DE102019200118A1 - Method for operating a motor vehicle to protect an operating unit of a charging cable - Google Patents
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Abstract
Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeugs (1) umfassend wenigstens einen über ein an einer externen Stromquelle (3) anzuschließendes Ladekabel (4) mit einer Bedieneinheit (7) zu ladenden Energiespeicher (2) sowie mehrere das Fahrzeugumfeld erfassende Kameras (13), wobei eine den Kameras (13) zugeordnete Verarbeitungseinrichtung (15) die Kameradaten auswertet, um zu ermitteln ob sich die Bedieneinheit (7) im möglichen Fahrweg des Kraftfahrzeugs (1) befindet, wobei der Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs (1) in Abhängigkeit des Ermittlungsergebnisses gesteuert wird und/oder eine Warninformation an den Fahrer ausgegeben wird.Method for operating a motor vehicle (1) comprising at least one energy store (2) to be charged via a charging cable (4) to be connected to an external power source (3) and an operating unit (7), as well as several cameras (13) capturing the vehicle surroundings, one of which Processing device (15) assigned to cameras (13) evaluates the camera data in order to determine whether the operating unit (7) is in the possible travel path of the motor vehicle (1), the driving operation of the motor vehicle (1) being controlled as a function of the determination result and / or warning information is output to the driver.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeugs umfassend wenigstens einen über ein an einer externen Stromquelle anzuschließendes Ladekabel mit einer Bedieneinheit zu ladenden Energiespeicher sowie eine oder mehrere das Fahrzeugumfeld erfassende Kameras.The invention relates to a method for operating a motor vehicle comprising at least one energy store to be charged via a charging cable to be connected to an external power source and an operating unit, and one or more cameras capturing the vehicle surroundings.
Moderne Kraftfahrzeuge werden zunehmend als teilelektrisch oder vollelektrisch fahrende Fahrzeuge ausgeführt und umfassen einen oder mehrere entsprechend dimensionierte Energiespeicher, die von Zeit zu Zeit zu laden sind. Hierzu dient ein Ladekabel, das üblicherweise im Fahrzeug mitgeführt wird und das einerseits an eine Ladebuchse am Fahrzeug und andererseits an eine Ladebuchse an einer externen Stromquelle respektive Ladesäule anzuschließen ist. Das Ladekabel umfasst eine Bedieneinheit, die es dem Anwender ermöglicht, den Ladevorgang zu steuern. Diese Bedieneinheit ist in Form eines Gehäuses am Kabel angeordnet respektive integriert. Dieses Gehäuse ist sehr massiv und stabil ausgeführt, da es im Ladebetrieb häufig auf dem Boden liegt und sichergestellt werden muss, dass das Gehäuse auch bei einem unbeabsichtigten Überrollen durch das Kraftfahrzeug nicht beschädigt wird. Ein solches Überrollen ist beispielsweise dann denkbar, wenn in eine oder aus eiern Garage gefahren wird und von einem früheren Ladevorgang über eine in der Garage vorgesehene Ladestation herrührend noch das Ladekabel mit der Bedieneinheit am Boden liegt und nicht aufgeräumt wurde, so dass es überrollt werden kann.Modern motor vehicles are increasingly being designed as partially electric or fully electric vehicles and comprise one or more appropriately dimensioned energy stores which are to be charged from time to time. A charging cable is used for this purpose, which is usually carried in the vehicle and which is to be connected on the one hand to a charging socket on the vehicle and on the other hand to a charging socket on an external power source or charging station. The charging cable includes an operating unit that enables the user to control the charging process. This control unit is arranged or integrated in the form of a housing on the cable. This housing is designed to be very solid and stable, since it often lies on the floor during charging and it must be ensured that the housing is not damaged even if the motor vehicle rolls over unintentionally. Such a rollover is conceivable, for example, when driving into or out of a garage and, due to an earlier charging process via a charging station provided in the garage, the charging cable with the control unit is still on the ground and has not been cleaned up so that it can be rolled over .
Aus
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Verfahren anzugeben, das ein unbeabsichtigtes Überfahren des Ladekabels respektive der Bedieneinheit vermeiden lässt, sodass die Bedieneinheit einfacher und insbesondere weniger stabil ausgeführt werden kann.The invention is based on the problem of specifying a method which can prevent the charging cable or the control unit from being inadvertently driven over, so that the control unit can be carried out more simply and, in particular, less stably.
Zur Lösung dieses Problems ist bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass eine der oder den Kameras zugeordnete Verarbeitungseinrichtung die Kameradaten auswertet, um zu ermitteln, ob sich die Bedieneinheit im möglichen Fahrweg des Kraftfahrzeugs befindet, wobei der Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit des Ermittlungsergebnisses gesteuert wird und/oder eine Warninformation an den Fahrer ausgegeben wird.To solve this problem, in a method of the type mentioned at the outset, it is provided according to the invention that a processing device assigned to the camera or cameras evaluates the camera data in order to determine whether the control unit is in the possible travel path of the motor vehicle, the driving operation of the motor vehicle depending on the Determination result is controlled and / or warning information is output to the driver.
Moderne Kraftfahrzeuge verfügen in der Regel über mehrere die Fahrzeugumgebung erfassende Kameras, üblicherweise zumindest vier Kameras, sodass eine 360°-Umfelderfassung möglich ist. Die Erfindung nutzt nun den Umstand, dass mit diesen Kameras eine entsprechende Umfelderfassung möglich ist und sieht vor, die Verarbeitungseinrichtung derart auszuführen, dass diese in der Lage ist, innerhalb der aufgenommenen Kamerabilder zu ermitteln, ob sich die Bedieneinheit in den Kamerabildern befindet, und wenn ja, ob diese in einem möglichen Fahrweg des Kraftfahrzeugs liegt. Wird keine Bedieneinheit ermittelt, so besteht keine Gefahr des Überfahrens. Wird jedoch eine Bedieneinheit in den Kamerabildern ermittelt und befindet sich diese an einer prekären Position, in der grundsätzlich ein Überfahren möglich ist, so reagiert das System, indem aktiv der zukünftige Fahrbetrieb entsprechend gesteuert wird, um, sollte sich das Fahrzeug in Bewegung setzen oder bereits in Bewegung sein, die eigentliche Überfahrt zu verhindern. Zusätzlich oder alternativ besteht die Möglichkeit, dem Fahrer eine Warninformation auszugeben, die ihn auf das potenzielle Überfahren hinweist, sodass der Fahrer sofort reagieren kann. Im erst genannten Fall erfolgt also ein automatischer Fahrbetriebseingriff zur Vermeidung des Überfahrens der Bedieneinheit, im zweiten Fall erfolgt eine Fahrerinformation und eine entsprechende fahrerseitige Information.Modern motor vehicles generally have a plurality of cameras capturing the vehicle surroundings, usually at least four cameras, so that a 360 ° environment detection is possible. The invention now makes use of the fact that a corresponding environment detection is possible with these cameras and provides for the processing device to be designed in such a way that it is able to determine within the recorded camera images whether the operating unit is in the camera images and if so yes, whether this is in a possible route of the motor vehicle. If no control unit is determined, there is no danger of being run over. However, if an operating unit is identified in the camera images and is in a precarious position in which it is fundamentally possible to drive over it, the system reacts by actively controlling future driving operations should the vehicle start moving or already be in motion to prevent the actual crossing. In addition or as an alternative, there is the possibility of giving the driver warning information which informs him of the potential overrun so that the driver can react immediately. In the first-mentioned case, there is therefore an automatic driving operation intervention to avoid overriding the operating unit, in the second case, driver information and corresponding driver-side information is provided.
Aufgrund des Umstands, dass durch die Kameraüberwachung sichergestellt werden kann, ob ein potenzielles Überfahren möglich ist und dieses potenzielle Überfahren durch die erfindungsgemäße Vorgehensweise ausgeschlossen werden kann, ist einerseits die Bedieneinheit geschützt, andererseits kann sie auch einfacher und insbesondere weniger stabil hinsichtlich des Gehäuses respektive des Aufbaus ausgeführt werden.Due to the fact that the camera monitoring can ensure whether a potential overrun is possible and this potential overrun can be excluded by the procedure according to the invention, on the one hand the control unit is protected, on the other hand it can also be simpler and in particular less stable with respect to the housing or the Construction.
Wie beschrieben ist gemäß einer Erfindungsalternative ein aktiver Steuerungseingriff in den zukünftigen oder laufenden Fahrbetrieb zur Vermeidung einer Überfahrt möglich. Dabei kann bei einem noch nicht fahrenden Kraftfahrzeug die Aufnahme des Fahrbetriebs grundsätzlich gesperrt werden. Eine solche Situation ist denkbar, wenn der Stecker am Fahrzeug nach einem Ladevorgang in der Garage gezogen wurde, aber das Ladekabel nicht aufgeräumt wurde, sondern am Boden liegt und überrollt werden könnte. Befindet sich die Bedieneinheit also im potenziellen Fahrweg, also in einem Bereich, der grundsätzlich vom Fahrzeug angefahren werden kann, so kann das noch nicht fahrende Fahrzeug den Fahrbetrieb gemäß dieser Erfindungsausgestaltung erst gar nicht aufnehmen, sodass das Überfahren ausgeschlossen ist. Der Fahrer kann über diesen Umstand beispielsweise mit einer an einem Display ausgegebenen Warninformation informiert werden, sodass er entsprechend reagieren kann und beispielsweise die Bedieneinheit an eine andere Position bringen kann oder dergleichen, wenn er dies möchte. Grundsätzlich ist jedoch aufgrund des erfindungsgemäßen Sperren der Anfahrbetrieb ausgeschlossen, sodass keinerlei Gefahr für die Bedieneinheit gegeben ist.As described, according to an alternative of the invention, an active control intervention in the future or current driving operation is possible to avoid a crossing. In the case of a motor vehicle which is not yet moving, the start of driving operation can in principle be blocked. Such a situation is conceivable if the plug on the vehicle was pulled out after a charging process in the garage, but the charging cable was not tidied up but was lying on the ground and could be rolled over. The control unit is located In other words, in the potential route, that is to say in an area that can basically be approached by the vehicle, the vehicle that is not yet moving cannot start driving in accordance with this embodiment of the invention, so that the vehicle cannot be driven over. The driver can be informed of this fact, for example, with warning information output on a display, so that he can react accordingly and, for example, can move the control unit to a different position or the like if he wants to. Basically, however, start-up mode is excluded due to the blocking according to the invention, so that there is no danger to the operating unit.
Bei einem bereits fahrenden Kraftfahrzeug, das z.B. in eine oder aus einer Garage fährt, kann das Kraftfahrzeug erfindungsgemäß automatisch gebremst und gestoppt werden oder ein automatischer Lenkeingriff erfolgen. In diesem Fall ist das Kraftfahrzeug aus welchem Grund auch immer in Bewegung, wenngleich ggf. extrem langsam. Erfasst nun die Verarbeitungseinrichtung eine im möglichen Fahrweg befindliche Bedieneinheit, so wird gemäß dieser Ausgestaltung das Fahrzeug automatisch gebremst und gestoppt, bevor es zu einem Überfahren kommt, wobei dies ohne Weiteres möglich ist, nachdem die Verarbeitungseinrichtung aus den Kameradaten auch exakt die Relativposition der Bedieneinheit zum Kraftfahrzeug ermitteln kann. Alternativ oder zusätzlich ist auch ein automatischer Lenkeingriff denkbar, um um die Bedieneinheit herumzufahren, also das Fahrzeug automatisiert zu führen. Es erfolgt also ein aktiver Fahrzeugeingriff, um die Überfahrt zu verhindern.In the case of a motor vehicle that is already moving, e.g. drives into or out of a garage, the motor vehicle can be automatically braked and stopped according to the invention or an automatic steering intervention can take place. In this case, the motor vehicle is in motion for whatever reason, although possibly extremely slowly. If the processing device now detects an operating unit located in the possible route, according to this embodiment the vehicle is automatically braked and stopped before it is run over, which is easily possible after the processing device also uses the camera data to exactly determine the relative position of the operating unit Motor vehicle can determine. As an alternative or in addition, an automatic steering intervention is also conceivable in order to drive around the operating unit, that is to say to guide the vehicle in an automated manner. So there is an active vehicle intervention to prevent the crossing.
Die Verarbeitungseinrichtung weist zur Bildanalyse einen entsprechenden Analysealgorithmus auf, der in der Lage ist, die Bedieneinheit, die beispielsweise eine entsprechende spezifische Geometrie aufweist, zu erfassen. Bei Erfassung der Bedieneinheit und Erkennen des Umstands, dass ein Eingriff bzw. eine Warnsignalgabe erforderlich ist, kommuniziert die Verarbeitungseinrichtung mit einer entsprechenden Steuerungseinrichtung des jeweils zugeordneten Systems, um entweder den Fahreingriff vorzunehmen oder die Warnung auszugeben.For image analysis, the processing device has a corresponding analysis algorithm which is capable of detecting the operating unit, which for example has a corresponding specific geometry. When the control unit is detected and the fact that an intervention or a warning signal is required, the processing device communicates with a corresponding control device of the respectively assigned system in order to either carry out the driving intervention or to issue the warning.
Um die Erfassung der Bedieneinheit möglichst einfach zu gestalten, wird bevorzugt ein Ladekabel mit einer ein oder mehrere optisch erfassbare Markierungen aufweisenden Bedieneinheit verwendet, wobei die Verarbeitungseinrichtung zur Erfassung der einen oder mehreren Markierungen ausgebildet ist. Zur Erleichterung der Erfassung weist also die Bedieneinheit spezifische Markierungen auf, die sie als solche identifizieren, wobei diese Markierungen auch so angebracht sein können, dass sie gleichzeitig auch die räumliche Lage und Bedieneinheitsgröße angeben, wenn sie im Kamerabild analysiert werden. Die Verarbeitungseinrichtung ist nun entsprechend zur Erfassung dieser Markierungen konfiguriert, das heißt, dass der entsprechende Analysealgorithmus entsprechend ausgelegt ist.In order to make the detection of the control unit as simple as possible, a charging cable with an control unit having one or more optically detectable markings is preferably used, the processing device being designed to detect the one or more markings. To facilitate detection, the operating unit therefore has specific markings which it identifies as such, these markings also being able to be applied in such a way that they also indicate the spatial position and operating unit size when they are analyzed in the camera image. The processing device is now configured accordingly to detect these markings, which means that the corresponding analysis algorithm is designed accordingly.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausbildung wird ein Ladekabel mit einer Bedieneinheit verwendet, die eine oder mehrere leuchtende Markierungen aufweist. Diese Leuchtmarkierungen ermöglichen auch eine sichere Ermittlung der Bedieneinheit bei Dunkelheit, da sie zwingend über die Verarbeitungseinrichtung respektive den Analysealgorithmus erfasst werden können.According to a particularly advantageous embodiment, a charging cable is used with an operating unit that has one or more luminous markings. These luminous markings also enable the control unit to be reliably determined in the dark, since they can be detected via the processing device or the analysis algorithm.
Die Markierungen können beliebiger Geometrie sein, beispielsweise als Linien, als Kreise, als Halbkreise oder als Bögen, als Drei- oder als Mehrecke, auch eine Freiform ist denkbar. Der Analysealgorithmus ist entsprechend kalibriert, um die Markierungen auch eindeutig identifizieren zu können, sodass eine sichere Erfassung der Bedieneinheit möglich ist.The markings can be of any geometry, for example as lines, as circles, as semicircles or as arcs, as triangles or as polygons, a free form is also conceivable. The analysis algorithm is calibrated accordingly so that the markings can also be clearly identified, so that the operating unit can be reliably detected.
Wird eine Warninformation ausgegeben, so dient diese der unmittelbaren Information des Fahrers oder ggf. auch einer anderen Person. Als Warninformation kann eine akustische Information ausgegeben werden, beispielsweise über das Infotainment-System des Kraftfahrzeugs, das entsprechend angesteuert wird und entweder einen Ton oder eine konkrete Warnansage ausgibt. Zusätzlich oder alternativ ist auch eine optische Informationsausgabe denkbar, beispielsweise über ein entsprechendes Display im Kraftfahrzeug, an dem ein Warnpiktogramm oder ein Warntext angezeigt wird. Dieses Display kann entweder im Bereich der Mittelkonsole oder im Bereich des Kombiinstruments vorgesehen sein. Als dritte alternative oder zusätzliche Informationsmöglichkeit ist die Ausgabe einer haptischen Information denkbar. Dies kann beispielsweise in Form einer Lenkradvibration oder einer Sitzvibration oder Ähnlichem erfolgen. Bevorzugt können natürlich mehrere unterschiedliche Informationsarten simultan verwendet werden.If warning information is output, it is used to provide the driver or any other person with immediate information. Acoustic information can be output as warning information, for example via the infotainment system of the motor vehicle, which is controlled accordingly and outputs either a tone or a specific warning announcement. Additionally or alternatively, an optical information output is also conceivable, for example via a corresponding display in the motor vehicle, on which a warning pictogram or a warning text is displayed. This display can be provided either in the area of the center console or in the area of the instrument cluster. The output of haptic information is conceivable as a third alternative or additional information option. This can take place, for example, in the form of a steering wheel vibration or a seat vibration or the like. Of course, preferably several different types of information can be used simultaneously.
Neben dem Verfahren selbst betrifft die Erfindung ferner ein Kraftfahrzeug, umfassend wenigstens einen über ein an einer externen Stromquelle anzuschließendes Ladekabel mit einer Bedieneinheit zu ladenden Energiespeicher sowie eine oder mehrere das Fahrzeugumfeld erfassende Kameras. Das Kraftfahrzeug zeichnet sich dadurch aus, dass eine der oder den Kameras zugeordnete Verarbeitungseinrichtung vorgesehen ist, die dazu ausgebildet ist, die Kameradaten auszuwerten, um zu ermitteln, ob sich die Bedieneinheit im möglichen Fahrweg des Kraftfahrzeugs befindet, wobei der Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit des Ermittlungsergebnisses steuerbar ist und/oder eine Warninformation an den Fahrer ausgebbar ist.In addition to the method itself, the invention further relates to a motor vehicle, comprising at least one energy storage device to be charged via a charging cable to be connected to an external power source and an operating unit, and one or more cameras capturing the vehicle surroundings. The motor vehicle is characterized in that a processing device assigned to the camera or cameras is provided, which is designed to evaluate the camera data in order to determine whether the operating unit is in the possible travel path of the motor vehicle, the driving operation of the motor vehicle depending on the The result of the determination can be controlled and / or warning information can be output to the driver.
Die Ermittlung des potenziellen Fahrwegs kann seitens der Verarbeitungseinrichtung oder seitens einer anderen Steuerungseinrichtung erfolgen. Dies stützt sich beispielsweise auf Positionsinformationen, auf Informationen zum Lenkeinschlag, Informationen in Bezug auf die Fahrtrichtung respektive die eingelegte Fahrstufe etc.. Anhand dieser Informationen ist es möglich, ein potenzielles Bewegungsfeld zu definieren, in dem sich das Fahrzeug bewegen kann oder einen konkreten, prognostizierten Fahrweg in Anbetracht der gegebenen Radstellung zu ermitteln, wenn das Fahrzeug beispielsweise bereits leicht angerollt ist. The potential route can be determined by the processing device or by another control device. This is based, for example, on position information, information about the steering angle, information relating to the direction of travel or the selected gear level, etc. Using this information, it is possible to define a potential movement field in which the vehicle can move or a specific, predicted one To determine the travel path in view of the given wheel position if, for example, the vehicle has already rolled slightly.
Der Fahrbetrieb kann über die Verarbeitungseinrichtung oder eine separate Steuerungseinrichtung derart steuerbar sein, dass bei einem noch nicht fahrenden Kraftfahrzeug die Aufnahme des Fahrbetriebs gesperrt wird. Alternativ kann bei einem bereits fahrenden Kraftfahrzeug das Kraftfahrzeug automatisch gebremst und gestoppt werden, alternativ kann auch ein automatischer Lenkeingriff erfolgen.The driving operation can be controlled via the processing device or a separate control device in such a way that the start of the driving operation is blocked in a motor vehicle that is not yet driving. As an alternative, the motor vehicle can be automatically braked and stopped in the case of a motor vehicle that is already running, alternatively an automatic steering intervention can also take place.
An der Bedieneinheit sind ein oder bevorzugt mehrere optisch erfassbare Markierungen vorgesehen, wobei die Verarbeitungseinrichtung zur Erfassung der einen oder mehreren Markierungen ausgebildet ist. Bevorzugt werden hier leuchtende Markierungen verwendet, die auch in Dunkelheit sehr gut sichtbar sind. Dabei kann die oder kann jede Markierung die Form einer Linie, eines Bogens, eines Ovals, eines Kreises, eines Drei- oder Mehrecks oder eine Freiform aufweisen.One or preferably a plurality of optically detectable markings are provided on the operating unit, the processing device being designed to detect the one or more markings. Luminous markings are preferably used here, which are very well visible even in the dark. The or each marking can have the shape of a line, an arc, an oval, a circle, a triangle or polygon or a free form.
Als Warninformation kann eine akustische, optische oder haptische Information ausgebbar sein, wozu entsprechende, fahrzeugseitig üblicherweise von Haus aus bereits verbaute Ausgabemittel verwendet werden.Acoustic, optical or haptic information can be output as warning information, for which purpose appropriate output means that are usually already installed on the vehicle side are used.
Neben dem Kraftfahrzeug betrifft die Erfindung ferner ein Ladekabel für ein Kraftfahrzeug der beschriebenen Art, mit einer Bedieneinheit mit einem Gehäuse, an dem eine oder mehrere bei Dunkelheit oder permanent leuchtende Markierungen in Form einer Linie, in Form eines Bogens, eines Ovals, eines Kreises, eines Drei- oder Mehrecks oder einer Freiform vorgesehen sind.In addition to the motor vehicle, the invention further relates to a charging cable for a motor vehicle of the type described, with an operating unit with a housing on which one or more markings in the form of a line, in the form of an arc, an oval, a circle in the dark or permanently illuminated, a triangle or polygon or a free form are provided.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:
-
1 Eine Prinzipdarstellung eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug in einer Seitenansicht, -
2 eine Draufsicht auf die Anordnung aus1 und -
3 eine vergrößerte Prinzipdarstellung eines Teils eines Ladekabels mit der Bedieneinheit.
-
1 A schematic representation of a motor vehicle according to the invention in a side view, -
2nd a plan view of thearrangement 1 and -
3rd an enlarged schematic diagram of part of a charging cable with the control unit.
Das Ladekabel
Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Ladekabel
Das Kraftfahrzeug
Eine erfindungsgemäß vorgesehene Verarbeitungseinrichtung
Darüber hinaus ist die Verarbeitungseinrichtung
Der potenzielle Fahrweg wird beispielsweise ebenfalls über die Verarbeitungseinrichtung
Für den Fall, dass ermittelt wird, dass die Bedieneinheit
Für den Fall, dass das Kraftfahrzeug
Für den Fall, dass sich das Fahrzeug
Es erfolgt also in jedem Fall ein aktiver Eingriff in den Fahrbetrieb, der entweder komplett gesperrt ist und überhaupt nicht möglich ist, oder in den derart eingegriffen wird, dass das sich bewegende Kraftfahrzeug
Alternativ oder zusätzlich ist es denkbar, auch eine Warninformation auszugeben. Diese kann beispielsweise in optischer Form über das Display
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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- DE 102016111094 A1 [0003]DE 102016111094 A1 [0003]
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