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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Fahrzeugsystems eines Fahrzeugs einer Fahrzeugflotte, wobei das Fahrzeugsystem abhängig von einer spezifischen Information gesteuert wird. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Flottenverwaltungssystem für mindestens ein Fahrzeug einer Fahrzeugflotte.
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Die
US 2013/0179007 A1 betrifft ein System zur Leerlaufverringerung in einem Hybridfahrzeug. Das System umfasst ein Steuerungssystem, um zu veranlassen, dass das Fahrzeug in einem Ladungsverarmungsmodus oder einem Ladungsakkumulationsmodus als Reaktion auf Daten arbeitet. Die Daten können eine Schätzung der benötigten Energiemenge enthalten.
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Die
DE 10 2011 017 260 A1 betrifft ein Verfahren zur Ermittlung einer optimalen Verzögerungsstrategie eines Elektrofahrzeugs sowie entsprechende Vorrichtung im Fahrzeug. Ein Elektrofahrzeug soll auf einer Strecke von einer ersten Geschwindigkeit auf eine zweite reduzierte Sollgeschwindigkeit verzögert werden. Die Bremsenergie soll dabei über einen Generator in eine Batterie zurückgespeist werden. Eine Messeinheit erfasst die Geschwindigkeit des Fahrzeugs, seine Beschleunigung und den Ladezustand der Batterie und gibt diese Daten an eine Recheneinheit weiter. Diese Recheneinheit ermittelt unter Berücksichtigung des Generatorwirkungsgrades und des Batterierückspeisewirkungsgrades einen Verzögerungsvorgang als eine Abfolge von Geschwindigkeits-Verzögerungswerten. Gleichzeitig können noch Randbedingungen bezüglich Beschleunigung und Geschwindigkeit des Fahrzeugs zur Optimierung des Fahrkomforts berücksichtigt werden. Eine Steuereinheit setzt die berechnete Verzögerungsstrategie in einen Verzögerungsvorgang des Fahrzeugs um.
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Dabei ergibt sich ein Nachteil, dass eine Prädikation für eine Energiebilanz eines Flottenfahrzeugs nicht durchgeführt wird.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und ein Flottenverwaltungssystem bereitzustellen, bei welchem eine in der Zukunft benötigte elektrische Energiemenge für fahrzeugspezifische Fahrzeugfunktionen prädiziert wird.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren und ein Flottenverwaltungssystem gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Sinnvolle Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Ein Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Fahrzeugsystems eines Fahrzeugs einer Fahrzeugflotte, wobei das Fahrzeug abhängig von einer spezifischen Information gesteuert wird. Die spezifische Information wird anhand von Schwarmdaten der Fahrzeugflotte generiert, wobei die spezifische Information mit einem Maschinen-Lern-Algorithmus generiert wird. Insbesondere können durch die Generierung der spezifischen Information anhand der Schwarmdaten der Fahrzeugflotte vorausschauende Informationen für jedes einzelne Fahrzeug der Fahrzeugflotte oder für die gesamte Fahrzeugflotte bereitgestellt werden. Bei den Schwarmdaten der Fahrzeugflotte handelt es sich beispielsweise um Lenkzeiten der einzelnen Fahrzeuge, um einen Energieverbrauch der einzelnen Fahrzeuge je nach Wochentag, um beispielsweise Standzeiten beziehungsweise Stauzeiten der Fahrzeuge der Fahrzeugflotte oder um einen Energieverbrauch bei einer geplanten und/oder durchgeführten Fahrstrecke eines Fahrzeuges. Die Schwarmdaten der Fahrzeugflotte können insbesondere in einer Datenbank gespeichert werden. Die Datenbank kann beispielsweise Teil eines Flottenverwaltungssystems sein oder als eine externe Einheit beziehungsweise eine externe Speichereinheit ausgebildet sein. Die Schwarmdaten werden beispielsweise an ein Backend übersendet und das Backend generiert insbesondere die spezifische Information anhand der Schwarmdaten.
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Um eine möglichst genaue und vorausschauende Generierung der spezifischen Information zu erhalten, wird ein spezieller Maschinen-Lern-Algorithmus verwendet. Dieser Maschinen-Lern-Algorithmus kann insbesondere in dem Backend integriert sein. Mit diesem Maschinen-Lern-Algorithmus kann das Backend ein automatisches maschinelles Lernen durchführen, wodurch anhand der generierten spezifischen Informationen und der aktuellen und vergangenen Schwarmdaten die Fahrzeugflotte die aktuelle spezifische Information für ein spezielles Fahrzeugsystem generiert werden kann. Dadurch kann eine bessere Vorhersage für die spezifische Information zum Steuern der Fahrzeugsysteme bereitgestellt werden.
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Optional können die Fahrzeuge der Fahrzeugflotte zyklisch oder eventbasiert die Schwarmdaten an das Backend oder an die Datenbank senden. Durch Generierung der spezifischen Information anhand der Schwarmdaten aller Fahrzeuge der Fahrzeugflotte können individuelle Punkte der Fahrzeuge beziehungsweise der Fahrer der Fahrzeuge der Fahrzeugflotte für die Generierung der spezifischen Information berücksichtigt werden.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Flottenverwaltungssystem für mindestens ein Fahrzeug einer Fahrzeugflotte, wobei eine Speichereinheit, welche zum Speichern und Verarbeiten von Schwarmdaten der Fahrzeugflotte ausgebildet ist. Eine Maschinenlerneinheit der Speichereinheit ist dazu ausgebildet, eine prädiktive Energiebilanz des Fahrzeugs als Schwarmdaten zu generieren. Das Flottenverwaltungssystem besteht aus einem Generator-Management-System des mindestens einen Fahrzeugs, mit welchem in Abhängigkeit der prädiktiven Energiebilanz ein Energieverbraucher des Fahrzeugs abschaltbar ist. Mit einer Maschinenlerneinheit der Speichereinheit kann eine prädiktive Energiebilanz des Fahrzeugs aus den Schwarmdaten generiert werden.
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Des Weiteren umfasst das Flottenverwaltungssystem ein Energie-Management-System des mindestens einen Fahrzeugs, welches zum Bereitstellen einer Energie ausgebildet ist, sodass eine prädiktive Energie der prädiktiven Energiebilanz durch eine Energiespeichereinheit des Fahrzeugs bereitstellbar ist. Durch die Bereitstellung der prädiktiven Energiebilanz kann erreicht werden, dass insbesondere die Energiespeichereinheit des Fahrzeugs stetig ausreichende große Energiemengen zur Verfügung stellt, sodass sämtliche vom Fahrer gewünschte Fahrzeugfunktionen genutzt werden können. Beispielsweise kann durch die prädizierte Energiebilanz der kommenden Tage sichergestellt werden, dass der Fahrer beispielsweise am Wochenende oder am darauffolgenden Tag für bestimmte Fahrzeugsysteme genügend Energie zur Verfügung gestellt bekommen wird. Dadurch kann insbesondere bei elektrisch angetriebenen Fahrzeugen gewährleistet werden, dass zum Start des Motors genügend elektrische Energie vorhanden ist. Insbesondere können vom Kunden gewünschte Sonderausstattungen (beispielsweise Klimaautomatik oder Infotainmentsysteme) jederzeit vom Fahrzeugnutzer genutzt werden. Insbesondere kann durch die Generierung der prädiktiven Energiebilanz anhand der Maschinenlerneinheit für jeden Fahrzeugnutzer und/oder jedes Fahrzeug der Fahrzeugflotte individuell eine Energiebilanz prädiziert werden.
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Bei dem Flottenverwaltungssystem kann es sich insbesondere um eine externe Einheit, beispielsweise Rechenverwaltungseinheit, oder um eine Cloud handeln. Das Flottenverwaltungssystem ist insbesondere zur Überwachung und Steuerung sämtlicher Fahrzeuge und Fahrzeugsysteme der Fahrzeugflotte ausgebildet.
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Die Speichereinheit, welche beispielsweise als Datenbank ausgebildet ist, dient dem Flottenverwaltungssystem dazu, dass sämtliche Informationen und besonders die Schwarmdaten aller Fahrzeuge der Fahrzeugflotte gespeichert und verarbeitet werden können. Insbesondere kann mit einem Backend des Flottenverwaltungssystems eine spezifische Information anhand der gespeicherten Schwarmdaten der Fahrzeugflotte generiert werden.
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Mit der Maschinenlerneinheit, mit welcher ein Maschinen-Lern-Algorithmus durchführbar ist, kann die prädiktive Energiebilanz der Fahrzeuge und/oder jedes einzelnen Fahrzeugs der Fahrzeugflotte anhand der Schwarmdaten generiert werden. Anhand der prädizierten Energiebilanz kann insbesondere das Generator-Management-System des zumindest einen Fahrzeugs für bestimmte Energieverbraucher eine Abschaltschwelle definieren.
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Das Energiemanagementsystem des zumindest einen Fahrzeugs der Fahrzeugflotte kann unter Rücksichtnahme der prädiktiven Energiebilanz sicherstellen, dass für gewünschte Funktionen beziehungsweise Fahrzeugsysteme des jeweiligen Fahrzeugs ausreichend elektrische Energie in der Energiespeichereinheit beziehungsweise in der Batterie des Fahrzeugs vorhanden ist. Dazu wird die prädiktive Energie, welche sich aus der Energiebilanz ergibt, mit der aktuellen Energie der Energiespeichereinheit des Fahrzeugs verglichen. Durch das Energiemanagementsystem wird stetig überprüft, ob die aktuelle Energie des Energiespeichers der prädiktiven Energie der prädiktiven Energiebilanz entspricht. Falls die aktuelle Energie des Energiespeichers unterhalb eines bestimmten Energieniveaus sinkt, kann durch das Generatormanagementsystem genügend elektrische Energie generiert werden, damit die prädiktive Energie wieder bereitgestellt werden kann. Insbesondere können für jeden Energieverbraucher des Fahrzeugs der Fahrzeugflotte individuelle Abschaltschwellen definiert werden. Sobald die Energieladung der Energiespeichereinheit des Fahrzeugs unterhalb eines bestimmten Niveaus sinkt, werden die Energieverbraucher abgeschaltet. Sobald die Energiespeichereinheit wieder genügend aufgeladen ist, können die Energieverbraucher wieder zum Fahrzeugsystem hinzugeschalten werden beziehungsweise aktiviert werden.
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Bei dem Fahrzeug kann es sich insbesondere um ein Kraftfahrzeug, ein Hybridfahrzeug, ein Elektrofahrzeug oder ein autonom betriebenes Fahrzeug handeln. Die Fahrzeugflotte besteht aus mindestens zwei Fahrzeugen, insbesondere aus mehreren Fahrzeugen.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Dabei zeigen die nachfolgenden Figuren in:
- 1 ein beispielhaftes Flottenverwaltungssystem; und
- 2 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugsystems eines Fahrzeugs einer Fahrzeugflotte.
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Die 1 zeigt ein beispielhaftes Flottenverwaltungssystem 1. Mit dem Flottenverwaltungssystem 1 kann zumindest ein Fahrzeug 2 einer Fahrzeugflotte 3 verwaltet werden. Insbesondere kann mit dem Flottenverwaltungssystem 1 ein Fahrzeugsystem 4 des Fahrzeugs 2 der Fahrzeugflotte 3 gesteuert werden. Das Fahrzeugsystem 4 kann abhängig von einer spezifischen Information gesteuert werden. Beispielsweise kann die spezifische Information anhand von Schwarmdaten der Fahrzeugflotte 3 generiert werden. Die spezifische Information kann insbesondere durch ein Backend 5 des Flottenverwaltungssystems 1 generiert werden. Die Schwarmdaten, die für die Generierung der spezifischen Information benötigt werden, können in einer Speichereinheit 6 des Flottenverwaltungssystems 1 gespeichert und verarbeitet werden. Bei der Speichereinheit 6 kann es sich beispielsweise um eine Datenbank, eine externe Datenbank oder um eine Cloud handeln. Die spezifischen Informationen können durch einen Maschinen-Lern-Algorithmus generiert werden. Der Maschinen-Lern-Algorithmus kann in einer Maschinenlerneinheit 7 implementiert sein. Die Maschinenlerneinheit 7 kann Teil des Flottenverwaltungssystems 1 sein oder kann in der Speichereinheit 6 integriert sein oder als eigenständige externe Einheit fungieren.
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Insbesondere kann die spezifische Information anhand von weiteren Informationen generiert werden. Dabei können diese weiteren Informationen aus einem externen Datenbanksystem 8 gewonnen werden. Das externe weitere Datenbanksystem 8 kann insbesondere Informationen aus weiteren Onlinequellen oder Verkehrsinformationen gewinnen. Insbesondere können Wetter- und Verkehrsinformationen bereitgestellt werden. Mithilfe dieser Wetter- und Verkehrsinformationen kann die spezifische Information effektiver und detaillierter generiert werden. Insbesondere kann mit dem Backend 5 die spezifische Information für beispielsweise eine in der Zukunft liegende benötigte Energiemenge für das Fahrzeugsystem 4 bereitgestellt beziehungsweise prädiziert werden. Dadurch hat ein Fahrzeugnutzer des Fahrzeugs 2 die Möglichkeit, die von ihm gewünschten Funktionen des Fahrzeugsystems 4 des Fahrzeugs 2 jederzeit anzuwenden. Insbesondere können mit den Funktionen Navigationssysteme, Infotainmentsysteme, Beleuchtungssysteme oder Navigationssysteme verstanden werden. Mithilfe der prädizierten spezifischen Information und mit Hilfe des Maschinen-Lern-Algorithmus der Maschinenlerneinheit 7 können für jeden Fahrzeugnutzer und/oder jedes Fahrzeug 2 der Fahrzeugflotte 3 individuelle spezifische Informationen generiert werden. Diese spezifisch generierten Informationen können in der Speichereinheit 6 als Historie gespeichert werden.
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Die 2 zeigt eine schematische Darstellung des Fahrzeugsystems 4 eines Fahrzeugs 2 der Fahrzeugflotte 3. Das Fahrzeugsystem 4 umfasst beispielsweise ein Generator-Management-System 9. Das Generator-Management-System 9 steuert gegebenenfalls die Erregung eines Generators 10 des Fahrzeugs 2 auf Basis eines aktuellen Ladezustandes einer Batterie 11. Beispielsweise kann der Generator 10 über ein Energiebordnetz 12 mit der Batterie 11 verbunden werden. Insbesondere kommen mehrere Eingangsgrößen hinzu, um den Generator 10 möglichst wenig zu erregen, damit beispielsweise ein Energieverbrauch eines Antriebsmotors 13 des Fahrzeugs 2 gering gehalten werden kann. Dadurch kann beispielsweise ein Schadstoffausstoß des Fahrzeugs 2 minimiert werden.
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Mithilfe der Maschinenlerneinheit 7 kann eine prädiktive Energiebilanz des Fahrzeugs 2 anhand der Schwarmdaten generiert werden. Beispielsweise können die Fahrzeuge 2 der Fahrzeugflotte 3 zyklisch oder eventbasiert Informationen in die Speichereinheit 6 übermitteln. Bei den Informationen kann es sich beispielsweise um eine generierte Energie, eine konsumierte Energie, über eingeschaltete Verbraucher oder einen Batteriegesundheitszustand handeln. Diese Informationen können ebenfalls durch die Maschinenlerneinheit 7 verwendet werden, um die prädiktive Energiebilanz des Fahrzeugs 2 zu bestimmen. Mithilfe der prädiktiven Energiebilanz des Fahrzeugs 2 der Fahrzeugflotte 3 oder jedes Fahrzeuges der Fahrzeugflotte 3 kann individuell für die unterschiedlichsten Energieverbraucher 14 des Fahrzeugs 2 oder der Fahrzeuge der Fahrzeugflotte 3 definiert werden. Mit der Abschaltschwelle können die einzelnen Energieverbraucher 14 individuell abgeschalten oder hinzugeschalten werden. Je niedriger das Energieniveau des Energiespeichers 11 ist, desto mehr Energieverbraucher 14 werden vom Fahrzeug 2 abgetrennt. Sobald die Batterie 11 eine bestimmte Soll-Batterienorm erreicht hat, können die Verbraucher 14 insbesondere nacheinander wieder hinzugeschalten beziehungsweise aktiviert werden. Beispielsweise können durch das Backend 15 separate Schwellwerte oder Hysteresewerte für spezielle Energieverbraucher 14 definiert werden. Die Energieverbraucher 14 werden insbesondere über ein Telematik-Steuergerät 15 des Fahrzeugs 2 hinzu- oder abgeschalten.
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Die prädiktive Energiebilanz für das Generatormanagementsystem 9 und/oder für ein Energiemanagementsystem 16 kann anhand der spezifisch generierten Information bereitgestellt werden. Insbesondere wird die prädiktive Energiebilanz durch das Backend 5 bereitgestellt und beispielsweise an das Telematik-Steuergerät 15 übermittelt.
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Mit dem Energiemanagementsystem 16 des mindestens einen Fahrzeugs 2 kann eine elektrische Energie für das Fahrzeugsystem 4 und/oder das Fahrzeug 2 bereitgestellt werden. Mit dem Energiemanagementsystem 16 wird insbesondere überprüft, dass eine prädiktive Energie, welche sich aus der prädiktiven Energiebilanz ergibt, durch die Energiespeichereinheit 11 des Fahrzeugs 2 bereitgestellt werden kann beziehungsweise zur Verfügung gestellt werden kann. Das Energiemanagementsystem 16 sorgt dafür, dass genügend elektrische Energie generiert wird, sodass die Energiespeichereinheit 11 genügend elektrische Energie umfasst. Dadurch kann die prädiktive Energiebilanz und insbesondere die benötigte prädiktive Energie bereitgestellt werden. Die Bereitstellung der benötigten prädiktiven Energie kann beispielsweise durch das Energiemanagementsystem 11 in Verbindung mit einem Batterie-Monitoring-System 17 durchgeführt werden.
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Durch Festlegen individueller Abschaltschwellen durch das Generatormanagementsystem 9 können beispielsweise bestimmte Energieverbraucher 14 abgeschaltet werden, aber insbesondere Benutzerinteraktionssysteme 18 aktiv gehalten werden. Bei dem Benutzerinteraktionssystem 18 kann es sich insbesondere um spezielle beziehungsweise vom Fahrzeugnutzer gewünschte Systeme handeln.
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Optional kann beispielsweise einem Fahrzeugnutzer über eine HMI-Schnittstelle 19 die Möglichkeit gegeben werden, auf das Generatormanagementsystem 9 und/oder das Energiemanagementsystem 16 Einfluss zu nehmen. Insbesondere kann der Fahrzeugnutzer über die HMI-Schnittstelle 19 einen Komfortmodus oder einen effizienten Modus des Fahrzeugs 2 definieren.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Flottenverwaltungssystem
- 2
- Fahrzeug
- 3
- Fahrzeugflotte
- 4
- Fahrzeugsystem
- 5
- Backend
- 6
- Speichereinheit
- 7
- Maschinenlerneinheit
- 8
- externes Datenbanksystem
- 9
- Generator-Management-System
- 10
- Generator
- 11
- Energiespeichereinheit
- 12
- Energiebordnetz
- 13
- Antriebsmotor
- 14
- Energieverbraucher
- 15
- Telematik-Steuergerät
- 16
- Energie-Management-System
- 17
- Batterie-Monitoring-System
- 18
- Benutzerinteraktionssystem
- 19
- HMI-Schnittstellen
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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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.
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Zitierte Patentliteratur
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- US 2013/0179007 A1 [0002]
- DE 102011017260 A1 [0003]
