EP3295444A1 - Vorrichtung, system und verfahren zur überwachung eines stellplatzes - Google Patents

Vorrichtung, system und verfahren zur überwachung eines stellplatzes

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Publication number
EP3295444A1
EP3295444A1 EP16722788.3A EP16722788A EP3295444A1 EP 3295444 A1 EP3295444 A1 EP 3295444A1 EP 16722788 A EP16722788 A EP 16722788A EP 3295444 A1 EP3295444 A1 EP 3295444A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
parking space
radio
force
sensor module
module
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP16722788.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jakob Sturm
Clemens Techmer
Felix Harteneck
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Parkhere GmbH
Original Assignee
Parkhere GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Parkhere GmbH filed Critical Parkhere GmbH
Publication of EP3295444A1 publication Critical patent/EP3295444A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/01—Detecting movement of traffic to be counted or controlled
    • G08G1/02—Detecting movement of traffic to be counted or controlled using treadles built into the road
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/01—Detecting movement of traffic to be counted or controlled
    • G08G1/042—Detecting movement of traffic to be counted or controlled using inductive or magnetic detectors
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/14—Traffic control systems for road vehicles indicating individual free spaces in parking areas
    • G08G1/145—Traffic control systems for road vehicles indicating individual free spaces in parking areas where the indication depends on the parking areas
    • G08G1/146—Traffic control systems for road vehicles indicating individual free spaces in parking areas where the indication depends on the parking areas where the parking area is a limited parking space, e.g. parking garage, restricted space
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/14—Traffic control systems for road vehicles indicating individual free spaces in parking areas
    • G08G1/145—Traffic control systems for road vehicles indicating individual free spaces in parking areas where the indication depends on the parking areas
    • G08G1/147—Traffic control systems for road vehicles indicating individual free spaces in parking areas where the indication depends on the parking areas where the parking area is within an open public zone, e.g. city centre

Definitions

  • the present invention generally relates to parking spaces, such as parking spaces for vehicles, and in particular the determination of the condition of a parking space, for example, whether the parking space is free or occupied, or to what extent parking space is available.
  • the object of the present invention is to provide means for automatically monitoring a parking space and making data available on the occupancy status.
  • the present invention provides an apparatus, a system and a method according to the independent claims. Preferred embodiments are given in the dependent claims.
  • the present invention provides a parking space monitoring device for monitoring a parking space, which comprises at least one sensor module and a radio module.
  • the parking space can be, for example, a parking space for vehicles (parking).
  • a parking space or parking space can be provided, for example, for a single vehicle, several or a plurality of vehicles also of different sizes.
  • the sensor module (s) is / are provided for placement on a parking space and is / are configured to generate power when force is applied to the respective sensor module. This property can also be called energy harvesting.
  • energy is generated when force acts in at least one predetermined direction and / or magnitude on the respective sensor module.
  • force is referred to below as the first force and energy generated in response as the first energy.
  • a force acting on the sensor module force for example, when the sensor module is initially unloaded, without force, then charged, so acting force. It is provided that after that, if the force remains essentially unchanged, the sensor module at least initially generates no further energy.
  • the at least one sensor module not only serves to generate energy or, as explained below, energy supply, but also works as a sensor, that is to say as a detection means. Therefore, it can be said that each sensor module, integrated into the unit, provides the functions of a power generator and a sensor.
  • the radio module and the sensor module (s) are coupled to each other by means of a coupling, which enables transmission of energy of at least one sensor module to the radio module.
  • the radio module is operated by means of energy of at least one sensor module, in particular without additional energy supply.
  • the parking space monitoring device according to the invention is operated with self-generated energy.
  • the radio module generates a first radio module radio signal upon receipt of first energy from at least the at least one sensor module, which indicates the action of a first force on the at least one sensor module, and transmits this first radio module radio signal, preferably to one remote receiver, such as a radio base station described below.
  • the number of sensor modules connected to the radio module may depend, for example, on how the sensor modules are arranged. For example, it is intended to use a radio module for each sensor module, for example if the sensor modules are too far apart from each other are complained of (where too high energy losses could occur in the transmission of energy from the sensor module to the radio module) and / or it is manufacturing technology advantageous to provide sensor module radio module pairs. Preferably, several, for example, three sensor modules assigned to a wireless module (eg connected to this).
  • the at least one sensor module may be configured to generate energy when a force different from the first force acts, that is, a force that differs in direction and / or magnitude from the first force. Such a force is referred to below as a second force and energy generated in response as a second energy.
  • the radio module upon receipt of second energy from at least the at least one sensor module, generates a second radio module radio signal indicating the application of a second force to at least one sensor module and transmits this second radio module radio signal, preferably to a remote receiver, such as the radio base station described below.
  • the parking space monitoring device may comprise a sensor unit in which the at least one sensor module is arranged. Such an embodiment may be used to monitor one or more pitches comprising a larger area, area.
  • the sensor unit may, for example, be elongated, strip-shaped with a small thickness, which allows, for example, a flat attachment to a parking space, for example by gluing.
  • the sensor unit can, for example, if a monitoring of parking spaces on the street provides between 20 cm and 50 cm wide, preferably between 2 cm and 5 cm wide, and between 0.1 cm to 2 cm thin / high and any length ( 50 m, 100 m, 500 m, etc.), for example, to monitor an entire street.
  • the sensor modules can be arranged at a distance from each other, for example at a distance of 10 cm, 20 cm, 40 cm, 1 m, etc.
  • the arrangement of the sensor modules is preferably such that a reliable monitoring of the respective parking space is possible.
  • the sensor modules can, for example, in one or more rows parallel to each other; offset, following a curve, serpentine; be arranged in a rectangle, etc.
  • two substantially parallel elongate sensor modules may be used which extend substantially transverse to the direction in which a vehicle can travel to the parking space.
  • sensor modules are arranged substantially centrally with respect to the direction in which a vehicle can drive onto the parking space, so that they are preferably run over by at least one front wheel or rear wheel.
  • the use of two sensor modules makes it possible to detect the direction of the wheel or wheels, ie to determine whether a vehicle occupies the parking space or leaves it. If the sensor modules are designed to detect where an actuation has taken place (where a first force is acting), it is possible to determine whether one vehicle is correctly parked or at least partially on another parking bay.
  • sensor modules can be used in the entry and / or exit area. This makes it possible to ascertain the number of vehicles entering and / or leaving the vehicle and to determine how many vehicles have taken or will occupy a parking space (ie the number of unavailable parking spaces) and / or how many vehicles have left parking spaces (ie the number of vehicles) available parking spaces).
  • three substantially parallel elongated sensor modules can be used which extend substantially in the direction in which the parking spaces are arranged one behind the other.
  • the use of three strips (or more) increases the detection safety, because this ensures to a greater extent that they are contacted in the case of a parking space occupancy (eg by the wheels arranged on the sidewalk side).
  • the sensor modules are designed to detect where an actuation has taken place (where a first force acts), it is possible to determine, or at least estimate, how long a vehicle is or how much floor space is occupied or free. In the case of a sensor unit, this can support a desired arrangement / spacing of the sensor modules.
  • an elongate, non-wide sensor unit may have, for example, sensor modules arranged in a row, which are spaced apart, for example, depending on the accuracy and / or resolution of slot occupancies.
  • the sensor units can also be arranged more than one row next to one another, wherein sensor units of adjacent rows can be arranged next to each other or offset.
  • a first force acting on the sensor unit may cause a deformation of at least a part or area of the sensor unit.
  • Such deformation may be, for example, at least partially elastic deformation of at least a portion of the sensor module, e.g. a cover plate and / or an intermediate layer arranged between cover plate and a bottom plate.
  • the one or more radio modules is also arranged in the sensor unit / are.
  • the first force is a force acting in the direction of the parking space and the first energy of the at least one sensor module is an electrical voltage of a first polarity.
  • the second force is a force acting in the direction away from the parking space
  • the second energy of the at least one sensor module is an electric voltage of a second polarity
  • a second force acting on the sensor unit may cause deformation of at least a part or area of the sensor unit.
  • Such deformation may be, for example, at least partially elastic deformation of at least a portion of the sensor module, e.g. a cover plate and / or an intermediate layer arranged between cover plate and a base plate.
  • a second force causes a deformation which is opposite to a deformation generated by a first force.
  • the sensor module or modules may include a piezoelectric actuator or an inductive mechanism.
  • each sensor module converts a force acting thereon (eg from above) into electrical energy. Therefore, such sensor modules can also be referred to as piezoelectric or inductively electromechanical energy harvesters.
  • the piezo sensor modules can be constructed of multi-wound PVDF film and a mechanism arranged therein. Such a sensor module is described for example in DE 10 2010 016 499 AI.
  • the mechanism generates, for example, when applied from above force or force pulse stretching the film, which has a voltage pulse between see both ends of the film result. This voltage pulse is an example of the above first energy at a given current.
  • the voltage pulse (first energy) is used to operate the radio module.
  • An exemplary wireless module requires a voltage of 3.3V to 6V for a duration of around 10ms.
  • 100 to 200 J are required to be transmitted at 868.3 MHz with an output power of 3 dBm.
  • the radio module radio signals over a distance of 100 m, 200 m, 300 m to an associated receiver (eg also referred to below as the radio base station), which provides for forwarding the information to a central device, or over even greater distances directly to the central device (eg server).
  • the latter may depend on how much energy the at least one sensor module provides or how much energy the radio module requires for signal transmission.
  • the PVDF film relaxes.
  • This force is an example of the above second force.
  • a voltage pulse of opposite polarity is generated.
  • This voltage pulse is an example of the above second energy used to re-transmit a radio signal, namely the above second radio module radio signal.
  • the different polarity is used as the basis for generating the first or the second radio module radio signal.
  • a sensor module may be designed as an inductive energy harvester.
  • a sensor module may comprise a magnet which is movable by means of a force acting on the sensor module, preferably a first force which is movable relative to an inductive arrangement.
  • the magnet can be a permanent magnet.
  • the inductive assembly may include a coil having a cooperating iron core extending, for example, at least partially therethrough. A movement of the magnet relative to the inductive arrangement induces there a voltage that can be used to power a radio module. Alternatively, by a mechanism, the iron core within the coil may be reversed by the permanent magnet, and the abrupt magnetic field change will then induce a voltage pulse in the coil.
  • a movement of the magnet may be in a "1: 1" ratio to the applied first force.
  • a deformation generated by an acting first force leads to a correspondingly large movement of the magnet.
  • the magnet is also moved 1 cm. This can be achieved, for example, if the magnet or the iron core is in operative connection with the cover plate, at least for deformation caused by a first force of the cover plate or is firmly connected to this.
  • a translation is used, with which an acting first force is converted in motion of the magnet.
  • a lever arrangement can be provided, in which preferably a movement of the lever caused by a first force is converted into a larger movement of the magnet. This can provide for a greater movement of the magnet than the above "1: 1" ratio, resulting in a greater induced voltage.
  • the second force can be provided by a rear part device in the form of an elastically deformable component or area.
  • the back part means may e.g. a spring acting on the magnet that absorbs and stores energy (for example, by compression of the spring) in response to an applied first force, and releases that energy as soon as no more force is applied or less than the available spring force the spring moves back the magnet or the magnet reverses the iron core to the unloaded state.
  • the spring can be integrated into the sensor module in the same design and, in the case of a lever mechanism, act on the magnet via the latter.
  • the rear part device can be formed by one or more elastically deformable regions of the sensor module or preferably a sensor unit comprising the sensor module be provided. Assuming here once again of a sensor unit with an elastically deformable cover plate, this assumes starting from a deformed state by a first force their undeformed state when no first force acts or this is less than the elastic restoring force of the cover plate. This moves the magnet back.
  • Sensor modules constructed as inductive energy harvesters may be combined to form a sensor unit by locating the sensor modules in a stiff, substantially hollow, first force (e.g., GFRP) force which is movable relative to the sensor modules.
  • first force e.g., GFRP
  • the first and / or the second radio module radio signal can also be used to transmit an identification of the radio module (for example an ID) and / or of the sensor module whose energy has been provided to the radio module.
  • a radio module is used as the radio module, the WLAN signals (eg according to the IEEE 802.11 standard), Bluetooth signals, RFID signals, ISM signals, SRD signals and / or mobile (eg GSM, UMTS, GPRS, LTE) used.
  • the first radio module radio signal indicates a first state of the parking space, for example, that the parking space is occupied.
  • the second radio module radio signal indicates a second state of the parking space, for example, that the parking space is free.
  • the first radio module radio signal indicates a first change in the state of the parking space, towards the first state, for example, from the free to the occupied state.
  • the second radio module radio signal indicates a second change in the state of the parking space to the second state, for example, from the occupied to the free state.
  • a parking lot such an occupancy essentially takes place by means of a tire rolling over or standing on the sensor module.
  • cars parking or parking produce a specific pattern of radio signals which, taken together, can be interpreted as a change in the state of the parking space.
  • the present invention provides a parking space monitoring system comprising at least one above parking space monitoring device and a central device.
  • the central device comprises a communication unit for receiving radio base station signals or signals indicating this (for example a radio base station radio signal mentioned below) and a processing unit which is designed to determine a state of the parking space based on the signals obtained.
  • a communication unit for receiving radio base station signals or signals indicating this (for example a radio base station radio signal mentioned below)
  • a processing unit which is designed to determine a state of the parking space based on the signals obtained.
  • polarity as well as temporal and spatial relationship of the radio module radio signals can be used for an interpretation of the parking space allocation. For example, one-off or out-parking cars can be detected.
  • the central device may for example be a server, e.g. by radio, mobile, (GSM, UMTS, GPRS, LTE) directly receives radio module radio signals from a radio module or similarly transmitted wireless or wired (eg via a network, intranet of the parking space monitoring system, Internet, TCP / IP). Connection) radio module radio signals indicating signals (for example, a radio base station radio signal mentioned below) receives.
  • GSM Global System for Mobile Communications
  • UMTS Universal Mobile communications
  • the parking space monitoring system may further include a radio base station. It is envisaged that the radio base station will be located remotely from the at least one parking space monitoring device. By means of the radio base station, radio module radio signals can be received by the radio module and corresponding radio base station signals can be emitted in response thereto.
  • the power / power supply of the radio base station can be reached via the local power grid, a solar module, a rechargeable battery / battery, etc.
  • the radio base station signals can be transmitted wirelessly (eg by radio, mobile, GSM, UMTS, GPRS, LTE) and / or wired (eg via a network, intranet of the parking space monitoring system, Internet).
  • the radio base station signals indicate whether a first or second radio module radio signal has been received.
  • the radio base station signals can indicate from which radio module and when a radio module radio signal was received, when the radio module radio signal comprises an identification (ID) of the respective radio module, and / or from which sensor module energy was provided / generated, if the radio module radio signal comprises an identification (ID) of the respective sensor module.
  • the radio base station may include, for example, a radio receiver module for receiving radio module radio signals, a microcontroller receiving these radio module radio signals from the radio receiver module, and a GPRS module via which radio module radio signals or these reproducing signals generated by the microcontroller are transmitted.
  • Radio base station signals are preferably transmitted to the central device.
  • the present invention further provides a method for monitoring a parking space, for example for parking spaces, in which first energy is generated at a first force acting on the parking space, the first energy for generating a first signal, which indicates the action of a first force, and Transmission of the first signal to a remote receiver, is used, and a state of the parking space is determined based on the first signal received by the receiver.
  • a plurality of first signals in response to multiple times a first
  • the method further comprises generating second energy at a second force acting on the pitch, using the second energy to generate a second signal indicative of the application of a second force, and transmitting the second signal to a remote receiver , and a state of the parking space is determined based on the second signal received by the receiver.
  • a plurality of second signals are generated in response to the action of a second force a plurality of times, and then the condition is closed from the order of the plurality of first signals or their patterns to the parking space.
  • FIG. 1 is a simplified schematic perspective sectional view of a sensor unit, a schematic cross-sectional view of a sensor unit, a schematic longitudinal sectional view of the sensor unit of FIG. 4,
  • FIG. 4 is a schematic illustration of a monitoring of parking spaces using the example of parking spaces for vehicles as a plan view
  • FIG. 6 shows a schematic cross-sectional representation of the sensor unit of FIG. 6 without outer casing in the non-actuated state
  • FIG. 6 without outer casing in the actuated state
  • FIG schematic cross-sectional representation of a sensor unit in the non-actuated state a schematic cross-sectional representation of a sensor unit in the non-actuated state
  • FIG schematic cross-sectional view of a sensor unit in the actuated state a schematic representation of a parking space monitoring system.
  • FIGS. 1 and 2 show schematically a part of a road, generally designated 2, with two lanes 4 and 6 separated by a median strip 8. There are also two sidewalks / sidewalks 10 and 12, each up to a house facade 14 and 16 pass. On the pavement / sidewalk 10, a street sign 18 is arranged. On the sidewalk / sidewalk 12 a lamppost 20 is arranged.
  • a respective parking strip 22 and 24 is provided at the respective edges of the lanes 4 and 6 bordering the sidewalks 10 and 12.
  • a parking space monitoring device 26 and 28 is arranged in each case.
  • the parking space monitoring devices 26 and 28 are each designed as sensor strips, which, as explained below, is energy self-sufficient.
  • the parking space monitoring devices (sensor strips) 26 and 28 each have the shape of a strip, each with a width sufficient to accommodate the wheels of a respective vehicle / sidewalk 12 or 14 adjacent to one of the parking strips 22 and 24 on the corresponding parking space monitoring device 26 and 28, respectively.
  • a width in the range between 40 cm and 1 m may be sufficient.
  • the parking space monitoring devices (sensor strips) between 26 and 28 each extend continuously in the longitudinal direction of the parking strips 22 and 24.
  • the parking space monitoring devices 26 and 28 are designed to be continuous. In the case of parking strips with a subdivision into individual parking spaces, it may be sufficient to use a separate parking space monitoring device for each parking space instead of a continuous parking space monitoring device.
  • each of the Pitch monitors 26 and 28 includes a radio module (see, eg, FIG. 3) for transmitting information about whether and where vehicles park (ie, occupy pits) and where not (where pits are vacant) .
  • Signals transmitted by the radio modules may be received by receivers (also referred to as radio base stations) which forward these or corresponding signals to a central device, or directly from the central device.
  • radio base stations 30 on the house facades 14 and 16 and the street sign 18 and the lamppost 20 are arranged.
  • the arrangement of the radio base stations 30 relative to the location monitoring devices 26 and 28 may depend, inter alia, on the transmission transmission power of the radio modules, allowable maximum wireless signal strengths, possible interference by / from other radio signals or possible shadowing.
  • 3 shows a perspective schematic sectional view of a parking space monitoring device 26/28.
  • a sensor unit 32 is embedded.
  • the sensor unit 32 comprises a sensor module 34 and a radio module 36.
  • the sensor module 34 converts mechanical energy, which is caused by force acting on the sensor module (e.g., from above), to electrical energy based on the piezoelectric effect.
  • the radio module 36 requires a voltage of 3.3 V to 6 V for a duration of approximately 10 ms.
  • 100 to 200 ⁇ are required to be transmitted at 868.3 MHz with an output power of 3 dBm.
  • the radio module radio signals to be transmitted over a distance of 100 m, 200 m, 300 m to an associated receiver (for example the radio base station mentioned below).
  • a parking space monitoring device 26/28 (sensor strip) comprises a bottom plate 38, preferably made of elastic material, for example of plastic, and a cover plate 40, for example of plastic. Between the bottom plate 38 and the cover plate 40, an intermediate layer 42 of a further elastic material, for example a foam, is arranged.
  • a sensor unit 32 having two sensor modules 34a and 34b and a radio module 36.
  • the radio module 36 is connected via an electrical connection 44 to the sensor module 34a and via an electrical connection 46 to the sensor module 34b.
  • a movement space 48 is provided.
  • the sensor modules 34a and 34b are deformed.
  • the deformation of the sensor modules 34a and 34b caused by this force results in each generating a voltage pulse of a first polarity (also referred to as a first energy).
  • the voltage pulses are transmitted via the electrical connections 44 and 46 to the radio module 36.
  • first force that is, that the parking space above the sensor modules 34a and 34b is occupied.
  • the voltage pulses not only provide information about the occupied status of the parking space, but also provide for the energy supply of the radio module 36 so that it can wirelessly transmit the information about the occupied status of the parking space as a so-called radio module radio signal. An additional power supply is not required.
  • the cover plate 40 and the intermediate layer 42 Due to the elastic configuration of the cover plate 40 and the intermediate layer 42, it is not necessary for the wheel of a vehicle to be above both sensor modules 34a and 34b in order to detect the occupied state of the parking space. Rather, it is provided that it is sufficient for a vehicle wheel to be located on the cover plate 40 in the region of the sensor modules 34a and 34b, so that their deformation also deforms ("compresses") at least one of the sensor modules 34a and 34b. Even then, at least one voltage pulse of the first polarity is generated.
  • the sensor modules 34 a and 34 b are relieved and resume their undeformed original state / shape.
  • This relief is also referred to here as the second force.
  • the relief of the sensor modules 34a and 34b caused by this force results in each generating a voltage pulse of a second, opposite polarity (also referred to as a second energy).
  • the voltage pulses are transmitted via the electrical connections 44 and 46 to the radio module 36.
  • the polarity of the voltage pulses it is recognized that it is a so-called second force, that is, that the parking space above the sensor modules 34a and 34b is free.
  • the voltage pulses not only provide information about the free status of the parking space, but also provide for the power supply of the radio module 36 so that it can wirelessly transmit the information about the occupied status of the parking space as a so-called radio module radio signal. Another energy supply is not required here.
  • the time interval between a voltage pulse of the first polarity and a voltage pulse of the second polarity are used. In the case of a vehicle parked there, the time interval will be significantly greater than with a pedestrian moving there.
  • the size of the voltage pulse of the first polarity can be used.
  • a vehicle that is, a high-weight object, will generate a larger voltage pulse than a person's example page.
  • FIG. 6 to 8 show schematic longitudinal cross-sectional views of a further variant of an elongate parking space monitoring device 26/28 (sensor strip) with a sensor unit 32, which is arranged in a casing 50.
  • the sheath may be, for example, rubber or thermoplastic elastomer e.g. SEBS with a hardness of 80 ° Shore.
  • the sensor unit 32 comprises, for example, three sensor modules 34a, 34b and 34c, which are arranged using a hollow profile 52.
  • the hollow profile 52 may comprise, for example, fiberglass and is preferably relatively stiff, preferably stiffer than the casing 50, and in particular preferably so stiff that a force acting from above in the downward direction causes substantially only a preforming of the hollow profile 52 in the longitudinal direction. So that at least one, or at a first force occurring between two sensor modules both modules are triggered, but the sensor modules are protected by the rigid hollow profile against excessive force.
  • the hollow profile 52 has recesses / openings, which each serve to receive a sensor module.
  • three recesses / openings 54a, 54b and 54c are provided, in which the sensor modules 34a, 34b and 34c are arranged.
  • the hollow profile 52 and the sensor modules 34a, 34b and 34c are movable relative to each other, preferably as shown from top to bottom and bottom to top.
  • the sensor modules 34a, 34b and 34c each have an actuating mechanism 56a, 56b and 56c and a back-up device 58a, 58b and 58c.
  • the operating mechanisms 56a, 56b and 56c may, as shown here, comprise a pivotable lever or, as explained below with reference to FIGS. 9 and 10, comprise a movable part of a switch or a leaf spring.
  • the operating mechanisms 56a, 56b and 56c are each adapted to be actuated upon application of a first force. As shown, this is an operation in the downward direction.
  • the rear part means 58a, 58b and 58c are shown here as a double leg spring respectively, but may also comprise another type of spring such as e.g. with reference to FIGS. 9 and 10 explained.
  • the back-up devices 58a, 58b, and 58c serve to respectively provide a force to counteract the corresponding one of the lever mechanisms 56a, 56b, and 56c against a previous operation by a first force. Therefore, it can be said that the restoring devices 58a, 58b, and 58c are configured to provide a second force, respectively.
  • the sensor modules 34a, 34b and 34c also each have a device 60a, 60b and 60c (inductive energy harvester device) designed as an inductive energy harvester. Therefore, the sensor modules 34a, 34b and 34c may also be referred to as sensor modules designed as inductive energy harvesters.
  • the inductive energy harvester devices 60a, 60b, and 60c are each configured to inductively generate energy in response to a first force applied to the corresponding sensor module 34a, 34b, and 34c, respectively.
  • the inductive energy harvester devices 60a, 60b and 60c for example, each comprise an inductive device with a coil and a core and a magnet movable relative to the inductive device.
  • the movement of a magnet relative to the respective inductive device causes it to induce voltage that can be used to power a radio module 36.
  • An actuating mechanism 56a, 56b and 56c is actuated when, due to an acting first force, the hollow profile 52 is moved downwards. Actuation of an actuating mechanism 56a, 56b and 56c, respectively, results in power generation by means of the corresponding inductive energy harvester devices 60a, 60b or 60c. This is illustrated in the views of Figs. 7 and 8 where Fig. 7 indicates the unactuated state and Fig. 8 indicates the actuated state. It is preferably provided that not every force acting on the hollow profile 52 from above leads to downward movement of the hollow profile 52 and thus to activation of one or more of the sensor modules 34a, 34b and 34c, but only when a predetermined minimum force is present. In this way, erroneous detections should be avoided. For example, it can be prevented in this way that, in the case of a parking space monitoring of a parking space for vehicles, a pedestrian leads to a movement detection.
  • the hollow section 52 is elastically mounted and / or prestressing biased upward that only when a force acting from above exceeds a predetermined limit, it becomes the first force, that is, a force to an activation a sensor module leads.
  • this can be achieved by means of the sheath 50.
  • Their elastic properties, in particular their deformability by a force acting from above can be chosen so that only when a force acting from above exceeds a predetermined limit, it deforms the casing 50 and the hollow section 52 can move.
  • a generated radio module radio signal can be arranged in a pattern of a passing car or should be discarded as a single signal.
  • the hollow profile 52 and the sensor modules 34a, 34b and 34c are limited to one another such that, if a force acting from above exceeds a predetermined limit, the hollow profile 52 does not continue in the direction of the sensor modules 34a, 34b and 34c can be moved.
  • This can be achieved, for example, by limiting the mobility of the hollow profile 52 downwards by a stop, which can be provided, for example, by the casing 50 (more precisely, its "bottom").
  • a simple plate can replace the hollow profile, then a stop surface is placed around the energy harvesting module so that when a first force is applied, both the lever or triggering switch and the energy harvesting module itself are too strong Exposure to be protected. This can for example be realized by the lever or triggering switch disappears after pressing the energy harvesting mechanism in the force-absorbing block so that higher forces are absorbed by the stop surface.
  • a U-shaped rubber profile can also be used in such a case, which can reduce the overall height of the sensor.
  • FIGS. 9 and 10 show schematic cross-sectional views of a further variant of a sensor unit 32, in which a sensor module 34 likewise comprises an actuating mechanism 56 and a rear-part device 58.
  • an actuating mechanism 56 in the form of a switch or button is used, which can be reset by means of a return device 58 in the form of a compression spring.
  • Fig. 9 illustrates the unactuated state
  • Fig. 10 shows the actuated state. Otherwise, the statements relating to FIGS. 6 to 8 apply here accordingly.
  • Radio module radio signals 62 emitted by radio module 36 arranged in sensor unit 32 or a parking space monitoring device 26/28 are transmitted to one or more radio base stations 30, as explained above with reference to FIGS. 1 and 2 and illustrated in FIG. 11 , These transmit the received radio module radio signals or signals representing their information content (parking space status (e.g., idle / busy) and possibly parking place location or identification) over a communication network 64 to a central device 66, for example a server.
  • the communication network 64 may be, for example, a mobile network and / or the Internet. As also explained above, it is also possible to transmit signals in the radio module 36 directly to the central device 66.
  • the central device can use the information received from the parking space monitoring device (s) to determine, for example, whether it is a parking or parking operation, whether a parking space is occupied and how long. To determine which parking space is occupied / free, stored in a database geographical positions of the parking space monitoring device (s) or their sensor units and / or sensor modules can be used. Also, based on the information obtained from the parking lot monitoring device (s), it can be determined how long / large parked cars and / or free parking space are. In addition to the above example of a parking space monitoring for vehicle parking lots, the following applications are also possible:
  • Radio module radio signals

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)

Abstract

Es ist eine Stellplatz-Überwachungsvorrichtung zur Überwachung eines Stellplatzes offenbart, die wenigstens ein Sensormodul und ein Funkmodul umfasst, sowie ein Stellplatz-Überwachungssystem und ein entsprechendes Verfahren.

Description

Vorrichtung, System und Verfahren zur Überwachung eines Stellplatzes
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen Stellplätze, wie zum Beispiel Parkplätze für Fahrzeuge, und insbesondere die Ermittlung des Zustandes eines Stellplatzes, beispielsweise ob der Stellplatz frei oder belegt ist, bzw. in welchem Umfang Stellplatz verfügbar ist. Hintergrund der Erfindung
In vielen Bereichen kann eine automatisierte Überwachung von Stellplätzen und insbesondere die Prüfung, ob und wie viel eines Stellplatzes frei oder belegt ist bzw. um welchen Stellplatz es sich handelt, vorteilhaft sein. Ein besonders anschauliches Beispiel hierfür sind Parkplätze für Fahrzeuge. Um festzustellen, ob und wo ein Parkplatz, am Straßenrand frei ist, muss der Fahrzeuglenker das Fahrzeug zu möglichen Parkplätzen bewegen. Dies führt im hektischen Stadtverkehr nicht selten zu Stresssituationen oder gar Unfällen und zu einer erheblichen Energie- und Zeitverschwendung. Aufgabe der Erfindung
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, Mittel bereitzustellen, um einen Stellplatz automatisiert zu überwachen und Daten über den Belegungszustand verfügbar zu machen. Zusammenfassung der Erfindung
Zur Lösung dieser Aufgabe stellt die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung, ein System und ein Verfahren gemäß den unabhängigen Ansprüchen bereit. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Insbesondere sieht die vorliegende Erfindung eine Stellplatz-Überwachungsvorrichtung zur Überwachung eines Stellplatzes vor, die wenigstens ein Sensormodul und ein Funkmodul um- fasst. Der Stellplatz kann beispielsweise ein Stellplatz für Fahrzeuge (Parkplatz) sein. Ein Stellplatz oder Parkplatz kann z.B. für ein einzelnes Fahrzeug, mehrere oder eine Vielzahl Fahrzeuge auch unterschiedlicher Größe vorgesehen sein. Das bzw. die Sensormodule ist/sind zur Anordnung an einem Stellplatz vorgesehen und ist/sind ausgestaltet, Energie zu erzeugen, wenn auf das jeweilige Sensormodul Kraft wirkt. Diese Eigenschaft kann auch als Energy-Harvesting bezeichnet werden.
Insbesondere ist es vorgesehen, dass Energie erzeugt wird, wenn Kraft in wenigstens einer vorgegebenen Richtung und/oder Größe auf das jeweilige Sensormodul einwirkt. Eine solche Kraft wird im Folgenden als erste Kraft bezeichnet und in Antwort darauf erzeugte Energie als erste Energie.
Unter einer solchen Kraft ist insbesondere eine Änderung einer auf das Sensormodul wirkenden Kraft zu verstehen, beispielsweise wenn das Sensormodul zunächst unbelastet, ohne Krafteinwirkung ist, dann belastet wird, also Kraft einwirkt. Dabei ist es vorgesehen, dass danach, wenn die Krafteinwirkung im Wesentlichen unverändert bestehen bleibt, das Sensormo- dul wenigstens zunächst keine weitere Energie erzeugt.
Das wenigstens eine Sensormodul dient aber nicht nur zur Energieerzeugung bzw., wie im Folgenden erläutert, Energieversorgung, sondern arbeitet auch als Sensor, sprich als Detekti- onsmittel. Daher kann man sagen, dass jedes Sensormodul baueinheitlich integriert die Funk- tionen eines Energieerzeugers und eines Sensors bereitstellt.
Das Funkmodul und das bzw. die Sensormodule sind mittels einer Kopplung miteinander gekoppelt, die eine Übertragung von Energie wenigstens eines Sensormoduls zu dem Funkmodul ermöglicht. Das Funkmodul wird mittels Energie wenigstens eines Sensormoduls betrie- ben, insbesondere ohne weitere, zusätzliche Energieversorgung. Mit anderen Worten: es ist vorgesehen, dass die erfindungsgemäße Stellplatz-Überwachungsvorrichtung mit selbst erzeugter Energie betrieben wird. Insbesondere ist es vorgesehen, dass das Funkmodul bei Erhalt von erster Energie von wenigstens dem wenigstens einen Sensormoduls ein erstes Funkmodul-Funksignal erzeugt, das die Einwirkung einer ersten Kraft auf das wenigstens eine Sensormodul angibt, und dieses erste Funkmodul-Funksignal überträgt, vorzugsweise zu einem entfernt angeordneten Empfänger, wie beispielsweise einer weiter unten beschriebenen Funkbasisstation.
Die Anzahl mit dem Funkmodul verbundener Sensormodule kann beispielsweise davon ab- hängen, wie die Sensormodule angeordnet sind. So ist z.B. vorgesehen, für je ein Sensormodul ein Funkmodul zu verwenden, wenn zum Beispiel die Sensormodule zu weit voneinander beanstandet sind (wo zu hohe Energieverluste bei der Übertragung von Energie vom Sensormodul zum Funkmodul entstehen könnten) und/oder es fertigungstechnisch vorteilhafter ist, Sensormodul-Funkmodul-Paare bereitzustellen. Vorzugsweise können mehrere, z.B. drei Sensormodule einem Funkmodul zugeordnet (z.B. an dieses angeschlossen) werden.
Das wenigstens eine Sensormodul kann ausgelegt sein, (auch) Energie zu erzeugen, wenn eine sich von der ersten Kraft unterscheidende Kraft einwirkt, sprich eine Kraft, die sich in Richtung und/oder Größe von der ersten Kraft unterscheidet. Eine solche Kraft wird im Folgenden als zweite Kraft bezeichnet und in Antwort darauf erzeugte Energie als zweite Ener- gie.
Unter einer solchen Kraft ist insbesondere eine Änderung einer auf das Sensormodul wirkenden Kraft zu verstehen, beispielsweise wenn das Sensormodul zunächst unbelastet, ohne Krafteinwirkung ist, dann belastet wird, also Kraft einwirkt. Dies passiert beispielsweise, wenn ein Autoreifen das Sensormodul (oder eine dieses umfassende im Folgenden genannte Sensoreinheit) überrollt. Dabei ist es vorgesehen, dass danach, wenn die Krafteinwirkung im Wesentlichen unverändert bestehen bleibt, das Sensormodul wenigstens zunächst keine weitere Energie erzeugt. Bei solchen Ausführungen der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass das Funkmodul bei Erhalt von zweiter Energie von wenigstens des wenigstens einem Sensormodul ein zweites Funkmodul-Funksignal erzeugt, das die Einwirkung einer zweiten Kraft auf wenigstens ein Sensormodul angibt, und dieses zweite Funkmodul-Funksignal überträgt, vorzugsweise zu einem entfernt angeordneten Empfänger, wie beispielsweise die weiter unten beschriebene Funkbasisstation.
Die Stellplatz-Überwachungsvorrichtung kann eine Sensoreinheit umfassen, in der das wenigstens eine Sensormodul angeordnet ist. Eine solche Ausführung kann verwendet werden, um einen oder mehrere Stellplätze, die einen größeren Bereich, Fläche umfassen, zu überwa- chen. Die Sensoreinheit kann beispielsweise länglich, streifenförmig mit geringer Dicke sein, was z.B. eine flache Anbringung auf einem Stellplatz ermöglicht, zum Beispiel durch Kleben. Die Sensoreinheit kann, wenn man beispielsweise eine Überwachung von Parkplätzen am Straßen vorsieht, zwischen 20 cm und 50 cm breit, vorzugsweise zwischen 2 cm und 5 cm breit, und zwischen 0,1 cm bis 2 cm dünn/hoch sein und eine beliebige Länge (z.B. 50 m, 100 m, 500 m etc.) haben, um beispielsweise einen gesamten Straßenzug zu überwachen. Die Sensormodule können voneinander beabstandet angeordnet sein, beispielsweise in einem Abstand von 10 cm, 20 cm, 40 cm, 1 m etc. Die Anordnung der Sensormodule ist vorzugsweise derart, dass eine verlässliche Überwachung des jeweiligen Stellplatzes möglich ist. Die Sensormodule können beispielsweise in einer oder mehreren Reihen parallel zueinander; ver- setzt, einer Kurve, Schlangenlinie folgend; in einem Rechteck etc. angeordnet sein.
Für eine Überwachung eines Einzelstellplatzes für Fahrzeuge (z.B. zum Quer- oder Schrägparken) können zwei im Wesentlichen parallel angeordnete längliche Sensormodule verwendet werden, die sich im Wesentlichen quer zu der Richtung erstrecken, in der ein Fahrzeug auf den Stellplatz fahren kann. Vorzugsweise sind solche Sensormodule im Wesentlichen bezüglich der Richtung, in der ein Fahrzeug auf den Stellplatz fahren kann, mittig am Stellplatz angeordnet, sodass Sie vorzugsweise von wenigstens einem Vorderrad oder Hinterrad überfahren werden. Die Verwendung zweier Sensormodule erlaubt es die Richtung das oder der überfahrenden Räder zu erkennen, also festzustellen, ob ein Fahrzeug den Stellplatz einnimmt o- der diesen verlässt. Wenn die Sensormodule ausgelegt sind, zu erkennen, an welcher Stelle eine Betätigung stattgefunden hat (wo eine erste Kraft einwirkt), ist es möglich festzustellen, ob ein Fahrzeug korrekt auf dem Stellplatz steht oder auch wenigstens teilweise auf einem weiteren Stellplatz.
Für eine sehr kosteneffiziente Überwachung einer Vielzahl von Stellplätzen (z.B. in einem Parkhaus, eines Parkplatzes oder eines Straßenabschnitts etc.) können im Einfahrts- und/oder Ausfahrtsbereich Sensormodule verwendet werden. Dies ermöglicht es, die Zahl einfahrender und/oder ausfahrender Fahrzeuge zu ermitteln und darüber festzustellen, wie viele Fahrzeuge einen Stellplatz eingenommen haben oder dies tun werden (d.h. die Anzahl nicht verfügbarer Stellplätze) und/oder wie viele Fahrzeuge Stellplätze verlassen haben (d.h. die Anzahl verfüg- barer Stellplätze).
Für eine Überwachung eines von mehreren in einer Richtung hintereinander angeordneten Stellplätzen (z.B. zum Parken parallel zur einer Straße) können drei im Wesentlichen parallel angeordnete längliche Sensormodule verwendet werden, die sich im Wesentlichen in der Richtung erstrecken, in der die Stellplätze hintereinander angeordnet sind. Die Verwendung von drei Streifen (oder mehr) erhöht die Detektionssicherheit, weil dies in höherem Maß gewährleistet, dass sie bei einer Stellplatzbelegung kontaktiert werden (z.B. durch die an der Gehwegseite angeordneten Räder). Wenn die Sensormodule ausgelegt sind, zu erkennen, an welcher Stelle eine Betätigung stattgefunden hat (wo eine erste Kraft einwirkt), ist es möglich festzustellen bzw. wenigstens abzuschätzen, wie lang ein Fahrzeug ist bzw. wieviel Stellfläche belegt oder frei ist. Im Fall einer Sensoreinheit kann diese eine gewünschte Anordnung/Beabstandung der Sensormodule unterstützen. So kann beispielsweise eine längliche, nicht breite Sensoreinheit z.B. in einer Reihe angeordnete Sensormodule aufweisen, die z.B. abhängig davon, mit welcher Genauigkeit und/oder Auflösung Stellplatzbelegungen erfasst werden sollen, beabstandet sind. Mit zunehmender Breite der Sensoreinheit können die Sensoreinheiten auch mehr als eine Reihe nebeneinander angeordnet sein, wobei Sensoreinheiten benachbarter Reihen ne- benaneinander oder versetzt angeordnet sein können.
Eine auf die Sensoreinheit wirkende erste Kraft kann eine Verformung wenigstens eines Teils oder Bereichs der Sensoreinheit bewirken. Eine solche Verformung kann beispielsweise eine wenigstens teilweise elastische Verformung wenigstens eines Bereichs des Sensormoduls sein, z.B. einer Deckplatte und/oder einer zwischen Deckplatte und einer Bodenplatte angeordneten Zwischenlage. Ferner ist es vorgesehen, dass das oder die Funkmodule ebenfalls in der Sensoreinheit angeordnet ist/sind.
Vorzugsweise ist die erste Kraft eine in Richtung auf den Stellplatz hin wirkende Kraft und ist die erste Energie des wenigstens einen Sensormoduls eine elektrische Spannung einer ersten Polarität.
Vorzugsweise ist die zweite Kraft eine in Richtung vom Stellplatz weg wirkende Kraft und ist die zweite Energie des wenigstens einen Sensormoduls eine elektrische Spannung einer zweiten Polarität.
Eine auf die Sensoreinheit wirkende zweite Kraft kann eine Verformung wenigstens eines Teils oder Bereichs der Sensoreinheit bewirken. Eine solche Verformung kann beispielsweise eine wenigstens teilweise elastische Verformung wenigstens eines Bereichs des Sensormoduls sein, z.B. einer Deckplatte und/oder einer zwischen Deckplatte und einer Bodenplatte ange- ordneten Zwischenlage. Insbesondere ist es vorgesehen, dass eine zweite Kraft eine Verformung bewirkt, die einer durch eine erste Kraft erzeugten Verformung entgegengerichtet ist.
Das bzw. die Sensormodule können einen Piezoaktor oder einen induktiven Mechanismus umfassen. Insbesondere ist es vorgesehen, dass jedes Sensormodul eine darauf einwirkende Kraft (z.B. von oben), in elektrische Energie wandelt. Daher kann man solche Sensormodule auch als piezoelektrische oder induktiv-elektromechanische Energy-Harvester bezeichnen. Die Piezo-Sensormodule können aus mehrfach gewickelter PVDF-Folie und einer darin angeordneten Mechanik aufgebaut sein. Ein derartiges Sensormodul ist beispielsweise in der DE 10 2010 016 499 AI beschrieben. Die Mechanik erzeugt beispielsweise bei von oben einwirkender Kraft oder Kraftimpuls eine Dehnung der Folie, was einen Spannungsimpuls zwi- sehen beiden Enden der Folie zur Folge hat. Dieser Spannungsimpuls ist ein Beispiel für die obige erste Energie bei gegebener Stromstärke.
Der Spannungsimpuls (erste Energie) wird genutzt, um das Funkmodul zu betreiben. Ein beispielhaftes Funkmodul benötigt eine Spannung von 3,3 V bis 6 V für eine Dauer von rund 10 ms. Zur Übertragung des ersten Funkmodul-Funksignals werden beispielsweise 100 bis 200 J benötigt, um bei 868,3 MHz mit einer Ausgangsleistung von 3 dBm übertragen zu werden. Dies erlaubt es beispielsweise die Funkmodul-Funksignale über eine Strecke von 100 m, 200 m, 300 m einem zugeordneten Empfänger (z.B. den im Folgenden auch Funkbasisstation genannten), der für eine Weiterleitung der Information an eine Zentralvorrichtung sorgt, oder - über noch größere Strecken direkt zu der Zentral Vorrichtung (z.B. Server) zu übertragen. Letzteres kann davon abhängen, wie viel Energie das wenigstens eine Sensormodul bereitstellt bzw. wie viel Energie das Funkmodul zur Signalübertragung benötigt.
Wenn das Sensormodul entlastet wird, also die vorherige (erste) Kraft nicht mehr einwirkt, entspannt sich die PVDF-Folie. Diese Kraft ist ein Beispiel für die obige zweite Kraft. In Antwort darauf wird ein Spannungsimpuls mit entgegengesetzter Polarität erzeugt. Dieser Spannungsimpuls ist ein Beispiel für die obige zweite Energie, die verwendet wird, um erneut ein Funksignal, nämlich das obige zweite Funkmodul-Funksignal, zu übertragen.
Bei solchen Ausführungen, wo Spannungsimpulse entgegengesetzter Polarität erzeugt wer- den, wird die unterschiedliche Polarität als Grundlage dafür herangezogen, um das erste oder das zweite Funkmodul-Funksignal zu erzeugen.
Bei weiteren Ausführungsformen kann ein Sensormodul als induktiver Energy-Harvester ausgebildet sein. Ein solches Sensormodul kann einen Magneten umfassen, der mittels einer auf das Sensormodul wirkenden Kraft, vorzugsweise einer ersten Kraft, der relativ zu einer induktiven Anordnung bewegbar ist. Der Magnet kann ein Dauermagnet sein. Die induktive Anordnung kann eine Spule mit einem damit zusammenwirkenden Eisenkern aufweisen, der sich beispielsweise wenigstens teilweise durch diese hindurch erstreckt. Eine Bewegung des Magneten relativ zu der induktiven Anordnung induziert dort eine Spannung, die zur Energiever- sorgung eines Funkmoduls verwendet werden kann. Alternativ kann durch einen Mechanismus der Eisenkern innerhalb der Spule durch den Dauermagneten umgepolt werden, durch die abrupte Magnetfeldänderung wird dann ein Spannungsimpuls in der Spule induziert. Eine Bewegung des Magneten kann beispielsweise in einem "1 :1 "-Verhältnis zu der einwirkenden ersten Kraft stehen. So sind z.B. Ausführungsformen vorgesehen, bei denen eine durch eine einwirkende erste Kraft erzeugte Verformung zu einer entsprechend großen Bewegung des Magneten führt. Geht man beispielsweise von einer Sensoreinheit, die eine Deckplatte und wenigstens ein als induktiven Energy-Harvester ausgebildetes Sensormodul auf- weist, und einer ersten Kraft aus, die zu einer Verformung der Deckplatte (beispielsweise im Bereich des Sensormoduls) von 1 cm führt, würde bei solchen Ausführungsformen der Magnet um ebenfalls 1 cm bewegt werden. Dies kann beispielsweise erreicht werden, wenn der Magnet oder der Eisenkern in Wirkverbindung mit der Deckplatte steht, wenigstens für durch eine erste Kraft verursachte Verformung der Deckplatte oder mit dieser festverbunden ist.
Ferner sind Ausführungsformen möglich, bei denen eine Übersetzung verwendet wird, mit der eine einwirkende erste Kraft in Bewegung des Magneten umgesetzt wird. Hierfür kann beispielsweise eine Hebelanordnung vorgesehen sein, bei der vorzugsweise eine durch eine erste Kraft verursachte Bewegung des Hebels in eine größere Bewegung des Magneten umge- setzt wird. Dies kann für eine größere Bewegung des Magneten als bei dem obigen "1 :1 "-Verhältnis sorgen und damit zu einer größeren induzierten Spannung führen.
Bei einem als induktiver Energy-Harvester ausgebildeten Sensormodul kann die zweite Kraft durch eine Rücksteileinrichtung in Form eines elastisch verformbaren Bauteils oder Bereichs bereitgestellt werden.
Die Rücksteileinrichtung kann z.B. eine auf den Magneten wirkenden Feder sein, die durch in Antwort auf eine einwirkende erste Kraft Energie aufnimmt und speichert (beispielsweise durch Kompression der Feder) und diese Energie abgibt sobald keine erste Kraft mehr ein- wirkt oder diese geringer als die verfügbare Federkraft ist, wodurch die Feder den Magneten zurückbewegt oder der Magnet den Eisenkern erneut in den unbelasteten Zustand hin umpolt. Die Feder kann baueinheitlich im Sensormodul integriert sein und im Fall eines Hebelmechanismus über diesen auf den Magneten wirken.
Ferner kann die Rücksteileinrichtung durch einen oder mehrere elastisch verformbare Bereiche des Sensormoduls oder vorzugsweise einer das Sensormodul umfassenden Sensoreinheit bereitgestellt sein. Geht man hier erneut von einer Sensoreinheit mit einer elastisch verformbaren Deckplatte aus, nimmt diese ausgehend von einem durch eine erste Kraft verformten Zustand ihren unverformten Zustand ein, wenn keine erste Kraft mehr einwirkt oder diese geringer als elastische Rückstellkraft der Deckplatte ist. Dies bewegt den Magneten zurück.
Als induktive Energy-Harvester ausgebildete Sensormodule (z.B. drei Module) können zu einer Sensoreinheit zusammengefasst sein, indem die Sensormodule in einem steifen, im Wesentlichen durch eine erste Kraft Hohlprofil (z.B. GFK) angeordnet sind, welches relativ zu den Sensormodulen bewegbar ist.
Vorzugsweise kann mit dem ersten und/oder dem zweiten Funkmodul-Funksignal auch eine Kennung des Funkmoduls (z.B. eine ID) und/oder des Sensormoduls, dessen Energie dem Funkmodul bereitgestellt wurde, übertragen werden. Vorzugsweise wird als Funkmodul ein Funkmodul verwendet, das WLAN-Signale (z.B. gemäß dem IEEE 802.11 Standard), Bluetooth-Signale, RFID-Signale, ISM-Signale, SRD-Sig- nale und/oder Mobilfunk (z.B. GSM, UMTS; GPRS, LTE) verwendet.
Vorzugsweise gibt das erste Funkmodul-Funksignal einen ersten Zustand des Stellplatzes an, beispielsweise, dass der Stellplatz belegt ist.
Vorzugsweise gibt das zweite Funkmodul-Funksignal einen zweiten Zustand des Stellplatzes an, beispielsweise, dass der Stellplatz frei ist. Vorzugsweise gibt das erste Funkmodul-Funksignal eine erste Änderung des Zustands des Stellplatzes an, hin zum ersten Zustand, beispielsweise vom freien zum belegten Zustand. Vorzugsweise gibt das zweite Funkmodul-Funksignal eine zweite Änderung des Zustands des Stellplatzes an, hin zum zweiten Zustand, beispielsweise vom belegten zum freien Zustand. Für das Beispiel eines Parkplatzes findet eine solche Belegung im Wesentlichen durch einen überrollenden oder auf dem Sensormodul stehenden Reifen statt. Ein- oder ausparkende Autos erzeugen je nach Anordnung der Sensoreinheiten (beispielsweise quer oder parallel zur Fahrtrichtung) ein bestimmtes Muster an Funksignalen die Zusammengefasst als Zustandsän- derung des Parkplatzes interpretiert werden können.
Ferner stellt die vorliegende Erfindung ein Stellplatz-Überwachungssystem bereit, das wenigstens eine obige Stellplatz-Überwachungsvorrichtung und eine Zentralvorrichtung umfasst. Die Zentralvorrichtung umfasst eine Kommunikationseinheit zum Erhalt von Funkbasissta- tions-Signalen oder dies angebenden Signalen (beispielsweise ein im Folgenden genanntes Funkbasisstations-Funksignal) und eine Verarbeitungseinheit, die ausgelegt ist, basierend auf den erhaltenen Signalen einen Zustand des Stellplatzes zu ermitteln. Dazu können vorzugs- weise Polarität sowie zeitlicher und örtlicher Zusammenhang der Funkmodul-Funksignale zu einer Interpretation der Stellplatzbelegung genutzt werden. So können beispielsweise ein- o- der ausparkende Autos detektiert werden.
Die Zentralvorrichtung kann beispielsweise ein Server sein, der z.B. per Funk, Mobilfunk, (GSM, UMTS; GPRS, LTE) direkt Funkmodul-Funksignale von einem Funkmodul erhält o- der auf vergleichbare Weise drahtlos oder drahtgebunden übertragene (z.B. über ein Netzwerk, Intranet des Stellplatz-Überwachungssystem, Internet; TCP/IP-Verbindung) Funkmodul-Funksignale angebende Signale (beispielsweise ein im Folgenden genanntes Funkbasisstations-Funksignal) erhält.
Das Stellplatz-Überwachungssystem kann ferner eine Funkbasisstation enthalten. Es ist vorgesehen, dass die Funkbasisstation entfernt von der wenigstens einen Stellplatz-Überwachungsvorrichtung angeordnet wird. Mittels der Funkbasisstation können von dem bzw. den Funkmodul Funkmodul-Funksignale empfangen und in Antwort darauf entsprechende Funk- basisstations-Signale abgegeben werden.
Die Energie-/Stromversorgung der Funkbasisstation kann über das örtliche Stromnetz, ein Solarmodul, einen Akkumulator/Batterie etc. erreicht werden.
Die Funkbasisstations-Signale können drahtlos (z.B. per Funk, Mobilfunk, GSM, UMTS; GPRS, LTE) oder und/oder drahtgebunden (z.B. über ein Netzwerk, Intranet des Stellplatz- Überwachungssystem, Internet) übertragen werden. Die Funkbasisstations-Signale geben an, ob ein erstes oder zweites Funkmodul-Funksignal erhalten wurde. Ferner können die Funkba- sisstations-Signale angeben, von welchem Funkmodul und wann ein Funkmodul-Funksignal erhalten wurde, wenn das Funkmodul-Funksignal eine Kennung (ID) des jeweiligen Funkmoduls umfasst, und/oder von welchem Sensormodul Energie bereitgestellt/erzeugt wurde, wenn das Funkmodul-Funksignal eine Kennung (ID) des jeweiligen Sensormoduls umfasst. Die Funkbasisstation kann beispielsweise ein Funkempfängermodul zum Empfang von Funkmodul-Funksignalen, einen Mikrocontroller, der diese Funkmodul-Funksignale vom Funkempfängermodul erhält, und ein GPRS-Modul umfassen, über das Funkmodul-Funksignale oder diese wiedergebende, vom Mikrocontroller erzeugte Signale übertragen werden.
Funkbasisstations-Signale werden vorzugsweise zu der Zentralvorrichtung übertragen.
Des Weiteren stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Überwachung eines Stellplatzes beispielsweise für Parkplätze bereit, bei dem erste Energie bei einer auf dem Stellplatz wirkenden ersten Kraft erzeugt wird, die erste Energie zur Erzeugung eines ersten Signals, das die Einwirkung einer ersten Kraft angibt, und Übertragung des ersten Signals zu einem entfernt angeordneten Empfänger, verwendet wird, und ein Zustand des Stellplatzes basierend auf dem vom Empfänger empfangenen ersten Signal ermittelt wird. Vorzugsweise werden mehrere erste Signale in Antwort darauf, dass mehrmals eine erste
Kraft einwirkt, erzeugt, wobei dann aus der Reihenfolge der mehreren ersten Signale oder deren Muster auf den Stellplatz Zustand geschlossen werden.
Vorzugsweise umfasst das Verfahren ferner, dass zweite Energie bei einer auf dem Stellplatz wirkenden zweiten Kraft erzeugt wird, die zweite Energie zur Erzeugung eines zweiten Signals, das die Einwirkung einer zweiten Kraft angibt, und Übertragung des zweiten Signals zu einem entfernt angeordneten Empfänger, verwendet wird, und ein Zustand des Stellplatzes basierend auf dem vom Empfänger empfangenen zweiten Signal ermittelt wird. Vorzugsweise werden mehrere zweite Signale in Antwort darauf, dass mehrmals eine zweite Kraft einwirkt, erzeugt, wobei dann aus der Reihenfolge der mehreren ersten Signale oder deren Muster auf den Stellplatz Zustand geschlossen werden.
Die obigen Ausführungen bezüglich der Stellplatz-Überwachungsvorrichtung und des Stell- platz-Überwachungssystem, insbesondere hinsichtlich dort vorgesehener Funktionen, gelten für das Verfahren entsprechend.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
In der folgenden Beschreibung wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, die zeigen: eine schematische Veranschaulichung einer Überwachung von Stellplätzen am Beispiel von Parkplätzen für Fahrzeuge als Aufsicht, eine schematische Querschnittsdarstellung der Veranschaulichung von Fig. 1, eine vereinfachte schematische perspektivische Schnittdarstellung einer Sensoreinheit, eine schematische Querschnittsdarstellung einer Sensoreinheit, eine schematische Längsschnittdarstellung der Sensoreinheit von Fig. 4, eine schematische Querschnittsdarstellung einer Sensoreinheit, eine schematische Querschnittsdarstellung der Sensoreinheit von Fig. 6 ohne äußere Ummantelung in nicht betätigtem Zustand, eine schematische Querschnittsdarstellung der Sensoreinheit von Fig. 6 ohne äußere Ummantelung in betätigtem Zustand, eine schematische Querschnittsdarstellung einer Sensoreinheit in nicht betätigtem Zustand, eine schematische Querschnittsdarstellung einer Sensoreinheit in betätigtem Zustand, und eine schematische Darstellung eines Stellplatz-Überwachungssystem.
Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen Fig. 1 und 2 zeigen schematisch einen Teil eines insgesamt mit 2 bezeichneten Straßenzuges mit zwei Fahrspuren 4 und 6, die durch einen Mittelstreifen 8 getrennt sind. Ferner sind zwei Bürgersteige/Gehsteige 10 und 12 vorhanden, die jeweils bis an eine Hausfassade 14 und 16 reichen. Auf dem Bürgersteig/Gehsteig 10 ist ein Straßenschild 18 angeordnet. Auf dem Bürgersteig/Gehsteig 12 ist ein Laternenmast 20 angeordnet.
An den jeweiligen an die Bürgersteige/Gehsteige 10 und 12 grenzenden Rändern der Fahrspu- ren 4 und 6 ist jeweils ein Parkstreifen 22 und 24 vorgesehen. In jedem der Parkstreifen 22 und 24 ist jeweils eine Stellplatz-Überwachungsvorrichtung 26 und 28 angeordnet.
Die Stellplatz-Überwachungsvorrichtungen 26 und 28 sind jeweils als Sensorstreifen ausgebildet, der, wie im Folgenden erläutert, energieautark ist. Die Stellplatz-Überwachungsvor- richtungen (Sensorstreifen) 26 und 28 haben jeweils die Form einer Leiste, jeweils mit einer Breite, die ausreicht, dass die dem jeweiligen Bürgersteig/Gehsteig 12 bzw. 14 benachbarten Räder eines auf einem der Parkstreifen 22 und 24 stehendes Fahrzeuges auf der entsprechenden Stellplatz-Überwachungsvorrichtung 26 bzw. 28 stehen. Hierfür kann beispielsweise eine Breite im Bereich zwischen 40 cm und 1 m ausreichend sein.
Bei dem dargestellten Beispiel erstrecken sich die Stellplatz-Überwachungsvorrichtungen (Sensorstreifen) zwischen 26 und 28 jeweils durchgehend in Längsrichtung der Parkstreifen 22 und 24.
Im Fall von Parkstreifen, die nicht in einzelne Stellplätze zum Beispiel durch entsprechende Bodenmarkierungen unterteilt sind, ist es vorteilhaft, wenn die Stellplatz-Überwachungsvorrichtungen 26 und 28 durchgehend ausgebildet sind. Im Fall von Parkstreifen mit einer Unterteilung in einzelne Stellplätze kann es ausreichen, anstelle einer durchgehenden Stellplatz- Überwachungsvorrichtung für jeden Stellplatz eine eigene Stellplatz-Überwachungsvorrichtung zu verwenden.
Wie weiter unten erläutert, umfasst jede der Stellplatz-Überwachungsvorrichtungen 26 und 28 ein Funkmodul (siehe z.B. Fig. 3), um Informationen darüber, ob und wo Fahrzeuge parken (sprich Stellplätze belegen) und wo nicht (wo Stellplätze frei sind), zu übertragen. Von den Funkmodulen übertragene Signale (auch als Funkmodul-Funksignale bezeichnet) können von Empfängern (auch als Funkbasisstationen bezeichnet), die diese oder entsprechende Signale an eine Zentralvorrichtung weiterleiten, oder direkt von der Zentralvorrichtung empfangen werden. In Fig. 1 und 2 sind beispielhaft Funkbasisstationen 30 an den Hausfassaden 14 und 16 sowie am Straßenschild 18 und am Laternenmast 20 angeordnet. Die Anordnung der Funkbasisstationen 30 relativ zu den Stellplatz-Überwachungsvorrichtungen 26 und 28 kann unter anderem von der Sendeübertragungsleistung der Funkmodule, zulässigen maximalen Funksignalstärken, mögliche Störungen durch/von anderen Funksignalen oder möglichen Abschattungen abhängen. Fig. 3 zeigt eine perspektivische schematische Schnittdarstellung einer Stellplatz-Überwachungsvorrichtung 26/28. In ein Kunststoffmaterial, welches unter Bezugnahme auf Fig. 4 und 5 näher erläutert ist, ist eine Sensoreinheit 32 eingebettet. Die Sensoreinheit 32 umfasst ein Sensormodul 34 und ein Funkmodul 36.
Das Sensormodul 34 wandelt basierend auf dem piezoelektrischen Effekt mechanische Energie, die durch auf das Sensormodul einwirkende Kraft (z.B. von oben) hervorgerufen wird, in elektrische Energie um.
Das Funkmodul 36 benötigt beispielsweise eine Spannung von 3,3 V bis 6 V für eine Dauer von rund 10 ms. Zur Übertragung des ersten Funkmodul-Funksignals werden beispielsweise 100 bis 200 μΐ benötigt, um bei 868,3 MHz mit einer Ausgangsleistung von 3 dBm übertragen zu werden. Dies erlaubt es beispielsweise die Funkmodul-Funksignale über eine Strecke von 100 m, 200 m, 300 m einem zugeordneten Empfänger (z.B. die im Folgenden genannte Funkbasisstation) zu übertragen. Alternativ ist es vorgesehen, die Funkmodul-Funksignale direkt an eine Zentralvorrichtung (z.B. Server) zu übertragen, wofür beispielsweise als Funkmodul-Funksignale Mobilfunksignale verwendet werden. Dies kann, verglichen mit zu einer Funk Basisstation übertragenen Signalen, mehr Energie von den Sensormodulen und/oder ge- ringen Energiebedarf der Funkmodule bei der Signalerzeugung und/oder-Übertragung nach sich ziehen.
Wie in Fig. 4 und 5 schematisch veranschaulicht, umfasst gemäß einer Variante eine Stellplatz-Überwachungsvorrichtung 26/28 (Sensorleiste) eine Bodenplatte 38, vorzugsweise aus elastischem Material, beispielsweise aus Kunststoff, und eine Deckplatte 40, beispielsweise aus Kunststoff. Zwischen der Bodenplatte 38 und der Deckplatte 40 ist eine Zwischenlage 42 aus einem weiteren elastischen Material, beispielsweise ein Schaum, angeordnet.
In die Zwischenlage 42 eingebettet ist eine Sensoreinheit 32 mit zwei Sensormodulen 34a und 34b und einem Funkmodul 36. Das Funkmodul 36 ist über eine elektrische Verbindung 44 mit dem Sensormodul 34a und über eine elektrische Verbindung 46 mit dem Sensormodul 34b verbunden.
Damit sich die Sensormodule 34a und 34b bei Belastung der Deckplatte 40 verformen kön- nen, ist ein Bewegungsraum 48 vorgesehen. Bei Belastung der Deckplatte 40 werden die Sensormodule 34a und 34b verformt. In diesem Fall wirken auf die Sensormodule 34a und 34b hier auch als erste Kraft bezeichnete Kräfte ein. Die durch diese Kraft hervorgerufene Verformung der Sensormodule 34a und 34b führt dazu, dass diese jeweils einen Spannungsimpuls einer ersten Polarität (auch als erste Energie bezeichnet) erzeugen. Die Spannungsimpulse werden über die elektrischen Verbindungen 44 und 46 zu dem Funkmodul 36 übertragen. Anhand der Polarität der Spannungsimpulse wird erkannt, dass es sich um sogenannte erste Kraft handelt, sprich, dass der Stellplatz über den Sensormodulen 34a und 34b belegt ist. Die Spannungsimpulse liefern aber nicht nur Informationen über den belegten Status des Stellplatzes, sondern sorgen auch für die Energieversor- gung des Funkmoduls 36, damit dieses die Information über den belegten Status des Stellplatzes als sogenanntes Funkmodul-Funksignal drahtlos übertragen kann. Eine weitere Energieversorgung hierfür ist nicht erforderlich.
Aufgrund der elastischen Ausgestaltung der Deckplatte 40 und der Zwischenlage 42 ist es nicht erforderlich, dass das Rad eines Fahrzeugs über beiden Sensormodulen 34a und 34b steht, um den belegten Zustand des Stellplatzes zu erkennen. Vielmehr ist es vorgesehen, dass es ausreicht, dass ein Fahrzeugrad im Bereich der Sensormodule 34a und 34b auf der Deckplatte 40 steht, sodass deren Verformung auch wenigstens eines der Sensormodule 34a und 34b verformt ("zusammendrückt"). Auch dann wird wenigstens ein Spannungsimpuls der ers- ten Polarität erzeugt.
Wenn die Deckplatte 40 entlastet wird (wenn beispielsweise das Fahrzeugrad von dort wegbewegt wird), werden die Sensormodule 34 a und 34 b entlastet und nehmen ihren unverformten ursprünglichen Zustand/Form wieder ein. Diese Entlastung wird hier auch als zweite Kraft bezeichnet. Die durch diese Kraft hervorgerufene Entlastung der Sensormodule 34a und 34b führt dazu, dass diese jeweils einen Spannungsimpuls einer zweiten, entgegengesetzten Polarität (auch als zweite Energie bezeichnet) erzeugen. Die Spannungsimpulse werden über die elektrischen Verbindungen 44 und 46 zu dem Funkmodul 36 übertragen. Anhand der Polarität der Spannungsimpulse wird erkannt, dass es sich um sogenannte zweite Kraft handelt, sprich, dass der Stellplatz über den Sensormodulen 34a und 34b frei ist. Die Spannungsimpulse liefern aber nicht nur Informationen über den freien Status des Stellplatzes, sondern sorgen auch für die Energieversorgung des Funkmoduls 36, damit dieses die Information über den belegten Status des Stellplatzes als sogenanntes Funkmodul-Funksignal drahtlos übertragen kann. Eine weitere Energieversorgung ist auch hier nicht erforderlich.
Um zu unterscheiden, ob die Belastung der Deckplatte 40 und somit die Verformung der Sensormodule 34a und 34a auf ein Fahrzeug zurückzuführen ist oder einen Fußgänger, kann der zeitliche Abstand zwischen einem Spannungsimpuls der ersten Polarität und einem Spannungsimpuls der zweiten Polarität herangezogen werden. Im Fall eines Fahrzeugs, das dort parkt, wird der zeitliche Abstand deutlich größer sein, als bei einem Fußgänger, der sich dort bewegt.
Des Weiteren ist es möglich, zu unterscheiden, ob eine Belastung der Deckplatte 40 durch ein schwereres Gewicht und somit größere Verformung der Sensormodule 34a und 34a auf ein Fahrzeug oder ein anderes Objekt (Beispielseite Person oder Gegenstand) zurückzuführen ist. Hierfür kann die Größe des Spannungsimpulses der ersten Polarität herangezogen werden. Ein Fahrzeug, sprich ein Objekt mit hohem Gewicht, wird einen größeren Spannungsimpuls erzeugen, als Beispielseite eine Person.
Fig. 6 bis 8 zeigen schematische Längsquerschnittsansichten einer weiteren Variante einer länglichen Stellplatz-Überwachungsvorrichtung 26/28 (Sensorleiste) mit einer Sensoreinheit 32, die in einer Ummantelung 50 angeordnet ist. Die Ummantelung kann beispielsweise Gummi oder thermoplastisches Elastomer z.B. SEBS einer Härte von 80° Shore umfassen.
Die Sensoreinheit 32 umfasst beispielsweise drei Sensormodule 34a, 34b und 34c, die unter Verwendung eines Hohlprofils 52 angeordnet sind. Das Hohlprofil 52 kann beispielsweise GFK umfassen und ist vorzugsweise relativ steif, vorzugsweise steifer als die Ummantelung 50 und insbesondere vorzugsweise so steif, dass eine darstellungsgemäß von oben in Richtung nach unten wirkende Kraft im Wesentlichen nur eine Vorformung des Hohlprofils 52 in Längsrichtung bewirkt. Sodass mindestens eines, oder bei einer auftretenden ersten Kraft zwischen zwei Sensormodulen beide Module ausgelöst werden, aber die Sensormodule durch das steife Hohlprofil vor zu großer Krafteinwirkung geschützt werden.
Das Hohlprofil 52 weist Aussparungen/Öffnungen auf, die jeweils zur Aufnahme eines Sensormoduls dienen. Bei dem gezeigten Beispiel sind dementsprechend drei Aussparungen/Öffnungen 54a, 54b und 54c vorgesehen, in denen die Sensormodule 34a, 34b und 34c angeord- net sind.
Insbesondere ist es vorgesehen, dass das Hohlprofil 52 und die Sensormodule 34a, 34b und 34c relativ zueinander bewegbar sind, vorzugsweise darstellungsgemäß von oben nach unten und unten nach oben.
Die Sensormodule 34a, 34b und 34c weisen jeweils einen Betätigungsmechanismus 56a, 56b und 56c sowie eine Rücksteileinrichtung 58a, 58b und 58c auf. Die Betätigungsmechanismen 56a, 56b und 56c können, wie hier gezeigt, einen schwenkbaren Hebel umfassen oder, wie im Folgenden bezüglich Fig. 9 und 10 erläutert, einen bewegbaren Teil eines Schalters oder eine Blattfeder umfassen. Die Betätigungsmechanismen 56a, 56b und 56c sind jeweils dazu ausgelegt, bei Einwirken einer ersten Kraft betätigt zu werden. Darstellungsgemäß ist dies hier eine Betätigung in Richtung nach unten.
Die Rücksteileinrichtungen 58a, 58b und 58c sind hier als jeweils eine Doppelschenkelfeder dargestellt, können aber auch eine andere Federart umfassen, wie z.B. bezüglich Fig. 9 und 10 erläutert. Ungeachtet der Bauform dienen die Rücksteileinrichtungen 58a, 58b und 58c dazu, wie im Folgenden erläutert, jeweils eine Kraft bereitzustellen, um den entsprechenden der Hebelmechanismen 56a, 56b und 56c entgegen einer vorherigen Betätigung durch eine erste Kraft entgegengesetzt zu betätigen. Daher kann man sagen, dass die RückStelleinrichtungen 58a, 58b und 58c dazu ausgelegt sind, jeweils eine zweite Kraft bereitzustellen. Die Sensormodule 34a, 34b und 34c weisen ferner jeweils eine als induktiven Energy-Harves- ter ausgebildete Einrichtung 60a, 60b und 60c (kurz induktiven Energy-Harvester-Einrich- tung) auf. Daher kann man die Sensormodule 34a, 34b und 34c hier auch als als induktive Energy-Harvester ausgebildete Sensormodule bezeichnen. Die induktiven Energy-Harvester-Einrichtungen 60a, 60b und 60c sind jeweils so ausgebildet, dass sie in Antwort auf eine auf das entsprechende Sensormodul 34a, 34b bzw. 34c erste Kraft auf induktive Weise Energie erzeugen. Hierfür können die induktiven Energy-Harvester-Einrichtungen 60a, 60b und 60c beispielsweise jeweils eine induktive Einrichtung mit einer Spule und einem Kern sowie einen bezüglich der induktiven Einrichtung bewegbaren Magneten umfassen. Bei der dargestellten Variante vorgesehen, dass eine Betätigung des entsprechenden Betätigungsmechanismus 56a, 56b und 56c zu einer Bewegung des zugeordneten Magneten führt. Die Bewegung eines Magneten relativ zu der jeweiligen induktiven Einrichtung bewirkt, dass dort Spannung induziert wird, die zur Energieversorgung eines Funkmoduls 36 verwendet werden kann.
Ein Betätigungsmechanismus 56a, 56b bzw. 56c wird betätigt, wenn aufgrund einer einwirkenden ersten Kraft das Hohlprofil 52 nach unten bewegt wird. Die Betätigung eines Betätigungsmechanismus 56a, 56b bzw. 56c führt auf die genannte Weise zu einer Energieerzeugung mittels der entsprechenden induktiven Energy-Harvester-Einrichtungen 60a, 60b oder 60c. Dies ist in den Ansichten von Fig. 7 und 8 veranschaulicht, wo Fig. 7 den unbetätigten Zustand und Fig. 8 den betätigten Zustand angeben. Vorzugsweise vorgesehen, dass nicht jede von oben auf das Hohlprofil 52 wirkende Kraft zu einer Bewegung des Hohlprofils 52 nach unten und damit zu einer Aktivierung einer oder mehrerer der Sensormodule 34a, 34b und 34c führt, sondern erst, wenn eine vorbestimmte minimale Kraft vorliegt. Auf diese Weise sollen fehlerhafte Detektionen vermieden werden. Bei- spielsweise kann auf diese Weise verhindert werden, dass im Fall einer Stellplatzüberwachung eines Parkplatzes für Fahrzeuge ein Fußgänger zu einer Bewegungsdetektion führt.
Dies kann beispielsweise erreicht werden, dass das Hohlprofil 52 elastisch so gelagert und/oder Darstellung gemäß nach oben vorgespannt ist, dass erst wenn eine von oben einwirkende Kraft eine vorbestimmte Grenze überschreitet, diese zur ersten Kraft wird, also einer Kraft, die zu einer Aktivierung eines Sensormoduls führt.
Alternativ oder ergänzend kann dies mittels der Ummantelung 50 erreicht werden. Deren elastische Eigenschaften, insbesondere deren Verformbarkeit durch eine von oben einwirkende Kräfte kann so gewählt sein, dass erst, wenn eine von oben einwirkende Kraft eine vorbestimmte Grenze überschreitet, diese die Ummantelung 50 verformt und das Hohlprofil 52 bewegen kann.
Alternativ oder ergänzend kann überprüft werden ob ein erzeugtes Funkmodul-Funksignal in ein Muster eines überfahrenden Autos eingeordnet werden kann oder als einzelnes Signal verworfen werden soll.
Ferner ist es bevorzugt, zu vermeiden, dass zu große Kräfte zu einer Beschädigung oder Zerstörung der Sensormodule 34a, 34b und 34c führen. Hierfür ist es möglich, die relative Ver- wertbarkeit des Hohlprofils 52 und der Sensormodule 34a, 34b und 34c relativ zueinander so zu begrenzen, dass, wenn eine von oben einwirkende Kraft eine vorbestimmte Grenze überschreitet, das Hohlprofil 52 nicht weiter in Richtung auf die Sensormodule 34a, 34b und 34c zu bewegt werden kann. Dies kann beispielsweise erreicht werden, indem die Bewegbarkeit des Hohlprofils 52 nach unten durch einen Anschlag begrenzt wird, der beispielsweise durch die Ummantelung 50 (genauer deren "Boden") bereitgestellt sein kann.
Alternativ oder ergänzend dazu kann eine einfache Platte das Hohlprofil ersetzen, dann wird eine Anschlagsfläche um das Energy-Harvesting Modul so platziert, dass beim Wirken einer ersten Kraft sowohl der Hebel bzw. auslösende Schalter als auch das Energy-Harvesting Modul selbst vor zu großer Kraft Einwirkung geschützt werden. Dies kann beispielsweise realisiert werden, indem der Hebel oder auslösende Schalter nach Betätigung des Energy-Harvesting-Mechanismus im Kraftaufnahmeblock verschwindet sodass höhere Kräfte von der Anschlagsfläche aufgenommen werden. Alternativ zu einer vollen Gummiummantelung kann in so einem Fall auch ein Gummiprofil in U-Form verwendet werden, was die gesamte Höhe des Sensors verringern kann.
Fig. 9 und 10 zeigen schematische Querschnittsansichten einer weiteren Variante einer Sensoreinheit 32, bei der ein Sensormodul 34 ebenfalls einen Betätigungsmechanismus 56 und eine Rücksteileinrichtung 58 umfasst. Hier wird ein Betätigungsmechanismus 56 in Form eines Schalters oder Taster verwendet, der mittels einer RückStelleinrichtung 58 in Form einer Kompressionsfeder rückgestellt werden kann. Fig. 9 veranschaulicht den unbetätigten Zustand und Fig. 10 den betätigten Zustand. Ansonsten gelten die Ausführungen bezüglich Fig. 6 bis 8 hier entsprechend.
Von dem in der Sensoreinheit 32 bzw. einer Stellplatz-Überwachungsvorrichtung 26/28 angeordneten Funkmodul 36 ausgesendete Funkmodul-Funksignale 62 werden, wie oben Bezug nehmend auf Fig. 1 und 2 erläutert und in Fig. 11 veranschaulicht, zu einer oder mehreren Funkbasisstationen 30 übertragen. Diese übertragen die erhaltenen Funkmodul-Funksignale oder Signale, die deren Informationsgehalt (Stellplatzzustand (z.B. frei/belegt) und gegebenenfalls Stellplatzort oder -Identifikation) wiedergeben, über ein Kommunikationsnetz 64 an eine Zentralvorrichtung 66, beispielsweise ein Server. Das Kommunikationsnetz 64 kann beispielsweise ein Mobilfunknetz und/oder das Internet sein. Wie oben ebenfalls ausgeführt, ist es auch möglich, Signale in der Funkmodule 36 unmittelbar zu der Zentralvorrichtung 66 zu übertragen.
Die Zentralvorrichtung kann anhand der von den Stellplatz-Überwachungsvorrichtung(en) erhaltenen Informationen zum Beispiel ermitteln, ob es sich um einen Ein- oder Ausparkvor- gang handelt, ob eine Stellplatz belegt ist und wie lange. Zur Bestimmung, welcher Stellplatz belegt/frei ist, können in einer Datenbank gespeicherte geografische Positionen der Stellplatz- Überwachungsvorrichtung(en) bzw. deren Sensoreinheiten und/oder Sensormodulen herangezogen werden. Auch kann anhand der von den Stellplatz-Überwachungsvorrichtung(en) erhaltenen Informationen ermittelt werden, wie lang/groß parkende Autos und/oder freie Stellplatz sind. Neben dem obigen Bespiel einer Stellplatzüberwachung für Fahrzeug-Parkplätze sind ferner auch die folgende Anwendungen möglich:
- Überwachung von Sitzplätzen (frei/besetzt)
- Überwachung von Regalen oder anderen Lagerplätzen in der Logistik (Belegungsstatus frei/belegt)
- Überwachung von Bereichen zu Haltung von Tieren (z.B. Stall, Pferdeboxen etc.)
BEZUGSZEICHENLISTE
Straßenzug
Fahrspur
Fahrspur
Mittelstreifen
Bürgersteig/Gehsteig
Bürgersteig/Gehsteig
Hausfassade
Hausfassade
Straßenschild
Laternenmast
Parkstreifen
Parkstreifen
Stellplatz-Überwachungsvorrichtung
Stellplatz-Überwachungsvorrichtung
Funkbasisstation
Sensoreinheit
a Sensormodul
b Sensormodul
c Sensormodul
Funkmodul
Bodenplatte
Deckplatte
Zwischenlage
elektrische Verbindung
elektrische Verbindung
Bewegungsraum
Ummantelung
Hohlprofil
a Aussparung/Öffnung zur Aufnahme eines Sensormodulsb Aussparung/Öffnung zur Aufnahme eines Sensormodulsc Aussparung/Öffnung zur Aufnahme eines Sensormodulsa Betätigungsmechanismus
b Betätigungsmechanismus
c Betätigungsmechanismus a RückStelleinrichtungb Rücksteileinrichtung
c Rücksteileinrichtung
a induktive Energy-Harvester-Einrichtungb induktive Energy-Harvester-Einrichtungc induktive Energy-Harvester-Einrichtung
Funkmodul-Funksignale
Kommunikationsnetz
Zentralvorrichtung

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Stellplatz-Überwachungsvorrichtung zur Überwachung eines Stellplatzes, umfassend:
- wenigstens ein Sensormodul zur Anordnung an einem Stellplatz, wobei das wenigstens eine Sensormodul ausgelegt ist, bei einer auf das jeweilige Sensormodul wirkenden ersten Kraft erste Energie zu erzeugen, und
- ein mit dem wenigstens einen Sensormodul mittels einer zur Energieübertragung ausgelegten Kopplung gekoppeltes und mittels von dem wenigstens einen Sensormodul erzeugten Energie betreibbares Funkmodul, das ausgelegt ist, bei Erhalt von erster Energie von wenigstens dem wenigstens einen Sensormoduls ein erstes Funkmodul-Funksignal zu erzeugen und zu übertragen, das die Einwirkung einer ersten Kraft auf wenigstens Sensormodul angibt.
2. Stellplatz-Überwachungsvorrichtung nach Patentanspruch 1, wobei
- das wenigstens eine Sensormodul ausgelegt ist, bei einer auf das jeweilige Sensormodul wirkenden zweiten Kraft zweite Energie zu erzeugen, und
- das Sensormodul ausgelegt ist, bei Erhalt von zweiter Energie von wenigstens einem des wenigstens einen Sensormoduls ein zweites Funkmodul-Funksignal zu erzeugen und übertragen, das die Einwirkung einer zweiten Kraft auf wenigstens Sensormodul angibt.
3. Stellplatz-Überwachungsvorrichtung nach einem der vorherigen Patentansprüche, ferner umfassend eine Sensoreinheit, in der das wenigstens eine Sensormodul angeordnet ist.
4. Stellplatz-Überwachungsvorrichtung nach Patentanspruch 3, wobei das Funkmodul in der Sensoreinheit angeordnet ist.
5. Stellplatz-Überwachungsvorrichtung nach einem der vorherigen Patentansprüche, wobei das wenigstens eine Sensormodul einen Piezoaktor umfasst.
6. Stellplatz-Überwachungsvorrichtung nach einem der vorherigen Patentansprüche, wobei das wenigstens eine Sensormodul eine induktive Energy-Harvesting-Einrichtung umfasst.
7. Stellplatz-Überwachungsvorrichtung nach Patentanspruch 6 soweit abhängig von Pa- tentanspruch 2, wobei das wenigstens eine Sensormodul eine RückStelleinrichtung umfasst, die ausgelegt ist, die zweite Kraft bereitzustellen.
8. Stellplatz-Überwachungs Vorrichtung
- nach einem der Patentansprüche 1 bis 6, bei der
- die erste Kraft eine in Richtung auf den Stellplatz hin wirkende Kraft ist, und
~ die erste Energie des wenigstens einen Sensormoduls eine elektrische Spannung einer ers- ten Polarität ist, und/oder
- nach einem der Patentansprüche 2 bis 7 soweit abhängig von Patentanspruch 2, bei der
- die zweite Kraft eine in Richtung von dem Stellplatz weg wirkende Kraft ist, und
- die zweite Energie des wenigstens einen Sensormoduls eine elektrische Spannung einer zweiten Polarität ist.
9. Stellplatz-Überwachungsvorrichtung nach einem der vorherigen Patentansprüche, wobei das erste Funkmodul-Funksignal einen ersten Zustand des Stellplatzes angibt.
10. Stellplatz-Überwachungsvorrichtung nach einem der Patentansprüche 2 bis 9 soweit abhängig von Patentanspruch 2, wobei das zweite Funkmodul-Funksignal einen zweiten Zustand des Stellplatzes angibt.
11. Stellplatz-Überwachungssystem, umfassend
- wenigstens eine Stellplatz-Überwachungsvorrichtung nach einem der vorherigen Patentansprüche, und
- einer Zentralvorrichtung mit einer Kommunikationseinheit zum Erhalt von Funkbasissta- tions-Signalen oder diese angebenden Signalen und einer Verarbeitungseinheit ausgelegt, um basierend auf den erhaltenen Signalen einen Zustand des Stellplatzes zu ermitteln.
12. Stellplatz-Überwachungssystem nach Patentanspruch 11, ferner mit einer von der wenigstens einen Stellplatz-Überwachungsvorrichtung entfernt anzuordnende Funkbasisstation, die ausgelegt ist, von dem jeweiligen Funkmodul der wenigstens einen Stellplatz-Überwachungsvorrichtung Funkmodul-Funksignale zu empfangen und in Antwort darauf entspre- chende Funkbasisstations-Signale zu der Zentralvorrichtung zu übertragen.
13. Verfahren zur Überwachung eines Stellplatzes, mit folgenden Schritten:
- Erzeugen erster Energie bei einer auf dem Stellplatz wirkenden ersten Kraft,
- Verwenden der ersten Energie zur Erzeugung eines erstes Signals, das die Einwirkung einer ersten Kraft angibt, und Übertragung des ersten Signals zu einem entfernt angeordneten Empfänger, und - Ermitteln eines Zustandes des Stellplatzes basierend auf dem von dem Empfänger empfangenen ersten Signal.
14. Verfahren nach Patentanspruch 13, ferner die Schritte umfassend:
- Erzeugen zweiter Energie bei einer auf dem Stellplatz wirkenden zweiten Kraft,
- Verwenden der zweiten Energie zur Erzeugung eines zweiten Signals, das die Einwirkung einer zweiten Kraft angibt, und Übertragung des zweiten Signals zu einem entfernt angeordneten Empfänger, und
- Ermitteln eines Zustandes des Stellplatzes basierend auf dem vom dem Empfänger empfan- genen zweiten Signal.
15. Verfahren nach einem der Patentansprüche 13 und 14, wobei
- die erste Kraft eine in Richtung auf den Stellplatz hin wirkende Kraft ist, und
- das erste Signal angibt, dass der Stellplatz belegt ist.
16. Verfahren nach einem der Patentansprüche 14 und 15, wobei
- die zweite Kraft eine in Richtung von dem Stellplatz weg wirkende Kraft ist, und
- das zweite Signal angibt, dass der Stellplatz frei ist.
17. Verfahren nach einem der Patentansprüche 13 bis 16, wobei
- mehrere erste Signale erzeugt werden und basierend auf der Reihenfolge der ersten Signale ein Zustand des Stellplatzes ermittelt wird.
18. Verfahren nach einem der Patentansprüche 14 bis 16, wobei
- mehrere zweite Signale erzeugt werden und basierend auf der Reihenfolge der zweiten Signale ein Zustand des Stellplatzes ermittelt wird.
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