DE102019133680B3 - Verfahren und System zum Durchführen einer Rekuperation - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Durchführen einer Rekuperation für ein Eigen-Fahrzeug (2), das mindestens eine Elektromaschine aufweist und sich mit mindestens einem weiteren Verkehrsteilnehmer auf einer Route (12) in einer Verkehrssituation befindet, wobei eine Drohne (14), die mindestens eine Kamera (16, 18) aufweist, verwendet wird, wobei das Eigen-Fahrzeug (2) auf der Route (12) von der fliegenden Drohne (14) begleitet wird, wobei die Verkehrssituation, in der sich Eigen-Fahrzeug (2) befindet, mit der mindestens einen Kamera (16, 18) erfasst wird, wobei abhängig von der erfassten Verkehrssituation die Rekuperation für das Eigen-Fahrzeug (2) durchgeführt wird, wobei mit der mindestens einen Elektromaschine bei Durchführung der Rekuperation für das Eigen-Fahrzeug (2) mechanische Energie des Eigen-Fahrzeugs (2) in elektrische Energie umgewandelt wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Durchführen einer Rekuperation für ein Fahrzeug und ein System zum Durchführen einer Rekuperation für ein Fahrzeug.
  • Die Druckschrift DE 10 2016 001 827 A1 beschreibt ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs und ein System mit einem Fahrzeug und wenigstens einem unbemannten Luftfahrzeug.
  • Ein Verfahren zum Optimieren eines Verkehrsflusses eines Verkehrswegs mit mehreren Fahrspuren ist aus der Druckschrift DE 10 2016 211 859 A1 bekannt.
  • Aus der Druckschrift DE 10 2014 226 458 A1 sind ein Verfahren und ein System zur Steuerung eines autonom bewegbaren, datentechnisch mit einem Fahrzeug gekoppelten Flugkörpers bekannt.
  • Die Druckschrift DE 10 2012 002 091 A1 beschreibt eine Signaleinrichtung bezüglich einer Verringerung der Fahrtgeschwindigkeit eines Elektrofahrzeugs durch Abstrahlen eines Signals entgegen einer Fahrtrichtung.
  • Vor diesem Hintergrund war es eine Aufgabe, eine Rekuperation eines Fahrzeugs besser zu planen.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren und ein System mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Ausführungsformen des Verfahrens und des Systems gehen aus den abhängigen Patentansprüchen und der Beschreibung hervor.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren ist zum Durchführen einer Rekuperation für ein Eigen-Fahrzeug vorgesehen, wobei das Eigen-Fahrzeug mindestens eine Elektromaschine aufweist und sich mit mindestens einem weiteren Verkehrsteilnehmer, bspw. mindestens einem Fremd-Fahrzeug, auf und/oder entlang einer Route in einer Verkehrssituation befindet, wobei eine Drohne, die mindestens eine Kamera als Komponente eines Kamerasystems aufweist, verwendet wird, wobei das Eigen-Fahrzeug auf und/oder entlang der Route von der Drohne fliegend begleitet wird, wobei von der mindestens einen Kamera der fliegenden Drohne, die das Eigen-Fahrzeug begleitet, die Verkehrssituation, in der sich das Eigen-Fahrzeug befindet, mit dem mindestens einen weiteren Verkehrsteilnehmer optisch erfasst, beobachtet und/oder aufgenommen wird, wobei die Verkehrssituation analysiert werden kann, wobei abhängig von der erfassten Verkehrssituation, anhand der erfassten bzw. beobachteten Verkehrssituation und/oder unter Berücksichtigung der erfassten Verkehrssituation die Rekuperation für das Eigen-Fahrzeug durchgeführt, bspw. eingeleitet wird, wobei es möglich ist, dass eine Durchführung der Rekuperation geplant wird. Mit der mindestens einen Elektromaschine wird bei Durchführung der Rekuperation für das Eigen-Fahrzeug mechanische Energie des Eigen-Fahrzeugs in elektrische Energie umgewandelt und in einem elektrischen Energiespeicher des Eigen-Fahrzeugs gespeichert. Die geplante durchzuführende Rekuperation wird nur dann durchgeführt und entsprechend eingeleitet, wenn sich in Fahrtrichtung hinter dem Eigen-Fahrzeug zu jedem mindestens einen nachfolgenden bzw. hinterher fahrenden weiteren Verkehrsteilnehmer, bspw. zu einem unmittelbar folgenden Verkehrsteilnehmer, ein Sicherheitsabstand mit einer minimalen Länge befindet.
  • Dabei ist eine derartige minimale Länge von mindestens einem zukünftigen planbar einstellbaren kinematischen Betriebsparameter des Eigen-Fahrzeugs und mindestens einem zukünftigen prognostizierbaren kinematischen Betriebsparameter des mindestens einen weiteren Verkehrsteilnehmers abhängig.
  • Mit der mindestens einen Kamera der Drohne wird unter Berücksichtigung einer Fahrtrichtung des Eigen-Fahrzeugs der mindestens eine weitere Verkehrsteilnehmer, bspw. das mindestens eine Fremd-Fahrzeug, der bzw. das sich auf einem vorausliegenden, von dem Eigen-Fahrzeug noch zu befahrenden Abschnitt der Route dem Eigen-Fahrzeug zu dem Augenblick voraus fahrend oder entgegenkommend befindet und/oder mindestens ein weiterer Verkehrsteilnehmer, bspw. das mindestens eine Fremd-Fahrzeug, der bzw. das sich auf einem zurückliegenden, von dem Eigen-Fahrzeug bereits befahrenen Abschnitt der Route, bspw. dem Eigen-Fahrzeug zu dem Augenblick hinterher fahrend, befindet und/oder mindestens ein Verkehrsteilnehmer, bspw. das mindestens eine Fremd-Fahrzeug, der bzw. das sich auf einem von dem Eigen-Fahrzeug zu dem Augenblick bzw. gerade befahrenen Abschnitt neben dem Eigen-Fahrzeug befindet, erfasst bzw. beobachtet wird, wobei die Verkehrssituation anhand des mindestens einen erfassten weiteren Verkehrsteilnehmers analysiert wird. Eine Länge eines jeweiligen Abschnitts hängt von der Reichweite und/oder freien Sicht der mindestens einen Kamera ab.
  • Bei dem Verfahren wird mindestens ein kinematischer Parameter, bspw. eine Position bzw. ein Ort, an dem sich der mindestens eine weitere Verkehrsteilnehmer entlang der Route zu einem Augenblick befindet, eine Geschwindigkeit des mindestens einen weiteren Verkehrsteilnehmers zu dem Augenblick und/oder eine Beschleunigung des mindestens einen weiteren Verkehrsteilnehmers zu dem Augenblick ermittelt. Außerdem wird mindestens ein entsprechender kinematischer Parameters des Eigen-Fahrzeugs zu dem Augenblick berücksichtigt.
  • Die Rekuperation wird entlang des von dem Eigen-Fahrzeug in seiner Fahrtrichtung zukünftig noch zu befahrenden Abschnitts der Route durchgeführt, wobei auf Grundlage einer zu einem Augenblick erfassten Verkehrssituation eine zukünftige Verkehrssituation prognostiziert und/oder die Rekuperation abhängig davon bzw. unter Berücksichtigung der prognostizierten Verkehrssituation durchgeführt wird, wobei sich die zukünftige Verkehrssituation ausgehend von der zu dem Augenblick erfassten Verkehrssituation unter Berücksichtigung des mindestens einen zu dem Augenblick erfassten kinematischen Parameters des mindestens einen weiteren Verkehrsteilnehmers ermittelt und/oder prognostiziert wird. Entsprechend wird mindestens ein zukünftiger kinematischer Parameter des Eigen-Fahrzeugs, bspw. eine Bremsung als negative Beschleunigung, bei der durchzuführenden Rekuperation durchgeführt.
  • Bei dem Verfahren kann auch eine Form bzw. Struktur bzw. Beschaffenheit der Route, insbesondere des zukünftig von dem Eigen-Fahrzeug noch zu befahrenden Abschnitts der Route, von der mindestens einen Kamera der Drohne, von mindestens einer Kamera des Fahrzeugs, die nach vorne in Fahrtrichtung des Fahrzeugs und/oder nach hinten, entgegen der Fahrtrichtung des Fahrzeugs orientiert ist, und/oder von mindestens einem Navigationssystem des Eigen-Fahrzeugs erfasst werden, wobei überprüft wird, ob die Route mindestens einen geraden Abschnitt, mindestens eine Kurve, mindestens einen horizontalen Abschnitt, mindestens eine Steigung und/oder mindestens ein Gefälle aufweist, wobei die Form bzw. Struktur der Route neben der Verkehrssituation aufgrund der weiteren Verkehrsteilnehmer beim Durchführen, bspw. Einleiten, der Rekuperation berücksichtigt wird.
  • Weiterhin kann auch mit der mindestens einen Kamera des Eigen-Fahrzeugs die Verkehrssituation, in der sich das Eigen-Fahrzeug befindet, mit dem mindestens einen weiteren Verkehrsteilnehmer optisch erfasst werden, wobei der mindestens eine weitere Verkehrsteilnehmer von der mindestens einen Kamera des Eigen-Fahrzeugs zusätzlich aufgenommen bzw. beobachtet wird.
  • Die Rekuperation wird automatisch und/oder bei Bedarf eingeleitet, falls in dem elektrischen Energiespeicher des Eigen-Fahrzeugs genug freie Kapazität zum Speichern elektrischer Energie vorhanden ist.
  • In weiterer Ausgestaltung des Verfahrens wird dem mindestens einen weiteren Verkehrsteilnehmer, bspw. dem mindestens einen Fremd-Fahrzeug, üblicherweise von dem Eigen-Fahrzeug und/oder evtl. von der Drohne, die das Eigen-Fahrzeug begleitet, über Funk bzw. elektromagnetisch ein Signal bereitgestellt, das den mindestens einen weiteren Verkehrsteilnehmer darüber informiert, dass für das Eigen-Fahrzeug die Rekuperation, bspw. Zwangsrekuperation, durchgeführt wird bzw. werden soll. Demnach kann ein nachfolgendes Fremd-Fahrzeug durch das Signal des Eigen-Fahrzeugs und/oder der Drohne auf die von dem Eigen-Fahrzeug durchzuführende Rekuperation hingewiesen werden.
  • Dabei ist es möglich, dass mit der mindestens einen Kamera des Kamerasystems der Drohne (UAV) und ggf. der Kamera des Eigen-Fahrzeugs das mindestens eine Fremd-Fahrzeug, bspw. ein nachfolgendes Fremd-Fahrzeug, das eine Kennzeichnung, bspw. ein besonderes und/oder definiertes Zulassungskennzeichen aufweist, detektiert, sensiert und/oder identifiziert werden kann. Somit ist es möglich, dass das Eigen-Fahrzeug mit dem identifizierten Fremd-Fahrzeug, bspw. über eine funkgestützte Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation gezielt Kontakt aufnimmt und diesem Fremd-Fahrzeug das Signal bereitstellt, das über die Rekuperation informiert. Somit ist das insbesondere nachfolgende Fremd-Fahrzeug darauf vorbereitet, dass das Eigen-Fahrzeug aufgrund der durchzuführenden Rekuperation langsamer wird. Falls das nachfolgende Fremd-Fahrzeug ebenfalls mindestens eine Elektromaschine aufweist, mit der es angetrieben wird, kann es das bereitgestellte Signal zum Anlass nehmen, ebenfalls, bspw. synchron zu dem Eigen-Fahrzeug, eine Rekuperation durchzuführen. Das dem Fremd-Fahrzeug bereitgestellte Signal kann zudem eine Information darüber aufweisen, dass das Eigen-Fahrzeug die Rekuperation deshalb durchführt bzw. durchführen kann, da die Verkehrssituation, in der sich das Eigen-Fahrzeug, aber auch das Fremd-Fahrzeug befindet, von der Drohne erfasst wird bzw. erfasst worden ist.
  • Das erfindungsgemäße System ist zum Durchführen einer Rekuperation für ein Eigen-Fahrzeug, das mindestens eine Elektromaschine aufweist und sich mit mindestens einem weiteren Verkehrsteilnehmer auf einer Route in einer Verkehrssituation befindet, ausgebildet. Dabei weist das System eine Drohne, die mindestens eine Kamera aufweist, und mindestens ein Steuergerät auf, wobei die Drohne dazu ausgebildet ist, das Eigen-Fahrzeug auf der Route in der Luft fliegend zu begleiten, wobei die mindestens eine Kamera der fliegenden Drohne dazu ausgebildet ist, die Verkehrssituation, in der sich das Eigen-Fahrzeug befindet, mit dem mindestens einen weiteren Verkehrsteilnehmer optisch zu erfassen bzw. aufzunehmen. Das mindestens eine Steuergerät ist in Ausgestaltung dazu ausgebildet, die Verkehrssituation zu analysieren. Das mindestens eine Steuergerät ist weiterhin dazu ausgebildet, abhängig von der und/oder unter Berücksichtigung der erfassten Verkehrssituation eine Durchführung der Rekuperation für das Eigen-Fahrzeug zu veranlassen und/oder einzuleiten. Die mindestens eine Elektromaschine ist dazu ausgebildet, bei Durchführung der Rekuperation für das Eigen-Fahrzeug mechanische Energie des Eigen-Fahrzeugs in elektrische Energie umzuwandeln und in einem elektrischen Energiespeicher des Eigen-Fahrzeugs zu speichern. Die geplante durchzuführende Rekuperation wird nur dann durchgeführt und entsprechend eingeleitet, wenn sich in Fahrtrichtung hinter dem Eigen-Fahrzeug zu jedem mindestens einen nachfolgenden bzw. hinterher fahrenden weiteren Verkehrsteilnehmer, bspw. zu einem unmittelbar folgenden Verkehrsteilnehmer, ein Sicherheitsabstand mit einer minimalen Länge befindet.
  • Das mindestens eine Steuergerät bzw. eine entsprechende Steuervorrichtung ist in dem Eigen-Fahrzeug und/oder in der Drohne angeordnet.
  • Das vorgestellte Verfahren und das vorgestellte System sind zur Durchführung einer intelligenten Rekuperation des Fahrzeugs vorgesehen und/oder ausgebildet. Dabei ist die mindestens eine Steuervorrichtung als Assistenz bzw. zur Unterstützung eines Fahrers des Eigen-Fahrzeugs dazu ausgebildet, unter Berücksichtigung von Informationen über den Verkehr, die ihr von der Drohne, die das Eigen-Fahrzeug fliegend begleitet, bereitgestellt und/oder übermittelt werden, die Rekuperation zu planen und weiterhin zu starten, wenn eine prognostizierte Verkehrssituation dies zulässt, aber auch wieder zu beenden. Hierzu wird die mindestens eine Elektromaschine von der Steuervorrichtung entsprechend angesteuert. Dabei wird eine Möglichkeit bzw. Gelegenheit zur Durchführung der Rekuperation durch die Drohne und die Steuervorrichtung vorrausschauend erkannt. Das Verfahren ist für ein Eigen-Fahrzeug, bspw. ein Kraftfahrzeug, mit Elektroantrieb oder Hybridantrieb vorgesehen bzw. durchführbar. Mit dem Verfahren und dem System kann die Unterstützung des Fahrers zur vorausschauenden Rekuperation gesteigert werden.
  • Hierbei ist dem bspw. als Kraftfahrzeug ausgebildeten und/oder zu bezeichnenden Eigen-Fahrzeug die Drohne zugeordnet. Außerdem kann bzw. können zusätzlich ein Navigationssystem, bspw. GPS, des Eigen-Fahrzeugs, mindestens eine Kamera des Eigen-Fahrzeugs, bspw. eine erste Kamera, die in Fahrtrichtung ausgerichtet ist, und eine zweite Kamera, die entgegen der Fahrtrichtung ausgerichtet ist, verwendet werden. Die mindestens eine Steuervorrichtung kann auch als das mindestens eine Steuergerät ausgebildet sein und/oder bezeichnet werden, wobei ein Steuergerät zur Durchführung einer Schnittstellenkorrespondenz zu einer Topologie aus weiteren Steuergeräten ausgebildet ist, die in einem Antriebssystem mit der mindestens einen Elektromaschine, einem Versorgungssystem mit dem Energiespeicher und/oder einem CAN- bzw. Bordnetzsystem des Eigen-Fahrzeugs angeordnet sind, wobei die Steuergeräte während dem Verfahren untereinander Informationen austauschen.
  • Bei einer Ausführungsform des Verfahrens begleitet die dem Eigen-Fahrzeug zugeordnete Drohne das Eigen-Fahrzeug entlang einer vordefinierten Route, wobei die Drohne in einem bestimmten Abstand in mindestens einer Richtung, d. h. Raumrichtung, bspw. x-, y- und/oder z-Richtung relativ zu dem fahrenden Fahrzeug fliegt, wobei die Drohne aufgrund ihrer räumlichen Anordnung zu dem Fahrzeug gewissermaßen aus der Vogelperspektive einen besseren Überblick über den aktuellen Verkehr, bspw. ein aktuelles Verkehrsgeschehen, eine aktuelle Verkehrsdichte und/oder ein aktuelles Verkehrsaufkommen, als das Eigen-Fahrzeug hat. Dabei werden von der Drohne, d. h. von der mindestens einen Kamera der Drohne, Bilder der Verkehrssituation mit den weiteren Verkehrsteilnehmern in Echtzeit aufgezeichnet und verarbeitetet, wobei das mindestens eine Steuergerät in dem Fahrzeug Daten und/oder Informationen ebenfalls verarbeiten kann. Mit Hilfe bzw. unter Nutzung der Bilder, Daten und/oder Informationen kann in einem ersten Verarbeitungsschritt bezüglich bzw. unter Berücksichtigung der von der Drohne erfassten Verkehrsdichte des Verkehrs und ggf. auch unter Berücksichtigung von prädikativen Navigationsdaten eine bessere Vorausschau zur Durchführung, bspw. Planung, der Rekuperation realisiert werden, sofern es bspw. hinsichtlich des zu erwartenden und/oder voraus- bzw. vorhergesagten Verkehrs, bspw. des Verkehrsgeschehens, der Verkehrsdichte und/oder des Verkehrsaufkommens, sinnvoll ist und/oder sofern mindestens eine hierfür definierte Bedingung erfüllt ist. Somit kann von dem System, d. h. von dem mindestens einen Steuergerät, bspw. automatisch eine Schubphase des Fahrzeugs in Form einer bspw. als Zwangsrekuperation ausgebildeten bzw. zu bezeichnenden Rekuperation aktiv geschaltet und/oder ausgelöst und somit durchgeführt werden.
  • In einem nachfolgenden zweiten Verarbeitungsschritt wird mit Daten bzw. Informationen mindestens einer als Frontkamera und/oder als Rückfahrkamera ausgebildeten Kamera des Eigen-Fahrzeugs eine Assistenz einer möglichen Zwangsrekuperation in Abhängigkeit von dem unmittelbar um das Eigen-Fahrzeug befindlichen und/oder herrschenden Verkehr, bspw. Straßenverkehr angeboten werden, wobei die Daten der mindestens einen Kamera neben jenen der Drohne ebenfalls genutzt werden. Wenn die Drohne in einer Vorausschau erkennt, dass eine Rekuperation vorzeitig eingeleitet werden kann und ein Umfeld um das Eigen-Fahrzeug herum, wobei dieses Umfeld weitere Verkehrsteilnehmer, bspw. Fremd-Fahrzeuge, umfasst, dadurch keine Behinderung erfährt und beispielsweise nachfolgender Verkehr nicht unnötig behindert und/oder abgebremst wird, wird die Zwangsrekuperation als erzwungene Rekuperation automatisiert und/oder mit Zustimmung des Fahrers durchgeführt.
  • In einer möglichen Ausführungsform des Verfahrens wird in einem Menuepunkt des Navigationssystems eine „Fahrt entlang einer gewählten Route mit Zwangsrekuperation aus Drohnensicht“, d. h. aus Sicht bzw. Perspektive der Drohne dem Fahrer des Eigen-Fahrzeugs signalisiert und angeboten bzw. vorgeschlagen. Alternativ oder ergänzend wird eine Drohnenassistenz bzw. Assistenz der Drohne dem Fahrer in Form von einem Fahrauswahl- bzw. driveselect-Modus analog zur Einstellung für einen anderen Modus, bspw. Effizienz- bzw. efficiency-Modus, signalisiert und somit angeboten.
  • Bei dem Verfahren wird durch Verwendung der Drohne mindestens eine Verkehrssituation, bspw. mehrere Verkehrssituationen, prädiziert bzw. prognostiziert bzw. vorhergesagt. Unter Berücksichtigung der mindestens einen prädizierten Verkehrssituation kann die Rekuperation vorausschauend kontrolliert und somit gesteuert und/oder geregelt werden.
  • Dabei kann mindestens ein kinematischer Parameter mindestens eines Verkehrsteilnehmers, bspw. dessen Position bzw. Ort, dessen Geschwindigkeit und/oder Beschleunigung, der bzw. die von der mindestens einen Kamera der Drohne erfasst wird, und somit eine Positionsänderung von Verkehrsteilnehmern berücksichtigt werden. Durch Berücksichtigung des mindestens einen kinematischen Parameters kann eine Effizienz der Rekuperation bzw. einer Rekuperationsphase für das Eigen-Fahrzeug gesteigert werden.
  • So kann u. a. erreicht werden, dass der Fahrer bei einer Entscheidungsfindung hinsichtlich einer Durchführung einer Rekuperation durch das Verfahren unterstützt und somit eine etwaige menschliche Schwäche des Fahrers bei der Entscheidungsfindung optimiert wird, wobei u. a. eine Totzeit bis zur Einleitung einer jeweiligen Rekuperationsphase reduziert werden kann.
  • In einer weiteren Ausführungsform wird ein optisches und/oder akustisches Anzeigegerät, bspw. ein Anzeigefeld bzw. Display und/oder ein Lautsprecher, des Fahrzeugs auch als Komponente des Systems verwendet. Dabei kann ein Predictive Display bzw. ein zur Anzeige einer Vorhersage ausgebildetes Anzeigefeld den Fahrer bei einer Antizipation des Verkehrsgeschehens unterstützen, wobei eine mentale Belastung und eine damit einhergehende Fehlentscheidung hinsichtlich einer Handlung und/oder Entscheidung des Fahrers zur Durchführung der Rekuperation bzw. für eine Rekuperationsaktivität reduziert werden. Dabei kann eine Entscheidungsträgheit infolge einer menschlichen „Move-And-Wait-Schwäche“ bzw. eines entsprechenden Abwartens oder Zögerns hinsichtlich der Durchführung der Rekuperation reduziert werden, wobei ein Rekuperationsoutput und somit eine Menge an rekuperierbarer elektrischer Energie steigt, wobei auch eine Reichweite des Eigen-Fahrzeugs steigt, weil eine Latenzzeit bzw. Ansprechzeit abnimmt. Die Ansprechzeit beeinflusst wiederum eine durch den Fahrer mögliche Denkleistung und Entscheidung zur Einleitung einer effizienzgesteigerten Rekuperationsphase.
  • Ein Vorhandensein von anderen Verkehrsteilnehmern, bspw. von weiteren Fremd-Fahrzeugen, die das Eigen-Fahrzeug begleiten, diesem entgegen kommen und/oder kreuzen, kann sich im Verkehrsgeschehen um das Eigen-Fahrzeug herum auch richtungsabhängig sehr schnell ändern. Bei dem Verfahren wird eine Prädiktion bzw. Verkehrslage des Verkehrsgeschehens gefördert, wobei zukünftige Positionen von Verkehrsteilnehmern exakt definiert und/oder prädiziert werden können. Dabei wird mit der Drohne eine Genauigkeit einer Erkennung eines Objekts als Verkehrsteilnehmer in Echtzeit für eine realistischere Abschätzung des Fahrers des Eigen-Fahrzeugs zur Einleitung der Rekuperation begünstigt. Defizite bei der Berechnung und Visualisierung von prädizierten Verkehrsteilnehmern mit rein teleoperierten Vorrichtungen können reduziert werden, da bei dem Verfahren die zukünftige Verkehrssituation, bspw. zukünftige Positionen von Verkehrsteilnehmern, prädiziert wird.
  • Mit dem Verfahren kann das Eigen-Fahrzeug unter Berücksichtigung des vorhergesagten Verkehrs gezielt rekuperiert und somit gebremst werden, ohne dabei weitere Verkehrsteilnehmer zu behindern, wobei Bremsenergie des Eigen-Fahrzeugs zurückgewonnen wird, wobei die beim Bremsen des Eigen-Fahrzeuges freigesetzte Bewegungsenergie in elektrische Energie umgewandelt und somit die Reichweite des Eigen-Fahrzeugs maximiert wird.
  • Bislang kann von dem Fahrer durch Nutzung eines Schalthebels oder Schaltpedals, der bzw. das bspw. am Lenkrad angeordnet ist, bspw. eine Schubrekuperation gesteuert werden, wobei in Abhängigkeit von der Entwicklung des Verkehrsgeschehens die Rekuperation bzw. ein Schubbetrieb manuell eingeleitet werden, wobei eine Vorausschau des Fahrers, d. h. seine Blickposition ausgehend vom Fahrersitz in Fahrtrichtung, entscheidend ist. Mit dem Verfahren wird durch Nutzung der Drohne die Blickposition und somit eine Perspektive auf den Verkehr erweitert. So ist es mit der Drohne nun möglich, auch auf einer unübersichtlichen, beispielsweise sehr kurvenreichen Strecke und/oder bei schlechter Witterung bzw. schlechten Wetterrandbedingungen eine Vorausschau auf den Verkehr zu verbessern und/oder überhaupt erst zu ermöglichen und Rekuperationsreserven zu nutzen. Dabei ergibt sich eine jeweilige Rekuperationsreserve dann, wenn in dem mindestens einen elektrischen Energiespeicher eine Reservekapazität zur weiteren fahrtbegleitenden Speicherung von elektrischer Energie vorhanden ist. So kann die Gelegenheit zur Rekuperation noch effizienter erkannt und die Reichweite des Eigen-Fahrzeugs erhöht werden. Bei dem Verfahren kann mit der Drohne eine bessere Vorausschau des Verkehrsgeschehens entlang einer gewählten Route, bspw. Fahrroute, verbessert werden.
  • Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
  • Die Erfindung ist anhand von Ausführungsformen in den Zeichnungen schematisch dargestellt und wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen schematisch und ausführlich beschrieben.
    • 1 zeigt in schematischer Darstellung eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems bei Durchführung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Durchführen einer Rekuperation eines Eigen-Fahrzeugs.
  • Die Figuren werden zusammenhängend und übergreifend beschrieben, gleichen Bezugszeichen sind dieselben Komponenten zugeordnet.
  • 1 zeigt in schematischer Darstellung ein als Eigen-Fahrzeug 2 ausgebildetes bzw. zu bezeichnendes Fahrzeug, hier Kraftfahrzeug bzw. Auto, das ein Steuergerät 4, eine Antenne 6 und mindestens eine Kamera 8 zum Erfassen eines Verkehrs bzw. Verkehrsgeschehens in einer Fahrtrichtung des Eigen-Fahrzeugs 2 vor dem Eigen-Fahrzeug 2 und/oder hinter dem Eigen-Fahrzeug 2 aufweist. Hierbei ist vorgesehen, dass das Eigen-Fahrzeug 2 von einem Fahrer 10 gesteuert und/oder gelenkt wird. Hierbei bewegt sich das Eigen-Fahrzeug 2 während einer Fahrt entlang bzw. auf einer Route 12, die durch eine Fahrbahn und/oder Straße definiert ist, in seiner Fahrtrichtung. Außerdem zeigt 1 eine Drohne 14 und somit ein unbemanntes Luftfahrzeug (unpiloted aerial vehicle, UAV) 14, wobei diese Drohne 14 ein Kamerasystem mit mehreren Kameras 16, 18 und eine Antenne 20 aufweist. Dabei ist hier vorgesehen, dass die Drohne 14 und ihre Kameras 16, 18 sowie die mindestens eine Kamera 8 des Eigen-Fahrzeugs 2 und dessen Steuergerät 4 auch als Komponenten der Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems 22 ausgebildet sind und zur Durchführung der Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens eingesetzt bzw. verwendet werden.
  • Auf der von dem Eigen-Fahrzeug 2 befahrenen Route 12 befinden sich auch mehrere Fremd-Fahrzeuge 24, 26 als weitere Fahrzeuge, hier Kraftfahrzeuge, die weitere Verkehrsteilnehmer des Verkehrs und/oder einer Verkehrssituation bilden, in der sich das Eigen-Fahrzeug 2 auf und/oder entlang der Route 12 befindet. Dabei ist hier vorgesehen, dass sich ein erstes Fremd-Fahrzeug 24 auf und/oder entlang der Route 12 relativ zu der Fahrtrichtung des Eigen-Fahrzeugs 2 hinter dem Eigen-Fahrzeug 2 befindet und diesem somit folgt, wobei sich dieses erste Fremd-Fahrzeug 24 auf einem Abschnitt der Route 12 befindet, die von dem Eigen-Fahrzeug 2 bereits befahren worden ist. Ein zweites Fremd-Fahrzeug 26 fährt dem Eigen-Fahrzeug 2 auf und/oder entlang der Route 12 voraus und befindet sich demnach auf einem Abschnitt der Route 12, die von dem Eigen-Fahrzeug 2 zukünftig noch zu befahren ist bzw. befahren wird.
  • Bei der Ausführungsform des Verfahrens wird das fahrende Eigen-Fahrzeug 2 von der fliegenden Drohne 14 begleitet. Dabei ist hier vorgesehen, dass sich die Drohne 14 in einer Höhe oberhalb der Route 12 bzw. Fahrbahn befindet, wobei die Höhe hier durch einen vertikal orientierten Doppelpfeil 28 angedeutet ist. Außerdem befindet sich die Drohne 14 hier in einem Abstand, der hier durch einen horizontalen Doppelpfeil 30 angedeutet ist, bezüglich der Fahrtrichtung des Eigen-Fahrzeugs 2 hinter diesem Eigen-Fahrzeug 2 und fliegt diesem hinterher. Es ist jedoch auch möglich, dass die Drohne 14 direkt über bzw. oberhalb dem Eigen-Fahrzeug 2 fliegt und diesbezüglich keinen horizontal orientierten Abstand bzw. Versatz zu dem Eigen-Fahrzeug 2 aufweist. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Drohne 14 dem Eigen-Fahrzeug 2 vorausfliegt und sich somit hinsichtlich der Fahrtrichtung des Eigen-Fahrzeugs 2 in einem vertikal orientierten Abstand davor befindet.
  • Bei der Ausführungsform des Verfahrens wird mit den Kameras 16, 18 der Drohne 14 der Verkehr bzw. die Verkehrssituation, in der sich das Eigen-Fahrzeug 2 zu einem Augenblick befindet, erfasst und/oder aufgenommen. Hierbei ist eine erste Kamera 16 der Drohne 14 in dem Augenblick in Fahrtrichtung des Eigen-Fahrzeugs 2 orientiert, wobei mit dieser ersten Kamera 16 das zweite Fremd-Fahrzeug 26, das dem Eigen-Fahrzeug 2 vorausfährt, erfasst wird, wobei mit der ersten Kamera 16 auch der Verkehr bzw. die Verkehrssituation in Fahrtrichtung vor dem Eigen-Fahrzeug 2 erfasst wird. Entsprechend wird mit einer zweiten Kamera 18, die in dem Augenblick entgegen der Fahrtrichtung des Eigen-Fahrzeugs 2 orientiert ist, das dem Eigen-Fahrzeug 2 folgende erste Fremd-Fahrzeug 24 erfasst bzw. aufgenommen und somit auch der Verkehr bzw. die Verkehrssituation in Fahrtrichtung des Eigen-Fahrzeugs 2 hinter dem Eigen-Fahrzeug 2 erfasst.
  • Hierbei von den Kameras 16, 18 der Drohne 14 aufgenommene bzw. erfasste Bilder des Verkehrs bzw. der Verkehrssituation werden dem Steuergerät 4 per Funk 32 bzw. über elektromagnetische Wellen bereitgestellt, wobei hierfür vorgesehene Signale, die die Bilder und entsprechende Daten bzw. Informationen zu dem Verkehr umfassen, von der Antenne 20 der Drohne 14 zu der Antenne 6 des Eigen-Fahrzeugs 2 übertragen werden. Die zu dem Augenblick von den Kameras 16, 18 der Drohne 14 erfassten Bilder, Daten und Informationen zu dem Verkehr bzw. der Verkehrssituation werden von dem Steuergerät 4 des Eigen-Fahrzeugs 2 verarbeitet, wobei auf Grundlage dessen von dem Steuergerät 4 eine zukünftige Entwicklung des Verkehrs bzw. der Verkehrssituation, in der sich das Eigen-Fahrzeug 2 befinden wird, vorausgesagt bzw. prognostiziert wird. Dabei wird von dem Steuergerät 4 mit einer derartigen Voraussage bzw. Prognose bzw. Prädiktion über die zukünftige Verkehrssituation vor dem Eigen-Fahrzeug 2 und hinter dem Eigen-Fahrzeug 2 für das Eigen-Fahrzeug 2 eine Rekuperation veranlasst und/oder gesteuert, bei der vorgesehen ist, dass die nicht weiter dargestellte Elektromaschine des Eigen-Fahrzeugs 2 als Generator betrieben wird, wobei mechanische Energie des Eigen-Fahrzeugs 2 von der Elektromaschine in elektrische Energie umgewandelt und in einem hier nicht weiter dargestellten elektrischen Energiespeicher des Eigen-Fahrzeugs 2, bspw. einer Batterie, gespeichert wird. Hierbei ist zu berücksichtigen, dass das Eigen-Fahrzeug 2 während einer derartigen Rekuperation gebremst und somit negativ beschleunigt wird, wodurch dessen Geschwindigkeit reduziert wird. Dabei wird die Rekuperation unter Berücksichtigung der zu dem Augenblick erfassten Verkehrssituation und der daraus abgeleiteten bzw. vorhergesagten zukünftigen Verkehrssituation durchgeführt, bspw. geplant, veranlasst und/oder eingeleitet.
  • Hierbei wird in Ausgestaltung des Verfahrens berücksichtigt, dass das Eigen-Fahrzeug 2 während der Rekuperation nicht mit anderen Verkehrsteilnehmern, d. h. anderen Fremd-Fahrzeugen 24, 26, in Konflikt gerät. Dabei wird die Rekuperation zu einem zukünftigen Zeitpunkt ausgehend von dem Augenblick, zu dem die Verkehrssituation von den Kameras 16, 18 der Drohne 14 erfasst wird, nur dann durchgeführt, wenn sich hinsichtlich der Fahrtrichtung des Eigen-Fahrzeugs 2 hinter dem Eigen-Fahrzeug 2 zu einem Fremd-Fahrzeug 24, 26 ein ausreichender Sicherheitsabstand befindet.
  • Das Eigen-Fahrzeug 2, das von der Elektromaschine angetrieben bzw. fortbewegt wird, kann auch als Elektrofahrzeug oder Hybrid-Fahrzeug ausgebildet sein bzw. bezeichnet werden. Dabei wird das Eigen-Fahrzeug 2 entlang der vordefinierten Route 12 von der fliegenden Drohne 14 in einem bestimmten definierbaren Abstand und einer bestimmten definierbaren Höhe begleitet, wobei die Drohne 14 aufgrund ihrer relativen räumlichen Anordnung zu dem Eigen-Fahrzeug 2 über die zu dem Augenblick aktuell herrschende Verkehrssituation bzw. einem entsprechenden Verkehrsgeschehen einen besseren Überblick hat. Bei dem Verfahren wird mit Hilfe der in Echtzeit aufgezeichneten und verarbeiteten Daten, Bilder und Informationen zu dem aktuellen Verkehrsgeschehen bspw. auch eine aktuelle Verkehrsdichte erfasst. Unter Berücksichtigung der derart erfassten Verkehrssituation auf Grundlage der in Echtzeit aufgezeichneten und verarbeiteten Daten und auch unter Berücksichtigung von Navigationsdaten, die von einem nicht weiter gezeigten Navigationsgerät des Eigen-Fahrzeugs 2 zu der Route 12 erfasst werden, wird eine bessere Vorausschau zur sinnvollen Durchführung der Rekuperation, bspw. in Form einer Zwangsrekuperation und somit einer hierfür aktiv geschalteten bzw. schaltbaren Schubphase des Eigen-Fahrzeugs bereitgestellt.
  • Hierbei ist es ergänzend möglich, dass mit der mindestens einen Kamera 8 des Eigen-Fahrzeugs 2, die als Frontkamera und/oder Rückfahrkamera ausgebildet bzw. zu bezeichnen ist, weitere Daten zu der Verkehrssituation aus der Perspektive des Eigen-Fahrzeugs 2 bereitgestellt werden, die ebenfalls bei der vorausschauenden Durchführung der Rekuperation berücksichtigt werden. Im Rahmen des Verfahrens ist es möglich, die Verkehrssituation bzw. einen Straßenverkehr, in der sich das Eigen-Fahrzeug 2 befindet, zu erfassen. Dabei ist es unter anderem möglich, dass mit den Kameras 16, 18 von der Drohne 14 in Vorausschau erkannt wird, dass eine Rekuperation vorzeitig durchgeführt und/oder eingeleitet werden kann, ohne dass weitere Verkehrsteilnehmer, hier Fremd-Fahrzeuge 24, 26, im Umfeld des Eigen-Fahrzeugs durch das Eigen-Fahrzeug bei Durchführung der Rekuperation behindert werden. Somit wird bspw. unter Berücksichtigung des Sicherheitsabstands vermieden, dass bspw. ein nachfolgendes Fremd-Fahrzeug 24 bei der Rekuperation des Eigen-Fahrzeugs 2 behindert und/oder abgebremst wird. Falls eine Behinderung von Fremd-Fahrzeugen 24, 26 bei der durchzuführenden Rekuperation ausgeschlossen werden kann, wird die Rekuperation von dem Steuergerät 4 automatisch bzw. automatisiert und/oder mit Zustimmung des Fahrers 10 veranlasst und durchgeführt.
  • Weiterhin ist es möglich, dass das Eigen-Fahrzeug 2 und/oder die Drohne 14 dem mindestens einen weiteren Verkehrsteilnehmer, d. h. den Fremd-Fahrzeugen 24, 26, insbesondere dem nachfolgenden Fremd-Fahrzeug 24 über elektromagnetische Wellen, bspw. unter Durchführung einer Fahrzeug-zu-Fahrzeug- bzw. Car-to-car-Kommunikation, ein Signal mit einer Information darüber bereitstellt, dass für das Eigen-Fahrzeug 2 die Rekuperation durchgeführt wird bzw. durchgeführt werden soll. Somit kann sich ein Fahrer eines jeweiligen Fremd-Fahrzeugs 24, 26 darauf einstellen, dass das Eigen-Fahrzeug 2 seine Geschwindigkeit aufgrund der durchzuführenden Rekuperation reduzieren wird.
  • Bezugszeichenliste
    • 2
    Eigen-Fahrzeug
    4
    Steuergerät
    6
    Antenne
    8
    Kamera
    10
    Fahrer
    12
    Route
    14
    Drohne
    16, 18
    Kamera
    20
    Antenne
    22
    System
    24, 26
    Fremd-Fahrzeug
    28, 30
    Doppelpfeil
    32
    Funk

Claims (7)

  1. Verfahren zum Durchführen einer Rekuperation für ein Eigen-Fahrzeug (2), das mindestens eine Elektromaschine aufweist und sich mit mindestens einem weiteren Verkehrsteilnehmer auf einer Route (12) in einer Verkehrssituation befindet, wobei eine Drohne (14), die mindestens eine Kamera (16, 18) aufweist, verwendet wird, wobei das Eigen-Fahrzeug (2) auf der Route (12) von der fliegenden Drohne (14) begleitet wird, wobei die Verkehrssituation, in der sich das Eigen-Fahrzeug (2) befindet, mit der mindestens einen Kamera (16, 18) erfasst wird, wobei abhängig von der erfassten Verkehrssituation die Rekuperation für das Eigen-Fahrzeug (2) durchgeführt wird, wobei mit der mindestens einen Elektromaschine bei Durchführung der Rekuperation für das Eigen-Fahrzeug (2) mechanische Energie des Eigen-Fahrzeugs (2) in elektrische Energie umgewandelt wird, wobei die durchzuführende Rekuperation nur dann eingeleitet wird, wenn sich in Fahrtrichtung hinter dem Eigen-Fahrzeug (2) zu jedem nachfolgenden weiteren Verkehrsteilnehmer ein Sicherheitsabstand befindet.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem mit der mindestens einen Kamera (16, 18) der Drohne (14) unter Berücksichtigung einer Fahrtrichtung des Eigen-Fahrzeugs (2) mindestens ein weiterer Verkehrsteilnehmer, der sich vor dem Eigen-Fahrzeug (2) befindet und/oder mindestens ein weiterer Verkehrsteilnehmer, der sich hinter dem Eigen-Fahrzeug (2) befindet und/oder mindestens ein Verkehrsteilnehmer, der sich neben dem Eigen-Fahrzeug (2) befindet, erfasst wird, wobei die Verkehrssituation anhand des mindestens einen erfassten weiteren Verkehrsteilnehmers analysiert wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem mindestens ein kinematischer Parameter des mindestens einen weiteren Verkehrsteilnehmers ermittelt wird.
  4. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei dem die Rekuperation entlang eines von dem Eigen-Fahrzeug (2) in seiner Fahrtrichtung zukünftig noch zu befahrenden Abschnitts der Route (12) durchgeführt wird, wobei auf Grundlage einer zu einem Augenblick erfassten Verkehrssituation eine zukünftige Verkehrssituation und/oder die Rekuperation abhängig davon prognostiziert wird.
  5. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei dem eine Form der Route von der mindestens einen Kamera (16, 18) der Drohne (14) erfasst wird.
  6. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei dem dem mindestens einen weiteren Verkehrsteilnehmer ein Signal bereitgestellt wird, das darüber informiert, dass für das Eigen-Fahrzeug (2) die Rekuperation durchgeführt wird.
  7. System zum Durchführen einer Rekuperation für ein Eigen-Fahrzeug (2), das mindestens eine Elektromaschine aufweist und sich mit mindestens einem weiteren Verkehrsteilnehmer auf einer Route (12) in einer Verkehrssituation befindet, wobei das System (22) eine Drohne (14), die mindestens eine Kamera (16, 18) aufweist, und mindestens ein Steuergerät (4) aufweist, wobei die Drohne (14) dazu ausgebildet, das Eigen-Fahrzeug (2) auf der Route (14) in der Luft fliegend zu begleiten, wobei die mindestens eine Kamera (16, 18) der fliegenden Drohne (14) dazu ausgebildet ist, die Verkehrssituation, in der sich das Eigen-Fahrzeug (2) befindet, zu erfassen, wobei das mindestens eine Steuergerät (4) dazu ausgebildet ist, abhängig von der erfassten Verkehrssituation eine Durchführung der Rekuperation für das Eigen-Fahrzeug (2) zu veranlassen, wobei die mindestens eine Elektromaschine dazu ausgebildet, bei Durchführung der Rekuperation für das Eigen-Fahrzeug (2) mechanische Energie des Eigen-Fahrzeugs (2) in elektrische Energie umzuwandeln, wobei die durchzuführende Rekuperation nur dann eingeleitet wird, wenn sich in Fahrtrichtung hinter dem Eigen-Fahrzeug (2) zu jedem nachfolgenden weiteren Verkehrsteilnehmer ein Sicherheitsabstand befindet.
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Citations (4)

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