WO2015051876A1 - Verfahren zur positionierung eines fahrzeugs an einer induktiven ladestation - Google Patents

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    • Y04S30/10—Systems supporting the interoperability of electric or hybrid vehicles
    • Y04S30/14—Details associated with the interoperability, e.g. vehicle recognition, authentication, identification or billing

Definitions

  • the invention relates to a method for positioning a vehicle at an inductive charging station according to the features of the preamble of claim 1.
  • Pickup coil of the electric car is positioned over the at least one feed coil without offset to Abêtspule for inductive energy transfer between the coils.
  • a radar-based guidance of the electric car with a measurement of a distance and two angles between the electric car and the charging position makes it possible to locate the electric car located at a greater distance from the charging position.
  • Determined position data serve as the basis for a journey of the electric car to the charging station and for a mutual positioning of the at least one charging and the at least one supply coil without mutual offset.
  • the invention is based on the object, a comparison with the prior art improved method for positioning a vehicle on an inductive
  • the object is achieved by a method for positioning a vehicle at an inductive charging station with the features of claim 1.
  • a first wireless communication connection is established for a first data transmission between the vehicle and at least one charging station of the charging station as soon as the vehicle is stationary Vehicle is in communication range to the at least one loading place, wherein an evaluation of the data transmission, a position of the vehicle is determined relative to at least one loading place and the vehicle is guided manually or automatically depending on the determined position on the at least one loading place of the charging station.
  • inductive charging such, for example, as a hybrid or
  • An electric vehicle trained vehicle charging is controlled and / or regulated, for example via a wireless charging communication link between the vehicle and the loading place.
  • a wireless charging communication link between the vehicle and the loading place.
  • an unambiguous assignment of the vehicle to be loaded to the loading space is required. If a charging station has, for example, two or more charging stations next to one another, there is a risk that the vehicle driver will position the vehicle on one of the charging stations, but the vehicle will establish a wireless charging communication link to another of the charging stations. Then, an inductive energy transfer for charging at least one electrical energy storage of the vehicle, such as a traction battery of the vehicle, not possible.
  • this is avoided, since the method enables an exact positioning of the vehicle on the respective loading place, with which the wireless charging communication connection is also established.
  • Fig. 1 shows schematically an approach of a vehicle to a first
  • FIG. 2 is a schematic view of an approach of a vehicle to a first loading bay of a second embodiment of a charging station
  • FIG 3 shows schematically an approach of a vehicle to a second loading space of a second embodiment of a charging station
  • 4 schematically shows a vehicle before driving onto a second loading location of a second embodiment of a charging station.
  • FIG. 1 shows a non-inventive first embodiment of an inductive charging station 1.
  • a second embodiment of such an inductive charging station 1 is shown in FIGS. 2 to 4 as an exemplary embodiment according to the invention.
  • the inductive charging station 1 has in each case two charging stations 1.1, 1 .2 in the examples illustrated here. In further, not shown examples, more or less loading places 1.1, 1.2 are possible.
  • the charging stations 1.1, 1 .2 each have a feed coil S, also referred to as primary coil.
  • a vehicle to be loaded 2 has a not shown here
  • Charging is the vehicle 2 on one of the two loading stations 1.1, 1.2 to position such that an inductive energy transfer from the feed coil S of the respective loading place 1.1, 1.2 is made possible on the pickup coil of the vehicle 2. In this way, an electrical energy storage of the vehicle 2 can be charged.
  • the vehicle 2 is an electric vehicle or a hybrid vehicle, and the energy store to be charged in this way is designed as a traction battery of the vehicle 2.
  • the vehicle 2 approaches the inductive charging station 1 with the several charging stations 1.1, 1.2, in the example shown here with two charging stations 1.1, 1.2.
  • To carry out the charging process first a wireless
  • This wireless charging communication connection L is expediently designed as a radio communication connection, preferably as a WLAN connection.
  • a vehicle driver with his vehicle 2 drives those loading station 1 .1, 1.2, with which the charging communication link L is first established.
  • the charging communication link L is set up with the first charging station 1 .1.
  • the driver now controls his vehicle 2 in the direction of the second loading station 1.2, it may cause a malfunction of a
  • Positioning algorithm come and by positioning the vehicle 2 on the second loading space 1.2, it can not be loaded.
  • a keyless access device of the vehicle 2 is preferably used, also referred to as Keyless-Go system.
  • the charging stations 1.1, 1.2 each have a compatible transmitting and / or receiving unit 3, 4. These send and / or
  • Receiving units 3, 4 are each analogous to a key unit of such keyless-go system called keyless entry device.
  • the transmitting and / or receiving units 3, 4 each formed as a so-called 3D coil or each have such on, d. H. they each have one in the x-direction, one in the y-direction and one in the z-direction of one
  • Access device of the vehicle 2 is thus used for locating the transmitting and / or receiving unit 3, 4 of the respective loading place 1.1, 1.2. This makes it possible to determine a distance of the vehicle 2 to the respective loading point 1.1, 1.2 and finally to ensure a clear assignment to the respective loading point 1.1, 1.2, on which the vehicle 2 is positioned.
  • Communication link K a position of the vehicle 2 is determined relative to the respective loading space 1 .1, 1.2 and the vehicle 2 is guided manually or automatically depending on the determined position to one of the loading stations 1.1, 1.2 of the charging station 1. This can be done by instructions to the driver and / or by controlling and / or regulating a steering device and / or a drive train and / or a braking device of the vehicle 2.
  • the first communication link K with a low-frequency channel LF and a high-frequency channel HF is established between one of the charging stations 1.1, 1.2 and the vehicle 2 as soon as the vehicle 2 is in communication range to the respective loading place 1.1, 1.2.
  • the low frequency channel LF is also referred to as LF channel or long wave channel.
  • the high frequency channel HF is also referred to as RF channel and has, for example, a frequency of 433 MHz.
  • Identification identifier is composed, for example, of a WLAN SSID and a MAC address of the respective charging station 1.1, 1.2.
  • this process is carried out at a sufficient approximation to the respective loading point 1.1, 1.2 for each loading space 1.1, 1.2.
  • the vehicle 2 initially approaches the first loading place 1.1, so that this process is first carried out with the first loading place 1.1, as shown in FIG.
  • the first loading place 1.1 when approaching the vehicle 2 to the charging station 1 by means of Keyless-Go system designed keyless access device of the vehicle 2, the first
  • High-frequency channel HF first between the first loading place 1.1 and the
  • Vehicle 2 constructed as soon as the vehicle 2 is in communication range to the first loading place 1.1.
  • the vehicle 2 and the first loading place 1.1 are identical to the vehicle 2 and the first loading place 1.1.
  • the vehicle 2 determines its distance to the first loading place 1.1, ie it evaluates the field strength the position of the first transmitting and / or receiving unit 3 of the first loading station 1.1 relative to the vehicle 2.
  • the vehicle 2 also approaches the second loading station 1.2, so that this process is carried out with a sufficient approach of the vehicle 2 to the second loading station 1 .2 also with this second loading station 1.2, as shown in FIG. Ie. it is at an approach of the vehicle 2 to the second loading station 1.2 of the charging station 1 by means of Keyless-Go system designed keyless entry device of the vehicle 2, the first
  • the vehicle 2 and the second loading station 1.2 communicate with each other via the low-frequency channel LF and the high-frequency channel HF, the second loading station 1.2 via the high-frequency channel HF its identification code and the determined on the low-frequency channel LF field strength, d. H. the LF signal strength transmitted to the vehicle 2. From the field strength, the vehicle 2 determines its distance to the second loading place 1.2, d. H. it evaluates the position of the second transmitting and / or receiving unit 4 of the second loading station 1.2 relative to the vehicle 2 via the field strength.
  • the wireless charging communication connection L in the form of
  • Ladeplatz 1.2 constructed as soon as the second loading space has been identified by the distance determination 1.2 clear as driven by the vehicle 2. If the wireless charging communication connection L is not established automatically, because, for example, the SSID of the respective charging station 1.2, 1.1, here the second
  • the vehicle 2 is not known because, for example, in the vehicle 2 no corresponding PIN code is stored, so is the wireless
  • Charging communication connection L is conveniently started by a manual interaction.
  • the driver is prompted for example to enter a so-called access PIN.
  • Steering device and / or the drive train and / or the braking device of the vehicle 2 this fine positioning of the vehicle 2 is carried out automatically by autonomous driving or at least partially autonomous driving, d. H. the vehicle 2 runs completely independently or the driver is guided by this control and / or regulation to corresponding actuations of the steering device and / or the drive train and / or the braking device of the vehicle 2.
  • the instructions may be output to the vehicle driver via at least one visual and / or audible and / or haptic output unit so as to give instructions to the vehicle driver on how to guide the vehicle 2 in order to position it accurately.
  • This optical and / or acoustic and / or haptic output unit can be located at the respective loading point 1.1, 1.2 or in the vehicle 2, or both of the respective
  • Ladeplatz 1.1, 1.2 and the vehicle 2 each have an optical and / or acoustic and / or haptic output unit.
  • the method thus enables the exact positioning of the vehicle 2 on a respective loading place 1.1, 1.2 of the loading device 2 and the unique assignment of wireless charging communication connection L to the respective loading place 1.1, 1.2, ie the connection of the vehicle 2 with the respective loading place 1.1, 1.2 associated wireless charging communication connection L on the unique
  • Identification tag As a result, positioning of the vehicle 2 on a wrong, for example, adjacent loading space 1.1, 1.2 is avoided. This can be done, for example, from a distance of the vehicle 2 of less than five meters to the charging station 1. On the vehicle side, preferably no additional device components are required for this because already existing transmission and / or
  • Access device of the vehicle 2 can be used.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Positionierung eines Fahrzeugs (2) an einer induktiven Ladestation (1). Erfindungsgemäß wird bei einer Annäherung des Fahrzeugs (2) an die Ladestation (1) eine erste drahtlose Kommunikationsverbindung (K) für eine erste Datenübertragung zwischen dem Fahrzeug (2) und zumindest einem Ladeplatz (1.1, 1.2) der Ladestation (1) aufgebaut, sobald sich das Fahrzeug (2) in Kommunikationsreichweite zu dem zumindest einen Ladeplatz (1.1, 1.2) befindet, wobei durch eine Auswertung der Datenübertragung eine Position des Fahrzeugs (2) relativ zum zumindest einen Ladeplatz (1.1, 1.2) ermittelt wird und das Fahrzeug (2) in Abhängigkeit von der ermittelten Position manuell oder automatisch auf den zumindest einen Ladeplatz (1.1, 1.2) der Ladestation (1) geführt wird.

Description

Verfahren zur Positionierung eines Fahrzeugs an einer induktiven Ladestation
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Positionierung eines Fahrzeugs an einer induktiven Ladestation nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Aus dem Stand der Technik ist, wie in der DE 10 2010 063 665 A1 beschrieben, ein Verfahren zur Führung eines Elektroautos auf eine Aufladeposition mit mindestens einer Speisespule bekannt. Das Elektroauto wird derart geführt, dass mindestens eine
Abnehmerspule des Elektroautos über der mindestens einen Speisespule ohne Versatz zur Abnehmerspule zur induktiven Energieübertragung zwischen den Spulen positioniert wird. Eine radarbasierte Führung des Elektroautos mit einer Messung eines Abstands und zweier Winkel zwischen Elektroauto und Aufladeposition ermöglicht die Ortung des in einer größeren Entfernung von der Aufladeposition befindlichen Elektroautos. Ermittelte Positionsdaten dienen als Basis für eine Anfahrt des Elektroautos zu der Aufladestation und für eine gegenseitige Positionierung der mindestens einen Lade- und der mindestens einen Speisespule ohne gegenseitigen Versatz.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren zur Positionierung eines Fahrzeugs an einer induktiven
Ladestation anzugeben.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur Positionierung eines Fahrzeugs an einer induktiven Ladestation mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
In einem Verfahren zur Positionierung eines Fahrzeugs an einer induktiven Ladestation wird erfindungsgemäß bei einer Annäherung des Fahrzeugs an die Ladestation eine erste drahtlose Kommunikationsverbindung für eine erste Datenübertragung zwischen dem Fahrzeug und zumindest einem Ladeplatz der Ladestation aufgebaut, sobald sich das Fahrzeug in Kommunikationsreichweite zu dem zumindest einen Ladeplatz befindet, wobei durch eine Auswertung der Datenübertragung eine Position des Fahrzeugs relativ zum zumindest einen Ladeplatz ermittelt wird und das Fahrzeug in Abhängigkeit von der ermittelten Position manuell oder automatisch auf den zumindest einen Ladeplatz der Ladestation geführt wird.
Bei einem induktiven Laden eines solchen beispielsweise als Hybrid- oder
Eiektrofahrzeug ausgebildeten Fahrzeugs wird ein Ladevorgang beispielsweise über eine drahtlose Ladekommunikationsverbindung zwischen dem Fahrzeug und dem Ladeplatz gesteuert und/oder geregelt. Hierzu ist eine eindeutige Zuordnung des zu ladenden Fahrzeugs zum Ladeplatz erforderlich. Weist eine Ladestation beispielsweise zwei oder mehr Ladeplätze nebeneinander auf, besteht die Gefahr, dass der Fahrzeugführer das Fahrzeug auf einem der Ladeplätze positioniert, das Fahrzeug jedoch eine drahtlose Ladekommunikationsverbindung zu einem anderen der Ladeplätze aufbaut. Dann ist eine induktive Energieübertragung zum Laden zumindest eines elektrischen Energiespeichers des Fahrzeugs, beispielsweise einer Traktionsbatterie des Fahrzeugs, nicht möglich. Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens wird dies vermieden, da das Verfahren eine exakte Positionierung des Fahrzeugs auf dem jeweiligen Ladeplatz ermöglicht, mit welchem auch die drahtlose Ladekommunikationsverbindung aufgebaut wird.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
Dabei zeigen:
Fig. 1 schematisch eine Annäherung eines Fahrzeugs an eine erste
Ausführungsform einer Ladestation,
Fig. 2 schematisch eine Annäherung eines Fahrzeugs an einen ersten Ladeplatz einer zweite Ausführungsform einer Ladestation,
Fig. 3 schematisch eine Annäherung eines Fahrzeugs an einen zweiten Ladeplatz einer zweite Ausführungsform einer Ladestation, und Fig. 4 schematisch ein Fahrzeug vor einem Auffahren auf einen zweiten Ladeplatz einer zweite Ausführungsform einer Ladestation.
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Figur 1 zeigt eine nicht erfindungsgemäße erste Ausführungsform einer induktiven Ladestation 1 . In den Figuren 2 bis 4 ist als ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel eine zweite Ausführungsform einer solchen induktiven Ladestation 1 dargestellt. Die induktive Ladestation 1 weist dabei in den hier dargestellten Beispielen jeweils zwei Ladeplätze 1.1 , 1 .2 auf. In weiteren, hier nicht dargestellten Beispielen sind auch mehr oder weniger Ladeplätze 1.1 , 1.2 möglich.
Die Ladeplätze 1.1 , 1 .2 weisen jeweils eine Speisespule S auf, auch als Primärspule bezeichnet. Ein zu ladendes Fahrzeug 2 weist eine hier nicht näher dargestellte
Abnehmerspule auf, auch als Sekundärspule bezeichnet. Zur Durchführung eines
Ladevorgangs ist das Fahrzeug 2 auf einem der beiden Ladeplätze 1.1 , 1.2 derart zu positionieren, dass eine induktive Energieübertragung von der Speisespule S des jeweiligen Ladeplatzes 1.1 , 1.2 auf die Abnehmerspule des Fahrzeugs 2 ermöglicht wird. Auf diese Weise kann ein elektrischer Energiespeicher des Fahrzeugs 2 geladen werden. Zweckmäßigerweise handelt es sich bei dem Fahrzeug 2 um ein Elektrofahrzeug oder um ein Hybridfahrzeug und der auf diese Weise zu ladende Energiespeicher ist als eine Traktionsbatterie des Fahrzeugs 2 ausgebildet.
In Figur 1 nähert sich das Fahrzeug 2 der induktiven Ladestation 1 mit den mehreren Ladeplätzen 1.1 , 1.2, im hier dargestellten Beispiel mit zwei Ladeplätzen 1.1 , 1.2. Zur Durchführung des Ladevorgangs wird zunächst eine drahtlose
Ladekommunikationsverbindung L zwischen dem Fahrzeug 2 und einem der
Ladeplätze 1.1 , 1.2 aufgebaut, über welche der Ladevorgang gesteuert und/oder geregelt wird. Diese drahtlose Ladekommunikationsverbindung L ist zweckmäßigerweise als eine Funkkommunikationsverbindung ausgebildet, vorzugsweise als eine WLAN-Verbindung. Dabei kann jedoch im in Figur 1 dargestellten Beispiel nicht sichergestellt werden, dass ein Fahrzeugführer mit seinem Fahrzeug 2 denjenigen Ladeplatz 1 .1 , 1.2 ansteuert, mit dem als erstes die Ladekommunikationsverbindung L aufgebaut wird. So wird im in Figur 1 dargestellten Beispiel die Ladekommunikationsverbindung L mit dem ersten Ladeplatz 1 .1 aufgebaut. Steuert der Fahrzeugführer nun sein Fahrzeug 2 in Richtung des zweiten Ladeplatzes 1.2, kann es zu einer Fehlfunktionen eines
Positionierungsalgorithmus kommen und durch das Positionieren des Fahrzeugs 2 auf dem zweiten Ladeplatz 1.2 kann es nicht geladen werden.
Um dies zu verhindern, wird in einem anhand der Figuren 2 bis 4 dargestellten Verfahren zur Positionierung des Fahrzeugs 2 an der induktiven Ladestation 1 bei einer Annäherung des Fahrzeugs 2 an die Ladestation 1 eine erste drahtlose Kommunikationsverbindung K für eine erste Datenübertragung zwischen dem Fahrzeug 2 und zumindest einem
Ladeplatz 1.1 , 1.2 der Ladestation 1 aufgebaut, sobald sich das Fahrzeug 2 in
Kommunikationsreichweite zu dem zumindest einen Ladeplatz 1.1 , 1.2 befindet. Hierfür wird vorzugsweise eine schlüssellose Zugangsvorrichtung des Fahrzeugs 2 genutzt, auch als Keyless-Go-System bezeichnet.
Um dies zu ermöglichen, weisen die Ladeplätze 1.1 , 1.2 jeweils eine dazu kompatible Sende- und/oder Empfangseinheit 3, 4 auf. Diese Sende- und/oder
Empfangseinheiten 3, 4 sind jeweils analog einer Schlüsseleinheit einer solchen als Keyless-Go-System bezeichneten schlüssellosen Zugangsvorrichtung ausgebildet.
Vorzugsweise sind die Sende- und/oder Empfangseinheiten 3, 4 jeweils als eine so genannte 3D-Spule ausgebildet oder weisen jeweils eine solche auf, d. h. sie weisen jeweils eine in x-Richtung, eine in y-Richtung und eine in z-Richtung eines
dreidimensionalen Koordinatensystems ausgerichtete Sende- und/oder
Empfangsantenne auf. Die als Keyless-Go-System bezeichnete schlüssellose
Zugangsvorrichtung des Fahrzeugs 2 wird somit zur Ortung der Sende- und/oder Empfangseinheit 3, 4 des jeweiligen Ladeplatzes 1.1 , 1.2 genutzt. Hierdurch lässt sich eine Entfernung des Fahrzeugs 2 zum jeweiligen Ladeplatz 1.1 , 1.2 ermitteln und abschließend eine eindeutige Zuordnung zum jeweiligen Ladeplatz 1.1 , 1.2, auf welchem das Fahrzeug 2 positioniert ist, sicherstellen.
Durch eine Auswertung der Datenübertragung über diese erste
Kommunikationsverbindung K wird eine Position des Fahrzeugs 2 relativ zum jeweiligen Ladeplatz 1 .1 , 1.2 ermittelt und das Fahrzeug 2 wird in Abhängigkeit von der ermittelten Position manuell oder automatisch auf einen der Ladeplätze 1.1 , 1.2 der Ladestation 1 geführt. Dies kann durch Anweisungen an den Fahrzeugführer und/oder durch eine Steuerung und/oder Regelung einer Lenkvorrichtung und/oder eines Antriebsstrangs und/oder einer Bremsvorrichtung des Fahrzeugs 2 erfolgen. Hierzu wird bei einer Annäherung des Fahrzeugs 2 an die Ladestation 1 mittels der als Keyless-Go-System ausgebildeten schlüssellosen Zugangsvorrichtung des Fahrzeugs 2 die erste Kommunikationsverbindung K mit einem Niederfrequenzkanal LF und einem Hochfrequenzkanal HF zwischen einem der Ladeplätze 1.1 , 1.2 und dem Fahrzeug 2 aufgebaut, sobald sich das Fahrzeug 2 in Kommunikationsreichweite zu dem jeweiligen Ladeplatz 1.1 , 1.2 befindet. Der Niederfrequenzkanal LF wird auch als LF-Kanal oder Langwellenkanal bezeichnet. Der Hochfrequenzkanal HF wird auch als HF-Kanal bezeichnet und weist beispielsweise eine Frequenz von 433 MHz auf.
Das Fahrzeug 2 und der jeweilige Ladeplatz 1.1 , 1.2 kommunizieren über den
Niederfrequenzkanal LF und den Hochfrequenzkanal HF miteinander, wobei der
Ladeplatz 1.1 , 1.2 über den Hochfrequenzkanal HF seine Identifikationskennung und eine auf dem Niederfrequenzkanal LF ermittelte Feldstärke, d. h. eine LF-Signalstärke, an das Fahrzeug 2 übermittelt. Aus der Feldstärke ermittelt das Fahrzeug 2 seinen Abstand zum jeweiligen Ladeplatz 1.1 , 1.2, d. h. es wertet über die Feldstärke die Position von dessen Sende- und/oder Empfangseinheit 3, 4 relativ zum Fahrzeug 2 aus. Die
Identifikationskennung setzt sich beispielsweise aus einer WLAN-SSID und einer MAC-Adresse des jeweiligen Ladeplatzes 1.1 , 1.2 zusammen.
Im hier dargestellten Beispiel, in welchem die Ladestation 1 zwei Ladeplätze 1.1 1.2 aufweist, wird dieser Vorgang bei einer ausreichenden Annäherung an den jeweiligen Ladeplatz 1.1 , 1.2 für jeden Ladeplatz 1.1 , 1.2 durchgeführt. D. h. das Fahrzeug 2 nähert sich zunächst dem ersten Ladeplatz 1.1 , so dass dieser Vorgang zunächst mit dem ersten Ladeplatz 1.1 durchgeführt wird, wie in Figur 2 gezeigt. Dabei wird bei der Annäherung des Fahrzeugs 2 an die Ladestation 1 mittels der als Keyless-Go-System ausgebildeten schlüssellosen Zugangsvorrichtung des Fahrzeugs 2 die erste
Kommunikationsverbindung K mit dem Niederfrequenzkanal LF und dem
Hochfrequenzkanal HF zunächst zwischen dem ersten Ladeplatz 1.1 und dem
Fahrzeug 2 aufgebaut, sobald sich das Fahrzeug 2 in Kommunikationsreichweite zu dem ersten Ladeplatz 1.1 befindet. Das Fahrzeug 2 und der erste Ladeplatz 1.1
kommunizieren über den Niederfrequenzkanal LF und den Hochfrequenzkana! HF miteinander, wobei der erste Ladeplatz 1.1 über den Hochfrequenzkanal HF seine Identifikationskennung und die auf dem Niederfrequenzkanal LF ermittelte Feldstärke, d. h. die LF-Signalstärke, an das Fahrzeug 2 übermittelt. Aus der Feldstärke ermittelt das Fahrzeug 2 seinen Abstand zum ersten Ladeplatz 1.1 , d. h. es wertet über die Feldstärke die Position der ersten Sende- und/oder Empfangseinheit 3 des ersten Ladeplatzes 1.1 relativ zum Fahrzeug 2 aus.
Anschließend nähert sich das Fahrzeug 2 auch dem zweiten Ladeplatz 1.2 weiter an, so dass dieser Vorgang bei einer ausreichenden Annäherung des Fahrzeugs 2 an den zweiten Ladeplatz 1 .2 auch mit diesem zweiten Ladeplatz 1.2 durchgeführt wird, wie in Figur 3 gezeigt. D. h. es wird bei einer Annäherung des Fahrzeugs 2 an den zweiten Ladeplatz 1.2 der Ladestation 1 mittels der als Keyless-Go-System ausgebildeten schlüssellosen Zugangsvorrichtung des Fahrzeugs 2 die erste
Kommunikationsverbindung K mit dem Niederfrequenzkanal LF und dem
Hochfrequenzkanal HF zwischen dem zweiten Ladeplatz 1.2 und dem Fahrzeug 2 aufgebaut, sobald sich das Fahrzeug 2 in Kommunikationsreichweite zu dem zweiten Ladeplatz 1.2 befindet. Das Fahrzeug 2 und der zweite Ladeplatz 1.2 kommunizieren über den Niederfrequenzkanal LF und den Hochfrequenzkanal HF miteinander, wobei der zweite Ladeplatz 1.2 über den Hochfrequenzkanal HF seine Identifikationskennung und die auf dem Niederfrequenzkanal LF ermittelte Feldstärke, d. h. die LF-Signalstärke, an das Fahrzeug 2 übermittelt. Aus der Feldstärke ermittelt das Fahrzeug 2 seinen Abstand zum zweiten Ladeplatz 1.2, d. h. es wertet über die Feldstärke die Position der zweiten Sende- und/oder Empfangseinheit 4 des zweiten Ladeplatzes 1.2 relativ zum Fahrzeug 2 aus.
Hat sich, wie in Figur 4 gezeigt, das Fahrzeug 2 einer der Sende- und/oder
Empfangseinheiten 3, 4 der Ladeplätze 1.2, 1.1 , hier der zweiten Sende- und/oder Empfangseinheit 4 des zweiten Ladeplatzes 1.2, derart stark angenähert, das eine Positionierung des Fahrzeugs 2 auf dem anderen Ladeplatz 1.1 , 1.2 ausgeschlossen werden kann, wird die drahtlose Ladekommunikationsverbindung L in Form der
WLAN-Verbindung zu diesem Ladeplatz 1.2, 1.1 mit der von diesem Ladeplatz 1 .2, 1.1 übertragenen Identifikationskennung aufgebaut. Dies ist im hier dargestellten Beispiel bei dem zweiten Ladeplatz 1.2 der Fall, wie in Figur 4 dargestellt. D. h. es wird mittels der Identifikationskennung des zweiten Ladeplatzes 1.2 die drahtlose
Ladekommunikationsverbindung L zwischen dem Fahrzeug 2 und dem zweiten
Ladeplatz 1.2 aufgebaut, sobald der zweite Ladeplatz 1.2 über die Abstandsermittlung eindeutig als vom Fahrzeug 2 angesteuert identifiziert worden ist. Wird die drahtlose Ladekommunikationsverbindung L nicht automatisch aufgebaut, weil beispielsweise die SSID des jeweiligen Ladeplatzes 1.2, 1.1 , hier des zweiten
Ladeplatzes 1.2, dem Fahrzeug 2 nicht bekannt ist, da beispielsweise im Fahrzeug 2 kein entsprechender PIN-Code hinterlegt ist, so wird die drahtlose
Ladekommunikationsverbindung L zweckmäßigerweise durch eine manuelle Interaktion gestartet. Hierzu wird der Fahrzeugführer beispielsweise zur Eingabe einer so genannten Access-PIN aufgefordert.
Über diese drahtlose Ladekommunikationsverbindung L werden nun Fahrbefehle für eine Feinpositionierung des Fahrzeugs 2 übermittelt, um das Fahrzeug 2 durch Anweisungen an den Fahrzeugführer und/oder durch die Steuerung und/oder Regelung der
Lenkvorrichtung und/oder des Antriebsstrangs und/oder der Bremsvorrichtung des Fahrzeugs 2 derart genau auf diesen Ladeplatz 1.2, 1.1 der Ladestation 1 , hier auf den zweiten Ladeplatz 1.2, zu führen, dass eine induktive Energieübertragung auf das Fahrzeug 2 ermöglicht wird.
Durch das Führen des Fahrzeugs 2 über die Steuerung und/oder Regelung der
Lenkvorrichtung und/oder des Antriebsstrangs und/oder der Bremsvorrichtung des Fahrzeugs 2 erfolgt diese Feinpositionierung des Fahrzeugs 2 automatisch durch autonomes Fahren oder zumindest durch teilautonomes Fahren, d. h. das Fahrzeug 2 fährt vollkommen selbstständig oder der Fahrzeugführer wird durch diese Steuerung und/oder Regelung zu entsprechenden Betätigungen der Lenkvorrichtung und/oder des Antriebsstrangs und/oder der Bremsvorrichtung des Fahrzeugs 2 geleitet.
Alternativ oder zusätzlich können die Anweisungen an den Fahrzeugführer über zumindest eine optische und/oder akustische und/oder haptische Ausgabeeinheit ausgegeben werden, um auf diese Weise dem Fahrzeugführer die Anweisungen zu geben, wie er das Fahrzeug 2 führen soll, um es exakt zu positionieren. Diese optische und/oder akustische und/oder haptische Ausgabeeinheit kann sich am jeweiligen Ladeplatz 1.1 , 1.2 oder im Fahrzeug 2 befinden, oder sowohl der jeweilige
Ladeplatz 1.1 , 1.2 als auch das Fahrzeug 2 weisen jeweils eine optische und/oder akustische und/oder haptische Ausgabeeinheit auf.
Das Verfahren ermöglicht somit die exakte Positionierung des Fahrzeugs 2 auf einem jeweiligen Ladeplatz 1.1 , 1.2 der Ladevorrichtung 2 und die eindeutige Zuordnung der drahtlosen Ladekommunikationsverbindung L zum jeweiligen Ladeplatz 1.1 , 1.2, d. h. das Verbinden des Fahrzeugs 2 mit der dem jeweiligen Ladeplatz 1.1 , 1.2 zugeordneten drahtlosen Ladekommunikationsverbindung L über deren eindeutige
Identifikationskennung. Dadurch wird eine Positionierung des Fahrzeugs 2 auf einem falschen, beispielsweise benachbarten Ladeplatz 1.1 , 1.2 vermieden. Dies kann beispielsweise bereits ab einer Entfernung des Fahrzeugs 2 von weniger als fünf Meter zur Ladestation 1 erfolgen. Fahrzeugseitig sind hierfür vorzugsweise keine zusätzlichen Vorrichtungskomponenten erforderlich, da bereits vorhandene Sende- und/oder
Empfangsantennen der als Keyless-Go-System ausgebildeten schlüssellosen
Zugangsvorrichtung des Fahrzeugs 2 genutzt werden können.
Daimler AG
Bezugszeichenliste
1 Ladestation
1.1 erster Ladeplatz
1.2 zweiter Ladeplatz
2 Fahrzeug
3 erste Sende- und/oder Empfangseinheit
4 zweite Sende- und/oder Empfangseinheit
K erste drahtlose Kommunikationsverbindung
L drahtlose Ladekommunikationsverbindung
5 Speisespule
LF Niederfrequenzkanal
HF Hochfrequenzkanal

Claims

Daimler AG
Patentansprüche
Verfahren zur Positionierung eines Fahrzeugs (2) an einer induktiven
Ladestation (1 ),
dadurch gekennzeichnet, dass
bei einer Annäherung des Fahrzeugs (2) an die Ladestation (1 ) eine erste drahtlose Kommunikationsverbindung (K) für eine erste Datenübertragung zwischen dem Fahrzeug (2) und zumindest einem Ladeplatz (1.1 , 1.2) der Ladestation (1 ) aufgebaut wird, sobald sich das Fahrzeug (2) in Kommunikationsreichweite zu dem zumindest einen Ladeplatz (1.1 , 1.2) befindet, wobei durch eine Auswertung der Datenübertragung eine Position des Fahrzeugs (2) relativ zum zumindest einen Ladeplatz (1.1 , 1.2) ermittelt wird und das Fahrzeug (2) in Abhängigkeit von der ermittelten Position manuell oder automatisch auf den zumindest einen
Ladeplatz (1.1 , 1.2) der Ladestation (1 ) geführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Führung des Fahrzeugs (2) auf den zumindest einen Ladeplatz (1.1 , 1.2) durch Anweisungen an einen Fahrzeugführer und/oder durch eine Steuerung und/oder Regelung einer Lenkvorrichtung und/oder eines Antriebsstrangs und/oder einer Bremsvorrichtung des Fahrzeugs (2) erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die erste drahtlose Kommunikationsverbindung (K) zwischen einer schlüssellosen Zugangsvorrichtung des Fahrzeugs (2) und einer dazu kompatiblen Sende- und/oder Empfangseinheit (3, 4) des zumindest einen Ladeplatzes (1.1 , 1.2) aufgebaut wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Fahrzeug (2) und der zumindest eine Ladeplatz (1.1 , 1.2) über einen
Niederfrequenzkanal (LF) und einen Hochfrequenzkanal (HF) miteinander kommunizieren, wobei der Ladeplatz (1.1 , 1.2) über den Hochfrequenzkanal (HF) seine Identifikationskennung und eine auf dem Niederfrequenzkanal (LF) ermittelte Feldstärke an das Fahrzeug (2) übermittelt, wobei das Fahrzeug (2) aus der Feldstärke seinen Abstand zum Ladeplatz (1.1 , 1.2) ermittelt.
Verfahren nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
mittels der Identifikationskennung des Ladeplatzes (1.1 , 1.2) eine drahtlose Ladekommunikationsverbindung (L) zwischen dem Fahrzeug (2) und dem
Ladeplatz (1.1 , 1.2) aufgebaut wird, sobald der Ladeplatz (1.1 , 1.2) über die Abstandsermittlung eindeutig als vom Fahrzeug (2) angesteuerter
Ladeplatz (1.1 , 1.2) identifiziert worden ist, wobei über diese drahtlose
Ladekommunikationsverbindung (L) Fahrbefehle für eine Feinpositionierung des Fahrzeugs (2) übermittelt werden, um das Fahrzeug (2) durch Anweisungen an den Fahrzeugführer und/oder durch die Steuerung und/oder Regelung der
Lenkvorrichtung und/oder des Antriebsstrangs und/oder der Bremsvorrichtung des Fahrzeugs (2) derart genau auf den zumindest einen Ladeplatz (1.1 , 1.2) der Ladestation (1 ) zu führen, dass eine induktive Energieübertragung auf das
Fahrzeug (2) ermöglicht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Anweisungen an den Fahrzeugführer über zumindest eine optische und/oder akustische und/oder haptische Ausgabeeinheit ausgegeben werden.
Verfahren nach Anspruch 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
die drahtlose Ladekommunikationsverbindung (L) durch eine manuelle Interaktion gestartet wird, falls sie nicht automatisch aufgebaut wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
bei einer Mehrzahl von Ladeplätzen (1.1 , 1.2) der Ladestation (1 ) zu jedem der Ladeplätze (1.1 , 1.2) jeweils eine erste drahtlose Kommunikationsverbindung (K) für eine erste Datenübertragung zwischen dem Fahrzeug (2) und dem jeweiligen Ladeplatz (1.1 , 1.2) der Ladestation (1 ) aufgebaut wird, sobald sich das
Fahrzeug (2) in Kommunikationsreichweite zu dem jeweiligen Ladeplatz (1.1 , 1.2) befindet, wobei durch eine Auswertung der jeweiligen ersten Datenübertragung eine Position des Fahrzeugs (2) relativ zum jeweiligen Ladeplatz (1.1 , 1.2) ermittelt wird und das Fahrzeug (2) in Abhängigkeit von der ermittelten Position manuell oder automatisch auf einen der Ladeplätze (1.1 , 1.2) der Ladestation (1 ) geführt wird.
PCT/EP2014/002584 2013-10-11 2014-09-24 Verfahren zur positionierung eines fahrzeugs an einer induktiven ladestation WO2015051876A1 (de)

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