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TECHNISCHES GEBIET
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Diese Offenbarung betrifft ein Elektrofahrzeug-Ladesystem, das dazu konfiguriert ist, Fahrzeug- und Ladeinformationen visuell zu projizieren.
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ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
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Elektrofahrzeuge werden immer beliebter, was zu einem Bedarf an Elektrofahrzeugen führt. Um diesen Bedarf zu decken, entwickeln viele Automobilhersteller mehrere Elektrofahrzeugmodelle. Oftmals verwenden verschiedene Hersteller verschiedene Standards, die ihren Fahrzeugen zugeordnet sind, und in einigen Fällen verschiedene Standards über verschiedene Modelle hinweg. Neben der Verwendung von Ladebuchsen verschiedener Standards können die Automobilhersteller die Ladebuchsen an verschiedenen Stellen an dem Fahrzeug platzieren. Zum Beispiel beinhalten einige der Fahrzeugbuchsenstellen einen Kühlergrill, einen vorderen Kotflügel auf der Fahrerseite, einen hinteren Kotflügel auf der Fahrerseite, integriert in einer Heckbeleuchtung, integriert in einer Frontbeleuchtung, die Rückseite des Fahrzeugs. Und die durch einige Hersteller verwendeten unterschiedlichen Standards beinhalten CHAdeMO, GB/T, COMBO 1, COMBO2, die auf unterschiedlichen Stufen betrieben werden können, wie etwa Stufe 1, Stufe 2 oder DC-Schnellladen. Diese Elektrofahrzeuge werden in Bereichen mit kurzfristigen Leasingverträgen eingesetzt, einschließlich über Händler geleaster Fahrzeuge, Mietfahrzeuge, gemeinsam genutzter Fahrzeuge und Firmenfuhrparks.
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KURZDARSTELLUNG
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Ein Elektrofahrzeug(electric vehicle - EV)-Ladesystem beinhaltet einen Stecker, eine Kamera eine Projektionseinheit und eine Steuerung. Die Steuerung kann dazu konfiguriert sein, als Reaktion auf den Empfang einer Ladeanforderung die Kamera zu aktivieren, um ein Bild eines Fahrzeugs aufzunehmen, und auf das Fahrzeug Führungsinformationen, die dem Stecker zugeordnet sind, basierend auf einer Fahrzeugart und der anhand des Bildes identifizierten Fahrzeugposition zu projizieren.
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Ein Ausrichtungsverfahren für eine Elektrofahrzeug-Ladestation, das durch eine Steuerung durchgeführt wird, beinhaltet Aktivieren einer Kamera als Reaktion auf eine Ladeanforderung, um ein Bild eines Fahrzeugs aufzunehmen, und Veranlassen einer Projektionseinheit, auf das Fahrzeug Führungsinformationen, die einem Stecker der Ladestation zugeordnet sind, basierend auf einer Fahrzeugart und der anhand des Bildes identifizierten Fahrzeugposition zu projizieren.
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Eine Ladestation für ein Elektrofahrzeug beinhaltet einen Stecker, eine Projektionseinheit und eine Steuerung. Die Steuerung kann dazu konfiguriert sein, als Reaktion auf den Empfang einer Ladeanforderung und Identifizierung einer relativen Position des Fahrzeugs zur Ladestation die Projektionseinheit zu veranlassen, auf das Fahrzeug Führungsinformationen, die dem Stecker zugeordnet sind, zu projizieren.
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Figurenliste
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- 1 ist ein Diagramm eines Hybridelektrofahrzeugs, das typische Lade- und Energiespeicherkomponenten veranschaulicht.
- 2 ist eine Draufsicht auf ein Elektrofahrzeugladegerät, das ein Bild aufnimmt und Informationen auf ein Hybridelektrofahrzeug projiziert.
- 3 ist eine Draufsicht auf ein Elektrofahrzeugladegerät, das Informationen auf ein Hybridelektrofahrzeug projiziert.
- 4 ist eine perspektivische Ansicht von Informationen, die von einem Elektrofahrzeugladegerät auf ein Hybridelektrofahrzeug projiziert werden.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden hierin beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass die offenbarten Ausführungsformen lediglich Beispiele sind und andere Ausführungsformen verschiedene und alternative Formen annehmen können. Die Figuren sind nicht unbedingt maßstabsgetreu; einige Merkmale könnten vergrößert oder verkleinert dargestellt sein, um Details bestimmter Komponenten zu zeigen. Demnach sind hierin offenbarte konkrete strukturelle und funktionelle Details nicht als einschränkend auszulegen, sondern lediglich als repräsentative Grundlage, um den Fachmann die vielfältige Verwendung der vorliegenden Erfindung zu lehren. Der Durchschnittsfachmann wird verstehen, dass verschiedene Merkmale, die unter Bezugnahme auf eine beliebige der Figuren veranschaulicht und beschrieben sind, mit Merkmalen kombiniert werden können, die in einer oder mehreren anderen Figuren veranschaulicht sind, um Ausführungsformen zu erzeugen, die nicht ausdrücklich veranschaulicht oder beschrieben sind. Die Kombinationen veranschaulichter Merkmale stellen repräsentative Ausführungsformen für typische Anwendungen bereit. Verschiedene Kombinationen und Modifikationen der Merkmale, die mit den Lehren dieser Offenbarung vereinbar sind, könnten jedoch für bestimmte Anwendungen oder Umsetzungen wünschenswert sein.
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Beim Laden eines Plug-in-Elektrofahrzeugs (PEV oder PHEV) handelt es sich um eine Aufgabe, die oftmals als Selbstverständlichkeit angenommen wird. Daten aus tatsächlichen Benutzererfahrungsdaten geben jedoch an, dass der erfolgreiche Abschluss eines Ladeereignisses problematisch sein kann. Dies trifft insbesondere zu, wenn ein Kunde von einem PEV zu einem anderen PEV wechselt, mit dem er weniger vertraut ist. Unter Umständen ist sich der Kunde nicht sicher, ob er das Kabel richtig eingesteckt hat und ob das Laden erfolgreich begonnen oder abgeschlossen wurde. Es kann sogar sein, dass er nicht weiß, welche Art von Stecker er verwenden soll oder ob er das richtige Ladegerät verwendet, was für viele Kunden zu einer schlechten Benutzererfahrung führt.
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Offenbart werden hier Systeme und Verfahren zum Bereitstellen von Feedback betreffs des Koppelns und Ladens an den Kunden, um die Benutzererfahrung des Ladens zu verbessern. In einer Ausführungsform beinhaltet das System ein Licht-/Bildprojektionssystem, das in einem Ladestecker untergebracht oder in dem Elektrofahrzeug-Ladesystem integriert sein kann. Eine Ladeanforderung leitet den Vorgang ein; die Ladeanforderung kann das Drücken einer Taste oder eines Schalters an einem Ladestationsstecker oder einer Ladestation beinhalten; dabei kann sich um die Detektion eines Entfernens des Steckers aus einer Ladestationshaltevorrichtung über einen Haltevorrichtungs-/Steckerschalter oder -sensor handeln oder es kann sich um die Aktivierung durch eine Steuerung (z. B. einen drahtlosen oder drahtgebundenen Empfang von Zahlungsinformationen oder eine andere Autorisierung der Leistungsverteilung) handeln. Im Falle, dass sich die Projektionseinheit in dem Kabelanschlusskopf (Stecker) befindet, wird, wenn das Kabel auf das Fahrzeug gerichtet ist, eine Frontanzeige (head-up display - HUD) auf das Fahrzeug projiziert. Diese Projektion enthält Ladeereignisinformationen, basierend auf dem Fahrzeug und/oder den Ladeanschlussmerkmalen. Die Ladeereignisinformationen beinhalten eine Position der Buchse, eine Art der Buchse usw. In einer Ausführungsform werden zum Beispiel Standardinformationen von dem Ladekabel auf das Fahrzeug projiziert. Die Standardinformationen beinhalten eine Art des Ladekabels/-systems (z. B. CHAdeMO) und eine verfügbare Leistung (z. B. Stufe II - 6,6 kW).
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In einer anderen Ausführungsform kommunizieren ein Ladekabel und das Fahrzeug über ein drahtloses Netzwerk. Bei dem drahtlosen Netzwerk kann es sich um ein Mobilfunknetzwerk, ein mobiles Funknetzwerk, ein drahtloses Nahbereichsnetzwerk, wie etwa 802.x (z. B. Wi-Fi, Super Wi-Fi, Bluetooth usw.), ein Fahrzeug-zu-Infrastruktur(V2X, V2I)-Netzwerk (z. B. dedizierte Kurstreckenkommunikation (dedicated short-range communications - DSRC)), eine Vorrichtung der Infrared Data Association (IrDA) oder ein anderes drahtloses System handeln. Das Ladegerät und das Fahrzeug kommunizieren drahtlos über ein Netzwerk (ein/eine Modem/Vorrichtung in dem Fahrzeug mit einem/einer Modem/Vorrichtung in der Ladestation), um zusätzliche fahrzeugspezifische Informationen zum Projizieren bereitzustellen. Die fahrzeugspezifischen Informationen können eine Ladegerät-Anschluss-Kompatibilität, Ladeanschlussposition, einen Traktionsbatterie-Ladezustand (state of charge - SOC), Batterietemperatur, eine prognostizierte Startzeit und eine auf dem SOC basierende geschätzte Ladezeit beinhalten.
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In einer anderen Ausführungsform wird eine Bildaufnahmevorrichtung (z. B. eine Kamera), die sich in der Ladestation oder in dem Kopf (Stecker) des Ladekabels befinden kann, dazu verwendet, eine Art des Fahrzeugs und eine relative Position des Fahrzeugs zu bestimmen. Nach der Untersuchung oder dem Parsen eines Bildes von der Kamera kann eine Steuerung bestimmen, mit welchem Ladesystem das Fahrzeug ausgestattet ist, indem ein Fahrzeughersteller und ein(e) Fahrzeugart/-marke/-modell identifiziert werden. In einigen Fällen kann die Steuerung nach dem Parsen und Analysieren des Bildes in der Lage sein, ein Fahrzeugmodelljahr zu detektieren. Anhand des Herstellers, der Marke, des Modells und des Modelljahrs kann die Steuerung ein Bild generieren, das durch die Projektionseinheit projiziert werden soll. Das Bild kann Führungsinformationen, wie etwa Pfeile oder Indikatoren, die in Richtung einer Position der Buchse zeigen, oder einen Umriss des Fahrzeugs mit einer hervorgehobenen Position der Buchse beinhalten. Die Projektionseinheit kann dann die Informationen (z. B. Führungsinformationen, Kompatibilität usw.) dementsprechend projizieren.
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Wenn das Ladekabel/der Ladestecker von dem Fahrzeug getrennt ist, würde die Steuerung in einer anderen Ausführungsform als Reaktion darauf, dass der Kunde es/ihn zufällig auf das Fahrzeug richtet, über die Kamera basierend auf Bilderkennung Fahrzeugmerkmale, einschließlich Hersteller, Marke, Modell und Modelljahr, oder Ladeanschlussmerkmale, einschließlich Art, und eine Ladekapazität identifizieren. Sobald die Steuerung die Ladegeräteart des Fahrzeugs identifiziert hat, würde die Steuerung die Kompatibilität beurteilen und eine entsprechende Angabe ausgeben. Wenn es sich zum Beispiel bei dem Fahrzeugladeanschluss um einen Anschluss der CHAdeMO-Art handelt und das Ladegerät ein COMBO1 (USA) ist, kann die Steuerung eine Fehlernachricht (z. B. rotes Licht, das von der Projektionseinheit projiziert wird, über eine drahtlose Kommunikation einen Ring um die Buchse aufleuchten lassen, eine Nachricht projizieren, um den Kunden über den Fehler zu informieren) verursachen. Die Steuerung kann dann das nächstgelegene kompatible Ladegerät (eine CHAdeMO-Ladestation) identifizieren und ein(e) Bild/Karte/Text auf das Fahrzeug projizieren oder drahtlos eine Wegbeschreibung an das Fahrzeug übertragen, die auf einem fahrzeuginternen Navigationssystem angezeigt werden soll.
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1 bildet ein elektrifiziertes Fahrzeug 112 ab, das als Plug-in-Hybridelektrofahrzeug (PHEV) bezeichnet werden kann. Ein Plug-in-Hybridelektrofahrzeug 112 kann eine oder mehrere elektrische Maschinen 114 umfassen, die mechanisch an ein Hybridgetriebe 116 gekoppelt sind. Die elektrischen Maschinen 114 können dazu in der Lage sein, als Elektromotor oder Generator betrieben zu werden. Zusätzlich ist das Hybridgetriebe 116 mechanisch an einen Motor 118 gekoppelt. Das Hybridgetriebe 116 ist zudem mechanisch an eine Antriebswelle 120 gekoppelt, die mechanisch an die Räder 122 gekoppelt ist. Die elektrischen Maschinen 114 können eine Antriebs- und Verzögerungsfunktion bereitstellen, wenn der Motor 118 an- oder ausgeschaltet wird. Die elektrischen Maschinen 114 können zudem als Generatoren fungieren und können Vorteile hinsichtlich der Kraftstoffeffizienz bereitstellen, indem Energie zurückgewonnen wird, die normalerweise in einem Reibungsbremssystem als Wärme verloren gehen würde. Die elektrischen Maschinen 114 können zudem Fahrzeugemissionen reduzieren, indem sie es ermöglichen, dass der Motor 118 bei effizienteren Drehzahlen betrieben wird, und es ermöglichen, dass das Hybridelektrofahrzeug 112 im Elektromodus betrieben wird, wobei der Motor 118 bei bestimmten Bedingungen ausgeschaltet ist. Bei einem elektrifizierten Fahrzeug 112 kann es sich zudem um ein Batterieelektrofahrzeug (battery electric vehicle - BEV) handeln. In einer BEV-Konfiguration ist der Motor 118 unter Umständen nicht vorhanden. In anderen Konfigurationen kann es sich bei dem elektrifizierten Fahrzeug 112 um ein Vollhybridelektrofahrzeug (full hybrid-electric vehicle - FHEV) ohne Plug-in-Funktion handeln.
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Eine Traktionsbatterie oder ein Batteriepack 124 speichert Energie, die durch die elektrischen Maschinen 114 verwendet werden kann. Der Fahrzeugbatteriepack 124 kann eine Hochspannungsgleichstrom(direct current - DC)-Ausgabe bereitstellen. Die Traktionsbatterie 124 kann elektrisch an ein oder mehrere Leistungselektronikmodule 126 gekoppelt sein. Ein oder mehrere Schütze 142 können die Traktionsbatterie 124 von anderen Komponenten isolieren, wenn sie geöffnet sind, und die Traktionsbatterie 124 mit anderen Komponenten verbinden, wenn sie geschlossen sind. Das Leistungselektronikmodul 126 ist zudem elektrisch an die elektrischen Maschinen 114 gekoppelt und stellt die Fähigkeit bereit, Energie bidirektional zwischen der Traktionsbatterie 124 und den elektrischen Maschinen 114 zu übertragen. Zum Beispiel kann eine Traktionsbatterie 124 eine DC-Spannung bereitstellen, während die elektrischen Maschinen 114 mit einem Dreiphasenwechselstrom (alternating current - AC) betrieben werden können, um zu funktionieren. Das Leistungselektronikmodul 126 kann die DC-Spannung in einen Dreiphasen-AC-Strom zum Betreiben der elektrischen Maschinen 114 umwandeln. In einem Regenerationsmodus kann das Leistungselektronikmodul 126 den Dreiphasen-AC-Strom von den elektrischen Maschinen 114, die als Generatoren fungieren, in die DC-Spannung umwandeln, die mit der Traktionsbatterie 124 kompatibel ist.
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Das Fahrzeug 112 kann einen Wandler für variable Spannungen (variable-voltage Converter - WC) 152 beinhalten, der elektrisch zwischen der Traktionsbatterie 124 und dem Leistungselektronikmodul 126 gekoppelt ist. Der WC 152 kann ein DC/DC-Aufwärtswandler sein, der dazu konfiguriert ist, die durch die Traktionsbatterie 124 bereitgestellte Spannung zu erhöhen oder hochzusetzen. Durch Erhöhen der Spannung können Stromanforderungen gesenkt werden, was zu einer Verringerung des Verdrahtungsumfangs für das Leistungselektronikmodul 126 und die elektrischen Maschinen 114 führt. Ferner können die elektrischen Maschinen 114 mit besserer Effizienz und geringeren Verlusten betrieben werden.
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Neben dem Bereitstellen von Antriebsenergie kann die Traktionsbatterie 124 Energie für andere elektrische Fahrzeugsysteme bereitstellen. Das Fahrzeug 112 kann ein DC/DC-Wandlermodul 128 beinhalten, das die Hochspannungs-DC-Ausgabe der Traktionsbatterie 124 in eine Niederspannungs-DC-Zufuhr umwandelt, die mit Niederspannungsverbrauchern des Fahrzeugs kompatibel ist. Ein Ausgang des DC/DC-Wandlermoduls 128 kann elektrisch an eine Hilfsbatterie 130 (z. B. eine 12-V-Batterie) gekoppelt sein, um die Hilfsbatterie 130 zu laden. Die Niederspannungssysteme können elektrisch an die Hilfsbatterie 130 gekoppelt sein. Ein oder mehrere elektrische Verbraucher 146 können an den Hochspannungsbus gekoppelt sein. Die elektrischen Verbraucher 146 können eine zugeordnete Steuerung aufweisen, welche die elektrischen Verbraucher 146 gegebenenfalls betreibt und steuert. Beispiele für elektrische Verbraucher 146 können ein Gebläse, ein elektrisches Heizelement und/oder ein Klimakompressor sein.
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Das elektrifizierte Fahrzeug 112 kann dazu konfiguriert sein, die Traktionsbatterie 124 über eine externe Leistungsquelle 136 wiederaufzuladen. Bei der externen Leistungsquelle 136 kann es sich um eine Verbindung mit einer Steckdose handeln. Die externe Leistungsquelle 136 kann elektrisch an ein Ladegerät oder ein Elektrofahrzeugversorgungsgerät (electric vehicle supply equipment - EVSE) 138 gekoppelt sein. Bei der externen Leistungsquelle 136 kann es sich um ein elektrisches Leistungsverteilungsnetzwerk oder -netz handeln, wie es von einem Elektrizitätsversorgungsunternehmen bereitgestellt wird. Das EVSE 138 kann Schaltungen und Steuerungen zum Regulieren und Verwalten der Übertragung von Energie zwischen der Leistungsquelle 136 und dem Fahrzeug 112 bereitstellen. Die externe Leistungsquelle 136 kann elektrische Leistung als DC oder AC an das EVSE 138 bereitstellen. Das EVSE 138 kann einen Ladestecker 140 zum Einstecken in einen Ladeanschluss 134 des Fahrzeugs 112 aufweisen. Bei dem Ladeanschluss 134 kann es sich um eine beliebige Art von Anschluss handeln, die dazu konfiguriert ist, Leistung von dem EVSE 138 an das Fahrzeug 112 zu übertragen. Der Ladeanschluss 134 kann elektrisch an ein Ladegerät oder ein bordeigenes Leistungswandlermodul 132 gekoppelt sein. Das Leistungswandlermodul 132 kann die von dem EVSE 138 zugeführte Leistung konditionieren, um der Traktionsbatterie 124 die richtigen Spannungs- und Strompegel bereitzustellen. Das Leistungswandlermodul 132 kann mit dem EVSE 138 eine Schnittstelle bilden, um die Abgabe von Leistung an das Fahrzeug 112 zu koordinieren. Der EVSE-Stecker 140 kann Stifte aufweisen, die mit entsprechenden Aussparungen des Ladeanschlusses 134 zusammenpassen. Alternativ dazu können verschiedene Komponenten, die als elektrisch gekoppelt oder verbunden beschrieben sind, Leistung unter Verwendung einer drahtlosen induktiven Kopplung übertragen.
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Eine oder mehrere Radbremsen 144 können bereitgestellt sein, um das Fahrzeug 112 abzubremsen und eine Bewegung des Fahrzeugs 112 zu verhindern. Die Radbremsen 144 können hydraulisch betätigt, elektrisch betätigt oder eine Kombination daraus sein. Die Radbremsen 144 können Teil eines Bremssystems 150 sein. Das Bremssystem 150 kann andere Komponenten zum Betätigen der Radbremsen 144 beinhalten. Der Einfachheit halber bildet die Figur eine einzelne Verbindung zwischen dem Bremssystem 150 und einer der Radbremsen 144 ab. Eine Verbindung zwischen dem Bremssystem 150 und den anderen Radbremsen 144 ist impliziert. Das Bremssystem 150 kann eine Steuerung zum Überwachen und Koordinieren des Bremssystems 150 beinhalten. Das Bremssystem 150 kann die Bremskomponenten überwachen und die Radbremsen 144 zur Abbremsung des Fahrzeugs steuern. Das Bremssystem 150 kann auf Fahrerbefehle reagieren und kann zudem autonom arbeiten, um Merkmale, wie etwa Stabilitätskontrolle, umzusetzen. Die Steuerung des Bremssystems 150 kann ein Verfahren zum Anlegen einer angeforderten Bremskraft umsetzen, wenn dies durch eine andere Steuerung oder Unterfunktion angefordert wird.
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Elektronische Module in dem Fahrzeug 112 können über ein oder mehrere Fahrzeugnetzwerke kommunizieren. Das Fahrzeugnetzwerk kann eine Vielzahl von Kommunikationskanälen beinhalten. Bei einem Kanal des Fahrzeugnetzwerks kann es sich um einen seriellen Bus, wie etwa ein Controller Area Network (CAN), handeln. Einer der Kanäle des Fahrzeugnetzwerks kann ein Ethernet-Netzwerk laut der Definition durch die Normengruppe 802 des Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) beinhalten. Zusätzliche Kanäle des Fahrzeugnetzwerks können diskrete Verbindungen zwischen Modulen beinhalten und können Leistungssignale von der Hilfsbatterie 130 beinhalten. Unterschiedliche Signale können über unterschiedliche Kanäle des Fahrzeugnetzwerks übertragen werden. Zum Beispiel können Videosignale über einen Hochgeschwindigkeitskanal (z. B. Ethernet) übertragen werden, während Steuersignale über ein CAN oder diskrete Signale übertragen werden können. Das Fahrzeugnetzwerk kann beliebige Hardware- und Softwarekomponenten beinhalten, die eine Übertragung von Signalen und Daten zwischen Modulen unterstützen. Das Fahrzeugnetzwerk ist in 1 nicht gezeigt, es kann jedoch impliziert sein, dass das Fahrzeugnetzwerk mit einem beliebigen elektronischen Modul verbunden sein kann, das in dem Fahrzeug 112 vorhanden ist. Es kann eine Fahrzeugsystemsteuerung (vehicle system controller - VSC) 148 vorhanden sein, um den Betrieb der verschiedenen Komponenten zu koordinieren.
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2 ist eine Draufsicht eines Elektrofahrzeug-Ladesystems 200, das ein Bild eines Fahrzeugs 202 aufnimmt und Informationen auf das Fahrzeug 202 projiziert. Hier handelt es sich bei dem Fahrzeug 202 um ein Hybridelektrofahrzeug 202, das eine Buchse 204 aufweist, um eine Traktionsbatterie des Fahrzeugs 202 mit einer Ladestation 208 zu koppeln, die auch als Elektrofahrzeugversorgungsgerät (EVSE) bezeichnet wird. In dieser Veranschaulichung beinhaltet das Fahrzeug 202 zudem einen drahtlosen Sendeempfänger 206. Das EVSE 208 beinhaltet einen Stecker 210. Der Stecker 210 kann eine visuelle Einheit 212 beinhalten, die eine Projektionseinheit und/oder eine Kamera beinhalten kann. Bei der Projektionseinheit kann es sich um ein Projektions-/Frontanzeige(HUD)-System handeln, das eine Festkörperlichtquelle (z. B. eine Leuchtdiode (LED)) verwendet, die Licht durch eine Flüssigkristallanzeige(liquid crystal display - LCD)-Bildschirm projiziert, um ein Bild zu erzeugen, wenn es von einer Oberfläche reflektiert wird. Das Projektionssystem kann zudem optische Wellenleiter verwenden, um Bilder direkt in einem Kombinierer zu erzeugen, anstatt ein Projektionssystem zu verwenden. Das System kann einen Abtastlaser zum Anzeigen von Bildern oder Videobildern verwenden. Neue Technologien können Mikroanzeige-Bildgebungstechnologien beinhalten, einschließlich Flüssigkristallanzeige (LCD), Flüssigkristall auf Silicium (LCoS), digitaler Mikrospiegel (digital micro-mirrors - DMD) und organischer Leuchtdioden (OLED). Die visuelle Einheit 212 kann einen Bereich 216 abtasten, wobei sie ein Bild eines Fahrzeugs aufnimmt, und nach dem Parsen des Bereichs 216 kann die Steuerung basierend auf einem Hersteller, einer Marke und einem Modell, die durch die Steuerung anhand des Bildes bestimmt wurden, eine Position der Buchse 204 bestimmen. Die visuelle Einheit 212 kann dann die Projektionseinheit aktivieren, damit diese einen Bereich 214 in der Nähe der Buchse 204 projiziert/erleuchtet. Da sich der Stecker 210 in Bewegung befinden kann, nämlich während einer Zeit, zu welcher der Benutzer den Stecker 210 aus dem EVSE 208 entfernt, kann es sein, dass die visuelle Einheit 212 die relative Position zwischen dem Stecker 210 und der Buchse 204 kompensieren muss. In einer Ausführungsform kann die Projektionseinheit eine Verschiebung, Drehung und Höhe des projizierten Bildes 214 derart einstellen, dass der angezeigte Text in Nachrichten im Allgemeinen horizontal und an der Buchse ausgerichtet ist. Außerdem kann die Projektionseinheit eine Brennweite, den Brennpunkt, die Tiefenschärfe (depth of field - DOF) verändern oder eine ähnliche Einstellung vornehmen. Wenn der Stecker 210 in eine Richtung gewandt ist, sodass sich der Projektionsbereich 214 nicht in der Nähe der Buchse 204 befindet, kann die Steuerung das Bild dahingehend einstellen, dass es ein Indikator einer Bewegungsrichtung ist, in die der Stecker 210 geführt werden muss, um die Buchse 204 zu erreichen.
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In einer anderen Ausführungsform ist die Projektionseinheit des visuellen Systems 212 in Bezug auf den Stecker 210 fest angebracht, und die Steuerung kann dann das angezeigte Bild basierend auf der Kameraansicht einstellen. In dieser Ausführungsform kann die Steuerung das Bild dahingehend einstellen, dass es ein Indikator einer Bewegungsrichtung ist, in die der Stecker 210 geführt werden muss, um die Buchse 204 zu erreichen. Außerdem kann das angezeigte Bild eine Hervorhebung beinhalten, die auf eine Position der Buchse 204 projiziert wird, wenn sich eine Fläche des Steckers 210 in einer Linie mit der Buchse 204 befindet.
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Gleichermaßen kann das EVSE 208 ein visuelles System 218 beinhalten, das einen Bereich 222 abtasten kann, wobei es ein Bild eines Fahrzeugs aufnimmt, und nach dem Parsen des Bereichs 222 kann die Steuerung basierend auf einem Hersteller, einer Marke und einem Modell, die durch die Steuerung anhand des Bildes bestimmt wurden, eine Position der Buchse 204 bestimmen. Die visuelle Einheit 218 kann dann die Projektionseinheit aktivieren, damit diese einen Bereich 220 in der Nähe der Buchse 204 projiziert/erleuchtet. Die Projektionseinheit kann eine Verschiebung, Drehung und Höhe des projizierten Bildes 220 derart einstellen, dass der angezeigte Text in Nachrichten im Allgemeinen horizontal und an der Buchse ausgerichtet ist. Die Projektionseinheit kann zudem in einen Bereich 220 projizieren, der von der Buchse 204 versetzt ist, sodass eine Nachricht auf eine relativ ebene Fläche des Fahrzeugs 202 projiziert werden kann.
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Ferner kann das EVSE 208 einen Sendeempfänger 224 zur Kommunikation mit dem Sendeempfänger 206 des Fahrzeugs beinhalten. Diese Kommunikation kann die Übertragung und den Empfang einer Fahrzeugidentifikationsnummer (vehicle identification number - VIN), den Fahrzeughersteller, die Fahrzeugart, die Fahrzeugmarke, das Fahrzeugmodell, das Fahrzeugmodelljahr oder das Herstellungsdatum des Fahrzeugs beinhalten. Wenn diese Informationen durch das EVSE 208 empfangen werden, können sie der Steuerung ermöglichen, das EVSE 208 für die Besonderheiten des Fahrzeugs 202 zu konfigurieren. Diese Daten können dann dazu verwendet werden, das angezeigte Bild zu generieren.
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3 ist eine Draufsicht eines Elektrofahrzeug-Ladesystems 300, das Informationen auf das Fahrzeug 302 projiziert. Hier handelt es sich bei dem Fahrzeug 302 um ein Hybridelektrofahrzeug 302, das eine Buchse 304 aufweist, um eine Traktionsbatterie des Fahrzeugs 302 mit einer Ladestation 308 zu koppeln, die auch als Elektrofahrzeugversorgungsgerät (EVSE) bezeichnet wird. In dieser Veranschaulichung kann das Fahrzeug 302 zudem einen drahtlosen Sendeempfänger oder einen drahtgebundenen Sendeempfänger beinhalten. Das EVSE 308 beinhaltet einen Stecker 310. Der Stecker 310 kann eine Projektionseinheit 312 (z.B. ein Projektions-/Frontanzeige(HUD)-System) beinhalten. Der Stecker 310 kann einen Beschleunigungsmesser, einen GPS-Sensor oder ein anderes System beinhalten, um eine Position und Lage (z. B. eine Ausrichtung relativ zum Erdhorizont) des Steckers 310 zu bestimmen. Wenn zum Beispiel der Stecker in der Haltevorrichtung untergebracht ist, sind Position und Lage bekannt und es kann dieser Punkt als Referenzpunkt angesehen werden. Wenn der Stecker 310 entfernt wird, werden Daten von dem GPS/Beschleunigungsmesser verwendet, um eine relative Position und Lage bezüglich des Referenzpunktes zu bestimmen. Und basierend auf diesen Daten wird ein Bild, das durch die Projektionseinheit 312 angezeigt werden soll, derart eingestellt, dass das projizierte Bild 314 dem Benutzer eine Führung bereitstellt.
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4 ist eine perspektivische Ansicht 400 von Informationen, die von einem Elektrofahrzeugladegerät auf ein Hybridelektrofahrzeug 402 projiziert werden. Das Elektrofahrzeug 402 beinhaltet eine elektrische Ladebuchse 404 und einen drahtlosen Sendeempfänger 406. In dieser Veranschaulichung beinhaltet das EVSE einen Stecker 410 mit einer visuellen Einheit 412, die dazu konfiguriert ist, ein Bild 414 auf das Fahrzeug 402 zu projizieren. Das Bild 414 kann eine Steckerführung 414A, die einen markierten oder hervorgehobenen Ring beinhaltet, der die Buchse 404 umgibt, Steckermerkmale 414B (z. B. eine Steckerart, eine Systemleistungskapazität, eine Fahrzeugmarke oder ein Modell) und Lademerkmale 414C, wie etwa einen Batterieladezustand, einen Ladestatus (z. B. lädt, wartet auf Ladebeginn, geladen), beinhalten. Der drahtlose Sendeempfänger 406 in dem Fahrzeug kann mit einem drahtlosen Sendeempfänger 416 kommunizieren, der entfernt ist (z. B. einem Mobilfunkmast, einem Bereichsnetzwerk, einer mobilen Vorrichtung, einem Geschätfshaus/Wohnhaus oder der Ladestation).
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Die Steuerlogik oder die durch die Steuerung durchgeführten Funktionen können in einer oder mehreren Figuren durch Ablaufdiagramme oder ähnliche Diagramme wiedergegeben sein. Diese Figuren stellen repräsentative Steuerstrategien und/oder eine repräsentative Steuerlogik bereit, die unter Verwendung einer oder mehrerer Verarbeitungsstrategien, wie etwa ereignisgesteuert, unterbrechungsgesteuert, Multi-Tasking, Multi-Threading und dergleichen, umgesetzt sein können/kann. Demnach können verschiedene veranschaulichte Schritte oder Funktionen in der veranschaulichten Reihenfolge oder parallel durchgeführt oder in einigen Fällen weggelassen werden. Wenngleich sie nicht immer ausdrücklich veranschaulicht sind, wird der Durchschnittsfachmann erkennen, dass eine/r oder mehrere der veranschaulichten Schritte oder Funktionen in Abhängigkeit von der konkreten verwendeten Verarbeitungsstrategie wiederholt ausgeführt werden können. Gleichermaßen ist die Verarbeitungsreihenfolge nicht zwingend erforderlich, um die hierin beschriebenen Merkmale und Vorteile zu erzielen, sondern soll der einfacheren Veranschaulichung und Beschreibung dienen. Die Steuerlogik kann hauptsächlich als Software umgesetzt sein, die durch eine mikroprozessorbasierte Fahrzeug-, Motor- und/oder Antriebsstrangsteuerung, wie etwa die Steuerung, ausgeführt wird. Selbstverständlich kann die Steuerlogik je nach der konkreten Anwendung als Software, Hardware oder eine Kombination aus Software und Hardware in einer oder mehreren Steuerungen umgesetzt sein. Bei einer Umsetzung in Software kann die Steuerlogik in einer/einem oder mehreren computerlesbaren Speichervorrichtungen oder -medien bereitgestellt sein, auf denen Daten gespeichert sind, die Code oder Anweisungen wiedergeben, der/die durch einen Computer zum Steuern des Fahrzeugs oder seiner Teilsysteme ausgeführt wird/werden. Die computerlesbaren Speichervorrichtungen oder -medien können eine oder mehrere einer Anzahl von bekannten physischen Vorrichtungen beinhalten, die elektronischen, magnetischen und/oder optischen Speicher nutzen, um ausführbare Anweisungen und zugehörige Kalibrierungsinformationen, Betriebsvariablen und dergleichen zu speichern.
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Die hierin offenbarten Prozesse, Verfahren oder Algorithmen können einer Verarbeitungsvorrichtung, einer Steuerung oder einem Computer zuführbar sein/davon umgesetzt werden, die/der eine beliebige bestehende programmierbare elektronische Steuereinheit oder dedizierte elektronische Steuereinheit beinhalten kann. Gleichermaßen können die Prozesse, Verfahren oder Algorithmen als Daten und Anweisungen gespeichert sein, die durch eine Steuerung oder einen Computer in vielen Formen ausgeführt werden können, einschließlich unter anderem Informationen, die permanent auf nicht beschreibbaren Speichermedien, wie etwa Festwertspeicher(Read Only Memory - ROM)-Vorrichtungen, gespeichert sind, und Informationen, die veränderbar auf beschreibbaren Speichermedien, wie etwa Disketten, Magnetbändern, Compact Discs (CDs), Direktzugriffsspeicher(Random Access Memory - RAM)-Vorrichtungen und anderen magnetischen und optischen Medien, gespeichert sind. Die Prozesse, Verfahren und Algorithmen können zudem in einem durch Software ausführbaren Objekt umgesetzt sein. Alternativ können die Prozesse, Verfahren oder Algorithmen ganz oder teilweise unter Verwendung geeigneter Hardwarekomponenten, wie etwa anwendungsspezifischer integrierter Schaltungen (application specific integrated circuits - ASICs), feldprogrammierbarer Gate-Arrays (FPGA), Zustandsmaschinen, Steuerungen oder anderer Hardwarekomponenten oder Vorrichtungen oder einer Kombination aus Hardware-, Software- und Firmwarekomponenten, ausgeführt sein.
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Wenngleich vorstehend Ausführungsbeispiele beschrieben sind, ist es nicht beabsichtigt, dass diese Ausführungsformen alle möglichen Formen beschreiben, die durch die Patentansprüche eingeschlossen sind. Die in der Beschreibung verwendeten Ausdrücke sind vielmehr beschreibende als einschränkende Ausdrücke und es versteht sich, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Geist und Umfang der Offenbarung abzuweichen. Wie zuvor beschrieben, können die Merkmale verschiedener Ausführungsformen miteinander kombiniert werden, um weitere erfindungsgemäße Ausführungsformen zu bilden, die unter Umständen nicht ausdrücklich beschrieben oder veranschaulicht sind. Wenngleich verschiedene Ausführungsformen gegenüber anderen Ausführungsformen oder Umsetzungen nach dem Stand der Technik hinsichtlich einer oder mehrerer gewünschter Eigenschaften als vorteilhaft oder bevorzugt beschrieben sein können, erkennt der Durchschnittsfachmann, dass an einem oder mehreren Merkmalen oder einer oder mehreren Eigenschaften Abstriche gemacht werden können, um die gewünschten Gesamtattribute des Systems zu erreichen, die von der konkreten Anwendung und Umsetzung abhängig sind. Zu diesen Attributen können unter anderem Kosten, Festigkeit, Lebensdauer, Lebenszykluskosten, Marktfähigkeit, Erscheinungsbild, Verpackung, Größe, Betriebsfähigkeit, Gewicht, Herstellbarkeit, einfache Montage usw. gehören. Demnach liegen Ausführungsformen, die in Bezug auf eine oder mehrere Eigenschaften als weniger wünschenswert als andere Ausführungsformen oder Umsetzungen nach dem Stand der Technik beschrieben sind, nicht außerhalb des Umfangs der Offenbarung und können für bestimmte Anwendungen wünschenswert sein.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Elektrofahrzeug(EV)-Ladesystem bereitgestellt, das einen Stecker; eine Kamera; eine Projektionseinheit und eine Steuerung aufweist, die dazu konfiguriert ist, als Reaktion auf den Empfang einer Ladeanforderung die Kamera zu aktivieren, um ein Bild eines Fahrzeugs aufzunehmen, und auf das Fahrzeug Führungsinformationen, die dem Stecker zugeordnet sind, basierend auf einer Fahrzeugart und der anhand des Bildes identifizierten Fahrzeugposition zu projizieren.
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Gemäß einer Ausführungsform wird die relative Fahrzeugposition durch eine Differenz zwischen einer Position einer Buchse für den Stecker an dem Fahrzeug und dem Ladesystem definiert.
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Gemäß einer Ausführungsform beinhalten die Führungsinformationen einen Umriss des Fahrzeugs, bei dem die Position der Buchse hervorgehoben ist, oder Indikatoren, die auf die Position der Buchse gerichtet sind.
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Gemäß einer Ausführungsform sind die Kamera und die Projektionseinheit in dem Stecker untergebracht.
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Gemäß einer Ausführungsform wird die relative Fahrzeugposition durch eine Differenz zwischen einer Position einer Buchse für den Stecker an dem Fahrzeug und dem Stecker definiert.
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Gemäß einer Ausführungsform beinhalten die Führungsinformationen einen Umriss des Fahrzeugs, bei dem die Position der Buchse hervorgehoben ist, oder Indikatoren, die auf die Position der Buchse gerichtet sind.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerung ferner dazu konfiguriert, die Führungsinformationen basierend auf dem Bild derart einzustellen, dass, wenn das Bild eine Position der Buchse beinhaltet, die Führungsinformationen eine Hervorhebung der Position der Buchse beinhalten.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die vorstehende Erfindung ferner gekennzeichnet durch einen drahtlosen Sendeempfänger, der dazu konfiguriert ist, mit einem drahtlosen Sendeempfänger des Fahrzeugs zu kommunizieren.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerung ferner dazu konfiguriert, von dem Sendeempfänger über den drahtlosen Sendeempfänger eine Eigenschaft eines Ladesystems des Fahrzeugs zu empfangen, wobei die Eigenschaft einen maximalen Ladestrom, einen Batterieladezustand, eine maximale Spannung oder eine geschätzte Startzeit beinhaltet, und die Projektionseinheit dazu zu veranlassen, die Eigenschaft auf das Fahrzeug zu projizieren.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerung ferner dazu konfiguriert, eine Farbe eines Lichts des Steckers mit einer Farbe eines lumineszierenden Rings einer Buchse für den Stecker an dem Fahrzeug abzugleichen.
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Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet die Ladeanforderung eine Ausgabe von einem Schalter an dem Stecker oder die Detektion des Entfernens des Steckers aus einer Haltevorrichtung, die dazu konfiguriert ist, den Stecker zu halten, wenn dieser nicht verwendet wird.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Ausrichtungsverfahren für eine Elektrofahrzeug-Ladestation bereitgestellt, aufweisend Aktivieren einer Kamera durch eine Steuerung als Reaktion auf eine Ladeanforderung, um ein Bild eines Fahrzeugs aufzunehmen; und Veranlassen einer Projektionseinheit, auf das Fahrzeug Führungsinformationen, die einem Stecker der Ladestation zugeordnet sind, basierend auf einer Fahrzeugart und der anhand des Bildes identifizierten Fahrzeugposition zu projizieren.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die vorstehende Erfindung ferner gekennzeichnet durch Einstellen der Führungsinformationen basierend auf dem Bild derart, dass, wenn das Bild eine Position einer Buchse für den Stecker an dem Fahrzeug beinhaltet, die Führungsinformationen eine Hervorhebung der Position der Buchse beinhalten.
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Gemäß einer Ausführungsform beinhalten die Führungsinformationen einen Umriss des Fahrzeugs, bei dem die Position der Buchse hervorgehoben ist, oder Indikatoren, die auf die Position der Buchse gerichtet sind.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die vorstehende Erfindung ferner gekennzeichnet durch Empfangen einer Eigenschaft eines Ladesystems des Fahrzeugs von einem Sendeempfänger, wobei die Eigenschaft einen maximalen Ladestrom, einen Batterieladezustand, eine maximale Spannung oder eine geschätzte Startzeit beinhaltet, und Veranlassen der Projektionseinheit dazu, die Eigenschaft auf das Fahrzeug zu projizieren.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Ladestation für ein Elektrofahrzeug bereitgestellt, die einen Stecker; eine Projektionseinheit und eine Steuerung aufweist, die dazu konfiguriert ist, als Reaktion auf den Empfang einer Ladeanforderung und der Identifizierung einer relativen Position des Fahrzeugs zur Ladestation die Projektionseinheit dazu zu veranlassen, auf das Fahrzeug Führungsinformationen, die dem Stecker zugeordnet sind, zu projizieren.
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Gemäß einer Ausführungsform wird die relative Position durch eine Differenz zwischen einer Position einer Buchse für den Stecker an dem Fahrzeug und der Ladestation definiert.
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Gemäß einer Ausführungsform beinhalten die Führungsinformationen einen Umriss des Fahrzeugs, bei dem die Position der Buchse hervorgehoben ist, oder Indikatoren, die auf die Position der Buchse gerichtet sind.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die vorstehende Erfindung ferner gekennzeichnet durch einen drahtlosen Sendeempfänger, der dazu konfiguriert ist, mit einem drahtlosen Sendeempfänger des Fahrzeugs zu kommunizieren.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerung ferner dazu konfiguriert, von dem Sendeempfänger über den drahtlosen Sendeempfänger eine Eigenschaft eines Ladesystems des Fahrzeugs zu empfangen, wobei die Eigenschaft einen maximalen Ladestrom, einen Batterieladezustand, eine maximale Spannung oder eine geschätzte Startzeit beinhaltet, und die Projektionseinheit dazu zu veranlassen, die Eigenschaft auf das Fahrzeug zu projizieren.