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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Enteisen mindestens einer verschlossenen Öffnung in der Außenhaut einer Fahrzeugkarosserie. Sie betrifft überdies ein System aus einem Fahrzeug und einem mobilen Endgerät zum Enteisen mindestens einer verschlossenen Öffnung in der Außenhaut einer Fahrzeugkarosserie des Fahrzeugs.
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Verschlossene Öffnungen eines Fahrzeugs können beispielsweise sein eine Fahrzeugtür, eine Heckklappe, eine Motorhaube, eine Tankklappe, eine Ladesteckdosenklappe, ein Türaußengriff, insbesondere ein aus einer Deaktivierungsstellung in eine Aktivierungsstellung ausfahrbarer Türaußengriff oder ein Schiebedach. Derartige Öffnungen können bei ungünstiger Witterung vereisen. Beispielsweise kann gefrierender Regen zu einer Ansammlung von Eis an dem Fahrzeug führen, wenn die Lufttemperatur über dem Gefrierpunkt von Wasser liegt und die Fahrzeugtemperatur darunter. Während dies bei bestimmten Öffnungen hingenommen werden kann, da diese nicht bei jedem Betrieb des Fahrzeugs geöffnet werden müssen, ist dies bei anderen Öffnungen nicht der Fall: in diesem Zusammenhang sind Türaußengriffe bekannt, die im deaktivierten Zustand im Wesentlichen bündig mit der umgebenden Fläche der Außenhaut der Fahrzeugkarosserie abschlie-ßen. Beim Aktivieren werden sie ausgefahren, sodass sie gegenüber der Außenhaut der Fahrzeugkarosserie erhoben sind. Zumeist wird dann ermöglicht auf eine vom Benutzer abgewandte Fläche des Türaußengriffs zuzugreifen, um die Fahrzeugtür zu öffnen. Ist ein derartiger Türaußengriff eines Fahrzeugs vereist, kann das Fahrzeug nicht mehr benutzt werden.
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In diesem Zusammenhang ist aus der
DE 10 2013 212 198 A1 ein aktivierbarer Türaußengriff für Fahrzeuge bekannt, der über ein integriertes Heizelement in Abhängigkeit von einer erfassten Temperatur enteist werden kann. Die Enteisung kann über eine mit einem Mobiltelefon wirkverbundene Steuereinheit gesteuert werden. So kann der Nutzer unter Nutzung seines Mobiltelefons einen Befehl an ein Fahrzeug senden, um anzufordern, dass es sich auf seine Ankunft zu einem gegebenen Zeitpunkt vorbereitet. Das Fahrzeug kann dann in eine Vorbereitungsbetriebsart eintreten, in der alle kritischen Systeme verwendungsbereit sind.
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Aus der
DE 20 2017 103 702 U1 ist ein beheizbarer Mechanismus für einen ausfahrbaren Türaußengriff eines Fahrzeugs bekannt. Dabei folgt eine selektive Aktivierung des beheizbaren Mechanismus zur Enteisung des Türaußengriffs beispielsweise über einen Fernsender in Abhängigkeit von Temperaturdaten eines Temperatursensors. Bei Aktivierung einer Fernstartsteuerung wird ein Signal von dem Fernstarter an das Fahrzeug und das elektrische System des Fahrzeugs gesendet. Das Signal aktiviert den Heizmechanismus lediglich dann, wenn die Oberflächentemperatur des Griffbereichs unter einer vorbestimmten Mindesttemperatur liegt, wie etwa unter dem Gefrierpunkt von Wasser, oder wenn Sensoren in dem Fahrzeug das Vorhandensein von Eis an der Außenfläche einer Fahrzeugtür erfassen. In diesem Zusammenhang kann ein Fernstarter den Heizmechanismus im Türaußengriff aktivieren, wenn sich ein Benutzer in einem ausreichenden Abstand befindet, um es dem Benutzer zu ermöglichen, sich während dem Betrieb des Heizmechanismus dem Fahrzeug zu nähern. Entsprechend kann das Eis in dem Griffbereich ausreichend geschmolzen sein, um ein Betätigen des ausfahrbare Türaußengriffs zu ermöglichen, wenn der Benutzer ankommt. Nachteilig an dieser Vorgehensweise ist der Umstand, dass der Benutzer vorausahnen muss, dass der Türaußengriff vereist sein könnte, um rechtzeitig den Fernstarter zu aktivieren. Denkt er nicht daran, dass der Türaußengriff vereist sein könnte, und der Türaußengriff ist tatsächlich vereist, steht er vor seinem Fahrzeug mit vereistem Türaußengriff und muss warten, bis dieser nach Betätigung des Fernstarters enteist worden ist.
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Aus der
DE 10 2015 108 039 A1 ist ein Kraftfahrzeugtürschloss bekannt, das über eine integrierte Heizwicklung enteist werden kann.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein eingangs genanntes Verfahren sowie ein eingangs genanntes System derart weiterzubilden, dass einerseits eine vereiste verschlossene Öffnung in der Außenhaut einer Fahrzeugkarosserie zur Benutzung durch einen Benutzer enteist wird, sodass ein Benutzer die verschlossene Öffnung ohne Wartezeit zuverlässig öffnen kann, dass dies andererseits möglichst umweltschonend, das heißt mit möglichst geringem Energieverbrauch, erfolgt.
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Die Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass sich das Beheizen einer verschlossenen Öffnung in der Außenhaut einer Fahrzeugkarosserie dann mit besonders niedrigem Energieverbrauch und damit besonders umweltschonend realisieren lässt, wenn die verschlossene Öffnung genau so beheizt wird, dass sie rechtzeitig zum Eintreffen eines Benutzers des Fahrzeugs enteist ist. Um die möglicherweise im Stand der Technik auftretenden Wartezeiten eines Benutzers zu vermeiden, die auftreten können, wenn er nicht rechtzeitig oder überhaupt einen Fernstarter betätigt, werden erfindungsgemäß Benutzungszeiten des Fahrzeugs prädiziert. Wenngleich damit nicht ausnahmslos alle Fahrten eines Benutzers mit dem Fahrzeug abgedeckt werden können, so doch die überwiegende Mehrzahl. In den meisten Fällen wird nämlich ein Fahrzeug für regelmäßige Fahrten verwendet, beispielsweise um damit in die Arbeit zu fahren, um am Samstag auf den Wertstoffhof oder Einkaufen zu fahren, um die Kinder zum Kindergarten oder zur Schule zu fahren beziehungsweise von dort wieder abzuholen. Die Prädiktion der Benutzungszeiten eröffnet die Möglichkeit rechtzeitig vorher mit dem Beheizen der jeweiligen vereisten Öffnung des Fahrzeugs zu beginnen, sodass zum beabsichtigten Benutzungszeitpunkt des Fahrzeugs die entsprechende Öffnung enteist ist. Damit wird auch die in der
DE 20 2017 103 702 U1 als Wartungszustand bezeichnete Beheizungsphase vermieden, in der nach dem Aufheizen im Aktivierungszustand die Oberflächentemperatur in einem vorbestimmten Temperaturbereich gehalten wird, um beispielsweis ein erneutes Vereisen zu verhindern. Bei der vorliegenden Erfindung wird demnach genau die Energiemenge zum Beheizen der jeweiligen vereisten Öffnung verwendet, die nötig ist, um diese einmalig zu enteisen. Der Zeitpunkt der Enteisung kann so koordiniert werden, dass er mit dem Beginn des prädizierten Benutzungszeitraums zusammen fällt. Damit wird vermieden, die jeweilige Öffnung weiter zu beheizen, um ein nochmaliges Vereisen nach Deaktivierung des jeweiligen Heizmechanismus zu verhindern.
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Erfindungsgemäß werden deshalb in einem Schritt a) unter Verwendung eines mobilen Endgeräts eines Benutzers Zeiten prädiziert, zu denen ein Benutzer eines Fahrzeugs sein Fahrzeug benutzen wird. In einem Schritt b) wird zwischen dem Fahrzeug und dem mobilen Endgerät des Benutzers eine drahtlose Kommunikationsverbindung eingerichtet. In einem Schritt c) überträgt das mobile Endgerät die prädizierten Benutzungszeiten an das Fahrzeug. In einem darauffolgenden Schritt d) prüft das Fahrzeug in einem vorgebbaren zeitlichen Abstand vor einer prädizierten Benutzungszeit, ob mindestens eine verschlossene Öffnung in der Außenhaut der Fahrzeugkarosserie vereist ist. Falls die Prüfung in Schritt d) bejaht wird, wird in einem Schritt e) die mindestens eine Öffnung des Fahrzeugs mittels einer der Öffnung des Fahrzeugs zugeordneten Heizvorrichtung derart beheizt, dass die Vereisung spätestens zum Beginn der prädizierten Benutzungszeit beseitigt ist.
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Bevorzugt wird in Schritt a) ein Terminkalender des Benutzers ausgelesen. Dabei muss der Terminkalender nicht auf dem mobilen Endgerät des Benutzers gespeichert sein. Vielmehr kann dieser in der Cloud oder auf einem Backend Rechner abgelegt sein, wobei auf dem mobilen Endgerät des Benutzers eine Anwendung ausgeführt werden kann, die die für die Enteisung mindestens einer verschlossenen Öffnung der Außenhaut der Fahrzeugkarosserie relevanten Daten aus der Cloud oder aus dem Backend Rechner herunter lädt, um hieraus die Benutzungszeiten des Fahrzeugs durch den Benutzer zu prädizieren.
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Im Schritt a) können zur Prädiktion auch vom mobilen Endgerät in der Vergangenheit erfasste Benutzungszeiten des Fahrzeugs durch den Benutzer ermittelt werden. Beispielsweise gibt es Anwendungen, die Ortsveränderungen eines in dem Fahrzeug mitgeführten mobilen Endgeräts sowohl örtlich als auch zeitlich erfassen. Daraus lassen sich in einfacher Weise Regelmä-ßigkeiten ableiten, die zur Prädiktion von Benutzungszeiten herangezogen werden können.
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In Schritt d) können zur Prüfung der Vereisung mindestens einer verschlossene Öffnung der Außenhaut der Fahrzeugkarosserie Sensordaten mindestens eines Fahrzeugsensors ausgewertet werden. Ein Vereisungssensor ist beispielsweise bekannt aus der
EP 1 254 833 B1 . Auch aus dem Bereich Klimaanlagen sind Vereisungssensoren bekannt.
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Besonders bevorzugt baut jedoch in Schritt d) das Fahrzeug eine Kommunikationsverbindung zu einer externen Servervorrichtung auf, fragt Wetterdaten für den Standort des Fahrzeugs bei der externen Servervorrichtung ab und wertet diese aus. Diese Variante basiert auf der Erkenntnis, dass mittlerweile Wetterphänomene sehr präzise sowohl zeitlich als auch örtlich vorhergesagt werden können, insbesondere in Zeiträumen von weniger als 30 Minuten vor einem gewünschten Zeitpunkt. Genau diese Zeiträume sind jedoch dafür relevant, um rechtzeitig mit der Beheizung einer vereisten Öffnung des Fahrzeugs zu beginnen. Auf diese Weise können die Kosten für den Einbau und die Wartung eines Enteisungssensors gespart werden. Die Kosten für den Aufbau und die Abfrage der Wetterdaten über eine Kommunikationsverbindung sind im Vergleich dazu vernachlässigbar.
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Gemäß einer weiteren Variante werden im Schritt d) Kräfte in einem mindestens einer Öffnung zugeordneten Stellelement erfasst und ausgewertet. Diese Variante basiert auf der Erkenntnis, dass in heutigen Fahrzeugen häufig Stellelemente vorgesehen sind, um Öffnungen automatisch zu öffnen, beispielsweise Heckklappen, Schiebedächer und dergleichen. Bei Türaußengriffen, die zwischen einer mit der Außenhaut bündigen, eingefahrenen und einer ausgefahrenen Stellung bewegt werden können, erfolgt dies ebenfalls durch Stellelemente, deren Krafteinsatz erfasst und ausgewertet werden kann. Dabei ist es nicht nötig, die entsprechende Öffnung tatsächlich zu öffnen. Vielmehr ist diese Variante darauf angelegt, ein Öffnen der jeweiligen Öffnung lediglich anzutesten, um einerseits die relevanten Kraftmessungen vorzunehmen, um andererseits einen missbräulichen Zugriff auf die entsprechende Öffnung zuverlässig zu verhindern.
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Weitere vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Die mit Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren vorgestellten bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend, soweit anwendbar, für das erfindungsgemäße System aus einem Fahrzeug und einem mobilen Endgerät zum Enteisen mindestens einer verschlossenen Öffnung in der Außenhaut einer Fahrzeugkarosserie des Fahrzeugs. Dieses umfasst das mobile Endgerät, das eingerichtet ist, die Benutzungszeiten, zu denen ein Benutzer des Fahrzeugs sein Fahrzeug benutzen wird, zu prädizieren. Es umfasst weiterhin das Fahrzeug, wobei das Fahrzeug und das mobile Endgerät eingerichtet sind, eine drahtlose Kommunikationsverbindung zwischen sich einzurichten und die prädizierten Benutzungszeiten vom mobilen Endgerät an eine Steuervorrichtung des Fahrzeugs zu übertragen. Dabei ist die Steuervorrichtung des Fahrzeugs ausgelegt, in einem vorgebbaren zeitlichen Abstand vor einer prädizierten Benutzungszeit zu prüfen, ob mindestens eine verschlossene Öffnung in der Außenhaut der Fahrzeugkarosserie verreist ist, wobei die Steuervorrichtung weiterhin ausgelegt ist, bei Bejahung der Prüfung eine der mindestens einen verschlossenen Öffnung zugeordnete Heizvorrichtung derart anzusteuern, dass die Vereisung spätestens zu Beginn der prädizierten Benutzungszeit beseitigt ist.
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Zu der Erfindung gehören auch Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Systems, die Merkmale aufweisen, wie sie bereits im Zusammenhang mit den Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens Kraftfahrzeugs beschrieben worden sind. Aus diesem Grund sind die entsprechenden Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Systems hier nicht noch einmal beschrieben.
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Das Fahrzeug des erfindungsgemäßen Systems ist bevorzugt als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen, oder als Personenbus oder Motorrad ausgestaltet.
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Die Erfindung umfasst auch Kombinationen der Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen.
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Im Nachfolgenden wird nunmehr ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Hierzu zeigt:
- 1 eine schematische Darstellung zur Erläuterung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens; und
- 2 einen Signalflussgraphen für ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsformen jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden. Daher soll die Offenbarung auch andere als die dargestellten Kombinationen der Merkmale der Ausführungsformen umfassen. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsformen auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.
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In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen jeweils funktionsgleiche Elemente.
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Im Nachfolgenden wird die Erfindung am Beispiel der Enteisung eines Türaußengriffs erläutert. Sie ist ohne Einschränkung auf andere Öffnungen eines Fahrzeugs anwendbar, beispielsweise eine Fahrzeugtür, eine Heckklappe, eine Motorhaube, eine Tankklappe, eine Ladesteckdosenklappe oder ein Schiebedach.
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1 zeigt einen Benutzer 10 dessen mobiles Endgerät 12, beispielsweise ein Smartphone oder ein Tablet, eingerichtet ist, Benutzungszeiten, zu denen der Benutzer 10 sein Fahrzeug 14 benutzen wird, zu prädizieren. Dabei kann ein auf dem mobilen Endgerät 12 geführter Terminkalender des Benutzers 10 ausgelesen werden. Es kann jedoch auch ein Terminkalender ausgelesen werden, den der Benutzer 10 in der Cloud, einem Server oder auf einem Backend Rechner 16 führt. Es können auch vom mobilen Endgerät 12 in der Vergangenheit erfasste Benutzungszeiten des Fahrzeugs 14 ermittelt werden.
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Zwischen dem Fahrzeug 14 und dem mobilen Endgerät 12 des Benutzers 10 wird eine drahtlose Kommunikationsverbindung eingerichtet, über die das mobile Endgerät 12 die prädizierten Benutzungszeiten an das Fahrzeug 14 überträgt. Wenn keine direkte Übertragung zwischen dem mobilen Endgerät 12 und dem Fahrzeug 14 möglich ist, kann dies auch indirekt über einen Backend Rechner, einen Server oder die Cloud erfolgen. Die Übertragung, direkt oder indirekt, kann regelmäßig erfolgen, wobei zumindest die letzte Fassung der ermittelten prädizierten Benutzungszeiten in einer Speichervorrichtung des Kraftfahrzeugs 14 abgelegt ist. Zur Einrichtung der Kommunikationsverbindung sind entsprechende Sende- / Empfangseinheiten im mobilen Endgerät 12 und im Fahrzeug 14 vorgesehen.
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Eine Steuervorrichtung 18 des Kraftfahrzeugs 14 ist ausgelegt, in einem vorgebbaren zeitlichen Abstand vor einer prädizierten Benutzungszeit zu prüfen, ob ein Türaußengriff 20 oder eine andere verschlossene Öffnung in der Außenhaut 22 der Fahrzeugkarosserie vereist ist. Die Steuervorrichtung 18 ist weiter ausgelegt, bei Bejahung der Prüfung eine dem Türaußengriff 20 zugeordnete Heizvorrichtung 24 derart anzusteuern, dass die Vereisung spätestens zu Beginn der prädizierten Benutzungszeit beseitigt ist. Wird die Prüfung verneint, wird erst in einem vorgebbaren zeitlichen Abstand vor der nächsten prädizierten Benutzungszeit wieder auf Vereisung des Türaußengriffs 20 oder einer anderen verschlossenen Öffnung geprüft.
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Zur Prüfung, ob eine Vereisung vorliegt, können Sensordaten eines Vereisungssensors 26 ausgewertet werden. Alternativ oder zusätzlich kann das Fahrzeug 14 eine Kommunikationsverbindung zu einer externen Servervorrichtung 28 aufbauen, bei dieser Wetterdaten für den Standort des Fahrzeugs 14 abfragen und auswerten. Eine Vereisung von Öffnungen in der Außenhaut einer Fahrzeugkarosserie kann angenommen werden, wenn nach einer Phase mit Gefriertemperaturen eine schlagartige Erwärmung festgestellt wird, in der Regen fällt. Zusätzlich oder alternativ können auch Kräfte in einem dem Türaußengriff 20 zugeordneten Stellelement 30 ausgewertet werden, beispielsweise in einem Elektromotor, mit dem der Türaußengriff 20 von einem deaktivieren Zustand in einen aktivierten Zustand bewegt werden kann, wobei der Türaußengriff 20 in seinem aktivierten Zustand eine Innenseite freigibt, mit der ein Öffnen der Fahrzeugtür 32 ermöglicht wird.
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2 zeigt einen Signalflussgraben für ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens. Dieses startet in Schritt 100. In Schritt 120 werden unter Verwendung eines mobilen Endgeräts 12 eines Benutzers 10 Zeiten prädiziert, zu denen der Benutzer 10 des Fahrzeugs 14 sein Fahrzeug 14 benutzen wird. Im Schritt 140 wird zwischen dem Fahrzeug 14 und dem mobilen Endgerät 12 des Benutzers 10 eine drahtlose Kommunikationsverbindung eingerichtet. Dies kann initiiert werden vom Fahrzeug 14 oder vom mobilen Endgerät 12. In einem Schritt 160 überträgt das mobile Endgerät 12 die prädizierten Benutzungszeiten an das Fahrzeug 14. Das Fahrzeug 14 prüft in einem vorgebbaren zeitlichen Abstand, beispielsweise 15 bis 30 Minuten vor einer prädizierten Benutzungszeit, ob mindestens eine verschlossene Öffnung 20 in der Außenhaut 22 der Fahrzeugkarosserie vereist ist, siehe Schritt 180. Wird diese Prüfung verneint, wird in einem Schritt 200 bis zu einem vorgebbaren zeitlichen Abstand vor der nächsten prädizierten Benutzungszeit gewartet und anschließend Schritt 180 wiederholt. Wird jedoch in Schritt 180 die Prüfung bejaht, wird die mindestens eine Öffnung 20 des Fahrzeugs 14 mittels einer der Öffnung 20 des Fahrzeugs 14 zugeordneten Heizvorrichtung 24 derart beheizt, dass die Vereisung spätestens zu Beginn der prädizierten Benutzungszeit beseitigt ist, siehe Schritt 220. Das Verfahren endet im Schritt 240.
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Werden zur Detektion einer Vereisung Vereisungssensoren eingesetzt, kann nicht nur das Vorhandensein einer Eisschicht, sondern darüber hinaus ein Maß für die Dicke der Eisschicht ermittelt werden, so dass die Beheizung besonders vorteilhaft an die Dicke der Eisschicht angepasst werden kann. Somit kann besonders präzise derart beheizt werden, insbesondere durch Wahl des Beginns der Beheizung und/oder der Stärke der Beheizung, dass die mindestens eine Öffnung beispielsweise genau zum Beginn der prädizierten Benutzungszeit enteist ist.
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Durch die vorliegende Erfindung lässt sich die Bedienqualität und der Komfort erhöhen. Es können Enteisungsmitteln gespart werden. Überdies wird Energie eingespart, indem Heizenergie gezielt und maßvoll eingesetzt wird. Dadurch lässt sich eine Erhöhung der Fahrzeugreichweite bei Elektrofahrzeugen erzielen. Überdies kann die Auslegung der Stellelemente zum automatischen Öffnen von Fahrzeugöffnungen kostengünstiger ausgelegt werden, da diese nicht mehr dafür ausgelegt werden müssen, eine Eisschicht einer vorgebbaren Dicke zu durchbrechen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102013212198 A1 [0003]
- DE 202017103702 U1 [0004, 0007]
- DE 102015108039 A1 [0005]
- EP 1254833 B1 [0011]
