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Die Erfindung betrifft eine Positioniervorrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein Hybrid- oder Elektrofahrzeug, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
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Eine solche Positioniervorrichtung für ein Kraftfahrzeug ist beispielsweise bereits der
US 2012/0095617 A1 als bekannt zu entnehmen. Das Kraftfahrzeug weist dabei einen Energiespeicher auf, in beziehungsweise mittels welchem elektrische Energie beziehungsweise elektrischer Strom gespeichert werden kann. Außerdem weist das Kraftfahrzeug wenigstens ein Ladeelement auf, über welches der Energiespeicher mit elektrischer Energie aufladbar ist. Die Positioniervorrichtung umfasst dabei eine Ausgabeeinrichtung, welche dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit von einer Abweichung einer Ist-Position von einer Soll-Position des Ladeelements zumindest ein von dem Fahrer des Kraftfahrzeugs optisch wahrnehmbares Hinweissignal auszugeben, welches zumindest eine für den Fahrer vorgesehene Fahranweisung umfasst. Anhand der Fahranweisung ist die Abweichung dadurch zumindest verringerbar, dass der Fahrer die Fahranweisung befolgt.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Positioniervorrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass die Abweichung durch den Fahrer auf besonders vorteilhafte Weise zumindest verringert oder aufgehoben werden kann.
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Diese Aufgabe wird durch eine Positioniervorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
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Um eine Positioniervorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass die Abweichung der Ist-Position von der Soll-Position durch den Fahrer insbesondere dadurch auf besonders vorteilhafte Weise zumindest verringert oder aufgehoben werden kann, dass der Fahrer die Fahranweisung befolgt, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Ausgabeeinrichtung wenigstens einen Frontscheinwerfer des Kraftfahrzeugs umfasst, dessen wenigstens einer Frontscheinwerfer dazu ausgebildet ist, die Fahranweisung auf eine Projektionsfläche zu projizieren. Die Projektionsfläche wird beispielsweise von einer in Fahrzeuglängsrichtung vor dem Kraftfahrzeug angeordneten Wand gebildet, sodass der Frontscheinwerfer die Fahranweisung auf die Wand projizieren kann. Erfindungsgemäß ist es somit vorgesehen, den Frontscheinwerfer als Projektor zu nutzen, welcher auch als Beamer bezeichnet wird. Mittels des Projektors wird die Fahranweisung auf die Projektionsfläche und somit direkt in das Sichtfeld des Fahrers projiziert, sodass der Fahrer die Fahranweisung auf besonders einfache, komfortable und sichere Weise optisch wahrnehmen kann. Hierdurch muss der Fahrer nicht auf ein im Innenraum des Kraftfahrzeugs angeordnetes Kombiinstrument oder auf eine im Innenraum angeordnete Anzeige blicken, um die Fahranweisung optisch wahrzunehmen, sondern der Fahrer kann beispielsweise durch eine Scheibe, insbesondere durch eine Windschutzscheibe, des Kraftfahrzeugs in dessen Umgebung blicken und dadurch die Fahranweisung, die mittels des Frontscheinwerfers auf die in der Umgebung angeordnete Projektionsfläche projiziert wird, optisch wahrnehmen.
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Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn das Kraftfahrzeug auf einem engen Parkplatz oder in einer engen Garage von dem Fahrer manövriert werden muss, um die Abweichung der Ist-Position von der Soll-Position zumindest gering zu halten oder aufzuheben. Dadurch, dass die Fahranweisung mittels der erfindungsgemäßen Positioniervorrichtung auf die in der Umgebung des Kraftfahrzeugs angeordnete Projektionsfläche projiziert wird, kann der Fahrer die Fahranweisung besonders vorteilhaft optisch wahrnehmen und dabei gleichzeitig die Umgebung des Kraftfahrzeugs beobachten. In der Folge kann der Fahrer das Kraftfahrzeug besonders sicher positionieren, um den Energiespeicher über das Ladeelement des Kraftfahrzeugs mit elektrischer Energie aufladen zu können und ohne dass es zu Kollisionen des Kraftfahrzeugs mit in dessen Umgebung angeordneten Objekten kommt. Die erfindungsgemäße Positioniervorrichtung ist somit eine besonders vorteilhafte Positionierunterstützung, mittels welcher der Fahrer besonders vorteilhaft bei einem Positioniervorgang unterstützt werden kann. Im Rahmen des Positioniervorgangs fährt beziehungsweise bewegt der Fahrer das Kraftfahrzeug und somit das Ladeelement beispielsweise derart relativ zu einem in der Umgebung des Kraftfahrzeugs angeordneten weiteren Ladeelement, dass die Ladeelemente zumindest elektrisch miteinander verbunden werden können. Die Soll-Position entspricht dabei beispielsweise einer solchen Ausrichtung des ersten Ladeelements relativ zu dem weiteren Ladeelement, dass die Ladeelemente elektrisch miteinander verbunden werden können. In der Folge kann elektrische Energie besonders vorteilhaft und insbesondere besonders effizient von dem weiteren Ladeelement auf das erste Ladeelement und von dem ersten Ladeelement auf den Energiespeicher übertragen werden.
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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.
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Die Zeichnung zeigt in der einzigen Fig. ausschnittsweise eine schematische Personenkraftwagen eines als Hybrid- oder Elektrofahrzeug ausgebildeten Kraftfahrzeugs, welches eine erfindungsgemäße Positioniervorrichtung aufweist.
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Die einzige Fig. zeigt ausschnittsweise eine schematische Perspektivansicht eines als Personenkraftwagen und dabei als Hybrid- oder Elektrofahrzeug ausgebildeten Kraftfahrzeugs 10, welches eine Positioniervorrichtung 12 aufweist. Das Kraftfahrzeug 10 weist wenigstens eine elektrische Maschine 14 auf, mittels welcher das Kraftfahrzeug 10 elektrisch angetrieben werden kann. Hierzu wird die elektrische Maschine 14 in einem Motorbetrieb und somit als Elektromotor betrieben.
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Das Kraftfahrzeug 10 umfasst darüber hinaus wenigstens einen Energiespeicher 16, mittels beziehungsweise in welchem elektrische Energie beziehungsweise elektrischer Strom gespeichert werden kann. Um die elektrische Maschine 14 in dem Motorbetrieb zu betreiben, wird die elektrische Maschine 14 mit elektrischer Energie versorgt, die in dem Energiespeicher 16 gespeichert ist. Der Energiespeicher 16 ist eine Hochvolt-Komponente, sodass der Energiespeicher 16 eine elektrische Spannung, insbesondere eine elektrische Betriebsspannung, aufweist beziehungsweise bereitstellt, die größer als 50 Volt ist und insbesondere mehrere hundert Volt beträgt. Dadurch können besonders große elektrische Leistungen zum elektrischen Antreiben des Kraftfahrzeugs 10 realisiert werden. Beispielsweise ist der Energiespeicher 16 als Hochvolt-Batterie (HV-Batterie) ausgebildet.
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Das Kraftfahrzeug 10 weist darüber hinaus ein in der Fig. besonders schematisch dargestelltes erstes Ladeelement 18 auf. Über das erste Ladeelement 18 kann der Energiespeicher 16 mit elektrischer Energie aufgeladen werden. Hierzu wird elektrische Energie auf das Ladeelement 18 und von dem Ladeelement 18 auf den Energiespeicher 16 übertragen und in den Energiespeicher 16 eingespeichert.
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Um elektrische Energie, welche beispielsweise von einem Stromnetz bereitgestellt wird, auf das Ladeelement 18 übertragen und in der Folge in den Energiespeicher 16 einspeichern zu können, ist eine bezüglich des Kraftfahrzeugs 10 externe Ladeeinrichtung 20 vorgesehen. Die in der Fig. nur sehr schematisch dargestellte Ladeeinrichtung 20 ist somit kein Bestandteil des Kraftfahrzeugs 10 und dabei in dessen Umgebung 22 angeordnet. Insbesondere ist die Ladeeinrichtung 20 an einem Boden 24 angeordnet, auf beziehungsweise entlang welchem das Kraftfahrzeug 10 gefahren werden kann. Die Ladeeinrichtung 20 umfasst beispielsweise einen in der Fig. nicht dargestellten Laderoboter und wenigstens ein in der Fig. nur sehr schematisch dargestelltes weiteres beziehungsweise zweites Ladeelement 26. Der Laderoboter umfasst beispielsweise mehrere, gelenkig miteinander verbundene Roboterarme, welche relativ zueinander und relativ zu dem Boden 24 bewegt werden können. Das Ladeelement 26 ist dabei an einem der Roboterarme angeordnet, sodass das Ladeelement 26 mittels der Roboterarme und somit mittels des Laderoboters relativ zu dem Boden 24 und relativ zu dem Kraftfahrzeug 10 umherbewegt werden kann. Eines der Ladeelemente 18 und 26 ist beispielsweise als ein Ladestecker ausgebildet, während das jeweils andere Ladeelement 26 beziehungsweise 18 als eine Ladedose oder Ladebuchse ausgebildet ist. Die Ladeelemente 18 und 26 können zumindest elektrisch miteinander verbunden werden. Hierzu wird beispielsweise der Ladestecker in die Ladebuchse eingesteckt. Das zuvor genannte Stromnetz kann beispielsweise über das weitere Ladeelement 26 elektrische Energie bereitstellen. Durch elektrisches Verbinden des Ladeelements 26 mit dem Ladeelement 18 kann die über das Ladeelement 26 von dem Stromnetz bereitgestellte Energie von dem Ladeelement 26 auf das Ladeelement 18 übertragen und von dem Ladeelement 18 zu dem Energiespeicher 16 geführt und in den Energiespeicher 16 eingespeichert werden. Dadurch wird der Energiespeicher 16 geladen.
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Der Laderoboter ist dabei dazu ausgebildet, das Ladeelement 26 relativ zu dem Boden 24 und relativ zu dem Kraftfahrzeug 10 und somit relativ zu dem Ladeelement 18 zu bewegen und dadurch das Ladeelement 26 zumindest elektrisch mit dem Ladeelement 18 zu verbinden, insbesondere während das Kraftfahrzeug 10 und somit das Ladeelement 18 relativ zu dem Boden 24 stillstehen und insbesondere während das Kraftfahrzeug 10 über der Ladeeinrichtung 20 abgestellt ist.
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Um die Ladeelemente 18 und 26 mittels des Laderoboters zumindest elektrisch miteinander verbinden zu können, sollten sich das Kraftfahrzeug 10 und somit das Ladeelement 18 in einer solchen Ist-Position insbesondere relativ zur auch als Ladeeinheit bezeichneten Ladeeinrichtung 20 am Boden 24 befinden, sodass die Ist-Position einer Soll-Position entspricht oder dass eine Abweichung der Ist-Position von der Soll-Position einen Schwellenwert unterschreitet. Hierzu führt der Fahrer des Kraftfahrzeugs 10 einen Positioniervorgang aus, in dessen Rahmen der Fahrer das Kraftfahrzeug 10 derart entlang des Bodens 24 und somit relativ zu der Ladeeinrichtung 20 fährt und über der Ladeeinrichtung 20 abstellt, dass die Ist-Position der Soll-Position entspricht oder dass eine etwaige Abweichung der Ist-Position von der Soll-Position den Schwellenwert unterschreitet.
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Während des Positioniervorgangs wird der Fahrer mittels der Positioniervorrichtung 12 beim Fahren des Kraftfahrzeugs 10 unterstützt. Hierzu umfasst die Positioniervorrichtung 12 eine Ausgabeeinrichtung 28, welche - wie im Folgenden noch genauer erläutert wird - dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit von einer Abweichung der Ist-Position von der Soll-Position des Ladeelements 18, insbesondere relativ zur Ladeeinrichtung 20, zumindest ein von dem Fahrer des Kraftfahrzeugs 10 und somit von dem menschlichen Auge optisch wahrnehmbares Hinweissignal 30 auszugeben. Das Hinweissignal 30 umfasst zumindest eine für den Fahrer vorgesehene und von dem Fahrer optisch wahrnehmbare Fahranweisung 32, anhand derer durch Befolgen der Fahranweisung die Abweichung zumindest verringert werden kann. Mit anderen Worten, befolgt der Fahrer die Fahranweisung 32, sodass der Fahrer das Kraftfahrzeug 10 entsprechend der Fahranweisung fährt und somit bewegt, so wird dadurch die Abweichung der Ist-Position von der Soll-Position zumindest verringert, insbesondere derart, dass die Abweichung den Schwellenwert unterschreitet oder dass die Ist-Position der Soll-Position entspricht.
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Um nun den Fahrer bei dem Positioniervorgang besonders vorteilhaft unterstützen zu können, umfasst die Ausgabeeinrichtung 28 wenigstens einen Frontscheinwerfer 34 des Kraftfahrzeugs 10, wobei der Frontscheinwerfer 34 dazu ausgebildet ist, die Fahranweisung 32 beziehungsweise das Hinweissignal 30 auf eine in der Umgebung 22 des Kraftfahrzeugs 10 angeordnete Projektionsfläche 36 zu projizieren.
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Bei dem in der Fig. veranschaulichten Ausführungsbeispiel ist die Projektionsfläche 36 durch den Boden 24 gebildet, sodass mittels des Frontscheinwerfers 34 die Fahranweisung 32 auf dem Boden 24 und dabei auf einen in Fahrzeuglängsrichtung vor dem Kraftfahrzeug 10 angeordneten Teilbereich des Bodens 24 projiziert wird. Ferner ist es denkbar, dass die Fahranweisung 32 mittels des Frontscheinwerfers 34 auf eine in der Umgebung 22 angeordnete Wand projiziert wird. Bei dem in der Fig. veranschaulichten Ausführungsbeispiel verläuft die Projektionsfläche 36 beispielsweise an einer Ebene, welche parallel zu einer durch die Fahrzeuglängsrichtung und die Fahrzeugquerrichtung aufgespannten Ebene verläuft. Wird die Fahranweisung 32 auf die Wand projiziert, so bildet die Wand beispielsweise eine weitere Projektionsfläche, welche in einer Ebenen verläuft, die parallel zu einer durch die Fahrzeugquerrichtung und die Fahrzeughochrichtung aufgespannten Ebenen verläuft. Da die Fahranweisung 32 in die Umgebung 22 projiziert wird, kann der Fahrer gleichzeitig die Umgebung 22 beobachten und die Fahranweisung 32 optisch wahrnehmen, sodass der Fahrer den Positioniervorgang besonders sicher durchführen kann.
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Um die Fahranweisung 32 besonders präzise darstellen zu können, ist es vorzugsweise vorgesehen, dass der Frontscheinwerfer 34 Leuchtdioden (LEDs) umfasst, welche dazu ausgebildet sind, wenigstens eine Million Lichtpunkte zum Projizieren der Fahranweisung 32 auszustrahlen. Somit ist beispielsweise je Lichtpunkt eine Leuchtdiode beziehungsweise je Leuchtdiode ein Lichtpunkt vorgesehen, sodass der Frontscheinwerfer 34 vorzugsweise wenigstens eine Million oder mehr als eine Million Leuchtdioden aufweist. Somit kann der Frontscheinwerfer 34 eine Million oder mehr als eine Million Lichtpunkte ausstrahlen, welche das Hinweissignal 30 beziehungsweise die Fahranweisung 32 bilden.
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Um den Fahrer darüber hinaus besonders präzise anweisen zu können, weist die Fahranweisung 32 wenigstens einen Pfeil auf. Der jeweilige Pfeil kann dem Fahrer anzeigen, ob er beispielsweise weiter vor, zurück, nach links oder nach rechts fahren muss, um die Abweichung zumindest zu verringern. Da die Fahranweisung 32 nicht oder nicht nur auf einer im Innenraum des Kraftfahrzeugs 10 angeordneten Anzeige, sondern in der Umgebung 22 angezeigt wird, befindet sich die Fahranweisung 32 direkt im Sichtfeld des Fahrers. Somit kann der Fahrer gleichzeitig die Fahranweisung 32 und die Umgebung 22 optisch wahrnehmen, sodass er das Kraftfahrzeug 10 zum Laden positionieren kann, ohne dass es zu Kollisionen kommt.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Kraftfahrzeug
- 12
- Positioniervorrichtung
- 14
- elektrische Maschine
- 16
- Energiespeicher
- 18
- Ladeelement
- 20
- Ladeeinrichtung
- 22
- Umgebung
- 24
- Boden
- 26
- Ladeelement
- 28
- Ausgabeeinrichtung
- 30
- Hinweissignal
- 32
- Fahranweisung
- 34
- Frontscheinwerfer
- 36
- Projektionsfläche
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 2012/0095617 A1 [0002]
