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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Messsystem und ein Verfahren zur
Erfassung fahrzeugbezogener Daten in einem Fahrzeuginformationssystem.
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Fahrzeugbezogene
Daten werden in Verkehrssystemen für unterschiedliche Zwecke
erfasst. Sie können beispielsweise einer Auswertung zugeführt
werden, welche Rückschlüsse auf Verkehrsverhalten
und Verkehrsflüsse zulässt, oder in Mautsysteme
eingespeist werden bzw. von elektronischen Zugangssystemen im Straßenverkehr
bzw. im privaten Verkehrsbereich weiterverwendet werden.
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Da
fahrzeugbezogene Daten im Straßenverkehr seit vielen Jahren
erfasst werden, haben sich verschiedene technische Erfassungsstandards
zunächst etabliert und später zumindest teilweise
gegenseitig abgelöst. In Zeiten zunehmender Datenvernetzung
in Kombination mit der Möglichkeit der Akquise und Übertragung
großer Datenmengen ergibt sich jedoch die Notwendigkeit
einer möglichst standardisierten Erfassung fahrzeugbezogener
Daten, um Kompatibilitätsprobleme und Datenverluste zu vermeiden
und um einfach handhabbare Fahrzeugsinformationssysteme zu etablieren,
die fahrzeugbezogene Daten sammeln und weitergeben.
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Eine
bekannte und gut etablierte Technik zur Erfassung fahrzeugbezogener
Daten ist eine Sensorik mit Hilfe von Induktionsschleifen, welche
in eine Fahrbahn eingelassen sind. Diese Induktionsschleifen bestehen
im Wesentlichen aus einer Induktionsspule, die in einen Fahrbahnbelag
integriert ist. Hierzu wird der Fahrbahnbelag üblicherweise
in einem spulenförmigen Muster aufgesägt, die
Induktionsschleife eingelegt und der Fahrbahnbelag nachversiegelt.
Verbunden mit einer außerhalb des Fahrbahnbelags befindlichen
Induktions-Messvorrichtung, die üblicherweise in einem
Schaltkasten in Fahrbahnnähe untergebracht ist, detektiert
eine solche Induktionsschleife das Vorhandensein von Fahrzeugen
in einem Bereich in ihrer Nähe. Dabei wird die Induktivität
der Induktionsschleife gemessen, die sich bei Vorhandensein größerer
metallischer Gegenstände wie Kraftfahrzeugen messbar verändert.
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Neuere
Entwicklungen zur Erfassung fahrzeugbezogener Daten basieren üblicherweise
auf anderen Standards. Neben verschiedenen Formen der Videoüberwachung
und der Satellitenkommunikation (beispielsweise durch GPS oder Galileo)
findet seit einigen Jahren die RFID-Technologie immer weitere Verbreitung.
RFID steht für Radio Frequency Identification und bedeutet
eine Funkübertragung über geringe Distanzen auf
Basis definierter Frequenzstandards. Ein RFID-System besteht prinzipiell aus
zwei Komponenten; einem Transponder und einem Lesegerät.
Das Lesegerät ist üblicherweise mit einem EDV-System
gekoppelt.
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Ein
Transponder, auch RFID-Tag genannt, besteht mindestens aus einer
Kombination eines Chips mit einer Antenne. Optional werden zusätzlich Elemente
wie Sensoren und Zusatzspeicherelemente sowie weitere Elektronikbauteile
in diese Kombination integriert. Üblicherweise speichert
der Transponderchip eine eindeutige Identifikationsnummer und ggf.
weitere Daten. Die Antenne dient als Koppelelement zu einem Lesegerät,
das einen Transponder erkennt und mit ihm kommuniziert. Es dient
insbesondere dazu, die Identifikationsnummer und – falls
vorhanden – weitere Daten aus dem Chip auszulesen. Weiterhin
kann es auch Daten an den Transponder versenden und ihn ggf. durch
Aussenden eines elektromagnetischen Felds mit Energie versorgen.
Das Lesegerät wirkt in diesem Fall als Sende- und Empfangseinheit.
Eine Energieversorgung des Transponders ist in erster Linie dann
notwendig, wenn es sich um ein passives RFID-Tag handelt, das heißt
eine Einheit, die nicht über eine eigene Stromversorgung, beispielsweise
durch Kopplung an eine Batterie, verfügt. Aktive RFID-Tags
hingegen können selbständig und ohne Fremdanregung
Daten versenden und ggf. generieren.
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In
den meisten Fällen werden die Transponderdaten in einem
EDV-System weiterverarbeitet, etwa einem Lagerwirtschaftssystem
oder einem Zugangskontrollsystem.
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Die
Anwendung von Transpondern zur Erfassung fahrzeugbezogener Daten
basiert somit üblicherweise auf einem im Fahrzeug angebrachten RFID-Tag
und einer RFID-Sende- und/oder -Empfangseinrichtung, die sich außerhalb
des Fahrzeugs in einem Verkehrsbereich befindet.
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Zwischen
der Verwendung von Induktionsschleifen einerseits und RFID-Systemen
andererseits bestehen nicht nur technische Unterschiede, sondern
auch unterschiedliche Nutzungsbedingungen und Anwendungsfälle.
Während eine Induktionsschleife technisch relativ einfach
in einen Fahrbahnbelag einbringbar ist, kann sie auch nur einen
beschränkten Informationsgehalt für die Erfassung
fahrzeugbezogener Daten generieren. Induktionsschleifen existieren
zudem in verschiedenen Größen und Ausführungsformen
und haben daher einen geringen Standardisierungsgrad. Sie detektieren
nur das Vorhandensein bzw. Nichtvorhandensein von Fahrzeugen. In
verfeinerter Form kann mit ihrer Hilfe ggf. noch zwischen unterschiedlichen
Fahrzeugtypen unterschieden werden. Diese Unterscheidung ist allerdings
sehr grob. Ein RFID-System hingegen kann zur Akquisition einer Fülle
von fahrzeugbezogenen Daten verwendet werden, weist jedoch den Nachteil
auf, dass die Lesereichweiten relativ gering sind und dass daher
zur Installation eines RFID-Empfangssystems aufwändige
Maßnahmen notwendig sind.
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Die
EP 1 045 358 B1 beschreibt
ein System zur Ermittlung von Reisezeiten von Kraftfahrzeugen, in
dem sowohl eine Induktionsschleife als auch ein RFID-System verwendet
werden. Neben ihrer bekannten Funktion (der Detektion des Vorhandenseins eines
Fahrzeugs) dient die Induktionsschleife hier zusätzlich
dazu, ein passives RFID-Tag in einem Auto anzusteuern und mit Energie
zu versorgen. Das so angeregte RFID-Tag sendet dann Daten an ein
außerhalb der Fahrbahn befindliches RFID-Empfangssystem.
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Ein
solches System zur Erfassung fahrzeugbezogener Daten hat mit anderen ähnlichen
Systemen gemein, dass der Empfang von Daten aus RFID-Tags mit relativ
hohem Aufwand durch eine Installation einer RFID-Empfangseinrichtung
in Fahrbahnnähe durchgeführt werden muss.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein System zur Erfassung
fahrzeugbezogener Daten in einem Fahrzeuginformationssystem bereitzustellen,
welches in einfacher und möglichst universell einsetzbarer
Weise ein Auslesen von Daten aus RFID-Tags ermöglicht.
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Diese
Aufgabe wird durch ein Messsystem zur Erfassung fahrzeugbezogener
Daten in einem Fahrzeuginformationssystem gelöst, das mindestens eine
Induktionsschleife in und oder unter einem Belag einer Fahrbahn
aufweist, welche Induktionsschleife zur Detektion von Fahrzeugen
ausgebildet bzw. eingerichtet ist, und eine Ausleseeinrichtung für RFID-Signale,
wobei zumindest ein Teil der Induktionsschleife unter Bildung einer
RFID-Antenne mit der Ausleseeinrichtung zu einem RFID-Empfangssystem
gekoppelt ist.
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Weiterhin
wird die Aufgabe durch ein Verfahren zur Erfassung fahrzeugbezogener
Daten in einem Fahrzeuginformationssystem gelöst, wobei
eine Induktionsschleife im und/oder unter einem Belag einer Fahrbahn,
welche Induktionsschleife zur Detektion von Fahrzeugen geeignet
ist, und eine Ausleseeinrichtung für RFID-Signale zu einem
RFID-Empfangssystem gekoppelt werden und zumindest ein Teil der
Induktionsschleife als RFID-Antenne und/oder als Teil einer RFID-Antenne
zum Empfang der RFID-Signale verwendet wird.
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In
der Erfindung wird also die Induktionsschleife einer Induktions-Messvorrichtung
bzw. eine zu einer Induktionsmessung verwendbare Induktionsschleife,
die direkt im oder unter dem Fahrbahnbelag angeordnet ist, selbst
zumindest als Teil einer RFID-Antenne verwendet. Daraus ergibt sich
u. a. der Vorteil, dass die RFID-Antenne in praktisch unmittelbarer
Nähe zu den Fahrzeugen angeordnet ist, deren fahrzeugbezogene
Daten erfasst werden sollen. Weiterhin wird mit einem derartigen
System der Bereitstellungsaufwand für RFID-Empfangssysteme im
Fahrbahnbereich deutlich reduziert. So können als Basis
für die RFID-Antenne bereits vorhandene Induktionsschleifen
in einem Fahrbahnbelag verwendet werden. Sie müssen ggf.
noch mit weiteren Elementen versehen werden, um eine RFID-Antenne auszubilden,
und mit einer Ausleseeinrichtung gekoppelt werden, so dass ein RFID-Empfangssystem entsteht.
Diese Zusatzmaßnahmen sind im Vergleich zur Bereitstellung
von kompletten RFID-Empfangssystemen in Kombination mit der notwendigen
erhöhten Wartung solcher Systeme vergleichsweise einfach
und kostengünstig.
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Gemäß einer
besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist
weiterhin eine Sendeeinrichtung für RFID-Daten mit der
RFID-Antenne zu einem RFID-Sendesystem gekoppelt. Dies bedeutet, dass
neben dem Empfang von fahrzeugbezogenen Daten über die
RFID-Antenne auch Daten an ein Fahrzeug bzw. an ein RFID-Tag im
oder am Fahrzeug gesendet werden können. Die RFID-Sende- und
Empfangseinrichtungen können auch als gemeinsame Einheit
in Form eines Lesegeräts ausgebildet sein. Es ist eine
bidirektionale Kommunikation zwischen Fahrzeug und dem Fahrzeuginformationssystem
möglich. Eine solche Kombination von RFID-Empfangssystemen
und RFID-Sendesystemen in Kombination mit der RFID-Antenne bietet
u. a. den Vorzug, dass auch passive RFID-Tags, wie sie kostengünstiger
zu beziehen und wartungsärmer zu betreiben sind, durch
das RFID-Sendesystem angeregt werden können und Daten vom
RFID-Empfangssystem aus dem angeregten RFID-Tag bezogen werden können.
Es ist jedoch auch möglich, mit dem RFID-Sendesystem RFID-Module
in einem Fahrzeug anzusteuern, die nicht direkt in die Kommunikation
fahrzeugbezogener Daten an das RFID-Empfangssystem eingebunden sind.
Beispielsweise kann ein RFID-Sendesystem über eine bereits in
der Fahrbahn angeordnete Induktionsschleife Informationen über
die Verkehrs- und Wetterlage in einem Verkehrsbereich an ein RFID-Tag
im Fahrzeug funken. Ein zweites RFID-Tag im Fahrzeug kann vorzugsweise
währenddessen dazu dienen, dem RFID-Empfangssystem fahrzeugbezogene
Daten zukommen zu lassen.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das
System weiterhin einen Induktions-Messkreis auf, der die Induktionsschleife
und eine Induktions-Messvorrichtung umfasst. Gemäß einer
vorteilhaften Weiterbildung dieser Ausführungsform weist
das System weiterhin eine Umschalteinrichtung zum Umschalten zwischen
einem Betrieb des Induktions-Messkreises und einem Betrieb des RFID-Empfangssystems
auf. Es wird durch diese Ausführungsform und ihre Weiterbildung
vorteilhafterweise ermöglicht, das System zur Erfassung
fahrzeugbezogener Daten erstens dazu zu verwenden, das Vorhandensein
eines Fahrzeugs in einem Detektionsbereich zu detektieren, was auf
Basis des Induktions-Messkreises erfolgen kann. Zweitens wird dann,
ggf. alternierend mit der Induktionsmessung, eine Kommunikation
zwischen dem RFID-Empfangssystem und dem Fahrzeug aufgebaut. Die
beiden Erfassungssysteme (Induktions-Messkreis und RFID-Empfangssystem)
ergänzen sich sowohl technisch als auch in Bezug auf die
generierbaren fahrzeugbezogenen Daten und können aufeinander
aufbauen.
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Vorzugsweise
ist es möglich, dass in einem Betrieb des Systems, in dem
noch kein Fahrzeug im Erfassungsbereich befindlich ist, das System
auf den Betrieb der Induktions-Messvorrichtung gestellt ist. Die
Induktions-Messvorrichtung kann dann das Eintreffen eines Fahrzeugs
im Detektionsbereich feststellen, und das System stellt dann auf
den Betrieb des RFID-Empfangssystems um. Hierdurch wird beispielsweise
vermieden, dass das RFID-Empfangssystem ständig Leistung
und damit Funkstrahlen in seine Umgebung abgibt, ohne dass daraus
ein Nutzen für die Verkehrsüberwachung generiert
wäre. Stattdessen dient die Detektion des Vorhandenseins eines
Fahrzeugs durch die Induktions-Messvorrichtung dazu, das RFID-Empfangs system
im richtigen Moment, d. h. bei Vorhandensein eines Fahrzeugs im Detektionsbereich,
zu initiieren. Hierzu muss das Messsystem lediglich eine geeignete
Steuereinheit aufweisen, die die Umschalteinrichtung ansteuert und
welche auch in die RFID-Leseinrichtung oder die Induktions-Messvorrichtung
integriert sein kann.
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Gemäß einer
speziellen Weiterbildung dieser Ausführungsform ist die
Umschalteinrichtung zum Umschalten zwischen einem Betrieb eines
Induktions-Messkreises und einem Betrieb eines RFID-Sende- und -Empfangssystems
ausgelegt. So kann entweder eine Induktions-Messung erfolgen oder
ein Betrieb im Sende- und Empfangsmodus eines RFID-Systems, wodurch
wiederum eine bidirektionale Kommunikation möglich wird.
Die Vorteile eines solchen Systems sind analog zu den Vorteilen beim
Umschalten zwischen einem Betrieb des Induktions-Messkreises und
einem Betrieb des RFID-Empfangssystems zu sehen, jedoch mit der Zusatzfunktion
des RFID-Systems, das in beide Richtungen kommuniziert.
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Gemäß einer
besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist
das RFID-Empfangs- und/oder Sendesystem für eine Funkübertragung
im UHF-RFID-Bereich ausgelegt. Der UHF(Ultrahochfrequenz)-Sende-
und Empfangsbereich von RFID-Systemen liegt bei einer Betriebsfrequenz
von 300 MHz bis 3 GHz. Die derzeit gebräuchlichen Frequenzbandbreiten
sind für Europa zwischen 865 und 868 MHz und für
die USA zwischen 902 und 928 MHz definiert. Der Vorteil der Verwendung
von UHF-Frequenzstandards ist vor allem in der höheren
Reichweite solcher Systeme und in der geringeren Störanfälligkeit
zu sehen, welche sich dadurch ergibt, dass UHF-Tags und UHF-Antennen
auch in Bereichen eingesetzt werden können, in denen metallische
Umgebungsvoraussetzungen herrschen. So können UHF-Tags
beispielsweise einfacher an metallischen Oberflächen wie
Autokarosserien angebracht werden, ohne dass der metallische Untergrund
die Sende- und Empfangsleistung so stören würde,
dass ein Sende- und Empfangsbetrieb praktisch unmöglich würde.
Es kann beispielsweise auch ein metallisches Fahrzeugteil mit einer
Aussparung, in die der RFID-Chip eingebettet und kontaktiert ist,
als UHF-Schlitzantenne wirken. Gerade in einem Einsatzfeld, in dem
schnell und zuverlässig metallische Gegenstände
wie beispielsweise Fahrzeuge detektiert werden sollen, ist ein Einsatz
der UHF-RFID-Technologie also von großem Vorteil.
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Gemäß weiteren
vorteilhaften Ausbildungsformen der Erfindung weist das System zusätzlich
zu den bisher genannten Komponenten elektronische Elemente auf,
die in erster Linie dazu dienen, die Induktionsschleife bzw. Teile
davon so zu ergänzen, dass daraus eine funktionierende
RFID-Antenne gebildet werden kann. Ein solches Element ist insbesondere
eine Impedanz-Abstimmeinrichtung im Bereich des RFID-Empfangssystems
zur Anpassung der Impedanz des RFID-Empfangssystems oder von Teilen
davon, die dazu dient, eine definierte RFID-Übertragungsfrequenz
zu gewährleisten. Als Impedanz-Abstimmeinrichtung können
beispielsweise zuschaltbare Ohm'sche Widerstände, regelbare Ohm'sche
Widerstände bzw. komplexe Widerstände mit kapazitiven
und induktiven Anteilen verwendet werden. Weiterhin können
vorteilhafterweise zur Bildung und/oder zur Abstimmung der RFID-Antenne Kapazitäten
und/oder Induktivitäten zu- bzw. weggeschaltet werden.
Außerdem kann die RFID-Antenne sowohl die Induktionsschleife
als auch zur Induktionsschleife zuschaltbare Leitungsabschnitte
umfassen und/oder die Induktionsschleife kann zur Bildung der RFID-Antenne
wegschaltbare Leitungsabschnitte aufweisen. All diese Maßnahmen,
die eine Zuschaltung und/oder Wegschaltung von Leitungsabschnitten
bzw. Elektronikkomponenten vorsehen, können also dazu dienen,
die Induktionsschleife ganz oder teilweise als Teil des RFID-Empfangssystems
auszubilden.
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Besonders
bevorzugt ist das RFID-Empfangssystem zwischen verschiedenen RFID-Sende- und/oder
Empfangsfrequenzen umschaltbar. Hieraus ergibt sich beispielsweise
der Vorteil, dass zur Ausbildung des RFID-Empfangssystems standardisierte Basiskomponenten
verwendet werden können, die universell, auch in verschiedenen
Ländern mit unterschiedlichen Funkübertragungs standards,
eingesetzt werden können. So können dieselben,
international verwendeten Induktionsschleifen als Basis für die
Bildung von RFID-Antennen dienen, egal in welchem Land sie eingesetzt
werden. Damit ist beispielsweise ein Betrieb mit denselben Elektronikkomponenten
in Europa wie in den USA mit UHF-Standard möglich.
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Gemäß einer
besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst
das System eine Anzahl von Fahrzeugen, die jeweils ein RFID-Tag aufweisen,
dessen Empfangs- und/oder Sendefrequenz mit der Sende- und/oder
Empfangsfrequenz des RFID-Empfangssystems kompatibel ist. Durch das
Zusammenwirken zwischen dem RFID-Empfangssystem auf Basis der Induktionsschleife
und Fahrzeugen, die mit dazu kompatiblen RFID-Tags ausgestattet
sind, ist eine Kommunikation mit diesen Fahrzeugen möglich.
Vorzugsweise ist dabei das RFID-Tag in einem bodennahen Anbringungsbereich des
Fahrzeugs angebracht. Dies kann beispielsweise im Bereich des Unterbodens,
im Bereich des Fahrzeugidentifikationsschildes oder an einem Stoßfänger
erfolgen. Dadurch wird besonders einfach gewährleistet,
dass der Abstand zwischen dem RFID-Tag und der RFID-Antenne ausreichend
gering ist, um eine komplikationslose Datenkommunikation zu ermöglichen.
Manchmal ist es jedoch auch sinnvoll, RFID-Tags in Fahrzeugen sichtbar
im Bereich einer Windschutzscheibe anzubringen, damit auch andere
Sende- und/oder Empfangssysteme – beispielsweise optische
Erkennungssysteme wie Barcode-Leser – dieses RFID-Tag nutzen
können. Gerade dann ist es aufgrund der höheren
Kommunikationsreichweite notwendig, dass das RFID-Tag sehr gut mit
der Sende- und/oder Empfangsfrequenz des RFID-Empfangssystems kompatibel
ist, um sicherzustellen, dass die erforderliche Kommunikationsreichweite
erreicht wird.
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Gemäß einer
besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Verfahrens wird das RFID-Empfangssystem zur Überprüfung von
Zugangsberechtigungen und/oder zur Positionsüberwachung
von Fahrzeugen verwendet. Beispielsweise können vorhandene
Induktionsschleifen an Eingangsschranken, die zur Detektion des
Vorhandenseins eines Fahrzeugs vor einer solchen Schranke dienen,
nun mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens
weitergebildet und weiterverwendet werden. Die fahrzeugbezogenen
Daten, die über RFID-Funkübertragung an die RFID-Antenne übertragen
werden, können zur Überprüfung dienen,
ob ein an der Schranke stehendes Fahrzeug eine Zugangsberechtigung
zu dem hinter der Schranke befindlichen Bereich besitzt. Eine ähnliche
Funktionalität ergibt sich beispielsweise bei der Überwachung
der Position eines Fahrzeugs im Bereich oder eine Ausfahrtsberechtigung
aus einem Bereich eines Parkplatzes, wo detektiert werden kann,
welches Fahrzeug gerade auf einem bestimmten Parkplatz steht. Eine
Positionsüberwachung schließt auch ein, dass ein
Fahrzeuginformationssystem überwachen kann, zwischen welchen
Verkehrsbereichen sich ein Fahrzeug bewegt.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
wird die RFID-Antenne für ein RFID-Sende- und Empfangssystem
verwendet und auf Basis einer RFID-Funkabfrage von Identifikationsinformationen
zu einem Fahrzeug eine Gebührenabrechnung auf einem der
Identifikationsinformationen zugeordneten Abrechnungskonto durchgeführt.
Es ist beispielsweise mit Hilfe dieses Verfahrens möglich,
eine vereinfachte Abrechnung von Parkgebühren auf Basis
der Identifikationsinformationen im RFID-Tag eines Fahrzeugs durchzuführen,
indem das RFID-Tag an einer Einfahrts- und an einer Ausfahrtsschranke
gelesen wird. Ähnlich ist es möglich, ein Fahrzeugmautsystem,
beispielsweise auf Autobahnen, mit Hilfe dieses Verfahrens zu etablieren
bzw. zu unterstützen. All diesen Maßnahmen ist u.
a. vorteilhafterweise gemein, dass vorhandene Infrastruktur in Form
von Induktionsschleifen praktisch mühelos dazu verwendet
werden kann, neuartige Zugangs- und/oder Abrechnungssysteme für
Fahrzeuge zu etablieren bzw. zu unterstützen.
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Die
Erfindung wird im Folgenden unter Hinweis auf die beigefügten
Figuren anhand von Ausführungsbeispielen noch einmal näher
erläutert. Dabei sind in den verschiedenen Figuren gleiche
Komponenten mit identischen Bezugsziffern versehen.
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Es
zeigen:
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1 eine
schematische Darstellung eines Verkehrsbereichs mit einer Fahrbahnkreuzung
und einem erfindungsgemäßen System zur Erfassung fahrzeugbezogener
Daten,
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2 eine
schematische Darstellung einer Verkehrssituation eines Fahrzeugs
vor einer Schranke unter Verwendung eines erfindungsgemäßen
Systems zur Erfassung fahrzeugbezogener Daten,
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3 eine
vereinfachte schematische Darstellung eines Schaltbilds eines erfindungsgemäßen Systems.
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1 zeigt
einen Verkehrsbereich 1, hier eine Fahrbahnkreuzung mit
Lichtsignalanlagen 15. Mehrere Fahrzeuge 7 mit
an der Unterseite angebrachten RFID-Tags 8 befinden sich
auf zwei sich kreuzenden Straßen 2 im Verkehrsbereich 1.
In jeder Richtung der Straßen 2 ist vor dem Kreuzungsbereich
jeweils eine Induktionsschleife 5 in die Fahrbahn eingelassen.
Sie sind innerhalb von im Straßenbelag eingeschlitzten
Rechtecken wie Spulen mit mehreren Windungen eingelegt und danach
mit Bitumen versiegelt. In der Draufsicht bilden sie daher die Form
von geschlossenen Rechtecken. Über Kommunikationsverbindungen 17,
hier in Form von Kabelverbindungen, sind die Induktionsschleifen 5 mit
einer Dateneingangseinheit 9 in Form eines Schaltkastens
verbunden. Üblicherweise betragen die Abstände
zwischen den Induktionsschleifen 5 und der Dateneingangseinheit 9 zwischen
10 m und 200 m. Die Dateneingangseinheit 9 umfasst eine
Induktions-Messvorrichtung 13 und eine RFID-Ausleseeinrichtung 11.
Die Dateneingangseinheit 9 zusammen mit den Induktionsschleifen 5 bildet
das Fahrzeuginformationssystem 3. Dabei kann die Dateneingangseinheit 9 mit
weiteren Kontrolleinheiten verbunden sein, beispielsweise mit Verkehrsmanagementzentralen
und/oder anderen Verkehrsüberwachungssystemen. Die Induktionsschleifen 5 sind
so ausgebildet, dass mit ihrer Hilfe die Induktions-Messvorrichtung 13 detektieren
kann, ob sich ein Fahrzeug 7 in ihrer unmittelba ren Umgebung
befindet. Zusätzlich dazu dienen die Induktionsschleifen 5 oder
Teile davon zur Bildung von RFID-Antennen, die mit Hilfe der RFID-Ausleseeinrichtung 11 angesteuert
bzw. abgegriffen werden. Hierzu können die variierenden
Abstände zwischen den Induktionsschleifen 5 und
der Dateneingangseinheit 9 dahingehend berücksichtigt werden,
dass induktive und/oder kapazitive Anpassungen je nach der Länge
der einzelnen Kommunikationsverbindungen 17 durchgeführt
werden. Mit Hilfe der RFID-Antennen ist eine Kommunikation zwischen
den RFID-Tags 8 und der RFID-Ausleseeinrichtung 11 ermöglicht.
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2 zeigt
ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem
ein Fahrzeug 7 mit einem RFID-Tag 8 auf einer
Straße 2 vor einer Schranke 19 steht.
In die Straße 2 ist wiederum eine Induktionsschleife 5 eingelassen,
welche in Verbindung mit einer Dateneingangseinheit 9 steht.
Die Induktionsschleife 5 erstreckt sich über die
gesamte Fahrbahnbreite der Straße 2, da diese
für einen Einbahn-Betrieb ausgelegt ist. Die Dateneingangseinheit 9 weist wiederum
eine Induktions-Messvorrichtung 13 und eine RFID-Ausleseeinrichtung 11 auf,
welche in gleicher Weise wirken wie eben in 1 beschrieben. Fährt
das Fahrzeug 7 in den Detektionsbereich der Induktionsschleife 5,
so wird durch die Induktions-Messvorrichtung 13 festgestellt,
dass sich dort ein Fahrzeug befindet. Die RFID-Ausleseeinrichtung 11 in
Verbindung mit der RFID-Antenne, die mindestens teilweise durch
die Induktionsschleife 5 bzw. durch Teile der Induktionsschleife 5 gebildet
wird, kann nun aus dem RFID-Tag 8 die fahrzeugbezogenen
Daten auslesen, die zu einer Identifikation der Zugangsberechtigung
des Fahrzeugs 7 notwendig sind. Wird das Fahrzeug 7 so
identifiziert, dass die RFID-Ausleseeinrichtung 11 eine
Zugangsberechtigung für den hinter der Schranke 19 befindlichen
Bereich der Straße 2 feststellt, so wird die Schranke 19 mit
Hilfe einer mit der RFID-Ausleseeinrichtung 11 verbundenen
Schrankensteuerung 20 geöffnet. Zusätzlich
und/oder alternativ können die durch die RFID-Ausleseeinrichtung 11 generierten
fahrzeugbezogenen Daten dazu verwendet werden, eine Abrechnungseinheit 21 zu
versorgen, welche aus den fahrzeugbezogenen Daten, beispielsweise
in Verbindung mit der Zeit der Einfahrt des Fahrzeugs 7 in
den hinter der Schranke 19 befindlichen Bereich, eine Kostenabrechnung,
zum Beispiel von Parkgebühren, für das Fahrzeug 7 initiiert,
wenn bei der Ausfahrt des Fahrzeugs 7 ein erneutes Auslesen
des RFID-Tags 8 erfolgt. Die Abrechnungseinheit 21 kann
mit weiteren Komponenten eines Abrechnungssystems verbunden sein,
beispielsweise mit einem Kreditkartensystem eines Kreditkartenanbieters.
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3 zeigt
den schematischen Schaltungsaufbau eines erfindungsgemäßen
Systems. Eine Induktionsschleife 5, hier in lang-strichlierter
Linienform dargestellt, ist in einem ersten Messkreis 6 mit
einer Induktions-Messvorrichtung 13 verbunden. Die Windungen
der Induktionsschleife 5 sind im Gegensatz zur Darstellung
in den 1 und 2 in einer eckigen Spiralform
gezeigt. Dies spiegelt nicht zwangsläufig eine andere Konstruktionsart
der Induktionsschleife 5 wieder, sondern dient lediglich
der Anschaulichkeit des Schaltungsaufbaus. In der Praxis ist die
bauliche Anordnung üblicherweise nicht in einer solchen
Spiralform ausgebildet.
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Über
eine Umschalteinrichtung 31 wird die Induktionsschleife 5 so
mit weiteren elektronischen Komponenten bzw. Leitungen verbunden,
dass sie eine RFID-Antenne 29 bildet. Innerhalb der Induktionsschleife 5 ist
weiterhin eine Abschalteinrichtung 32 in Form eines Schalters
angebracht, der dazu dient, einen Restbereich 33 der Induktionsschleife 5 beim
Betrieb der RFID-Antenne 29 abzuschalten, so dass zur Bildung
der RFID-Antenne 29 dieser Bereich der Induktionsschleife 5 nicht
verwendet wird. Der Bildung der RFID-Antenne 29 dienen
weiterhin eine Zusatz-Schleifenbahn 30, hier kurz-strichliert dargestellt,
sowie ein Kondensator 27 und eine Impedanz-Abstimmeinrichtung
in Form eines komplexen Widerstands 25. Die RFID-Antenne 29 mit
dem Kondensator 27 und dem Widerstand 25 ist in
einem zweiten Messkreis 10 mit einer parallel zum Kondensator 27 geschalteten
RFID-Ausleseeinrichtung 11 und einer Sendeeinrichtung 23 gekoppelt.
In Kombination mit diesen genannten Komponenten wirkt die RFID-Antenne 29 im
Rahmen eines RFID-Sende- und Empfangssystems. Die Zusatz-Schleifenbahn 30 stellt
eine zusätzlich zuschaltbare Induktivität dar,
der Kondensator 27 eine zuschaltbare Kapazität.
Der Widerstand 25 passt die Impedanz des RFID-Empfangssystems
an die Notwendigkeiten an, die sich aus dem Frequenzbereich und
der jeweiligen Einsatzumgebung des RFID-Sende- und Empfangssystems
ergeben. Die RFID-Ausleseeinrichtung 11 dient dazu, über
die RFID-Antenne 29 aus RFID-Tags empfangene Daten auszulesen
und ggf. an weitere Informationssysteme weiterzuleiten. Die Sendeeinrichtung 23 generiert
Daten, die über die RFID-Antenne 29 an RFID-Tags
gesendet werden. Hierzu gehört auch die Aussendung von
Anregungsenergien über die RFID-Antenne 29, mit
deren Hilfe passive RFID-Tags zum Betrieb angeregt werden können.
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Es
wird abschließend noch einmal darauf hingewiesen, dass
es sich bei dem vorhergehend detailliert beschriebenen Verfahren
sowie bei den dargestellten Systemen zur Erfassung fahrzeugbezogener
Daten lediglich um Ausführungsbeispiele handelt, welche
vom Fachmann in verschiedenster Weise modifiziert werden können,
ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Weiterhin schließt
die Verwendung der unbestimmten Artikel „ein" bzw. „eine" nicht
aus, dass die betreffenden Merkmale auch mehrfach vorhanden sein
können.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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