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Die Erfindung betrifft ein quaderförmiges Steinelement, welches als Fahrbahnbelag oder Fahrbahnbegrenzung eingesetzt werden kann. Ferner betrifft die Erfindung einen Satz aus Steinelementen und ein System zur Detektion der Anwesenheit eines Fahrzeugs auf einem Fahrzeugstellplatz.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Steinelement bzw. einen Satz aus Steinelementen anzubieten, die eine Multifunktionalität aufweisen.
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Die Aufgabe wird durch ein quaderförmiges Steinelement mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch einen Satz aus Steinelementen mit den Merkmalen des Anspruchs 12 bzw. durch ein System mit den Merkmalen des Anspruchs 13 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Das erfindungsgemäße quaderförmige Steinelement weist eine befahrbare Oberseite, eine parallel zur Oberseite ausgebildeten Unterseite und Seitenflächen auf, wobei eine elektronische Baugruppe zur Detektion der Anwesenheit eines Fahrzeugs in das Steinelement integriert ist. Durch die Integration der elektronischen Baugruppe ist es möglich, festzustellen, ob ein Fahrzeug (z.B. PKW, LKW) in der unmittelbaren Umgebung des Steinelements vorhanden ist. Das Steinelement erhält somit neben seiner eigentlichen Funktion der Befestigung des Fahrbahnbelages bzw. der Befestigung der Fahrbahnabgrenzung eine zusätzliche Funktion.
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Die durch die elektronische Baugruppe durchgeführte Detektion kann durch geeignete Einrichtungen (z.B. Steuervorrichtungen, Kontrollvorrichtungen) weiterverarbeitet werden, sodass beispielsweise Aussagen über den ruhenden oder fließenden Verkehr im Bereich des Steinelements getroffen werden. Ist das Steinelement im Bereich eines Fahrzeugstellplatzes (Parkplatz) angebracht, ist es etwa möglich, zu erfassen, ob der Fahrzeugstellplatz belegt oder noch frei ist. Es ist jedoch auch möglich, mit Hilfe der elektronischen Baugruppe die Anzahl der das Steinelement überfahrenden Fahrzeuge pro Zeiteinheit zu ermitteln (z.B. für eine Verkehrszählung). Werden mehrere Steinelemente mit jeweils mindestens einer elektronischen Baugruppe verwendet, so kann auch beispielsweise eine (visuelle) Leitlinie entlang eines Parkplatzes oder entlang einer Straße erzeugt werden.
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Bei dem quaderförmigen Steinelement kann es sich insbesondere um einen Betonpflasterstein, eine Betonplatte, einen Randstein, einen Bordstein, einen Rasenfugenstein, ein Rasengitter, einen Begrenzungsstein oder ein Natursteinelement oder Keramikelement handeln. Insbesondere kann es sich auch um einen Betonstein mit Naturstein- oder Keramikoberseite handeln. Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Steinelement als Bordstein am Ende einer Parkbucht bzw. am Ende eines Fahrzeugstellplatzes oder als Pflasterstein in einem gepflasterten Parkplatz/Fahrzeugstellplatz/Parkbucht ausgebildet ist.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform ist die elektronische Baugruppe in einer im Grundkörper des Steinelements ausgebildeten Tasche (Vertiefung, Aussparung) angeordnet. Auf diese Weise ist die elektronische Baugruppe gut vor äußeren Einwirkungen (z.B. Befahren, insbesondere mit Kehrmaschinen oder Schneeräumer) geschützt. Zugleich stört die elektronische Baugruppe beim Verlegen des Steinelements nicht.
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Es ist auch möglich, die elektronische Baugruppe in einen im Steinelement vorhandenen Zwischenraum bzw. im Fugenbereich zwischen zwei Steinelemente einzubringen. Insbesondere ist es möglich, die elektronische Baugruppe in einen der bei Rasenfugensteinen oder Rasengittern vorhandenen Zwischenräume anzuordnen.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die elektronische Baugruppe in einer in einem Kantenbereich zwischen der Unterseite und einer der Seitenflächen oder der Oberseite und einer der Seitenflächen ausgebildeten Ausnehmung positioniert. Auch auf diese Weise stört die elektronische Baugruppe beim Verlegen des Steinelements nicht.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Oberseite des Steinelements vollflächig aus einem Betonwerkstoff ausgebildet. Auf diese Weise ist das Steinelement besonders stabil und gut befahrbar. Die elektronische Baugruppe ist entsprechend gut gegen äußere mechanische Beanspruchung geschützt.
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Ist die elektronische Baugruppe in eine Vergussmasse eingebettet, so wird deren Empfindlichkeit gegenüber äußeren Beanspruchungen weiter verringert.
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Des Weiteren ist es möglich, einen verschließbaren Deckel zur Abdeckung der elektronischen Baugruppe vorzusehen. Auch dieser Deckel schützt die elektronische Baugruppe zusätzlich vor äußerer mechanischer Beanspruchung.
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In einer bevorzugten Ausführungsform weist die elektronische Baugruppe ein Sensorelement sowie ein Kommunikationselement, insbesondere ein kabelloses Kommunikationselement, und eine Energieversorgungseinheit auf. Das Sensorelement ist hierbei insbesondere aus Magnetfeldsensor, Ultraschallsensor, Radarwellensensor oder Helligkeitssensor ausgebildet. Die Energieversorgungseinheit kann als Batterie, als Akkumulator oder als Solarzelle ausgebildet sein. In vorteilhafter Weise kann die Energieversorgungseinheit auch zur Aufnahme von elektrischer Energie, die von einer externen Versorgungseinheit kabellos zur Verfügung gestellt wird (z.B. über eine RFID-Verbindung), ausgebildet sein.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform sind zwei oder mehr elektronische Baugruppen in das Steinelement integriert, wobei jede der elektronischen Baugruppen die Anwesenheit eines Fahrzeugs detektiert. In vorteilhafter Weise unterscheiden sich die Detektionsfelder der beiden elektronischen Baugruppen. Auf diese Weise können beispielsweise mehrere nebeneinanderliegende Fahrzeugstellplätze mittels eines einzigen Steinelements überwacht werden.
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Der erfindungsgemäße Satz aus Steinelementen weist mindestens eines der erfindungsgemäßen Steinelemente mit einer quaderförmigen Außenform sowie eine Mehrzahl von weiteren Steinelementen, welche die identische Außenform aufweisen, auf. Ein derartiger Satz aus Steinelementen eignet sich daher gut zur maschinellen Verlegung. Außerdem fügt sich das erfindungsgemäße Steinelement optisch gut in die restliche Oberfläche ein.
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Das erfindungsgemäße System zur Detektion der Anwesenheit eines Fahrzeugs auf einem Fahrzeugstellplatz weist mindestens ein erfindungsgemäßes Steinelement und eine Zentraleinheit, welche ausgebildet ist, kabellos versendete elektronische Daten der elektronischen Baugruppe zu empfangen, auf. Mit Hilfe dieses Systems ist eine besonders einfache Auswertung der von der elektronischen Baugruppe detektieren Sensorinformationen möglich.
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In besonders vorteilhafter Weise versorgt die Zentraleinheit das erfindungsgemäße Steinelement zusätzlich kabellos mit elektrischer Energie.
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Dadurch ist ein in sich geschlossenes System möglich, das auf keine externen Leitungen angewiesen ist.
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In vorteilhafter Weise ist die Zentraleinheit ebenfalls in ein Steinelement integriert. Auf diese Weise wird eine einheitliche Optik erzeugt. Es ist jedoch auch möglich, die Zentraleinheit beispielsweise in einer Säule in der Nähe des oder der erfindungsgemäßen Steinelemente auszubilden.
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Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen in den Zeichnungsfiguren weiter erläutert, wobei gleiche Bezugszeichen gleiche bzw. gleichwirkende Komponenten bezeichnen. Es zeigen:
- 1 eine perspektivische Ansicht eines als Betonpflasterstein ausgebildeten quaderförmigen Steinelements mit elektronischer Baugruppe;
- 2 eine Schnittansicht des Betonpflastersteins aus 1;
- 3 eine Schnittansicht eines zweiten Steinelements;
- 4 eine Schnittansicht eines dritten Steinelements; und
- 5 eine perspektivische Ansicht eines Systems zur Detektion der Anwesenheit eines Fahrzeugs auf einem Fahrzeugstellplatz.
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1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines als Betonpflasterstein 1 ausgebildeten quaderförmigen Steinelements. Der Betonpflasterstein 1 weist eine vollflächig aus Betonwerkstoff ausgebildete Oberseite 2 auf, die von Fahrzeugen (PKW, LKW) befahrbar ist. Parallel zur Oberseite 2 ist eine Unterseite 3 ausgebildet. Seitenfläche 4, 5, 6 begrenzen den Betonpflasterstein 1 in seitlichen Richtungen, sodass insgesamt eine quaderförmige Außenform entsteht. In den Betonpflasterstein 1 ist eine elektronische Baugruppe 7 zur Detektion der Anwesenheit eines Fahrzeugs integriert.
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2 zeigt eine Schnittansicht durch den Betonpflasterstein 1. Die elektronische Baugruppe 7 weist ein Sensorelement 8, ein Kommunikationselement 9 und eine Energieversorgungseinheit 10 auf. Das Sensorelement 8 ist als Magnetfeldsensor zur Detektion der Anwesenheit eines Fahrzeugs ausgebildet. Das Kommunikationselement 9 ist als kabelloses Kommunikationselement (z.B. in Form einer Funkverbindung, etwa ein RFID-Funkverbindung) ausgebildet und dient dazu, die vom Sensorelement 8 detektierten Werte weiterzuleiten (z.B. an eine Empfangseinheit, Zentraleinheit, Auswerteeinheit). Die Energieversorgungseinheit 10 stellt die zum Betrieb des Sensorelements 8 und des Kommunikationselements 9 benötigte elektrische Energie zur Verfügung. Die Energieversorgungseinheit 10 ist hierbei insbesondere als Batterie oder Solarzelle ausgebildet.
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Die elektronische Baugruppe 7 ist in einer Tasche 11 positioniert und in eine Vergussmasse 13 eingebettet. Die Tasche 11 ist auf der Rückseite 3 des Betonpflastersteins 1 ausgebildet. Die Tasche 11 ist mit einem Deckel 14 verschlossen. Auf diese Weise ist die elektronische Baugruppe 7 gut vor äußeren Einwirkungen geschützt.
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3 zeigt einen weitere Ausführungsform des quaderförmigen Steinelements. Der in 3 geschnitten dargestellte Betonpflasterstein 101 weist ebenfalls eine vollflächig ausgebildete Oberseite 2 auf. Im Gegensatz zu dem in 1 und 2 dargestellten Betonpflasterstein 1 ist die elektronische Baugruppe 7 jedoch nicht in einer Tasche 11, sondern in einer Ausnehmung 12 angeordnet. Die Ausnehmung befindet sich in einem Kantenbereich zwischen der Unterseite 103 und der Seitenfläche 104. Die elektronische Baugruppe 7 ist in einer Vergussmasse 13 eingebettet.
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4 zeigt einen weitere Ausführungsform des quaderförmigen Steinelements. Der in 4 geschnitten dargestellte Betonpflasterstein 201 weist ebenfalls eine elektronische Baugruppe 7 mit einem Sensorelement 8, einem Kommunikationselement 9 und einer Energieversorgungseinheit 10 auf. Im Gegensatz zu dem in 1 und 2 dargestellten Betonpflasterstein 1 ist die elektronische Baugruppe 7 jedoch nicht in einer Tasche 11 auf der Unterseite angeordnet, sondern in einer auf der Oberseite 202 ausgebildeten Tasche 211. Die Unterseite 203 des Betonpflastersteins 201 ist hingegen vollflächig ausgebildet. Zum Schutz der elektronischen Baugruppe 7 vor äußerer mechanischer Einwirkung kann zusätzlich ein Deckel vorgesehen sein, der die Tasche 211 verschließt.
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Fig. zeigt ein System 20 zur Detektion der Anwesenheit eines Fahrzeugs. In 5 sind insgesamt fünf Fahrzeugstellplätze A bis E dargestellt. Die Fahrzeugstellplätze A, B, C, D, E sind jeweils gepflastert. Das Pflaster eines jeden Fahrzeugstellplatzes A, B, C, D, E besteht jeweils aus einer Vielzahl von Betonpflastersteinen 21, von denen aus Übersichtlichkeitsgründen in 5 jeweils nur einer mit einem Bezugszeichen versehen ist, und einem Betonpflasterstein 1. Die Betonpflastersteine 21 und der Betonpflasterstein 1 weisen identische äußere Abmessungen auf und unterscheiden sich voneinander dadurch, dass der Betonpflasterstein 1 die integrierte elektronische Baugruppe 7 aufweist, während die restlichen Betonpflastersteine 21 diese elektronische Baugruppe 7 nicht aufweisen. Die Pflastersteine eines Fahrzeugstellplatzes bilden somit zusammen einen Satz aus Steinelementen. Die Fahrzeugstellplätze A, B, C, D, E werden endseitig von einem Begrenzungsstein 23 abgeschlossen.
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In einer in unmittelbarer Nähe zu den Fahrzeugstellplätzen A, B, C, D, E aufgestellten Säule ist eine Zentraleinheit 22 angeordnet. Diese Zentraleinheit empfängt die von den Kommunikationselementen 9 der Betonpflastersteine 1 gesendeten Daten. Insbesondere kann die Zentraleinheit 22 bestimmen, welche Fahrzeugstellplätze A, B, C, D, E belegt sind und welche frei sind. Zugleich kann die Zentraleinheit 22 die Energieversorgungseinheiten 10 der Betonpflastersteine mit elektrischer Energie versorgen. Auch kann die Zentraleinheit 22 die Daten der einzelnen Betonpflastersteine 1 weiterleiten (z.B. über eine Internetverbindung an ein Parkleitsystem).
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In den Zeichnungsfiguren sind Ausführungsbeispiele dargestellt, in denen das quaderförmige Steinelement als Betonpflasterstein ausgebildet ist. Es ist jedoch auch möglich, das Steinelement als Betonplatte, Randstein, Bordstein, Rasenfugenstein, Rasengitter oder Begrenzungsstein auszubilden. Insbesondere ist es möglich, das Steinelement als Bordstein auszubilden, der einen Parkplatz/Fahrzeugstellplatz begrenzt. Beispielsweise kann das quaderförmige Steinelement als Begrenzungsstein 23 (vgl. 5) ausgebildet sein.
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In 5 ist die elektronische Baugruppe 7 in den Betonpflasterstein 1 integriert und der Betonpflasterstein 1 stellt damit ein quaderförmiges Steinelement im Sinn der Erfindung dar. Es ist jedoch auch möglich, die elektronische Baugruppe 7 in den Begrenzungsstein 23 zu integrieren. Dann würde der Begrenzungsstein 23 das quaderförmige Steinelement im Sinn der Erfindung darstellen.
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In 5 ist die Zentraleinheit 22 als Säule ausgebildet. Es ist jedoch auch möglich, die Zentraleinheit in ein Steinelement zu integrieren. Außerdem sind in 5 sämtliche Fahrzeugstellplätze A bis E mit jeweils einem Betonpflasterstein 1 versehen, der jeweils eine elektronische Baugruppe 7 besitzt. Es ist jedoch auch möglich, nur einzelne Fahrzeugstellplätze mit einem Betonpflasterstein 1 zu versehen und/oder in einem Fahrzeugstellplatz mehrere elektronische Bauteile 7 anzuordnen, um auf diese Weise benachbarte Stellplätze abzudecken.
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Bezugszeichenliste
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- 1, 101, 201
- Betonpflasterstein
- 2, 202
- Oberseite
- 3, 103, 203
- Unterseite
- 4, 5, 6, 104
- Seitenfläche
- 7
- elektronische Baugruppe
- 8
- Sensorelement
- 9
- Kommunikationselement
- 10
- Energieversorgungseinheit
- 11, 211
- Tasche
- 12
- Ausnehmung
- 13
- Vergussmasse
- 14
- Deckel
- 20
- System zur Detektion der Anwesenheit eines Fahrzeugs
- 21
- Betonpflasterstein
- 22
- Zentraleinheit
- 23
- Begrenzungsstein
- A, B, C, D, E
- Fahrzeugstellplatz
