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Technisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft eine Ladevorrichtung für ein Elektrofahrzeug.
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Technischer Hintergrund
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Ladevorrichtungen für Elektrofahrzeuge finden mit der fortschreitenden Dekarbonisierung des Straßenverkehrs immer größere Verbreitung. Ladevorrichtungen sollen dabei nicht nur ihre grundlegende technische Aufgabe erfüllen, sondern dabei auch einfach und komfortabel benutzbar sein.
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Die Erfindung macht es sich daher zur Aufgabe, eine verbesserte Ladevorrichtung einzuführen, die einfach und komfortabel benutzbar ist.
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Die Erfindung löst diese Aufgabe durch eine Ladevorrichtung gemäß Anspruch 1. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung bilden die Gegenstände der Unteransprüche.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Die erfindungsgemäße Ladevorrichtung für ein Elektrofahrzeug besitzt einen berührungsempfindlichen Bildschirm und eine mit dem Bildschirm verbundene Steuereinheit, welche ausgebildet ist, eine Interaktion eines Nutzers anhand eines Berührens des Bildschirms zu erfassen und eine grafische Benutzerschnittstelle gemäß der erfassten Interaktion auf dem Bildschirm auszugeben. Erfindungsgemäß ist die Steuereinheit außerdem dazu ausgebildet, die Benutzerschnittstelle nur auf einer Teilfläche des Bildschirms anzuzeigen und dabei einen vertikalen Abstand der Teilfläche zu einem unteren Rand des Bildschirms variabel zu wählen.
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Die erfindungsgemäße Ladevorrichtung kann also von einem Nutzer bequem durch Berühren des berührungsempfindlichen Bildschirms gesteuert werden, wobei die Steuereinheit in Reaktion auf diese Interaktionen des Nutzers eine grafische Benutzerschnittstelle ausgibt. Die grafische Benutzerschnittstelle kann beispielsweise veränderliche grafische und textuelle Inhalte anzeigen, um den Nutzer durch den eigentlichen Ladevorgang oder auch eine Authentifizierung und einen Bezahlvorgang - soweit diese Schritte vom Betreiber der Ladevorrichtung vorgesehen sind - zu führen. Dabei kann die grafische Benutzerschnittstelle mit Bedienelementen versehen werden, die durch Berühren am Ort der Bedienelemente auf dem Bildschirm betätigt werden können und dergleichen mehr, wie es allgemein im Gebiet der grafischen Benutzerschnittstellen für Geräte mit berührungsempfindlichen Bildschirmen bekannt ist. Die erfindungsgemäße Ladevorrichtung zeichnet sich dabei jedoch dadurch aus, dass die grafische Benutzerschnittstelle entgegen dem Stand der Technik nur auf einer Teilfläche des berührungsempfindlichen Bildschirms angezeigt wird. Die für die grafische Benutzerschnittstelle nicht verwendete Bildschirmfläche kann beispielsweise leer bleiben oder auch mit einer Farbe, einem Farbverlauf, einem statischen oder animierten Hintergrundbild oder einem statischen oder animierten grafischen Muster gefüllt sein, wobei statische Inhalte wegen der geringeren Gefahr einer Ablenkung des Nutzers bevorzugt werden. Dadurch wird entgegen der verbreiteten technischen Lehre, die zur Verfügung stehende Bildschirmfläche möglichst vollständig für eine grafische Benutzerschnittstelle zu verwenden, die von einem Nutzer wahrzunehmende und durch Berühren zu bedienende Fläche des Bildschirms auf die (insbesondere rechteckige) Teilfläche reduziert, was üblicherweise mit einer schlechteren Wahrnehmbarkeit und erhöhten Kosten für die ungenutzte Bildschirmfläche assoziiert wird. Die Erfindung überwindet diese Vorurteile und nutzt die Reduktion der für die grafische Benutzerschnittstelle verwendeten Bildschirmfläche auf die Teilfläche des Bildschirms für eine Erhöhung des Benutzungskomforts. Hierzu ist die Steuereinheit der Ladevorrichtung dazu ausgebildet, einen vertikalen Abstand der Teilfläche zu einem unteren Rand des Bildschirms variabel zu wählen. Das heißt, dass die Teilfläche und die darin angezeigte grafische Benutzerschnittstelle im Betrieb der Ladevorrichtung in unterschiedlichen Höhen auf dem Bildschirm und somit in unterschiedlichen Höhen über dem Boden um die Ladevorrichtung herum angeordnet werden kann, ohne dass der Bildschirm selbst beweglich oder verschiebbar aufgehängt sein müsste. Dadurch wird die Ladevorrichtung durch Menschen unterschiedlicher Größe oder beispielsweise auch Rollstuhlfahrer bequem bedienbar gestaltet, weil die grafische Benutzerschnittstelle für einen verhältnismäßig kleinen oder rollstuhlfahrenden Nutzer mit keinem oder einem geringen vertikalen Abstand zu dem unteren Rand des Bildschirms und für einen verhältnismäßig großen Nutzer mit einem größeren vertikalen Abstand zu dem unteren Rand des Bildschirms angezeigt werden kann.
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Vorzugsweise ist dabei eine vertikale Bildschirmausdehnung des Bildschirms größer als eine horizontale Bildschirmausdehnung des Bildschirms. Beispielsweise kann ein rechteckiger Bildschirm mit gängigen Seitenverhältnissen wie 16:9 etc. in sogenannter Portrait-Ausrichtung an der Ladevorrichtung angeordnet sein. Besonders bevorzugt besitzt hierbei die Teilfläche eine rechteckige Form, die in einer sogenannten Landscape-Ausrichtung ausgerichtet ist.
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Vorteilhafterweise ist die Teilfläche genau so breit wie der Bildschirm. Das bedeutet, dass sich die nicht für die Anzeige der grafischen Benutzerschnittstelle genutzten Bereiche des Bildschirms bei derartigen Ausführungsformen der Erfindung ausschließlich unter- und/oder oberhalb der für die grafische Benutzerschnittstelle genutzten Teilfläche befinden. Hierdurch wird vorteilhaft der vollständige, sich wenigstens näherungsweise auf Augenhöhe des jeweiligen Nutzers befindliche Bereich des Bildschirms für die grafische Benutzerschnittstelle verwendet. Dadurch wird keine von einem jeweiligen Nutzer komfortabel wahrnehmbare Bildschirmfläche verschwendet. Ganz allgemein wird eine rechteckige Form der Teilfläche bevorzugt, wovon aber auch abgewichen werden kann.
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Besonders bevorzugt ist die Steuereinheit der Ladevorrichtung dazu ausgebildet, den vertikalen Abstand auf die erfasste Interaktion des Nutzers in Abhängigkeit von der erfassten Interaktion anzupassen. Dadurch kann ein Nutzer die Positionierung der grafischen Benutzerschnittstelle an seine persönlichen Präferenzen anpassen. Beispielsweise kann die grafische Benutzerschnittstelle Bedienelemente umfassen, deren Berühren die Teilfläche innerhalb des Bildschirms nach oben oder unten verschiebt. Prinzipiell ist denkbar, diese Präferenz zu speichern und zukünftig nach einer Identifikation des Nutzers beispielsweise nach einem Einlesen einer sogenannten Unique ID (UID) des Nutzers oder des Elektrofahrzeugs automatisch zu verwenden.
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Die Steuereinheit kann auch dazu ausgebildet sein, eine Bildschirmposition eines Berührens des berührungsempfindlichen Bildschirms durch den Nutzer festzustellen und den vertikalen Abstand in Abhängigkeit von der festgestellten Bildschirmposition anzupassen. Beispielsweise kann ein Begrüßungsbildschirm mittig oder vollflächig auf dem Bildschirm mit einer Aufforderung, den Bildschirm zu berühren, um den Bedienvorgang zu starten, angezeigt werden. Berührt ein Nutzer den Bildschirm, wird die grafische Benutzerschnittstelle mit einem derartigen vertikalen Abstand zum unteren Rand des Bildschirms angezeigt, dass die Teilfläche die Bildschirmposition der Berührung umgibt. Hierbei wird angenommen, dass die Höhe, in der der Nutzer den Bildschirm berührt hat, für den Nutzer einfach zu erreichen ist.
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Die Interaktion kann auch ein Bewegen eines Fingers auf dem Bildschirm beinhalten (häufig „wischen“, „slide“ oder „sweep“ genannt), wobei die Steuereinheit dazu ausgebildet ist, eine Bewegungsrichtung festzustellen und den vertikalen Abstand in Abhängigkeit von der festgestellten Bewegungsrichtung anzupassen. Dadurch kann der Nutzer die für das Anzeigen der grafischen Benutzerschnittstelle verwendete Teilfläche auf dem Bildschirm verschieben, insbesondere stufenlos verschieben.
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Die Ladevorrichtung kann jedoch auch mit einer mit der Steuereinheit verbundenen Sensoreinheit ausgestattet sein, welche ausgebildet ist, den Nutzer zu erfassen. Die Steuereinheit ist dabei dazu ausgebildet, den vertikalen Abstand in Abhängigkeit von einem Sensorsignal der Sensoreinheit anzupassen. Beispielsweise kann die Sensoreinheit eine Kamera, ein Feld von Infrarotsensoren oder dergleichen umfassen, mit denen die Position der Augen oder des Kopfes des Nutzers bei Annäherung an die Ladevorrichtung erfasst werden kann. Dadurch kann die Ladevorrichtung entscheiden, ob ein verhältnismäßig geringer oder großer vertikaler Abstand für die Positionierung der Teilfläche für den Nutzer komfortabel sein wird. Nichtsdestotrotz kann die Teilfläche nach der automatisch anhand des Sensorsignals erfolgten Positionierung zusätzlich wie oben beschrieben durch den Nutzer positionierbar sein.
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Die Steuereinheit kann dazu ausgebildet sein, den vertikalen Abstand in mehreren festgelegten Stufen zu wählen. Beispielsweise können drei Stufen (Teilfläche am unteren Bildschirmende, Teilfläche mittig und Teilfläche am oberen Bildschirmende) vorgesehen sein.
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Vorzugsweise entspricht eine Bildschirmfläche des Bildschirms einem ganzzahligen Vielfachen der Teilfläche. Beispielsweise kann die Teilfläche einem Drittel der Bildschirmfläche entsprechen, was sich vorteilhaft mit dem unmittelbar zuvor erwähnten Ausführungsbeispiel der Erfindung kombinieren lässt.
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Bevorzugt sind Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Ladevorrichtung, bei denen eine Unterkante des Bildschirms höchstens in 112 Zentimetern Höhe und/oder bei denen eine Oberkante des Bildschirms oberhalb von wenigstens 150 Zentimetern Höhe angeordnet ist.
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Figurenliste
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Abbildungen von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
- 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Ladevorrichtung;
- 2A bis 2C ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Ladevorrichtung;
- 3A und 3B ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Ladevorrichtung; und
- 4A und 4B ein viertes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Ladevorrichtung.
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Ausführliche Abbildungsbeschreibung
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1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Ladevorrichtung 1 anhand eines Blockdiagramms. Die Ladevorrichtung 1 besitzt einen berührungsempfindlichen Bildschirm 3, welcher vorliegend in einer Portrait-Ausrichtung an der Ladevorrichtung 1 angeordnet ist. Der berührungsempfindliche Bildschirm 3 dient vornehmlich dazu, einen Ladevorgang für ein Elektrofahrzeug 2 anzufordern und gegebenenfalls einige seiner Randbedingungen wie eine gewünschte Energiemenge, eine Ladeleistung oder Ladegeschwindigkeit oder eine Kostengrenze vorzugeben. Die Ladevorrichtung 1 kann dabei von einem Nutzer durch Berühren des berührungsempfindlichen Bildschirms 3 und einer auf dem Bildschirm 3 angezeigten grafischen Benutzerschnittstelle gesteuert werden.
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Der berührungsempfindliche Bildschirm 3 ist mit einer Steuereinheit 4 verbunden und übermittelt dieser Informationen über Interaktionen eines Nutzers mit dem Bildschirm 3. Außerdem empfängt der Bildschirm 3 von der Steuereinheit 4 die auf dem Bildschirm 3 darzustellenden Bildschirminhalte wie insbesondere die grafische Benutzerschnittstelle. Die Steuereinheit 4 ist zudem mit einer Ladeelektronik 5 verbunden, die über ein Ladekabel 6 und einen Ladestecker 8 (2A bis 4B) Ladestrom an das Elektrofahrzeug 2 leitet, und steuert diese für die Durchführung eines Ladevorgangs. Die Steuereinheit 4 kann dabei grundsätzlich auch über mehrere zusammenwirkende Funktionseinheiten verteilt implementiert sein.
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Bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist außerdem eine optionale Sensoreinheit 7 vorgesehen, welche ebenfalls mit der Steuereinheit 4 verbunden und dazu ausgebildet ist, einen Nutzer der Ladevorrichtung 1 zu erfassen, um so eine Information über eine vermutete Augenhöhe des Nutzers bereitzustellen. Auf der Grundlage dieser Information kann die Steuereinheit der Ladevorrichtung einen verhältnismäßig geringen oder großen vertikalen Abstand bei der Positionierung der Teilfläche für den Nutzer komfortabel sein wird.
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2A bis 2C zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Ladevorrichtung 1. Der berührungsempfindliche Bildschirm 3 ist in einer Portrait-Ausrichtung an der Ladevorrichtung 1 angeordnet, so dass eine Unterkante des Bildschirms 3 eine Höhe 11 über dem Boden und eine Oberkante des Bildschirms 3 eine Höhe 12 über dem Boden besitzt. Die Höhe 11 kann beispielsweise bis 112 Zentimeter und die Höhe 12 kann wenigstens 150 Zentimeter betragen.
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In einer Teilfläche 9 der Bildschirmfläche des Bildschirms 3 wird eine grafische Benutzerschnittstelle angezeigt, wobei die Teilfläche 9 in den drei 2A, 2B und 2C mit unterschiedlichen vertikalen Abständen 16 zu dem unteren Rand des Bildschirms 3 angeordnet ist. In 2A beträgt der vertikale Abstand 16 null (kein vertikaler Abstand), so dass die Teilfläche 9 mit der grafischen Benutzerschnittstelle am unteren Ende des Bildschirms 3 angezeigt wird. Diese Anordnung der Teilfläche 9 ist für Nutzer aller zu erwartenden Körpergrößen und -positionen erreichbar, auch wenn sie für einen verhältnismäßig großen Menschen unbequem ist. Die Positionierung der Teilfläche 9 wie in 2A gezeigt kann wegen der grundsätzlichen Erreichbarkeit der Teilfläche 9 durch alle Nutzer beispielsweise für einen ersten während eines Bedienvorgangs gezeigten Bildschirminhalt verwendet und anschließend durch den Nutzer gesteuert verschoben werden.
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In 2B ist die Teilfläche 9 ungefähr oder genau mittig auf dem Bildschirm 3 angeordnet, so dass der vertikale Abstand 16 dementsprechend einen mittleren Wert einnimmt, der vorliegend wenigstens näherungsweise einem Drittel der vertikalen Bildschirmausdehnung entspricht. Damit ist diese Positionierung der Teilfläche 9 für die Anzeige der grafischen Benutzerschnittstelle für durchschnittlich große Menschen besonders geeignet. In 2C ist die Teilfläche am oberen Ende der Bildschirmfläche des Bildschirms 3 positioniert, so dass der vertikale Abstand 16 maximal gewählt ist. Dementsprechend ist diese Positionierung der Teilfläche 9 besonders gut für große Nutzer geeignet.
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In den 2A bis 2C sind außerdem beispielhaft Bedienelemente 10 angezeigt, die nicht Teil der eigentlichen grafischen Benutzerschnittstelle sind und auf eine Aktivierung eines Nutzers durch eine Berührung des Bildschirms 3 im Bereich der Bedienelemente 10 die Teilfläche 9 innerhalb des Bildschirms 3 verschieben. Lediglich beispielhaft sind die Bedienelemente 10 vorliegend in einer stilisierten Pfeilform dargestellt, die auch die Richtung angeben, in der die Teilfläche 9 bei Aktivierung des jeweiligen Bedienelements 10 verschoben wird. Beispielsweise kann eine wie in 2A positionierte Teilfläche 9 durch Berühren des auf dem Bildschirm 3 dargestellten Bedienelements 10 nach oben und somit in die in 2B dargestellte Positionierung verschoben werden. Die wie in 2B dargestellt angeordnete Teilfläche 9 kann durch Betätigen des unteren Bedienelements 10 von 2B wieder in die Position von 2A zurückverschoben werden. Wird hingegen das oberhalb des Teilfläche 9 angezeigte Bedienelement 10 von 2B betätigt, kann die Teilfläche 9 von der in 2B dargestellten Position in die in 2C dargestellte Position verschoben werden. Da die Teilfläche 9 in den 2A und 2C an den entgegengesetzten Enden des Bildschirms 3 positioniert ist, entfällt vorliegend die Anzeige des jeweiligen Bedienelements 10, da die Teilfläche 9 nicht über das Ende des Bildschirms 3 hinaus verschoben werden kann.
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Bei Ausführungsformen der Ladevorrichtung 1 mit einer Sensoreinheit 7 kann vorgesehen sein, dass die Steuereinheit 4 eine geeignete Positionierung der Teilfläche 9 gemäß einem Sensorsignal der Sensoreinheit 7 wenigstens am Beginn eines Bedienvorgangs automatisch an den Nutzer angepasst vornimmt. Ein Nutzer kann dann gegebenenfalls die Positionierung der Teilfläche 9 anschließend manuell gemäß der eigenen Vorliebe verändern.
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In den obigen Ausführungen wird ein schrittweises Verschieben der Teilfläche 9 vorgesehen, ebenso ist es aber auch möglich, die Teilfläche 9 stufenlos (pixelweise) verschiebbar zu gestalten, was einerseits eine bessere Anpassbarkeit an persönliche Präferenzen eines Nutzers erlaubt, andererseits aber auch als verwirrend empfunden werden kann.
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3A und 3B zeigen ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Ladevorrichtung 1. In 3A wird ein Begrüßungsbildschirm angezeigt, der neben einer Aufforderung, den Bildschirm 3 an einer beliebigen Stelle zu berühren, auch weitere Inhalte wie etwa Werbung anzeigen kann. In 3A ist zudem ein Bereich an einer Bildschirmposition 13 gezeigt, an dem eine Hand 15 eines Nutzers den Bildschirm 3 berührt, um einen Bedienvorgang der Ladevorrichtung 1 zu starten. Die Ladevorrichtung 1 des dritten Ausführungsbeispiels zeigt daraufhin die grafische Benutzerschnittstelle für das Starten des Ladevorgangs in einer Teilfläche 9 an, die um die Bildschirmposition 13 herum angeordnet ist, da der Nutzer offenkundig die Bildschirmposition 13 erreichen kann. Zudem kann der Nutzer optional über Bedienflächen 10 die Teilfläche 9 innerhalb der Bildschirmfläche des Bildschirms 3 vertikal verschieben, wenn sich die Positionierung um die Bildschirmposition 13 herum doch als unbequem erweist.
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4A und 4B zeigen ein viertes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Ladevorrichtung 1. In 4A ist die Teilfläche 9 in der unteren Hälfte des Bildschirms 3 angeordnet. Ein Nutzer berührt mit seiner Hand 15 den Bildschirm 3 (beispielsweise an einem Bedienelement (nicht dargestellt) oder einem beliebigen Ort der Teilfläche 9 und zieht den berührenden Finger der Hand 15 entlang einer Bewegungsrichtung 17 über einen überstrichenen Bereich 14 des berührungsempfindlichen Bildschirms 3. Dadurch verschiebt der Nutzer die Teilfläche 9 mit der grafischen Benutzerschnittstelle in Bewegungsrichtung 17, so dass sie nach Lösen des Fingers wie in 4B gezeigt mit einem entsprechend vergrößerten vertikalen Abstand 16 positioniert wird. Dieser Prozess kann durch den Nutzer gegebenenfalls beliebig häufig wiederholbar gestaltet sein.
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Alle gezeigten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Ladevorrichtung 1 besitzen den Vorteil, dass eine grafische Benutzerschnittstelle für die Bedienung der Ladevorrichtung 1 in einer für einen jeweiligen Nutzer angenehmen Höhe angezeigt wird. Dieser Vorteil wird erreicht, indem für das Anzeigen der grafischen Benutzerschnittstelle nur eine Teilfläche 9 der Bildschirmfläche des Bildschirms 3 verwendet wird, deren Positionierung in einem vertikalen Abstand 16 zum unteren Rand des Bildschirms 3 variabel gestaltet ist. Dadurch kann insbesondere eine Barrierefreiheit für Rollstuhlfahrer erreicht werden. Beispielsweise kann als Bildschirm 3 ein Touchscreen mit einer Bildschirmdiagonalen von 24 Zoll verwendet werden, was eine ausreichend große Bildschirmfläche zur Verfügung stellt, um eine Teilfläche 9 ausreichender Größe zu ermöglichen.
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Die Erfindung wurde anhand von Abbildungen von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Beispiele dienen dabei lediglich dem besseren Verständnis und sollen die Erfindung, die ausschließlich durch die nachfolgenden Patentansprüche definiert wird, nicht beschränken.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Ladevorrichtung
- 2
- Elektrofahrzeug
- 3
- berührungsempfindlicher Bildschirm
- 4
- Steuereinheit
- 5
- Ladeelektronik
- 6
- Ladekabel
- 7
- Sensoreinheit
- 8
- Ladestecker
- 9
- Teilfläche
- 10
- Bedienelement
- 11
- Höhe Unterkante Bildschirm
- 12
- Höhe Oberkante Bildschirm
- 13
- Bildschirmposition
- 14
- überstrichener Bereich
- 15
- Hand
- 16
- vertikaler Abstand
- 17
- Bewegungsrichtung
