DE102014117180B3

DE102014117180B3 - Ladeeinrichtung sowie Verfahren zum Aufladen eines Energiespeichers eines mobilen Endgerätes unter Verwendung einer Ladeeinrichtung, Computerprogrammprodukt und Möbelplatte

Info

Publication number: DE102014117180B3
Application number: DE102014117180.2A
Authority: DE
Inventors: Rüdiger Nitz
Original assignee: Nitz Eng GmbH; NITZ ENGINEERING GmbH
Current assignee: Nitz Eng GmbH; NITZ ENGINEERING GmbH
Priority date: 2014-11-24
Filing date: 2014-11-24
Publication date: 2016-05-19
Anticipated expiration: 2034-11-25
Also published as: US20170331319A1; WO2016083072A1; EP3224962A1

Abstract

Ladeeinrichtung (20) zum Aufladen eines Energiespeichers eines mobilen Endgerätes (10), wobei die Ladeeinrichtung (20) – eine Energieübertragungseinrichtung zur Übertragung von elektrischer Energie an das mobile Endgerät (10), – eine mit der Energieübertragungseinrichtung gekoppelte Ladeelektronik (23) zum Steuern der Energieübertragung, und – ein mit der Ladeelektronik (23) gekoppeltes Datenübertragungsmodul (22) zum drahtlosen Übertragen von Daten zwischen der Ladeeinrichtung (20) und dem mobilen Endgerät (10), umfasst, wobei die Ladeelektronik (23) oder das Datenübertragungsmodul (22) einen Zeitgeber (23a) aufweist, mit dem eine Dauer der Energieübertragung festlegbar ist, wobei die Ladeeinrichtung (20) angepasst ist, für die festgelegte Dauer elektrische Energie an das mobile Endgerät (10) zu übertragen, wobei die Information über die Dauer über das Datenübertragungsmodul (22) von dem mobilen Endgerät (10) an die Ladeeinrichtung (20) übertragbar ist, wobei eine eindeutige Kennung (UID) der Ladeeinrichtung (20) von der Ladeeinrichtung über das Datenübertragungsmodul an das mobile Endgerät (10) übertragbar ist und wobei über das Datenübertragungsmodul eine Aktivierungsnachricht von dem mobilen Endgerät empfangbar ist, wobei die Aktivierungsnachricht die eindeutige Kennung der Ladeeinrichtung und die Information über die Dauer der Energieübertragung umfasst.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Ladeeinrichtung zum Aufladen eines Energiespeichers eines mobilen Endgerätes, ein Verfahren zum Aufladen eines Energiespeichers eines mobilen Endgerätes, ein mobiles Endgerät, welches angepasst ist, seinen Energiespeicher gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren aufzuladen, ein Computerprogrammprodukt für ein mobiles Endgerät, welches angepasst das erfindungsgemäße Verfahren auszuführen, und eine Möbelplatte mit einer erfindungsgemäßen Ladeeinrichtung.
Hintergrund der Erfindung
Im Stand der Technik sind Ladeeinrichtungen zum Aufladen eines Energiespeichers eines mobilen Endgerätes, etwa ein Smartphone, bekannt. Derartige Ladeeinrichtungen werden in eine Steckdose gesteckt und mit dem zu ladenden Endgerät gekoppelt. Damit kann zwar das Endgerät aufgeladen werden. Allerdings ist es nicht möglich, die Ladedauer zu steuern, was beispielsweise in öffentlichen bzw. öffentlich zugänglichen Einrichtungen wünschenswert wäre, um anderen Personen den Zugang zur Steckdose zu ermöglichen.
Beispielsweise kann eine Bar oder eine Bibliothek mehrere derartige Ladeeinrichtungen zur Verfügung stellen, um Gästen ein Aufladen ihrer Mobiltelefone, Tablets oder Laptops zu ermöglichen. Ein Überwachen der einzelnen Ladevorgänge bzw. der einzelnen Ladezeiten ist entweder nicht möglich oder nicht praktikabel. Dadurch wird letztlich auch verhindert, dass der Anbieter der Ladeeinrichtungen eine zeitabhängige Gebühr für einen Ladevorgang erheben kann.
Zudem sind im Stand der Technik auch drahtlose Ladeeinrichtungen für mobile Endgeräte bekannt. Hier muss das mobile Endgerät lediglich in der Nähe der Ladeeinrichtung platziert werden, um einen Ladevorgang zu starten. Allerdings bringt das Bereitstellen von derartigen drahtlosen Ladeeinrichtungen dieselben Probleme mit sich wie das Bereitstellen von kabelgebundenen Ladeeinrichtungen. Auch hier ist es nicht praktikabel, die einzelnen Ladezeiten zu überwachen, sodass eine zeitabhängige Gebühr für einen Ladevorgang nicht erhoben werden kann.
Die Erhebung einer pauschalen Ladegebühr unabhängig von der Ladezeit ist ebenfalls nicht praktikabel, weil dies längere Ladezeiten gegenüber kürzeren Ladezeiten bevorzugen würde.
Aus der DE 10 2009 014 083 A1 ist eine Vorrichtung für einen temporären Strom- und/oder Signalzugang bekannt. Damit kann ein Endgerät, etwa ein Laptop, aufgeladen werden. Das Endgerät wird hierzu an eine Steckdose einer Ladeeinrichtung angeschlossen. Die Ladeeinrichtung weist ein Schaltelement, das mit einem Zeitschalter gekoppelt ist, auf. Der Zeitschalter ist mittels einer Sende- und Empfangseinheit durch das Annähern eines Transponders aktivierbar. In dem Transponder kann eine Information über die maximale Ladedauer gespeichert sein.
Aufgabe der Erfindung
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, Lösungen bereitzustellen, die die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zumindest teilweise vermeiden und mit denen einerseits eine zeitabhängige Gebühr für einen Ladevorgang bzw. für das Bereitstellen von Ladeeinrichtungen erhoben werden kann und mit denen erreicht werden kann, dass eine Ladeeinrichtung nach einer vorbestimmten Ladedauer für ein Aufladen eines anderen mobilen Endgerätes freigegeben wird.
Erfindungsgemäße Lösung
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einer Ladeeinrichtung, mit einem Verfahren zum Aufladen eines mobilen Endgerätes, mit einem mobilen Endgerät, sowie mit einem Computerprogrammprodukt nach den unabhängigen Ansprüchen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den jeweiligen abhängigen Ansprüchen angegeben.
Bereitgestellt wird demnach eine Ladeeinrichtung zum Aufladen eines Energiespeichers eines mobilen Endgerätes, wobei die Ladeeinrichtung

– eine Energieübertragungseinrichtung zur Übertragung von elektrischer Energie an das mobile Endgerät,
– eine mit der Energieübertragungseinrichtung gekoppelte Ladeelektronik zum Steuern der Energieübertragung, und
– ein mit der Ladeelektronik gekoppeltes Datenübertragungsmodul zum drahtlosen Übertragen von Daten zwischen der Ladeeinrichtung und dem mobilen Endgerät,

Vorteilhaft ist hierbei, dass mit der Ladeelektronik beispielsweise die Dauer der Energieübertragung gesteuert werden kann. Mit den zwischen der Ladeeinrichtung und dem mobilen Endgerät übertragenen Daten kann das mobile Endgerät an die Ladeeinrichtung Daten übertragen, die zum Steuern der Energieübertragung der Ladeelektronik zur Verfügung gestellt werden können. So kann beispielsweise das mobile Endgerät der Ladeeinrichtung eine Ladedauer mitteilen.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung

– umfasst die Energieübertragungseinrichtung eine Primärspule zur induktiven Übertragung von elektrischer Energie an das mobile Endgerät, und
– ist die Primärspule mit der Ladeelektronik gekoppelt, zum Steuern der induktiven Energieübertragung.

Vorteilhaft ist hierbei, dass sowohl das Aufladen des Energiespeichers eines mobilen Endgerätes als auch die zum Steuern der Energieübertragung benötigten Daten drahtlos zwischen der Ladeeinrichtung und dem mobilen Endgerät übertragen werden können.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung

– weist die Ladeelektronik oder das Datenübertragungsmodul ein Entschlüsselungsmodul auf, mit dem von dem Datenübertragungsmodul empfangene kryptographisch verschlüsselte Daten entschlüsselbar sind.

Bereitgestellt wird ferner ein Verfahren zum Aufladen eines Energiespeichers eines mobilen Endgerätes unter Verwendung einer erfindungsgemäßen Ladeeinrichtung, wobei

– das mobile Endgerät über ein Datenübertragungsmodul eine eindeutige Kennung der Ladeeinrichtung von der Ladeeinrichtung entgegennimmt,
– das mobile Endgerät die entgegengenommene eindeutige Kennung der Ladeeinrichtung an ein Serversystem übermittelt, um einen Freigabevorgang am Serversystem zu initiieren,
– das mobile Endgerät nach einem erfolgreichen Freigabevorgang von dem Serversystem eine Aktivierungsnachricht entgegennimmt, wobei die Aktivierungsnachricht eine Information darüber umfasst, für welche Dauer elektrische Energie von der Ladeeinrichtung an das mobile Endgerät zu übertragen ist, und
– für die in der Aktivierungsnachricht angegebene Dauer die Übertragung von elektrischer Energie von der Ladeeinrichtung zum mobilen Endgerät aktiviert wird.

Vorteilhaft ist hierbei, dass die Freigabe eines Ladevorganges von einer Servereinrichtung vorgenommen wird, die mit dem mobilen Endgerät gekoppelt ist, wobei das mobile Endgerät den Ladevorgang aktivieren kann. Dadurch wird vermieden, dass die Ladeeinrichtung mit einer Datenübertragungseinrichtung ausgestattet werden muss, um mit der Servereinrichtung zu kommunizieren. Der konstruktive Aufwand der Ladeeinrichtung kann so gering gehalten werden. Zudem fallen bei dem Besitzer der Ladeeinrichtung keinerlei Telekommunikationskosten, etwa Mobilfunkkosten, an, da die Kommunikation mit der Servereinrichtung, etwa über das mobile Internet, von dem mobilen Endgerät abgewickelt wird.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst der Freigabevorgang einen Bezahlvorgang, mit dem die Dauer der Übertragung von elektrischer Energie von der Ladeeinrichtung zum mobilen Endgerät abgerechnet wird, wobei die abzurechnende Dauer

– von dem mobilen Endgerät an das Serversystem übermittelt wird, oder
– der eindeutigen Kennung der Ladeeinrichtung zugeordnet ist, oder
– aus einem Zahlungsbetrag ermittelt wird, der von dem mobilen Endgerät an das Serversystem übermittelt wird.

Vorteilhaft ist es, wenn der Freigabevorgang einen Schritt umfasst, in dem die Aktivierungsnachricht erzeugt und an das mobile Endgerät übertragen wird, wobei die Aktivierungsnachricht die

– an das Serversystem übermittelte, oder
– der eindeutigen Kennung zugeordnete, oder
– aus dem Zahlungsbetrag ermittelte

Die Aktivierungsnachricht kann die eindeutige Kennung der Ladeeinrichtung umfassen. Dadurch wird beispielsweise verhindert, dass mit einer Aktivierungsnachricht eine andere Ladeeinrichtung für die Energieübertragung aktiviert werden kann.
In einer Ausgestaltung der Erfindung kann die Aktivierungsnachricht kryptographisch verschlüsselt sein. Vorteilhafterweise sind die kryptographischen Schlüssel zum Verschlüsseln und zum Entschlüsseln der Aktivierungsnachricht nur der Servereinrichtung bzw. der Ladeeinrichtung bekannt, wobei in einer noch vorteilhafteren Ausgestaltung der Erfindung jeder Ladeeinrichtung ein unterschiedliches Schlüsselpaar zugeordnet ist, sodass eine kryptographisch verschlüsselte Aktivierungsnachricht tatsächlich auch nur von jener Ladeeinrichtung entschlüsselbar ist, für die die Aktivierungsnachricht bestimmt ist.
Das Aktivieren der Übertragung von elektrischer Energie von der Ladeeinrichtung zum mobilen Endgerät für die in der Aktivierungsnachricht angegebene Dauer kann umfassen:

– die Aktivierungsnachricht wird von dem mobilen Endgerät über das Datenübertragungsmodul an die Ladeeinrichtung übermittelt,
– in der Ladeeinrichtung wird gemäß der in der Aktivierungsnachricht angegebenen Dauer der Zeitgeber (Timer) initialisiert,
– die Übertragung der elektrischen Energie von der Ladeeinrichtung zum mobilen Endgerät wird gestartet, und
– nach Ablauf der Dauer wird die Übertragung der elektrischen Energie beendet.

Mit dem Zeitgeber wird die Dauer der Energieübertragung gesteuert. Erreicht der Zeitgeber beispielsweise einen Wert, der der in der Aktivierungsnachricht angegebenen Dauer entspricht, kann die Energieübertragung beendet werden.
Vorteilhaft ist es, wenn die Ladeeinrichtung die übermittelte Aktivierungsnachricht entschlüsseln kann, sodass kryptographisch verschlüsselte Aktivierungsnachrichten eingesetzt werden können.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens

– wird die eindeutige Kennung und/oder die Aktivierungsnachricht drahtlos zwischen der Ladeeinrichtung und dem mobilen Endgerät übertragen, und/oder
– wird die elektrische Energie induktiv von der Ladeeinrichtung an das mobile Endgerät übertragen.

In einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann zusätzlich zur eindeutigen Kennung der Ladeeinrichtung auch eine eideutige Kennung des mobilen Endgerätes an das Serversystem übermittelt werden. Diese eindeutige Kennung des mobilen Endgerätes kann beispielsweise die Mobilfunknummer des mobilen Endgerätes sein. Dadurch kann ein Ladevorgang beispielsweise über die Mobilfunkrechnung des Besitzers des mobilen Endgerätes abgerechnet werden. Selbstverständlich kann ein Ladevorgang auch über andere Zahlungsverfahren abgewickelt werden, etwa über PayPal, Kreditkarte oder In-App-Käufe.
Bereitgestellt wird durch die Erfindung ferner ein mobiles Endgerät, welches angepasst ist, seinen Energiespeicher, insbesondere Akkumulator, gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren aufzuladen.
Vorteilhaft ist es, wenn das mobile Endgerät eine Sekundärspule einer induktiven Energieübertragungseinrichtung und ein Datenübertragungsmodul zur drahtlosen Datenübertragung zwischen dem mobilen Endgerät und einer Ladeeinrichtung, insbesondere einer erfindungsgemäßen Ladeeinrichtung, aufweist.
Die Energieübertragung zwischen dem mobilen Endgerät und der Ladeeinrichtung kann nach dem sogenannten QI-Standard abgewickelt werden. Die Datenübertragungsmodule des mobilen Endgerätes und der Ladeeinrichtung können NFC-Datenübertragungsmodule, Bluetooth-Datenübertragungsmodule, WLAN-Datenübertragungsmodule oder sonstige für eine kurzreichweitige Datenübertragung geeignete Übertragungsmodule umfassen.
Bereitgestellt wird des Weiteren ein Computerprogrammprodukt, insbesondere mobile Anwendung, das in den internen Speicher eines Endgerätes, insbesondere mobiles Endgerät, geladen werden kann und welches Programmabschnitte umfasst, mit denen das erfindungsgemäße Verfahren ausgeführt wird, wenn das Computerprogrammprodukt auf dem Endgerät zur Ausführung gebracht wird.
Das Computerprogrammprodukt kann beispielsweise eine sogenannte App umfassen, die über ein mobiles Kommunikationsnetzwerk von einer Servereinrichtung auf das mobile Endgerät geladen und dort zur Ausführung gebracht werden kann.
In einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Möbelplatte bereitgestellt, die eine Aussparung oder ein Durchgangsloch aufweist, wobei in der Aussparung oder in dem Durchgangsloch eine erfindungsgemäße Ladeeinrichtung angeordnet ist. Damit können Möbel, beispielsweise Schreibtische, Bartische oder dergleichen bereitgestellt werden, die mit einer integrierten Ladeeinrichtung bzw. mit einer integrierbaren Ladeeinrichtung ein Aufladen eines Energiespeichers eines mobilen Endgerätes ermöglichen, wobei auf besonders einfache Weise für einen Ladevorgang eine zeitabhängige Gebühr erhoben werden kann.
Kurzbeschreibung der Figuren
Einzelheiten und Merkmale, insbesondere vorteilhafte Ausgestaltung und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung. Es zeigt:
1 eine erfindungsgemäße Ladeeinrichtung mit einem relativ zur Ladeeinrichtung angeordneten mobilen Endgerät;
2 eine alternative Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Ladeeinrichtung;
3 einen Systemüberblick mit einer erfindungsgemäßen Ladeeinrichtung, einem erfindungsgemäßen mobilen Endgerät und einer Servereinrichtung zur Verdeutlichung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Aufladen eines Energiespeichers des mobilen Endgerätes;
4 eine erste Variante eines erfindungsgemäßen Verfahrens;
5 eine zweite Variante eines erfindungsgemäßen Verfahrens;
6 ein Verfahren, bei dem die erfindungsgemäße Ladeeinrichtung und das erfindungsgemäße mobile Endgerät zum Abwickeln einer Produktbestellung verwendet werden;
7 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Aktualisieren einer Datenbank innerhalb des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Aufladen eines Energiespeichers eines mobilen Endgerätes;
8 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Aufräumen einer Datenbank, die in einem Verfahren zum Aufladen eines Energiespeichers eines mobilen Endgerätes gemäß der Erfindung verwendet wird; und
9 ein Flussdiagramm des Verfahrens gemäß 4.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
1 zeigt eine erfindungsgemäße Ladeeinrichtung und ein an der Ladeeinrichtung angeordnetes erfindungsgemäßes mobiles Endgerät.
Die Ladeeinrichtung 20 ist hier in einer Aussparung 6 einer Möbelplatte 5 angeordnet, wobei die Aussparung 6 an der Unterseite der Möbelplatte 5 vorgesehen ist. Die Aussparung ist vorzugsweise so dimensioniert, dass die Ladeeinrichtung 20 im Wesentlichen formschlüssig in der Aussparung 6 angeordnet und dort fixiert werden kann. In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung weist die Ladeeinrichtung 20 ein zylinderförmiges Gehäuse auf, sodass die Aussparung 6 mittels einer zylinderförmigen Bohrung besonders einfach hergestellt werden kann.
Die Ladeeinrichtung 20 weist eine Energieübertragungseinrichtung auf, die hier als Primärspule 21 einer induktiven Energieübertragungseinrichtung ausgestaltet ist. Des Weiteren weist die Ladeeinrichtung 20 eine Ladeelektronik 23 auf, mit der die Energieübertragung, insbesondere die induktive Energieübertragung, gesteuert werden kann. Ferner weist die Ladeeinrichtung 20 ein Datenübertragungsmodul 22 auf, mit dem ein Datenaustausch zwischen der Ladeeinrichtung 20 und einem mobilen Endgerät abgewickelt werden kann.
Zur Steuerung der Energieübertragung ist die Ladeelektronik 23 mit der Primärspule 21 gekoppelt. Ferner ist die Ladeelektronik 23 mit dem Datenübertragungsmodul 22 gekoppelt, sodass Daten, die von dem Datenübertragungsmodul 22 empfangen werden der Ladeelektronik 23 zur Verfügung gestellt werden können. Mit diesen Daten kann die Ladeelektronik 23 beispielsweise angewiesen werden, einen Ladevorgang in einer bestimmten Art und Weise durchzuführen. Beispielsweise können die Daten Informationen darüber umfassen, wie lange ein Ladevorgang für ein bestimmtes Endgerät dauern darf.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Datenübertragungsmodul 22 als NFC-Modul (Near-Field-Communication) ausgestaltet. Es können aber auch andere kurzreichweitige Datenübertragungsmodule bzw. Datenübertragungsprotokolle verwendet werden.
Die Ladeeinrichtung 20 weist ferner ein Stromversorgungskabel 25 auf, mit dem die Ladeeinrichtung 20 an eine Stromversorgung angeschlossen werden kann. Alternativ kann in die Ladeeinrichtung 20 auch eine eigene Stromversorgung, etwa ein Akkumulator, integriert sein.
In einer noch weiteren alternativen Ausgestaltung der Erfindung kann in der Möbelplatte 5 ein Stromversorgungsmodul 26, beispielsweise ein Akkumulator, integriert sein, das mit der Ladeeinrichtung 20 koppelbar ist. Vorzugsweise ist das Stromversorgungsmodul 26 lösbar an bzw. in der Möbelplatte angeordnet, sodass das Stromversorgungsmodul bei Bedarf einfach und schnell ausgewechselt werden kann.
Das erfindungsgemäße mobile Endgerät 10 weist eine Sekundärspule 11 einer induktiven Energieübertragungseinrichtung auf. Bei entsprechender Anordnung des mobilen Endgerätes 10 relativ zur Ladeeinrichtung 20 kann eine Energieübertragung zwischen der Primärspule 21 der Ladeeinrichtung 20 und der Sekundärspule 11 des mobilen Endgerätes 10 abgewickelt werden.
Ferner weist das mobile Endgerät 10 ein Datenübertragungsmodul 12 auf, das bei der in 1 gezeigten Ausgestaltung als NFC-Modul ausgestaltet ist. Über das Datenübertragungsmodul 12 kann das mobile Endgerät 10 Daten an die Ladeeinrichtung 20 übertragen bzw. Daten von der Ladeeinrichtung 20 entgegennehmen. Beispielsweise kann das mobile Endgerät 10 Daten an die Ladeeinrichtung 20 übertragen, die eine Information darüber umfassen, wie lange ein Ladevorgang dauern soll.
In der Ladeeinrichtung 20 können mehrere verschiedenartige Datenübertragungsmodule 22 vorgesehen sein, sodass mobile Endgeräte mit unterschiedlichen Datenübertragungsmodulen 12 gemäß dem erfindungsgemäßen Ladeverfahren aufgeladen werden können.
In 1 ist ein System gezeigt, bei dem die Energieübertragung von der Ladeeinrichtung 20 an das mobile Endgerät 10 auf induktiver Basis gemäß dem QI-Standard erfolgt und bei dem der Datenaustausch zwischen der Ladeeinrichtung 20 und dem mobilen Endgerät 10 drahtlos erfolgt. In einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung kann die Energieübertragung aber auch drahtgebunden und der Datenaustausch drahtlos erfolgen. In einer noch weiteren alternativen Ausgestaltung der Erfindung kann sowohl die Energieübertragung als auch der Datenaustausch drahtgebunden erfolgen.
Das erfindungsgemäße System hat den Vorteil, dass eine Energieübertragung zum Aufladen eines Energiespeichers des mobilen Endgerätes erst dann gestartet wird, wenn das mobile Endgerät 10 über die Datenübertragungsmodule 12, 22 entsprechende Daten der Ladeeinrichtung 20 zur Verfügung stellt, die von der Ladeeinrichtung 20 erfolgreich ausgewertet werden müssen.
So kann das mobile Endgerät 10 der Ladeeinrichtung 20 beispielsweise Daten zur Verfügung stellen, die eine Information darüber umfassen, wie lange ein Ladevorgang dauern darf. Zudem kann das mobile Endgerät 10 der Ladeeinrichtung Daten übertragen, die eine eindeutige Kennung der Ladeeinrichtung umfassen, sodass die Ladeeinrichtung eine Energieübertragung nur dann startet, wenn die übertragene eindeutige Kennung mit der eindeutigen Kennung der Ladeeinrichtung übereinstimmt. Dadurch kann beispielsweise gewährleistet werden, dass ein mobiles Endgerät nur an bestimmten Ladeeinrichtungen aufgeladen werden kann.
Alternativ oder zusätzlich kann das mobile Endgerät 10 auch eine eindeutige Kennung des mobilen Endgerätes an die Ladeeinrichtung 20 übertragen. Die Ladeeinrichtung 20 kann dann so ausgestaltet sein, dass sie eine Energieübertragung nur dann startet, wenn die entgegengenommene eindeutige Kennung des mobilen Endgerätes 10 eine oder mehrere vorbestimmte Kriterien erfüllt. Ein Kriterium kann hierbei sein, dass die entgegengenommene eindeutige Kennung des mobilen Endgerätes in einer Speichereinrichtung der Ladeeinrichtung 20 gespeichert sein muss. Ist die entgegengenommene eindeutige Kennung des mobilen Endgerätes in der Speichereinrichtung nicht gespeichert, kann eine Energieübertragung unterbunden werden. Damit kann beispielsweise vorgesehen werden, dass an einer bestimmten Ladeeinrichtung nur bestimmte ausgewählte mobile Endgeräte aufgeladen werden können.
Das Abspeichern einer eindeutigen Kennung eines mobilen Endgerätes 10 in einer Speichereinrichtung der Ladeeinrichtung 20 kann in einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung auch dazu vorgesehen sein, einen Ladevorgang nach einer Unterbrechung des Ladevorganges fortzusetzen. Hat der Besitzer eines mobilen Endgerätes beispielsweise eine Stunde Ladezeit käuflich erworben und wird der Ladevorgang vor Ablauf der erworbenen Ladezeit unterbrochen, kann der Ladevorgang zu einem späteren Zeitpunkt fortgesetzt werden, sodass ein vorhandenes Guthaben an Ladezeit nicht verloren geht. Die Ladeeinrichtung 20 speichert hierzu die eindeutige Kennung des mobilen Endgerätes zusammen mit der verbleibenden Ladezeit. Dies setzt allerdings voraus, dass der Ladevorgang für dieses mobile Endgerät an derselben Ladeeinrichtung fortgesetzt wird.
In einer alternativen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Ladeverfahrens kann es vorgesehen sein, dass der Ladevorgang auch an einer anderen Ladeeinrichtung fortgesetzt werden kann, etwa an einer anderen Ladeeinrichtung, die zu einer Gruppe von Ladeeinrichtungen gehört, der auch die Ladeeinrichtung angehört, an der der Ladevorgang ursprünglich gestartet wurde. Hierzu ist es vorteilhaft, wenn die verbleibende Ladezeit zusammen mit einer eine Gruppe von Ladeeinrichtungen identifizierenden Kennung in dem mobilen Endgerät oder alternativ auf einer mit dem mobilen Endgerät koppelbaren Servereinrichtung gespeichert wird. Die Ladeeinrichtung 20 muss vor Wiederaufnahme des Ladevorganges dann lediglich die eine Gruppe von Ladeeinrichtungen identifizierende Kennung überprüfen und kann bei erfolgreicher Prüfung den Ladevorgang für die restliche Ladedauer wieder aufnehmen. Das mobile Endgerät 10 muss der anderen Ladeeinrichtung 20 lediglich diese eine Gruppe von Ladeeinrichtungen identifizierende Kennung und die verbleibende Ladezeit über die Datenübertragungsmodule 12, 22 zur Verfügung stellen.
2 zeigt eine alternative Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Ladeeinrichtung 20. Die Ladeeinrichtung 20 ist hier in einem Durchgangsloch 7 einer Möbelplatte 5 angeordnet, sodass die Ladeeinrichtung 20 an der Oberseite der Möbelplatte 5 sichtbar ist. In der hier gezeigten Ausgestaltung weist die Ladeeinrichtung 20 eine Abdeckplatte 27 auf, die einen etwas größeren Durchmesser hat als das Durchgangsloch 7. Die weitere Ausgestaltung und Funktionalität der in 2 gezeigten Ladeeinrichtung 20 entspricht der Ausgestaltung bzw. Funktionalität der mit Bezug auf 1 beschriebenen Ladeeinrichtung 20.
3 zeigt einen Systemüberblick mit einem erfindungsgemäßen mobilen Endgerät 10, einer erfindungsgemäßen Ladeeinrichtung 20 und einem Serversystem 40.
Das mobile Endgerät 10 ist über ein Kommunikationsnetzwerk 30, etwa das mobile Internet mit dem Serversystem 40 koppelbar bzw. gekoppelt. Das Serversystem 40 umfasst bei der in 3 gezeigten Ausgestaltung ein Zahlungssystem 41 und ein Freigabesystem 42, die durch einen physikalischen Server bereitgestellt werden können oder von zwei unterschiedlichen über ein Kommunikationsnetzwerk gekoppelten Servern gebildet werden können.
Das mobile Endgerät 10, das beispielsweise ein Smartphone, ein Tablet-Computer, ein Notebook oder ein sonstiges mobiles Endgerät sein kann, weist eine Sekundärspule 11 einer induktiven Ladeeinrichtung und ein Datenübertragungsmodul 12 auf. Das Datenübertragungsmodul kann beispielsweise für eine drahtlose Datenübertragung angepasst sein. Vorzugsweise ist das Datenübertragungsmodul 12 ein NFC-Modul, ein Bluetooth-Modul, insbesondere ein BLE-Modul (Bluetooth-Low-Energie) oder ein WLAN-Modul.
Des Weiteren weist das mobile Endgerät 10 ein Anwendungsprogramm 13 auf, das in einem Speicher des mobilen Endgerätes 10 gespeichert ist und auf dem mobilen Endgerät zur Ausführung gebracht werden kann. Das Anwendungsprogramm 13 kann als sogenannte App ausgestaltet sein. Ferner ist das Anwendungsprogramm 13 angepasst, mit dem Datenübertragungsmodul 12 zu kommunizieren bzw. das Datenübertragungsmodul 12 zu steuern. Über das Datenübertragungsmodul 12 kann das Anwendungsprogramm 13 Daten empfangen bzw. Daten versenden, insbesondere an die Ladeeinrichtung 20 übertragen.
Ferner weist das mobile Endgerät 10 eine Kommunikationsschnittstelle auf, um eine Datenverbindung zu dem Serversystem 40 einzurichten. Die Kommunikationsschnittstelle kann beispielsweise eine Mobilfunkschnittstelle sein. Alternativ kann die Kommunikationsschnittstelle auch als WLAN-Schnittstelle ausgestaltet sein. Über die Kommunikationsschnittstelle kann das mobile Endgerät 10 Daten an das Serversystem 40 übertragen und Daten von dem Serversystem 40 empfangen.
In 3 sind von der Ladeeinrichtung 20 die Ladeelektronik 23 und das Datenübertragungsmodul 22 gezeigt. Nicht gezeigt ist in 3 die Primärspule der Ladeeinrichtung 20, die mit der Ladeelektronik 23 gekoppelt ist.
Das Datenübertragungsmodul 22 kann hier als drahtloses Datenübertragungsmodul ausgestaltet sein. Vorzugsweise ist das Datenübertragungsmodul 22 ein NFC-Modul, ein Bluetooth-Modul, ein BLE-Modul und/oder ein WLAN-Modul. Das Vorsehen unterschiedlicher Datenübertragungsmodule 22 hat den Vorteil, dass mobile Endgeräte 10 mit verschiedenen Datenübertragungsmodulen 12 mit der Ladeeinrichtung 20 kommunizieren können.
Die Energieübertragung wird zwischen der in 3 nicht gezeigten Primärspule 21 der Ladeeinrichtung 20 und der Sekundärspule 11 des mobilen Endgerätes 10 abgewickelt. Die Datenübertragung erfolgt zwischen dem Datenübertragungsmodul 12 des mobilen Endgerätes und dem Datenübertragungsmodul 22 der Ladeeinrichtung 20. Sowohl die Energieübertragung als auch die Datenübertragung erfolgt vorzugsweise drahtlos.
In einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung kann die Energieübertragung auch kabelgebunden und die Datenübertragung drahtlos erfolgen. In einer noch weiteren Alternative der Erfindung können sowohl die Energieübertragung als auch die Datenübertragung kabelgebunden erfolgen.
Die Ladeelektronik 23 weist ferner einen Zeitgeber 23a (Timer) auf, mit dem eine maximale Ladedauer bzw. eine verbleibende Ladedauer gesteuert werden können. D. h, der Zeitgeber 23a gibt der Ladeelektronik 23 vor, wie lange ein Ladevorgang insgesamt dauern darf. Der Zeitgeber bzw. Timer 23a kann sowohl als Hardware als auch als Software in der Ladeelektronik 23 implementiert sein.
Das Datenübertragungsmodul 22 der Ladeeinrichtung 20 kann zudem ein Entschlüsselungsmodul 22a aufweisen, mit dem von dem mobilen Endgerät 10 entgegengenommene und verschlüsselte Daten entschlüsselt werden können. Zusätzlich kann auch ein Verschlüsselungsmodul vorgesehen sein, um an das Endgerät 10 zu übertragende Daten zu verschlüsseln. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist es jedoch vorgesehen, dass das Entschlüsselungsmodul 22a und gegebenenfalls ein Verschlüsselungsmodul in die Ladeelektronik 23 integriert sind. Dadurch werden spezielle Anpassungen des Datenübertragungsmoduls 22 vermieden, sodass Standard-Datenübertragungsmodule verwendet werden können.
Bei einem erfindungsgemäßen Ladevorgang wird das mobile Endgerät 10 so relativ zur Ladeeinrichtung 20 angeordnet, dass sich die Sekundärspule 11 des Endgerätes 10 so relativ zur Primärspule 21 der Ladeeinrichtung 20 befindet, dass zwischen den beiden Spulen eine induktive Energieübertragung abgewickelt werden kann. Bei einer solchen Anordnung der beiden Spulen relativ zueinander ist auch gewährleistet, dass zwischen den beiden Datenübertragungsmodulen 12, 22 eine Datenübertragung abgewickelt werden kann.
Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass eine Energieübertragung zum Aufladen eines Energiespeichers des Endgerätes 10 nur dann gestartet wird, wenn die Energieübertragung freigegeben wird.
Zur Freigabe der Energieübertragung ist es vorgesehen, dass das mobile Endgerät 10 eine solche Freigabe von dem Serversystem 40 anfordert. Das Anfordern der Freigabe und die anschließende Freigabe der Energieübertragung wird mit Hilfe des Anwendungsprogrammes 13 des mobilen Endgerätes 10 abgewickelt. Nach Start des Anwendungsprogrammes 13 kann der Benutzer des mobilen Endgerätes 10 mittels einer Benutzereingabe im Anwendungsprogramm 13 einen Ladevorgang anfragen. Nach einer solchen Anforderung wird zunächst eine eindeutige Kennung der Ladeeinrichtung 20 über die Datenübertragungsmodule 12, 22 von der Ladeeinrichtung 20 an das mobile Endgerät 10 übertragen. Das mobile Endgerät 10 überträgt diese eindeutige Kennung an das Serversystem 40. Zusätzlich kann das mobile Endgerät 10 auch Informationen über eine gewünschte Ladedauer an das Serversystem 40 übertragen.
Das Serversystem 40 verarbeitet die entgegengenommene eindeutige Kennung und gegebenenfalls die Informationen über eine gewünschte Ladedauer und erzeugt daraus eine Aktivierungsnachricht (Token), die über das Kommunikationsnetzwerk 30 an das mobile Endgerät 10 übertragen wird. Diese Anforderungsnachricht umfasst Daten, mit denen der Ladevorgang freigegeben bzw. gestartet werden kann. Vorteilhaft ist es, wenn die Anforderungsnachricht Informationen über eine maximale Ladedauer des Ladevorganges umfasst. Vorteilhaft ist es weiter, wenn die Anforderungsnachricht zudem die eindeutige Kennung der Ladeeinrichtung 20 umfasst. Dadurch ist gewährleistet, dass die Anforderungsnachrichten nur für die mit der eindeutigen Kennung identifizierten Ladeeinrichtung verwendet werden kann, um den Ladevorgang freizugeben. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Anforderungsnachricht kryptographisch verschlüsselt ist.
Nach Empfang der Anforderungsnachricht wird diese von dem Anwendungsprogramm 13 des mobilen Endgerätes 10 gegebenenfalls verarbeitet und anschließend an die Ladeeinrichtung 20 übertragen. Die Ladeeinrichtung 20 kann die Anforderungsnachricht gegebenenfalls entschlüsseln (mit dem Entschlüsselungsmodul 22a), sofern die Anforderungsnachricht verschlüsselt übertragen wurde. Aus der gegebenenfalls entschlüsselten Anforderungsnachricht kann die Ladeeinrichtung 20 die Information über die maximale Ladedauer des Ladevorganges entnehmen und damit dem Zeitgeber 23a setzen bzw. initialisieren. Im Anschluss daran kann der induktive Ladevorgang gestartet werden, wobei der Ladevorgang auf die in der Anforderungsnachricht angegebene Ladedauer begrenzt ist. Nach Ablauf der Ladedauer bzw. nach Ablauf des Timers 23a wird der Ladevorgang automatisch beendet.
Vor dem Starten des Ladevorganges kann die Ladeeinrichtung 20 zudem überprüfen, ob eine in der Anforderungsnachricht angegebene eindeutige Kennung mit der eindeutigen Kennung der Ladeeinrichtung übereinstimmt. Stimmen diese beiden Kennung nicht überein, kann die Ladeeinrichtung 20 ein Starten der Energieübertragung verweigern.
Wie vorstehend ausgeführt, kann das System angepasst sein, einen abgebrochenen Ladevorgang an derselben Ladeeinrichtung 20 oder an einer anderen Ladeeinrichtung 20 fortzusetzen. Hierzu kann es vorteilhaft sein, wenn mehrere zusammengehörende Ladeeinrichtungen (beispielsweise alle Ladeeinrichtungen in einer Bar oder alle Ladeeinrichtungen in einer Bibliothek) zusätzlich anhand einer weiteren eindeutigen Kennung (Gruppenkennung) identifiziert werden. Anhand der Gruppenkennung, die der Ladeeinrichtung übermittelt wird, kann die Ladeeinrichtung dann ermitteln, ob die in der Anforderungsnachricht angegebene eindeutige Kennung der Ladeeinrichtung 20 zu einer Gruppe von Ladeeinrichtungen gehört.
Alternativ kann die Gruppenzugehörigkeit auch dadurch geprüft werden, indem die Ladeeinrichtung 20 sämtliche eindeutige Kennungen der zu einer Gruppe von Ladeeinrichtungen gehörenden Ladeeinrichtungen speichert.
Alternativ können diese Gruppeninformation auch in dem Serversystem 40 gespeichert sein.
Für das Wiederaufnehmen des Ladevorganges ist es vorgesehen, dass das mobile Endgerät 10 wiederum eine Anforderungsnachricht an die Ladeeinrichtung 20 übermittelt, wobei in der Anforderungsnachricht anstelle der maximalen Ladedauer die noch verbleibende Ladezeit angegeben ist. Die noch zu verbleibende Ladezeit kann beispielsweise in dem mobilen Endgerät gespeichert sein. Alternativ kann die noch verbleibende Ladezeit zusammen mit der eindeutigen Kennung der Ladeeinrichtung 20 oder zusammen mit der eindeutigen Gruppenkennung in dem Serversystem 40 gespeichert werden.
Die verbleibende Ladedauer kann nach einer Unterbrechung des Ladevorganges von dem mobilen Endgerät bzw. von dem Anwendungsprogramm 13 ermittelt werden, indem das Anwendungsprogramm 13 beispielsweise den Ladevorgang überwacht. Aufgrund der Überwachung des Ladevorganges kann das mobile Endgerät die bereits abgelaufene Ladedauer ermitteln. Die maximale Ladedauer abzüglich der ermittelten bereits abgelaufenen Ladedauer ergibt dann die noch verbleibende Ladedauer für einen wiederaufgenommenen Ladevorgang.
Die Wiederaufnahme eines Ladevorganges für die noch verbleibende Ladedauer hat den Vorteil, dass bei einem käuflichen Erwerb einer bestimmten Ladedauer nach einer Unterbrechung des Ladevorganges die noch verbleibende Ladedauer nicht verfällt.
Es ist anzumerken, dass die zu einer Gruppe gehörenden Ladeeinrichtungen nicht notwendigerweise auch geographisch nahe beieinander angeordnet sein müssen. Beispielsweise kann eine Fluggesellschaft sämtliche in ihren Business-Lounges bereitgestellten Ladeeinrichtungen an unterschiedlichen Flughäfen zu einer Gruppe von Ladeeinrichtungen zusammenfassen, sodass ein Ladevorgang an einem Flughafen begonnen und an einem anderen Flughafen fortgesetzt werden kann.
Das Serversystem 40 umfasst ein Zahlungssystem 41 und ein Freigabesystem 42. Nach Erhalt der eindeutigen Kennung und gegebenenfalls der maximal gewünschten Ladedauer kann das Zahlungssystem 41 eine Gebühr für den Ladevorgang von dem Inhaber des mobilen Endgerätes 10 einziehen. Dies kann beispielsweise über eine im System hinterlegte Kreditkarte, über PayPal, über Lastschrift oder über einen sogenannten In-App-Kauf erfolgen. Nach erfolgreicher Zahlung kann die Information über die erfolgreiche Zahlung und gegebenenfalls eine dazugehörige Ladedauer dem Freigabesystem 42 übergeben werden, das die vorstehend beschriebene Anforderungsnachricht erzeugt und an das mobile Endgerät 10 übermittelt.
Das Serversystem 40 kann zudem die entgegengenommene eindeutige Kennung zusammen mit Datum und Uhrzeit der Entgegennahme in einer Datenbank speichern oder für eine bereits in der Datenbank gespeicherte eindeutige Kennung das Datum und die Uhrzeit aktualisieren. Mit einer so aktualisierten Datenbank von eindeutigen Kennungen kann beispielsweise über Heuristiken ermittelt werden, ob bestimmte Ladeeinrichtungen noch aktiv verwendet werden. Liegt die letzte Verwendung einer Ladeeinrichtung 20 für einen Ladevorgang beispielsweise bereits mehr als drei Monate zurück, kann davon ausgegangen werden, dass es die Ladeeinrichtung nicht mehr gibt. Diese Ladeeinrichtung bzw. die zugehörige eindeutige Kennung kann dann aus der Datenbank entfernt werden.
Vorteilhaft ist es, wenn zusammen mit der eindeutigen Kennung auch eine geographische Lokation der zugehörigen Ladeeinrichtung 20 gespeichert wird. Die geographische Lokation der Ladeeinrichtung 20 kann zusammen mit der eindeutigen Kennung an das Serversystem 40 übermittelt werden. Dadurch wird es möglich, beispielsweise eine Landkarte zu erstellen, in der die geographischen Positionen der verfügbaren Ladeeinrichtungen angezeigt werden. Zusammen mit der Gruppenkennung ist es auch möglich, sämtliche zu einer Gruppe von Ladeeinrichtungen gehörenden Ladeeinrichtungen in der Landkarte anzuzeigen.
Die geographische Lokation kann etwa von einem GPS-Modul des mobilen Endgerätes bereitgestellt werden. Beispielsweise kann das mobile Endgerät die geographische Lokation zusammen mit der eindeutigen Kennung der Ladeeinrichtung übertragen.
4 zeigt eine erste erfindungsgemäße Ausgestaltung eines Verfahrens zum Aufladen eines Energiespeichers eines mobilen Endgerätes.
In einem Schritt S1 wird eine eindeutige Kennung UID der Ladeeinrichtung von der Ladeeinrichtung an das Endgerät übertragen.
In dem nachfolgenden Schritt S2 wird die empfangene eindeutige Kennung UID an das Serversystem bzw. an das Zahlungssystem übertragen. Zusammen mit der eindeutigen Kennung UID kann auch eine gewünschte Ladezeit und/oder eine eindeutige Kennung des mobilen Endgerätes an das Zahlungssystem übermittelt werden. Die eindeutige Kennung des mobilen Endgerätes kann beispielsweise die Mobilfunknummer sein. Mit Übertragung der Daten in dem Schritt S2 wird eine Zahlung bzw. ein Zahlungsvorgang an dem Serversystem initiiert.
Nach Empfang der in dem Schritt S2 übermittelten Daten wird in dem Schritt S3 die Zahlung abgewickelt. Beispielsweise kann für die gewünschte Ladezeit ein geldwerter Betrag berechnet werden, der von einem Konto des Inhabers des Endgerätes eingezogen wird. Alternativ kann der geldwerte Betrag von einer Kreditkarte abgebucht werden. In einer noch weiteren Alternative kann der geldwerte Betrag im Rahmen eines sogenannten In-App-Kaufes entrichtet werden. Bei Übertragung der Mobilfunknummer des mobilen Endgerätes kann die Abrechnung auch über die Mobilfunkrechnung des Mobilfunkbetreibers erfolgen.
Nach erfolgreichem Abwickeln der Zahlung kann mit der Freigabe des Ladevorganges begonnen werden. Hierzu werden gemäß dem in 4 gezeigten Verfahren in einem Schritt S4 die eindeutige Kennung der Ladeeinrichtung und die bezahlte Ladezeit dem Freigabesystem übermittelt. Das Freigabesystem kann in einem Schritt S7 optional die Datenbank aktualisieren, wie mit Bezug auf 7 näher beschrieben wird. Ferner erzeugt das Freigabesystem eine Aktivierungsnachricht (Token) und sendet diese in dem Schritt S9 an das mobile Endgerät. Die in dem Schritt S8 erzeugte Aktivierungsnachricht umfasst zumindest die bezahlte Ladezeit.
Anstelle der gewünschten Ladezeit kann in dem Schritt S2 auch eine Information über einen Geldbetrag an das Zahlungssystem übermittelt werden, das diesen Zahlungsbetrag dann entsprechend einziehen kann. Das Zahlungssystem und/oder das Freigabesystem kann dann für den entrichteten Geldbetrag eine entsprechende Ladedauer ermitteln, die dann in die Aktivierungsnachricht eingefügt wird.
Der Benutzer des Endgerätes kann so entscheiden, ob er eine bestimmte Ladedauer unter Angabe der Ladedauer oder unter Angabe eines Geldbetrage bucht.
Die von dem Freigabesystem erzeugte Aktivierungsnachricht kann vor Übertragen an das Endgerät verschlüsselt werden.
Nach Empfang der Aktivierungsnachricht kann das Endgerät diese in dem Schritt S10 an die Ladeeinrichtung übertragen.
In einem nachfolgenden Schritt S11 kann die Aktivierungsnachricht entschlüsselt werden, sofern die Aktivierungsnachricht verschlüsselt übertragen wurde. Ferner wird in dem Schritt S11 der Zeitgeber der Ladeeinrichtung initialisiert, d. h. die in der Aktivierungsnachricht angegebene Ladedauer wird der Ladeeinrichtung bzw. der Ladeelektronik mitgeteilt. Anschließend kann in dem Schritt S11 der Ladevorgang gestartet werden.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn in der Aktivierungsnachricht auch die eindeutige Kennung UID der Ladeeinrichtung enthalten ist. Damit kann die Ladeeinrichtung ermitteln, ob die Aktivierungsnachricht für sie bestimmt ist.
In dem nächsten Schritt S12 wird der Ladevorgang durchgeführt, wobei der Ladevorgang solange aufrechterhalten wird, bis die in der Aktivierungsnachricht angegebene Ladedauer erreicht ist. Nach Erreichen der Ladedauer wird in dem Schritt S13 der Ladevorgang beendet.
Erfindungsgemäß kann es vorgesehen sein, vor dem Schritt S1 die Ladeeinrichtung dem Serversystem bzw. dem Freigabesystem bekannt zu machen. Hierzu kann in einem Schritt S0 die eindeutige Kennung UID und gegebenenfalls der aktuelle Geocode der Ladeeinrichtung dem Freigabesystem bekannt gemacht werden. Das Freigabesystem kann dann in dem Schritt S0.1 die Datenbank aktualisieren, wie mit Bezug auf 7 näher beschrieben wird.
5 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Ausgestaltung des Verfahrens zum Aufladen eines Energiespeichers des mobilen Endgerätes. Die Schritte S0 bis S3 und S7 bis S13 entsprechen hierbei den Schritten S0 bis S3 bzw. S7 bis S13 des in 4 gezeigten Verfahrens.
Bei dem in 5 gezeigten Verfahren werden nach dem Schritt S3 in einem Schritt S5 die eindeutige Kennung UID der Ladeeinrichtung und die bezahlte Ladedauer von dem Serversystem bzw. von dem Zahlungssystem an das Endgerät übermittelt. In einem nachfolgenden Schritt S6 übermittelt das Endgerät die eindeutige Kennung UID und die Information über die bezahlte Ladedauer an das Freigabesystem, welches dann, wie mit Bezug auf 4 beschrieben, das Verfahren in dem Schritt S8 fortsetzt.
Das in 5 beschriebene Verfahren hat den Vorteil, dass zwischen dem Zahlungssystem und dem Freigabesystem keinerlei Kommunikation stattfindet, was die serverseitige Implementierung des Verfahrens vereinfacht.
6 zeigt ein Sequenzdiagramm eines weiteren Verfahrens, das mit einer erfindungsgemäßen Ladeeinrichtung und mit einem erfindungsgemäßen Endgerät ausgeführt werden kann.
In einem Schritt S1 wird hier ebenfalls eine eindeutige Kennung UID der Ladeeinrichtung an das mobile Endgerät übertragen. Die Ladeeinrichtung kann hierbei eine stationäre Ladeeinrichtung sein, die in einem Tisch eines Restaurants integriert ist. Nachdem das mobile Endgerät an der Ladeeinrichtung angeordnet wurde und die eindeutige Kennung UID an das Endgerät übertragen wurde, kann der Benutzer des Endgerätes an dem Endgerät bzw. in dem Anwendungsprogramm 13 eine Anzahl von Produkten, etwa Speisen und Getränke auswählen.
Die Information über die ausgewählten Produkte und die eindeutige Kennung UID der Ladeeinrichtung kann dann in einem Schritt S2 an ein Zahlungssystem übermittelt werden, wo in einem Schritt S3 die Bezahlung der ausgewählten Produkte abgewickelt wird.
Nach erfolgreicher Zahlung werden in einem Schritt S5 die eindeutige Kennung UID der Ladeeinrichtung und die Information über die bezahlten Produkte an das Endgerät übermittelt. Im Anschluss daran übermittelt das Endgerät in einem Schritt S6 die eindeutige Kennung der Ladeeinrichtung und die Information über die bezahlten Produkte an das Freigabesystem. Alternativ hierzu können in dem Schritt S5 die eindeutige Kennung der Ladeeinrichtung und die Information über die bezahlten Produkte auch direkt an das Freigabesystem übermittelt werden, sodass der Schritt S6 entfallen kann.
Im Anschluss daran werden in dem Schritt S14 die Produkte an den Nutzer des Endgerätes übermittelt, d. h. die ausgewählten und bezahlten Speisen und Getränke werden an den Tisch gebracht, an dem die Ladeeinrichtung mit der eindeutigen Kennung UID integriert ist.
Im Unterschied zu dem in 4 und 5 gezeigten Verfahren wird in 6 nicht eine Ladedauer gebucht und bezahlt, sondern mit dem erfindungsgemäßen System werden Produkte bestellt und bezahlt, wobei dem Lieferanten aufgrund der eindeutigen Kennung UID der Ladeeinrichtung bekannt ist, wohin die Produkte auszuliefern sind.
Das in 6 gezeigt Verfahren kann auch verwendet werden, um beispielsweise ein zu erwerbendes Produkt an einem Warenausgabeautomaten, etwa Getränkeautomat, zu bezahlen. Das erfindungsgemäße mobile Endgerät wird dabei so relativ zum Automaten angeordnet, dass eine Datenübertragung zwischen dem Datenübertragungsmodul des Automaten und dem Datenübertragungsmodul des mobilen Endgerätes möglich ist. In dem Schritt S1 wird dann die eindeutige Kennung UID des Automaten an das mobile Endgerät übertragen. Die Schritte S2 bis S5 werden entsprechend dem in 6 gezeigten Verfahrensablauf ausgeführt.
Anstelle der in 6 gezeigten Schritte S6 und S14 wird nach dem Schritt S5 eine Aktivierungsnachricht von dem Endgerät an den Automaten übertragen. Diese Aktivierungsnachricht enthält eine Information darüber, welche(s) Produkt(e) in den vorangegangenen Schritten bezahlt wurde(n). Der Automat wertet die Aktivierungsnachricht aus und gibt die in der Aktivierungsnachricht angegebenen Produkte zur Ausgabe frei. Vorteilhaft ist hierbei, dass der Automat selbst keinerlei Kommunikationsverbindung zu einem Zahlungssystem benötigt. Anhand der eindeutigen Kennung UID des Automaten kann das Zahlungssystem die durchgeführte Zahlung direkt dem Betreiber des Automaten zuordnen.
7 zeigt ein Flussdiagramm für die Schritte S0, S0.1 und S7 der in 4 und 5 gezeigten Verfahren.
Zunächst nimmt das Serversystem bzw. das Freigabesystem eine eindeutige Kennung UID der Ladeeinrichtung und einen Geocode der Ladeeinrichtung entgegen. Anschließend wird geprüft, ob die entgegengenommene eindeutige Kennung UID bereits in der Datenbank gespeichert ist.
Sofern die eindeutige Kennung nicht in der Datenbank gespeichert ist, wird die eindeutige Kennung UID zusammen mit dem Geocode der Datenbank hinzugefügt. Anderenfalls wird für die entgegengenommene eindeutige Kennung UID geprüft, ob der entgegengenommene Geocode dem gespeicherten Geocode entspricht.
Entspricht der entgegengenommene Geocode nicht dem gespeicherten Geocode wird der Geocode zu der in der Datenbank gespeicherten eindeutigen Kennung UID aktualisiert. Anderenfalls endet das Aktualisierungsverfahren.
Nach Hinzufügen der eindeutigen Kennung und des Geocodes zur Datenbank bzw. nach einer Aktualisierung des zu einer eindeutigen Kennung UID gehörenden Geocodes oder auch für den Fall, dass der Geocode dem gespeicherten Geocode entspricht, wird der aktuelle Zugriff auf die eindeutige Kennung UID in der Datenbank gespeichert, d. h. es wird das Datum und die Uhrzeit des aktuellen Zugriffs zu dieser eindeutigen Kennung UID gespeichert. Mit dieser zusätzlichen Information kann überprüft werden, ob in der Datenbank eindeutige Kennungen zu Ladeeinrichtungen gespeichert sind, die über einen bestimmten Zeitraum nicht mehr benutzt wurden.
In einem letzten Schritt kann eine Landkarte aktualisiert werden, in der die Lokationen sämtlicher in der Datenbank gespeicherter Ladeeinrichtungen angezeigt werden.
8 zeigt ein Ablaufdiagramm zum Aufräumen einer Datenbank, in der Informationen über die Ladeeinrichtungen gespeichert sind. Dieses Verfahren kann in regelmäßigen Abständen, beispielsweise einmal pro Monat durchgeführt werden, um beispielsweise Informationen zu vermutlich nicht mehr existenten Ladeeinrichtungen aus der Datenbank und damit von der Landkarte zu entfernen.
Zunächst wird in einem ersten Schritt das aktuelle Datum D1 ermittelt. Für jede in der Datenbank gespeicherte Ladeeinrichtung wird der letzte Zugriff D2 (d. h. das Datum des letzten Zugriffs) auf den entsprechenden Datensatz ermittelt. Sofern der letzte Zugriff auf den Datensatz der Ladeeinrichtung eine vorbestimmte Dauer δ zurückliegt, kann der Datensatz zu dieser Ladeeinrichtung gelöscht werden. Anderenfalls bleibt der Datensatz in der Datenbank unverändert erhalten.
Nachdem diese Überprüfung für alle in der Datenbank gespeicherten Ladeeinrichtungen abgeschlossen ist, kann die Landkarte gegebenenfalls aktualisiert werden.
9 zeigt ein Flussdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens. Der Verfahrensablauf selbst entspricht im Wesentlich dem in 4 und 5 gezeigten Verfahren.
Mit der vorliegenden Erfindung kann beispielsweise ein Ladevorgang zum Aufladen eines mobilen Endgerätes an einer Ladeeinrichtung abgerechnet werden, ohne dass die Ladeeinrichtung eine Kommunikationsverbindung zum Internet, etwa über eine Mobilfunkverbindung, aufbauen muss. Es ist lediglich erforderlich, dass die Ladeeinrichtung 20 ein kurzreichweitiges Datenübertragungsmodul 22 aufweist, um eine direkte Datenverbindung zum mobilen Endgerät herzustellen. Der konstruktive Aufwand der Ladeeinrichtung 20 kann so gering gehalten werden. Die Erfindung lässt aber auch mit nicht mobilen Endgeräten, etwa ein stationärer Computer oder dergleichen realisieren.
Das erfindungsgemäße System kann auch für den Betrieb von anderen Einrichtungen genutzt werden, bei denen eine bestimmte Zeit bzw. Dauer erworben werden kann, z. B. um die Einrichtung für die erworbene Dauer zu nutzen.
Beispielsweise kann für eine Staubsaugereinrichtung an einer Waschstraße eine bestimmte Nutzungsdauer erworben werden. Das Endgerät nimmt hierbei die eindeutige Kennung der Staubsaugereinrichtung entgegen und übermittelt an das Zahlungssystem die eindeutige Kennung und die gewünschte Nutzungsdauer, die der Nutzer in dem Anwendungsprogramm des Endgerätes eingeben kann. Das Zahlungssystem übermittelt dem Endgerät eine Aktivierungsnachricht, die eine Information über die bezahlte Nutzungsdauer enthält. Das Endgerät übermittelt diese Aktivierungsnachricht der Staubsaugereinrichtung, die dann aus der Aktivierungsnachricht die Nutzungsdauer entnimmt und die Staubsaugereinrichtung für diese Nutzungsdauer aktiviert. Nach Aktivierung der Staubsaugereinrichtung kann das mobile Endgerät wieder von der Staubsaugereinrichtung entfernt werden. Durch Übermittlung der eindeutigen Kennung UID kann das Zahlungssystem die Zahlung direkt dem Betreiber der Staubsaugereinrichtung zuordnen. Zudem wird vermieden, dass die Staubsaugereinrichtung mit einer Geldkassette ausgestattet sein muss, was die Gefahr von Vandalismus verringert.
In einem weiteren erfindungsgemäßen Anwendungsbeispiel kann anstelle einer Zeit bzw. Dauer auch ein bestimmtes Geldguthaben erworben werden. Beispielsweise kann ein Nutzer des erfindungsgemäßen Endgerätes ein Guthaben für einen Spielautomaten erwerben. Die eindeutige Kennung UID des Spielautomaten wird an das mobile Endgerät übermittelt. Zusammen mit dem zu erwerbenden Guthaben wird die eindeutige Kennung an das Zahlungssystem übertragen. Das Zahlungssystem führt die Zahlung durch und erzeugt eine Aktivierungsnachricht. Die Aktivierungsnachricht enthält dann eine Information über das bezahlte bzw. erworbene guthaben. Die Aktivierungsnachricht wird anschließend an das mobile Endgerät übertragen, welches die Aktivierungsnachricht wiederum an den Spielautomaten überträgt. Der Spielautomaten extrahiert aus der Aktivierungsnachricht das erworbene Guthaben stellt dieses Guthaben dem Spieler zum ”verspielen” bereit.
Erfindungsgemäß kann das System für den Betrieb von unterschiedlichsten Einrichtungen verwendet werden, die für den Betrieb den Erwerb einer Nutzungsdauer oder die Bezahlung eines Geldbetrages voraussetzen.
Bezugszeichenliste

5: Möbelplatte
6: Aussparung in der Möbelplatte 5 (z. B. an der Unterseite)
7: Durchgangsloch in der Möbelplatte 5
10: mobiles Endgerät (z. B. Smartphone)
11: Sekundärspule des mobilen Endgerätes 10
12: Datenübertragungsmodul des mobilen Endgerätes 10 (z. B. NFC-Modul)
13: Anwendungsprogramm
20: Ladeeinrichtung
21: Primärspule der Ladeeinrichtung 20
22: Datenübertragungsmodul der Ladeeinrichtung 20 (z. B. NFC-Modul)
22a: Entschlüsselungsmodul
23: Ladeelektronik
23a: Zeitgeber (Timer)
25: Stromversorgungskabel der Ladeeinrichtung 20
26: Energiespeicher der Ladeeinrichtung 20 (z. B. Akkumulator)
27: Abdeckplatte der Ladeeinrichtung 20
30: Kommunikationsnetzwerk (z. B. mobiles Internet)
40: Serversystem
41: Zahlungssystem
42: Freigabesystem
[S0] bis [S14]: Verfahrensschritte
UID: eindeutige Kennung der Ladeeinrichtung (Unique Identifier)
DB: Datenbank
δ: Zeitdifferenz

Claims

Ladeeinrichtung (20) zum Aufladen eines Energiespeichers eines mobilen Endgerätes (10), wobei die Ladeeinrichtung (20) – eine Energieübertragungseinrichtung zur Übertragung von elektrischer Energie an das mobile Endgerät (10), – eine mit der Energieübertragungseinrichtung gekoppelte Ladeelektronik (23) zum Steuern der Energieübertragung, und – ein mit der Ladeelektronik (23) gekoppeltes Datenübertragungsmodul (22) zum drahtlosen Übertragen von Daten zwischen der Ladeeinrichtung (20) und dem mobilen Endgerät (10), umfasst, wobei die Ladeelektronik (23) oder das Datenübertragungsmodul (22) einen Zeitgeber (23a) aufweist, mit dem eine Dauer der Energieübertragung festlegbar ist, wobei die Ladeeinrichtung (20) angepasst ist, für die festgelegte Dauer elektrische Energie an das mobile Endgerät (10) zu übertragen, wobei die Information über die Dauer über das Datenübertragungsmodul (22) von dem mobilen Endgerät (10) an die Ladeeinrichtung (20) übertragbar ist, wobei eine eindeutige Kennung (UID) der Ladeeinrichtung (20) von der Ladeeinrichtung über das Datenübertragungsmodul an das mobile Endgerät (10) übertragbar ist und wobei über das Datenübertragungsmodul eine Aktivierungsnachricht von dem mobilen Endgerät empfangbar ist, wobei die Aktivierungsnachricht die eindeutige Kennung der Ladeeinrichtung und die Information über die Dauer der Energieübertragung umfasst.
Ladeeinrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei – die Energieübertragungseinrichtung eine Primärspule (21) zur induktiven Übertragung von elektrischer Energie an das mobile Endgerät (10) umfasst, und – die Primärspule (21) mit der Ladeelektronik (23) gekoppelt ist, zum Steuern der induktiven Energieübertragung.
Ladeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei – die Ladeelektronik (23) oder das Datenübertragungsmodul (22) ein Entschlüsselungsmodul (22a) aufweist, mit dem von dem Datenübertragungsmodul (22) empfangene kryptographisch verschlüsselte Daten entschlüsselbar sind.
Verfahren zum Aufladen eines Energiespeichers eines mobilen Endgerätes (10) unter Verwendung einer Ladeeinrichtung (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei – das mobile Endgerät (10) über ein Datenübertragungsmodul (12) eine eindeutige Kennung (UID) der Ladeeinrichtung (20) von der Ladeeinrichtung entgegennimmt (S1), – das mobile Endgerät (10) die entgegengenommene eindeutige Kennung (UID) der Ladeeinrichtung (20) an ein Serversystem (40) übermittelt (S2), um einen Freigabevorgang am Serversystem zu initiieren, – das mobile Endgerät (10) nach einem erfolgreichen Freigabevorgang von dem Serversystem (40) eine Aktivierungsnachricht (Token) entgegennimmt (S9), wobei die Aktivierungsnachricht eine Information darüber umfasst, für welche Dauer elektrische Energie von der Ladeeinrichtung (20) an das mobile Endgerät (10) zu übertragen ist, und – für die in der Aktivierungsnachricht angegebene Dauer die Übertragung von elektrischer Energie von der Ladeeinrichtung (20) zum mobilen Endgerät (10) aktiviert wird.
Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei der Freigabevorgang einen Bezahlvorgang (S3) umfasst, mit dem die Dauer der Übertragung von elektrischer Energie von der Ladeeinrichtung (20) zum mobilen Endgerät (10) abgerechnet wird, wobei die abzurechnende Dauer – von dem mobilen Endgerät (10) an das Serversystem (40) übermittelt wird, oder – der eindeutigen Kennung (UID) der Ladeeinrichtung (20) zugeordnet ist, oder – aus einem Zahlungsbetrag ermittelt wird, der von dem mobilen Endgerät (10) an das Serversystem (40) übermittelt wird.
Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei der Freigabevorgang einen Schritt (S8) umfasst, in dem die Aktivierungsnachricht erzeugt und an das mobile Endgerät (10) übertragen (S9) wird, wobei die Aktivierungsnachricht die – an das Serversystem (40) übermittelte, oder – der eindeutigen Kennung (UID) zugeordnete, oder – aus dem Zahlungsbetrag ermittelte Dauer umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei die Aktivierungsnachricht die eindeutige Kennung (UID) der Ladeeinrichtung (20) umfasst und/oder wobei die Aktivierungsnachricht kryptographisch verschlüsselt ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 7, wobei das Aktivieren der Übertragung von elektrischer Energie von der Ladeeinrichtung (20) zum mobilen Endgerät (10) für die in der Aktivierungsnachricht angegebene Dauer umfasst: – die Aktivierungsnachricht wird von dem mobilen Endgerät (10) über das Datenübertragungsmodul (12) an die Ladeeinrichtung (20) übermittelt (S10), – in der Ladeeinrichtung (20) wird gemäß der in der Aktivierungsnachricht angegebenen Dauer ein Zeitgeber (23a) initialisiert (S11), – die Übertragung (S12) der elektrischen Energie von der Ladeeinrichtung (20) zum mobilen Endgerät (10) wird gestartet (S11), und – nach Ablauf der Dauer wird die Übertragung der elektrischen Energie beendet (S13).
Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Ladeeinrichtung (20) die übermittelte Aktivierungsnachricht entschlüsselt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 9, wobei – die eindeutige Kennung (UID) und/oder die Aktivierungsnachricht drahtlos zwischen der Ladeeinrichtung (20) und dem mobilen Endgerät (10) übertragen werden, und/oder – die elektrische Energie induktiv von der Ladeeinrichtung (20) an das mobile Endgerät (10) übertragen wird.
Mobiles Endgerät (10), welches angepasst ist, seinen Energiespeicher, insbesondere Akkumulator, gemäß dem Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 10 aufzuladen.
Mobiles Endgerät nach dem vorhergehenden Anspruch, aufweisend eine Sekundärspule (11) einer induktiven Energieübertragungseinrichtung und ein Datenübertragungsmodul (12) zur drahtlosen Datenübertragung zwischen dem mobilen Endgerät (10) und einer Ladeeinrichtung (20), insbesondere gemäß einem der Ansprüche 1 oder 3.
Computerprogrammprodukt (13), insbesondere mobile Anwendung, das in den internen Speicher eines Endgerätes (10), insbesondere mobiles Endgerät, geladen werden kann und welches Programmabschnitte umfasst, mit denen das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 4 bis 10 ausgeführt wird, wenn das Computerprogrammprodukt auf dem Endgerät zu Ausführung gebracht wird.
Möbelplatte (5), aufweisend eine Aussparung (6) oder ein Durchgangsloch (7), wobei in der Aussparung (6) oder in dem Durchgangsloch (7) eine Ladeeinrichtung (20) gemäß einem der Ansprüche 1 oder 3 angeordnet ist.