DE102010003762A1

DE102010003762A1 - Vehicle e.g. electric car, range management method, involves performing range estimation of traveling distance of vehicle, and outputting traveling distance in form of accessibility of destination of driver of vehicle

Info

Publication number: DE102010003762A1
Application number: DE102010003762A
Authority: DE
Inventors: Fanny Kobiela; Bettina Rentel; Michael Laedke; Guido Stuebner; Andreas Engelsberg; Werner Poechmueller; Thorsten Mausbach
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2010-04-08
Filing date: 2010-04-08
Publication date: 2011-10-13
Also published as: CN102211582A; FR2958744B1; CN102211582B; FR2958744A1

Abstract

The method involves performing range estimation of traveling distance of a vehicle based on a power consumption model of the vehicle, available amount of power and road database. The traveling distance is output in a form of accessibility of a destination of a driver of the vehicle. The range estimation is performed by a navigation system with the road database for exchanging information to a vehicle control unit based on present and defined destination when an explicit objective is not input to the navigation system. Independent claims are also included for the following: (1) a computer program for managing range of a vehicle (2) a device for managing a range of a vehicle.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren für ein Reichweitenmanagement eines Fahrzeugs mit elektromotorischem Antrieb, basierend auf einem Energieverbrauchs modell des Fahrzeugs, einer zur Verfügung stehenden Energiemenge und einer Straßendatenbasis. Ferner betrifft die Erfindung eine Einrichtung für ein Reichweitenmanagement eines Fahrzeugs mit elektromotorischem Antrieb, mit einem Navigationssystem, einem Fahrzeugsteuergerät und einer Rückmeldeeinheit für den Fahrer des Fahrzeugs.The invention relates to a method for a range management of a vehicle with electromotive drive, based on an energy consumption model of the vehicle, an available amount of energy and a road database. Furthermore, the invention relates to a device for a range management of a vehicle with electric motor drive, with a navigation system, a vehicle control unit and a feedback unit for the driver of the vehicle.

Stand der TechnikState of the art

Eine Haupteinschränkung für Fahrer von Fahrzeugen mit einem elektromotorischen Antrieb, wie z. B. einem Elektrofahrzeug, einem Hybrid- oder Brennstoffzellenfahrzeug, besteht in der gegenüber konventionellen Fahrzeugen deutlich eingeschränkten Reichweite, welche das Fahrzeug mit seinem elektromotorischen Antrieb zurücklegen kann. Bei diesen Fahrzeugen besteht keine einfache Nachtankmöglichkeit wie bei Kraftfahrzeugen mit herkömmlichen Verbrennungsmotoren, wenn das (gerade) elektromotorisch betriebene Fahrzeug wegen Energiemangel stehen bleibt. Daher erhalten ein Reichweitenmanagement und eine Information des Fahrers über die Erreichbarkeit von Fahrzielen große Bedeutung.A main limitation for drivers of vehicles with an electric motor drive, such. As an electric vehicle, a hybrid or fuel cell vehicle, is in the compared to conventional vehicles significantly limited range, which can cover the vehicle with its electric motor drive. In these vehicles, there is no easy Nachankmöglichkeit as in motor vehicles with conventional internal combustion engines, if the (straight) electric motor-powered vehicle stops due to lack of energy. Therefore, a range management and information of the driver on the accessibility of destinations receive great importance.

Für die Anzeige einer aktuellen Reichweite des Fahrzeugs existieren unterschiedliche Konzepte, darunter eine alphanumerische Darstellung einer minimalen oder einer durchschnittlichen Reichweite, sowie eine Hervorhebung eines aktuell erreichbaren räumlichen Gebiets in Kartendarstellungen. Ebenfalls bekannt ist die Darstellung der Erreichbarkeit eines eingegebenen Navigationsziels in ein Navigationssystem mit digitaler Straßenkarte. Für den Fall einer Fahrt ohne explizite Zieleingabe fehlt derzeit eine Information der Erreichbarkeit von potenziell für den Fahrer relevanten Fahrzielen, wobei eine Berechnung aller möglichen Routen und eine Anzeige der erreichbaren Straßenabschnitte aus Gründen einer mangelnden Rechenleistung und auch der optischen Darstellung nicht sinnvoll umsetzbar ist.For the display of a current range of the vehicle different concepts exist, including an alphanumeric representation of a minimum or average range, as well as a highlighting of a currently available spatial area in map representations. Also known is the representation of the accessibility of an input navigation target in a navigation system with a digital road map. In the case of a journey without explicit destination input, there is currently no information about the accessibility of potentially relevant destinations for the driver, whereby a calculation of all possible routes and an indication of the achievable road sections can not reasonably be implemented for reasons of insufficient computing power and visual representation.

Die DE 10 2006 034 408 A1 offenbart ein Verfahren zur Leitung eines Fahrers eines Fahrzeugs mit Verbrennungsmotor von einem aktuellen Standort des Fahrzeugs zu einem Fahrziel mithilfe eines Navigationssystems mit digitaler Straßenkarte. Hierfür wird ein Kraftstoffvorrat für den Betrieb des Fahrzeugs ermittelt, wobei aus diesem und einem Verbrauchsprofil eine Restreichweite des Fahrzeugs bestimmt wird. Das Navigationssystem bestimmt ausgehend vom aktuellen Standort des Fahrzeugs eine Route zu einem Fahrziel innerhalb der bestimmten Restreichweite, welches das Auffüllen des Kraftstoffvorrats ermöglicht. Hierbei leitet das Navigationssystem den Fahrer zu diesem Fahrziel, wobei das Verbrauchsprofil aus zurückgelegten Wegstrecken und Informationen über Kraftstoff-Nachfüllmengen bestimmt wird. Hierbei wird fahrzeug- und/oder fahrerabhängig die Restreichweite des Fahrzeugs ohne Zugriff des Navigationssystems auf ein Bordnetz des Fahrzeugs bestimmt.The DE 10 2006 034 408 A1 discloses a method for directing a driver of a vehicle with an internal combustion engine from a current location of the vehicle to a destination using a digital road map navigation system. For this purpose, a fuel supply for the operation of the vehicle is determined, from this and a consumption profile, a residual range of the vehicle is determined. The navigation system determines, based on the current location of the vehicle, a route to a destination within the specific remaining range, which allows the filling of the fuel supply. In this case, the navigation system directs the driver to this destination, the consumption profile being determined from distances traveled and information about fuel replenishment quantities. In this case, depending on the vehicle and / or driver, the remaining range of the vehicle is determined without access of the navigation system to an electrical system of the vehicle.

Aufgabenstellungtask

Es ist eine Aufgabe der Erfindung ein verbessertes Verfahren und eine verbesserte Einrichtung für ein Reichweitenmanagement eines Fahrzeugs mit elektromotorischem Antrieb anzugeben, wobei das Reichweitenmanagement eine Erreichbarkeit von für den Fahrer relevanten Fahrzielen auch ohne eine aktivierte Navigationszielführung berücksichtigen soll.It is an object of the invention to provide an improved method and an improved device for a range management of a vehicle with an electromotive drive, wherein the range management should take into account a reachability of drivers relevant destinations without an activated navigation guidance.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die Aufgabe der Erfindung wird durch ein Verfahren für ein Reichweitenmanagement eines Fahrzeugs mit elektromotorischem Antrieb gemäß Anspruch 1, ein Computerprogramm, insbesondere für ein Navigationssystem, gemäß Anspruch 9, und eine Einrichtung für ein Reichweitenmanagement eines Fahrzeugs mit elektromotorischem Antrieb gemäß Anspruch 10 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.The object of the invention is achieved by a method for a range management of a vehicle with an electromotive drive according to claim 1, a computer program, in particular for a navigation system, according to claim 9, and a device for a range management of a vehicle with electric motor drive according to claim 10. Advantageous developments of the invention will become apparent from the dependent claims.

Das erfindungsgemäße Reichweitenmanagement-Verfahren basiert auf einem Energieverbrauchsmodell des Fahrzeugs, einer im Fahrzeug zur Verfügung stehenden Energiemenge und einer bevorzugt digitalen Straßendatenbasis, vorzugsweise der eines Navigationssystems bzw. -geräts. Gemäß der Erfindung erfolgt eine Reichweitenschätzung einer vom Fahrzeug zurücklegbaren Fahrstrecke und deren Ausgabe in Form einer positiven, eventuellen und/oder negativen Erreichbarkeit wenigstens eines potenziellen Fahrziels eines Fahrers des Fahrzeugs. Die Reichweitenschätzung erfolgt durch ein Zusammenwirken des Navigationssystems mit Straßendatenbasis und einem damit Informationen austauschenden Fahrzeugsteuergerät (Vehicle Control Unit), anhand von wenigstens einem bereits vorhandenen und definierten, potenziellen Fahrziel und der zur Verfügung stehenden Energiemenge. Hierbei ist das Navigationssystem mit dem Fahrzeugsteuergerät bevorzugt über eine elektrische oder optische Datenleitung in Kommunikationsverbindung bzw. diese tauschen Daten drahtlos über eine Funkverbindung aus.The range management method according to the invention is based on an energy consumption model of the vehicle, an amount of energy available in the vehicle and a preferably digital road database, preferably that of a navigation system or device. According to the invention, a range estimation of a distance traveled by the vehicle and its output takes place in the form of a positive, eventual and / or negative accessibility of at least one potential destination of a driver of the vehicle. The range estimation is carried out by an interaction of the navigation system with road database and a vehicle control unit exchanging information with it, based on at least one already existing and defined potential destination and the available amount of energy. In this case, the navigation system with the vehicle control unit is preferably in communication connection via an electrical or optical data line or these exchange data wirelessly via a radio link.

Die erfindungsgemäße Reichweitenmanagement-Einrichtung umfasst ein Navigationssystem bzw. -gerät, ein Fahrzeugsteuergerät (Vehicle Control Unit) und eine Rückmeldeeinheit für eine Information des Fahrers des Fahrzeugs. Die Einrichtung ermittelt dabei anhand einer Straßendatenbasis, eines Energieverbrauchsmodells des Fahrzeugs und einer zur Verfügung stehenden Energiemenge eine Reichweitenschätzung einer vom Fahrzeug zurücklegbaren Fahrstrecke, wobei die Rückmeldeeinheit die zurücklegbare Fahrstrecke in Form einer positiven, eventuellen und/oder negativen Erreichbarkeit wenigstens eines Fahrziels an den Fahrer des Fahrzeugs ausgibt. Das Navigationssystem tauscht dabei mit dem Fahrzeugsteuergerät Informationen, bevorzugt über eine elektrische oder optische Datenleitung bzw. über eine Funkverbindung aus, wobei die Reichweitenschätzung anhand von wenigstens einem bereits vorhandenen und definierten, potenziellen Fahrziel durchführbar ist.The range management device according to the invention comprises a navigation system or device, a vehicle control unit (Vehicle Control Unit) and a feedback unit for a Information of the driver of the vehicle. The device determines based on a road database, a power consumption model of the vehicle and an available amount of energy range estimation of the vehicle zurücklegbaren route, the feedback unit the zurücklegbare route in the form of a positive, eventual and / or negative accessibility of at least one destination to the driver Vehicle issues. The navigation system exchanges information with the vehicle control unit, preferably via an electrical or optical data line or via a radio link, wherein the range estimation can be carried out on the basis of at least one already existing and defined potential destination.

Die Erfindung beschreibt eine Lösung, die Erreichbarkeit der für den Fahrer relevanten Fahrziele auch ohne aktivierte Navigationszielführung anzuzeigen. Das erfindungsgemäße Verfahren kann dabei in ein bereits bestehendes Reichweitenmanagement des Fahrzeugs, insbesondere dem eines Elektrofahrzeugs, implementiert werden. Ferner kann mit der erfindungsgemäßen Einrichtung auch ein herkömmliches Reichweitenmanagement umgesetzt sein. Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen dargelegt, welche eine benötigte Rechenleistung des Navigationssystems zur Berechnung der positiven, eventuellen und negativen Erreichbarkeit von Fahrzielen begrenzen, ohne einen Nutzen für den Fahrer einzuschränken. Das erfindungsgemäße Verfahren wird bevorzugt in einem Computerprogramm bzw. einem Computerprogrammprodukt, insbesondere für ein Navigationssystem, umgesetzt, wobei das Computerprogramm einen Programmcode zur Durchführung des Verfahrens aufweist. Ein solcher Programmcode ist z. B. auf einem maschinen- bzw. computerlesbaren Träger gespeichert.The invention describes a solution to indicate the accessibility of the drivers relevant destinations without activated navigation guidance. The inventive method can be implemented in an already existing range management of the vehicle, in particular that of an electric vehicle. Furthermore, a conventional range management can also be implemented with the device according to the invention. In the following, preferred embodiments are set out, which limit a required computing power of the navigation system for calculating the positive, eventual and negative accessibility of destinations, without limiting any benefit for the driver. The method according to the invention is preferably implemented in a computer program or a computer program product, in particular for a navigation system, the computer program having a program code for carrying out the method. Such a program code is z. B. stored on a machine or computer readable carrier.

Die Erfindung meldet dem Fahrer die Erreichbarkeit der in einem Zielspeicher zur Erreichbarkeitsschätzung abgelegten Fahrziele zurück, ohne explizite Bedieneingaben vor Fahrtbeginn zu benötigen, wie z. B. einem Starten einer aktiven Zielführung. Die Erfindung bedient ein Absicherungsbedürfnis des Fahrers hinsichtlich der Erreichbarkeit einer von ihm definierbaren Menge an potenziellen Fahrzielen inklusive Zwischenzielen und ohne zusätzliche Belastung des Fahrers durch Eingabeerfordernisse vor einem jeden Fahrtantritt.The invention notifies the driver of the accessibility of the destinations stored in a destination memory for reachability estimation, without requiring explicit operator inputs before the start of the journey, such as, for example, B. starting an active route guidance. The invention serves a hedging need of the driver with regard to the accessibility of a definable by him amount of potential destinations including interim destinations and without additional burden on the driver by input requirements before each trip.

Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Einrichtung bzw. das erfindungsgemäße System zur Ermittlung der Erreichbarkeit vordefinierter Fahrziele arbeitet mit einem bzw. besitzt einen Zielspeicher, wobei ein Ergebnis der Reichweitenschätzung an den Fahrer durch die Rückmeldeeinheit erfolgt. Hierbei wird die Erreichbarkeit über ein Energieverbrauchsmodell geschätzt, welches auf dem Energieverbrauch des elektromotorisch betriebenen Fahrzeugs, sowie dem Navigationssystem mit Straßendatenbasis, bevorzugt in Form einer digitalen Karte ggf. ergänzt durch Zusatzinformationen, basiert. Das Navigationssystem ist mit dem Fahrzeugsteuergerät derart verbunden, dass die beiden Einheiten Daten uni- oder bidirektional miteinander austauschen können. Der Zielspeicher ist bevorzugt ein separater Zielspeicher, welcher die Fahrziele für die kontinuierliche Reichweitenschätzung enthält, und wird als Zielspeicher zur Erreichbarkeitsschätzung bezeichnet.The inventive method and the inventive device or system according to the invention for determining the accessibility of predefined destinations works with or owns a destination memory, wherein a result of the range estimation to the driver by the feedback unit. Here, the accessibility is estimated via an energy consumption model, which is based on the energy consumption of the electric motor-driven vehicle, as well as the navigation system with road database, preferably in the form of a digital map possibly supplemented by additional information. The navigation system is connected to the vehicle control unit such that the two units can exchange data unidirectionally or bidirectionally. The destination memory is preferably a separate destination memory containing the travel destinations for the continuous range estimation, and is referred to as the destination memory for reachability estimation.

Bevorzugt wird das Verfahren dann durchgeführt, wenn der Fahrer auf eine explizite Zieleingabe an das Navigationssystem verzichtet, wobei das wenigstens eine Fahrziel im Zielspeicher zur Erreichbarkeitsschätzung abgelegt ist. Hierbei wird durch die Reichweitenschätzung auf den Zielspeicher zur Erreichbarkeitsschätzung zugegriffen. In bevorzugten Ausführungsformen wird die Reichweitenschätzung innerhalb des Navigationssystems durchgeführt, wobei das Navigationssystem die Erreichbarkeit des Fahrziels anhand von Informationen des Fahrzeugsteuergeräts über eine für den Betrieb des Fahrzeugs zur Verfügung stehende Energiemenge ermittelt.Preferably, the method is performed when the driver waives an explicit destination input to the navigation system, wherein the at least one destination is stored in the destination memory for reachability estimate. This is accessed by the reach estimation on the destination memory for reachability estimation. In preferred embodiments, the range estimation is carried out within the navigation system, wherein the navigation system determines the accessibility of the destination by means of information from the vehicle control unit via an amount of energy available for the operation of the vehicle.

In einer Ausführungsform der Erfindung kann der Fahrer bzw. ein Nutzer einen oder mehrere existierende Zielspeicher – Favoriten; häufigste, letzte, vorab definierte Fahrziele o. ä. – zur Erreichbarkeitsschätzung festlegen, wobei der Zielspeicher zur Erreichbarkeitsschätzung diejenigen Fahrziele enthält, zu welchen die erfindungsgemäße Erreichbarkeitsschätzung durchzuführen ist. Ein Zielspeicher des Navigationssystems ist bevorzugt derart angelegt, dass die Fahrziele, für die die Erreichbarkeiten errechnet und angezeigt werden sollen, in einem anderen Zielspeicher zu markieren sind. So kann der Fahrer z. B. einen Favoriten-Zielspeicher anlegen, der viele Favoriten enthält, wobei er in diesem Speicher dann diejenigen Fahrziele für den Zielspeicher zur Erreichbarkeitsschätzung markieren kann, und zu welchen dann die Erreichbarkeitsschätzung erfolgen soll.In one embodiment of the invention, the driver or user may have one or more existing destination memory favorites; most frequent, last, previously defined destinations o. Ä. - Set for reachability estimation, the destination memory for reachability estimation contains those destinations to which the reachability estimate according to the invention is to perform. A destination memory of the navigation system is preferably created in such a way that the destinations for which the accessibilities are to be calculated and displayed are to be marked in another destination memory. So the driver z. B. create a favorite destination memory containing many favorites, where he can then mark those destinations for the destination memory for reachability estimate in this memory, and then to which the reachability estimate should be made.

Der Fahrer erhält bevorzugt ein visuelles bzw. optisches Feedback über die positive, eventuelle und/oder negative Erreichbarkeit der Fahrziele im Zielspeicher zur Erreichbarkeitsschätzung. Dies kann z. B. in Form einer Navigationskarte, auf einer gegebenenfalls ausgestalteten Grafikseite des Navigationssystems und/oder mittels eines Clusterinstruments erfolgen. Aber auch ein akustisches bzw. ein akustisch unterstütztes Feedback ist möglich. Eine Berechnung der Erreichbarkeit findet bevorzugt zeitlich nicht fortlaufend, sondern in größeren regelmäßigen Abständen statt.The driver preferably receives a visual or optical feedback on the positive, eventual and / or negative accessibility of the destinations in the destination memory for reachability estimation. This can be z. B. in the form of a navigation map, on an optionally designed graphics page of the navigation system and / or done by means of a cluster instrument. But also acoustic or acoustically supported feedback is possible. A calculation of the accessibility preferably takes place temporally not continuously, but in larger regular intervals.

Dies erfolgt insbesondere durch Triggersignale, um eine Rechenlast im betreffenden System bzw. der betreffenden Einrichtung gering zu halten. In einer Ausführungsform gibt es drei Triggersignale, welche kombinierbar sein können. Ein erstes Triggersignal wird zeitgesteuert ausgegeben, z. B. alle 5 min. Ferner kann durch ein Triggersignal eine Neuschätzung der Erreichbarkeiten erfolgen, was insbesondere bei einer Aktivierung und/oder einer Deaktivierung eines vergleichsweise großen elektrischen Energieverbrauchers, wie z. B. einer Klimaanlage oder einer Heizung, geschieht. Aber auch ein geländeabhängiges Triggersignal ist anwendbar, z. B. dann, wenn eine nicht kartierte Steigung erkannt wird. Ferner können Triggersignale angewendet werden, die eine Aufforderung des Fahrers oder eine Änderung eines Verkehrszustands repräsentieren. This is done in particular by trigger signals in order to keep a computing load in the relevant system or the device in question low. In one embodiment, there are three trigger signals, which can be combined. A first trigger signal is output timed, z. B. every 5 min. Furthermore, a re-estimation of the accessibilities can take place by means of a trigger signal, which is particularly the case in the case of an activation and / or a deactivation of a comparatively large electrical energy consumer, such as eg. As an air conditioner or a heater happens. But also a terrain-dependent trigger signal is applicable, for. B. when a non-mapped slope is detected. Furthermore, trigger signals representing a request of the driver or a change of a traffic condition may be applied.

Wird ein vorprogrammiertes Fahrziel als nicht mehr erreichbar erkannt, weist es also eine negative Erreichbarkeit auf, so können weitere Aktionen angestartet werden, wie z. B. die Anzeige von Lade- oder Nachfüllstationen in der Umgebung, oder eine akustische und/oder grafische Fahrerinformation über die Nichterreichbarkeit eines Fahrziels. Die Anzeige der Erreichbarkeiten der Fahrziele im Zielspeicher zur Erreichbarkeitsschätzung kann mit einem globalen Reichweiteradius des Fahrzeugs in einer gemeinsamen Darstellung, z. B. einer Navigationskarte, kombiniert sein. Ferner kann eine Berechnung und eine Anzeige an den Fahrer in einer Form erfolgen, ob alle oder ein Teil der Fahrziele im Zielspeicher zur Erreichbarkeitsschätzung in Summe erreichbar sind.If a preprogrammed destination detected as no longer achievable, so it has a negative accessibility, so further actions can be started, such. Example, the display of charging or refilling stations in the environment, or an acoustic and / or graphic driver information on the unavailability of a destination. The display of the accessibilities of the destinations in the destination memory for reachability estimation can with a global reach radius of the vehicle in a common representation, eg. As a navigation map, combined. Further, a calculation and an indication to the driver may be made in a form as to whether all or a part of the travel destinations in the target memory for reachability estimation are collectively achievable.

Dies ist z. B. der Fall bei einer sternförmigen Erreichbarkeit von beispielsweise einem Heimatort aus; also einer Durchführbarkeit mehrerer Fahrten von einem Startort aus, gegebenenfalls inklusive Rückkehr zum Startort oder einer Weiterfahrt vom bereits erreichten Fahrziel zu einem Weiteren ohne eine zwischenzeitliche Aufladung bzw. Nachtankung; z. B. von zu Hause zu einem Kindergarten und/oder einer Schule, von dort zu einer Arbeitsstelle und auf einem späteren Nachhauseweg bei einem Einkaufszentrum vorbei. Dies kann als Darstellung durchführbarer, gegebenenfalls priorisierter Fahrwege zwischen den Fahrzielen erfolgen.This is z. For example, the case of a star-like accessibility of, for example, a hometown; Thus, a feasibility of multiple trips from a starting place, possibly including return to the starting place or a drive from the already reached destination to another without an interim charge or refueling; z. For example, from home to a kindergarten and / or a school, from there to a job and on a later way home at a shopping center over. This can be done as a representation of feasible, possibly prioritized routes between the destinations.

Um dem Fahrer auch bei einem langsamem Systemstart, z. B. einem zeitlich langen Bootvorgang des Navigationssystems bei einem Fahrzeugstart, sofort Erreichbarkeitsinformationen zu geben, können die Erreichbarkeiten vorab, d. h. bei einem vorherigen Abstellen des Fahrzeugs, berechnet und in einem nichtflüchtigen Speicher, wie z. B. einem Flash-Speicher, einer Festplatte, einer SD-Karte oder einem USB-Stick, abgelegt und nach dem Fahrzeugstart sofort ausgelesen und angezeigt werden.To the driver even with a slow system start, z. B. a time-long booting of the navigation system at a vehicle start to give immediate availability information, the accessibilities in advance, d. H. at a previous parking of the vehicle, calculated and stored in a non-volatile memory such. As a flash memory, a hard disk, an SD card or a USB stick, filed and read immediately after the vehicle start and displayed.

Hierbei kann zunächst ein Anstoßen einer Vorabberechnung bei Abstellen des Fahrzeugs zeitlich vor einem Herunterfahren des Navigationssystems und des Fahrzeugsteuergeräts erfolgen; z. B. bei einem Verlassen des Fahrzeugs durch den Fahrer, oder zeitlich bevor ein internes Signal das Navigationssystem oder das Fahrzeugsteuergerät zum Herunterfahren auffordert. Des Weiteren möglich ist ein Anstoßen einer Vorabberechnung nach Abschluss oder bei Unterbrechen eines Lade- oder Nachtankvorgangs des Fahrzeugs. Falls der Ladevorgang automatisch erfolgt, z. B. mittels einer zeitgesteuerten Nachtladung, ist dazu gegebenenfalls das Navigationsgerät zu wecken, wenn der Ladevorgang abgeschlossen ist oder abgebrochen wird.In this case, initially a triggering of a preliminary calculation when the vehicle is parked can take place before a shutdown of the navigation system and of the vehicle control device; z. B. when leaving the vehicle by the driver, or before an internal signal prompts the navigation system or the vehicle control unit to shut down. Furthermore, it is possible to initiate a preliminary calculation after completion or when interrupting a charging or Nachankvorgangs the vehicle. If the charging process is automatic, eg. B. by means of a timed night charge, if necessary, the navigation device to wake when the charging process is completed or canceled.

Kurzbeschreibung der FigurBrief description of the figure

In der einzigen, schematischen Figur ist ein Blockschaltbild von Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt, wobei dessen Ablauf und Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Einrichtung dafür im Folgenden näher erläutert werden.In the single, schematic figure, a block diagram of embodiments of the method according to the invention is shown, wherein its course and embodiments of a device according to the invention for this will be explained in more detail below.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

Ein Grundgedanke der Erfindung besteht darin, dass ein Fahrer eines Fahrzeugs mit einem elektromotorischen Antrieb, wie z. B. einem Elektrofahrzeug, einem Hybrid- oder Brennstoffzellenfahrzeug, in einem besonders ausgestalteten Zielspeicher, dem so genannten Zielspeicher zur Erreichbarkeitsschätzung, insbesondere eines Navigationsgeräts, eine Anzahl von Fahrzielen definieren kann, zu denen in regelmäßigen Abständen, aufgrund bestimmter zeitlicher Trigger oder Triggersignale, wie z. B. einem Einschalten und/oder Abschalten elektrischer Verbraucher, automatisiert eine Erreichbarkeit der Fahrziele errechnet und dem Fahrer ein aktueller Status der Erreichbarkeiten zurückgemeldet wird.A basic idea of the invention is that a driver of a vehicle with an electromotive drive, such. As an electric vehicle, a hybrid or fuel cell vehicle, in a specially designed target memory, the so-called target memory for reachability estimate, in particular a navigation device, a number of destinations can define, to which at regular intervals, due to certain timing trigger or trigger signals such , B. switching on and / or switching off electrical consumers, automatically calculates accessibility of the destinations and the driver a current status of the accessibilities is reported back.

Gemäß der Erfindung hat der Fahrer die Möglichkeit, für ihn typische, häufig angefahrene Fahrziele, wie z. B. ein Zuhause, eine Arbeitsstätte, eine Schule oder ein Kindergarten, ein Einkaufszentrum etc., dauerhaft im gesonderten Zielspeicher zur Erreichbarkeitsschätzung abzulegen, und/oder in einem allgemeinen oder anderen Zielspeicher zu markieren, wobei dann diese markierten Fahrziele den gesonderten Zielspeicher zur Erreichbarkeitsschätzung bilden bzw. in diesen kopiert werden.According to the invention, the driver has the opportunity, typical for him, often driven destinations such. As a home, a workplace, a school or kindergarten, a shopping center, etc., permanently store in the separate destination memory for reachability estimate, and / or mark in a general or other destination memory, in which case these marked destinations form the separate destination memory for reachability estimate or copied into it.

Für einen Fahrtantritt und während einer Fahrt wird dann automatisch und in regelmäßigen Abständen und/oder zu bestimmten sinnvollen Zeitpunkten (siehe oben) eine Erreichbarkeitsschätzung der Fahrziele vorgenommen. Hierzu wird bevorzugt ein aktueller Ladestatus (State of Charge) eines Akkumulators bzw. einer Batterie des Fahrzeugs verwendet. Ferner kommen die von einer aktuellen Fahrzeugposition aus, zu den im Zielspeicher zur Erreichbarkeitsschätzung definierten Fahrzielen verfügbaren Routeninformationen aufgrund einer Straßendatenbasis (siehe unten) des Navigationssystems zur Anwendung. Das Navigationssystem berechnet erfindungsgemäß wenigstens in regelmäßigen Abständen von einer aktuellen Fahrzeugposition aus, eine Route zu den im Zielspeicher zur Erreichbarkeitsschätzung definierten Fahrzielen und berechnet ferner mittels eines Energieverbrauchsmodells des Fahrzeugs und dem aktuellen Ladestatus einen voraussichtlich benötigten Energieverbrauch zu den Fahrzielen.For a journey and during a journey is then made automatically and at regular intervals and / or at certain reasonable times (see above), a reachability estimate of the destinations. For this purpose, a current state of charge of an accumulator or a battery of the vehicle is preferred used. Furthermore, the route information available from a current vehicle position to the destinations defined in the destination memory for reachability estimation is used on the basis of a road database (see below) of the navigation system. According to the invention, the navigation system computes at least at regular intervals from a current vehicle position, a route to the destinations defined in the destination memory for reachability estimation and furthermore calculates a presumably required energy consumption for the destinations using an energy consumption model of the vehicle and the current charge status.

Hierfür ist das Navigationssystem mit einem Fahrzeugsteuergerät des Fahrzeugs verbunden, wobei beide Einrichtungen Informationen miteinander austauschen. Bevorzugt tauschen dabei das Navigationssystem und das Fahrzeugsteuergerät bzw. die Fahrzeugsteuereinrichtung elektrisch oder optisch Informationen aus. Hierbei ist wenigstens eine unidirektionale Verbindung vorgesehen, die vom Fahrzeugsteuergerät kommend, das Navigationssystem über den Ladestatus informiert. Statt dem Ladestatus kann ein beliebig anderer Wert angewendet werden, solange er eine noch zur Verfügung stehende Reichweite oder Energiemenge des Fahrzeugs repräsentiert. Bei einem Brennstoffzellenfahrzeug kann dies durchaus eine noch vorhandene Menge an Brenn- bzw. Kraftstoff sein, die über die Kennzahlen der Brennstoffzellen in eine elektrische Energiemenge für einen Elektromotor des Brennstoffzellenfahrzeugs umrechenbar ist.For this purpose, the navigation system is connected to a vehicle control device of the vehicle, wherein both devices exchange information with each other. The navigation system and the vehicle control device or the vehicle control device preferably exchange information electrically or optically. In this case, at least one unidirectional connection is provided which, coming from the vehicle control unit, informs the navigation system of the charging status. Instead of the charging status, any other value can be used as long as it represents a still available range or amount of energy of the vehicle. In the case of a fuel cell vehicle, this may well be an amount of combustion or fuel still available which can be converted into an electrical energy quantity for an electric motor of the fuel cell vehicle via the characteristic numbers of the fuel cells.

Da eine ständige Berechnung der Erreichbarkeiten mehrerer Fahrziele in einem Straßennetz zu einer hohen Rechenbelastung des Navigationssystems führen würde, ist eine Ausgestaltung der Erfindung derart ausgebildet, dass eine Neuberechnung der Erreichbarkeiten in sinnvollen Zeitabständen erfolgt. Dies kann durch Anwenden eines Triggersignals zur Neuberechnung erfolgen. Dieses kann zeitgesteuert, beispielsweise alle 3 oder 5 min, oder ereignisgesteuert erfolgen, z. B. bei Aktivieren oder Deaktivieren eines vergleichsweise großen elektrischen Energieverbrauchers. Auch durch eine Aufforderung des Fahrers oder eine Änderung eines Verkehrszustands kann die Neuberechnung der Erreichbarkeiten durchgeführt werden, was bevorzugt ebenfalls durch ein entsprechendes Triggersignal umgesetzt wird.Since a constant calculation of the accessibilities of several destinations in a road network would lead to a high computational load of the navigation system, an embodiment of the invention is designed such that a recalculation of the accessibility takes place at reasonable intervals. This can be done by applying a trigger signal for recalculation. This can be time-controlled, for example, every 3 or 5 min, or event-controlled, z. B. when activating or deactivating a comparatively large electrical energy consumer. Also by a request of the driver or a change of a traffic condition, the recalculation of the accessibilities can be performed, which is preferably also implemented by a corresponding trigger signal.

Da es bei einem Systemstart des Navigationssystems einige Zeit dauern kann, bis das Navigationssystem soweit hochgefahren ist, dass eine Reichweitenschätzung vorgenommen werden kann, was in Extremfällen mehr als 1 min dauert, wird in einer bevorzugten Ausführungsform bei einem Abstellen und/oder einem Verlassen des Fahrzeugs vor einem Herunterfahren des Navigationssystems eine Berechnung der Erreichbarkeiten der Fahrziele vorgenommen und das Ergebnis in einem nichtflüchtigen Speicher, bevorzugt einem Flash-Speicher, abgelegt.Since it may take some time at a system start of the navigation system, until the navigation system has started up so far that a range estimate can be made, which takes more than 1 min in extreme cases, is in a preferred embodiment when stopping and / or leaving the vehicle before a shutdown of the navigation system made a calculation of the accessibilities of the destinations and stored the result in a non-volatile memory, preferably a flash memory.

Dieses letzte Ergebnis kann dann bei einem erneuten Start des Navigationssystems sofort dem Fahrer als erste Information zurückgemeldet werden. Diese Informationen sollten jedoch unterdrückt werden, falls das Fahrzeug in der Zwischenzeit aufgeladen bzw. aufgetankt wurde. Eine Ausführungsform der Erfindung ist derart ausgestaltet, dass nach einem Abschluss eines Ladevorgangs ebenfalls eine automatische Reichweitermittelung erfolgt und das Ergebnis im nichtflüchtigen Speicher abgelegt wird, sodass das Ergebnis bei Fahrzeugstart sofort zur Verfügung steht.This last result can then be reported back to the driver as the first information at a restart of the navigation system immediately. However, this information should be suppressed if the vehicle has been recharged or refueled in the meantime. An embodiment of the invention is configured in such a way that automatic termination of the range also takes place after completion of a loading process and the result is stored in the nonvolatile memory so that the result is immediately available when the vehicle is started.

Im Folgenden wird mit Bezug auf die Figur das dort dargestellte Blockdiagramm näher erläutert. Zunächst erfolgen gegebenenfalls automatisierte Zieleingaben und/oder Änderungen durch einen Benutzer bzw. den Fahrer des Fahrzeugs im Zielspeicher zur Erreichbarkeitsschätzung im Navigationssystem; siehe links in der Figur. Dies können beispielsweise gesondert eingegebene Fahrziele; Favoriten; zuletzt angefahrene, gegebenenfalls selektierte Fahrziele und/oder die am Häufigsten angefahrenen Fahrziele sein.The block diagram shown there is explained in more detail below with reference to the figure. Initially, automated destination inputs and / or changes may be carried out by a user or the driver of the vehicle in the destination memory for reachability estimation in the navigation system; see left in the figure. This can, for example, separately entered destinations; favorites; last used, possibly selected destinations and / or the most commonly used destinations.

In der Folge wird die Reichweitenschätzung aller oder eines markierten Teils der Fahrziele im Zielspeicher zur Erreichbarkeitsschätzung basierend auf dem Energieverbrauchsmodell des Fahrzeugs sowie der Straßendatenbasis anhand der zur Verfügung stehenden (Rest-)Energiemenge durchgeführt. Dies erfolgt in regelmäßigen Abständen und/oder aufgrund von Triggersignalen (siehe oben), wobei das Ergebnis der Reichweitenschätzung einer Rückmeldeeinheit zur Verfügung gestellt wird, die bevorzugt über eine visuelle Ausgabe, gegebenenfalls unterstützt von einem akustischen Warnsignal, den Fahrer informiert bzw. warnt. Hierbei kann die Darstellung die Erreichbarkeiten mehrerer Fahrziele des Zielspeichers umfassen.As a result, the range estimation of all or a marked portion of the travel destinations in the target memory for reachability estimation is performed based on the energy consumption model of the vehicle and the road database based on the available (remaining) amount of energy. This takes place at regular intervals and / or on the basis of trigger signals (see above), the result of the range estimation being provided to a feedback unit which preferably informs or warns the driver via a visual output, possibly supported by an acoustic warning signal. In this case, the presentation may include the accessibilities of a plurality of destinations of the destination memory.

Die Rückmeldeeinheit ist bevorzugt Teil des Navigationssystems. Es ist jedoch auch möglich, die Rückmeldeeinheit in ein anderes Gerät oder ein Panel des Fahrzeugs zu integrieren. Vorteilhaft ist z. B. die Integrierung der Rückmeldeeinheit in ein Clusterinstrument. Das Energieverbrauchsmodell für die Reichweitenschätzung wird bevorzugt im Fahrzeugsteuergerät gerechnet, welches eine noch zur Verfügung stehende (Rest-)Reichweite des Fahrzeugs dann in einer geeigneten Weise an das Navigationssystem ausgibt. Das Navigationssystem vollendet dann die Reichweitenschätzung und ermittelt die Erreichbarkeit der Ziele im Zielspeicher zur Reichweitenschätzung und gibt diese in einer geeigneten Form an den Fahrer über die Rückmeldeeinheit aus. Hierbei können ohne ein Nachladen oder Nachtanken nicht mehr erreichbare Fahrziele z. B. rot, eventuell erreichbare Fahrziele gelb und sicher erreichbare Fahrziele grün markiert sein.The feedback unit is preferably part of the navigation system. However, it is also possible to integrate the feedback unit in another device or a panel of the vehicle. It is advantageous z. B. the integration of the feedback unit in a cluster instrument. The energy consumption model for the range estimation is preferably calculated in the vehicle control unit, which then outputs a still available (residual) range of the vehicle to the navigation system in a suitable manner. The navigation system then completes the range estimation and determines the accessibility of the destinations in the destination memory Range estimation and outputs this in a suitable form to the driver via the feedback unit. This can be achieved without recharging or refueling no longer achievable destinations z. B. red, possibly achievable destinations yellow and safely achievable destinations be marked in green.

Es ist jedoch auch möglich, die Reichweitenschätzung ausschließlich im Navigationssystem berechnen zu lassen, wobei dann das Energieverbrauchsmodell in das Navigationssystem implementiert ist. Das Navigationssystem benötigt dann nur noch eine Information darüber, wie viel elektrische Energie noch zur Verfügung steht bzw. durch die Brennstoffzellen noch produziert werden kann, ohne nachzuladen bzw. -tanken. Bei einer solchen Ausführungsform genügt dann eine unidirektionale Verbindung vom Fahrzeugsteuergerät zum Navigationssystem, das dem Navigationssystem diese Information permanent oder in bestimmten zeitlichen Abständen zur Verfügung stellt.However, it is also possible to have the range estimation calculated exclusively in the navigation system, in which case the energy consumption model is implemented in the navigation system. The navigation system then only needs information about how much electrical energy is still available or can still be produced by the fuel cells without recharging or refueling. In such an embodiment, then, a unidirectional connection from the vehicle control unit to the navigation system that provides the navigation system with this information permanently or at certain time intervals is sufficient.

Ferner ist es gemäß der Erfindung möglich, nicht nur die Erreichbarkeit der Fahrziele im Zielspeicher zur Erreichbarkeitsschätzung berechen und ausgeben zu lassen, sondern ferner berechen und ausgeben zu lassen, ob das Fahrzeug ohne ein zwischenzeitliches Nachladen oder -tanken wieder zu seinem Ausgangspunkt zurückkehren oder ein anderes Fahrziel anfahren kann. Dies kann erfindungsgemäß auch derart umgesetzt sein, dass eine Erreichbarkeit einer Lade- bzw. Tankstelle ausgegeben wird, nachdem der Fahrer das Fahrziel erreicht hat; also nicht mehr direkt zum Ausgangspunkt zurückkehrt. Dies kann z. B. mittels geeigneten grafischen Elementen erfolgen, die wie oben beschrieben je nach Erreichbarkeit entsprechend gefärbt ausgegeben werden können.Further, according to the invention, it is possible not only to calculate and output the reachability of the travel destinations in the destination memory for reachability estimation, but also to compute and output whether the vehicle returns to its starting point without an interim reload or refueling or another Can drive to destination. This can also be implemented according to the invention in such a way that a reachability of a charging or filling station is output after the driver has reached the destination; So not directly back to the starting point. This can be z. B. by means of suitable graphical elements that can be output as described above depending on the accessibility colored accordingly.

Unter einer Straßendatenbasis ist wenigstens eine digitale Straßenkarte zu verstehen, die dem Navigationssystem zur Verfügung gestellt ist. Die Straßendatenbasis kann in bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung nicht nur geografische Informationen, sondern auch aktuelle Zustandsdaten über betreffende Straßenabschnitte und Verkehrszustände enthalten. D. h. die Straßendatenbasis kann ergänzende Informationen, wie zur Verfügung stehende Stau- oder Verkehrszustandsmeldungen enthalten, die über Datenkanäle dem Navigationssystem bzw. dessen Kartenmaterial zur Verfügung gestellt werden. Dies kann durch eine Verkehrsinformation, wie beispielsweise eine TMC-Meldung erfolgen.A road database is at least one digital road map that is provided to the navigation system. The road database may, in preferred embodiments of the invention, include not only geographic information but also current state data about respective road sections and traffic conditions. Ie. The road database may contain supplementary information, such as available congestion or traffic status messages, which are made available via data channels to the navigation system or its map material. This can be done by traffic information, such as a TMC message.

Ferner kann die Straßendatenbasis Zusatzinformationen beinhalten, die z. B. aus einer statistischen Auswertung gemessener Daten über das Fahrzeug oder die Fahrgewohnheiten des Fahrers gewonnen werden können, wie beispielsweise einer mittleren Fahrgeschwindigkeit. Des Weiteren kann die Straßendatenbasis fahrertypisch ergänzt sein, d. h. Fahrgewohnheiten des Fahrers berücksichtigen (fahrertypische Beschleunigungs- und Bremsvorgänge, Geschwindigkeiten (inner-, außerorts, Autobahn) etc.). Ferner können vom betreffenden Fahrer bereits befahrene Straßenabschnitte derart berücksichtigt werden, dass davon ausgegangen wird, dass derselbe Fahrer denselben Straßenabschnitt in einer ähnlichen Weise fahren wird.Furthermore, the road database may include additional information, which may be, for. B. can be obtained from a statistical evaluation of measured data on the vehicle or the driving habits of the driver, such as a mean driving speed. Furthermore, the road database may be supplemented by typical drivers, i. H. Consider driving habits of the driver (driver-typical acceleration and braking, speeds (inside, outside, highway) etc.). Furthermore, road sections already traveled by the driver in question may be taken into account in such a way that it is assumed that the same driver will drive the same road section in a similar manner.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102006034408 A1 [0004]

Claims

A method for a range management of an electric motor vehicle, based on an energy consumption model of the vehicle, an available amount of energy and a road database, wherein a range estimate of a vehicle traversable route and an output of zurücklegbaren driving distance in the form of accessibility of at least one destination of a driver of Vehicle is carried out, characterized in that the range estimation is performed by a navigation system with road database and by a thus exchanging an information vehicle control unit based on at least one already existing and defined destination.

A method according to claim 1, characterized in that the range estimation is performed when an explicit destination input to the navigation system does not occur, and that the at least one destination is stored in a destination memory for reachability estimation and accessed by the range estimate to the destination memory for reachability estimation.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the range estimation is carried out by means of the navigation system, wherein the navigation system determines the accessibility of the destination based on information from the vehicle control unit on the amount of energy available for driving the vehicle.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the destination memory for reachability estimate is stored as a separate destination memory in the navigation system, and the driver or a user can specify one or a plurality of destination memories for reachability estimation, wherein a preferably respective destination memory for reachability estimate in advance defined destinations, contains a plurality of recently approached destinations and / or the most commonly approached destinations.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the successive reachability estimate triggered by a trigger signal is performed, wherein a trigger signal preferably at regular, timely predetermined intervals; upon activation and / or deactivation of an electrical load; is issued by a request of the driver and / or a change in a traffic condition.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that upon detection of a negative accessibility of a travel destination in the destination memory for reachability estimation by the navigation system loading bez. Gas stations are issued.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that, for a feasibility of a plurality of journeys or drive sections, the method is carried out successively for a plurality of destinations in the destination memory for reachability estimation.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the method is carried out after stopping or charging or refueling of the vehicle, wherein the information of the range estimate are stored in a non-volatile memory, which is read at a time-subsequent starting of the vehicle.

Computer program, in particular for a navigation system, with a program code for performing a method according to one of claims 1 to 8, when the computer program is executed on a computer.

Device for a range management of a vehicle with an electric motor drive, with a navigation system, a vehicle control unit and a feedback unit for a driver of the vehicle, wherein Based on a road data base, an energy consumption model of the vehicle and an available amount of energy, a range estimation of a travelable by the vehicle route, and the feedback unit outputs the zurücklegbare route in the form of accessibility of at least one destination to the driver of the vehicle, characterized the navigation system exchanges information with the vehicle control unit, and the range estimation can be carried out on the basis of at least one already existing and defined destination.