向目的地的进展。
响应于确定车辆是在解除泊接点附件(即，确定框721＝“是”)，处理器可以在框723中与在一个或多个基于车辆的设备上执行的泊接app进行通信以协调解除泊接。此外在框723中，处理器可以确定条件是否安全和/或适于解除泊接(例如，机动车辆不是在隧道内部、在桥下、在禁飞区中、或者在极端天气条件下)。在框621中，处理器可以进行解除泊接和/或下车(disembark)操作(例如，如参照图4e-图4h所描述的)。
为了促进解除泊接和/或下车操作，处理器可以与车载设备(其可以包括如本文所述的泊接控制单元)、移动通信设备或其组合中的一个或多个进行协调。在初始的解除泊接阶段，泊接机构可以通过控制电机的操作在导向臂上释放向下的力并且将uav释放到第一位置，在该第一位置，uav仍然被固定，但可以是带电的(underpower)。处理器可以检测一次初始的解除泊接完成并且uav的橇与泊接机构脱开(disengage)，并且充电端子不再与泊接机构的端子相接触。处理器可以检测移动到初始的解除泊接位置是成功的，例如通过来自车辆设备的协调反馈。处理器可以增加对转子的提升以允许uav一旦从泊接结构被完全释放就上车。随后，处理器可以指示和/或确认泊接机构降低向前的导向臂，同时将后面的导向臂保持在支撑位置，以允许上车。随后，处理器可以控制uav成飞离泊接机构。在控制uav从机动车辆飞离之前，处理器可以检查一个或多个外部参数，以确保uav将是安全的或不进入危险状况。
如所提到的，搭载在车辆上的过程可以节省电池电量、对uav的机载电池进行再充电、以及加速至uav目的地的行程。以此方式，可以在初始的旅程上(即，从uav的基地离开)以及在返程上(即，返回到基地)实现搭载。此外，uav目的地可以是中间目的地并且不必是uav的最终站或旅程。因此，对“uav目的地”的引用仅是出于示例目的，并不旨在将权利要求的范围限制为仅仅是由uav进行的行程或至最终目的地的行程的外出(outbound)阶段。
尽管本文描述的各个实施例包括uav搭载在专门准备用于搭载的机动车辆上，但是相同的原理可以用于uav搭载在非定制的机动车辆上，诸如卡车、巴士、货车、船、火车或能够携带uav以进行搭载的其它飞行器。当uav电力储备是低的和/或没有适合的搭载机动车辆是可用的时，非定制的机动车辆可能特别适用于ad-hoc搭载或紧急情况。uav可以自身附接到沿着相同路线行走的非定制的机动车辆的顶部，并且uav可以使用能量收获技术来对机载电池进行再充电。在紧急情况下，uav还可以选择着陆在地面上的安全地带(例如，预先指定或非指定的在道路附近的区域、停车场、或建筑物顶部)并且继续搜索候选车辆、节省电力、和/或收获能量。
各个实施例的泊接过程不必总是涉及在uav、服务器和/或选择的候选车辆之间的协调。在紧急情况下或对于一些ad-hoc情形，uav可以泊接或着陆在车辆上而无需通信或从机动车辆或其中的乘客取得事先批准。
各个方面(例如通过泊接app与uav100通信)可以在多种移动计算设备(例如，智能电话、平板设备、智能手表等)中的任何一种中实现，图8示出了其中的示例。移动计算设备800可以包括处理器802，处理器802与移动计算设备800的各种系统相耦合以用于与其的通信和对其的控制。例如，处理器802可以耦合到触摸屏控制器804、无线电通信元件、扬声器和麦克风、以及内部存储器806。处理器802可以是被指定用于通用或专用处理任务的一个或多个多核集成电路。内部存储器806可以是易失性或非易失性存储器，并且还可以是安全的和/或加密的存储器、或不安全的和/或非加密的存储器、或其任意组合。在另一个实施例(未示出)中，移动计算设备800还可以耦合到外部存储器，诸如外部硬驱动器。
触摸屏控制器804和处理器802还可以耦合到触摸屏面板812，诸如电阻感测触摸屏、电容感测触摸屏、红外感测触摸屏等等。另外，移动计算设备800的显示器不需要具有触摸屏能力。移动计算设备800可以具有一个或多个无线电信号收发机808(例如，peanut、蓝牙，蓝牙le、zigbee、
移动计算设备800可以包括耦合到处理器802的外围设备连接接口818。外围设备连接接口818可以被单独地配置为接受一种类型的连接，或者可以被配置为接受各种类型的物理和通信连接，共同或专有的，诸如usb、火线、雷电或pcie。外围设备连接接口818还可以耦合到类似配置的外围设备连接端口(未示出)。
在各个实施例中，移动计算设备800可以包括麦克风815。例如，移动计算设备可以具有常规的麦克风815以用于在呼叫期间从用户接收语音或其它音频能量。
移动计算设备800还可以包括用于提供音频输出的扬声器814。移动计算设备800还可以包括外壳820，其由塑料、金属、或者材料的组合构成，用于将本文所讨论的组件中的全部或一些包含在其内。移动计算设备800可以包括耦合到处理器802的电源822，诸如一次性或可再充电电池。可再充电电池还可以耦合到外围设备连接端口以从在移动计算设备800外部的源接收充电电流。移动计算设备800还可包括用于接收用户输入的物理按钮824。移动计算设备800还可以包括用于接通和断开该移动计算设备800的电源按钮826。
在各个实施例中，移动计算设备800还可以包括加速度计828，其通过检测加速度的多方向的值和变化的能力来感测移动、振动以及设备的其它方面。在各个实施例中，加速度计828可以用于确定移动计算设备800的x、y和z位置。使用来自加速度计的信息，移动计算设备800的指向方向可以被检测到。
各个实施例可以在多种平板计算设备中的任何一种中实现，图9示出了其中的示例。例如，平板计算设备900，其是计算设备的一种形式，可以包括耦合到内部存储器902的处理器901。内部存储器902可以是易失性或非易失性存储器，并且还可以是安全的和/或加密的存储器、或不安全的和/或非加密的存储器、或其任意组合。处理器901还可以耦合到触摸屏显示器910，诸如电阻感测触摸屏、电容感测触摸屏、红外感测触摸屏等。平板计算设备900可以具有一个或多个无线电信号收发机904(例如，peanut、蓝牙、zigbee、
此外，在一些实施例中，平板计算设备900还可以包括加速度计924，其通过检测加速度的多方向的值和变化的能力来感测移动、振动和平板计算设备900的其它方面。在各个实施例中，加速度计924可以用于确定平板计算设备900的x、y和z位置。使用来自加速度计924的信息，平板计算设备900的指示方向可以被检测到。
各种形式的计算设备可以用于与uav的处理器进行通信，包括个人计算机、移动计算设备(例如，智能电话等)、服务器、膝上型计算机等，以实现包括参照图1-图10描述的实施例的各种实施例。这样的计算设备通常可以包括至少图10中所示的组件，图10示出了示例服务器计算设备。参照图1a-图10，服务器1000通常可以包括处理器1001，其耦合到易失性存储器1002和大容量非易失性存储器1003、1004，诸如磁盘驱动器。服务器1000还可以包括耦合到处理器1001的软盘驱动器、压缩盘(cd)或数字多功能光盘(dvd)驱动器。服务器1000还可以包括耦合到处理器1001的网络接入端口1005(或接口)，其用于与网络(例如互联网和/或耦合到其它系统计算机和服务器的局域网)建立数据连接。类似地，服务器1000可以包括另外的接入端口1006，诸如usb、火线，雷电等以用于耦合到外围设备、外部存储器或其它设备。
前述方法描述和过程流程图被提供仅作为说明性示例，并不旨在要求或暗示各个实施例的操作必须以呈现的顺序来执行。如本领域技术人员将意识到的，可以以任何顺序来执行前述实施例中的操作的顺序。诸如“此后”、“随后”、“接着”等并不旨在限制这些操作的顺序；这些词语仅用于引导读者浏览方法的描述。此外，以单数(例如使用冠词“一”、“一个”或“所述”)对权利要求要素的引用不应被解释为将该要素限制为单数。
结合本文公开的实施例所描述的各种说明性的逻辑框、模块、电路和算法操作可以实现成电子硬件、计算机软件或两者的组合。为了清楚地说明硬件和软件的这种可互换性，上文已经将各种说明性的组件、框、模块、电路和操作按照它们的功能进行了总体地描述。至于这种功能是实现为硬件还是软件，取决于特定应用和施加在整体系统上的设计约束。本领域技术人员可以针对每种特定应用以变化的方式来实现所描述的功能，但是这种实现决定不应被认为是导致脱离了权利要求的范围。
可以利用被设计为执行本文所述功能的通用处理器、数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)或其它可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑、分立硬件组件或者其任意组合来实现或执行用于实现结合本文公开的方面所描述的各种说明性的逻辑、逻辑框、模块和电路的硬件。通用处理器可以是微处理器，但是，在替代方案中，处理器可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器或者状态机。处理器也可以实现为接收机智能对象的组合，例如，dsp和微处理器的组合、多个微处理器、一个或多个微处理器结合dsp核，或者任何其它此种配置。或者，一些操作或方法可以由特定于给定功能的电路来执行。
在一个或多个示例性方面中，所描述的功能可以用硬件、软件、固件或其任意组合来实现。如果用软件来实现，则这些功能可以作为一个或多个指令或代码存储在非暂时性计算机可读存储介质或非暂时性处理器可读存储介质上。本文所公开的方法或算法的操作可以体现在处理器可执行软件模块中，处理器可执行软件模块可以驻留在非暂时性计算机可读或处理器可读存储介质上。非暂时性计算机可读或处理器可读存储介质可以是可由计算机或处理器存取的任何存储介质。通过举例而非限制性的方式，这样的非暂时性计算机可读或处理器可读存储介质可以包括ram、rom、eeprom、闪存、cd-rom或其它光盘存储、磁盘存储或其它磁存储智能对象、或者可以用于以指令或数据的结构形式存储期望的程序代码以及可以由计算机存取的任何其它介质。如本文所使用的，磁盘和光盘包括压缩盘(cd)、激光光盘、光盘、数字多功能光盘(dvd)、软盘和蓝光光盘，其中磁盘通常磁性地复制数据，而光盘则利用激光来光学地复制数据。上述的组合也包括在非暂时性计算机可读和处理器可读介质的范围内。另外，方法或算法的操作可以作为一个代码和/或指令或者代码和/或指令的任何组合或集合驻留在非暂时性处理器可读存储介质和/或计算机可读存储介质上，这些介质可以被并入到计算机程序产品中。
提供对所公开的实施例的以上描述以使任何本领域技术人员能够实施或使用权利要求。对于本领域技术人员来说，对这些实施例的各种修改将是显而易见的，并且在不脱离权利要求的范围的情况下，可以将本文所定义的总体原理应用于其它实施例。因此，本公开内容并非旨在受限于本文所示出的实施例，而是要符合与所附的权利要求书以及本文所公开的原理和新颖特征相一致的最宽的范围。
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