DE102022213734A1 - Method for locating an available charging station, motor vehicle, method for communicating an available charging station and charging station - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Lokalisieren einer verfügbaren Ladestation (12) für ein Kraftfahrzeug (10), ein Kraftfahrzeug (10), ein Verfahren zum Mitteilen einer verfügbaren Ladestation (12) für ein Kraftfahrzeug (10) und eine Ladestation (12).Es ist vorgesehen, dass mittels einer UWB-Funkkommunikation zwischen dem Kraftfahrzeug (10) und der Ladestation (12) eine Position der Ladestation (12) ermittelt und Verfügbarkeitsinformationen der Ladestation (12) ausgetauscht werden. Dies erleichtert dem Fahrer des Kraftfahrzeugs (10) das Auffinden einer verfügbaren Ladestation (12), insbesondere ohne dabei aus dem Kraftfahrzeug (10) austeigen zu müssen.The invention relates to a method for locating an available charging station (12) for a motor vehicle (10), a motor vehicle (10), a method for communicating an available charging station (12) for a motor vehicle (10), and a charging station (12). It is provided that a position of the charging station (12) is determined and availability information of the charging station (12) is exchanged by means of UWB radio communication between the motor vehicle (10) and the charging station (12). This makes it easier for the driver of the motor vehicle (10) to find an available charging station (12), in particular without having to get out of the motor vehicle (10).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Lokalisieren einer verfügbaren Ladestation für ein Kraftfahrzeug, ein Kraftfahrzeug, ein Verfahren zum Mitteilen einer verfügbaren Ladestation für ein Kraftfahrzeug und eine Ladestation. Das Kraftfahrzeug ist bevorzugt ein Elektro- oder Hybrid-Kraftfahrzeug, insbesondere ein selbstlenkendes Kraftfahrzeug.The invention relates to a method for locating an available charging station for a motor vehicle, a motor vehicle, a method for communicating an available charging station for a motor vehicle and a charging station. The motor vehicle is preferably an electric or hybrid motor vehicle, in particular a self-driving motor vehicle.

Kraftfahrzeuge müssen regelmäßig Ladestationen aufsuchen, um - je nach Antriebsart-Kraftstoff oder elektrische Energie nachzuladen. Nach dem Abstellen des Kraftfahrzeugs an der Ladestation muss der Fahrer aus dem Kraftfahrzeug aussteigen und den Tankstutzen oder -stecker der Ladestation mit dem Kraftfahrzeug verbinden. Häufig erkennt der Fahrer erst nach dem Aussteigen, dass die Ladestation zum Aufladen des Kraftfahrzeugs nicht verfügbar ist, weil die Ladestation beispielsweise von einem anderen Nutzer reserviert wurde, wie es aufgrund der geringen Dichte an vorhandenen Wallboxen in vielen Gegenden üblich ist. Ferner kann die Ladestation gegenwärtig defekt oder aus anderen Gründen außer Betrieb sein. Teilweise kann es vorkommen, dass der Ladestation zu dem Zeitpunkt keine elektrische Energie oder Kraftstoff zur Verfügung steht. Die so erst nach dem Aussteigen des Fahrers festgestellte Nichtverfügbarkeit der Ladestation stellt ein Ärgernis für den Nutzer hinsichtlich der Bedienbarkeit der Ladestation dar.Motor vehicles must regularly visit charging stations to recharge with fuel or electrical energy, depending on the type of drive. After parking the motor vehicle at the charging station, the driver must get out of the vehicle and connect the charging station's fuel filler neck or plug to the vehicle. Often, the driver only realises after getting out that the charging station is not available for charging the motor vehicle because, for example, the charging station has been reserved by another user, as is common in many areas due to the low density of existing wall boxes. Furthermore, the charging station may currently be defective or out of service for other reasons. In some cases, the charging station may not have any electrical energy or fuel available at the time. The unavailability of the charging station, which is only realised after the driver has got out of the vehicle, is a nuisance for the user in terms of the usability of the charging station.

Dokument WO 2022/090392 A2 offenbart ein System zum Authentifizieren eines Nutzers einer Ladestation, um die Bedienbarkeit von Ladestationen zu verbessern. Die dort offenbarte Lösung schlägt die Verwendung einer auf dem Mobilgerät des Benutzers installierten mobilen Anwendung vor, die unabhängig davon, ob an dem Standort, an dem die Ladestation installiert ist, eine Mobilfunknetzabdeckung besteht oder nicht, eine Bezahlung des Ladevorgangs mit dem Mobilgerät ermöglichen soll.document WO 2022/090392 A2 discloses a system for authenticating a user of a charging station in order to improve the usability of charging stations. The solution disclosed therein proposes the use of a mobile application installed on the user's mobile device, which is intended to enable payment for the charging process using the mobile device, regardless of whether or not there is mobile network coverage at the location where the charging station is installed.

Auch wenn der Stand der Technik bereits Lösungen zur Verbesserung der Bedienbarkeit der Ladestationen offenbart, so besteht weiterhin ein Bedarf daran, die Bedienbarkeit von Ladestationen weiter zu verbessern.Even though the state of the art already reveals solutions to improve the usability of charging stations, there is still a need to further improve the usability of charging stations.

Der Erfindung liegt daher nun die Aufgabe zugrunde, eine Ladestation für ein Kraftfahrzeug mit einer verbesserten Bedienbarkeit bereitzustellen.The invention is therefore based on the object of providing a charging station for a motor vehicle with improved operability.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Lokalisieren einer verfügbaren Ladestation für ein Kraftfahrzeug, ein Kraftfahrzeug, ein Verfahren zum Mitteilen einer verfügbaren Ladestation für ein Kraftfahrzeug und eine Ladestation gemäß den unabhängigen Ansprüchen. Bevorzugte Weiterbildungen sind Gegenstand der jeweils rückbezogenen Unteransprüche.The object according to the invention is achieved by a method for locating an available charging station for a motor vehicle, a motor vehicle, a method for communicating an available charging station for a motor vehicle and a charging station according to the independent claims. Preferred developments are the subject of the respective dependent claims.

Ein erster Aspekt betrifft ein Verfahren zum Lokalisieren einer verfügbaren Ladestation für ein Kraftfahrzeug. Das Kraftfahrzeug umfasst ein erstes Funksystem mit einem ersten Sendeempfänger mit einer ersten und einer zweiten zum Senden und Empfangen von Ultrabreitband-(UWB)-Signalen eingerichteten UWB-Antenne. Die Ladestation umfasst ein zweites Funksystem mit einem zweiten Sendeempfänger mit einer dritten zum Senden und Empfangen von UWB-Signalen eingerichteten UWB-Antenne. Die Ladestation ist bevorzugt eine elektrische Ladestation, beispielsweise eine Wallbox. Die Ladestation kann aber auch eine Tanksäule zum Bereitstellen von Kraftstoff sein. Die beiden Sendeempfänger sind insbesondere zum Senden und Empfangen von Signalen in sehr großen Frequenzbereichen, insbesondere in einem Frequenzbereich von 3,1 GHz bis 10,6 GHz, bevorzugt in einem Frequenzbereich von 3,5 GHz bis 9 GHz, besonders bevorzugt in einem Frequenzbereich von 6 GHz bis 8,5 GHz, unter Verwendung der UWB-Antenne ausgebildet. Die Sendeleistung der UWB-Pulse ist dabei gering. Die Bandbreite des UWB-Signals beträgt mindestens 500 MHz und der UWB-Sendeempfänger ist bevorzugt zum Senden von Signalen mit einer Sendeleistung zwischen 0,5 mW / -41,3 dBm/MHz ausgebildet. Ferner bevorzugt ist der Sendeempfänger gemäß dem Standard IEEE 802.15.4 (insbesondere den Abschnitten zum UWB PHY Layer) und bevorzugt gemäß dem Standard IEEE 802.15.4z ausgebildet. Durch die Streuung der Signale über derart große Frequenzbereiche stören UWB-Signale andere Funksignale nur minimal.A first aspect relates to a method for locating an available charging station for a motor vehicle. The motor vehicle comprises a first radio system with a first transceiver with a first and a second UWB antenna set up to transmit and receive ultra-wideband (UWB) signals. The charging station comprises a second radio system with a second transceiver with a third UWB antenna set up to transmit and receive UWB signals. The charging station is preferably an electrical charging station, for example a wall box. However, the charging station can also be a fuel pump for providing fuel. The two transceivers are designed in particular to transmit and receive signals in very large frequency ranges, in particular in a frequency range from 3.1 GHz to 10.6 GHz, preferably in a frequency range from 3.5 GHz to 9 GHz, particularly preferably in a frequency range from 6 GHz to 8.5 GHz, using the UWB antenna. The transmission power of the UWB pulses is low. The bandwidth of the UWB signal is at least 500 MHz and the UWB transceiver is preferably designed to transmit signals with a transmission power between 0.5 mW / -41.3 dBm/MHz. Furthermore, the transceiver is preferably designed according to the IEEE 802.15.4 standard (in particular the sections on the UWB PHY layer) and preferably according to the IEEE 802.15.4z standard. By scattering the signals over such large frequency ranges, UWB signals only minimally interfere with other radio signals.

Gemäß einem Verfahrensschritt wird das erste Funksystem zum Durchführen eines auf Laufzeitmessungen basierenden Positionierungsverfahrens zum Bestimmen einer Position der Ladestation angesteuert. Das Ansteuern des ersten Funksystems umfasst dabei bevorzugt zumindest die Schritte, wonach die UWB-Antennen zum Senden eines ersten UWB-Pulses an das zweite Funksystem zu einem Zeitpunkt t1 und zum Empfangen eines zweiten UWB-Pulses von dem zweiten Funksystem zu einem Zeitpunkt t2 angesteuert wird, eine Gesamtlaufzeit anhand der Laufzeiten des ersten UWB-Pulses, des zweiten UWB-Pulses und einer Verarbeitungszeit des zweiten Funksystems ΔT bestimmt wird und eine Entfernung zwischen dem Funksystem und dem zweiten Funksystem anhand der Gesamtlaufzeit und der Lichtgeschwindigkeit bestimmt wird. Dadurch, dass das Positionierungsverfahren unter Verwendung von mindestens drei UWB-Antennen erfolgt, kann die Position der Ladestation in Bezug zum Kraftfahrzeug mittels Peilung (Triangulation) ermittelt werden. Bevorzugt kann auf diese Weise eine Detektion von Ladestationen innerhalb eines Radius von 10 m des Kraftfahrzeugs erfolgen. In einem Umkreis von bis zu 10 m von dem Kraftfahrzeug lässt sich das Positionierungsverfahren verlässlich durchführen.According to a method step, the first radio system is controlled to carry out a positioning method based on transit time measurements for determining a position of the charging station. Controlling the first radio system preferably comprises at least the steps of controlling the UWB antennas to send a first UWB pulse to the second radio system at a time t 1 and to receive a second UWB pulse from the second radio system at a time t 2 , determining a total transit time based on the transit times of the first UWB pulse, the second UWB pulse and a processing time of the second radio system ΔT, and determining a distance between the radio system and the second radio system based on the total transit time and the speed of light. Because the positioning method is carried out using at least three UWB antennas, the position of the charging station in relation to the motor vehicle can be determined by means of direction finding (triangulation). In this way, detection of charging stations within The positioning procedure can be carried out reliably within a radius of up to 10 m from the vehicle.

In einem weiteren Verfahrensschritt werden Nutzdaten von dem zweiten Funksystem unter Verwendung des ersten Funksystems empfangen. Folglich werden die UWB-Antennen erfindungsgemäß nicht nur zur Bestimmung der Position, sondern auch zum Aufbau einer Funkkommunikation mit der Ladestation verwendet. Dies steigert die Funktionalität der UWB-Antennen. Häufig sind UWB-Antennen bereits in modernen Fahrzeugen verbaut, beispielsweise um einen schlüssellosen Zugang zum Kraftfahrzeug zu ermöglichen. Daher können für das erfindungsgemäße Verfahren diese bereits verbauten UWB-Antennen genutzt werden, um Kosten zu sparen.In a further method step, user data is received from the second radio system using the first radio system. Consequently, according to the invention, the UWB antennas are not only used to determine the position, but also to establish radio communication with the charging station. This increases the functionality of the UWB antennas. UWB antennas are often already installed in modern vehicles, for example to enable keyless access to the vehicle. Therefore, these already installed UWB antennas can be used for the method according to the invention in order to save costs.

Die Nutzdaten umfassen Informationen über die Verfügbarkeit der Ladestation. Mit anderen Worten werden Informationen von der Ladestation an das Kraftfahrzeug übermittelt, die angeben, ob ein Ladevorgang durch das Kraftfahrzeug aktuell möglich oder nicht möglich ist. Die Informationen über die Verfügbarkeit der Ladestation umfassen bevorzugt ferner einen Hinweis darauf, warum die Ladestation nicht verfügbar ist. Derartige Hinweise sind beispielsweise eine Reservierung, ein Defekt, eine anderweitige Betriebsstörung, keine elektrische Energie oder kein Kraftstoff und dergleichen.The user data includes information about the availability of the charging station. In other words, information is transmitted from the charging station to the motor vehicle, indicating whether charging by the motor vehicle is currently possible or not possible. The information about the availability of the charging station preferably also includes an indication of why the charging station is not available. Such indications include, for example, a reservation, a defect, another operational disruption, no electrical energy or no fuel, and the like.

In einem weiteren Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine Mitteilung über die ermittelte Position und die empfangene Verfügbarkeit der Ladestation an den Fahrer des Kraftfahrzeugs ausgegeben. Die Ausgabe der Mitteilung erfolgt bevorzugt optisch, klanglich und/oder taktil. Besonders bevorzugt erfolgt eine Anzeige der Mitteilung auf einer Anzeige des Kraftfahrzeugs, beispielsweise auf einem Head-up-Display, dem Instrumentenblock und/oder einem Bildschirm des Kraftahrzeugs. Die Mitteilung kann in Gestalt einer Willkommensmitteilung angezeigt werden. Vorzugsweise wird eine interaktive Karte der Fahrzeugumgebung mit der ermittelten Position der Ladestation angezeigt. Dadurch wird der Fahrer des Kraftfahrzeugs noch vor dem Parken oder Abstellen des Kraftfahrzeugs an der Ladestation über die Verfügbarkeit der Ladestation informiert und kann eine entsprechende Handlung vornehmen, wie beispielsweise Weiterfahren bei Nichtverfügbarkeit oder Abstellen des Kraftfahrzeugs zum Laden an der Ladestation bei übermittelter Verfügbarkeit. Folglich wird die Bedienbarkeit der Ladestation verbessert. Da die UWB-Funkkommunikation grundsätzlich mit jedem UWB-Funksystem erfolgen kann, stellt die Erfindung eine universelle nutzerfreundliche Lösung dar. Dies trägt dem Umstand Rechnung, dass Anbieter oder Betreiber von Ladestationen häufig eigene Systeme und Anwendungen zum Bedienen der Ladestationen verwenden, die keine Verwendung von anderen Ladestationen ermöglichen.In a further step of the method according to the invention, a message about the determined position and the received availability of the charging station is issued to the driver of the motor vehicle. The message is preferably issued visually, acoustically and/or tactilely. The message is particularly preferably displayed on a display of the motor vehicle, for example on a head-up display, the instrument cluster and/or a screen of the motor vehicle. The message can be displayed in the form of a welcome message. Preferably, an interactive map of the vehicle's surroundings with the determined position of the charging station is displayed. This informs the driver of the motor vehicle about the availability of the charging station before parking or leaving the motor vehicle at the charging station and can take appropriate action, such as continuing to drive if it is not available or leaving the motor vehicle to charge at the charging station if availability is communicated. As a result, the usability of the charging station is improved. Since UWB radio communication can in principle be carried out with any UWB radio system, the invention represents a universal, user-friendly solution. This takes into account the fact that providers or operators of charging stations often use their own systems and applications to operate the charging stations, which do not allow the use of other charging stations.

Im Falle eines selbstlenkenden Kraftfahrzeugs wird zusätzlich oder alternativ eine autonome Entscheidung des Fahrsystems zum Aufladen des Kraftfahrzeugs an der Ladestation basierend auf der ermittelten Position und der empfangenen Verfügbarkeit getroffen. Folglich können auch autonome Ladevorgänge für selbstlenkende Kraftfahrzeuge getätigt werden.In the case of a self-driving motor vehicle, an autonomous decision is additionally or alternatively made by the driving system to charge the motor vehicle at the charging station based on the determined position and the received availability. Consequently, autonomous charging processes can also be carried out for self-driving motor vehicles.

In bevorzugter Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Nutzdaten ferner eine oder eine Vielzahl von möglichen Ladeoptionen von der Ladestation und/oder eine Länge des Ladekabels der Ladestation umfassen. Die UWB-Funkkommunikation mit der Ladestation ermöglicht neue Bedien- und Anzeigemöglichkeiten. Beispiele für Ladeoptionen sind eine Ladegeschwindigkeit (Schnell- oder Normalladen), eine Lademenge (Vollladen oder bis zu einer vorgegebenen Prozentzahl), eine Ladezeit (Laden bis Abfahrtzeit oder Laden zu einem festgelegten Zeitpunkt, beispielsweise in der Nacht), eine Stromerzeugungsquelle (erneuerbare oder konventionelle Energie) und dergleichen.In a preferred embodiment, the payload data further includes one or a plurality of possible charging options from the charging station and/or a length of the charging cable of the charging station. The UWB radio communication with the charging station enables new operating and display options. Examples of charging options are a charging speed (fast or normal charging), a charging amount (full charging or up to a predetermined percentage), a charging time (charging until departure time or charging at a specified time, for example at night), a power generation source (renewable or conventional energy) and the like.

Das erste Funksystem wird in dieser bevorzugten Ausgestaltung ferner zum Senden von einer ausgewählten Ladeoption an das zweite Funksystem der Ladestation angesteuert. Beispielsweise werden die empfangenen Ladeoptionen auf der Anzeige des Kraftfahrzeugs dem Fahrer angezeigt und dieser kann basierend auf den angezeigten Ladeoptionen eine entsprechende Auswahl treffen. Alternativ kann die ausgewählte Ladeoption auch einen oder eine Vielzahl von voreingestellten Parametern umfassen, beispielsweise im Falle von selbstlenkenden Kraftfahrzeugen. Die Nutzdaten können ferner Informationen über den Anbieter, den Betreiber und/oder die aktuellen Preise für den Ladevorgang umfassen. Dies erhöht die Transparenz und die Bedienbarkeit der Ladestation für den Nutzer.In this preferred embodiment, the first radio system is also controlled to send a selected charging option to the second radio system of the charging station. For example, the received charging options are shown to the driver on the display of the motor vehicle and the driver can make a corresponding selection based on the charging options shown. Alternatively, the selected charging option can also include one or a plurality of preset parameters, for example in the case of self-driving motor vehicles. The payload data can also include information about the provider, the operator and/or the current prices for the charging process. This increases the transparency and usability of the charging station for the user.

Zusätzlich oder alternativ wird ein möglicher Abstellbereich zum Laden des Kraftfahrzeugs basierend auf der empfangenen Länge des Ladekabels berechnet. Der berechnete Abstellbereich wird bevorzugt auf einer Anzeige des Kraftfahrzeugs dargestellt. Dadurch wird die Bedienbarkeit der Ladestation verbessert, da der Fahrer (oder das autonome Fahrsystem) des Kraftfahrzeugs nicht versehentlich das Kraftfahrzeug außerhalb der Reichweite des Ladekabels abstellt und somit nicht noch einmal umparken muss.Additionally or alternatively, a possible parking area for charging the motor vehicle is calculated based on the received length of the charging cable. The calculated parking area is preferably shown on a display of the motor vehicle. This improves the usability of the charging station, as the driver (or the autonomous driving system) of the motor vehicle does not accidentally park the motor vehicle outside the range of the charging cable and thus does not have to park it again.

In weiterer bevorzugter Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das erste Funksystem ferner zum Austauschen von Authentifizierungsinformationen mit dem zweiten Funksystem der Ladestation angesteuert wird. Die Authentifizierungsinformationen sind bevorzugt in einer Speichereinheit des Kraftfahrzeugs hinterlegt. Durch den Austausch von Authentifizierungsinformationen kann der Ladevorgang der Ladestation im Vorhinein, beispielsweise ohne ein Zutun des Fahrers, vorbereitet werden. Dies hat den Effekt, dass der Fahrer lediglich den Tankstutzen oder -stecker der Ladestation mit dem Kraftfahrzeug verbinden muss, um den Ladevorgang zu starten. Hierdurch wird die Bedienbarkeit der Ladestation weiter verbessert.In a further preferred embodiment, it is provided that the first radio system is also Exchanging authentication information with the second radio system of the charging station. The authentication information is preferably stored in a memory unit of the motor vehicle. By exchanging authentication information, the charging process of the charging station can be prepared in advance, for example without any action by the driver. This has the effect that the driver only has to connect the tank nozzle or plug of the charging station to the motor vehicle to start the charging process. This further improves the usability of the charging station.

Das erste Funksystem wird bevorzugt ferner zum Austauschen von Bezahlinformationen mit dem zweiten Funksystem der Ladestation angesteuert. Die Bezahlinformationen sind bevorzugt in der Speichereinheit des Kraftfahrzeugs hinterlegt. Durch das Austauschen der Bezahlinformationen zwischen dem Kraftfahrzeug und der Ladestation kann ein Bezahlvorgang für den Ladevorgang getätigt werden. Mit anderen Worten wird mittels UWB-Funkkommunikation ein Bezahldienst abgewickelt.The first radio system is preferably also controlled to exchange payment information with the second radio system of the charging station. The payment information is preferably stored in the memory unit of the motor vehicle. By exchanging the payment information between the motor vehicle and the charging station, a payment process for the charging process can be carried out. In other words, a payment service is carried out using UWB radio communication.

Das erste Funksystem wird bevorzugt ferner zum Austauschen von Authentifizierungs- und/oder Bezahlinformationen mit einem dritten Funksystem eines mobilen Endgeräts angesteuert. Das mobile Endgerät ist beispielsweise ein Smartphone, ein NFC-TAG oder dergleichen. Hierdurch kann der Fahrer unter Verwendung seines mobilen Endgeräts die Authentifizierungs- und/oder Bezahlinformationen bereitstellen. Insbesondere kann hierdurch eine Zwei-Faktor-Authentifizierung erfolgen. Das erste Funksystem des Kraftfahrzeugs umfasst bevorzugt ferner eine Bluetooth-(BT), eine Local Area Network-(WLAN)-Antenne und/oder eine Near Field Communication-(NFC)-Antenne. Hierdurch kann eine BT-, WLAN- und/oder NFC-Funkkommunikation mit dem mobilen Endgerät aufgebaut werden, um beispielsweise die Authentifizierungs- und/oder Bezahlinformationen an das Kraftfahrzeug zu übermitteln. Durch die zusätzlich möglichen Funkkommunikationen ist die Verwendung einer Vielzahl von mobilen Endgeräten möglich. Die Frequenzbänder und verwendeten Standards für BT-, WLAN- und NFC-Funkkommunikationen sind im Stand der Technik bekannt und werden daher an dieser Stelle nicht näher erläutert.The first radio system is preferably also controlled to exchange authentication and/or payment information with a third radio system of a mobile terminal. The mobile terminal is, for example, a smartphone, an NFC tag or the like. This allows the driver to provide the authentication and/or payment information using his mobile terminal. In particular, this can be used to perform two-factor authentication. The first radio system of the motor vehicle preferably also comprises a Bluetooth (BT), a Local Area Network (WLAN) antenna and/or a Near Field Communication (NFC) antenna. This allows BT, WLAN and/or NFC radio communication to be established with the mobile terminal in order to transmit the authentication and/or payment information to the motor vehicle, for example. The additional radio communications that are possible make it possible to use a large number of mobile terminals. The frequency bands and standards used for BT, WLAN and NFC radio communications are known in the prior art and are therefore not explained in more detail here.

Das erste Funksystem wird bevorzugt ferner zum Durchführen eines auf Laufzeitmessungen basierenden Positionierungsverfahrens zum Bestimmen einer Position des dritten Funksystems des mobilen Endgeräts angesteuert. Hierdurch wird der Standort des mobilen Endgeräts zum Kraftfahrzeug ermittelt. Es kann also eine fahrzeuggebundene Authentifizierung und/oder Bezahlung sichergestellt werden. Mit anderen Worten können die von dem mobilen Endgerät empfangenen Authentifizierungs- und/oder Bezahlinformationen dem Kraftfahrzeug zugeordnet werden. Dies verhindert, dass ein anderes als das aktuell authentifizierte Kraftfahrzeug an der Ladestation geladen werden kann (Diebstahlsicherung). Beispielsweise wird eine Abwicklung eines Bezahldienstes verweigert, wenn sich der den Bezahldienst ausführende Nutzer nicht innerhalb eines Abstandes von 2 m zum Bezahldienstempfänger befindet. Das Kraftfahrzeug kann demnach diese Überprüfung vornehmen, nämlich, ob der Nutzer/Fahrer sich innerhalb eines Umkreises mit einem Radius 2 m des Kraftfahrzeugs befindet. Vorzugsweise wird das erste Funksystem ferner zum Senden der ermittelten Position des dritten Funksystems des mobilen Endgeräts an das zweite Funksystem der Ladestation angesteuert.The first radio system is preferably also controlled to carry out a positioning method based on runtime measurements to determine a position of the third radio system of the mobile terminal. This determines the location of the mobile terminal in relation to the motor vehicle. Vehicle-related authentication and/or payment can therefore be ensured. In other words, the authentication and/or payment information received by the mobile terminal can be assigned to the motor vehicle. This prevents a motor vehicle other than the currently authenticated one from being charged at the charging station (theft protection). For example, processing of a payment service is refused if the user carrying out the payment service is not within a distance of 2 m from the payment service recipient. The motor vehicle can therefore carry out this check, namely whether the user/driver is within a radius of 2 m of the motor vehicle. Preferably, the first radio system is also controlled to send the determined position of the third radio system of the mobile terminal to the second radio system of the charging station.

Ebenfalls bevorzugt wird das erste Funksystem ferner zum Senden von Ladeinformationen des Kraftfahrzeugs an das dritte Funksystem des mobilen Endgeräts angesteuert. Die Ladeinformationen umfassen bevorzugt einen Ladezustand des Kraftfahrzeugs, Preisinformationen zu dem Ladevorgang, die gewählte Ladeoption(en), die von der Ladestation empfangenen Ladeoptionen, den Anbieter oder Betreiber der Ladestation und/oder dergleichen. Hierdurch wird der Fahrer ausgiebig über den Ladevorgang und insbesondere den aktuellen Ladezustand des Kraftfahrzeugs über sein mobiles Endgerät informiert. Hierbei sind unter Verwendung von WLAN- oder BT-Funkkommunikationen deutlich höhere Reichweiten, beispielsweise im Bereich von hunderten Metern, als mittels UWB-Funkkommunikation möglich, sodass der Fahrer des Kraftfahrzeugs auch noch in weiterer Entfernung zu dem Kraftfahrzeug über den Ladevorgang informiert werden kann.Likewise preferably, the first radio system is further controlled to send charging information of the motor vehicle to the third radio system of the mobile terminal. The charging information preferably includes a charging status of the motor vehicle, price information on the charging process, the selected charging option(s), the charging options received from the charging station, the provider or operator of the charging station and/or the like. This provides the driver with extensive information about the charging process and in particular the current charging status of the motor vehicle via his mobile terminal. Using WLAN or BT radio communications, significantly greater ranges, for example in the range of hundreds of meters, are possible than using UWB radio communications, so that the driver of the motor vehicle can be informed about the charging process even when he is further away from the motor vehicle.

Ein weiterer Aspekt umfasst ein Kraftfahrzeug. Das Kraftfahrzeug umfasst ein erstes Funksystem mit einem ersten Sendeempfänger mit einer ersten und einer zweiten zum Senden und Empfangen von UWB-Signalen eingerichteten UWB-Antenne und ein Steuergerät. Das Steuergerät ist dazu eingerichtet, das hierin beschriebene Verfahren zum Lokalisieren einer verfügbaren Ladestation für ein Kraftfahrzeug durchzuführen. Die mit dem Verfahren beschriebenen Merkmale und deren Vorteile lassen sich analog mit dem Kraftfahrzeug verwirklichen und sind daher beliebig miteinander kombinierbar.Another aspect includes a motor vehicle. The motor vehicle includes a first radio system with a first transceiver with a first and a second UWB antenna configured to send and receive UWB signals, and a control unit. The control unit is configured to carry out the method described herein for locating an available charging station for a motor vehicle. The features described with the method and their advantages can be implemented analogously with the motor vehicle and can therefore be combined with one another as desired.

Ein weiterer Aspekt umfasst ein weiteres Verfahren. Das Verfahren ist zum Mitteilen einer verfügbaren Ladestation für ein Kraftfahrzeug geeignet. Das Kraftfahrzeug umfasst ein erstes Funksystem mit einem ersten Sendeempfänger mit einer ersten und einer zweiten zum Senden und Empfangen von UWB-Signalen eingerichteten UWB-Antenne. Das Kraftfahrzeug ist bevorzugt das oben beschriebene Kraftfahrzeug. Die Ladestation umfasst ein zweites Funksystem mit einem zweiten Sendeempfänger mit einer dritten zum Senden und Empfangen von UWB-Signalen eingerichteten UWB-Antenne. Die Ladestation ist bevorzugt die oben beschriebene Ladestation.A further aspect comprises a further method. The method is suitable for communicating an available charging station for a motor vehicle. The motor vehicle comprises a first radio system with a first transceiver with a first and a second UWB antenna configured to transmit and receive UWB signals. The motor vehicle is preferably the one described above. Motor vehicle. The charging station comprises a second radio system with a second transceiver with a third UWB antenna configured to transmit and receive UWB signals. The charging station is preferably the charging station described above.

Gemäß einem Schritt des weiteren Verfahrens wird das zweite Funksystem zum Beantworten eines von dem ersten Funksystem durchgeführten auf Laufzeitmessungen basierenden Positionierungsverfahrens zum Bestimmen der Position der Ladestation angesteuert.According to a step of the further method, the second radio system is controlled to respond to a positioning method based on runtime measurements carried out by the first radio system for determining the position of the charging station.

In einem weiteren Verfahrensschritt werden Nutzdaten an das erste Funksystem unter Verwendung des zweiten Funksystems ausgesendet, wobei die Nutzdaten Informationen über die Verfügbarkeit der Ladestation umfassen.In a further method step, user data is sent to the first radio system using the second radio system, wherein the user data includes information about the availability of the charging station.

Ein weiterer Aspekt umfasst eine Ladestation für ein Kraftfahrzeug. Die Ladestation ist zum Mitteilen der Verfügbarkeit der Ladestation an ein Kraftfahrzeug mittels UWB-Funkkommunikation eingerichtet. Die Ladestation umfasst ein zweites Funksystem mit einem zweiten Sendeempfänger mit einer dritten zum Senden und Empfangen von UWB-Signalen eingerichteten UWB-Antenne. Die Ladestation ist bevorzugt die oben beschriebene Ladestation. Die Ladestation umfasst ferner eine Steuereinheit, die dazu eingerichtet ist, das hierin beschriebene weitere Verfahren, insbesondere das Verfahren zum Mitteilen einer verfügbaren Ladestation für ein Kraftfahrzeug, durchzuführen. Die mit dem weiteren Verfahren beschriebenen Merkmale und deren Vorteile lassen sich analog mit der Ladestation verwirklichen und sind daher beliebig miteinander kombinierbar. Das Kraftfahrzeug und die Ladestation bilden bevorzugt ein System zum Lokalisieren einer verfügbaren Ladestation für ein Kraftfahrzeug.A further aspect includes a charging station for a motor vehicle. The charging station is set up to communicate the availability of the charging station to a motor vehicle using UWB radio communication. The charging station comprises a second radio system with a second transceiver with a third UWB antenna set up to send and receive UWB signals. The charging station is preferably the charging station described above. The charging station also comprises a control unit that is set up to carry out the further method described herein, in particular the method for communicating an available charging station for a motor vehicle. The features described with the further method and their advantages can be implemented analogously with the charging station and can therefore be combined with one another as desired. The motor vehicle and the charging station preferably form a system for locating an available charging station for a motor vehicle.

Das oben genannte Steuergerät des Kraftfahrzeugs und/oder die oben genannte Steuereinheit der Ladestation sind bevorzugt durch elektrische oder elektronische Bauteile oder Komponenten (Hardware) oder durch Firmware (ASIC) implementiert. Zusätzlich oder alternativ wird die Funktionalität des Steuergeräts/der Steuereinheit beim Ausführen eines geeigneten Programms (Software) verwirklicht. Ebenfalls bevorzugt ist das Steuergerät/die Steuereinheit durch eine Kombination von Hardware, Firmware und/oder Software verwirklicht. Beispielsweise sind einzelne Komponenten des Steuergeräts/der Steuereinheit zum Bereitstellen einzelner Funktionalitäten als separat integrierter Schaltkreis ausgebildet oder auf einem gemeinsamen integrierten Schaltkreis angeordnet.The above-mentioned control device of the motor vehicle and/or the above-mentioned control unit of the charging station are preferably implemented by electrical or electronic parts or components (hardware) or by firmware (ASIC). Additionally or alternatively, the functionality of the control device/control unit is realized when executing a suitable program (software). The control device/control unit is also preferably realized by a combination of hardware, firmware and/or software. For example, individual components of the control device/control unit are designed as a separate integrated circuit to provide individual functionalities or are arranged on a common integrated circuit.

Die einzelnen Komponenten des Steuergeräts/der Steuereinheit sind ferner bevorzugt als ein oder mehrere Prozesse ausgebildet, die auf einem oder mehreren Prozessoren in einem oder mehreren elektronischen Rechengeräten laufen und beim Ausführen von einem oder mehreren Computerprogrammen erzeugt werden. Die Rechengeräte sind dabei bevorzugt dazu ausgebildet, mit anderen Komponenten, beispielsweise einer Zentralverriegelung, einem Motorcontroller, et cetera zusammenzuarbeiten, um die hierin beschriebenen Funktionalitäten zu verwirklichen. Die Anweisungen der Computerprogramme sind dabei bevorzugt in einem Speicher abgelegt, wie beispielsweise einem RAM-Element. Die Computerprogramme können jedoch auch in einem nicht-flüchtigen Speichermedium, wie beispielsweise einer CD-ROM, einem Flash-Speicher oder dergleichen, abgelegt sein.The individual components of the control device/control unit are also preferably designed as one or more processes that run on one or more processors in one or more electronic computing devices and are generated when executing one or more computer programs. The computing devices are preferably designed to work together with other components, for example a central locking system, an engine controller, etc., in order to implement the functionalities described herein. The instructions of the computer programs are preferably stored in a memory, such as a RAM element. However, the computer programs can also be stored in a non-volatile storage medium, such as a CD-ROM, a flash memory or the like.

Dem Fachmann ist ferner ersichtlich, dass die Funktionalitäten von mehreren Recheneinheiten (Datenverarbeitungsgeräten) kombiniert oder in einem einzigen Gerät kombiniert sein können oder dass die Funktionalität von einem bestimmten Datenverarbeitungsgerät auf eine Vielzahl von Geräten verteilt vorliegen kann, um die Funktionalität des Steuergeräts/der Steuereinheit zu verwirklichen.It will also be apparent to those skilled in the art that the functionalities of multiple computing units (data processing devices) may be combined or combined in a single device, or that the functionality of a particular data processing device may be distributed across a plurality of devices in order to implement the functionality of the control device/control unit.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Computerprogramm, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch einen Computer, wie beispielsweise ein Steuergerät eines Kraftfahrzeugs aufweisend ein erstes Funksystem mit einem ersten Sendeempfänger mit einer ersten und einer zweiten zum Senden und Empfangen von UWB-Signalen eingerichteten UWB-Antenne oder eine Steuereinheit einer Ladestation aufweisend ein zweites Funksystem mit einem zweiten Sendeempfänger mit einer dritten zum Senden und Empfangen von UWB-Signalen eingerichteten UWB-Antenne, diesen veranlassen, eines der erfindungsgemäßen Verfahren, insbesondere ein Verfahren zum Lokalisieren einer verfügbaren Ladestation für ein Kraftfahrzeug oder ein Verfahren zum Mitteilen einer verfügbaren Ladestation für ein Kraftfahrzeug, durchzuführen.A further aspect of the invention relates to a computer program comprising instructions which, when the program is executed by a computer, such as a control unit of a motor vehicle having a first radio system with a first transceiver with a first and a second UWB antenna set up to transmit and receive UWB signals or a control unit of a charging station having a second radio system with a second transceiver with a third UWB antenna set up to transmit and receive UWB signals, cause the computer to carry out one of the methods according to the invention, in particular a method for locating an available charging station for a motor vehicle or a method for communicating an available charging station for a motor vehicle.

Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.Further preferred embodiments of the invention emerge from the remaining features mentioned in the subclaims.

Die verschiedenen in dieser Anmeldung genannten Ausführungsformen der Erfindung sind, sofern im Einzelfall nicht anders ausgeführt, mit Vorteil miteinander kombinierbar.The various embodiments of the invention mentioned in this application can be advantageously combined with one another, unless stated otherwise in individual cases.

Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

  • 1 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs und einer Ladestation gemäß einer Ausführungsform,
  • 2 eine schematische Darstellung eines Verfahrens gemäß einer Durchführungsform, und
  • 3 eine schematische Darstellung eines weiteren Verfahrens gemäß einer Durchführungsform.
The invention is explained below in exemplary embodiments with reference to the accompanying drawings. They show:
  • 1 a schematic representation of a motor vehicle and a charging station according to an embodiment,
  • 2 a schematic representation of a method according to an embodiment, and
  • 3 a schematic representation of a further method according to an embodiment.

1 zeigt eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs 10 und einer Ladestation 12 gemäß einer Ausführungsform. 1 shows a schematic representation of a motor vehicle 10 and a charging station 12 according to an embodiment.

Das Kraftfahrzeug 10 umfasst ein erstes Funksystem mit einem ersten Sendeempfänger mit vier UWB-Antennen 14 und ein mit dem Funksystem verbundenes Steuergerät 18. Das Steuergerät 18 ist insbesondere zur Durchführung eines im Zusammenhang mit 2 geschilderten Verfahrens zum Lokalisieren einer verfügbaren Ladestation 12 für ein Kraftfahrzeug 10 eingerichtet. Die vier UWB-Antennen 14 verteilen sich auf die vier Einstiegstüren des Kraftfahrzeugs 10. Genauer gesagt sind die UWB-Antennen 14 in der Fahrertür, in der Tür hinter der Fahrertür in der Beifahrertür und in der Tür hinter der Beifahrertür angeordnet. Die Anzahl und Anordnung der UWB-Antennen 14 ist lediglich exemplarischer Natur und soll dem besseren Verständnis dienen. Die Offenbarung ist demnach nicht auf die gezeigte Anordnung und Anzahl von UWB-Antennen 14 beschränkt. Ferner können bereits im Kraftfahrzeug 10 verbaute UWB-Antennen benutzt werden. Moderne Fahrzeuge weisen teilweise UWB-Antennen auf, die in dem Kraftfahrzeug 10 zwecks schlüssellosem Zugangs verbaut sind. Folglich können die UWB-Antennen 14 multifunktional verwendet und Kosten gespart werden.The motor vehicle 10 comprises a first radio system with a first transceiver with four UWB antennas 14 and a control unit 18 connected to the radio system. The control unit 18 is particularly designed to carry out a function in connection with 2 described method for locating an available charging station 12 for a motor vehicle 10. The four UWB antennas 14 are distributed across the four entrance doors of the motor vehicle 10. More precisely, the UWB antennas 14 are arranged in the driver's door, in the door behind the driver's door, in the passenger door and in the door behind the passenger door. The number and arrangement of the UWB antennas 14 is merely exemplary in nature and is intended to facilitate better understanding. The disclosure is therefore not limited to the arrangement and number of UWB antennas 14 shown. Furthermore, UWB antennas already installed in the motor vehicle 10 can be used. Modern vehicles sometimes have UWB antennas that are installed in the motor vehicle 10 for the purpose of keyless access. Consequently, the UWB antennas 14 can be used multifunctionally and costs can be saved.

Die Ladestation 12 ist zum Durchführen eines Ladevorgangs des Kraftfahrzeugs 10 eingerichtet. Die Ladestation 12 ist beispielsweise eine Kraftstoff-Ladestation, wie eine Tanksäule, oder eine Elektro-Ladestation, wie eine Wallbox. Die Ladestation 12 umfasst ein zweites Funksystem mit einem zweiten Sendeempfänger mit mindestens einer zum Senden und Empfangen von UWB-Pulsen eingerichteten UWB-Antenne 16 und eine Steuereinheit 20, die insbesondere dazu eingerichtet ist, ein im Zusammenhang mit 3 veranschaulichtes Verfahren zum Mitteilen einer verfügbaren Ladestation 12 für ein Kraftfahrzeug 10 durchzuführen.The charging station 12 is designed to carry out a charging process of the motor vehicle 10. The charging station 12 is, for example, a fuel charging station, such as a petrol pump, or an electric charging station, such as a wall box. The charging station 12 comprises a second radio system with a second transceiver with at least one UWB antenna 16 designed to send and receive UWB pulses and a control unit 20, which is designed in particular to 3 illustrated method for communicating an available charging station 12 for a motor vehicle 10.

Das Steuergerät 18 des Kraftfahrzeugs 10 ist dazu eingerichtet, das erste Funksystem zum Durchführen eines auf Laufzeitmessungen basierenden Positionierungsverfahrens zum Bestimmen der Position des zweiten Funksystems der Ladestation 12 anzusteuern und Nutzdaten von dem zweiten Funksystem unter Verwendung des ersten Funksystems zu empfangen. Folglich dient die UWB-Funkkommunikation zwischen dem Kraftfahrzeug 10 und der Ladestation 12 nicht nur einer Bestimmung der Position der Ladestation 12, sondern ebenfalls zum Austauschen von Nutzdaten mit dieser. Die Position der Ladestation 12 wird mittels Peilung (Triangulation) der UWB-Antennen 14 des Kraftfahrzeugs 10 und der UWB-Antenne 16 der Ladestation 12 ermittelt (angedeutet durch die Pfeile in 1). Die Nutzerdaten umfassen Informationen über die Verfügbarkeit und eine Vielzahl von möglichen Ladeoptionen der Ladestation 12, wie einer auswählbaren Ladegeschwindigkeit, Lademenge, Ladezeit und Stromerzeugungsquelle. Ferner enthalten die Nutzdaten die aktuellen Preise zum Durchführen eines Ladevorgangs an der Ladestation 12. Hierdurch wird die Transparenz und Bedienbarkeit der Ladestation 12 verbessert.The control unit 18 of the motor vehicle 10 is designed to control the first radio system to carry out a positioning method based on runtime measurements to determine the position of the second radio system of the charging station 12 and to receive user data from the second radio system using the first radio system. Consequently, the UWB radio communication between the motor vehicle 10 and the charging station 12 not only serves to determine the position of the charging station 12, but also to exchange user data with it. The position of the charging station 12 is determined by means of direction finding (triangulation) of the UWB antennas 14 of the motor vehicle 10 and the UWB antenna 16 of the charging station 12 (indicated by the arrows in 1 ). The user data includes information about the availability and a variety of possible charging options of the charging station 12, such as a selectable charging speed, charging quantity, charging time and power generation source. Furthermore, the user data contains the current prices for carrying out a charging process at the charging station 12. This improves the transparency and usability of the charging station 12.

Das Steuergerät 18 ist ferner dazu eingerichtet, eine Mitteilung über die ermittelte Position und die empfangenen Nutzdaten der Ladestation 12 auf einer Anzeige des Kraftfahrzeugs 10 an den Fahrer des Kraftfahrzeugs 10 auszugeben. Somit erhält der Fahrer des Kraftfahrzeugs 10 bereits beim Anfahren der Ladestation 12 für einen Ladevorgang relevante Informationen und kann basierend auf den erhaltenen Informationen aus dem Kraftfahrzeug 10 heraus entscheiden, ob er einen Ladevorgang startet oder nicht. Hierzu muss er das Kraftfahrzeug 10 nicht verlassen.The control unit 18 is also designed to output a message about the determined position and the received user data of the charging station 12 to the driver of the motor vehicle 10 on a display of the motor vehicle 10. The driver of the motor vehicle 10 thus receives information relevant to a charging process as soon as he approaches the charging station 12 and can decide from the motor vehicle 10 based on the information received whether to start a charging process or not. He does not have to leave the motor vehicle 10 to do this.

Sollte das Kraftfahrzeug 10 als selbstlenkendes Kraftahrzeug ausgestaltet sein, so können die ermittelte Position und die empfangenen Nutzdaten der Ladestation 12 dem Fahrsystem zum autonomen Führen des Kraftfahrzeugs 10 zugeführt werden, um eine autonome Entscheidung zum Aufladen des Kraftfahrzeugs 10 basierend darauf durchzuführen.If the motor vehicle 10 is designed as a self-driving motor vehicle, the determined position and the received user data of the charging station 12 can be fed to the driving system for autonomously driving the motor vehicle 10 in order to make an autonomous decision to charge the motor vehicle 10 based thereon.

2 zeigt eine schematische Darstellung eines Verfahrens gemäß einer Durchführungsform. Das Verfahren ist zum Lokalisieren einer verfügbaren Ladestation 12 für ein Kraftfahrzeug 10, wie beispielsweise in 1 dargestellt, geeignet. Das Steuergerät 16 des Kraftfahrzeugs 10 ist insbesondere zum Durchführen dieses Verfahrens eingerichtet. 2 shows a schematic representation of a method according to an embodiment. The method is for locating an available charging station 12 for a motor vehicle 10, such as in 1 shown. The control unit 16 of the motor vehicle 10 is particularly designed to carry out this method.

In einem ersten Verfahrensschritt 50 wird das Funksystem zum Durchführen eines auf Laufzeitmessungen basierenden Positionierungsverfahrens zum Bestimmen einer Position der Ladestation 12 angesteuert.In a first method step 50, the radio system is controlled to carry out a positioning method based on runtime measurements for determining a position of the charging station 12.

In einem zweiten Verfahrensschritt 52 werden Nutzdaten von dem zweiten Funksystem unter Verwendung des ersten Funksystems empfangen. Die Nutzdaten entsprechen den in Bezug auf 1 beschriebenen Nutzdaten der Ladestation 12.In a second method step 52, user data is received from the second radio system using the first radio system. The user data corresponds to the data relating to 1 described user data of the charging station 12.

Ferner wird eine Mitteilung über die ermittelte Position und die empfangenen Nutzdaten der Ladestation 12 an den Fahrer des Kraftfahrzeugs 10 ausgegeben (Verfahrensschritt 54a) oder eine autonome Entscheidung zum Aufladen des Kraftfahrzeugs 10 an der Ladestation 12 basierend auf der ermittelten Position und den empfangenen Nutzdaten getroffen (Verfahrensschritt 54b).Furthermore, a message about the determined position and the received user data of the charging station 12 is issued to the driver of the motor vehicle 10 (method step 54a) or an autonomous decision to charge the motor vehicle 10 at the charging station 12 is made based on the determined position and the received user data (method step 54b).

3 zeigt eine schematische Darstellung eines weiteren Verfahrens gemäß einer Durchführungsform. Das Verfahren ist zum Mitteilen einer verfügbaren Ladestation 12 für ein Kraftfahrzeug 10, wie beispielsweise in 1 abgebildet, geeignet. Die Steuereinheit 20 der Ladestation 12 ist insbesondere zum Durchführen dieses Verfahrens eingerichtet. 3 shows a schematic representation of another method according to an embodiment. The method is for communicating an available charging station 12 for a motor vehicle 10, such as in 1 shown. The control unit 20 of the charging station 12 is particularly designed to carry out this method.

In einem ersten Verfahrensschritt 56 des weiteren Verfahrens wird das zweite Funksystem zum Beantworten eines von dem ersten Funksystem durchgeführten auf Laufzeitmessungen basierenden Positionierungsverfahrens zum Bestimmen der Position der Ladestation 12 angesteuert.In a first method step 56 of the further method, the second radio system is controlled to respond to a positioning method based on runtime measurements carried out by the first radio system to determine the position of the charging station 12.

In einem zweiten Verfahrensschritt 60 des weiteren Verfahrens werden die Nutzdaten an das erste Funksystem unter Verwendung des zweiten Funksystems ausgesendet. Die Nutzdaten entsprechen den in Hinblick auf 1 beschriebenen Nutzdaten.In a second method step 60 of the further method, the user data is sent to the first radio system using the second radio system. The user data corresponds to the 1 described payload data.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

1010
KraftfahrzeugMotor vehicle
1212
LadestationCharging station
1414
UWB-Antennen des ersten FunksystemsUWB antennas of the first radio system
1616
UWB-Antennen des zweiten FunksystemsUWB antennas of the second radio system
1818
SteuergerätControl unit
2020
SteuereinheitControl unit
5050
erster Verfahrensschrittfirst procedural step
5252
zweiter Verfahrensschrittsecond process step
54a, 54b54a, 54b
dritter Verfahrensschrittthird procedural step
5656
erster Schritt eines weiteren Verfahrensfirst step of a further procedure
5858
zweiter Schritt eines weiteren Verfahrenssecond step of a further procedure

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • WO 2022090392 A2 [0003]WO 2022090392 A2 [0003]

Claims (10)

Verfahren zum Lokalisieren einer verfügbaren Ladestation (12) für ein Kraftfahrzeug (10), wobei das Kraftfahrzeug (10) ein erstes Funksystem mit einem ersten Sendeempfänger mit einer ersten und einer zweiten zum Senden und Empfangen von UWB-Signalen eingerichteten UWB-Antenne (14) aufweist, die Ladestation (12) ein zweites Funksystem mit einem zweiten Sendeempfänger mit einer dritten zum Senden und Empfangen von UWB-Signalen UWB-Antenne (16) aufweist und das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: - Ansteuern (50) des ersten Funksystems zum Durchführen eines auf Laufzeitmessungen basierenden Positionierungsverfahrens zum Bestimmen einer Position der Ladestation (12), - Empfangen (52) von Nutzdaten von dem zweiten Funksystem unter Verwendung des ersten Funksystems, wobei die Nutzdaten Informationen über die Verfügbarkeit der Ladestation (12) umfassen, und - Ausgeben (54a) einer Mitteilung über die ermittelte Position und die empfangene Verfügbarkeit der Ladestation (12) an den Fahrer des Kraftfahrzeugs (10) oder - Treffen (54b) einer autonomen Entscheidung zum Aufladen des Kraftfahrzeugs (10) an der Ladestation basierend auf der ermittelten Position und der empfangenen Verfügbarkeit.Method for locating an available charging station (12) for a motor vehicle (10), wherein the motor vehicle (10) has a first radio system with a first transceiver with a first and a second UWB antenna (14) set up to transmit and receive UWB signals, the charging station (12) has a second radio system with a second transceiver with a third UWB antenna (16) set up to transmit and receive UWB signals, and the method comprises the following steps: - controlling (50) the first radio system to carry out a positioning method based on runtime measurements to determine a position of the charging station (12), - receiving (52) user data from the second radio system using the first radio system, the user data comprising information about the availability of the charging station (12), and - issuing (54a) a message about the determined position and the received availability of the charging station (12) to the driver of the motor vehicle (10) or - making (54b) an autonomous decision for charging the motor vehicle (10) at the charging station based on the determined position and the received availability. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Nutzdaten ferner eine oder eine Vielzahl von möglichen Ladeoptionen von der Ladestation (12) und/oder eine Länge des Ladekabels der Ladestation (12) umfassen, wobei das erste Funksystem ferner zum Senden von einer ausgewählten Ladeoption an das zweite Funksystem der Ladestation (12) angesteuert wird und/oder ein möglicher Abstellbereich zum Laden des Kraftfahrzeugs (10) basierend auf der empfangenen Länge des Ladekabels berechnet wird.Procedure according to Claim 1 , wherein the payload data further comprises one or a plurality of possible charging options from the charging station (12) and/or a length of the charging cable of the charging station (12), wherein the first radio system is further controlled to send a selected charging option to the second radio system of the charging station (12) and/or a possible parking area for charging the motor vehicle (10) is calculated based on the received length of the charging cable. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das erste Funksystem ferner zum Austauschen von Authentifizierungsinformationen mit dem zweiten Funksystem der Ladestation (12) angesteuert wird.Method according to one of the preceding claims, wherein the first radio system is further controlled to exchange authentication information with the second radio system of the charging station (12). Verfahren nach Anspruch 3, wobei das erste Funksystem ferner zum Austauschen von Bezahlinformationen mit dem zweiten Funksystem der Ladestation (12) angesteuert wird.Procedure according to Claim 3 , wherein the first radio system is further controlled to exchange payment information with the second radio system of the charging station (12). Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, wobei das erste Funksystem ferner zum Austauschen von Authentifizierungs- und/oder Bezahlinformationen mit einem dritten Funksystem eines mobilen Endgeräts angesteuert wird.Procedure according to Claim 3 or 4 , wherein the first radio system is further controlled to exchange authentication and/or payment information with a third radio system of a mobile terminal. Verfahren nach Anspruch 5, wobei das erste Funksystem ferner zum Durchführen eines auf Laufzeitmessungen basierenden Positionierungsverfahrens zum Bestimmen einer Position des dritten Funksystems des mobilen Endgeräts angesteuert wird und vorzugsweise ferner zum Senden der ermittelten Position des dritten Funksystems des mobilen Endgeräts an das zweite Funksystem der Ladestation (12) angesteuert wird.Procedure according to Claim 5 , wherein the first radio system is further controlled to carry out a positioning method based on runtime measurements for determining a position of the third radio system of the mobile terminal and is preferably further controlled to send the determined position of the third radio system of the mobile terminal to the second radio system of the charging station (12). Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, wobei das erste Funksystem ferner zum Senden von Ladeinformationen des Kraftfahrzeugs (10) an das dritte Funksystem des mobilen Endgeräts angesteuert wird.Procedure according to Claim 5 or 6 , wherein the first radio system is further controlled to send charging information of the motor vehicle (10) to the third radio system of the mobile terminal. Kraftfahrzeug (10), aufweisend: - ein erstes Funksystem mit einem ersten Sendeempfänger mit einer ersten und einer zweiten zum Senden und Empfangen von UWB-Signalen eingerichteten UWB-Antenne (14) und - ein mit dem ersten Funksystem verbundenes Steuergerät (18), das dazu eingerichtet ist, das Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche durchzuführen.Motor vehicle (10), comprising: - a first radio system with a first transceiver with a first and a second UWB antenna (14) configured to transmit and receive UWB signals and - a control device (18) connected to the first radio system, which is configured to carry out the method according to one of the preceding claims. Verfahren zum Mitteilen einer verfügbaren Ladestation (12) für ein Kraftfahrzeug (10), wobei das Kraftfahrzeug (10) ein erstes Funksystem mit einem ersten Sendeempfänger mit einer ersten und einer zweiten zum Senden und Empfangen von UWB-Signalen eingerichteten UWB-Antenne (14) aufweist, die Ladestation (12) ein zweites Funksystem mit einem zweiten Sendeempfänger mit einer dritten zum Senden und Empfangen von UWB-Signalen UWB-Antenne (16) aufweist und das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: - Ansteuern (56) des zweiten Funksystems zum Beantworten eines von dem ersten Funksystem durchgeführten auf Laufzeitmessungen basierenden Positionierungsverfahrens zum Bestimmen der Position der Ladestation (12), und - Aussenden (58) von Nutzdaten an das erste Funksystem unter Verwendung des zweiten Funksystems, wobei die Nutzdaten Informationen über die Verfügbarkeit der Ladestation (12) umfassen.Method for communicating an available charging station (12) for a motor vehicle (10), wherein the motor vehicle (10) has a first radio system with a first transceiver with a first and a second UWB antenna (14) set up to transmit and receive UWB signals, the charging station (12) has a second radio system with a second transceiver with a third UWB antenna (16) set up to transmit and receive UWB signals, and the method comprises the following steps: - controlling (56) the second radio system to respond to a positioning method carried out by the first radio system based on runtime measurements to determine the position of the charging station (12), and - transmitting (58) user data to the first radio system using the second radio system, wherein the user data comprises information about the availability of the charging station (12). Ladestation (12) für ein Kraftfahrzeug (10), aufweisend: - ein zweites Funksystem mit einem zweiten Sendeempfänger mit einer dritten zum Senden und Empfangen von UWB-Signalen UWB-Antenne (16) und - eine Steuereinheit (20), die dazu eingerichtet ist, das Verfahren nach Anspruch 9 durchzuführen.Charging station (12) for a motor vehicle (10), comprising: - a second radio system with a second transceiver with a third UWB antenna (16) for transmitting and receiving UWB signals and - a control unit (20) which is designed to carry out the method according to Claim 9 to carry out.
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