DE102020106677A1 - Drohnenlandesystem und -verfahren - Google Patents

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Teresa J. Rinker
Prachi Joshi
Niccolo Jimenez
Jinzhu Chen
Fan Xu
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Abstract

Ein Verfahren und ein System zur Landung von Drohnen sind vorgesehen. Das Verfahren umfasst eine Beleuchtungseinrichtung, die so eingerichtet ist, dass sie eine Position und eine Geschwindigkeit eines Fahrzeugs auf der Grundlage von Fahrzeuginformationen bestimmt, die über eine drahtlose Kommunikation empfangen werden, die Geschwindigkeit der Drohne mit der Geschwindigkeit des Fahrzeugs synchronisiert und eine Drohne auf der Grundlage der Fahrzeuginformationen zu einer Position oberhalb eines Landepunktes auf dem Fahrzeug manövriert und die Drohne am Landepunkt des Fahrzeugs landet.

Description

  • EINLEITUNG
  • Apparate und Verfahren, die mit beispielhaften Ausführungsformen übereinstimmen, beziehen sich auf Drohnen. Insbesondere beziehen sich Apparate und Verfahren, die mit beispielhaften Ausführungsformen übereinstimmen, auf fahrzeugintegrierte Drohnen.
  • BESCHREIBUNG
  • Eine oder mehrere beispielhafte Ausführungsformen bieten eine Drohnenlande-Verfahren und ein Drohnenlande-System. Insbesondere bieten eine oder mehrere beispielhafte Ausführungsformen eine Drohnenlande-Verfahren und ein Drohnenlande-System, das auf der Grundlage von Fahrzeuginformationen auf eine Drohne eingerichtet ist.
  • Nach einem Aspekt einer beispielhaften Ausführungsform wird eine Drohnenlande-Verfahren zur Verfügung gestellt. Das Verfahren umfasst die Bestimmung einer Position und einer Geschwindigkeit eines Fahrzeugs auf der Grundlage von Fahrzeuginformationen, die über eine drahtlose Kommunikation empfangen werden; das Manövrieren einer Drohne zu einer Position über einem Landepunkt auf dem Fahrzeug auf der Grundlage der Fahrzeuginformationen und die Synchronisierung der Geschwindigkeit der Drohne mit der Geschwindigkeit des Fahrzeugs; und die Landung der Drohne am Landepunkt des Fahrzeugs.
  • Das Verfahren kann den Empfang der Fahrzeuginformationen vom Fahrzeug über eine oder mehrere aus der Gruppe der zellularen, Wi-Fi- und Bluetooth-Kommunikation umfassen, und die Fahrzeuginformationen können Informationen sein, die von einer oder mehreren aus der Gruppe der inertialen Messeinheiten, einer globalen Positionierungsvorrichtung am Fahrzeug, einem Tachometer am Fahrzeug und einem Geschwindigkeitssensor am Fahrzeug bereitgestellt werden. Die Landung der Drohne kann die Verfolgung des Landepunktes des Fahrzeugs über ein von einer Kamera an der Drohne aufgenommenes Bild und die Landung der Drohne auf der Grundlage der Verfolgung umfassen.
  • Der Landepunkt kann ein Symbol enthalten, das von der Drohne verfolgt werden kann.
  • Der Landepunkt kann einen oder mehrere Landeindikatoren aus einem Leuchtmuster, einer programmierten Lichtsequenz oder -konfiguration und einen Reflektor umfassen, die von der Drohne während der Landung verfolgt werden.
  • Die Landung der Drohne kann den Empfang eines Signals an der Drohne, das von einer Signalleuchte am Fahrzeug ausgesendet wird, die Bestimmung des Landepunktes des Fahrzeugs über die Signalisierung und die Landung der Drohne auf der Grundlage der Signalisierung umfassen.
  • Das Verfahren kann das Verschieben des Landepunktes über einen Schienenmechanismus umfassen, um die Landedrohne aufzufangen.
  • Das Verfahren kann die Aktivierung einer Verriegelung zum Einfangen der Drohne beinhalten.
  • Das Verfahren kann die Lagerung der Drohne durch die Aktivierung einer Abdeckung des Landepunktes oder das Bringen der gelandeten Drohne in einen Drohnenlagerplatz umfassen.
  • Nach einem Aspekt einer beispielhaften Ausführungsform wird ein Drohnenlande-System bereitgestellt. Das System umfasst mindestens einen Speicher, in dem ausführbare Computerbefehle gespeichert sind, und mindestens einen Prozessor, der so eingerichtet ist, dass er die ausführbaren Computerbefehle liest und ausführt. Die computerausführbaren Befehle, die den mindestens einen Prozessor veranlassen, eine Position und eine Geschwindigkeit eines Fahrzeugs auf der Grundlage der über die drahtlose Kommunikation empfangenen Fahrzeuginformationen zu bestimmen, eine Drohne auf der Grundlage der Fahrzeuginformationen zu einer Position über einem Landepunkt auf dem Fahrzeug zu manövrieren und die Geschwindigkeit der Drohne mit der Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu synchronisieren und die Drohne am Landepunkt des Fahrzeugs zu landen.
  • Das System kann ferner eine Kommunikationseinrichtung umfassen, die so eingerichtet ist, dass sie die Fahrzeuginformationen vom Fahrzeug aus überträgt, wobei die Fahrzeuginformationen von einer oder mehreren aus einer Trägheitsmesseinheit, einer globalen Positionierungseinrichtung am Fahrzeug, einem Tachometer am Fahrzeug und einem Geschwindigkeitssensor am Fahrzeug bereitgestellt werden können.
  • Der Fluglotse kann ferner so eingerichtet werden, dass er die Drohne landet, indem er den Landepunkt des Fahrzeugs über ein von einer Kamera an der Drohne aufgenommenes Bild verfolgt und die Drohne auf der Grundlage der Verfolgung landet.
    Der Landepunkt kann ein Symbol enthalten, das von der Drohne verfolgt werden kann.
  • Der Landepunkt kann einen oder mehrere Landeindikatoren aus einem Leuchtmuster, einer programmierten Lichtsequenz oder -konfiguration und einen Reflektor umfassen, die von der Drohne während der Landung verfolgt werden.
  • Das System kann eine Signalleuchte am Fahrzeug umfassen, die so eingerichtet ist, dass sie ein Signal aussendet, das von der Drohne erkannt werden kann, und der Steuerung kann so eingerichtet werden, dass er den Landepunkt des Fahrzeugs auf der Grundlage des von der Signalleuchte ausgesandten Signals bestimmt und die Drohne auf der Grundlage der Signalisierung steuert, um sie zu landen.
  • Der Landepunkt kann Gleise oder Schienen enthalten, die so eingerichtet sind, dass der Landepunkt in Bezug auf das Fahrzeug vorwärts, rückwärts, links und rechts bewegt werden kann.
  • Der Landepunkt kann eine Verriegelung enthalten, die so eingerichtet ist, dass sie sich bei der Landung der Drohne einklinkt.
    Die Verriegelung kann eine rotierende Magnetverriegelung enthalten.
  • Die Steuerung kann ferner so eingerichtet werden, dass sie die Drohne durch Aktivierung einer Abdeckung zur Abdeckung des Landepunktes oder durch Steuerung der gelandeten Drohne in einen Drohnenspeicherplatz steuert.
  • Weitere Objekte, Vorteile und neuartige Merkmale der exemplarischen Ausführungsformen werden in der folgenden ausführlichen Beschreibung der exemplarischen Ausführungsformen und den begleitenden Figuren näher erläutert.
  • Figurenliste
  • Die offenbarten Beispiele werden im Folgenden in Verbindung mit den folgenden Zeichnungsbildern beschrieben, wobei gleichartige Bezugsziffern gleichartige Elemente bezeichnen und wobei
    • 1 zeigt ein Blockdiagramm eines Drohnen-Lande-Systems nach einer beispielhaften Ausführungsform;
    • 2A und 2B zeigen Illustrationen von Drohnenlandungen nach Aspekten beispielhafter Ausführungsformen; und
    • 3 zeigt ein Drohnenlande-Verfahren nach einem Aspekt einer anderen beispielhaften Ausführungsform.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Ein Drohnenlande-System und -verfahren wird nun unter Bezugnahme auf die 1 - 3 der begleitenden Figuren, in denen durchweg auf ähnliche Elemente verwiesen wird, detailliert beschrieben.
  • Die folgende Offenbarung wird es einem Fachmann ermöglichen, das erfinderische Konzept zu praktizieren. Die hier offenbarten beispielhaften Ausführungsformen sind jedoch lediglich beispielhaft und beschränken das erfinderische Konzept nicht auf die hier beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen. Darüber hinaus sollten Beschreibungen von Merkmalen oder Aspekten jeder beispielhaften Ausführungsform in der Regel als verfügbar für Aspekte anderer beispielhafter Ausführungsformen angesehen werden.
  • Es wird auch davon ausgegangen, dass, wenn hier angegeben ist, dass ein erstes Element mit einem zweiten Element „verbunden“, „an diesem befestigt“, „angeformt“ oder „auf diesem angeordnet“ ist, das erste Element direkt mit dem zweiten Element verbunden, angeformt oder auf diesem angeordnet sein kann, oder es können sich zwischen dem ersten und dem zweiten Element Zwischenelemente befinden, es sei denn, es ist angegeben, dass ein erstes Element „direkt“ mit dem zweiten Element verbunden, angeformt oder auf diesem angeordnet ist. Wenn ein erstes Element so eingerichtet ist, dass es Informationen von einem zweiten Element „sendet“ oder „empfängt“, kann das erste Element die Informationen direkt an das zweite Element senden oder von diesem empfangen, die Informationen über einen Bus senden oder empfangen, die Informationen über ein Netzwerk senden oder empfangen oder die Informationen über Zwischenelemente senden oder empfangen, es sei denn, das erste Element ist so eingerichtet, dass es Informationen „direkt“ an das zweite Element sendet oder von diesem empfängt.
  • Während der gesamten Offenbarung können eines oder mehrere der offenbarten Elemente zu einem einzigen Gerät oder zu einem oder mehreren Geräten kombiniert werden. Darüber hinaus können einzelne Elemente auf separaten Geräten bereitgestellt werden.
  • Drohnen werden immer häufiger eingesetzt und bieten Vorteile wie die Möglichkeit, vertikal zu landen und zu starten, eine geringe Größe für die Tragbarkeit und einfache Lagerung sowie vereinfachte oder automatisierte Flugsteuerungssysteme, die es einem Bediener ermöglichen, sich auf eine andere Funktion zu konzentrieren, die von der Drohne ausgeführt werden kann. Die Drohnen können Funktionen wie Fotografie, Aufklärung, Transport, Frachttransport, drahtlose Kommunikation usw. übernehmen. Aufgrund der Vielseitigkeit der Drohne werden sie für den Einsatz in Verbindung mit anderen Fahrzeugtypen, z.B. Autos, Lastwagen, SUVs usw., in Betracht gezogen. Die Integration und der Einsatz von Drohnen mit Fahrzeugen erfordert jedoch die Fähigkeit, von fahrenden Fahrzeugen aus starten und landen zu können, sowie die Fähigkeit, die Drohnen effizient im Fahrzeug zu verstauen.
  • Um die oben genannten Probleme zu lösen, kann ein Drohnen-Lande-System nach einer beispielhaften Ausführungsform das Manövrieren einer Drohne zur Landung auf ein Fahrzeug unter Verwendung von Fahrzeuginformationen beinhalten. Darüber hinaus kann ein Drohnenlande-System nach einem Aspekt einer anderen beispielhaften Ausführungsform die Verfolgung des Landepunktes über ein oder mehrere Kommunikationsgeräte oder Sensoren beinhalten. Darüber hinaus kann das Drohnenlande-System einen Speicher- und/oder Verriegelungsmechanismus umfassen, der so eingerichtet ist, dass er eine gelandetes Flugzeug aufnehmen kann.
  • 1 zeigt ein Blockdiagramm eines Drohnenlande-Systems 100 nach einer beispielhaften Ausführungsform. Wie in 1 dargestellt, umfasst das Drohnenlande-System 100 nach einer beispielhaften Ausführung eine Steuerung 101, eine Stromversorgung 102, einen Speicher 103, einen Ausgang 104, einen Sensor 105, eine Benutzereingabe 106, eine Drohne 107 und ein Kommunikationsgerät 108. Das Drohnenlande-System 100 ist jedoch nicht auf die oben genannte Konfiguration beschränkt und kann so eingerichtet werden, dass es zusätzliche Elemente enthält und/oder eines oder mehrere der oben genannten Elemente auslässt. Das Drohnenlande-System 100 kann als Teil eines Fahrzeugs, als eigenständige Komponente oder als Hybrid zwischen einer fahrzeugeigenen 110 und einer fahrzeugfernen Vorrichtung wie einer oder mehreren Drohnen 120 implementiert werden.
  • Die Steuerung 101 steuert den Gesamtbetrieb und die Funktion des Drohnenlande-Systems 100. Die Steuerung 101 kann direkt oder indirekt eine oder mehrere der folgenden Komponenten des Drohnenlande-Systems 100 steuern: Stromversorgung 102, Speicher 103, Ausgang 104, Sensor 105, Benutzereingabe 106, Drohne 107 und Kommunikationsgerät 108. Die Steuerung 101 kann einen oder mehrere von einem Prozessor, einem Mikroprozessor, einer Zentraleinheit (CPU), einem Grafikprozessor, anwendungsspezifischen integrierten Schaltungen (ASICs), feldprogrammierbaren Gate-Arrays (FPGAs), Zustandsautomaten, Schaltkreisen und einer Kombination aus Hardware-, Software- und Firmwarekomponenten enthalten.
  • Die Steuerung 101 ist so eingerichtet, dass sie Informationen von einem oder mehreren der folgenden Geräte sendet und/oder empfängt: Stromversorgung 102, Speicher 103, Ausgang 104, Sensor 105, Benutzereingabe 106, Drohne 107 und Kommunikationsgerät 108 des Drohnenlande-Systems 100. Die Informationen können über einen Bus oder ein Netzwerk gesendet und empfangen werden, oder sie können direkt von einem oder mehreren der folgenden Geräte gelesen oder geschrieben werden: Stromversorgung 102, Speicher 103, Ausgang 104, Sensor 105, Benutzereingabe 106, Drohne 107 und Kommunikationsgerät 108 des Drohnenlande-Systems 100. Beispiele für geeignete Netzwerkverbindungen sind ein Controller Area Network (CAN), ein medienorientierter Systemtransfer (MOST), ein lokales Verbindungsnetzwerk (LIN), ein lokales Netzwerk (LAN), drahtlose Netzwerke wie Bluetooth und 802.11 und andere geeignete Verbindungen wie Ethernet.
  • Das Netzteil 102 versorgt einen oder mehrere der Speicher 103, den Ausgang 104, den Sensor 105, die Benutzereingabe 106, die Drohne 107 und das Kommunikationsgerät 108 des Drohnenlande-Systems 100 mit Strom. Die Stromversorgung 102 kann eine oder mehrere aus einer Batterie, einer Steckdose, einem Kondensator, einer Solarenergiezelle, einem Generator, einem Windgenerator, einer Lichtmaschine usw. umfassen. Das Netzteil 102 kann so eingerichtet werden, dass die Drohne 107 geladen wird.
  • Der Speicher 103 ist für die Speicherung von Informationen und den Abruf von Informationen eingerichtet, die vom Drohnenlande-System 100 verwendet werden. Der Speicher 103 kann durch die Steuerung 101 gesteuert werden, um Informationen, die von einem oder mehreren Sensoren 105 empfangen wurden, sowie computer- oder maschinenausführbare Befehle zu speichern und abzurufen. Der Speicher 103 kann eine oder mehrere Disketten, optische Platten, CD-ROMs (Compact Disc-Read Only Memories), magneto-optische Platten, ROMs (Read Only Memories), RAMs (Random Access Memories), EPROMs (Erasable Programmable Read Only Memories), EEPROMs (Electrically Erasable Programmable Read Only Memories), magnetische oder optische Karten, Flash-Speicher, Cache-Speicher und andere Arten von Medien/Maschinenlesemedien, die sich zur Speicherung von maschinenausführbaren Befehlen eignen, umfassen. Der Speicher kann Fahrzeuginformationen einschließlich einer oder mehrerer Informationen über Fahrzeuggeschwindigkeit, Fahrzeugstandort, Fahrzeugroute, Fahrzeugziel und Drohneninformationen einschließlich einer oder mehrerer Informationen über Drohnengeschwindigkeit, Drohnenstandort und Drohnenenergiepegel speichern.
  • Die Ausgabe 104 gibt Informationen in einer oder mehreren Formen aus, darunter: visuelle, akustische und/oder haptische Form. Der Ausgang 104 kann durch die Steuerung 101 gesteuert werden, um dem Benutzer des Drohnen-Lande-Systems 100 Ausgänge zur Verfügung zu stellen. Die Ausgabe 104 kann einen oder mehrere Lautsprecher, Audio, ein Display, ein zentral angeordnetes Display, ein Head-up-Display, ein Windschutzscheiben-Display, eine haptische Rückkopplungsvorrichtung, eine Vibrationsvorrichtung, eine taktile Rückkopplungsvorrichtung, eine Tap-Feedback-Vorrichtung, eine holographische Anzeige, eine Instrumentenleuchte, eine Anzeigeleuchte usw. umfassen.
  • Die Ausgabe 104 kann eine oder mehrere Benachrichtigungen aus einer akustischen Benachrichtigung, einer Lichtbenachrichtigung und einer Anzeige-Benachrichtigung ausgeben.
  • Die Benachrichtigung kann Informationen über die Aktivierung oder Deaktivierung des Drohnenlande-Systems 100 enthalten. Der Ausgang 104 kann auch Bild und Informationen anzeigen, die von einem oder mehreren Sensoren 105 geliefert werden. Beispielsweise kann die Ausgabe 104 die bereitgestellten Bildinformationen anzeigen.
  • Der Sensor 105 kann einen oder mehrere aus einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor, einem Tachometer, einer Trägheitsmesseinheit, einer Kamera, einer Videokamera, einem Ultraschallsensor, einem Radar und einem Bildsensor umfassen. Der Sensor 105 kann Informationen an die Steuerung liefern, die zur Verfolgung der Position der Drohne 107 in Bezug auf das Fahrzeug und zur Erzeugung von Verfolgungsinformationen verwendet wird. Die Verfolgungsinformationen können von der Drohne 107 oder dem Fahrzeug 110 verwendet werden, um die Drohne auf den Landepunkt des Fahrzeugs auszurichten und die Geschwindigkeit der Drohne 107 mit der Geschwindigkeit des Fahrzeugs 110 zu synchronisieren.
  • Die Benutzereingabe 106 ist so eingerichtet, dass sie Informationen und Befehle an das Drohnenlande-System 100 liefert. Die Benutzereingabe 106 kann verwendet werden, um der Steuerung 101 Benutzereingaben usw. zur Verfügung zu stellen. Die Benutzereingabe 106 kann einen oder mehrere von einem Touchscreen, einer Tastatur, einem Softkeypad, einer Taste, einem Bewegungsmelder, einem Spracheingabemelder, einem Mikrofon, einer Kamera, einem Trackpad, einer Maus, einem Touchpad usw. umfassen. Die Benutzereingabe 106 kann so eingerichtet werden, dass sie eine Benutzereingabe zur Bestätigung oder Ablehnung der Benachrichtigungsausgabe durch den Ausgang 104 erhält. Die Benutzereingabe 106 kann auch so eingerichtet werden, dass sie eine Benutzereingabe erhält, um das Drohnenlande-System 100 zu initiieren, die Drohne 107 zu starten und/oder die Drohne 107 zu speichern.
  • Die Drohne 107 kann ein vertikal startendes und landendes Fahrzeug sein, das eine oder mehrere Antriebsvorrichtungen wie z.B. Propeller enthält. Die Drohne 107 kann über ein Kommunikationsgerät 108 mit einer Steuerung 101 im Fahrzeug 110 kommunizieren und Informationen an diesen senden/empfangen. Die Informationen können eine oder mehrere der Bildinformationen von Bildern, die von der Drohne aufgenommen wurden, Informationen über den Standort der Drohne, die Geschwindigkeit der Drohne, die Höhe der Drohne, die verbleibende Energie der Drohne und Informationen über die Sensoren oder Funktionen der Drohne enthalten.
  • Die Kommunikationsvorrichtung 108 kann vom Drohnenlande-System 100 zur Kommunikation mit verschiedenen Arten von externen Geräten nach verschiedenen Kommunikations-Verfahren verwendet werden. Das Kommunikationsgerät 108 kann verschiedene Kommunikationsmodule umfassen, wie z.B. ein oder mehrere aus einer Telematikeinheit, ein Rundfunkempfangsmodul, eine Signalleuchte, ein Nahfeldkommunikationsmodul (NFC), einen GPS-Empfänger, ein kabelgebundenes Kommunikationsmodul oder ein drahtloses Kommunikationsmodul. Das Rundfunkempfangsmodul kann ein terrestrisches Rundfunkempfangsmodul mit einer Antenne zum Empfang eines terrestrischen Rundfunksignals, einem Demodulator und einem Entzerrer usw. enthalten. Das NFC-Modul ist ein Modul, das mit einem externen Gerät, das sich in der Nähe befindet, nach einem NFC-Verfahren kommuniziert. Der GPS-Empfänger ist ein Modul, das ein GPS-Signal von einem GPS-Satelliten empfängt und einen aktuellen Standort ermittelt. Das verdrahtete Kommunikationsmodul kann ein Modul sein, das Informationen über ein verdrahtetes Netzwerk wie ein lokales Netzwerk, ein Controller Area Network (CAN) oder ein externes Netzwerk empfängt. Das drahtlose Kommunikationsmodul ist ein Modul, das über ein drahtloses Kommunikationsprotokoll wie IEEE 802.11-Protokolle, WiMAX, Wi-Fi oder das IEEE-Kommunikationsprotokoll mit einem externen Netzwerk verbunden ist und mit dem externen Netzwerk kommuniziert. Das Modul für die drahtlose Kommunikation kann ferner ein Mobilkommunikationsmodul umfassen, das auf ein Mobilfunknetz zugreift und die Kommunikation gemäß verschiedener Mobilfunkstandards wie 3G (3G), 3GPP (3GPP), LTE (Long Term Evolution), Bluetooth, EVDO, CDMA, GPRS, EDGE oder ZigBee durchführt.
  • Nach einem Aspekt einer beispielhaften Ausführungsform kann die Steuerung 101 des Drohnen-Lande-Systems so eingerichtet werden, dass er eine Position und eine Geschwindigkeit eines Fahrzeugs auf der Grundlage der über die drahtlose Kommunikation empfangenen Fahrzeuginformationen bestimmt, eine Drohne auf der Grundlage der Fahrzeuginformationen zu einer Position über einem Landepunkt auf dem Fahrzeug manövriert und die Geschwindigkeit der Drohne mit der Geschwindigkeit des Fahrzeugs synchronisiert und die Drohne am Landepunkt des Fahrzeugs landet. In einem Beispiel kann die Steuerung so eingerichtet werden, dass sie den Landepunkt des Fahrzeugs auf der Grundlage des von der Signalleuchte ausgesandten Signals bestimmt und die Drohne auf der Grundlage der Signale einer Signalleuchte steuert.
  • In einem anderen Beispiel kann die Steuerung weiter so eingerichtet werden, dass sie die Drohne verstaut, indem sie eine Abdeckung aktiviert, um den Landepunkt abzudecken oder die gelandete Drohne in einen Drohnenspeicherplatz zu bewegen. Der Aufbewahrungsort für die Drohne kann eine Kiste oder ein Abteil sein, und der Landeplatz kann eine Fördereinrichtung umfassen, die so eingerichtet ist, dass die Drohne in das Abteil bewegt wird.
  • 2A und 2B zeigen Abbildungen von Drohnenlandungen nach Aspekten beispielhafter Ausführungsformen.
  • Bezogen auf 2A, ein Beispiel für ein Fahrzeug 210, das einen Landepunkt 211 enthält. In 2B befindet sich der Landepunkt auf der Dachfläche des Fahrzeugs. In anderen Beispielen kann sich der Landepunkt jedoch auf der vorderen Motorhaube oder dem hinteren Kofferraumbereich des Fahrzeugs befinden. Der Landepunkt 211 kann einen Landeindikator 212 wie Reflektoren, Markierungen oder Lichter enthalten. Der Landeanzeiger 212 kann reflektierend oder beleuchtet sein und kann von der Drohne zur Bestimmung der Position und der Grenzen des Landepunktes verwendet werden.
  • Der Landepunkt 211 kann eine oder mehrere von einer Signalleuchte 216 oder einer Kamera 217 umfassen. Die Signalleuchte 216 kann ein Signal aussenden, das von der Drohne 220 zur Lokalisierung des Landepunktes 211 und zur Positionierung der Drohne 220 über dem Landepunkt 211 und zur Landung am Landepunkt 211 verwendet werden kann. In ähnlicher Weise kann die Kamera 217 der Drohne Bildinformationen liefern oder zur Bestimmung der Position der Drohne durch das Fahrzeug und zur Unterstützung der Drohne durch Landeanweisungen des Fahrzeugs verwendet werden. Beispiele für Landeanweisungen können Anweisungen zur Bewegung nach links, rechts, oben oder unten oder Anweisungen zur Beschleunigung oder Verlangsamung sein.
  • Bezieht sich auf 2B, ein weiteres Beispiel für ein Fahrzeug 230, das einen beweglichen Landepunkt 232 enthält. Der bewegliche Landepunkt 232 kann Gleise oder Schienen 234, 235 enthalten, entlang derer der bewegliche Landepunkt 232 so eingerichtet ist, dass er gleitet oder sich bewegt. In dem in 2B gezeigten Beispiel ist der bewegliche Landepunkt 232 so eingerichtet, dass er sich entlang der Schienen 235 bewegt, gleitet und von links nach rechts rollt. Zusätzlich sind die Schienen 235 so eingerichtet, dass sie sich entlang der Schienen 234 vorwärts/rückwärts bewegen und dadurch den beweglichen Landepunkt 232 vorwärts und rückwärts bewegen. Das in 2B gezeigte System kann auch eine Kamera 217 (nicht abgebildet) enthalten, um die notwendigen Informationen zur Ausrichtung des beweglichen Landepunktes auf die Drohne zu liefern.
  • In einem Beispiel aus 2B markiert eine Markierung 233 das Zentrum des Landepunktes und kann von der Drohne verwendet werden, um den Landepunkt zu zentrieren und ohne die Verwendung von Begrenzungsmarkierungen zu landen. Darüber hinaus kann eine Verriegelungsvorrichtung 231 verwendet werden, um die Drohne am Landepunkt zu fangen oder zu verriegeln. Die Verriegelungsvorrichtung 231 kann eine magnetische Verriegelung sein und/oder in jede Richtung beweglich sein oder sich in jede Richtung erstrecken. Die Verriegelungsvorrichtung 231 kann beispielsweise ausfahren oder sich nach oben, unten, links oder rechts bewegen. In einem anderen Beispiel kann die Verriegelungsvorrichtung 231 eine Magnetverriegelung enthalten, so dass die Magnetverriegelung im Fahrzeug aktiviert/deaktiviert wird. Die Aktivierung/Deaktivierung der magnetischen Verriegelung kann durch die Position der Drohne, die Position der Drohne in Bezug auf das Fahrzeug, den Abstand zum Fahrzeug usw. ausgelöst werden.
  • Die Verriegelungsvorrichtung 231 kann an der Unterseite der Drohne einrasten. In einem Beispiel kann es an einem oder mehreren Füßen oder Stützen der Drohne oder an der Unterseite der Drohne einrasten. Insbesondere kann es einen oder mehrere Magnetverschlüsse oder andere Arten von Verschlüssen auf der Plattform geben, die an Positionen auf der Plattform angeordnet sind, die den Verriegelungspunkten auf der Drohne entsprechen. In einem anderen Beispiel können die Verriegelungen entlang der Plattform beweglich sein, z.B. rotieren, so dass sie sich mit den Verriegelungspunkten auf der Drohne ausrichten. In einem weiteren Beispiel können die Verriegelungen in einer kreisförmigen Anordnung angeordnet sein, die in mehreren Positionen auf Verriegelung geschaltet wird.
  • Die Drohne in 2B enthält auch eine Kamera 237, die zum Manövrieren der Drohne verwendet werden kann. Außerdem kann die Signalleuchte 236, ähnlich wie die oben beschriebene Signalleuchte 216, der Drohne signalisieren, sich über dem Landepunkt 232 zu positionieren.
  • 3 zeigt ein Drohnenlande-Verfahren nach einem Aspekt einer anderen beispielhaften Ausführungsform.
  • Gemäß 3 werden die Geschwindigkeit und die Position des Fahrzeugs auf der Grundlage von Fahrzeuginformationen im Betrieb S310 bestimmt. Bei den Fahrzeuginformationen kann es sich um Informationen von Sensoren des Fahrzeugs handeln, die von der Drohne über ein Kommunikationsgerät empfangen werden.
  • Im Betrieb S320 kann sich die Drohne auf der Grundlage der Fahrzeuginformationen sowie der Geschwindigkeits- und Positionsangaben der Drohne über den Landepunkt des Fahrzeugs hinaus manövrieren. So kann die Drohne beispielsweise ihre Geschwindigkeit, Höhe und Position auf der Grundlage der Fahrzeuginformationen anpassen. Darüber hinaus kann die Drohne ihre Geschwindigkeit mit der Geschwindigkeit des Fahrzeugs synchronisieren.
  • In der Operation S330 wird die Drohne am Landepunkt gelandet, indem der Landepunkt auf der Grundlage eines oder mehrerer Bilder, die von einer Kamera an der Drohne geliefert werden, verfolgt wird, der Landepunkt bewegt wird, um die Drohne einzufangen oder zu erfassen, und die Drohne gesteuert wird, um sie am Landepunkt auf der Grundlage eines Signals zu positionieren, das von einer Signalleuchte des Fahrzeugs ausgegeben wird.
  • Die hier offengelegten Prozesse, Verfahren oder Algorithmen können an ein Verarbeitungsgerät, eine Steuerung oder einen Computer geliefert/implementiert werden, wozu jedes vorhandene programmierbare elektronische Steuergerät oder eine dedizierte elektronische Steuervorrichtung gehören kann. In ähnlicher Weise können die Prozesse, Verfahren oder Algorithmen als Daten und Anweisungen gespeichert werden, die von einer Steuerung oder Computer in vielen Formen ausgeführt werden können, einschließlich, aber nicht beschränkt auf Informationen, die dauerhaft auf nicht beschreibbaren Speichermedien wie ROM-Geräten gespeichert sind, und Informationen, die veränderbar auf beschreibbaren Speichermedien wie Disketten, Magnetbändern, CDs, RAM-Geräten und anderen magnetischen und optischen Medien gespeichert sind. Die Prozesse, Verfahren oder Algorithmen können auch in einem ausführbaren Software-Objekt implementiert werden. Alternativ können die Prozesse, Verfahren oder Algorithmen ganz oder teilweise durch geeignete Hardwarekomponenten verkörpert werden, wie z.B. Application Specific Integrated Circuits (ASICs), Field-Programmable Gate Arrays (FPGAs), Zustandsautomaten, Steuerung oder andere Hardwarekomponenten oder -geräte oder eine Kombination aus Hardware-, Software- und Firmwarekomponenten.
  • Eine oder mehrere beispielhafte Ausführungsformen wurden oben mit Bezug auf die Figuren beschrieben. Die oben beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen sollten nur in einem beschreibenden Sinne betrachtet werden und nicht zum Zwecke der Einschränkung. Darüber hinaus können die beispielhaften Ausführungsformen modifiziert werden, ohne dass Geist und Umfang des erfinderischen Konzepts, das durch die folgenden Ansprüche definiert wird, verlassen werden.

Claims (10)

  1. Ein Drohnen-Lande-Drohnen-System, wobei das System Folgendes umfasst: mindestens ein Speicher mit computerausführbaren Befehlen; und mindestens einen Prozessor, der eingerichtet ist, die ausführbaren Computerbefehle zu lesen und auszuführen, wobei die ausführbaren Computerbefehle den mindestens einen Prozessor dazu veranlassen zum: Bestimmen einer Position und einer Geschwindigkeit eines Fahrzeugs auf der Grundlage der über die drahtlose Kommunikation empfangenen Fahrzeuginformationen; Manövrieren einer Drohne auf der Grundlage der Fahrzeuginformationen zu einer Position oberhalb eines Landepunktes auf dem Fahrzeug und Synchronisieren der Geschwindigkeit der Drohne mit der Geschwindigkeit des Fahrzeuges; und Landen der Drohne am Landepunkt des Fahrzeugs.
  2. Das System nach Anspruch 1, das außerdem eine Kommunikationsvorrichtung umfasst, wobei die Kommunikationsvorrichtung eingerichtet ist, die Fahrzeuginformationen vom Fahrzeug aus zu übertragen, und wobei die Fahrzeuginformationen Informationen sind, die von einer oder mehreren aus einer Trägheitsmesseinheit, einer globalen Positionierungsvorrichtung am Fahrzeug, einem Tachometer am Fahrzeug und einem Geschwindigkeitssensor am Fahrzeug bereitgestellt werden.
  3. Das System nach Anspruch 1, wobei die Steuerung ferner eingerichtet ist, die Drohne zu landen, indem sie den Landepunkt des Fahrzeugs über ein von einer Kamera an der Drohne aufgenommenes Bild verfolgt und die Drohne auf der Grundlage der Verfolgung landet.
  4. Das System von Anspruch 3, wobei der Landepunkt ein Symbol umfasst, das von der Drohne verfolgt werden muss.
  5. Das System nach Anspruch 3, wobei der Landepunkt einen oder mehrere Landeindikatoren aus einem Leuchtmuster, einer programmierten Lichtsequenz oder -konfiguration und einen Reflektor umfasst, die von der Drohne während der Landung verfolgt werden.
  6. Das System nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Signalleuchte am Fahrzeug, die eingerichtet ist, ein Signal auszusenden, das von der Drohne erfasst werden kann, wobei die Steuerung eingerichtet ist, den Landepunkt des Fahrzeugs auf der Grundlage des von der Signalleuchte ausgestrahlten Signals zu bestimmen und die Drohne auf der Grundlage der Signalisierung steuert, um zu landen.
  7. Das System von Anspruch 1, wobei der Landepunkt Schienen oder Raupen umfasst, die eingerichtet sind, den Landepunkt in Bezug auf das Fahrzeug vorwärts, rückwärts, links und rechts zu bewegen.
  8. Das System nach Anspruch 1, wobei der Landepunkt eine Verriegelung umfasst, die eingerichtet ist, bei der Landung auf die Drohne einzurasten.
  9. Das System nach Anspruch 8, wobei die Verriegelung eine rotierende magnetische Verriegelung umfasst.
  10. Das System nach Anspruch 1, wobei die Steuerung ferner so eingerichtet ist, dass sie die Speicherung der Drohne steuert, indem sie eine Abdeckung zum Abdecken des Landepunktes aktiviert oder die gelandete Drohne in einen Drohnen-Speicherort bewegt.
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