Verfahren und System zur Erfassung und/oder Ortung

von Transporteinheiten auf Verkehrsflächen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie ein System zur Erfassung und/oder Ortung von Transporteinheiten auf Verkehrsflächen.

Um vorhandene Ressourcen und Kapazitäten möglichst effizient nutzen zu können, sind viele Unternehmen an einer möglichst detaillierten Erfassung dieser Ressourcen und Kapazitäten interessiert. Die Erfassung und Ortung von Transporteinheiten auf Flughäfen stellt aufgrund des großen Areals und den komplexen Verkehrs- und Warenströmen in diesem Zusammenhang eine besondere Herausforderung dar.

Die Erfindung schafft ein Verfahren zur Erfassung und/oder Ortung von Transporteinheiten auf Verkehrsflächen, wobei die Verkehrsflächen mit Erfassungsschleusen ausgestattet sind, von denen jede wenigstens einen Abfrage-Sender/Empfänger aufweist, und wobei die zu erfassenden Transporteinheiten jeweils mit einem RFID-Transponder ausgestattet sind, auf dem relevante Informationen über die zugeordnete Transporteinheit gespeichert sind, mit den folgenden Schritten:

Der RFID-Transponder empfängt beim Durchfahren der Erfassungs- schleusen Abfragesignale des Abfrage-Sender/Empfängers und sendet

Antwortsignale zum Abfrage-Sender/Empfänger;

- der Abfrage-Sender/Empfänger leitet die Antwortsignale des RFID- Transponders an ein EDV-System weiter;

die Antwortsignale werden durch das EDV-System ausgewertet.

Durch dieses Verfahren lassen sich mit geringem Aufwand die

Transporteinheiten identifizieren und über Erfassungsschleusen orten. Diese Identifizierung und geographische Positionsbestimmung ist unter Verwendung von passiven RFID-Transpondem insbesondere auch bei Transporteinheiten ohne eigene Stromversorgung möglich.

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Vorzugsweise werden mittels der durch das EDV-System ausgewerteten

Antwortsignale Maßnahmen zur Steuerung und Verlegung von

Transporteinheiten eingeleitet. In Bezug auf die gesamte Flotte der

Transporteinheiten führt dies zu einer besseren Ausnutzung der Transportkapazitäten.

In einer Verfahrensvariante weist wenigstens eine Erfassungsschleuse zwei Abfrage-Sender/Empfänger auf, die auf der Verkehrsfläche entlang eines Verkehrswegs der Transporteinheit angeordnet sind, so daß das EDV-System über die Reihenfolge der von den beiden Abfrage-Sender/Empfängern eintreffenden Antwortsignale eine Bewegungsrichtung der Transporteinheit bestimmen kann. Damit läßt sich über das EDV-System neben der Position einer Transporteinheit auch ermitteln, ob die Transporteinheit in einen bestimmten Bereich der Verkehrsfläche einfährt, oder diesen verläßt.

Darüber hinaus ist ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Erfassung und/oder Ortung von Transporteinheiten auf Verkehrsflächen vorgesehen, wobei sich die

Transporteinheiten auf den Verkehrsflächen innerhalb eines Funknetzes von

Abfrage-Sender/Empfangsstationen bewegen, wobei die Transporteinheiten jeweils mit einem RFID-Transponder ausgestattet sind, auf dem relevante

Informationen über die zugeordnete Transporteinheit gespeichert sind; mit den folgenden Schritten:

Der RFID-Transponder sendet seine Informationen in vorgegebenen Zeitabständen an eine der Abfrage-Sender/Empfangsstationen;

- die Abfrage-Sender/Empfangsstation leitet die empfangenen Informationen des RFID-Transponders an ein EDV-System weiter;

- die Informationen des RFID-Transponders werden durch das EDV-

System ausgewertet.

Dieses Verfahren bietet den Vorteil, daß ein Informationsaustausch zwischen dem RFID-Transponder und dem EDV-System nicht nur an festen Erfassungsschleusen, sondern überall auf den Verkehrsflächen innerhalb des Funknetzes möglich ist.

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Der RFID-Transponder ist dabei insbesondere ein aktiver RFID-T ransponder. Unter aktivem RFID-Transponder ist dabei ein Transponder mit eigener Stromversorgung, beispielsweise einem Akku oder einer Batterie zu verstehen. Aktive RFID-Transponder haben eine wesentlich größere Sendereichweite, so daß zur Ausbildung eines Funknetzes von Abfrage-Sender/Empfangsstationen größere Abstände zwischen den einzelnen Stationen möglich und dadurch insgesamt weniger Stationen notwendig sind.

Vorzugsweise ist der RFID-Transponder mit einem Funkempfänger eines satellitengestützten Ortungssystems kombiniert, wobei der Funkempfänger aktuelle Positionsdaten ermittelt und dem RFID-Transponder übergibt. Durch diese Maßnahme erhält der RFID-Transponder regelmäßig Daten betreffend die Position der zugeordneten Transporteinheit, die er in vorgegebenen Zeitabständen über eine der Abfrage-Sender/Empfangsstationen an das EDV- System weitergibt.

Nach einer Auswertung der Informationen des RFID-Transponders durch das

EDV-System ist es möglich, die zugeordnete Transporteinheit zu orten und/oder ihre Bewegung innerhalb der Verkehrsflächen zu verfolgen. Hierzu ermittelt das EDV-System (wiederholt) die geographische Position der jeweiligen Transporteinheit und stellt diese beispielsweise kartographisch dar. Somit läßt sich auch zwischen den feststehenden Erfassungsschleusen die Position einer bestimmten, identifizierbaren Transporteinheit jederzeit feststellen.

Die Zeitabstände, in denen der RFID-Transponder seine Informationen an eine der Abfrage-Sender/Empfangsstationen sendet, können mittels eines Bewegungssensors bestimmt werden, der eine Bewegung der Transporteinheit erfaßt und mit dem RFID-Transponder in Verbindung steht. So sendet der RFID- Transponder bei Stillstand der Transporteinheit seine Informationen beispielsweise in wesentlich größeren Zeitabständen an eine der Abfrage- Sender/Empfangsstationen, als bei einer Bewegung der Transporteinheit. Durch diesen angepaßten Sendebetrieb wird Energie eingespart, so daß ein Akku oder eine Batterie die Stromversorgung des RFID-Transponders über einen längeren Zeitraum aufrechterhalten kann.

Alternativ können die Zeitabstände, in denen der RFID-Transponder seine Informationen an eine der Abfrage-Sender/Empfangsstationen sendet, über eine

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der Abfrage-Sender/Empfangsstationen vom EDV-System bestimmt werden. In dieser Verfahrensvariante können die Informationen des RFID-Transponders beispielsweise abhängig von vorgegebenen Parametern im EDV-System, bedarfsorientiert und damit ebenfalls energiesparend abgerufen werden. Außerdem kann auf eine Ausstattung der Transporteinheiten mit Bewegungssensoren verzichtet werden.

Um den Energieverbrauch des RFID-Transponders weiter zu reduzieren, wird die Sendefrequenz des RFID-Transponders bevorzugt so gewählt, daß eine

Informationsübertragung über die maximal notwendige Reichweite mit minimalem Energieaufwand erfolgt. Die maximal notwendige Reichweite hängt dabei von der

Dichte der Abfrage-Sender/Empfangsstationen auf den Verkehrsflächen ab.

In einer bevorzugten Verfahrensvariante werden die Informationen zwischen dem EDV-System und den Abfrage-Sender/Empfangsstationen über ein lokales Netzwerk (LAN bzw. WLAN) ausgetauscht.

Ferner betrifft die Erfindung ein System zur Erfassung und/oder Ortung von

Transporteinheiten auf Verkehrsflächen, mit Erfassungsschleusen, die auf der Verkehrsfläche vorgesehen sind und jeweils wenigstens einen Abfrage- Sender/Empfänger aufweisen, Transporteinheiten, die jeweils mit wenigstens einem RFID-T ransponder ausgestattet sind, auf dem relevante Informationen über die zugeordnete Transporteinheit gespeichert sind, und einem EDV-System, an das der wenigstens eine Abfrage-Sender/Empfänger die relevanten Informationen des RFID-Transponders bei einer Bewegung der Transporteinheit durch die jeweilige Erfassungsschleuse weiterleitet. Ein solches System läßt sich basierend auf der vorhandenen Infrastruktur mit relativ geringem Aufwand aufbauen. Die Erfassungsschleusen lassen sich sehr einfach in vorhandene Tore von Gebäuden, in Schranken oder Durchfahrtswege integrieren. Darüber hinaus müssen die bereits vorhandenen Transporteinheiten lediglich mit RFID- Transpondern ausgestattet werden.

In einer Systemausführung weist wenigstens eine Erfassungsschleuse zwei Abfrage-Sender/Empfänger auf, die auf der Verkehrsfläche entlang einem

Verkehrsweg der Transporteinheit angeordnet sind. Durch diese einfache

System erweiterung läßt sich anhand der Signalreihenfolge an den beiden

Abfrage-Sender/Empfängern die Bewegungsrichtung der Transporteinheit ermitteln.

Dabei kann wenigstens ein Abfrage-Sender/Empfänger im Boden der Erfassungsschleuse angeordnet sein. Durch diese unterirdische Bauweise müssen keine störenden Geräte mit Abfrage-Sender/Empfängern auf der Verkehrsfläche vorgesehen werden.

Insbesondere ist der im Boden der Erfassungsschleuse angeordnete Abfrage- Sender/Empfänger mit einer Induktionsschleife ausgeführt. Bei einem geringen Abstand zwischen dem RFID-Transponder und dem Abfrage-Sender/Empfänger stellt dies eine besonders einfache und zuverlässige Möglichkeit der Erfassung von Transporteinheiten dar.

Vorzugsweise ist der RFID-Transponder so ausgebildet und/oder an der

Transporteinheit so angebracht, daß er vor Witterungseinflüssen und/oder mechanischen Belastungen weitgehend geschützt ist. Das Risiko eines Funktionsausfalls des RFID-Transponders wird dadurch stark reduziert, wodurch sich die Zuverlässigkeit des Erfassung- bzw. Ortungssystems erhöht.

In einer weiteren Systemvariante sind auf den Verkehrsflächen mehrere Abfrage-Sender/Empfangsstationen, die ein Funknetz ausbilden, angeordnet, wobei sich die Transporteinheiten innerhalb dieses Funknetzes bewegen. Dies bietet den Vorteil, daß eine Kommunikation zwischen RFID-Transponder und EDV-System nicht nur über die Abfrage-Sender/Empfänger im Bereich der Erfassungsschleusen sondern über die Abfrage-Sender/Empfangsstationen im gesamten Funknetz möglich ist.

Die verwendeten RFID-Transponder sind dabei insbesondere aktive RFID- Transponder. Dadurch erhöht sich die Sendereichweite der RFID-Transponder, so daß ein größerer Abstand zwischen den einzelnen Abfrage-Sender/Empfangsstationen möglich ist. Die Anzahl der auf der Verkehrsfläche aufzubauenden Abfrage-Sender/Empfangsstationen kann entsprechend verringert werden.

In einer weiteren Systemausführung ist jede Transporteinheit mit einem passiven RFID-Transponder zur Kommunikation mit den Abfrage-Sender/Empfängern der Erfassungsschleusen und einem aktiven RFID-Transponder zur Kommunikation mit den Abfrage-Sender/Empfangsstationen ausgestattet. Da der

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aktive RFID-Transponder in dieser Ausführungsform lediglich zwischen den Erfassungsschleusen und besonders bevorzugt nur bei einer Bewegung der Transporteinheit Informationen sendet, ist die mitzuführende Energieversorgung jeder Transporteinheit nur gering beansprucht. Dadurch verlängert sich der Zeitraum bis zu einem notwendigen Austausch der Akkus oder Batterien für die aktiven RFID-Transponder der Transporteinheiten.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. In diesen zeigen:

- Figur 1 eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems in einer schematische übersichtsskizze;

- Figur 2 einen Längsschnitt durch eine Ausführungsform einer Transporteinheit; und

- Figur 3 eine Ausführungsform eines mit Erfassungsschleusen auszu- stattenden Tores.

Die Figur 1 zeigt einen Ausschnitt einer Verkehrsfläche 10, auf der sich motorisierte Transporteinheiten 12 (z.B. Frachtschlepper) oder geschleppte Transporteinheiten 12 (z.B. Containeranhänger oder Palettenanhänger bzw. „Dollies") bewegen. Die Transporteinheiten 12 sind jeweils mit einem RFID- Transponder 14 ausgestattet, auf dem relevante Informationen über die zugeordnete Transporteinheit 12 gespeichert sind. In der Figur 2 ist ein sogenannter „Dolly" als Beispiel für eine mit einem Transponder 14 ausgestattete Transporteinheit 12 im Schnitt zu sehen.

Auf der Verkehrsfläche 10 ist in der Figur 1 beispielhaft ein Tor 16 dargestellt, welches drei Verkehrswege bzw. Fahrspuren umfaßt (durch Pfeile veranschaulicht). Jedem Verkehrsweg bzw. jeder Fahrspur ist eine Erfassungsschleuse 18 (gestrichelt dargestellt) zugeordnet, wobei jede Erfassungsschleuse 18 wenigstens einen Abfrage-Sender/Empfänger 20 aufweist.

Der RFID-Transponder empfängt beim Durchfahren der Erfassungsschleuse 18 Abfragesignale des Abfrage-Sender/Empfängers 20 und sendet

Antwortsignale zum Abfrage-Sender/Empfänger 20. Der Abfrage-

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Sender/Empfänger 20 leitet die Antwortsignale des RFID-Transponders 14 an ein EDV-System 22 weiter, welches die Antwortsignale auswertet.

Sind die Verkehrswege richtungsmäßig vorbestimmt, also „reine Einfahrten" oder „reine Ausfahrten", so genügt ein Abfrage-Sender/Empfänger 20, um über das EDV-System 22 eine Transporteinheit 12 zu identifizieren und deren Position und Bewegungsrichtung zu bestimmen. In der Figur 1 ist der obere bzw. untere Verkehrsweg durch einen Pfeil als Einfahrt bzw. Ausfahrt des dargestellten Bereichs der Verkehrsfläche 10 richtungsmäßig vorbestimmt und weist entsprechend lediglich einen Abfrage-Sender/Empfänger 20 auf.

Wird der Verkehrsweg richtungsmäßig variabel, d.h. als Einfahrt- und

Ausfahrt genutzt, so muß die Erfassungsschleuse 18 mit zwei Abfrage- Sender/Empfängern 20 ausgerüstet sein, damit das EDV-System 22 anhand der Reihenfolge der eintreffenden Antwortsignale die Bewegungsrichtung der Transporteinheit 12 bestimmen kann. In der Figur 1 stellt der mittlere Verkehrsweg ein Beispiel für einen Verkehrsweg dar, der in beide Richtungen genutzt wird.

Die Abfrage-Sender/Empfänger 20 sind, wie in der Figur 1 angedeutet, im Boden der Erfassungsschleuse 18, bevorzugt mit einer Induktionsschleife ausgebildet. Dadurch sind oberirdisch keine Bauteile vorhanden, die bei der Tordurchfahrt einer Transporteinheit 12 stören könnten. Alternativ sind die Abfrage-Sender/Empfänger 20 als oberirdische Antenneneinheiten auf einer Seite oder auf beiden Seiten des Verkehrswegs angeordnet. Abhängig von der Position des RFID-Transponders 14 an den Transporteinheiten 12 sind in dieser Ausführungsform Vorteile beim zuverlässigen Empfang der Transpondersignale möglich. In der Regel wird der Abfrage-Sender/Empfänger 20 als kombinierte Einheit ausgeführt sein; es sind jedoch auch Ausführungen denkbar, bei denen der Abfrage-Sender separat vom Empfänger ausgeführt ist.

Der RFID-Transponder 14 ist bevorzugt so ausgebildet und/oder an der Transporteinheit 12 so angebracht, daß er vor Witterungseinflüssen und/oder mechanischen Belastungen weitgehend geschützt ist. Beispielsweise bietet sich bei der Ausführung des Abfrage-Sender/Empfängers 20 als Induktionsschleife eine Anordnung des Transponders im Bereich eines Transporteinheitbodens an (vgl. Figur 2).

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In der Figur 1 ist jeder RFID-Transponder 14 mit einem Funkempfänger 24 eines satellitengestützten Ortungssystems 26 (beispielsweise GPS oder Galileo) kombiniert, wobei der Funkempfänger 24 aktuelle Positionsdaten ermittelt und dem RFID-Transponder 14 übergibt.

Um die entsprechenden Positionsdaten an das EDV-System 22 zu übermitteln, sind auf der Verkehrsfläche 10 Abfrage-Sender/Empfangsstationen 28 vorgesehen, an die der RFID-Transponder 14 seine Informationen in vorgegebenen Zeitabständen sendet. Die Abfrage-Sender/Empfangsstationen 28 geben die Informationen des RFID-Transponders 14 dann über ein lokales Netzwerk (LAN oder WLAN) an das EDV-System 22 weiter.

Die vorgegebenen Zeitabstände, in denen der RFID-Transponder 14 sendet, sind aus Gründen der Energieeinsparung vorzugsweise variabel. Sie werden beispielsweise durch einen Bewegungssensor an der Transporteinheit 12 beeinflußt. Alternativ kann das EDV-System 22 über die Abfrage- Sender/Empfangsstationen 28 die Informationen von den RFID-Transpondern 14 auch bedarfsabhängig abrufen.

Die Figur 3 zeigt den Grundriß einer Ausführungsform eines vorhandenen Tores 16, welches zwei Verkehrsflächen 10, beispielsweise ein Flughafen- Vorfeld 10' und ein Betriebsgelände 10" verbindet. Es sind insgesamt fünf Verkehrswege bzw. Fahrspuren, in diesem Fall vier Einfahrtspuren zum Vorfeld 10' und eine Ausfahrtspur vom Vorfeld 10' vorgesehen (durch Pfeile veranschaulicht). Jedem Verkehrsweg bzw. jeder Fahrspur muß eine Erfassungsschleuse 18 zugeordnet werden, um die Durchfahrt (und evtl. die Durchfahrtsrichtung) einer Transporteinheit 12 erfassen zu können.