EP4063254A1

EP4063254A1 - Smart buoy

Info

Publication number: EP4063254A1
Application number: EP22159133.2A
Authority: EP
Inventors: Michael Aigelsreiter; Georg Kettner-Sadlauer
Original assignee: Hermes Bootbau Og
Current assignee: Hermes Bootbau Og
Priority date: 2021-03-05
Filing date: 2022-02-28
Publication date: 2022-09-28
Also published as: AT525396A2

Abstract

Boje zur Befestigung von Wasserfahrzeugen, die mit einem Schwimmkörper und einer elektronischen Einheit mit einer Sendeeinrichtung (25) zur drahtlosen Datenübermittlung sowie mit Photovoltaikelementen (8) zur Stromversorgung der elektronischen Einheit versehen ist, wobei sich der Schwimmkörper bei befestigtem Wasserfahrzeug in einem belegten Zustand befindet und bei Abwesenheit eines befestigten Wasserfahrzeuges in einem unbelegten Zustand. Es wird vorgeschlagen, dass der Schwimmkörper mit einem Beschleunigungssensor (26) zum Messen von Beschleunigungsdaten für den Schwimmkörper versehen ist, und der Beschleunigungssensor (26) mit einer Auswerteeinheit (21) der elektronischen Einheit verbunden ist, die ausgelegt ist um die vom Beschleunigungssensor (26) bei unbelegtem Zustand gemessenen Beschleunigungsdaten von den bei belegtem Zustand gemessenen Beschleunigungsdaten zu unterscheiden. Ferner wird ein Verfahren zur Überwachung des Belegungszustandes von Bojen eines Bojenfeldes vorgeschlagen.

Buoy for attaching watercraft, which is provided with a floating body and an electronic unit with a transmitter (25) for wireless data transmission and with photovoltaic elements (8) for powering the electronic unit, the floating body being in an occupied state when the watercraft is attached and in the absence of an attached vessel in an unoccupied condition. It is proposed that the floating body is provided with an acceleration sensor (26) for measuring acceleration data for the floating body, and that the acceleration sensor (26) is connected to an evaluation unit (21) of the electronic unit, which is designed to receive the data from the acceleration sensor (26 ) to distinguish acceleration data measured in an unoccupied state from acceleration data measured in an occupied state. A method for monitoring the occupancy status of buoys in a buoy field is also proposed.

Description

Die Erfindung betrifft eine Boje zur Befestigung von Wasserfahrzeugen, die mit einem Schwimmkörper und einer elektronischen Einheit mit einer Sendeeinrichtung zur drahtlosen Datenübermittlung sowie mit Photovoltaikelementen zur Stromversorgung der elektronischen Einheit versehen ist, wobei sich der Schwimmkörper bei befestigtem Wasserfahrzeug in einem belegten Zustand befindet und bei Abwesenheit eines befestigten Wasserfahrzeuges in einem unbelegten Zustand, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. Die Erfindung bezieht sich des Weiteren auf ein Verfahren zur Überwachung des Belegungszustandes von Bojen eines Bojenfeldes mit einer erfindungsgemäßen Boje, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 8.The invention relates to a buoy for attaching watercraft, which is provided with a floating body and an electronic unit with a transmitter for wireless data transmission and with photovoltaic elements for powering the electronic unit, the floating body being in an occupied state when the watercraft is attached and when it is absent of a fixed watercraft in an unoccupied state, according to the preamble of claim 1. The invention further relates to a method for monitoring the occupancy state of buoys of a buoy field with a buoy according to the invention, according to the preamble of claim 8.

Bojenfelder dienen Wasserfahrzeugen zur vorübergehenden Befestigung der Wasserfahrzeuge und umfassen in der Regel eine Mehrzahl an Bojen, die voneinander beabstandet in Ufernähe am See- oder Meeresgrund verankert sind. Das Wasserfahrzeug kann dabei mithilfe einer Leine an einer Befestigungsvorrichtung der Boje befestigt werden. Üblicherweise muss für die Benutzung einer Boje eine Gebühr entrichtet werden. Hierfür wird in der Regel so verfahren, dass das Wasserfahrzeug das Bojenfeld anfährt, eine freie Boje sucht und an der freien Boje anlegt. In weiterer Folge muss entweder eine Anmeldestelle an Land aufgesucht werden, um das Anlegen zu melden und die Gebühr zu entrichten, oder das Wasserfahrzeug wird vom Betreiber des Bojenfeldes per Boot aufgesucht, um die Fahrzeugdaten zu erfassen und die Gebühr einzuheben. Diese Vorgänge sind für die Beteiligten mühsam und zeitaufwändig. In der Praxis stellt sich zudem immer wieder das Problem, dass Wasserfahrzeuge am Tagesende ein Bojenfeld aufsuchen wollen, aber keine freie Boje mehr verfügbar ist, oder ein Wetteifern um die letzten verbliebenen Bojen einsetzt. Daher wurden bereits Reservierungssysteme vorgeschlagen, bei denen mithilfe eines Mobilfunkendgeräts ("Smartphone") eine Boje reserviert und mitunter auch sofort bezahlt werden kann. Dadurch kann der Aufwand der personellen Abwicklung von Anmeldung und Bezahlung reduziert und theoretisch auch gänzlich vermieden werden, allerdings steigt dadurch die Gefahr von Missbrauch, indem Bojen belegt aber nicht bezahlt werden.Buoy fields are used by watercraft to temporarily secure the watercraft and generally include a plurality of buoys that are anchored at a distance from one another on the lake or seabed near the shore. The watercraft can be attached to a fastening device of the buoy using a line. Usually a fee has to be paid for the use of a buoy. For this purpose, the procedure is usually such that the watercraft approaches the buoy field, searches for a free buoy and moors at the free buoy. Subsequently, either a registration office on land must be visited in order to report the mooring and pay the fee, or the operator of the buoy field visits the watercraft by boat to record the vehicle data and collect the fee. These operations are tedious and time-consuming for those involved. In practice, there is also always the problem that watercraft want to visit a buoy field at the end of the day, but there are no more free buoys available, or there is competition for the last remaining buoys. Reservation systems have therefore already been proposed in which a buoy can be reserved and sometimes also paid for immediately using a mobile radio terminal (“smartphone”). As a result, the effort involved in handling registration and payment can be reduced and theoretically avoided entirely, but this increases the risk of misuse by buoys being occupied but not paid for.

Es besteht daher das Ziel der Erfindung darin, einerseits eine einfache Verwaltung eines Bojenfeldes mit einem geringen personellen Aufwand zu ermöglichen, und andererseits unautorisierte Belegungen einer Boje zu entdecken und somit ahnden zu können.The aim of the invention is therefore, on the one hand, to enable simple management of a buoy field with little personnel effort and, on the other hand, to be able to discover and thus penalize unauthorized occupancy of a buoy.

Diese Ziele werden durch die Merkmale von Anspruch 1 erreicht. Anspruch 1 bezieht sich auf eine Boje zur Befestigung von Wasserfahrzeugen, die mit einem Schwimmkörper und einer elektronischen Einheit mit einer Sendeeinrichtung zur drahtlosen Datenübermittlung sowie mit Photovoltaikelementen zur Stromversorgung der elektronischen Einheit versehen ist, wobei sich der Schwimmkörper bei befestigtem Wasserfahrzeug in einem belegten Zustand befindet und bei Abwesenheit eines befestigten Wasserfahrzeuges in einem unbelegten Zustand. Erfindungsgemäß wird hierbei vorgeschlagen, dass der Schwimmkörper mit einem Beschleunigungssensor zum Messen von Beschleunigungsdaten für den Schwimmkörper versehen ist, und der Beschleunigungssensor mit einer Auswerteeinheit der elektronischen Einheit verbunden ist, die ausgelegt ist um die vom Beschleunigungssensor bei unbelegtem Zustand gemessenen Beschleunigungsdaten von den bei belegtem Zustand gemessenen Beschleunigungsdaten zu unterscheiden. Erfindungsgemäß wird somit eine Boje verwirklicht, die den Belegungszustand autonom ermitteln kann. Diese Ermittlung des Belegungszustandes erfolgt mithilfe eines Beschleunigungssensors, da die Anmelderin festgestellt hat, dass es anhand der gemessenen Beschleunigungsdaten leicht möglich ist einen unbelegten Zustand von einem belegten Zustand der Boje zu unterscheiden. Diese Unterscheidung erfolgt beispielsweise mithilfe der Detektion von Beschleunigungsspitzen, die von einem an der Boje befestigten Wasserfahrzeug verursacht werden, weil das an der Boje befestigte Wasserfahrzeug immer wieder an der Boje reißt und zerrt. Vergleichbare Beschleunigungsspitzen treten bei einer unbelegt im Wasser schwimmenden Boje nicht auf und können daher zur sicheren Unterscheidung von belegtem und unbelegtem Zustand herangezogen werden. Diese Unterscheidung wird von einer entsprechend konfigurierten Auswerteeinheit vorgenommen. Als Beschleunigungssensor kann etwa ein 9-Achsen-Beschleunigungssensor mit drei dreiachsigen Sensoren verwendet werden, nämlich einem Beschleunigungssensor, einem Gyroskop sowie einem geomagnetischen Sensor. Diese drei Sensoren sorgen dafür, dass äußerst genaue Beschleunigungsdaten für Beschleunigung, Drehrate und Erdmagnetfeld ermittelt werden, wobei sich solche Sensoren auf beste Leistung bei niedrigstem Stromverbrauch optimieren lassen.These aims are achieved by the features of claim 1. Claim 1 relates to a buoy for attaching watercraft, which is provided with a floating body and an electronic unit with a transmitter for wireless data transmission and with photovoltaic elements for powering the electronic unit, the floating body being in an occupied state when the watercraft is attached and in the absence of an attached vessel in an unoccupied condition. According to the invention, it is proposed that the floating body is provided with an acceleration sensor for measuring acceleration data for the floating body, and the acceleration sensor is connected to an evaluation unit of the electronic unit, which is designed to separate the acceleration data measured by the acceleration sensor when it is unoccupied from the acceleration data when it is occupied measured acceleration data. According to the invention, a buoy is thus realized which can determine the occupancy status autonomously. This determination of the occupancy state is carried out using an acceleration sensor, since the applicant has found that it is easily possible to distinguish between an unoccupied state and an occupied state of the buoy using the measured acceleration data. This distinction is made, for example, with the help of the detection of acceleration peaks caused by a watercraft attached to the buoy because the watercraft attached to the buoy repeatedly tears and tugs at the buoy. Comparable acceleration peaks do not occur with an unoccupied buoy floating in the water and can therefore be used to reliably distinguish between occupied and unoccupied states. This distinction is made by an appropriately configured evaluation unit. A 9-axis acceleration sensor with three three-axis sensors can be used as the acceleration sensor be, namely an acceleration sensor, a gyroscope and a geomagnetic sensor. These three sensors ensure that extremely accurate acceleration data for acceleration, angular rate and earth's magnetic field can be determined, whereby such sensors can be optimized for the best performance with the lowest power consumption.

Die Information über einen belegten oder unbelegten Zustand einer Boje wird im Folgenden auch als Belegungszustandsinformation bezeichnet. Für die weitere Verwertung dieser Belegungszustandsinformation gibt es unterschiedliche Möglichkeiten. Sie kann etwa mithilfe der Sendeeinrichtung gemeinsam mit einer die Boje identifizierenden Bojen-Identifizierungsinformation an eine zentrale Überwachungseinheit gesendet werden, wo sie beispielsweise mit einer entsprechenden Reservierungsinformation für die betreffende Boje verglichen wird. Dieses Senden der Belegungszustandsinformation kann von der Boje autonom veranlasst werden, etwa wenn eine Änderung der Belegungszustandsinformation eintritt. Es wäre aber auch denkbar, dass die Belegungszustandsinformation zunächst nur in einem Datenspeicher der Boje gespeichert und nur bei Bedarf von der zentralen Überwachungseinheit abgerufen wird. Insbesondere aber nicht nur für diesen Fall wird vorzugsweise vorgeschlagen, dass die Sendeeinrichtung als Teil einer Netzwerkverbindung für den bidirektionalen Austausch von Daten ausgeführt ist. Die Sendeeinrichtung ist hierfür als Netzwerkverbindung für ein Weitverkehrsnetzwerk ausgeführt, beispielsweise als NB-IoT (Narrow Band Internet-of-Things), bei dem es sich um eine "Low Power Wide Area (LPWA)"-Funktechnologie mit niedrigem Energiebedarf sowie hoher Reichweite für die bidirektionale Übertragung kleiner Datenpakete handelt. Mithilfe einer solchen bidirektionalen Netzwerkverbindung kann einerseits Belegungszustandsinformation von der Boje an die zentrale Überwachungseinheit gesendet werden, aber andererseits auch ein Abruf von Daten oder eine Ansteuerung von Komponenten der Boje durch die zentrale Überwachungseinheit erfolgen. Eine weitere Anwendungsmöglichkeit wäre etwa, dass bei einer erfolgten Reservierung einer Boje diese Reservierungsinformation an die Boje übermittelt wird und an der Boje entsprechend zur Anzeige gebracht wird. Hierfür wird vorzugsweise vorgeschlagen, dass der Schwimmkörper mit einem über die Netzwerkverbindung aktivierbaren Leuchtmittel versehen ist. Die Boje kann somit von der zentralen Überwachungseinheit etwa durch Aktivierung eines roten Leuchtmittels für die Wasserfahrzeuge als reserviert gekennzeichnet werden, und durch Aktivierung etwa eines grünen Leuchtmittels als verfügbar.The information about an occupied or unoccupied state of a buoy is also referred to below as occupancy state information. There are different possibilities for the further utilization of this occupancy status information. With the aid of the transmission device, for example, it can be sent together with buoy identification information identifying the buoy to a central monitoring unit, where it is compared, for example, with corresponding reservation information for the relevant buoy. This transmission of the occupancy status information can be initiated autonomously by the buoy, for example when there is a change in the occupancy status information. However, it would also be conceivable that the occupancy status information is initially only stored in a data memory of the buoy and is only called up by the central monitoring unit when required. In particular, but not only for this case, it is preferably proposed that the transmission device is designed as part of a network connection for the bidirectional exchange of data. For this purpose, the transmission device is designed as a network connection for a wide area network, for example as NB-IoT (Narrow Band Internet-of-Things), which is a "Low Power Wide Area (LPWA)" radio technology with low energy requirements and a long range for the bidirectional transmission of small data packets. With the help of such a bidirectional network connection, occupancy status information can be sent from the buoy to the central monitoring unit on the one hand, but data can also be retrieved or components of the buoy controlled by the central monitoring unit on the other hand. Another possible application would be that if a buoy has been reserved, this Reservation information is transmitted to the buoy and is displayed accordingly on the buoy. For this purpose, it is preferably proposed that the floating body is provided with a lighting means that can be activated via the network connection. The buoy can thus be marked as reserved for the watercraft by the central monitoring unit, for example by activating a red light, and as available by activating a green light, for example.

Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass der Schwimmkörper mit einem induktiven Sensor zur Detektion leitfähiger oder ferromagnetischer Objekte versehen ist. Ein induktiver Sensor detektiert die Anwesenheit leitfähiger oder ferromagnetischer Objekte, insbesondere metallischer Objekte, durch Veränderung eines magnetischen Feldes in der Nähe eines solchen Objekts. Die Anordnung eines solchen Sensors ermöglicht die Detektion von metallischen Komponenten eines Wasserfahrzeuges, also beispielsweise von seinem Anker oder seinem Motorblock, und kann zur Ergänzung der Beschleunigungsdaten verwendet werden, um die Detektion eines belegten Zustandes zu optimieren und insbesondere eine Doppelbelegung einer Boje zu detektieren, also die Anwesenheit eines zweiten Wasserfahrzeuges, das unzulässiger Weise an derselben Boje befestigt ist.Furthermore, it is proposed that the floating body is provided with an inductive sensor for detecting conductive or ferromagnetic objects. An inductive sensor detects the presence of conductive or ferromagnetic objects, particularly metal objects, by changing a magnetic field in the vicinity of such an object. The arrangement of such a sensor enables the detection of metallic components of a watercraft, for example its anchor or its engine block, and can be used to supplement the acceleration data in order to optimize the detection of an occupied state and in particular to detect double occupancy of a buoy, i.e the presence of a second vessel improperly attached to the same buoy.

Eine konkrete Ausführung der Boje sieht vorzugsweise vor, dass der Schwimmkörper von einem um eine Längsachse des Schwimmkörpers rotationssymmetrischen unteren Schwimmkörperteil und einem oberen Funktionskörperteil gebildet wird, wobei der Funktionskörperteil eine Außenfläche aufweist, die zumindest teilweise aus planaren Teilflächen gebildet wird. Die planaren Teilflächen können etwa für die Anordnung von Photovoltaikelementen verwendet werden, um deren Befestigung am Schwimmkörper zu erleichtern und deren Positionierung hinsichtlich einer maximalen Stromgewinnung zu optimieren. Sie können aber auch verwendet werden, um die Entnahme der elektronischen Einheit für Wartungs- oder Reparaturzwecke zu erleichtern. Hierfür wird insbesondere vorgeschlagen, dass die elektronische Einheit in einem Gehäuse angeordnet ist, das im Schwimmkörper eingebettet und an einer planaren Teilfläche anliegend angeordnet ist. Die elektronische Einheit kann somit bei Bedarf leicht aufgefunden werden, indem die entsprechende planare Teilfläche beispielsweise auch entsprechend markiert wird, und in weiterer Folge auch leicht entnommen werden, indem über die abdeckende Teilfläche eine Zugangsmöglichkeit zur elektronischen Einheit geschaffen wird.A specific embodiment of the buoy preferably provides that the floating body is formed by a lower floating body part that is rotationally symmetrical about a longitudinal axis of the floating body and an upper functional body part, with the functional body part having an outer surface that is at least partially formed from planar partial surfaces. The planar sub-areas can be used, for example, for the arrangement of photovoltaic elements in order to facilitate their attachment to the floating body and to optimize their positioning with regard to maximum power generation. However, they can also be used to facilitate removal of the electronic unit for maintenance or repair purposes. For this purpose, it is proposed in particular that the electronic unit is arranged in a housing that is embedded in the floating body and on a planar face is arranged adjacent. The electronic unit can thus be found easily if required, for example by also marking the corresponding planar sub-area accordingly, and subsequently also easily removed by providing access to the electronic unit via the covering sub-area.

Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass der Schwimmkörper mit einem Nahbereichs-Funksender zur drahtlosen Übermittlung einer die Boje identifizierenden Bojen-Identifizierungsinformation versehen ist. Der Nahbereichs-Funksender basiert beispielsweise auf der "Bluetooth Low Energy (BLE)"-Technologie, mit der in einem begrenzten Radius von 10-100 m mit anderen Geräten Daten ausgetauscht werden können. Der Stromverbrauch kann dabei sehr gering gehalten werden. Der Zweck eines solchen Nahbereichs-Funksenders wird im Folgenden noch genauer beschrieben werden.Furthermore, it is proposed that the floating body is provided with a short-range radio transmitter for the wireless transmission of buoy identification information identifying the buoy. The short-range radio transmitter is based, for example, on "Bluetooth Low Energy (BLE)" technology, with which data can be exchanged with other devices within a limited radius of 10-100 m. The power consumption can be kept very low. The purpose of such a short-range radio transmitter will be described in more detail below.

Die Erfindung betrifft in weiterer Folge auch ein Verfahren zur Überwachung des Belegungszustandes von Bojen eines Bojenfeldes mit einer erfindungsgemäßen Boje, wobei vorgeschlagen wird, dass die Auswerteeinheit der elektronischen Einheit der Boje den Belegungszustand der betreffenden Boje mithilfe des Beschleunigungssensors als unbelegten Zustand oder als belegten Zustand identifiziert, und diese Belegungszustandsinformation gemeinsam mit einer die Boje identifizierenden Bojen-Identifizierungsinformation über die Sendeeinrichtung an eine zentrale Überwachungseinheit gesendet wird. In der zentralen Überwachungseinheit kann die Belegungszustandsinformation mit einer entsprechenden Reservierungsinformation für die betreffende Boje verglichen werden. Falls eine Belegung der Boje detektiert wird, aber keine Reservierungsinformation vorliegt, kann eine Warnmeldung generiert werden, um dem Betreiber des Bojenfeldes eine unautorisierte Belegung einer Boje anzuzeigen. Hierfür ist es auch zweckmäßig, wenn der Standort jeder Boje bekannt ist, etwa indem die Bojen jeweils mit einem GPS-Sensor versehen sind, der eine exakte Positionsbestimmung der betreffenden Boje vornimmt.The invention also relates to a method for monitoring the occupancy status of buoys in a field of buoys with a buoy according to the invention, it being proposed that the evaluation unit of the electronic unit of the buoy identify the occupancy status of the relevant buoy using the acceleration sensor as an unoccupied status or as an occupied status , and this occupancy status information is sent together with a buoy identification information identifying the buoy via the transmitting device to a central monitoring unit. In the central monitoring unit, the occupancy status information can be compared with corresponding reservation information for the relevant buoy. If occupancy of the buoy is detected but no reservation information is available, a warning message can be generated in order to indicate to the operator of the buoy field an unauthorized occupancy of a buoy. For this purpose, it is also expedient if the location of each buoy is known, for example by each buoy being provided with a GPS sensor which carries out an exact determination of the position of the relevant buoy.

Ein entsprechendes Überwachungs- und Reservierungssystem könnte etwa so ausgeführt werden, dass eine anwenderspezifische Bediensoftware (beispielsweise als "Application" oder "App") für Mobilfunkendgeräte bereitgestellt wird, über die ein Interessent für ein Bojenfeld seiner Wahl eine bestimmte Boje reservieren und mitunter auch sofort bezahlen kann. Bei dem Mobilfunkendgerät kann es sich etwa um ein Mobiltelefon ("Smartphone") handeln, oder auch um ein Tablet, einen Laptop, oder um ein sonstiges mit einem Router oder Gateway versehenes Gerät, das Mobilfunkverbindungen aufbauen und nützen kann. Die Reservierung für eine bestimmte Boje wird über die Mobilfunkverbindung an die zentrale Überwachungseinheit gesendet, wo sie als Reservierungsinformation gespeichert und verwertet wird, indem beispielsweise ein an der betreffenden Boje angeordnetes Leuchtmittel entsprechend aktiviert wird.A corresponding monitoring and reservation system could be designed in such a way that user-specific operating software (e.g. as an "application" or "app") is provided for mobile devices, via which an interested party can reserve a specific buoy for a buoy field of his choice and sometimes pay immediately can. The mobile radio terminal can be a mobile phone (“smartphone”), for example, or a tablet, a laptop, or any other device equipped with a router or gateway that can set up and use mobile radio connections. The reservation for a specific buoy is sent via the cellular connection to the central monitoring unit, where it is stored and used as reservation information, for example by activating a lamp arranged on the relevant buoy accordingly.

Zudem kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass die Bojen-Identifizierungsinformation über einen Nahbereichs-Funksender der Boje bei Anwesenheit eines mit einer Nahbereichs-Funkschnittstelle zum Empfang der Bojen-Identifizierungsinformation versehenen Mobilfunkendgeräts im Sendebereich des Nahbereichs-Funksenders die Bojen-Identifizierungsinformation der Boje vom Mobilfunkendgerät abrufbar ist.In addition, it can preferably be provided that the buoy identification information can be retrieved from the mobile radio terminal via a short-range radio transmitter of the buoy when a mobile radio terminal equipped with a short-range radio interface for receiving the buoy identification information is present in the transmission range of the short-range radio transmitter .

Schließlich wird vorgeschlagen, dass die Bojen-Identifizierungsinformation vom Mobilfunkendgerät über eine Mobilfunkverbindung gemeinsam mit einer das Wasserfahrzeug identifizierenden Wasserfahrzeugs-Identifizierungsinformation an die zentrale Überwachungseinheit gesendet wird, wobei die zentrale Überwachungseinheit anhand der Bojen-Identifizierungsinformation die Wasserfahrzeugs-Identifizierungsinformation mit der Belegungszustandsinformation datentechnisch verknüpft. Somit kann überprüft werden, ob die Boje belegt ist und eine Reservierung für diese Boje vorliegt, und ob sich auch jenes Wasserfahrzeug, für das die Reservierung vorgenommen wurde, an der richtigen Boje befindet.Finally, it is proposed that the buoy identification information is sent from the mobile radio terminal via a mobile radio connection together with watercraft identification information that identifies the watercraft to the central monitoring unit, with the central monitoring unit using the buoy identification information to link the watercraft identification information to the occupancy status information in terms of data technology. It is thus possible to check whether the buoy is occupied and whether there is a reservation for this buoy, and whether the watercraft for which the reservation was made is at the correct buoy.

Die Erfindung wird in weiterer Folge anhand eines Ausführungsbeispiels mithilfe der beiliegenden Figuren näher erläutert. Es zeigen hierbei die

Fig. 1 eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Boje mit einem rotationssymmetrischen unteren Schwimmkörperteil und einem oberen Funktionskörperteil,
Fig. 2 eine Darstellung des oberen Funktionskörperteils einer Boje gemäß der Fig. 1,
Fig. 3 die Boje gemäß Fig. 1 mit einer Darstellung innerer Komponenten, und die
Fig. 4 eine Darstellung einer Ausführungsform der elektronischen Einheit.

The invention is explained in more detail below on the basis of an exemplary embodiment with the aid of the enclosed figures. It shows the

1 an embodiment of a buoy according to the invention with a rotationally symmetrical lower floating body part and an upper functional body part,
2 a representation of the upper functional body part of a buoy according to the 1 ,
3 the buoy according to 1 with an illustration of inner components, and the
4 a representation of an embodiment of the electronic unit.

Zunächst wird auf die Fig. 1 Bezug genommen, die eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Boje mit einem rotationssymmetrischen unteren Schwimmkörperteil 1 und einem oberen Funktionskörperteil 2 zeigt, wobei der obere Funktionskörperteil 2 den unteren Schwimmkörperteil 1 haubenartig abdeckt und in einem unteren Umfangsbereich den oberen Umfangsbereich des Schwimmkörperteils 1 dicht umgreift. Beide Teile bestehen aus einem laminierten Carbonvlies, also einem Vlies aus Kohlenstofffasern, welches mit einem Epoxidharz verbunden wird. Das Innere des Schwimmkörperteils 1 und des Funktionskörperteil 2 sind mit Polyurethan-Schaum ausgefüllt. Der Schwimmkörperteil 1 ist kegelstumpfförmig um eine Längsachse der Boje ausgeführt, die von einem rostfreien Stab 3 definiert wird, der die Boje quert. Der Stab 3 weist an seinem oberen und unteren Ende jeweils eine Öse auf. Die obere Öse dient als Befestigungsvorrichtung 4 für die Befestigung des Wasserfahrzeugs, und die untere Öse dient zur Befestigung am Unterwasser. Der untere Schwimmkörperteil 1 und der obere Funktionskörperteil 2 bilden nach der Befüllung mit dem Polyurethan-Schaum gemeinsam den Schwimmkörper der Boje.First on the 1 Reference is made, which shows an embodiment of a buoy according to the invention with a rotationally symmetrical lower floating body part 1 and an upper functional body part 2, with the upper functional body part 2 covering the lower floating body part 1 in the manner of a hood and in a lower peripheral area tightly encompassing the upper peripheral area of the floating body part 1. Both parts consist of a laminated carbon fleece, i.e. a fleece made of carbon fibers, which is bonded with an epoxy resin. The interior of the floating body part 1 and the functional body part 2 are filled with polyurethane foam. The float portion 1 is frusto-conical about a longitudinal axis of the buoy defined by a stainless rod 3 crossing the buoy. The rod 3 has an eyelet at each of its upper and lower ends. The upper eyelet serves as a fastening device 4 for fastening the watercraft, and the lower eyelet serves for fastening to the underwater. After filling with the polyurethane foam, the lower floating body part 1 and the upper functional body part 2 together form the floating body of the buoy.

Der obere Funktionskörperteil 2 weist eine Außenfläche auf, die zumindest teilweise aus planaren Teilflächen 5 gebildet wird, wie insbesondere der Fig. 2 entnommen werden kann. Eine oberste planare Teilfläche 5 trägt eine Passscheibe 6 mit einer Mutter 7, die der Befestigung des Stabes 4 dient. An vier der planaren Teilflächen 5 sind um den Umfang der Außenfläche des Funktionskörperteils 2 verteilt Photovoltaikelemente 8 zur Stromgewinnung befestigt. An einer weiteren planaren Teilfläche 5 befindet sich eine Markierung 9 und Zugangsmöglichkeit zu einer darunter liegenden elektronischen Einheit, um das Auffinden und den Zugang zur elektronischen Einheit für Wartungs- oder Reparaturzwecke zu erleichtern. An dieser planaren Teilfläche 5 befinden sich des Weiteren eine Kennzeichnung 10 der jeweiligen Boje, sowie ein Leuchtmittel 11, das den Reservierungszustand der betreffenden Boje anzeigt.The upper functional body part 2 has an outer surface which is at least partially formed from planar partial surfaces 5, such as in particular 2 can be removed. A top planar partial surface 5 also carries a shim 6 a nut 7, which serves to attach the rod 4. Photovoltaic elements 8 distributed around the circumference of the outer surface of the functional body part 2 are fastened to four of the planar partial surfaces 5 for generating electricity. On a further planar partial surface 5 there is a marking 9 and an access possibility to an underlying electronic unit in order to facilitate locating and accessing the electronic unit for maintenance or repair purposes. Also located on this planar partial surface 5 is an identification 10 of the respective buoy, as well as a light source 11 that indicates the reservation status of the respective buoy.

Die Fig. 3 zeigt die Boje gemäß Fig. 1 mit einer Darstellung einiger innerer Komponenten. Wie bereits erwähnt wurde, sind der Schwimmkörperteil 1 und der Funktionskörperteil 2 mit Polyurethan-Schaum befüllt, der die Dichtheit der Anordnung sicherstellt und als Schutz für die darin eingebettete Sensorik und Elektronik dient. Vor dem Ausfüllen des Schwimmkörperteils 1 und des Funktionskörperteils 2 mit Polyurethan-Schaum wird ein rohrförmiges Gehäuse 12 so platziert, dass es sich gegen eine planare Teilfläche 5 öffnet. In diesem Gehäuse 12 kann in weiterer Folge die elektronische Einheit angeordnet werden, wie noch näher ausgeführt werden wird. Des Weiteren wird eine zusätzliche Stromquelle 13 angeordnet, die durch Schüttelinduktion Bewegungsenergie der Boje in Strom umwandelt. Des Weiteren können der Fig. 3 noch zwei Temperatursensoren 14, 15 entnommen werden. Ein unterer Temperatursensor 15 dient zur Bestimmung der Wassertemperatur. Ein oberer Temperatursensor 14 dient zur Bestimmung der Lufttemperatur. Die Photovoltaikelemente 8 sowie die Temperatursensoren 14, 15 sind mit einer Platine der elektronischen Einheit verbunden, die innerhalb des Gehäuses 12 angeordnet ist.the 3 shows the buoy according to 1 with an illustration of some internal components. As already mentioned, the floating body part 1 and the functional body part 2 are filled with polyurethane foam, which ensures the tightness of the arrangement and serves as protection for the sensors and electronics embedded therein. Before filling the floating body part 1 and the functional body part 2 with polyurethane foam, a tubular housing 12 is placed so that it opens against a planar part surface 5 . The electronic unit can then be arranged in this housing 12, as will be explained in more detail below. Furthermore, an additional power source 13 is arranged, which converts kinetic energy of the buoy into electricity by shaking induction. Furthermore, the 3 two more temperature sensors 14, 15 can be removed. A lower temperature sensor 15 is used to determine the water temperature. An upper temperature sensor 14 is used to determine the air temperature. The photovoltaic elements 8 and the temperature sensors 14, 15 are connected to a printed circuit board of the electronic unit, which is arranged inside the housing 12.

Die Fig. 4 zeigt eine mögliche Ausführungsform einer solchen elektronischen Einheit. Die elektronische Einheit weist eine Platine auf, die zunächst mit einem Stromspeicher 16 verbunden ist, die die elektronische Einheit mit Strom versorgt. Der Stromspeicher 16 wird von den Photovoltaikelementen 8 sowie der zusätzlichen Stromquelle 13 über einen Ladecontroller 27 aufgeladen. Ferner umfasst die elektronische Einheit einen GPS-Sensor 17, der auf einer Stütze 18 angeordnet ist und der exakten Lagebestimmung der Boje dient. Auf der Platine befinden sich vier Anschlüsse 19pv für die oben erwähnten, vier Photovoltaikelemente 8, sowie die beiden Anschlüsse 19t für die beiden Temperatursensoren 14, 15. Des Weiteren ist ein Nahbereichs-Funksender 20 in Form eines Bluetooth-Chips auf der Platine vorgesehen, sowie ein Prozessor mit Mikrocontroller. Die letztgenannten Komponenten dienen der Datenverarbeitung und stellen die Auswerteeinheit 21 der elektronischen Einheit dar. Ferner sind ein SD-Kartenslot 22 für den lokalen Datenspeicher sowie ein Slot 23 für eine SIM-Karte vorgesehen. Die Netzwerkverbindung 24 wird durch ein Modem bereitgestellt und beispielsweise als NB-IoT ausgeführt, bei dem es sich um eine LPWA-Funktechnologie mit niedrigem Energiebedarf sowie hoher Reichweite für die bidirektionale Übertragung kleiner Datenpakete handelt. Die Platine ist mit einer Antenne als Sendeeinrichtung 25 verkabelt, die etwa mittels Klebestreifen an der Wand der Boje befestigt ist.the 4 shows a possible embodiment of such an electronic unit. The electronic unit has a circuit board which is initially connected to a power storage device 16 which supplies the electronic unit with power. The power storage 16 is of the photovoltaic elements 8 and the additional power source 13 charged via a charge controller 27. Furthermore, the electronic unit includes a GPS sensor 17, which is arranged on a support 18 and is used to determine the exact position of the buoy. There are four connections 19pv for the four photovoltaic elements 8 mentioned above and the two connections 19t for the two temperature sensors 14, 15 on the circuit board a processor with a microcontroller. The latter components are used for data processing and represent the evaluation unit 21 of the electronic unit. An SD card slot 22 for local data storage and a slot 23 for a SIM card are also provided. The network connection 24 is provided by a modem and implemented, for example, as NB-IoT, which is an LPWA radio technology with a low energy requirement and a long range for the bidirectional transmission of small data packets. The circuit board is wired to an antenna as a transmission device 25, which is attached to the wall of the buoy, for example by means of adhesive strips.

Wie der Fig. 4 des Weiteren entnommen werden kann, ist die Platine der elektronischen Einheit ferner mit einem Beschleunigungssensor 26 versehen, der beispielsweise als 9-Achsen-Beschleunigungssensor mit drei dreiachsigen Sensoren ausgeführt sein kann, nämlich einem Beschleunigungssensor, einem Gyroskop sowie einem geomagnetischen Sensor. Diese drei Sensoren sorgen dafür, dass äußerst genaue Beschleunigungsdaten für Beschleunigung, Drehrate und Erdmagnetfeld ermittelt werden, wobei sich solche Sensoren auf beste Leistung bei niedrigstem Stromverbrauch optimieren lassen. Des Weiteren ist die elektronische Einheit in der gezeigten Ausführungsform mit einem induktiven Sensor 28 zur Detektion leitfähiger oder ferromagnetischer Objekte versehen. Die Anordnung eines solchen induktiven Sensors 28 ermöglicht die Detektion von metallischen Komponenten eines Wasserfahrzeuges, also beispielsweise von seinem Anker oder seinem Motorblock, und kann zur Ergänzung der Beschleunigungsdaten verwendet werden, um die Detektion eines belegten Zustandes zu optimieren und insbesondere eine Doppelbelegung einer Boje zu detektieren, also die Anwesenheit eines zweiten Wasserfahrzeuges, das unzulässiger Weise an derselben Boje befestigt ist.Again 4 can also be removed, the circuit board of the electronic unit is also provided with an acceleration sensor 26, which can be designed, for example, as a 9-axis acceleration sensor with three three-axis sensors, namely an acceleration sensor, a gyroscope and a geomagnetic sensor. These three sensors ensure that extremely accurate acceleration data for acceleration, angular rate and earth's magnetic field can be determined, whereby such sensors can be optimized for the best performance with the lowest power consumption. Furthermore, in the embodiment shown, the electronic unit is provided with an inductive sensor 28 for detecting conductive or ferromagnetic objects. The arrangement of such an inductive sensor 28 enables the detection of metallic components of a watercraft, for example its anchor or its engine block, and can be used to supplement the acceleration data in order to optimize the detection of an occupied condition and in particular a To detect double occupancy of a buoy, i.e. the presence of a second watercraft that is illegally attached to the same buoy.

Die in den Fig. 1-4 gezeigte Boje könnte in einem Überwachungs- und Reservierungssystem verwendet werden, bei dem beispielsweise eine anwenderspezifische Bediensoftware (beispielsweise als "Application" oder "App") für Mobilfunkendgeräte bereitgestellt wird, über die ein Interessent für ein Bojenfeld seiner Wahl eine bestimmte Boje reservieren und mitunter auch sofort bezahlen kann. Bei dem Mobilfunkendgerät kann es sich etwa um ein Mobiltelefon ("Smartphone") handeln. Die Reservierung für eine bestimmte Boje wird über die Mobilfunkverbindung an die zentrale Überwachungseinheit (in den Fig. 1-4 nicht ersichtlich) gesendet, wo sie als Reservierungsinformation gespeichert und verwertet wird, indem das an der betreffenden Boje angeordnete Leuchtmittel 11 entsprechend aktiviert wird.The in the Figures 1-4 The buoy shown could be used in a monitoring and reservation system in which, for example, user-specific operating software (e.g. as an "application" or "app") is provided for mobile radio terminals, via which an interested party can reserve a specific buoy for a buoy field of his choice and sometimes also can pay immediately. The mobile radio terminal can be a cell phone ("smartphone"), for example. The reservation for a specific buoy is made via the cellular connection to the central monitoring unit (in the Figures 1-4 not visible), where it is stored as reservation information and utilized by activating the lighting means 11 arranged on the relevant buoy accordingly.

Sobald sich dieser Interessent mit seinem Mobilfunkendgerät im Sendebereich des Nahbereichs-Funksenders 20 befindet, kann sich der Bootsführer entweder mittels Bluetooth oder mithilfe der Bojennummer, die in der App eingegeben werden kann, anmelden, worauf anhand der Bojen-Identifizierungsinformation die Wasserfahrzeugs-Identifizierungsinformation mit der Belegungszustandsinformation datentechnisch verknüpft wird und die betreffende Boje mit dem Status "belegt" hinterlegt wird. Dabei kann auch überprüft werden, ob die Boje belegt ist und eine Reservierung für diese Boje vorliegt, und ob sich auch jenes Wasserfahrzeug, für das die Reservierung vorgenommen wurde, an der richtigen Boje befindet.As soon as this interested party is in the transmission range of the short-range radio transmitter 20 with his mobile device, the boatman can register either via Bluetooth or using the buoy number, which can be entered in the app, whereupon the watercraft identification information can be compared with the buoy identification information with the Occupancy status information is linked in terms of data technology and the buoy in question is stored with the status "occupied". It can also be checked whether the buoy is occupied and whether there is a reservation for this buoy, and whether the watercraft for which the reservation was made is at the correct buoy.

Auf diese Weise wird einerseits eine einfache Verwaltung eines Bojenfeldes mit einem geringen personellen Aufwand ermöglicht, und andererseits unautorisierte Belegungen einer Boje unterbunden.In this way, on the one hand, a simple management of a buoy field is made possible with little personnel effort, and on the other hand, unauthorized occupation of a buoy is prevented.

Claims

Buoy for attaching watercraft, which is provided with a floating body and an electronic unit with a transmitter (25) for wireless data transmission and with photovoltaic elements (8) for powering the electronic unit, the floating body being in an occupied state when the watercraft is attached and in the absence of a fixed watercraft in an unoccupied state, characterized in that the floating body is provided with an acceleration sensor (26) for measuring acceleration data for the floating body, and the acceleration sensor (26) is connected to an evaluation unit (21) of the electronic unit, which is designed to distinguish between the acceleration data measured by the acceleration sensor (26) in the unoccupied state and the acceleration data measured in the occupied state.

Buoy according to Claim 1, characterized in that the transmission device (25) is designed as part of a network connection (24) for the bidirectional exchange of data.

Buoy according to Claim 2, characterized in that the floating body is provided with a lighting means (11) which can be activated via the network connection (24).

Buoy according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the floating body is provided with an inductive sensor (28) for detecting conductive or ferromagnetic objects.

Buoy according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the floating body is formed by a lower floating body part (1) which is rotationally symmetrical about a longitudinal axis of the floating body and an upper functional body part (2), the functional body part (2) having an outer surface which is formed at least partially from planar sub-areas (5).

Buoy according to Claim 5, characterized in that the electronic unit is arranged in a housing (12) which is embedded in the floating body and arranged adjacent to a planar part surface (5).

Buoy according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the floating body is provided with a short-range radio transmitter (20) for the wireless transmission of buoy identification information identifying the buoy.

Method for monitoring the occupancy status of buoys in a buoy field with a buoy according to one of Claims 1 to 7, characterized in that the evaluation unit (21) of the electronic unit of the buoy uses the acceleration sensor (26) to determine the occupancy status of the buoy in question as an unoccupied status or as a occupied state is identified, and this occupancy state information is sent together with a buoy identification information identifying the buoy via the transmitting device (25) to a central monitoring unit.

Method according to claim 8, characterized in that the buoy identification information via a short-range radio transmitter (20) of the buoy in the presence of a mobile radio terminal provided with a short-range radio interface for receiving the buoy identification information in the transmission range of the short-range radio transmitter (20) the buoys -Identification information of the buoy can be called up from the mobile radio terminal.

Method according to claim 9, characterized in that the buoy identification information from the mobile radio terminal via a mobile radio connection together with a watercraft identifying watercraft identification information to the Central monitoring unit is sent, the central monitoring unit using the buoy identification information data technically links the watercraft identification information with the occupancy status information.