DE102018217710A1

DE102018217710A1 - System zum steckerlosen elektrischen Kontaktieren eines Mobilgeräts mit einer Kontaktstation in einem Fahrzeug und Verfahren zu seinem Betrieb

Info

Publication number: DE102018217710A1
Application number: DE102018217710.4A
Authority: DE
Inventors: Viktor Bader; Bodo Rengshausen-Fischbach
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2018-10-16
Filing date: 2018-10-16
Publication date: 2020-04-16

Abstract

Die Erfindung betrifft ein System zum steckerlosen elektrischen Kontaktieren eines Mobilgeräts (6) mit einer Kontaktstation (3) in einem Fahrzeug (1), wobei die Kontaktstation (3) in das Fahrzeug (1) integriert und elektrisch mit einer Ansteuerungseinheit (4) gekoppelt ist sowie zumindest eine erste und eine zweite stationäre Kontaktfläche (33, 34) aufweist. An einer Außenfläche des Mobilgeräts (6) ist ein Verbindungselement (5) lösbar befestigbar, wobei ferner eine lösbare elektrische Verbindung zwischen dem Mobilgerät (6) und dem Verbindungselement (5) herstellbar ist und das Verbindungselement (5) zumindest eine erste und eine zweite mobile Kontaktfläche (53, 54) aufweist. Dabei sind die stationären (33, 34) und mobilen Kontaktflächen (53, 54) im Wesentlichen flächig und aus einem leitfähigen Kunststoff gebildet, wobei die stationären (33, 34) und mobilen Kontaktflächen (53, 54) so angeordnet sind, dass die Kontaktstation (3) und das Verbindungselement (5) so in Berührung gebracht werden können, dass die erste stationäre (33) und die erste mobile Kontaktfläche (53) sowie die zweite stationäre (34) und die zweite mobile Kontaktfläche (54) zumindest teilweise miteinander in leitenden Kontakt gebracht werden. Die Erfindung betrifft ferner ein Verbindungselement (5) zum steckerlosen elektrischen Kontaktieren eines Mobilgeräts (6) mit einer Kontaktstation sowie ein Verfahren zum Betreiben eines Systems zum steckerlosen elektrischen Kontaktieren eines Mobilgeräts (6) mit einer Kontaktstation (3) in einem Fahrzeug (1).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zum steckerlosen elektrischen Kontaktieren eines Mobilgeräts mit einer Kontaktstation in einem Fahrzeug sowie ein Verfahren zum Betreiben des Systems. Die Erfindung betrifft ferner ein Verbindungselement zum steckerlosen elektrischen Kontaktieren eines Mobilgeräts mit einer Kontaktstation.
Zum Aufladen von Mobilgeräten, etwa Mobiltelefonen, sind induktive Ladegeräte bekannt, bei denen eine Energiequelle induktiv mit dem Mobilgerät gekoppelt wird. Dabei müssen die Energiequelle und das Mobilgerät nicht mittels eines Kabels verbunden werden. Die Übertragungseffizienz liegt hier typischerweise bei etwa 70 %, das heißt, etwa 30 % der aufgewendeten Energie können nicht zur Aufladung verwendet werden, sondern resultieren beispielweise in einer Wärmeentwicklung. Die Effizienz wird dadurch umso mehr verschlechtert, als das induktive Ladegerät selbst auch mit elektrischer Energie versorgt werden muss, wobei weitere Verluste auftreten.
Zudem wird per Induktion üblicherweise eine relativ geringe Leistung übertragen, sodass der Ladevorgang langsamer abläuft als bei Systemen, bei denen das Mobilgerät per Steckkontakt an ein Ladekabel angeschlossen wird. Die übertragene Leistung fällt zudem mit wachsendem Abstand zwischen der induktiven Ladevorrichtung und dem induktiven Empfänger des Mobilgeräts massiv ab, sodass separate Hüllen für Mobilgeräte sich negativ auf die übertragene Leistung und die Ladedauer auswirken. Derartige Hüllen sind jedoch weit verbreitet, um Mobilgeräte zu schützen oder ihr Erscheinungsbild zu individualisieren.
Die EP 2 506 386 A1 beschreibt ein System zum Aufladen von tragbaren elektronischen Geräten. Das Gerät weist ein Teil zum Tragen auf und wird an diesem an einer Vorrichtung aufgehängt. Dabei wird ein elektrischer Kontakt hergestellt und das Gerät kann aufgeladen werden.
In der DE 20 2011 105 521 U1 wird eine Vorrichtung beschrieben, die auf einem Körper zwei transparente und leitende Schichten aufweist, die gegeneinander isoliert sind und durch die ein Gerät mit Strom versorgt werden kann.
Die in der DE 10 2015 200 305 A1 beschriebene Haltevorrichtung für ein elektronisches Mobilgerät umfasst eine Vertiefung zur aufgestellten Halterung und ein dazu beabstandetes Einlegeteil.
In der DE 10 2014 201 989 A1 wird eine Empfangsgerät beschrieben, das drahtlos Leistung von einem induktiven oder leitenden Ladesystem empfangen kann. Das Empfangsgerät ist als Empfängerhülle ausgebildet und hat einen Anschluss, um die empfangene Leistung zum Aufladen an ein elektrisches Gerät zu übertragen.
Die WO 2009/033482 A2 schlägt eine Lade- und Kommunikationsvorrichtung vor, auf der ein Elektrogerät positionsvariabel abgelegt werden kann und die automatisch eine direkte Kontaktierung durchführt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein System und ein Verfahren bereitzustellen, die es einem Nutzer besonders einfach möglich machen, ein Mobilgerät in einem Fahrzeug steckerlos in ein elektrisches oder elektronisches Gesamtsystem einzubinden.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein System mit den Merkmalen des Anspruchs 1, ein Verbindungselement mit den Merkmalen des Anspruchs 9 und ein Verfahren zum Betreiben des Systems mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Bei dem erfindungsgemäßen System ist die Kontaktstation in das Fahrzeug integriert und elektrisch mit einer Ansteuerungseinheit gekoppelt. Sie weist zumindest eine erste und eine zweite stationäre Kontaktfläche auf. An einer Außenfläche des Mobilgeräts ist ein Verbindungselement lösbar befestigbar, wobei ferner eine lösbare elektrische Verbindung zwischen dem Mobilgerät und dem Verbindungselement herstellbar ist. Das Verbindungselement weist zumindest eine erste und eine zweite mobile Kontaktfläche auf, wobei die stationären und mobilen Kontaktflächen im Wesentlichen flächig und aus einem leitfähigen Kunststoff gebildet sind. Dabei sind die stationären und mobilen Kontaktflächen so angeordnet, dass die Kontaktstation und das Verbindungselement so in Berührung gebracht werden können, dass die erste stationäre und die erste mobile Kontaktfläche sowie die zweite stationäre und die zweite mobile Kontaktfläche zumindest teilweise miteinander in leitenden Kontakt gebracht werden.
Durch das Verbindungselement kann das Mobilgerät vorteilhafterweise einfach und schnell in leitenden Kontakt mit der Kontaktstation gebracht werden. Hierfür werden sonst typischerweise Systeme verwendet, bei denen das Mobilgerät über ein Kabel mit einer Kontaktstation oder einer Ansteuerungseinheit verbunden ist. Dagegen sieht die Erfindung eine steckerlose Kontaktierung vor, die schnell hergestellt oder gelöst werden kann. Dabei wird der Kontakt zwischen dem Verbindungselement und der Kontaktstation nicht mittels einer Verbindung eines Steckers und einer Buchse hergestellt, sondern indem Kontaktflächen des Verbindungselements und der Kontaktstation in leitenden Kontakt gebracht werden. Insbesondere wird kein Draht zwischen dem Verbindungselement und der Kontaktstation als Leiter eingesetzt. Eine solche Verbindung kann besonders einfach und schnell hergestellt werden.
Im Vergleich zu auf Induktion basierenden Systemen kann eine höhere Leistung übertragen werden und das Mobilgerät kann beispielsweise schneller aufgeladen werden. Dabei ist die Strahlenbelastung für den Nutzer minimal, während bei Induktion eine Strahlenexposition auftreten kann. Das Verbindungselement kann genutzt werden, um praktisch alle beliebigen Mobilgeräte in das System einzubinden, selbst wenn diese nicht vom Hersteller hierfür ausgelegt wurden. Es wird eine besonders kosteneffiziente Lösung mit hoher Kompatibilität erreicht.
Dadurch, dass die stationären und mobilen Kontaktflächen erfindungsgemäß aus einem leitfähigen Kunststoff gebildet sind, können sie auf unterschiedliche Weisen geformt und gestaltet werden. Insbesondere können die Kontaktflächen in einer Kunststoffoberfläche ausgebildet werden, ohne dabei sichtbar zu sein, beispielsweise wenn sie in der gleichen Farbe wie umgebende Bereiche aus isolierendem Kunststoff gebildet sind. Die Kontaktstation kann dadurch vorteilhafterweise besonders gut in das Fahrzeug integriert werden, zum Beispiel so, dass ihre Kontaktflächen für einen Nutzer nicht sichtbar sind. Analog dazu kann auch das Verbindungselement gestaltet werden. Der Kunststoff kann beispielsweise in Form eines textilen Stoffes verwendet werden oder eine durchgehende Kunststofffläche aufweisen. Ferner können taktile Eigenschaften des Kunststoffs so gewählt werden, dass die Oberflächen des Verbindungselements und/oder der Kontaktstation als besonders angenehm empfunden werden. Insbesondere können metallische Oberflächen vermieden werden.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung umfasst der leitfähige Kunststoff ein Polymer, insbesondere Polyethylen oder Polypropylen, als Matrixwerkstoff. Der leitfähige Kunststoff umfasst zudem einen leitfähigen Füllwerkstoff, insbesondere Rußpartikel, wie zum Beispiel Polyblak. Ferner kann auch Zellulose oder ein anderes geeignetes Material als Matrixwerkstoff verwendet werden. Um eine geeignete elektrische Leitfähigkeit zu erreichen, kann der Füllwerkstoff zu einem ausreichend hohen Grad in den Matrixwerkstoff eingebettet werden. Insbesondere ist dabei eine chemische Bindung zwischen Matrix- und Füllwerkstoff möglich. Ab einem bestimmten Füllgrad (beispielsweise ab 5 %) können sich dabei aufgrund der Berührung der Partikel des Füllwerkstoffs elektrische Strompfade ausbilden und das gewonnene Material ist elektrisch leitfähig. Zur Herstellung können an sich bekannte Verfahren verwendet werden.
Aus dem Matrix- und Füllstoff können Fasern gewonnen und in einem textilen Stoff verwendet werden, um dessen elektrische Leitfähigkeit zu gewährleisten. Insbesondere werden dazu Matrix- und Füllwerkstoff vermischt und zu Textilfasern gesponnen. Bei der Herstellung einer textilen Fläche werden die elektrisch leitfähigen Textilfasern verwendet, um eine zumindest partielle Leitfähigkeit herzustellen, insbesondere auch unter Kombination mit nicht elektrisch leitfähigen Textilfasern. Ferner können auch andere als textile Ausbildungen verwendet werden, etwa eine durchgehende Kunststoffoberfläche.
Die erfindungsgemäß flächige Ausbildung der Kontaktflächen unterscheidet sie von einer Ausbildung als Stecker oder in ähnlicher Weise. Die Kontaktflächen sind insbesondere im Wesentlichen flach, das heißt, ihre Erstreckung ist jeweils in einem zweidimensionalen kartesischen Koordinatensystem beschreibbar. Die Kontaktflächen einer Einheit, das heißt beispielsweise die mobilen Kontaktflächen des Verbindungselement oder die stationären Kontaktflächen der Kontaktstation, sind jeweils voneinander isoliert. Sie sind dazu insbesondere durch nichtleitende Bereiche voneinander getrennt. Hierdurch werden Kurzschlüsse und Fehlkontaktierungen unterbunden.
Bei weiteren Ausführungsformen können die Kontaktflächen zumindest teilweise eine Wölbung oder andere geometrische Abweichungen von einer rein flachen Ausprägung aufweisen; diese Abweichungen sind jedoch klein gegenüber der flächigen Ausdehnung und betragen zum Beispiel höchstens ein Zehntel der flächigen Ausdehnung.
In weiteren Ausführungsbeispielen ist eine Kontaktfläche aus zwei oder mehreren flächig ausgeprägten Teilflächen zusammengesetzt. Beispielsweise können zwei Flächen rechtwinklig miteinander zu einer durchgehenden Kontaktfläche verbunden sein. Ferner kann eine Kontaktfläche einen gewölbten Randbereich aufweisen, beispielsweise bei einer Kontaktfläche an einem Rand einer Vertiefung.
Ferner kann eine Kontaktfläche bei einer Ausführungsform eine Strukturierung aufweisen, insbesondere eine regelmäßige Strukturierung mit einer Vielzahl gleichförmiger oder ähnlich ausgebildeter Elemente, wobei die Elemente der Strukturierung klein gegenüber der Flächenausdehnung der Kontaktfläche sind. So kann beispielsweise eine raue Oberflächenstruktur vorgesehen sein oder auf der Fläche kann eine Gewebestruktur vorgesehen sein, wie etwa bei den zueinander komplementären Elementen von Klettverschlüssen.
Dabei wird sichergestellt, dass die stationären und mobilen Kontaktflächen so miteinander in Verbindung gebracht werden, dass eine korrekte Kontaktierung erfolgt; insbesondere werden Kurzschlüsse und ein Überbrücken mehrerer Kontakte vermieden. Dies wird durch ihre Anordnung erreicht, etwa indem die stationären Kontaktflächen der Kontaktstation und die mobilen Kontaktflächen des Verbindungselements in einander entsprechenden Mustern angeordnet sind. Ferner können die Abmessungen der Kontaktflächen so gewählt sein, dass sie korrekt miteinander kontaktiert werden können und insbesondere Fehlbedienungen vermieden oder ausgeschlossen werden. Es werden die erste stationäre und die erste mobile Kontaktfläche miteinander in Kontakt gebracht, analog dazu die zweite stationäre und die zweite mobile Kontaktfläche. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass keine Kontaktierung „über Kreuz“ erfolgen kann, wobei die erste mobile mit der zweiten stationären Kontaktfläche und/oder die zweite mobile mit der ersten stationären Kontaktfläche verbunden werden. Ferner kann das System so ausgebildet sein, dass die Kontaktflächen in verschiedenen Kombinationen miteinander verbunden werden können. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass erfasst wird, welche Kontaktflächen miteinander verbunden sind, und anschließend eine entsprechende Ansteuerung erfolgt, insbesondere mittels der Ansteuerungseinheit.
Die Erfindung ist in Kraftfahrzeugen vor allem deshalb von Vorteil, weil eine Kontaktierung mittels eines Steckkontaktes in der Regel eine präzise Ausrichtung des Steckers und der Buchse relativ zueinander erfordert. Wird eine solche Einrichtung durch den Fahrer eines Fahrzeugs verwendet, so ist es jedoch erstrebenswert, die zum Kontaktieren erforderliche Aufmerksamkeit zu minimieren. Bei der Erfindung erfolgt das Kontaktieren besonders einfach und schnell, sodass der Nutzer kaum Aufmerksamkeit auf den Ablauf des Kontaktierens verwenden muss.
Der elektrische Kontakt kann zum Laden oder für eine Datenübertragung mittels modulierter elektrischer Spannung oder elektrischem Strom genutzt werden. Eine entsprechende Spannung oder ein Strom wird mittels der Kontaktstation bereitgestellt und durch die Ansteuerungseinheit angesteuert. Dabei kann es sich beispielsweise um einen Transformator oder eine Rechnerschnittstelle handeln.
Bei der Erfindung wird der Kontakt über das Verbindungselement vermittelt, das mobile Kontaktflächen zum Herstellen eines Kontakts zu der Kontaktstation aufweist. Durch eine geeignete Koppelung zwischen dem Mobilgerät und dem Verbindungselement erfolgt dann eine Übertragung an der Mobilgerät.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist das Verbindungselement mittels einer Steckverbindung elektrisch mit dem Mobilgerät verbunden. Dadurch kann der elektrische Kontakt vorteilhafterweise besonders einfach und zuverlässig hergestellt werden. Mobilgeräte umfassen üblicherweise Schnittstellen, etwa in Form einer Buchse zum Anschluss an andere Geräte, die so standardisiert ist, dass sie mit hoher Flexibilität verwendet werden kann. Beispielsweise kann ein USB-, Micro-USB- oder Mini-USB-Anschluss verwendet werden oder ein anderer Anschluss, etwa Thunderbolt, kann vorgesehen sein.
Bei einer Ausbildung der Erfindung ist die Kontaktstation so ausgebildet, dass das Mobilgerät in einer kontaktierten Position fixiert wird. Die Fixierung erfolgt auf lösbare Weise, sodass das Mobilgerät und die Kontaktstation ohne Werkzeuge wieder zerstörungsfrei voneinander getrennt werden können. Dadurch kann vorteilhafterweise eine zuverlässige Kontaktierung sichergestellt werden, insbesondere bei während einer Fahrzeugfahrt auftretenden Beschleunigungen, während einer Kurvenfahrt oder ähnlichem.
In einer kontaktierten Position sind das Verbindungselement und die Kontaktstation so zueinander ausgerichtet, dass die erste stationäre und die erste mobile Kontaktfläche sowie die zweite stationäre und die zweite mobile Kontaktfläche zumindest teilweise miteinander in leitendem Kontakt stehen. Beispielsweise überlappen und berühren sich die jeweiligen Kontaktflächen so, dass eine leitende Verbindung besteht. Dies steht im Gegensatz zu einer nicht-kontaktierten Position, bei der zumindest ein Paar der Kontaktflächen nicht in leitender Verbindung stehen. Es kann mittels einer Steuerelektronik sichergestellt werden, dass ein Energie- und/oder Datenaustausch automatisch erst dann erfolgt, wenn die Kontaktierung korrekt hergestellt wurde. Diese Steuerelektronik kann von dem Verbindungselement, dem Mobilgerät, der Kontaktstation und/oder der Ansteuerungseinheit umfasst sein.
Das Verbindungselement und/oder die Kontaktstation sind insbesondere so ausgebildet, dass alle Ausrichtungen zueinander, in denen die stationären und die mobilen Kontaktflächen miteinander in Kontakt stehen, ordnungsgemäß kontaktierte Positionen bilden. Die Kontaktierung wird also unabhängig davon erreicht, in welcher Ausrichtung zueinander sich das Verbindungselement und die Kontaktstation berühren. Dies wird beispielsweise durch eine Anordnung der stationären und/oder mobilen Kontaktflächen erreicht, die unzulässige paarweise Kontaktierungen unmöglich macht, etwa weil bestimmte Paare von stationären und mobilen Kontaktflächen nicht gleichzeitig zur Überlappung und in leitenden Kontakt miteinander gebracht werden können. Dabei kann zudem sichergestellt werden, dass bei allen Ausrichtungen, in denen die Kontaktstation und das Verbindungselement miteinander in Berührung gebracht werden können, eine ordnungsgemäße Kontaktierung erreicht wird. Die Kontaktstation kann ferner so gebildet sein, dass das Verbindungselement nur in bestimmten Positionen und Ausrichtungen mit ihr in Berührung gebracht werden kann, etwa durch eine Aufnahme, in die das Verbindungselement nur in bestimmten Ausrichtungen eingesetzt werden kann.
Ferner können die Kontaktstation und/oder das Verbindungselement so ausgebildet sein, dass verschiedene Permutationen der paarweisen Kontaktierung der Kontaktflächen zulässig sind. Beispielsweise wird eine ordnungsgemäß kontaktierte Position erreicht, wenn die erste stationäre Kontaktfläche mit der ersten oder zweiten mobilen Kontaktfläche in leitendem Kontakt steht, während zugleich die zweite stationäre Kontaktfläche mit der jeweils anderen mobilen Kontaktfläche in leitendem Kontakt steht. Insbesondere kann hierzu von der Steuerungselektronik erfasst werden, welche stationären und mobilen Kontaktflächen miteinander in leitendem Kontakt stehen, und es kann eine Ansteuerung so erfolgen, dass Schäden oder Fehlfunktionen wegen fehlerhafter Polung vermieden werden.
Die Kontaktstation kann beispielsweise als Ablage ausgebildet sein, die insbesondere so ausgebildet ist, dass eine formschlüssige Verbindung mit der Außenfläche des Verbindungselements und/oder des Mobilgeräts herstellbar ist. Beispielsweise umfasst die Kontaktstation eine Vertiefung, in welcher das Mobilgerät mit dem Verbindungselement abgelegt werden kann und die so ausgebildet ist, dass ein Herausfallen oder -rutschen bei üblichen Beschleunigungen und Verzögerungen im Fahrzeug vermieden wird. Die Kontaktflächen der Kontaktstation und des Verbindungselements sind dabei so ausgebildet, dass beim Ablegen des Mobilgeräts die paarweise Verbindung der Kontaktflächen sichergestellt wird. Insbesondere sind die stationären Kontaktflächen hier im Bereich der Vertiefung, innerhalb eines vertieften Bereichs und/oder in einem Randbereich, angeordnet.
Alternativ oder zusätzlich kann eine Fixierung des Mobilgeräts und der Kontaktstation zueinander mittels weiterer Fixierungselemente vorgesehen sein. Beispielsweise kann eine Klemme, ein Befestigungsband, eine Knopf- oder Druckknopfverbindung oder eine magnetische Halteeinrichtung zur Fixierung verwendet werden.
Bei einer Weiterbildung umfasst die Kontaktstation ein Klettverschlusselement. Insbesondere umfasst das Verbindungselement ein dem Klettverschlusselement entsprechendes Gegenstück, insbesondere ein weiteres Klettverschlusselement. Dadurch können die Kontaktstation und das Mobilgerät beziehungsweise das Verbindungselement vorteilhafterweise besonders einfach in einer bestimmten Position zueinander fixiert werden.
Das Klettverschlusselement kann auf verschiedene, an sich bekannte Weisen ausgebildet sein. Insbesondere weisen die Kontaktstation und das Verbindungselement korrespondierende Klettverschlusselemente auf. Werden diese aufeinander gedrückt, so verbinden sie sich in lösbarer Weise. Insbesondere durch eine Schälbewegung können die Elemente wieder voneinander getrennt werden.
Bekannte Prinzipien eines Klettverschlusses umfassen die Ausbildungen mit Haken- und Flauschband, Pilzkopfband und Veloursband, Pilzkopfband und Flauschband, Pilzkopfband und Pilzkopfband beziehungsweise extrudierte Haken und Pilze auf Wirkware, wie etwa bei einem Windelverschluss. Je nach dem Anwendungsgebiet und den dabei zu erwartenden Zug- und Scherkräften können verschiedene Techniken verwendet werden.
Das Klettverschlusselement der Kontaktstation und/oder des Verbindungselements ist insbesondere elektrisch leitend ausgebildet, etwa mittels einer leitenden Beschichtung oder durch die Herstellung aus leitenden Materialien. Es kann daher als elektrisch leitende Kontaktfläche verwendet werden, wobei die elektrische Verbindung insbesondere durch die Verbindung zweier Klettverschlusselemente miteinander hergestellt wird. Die Klettverschlusselemente werden als flach im Sinne der Erfindung ausgebildet angesehen, weil Haken, Pilzköpfe, Flauschschichten und andere Elemente klein gegenüber der Flächenausdehnung ausgebildet sind.
Die Kontaktstation ist erfindungsgemäß im Fahrzeug integriert, beispielsweise an der Mittelkonsole oder im Bereich eines Armaturenbretts des Fahrzeugs. Sie kann fest in dem Fahrzeug angeordnet und insbesondere mit Einrichtungen des Fahrzeugs verbunden sein. Sie kann ferner variabel positionierbar sein, etwa schwenkbar oder verschiebbar.
Bei einer Ausbildung ist die Kontaktstation in dem Fahrzeug so angeordnet, dass sie von einer Fahrersitzposition sichtbar und erreichbar ist. Dadurch kann der Fahrer das Mobilgerät vorteilhafterweise besonders einfach nutzen und ergonomisch bedienen. Insbesondere kann der Fahrer eine Displayanzeige einfach erfassen, ohne den Blick zu weit vom umgebenden Verkehr abwenden zu müssen. Ferner kann das Mobilgerät innerhalb der typischen Armlänge eines Fahrers angeordnet sein.
Die Kontaktstation kann beispielsweise in einem Bereich der Mittelkonsole, etwa zwischen dem Fahrer- und Beifahrersitz, angeordnet sein. Sie kann ferner im oberen Bereich des Armaturenbretts oder oberhalb desselben, insbesondere im Bereich einer Frontscheibe des Fahrzeugs, angeordnet sein.
Bei einer weiteren Ausbildung umfasst das Verbindungselement eine Hülle, die dazu ausgebildet ist, das Mobilgerät lösbar aufzunehmen. Dadurch kann die Kontaktierung vorteilhafterweise besonders einfach erfolgen.
Die Hülle kann auf an sich bekannte Weise ausgebildet sein, etwa nach Art bekannter Mobiltelefonhüllen, die zum Schutz des Telefons vor Stößen und zur Individualisierung dienen. Die Hülle kann das Mobilgerät vollständig umschließen oder einen Teilbereich freilassen. Die Hülle ist insbesondere so ausgebildet, dass sie zerstörungsfrei und insbesondere ohne Werkzeug von dem Mobilgerät gelöst und daran angebracht werden kann.
Bei einer Weiterbildung ist die Hülle so ausgebildet, dass sie zumindest entlang eines Randbereichs des Mobilgeräts verläuft. Sie kann sich insbesondere um den gesamten Umfang des Mobilgeräts erstrecken. Dadurch kann vorteilhafterweise eine Hülle verwendet werden, die das Mobilgerät in dem Randbereich vor Beschädigungen schützt.
Bei einer Ausbildung der Erfindung umfasst das Verbindungselement eine Steckbuchse. Die Steckbuchse ist insbesondere so gebildet, dass eine Verbindung mit einem Stecker einer externen Einrichtung hergestellt werden kann und eine Kontaktierung des Mobilgerät erreicht wird. Dadurch kann das Mobilgerät vorteilhafterweise mittels einer Steckverbindung kontaktiert werden, während gleichzeitig eine steckerlose Kontaktierung durch das Verbindungselement ermöglicht wird. Dies ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn das Verbindungselement bereits mittels einer Steckverbindung an das Mobilgerät gekoppelt ist. Dabei kann ferner vorteilhafterweise erreicht werden, dass Anschlüsse des Mobilgeräts nicht durch wiederholtes Ein- und Ausstecken belastet werden, da diese Vorgänge an einer Buchse des Verbindungselements vorgenommen werden können. Dies erhöht die Lebensdauer des Mobilgeräts.
Bei einer weiteren Ausbildung umfasst das Verbindungselement ein Ausgabeelement, durch das in Abhängigkeit von einer elektrischen Verbindung, einem Ladevorgang und/oder einer Datenübertragung ein Ausgabesignal erzeugbar ist. Das Verbindungselement kann dadurch vorteilhafterweise genutzt werden, um einem Nutzer Informationen über den Gerätezustand auszugeben.
Das Ausgabeelement kann auf an sich bekannte Weise ausgebildet sein, beispielsweise als optische Anzeige, die zumindest eine Lichtquelle umfasst. Zum Beispiel kann eine einzelne oder eine Vielzahl von Leuchtdioden verwendet werden. Das Ausgabesignal kann eine Steuerung der Intensität, Farbe und räumlichen Verteilung eine Lichtemission umfassen. Das Ausgabesignal kann ferner dynamisch ausgebildet sein, beispielsweise als Blinken oder Lauflicht.
Anhand des Ausgabesignals kann angezeigt werden, wenn eine elektrische Verbindung zum Laden des Mobilgeräts hergestellt oder getrennt wird. Es kann angezeigt werden, ob ein Ladevorgang durchgeführt wird, wie weit das Laden fortgeschritten ist, welchen Ladezustand das Mobilgerät aufweist oder ob der Ladevorgang abgeschlossen ist. Es kann ferner eine Information über eine Datenverbindung angezeigt werden, beispielsweise beim Herstellen oder Trennen der Datenverbindung, beim Austausch von Daten, bei bestimmten Ereignissen wie dem Empfang einer Nachricht oder beim Vorliegen einer Warnmeldung oder eines Hinweises.
Das erfindungsgemäße Verbindungselement zum steckerlosen elektrischen Kontaktieren eines Mobilgeräts mit einer Kontaktstation umfasst eine erste und eine zweite mobile Kontaktfläche. Dabei ist das Verbindungselement so ausgebildet, dass es an einer Außenfläche des Mobilgeräts lösbar befestigbar ist, wobei ferner mittels der ersten und zweiten mobilen Kontaktfläche eine lösbare elektrische Verbindung zwischen dem Mobilgerät und dem Verbindungselement herstellbar ist, wobei die mobilen Kontaktflächen im Wesentlichen flächig und aus einem leitfähigen Kunststoff gebildet sind.
Das Verbindungselement erlaubt vorteilhafterweise durch seine mobilen Kontaktflächen eine Kontaktierung mit der Kontaktstation, insbesondere im Rahmen des oben beschriebenen erfindungsgemäßen Systems, ohne dass hierzu eine Steckverbindung zwischen Verbindungselement und Kontaktstation hergestellt werden muss. Das Verbindungselement kann beispielsweise als Hülle eines Mobilgeräts ausgebildet sein, etwa eines Mobiltelefons oder Tablet-Computers. Die Ausbildung der mobilen Kontaktflächen mit einer flächigen Geometrie und aus einem leitfähigen Kunststoff erlaubt es, die Elektroden so in das Verbindungselement zu integrieren, dass sie zum Beispiel von außen nicht sichtbar sind und/oder einem Nutzer eine besonders angenehme Haptik bieten.
Die mobilen Kontaktflächen sind insbesondere so angeordnet, dass das Verbindungselement so mit der Kontaktstation in Berührung gebracht werden kann, dass die erste mobile Kontaktfläche mit einer ersten stationären sowie die zweite mobile mit einer zweiten stationären Kontaktfläche zumindest teilweise miteinander in leitenden Kontakt gebracht werden.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren der eingangs genannten Art weist die Kontaktstation zumindest eine erste und eine zweite stationäre Kontaktfläche auf und wird elektrisch mit einer Ansteuerungseinheit gekoppelt. An einer Außenfläche des Mobilgeräts wird ein Verbindungselement mit zumindest einer ersten und einer zweiten mobilen Kontaktfläche lösbar befestigt, wobei ferner eine lösbare elektrische Verbindung zwischen dem Mobilgerät und dem Verbindungselement hergestellt wird. Dabei sind die stationären und mobilen Kontaktflächen im Wesentlichen flächig und aus einem leitfähigen Kunststoff gebildet, wobei die stationären und mobilen Kontaktflächen so in Berührung gebracht werden, dass die erste stationäre und die erste mobile Kontaktfläche sowie die zweite stationäre und die zweite mobile Kontaktfläche zumindest teilweise miteinander in leitenden Kontakt gebracht werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist insbesondere ausgebildet, das vorstehend beschriebene erfindungsgemäße System zu betreiben. Das Verfahren weist somit dieselben Vorteile auf wie das erfindungsgemäße System.
Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug zu den Zeichnungen erläutert.

1 zeigt ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Systems,
2A und 2B zeigen Ausführungsbeispiele des Verbindungselements des erfindungsgemäßen Systems,
3A, 3B und 3C zeigen Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Systems und
4A und 4B zeigen weitere Ausführungsbeispiele des Verbindungselements des erfindungsgemäßen Systems.

Mit Bezug zu 1 wird ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Systems erläutert.
Ein Fahrzeug 1 umfasst ein Armaturenbrett 2, in das eine Kontaktstation 3 integriert ist. Bei dem Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass die Kontaktstation 3 am Armaturenbrett 2 in einem mittleren Bereich schwenkbar so befestigt ist, dass ein Fahrer des Fahrzeugs 1 von seiner typischen Sitzposition aus die Position der Kontaktstation leicht erreichen und einsehen kann. In weiteren Ausführungsbeispielen ist vorgesehen, dass die Kontaktstation 3 in einem Bereich zwischen dem Fahrer- und Beifahrersitz des Fahrzeugs 1 angeordnet ist. Alternativ kann eine Position am oberen Rand des Armaturenbretts 2, nahe an einer Windschutzscheibe des Fahrzeugs 1 vorgesehen sein. In weiteren Ausführungsbeispielen können zudem andere Positionen der Kontaktstation 3 vorgesehen sein, zudem kann die Befestigung und Integration in das Fahrzeug 1 auf unterschiedliche Weise erfolgen, insbesondere mittels einer schwenkbaren und/oder verschiebbaren Befestigungseinrichtung.
Die Kontaktstation 3 ist mit einer Ansteuerungseinheit 4 gekoppelt. Bei der Ansteuerungseinheit 4 handelt es sich bei dem Ausführungsbeispiel um ein Ladegerät oder eine externe Stromversorgung, wobei ein bestimmter Strom bei einer vorgegebenen Spannung so bereitstellt wird, dass ein Mobilgerät 6 anhand der elektrischen Energie betrieben oder eine Batterie des Mobilgerät 6 aufgeladen werden kann. In weiteren Ausführungsbeispielen kann die Ansteuerungseinheit 4 als Computerschnittstelle dazu ausgebildet sein, elektronische Signale auszugeben und/oder zu empfangen. Ferner kann die Ansteuerungseinheit 4 mehrere Funktionen zugleich erfüllen, beispielsweise die Funktionen einer Computerschnittstelle und eines Ladegeräts.
Bei dem Ausführungsbeispiel ist die Kontaktstation 3 als Aufnahme für ein Verbindungselement 5 und ein damit gekoppeltes Mobilgerät 4 ausgebildet. Das Verbindungselement 5 ist an dem Mobilgerät 4 befestigt und mittels einer elektrischen Verbindung so gekoppelt, dass von dem Verbindungselement 5 elektrische Energie und/oder elektrische Signale übertragen werden können. Ein Ausführungsbeispiel eines entsprechenden Kopplungselements 57 ist in 2A gezeigt und wird unten erläutert.
Die Kontaktstation 3 und das Verbindungselement 5 weisen flächig ausgebildete Kontaktflächen 31 bis 36, 51 bis 56 auf, die so gebildet und angeordnet sind, dass bei der Aufnahme des Verbindungselements 5 durch die Kontaktstation 3 jeweils Paare von Kontaktflächen 31 bis 36, 51 bis 56 des Verbindungselements 5 und der Kontaktstation 3 miteinander in elektrisch leitendem Kontakt stehen. Die Kontaktflächen 31 bis 36, 51 bis 56 werden unten mit Bezug zu den nachfolgenden Ausführungsbeispielen genauer erläutert.
Mit Bezug zu den 2A und 2B werden Ausführungsbeispiele des Verbindungselements des erfindungsgemäßen Systems erläutert. Dabei wird von dem oben mit Bezug zu 1 erläuterten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Systems ausgegangen.
Das Verbindungselement 5 ist als Hülle 5 für ein Mobiltelefon 6 ausgebildet. Es umfasst einen flachen Bereich sowie einen umlaufenden hochgewölbten Rand. Wird die Hülle 5 an dem Mobiltelefon 6 befestigt, so liegt der flache Bereich an der Rückseite des Mobiltelefons 6 an und die Hülle 5 wird durch den hochgewölbten Rand, der einen Randbereich des Mobiltelefons 6 umschließt, festgehalten. Bei weiteren Ausführungsbeispielen ist der hochgewölbte Rand des Verbindungselement 5 nicht vollständig umlaufend, sondern lediglich bereichsweise ausgebildet, die Befestigung am Mobiltelefon 6 erfolgt jedoch auf analoge Weise. Bei weiteren Ausführungsbeispielen können andere Arten der Befestigung des Verbindungselement 5 an dem Mobiltelefon 6 vorgesehen sein, etwa eine Klemmvorrichtung.
Die Hülle 5 weist ferner ein Kopplungselement 57 auf, das als Steckverbindung 57 ausgebildet ist. Beim Einlegen des Mobiltelefons 6 in die Hülle 5 wird das Kupplungselement 57 in eine entsprechende Buchse des Mobiltelefons 6 eingesteckt. Hierzu ist bei Mobiltelefonen 6 üblicherweise ein Anschluss eines bestimmten Standards, beispielsweise Mini-USB, vorgesehen, jedoch können auch andere Anschlüsse verwendet werden.
Die Hülle 5 umfasst ferner mobile Kontaktflächen 51 bis 54, die bei den gezeigten Ausführungsbeispielen als Rechtecke in dem flachen Bereich der Hülle 5 vorgesehen sind. Sie sind auf der Seite angeordnet, die einem eingelegten Mobiltelefon 6 abgewandt ist, das heißt auf der dem hochgewölbten Rand abgewandten Seite der Hülle 5. Das heißt, in der Zeichnung sind die Umrisse der Kontaktflächen 51 bis 54 angedeutet, obwohl sie nicht zur dargestellten Seite der Hülle 5 hin weisen. Die Kontaktflächen 51 bis 54 sind flach ausgebildet, das heißt, ihre Oberfläche kann im Wesentlichen als zweidimensionale Fläche beschrieben werden. Sie sind voneinander isoliert, das heißt, zwischen den Kontaktflächen 51 bis 54 ist ein nichtleitender Bereich so angeordnet, dass kein elektrischer Kontakt zwischen den Kontaktflächen 51 bis 54 besteht.
Bei weiteren Ausführungsbeispielen können die Kontaktflächen 51 bis 54 leicht gewölbt ausgebildet sein, wobei die Wölbung klein gegenüber der flächigen Ausdehnung ist. Sie können ferner eine andere Form aufweisen, beispielsweise runde oder mehreckige Formen.
Die Kontaktflächen 51 bis 54 weisen ferner elektrische Anschlüsse auf, die mit dem Kopplungselement 57 verbunden sind. Ferner kann ein elektrisches oder elektronisches Element vorgesehen sein, welches zwischen die Kontaktflächen 51 bis 54 und das Kopplungselement 57 geschaltet ist, beispielsweise zur Erfassung eines elektrischen Kontakts oder einer Datenverbindung.
Ferner kann eine Steuerungselektronik vorgesehen sein, die erkennt, ob ein geschlossener Stromkreis vorliegt und Energie übertragen werden kann. Ein Aufladevorgang, bei dem über die Kontaktflächen 51 bis 54 elektrischer Strom an das Kupplungselement 57 und ein daran angeschlossenes Mobilgerät übertragen wird, kann so gesteuert werden, dass die Aufladung nur bei ausreichendem elektrischem Kontakt durchgeführt wird. Alternativ oder zusätzlich kann die Steuerungselektronik die Verbindung zur Übertragung von Daten mittels elektrischer Signale prüfen und überwachen, wobei eine datentechnische Verbindung hergestellt wird, wenn ein ausreichender elektrischer Kontakt vorliegt.
Bei dem Ausführungsbeispiel sind die Kontaktflächen 51 bis 54 aus einem leitfähigen Kunststoff gebildet, der als textiler Stoff ausgebildet ist. Sie sind insbesondere nicht als Metallflächen ausgebildet; bei einem weiteren Ausführungsbeispiel können jedoch metallische Bestandteile umfasst sein. Bei dem Kunststoff können Polymere, etwa Polyethylen oder Polypropylen, als Matrixwerkstoff verwendet werden, die insbesondere als Fasern ausgebildet sein können. Ferner kann auch Zellulose als Matrixwerkstoff verwendet werden. Um eine elektrische Leitfähigkeit zu erreichen, können beispielsweise Rußpartikel, etwa Polyblak, zu einem ausreichend hohen Grad als Füllwerkstoff in den Matrixwerkstoff eingebettet werden.
Bei dem Ausführungsbeispiel werden aus dem Matrix- und Füllstoff gewonnene Fasern in einem textilen Stoff verwendet, um elektrische Leitfähigkeit zu gewährleisten. Bei weiteren Ausführungsbeispiel können zumindest einige der Kontaktflächen 51 bis 54 als durchgehende Kunststoffflächen, das heißt nicht textil, vorliegen.
Ferner können beliebige Arten elektrisch leitfähiger Kunststoffe verwendet werden. Durch die Wahl eines geeigneten leitenden Kunststoffes können die Textur und das Aussehen der Kontaktflächen 51 bis 54 so ausgewählt werden, dass ein bestimmtes Erscheinungsbild und/oder bestimmte taktile Eigenschaften erreicht werden, die beispielsweise als besonders angenehm empfunden werden oder sich besonders gut in die Gestaltung der Hülle 5 einfügen. Insbesondere kann erreicht werden, dass die Kontaktflächen 51 bis 54 nicht optisch erkennbar sind, da ihre Oberflächen optisch den umgebenden Oberflächen der Hülle 5 entsprechen.
Mit Bezug zu den 3A bis 3C werden Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Systems erläutert, wobei von dem oben mit Bezug zu 1 erläuterten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Systems sowie den mit Bezug zu den 2A und 2B erläuterten Ausführungsbeispielen des Verbindungselement 5 ausgegangen wird.
Gezeigt ist jeweils im Längsschnitt eine Kontaktstation 3 mit stationären Kontaktflächen 33, 34. Ein Mobiltelefon 6 und ein damit verbundenes Verbindungselement 5 mit mobilen Kontaktflächen 53, 54 sind so an der Kontaktstation 3 angeordnet, dass die mobile Kontaktfläche 53 mit der stationären Kontaktfläche 33 und die mobile Kontaktfläche 54 mit der stationären Kontaktfläche 34 durch Berührung in leitender Verbindung stehen. Der in der Zeichnung angedeutete Spalt veranschaulicht, dass es sich um Kontaktflächen 33, 34, 53, 54 separater Einheiten handelt. In der tatsächlichen Situation berühren sich jedoch die Kontaktflächen 33 und 53 beziehungsweise 34 und 54.
Bei dem in 3A gezeigten Fall ist die Kontaktstation 3 als horizontale Ablage mit einer Vertiefung und einem erhabenen Randbereich ausgebildet. Die Kontaktstation 3 ist so ausgebildet, dass ein darin abgelegtes Mobiltelefon 6 mit einem Verbindungselement 5 automatisch in eine kontaktierte Position rutscht und darin gehalten wird, wobei die Kontaktflächen 33, 53, 34, 54 einander jeweils paarweise berühren. Hierzu sind insbesondere auch in der Figur nicht dargestellte seitliche Randbereiche erhaben ausgebildet.
Bei dem in 3B gezeigten Fall ist die Kontaktstation 3 als schräge Ablage ausgebildet, wobei ein unterer Rand mit einem erhabenen Bereich so ausgebildet ist, dass ein abgelegtes Mobiltelefon 6 mit einem Verbindungselement 5 durch den erhabenen Randbereich gehalten und am Herunterrutschen gehindert wird. Auch hier sind die Kontaktflächen 33, 53, 34, 44 so angeordnet, dass das Mobiltelefon 6 beim Ablegen auf dem Verbindungselement 3 automatisch in eine kontaktierte Position gelangt und darin gehalten wird. Bei weiteren Ausführungsbeispielen können die statischen Kontaktflächen 33, 34 im Randbereich so angeordnet sein, dass das Mobilgerät 6 und mit der Hülle 5 durch die Schwerkraft automatisch mit ihnen in Kontakt gebracht wird.
Bei dem in 3C gezeigten Fall ist die Kontaktstation 3 als ebene Fläche ausgebildet, auf der die stationären Kontaktflächen 33, 34 mittels elektrisch leitender Klettverschlusselemente ausgebildet sind. Es handelt sich insbesondere um flächig aufgeklebte oder anders an der Oberfläche der Kontaktstation 3 befestigte Streifen mit Klettverschlusselementen. Die Kontaktstation 3 ist hier nicht als Ablage ausgebildet, sondern es wird eine trennbare und selbsttragende Verbindung zu dem Verbindungselement 5 und Mobiltelefonen 6 dadurch hergestellt, dass ebenfalls als Klettverschlusselemente ausgebildete Kontaktflächen 53, 54 des Verbindungselements 5 mit den dazu komplementär ausgebildeten Klettverschlusselementen 33, 34 der Kontaktstation in eine lösbare Verbindung gebracht werden. Das Mobilgerät 6 kann dadurch in verschiedenen Positionen entgegen der Schwerkraft und entgegen den Kräften eventueller Beschleunigungen gehalten werden.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel ist das Fahrzeug 1 ein Fahrrad, insbesondere ein Fahrrad mit einem Motor, beispielsweise einem Elektromotor. Die Kontaktstation 3 mit den stationären Kontaktflächen 33, 34 ist in diesem Fall an einem Teil des Fahrrads befestigt, insbesondere am Lenker oder in einem lenkernahen Bereich. Bei dem Ausführungsbeispiel sind Klettverschlusselemente 33, 34 als stationäre Kontaktflächen 33, 34 am Lenker angebracht und das Verbindungselement 5 weist Kontaktflächen 53, 54 auf, die als dazu komplementäre Klettverschlusselemente ausgebildet sind. Auf diese Weise kann mittels des Verbindungselements 5 ein Mobilgerät 6 so am Lenker des Fahrrads angebracht werden, dass sein Display im Sichtbereich des Radfahrers gehalten wird. Alternativ kann eine andere Anbringung vorgesehen sein. Gleichzeitig wird bei dem Ausführungsbeispiel elektrische Energie bereitgestellt, insbesondere von einer Batterie oder einem Generator des Fahrrads, um das Mobilgerät 6 zu betreiben oder um seine Batterie aufzuladen. In weiteren Ausführungsbeispielen können elektronische Signale vom Fahrrad an das Mobilgerät 6 übertragen werden, beispielsweise von einer Recheneinheit des Fahrrads. Alternativ oder zusätzlich können Daten von dem Mobilgerät 6 an das Fahrrad übertragen werden, beispielsweise zu Steuerung eines Motors oder einer bestimmten Funktionalität.
Das Verbindungselement 5 mit dem Mobiltelefon 6 und die Kontaktstation 3 werden dabei so verbunden oder sind so angeordnet, dass die elektrische Verbindung zwischen den mobilen Kontaktflächen 53, 54 und den stationären Kontaktflächen 33, 34 nicht unwillkürlich gelöst wird, insbesondere nicht durch in dem Fahrzeug eines typischerweise auftretende Bescheinigungen bei einer Fahrt, insbesondere in einer Kurve oder bei einer Bremsung.
Die stationären Kontaktflächen 33, 34 der Kontaktstation 3 sind analog zu den oben erläuterten mobilen Kontaktflächen 51 bis 54 des Verbindungselements 5 ebenfalls flächig und aus Kunststoff gebildet. Auch hier kann ein textiler Stoff mit zumindest teilweise leitfähigen Fasern oder ein durchgehender Kunststoff so verwendet werden, dass die Kontaktflächen 33, 34 durch dazwischen angeordnete nicht elektrisch leitfähige Bereiche voneinander isoliert werden. Ferner können die Kontaktflächen 33, 34 so gebildet sein, dass sie optisch und/oder taktil durch einen Nutzer nicht von der umliegenden Oberfläche der Kontaktstation 3 unterscheidbar sind.
Mit Bezug zu den 4A und 4B werden Ausführungsbeispiele des Verbindungselements des erfindungsgemäßen Systems erläutert. Dabei wird von den oben erläuterten Ausführungsbeispielen des erfindungsgemäßen Systems ausgegangen.
Die Figuren zeigen jeweils ein Mobiltelefon 6, an dem ein Verbindungselement 5 befestigt ist. Insbesondere ist das Verbindungselement 5 als Mobiltelefonhülle 5 ausgebildet.
Bei dem in 4A dargestellten Fall umschließt die Hülle 5 das Mobiltelefon 6 im Wesentlichen vollständig bis auf eine Vorderseite des Mobiltelefons 6, die typischerweise ein Display oder einen Touchscreen aufweist, sowie Bedienelemente und Anschlüsse des Mobiltelefons 6. Die Hülle 5 umfasst ferner eine Deckelklappe 5a, die schwenkbar an der übrigen Hülle 5 befestigt und so ausgebildet ist, dass sie sich in einem zugeklappten Zustand über das Display des Mobiltelefons 6 erstreckt und dieses schützt. In einem aufgeklappten Zustand wird dagegen der Zugang zum Display freigegeben. Ein Pfeil P in 4A deutet die Schwenkrichtung an. Die mobilen Kontaktflächen 53, 54 sind in einem flächig ausgebildeten Bereich der Hülle 5 gegenüber der dem Mobiltelefon 6 zugewandten Seite angeordnet und daher von außen zugänglich.
Bei dem in 4B dargestellten Fall umschließt die Hülle 5 das flach ausgebildete Mobiltelefon 6 lediglich in einem Randbereich, wobei das Mobiltelefon 6 durch einen Kantenschutz insbesondere vor den Folgen eines Sturzes geschützt wird. Die mobilen Kontaktflächen 55, 56 sind hier in einem Randbereich so angeordnet, dass sie über eine durch die Form des Mobiltelefons 6 definierte Kante der Oberfläche der Hülle 5 verlaufen. Die Kontaktflächen 55, 56 setzen sich daher aus jeweils zwei flächigen Elementen auf der einen beziehungsweise anderen Seite der Kante zusammen. Die Anordnung und Form der stationären Kontaktflächen 33, 34 der Kontaktstation 3 können in diesem Fall auch abweichend von den in den 3A bis 3C gezeigten Konfigurationen angeordnet sein, beispielsweise in einem Randbereich einer Ablage, wie in 3B dargestellt, der mit den kontaktierten Bereichen zur Berührung kommt.
Bei weiteren Ausführungsbeispielen ist vorgesehen, dass die Hülle 5 ein Ausgabeelement umfasst, durch das in Abhängigkeit von einer elektrischen Verbindung, einem Ladevorgang und/oder einer Datenübertragung ein Ausgabesignal erzeugt wird. Beispielsweise kann ein Lichtsignal ausgegeben werden, das darauf hinweist, dass eine elektrische Verbindung durch Berührung zwischen den mobilen Kontaktflächen 51 bis 56 und den passenden stationären Kontaktflächen 33, 34 hergestellt wurde. Ferner kann ein Lichtsignal ausgegeben werden, wenn ein Ladevorgang beginnt, während dieser durchgeführt wird oder wenn dieser beendet wird. Ferner kann ein Ladezustand des Mobiltelefons 6 durch ein Lichtsignal ausgegeben werden. Zudem kann die Herstellung oder das Beenden einer datentechnischen Verbindung sowie die Übertragung von Daten signalisiert werden.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel umfasst die Hülle 5 eine Steckbuchse, die beispielsweise nach dem Mini-USB-Standard oder auf andere Weise ausgebildet sein kann. An diese Steckbuchse kann ein externes Gerät mittels Stecker angeschlossen werden, wobei die Verbindung durch die Hülle 5 an das mobile Gerät 6 übertragen wird. Das heißt insbesondere, ein Anschluss des Mobilgeräts 6 kann durch die Steckbuchse der Hülle 5 von außen kontaktiert werden. Insbesondere kann dadurch ein Anschluss, der durch das Kopplungselement 57 belegt ist, repliziert werden, sodass auch bei montierte Hülle 5 eine Kontaktierung des mobilen Geräts 6 durch einen Stecker möglich ist.
Bei weiteren Ausführungsbeispielen ist vorgesehen, dass die Hülle 5 ferner einen Empfänger und/oder Sender für eine induktive Koppelung umfasst. Die Kontaktstation 3 kann in diesem Fall entsprechende Einrichtungen umfassen, mittels derer eine Übertragung von Energie und/oder Daten durch induktive Kopplung an das Verbindungselement 5 und das Mobilgerät 6 durchgeführt werden kann.
Zudem kann bei weiteren Ausführungsbeispielen vorgesehen sein, dass das Verbindungselement 5 einen Energiespeicher umfasst, etwa einen Akku, der über die mobilen Kontaktflächen 51 bis 56 geladen werden kann. Alternativ kann ein Datenspeicher umfasst sein, der über die mobilen Kontaktflächen 51 bis 56 ausgelesen oder beschrieben werden kann.
Bei weiteren Ausführungsbeispielen kann zudem vorgesehen sein, dass auch das Mobilgerät 6 selbst eigene Kontaktflächen umfasst, die insbesondere nach Art der mobilen Kontaktflächen 51 bis 56 gebildet sind. Das Mobilgerät 6 kann dann auch ohne das Verbindungselement 3 mit der Kontaktstation 5 kontaktiert werden oder die Koppelung mit dem Verbindungselement 3 kann besonders einfach dadurch erfolgen, dass die Kontaktflächen des Mobilgeräts mit zusätzlichen Innenseiten-Kontaktflächen des Verbindungselements 3 in Berührung und leitenden Kontakt gebracht werden.
Bezugszeichenliste

1: Fahrzeug
2: Armaturenbrett
3: Kontaktstation, Ablage
4: Ansteuerungseinheit
5: Hülle, Verbindungselement
5a: Deckelklappe
6: Mobilgerät, Mobiltelefon
33, 34: stationäre Kontaktfläche (Kontaktstation)
51, 52, 53, 54, 55, 56: mobile Kontaktfläche (Verbindungselement)
57: Steckverbindung, Kopplungselement (Verbindungselement)
P: Pfeil

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

EP 2506386 A1 [0004]
DE 202011105521 U1 [0005]
DE 102015200305 A1 [0006]
DE 102014201989 A1 [0007]
WO 2009/033482 A2 [0008]

Claims

System zum steckerlosen elektrischen Kontaktieren eines Mobilgeräts (6) mit einer Kontaktstation (3) in einem Fahrzeug (1), wobei die Kontaktstation (3) in das Fahrzeug (1) integriert und elektrisch mit einer Ansteuerungseinheit (4) gekoppelt ist sowie zumindest eine erste und eine zweite stationäre Kontaktfläche (33, 34) aufweist; und an einer Außenfläche des Mobilgeräts (6) ein Verbindungselement (5) lösbar befestigbar ist, wobei ferner eine lösbare elektrische Verbindung zwischen dem Mobilgerät (6) und dem Verbindungselement (5) herstellbar ist und das Verbindungselement (5) zumindest eine erste und eine zweite mobile Kontaktfläche (53, 54) aufweist; wobei die stationären (33, 34) und mobilen Kontaktflächen (53, 54) im Wesentlichen flächig und aus einem leitfähigen Kunststoff gebildet sind; wobei die stationären (33, 34) und mobilen Kontaktflächen (53, 54) so angeordnet sind, dass die Kontaktstation (3) und das Verbindungselement (5) so in Berührung gebracht werden können, dass die erste stationäre (33) und die erste mobile Kontaktfläche (53) sowie die zweite stationäre (34) und die zweite mobile Kontaktfläche (54) zumindest teilweise miteinander in leitenden Kontakt gebracht werden.
System gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der leitfähige Kunststoff ein Polymer, insbesondere Polyethylen oder Polypropylen, als Matrixwerkstoff und einen leitfähigen Füllwerkstoff, insbesondere Rußpartikel, umfasst.
System gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktstation (3) so ausgebildet ist, dass das Mobilgerät (6) in einer kontaktierten Position fixiert wird.
System gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktstation (3) ein Klettverschlusselement umfasst.
System gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktstation (3) in dem Fahrzeug (1) so angeordnet ist, dass sie von einer Fahrersitzposition sichtbar und erreichbar ist.
System gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (5) eine Hülle (5) umfasst, die dazu ausgebildet ist, das Mobilgerät (6) lösbar aufzunehmen.
System gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülle (5) so ausgebildet ist, dass sie zumindest entlang eines Randbereichs des Mobilgeräts (6) verläuft.
System gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (5) ein Ausgabeelement umfasst, durch das in Abhängigkeit von einer elektrischen Verbindung, einem Ladevorgang und/oder einer Datenübertragung ein Ausgabesignal erzeugbar ist.
Verbindungselement (5) zum steckerlosen elektrischen Kontaktieren eines Mobilgeräts (6) mit einer Kontaktstation (3), mit einer ersten und einer zweiten mobilen Kontaktfläche (53, 54); wobei das Verbindungselement (5) so ausgebildet ist, dass es an einer Außenfläche des Mobilgeräts (6) lösbar befestigbar ist, wobei ferner eine lösbare elektrische Verbindung zwischen dem Mobilgerät (6) und dem Verbindungselement (5) herstellbar ist; wobei die mobilen Kontaktflächen (53, 54) im Wesentlichen flächig und aus einem leitfähigen Kunststoff gebildet sind.
Verfahren zum Betreiben eines Systems zum steckerlosen elektrischen Kontaktieren eines Mobilgeräts (6) mit einer Kontaktstation (3) in einem Fahrzeug (1), wobei die Kontaktstation (3) zumindest eine erste (33) und eine zweite stationäre Kontaktfläche (34) aufweist und elektrisch mit einer Ansteuerungseinheit gekoppelt wird; und an einer Außenfläche des Mobilgeräts (6) ein Verbindungselement (5) mit zumindest einer ersten (53) und einer zweiten mobilen Kontaktfläche (54) lösbar befestigt wird, wobei ferner eine lösbare elektrische Verbindung zwischen dem Mobilgerät (6) und dem Verbindungselement (5) hergestellt wird; wobei die stationären (33, 34) und mobilen Kontaktflächen (53, 54) im Wesentlichen flächig und aus einem leitfähigen Kunststoff gebildet sind; wobei die stationären (33, 34) und mobilen Kontaktflächen (53, 54) so in Berührung gebracht werden, dass die erste stationäre (33) und die erste mobile Kontaktfläche (53) sowie die zweite stationäre (34) und die zweite mobile Kontaktfläche (54) zumindest teilweise miteinander in leitenden Kontakt gebracht werden.