雷达物位测量装置
阅读：527发布：2020-05-08
专利汇可以提供雷达物位测量装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供一种用于确定介质的物位的物位测量装置(105)，所述物位测量装置包括：雷达模 块 (204)，其用于发射发射 信号 并接收在所述介质上被反射的接收信号；控制单元(214)，其被配置为基于所述接收信号确定与所述物位有关的测量信号；和检测单元(220)，其被配置为确定表示所述物位测量装置(105)的运动的运动信号和/或表示所述物位测量装置(105)的地理 位置 的位置信号。所述控制单元(214)包括激活单元(216)，所述激活单元(216)被配置为根据由所述检测单元(220)确定的所述运动信号和/或所述位置信号来至少部分地激活和/或停用所述雷达模块(204)。，下面是雷达物位测量装置专利的具体信息内容。
1.一种用于确定介质的物位的物位测量装置(105)，所述物位测量装置(105)包括：
雷达模块(204)，其用于发射发射信号并接收在所述介质上被反射的接收信号；
控制单元(214)，其被配置为基于所述接收信号确定与所述物位有关的测量信号；和检测单元(220)，其被配置为确定表示所述物位测量装置(105)的运动的运动信号和/或表示所述物位测量装置(105)的地理位置的位置信号，
其中，所述控制单元(214)包括激活单元(216)，所述激活单元被配置为根据由所述检测单元(220)确定的所述运动信号和/或所述位置信号来至少部分地激活和/或停用所述雷达模块(204)。
2.根据权利要求1所述的物位测量装置(105)，
其中，所述控制单元(214)的所述激活单元(216)被配置为基于所述运动信号和/或所述位置信号来操作所述雷达模块(204)，使得所述雷达模块(204)仅在所述物位测量装置(105)的静止期间发射所述发射信号。
3.根据前述任一项权利要求所述的物位测量装置(105)，
其中，所述激活单元(216)被配置为基于所述运动信号和/或所述位置信号来确定所述物位测量装置(105)是否位于受保护设施的周边区域，特别是位于射电天文台的周边区域，并且
其中，所述激活单元(216)被配置为在所述物位测量装置(105)位于所述受保护设施的周边区域时至少部分地停用所述雷达模块(204)。
4.根据权利要求3所述的物位测量装置(105)，
其中，所述位置信号表示所述物位测量装置(105)的当前地理位置并且/或者与所述物位测量装置(105)的当前位置有关，并且
其中，所述激活单元(216)被配置为基于所物位测量装置(105)的所述当前位置与用于定义所述受保护设施的周边区域的位置数据的比较来确定所述物位测量装置(105)是否位于所述受保护设施的周边区域。
5.根据权利要求4所述的物位测量装置(105)，
其中，用于定义所述受保护设施的周边区域的所述位置数据被存储在所述物位测量装置(105)的存储器(219)中，并且/或者
其中，所述物位测量装置(105)被配置为通过远程访问来获取用于定义所述受保护设施的周边区域的所述位置数据。
6.根据前述任一项权利要求所述的物位测量装置(105)，
其中，所述检测单元(220)包括至少一个用于确定所述运动信号和/或所述位置信号的传感器(222、224)，其中，所述至少一个传感器(222、224)从由多普勒传感器、加速度传感器、陀螺仪传感器、振动传感器、地磁场传感器和位置传感器组成的组中选出。
7.根据前述任一项权利要求所述的物位测量装置(105)，
其中，所述检测单元(220)被配置为确定第一时间处的第一位置信号和不同于所述第一时间的第二时间处的第二位置信号，并且
其中，所述检测单元(220)被配置为基于所述第一位置信号和所述第二位置信号的比较来确定所述运动信号。
8.根据前述任一项权利要求所述的物位测量装置(105)，还包括：
通信单元(218)，其被配置为无线地和/或通过无线网络向接收器传送所述测量信号和/或与所述测量信号有关的测量值。
9.根据权利要求8所述的物位测量装置，
其中，所述检测单元(220)连接到所述通信单元(218)，并且
其中，所述检测单元(220)被配置为基于通过所述通信单元(218)接收的位置数据来确定所述运动信号和/或所述位置信号。
10.根据前述任一项权利要求所述的物位测量装置(105)，
其中，所述检测单元(220)至少部分地集成在所述控制单元(216)中。
11.根据前述任一项权利要求所述的物位测量装置(105)，
其中，所述雷达模块(204)包括用于产生所述发射信号的高频单元(208)以及用于发射所述发射信号并接收所述接收信号的天线(206)，并且
其中，所述激活单元(216)被配置为根据由所述检测单元(220)确定的所述运动信号和/或所述位置信号来激活和/或停用所述高频单元(208)和/或所述天线(206)。
12.根据前述任一项权利要求所述的物位测量装置(105)，
其中，所述物位测量装置(105)还包括壳体(202)，所述壳体完全地和/或永久地包围所述雷达模块(204)、所述控制单元(214)和所述检测单元(220)，并且/或者其中，所述物位测量装置(105)被设计为完全无线地连接到外部。
13.根据前述任一项权利要求所述的物位测量装置(105)，还包括：
电源单元(210)，其布置在所述物位测量装置(105)的壳体(202)中并且被配置为向所述雷达模块(204)、所述控制单元(214)和所述检测单元(220)供电。
14.根据前述任一项权利要求所述的物位测量装置(105)的作为限位开关用于确定所述介质的极限物位的用途。
15.一种用于操作根据权利要求1至13中任一项所述的物位测量装置(105)的方法，所述方法包括下述步骤：
通过所述物位测量装置的检测单元(220)，确定表示所述物位测量装置的运动的运动信号和/或表示所述物位测量装置的地理位置的位置信号；并且
通过所述物位测量装置的控制单元(214)，根据所确定的运动信号和/或根据所确定的位置信号来激活和/或停用所述物位测量装置的雷达模块(204)的至少一部分。
雷达物位测量装置
技术领域
[0001] 本发明涉及根据雷达原理工作的用于确定介质的物位的物位测量装置。此外，本发明还涉及这种物位测量装置作为用于检测介质的极限物位的限位开关的用途。另外，本发明还涉及用于操作这种物位测量装置的方法。
背景技术
[0003] 基于雷达的物位测量装置的操作基于高频电磁雷达信号的发射和接收，高频电磁雷达信号通常在6GHz和24GHz之间、57GHz和64GHz之间和/或75GHz和85GHz之间的频率范围内，但是更高的频率也是可能的。在一些国家，尤其是在欧洲、美国和加拿大，这些频率范围的使用允许要考虑到相关标准或法律规定的要求(例如，EN 302 729 LPR标准、FCC CFR§15.256)。除其他外，此类标准需要物位测量装置应当只在固定位置操作。然而，不允许运动期间或者运动的容器内的操作。此外，基于雷达的物位测量装置不应该在受保护设施周围的规定区域和/或规定的环境内(例如在射电天文站的周边区域)操作，以避免干扰设备。
[0004] 通常，在设备文档中建议物位测量装置的用户或使用者必须考虑上述标准，通常可在固定的物位测量装置和/或固定安装的情况下能够无问题地确保这一点。
发明内容
[0005] 借助本发明的实施例可以有利地提供改进的能够安全可靠地操作的物位测量装置。
[0007] 下面的说明类似地涉及物位测量装置、物位测量装置作为限位开关的用途以及方法。对下面的与物位测量装置、它的用途或方法有关的特征、元件和/或步骤的说明类似地适用于物位测量装置、它的用途或方法。
[0008] 本发明的第一方面涉及用于确定诸如液体和/或散装材料等介质的物位的物位测量装置和/或雷达物位测量装置。例如，物位测量装置可以被设计为用于确定容器中的介质的物位。物位测量装置包括用于发射发射信号并接收在介质上被反射的接收信号的雷达模块。此外，物位测量装置包括控制单元，控制单元被配置为基于接收信号且/或基于接收信号的处理来确定与物位有关的测量信号。另外，物位测量装置包括检测单元，检测单元被配置为确定表示物位测量装置的运动的运动信号和/或表示物位测量装置的地理位置的位置信号，其中，控制单元包括激活单元，激活单元被配置为根据由检测单元确定的运动信号和/或位置信号至少部分地操作、激活和/或停用雷达模块。类似地，激活单元可以被配置为基于由检测单元确定的运动信号和/或位置信号至少部分地操作、激活和/或停用雷达模块。
[0009] 通常，物位测量装置可以有利地确定位置固定的和/或可运输的或位置变化的容器中的介质的物位。换句话说，物位测量装置被配置为布置在容器中或容器上，其中，容器可以是位置固定的和/或可运输的。
[0010] 由于通过检测单元确定运动信号和/或位置信号并且由于至少部分地激活和/或停用雷达模块的至少一部分，可以有利地确保和/或保证可以遵守诸如欧洲和/或北美针对基于雷达的物位测量装置的许可标准的法律法规和/或标准。特别地，可以通过物位测量装置遵守这种标准，而不需要通过物位测量装置的操作者和/或使用者为此操作和/或操纵物位测量装置。这继而允许物位测量装置的自主和/或自给自足的操作。最后，反过来可以节省成本，例如，因为不必设置用于激活和/或停用的人员。总之，因此，本发明可以提供一种改进的物位测量装置，该物位测量装置可以安全可靠地操作，特别是在遵守针对基于雷达的物位测量装置的操作或针对发射电磁辐射的传感器的操作的法律法规和/或标准的情况下操作。
[0011] 雷达模块可以被称为雷达电路、高频电路(Hochfrequenzschaltung)和/或高频装置(Hochfrequenzanordnung)。特别地，雷达模块可以包括用于产生发射信号且/或处理接收信号的高频单元。例如，高频单元和/或雷达模块可以包括一个或多个放大器、一个或多个混频器、诸如电压控制振荡器和/或双推振荡器等一个或多个振荡器和/或诸如高通滤波器和/或低通滤波器等一个或多个滤波器。特别地，高频单元和/或雷达模块可以被设计为用于将接收信号在与发射信号混合的同时转换成中频信号。
[0012] 为了实际发射发射信号且/或接收可以被称为发射信号的在介质上被反射的一部分的接收信号，雷达模块还可以包括至少一个天线。例如，雷达模块可以包括至少一个抛物线天线、喇叭天线、卡塞格伦天线和/或贴片天线。雷达模块也可以包括天线阵列。例如，物位测量装置可以被配置为例如基于波束成形方法来调适天线阵列的方向特性，以实现发射信号的聚束。
[0013] 例如，控制单元可以被称为可包括一个或多个逻辑模块和/或处理器的控制电路、评估单元和/或评估电路。例如，控制单元还可以包括一个或多个模数转换器，以将发射信号和/或基于发射信号产生的中频信号转变为数字信号。在本发明的说明书中测量信号可以是这种数字信号。
[0014] 控制单元的激活单元可以被称为激活电路和/或激活模块。例如，激活单元可以连接到检测单元，以用于处理运动信号和/或位置信号。通常，激活单元可以被称为控制单元的一部分和/或控制单元的一个部件。替代地或额外地，激活单元可以集成到控制单元中。
[0015] 通常，激活单元可以被配置为基于运动信号和/或位置信号来操作雷达模块。类似地，在本发明的说明书中，“激活和/或停用雷达模块”可以表示“操作雷达模块”。
[0016] 为此，雷达模块的激活可以表示能够执行和/或启用物位测量。例如，控制单元和/或激活单元可以被配置为在激活雷达模块的情况下激活和/或增加雷达模块的至少一部分(例如,高频单元和/或天线)的供电。例如，在此情况下，电流和/或电压可以从第一值增加到第二值。此处，第一值可以是0(例如约0安培和/或0伏特)或者包括与0不同的值。类似地，雷达模块的至少一部分的激活可以表示接通和/或导通。替代地或额外地，雷达模块的激活可以表示允许和/或启用物位测量和/或发射信号的发射。
[0017] 雷达模块的停用可以表示不能执行物位测量。例如，控制单元和/或激活单元可以被配置为在停用雷达模块的情况下停用且/或减少雷达模块的至少一部分(例如，高频单元和/或天线)的供电。在此情况下，例如，电流和/或电压可以从第二值减少到第一值。此处，第一值可以是0(例如约0安培和/或0伏特)或者包括与0不同的值。类似地，雷达模块的至少一部分的停用可以表示关断，从而阻止物位测量和/或发射信号的发射。替代地或额外地，雷达模块的停用可以表示抑制和/或阻止物位测量和/或发射信号的发射。
[0018] 在本发明的说明书中，检测单元可以被称为检测电路、检测装置、传感器电路、传感器装置、运动识别单元、位置确定单元和/或运动识别与位置确定单元。为了确定运动信号和/或位置信号，检测单元可以包括至少一个传感器，其中，所述至少一个传感器例如可以是声学、光学和/或基于雷达的多普勒传感器、加速度传感器、陀螺仪传感器、振动传感器、地磁场传感器和/或位置传感器。
[0019] 例如，检测单元可以被配置为确定、检测和/或识别物位测量装置是否保持在固定位置或者物位测量装置是否处于运动中。为此，检测单元可以具有一个或多个直接表明物位测量装置的运动的传感器，所述传感器例如是声学、光学和/或基于雷达的多普勒传感器、加速度传感器、振动传感器和/或地磁场传感器。为此，替代地或额外地，检测单元可以具有至少一个传感器和/或位置传感器，并且/或者被配置为通过(例如连续确定)确定物位测量装置的当前位置，并且利用相对于物位测量装置的至少一个先前确定的位置的差异信息来检测物位测量装置的运动。为此，例如，检测单元可以被配置为通过评估来自诸如GPS、GLONASS、GALILEO等卫星的导航信号和/或信号并且/或者通过评估来自无线网络(例如移动广播、LAN、LoRa、Sigfox、NB-IOT)的位置数据(例如，通过物位测量装置的通信单元提供)来确定物位测量装置是否保持在固定位置或者其是否在运动中。换句话说，检测单元可以使用物位测量装置的通信单元的可以通过且/或从无线网络传输到物位测量装置的信息，特别是位置数据。
[0020] 通常，运动信号可以被称为表明、代表和/或说明物位测量装置的运动的信号。例如，运动信号可以是二进制信号，其中，运动信号的第一值(或运动值)可以表明物位测量装置保持在固定位置(或在静止)，并且运动信号的另一运动值可以表明物位测量装置处于运动中。然而，运动信号也可以不是二进制形式。例如，运动信号也可以是表示、说明、代表和/或表明物位测量设备的运动值，其中，运动值和/或运动信号可以与物位测量装置的运动、物位测量装置的运动速度、物位测量装置的运动距离有关。
[0021] 通常，位置信号可以被称为包含与物位测量装置的地理位置有关的信息的信号。物位测量装置的地理位置也可以从位置信号中得出。类似地，位置信号表明、表示、说明和/或编码物位测量装置的地理位置。例如，位置信号可以包含与物位测量装置的地理位置有关的位置数据。还应该注意，运动信号可以包括位置信号，反之亦然。
[0022] 由检测单元确定的运动信号和/或位置信号可以由检测单元传递到控制单元和/或激活单元。激活单元可以在控制单元内分析和/或处理运动信号和/或位置信号。激活单元和/或控制单元还可以被配置为在存在物位测量装置的运动的情况下确保在物位测量装置的运动期间停用雷达模块、高频单元和/或天线，并因此可以不发射发射信号。控制单元和/或激活单元也可以被配置为通过激活诸如高频单元和/或天线等雷达模块来启用物位测量和/或发射信号发射。以这种方式，可以确保物位测量装置(尤其是在移动容器上的物位测量装置)在任何情况下都可以完全符合法律法规和/或标准的要求。
[0023] 根据实施例，控制单元的激活单元被配置为基于运动信号和/或位置信号来操作(尤其是激活和/或停用)雷达模块，使得雷达模块只在物位测量装置的静止期间发射发射信号。物位测量装置的静止可以表示物位测量装置不运动、不处于运动中、不移动和/或位于和/或布置在固定地点(或固定位置)。由此可以确保在物位测量装置运动期间不能进行测量。
[0024] 根据实施例，激活单元被配置为基于运动信号和/或位置信号确定物位测量装置是否位于受保护设施的周边区域、地域、区域和/或环境中，特别是射电天文台的周边区域中，其中，激活单元被配置为当物位测量装置位于受保护设施的周边区域、地域、区域和/或环境中时至少部分地停用雷达模块。由此，受保护设施的周边区域可以被称为受保护设施位于其内的任意地理区域。例如，周边区域可以通过受保护设施的地理坐标和/或位置数据定义。应当注意，在本发明的说明书中，周边区域不限于圆形周边区域，而是可以被称为具有任意几何形状的环境。
[0025] 根据物位测量装置操作所在的国家，可以通过各个国家的许可条件来定义环境。物位测量装置可以被配置为自动确定物位测量装置操作所在的国家，例如在使用检测单元、位置传感器、位置确定单元的检测信息和/或存储在存储器中的国家信息的情况下确定物位测量装置操作所在的国家。此外，物位测量装置可以被配置为根据操作国家来确定和/或使用针对受保护设施的环境的定义的国家法律适用的有效定义。例如，这种定义可以存储在物位测量设备的存储器和/或非易失性存储区域中。
[0026] 特别地，本发明可以被认为基于下述发现。可以确定可移动的和/或可运输的容器(即，可移动贮存器)中的介质的物位。例如，这种容器可以是所谓的中型散装容器或任意其他可移动容器，例如火车上的容器(例如贮存器)、船舶上的容器(例如贮存器)、运输车辆上的容器(例如贮存器)。在此，物位测量装置可以附接、固定和/或安装在容器上(例如容器的外侧或内侧上)。这种容器的运动可以定期进行，例如将填料和/或介质从供应商运输到客户。在常规物位测量装置的情况下，不能确保在运输移动式容器(并由此运输物位测量装置自身)期间不执行测量。特别地，在由电池驱动的气密性的物位测量装置中就是这种情况。常规物位测量装置无法预测和/或识别经过受保护设施(例如射电天文台)的环境。因此，这种常规的物位测量装置，特别是在移动式容器上的物位测量装置，不能进行符合规则的操作。
[0027] 与常规物位测量装置相反，根据本发明的物位测量装置被配置为识别物位测量装置是否运动和/或物位测量装置是否位于受保护设施的周边区域。如果是这种情况，那么控制单元和/或激活单元停用雷达模块的至少一部分，使得在物位测量装置运动期间和/或物位测量装置位于受保护设施的周边区域期间不发射发射信号。也不需要人员去停用雷达模块，使得根据本发明的物位测量装置可以按照所有法律法规和/或标准可靠、安全、自动和自主地操作。由此，还可以大大简化国家机关对物位测量装置的批准。
[0028] 例如，物位测量装置和/或雷达模块可以被配置为发射具有至少6GHz的发射频率的发射信号。例如，发射信号的发射频率可以位于6GHz和24GHz之间、57GHz和64GHz之间和/或75GHz和85GHz之间。替代地或额外地，雷达模块可以被设计成V波段雷达模块、E波段雷达模块、W波段雷达模块和/或F波段雷达模块。换句话说，发射信号的发射频率可以位于60GHz和75GHz之间(V波段)、60GHz和90GHz之间(E波段)、75GHz和110GHz之间(W波段)和/或90GHz和140GHz之间(F波段)。
[0029] 通过设置用于确定运动信号和/或位置信号的检测单元并通过设置激活单元，可以确保物位测量装置只在物位测量装置保持在固定位置时发射高频雷达信号，例如具有6GHz或更高频率的发射信号。此外，可以确保物位测量装置在其位于受保护设施(例如射电天文站)的周边区域时不发射具有例如6GHz或更高频率的高频雷达信号。
[0030] 根据实施例，位置信号表示物位测量装置的当前地理位置和/或与物位测量装置的当前位置有关的位置信号，其中，激活单元被配置为基于物位测量装置的当前位置和位置数据的比较来确定物位测量装置是否位于受保护设施的周边区域，其中，位置数据指定和/或定义受保护设施的周边区域。如果激活单元基于比较结果确定物位测量设备位于周边区域，那么可以至少部分地停用雷达模块。
[0031] 根据实施例，用于定义受保护设施的周边区域的位置数据存储在物位测量装置的存储器、存储装置和/或数据存储器中。替代地或额外地，物位测量装置被配置为通过远程访问(例如通过物位测量装置的通信单元)来获取用于定义受保护设施的周边区域的位置数据。由此，可以确保物位测量装置能够在任意设施的周边区域内被停用。也可以容易地更新和/或调整受保护设施的位置数据。
[0032] 在物位测量装置的存储器中，还可以存储软件指令，软件指令在其例如由物位测量装置的处理器执行时使物位测量装置、检测单元、激活单元和/或控制单元执行和/或实施根据本发明的物位测量装置的一个或多个功能。
[0033] 根据实施例，检测单元包括至少一个用于确定运动信号和/或位置信号的传感器，其中，所述至少一个传感器从由多普勒传感器、加速度传感器、陀螺仪传感器、振动传感器、地磁场传感器和位置传感器组成的组中选出。诸如光学传感器和/或照相机等任意其他传感器也可以用于确定运动信号和/或位置信号。
[0034] 根据实施例，检测单元被配置为确定第一时间处的第一位置信号和不同于第一时间的第二时间处的第二位置信号，其中，检测单元被配置为基于第一位置信号和第二位置信号的比较来确定运动信号。例如，第一位置信号可以表示和/或包含物位测量装置的第一位置，并且第二位置信号可以表示和/或包含物位测量装置的第二位置。如果第一位置和第二位置不同，那么检测单元可以可靠地根据比较来确定物位测量装置是运动还是静止。例如，第一位置信号和第二位置信号的比较可以包含第一位置和第二位置的差异。也可以使用两个以上的位置信号来确定运动信号。
[0035] 根据实施例，物位测量装置还包括通信单元，通信单元被配置为向接收器无线地和/或通过无线网络传输测量信号和/或与测量信号有关的测量值。例如，无线网络可以是移动广播网络、互联网、LAN网络、WLAN网络、LoRa网络、Sigfox网络和/或NB IoT网络。为此，物位测量装置和/或通信单元至少包括WLAN模块、蓝牙模块、无线电模块、移动广播模块和/或红外模块。
[0036] 根据实施例，检测单元连接到通信单元，其中，检测单元被配置为基于通过通信单元接收的位置数据确定运动信号和/或位置信号，其中，位置数据例如表明物位测量装置的位置。例如，这种位置数据可以经由与通信单元和/或物位测量装置连接的无线网络提供给与物位测量装置。
[0037] 根据实施例，检测单元至少部分地集成到控制单元中。换句话说，检测单元可以是控制单元的一部分。这可以允许物位测量装置设计得紧凑并节省空间。
[0038] 根据实施例，雷达模块包括用于产生发射信号的高频单元和用于发射发射信号并接收接收信号的天线，其中，激活单元被配置为根据由检测单元确定的运动信号和/或位置信号来操作、激活和/或停用高频单元和/或天线。
[0039] 根据实施例，物位测量装置还包括壳体，壳体完全地且/或永久地包围雷达模块、控制单元和检测单元。替代地或额外地，物位测量装置被设计为完全无线连接到外部。换句话说，壳体不包括电缆套管。特别地，壳体也可以完全地包围物位测量装置的其他部件，例如通信单元、天线、高频单元和/或电源单元。特别地，壳体可以被设计为不能被打开。由此，例如，避免通过意外打开壳体可能使腐蚀性气体或液体与物位测量装置的部件接触。由此，永久包围传感器单元和评估单元的壳体可以提高雷达传感器的安全性和耐久性。壳体还可以密封、气密、防尘密封和/或防水密封地包围雷达模块、控制单元、检测单元和/或其他部件。
[0040] 例如，物位测量装置和/或雷达模块可以被配置为通过壳体和/或通过壳体的壁发射发射信号。替代地或额外地，物位测量装置和/或雷达模块可以被配置为通过壳体和/或通过壳体的壁接收接收信号。
[0041] 物位测量装置和/或通信单元还可以被配置为通过壳体向接收器无线地发射测量信号和/或与测量信号有关的测量值。物位测量装置也可以通过壳体接收和/或发送诸如参数数据和/或固件其他数据。
[0042] 另外，物位测量装置可以被配置为固定到容器的外侧和/或内侧。为此，例如，可以在物位测量装置的壳体外侧设置粘合面，借助粘合面，物位测量装置可以可靠地、便宜且容易地安装和/或固定在容器上。
[0043] 根据实施例，物位测量装置还包括电源单元，电源单元布置在物位测量装置的壳体中并且被配置为向雷达模块、控制单元和检测单元供电。电源单元也可以向诸如通信单元等其他部件供电。为此电源单元可以包括至少一个电池，其中，电池可以是可更换的或不可更换的。这可以允许提供自主的物位测量装置。
[0045] 电源单元也可以包括用于确定蓄电池和/或电池的充电状态的装置。物位测量装置可以被配置为以特定的时间间隔重复和/或执行容器中的物位的测量和/或极限物位的测量，其中，时间间隔可以取决于蓄电池和/或电池的充电状态。例如，低电量状态下在一定时间段内的测量比高电量状态下的测量频率更低。
[0046] 根据实施例，物位测量装置包括开关，开关可以被用户和/或使用者操作(例如手动操作)，以停用雷达模块、天线、高频单元和/或物位测量装置，特别是在运输开始之前和/或物位测量装置进入(或进入)受保护设施的周边区域之前停用。因此，例如，当完成物位测量装置的运输时和/或当物位测量装置位于受保护设施的周边区域以外时(例如在物位测量装置离开受保护的设施周边区域之后)，通过开关(例如通过重新操作开关)可以激活雷达模块、天线、高频单元和/或物位测量装置。
[0047] 另一方面涉及一种如上和如下所述的物位测量装置的作为用于确定介质的极限物位的限位开关的用途。
[0048] 另一方面涉及一种用于操作如上和如下所述的物位测量装置的方法。所述方法包括下述步骤：
[0049] 通过物位测量装置的检测单元来确定表明物位测量装置的运动的运动信号和/或表明物位测量装置的地理位置的位置信号；和
[0050] 通过物位测量装置的控制单元，根据所确定的运动信号和/或根据所确定的位置信号激活和/或停用物位测量装置的雷达模块的至少一部分。
[0051] 如上和如下所述的雷达传感器的特征、元件和/或功能可以是用于操作如上和如下所述的物位测量装置的方法的特征、元件和/或步骤，反之亦然。
[0052] 根据另一方面，提供一种程序元件，当其在物位测量装置的传感器和/或控制单元上被执行时指示物位测量装置执行如上和如下所述的方法的步骤。
[0053] 根据另一方面，提供一种计算机可读介质，其上存储程序元件，所述程序元件当其在物位测量装置的传感器和/或控制单元上被执行时指示物位测量装置执行如上和如下所述的方法的步骤。
附图说明
[0055] 图1示意地示出根据实施例的物位测量装置的应用示例。
[0056] 图2示意地示出根据实施例的物位测量装置。
[0057] 图3示意地示出根据实施例的物位测量装置。
[0058] 图4示意地示出根据实施例的物位测量装置。
[0059] 图5示出用于阐释根据实施例的物位测量装置的操作方法的步骤的流程图。
[0060] 图6示出用于阐释根据实施例的物位测量装置的操作方法的步骤的流程图。
[0061] 图中的相似、作用相似、相同或作用相同的元件使用相似或相同的附图标记。附图只是示意性的并且不是按比例的。
具体实施方式
[0062] 图1示意性地示出根据实施例的物位测量装置105的应用示例。
[0063] 在通常的客户-供应商关系的范围内，第一工厂101制造产品和/或介质，所述产品和/或介质需要借助可运输的容器102运输到客户103。介质的运输可以在诸如罐、桶、容器、自卸车和/或槽等不同容器中进行。由于对卡车104、船舶和/或铁路货车的运输量的有效利用，通常将中型散装容器用于液体和/或自由流动介质。
[0064] 在此，专门针对移动用途设计的物位测量装置105可以牢固地连接到可运输的容器102，并且可以被供应商101和客户103使用以确定容器102内的介质的物位。
[0065] 供应商101可以首先使用介质来填充容器102。在通过运输车辆104将容器102运输给客户103之后，客户103例如通过泵106清空容器102。在清空容器102之后，通常将容器102再次运回到供应商101，因此可以重新填充容器102。
[0066] 原则上，在移动容器102上使用的物位测量装置可以通过标准化接口在供应商101和客户103处有线地连接到更高级别的电源和控制设备。然而，替代地，物位测量装置105也可以自主操作，例如通过如上和如下所详细描述的具有电池的电源单元自主操作。
[0067] 此处要强调的是，图1的具有移动容器102的应用示例只是示例性的。替代地，物位测量装置105也安装在位置固定的容器上。特别地，图1的物位测量装置105可以被设计为如下面的附图说明的一个物位测量装置105。
[0068] 图2示意性地示出根据实施例的物位测量装置105。
[0070] 此外，物位测量装置105还包括具有天线206和高频单元208的雷达模块204。在此，雷达模块204布置和/或容纳在壳体202内。
[0071] 此外，物位测量装置105还包括类似地布置在壳体202中的电源单元210和供电单元212。
[0072] 此外，物位测量装置105具有同样布置在壳体202内的控制单元214以及通信单元218。
[0074] 例如，控制单元214可以按照固定的、可预定义的和/或提前(例如在启动之前)编程的时间间隔执行物位测量。由此，控制单元214可以控制雷达模块204和/或高频单元208，雷达模块204和/或高频单元208随后通过天线206朝向介质发射6GHz以上的发射信号(尤其是高频发射信号)，并且再次接收反射的发射信号作为接收信号。接收信号可以被高频单元208处理，例如在脉冲传播时间法、调频连续波法(FMCW)、步进频率连续波法(SFCW)或其它方法的框架内被处理。随后，接收信号可以在低频范围内转变为中频信号，并且被控制单元
214进一步处理。由此，控制单元214可以产生与物位有关的测量信号。
214进一步处理。由此，控制单元214可以产生与物位有关的测量信号。
[0075] 控制单元214还被配置为例如借助回波曲线确定介质的反射和/或物位。根据该反射的位置，可以确定到介质的距离，从而可以确定容器102内的物位。
[0076] 因为物位测量装置105优选地具有密封的壳体202，所以所确定的物位值和/或测量值优选地通过通信单元218以无线的形式提供给上级控制单元。在通信单元218内可以使用不同的标准，例如Wi-Fi、蓝牙、Zigbee、LoRa、Sigfox、NB-IoT。
[0077] 在图1所示的应用示例中，可以发生的是，物位测量装置105即使在以速度107行进期间能够在发射一个或多个例如具有6GHz以上频率的发射信号的同时确定一个或多个测量值。这种情况可能难以按照欧洲、美国和/或加拿大的法规进行操作。此外，由于卡车104、船舶和/或货车的不同行驶路线，不能确保当经过受保护设施(例如射电天文台)的区域、周边区域和/或周围时物位测量装置105不发送发射信号。由此，可以设计在如下的附图中详细说明的物位测量装置105。
[0078] 图3示出根据实施例的物位测量装置105。除非另有说明，图3的物位测量装置与参照前述附图说明的物位测量装置105具有相同的元件和特征。
[0079] 除了前面附图中描述的部件，物位测量装置105还包括检测单元220。检测单元220可以例如被称为运动识别单元220。此外，控制单元214具有激活单元216。在此，图3的控制单元214可以被称为改进的具有集成的激活单元216的控制评估单元214。
[0080] 检测单元220被配置为识别物位测量装置105是否在某个位置中保持静止或处于运动中。特别地，检测单元220被配置为确定表示、表明、代表和/或说明物位测量装置105的运动的运动信号和/或表示、表明、代表和/或说明物位测量装置105的地理位置的位置信号。
[0081] 为此，检测单元220可以包括一个或多个传感器222，传感器222可以直接表明、确定、识别和/或检测运动。例如，检测单元220包括一个或多个多普勒传感器、一个或多个加速度传感器、一个或多个振动传感器和/或一个或多个地磁场传感器。基于至少一个传感器222的一个或多个传感器信号，检测单元220可以确定运动信号和/或位置信号。替代地或额外地，用于确定运动信号和/或位置信号的检测单元220可以包括一个或多个传感器222，传感器222例如通过连续确定物位测量装置105的当前位置并且例如通过评估导航信号和/或来自卫星(例如GPS、GLONASS、GALILEO)的信号与先前确定的位置形成差异来检测物位测量装置105的运动。换句话说，物位测量装置105和/或检测单元220可以包括一个或多个位置传感器222并且被配置为确定运动信号和/或位置信号。替代地或额外地，检测单元220可以通过评估由通信单元218经由无线网络(例如，移动广播、LAN、LoRa、Sigfox、NB-IoT)提供的位置数据来确定运动信号和/或位置信号。因此，用于确定运动信号和/或位置信号的检测单元220可以使用通信单元218的信息和/或数据，尤其是通过通信单元218的无线网络获知的位置数据。
[0082] 由检测单元220确定的运动信号(或运动值)和/或位置信号由检测单元220传输到控制单元214和/或激活单元216。为此，控制单元214和/或激活单元216可以连接到检测单元220。在此，激活单元216被配置为至少部分地根据由检测单元220确定的运动信号和/或位置信号来操作、激活和/或停用雷达模块204。换句话说，运动信号和/或位置信号被控制单元214和/或激活单元216处理和/或分析。此处，激活单元216可以在存在和/或检测到物位测量装置105的运动时停用雷达模块204、高频单元208和/或天线206，使得在物位测量装置105运动期间不发射发射信号和/或高频信号。
[0083] 此外，控制单元214和/或激活单元216被配置为基于运动信号和/或位置信号来识别物位测量装置105的静止和/或物位测量装置105在静止位置的保持并且来激活雷达模块204、天线206和/或高频单元208，从而启用且/或可以进行物位测量。
[0084] 以这种方式，可以确保物位测量装置105，特别是可移动容器102上的物位测量装置105可以符合法律法规和/或标准的要求。
[0085] 图4示出根据另一实施例的物位测量装置105。除非另有说明，图4的物位测量装置105包括与前面附图所述的物位测量装置105相同的元件和特征。
[0086] 物位测量装置105包括具有传感器222的检测单元220，传感器222例如是运动传感器222、多普勒传感器22、位置传感器224和/或位置确定单元224。控制单元214的激活单元216可以被适配、修改和/或配置为处理来自运动传感器222和位置传感器224的信号。
[0087] 例如，激活单元216可以是运动敏感和/或位置敏感的激活单元216。激活单元216被配置为处理、分析和/或评估位置传感器224的一个或多个位置信号、位置数据和/或位置值。
[0088] 如前面的图3所示，检测单元220被配置为基于至少一个运动传感器222来确定运动信号。替代地或替代地，检测单元220被配置为基于位置传感器224例如不断地、连续地和/或在预定的时间确定物位测量装置105的地理位置和/或可表示地理位置的位置信号。为此，例如，检测单元220和/或位置传感器224可以评估和/或处理来自卫星的信号和/或导航信号(例如GPS、GLONASS、GALILEO)，以基于此确定、产生和/或创建位置信号。替代地或额外地，检测单元220和/或位置传感器224可以通过评估由无线网络(例如移动广播、LAN、LoRa、Sigfox、NB-IoT)提供的位置数据来确定物位测量装置105的位置信号和/或地理位置。
[0089] 随后，运动信号和/或位置信号可以提供给控制单元214和/或激活单元216。在此，激活单元216被配置为基于位置信号(和/或运动信号)来检查和/或确定物位测量装置105的当前位置是否落入受保护设施的周边区域。为此，地理位置和/或一个或多个受保护设施的周边区域的定义可以存储在物位测量装置105的存储器219中和/或物位测量装置105的数据库219中。替代地或额外地，可以使用通信设备218来检查物位测量装置105的当前位置(例如网上)以确定物位测量装置105附近是否存在受保护的设施。在物位测量装置105位于受保护设施(例如射电天文台)的周边区域的情况下，控制单元214和/或激活单元216确保停用雷达模块204、天线206和/或高频单元208，并因此不发射发射信号和/或高频信号。
[0090] 图5示出用于说明根据实施例的物位测量装置105的操作方法的步骤的流程图。在物位测量装置105中，物位测量装置105可以是前面附图所述的物位测量装置105。
[0091] 步骤S1包括使用物位测量装置105的检测单元220确定表明物位测量装置105的运动的运动信号和/或表明物位测量装置105的地理位置的位置信号。
[0092] 步骤S2包括根据确定的运动信号且/或根据确定的位置信号使用物位测量装置105的控制单元214和/或激活单元216来操作、激活和/或停用物位测量装置105的雷达模块
204的至少一部分。
204的至少一部分。
[0093] 图6示出用于说明根据实施例的物位测量装置105的操作方法的步骤的流程图。物位测量装置105可以是参考前面附图所述的一个物位测量装置105。
[0094] 测量周期开始于开始状态S0。
[0095] 在步骤S1中，首先使用检测单元220和/或运动传感器222确定运动信号和/或运动信号的运动值B。
[0096] 在步骤S2中，基于运动信号检查物位测量装置105是否处于运动或静止。
[0097] 例如，运动信号可以是二进制的，并且非零的运动信号的运动值B可以表示物位测量装置105处于运动中。如果处于这种情况，那么至少暂时停用雷达模块204、天线206和/或高频单元208，从而不发射任何发射信号。在这种情况下，方法进入步骤S8。
[0098] 可选地，在步骤S8中，可以将最后确定的和/或存储在物位测量装置105中的测量值例如通过通信单元218作为当前的测量值提供到外部。
[0099] 然而，如果步骤S2的检查表明物位测量装置105没有运动和/或物位测量装置105处于静止，那么紧跟步骤S2进入步骤S3，在步骤S3中，借助检测单元220和/或位置传感器224确定物位测量装置105的地理位置P和/或与其有关的位置信号。
[0100] 在步骤S4中，将位置信号和/或所确定的位置P与数据库比较，以确定物位测量装置105是否位于受保护设施(例如射电天文台)的周边、环境和/或区域内。
[0101] 随后，在步骤S5中，检查数据库的比较是否确认位置在受保护的环境内。如果是这种情况，那么至少暂时停用雷达模块204、天线206和/或高频单元208，从而不发射发射信号。由此，方法直接进入步骤S8。
[0102] 可选地，在步骤S8中，可以将最后确定的和/或存储在物位测量装置105中的测量值作为当前的测量值例如通过通信单元218提供到外部。
[0103] 如果步骤S5中的检查表明物位测量装置位于受保护设施的周边之外，那么可以执行物位测量并且方法可以在步骤S6中继续进行，在步骤S6中，激活雷达模块204、天线206和/或高频单元208，从而通过天线206发射例如具有6GHz以上频率的发射信号。
[0104] 在步骤S7中，通过控制单元214分析被介质反射的接收信号，并且确定与物位有关的测量信号和/或测量值(或物位值)。可选地，所确定的测量值可以缓存和/或存储在物位测量装置105的存储器219中。
[0105] 在步骤S8中，通过通信装置218优选地以无线的形式使测量值被上级控制装置、控制中心、接收器和/或服务器获知。
[0106] 随后，测量周期结束于步骤S9。
[0107] 应当指出，“包含”和“包括”不排除其他元件或步骤，并且不定冠词“一”或“一个”不排除多个。还应当指出，参照以上实施例中的一个描述的特征或步骤也可以与上述其他实施例的其他特征或步骤结合使用。权利要求中的附图标记不被看作限制。
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