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Hinsichtlich steigender Güterverkehre und enormem Wachstum der E-Commerce Branche sowie Erweiterungen z. B. in Form von Essens- und Medikamentenlieferungen erhöht sich die Anzahl der Paketzusendungen und Retouren (vergleiche Studie „Parcel delivery - The future of last mile" von McKinsey&Company September 2016).
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Die Bestellung kann jederzeit durchgeführt werden, wobei die Auslieferung immer noch auf herkömmlichen Wegen durch einen Boten durchgeführt werden muss. Ein Auslieferungsversuch wird in der Regel nur einmal täglich durchgeführt. Zudem ist in den meisten Fällen die Anwesenheit des Empfängers notwendig. Es besteht jedoch die Möglichkeit, die Sendung bei Sammelpunkten wie Paketstationen, Nachbarn und sicheren Orten z. B. Garage hinterlegen zu lassen.
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Unbemannte Transporteinrichtungen (wie Drohnen, Quadkopter, UAV unmanned anal vehicles - nachfolgend Drohne genannt) sollen diese Situation verbessern. Vorteile sind zudem die Reduzierung des Verkehrs, die Beschleunigung der Auslieferung, die Verkleinerung des ökologischen Fußabdrucks z. B. durch Reduzierung der Schadstoffbelastung und eine signifikante Kostensenkung (der Großteil der Kosten entsteht bei der „last mile“). Es besteht zudem die Möglichkeit effektiver schwierig zu befahrene Orte zu beliefern.
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Die Auslieferung durch die Drohnen kann auf großflächigen Arealen wie z. B. Garten, Hof, Terrasse erfolgen. Ein Schutz vor Diebstahl der Lieferungen sowie Verletzungen von Haustieren bzw. Menschen kann dabei nicht gewährleistet werden. Das Eindringen in die Privatsphäre ist zudem unvermeidlich.
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Die absolute Mehrheit der Empfänger besitzt zudem nicht solche Transportempfangsflächen (zunehmender Trend zu Ballungsgebieten).
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Ausgehend von dieser Situation ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Möglichkeit anzugeben, Sendungen auch für die genannten Empfänger ohne Transportempfangsflächen sicher und geschützt zu erhalten und optional zu versenden.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass sich die Versand-/Empfangsstation in der Nähe einer Entnahmemöglichkeit wie z. B. Fenster, Tür befindet und somit außerhalb des Gefahrenbereichs von Personen, Tieren oder Fahrzeugen liegt, wenn die Drohne ein Paket zustellt oder aufnimmt. Die Anbringung ist erhöht, beispielsweise im ersten Stock oder einem beliebigen Stockwerk. Gleichzeitig bietet die erhöhte Position Schutz vor unberechtigter Entnahme jeglicher Art (Diebstahlschutz).
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Um der Kollisionsgefahr vom Ort der Befestigung z. B. Hauswand oder Hausfassade oder Ähnlichem mit der Drohne vorzubeugen, wird eine Distanz zwischen Ort der Befestigung und Aufnahmemöglichkeit hergestellt. Diese Distanzherstellung erfolgt mit Hilfe von mindestens einem schwenkbaren Arm, befestigt an einem Drehgelenk oder anderen Befestigungsmöglichkeiten. Am freien Ende des Arms/der Arme befindet sich mindestens eine Aufnahmemöglichkeit und/oder mindestens eine Versandmöglichkeit, die durch einen Behälter, Korb, Netz, Aufnahmeplatte oder Ähnlichem ausgestaltet ist.
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Durch die Schwenkbarkeit der Versand-/Empfangsstation ergeben sich mindestens zwei Positionen, die entweder manuell, z. B. mit Hilfe eines Stellstabes, Feder, Zugseil oder automatisch z. B. elektromechanisch durch einen Motor - wobei sich der Motor als Einheit im Drehgelenk selbst befinden kann - erreicht werden. Auch kann der Motor in der Nähe des Drehgelenkes angeordnet sein. Dies kann auch mit einem Näherungsschalter bzw. Sensorik kombiniert werden. Dieser erlaubt der Drohne im Gefahrenbereich eine Feinnavigation, insbesondere in Verbindung mit der Position der Versand-/Empfangsstation.
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Die erste Position ist die Aufnahmeposition, um die Sendungen zu erhalten oder zu versenden. In dieser Position wird zudem Privatsphärenschutz gewährleistet (Drohnen können nicht in Privaträume filmen) und die Beeinträchtigung der Aussicht verringert. Die zweite Position ist die Entnahmeposition, um die Sendungen heraus zu nehmen, bzw. die Versandgüter einzulegen, die zudem durch die Nähe zum Empfänger eine Unfallgefahr ausschließt.
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In der Aufnahmeposition befindlich, kann die Drohne die Transportgüter durch Anfliegen und Landen auf der Aufnahmemöglichkeit oder durch Schweben über der Aufnahmemöglichkeit die Lieferungen ablegen, bzw. abwerfen. Zudem wird die Aufnahmeposition von der Drohne genutzt, um Transportgüter (z. B. Retouren, Leergüter, eigene Paketsendungen aufzunehmen). Hierzu kann die Versandeinrichtung eine Übergabeeinrichtung haben, die das Paket in die Drohne einlegt bzw. das Paket anhebt, so dass es von der Drohne aufgenommen werden kann.
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Die Entnahmeposition ermöglicht ein einfaches Entnehmen der Transportgüter bzw. Bestücken der Versandmöglichkeit an der Entnahmemöglichkeit z. B. Fenster durch den Empfänger. Damit wird es möglich, dass die Versand-/Empfangsstation sich zunächst in einer eingeklappten Ruheposition befindet. Diese Ruheposition kann auch als Entnahme-/Bestückungsposition bezeichnet werden. Insbesondere ist dazu die Aufnahmemöglichkeit bzw. Versandmöglichkeit nahe einer Gebäudeöffnung, insbesondere an einem Fenster angeordnet. Fliegt nunmehr eine Drohne die Versand-/Empfangsstation an, so kann durch Drahtloskommunikation die Versand-/Empfangsstation aktiviert werden und fährt automatisch in eine Empfangsposition aus. Die Empfangsposition kann auch Empfangs- bzw. Versandposition genannt werden. Die Drohne kann dann die Aufnahmemöglichkeit anfliegen und ein Paket ablegen. Alternativ oder ergänzend kann die Drohne die Versandmöglichkeit anfliegen und ein Paket aufnehmen.
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Durch einen optischen Marker kann die Positionierung verbessert werden. Dieser kann passiv ausgebildet sein, beispielsweise durch eine reflektierende und/oder farbige Markierung. Auch kann der optische Marker aktiv ausgebildet sein. Dies erfolgt beispielsweise durch ein Infrarotsignal. Hierzu wird/werden ein oder mehrere Infrarot- oder auch Lasermarker angebracht, so dass auf kurze Distanz die Drohne an der Versand-/Empfangsstation koordiniert anfliegen kann. Die Drohne kann hierzu insbesondere per Kamera die Versand-/Empfangsstation erkennen und dann mit dem optischen Marker und/oder insbesondere mit dem Infrarotmarker einen gezielt positionierten Anflug anfliegen. Durch retroreflektierende oder selbstleuchtende optische Marker und insbesondere die Verwendung eines Infrarotmarkers wird es ermöglicht, dass die Versand-/Empfangsstation auch nachts bzw. bei Dunkelheit durch die Drohne zielsicher angeflogen werden kann.
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Sowohl die Versand- als auch die Aufnahmemöglichkeit kann über einen Sender z. B. GPS verfügen, der die Position über Maschine zu Maschine Kommunikation übermittelt und über Merkmale verfügen, die die Positionierung bzw. Feinjustierung der Drohne mittels z. B. Kamera, Infrarotsensoren oder Leuchtelementen und QR-/Barcodes ermöglichen, um eine genaue Ablage oder Aufnahme zu gewährleisten.
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Zudem kann die Befestigung so gestaltet sein, dass ein Schwenken in bzw. vor das Fenster erfolgen kann und somit die Entnahme bzw. das Bestücken gefahrenlos und witterungsunabhängig ermöglicht. Die Befestigung der Versand-/Empfangsstation kann neben herkömmlichen Befestigungsmöglichkeiten wie z. B. der Verankerung in einer Wand mithilfe von Schrauben und Dübeln auch mithilfe einer Klemmmöglichkeit wie z. B. einer Klemmstange in einer Fensterlaibung, oder Klemmmöglichkeiten in z. B. Erker- oder Fensterwänden befestigt werden. Die Klemmmöglichkeit kann somit ohne bauliche Maßnahmen an der Außenfassade erfolgen und kann zusätzlich unter Verwendung eines Klemmhakens im Fensterrahmen gesichert werden.
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Auch ist es möglich, dass die Versand-/Empfangsstation nicht in der Fensterlaibung, sondern an dem Fensterrahmen befestigt wird. Insbesondere wird hierzu die Versand-/Empfangsstation in den Fensterrahmen eingeklemmt. Besonders bevorzugt weist die Versand-/Empfangsstation dazu als Befestigungsmöglichkeit einen teleskopierbaren Befestigungsarm bzw. einen Befestigungsarm mit Haken auf, wobei an dem teleskopierbaren Arm dann wiederum ein schwenkbarer Arm zur Distanzherstellung angeordnet ist. An den Enden des teleskopierbaren Arms können Haken vorgesehen sein, so dass die Versand-/Empfangsstation zusätzlich in den Fensterrahmen formschlüssig eingreift, um ein Auskippen aus dem Fensterrahmen zu verhindern. Die aufgebrachte Klemmhaft und/oder die Teleskopierbarkeit werden bevorzugt über ein Gewinde aufgebracht. Das Gewinde befindet sich bevorzugt in dem Befestigungsarm. Auch können andere Mittel vorgesehen sein, um bei ausgefahrener Teleskopstange eine Kraft aufzubringen.
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Für den schwenkbaren Arm zur Distanzherstellung ist es weiterhin vorstellbar, dass der schwenkbare Arm zur Distanzherstellung sowohl um eine vertikale Achse geschwenkt werden kann. Dies bedeutet, dass die horizontale Position der Aufnahmemöglichkeit während des Schwenkvorganges in etwa gleichbleibt. Auch ist es vorstellbar, dass der Arm um eine horizontale Achse geschwenkt wird. Dies bedeutet, dass die horizontale Position der Aufnahmemöglichkeit während des Schwenkvorganges verändert wird.
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Auch ist es vorstellbar, dass eine Verlagerung der Aufnahmemöglichkeit nicht durch eine Schwenkbewegung erfolgt, sondern durch eine translatorische Bewegung. Hierzu kann die Aufnahmemöglichkeit an einem Arm vor- bzw. zurückfahren. Beispielsweise kann ein Gewindetrieb in dem Arm vorhanden sein, der dann bei Aktivierung diese Vor- oder Zurückfahrbewegung ausführt. Auch kann ein Seilzug, Zylinder (pneumatisch oder hydraulisch) oder Schieber vorgesehen sein, um die Bewegung auszuführen.
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Insbesondere bei der Befestigung im Fenster ist weiterhin besonders bevorzugt ein Kontaktschalter vorgesehen. Bei geschlossenem oder zumindest gekipptem Fenster gibt der Kontaktschalter somit ein Signal weiter, dass die Drohne die Versand-/Empfangsstation anfliegen kann. Eine Verletzung, beispielsweise durch unbeabsichtigten Eingriff in die Rotorblätter der Drohne kann somit vermieden werden. Ebenfalls ein unbeabsichtigtes Eindringen der Drohne in ein unter Umständen geöffnetes Fenster kann vermieden werden, da bei geöffnetem Fenster der Kontaktschalter kein Freigabesignal für einen Landeanflug gibt.
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Des Weiteren ist die Befestigung an z. B. einem Balkongeländer oder anderen festen Strukturen möglich.
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Ansammlungen von Flüssigkeiten in der Aufnahme- bzw. Versandmöglichkeit durch z. B. Regen werden durch die Verwendung von Abflussmöglichkeiten wie z. B. Abflusslöchern oder Rillen oder der Benutzung eines Netzes verhindert. Weiterhin besonders bevorzugt ist die Aufnahmemöglichkeit als eine Art Korb bzw. Box ausgebildet. Hierzu ist ein unten liegender behälterförmiger Aufbau vorgesehen, der insbesondere in seinem Boden Öffnungen bzw. Löcher zum Abfluss von Niederschlagswasser aufweist. Ein darüber angeordneter haubenartiger Teil ist insbesondere wasserundurchlässig ausgebildet, so dass Niederschlagswasser und/oder UV-Licht sich auf das in der Aufnahmemöglichkeit abgelegte Transportgut nicht nachteilig auswirken. Der obere Teil der Aufnahmemöglichkeit weist dazu insbesondere eine Ablageöffnung bzw. Zustellöffnung auf, so dass das abzulegende Gut unter Einwirkung der Erdanziehungskraft in die Aufnahmemöglichkeit eingelegt werden kann. Die Ablageöffnung selbst kann von einer Verschlussmöglichkeit, beispielsweise einem Klappenmechanismus oder einer Blende verschlossen sein. Insbesondere ist diese aus einem elastischen Werkstoff hergestellt, so dass durch Ablage des zu transportierenden Gutes dieses in einen inneren Aufnahmeraum der Aufnahmemöglichkeit fällt. Durch elastische Rückstellung verschließt sich die Öffnung wieder.
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Um die kritische Endphase des Lande-, Start- und Liefervorgangs der Drohne zu optimieren, kann ein Windschutz in Form von z. B. befestigten Schutzwänden oder Schutzscheiben verwendet werden.
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Da Witterungsverhältnisse und die Greifmöglichkeiten an den Drohnen den Einsatz von herkömmlichen Paketen aus Pappe nicht ermöglichen, ist davon auszugehen, dass standardisierte wetterfeste und temperaturerhaltene (insbesondere bei Essens- und Medikamentenlieferungen) Behälter z. B. aus Kunststoff zum Einsatz kommen. Die Versand-/Empfangsstation verfügt über eine Möglichkeit diese Behälter in einer bestimmten Position und Ausrichtung zur Drohne einzulegen und dort mittels z. B. der Verwendung eines Magnetsystems, Vertiefung und/oder Greifkrallen zu fixieren um ein Herausfallen oder Wegwehen durch Wind, oder Verrutschen zu verhindern. Um die Einrichtung vor Beschädigung oder Beschmutzung von Vögeln zu schützen, kann ein Schutz in Form von z. B. Taubenspikes oder einer akustischen Vogelabwehranlage, beispielsweise mit wechselnden akustischen Signalen installiert werden.
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Die Einrichtung kann über eine Stromversorgung z. B. Netzanschluss, Batterie, Solarzellen verfügen und zudem mit dem Internet verbunden sein z. B. über WLAN oder mobiles Netz, sodass eine Maschine zu Maschine Kommunikation mit der Drohne, Empfänger und/oder Zulieferer ermöglicht wird und um z. B. dem Empfänger über den Status der Lieferung zu informieren z. B. über Smartphoneapp.
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Weiterhin besonders bevorzugt kann die Versand-/Empfangsstation eine Wettersensorik aufweisen. Hiermit kann die Versand-/Empfangsstation dann mit der Drohne kommunizieren, insbesondere über Windverhältnisse informieren, um Anflüge und den Ablauf der Zustellung abzustimmen. Insbesondere ist hierzu im Bereich der Aufnahmemöglichkeit ein entsprechender Windmesser, beispielsweise ein Anemometer angebracht. Auch kann eine GPS- oder auch Galileo-Einheit, ein Höhenmesser und/oder ein Barometer an der Versand-/Empfangsstation angeordnet sein. Insbesondere wird im Zuge dieser Erfindung Satellitennavigation bspw. GPS oder Galileo verwendet. Damit kann die genaue Position und/oder Höhe (Stockwerke) selbst ermittelt werden und über eine insbesondere Nahbereichskommunikation an die Drohne übermittelt werden. Mehrere Versand-/Empfangsstationen können ein Signalnetzwerk bilden und damit Drohnen beispielsweise zwischen zwei Hochhäusern die Navigation ermöglichen. Die Drohne kann somit über Maschine zu Maschine-Kommunikation direkt über die Windverhältnisse an der Aufnahmemöglichkeit selbst informiert werden und über einen hinterlegten Algorithmus entscheiden, ob ein sicherer Anflug/Zustellung möglich ist oder nicht. Auch kann sich in diesem Zusammenhang eine Schwarmintelligenz entwickeln, so dass durch die einzelnen Informationen mehrere Versand-/Empfangsstationen untereinander und/oder mit den Drohnen kommunizieren oder diese an Drohnen weitergeben, wobei die Drohnen untereinander kommunizieren. Dabei können beispielsweise Gebiete zeitweise ausgeschlossen werden, in denen ungünstige Witterungsbedingungen für sichere Zustellungen vorliegen.
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Auch kann die Versand-/Empfangsstation eine Plattform aufweisen, um insbesondere eine Landung der Drohne zu ermöglichen. Hierbei ist es darüber hinaus vorstellbar, dass die Plattform Mittel aufweist, die die Drohne bevorzugt bereits beim Landevorgang aufnimmt und/oder an denen sich die Drohne festhält. Insbesondere können an der Plattform Greifer angeordnet sein, welche die Drohne festhalten. Alternativ oder ergänzend können Greifflächen vorgesehen sein, in denen die Drohne sich festhält. Diese können gleichzeitig eine Ladevorrichtung bzw. Ladeanschlüsse aufweisen, um beispielsweise die Akkus einer Drohne zumindest temporär wieder aufzuladen. Auch wäre es möglich, dass die Drohne bis zum Erhalt ihres nächsten Auftrages auf der Plattform verweilt.
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Auch ist es vorstellbar, dass elastische oder dämpfende Mittel vorgesehen sind, um einen entsprechend materialschonenden Landeanflug der Drohne zu gewährleisten.
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Weiterhin ist es im Rahmen der Erfindung vorstellbar, dass die Versand-/Empfangsstation mit einem Schubladensystem, einer Rutsche oder einem Schachtsystem verbunden wird. Nachdem das entsprechende Paket an der Aufnahmemöglichkeit abgeliefert wurde und die Drohne wiederum abgeflogen ist, erfolgt somit keine manuelle Entnahme durch einen anwendenden Benutzer. Vielmehr fährt die Aufnahmemöglichkeit in Ruheposition zurück und übergibt dann, zumindest teilmechanisiert bzw. automatisiert das aufgenommene Gut an beispielsweise ein Förderband oder ein Schubladensystem. Auch kann das Gut dann in einer Rutsche oder ein Schachtsystem überführt werden und am Ende der Rutsche bzw. des Schachtsystems von dem anwendenden Benutzer entnommen werden.
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Ist ein Gut abgelegt, muss insbesondere bei relativ leichten Paketen eine Verliersicherung gegeben sein. Hierzu ist es vorstellbar, dass in oder an der Aufnahmemöglichkeit beispielsweise ein Magnetsystem vorgesehen ist. Auszuliefernde Pakete können dann eine metallische Außenhaut, zumindest Teilaußenhaut haben, um somit durch das Magnetsystem gehalten zu werden. Gleichzeitig verbessert dies die Zustellung/den Ablegevorgang. Durch das Magnetsystem wird das abzulegende Paket in die Aufnahmemöglichkeit gezogen bzw. von dieser angezogen. Ein Fehler/Verlust bei Ablage wird verhindert. Gleichzeitig kann durch die Magnetkraft in Kombination mit einem elastischen Deckel ein Widerstand überwunden werden, dergestalt, dass das Paket in einen Innenraum der Aufnahmemöglichkeit überführt wird und sich der elastische Deckel wieder schließt aufgrund elastischer Rückstellkraft. Der Vorteil ist hierbei, dass die Funktion ohne externe Energie gegeben ist.
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Insbesondere ist es weiterhin vorstellbar, dass die Versand-/Empfangsstation einen elektrischen Anschluss aufweist. Hierzu kann sie insbesondere beheizbar sein, so dass zum einen Eis- und Schnee-Einwirkungen durch die Heizwirkung beseitigt werden können. Die Verlagerungsmechanik, die Plattform und/oder die Anflugbereiche sowie die Öffnung der Aufnahmemöglichkeit weisen hierzu eine Heizvorrichtung auf. Mit der Heizvorrichtung ist es darüber hinaus möglich, beispielsweise Essenslieferungen, mithin Speisen, warmzuhalten. Hierzu ist dann insbesondere eine Heizvorrichtung innerhalb der Aufnahmemöglichkeit vorgesehen. Die Heizvorrichtung kann induktiv oder auch resistiv ausgebildet sein. Diese Möglichkeiten bieten insbesondere eine einfache und optisch unauffällige Integration bei gleichzeitig geringem Energieverbrauch. Ergänzend oder alternativ dazu ist es auch denkbar, dass eine Kühlvorrichtung vorgesehen ist, um beispielsweise wiederum Essenslieferungen oder auch Medikamentenlieferungen in der Aufnahmemöglichkeit zu kühlen. Hierzu kann dann in einfachster Ausgestaltungsvariante eine Konvektionskühlung, beispielsweise durch einen Ventilator, insbesondere einen durch Solarstrom angetriebenen Ventilator erfolgen. Bei direkter Sonneneinstrahlung kann somit zumindest ein zu starkes Überhitzen durch Luftzirkulation vermieden werden. Auch kann eine weitergehende aktive Kühleinrichtung mit Kühlkompressor verwendet werden, um die Temperatur gegenüber der Umgebungsluft abzusenken, beispielsweise eine Temperatur zwischen 0°C und 10°C einzustellen.
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Darüber hinaus kann insbesondere ein optisches Erkennungsmittel, beispielsweise eine Lichtschranke an der Versand-/Empfangsstation angeordnet werden. Sofern sich beispielsweise Hände eines Anwenders in einem Gefahrenbereich befinden, wird dies über die Lichtschranke wahrgenommen und wiederum der anfliegenden Drohne signalisiert, dass derzeit ein Anflug nicht möglich ist.
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Ferner ist es vorstellbar, dass die Versand-/Empfangsstation eine Adressauskunft aufweist. Dies kann beispielsweise ein QR-Code oder Barcode sein, in welchem dann die Empfangsadresse gespeichert ist. Um hier gerade im Endverbrauchergeschäft bei der Zustellung die Handhabung zu vereinfachen, ist es beispielsweise vorstellbar, dass mit Abgabe der Bestellung der Kunde eine Nachricht mit einem Code, beispielsweise Barcode oder QR-Code, erhält. Diesen kann er dann ausdrucken und an der Versand-/Empfangsstation anbringen. Auch ist es vorstellbar, dass dieser Code elektronisch übermittelt wird und eine elektronische Adressauskunft beispielsweise über Drahtloskommunikation, Funk, WLAN, Infrarot-Mobilfunknetz (GSM, LTE, 4G, 5G) in der Versand-/Empfangsstation gespeichert wird. Die anfliegende Drohne kann somit nochmals auf kurzem Wege sicherstellen, dass die angeflogene Versand-/Empfangsstation auch die richtige Empfängeradresse aufweist. Insbesondere bei mehreren Stockwerken wird somit bei gleicher Hausnummer nicht versehentlich in einem falschen Stockwerk zugestellt. Dies wird auch in Verbindung mit einem Höhenmesser und/oder Barometer verbessert, so dass eine zielgenaue Zustellung ermöglicht wird. Entsprechende Drahtloskommunikationen können auch über Laser, Radar, Sonar oder RFID-Technik ausgeführt werden.
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Damit insbesondere eine für den Endverbraucher leichte Montage bereitgestellt wird, ist die eingangs beschriebene Klemmverbindung bevorzugt. Diese kann insbesondere ohne Werkzeug ausgeführt werden und rückstandsfrei entfernt werden, was gerade bei gemieteten Immobilien bevorzugt ist. Darüber hinaus kann für die vorbeschriebenen elektrischen Funktionen der Versand-/Empfangsstation gleichzeitig ein Akkumulator mit integrierter Solarzelle vorhanden sein. Eine Option ist natürlich auch ein Netzanschluss. Durch den Akkumulator mit integrierter Solarzelle ist jedoch die Versand-/Empfangsstation autark zu betreiben und es müssen keinerlei Anschlussarbeiten ausgeführt werden und/oder Anschlussleitungen verlegt werden. Beispielsweise kann die Solarzelle mit in die Aufnahmemöglichkeit und/oder die Plattform integriert werden. Der Akkumulator kann in den Arm und/oder eine Befestigungsstange bzw. einen Befestigungsarm integriert werden. Optisch ergibt sich somit ein schlankes Design. Über beispielsweise einen weiterhin integrierten WLAN-Empfänger ist es dann möglich, die Versand-/Empfangsstation individuell zu konfigurieren, im Netz anzumelden sowie Bestellungen durchzuführen und mit dieser über mobile Endgeräte, beispielsweise eine Smartphone-App zu kommunizieren. Um den Bestell- und auch Bezahlvorgang und/oder eine Identifizierung der Versand-/Empfangsstation durchzuführen, kann beispielsweise weiterhin eine Block-Chain- und/oder Tangle-Verschlüsselung vorhanden sein.
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Weiterhin besonders bevorzugt sind Schallschutzmaßnahmen gegen Drohnengeräusche vorgesehen. Beispielsweise kann ein aktiver Gegenschallerzeuger verwendet werden, so dass Geräusche von anfliegenden oder abfliegenden Drohnen nicht in Richtung einer Fensteröffnung vordringen bzw. gedämpft werden. Gerade bei nächtlichen Zustellungen ist dies von Vorteil.
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Auch kann ein Sichtschutz vorhanden sein. Dieser kann als thermisch ausgeführter Sichtschutz ausgebildet sein, beispielsweise in Form einer Folie oder eines Netzes. Darüber hinaus kann jedoch auch ein Sichtschutz in Form eines gezielten elektrischen Störsignals erzeugt werden, so dass die Drohnenkameras während des Landeanfluges nicht dazu missbraucht werden können, in das Fenster hineinzuschauen.
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In einer weiterhin besonders bevorzugten Ausgestaltungsvariante ist eine Alarmanlage vorgesehen, die eine widerrechtliche Entnahme des abgelegten Gutes und/oder eine Entnahme der Versand-/Empfangsstation signalisieren würde. Der Alarm kann laut durch akustische Signale vor Ort erzeugt werden und/oder durch ein Alarmsignal auf ein Smartphone übertragen werden. Darüber hinaus können Taubenspikes, Vogelabwehr und/oder ein Blitzableiter angeordnet sein, um je nach Einsatzort entsprechende Störungen bzw. Verschmutzungen von außen zu vermeiden.
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Anwendungsbeispiel
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Ein Kunde aus einer Großstadt stellt am späten Abend fest, dass sein Ladegerät defekt ist. Es wird online ein neues Gerät bestellt. Um eine sofortige Lieferung zu erwirken, wird die Option Same-Day-Delivery Drohnenlieferung gewählt. Gleichsam verpackt der Kunde sein defektes Ladegerät in einen standardisierten Behälter und legt diesen in die Versandmöglichkeit, der in der Entnahmeposition befindlichen Versand-/Empfangsstation.
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Das neue Ladegerät wird umgehend im zentralen Logistikzentrum der Stadt in den wetterfesten Drohnenbehälter vollautomatisch verpackt. Eine Drohne nimmt das Versandgut auf und fliegt Richtung Empfänger.
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Zeitgleich wird eine Benachrichtigung an die o. g. Versand-/Empfangsstation sowie dem Empfänger verschickt um über den Lieferzeitpunkt zu informieren, woraufhin sich die Versand-/Empfangsstation aktiviert und automatisch in die Empfangsposition schwenkt. Die Drohne fliegt automatisch zu den GPS Koordinaten der Versand-/Empfangsstation.
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Beim Eintreffen der Drohne im Zielbereich wird die Kameraführung der Drohne aktiviert und positioniert die Drohne schwebend und zentral über der Aufnahmemöglichkeit der Versand-/Empfangsstation. Nach Prüfung der Berechtigung durch die Versand-/Empfangsstation entriegelt die Drohne den Behälter, der sicher im Netz landet. Danach bewegt sich die Drohne zur Versandmöglichkeit der Versand-/Empfangsstation und positioniert sich erneut. Sie sinkt mit ihrem Greifer auf den in der Versandmöglichkeit hinterlegten Behälter, in dem sich das defekte Ladegerät befindet, ab, nimmt diesen auf und fliegt wieder zurück zum Logistikzentrum.
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Die Versand-/Empfangsstation übermittelt die Information, dass die Lieferung erfolgt ist und die Retoure angenommen wurde und fährt in Entnahmeposition an das Fenster zurück. Der Kunde kann den Behälter bequem entnehmen und sein funktionierendes Ladegerät in Benutzung nehmen.
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Abgrenzung zum Stand der Technik
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Entgegengehaltene Nichtpatentliteratur:
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- 1. „Drone delivery nets could be the mailboxes of the future“ Internet 18.11.2014
Die dort dargestellte Lösung beschreibt einen am Balkongeländer angebrachten Aufnahmebehälter mit oben liegendem Fangnetz, der dazu dient, mit Drohnen gelieferte Post aufzunehmen.
Es kann bei dieser Lösung nur Post empfangen werden, ein Versenden ist in dieser Lösung nicht möglich. Der Aufnahmebehälter muss an einem Geländer (wie z. B. Balkon) angebracht werden, welche den meisten Empfängern nicht zur Verfügung steht. Zudem ist eine Landung der Drohne zur Paketabgabe ausgeschlossen und es entstehen Sicherheitsbedenken durch die mangelnde Distanz zum Lieferobjekt.
In diesem Fall besteht die technische Verbesserung der Versand-/Empfangsstation darin, dass diese auch ohne Geländer genutzt werden kann und eine Versandoption besitzt. Sollte aus Sicherheitsgründen eine Landepflicht bestehen, hat die Versand-/Empfangsstation zudem eine Landemöglichkeit. Die nötige Distanz zwischen Befestigung und Aufnahmemöglichkeit wird mittels eines schwenkbaren Arms sichergestellt.
- 2. „Blktatu precision drone delivery CityDrone“ Internet 15.09.2016
Hierbei wird eine automatisch herausfahrende Lieferfläche beschrieben, die nach Erhalt des Postguts in einen Raum zurückfährt und das Postgut mittels Rohrsystem zum Empfänger leitet. Dieses System lässt sich nur mit hohem Aufwand und enormer Kostenbelastung nachrüsten. Unter Umständen wird durch entsprechende bauliche Maßnahmen sogar in Festigkeitsstrukturen der Konstruktion eingegriffen (tragende Wände werden geschwächt). Das platzaufwändige und optisch unattraktive Rohrsystem im Inneren von Räumen nimmt viel Platz in Anspruch und erzeugt ästhetische Zweifel. Des Weiteren wird eine Versandoption nicht erwähnt und ist nicht möglich.
In diesem Fall besteht die technische Verbesserung der Versand-/Empfangsstation darin, dass die Installation der schwenkbare Versand-/Empfangsstation wesentlich einfacher erfolgen kann und nur geringe bzw. keine Eingriffe in die Fassade bzw. tragende Wände entstehen. Außerdem kann auf platzintensive und optisch unattraktive Rohrsysteme verzichtet werden. Zudem ist ein Versenden mit der schwenkbaren Versand-/Empfangsstation möglich.
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Entgegengehaltene Patentliteratur:
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US20160101874
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In dieser Offenlegungsschrift wird ein System beschrieben, das die nötige Distanz mittels Teleskopierbarkeit erreicht. Bei dieser Lösung ergeben sich folgende Probleme: Durch die Unterbringung unter einem Fenster besteht eine ständige Sichtbeeinträchtigung (insbesondere nach unten). Eine Fassadenbeschädigung durch festes Anschrauben bleibt ebenso unausweichlich.
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Insbesondere bei einer breiten Fensterbank gestaltet sich die Entnahme durch die erhöhte Distanz zunehmend schwierig, da sich zum Entnehmen der Sendung weit aus dem Fenster gelehnt werden muss. Eine Positionsveränderung der Schublade gestaltet sich durch die erhöhte Distanz in der Empfangsposition ebenso schwierig. Durch die niedrig gestalteten Seitenwände der Aufnahmemöglichkeit wird nur eine geringfügige Führung des Postgutes erreicht. Die Befestigung unter dem Fenster kann das Entnehmen durch die niedrige Position zudem erschweren. Der Empfänger muss sich dadurch herauslehnen und bücken. Ein Anbringen von Dekorationen wie z. B. Blumenkästen ist durch die Anbringung unter dem Fenster nicht mehr möglich. Zudem erfordert das Schmieren der Teleskopstangen eine häufige Wartung. Die Montage unter dem Fenster ist gefährlich und erfordert Fachkenntnis.
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In diesem Fall besteht die technische Verbesserung der Versand-/Empfangsstation darin, dass durch das bequeme Entnehmen oberhalb der Fensterbank Problematiken wie oben beschrieben besser gelöst werden. Die Aussicht ist zudem nur geringfügig bzw. gar nicht beeinträchtigt. Zudem ist ein Versenden mit der schwenkbaren Versand-/Empfangsstation möglich und es entstehen nur geringfügige bzw. keine Eingriffe in die Fassade. Durch die Trichterführung kann zudem das Paket unter hohen Sicherheitsstandards empfangen werden. Im Gegensatz zur o. g. gebückten Stellung des Empfängers ist die Entnahme in Brusthöhe wesentlich komfortabler. Ein Anbringen von Dekorationen an der Fensterbank ist zudem weiterhin möglich. Das Drehgelenk als einzig bewegliches Teil funktioniert wartungsfrei.
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Zudem ist die Montage insbesondere von der Klemmmöglichkeit auch für den nicht fachkundigen Laien einfach durchzuführen.
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US20160068277
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In dieser Offenlegungsschrift wird eine unbewegliche Plattform, die neben einem Fenster an die Hauswand geschraubt wird, beschrieben. Hier ergeben sich folgende Probleme: Es kann ein sicheres Ablegen des Postguts nicht gewährleistet werden. Durch die nicht unerhebliche Spannweite der Drohne könnten die Rotoren mir der Hauswand kollidieren und Unfälle wären unausweichlich. Ein unerwarteter Windstoß kann den kritischen Liefermoment zusätzlich gefährden. Ein Herauslehnen aus dem Fenster ist durch die Montage neben dem Fenster notwendig. Der Aufbau der Plattform lässt zudem kein Abwerfen der Post zu.
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In diesem Fall besteht die technische Verbesserung der Versand-/Empfangsstation darin, dass die nötige Distanz zwischen Befestigung und Aufnahmemöglichkeit mittels eines schwenkbaren Arms sichergestellt wird und nur geringe bzw. keine Eingriffe in die Fassade bzw. tragende Wände entstehen. Im Gegensatz zum gefährlichen Herauslehnen des Empfängers ist die Entnahme in Brusthöhe wesentlich komfortabler und sicherer. Durch die Trichterführung kann zudem das Paket unter hohen Sicherheitsstandards empfangen werden.
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Figurenliste
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- 1 zeigt eine mobile Variante der Versand-/Empfangsstation in Entnahmeposition aus Vorderansicht.
Hierbei ist eine Klemmstange 17 in einer Fensterlaibung 11 eingeklemmt. An der Klemmstange 17 befindet sich ein Drehgelenk 9. Optional kann in oder an dem Drehgelenk 9 ein Elektromotor 6 vorgesehen sein. Dieser dreht bzw. schwenkt die Schwenkstange 8 mit der Aufnahmemöglichkeit 20 in eine Entnahmeposition für den Anwender/Benutzer. Dies bedeutet, die Aufnahmemöglichkeit 20 ist nahe dem Fenster angeordnet. Ein Anwender/Benutzer kann somit ein abgelegtes Paket aus der Aufnahmemöglichkeit 20 entnehmen. Eine entsprechende Sensorik 5 kann an der Aufnahmemöglichkeit 20 selbst angebracht sein. Dies kann beispielsweise ein Windmesser oder auch eine Drahtloskommunikation oder ein Marker zur Landung sein. Ferner ist ein Positionsriegel 10 vorgesehen. Damit kann die Versand-/Empfangsstation in dieser Position arretiert werden. Das Arretieren kann händisch durch einen Benutzer erfolgen, jedoch auch automatisiert über ein nicht näher dargestelltes Verriegelungssystem.
- 2 zeigt eine mobile Variante der Versand-/Empfangsstation in Aufnahmeposition aus Seitenansicht.
2 zeigt die Versand-/Empfangsstation aus 1, hier jedoch in einer ausgeschwenkten Aufnahmeposition. Über eine Drohne 1 wird eine Sendung 2, hier in Form eines Paketes, zugestellt. Diese wird in die Aufnahmemöglichkeit 20, hier mit einem Trichter 4, abgelegt. Am unteren Teil der Aufnahmemöglichkeit 20 kann dann beispielsweise ein Netz 3 angeordnet sein, so dass die Sendung zwar gehalten ist, jedoch Verschmutzungen und insbesondere Niederschlagswasser durch das Netz 3 abgeführt werden. Die Versand-/Empfangsstation ist in der Aufnahmeposition 20 aus der Fensterlaibung 11 herausgeschwenkt, so dass ein hinreichender Abstand der Drohne 1 zum Fenster, aber auch zu dem Gebäude, sichergestellt ist und somit die Zustellung ermöglicht wird.
- 3 zeigt eine feste Variante der Versand-/Empfangsstation in Aufnahmeposition aus Seitenansicht. 3 zeigt eine weitere Ausgestaltungsvariante der erfindungsgemäßen Versand-/Empfangsstation. Hier ist über eine Montageplatte mittels Schrauben und Dübel 14 die Versand-/Empfangsstation an einer Wand 12, beispielsweise einer Hauswand, befestigt. Auch hier kann dann wiederum über eine Schwenkstange 8 eine Aufnahmeposition oder eine nicht näher dargestellte eingeschwenkte Entnahmeposition eingenommen werden. In 3 ist die Aufnahmeposition dargestellt, bei der eine Drohne 1 eine entsprechende Sendung 2 in Form eines Paketes in die Aufnahmemöglichkeit 20 zustellt.
Zusätzlich dargestellt ist eine Versandmöglichkeit 18. Hier kann eine Sendung 2 von der Versandmöglichkeit 18 aufgenommen werden. Die Drohne 1 kann entweder nur die Versand-/Empfangsstation anfliegen, um eine Sendung 2 aufzunehmen. Die Drohne 1 kann auch zuerst ein Paket zustellen und dann eine Sendung 2 von der Versandmöglichkeit 18 aufnehmen. Dargestellt ist hier ein GPS-Sender 7 im Bereich der Befestigung bzw. des Drehgelenkes 9. Ferner ist eine Sensorik 5 am vorderen und hinteren Bereich der Aufnahmemöglichkeit 20 dargestellt. Der GPS-Sender 7 kann bevorzugt auch an der Aufnahmemöglichkeit 20 selbst angeordnet sein. Auch hier ist ein Elektromotor 6 vorgesehen, der die verschiedenen Positionen der Versand-/Empfangsstation einnehmen kann.
- 4 zeigt eine feste Variante der Versand-/Empfangsstation in Aufnahmeposition aus Draufsicht.
4 zeigt die Darstellung von 3 in Draufsicht. Hier ist weiterhin eine Induktionslademöglichketi 21 vorgesehen, so dass beispielsweise die Drohne 1 während des Anfluges kontaktlos geladen wird. Insbesondere wenn die Drohne 1 nicht aufsetzt bzw. landet, ist dies von Vorteil. Darüber hinaus ist eine manuelle Schwenkstange 15 vorgesehen. Die manuelle Schwenkstange 15 ermöglicht zumindest im Handbetrieb oder in einem Notbetrieb das Einholen der Versand-/Empfangsstation aus der Aufnahmeposition in eine Entnahmeposition nahe der Fensterlaibung 11. Ebenfalls gut zu erkennen ist, dass entsprechende Sensorik 5 an der Aufnahmemöglichkeit 20 sowie an der Versandmöglichkeit eine Aufnahmeplatte der Versandmöglichkeit vorgesehen sind. Dies kann zum einen signalisieren, dass eine jeweilige Sendung 2 sich an diesem Platz befindet und/oder entsprechend Positions- und/oder Wetterdaten übermitteln.
- 5 zeigt eine weitere Ausgestaltungsvariante der Aufnahmemöglichkeit 20. Hier ist insbesondere ein nach oben gerichteter Trichter 4 vorgesehen, in dem die Sendung 2 abgelegt werden kann. Insbesondere bei einer kontaktlosen Zustellung, also keinem Landen der Drohne 1, kann die Sendung 2 somit in den Trichter 4 durch Ablage überführt werden.
- 6 zeigt eine weitere Ausgestaltungsvariante. Hier dargestellt ist ein Rohrsystem 24. Das Rohrsystem 24 kann ebenfalls gegenüber der Wand 12 verstellbar ausgebildet sind. Die Sendung 2 kann durch die Drohne 1 in die Aufnahmemöglichkeit 20 der Versand-/Empfangsstation übergeben werden und dann in das Rohrsystem 24 überführt werden. Das Rohrsystem 24 kann die Sendung 2 in das Innere eines Gebäudes überführen. Beispielsweise kann das Rohrsystem 24 als flexibler Schlauch ausgebildet sein, welcher dann bei Ausführen der Schwenkbewegung mit der Versand-/Empfangsstation ausschwenkt.
- 7 zeigt eine weitere Ausgestaltungsvariante der erfindungsgemäßen Versand-/Empfangsstation. Hier ist ein Arm als Schwenkstange 8 vorgesehen, welcher in die Position geschwenkt werden kann oder auch fest fixiert sein kann. Eine Aufnahmemöglichkeit 20 kann eine Sendung 2 von einer Drohne 1 aufnehmen. Anschließend kann eine translatorische Bewegung in Axialrichtung A durchgeführt werden, beispielsweise durch einen Gewindetrieb, so dass die aufgenommene Sendung 2 in Richtung Fenster bzw. Fensterlaibung 11 bewegt werden kann. Auch kann die Aufnahmevorrichtung in Vertikalrichtung V angehoben/abgesenkt werden.
- 8 zeigt 7 in Draufsicht. Hier ist die Axialrichtung A dargestellt, die die Aufnahmevorrichtung einnehmen kann in relativem Abstand zur Fensterlaibung 11.
- 9 zeigt eine weiter bevorzugte Ausgestaltungsvariante der erfindungsgemäßen Versand-/Empfangsstation. Auch hier ist eine Fensterlaibung 11 angeordnet. Die Klemmstange 17, auch Befestigungsstange oder Montagearm genannt, ist hier jedoch an einem Fensterrahmen 25 befestigt. Hierzu sind Haltewinkel 26 bzw. Montagewinkel vorgesehen, die in den Fensterrahmen 25 eingehängt werden. Die Haltewinkel 26 ermöglichen eine formschlüssige Halterung, die insbesondere rückstandsfrei entfernt werden kann. Eine Kippbewegung K wird somit zuverlässig vermieden. Eine besonders einfache Montage ist gegeben, da keinerlei Hilfsmittel, jedoch auch keinerlei technische Vorkenntnisse verlangt werden. Die Versand-/Empfangsstation kann somit insbesondere auch nur temporär in die Fensterlaibung 11 eingesetzt werden. Die Funktion mit dem Drehgelenk kann auch hier integriert werden.
- 10 zeigt hier eine Ausgestaltungsvariante, in der die Befestigung 14 in der Fensterlaibung 11 nicht nur durch reine Reibschlusskraft erfolgt. Vielmehr sind an einem oberen und unteren Teil Montagescheiben 22 angeordnet, die mittels hier dargestellter Schraube-Dübel-Verbindung in der Fensterlaibung befestigt sind. Ein jeweiliges Ende der Klemmstange 17, auch Befestigungsarm genannt, weist einen haubenartigen Teil 23 auf, der die Montagescheibe 22 formschlüssig übergreift. Eine versehentliche Kippbewegung K wird durch den zusätzlichen Formschluss an den Montagescheiben 22 sicher verhindert. Zusätzlich kann die Klemmstange 17 reibschlüssig in der Fensterlaibung 11 geklemmt sein.
- 11 zeigt Fixierungsarme 27 an einer Drohne 1. Die Drohne 1 kann somit die Aufnahmemöglichkeit 20 anfliegen und beispielsweise sich an der Schwenkstange 8 über die Fixierungsarme 27 während des Zustellvorganges abstützen und/oder geladen werden.
- Auch kann eine zusätzliche in 12 dargestellte Kontaktfläche 28 vorgesehen sein, die beispielsweise einen Ladevorgang der Drohne 1 während des Zustellens ermöglicht. Ferner ist insbesondere ein Windmesser 29 vorgesehen, der vor und während des Zustellvorganges die aktuellen Windverhältnisse misst und beispielsweise per Drahtloskommunikation 30 an die Drohne 1 übersendet. Weitere Sensoren oder GPS-Verstärker 31 können für einen zielgerichteten Anflug nahe an der Aufnahmemöglichkeit 20 angeordnet sein.
Auch kann hier alternativ oder ergänzend beispielsweise ein GPS-Verstärker angeordnet sein und/oder ein Sensor beispielsweise zur Ermittlung der Höhe. Der GPS-Verstärker/Sensor 31 ist zur Ermittlung der Höhe, beispielsweise des Stockwerkes eingesetzt.
- 13 und 14 zeigen eine jeweilige Aufnahmemöglichkeit 20 in einer Draufsicht zeigen verschiedene Marker 32, die passiv, beispielsweise durch retroreflektierende und/oder farbliche Kennzeichnungen ausgebildet sein können. Die Marker 32 können jedoch auch aktiv, beispielsweise durch Infrarot ausgebildet sein. Eine entsprechende Nahbereichssensorik der Drohne 1 kann somit insbesondere die Position der abzulegenden bzw. zuzustellenden Sendung 2 in oder auf der Aufnahmemöglichkeit 20 erfassen, gerade bei eingeschränkter Sicht/Dunkelheit.
- 14 zeigt eine analoge Ausgestaltungsvariante, wobei hier die Aufnahmemöglichkeit 20 in Draufsicht rund ausgebildet ist und mit verschiedenen Markern gekennzeichnet ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1 -
- Drohne
- 2 -
- Sendung
- 3 -
- Netz
- 4 -
- Trichter
- 5 -
- Sensorik
- 6 -
- Elektromotor
- 7 -
- GPS Sender
- 8 -
- Schwenkstange
- 9 -
- Drehgelenk
- 10 -
- Positionsriegel
- 11 -
- Fensterlaibung
- 12 -
- Wand
- 13 -
- Fensterbank
- 14 -
- Befestigung durch Schrauben und Dübel
- 15 -
- manuelle Schwenkstange
- 16 -
- Magnet
- 17 -
- Klemmstange
- 18 -
- Versandmöglichkeit
- 19 -
- Aufnahmeplatte
- 20 -
- Aufnahmemöglichkeit
- 21 -
- Induktionslademöglichkeit
- 22 -
- Montagescheibe
- 23 -
- haubenartiger Teil
- 24 -
- Rohrsystem
- 25 -
- Fensterrahmen
- 26 -
- Haltewinkel
- 27 -
- Fixierungsarm
- 28 -
- Kontaktfläche
- 29 -
- Windmesser
- 30 -
- Drahtloskommunikation
- 31 -
- GPS/Sensor
- 32 -
- Marker
- K -
- Kippbewegung
- A -
- Axialrichtung
- V -
- Vertikalrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- „Parcel delivery - The future of last mile" von McKinsey&Company September 2016 [0001]
