WO2021004732A1 - Elektrisches aufladen eines fahrzeugenergiespeichers mit hilfe eines mehrachsigen roboters - Google Patents

Elektrisches aufladen eines fahrzeugenergiespeichers mit hilfe eines mehrachsigen roboters Download PDF

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Albrecht Hoene
Norbert Settele
Jens Hübner
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Kuka Deutschland Gmbh
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Definitions

  • the present invention relates to an automated charging assistant for electrically charging an energy storage device of a vehicle which has at least one multi-axis robot, a method for electrically charging the
  • the object of the present invention is to electrically charge a
  • Claims 8-10 provide a loading assistant or a computer program product for carrying out a method described here or an arrangement with a loading assistant described here under protection.
  • the subclaims relate to advantageous developments.
  • the robot has a robot arm with at least three, in particular at least and / or at most five, in one embodiment at least and / or at most six, in a further development at least seven,
  • (Movement) axes or joints in particular three, four, five, six or more swivel joints or axes and / or one or more linear axis (s), in particular sliding joint (s), which in one embodiment are driven by, in particular electric, drives.
  • an end effector of the robot (arm) can assume any poses or three-dimensional positions and orientations within its workspace, with at least seven axes in one embodiment, a redundant robot (arm) circumvents obstacles.
  • four or five can be actuated
  • a further axis is particularly preferably provided, for example on the
  • End effector which is designed as a linear axis and enables a linear displacement or a pushing movement.
  • the robot is or is at least temporarily compliant and / or force-regulated during the process, in particular in such a way that it stops, in particular for (at least) a predetermined time, if one is exercised on it, in particular one or more of its limbs external, in particular manually applied, force exceeds a predetermined maximum value that differs from zero in one embodiment, in particular the robot detects this with sensors, or in such a case, in particular the force, evades. As a result, the security can be increased in one embodiment.
  • the robot has, in particular for this purpose, one or more force and / or
  • the automated loading assistant is mobile, in a further development it has a mobile base for this purpose, in particular a chassis, in one embodiment a wheeled or crawler chassis. In this way, in one embodiment, it can advantageously charge vehicles at different locations.
  • the automated charging assistant is stationary, in a further development it is permanently connected to an environment, in particular a floor, a wall and / or a ceiling.
  • the security can be increased in one embodiment.
  • a method for electrically charging an energy store of a vehicle with the aid of the automated charging assistant comprises the step: the charging assistant receives information about the charging request transmitted by the vehicle.
  • the vehicle transmits the charge request information to the charging assistant or communication between charging assistant and
  • Vehicle initiated by the vehicle and / or not by the charging assistant.
  • an advantageous, in particular orderly, communication process between the charging assistant and vehicle can be implemented in one embodiment and, in particular, a safer (more) and / or more efficient (more) functional sequence can be ensured and / or ease of use can be increased , especially since the user does not have to operate the robot and vehicle separately.
  • the vehicle gives control to the
  • the vehicle is an electric or hybrid vehicle, in particular a, in one version, autonomous, passenger vehicle, a, in one version, autonomous, conveyor vehicle, in particular a forklift or transporter, in particular a driverless transport vehicle (“Automated Guided Vehicle”, AGV) or like that.
  • AGV Automated Guided Vehicle
  • the energy store supplies a traction drive of the vehicle, in particular at least one electric motor for driving the vehicle, or is provided for this purpose, in particular set up or is used for this purpose.
  • the method comprises the step of: approaching a charging interface of the vehicle with or by a counter-interface guided by the robot on the basis of or as a function of, in particular as a result, of the received charging request information by means of the Load assistant controlled motorized movement of one or more axes of the robot (arm) s.
  • the robot takes, in particular grips, the
  • the mating interface is permanently or permanently arranged on the robot. As a result, reliability and / or process speed can be improved in one embodiment.
  • the robot removes the counter-interface from a holder before it approaches the charging interface with it; in a further development, it sets it down again on the holder after removing it from the charging interface. As a result, reliability can be improved in one embodiment.
  • a loading flap of the vehicle which is its
  • Charging interface covers, opened, in a further development automated by the vehicle and / or the charging assistant, in particular a robot.
  • the method comprises the step: connecting, in particular mechanical and / or electrical connecting, the
  • Charging interface and counter interface In one embodiment, this can be done by the robot and / or the vehicle or in an automated manner. In one embodiment, the charging and counter interfaces are plugged together in one
  • the mating interface has a female connector or
  • Connector or a socket or socket and the charging interface has a male connector or a plug or an inlet which is plugged into this. This can result in a reliability and / or
  • the method includes the step of: charging the energy store with electrical energy (“electrical charging”) via or through the (interconnected) charging and counter interfaces by the charging assistant.
  • electrical charging electrical energy
  • the method comprises the step of: receiving, in one embodiment from the vehicle or a person, the cancellation information by the loading assistant.
  • the vehicle or the person accordingly transmits the cancellation information to the charging assistant.
  • the vehicle transmits the
  • Termination information as soon as a specified termination condition is met, in particular, a predetermined minimum state of charge of the energy store has been reached or an error has been detected.
  • the method comprises the step: ending the charging on the basis of or as a function of, in particular as a result of, the received cancellation information by the charging assistant.
  • the loading assistant gives on the basis or as a function of the received
  • Cancellation information in particular a visual and / or acoustic, signal off and / or acknowledges the received cancellation information to the vehicle or the person.
  • security can be improved in one embodiment.
  • the method comprises the step: releasing, in particular mechanical and / or electrical separation, the
  • the opened loading flap of the vehicle is automated by the vehicle and / or the vehicle after it has been released
  • the method comprises the step: removing the robot-controlled counter-interface from the charging interface by means of the charging assistant-controlled motorized movement of axes of the robot (arm).
  • the charging assistant-controlled motorized movement of axes of the robot arm.
  • Load assistant or robot (arm) the counter interface on the same path on which it has previously approached the charging interface, or (through) moves this path backwards (down) accordingly.
  • reliability and / or process speed can be improved in one embodiment.
  • the method comprises the step of: receiving at least one item of vehicle status information transmitted by the vehicle, in a further development at least one error information item transmitted by the vehicle, which depends on a deviation from a predetermined target state of the vehicle the charging assistant, whereby starting the charging interface, connecting and / or disconnecting the charging and counter-interface, removing the robot-controlled counter-interface on the basis and / or particularly preferably at least charging or stopping the charging of the energy store of the received
  • Vehicle state information or this vehicle state information takes place.
  • the vehicle accordingly transmits the (s)
  • Vehicle status information (s) to the charging assistant
  • Vehicle state information (s) a state of one or more
  • Vehicle components in particular at least one brake, at least one drive, at least one door and / or window pane, of the vehicle, in particular whether these vehicle component (s) have a predetermined one
  • Counter interface connecting the charging and counter interface, electrical charging and / or ending the charging of the energy store, releasing the charging and
  • Counter-interface and / or removal of the robot-controlled counter-interface from the charging interface is interrupted or modified if one or more specified vehicle components (s) do not have a specified target state or corresponding error information (s) have been received.
  • vehicle status or error information can be used.
  • security can be improved in one embodiment.
  • the method comprises the step of: transmitting at least one that is dependent on a pose and / or a change in pose of the robot
  • Robot information from the charging assistant to the vehicle in particular before and / or after approaching the charging interface and / or before and / or after removing the robot-controlled counter-interface and / or during approaching the charging interface and / or during the removal of the robot-controlled
  • the charging assistant transmits a
  • Robot information that indicates whether or that the robot is (still or again) in a predetermined pose, in particular a safe basic pose, or has left or reached it, to the vehicle, in particular robot information that indicates that the Robot will leave it, especially before it leaves it, robot information that indicates that the robot is (just) leaving it, robot information that indicates that the robot has (already) left it, robot information that indicates that the Robot she (still) hits, one
  • security and / or process speed can be improved in one embodiment.
  • the vehicle reacts to this robot information (s), in one embodiment by not performing an action, for example not starting or driving until it has received the corresponding robot information (s) or only carries it out, for example starts or drives off when it has received the appropriate robot information (s).
  • the method comprises the step of: receiving at least one piece of interface information transmitted by the vehicle, which is provided by a
  • Counter interface depends, in particular on interface information transmitted by the vehicle, which is determined by a mechanical contact of predetermined (pre) contact points of the charging and counter interface, in particular independently of one or (also) still without electrical contact of the charging and counter interface for charging the energy storage ( "(Mechanical) pre-contacting"), depends, in particular indicates such, a transmitted from the vehicle Interface information that depends on, in particular, a mechanical, locking state of the charging and counter-interface, in particular indicates such, and / or one transmitted by the vehicle
  • Interface information that depends on an electrical contact state of the charging and counter interfaces, in particular for charging the energy store, and in particular indicates such. Accordingly, in one embodiment, the vehicle transmits this interface information (s) to the charging assistant.
  • the method includes the step: sensor-based determination of at least one such interface information item by the charging assistant.
  • starting up the charging interface connecting and / or disconnecting the charging and counter interfaces, charging and / or terminating the
  • the charging assistant initially determines and / or receives interface information, which is mechanical
  • the charging assistant initially determines and / or receives at least one piece of interface information, at least in two stages, that a mechanical unlocking and / or electrical separation of an electrical contact from
  • Interface information In this way, in particular, an at least two-stage coupling and uncoupling of the counterpart to the charging interface with movements of different axes of the robot can be improved.
  • the charging assistant moves a first selection of the axes of the robot when starting up or, in a further development, until it detects the pre-contact or receives corresponding interface information
  • Interface information receives, and / or vice versa, in particular during or for releasing, initially only this second selection, in particular until it detects a separation of the predetermined contact points or a corresponding one
  • the method comprises the step of mechanically and / or software-technically locking at least one axis of the robot, in particular the first selection of the axes of the robot, after the movement into the
  • Charging interface in particular the detection of the pre-contact or receiving of corresponding interface information, whereby the connection of the charging and counter interface with the aid of motorized movement of the counter interface,
  • this locked axis (s) or first selection is mechanically and / or software-technically locked when connecting and / or unlocked when charging the energy storage device.
  • the method additionally or alternatively comprises the step: mechanical and / or software-technical blocking of at least one axis of the robot, in particular the first selection of the axes of the robot, after ok
  • Axes of the robot takes place and this locked axis (s) or first selection is mechanically and / or software-technically locked.
  • a software lock can in particular be a corresponding
  • Position and / or force control of the robot or the corresponding axis (s) include or be implemented thereby.
  • one or more axis drives of the robot are / are de-energized during charging
  • the method comprises the step of: transmitting at least one piece of error information, which depends on a deviation from a predefined setpoint state of the charging assistant, from the charging assistant to the vehicle.
  • the security can be improved in one embodiment.
  • the vehicle reacts accordingly to this error information.
  • the loading request information is or are
  • Abort information, vehicle status information (s), robot information (s) and / or interface information (s) are transmitted wirelessly, in particular on the basis of a Bluetooth standard, preferably a Bluetooth low energy standard. As a result, the reliability can be improved in one embodiment.
  • an automated charging assistant in particular hardware and / or software, in particular
  • Robot-guided counter interface based on the received
  • the charging assistant or its means or the arrangement :
  • Vehicle state information in particular error information transmitted by the vehicle, which depends on a deviation from a predetermined target state of the vehicle, and means for starting the vehicle
  • Charging interface connecting and / or disconnecting the charging and counter-interface, charging and / or terminating the charging of the energy store and / or removing the robot-controlled counter-interface based on the received vehicle status;
  • Contact state of the charging and counter interface depends, in particular an interface information transmitted by the vehicle, which depends on a mechanical contact of predetermined contact points of the charging and counter interface, an interface information transmitted by the vehicle, which is from a
  • Locking state of the charging and counter interface depends, and / or an interface information transmitted by the vehicle, which depends on an electrical contact state of the charging and counter interface;
  • Means for sensory determination of at least one piece of interface information derived from a mechanical and / or electrical contact state of the charging and Counter-interface depends, in particular an interface information that comes from a mechanical contact of predetermined contact points of the charging and
  • Counter interface depends on an interface information that is provided by a
  • Locking state of the charging and mating interface depends, and / or interface information that depends on an electrical contact state of the charging and mating interface, by the charging assistant; and or
  • a means within the meaning of the present invention can be designed in terms of hardware and / or software, in particular a processing, in particular microprocessor unit (CPU), graphics card (GPU), preferably a data or signal connected to a memory and / or bus system, in particular a digital processing unit ) or the like, and / or one or more programs or program modules.
  • the processing unit can be designed to receive commands that are implemented as one in one
  • a storage system can have one or more,
  • a computer program product can have, in particular a non-volatile, storage medium for storing a program or with a program stored on it, wherein the execution of this program causes a system or a controller, in particular a computer, to create a to carry out the method described here or one or more of its steps.
  • one or more, in particular all, steps of the method are carried out completely or partially in an automated manner, in particular by the charging assistant or its means or the arrangement.
  • the arrangement has the vehicle. Additionally or alternatively, in one embodiment the method comprises one or more of the
  • FIG. 1 shows an arrangement for electrically charging an energy store of a vehicle with an automated charging assistant according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 1 shows an arrangement for electrically charging an energy store 11 of a vehicle 10 with or with the aid of an automated charging assistant (s) 20 with a multi-axis robot 21 according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 shows a method for electrically charging the energy store according to one embodiment of the present invention, information being transmitted between vehicle 10 and charging assistant 20 in FIG. 2 chronologically from top to bottom.
  • the vehicle 10 transmits charging request information 11 to the charging assistant 20, which the latter receives accordingly. This now takes control of the charging process or the vehicle.
  • the vehicle 10 then transmits first vehicle status information I2, which indicates, for example, that its handbrake is applied, its doors and / or windows are closed and / or its loading flap 13 is opened manually or automatically to cover a loading interface 12, to the loading assistant 20, which he receives accordingly.
  • first vehicle status information I2 which indicates, for example, that its handbrake is applied, its doors and / or windows are closed and / or its loading flap 13 is opened manually or automatically to cover a loading interface 12, to the loading assistant 20, which he receives accordingly.
  • the charging assistant 20 then transmits robot information I3 to the
  • Vehicle 10 which indicates that the robot 21 is leaving a safe basic pose, and then approaches the charging interface 12 with a counter interface 22 guided by the robot 21 by means of motorized movement of the six axes A1-A6 of the robot 21.
  • the vehicle 10 As soon as the vehicle 10 detects a mechanical contact between a specified contact point 1 of the charging interface 12 and a specified contact point 2 of the counter-interface 22, in which the interfaces are not yet electrically connected to one another (“pre-contacting”), it transmits corresponding first interface information 14.1 to the Loading wizard 20.
  • security can advantageously be increased or increased in one embodiment.
  • the loading assistant 20 then blocks the axes A1-A6 and connects them
  • the axes A1 - A6 remain blocked.
  • the charging assistant 20 unlocks the axles A1-A6 in order to compensate for any movements of the vehicle, and charges the energy store 11 electrically via the connected charging and counter interfaces 12, 22.
  • the vehicle 10 transmits cancellation information I5 to the charging assistant 20.
  • the charging assistant 20 then ends charging.
  • the vehicle 10 unlocks the charging interface 12 and counter interface 22 and transmits corresponding third interface information I6 to the
  • a person 30 can also cancel the charging process and, for this purpose, transmit corresponding cancellation information 15.1 to the charging assistant 20. Thereupon the charging assistant 20 also ends the charging and then transmits a corresponding piece of information I5.2 to the vehicle 10, which thereupon also the charging interface 12 and
  • Interface information I6 is transmitted to the charging assistant 20.
  • the loading assistant 20 then locks the axes A1-A6 again and releases them
  • the axes A1 - A6 remain blocked.
  • the vehicle 10 optionally transmits a corresponding fourth
  • Interface information I7 to the charging assistant 20 as soon as it detects that the specified contact points of charging interface 12 and counter-interface 22 no longer make mechanical contact with one another.
  • the charging assistant 20 then unlocks the axes A1-A6 again and then moves the robot 21 into its basic pose by means of motorized movement of these axes A1-A6. Once the robot 21 has reached its basic pose, the loading assistant 20 transmits corresponding robot information I8 to the vehicle 10, which then automatically closes its loading flap 13. Alternatively, the loading assistant 20 can also automatically close the loading flap 13 with the aid of the robot 21, in particular the robot-guided counter-interface 22, after the mechanical release of the charging interface 12 and the counter-interface 22 before starting the basic pose.
  • the charging assistant 20 transmits a corresponding message
  • the vehicle 10 transmits corresponding error information I9.2 to the charging assistant 20.
  • charging assistant 20 and vehicle 10 can transmit other information I9.3 to one another, for example via water cooling
  • charging assistant 20 takes place in one embodiment via Bluetooth Low Energy.

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Abstract

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum elektrischen Aufladen eines Energiespeichers (11) eines Fahrzeugs (10) mithilfe eines automatisierten Ladeassistenten (20) mit wenigstens einem mehrachsigen Roboter (21), umfasst die Schritte: - Empfangen einer von dem Fahrzeug übermittelten Ladewunschinformation (11) durch den Ladeassistenten; - Anfahren einer Ladeschnittstelle (12) des Fahrzeugs mit einer durch den Roboter geführten Gegenschnittstelle (22) auf Basis der empfangenen Ladewunschinformation mittels motorischer Bewegung von Achsen des Roboters durch den Ladeassistenten; - Verbinden der Lade- und Gegenschnittstelle; - elektrisches Aufladen des Energiespeichers über die verbundene Lade- und Gegenschnittstelle durch den Ladeassistenten; - Empfangen einer, insbesondere von dem Fahrzeug (10) oder einer Person (30), übermittelten, Abbruchinformation (I5; 15.1) durch den Ladeassistenten; - Beenden des Aufladens auf Basis der empfangenen Abbruchinformation durch den Ladeassistenten; - Lösen der Lade- und Gegenschnittstelle; und - Entfernen der robotergeführten Gegenschnittstelle von der Ladeschnittstelle mittels motorischer Bewegung von Achsen des Roboters durch den Ladeassistenten.

Description

Elektrisches Aufladen eines Fahrzeugenergiespeichers mit Hilfe eines
mehrachsigen Roboters
Die vorliegende Erfindung betrifft einen automatisierten Ladeassistenten zum elektrischen Aufladen eines Energiespeichers eines Fahrzeugs, der wenigstens einen mehrachsigen Roboter aufweist, ein Verfahren zum elektrischen Aufladen des
Energiespeichers des Fahrzeugs mithilfe des automatisierten Ladeassistenten, eine Anordnung mit dem automatisierten Ladeassistenten sowie ein
Computerprogrammprodukt zur Durchführung des Verfahrens.
Aus betriebsinterner Praxis ist es bekannt, eine robotergeführte Gegenschnittstelle mit einer Ladeschnittstelle eines Fahrzeugs zu verbinden, um einen Energiespeicher des Fahrzeugs elektrisch zu laden. Dabei wird der Bewegungsbefehl zum Anfahren und Entfernen der robotergeführten Gegenschnittstelle über eine Handy-App ausgelöst, so dass ein Anwender Roboter und Fahrzeug separat bedienen muss, was den
Aufladevorgang aufwändig und fehleranfällig macht.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, das elektrische Aufladen eines
Energiespeichers eines Fahrzeugs zu verbessern, insbesondere wenigstens einen der vorgenannten Merkmale zu reduzieren.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Ansprüche 8-10 stellen einen Ladeassistenten bzw. ein Computerprogrammprodukt zur Durchführung eines hier beschriebenen Verfahrens bzw. eine Anordnung mit einem hier beschriebenen Ladeassistenten unter Schutz. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen.
Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung weist ein automatisierter
Ladeassistent wenigstens einen mehrachsigen Roboter auf.
In einer Ausführung weist der Roboter einen Roboterarm mit wenigstens drei, insbesondere wenigstens und/oder höchstens fünf, in einer Ausführung wenigstens und/oder höchstens sechs, in einer Weiterbildung wenigstens sieben,
(Bewegungs)Achsen bzw. Gelenke, insbesondere drei, vier, fünf, sechs oder mehr Drehgelenke bzw. -achsen und/oder einer oder mehreren Linearachse(n), insbesondere Schubgelenk(en), auf, die in einer Ausführung durch, insbesondere elektrische, Antriebe angetrieben werden. Durch wenigstens sechs Achsen kann in einer Ausführung ein Endeffektor des Roboter(arm)s innerhalb seines Arbeitsraums beliebige Posen bzw. dreidimensionale Positionen und Orientierungen einnehmen, durch wenigstens sieben Achsen in einer Ausführung ein redundanter Roboter(arm) dabei Hindernisse umgehen. Insbesondere können vier oder fünf aktuierte
(Dreh-)Achsen vorgesehen sein, wodurch sich ein einfacherer Aufbau ergibt.
Besonders bevorzugt ist eine weitere Achse vorgesehen, beispielsweise am
Endeffektor, die als Linearachse ausgebildet ist und eine lineare Verlagerung bzw. eine Schubbewegung ermöglicht.
In einer Ausführung ist bzw. wird der Roboter wenigstens zeitweise während des Verfahrens nachgiebig und/oder kraftgeregelt, insbesondere derart, dass er, insbesondere für (wenigstens) eine vorgegebene Zeit, anhält, falls eine auf ihn, insbesondere eines oder mehrere seiner Glieder, ausgeübte externe, insbesondere manuell aufgebrachte, Kraft, einen vorgegebenen, in einer Ausführung von Null verschiedenen, Höchstwert übersteigt, insbesondere der Roboter dies sensorisch erfasst, oder in einem solchen Fall, insbesondere der Kraft, ausweicht. Hierdurch kann in einer Ausführung die Sicherheit erhöht werden. In einer Ausführung weist der Roboter, insbesondere hierzu, einen oder mehrere Kraft- und/oder
Drehmomentsensoren auf, in einer Ausführung an einem oder mehreren seiner Achsen, insbesondere Antriebe, seiner Außenhaut und/oder an seinem Endeffektor.
In einer Ausführung ist der automatisierte Ladeassistent mobil, in einer Weiterbildung weist er hierzu eine mobile Basis, insbesondere ein Fahrwerk, in einer Ausführung ein Räder- oder Raupenfahrwerk, auf. Hierdurch kann er in einer Ausführung vorteilhaft Fahrzeuge an unterschiedlichen Orten aufladen. In einer anderen Ausführung ist der automatisierte Ladeassistent stationär, in einer Weiterbildung mit einer Umgebung, insbesondere einem Boden, einer Wand und/oder einer Decke, fest verbunden.
Hierdurch kann in einer Ausführung die Sicherheit erhöht werden.
Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung umfasst ein Verfahren zum elektrischen Aufladen eines Energiespeichers eines Fahrzeugs mithilfe des automatisierten Ladeassistenten den Schritt: Empfangen einer von dem Fahrzeug übermittelten Ladewunschinformation durch den Ladeassistenten. In einer Ausführung übermittelt entsprechend das Fahrzeug die(se) Ladewunschinformation an den Ladeassistenten bzw. wird eine Kommunikation zwischen Ladeassistent und
Fahrzeug durch das Fahrzeug und/oder nicht durch den Ladeassistent initiiert.
Hierdurch und/oder die nachfolgend erläuterten Merkmale kann in einer Ausführung ein vorteilhafter, insbesondere geordneter(er) Kommunikationsablauf zwischen Ladeassistent und Fahrzeug realisiert und so insbesondere ein sicherer(er) und/oder effizienter(er) Funktionsablauf gewährleistet und/oder ein Bedienkomfort erhöht werden, insbesondere, indem der Anwender Roboter und Fahrzeug nicht separat bedienen muss. In einer Ausführung gibt das Fahrzeug die Kontrolle an den
Ladeassistenten ab, wobei in einer Weiterbildung der Ladevorgang bis zum
vollständigen Laden der Batterie nur noch durch den Benutzer abgebrochen werden kann, nicht mehr durch das Fahrzeug selber.
Das Fahrzeug ist in einer Ausführung ein Elektro- oder Hybridfahrzeug, insbesondere ein, in einer Ausführung autonomer, Personenkraftwagen, ein, in einer Ausführung autonomes, Förderfahrzeug, insbesondere Stapler oder Transporter, insbesondere ein fahrerloses Transportfahrzeug („Automated Guided Vehicle“, AGV) oder dergleichen. Hierfür ist die vorliegende Erfindung, insbesondere aufgrund der
Betriebsbedingungen und Sicherheitsanforderungen, besonders geeignet. Der Energiespeicher versorgt in einer Ausführung einen Fahrantrieb des Fahrzeugs, insbesondere wenigstens einen Elektromotor zum Antreiben des Fahrzeugs, bzw. ist hierzu vorgesehen, insbesondere eingerichtet bzw. wird hierzu verwendet.
Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung umfasst das Verfahren den Schritt: Anfahren einer Ladeschnittstelle des Fahrzeugs mit bzw. durch eine(r) durch den Roboter geführte(n) Gegenschnittstelle auf Basis bzw. in Abhängigkeit von, insbesondere infolge, der empfangenen Ladewunschinformation mittels durch den Ladeassistenten gesteuerter motorischer Bewegung von einer oder mehreren Achsen des Roboter(arm)s.
In einer Ausführung nimmt, insbesondere greift, hierzu der Roboter die
Gegenschnittstelle (auf). Hierdurch kann der Roboter in einer Ausführung sukzessive mehrere und/oder unterschiedliche, insbesondere fahrzeug- bzw.
ladeschnittstellenspezifische, Gegenschnittstellen bedienen bzw. handhaben. In einer anderen Ausführung ist die Gegenschnittstelle fest bzw. dauerhaft an dem Roboter angeordnet. Hierdurch kann in einer Ausführung eine Zuverlässigkeit und/oder Prozessgeschwindigkeit verbessert werden.
In einer Ausführung entfernt der Roboter die Gegenschnittstelle aus einer Halterung, bevor er mit ihr die Ladeschnittstelle anfährt, in einer Weiterbildung setzt er sie nach dem Entfernen von der Ladeschnittstelle wieder an der Halterung ab. Hierdurch kann in einer Ausführung eine Zuverlässigkeit verbessert werden.
In einer Ausführung wird eine Ladeklappe des Fahrzeugs, die dessen
Ladeschnittstelle abdeckt, geöffnet, in einer Weiterbildung automatisiert durch das Fahrzeug und/oder den Ladeassistenten, insbesondere Roboter.
Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung umfasst das Verfahren den Schritt: Verbinden, insbesondere mechanisches und/oder elektrisches Verbinden, der
Ladeschnittstelle und Gegenschnittstelle. Dies kann in einer Ausführung durch den Roboter und/oder das Fahrzeug bzw. automatisiert erfolgen. In einer Ausführung werden Lade- und Gegenschnittstelle miteinander steckverbunden, in einer
Weiterbildung weist die Gegenschnittstelle einen weiblichen Verbinder bzw.
Connector bzw. eine Buchse bzw. Steckdose und die Ladeschnittstelle einen männlichen Verbinder bzw. einen Stecker bzw. ein Inlet auf, der in diese eingesteckt wird. Hierdurch kann in einer Ausführung eine Zuverlässigkeit und/oder
Prozessgeschwindigkeit verbessert werden.
Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung umfasst das Verfahren den Schritt: Aufladen des Energiespeichers mit elektrischer Energie („elektrisches Aufladen“) über bzw. durch die (miteinander) verbundene Lade- und Gegenschnittstelle durch den Ladeassistenten.
Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung umfasst das Verfahren den Schritt: Empfangen einer, in einer Ausführung von dem Fahrzeug oder einer Person, übermittelten, Abbruchinformation durch den Ladeassistenten. In einer Ausführung übermittelt entsprechend das Fahrzeug bzw. die Person die(se) Abbruchinformation an den Ladeassistenten. In einer Weiterbildung übermittelt das Fahrzeug die
Abbruchinformation, sobald eine vorgegebene Abbruchbedingung erfüllt, insbesondere ein vorgegebener Mindestladezustand des Energiespeichers erreicht oder ein Fehler festgestellt worden ist.
Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung umfasst das Verfahren den Schritt: Beenden des Aufladens auf Basis bzw. in Abhängigkeit von, insbesondere infolge, der empfangenen Abbruchinformation durch den Ladeassistenten. In einer Ausführung gibt der Ladeassistent auf Basis bzw. in Abhängigkeit von der empfangenen
Abbruchinformation ein, insbesondere optisches und/oder akustisches, Signal aus und/oder quittiert die empfangene Abbruchinformation an das Fahrzeug bzw. die Person. Hierdurch kann in einer Ausführung eine Sicherheit verbessert werden.
Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung umfasst das Verfahren den Schritt: Lösen, insbesondere mechanisches und/oder elektrisches Trennen, der
Ladeschnittstelle und Gegenschnittstelle (voneinander). Dies kann in einer
Ausführung durch den Roboter und/oder das Fahrzeug bzw. automatisiert erfolgen. Hierdurch kann in einer Ausführung eine Zuverlässigkeit und/oder
Prozessgeschwindigkeit verbessert werden.
In einer Ausführung wird die geöffnete Ladeklappe des Fahrzeugs nach dem Lösen, in einer Weiterbildung automatisiert durch das Fahrzeug und/oder den
Ladeassistenten, insbesondere Roboter, geschlossen.
Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung umfasst das Verfahren den Schritt: Entfernen der robotergeführten Gegenschnittstelle von der Ladeschnittstelle mittels durch den Ladeassistenten gesteuerter motorischer Bewegung von Achsen des Roboter(arm)s durch den Ladeassistenten. In einer Ausführung entfernt der
Ladeassistent bzw. Roboter(arm) die Gegenschnittstelle auf der gleichen Bahn, auf der er mit ihr zuvor die Ladeschnittstelle angefahren hat, bzw. (durch)fährt diese Bahn entsprechend rückwärts (ab). Hierdurch kann in einer Ausführung eine Zuverlässigkeit und/oder Prozessgeschwindigkeit verbessert werden.
In einer Ausführung umfasst das Verfahren den Schritt: Empfangen wenigstens einer von dem Fahrzeug übermittelten Fahrzeugzustandsinformation, in einer Weiterbildung wenigstens einer von dem Fahrzeug übermittelten Fehlerinformation, die von einer Abweichung von einem vorgegebenen Sollzustand des Fahrzeugs abhängt, durch den Ladeassistenten, wobei das Anfahren der Ladeschnittstelle, das Verbinden und/oder Lösen der Lade- und Gegenschnittstelle, das Entfernen der robotergeführten Gegenschnittstelle auf Basis und/oder besonders bevorzugt wenigstens das Aufladen bzw. Beenden des Aufladens des Energiespeichers des empfangenen
Fahrzeugzustands auf Basis bzw. in Abhängigkeit von dieser
Fahrzeugzustandsinformation bzw. diesen Fahrzeugzustandsinformationen erfolgt. In einer Ausführung übermittelt entsprechend das Fahrzeug die(se)
Fahrzeugzustandsinformation(en) an den Ladeassistenten.
In einer Ausführung gibt die bzw. wenigstens eine der
Fahrzeugzustandsinformation(en) einen Zustand einer oder mehrerer
Fahrzeugkomponenten, insbesondere wenigstens einer Bremse, wenigstens eines Antriebs, wenigstens einer Tür und/oder Fensterscheibe, des Fahrzeugs an, insbesondere, ob diese Fahrzeugkomponente(n jeweils) einen vorgegebenen
Sollzustand aufweist/aufweisen, wobei in einer Weiterbildung das Anfahren der Ladeschnittstelle, Verbinden der Lade- und Gegenschnittstelle und/oder elektrische Aufladen des Energiespeichers nur bzw. erst durchgeführt wird, falls eine oder mehrere vorgegebene Fahrzeugkomponente(n jeweils) einen vorgegebenen
Sollzustand aufweist/aufweisen bzw. entsprechende Fahrzeugzustandsinformation(en) empfangen worden sind, und/oder das Anfahren der Ladeschnittstelle mit der
Gegenschnittstelle, Verbinden der Lade- und Gegenschnittstelle, elektrische Aufladen und/oder Beenden des Aufladens des Energiespeichers, Lösen der Lade- und
Gegenschnittstelle und/oder Entfernen der robotergeführten Gegenschnittstelle von der Ladeschnittstelle unterbrochen oder modifiziert wird, falls eine oder mehrere vorgegebene Fahrzeugkomponente(n jeweils) einen vorgegebenen Sollzustand nicht aufweist/aufweisen bzw. entsprechende Fehlerinformation(en) empfangen worden sind.
In einer Ausführung kann eine Fahrzeugzustands- bzw. Fehlerinformation das
Vorliegen oder das Nicht-Vorliegen des vorgegebenen Sollzustands angeben bzw. bei Vorliegen oder Nicht-Vorliegen des vorgegebenen Sollzustands übermittelt bzw.
empfangen werden. Mit anderen Worten kann in einer Ausführung ein Vorliegen oder ein Nicht-Vorliegen einer entsprechenden Fahrzeugzustands- bzw. Fehlerinformation das Vorliegen oder das Nicht-Vorliegen des vorgegebenen Sollzustands angeben (kein Fehler => Signal„kein Fehler“ oder kein Signal„Fehler“; Fehler => Signal „Fehler“ oder kein Signal„kein Fehler“). Hierdurch kann in einer Ausführung eine Sicherheit verbessert werden.
In einer Ausführung umfasst das Verfahren den Schritt: Übermitteln wenigstens einer von einer Pose und/oder Posenänderung des Roboters abhängigen
Roboterinformation von dem Ladeassistenten an das Fahrzeug, insbesondere vor und/oder nach dem Anfahren der Ladeschnittstelle und/oder vor und/oder nach dem Entfernen der robotergeführten Gegenschnittstelle und/oder während des Anfahrens der Ladeschnittstelle und/oder während des Entfernens der robotergeführten
Gegenschnittstelle. In einer Weiterbildung übermittelt der Ladeassistent eine
Roboterinformation, die angibt, ob bzw. dass sich der Roboter (noch bzw. wieder) in einer vorgegebenen Pose, insbesondere sicheren Grundpose, befindet bzw. diese verlassen bzw. erreicht hat, an das Fahrzeug, insbesondere eine Roboterinformation, die angibt, dass der Roboter sie verlassen wird, insbesondere bevor er sie verlässt, eine Roboterinformation, die angibt, dass der Roboter sie (gerade) verlässt, eine Roboterinformation, die angibt, dass der Roboter sie (bereits) verlassen hat, eine Roboterinformation, die angibt, dass der Roboter sie (noch) anfährt, eine
Roboterinformation, die angibt, dass der Roboter sie (gerade) erreicht, und/oder eine Roboterinformation, die angibt, dass der Roboter sie (bereits) erreicht hat. Hierdurch kann in einer Ausführung eine Sicherheit und/oder Prozessgeschwindigkeit verbessert werden. Das Fahrzeug reagiert in einer Ausführung auf diese Roboterinformation(en), in einer Ausführung, indem es eine Aktion nicht durchführt, beispielsweise nicht startet oder nicht losfährt, bis es die entsprechende Roboterinformation(en) empfangen hat, oder erst durchführt, beispielsweise startet oder losfährt, wenn es die entsprechende Roboterinformation(en) empfangen hat.
In einer Ausführung umfasst das Verfahren den Schritt: Empfangen wenigstens einer von dem Fahrzeug übermittelten Schnittstelleninformation, die von einem
mechanischen und/oder elektrischen Kontaktzustand der Lade- und
Gegenschnittstelle abhängt, insbesondere einer von dem Fahrzeug übermittelten Schnittstelleninformation, die von einem mechanischen Kontakt vorgegebener (Vor)Kontaktstellen der Lade- und Gegenschnittstelle, insbesondere unabhängig von einem bzw. (auch) noch ohne elektrischen Kontakt von Lade- und Gegenschnittstelle zum Aufladen des Energiespeichers („(mechanische) Vorkontaktierung“), abhängt, insbesondere einen solchen angibt, einer von dem Fahrzeug übermittelten Schnittstelleninformation, die von einem, insbesondere mechanischen, Verriegelungszustand der Lade- und Gegenschnittstelle abhängt, insbesondere einen solchen angibt, und/oder einer von dem Fahrzeug übermittelten
Schnittstelleninformation, die von einem elektrischen Kontaktzustand der Lade- und Gegenschnittstelle, insbesondere zum Aufladen des Energiespeichers, abhängt, insbesondere einen solchen angibt. Entsprechend übermittelt in einer Ausführung das Fahrzeug diese Schnittstelleninformation(en) an den Ladeassistenten.
Zusätzlich oder alternativ umfasst das Verfahren in einer Ausführung den Schritt: sensorisches Ermitteln wenigstens einer solchen Schnittstelleninformation durch den Ladeassistenten.
In einer Ausführung wird das Anfahren der Ladeschnittstelle, das Verbinden und/oder Lösen der Lade- und Gegenschnittstelle, das Aufladen und/oder Beenden des
Aufladens des Energiespeichers und/oder das Entfernen der robotergeführten
Gegenschnittstelle auf Basis bzw. in Abhängigkeit von, insbesondere infolge, dieser Schnittstelleninformation(en) durchgeführt.
In einer Weiterbildung ermittelt und/oder empfängt der Ladeassistent wenigstens zweistufig zunächst eine Schnittstelleninformation, die eine mechanische
(Vor)Kontaktierung vorgegebener Kontaktstellen von Lade- und Gegenschnittstelle angibt, in der noch kein elektrisches Aufladen des Energiespeichers möglich ist, und anschließend wenigstens eine weitere Schnittstelleninformation, die eine
mechanische Verriegelung und/oder elektrische Kontaktierung von Lade- und
Gegenschnittstelle zum elektrischen Aufladen des Energiespeichers angibt, bzw. übermittelt das Fahrzeug entsprechende Schnittstelleninformationen.
Zusätzlich oder alternativ ermittelt und/oder empfängt der Ladeassistent wenigstens zweistufig zunächst wenigstens eine Schnittstelleninformation, die eine mechanische Entriegelung und/oder elektrische Trennung eines elektrischen Kontakts von
Lade- und Gegenschnittstelle zum elektrischen Aufladen des Energiespeichers angibt, und anschließend eine weitere Schnittstelleninformation, die eine mechanische Trennung (auch der) vorgegebenen Kontaktstellen von Lade- und Gegenschnittstelle bzw. Vorkontaktierung angibt, bzw. übermittelt das Fahrzeug entsprechende
Schnittstelleninformationen. Hierdurch kann insbesondere ein wenigstens zweistufiges An- bzw. Abkoppeln der Gegen- an die Ladeschnittstelle mit Bewegungen unterschiedlicher Achsen des Roboters verbessert werden.
In einer Ausführung bewegt der Ladeassistent beim bzw. zum Anfahren eine erste Auswahl der Achsen des Roboters, in einer Weiterbildung, bis er die Vorkontaktierung erfasst bzw. eine entsprechende Schnittstelleninformation empfängt, und
anschließend beim bzw. zum Verbinden, eine hiervon verschiedene zweite Auswahl der Achsen des Roboters, in einer Weiterbildung eine einzige und/oder
gegenschnittsteilennächste bzw. distale und/oder translatorische, Achse, in einer Weiterbildung, bis er die Verriegelung bzw. elektrische Kontaktierung zum
elektrischen Aufladen des Energiespeichers erfasst bzw. eine entsprechende
Schnittstelleninformation empfängt, und/oder umgekehrt, insbesondere beim bzw. zum Lösen, zunächst nur diese zweite Auswahl, insbesondere, bis er eine Trennung der vorgegebenen Kontaktstellen erfasst bzw. eine entsprechende
Schnittstelleninformation empfängt, und anschließend beim bzw. zum Entfernen die erste Auswahl der Achsen des Roboters.
Hierdurch kann in einer Ausführung eine Zuverlässigkeit und/oder
Prozessgeschwindigkeit verbessert werden.
In einer Ausführung umfasst das Verfahren den Schritt: mechanisches und/oder softwaretechnisches Sperren wenigstens einer Achse des Roboters, insbesondere der ersten Auswahl der Achsen des Roboters, nach dem Anfahren der
Ladeschnittstelle, insbesondere dem Erfassen der Vorkontaktierung bzw. Empfangen einer entsprechenden Schnittstelleninformation, wobei das Verbinden der Lade- und Gegenschnittstelle mithilfe motorischer Bewegung der Gegenschnittstelle,
insbesondere durch die zweite Auswahl der Achsen des Roboters, erfolgt und diese gesperrte(n) Achse(n) bzw. erste Auswahl beim Verbinden mechanisch und/oder softwaretechnisch gesperrt und/oder beim Aufladen des Energiespeichers entsperrt ist bzw. wird.
Zusätzlich oder alternativ umfasst das Verfahren in einer Ausführung den Schritt: mechanisches und/oder softwaretechnisches Sperren wenigstens einer Achse des Roboters, insbesondere der ersten Auswahl der Achsen des Roboters, nach dem io
Aufladen, wobei das Lösen der Lade- und Gegenschnittstelle mithilfe motorischer Bewegung der Gegenschnittstelle, insbesondere durch die zweite Auswahl der
Achsen des Roboters, erfolgt und diese gesperrte(n) Achse(n) bzw. erste Auswahl dabei mechanisch und/oder softwaretechnisch gesperrt ist.
Ein softwaretechnisches Sperren kann insbesondere eine entsprechende
Positions- und/oder Kraftregelung des Roboters bzw. der entsprechenden Achse(n) umfassen bzw. dadurch realisiert werden. In einer Ausführung werden bzw. sind ein oder mehrere Achsantriebe des Roboters während des Aufladens stromlos
(geschaltet).
Hierdurch kann in einer Ausführung eine Zuverlässigkeit, Sicherheit und/oder
Prozessgeschwindigkeit verbessert werden.
In einer Ausführung umfasst das Verfahren den Schritt: Übermitteln wenigstens einer Fehlerinformation, die von einer Abweichung von einem vorgegebenen Sollzustand des Ladeassistenten abhängt, von dem Ladeassistenten an das Fahrzeug. Hierdurch kann in einer Ausführung die Sicherheit verbessert werden. In einer Ausführung reagiert das Fahrzeug entsprechend auf diese Fehlerinformation.
In einer Ausführung wird bzw. werden die Ladewunschinformation,
Abbruchinformation, Fahrzeugzustandsinformation(en), Roboterinformation(en) und/oder Schnittstelleninformation(en) funktechnisch, insbesondere auf Basis eines Bluetooth Standards, bevorzugt eines Bluetooth Low Energy Standards übertragen. Hierdurch kann in einer Ausführung die Zuverlässigkeit verbessert werden.
Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung ist ein bzw. der automatisierte(r) Ladeassistent, insbesondere hard- und/oder Software-, insbesondere
programmtechnisch, zur Durchführung eines hier beschriebenen Verfahrens
eingerichtet und/oder weist auf:
Mittel zum Empfangen einer von dem Fahrzeug übermittelten Ladewunschinformation; Mittel zum Anfahren einer Ladeschnittstelle des Fahrzeugs mit einer durch den
Roboter geführten Gegenschnittstelle auf Basis der empfangenen
Ladewunschinformation mittels motorischer Bewegung von Achsen des Roboters; Mittel zum elektrischen Aufladen des Energiespeichers über die verbundene
Lade- und Gegenschnittstelle durch den Ladeassistenten;
Mittel zum Empfangen einer, insbesondere von dem Fahrzeug oder einer Person, übermittelten, Abbruchinformation;
Mittel zum Beenden des Aufladens auf Basis der empfangenen Abbruchinformation; und
Mittel zum Entfernen der robotergeführten Gegenschnittstelle von der
Ladeschnittstelle mittels motorischer Bewegung von Achsen des Roboters.
In einer Ausführung weist der Ladeassistent bzw. sein(e) Mittel bzw. die Anordnung auf:
Mittel zum Empfangen wenigstens einer von dem Fahrzeug übermittelten
Fahrzeugzustandsinformation, insbesondere einer von dem Fahrzeug übermittelten Fehlerinformation, die von einer Abweichung von einem vorgegebenen Sollzustand des Fahrzeugs abhängt, und Mittel zum Durchführen des Anfahrens der
Ladeschnittstelle, des Verbindens und/oder Lösens der Lade- und Gegenschnittstelle, des Aufladens und/oder Beendens des Aufladens des Energiespeichers und/oder des Entfernens der robotergeführten Gegenschnittstelle auf Basis des empfangenen Fahrzeugzustands;
Mittel zum Übermitteln wenigstens einer von einer Pose und/oder Posenänderung des Roboters abhängige Roboterinformation von dem Ladeassistenten an das Fahrzeug, insbesondere vor und/oder nach dem Anfahren der Ladeschnittstelle und/oder Entfernen der robotergeführten Gegenschnittstelle und/oder während des Anfahrens der Ladeschnittstelle und/oder Entfernens der robotergeführten Gegenschnittstelle; Mittel zum Empfangen wenigstens einer von dem Fahrzeug übermittelten
Schnittstelleninformation, die von einem mechanischen und/oder elektrischen
Kontaktzustand der Lade- und Gegenschnittstelle abhängt, insbesondere einer von dem Fahrzeug übermittelten Schnittstelleninformation, die von einem mechanischen Kontakt vorgegebener Kontaktstellen der Lade- und Gegenschnittstelle abhängt, einer von dem Fahrzeug übermittelten Schnittstelleninformation, die von einem
Verriegelungszustand der Lade- und Gegenschnittstelle abhängt, und/oder einer von dem Fahrzeug übermittelten Schnittstelleninformation, die von einem elektrischen Kontaktzustand der Lade- und Gegenschnittstelle abhängt; und/oder
Mittel zum sensorischen Ermitteln wenigstens einer Schnittstelleninformation, die von einem mechanischen und/oder elektrischen Kontaktzustand der Lade- und Gegenschnittstelle abhängt, insbesondere einer Schnittstelleninformation, die von einem mechanischen Kontakt vorgegebener Kontaktstellen der Lade- und
Gegenschnittstelle abhängt, einer Schnittstelleninformation, die von einem
Verriegelungszustand der Lade- und Gegenschnittstelle abhängt, und/oder einer Schnittstelleninformation, die von einem elektrischen Kontaktzustand der Lade- und Gegenschnittstelle abhängt, durch den Ladeassistenten; und/oder
Mittel zum Anfahren der Ladeschnittstelle, Verbinden und/oder Lösen der Lade- und Gegenschnittstelle, Aufladen und/oder Beenden des Aufladens des Energiespeichers und/oder Entfernen der robotergeführten Gegenschnittstelle auf Basis dieser
Schnittstelleninformation bzw. Schnittstelleninformationen;
Mittel zum Sperren wenigstens einer Achse des Roboters nach dem Anfahren der Ladeschnittstelle und Mittel zum Verbinden der Lade- und Gegenschnittstelle mittels motorischer Bewegung der Gegenschnittstelle, wobei diese Achse beim Verbinden gesperrt und/oder beim Aufladen des Energiespeichers entsperrt ist; und/oder Mittel zum Sperren wenigstens einer Achse des Roboters nach dem Aufladen und Mittel zum Lösen der Lade- und Gegenschnittstelle mittels motorischer Bewegung der Gegenschnittstelle, wobei diese Achse dabei gesperrt ist; und/oder
Mittel zum Übermitteln wenigstens einer Fehlerinformation, die von einer Abweichung von einem vorgegebenen Sollzustand des Ladeassistenten abhängt, von dem
Ladeassistenten an das Fahrzeug.
Ein Mittel im Sinne der vorliegenden Erfindung kann hard- und/oder softwaretechnisch ausgebildet sein, insbesondere eine, vorzugsweise mit einem Speicher- und/oder Bussystem daten- bzw. signalverbundene, insbesondere digitale, Verarbeitungs-, insbesondere Mikroprozessoreinheit (CPU), Graphikkarte (GPU) oder dergleichen, und/oder ein oder mehrere Programme oder Programmmodule aufweisen. Die Verarbeitungseinheit kann dazu ausgebildet sein, Befehle, die als ein in einem
Speichersystem abgelegtes Programm implementiert sind, abzuarbeiten,
Eingangssignale von einem Datenbus zu erfassen und/oder Ausgangssignale an einen Datenbus abzugeben. Ein Speichersystem kann ein oder mehrere,
insbesondere verschiedene, Speichermedien, insbesondere optische, magnetische, Festkörper- und/oder andere nicht-flüchtige Medien aufweisen. Das Programm kann derart beschaffen sein, dass es die hier beschriebenen Verfahren verkörpert bzw. auszuführen imstande ist, sodass die Verarbeitungseinheit die Schritte solcher Verfahren ausführen kann und damit insbesondere den Ladeassistenten bzw. die Anordnung betreiben bzw. steuern kann. Ein Computerprogrammprodukt kann in einer Ausführung ein, insbesondere nicht-flüchtiges, Speichermedium zum Speichern eines Programms bzw. mit einem darauf gespeicherten Programm aufweisen, insbesondere sein, wobei ein Ausführen dieses Programms ein System bzw. eine Steuerung, insbesondere einen Computer, dazu veranlasst, ein hier beschriebenes Verfahren bzw. einen oder mehrere seiner Schritte auszuführen.
In einer Ausführung werden ein oder mehrere, insbesondere alle, Schritte des Verfahrens vollständig oder teilweise automatisiert durchgeführt, insbesondere durch den Ladeassistenten bzw. sein(e) Mittel bzw. die Anordnung.
In einer Ausführung weist die Anordnung das Fahrzeug auf. Zusätzlich oder alternativ umfasst in einer Ausführung das Verfahren einen oder mehrere der von dem
Fahrzeug und/oder der Person durchgeführten Schritte.
Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen und den Ausführungsbeispielen. Hierzu zeigt, teilweise schematisiert:
Fig. 1 : eine Anordnung zum elektrischen Aufladen eines Energiespeichers eines Fahrzeugs mit einem automatisierten Ladeassistenten nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 2: ein Verfahren zum elektrischen Aufladen des Energiespeichers nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung.
Fig. 1 zeigt eine Anordnung zum elektrischen Aufladen eines Energiespeichers 1 1 eines Fahrzeugs 10 mit einem bzw. mithilfe eines automatisierten Ladeassistenten(s) 20 mit einem mehrachsigen Roboter 21 nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung, Fig. 2 ein Verfahren zum elektrischen Aufladen des Energiespeichers nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung, wobei Informationsübertragungen zwischen Fahrzeug 10 und Ladeassistent 20 in Fig. 2 chronologisch von oben nach unten erfolgen.
Zunächst übermittelt das Fahrzeug 10 eine Ladewunschinformation 11 an den Ladeassistent 20, die dieser entsprechend empfängt. Dieser übernimmt nun die Kontrolle über den Aufladevorgang bzw. das Fahrzeug.
Anschließend übermittelt das Fahrzeug 10 eine erste Fahrzeugzustandsinformation I2, die beispielsweise angibt, dass seine Handbremse angezogen ist, seine Türen und/oder Fensterscheiben geschlossen sind und/oder seine Ladeklappe 13 zum Abdecken einer Ladeschnittstelle 12 manuell oder automatisiert geöffnet ist, an den Ladeassistent 20, die dieser entsprechend empfängt.
Dadurch kann in einer Ausführung vorteilhaft ein sicherer Zustand gewährleistet sein.
Daraufhin übermittelt der Ladeassistent 20 eine Roboterinformation I3 an das
Fahrzeug 10, die angibt, dass der Roboter 21 eine sichere Grundpose verlässt, und fährt anschließend die Ladeschnittstelle 12 mit einer durch den Roboter 21 geführten Gegenschnittstelle 22 mittels motorischer Bewegung der sechs Achsen A1 - A6 des Roboters 21 an.
Sobald das Fahrzeug 10 einen mechanischen Kontakt zwischen einer vorgegebenen Kontaktstelle 1 der Ladeschnittstelle 12 und einer vorgegebenen Kontaktstelle 2 der Gegenschnittstelle 22 erfasst, bei dem die Schnittstellen noch nicht elektrisch miteinander verbunden sind („Vorkontaktierung“), übermittelt es eine entsprechende erste Schnittstelleninformation 14.1 an den Ladeassistenten 20.
Dadurch kann in einer Ausführung vorteilhaft eine Sicherheit erhöht bzw.
gewährleistet sein.
Daraufhin sperrt der Ladeassistent 20 die Achsen A1 - A6 und verbindet
Ladeschnittstelle 12 und Gegenschnittstelle 22 durch motorische Bewegung seiner gegenschnittsteilennächsten Achse A7. Dabei bleiben die Achsen A1 - A6 gesperrt.
Nachdem Ladeschnittstelle 12 und Gegenschnittstelle 22 miteinander verbunden sind, verriegelt das Fahrzeug Ladeschnittstelle 12 und Gegenschnittstelle 22 und
übermittelt eine entsprechende zweite Schnittstelleninformation I4.2 an den
Ladeassistenten 20. Der Ladeassistent 20 entsperrt die Achsen A1 - A6, um etwaige Bewegungen des Fahrzeugs auszugleichen, und lädt den Energiespeicher 1 1 über die verbundene Lade- und Gegenschnittstelle 12, 22 elektrisch.
Sobald dieser einen gewünschten Ladezustand erreicht hat, übermittelt das Fahrzeug 10 eine Abbruchinformation I5 an den Ladeassistenten 20.
Daraufhin beendet der Ladeassistent 20 das Aufladen.
Das Fahrzeug 10 entriegelt Ladeschnittstelle 12 und Gegenschnittstelle 22 und übermittelt eine entsprechende dritte Schnittstelleninformation I6 an den
Ladeassistenten 20.
Alternativ und daher in Fig. 2 gestrichelt angedeutet kann auch eine Person 30 die Aufladung abbrechen und hierzu eine entsprechende Abbruchinformation 15.1 an den Ladeassistenten 20 übermitteln. Daraufhin beendet der Ladeassistent 20 ebenfalls das Aufladen und übermittelt anschließend eine entsprechende Information I5.2 an das Fahrzeug 10, welches daraufhin ebenfalls Ladeschnittstelle 12 und
Gegenschnittstelle 22 entriegelt und eine entsprechende dritte
Schnittstelleninformation I6 an den Ladeassistenten 20 übermittelt.
Daraufhin sperrt der Ladeassistent 20 wieder die Achsen A1 - A6 und löst
Ladeschnittstelle 12 und Gegenschnittstelle 22 durch motorische Bewegung seiner Achse A7. Dabei bleiben die Achsen A1 - A6 gesperrt.
Optional übermittelt das Fahrzeug 10 eine entsprechende vierte
Schnittstelleninformation I7 an den Ladeassistenten 20, sobald es erfasst, dass die vorgegebenen Kontaktstellen von Ladeschnittstelle 12 und Gegenschnittstelle 22 einander nicht mehr mechanisch kontaktieren.
Daraufhin entsperrt der Ladeassistent 20 wieder die Achsen A1 - A6 und fährt anschließend mittels motorischer Bewegung dieser Achsen A1 - A6 den Roboter 21 in seine Grundpose. Hat der Roboter 21 seine Grundpose erreicht, übermittelt der Ladeassistent 20 eine entsprechende Roboterinformation I8 an das Fahrzeug 10, das daraufhin seine Ladeklappe 13 automatisiert schließt. Alternativ kann auch der Ladeassistent 20 mithilfe des Roboters 21 , insbesondere der robotergeführten Gegenschnittstelle 22, nach dem mechanischen Lösen von Ladeschnittstelle 12 und Gegenschnittstelle 22 vor dem Anfahren der Grundpose die Ladeklappe 13 automatisiert schließen.
Bei etwaig auftretenden ladeassistentenseitigen Fehlern wie beispielsweise ein Nichterkennen der Ladeschnittstelle, eine Störung eines Antriebs einer der Achsen A1 - A7 oder dergleichen übermittelt der Ladeassistent 20 eine entsprechende
Fehlerinformation 19.1 an das Fahrzeug 10.
Umgekehrt übermittelt das Fahrzeug 10 bei etwaig auftretenden fahrzeugseitigen Fehlern wie beispielsweise eine defekte Ladeschnittstelle 12, eine Überhitzung des Energiespeichers 1 1 oder dergleichen eine entsprechende Fehlerinformation I9.2 an den Ladeassistenten 20.
Zusätzlich oder alternativ können Ladeassistent 20 und Fahrzeug 10 einander andere Informationen I9.3 übermitteln, beispielsweise über eine Wasserkühlung
(Wasserkreislauf geschlossen, Leckage, Temperatur oder dergleichen).
Die in Fig. 1 , 2 strichpunktiert angedeutete Kommunikation zwischen Ladeassistent 20 und Fahrzeug 10 erfolgt in einer Ausführung über Bluetooth Low Energy.
Obwohl in der vorhergehenden Beschreibung exemplarische Ausführungen erläutert wurden, sei darauf hingewiesen, dass eine Vielzahl von Abwandlungen möglich ist. Außerdem sei darauf hingewiesen, dass es sich bei den exemplarischen
Ausführungen lediglich um Beispiele handelt, die den Schutzbereich, die
Anwendungen und den Aufbau in keiner Weise einschränken sollen. Vielmehr wird dem Fachmann durch die vorausgehende Beschreibung ein Leitfaden für die
Umsetzung von mindestens einer exemplarischen Ausführung gegeben, wobei diverse Änderungen, insbesondere in Hinblick auf die Funktion und Anordnung der beschriebenen Bestandteile, vorgenommen werden können, ohne den Schutzbereich zu verlassen, wie er sich aus den Ansprüchen und diesen äquivalenten
Merkmalskombinationen ergibt. Bezuqszeichenliste
1 Kontaktstelle
2 Kontaktstelle
10 Fahrzeug
1 1 Energiespeicher
12 Ladeschnittstelle
13 Ladeklappe
20 Ladeassistent
21 Roboter
22 Gegenschnittstelle
30 Person
A1 A7 Roboterachse
11. I9.3 Information

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum elektrischen Aufladen eines Energiespeichers (1 1 ) eines
Fahrzeugs (10) mithilfe eines automatisierten Ladeassistenten (20) mit wenigstens einem mehrachsigen Roboter (21 ), mit den Schritten:
- Empfangen einer von dem Fahrzeug übermittelten Ladewunschinformation (11 ) durch den Ladeassistenten;
- Anfahren einer Ladeschnittstelle (12) des Fahrzeugs mit einer durch den
Roboter geführten Gegenschnittstelle (22) auf Basis der empfangenen
Ladewunschinformation mittels motorischer Bewegung von Achsen des Roboters durch den Ladeassistenten;
- Verbinden der Lade- und Gegenschnittstelle;
- elektrisches Aufladen des Energiespeichers über die verbundene Lade- und Gegenschnittstelle durch den Ladeassistenten;
- Empfangen einer, insbesondere von dem Fahrzeug (10) oder einer Person (30), übermittelten, Abbruchinformation (I5; 15.1 ) durch den Ladeassistenten;
- Beenden des Aufladens auf Basis der empfangenen Abbruchinformation durch den Ladeassistenten;
- Lösen der Lade- und Gegenschnittstelle; und
- Entfernen der robotergeführten Gegenschnittstelle von der Ladeschnittstelle mittels motorischer Bewegung von Achsen des Roboters durch den
Ladeassistenten.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , gekennzeichnet durch den Schritt:
- Empfangen wenigstens einer von dem Fahrzeug übermittelten
Fahrzeugzustandsinformation (I2; I9.2, I9.3), insbesondere einer von dem Fahrzeug übermittelten Fehlerinformation, die von einer Abweichung von einem vorgegebenen Sollzustand des Fahrzeugs abhängt, durch den
Ladeassistenten;
wobei das Anfahren der Ladeschnittstelle, das Verbinden und/oder Lösen der Lade- und Gegenschnittstelle, das Aufladen und/oder Beenden des Aufladens des Energiespeichers und/oder das Entfernen der robotergeführten Gegenschnittstelle auf Basis der empfangenen Fahrzeugzustandsinformation erfolgt.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch den Schritt:
- Übermitteln wenigstens einer von einer Pose und/oder Posenänderung des Roboters abhängigen Roboterinformation (I3, I8) von dem Ladeassistenten an das Fahrzeug, insbesondere vor und/oder nach dem Anfahren der
Ladeschnittstelle und/oder Entfernen der robotergeführten Gegenschnittstelle und/oder während des Anfahrens der Ladeschnittstelle und/oder Entfernens der robotergeführten Gegenschnittstelle.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch den Schritt:
- Empfangen wenigstens einer von dem Fahrzeug übermittelten
Schnittstelleninformation, die von einem mechanischen und/oder elektrischen Kontaktzustand der Lade- und Gegenschnittstelle abhängt, insbesondere einer von dem Fahrzeug übermittelten Schnittstelleninformation (14.1 , I7), die von einem mechanischen Kontakt vorgegebener Kontaktstellen (1 , 2) der
Lade- und Gegenschnittstelle abhängt, einer von dem Fahrzeug übermittelten Schnittstelleninformation (I4.2, I6), die von einem Verriegelungszustand der Lade- und Gegenschnittstelle abhängt, und/oder einer von dem Fahrzeug übermittelten Schnittstelleninformation, die von einem elektrischen
Kontaktzustand der Lade- und Gegenschnittstelle abhängt; und/oder
- sensorisches Ermitteln wenigstens einer Schnittstelleninformation, die von einem mechanischen und/oder elektrischen Kontaktzustand der Lade- und Gegenschnittstelle abhängt, insbesondere einer Schnittstelleninformation, die von einem mechanischen Kontakt vorgegebener Kontaktstellen (1 , 2) der Lade- und Gegenschnittstelle abhängt, einer Schnittstelleninformation, die von einem Verriegelungszustand der Lade- und Gegenschnittstelle abhängt, und/oder einer Schnittstelleninformation, die von einem elektrischen
Kontaktzustand der Lade- und Gegenschnittstelle abhängt, durch den
Ladeassistenten;
wobei das Anfahren der Ladeschnittstelle, das Verbinden und/oder Lösen der Lade- und Gegenschnittstelle, das Aufladen und/oder Beenden des Aufladens des Energiespeichers und/oder das Entfernen der robotergeführten Gegenschnittstelle auf Basis dieser Schnittstelleninformation bzw. Schnittstelleninformationen (14.1 , I4.2, I6, I7) erfolgt.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch den Schritt:
- Sperren wenigstens einer Achse (A1 -A6) des Roboters nach dem Anfahren der Ladeschnittstelle, wobei das Verbinden der Lade- und Gegenschnittstelle mittels motorischer Bewegung der Gegenschnittstelle erfolgt und diese Achse (A1 -A6) beim Verbinden gesperrt und/oder beim Aufladen des
Energiespeichers entsperrt ist; und/oder
durch den Schritt:
- Sperren wenigstens einer Achse (A1 -A6) des Roboters nach dem Aufladen, wobei das Lösen der Lade- und Gegenschnittstelle mittels motorischer
Bewegung der Gegenschnittstelle erfolgt und diese Achse (A1 -A6) dabei gesperrt ist.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch den Schritt:
- Übermitteln wenigstens einer Fehlerinformation (19.1 ), die von einer
Abweichung von einem vorgegebenen Sollzustand des Ladeassistenten abhängt, von dem Ladeassistenten an das Fahrzeug.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladewunschinformation (11 ), Abbruchinformation (I5, 15.1 ),
Fahrzeugzustandsinformation (I2), Roboterinformation (I3, I8) und/oder
Schnittstelleninformation bzw. Schnittstelleninformationen (14.1 , I4.2, I6, I7) funktechnisch, insbesondere auf Basis eines Bluetooth-Standards, übertragen wird bzw. werden und/oder eine Kommunikation zwischen Ladeassistent und Fahrzeug durch das Fahrzeug und/oder nicht durch den Ladeassistent initiiert wird.
8. Automatisierter Ladeassistent (20) mit wenigstens einem mehrachsigen Roboter (21 ), der zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche eingerichtet ist und/oder aufweist:
- Mittel zum Empfangen einer von dem Fahrzeug übermittelten
Ladewunschinformation (11 );
- Mittel zum Anfahren einer Ladeschnittstelle (12) des Fahrzeugs mit einer durch den Roboter geführten Gegenschnittstelle (22) auf Basis der empfangenen Ladewunschinformation mittels motorischer Bewegung von Achsen (A1 -A6) des Roboters;
- Mittel zum elektrischen Aufladen des Energiespeichers über die verbundene Lade- und Gegenschnittstelle durch den Ladeassistenten;
- Mittel zum Empfangen einer, insbesondere von dem Fahrzeug (10) oder einer
Person (30), übermittelten, Abbruchinformation (I5; 15.1 );
- Mittel zum Beenden des Aufladens auf Basis der empfangenen
Abbruchinformation; und
- Mittel zum Entfernen der robotergeführten Gegenschnittstelle von der
Ladeschnittstelle mittels motorischer Bewegung von Achsen (A1 -A6) des
Roboters.
9. Anordnung zum elektrischen Aufladen eines Energiespeichers eines Fahrzeugs mit einem automatisierten Ladeassistenten nach dem vorhergehenden Anspruch.
10. Computerprogrammprodukt mit einem Programmcode, der auf einem von einem Computer lesbaren Medium gespeichert ist, zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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