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Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zur Erkennung der Belegung eines Parkplatzes.
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Stand der Technik
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Aus der
DE69808293T2 ist ein Drucksensor bekannt, der ein Schaumstoffmaterial, eine Lichtquelle und einen Lichtsensor umfasst. Bei dem Drucksensor handelt es sich um einen Schaumstoffsensor. Das Schaumstoffmaterial umfasst Streuzentren und leitet durch die in ihm befindliche Lichtquelle eingespeistes Licht, sodass der ebenfalls im Schaumstoffmaterial befindliche Lichtsensor das eingeleitete Licht empfangen kann. Der Sensor ist so angeordnet, dass er das Licht der Lichtquelle nicht auf direktem Weg empfangen kann, sondern das Licht nach Streuung am Schaumstoffmaterial empfängt. Bei Deformation des Schaumstoffmaterial verändert sich dessen Lichtleitfähigkeit bzw. die Dichte der Streuzentren, sodass eine Auswertung der durch den Lichtsensor empfangenen Lichtintensität ein Maß für den auf das Schaumstoffmaterial wirkenden Druck darstellt. Somit kann aus dem Schaumstoffmaterial ein Drucksensor gebildet werden.
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Aus der
EP1605240A1 ist ein textiler Sensor bekannt, der aus einer flächigen, gewebten Elektrode und gegenüberliegenden durch leitende Fäden gebildete Elektroden gebildet wird. Die flächige Elektrode und die leitenden Fäden sind durch eine nichtleitende Schicht beabstandet und bilden je einen Kondensator. Der Abstand ändert sich bei Druckeinwirkung, sodass sich in Folge dessen auch die Kapazität der Kondensatoren Ändert. Die Kapazitätsänderung kann gemessen werden, um so ein Maß für den einwirkenden Druck zu erhalten.
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Sensorsysteme zur Erkennung einer Belegung eines Parkplatzes sind bekannt. Dabei werden z.B. Kameras verwendet, um den Belegungszustand eines Parkplatzes zu erfassen. Kameras sind teuer und bei Dunkelheit oder schlechtem Wetter bzw. Nebel nur bedingt verwendbar. Es sind auch Erkennungssysteme bekannt, die die Belegung einzelner Parkplätze über Ultraschallsensoren oder magnetische Sensoren oder Photozellen im Boden erkennen. All diesen Systemen ist gemein, dass lediglich eine Aussage über den Belegungszustand eines Parkplatzes getroffen werden kann. Eine Fahrzeugklassifizierung bzw. eine Erkennung, ob das Fahrzeug ausreichend genau innerhalb des Parkplatzes abgestellt wurde, ist nicht möglich.
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Offenbarung der Erfindung
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Das erfindungsgemäße System zum Erkennen einer Belegung eines Parkplatzes hat demgegenüber den Vorteil, dass das System einen Berührungssensor umfasst, der derart auf dem Parkplatz angeordnet ist, dass eine von einem parkenden Fahrzeug verursachte Druckeinwirkung mittels des Berührungssensors erfasst wird.
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Vorteilhaft ist, dass der Berührungssensor eingerichtet ist, eine Druckintensität zu erfassen. Dabei ist der Berührungssensor vorteilhafter Weise eingerichtet, die Druckeinwirkung zweidimensional zu erfassen und jedem Punkt der zweidimensionalen Druckeinwirkung eine Druckintensität zuzuordnen.
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Vorteilhaft ist, dass das System eine Recheneinheit umfasst, die eingerichtet ist, ausgehend von der mittels des Berührungssensors erfassten Druckeinwirkung das Fahrzeug zu klassifizieren. Somit kann vorteilhafter Weise erkannt werden, ob das auf dem Parkplatz abgestellte Fahrzeug dort auch abgestellt werden darf. Beispielsweise kann so überprüft werden, ob ein Kleinwagen auf einem extra großen Parkplatz für SUVs abgestellt ist, oder ob ein LKW auf einem nur für PKW eingerichteten Parkplatz steht. Auch lässt sich durch einen Vergleich mit einem hinterlegten Muster erkennen, ob ein Fahrzeug eines Mieters eines angemieteten Parkplatzes, oder ein Fremdfahrzeug auf diesem steht. Wird erkannt, dass ein Fremdfahrzeug auf dem gemieteten Parkplatz steht, kann der Mieter vorteilhafter Weise, z.B. über eine automatisch versendete Nachricht, informiert werden.
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Vorteilhaft ist, dass die Recheneinheit alternativ oder zusätzlich eingerichtet ist, ausgehend von der mittels des Berührungssensors erfassten Druckeinwirkung einen Gütewert zu bestimmen, der ein Maß für eine Parklückentreue des Fahrzeugs darstellt. Unter Parklückentreue wird dabei verstanden, ob das Fahrzeug derart auf dem Parkplatz abgestellt ist, dass ein benachbarter Parkplatz durch das Fahrzeug nicht in seiner Benutzbarkeit eingeschränkt ist. Wird eine Einschränkung der Nutzbarkeit des benachbarten Parkplatzes erkannt, kann einem Fahrer des Fahrzeugs für die Nutzung des Parkplatzes beispielsweise eine erhöhte Parkgebühr in Rechnung gestellt werden.
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Vorteilhaft ist, dass der Berührungssensor den Parkplatz vollständig bedeckt. Somit kann eine Position des Fahrzeugs zuverlässig erfasst werden. Besonders vorteilhaft ist, wenn der Berührungssensor seitlich über den Parkplatz hinausragt. Somit kann auch ein Fahrzeug, dessen Räder zum Teil außerhalb des Parkplatzes stehen, erfasst werden.
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Vorteilhaft ist, falls das System mehrere Berührungssensoren umfasst, dass die Berührungssensoren in einem Streifenmuster auf dem Parkplatz angeordnet sind. Unter einem Streifenmuster können beispielsweise Längsstreifen, Querstreifen oder diagonal verlaufende Streifen verstanden werden.
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Vorteilhaft ist, falls das System mehrere Berührungssensoren umfasst, dass die Berührungssensoren in einem Kachelmuster auf dem Parkplatz angeordnet sind. Unter einem Kachelmuster kann beispielsweise eine schachbrettartige Anordnung der Berührungssensoren verstanden werden.
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Vorteilhaft ist, dass es sich bei dem Berührungssensor um einen Textilsensor handelt.
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Vorteilhaft ist, dass es sich bei dem Berührungssensor um einen Schaumstoffsensor handelt.
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Ein Textilsensor ist beispielsweise ein Gewebe, dass zumindest teilweise aus elektrisch leitenden Fasern besteht, sodass eine Berührung des Gewebes entweder durch einen Spannungsabfall oder aber durch eine Änderung einer Kapazität von durch die leitenden Fasern gebildeten Kondensatoren erkannt werden kann. Die Kapazitätsänderung kann vorteilhafter Weise abhängig von der Intensität eines auf den Textilsensor ausgeübten Drucks sein. Textilsensoren können besonders flach und gewichtssparend gefertigt werden und eignen sich daher besonders, um eine vorhandene Oberfläche mit einem Berührungssensor zu überziehen.
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Bei dem Schaumstoffsensor kann es sich um einen aus dem Stand der Technik bekannten Schaumstoffsensor handeln, oder um einen der nachstehend näher beschriebenen Schaumstoffsensoren.
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Der Schaumstoffsensor kann vorteilhafterweise ein Schaumstoffelement umfassen, wobei sich innerhalb des Schaumstoffelements Lichtquellen und Lichtsensoren befinden, sodass die Lichtsensoren durch die Lichtquellen ausgesendetes Licht empfangen, wobei das Schaumstoffelement derart ausgebildet ist, dass sich die von den Lichtsensoren empfangene Lichtintensität in Abhängigkeit eines auf das Schaumstoffelement wirkenden Drucks ändert, wobei der Schaumstoffsensor außerdem Elektroden umfasst, die einen Kondensator bilden, dessen Kapazität anhängig von dem auf das Schaumstoffelement einwirkenden Drucks ist.
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Das Schaumstoffelement umfasst Streuzentren, ist ansonsten aber lichtleitend ausgebildet. In das Schaumstoffelement eingekoppeltes Licht wird an den Streuzentren gestreut, sodass die im Schaumstoffelement befindlichen Lichtsensoren das durch die Streuzentren gestreute Licht empfangen. Bei Kompression des Schaumstoffelements in Folge von Druckeinwirkung wird die lokale Dichte der Streuzentren im Bereich der Druckeinwirkung erhöht, sodass die Lichtsensoren eine erhöhte Lichtintensität erfassen. Die Lichtintensität ist dabei ein eindeutiges Maß für die Intensität der Druckeinwirkung. Zusätzlich kann der Schaumstoffsensor Elektroden umfassen, die einen Kondensator bilden. Der Kondensator ist, beispielsweise durch die Verwendung des kompressiblen Schaumstoffmaterials als Isolierschicht, ebenfalls kompressibel, sodass sich die Kapazität des Kondensators bei lokaler Druckeinwirkung ändert. Eine Messung der Kapazität des Kondensators liefert daher ein eindeutiges Maß für den auf den Kondensator einwirkenden Druck, sodass diese Ausgestaltung des Schaumstoffsensors vorteilhafterweise zwei unabhängige Messverfahren ermöglicht, die verwendet werden können, um einen Druck redundant zu erfassen. Dies ist besonders vorteilhaft bei Anwendungen in denen der Schaumstoffsensor über eine lange Produktlebensdauer nicht getauscht oder gewartet werden kann, da die beiden voneinander unabhängigen Messverfahren auch verwendet werden können um langfristige Sensordriften zu erkennen und im Rahmen einer elektronischen Auswertung zu kompensieren. Somit bietet diese Ausgestaltung des Schaumstoffsensors eine kostengünstige, flexible und langlebige Möglichkeit einen Druck zu messen.
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Vorteilhafter Weise wird eine Elektrode des Sensorsystems durch ein flächiges Gewebe gebildet, das beispielsweise aus einer miteinander verwobenen Vielzahl von elektrisch leitenden Drähten oder Fasern gebildet sein kann. Alternativ kann das flächige Gewebe auch nicht elektrisch leitende Komponenten, wie z.B. handelsübliche Textilfasern, enthalten. Somit kann vorteilhafterweise eine mechanische oder haptische Eigenschaft des flächigen Gewebes in einer gewünschten Art und Weise bereitgestellt werden.
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Vorteilhaft ist, wenn das Schaumstoffelement eine Oberfläche aufweist, wobei sich eine Elektrode auf der Oberfläche des Schaumstoffelements befindet. In besonders vorteilhafter Ausgestaltung befindet sich die Elektrode, die das flächige Gewebe bildet, auf der Oberfläche des Schaumstoffelements. Somit kann eine gewünschte Oberflächeneigenschaft bzw. -haptik bereitgestellt werden. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung befindet sich mindestens eine zweite Elektrode innerhalb des Schaumstoffelements.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung, in der das Schaumstoffelement zwei gegenüberliegende Oberflächen aufweist, befinden sich die Elektroden auf den beiden gegenüberliegenden Oberflächen des Schaumstoffelements. Besonders vorteilhaft ist, wenn beide Oberflächen durch Elektroden bedeckt sind, die flächige Gewebe bilden.
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Vorteilhaft ist, wenn die Elektroden eine elektrische Leitung bilden, die mit den Lichtquellen oder den Lichtsensoren verbunden sind. Durch die Verwendung der Elektroden als elektrischen Leitungen lässt sich vorteilhafterweise ein Schaumstoffsensor realisieren, dass keine gesonderten elektrischen Leitungen zum Versorgen der Lichtquellen mit elektrischer Energie oder zum Übermitteln von durch die Lichtsensoren bereitgestellten elektrischen Signalen benötigt. Mit anderen Worten kann so vorteilhafterweise ein Schaumstoffsensor bereitgestellt werden, dessen Signalleitungen bzw. Versorgungsleitungen verwendet werden können, um kapazitive Drucksensoren zu realisieren.
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Vorteilhafter Weise bildet das Schaumstoffelement eine Matte. Der Schaumstoffsensor umfasst mehrere Lichtsensoren, sodass aus einer Verteilung der durch die Lichtsensoren empfangenen Lichtintensität eine Lokalisierung des auf das Schaumstoffelement einwirkenden Drucks ermittelt werden kann. Die Mattenform des Schaumstoffelements bietet den Vorteil, dass der derart gebildete Schaumstoffsensor flexibel eingesetzt werden kann. Somit kann der Druck nicht nur dem Betrag nach gemessen, sondern auch räumlich zugeordnet werden. Durch entsprechende Anordnung der Lichtsensoren kann ein Schaumstoffsensor mit einer räumlichen Auflösung bereitgestellt werden, die eine Bestimmung einer Einwirkfläche des Drucks oder einer zweidimensionalen Druckverteilung ermöglicht. Der Schaumstoffsensor kann auch eine Vielzahl von Elektroden umfassen.
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Ein Ausführungsbeispiel des Schaumstoffsensors sowie ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Systems werden im Folgenden näher beschrieben. Dabei zeigen:
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Figurenliste
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- 1 einen schematischen Querschnitt durch einen beispielhaften Schaumstoffsensor;
- 2 eine schematische Draufsicht auf einen beispielhaften Schaumstoffsensor;
- 3 eine schematische Darstellung eines Parkplatzes mit einem Ausführungsbeispiel deserfindungsgemäßen Systems.
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1 zeigt einen schematischen Querschnitt durch einen Schaumstoffsensor (10). Ein Schaumstoffelement (11) ist näherungsweise quaderförmig ausgebildet, sodass der Schaumstoffsensor (10) insgesamt eine Matte bildet. Das Schaumstoffelement (11) ist lichtleitend und umfasst Streuzentren. Auf der Oberseite des Schaumstoffelements (11) befindet sich ein flächiges Gewebe (12), das zumindest teilweise aus elektrisch leitendem Material besteht und daher eine Elektrode bildet. Das flächige Gewebe (12) ist dünn im Vergleich zur Dicke des Schaumstoffelements (11).
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Der Schaumstoffsensor (10) umfasst mehrere Lichtquellen (14), bei denen es sich beispielsweise um LEDs handeln kann, sowie mehrere Lichtsensoren (16) wie z.B. Photozellen. Die Lichtquellen (14) und die Lichtsensoren (16) sind in das Schaumstoffelement (11) eingebettet und derart angeordnet, dass die durch die Lichtsensoren (16) empfangene Lichtintensität einen erheblichen Anteil an Streulicht, das an den Streuzentren gestreut wurde, aufweist. Die Lichtquellen (14) und die Lichtsensoren (16) sind jeweils mit elektrischen Leitungen (17) verbunden, wobei es sich bei den elektrischen Leitungen (17) sowohl um Leitungen zur Spannungsversorgung, als auch um Signalleitungen handeln kann. Vorteilhafterweise können Signale von den Lichtsensoren (16) als digitale Signale über die elektrischen Leitungen (17) übermittelt werden. Die elektrischen Leitungen (17) bilden gemeinsam mit dem flächigen Gewebe (12) jeweils einen kompressiblen Kondensator, dessen Kapazität von einer Druckeinwirkung auf das Schaumstoffelement (11) abhängt. Mittels einer Auswerteelektronik kann die Kapazität der Kondensatoren gemessen und daraus die Druckeinwirkung bestimmt werden.
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2 zeigt eine schematische Draufsicht auf den Schaumstoffsensor (10), wobei die bereits im Rahmen der Beschreibung von 1 erläuterten Elemente nicht erneut beschrieben werden. Der Schaumstoffsensor (10) kann einen weiteren Sensor (18) umfassen, bei dem es sich um einen Beschleunigungssensor, einen Temperatursensor und/oder einen Feuchtesensor handeln kann.
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3 zeigt schematische Darstellung eines Parkplatzes (30) mit einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Systems. Der Parkplatz (30) ist mit einem Berührungssensor (32) ausgestattet, der derart auf dem Parkplatz angeordnet ist, dass der Berührungssensor (32) die zum Abstellen eines Fahrzeugs (36) vorgesehene Fläche bedeckt. Steht das Fahrzeug (36) auf dem Parkplatz (30) verursachen alle Räder des Fahrzeugs (36) einen Druck auf den Berührungssensor (32). Bei dem Berührungssensor (32) kann es sich insbesondere um einen Textilsensor oder um einen Schaumstoffsensor (10) handeln. Das System zum Erkennen einer Belegung Parkplatzes (30) umfasst außerdem eine Recheneinheit (34), die eingerichtet ist, ausgehend von einem Signal des Berührungssensors (32) eine Fläche der von dem Fahrzeug (36) verursachten Druckeinwirkung sowie eine Druckintensität zu erfassen. Die Recheneinheit ist ebenfalls eingerichtet, ausgehend von Relativpositionen der Räder des Fahrzeugs (36) und dessen Gewicht das Fahrzeug (36) zu klassifizieren. Die Recheneinheit (34) ist ebenfalls eingerichtet, ausgehend von der erfassten Position der Räder des Fahrzeugs (36) einen Gütewert zu bestimmen, der ein Maß für eine Parklückentreue des Fahrzeugs (36) darstellt. Der Gütewert kann dabei z.B. ein Wert sein, der angibt, inwiefern eine Benutzbarkeit eines benachbarten Parkplatzes durch das Fahrzeug (36) eingeschränkt ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 69808293 T2 [0002]
- EP 1605240 A1 [0003]
