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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Abdeckvorrichtung zum Abdecken eines Anschlusselements eines Kraftfahrzeugs, wobei das Anschlusselement als Schnittstelle oder Verbindungsstelle zwischen einer kraftfahrzeugexternen Energieabgabevorrichtung, beispielsweise einer Ladestation oder Tanksäule, und einem Energiespeicher, und zum Befüllen und/oder Aufladen des Energiespeichers mit einem Energieträger ausgestaltet ist. Die Abdeckvorrichtung kann dabei vorzugsweise als Ladeklappe und/oder Tankdeckel ausgestaltet sein. Das Anschlusselement kann beispielsweise als elektrische Steckverbindung für ein Ladekabel der kraftfahrzeugexternen Energieabgabevorrichtung und/oder als Tankstutzen für ein Zapfventil einer Tanksäule ausgestaltet sein. Dementsprechend kann der Energiespeicher beispielsweise als Kraftstofftank und/oder als Batterie, beispielsweise als Akku oder Traktionsbatterie, ausgestaltet sein.
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Bei einer Anfahrt von einem Kraftfahrzeug an beispielsweise eine öffentliche Ladesäule oder bei Anfahrt in einen Ladepark oder in eine Tankstelle parkt der Benutzer des Kraftfahrzeugs vor oder neben der Ladesäule oder Zapfsäule, steigt aus und öffnet die Abdeckvorrichtung, d.h. zum Beispiel die Ladeklappe oder Tankdeckel, um das Ladekabel oder das Zapfventil mit dem Kraftfahrzeug zu verbinden.
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Ein Öffnen der Abdeckvorrichtung wird in vielen Kraftfahrzeugen noch manuell ausgeführt, kann aber immer häufiger elektrisch betrieben werden. Bei beispielsweise einem Druck auf einen Taster kann beispielsweise eine Ladeklappe herunterfahren und die Ladedose zum Anstecken des Ladekabels freigeben.
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Der Benutzer des Kraftfahrzeugs muss vor dem Einstecken des Ladekabels oder vor dem Einstecken des Zapfventils zunächst aussteigen, zu der Abdeckvorrichtung hingehen, und diese entweder vollständig öffnen oder vollständig aufklappen, damit ein Zugang zu dem Anschlusselement frei wird. Hat es der Benutzer des Kraftfahrzeugs besonders eilig, kann dieser Vorgang unnötig Zeit kosten.
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Die
DE 10 2015 213 160 A1 beschreibt einen Roboter zum automatisierten Anstecken eines Ladesteckers in eine Schnittstelle eines Fahrzeugs. Dies setzt voraus, dass an der Ladestation oder Tankstelle ein solcher Roboter vorhanden und sofort verfügbar ist.
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Die
DE 10 2010 006 211 A1 beschreibt ein Fahrzeug mit einer aufgrund eines Schließbefehls automatisch schließenden Klappe, wobei die Klappe mithilfe eines Bedienschalters gesteuert werden kann.
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Aus der
DE 199 35 454 A1 ist eine Vorrichtung zum automatischen Öffnen und Schließen eines Einfüllstutzens eines Kraftfahrzeugs bekannt, wobei eine Tankklappe mechanisch bewegt werden kann.
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Die oben genannten Nachteile werden durch diese Verfahren nicht verbessert.
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Eine der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe ist das Reduzieren eines Aufwandes zum Bedienen der Abdeckvorrichtung vor einem Tank- oder Aufladevorgang.
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Die gestellte Aufgabe wird durch das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäßen Vorrichtungen gemäß der nebengeordneten Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind durch die Unteransprüche gegeben.
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Die Erfindung basiert auf der Idee, in Abhängigkeit von einer Distanz des Kraftfahrzeugs zu der Energieabgabevorrichtung die Abdeckvorrichtung mittels einer Freigabeeinrichtung zu betreiben. Hierzu wird zunächst festgestellt, dass sich das Kraftfahrzeug in einem vorbestimmten Umkreis zu der Energieabgabevorrichtung befindet, woraufhin die Freigabeeinrichtung ein Freigabesignal erzeugt und an eine Steuereinrichtung der Abdeckvorrichtung überträgt, wobei das Freigabesignal ein Öffnen der Abdeckvorrichtung und damit das Bereitstellen eines Zugangs zu dem Anschlusselement beschreibt. Hierdurch ergibt sich ein Komfortgewinn, da der Benutzer des Kraftfahrzeugs die Ladeklappe oder den Tankdeckel nicht mehr manuell öffnen, sondern nur noch das Zapfventil oder das Ladekabel einstecken muss.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben einer Abdeckvorrichtung zum Abdecken eines Anschlusselements eines Kraftfahrzeugs, wobei das Anschlusselement als Schnittstelle oder Verbindungsstelle zwischen einer kraftfahrzeugexternen Energieabgabevorrichtung und einem Energiespeicher und zum Befüllen und/oder Aufladen des Energiespeichers mit einem Energieträger ausgestaltet ist, weist die folgenden, durch eine Freigabeeinrichtung durchgeführten Schritte auf. Als Freigabeeinrichtung wird dabei ein Gerät oder eine Gerätekomponente verstanden, das/die zur elektronischen Datenverarbeitung und zum Erzeugen eines Freigabesignals ausgestaltet und eingerichtet ist, und beispielsweise als Steuergerät oder Steuerplatine ausgestaltet sein kann.
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Durch die Freigabeeinrichtung erfolgt zunächst ein Feststellen, dass sich das Kraftfahrzeug in einem vorbestimmten Umkreis der Energieabgabevorrichtung befindet. Es folgt ein Erzeugen eines Freigabesignals, das ein Freigeben eines Zugangs zu dem Anschlusselement durch Öffnen der Abdeckvorrichtung beschreibt, und ein Übertragen des Freigabesignals an eine Steuereinrichtung des Kraftfahrzeugs, wobei die Steuereinrichtung zum Steuern der Abdeckvorrichtung eingerichtet ist. Die Steuereinrichtung kann beispielsweise als Steuergerät oder Steuerplatine des Kraftfahrzeugs ausgestaltet sein.
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Es ergeben sich die oben genannten Vorteile. Der Benutzer muss die Abdeckvorrichtung nicht mehr manuell öffnen, wodurch er an Zeit und folglich an Komfort gewinnt. Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist es nicht mehr notwendig, ein Bedienelement, beispielsweise einen Taster, in dem Kraftfahrzeug zum Öffnen der Abdeckvorrichtung vorzusehen. Dadurch kann auch einem versehentliches Öffnen der Abdeckvorrichtung durch versehentliches Bedienen des Bedienelements vorgebeugt werden. Darüber hinaus hat der Benutzer des Kraftfahrzeugs an der Ladestation oder einer Tankstelle ein besonderes Erlebnis und eine Akzeptanz der Elektromobilität wird erhöht. Bekommt der Benutzer des Kraftfahrzeugs beispielsweise angezeigt, welche Ladeklappe geöffnet wurde, unterstützt ihn das bei einem ein Parkvorgang, da er schon proaktiv weiß, welche Ladeklappe am besten für den Ladevorgang geeignet ist.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann die Freigabeeinrichtung eine Freigabeeinrichtung des Kraftfahrzeugs sein, und die folgenden Schritte durchführen. Durch die Freigabeeinrichtung kann ein Bereitstellen einer Information erfolgen, die einen Standort der Energieabgabevorrichtung beschreiben kann. Hierzu kann die Freigabeeinrichtung beispielsweise ein Positionssignal empfangen, beispielsweise ein GPS-Signal, das den Standort beschreiben kann, oder eine Karteninformation aus beispielsweise digitalen Kartendaten bereitstellen und/oder auswerten. Es folgt ein Vergleichen des beschriebenen Standorts der Energieabgabevorrichtung mit einer aktuellen, geographischen Position des Kraftfahrzeugs. Das Feststellen, dass sich das Kraftfahrzeug in dem vorbestimmten Umkreis der Energieabgabevorrichtung befindet, kann dann in Abhängigkeit von einem Ergebnis des Vergleichs erfolgen. Somit erfolgt das erfindungsgemäße Verfahren kraftfahrzeugseitig und eine besondere technische Ausgestaltung der Energieabgabevorrichtung ist nicht mehr notwendig. Das erfindungsgemäße Verfahren kann damit an sehr viel mehr Energieabgabeeinrichtung erfolgen.
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Alternativ oder zusätzlich kann, gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, vorgesehen sein, dass das Feststellen, dass sich das Kraftfahrzeug in dem vorbestimmten Umkreis der Energieabgabevorrichtung befindet, durch Erfassen des Kraftfahrzeugs in dem vorbestimmten Umkreis durch eine Erfassungseinrichtung der Energieabgabevorrichtung erfolgen kann. Als Erfassungseinrichtung wird dabei ein Gerät oder Bauteil verstanden, das zum Erfassen von Gegenständen, insbesondere von Kraftfahrzeugen, ausgestaltet ist und hierzu beispielsweise einen geeigneten Sensor aufweisen kann. Beispielhaft kann die Erfassungseinrichtung dabei zum Beispiel einen Radar und/oder LiDAR und/oder einen Laser aufweisen. Bei dieser vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann das erfindungsgemäße Verfahren auch dann durchgeführt werden, falls beispielsweise Kraftfahrzeug nicht über aktuelle Kartendaten verfügt oder, beispielsweise bei sehr schlechtem Wetter, ein Empfang von Positionssignalen deutlich reduziert ist. Optional kann eine Übertragung eines entsprechenden Steuersignals von der Ladestation an das Kraftfahrzeug zum Beispiel über eine drahtlose Datenkommunikationsverbindung, bpw mittels einer Übertragungstechnologie, die eine Funkübertragung und/oder eine Übertragung über Infrarot umfassen kann, gesendet werden. Das Kraftfahrzeug kann beispielsweise diesen Befehl interpretieren und die Lade- oder Tankklappe am Kraftfahrzeug öffnen.
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Die Freigabeeinrichtung kann optional ein Feststellen eines Beendens eines Energieabgabevorgangs durchführen, beispielsweise ein Beenden des Auftankens eines Kraftstofftankes oder des Aufladen einer Batterie des Kraftfahrzeugs. Alternativ oder zusätzlich kann ein Feststellen, dass das Kraftfahrzeug die Energieabgabevorrichtung verlassen hat oder verlässt, erfolgen. Das Verlassen der Energieabgabevorrichtung kann vorzugsweise durch Feststellen einer vorbestimmten Mindestgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs erfolgen. Beispielsweise kann das Kraftfahrzeug einen Geschwindigkeitssensor aufweisen und ein entsprechendes Signal an die Freigabeeinrichtung übertragen, die dann an dem empfangenen Signal beispielsweise ablesen kann, dass das Kraftfahrzeug zum Beispiel eine Mindestgeschwindigkeit von einem Kilometer pro Stunde oder fünf Kilometern pro Stunde überschritten hat oder angefahren ist.
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In manchen Länder ist es relevant, dass eine Lade- oder Tankklappe vor Fahrtbeginn geschlossen ist. Vorzugsweise kann eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen sein, dass die Abdeckvorrichtung vor einem Fahrtstart (zum Beispiel vor oder bei einem An- oder Einschalten einer Zündung) schließen kann. Vorzugsweise kann deswegen das Feststellen des Beendens des Energieabgabevorgangs durchgeführt werden. Hierzu kann beispielsweise vorgesehen sein, dass zusätzlich oder alternativ zum Beispiel an einem Verbindungskabel oder einem Zapfventil der Energieabgabevorrichtung ein Sensor angeordnet sein, der ein Lösen einer Steckverbindung mit dem Anschlusselement erfassen kann. Dadurch kann das Beenden des Auftankens eines Kraftstofftankes oder des Aufladen einer Batterie des Kraftfahrzeugs festgestellt und die Abdeckvorrichtung vor dem Starten des Kraftfahrzeugs verdeckt und/oder geschlossen werden.
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In Abhängigkeit von dem festgestellten Beenden des Energieabgabevorgangs kann ein Erzeugen eines Schließsignals erfolgen, das ein Verdecken des Anschlusselements durch die Abdeckvorrichtung beschreiben kann, und die Freigabeeinrichtung kann das erzeugte Schließsignal an die Steuereinrichtung übertragen. Vorteilhafterweise gewinnt der Benutzer des Kraftfahrzeugs noch mehr Zeit, da er sich nicht mehr um das Verdecken des Anschlusselements bzw. das Schließen der Abdeckvorrichtung kümmern muss.
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Dadurch wird auch ein Fahrkomfort deutlich erhöht, sowie die weiteren, bereits oben genannten Vorteile.
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Einige Kraftfahrzeuge, insbesondere Elektrokraftfahrzeuge oder Hybrid-Kraftfahrzeug, können mehrere Anschlusselemente mit jeweils einer Abdeckvorrichtung aufweisen, wobei die Mehrzahl an Anschlusselementen auf verschiedenen Seiten des Kraftfahrzeugs verteilt sein können. Hierdurch kann das Kraftfahrzeug an mehreren Seiten betankt oder aufgeladen werden. Eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann zur Anwendung in solchen Kraftfahrzeugen vorsehen, dass ein Feststellen einer Kraftfahrzeugseite, die für den Energieabgabevorgang einem Verbindungselement der Energieabgabevorrichtung, das zum Verbinden mit dem Anschlusselement und zum Abgeben des Energieträgers an den Energiespeicher ausgestaltet ist, zugewandt sein kann, erfolgen kann. Das Verbindungselement der Energieabgabevorrichtung kann dabei beispielsweise als Zapfventil oder Ladekabel mit einem Ladestecker ausgestaltet sein, oder, falls Benutzer des Kraftfahrzeugs ein eigenes, mitgebrachtes Ladekabel benutzen möchte, als Stecker zum Befestigen des Ladekabels. Es kann ein Feststellen einer jeweiligen räumlichen Anordnung einer Mehrzahl an Anschlusselementen an dem Kraftfahrzeug erfolgen, und, in Abhängigkeit von der jeweiligen räumlichen Anordnung des jeweiligen Anschlusselements ein Auswählen mindestens eines der Anschlusselemente, das sich an der festgestellten Kraftfahrzeugseite befinden kann. Das erzeugte Freigabesignal kann dann ein Freigeben derjenigen Abdeckvorrichtung beschreiben, die das mindestens eine ausgewählte Anschlusselement abdeckt. Hierdurch wird vorzugsweise nur diejenige Abdeckvorrichtung geöffnet, die das ausgewählte Anschlusselement abdeckt. Mit anderen Worten wird nur eine relevante Ladeklappe oder Tankdeckel geöffnet. Dies ist sinnvoll, wenn das Kraftfahrzeug an eine Ladesäule oder Tanksäule fährt, die zum Beispiel nur eine Ladung oder Betankung an der rechten Ladeklappe und/oder Ladedose oder dem rechten Tankeinfüllstutzen erlaubt, zum Beispiel aufgrund einer Parkmöglichkeit an der Energieabgabevorrichtung.
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In einer Weiterbildung kann die Freigabeeinrichtung eine räumliche Anordnung des Verbindungselements der Energieabgabeeinrichtung zum Beispiel anhand von Kartendaten feststellen, wobei das Feststellen der Kraftfahrzeugseite in Abhängigkeit von der festgestellten räumlichen Anordnung des Verbindungselements abhängt. Dadurch wird auch berücksichtigt, dass Energieabgabevorrichtungen in der Regel das Verbindungselement an einer Seite angeordnet haben.
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In einer weiteren, zusätzlichen oder alternativen Weiterbildung kann durch die Freigabeeinrichtung ein Erzeugen eines Informationssignals erfolgen, das die ausgewählte Abdeckvorrichtung des ausgewählten Anschlusselements und ihre räumliche Anordnung an dem Kraftfahrzeug beschreiben kann, und ein Übertragen des erzeugten Informationssignals an eine Ausgabeeinrichtung des Kraftfahrzeugs zum Ausgeben des Informationssignals. Als Ausgabeeinrichtung wird dabei ein Gerät oder eine Gerätekomponente zum Ausgeben von optischen und/oder akustischen und/oder haptischen Signalen verstanden, also beispielsweise ein Gerät oder eine Gerätekomponente zum Anzeigen eines Bildinhaltes, falls das Informationssignal ein Bildsignal oder ein Videosignal ist, oder zum Beispiel zum Ausgeben eines Informationssignals, das beispielsweise ein Audiosignal sein kann. Die Anzeigeeinrichtung kann beispielsweise einen Lautsprecher und/oder einen Bildschirm aufweisen. Hierdurch wird der Benutzer des Kraftfahrzeugs bei einem ein Parkvorgang unterstützt, da er schon proaktiv weiß, welche Ladeklappe oder welcher Tankdeckel am besten für den Ladevorgang geeignet ist.
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Die oben gestellte Aufgabe wird ebenfalls gelöst durch eine erfindungsgemäße Freigabeeinrichtung, die dazu eingerichtet ist, die Verfahrensschritte gemäß einem Verfahren der oben beschriebenen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen. Die Freigabeeinrichtung kann dabei vorzugsweise eine Prozessoreinrichtung aufweisen. Als Prozessoreinrichtung wird ein Gerät oder ein Bauteil zur elektronischen Datenverarbeitung verstanden, das vorzugsweise mindestens einen Mikrokontroller und/oder mindestens einen Mikroprozessor aufweisen kann. Optional kann die Prozessoreinrichtung dazu eingerichtet sein, zum Beispiel einen in einem Datenspeicher gespeicherten Programmcode auszuführen, wobei der Programmcode dazu eingerichtet ist, bei Ausführen durch die Prozessoreinrichtung das erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen. Die Freigabeeinrichtung kann beispielsweise als Steuerplatine oder als Computerprogrammprodukt ausgestaltet sein. Es ergeben sich die oben genannten Vorteile.
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Die oben gestellte Aufgabe wird ebenfalls gelöst, unter Erreichen der bereits genannten Vorteile, durch eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Energieabgabevorrichtung, die vorzugsweise als Zapfsäule oder Ladestation ausgestaltet sein kann. Die erfindungsgemäßen Energieabgabevorrichtung ist gekennzeichnet durch eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Freigabeeinrichtung.
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Die Erfindung betrifft ebenfalls ein Kraftfahrzeug, das vorzugsweise als Kraftwagen ausgestaltet sein kann, beispielsweise als Personenkraftwagen und/oder als Elektro-Kraftfahrzeug oder Hybrid-Kraftfahrzeug. Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug weist einen Energiespeicher und eine Abdeckvorrichtung auf, sowie ein Anschlusselement, das als Verbindungsstelle zwischen einer kraftfahrzeugexternen Energieabgabevorrichtung und zum Befüllen und/oder Aufladen des Energiespeichers ausgestaltet ist. Der Energiespeicher kann dabei vorzugsweise als Kraftstofftank und/oder Batterievorrichtung ausgestaltet sein. Die Abdeckvorrichtung kann vorzugsweise als Ladeklappe und/oder Tankdeckel ausgestaltet sein, und das Anschlusselement kann vorzugsweise als Tankstutzen und/oder Verbindungsstecker für ein Ladekabel ausgestaltet sein. Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug ist gekennzeichnet durch eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Freigabeeinrichtung.
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Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt die einzige Figur („Fig.“):
- eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, der erfindungsgemäßen Freigabeeinrichtung, und des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs.
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Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsformen jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsformen auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.
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In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.
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Die Figur veranschaulicht exemplarisch das Prinzip des erfindungsgemäßen Verfahrens anhand eines Ausführungsbeispiels. Hierzu zeigt die Figur ein Kraftfahrzeug 10, das beispielsweise als Elektro-Kraftfahrzeug ausgestaltet sein kann, alternativ zum Beispiel als Hybrid-Kraftfahrzeug oder als Kraftfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor. Ist das Kraftfahrzeug 10 beispielsweise als Kraftfahrzeug 10 mit einem Verbrennungsmotor ausgestaltet, kann ein Energiespeicher 12 des Kraftfahrzeugs 10 als Kraftstofftank ausgestaltet sein, und das Kraftfahrzeug 10 kann als Anschlusselement 14 einen Einfüllstutzen oder Tankstutzen aufweisen. Eine Verbindung 16 zwischen dem Anschlusselement 14 und dem Energiespeicher 12 kann dann beispielsweise als Rohr oder Leitung ausgestaltet sein, durch das/die der Energiespeicher 12 betankt werden kann. Ist das Kraftfahrzeug 10 beispielsweise als Elektro-Kraftfahrzeug oder als Hybrid-Kraftfahrzeug ausgestaltet, kann der Energiespeicher 12 zum Beispiel als Traktionsbatterie oder als Akkumulator ausgestaltet sein. Das Anschlusselement 14 kann dann beispielsweise als Ladedose oder Steckverbindung für ein Ladekabel ausgestaltet sein, die zum Beispiel über eine elektrische Verbindung als Verbindung 16 mit dem Energiespeicher 12 verbunden sein kann.
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In der beispielhaften Ausführung als Elektro-Kraftfahrzeug oder Hybrid-Kraftfahrzeug kann eine Abdeckvorrichtung 18 des Kraftfahrzeugs 10 als Ladeklappe ausgestaltet sein, alternativ als Tankdeckel für die Variante des Kraftfahrzeugs 10 mit einem Verbrennungsmotor.
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Das Kraftfahrzeug 10 der Figur weist ebenfalls eine Steuereinrichtung 20 auf, die beispielsweise als Steuerplatine oder Steuerchip eines Bordcomputers ausgestaltet sein kann. Optional kann die Steuereinrichtung 20 eine Komponente der Freigabeeinrichtung 22 des Kraftfahrzeugs 10 sein, wobei die Freigabeeinrichtung 22 zum Beispiel als Steuergerät oder als Steuerplatine des Bordcomputers ausgestaltet sein kann. Die Freigabeeinrichtung 22 kann optional eine Prozessoreinrichtung 24 und/oder eine Speichereinrichtung 26 aufweisen. Die Speichereinrichtung 26 kann als dem Fachmann aus dem Stand der Technik bekannte Speicher ausgestaltet sein, zum Beispiel als Speicherkarte oder Festplatte. Die Prozessoreinrichtung 24 kann vorzugsweise mindestens einen Mikroprozessor und/oder einen Mikrokontroller aufweisen, oder als Mikrokontroller und/oder Mikroprozessor ausgestaltet sein.
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Das beispielhafte Kraftfahrzeug 10 der Figur kann optional eine Ausgabeeinrichtung 28 aufweisen, die beispielsweise einen Bildschirm und/oder einen Lautsprecher aufweisen und zum Beispiel als Kombiinstrument oder Bildschirm einer Mittelkonsole ausgestaltet sein kann. Die Ausgabeeinrichtung 28 kann über eine Datenkommunikationsverbindung 29 mit der Freigabeeinrichtung 22 verbunden sein, wobei die Datenkommunikationsverbindung 29 beispielsweise eine drahtgebundene Datenkommunikationsverbindung sein kann, beispielsweise ein Datenbus des Kraftfahrzeugs 10, oder eine drahtlose Datenkommunikationsverbindung 29, zum Beispiel als Bluetooth- oder WLAN-Verbindung. Weitere Datenkommunikationverbindungen 29 sind in der Figur als schwarze Verbindungslinien veranschaulicht und mit dem Bezugszeichen 29 gekennzeichnet.
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Das erfindungsgemäße Verfahren kann durch eine Freigabeeinrichtung 22 des Kraftfahrzeugs 10 und/oder eine Freigabeeinrichtung 22 einer Energieabgabevorrichtung 30 durchgeführt werden. Mit anderen Worten stellt die in der Figur dargestellte Freigabeeinrichtung 22 des Kraftfahrzeugs 10 ein optionales Merkmal dar, genauso wie die Freigabeeinrichtung 22 der Energieabgabevorrichtung 30.
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Die Energieabgabevorrichtung 30 kann beispielsweise als Zapfsäule oder, wie in der Figur dargestellt, als Ladestation zum Aufladen eines Elektrofahrzeuges oder Hybrid-Kraftfahrzeugs, ausgestaltet sein. Die als Ladestation ausgestaltete Energieabgabevorrichtung 30 kann ein Ladekabel 32 aufweisen, das ein Verbindungselement 34 aufweist, zum Beispiel ein Anschlussstecker zum Einstecken in das Anschlusselement 14.
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Die Energieabgabevorrichtung 30 der Figur zeigt zusätzlich eine optionale Erfassungseinrichtung 36, die beispielsweise einen Radar und/oder LiDAR und/oder einen Ultraschallsensor u/ eine Lichtschranke, wie dem Fachmann aus dem Stand der Technik bekannt, aufweisen kann. Dadurch kann die Erfassungseinrichtung 36 der Energieabgabevorrichtung 30 dazu ausgestaltet und eingerichtet sein, zu erkennen, dass sich das Kraftfahrzeug 10 der Energieabgabevorrichtung 30 nähert und sich in einem vorbestimmten Umkreis befindet.
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Optional kann die Erfassungseinrichtung 36 des Kraftfahrzeugs 10 beispielhaft einen aus dem Stand der Technik bekannten Geschwindigkeitssensor aufweisen. Die Erfassungseinrichtung 36 des Kraftfahrzeugs 10 kann alternativ oder zusätzlich beispielsweise eine Beschleunigung des Kraftfahrzeugs 10 und/oder einem Betätigen der Zündung erfassen, wozu die Erfassungseinrichtung 36 beispielsweise eine Klemme 15 einer Zündanlage des Kraftfahrzeugs 10 und/oder einen Beschleunigungssensor aufwiesen kann. Ein optionaler Sensor zum Erfassen eines Absteckens eines Verbindungselements 34 von dem Anschlusselement 14 kann ebenfalls vorgesehen sein. Ein entsprechendes Sensorsignal kann an die Freigabeeinrichtung 22 übertragen werden.
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Alternativ oder zusätzlich kann die Erfassungseinrichtung 36 des Kraftfahrzeugs 10 zum Beispiel ein Navigationssystem oder ein Navigationsgerät aufweisen, um ein Positionssignal, beispielsweise ein GPS-Signal, zu empfangen und auszuwerten.
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Im Beispiel der Figur kann beispielsweise ein Benutzer des Kraftfahrzeugs 10 auf den Weg zu einer beispielhaften Ladestation, zu der Energieabgabevorrichtung 30, unterwegs sein. In der Auffahrt in den Ladepark kann beispielsweise die Erfassungseinrichtung 36 des Kraftfahrzeugs 10, die als Navigationssystem ausgestaltet sein kann, ein Navigationssignal empfangen, beispielsweise ein GPS-Signal. Das Navigationssignal kann die aktuelle Position der Energieabgabevorrichtung 30 und/oder des Kraftfahrzeugs 10 beschreiben, beispielsweise durch entsprechende geographische Koordinaten. Durch Empfangen des beispielhaften Navigationssignals kann in der Freigabeeinrichtung 22 die Information zu dem Standort der Energieabgabevorrichtung 30 bereitgestellt werden (Verfahrensschritt S1). Beispielsweise im Rahmen eines Geo-Fencing-Prozesses kann der beschriebene Standort anhand der aktuellen Position des Kraftfahrzeugs 10 verglichen werden (S2). Entsprechende Algorithmen und Verfahren zum Geo-Fencing sind dem Fachmann aus dem Stand der Technik bekannt. Für das Geo-Fencing kann beispielhaft einer bereits Kraftfahrzeug 10 vorhandene GPS-Sensorik verwendet werden. Ist in der Freigabeeinrichtung 22 beispielsweise hinterlegt, dass die Abdeckvorrichtung 18 geöffnet werden soll, sobald sich das Kraftfahrzeug 10 in einem Umkreis von zwei Metern um die Energieabgabevorrichtung 30 befindet, so kann mithilfe des Vergleichs S2 beispielhaft festgestellt werden, dass die Bedingung erfüllt ist.
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Alternativ kann das Feststellen, dass sich das Kraftfahrzeug 10 in dem vorbestimmten Umkreis befindet, beispielsweise mittels der Erfassungseinrichtung 36 der Energieabgabevorrichtung 30 erfolgen (S3). So kann die Erfassungseinrichtung 36 der Energieabgabevorrichtung 30 einen Laser und/oder einen Ultraschallsensor und/oder eine Lichtschranke aufweisen, um das Herannahen des Kraftfahrzeugs 10 zu erfassen (S4). Das Erzeugen des Freigabesignals (S5) kann dann beispielsweise nicht durch die Freigabeeinrichtung 22 des Kraftfahrzeugs 10 erfolgen, sondern zum Beispiel durch die Freigabeeinrichtung 22 der Energieabgabevorrichtung 30. Über beispielsweise eine Bluetooth-oder WLAN-Verbindung kann dann das Freigabesignal von der Freigabeeinrichtung 22 der Energieabgabevorrichtung 30 an die Steuereinrichtung 20 des Kraftfahrzeugs 10 übertragen werden (S6).
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In einer weiteren Alternative kann beispielsweise die Freigabeeinrichtung 22 des Kraftfahrzeugs 10 zum Beispiel aus der Freigabeeinrichtung 22 der Energieabgabevorrichtung 30 ein Freigabesignal empfangen (S6), das zum Beispiel nicht in Abhängigkeit von einem Erfassen des Kraftfahrzeugs 10 durch die Erfassungseinrichtung 36 der Energieabgabevorrichtung 30 (S4) erzeugt werden kann, sondern das beispielsweise nur die Information überträgt, dass die Energieabgabevorrichtung 30 in der Nähe des Kraftfahrzeugs 10 steht. Mit anderen Worten kann sich die Energieabgabevorrichtung 30 bei der Freigabeeinrichtung 22 des Kraftfahrzeugs 10 anmelden. Ein solches Freigabesignal kann beispielsweise ein Nahfeldsignal sein, das beispielsweise durch eine WLAN-Schnittstelle der Freigabeeinrichtung 22 der Energieabgabevorrichtung 30 an beispielsweise eine WLAN-Schnittstelle der Freigabeeinrichtung 22 des Kraftfahrzeugs 10 übertragen werden kann. Der vorbestimmte Umkreis kann dann beispielsweise derjenige Umkreis der Energieabgabevorrichtung 30 sein, in dem eine solche Nahfeld-Kommunikation möglich ist. Eine solche Ausführung ist besonders vorteilhaft in Gebäuden, falls beispielsweise die Energieabgabevorrichtung 30 in einem Untergeschoss eines Parkplatz angeordnet ist, wo das Kraftfahrzeug 10 unter Umständen keinen Empfang von Navigationssignalen haben kann. Nach dem Erzeugen des Freigabesignals (S5) durch die Freigabeeinrichtung 22 des Kraftfahrzeugs 10 kann dieses dann an die Steuereinrichtung 20 übertragen werden (S6).
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Das Kraftfahrzeug 10 kann beispielhaft ein Kraftfahrzeug mit mehreren Anschlusselementen 14 sein, wobei jedes der Anschlusselemente 14 durch jeweils eine Abdeckvorrichtung 18 abgedeckt werden kann. Die Anschlusselemente 14, und damit die Abdeckvorrichtung 18, können über mehrere Seiten des Kraftfahrzeugs verteilt sein, beispielsweise, wie in der Figur gezeigt, über die Flanken des Kraftfahrzeugs 10, sowie an einer Kühlerhaube einer Kraftfahrzeugfront. In Ladeparks mit vielen Ladestation oder einen Tankstellen mit vielen Zapfsäulen ist der Benutzer des Kraftfahrzeugs 10 also im Vorteil, weil er jede Zapfsäule oder Ladestation um Aufladen oder Auftanken nutzen und in verschiedenen Parkpositionen vor einer entsprechenden Energieabgabevorrichtung 30 parken kann, ohne dass er beispielsweise mit dem Ladekabel 32 oder mit Ventil (in der Figur nicht gezeigt) um das Kraftfahrzeug 10 herum laufen muss, um das Verbindungselement 34 einzustecken.
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Der Benutzer kann im Beispiel der Figur beispielsweise seitlich an der Energieabgabevorrichtung 30 oder frontal vor dieser parken. Optional kann hierfür die Freigabeeinrichtung 22 des Kraftfahrzeugs 10 oder der Energieabgabevorrichtung 30 eine Kraftfahrzeugseite feststellen (S7), die aufgrund der Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs 10 dem Verbindungselement 34 zugewandt ist. Hierzu kann beispielsweise die Freigabeeinrichtung 22 des Kraftfahrzeugs 10 in der Speichereinrichtung 26 gespeicherte Informationsdaten auslesen und so die entsprechende Information über die Anordnung der Anschlusselemente 14 feststellen (S8). Diese Informationen können alternativ beispielsweise von der Freigabeeinrichtung 22 der Energieabgabevorrichtung 30 dem Kraftfahrzeug 10 abgerufen werden.
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Die Information über eine räumliche Anordnung des Verbindungselements 34 kann beispielsweise anhand von Kartendaten festgestellt werden (S9), wobei die Kartendaten beispielsweise in der Speichereinrichtung 26 der Freigabeeinrichtung 22 des Kraftfahrzeugs 10 gespeichert sein können. Eine geeignete Kraftfahrzeugseite kann im Beispiel beispielsweise die Frontseite sein, kann man anhand von diesen Daten festgestellt werden (S7), und das Anschlusselement 14 am Kühler des Kraftfahrzeugs 10 kann ausgewählt werden (S10). Das Freigabesignal kann dann das ausgewählte Anschlusselement 14 beschreiben, sodass die Steuereinrichtung 20 die vordere Abdeckvorrichtung 18 ansteuern kann.
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Zur zusätzlichen Information des Benutzers und dass dieser sich darauf einstellen kann, wie er am besten an die Energieabgabevorrichtung 30 heranfahren könnte, kann die Freigabeeinrichtung 22 ein Informationssignal erzeugen, beispielsweise eine Bildsignal oder ein Audiosignal, das beispielsweise ein Bild des Kraftfahrzeugs mit der markierten Position der ausgewählten Abdeckvorrichtung 18 am Kühler oder einen entsprechenden, gesprochenen Text beschreiben kann (S11). Das Informationssignal kann an den beispielhaften Bildschirm mit dem Lautsprecher übertragen werden (S12) werden, und die Ausgabeeinrichtung 28 kann das Informationssignal ausgegeben (S13).
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Durch das Freigabesignal wird die Abdeckvorrichtung 18, im Beispiel der Figur die vordere Abdeckvorrichtung 18, freigegeben und öffnet sich beispielsweise vollständig (S14). Der Benutzer des Kraftfahrzeugs 10 kann nun das Verbindungselement 34 der Energieabgabevorrichtung 30 in das Anschlusselement einstecken oder einführen und den Energiespeicher 12 aufladen oder betanken.
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Nach dem Befüllen oder Aufladen kann beispielsweise ein Sensor des Anschlusselements 14 ein Ausstecken des beispielhaften Ladesteckers erfassen (S15) und ein entsprechendes Signal, das das Ausstecken beschreiben kann, an die Freigabeeinrichtung 22 übertragen. Alternativ kann beispielsweise eine Klemme 15 einer Zündanlage ein Starten der Zündanlage feststellen und ein entsprechendes Sensorsignal an die Freigabeeinrichtung 22 übertragen. Gemäß einer weiteren Alternative kann zum Beispiel über Geo-Fencing festgestellt werden (S16), dass das Kraftfahrzeug 10 den vorgegebenen Umkreis wieder verlässt und anhand dieser Feststellung kann das Beenden des Energieabgabevorganges festgestellt werden (S17) und ein entsprechendes Schließsignal zum Schließen der Abdeckvorrichtung 18 erzeugt (S18) und an die Steuereinrichtung 20 übertragen werden (S19).
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Insgesamt veranschaulichen die Ausführungsbeispiele, wie durch die Erfindung eine Abdeckvorrichtung-Steuerung, beispielsweise eine Ladeklappensteuerung, bei beispielsweise Elektrokraftfahrzeugen an beispielsweise öffentlichen Ladepunkten ermöglicht wird.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel kann sich beispielsweise eine als elektrisch betriebene Ladeklappe ausgestaltete Abdeckvorrichtung 18 zum Beispiel bereits bei einer Anfahrt an eine Ladesäule automatisch öffnen. Für den Benutzer des Kraftfahrzeugs 10 entfällt so beispielsweise ein Drücken eines Tasters zum Öffnen derselben, also eines Bedienelements. Es ergibt sich für den Benutzer auch einen Komfortgewinn, da das Ladekabel nur noch eingesteckt werden muss.
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Bei einer Fahrt an die beispielhafte Ladesäule oder an den Ladepark kann beispielsweise eine Anzeige der Ausgabeeinrichtung 28, beispielsweise ein Kombiinstrument und/oder ein Navigationsgerät, vorgesehen sein, die den Benutzer über die geöffnete Ladeklappe und/oder eine Ladeklappe-Position, falls mehrere Ladeklappen am Kraftfahrzeug 10 vorhanden sind, informiert.
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Nach dem Laden braucht das Ladekabel 32 nur noch abgesteckt und die Fahrt kann fortgesetzt werden. Die Ladeklappe kann sich optional bei einer Abfahrt von der beispielhaften Ladesäule wieder automatisch schließen, beispielsweise durch eine Verlassenserkennung und/oder beispielsweise dadurch, dass das Kraftfahrzeug 10 zum Beispiel mehr als fünf Kilometer pro Stunde fährt.
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Für eine beispielhafte technische Umsetzung können in einer ersten Variante zum Beispiel GPS-Koordinaten der Ladesäule oder des Ladeparks dem Kraftfahrzeug 10 zum Beispiel aus in einem Fahrzeug-Navigationssystem hinterlegten Geoobjekten von benutzerspezifischem Interesse („Points of interest“) oder zum Beispiel aus einer Online-Ladesäulensuche bekannt sein. Auf dieser Basis kann das Kraftfahrzeug 10, vorzugsweise mithilfe der Freigabeeinrichtung 22, zum Beispiel über Geo-Fencing erkennen, ob es sich an einer Ladesäule oder im Ladepark befindet und kann die beispielhafte Ladeklappe vollautomatisch öffnen.
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Gemäß einer zweiten Variante kann beispielsweise über eine drahtlose Kommunikationstechnologie, beispielsweise Bluetooth, WLAN, Infrarot und/oder Laser, die Ladeklappe-Öffnung und/oder Ladeklappe-Schließung zum Beispiel direkt von der beispielhaften Ladesäule oder dem Ladepark angestoßen werden. Hierzu kann beispielsweise ein verbautes Navigationssystem und/oder ein verbauter GPS-Empfänger nicht mehr nötig sein und kann auch bei kostengünstigeren Kraftfahrzeugen 10 realisiert werden.
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Zusätzlich oder alternativ zu den beispielhaften GPS-Koordinaten kann optional ein weiterer Marker nützlich sein, der, wenn oder falls mehrere elektrisch betriebene Ladeklappen im Kraftfahrzeug 10 verbaut sind, nur die relevante Ladeklappe öffnet. Dies kann sinnvoll sein, wenn er das Fahrzeug an eine Ladesäule fährt, die zum Beispiel nur eine Ladung an der rechten Ladeklappe und/oder Ladedose erlaubt, zum Beispiel aus Parkplatzgründen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102015213160 A1 [0005]
- DE 102010006211 A1 [0006]
- DE 19935454 A1 [0007]
