DE19953009C2 - Vorrichtung zur Überwachung der Belegung von Kraftfahrzeug-Stellplätzen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 ge­ nannten Art (JP 01 272 991 A).

Auf Parkplätzen oder in Parkhäusern sind die Stellplätze aus Platz- und Ord­ nungsgründen in der Regel in Reihen nebeneinander angeordnet. Sie sind dabei üblicherweise numeriert und werden bei moderneren Parksystemen von einem Computer auf Belegung überwacht. Diese Belegungskontrolle wird benötigt, um an der Einfahrt "Frei/Besetzt"-Zeichen zu schalten. Für moderne Verkehrsleitsy­ steme werden Angaben über die Belegung der angeschlossenen Parkplätze und Parkhäuser benötigt.

Die Überwachung der Stellplätze erfolgt nach dem Stand der Technik über ein­ zeln pro Platz vorgesehene Sensoreinrichtungen. Solche Sensoreinrichtungen sind in Form von im Boden eingelassenen Induktionsschleifen bekannt mit den Nachteilen eines erheblichen Bau- und Wartungsaufwandes und ungenauer An­ zeige.

Es sind auch gattungsgemäße Vorrichtungen mit oberhalb der einzelnen Stell­ plätze angeordneten Ultraschallsendern und -empfängern bekannt. Diese Sen­ soreinrichtungen haben den Nachteil, daß sie in großer Zahl einzeln pro Stellplatz vorgesehen sein müssen. Sie haben ferner den Nachteil ungenauer Anzeige, da beispielsweise bei heutigen aerodynamisch geformten PKWs schräge Karosse­ rieflächen durch Spiegelung die genaue Erkennung stark behindern. Ein weiterer Nachteil ist die sehr geringe Formauflösung des abgestellten Fahrzeuges, so daß keine Fahrzeugklassenerkennung (z. B.: PKW, LKW, Motorrad) möglich ist.

Weiterhin ist eine Vorrichtung zur Überwachung der Belegung von Kraftfahr­ zeug-Stellplätzen aus der JP 01 272 991 A bekannt. Die bekannte Vorrichtung weist eine oberhalb der Stellplätze angeordnete Sensoreinrichtung auf mit einem die Reihe der Stellplätze überstreichenden Laserstrahl, einem Empfänger und einer Auswerteeinrichtung. Zusätzlich sind im Boden eines jeden Stellplatzes Reflekto­ ren vorgesehen, die den Laserstrahl auf den Empfänger reflektieren können. Für den Fall, daß auf einem Stellplatz ein Auto abgestellt ist, sind die Reflektoren abgedeckt, so daß kein Signal zum Empfänger gelangt. Auf diese Weise kann geprüft werden, ob ein Stellplatz frei oder besetzt ist.

Von Nachteil ist, daß diese Überwachungsvorrichtung aufgrund der in den Boden eingelassenen Reflektoren einen erheblichen Bau- und Wartungsaufwand auf­ weist. Weiterhin ist von Nachteil, daß die Vorrichtung nicht erkennen kann, ob ein Kraftfahrzeug falsch abgestellt worden ist (z. B. zwei Parkplätze belegend) oder ob der Stellplatz durch ein Motorrad belegt ist. Dies kann zur Folge haben, daß die Reflektoren nicht oder nicht vollständig abgedeckt sind, so daß trotz Stellplatzbelegung Signale zum Empfänger der Vorrichtung gelangen, wodurch es zu einer fehlerhaften Auswertung der Stellplatzbelegung kommt.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, die bekannten Vorrichtungen zu verbessern.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.

Erfindungsgemäß wird ein rotierender Laserimpulssender verwendet, der in ei­ nem die Reihe von Stellplätzen überstreichenden Strahlfächer das Profil der ab­ gestellten Fahrzeuge sowie das dazwischenliegende Bodenprofil abtastet, wobei diese Informationen mit einem Empfänger aus der Laufzeit des Laserimpulses und der Winkelstellung erhalten werden. Es ergibt sich ein Profil hoher Auflö­ sung bis herunter in den Zentimeterbereich, das mit einer einfachen Auswertein­ richtung anhand des ermittelten Profiles, vorteilhaft in Vergleich mit einem zuvor gemessenen Leerprofil (ohne Fahrzeuge), eine genaue Ermittlung der Fahrzeuge in Zuordnung zu den Stellplätzen, die dem Auswertsystem fest eingegeben sein können, ermöglicht. Die Identifikation von Objekten kann z. B. dadurch erfolgen, daß räumlich zusammenhängende Punktgruppen Objekten zugeordnet werden, wenn die gemessenen Datenpunkte starke Änderungen gegenüber den gespei­ cherten Daten aufweisen. Alternativ oder zusätzlich lassen sich aus den Daten der Strahlfächer Objekte extrahieren, indem räumlich zusammenhängende Punkt­ gruppen zwischen Entfernungssprüngen Objekten zugeordnet werden.

Es können sowohl leere, als auch besetzte Stellplätze ermittelt werden. Fehlpar­ ken, z. B. quer über zwei Stellplätze, wird ebenfalls sicher erkannt. Anhand der ermittelten Fahrzeugprofile können diese den erwähnten Fahrzeugklassen zuge­ ordnet werden. Ein angeschlossener Zentralrechner kann die Gesamtbelegung ermitteln. Da für eine Reihe von Stellplätzen nur eine Sensoreinrichtung der ge­ nannten Art, die kostengünstig verfügbar ist, benötigt wird, lassen sich größere Parkplätze mit wenigen Sensoreinrichtungen kostengünstig versorgen. Die Sen­ soreinrichtungen können auf einfache Weise oberhalb der Stellplätze angeordnet sein, z. B. in Parkhäusern an den Decken, oder auf freien Parkplätzen an ohnehin vorhandenen Lampenmasten bzw. an benachbarten Hauswänden.

Die DE 42 34 880 A1 beschreibt eine Vorrichtung, die ebenfalls mittels Pulslaufzeit- Messung Fahrzeugprofile ermitteln kann. Jedoch werden mit dieser bekannten Vorrichtung nur Profile sich bewegender Fahrzeuge ermittelt.

Pro auf einem Parkplatz vorhandener Reihe von Stellplätzen kann eine Sen­ soreinrichtung vorgesehen sein. Vorteilhaft sind jedoch die Merkmale des An­ spruches 2 vorgesehen. Insbesondere bei zwei parallelen Reihen kann sehr ein­ fach eine Sensoreinrichtung zur Erzeugung zweier Strahlfächer vorgesehen sein, wobei vorteilhaft gemäß Anspruch 3 in kostengünstiger Weise beide Strahlfächer mit nur einer rotierenden Sendereinrichtung erzeugt werden. Die Sensoreinrich­ tung sollte dabei so angeordnet werden, daß eine möglichst große Zahl an Plätzen gleichzeitig abgedeckt werden kann.

Der Empfänger kann gesondert vorgesehen sein, vorteilhaft jedoch gemäß Anspruch 4 in Abstrahlrichtung des Senders blickend und mit diesem umlaufend.

Dadurch kann der Empfänger mit langer Brennweite und hoher Störsicherheit sowie Empfindlichkeit die Strahlauftreffpunkte beobachten.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann in einzelnen zeitlichen Messungen eine Objekterfassung durchführen. Dies kann insbesondere dadurch erfolgen, daß die Auswerteinrichtung in einem Lernmodus die fest stehende Umgebung lernt und z. B. als immer vorhanden speichert, wie z. B. die Bodenoberfläche. In diesem Fall lassen sich aktuell aufgenommene Daten mit den gespeicherten Daten verglei­ chen. Wenn der Vergleich segmentweise passend zu den Stellplätzen erfolgt, läßt sich die Belegung eines Stellplatzes unmittelbar feststellen.

Nach Anspruch 5 kann die Auswerteinheit auch eine Bewegung der Objekte (Kraftfahrzeuge, Personen und dergleichen) überwachen, indem die Orte und die Bewegungsrichtungen der Objekte aus zeitlich aufeinanderfolgenden Daten der Strahlfächer errechnet werden, falls dies gewünscht ist.

In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise und schematisch dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Parkplatz mit zwei Reihen von Stellplät­ zen und erfindungsgemäßer Vorrichtung,

Fig. 2 einen Schnitt nach Linie 2-2 in Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt nach Linie 3-3 in Fig. 2,

Fig. 4 das von dem in Fig. 3 dargestellten Strahlfächer erkannte Profil und

Fig. 5 einen Schnitt nach Linie 5-5 in Fig. 3 durch die Sensoreinrichtung.

Fig. 1 zeigt einen Parkplatz 1, bei dem es sich auch um eine Etage eines Parkhau­ ses handeln kann. Es sind eine Zu- und Abfahrt 2 vorgesehen sowie zwei Reihen 3, 4 von parallelen Stellplätzen 5. In zwei Schnittdarstellungen sind Ausschnitte des Parkplatzes 1 in etwas vergrößerter Darstellung in den Fig. 2 und 3 darge­ stellt. Die in Fig. 1 mit einem Kreuz gekennzeichneten Stellplätze sind mit Fahrzeugen 6 belegt, die in den Fig. 2 und 3 stark schematisiert dargestellt sind.

Unmittelbar neben der Reihe 3, etwa in deren Längsmitte, ist ein Mast 7 aufge­ stellt, an dem etwa mittig über der Reihe 3 eine Sensoreinrichtung 8 angeordnet ist. Als Mast 7 kann z. B. ein vorhandener Lampenmast verwendet werden. Auch eine hier vorhandene Hauswand geeigneter Größe kann zur Anordnung der Sen­ soreinrichtung 8 verwendet werden.

Eine bevorzugt verwendete Sensoreinrichtung 8 ist in Fig. 5 im Schnitt darge­ stellt. In einem Gehäuse 9 ist ein Motor angeordnet, der eine Welle 11 umlaufend antreibt. Senkrecht zur Welle 11 ist an dieser ein Sender/Empfänger 12 angeord­ net, der in seinen Konstruktionseinzelheiten z. B. gemäß DE 195 30 281 C2, Fig. 1 ausgebildet sein kann.

Der Sender 12 sendet senkrecht zur Drehachse der rotierenden Welle 11 La­ serimpulse aus, die etwa über einen 180° Umlauf der Welle 11 im Ausführungs­ beispiel nach unten strahlend einen ersten Strahlfächer 13 aufspannen, der in Fig. 5 sowie in den Fig. 2 und 3 gestrichelt dargestellt ist. Ein zweiter Strahl­ fächer 14, der in den Fig. 5 und 2 eingezeichnet ist, wird schräg zum ersten Strahlfächer 13 durch Umlenkung der Laserstrahlen an einer schrägen Spiegelflä­ che 15 des Gehäuses 9 während des oberen Umlaufes des Lasersenders 12 er­ zeugt.

Eine an den Sender/Empfänger 12 angeschlossene, nicht dargestellte Auswertein­ richtung ermittelt aus der jeweiligen Startzeit eines ausgesendeten Impulses und der Empfangszeit, die mit dem eingebauten Empfänger 12 ermittelt wird, die Im­ pulslaufzeit und daraus die Entfernung bis zu dem Auftrefffleck an irgendeinem vom Laserstrahl getroffenen Gegenstand. Aus der Winkelstellung der Welle 11, die z. B. über Winkelgeber oder sonstige Einrichtungen ermittelt wird, läßt sich das Profil der im Strahlfächer gemessenen Auftreffflecke bestimmen.

Am Beispiel des Strahlfächers 13, der gemäß Fig. 3 vier Fahrzeuge 6 mit einem leeren Stellplatz dazwischen betrachtet, ergibt sich ein Profil 16, das in Fig. 4, passend zur Darstellung der Fig. 3, darunter dargestellt ist. Dieses Profil zeigt den Boden des Parkplatzes 1 sowie charakteristische Profilteile, die durch die Fahrzeuge 6 verursacht werden. Die Stellplatzgrenzen 17, die in Fig. 4 einge­ zeichnet sind, können der Auswerteinrichtung zuvor an Hand eines Lageplanes eingegeben werden. Die Auswerteinrichtung kann aus dem Profil 4 mit relativ geringer Rechenleistung die Standorte von Fahrzeugen in Zuordnung zu den Stellplätzen ermitteln und an einen angeschlossenen Zentralrechner für jeden Stellplatz die aktuelle Belegung übertragen. Auch Fehlbelegungen, z. B. querpar­ kende Fahrzeuge, werden erkannt. Aus den Profilen läßt sich auf die Fahrzeug­ klasse schließen, wie z. B. PKW, LKW Motorrad etc. Diese Information kann ebenfalls ausgegeben werden.

Im dargestellten Beispiel sind, wie Fig. 1 zeigt, zwei parallele Reihen 3, 4 vor­ gesehen. Diese werden von der dargestellten Sensoreinrichtung 8 mit den beiden Strahlfächern 13 und 14 überstrichen und liefern für beide Reihen eine genaue Belegungsermittlung.

Die Sensoreinrichtung 8 kann auch an anderer als der dargestellten Position und in anderer Winkelausrichtung der Strahlfächer vorgesehen sein, wie in Fig. 2 ge­ strichelt mit einer Sensoreinrichtung 8' und Strahlfächern 13' und 14' dargestellt.

Es können mit andersgearteten Spiegelsystemen auch beispielsweise drei Strahl­ fächer für drei parallele Reihen erzeugt werden. Es kann auch pro Reihe eine ein­ fache Sensoreinrichtung vorgesehen sein, die nur einen Strahlfächer erzeugt.

Die bereits erwähnte, in den Figuren nicht dargestellte Auswerteinrichtung, die vom Empfänger 12 Abstands- und Winkeldaten erhält, ermittelt aus diesen das in Fig. 4 dargestellte Profil und kann aus diesem, insbesondere durch Vergleich mit einem Leerprofil, im Strahlfächer 13, 14 befindliche Objekte, also die in den Figuren dargestellten Fahrzeuge 6, erkennen, wie in Fig. 4 dargestellt.

Die Auswerteinrichtung kann über mehrere Umläufe des rotierenden Sen­ ders/Empfängers 12 die Objekte zeitlich verfolgen, z. B. auch über längere Zeit, und daraus Bewegungen der Fahrzeuge 6 ermitteln, also beispielsweise genaue Ankunfts- und Abfahrtszeiten, Ankunfts- und Abfahrtsrichtung und dergleichen, die zu einer Feinauswertung der Parkplatzbelegung in einem Zentralcomputer von Nutzen sein können.

Claims (5)

1. Vorrichtung zur Überwachung der Belegung von in einer Reihe (3, 4) an­ geordneten Kraftfahrzeug-Stellplätzen (5), mit einer oberhalb der Stell­ plätze angeordneten Sensoreinrichtung (8), die mit einem Strahlsender und -empfänger (12) die Anwesenheit von Fahrzeugen (6) ermittelt, die Sen­ soreinrichtung (8) wenigstens einen umlaufend Laserimpulse abstrahlen­ den Sender (12) aufweist, der einen Strahlfächer (13, 14) erzeugt, welcher im wesentlichen parallel zur Reihe (3, 4) der Stellplätze (5) diese über­ streicht, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinrichtung (8) eine Auswerteinrichtung aufweist, die aus den vom Empfänger (12) ermittelten Daten der Auftreffpunkte des Strahlfächers (13, 14) ein Profil (Fig. 4) des Parkraums oberhalb der Kraftfahrzeug-Stellplätze (5) erstellt und über das Profil (Fig. 4) Objekte (6) erkennen und zuordnen kann.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sen­ soreinrichtung (8) zwei Strahlfächer (13, 14) zur Überwachung zweier Reihen (3, 4) von Stellplätzen (5) erzeugt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die umlau­ fende Einrichtung (12) in einem Teil ihres Umfangsbereiches unmittelbar den ersten Strahlfächer (13) und in einem weiteren Teil ihres Umlaufbe­ reiches über Spiegel (15) versetzt den zweiten Strahlfächer (14) erzeugt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfän­ ger (12) in Abstrahlrichtung des Senders (12) blickend und mit diesem umlaufend angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aus­ werteinrichtung die Bewegung erfaßter Objekte (6) durch Berechnung des Ortes, der Geschwindigkeit und Richtung aus den für aufeinanderfolgende Strahlfächer vom Empfänger (12) detektierten Daten ermittelt.