CN107250735A - 传感器设备 - Google Patents

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CN107250735A CN201680010800.9A CN201680010800A CN107250735A CN 107250735 A CN107250735 A CN 107250735A CN 201680010800 A CN201680010800 A CN 201680010800A CN 107250735 A CN107250735 A CN 107250735A
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Abstract

本发明涉及一种传感器设备，所述传感器设备包括：传感器封装件——一个或多个传感器布置在所述传感器封装件内——和保持件——其中，所述保持件在交通基础设施处固定——其中，所述传感器封装件可拆卸地在所述保持件中固定。

Description

传感器设备
技术领域
本发明涉及一种传感器设备。
背景技术
通常，传感器在一件式壳体中布置。通常，这种壳体包含整个电子部件、传感装置和电连接。壳体自身则机械地附接到底座上。
发明内容
本发明所基于的任务在于，提供一种改善的传感器设备。
该任务借助独立权利要求的主题解决。本发明的有利构型是从属权利要求的主题。
根据一个方面，提供一种传感器设备，该设备包括：
·传感器封装件(Sensorkapsel)；
·在所述传感器封装件内布置有一个或多个传感器；以及
·保持件；
·其中，所述保持件固定在交通基础设施处；并且
·其中，所述传感器封装件可拆卸地固定在所述保持件中。
通过传感器封装件可拆卸地固定在保持件中，尤其实现以下技术优点：能够在不同时更换保持件的情况下更换传感器封装件。还以有利的方式实现：能够将没有传感器封装件的保持件固定到交通基础设施处。这能够简化保持件的装配或拆除。尤其能够在将保持件装配到交通基础设施时抑或在将保持件从交通基础设施拆除时，防止损坏传感器封装件。因为能够将所述传感器封装件为了装配抑或拆除而从保持件移除。这是由于可拆卸的固定。
该构思还具有以下优点：可以实现该传感器设备的成本高效的安装和卸载。因为如此能够：当传感器设备应该仅暂时在交通基础设施处布置时，在使用期限之后仅仅移除传感器封装件，然而保持件继续在交通基础设施处保持固定。即也就是说，能够接下来在其他载体处继续使用传感器封装件。因此，在所述构思中，通常仅仅产生涉及保持件的成本。
根据一种实施方式设置：保持件仅仅具有固定功能。由此尤其实现以下技术优点：能够使用技术上简单并且成本有利的保持件。因为所述保持件仅仅必须具有固定功能。所述保持件仅仅具有固定功能，即尤其也就是说：所述保持件仅仅用于传感器封装件在交通基础设施处的固定并且相应地构造。除了固定任务以外，即保持件不具有其他任务。
在一种为此替代的实施方式中设置：除了固定功能以外，保持件还具有一个或多个其他功能。由此，尤其实现以下技术优点：能够实现保持件的高效并且有效的使用。因为即使仅设置一个构件，但是该构件具有多个功能。
在另一实施方式中设置：保持件具有通信接口，所述通信接口构造用于通过通信网络发送一个或多个传感器的传感器数据，使得该保持件具有通信功能作为其他功能。由此尤其实现以下技术优点：可以通过通信网络例如向通信网络的参与者发送传感器数据。因此，传感器数据也能够由传感器设备远程地提供并且必要时分析。
根据一种实施方式设置：传感器封装件具有通信接口，该通信接口构造用于通过通信接口例如向服务器发送一个或多个传感器的传感器数据。即尤其也就是说：传感器封装件具有通信功能。也由此尤其能够实现以下技术优点：能够给通信网络的参与者提供传感器数据。
在另一实施方式中设置：传感器封装件的通信接口构造用于向保持件的通信接口发送一个或多个传感器的传感器数据。这例如通过通信网络。保持件的通信接口尤其相应地构造用于从传感器封装件的通信接口接收一个或多个传感器的传感器数据。
即尤其也就是说：根据一种实施方式设置：通信连接在保持件与传感器封装件之间构成。这尤其当传感器封装件可拆卸地固定到保持件中时实现。通信连接尤其包括无线和/或有线通信连接。传感器封装件和保持件的通信接口相应地构造。
根据一种实施方式，有线通信连接借助电接触部构成。
根据一种实施方式，无线通信连接借助线圈构成。无线通信连接例如包括NFC通信连接。在此，“NFC”代表“Near Field Communication”，即近场通信。
根据一种实施方式设置：所述无线通信连接包括光学通信连接。光学通信连接例如能够借助LED构成。在此，LED代表“Light Emitting Diode”，即发光二极管。
即也就是说，根据一种实施方式，通信接口构造用于借助光学通信连接从一个或多个传感器接收传感器数据。即尤其也就说，将传感器数据光学地从传感器封装件传送给保持件。传感器封装件例如包括一个或多个LED用于将传感器数据传送给保持件。
在另一实施方式中设置：保持件具有用于给一个或多个传感器供给电能的电储能器，使得保持件具有能量供给功能作为其他功能。由此尤其实现以下技术优点：能够给多个或一个传感器供给电能。由此尤其可以放弃传感器封装件中的独立的电储能器。但是假如在传感器封装件中存在这种电储能器，可以使用保持件的电储能器作为冗余地电储能器。即因此设立涉及一个或多个传感器的电能供给的冗余。
在另一实施方式中设置：保持件包括用于存储一个或多个传感器的传感器数据的数据存储器。由此尤其实现以下技术优点：可以存储传感器数据，使得可以使所述传感器数据例如还在之后的时刻供使用。数据存储器尤其包括易失性和/或非易失性数据存储器。
在另一实施方式中设置：保持件具有用于存储一个或多个传感器的传感器数据的数据存储器和用于缓存数据存储器中存储的传感器数据的电储能器，使得保持件具有传感器数据存储功能和传感器数据缓存功能作为其他功能。由此尤其实现以下技术优点：也可以使传感器数据还在之后的时刻供使用。由于传感器缓存功能，数据例如也在主能量供给故障时——例如通过传感器封装件的储能器——保留。
在另一实施方式中设置：保持件包括检测装置，所述检测装置构造用于检测传感器封装件更换周期的数量，使得保持件具有传感器封装件周期跟踪功能作为其他功能。由此尤其实现以下技术优点：可以跟踪：已经更换过多少次传感器封装件。
在另一实施方式中设置：保持件包括处理器，所述处理器构造用于对一个或多个传感器编程，使得保持件具有传感器编程功能作为其他功能。由此尤其实现以下技术优点：可以对一个或多个传感器编程。则处理器可以将新固件写或闪存到一个或多个传感器中。由此例如可以重新调整传感器。因此必要时可以之后通过软件改正可能的错误，所述错误在制造一个或多个传感器期间在一个或多个传感器中出现。
在另一实施方式中设置：可拆卸的固定借助卡口连接(Bajonettverschluss)和/或借助螺纹和/或借助卡锁和/或借助夹紧(Verklipsung)和/或借助粘接和/或借助将传感器封装件置入(Einlegen)到保持件中构造。通过前面提及的固定方式，尤其实现以下技术优点：可以实现传感器封装件在保持件处的高效的可拆卸的固定。
在另一实施方式中设置：一个或多个传感器包括以下传感器中的一个或多个：周围环境传感器、用于检测停车位的占用状态的泊车传感器、用于监控交通流和/或用于测量交通密度的交通传感器和用于监控集装箱占用的仓库传感器(Lagersensor)。
周围环境传感器例如是：超声传感器、磁场传感器、激光雷达传感器、激光传感器、雷达传感器或视频传感器或这些传感器的组合。借助这种周围环境传感器尤其可以实现传感器封装件的周围环境的感测式的检测。
泊车传感器例如构成为周围环境传感器。
交通传感器例如构成为周围环境传感器。
仓库传感器例如构成为周围环境传感器。
通过泊车传感器的使用，可以以有利的方式实现：可以检测停车位——例如停车场的停车位——的占用状态。即也就是说，在本发明的意义上，泊车传感器可以检测：停车位被占用还是未被占用、即空闲。根据一种实施方式，使用这种传感器设备用于监控停车位的占用状态。
在使用交通传感器时，为了监控交通流和/或为了测量交通密度，因此可以以有利的方式使用传感器设备，这根据一种实施方式如此设置。
在使用仓库传感器时，可以根据一种实施方式使用该传感器设备用于集装箱仓库的监控，这根据一种实施方式设置。这例如在用于集装箱的仓库中实现。
根据另一实施方式设置：交通基础设施包括停车场——保持件固定在所述停车场内——或包括道路——保持件固定在所述道路处——或包括集装箱仓库——保持件固定在所述集装箱仓库内。
即尤其也就是说，保持件固定在停车场内。这种停车场是交通基础设施。在本发明的意义上，停车场也可以称为停车场地并且用作车辆的停放场地。因此，停车场尤其构成连贯的场地，所述场地具有多个放置场地(在私人土地上的停车场的情况中)或停车位(在公共土地上的停车场的情况中)。根据一种实施方式，停车场可以由停车楼包括。停车场尤其由车库包括。
即尤其也就是说，保持件例如布置或固定在天花板、墙壁或柱子处或在停车场地上或在停车场——例如车库——的停车位上。
在另一实施方式中，交通基础设施包括固定的或静态的对象，所述固定的或静态的对象布置在道路处。在此，例如可以涉及交通标志、光信号设施、桥梁、隧道。
即尤其也就是说，保持件例如布置在桥梁、隧道、光信号设施、灯笼、交通牌处。为了监控交通流和/或测量交通密度，则以高效的方式使用传感器设备。
保持件例如布置在仓库内。保持件例如布置在集装箱仓库场处。
根据一种实施方式，传感器封装件包括存储器——尤其电子和/或磁存储器。这种存储器尤其是用于传感器数据的数据存储器。
根据一种实施方式，传感器封装件包括用于控制一个传感器或多个传感器的微控制器。
根据一种实施方式，传感器封装件包括用于接通或关断一个传感器或多个传感器的开关、即通/断开关。
根据一种实施方式，传感器封装件包括用于操作一个传感器或多个传感器的一个操作元件或多个操作元件。
根据一种实施方式，传感器封装件包括电储能器，所述电储能器用于一个或多个传感器的并且必要时例如其他电子构件——所述电子构件在传感器封装件内布置，例如存储器和/或微控制器——的电能供给。
根据一种实施方式，传感器封装件满足根据已知IP代码的预确定的保护方式。在此，缩写“IP”代表“International Protection”。对于IP代码的编码，例如有DIN EN 60529或VDE 0470-1或DIN 4005第9部分。即尤其也就是说，传感器封装件相对于外部影响包裹并且因此保护其中布置的元件。
根据一种实施方式设置：保持件和/或传感器封装件包括能量传输装置、尤其线圈，所述能量传输装置用于将电能从传感器封装件传输至保持件和/或反之。由此尤其可以实现电能的高效的传输。即尤其也就是说，可以例如感应式地传输电能。保持件和传感器封装件尤其分别包括用于传输和/或接收电能的线圈。
根据一种实施方式设置：传感器封装件和/或保持件包括处理器，所述处理器构造用于从保持件抑或传感器封装件读取辨识(Identifikation)，例如感应式地读取辨识，尤其借助线圈读取辨识。该辨识例如涉及场地辨识。场地辨识也就是：辨识抑或可以辨识确定的停车位，例如借助数字。
在一种实施方式中，传感器封装件包括用于操控和/或读取一个或多个传感器的处理器。
表达方式“抑或”尤其包括表达方式“和/或”。
附图说明
以下借助优选实施例进一步阐述本发明。在此示出：
图1未装配状态中的传感器设备；
图2装配状态中的根据图1的传感器设备。
具体实施方式
图1示出未装配状态中的传感器设备101。也就是说：传感器封装件103还未在保持件105中可拆卸地固定。即也就是说：传感器封装件103和保持件105还彼此分离。
传感器封装件103具有传感器107。在一种未示出的实施方式中设置多个传感器，所述多个传感器尤其相同地或例如不同地构造。传感器107例如是周围环境传感器。
传感器封装件103还具有通信接口109。通信接口109构造用于通过通信网络发送传感器107的传感器数据。通信接口109可以在无线通信连接的情况下称为无线接口。
传感器封装件103还包括电储能器111，所述电储能器一般也可以称为电能供给。电储能器111例如给传感器107和通信接口109供给电能。
传感器107、通信接口109和电储能器111在载体113上布置。根据一种实施方式，载体113是电路板。即尤其也就是说：传感器107、电储能器11和通信接口109可以在电路板上布置。由此尤其实现以下技术优点：可以简单并且高效地执行各个元件的电接触和/或连接。
电储能器111、通信接口109、传感器107和载体113在传感器封装件103内布置。即也就是说：传感器封装件103包裹前面提及的元件。
在所述实施例中，保持件105仅仅具有固定功能。因为所述保持件仅仅用于将传感器封装件间接固定在交通基础设施115处。在此，交通基础设施115仅仅示意性示出。所述交通基础设施可以例如是停车场。交通基础设施115例如是道路或行车道。交通基础设施例如是光信号设施、交通标志、桅杆、桩、护栏、交通标志或指示牌的框架、桥梁或隧道。
参考标记117示意说明装配方向的箭头。即也就是说：将传感器封装件103在箭头117的方向上置入到保持件105中。
在一种未示出的实施方式中设置：除了纯固定功能，保持件105还具有多个其他功能或一个其他功能。保持件105例如具有通信功能。保持件105例如具有能量供给功能。即尤其也就是说：保持件105具有电储能器和/或通信接口。
图2示出装配状态中的传感器设备101。也就是说：在装配状态中，传感器封装件103可拆卸地固定在保持件105处。在此，根据图2，传感器封装件103尤其置入到保持件105中。在未示出的实施例中，附加地或替代地设置其他固定可能性。例如：卡口连接和/或螺纹和/或卡锁和/或夹紧和/或粘接和/或磁性连接。
本发明即尤其并且此外包括以下思想：设置至少两部分式的传感器设备：在此，通过传感器封装件构造一部分，并且通过保持件构造另一部分。即也就是说：将传感器设备至少分离成两个部件：保持件和传感器封装件。
根据一种实施方式，保持件仅仅构造用于固定，没有其他功能。
根据一种实施方式，保持件包括一个或多个功能。保持件例如具有通信功能。传感器封装件将传感器数据传送至保持件，所述保持件然后可以通过通信网络借助通信接口发送所述传感器数据。数据传送例如可以通过电接触部和/或无线的、例如借助线圈(NFC)和/或光学地(LED)执行。保持件例如不包括电能供给。即也就是说：保持件是从电储能器独立出的。
根据一种实施方式，电储能器是蓄电池或电池。尤其既设置电池又设置蓄电池。
根据一种实施方式，保持件包括电储能器。该电储能器例如可以接管用于保持件中的数据存储器的缓存功能和/或传感器封装件的能量供给功能。
功能例如是场地辨识，这在需要纯传感器封装件更换时实现。场地辨识也就是说：例如借助数字辨识抑或可以辨识确定的停车位。那么例如可以辨识在停车场——例如停车楼——内的确定的停车位(例如：停车楼中的场地号码198)。也就是说：保持件例如可以具有场地辨识功能。由此例如实现以下技术优点：在不必须重新进行场地辨识或对场地辨识编程的情况下，可以简单更换传感器封装件。
即例如可以放弃ID编程。“ID”代表辨识并且也就是场地辨识。也就是说：当保持件具有场地辨识功能时，在传感器更换时，不再必须进行重新的ID编程。因此，在初始安装时的一次ID编程是足够的。在此例如设置：在哪个停车位处已安装了哪个保持件或传感器封装件。
功能尤其可以包含：执行更换周期的跟踪、所谓的追踪(Tracking)。
功能可以包含：可以设置存储和/或编程。例如可以借助QR代码——尤其借助数字代码——执行所述编程。例如可以借助RFID或闪存实现所述存储。这尤其可以在出厂或初始安装时执行。
传感器封装件根据一种实施方式包括传感装置——即一个或多个传感器，所述一个或多个传感器例如构造用于探测停车场占用——并且根据另一实施方式包括电能供给(优选一个或多个电池)、无线接口，以及根据其他实施方式包括：用于传感器数据的数据存储器、微控制器、操作元件、通/断开关。
传感器封装件和保持件的可拆卸的连接或固定根据实施方式如下实现，以便将传感器封装件可靠地并且可逆地与保持件连接：卡口连接、螺纹、优选借助特殊工具、夹紧、简单置入、粘接。
可能需要的电子部件更换(即传感器封装件的更换)可以由此根据本发明快速、安全、有利并且高效地在运行中实现，例如在停车场——例如停车楼——的持续运行中实现。
如果例如已将保持件与底座不可逆地连接和/或因为在拆除时破坏了保持件，可以在需要时再次使用所述电子部件部分——即例如传感器部分(即传感器封装件)。同样，如果在底座的需要的维护(例如铺装新的路面)的情况下必须暂时移除传感器——尤其泊车传感器，由此即可以节省成本。
还给出高的未来能力，因为可以在现场(Feld)更换传感器，即可以在现场实现传感器的可更换性。这以有利的方式实现对例如新无线电标准、一个或多个传感器中——即一般在传感器元件中——的改善、需要的区域化、或对扩展功能的快速并且高效的反应。
所述传感器封装件单独的单个安装——所谓的单机安装(Stand-Alone-Installation)——也根据一种实施方式设置并且实现。例如，在底座中沉入或注入传感器封装件时。这也意味着：根据一种实施方式，传感器封装件在底座中沉入和/或注入。因此例如可以直接在制造底座——例如行驶车道——时将传感器封装件注入至底座中。该使用方式具有高制造协同性。
传感器例如是用于停车空间管理的泊车传感器。传感器例如是用于测量和/或监控交通流和/或交通密度的传感器。例如使用所述传感器用于监控集装箱仓库中的集装箱占用。
本发明尤其具有简单安装和简单卸载的优点。这是高效并且成本有利的。尤其需要少的专业知识。即少的专业知识是必需的。
根据一种实施方式，保持件可独立地装配在底座上。也就是说：根据一种实施方式，保持件装配在底座上。装配方式例如是螺纹和/或粘接。也就是说：根据一种实施方式，保持件与交通基础设施——例如与底座——螺纹连接和/或粘接。
尤其设置并且因此也保证对于装配工具的简单的触及。
扩展的装配自由度尤其设置，例如可固化的粘接剂或借助温度和/或紫外线和/或提高的接触压力的作用可移除的保持件。
根据一种实施方式，传感器封装件在保持件的装配或拆除期间不与保持件连接并且可以因此在安装或卸载期间不被损坏。这即是特别稳健的系统。
本发明尤其允许成本高效的安装和临时停车场中的安装。因为仅支出保持件成本。因为例如可以在其他位置再次使用传感器封装件。
保持件的多个实施方式与底座和/或允许的和/或可能的装配方式有关地设置。在用于地下停车场的保持件的一种实施中，保持件例如必须仅具有关于周围环境影响(例如温度、结冰)的低要求。保持件例如在砂石表面上布置。这例如借助楔钉(Einschlagnagel)和/或借助锚。在两种应用(地下停车场和砂石表面)中，根据一种实施方式可以使用同样的传感器封装件。这在传感器封装件的制造总量中的协同作用的使用时，允许最广的应用范围。
本发明尤其具有在传感器设备的运行期间简单维护的优点。因为传感器封装件尤其提供整个的电子部件、传感装置、通信设备的封装件。这例如提供涉及ESD保护(ESD：Electro Static Discharge，免受静电放电影响的保护)、对于湿度和结冰的保护的优点。尤其可以在制造过程中实现受控的密封。这尤其使传感器设备可靠。所述密封尤其是可检查并且可重复的。尤其可以借助多数密封方法包裹传感器封装件。例如借助螺纹连接和/或激光焊接和/或制模(Einmolden)。
尤其可以在安全/合适的周围环境中(厂区外)实现电池更换和/或电子设备/传感装置的维护。由此实现或提供传感器系统——即传感器设备——的高度稳定性。这对于封闭建筑物外的宽广并且可靠的应用是尤其必要的。

Claims (15)

1.一种传感器设备(101)，所述传感器设备包括：
传感器封装件(103)；
在所述传感器封装件内布置有一个或多个传感器(107)；
保持件(105)；
其中，所述保持件(105)固定在交通基础设施(115)处；并且
其中，所述传感器封装件(103)可拆卸地固定在所述保持件(105)中。
2.根据权利要求1所述的传感器设备(101)，其中，所述保持件(105)仅仅具有固定功能。
3.根据权利要求1所述的传感器设备(101)，其中，除了所述固定功能之外，所述保持件(105)还具有一个或多个其他功能。
4.根据权利要求3所述的传感器设备(101)，其中，所述保持件(105)具有通信接口，所述通信接口构造用于通过通信网络发送所述一个或多个传感器(107)的传感器数据，使得所述保持件(105)具有通信功能作为其他功能。
5.根据权利要求4所述的传感器设备(101)，其中，所述通信接口构造用于借助所述一个或多个传感器(107)的光学的和/或电的通信连接接收所述传感器数据。
6.根据权利要求3至5中任一项所述的传感器设备(101)，其中，所述保持件(105)具有用于给所述一个或多个传感器(107)供给电能的电储能器，使得所述保持件(105)具有能量供给功能作为其他功能。
7.根据权利要求3至6中任一项所述的传感器设备(101)，其中，所述保持件(105)具有用于存储所述一个或多个传感器(107)的传感器数据的数据存储器以及用于缓存所述数据存储器中存储的传感器数据的电储能器，使得所述保持件(105)具有传感器数据存储功能和传感器数据缓存功能作为其他功能。
8.根据权利要求3至7中任一项所述的传感器设备(101)，其中，所述保持件(105)包括检测装置，所述检测装置构造用于检测传感器封装件更换周期的数量，使得所述保持件(105)具有传感器封装件更换周期跟踪功能作为其他功能。
9.根据权利要求3至8中任一项所述的传感器设备(101)，其中，所述保持件(105)包括处理器，所述处理器构造用于对所述一个或多个传感器(107)编程，使得所述保持件(105)具有传感器编程功能作为其他功能。
10.根据上述权利要求中任一项所述的传感器设备(101)，其中，所述传感器封装件(103)具有通信接口，所述通信接口构造用于通过通信网络发送所述一个或多个传感器(107)的传感器数据。
11.根据上述权利要求中任一项所述的传感器设备(101)，其中，所述保持件(105)和/或所述传感器封装件(103)包括能量传输装置、尤其线圈，所述能量传输装置用于将电量从所述传感器封装件(103)无线地传输至所述保持件(105)和/或反之。
12.根据上述权利要求中任一项所述的传感器设备(101)，其中，所述传感器封装件(103)和/或所述保持件(105)包括处理器，所述处理器构造用于从所述保持件(105)抑或所述传感器封装件(103)读取辨识，例如感应式地读取辨识，尤其借助线圈读取辨识。
13.根据上述权利要求中任一项所述的传感器设备(101)，其中，所述可拆卸的固定借助卡口连接和/或借助螺纹和/或借助卡锁和/或借助夹紧和/或借助粘接和/或借助将所述传感器封装件(103)置入到所述保持件(105)中构造。
14.根据上述权利要求中任一项所述的传感器设备(101)，其中，所述一个或多个传感器包括以下传感器(107)中的一个或多个：周围环境传感器、用于检测停车位的占用状态的泊车传感器、用于监控交通流和/或测量交通密度的交通传感器和用于监控集装箱占用的仓库传感器。
15.根据上述权利要求中任一项所述的传感器设备(101)，其中，所述交通基础设施(115)包括停车场——所述保持件(105)固定在所述停车场内，或包括道路——所述保持件(105)固定在所述道路处，或包括集装箱仓库——所述保持件(105)固定在所述集装箱仓库内。
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