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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Steuerschaltung zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs. Das Kraftfahrzeug stellt hierbei ein Primärfahrzeug dar, das an einer mechanischen Schnittstelle eine Trägereinrichtung aufnehmen kann, mittels welcher ein Sekundärfahrzeug, beispielsweise ein Elektrofahrrad, getragen werden kann. Als mechanische Schnittstelle kann beispielsweise eine Anhängerkupplung des Primärfahrzeugs dienen. Die Erfindung umfasst auch ein Kraftfahrzeug mit der beschriebenen Steuerschaltung.
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Ein Benutzer eines Kraftfahrzeugs, beispielsweise eines Kraftwagens, kann daran interessiert sein, am Zielort einer Fahrt auch für dort weiter zurückzulegende, kurze Wegstrecken ein Fahrzeug zur Verfügung zu haben, das kleiner als sein eigentliches Kraftfahrzeug ist. Ein solches Sekundärfahrzeug kann beispielsweise ein sogenannter Elektro-Scooter (E-Scooter) oder ein Elektrofahrrad sein. Man kann ein solches Sekundärfahrzeug an einem Kraftwagen oder allgemein einem Primärfahrzeug beispielsweise mittels einer Trägereinrichtung an einer Anhängerkupplung oder auf dem Dach des Kraftfahrzeugs transportieren. Der Einsatz einer solchen Trägereinrichtung ist beispielsweise im Freizeit-/Outdoorbereich bekannt. Aber auch für den zukünftigen Einsatz im innerstädtischen Verkehr ist das beschriebene Dualprinzip mit Primärfahrzeug, welches ein Sekundärfahrzeug trägt und mitführt, interessant.
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Damit an einem Zielort das Sekundärfahrzeug fahrbereit ist, muss im Falle eines elektrischen Fahrantriebs der elektrische Energiespeicher des Sekundärfahrzeugs geladen sein. Zum Übertragen von elektrischer Energie in den Energiespeicher des Sekundärfahrzeugs (Nachladen) kann das elektrische Bordnetz des Primärfahrzeugs genutzt werden. Hierzu kann im Bereich der mechanischen Schnittstelle für die beschriebene Trägereinrichtung zusätzlich ein elektrischer Ladeanschluss vorgesehen sein, über welchen sich das Sekundärfahrzeug mit dem elektrischen Bordnetz des Primärfahrzeugs verbinden lässt.
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Ein solcher Ladeanschluss ist im Zusammenhang mit Anhängerkupplungssystemen bekannt, die einen mobilen Elektroanschluss für die Versorgung von anschließbarem Zubehör aufweisen. Wird allerdings beispielsweise aus Eile oder Ablenkung oder Unkonzentriertheit zu Beginn einer Fahrt vergessen, den Ladeanschluss an das Sekundärfahrzeug anzuschließen, so kann es sein, dass der Energiespeicher des Sekundärfahrzeugs bei Erreichen des Fahrziels nicht voll aufgeladen ist oder sogar leer ist. Dies führt zu einer unerwünschten Wartezeit am Zielort, während welcher der Energiespeicher nachgeladen werden muss.
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Eine Trägereinrichtung zum Befestigen an einem Primärfahrzeug ist beispielsweise aus der
DE 20 2011 003 991 U1 bekannt. Diese Trägereinrichtung weist auch einen Ladeanschluss auf, um elektrische Energie für ein in der Trägereinrichtung gehaltenes oder getragenes Sekundärfahrzeug, beispielsweise ein Elektrofahrrad, aus dem elektrischen Bordnetz des Primärfahrzeugs bereitstellen zu können. Der Ladevorgang kann auch messtechnisch überwacht und im Fahrzeuginnenraum des Primärfahrzeugs angezeigt werden.
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Aus der
DE 10 2012 016 776 A1 ist bekannt, dass eine Trägereinrichtung an einer Anhängerkupplung eines Kraftfahrzeugs mittels einer Kamera daraufhin überwacht werden kann, ob in der Trägereinrichtung aktuell ein Fahrrad befestigt ist. Während einer Fahrt kann dann mittels der Kamera weiter überwacht werden, ob sich das Fahrrad in seiner Halterung auf der Trägereinrichtung löst. Sodann kann ein Warnsignal ausgegeben werden.
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Aus der
DE 10 2016 212 071 A1 ist bekannt, dass der Ladebetrieb eines von einem Kraftfahrzeug getragenen elektrisch antreibbaren Sekundärfahrzeugs, beispielsweise eines Elektrofahrrads, mit einem Rekuperationsbetrieb des Kraftfahrzeugs koordiniert werden kann, um bei rekuperativer Verzögerung die zurückgewonnene elektrische Energie zum Nachladen des Energiespeichers des Sekundärfahrzeugs zu nutzen.
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Die beschriebenen Lösungen aus dem Stand der Technik gehen davon aus, dass sichergestellt ist, dass ein Sekundärfahrzeug über den Ladeanschluss mit dem Primärfahrzeug auch tatsächlich elektrisch verbunden ist. Zudem wird davon ausgegangen, dass vor Beginn einer Fahrt alle Bedingungen für einen überwachten Transport erfüllt sind.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für einen Benutzer eines solchen Kraftfahrzeugs, das als Primärfahrzeug ein Sekundärfahrzeug tragen soll, die technisch korrekte Kopplung des Sekundärfahrzeugs am Primärfahrzeug sicherzustellen.
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Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind durch die abhängigen Patentansprüche, die folgende Beschreibung sowie die Figur beschrieben.
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Durch die Erfindung ist ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs bereitgestellt. Dieses Kraftfahrzeug stellt ein Primärfahrzeug dar, das heißt es ist dazu vorgesehen, während einer Fahrt ein Sekundärfahrzeug zu tragen, damit das Sekundärfahrzeug an einem Zielort der Fahrt zur Verfügung steht. Das Kraftfahrzeug weist hierzu als Primärfahrzeug eine mechanische Schnittstelle zum Befestigen einer Trägereinrichtung auf, mittels welcher wiederum das Sekundärfahrzeug getragen werden kann. Eine solche mechanische Schnittstelle kann in der beschriebenen Weise eine Anhängerkupplung sein. Eine alternative mechanische Schnittstelle kann auf einem Dach des Kraftfahrzeugs bereitgestellt sein, wo ein Gepäckträger als Trägereinrichtung befestigt werden kann. Bei dem Sekundärfahrzeug wird davon ausgegangen, dass es ein elektrisch antreibbares Sekundärfahrzeug ist, das heißt einen elektrisch Fahrantrieb aufweist und durch einen elektrischen Energiespeicher mit Energie für den Fahrantrieb versorgt werden kann. Das Kraftfahrzeug weist als Primärfahrzeug deshalb einen elektrischen Ladeanschluss auf, um ein elektrisches Bordnetz des Kraftfahrzeugs mit dem Sekundärfahrzeug zu verbinden. Mittels des Ladeanschlusses kann elektrische Energie in das Sekundärfahrzeug übertragen werden, um dessen Energiespeicher nachzuladen. Somit kann also im Sekundärfahrzeug mittels dieser Energie der Energiespeicher für den elektrischen Fahrantrieb während einer Fahrt mit dem Kraftfahrzeug (Primärfahrzeug) nachgeladen oder aufgeladen werden. Dies setzt aber voraus, dass zu Beginn der Fahrt alle Voraussetzungen für das Nachladen erfüllt sind, also das Sekundärfahrzeug in oder an der Trägereinrichtung befestigt ist und der Ladeanschluss des Bordnetzes des Primärfahrzeugs eingesteckt oder angeschlossen ist.
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Um dies sicherzustellen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass zu Beginn und/oder während einer Fahrt des Kraftfahrzeugs, während also das Kraftfahrzeug eine Rollbewegung ausführt oder die Fahrgeschwindigkeit größer als 0 ist, in dem Kraftfahrzeug durch eine Steuerschaltung des Kraftfahrzeugs aus einer Sensorschaltung des Kraftfahrzeugs ein Detektionssignal empfangen wird, welches signalisiert oder abhängig ist davon, ob das Sekundärfahrzeug in der Trägereinrichtung angeordnet ist. Somit ist in der Steuerschaltung des Kraftfahrzeugs durch das Detektionssignal bekannt, ob sich überhaupt ein Sekundärfahrzeug in oder an der Trägereinrichtung befindet. Falls die Steuerschaltung anhand des Detektionssignals erkennt, dass sich das Sekundärfahrzeug in der Trägereinrichtung befindet, wird durch die Steuerschaltung aus einer Messschaltung des Kraftfahrzeugs ein Kontaktierungssignal empfangen, welches signalisiert oder abhängig davon ist, ob an dem Ladeanschluss ein elektrischer Kontakt zu einem elektrischen Verbraucher besteht. Es wird also durch die Steuerschaltung anhand des Kontaktierungssignals überprüft, ob der Ladeanschluss mit einem elektrischen Verbraucher gekoppelt oder elektrisch verbunden ist.
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Ist dies nicht der Fall, befindet sich also der Ladeanschluss ungesteckt oder hängt er ungesteckt an der Trägereinrichtung, so wird dies durch das Kontaktierungssignal erkennbar. Falls das Kontaktierungssignal eine fehlende elektrische Kontaktierung mit einem elektrischen Verbraucher signalisiert, wird durch die Steuerschaltung mittels eines Steuersignals eine Assistenzmaßnahme ausgelöst, welche dazu eingerichtet ist, das Anschließen des Ladeanschlusses an das Sekundärfahrzeug zu unterstützen oder zu bewirken. Fährt also ein Benutzer mit dem Kraftfahrzeug (Primärfahrzeug) los und hat er ein Sekundärfahrzeug in der Trägereinrichtung aufgeladen, dabei aber vergessen, den Ladeanschluss an das Sekundärfahrzeug anzuschließen, so wird zu Beginn oder während der Fahrt durch die Steuerschaltung die Assistenzmaßnahme ausgelöst, die den Benutzer dann unterstützt, das Anschlie-ßen des Ladeanschlusses nachzuholen.
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Durch die Erfindung ergibt sich der Vorteil, dass beim Transport des Sekundärfahrzeugs überwacht wird, dass während der Fahrt das Nachladen von Energie in das Sekundärfahrzeug durchgeführt wird.
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Die Erfindung umfasst auch Ausführungsformen, durch die sich zusätzliche Vorteile ergeben.
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In einer Ausführungsform umfasst die durch die Steuerschaltung ausgelöste Assistenzmaßnahme, dass für den Benutzer des Kraftfahrzeugs in einem Fahrgastraum des Kraftfahrzeugs, also beispielsweise im Sichtbereich des Fahrers, also in der Instrumententafel oder im Armaturenbrett oder der Mittelkonsole, eine Auswahlschnittstelle aktiviert wird, die von dem Benutzer eine Eingabe empfängt, die angibt, ob der Benutzer die Fahrt unterbrechen möchte. Die Auswahlschnittstelle dient also als MMI, d.h. als Mensch/Maschine-Schnittstelle. Die Assistenzmaßnahme sieht also vor, den Benutzer auf den ungesteckten oder nicht-angeschlossenen Ladeanschluss aufmerksam zu machen und den Benutzer zu fragen, ob er die Fahrt unterbrechen möchte. Hierdurch wird dem Fahrer die Möglichkeit gegeben, ein Signal für eine Unterbrechung der Fahrt vorzunehmen und den Ladeanschluss nachträglich an das Sekundärfahrzeug anzuschließen. Die Auswahlschnittstelle kann beispielsweise als graphische Benutzerschnittstelle auf einem Touchscreen oder einem Bildschirm dargestellt werden (Touchscreen - Berührungsbildschirm). Die Eingabe kann beispielsweise in der Betätigung eines Bedienfelds, beispielsweise eines Tastfelds, und/oder in einer Geste (beispielsweise einem Winken mit der Hand) und/oder durch eine Spracheingabe vorgesehen sein. Dem Benutzer wird somit die Möglichkeit gegeben, selbst zu entscheiden, ob er das Anschließen des Ladanschlusses nachholen möchte. Die Unterbrechung der Fahrt kann beispielsweise durch eine autonome Fahrfunktion durchgeführt werden (bei einem autonom fahrenden Kraftfahrzeug).
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In einer Ausführungsform umfasst die Assistenzmaßnahme, dass an ein Navigationsgerät des Kraftfahrzeugs ein Steuerbefehl ausgegeben wird, der in dem Navigationsgerät eine Kurzpausenfunktion aktiviert, durch welche das Navigationsgerät in Kartendaten eine Position einer Anhaltemöglichkeit ermittelt, die entlang einer Fahrstrecke des Kraftfahrzeugs vorausliegt. Eine solche Kurzpausenfunktion kann beispielsweise vorsehen, den nächsten, entlang einer vorausliegenden Straße verfügbaren Parkplatz herauszufinden oder anzunavigieren. Das Kraftfahrzeug wird dann zu der Position dieser Anhaltemöglichkeit navigiert. Dies kann erfolgen, indem das Kraftfahrzeug mittels einer autonomen Fahrfunktion ohne ein Zutun eines Fahrers dorthin fährt oder indem der Fahrer des Kraftfahrzeugs per Navigationsanweisungen zu der Position navigiert wird. Das Auslösen des Steuerbefehls für die Kurzpausenfunktion kann insbesondere in Abhängigkeit davon erfolgen, welche Eingabe der Benutzer an der beschriebenen Auswahlschnittstelle eingibt. Bestätigt der Benutzer, dass er die Fahrt unterbrechen möchte, so kann dies als Auslöser für den Steuerbefehl zum Aktivieren der Kurzpausenfunktion vorgesehen sein.
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In einer Ausführungsform empfängt die besagte Sensorschaltung, die eine Anwesenheit oder Präsenz des Sekundärfahrzeugs in der Trägereinrichtung detektiert, das beschriebene Detektionssignal aus einem Objekterkennungsmodul des Kraftfahrzeugs, welches mittels einer Kamera Bilddaten von einem Ladebereich erzeugt, in welchem das Sekundärfahrzeug in der Trägereinrichtung bestimmungsgemäß anzuordnen ist. Mit anderen Worten wird also der Ladebereich durch die Kamera gefilmt und die hierdurch entstehenden Bilddaten werden dem Objekterkennungsmodul der Sensorschaltung die Bilddaten daraufhin überprüft, ob ein Sekundärfahrzeug eines vorbestimmten Typs erkennbar ist. Der Ladebereich kann im Falle einer Trägereinrichtung für die Anhängerkupplung der Heckbereich des Kraftfahrzeugs oberhalb der Anhängerkupplung sein. Im Falle einer Trägereinrichtung für ein Dach (Dachgepäckträger) kann der Ladebereich der Bereich oberhalb des Dachs sein. Das Objekterkennungsmodul überprüft in den Bilddaten mittels eines Objekterkennungsalgorithmus, ob die Bilddaten ein Muster enthalten, welches dem Sekundärfahrzeug entspricht. Das Muster kann sich auf eine Form und/oder Farbe und/oder Textur beziehen. Ein entsprechender Objekterkennungsalgorithmus für eine Mustererkennung kann dem Stand der Technik entnommen werden. Beispielsweise kann das Objekterkennungsmodul zum Realisieren des Objekterkennungsalgorithmus ein künstliches neuronales Netzwerk und/oder eine Korrelationsfunktion betreiben. Nur bei Erkennen einer Übereinstimmung der Bilddaten mit dem Muster wird mittels des Detektionssignals die Anwesenheit des Sekundärfahrzeugs signalisiert. Somit beruht also die Erzeugung des Detektionssignals auf einem Mustervergleich zwischen den Bilddaten der Kamera und dem Muster. Hierdurch ist ein optischer Detektionssensor zum Detektieren, dass ein Sekundärfahrzeug an der Trägereinrichtung des Primärfahrzeugs angeordnet ist, bereitgestellt. Zusätzlich oder alternativ dazu kann die Sensorschaltung auch einen Druckschalter aufweisen, der in der Trägereinrichtung angeordnet ist und welcher bei bestimmungsgemäßer Anordnung des Sekundärfahrzeugs in der Trägereinrichtung durch das Sekundärfahrzeug gedrückt oder ausgelöst wird.
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Wie bereits ausgeführt, ist in einer Ausführungsform vorgesehen, dass als die mechanische Schnittstelle eine Anhängerkupplung bereitgestellt ist und dass die Trägereinrichtung ein auf der Anhängerkupplung aufsetzbares Tragegestell umfasst.
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Als Sekundärfahrzeug kann in der beschriebenen Weise ein Elektrofahrzeug oder ein Elektroscooter oder ein Elektroroller vorgesehen sein, wobei dies nur bevorzugte Ausführungsformen oder Beispiele sind.
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In einer Ausführungsform ist der Ladeanschluss als ein Steckanschluss ausgestaltet, also als ein Stecker oder als eine Buchse, und die Messschaltung detektiert den Steckzustand oder den elektrischen Kontakt mittels eines mechanischen Schalters, dessen Schaltzustand mechanisch durch das Einstecken des Steckanschlusses in das Sekundärfahrzeug verändert wird. Ein solcher Schalter kann beispielsweise ein Tastschalter oder sogenannter Mikroschalter sein, der beim Einstecken oder Zusammenstecken eingedrückt oder geschaltet wird. Hierdurch wird also mittels des Schalters der Steckzustand des Ladeanschlusses detektiert. Damit ist die Steckverbindung ohne Notwendigkeit einer elektrischen Messung der elektrischen Verbindung zwischen Primärfahrzeug und Sekundärfahrzeug detektierbar.
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In einer Ausführungsform umfasst die Messschaltung allerdings mittels einer Messung eines Stromstärkesignals eines in dem Ladeanschluss schließenden elektrischen Stroms und/oder einer Messung ein Widerstandssignal eines zwischen Anschlusskontakten des Ladeanschlusses wirksamen elektrischen Widerstands und/oder anhand eines Spannungssignals einer zwischen den Anschlusskontakten anliegenden Spannung. Die Messung der Messschaltung ergibt also ein Stromstärkesignal und/oder ein Widerstandssignal und/oder ein elektrisches Spannungssignal. Mittels des Kontaktierungssignals wird ein vorhandener elektrischer Kontakt zwischen Primärfahrzeug und Sekundärfahrzeug nur signalisiert, falls diese Messung ergibt, dass an den Ladeanschluss ein elektrischer Verbraucher angeschlossen ist. Ein entsprechendes Auswertekriterium für ein Stromstärkesignal und/oder Spannungssignal kann der Fachmann durch einen einfachen Versuch beim Anschließen eines Sekundärfahrzeugs an einem Prototyp des Primärfahrzeugs ermitteln. Die Messung einer elektrischen Größe (Stromstärkesignal und/oder Widerstandssignal und/oder Spannungssignal) ergibt den Vorteil, dass zum Detektieren eines erfolgreich angeschlossenen Sekundärfahrzeugs eine Ladeschaltung oder ein Ladegerät genutzt werden kann, welches auch die Übertragung der Energie in das Sekundärfahrzeug steuern soll.
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Die Erfindung sieht zusätzlich zu dem Verfahren auch die beschriebene Steuerschaltung für ein Kraftfahrzeug vor. Die Steuerschaltung weist eine Prozessorschaltung auf, die dazu eingerichtet ist, aus einer Sensorschaltung des Kraftfahrzeugs ein Detektionssignal zu empfangen, welches signalisiert, ob das Sekundärfahrzeug in der Trägereinrichtung angeordnet ist, und, falls die Steuerschaltung anhand des Detektionssignals erkennt, dass sich das Sekundärfahrzeug in der Trägereinrichtung befindet, aus einer Messschaltung des Kraftfahrzeugs ein Kontaktierungssignal zu empfangen, das signalisiert, ob an einem Ladeanschluss des Kraftfahrzeugs ein elektrischer Kontakt besteht, und, falls das Kontaktierungssignal einen fehlenden elektrischen Kontakt signalisiert mittels eines Steuersignals einer Assistenzmaßnahme zum Anschließen des Ladeanschlusses an das detektierte Sekundärfahrzeug auszulösen. Entsprechende Auswertekriterien für ein Detektionssignal und ein Kontaktierungssignal kann der Fachmann an einem Prototypen des Kraftfahrzeugs ermitteln.
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Die Erfindung umfasst auch Ausführungsformen der Steuerschaltung, die Merkmale aufweisen, wie sie bereits in Zusammenhang mit den Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben worden sind. Aus diesem Grund sind die entsprechenden Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Steuerschaltungen hier nicht noch einmal beschrieben. Die Prozessorschaltung der Steuerschaltung kann zumindest einen Mikroprozessor und/oder zumindest einen Mikrocontroller aufweisen. Die Prozessorschaltung kann einen Datenspeicher aufweisen, in welchem computerlesbare Programminstruktionen gespeichert sein können, die bei Ausführen durch die Prozessorschaltung eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ausführen, wie es im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Steuerschaltung bereits beschrieben wurde.
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Die Erfindung umfasst schließlich auch ein Kraftfahrzeug, das als Primärfahrzeug mit einer Trägereinrichtung zum Tragen eines elektrischen Sekundärfahrzeugs ausgestaltet ist oder das zumindest eine mechanische Schnittstelle zum Befestigen einer solchen Trägereinrichtung aufweist, also beispielsweise eine Anhängerkupplung und/oder eine Befestigungsmöglichkeit auf dem Fahrzeugdach. Das Kraftfahrzeug weist des Weiteren einen elektrischen Ladeanschluss zum Verbinden eines elektrischen Bordnetzes des Kraftfahrzeugs mit dem Sekundärfahrzeug auf und zum Übertragen von elektrischer Energie in das Sekundärfahrzeug auf. Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug zeichnet sich dadurch aus, dass es eine Sensorschaltung zum Erzeugen eines Detektionssignals aufweist, welches signalisiert, ob das Sekundärfahrzeug in der Trägereinrichtung aktuell angeordnet ist, und eine Messschaltung zum Erzeugen eines Kontaktierungssignals, welches signalisiert, ob an dem Ladeanschluss ein elektrischer Kontakt zu einem elektrischen Verbraucher besteht, und eine Ausführungsform der beschriebenen erfindungsgemäßen Steuerschaltung. Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug ist bevorzugt als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen, oder als Personenbus ausgestaltet.
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Die Erfindung umfasst auch solche Realisierungen, in denen jeweils die Merkmale mehrerer der Ausführungsformen in Kombination realisiert sind, soweit diese Kombinationen nicht in dem vorangehenden Text explizit als Alternativen ausgeschlossen wurden.
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Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt die einzige Fig.:
- Fig. eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs.
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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 der Figur bezeichnen gleiche Bezugszeichen jeweils funktionsgleiche Elemente.
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Die Figur Fig. zeigt ein Kraftfahrzeug 10, das ein Primärfahrzeug 11 darstellt und während einer Fahrt 12 entlang einer Fahrstrecke 13 ein Sekundärfahrzeug 14 mit sich führt oder transportiert, bei dem es sich beispielsweise um ein Elektrofahrrad oder einen Elektroscooter oder einen Elektroroller handeln kann. Mit anderen Worten kann das Sekundärfahrzeug 14 einen elektrischen Fahrantrieb 15 aufweisen sowie einen elektrischen Energiespeicher 16, beispielsweise eine Elektrobatterie oder einen elektrochemischen Akkumulator zum Antreiben oder Betreiben des Fahrantriebs 15. Das Sekundärfahrzeug 14 kann mittels einer Trägereinrichtung 17 an dem Kraftfahrzeug 10 gehalten sein. Die Trägereinrichtung 17 kann beispielsweise ein Rahmen aus Metall sein. Die Trägereinrichtung 17 kann an einer mechanischen Schnittstelle 18 des Kraftfahrzeugs 10 befestigt sein, beispielsweise einer Anhängerkupplung 19.
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Während der Fahrt 12 führt das Kraftfahrzeug 10 eine Rollbewegung 20 aus, das heißt ein Benutzer (nicht dargestellt) des Kraftfahrzeugs 10 kann nicht aussteigen, um zu prüfen, ob das Sekundärfahrzeug 14 mit einem elektrischen Bordnetz 21 des Kraftfahrzeugs 10 elektrisch verbunden ist, um den Energiespeicher 16 nachzuladen oder zu laden, damit an einem Fahrziel 22 am Ende der Fahrstrecke 13 das Sekundärfahrzeug 14 einsatzbereit ist.
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Bei dem Kraftfahrzeug 10 kann nämlich vorgesehen sein, dass das Sekundärfahrzeug 14, während es sich in der Trägereinrichtung 17 oder an der Trägereinrichtung 17 befindet, zusätzlich mit einem elektrischen Ladeanschluss 23 verbunden wird, bei dem es sich beispielsweise um einen Steckanschluss 24 handeln kann. Der Steckanschluss 24 oder allgemein der Ladeanschluss 23 kann beispielsweise an einen Anschluss 25 des Energiespeichers 16 des Sekundärfahrzeugs 14 angeschlossen, insbesondere eingesteckt werden. Im eingesteckten Zustand, wenn also eine elektrische Verbindung zwischen dem Ladeanschluss 23 und dem Energiespeicher 16 vorliegt, kann elektrische Energie E aus dem Bordnetz 21 über den Ladeanschluss 23 in den Energiespeicher 16 übertragen werden. Ein Energiefluss, insbesondere ein elektrischer Strom I kann beispielsweise mittels einer Wandlerschaltung 26 in an sich bekannter Weise eingestellt oder gesteuert werden.
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Bei dem Kraftfahrzeug 10 ist es dem Benutzer ermöglicht, während der Fahrt 12 trotz Rollbewegungen 20 des Kraftfahrzeugs 10 zu überprüfen, ob das Sekundärfahrzeug 14 angeschlossen ist, also der Ladeanschluss 23 mit dem Energiespeicher 16 elektrisch verbunden ist. Der Benutzer wird bei dem Kraftfahrzeug 10 sogar daran erinnert, falls der Ladeanschluss 23 nicht angeschlossen ist.
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Bei dem Kraftfahrzeug 10 kann hierzu eine Steuerschaltung 27 vorgesehen sein, die beispielsweise mittels einer Prozessorschaltung 28 die folgenden Schritte durchführen kann.
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In einem Schritt S10 kann zu Beginn und/oder während der Fahrt 12 des Kraftfahrzeugs 10 durch die Steuerschaltung aus einer Sensorschaltung 29 ein Detektionssignal 30 empfangen werden, welches signalisiert, ob das Sekundärfahrzeug 14 sich überhaupt in der Trägereinrichtung 17 befindet oder dort angeordnet ist. Die Sensorschaltung 29 kann hierzu beispielsweise eine Kamera 30' umfassen, deren Erfassungsbereich 31 auf einen Ladebereich 32 ausgerichtet sein kann, in welchem sich das Sekundärfahrzeug 14 befinden muss, wenn es bestimmungsgemäß auf der Trägereinrichtung 17 angeordnet ist. Die Sensorschaltung kann zusätzlich ein Objekterkennungsmodul 33 betreiben, welches in an sich bekannter Weise auf Grundlage einer Mustererkennung mittels eines Objekterkennungsalgorithmus aus Bilddaten der Kamera 30' die Information extrahieren kann, ob sich das Sekundärfahrzeug 14 auf der Trägereinrichtung 17 befindet.
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Falls das Detektionssignal 30 signalisiert, dass sich ein Sekundärfahrzeug 14 auf oder an der Trägereinrichtung 17 befindet, kann die Steuerschaltung 27 in einem Schritt S11 aus einer Messschaltung 34 ein Kontaktierungssignal 35 empfangen, welches signalisiert, ob der Ladeanschluss 23 elektrisch mit dem Sekundärfahrzeug 14, insbesondere dem Energiespeicher 16 verbunden ist. Die Messschaltung 34 kann beispielsweise die Wandlerschaltung 26 umfassen, welche als Detektionssignal ein Stromstärkesignal des Stromes I signalisieren kann. Alternativ dazu kann die Messung mittels der Messschaltung 34 die bereits beschriebenen Signale (Widerstandssignal, Spannungssignal) umfassen. Die Messschaltung 34 kann auch einen Schalter 36 umfassen, welcher im Ladeanschluss 23 vorgesehen sein kann, und welcher einen Schaltzustand in Abhängigkeit davon einnimmt, ob der Ladeanschluss 23 mit dem Sekundärfahrzeug 14 verbunden ist, beispielsweise am Anschluss 25 eingesteckt ist.
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Für den Fall, dass das Kontaktierungssignal 35 einen fehlenden elektrischen Kontakt signalisiert, also der Ladeanschluss 23 vom Sekundärfahrzeug 14 getrennt ist, kann in einem Schritt S12 die Steuerschaltung 27 ein Steuersignal 37 erzeugen, durch welches eine Assistenzmaßnahme 38 ausgelöst werden kann, durch welche der Benutzer des Kraftfahrzeugs 10 darin unterstützt wird, nachträglicher, also obwohl die Fahrt 12 gerade beginnt oder schon begonnen hat, das Sekundärfahrzeug 14 noch an den Ladeanschluss 23 anzuschließen.
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Hierzu kann mittels des Steuersignals 37 beispielsweise in einem Fahrgastraum 39 an beispielsweise einem Bildschirm 40 eine Auswahlschnittstelle 41 angezeigt oder erzeugt werden, beispielsweise ein Hinweis auf den Bildschirm 40. Die Auswahlschnittstelle 41 kann den Benutzer auf die fehlende Kontaktierung des Ladeanschlusses 23 aufmerksam machen und in fragen, ob er die Fahrt 12 unterbrechen möchte. Hierzu kann dem Benutzer eine Eingabemöglichkeit 42 zum Eingeben einer Eingabe 43 gegeben werden. Die Eingabemöglichkeit 42 kann beispielsweise eine Berührfläche oder Auswahlfläche sein. Es kann auch eine der bereits beschriebenen anderen Möglichkeiten (Geste, Spracheingabe) vorgesehen sein. Anhand der Eingabe 43 kann die Steuerschaltung 27 erkennen, ob der Benutzer des Kraftfahrzeugs 10 tatsächlich die Fahrt 12 unterbrechen möchte und den Ladeanschluss 23 nachträglich anschließen möchte. Mittels des Steuersignals kann zusätzlich oder alternativ dazu ein Steuerbefehl 44 an Navigationsgerät 45 des Kraftfahrzeugs 10 ausgegeben werden, um in dem Navigationsgerät 45 eine Kurzpausenfunktion 46 auszulösen, durch welche das Navigationsgerät 45 anhand von Kartendaten 47 eine Position 48 eines entlang der Fahrstrecke 13 vorausliegenden Parkplatzes oder einer Parkbucht oder allgemein einer Anhaltemöglichkeit 49 ermittelt und das Kraftfahrzeug 10 zu der Position 48 navigiert oder hinführt. Somit ist dem Benutzer des Kraftfahrzeugs 10 die Möglichkeit gegeben, das Kraftfahrzeug 10 anzuhalten und dann aus dem Kraftfahrzeug 10 auszusteigen, um den Ladeanschluss 23 an das Sekundärfahrzeug 14 anzuschließen. Danach kann der Benutzer mit dem Kraftfahrzeug 10 die Fahrt 12 zum Fahrziel 22 fortsetzen. Während der verbleibenden Fahrt kann dann der Energiespeicher 16 des Sekundärfahrzeugs 14 über den Ladeanschluss 23 mit der Energie E versorgt oder nachgeladen werden.
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Ziel der beschriebenen Idee ist es mit einem steuernden Verfahren im Fahrbetrieb/Stand eines Kraftfahrzeuges mit beladener Anhängerkupplung oder Trägereinrichtung eine erweiterte automatisierte Assistenz anzubieten, die ein Nachladen von E-Bikes/E-Scootern oder dergleichen entlang einer Fahrroute oder im Parkmodus unterstützt und damit eine sofortige und vollumfängliche Verfügbarkeit einer E-Mobilität verbunden mit einer maximalen Reichweite sicherstellt.
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Das Verfahren beschreibt eine kamerabasierende Detektion einer Anhängelast auf einer Anhängerkupplung (AHK), d.h. das Verfahren detektiert via Kamera ein elektrisch betriebenes Freizeitgerät, beispielsweise E-Bike/E-Scooter oder dergleichen und informiert den Fahrer darüber ober er eine Assistenz bzgl. einer E-Ladung der transportierten Geräte über die Steckdose einer AHK wünscht. Das Verfahren beschreibt nicht die, nach dem Stand der Technik bekannte Ladeanschlussmöglichkeit eines elektrischen Gerätes an einer Steckdose im Allgemeinen.
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Es ist ein Verfahren und eine kamerabasierende Steuerschaltung vorgesehen, die dem Fahrer eine Assistenz anbieten, eine über das Kraftfahrzeug hinausgehende Elektromobilität sicherzustellen. Das Verfahren reduziert die Wahrscheinlichkeit, dass nach der Fahrt mit dem Kraftfahrzeug keine, oder nur eingeschränkte E-Mobilität, für die auf einer Anhängerkupplung transportierten Fahrzeuge gegeben ist. Das Verfahren erhöht die maximale Verfügbarkeit einer erweiterten E-Mobilität nach einem Fahrtende mit dem Kraftfahrzeug.
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Ein bevorzugter Verfahrensablauf umfasst:
- 1. Fahrzeug A bewegt sich entlang einer Fahrroute zu einem beliebigen Zielpunkt mit einem E-Scooter oder E-Bike auf einer Anhängerkupplung.
- 2. Die Steuerschaltung detektiert über eine rückblickend ausgerichtete Kamera, dass ein E-Bike oder E-Scooter (allgemein Sekundärfahrzeug) transportiert wird.
- 3. Die Steuerschaltung kommuniziert über eine MMI, d.h. eine Mensch/Maschine-Schnittstelle mit dem Fahrer des Kraftfahrzeuges und fragt ihn ob er eine Ladeassistenz wünscht.
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3.1 Der Fahrer des Kraftfahrzeuges wird automatisiert zur nächsten Haltemöglichkeit navigiert.
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3.2 der Fahrer aktiviert, d.h. verbindet manuell die Schnittstelle zum E-Bike, E-Scooter (Sekundärfahrzeug) und erfährt über eine MMI-Anzeige (MMI - Mensch-Maschine-Schnittstelle) den Ladelevel im weiteren Verlauf seiner Route.
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In einer besonders vorteilhaften Steuerungs-/Ausführungsform erfolgt ein Energieübertrag von einem E-/Hybrid-Fahrzeug während einer Rekuperation direkt zur Ladestelle des Kraftfahrzeuges an der AHK. D.h. der Fahrer kann MMI-unterstützt entscheiden, ob er die Rekuperationsenergie eines E-Fahrzeuges für seinen aktuellen Fahrbetrieb des Kfz einsetzen möchte oder die Holdfuktion für die Batterie im Kraftfahrzeug wählt (nur Lade- kein Entladebetrieb), oder eine direkte/priorisierte Einspeisung zu den Elektrogeräten auf der AHK bevorzugt.
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Als Vorteil ergibt sich eine Steigerung einer erweiterten E-Mobilität, eine Innovative Produktaufwertung und/oder eine flexible Nutzung durch Umschichtung der Rekuperationsenergie vom Kraftfahrzeug auf ein begleitendes, mobiles Sekundärfahrzeug, das verschieden ist vom tragenden Kraftfahrzeug.
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Insgesamt zeigen die Beispiele, wie durch die Erfindung ein Verfahren und eine Steuerschaltung für eine Ladeassistenz auf einer Anhängerkupplung bereitgestellt werden kann.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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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.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202011003991 U1 [0005]
- DE 102012016776 A1 [0006]
- DE 102016212071 A1 [0007]
