DE102018209153A1 - Verfahren und System zur Bestimmung von Parkplätzen mit Ladestationen basierend auf Fahrzeugdaten - Google Patents

Verfahren und System zur Bestimmung von Parkplätzen mit Ladestationen basierend auf Fahrzeugdaten Download PDF

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Abstract

Offenbart ist ein Verfahren zum Erstellen und Betreiben von Belegungskarten von Elektroladestationen für Fahrzeuge, wobei in einer externen Servereinheit eine Parkraumkarte mit Parkmöglichkeiten für Fahrzeuge bereitgestellt wird, ein Ladevorgang mindestens einen Fahrzeugs an einer Elektroladestation erkannt wird, eine Position des mindestens eines Fahrzeugs bei einem Start des Ladevorgangs ermittelt wird, die ermittelte Position des mindestens einen Fahrzeugs im Ladevorgang über eine Kommunikationseinheit an die externe Servereinheit übertragen wird, die Position des mindestens einen im Ladevorgang angeordneten Fahrzeugs als eine Elektroladestation in der Belegungskarte oder der Parkraumkarte gespeichert wird, wenn die Position mit einer Parkmöglichkeit der Parkraumkarte übereinstimmt. Des Weiteren ist ein Fahrzeugsystem offenbart.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erstellen und Betreiben von Belegungskarten von Elektroladestationen für Fahrzeuge sowie ein System.
  • Stand der Technik
  • In der Automobilindustrie erlangen Dienstleistungen im Bereich von Karten und sogenannten Human-Machine-Interfaces zunehmend an Bedeutung. Derartige Dienstleistungen können insbesondere auf dem Crowdsourcing basieren. Hintergrund hierzu ist zum einen die steigende Ausstattungsrate von Fahrzeugen durch Fahrzeugsensoren und die zunehmende datenleitende Anbindung der an externe Einheiten, zum anderen die Nachfrage bzw. ein steigender Marktdruck nach neuen Mehrwertdiensten für den Autofahrer.
  • Derzeit sind beispielsweise Dienstleistungen im Bereich des Communitybasierten Parkens und im Bereich der Kartenerstellung für hochautomatisiertes Fahren (engl. highly automated driving, HAD) bekannt. Diese Lösungen funktionieren grundsätzlich nach dem gleichen Prinzip. Über eine Fahrzeugsensorik verschiedener Fahrzeuge werden Daten gesammelt und an einen Server in einer Cloud gesendet. Diese Fahrzeuge fungieren als sogenannte Senderfahrzeuge bzw. als Transmitter. Dort werden die unterschiedlichen Datenquellen aggregiert und über Algorithmen und Data-Mining Methoden zu entsprechenden Services verarbeitet. Diese Dienstleistungen werden anschließend über die Cloud anderen Autofahrern zur Verfügung gestellt. Die Fahrzeuge, welche die von der Cloud bereitgestellten Dienstleistungen in Anspruch nehmen, sind sogenannte Empfängerfahrzeuge bzw. Receiver.
  • Problematisch kann jedoch die Bereitstellung von Merkmalen einer Infrastruktur sein, welche sich häufig verändern. Derartige Merkmale können insbesondere Parkplätze mit Ladestationen für Fahrzeuge sein, wobei die Ladestationen uneinheitlich von unterschiedlichen Betreibern bereitgestellt werden und ihre Anzahl kontinuierlich steigt oder variiert.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe kann darin gesehen werden, ein Verfahren und ein System zum flexiblen und betreiberunabhängigen Ermitteln von Elektroladestationen vorzuschlagen.
  • Diese Aufgabe wird mittels des jeweiligen Gegenstands der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von jeweils abhängigen Unteransprüchen.
  • Nach einem Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Erstellen und zum Betreiben von Belegungskarten von Elektroladestationen für Fahrzeuge bereitgestellt. Es wird in einem Schritt des Verfahrens in einer externen Servereinheit eine Parkraumkarte mit Parkmöglichkeiten für Fahrzeuge bereitgestellt.
  • Anschließend wird ein Ladevorgang mindestens eines Fahrzeugs an einer Elektroladestation erkannt und eine Position des mindestens einen Fahrzeugs bei einem Start des Ladevorgangs ermittelt.
  • Die ermittelte Position des mindestens einen Fahrzeugs im Ladevorgang wird über eine Kommunikationseinheit des Fahrzeugs an die externe Servereinheit übertragen.
  • Es wird die Position des mindestens einen im Ladevorgang angeordneten Fahrzeugs als eine Elektroladestation in der Belegungskarte oder der Parkraumkarte gespeichert, wenn die Position des mindestens einen Fahrzeugs mit einer Parkmöglichkeit der Parkraumkarte übereinstimmt.
  • Durch das Verfahren kann eine Vielzahl an Daten der so genannten Sendefahrzeuge dazu eingesetzt werden, Parkplätze mit Elektroladestation bzw. Ladestationen zu finden.
  • Insbesondere können die Ladestationen in einem so genannten On-Street Bereich identifiziert werden. Die Identifikation der Positionen von Ladestationen kann ausschließlich auf Fahrzeugdaten basieren. Da das erfindungsgemäße Verfahren auf dem Crowdsourcing basiert, kann die Positionsermittlung der Ladestationen beliebig skalierbar sein und unabhängig von Ladeinfrastrukturbetreibern erfolgen.
  • Als Voraussetzung kann eine funktionierende Generierung einer Parkraumkarte mit Informationen zu öffentlichen Parkmöglichkeiten herangezogen werden. Eine derartige Parkraumkarte kann beispielsweise basierend auf Ultraschallsensoren, Radarsensoren oder LIDAR-Sensoren durch eine Vielzahl an Fahrzeugen erstellt werden, welche mit einer datenverarbeitenden externen Servereinheit gekoppelt sind. Die öffentlichen Parkmöglichkeiten dienen insbesondere einer Abgrenzung von privaten Parkmöglichkeiten, wie beispielsweise Garageneinfahrten. Alternativ oder zusätzlich können auch städtische Parkraumkarten und Bebauungspläne für Parkräume zum durchführen des Verfahrens herangezogen werden.
  • Durch das erfindungsgemäße Verfahren können die Informationen von Parkraumkarten mit entsprechenden Meta-Daten angereichert werden, um automatisiert eine Karte von Elektroladestationen und einem Belegstatus der Elektroladestation zu erhalten. Vorteilhaft ist hierbei, dass das Verfahren zum Ermitteln der Parkplätze bzw. Parkmöglichkeiten mit Ladestationen ausschließlich auf Fahrzeugdaten (Crowdsourcing-Ansatz) basiert. Hierdurch kann unabhängig von Betreibern der Ladestationen eine räumliche Situation der Ladestationen ermittelt und stetig fahrzeugbasiert aktualisiert werden. Vorzugsweise kann die Ermittlung von Positionen und eines Ladevorgangs automatisiert während eines üblichen Gebrauchs von elektrisch angetriebenen Fahrzeugen erfolgen. Insbesondere ist hierfür keine datenleitende Kommunikation der Ladestation mit der externen Servereinheit notwendig. Alternativ oder zusätzlich kann die externe Servereinheit einen Zugriff auf Daten der Ladestation erhalten.
  • Zum Erstellen einer Belegungskarte von Ladestationen für Fahrzeuge muss das mindestens eine Fahrzeug mit der externen Servereinheit datenleitend verbindbar sein. Insbesondere muss ein Zugang zu Fahrzeugdaten über einen Fahrzeugbus oder zumindest relevante Statusinformationen, wie beispielsweise ein aktivierter Ladevorgang und eine Position des Fahrzeugs, der externen Servereinheit bzw. einem Backend bereitgestellt werden. Zum Durchführen einer Differenzierung bezüglich eines Parkraums oder eines nichtöffentlichen Parkraums, weist die externe Servereinheit eine entsprechende aktualisierbare Parkraumkarte auf.
  • Die Position einer Elektroladestation in der Parkraumkarte bzw. der Belegungskarte kann beispielsweise basierend auf den folgenden Schritten ermittelt werden:
    • - Das mindestens eine Fahrzeug wird packend abgestellt. Der Zustand kann beispielsweise über Klemme 15 bzw. deaktivierte Zündung des Fahrzeugs detektiert und gemeinsam mit einer ermittelten Fahrzeugposition an die externe Servereinheit übertragen werden.
    • - In der externen Servereinheit erfolgt ein Abgleich der übermittelten Position des Fahrzeugs mit der Parkraumkarte.
    • - Falls die Fahrzeugposition mit einer Parkmöglichkeit der Parkraumkarte übereinstimmt und ein Ladevorgang des Fahrzeugs erkannt wurde, kann eine Eintragung der Ladestation in die Parkraumkarte oder die Belegungskarte durch die externe Servereinheit durchgeführt werden.
  • Das Verfahren kann durch einen Einsatz von vielen Fahrzeugen bestätigt und aktualisiert werden. Insbesondere kann das Verfahren beliebig skalierbar und auch über Stadtgrenzen hinaus einsetzbar sein.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel des Verfahrens wird die Elektroladestation mit dem mindestens einen im Ladevorgang angeordneten Fahrzeug in der Belegungskarte oder der Parkraumkarte als belegt gekennzeichnet. Insbesondere wenn die Ladestation in der Parkraumkarte oder in der Belegungskarte bereits bekannt ist, kann ein an die Ladestation angeschlossenes Fahrzeug gemeinsam mit einer übermittelten Position des Fahrzeugs in der externen Servereinheit den Status der jeweiligen Ladestation verändern. Bei einem Beginn eines Ladevorgangs kann die Ladestation in der Belegungskarte als „belegt“, „nicht verfügbar“ oder als „derzeit ladend“ vermerkt werden.
  • Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel des Verfahrens wird eine voraussichtliche Ladedauer des mindestens einen Fahrzeugs im Ladevorgang über die Kommunikationseinheit an die externe Servereinheit übertragen. Hierdurch kann eine zusätzliche Information bezüglich des Ladevorgangs an die externe Servereinheit übertragen werden. Basierend auf der voraussichtlichen Ladedauer kann in der externen Servereinheit ein Timer aktiviert werden. Hierdurch kann für andere Fahrzeuge bzw. eine Ladegelegenheit suchende Fahrzeuge ein Zeitpunkt ermittelt werden, zu welchem die Elektroladestation voraussichtlich verfügbar sein kann.
  • Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel des Verfahrens wird die mindestens eine Elektroladestation nach Ablauf der voraussichtlichen Ladedauer in der Belegungskarte oder der Parkraumkarte als verfügbar gekennzeichnet. Hierdurch kann eine Belegungskarte erstellt werden, welche die verfügbaren Elektroladestationen nach einer jeweils voraussichtlichen Ladedauer der Fahrzeuge automatisiert als Verfügbar oder zumindest als voraussichtlich Verfügbar freigibt. Durch ein Aktivieren der Zündung des mindestens einen Fahrzeugs kann eine endgültige Freigabe der Elektroladestation erfolgen.
  • Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel des Verfahrens werden ein Parkvorgang und ein Ladevorgang des mindestens einen Fahrzeugs durch das mindestens eine Fahrzeug erkannt und als ein Status an die externe Servereinheit zum Durchführen eines Abgleichs mit der Parkraumkarte übertragen. Die Information über das Abstellen des Fahrzeugs und den Beginn des Ladevorgangs kann vorzugsweise in einer gebündelten Form als ein Statusbericht, beispielsweise als ein Datenpaket, an die externe Servereinheit übermittelt werden. Die relevanten Informationen zum Erstellen und Betreiben der Belegungskarte können somit effizient und schnell zwischen dem mindestens einen Fahrzeug und der externen Servereinheit ausgetauscht werden.
  • Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel des Verfahrens wird mindestens ein auf der Position einer Elektroladestation abgestelltes Fahrzeug ohne ein Einleiten eines Ladevorgangs von der externen Servereinheit als ein ordnungswidrig abgestelltes Fahrzeug gekennzeichnet. Wird ein Fahrzeug an einem Parkplatz abgestellt, welches eine Elektroladestation aufweist ohne einen Ladevorgang einzuleiten, kann davon ausgegangen werden, dass das abgestellte Fahrzeug kein elektrisch betreibbares Fahrzeug ist und somit unberechtigterweise abgestellt wurde. Es können somit technisch einfach Ordnungswidrigkeiten aufgedeckt werden.
  • Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel des Verfahrens wird die Position eines ordnungswidrig abgestellten Fahrzeugs unmittelbar oder nach Ablauf einer Zeitspanne an eine Verwaltungseinheit übermittelt. Beispielsweise kann die Verwaltungseinheit ein Parkplatzmanagement sein, welches das Fahrzeug überprüft und zum Freigeben der Elektroladestation auffordert. Alternativ oder zusätzlich kann die Verwaltungseinheit ein Abschleppdienst sein, welcher direkt oder nach einer vordefinierten Zeitspanne zum Entfernen des ordnungswidrig abgestellten Fahrzeugs kontaktiert wird. Insbesondere kann der Vorgang automatisiert durchgeführt werden, wodurch Betriebskosten eingespart werden können.
  • Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel des Verfahrens wird die Position der mindestens einen Elektroladestation in der Belegungskarte oder der Parkraumkarte durch Positionsdaten von mindestens einem weiteren Fahrzeug bestätigt. Durch diese Maßnahme können sogenannte Häufigkeitsverfahren zum Bestätigen der ermittelten Ladestationen durchgeführt werden. Dabei kann durch unterschiedliche Fahrzeuge zu unterschiedlichen Zeitpunkten dieselben Ladestationen registriert und der externen Servereinheit mitgeteilt werden. Es kann somit ein robustes Verfahren realisiert werden, welches selbstständig Fehler in der Erkennung der Ladestationen eliminieren bzw. korrigieren kann.
  • Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel des Verfahrens wird ein Parkvorgang des mindestens einen Fahrzeugs durch ein Ausschalten einer Fahrzeugzündung erkannt und an die externe Servereinheit übertragen. Beispielsweise kann über ein Steuergerät oder ein Spannungsmessgerät an einem Fahrzeugbus ermittelt werden, dass die Zündung des Fahrzeugs deaktiviert ist. Hierdurch kann technisch einfach ein Abstellen bzw. Parken des mindestens einen Fahrzeugs registriert werden.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Fahrzeugsystem, insbesondere zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens bereitgestellt. Das Fahrzeugsystem weist mindestens ein elektrisch betreibbares und an mindestens einer Elektroladestation aufladbares Fahrzeug mit einer Kommunikationseinheit auf. Des Weiteren weist das Fahrzeugsystem mindestens eine Elektroladestation, welche im Bereich einer Parkmöglichkeit angeordnet ist und eine externe Servereinheit zum Empfangen von über die Kommunikationseinheit gesendeten Daten auf.
  • Das Verfahren und das Fahrzeugsystem können beispielsweise im Bereich von sogenannten Community-based parking eingesetzt werden. Die bereitgestellten Belegungskarten können insbesondere von Städten oder von Kommunen verwendet werden.
  • Die Information von Parkplätzen an Elektroladestationen stellt einen immensen Mehrwert für Autofahrer bei der Parkplatzsuche dar. Zum einen für Fahrer von Elektrofahrzeugen auf der Suche nach einem entsprechenden Parkplatz, zum anderen als Parkplatzrestriktion bzw. als ein Parkverbot für Autofahrer mit Verbrennungsmotor auf der Suche nach Parkplätzen. Eine derartige Crowdscource-basierte Lösung kann zudem eine Skalierung sicherstellen, welche insbesondere unabhängig von Meta-Daten der jeweiligen Elektroladestation bzw. von Ladeinfrastrukturbetreibern ist.
  • Im Folgenden werden anhand von stark vereinfachten schematischen Darstellungen bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Hierbei zeigen
    • 1 ein schematisches Fahrzeugsystem gemäß einer Ausführungsform der Erfindung und
    • 2 ein Ablaufdiagramm zum Veranschaulichen eines erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß einer Ausführungsform.
  • Die 1 zeigt ein Fahrzeugsystem 1 gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform. Das Fahrzeugsystem 1 weist mindestens ein elektrisch betreibbares Fahrzeug 2 auf.
  • Das mindestens eine Fahrzeug 2 kann beispielsweise ein reines Elektrofahrzeug oder ein Hybridfahrzeug sein.
  • Das mindestens eine Fahrzeug 2 ist hierbei derart ausgestaltet, dass die Batterien des Fahrzeugs 2 an einer Elektroladestation 4 aufgeladen werden können. Der Übersicht halber sind die Batterien des Fahrzeugs 2 nicht dargestellt. Die Elektroladestation 4 ist gemäß dem Ausführungsbeispiel Teil des Fahrzeugsystems 1.
  • Des Weiteren weist das mindestens eine Fahrzeug 2 eine interne Steuereinheit 6 auf. Mit Hilfe der Steuereinheit 6 können Fahrzeugsensoren 8 ausgelesen und ausgewertet werden. Des Weiteren kann eine Kommunikationseinheit 10 des Fahrzeugs 2 durch die Steuereinheit 6 verwendet werden.
  • Die Fahrzeugsensoren 8 können beispielsweise optische Sensoren, wie Kameras oder LIDAR-Sensoren, und elektrische Sensoren, zum Ermitteln von elektrischen Strömen und Spannungen, sein. Durch die Fahrzeugsensoren 8 kann somit ein Parken des Fahrzeugs 2 durch Abschalten einer Zündung erkannt werden. Mit Hilfe der Fahrzeugsensoren 8 kann ein initiierter Ladevorgang an der Elektroladestation 4 ermittelt werden. Hierfür kann beispielsweise eine Kapazitätsänderung der Batterie oder eine angelegte Spannung an einem Ladekabel des Fahrzeugs 2 detektiert werden.
  • Über die Kommunikationseinheit 10 kann das mindestens eine Fahrzeug 2 eine Kommunikationsverbindung 12 zu einer externen Servereinheit 14 herstellen. Die Kommunikationsverbindung 12 kann vorzugsweise drahtlos ausgestaltet sein und auf einem WLAN, GSM, UMTS oder LTE Standard basieren.
  • Die externe Servereinheit 14 kann als eine Cloud ausgestaltet sein und Parkraumkarten sowie Belegungskarten speichern und verarbeiten. Insbesondere kann die externe Servereinheit 14 die über die Kommunikationsverbindung 12 übermittelten Daten von einer Vielzahl an Fahrzeugen 2 empfangen und verarbeiten.
  • In der 2 ist ein Ablaufdiagramm zum Veranschaulichen eines Verfahrens 16 Verfahren zum Erstellen und Betreiben von Belegungskarten von Elektroladestationen für Fahrzeuge gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform dargestellt. Das Verfahren 16 kann beispielsweise mit einem Fahrzeugsystem 1 durchgeführt werden.
  • In einem Schritt 17 wird eine Parkraumkarte mit Parkmöglichkeiten P für Fahrzeuge 2 in der externen Servereinheit 14 bereitgestellt.
  • Anschließend wird ein Parkvorgang des mindestens einen Fahrzeugs 2 und ein Ladevorgang des mindestens einen Fahrzeugs 2 an einer Elektroladestation 4 erkannt 18.
  • Eine Position des mindestens einen Fahrzeugs 2 wird bei einem Start des Ladevorgangs an der Elektroladestation 4 ermittelt 19 und über die Kommunikationsverbindung 12 an die externe Servereinheit 14 übertragen 20.
  • In einem weiteren Schritt 21 erfolgt eine Überprüfung, ob die Position des Fahrzeugs 2 einer Parkmöglichkeit P der Parkraumkarte entspricht. Bei einem positiven Abgleich wird die Position des mindestens einen im Ladevorgang angeordneten Fahrzeugs 2 in der Belegungskarte oder der Parkraumkarte als eine Elektroladestation 4 gespeichert.
  • Bei einem negativen Abgleich entspricht die Position des Fahrzeugs 2 einer nicht-öffentlichen bzw. privaten Abstellfläche, welche beispielsweise nicht Bestandteil der Parkraumkarte ist.

Claims (10)

  1. Verfahren (16) zum Erstellen und Betreiben von Belegungskarten von Elektroladestationen (4) für Fahrzeuge (2), wobei - in einer externen Servereinheit (14) eine Parkraumkarte mit Parkmöglichkeiten (P) für Fahrzeuge (2) bereitgestellt wird (17), - ein Ladevorgang mindestens einen Fahrzeugs (2) an einer Elektroladestation (4) erkannt wird (18), - eine Position des mindestens einen Fahrzeugs (2) bei einem Start des Ladevorgangs ermittelt wird (19), - die ermittelte Position des mindestens einen Fahrzeugs (2) im Ladevorgang über eine Kommunikationseinheit (10) an die externe Servereinheit (14) übertragen wird (20), - die Position des mindestens einen im Ladevorgang angeordneten Fahrzeugs (2) als eine Elektroladestation (4) in der Belegungskarte oder der Parkraumkarte gespeichert wird (21), wenn die Position mit einer Parkmöglichkeit (P) der Parkraumkarte übereinstimmt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Elektroladestation (4) mit dem mindestens einen im Ladevorgang angeordneten Fahrzeug (2) in der Belegungskarte oder der Parkraumkarte als belegt gekennzeichnet wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei eine voraussichtliche Ladedauer des mindestens einen Fahrzeugs (2) im Ladevorgang über die Kommunikationseinheit (10) an die externe Servereinheit (14) übertragen wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, wobei die mindestens eine Elektroladestation (4) nach Ablauf der voraussichtlichen Ladedauer in der Belegungskarte oder der Parkraumkarte als verfügbar gekennzeichnet wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei ein Parkvorgang und ein Ladevorgang des mindestens einen Fahrzeugs (2) durch das mindestens eine Fahrzeug (2) erkannt und als ein Status an die externe Servereinheit (14) zum Durchführen eines Abgleichs (21) mit der Parkraumkarte übertragen werden.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei mindestens ein auf der Position an einer Elektroladestation (4) abgestelltes Fahrzeug ohne ein Einleiten eines Ladevorgangs von der externen Servereinheit (14) als ein ordnungswidrig abgestelltes Fahrzeug gekennzeichnet wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei die Position eines ordnungswidrig abgestellten Fahrzeugs unmittelbar oder nach Ablauf einer Zeitspanne an eine Verwaltungseinheit übermittelt wird.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Position der mindestens einen Elektroladestation (4) in der Belegungskarte oder der Parkraumkarte durch Positionsdaten von mindestens einem weiteren Fahrzeug bestätigt wird.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei ein Parkvorgang des mindestens einen Fahrzeugs (2) durch ein Ausschalten einer Fahrzeugzündung erkannt (18) und an die externe Servereinheit (14) übertragen wird (20).
  10. Fahrzeugsystem (1), insbesondere zum Durchführen des Verfahrens (16) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, aufweisend mindestens ein elektrisch betreibbares und an mindestens einer Elektroladestation (4) aufladbares Fahrzeug (2) mit einer Kommunikationseinheit (10), mindestens eine Elektroladestation (4), welche im Bereich einer Parkmöglichkeit (P) angeordnet ist und aufweisend eine externe Servereinheit (14) zum Empfangen von über die Kommunikationseinheit (10) gesendeten Daten.
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