DE102015017209B3

DE102015017209B3 - Einrichtung und Verfahren zur Erfassung des Belegungszustandes von Stellplätzen

Info

Publication number: DE102015017209B3
Application number: DE102015017209.3A
Authority: DE
Inventors: Gerrit Schrödel
Original assignee: Wolfsburg AG
Current assignee: Wolfsburg AG
Priority date: 2015-08-07
Filing date: 2015-08-07
Publication date: 2019-02-07
Anticipated expiration: 2035-08-08

Abstract

Eine Einrichtung zur Erfassung des Belegungszustandes von Stellplätzen (P_i) mit im Bereich der Stellplätze (P_i) angeordneten Funkidentifikationstranspondern (T_i) mit einer Sendeeinheit (S) zum drahtlosen Aussenden einer den Funkidentifikationstransponder (T_i) individuell kennzeichnenden Identifikationsinformation, mit mindestens einem im Sendebereich der Funkidentifikationstransponder (T_i) angeordneten Funkempfangseinheit(Rx), die zum Empfang der Identifikationsinformation der im Empfangsbereich angeordneten Funkidentifikationstransponder (T_i) und zur Ermittlung des Signalpegels der von diesen Funkidentifikationstranspondern (T_i) ausgesendeten Funksignale eingerichtet sind, und mit einer mit der mindestens einen Funkempfangseinheit (Rx) verbundenen Auswerteeinheit (A) wird beschrieben. Die Auswerteeinheit (A) ist zur Erfassung des Belegungszustandes mittels Auswertung der zu den Funkidentifikationstranspondern (T_i) gehörenden Signalpegeln, die mit Hilfe des Empfangs der Identifikationsinformation dem jeweils zugehörigen sendenden Funkidentifikationstransponder (T_i) zugeordnet werden, eingerichtet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Erfassung des Belegungszustandes von Stellplätzen mit im Bereich der Stellplätze angeordneten Funkidentifikationstranspondern mit einer Sendeeinheit zum drahtlosen Aussenden einer den Funkidentifikationstransponder individuell kennzeichnenden Identifikationsinformation, mindestens einem im Sendebereich der Funkidentifikationstransponder angeordneten Funkempfangseinheit, die zum Empfang der Identifikationsinformationen der im Empfangsbereich angeordneten Funkidentifikationstransponder und zur Ermittlung des Signalpegels der von einem Funkidentifikationstransponder ausgesendeten Funksignale eingerichtet sind, und mit einer mit der mindestens einen Funkempfangseinheit verbundenen Auswerteeinheit, wobei die Auswerteeinheit der Einrichtung eingerichtet ist, um den Belegungszustand von Stellplätzen mittels Auswertung der zu den Funkidentifikationstranspondern gehörenden Signalpegel eingerichtet ist. Diese Signalpegel werden mit Hilfe des Empfangs der Identifikationsinformation dem jeweils zugehörigen sendenden Funkidentifikationstransponder zugeordnet
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Erfassung des Belegungszustandes von Stellplätzen mit im Bereich der Stellplätze angeordneten Funkidentifikationstranspondern mit einer Sendeeinheit zum drahtlosen Aussenden einer den Funkidentifikationstransponder individuell kennzeichnenden Identifikationsinformation und mit mindestens einem im Sendebereich der Funkidentifikationstransponder angeordneten Funkempfangseinheit.
DE 10 2010 002 741 A1 beschreibt ein Informationssystem mit einer Zentralrechnervorrichtung und einer mindestens einer Benutzervorrichtung, die zur Ermittlung der Position eines bewegbaren Objektes abhängig von einem Positionsmesssignal und zur Personalisierung von Informationen mit Ortsbezug eingerichtet ist. Damit kann die aktuelle Position eines Fahrzeugs in Abhängigkeit von Positionssignal ermittelt und im Zusammenhang mit einer von einem Parkhausbetreiber zur Verfügung gestellten Programmfunktion beispielsweise zur Bezahlungsabwicklung genutzt werden.
DE 20 2014 000 476 U1 offenbart eine Vorrichtung zur Ermittlung freier Plätze in Parkeinrichtungen mit einem Detektionssystem für freie Parkplätze, einem Rechensystem und einem Datenübertragungssystem. Mit dem Detektionssystem wird der Zustand eines jeden Parkplatzes der Parkeinrichtung festgestellt, indem ein Detektionselement den Besetzungszustand misst. Dies kann mittels Induktionsschleifen, Näherungsschalter, Kameras, Lichtschranken und RFID-Technik erfolgen.
Ein ähnliches System ist in DE 10 2006 028 504 A1 offenbart. Den Parkzonen ist mindestens eine Sendeeinheit zum Senden einer Standortinformation zugeordnet und im Fahrzeug ist mindestens eine Empfangseinheit vorgesehen, über welche beim Passieren einer der Sendeeinheiten durch das Fahrzeug die gesendete Standortinformation erfasst wird.
DE 10 2004 027 521 A1 beschreibt ein Leitsystem für ein Parkhaus, bei dem die Erkennung des Belegtzustandes von Fahrzeugstellplätzen mit Hilfe von RFID-Transpondern erfolgt, die per Funk mit an den Fahrzeugstellplätzen angeordneten Schreib-/Leseeinheiten kommunizieren. Entsprechende aktive RFID-Transponder sind in eine von den Kraftfahrern zur Bezahlung der Nutzung der Parkanlage gelöste Parkkarte integriert.
DE 10 2009 029 720 A1 beschreibt eine Parkanlage mit einem Steuerungssystem, welches bei einem in die Parkanlage einfahrenden Fahrzeugs mindestens ein vorgegebenes Lektionskriterium erfasst und entsprechend diesem das Fahrzeug einem von mehreren Parkbereichen der Parkfläche zuweist und das Fahrzeug mit einer Fahrzeugleiteinrichtung zu dem zugewiesenen Parkbereich führt.
DE 10 2008 006 356 A1 offenbart ein System zum Erfassen der Parkposition von Fahrzeugen in Parkhäusern mit einem RFID-System zur Ortung eines RFID-Tag innerhalb des definierten Gebietes, das die eingenommene Parkposition des Fahrzeugs durch Ortung des RFID-Tag bestimmt. Diese Parkposition kann dann einem RFID-Tag-Besitzer bedarfsweise zum Auffinden seines Fahrzeugs zur Verfügung gestellt werden. Auch hier müssen die Fahrzeuge mit einem RFID-Tag ausgerüstet werden.
DE 10 2007 035 170 A1 beschreibt ein System zur Verwaltung einer Abstellfläche für Fahrzeuge mit von Benutzern der Abstellfläche mitzuführenden Parkschein, die eine Parkscheinkennung haben. Die Stellplatzkennung des von einem Benutzer gewählten Stellplatzes wird der Parkscheinkennung des von diesem Benutzer mitgeführten Parkscheins zugeordnet. Am Stellplatz kann eine Erfassungseinrichtung zur Ermittlung des Belegungszustandes des Stellplatzes angeordnet sein, die beispielsweise einen Ultraschallsensor hat.
DE 10 2013 203 391 A1 beschreibt ein Verfahren zur Erkennung und individuellen Führung von Fahrzeugen zu Stellplätzen im Bereich eines Parkhauses oder Parkplatzes. Dabei wird im Fahrzeug eine Fahrzeugführung mittels einer Applikation auf einer Anzeige angezeigt. Mittels eines Internetdienstes wird die Verbindung zwischen einer Bestandsverwaltung im Parkhaus, welche eine aktuelle Fahrzeugposition ermittelt, und der Anzeige im Fahrzeug gehalten, bis das Fahrzeug den individuellen Stellplatz erreicht hat.
JP 2008-276 516 A offenbart ein Parkplatzverwaltungssystem mit jeweils einem RFID-Tag pro Stellplatz und einer Empfangseinheit im Funkempfangsbereich der RFID-Tags. Der Belegungszustand eines Stellplatzes wird erkannt, wenn kein RFID-Signal mehr von dem RFID-Tag des Stellplatzes mehr empfangen wird. Der unbelegte Belegungszustand eines Stellplatzes wird hingegen erkannt, wenn das RFID-Signal des zugehörigen RFID-Tags empfangen wird.
EP 1 628 287 A1 beschreibt ein System und Verfahren zum Bestimmen verfügbarer Parkplätze. Zur Ableitung, ob ein Parkplatz mit einem Fahrzeug belegt ist, wird die Existenz oder Nichtexistenz eines Signals bestimmt und hieraus auf den Belegungszustand geschlossen.
US 2007/0247315 A1 zeigt ein Parkplatz-Zustands-Verwaltungssystem, bei welchem ebenfalls aus der Empfangbarkeit bzw. Nichtempfangbarkeit eines Signals auf den Belegungszustands eines Parkplatzes geschlossen werden kann.
EP 2 591 465 B1 zeigt ein System zur Bestimmung des Belegungszustandes einer Vielzahl von Fahrzeugparkplätzen. Hierbei sendet ein Sensor im Boden eines jeden Parkplatzes ein Signal zu einem Empfänger, wobei der Belegungszustand aus der Intensität des empfangenen Signals bestimmt wird.
Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine verbesserte Einrichtung und ein verbessertes Verfahren zur Erfassung des Belegungszustandes von Stellplätzen zu schaffen, das mit möglichst geringem Einrichtungsaufwand den bestehenden Stellplatzanlagen ohne eine aufwändige Ausrüstung der Stellplatznutzer eine zuverlässig und möglichst einfache Erfassung des Belegungszustandes von Stellplätzen auch unter rauen Umweltbedingungen ermöglicht.
Die Aufgabe wird mit der Einrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch das entsprechende Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Notwendig ist, dass die Identifikationsinformation des mindestens einen zu einem Stellplatz gehörigen Funkidentifikationstransponder in jedem Falle empfangen wird, auch wenn der Stellplatz belegt und die Sendequalität des Funkidentifikationstransponders damit beeinträchtigt wird. Gemäß der Lehre der vorliegenden Erfindung wird nicht die Unterdrückung der Empfangbarkeit durch die Belegung eines Stellplatzes als Kriterium herangezogen. Vielmehr wird vorgeschlagen, dass ein charakteristisches Signalpegelmuster ausgewertet wird, um den Belegungszustand der Stellplätze festzustellen, wobei die räumliche Zuordnung der Signalpegel und damit des Signalpegelmusters mit Hilfe der Identifikationsnummern der Funkidentifikationstransponder erfolgt.
Erfindungsgemäß ist die Auswerteeinheit zur adaptiven Festlegung eines Signalpegel-Schwellwertes für die Auswertung des Signalpegels von mindestens einem dem festgelegten Signalpegel-Schwellwert zugeordneten Identifikationstransponder derart eingerichtet, dass der Signalpegel-Schwellwert an die aktuelle Signalpegeldifferenz zwischen belegtem Stellplatz und unbelegtem Stellplatz angepasst wird. Damit ist es möglich, die Einrichtung ohne großen Aufwand für die Parametrisierung selbstlernend auszugestalten. Die Erkennungsqualität des Belegungszustandes verbessert sich durch die adaptive Anpassung des Signalpegel-Schwellwertes automatisch. Damit ist auch sichergestellt, dass sich die Erkennungsqualität an sich langsam ändernde Umweltbedingungen anpasst, wie beispielsweise Witterungsbedingungen, durch die das Funksignalverhalten beeinflusst wird.
Die Auswerteeinheit kann eingerichtet sein, um einen Defekt eines Funkidentifikationstransponders zu erkennen, wenn die zugehörige Identifikationsinformation auch bei Belegung eines benachbarten, dem Funkidentifikationstransponder zugeordneten Stellplatzes nicht empfangbar ist. Damit ist die Einrichtung so ausgestaltet, dass auch bei belegtem Stellplatz das Sendesignal der Funkidentifikationstransponder von der im Funkempfangsbereich angeordneten Funkempfangseinheit auch dann empfangbar sind, wenn die Stellplätze belegt sind. Ein ausbleibender Empfang des Sendesignals des Funkidentifikationstransponders wird somit nicht als Kriterium zur Erfassung des Belegungszustandes des zugehörigen Stellplatzes herangezogen, sondern weist auf einen Defekt hin.
Die adaptive Festlegung des Signalpegel-Schwellwertes kann beispielsweise erfolgen, indem der gleitende Mittelwert der ermittelten Signalpegel des mindestens einen zugeordneten Funkidentifikationstransponders berechnet und als Wert für den Signalpegel-Schwellwert zugrunde gelegt wird. Durch einen Wechsel des Belegungszustandes eines Stellplatzes ändert sich der Signalpegel des mindestens einen zugeordneten Funkidentifikationstransponders charakteristisch von höheren Signalpegelwerten im unbelegten Zustand auf niedrigere Signalpegel im belegten Zustand. Der Mittelwert dieser beiden extremen Signalwertbereiche kann dann als Signalpegel-Schwellwert genutzt werden. Dabei kann unter Umständen noch ein Faktor mit einfließen, der das Verhältnis zwischen der Belegungszeit im belegten und unbelegten Zustand des Stellplatzes entweder direkt in die Berechnung des gleitenden Mittelwerts oder als Korrekturwert mit einfließen lässt.
Die Auswerteeinheit kann zur Festlegung jeweils eines Signalpegel-Schwellwertes für genau einen zugeordneten Funkidentifikationstransponder eingerichtet sein. Damit ist es möglich, für jeden Funkidentifikationstransponder seine charakteristische Signalpegeländerung beim Wechsel vom belegten Zustand in den unbelegten Zustand und umgekehrt an die vorherrschenden Signalbedingungen anzupassen, die insbesondere durch die bauliche Situation und die Entfernung des Funkidentifikationstransponders zur Funkempfangseinheit definiert sind.
Ein Stellplatz kann jeweils einem Funkidentifikationstransponder zugeordnet sein. Die Auswerteeinheit ist dann zur Erfassung des Belegungszustandes durch Empfang und Auswertung der Identifikationsinformation dieses Funkidentifikationstransponders und des Überschreitens oder Unterschreitens eines Signalpegel-Schwellwertes durch den erfassten Signalpegel dieses Funkidentifikationstransponders eingerichtet.
Damit wird der Signalpegel und die Identifikationsinformation genau eines Funkidentifikationstransponders durch die Funkempfangseinheit abgefragt, um den Belegungszustand dieses ausgewählten Stellplatzes zu ermitteln. Auf einem Parkplatz oder in einem Parkhaus können dann die Belegungszustände mehrerer Stellplätze durch Abfragen der Signalpegel der den Stellplätzen zugeordneten Funkidentifikationstransponder nacheinander erfolgen.
Die Auswerteeinheit kann zur Erfassung des Belegungszustandes eines Stellplatzes in Abhängigkeit von dem Signalpegel eines dem Stellplatz zugeordneten Funkidentifikationstransponders und vom Signalpegel benachbarter Funkidentifikationstransponder eingerichtet sein. Bei dieser modifizierten Variante wird somit für die Ermittlung des Belegungszustandes eines Stellplatzes nicht nur ein einzelner dem Stellplatz zugeordneter Funkidentifikationstransponder genutzt. Vielmehr wird auch das charakteristische Verhalten von Signalpegeländerungen der benachbarten Funkidentifikationstransponder bei Belegung des untersuchten Stellplatzes mit in Betracht gezogen. Durch die Belegung eines Stellplatzes können nämlich auch benachbarte Funkidentifikationstransponder abgeschattet werden, was zu einem reduzierten Signalpegel an der Funkempfangseinheit führt.
Die Auswerteeinheit kann eine Schnittstelle zum Empfang von Umweltdaten, wie beispielsweise der Umgebungstemperatur, der Luftfeuchtigkeit, der Niederschlagsmenge und/oder dem Luftdruck haben. Die Auswerteeinheit ist dann zum Erfassen des Belegungszustandes eines Stellplatzes weiter in Abhängigkeit von solchen empfangenen Umweltdaten eingerichtet. Beispielsweise kann die Anpassung der Signalpegel-Schwellwerte in Abhängigkeit von solchen Umweltdaten vorgenommen werden. Die Umweltdaten können z.B. als Parameter bei der Schwellwertberechnung z.B. in Form von Wichtungsfaktoren mit einfließen.
In entsprechender Weise sieht das Verfahren zur Erfassung des Belegungszustandes von Stellplätzen die Schritte vor:

a) wiederholtes Empfangen von Identifikationsinformationen der im Empfangsbereich angeordneten Funkidentifikationstransponder;
b) Ermitteln der Signalpegel der von Funkidentifikationstranspondern jeweils ausgesendeten Funksignale;
c) Zuordnen der ermittelten Signalpegel zu den zugehörigen Funkidentifikationstranspondern mittels der mit den Funksignalen empfangenen Identifikationsinformationen; und
d) Erfassen des Belegungszustandes der Stellplätze in Abhängigkeit von den ermittelten Signalpegeln und ihrer räumlichen Zuordnung zu mindestens einem Stellplatz.

Erfindungsgemäß vorgesehen ist hierbei ein adaptives Festlegen eines Signalpegel-Schwellwertes für die Auswertung der Signalpegel von mindestens einem dem festgelegten Signalpegel-Schwellwert zugeordneten Funkidentifikationstransponder (T_i ) derart, dass der Signalpegel-Schwellwert an die aktuelle Signalpegeldifferenz zwischen den Signalpegeln bei belegtem Stellplatz (P_i ) und unbelegtem Stellplatz (P_i ) angepasst wird.
Die Erfassung des Belegungszustandes von Stellplätzen kann in erster Linie für Parklätze genutzt werden, die von Kraftfahrzeugen belegt werden. Denkbar ist aber auch eine Anwendung für vorgegebene Stellplätze anderer Objekte, wie z.B. Container, Paletten, Fahrräder, Schiffe, Flugzeuge in Hangars etc.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

1 - Skizze einer Einrichtung zur Erfassung des Belegungszustandes von Stellplätzen;
2 - Signalpegelverläufe für drei ausgewählte Funkidentifikationstransponder;
3 - Ergebnis der Ermittlung des Belegungszustandes in Abhängigkeit von den Signalpegelverläufen aus 2;
4 - Blockdiagramm der Einrichtung zur Erfassung des Belegungszustandes von Stellplätzen;
5 - Flussdiagramm des Verfahrens zur Erfassung des Belegungszustandes von Stellplätzen.

Die 1 lässt eine Skizze von Stellplätzen P1 bis P16 z.B. in einem Parkhaus oder in einer Parkplatzanlage für Kraftfahrzeuge O erkennen. Deutlich wird, dass benachbart zu jedem Stellplatz P1, P2, ..., P16 jeweils ein zugeordneter Funkidentifikationstransponder T1, T2, T3, ..., T11, T12, ..., T16 angeordnet ist. Die Funkidentifikationstransponder T_i (mit i = 1 ... 16) sind so im Bereich der zugeordneten Stellplätze P_i angeordnet, dass auch bei belegtem Stellplatz ein Funksignal von mindestens einer im Empfangsbereich angeordneten Funkempfangseinheit Rx möglich ist. Damit ist die Identifikationsinformation des jeweiligen Funkidentifikationstransponders T_i auf jedem Fall unabhängig vom Belegungszustand von der Funkempfangseinheit Rx ermittelbar. Dies gilt z.B. in dem dargestellten Ausführungsbeispiel für die belegten Stellplätze P3, P12 und P15, auf denen jeweils ein Kraftfahrzeug O (Objekt) platziert ist. Durch die Belegung einzelner Stellplätze P_i durch Objekte O ändert sich die Empfangscharakteristik, d.h. die Signalpegel der Funkidentifikationstransponder T_i bei der Funkempfangseinheit Rx. Die von den Funkidentifikationstranspondern T_i ausgestrahlten Funkinformationen werden durch das auf einem Stellplatz P_x befindliche Objekt O gegebenenfalls abgeschattet und abgeschwächt.
Der Belegungszustand der Stellplätze P_i lässt sich nun anhand des charakteristischen Musters von Signalpegeln ermitteln, die von der Funkempfangseinheit Rx ermittelt und mit Hilfe der empfangenen Identifikationsinformationen den einzelnen Funkidentifikationstranspondern T_i zugeordnet werden. Diese Funkidentifikationstransponder T_i senden nämlich alle auf derselben Sendefrequenz.
Die Funkidentifikationstransponder T_i sind vorzugsweise aktive Transponder, die auf Abfrage durch die Funkempfangseinheit oder in regelmäßigen (einer Regel folgenden) Zeitabständigen ein Antwortsignal umfassend die Identifikationsinformation aussenden. Die aktiven Funkidentifikationstransponder haben dabei eine eigene Stromversorgung, wie beispielsweise einen eingebauten Akkumulator oder eine eingebaute Batterie. Unter Umständen ist auch die Verwendung von passiven Funkidentifikationstranspondern T_i bei geeigneter und verfügbarer Technologie denkbar, bei der die für das Aussenden der Identifikationsinformation durch den Funkidentifikationstransponder benötigte Energie aus der Umwelt bereitgestellt wird. So kann diese Energie beispielsweise durch das Abfragesignal der Funkempfangseinheit Rx bereitgestellt werden. Denkbar ist aber auch, dass die Energie durch das Objekt O selbst für den zugeordneten Funkidentifikationstransponder T_x bereitgestellt wird, wie beispielsweise durch Wärmeabgabe, durch Druck z.B. auf einen Piezokristall bei Befahren des Stellplatzes P_i , durch Licht oder Schall.
Die Funkempfangseinheiten Rx sind nun mit einer entweder in den Funkempfangseinheiten Rx direkt integrierten oder drahtgebunden oder drahtlos mit den Funkempfangseinheiten Rx gekoppelten Auswerteeinheit zur Erfassung des Belegungszustandes der Stellplätze P_i verbunden. Dabei werden die von den Funkempfangseinheiten Rx ermittelten und den einzelnen Funkidentifikationstranspondern R_i mit Hilfe der Identifikationsinformation zugeordneten Signalpegel ausgewertet. Bei einer charakteristischen Änderung des Signalpegels wird dann auf eine Änderung des Belegungszustandes des Stellplatzes P_i geschlossen.
Hierzu wird z.B. für jeden Funkidentifikationstransponder T_i ein Signalpegel-Schwellwert festgelegt. Wenn der ermittelte Signalpegel des Funkidentifikationstransponders T_i oberhalb dieses Signalpegel-Schwellwertes liegt, dann wird auf einen unbelegten zugeordneten Stellplatz P_i geschlossen. Wenn der ermittelte Signalpegel niedriger als der Signalpegel-Schwellwert ist, dann wird auf eine Belegung des zugeordneten Stellplatzes P_x durch ein Objekt O geschlossen.
Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Auswerteeinheit nicht auf kurzfristige Änderungen reagiert, sondern eine weitere Überprüfung erfolgt, ob der ermittelte Signalpegel mindestens über eine vorgegebene Mindestzeitspanne beibehalten bleibt. Diese Mindestzeitspanne sollte im Bereich von etwa 30 Sekunden bis 2 Minuten liegen. Damit können kurzzeitige Störungen auf einfache Weise herausgefiltert werden.
Denkbar ist hierzu, dass die von den der Funkempfangseinheit Rx erfassten Signalpegel durch einen Tiefpassfilter geleitet werden. Diese Signalpegel liegen nämlich als Messwertefolge vor, die mit einer digitalen Signalverarbeitung relativ einfach weiterverarbeitet werden kann.
2 lässt ein Beispiel von Signalpegeln für drei Funkidentifikationstransponder T1, T2 und T3 erkennen, die nebeneinander angrenzend zu benachbarten Stellplätzen P1, P2, P3 angeordnet sind.
Für den Funkidentifikationstransponder T1 ist etwa im Zeitraum von 9:36 Uhr bis 9:40 Uhr eine signifikante Reduktion des Signalpegels erkennbar. Zu gleicher Zeit reduziert sich aber auch der Signalpegel des zweiten Funkidentifikationstransponders T2. Dies liegt daran, dass dieser durch die Belegung des benachbarten Stellplatzes P1 beeinflusst wird.
Der Signalpegel des Funkidentifikationstransponders T3 ist nicht sehr konstant und stark mit Rauschen behaftet. Er steigt zu dieser Zeit etwas an. Dies liegt daran, dass die bei der Funkempfangseinheit Rx ankommende Signalcharakteristik auch dieses Funkidentifikationstransponders T3 durch die Belegung der benachbarten Stellplatzes P1 beeinflusst wird.
Deutlich wird, dass nach dem Freiwerden des Stellplatzes P1 etwa ab 9:40 Uhr der dritte Stellplatz P3 belegt wird. Der Signalpegel des zugehörigen Funkidentifikationstransponders T3 sinkt zu dieser Zeit merklich ab.
Trotz dieses doch sehr rauschbehafteten Signalpegelsignals, das von der zugeordneten Funkempfangseinheit Rx aufgenommen wurde, lässt sich der Belegungszustand der Stellplätze P_i sehr zuverlässig ermitteln. Dies liegt einerseits daran, dass nicht anhand eines Signalwertes zu einem Zeitpunkt auf den Belegungszustand geschlossen wird, sondern das Verhalten z.B. mittels Tiefpassfilterung beobachtet wird. Damit sind kurzzeitige Ausreißer nicht für die Erfassung des Belegungszustandes relevant.
Zum anderen ist die Auswerteeinheit eingerichtet, um den Signalpegel-Schwellwert adaptiv anzupassen. Hierzu wird der gleitende Mittelwert der jeweils von der Funkempfangseinheit Rx aufgenommenen Signalpegel berechnet und als Schwellwert für die Unterscheidung zwischen belegten und unbelegten Stellplatz P_i verwertet. Wenn nämlich ein Stellplatz P_i über die Zeit regelmäßig abwechselnd belegt und unbelegt ist, so liegt das Ergebnis des gleitenden Mittelwertes genau zwischen den beiden Extremwerten für den Signalpegel, nämlich zwischen höheren Werten bei unbelegtem Stellplatz und den niedrigeren Signalpegeln bei belegtem Stellplatz. Dabei kann auch das Verhältnis zwischen der Zeit berücksichtigt werden, in der ein Stellplatz belegt oder unbelegt ist. Dieser Faktor kann z. B. einfach aus der Erkennung des Belegungszustandes abgeleitet werden.
Um die Einrichtung anfänglich anzulernen, ist es denkbar, dass der tatsächliche Belegungszustand manuell in das System eingegeben wird, insbesondere um den Korrekturfaktor für das Verhältnis von belegter und unbelegter Zeit zu erfassen. Je öfter ein Stellplatz Px benutzt wird und sein Belegungszustand ändert, desto genauer schwingt sich ein solches System mit einem tief angepassten Signalpegel-Schwellwert ein.
3 lässt das Ergebnis der Erfassung des Belegungszustandes der Stellplätze aus den in der 2 beispielhaft dargestellten Signalpegeln erkennen. Deutlich wird, dass bei einer Änderung des Belegungszustandes eines Stellplatzes P_i auch die Signalpegel der benachbarten Funkidentifikationstransponder T_i mit beeinflusst werden. Es scheint daher so, dass aus den einzelnen Signalpegeln der Funkidentifikationstransponder T₁ , T₂ und T₃ der Belegungszustand des zugehörigen Stellplatzes P₁ , P₂ und P₃ nicht ableitbar ist. Durch die adaptive Anpassung des Signalpegel-Schwellwertes jeweils für jeden Singalpegel eines Funkidentifikationstransponder T_l lässt sich dennoch trotz relativ kleiner Schwankung und der Beeinflussung durch benachbarte Stellplätze P_i belegende Objekte O eine zuverlässige Erfassung des Belegungszustandes der Stellplätze P_i vornehmen.
4 lässt ein Blockdiagramm der Einrichtung zur Erfassung des Belegungszustandes von Stellplätzen P_i erkennen. Die Einrichtung hat eine Anzahl von Funkidentifikationstranspondern T_i . Diese Funkidentifikationstransponder T_i sind in dem dargestellten Ausführungsbeispiel als aktive Transponder mit einer Energieversorgungseinheit B und einer Funksendeeinheit S ausgerüstet. Sie senden entweder regelmäßig in Zeitintervallen oder auf Anfrage ein Funksignal, das die individuelle Identifikationsinformation des jeweiligen Funkidentifikationstransponder T_i enthält.
Die Einrichtung hat weiterhin mindestens eine im Sendebereich in der Gruppe von Funkidentifikationstranspondern T_i angeordnete Funkempfangseinheit R_x . Die Funkempfangseinheit Rx hat einen Funkempfänger E, eine Energieversorgungseinheit B (z. B. Batterie, Akkumulator und/oder Solarzelle) und eine Datenverarbeitungseinheit D1. Die Datenverarbeitungseinheit D1 kann beispielsweise ein Mikroprozessor oder Mikrokontroller mit geeigneten Steuerungsprogrammen sein.
Die Funkempfangseinheit Rx ist drahtgebunden oder mittels einer Sendeeinheit (nicht skizziert) mit einer Auswerteeinheit A verbunden. Die Auswerteeinheit A hat eine Empfangsschnittstelle I zur drahtgebundenen oder drahtlosen Ankopplung an die mindestens eine Funkempfangseinheit Rx, um die von der Funkempfangseinheit Rx ermittelten Signalpegel der von den Funkidentifikationstransponder T_i ausgesendeten Funksignalen mitsamt der Zuordnung der jeweiligen Funkidentifikationstransponder T_i zu empfangen. Diese Schnittstelle I kann drahtgebunden oder drahtlos sein.
Ferner hat die Auswerteeinheit A eine Datenverarbeitungseinheit D2, die durch Auswertung der Signalpegelcharakteristiken den Belegzustand der Stellplätze P_i in oben beschriebener Weise ermittelt. Hierzu erfolgt eine fortlaufende adaptive Festlegung von Signalpegel-Schwellwerten für die einzelnen Funkidentifikationstransponder T_i , die in einem Speicher M abgelegt und dort aktualisiert werden. Mit Hilfe einer Entscheidungslogik wird dann überprüft, ob der aktuelle oder tiefpassgefilterte Signalpegel eines Funkidentifikationstransponders T_i den für diesen Funkidentifikationstransponder T_i festgelegten, adaptiv angepassten Signalpegel-Schwellwert über- oder unterschreitet. Hieraus wird dann auf den Belegungszustand des zugehörigen Stellplatzes P_l geschlossen. Bei dieser Entscheidungslogik kann dann gegebenenfalls auch noch der Signalpegel benachbarter Funkidentifikationstransponder bzw. deren Änderungen mit ausgewertet werden. Das Ergebnis wird dann auf einem Bildschirm C dargestellt und/oder über eine Kommunikationsplattform an die Nutzer übertragen. Eine solche Kommunikationsplattform kann eine mit Smartphones kommunizierende Server-Client-Applikation sein. Denkbar ist aber auch eine direkte Übertragung zu den Fahrzeugen ohne zwischengeschaltetes Smartphone.
5 lässt ein Flussdiagramm des Verfahrens zur Erfassung des Belegungszustandes von Stellplätzen erkennen. Nach Start des Prozesses erfolgen folgende Schritte:

a) Empfangen von Identifikationsinformationen der im Empfangsbereich einer Funkempfangseinheit Rx angeordneten Funkidentifikationstransponder T_i ;
b) Ermitteln der Signalpegel der von Funkidentifikationstransponder jeweils ausgesendeten Funksignale;
c) Zuordnen der ermittelten Signalpegel zu den zugehörigen Funkidentifikationstranspondern mittels der mit den Funksignalen empfangenen Identifikationsinformationen;
c1) Adaptive Anpassung der Signalpegel-Schwellwerte für die einzelnen Funkidentifikationstransponder z. B. durch Bildung des gleitenden Mittelwerts der ermittelten Signalpegel; und
d) Erfassen des Belegungszustandes der Stellplätze P_i in Abhängigkeit von den ermittelten Signalpegeln und ihren räumlichen Zuordnung zu mindestens einem Stellplatz P_i .

Dieser Vorgang mit den Schritten a) bis d) wird dann ständig wiederholt.

Claims

Einrichtung zur Erfassung des Belegungszustandes von Stellplätzen (P_i) mit im Bereich der Stellplätze (P_i) angeordneten Funkidentifikationstranspondern (T_i) mit einer Sendeeinheit (S) zum drahtlosen Aussenden einer den Funkidentifikationstransponder (T_i) individuell kennzeichnenden Identifikationsinformation, mindestens einer im Sendebereich der Funkidentifikationstransponder (T_i) angeordneten Funkempfangseinheit (Rx), die zum Empfang der Identifikationsinformation der im Empfangsbereich angeordneten Funkidentifikationstransponder (T_i) und zur Ermittlung des Signalpegels der von diesen Funkidentifikationstranspondern (T_i) ausgesendeten Funksignale eingerichtet sind, und mit einer mit der mindestens einen Funkempfangseinheit (Rx) verbundenen Auswerteeinheit (A), wobei die Auswerteeinheit (A) zur Erfassung des Belegungszustandes mittels Auswertung der zu den Funkidentifikationstranspondern (T_i) gehörenden Signalpegeln, die mit Hilfe des Empfangs der Identifikationsinformation dem jeweils zugehörigen sendenden Funkidentifikationstransponder (T_i) zugeordnet werden, eingerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (A) zur adaptiven Festlegung eines Signalpegel-Schwellwertes für die Auswertung des Signalpegels von mindestens einem dem festgelegten Signalpegel-Schwellwert zugeordneten Funkidentifikationstransponder (T_i) derart eingerichtet ist, dass der Signalpegel-Schwellwert an die aktuelle Signalpegeldifferenz der Signalpegel bei belegtem Stellplatz (P_i) und unbelegtem Stellplatz (P_i) angepasst wird.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (A) zur Erkennung eines Defektes eines Funkidentifikationstransponders (T_i) eingerichtet ist, wenn die zugehörige Identifikationsinformation auch bei Belegung eines benachbarten, dem Funkidentifikationstransponder (T_i) zugeordneten Stellplatzes (P_i) nicht empfangbar ist.
Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (A) zur adaptiven Festlegung des Signalpegel-Schwellwertes als gleitender Mittelwert der ermittelten Signalpegel des mindestens einen zugeordneten Funkidentifikationstransponders (T_i) eingerichtet ist.
Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (A) zur Festlegung jeweils eines Signalpegel-Schwellwertes für genau einen zugeordneten Funkidentifikationstransponder (T_i) eingerichtet ist.
Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass einem Stellplatz (P_i) jeweils ein Funkidentifikationstransponder (T_i) zugeordnet ist und die Auswerteeinheit (A) zur Erfassung des Belegungszustandes durch Empfang und Auswertung der Identifikationsinformation dieses Funkidentifikationstransponders (T_i) und des Überschreitens oder Unterschreitens eines Signalpegel-Schwellwertes durch den erfassten Signalpegel dieses Funkidentifikationstransponders (T_i) eingerichtet ist.
Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (A) zur Erfassung des Belegungszustandes eines Stellplatzes (P_i) in Abhängigkeit von dem Signalpegel eines dem Stellplatz (P_i) zugeordneten Funkidentifikationstransponders (T_i) und von Signalpegeln benachbarter Funkidentifikationstransponder (T_i) eingerichtet ist.
Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (A) eine Schnittstelle zum Empfang von Umweltdaten hat und zur Erfassung des Belegungszustandes in Abhängigkeit von den empfangenen Umweltdaten ausgebildet ist.
Verfahren zur Erfassung des Belegungszustandes von Stellplätzen (P_i) mit im Bereich der Stellplätze (P_i) angeordneten Funkidentifikationstranspondern (T_i) mit einer Sendeeinheit (S) zum drahtlosen Aussenden einer den Funkidentifikationstransponder (T_i) individuell kennzeichnenden Identifikationsinformation, mindestens einem im Sendebereich der Funkidentifikationstransponder (T_i) angeordneten Funkempfangseinheit (Rx), mit den Schritten - wiederholtes Empfangen von Identifikationsinformationen der im Empfangsbereich angeordneten Funkidentifikationstransponder (T_i); - Ermitteln der Signalpegel der von Funkidentifikationstranspondern (T_i) jeweils ausgesendeten Funksignale; - Zuordnen der ermittelten Signalpegel zu den zugehörigen Funkidentifikationstranspondern (T_i) mittels der mit den Funksignalen empfangenen Identifikationsinformationen; und - Erfassen des Belegungszustandes der Stellplätze (P_i) in Abhängigkeit von den ermittelten Signalpegeln und ihrer räumlichen Zuordnung zu mindestens einem Stellplatz (P_i), gekennzeichnet durch adaptives Festlegen eines Signalpegel-Schwellwertes für die Auswertung der Signalpegel von mindestens einem dem festgelegten Signalpegel-Schwellwert zugeordneten Funkidentifikationstransponder (T_i) derart, dass der Signalpegel-Schwellwert an die aktuelle Signalpegeldifferenz zwischen den Signalpegeln bei belegtem Stellplatz (P_i) und unbelegtem Stellplatz (P_i) angepasst wird.
Verfahren nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch Erkennen eines Defektes eines Funkidentifikationstransponders (T_i), wenn die zugehörige Identifikationsinformation auch bei Belegung eines benachbarten, dem Funkidentifikationstransponder (T_i) zugeordneten Stellplatzes (P_i) nicht empfangbar ist.
Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, gekennzeichnet durch adaptives Festlegen der Signalpegel-Schwellwerte als gleitender Mittelwert der ermittelten Signalpegel des mindestens einen zugeordneten Funkidentifikationstransponders (T_i).
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, gekennzeichnet durch adaptives Festlegen jeweils eines Signalpegel-Schwellwertes für genau einen zugeordneten Funkidentifikationstransponder (T_i).
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, gekennzeichnet durch Erfassen des Belegungszustandes durch Empfangen und Auswerten der Identifikationsinformation dieses Funkidentifikationstransponders (T_i) und des Überschreitens oder Unterschreitens eines Signalpegel-Schwellwertes durch den erfassten Signalpegel dieses Funkidentifikationstransponders (T_i).
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12, gekennzeichnet durch Erfassen des Belegungszustandes eines Stellplatzes (P_i) in Abhängigkeit von dem Signalpegel eines dem Stellplatz (P_i) zugeordneten Funkidentifikationstransponders (T_i) und von Signalpegeln benachbarter Funkidentifikationstransponder (T_i).
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 13, gekennzeichnet durch Erfassen des Belegungszustandes eines Stellplatzes (P_i) weiter in Abhängigkeit von Umweltdaten, insbesondere von der Umgebungstemperatur, Luftfeuchtigkeit, Niederschlag und/oder dem Luftdruck.