DE102022104911A1

DE102022104911A1 - Verfahren zum automatischen Öffnen einer Ladeklappe eines zumindest teilweise elektrisch angetriebenen Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102022104911A1
Application number: DE102022104911.6A
Authority: DE
Inventors: Raphael Eltrop
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2022-03-02
Filing date: 2022-03-02
Publication date: 2023-09-07

Abstract

Bereitgestellt wird ein Verfahren zum automatischen Öffnen einer eine Ladedose abdeckenden Ladeklappe eines zumindest teilweise elektrisch angetriebenen Fahrzeugs, wobei in einem ersten Schritt, wenn das Fahrzeug steht, ein am Fahrzeug vorhandener und zur Ladeklappe zugehöriger, vorgegebener Parksensor aktiviert wird und einen Ist-Zustand misst, und in einem zweiten Schritt, wenn durch den Parksensor eine Erfassung erfolgt, dass sich eine Person in einem Mindestabstand von der Ladeklappe befindet und dort für einen vorgegebenen Zeitraum verweilt, die Ladeklappe in einem dritten Schritt automatisch geöffnet wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum automatischen Öffnen einer Ladeklappe eines zumindest teilweise elektrisch angetriebenen Fahrzeugs.
Akkumulatoren von zumindest teilweise elektrisch angetriebenen Fahrzeugen müssen von Zeit zu Zeit aufgeladen werden. Dies erfolgt, indem das Fahrzeug mittels eines Ladekabels an einer externen Ladesäule angesteckt wird. Um das Ladekabel mit dem Fahrzeug zu verbinden, muss es in eine entsprechende, am äußeren Bereich des Fahrzeugs vorhandene Ladedose angesteckt werden. Damit die Ladedose nach außen hin nicht sichtbar ist und außerdem vor Umwelteinflüssen geschützt ist, ist sie hinter einer Ladeklappe verborgen. Die Ladeklappe muss geöffnet werden, um das Ladekabel einzustecken.
In aktuellen zumindest teilweise elektrisch angetriebenen Fahrzeugen sind bereits automatische, d.h. elektrisch, öffnende Ladeklappen vorgesehen. Diese können durch Bedienen z.B. eines nahe an der Ladeklappe angeordneten Tasters geöffnet und geschlossen werden.
Es eine Aufgabe dieser Erfindung, ein Verfahren zum automatischen Öffnen einer Ladeklappe eines zumindest teilweise elektrisch angetriebenen Fahrzeugs bereitzustellen, durch welches kein Taster zum Öffnen der Ladeklappe nach außen hin sichtbar ist oder verwendet werden muss. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Vorgeschlagen wird ein Verfahren zum automatischen Öffnen einer eine Ladedose abdeckenden Ladeklappe eines zumindest teilweise elektrisch angetriebenen Fahrzeugs, wobei in einem ersten Schritt, wenn das Fahrzeug steht, ein am Fahrzeug vorhandener und zur Ladeklappe zugehöriger, vorgegebener Parksensor aktiviert wird und einen Ist-Zustand misst, und in einem zweiten Schritt, wenn durch den Parksensor eine Erfassung erfolgt, dass sich eine Person in einem Mindestabstand von der Ladeklappe befindet und dort für einen vorgegebenen Zeitraum verweilt, die Ladeklappe in einem dritten Schritt automatisch geöffnet wird.
Des Weiteren ist vorgesehen, dass in einem zwischen dem zweiten Schritt und dem dritten Schritt erfolgenden weiteren Schritt basierend auf der Erfassung im zweiten Schritt eine Bestimmung in Abhängigkeit vorgegebener Kriterien erfolgt, ob die Ladeklappe geöffnet werden soll, und nur wenn dies bestimmt wird, wird die Ladeklappe automatisch geöffnet.
Des Weiteren ist vorgesehen, dass im Falle, dass eine Fahrzeugtüre und/oder eine Kofferraumklappe geöffnet wird, die Ladeklappe automatisch geöffnet wird. Alternativ oder zusätzlich ist vorgesehen, dass eine Erfassung von Positionsdaten des Fahrzeugs erfolgt und daraus bestimmt wird, ob an der erfassten Position des Fahrzeugs bereits früher ein Laden stattgefunden hat, und wenn dies der Fall ist, die Ladeklappe automatisch geöffnet wird, und/oder ob an der erfassten Position eine Ladesäule vorhanden ist, und wenn dies der Fall ist, die Ladeklappe automatisch geöffnet wird.
Des Weiteren ist vorgesehen, dass mittels externer Kommunikation erfasst wird, ob an der erfassten Position des Fahrzeugs bereits durch andere Fahrzeuge ein Laden stattgefunden hat, und wenn dies der Fall ist, die Ladeklappe automatisch geöffnet wird.
Des Weiteren ist vorgesehen, dass im ersten Schritt der Parksensor im Falle, dass eine Fahrzeugtüre und/oder eine Kofferraumklappe geöffnet wird, aktiviert wird.
Des Weiteren ist vorgesehen, dass der Parksensor aktiviert wird, dessen Abstand zur Ladeklappe am geringsten ist oder der als für die Erfassung einer Person vor der Ladeklappe am besten geeignet bestimmt wurde.
Des Weiteren ist vorgesehen, dass im Falle einer Erfassung eines an einem Ladekabel vorgesehenen NFC-Chips und/oder eine Erfassung eines mittels UWB kommunizierenden Geräts die Ladeklappe geöffnet wird.
Des Weiteren ist vorgesehen, dass im Falle, dass auf beiden Seiten des Fahrzeugs Ladeklappen vorgesehen sind, im zweiten Schritt bzw. im weiteren Schritt bestimmt wird, auf welcher Seite sich eine Person der Ladeklappe nähert und nur diese Ladeklappe geöffnet wird.
Des Weiteren ist vorgesehen, dass ein automatisches Schließen der Ladeklappe automatisch nach Ablauf eines bestimmten Zeitintervalls nach dem Abstecken des Ladekabels erfolgt.
Ferner ist ein Steuergerät vorgesehen, das dazu eingerichtet ist, das dort als Computerprogramm implementierte Verfahren auszuführen.
Ferner ist ein zumindest teilweise elektrisch angetriebenes Fahrzeug vorgesehen, aufweisend mindestens eine Ladeklappe, die dazu eingerichtet ist, automatisch geöffnet zu werden, mindestens einen Parksensor, von denen mindestens einer in der Nähe der Ladeklappe angeordnet ist, und das Steuergerät, wobei das Steuergerät mit mindestens dem Parksensor, in der Nähe der Ladeklappe angeordnet ist, und der Ladeklappe in Kommunikations- und Wirkverbindung steht.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, anhand der Figuren der Zeichnung, die erfindungsgemäße Einzelheiten zeigt, und aus den Ansprüchen. Die einzelnen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination bei einer Variante der Erfindung verwirklicht sein.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.

1 zeigt eine schematische Darstellung wichtiger Komponenten zur Durchführung des Verfahrens gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung.
2 zeigt ein Ablaufdiagramm des Verfahrens gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung.

In den nachfolgenden Figurenbeschreibungen sind gleiche Elemente bzw. Funktionen mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Automatisch, d.h. elektrisch, öffnende bzw. schließende Ladeklappen 12 benötigen aktuell stets einen elektrischen Taster zur Bedienung. Dieser Taster verursacht nicht nur extra Kosten, sondern stört im Allgemeinen auch das Design im Exterieur. Außerdem ist er auch durch unberechtigte Personen bedienbar und kann durch Umwelteinflüsse beschädigt werden, so dass die Funktionalität gestört werden kann.
Ladedosen von zumindest teilweise elektrisch angetriebenen Fahrzeugen 10, nachfolgend auch kurz als Fahrzeuge 10 bezeichnet, befinden sich unter anderem aus technischen Gründen zunehmend im hinteren seitlichen Bereich des Fahrzeugs 10. Das Grundkonzept der Erfindung ist, dass die Bedienung zum Öffnen der Ladeklappe 12, welche die Ladedose abdeckt, ausschließlich durch einen in diesem Bereich befindlichen und in der Regel bei jedem Fahrzeug vorhandenen Parksensor 11 (PDC-Sensor 11) erfolgt. Eine schematische Darstellung ist in 1 gezeigt.
Die Herausforderung, die sich dabei stellt, ist es, die Ladeklappe 12 nur zu öffnen, wenn dies auch erwünscht ist, also Fehlöffnungen zu vermeiden. Dies erfolgt, indem mehrere Voraussetzungen vorgegeben werden, die erfüllt sein müssen, bevor die Ladeklappe 12 sich automatisch (elektrisch angetrieben) öffnet. Das Verfahren ist in 2 schematisch dargestellt.
Eine erste Voraussetzung (Schritt S1) ist, dass das Fahrzeug 10 steht. Vorteilhaft ist es abgestellt, steht also nicht fahrbereit an einer Ampel etc. Wenn das Fahrzeug 10 steht, wird ein zu einer Ladeklappe 12 des Fahrzeugs 10 zugehöriger Parksensor 11 aktiviert. Wenn eine Unterscheidung zwischen stehen bleiben und abstellen möglich ist, wird der Parksensor 11 nur dann aktiviert, wenn ein Abstellen erkannt wird. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn im ersten Schritt zusätzlich erfasst oder erkannt wird, dass eine Fahrzeugtüre und/oder eine Kofferraumklappe geöffnet wird.
Der aktivierte Parksensor 11 misst dann zunächst den Ist-Zustand, also z.B. den Abstand zu Objekten (auch Personen 20) in der Umgebung.
Sofern zwei oder mehr Ladeklappen 12 am Fahrzeug 10 vorhanden sind, werden alle zu den Ladeklappen 12 zugehörigen Parksensoren 11 aktiviert.
Nachfolgend wird das Verfahren zur besseren Veranschaulichung allerdings nur mit Bezug zu einer Ladeklappe 12 und damit einem Parksensor 11 beschrieben. Es ist aber auf jegliche Anzahl an Ladeklappen 12 und damit Parksensoren 11 ohne Weiteres anwendbar.
In einer Ausführung wird derjenige Parksensor 11 aktiviert, der sich am nächsten zu der Ladeklappe 12 befindet, also dessen Abstand zur Ladeklappe 12 am geringsten ist. Alternativ kann auch ein Parksensor 11 aktiviert werden, der als für die Erfassung einer Person 20 vor der Ladeklappe 12 am besten geeignet bestimmt wurde. Die Bestimmung, welcher Parksensor 11 aktiviert wird, kann bereits bei Montage der Parksensoren 11 am Fahrzeug 10 erfolgen und in dem für die Ausführung des Verfahrens zuständigen Steuergerät hinterlegt werden.
Eine weitere Voraussetzung ist, dass in einem zweiten Schritt S2 erfasst wird, ob sich eine Person 20, z.B. der Fahrer, der Ladeklappe 12 nähert und innerhalb eines vorgegebenen Mindestabstands für eine vorgegebene Zeit verweilt. Dies erfolgt durch Erkennen des sich verringernden Abstands bzw. des Veränderns des Ist-Zustands der Parksensoren 11. Wenn die genannten Kriterien erfüllt sind, kann die Ladeklappe 12 automatisch geöffnet werden. Mindestabstand und Verweildauer werden z.B. während der Entwicklung festgelegt und basieren z.B. auf Auswertungen, ab wann ein Nutzer erwartet, dass sich die Ladeklappe 12 automatisch öffnet.
Um Fehlauslösungen zu vermeiden, zum Beispiel um eine Unterscheidung von „Vorbeigehen am Fahrzeug“ und „Ladevorgang gewünscht“ zu erreichen, können in einer Ausführung in einem weiteren Schritt S23, welcher im Wesentlichen parallel zum bzw. kurz nach dem zweiten Schritt S2 abläuft, zusätzliche Kriterien herangezogen werden, um zu bestimmen, ob die Ladeklappe 12 tatsächlich in einem dritten Schritt S3 geöffnet werden soll.
Solche zusätzlichen Kriterien sind z.B. eine Erfassung, dass eine Fahrzeugtür, insbesondere die Fahrertür, geöffnet wird, nachdem das Fahrzeug 10 steht bzw. abgestellt wurde.
Auch kann eine Erfassung, ob der Kofferraum des Fahrzeugs 10 geöffnet wird, als Kriterium herangezogen werden, insbesondere dann, wenn das Fahrzeug 10 bereits länger steht, sich also niemand im Fahrzeug 10 befindet, der aussteigen könnte.
Ferner kann zusätzlich oder alternativ eine Abfrage von Positionsdaten des Fahrzeugs 10 erfolgen, z.B. mittels GPS. Somit kann erfasst werden, ob sich das Fahrzeug 10 in der Nähe einer Ladesäule befindet. Außerdem kann dadurch erfasst werden, ob sich an der aktuellen Position oder im näheren Umfeld eine Ladesäule befindet. In beiden Fällen kann dann die Ladeklappe 12 automatisch geöffnet werden.
Auch können beispielsweise über Clouddienste Daten von anderen Fahrzeugen erhalten werden, um zu bestimmen, ob an der aktuellen Position des Fahrzeugs 10 (oder im näheren Umkreis) bereits elektrisch geladen wurde.
Auch kann bestimmt werden, ob an der aktuellen Position bereits früher ein Ladevorgang stattgefunden hat, z.B. durch Ermitteln (aus einem fahrzeuginternen Speicher), ob bereits früher an dieser Position ein Ladekabel an die Ladedose angesteckt wurde. Dies kann erfolgen, indem z.B. bestimmt wird, ob an dieser Position der Kofferraum und/oder die Ladeklappe 12 geöffnet wurden, bevor das Ladekabel an die Ladedose angesteckt wurde, was darauf schließen lässt, dass auch in der aktuellen Situation ein Laden erfolgen wird und damit die Ladeklappe 12 geöffnet werden soll. Zusätzlich können noch Fahrzeugdaten abgefragt werden, z.B. ob ein Laden nötig ist, d.h. der Akkumulator einen geringen Ladestand hat.
Eine weitere Möglichkeit, Fehlauslösungen zu vermeiden, kann das Bereitstellen eines NFC-Chips am Ladekabel sein. Vorteilhaft weist jedes Ladekabel, also sowohl das im eigenen Fahrzeug 10 befindliche, als auch ein an einer externen Ladesäule bereitgestelltes Ladekabel einen entsprechenden Chip mit Nahfeldkommunikation (NFC-Chip) auf. Sobald sich ein solcher NFC-Chip in Reichweite der Ladeklappe 12 befindet, wird er erkannt. So kann die Bestimmung aus dem zweiten Schritt S2, dass die Ladeklappe 12 geöffnet werden soll, verifiziert werden.
Eine weitere Möglichkeit, Fehlauslösungen zu vermeiden, ist die Erfassung von Geräten, welche mit dem Fahrzeug 10 über UWB (Ultra-Wide-Band) kommunizieren, also z.B. Mobiltelefonen. Durch diese Technologie kann auch die aktuelle Position des Nutzers (der Person 20) erfasst werden. Somit kann verifiziert werden, dass sich ein (berechtigter) Nutzer der Ladeklappe 12 nähert bzw. sich dort tatsächlich befindet.
Durch einzelne oder mehrere der oben beschriebenen Strategien in Kombination können Fehlauslösungen, also ein unerwünschtes Öffnen der Ladeklappe 12, besser vermieden werden.
Es ist bereits verbreitet, dass Ladeklappen 12 an beiden Seiten des Fahrzeugs 10 vorgesehen sind. In diesem Fall kann durch den Parksensor 11 auch detektiert werden, auf welcher Seite die Ladeklappe 12 geöffnet werden soll. Somit kann nur diejenige Ladeklappe 12 geöffnet werden, in deren Nähe sich auch eine Person 20 befindet.
Ferner ist vorgesehen, dass ein automatisches Schließen der Ladeklappe 12 automatisch nach Ablauf eines bestimmten Zeitintervalls nach dem Abstecken des Steckers des Ladekabels oder bei einem nicht erfolgten Einstecken eines Ladekabels nach Öffnen der Ladeklappe 12 erfolgt.
Die Schritte des Verfahrens sind als Computerprogramm in einem Steuergerät implementiert bzw. hinterlegt und werden dort ausgeführt. Das Steuergerät ist auch dazu eingerichtet, die Daten der Parksensoren 11 zu erhalten und zu verarbeiten. Es kann auch dazu eingerichtet sein, weitere Daten wie externe Daten über eine Cloud, oder Daten anderer Sensoren zu erhalten und zu verarbeiten, um das Verfahren auszuführen. Außerdem ist das Steuergerät mit der Ladeklappe 12 in Wirkverbindung, genauer mit deren Öffnungsmechanismus. Im Falle, dass durch das Verfahren bestimmt wird, dass die Ladeklappe 12 geöffnet werden soll, kann das Steuergerät die Bestromung des Öffnungsmechanismus der Ladeklappe 12 freischalten, so dass ein automatisches Öffnen (und Schließen) der Ladeklappe 12 erfolgt.
Das Steuergerät ist Teil eines Steuersystems eines zumindest teilweise elektrisch angetriebenen Fahrzeugs.

Claims

Verfahren zum automatischen Öffnen einer eine Ladedose abdeckenden Ladeklappe (12) eines zumindest teilweise elektrisch angetriebenen Fahrzeugs (10), wobei - in einem ersten Schritt (S1), wenn das Fahrzeug (10) steht, ein am Fahrzeug (10) vorhandener und zur Ladeklappe (12) zugehöriger, vorgegebener Parksensor (11) aktiviert wird und einen Ist-Zustand misst, und - in einem zweiten Schritt (S2), wenn durch den Parksensor (11) eine Erfassung erfolgt, dass sich eine Person (20) in einem Mindestabstand von der Ladeklappe (12) befindet und dort für einen vorgegebenen Zeitraum verweilt, die Ladeklappe (12) in einem dritten Schritt (S3) automatisch geöffnet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei in einem zwischen dem zweiten Schritt (S2) und dem dritten Schritt (S3) erfolgenden weiteren Schritt (S23) basierend auf der Erfassung im zweiten Schritt (S2) eine Bestimmung in Abhängigkeit vorgegebener Kriterien erfolgt, ob die Ladeklappe (12) geöffnet werden soll, und nur wenn dies bestimmt wird, wird die Ladeklappe (12) automatisch geöffnet.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei - im Falle, dass eine Fahrzeugtüre und/oder eine Kofferraumklappe geöffnet wird, die Ladeklappe (12) automatisch geöffnet wird, und/oder - eine Erfassung von Positionsdaten des Fahrzeugs (10) erfolgt und daraus bestimmt wird, ob an der erfassten Position des Fahrzeugs (10) bereits früher ein Laden stattgefunden hat, und wenn dies der Fall ist, die Ladeklappe (12) automatisch geöffnet wird, und/oder ob an der erfassten Position eine Ladesäule vorhanden ist, und wenn dies der Fall ist, die Ladeklappe (12) automatisch geöffnet wird.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei mittels externer Kommunikation erfasst wird, ob an der erfassten Position des Fahrzeugs (10) bereits durch andere Fahrzeuge ein Laden stattgefunden hat, und wenn dies der Fall ist, die Ladeklappe (12) automatisch geöffnet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei - im ersten Schritt der Parksensor (11) im Falle, dass eine Fahrzeugtüre und/oder eine Kofferraumklappe geöffnet wird, aktiviert wird, und/oder - der Parksensor (11) aktiviert wird, dessen Abstand zur Ladeklappe (12) am geringsten ist oder der als für die Erfassung einer Person (20) vor der Ladeklappe (12) am besten geeignet bestimmt wurde.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei im Falle einer Erfassung eines an einem Ladekabel vorgesehenen NFC-Chips und/oder eine Erfassung eines mittels UWB kommunizierenden Geräts die Ladeklappe (12) geöffnet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei im Falle, dass auf beiden Seiten des Fahrzeugs (10) Ladeklappen (12) vorgesehen sind, im zweiten Schritt (S2) bzw. im weiteren Schritt (S23) bestimmt wird, auf welcher Seite sich eine Person (20) der Ladeklappe (12) nähert und nur diese Ladeklappe (12) geöffnet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein automatisches Schließen der Ladeklappe (12) automatisch nach Ablauf eines bestimmten Zeitintervalls nach dem Abstecken des Ladekabels erfolgt.
Steuergerät, das dazu eingerichtet ist, das dort als Computerprogramm implementierte Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche auszuführen.
Zumindest teilweise elektrisch angetriebenes Fahrzeug (10), aufweisend - mindestens eine Ladeklappe (12), die dazu eingerichtet ist, automatisch geöffnet zu werden, - mindestens einen Parksensor (11), von denen mindestens einer in der Nähe der Ladeklappe (12) angeordnet ist, - das Steuergerät nach Anspruch 9, wobei das Steuergerät mit mindestens dem Parksensor (11), in der Nähe der Ladeklappe (12) angeordnet ist, und der Ladeklappe (12) in Kommunikations- und Wirkverbindung steht.