DE102015009567B4 - Prediction of the drive power required in the motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Verfahren zum Prädizieren einer auf einem vorausliegenden Streckenabschnitt (19) von einem Empfangsfahrzeug (18) benötigten Antriebsleistung (P), wobei:- mehrere Sendefahrzeuge (9) bei einer Fahrt auf dem Streckabschnitt (19) jeweils für Wegstreckenpunkte (S1-S10) des Streckenabschnitts (19) auf der Grundlage eigener Fahrtparameter (v, α) einen Leistungswert (11), der mit einer von dem Sendefahrzeug (9) benötigten Antriebsleistung korreliert, ermitteln und für zumindest einige der Wegstreckenpunkte (S1-S10) den jeweils ermittelten Leistungswert (11) an eine fahrzeugexterne zentrale Serveranordnung (13) übertragen und- die Serveranordnung (13) für jeden Wegstreckenpunkt (S1-S10) jeweils die übertragenen Leistungswerte (11) zu einem jeweiligen zusammengefassten Leistungswert (16) kombiniert und- das Empfangsfahrzeug (18) zu den Wegstreckenpunkten (S1-S10) den jeweiligen zusammengefassten Leistungswert (16) aus der Serveranordnung (13) empfängt und aus den empfangenen zusammengefassten Leistungswerten (16) einen zeitlichen Verlauf (2, 22, 23) der entlang des Streckenabschnitts (19) benötigten Antriebsleistung (P) ermittelt, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Sendefahrzeug (9) den jeweiligen Leistungswert (11) unabhängig von eigenen Konstruktionsdaten auf der Grundlage von Konstruktionsdaten eines vorbestimmten Standardfahrzeugs ermittelt.Method for predicting a drive power (P) required on a route section (19) lying ahead by a receiving vehicle (18), wherein: - a plurality of transmission vehicles (9) when traveling on the route section (19) each for route points (S1-S10) of the route section (19) on the basis of own travel parameters (v, α) determine a power value (11) that correlates with a drive power required by the transmitting vehicle (9) and for at least some of the route points (S1-S10) the respectively determined power value (11 ) to a central server arrangement (13) external to the vehicle and - the server arrangement (13) combines the transmitted performance values (11) for each waypoint (S1-S10) into a respective combined performance value (16) and - the receiving vehicle (18) to the Waypoint points (S1-S10) receives the respective combined power value (16) from the server arrangement (13) and from the received combined Power values (16) determine a time profile (2, 22, 23) of the drive power (P) required along the route section (19), characterized in that each transmission vehicle (9) displays the respective power value (11) independently of its own design data on the Determined based on design data of a predetermined standard vehicle.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vorhersagen oder Prädizieren einer Antriebsleistung, die ein Kraftfahrzeug voraussichtlich auf einem vorausliegenden Streckenabschnitt benötigen wird. Bei der Antriebsleistung handelt es sich insbesondere um die sogenannte Radleistung, die vom Kraftfahrzeug an den Antriebsrädern erbracht werden muss, um entlang des Streckenabschnitts zu fahren. Mittels der prädizierten Antriebsleistung können Antriebsfunktionen des Kraftfahrzeugs vorausschauend geplant oder konfiguriert oder parametriert werden.The invention relates to a method for predicting or predicting a drive power that a motor vehicle is likely to need on a section of road ahead. The drive power is, in particular, the so-called wheel power that must be provided by the motor vehicle on the drive wheels in order to drive along the route section. Using the predicted drive power, drive functions of the motor vehicle can be planned, configured or parameterized in advance.
Eine solche vorausschauende Konfiguration von Antriebsfunktionen ist beispielsweise aus
Aus der
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in einem Kraftfahrzeug einen zeitlichen Verlauf einer voraussichtlich benötigten Antriebsleistung für einen vorausliegenden Streckenabschnitt vorherzusagen oder zu prädizieren.The invention is based on the object of predicting or predicting a time course of a drive power that is expected to be required for a section of the route ahead in a motor vehicle.
Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale der abhängigen Patentansprüche gegeben.The object is achieved by the subject matter of the independent claims. Advantageous developments of the invention are given by the features of the dependent claims.
Durch die Erfindung wird ein Verfahren zum Prädizieren oder Voraussagen oder Schätzen einer auf einem vorausliegenden Streckenabschnitt von einem Kraftfahrzeug benötigten Antriebsleistung bereitgestellt. Das besagte Kraftfahrzeug ist im Folgenden als Empfangsfahrzeug bezeichnet. Grund dafür ist, dass es zum Prädizieren der Antriebsleistung von einer zentralen Serveranordnung Daten empfängt, die im Weiteren näher beschrieben sind.The invention provides a method for predicting or predicting or estimating a drive power required by a motor vehicle on a section of road ahead. Said motor vehicle is referred to below as the receiving vehicle. The reason for this is that, in order to predict the drive power, it receives data from a central server arrangement, which are described in more detail below.
Das Verfahren sieht vor, dass mehrere andere Kraftfahrzeuge, die hier als Sendefahrzeuge bezeichnet sind, bei einer Fahrt auf dem Streckenabschnitt jeweils für Wegstreckenpunkte des Streckenabschnitts auf der Grundlage eigener Fahrtparameter einen Leistungswert ermitteln. Der Leistungswert korreliert mit einer von dem Kraftfahrzeug benötigten Antriebsleistung. Jedes Sendefahrzeug übermittelt für zumindest einige der Wegstreckenpunkte den jeweils ermittelten Leistungswert an die fahrzeugexterne zentrale Serveranordnung. Die Serveranordnung kann durch eine oder mehrere Computer realisiert sein. Bei der Serveranordnung kann es sich beispielsweise um einen Server des Internets handeln. Die Serveranordnung kombiniert für jeden Wegstreckenpunkt jeweils die übertragenen Leistungswerte der Sendefahrzeuge zu einem jeweiligen zusammengefassten Leistungswert. Mit anderen Worten wird durch die Serveranordnung für jeden Wegstreckenpunkt ein mittlerer oder durchschnittlicher Leistungswert ermittelt, nämlich der zusammengefasste Leistungswert.The method provides that several other motor vehicles, which are referred to here as broadcast vehicles, determine a power value for each waypoint of the route section on a journey on the route section on the basis of their own travel parameters. The power value correlates with a drive power required by the motor vehicle. For at least some of the waypoint points, each transmitting vehicle transmits the respectively determined power value to the central server arrangement external to the vehicle. The server arrangement can be implemented by one or more computers. The server arrangement can be, for example, an Internet server. The server arrangement combines the transmitted power values of the sending vehicles for each waypoint to form a respective combined power value. In other words, the server arrangement determines an average or average power value for each waypoint, namely the combined power value.
Das besagte Empfangsfahrzeug empfängt zu den Wegstreckenpunkten den jeweiligen zusammengefassten Leistungswert aus der Serveranordnung. Aus den empfangenen zusammengefassten Leistungswerten ermittelt das Empfangsfahrzeug einen zeitlichen Verlauf der entlang des Streckenabschnitts benötigten Antriebsleistung. Somit steht in dem Empfangsfahrzeug für den vorausliegenden Streckenabschnitt die Information zur Verfügung, wann voraussichtlich welche Antriebsleistung benötigt wird, also ein Leistungsprofil. Said receiving vehicle receives the respective summarized power value from the server arrangement for the route points. The receiving vehicle determines a time profile of the drive power required along the route section from the received combined power values. Thus, the information is available in the receiving vehicle for the route section ahead, when which drive power is expected to be required, that is to say a performance profile.
Durch das Verfahren ergibt sich der Vorteil, dass im Empfangsfahrzeug eine Prädiktion oder Voraussage bereitsteht, wie viel Antriebsleistung in der nächsten Zeit, beispielsweise in den nächsten 20 Minuten, benötigt wird. Somit kann anhand des zeitlichen Verlaufs der Antriebsleistung entschieden werden, ob in dem Kraftfahrzeug bestimmte Konfigurationen vorgenommen oder eingestellt werden können, ohne dass danach eine Korrektur dieser Einstellung nötig ist, weil sich das Kraftfahrzeug unerwartet verhält. Der zeitliche Verlauf kann auf der Grundlage der Position der Wegstreckenpunkte und der Fahrgeschwindigkeit des Empfangsfahrzeugs ermittelt werden.The advantage of the method is that the receiving vehicle has a prediction or prediction of how much drive power will be required in the next time, for example in the next 20 minutes. The course of the drive power over time can thus be used to decide whether certain configurations can be made or set in the motor vehicle without the need to correct this setting afterwards because the motor vehicle behaves unexpectedly. The time course can be determined on the basis of the position of the route points and the driving speed of the receiving vehicle.
Gemäß der Erfindung ermittelt jedes Sendefahrzeug als den jeweiligen Leistungswert an jedem Wegstreckenpunkt nicht die tatsächliche, selbst erzeugte Antriebsleistung, sondern es wird unabhängig von eigenen Konstruktionsdaten des Kraftfahrzeugs der jeweilige Leistungswert auf der Grundlage von Konstruktionsdaten eines vorbestimmten Standardfahrzeugs ermittelt. Mit anderen Worten wird nicht berücksichtigt, wie schwer oder wie groß das jeweilige Sendefahrzeug ist, sondern es wird ein Leistungswert berechnet, der für ein Standardfahrzeug an dem jeweiligen Wegstreckenpunkt gelten würde oder sich ergeben würde. Mit anderen Worten wird der Leistungswert als normierter Leistungswert ermittelt. Der normierte Leistungswert kann auch mit den beschriebenen Fahrtparametern berechnet werden, da diese unabhängig von einer Fahrzeugmasse sind. Die Normierung der Leistungswerte auf ein Standardfahrzeug weist den Vorteil auf, dass die Leistungswerte von Sendefahrzeugen unterschiedlicher Bauart genutzt werden können, um den zusammengefassten Leistungswert zu berechnen.According to the invention, each transmitting vehicle does not determine the actual, self-generated drive power as the respective power value at each waypoint, but rather the respective power value is determined independently of the vehicle's own design data on the basis of design data of a predetermined standard vehicle. In other words, it is not taken into account how heavy or how large the respective broadcast vehicle is, but a power value is calculated that would apply or would result for a standard vehicle at the respective route point. In other words, the power value is determined as a normalized power value. The normalized power value can also be calculated using the described driving parameters, since these are independent of a vehicle mass. The standardization of the performance values to a standard vehicle has the advantage that the performance values of broadcast vehicles of different types can be used to calculate the combined performance value.
Zu der Erfindung gehören auch optionale Weiterbildungen, durch deren Merkmale sich zusätzliche Vorteile ergeben.The invention also includes optional further developments, the features of which result in additional advantages.
Gemäß einer Weiterbildung wird in dem Empfangsfahrzeug eine Antriebsfunktion eines Fahrantriebs in Abhängigkeit von dem prädizierten zeitlichen Verlauf der Antriebsleistung konfiguriert. Unter einer Antriebsfunktion wird eine Funktion des Empfangsfahrzeugs verstanden, die den Antriebsstrang und/oder den Abgasstrang und/oder zumindest einen Antriebsmotor des Kraftfahrzeugs betrifft. Beispielsweise kann als Antriebsfunktion das Entrußen eines Rußfilters bereitgestellt sein. Zum Durchführen einer Antriebsfunktion ist es insbesondere nötig, dass der zeitliche Verlauf der Antriebsleistung eine vorbestimmte Randbedingung erfüllt. Ansonsten muss die Antriebsfunktion abgebrochen werden oder darf gar nicht erst gestartet werden. Beispielsweise muss der Katalysator eine vorbestimmte Mindesttemperatur aufweisen. Durch den prädizierten zeitlichen Verlauf der Antriebsleistung ist es möglich, zu überprüfen, ob in einem zukünftigen Zeitabschnitt die zumindest eine vorbestimmte Bedingung zum Durchführen der Antriebsfunktion erfüllt ist. Daraufhin kann dann ein Startzeitpunkt zum Aktivieren der Antriebsfunktion ermittelt werden, so dass die Antriebsfunktion in dem Zeitabschnitt durchgeführt wird.According to a development, a drive function of a travel drive is configured in the receiving vehicle as a function of the predicted time profile of the drive power. A drive function is understood to mean a function of the receiving vehicle which relates to the drive train and / or the exhaust train and / or at least one drive motor of the motor vehicle. For example, a soot filter can be provided as a drive function. In order to carry out a drive function, it is particularly necessary that the time profile of the drive power fulfills a predetermined boundary condition. Otherwise the drive function must be aborted or not started at all. For example, the catalytic converter must have a predetermined minimum temperature. The predicted time profile of the drive power makes it possible to check whether the at least one predetermined condition for performing the drive function is fulfilled in a future time period. A start time for activating the drive function can then be determined, so that the drive function is carried out in the time period.
Gemäß einer Weiterbildung legt jedes Sendefahrzeug als Fahrtparameter eine Fahrzeugbeschleunigung und/oder eine Fahrgeschwindigkeit und/oder eine Straßensteigung zugrunde. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass das Fahrverhalten des jeweiligen Fahrers des Sendefahrzeugs und/oder die für die Antriebsleistung des Sendefahrzeugs relevante Straßengeometrie berücksichtigt werden kann. Zusätzlich oder alternativ dazu kann als Fahrtparameter ein an einem Antriebsrad bereitgestelltes Raddrehmoment und/oder ein beladungsabhängiger sogenannter dynamischer Radradius zugrunde gelegt werden. Der Radradius stellt den Abstand einer Drehachse des Rades zur Straßenoberfläche oder Radauflagefläche dar. Mit diesen beiden Fahrtparametern ergibt sich der Vorteil, dass die effektive, an einem Antriebsrad bereitgestellte Antriebsleistung ermittelt werden kann. Es kann zusätzlich die Raddrehzahl berücksichtigt werden. Die beschriebenen Größen können beispielsweise aus einer Motorsteuerung und/oder einer Getriebesteuerung ausgelesen werden.According to a development, each transmission vehicle uses a vehicle acceleration and / or a driving speed and / or a road gradient as the driving parameter. This results in the advantage that the driving behavior of the respective driver of the transmitting vehicle and / or the road geometry relevant for the driving power of the transmitting vehicle can be taken into account. Additionally or alternatively, a wheel torque provided on a drive wheel and / or a load-dependent so-called dynamic wheel radius can be used as the driving parameter. The wheel radius represents the distance between an axis of rotation of the wheel and the road surface or wheel support surface. These two travel parameters result in the advantage that the effective drive power provided on a drive wheel can be determined. The wheel speed can also be taken into account. The variables described can be read out, for example, from an engine control and / or a transmission control.
Die besagten Konstruktionsdaten des Standardfahrzeugs umfassen gemäß einer Weiterbildung zumindest eine der folgenden Konstruktionsgrößen: Die Fahrzeugmasse m, den Widerstandsbeiwert cW, die Referenzfläche A oder den Luftwiderstand cW*A, den Rollwiderstand f. Diese Konstruktionsgrößen eignen sich besonders, um Konstruktionsunterschiede zwischen Kraftfahrzeugen zu beschreiben, die auf die Antriebsleistung einen nennenswerten Einfluss haben.According to a further development, said construction data of the standard vehicle comprise at least one of the following construction variables: the vehicle mass m, the drag coefficient cW, the reference surface A or the air drag cW * A, the rolling resistance f. These design variables are particularly suitable for describing design differences between motor vehicles that have a significant influence on the drive power.
Gemäß einer Weiterbildung werden für das Empfangsfahrzeug zum Ermitteln des zeitlichen Verlaufs der Antriebsleistung die zusammengefassten Leistungswerte auf der Grundlage zumindest eines Konstruktionsparameters des Empfangsfahrzeugs in für das Empfangsfahrzeug fahrzeugspezifische Leistungswerte umgerechnet. Der Konstruktionsparameter beschreibt einen Konstruktionsunterschied zwischen dem Empfangsfahrzeug und dem Standardfahrzeug. Mit anderen Worten wird bei dieser Weiterbildung nicht nur durch das Sendefahrzeug die tatsächliche Antriebsleistung umgerechnet in eine normierte Antriebsleistung des Standardfahrzeugs, sondern diese normierte Antriebsleistung wird noch einmal ent-normiert, indem der zusammengefasste Leistungswert an die Konstruktion des Empfangsfahrzeugs angepasst wird. Hierzu kann beispielsweise ein Korrekturfaktor oder Anpassungsfaktor vorgesehen sein. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass der zeitliche Verlauf der Antriebsleistung fahrzeugspezifisch berechnet wird. According to a further development, the combined power values for the receiving vehicle are determined to determine vehicle-specific power values for the receiving vehicle on the basis of at least one design parameter of the receiving vehicle in order to determine the time profile of the drive power. The design parameter describes a design difference between the receiving vehicle and the standard vehicle. In other words, in this development, the actual drive power is not only converted into a normalized drive power of the standard vehicle by the transmitting vehicle, but this normalized drive power is once again de-normalized by adapting the combined power value to the design of the receiving vehicle. For this purpose, a correction factor or adaptation factor can be provided, for example. This has the advantage that the time profile of the drive power is calculated on a vehicle-specific basis.
Gemäß einer Weiterbildung werden für das Empfangsfahrzeug beim Ermitteln des zeitlichen Verlaufs der Antriebsleistung auch Fahrdynamikdaten berücksichtigt. Die Fahrdynamikdaten beschreiben ein Fahrverhalten des Fahrers des Empfangsfahrzeugs in Bezug auf eine Fahrzeugbeschleunigung und/oder eine Fahrgeschwindigkeit. Mit anderen Worten wird ein Fahrerprofil berücksichtigt, welches das Fahrverhalten des Fahrers in Bezug auf die Längsdynamik beschreibt. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass eine Abweichung des Fahrverhaltens des Fahrers vom durchschnittlichen Fahrverhalten, das durch die zusammengefassten Leistungswerte repräsentiert ist, ebenfalls beim Ermitteln des zeitlichen Verlaufs der Antriebsleistung berücksichtigt wird.According to a development, driving dynamics data are also taken into account for the receiving vehicle when determining the time profile of the drive power. The driving dynamics data describe a driving behavior of the driver of the receiving vehicle in relation to a vehicle acceleration and / or a driving speed. In other words, a driver profile is taken into account that describes the driver's driving behavior in relation to the longitudinal dynamics. This has the advantage that a deviation of the driver's driving behavior from the average driving behavior, which is represented by the combined power values, is also taken into account when determining the time profile of the drive power.
Wie bereits ausgeführt, handelt es sich bei den zusammengefassten Leistungswerten um gemittelte oder durchschnittliche Leistungswerte. Diese treffen nicht zu, falls eine besondere Situation auf dem Streckenabschnitt vorliegt. In diesem Zusammenhang sieht eine Weiterbildung vor, dass auf der Grundlage von prädiktiven Streckendaten, welche einen baulichen Zustand und/oder eine Verkehrsauslastung des Streckenabschnitts beschreiben, ein zeitlicher Alternativverlauf der Antriebsleistung ermittelt wird. Beispielsweise kann also durch die prädiktiven Streckendaten ein Alternativverlauf ermittelt werden, der einen aktuellen Stau oder eine Baustelle berücksichtigt. In dem Empfangsfahrzeug wird anstelle des bereits beschriebenen zeitlichen Verlaufs stattdessen der Alternativverlauf verwendet, falls ein vorbestimmtes Auswechselkriterium erfüllt ist. Beispielsweise kann das Auswechselkriterium besagen, dass der Alternativverlauf zu verwenden ist, wenn ein Stau und/oder eine Baustelle auf dem Streckenabschnitt vorliegt. Das Auswechselkriterium kann auch besagen, dass der Alternativverlauf zu verwenden ist, wenn die zusammengefassten Leistungswerte ein vorbestimmtes Qualitätskriterium verletzen. Beispielsweise kann dies sein, wenn für den Streckenabschnitt die Anzahl der verfügbaren Leistungswerte der Sendefahrzeuge kleiner als eine vorbestimmte Mindestanzahl ist, so dass ein zusammengefasster Leistungswert nicht aussagekräftig genug ist. Mit anderen Worten wird aus dem zeitlichen Verlauf und dem zeitlichen Alternativverlauf eine Best-of-Auswahl anhand des Auswechselkriteriums durchgeführt.As already stated, the summarized performance values are averaged or average performance values. These do not apply if there is a special situation on the route section. In this context, a further development provides that a temporal alternative course of the drive power is determined on the basis of predictive route data which describe a structural condition and / or a traffic load of the route section. For example, the predictive route data can be used to determine an alternative course that takes into account a current traffic jam or a construction site. Instead of the time course already described, the alternative course is used instead in the receiving vehicle if a predetermined replacement criterion is met. For example, the replacement criterion can state that the alternative route is to be used if there is a traffic jam and / or a construction site on the route section. The replacement criterion can also say that the alternative course is to be used if the combined performance values violate a predetermined quality criterion. For example, this can be the case if the number of available power values for the transmission vehicles for the route section is smaller than a predetermined minimum number, so that a combined power value is not meaningful enough. In other words, a best-of selection is carried out from the temporal course and the temporal alternative course on the basis of the replacement criterion.
Zusätzlich oder alternativ zum Ermitteln eines Alternativverlaufs kann auch vorgesehen sein, dass die Serveranordnung die übermittelten Leistungswerte der Sendefahrzeuge kategorisiert und dann zu jedem Wegstreckenpunkt mehrere zusammengefasste Leistungswerte ermittelt, wobei jeweils ein zusammengefasster Leistungswert für ein bestimmtes Zeitintervall und/oder eine bestimmte Uhrzeit und/oder für eine vorbestimmte Witterung und/oder ein vorbestimmtes Datum und/oder eine vorbestimmte Jahreszeit bereitgestellt wird. Genauso kann jeweils ein zusammengefasster Leistungswert für eine vorbestimmte Verkehrssituation, beispielsweise Stau und/oder Berufsverkehr und/oder freie Fahrbahn bereitgestellt sein. Anstelle eines Alternativverlaufs erfolgt dann durch das Empfangsfahrzeug eine Auswahl derjenigen zusammengefassten Leistungswerte, die der aktuellen Fahrsituation entsprechen.In addition or as an alternative to determining an alternative course, provision can also be made for the server arrangement to categorize the transmitted power values of the transmitting vehicles and then to determine a plurality of combined power values for each waypoint, with a combined power value for a specific time interval and / or a specific time and / or for a predetermined weather and / or a predetermined date and / or a predetermined season is provided. In the same way, a combined performance value can be provided for a predetermined traffic situation, for example traffic jam and / or rush hour traffic and / or clear road. Instead of an alternative course, the receiving vehicle then selects those combined performance values that correspond to the current driving situation.
Gemäß einer Weiterbildung senden die Sendefahrzeuge nicht zu jedem Wegstreckenpunkt ihren Leistungswert, sondern nur zu einer Untermenge der Wegstreckenpunkte. Hierzu ist gemäß der Weiterbildung vorgesehen, dass jedes Sendefahrzeug den zu einem Wegstreckenpunkt ermittelten Leistungswert an die Serveranordnung nur überträgt, falls der Leistungswert zu einem unmittelbar vorangegangenen Leistungswert einen vorbestimmten Mindestunterschied aufweist. Mit anderen Worten wird ein Leistungswert nicht übertragen, wenn er gemäß dem Mindestunterschied dem Leistungswert des vorangegangenen Wegstreckenpunkt ähnlich ist. Dann kann durch die Serveranordnung für den nächsten oder den aktuellen Wegstreckenpunkt der Leistungswert selbständig auf der Grundlage des vorangegangenen Leistungswerts ergänzt werden. Genauso kann vorgesehen sein, das durch das Empfangsfahrzeug nur eine Untermenge der Wegstreckenpunkte der zusammengefasste Leistungswert von der Serveranordnung ausgesendet wird, nämlich nur, falls ein zusammengefasster Leistungswert zum entsprechenden Wert eines unmittelbar vorangegangenen Wegstreckenpunkts den vorbestimmten Mindestunterschied aufweist. Die Wegstreckenpunkte können beispielsweise äquidistant entlang des Streckenabschnitts festgelegt sein. Es kann auch vorgesehen sein, zunächst für Wegstreckenpunkte jeweils Leistungswerte zu ermitteln und dann für weitere Leistungswerte nur solche Wegstreckenpunkte festzulegen, durch welche sich auf Grundlage der vorangegangen Beobachtung der Leistungswerte möglichst große Abstände zwischen den Wegstreckenpunkten ergeben und hierbei aber eine Varianz der beobachteten Leistungswerte kleiner als ein vorbestimmter Grenzwert ist.According to a further development, the sending vehicles do not send their performance value to every waypoint, but only to a subset of the waypoints. For this purpose, according to the development, it is provided that each transmitting vehicle only transmits the power value determined for a route point to the server arrangement if the power value has a predetermined minimum difference from an immediately preceding power value. In other words, a power value is not transmitted if it is similar to the power value of the previous route point according to the minimum difference. Then the server arrangement for the next or the current waypoint can independently supplement the performance value on the basis of the previous performance value. Likewise, it can be provided that the receiving vehicle sends out only a subset of the route points, the combined power value from the server arrangement, namely only if a combined power value has the predetermined minimum difference for the corresponding value of an immediately preceding route point. The route points can, for example, be fixed equidistantly along the route section. Provision can also be made to first determine power values for distance points and then only those for further power values To define route points through which the largest possible distances between the route points result on the basis of the previous observation of the performance values, and in this case a variance of the observed performance values is smaller than a predetermined limit value.
Zu der Erfindung gehört auch ein Kraftfahrzeug. Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug weist eine Recheneinrichtung auf, durch welche das Kraftfahrzeug als Sendefahrzeug und/oder Empfangsfahrzeug betrieben werden kann. Die Recheneinrichtung ist derart eingerichtet, dass sie bei einer Fahrt auf einem Streckenabschnitt jeweils für Wegstreckenpunkte des Streckenabschnitts auf der Grundlage eigener Fahrtparameter einen Leistungswert, der mit einer von dem Kraftfahrzeug benötigten Antriebsleistung korreliert, ermittelt, wobei sie den jeweiligen Leistungswert unabhängig von eigenen Konstruktionsdaten des Kraftfahrzeugs auf der Grundlage von Konstruktionsdaten eines vorbestimmten Standardfahrzeugs ermittelt, und für zumindest einige der Wegstreckenpunkte den jeweils ermittelten Leistungswert an eine fahrzeugexterne zentrale Serveranordnung überträgt. Hierzu kann die Recheneinrichtung beispielsweise ein Mobilfunkmodul und/oder ein WLAN-Modul (WLAN - Wireless Local Area Network) nutzen. Zusätzlich oder alternativ dazu ist die Recheneinrichtung derart eingerichtet, dass sie zu den Wegstreckenpunkten einen jeweiligen zusammengefassten Leistungswert aus der Serveranordnung empfängt und aus den empfangenen zusammengefassten Leistungswerten einen zeitlichen Verlauf einer entlang des Streckenabschnitts benötigten Antriebsleistung ermittelt, wobei das Kraftfahrzeug zum Ermitteln des zeitlichen Verlaufs der Antriebsleistung die zusammengefassten Leistungswerte auf der Grundlage zumindest eines Konstruktionsparameters, der einen Konstruktionsunterschied zwischen dem Kraftfahrzeug und dem Standardfahrzeug beschreibt, in fahrzeugspezifische Leistungswerte umrechnet.A motor vehicle is also part of the invention. The motor vehicle according to the invention has a computing device by means of which the motor vehicle can be operated as a transmitting vehicle and / or receiving vehicle. The computing device is set up in such a way that, when driving on a route section, it determines a performance value for route points of the route section on the basis of its own travel parameters, which correlates with a drive power required by the motor vehicle, wherein the respective performance value is independent of the vehicle's own design data determined on the basis of construction data of a predetermined standard vehicle, and for at least some of the waypoint points transmits the respectively determined performance value to a central server arrangement external to the vehicle. For this purpose, the computing device can use, for example, a mobile radio module and / or a WLAN module (WLAN - Wireless Local Area Network). Additionally or alternatively, the computing device is set up in such a way that it receives a respective combined power value from the server arrangement for the route points and determines a time profile of a drive power required along the route section from the received combined power values, the motor vehicle for determining the time profile of the drive power converts the summarized performance values into vehicle-specific performance values on the basis of at least one design parameter that describes a design difference between the motor vehicle and the standard vehicle.
Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug ist bevorzugt als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgestaltet.The motor vehicle according to the invention is preferably designed as a motor vehicle, in particular as a passenger car.
Zu der Erfindung gehören auch Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs, die Merkmale aufweisen, wie sie im Zusammenhang mit den Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens in Bezug des Empfangsfahrzeugs und der Sendefahrzeuge bereits beschrieben worden sind. Aus diesem Grund sind die entsprechenden Weiterbildungen des Kraftfahrzeugs hier nicht noch einmal beschrieben.The invention also includes further developments of the motor vehicle according to the invention which have features as have already been described in connection with the further developments of the method according to the invention in relation to the receiving vehicle and the transmitting vehicles. For this reason, the corresponding further developments of the motor vehicle are not described again here.
Im Folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:
-
1 eine schematische Darstellung eines durch ein Empfangsfahrzeug ermittelten zeitlichen Verlaufs einer Antriebsleistung für ein vorausliegendes Zeitintervall, -
2 eine schematische Darstellung eines Sendefahrzeugs, das entlang eines Streckenabschnitts fährt, und -
3 eine schematische Darstellung des Empfangsfahrzeugs, das sich vor dem Streckenabschnitt befindet, nachdem das Sendefahrzeug diesen befahren hat.
-
1 1 shows a schematic illustration of a time profile of a drive power determined by a receiving vehicle for a preceding time interval, -
2 is a schematic representation of a broadcasting vehicle traveling along a route section, and -
3 is a schematic representation of the receiving vehicle, which is located in front of the route section after the sending vehicle has traveled there.
Bei dem im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung. Bei dem Ausführungsbeispiel stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsform jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren ist die beschriebene Ausführungsform auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.The exemplary embodiment explained below is a preferred embodiment of the invention. In the exemplary embodiment, the described components of the embodiment each represent individual features of the invention that are to be considered independently of one another, which also further develop the invention independently of one another and are therefore also to be regarded individually or in a combination other than the one shown as part of the invention. Furthermore, the described embodiment can also be supplemented by further features of the invention that have already been described.
In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.In the figures, elements with the same function are each provided with the same reference symbols.
In dem in
Die Leistungswerte
F_Rad ist hierbei abhängig von den aktuellen, den Fahrwiderstand beeinflussenden Konstruktionsgrößen und Fahrtparametern: der Fahrzeugmasse m, dem Luftwiderstand cW * A, dem Rollwiderstand f, der Straßensteigung α und der Fahrzeugbeschleunigung a. Hieraus ergibt sich die alternative Rechenvorschrift für die Antriebskraft F_Rad:
Damit ergibt sich die Berechnungsvorschrift:
Jedes Sendefahrzeug
Für die standardisierte Fahrzeugmasse m_Norm, den Luftwiderstand cW_Norm * A_Norm, den Rollwiderstand f_Norm wird eine normierte Antriebskraft F_Rad_Norm berechnet. Hieraus kann dann ein normierter Leistungswert P_Norm berechnet werden, z.B. als P_Norm = F_Rad_Norm * v. Die hierbei benötigten aktuellen Werte für die übrigen Fahrtparameter a, v und α können die aus dem Stand der Technik bekannten Algorithmen verwendet werden. Die Luftdichte roh kann als ein konstanter Wert angenommen werden. Die Windgeschwindigkeit v_Wind kann vernachlässigt werden oder beispielsweise auf der Grundlage meteorologischer Daten ermittelt werden. A standardized driving force F_Rad_Norm is calculated for the standardized vehicle mass m_Norm, the air resistance cW_Norm * A_Norm, the rolling resistance f_Norm. A standardized power value P_Norm can then be calculated from this, for example as P_Norm = F_Rad_Norm * v. The current values required for the remaining travel parameters a, v and α can be used using the algorithms known from the prior art. The air density raw can be taken as a constant value. The wind speed v_Wind can be neglected or determined, for example, on the basis of meteorological data.
Jedes Sendefahrzeug
In der Serveranordnung
In
Die zusammengefassten Leistungswerte
In einem Zwischenschritt kann hierbei durch das Empfangsfahrzeug
Zur Veranschaulichung der Ent-Normierung ist in
Das Empfangsfahrzeug
Indem Leistungswerte ermittelt werden, ist auch die Fahrgeschwindigkeit der Sendefahrzeuge
Beim Ermitteln der zusammengefassten Leistungswerte
Insgesamt wird somit durch die Sendefahrzeuge das Problem der fahrzeugmassen- und fahrwiderstandsabhängigen Antriebsleistung durch ein geeignetes Normierungsverfahren mittels der normierten Konstruktionsparameter m_Norm, cW_Norm, A_Norm, f_Norm in jedem Sendefahrzeug
Somit wird die Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Radleistungs-Prädiktion verbessert. Das Verfahren liefert auch auf Streckenabschnitten mit fehlender und/oder schlechter Qualität der Daten für die Fahrstrecke, also beispielsweise die Position von Baustellen oder die Aktualität der Baustellendaten, gute Radleistungs-Prädiktionswerte aus den Schwarmdaten der Sendefahrzeuge
Zur Reduzierung des Datenaufkommens bei der Übertragung von P_Norm zwischen Sende-/Empfangsfahrzeugen
Die Definition von Streckenpunkten Sn kann äquidistant erfolgen. Abstände können somit abhängig von der erforderlichen Genauigkeit und der übertragbaren Datenmenge gewählt werden.Waypoints Sn can be defined equidistantly. Distances can thus be selected depending on the required accuracy and the amount of data that can be transferred.
In einer anderen Ausprägung werden die Streckenpunkte variabel mit möglichst großen Abständen gewählt. Die entstehenden Segmente zwischen zwei Streckenpunkten Sn weisen dabei eine maximale zulässige Varianz der P_Norm-Werte auf.In another form, the route points are selected variably with the largest possible distances. The segments that arise between two route points Sn have a maximum permissible variance of the P_Norm values.
Insgesamt zeigt das Beispiel, wie durch die Erfindung ein Verfahren zur Bestimmung der durchschnittlichen, realstreckenbezogenen Antriebsleistung durch Schwarm-Online-Auswertung bereitgestellt werden kann.Overall, the example shows how a method for determining the average, real-distance-related drive power can be provided by swarm online evaluation by the invention.
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