DE10054320A1

DE10054320A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Identifizierung und Lokalisierung von Objekten

Info

Publication number: DE10054320A1
Application number: DE2000154320
Authority: DE
Inventors: Christoph Pelich; Hubertus Ruttmann
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2000-11-02
Filing date: 2000-11-02
Publication date: 2002-05-08
Anticipated expiration: 2020-11-03
Also published as: DE10054320B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Identifizierung und Lokalisierung von Objekten, wobei jedem Objekt (1) jeweils ein Transponder mit objektspezifischen Daten zugeordnet ist, der seine Daten beim Passieren einer mobilen Erfassungsstation (2) an diese überträgt, wobei die Erfassungsstation (2) die empfangenen objektspezifischen Daten zusammen mit einer Ortskoordinate der Erfassungsstation (2) an eine Zentraleinheit (4) überträgt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Identifizierung und Lokalisierung von Objekten.

Insbesondere bei der Produktion und Zwischenlagerung von Kraftfahrzeugen auf Halde stellt sich das Problem zu wissen, wo sich welches Kraftfahrzeug befindet. Die bisher bekannten Verfahren und Vorrichtungen zur Identifizierung und Lokalisierung von Kraftfahrzeugen dienen primär dem Diebstahlschutz. Dabei wurde vorgeschlagen, daß die Kraftfahrzeuge mit einem GPS-Empfänger ausgebildet sind, so daß stets die exakte Position des Kraftfahrzeuges bestimmbar ist. Diese Position wird dann mittels GSM oder anderer Mobilfunkstandards an eine zentrale Leitstelle übertragen. Nachteilig an dem bekannten Verfahren ist, daß alle Kraftfahrzeuge mit einem GPS-Empfänger ausgebildet sein müssen, was aber nicht der gegenwärtigen Realität entspricht, da diese relativ teuer sind und nur eingebaut werden, falls dies der Kunde ausdrücklich wünscht, beispielsweise weil dieser eine Navigationseinrichtung im Kraftfahrzeug haben möchte.

Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise aus der DE 43 21 417 A1 bekannt. Durch einen von einer im oder am Fahrzeug angeordneten Alarmanlage oder durch ein per Funk übertragenes externes Abfragesignal ausgelösten Impuls startet ein diebstahl- und manipuliersicher im oder am Fahrzeug angebrachter Sender/Empfänger mit der Aussendung von codierten Funksignalen. Ein flächendeckendes Netz von Empfangsstellen empfängt die ausgesendeten Funksignale und leitet sie mit der Ortsangabe des Fahrzeuges und/oder der die Funksignale jeweils empfangenden Empfangsstelle an eine Zentrale weiter, in der die Funksignale zusammen mit den Ortsangaben ausgewertet werden.

Der Erfindung liegt daher das technische Problem zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Identifizierung und Lokalisierung von Objekten zu schaffen, die mit geringerem technischen Aufwand realisierbar sind.

Die Lösung des technischen Problems ergibt sich durch die Gegenstände mit den Merkmalen der Patentansprüche 1 und 8. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Hierzu wird jedem Objekt jeweils ein Transponder mit objektspezifischen Daten zugeordnet, der seine Daten beim Passieren von mobilen Erfassungsstationen an diese überträgt, wobei die Empfangsstationen die empfangenen objektspezifischen Daten zusammen mit einer Ortskoordinate der Erfassungsstation an eine Zentraleinheit überträgt. Die Transponder müssen selbst keinerlei Logik umfassen, sondern nur innerhalb einer bestimmten Reichweite ein objektspezifisches Signal aussenden. Die Positionsbestimmung und Übertragung an die Zentraleinheit erfolgt ausschließlich über die mobilen Empfangsstationen. Dabei kann auch vorgesehen sein, daß die Transponder den Objekten nur temporär zugeordnet sind, so daß diese später neuen Objekten wieder zugeordnet werden können, was die Gesamtkosten weiter reduziert.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird den Daten von der Erfassungsstation ein Zeitstempel zugefügt. Hierdurch ist zum einen ein zeitlicher Verlauf einer Objektbewegung nachvollziehbar. Zum anderen ist es von Vorteil, den letzten Zeitpunkt einer Objektposition zu kennen, um das Objekt zu finden, da die Positionsangaben der Objekte nicht kontinuierlich an die Zentraleinheit übertragen werden, sondern nur beim Passieren einer Erfassungsstation.

Vorzugsweise fragen die Empfangsstationen zyklisch ab, welche Transponder sich in seiner Umgebung befinden, wobei bei mehrfacher Erfassung von einem Transponder in den Zyklen die verschiedenen, zum jeweiligen Zyklus gehörenden Ortskoordinaten korreliert werden, was eine genauere Positionsbestimmung der einzelnen Objekte ermöglicht.

In einer bevorzugten Ausführungsform werden die verschiedenen Ortskoordinaten einfach arithmetisch gemittelt, so daß der Verarbeitungsaufwand in den Empfangsstationen relativ gering ist, jedoch bereits zu einer spürbaren Verbesserung der Genauigkeit führt.

Die Kommunikation zwischen den Erfassungsstationen zur Zentraleinheit erfolgt vorzugsweise über eine Luftschnittstelle, wobei beispielsweise die bekannten Mobilfunkübertragungsverfahren zur Anwendung kommen können.

Vorzugsweise kommen neben den mobilen Erfassungsstationen noch stationäre Erfassungsstationen zur Anwendung die an strategischen Stellen aufgebaut sind, beispielsweise an Ein- und Ausgängen bestimmter Areale.

Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet ist die Identifizierung und Lokalisierung von Kraftfahrzeugen in begrenzten Arealen, wobei dann die mobilen Erfassungsstationen ebenfalls entsprechend ausgerüstete Kraftfahrzeuge sind.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Figur zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Identifizierung und Lokalisierung von Objekten in einem Areal zu einem Zeitpunkt t₁ und

Fig. 2 eine schematische Darstellung zum Zeitpunkt t₂.

Die Vorrichtung zur Identifizierung und Lokalisierung von Objekten 1 umfaßt eine mobile Erfassungsstation 2, mehrere ortsfeste Erfassungsstationen 3 und eine Zentraleinheit 4. Die Objekte 1 sind mit einem Transponder geringer Reichweite ausgebildet und auf einem Areal 5 abgestellt. Die ortsfesten Empfangsstationen 3 sind an den Ein- und Ausgängen des Areals 5 angeordnet. Zusätzlich können die ortsfesten Empfangsstationen 3 an strategischen Punkten des Areals 5 angeordnet sein, an denen häufig Objekte 1 vorbeibewegt werden. Die mobile Empfangsstation 2 umfaßt eine Positionserfassungseinrichtung, die beispielsweise als GPS- oder DGPS-Empfänger ausgebildet ist. Des weiteren umfassen die mobilen und ortsfesten Erfassungsstationen 2, 3 mindestens einen Empfänger für die Transpondersignale der Objekte 1. Die Reichweite des Empfangs ist in der Fig. 1 durch die gestrichelten Kreise angedeutet. Allerdings ist eine isotrope Empfangscharakteristik nicht zwingend. Die Kommunikation zwischen Erfassungsstationen 2, 3 und den Objekten 1 kann abfragegesteuert oder kontinuierlich erfolgen. Abfragegesteuert bedeutet, daß die Erfassungsstationen ein Abfragesignal aussenden und die das Abfragesignal empfangenden Transponder antworten. Dies bewirkt einen geringeren Energieverbrauch der Transponder, erfordert jedoch einen geringen Mehraufwand in den Erfassungsstationen. Ebenso ist es auch möglich, daß die Transponder kontinuierlich senden und die Erfassungsstationen 2, 3 die Transpondersignale nur erfassen.

Zur Identifizierung und Lokalisierung der Objekte 1 bewegt sich die mobile Erfassungsstation 2 zwischen den Objekten 1. Dabei erfaßt die mobile Erfassungsstation 2 alle Transponder, die zum Zeitpunkt t₁ in seinem Empfangsradius sind. Im dargestellten Beispiel gemäß Fig. 1 sind dies jeweils die ersten beiden Objekte 1 der oberen beiden Reihen. Die Transpondersignale dieser vier Objekte 1 werden zusammen mit der Positionsangabe der mobilen Erfassungsstation 2 und einem Zeitstempel abgespeichert. Da die Positionserfassungseinrichtung die Position der mobilen Erfassungsstation 2 bestimmt, ist die Genauigkeit der Lokalisierung umgekehrt proportional zur Reichweite des Empfanges. Zur Verbesserung der Genauigkeit der Lokalisierung können verschiedenen Messungen korreliert werden.

Hat sich die mobile Erfassungsstation 2 weiterbewegt, was in Fig. 2 dargestellt ist und wiederholt die Messung, so erfaßt diese in ihrer neuen Position sechs Objekte 1, nämlich jeweils die zweiten bis vierten Objekte 1 der oberen beiden Reihen. Diese Transpondersignale werden wieder mit der neuen Positionsangabe und dem neuen Zeitstempel abgespeichert. Da nun jeweils die beiden zweiten Objekte 1 der beiden oberen Reihen in beiden Messungen erfaßt wurden, kann über eine Korrelation der beiden Messungen die Lokalisierung verbessert werden, beispielsweise indem die beiden Positionsangaben arithmetisch gemittelt werden. Die Korrelation sollte nur zwischen eng zusammenliegenden Messungen erfolgen, da ansonsten nicht auszuschließen ist, daß zwischenzeitlich ein Objekt bewegt wurde. Kontinuierlich oder periodisch senden dann die Erfassungstationen 2, 3 die Daten an die Zentraleinheit 4, wobei diese weiterverarbeitet werden können. Dabei muß die Geschwindigkeit der mobilen Erfassungsstation 2 an die Reichweite angepaßt sein, damit die Objekte innerhalb eines Meßzyklus ausreichend lange im Empfangsbereich bleiben.

Claims

1. Verfahren zur Identifizierung und Lokalisierung von Objekten (1), wobei jedem Objekt (1) jeweils ein Transponder mit objektspezifischen Daten zugeordnet ist, der seine Daten beim Passieren einer mobilen Erfassungsstation (2) an diese überträgt, wobei die Erfassungsstation (2) die empfangenen objektspezifischen Daten zusammen mit einer Ortskoordinate der Erfassungsstation (2) an eine Zentraleinheit (4) überträgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß den Daten von der Erfassungsstation (2) ein Zeitstempel zugefügt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Erfassungsstationen (2) zyklisch abfragen, welche Transponder sich in seiner Umgebung befinden, wobei bei mehrfacher Erfassung von Transpondern in den Zyklen die Ortskoordinaten korreliert werden, um die Ortsposition der Objekte (1) genauer zu lokalisieren.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ortskoordinaten bei Mehrfacherfassung arithmetisch gemittelt werden.

5. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenübertragung von den Erfassungsstationen (2) zur Zentraleinheit (4) über eine Luftschnittstelle erfolgt.

6. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich ortsfeste Erfassungsstationen vorgesehen sind, die bei einem Passieren der Objekte (1) die objektspezifischen Daten erfassen und an die Zentraleinheit (4) übertragen.

7. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Erfassungssstationen ein Abfragesignal aussenden, wodurch die im Empfangsbereich befindlichen Transponder zur Aussendung der objektspezifischen Daten angeregt werden.

8. Vorrichtung zur Identifizierung und Lokalisierung von Objekten (1), umfassend Transponder mit objektspezifischen Daten, die den einzelnen Objekten zugeordnet sind, mindestens eine mobile Erfassungsstation (2) zur Erfassung von den Transpondern ausgesendeten Signalen, wobei die Erfassungsstation (2) eine Positionserfassungseinrichtung umfaßt und von der Erfassungsstation (2) Transponderdaten und Ortskoordinaten der Positionserfassungseinrichtung an eine Zentraleinheit (4) übertragbar sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung mindestens eine ortsfeste Erfassungsstation (3) umfaßt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9 dadurch gekennzeichnet, daß die Erfassungsstationen (2, 3) mit einer Zeiterfassungseinrichtung ausgebildet sind, mittels derer den empfangenen Transponderdaten ein Zeitstempel zuordenbar ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Erfassungsstationen (2, 3) mit einer Rechnereinheit ausgebildet sind, mittels derer Mehrfacherfassungen von Objekten (1) korrelierbar sind.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Objekte (1) und/oder die mobilen Erfassungsstationen (3) als Kraftfahrzeuge ausgebildet sind.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Transponder der Objekte (1) als aktive Transponder ausgebildet sind.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die ortsfesten Erfassungsstationen (3) an den Zugängen eines Areals (5) angeordnet sind.