DE102022127904A1 - Method for approaching a vehicle to a charging device, vehicle and charging device - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Annähern eines zumindest teilweise elektrisch angetriebenen Fahrzeugs (10) an eine Ladevorrichtung (26) mit einer Ladeschnittstelle (28) zum Koppeln der Ladeschnittstelle (28) mit einer Ladebuchse (12) des Fahrzeugs (10), wobei Positionssignalen mithilfe einer Bluetooth-Verbindung (44) an das Fahrzeug (10) übermittelt werden, die ausgebildet sind, das Fahrzeug (10) in eine Position fahren, in der die Ladeschnittstelle der Ladevorrichtung mit der Ladebuchse (12) des Fahrzeugs (10) koppelbar ist. Ferner betrifft die Erfindung ein Fahrzeug (10) und eine Ladevorrichtung (26), die beide dazu ausgebildet sind, das genannte Verfahren durchzuführen.The invention relates to a method for approaching an at least partially electrically driven vehicle (10) to a charging device (26) with a charging interface (28) for coupling the charging interface (28) to a charging socket (12) of the vehicle (10), wherein position signals are transmitted to the vehicle (10) using a Bluetooth connection (44), which are designed to move the vehicle (10) to a position in which the charging interface of the charging device can be coupled to the charging socket (12) of the vehicle (10). The invention further relates to a vehicle (10) and a charging device (26), both of which are designed to carry out the aforementioned method.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Annähern eines Fahrzeugs an eine Ladevorrichtung. Ferner betrifft die Erfindung ein Fahrzeug und eine Ladevorrichtung.The invention relates to a method for approaching a vehicle to a charging device. The invention further relates to a vehicle and a charging device.
Im Folgenden wird der Begriff „Fahrzeug“ synonym zum Begriff „elektrisch angetriebenes Fahrzeug“ verwendet. Davon sind auch „zumindest teilweise elektrisch angetriebene Fahrzeuge“ umfasst.In the following, the term “vehicle” is used synonymously with the term “electrically powered vehicle”. This also includes “vehicles that are at least partially electrically powered”.
Der Antrieb eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs wird üblicherweise durch einen im Fahrzeug verbauten Akkumulator sichergestellt. Grundsätzlich muss der Akkumulator eines solchen Fahrzeugs in regelmäßigen Abständen an einer entsprechenden Ladevorrichtung aufgeladen werden. Die Ladevorrichtung speist elektrische Energie in das Fahrzeug ein und lädt damit den darin enthaltenen Akkumulator wieder auf.The drive of an electrically powered vehicle is usually ensured by a battery installed in the vehicle. In principle, the battery of such a vehicle must be charged at regular intervals using an appropriate charging device. The charging device feeds electrical energy into the vehicle and thus recharges the battery contained therein.
Das Durchführen eines solchen Ladevorgangs erfordert eine Vielzahl verschiedener Schritte. Zunächst muss das zu ladende Fahrzeug an eine Ladevorrichtung herangefahren werden, wobei diese oftmals im städtischen Umfeld und lediglich neben regulären Parkplätzen aufgestellt sind, die in der Regel nur bedingt Raum zum Rangieren und Einparken des Fahrzeugs zu lassen. Ferner muss das zu ladende Fahrzeug vor dem Ladevorgang an der Ladevorrichtung angemeldet und mit ihr synchronisiert werden. Zuletzt müssen das Fahrzeug und die Ladevorrichtung auch physisch miteinander gekoppelt werden, um elektrische Energie von der Ladevorrichtung in das Fahrzeug einzuspeisen.Carrying out such a charging process requires a number of different steps. First, the vehicle to be charged must be driven up to a charging device, which is often located in an urban environment and only next to regular parking spaces, which usually only allow limited space for maneuvering and parking the vehicle. Furthermore, the vehicle to be charged must be registered with the charging device and synchronized with it before charging. Finally, the vehicle and the charging device must also be physically coupled to one another in order to feed electrical energy from the charging device into the vehicle.
Daher ist das Laden eines Fahrzeugs an einer Ladevorrichtung oftmals kompliziert und unnötig aufwendig. Man ist folglich bestrebt, zumindest einen der oben genannten Schritte zu vereinfachen, um den Aufladevorgang effizienter zu gestalten.Therefore, charging a vehicle at a charging station is often complicated and unnecessarily time-consuming. Efforts are therefore being made to simplify at least one of the above steps in order to make the charging process more efficient.
Insofern ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile aus dem Stand der Technik zu beseitigen und ein Verfahren bereitzustellen, mit dem ein zumindest teilweise elektrisch angetriebenes Fahrzeug an einer Ladevorrichtung auf einfache Weise aufgeladen werden kann.In this respect, it is the object of the present invention to eliminate the disadvantages of the prior art and to provide a method with which an at least partially electrically driven vehicle can be charged in a simple manner at a charging device.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zum Annähern eines zumindest teilweise elektrisch angetriebenen Fahrzeugs an eine Ladevorrichtung mit einer Ladeschnittstelle zum Koppeln der Ladeschnittstelle mit der Ladebuchse des Fahrzeugs. Das Fahrzeug weist mindestens eine erste Kommunikationseinheit auf. Die Ladevorrichtung weist mindestens eine zweite Kommunikationseinheit auf. Beide Kommunikationseinheiten sind dazu eingerichtet, Bluetooth-Signale über eine gemeinsame Bluetooth-Verbindung miteinander auszutauschen. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst den folgenden Schritt:
- a) Übermitteln von Positionssignalen an das Fahrzeug unter Verwendung der Bluetooth-Verbindung, die ausgebildet sind, das Fahrzeug in eine Position zu fahren, in der die Ladeschnittstelle der Ladevorrichtung mit der Ladebuchse des Fahrzeugs koppelbar ist, um eine elektrische Verbindung zwischen Fahrzeug und Ladevorrichtung herzustellen.
- a) Transmitting position signals to the vehicle using the Bluetooth connection, which are designed to drive the vehicle into a position in which the charging interface of the charging device can be coupled to the charging socket of the vehicle in order to establish an electrical connection between the vehicle and the charging device.
Der Kerngedanke der Erfindung besteht darin, für das Übermitteln von Positionssignalen eine Bluetooth-Verbindung zu verwenden. Im Gegensatz zu bekannten Systemen, die zum Erkennen und Positionieren eines Fahrzeugs auf drahtlose Kommunikationsmittel wie GPS-Signale, NFC-Verbindungen und WLAN-Schnittstellen zurückgreifen, verwendet das hier beschriebene Verfahren zum Übermitteln von Positionssignalen eine Bluetooth-Verbindung. Eine Bluetooth-Verbindung bietet den Vorteil, dass diese kostengünstig verbaut bzw. auch einfach für verschiedene Fahrzeuge nachrüstbar ist. Somit können die Positionssignalen als Bluetooth-Signale zwischen der ersten Kommunikationseinheit und der zweiten Kommunikationseinheit ausgetauscht werden, ohne auf aufwendige und teure Technik zurückgreifen zu müssen. Darüber hinaus ist das Verfahren auch unabhängig von umweltbedingten Faktoren wie der geographische Lage und kann daher auch in Parkhäusern eingesetzt werden.The core idea of the invention is to use a Bluetooth connection to transmit position signals. In contrast to known systems that use wireless communication means such as GPS signals, NFC connections and WLAN interfaces to detect and position a vehicle, the method described here uses a Bluetooth connection to transmit position signals. A Bluetooth connection offers the advantage that it can be installed inexpensively or easily retrofitted to different vehicles. The position signals can thus be exchanged as Bluetooth signals between the first communication unit and the second communication unit without having to resort to complex and expensive technology. In addition, the method is also independent of environmental factors such as the geographical location and can therefore also be used in parking garages.
Unter dem Begriff „Bluetooth-Verbindung“ wird der Datenübertragungsstandard „Bluetooth“ verstanden. Die Bluetooth-Verbindung weist insbesondere die Version „Bluetooth 5.1“ auf. Davon sind auch die Versionen „Bluetooth 5.2“ und höher umfasst. Grundsätzlich werden unter Positionssignalen alle Signale verstanden, mit denen die Position des Fahrzeugs festgestellt werden kann. Auf deren Grundlage kann das Fahrzeug und/oder die Ladevorrichtung beispielsweise Lenksignale berechnen, die ausgebildet sind, das Fahrzeug in Position zu fahren, in der die Ladeschnittstelle der Ladevorrichtung mit der Ladebuchse des Fahrzeugs koppelbar ist, um eine elektrische Verbindung zwischen Fahrzeug und Ladevorrichtung herzustellen.The term "Bluetooth connection" refers to the data transmission standard "Bluetooth". The Bluetooth connection has in particular the version "Bluetooth 5.1". This also includes the versions "Bluetooth 5.2" and higher. Basically, position signals are understood to be all signals with which the position of the vehicle can be determined. On the basis of these, the vehicle and/or the charging device can, for example, calculate steering signals that are designed to drive the vehicle into a position in which the charging interface of the charging device can be coupled to the charging socket of the vehicle in order to establish an electrical connection between the vehicle and the charging device.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird im Schritt a) eine Ist-Position des Fahrzeugs bestimmt, indem eine der beiden Kommunikationseinheiten als eine Empfängereinheit und die andere Kommunikationseinheit als eine Sendeeinheit wirkt, wobei die Sendeeinheit der Empfängereinheit peilungsrelevante Bluetooth-Signale sendet, auf deren Basis eine mit der Empfängereinheit gekoppelte Auswerteeinheit die Ist-Position des Fahrzeugs berechnet. Dadurch kann die Position des Fahrzeugs in Bezug zur Ladevorrichtung bestimmt werden, ohne auf externe Technik zurückgreifen zu müssen. Grundsätzlich kann jede der beiden ersten und zweiten Kommunikationseinheiten entweder als Empfängereinheit oder als Sendeeinheit wirken. Dementsprechend ist die Auswerteeinheit, die mit der Empfängereinheit gekoppelt ist, entweder im Fahrzeug oder in der Ladevorrichtung angeordnet.According to a first aspect of the invention, in step a) an actual position of the vehicle is determined by one of the two communication units acting as a receiver unit and the other communication unit acting as a transmitter unit, wherein the transmitter unit of the receiver unit sends Bluetooth signals relevant to the direction finding, on the basis of which an evaluation unit coupled to the receiver unit calculates the actual position of the vehicle. This allows the position of the vehicle to be determined in relation to the charging device. without having to resort to external technology. In principle, each of the first and second communication units can act either as a receiver unit or as a transmitter unit. Accordingly, the evaluation unit, which is coupled to the receiver unit, is arranged either in the vehicle or in the charging device.
Unter peilungsrelevanten Bluetooth-Signalen werden Signale verstanden, die dazu dienen, die Ist-Position des Fahrzeugs in Bezug zur Ladevorrichtung zu orten bzw. zu bestimmen. Unter der Ist-Position wird die aktuell ermittelte Position des Fahrzeugs im Bezug zur Ladevorrichtung verstanden, wobei die Ist-Position insbesondere durch die Distanz zwischen dem Fahrzeug und der Ladevorrichtung sowie den Winkel zwischen dem Fahrzeug und der Ladevorrichtung definiert ist. Die Ist-Position kann von der Auswerteeinheit beispielsweise mit der Methode „Angle of Arrival (AoA)“ und/oder der Methode „Angle of Departure (AoD)“ berechnet werden.Direction-relevant Bluetooth signals are understood to be signals that are used to locate or determine the actual position of the vehicle in relation to the charging device. The actual position is understood to be the currently determined position of the vehicle in relation to the charging device, whereby the actual position is defined in particular by the distance between the vehicle and the charging device and the angle between the vehicle and the charging device. The actual position can be calculated by the evaluation unit, for example, using the "Angle of Arrival (AoA)" and/or the "Angle of Departure (AoD)" method.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung sieht vor, dass in Schritt a) die Ist-Position des Fahrzeugs regelmäßig oder kontinuierlich bestimmt wird. Dadurch kann das Fahrzeug besonders präzise in Position zum Laden gefahren werden.A further aspect of the invention provides that in step a) the actual position of the vehicle is determined regularly or continuously. This allows the vehicle to be driven particularly precisely into position for charging.
In einem weiteren Aspekt der Erfindung wird nach dem Bestimmen der Ist-Position eine Soll-Position festgelegt, die der Position entspricht, in der die Ladeschnittstelle der Ladevorrichtung mit der Ladebuchse des Fahrzeugs koppelbar ist, wobei eine dem Fahrzeug und/oder der Ladevorrichtung zugeordnete Navigationseinheit anschließend eine Soll-Trajektorie für das Fahrzeug festlegt, die zu der Soll-Position führt. Dem Fahrzeug kann somit auf einfache Weise eine vordefinierte Strecke gegeben werden, die es zurücklegen muss, um zur Soll-Position zu fahren. Dadurch kann der Annäherungsvorgang besonders effizient und sicher gestaltet werden.In a further aspect of the invention, after determining the actual position, a target position is defined that corresponds to the position in which the charging interface of the charging device can be coupled to the charging socket of the vehicle, wherein a navigation unit assigned to the vehicle and/or the charging device then defines a target trajectory for the vehicle that leads to the target position. The vehicle can thus be given a predefined route in a simple manner that it must travel in order to reach the target position. This makes it possible to make the approach process particularly efficient and safe.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird beim Übermitteln von Positionssignalen das Fahrzeug mithilfe der Bluetooth-Verbindung selbsttätig steuernd entlang der Soll-Trajektorie verfahren und/oder mithilfe der Bluetooth-Verbindung optische Lenksignale im Innenraum für den Fahrer zur manuellen Lenkung des Fahrzeugs entlang der Soll-Trajektorie ausgegeben. Das Fahrzeug kann sich also entweder mittels autonomen Fahrens der Ladevorrichtung annähern oder das Annähern erfolgt manuell durch den Fahrer des Fahrzeugs. Im ersteren Fall kann das Fahrzeug mittels der empfangenen Positionssignale entsprechende Lenksignale berechnen, mit deren Hilfe es autonom entlang der Soll-Trajektorie verfahren wird. Im letzteren Fall können die Positionssignale dazu verwendet werden, Lenksignale zu berechnen, die als optische Lenksignale über das Fahrzeugdisplay, den Tachometer und/oder über ein Head-up-Display dem Fahrer angezeigt werden. Insbesondere können die optischen Lenksignale als Richtungsangaben ausgeführt sein. Beispielsweise können Richtungsangaben als Piktogramme in der Form von Rechts-, Links-, Vor-, Zurück- und Wende-Pfeilen dargestellt werden. Ferner kann das Verfahren die folgenden Schritte umfassen:
- b) Feststellen mittels einer der Ladevorrichtung zugeordneten Kontrolleinheit, ob die Ladeschnittstelle der Ladevorrichtung mit der Ladebuchse des Fahrzeugs koppelbar ist, um eine elektrische Verbindung zwischen Fahrzeug und Ladevorrichtung herzustellen, und
- c) Übermitteln einer Nachricht an einen Benutzer des Fahrzeugs mit einer wählbaren Eingabeoption zur Freigabe von Schritt a), wenn die Ladeschnittstelle der Ladevorrichtung mit der Ladebuchse des Fahrzeugs koppelbar ist.
- b) determining, by means of a control unit assigned to the charging device, whether the charging interface of the charging device can be coupled to the charging socket of the vehicle in order to establish an electrical connection between the vehicle and the charging device, and
- c) transmitting a message to a user of the vehicle with a selectable input option to enable step a) if the charging interface of the charging device can be coupled to the charging socket of the vehicle.
Somit entfällt die Notwendigkeit, das Fahrzeug manuell mit der Ladevorrichtung zu koppeln und gleichzeitig im Vorhinein zu überprüfen, ob das Koppeln überhaupt technisch möglich ist. Diese Schritte können gemäß den Schritten b) und c) vollkommen automatisch von dem Fahrzeug in Abstimmung mit der Ladevorrichtung erfolgen. Der Benutzer entscheidet lediglich, ob der Annäherungsvorgang durchgeführt werden soll. Die wählbare Eingabeoption kann beispielsweise eine Push-Nachricht mit einer Aufforderung zur Auswahl einer Ja/Nein-Option sein, die dem Nutzer auf seinem mobilen Endgerät und oder im Innenraum des Fahrzeugs angezeigt wird.This eliminates the need to manually couple the vehicle with the charging device and at the same time check in advance whether the coupling is technically possible at all. These steps can be carried out completely automatically by the vehicle in coordination with the charging device in accordance with steps b) and c). The user only decides whether the approach process should be carried out. The selectable input option can, for example, be a push message with a request to select a yes/no option, which is displayed to the user on their mobile device and/or in the interior of the vehicle.
Ferner kann das Verfahren den folgenden Schritt umfassen:
- d) Abfragen von positionierungsrelevanten Daten von dem Fahrzeug über die Bluetooth-Verbindung durch die Ladevorrichtung und/oder Abfragen des Fahrzeugtyps von dem Fahrzeug über die Bluetooth-Verbindung durch die Ladevorrichtung und Ermitteln von positionierungsrelevanten Daten durch Abfragen einer Datenbank unter Verwendung des Fahrzeugtyps, wobei anschließend Schritt a) ausgeführt wird. Durch das Zurückgreifen auf positionierungsrelevante Daten kann das Fahrzeug noch genauer in Bezug zur Ladevorrichtung positioniert werden.
- d) querying positioning-relevant data from the vehicle via the Bluetooth connection by the charging device and/or querying the vehicle type from the vehicle via the Bluetooth connection by the charging device and determining positioning-relevant data by querying a database using the vehicle type, with step a) then being carried out. By using positioning-relevant data, the vehicle can be positioned even more precisely in relation to the charging device.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung sind die positionierungsrelevanten Daten ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ladesystem des Fahrzeugs, Abmessungen des Fahrzeugs, generelle Spezifikationen des Fahrzeugs, Radstand und die Lage der Lagebuchse an der Fahrzeugkarosserie sowie Kombinationen davon. Die positionierungsrelevanten Daten erlauben ein besonders genaues Positionieren des Fahrzeugs in Bezug zur Ladevorrichtung.According to one aspect of the invention, the positioning-relevant data are selected from the group consisting of the vehicle's charging system, vehicle dimensions, general vehicle specifications, wheelbase and the position of the bearing bush on the vehicle body, and combinations thereof. The positioning-relevant Data allows particularly precise positioning of the vehicle in relation to the charging device.
Unter einem Ladesystem des Fahrzeugs werden die am Markt bekannten Ladesysteme verstanden wie Typ-1, Typ-2 Mennekes, Combined AC / DC Charging System (nachfolgend „CCS“ genannt), Typ-F, Commission on the Rules for the Approval of the Electrical Equipment (nachfolgend „CEE“ genannt), Charge de Mode (nachfolgend „ChadeMo“ genannt) und der Tesla Supercharger. Generelle Spezifikationen des Fahrzeugs umfassen beispielsweise die Seriennummer des Fahrzeugs, den Fahrzeugtyp, den Hersteller, das Alter des Fahrzeugs und das Akkusystem. Unter der Lage der Ladebuchse wird beispielsweise verstanden, auf welcher Seite die Ladebuchse angebracht ist.A vehicle's charging system refers to the charging systems known on the market such as Type 1, Type 2 Mennekes, Combined AC / DC Charging System (hereinafter referred to as "CCS"), Type F, Commission on the Rules for the Approval of the Electrical Equipment (hereinafter referred to as "CEE"), Charge de Mode (hereinafter referred to as "ChadeMo") and the Tesla Supercharger. General specifications of the vehicle include, for example, the vehicle's serial number, the vehicle type, the manufacturer, the age of the vehicle and the battery system. The location of the charging socket means, for example, which side the charging socket is located on.
Ferner betrifft die Verbindung ein Fahrzeug, das zumindest teilweise elektrisch angetrieben ist. Das Fahrzeug weist eine Ladebuchse und eine Fahrzeugpositionierungsvorrichtung auf. Die Fahrzeugpositionierungsvorrichtung ist eingerichtet, Positionssignale zu empfangen, um das Fahrzeug an eine Ladevorrichtung mit einer Ladeschnittstelle anzunähern, wobei die Fahrzeugpositionierungsvorrichtung mindestens eine Kommunikationseinheit aufweist, die als eine Sende- und/oder eine Empfängereinheit ausgebildet und eingerichtet ist bzw. sind, mit mindestens einer weiteren Kommunikationseinheit der Ladevorrichtung über eine gemeinsame Bluetooth-Verbindung Bluetooth-Signale auszutauschen. Die Fahrzeugpositionierungsvorrichtung ist zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet.The connection further relates to a vehicle that is at least partially electrically driven. The vehicle has a charging socket and a vehicle positioning device. The vehicle positioning device is designed to receive position signals in order to approach the vehicle to a charging device with a charging interface, wherein the vehicle positioning device has at least one communication unit that is designed as a transmitting and/or receiving unit and is or are designed to exchange Bluetooth signals with at least one further communication unit of the charging device via a common Bluetooth connection. The vehicle positioning device is designed to carry out the method according to the invention.
Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine Ladevorrichtung. Die Ladevorrichtung weist eine Ladeschnittstelle und mindestens eine Fahrzeugpositionierungsvorrichtung auf, die eingerichtet ist, dem Fahrzeug Positionssignale zu übermitteln, um ein zumindest teilweise elektrisch angetriebenes Fahrzeug an die Ladevorrichtung mit der Ladeschnittstelle anzunähern. Die Fahrzeugpositionierungsvorrichtung weist ferner mindestens eine Kommunikationseinheit auf, die als Sende- und/oder Empfängereinheit ausgebildet und eingerichtet ist bzw. sind, mit mindestens einer weiteren Kommunikationseinheit des Fahrzeugs über eine gemeinsame Bluetooth-Verbindung Bluetooth-Signale auszutauschen, wobei die Fahrzeugpositionierungsvorrichtung zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet ist.The invention further relates to a charging device. The charging device has a charging interface and at least one vehicle positioning device which is designed to transmit position signals to the vehicle in order to bring an at least partially electrically driven vehicle closer to the charging device with the charging interface. The vehicle positioning device also has at least one communication unit which is designed as a transmitting and/or receiving unit and is or are designed to exchange Bluetooth signals with at least one further communication unit of the vehicle via a common Bluetooth connection, wherein the vehicle positioning device is designed to carry out the method according to the invention.
Weitere Vorteile und Eigenschaften der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen:
- -
1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Ladevorrichtung mit einem erfindungsgemäßen Fahrzeug, wobei das Fahrzeug und die Ladevorrichtung über eine gemeinsame Bluetooth-Verbindung miteinander gekoppelt sind; und - -
2A bis 2C einen beispielhaften Ablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Annähern des Fahrzeugs aus1 an die Ladevorrichtung aus1 .
- -
1 a schematic representation of a charging device according to the invention with a vehicle according to the invention, wherein the vehicle and the charging device are coupled to one another via a common Bluetooth connection; and - -
2A to 2C an exemplary sequence of a method according to the invention for approaching the vehicle from1 to the charging device1 .
Das Fahrzeug 10 ist mit einer Ladebuchse 12 ausgestattet. Die Ladebuchse 12 dient dazu, den in dem Fahrzeug 10 verbauten Akkumulator (hier nicht gezeigt) bei einem Ladevorgang mit elektrischer Energie aufzuladen.The vehicle 10 is equipped with a charging socket 12. The charging socket 12 serves to charge the accumulator (not shown here) installed in the vehicle 10 with electrical energy during a charging process.
Ferner weist das Fahrzeug 10 eine erste Fahrzeugpositionierungsvorrichtung 14 auf. Die erste Fahrzeugpositionierungsvorrichtung 14 umfasst eine erste Kommunikationseinheit 16, eine erste Antenne 18 und eine Auswerteeinheit 20.Furthermore, the vehicle 10 has a first vehicle positioning device 14. The first vehicle positioning device 14 comprises a first communication unit 16, a first antenna 18 and an evaluation unit 20.
Die erste Kommunikationseinheit 16 ist eingerichtet, mit einer weiteren Kommunikationseinheit eine Bluetooth-Verbindung herzustellen. Darüber hinaus ist die erste Kommunikationseinheit 16 entweder als eine Sendeeinheit oder als eine Empfängereinheit ausgebildet.The first communication unit 16 is configured to establish a Bluetooth connection with another communication unit. Furthermore, the first communication unit 16 is designed either as a transmitting unit or as a receiving unit.
Die erste Kommunikationseinheit 16 ist zudem mit der ersten Antenne 18 signalübertragend verbunden, über die eine entsprechende Bluetooth-Verbindung mit einer weiteren Kommunikationseinheit aufgebaut werden kann.The first communication unit 16 is also connected to the first antenna 18 for signal transmission, via which a corresponding Bluetooth connection can be established with another communication unit.
Die erste Kommunikationseinheit 16 ist ferner mit der Auswerteeinheit 20 informationsaustauschend gekoppelt. Die Auswerteeinheit 20 dient dazu, Informationen von der ersten Kommunikationseinheit 16 zu empfangen und auszuwerten.The first communication unit 16 is also coupled to the evaluation unit 20 for exchanging information. The evaluation unit 20 serves to receive and evaluate information from the first communication unit 16.
Die Auswerteeinheit 20 ist ferner mit einem Innenraum 22 und einer Steuerung 24 signalübertragend verbunden. Auf Grundlage der von der Auswerteeinheit 20 ausgewerteten Informationen können Lenksignale in den Innenraum 22 übermittelt werden. Allerdings ist es auch denkbar, dass die entsprechenden Lenksignale direkt an eine Steuerung 24 des Fahrzeugs 10 weitergegeben werden, die eingerichtet ist, das Fahrzeug 10 aufgrund der ausgewerteten Daten selbsttätig steuernd zu verfahren.The evaluation unit 20 is also connected to an interior 22 and a controller 24 in a signal-transmitting manner. Based on the information evaluated by the evaluation unit 20, steering signals can be transmitted to the interior 22. However, it is also conceivable that the corresponding steering signals are passed on directly to a controller 24 of the vehicle 10, which is set up to automatically control the vehicle 10 based on the evaluated data.
Ferner ist in
Dazu weist die Ladeschnittstelle 28 ein Ladekabel 30 auf, das an seinem der Ladevorrichtung 26 abgewandten Ende mit einem Ladestecker 32 versehen ist. Der Ladestecker 32 ist dazu eingerichtet, in die Ladebuchse 12 des Fahrzeugs 10 formschlüssig einzugreifen, sodass das Fahrzeug 10 mit der Ladevorrichtung 26 elektrisch verbunden ist.For this purpose, the charging interface 28 has a charging cable 30 which is provided with a charging plug 32 at its end facing away from the charging device 26. The charging plug 32 is designed to engage in a form-fitting manner in the charging socket 12 of the vehicle 10 so that the vehicle 10 is electrically connected to the charging device 26.
Die Ladevorrichtung 26 umfasst ferner eine zweite Positionierungsvorrichtung 34.The loading device 26 further comprises a second positioning device 34.
Die zweite Positionierungsvorrichtung 34 weist eine zweite Kommunikationseinheit 36, eine zweite Antenne 38, eine Kontrolleinheit 40 und eine Datenbank 42 auf.The second positioning device 34 has a second communication unit 36, a second antenna 38, a control unit 40 and a database 42.
Die zweite Kommunikationseinheit 36 ist mit der zweiten Antenne 38 signalübertragend verbunden und dient dazu, eine Bluetooth-Verbindung mit einer weiteren Kommunikationseinheit herzustellen.The second communication unit 36 is connected to the second antenna 38 for signal transmission and serves to establish a Bluetooth connection with another communication unit.
Die Kommunikationseinheit 36 ist mit einer Kontrolleinheit 40 informationsaustauschend gekoppelt. Auf Grundlage der von der Kommunikationseinheit 36 empfangenen bzw. gesendeten Daten kann die Kontrolleinheit 40 feststellen, ob die Ladeschnittstelle 28 der Ladevorrichtung 26 mit einer Ladebuchse eines zu ladenden Fahrzeugs koppelbar ist.The communication unit 36 is coupled to a control unit 40 for exchanging information. Based on the data received or sent by the communication unit 36, the control unit 40 can determine whether the charging interface 28 of the charging device 26 can be coupled to a charging socket of a vehicle to be charged.
Die Kontrolleinheit 40 ist ferner informationsaustauschend mit einer Datenbank 42 verbunden und dazu eingerichtet, über die Datenbank 42 positionierungsrelevante Daten von einem zu ladenden Fahrzeug abzufragen.The control unit 40 is further connected to a database 42 for exchanging information and is configured to query positioning-relevant data from a vehicle to be charged via the database 42.
Wie aus
Genauer betrachtet ist die erste Kommunikationseinheit 16 mit der zweiten Kommunikationseinheit 36 über die Bluetooth-Verbindung 44 signal- und/oder datenübertragend gekoppelt, wobei im vorliegenden Fall die erste Kommunikationseinheit 16 als eine Empfängereinheit und die zweite Kommunikationseinheit 36 als eine Sendeeinheit ausgeführt ist, in dem Sinne, dass die Sendeeinheit eingerichtet ist, Positionssignale mithilfe der Bluetooth-Verbindung 44 an die Empfängereinheit zu schicken.Looking more closely, the first communication unit 16 is coupled to the second communication unit 36 via the Bluetooth connection 44 for signal and/or data transmission, wherein in the present case the first communication unit 16 is designed as a receiver unit and the second communication unit 36 as a transmitter unit, in the sense that the transmitter unit is set up to send position signals to the receiver unit using the Bluetooth connection 44.
Zusätzlich zu den Positionssignale können über die Bluetooth-Verbindung 44 noch weitere Bluetooth-Signale ausgetauscht werden, beispielsweise peilungsrelevante Daten, insbesondere Daten, mit der die Auswerteeinheit 20 die Distanz zwischen der Ladevorrichtung 26 und dem Fahrzeug 10 und/oder um den Winkel des Fahrzeugs 10 in Bezug zur Ladevorrichtung 26 berechnen kann. Darüber hinaus können über die Bluetooth-Verbindung 44 auch positionierungsrelevante Daten ausgetauscht werden. Die positionierungsrelevanten Daten sind ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ladesystem des Fahrzeugs, Abmessungen des Fahrzeugs, generelle Spezifikationen des Fahrzeugs, Radstand und die Lage der Ladebuchse an der Fahrzeugkarosserie sowie Kombinationen davon. Ferner können auch Lenksignale über die Bluetooth-Verbindung 44 übermittelt werden.In addition to the position signals, further Bluetooth signals can be exchanged via the Bluetooth connection 44, for example direction-relevant data, in particular data with which the evaluation unit 20 can calculate the distance between the charging device 26 and the vehicle 10 and/or the angle of the vehicle 10 in relation to the charging device 26. In addition, positioning-relevant data can also be exchanged via the Bluetooth connection 44. The positioning-relevant data is selected from the group consisting of the vehicle's charging system, dimensions of the vehicle, general specifications of the vehicle, wheelbase and the position of the charging socket on the vehicle body, and combinations thereof. Furthermore, steering signals can also be transmitted via the Bluetooth connection 44.
Die
In einem ersten Schritt wird zwischen der ersten Kommunikationseinheit 16 des Fahrzeugs 10 und der zweiten Kommunikationseinheit 36 der Ladevorrichtung 26, eine Bluetooth-Verbindung 44 aufgebaut.In a first step, a Bluetooth connection 44 is established between the first communication unit 16 of the vehicle 10 and the second communication unit 36 of the charging device 26.
Anschließend kann mittels der der Ladevorrichtung 26 zugeordneten Kontrolleinheit 40 festgestellt werden, ob die Ladeschnittstelle 28 der Ladevorrichtung 26 mit der Ladebuchse 12 des Fahrzeugs 10 koppelbar ist.Subsequently, the control unit 40 assigned to the charging device 26 can be used to determine whether the charging interface 28 of the charging device 26 can be coupled to the charging socket 12 of the vehicle 10.
Danach kann eine Nachricht an einen Benutzer des Fahrzeugs 10 übermittelt werden, die eine wählbare Eingabeoption zur Freigabe eines Annäherungsvorgangs von dem Fahrzeug 10 an die Ladevorrichtung 26 enthält, wenn die Ladeschnittstelle 28 der Ladevorrichtung 26 mit der Ladebuchse 12 des Fahrzeugs 10 koppelbar ist. Der Benutzer kann die Eingabeoption bestätigen, um das Verfahren fortzusetzen.Thereafter, a message may be transmitted to a user of the vehicle 10 containing a selectable input option for enabling an approach from the vehicle 10 to the charging device 26 when the charging interface 28 of the charging device 26 is coupleable to the charging socket 12 of the vehicle 10. The user may confirm the input option to continue the process.
Wahlweise können positionierungsrelevante Daten von dem Fahrzeug 10 über die Bluetooth-Verbindung 44 durch die Ladevorrichtung 26 abgefragt werden.Optionally, positioning-relevant data from the vehicle 10 can be queried via the Bluetooth connection 44 by the charging device 26.
Alternativ kann der Fahrzeugtyp von dem Fahrzeug 10 über die Bluetooth-Verbindung 44 durch die Kontrolleinheit 40 der Ladevorrichtung 26 abgefragt werden, wobei die Kontrolleinheit 40 der Ladevorrichtung 26 auf Grundlage des ermittelten Fahrzeugtyps die positionierungsrelevanten Daten von der Datenbank 42 erhält.Alternatively, the vehicle type of the vehicle 10 can be queried via the Bluetooth connection 44 by the control unit 40 of the charging device 26, wherein the control unit 40 of the charging device 26 receives the positioning-relevant data from the database 42 on the basis of the determined vehicle type.
Anschließend werden Positionssignale an das Fahrzeug 10 unter Verwendung der Bluetooth-Verbindung 44 übermittelt, die ausgebildet sind, das Fahrzeug 10 in eine Position zu fahren, in der die Ladeschnittstelle 28 der Ladevorrichtung 26 mit der Ladebuchse 12 des Fahrzeugs 10 koppelbar ist.Position signals are then transmitted to the vehicle 10 using the Bluetooth connection 44, which are designed to drive the vehicle 10 into a position in which the Charging interface 28 of the charging device 26 can be coupled to the charging socket 12 of the vehicle 10.
Dazu kann zunächst die Ist-Position 48 des Fahrzeugs 10 bestimmt werden (siehe
Nach dem Bestimmen der Ist-Position 48 kann eine Soll-Position 50 festgelegt werden, die der Position entspricht, in der die Ladeschnittstelle 28 der Ladevorrichtung 26 mit der Ladebuchse 12 des Fahrzeugs 10 koppelbar ist.After determining the actual position 48, a target position 50 can be set which corresponds to the position in which the charging interface 28 of the charging device 26 can be coupled to the charging socket 12 of the vehicle 10.
Danach legt eine dem Fahrzeug 10 und/oder der Ladevorrichtung 26 zugeordnete Navigationseinheit (hier nicht gezeigt) eine Soll-Trajektorie 52 für das Fahrzeug 10 fest, die zu der Soll-Position 50 führt.Thereafter, a navigation unit (not shown here) assigned to the vehicle 10 and/or the charging device 26 defines a target trajectory 52 for the vehicle 10, which leads to the target position 50.
Anschließend kann das Fahrzeug mithilfe der Bluetooth-Verbindung 44 selbsttätig steuernd entlang der Soll-Trajektorie 52 verfahren werden, indem Lenksignale an die Steuerung 24 des Fahrzeugs 10 übermittelt werden. Das Steuern des Fahrzeugs 10 kann dann mittels der Steuerung 24 autonom erfolgen. Alternativ oder zusätzlich können mithilfe der Bluetooth-Verbindung 44 optische Lenksignale im Innenraum 22 für den Fahrer zur manuellen Lenkung des Fahrzeugs 10 entlang der Soll-Trajektorie 52 ausgegeben werden.The vehicle can then be automatically controlled along the target trajectory 52 using the Bluetooth connection 44 by transmitting steering signals to the controller 24 of the vehicle 10. The vehicle 10 can then be controlled autonomously using the controller 24. Alternatively or additionally, optical steering signals can be output in the interior 22 for the driver to manually steer the vehicle 10 along the target trajectory 52 using the Bluetooth connection 44.
Nach Abschluss des Verfahrens zur Annäherung des Fahrzeugs 10 an die Ladevorrichtung 26 befindet sich das Fahrzeug 10 in einer Soll-Position 50, in der die Ladeschnittstelle 28 mit der Ladevorrichtung 26 mit der Ladebuchse 12 des Fahrzeugs 10 koppelbar ist, um eine elektrische Verbindung zwischen Fahrzeug 10 und Ladevorrichtung 26 herzustellen (siehe
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