-
Die Erfindung betrifft einen Parkplatzsensor. Insbesondere betrifft die Erfindung die Steuerung des Parkplatzsensors zum Abtasten eines Messbereichs, um das Vorhandensein eines Fahrzeugs zu bestimmen.
-
Stand der Technik
-
Ein Parkplatz umfasst mehrere Stellflächen, auf denen jeweils ein Fahrzeug abgestellt werden kann. Ein Verwaltungssystem für den Parkplatz umfasst einen Parkplatzsensor an jedem der Stellplätze, eine zentrale Verarbeitungseinrichtung und ein Kommunikationsnetzwerk zwischen den Parkplatzsensoren und der Verarbeitungseinrichtung. Jeder Parkplatzsensor stellt fest, ob auf der ihm zugeordneten Stellfläche ein Fahrzeug steht oder nicht. Das Ergebnis dieser Bestimmung übermittelt der Parkplatzsensor an das Verwaltungssystem, das daraufhin beispielsweise eine Belegung freier Stellflächen oder eine Abrechnung belegter Stellflächen durchführen kann.
-
Jeder Parkplatzsensor umfasst einen Sensor zur Abtastung der Stellfläche. Der Sensor kann eines von mehreren bekannten Messprinzipien realisieren. Der Parkplatzsensor kann mittels einer Batterie betrieben werden, die eine begrenzte Kapazität aufweist. Zusätzlich oder alternativ kann der Parkplatzsensor auch dazu eingerichtet sein, sich selbst mit Energie zu versorgen, beispielsweise mittels Energy Harvesting. Eine mittlere Leistungsaufnahme des Parkplatzsensors kann wesentlich davon abhängig sein, wie häufig mittels des Sensors Bestimmungen durchgeführt werden. Zur Einsparung von Energie ist es daher vorteilhaft, möglichst seltene Abtastung durchzuführen. Andererseits steigt dadurch auch eine Reaktionszeit des Parkplatzsensors, sodass dieser beispielsweise den Wechsel eines auf der Stellfläche abgestellten Fahrzeugs verpassen kann. In der Praxis wird daher versucht, eine Abtasthäufigkeit des Parkplatzsensors so festzulegen, dass ein akzeptabler Kompromiss zwischen einer niedrigen Energieaufnahme und einer kurzen Reaktionszeit erzielt wird.
-
US 2006 / 0 170 566 A1 betrifft eine Technik zur Verwaltung eines Parkplatzes. Dabei werden Besetzt-Zustände einzelner Parkplätze bestimmt und zentral weiterverarbeitet.
-
EP 2 546 795 A2 schlägt vor, das Auffinden eines freien Parkplatzes zu erleichtern, indem der Besetzt-Zustand von Parkplätzen bestimmt und zentral verwaltet wird. Dabei wird insbesondere auf die Überwachung von öffentlichen Straßenrand-Parkplätzen abgestellt.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Technik zur Steuerung eines Parkplatzsensors anzugeben, die die Bildung eines verbesserten Kompromisses erlaubt. Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die Gegenstände der beigefügten unabhängigen Ansprüche. Unteransprüche geben bevorzugte Ausführungsformen wieder.
-
Offenbarung der Erfindung
-
Ein Verfahren zum Steuern eines Parkplatzsensors, der einen Sensor zur Abtastung eines vorbestimmten Messbereichs umfasst, umfasst Schritte des Bestimmens einer erwarteten Fluktuation von Fahrzeugen im Messbereich, des Bestimmens einer Abtasthäufigkeit auf der Basis der erwarteten Fluktuation und des Ansteuerns, in Abhängigkeit der Abtasthäufigkeit, des Sensors jeweils zur Durchführung einer Abtastung.
-
Die Häufigkeit, mit der mittels des Sensors abgetastet wird, ob sich ein Fahrzeug im Messbereich befindet oder nicht, ist bevorzugterweise hoch, wenn mit einer hohen Fluktuation von Fahrzeugen zu rechnen ist, und niedrig, wenn die Fluktuation als niedrig anzunehmen ist. Die Fluktuation bezeichnet dabei, wie häufig eine durchschnittliche Änderung des Bestimmungswerts des Vorhandenseins eines Fahrzeugs im Messbereich ist.
-
Wird eine niedrige Fluktuation erwartet, so kann die Abtasthäufigkeit gering sein, sodass der Sensor nur selten in Betrieb ist und eine Stromaufnahme des Parkplatzsensors daher gering ist. Wird hingegen eine hohe Fluktuation erwartet, so kann die Reaktionszeit des Parkplatzsensors verkürzt sein, sodass ein Ein- oder Austreten eines Fahrzeugs in den bzw. aus dem Messbereich mit verkürzter Reaktionszeit erfasst werden kann. So können die scheinbar widersprüchlichen Vorgaben einer geringen Energieaufnahme und einer kurzen Reaktionszeit miteinander vereint werden.
-
Ein Parkplatzsensor umfasst einen Sensor zur Abtastung einer Stellfläche für ein Fahrzeug. Ein Verfahren zur Steuerung des Parkplatzsensors umfasst Schritte des Bestimmens einer Aktivität von Fahrzeugen auf dem Parkplatz, des Bestimmens einer Abtasthäufigkeit auf der Basis der Aktivität, und des Ansteuerns, in Abhängigkeit der Abtasthäufigkeit, des Sensors jeweils zur Durchführung einer Abtastung.
-
Im Gegensatz zu anderen Techniken zur Steuerung der Abtasthäufigkeit des Parkplatzsensors werden reale, zeitnah ermittelte Daten verwendet, sodass die bestimmte Abtasthäufigkeit die im Bereich des Parkplatzes bestehenden Aktivitätsverhältnisse realistisch und reaktionsschnell widerspiegeln kann.
-
Der Parkplatzsensor kann sowohl reaktionsschnell als auch energiesparend betrieben werden. Verzögerte oder falsche Bestimmungen von Fahrzeugen im Bereich der Stellfläche können durch eine ausreichend hohe Abtasthäufigkeit vermieden werden. Durch eine ausreichend niedrige Abtasthäufigkeit können gleichzeitig Wartungs- und Unterhaltskosten für den Parkplatzsensor reduziert sein. Durch das Einsparen von Energie kann eine Umweltbelastung reduziert sein. Außerdem kann dadurch auch eine Funktionsreserve bei schlechter Energieversorgungslage des Parkplatzsensors vorhanden sein.
-
In einer Ausführungsform verfügt der Parkplatzsensor über einen begrenzten Energievorrat, wobei der Sensor zwischen den Abtastungen in einen energiesparenden Zustand versetzt wird. Insbesondere kann der Sensor zwischen den Abtastungen ausgeschaltet werden. Der Sensor kann einen signifikanten Anteil an der Stromaufnahme des Parkplatzsensors haben, sodass durch seine periodische Abschaltung viel Energie eingespart werden kann.
-
Dies gilt insbesondere dann, wenn der Sensor ein aktives Messprinzip realisiert, bei dem aktiv ein Signal ausgesandt und eine Beeinflussung des Signals durch ein Objekt im Messbereich ausgewertet wird. Das ausgesandte Signal kann beispielsweise ein Licht- oder Radarsignal umfassen, dessen Reflektion bzw. Echo aufgefangen wird. Andere Beispiele für aktive Messprinzipien umfassen eine elektromagnetische Bestimmung, eine magnetische Bestimmung oder eine Bestimmung mittels Ultraschall. Es können auch mehrere Sensoren vorgesehen sein, die bevorzugterweise unterschiedliche Messprinzipien verfolgen.
-
Die Aktivität wird auf der Basis von Signalen einer Infrastruktureinrichtung zur Abtastung von Fahrzeugen auf einer Verkehrsfläche des Parkplatzes bestimmt. Dadurch können die Fahrzeuge, die auf Stellflächen stehen und am Verkehr auf dem Parkplatz nicht teilnehmen, bei der Bestimmung vernachlässigt werden.
-
In einer anderen Ausführungsform kann auch eine Zahl von auf Stellflächen stehenden Fahrzeugen in die Bestimmung der Aktivität einfließen.
-
Die Infrastruktureinrichtung kann dazu eingerichtet sein, eine Geschwindigkeit eines Fahrzeugs auf einer Verkehrsfläche und die Aktivität auf der Basis der Geschwindigkeit zu bestimmen. Eine hohe Geschwindigkeit kann zur Bestimmung einer niedrigen Aktivität und eine niedrige Geschwindigkeit zur Bestimmung einer hohen Aktivität führen. Es kann auch eine Verteilung von Geschwindigkeiten über Fahrzeuge bestimmt werden, wobei die Aktivität auf der Basis der Geschwindigkeitsverteilung, beispielsweise in Abhängigkeit des Mittelwerts oder der Standardabweichung, bestimmt wird.
-
Die Infrastruktureinrichtung kann auch dazu eingerichtet sein, eine Wartezeit eines Fahrzeugs auf einer Verkehrsfläche und die Aktivität auf der Basis der Wartezeit zu bestimmen. Eine Wartezeit liegt vor, wenn ein Fahrzeug fahrbereit auf einer Verkehrsfläche steht, aus Gründen eines Verkehrsaufkommens jedoch nicht fahren kann. Eine lange Wartezeit kann zur Bestimmung einer hohen Aktivität und eine kurze Wartezeit zur Bestimmung einer niedrigen Aktivität führen. Es kann auch eine Verteilung von Wartezeiten über Fahrzeuge bestimmt werden, wobei die Aktivität auf der Basis der Wartezeitenverteilung, beispielsweise in Abhängigkeit des Mittelwerts oder der Standardabweichung, bestimmt wird.
-
Beispielsweise auf einem Parkplatz, in einer Tiefgarage oder in einem Parkhaus können mehrere Stellflächen vorgesehen sein, denen jeweils ein Parkplatzsensor zugeordnet ist. In unterschiedlichen Ausführungsformen können dann Abtasthäufigkeiten für einen einzelnen Parkplatzsensor, für eine Gruppe von Parkplatzsensoren oder für alle Parkplatzsensoren des Parkplatzes bestimmt werden. Durch Zusammenfassen mehrerer - oder aller - Parkplatzsensoren in eine Gruppe, die gleiche Abtasthäufigkeiten verwendet, kann ein Bestimmungsaufwand für individuelle Abtasthäufigkeiten eingespart werden. Es ist bevorzugt, dass die Parkplatzsensoren einer Gruppe verkehrstechnisch ähnlich sind, also beispielsweise über dieselbe Zufahrt erreicht werden können. Auch sollten die Parkplatzsensoren einer Gruppe möglichst nahe aneinander liegen. Beispielsweise in einem Parkhaus können Parkplatzsensoren der gleichen Ebene zusammen gruppiert werden. Ein Computerprogrammprodukt umfasst Programmcodemittel zur Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens, wenn das Computerprogrammprodukt auf einer Verarbeitungseinrichtung abläuft oder auf einem computerlesbaren Datenträger gespeichert ist.
-
Ein Parkplatzsensor für einen Parkplatz ist dazu eingerichtet ist, eine Abtasthäufigkeit zu empfangen und das Vorhandensein eines Fahrzeugs im Bereich einer Stellfläche mit der Abtasthäufigkeit zu bestimmen.
-
Der Parkplatzsensor kann insbesondere über einen begrenzten Energievorrat verfügen und dazu eingerichtet sein, einen Sensor zur Bestimmung des Vorhandensein eines Fahrzeugs im Bereich der Stellfläche zwischen den Abtastungen in einen energiesparenden Zustand zu versetzen.
-
Ein Parksystem für einen Parkplatz umfasst den oben beschriebenen Parkplatzsensor, eine Infrastruktureinrichtung zur Erfassung von Fahrzeugen auf einer Verkehrsfläche des Parkplatzes und eine Verarbeitungseinrichtung. Dabei ist die Verarbeitungseinrichtung dazu eingerichtet ist, die Infrastruktureinrichtung abzutasten, auf der Basis der Abtastung eine Aktivität von Fahrzeugen im Bereich des Parkplatzes zu bestimmen, auf der Basis der Aktivität eine Abtasthäufigkeit für einen Parkplatzsensor zu bestimmen, und die bestimmte Abtasthäufigkeit an den Parkplatzsensor zu übermitteln.
-
Figurenliste
-
Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die beigefügten Figuren genauer beschrieben, in denen:
- 1 ein System zur Verwaltung eines Parkplatzes mit mehreren Stellflächen; und
- 2 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Steuerung eines Parkplatzsensors des Systems von 1
darstellt.
-
Genaue Beschreibung von Ausführungsbeispielen
-
1 zeigt ein Verwaltungssystem 100 für einen Parkplatz 105 mit mehreren Stellflächen 110, die jeweils für ein Fahrzeug 115, bevorzugterweise ein Kraftfahrzeug, eingerichtet sind. An einer oder mehreren Stellflächen 110 ist jeweils ein Parkplatzsensor 120 mit einem Messbereich 125 vorgesehen, der wenigstens einen Teil desjenigen Raums abtastet, auf dem das Fahrzeug 115 auf der Stellfläche 110 stehen kann. In der dargestellten Ausführungsform ist der Parkplatzsensor 120 oberhalb der Stellfläche 110 bzw. des Kraftfahrzeugs 115 angeordnet, in anderen Ausführungsformen kann der Parkplatzsensor 120 auch an einer anderen Stelle sein, beispielsweise unterhalb des Fahrzeugs 115 oder auf halber Höhe.
-
Das Verwaltungssystem 100 umfasst zusätzlich zu den Parkplatzsensoren 120 eine zentrale Verwaltungseinheit 130, die bevorzugterweise eine Verarbeitungseinrichtung 135 und optional einen Speicher 140 umfasst. Es sind auch mehrere Verwaltungseinheiten 130 bzw. Verarbeitungseinrichtungen 135 möglich. Zur Kommunikation zwischen der zentralen Verwaltungseinheit 130 und den Parkplatzsensoren 120 ist ein Netzwerk 145 vorgesehen, das im vorliegenden Beispiel teilweise drahtlos und teilweise drahtgebunden ist, obwohl rein drahtlose oder rein drahtgebundene Ausführungsformen ebenfalls möglich sind. Zur Umsetzung von Datenverkehr zwischen einem drahtgebundenen und einem drahtlosen Teil des Netzwerks 145 sind optional eines oder mehrere Gateways 150 vorgesehen. Ein Teil des Netzwerks 145 kann beispielsweise mittels WLAN, Bluetooth oder Mobilfunk realisiert sein.
-
Ein Fahrzeugsensor 120 umfasst eine Steuereinrichtung 155, einen Sensor 160 und eine Kommunikationseinrichtung 165. Üblicherweise ist zusätzlich eine Energieversorgung 170 vorgesehen, die in einer Ausführungsform nur begrenzte Energie zur Verfügung stellen kann. Beispielsweise kann die Energieversorgung 170 eine Batterie, eine lokale Einrichtung zur Bereitstellung elektrischer Energie, etwa eine Solarzelle, oder eine Kombination daraus umfassen. Eine zentrale, drahtgebundene Energieversorgung ist ebenfalls möglich.
-
Der Sensor 160 kann ein beliebiges physikalisches Messprinzip realisieren. Dabei kann der Sensor 160 passiv sein, indem er ein im Messbereich 125 vorliegendes physikalisches Signal auswertet, oder aktiv, indem er ein entsprechendes physikalisches Signal im Messbereich 125 bereitstellt und dessen Beeinflussung durch das Fahrzeug 115 auswertet. Beispiele für passive Sensoren umfassen Magnetometer und Lichtsensoren, während aktive Sensoren beispielsweise Radarsensoren, Lidarsensoren oder Ultraschallsensoren umfassen können.
-
Es wird vorgeschlagen, dass eine Häufigkeit, mit der ein Fahrzeugsensor 120 mittels des Sensors 160 eine Bestimmung über das Vorhandensein eines Fahrzeugs 115 auf der Stellfläche 110 durchführt, dynamisch in Abhängigkeit von einer Aktivität von Fahrzeugen 115 im Bereich des Parkplatzes 105 gesetzt wird. Dazu wird vorzugsweise bestimmt, ob im Bereich des Parkplatzes 105 eine hohe oder eine niedrige Aktivität von Fahrzeugen 115 vorliegt, also ob viele oder wenige Fahrzeuge 115 im Bereich des Parkplatzes 115 unterwegs sind. In Abhängigkeit der Aktivität wird für einen der Parkplatzsensoren 120 eine Abtasthäufigkeit bestimmt und an ihn übermittelt, und zwar vorzugsweise mittels des Netzwerks 145. Ist die Aktivität hoch, sind also viele Fahrzeuge 115 unterwegs, so wird eine hohe Abtasthäufigkeit gewählt, bei niedriger Aktivität entsprechend eine niedrige.
-
Zur Bestimmung der Aktivität werden bevorzugterweise Signale einer Infrastruktureinrichtung 175 ausgewertet. Bevorzugterweise werden mehrere Infrastruktureinrichtungen 175 abgetastet und die abgetasteten Signale werden bevorzugt in Abhängigkeit der Art der Infrastruktureinrichtung 175 und ihrem Aufstellungsort verarbeitet.
-
Eine erste beispielhafte Infrastruktureinrichtung 175 umfasst eine Induktionsschleife, die die Anwesenheit eines Fahrzeugs 115 auf einer Verkehrsfläche, einer Einfahrt oder einer Ausfahrt des Parkplatzes 105 bestimmen kann. Dabei kann auch eine Fahrgeschwindigkeit oder Verweilzeit des Fahrzeugs 115 bestimmt werden. So kann beispielsweise eine Stausituation im Ein- oder Ausfahrtbereich erkannt und geeignet berücksichtigt werden. Eine zweite beispielhafte Infrastruktureinrichtung 175 umfasst eine Schranke, die bevorzugterweise im Bereich einer Ein- oder Ausfahrt installiert ist. Die Schranke oder ein vergleichbares Zugangskontrollsystem können signalisieren, wie viele Fahrzeuge 115 pro Zeiteinheit auf den Parkplatz 105 auf- oder von ihm abfahren. Eine dritte beispielhafte Infrastruktureinrichtung 175 ist durch eine Kamera gegeben, die im Bereich des Parkplatzes 105 angebracht ist, Fahrzeuge 115 zu überwachen. Die Kamera kann mit einem Erkennungssystem für Nummernschilder (Automatic Number Plate Recognition, ANPR) verbunden sein, sodass durch Auswertung der Signale mehrerer Kameras die Bewegung eines Fahrzeugs 115 im Bereich des Parkplatzes 105 rekonstruiert werden kann. Es können auch noch andere oder zusätzliche Infrastruktureinrichtungen 175 vorgesehen sein, beispielsweise eine Lichtschranke, ein Radarsensor, ein Lidarsensor oder ein Ultraschallsensor. Insbesondere auf einem Parkplatz 105, der für die Befahrung mittels eines autonom steuerbaren Fahrzeugs 115 eingerichtet ist, können solche Infrastruktureinrichtungen 175 bereits vorhanden sein.
-
Die Verarbeitungseinrichtung 135 oder eine dedizierte, separate Verarbeitungseinrichtung wertet die Signale der Infrastruktureinrichtungen 175 aus und bestimmt die Aktivität von Fahrzeugen 115, also gewissermaßen eine Verkehrsstärke oder einen Andrang im Bereich des Parkplatzes 105. Auf der Basis der Aktivität wird dann eine Abtasthäufigkeit für wenigstens einen der Parkplatzsensoren 120 bestimmt und an diesen übermittelt. In einer bevorzugten Ausführungsform werden Abtasthäufigkeiten für einzelne Parkplatzsensoren 120 oder Gruppen von Parkplatzsensoren 120 bestimmt und übermittelt. Die Parkplatzsensoren 120 einer Gruppe sind üblicherweise nahe beieinander angebracht oder mittels eines Fahrzeugs 115 über einen gemeinsamen Zufahrtsweg zugänglich. Obwohl es bevorzugt ist, dass die bestimmten Abtasthäufigkeiten individuell an jeden Parkplatzsensor 120 übermittelt werden, kann eine Abtasthäufigkeit für eine Gruppe von Parkplatzsensoren 120 auch mittels Mehrpunktverbindung (Multicast) übermittelt werden oder ein Parkplatzsensor 120 kann eine empfangene Abtasthäufigkeit an einen anderen Parkplatzsensor 120 der gleichen Gruppe weitergeben.
-
2 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 200 zur Steuerung des Parkplatzsensors 120 des Systems 100 von 1. In einem ersten Schritt 205 wartet der Fahrzeugsensor 120 in Abhängigkeit einer vorbestimmten Abtasthäufigkeit, bis eine Abtastung erforderlich ist. Ist dies der Fall, so wird in einem Schritt 210 der Sensor 160 aktiviert, in einem Schritt 215 der Messbereich 125 abgetastet und in einem Schritt 220 der Sensor 160 deaktiviert. Das Aktivieren kann ein Einschalten und das Deaktivieren ein Ausschalten des Sensors160 umfassen. Je nach Bauart bzw. Messprinzip des Sensors 160 kann auch eine andere Vorgehensweise erforderlich sein, insbesondere können die Schritte 210 und 220 bei einem passiven Sensor entfallen.
-
In einem nachfolgenden Schritt 225 wird auf der Basis des Abtastungsergebnisses bestimmt, ob sich ein Fahrzeug 115 in Messbereich 125 befindet oder nicht.
-
Diese Bestimmung wird bevorzugterweise seitens des Sensors 160 oder seitens der Steuereinrichtung 155 durchgeführt. In einem Schritt 230 wird bevorzugterweise das Bestimmungsergebnis mittels der Kommunikationseinrichtung 165 zur zentralen Verwaltungseinheit 130 übermittelt. Unter bestimmten Umständen, beispielsweise wenn sich ein Belegungszustand der Stellfläche 110 nicht geändert hat, kann die Übermittlung des Bestimmungsergebnisses auch entfallen. In einem anschließenden Schritt 235 wird die Abtasthäufigkeit für einen erneuten Durchlauf der Schritte 205 bis 235 empfangen. Dieser Schritt kann auch zu einem beliebigen anderen Zeitpunkt bei der Ausführung des Verfahrens 200 erfolgen. Anschließend kann das Verfahren 200 zum Schritt 205 zurückkehren und erneut durchlaufen.
-
Die im Schritt 235 empfangene Abtasthäufigkeit wird seitens der Verarbeitungseinrichtung 135 bereitgestellt. Dazu kann ein separater Teil des Verfahrens 200 mit Schritten 240 bis 255 ablaufen, der im Folgenden beschrieben wird. Die beiden Teilverfahren der Schritte 205 bis 235 und 240 bis 255 können allgemein nebenläufig oder parallel ablaufen, eine Synchronisation kann stattfinden oder es kann ein asynchroner Betrieb implementiert sein.
-
In einem Schritt 240 werden eine oder mehrere Infrastruktureinrichtungen 240 abgetastet. Die dabei anfallenden Daten werden, gegebenenfalls unter Zuhilfenahme von statischen Daten wie Aufstellungsorten der einzelnen Infrastruktureinrichtungen 240, in einem Schritt 245 miteinander verarbeitet, um die Aktivität von Fahrzeugen 115 auf dem Parkplatz 105 zu bestimmen. Die Aktivität ist abhängig von einer Zahl von Fahrzeugen 115, die auf dem Parkplatz 105 unterwegs sind. Dazu werden auch solche Fahrzeuge 115 gezählt, die auf einer Verkehrsfläche warten müssen, bis sie weiter fahren können. In einer Ausführungsform ist die Aktivität zusätzlich abhängig von der Fahrgeschwindigkeit eines Fahrzeugs 115, wobei allgemein eine höhere Fahrgeschwindigkeit auf eine niedrige Aktivität und eine niedrige Fahrgeschwindigkeit oder gar ein Stillstand auf eine hohe Aktivität hinweist. Je länger der Stillstand ist, desto höher kann die Aktivität bestimmt werden. Für die Geschwindigkeiten und Stillstandszeiten können Durchschnittswerte oder Verteilungen über die einzelnen Fahrzeuge 115 gebildet und bewertet werden.
-
Auf der Basis der bestimmten Aktivität wird in einem Schritt 250 eine Abtasthäufigkeit bestimmt. In einer einfachen Ausführungsform wird nur eine Abtasthäufigkeit für mehrere oder alle Parkplatzsensoren 120 bestimmt, in einer komplexeren Ausführungsform können Abtasthäufigkeiten für Gruppen von Parkplatzsensoren 120 oder für individuelle Parkplatzsensoren 120 bestimmt werden. In einem Schritt 255 werden die bestimmten Abtasthäufigkeiten an die Parkplatzsensoren 120 übermittelt.
