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WO2015149962A1 - Bereitstellung von fahrzeugfunktionen in kombination mit einem induktivladesystem - Google Patents

Bereitstellung von fahrzeugfunktionen in kombination mit einem induktivladesystem Download PDF

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Publication number
WO2015149962A1
WO2015149962A1 PCT/EP2015/051651 EP2015051651W WO2015149962A1 WO 2015149962 A1 WO2015149962 A1 WO 2015149962A1 EP 2015051651 W EP2015051651 W EP 2015051651W WO 2015149962 A1 WO2015149962 A1 WO 2015149962A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
vehicle
unit
signal
charging
control unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2015/051651
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Torsten Herzog
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bayerische Motoren Werke AG
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayerische Motoren Werke AG filed Critical Bayerische Motoren Werke AG
Priority to CN201580016171.6A priority Critical patent/CN106132760B/zh
Publication of WO2015149962A1 publication Critical patent/WO2015149962A1/de
Priority to US15/281,200 priority patent/US20170015206A1/en
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Ceased legal-status Critical Current

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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 and a corresponding device for providing one or more vehicle functions, in particular a keyless access function to a vehicle, in conjunction with a wireless charging device for electric vehicles, e.g. with an inductive charging system.
  • Electric vehicles typically have a battery in which electrical energy can be stored to operate an electric machine of the vehicle.
  • the battery of the vehicle can be charged with electrical energy from a power grid.
  • the battery is coupled to the power supply network to the electrical energy from the
  • Power supply network to be transferred to the battery of the vehicle.
  • the coupling can be wired (via a charging cable) and / or wireless (based on an inductive coupling between a charging station and the vehicle).
  • One approach to automatically, wirelessly, inductively charging the battery of the vehicle is to transmit electrical energy to the battery from the floor to the underbody of the vehicle via magnetic induction via the underbody clearance 120. This is shown by way of example in FIG.
  • FIG. 1 shows a vehicle 100 having a storage 103 for electrical energy (eg, a rechargeable battery 103).
  • the vehicle 100 includes a so-called secondary coil in the vehicle underbody, wherein the secondary coil is connected to the memory 103 via an impedance matching, not shown, and a rectifier 101.
  • the secondary coil is typically part of a so-called “Wireless Power Transfer” (WPT) vehicle unit 102.
  • WPT Wireless Power Transfer
  • the secondary coil of the WPT vehicle unit 102 may be positioned over a primary coil, with the primary coil mounted, for example, on the floor of a garage.
  • the primary coil is typically part of a so-called WPT ground unit 111.
  • the primary coil is connected to a power supply 110 (also referred to as charging unit 110 in this document).
  • the power supply 110 may include a radio-frequency generator that generates an alternating current current in the primary coil of the WPT ground unit 111, thereby inducing a magnetic field.
  • This magnetic field is also referred to in this document as the electromagnetic charging field.
  • the charging process may be controlled in the vehicle 100 by a charging controller 105 (also referred to as WPT controller 105).
  • the load controller 105 may be configured for this purpose, e.g. wirelessly communicating with the loading unit 110 (e.g., a wallbox) or with the WPT ground unit 111.
  • the electromagnetic charging field generated by the AC current in the coils of the units 111, 102 may interfere with the environment.
  • Vehicle 100 or from adjacent vehicles 100 are affected.
  • Access function and / or a keyless engine start function of the vehicle 100 are affected.
  • the keyless entry function and / or the keyless engine start function may be vehicle functions in which a vehicle key is wireless Communication link with the vehicle 100 communicates to allow access to the vehicle 100 and / or to start the engine of the vehicle 100 without requiring action of the user of the vehicle key.
  • the vehicle key may for example remain in a pocket of the user.
  • Vehicle functions in particular a keyless access function and / or engine start function to provide in conjunction with an inductive charging of the vehicle in a trouble-free manner.
  • a control system for a charging system for wireless or wireless transmission of electrical energy to a vehicle for wireless or wireless transmission of electrical energy to a vehicle
  • the charging system may be e.g. an inductive one
  • the vehicle may e.g. include a passenger car, a truck and / or a motorcycle.
  • the charging system may comprise one or more coils, by which an electromagnetic charging field is generated.
  • the charging field typically includes frequency components in one
  • the charging field frequency range may be in the LF (Low Frequency) range, e.g. at 80-90kHz.
  • Electromagnetic charging field electrical energy can be transmitted to the vehicle.
  • the vehicle that derives electrical energy from the charging panel or an adjacent vehicle may provide a vehicle function, wherein the vehicle function includes emitting a signal.
  • the signal may be transmitted by a transmitting unit of the vehicle or the neighboring vehicle.
  • the signal may have frequency components in a signal frequency range include.
  • the signal frequency range can be in the LF range, eg at 20-140kHz.
  • the control unit is configured to detect that the transmitting unit (e.g., the vehicle or the neighboring vehicle) is transmitting or transmitting a signal to provide the vehicle function.
  • the signal is disturbed by the charging field, e.g. because the signal frequency range and the charging field frequency range are overlapping and / or contiguous and / or because a receiver of the signal (e.g., the first and / or second receiving units described in this document) is disturbed by the charging field frequency range.
  • the disturbance of the emitted signal by the charging field can lead to an impairment of the provided vehicle function.
  • the control unit is therefore set up to cause the
  • electromagnetic charging field is interrupted when it has been detected that the transmitting unit will send out or send the signal. This can ensure that the vehicle function of the vehicle or the neighboring
  • the provided vehicle function may be a keyless entry function to a vehicle and / or a keyless entry
  • the signal may be a request signal of the transmitting unit of the vehicle to a first
  • the charging system may comprise a second receiving unit, which is set up to receive the signal sent by the transmitting unit.
  • the second receiving unit may have a higher frequency selectivity than the first receiving unit.
  • the second receiving unit may be configured to receive at least a portion of the signal transmitted by the transmitting unit even in the presence of the charging field.
  • the control unit can then be set up to determine whether the second receiving unit has received at least part of the signal, and thus to detect that the transmitting unit transmits the signal.
  • a vehicle function is to be provided in the vehicle or in the adjacent vehicle.
  • the signal transmitted by the transmitting unit may be a plurality of
  • a first part of the signal may then be designed to prepare a receiving unit of the signal for the reception of the remaining parts of the signal.
  • the second receiving unit i.e., the receiving unit of the charging system
  • the control unit may be arranged to detect that this first part of the signal has been sent out.
  • the charging field can be interrupted. The interruption can take place in such a way that when the further parts of the signal are transmitted by the transmitting unit, the charging field is already interrupted, and thus no longer disturbs the transmission of the signal. This can ensure that the
  • Vehicle function can be provided without a reuse of the signal takes place.
  • the vehicle function can thus without time delay
  • the control unit may be configured to receive a message sent via a bus of the vehicle.
  • the message indicates that the transmitter unit of the vehicle is sending or emitting the signal.
  • the control unit can access the bus of the vehicle (eg on a CAN bus of the vehicle).
  • the bus of the vehicle eg on a CAN bus of the vehicle.
  • the message may be a message from a proximity sensor of a door of the
  • Vehicle for a detected approach (e.g., when the vehicle function is an access function). Based on the
  • Approach message can be detected before sending the signal that the signal should be sent out.
  • the charging field can be interrupted in advance prior to sending the signal.
  • the message on the bus may include a message from a controller of an access function and / or engine startup function of the vehicle regarding the dispatch of a request signal.
  • the control unit may be configured to cause a ground unit of the charging system to interrupt the electromagnetic charging field. Alternatively or additionally, the control unit may be configured to cause a
  • Power supply to the ground unit and / or to a primary coil of the charging system is interrupted.
  • One of these measures can be used to ensure that the charging field is short-term, i. with a slight delay, can be interrupted.
  • a vehicle e.g., a passenger car, a truck, or a motorcycle
  • the vehicle includes a secondary coil for receiving electrical energy via a
  • the vehicle comprises a control unit described in this document, by which can be made that the charging field is interrupted in order to provide a trouble-free Vehicle function of the vehicle or an adjacent vehicle to allow.
  • a charging device of a charging system for transmitting electrical energy to a vehicle via a
  • the charging device comprises a charging unit for providing electrical energy, e.g. from a
  • the charging device comprises a ground unit (which comprises a primary coil) for generating the charging field.
  • the loader includes one described in this document
  • Control unit that can be caused by the charging field is interrupted to allow a trouble-free provision of a vehicle function of the vehicle to be loaded or an adjacent vehicle.
  • a method for providing a vehicle function in a vehicle or in an adjacent vehicle is described.
  • the vehicle is set up to receive electrical energy via an electromagnetic charging field.
  • the method comprises detecting that a transmission unit of the vehicle or of the neighboring vehicle is transmitting or emitting a signal relating to the vehicle function.
  • the signal is disturbed by the charging field.
  • the method further comprises interrupting the electromagnetic charging field when it has been detected that the transmitting unit is transmitting or transmitting the signal.
  • a software (SW) program is described.
  • the SW program may be set up to be executed on a processor (e.g., on a control unit or controller) and thereby perform the method described in this document.
  • a storage medium is described. The SW program may be set up to be executed on a processor (e.g., on a control unit or controller) and thereby perform the method described in this
  • Storage medium may include a SW program that is set up to be executed on a processor, and thereby perform the method described in this document.
  • FIG. 1 shows an exemplary device for inductively charging a vehicle
  • Figure 2a shows an exemplary vehicle with a secondary coil and one or more transmitting units for communication with a vehicle key
  • FIG. 2b shows an exemplary vehicle key
  • Figure 3 illustrates an exemplary method of providing a vehicle function, e.g. a keyless entry function, for a vehicle.
  • a vehicle function e.g. a keyless entry function
  • Provision of vehicle functions in conjunction with an inductive charging system will be described by way of example for the keyless entry vehicle function, but the invention is also applicable to other vehicle functions that are influenced and / or disturbed by the electromagnetic radiation generated during an inductive charging process.
  • a keyless access function also referred to as a "smart key”
  • the keyless entry function allows a driver to access a vehicle door 210 without using the key-lock principle open or start the engine of the vehicle 100 (see Figure 2a).
  • the driver grasps the door handle 211.
  • a proximity sensor 212 on or near the door handle 211 senses, ie detects, this movement.
  • a specific LF signal (LF: Low Frequency) is sent via one or more transmission units 201 of the vehicle 100.
  • the one or more transmitting units 201 may be configured
  • Exemplary transmission frequencies of the one or more transmitting units 201 are in the range of 20-140kHz (e.g., 20kHz, 124kHz, 125kHz, 127kHz, 133kHz, or 135kHz).
  • Electromagnetic field may include a signal (also referred to as a request signal).
  • the transmitted request signal may comprise several parts.
  • a first portion of the request signal may be configured to wake a receiving unit 223 in a key 220 of the driver, i. to prepare for receiving further information.
  • Another part of the request signal may include information for identifying the vehicle 100.
  • the various parts of the one of the one or more transmitting units 201 emitted
  • Request signal can be sent with a time delay.
  • the receiving unit 223 in the key 220 is set up to receive the signals or signal parts sent by the one or more transmitting units 201 and to determine the signal strength of the signals or signal parts.
  • Key sending unit 221 of key 200 responds to the received
  • the response signal is typically transmitted in a different (typically higher) frequency range than the request signal.
  • the response signal may be transmitted at a frequency of 433 MHz (ie in the HF (High Frequency) range).
  • the response signal can consist of several parts.
  • a first portion of the response signal may serve to identify the key 220, and another portion of the response signal may include an indicator of the measured signal strength of the request signal.
  • Vehicles 100 may receive and transmit the response signal and / or the response signal portions to a controller 202 of the vehicle 100.
  • the controller 202 may be configured to verify that the key 220 matches the vehicle 100.
  • the position of the key 220 relative to the vehicle 100 can be calculated via triangulation or via a look-up table. If the estimated position of the key 220 matches the position of the proximity sensor 212 (e.g., surrounding the touched door 210 and / or the touched door handle 211), the door 210 and / or the entire vehicle 100 will open.
  • the above procedure for identity matching / position matching between vehicle 100 and key 220 typically takes a period of about 100 ms. That the o.g. Procedure remains due to the low
  • the vehicle 100 may be equipped for the inductive charging of a vehicle battery 103.
  • the current, voltage and frequency can be converted from a domestic installation into the working area of the inductive charging system. This conversion can be done in one stage by an AC / AC converter or in two stages by an upstream AC / DC converter and a downstream DC / AC converter.
  • the respective transducers may be disposed in the loading unit 110 (eg, in the inductive wall box) and / or in the WPT bottom unit 111 (which includes the primary coil).
  • the WPT ground unit 111 is an electromagnetic charging field with a built up specific frequency. The frequency of the charging field is typically between 80-90 kHz.
  • a current is induced by the charging field in the secondary coil.
  • the induced alternating current is rectified and filtered, so that with the resulting direct current an electrical system of the vehicle 100 can be supplied and / or the vehicle battery 103 can be charged.
  • the frequencies for inductive charging (80-90 kHz) are in an adjacent and / or in the same frequency range as the
  • Frequency range used for transmitting a keyless entry request signal (20-140kHz). In particular, lie the
  • Frequencies for inductive charging in a frequency range that may interfere with the reception of the keyless entry function request signal To keep the power consumption of a key 220 low, the receiving unit 223 of a key 220 is typically relatively sensitive and relatively low
  • the electromagnetic charging field of the inductive charging system can thus lead to disturbances in the key 220.
  • this may mean that the keyless access function does not work or only with restrictions while the inductive charging system is active.
  • Charging system configured to interrupt the inductive charging (at least temporarily) when it was detected that a request signal should be used or was sent out. By interrupting the inductive charging process, it is possible to ensure that the request signal transmitted by the one or more transmission units 201 is free from interference by the
  • Receiving unit 223 of the key 220 can be received. Furthermore This can be a trouble-free provision of keyless
  • the inductive charging process can then be reactivated. For example, after receiving the response signal by the receiving unit 204 of the vehicle 100, the charging process can be resumed.
  • the inductive charging system may include a receiving unit 203 configured to receive (at least partially) the request signal. On the basis of the receiving unit 203, the inductive charging system can thus detect whether a request signal has been transmitted by the one or more transmitting units 201.
  • a receiving unit 203 can be connected.
  • a receiving unit 203 is shown as an example of part of the vehicle 100 in FIG.
  • the receiving unit 203 may be configured to operate in a narrowband manner, i. with relatively high frequency selectivity to measure the frequency range of the request signal.
  • the receiving unit 203 may be constructed such that the receiving unit 203 is not disturbed by the electromagnetic charging field of the coils of the units 102, 111.
  • the use of such a receiving unit 203 as part of the inductive charging system is possible because in the inductive charging system lower energy restrictions than in the receiving unit 223 of the key 220 and thus more complex signal processing for the isolation of the request signal is possible.
  • Charging field (e.g., the frequency). These known properties can also be taken into account in the isolation of the request signal.
  • the inductive charging system (eg, a control unit 205) can thus detect on the basis of the signals detected by the receiving unit 203 that the own or an adjacent vehicle 100 transmits a request signal. Once this is detected, the inductive charging system can be turned off when off the charging system, an active electromagnetic charging field is generated.
  • the control unit 205 is shown as an example of part of the vehicle 100 in FIG. 2 a. Alternatively or additionally, the control unit 205 may be part of the charging station 110 and / or the WPT base unit 111. Furthermore, the control unit 205 may also be provided as a unit separate from the vehicle 100 and from the charging station 110 / ground unit 111.
  • the switching off of the electromagnetic charging field can take place so fast that only a part of the request signal is disturbed (for example only a part of the
  • the receiving unit 223 of the key 220 can be woken up in the key 220.
  • the receiving unit 223 of the key 220 can be woken up in the key 220.
  • the request signal typically still receive the remaining part of the request signal (in particular the part that includes an identification of the vehicle 100) and thus perform its functionality.
  • the limitation of combining a keyless access function and inductive charging can thus be minimized.
  • the time for the procedure for exchanging the request signal and the response signal is not extended.
  • the request signal can be repeatedly transmitted by the one or more transmitting units 201, for example, if it is detected that no response to the request signal is received within a predefined period of time (eg of a few ms).
  • the switching off of the electromagnetic charging field can take place within the predefined time period, so that there are no disturbances due to the electromagnetic charging field when the request signal is sent repeatedly.
  • the receiving unit 223 of the key 220 can receive the repetition of the request signal undisturbed, and thus perform its functionality.
  • the receiving unit 203 may be located in the loading unit 110 (eg, in the inductive wall box), in the WPT ground unit 111, in the WPT vehicle unit 102, in FIG the WPT controller 105 and / or installed separately.
  • An installation in the WPT ground unit 111 is advantageous because in the WPT ground unit 111 the
  • the WPT bottom unit 111 may be used for
  • Positioning of the secondary coil over the primary coil include an LF receiving unit, which may be used for detecting a request signal if necessary. Thereby, the cost of providing the request signal receiving unit 203 can be reduced.
  • the inductive charging rapid shutdown may be installed in either the charging unit 110 (e.g., in the inductive wall box) or in the WPT ground unit 111.
  • Advantageous for a quick shutdown of the charging process is an interruption of the control of the converter (AC / AC or AC / DC, DC / AC) or the opening of the circuit.
  • a request signal can be used. For example, signals on a bus (e.g., on a Controller Area Network (CAN) bus) of the vehicle 100 may be evaluated. Typically, detecting proximity to the proximity sensor 212 on a door handle 211 of the vehicle 100 is transmitted via a bus of the vehicle 100.
  • Charging system may be configured to receive the "approach” signal and then cause a shutdown of the inductive charging system.
  • control unit 205 of the inductive charging system may be configured to receive a message over a bus that a request signal has been sent from the one or more transmission units 201 of the vehicle 100, and then to trigger a shutdown of the inductive charging system.
  • FIG. 3 shows a flowchart of an exemplary method 300 for
  • Provision of a vehicle function of a vehicle 100 in particular an access function and / or engine start function.
  • Vehicle function includes sending a request signal.
  • the vehicle 100 is set up to receive electrical energy via an electromagnetic charging field.
  • the request signal is disturbed by the charging field, e.g. because the request signal and the charging field comprise frequency components in a common and / or an adjacent frequency range.
  • the method 300 includes detecting 301 that a transmission unit 201 of the vehicle 100 or an adjacent vehicle 100 will send or transmit a request signal with respect to the vehicle function. Furthermore, the method 300 includes interrupting 302 the electromagnetic charging field when it has been detected that the transmitting unit 201 will transmit or emit the signal. After a predefined time interval and / or after the
  • the charging field can be rebuilt to continue with the inductive charging.
  • the inductive charging system can be used for charging the vehicle, in which the access function and / or engine start function is provided, and / or for charging an adjacent vehicle.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung zur Bereitstellung von ein oder mehreren Fahrzeugfunktionen, insbesondere von einer schlüssellosen Zugangsfunktion zu einem Fahrzeug, im Zusammenspiel mit einem Ladesystem. Es wird eine Steuereinheit (205) für ein Ladesystem (110, 111, 101, 102, 105) zur Übertragung von elektrischer Energie an ein Fahrzeug (100) beschrieben. Das Ladesystem (110, 111, 101, 102, 105) umfasst ein oder mehrere Spulen, durch die ein elektromagnetisches Ladefeld erzeugt wird. Die Steuereinheit (205) ist eingerichtet, zu detektieren, dass eine Sendeeinheit (201) ein Signal aussendet oder aussenden wird, das durch das Ladefeld gestört wird. Desweiteren ist die Steuereinheit (205) eingerichtet, zu veranlassen, dass das elektromagnetische Ladefeld unterbrochen wird, wenn detektiert wurde, dass die Sendeeinheit (201) das Signal aussendet oder aussenden wird.

Description

Bereitstellung von Fahrzeugfunktionen in Kombination mit einem
Induktivladesystem
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung zur Bereitstellung ein oder mehrerer Fahrzeugfunktionen, insbesondere einer schlüssellosen Zugangsfunktion zu einem Fahrzeug, im Zusammenspiel mit einer kabellosen Ladevorrichtung für elektrische Fahrzeuge, z.B. mit einem induktiven Ladesystem. Fahrzeuge mit Elektroantrieb verfügen typischerweise über eine Batterie, in der elektrische Energie zum Betrieb einer Elektromaschine des Fahrzeugs gespeichert werden kann. Die Batterie des Fahrzeugs kann mit elektrischer Energie aus einem Stromversorgungsnetz aufgeladen werden. Zu diesem Zweck wird die Batterie mit dem Stromversorgungsnetz gekoppelt, um die elektrische Energie aus dem
Stromversorgungsnetz in die Batterie des Fahrzeugs zu übertragen. Die Kopplung kann drahtgebunden (über ein Ladekabel) und/oder drahtlos (anhand einer induktiven Kopplung zwischen einer Ladestation und dem Fahrzeug) erfolgen.
Ein Ansatz zum automatischen, kabellosen, induktiven Laden der Batterie des Fahrzeugs besteht darin, dass vom Boden zum Unterboden des Fahrzeugs über magnetische Induktion über die Unterbodenfreiheit 120 die elektrische Energie zu der Batterie übertragen wird. Dies ist beispielhaft in Figur 1 dargestellt.
Insbesondere zeigt Fig. 1 ein Fahrzeug 100 mit einem Speicher 103 für elektrische Energie (z.B. mit einer aufladbaren Batterie 103). Das Fahrzeug 100 umfasst eine sogenannte Sekundärspule im Fahrzeug-Unterboden, wobei die Sekundärspule über eine nicht gezeigte Impedanzanpassung und einen Gleichrichter 101 mit dem Speicher 103 verbunden ist. Die Sekundärspule ist typischerweise Teil einer sogenannten„Wireless Power Transfer" (WPT) Fahrzeugeinheit 102. Die Sekundärspule der WPT-Fahrzeugeinheit 102 kann über einer Primärspule positioniert werden, wobei die Primärspule z.B. auf dem Boden einer Garage angebracht ist. Die Primärspule ist typischerweise Teil einer sogenannten WPT- Bodeneinheit 111. Die Primärspule ist mit einer Stromversorgung 110 (in diesem Dokument auch als Ladeeinheit 110 bezeichnet) verbunden. Die Stromversorgung 110 kann einen Radio-Frequenz-Generator umfassen, der einen AC (Alternating Current) Strom in der Primärspule der WPT-Bodeneinheit 111 erzeugt, wodurch ein magnetisches Feld induziert wird. Dieses magnetische Feld wird in diesem Dokument auch als elektromagnetisches Ladefeld bezeichnet. Bei ausreichender magnetischer Kopplung zwischen Primärspule der WPT-Bodeneinheit 111 und Sekundärspule der WPT-Fahrzeugeinheit 102 über die Unterbodenfreiheit 120 wird durch das magnetische Feld eine entsprechende Spannung und damit auch ein Strom in der Sekundärspule induziert. Der induzierte Strom in der
Sekundärspule der WPT-Fahrzeugeinheit 102 wird durch den Gleichrichter 101 gleichgerichtet und im Speicher 103 (z.B. in der Batterie) gespeichert. So kann elektrische Energie kabellos von der Stromversorgung 110 zum Energie- Speicher 103 des Fahrzeugs 100 übertragen werden. Der Ladevorgang kann im Fahrzeug 100 durch ein Lade-Steuergerät 105 (auch als WPT- Steuergerät 105 bezeichnet) gesteuert werden. Das Lade-Steuergerät 105 kann zu diesem Zweck eingerichtet sein, z.B. drahtlos, mit der Ladeeinheit 110 (z.B. mit einer Wallbox) oder mit der WPT-Bodeneinheit 111 zu kommunizieren.
Das von dem AC Strom in den Spulen der Einheiten 111, 102 erzeugte elektromagnetische Ladefeld kann sich störend auf die Umwelt auswirken.
Beispielsweise können durch das elektromagnetische Feld Funktionen des
Fahrzeugs 100 oder von benachbarten Fahrzeugen 100 beeinträchtigt werden. Insbesondere kann durch das elektromagnetische Feld eine schlüssellose
Zugangsfunktion und/oder eine schlüssellose Motorstartfunktion des Fahrzeugs 100 beeinträchtigt werden. Bei der schlüssellosen Zugangsfunktion und/oder bei der schlüssellosen Motorstartfunktion kann es sich um Fahrzeugfunktionen handeln, bei denen ein Fahrzeugschlüssel über eine drahtlose Kommunikationsverbindung mit dem Fahrzeug 100 kommuniziert, um einen Zugang zum Fahrzeug 100 zu ermöglichen und/oder um den Motor des Fahrzeugs 100 zu starten, ohne dass es einer Aktion des Benutzers des Fahrzeugschlüssels bedarf. Der Fahrzeugschlüssel kann z.B. in einer Tasche des Benutzers verbleiben.
Das vorliegende Dokument befasst sich mit der technischen Aufgabe,
Fahrzeugfunktionen, insbesondere eine schlüssellose Zugangsfunktion und/oder Motorstartfunktion, im Zusammenspiel mit einem induktiven Ladevorgang des Fahrzeugs in störungsfreier Weise bereitzustellen.
Die Aufgabe wird durch die unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen werden u.a. in den abhängigen Ansprüchen beschrieben. Gemäß einem Aspekt wird eine Steuereinheit für ein Ladesystem zur drahtlosen oder kabellosen Übertragung von elektrischer Energie an ein Fahrzeug
beschrieben. Bei dem Ladesystem kann es sich z.B. um ein induktives
Ladesystem handeln. Das Fahrzeug kann z.B. einen Personenkraftwagen, einen Lastkraftwagen und/oder ein Motorrad umfassen. Das Ladesystem kann ein oder mehrere Spulen umfassen, durch die ein elektromagnetisches Ladefeld erzeugt wird. Das Ladefeld umfasst typischerweise Frequenzanteile in einem
vordefinierten Ladefeld-Frequenzbereich. Der Ladefeld-Frequenzbereich kann im LF (Low Frequency) - Bereich liegen, z.B. bei 80-90kHz. Durch das
elektromagnetische Ladefeld kann elektrische Energie an das Fahrzeug übertragen werden.
Das Fahrzeug, welches über das Ladefeld elektrische Energie bezieht, oder ein benachbartes Fahrzeug können eine Fahrzeugfunktion bereitstellen, wobei die Fahrzeugfunktion das Aussenden eines Signals umfasst. Das Signal kann durch eine Sendeeinheit des Fahrzeugs oder des benachbarten Fahrzeugs ausgesendet werden. Das Signal kann Frequenzanteile in einem Signal-Frequenzbereich umfassen. Der Signal-Frequenzbereich kann im LF Bereich liegen, z.B. bei 20- 140kHz.
Die Steuereinheit ist eingerichtet, zu detektieren, dass die Sendeeinheit (z.B. des Fahrzeugs oder des benachbarten Fahrzeugs) ein Signal zur Bereitstellung der Fahrzeugfunktion aussendet oder aussenden wird. Dabei wird das Signal durch das Ladefeld gestört, z.B. weil der Signal-Frequenzbereich und der Ladefeld- Frequenzbereich sich überlappen und/oder aneinander angrenzen und/oder weil ein Empfänger des Signals (z.B. die in diesem Dokument beschriebene erste und/oder zweite Empfangseinheit) durch den Ladefeld-Frequenzbereich gestört wird. Die Störung des ausgesendeten Signals durch das Ladefeld kann zu einer Beeinträchtigung der bereitgestellten Fahrzeugfunktion führen.
Die Steuereinheit ist daher eingerichtet, zu veranlassen, dass das
elektromagnetische Ladefeld unterbrochen wird, wenn detektiert wurde, dass die Sendeeinheit das Signal aussendet oder aussenden wird. So kann sichergestellt werden, dass die Fahrzeugfunktion des Fahrzeugs oder des benachbarten
Fahrzeugs nicht durch den induktiven Ladevorgang gestört wird. Bei der bereitgestellten Fahrzeugfunktion kann es sich um eine schlüssellose Zugangsfunktion zu einem Fahrzeug und/oder um eine schlüssellose
Motorstartfunktion eines Motors des Fahrzeugs handeln. In diesem Fall kann das Signal ein Anfragesignal der Sendeeinheit des Fahrzeugs an eine erste
Empfangseinheit eines Fahrzeugschlüssels zur Bereitstellung der Zugangsfunktion und/oder Motorstartfunktion umfassen. Durch die automatische Abschaltung des Ladefelds wird ermöglicht, dass die Empfangseinheit des Fahrzeugschlüssels reduzierte Anforderungen an Frequenzselektivität und Signalverarbeitung aufweist. Es können somit Energie-effiziente, Platz-effiziente und Kosteneffiziente Empfangseinheiten für den Fahrzeugschlüssel verwendet werden. Um das Aussenden des Signals durch die Sendeeinheit zu detektieren kann das Ladesystem eine zweite Empfangseinheit umfassen, die eingerichtet ist, das von der Sendeeinheit versendete Signal zu empfangen. Die zweite Empfangseinheit kann eine höhere Frequenzselektivität aufweisen als die erste Empfangseinheit. Insbesondere kann die zweite Empfangseinheit eingerichtet sein, auch bei Vorliegen des Ladefelds zumindest einen Teil des von der Sendeeinheit versendeten Signals zu empfangen. Die Steuereinheit kann dann eingerichtet sein, zu ermitteln, ob die zweite Empfangseinheit zumindest einen Teil des Signals empfangen hat, und somit detektieren, dass die Sendeeinheit das Signal aussendet. Somit kann in zuverlässiger Weise erkannt werden, dass eine Fahrzeugfunktion im Fahrzeug oder in dem benachbarten Fahrzeug bereitgestellt werden soll.
Das von der Sendeeinheit ausgesendete Signal kann eine Vielzahl von
Signalteilen umfassen, die sequentiell nacheinander versendet werden. Ein erster Teil des Signals kann daraufhin ausgelegt sein, eine Empfangseinheit des Signals auf den Empfang der restlichen Teile des Signals vorzubereiten. Die zweite Empfangseinheit (d.h. die Empfangseinheit des Ladesystems) kann eingerichtet sein, diesen ersten Teil des Signals zu empfangen, und die Steuereinheit kann eingerichtet sein, zu detektieren, dass dieser erste Teil des Signals ausgesendet wurde. Daraufhin kann das Ladefeld unterbrochen werden. Die Unterbrechung kann derart erfolgen, dass bei Aussenden der weiteren Teile des Signals durch die Sendeeinheit das Ladefeld bereits unterbrochen ist, und damit nicht mehr die Übertragung des Signals stört. So kann sichergestellt werden, dass die
Fahrzeugfunktion bereitgestellt werden kann, ohne dass ein erneutes Verwenden des Signals erfolgt. Die Fahrzeugfunktion kann somit ohne Zeitverzug
bereitgestellt werden.
Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, eine über einen Bus des Fahrzeugs versendete Nachricht zu empfangen. Dabei zeigt die Nachricht an, dass die Sendeeinheit des Fahrzeugs das Signal aussendet oder aussenden wird. Zum
Empfang der Nachricht kann die Steuereinheit Zugriff auf den Bus des Fahrzeugs (z.B. auf einen CAN-Bus des Fahrzeugs) haben. Durch Berücksichtigung von Nachrichten auf einem Bus des Fahrzeugs kann die Zuverlässigkeit der Detektion des Versendens des Signals durch die Sendeeinheit erhöht werden. Desweiteren können ggf. Kosten für die Bereitstellung einer zweiten Empfangseinheit für das Ladesystem vermieden werden.
Die Nachricht kann eine Nachricht eines Näherungssensors einer Tür des
Fahrzeugs bzgl. einer erfassten Annäherung umfassen (z.B. wenn es sich bei der Fahrzeugfunktion um eine Zugangsfunktion handelt). Auf Basis der
Annäherungs-Nachricht kann noch vor Aussenden des Signals detektiert werden, dass das Signal ausgesendet werden soll. So kann bereits im Vorfeld vor dem Versenden des Signals das Ladefeld unterbrochen werden.
Alternativ oder ergänzend kann die Nachricht auf dem Bus eine Nachricht von einem Steuergerät einer Zugangsfunktion und/oder Motorstartfunktion des Fahrzeugs bzgl. der Versendung eines Anfragesignals umfassen.
Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, eine Bodeneinheit des Ladesystems zu veranlassen, das elektromagnetische Ladefeld zu unterbrechen. Alternativ oder ergänzend kann die Steuereinheit eingerichtet sein, zu veranlassen, dass eine
Stromzufuhr zu der Bodeneinheit und/oder zu einer Primärspule des Ladesystems unterbrochen wird. Durch eine dieser Maßnahmen kann gewährleistet werden, dass das Ladefeld kurzfristig, d.h. mit einem geringen Zeitverzug, unterbrochen werden kann.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Fahrzeug (z.B. ein Personenkraftwagen, ein Lastkraftwagen oder ein Motorrad) beschrieben. Das Fahrzeug umfasst eine Sekundärspule zur Aufnahme von elektrischer Energie über ein
elektromagnetisches Ladefeld. Desweiteren umfasst das Fahrzeug eine in diesem Dokument beschriebene Steuereinheit, durch die veranlasst werden kann, dass das Ladefeld unterbrochen wird, um eine störungsfreie Bereitstellung einer Fahrzeugfunktion des Fahrzeugs oder eines benachbarten Fahrzeugs zu ermöglichen.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird eine Ladevorrichtung eines Ladesystems zur Übertragung von elektrischer Energie an ein Fahrzeug über ein
elektromagnetisches Ladefeld beschrieben. Die Ladevorrichtung umfasst eine Ladeeinheit zur Bereitstellung elektrischer Energie, z.B. aus einem
Versorgungsnetz. Desweiteren umfasst die Ladevorrichtung eine Bodeneinheit (welche eine Primärspule umfasst) zur Erzeugung des Ladefelds. Außerdem umfasst die Ladevorrichtung eine in diesem Dokument beschriebene
Steuereinheit, durch die veranlasst werden kann, dass das Ladefeld unterbrochen wird, um eine störungsfreie Bereitstellung einer Fahrzeugfunktion des zu ladenden Fahrzeugs oder eines benachbarten Fahrzeugs zu ermöglichen. Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zur Bereitstellung einer Fahrzeugfunktion in einem Fahrzeug oder in einem benachbarten Fahrzeug beschrieben. Das Fahrzeug ist eingerichtet, über ein elektromagnetisches Ladefeld elektrische Energie aufzunehmen. Das Verfahren umfasst das Detektieren, dass eine Sendeeinheit des Fahrzeugs oder des benachbarten Fahrzeugs ein Signal bzgl. der Fahrzeugfunktion aussendet oder aussenden wird. Dabei wird das Signal durch das Ladefeld gestört. Das Verfahren umfasst weiter das Unterbrechen des elektromagnetischen Ladefelds, wenn detektiert wurde, dass die Sendeeinheit das Signal aussendet oder aussenden wird. Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Software (SW) Programm beschrieben. Das SW Programm kann eingerichtet werden, um auf einem Prozessor (z.B. auf einer Steuereinheit oder einem Steuergerät) ausgeführt zu werden, und um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Verfahren auszuführen. Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Speichermedium beschrieben. Das
Speichermedium kann ein SW Programm umfassen, welches eingerichtet ist, um auf einem Prozessor ausgeführt zu werden, und um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Verfahren auszuführen.
Es ist zu beachten, dass die in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme sowohl alleine, als auch in Kombination mit anderen in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systemen verwendet werden können. Desweiteren können jegliche Aspekte der in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtung und Systemen in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden. Insbesondere können die Merkmale der Ansprüche in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden.
Im Weiteren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Dabei zeigt
Figur 1 eine beispielhafte Vorrichtung zum induktiven Laden eines Fahrzeugs; Figur 2a ein beispielhaftes Fahrzeug mit einer Sekundärspule und ein oder mehreren Sendeeinheiten zur Kommunikation mit einem Fahrzeugschlüssel; Figur 2b einen beispielhaften Fahrzeugschlüssel; und
Figur 3 ein beispielhaftes Verfahren zur Bereitstellung einer Fahrzeugfunktion, z.B. einer schlüssellosen Zugangsfunktion, für ein Fahrzeug.
Wie eingangs dargelegt, befasst sich das vorliegende Dokument mit der
Bereitstellung von Fahrzeugfunktionen im Zusammenspiel mit einem induktiven Ladesystem. Die Erfindung wird beispielhaft für die Fahrzeugfunktion „schlüsselloser Zugang" beschrieben. Die Erfindung ist jedoch auch auf andere Fahrzeugfunktionen anwendbar, die durch die, bei einem induktiven Ladevorgang erzeugten, elektromagnetische Strahlung beeinflusst und/oder gestört werden.
Verschiedene Fahrzeughersteller bieten eine schlüssellose Zugangsfunktion (auch als„Smart Key" bezeichnet) zu einem Fahrzeug 100 an (bei BMW z.B. unter dem Namen„Comfort Access"). Die schlüssellose Zugangsfunktion erlaubt es einem Fahrer, ohne Benutzung des Schlüssel-Schloss-Prinzips eine Fahrzeugtür 210 zu öffnen oder den Motor des Fahrzeugs 100 zu starten (siehe Figur 2a). Zum Öffnen der Tür 210 greift der Fahrer zum Türgriff 211. Ein Annäherungssensor 212 am oder in der Nähe von dem Türgriff 211 sensiert, d.h. erfasst, diese Bewegung. Daraufhin wird ein spezifisches LF-Signal (LF: Low Frequency) über ein oder mehrere Sendeeinheiten 201 des Fahrzeugs 100 versandt. Mit anderen Worten, die ein oder mehreren Sendeeinheiten 201 können eingerichtet sein, ein
elektromagnetisches Feld (insbesondere im LF Bereich) auszusenden.
Beispielhafte Sendefrequenzen der ein oder mehreren Sendeeinheiten 201 liegen im Bereich von 20-140kHz (z.B. 20 kHz, 124kHz, 125kHz, 127 kHz, 133kHz oder 135kHz).
Das von den ein oder mehreren Sendeeinheiten 201 ausgesendete
elektromagnetische Feld kann ein Signal (auch als Anfragesignal bezeichnet) umfassen. Das ausgesendete Anfragesignal kann mehrere Teile umfassen. Ein erster Teil des Anfragesignals kann darauf ausgelegt sein, eine Empfangseinheit 223 in einem Schlüssel 220 des Fahrers aufzuwecken, d.h. für den Empfang weiterer Informationen vorzubereiten. Ein weiterer Teil des Anfragesignals kann Informationen zur Identifikation des Fahrzeugs 100 umfassen. Die verschiedenen Teile des von den ein oder mehreren Sendeeinheiten 201 ausgesendeten
Anfragesignals können zeitversetzt gesendet werden.
Die Empfangseinheit 223 im Schlüssel 220 ist eingerichtet, die von den ein oder mehreren Sendeeinheiten 201 gesendeten Signale oder Signalteile zu empfangen und die Signalstärke der Signale oder Signalteile zu ermitteln. Eine
Schlüsselsendeeinheit 221 des Schlüssels 200 antwortet auf das empfangene
Anfragesignal mit einem Antwortsignal. Das Antwortsignal wird typischerweise in einem anderen (typischerweise höheren) Frequenzbereich übertragen als das Anfragesignal. Beispielsweise kann das Antwortsignal mit einer Antwortfrequenz von 433MHz (d.h. im HF (High Frequency) Bereich) übertragen werden. Das Antwortsignal kann aus mehreren Teilen bestehen. Ein erster Teil des Antwortsignals kann der Identifikation des Schlüssels 220 dienen und ein weiterer Teil des Antwortsignals kann einen Indikator für die gemessene Signalstärke des Anfragesignals umfassen. Ein oder mehrere Empfangseinheiten 204 des
Fahrzeugs 100 können das Antwortsignal und/oder die Antwortsignal-Teile empfangen und an ein Steuergerät 202 des Fahrzeugs 100 weiterleiten. Das Steuergerät 202 kann eingerichtet sein, zu überprüfen, ob der Schlüssel 220 zum Fahrzeug 100 passt. Desweiteren kann über Triangulation bzw. über eine Look- Up-Tabelle die Position des Schlüssels 220 relativ zum Fahrzeug 100 berechnet werden. Passt die abgeschätzte Position des Schlüssels 220 mit der Position des Annäherungssensors 212 (z.B. Umgebung der berührten Tür 210 und/oder des berührten Türgriffs 211) überein, so wird die Tür 210 und/oder das gesamte Fahrzeug 100 geöffnet. Die oben genannte Prozedur zum Identitätsabgleich / Positionsabgleich zwischen Fahrzeug 100 und Schlüssel 220 nimmt typischerweise einen Zeitraum von ca. 100ms in Anspruch. D.h. die o.g. Prozedur bleibt aufgrund des geringen
Zeitraums für den Fahrer typischerweise unbemerkt, so dass der Fahrer mit dem Griff zum Türgriff 211 direkt die Tür 210 öffnen kann. Eine analoge Prozedur zum Identitätsabgleich erfolgt typischerweise auch beim Motorstart.
Wie bereits dargelegt, kann das Fahrzeug 100 für das induktive Laden einer Fahrzeugbatterie 103 ausgerüstet sein. Dies ist in Figur 2a durch die WPT- Fahrzeugeinheit 102 dargestellt. Für das induktive Laden kann der Strom, die Spannung und die Frequenz aus einer Hausinstallation in den Arbeitsbereich des induktiven Ladesystems gewandelt werden. Diese Wandlung kann einstufig durch einen AC/AC-Wandler erfolgen oder zweistufig durch einen vorgelagert AC/DC- Wandler und einem nachgelagerten DC/AC-Wandler. Die entsprechenden Wandler können in der Ladeeinheit 110 (z.B. in der induktiven Wallbox) und/oder in der WPT-Bodeneinheit 111 (welche die Primärspule umfasst) angeordnet sein. In der WPT-Bodeneinheit 111 wird ein elektromagnetisches Ladefeld mit einer bestimmten Frequenz aufgebaut. Die Frequenz des Ladefelds liegt dabei typischerweise zwischen 80 - 90 kHz. In der WPT-Fahrzeugeinheit 102 wird durch das Ladefeld in der Sekundärspule ein Strom induziert. Der induzierte Wechselstrom wird gleichgerichtet und gefiltert, so dass mit dem daraus resultierenden Gleichstrom ein elektrisches Bordnetz des Fahrzeugs 100 versorgt werden kann und/oder die Fahrzeugbatterie 103 geladen werden kann.
Somit liegen die Frequenzen für das induktive Laden (80 - 90 kHz) in einem benachbarten und/oder in dem gleichen Frequenzbereich, wie der
Frequenzbereich, der für das Aussenden eines Anfragesignals der schlüssellosen Zugangsfunktion verwendet wird (20- 140kHz). Insbesondere liegen die
Frequenzen für das induktive Laden in einem Frequenzbereich, der den Empfang des Anfragesignals der schlüssellosen Zugangsfunktion stören kann. Um den Energieverbrauch eines Schlüssels 220 niedrig zu halten, ist die Empfangseinheit 223 eines Schlüssel 220 typischerweise relativ sensitiv und relativ wenig
Frequenz- selektiv. Durch das elektromagnetische Ladefeld des induktiven Ladesystems kann es somit zu Störungen im Schlüssel 220 kommen.
Insbesondere kann dies dazu führen, dass die schlüssellose Zugangsfunktion nicht oder nur mit Einschränkungen funktioniert, während das induktive Ladesystem aktiv ist.
In diesem Dokument wird daher vorgeschlagen, das induktive Ladesystem derart einzurichten, dass es detektieren kann, dass von den ein oder mehreren
Sendeeinheiten 201 des Fahrzeugs 100 ein Anfragesignal an einen Schlüssel 220 ausgesendet werden soll oder ausgesendet wurde. Desweiteren wird das
Ladesystem eingerichtet, den induktiven Ladevorgang (zumindest vorübergehend) zu unterbrechen, wenn erkannt wurde, dass ein Anfragesignal ausgewendet werden soll oder ausgesendet wurde. Durch die Unterbrechung des induktiven Ladevorgangs kann sichergestellt werden, dass das von den ein oder mehreren Sendeeinheiten 201 ausgesendete Anfragesignal ohne Störungen durch die
Empfangseinheit 223 des Schlüssels 220 empfangen werden kann. Desweiteren kann dadurch eine störungsfreie Bereitstellung der schlüssellosen
Zugangsfunktion gewährleistet werden. Nach Übertragung des Anfragesignals an den Schlüssel 220 kann der induktive Ladevorgang dann wieder aktiviert werden. Beispielsweise kann nach Erhalt des Antwortsignals durch die Empfangseinheit 204 des Fahrzeugs 100 der Ladevorgang wieder aufgenommen werden.
Das induktive Ladesystem kann eine Empfangseinheit 203 umfassen, die eingerichtet ist, das Anfragesignal (zumindest teilweise) zu empfangen. Anhand der Empfangseinheit 203 kann das induktive Ladesystem somit detektieren, ob von den ein oder mehreren Sendeeinheiten 201 ein Anfragesignal ausgesendet wurde.
Mit anderen Worten, dem induktiven Ladesystem kann eine Empfangseinheit 203 angeschlossen werden. Eine derartige Empfangseinheit 203 ist in Figur 2a beispielhaft als Teil des Fahrzeugs 100 dargestellt. Die Empfangseinheit 203 kann eingerichtet sein, in schmalbandiger Weise, d.h. mit relativ hoher Frequenz- Selektivität, den Frequenzbereich des Anfragesignals zu messen. Insbesondere kann die Empfangseinheit 203 derart aufgebaut sein, dass die Empfangseinheit 203 von dem elektromagnetischen Ladefeld der Spulen der Einheiten 102, 111 nicht gestört wird. Die Verwendung einer derartigen Empfangseinheit 203 als Teil des induktiven Ladesystems ist möglich, da im induktiven Ladesystem geringere Energierestriktionen vorliegen als bei der Empfangseinheit 223 des Schlüssels 220 und somit aufwendigere Signalverarbeitung zur Isolierung des Anfragesignals möglich ist. Außerdem sind im Ladesystem bestimmte Eigenschaften des
Ladefelds (z.B. die Frequenz) bekannt. Diese bekannten Eigenschaften können ebenfalls bei der Isolierung des Anfragesignals berücksichtigt werden.
Das induktive Ladesystem (z.B. eine Steuereinheit 205) kann somit anhand der von der Empfangseinheit 203 erfassten Signale detektieren, dass das eigene oder ein benachbartes Fahrzeug 100 ein Anfragesignal aussendet. Sobald dies detektiert wird, kann das induktive Ladesystem abgeschaltet werden, wenn von dem Ladesystem ein aktives elektromagnetisches Ladefeld erzeugt wird. Die Steuereinheit 205 ist in Fig. 2a beispielhaft als Teil des Fahrzeugs 100 dargestellt. Alternativ oder ergänzend kann die Steuereinheit 205 Teil der Ladestation 110 und/oder der WPT-Bodeneinheit 111 sein. Desweiteren kann die Steuereinheit 205 auch als eine vom Fahrzeug 100 und von der Ladestation 110 / Bodeneinheit 111 separate Einheit bereitgestellt werden.
Das Abschalten des elektromagnetischen Ladefeldes kann so schnell erfolgen, dass nur ein Teil des Anfragesignals gestört wird (z.B. nur ein Teil des
Anfragesignals, mit dem die Empfangseinheit 223 im Schlüssel 220 aufgeweckt werden soll). Die Empfangseinheit 223 des Schlüssels 220 kann aber
typischerweise den verbleibenden Teil des Anfragesignals noch empfangen (insbesondere den Teil, der eine Identifikation des Fahrzeugs 100 umfasst) und damit seine Funktionalität ausführen. Die Einschränkung durch die Kombination von einer schlüssellosten Zugangsfunktion und dem induktiven Laden können somit minimiert bzw. aufgehoben werden. Insbesondere wird die Zeitdauer für die Prozedur zum Austausch des Anfragesignals und des Antwortsignals nicht verlängert. Alternativ oder ergänzend kann das Anfragesignal wiederholt von den ein oder mehreren Sendeeinheiten 201 versendet werden, z.B. wenn erkannt wird, dass innerhalb eines vordefinierten Zeitraums (von z.B. einigen ms) keine Antwort auf das Anfragesignal empfangen wird. Das Abschalten des elektromagnetischen Ladefeldes kann innerhalb des vordefinierten Zeitraums erfolgen, so dass bei dem wiederholten Versenden des Anfragesignals keine Störungen durch das elektromagnetische Ladefeld mehr vorliegen. Somit kann die Empfangseinheit 223 des Schlüssels 220 die Wiederholung des Anfragesignals ungestört empfangen, und so seine Funktionalität ausführen. Die Empfangseinheit 203 kann in der Ladeeinheit 110 (z.B. in der induktiven Wallbox), in der WPT-Bodeneinheit 111, in der WPT- Fahrzeugeinheit 102, in dem WPT- Steuergerät 105 und/oder separat verbaut sein. Ein Verbau in der WPT- Bodeneinheit 111 ist vorteilhaft, da in der WPT-Bodeneinheit 111 das
elektromagnetische Feld für das induktive Laden aufgebaut wird und somit, nach Detektion eines Anfragesignals, eine schnelle Reaktion, d.h. ein schnelles Abschalten, erfolgen kann. Zudem kann die WPT-Bodeneinheit 111 zur
Positionierung der Sekundärspule über der Primärspule eine LF-Empfangseinheit umfassen, die ggf. für das Erfassen eines Anfragesignals verwendet werden kann. Dadurch können die Kosten für die Bereitstellung der Empfangseinheit 203 für das Anfragesignal reduziert werden.
Die Schnellabschaltung des induktiven Ladevorgangs kann entweder in der Ladeeinheit 110 (z.B. in der induktiven Wallbox) oder in der WPT-Bodeneinheit 111 verbaut sein. Vorteilhaft für eine schnelle Abschaltung des Ladevorgangs ist eine Unterbrechung der Ansteuerung der Wandler (AC/AC oder AC/DC, DC/AC) oder das Öffnen des Stromkreislaufs.
Alternativ oder ergänzend können andere Indizien für das Aussenden eines Anfragesignals herangezogen werden. Beispielsweise können Signale auf einem Bus (z.B. auf einem CAN (Controller Area Network)-Bus) des Fahrzeugs 100 ausgewertet werden. Typischerweise wird das Erfassen einer Annäherung an den Näherungssensor 212 an einem Türgriff 211 des Fahrzeugs 100 über einen Bus des Fahrzeugs 100 übertragen. Eine Steuereinheit 205 des induktiven
Ladesystems kann eingerichtet sein, das„Annäherung"-Signal zu empfangen und daraufhin eine Abschaltung des induktiven Ladesystems zu veranlassen.
Alternativ oder ergänzend kann die Steuereinheit 205 des induktiven Ladesystems eingerichtet sein, eine über einen Bus ausgetauchte Nachricht darüber, dass ein Anfragesignal von den ein oder mehreren Sendeeinheiten 201 des Fahrzeugs 100 versendet wurde, zu empfangen, und daraufhin eine Abschaltung des induktiven Ladesystems zu veranlassen. Figur 3 zeigt ein Flussdiagram eines beispielhaften Verfahrens 300 zur
Bereitstellung einer Fahrzeugfunktion eines Fahrzeugs 100, insbesondere einer Zugangsfunktion und/oder Motor Startfunktion. Die Bereitstellung der
Fahrzeugfunktion umfasst das Aussenden eines Anfragesignals. Das Fahrzeug 100 ist eingerichtet, über ein elektromagnetisches Ladefeld elektrische Energie aufzunehmen. Dabei wird das Anfragesignal durch das Ladefeld gestört, z.B. weil das Anfragesignal und das Ladefeld Frequenzanteile in einem gemeinsamen und/oder einem benachbarten Frequenzbereich umfassen. Das Verfahren 300 umfasst das Detektieren 301, dass eine Sendeeinheit 201 des Fahrzeugs 100 oder eines benachbarten Fahrzeugs 100 ein Anfragesignal bzgl. der Fahrzeugfunktion aussendet oder aussenden wird. Desweiteren umfasst das Verfahren 300 das Unterbrechen 302 des elektromagnetischen Ladefelds, wenn detektiert wurde, dass die Sendeeinheit 201 das Signal aussendet oder aussenden wird. Nach einem vordefinierten Zeitintervall und/oder nachdem die
Fahrzeugfunktion durchgeführt wurde, kann das Ladefeld wieder aufgebaut werden, um mit dem induktiven Ladevorgang fortzufahren.
Zusammenfassend ist festzuhalten, dass es die in diesem Dokument beschriebenen Maßnahmen ermöglichen, eine schlüssellose Zugangsfunktion und/oder
Motorstartfunktion eines Fahrzeugs 100 in Kombination mit einem induktiven Ladesystem bereitzustellen. Dabei kann das induktive Ladesystem zum Laden des Fahrzeugs verwendet werden, in dem auch die Zugangsfunktion und/oder Motorstartfunktion bereitgestellt wird, und/oder zum Laden eines benachbarten Fahrzeugs.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere ist zu beachten, dass die Beschreibung und die Figuren nur das Prinzip der vorgeschlagenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme veranschaulichen sollen.

Claims

Ansprüche
1) Steuereinheit (205) für ein Ladesystem (110, 111, 101, 102, 105) zur
Übertragung von elektrischer Energie an ein Fahrzeug (100), wobei das Ladesystem (110, 111, 101, 102, 105) ein oder mehrere Spulen umfasst, durch die ein elektromagnetisches Ladefeld erzeugt wird; wobei die Steuereinheit (205) eingerichtet ist,
- zu detektieren, dass eine Sendeeinheit (201) ein Signal aussendet oder aussenden wird, das durch das Ladefeld gestört wird; und
- zu veranlassen, dass das elektromagnetische Ladefeld unterbrochen wird, wenn detektiert wurde, dass die Sendeeinheit (201) das Signal aussendet oder aussenden wird.
2) Steuereinheit (205) gemäß Anspruch 1, wobei das Signal ein Anfragesignal der Sendeeinheit (201) an eine erste Empfangseinheit (223) eines
Fahrzeugschlüssels (220) zur Bereitstellung einer Zugangsfunktion und/oder Motorstartfunktion des Fahrzeugs (100) oder eines benachbarten Fahrzeugs (100) umfasst. 3) Steuereinheit (205) gemäß einem vorhergehenden Anspruch, wobei
- das Ladesystem (110, 111, 101, 102, 105) eine zweite
Empfangseinheit (203) umfasst, die eingerichtet ist, das von der Sendeeinheit (201) versendete Signal zu empfangen; und
- die Steuereinheit (205) eingerichtet ist, zu ermitteln, ob die zweite Empfangseinheit (203) zumindest einen Teil des Signals empfangen hat.
4) Steuereinheit (205) gemäß einem vorhergehenden Anspruch, wobei die
Steuereinheit (205) eingerichtet ist, eine über einen Bus des Fahrzeugs (100) versendete Nachricht zu empfangen; wobei die Nachricht anzeigt, dass die Sendeeinheit (201) das Signal aussendet oder aussenden wird.
5) Steuereinheit (205) gemäß Anspruch 4, wobei die Nachricht umfasst
eine Nachricht eines Näherungssensors (212) einer Tür (210) des Fahrzeugs (100) bzgl. einer erfassten Annäherung; und/oder eine Nachricht von einem Steuergerät (202) einer Zugangsfunktion und/oder Motorstartfunktion des Fahrzeugs (100) bzgl. der Versendung eines Anfragesignals. 6) Steuereinheit (205) gemäß einem vorhergehenden Anspruch, wobei die
Steuereinheit (205) eingerichtet ist, eine Bodeneinheit (111) des Ladesystems (110, 111, 101, 102, 105) zu veranlassen, das elektromagnetische Ladefeld zu unterbrechen. 7) Steuereinheit (205) gemäß einem vorhergehenden Anspruch, wobei die
Steuereinheit (205) eingerichtet ist, zu veranlassen, dass eine Stromzufuhr zu einer Bodeneinheit (111) des Ladesystems (110, 111, 101, 102, 105) unterbrochen wird. 8) Fahrzeug (100), welches umfasst,
- eine Sekundärspule zur Aufnahme von elektrischer Energie über ein elektromagnetisches Ladefeld; und
- eine Steuereinheit (205) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche. 9) Eine Ladevorrichtung (110, 111) eines Ladesystems (110, 111, 101, 102, 105) zur Übertragung von elektrischer Energie an ein Fahrzeug (100) über ein elektromagnetisches Ladefeld, wobei die Ladevorrichtung (110, 111) umfasst,
- eine Ladeeinheit (110) zur Bereitstellung elektrischer Energie aus einem Versorgungsnetz;
- eine Bodeneinheit (111) zur Erzeugung des Ladefelds; und - eine Steuereinheit (205) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7.
10) Ein Verfahren (300) zur Bereitstellung einer Fahrzeugfunktion in einem Fahrzeug (100) oder in einem benachbarten Fahrzeug (100), wobei das Fahrzeug (100) eingerichtet ist, über ein elektromagnetisches Ladefeld elektrische Energie aufzunehmen; wobei das Verfahren (300) umfasst,
- Detektieren (301), dass eine Sendeeinheit (201) des Fahrzeugs (100) oder des benachbarten Fahrzeugs (100) ein Signal bzgl. der Fahrzeugfunktion aussendet oder aussenden wird; wobei das Signal durch das Ladefeld gestört wird; und
- Unterbrechen (302) des elektromagnetischen Ladefelds, wenn
detektiert wurde, dass die Sendeeinheit (201) das Signal aussendet oder aussenden wird.
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