DE102022100882A1 - Loading device and method - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum fahrzeugexternen induktiven Laden eines mobilen Endgerätes durch einen Energiespeicher eines Fahrzeugs.The present invention relates to a device and a method for vehicle-external inductive charging of a mobile terminal device using an energy store of a vehicle.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum fahrzeugexternen induktiven Laden eines mobilen Endgerätes durch einen Energiespeicher eines Fahrzeugs.The present invention relates to a device and a method for vehicle-external inductive charging of a mobile terminal device using an energy store of a vehicle.
Üblicherweise wird ein Fahrzeug über einen Fahrzeugschlüssel entriegelt und gestartet. Zukünftig soll es auch möglich sein, das Fahrzeug über ein mobiles Endgerät zu entsperren und zu starten. Dies hat den Vorteil, dass dann kein zusätzlicher Fahrzeugschlüssel mehr mitgenommen werden muss, sondern nur ein Mobiltelefon, das der Fahrer sowieso dabei hat. Wenn der Akku des Mobiltelefons leer ist, ist es nicht möglich, das Fahrzeug zu entriegeln. Weder Bluetooth, noch WLAN, noch die NFC-Funktion sind in diesem Zustand nutzbar. So führt ein leerer Akku des Mobiltelefons dazu, dass das Fahrzeug weder entriegelt noch gestartet werden kann.A vehicle is usually unlocked and started using a vehicle key. In the future, it should also be possible to unlock and start the vehicle using a mobile device. This has the advantage that no additional vehicle key has to be taken along, only a mobile phone that the driver has with them anyway. If the mobile phone battery is empty, it is not possible to unlock the vehicle. Neither Bluetooth, nor WLAN, nor the NFC function can be used in this state. An empty mobile phone battery means that the vehicle can neither be unlocked nor started.
Die
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Vor diesem Hintergrund hat sich die Erfindung die Aufgabe gestellt, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, welche ein Entriegeln und Starten eines Fahrzeugs durch ein Mobiltelefon auch dann ermöglichen, wenn der Energiespeicher des Mobiltelefons leer ist.Against this background, the invention has set itself the task of providing a device and a method which enable a vehicle to be unlocked and started using a mobile phone even when the mobile phone's energy store is empty.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und Verfahren mit den Merkmalen der Ansprüche 7 und 10. Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und der Beschreibung.The object is achieved according to the invention by a device having the features of claim 1 and methods having the features of claims 7 and 10. Configurations and developments of the invention result from the dependent claims and the description.
Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zum induktiven Laden eines sich außerhalb eines Kraftfahrzeugs befindlichen mobilen Endgerätes durch einen Energiespeicher des Kraftfahrzeugs. Das mobile Endgerät kann beispielsweise ein Mobiltelefon oder Smartphone, eine Smartwatch, ein Tablet-Computer oder ein Laptop sein, die über eine Ladeschnittstelle zum induktiven Laden ihres Energiespeichers verfügen.The subject matter of the invention is a device for inductively charging a mobile terminal device located outside of a motor vehicle using an energy store in the motor vehicle. The mobile end device can be, for example, a mobile phone or smartphone, a smartwatch, a tablet computer or a laptop that has a charging interface for inductively charging its energy store.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst eine in einem definierten Bereich der Karosserie des Kraftfahrzeugs angeordnete Ladeeinrichtung zum induktiven Laden von mobilen Endgeräten. Mit der Ladeeinrichtung ist es möglich, ein vollständig entladenes mobiles Endgerät auch ohne Zutritt zum Fahrzeug so weit zu laden, dass es sich wieder einschalten lässt und die drahtlosen Funktionen, wie WLAN, Bluetooth und NFC, wieder zur Verfügung stehen, so dass das mobile Endgerät zum Entriegeln und Starten des Fahrzeugs eingesetzt werden kann.The device according to the invention comprises a charging device arranged in a defined area of the body of the motor vehicle for inductive charging of mobile terminals. With the charging device, it is possible to charge a completely discharged mobile end device, even without accessing the vehicle, to such an extent that it can be switched on again and the wireless functions such as WLAN, Bluetooth and NFC are available again, so that the mobile end device can be used to unlock and start the vehicle.
Die Ladeeinrichtung umfasst eine Ladeschnittstelle mit mindestens einer an einen Energiespeicher des Fahrzeugs angeschlossenen Ladespule. In einer Ausführungsform ist die Ladeschnittstelle dafür eingerichtet, eine resonante induktive Kopplung zwischen der Ladeschnittstelle und dem mobilen Endgerät aufzubauen. In einer Ausführungsform ist die Ladeschnittstelle dafür eingerichtet, mit dem mobilen Endgerät Daten auszutauschen. In einer weiteren Ausführungsform entspricht die Ladeschnittstelle dem Qi-Standard.The charging device includes a charging interface with at least one charging coil connected to an energy store of the vehicle. In one embodiment, the charging interface is set up to establish a resonant inductive coupling between the charging interface and the mobile terminal device. In one embodiment, the charging interface is set up to exchange data with the mobile terminal device. In another embodiment, the charging interface conforms to the Qi standard.
Da es bei einem ausgeschalteten mobilen Endgerät nicht möglich ist, das Gerät zu identifizieren, muss die induktive Ladeeinrichtung immer aktiv sein, falls ein mobiles Endgerät geladen werden muss. Dadurch besteht die Möglichkeit eines Missbrauchs durch Unberechtigte, da theoretisch jeder sein Handy laden könnte. Daher ist die Ladeeinrichtung in Ausführungsformen dafür eingerichtet, missbräuchliche Ladevorgänge zu begrenzen oder zu verhindern. In einer Ausführungsform erfolgt dies über eine Limitierung des Ladevorgangs. Es muss ja der Energiespeicher des mobilen Endgeräts nur soweit geladen werden, dass sich das Gerät wieder einschalten lässt.Since it is not possible to identify the device when the mobile device is switched off, the inductive charging device must always be active if a mobile device has to be charged. This creates the possibility of misuse by unauthorized persons, since theoretically anyone could charge their cell phone. Therefore, in embodiments, the charging device is set up to limit or prevent abusive charging processes. In one embodiment, this is done by limiting the charging process. After all, the energy store of the mobile end device only needs to be charged so far that the device can be switched on again.
In einer Ausführungsform ist die Ladeschnittstelle dafür eingerichtet, den Ladezustand des Energiespeichers eines mobilen Endgeräts zu ermitteln und eine Energieübertragung an das mobile Endgerät zu beenden, wenn ein vorgegebener Ladegrad des Energiespeichers des mobilen Endgeräts erreicht ist, beispielsweise 5%, 10%, 15% oder 20%. In einer anderen Ausführungsform ist die Ladeschnittstelle dafür eingerichtet, eine Energieübertragung an ein mobiles Endgerät nach einer vorgegebenen Zeit zu beenden, beispielsweise nach 2 Minuten, nach 5 Minuten, oder nach 10 Minuten. In einer Ausführungsform ist die Ladeschnittstelle dafür eingerichtet, eine Identifikation eines mobilen Endgeräts zu ermitteln und eine Energieübertragung an das mobile Endgerät zu beenden, wenn die Identifikation nicht der eines zur Nutzung der Ladefunktion berechtigten mobilen Endgeräts entspricht. In einer weiteren Ausführungsform ist die Ladeeinrichtung dafür eingerichtet, auf eine Datenbank zuzugreifen, welche die Identifikationsdaten von zur Nutzung der Ladefunktion berechtigten mobilen Endgeräten enthält.In one embodiment, the charging interface is set up to determine the state of charge of the energy store of a mobile terminal device and to transfer energy to the mobile terminal device advises to end when a predetermined charge level of the energy store of the mobile device is reached, for example 5%, 10%, 15% or 20%. In another embodiment, the charging interface is set up to end energy transmission to a mobile terminal device after a predetermined time, for example after 2 minutes, after 5 minutes, or after 10 minutes. In one embodiment, the charging interface is set up to determine an identification of a mobile terminal device and to end energy transmission to the mobile terminal device if the identification does not correspond to that of a mobile terminal device authorized to use the charging function. In a further embodiment, the charging device is set up to access a database which contains the identification data of mobile terminals authorized to use the charging function.
In einer weiteren Ausführungsform ist die Ladeeinrichtung dafür eingerichtet, sich nach Beendigung eines Ladevorgangs für einen vorgegebenen Zeitraum zu deaktivieren, beispielsweise für einen Zeitraum von einer Stunde, zwei Stunden, vier Stunden oder acht Stunden. Die zeitweilige Deaktivierung erfolgt, da nicht davon auszugehen ist, dass gleich wieder ein völlig entladenes mobiles Endgerät geladen werden muss.In a further embodiment, the charging device is set up to deactivate itself after a charging process has ended for a predetermined period of time, for example for a period of one hour, two hours, four hours or eight hours. The temporary deactivation takes place because it cannot be assumed that a completely discharged mobile device will have to be charged again immediately.
In einer Ausführungsform ist die Ladeeinrichtung in einem Gehäuse eines Außenspiegels des Kraftfahrzeugs angeordnet, insbesondere in einem Gehäuse eines fahrerseitigen Außenspiegels. In einer anderen Ausführungsform ist die Ladeeinrichtung in einer Türe des Kraftfahrzeugs angeordnet, insbesondere in einer fahrerseitigen Türe. In einer anderen Ausführungsform ist die Ladeeinrichtung im Dachbereich des Kraftfahrzeugs angeordnet. In einer weiteren Ausführungsform befindet sich die Ladeeinrichtung in einem auf dem Dach montierten Gehäuse. In einer anderen weiteren Ausführungsform ist die Ladeeinrichtung zwischen Fahrzeugdach und Dachhimmel angeordnet.In one embodiment, the charging device is arranged in a housing of an exterior mirror of the motor vehicle, in particular in a housing of an exterior mirror on the driver's side. In another embodiment, the charging device is arranged in a door of the motor vehicle, in particular in a door on the driver's side. In another embodiment, the charging device is arranged in the roof area of the motor vehicle. In a further embodiment, the charging device is located in a roof-mounted housing. In another further embodiment, the charging device is arranged between the vehicle roof and the roof liner.
Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zum fahrzeugexternen induktiven Laden eines Energiespeichers eines mobilen Endgerätes durch einen Energiespeicher eines Kraftahrzeugs. In dem Verfahren wird ein mobiles Endgerät mit einer Ladeschnittstelle für induktives Laden in die Nähe einer Ladeschnittstelle einer in einem definierten Bereich der Karosserie des Kraftfahrzeugs angeordneten erfindungsgemäßen Ladeeinrichtung gebracht und der Energiespeicher des mobilen Endgeräts wird durch die Ladeeinrichtung induktiv geladen. In einer Ausführungsform beträgt der Abstand zwischen der Ladeschnittstelle für induktives Laden des mobilen Endgeräts und der Ladeschnittstelle der erfindungsgemäßen Ladeeinrichtung von 0,1 cm bis 20 cm, beispielsweise 5 cm bis 15 cm.The invention also relates to a method for inductively charging an energy store of a mobile terminal device external to the vehicle using an energy store of a motor vehicle. In the method, a mobile terminal device with a charging interface for inductive charging is brought close to a charging interface of a charging device according to the invention arranged in a defined area of the body of the motor vehicle and the energy store of the mobile terminal device is inductively charged by the charging device. In one embodiment, the distance between the charging interface for inductive charging of the mobile terminal device and the charging interface of the charging device according to the invention is from 0.1 cm to 20 cm, for example 5 cm to 15 cm.
In einer Ausführungsform des Verfahrens ermittelt die Ladeschnittstelle der erfindungsgemäßen Ladeeinrichtung den Ladezustand des Energiespeichers des mobilen Endgeräts und eine Energieübertragung an das mobile Endgerät wird beendet, wenn ein vorgegebener Ladegrad des Energiespeichers des mobilen Endgeräts erreicht ist, beispielsweise 5%, 10%, 15% oder 20%.In one embodiment of the method, the charging interface of the charging device according to the invention determines the state of charge of the energy store of the mobile terminal device and energy transmission to the mobile terminal device is terminated when a predetermined degree of charge of the energy store of the mobile terminal device is reached, for example 5%, 10%, 15% or 20%
In einer anderen Ausführungsform des Verfahrens wird eine Energieübertragung an das mobile Endgerät nach einer vorgegebenen Zeit beendet, beispielsweise nach 2 Minuten, nach 5 Minuten, oder nach 10 Minuten.In another embodiment of the method, energy transmission to the mobile terminal device is ended after a specified time, for example after 2 minutes, after 5 minutes, or after 10 minutes.
In einer Ausführungsform des Verfahrens wird eine Identifikation eines mobilen Endgeräts ermittelt und eine Energieübertragung an das mobile Endgerät beendet, wenn die Identifikation nicht der eines zur Nutzung der Ladefunktion berechtigten mobilen Endgeräts entspricht.In one embodiment of the method, an identification of a mobile terminal device is determined and energy transmission to the mobile terminal device is terminated if the identification does not correspond to that of a mobile terminal device that is authorized to use the charging function.
In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird die Ladeeinrichtung nach Beendigung eines Ladevorgangs für einen vorgegebenen Zeitraum deaktiviert, beispielsweise für einen Zeitraum von einer Stunde, zwei Stunden, vier Stunden oder acht Stunden.In a further embodiment of the method, the charging device is deactivated after a charging process has ended for a predetermined period of time, for example for a period of one hour, two hours, four hours or eight hours.
Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zum Entriegeln und gegebenenfalls Starten eines Kraftfahrzeugs durch ein mobiles Endgerät, dessen Energiespeicher vollständig entladen ist. In dem Verfahren wird der Energiespeicher des mobilen Endgeräts außerhalb des Kraftfahrzeugs von einer erfindungsgemäßen Ladeeinrichtung induktiv geladen, bis das mobile Endgerät sich wieder einschalten lässt. Anschließend wird das Kraftfahrzeug mittels des mobilen Endgeräts entriegelt und gegebenenfalls auch gestartet. Zum induktiven Laden wird das mit einer Ladeschnittstelle für induktives Laden ausgestattete mobile Endgerät in die Nähe einer Ladeschnittstelle einer in einem definierten Bereich der Karosserie des Kraftfahrzeugs angeordneten erfindungsgemäßen Ladeeinrichtung gebracht und der Energiespeicher wird durch die Ladeeinrichtung induktiv geladen. In einer Ausführungsform beträgt der Abstand zwischen der Ladeschnittstelle für induktives Laden des mobilen Endgeräts und der Ladeschnittstelle der erfindungsgemäßen Ladeeinrichtung von 0,1 cm bis 20 cm, beispielsweise 5 cm bis 15 cm.The invention also relates to a method for unlocking and, if necessary, starting a motor vehicle using a mobile terminal device whose energy storage device is completely discharged. In the method, the energy store of the mobile terminal device is inductively charged outside the motor vehicle by a charging device according to the invention until the mobile terminal device can be switched on again. The motor vehicle is then unlocked using the mobile terminal device and, if necessary, also started. For inductive charging, the mobile terminal equipped with a charging interface for inductive charging is brought close to a charging interface of a charging device according to the invention arranged in a defined area of the body of the motor vehicle and the energy store is inductively charged by the charging device. In one embodiment, the distance between the charging interface for inductive charging of the mobile terminal device and the charging interface of the charging device according to the invention is from 0.1 cm to 20 cm, for example 5 cm to 15 cm.
Zu den Vorteilen der erfindungsgemäßen Lösung zählt, dass auch bei vollständiger Entladung des Energiespeichers eines zur Authentifizierung eines Fahrers bzw. zum Entriegeln und Starten eines Kraftfahrzeugs benötigten mobilen Endgerätes es nach kurzer Wartezeit zum Notladen des mobilen Endgeräts wieder möglich ist, das Fahrzeug zu entriegeln und zu starten. Es ist für das Notladen kein Zutritt zum Fahrzeug erforderlich. Anschließend kann dann das mobile Endgerät im Innenraum des Fahrzeugs vollständig aufgeladen werden. Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung.One of the advantages of the solution according to the invention is that even when the energy store is completely discharged, a driver can be authenticated or unlocked and started a motor vehicle required mobile terminal it is possible after a short wait for emergency charging of the mobile terminal to unlock and start the vehicle. Access to the vehicle is not required for emergency charging. The mobile end device can then be fully charged inside the vehicle. Further advantages and refinements of the invention result from the description.
Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It goes without saying that the features mentioned above and those still to be explained below can be used not only in the combination specified in each case, but also in other combinations or on their own, without departing from the scope of the present invention.
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