DE202019102395U1

DE202019102395U1 - Objektpositionserfassungsvorrichtung und Drohne

Info

Publication number: DE202019102395U1
Application number: DE202019102395.3U
Authority: DE
Original assignee: Autel Robotics Europe GmbH
Current assignee: Autel Robotics Europe GmbH
Priority date: 2019-04-29
Filing date: 2019-04-29
Publication date: 2019-06-05
Anticipated expiration: 2029-04-30

Abstract

Objektpositionserfassungsvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung Folgendes umfasst:
- eine Steuereinheit;
- zumindest eine Radareinheit, wobei die zumindest eine Radareinheit jeweils mit der Steuereinheit kommunizierend verbunden ist;
und wobei die Radareinheit eine Sendeantenne und eine Empfangsantenne umfasst;
und wobei die Sendeantenne zumindest zwei Antennenspalten umfasst, und wobei alle zumindest zwei Antennenspalten von den zumindest zwei Antennenspalten der Sendeantenne zu einem Bündel zusammengefasst sind;
und wobei die Empfangsantenne zumindest zwei Antennenspalten umfasst, und wobei alle zumindest zwei Antennenspalten von den zumindest zwei Antennenspalten der Empfangsantenne zu einem Bündel zusammengefasst sind.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft das technische Gebiet der Drohne, insbesondere eine Objektpositionserfassungsvorrichtung und eine Drohne.
STAND DER TECHNIK
Im Verlauf des autonomen Fluges muss die Drohne Hindernisse umgehen, deshalb soll die Position eines Hindernisses detektiert werden, so dass die Drohne in Übereinstimmung mit den Positionen der Hindernisse eine Maßnahme zum Umgehen eines Hindernisses treffen kann. Zurzeit verwendet die Drohne meist Sichtsysteme (z.B. monokulare Sichtsysteme, binokulare Sichtsysteme usw.), um die Position der Hindernisse zu detektieren.
Bei der Implementierung der vorliegenden Erfindung haben die Erfinder entdeckt, dass aus dem Stand der Technik zumindest folgende Probleme bestehen: beim Detektieren der Position der Hindernisse mittels eines Sichtsystems besteht ein kleiner Erfassungsbereich, und das eignet sich nicht zu Plätzen mit dunklerem Licht.
INHALT DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG
Die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zielt darauf ab, eine Objektpositionserfassungsvorrichtung und eine Drohne zur Verfügung zu stellen, wobei die Objektpositionserfassungsvorrichtung einen großen Erfassungsabstand hat und sich zur Umgebung mit dunklerem Licht eignet.
Gemäß einem ersten Aspekt stellt eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Objektpositionserfassungsvorrichtung zur Verfügung, wobei die Vorrichtung die Folgenden umfasst:

- eine Steuereinheit;
- zumindest eine Radareinheit, wobei die zumindest eine Radareinheit jeweils mit der Steuereinheit kommunizierend verbunden ist;

In einigen Ausführungsformen umfasst die Steuereinheit die Folgenden:

zumindest einen Prozessor und einen mit dem zumindest einen Prozessor kommunizierend verbundenen Speicher; wobei in dem Speicher eine Anweisung gespeichert ist, die durch den zumindest einen Prozessor ausgeführt werden kann, und wobei die Anweisung durch den zumindest einen Prozessor ausgeführt wird, so dass der zumindest eine Prozessor Folgendes ausführen kann:
- Einstellen der Signalfrequenz der zumindest einen Radareinheit, so dass die Signalfrequenz zwischen einer ersten Frequenz und einer zweiten Frequenz wechselt, damit die Radareinheit abwechselnd zwischen einem ersten Modus und einem zweiten Modus arbeitet.

In einigen Ausführungsformen umfasst die Sendeantenne zumindest vier Antennenspalten, wobei alle zumindest vier Antennenspalten von den zumindest vier Antennenspalten der Sendeantenne zu einem Bündel zusammengefasst sind.
In einigen Ausführungsformen werden die Antennenspalten in der Sendeantenne und der Empfangsantenne in einer gleichen Anzahl bereitgestellt.
In einigen Ausführungsformen umfasst die Objektpositionserfassungsvorrichtung eine erste Seitenfläche, eine zweite Seitenfläche, eine dritte Seitenfläche und eine vierte Seitenfläche umfasst, wobei an der ersten Seitenfläche, der zweiten Seitenfläche, der dritten Seitenfläche und der vierten Seitenfläche jeweils zumindest eine Radareinheit angeordnet ist.
In einigen Ausführungsformen weist jede Radareinheit der zumindest einen Radareinheit einen Messbereich auf, wobei sich die Messbereiche der zwei benachbarten Radareinheiten zumindest teilweise überlappen;
und wobei der zumindest eine Prozessor weiterhin Folgendes ausführen kann:

Erhalten der Messdaten der einzelnen Radareinheiten, wobei die Messdaten die Objektpositionsdaten und die Konfidenz der Objektpositionsdaten enthalten, und wobei in Übereinstimmung mit der Konfidenz der Objektpositionsdaten die Objektpositionsdaten der zwei Radareinheiten in dem Überlappungsbereich zusammengeführt werden.

In einigen Ausführungsformen umfasst die Objektpositionserfassungsvorrichtung weiterhin eine Oberseite, an der zumindest eine Radareinheit angeordnet ist.
In einigen Ausführungsformen umfasst die Objektpositionserfassungsvorrichtung weiterhin eine Unterseite, an der zumindest eine Radareinheit angeordnet ist.
In einigen Ausführungsformen ist die Radareinheit an der Oberseite ein Radarhöhenmesser.
Gemäß einem zweiten Aspekt stellt eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Drohne zur Verfügung, wobei die Drohne die Folgenden umfasst:

- einen Drohnenkörper;
- einen Arm, der mit dem Drohnenkörper verbunden ist;
- eine Antriebseinrichtung, die an dem Arm angeordnet ist;
- einen Flugsteuerungs-Chip, der an dem Drohnenkörper angeordnet ist; sowie
- eine obige Objektpositionserfassungsvorrichtung, wobei die Steuereinheit der Objektpositionserfassungsvorrichtung mit dem Flugsteuerungs-Chip verbunden ist;

Bei der Objektpositionserfassungsvorrichtung und der Drohne in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind mehrere Radareinheiten mit einem großen Messabstand angeordnet, um die Position eines Objekts zu erfassen. Alle zumindest zwei Antennenspalten von den zumindest zwei Antennenspalten der Sendeantenne der Radareinheit sind zu einem Bündel zusammengefasst, alle zumindest zwei Antennenspalten von den zumindest zwei Antennenspalten der Empfangsantenne sind zu einem Bündel zusammengefasst. Dadurch, dass zumindest zwei Antennenspalten zu einem Bündel zusammengefasst sind, kann unter der Voraussetzung, dass die Antennenschnittstellen nicht zunehmen, die Anzahl der Antennenspalten erhöht werden, so dass die Antennenverstärkung der Sendeantenne und der Empfangsantenne erhöht werden kann, um den Erfassungsabstand weiterhin zu vergrößern. Darüber hinaus wird die Radareinheit nicht durch die Beleuchtungslage beeinflusst und eignet sich zum Betrieb im dunkleren Licht.
Figurenliste
Eine oder mehrere Ausführungsformen werden im Zusammenhang mit Bildern in Figuren beispielhaft erläutert, die beispielhafte Erläuterung bildet keine Beschränkung für die Ausführungsform. Die Elemente mit gleichen Bezugszeichen in Figuren stellen ähnliche Elemente dar, falls es nicht besonders angegeben wird, bilden die Bilder in Figuren keine Beschränkung für das Verhältnis.

1 zeigt eine schematische Darstellung eines Anwendungsszenarios einer Objektpositionserfassungsvorrichtung und einer Drohne gemäß der vorliegenden Erfindung.
2 zeigt eine schematische Hardwarestruktur einer Ausführungsform der Drohne der vorliegenden Erfindung.
3 zeigt eine schematische Strukturansicht eines Teils der Hardwares einer Ausführungsform der Objektpositionserfassungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
4 zeigt eine schematische Darstellung der äußeren Struktur einer Ausführungsform der Objektpositionserfassungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
5 zeigt eine schematische Strukturansicht einer Empfangsantenne der Radareinheit in einer Ausführungsform der Objektpositionserfassungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
6 zeigt eine schematische Strukturansicht einer Sendeantenne der Radareinheit in einer Ausführungsform der Objektpositionserfassungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
7 zeigt eine schematische Hardwarestruktur einer Steuereinheit in einer Ausführungsform der Objektpositionserfassungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Im Zusammenhang mit Figuren in den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird die technische Lösung in den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im Folgenden klar und vollständig erläutert, so dass das Ziel, die technischen Lösungen und die Vorteile der vorliegenden Erfindung klarer werden. Offensichtlich stellen die geschilderten Ausführungsformen nicht alle Ausführungsformen, sondern nur einen Teil der Ausführungsformen dar. Alle anderen Ausführungsformen, die durch den Durchschnittsfachmann auf diesem Gebiet auf der Grundlage der Ausführungsformen in der vorliegenden Erfindung ohne kreative Arbeiten erhalten werden, sollen als vom Schutzumfang der vorliegenden Erfindung angesehen werden.
Die Objektpositionserfassungsvorrichtung und die Drohne in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können für das Anwendungsszenario gemäß 1 verwendet werden. Das Anwendungsszenario umfasst eine Drohne 100 und ein Hindernis 200, wobei die Drohne 100 ein geeignetes unbemanntes Luftfahrzeug sein kann, umfassend ein unbemanntes Luftfahrzeug mit festen Flügeln und ein unbemanntes Luftfahrzeug mit Drehflügeln, z.B. Hubschrauber, ein Quadrotor und ein Luftfahrzeug mit einer anderen Anzahl von Rotoren und/oder Rotorkonfiguration. Die Drohne 100 kann auch andere bewegliche Objekte sein, wie bemannte Luftfahrzeuge, Modellflugzeuge, unbemannte Luftschiffe und unbemannte Heißluftballons usw. Das Hindernis 200 kann z.B. Gebäude, Berge, Bäume, Wälder, Signaltürme oder andere bewegliche oder unbewegliche Objekte (in 1 ist nur ein Hindernis dargestellt, in praktischen Anwendungen können mehr Hindernisse oder keine Hindernisse vorhanden sein).
Die Drohne 100 umfasst einen Drohnenkörper, einen mit dem Drohnenkörper verbundenen Arm, eine an dem Arm angeordnete Antriebseinrichtung und ein Steuersystem, die Antriebseinrichtung wird dazu verwendet, den Schub und den Auftrieb usw. für Fliegen der Drohne 100 zu liefern, das Steuersystem stellt ein das zentrale Nervensystem der Drohne 100 dar und kann mehrere Funktionseinheiten umfassen, z.B. ein Flugsteuerungssystem, ein Planungssystem und dergleichen. Das Flugsteuerungssystem umfasst verschiedene Sorten von Sensoren (z.B. Gyroskop, Beschleunigungsmesser usw.) und Flugsteuerungs-Chips, die verschiedenen Sorten von Sensoren können die Echtzeitposition, die Geschwindigkeit und die Flughaltung der Drohne usw. erfassen, der Flugsteuerungs-Chip wird dazu verwendet, die Flughaltung der Drohne zu steuern.
In einigen Ausführungsformen umfasst die Drohne 100 einen Drohnenkörper 10, eine an dem Drohnenkörper 10 angeordnete Objektpositionserfassungsvorrichtung 20 und einen Flugsteuerungs-Chip 30, wie in 2 dargestellt. Während des autonomen Fluges soll die Drohne 100 ein vorderes Hindernis 200 vor der Flugstrecke selbst identifizieren und umgehen. Durch die Objektpositionserfassungsvorrichtung 20 erfasst die Drohne 100 die Positionsdaten des Hindernisses in der Umgebung der Drohne 100, in Übereinstimmung mit dem Positionsdaten des Hindernisses und der Geschwindigkeit und der Haltung der Drohne steuert der Flugsteuerungs-Chip 30 die Drohne, um das Hindernis 200 umzugehen. Dabei umfasst die Steuermaßnahme, die Drohne zum Abbremsen oder Anhalten anzusteuern.
Insbesondere kann die Objektpositionserfassungsvorrichtung 20 eine Radareinheit mit größerem Erfassungsabstand verwenden, um die Positionsdaten des Hindernisses zu erfassen. Siehe 3, umfasst die Objektpositionserfassungsvorrichtung 20 eine Steuereinheit 21 und zumindest eine Radareinheit 22, wobei die zumindest eine Radareinheit 22 jeweils mit der Steuereinheit 21 kommunizierend verbunden ist. Die Radareinheit 22 wird dazu verwendet, die Positionsdaten der Objekte in verschiedenen Richtungen zu erfassen, die Steuereinheit 21 wird dazu verwendet, die durch die jeweiligen Radareinheiten 22 erfassten Daten zu verarbeiten, um die Positionsdaten der jeweiligen Objekte zu erhalten. Dabei umfassen die Positionsdaten des Objekts z.B. den Abstand, den Azimut und die Geschwindigkeit usw. eines Objekts.
Die Objektpositionserfassungsvorrichtung 20 kann weiterhin die Positionsdaten der jeweiligen Objekte an andere Anwendungsmodule übertragen, so dass andere Anwendungsmodule die Positionsdaten des Objekts verwenden können. Wenn die Objektpositionserfassungsvorrichtung 20 auf die Drohne 100 angewendet wird, ist die Steuereinheit 21 der Objektpositionserfassungsvorrichtung 20 mit dem Flugsteuerungs-Chip 30 kommunizierend verbunden (z.B. werden die Steuereinheit 21 und der Flugsteuerungs-Chip 30 durch einen seriellen Bus miteinander verbunden). Die Steuereinheit 21 überträgt die verarbeiteten Positionsdaten der jeweiligen Objekte an den Flugsteuerungs-Chip 30, so dass der Flugsteuerungs-Chip 30 in Übereinstimmung mit den Positionsdaten die Drohne 100 steuert.
Dabei kann zumindest eine Radareinheit 22 auf jede Seitenfläche in der Umgebung der Objektpositionserfassungsvorrichtung 20 angeordnet sein, um die Positionsdaten der umgebenden Objekte allseitig zu messen und somit eine 360-Grad-Rundstrahlmessung zu realisieren. Z.B. kann die Objektpositionserfassungsvorrichtung 20 vier Seitenflächen, fünf Seitenflächen, sechs Seitenflächen usw. umfassen. Bei einem Beispiel, dass die Objektpositionserfassungsvorrichtung 20 vier Seitenflächen umfasst, nämlich eine erste Seitenfläche, eine zweite Seitenfläche, eine dritte Seitenfläche und eine vierte Seitenfläche, kann an der ersten Seitenfläche, der zweiten Seitenfläche, der dritten Seitenfläche und der vierten Seitenfläche jeweils zumindest eine Radareinheit (z.B. 1, 2 oder mehr) angeordnet sein. Dabei kann eine an einer Seitenfläche angeordnete Radareinheit ein Mikrowellenradar, ein Millimeterwellenradar, ein Laserradar oder dergleichen sein.
In einigen anderen Ausführungsformen kann an der Oberseite und der Unterseite der Objektpositionserfassungsvorrichtung 20 ebenfalls zumindest eine Radareinheit (1, 2 oder mehr) angeordnet sein. Z.B. ist jeweils eine Radareinheit an der Oberseite und Unterseite angeordnet, oder nur an der Oberseite oder Unterseite ist eine Radareinheit angeordnet. In einigen Ausführungsformen kann die Radareinheit an der Oberseite ein Radarhöhenmesser sein, die Radareinheit an der Unterseite kann ein Mikrowellenradar oder ein Radarhöhenmesser sein, wenn an der Unterseite ein Radarhöhenmesser verwendet wird, können die Positionsdaten des Hindernisses durch Programmverarbeitung nach unten gemessen werden.
4 zeigt schematisch eine äußere Struktur der Objektpositionserfassungsvorrichtung 20, In der vorliegenden Ausführungsform umfasst die Objektpositionserfassungsvorrichtung 20 sechs Flächen, nämlich eine Oberseite, eine Unterseite, eine erste Seitenfläche, eine zweite Seitenfläche, eine dritte Seitenfläche und eine vierte Seitenfläche. In einigen Anwendungen, bei denen die Last begrenzt ist, ist es möglich, nur an der ersten Seitenfläche, der zweiten Seitenfläche, der dritten Seitenfläche und der vierten Seitenfläche jeweils eine Radareinheit anzuordnen, in einigen Anwendungen, bei denen die Last und die Kosten nicht berücksichtigt werden, können an sechs Flächen jeweils 1 oder mehr Radareinheiten angeordnet sein.
Dabei umfasst jede Radareinheit 22 jeweils eine Sendeantenne zum Senden eines Signals und eine Empfangsantenne zum Empfangen eines Signals, sowie ein Signalverarbeitungsmodul, ein Radiofrequenzmodulationsmodul, ein Radiofrequenzdemodulationsmodul usw. Beim Senden eines Signals wird das Sendesignal zuerst in dem Signalverarbeitungsmodul digital erzeugt und dann in ein Analogsignal umgewandelt. Das Analogsignal wird dann in dem Radiofrequenzmodulationsmodul mit einer bestimmten Trägerfrequenz (z.B. 24 GHz, 60 GHz oder 120 GHz) mit einer erweiterten Bandbreite (z.B. einer typischen Bandbreite von 500 MHz bis 1 GHz) moduliert und weiter durch die Sendeantenne übertragen. Wenn das Signal empfangen wird, wird ein von dem Erkennungshindernis kommendes reflektiertes Signal von der Empfangsantenne empfangen, und das Sendesignal wird durch das Radiofrequenzdemodulationsmodul demoduliert, und die Positionsdaten des Hindernisses werden durch das Signalverarbeitungsmodul extrahiert. In einigen Ausführungsformen kann das unabhängige Signalverarbeitungsmodul, Radiofrequenzmodulationsmodul und Radiofrequenzdemodulationsmodul zum Verarbeiten des Sendesignals und des Empfangssignals verwendet werden, in einigen anderen Ausführungsformen kann auch eine integrierte Lösung verwendet werden, dabei werden die Funktionen des Verarbeitungsmoduls, des Radiofrequenzmodulationsmoduls und des Radiofrequenzdemodulationsmoduls in einem integrierten Chip integriert, und das Sendesignal und das Empfangssignal werden durch den integrierten Chip einheitlich verarbeitet.
Dabei umfassen die Sendeantenne und die Empfangsantenne jeweils zumindest zwei Antennenspalten, wobei alle zumindest zwei Antennenspalten von den zumindest zwei Antennenspalten zu einem Bündel zusammengefasst sind. Dadurch, dass zumindest zwei Antennenspalten zu einem Bündel zusammengefasst sind, kann es ermöglicht werden, dass die zumindest zwei Antennenspalten gemeinsam eine Verbindungsleitung und eine Verbindungsschnittstelle zum Verbinden des integrierten Chips oder des Radiofrequenzmodulationsmodul/Radiofrequenzdemodulationsmoduls verwenden. Unter der Voraussetzung, dass die Antennenschnittstellen nicht vermehrt werden, kann die Anzahl der Antennenspalten erhöht werden, um die Antennenfläche der Sendeantenne und der Empfangsantenne zu vergrößern. Dadurch kann die Verstärkung der Antenne erhöht werden, um den Erfassungsabstand zu vergrößern. Dabei kann die Antennenspalte eine Patchantennenspalte oder eine Mikrostreifenantennenspalte sein.
Dabei können die Sendeantenne und die Empfangsantenne z.B. 8, 10 oder mehr Antennenspalten umfassen, alle zwei Antennenspalten können zu einem Bündel zusammengefasst werden, ebenfalls können alle drei, vier oder mehr Antennenspalten zu einem Bündel zusammengefasst werden. Die Antennenspalten in der Sendeantenne und der Antennenspalte können in einer gleichen Anzahl oder in einer unterschiedlichen Anzahl bereitgestellt werden. 5 und 6 zeigen jeweils eine Strukturform der Empfangsantenne 221 und der Sendeantenne 222. In einer Ausführungsform gemäß 5 umfasst die Empfangsantenne 221 8 Antennenspalten, wobei alle zwei Antennenspalten zu einem Bündel zusammengefasst werden. In einer Ausführungsform gemäß 6 umfasst die Sendeantenne 222 8 Antennenspalten, wobei alle vier Antennenspalten zu einem Bündel zusammengefasst werden.
7 zeigt eine schematische Hardwarestruktur einer Ausführungsform der Steuereinheit 21, wie in 7 dargestellt, umfasst die Steuereinheit 21:

einen oder mehrere Prozessoren 211 und Speicher 211, in 7 ist der Prozessor 211 beispielhaft in einer Anzahl von 1 bereitgestellt. Der Prozessor 211 und der Speicher 212 können durch einen Bus oder mit anderen Verfahren verbunden sein, in 7 sind die beiden durch einen Bus miteinander verbunden.

Der Speicher 212 ist ein nichtflüchtiges computerlesbares Speichermedium, das verwendet werden kann, nichtflüchtige Softwareprogramme, nichtflüchtige vom Computer ausführbare Programme und Module zu speichern. Dadurch, dass der Prozessor 211 die in dem Speicher 212 gespeicherten nichtflüchtigen Softwareprogramme, Anweisungen und Module betreibt, führt der Prozessor verschiedene Funktionsanwendungen und Datenverarbeitungen der Steuereinheit 21 durch, z.B. Verarbeiten der durch die jeweiligen Radareinheiten erfassten Objektpositionsdaten usw.
Der Speicher 212 kann einen Speicherprogrammbereich und einen Speicherdatenbereich umfassen, wobei der Speicherprogrammbereich ein Betriebssystem und ein für mindestens eine Funktion erforderliches Anwendungsprogramm speichern kann; und wobei der Speicherdatenbereich die Daten, die in Übereinstimmung mit der Verwendung der Steuereinheit 21 erstellt wurden, speichern kann. Darüber hinaus kann der Speicher 212 einen Hochgeschwindigkeits-Direktzugriffsspeicher umfassen und kann auch einen nichtflüchtigen Speicher umfassen, wie z.B. mindestens eine Magnetplattenspeichervorrichtung, eine Flash-Speichervorrichtung oder eine andere nichtflüchtige Festkörperspeichervorrichtung. In einigen Ausführungsformen kann der Speicher 212 optional einen Speicher umfassen, der relativ zu dem Prozessor 211 fern angeordnet ist, diese fern angeordneten Speicher können über ein Netzwerk mit der Steuereinheit 21 verbunden sein. Beispiele solcher Netzwerke umfassen das Internet, Intranets, lokale Netzwerke, mobile Kommunikationsnetze und Kombinationen davon, jedoch sind sie nicht darauf beschränkt.
Das eine oder die mehreren Module sind in dem Speicher 212 gespeichert, wenn sie durch einen oder mehrere Prozessoren 211 durchgeführt werden, werden die Schritte durchgeführt: „Empfangen der durch die jeweiligen Radareinheiten erfassten Objektpositionsdaten, Verarbeiten und Zusammenführen von den Positionsdaten der jeweiligen Objekte, Übertragen der verarbeiteten Positionsdaten der jeweiligen Objekte an den Flugsteuerungs-Chip“ usw.
Jede Radareinheit unter den jeweiligen Radareinheiten weist jeweils einen Messbereich auf, wie z.B. Messsichtwinkel von 120 Grad, Messsichtwinkel von 90 Grad usw. In einigen Ausführungsformen sind mehrere Radareinheiten angeordnet, um die Messpräzision zu verbessern, wobei sich die Messbereiche der zwei benachbarten Radareinheiten zumindest teilweise überlappen (völlig überlappen und teilweise überlappen). Wenn in einer Ausführungsform gemäß 4 jeweils eine Radareinheit an vier Seitenflächen angeordnet ist und jede Radareinheit jeweils einen Messsichtwinkel von 120 Grad aufweist, werden zwei benachbarte Radareinheiten einen überlappenden Bereich von 30 Grad aufweisen. Um die Messpräzision zu verbessern, wird die Steuereinheit 21 in Übereinstimmung mit der Konfidenz die Erfassungsdaten des überlappenden Bereichs zusammengeführt. Nämlich kann der zumindest eine Prozessor weiterhin Folgendes ausführen:

Insbesondere können beim Zusammenführen der Daten die Positionsdaten mit höherer Konfidenz genommen werden, ebenfalls kann in Übereinstimmung mit der Konfidenz von zwei Positionsdaten ein gewichteter Wert für die beiden Positionsdaten eingestellt werden, dann wird die gewichtete Summe der beiden Positionsdaten als die endgültigen Positionsdaten der Position verwendet.
In einigen Ausführungsformen weist jede Radareinheit zumindest zwei Betriebsmodi auf, nämlich einen ersten Modus und einen zweiten Modus usw., um den Konflikt zwischen der Messpräzision und dem Messabstand zu lösen. Jeder Modus arbeitet bei einer Frequenz, nämlich umfasst die Betriebsfrequenz der Radareinheit eine erste Frequenz und eine zweite Frequenz usw. In einigen Ausführungsformen umfasst die Radareinheit zwei Betriebsmodi, nämlich einen ersten Modus und einen zweiten Modus, die Steuereinheit 21 kann die Radareinheit 22 zum abwechselnden Betrieb zwischen dem ersten Modus und dem zweiten Modus ansteuern, nämlich kann der zumindest eine Prozessor weiterhin Folgendes ausführen:

Einstellen der Signalfrequenz der zumindest einen Radareinheit, so dass die Signalfrequenz zwischen einer ersten Frequenz und einer zweiten Frequenz wechselt, damit die Radareinheit abwechselnd in einem ersten Modus und einem zweiten Modus arbeitet.

In einigen Ausführungsformen entspricht der erste Modus dem Hochgenauigkeitsmodus, während der zweite Modus dem Niedergenauigkeitsmodus entspricht, wobei die Betriebsfrequenz des ersten Modus höher als die des zweiten Modus ist. In dem Hochgenauigkeitsmodus besteht eine hohe Messpräzision, allerdings ist der maxiale Messabstand relativ klein, in dem Niedergenauigkeitsmodus besteht ein großer maximaler Messabstand, allerdings ist die Messpräzision relativ klein. Dadurch, dass die Radareinheit abwechselnd in dem Hochgenauigkeitsmodus und dem Niedergenauigkeitsmodus arbeitet, können die Anforderungen von verschiedenen Anwendungsszenarien erfüllt werden.
Es sollte darauf hingewiesen werden, dass die Objektpositionserfassungsvorrichtung 20 in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann zusätzlich zu der Drohne 100 ebenfalls für andere Anwendungen verwendet werden, wie Erfassen eines Schiffes, eines Kraftfahrzeugs, eines Geländes und dergleichen.
Die oben geschilderten Ausführungsformen der Vorrichtung sind nur beispielhaft, eine als separates Element erläuterte Einheit kann physikalisch getrennt oder physikalisch nicht getrennt sein, ein als Einheit angezeigte Element kann eine physikalische Einheit oder keine physikalische Einheit sein, nämlich kann sie sich an einem Ort befinden oder auf mehreren Netzwerkeinheiten verteilt sein. Nach tatsächlichen Bedürfnissen kann ein Teil der Einheiten oder alle Module zum Realisieren des Ziels der Lösung der vorliegenden Ausführungsform ausgewählt werden.
Mit der obigen Erläuterung Ausführungsformen kann der Durchschnittsfachmann auf diesem Gebiet klar verstehen, dass die jeweiligen Ausführungsformen mittels einer Software im Zusammenhang mit einer allgemeinen Hardware-Plattform realisiert werden können, selbstverständlich können sie mit einer Hardware realisiert werden. Der Durchschnittsfachmann auf diesem Gebiet kann verstehen, dass alle Prozesse oder ein Teil der Prozesse zum Realisieren der Ausführungsformen dadurch implementiert werden können, dass ein Computerprogramm die einschlägige Hardware anweist, und das Programm kann in einem computerlesbaren Speichermedium gespeichert werden. Bei dem Ausführen des Programms kann der Ablauf einer Ausführungsform der oben beschriebenen Verfahren enthalten sein. Das Speichermedium kann eine Magnetplatte, eine optische Platte, ein Nur-Lese-Speicher (Read-Only Memory, ROM) oder ein Direktzugriffsspeicher (Random Access Memory, RAM) sein.
Schließlich soll es darauf hingewiesen werden, dass die obigen Ausführungsformen nur zum Erläutern der technischen Lösung der vorliegenden Erfindung verwendet werden, statt sie zu beschränken; unter dem Konzept der vorliegenden Erfindung können die obigen Ausführungsformen oder die technischen Merkmalen in verschiedenen Ausführungsformen miteinander kombiniert werden, die Schritte können in einer beliebigen Reihenfolge realisiert werden, darüber hinaus besteht eine Vielzahl von anderen Änderungen an verschiedenen Aspekten der vorliegenden Erfindung, allerdings werden sie nicht in Details bereitgestellt, um die Erläuterung zu erleichtern; obwohl im Zusammenhang mit den vorstehenden Ausführungsformen die vorliegende Erfindung näher erläutert wird, soll der Durchschnittsfachmann auf diesem Gebiet verstehen: er kann die in den vorstehenden aufgeführten technischen Lösungen ändern oder die technischen Merkmale teilweise oder völlig äquivalent ersetzen. Mit diesen Änderungen oder Ersetzungen sollen die entsprechenden technischen Lösungen immer noch als vom Gedanken und Umfang der technischen Lösungen der jeweiligen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gedeckt angesehen werden.

Claims

Objektpositionserfassungsvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung Folgendes umfasst: - eine Steuereinheit; - zumindest eine Radareinheit, wobei die zumindest eine Radareinheit jeweils mit der Steuereinheit kommunizierend verbunden ist; und wobei die Radareinheit eine Sendeantenne und eine Empfangsantenne umfasst; und wobei die Sendeantenne zumindest zwei Antennenspalten umfasst, und wobei alle zumindest zwei Antennenspalten von den zumindest zwei Antennenspalten der Sendeantenne zu einem Bündel zusammengefasst sind; und wobei die Empfangsantenne zumindest zwei Antennenspalten umfasst, und wobei alle zumindest zwei Antennenspalten von den zumindest zwei Antennenspalten der Empfangsantenne zu einem Bündel zusammengefasst sind.
Objektpositionserfassungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit Folgendes umfasst: zumindest einen Prozessor und einen mit dem zumindest einen Prozessor kommunizierend verbundenen Speicher; wobei in dem Speicher eine Anweisung gespeichert ist, die durch den zumindest einen Prozessor ausgeführt werden kann, und wobei die Anweisung durch den zumindest einen Prozessor ausgeführt wird, so dass der zumindest eine Prozessor Folgendes ausführen kann: Einstellen der Signalfrequenz der zumindest einen Radareinheit, so dass die Signalfrequenz zwischen einer ersten Frequenz und einer zweiten Frequenz wechselt, damit die Radareinheit abwechselnd zwischen einem ersten Modus und einem zweiten Modus arbeitet.
Objektpositionserfassungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sendeantenne zumindest vier Antennenspalten umfasst, wobei alle zumindest vier Antennenspalten von den zumindest vier Antennenspalten der Sendeantenne zu einem Bündel zusammengefasst sind.
Objektpositionserfassungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Antennenspalten in der Sendeantenne und der Empfangsantenne in einer gleichen Anzahl bereitgestellt werden.
Objektpositionserfassungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Objektpositionserfassungsvorrichtung eine erste Seitenfläche, eine zweite Seitenfläche, eine dritte Seitenfläche und eine vierte Seitenfläche umfasst, wobei an der ersten Seitenfläche, der zweiten Seitenfläche, der dritten Seitenfläche und der vierten Seitenfläche jeweils zumindest eine Radareinheit angeordnet ist.
Objektpositionserfassungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass jede Radareinheit der zumindest einen Radareinheit einen Messbereich aufweist, wobei sich die Messbereiche der zwei benachbarten Radareinheiten zumindest teilweise überlappen; und wobei der zumindest eine Prozessor weiterhin Folgendes ausführen kann: Erhalten der Messdaten der einzelnen Radareinheiten, wobei die Messdaten die Objektpositionsdaten und die Konfidenz der Objektpositionsdaten enthalten, und wobei in Übereinstimmung mit der Konfidenz der Objektpositionsdaten die Objektpositionsdaten der zwei Radareinheiten in dem Überlappungsbereich zusammengeführt werden.
Objektpositionserfassungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Objektpositionserfassungsvorrichtung weiterhin eine Oberseite umfasst, an der zumindest eine Radareinheit angeordnet ist.
Objektpositionserfassungsvorrichtung nach Anspruch 5 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Objektpositionserfassungsvorrichtung weiterhin eine Unterseite umfasst, an der zumindest eine Radareinheit angeordnet ist.
Objektpositionserfassungsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Radareinheit an der Oberseite ein Radarhöhenmesser ist.
Drohne, dadurch gekennzeichnet, dass die Drohne Folgendes umfasst: - einen Drohnenkörper; - einen Arm, der mit dem Drohnenkörper verbunden ist; - eine Antriebseinrichtung, die an dem Arm angeordnet ist; - einen Flugsteuerungs-Chip, der an dem Drohnenkörper angeordnet ist; sowie - eine Objektpositionserfassungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Steuereinheit der Objektpositionserfassungsvorrichtung mit dem Flugsteuerungs-Chip verbunden ist; und wobei die Objektpositionserfassungsvorrichtung zum Erfassen der Positionsdaten eines Hindernisses verwendet wird; und wobei der Flugsteuerungs-Chip zum Empfangen der durch die Objektpositionserfassungsvorrichtung gesendeten Positionsdaten des Hindernisses und zur Steuerung der Drohne in Übereinstimmung mit der Geschwindigkeit und der Haltung der Drohne und den Positionsdaten des Hindernisses dient.