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