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Die Erfindung betrifft ein mobiles System, das Bewegungsdaten eines Nutzers erfasst und aus den Bewegungsdaten des Nutzers vollautomatisch Parkpositionen bestimmt und dem Nutzer die Position anzeigt, an der der Nutzer ein Fahrzeug geparkt hat sowie die für den Betrieb des Systems notwendigen Verfahren.
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Hintergrund und Stand der Technik
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Automobilbenutzer, insbesondere in Großstädten und anderen Ballungszentren und sind häufig mit dem Problem konfrontiert, dass sie sich nicht mehr daran erinnern, wo sie ihr Fahrzeug zuletzt abgestellt haben. Gelegentlich kommt es sogar vor, dass ein Fahrzeugführer den Diebstahl seines Fahrzeugs bei der Polizei meldet, weil er sein Fahrzeug nicht mehr wiederfindet (siehe z. B.: Spiegel Online 15.02.2007, Parkplatz vergessen: Polizei entdeckt „gestohlenes” Mietauto eines australischen WM-Gastes, Süddeutsche
DE 04.05.2011 , München: Auto vermisst, wo steht er bloß?)
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Eine bekannte Lösung dieses Problems besteht darin, dass der Fahrzeugführer sich die jeweilige Position des Fahrzeugs beim Parken aufschreibt. Ein derartiges System ist wenig verlässlich, weil es aufgrund widriger Umstände sein kann, dass sich der Fahrzeugführer den Standort nicht aufschreiben kann oder weil die nötige Selbstdisziplin fehlt.
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Vor diesem Hintergrund besteht Bedarf an einer Lösung des Problems, sich den Parkplatz eines Fahrzeuges zu merken und den Fahrzeugführer bei Bedarf wieder an diesen Standort zurückzuführen, ohne dass dieser tätig werden muss.
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Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, ein System zur Verfügung zu stellen, welches automatisch die Bewegung oder Parkposition eines Nutzers analysiert und daraus Einparkvorgänge ermittelt sowie hieraus den Parkort speichert. Das System weist die Möglichkeit auf, den Benutzer an den Parkort zurückzuführen.
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Das erfindungsgemäß vorgeschlagene System enthält:
- a) GPS-Sensoren
- b) Beschleunigungs- und Neigungssensoren
- c) Funksensoren (GPRS, LTE, WiFi, etc.)
- d) lokaler Datenspeicher
- e) lokale Recheneinheit
- f) lokale Anzeigeeinheit
- g) lokale Eingabeeinheit (z. B. Tasten oder berührungsempfindliches Display)
- h) Energiespeicher
sowie gegebenenfalls weitere Einheiten, wie - i) lokale Schnittstellen (z. B. Fahrzeug-API, Near Field Communication)
- j) ggf. Kartenmaterial
- k) WAN-Verbindung zum Datenaustausch
- l) fernverbundene Recheneinheit
- m) fernverbundene Speichereinheit
- n) fernverbundene Anzeigeeinheit
- o) fernverbundene Eingabeeinheit
und ist dadurch gekennzeichnet, dass das System fortlaufend Orts- und Bewegungskoordinaten speichert. Eine systematische Übersicht des Systems findet sich in der 1.
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Das erfindungsgemäße System enthält zunächst Sensoren zur Positions- und Bewegungserkennung, wie zum Beispiel GPS-, Beschleunigungs- und Neigungssensoren zur Orts- und Bewegungserkennung. Das System kann somit in prinzipiell bekannter Weise die Ortskoordinaten des Systems erfassen, z. B. mittels der GPS-Koordinaten. Bei regelmäßiger Bestimmung der Ortskoordinaten können auch die Geschwindigkeit und Richtung ermittelt werden. Ergänzend kann das System Beschleunigungssensoren enthalten, die eine noch genauere Bestimmung von Bewegungsmustern zulassen, wie beispielsweise beim Ein- und Ausparken.
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Das erfindungsgemäße System enthält darüber hinaus ein Ader mehrere Funksensoren, beispielsweise zum Empfang von GPRS, LTE, WiFi, etc. Derartige Sensoren sind aus dem Stand der Technik bekannt und bedürften an dieser Stelle keiner weiteren Erläuterung. Diese Funksensoren dienen einerseits dazu, das erfindungsgemäße System zum Datenaustausch mit anderen Netzwerken zu verbinden. Das System kann sich auf diese Weise beispielsweise mit dem Internet verbinden, um geografische Informationen, wie beispielsweise Karteninformationen zu erhalten. Die Funksensoren dienen weiterhin bevorzugt dazu, die jeweilige Position des Systems präzise zu ermitteln, ohne auf den GPS-Empfang zugreifen zu müssen. Insbesondere in Ballungszentren kann durch die Bestimmung der jeweiligen Funkmasten für beispielsweise GPRS oder LTE Netze die jeweilige Systemposition sehr genau bestimmt werden. Auf diese Weise kann die Positionsbestimmung mit relativ wenig Energie durchgeführt werden.
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Weiterhin enthält das vorgeschlagene System einen Energiespeicher, vorzugsweise einen Akku. Derartige Energiespeicher, Verfahren und Vorrichtungen zu ihrem Betrieb sowie Vor- und Nachteile diverser Ausführungsformen sind dem Fachmann bekannt und bedürfen an dieser Stelle keiner Ausführung.
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Das System enthält weiterhin eine lokale Recheneinheit (CPU) und einen Datenspeicher. Die Recheneinheit muss in der Lage sein, die Daten der diversen Sensoren auszulesen und daraus die aktuelle Position zu berechnen. Die errechneten Daten werden dann in dem Datenspeicher abgelegt. Hierzu ist beispielsweise ein Flash-Speicher geeignet, der auch im Fall eines Spannungsverlustes (beispielsweise bei leergelaufenem Akku) die Daten sicher speichern kann. Derartige Speicher und Rechner sind heutzutage in vielen elektronischen Geräten enthalten, zum Beispiel in Mobiltelefonen, insbesondere Smartphones, so dass auf die genaue Beschreibung an dieser Stelle verzichtet werden kann.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält das System auch Karteninformationen, mithilfe derer das System die Position in Form von beispielsweise Straßeninformationen ermitteln kann.
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Aus den ermittelten Orts- und Bewegungskoordinaten ermittelt das System automatisch typische Parksituationen (unabhängig vom Fahrzeugtyp – Auto, Bus, Fahrrad, etc.) und speichert diese. Nach entsprechendem Aufruf kann das System den aktuellen Standort mit der letzten Parkposition vergleichen und den Nutzer an diese Zurückführen. Auch für diesen Verfahrensmodus ist die Nutzung der oben genannten Karteninformationen hilfreich, wenngleich nicht zwingend. Optional/alternativ kann die Parkposition durch Informationen von lokalen Schnittstellen ermittelt werden. Schnittstellen (API) von Fahrzeugen oder standortbezogene Schnittstellen (NEC) können die Standortermittlung mit Standortdaten anreichern.
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Das System weist bevorzugt eine optische Anzeige, besonders bevorzugt ein hochauflösendes Display auf, auf dem die gespeicherten Informationen angezeigt werden. Mittels des Displays kann beispielsweise eine aktuelle Karte gezeigt werden, auf der der aktuelle Standort und der zuletzt bestimmte Parkort angezeigt werden. In einer optionalen Ausführungsform der Erfindung kann das System den Nutzer zum Parkort zurückleiten, analog zu einem bekannten Navigationssystem. Des Weiteren kann im Moment der Parkpositionsfeststellung auf dem Display ein Nutzerdialog initiiert werden, der zur Positionsvalidierung und/oder Kontextinformationsanzeige (Zusatzinfos, Werbung, etc.) dienen kann.
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Das erfindungsgemäße System enthält auch eine oder mehrere Eingabemöglichkeiten für den Nutzer, z. B. in Form von Tasten. Diese können auch in Form eines berührungsempfindlichen Displays ausgestaltet sein. Die Eingabemöglichkeit erlaubt dem Nutzer das Ein- und Ausschalten des Systems, manuelle Korrekturen der Inhalte oder die Nutzung anderer, hier vorgestellter Funktionen.
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Das System sollte, damit es vom Nutzer stets mitgeführt werden kann, so klein sein, dass es in eine Hosen- oder Jackentasche passt. Das System kann selbständig sein, aber auch in ein anderes elektronisches Gerät integriert sein, beispielsweise in ein gängiges Smartphone. Alternativ kann das System auch als Schlüsselanhänger ausgestaltet sein, so dass es beispielsweise als Anhänger des Autoschlüssels ausgebildet sein kann. In einer derartigen Miniaturausführung kann auch auf ein Display verzichtet werden. Die Anzeige des Parkortes relativ zur aktuellen Position kann dann beispielsweise über eine entsprechende Leuchtdiodenanzeige erfolgen.
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Das Verfahren zur Bestimmung der Parksituation enthält dabei folgende Schritte:
Zunächst wird in regelmäßiger Weise der jeweilige Standort des Systems ermittelt und daraus ein Bewegungsprofil erstellt (Endlosschleife). Die Häufigkeit der Positionsbestimmung wird dabei der aktuellen, mittels der Beschleunigungssensoren bestimmten, Bewegung angepasst. Grundsätzlich wäre es denkbar, ständig die GPS-Koordinaten abzufragen und zu speichern. Da die Ermittlung von GPS-Koordinaten allerdings besonders energieintensiv ist und der Energiespeicher des Systems nicht über Gebühr belastet werden soll wird die Ermittlung der GPS-Koordinaten dynamisch der Bewegungsform angepasst. Hierzu werden insbesondere die Funkmast- und Beschleunigungssensoren des Systems herangezogen. Befindet sich das System in Ruhe, kann auf eine GPS-Messung verzichtet werden. Bewegt sich das System nach einem vordefinierten Muster (z. B. gleichmäßig in eine Richtung), dann ist eine Positionsbestimmung alle 10–20 Sekunden ausreichend. Treten innerhalb eines Zeitraums von wenigen Sekunden Beschleunigungen in verschiedene Richtungen auf, dann kann die Positionsbestimmung engmaschiger z. B. alle 1–5 Sekunden erfolgen.
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Alternativ und/oder ergänzend zur Positionsbestimmung mittels GPS können auch andere Möglichkeiten der Positionsbestimmung herangezogen werden, wie beispielsweise WLAN-Netze. Der Fachmann auf dem Gebiet ist mit diesen Möglichkeiten der Positionsbestimmung und den darauf basierenden Nutzungsmöglichkeiten, inklusive der notwendigen Sensorik vertraut.
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Aus den ermittelten Orts- und Bewegungskoordinaten ermittelt das System automatisch die wahrscheinlichste Fortbewegungsart. Gleichmäßige Geschwindigkeiten von bis zu 7 km/h deuten darauf hin, dass die Fortbewegung zu Fuß erfolgt. Geschwindigkeiten von 15–30 km/h lassen auf Nutzung eines Fahrrades schließen.
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Übersteigt die Geschwindigkeit 60 km/h handelt es sich wahrscheinlich um ein motorbetriebenes Fahrzeug, zum Beispiel einen PKW oder ein Motorrad.
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Aus den Daten der Beschleunigungssensoren können ergänzend die Beschleunigungsdaten herangezogen werden. Ausgeprägte (d. h. langanhaltende) Beschleunigungsphasen lassen auf motorbetriebene Fahrzeuge schließen, kurze Beschleunigungsphasen auf Fußmärsche bzw. Radfahrten. Besonders lang stetig steigende Beschleunigungsphasen wiederum auf Nahverkehrzüge und ähnliche öffentliche Verkehrsmittel.
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Der optionale Vergleich der Orts- und Beschleunigungsdaten mit dem Kartenmaterial erleichtert die Ermittlung des Fortbewegungsmittels und der Parksituation: Eine gleichmäßige Bewegung entlang einer Bahnstrecke lässt darauf schließen, dass die Bahn benutzt wird. Eine schnelle Bewegung entlang einer Autobahn lässt auf Nutzung eines Kraftfahrzeuges schließen. Anhand der oben genannten Daten wird vom System ermittelt welche Fortbewegungsart mit größter Wahrscheinlichkeit vorliegt. In einer optionalen Ausführungsform des Systems kann der Nutzer während der Bewegung oder auch nachträglich manuell eine Korrektur vornehmen. Weiterhin optional möglich ist die Nutzung von Informationen aus einer lokalen Schnittstelle, wie beispielsweise dem elektronischen Schloss des Kraftfahrzeuges.
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Entscheidend für den erfindungsgemäßen Einsatz sind auch die Erkennung eines Wechsels der Fortbewegungsart von und zum Vehikel sowie eine Erfassung von Ampelphasen und Tunnelbefahrung. Der Wechsel der Fortbewegungsart ist in der Regel durch eine kurze Ruhephase von wenigen Sekunden mit bestimmtem Bewegungsmuster gekennzeichnet. Eine Ampelphase folgt landesspezifisch einem bestimmten Bewegungsmuster und eine Tunnelbefahrung lässt sich anhand der Sensorendaten (Verbindungsabbruch in Verbindung mit weiteren Gyroskopmessungen) identifizieren.
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Das System vermag insbesondere mittels der Beschleunigungssensoren typische Ein- und Ausparkmuster (Parksituation) zu erkennen und diese zu speichern. Bei einem typischen Einparkvorgang parallel zu einer Straße wird das Fahrzeug typischerweise gestoppt und setzt dann rückwärts in die Parklücke. Die Beschleunigungssensoren vermögen die Beschleunigungsvorgänge (Verzögerung, Rückwärtsbewegung unter gleichzeitiger Seitwärtsbewegung, gegebenenfalls gefolgt von einer Reihe Vor- und Rückbewegungen, auch „Parkmuster” genannt) zu identifizieren und zusammen mit den GPS-Koordinaten zu speichern. Ähnliches gelingt mit anderen Parksituationen, beispielsweise in Parkbuchten oder auf größeren Parkplätzen. Die Ein- und Ausparkvorgänge sind regelmäßig durch ein oder mehrere Hin- und Herbewegungen gekennzeichnet.
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Besonders vorteilhaft ist, dass bei Erkennung der Parksituation in einem Parkhaus gleichzeitig die virtuelle Höheninformation gespeichert wird, so dass der Nutzer später das richtige Stockwerk beispielsweise eines Parkhauses wiederfindet. Dabei kann alternativ zu den GPS-Daten auf Höhensensoren zugegriffen werden oder ein virtueller Bewegungspfade gezeichnet werden. Dies geschieht anhand der unterschiedlichen Sensoren (mehrfache Neigungen indizieren das Befahren von Rampen zwischen Stockwerken) und landestypischer Gebäudebauweisen (Deckenhöhen, etc.). Zur Wiederauffindung kann der aufgezeichnete Pfad rückverfolgt und virtuell projiziert werden. Dies kann auch durch Zuhilfenahme von sogenannter „Augmented Reality” Technologie auf dem gleichen oder einem weiteren Endgerät passieren (z. B. interaktive Brille).
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Ähnlich erfolgt die Mustererkennung beim Ausparken: Typischerweise bewegt sich der Nutzer in Schrittgeschwindigkeit auf sein Fahrzeug zu, verharrt wenige Sekunden in Ruhe, vollführt gegebenenfalls eine Reihe von Vor- und Rückbewegungen (Ausparken) und bewegt sich dann mit typischem Automobilbewegungsmuster weiter.
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Das System errichtet bei bestätigter oder vorhergesagter Parkposition einen geographischen Parkperimeter der zur Bestimmung des exakten Fahrzeugs essentiell ist. Auf Basis des jeweils aktiven Bewegungsprofils und der errichteten Parkperimeter wird das tatsächlich benutzte Fahrzeug namentlich vorhergesagt. Dabei wird konzentrisch im Ausgangsperimeterumfeld nach weiteren Perimetern gesucht (vom Endgeräteigentümer und von verknüpften Endgeräten) um eine Perimeterdurchfahrt von einem Startpunkt unterschieden zu können.
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In einer bevorzugten Ausführungsform des Systems werden die genannten Orts-, Bewegungs- und Beschleunigungsdaten gespeichert und auf dem Display anhand einer Karte dargestellt. Der Nutzer kann damit die Bewegungen zum aktuellen Standort rückverfolgen, wobei der vermutete Parkort speziell angezeigt wird. In dieser Ausführungsform ist besonders vorteilhaft, dass der Nutzer auf jeden Fall zurück zum Parkort findet, selbst wenn die Parkortbestimmung im Einzelfall fehlerhaft war, weil er seinen gesamten Weg zurückverfolgen kann. Ergänzend können die vom Nutzer gegebenfalls manuell gesetzten Parkorte angezeigt werden.
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Das erfindungsgemäße System erlaubt in einer alternativen Ausführungsform auch die Anzeige ortsabhängiger Daten. So können beispielsweise Parkhäuser, Restaurants oder andere Örtlichkeiten in der Nähe einer Position (z. B. der letzten Parkposition) angezeigt werden. In einer weiteren alternativen Ausführungsform kann das System auch ein prinzipiell bekanntes Navigationssystem enthalten und den Nutzer automatisch an einen gewünschten Ort führen.
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Das erfindungsgemäße System kann neben dem Display und Tasten (wobei Letztere auch in Form eines berührungsempfindlichen Displays ausgestaltet sein können) auch weitere Schnittstellen enthalten. So kann das System beispielsweise eine Funkverbindung zu anderen gleichartigen oder ähnlichen Geräten enthalten. Auf diese Weise können beispielsweise innerhalb einer Familie die gesammelten Daten an andere Geräte übertragen werden, damit beispielsweise ein Ehepartner den Platz findet, an dem der andere Ehepartner ein Fahrzeug geparkt hat. Eine Weitergabe von Parkort-Daten über eine WAN-Verbindung an einen Relay-Server der die Daten anderen Nutzern zur Verfügung stellt, ist eine technisch einfache Alternative zu einer direkten Funkverbindung.
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Das erfindungsgemäße System kann über eine Funkverbindung (z. B. GPS, LTE, WiFi, WAN) auch mit externen Rechnern und Speichern verbunden werden. So ist es beispielsweise möglich, dass das System sich mit einem externen Datenserver verbindet, der dann basierend auf übermittelten Messdaten des mobilen Systems, sowie Datenmaterial des Servers die jeweilige Position bestimmt. Dabei ist es möglich, dass die aktuelle Position sowie die bestimmten Parkpositionen auf einer externen Anzeigeeinheit angezeigt werden. Dort kann optional auch eine weitere Eingabe von Daten erfolgen. Eine derartige Ausführungsform der Erfindung ist beispielsweise für Autovermietungen geeignet, damit die Parkposition der vermieteten Automobile jederzeit in übersichtlicher Weise in der Vermietungszentrale festgestellt werden kann.
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Von besonderer Bedeutung für das erfindungsgemäße System ist der Schutz der Bewegungsdaten. Da prinzipiell ein beliebig umfangreiches Bewegungsprofil innerhalb des Gerätes angelegt werden kann, wird die Auslesung der Daten in der bevorzugten Ausführungsform des Systems geschützt, beispielsweise durch eine entsprechende Passworteingabe oder ähnliche Sicherheitsvorkehrungen (wie beispielsweise biometrische Daten, zum Beispiel Gesichts- und/oder Stimmerkennung). Darüber hinaus bietet ein erfindungsgemäß bevorzugtes System die Möglichkeit Speicherzeiten oder Orte zu begrenzen, so dass beispielsweise immer nur ein bestimmter Zeitraum erfasst wird oder ein geographischer Bereich von der Messung ausgeschlossen wird. Weitergabe von Daten kann durch den Nutzer konfiguriert werden, so dass im Regelfall keinerlei Bewegungsdaten das Gerät verlassen. Typischerweise würde nur die jeweils gespeicherte Parkposition das Endgerät verlassen und nur jenen Nutzern mitgeteilt, die der Gerätebesitzer individuell freigegeben hat.
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Nutzer, die nur gelegentlich ihr Fahrzeug nutzen, können in einer anderen Ausführungsform des Systems auf eine Speicherung des gesamten Bewegungsprofils verzichten und lediglich eine Speicherung der vermuteten Parkpositionen veranlassen oder auf manuelle Speicherung zurück greifen.
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Die im Rahmen dieser Anmeldung genannten Anwendungsbeispiele sind nicht limitierend. Der Fachmann auf dem Gebiet kann ohne Weiteres weitere Anwendungsmöglichkeiten und/oder Bauformen entwickeln, ohne erfinderisch tätig werden zu müssen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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