DE102018004888A1 - Verfahren zum Positionieren eines einen induktiv ladbaren Energiespeicher aufweisenden Kraftwagens relativ zu einer Ladestation zum induktiven Laden des Energiespeichers - Google Patents

Verfahren zum Positionieren eines einen induktiv ladbaren Energiespeicher aufweisenden Kraftwagens relativ zu einer Ladestation zum induktiven Laden des Energiespeichers Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Positionieren eines einen induktiv ladbaren Energiespeicher (12) aufweisenden Kraftwagens (10) relativ zu einer Ladestation (16) zum induktiven Laden des Energiespeichers (12), bei welchem eine Abweichung zwischen einer Ist-Position (20) und einer Soll-Position (14) des Kraftwagens (10) ermittelt und in Abhängigkeit von der Abweichung wenigstens ein Informationssignal im Innenraum des Kraftwagens (10) ausgegeben wird, wobei das Informationssignal zumindest eine Vibration eines im Kraftwagen (10) angeordneten Lenkrads (22) umfasst.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Positionieren eines einen induktiv ladbaren Energiespeicher aufweisenden Kraftwagens relativ zu einer Ladestation zum induktiven Laden des Energiespeichers gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
  • Ein derartiges Verfahren ist bereits aus der US 2012/0095617 A1 bekannt. Bei dem Verfahren wird eine Abweichung zwischen einer Ist-Position und einer Soll-Position des Kraftwagens ermittelt und in Abhängigkeit von der Abweichung mindestens ein Informationssignal im Innenraum des Kraftwagens ausgeben. Hierbei empfängt eine Kontrolleinrichtung Eingangssignale, in Abhängigkeit von welchen die Kontrolleinrichtung eine Relativposition des Kraftwagens zu der Ladestation ermittelt. Die Kontrolleinrichtung übermittelt eine die Relativposition charakterisierende Positionsinformation an eine Nutzerschnittstelle, welche wiederum die Positionsinformation an den Fahrer des Kraftwagens ausgibt.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Positionieren eines einen induktiv ladbaren Energiespeicher aufweisenden Kraftwagens relativ zu einer Ladestation zum induktiven Laden des Energiespeichers zu schaffen, womit ein besonders vorteilhaftes Ausgeben des Informationssignals im Innenraum des Kraftwagens ermöglicht wird.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zum Positionieren eines einen induktiv ladbaren Energiespeicher aufweisenden Kraftwagens relativ zu einer Ladestation zum induktiven Laden des Energiespeichers mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den jeweils abhängigen Ansprüchen sowie in der folgenden Beschreibung angegeben.
  • Um ein Verfahren zum Positionieren eines einen induktiv ladbaren Energiespeicher aufweisenden Kraftwagens relativ zu einer Ladestation zum induktiven Laden des Energiespeichers der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass das Informationssignal im Innenraum des Kraftwagens besonders vorteilhaft ausgebbar ist, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Informationssignal zumindest eine Vibration eines im Innenraum des Kraftwagens angeordneten Lenkrads umfasst. Das bedeutet, dass das Lenkrad beispielsweise eine Vibrationseinrichtung umfasst, mittels welcher das Lenkrad in Vibration versetzt wird, um im Innenraum des Kraftwagens das Informationssignal auszugeben. Mittels des Informationssignals ist der Fahrer des Kraftwagens besonders vorteilhaft über die Abweichung zwischen der Ist-Position und der Soll-Position des Kraftwagens informierbar. Beispielsweise aufgrund der Vibration ist das Informationssignal durch den Fahrer des Kraftwagens intuitiv verständlich, sodass der Fahrer intuitiv aus der Vibration die Relativposition des Kraftwagens zur Soll-Position ermitteltn kann. Somit kann der Fahrer des Kraftwagens über das mittels der Vibration ausgegebene Informationssignal intuitiv über die Abweichung zwischen der Ist-Position und der Soll-Position des Kraftwagens informiert werden. Die Ist-Position beschreibt einen aktuellen Standort des Kraftwagens, wohingegen die Soll-Position des Kraftwagens eine Position des Kraftwagens beschreibt, an welcher der Kraftwagen idealerweise angeordnet ist, um eine besonders vorteilhafte induktive Energieübertragung zwischen der Ladestation und dem Kraftwagen zu ermöglichen. Alternativ zum Lenkrad kann die Vibrationseinrichtung in einem zum Lenkrad unterschiedlichen Element im Innenraum des Kraftwagens angeordnet sein, wie beispielsweise einem Fahrersitz. Mittels der Vibrationseinrichtung kann das jeweilige Element im Innenraum des Kraftwagens in Vibration versetzt werden, um das Informationssignal im Innenraum des Kraftwagens auszugeben. Da der Fahrer mittels der Vibration über das Informationssignal über die Abweichung informiert werden kann, ist der Fahrer des Kraftwagens beim Positionieren des Kraftwagens in der Soll-Position mittels des Verfahrens unterstützbar. Somit kann der Fahrer des Kraftwagens den Kraftwagen beispielsweise in Abhängigkeit von dem Informationssignal steuern, um den Kraftwagen in dessen Soll-Position anzuordnen.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in der einzigen Figur 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.
  • Dabei zeigt die einzige Fig. eine schematische Perspektivansicht eines einen induktiv ladbaren Energiespeicher aufweisenden Kraftwagens, welcher relativ zu einer Ladestation in einer Ist-Position angeordnet ist, wobei mittels der Ladestation der induktiv ladbare Energiespeicher induktiv geladen werden kann.
  • Die einzige Fig. zeigt in einer schematischen Perspektivansicht einen Kraftwagen 10. Bei dem Kraftwagen 10 handelt es sich um einen elektrisch betreibbaren Personenkraftwagen. Um den elektrischen Antrieb des Kraftwagens 10 mit elektrischer Energie zu versorgen, weist der Kraftwagen 10 einen induktiv ladbaren Energiespeicher 12 auf. Um den Energiespeicher 12 des Kraftwagens 10 aufzuladen, ist der Kraftwagen 10 in einer Soll-Position 14 relativ zu einer Ladestation 16 zum induktiven Laden des Energiespeichers 12 anzuordnen. Ist der Kraftwagen 10 in der Soll-Position 14 relativ zur Ladestation 16 angeordnet, so kann die Ladestation 16 über ein Magnetfeld induktiv elektrische Energie für den Energiespeicher 12 bereitstellen. Die Ladestation 16 kann eine Primärspule umfassen, welche zur induktiven Energieübertragung mit einer Sekundärspule des Kraftwagens 10 energetisch gekoppelt werden kann. Die Sekundärspule wird dabei über das von der Primärspule aufgebaute Magnetfeld mit der Primärspule gekoppelt. Die mittels der Sekundärspule von der Primärspule empfangene elektrische Energie wird an den Energiespeicher 12 übertragen, um diesen aufzuladen.
  • Zum Positionieren des Kraftwagens 10 relativ zur Ladestation 16 weist der Kraftwagen 10 vorliegend eine Positionierungseinrichtung 18 auf, mittels welcher eine Abweichung zwischen einer Ist-Position 20, welche einen Standort des Kraftwagens 10 charakterisiert, und der Soll-Position 14 des Kraftwagens 10 ermittelt. Insbesondere können mittels der Positionierungseinrichtung 18 sowohl die Ist-Position 20 des Kraftwagens 10 als auch die Soll-Position 14 des Kraftwagens 10 ermittelt und die Ist-Position 20 mit der Soll-Position 14 verglichen werden. Um den Fahrer des Kraftwagens 10 über die Abweichung zwischen der Ist-Position 20 und der Soll-Position 14 zu informieren, ist in Abhängigkeit von der ermittelten Abweichung zwischen der Ist-Position 20 und der Soll-Position 14 wenigstens ein Informationssignal im Innenraum des Kraftwagens 10 ausgebbar. Für ein besonders vorteilhaftes Ausgeben eines Informationssignals im Innenraum des Kraftwagens 10 umfasst das Informationssignal zumindest eine Vibration eines im Innenraum des Kraftwagens 10 angeordneten Lenkrads 22. Um das Lenkrad 22 in Vibration zu versetzen, ist eine Vibrationseinrichtung 24 vorgesehen, mittels welcher das Lenkrad 22 in Schwingungen versetzbar ist.
  • Um den Fahrer des Kraftwagens 10 über unterschiedliche Abweichungen zwischen der Ist-Position 20 und der Soll-Position 14 des Kraftwagens 10 zu informieren, ist es vorgesehen, dass ein Vibrationsmuster und/oder eine Vibrationsfrequenz der Vibration in Abhängigkeit von der Abweichung eingestellt wird. Insbesondere kann hierbei mittels der Positionierungseinrichtung 18 die Abweichung zwischen der Ist-Position 20 und der Soll-Position 14 des Kraftwagens 10 ermittelt werden und in Abhängigkeit von der ermittelten Abweichung insbesondere über eine Zuordnungsvorschrift eine vorgegebene Vibration, welche der ermittelten Abweichung zugeordnet ist, ausgewählt werden. Das Lenkrad 22 wird anschließend mittels der Vibrationseinrichtung 24 in die ausgewählte, vorgegebene Vibration versetzt.
  • Hierbei kann eine Vibrationsfrequenz der Vibration bei abnehmender Abweichung zunehmen. Das bedeutet, dass die Vibrationseinrichtung 24 bei einer ersten Abweichung zwischen der Soll-Position 14 und der Ist-Position 20 das Lenkrad 22 in eine erste Vibration mit einer ersten Vibrationsfrequenz versetzt und bei einer im Vergleich zur ersten Abweichung kleineren, zweiten Abweichung zwischen der Ist-Position 20 und der Soll-Position 14 des Kraftwagens 10 das Lenkrad 22 in eine zweite Vibration mit einer im Vergleich zur ersten Vibration größeren, zweiten Vibrationsfrequenz versetzt. Folglich kann der Fahrer des Kraftwagens 10 mittels der Vibrationsfrequenz über die Abweichung zwischen der Ist-Position 20 und der Soll-Position 14 informiert werden.
  • Dem liegt die Erkenntnis zugrunde, dass beim induktiven Laden von Fahrzeugen mit Traktionsbatterien dem Fahrer signalisiert werden sollte, ob eine korrekte Ladeposition des Fahrzeugs über einer Bodenspule der Ladestation 16 erreicht worden ist. Derzeit wird die Abweichung zwischen der Ist-Position 20 und der Soll-Position 14 durch grafische Darstellung von Positionsdaten des Kraftwagens 10 und/oder der Bodenspule der Ladestation 16 visualisiert. Der Fahrer muss hier gleichzeitig die grafische Darstellung und eine Umgebung des Fahrzeugs beobachten. Dies kann zu einer Ablenkung des Fahrers und damit zu Unfällen führen.
  • Im Gegensatz hierzu wird beim in der einzigen Fig. dargestellten Kraftwagen 10 zum Positionieren des Kraftwagens 10 relativ zur Ladestation 16 eine Lenkradvibrationsaktorik, vorliegend die Vibrationseinrichtung 24 des Lenkrads 22, herangezogen, um beim induktiven Laden dem Fahrer Rückmeldung über das Erreichen der Soll-Position 14, welche auch als Ladeposition bezeichnet werden kann, zu geben. Zum Ausgeben der Rückmeldung an den Fahrer kann die Lenkradvibrationsaktorik in verschiedener Weise angesteuert werden. Das Lenkrad 22 kann bei Annäherung an die Soll-Position 14 mit steigender Vibrationsfrequenz bis hin zur pulsenden Vibration bei Erreichen der Soll-Position 14 vibrieren. Die Vibrationsmuster des Lenkrads 22 können entsprechend variierend im Kraftwagen 10 vorgegeben werden.
  • Vorteilhaft am Verfahren zum Positionieren des Kraftwagens 10 relativ zur Ladestation 16 mittels des vibrierenden Lenkrads 22 ist, dass der Fahrer im Vergleich zu der grafischen Darstellung in einer Mensch-Maschine-Schnittstelle eines Fahrzeugs nur auf eine Umgebung des Kraftwagens 10 achten kann und die Relativposition des Kraftwagens 10 zur Ladestation 16 über das Vibrieren des Lenkrads 22 erfühlen kann. Hierdurch wird der Fahrer vorteilhafterweise besonders wenig abgelenkt und eine Gefahr eines Unfalls kann besonders gering gehalten werden. Zusätzlich können mittels definierter Vibrationsmuster Zustände eines die Ladestation 16 und zumindest die Sekundärspule des Kraftwagens 10 umfassenden induktiven Ladesystems erfühlt werden, wie insbesondere eine Objektdetektion zwischen dem Kraftwagen 10 und der Ladestation 16 oder Fehlerzustände des Kraftwagens 10 und/oder der Ladestation 16 und/oder einer Verbindung des Kraftwagens 10 mit der Ladestation 16.
  • Bezugszeichenliste
  • 10
    Kraftwagen
    12
    Energiespeicher
    14
    Soll-Position
    16
    Ladestation
    18
    Positionierungseinrichtung
    20
    Ist-Position
    22
    Lenkrad
    24
    Vibrationseinrichtung
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 2012/0095617 A1 [0002]

Claims (3)

  1. Verfahren zum Positionieren eines einen induktiv ladbaren Energiespeicher (12) aufweisenden Kraftwagens (10) relativ zu einer Ladestation (16) zum induktiven Laden des Energiespeichers (12), bei welchem eine Abweichung zwischen einer Ist-Position (20) und einer Soll-Position (14) des Kraftwagens (10) ermittelt und in Abhängigkeit von der Abweichung wenigstens ein Informationssignal im Innenraum des Kraftwagens (10) ausgegeben wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Informationssignal zumindest eine Vibration eines im Kraftwagen (10) angeordneten Lenkrads (22) umfasst.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Vibrationsmuster und/oder eine Vibrationsfrequenz der Vibration in Abhängigkeit von der Abweichung eingestellt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vibrationsfrequenz der Vibration bei abnehmender Abweichung zunimmt.
DE102018004888.9A 2018-06-20 2018-06-20 Verfahren zum Positionieren eines einen induktiv ladbaren Energiespeicher aufweisenden Kraftwagens relativ zu einer Ladestation zum induktiven Laden des Energiespeichers Withdrawn DE102018004888A1 (de)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN110641299A (zh) * 2019-10-11 2020-01-03 黄娉 一种用于智能物流的高效型agv小车充电装置

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US20120095617A1 (en) 2011-10-06 2012-04-19 Ford Global Technologies, Llc Vehicle guidance system

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