WO2010034581A1 - System und verfahren zur überwachung der position von beweglichen objekten - Google Patents

System und verfahren zur überwachung der position von beweglichen objekten Download PDF

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WO2010034581A1
WO2010034581A1 PCT/EP2009/060955 EP2009060955W WO2010034581A1 WO 2010034581 A1 WO2010034581 A1 WO 2010034581A1 EP 2009060955 W EP2009060955 W EP 2009060955W WO 2010034581 A1 WO2010034581 A1 WO 2010034581A1
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WO
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Prior art keywords
vehicle
area
monitoring device
monitoring
kfz5
Prior art date
Application number
PCT/EP2009/060955
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English (en)
French (fr)
Inventor
Klaus Beetz
Dieter Kolb
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
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    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/01—Detecting movement of traffic to be counted or controlled
    • G08G1/017—Detecting movement of traffic to be counted or controlled identifying vehicles
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/20—Monitoring the location of vehicles belonging to a group, e.g. fleet of vehicles, countable or determined number of vehicles
    • G08G1/207—Monitoring the location of vehicles belonging to a group, e.g. fleet of vehicles, countable or determined number of vehicles with respect to certain areas, e.g. forbidden or allowed areas with possible alerting when inside or outside boundaries

Definitions

  • the invention relates to a system and a method for monitoring the position of moving objects, in particular vehicles.
  • Lö ⁇ detectors eg light barriers
  • cameras whose recordings can be evaluated by image evaluation methods.
  • the object of the present invention is to provide an easy-to-install and flexibly deployable system and method for monitoring the position of moving objects, in particular vehicles, which allow for intrusion of the object in a particular area, an individual treatment of the detected object.
  • the object is achieved in a system of the type mentioned in the present invention by: means for the permanent determination and forwarding of the position of the object; a monitoring device that constantly receives the current position of the object and verifies that the object is in a particular area and triggers an action when the object is in the designated area, checking to see if the object is in the particular area is located by a coordinate comparison of the current position of the object with the coordinates defining the area.
  • the system according to the invention does not require a stationary infrastructure installed on the road or in the field.
  • the OF INVENTION ⁇ dung contemporary system is less expensive, more flexible and maintenance-free (no manual control programs locally are necessary). Furthermore, the system according to the invention can be easily and quickly set up or reconfigured. Another advantage is that there are no off-road components that can be mechanically damaged. Typical areas of application include large construction sites, opencast mines, agriculture,
  • the system according to the invention is suitable for use in areas in which conventional detectors (sensors) are difficult to install or the topology and thus the location of the detectors often changes and there is a risk that the detectors can be mechanically damaged.
  • a further advantage is that the system according to the invention can distinguish individual objects and thus react individually to an object. Unlike conventional len detectors, which can cover only a small area of a few square meters usually, the system of the invention is able to cover an arbitrarily large and arbitrarily shaped area. For example, it is possible to detect whether a particular object (eg vehicle) enters a specific country or city and then immediately ruled on it.
  • a first advantageous embodiment of the invention is that the object is a vehicle, a ship, a flying object or an object attachable to a living being.
  • the system according to the invention can thus be used very flexibly and can be used for monitoring different objects without the need for adjustments or changes.
  • a further advantageous embodiment of the invention consists in that the object contains a component which constantly determines the current position of the object and transmits it to the monitoring device.
  • the component may e.g. be a commercial GPS receiver, which forwards via a transmitter the respectively determined position of the object to the monitoring device.
  • the transmission to the monitoring device (server) is wireless, e.g. via mobile phone (GSM, GPRS, UMTS, EDGE, etc.) or via wireless LAN (WLAN).
  • a further advantageous embodiment of the invention is that the component is a unique identification of the object and / or direction and / or speed and / or order and / or destination and / or number of occupants and / or charge information and / or amount of existing fuel transmitted to the monitoring device. If the unique identification of the object is explicitly transmitted In the monitoring device, it can be more easily checked that an object is really a specific object (increased security / security in the identification). When additional (inherent) data inherent to the object is communicated, the monitoring device may consider other parameters in triggering actions (when the object enters a region).
  • a further advantageous embodiment of the invention is that the position of the object is determined by a satellite-based system, wherein the satellite-based system reports the position currently to the monitoring device.
  • Satellite-based positioning systems are in use today as commodities (e.g., GPS receivers).
  • the satellite-based infrastructure enables location-independent positioning without terrestrial or maritime restrictions during use.
  • the object can have a transponder for determining the position, and the position data can be reported to the monitoring device via satellite.
  • the object does not require an additional transmitter for transmitting the position data to the monitoring device.
  • a further advantageous embodiment of the invention is that the action is triggered as a function of a condition. This makes it possible to carry out an action in certain positions of the object, ie controlled when the object penetrates into a certain area.
  • the conditions can be easily changed, expanded or suspended. This is done by editing a data structure.
  • a further advantageous embodiment of the invention is that the definition of the area by entry of the the area defining coordinates in a database entry or by an entry on an Internet or intranet web page. For example, by entering coordinates into a relational database, you can specify the area to monitor for an object in it.
  • the area to be monitored can be set very easily and quickly by adding coordinates to a relational database.
  • the action and any conditions that must be met when an action is to be performed when the object is within range are easily writable through entries in a relational database.
  • the object is achieved with a method of the type mentioned above according to the invention with the following steps: continuously determining and forwarding the position of the object;
  • a first advantageous embodiment of the invention for a method is that an action is triggered when the object is in the defined area.
  • This not only makes it possible to record and check the position of an object, but it can also automatically a previously defined action (eg opening a barrier, turning on a lighting, warning sound, sending a message (eg SMS or email) to before specified receivers, etc.) are triggered when the object is in the defined area.
  • a previously defined action eg opening a barrier, turning on a lighting, warning sound, sending a message (eg SMS or email) to before specified receivers, etc.
  • a further advantageous embodiment of the invention for a method is that the definition of the area by entering the coordinates defining the area by a database entry or by an entry on an Internet or intranet web page.
  • Web page entries can also be used to remotely reconfigure the device remotely.
  • FIG. 2 shows a schematic and exemplary database entry for monitoring an obj ectes
  • FIG 3 shows a second exemplary embodiment of the system according to the invention.
  • Fig.l shows a first exemplary embodiment of the inventive system.
  • Mobile Objects Cars eg vehicles
  • a corresponding component K which constantly determines their current position, eg via a satellite-based position-sensing system GPS (eg NAVSTAR-GPS, Galileo, GLONASS) - and this position together with the direction of travel and speed and with a clear identification of the mobile object KFZ to a monitoring device S (eg, a server with processor, data storage, input and output means and control means for controlling actuators) transmitted.
  • the transmission Vl of this data is wireless, eg via mobile (GSM, GPRS, UMTS, EDGE, ...) or via wireless LAN (WLAN).
  • FIG. 1 shows in sketch form that information (ID, position, etc.) sent by the mobile object KFZ is forwarded to the monitoring device S via a receiving and transmitting mast ESM.
  • a transmission can also take place via a plurality of reception and transmission towers ESM.
  • the monitoring device S ie the server, also knows that when a certain object KFZ has entered the area B to be monitored, a certain action is to be triggered.
  • the action may be a message or the recording and documentation that a particular car object has invaded But also actuators (eg for opening gates or barriers) can be controlled by the server S.
  • the triggering of an action may depend on further conditions (FIG. 2; condl-cond3), such as the order of the object vehicle, its destination or the nature of its cargo.
  • This information is either likewise stored in the server S or can be obtained from other servers, for example from the database DB of a logistics company.
  • the monitoring device S it is possible for the monitoring device S to receive the coordinates via areas B to be monitored, objects KFZ to be monitored, actions to be triggered and possibly conditions via the Internet or an intranet by accessing a webpage.
  • the monitoring device S which constantly receives its position information from the individual objects KFZ, checks for each position message whether the respective current position of the object KFZ lies in an area B defined in the monitoring device S. If so, it is checked whether the respective additional conditions such as vehicle identification, direction of travel, travel order, etc. are also fulfilled. If so, the associated action is performed.
  • the barrier control ST receives the order from the monitoring device S to open the barrier SR. Or other vehicles motor vehicles approaching the other side of a bottleneck are instructed to wait before the bottleneck.
  • an action can also be directed to an object KFZ, which is detected by the system as located in area B and thus triggers the action itself. If, for example, a blast takes place on a construction site and if the location of the blasting is located in an area B defined in the monitoring device S, which monitors a certain perimeter around the blasting site, then an object KFZ which penetrates into this perimeter, recognized and receives a corresponding indication that it may no longer move.
  • the solution according to the invention does not require a stationary infrastructure installed on the road or in the field. Compared to conventional technology, it is thus more cost-effective, more flexible and maintenance-free and can be set up faster. It also has no off-road components that could be mechanically damaged.
  • Typical fields of application for this technique are large construction sites, opencast mines or work in forestry and agriculture as well as on the water. These are all areas in which conventional detectors are difficult to install or the topography and thus the location of the detectors change more frequently and the detectors are at risk of being mechanically damaged.
  • the solution according to the invention (by means of data-defined virtual sensors) can distinguish the individual objects KFZ (for example vehicles) and thus react individually to the respective object KFZ.
  • the areas B ie the so-called virtual sensors
  • the monitoring device S by data structures are capable of any size and arbitrarily shaped area B to cover. For example, it can be detected when a vehicle drives a vehicle into a specific site B. However, it is also possible with the same technology to detect when a vehicle drives a vehicle into a specific city or country. In all these cases an individual action can then be triggered.
  • the objects KFZ can be, for example, vehicles, ships, flying objects or an object that can be fastened to a living being.
  • a virtual sensor In front of a barrier is a virtual sensor, i. the area in front of the barrier is stored in the monitoring device S as the area to be monitored. As soon as a vehicle passes this sensor in the appropriate direction, it is checked whether the vehicle is allowed to enter the restricted area. If this is the case, the control of the barrier receives a corresponding command and the barrier opens for the vehicle.
  • the bottleneck On both sides of the bottleneck are virtual sensors, i. the areas in front of and behind the bottleneck are stored in the monitoring device S as areas to be monitored. As soon as a vehicle passes one of these virtual sensors, the system checks whether the vehicle can drive through the bottleneck in the corresponding direction or whether a vehicle is approaching it. The vehicle then receives the corresponding information. If the vehicle has to wait for oncoming traffic, it will receive a message as soon as the last oncoming vehicle has left the bottleneck.
  • a virtual sensor (area to be monitored, defined in the monitoring device S) is stored at a corresponding distance from the unloading point on the route, which has to pass through a delivery vehicle. As soon as a vehicle passes this sensor and its destination and its load correspond to the expected one, the unloading point informed on the arrival and can take appropriate action.
  • Example blasting On a construction site an explosion is to be carried out. At the place of detonation, a virtual sensor (area to be monitored, defined in the monitoring device S) is stored, which detects a certain circumference around this position. As soon as a vehicle enters this area, an alarm is triggered and the vehicle is informed about the danger zone.
  • a virtual sensor area to be monitored, defined in the monitoring device S
  • this technique can also be used to identify and inform people who are equipped with the appropriate component.
  • FIG. 2 shows a schematic and exemplary database entry to which the monitoring device S (see FIG. 1) (for example a database server) accesses to monitor an object KFZ1-KFZ4.
  • Lines Z1-Z3 respectively represent the objects to be monitored KFZ1-KFZ4 with the associated monitoring areas B1-B3, the actions Al-A4 to be executed when an object is in a respective area, and any conditions condl-cond3 which the execution of an action is linked.
  • a relational database DB (FIG. 1) can be used, wherein the object, the respective monitoring area, conditions and associated actions are stored in the columns SP1 to SP4 as data entries in FIG.
  • the entry in line Z2 refers to object KFZ2. If the object KFZ2 enters the area B2, the actions A2 and A3 are triggered, provided the condition cond2 is fulfilled.
  • the entry in line Z3 relates to objects KFZ3 and KFZ4. If one of these objects enters the area B3, the action A4 is triggered, provided the condition cond3 is met.
  • the triggering of actions is optionally conditional.
  • the monitoring information (object, area, condition, action, etc.) can also be located on a webpage to which the monitoring device S (FIG. 1) has access.
  • the monitoring information can be easily reconfigured or extended regardless of location.
  • the position data of an object KFZ5 are detected by the positioning system GPS and transmitted by the latter via the connection V2 (eg mobile radio (GSM, GPRS, UMTS, EDGE,...) Or wireless LAN (WLAN)) to the monitoring device S forwarded.
  • V2 eg mobile radio (GSM, GPRS, UMTS, EDGE, etc. Or wireless LAN (WLAN)
  • the object vehicle 5 does not require a GPS receiver and no transmitting device for transmitting the position data to the monitoring device S.
  • the mobile object KFZ 5 requires only one transponder for identification and communication with the
  • B1-B4 and actions to be performed Al-A4 are transmitted at the beginning or after changes from the server S to a client (eg mobile object vehicle, KFZ1-KFZ5). Thereafter, the client acts autonomously, ie it does not send position information to the server S (Of course, only a limited functionality is possible, but at a lower cost).
  • a client eg mobile object vehicle, KFZ1-KFZ5
  • the client acts autonomously, ie it does not send position information to the server S (Of course, only a limited functionality is possible, but at a lower cost).
  • Area B to be monitored, Bl-B4 and actions to be performed Al-A4 are entered directly at the client (eg mobile object car, car1-car5). Then there is no need for a server S (simple embodiment, further cost savings).
  • the position of the object is permanently determined by a position detection system (eg GPS) and forwarded to a monitoring device (server computer).
  • the monitoring device receives the position data of the object and checks whether the object is located in a previously determinable area, whereby the check as to whether the object is in the area is made by a coordinate comparison of the current position of the object the area defining coordinates is done.
  • the invention thus does not require a stationary infrastructure and is very flexible and can be set up quickly.

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
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  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)

Abstract

System und Methode zur Überwachung der Position von beweglichen Objekten, insbesondere Fahrzeugen (Automobile, Schiffe, Flugzeuge, Amphibienfahrzeuge etc.) oder an Lebewesen tragbaren Gegenständen. Die Position des Objektes wird von einem Positionserfassungssystem (z.B. GPS) permanent bestimmt und an eine Überwachungsvorrichtung (Server) weitergeleitet. Von der Überwachungsvorrichtung werden die Positionsdaten des Objektes empfangen, und es wird überprüft, ob sich das Objekt in einem vorher festlegbaren Bereich befindet, wobei die Überprüfung, ob sich das Objekt in dem Bereich befindet, durch einen Koordinatenvergleich der aktuellen Position des Objektes mit den, den Bereich festlegenden, Koordinaten erfolgt. Die Erfindung kommt somit ohne eine ortsfeste Infrastruktur aus und ist sehr flexibel und schnell einrichtbar.

Description

Beschreibung
System und Verfahren zur Überwachung der Position von beweglichen Objekten
Die Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren zur Überwachung der Position von beweglichen Objekten, insbesondere Fahrzeugen.
Im Straßenverkehr wird heutzutage z.B. mittels Induktionsschleifen, die in der Fahrbahn eingelassen sind, festgestellt, ob ein Fahrzeug eine Stelle passiert hat. Andere Lö¬ sungen sind Detektoren (z.B. Lichtschranken), die an Gebäuden oder am Fahrbahnrand befestigt sind und das Passieren von Fahrzeugen erkennen. Zur Erfassung des Verkehrsgeschehens können auch Kameras eingesetzt werden, deren Aufnahmen durch Bildauswerteverfahren auswertbar sind.
Nur die Kameralösung ermöglicht eine Identifikation eines Fahrzeugs (durch Nummernschilderkennung) und somit eine individuelle Behandlung des erkannten Fahrzeuges .
Alle bekannten Lösungen zur Fahrzeugüberwachung bzw. Fahrzeugerkennung benötigen aber eine aufwändige, ortsfeste und wartungsintensive Infrastruktur.
Aus den Patentschriften US2008/0177467A1 und EP1906376A2 ist es bekannt bei FahrzeugüberwachungsSystemen GPS (Global Positioning System) zu verwenden.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein einfach herzustellendes und flexibel einzusetzendes System und Verfahren zur Überwachung der Position von beweglichen Objekten, insbesondere Fahrzeugen, bereitzustellen, welche bei Eindrin- gen des Objektes in einen bestimmten Bereich, eine individuelle Behandlung des erkannten Objektes ermöglichen. Die Aufgabe wird bei einem System der eingangs genannten Art erfindungsgemäß gelöst durch: Mittel zur ständigen Bestimmung und Weiterleitung der Position des Objektes; eine Überwachungsvorrichtung, die ständig die aktuelle Position des Objektes erhält und überprüft, ob sich das Objekt in einem bestimmten Bereich befindet und eine Aktion auslöst, wenn sich das Objekt in dem bestimmten Bereich befindet, wobei die Überprüfung, ob sich das Objekt in dem bestimmten Bereich befindet, durch einen Koordinatenvergleich der aktuellen Position des Objektes mit den, den Bereich festlegenden, Koordinaten erfolgt. Das erfindungsgemäße Sys- tem kommt ohne eine an der Straße oder im Gelände angebrachte ortsfeste Infrastruktur aus. Gegenüber der herkömmlichen Technik (z.B. Kameras, ortsfeste Sensoren) zur Bestimmung der Position eines Objektes (z.B. Kfz, Schiff) ist das erfin¬ dungsgemäße System kostengünstiger, flexibler und wartungs- frei (keine manuellen Kontrollgänge vor Ort sind nötig) . Weiterhin kann das erfindungsgemäße System leicht und schnell eingerichtet bzw. umkonfiguriert werden. Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass es keine Komponenten im Gelände gibt, die mechanisch beschädigt werden können. Typische Einsatzfelder sind z.B. Großbaustellen, Tagebaubergwerke, Landwirtschaft,
Forstwirtschaft oder der Einsatz auf dem Wasser. Insbesondere ist das erfindungsgemäße System für einen Einsatz in Gebieten geeignet, in denen konventionelle Detektoren (Sensoren) nur schwer zu installieren sind oder sich die Topologie und damit der Ort der Detektoren häufig ändert und die Gefahr besteht, dass die Detektoren mechanisch beschädigt werden können. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass das erfindungsgemäße System einzelne Objekte unterscheiden und somit individuell auf ein Objekt reagieren kann. Im Gegensatz zu konventionel- len Detektoren, die in der Regel nur einen kleinen Bereich von wenigen Quadratmetern abdecken können, ist das erfindungsgemäße System in der Lage einen beliebig großen und beliebig geformten Bereich abzudecken. So ist es z.B. möglich zu erkennen, ob ein bestimmtes Objekt (z.B. Fahrzeug) in ein bestimmtes Land oder in eine bestimmte Stadt einfährt und dann sofort darauf zu regieren.
Eine erste vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass das Objekt ein Fahrzeug, ein Schiff, ein Flugobjekt oder ein an einem Lebewesen befestigbarer Gegenstand ist. Das erfindungsgemäße System ist somit sehr flexibel einsetzbar und für die Überwachung von unterschiedlichen Objekten anwendbar, ohne dass Anpassungen oder Änderungen nötig sind.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass das Objekt eine Komponente enthält, die ständig die aktuelle Position des Objektes bestimmt und an die Über- wachungsVorrichtung übermittelt. Die Komponente kann z.B. ein handelsüblicher GPS Empfänger sein, der über einen Sender die jeweils ermittelte Position des Objektes an die Überwachungs- einrichtung weiterleitet. Die Übertragung an die Überwachungseinrichtung (Server) erfolgt drahtlos, z.B. über Mobil- funk (GSM, GPRS, UMTS, EDGE, etc.) oder über wireless LAN (WLAN) .
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass die Komponente eine eindeutige Identifikation des Objektes und/oder Fahrtrichtung und/oder Geschwindigkeit und/oder Auftrag und/oder Ziel und/oder Anzahl der Insassen und/oder Ladungsinformation und/oder Menge des vorhandenen Treibstoffs an die ÜberwachungsVorrichtung übermittelt. Wird die eindeutige Identifikation des Objektes explizit übermit- telt, kann in der ÜberwachungsVorrichtung leichter überprüft werden, dass es sich bei einem Objekt auch wirklich um ein bestimmtes Objekt handelt (erhöhte Security/Sicherheit bei der Identifizierung) . Wenn zusätzliche, dem Objekt aktuell inhärente Daten (variierende) Eigenschaften übermittelt werden, kann die ÜberwachungsVorrichtung weitere Parameter beim Auslösen von Aktionen (wenn das Objekt in einen Bereich eintritt) berücksichtigen.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass die Position des Objektes durch ein satellitenbasiertes System bestimmt wird, wobei das satellitenbasierte System die Position aktuell an die ÜberwachungsVorrichtung meldet. Satelliten basierte Positionsbestimmungssysteme sind heutzutage als Gebrauchsgegenstände (z.B. GPS-Empfänger) in Verwendung. Die satellitenbasierte Infrastruktur ermöglicht eine ortsunabhängige Positionsbestimmung ohne terrestrische oder maritime Einschränkungen bei der Benutzung. Das Objekt kann zum Beispiel zur Positionsbestimmung einen Transponder aufweisen, die Positionsdaten können über Satellit an die Überwachungsvorrichtung gemeldet werden. Bei dieser Ausgestaltung benötigt das Objekt keinen zusätzlichen Sender zur Übertragung der Positionsdaten an die Überwachungsvorrichtung.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass die Aktion in Abhängigkeit einer Bedingung ausgelöst wird. Dadurch ist es möglich bei bestimmten Positionen des Objektes, d.h. beim Eindringen des Objektes in einen be- stimmten Bereich gesteuert eine Aktion auszuführen. Die Bedingungen können leicht geändert, erweitert oder ausgesetzt werden. Dies erfolgt durch Editieren einer Datenstruktur. Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass die Festlegung des Bereiches durch Eintragung der den Bereich bestimmenden Koordinaten in einen Datenbankeintrag oder durch einen Eintrag auf eine Internet oder Intranet Webpage erfolgt. Z.B. kann durch Einträge von Koordinaten in eine relationale Datenbank der Bereich festgelegt werden, der überwacht werden soll, ob ein Objekt sich darin befindet.
D.h. der zu überwachende Bereich kann sehr leicht und schnell durch Einträge von Koordinaten in eine relationale Datenbank festgelegt werden. Auch die Aktion und eventuelle Bedingungen, die erfüllt sein müssen, wenn eine Aktion ausgeführt werden soll, wenn sich das Objekt im Bereich befindet, sind über Einträge in eine relationale Datenbank einfach beschreibbar. Es ist aber auch möglich, z.B. auf einer Webpage (z.B. in HTML) Einträge zur Festlegung von Überwachungsbereichen, Aktionen oder Bedingungen zu Objekten vorzunehmen. Dies erhöht die Flexibilität eines Bedieners für die Datenpflege.
Weiterhin wird die Aufgabe mit einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß gelöst mit folgenden Schritten: kontinuierliches Bestimmen und Weiterleiten der Position des Objektes;
Empfangen der Positionsdaten des Objektes von einer ÜberwachungsVorrichtung;
Überprüfen durch die Überwachungsvorrichtung, ob sich das Objekt in einem definierten Bereich befindet, wobei die Überprüfung, ob sich das Objekt in dem definierten Bereich befindet, durch einen Koordinatenvergleich der aktuellen Position des Objektes mit den, den Bereich festlegenden, Koordinaten erfolgt. Prinzipiell gelten für das Verfahren diesel- ben Vorteile wie für das erfindungsgemäße System. Auch das erfindungsgemäße Verfahren kommt ohne eine an der Straße oder im Gelände angebrachte ortsfeste Infrastruktur aus. Weiterhin ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren individuell auf einzelne Objekte zu reagieren. Eine erste vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung für ein Verfahren besteht darin, dass eine Aktion ausgelöst wird, wenn sich das Objekt in dem definierten Bereich befindet. Da- durch ist es nicht nur möglich die Erfassung und Überprüfung der Position eines Objektes vorzunehmen, sondern es kann auch automatisch eine vorher definierte Aktion (z.B. Öffnen einer Schranke; Anschalten einer Beleuchtung; Warnton; Senden einer Nachricht (z.B. SMS oder email) an vorher festgelegte Empfän- ger, etc.) ausgelöst werden, wenn sich das Objekt in dem definierten Bereich befindet.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung für ein Verfahren besteht darin, dass die Definition des Bereiches durch Eintragung der den Bereich festlegenden Koordinaten durch einen Datenbankeintrag oder durch einen Eintrag auf eine Internet oder Intranet Webpage erfolgt. Dadurch sind Um- konfigurierungen oder Änderungen durch Dateneinträge schnell und effizient durchführbar. Durch Webpage Einträge können die Umkonfigurierungen sehr einfach auch entfernt (remote) von der ÜberwachungsVorrichtung vorgenommen werden.
Dabei zeigen:
FIG 1 eine erste beispielhafte Ausgestaltung des erfin- dungsgemäßen Systems ,
FIG 2 einen schematischen und beispielhaften Datenbankeintrag zur Überwachung eines Obj ektes ,
FIG 3 eine zweite beispielhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Systems.
Fig.l zeigt eine erste beispielhafte Ausgestaltung des erfin- dungsgemäßen Systems. Mobile Objekte KFZ (z.B. Fahrzeuge), die an bestimmten Punkten eine Aktion auslösen sollen, werden mit einer entsprechenden Komponente K ausgestattet, die ständig ihre aktuelle Position ermittelt, z.B. über ein Satelli- ten-basiertes Positionserfassungssystem GPS (z.B. NAVSTAR- GPS, Galileo, GLONASS) - und diese Position zusammen mit der Fahrtrichtung und Geschwindigkeit sowie mit einer eindeutigen Identifikation des mobilen Objektes KFZ an eine Überwachungsvorrichtung S (z.B. einen Server mit Prozessor, Datenspeicher, Eingabe- und Ausgabemittel und Steuermittel zur Ansteu- erung von Aktoren) übermittelt. Die Übertragung Vl dieser Daten erfolgt drahtlos, z.B. über Mobilfunk (GSM, GPRS, UMTS, EDGE, ... ) oder über wireless LAN (WLAN) . In Figur 1 ist skizzenhaft dargestellt, dass vom mobilen Objekt KFZ gesendete Informationen (ID, Position, etc) über einen Empfangs- und Sendemast ESM an die ÜberwachungsVorrichtung S weitergeleitet wird. Prinzipiell kann eine Übertragung auch über mehrere Empfangs- und Sendemasten ESM erfolgen.
An den Punkten, an denen beim Passieren des Objektes KFZ (bzw. beim Eindringen des Objektes KFZ in einen Bereich B) bestimmte Aktionen ausgelöst werden sollen, sind keine physikalischen Sensoren wie Induktionsschleifen, Detektoren oder Kameras installiert. Vielmehr sind diese Positionen B lediglich in der Datenstruktur des Servers S (d.h. in der Überwa- chungsvorrichtung) als solche vermerkt (sozusagen als virtuelle Sensoren) . Solche Stellen bzw. Bereiche B, an den bestimmte Aktionen ausgelöst werden sollen, erkennt der Server S durch Vergleich der vom mobilen Objekt KFZ gemeldeten Position mit den im Server S gespeicherten Datenstrukturen. D.h. der Server S erkennt durch einen Datenvergleich, ob das Objekt in den zu überwachenden Bereich B eingedrungen ist.
Die Überwachungsvorrichtung S, d.h. der Server, weiß außerdem, dass, wenn ein bestimmtes Objekt KFZ in den zu überwa- chenden Bereich B eingedrungen ist, eine bestimmte Aktion ausgelöst werden soll. Bei der Aktion kann es sich z.B. um eine Meldung oder um das Aufzeichnen und Dokumentieren handeln, dass ein bestimmtes Objekt KFZ eingedrungen ist, es können aber auch Aktoren (z.B. zum Öffnen von Toren oder Schranken) durch den Server S angesteuert werden.
Das Auslösen einer Aktion kann noch von weiteren Bedingungen (FIG 2; condl-cond3) abhängen wie z.B. dem Auftrag des Objektes KFZ, seinem Ziel oder der Art seiner Ladung. Diese Informationen sind entweder ebenfalls im Server S abgespeichert oder können von anderen Servern bezogen werden, beispielsweise von der Datenbank DB eines Logistikunternehmens. Außerdem ist es möglich, dass die ÜberwachungsVorrichtung S die Koordinaten über zu überwachende Bereiche B, zu überwachende Objekte KFZ, auszulösende Aktionen und evtl. Bedingungen über das Internet bzw. ein Intranet durch Zugriff auf eine Webpage erhält.
Die ÜberwachungsVorrichtung S, die ständig von den einzelnen Objekten KFZ deren Positionsinformationen erhält, prüft für jede Positionsmeldung, ob die betreffende aktuelle Position des Objektes KFZ in einem in der ÜberwachungsVorrichtung S festgelegten Bereich B liegt. Wenn ja, wird geprüft, ob die jeweiligen Zusatzbedingungen wie Fahrzeug-Identifikation, Fahrtrichtung, Fahrtauftrag usw. ebenfalls erfüllt sind. Ist dies der Fall, wird die zugeordnete Aktion ausgeführt. So erhält beispielsweise die Schrankensteuerung ST von der Überwa- chungsvorrichtung S den Auftrag, die Schranke SR zu öffnen. Oder andere Fahrzeuge KFZ, die sich der anderen Seite eines Engpasses nähern, erhalten die Anweisung, vor dem Engpass zu warten.
Eine Aktion kann sich aber auch an ein Objekt KFZ richten, das vom System als im Bereich B befindlich erfasst wird und somit die Aktion selbst auslöst. Findet beispielweise auf einer Baustelle eine Sprengung statt und befindet sich der Ort der Sprengung in einem in der ÜberwachungsVorrichtung S fest- gelegten Bereich B, der einen gewissen Umkreis um den Ort der Sprengung überwacht, dann wird ein Objekt KFZ, das in diesen Umkreis eindringt, erkannt und erhält einen entsprechenden Hinweis, dass es nicht mehr weiter bewegen darf. Die erfindungsgemäße Lösung kommt ohne eine an der Straße oder im Gelände angebrachte ortsfeste Infrastruktur aus. Gegenüber der herkömmlichen Technik ist sie dadurch kostengüns- tiger, flexibler und wartungsfrei und kann schneller aufgebaut werden. Außerdem besitzt sie keine Komponenten im Gelände, die mechanisch beschädigt werden könnten.
Typische Einsatzfelder für diese Technik sind Großbaustellen, Tagebaubergwerke oder Arbeiten in der Forst- und Landwirtschaft sowie auf dem Wasser. Dies sind alles Gebiete, in denen konventionelle Detektoren nur schwer zu installieren sind oder sich die Topographie und damit der Ort der Detektoren häufiger ändert und die Detektoren gefährdet sind, mechanisch beschädigt zu werden.
Im Gegensatz zu konventionellen Detektoren kann die erfindungsgemäße Lösung (durch datendefinierte virtuelle Sensoren) die einzelnen Objekte KFZ (z.B. Fahrzeuge) unterscheiden und damit individuell auf das jeweilige Objekt KFZ reagieren.
Während konventionelle Detektoren nur einen kleinen Bereich von in der Regel wenigen Quadratmetern abdecken, in dem sie Fahrzeuge erkennen können, sind die in der Überwachungsvor- richtung S durch Datenstrukturen definierten Bereiche B (d.h. die sog. virtuellen Sensoren) in der Lage, einen beliebig großen und beliebig geformten Bereich B abzudecken. So kann beispielsweise erkannt werden, wenn ein Fahrzeug KFZ in ein bestimmtes Grundstück B einfährt. Es ist aber mit der glei- chen Technik auch möglich zu erkennen, wenn ein Fahrzeug KFZ in eine bestimmte Stadt oder in ein bestimmtes Land einfährt. In all diesen Fällen kann dann eine individuelle Aktion ausgelöst werden.
Bei den Objekten KFZ kann es sich z.B. um Fahrzeuge, Schiffe, Flugobjekte oder ein an einem Lebewesen befestigbaren Gegenstand handeln. Im Folgenden werden einige beispielhafte Szenarien für das erfindungsgemäße System und Verfahren dargestellt:
Beispiel Schranke:
Vor einer Schranke befindet sich ein virtueller Sensor, d.h. der Bereich vor der Schranke ist als zu überwachender Bereich in der ÜberwachungsVorrichtung S hinterlegt. Sobald ein Fahrzeug diesen Sensor in der entsprechenden Richtung passiert, wird geprüft, ob das Fahrzeug in den abgesperrten Bereich einfahren darf. Ist dies der Fall, erhält die Steuerung der Schranke einen entsprechenden Befehl und die Schranke öffnet sich für das Fahrzeug.
Beispiel Engstelle:
Zu beiden Seiten der Engstelle sind virtuelle Sensoren, d.h. die Bereiche vor und hinter der Engstelle sind als zu überwachende Bereiche in der ÜberwachungsVorrichtung S hinterlegt. Sobald ein Fahrzeug einen dieser virtuellen Sensoren pas- siert, prüft das System, ob das Fahrzeug die Engstelle in der entsprechenden Richtung befahren kann oder ob ihm ein Fahrzeug entgegen kommt. Das Fahrzeug erhält dann die entsprechende Information. Wenn das Fahrzeug auf den Gegenverkehr warten muss, erhält es eine entsprechende Nachricht sobald das letzte entgegenkommende Fahrzeug die Engstelle verlassen hat.
Beispiel Warenanlieferung:
Auf einer Baustelle wird an einer bestimmten Stelle Baumate- rial erwartet. Um das ankommende Material entgegen nehmen zu können, müssen gewisse Vorbereitungen getroffen werden. Deshalb ist in entsprechendem Abstand von der Abladestelle auf der Strecke, die ein Lieferfahrzeug passieren muss, ein virtueller Sensor (zu überwachender Bereich, definiert in der Überwachungsvorrichtung S) abgelegt. Sobald nun ein Fahrzeug diesen Sensor passiert und sein Ziel und seine Ladung dem erwarteten entsprechen, wird die Abladestelle über die bevor- stehende Ankunft informiert und kann entsprechende Schritte einleiten.
Beispiel Sprengung: Auf einer Baustelle soll eine Sprengung durchgeführt werden. Am Ort der Sprengung ist ein virtueller Sensor (zu überwachender Bereich, definiert in der Überwachungsvorrichtung S) abgelegt, der einen gewissen Umkreis um diese Position er- fasst. Sobald nun ein Fahrzeug in diesen Umkreis einfährt, wird ein Alarm ausgelöst und das Fahrzeug wird über die Gefahrenzone informiert .
Anstelle von Fahrzeugen können mit dieser Technik natürlich auch Personen, die mit der entsprechenden Komponente ausges- tattet sind, erkannt und informiert werden.
FIG 2 zeigt einen schematischen und beispielhaften Datenbankeintrag auf den die Überwachungsvorrichtung S (s. Figur 1) (z.B. ein Datenbank Server) zur Überwachung eines Objektes KFZ1-KFZ4 zugreift. Die Zeilen Z1-Z3 repräsentieren jeweils die zu überwachenden Objekte KFZ1-KFZ4 mit den zugeordneten Überwachungsbereichen B1-B3, den Aktionen Al-A4, die auszuführen sind, wenn sich ein Objekt in einem jeweiligen Bereich befindet, sowie eventuellen Bedingungen condl-cond3, an denen die Ausführung einer Aktion geknüpft ist. Es kann eine relationale Datenbank DB (Figur 1) verwendet werden, wobei in Figur 2 in den Spalten SPl bis SP4 als Dateneinträge das Objekt, der jeweilige Überwachungsbereich, Bedingungen und zugeordnete Aktionen hinterlegt sind.
Der Eintrag in Zeile Z2 bezieht sich auf das Objekt KFZ2. Wenn das Objekt KFZ2 in den Bereich B2 eindringt, werden die Aktionen A2 und A3 ausgelöst, vorausgesetzt die Bedingung cond2 ist erfüllt. Der Eintrag in Zeile Z3 bezieht sich auf die Objekte KFZ3 und KFZ4. Wenn eines dieser Objekte in den Bereich B3 eindringt, wird die Aktion A4 ausgelöst, vorausgesetzt die Bedingung cond3 ist erfüllt. Das Auslösen von Aktionen ist optional an Bedingungen geknüpft.
Die Überwachungsinformationen (Objekt, Bereich, Bedingung, Aktion, etc.) können sich auch auf einer Webpage befinden, auf die die ÜberwachungsVorrichtung S (Figur 1) Zugriff hat. Somit können die Überwachungsinformationen sehr leicht und auch ortsunabhängig umkonfiguriert oder erweitert werden.
FIG 3 zeigt eine zweite beispielhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Systems. Im Beispiel nach Figur 3 werden die Positionsdaten eines Objektes KFZ5 vom Positionsbestimmungs- system GPS erfasst und von diesem über die Verbindung V2 (z.B. Mobilfunk (GSM, GPRS, UMTS, EDGE,...) oder wireless LAN (WLAN)) an die ÜberwachungsVorrichtung S weitergeleitet. Das Objekt KFZ 5 benötigt bei dieser Ausgestaltung keinen GPS- Empfänger und keine Sendeeinrichtung zum Übertragen der Positionsdaten an die Überwachungsvorrichtung S. Das mobile Objekt KFZ 5 benötigt bei dieser Ausgestaltung nur einen Transponder zur Identifikation und zur Kommunikation mit dem
Positionsbestimmungssystem GPS.
Das erfindungsgemäße System und Verfahren kann prinzipiell noch weitere Ausgestaltungen und Ausführungsformen aufweisen:
a) Zu überwachender Bereich B,B1-B4 und auszuführende Aktionen Al-A4 werden zu Beginn oder nach Änderungen vom Server S an einen Client (z.B. mobiles Objekt KFZ, KFZ1-KFZ5) übertragen. Danach handelt der Client autonom, d.h. er sendet keine Positionsinformationen an den Server S (Damit ist natürlich nur eine eingeschränkte Funktionalität möglich, aber zu niedrigeren Kosten) . b) Zu überwachender Bereich B,Bl-B4 und auszuführende Aktionen Al-A4 werden direkt am Client (z.B. mobiles Objekt KFZ, KFZ1-KFZ5) eingegeben. Dann braucht es gar keinen Server S (einfache Ausführungsform, weitere Kostenersparnis) .
System und Methode zur Überwachung der Position von beweglichen Objekten, insbesondere Fahrzeugen (Automobile, Schiffe, Flugzeuge, Amphibienfahrzeuge etc.) oder an Lebewesen tragbaren Gegenständen. Die Position des Objektes wird von einem Positionserfassungssystem (z.B. GPS) permanent bestimmt und an eine ÜberwachungsVorrichtung (Serverrechner) weitergeleitet. Von der ÜberwachungsVorrichtung werden die Positionsdaten des Objektes empfangen, und es wird überprüft, ob sich das Objekt in einem vorher festlegbaren Bereich befindet, wo- bei die Überprüfung, ob sich das Objekt in dem Bereich befindet, durch einen Koordinatenvergleich der aktuellen Position des Objektes mit den, den Bereich festlegenden, Koordinaten erfolgt. Die Erfindung kommt somit ohne eine ortsfeste Infrastruktur aus und ist sehr flexibel und schnell einrichtbar.
Bezugszeichen
GPS Positionsbestiiranungssystem
KFZ Obj ekt
KFZ1-KFZ5 Obj ekt
K Komponente
Vl, V2 Drahtlose Verbindung
ESM Empfangs-, Sendestation
S Server
B, B1-B4 Bereich
DB Datenbank
ST Steuerung
SR Schranke
Z1-Z3 Zeile
SP1-SP4 Spalte condl-cond3 Bedingung

Claims

Patentansprüche
1. System zur Überwachung der Position von beweglichen Objek- ten (KFZ) , umfassend:
Mittel zur ständigen Bestimmung (GPS) und Weiterleitung (Vl, V2, ESM) der Position des Objektes (KFZ, KFZ1-KFZ5) ; eine ÜberwachungsVorrichtung (S) , die ständig die aktuelle Position des Objektes (KFZ, KFZ1-KFZ5) erhält und über- prüft, ob sich das Objekt (KFZ, KFZ1-KFZ5) in einem bestimmten Bereich (B, B1-B4) befindet und eine Aktion (Al-A4) auslöst, wenn sich das Objekt (KFZ, KFZ1-KFZ5) in dem bestimmten Bereich (B, B1-B4) befindet, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Überprüfung, ob sich das Objekt (KFZ, KFZ1-KFZ5) in dem bestimmten Bereich (B, B1-B4) befindet, durch einen Koordinatenvergleich der aktuellen Position des Objektes (KFZ, KFZl- KFZ5) mit den, den Bereich (B, B1-B4) festlegenden, Koordinaten erfolgt .
2. System nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Objekt (KFZ, KFZ1-KFZ5) ein Fahrzeug, ein Schiff, ein Flugobjekt oder ein an einem Lebewesen befestigbarer Gegens- tand ist.
3. System nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Objekt (KFZ, KFZ1-KFZ5) eine Komponente (K) enthält, die ständig die aktuelle Position des Objektes (KFZ, KFZ1-KFZ5) bestimmt und an die Überwachungsvorrichtung (S) übermittelt.
4. System nach Anspruch 1, 2 oder 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Komponente (K) eine eindeutige Identifikation des Objektes und/oder Fahrtrichtung und/oder Geschwindigkeit und/oder Auftrag und/oder Ziel und/oder Anzahl der Insassen und/oder Ladungsinformation und/oder Menge des vorhandenen Treibstoffs an die ÜberwachungsVorrichtung (S) übermittelt.
5. System nach einem der vorigen Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Position des Objektes (KFZ, KFZ1-KFZ5) durch ein satelli- tenbasiertes System (GPS) bestimmt wird, wobei das satellitenbasierte System (GPS) die Position aktuell an die Überwachungsvorrichtung (S) meldet.
6. System nach einem der vorigen Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Aktion (Al-A4) in Abhängigkeit einer Bedingung (condl- cond3 ) ausgelöst wird.
7. System nach einem der vorigen Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Festlegung des Bereiches (B, B1-B4) durch Eintragung der den Bereich bestimmenden Koordinaten durch einen Datenbankeintrag oder durch einen Eintrag auf eine Internet oder Intranet Webpage erfolgt.
8. Verfahren zur Überwachung der Position von beweglichen Objekten (KFZ), umfassend folgende Schritte: kontinuierliches Bestimmen und Weiterleiten der Position des Objektes (KFZ, KFZ1-KFZ5) ; Empfangen der Positionsdaten des Objektes (KFZ, KFZl- KFZ5) von einer Überwachungsvorrichtung (S) ;
Überprüfen durch die ÜberwachungsVorrichtung (S) , ob sich das Objekt (KFZ, KFZ1-KFZ5) in einem definierten Bereich (B, B1-B4) befindet, wobei die Überprüfung, ob sich das Ob- jekt (KFZ, KFZ1-KFZ5) in dem definierten Bereich (B, B1-B4) befindet, durch einen Koordinatenvergleich der aktuellen Position des Objektes (KFZ, KFZ1-KFZ5) mit den, den Bereich (B, B1-B4) festlegenden, Koordinaten erfolgt.
9. Verfahren nach Anspruch 8, weiter umfassend:
Auslösen einer Aktion (Al-A4) , wenn sich das Objekt (KFZ, KFZ1-KFZ5) in dem definierten Bereich (B, B1-B4) befindet.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, wobei die Definition des Bereiches (B, B1-B4) durch Eintragung der den Bereich festlegenden Koordinaten durch einen Datenbankeintrag oder durch einen Eintrag auf eine Internet oder Intranet Webpage erfolgt.
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