Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Auslesen von UHF RFID-Signalen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Auslesen von UHF RFID-Signalen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 19.

Zur Identifizierung von sich bewegenden Objekten, wie beispielsweise Kraftfahrzeugen, ist bekannt, dass diesen Objekten berührungslos auslesbare Transponder zugeordnet sind. Diese Transponder weisen einen Datenspeicher auf, auf denen beliebige Daten über das Objekt abspeicherbar sind. Bei einem Transponder der an einem Kraftfahrzeug angeordnet ist, kann es sich bei diesen Daten beispielsweise um Informationen über das Fahrzeug, über den Inhaber, die Versicherung, die Zulassung oder dergleichen handeln. Bekanntermaßen können diese Transponder in einem Etikett oder einem Label an dem Kraftfahrzeug bzw. an einer Frontscheibe befestigt sein. Andere Ausführungsformen sehen es vor, dass der berührungslos auslesbare Transponder in einem Kennzeichen integriert ist. Bei dem Kennzeichen kann es sich beispielsweise um ein Kfz-Kennzeichen handeln, welches an dem Fahrzeug befestigt ist.

Zum Auslesen der Transponder können Handscanner eingesetzt werden, mit denen der Transponder an einem stehenden Objekt ausgelesen wird. Dazu senden die Handscanner UHF (oder NFC) RFID-Signale aus, die von den Transpondern erfasst bzw. reflektiert werden. Anhand der von den Transpondern ausgesandten bzw. reflektierten Signalen lassen sich die auf dem Datenspeicher hinterlegten Informationen auslesen. Bei sich bewegenden Objekten funktionieren Handscanner nur sehr eingeschränkt oder gar nicht. Zum Auslesen von Transpondern, die an bewegenden Objekten bzw. an fahrenden Kraftfahrzeugen angeordnet sind, ist es bekannt, dass eine Leseeinrichtung mit einer Antenne in der Nähe einer Fahrbahn angeordnet ist. Dabei kann sich diese Leseeinrichtung in einer entsprechenden Vorrichtung neben oder über der Fahrbahn befinden. Es sind auch Ausführungsformen bekannt, bei denen die Leseeinrichtung bzw. die Antenne in den Fahrbahnbelag integriert ist. Zum Auslesen der RFID-Signale der Transponder ist es bekannt, dass UHF-Antennen verwendet werden.

Solange die fahrenden Objekte bzw. die Kraftfahrzeuge aus einer bestimmten Richtung und mit einem genügend großen zeitlichen Abstand auf die Antenne zufahren, lassen sich die Transponder wenigstens weitestgehend verlässlich auslesen. Wenn allerdings Transponder einer Vielzahl von Fahrzeugen auf einer stark befahrenen, gegebenenfalls mehrspurigen, Straße ausgelesen werden sollen und die Fahrzeuge, wie es beispielsweise auf einer Kreuzung der Fall sein kann, aus verschiedenen Richtungen kommen, stoßen die bekannten Leseeinrichtungen an ihre technischen Grenzen. Ein verlässliches Auslesen der Transponder aller Fahrzeuge ist somit nicht mehr verlässlich durchführbar. Dadurch werden derartige Antennen, insbesondere zum Erfassen von mautpflichtigen Fahrzeugen, unbrauchbar.

Davon ausgehend besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Auslesen von Transpondern sich bewegender Objekte zu schaffen, durch welches sich mehrere Objekte gleichzeitig erfassen lassen und zwar unabhängig von der Position und der Fahrtrichtung der Objekte.

Eine Vorrichtung zur Lösung dieser Aufgabe weist die Merkmale des Anspruchs 1 auf. Demnach ist es vorgesehen, dass eine Vorrichtung zum Auslesen von UHF RFID- Signalen, die von mindestens einem Transponder eines Kennzeichens ausgesendet oder reflektiert werden, mindestens eine UHF RFID-Leseeinrichtung aufweist. Während es sich bei dem Kennzeichen beispielsweise um ein Kfz-Kennzeichen handeln kann, ist es denkbar, dass es sich bei dem bewegenden Objekt um ein Kraftfahrzeug handelt. Diese mindestens eine Leseeinrichtung zum Auslesen des Transponders kann sich neben, über oder in einer Fahrbahn, auf der sich das Objekt bewegt, befinden. Gekennzeichnet wird die Erfindung dadurch, dass die mindestens eine Leseeinrichtung eine Antenne aufweist, die als Monopolantenne ausgebildet ist. Diese Antenne weist ein elektrisch leitfähiges Plattenelement auf sowie ein erstes und ein zweites elektrisch leitfähiges Stabelement. Dabei sind diese Stabelemente senkrecht auf dem Plattenelement angeordnet und galvanisch von dem Plattenelement getrennt. Es ist vorgesehen, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung in einen Fahrbahnbelag integriert ist oder als mindestens eine Säule neben der Fahrbahn positioniert ist oder an einer Traverse oberhalb der Fahrbahn befestigt ist. Durch diese Erfindung ist es möglich, dass mehrere sich bewegende Transponder gleichzeitig oder mit einem geringen zeitlichen Abstand auszulesen. Dabei werden von der Antenne gerichtete Signale emittiert, die von den Transpondern erfasst und wieder ausgesendet bzw. reflektiert werden. Die von der Antenne erfassten Informationen werden sodann von einer Steuereinheit ausgewertet. Dabei spielt es keine Rolle, wo sich der Transponder bzw. das Objekt relativ zu der Antenne befindet. So lassen sich nicht nur Transponder erfassen, die sich entgegen der Fahrtrichtung des Objektes auf die Antenne zubewegen, sondern auch Transponder, die sich in Fahrtrichtung des Objektes von der Antenne entfernen. Dadurch ermöglicht es die Erfindung, nicht nur Transponder zu erfassen, die im Frontbereich eines Fahrzeugs angeordnet sind, sondern auch am Heck des Fahrzeugs positioniert sind. Es sind auch Transponder von Objekten erfassbar, die seitlich, diagonal oder quer die Leseeinrichtung passieren.

Durch die Möglichkeit, die Transponder und somit die sich bewegenden Objekte in beliebigen Positionen relativ zu der Antenne zu erfassen, ermöglicht es die erfindungsgemäße Vorrichtung auch, ein Bewegungsprofil des Objektes bzw. die Geschwindigkeit des Objektes zu ermitteln. Insbesondere durch die hohe Erfassungsrate und den weiträumigen Erfassungshorizont eignet sich die beanspruchte Vorrichtung besonders gut zum Auslesen einer Vielzahl von Transpondern, die sich um die Antenne herum bewegen, wie es beispielsweise auf einer viel befahrenen Straße oder einer Kreuzung der Fall ist. Es ist denkbar, dass mehrere der erfindungsgemäßen Vorrichtungen beabstandet voneinander und/oder an verschiedenen Positionen relativ zu der Fahrbahn angeordnet sind, um beispielsweise eine redundante Datenerfassung zu erzeugen oder Fahrzeuge auf mehreren Straßen zu erfassen. Durch einen Abgleich der zu verschiedenen Zeiten aufgenommenen Daten lassen sich auch Informationen über den Verkehrsfluss sowie die Entwicklung des Verkehrs ermitteln.

Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass dem Plattenelement und den Stabelementen der Leseeinrichtung bzw. der Antenne eine Spannungsquelle eines Speisenetzwerkes zugeordnet ist. Über diese Spannungsquelle lassen sich zwischen dem Plattenelement und den Stabelementen UHF RFID-Signale anlegen. Durch eine entsprechende Steuerung der Spannung können die Signale des Lesegeräts in verschiedene Raumrichtungen abgestrahlt werden. Durch diese veränderbare Abstrahlcharakteristik der Antenne lassen sich wenigstens nahezu sämtliche Transponder bzw. Objekte um das Lesegerät herum erfassen.

Insbesondere ist es vorgesehen, dass das erste Stabelement und das zweite Stabelement mit einem Abstand von einer viertel bis einer dreiviertel Wellenlänge der UHF-Signale zueinander angeordnet sind. Durch diese Beabstandung der beiden Stabelemente werden sowohl destruktive als auch konstruktive Überlagerungen der von beiden Stabelementen ausgesandten elektromagnetischen Wellen erreicht. In Abhängigkeit von der Amplitude und der Phasenverschiebung der eingespeisten Signale beider Stabelemente können dadurch gezielt situationsangepasste Abstrahlcharakteristiken der Antenne erzeugt werden.

Ein weiteres vorteilhaftes Ausführungsbeispiel kann es vorsehen, dass das erste Stabelement und das zweite Stabelement mit einem Abstand von einer halben Wellenlänge zueinander angeordnet sind. Auch hieraus ergibt sich die Möglichkeit, durch eine entsprechende Ansteuerung der Stabelemente gezielte Abstrahlcharakteristiken der Messeinrichtung zu erzeugen.

Bevorzugterweise kann es die Erfindung außerdem vorsehen, dass das Speisenetzwerk derart ausgeführt ist, dass mit der Spannungsquelle zwischen dem Plattenelement und dem zweiten Stabelement UHF RFID-Signale anlegbar sind, deren Phasen identisch mit den zwischen dem Plattenelement und dem ersten Stabelement anliegenden UHF RFID-Signalen sind. Gleichermaßen ist es denkbar, dass das Speisenetzwerk derart ausgeführt ist, dass mit der Spannungsquelle zwischen dem Plattenelement und dem zweiten Stabelement UHF RFID-Signale anwendbar sind, deren Amplituden identisch mit den zwischen dem Plattenelement und dem ersten Stabelement anliegenden UHF RFID-Signalen sind. Bei einer Speisung der beiden Stabelemente mit UHF RFID-Signalen gleicher Phase und gleicher Amplitude wird eine Abstrahlcharakteristik erreicht, die zwei Hauptkeulen aufweist. Diese Hauptkeulen sind gegenüber eines elliptischen Torus einer einfachen Monopolantenne deutlich nach unten (in Richtung des Plattenelementes) verlagert. Als besonders vorteilhaft dabei erweist es sich, dass der Durchmesser des Plattenelementes kleiner als 0,5 m sein kann, um die beschriebene Wirkung zu erzielen. Durch die so zu erreichende gerichtete Abstrahlcharakteristik können höhere abgestrahlte Sendeleistungen genutzt werden. Dadurch wird ein breiterer Erfassungsbereich der Leseeinrichtung ermöglicht, was zu einer verlässlicheren Erfassungsrate und zu einer höheren detektierbaren Objektgeschwindigkeit führt.

Ein besonders vorteilhaftes Ausführungsbeispiel kann es vorsehen, dass die Monopolantenne ein drittes und ein viertes jeweils senkrecht zum Plattenelement angeordnetes und elektrisch leitfähiges Stabelement aufweist und dass das dritte Stabelement und das vierte Stabelement mit einem Abstand von einer viertel bis einer dreiviertel Wellenlänge der UHF Signale zueinander angeordnet sind und dass sich eine Verbindungslinie zwischen dem ersten und dem zweiten Stabelement und eine Verbindungslinie zwischen dem dritten und vierten Stabelement jeweils auf ihrer halben Strecke schneiden und dass beide Verbindungslinien orthogonal zueinander angeordnet sind. Dabei ist es denkbar, dass das dritte Stabelement und das vierte Stabelement mit einem Abstand von einer halben Wellenlänge der UHF Signale zueinander angeordnet sind.

Weiter ist es denkbar, dass das Speisenetzwerk derart ausgeführt ist, dass mit der Spannungsquelle zwischen dem Plattenelement und dem dritten Stabelement sowie dem Plattenelement und dem vierten Stabelement UHF RFID-Signale anlegbar sind, die gegenüber den zwischen dem Plattenelement und dem ersten Stabelement anliegenden UHF RFID-Signalen um 180° phasenverschoben sind. Gleichermaßen ist es denkbar, dass das Speisenetzwerk derart ausgeführt ist, dass mit der Spannungsquelle zwischen dem Plattenelement und dem dritten Stabelement sowie dem Plattenelement und dem vierten Stabelement UHF RFID-Signale anlegbar sind, die amplitudengleich zu den zwischen dem Plattenelement und dem ersten Stabelement anliegenden UHF RFID-Signalen sind. Durch diese Anordnung der Stabelemente können UHF RFID Transponder in mehrere Raumrichtungen erfasst werden. Je nach Anforderungen lässt sich die Erfassungsrichtung mit einer hohen Erfassungsrate ändern.

Insbesondere ist es denkbar, dass die senkrecht angeordneten Stabelemente als top loaded Monopole ausgeführt sind. Dabei ist es vorgesehen, dass die Stabelemente an ihren zum Plattenelement abgewandten Enden elektrisch leitfähige Scheibenelemente mit einer runden, elliptischen, quadratischen oder rechteckigen Form aufweisen. Die Länge der Stabelemente lässt sich dadurch verkürzen, wobei die Resonanzfrequenz der Antennen gewährleistet bleibt. Beispielsweise wäre dann für die Stabelemente eine Länge von 3 cm ausreichend. Durch diese Maßnahme könnte die gesamte Antennenanordnung weiter abgeflacht werden, was die Integration in die Vorrichtung vereinfacht.

Ein weiteres denkbares Ausführungsbeispiel kann es vorsehen, dass das Speisenetzwerk derart ausgeführt ist, dass drei der vier Stabelemente mit dem Plattenelement kurzschließbar sind und dass mit der Spannungsquelle UHF RFID- Signale zwischen dem Plattenelement und dem verbleibenden Stabelement anlegbar sind. Dadurch dienen die drei kurzgeschlossen Stabelemente als Reflektor für die von dem verbleibenden Stabelement emittierten elektromagnetischen Strahlen. Das hat den Vorteil, dass zum Beispiel für eine Anwendung auf einer Autobahn oder Schnellstraße für gesonderte Spuren die Abstrahlcharakteristik in Richtung der ankommenden Fahrzeuge ausgerichtet werden kann und somit längere Erfassungszonen und damit auch höhere Erfassungsgeschwindigkeiten möglich sind.

Darüber hinaus kann es die Erfindung vorsehen, dass durch die Spannungsquelle eine Abstrahlcharakteristik der mindestens einen Antenne, insbesondere periodisch, variierbar ist. Durch diese Variation lässt sich die Vorrichtung situationsbedingt und somit hoch flexibel einsetzen.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel kann es vorsehen, dass das Plattenelement an seinem Plattenrand eine in Richtung der Stabelemente weisende elektrisch leitfähige Umrandung aufweist und dass eine Höhe der Umrandung zumindest bis zur Höhe der zum Plattenelement abgewandten Enden der Stabelemente reicht. Außerdem kann es vorgesehen sein, dass das Speisenetzwerk und/oder die Spannungsquelle in einem auf der den Stabelementen abgewandten Seite des Plattenelementes angeordneten Gehäuse integriert sind. Außerdem ist es denkbar, dass die Antenne derart in den Belag integriert ist, dass die den Stabelementen zugewandte Seite des Plattenelementes in Richtung des Belags ausgerichtet ist. Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass zwei, drei, vier oder mehrere Leseeinrichtungen neben und/oder über und/oder auf und/oder in der von dem sich bewegenden Objekt befahrenen Strecke angeordnet sind, um eine Vielzahl von Objekten gleichzeitig zu erfassen. Ein Verfahren zur Lösung der genannten Aufgabe weist die Maßnahmen des Anspruchs 19 auf. Demnach ist es vorgesehen, dass zum Auslesen von UHF RFID- Signalen, die von mindestens einem Transponder eines Kennzeichens, insbesondere eines KFZ-Kennzeichens, eines sich bewegenden Objektes ausgesendet oder von diesem reflektiert werden. Dabei erfolgt das Auslesen mit einer Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 18. Gekennzeichnet wird das erfindungsgemäße Verfahren dadurch, dass eine Abstrahlcharakteristik mindestens einer Antenne derart variiert wird, dass sie in Richtung des sich bewegenden Objektes ausgerichtet ist. Dadurch lässt sich jeder Transponder eines Objektes unabhängig von seiner Position relativ zu der Vorrichtung erfassen und auslesen. Durch das hier beschriebene Verfahren sowie durch die beschriebene Vorrichtung kann dies mit einer hohen Abtastrate erfolgen.

Vorzugsweise sieht es die Erfindung vor, dass zum Verändern der Abstrahlcharakteristik eine elektrische Spannung zwischen einem Plattenelement und mindestens zwei Stabelementen der Antenne variiert wird. Durch diese Variation der elektrischen Spannung kann die abgestrahlte Charakteristik nahezu in beliebige Richtungen ausgestrahlt werden.

Bevorzugt ist es denkbar, dass durch Variation der Abstrahlcharakteristik der mindestens einen Antenne UHF RFID-Signale von sich der Antenne nähernden Transpondern und/oder von sich der Antenne entfernenden Transpondern ausgelesen werden. Dabei kann die abgestrahlte Charakteristik der mindestens einen Antenne derart variiert werden, dass die UHF RFID-Signale in einem 360°-Bereich, insbesondere in einer Vorwärts-, Rückwärts-, Seitwärts- oder einer Diagonalrichtung, um die Antenne herum ausgelesen werden kann.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:

Fig. 1a eine schematische Darstellung eines möglichen Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens,

Fig. 1b eine weitere schematische Darstellung des Verfahrens gemäß Fig. 1a, Fig. 2 eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens,

Fig. 3 eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens,

Fig. 4 eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens,

Fig. 5a eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 5b eine Darstellung einer Abstrahlcharakteristik der Vorrichtung gemäß Fig. 5a,

Fig. 6a eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 6b eine Darstellung einer Abstrahlcharakteristik der Vorrichtung gemäß Fig. 6a,

Fig. 6c eine Darstellung einer weiteren Abstrahlcharakteristik der Vorrichtung gemäß Fig. 6a, und

Fig. 7 eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist es möglich, mehrere Transponder von sich bewegenden Objekten unabhängig von deren Bewegungsrichtung auszulesen. Bei den sich bewegenden Objekten kann es sich um Kraftfahrzeuge handeln. Die Transponder können sich beispielsweise am oder im Nummernschild des Kraftfahrzeuges befinden oder in einem Windshield-Label. Außerdem ist es denkbar, dass sich die Transponder an Reifen des Fahrzeuges, unter dem Fahrzeug oder an einer anderen Stelle des Fahrzeugs befinden. Die auf den Transpondern gespeicherten und auszulesenden Daten können im Zusammenhang stehen mit einem Mautsystem, einem Parksystem, Tankanwendungen oder der Identifikation des Fahrzeugs oder des Fahrzeuginhabers dienen. Um diese Daten berührungslos auszulesen, sieht die Erfindung eine Vorrichtung mit einer Leseeinrichtung vor, die einer Fahrbahn, auf der sich die Kraftfahrzeuge bewegen, zugeordnet ist. In den Figuren sind mehrere denkbare Ausführungsformen dargestellt. Es sei jedoch ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die Erfindung nicht auf die hier dargestellten Ausführungsbeispiele eingeschränkt ist. Vielmehr ist es vorgesehen, dass der Schutzbereich auch weitere Ausführungsformen umfasst.

In der Fig. 1a sind zwei Kraftfahrzeuge 10 dargestellt, die sich auf einer Fahrbahn 11 in eine Fahrtrichtung 12 bewegen. Die Kraftfahrzeuge 10 weisen jeweils an einem Front- und einem Heckbereich einen Transponder 13 auf. Diese Transponder 13 können beispielsweise in einem Nummernschild des Kraftfahrzeuges 10 integriert sein. Alternativ ist es auch denkbar, dass die Transponder 13 an eine andere Stelle des Kraftfahrzeugs 10 oder an einer anderen Komponente des Kraftfahrzeugs 10, wie beispielsweise an den Rädern, befestigt sind.

Bei dem in der Fig. 1a dargestellten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in die Fahrbahn 11 eine Leseeinrichtung 14 integriert zum Aussenden sowie Empfangen von UHF RFID-Signalen. Diese Lesereinrichtung 14 weist mindestens eine Antenne, eine Steuereinrichtung 30 sowie eine Energieversorgung bzw. ein Speisenetzwerk 31 auf. Dadurch, dass die Lesereinrichtung 14 in die Fahrbahn 11 bzw. in die Oberfläche der Fahrbahn 11 integriert ist, befindet sie sich in direkter Nähe zu den Kraftfahrzeugen 10, ohne dabei die Fahrzeuge 10 zu behindern. Durch die Leseeinrichtung 14 werden, wie in der Fig. 1a stark schematisiert dargestellt, ausgehende Signale 15 ausgestrahlt. Diese ausgehenden Signale 15 können durch die Steuereinrichtung 30 derart fokussiert bzw. ausgerichtet werden, dass sie auf die detektierten Transponder 13 ausgerichtet sind. Dabei können sowohl Transponder 13 von Kraftfahrzeugen 10, die sich der Leseeinrichtung 14 nähern, als auch Transponder 13 von Kraftfahrzeugen 10, die sich von der Leseeinrichtung 14 in Fahrtrichtung 12 betrachtet entfernen, erfasst werden. Die ausgehenden Signale 15 werden von den Transpondern 13 entweder reflektiert bzw. senden die Transponder 13, bei denen es sich um aktive oder passive RFID Chips handeln kann, eingehende Signale 16 aus (Fig. 1b). Diese reflektierten bzw. eingehenden Signale 16 werden von der Lasereinrichtung 14 erfasst und ausgewertet. Durch die Auswertungssignale können die auf den Datenspeichern der Transponder 13 gespeicherten Informationen erfasst werden.

Neben dem in den Fig. 1a und 1b dargestellten Ausführungsbeispiel ist es auch denkbar, dass die Leseeinrichtung 14 in einer Säule 17 neben der Fahrbahn 11 angeordnet ist (Fig. 2). Dabei ist das Sende- und Empfangs-Wirkprinzip identisch zu dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel. Durch die Positionierung der Leseeinrichtung 14 in einer Säule 17 kann der Sende- bzw. Empfangshorizont der Leseeinrichtung 14 vergrößert werden.

Schließlich ist es auch denkbar, dass die Leseeinrichtung 14 in einer die Fahrbahn 11 überspannenden Traverse 18 untergebracht ist. Dadurch lässt sich sowohl ein großer Sende- bzw. Empfangshorizont der Leseeinrichtung 14 als auch die vorteilhafte Nähe der Leseeinrichtung 14 zu den Kraftfahrzeugen 10 erreichen.

Durch das hier beschriebene Verfahren bzw. durch die Leseeinrichtung 14 ist es möglich, nicht nur Kraftfahrzeuge 10 auf einer Fahrbahn 11 zu erfassen, sondern auch auf mehreren nebeneinanderliegenden Fahrbahnen 11. Wie in der Fig. 4 schematisiert dargestellt, können die ausgehenden Signale 15 nicht nur parallel zu der Fahrbahn 11 in Fahrtrichtung 12 emittiert werden, sondern auch senkrecht dazu, sodass mehrere Kraftfahrzeuge 10 auch auf anderen Fahrbahnen 11 erfassbar sind. Dies gestaltet sich besonders bei stark befahrenen Straßen sowie in Kreuzungsbereichen als sehr vorteilhaft dar. Gleichermaßen können die in der Fig. 4 nicht dargestellten eingehenden Signale von Fahrzeugen 10, die sich auf verschiedenen Fahrbahnen 11 befinden, erfasst werden. Durch die fortwährende Erfassung von Signalen können durch die Leseeinrichtung 14 nicht nur Informationen über die Kraftfahrzeuge 10 ausgelesen werden, sondern auch deren Geschwindigkeit erfasst werden.

In der Fig. 5a ist eine mögliche Ausführungsform der Leseeinrichtung 14 für UHF RFID-Signale bzw. einer Antennenanordnung dargestellt. Diese Antennenanordnung zeichnet sich dadurch aus, dass zu einem Plattenelement 19 zwei elektrisch leitfähige Stabelemente 20, 21 senkrecht auf dem Plattenelement 19 angeordnet sind. Ein wesentliches Merkmal dieser Anordnung besteht darin, dass die beiden Stabelemente 20, 21 einen Abstand von der halben Wellenlänge der UHF Signale aufweisen. In der in Fig. 5a dargestellten Ausführung liegt das Plattenelement 19 in der xy-Ebene und die beiden Stabelemente 20, 21 sind parallel zu der z-Achse ausgerichtet.

Ein Speisenetzwerk 31 zur Versorgung der Leseeinrichtung 14 mit elektrischer Energie ist so ausgeführt, dass mit einer Spannungsquelle zwischen dem Plattenelement 19 und dem zweiten Stabelement 21 UHF RFID-Signale anlegbar sind, deren Phase und/oder Amplitude identisch mit den zwischen Plattenelement 19 und ersten Stabelement 20 anliegenden UHF RFID-Signalen sind. Bei identischer Phase und Amplitude ergibt sich für die in der Fig. 5a dargestellten Lesereinrichtung 14 die in Fig. 5b dargestellte Abstrahlcharakteristik. Diese Abstrahlcharakteristik weist zwei Hauptkeulen 32, 33 auf, die in Richtung des Plattenelementes 19 verlagert sind. Diese Charakteristik entsteht dadurch, dass Anteile der elektrischen Felder in y-Richtung beider von den Stabelementen 20, 21 emittierten elektromagnetischen Strahlen konstruktiv und die Anteile der elektrischen Felder in x-Richtung destruktiv überlagert werden.

In der Fig. 6a ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Leseeinrichtung 14 dargestellt. Neben dem ersten und dem zweiten Stabelement 20, 21 weist die Antennenanordnung ein drittes und ein viertes Stabelement 22, 23 auf, die ebenso senkrecht zum Plattenelement 19 und somit parallel zu den Stabelementen 20, 21 ausgerichtet sind. Auch diese beiden Stabelemente 22, 23 sind elektrisch leitfähig ausgebildet. Das dritte Stabelement 22 und das vierte Stabelement 23 sind mit einem Abstand von der halben Wellenlänge der UHF Signale zueinander angeordnet. Eine Verbindungslinie zwischen dem ersten und dem zweiten Stabelement 20, 21 und eine Verbindungslinie zwischen dem dritten und dem vierten Stabelement 22, 23 schneiden sich jeweils auf ihrer halben Strecke, wobei beide Verbindungslinien orthogonal zueinander angeordnet sind. Die vier Stabelemente 20-23 bilden damit die Eckpunkte eines Quadrats, wobei die die gegenüberliegenden Eckpunkte verbindende Diagonale eine Länge der halben Wellenlänge der UHF Signale aufweisen.

Das Speisenetzwerk 31 ist bei diesem Ausführungsbeispiel derart ausgebildet, dass mit der Spannungsquelle zwischen dem Plattenelement 19 und dem dritten Stabelement 22 sowie dem Plattenelement 19 und dem vierten Stabelement 23 UHF RFID-Signale anlegbar sind, die gegenüber den zwischen Plattenelement 19 und ersten Stabelement 20 anliegenden UHF RFID-Signalen um 180° phasenverschoben und/oder amplitudengleich sind. Bei einer Phasenverschiebung von 180° und jeweils gleichen Amplituden ergibt sich für die in Fig. 6a dargestellte Antennenanordnung die in Fig. 6b gezeigte Abstrahlcharakteristik. Diese Abstrahlcharakteristik weist vier Hauptkeulen 34 bis 37 auf. Dabei kann das Speisenetzwerk 31 weiterhin derart ausgeführt sein, dass drei der vier Stabelemente 20-23 mit dem Plattenelement 19 kurzschließbar sind und dass mit der Spannungsquelle die UHF RFID-Signale zwischen dem Plattenelement 19 und dem verbleibenden Stabelement anlegbar sind. Die dabei entstehende Abstrahlcharakteristik der Leseeinrichtung 14 ist in der Fig. 6c dargestellt.

In der Fig. 7 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Lesereinrichtung 14 dargestellt. Die senkrecht angeordneten Stabelemente 20-23 sind hier als top loaded Monopole ausgeführt. In der dargestellten Ausführung weisen die Stabelemente 20-23 hierzu an ihren zum Plattenelement 19 abgewandten Enden elektrisch leitfähige Scheibenelemente 24-27 auf. Die dargestellten Scheibenelemente 24-27 sind rund ausgebildet. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Scheibenelemente 24-27 elliptisch, quadratisch, rechteckig oder dergleichen ausgebildet sind.

Weiterhin weist das Plattenelement 19 an einem Plattenrand eine in Richtung der Stabelemente 20-23 weisende elektrisch leitfähige Umrandung 28 auf. Eine Höhe der Umrandung 28 reicht zumindest bis zur Höhe der zum Plattenelement 19 abgewandten Enden der Stabelemente 20-23. Die Umrandung 28 kann allerdings auch über die zum Plattenelement 19 abgewandten Enden der Stabelemente 20-23 hinausreichen. Das Speisenetzwerk 31 und die Spannungsquelle sind in einem Gehäuse integriert, welches auf der den Stabelementen 20-23 abgewandten Seite des Plattenelements 19 angeordnet ist. Optional ist die Antennenanordnung mit einer elektrisch nicht leitfähigen Abdeckung 29 abdeckbar, sodass die Stabelemente 20-23 vor mechanischen und chemischen Einflüssen geschützt sind.

Die hier dargestellte Antennenanordnung wird so in die Fahrbahn 11 integriert, dass die den Stabelementen 20-23 zugewandte Seite des Plattenelementes 19 in Richtung der Straßenoberfläche ausgerichtet ist.

Weiterhin ist die Erfindung nicht darauf beschränkt, dass das erste Stabelement 20 und das zweite Stabelement 21 mit einem Abstand von einer halben Wellenlänge der UHF Signale zueinander angeordnet sind. In weiteren Ausführungen sind das erste Stabelement 20 und das zweite Stabelement 21 und/oder das dritte Stabelement 22 und das vierte Stabelement 23 mit einem Abstand von einer viertel bis einer dreiviertel Wellenlänge der UHF Signale zueinander angeordnet.

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Bezugszeichenliste

10 Kraftfahrzeug

11 Fahrbahn

12 Fahrtrichtung

13 Transponder

14 Leseeinrichtung

15 ausgehendes Signal

16 eingehendes Signal

17 Säule

18 T raverse

19 Plattenelement

20 Stabelement

21 Stabelement

22 Stabelement

23 Stabelement

24 Scheibenelement

25 Scheibenelement

26 Scheibenelement

27 Scheibenelement

28 Umrandung

29 Abdeckung

30 Steuereinrichtung

31 Speisenetzwerk

32 Hauptkeule

33 Hauptkeule

34 Hauptkeule

35 Hauptkeule

36 Hauptkeule

37 Hauptkeule