DE102019109849A1

DE102019109849A1 - Fahrerassistenzsystem für ein Fahrzeug zur Kostenoptimierung von Auffüllvorgängen für Ressourcen für den Betrieb des Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102019109849A1
Application number: DE102019109849.1A
Authority: DE
Inventors: Rene Savelsberg; Ferenc Aubeck; Till Peter
Original assignee: FEV Europe GmbH
Current assignee: Rheinisch-Westfaelische Technische Hochschule De; FEV Group GmbH
Priority date: 2019-04-15
Filing date: 2019-04-15
Publication date: 2019-08-01

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Fahrerassistenzsystem (1) für ein Fahrzeug (10) zur Kostenoptimierung von Auffüllvorgängen von Ressourcen (8, 9) für den Betrieb des Fahrzeugs (10), eingerichtet, die folgenden Schritte durchzuführen:a) Ermitteln einer gemeinsamen optimalen Auffüllstrategie (2) für mindestens eine erste (8) und eine zweite (9) Ressource unter Berücksichtigung einer geplanten Route (4) des Fahrzeugs;b) Ausgabe (3) der gemeinsamen optimalen Auffüllstrategie zwecks Kostenoptimierung der Auffüllvorgänge.

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrerassistenzsystem für ein Fahrzeug zur Kostenoptimierung von Auffüllvorgängen für Ressourcen für den Betrieb des Fahrzeugs und ein Fahrzeug.
Die CN105958498 offenbart eine Methode zur Kostenoptimierung bei Ladevorgängen von Elektrofahrzeugen. Zur Kostenoptimierung werden Strompreise an Ladestationen berücksichtigt.
Das erfindungsgemäße Fahrerassistenzsystem für ein Fahrzeug zur Kostenoptimierung von Auffüllvorgängen für Ressourcen für den Betrieb des Fahrzeugs ist eingerichtet, die folgenden Schritte durchzuführen:

a) Ermitteln einer gemeinsamen optimalen Auffüllstrategie für mindestens eine erste und eine zweite Ressource unter Berücksichtigung einer geplanten Route des Fahrzeugs;
b) Ausgabe der gemeinsamen optimalen Auffüllstrategie zwecks Kostenoptimierung der Auffüllvorgänge.

Es gibt Fahrzeuge, die mehr als eine einzige Ressource zum effizienten Betrieb benötigen. Die Ressourcen werden während des Betriebs des Fahrzeugs verbraucht. Im Rahmen der Erfindung zeigte sich, dass Auffüllstrategien für nur eine Ressource ungeeignet sind, um Auffüllstrategien für mehr als eine Ressource zu optimieren. Das erfindungsgemäße Fahrerassistenzsystem ermöglicht eine Optimierung von Auffüllvorgängen für mehr als eine Ressource. Damit ist ein kostenoptimierter Betrieb des Fahrzeugs erzielbar.
Ressourcen können dabei flüssige und/oder gasförmige Kraftstoffe, elektrische Energien zum Betrieb von elektrisch betriebenen Maschinen, Geräten und/oder Motoren, Wasserstoffe, Harnstoffe, Wasser für Wassereinspritzungen, Öle zur Schmierung und/oder Kühlung und/oder Waschanlagenflüssigkeiten zur Reinigung von Fahrzeugkomponenten wie Fensterscheiben sein.
Eine gemeinsame optimierte Auffüllstrategie umfasst beispielsweise eine Abfolge an geplanten Auffüllvorgängen an vorgesehenen Auffüllstationen. Dort wird eine vorgesehene Ressource zu einem vorgesehenen Preis innerhalb einer vorgesehenen Zeit aufgefüllt.
Kostenoptimiert im Sinne der Erfindung ist beispielsweise eine preisliche Optimierung für den Einkaufspreis der Ressourcen und/oder eine zeitliche Optimierung für eine Gesamtdauer der Auffüllvorgänge.
Bevorzugt ist die erste Ressource ein Kraftstoff zum Betrieb eines Verbrennungsmotors.
Zusätzlich bevorzugt ist die zweite Ressource eine elektrische Energie zum Betrieb eines Elektromotors.
Dadurch eignet sich das erfindungsgemäße Fahrerassistenzsystem insbesondere für den Einsatz für Plug-In Hybridfahrzeuge und/oder elektrisch betriebene Fahrzeuge mit einem verbrennungsmotorischen Reichweitenverlängerer.
Ein erfindungsgemäßes Fahrzeug umfasst ein erfindungsgemäßes Fahrerassistenzsystem.
Die Vorteile des erfindungsgemäßen Fahrerassistenzsystems ergeben sich in gleicher Weise für das erfindungsgemäße Fahrzeug.
Die abhängigen Ansprüche beschreiben vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel wird anhand der folgenden Figur näher erläutert.
1 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs 10. Es umfasst ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Fahrerassistenzsystem 1 zur Kostenoptimierung von Auffüllvorgängen von Ressourcen 8, 9 für den Betrieb des Fahrzeugs 10.
Das Fahrerassistenzsystem 1 ist eingerichtet, die folgenden Schritte durchzuführen:

a) Ermitteln einer gemeinsamen optimalen Auffüllstrategie 2 für mindestens eine erste Ressource 8 und eine zweite Ressource 9 unter Berücksichtigung einer geplanten Route 4 des Fahrzeugs;
b) Ausgabe 3 der gemeinsamen optimalen Auffüllstrategie zwecks Kostenoptimierung der Auffüllvorgänge.

In diesem Ausführungsbeispiel umfasst das Fahrzeug einen Verbrennungsmotor und einen Elektromotor.
Die erste Ressource 8 ist ein Kraftstoff zum Betrieb eines Verbrennungsmotors.
Die zweite Ressource 9 ist eine elektrische Energie zum Betrieb eines Elektromotors.
Die erste Ressource 8 und die zweite Ressource 9 sind damit essentiell zum Betrieb des Fahrzeugs 10. Dies ermöglicht es, dass eine gemeinsame optimale Auffüllstrategie 2 zu einer erheblichen Kostenreduktion beim Auffüllen der Ressourcen des Fahrzeugs 10 führt.
Kosten umfassen dabei finanzielle Einsparungen beim Einkauf der Ressourcen 8, 9 und/oder zeitliche Einsparungen für den Auffüllvorgang.
In diesem Ausführungsbeispiel umfasst das Fahrerassistenzsystem 1 einen Computer und ein satellitengestüztes Navigationssystem. Letzteres ist eingerichtet, eine Route 4 für das Fahrzeug 10 zu planen und Informationen über die geplante Route 4 an den Computer zu übermitteln. Der Computer ermittelt die gemeinsame optimierte Auffüllstrategie 2.
Ohne die Ausgabe der gemeinsamen optimierten Auffüllstrategie 2 müsste ein Fahrer des Fahrzeugs 10 lediglich anhand von Füllstandsinformationen der Ressourcen 8, 9 und auf Basis seines Wissens über Auffüllstationen entscheiden, wann ein Auffüllvorgang für die Ressourcen 8, 9 sinnvollerweise erfolgen sollte. Ebenso beeinflussen psychologische Faktoren die Entscheidung des Fahrers.
Weiterhin ist eine Optimierung von Auffüllvorgängen, welche vom Fahrer durchgeführt wird, oft nur maximal für eine einzige Ressource möglich. Der Grund dafür ist, dass eine Optimierung von mindestens zwei Ressourcen den Fahrer überfordern würde. Eine derartig vom Fahrer ermittelte Auffüllstrategie ist eine rein regelbasierte Strategie. Die gemeinsame optimierte Auffüllstrategie 2 umfasst in diesem Ausführungsbeispiel eine Abfolge an geplanten Auffüllvorgängen an vorgesehenen Auffüllstationen. Die Auffüllstationen sind Tankstellen und/oder Ladestationen. Dort wird Kraftstoff 8 und/oder elektrische Energie 9 zu einem vorgesehenen Preis innerhalb einer vorgesehenen Zeit aufgefüllt. Zusätzlich umfasst die gemeinsame optimierte Auffüllstrategie 2 Informationen über die Tank- und Ladeinfrastruktur, insbesondere über eine Zapfsäule, welche angefahren werden soll und/oder über ein Ladekabel, welches an der Ladestation verwendet werden soll.
Durch die gemeinsame optimierte Auffüllstrategie 2 wird eine Kostenoptimierung der Auffüllstrategie von durchschnittlich etwa 15% gegenüber der rein regelbasierten Auffüllstrategie ermöglicht.
Das Fahrerassistenzsystem 1 ist eingerichtet, um für die Ermittlung der gemeinsamen optimalen Auffüllstrategie 2 Parameter von Auffüllstationen 7 zu berücksichtigen.
Zu den Parametern der Auffüllstationen 7 zählen Positionen der Auffüllstationen, Verfügbarkeit dort verfügbarer Ressourcen, Endkundenpreise für die verfügbaren Ressourcen, Auslastung der Auffüllstationen, Betreiber der Auffüllstationen und/oder mögliche Zahlungsmethoden, welche an den Auffüllstationen akzeptiert werden.
In diesem Ausführungsbeispiel wird die Position der Auffüllstationen mittels Kartendaten durch das Navigationssystems ermittelt.
Zudem ist das Fahrerassistenzsystem 1 mit dem Internet verbunden. Über diese Verbindung werden die Positionen der Auffüllstationen überprüft. Weitere Parameter der Auffüllstationen 7 werden über das Internet dem Fahrerassistenzsystem 1 zu Verfügung gestellt.
Dies ermöglicht es, zeitlich und räumlich Parameter der Auffüllstationen 7 präzise zu ermitteln. Dabei werden insbesondere Einkaufspreise für die Ressourcen 8, 9 und Wartezeiten zum Auffüllen der Ressourcen 8, 9 ermittelt. Dies ermöglicht es, eine gemeinsame optimierte Auffüllstrategie 2 zu ermitteln.
Das Fahrerassistenzsystem 1 ist eingerichtet, um für die Ermittlung der gemeinsamen optimalen Auffüllstrategie 2 Parameter des Fahrzeugs 5 und/oder eines Fahrers 6 des Fahrzeugs 10 zu berücksichtigen.
In diesem Ausführungsbeispiel umfassen die Parameter des Fahrzeugs 5 eine Hybridstrategie des Fahrzeugs 10.
Dies ermöglicht es, dass für Hybridstrategien, welche den Verbrauch einer Ressource 8, 9 bevorzugen, sichergestellt wird, dass Auffüllvorgänge für diese Ressourcen 8, 9 kostenoptimiert sind.
Weiter umfassen die Parameter des Fahrzeugs 10 Sensordaten von Sensoren des Fahrzeugs 10. Diese umfassen Füllstände von Ressourcen, also Füllstände von Kraftstoffen, Ladestände von einer Batterie des Fahrzeugs 10, welche Energie für den Betrieb des Elektromotors bereitstellt und/oder einen Füllstand von Waschanlagenflüssigkeit zum Reinigen von Fensterscheiben des Fahrzeugs 10.
Dies ermöglicht eine Ermittlung einer gemeinsamen optimierten Auffüllstrategie 2 unter Berücksichtigung von aktuellen Füllständen und damit einen kosteneffizienten Betrieb des Fahrzeugs 10.
In diesem Ausführungsbeispiel umfassen Parameter des Fahrers 6 Zahlungsmethoden, welche der Fahrer unterstützt, Vorlieben bei Betreibern von Auffüllstationen und/oder finanzielle und/oder zeitliche Budgets des Fahrers.
Bei Auffüllstationen für elektrische Energie, den Ladestationen, sind die möglichen Zahlungsmethoden oft auf spezielle Ladetarife beschränkt. Es zeigt sich, dass allein auf dem deutschen Markt eine große Vielfalt unterschiedlicher Ladetarife existiert. Eine Berücksichtigung mindestens eines Ladetarifs, welcher der Fahrer zur Verfügung hat, ermöglicht somit, dass eine kosteneffiziente Auswahl der Ladetarife sowie eine unkomplizierte Abrechnung mit einem Betreiber der Ladestation erfolgt. Dies ermöglicht eine zeitliche Optimierung des Auffüllvorgangs.
In diesem Ausführungsbeispiel umfassen die Parameter des Fahrers 6 einen bevorzugten Ladestand für die elektrische Energie am Ende der geplanten Route 4.
Dies ermöglicht optimale Startvoraussetzungen für eine neue geplante Route, welche nach Beendigung der geplanten Route 4 ausgeführt werden soll.
Das Fahrerassistenzsystem 1 ist eingerichtet, um die gemeinsame optimale Auffüllstrategie 2 für eine zusätzliche dritte Ressource zu ermitteln.
In diesem Ausführungsbeispiel ist die dritte Ressource ein Harnstoff, welcher zur Abgasreinigung für den Verbrennungsmotor verwendet wird. Harnstoff ist für den Betrieb des Verbrennungsmotors eine gesetzlich vorgeschriebene Ressource. Dies ermöglicht kostenoptimierte Auffüllvorgänge auch für diese Ressource.
In diesem Ausführungsbeispiel ist eine vierte Ressource eine Waschanlagenflüssigkeit zum Reinigen von Fensterscheiben des Fahrzeugs 10. Dies ermöglicht es, dass auch für die dritte und/oder vierte Ressource eine Kostenoptimierung für einen Auffüllvorgang erfolgt.
Das Fahrerassistenzsystem 1 ist derart eingerichtet, dass die Ausgabe der optimalen Auffüllstrategie 3 einem Fahrer des Fahrzeugs 10 zur Verfügung gestellt wird.
In diesem Ausführungsbeispiel wird die gemeinsame optimierte Auffüllstrategie 2 in die Frontscheibe des Fahrzeugs 10 eingeblendet. Dort ist sie von dem Fahrer einfach zu erfassen. Angezeigt werden Informationen zu einem nächsten geplanten Auffüllvorgang. Die Informationen über den nächsten geplanten Auffüllvorgang umfassen eine Entfernung sowie einen Namen und/oder Betreiber der nächsten Auffüllstation, welche für die gemeinsame optimierte Auffüllstrategie 2 als nächstes angefahren werden sollte. Weiter umfasst sind die aufzufüllenden Mengen der Ressourcen 8, 9, die voraussichtlichen Kosten der Auffüllvorgänge sowie eine Zeit, welche die dortigen Auffüllvorgänge voraussichtlich in Anspruch nehmen werden. Ebenfalls umfasst sind der etwaige optimale Ladetarif sowie akzeptierte Zahlungsmethoden dieser Auffüllstation.
Die Anzeige ist halbtransparent, so dass weiterhin eine gute Sicht aus der Frontscheibe ermöglicht wird.
Dies ermöglicht dem Fahrer einen hochinformativen Einblick in den nächsten geplanten Auffüllvorgang. Dies ermöglicht eine informierte Entscheidung des Fahrers, ob er den geplanten Auffüllvorgang durchführen möchte. Zusätzlich wird bei Durchführung des geplanten Auffüllvorgangs eine Kostenoptimierung für Auffüllvorgänge ermöglicht.
Das Fahrerassistenzsystem 1 ist derart eingerichtet, dass ein Fahrer des Fahrzeugs 10 Änderungen an den Parametern des Fahrers 6 vornehmen kann.
In diesem Ausführungsbeispiel ist das Fahrerassistenzsystem eingerichtet eine Zustimmung und/oder eine Ablehnung zu einem geplanten Auffüllvorgang über das Bedienen eines Schaltelements zu registrieren. Das Schaltelement ist dabei an einem Lenkrad des Fahrzeugs angeordnet und kann von dem Fahrer bedient werden, ohne dass er eine Verkehrssituation aus den Augen verliert. Dies ermöglicht eine Erhöhung der Sicherheit für den Fahrer und andere Verkehrsteilnehmer.
Dies ermöglicht dem Fahrer eine endgültige Entscheidung über den nächsten geplanten Auffüllvorgang einfach und sicher vorzunehmen.
Das Fahrerassistenzsystem 1 ist eingerichtet, um die Schritte a) und b) erneut durchzuführen, wenn die Parameter 5, 6, 7 Änderungen unterliegen und wenn diese Änderungen Grenzwerte für die Änderungen überschreiten.
Die Grenzwerte sind manuell vor Ermittlung der gemeinsamen optimierten Auffüllstrategie 2 festgesetzt. Alternativ werden Sie online in einer Cloud berechnet und dem Fahrerassistenzsystem 1 zur Verfügung gestellt.
Die gemeinsame optimierte Auffüllstrategie 2 umfasst geplante Auffüllvorgänge für Ressourcen 8, 9. Wird ein solcher geplanter Auffüllvorgang von dem Fahrer abgelehnt, ändern sich die Parameter des Fahrers 6 und/oder des Fahrzeugs 5 und/oder der Auffüllstationen 7 erheblich. Ein Grenzwert ist derart gesetzt, dass diese Änderung oberhalb des Grenzwertes für die Änderung liegt. Daher wird eine neue gemeinsame optimierte Auffüllstrategie ermittelt.
Ein weiterer Grenzwert für die Änderungen ist so gesetzt, dass eine vorhersehbare Änderung eines Füllstandes einer Ressource diesen Grenzwert für die Änderung nicht überschreitet. Hierbei wird keine neue gemeinsame optimierte Auffüllstrategie ermittelt.
Dies ermöglicht eine Ermittlung einer gemeinsamen optimalen Auffüllstrategie 2 unter Berücksichtigung von Änderungen an aktuellen Parametern 5, 6, 7. Dies ermöglicht eine Reduktion der Kosten für die Ermittlung der gemeinsamen optimalen Auffüllstrategie 2.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

CN 105958498 [0002]

Claims

Fahrerassistenzsystem (1) für ein Fahrzeug (10) zur Kostenoptimierung von Auffüllvorgängen von Ressourcen (8, 9) für den Betrieb des Fahrzeugs (10), eingerichtet, die folgenden Schritte durchzuführen: a) Ermitteln einer gemeinsamen optimalen Auffüllstrategie (2) für mindestens eine erste (8) und eine zweite (9) Ressource unter Berücksichtigung einer geplanten Route (4) des Fahrzeugs; b) Ausgabe (3) der gemeinsamen optimalen Auffüllstrategie zwecks Kostenoptimierung der Auffüllvorgänge.
Fahrerassistenzsystem (1) nach Anspruch 1, eingerichtet, um für die Ermittlung der gemeinsamen optimalen Auffüllstrategie (2) Parameter des Fahrzeugs (5) und/oder eines Fahrers (6) des Fahrzeugs (10) zu berücksichtigen.
Fahrerassistenzsystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, eingerichtet, um für die Ermittlung der gemeinsamen optimalen Auffüllstrategie (2) Parameter von Auffüllstationen (7) zu berücksichtigen.
Fahrerassistenzsystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Ressource (8) ein Kraftstoff zum Betrieb eines Verbrennungsmotors ist.
Fahrerassistenzsystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zweite Ressource (9) eine elektrische Energie zum Betrieb eines Elektromotors ist.
Fahrerassistenzsystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, eingerichtet, um die gemeinsame optimale Auffüllstrategie (2) für eine zusätzliche dritte Ressource zu ermitteln.
Fahrerassistenzsystem (1) nach einem der Ansprüche 2 oder 3, eingerichtet, um die Schritte a) und b) erneut durchzuführen, wenn die Parameter (5, 6, 7) Änderungen unterliegen, und wenn diese Änderungen Grenzwerte für die Änderungen überschreiten.
Fahrerassistenzsystem (1) nach Anspruch 2, derart eingerichtet, dass ein Fahrer des Fahrzeugs (10) Änderungen an den Parametern des Fahrers (6) vornehmen kann.
Fahrerassistenzsystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, derart eingerichtet, dass die Ausgabe der optimalen Auffüllstrategie (3) einem Fahrer des Fahrzeugs (10) zur Verfügung gestellt wird.
Fahrzeug (10), umfassend ein Fahrerassistenzsystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.