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Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einer Ladevorrichtung für eine elektronische Datenbrille.
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Elektronische Datenbrillen, wie beispielsweise sogenannte Augmented Reality Brillen, könnten in Zukunft insbesondere für einen Fahrer eines Kraftfahrzeugs als eine Art kontaktanaloges Head-up-Display dienen und damit einen Mehrwert bieten, der den permanenten Einsatz derartiger elektronischer Datenbrillen während der Fahrt sowie die damit verbundenen Komforteinschränkungen rechtfertigen könnte.
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Unter Augmented Reality, auch als erweiterte Realität bezeichnet, versteht man die computergestützte Erweiterung der Realitätswahrnehmung. Üblicherweise wird unter erweiterter Realität insbesondere die visuelle Darstellung von Informationen verstanden, also die Ergänzung von Bildern oder Videos mit computergenerierten Zusatzinformationen oder virtuellen Objekten mittels Einblendung bzw. Überlagerung.
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Beim Einsatz einer derartigen Augmented Reality Brille im Fahrbetrieb eines Kraftfahrzeugs können somit beispielsweise Zusatzinformationen, wie beispielsweise Navigationshinweise oder dergleichen, über entsprechende Displays der Augmented Reality Brille eingeblendet werden. Da das Augmented Reality Bild der Augmented Reality Brille über Displays bzw. Projektoren erzeugt wird, ist deren Energieversorgung - gerade bei längeren Fahrten - von großer Bedeutung.
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Die
US 2011/0018498 A1 zeigt einen Fahrzeugsitz mit einer induktiven Ladeeinheit. Mittels der induktiven Ladeeinheit, welche eine Primärspule umfasst, kann in einer als Empfangsspule dienenden Sekundärspule, welche innerhalb einer von einer Person tragbaren Weste angeordnet ist, eine Spannung induziert werden. Dadurch kann eine an der Weste angeordnete Batterie aufgeladen werden.
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Die
US 2011/0213664 A1 zeigt eine Augmented Reality Brille, welche induktiv aufgeladen werden kann.
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Die
US 2010/0110368 A1 zeigt eine elektronische Datenbrille, welche induktiv und kabelgebunden aufgeladen werden kann sowie eine Ladevorrichtung. Zum Aufladen der elektronischen Datenbrille kann diese beispielsweise in einem Brillenetui angeordnet werden, welches eine induktive Ladeeinheit zum induktiven Laden eines Energiespeichers der elektronischen Datenbrille aufweist.
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Die nach dem Anmeldetag dieser Anmeldung veröffentlichte
DE 10 2014 207 384 A1 beschreibt eine induktive Ladevorrichtung für eine elektronische Datenbrille. Die Ladevorrichtung ist beispielsweise an einer Kopfstütze eines Fahrzeugsitzes, an einer Fahrzeugsäule oder am Dachhimmel eines Kraftfahrzeugs angeordnet.
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Die
WO 2015/077 239 A1 beschreibt ein drahtloses Ladesystem für elektronische Endgeräte in einem Kraftfahrzeug. Das Ladesystem kann beispielsweise in einen Fahrzeugsitz integriert sein.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Kraftfahrzeug mit einer Ladevorrichtung für eine elektronische Datenbrille bereitzustellen, mittels welcher auf besonders einfache und komfortable Weise ein Energiespeicher einer derartigen elektronischen Datenbrille geladen werden kann.
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Diese Aufgabe wird durch ein Kraftfahrzeug mit einer Ladevorrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug umfasst eine Ladevorrichtung für eine elektronische Datenbrille, mit einer in oder an einem Kraftfahrzeugbauteil angeordneten Ladeeinheit zum induktiven Laden eines Energiespeichers der elektronischen Datenbrille, wobei das Kraftfahrzeugbauteil in einem Kopfbereich des Kraftfahrzeugs angeordnet ist.
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Die Ladeeinheit befindet sich also in Fahrzeughochrichtung auf der Höhe, auf welcher sich üblicherweise der Kopf eines Durchschnittsfahrzeuginsassen befindet. In Fahrzeuglängs- und Fahrzeugquerrichtung befindet sich die Ladeeinheit in einem vorgegebenen Abstand von der Position, an welcher sich üblicherweise der Kopf eines Durchschnittsfahrzeuginsassen befindet.
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Der Erfindung liegt dabei die Erkenntnis zugrunde, dass die elektronische Datenbrille während der Fahrt - sofern sie denn von einem Fahrzeuginsassen, insbesondere von einem Fahrer des Kraftfahrzeugs getragen wird - zwangsläufig im Kopfbereich des Kraftfahrzeugs und somit auch im Kopfbereich des betreffenden Fahrzeuginsassen angeordnet ist. Bei der elektronischen Datenbrille handelt es sich vorzugsweise um eine Augmented Reality Brille. Das Kraftfahrzeugbauteil, in oder an welchem die Ladeeinheit zum induktiven Laden des Energiespeichers der elektronischen Datenbrille angeordnet ist, befindet sich oberhalb von der Fensterlinie des Kraftfahrzeugs. Bei dem Kraftfahrzeugbauteil kann es sich beispielsweise um eine Kopfstütze einer Sitzanlage des Kraftfahrzeugs handeln. Alternativ ist es auch möglich, dass das Kraftfahrzeugbauteil, in oder an welchem die Ladeeinheit zum induktiven Laden des Energiespeichers der elektronischen Datenbrille angeordnet ist, eine Komponente eines Fahrzeugdachs des Kraftfahrzeugs ist. Beispielsweise kann es sich bei dem Kraftfahrzeugbauteil um einen Dachholm einen Dachrahmen oder um das Fahrzeugdach selbst handeln. Beispielsweise kann das Kraftfahrzeugbauteil hinter einem Dachhimmel versteckt angeordnet sein.
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In beiden Fällen, also wenn das Kraftfahrzeugbauteil eine Kopfstütze einer Sitzanlage des Kraftfahrzeugs oder eine Komponente eines Fahrzeugdachs des Kraftfahrzeugs ist, kann sichergestellt werden, dass die Ladeeinheit zum induktiven Laden des Energiespeichers der elektronischen Datenbrille sehr nah an der aufzuladenden elektronischen Datenbrille angeordnet ist, sofern diese von einem Fahrzeuginsassen getragen wird.
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Die Ladeeinheit zum induktiven Laden des Energiespeichers der elektronischen Datenbrille umfasst dabei vorzugsweise zumindest eine als Sender dienende Spule, wobei die elektronische Datenbrille eine als Empfangsspule dienende zweite Spule aufweist. In der Empfangsspule kann durch einen an der Senderspule angelegten Wechselstrom eine Wechselspannung induziert werden, wobei diese gleichgerichtet und als Gleichspannung dem Energiespeicher der elektronischen Datenbrille zugefügt werden kann.
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Das Kraftfahrzeugbauteil, in oder an welchem die Ladeeinheit zum induktiven Laden des Energiespeichers der elektronischen Datenbrille angeordnet ist, ist dabei derart angeordnet, dass der Abstand zwischen den beiden besagten Spulen möglichst gering ist, typischerweise im Bereich von wenigen Zentimetern, wie beispielsweise 1 bis 10 cm. Dadurch kann sichergestellt werden, dass kein zu großer Streufluss zwischen den beiden Spulen auftritt, wodurch eine gute induktive Kopplung sichergestellt und der Wirkungsgrad beim Laden des Energiespeichers hoch gehalten werden kann.
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Mittels der erfindungsgemäßen Lösung ist es also möglich, den Energiespeicher einer elektronischen Datenbrille während der Fahrt fortlaufend induktiv aufzuladen, so dass die Betriebsfähigkeit der elektronischen Datenbrille insbesondere auch bei längeren Fahrten und bei einem Dauereinsatz gewährleistet werden kann.
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Zudem ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Ladevorrichtung ein Ladekabel zum kabelgebundenen Laden des Energiespeichers der elektronischen Datenbrille aufweist. Falls der Energiespeicher der betreffenden elektronischen Datenbrille besonders schnell aufgeladen werden soll, beispielsweise weil der Energiespeicher sehr leer ist, kann der Energiespeicher der elektronischen Datenbrille kabelgebunden besonders schnell aufgeladen werden. Vorzugsweise ist das Ladekabel teilweise in dem im Kopfbereich angeordneten Kraftfahrzeugbauteil angeordnet. Beispielsweise kann das Ladekabel an der Kopfstütze des Kraftfahrzeugs angeordnet sein, so dass ein Fahrzeuginsasse auf einfache Weise einfach nur hinter sich an die Kopfstütze greifen muss, um das Ladekabel zu greifen und mit der elektronischen Datenbrille zum Aufladen des Energiespeichers zu verbinden. Die Ladevorrichtung ist dabei dazu ausgelegt, den Energiespeicher der elektronischen Datenbrille gleichzeitig kabelgebunden und induktiv zu laden.
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Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass das Ladekabel ein Verbindungselement zum Verbinden der elektronischen Datenbrille mit der Ladevorrichtung aufweist, wobei das Verbindungselement derart ausgebildet ist, dass sich die Verbindung zwischen der elektronischen Datenbrille und dem Verbindungselement bei einer vorgegebenen Zugkraft löst. Das Verbindungselement kann mit anderen Worten also als eine Art Schnellverschluss dienen, mittels welcher das Ladekabel an der elektronischen Datenbrille zum Aufladen des Energiespeichers fixiert werden kann. Sollte der Fahrzeuginsasse sich zu stark bewegen, so löst sich das Verbindungselement von der elektronischen Datenbrille, ohne dass die elektronische Datenbrille oder das Ladekabel beschädigt werden. Beispielsweise könnte es vorkommen, dass der Fahrzeuginsasse gerade im Begriff ist, aus dem Kraftfahrzeug auszusteigen, wobei er jedoch vergessen hat, dass das Ladekabel noch an der elektronischen Datenbrille angeschlossen ist. In einem derartigen Fall würde aufgrund der lösbaren Verbindung zwischen dem Verbindungselement und der elektronischen Datenbrille ebenfalls eine Beschädigung der elektronischen Datenbrille und des Ladekabels verhindert werden, sobald der Fahrzeuginsasse aus dem Kraftfahrzeug aussteigen sollte.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass das Verbindungselement einen Magneten umfasst. Dadurch kann das Verbindungselement auf besonders einfache Weise mit der elektronischen Datenbrille gekoppelt bzw. verbunden werden, beispielsweise indem die elektronische Datenbrille selbst ebenfalls einen entsprechend gepolten Magneten aufweist, an welchem das Verbindungselement angebracht werden kann.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Ladevorrichtung eine Kabeltrommel aufweist, auf welcher das Ladekabel aufrollbar ist, wobei die Kabeltrommel eine Rückstellfeder aufweist, welche ein Rückstellmoment zum Aufrollen des Ladekabels auf die Kabeltrommel bereitstellt. Falls das Ladekabel gerade nicht zum Laden des Energiespeichers der elektronischen Datenbrille verwendet wird, ist das Ladekabel aufgrund der Rückstellfeder also in einer Verstauposition auf der Kabeltrommel aufgerollt. Sobald ein Fahrzeuginsasse das Ladekabel ergreift, um dieses mit der elektronischen Datenbrille zum Aufladen des Energiespeichers zu verbinden, kann er auf einfache Weise das Ladekabel von der Kabeltrommel abrollen und das Ladekabel herausziehen. Vorzugsweise ist die Kabeltrommel in dem im Kopfbereich angeordneten Kraftfahrzeugbauteil angeordnet.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Die Zeichnung zeigt in:
- 1 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs mit einer Ladevorrichtung für eine elektronische Datenbrille, wobei die Ladevorrichtung eine Ladeeinheit zum induktiven Laden eines Energiespeichers der elektronischen Datenbrille sowie ein Ladekabel zum kabelgebundenen Laden des Energiespeichers der elektronischen Datenbrille aufweist; und in
- 2 eine schematische Seitenansicht des Kraftfahrzeugs, wobei ein Fahrer dargestellt ist, welcher die elektronische Datenbrille aufgesetzt hat.
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Ein Kraftfahrzeug 10 mit einer Ladevorrichtung 12 für eine elektronische Datenbrille 14 ist in einer schematischen Darstellung in 1 gezeigt. Bei der elektronischen Datenbrille 14 kann es sich beispielsweise um eine sogenannte Augmented Reality Brille handeln, mittels welcher Zusatzinformationen in Form von Bildern oder Videos eingeblendet werden können, so dass ein Fahrzeuginsasse, insbesondere ein Fahrer, mit Zusatzinformationen, beispielsweise im Hinblick auf seine Fahrzeugumgebung, versorgt werden kann.
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Eine besondere Herausforderung bei derartigen elektronischen Datenbrillen 14 besteht darin, dass üblicherweise in elektronischen Datenbrillen verbaute Displays relativ viel Energie benötigen. In Folge dessen kann es vorkommen, dass der Energiespeicher einer derartigen elektronischen Datenbrille 14 vor allem bei einem längeren Betrieb entladen wird, so dass die elektronische Datenbrille 14 nicht mehr funktionsfähig ist.
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Die Ladevorrichtung 12 umfasst eine Ladeeinheit 16 zum induktiven Laden des Energiespeichers der elektronischen Datenbrille 14. Die Ladeeinheit 16 ist dabei in oder an einem hier nicht dargestellten Kraftfahrzeugbauteil des Kraftfahrzeugs 10 angeordnet, wobei das Kraftfahrzeugbauteil in einem Kopfbereich des Kraftfahrzeugs 10 angeordnet ist. Dadurch kann der Energiespeicher der elektronischen Datenbrille 14 auf besonders zuverlässige Weise mit einem hohen Wirkungsgrad induktiv aufgeladen werden, so dass ein Fahrzeuginsasse die elektronische Datenbrille 14 während des Fahrbetriebs gar nicht absetzen muss, um den Energiespeicher der elektronischen Datenbrille 14 aufzuladen.
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Die Ladevorrichtung 12 umfasst des Weiteren ein Ladekabel 17 zum kabelgebundenen Laden der elektronischen Datenbrille 14. Dadurch kann bei Bedarf der Energiespeicher der elektronischen Datenbrille 14 besonders schnell wieder aufgeladen werden.
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In 2 ist das Kraftfahrzeug 10 in einer schematischen Seitenansicht gezeigt. Ein Fahrzeuginsasse 18, vorliegend der Fahrer, hat die als Augmented Reality Brille ausgebildete elektronische Datenbrille 14 aufgesetzt. Bei dem besagten Kraftfahrzeugbauteil in oder an welchem die Ladeeinheit 16 zum induktiven Laden des Energiespeichers der elektronischen Datenbrille 14 angeordnet ist, kann es sich beispielsweise um eine Kopfstütze 20 einer Sitzanlage 22 des Kraftfahrzeugs 10 handeln. Falls die Ladeeinheit 16 in der Kopfstütze 18 angeordnet ist, ist diese besonders nah an der elektronischen Datenbrille 14 angeordnet, so dass ein induktiver Ladevorgang mit einem besonders hohen Wirkungsgrad erfolgen kann.
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Alternativ kann es sich bei dem besagten Kraftfahrzeugbauteil, in oder an welchem die Ladeeinheit 16 angeordnet ist, auch um eine Komponente eines Fahrzeugdachs 24 des Kraftfahrzeugs 10 handeln. Beispielsweise kann die Ladeeinheit 16 in einem Dachholm, einem Dachrahmen, hinter einem Dachhimmel kaschiert oder dergleichen angeordnet sein. Auch in diesem Fall kann sichergestellt werden, dass die Ladeeinheit 16 im Kopfbereich des Kraftfahrzeugs 10 und somit im Kopfbereich des Fahrzeuginsassen 18 angeordnet ist.
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Das Ladekabel 17 kann ebenfalls in bzw. an der Kopfstütze 20 oder einer Komponente des Fahrzeugdachs 24 des Kraftfahrzeugs 10 angeordnet sein. Mittels des Ladekabels 17 ist es möglich, den Energiespeicher der elektronischen Datenbrille 14 besonders schnell aufzuladen, beispielsweise falls der Energiespeicher der elektronischen Datenbrille 14 vollständig entleert sein sollte. Die Ladevorrichtung 12 ist vorzugsweise dabei derart ausgebildet, dass der Energiespeicher der elektronischen Datenbrille 14 parallel induktiv und kabelgebunden aufgeladen werden kann.
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Um das Ladekabel 17 mit der elektronischen Datenbrille 14 zu verbinden, weist das Ladekabel 17 ein Verbindungselement auf, wobei das Verbindungselement derart ausgebildet ist, dass sich die Verbindung zwischen der elektronischen Datenbrille 14 und dem Verbindungselement bei einer vorgegebenen Zugkraft löst. Vorzugsweise weist das Verbindungselement einen Magneten auf, mittels welchem das Verbindungselements des Ladekabels 12 an die elektronische Datenbrille 14 zum Aufladen des Energiespeichers angeschlossen werden kann.
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Sollte sich der Fahrzeuginsasse 18 beispielsweise sehr weit nach vorne beugen, so löst sich der Magnet von der elektronischen Datenbrille 14, so dass sowohl die elektronische Datenbrille 14 als auch das Ladekabel 17 nicht beschädigt werden. Zudem könnte es auch beispielsweise vorkommen, dass der Fahrzeuginsasse 18 bei angeschlossenem Ladekabel 17 aus dem Kraftfahrzeug 10 aussteigen möchte, weil er vergessen hat, dass er das Ladekabel 17 noch an die elektronische Datenbrille 14 angeschlossen hat. Auch in einem derartigen Fall kann sich das Verbindungselement des Ladekabels 17 von der elektronischen Datenbrille 14 lösen, so dass verhindert wird, dass die elektronische Datenbrille 14 oder das Ladekabel 17 beschädigt wird.
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Die Ladevorrichtung 12 kann darüber hinaus noch eine hier nicht dargestellte Kabeltrommel aufweisen, auf welcher das Ladekabel 17 aufrollbar ist. Vorzugsweise weist die Kabeltrommel eine Rückstellfeder auf, welche ein Rückstellmoment zum Aufrollen des Ladekabels 17 auf die Kabeltrommel bereitstellt. Die Kabeltrommel kann beispielsweise ebenfalls im Kopfbereich des Kraftfahrzeugs 10 angeordnet sein, indem die Kabeltrommel zum Beispiel in der Kopfstütze 20 oder in einer Komponente des Fahrzeugdachs 24 angeordnet ist.
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Mittels der erläuterten Ladevorrichtung 12 ist es also möglich, eine elektronische Datenbrille 14 auch während des Fahrbetriebs und im aufgesetzten Zustand auf einfache Weise insbesondere berührungslos mit elektrischer Energie zu versorgen. Dadurch kann eine durchgängige Betriebsbereitschaft der elektronischen Datenbrille 14 sichergestellt werden.
