HU212140B - Arrangement for localizing objects and for data exchange with these objects - Google Patents

Description

A találmány tárgya elrendezés egy meghatározott zónában tartózkodó tárgyak lokalizálásához és adatcsere lebonyolításához a tárgyak és egy rögzített állomás között, ahol a rögzített állomás a tárgyaktól mikrohullámokkal leadott adatok vételére alkalmas eszközzel rendelkezik.

Hasonló elrendezés ismerhető meg pl. az FR-A 2 624 677 lajstromszámú szabadalmi iratból. Az ebből az iratból megismerhető lekérdező elrendezés egyik lehetséges felhasználási területe az úthasználati díjak automatikus befizetése. Minden jármű, amelynek a díjat be kell fizetnie, fel van szerelve egy automatikus, a befizetést nyilvántartó berendezéssel, és ez a berendezés egy adó-vevő eszközzel. Az adó-vevő eszközt az úthasználati díj gyűjtőhelyén rögzítetten felszerelt adóvevő berendezés aktiválja, majd a két adó-vevő párbeszédet folytat egymással. Ezt követően a befizetést nyilvántartó berendezés befizeti az úthasználati díjat, és végezetül az adó-vevőn keresztül nyugtát küld az úthasználati díj gyűjtőhelyére. Ezalatt az eljárás alatt a járművek egyenként elhaladnak az adó-vevő berendezés mellett vagy alatt. Közben nem szükséges az útjukat megszakítani, és ezzel megakadályozható a szokásos, kézi működtetésű úthasználati díj gyűjtőhelyeken gyakran előforduló torlódás. Azonban az FR-A 2 624 677 lajstromszámú iratból megismerhető úthasználati-díj gyűjtési módszernél a járműveknek pontosan meghatározott pályán kell mozogniuk. Ez azt igényli, hogy a járművek a díjgyűjtő hely előtt adott sávokba soroljanak be, és ez a tapasztalatok szerint szintén torlódásokhoz vezet.

Ezért a találmány elé azt a célt tűztük ki, hogy olyan, említett típusú elrendezést adjon meg, amellyel több, önmagától egy adott zónában tetszőlegesen mozgó tárgy közül minden egyes tárgyat lokalizálni lehet és ezekkel a tárgyakkal adatcserét lehet végrehajtani. A találmány értelmében a fenti feladatot olyan, a bevezetésben említett típusú elrendezéssel lehet megoldani, amelynél a mikrohullámú jelek vételére alkalmas eszköz több antennából áll. amely antennák mindegyike az adásvételi nyalábjával a zónán belül egy szegmenset lefed, és annyi így felszerelt antennája van, hogy a zóna minden szegmense, amelyekben a tárgyak tartózkodhatnak, az adásvételi nyalábokkal le van fedve.

A találmányi célkitűzés elérhető úgy is, hogy a zóna indukciós csíkokkal van ellátva oly módon, hogy minden tárgyat a zónán belül regisztrálni lehet, továbbá a rögzített állomás olyan antenna-elrendezéssel van ellátva, amely képes minden egyes tárgyat a zónán belül érzékelni adásvételi nyalábokkal, úgy, hogy az egyes tárgyakat lokalizáló indukciós csíkok vezérlőjeleket adnak le az antenna-elrendezésnek, amely alapján az antenna-elrendezés mindig a zónának abba a részébe irányít egy adásvételi nyalábot, amelyben éppen egy tárgy tartózkodik.

A találmány egy előnyös kiviteli alakja szerint a rögzített állomásnak több antennája van, amelyek mindegyike képes adásvételi nyalábjával a zónán belül egy szegmensei lefedni, és annyi így felszerelt antennája van, hogy a zóna minden szegmense, amelyben a tárgyak tartózkodhatnak, az adásvételi nyalábokkal le van fedve, továbbá az indukciós csíkok vezérlőjeleitől függ, hogy melyik antenna van vételre kapcsolva.

Elképzelhető azonban ehelyett az is, hogy a rögzített állomásnak legalább egy dönthető adásvételi nyalábbal rendelkező antennája van, amelyek mindegyike az indukciós csíkok vezérlőjeleitől függően, minden egyes, a zónában tartózkodó tárgyra irányítható.

Különösen előnyös, ha a dönthető kúppal rendelkező antenna fázisvezérelt antennaként van kialakítva.

A találmány szerinti elrendezés tovább javítható, ha a rögzített állomásnak adóantennája van, amely a tárgyakon található adóberendezéseket aktivizálja arra, hogy kisugározzák az információjukat.

Az elrendezés különösen előnyösen használható akkor, ha az elrendezést többsávos úton mozgó járművek úthasználati díjainak beszedésére használják, ahol a járműveken olyan eszköz van, amely eszköz külső aktivizálás után végrehajtja a követelt úthasználati díj leemelését egy csekk-kártyáról, majd kiküld egy nyugtázójelet, amelyet a rögzített állomás vesz.

Az elrendezés egy további előnyös változata szerint abból a célból, hogy a járműveken elhelyezett eszközökben az úthasználati díj lehívását aktiválni lehessen, a rögzített állomás antennái által besugárzott zóna előtt felállított jeladó van, amely az elhaladó járműveknek egy mikrohullámú jelet ad ki.

A találmány szerint megvalósított elrendezés különösen alkalmas járművek úthasználati díjának begyűjtéséhez. Az elrendezés képes arra, hogy egy többsávos úton haladó több jármű közül mindet lokalizálja, és az úthasználati díj befizetését/átutalását nyugtázó jelzést vegye. Eközben a járművek akár sávváltást is végrehajthatnak. Ilyen körülmények között a forgalom a díjbeszedés művelete alatt nem lesz akadályozva.

A találmányt a továbbiakban a mellékelt ábrák kapcsán részletesebben is bemutatjuk, ahol az

1. ábra egy olyan zónát mutat, amelyben járművek úthasználati díjának a befizetése történik, a

2. ábra egy rögzített állomás több, a zónát lefedő antennával és a

3. ábra egy rögzített állomás több antennával, amelyeket egyenként be lehet kapcsolni, hogy a zóna meghatározott szegmensét lefedjék.

A következőkben ismertetendő elrendezések arra szolgálnak, hogy egy előre meghatározott zónában mozgó tárgyakat lokalizáljanak, majd ezt követően ezekkel a tárgyakkal adatokat cseréljenek. Ezek a mozgó 1 tárgyak, amint ez az 1. ábráról is kivehető, pl. járművek lehetnek, és a 2 zóna egy út meghatározott szakasza lehet. Ebben a 2 zónában lehetővé kell tenni mindegyik, abban található 1 tárgy vagy jármű helyének meghatározását, és az általa kibocsátott adatok vételét, akkor is, amikor több jármű egymás mellett több sávon mozog és eközben esetleg sávot is vált. Minden jármű (itt nem ábrázoltán) kívülről látható, előnyösen a szélvédőre helyezett berendezéssel van ellátva, amelyben vevő, adó és egy processzor van, és a berendezés pl. arra képes, hogy leemelje a kívánt úthasználati díjat egy olyan csekk-kártyáról, amely pénz2

HU 212 140 B összegeket tud tárolni. Mielőtt a járművek belépnek a 2 zónába, az úthasználati díjat leemelő berendezést egy mikrohullámú jel aktiválja. A mikrohullámú jelet a 2 zóna előtt elhelyezett 3 jeladó adja le a járműveknek.

Ezt követően a 2 zónában minden járművet ellenőriznek, hogy kifizette-e az előírt úthasználati díjat. Ebből a célból a 2 zóna kijáratánál elhelyezett rögzített állomás kibocsát egy mikrohullámú jelet, amely aktiválja a járműveken elhelyezett úthasználati díjbefizető eszközök adóját. Ennek eredményeképpen a díjfizető eszközök leadnak egy nyugtajelet. A 4 rögzített állomás minden egyes járművet lokalizál a 2 zónában, és ellenőrzi, hogy leadta-e a nyugtajelet. Ha ez nem történt meg, akkor pl. a jármű lefényképezésével annak rendszáma megállapítható, és ezáltal a jármű üzemben tartójának kiléte megállapítható, akitől az úthasználati díjat később be lehet szedni.

A 2. és 3. ábrák az egyes járművek lokalizálására és a nyugtajel vételére alkalmas elrendezések két kiviteli alakját mutatják.

A legegyszerűbb kiviteli alakot a 2. ábra mutatja. Ezen a 4 rögzített állomáson elhelyezett A1...A7 antennák láthatók, amelyek mindegyike adásvételi nyalábjával lefedi a 2 zóna egy szegmensét. Annyi antenna van elhelyezve, egymástól olyan távolságban, hogy a 2 zóna minden szegmense, amelyben járművek tartózkodhatnak, le legyen fedve adásvételi nyalábokkal. Minden besugárzott szegmensnek csak akkorának kell lennie, hogy egyszerre csak egy 1 tárgy vagy jármű tartózkodhasson benne, ellenkező esetben nem lehetne az egyes 1 tárgyakat vagy járműveket lokalizálni. Mindegyik A1...A7 antenna egyidőben vételre van kapcsolva. Mindegyik A1...A7 antennához rendelt E1...E7 vevő veszi azt az információt, amelyet az illető antenna az adásvételi nyalábjában tartózkodó 1 járműről vesz. Egy 5 processzor kiértékeli az E1...E7 vevőkből érkező demodulált jelet, és megvizsgálja, hogy minden jármű, amely keresztülhaladt a 2 zónán, megfelelő nyugtajelet adott-e. Amennyiben az előbbiek szerint olyan járművet fedez fel, amely nem adta le a rendes úthasználati díj kifizetését igazoló nyugtázó jelet, akkor egy kamerát irányítanak a járműre, és lefényképezik, és ezzel megállapítják a rendszámát. A kamera helyzetét annak az antennának az alapján vezérlik, amely a nem megfelelő nyugtajelet adó járművet lokalizálta.

A 3. ábrán bemutatott kiviteli alaknak ismét több A8...A14 antennája van, amelyeket azonban az előzőekben leírt elrendezéssel ellentétben időben változóan vezérelnek. Ebben az esetben a 2 zónát a 6 indukciós csíkokkal osztják fel (ezeket az 1. és a 3. ábrán szaggatott vonalas hálózat jelzi) oly módon, hogy a 2 zónában minden 1 tárgyal vagy járművet regisztrálni lehessen. A 6 indukciós csíkok jelét a 7 vezérlőáramkör veszi, amely vezérlőjeleket állít elő a 8 elosztóáramkör számára. A 8 elosztóáramkör az A8...A14 antennák jelét kapcsolja az E8 és E9 vevőáramkörökhöz. A vezérlőjel hatására mindig azt az A8...A14 antennát kapcsolják vételre, amelynek az adásvételi nyalábja a 2 zóna olyan részterületét fedi le, amelyben egy indukciós csík járművet regisztrált. A 3. ábrán látható esetben éppen az A9, az A11 és az A14 antennák vannak vételre kapcsolva, mivel a 2 zóna általuk lefedett részében éppen jármű tartózkodik. A többi, pontozott vonallal ábrázolt A8, A10, A12, A14 antennák inaktív állapotban vannak. Mivel általában nincs minden antenna egyszerre vételre kapcsolva, kevesebb E8, E9 vevő is elég, mint ahány A8...A14 antenna adott. Lehetséges az is, hogy a 6 indukciós csíkokkal vezérelt A8...A14 antennákat időmultiplexeléssel csak egy vevőáramkörre kapcsolják. Az 5 processzor funkciója megegyezik az előzőekben ismertetettekkel. A kamera már említett pozícióvezérlését a 7 vezérlőáramkör is átveheti. Ebben az esetben a 7 vezérlőáramkör a helyzetvezérléshez szükséges jeleket egyrészt a 6 indukciós csíkokból, másrészt az 5 processzor által feldolgozott A8...A14 antennák által vett jelekből vezetheti le.

Az előzőekben ismertetett kiviteli példa szerinti, több különböző, egyenként kapcsolható antenna helyett előnyösen lehet ún. fázisvezérelt (phased array) antennát alkalmazni, amelynek az egyes antennaelemei létrehoznak egy forgatható adásvételi nyalábot, amely ráirányítható a 2 zóna 6 indukciós csíkokkal ellátott részére. A 7 vezérlőáramkör vezérli a 6 indukciós csíkok jelétől függően az antenna fázistolóját. Fázisvezérelt antennával nem csak az adásvételi nyaláb iránya, hanem az alakja is hozzáilleszthető a figyelt jármű helyzetéhez és körvonalához.

Célszerű az előzőekben ismertetett antennákat úgy méretezni, hogy az adásvételi nyalábok alakja lehetőleg lapos karakterisztikát mutasson (fiat top beam) az adásvételi zónában, állandó erővonal-sűrűségű legyen a járművek haladási sávjának irányában és kicsi legyen az áthallás a szomszédos sávokból.

Amint az előbbiekben utaltunk rá, mielőtt a járműveken elhelyezett úthasználati díjat átutaló vagy leemelő berendezések leadják a nyugtajeleket, a 4 rögzített állomás által kiküldött mikrohullámú jellel aktiválja azokat. A berendezések ebből a mikrohullámú jelből nyerhetik azt az energiát, amely a nyugtajel leadásához szükséges. A mikrohullámú jelet leadhatják az A1...A14 antennák is, vagy adva van egy külön antenna, amely a mikrohullámú jelet az egész 2 zónába kisugározza.

Claims (8)

1. Elrendezés egy meghatározott zónában (2) tartózkodó tárgyak (1) lokalizálásához és adatcsere lebonyolításához a tárgyak (1) és egy rögzített állomás (4) között, ahol a rögzített állomás (4) a tárgyaktól (1) mikrohullámokkal leadott adatok vételére alkalmas eszközzel rendelkezik, azzal jellemezve, hogy az eszköz több antennából (A1...A7) áll, amely antennák mindegyike az adásvételi nyalábjával a zónán (2) belül egy szegmenset lefed, és annyi így felszerelt antennája (A1...A7) van, hogy a zóna (2) minden szegmense, amelyekben a tárgyak (1) tartózkodhatnak, az adásvételi nyalábokkal le van fedve.

HU 212 140 B

2. Elrendezés egy meghatározott zónában (2) tartózkodó tárgyak (1) lokalizálásához és adatcsere lebonyolításához a tárgyak (1) és egy rögzített állomás (4) között, ahol a rögzített állomás (4) a tárgyaktól (1) mikrohullámokkal leadott adatok vételére alkalmas eszközzel rendelkezik, azzal jellemezve, hogy a zóna (2) indukciós csíkokkal (6) van ellátva oly módon, hogy minden tárgyat (1) a zónán (2) belül regisztrálni lehet, továbbá a rögzített állomás (4) olyan antennaelrendezéssel van ellátva, amely képes minden egyes tárgyat (1) a zónán (2) belül érzékelni adásvételi nyalábokkal, úgy, hogy az egyes tárgyakat (1) lokalizáló indukciós csíkok (6) vezérlőjeleket adnak le az antenna-elrendezésnek, amely alapján az antenna-elrendezés mindig a zónának (2) abba a részébe irányít egy adásvételi nyalábot, amelyben éppen egy tárgy (1) tartózkodik.

3. A 2. igénypont szerinti elrendezés, azzal jellemezve, hogy a rögzített állomásnak (4) több antennája (A8. ..A14) van, amelyek mindegyike az adásvételi nyalábjával a zónán (2) belül egy szegmenset lefed, és annyi így felszerelt antennája van, hogy a zóna (2) minden szegmense, amelyekben a tárgyak (1) tartózkodhatnak, az adásvételi nyalábokkal le van fedve, továbbá az indukciós csíkok (6) vezérlőjeleitől függ, hogy melyik antenna (A8...A14) van vételre kapcsolva.

4. A 2. igénypont szerinti elrendezés, azzal jellemezve, hogy a rögzített állomásnak (4) legalább egy dönthető adásvételi nyalábbal rendelkező antennája van, amelyek mindegyike az indukciós csíkok (6) vezérlőjeleitől függően, minden egyes, a zónában tartózkodó tárgyra (1) irányítható.

5. A 4. igénypont szerinti elrendezés, azzal jellemezve, hogy az antenna fázisvezérelt.

6. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti elrendezés, azzal jellemezve, hogy a rögzített állomásnak (4) adóantennája van, amely a tárgyakon (1) található adóberendezéseket aktivizálja arra, hogy kisugározzák az információjukat.

7. Az 1-6. igénypontok bármelyike szerinti elrendezés, azzal jellemezve, hogy a tárgyak többsávos úton mozgó járművek, melyek úthasználati díjainak beszedésére a járműveken olyan eszköz van, amely eszköz külső aktivizálás után végrehajtja a követelt úthasználati díj leemelését egy csekk-kártyáról, majd kiküld egy nyugtázó jelet, amelyet a rögzített állomás (4) vesz.

8. A 7. igénypont szerinti elrendezés, azzal jellemezve, hogy az úthasználati díjnak a járműveken elhelyezett eszközök által történő lehívása aktiválásához a rögzített állomás (4) antennái (A1...A14) által besugárzott zóna (2) előtt felállított jeladó (3) van, amely az elhaladó járműveknek egy mikrohullámú jelet ad ki.