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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art. Außerdem betrifft die Erfindung eine Datenverarbeitungseinrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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Für elektrisch angetriebene Fahrzeuge ist es bekannt, dass Fahrtrouten des Elektrofahrzeugs zwischen einem bekannten Startpunkt und einem bekannten Zielpunkt, beispielsweise durch ein entsprechend ausgebildetes Navigationssystem, so geplant werden können, dass unterwegs Ladestationen aufgesucht werden können, in deren Bereich elektrische Leistung von dem Fahrzeug aufgenommen und damit seine Batterien geladen werden können. Hierzu kann beispielsweise auf die
WO 2013/034406 A1 verwiesen werden. Im darin genannten Stand der Technik sind entsprechende Verfahren beschrieben, bei welchen verfügbare Ladestationen durch das Fahrzeug aufgesucht werden. In der genannten Schrift selbst ist eine Methode offenbart, bei welcher die Routenplanung anhand von entlang möglicher Routen verfügbaren Ladestationen erfolgt. Die Schrift offenbart außerdem die Reservierung einer verfügbaren Ladestation, um bei der Ankunft an dieser Ladestation keine unnötigen Wartezeiten in Kauf nehmen zu müssen.
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Ferner ist es aus dem allgemeinen Stand der Technik bekannt, eine Route auf Basis des Ladezustands der Batterien des Fahrzeugs und der Ladevorgänge auf der Route zu planen. Außerdem ist die Einbindung öffentlicher Verkehrsmittel in die Routenplanung bekannt. Reicht der Ladezustand einer Batterie des Fahrzeugs beispielsweise nicht aus um das Ziel zu erreichen, so kann das Elektrofahrzeug an eine Ladestation geführt werden, von welcher aus der Fahrer seine Fahrt mit in der Nähe befindlicher öffentlicher Verkehrsmittel fortsetzen kann.
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Im Prinzip steht bei all den Verfahren immer das Erreichen des Zielpunkts im Vordergrund, sodass die gesamte Routenplanung und/oder Nutzung von Ladestationen dahingehend ausgelegt wird, dass der Nutzer des Fahrzeugs sein Ziel mit der zur Verfügung stehenden elektrischen Leistung erreichen kann. Dabei wird quasi immer unterstellt, dass im Ziel eine entsprechende Infrastrukturzum Laden der Batterien des Fahrzeugs vorhanden ist. In der Praxis ist es jedoch häufig so, dass die das Fahrzeug nutzende Person ein entsprechendes Ziel anpeilt und nach einer unterschiedlich langen geplanten Verweildauer an diesem Ziel eine weitere Aktivität mit dem Fahrzeug vornehmen möchte. Wenn dann die in der Batterie verfügbare Leistung hierfür nicht ausreicht, dann stellt dies für die das Fahrzeug nutzende Person einen gravierenden Nachteil dar.
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Es ist daher die Aufgabe der hier vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs anzugeben, bei welchem die genannten Nachteile vermieden werden, und welches einer das Fahrzeug nutzenden Person die maximale Flexibilität bei der Nutzung des Fahrzeugs gibt.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale in dem Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den hiervon abhängigen Unteransprüchen. In den Ansprüchen 9 und 10 ist außerdem eine Datenverarbeitungseinrichtung für das erfindungsgemäße Verfahren sowie eine vorteilhafte Weiterbildung derselben angegeben.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es so, dass das Elektrofahrzeug, vergleichbar wie die Fahrzeuge im Stand der Technik, zum Nachladen seiner Batterien über Einrichtungen verfügt, welche ein Nachladen der Batterien an öffentlichen Ladestationen ermöglichen. Vorzugsweise kann dies eine Einrichtung zur induktiven Übertragung von elektrischer Leistung sein. Aber auch herkömmliche Methoden, bei denen zum Nachladen der Batterien beispielsweise ein Kabel oder ein anderes elektrisches Kontaktelement mechanisch an dem Fahrzeug angeschlossen wird, sind denkbar. Vergleichbar wie im Stand der Technik wird eine Fahrtroute des Fahrzeugs zwischen dem bekannten Startort und einem bekannten Zielort in Abhängigkeit der unterwegs verfügbaren Ladestationen geplant. Dies kann beispielsweise in einem Navigationssystem erfolgen. Der Startpunkt des Fahrzeugs ist diesem System aus seinem Ortungsmodul, beispielsweise einem GPS-Modul, bekannt. Der Zielpunkt wird durch die das Fahrzeug nutzende Person an dem Navigationsgerät eingegeben. Das Navigationsgerät plant dann in Kenntnis der unterwegs verfügbaren Ladestationen, welche in seinen Karteninformationen entsprechend hinterlegt sind, die Fahrtroute.
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Erfindungsgemäß ist es nun so, dass die Planung der Fahrtroute in der Art erfolgt, dass der Ladezustand der Batterien am Zielpunkt einer Nutzervorgabe in Bezug auf den Ladezustand der Batterien im Startpunkt entspricht. Der das Fahrzeug nutzenden Person wird also bei der Zieleingabe die Möglichkeit gegeben, eine Erwartung an den Ladezustand der Batterien des Elektrofahrzeugs am Zielpunkt mitzuteilen. So kann beispielsweise wenn am Zielpunkt die Zeit und die Möglichkeit besteht, die Batterien des Elektrofahrzeugs nachzuladen, die Fahrtroute so geplant werden, dass die Batterien des Elektrofahrzeugs entsprechend leer gefahren werden, und so eine hinsichtlich der Fahrtzeit, einschließlich der notwendigen Ladepausen, optimierte Fahrtroute ermittelt wird.
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Alternativ dazu kann die das Fahrzeug nutzende Person auch eine andere Vorgabe machen, beispielsweise dass der Ladezustand im Zielpunkt in etwa gleich groß sein soll wie im Startpunkt. Die Fahrt des Fahrzeugs erfolgt dann so, dass unterwegs entsprechende Ladestationen angefahren werden, um diese Vorgabe entsprechend zu erzielen. Dies kann beispielsweise als Auswahl durch die das Fahrzeug nutzende Person insbesondere dann sinnvoll sein, wenn diese Person weiß, dass sie vom Zielpunkt, an dem gemäß ihrem Wissen keine Ladestation vorhanden ist, nach einer Aufenthaltsdauer noch eine entsprechende Strecke weiterfahren will. Beispielsweise wenn die Person einen Termin in einem Ort hat, in dem keine Ladestation verfügbar ist, und wenn die entsprechende Person nach dem Termin diesen Ort auch wieder verlassen können möchte, ohne zuvor die Möglichkeit einer Batterieladung zu organisieren.
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Weitere Möglichkeiten können auch eine entsprechende Vorgabe umfassen, bei welcher die das Fahrzeug nutzende Person im Zielpunkt einen höheren Ladezustand haben möchte, als am Startpunkt. Die Route kann dann ebenfalls unter Einbeziehung der verfügbaren Ladestationen so geplant werden, dass ein intensives Nachladen der Batterien des Elektrofahrzeugs während Ladepausen entlang der Fahrtroute möglich ist.
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Dann liegt im Zielbereich ein entsprechend höherer Ladezustand vor, sodass die das Elektrofahrzeug nutzende Person dann die volle Flexibilität hinsichtlich der Reichweite hat.
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Die Ladestationen können dabei insbesondere solche Ladestationen umfassen, in deren Bereich die Batterien des Fahrzeugs induktiv nachgeladen werden, wenn das Fahrzeug dort ohnehin stoppt. Solche Ladestationen können beispielsweise an Kreuzungen im Bereich der Ampeln vorgesehen werden. Steht ein Elektrofahrzeug dann an einer roten Ampel, werden während des Ampelstopps automatisch seine Batterien nachgeladen.
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Alternativ oder insbesondere ergänzend hierzu kann es auch vorgesehen sein, dass die Ladestationen solche Ladestationen umfassen, welche im Bereich von Bushaltestellen angeordnet sind. An solchen Bushaltestellen entlang der Fahrtstrecke kann das Elektrofahrzeug dann kurzzeitig anhalten, um während der Wartezeit an der Bushaltestelle seine Batterien nachzuladen. Auch hier bietet sich die Verwendung von induktiven Ladestationen an.
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Bei der Wahl der entsprechenden Ladestationen wie beispielsweise den Ladestationen in Bushaltestellen oder auch herkömmlichen Ladestationen, welche sich beispielsweise auf Autobahnraststätten oder im öffentlichen Parkraum befinden, kann dabei die Belegung der Ladestationen oder eine Wartezeit, bis diese Ladestationen frei werden, in dem Fahrroutenplanung mit berücksichtigt werden. Hierzu kann, wie es im eingangs genannten Stand der Technik beschrieben ist, eine Kommunikation des Fahrzeugs mit einem Service des Betreibers der Ladestationen erfolgen, um so Informationen zur Verbesserung der Routenplanung zu erhalten.
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Im Zuge dessen ist es gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens auch denkbar, dass vergleichbar wie im eingangs genannten Stand der Technik Ladestationen über einen Serviceprovider per Telekommunikation vorgebucht werden. Die das Fahrzeug nutzende Person kann also die Nutzung der entsprechenden Ladestationen vorbuchen, sodass diese dann ohne oder mit kurzer Wartezeit für die das Fahrzeug nutzende Person frei sind, sodass diese ihr Fahrzeug hier entsprechend nachladen kann.
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Gemäß einer sehr vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann es dabei vorgesehen sein, dass die Buchung der Ladestation dynamisch angepasst wird, insbesondere wenn sich durch Verkehrsstau oder ähnliches die errechnete Ankunftszeit des Fahrzeugs an der Ladestation entsprechend verändert.
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Insbesondere bei den Ladestationen an einer Bushaltestelle, welche oben erwähnt worden sind, kann alternativ oder ergänzend zu der Berücksichtigung der Belegung und/oder Wartezeit auch zusätzlich der Busfahrplan mit berücksichtigt werden, sodass die Haltebucht in jedem Fall dann zur freien Verfügung steht, wenn ein Bus die Bushaltestelle benötigt.
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Das erfindungsgemäße Verfahren lässt sich insbesondere über ein Computerprogramm betreiben. Eine Datenverarbeitungseinrichtung kann daher vorgesehen werden, welche zur Ausführung eines Computerprogramms zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichtet ist. Eine solche Datenverarbeitungseinrichtung kann insbesondere Teil eines Navigationssystems innerhalb des Fahrzeugs sein und kann gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung zusammen mit dem Navigationssystem fest in dem Fahrzeug verbaut sein.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Idee kann es jedoch auch vorgesehen sein, dass die Datenverarbeitungseinrichtung als mobiles Endgerät ausgebildet ist. Ein solches mobiles Endgerät bietet der das Fahrzeug nutzenden Person eine deutliche Erhöhung des Komforts, da beispielsweise der Zielpunkt sowie der gewünschte Ladezustand im Verhältnis zum aktuellen Ladezustand im Zielpunkt bequem von außerhalb des Fahrzeugs vorgegeben werden kann. Die Datenverarbeitungseinrichtung in Form des mobilen Endgeräts kann dann die Durchführung des Verfahrens entweder alleine vornehmen, beispielsweise indem das Computerprogramm als Anwendersoftware (App) auf einem Smartphone ausgebildet ist. Es ist jedoch auch denkbar, dass das mobile Endgerät mit einem fest in dem Fahrzeug verbauten Navigationsgerät entsprechend korrespondiert, um so den Vorteil der bequemen Eingabe an dem mobilen Endgerät mit den Vorteilen hinsichtlich der Genauigkeit der Positionsbestimmung und der Bestimmung der Fahrzeugbewegungen, wie sie bei einem fest eingebauten Navigationsgerät vorliegen, zu nutzen.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Idee ergeben sich auch aus dem Ausführungsbeispiel, welches nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figur näher dargestellt ist.
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In der Darstellung der Figur ist ein mit 1 bezeichneter Startpunkt eines mit 2 bezeichneten Elektrofahrzeugs dargestellt. Dieses Elektrofahrzeug 2 möchte zu einem mit 3 bezeichneten Zielpunkt fahren. Der aktuelle Ladezustand des Elektrofahrzeugs 2 im Startpunkt 1 ist über eine teilweise Einfärbung einer mit 4 bezeichneten Batterie neben dem Elektrofahrzeug 2 symbolisiert. Neben der Eingabe des Zielpunkts 3 kann eine das Elektrofahrzeug 2 nutzende Person nun außerdem angeben, ob sie den Zielpunkt 3 erreichen möchte, mit einem in etwa gleichen Ladezustand der Batterie 4, einem geringeren Ladezustand der Batterie 4 oder einem höheren Ladezustand der Batterie 4, als dieser aktuell am Startpunkt 1 vorliegt.
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In dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Figur sind nun drei Fahrtrouten angegeben, welche mit A, B, C gekennzeichnet sind. Unterwegs auf der jeweiligen Route A, B, C sind beispielhaft Ampeln 5, welche über ein Ampelsymbol zu erkennen sind, und Bushaltestellen 6, welche über ein „H”-Symbol zu erkennen sind, eingezeichnet. Im Bereich dieser Ampeln 5 und Bushaltestellen 6 soll, vorzugsweise über induktive Übertragungseinrichtungen für elektrische Leistung, ein Nachladen der Batterien 4 des Elektrofahrzeugs 2 erfolgen. Auf der Route A, welche einen in etwa gleichen Ladezustand der Batterie 4 des Elektrofahrzeugs 2 im Zielpunkt 3 wie im Startpunkt 1 ermöglicht, liegen beispielsweise zwei Ampeln 5 und eine Bushaltestelle 6. Es bestehen also drei Möglichkeiten, die Batterie 4 nachzuladen. Gleichzeitig kann beispielsweise über ein Navigationssystem, in welchem das Verfahren in einem Computerprogramm ausgeführt wird, ermittelt werden, wie viel elektrische Energie das Fahrzeug 2 auf der Route A in etwa braucht. Hält sich die Möglichkeit der Nachladung und die verbrauchte Energie in etwa die Waage, dann ist die Route A für den ersten Fall, dass die Batterie 4 den in etwa gleichen Ladezustand aufweisen soll, geeignet. Dies ist in der Darstellung der Figur im Bereich des Zielpunkts 3 und dem dort wiederum dargestellten Ladezustand der Batterie 4 entsprechend angedeutet.
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Die mit B bezeichnete Route soll in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ideal hinsichtlich der Fahrtzeit sein. Hierfür werden nur zwei Lademöglichkeiten in Form einer Bushaltestelle 6 und einer Ampel 5 entsprechend angefahren. Da beim Anfahren einer Bushaltestelle 6 als Ladestation berücksichtigt werden muss, ob diese frei ist und aktuell nicht durch einen Bus benötigt wird, kann je nach Uhrzeit und Situation die mögliche Nachladung der Batterien 4 des Elektrofahrzeugs 2 hier auch fallen. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel soll auf der Route B also keine Nachladung in der Größenordnung möglich sein, wie elektrische Leistung durch das Fahrzeug 2 verbraucht wird. Im Zielpunkt 3 ist der Ladezustand der Batterie 4 dementsprechend als niedriger symbolisiert, als er bei der Verwendung der Route B im Bereich des Startpunkts 1 war.
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Die Route C ermöglicht nun mit drei Ampeln 5 und zwei Bushaltestellen 6 entsprechend viele Möglichkeiten zum Nachladen, sodass bei einer Fahrt entlang der Route C zwar gegebenenfalls mehr Zeit benötigt wird, das Elektrofahrzeug 2 im Zielpunkt 3 jedoch einen höheren Ladezustand seiner Batterien 4 aufweist, als im Startpunkt 1. Auf der Route C ist also ein zusätzliches Aufladen der Batterien 4 über den Ladezustand im Startpunkt 1 hinaus möglich.
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Die Planung der Fahrtroute, also entweder A, B oder C, kann somit in Abhängigkeit des Wunsches der das Elektrofahrzeug 2 nutzenden Person hinsichtlich des Ladezustands der Batterien 4 im Zielpunkt 3 ausgewählt werden. Je nach Vorgabe wird entweder die Route A genutzt, sodass der Ladezustand in etwa gleich bleibt, die Route B, wenn der Ladezustand niedriger werden darf, und die Route C, wenn der Ladezustand ansteigen soll.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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