CN108528235A - 与充电过程相关地解锁充电插头的方法和可电驱动的车辆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于与可电驱动车辆的充电过程相关联地将充电插头解锁的方法。在有权限将充电插头从充电插座中取出的人接近时并且在有充电插头的所要期望的取出意图的情况下进行充电插头的解锁。本发明建议，首先通过车辆的无钥匙进入装置对要将充电插头从充电插座中取出的接近车辆的人的权限进行检验。在当前权限的情况下，通过至少一个单独的车辆端的用于检测对充电插头的接近的检测装置来执行对充电插头的所要期望的取出意图的检验。所述方法能够实现充电插头的简单和节约能量的解锁过程。利用本发明也建议用于执行所述方法的可电驱动的车辆。

Description

与充电过程相关地解锁充电插头的方法和可电驱动的车辆

技术领域

本发明涉及具有权利要求1的前序部分的特征的、用于与可电驱动车辆的充电过程相关联地将充电插头解锁（Entriegelung）的方法。本发明也涉及一种用于执行按照本发明的方法的可电驱动的车辆。

背景技术

由DE 10 2011 000 094 A1已知了具有权利要求1的前序部分的特征的方法。具体地，在那里描述用于对车辆处的充电插座进行访问控制的系统。充电插座具有可锁紧的护板（Abdeckung）并且在充电插座的区域内布置有接近传感器（Annäherungssensor），所述接近传感器保持在激活的状态中并且检测用户的接近。接近传感器与车辆端的控制系统耦合，其中用于电磁唤醒信号（Wecksignale）的至少一个发送绕组（Sendespule）与控制系统连接。控制系统被构造用于操控发送绕组，从而该发送绕组在响应于通过接近传感器检测用户的接近时被激活并且发出唤醒信号。由用户随身携带的ID发送器（ID-Geber）被构造用于接收唤醒信号，其中ID发送器和控制系统分别具有用于实施共同的无线电通信的装置，用于认证ID发送器。控制系统可以在响应于成功的认证时将充电插座的护板解锁。因此，该工作方式以无钥匙进入装置（所谓的无钥匙进入装置（Keyless-Entry-Einrichtung））的类型进行。为此，所述进入装置通常是在这里的，以便能够实现有权限的人进入车辆并且在不使用车钥匙的情况下启动车辆。

在所述文件中还建议，将用于充电插头的锁紧设备与车辆的控制系统连接。借助于该锁紧设备，充电插头可以在插入状态中在充电插座中被锁住。控制系统可以与所描述的认证相关地取消或者继续保持插入的充电插头的锁紧。

因此公知的方法以以下方式构造，首先专门设置的接近传感器必须是激活的并且然后才唤醒车辆端的控制系统用于认证。

在DE 10 2014 206 164 A1中描述用于对可电驱动车辆充电的基础设施端的充电电缆以及车辆端的充电电缆。在此在充电电缆的插头中布置接近传感器，所述接近传感器在操作者的手接近时操控微控制器（Mikrocontroller），所述微控制器就其而言操控用于开关装置，取消充电电流。

DE 10 2014 206 379 A1描述一种用于可电驱动车辆的感应式充电的方法。具体地，在此中断感应式充电过程，以便不干扰控制装置的针对确定的车辆功能所要期望的信号。所述车辆功能可以是无钥匙进入车辆功能（无钥匙进入（Keyless Entry））或者是车辆的发动机的无钥匙发动机启动功能。借助于接近传感器来检测这样的信号出现的可能性，所述接近传感器例如可以被布置在车门把手处。

在DE 102013016887 A1中同样描述针对可电驱动车辆的感应式充电系统。在这里，由车辆中的控制器以周期性的间隔发送唤醒脉冲，通过所述唤醒脉冲可以探测属于车辆的钥匙的存在。这样进行，以便防止无钥匙进入系统的、由通过感应式充电过程产生的电磁场引起的可能的干扰。如果识别到钥匙，那么降低充电功率或者完全中断充电过程，以便能够实现车辆和钥匙之间的无干扰的通信。唤醒脉冲的周期给予典型的100ms，以便防止钥匙在发送时间点还在有效距离（Reichweite）之外，但是在下一个时间点由于钥匙持有人的快速移动钥匙已经位于车辆的干扰场内，在所述干扰场内钥匙和无钥匙进入系统之间的通信不再可能是无干扰的。

最后由EP 2 705 970 A2已知用于车辆的安全系统，用于降低由电池组的电击引起的人体危害。具体地，将充电插头从车辆的充电插座中移除或者通过接近传感器检测障碍物引起车辆的电压切断。接近传感器可以是已经安装在车辆上的泊车辅助装置或者距离传感器。

发明内容

在所提及的背景技术的背景下，本发明基于下列任务，提供一种用于与可电驱动车辆的充电过程相关联地将充电插头解锁的方法，所述方法可以以低电流消耗被执行。

另外，本发明的任务是，提供用于执行本方法的可电驱动的车辆。

本任务通过具有权利要求1的特征的方法以及通过具有权利要求4的特征的可电驱动的车辆解决。有利的改进方案或者构造方案从分别相关的权利要求中获悉。

因此本发明首先基于一种用于与可电驱动车辆的充电过程相关联地将充电插头解锁的方法。在此，检测有权限将充电插头从车辆的充电插座中取出的人的接近，并且在充电插头的所要期望的取出意图的情况下进行充电插头的解锁。

按照本发明建议，首先通过车辆的无钥匙进入装置进行检验：对于将充电插头从车辆的充电插座中取出的接近车辆的人的权限。在所述人的当前权限的情况下，通过至少一个单独的车辆端的用于检测人接近充电插头的检测装置来执行对充电插头的所要期望的取出意图的检验。

在本发明的意义上这样的车辆端的检测装置应该被理解为“单独的”，即所述检测装置在功能上不属于无钥匙进入装置。

因此在按照本发明的方法的情况下仅按需要地（bedarfsweise）进行两级检验程序（Prüfungsroutine），这能够实现以提高的准确度特别节能地执行本方法。然而在此仍然可以实现对接近充电插头的有权限的人的高的检测准确度。

如果位于车辆较近环境内的人不属于有进入权限的一群人，那么由于因此失败的授权，根本不需要将用于检测人实际接近充电插头的、单独的车辆端的检测装置激活。因此可以避免电流的不必要的消耗。

按照本方法的改进方案，在有权限将充电插头从车辆的充电插座中取出的人确定接近时，降低在充电插头和充电插座之间存在的通过电流（Stromfluss），并且在有所要期望的取出意图时完全中断已降低的通过电流并且执行充电插头的解锁。

通过该处理方法（Vorgehensweise）可能的是，在有权限的人接近时不必完全中止（abbrechen）充电过程。充电过程可以以较低的功率继续进行，直到以所要期望的取出意图达到距离充电插头确定的距离时必须完全中断还存在的通过电流为止。由此暂时接近车辆可以不不必要地中断充电过程，所述接近例如以装载和/或卸载过程（Entladevorgänge）或者以暂时的车辆门开启为条件。

如已经提到的那样，本发明也涉及一种用于执行按照本发明的方法的可电驱动的车辆。该车辆特点在于无钥匙进入装置，所述进入装置可以与至少一个单独的车辆端的检测装置通信。这以以下方式进行，即在充电过程时和在确定有权限将充电插头从车辆的充电插座中取出的人接近时，由无钥匙进入装置可发出或者已经发出唤醒信号到至少一个车辆端的检测装置，其中所述至少一个车辆端的检测装置用于检验所要期望的、充电插头从车辆的充电插座中的取出意图。

利用这样构造的车辆，所描述的方法可以以已经描述的优点良好地被执行。

车辆可以被改进，使得用于检验所要期望的、充电插头从车辆的充电插座中的取出意图的在车辆端的检测装置是泊车辅助装置的超声波传感器和/或用于检测紧邻的车辆环境的摄像机。

该改进方案的大的优点在于，可以利用车辆的通常已经存在的传感器、也即在没有额外的费用支出的情况下执行所述方法。

借助于摄像机（例如作为所谓的顶视系统（Top-View-Systems）的组成部分）已经可以准确地监视（überwacht）紧邻的车辆环境，使得可以以高的安全性来检测人对充电插座的实际上的接近。在通常应用于泊车的超声波传感器方面同样可设想，所述超声波传感器也应用于检测人对充电插座的接近。另外可以设想，至少一个布置于保险杠装饰板内的充电插座侧侧面的超声波传感器的位置朝充电插座方向近一些偏移，以便可以提高检测的准确度。

如果将至少一个用于检验所要期望的、充电插头从车辆的充电插座中的取出意图的车辆端的检测装置布置在充电插座处或者至少在其紧邻的附近，那么可以获得检测准确度的进一步明显的提高。检测装置可以优选地构造为电容式传感器。

在本方法的另外一种构造方案中，无钥匙进入装置发出周期性的唤醒信号，所述唤醒信号的周期性间隔被选取为，使得可以检测以正常步行速度进入车辆周围环境的、有权限取出充电插头的人。与唤醒信号的有效距离相关地，500ms或者更大的周期可以够用，以便在人已经过多地靠近充电插头之前，可以及时探测有权限的人并且降低充电插头和充电插座之间的通过电流。基于唤醒信号的例如四米的有效距离，一秒的周期可能会已经足够，以便即使在距离充电插头还有1.2m的距离的最不适宜的情况下，也探测以10km/h（2.78m/s）向车辆走去的有权限的人。这样低的周期也与提供节能系统的目标一致。

最后在本发明的范畴内也应该要求保护：将可电驱动的车辆的无钥匙进入装置应用于检验要将充电插头从车辆的充电插座中取出的人的权限。这样新颖的应用为具有所描述的优点的按照本发明的方法创造基本条件。

最后也要求保护，将可电驱动的车辆的用于支持泊车过程的车辆端的检测装置应用于检验所要期望的、充电插头从车辆的充电插座中的取出意图的保护。通过这样的应用为此给出基本条件，即可利用车辆的本来存在的装置并且因此成本适宜地执行所述方法。

附图说明

本发明的优选的实施例在附图中示出并且根据附图在随后的描述中进一步予以阐述。由此本发明的更多其他的优点也变得明显。相同的附图标记（即使在不同附图中）涉及相同的、可比较的或者功能相同的元件。在此，即使不进行重复的描述或者以此参照，也实现相应的或者可比较的特性和优点。

其中分别示意性地：

图1示出用于执行按照本发明的方法的可电驱动的车辆，和

图2示出用于说明与时间相关的充电插头中的通过电流以及其锁紧状态的图表。

具体实施方式

首先涉及图1。在该图中可以看出可电驱动的车辆1，所述车辆1配备有可充电的牵引电池组10。为了对牵引电池组10充电需要的是，将基础设施端充电电缆13的充电插头12插入到车辆端的充电插座11中。

充电插座11位于车辆1的腔状（kammerartigeen）凹处14之内，所述凹处可以借助于可翻转的充电盖（Ladeklappe）15遮盖。

此外，原则上表明，插入到充电插座11中的充电插头12通过可移动的和可操控的锁紧元件16（Verriegelungselement）可以以销钉的类型锁紧。以这种方式，可以在充电过程期间保护充电插头12在充电插座11内，防止被取出。

另外，车辆1配备有无钥匙进入装置Z（无钥匙进入（Keyless Entry））。无钥匙进入装置Z包括ID读取设备18、分析和控制装置17和具有接近传感器24至27的开门装置（Türöffner）19至22。ID读取设备18与分析和控制装置17在信号技术层面连接。分析和控制装置17在信号技术层面又通过信号和控制线路23与开门装置19、20、21和22连接，使得分析和控制装置17可以按需要地将开门装置19至22锁紧或者解锁。另外，在开门装置19至22中的每个中安装接近传感器24、25、26或者27之一。

借助于接近传感器24至27可以检测人P在紧邻的车辆周围环境U2的区域内接近开门装置19至22。

因此，无钥匙进入装置Z的分析和控制装置17或者读取设备18发出确定的无线电频率的周期性的唤醒信号W。该唤醒信号W由相应的ID发送器33接收，所述ID发送器33由人P随身携带。周期性的唤醒信号W优选地以这样的周期发送，使得可以及时检测以正常步行速度进入到车辆周围环境U1中的有权限取出充电插头12的人P。车辆周围环境U1比紧邻的车辆周围环境U2距离车辆1更远，并且为若干米。因此在当前的实施例中唤醒信号W的周期在从大约500 ms至大约1000 ms的范围内选取。

接着，通常位于车辆F的随身携带的无线电钥匙中的ID发送器33被唤醒，并且通过无线电频率发出相应的应答信号A。

随后，这导致ID发送器33和ID读取设备18之间的通信K，所述通信K最终导致确认或者否认：人P是否有权限将充电插头12从充电插座11中取出。

只有在人P有当前权限将充电插头12从充电插座11中取出的情况下，才通过分析和控制装置17执行到用于检测接近充电插头12的、单独的车辆端的检测装置30a、32a或34处的唤醒信号。

在实施例中，用于检测到充电插头12的接近的、单独的车辆端的检测装置34被构造为布置在充电插座11的紧邻区域内的接近传感器。接近传感器34具有在充电插座11的紧邻周围环境U3中的检测范围（Erfassungsbereich）。

这有大的优点，即可以以特别高的准确度检测具有最大可能性的充电插头12的通过人P的所要期望的取出意图。

通过仅可选两级的程序（Verfahrensweise），在所述程序中也即接近传感器34只在成功地认证人P之后才进行激活，可以避免接近传感器34的不必要的激活并且因此避免不必要的电流消耗。

在借助于附图2的情况下，现在应该示出在充电过程期间在充电插头12中出现的通过电流I在时间t上的变化过程。另外也可以看出锁紧状态V在时间t上的变化过程。

因此，在充电过程期间通过充电插头12存在确定大小的通过电流I。在通过无钥匙进入装置Z检测到有权限将充电插头12从车辆1的充电插座11中取出的人P的时间点t1时，降低在充电插头12和充电插座11之间存在的通过电流。因此，通过电流I从较高的值I1降到较小的值I2。

如果在时间点t2在接近传感器34的检测范围内、也即在充电插座11的紧邻周围环境U3之内检测到人P，那么通过电流I减少（absenken）直到零值。同时锁紧状态V从状态锁紧（V1）置于状态解锁（V0）中，使得总体上可以在时间上无延迟地将充电插头12从充电插座11中取出。

回到附图1也可以看出，车辆1配备有后端（heckseitigen）距离传感器28、前端距离传感器29、在角落区域内的侧面距离传感器30和在角落区域内靠近充电盖15的侧面距离传感器30a。提及的距离传感器28、29、30和30a通常用作车辆1的泊车辅助装置。但是完全可以设想，将总归作为泊车辅助装置存在的距离传感器30a而不是单独的接近传感器34应用为车辆端的检测装置，用于检验具有取出充电插头12的权限的靠近的、也即靠近距离传感器30a的人P是否也真的具有取出意图。

接近传感器28至30a具有以下检测范围，所述检测范围处于车辆1的紧邻的车辆周围环境U2之内。

距离传感器28至30a可以以证明有效的方式被构造为超声波传感器。单独的接近传感器34可以优选地被构造为电容式接近传感器。

然而可替换地或者补充地也可以设想，为此使用布置在车辆1的顶部区域中的摄像机32和32a（用虚线表明）、尤其摄像机32a而不是单独的接近传感器34。摄像机32、32a可以从鸟瞰中检测紧邻的车辆周围环境U2。由摄像机的信号同样可以导出人P对充电插座11的接近。这样的摄像机32、32a（所谓的顶视系统）也可以用作泊车辅助装置。

在使用车辆自身的距离传感器28至31和/或存在的摄像机32中的优点在于，可能削减接近传感器34，尽管通过接近传感器34的检测准确度由于其紧邻地靠近充电插座11是特别高的。尤其也可以设想，将距离传感器30a尽可能多地朝充电插座11的方向偏移。

附图标记列表

1 可电驱动的车辆

10 牵引电池组

11 充电插座

12 充电插头

13 充电电缆

14 腔状凹处

15 充电盖

16 锁紧元件

17 分析和控制装置

18 ID读取设备

19-22 开门装置

23 信号和控制线路

24-27 接近传感器

28 车辆端的检测装置；后端距离传感器

29车辆端的检测装置；前端距离传感器

30车辆端的检测装置；在角落区域内的侧面距离传感器

30a车辆端的检测装置；在角落区域内的靠近充电盖的距离传感器

32车辆端的检测装置；摄像机

32a车辆端的检测装置；靠近充电盖的摄像机

33 ID发送器

34车辆端的检测装置；接近传感器

A 应答信号

I 通过电流

I1 通过电流

I2 通过电流

K 通信

P 人

t 时间

t1、t2 时间点

U1 车辆周围环境

U2 紧邻的车辆周围环境

U3 充电插座的紧邻周围环境

V 锁紧状态

V0 解锁

V1 锁紧

W 唤醒信号

Z 无钥匙进入装置。

Claims (8)

1.用于与可电驱动车辆（1）的充电过程相关联地将充电插头（12）解锁的方法，其中检测有权限将所述充电插头（12）从所述车辆（1）的充电插座（11）中取出的人（P）的接近，并且在有所述充电插头（12）的所要期望的取出意图的情况下进行充电插头（12）的解锁，其特征在于，首先通过所述车辆（1）的无钥匙进入装置（Z）对要将所述充电插头（12）从所述车辆（1）的所述充电插座（11）中取出的接近所述车辆（1）的人（P）的权限进行检验，并且在当前权限的情况下，通过至少一个单独的车辆端的用于检测人（P）对所述充电插头（12）的接近的检测装置（30a、32a、34）来执行对所述充电插头（12）的所要期望的取出意图的检验。

2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，在有权限将所述充电插头（12）从所述车辆（1）的所述充电插座（11）中取出的人（P）确定接近时，降低在所述充电插头（12）和所述充电插座（11）之间存在的通过电流（I），并且在有所要期望的取出意图的情况下完全中断已降低的通过电流并且执行对所述充电插头（12）的解锁。

3.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述无钥匙进入装置发出周期性的唤醒信号，所述唤醒信号的周期间隔被选取为，使得可以安全地检测以正常步行速度进入车辆周围环境的有权限取出充电插头的人。

4.用于执行按照权利要求1或2所述的方法的可电驱动的车辆（1），其特征在于至少一个无钥匙进入装置（Z），所述进入装置（Z）可以与至少一个单独的车辆端的检测装置（30a、32a、34）以以下方式通信，即在充电过程中和在确定有权限将充电插头（12）从所述车辆（1）的所述充电插座（11）中取出的人（P）接近时，由无钥匙进入装置（Z）可发出或已经发出唤醒信号（W）到所述至少一个车辆端的检测装置（30a、32a、34），其中所述至少一个车辆端的检测装置（30a、32a、34）用于检验所要期望的、所述充电插头（12）从所述车辆（1）的所述充电插座（11）中的取出意图。

5.按照权利要求4所述的可电驱动的车辆（1），其特征在于，用于对所要期望的、所述充电插头（12）从所述车辆（1）的所述充电插座（11）中的取出意图进行检验的车辆端的检测装置（30a、32a）是泊车辅助装置的超声波传感器和/或用于检测紧邻的车辆环境（U2）的摄像机。

6.按照权利要求4或5所述的可电驱动的车辆（1），其特征在于，至少一个用于对所要期望的、所述充电插头（12）从所述车辆（1）的所述充电插座（11）中的取出意图进行检验的车辆端的检测装置（34）布置在所述充电插座（11）处或者至少在所述充电插座的紧邻的附近。

7.可电驱动的车辆（1）的无钥匙进入装置（Z）的应用，所述应用用于检验要将所述充电插头（12）从所述车辆（1）的所述充电插座（11）中取出的人的权限。

8.可电驱动的车辆（1）的用于支持泊车过程的车辆端的检测装置（30a、32a）的应用，所述应用用于检验所要期望的、充电插头（12）从所述车辆（1）的充电插座（11）中的取出意图。