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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Durchführen eines wenigstens teilautomatisierten Bremsvorgangs während einer Rückwärtsfahrt gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Ferner betrifft die Erfindung eine elektronische Recheneinrichtung.
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Bei der Anfahrt an Pantographen ist ein positionsgenaues Anhalten in longitudinaler Richtung sehr wichtig, um schnell und sicher das eigene Fahrzeug aufladen zu können. Der Fahrer eines Stadtbusses sieht allerdings einen solchen Pantographen bei den letzten Metern der Anfahrt nicht mehr, wodurch ein Risiko entsteht, dass der ausgefahrene Pantograph sich nicht oder nicht richtig mit den Ladeschienen beziehungsweise Ladehauben verbindet. Zusätzliche Assistenzfunktionen, wie beispielsweise Kameras auf dem Dach des Busses, können den Fahrer unterstützen, lenken ihn aber vom restlichen Verkehr ab und kosten bei der Anfahrt zusätzliche Zeit. Gemäß dem Stand der Technik wird sich bereits mit verschiedenen Aspekten des Ladens von Stadtbussen mittels Pantographen beschäftigt, unter anderem mit dem Messen des Abstands zwischen dem Pantographen und dem Bus beziehungsweise den Ladekontakten zum Aufladen des Busses.
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Aus der
DE 10 2016 205 804 A1 ist bereits ein Positionsbestimmungssystem für eine Ladestation für ein zumindest teilweise elektrisch angetriebenes Fahrzeug bereits offenbart. Das Positionsbestimmungssystem dient zur Bestimmung einer Position einer Kontaktschnittstelle des Fahrzeugs im Verhältnis zu einer Ladeschnittstelle der Ladestation. Das Positionsbestimmungssystem bestimmt optisch die Position in mindestens zwei Dimensionen. Durch die mindestens zweidimensionale Positionsbestimmung ist das Fahrzeug nicht an eine vorgegebene Strecke gebunden.
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Dies erhöht die Zuverlässigkeit der Fahrzeugpositionierung beim Anfahren an die Ladestation.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren derart weiterzuentwickeln, dass eine Rückwärtsfahrt an eine Ladestation zum Laden eines elektrisch betriebenen Kraftwagens, insbesondere eines elektrisch betriebenen Stadtbusses wenigstens teilweise vereinfacht wird.
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Diese Aufgabe wird mittels des Verfahrens mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie mittels einer erfindungsgemäßen elektronischen Recheneinrichtung gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind aus den abhängigen Ansprüchen zu entnehmen. Vorteile und Merkmale die sich auf das Verfahren beziehen sind ebenfalls für die elektronische Recheneinrichtung anzuwenden als auch umgekehrt.
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Ein Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Durchführen eines wenigstens teilautomatisierten Bremsvorgangs eines elektrisch betreibbaren Kraftwagens, insbesondere eines Stadtbusses während einer Rückwärtsfahrt. Hierbei fährt der Kraftwagen rückwarst an eine Ladestation, insbesondere an einen Pantographen, um durch einen elektrischen Kontakt mit dem Pantographen einen elektrischen Energiespeicher wenigstens teilweise zu laden. Der Kraftwagen weist eine mit einer Bremsvorrichtung des Kraftwagens elektronisch gekoppelte elektronische Recheneinrichtung auf, wobei der Kraftwagen in Abhängigkeit von einer Distanz zwischen dem Kraftwagen und einem sich hinter dem Kraftwagen befindenden Objekt gebremst wird. Dieses sich hinter dem Kraftwagen befindende Objekt ist hierbei insbesondere der Pantograph, mittels welchem der Kraftwagen, nämlich einem Stadtbus, aufgeladen werden soll. Hierbei muss der Kraftwagen in Rückwärtsfahrt derart positioniert werden, dass jeweilige Kontakte des Pantographen und des Kraftwagens miteinander elektrisch verbunden werden, um das Aufladen des elektrischen Energiespeichers des Kraftwagens zu ermöglichen. Um dies zu ermöglichen muss jedoch eine sehr genaue Rückwärtsfahrt bestimmt werden beziehungsweise durchgeführt werden, wobei eine Distanz beziehungsweise die Distanz des Kraftwagens zum Pantographen als auch die Distanz der jeweiligen Kontakte zueinander beachtet werden muss.
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Um die Aufgabe der Erfindung zu lösen ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass während einer Rückwärtsfahrt des Kraftwagens die Distanz durchgehend in vorgegebenen zeitlichen Abständen mittels der elektronischen Recheneinrichtung gemessen wird, wobei bei einem Unterschreiten eines vorgegebenen Wertes der Distanz die elektronische Recheneinrichtung ein Signal an die Bremsvorrichtung übermittelt und mittels der Bremsvorrichtung ein Bremsvorgang mit einem vorgegebenen Verzögerungswert bis zum Erreichen einer vorgegebenen Zieldistanz durchgeführt wird. Dies bedeutet, dass die Rückwärtsfahrt des Kraftwagens zunächst mit derselben Beschleunigung durchgeführt wird, wobei bei Unterschreiten des vorgegebenen Wertes, nämlich einem Wert in dem ein Bremsvorgang gestartet wird, ein Signal an die Bremsvorrichtung übermittelt wird. Dieses Signal hat die Aufgabe den Bremsvorgang um einen vorgegebenen Verzögerungswert zu regeln, das heißt, dass der Bremsvorgang den Verzögerungswert aufweist beziehungsweise diesen darstellt. Dadurch wird zunächst eine schnellere Rückwärtsfahrt dargestellt und ab dem vorgegebenen Wert sofort ein Bremsvorgang mit dem Verzögerungswert eingeleitet. Erst bei Erreichen der vorgegebenen Zieldistanz, nämlich dem Kontakt zwischen Pantograph und Kraftwagen, wird der Kraftwagen zum Stehen gebracht. Dadurch ergibt sich eine schnelle Beschleunigung, insbesondere negative Beschleunigung und eine darauffolgende starke Bremsverzögerung mit einem vorgegebenen Wert bis zum Erreichen eines Zielwertes. Insbesondere ist zu beachten, dass die Zieldistanz in einen vorgegebenen Toleranzbereich aufweist, in welchem die Kontakte miteinander bereits kontaktiert sind, wodurch ein vorgegebener Toleranzabstand bereitgestellt wird, welcher beispielweise eine Länge von Kontaktschienen zum Kontaktieren des Kraftwagens mit dem Pantographen entspricht.
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Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass bei Erreichen der vorgegebenen Zieldistanz der Kraftwagen mit einer zum Laden des Energiespeichers des Kraftwagens vorgesehenen Ladevorrichtung elektrisch kontaktiert wird. Die Kontaktierung erfolgt hierbei insbesondere durch die Rückwärtsfahrt und das gelangen der Kontakte zueinander beziehungsweise durch das Kontaktieren beziehungsweise durch das physische aneinander Kontaktieren, wobei auch eine Kontaktierung im Bereich einer Induktionskontaktierung oder magnetischen kontaktlosen Aufladevorrichtungen möglich ist. Ziel ist es hierbei die Zieldistanz derart anzupassen, dass die Aufladung des elektrischen Energiespeichers ermöglicht wird.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass nach einer Kontaktierung des Kraftwagens mit der Ladevorrichtung mittels der elektronischen Recheneinrichtung wenigstens ein weiteres Signal an ein Steuergerät innerhalb einer Fahrzeugkabine des Kraftwagens übermittelt wird. Dieses Signal hat zur Hauptaufgabe eine Information für den Fahrer bereitzustellen, mittels welcher der Fahrer darüber informiert wird, dass die Kontaktierung bereits stattfindet und dass dieser nun keine weiteren Schritte einleiten muss bis zum Fertigladen des elektrischen Energiespeichers. Ebenso ist es möglich ein solches Signal dafür anzuwenden, eine Ladezeit oder weitere Informationen an beispielsweise eine Cloud zu übermitteln, wodurch der Stand einer Flotte über ein Backend ermittelbar ist und weiter an eine weitere Entität übermittelbar ist, wodurch beispielsweise die jeweiligen Ladezeiten jeweiliger Kraftwägen ermittelbar ist.
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Ebenso vorteilhaft ist eine weitere Ausgestaltung der Erfindung, in welcher die Distanz mittels einer mit der elektronischen Recheneinrichtung elektronisch gekoppelten optischen Erfassungseinrichtung gemessen wird. Die Distanz wird hierbei insbesondere mittels einer als (engl.) „Mirror Cam“ beziehungsweise Spiegelkamera ausgebildeten optischen Erfassungseinrichtung gemessen, wobei verschiedene Algorithmen als auch verschiedene Mechanismen und Techniken durch die Spiegelkamera anwendbar sind. Insbesondere soll jedoch hier der vorgegebene Abstand beziehungsweise die vorgegebene Distanz möglichst genau ermittelt werden, sodass die Kontaktierung mit dem Pantographen in einer möglichst genauen Art und Weise berechnet wird.
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Schließlich ist es in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass der Verzögerungswert über eine mit der elektronischen Recheneinrichtung elektronisch gekoppelte Anzeigevorrichtung einstellbar ist. Hierbei ist insbesondere vorgesehen, dass der Nutzer beziehungsweise der Fahrer des Kraftwagens die Möglichkeit hat, diesen Verzögerungswert derart anzupassen, dass keine Unfälle oder Schäden im Kraftwagen während der Rückwärtsfahrt erzeugt werden. Insbesondere soll der Verzögerungswert derart eingestellt werden, dass beispielsweise ein Gewicht des Kraftwagens hierbei berücksichtigt wird, sodass eine möglichst sichere Rückwärtsfahrt ermöglicht wird. Insbesondere ist hierbei eine Anzeigevorrichtung beziehungsweise ein Display, beispielsweise auch ein Touchdisplay, an einer Instrumententafel des Kraftwagens angeordnet, welche als die Anzeigevorrichtung angewendet wird, um den Verzögerungswert und mittels der elektronischen Recheneinrichtung zu verändern.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine elektronische Recheneinrichtung mit Prozessoren und Schaltungskreisen sowie einer Software zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Durchführen eines wenigstens teilautomatisierten Bremsvorgangs eines Kraftwagens während einer Rückwärtsfahrt, mittels welcher der Kraftwagen in Abhängigkeit von einer Distanz zwischen dem Kraftwagen und einem sich hinter dem Kraftwagen befindenden Objekt bremsbar ist. Hierbei ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass mittels der elektronischen Recheneinrichtung die Distanz durchgehend in vorgegebenen zeitlichen Abständen während einer Rückwärtsfahrt des Kraftwagens messbar ist, wobei bei einem Unterschreiten eines vorgegebenen Wertes der Distanz ein an die Bremsvorrichtung übermitteltes Signal zu einem Bremsvorgang mit einem vorgegebenen Verzögerungswert bis zum Erreichen einer vorgegebenen Zieldistanz führt. In anderen Worten ist die elektronische Recheneinrichtung bereits in einem Kraftwagen vorhanden, wobei diese derart programmiert beziehungsweise derart umfunktioniert wird, dass das Betreiben des erfindungsgemäßen Verfahrens möglich ist. Insbesondere wird die elektronische Recheneinrichtung dazu angewendet, die Rückwärtsfahrt des Kraftwagens wenigstens teilweise zu verbessern.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in der einzigen Figur alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Dabei zeigt die einzige Fig. einen Kraftwagen 10 während einer Rückwärtsfahrt zur Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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Die Fig. zeigt einen Kraftwagen 10 während einer Rückwärtsfahrt zur Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Das Verfahren zum Durchführen eines wenigstens teilautomatisierten Bremsvorgangs des Kraftwagens während der Rückfahrt soll insbesondere zur Hilfe einer Rückwärtsfahrt zum Aufladen des als Stadtbus ausgebildeten Kraftwagens an einem Pantographen, welcher in der 1 als das sich hinter dem Kraftwagen 10 befindende Objekt 12 dargestellt wird. In anderen Worten wird ein Verfahren dargestellt, bei welchem mit einer Bremsvorrichtung 14 des Kraftwagens 10 elektronisch gekoppelten Recheneinrichtung 16, der Kraftwagen 10 in Abhängigkeit von einer Distanz d_x zwischen dem Kraftwagen 10 und einem sich hinter dem Kraftwagen 10 befindenden Objekt 12, nämlich dem Pantographen, gebremst wird. Hierbei ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass während der Rückwärtsfahrt des Kraftwagens 10, die Distanz d_x durchgehend in vorgegebenen zeitlichen Abständen T mittels der elektronischen Recheneinrichtung 16 gemessen wird, wobei bei einem Unterschreiten eines vorgegebenen Wertes d_0 der Distanz d_x die elektronische Recheneinrichtung 16 ein Signal an die Bremsvorrichtung 14 übermittelt und mittels der Bremsvorrichtung 14 ein Bremsvorgang mit einem vorgegebenen Verzögerungswert a_komfort bis zum Erreichen einer vorgegebenen Zieldistanz in d_ziel durchgeführt wird. Bei Erreichen der vorgegebenen Zieldistanz d_ziel wird der Kraftwagen 10 mit einer zum Laden eines Energiespeichers des Kraftwagens 10 vorgesehenen Ladevorrichtung 18, nämlich der Pantograph elektrisch kontaktiert. Nach der Kontaktierung des Kraftwagens 10 mit der Ladevorrichtung 18 wird mittels der elektronischen Recheneinrichtung 16 wenigstens ein weiteres Signal an ein Steuergerät 20 innerhalb einer Fahrzeugkabine des Kraftwagens 10 übermittelt. Dieses Steuersignal beziehungsweise dieses Signal an das Steuergerät 20 dient insbesondere zur Information an den Fahrer des Kraftwagens 10, dass die Ladevorrichtung 18 bereits kontaktiert ist und dass der elektrische Energiespeicher des Kraftwagens 10 geladen wird. Es ist ebenso möglich, dass die Distanz d_x mittels einer mit der elektronischen Recheneinrichtung 16 elektronisch gekoppelten optischen Erfassungseinrichtung 22 gemessen wird, wobei diese optische Erfassungseinrichtung 22 insbesondere als Spiegelkamera an den Außenspiegeln des Kraftwagens ausgebildet ist und die dazu ausgebildet sind, einen Abstand zwischen dem Kraftwagen 10 und dem sich dahinter befindenden Objekt 12 beziehungsweise dem Pantographen zu ermitteln. Zudem ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Verzögerungswert a_komfort über eine mit der elektronischen Recheneinrichtung 16 elektronisch gekoppelten Anzeigevorrichtung 22 einstellbar ist, wonach der Fahrer in der Fahrzeugkabine beispielsweise an der Anzeigevorrichtung, ausgebildet als Touchdisplay, den Verzögerungswert a_komfort in Abhängigkeit von einem Gewicht des Kraftwagens 10 einstellt.
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Schließlich weist die Erfindung die elektronische Recheneinrichtung 16 mit Prozessoren und Schaltungskreisen sowie einer Software zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Durchführen des wenigstens teilautomatisierten Bremsvorgangs des Kraftwagens 10 während der Rückwärtsfahrt auf, mittels welcher der Kraftwagen in Abhängigkeit von einer Distanz d_x zwischen dem Kraftwagen 10 und dem sich hinter dem Kraftwagen befindenden Objekt 12 bremsbar ist. Hierbei ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass mittels der elektronischen Recheneinrichtung 16 die Distanz d_x durchgehend in vorgegebenen zeitlichen Abständen T während einer Rückwärtsfahrt des Kraftwagens messbar ist, wobei bei einem Unterschreiten des vorgegebenen Wertes d_0 der Distanz d_x ein an die Bremsvorrichtung 14 übermitteltes Signal zu einem Bremsvorgang mit einem vorgegebenen Verzögerungswert a_komfort bis zum Erreichen der vorgegebenen Zieldistanz d_ziel führt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102016205804 A1 [0003]
