DE102020104003A1

DE102020104003A1 - Elektrofahrzeugladeplaner

Info

Publication number: DE102020104003A1
Application number: DE102020104003.2A
Authority: DE
Inventors: Leo Joseph Rosene; Ameen Al-Khafaji; Courtney L'Arrivée; Ian Kenneth McEachern; Benjamin Schoenleber; Scott SCHERAGA
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2019-02-15
Filing date: 2020-02-14
Publication date: 2020-08-20
Also published as: US11001161B2; CN111572396A; US20200262307A1

Abstract

Ein Fahrzeug beinhaltet eine oder mehrere Steuerungen, die zu Folgendem programmiert sind: als Reaktion auf das Empfangen einer Anzeige eines Ziels, eine Ladeeinrichtung in einem vordefinierten Geofence vom Ziel auszuwählen; als Reaktion auf das Erfassen, dass das Fahrzeug weniger als eine vordefinierte Entfernung von der Ladeeinrichtung entfernt ist, einen vorgeschlagenen Ladeplan auf Grundlage eines aktuellen Ladezustands (state-of-charge - Ladezustand) und eines gewünschten Ladezustand zu berechnen; und sich einer Warteschlange für die Ladeeinrichtung mit dem vorgeschlagenen Ladeplan anzuschließen.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich im Allgemeinen auf ein Fahrzeugbetankungssystem. Insbesondere betrifft die vorliegende Offenbarung ein System zum Laden von elektrisch mit Leistung versorgten Fahrzeugen.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Elektrisch mit Leistung versorgte Fahrzeuge, wie etwa Hybridfahrzeuge oder Batterieelektrofahrzeuge (battery electric vehicles - BEVs) tanken durch das Laden von Elektrizität auf eine Traktionsbatterie über Ladeinfrastruktur, wie etwa Ladestationen. Je nach konkreter Konfiguration einer Ladestation und einer Fahrzeugbatterie kann es Stunden oder Tage dauern, um einen Ladeprozess abzuschließen. Wenn die Ladeinfrastruktur im Vergleich zur Anzahl der Fahrzeuge mit elektrischer Leistung begrenzt ist, kann es schwierig sein, das Laden für jedes Fahrzeug effizient zu planen. Beispielsweise sind möglicherweise Fahrzeuge mit dem Laden fertig, die jedoch noch immer die Ladestation belegen, während andere Fahrzeuge, die in der Warteschlange warten, die Ladestation nicht nutzen können, da keine freie Stelle vorhanden ist.
KURZDARSTELLUNG
In einer oder mehreren veranschaulichenden Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beinhaltet ein Fahrzeug eine oder mehrere Steuerungen, die programmiert sind, als Reaktion auf das Empfangen einer Anzeige eines Ziels, eine Ladeeinrichtung in einem vordefinierten Geofence vom Ziel auszuwählen; als Reaktion auf das Erfassen, dass das Fahrzeug weniger als eine vordefinierte Entfernung von der Ladeeinrichtung entfernt ist, einen vorgeschlagenen Ladeplan auf Grundlage eines aktuellen Ladezustands (state-of-charge - Ladezustand) und eines gewünschten Ladezustand zu berechnen; und sich einer Warteschlange für die Ladeeinrichtung mit dem vorgeschlagenen Ladeplan anzuschließen.
In einer oder mehreren veranschaulichenden Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beinhaltet eine mit einem Fahrzeug in Verbindung stehende Vorrichtung einen Prozessor, der programmiert ist, als Reaktion auf das Empfangen eines Fahrtziels, eine Ladestation innerhalb einer vordefinierten Entfernung vom Fahrtziel auszuwählen; einen vorgeschlagenen Ladeplan auf Grundlage eines aktuellen Batterieladezustands, eines gewünschten Batterieladezustands, einer geschätzten Abfahrtszeit und einer Ladegeschwindigkeit der Ladestation zu berechnen; und als Reaktion auf das Empfangen einer Eingabe von einem Benutzer, die angibt, dass der vorgeschlagene Ladeplan akzeptabel ist, den vorgeschlagenen Ladeplan über einen Cloudserver an das Fahrzeug und die Ladestation zu senden, um sich einer Warteschlange für die Ladestation anzuschließen.
In einer oder mehreren veranschaulichenden Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beinhaltet eine Ladeplanungsvorrichtung, die einer Ladestation zugeordnet ist, eine Steuerung, die programmiert ist, als Reaktion auf das Erfassen eines Fahrzeugs, sich einer Warteschlange für die Ladestation anzuschließen, einen Ladeplan für das Fahrzeug auf Grundlage von benutzerspezifischen Parametern eines Fahrzeugbenutzers zu erzeugen; zu überprüfen, ob die Ladestation den Ladeplan berücksichtigen kann, ohne andere Fahrzeuge, die sich bereits in der Warteschlange befinden, zu versetzen; und als Reaktion auf die Überprüfung, dass die Ladestation den Ladeplan berücksichtigen kann, eine Benachrichtigung über eine freie Ladeeinrichtung an eine mobile Vorrichtung zu senden, die dem Fahrzeugbenutzer zugeordnet ist.
Figurenliste
Für ein besseres Verständnis der Erfindung und um zu zeigen, wie sie durchgeführt werden kann, werden an dieser Stelle Ausführungsformen davon ausschließlich als nichteinschränkende Beispiele beschrieben, wobei auf die beigefügten Zeichnungen verwiesen wird, in denen Folgendes gilt:

1 veranschaulicht eine beispielhafte Blocktopologie eines Fahrzeugsystems einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
2 veranschaulicht ein beispielhaftes Ablaufdiagramm des Fahrzeugladesystems einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
3 veranschaulicht eine beispielhafte schematische Darstellung des Fahrzeugladesystems einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
4 veranschaulicht ein beispielhaftes Ablaufdiagramm für einen Prozess zum Auswählen von Ladestationen einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
die 5A und 5B veranschaulicht ein beispielhaftes Ablaufdiagramm für einen Prozess zum Planen von Ladestationen einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung; und
6 veranschaulicht ein beispielhaftes Ablaufdiagramm für einen Prozess zum Laden des Fahrzeugs einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Nach Bedarf werden in dieser Schrift detaillierte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung offenbart; es versteht sich jedoch, dass die offenbarten Ausführungsformen rein beispielhaft für die Erfindung sind, die in verschiedenen und alternativen Formen umgesetzt werden kann. Die Figuren sind nicht unbedingt maßstabsgetreu; einige Merkmale können vergrößert oder verkleinert dargestellt sein, um Details bestimmter Komponenten zu zeigen. Demnach sind die in dieser Schrift offenbarten konkreten strukturellen und funktionellen Einzelheiten nicht als einschränkend auszulegen, sondern lediglich als repräsentative Grundlage, um den Fachmann den vielfältigen Gebrauch der vorliegenden Erfindung zu lehren.
Die vorliegende Offenbarung sieht im Allgemein mehrere Schaltungen oder andere elektrische Vorrichtungen vor. Alle Verweise auf die Schaltungen und andere elektrische Vorrichtungen und die von ihnen jeweils bereitgestellten Funktionen sollen nicht darauf beschränkt sein, nur das einzuschließen, was in dieser Schrift veranschaulicht und beschrieben ist. Während den verschiedenen Schaltungen oder anderen elektrischen Vorrichtungen bestimmte Bezeichnungen zugewiesen werden können, können derartige Schaltungen und andere elektrische Vorrichtungen auf Grundlage der jeweiligen Art der gewünschten elektrischen Umsetzung miteinander kombiniert werden und/oder auf eine beliebige Weise getrennt werden. Es steht fest, dass in dieser Schrift offenbarte Schaltungen oder andere elektrische Vorrichtungen eine beliebige Anzahl von Mikroprozessoren, integrierten Schaltungen, Speichervorrichtungen (z. B. FLASH, Direktzugriffsspeicher (random access memory - RAM), Festwertspeicher (read only memory - ROM), elektrisch programmierbaren Festwertspeicher (electrically programmable read only memory - EPROM), elektrisch löschbaren programmierbaren Festwertspeicher (electrically erasable programmable read only memory - EEPROM) oder andere geeignete Varianten davon) und Software beinhalten können, die miteinander zusammenwirken, um den/die hier offenbarten Vorgang/Vorgänge durchzuführen. Zusätzlich kann eine beliebige oder können mehrere beliebige der elektrischen Vorrichtungen dazu konfiguriert sein, ein Computerprogramm auszuführen, das in einem nichtflüchtigen computerlesbaren Medium umgesetzt ist, das programmiert ist, eine beliebige Anzahl der offenbarten Funktionen durchzuführen.
Die vorliegende Offenbarung schlägt unter anderem ein Ladesystem für elektrisch angetriebene Fahrzeuge vor. Insbesondere schlägt die vorliegende Offenbarung ein Ladestationsplanungssystem vor.
Unter Bezugnahme auf 1 ist eine beispielhafte Blocktopologie eines Fahrzeugsystems 100 einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht. Ein Fahrzeug 102 kann unterschiedliche Arten von Automobilen, Softroadern (Crossover Utility Vehicle - CUV), Geländewagen (Sport Utility Vehicle - SUV), Lastwagen, Wohnmobilen (Recreational Vehicle - RV), Booten, Flugzeugen oder sonstige mobile Maschinen zum Befördern von Personen oder Transportieren von Gütern beinhalten. In vielen Fällen kann das Fahrzeug 102 durch eine Brennkraftmaschine mit Leistung versorgt werden. Als eine weitere Möglichkeit kann das Fahrzeug 102 ein BEV, ein Hybrid-Elektrofahrzeug (Hybrid Electric Vehicle - HEV) sein, das sowohl durch eine Brennkraftmaschine als auch durch einen oder mehrere Elektromotoren angetrieben wird, wie etwa ein Serienhybrid-Elektrofahrzeug (Series Hybrid Electric Vehicle - SHEV), ein Parallelhybrid-Elektrofahrzeug (Parallel Hybrid Electric Vehicle - PHEV) oder ein Parallel/Serienhybrid-Fahrzeug (Parallel/Series Hybrid Vehicle - PSHEV), ein Boot, ein Flugzeug oder eine andere mobile Maschine zum Transport von Personen oder Gütern. Als ein Beispiel kann das System 100 das SYNC-System enthalten, hergestellt durch die Ford Motor Company in Dearborn, Michigan. Es ist anzumerken, dass das veranschaulichte System 100 lediglich ein Beispiel darstellt und mehr, weniger und/oder anders angeordnete Elemente verwendet werden können.
Wie in 1 veranschaulicht, kann eine Rechenplattform 104 einen oder mehrere Prozessoren 106 beinhalten, die dazu konfiguriert sind, Anweisungen, Befehle und andere Programme durchzuführen, um die in dieser Schrift beschriebenen Prozesse zu unterstützen. Zum Beispiel kann die Rechenplattform 104 dazu konfiguriert sein, Anweisungen von Fahrzeuganwendungen 108 zum Bereitstellen von Funktionen, wie etwa Navigation, Ladeplanung und drahtlose Kommunikation, auszuführen. Derartige Anweisungen und andere Daten können nicht flüchtig unter Verwendung einer Vielzahl von Arten von elektronisch lesbaren Speichermedien 110 gepflegt werden. Das computerlesbare Medium 110 (auch als prozessorlesbares Medium oder Speicher bezeichnet) beinhaltet ein beliebiges nichtflüchtiges Medium (z. B. ein physisches Medium), das an der Bereitstellung von Anweisungen oder anderen Daten beteiligt ist, die durch den Prozessor 106 der Rechenplattform 104 gelesen werden können. Durch den Computer ausführbare Anweisungen können von Computerprogrammen zusammengestellt oder ausgelegt werden, welche unter Verwendung einer Vielzahl von Programmiersprachen und/oder -technologien hergestellt wurden, die entweder allein oder in Kombination Java, C, C++, C#, Objective C, Fortran, Pascal, Java Script, Python, Perl und PL/SQL beinhalten, ohne darauf beschränkt zu sein.
Die Rechenplattform 104 kann mit verschiedenen Funktionen ausgestattet sein, durch welche die Fahrzeuginsassen/-benutzer eine Verbindung mit der Rechenplattform 104 herstellen können. Die Rechenplattform 104 kann zum Beispiel Eingaben von Bedienelementen einer Mensch-Maschine-Schnittstelle (Human-Machine Interface - HMI) 112 empfangen, die dazu konfiguriert ist, eine Interaktion zwischen Insassen und Fahrzeug 102 bereitzustellen. Als ein Beispiel kann die Rechenplattform 104 mit einer oder mehreren Schaltflächen oder anderen HMI-Steuerungen eine Schnittstelle herstellen, die dazu konfiguriert sind, Funktionen auf der Rechenplattform 104 aufzurufen (z. B. Audiotasten am Lenkrad, eine Sprechtaste, Steuerungen am Armaturenbrett usw.).
Die Rechenplattform 104 kann zudem eine oder mehrere Anzeigen 114 antreiben oder anderweitig damit kommunizieren, die dazu konfiguriert sind, über eine Videosteuerung 116 eine visuelle Ausgabe an Fahrzeuginsassen bereitzustellen. In einigen Fällen kann die Anzeige 114 ein Touchscreen sein, der ferner dazu konfiguriert ist, berührungsbasierte Eingaben des Benutzers über die Videosteuerung 116 zu empfangen, wohingegen die Anzeige 114 in anderen Fällen lediglich eine Anzeige ohne berührungsbasierte Eingabefähigkeiten sein kann. Die Rechenplattform 104 kann ferner eine oder mehrere Lautsprecher 118 steuern oder anderweitig damit kommunizieren, welche so konfiguriert sind, dass sie über eine Audiosteuerung 120 eine Audioausgabe für die Fahrzeuginsassen bereitstellen.
Die Rechenplattform 104 kann auch mit Navigations- und Streckenplanungsfunktionen durch eine Navigationssteuerung 122 bereitgestellt sein, die dazu konfiguriert ist, Navigationsstrecken als Reaktion auf Benutzereingaben über z. B. die HMI-Steuerungen 112 zu berechnen und geplante Strecken und Navigationsanweisungen über die Lautsprecher 118 und/oder die Anzeige 114 auszugeben. Standortdaten, die für die Navigation benötigt werden, können von einer globalen Navigationssatellitensystem-(GNSS-)Steuerung 124 erhoben werden, die dazu konfiguriert ist, mit mehreren Satelliten zu kommunizieren und den Standort des Fahrzeugs 102 zu berechnen. Die GNSS-Steuerung 124 kann dazu konfiguriert sein, verschiedene aktuelle und/oder zukünftige globale oder regionale Standortsysteme zu unterstützen, wie etwa das globale Positionierungssystem (GPS), Galileo, Beidou, das globale Navigationssatellitensystem (GLONASS) und dergleichen. Kartendaten, die für die Streckenplanung verwendet werden, können als Teil der Fahrzeugdaten 110 in dem Speicher 126 gespeichert werden. Navigationssoftware kann in dem Speicher 110 als Teil der Fahrzeuganwendungen 108 gespeichert sein.
Die Rechenplattform 104 kann dazu konfiguriert sein, mit einer mobilen Vorrichtung 128 der Fahrzeugbenutzer/-insassen über eine Drahtlosverbindung 130 zu kommunizieren. Bei der mobilen Vorrichtung 128 kann es sich um eine beliebige verschiedener Arten tragbarer Rechenvorrichtungen handeln, wie etwa Mobiltelefone, Tablet-Computer, tragbare Vorrichtungen, Smartwatches, Laptop-Computer, tragbare Musikwiedergabevorrichtungen oder andere Vorrichtungen, die zur Kommunikation mit der Rechenplattform 104 in der Lage sind. Ein drahtloser Sendeempfänger 132 kann mit einer Wi-Fi-Steuerung 134, einer Bluetooth-Steuerung 136, einer Funkfrequenzidentifikations-(radio-frequency identification - RFID-)Steuerung 138, einer Nahfeldkommunikations-(near-field communication - NFC-)Steuerung 140 und anderen Steuerungen wie etwa einem Zigbee-Sendeempfänger, einem IrDA-Sendeempfänger (nicht gezeigt) in Kommunikation stehen und dazu konfiguriert sein, mit einem kompatiblen drahtlosen Sendeempfänger 142 der mobilen Vorrichtung 128 zu kommunizieren.
Die mobile Vorrichtung 128 kann mit einem Prozessor 144 bereitgestellt sein, der zum Ausführen von Anweisungen von mobilen Anwendungen 146 zum Durchführen von Anweisungen, Befehlen und anderen Routinen zur Unterstützung der Prozesse wie etwa Navigation, Telefon, drahtlose Kommunikation und Multimedia-Verarbeitung konfiguriert ist. Die mobilen Anwendungen können in einem nicht flüchtigen Speichermedium 148 der mobilen Vorrichtung 128 gespeichert sein. Beispielsweise kann die mobile Vorrichtung 128 über eine Navigationssteuerung 150 und eine GNSS-Steuerung 152 mit Standort- und Navigationsfunktionen bereitgestellt sein. Kartendaten, die für die Navigation benötigt werden, können in dem Speicher 148 als Teil der mobilen Daten 154 gespeichert sein. Die mobile Vorrichtung 128 kann mit einem drahtlosen Sendeempfänger 142 in Kommunikation mit einer Wi-Fi-Steuerung 156, einer Bluetooth-Steuerung 158, einer RFID-Steuerung 160, einer NFC-Steuerung 162 und anderen Steuerungen (nicht gezeigt) bereitgestellt sein, die dazu konfiguriert sind, mit dem drahtlosen Sendeempfänger 132 der Rechenplattform 104 zu kommunizieren.
Die Rechenplattform 104 kann ferner dazu konfiguriert sein, mit einer Telematiksteuereinheit (TCU) 164 über ein oder mehrere fahrzeuginterne Netzwerke 166 zu kommunizieren. Das fahrzeuginterne Netzwerk 166 kann als Beispiel unter anderem eines oder mehrere der Folgenden beinhalten: ein CAN (controller area network), ein Ethernet-Netzwerk oder ein mediengebundener Systemtransport (media oriented system transpoert - MOST).
Die TCU 164 kann dazu konfiguriert sein, die Telekommunikation zwischen dem Fahrzeug 102 und einer Cloud 168 über eine drahtlose Verbindung 170 unter Verwendung eines Modems 172 zu steuern. Der Begriff Cloud wird in der vorliegenden Offenbarung als allgemeiner Begriff verwendet und kann jedes Rechennetzwerk beinhalten, das Computer, Server, Steuerungen oder dergleichen umfasst, die dazu konfiguriert sind, Datenverarbeitungsfunktionen auszuführen und die Kommunikation zwischen verschiedenen Parteien zu erleichtern. Die drahtlose Verbindung 170 kann eine beliebige Art von drahtlosem Netzwerk beinhalten oder verwenden, wie etwa ein Mobilfunknetz, das die Kommunikation zwischen der Rechenplattform 104 und der Cloud 168 sowie anderen Parteien ermöglicht. Der mobilen Vorrichtung 128 können ferner Telekommunikationsfunktionen bereitgestellt werden, die dazu konfiguriert sind, um mit der Cloud 168 über eine drahtlose Verbindung 174 über Telekommunikationskomponenten wie etwa ein Modem (nicht gezeigt) zu kommunizieren. Auf diese Weise kann die mobile Vorrichtung 128 dazu konfiguriert sein, um zusätzlich zu oder anstelle der drahtlosen Verbindung 130 über die Cloud 168 mit der Rechenplattform 104 des Fahrzeugs 102 zu kommunizieren. Die TCU 164 und/oder die mobile Vorrichtung 128 kann ferner dazu konfiguriert sein, um mit einer Ladestation 176 über die Cloud 168 zu kommunizieren. Die Ladestation 176 kann konfiguriert sein, um eine Traktionsbatterie (nicht gezeigt) des Fahrzeugs 102 zu laden. Die Ladestation 176 kann mit einer Planungseinrichtung 178 bereitgestellt sein, die mit einer Steuerung oder einem Computer (nicht gezeigt) umgesetzt ist, die/der Verarbeitungsfähigkeiten aufweist, die dazu konfiguriert sind, Ladepläne für das Fahrzeug 102 durchzuführen. Alternativ kann die Ladestationsplanungseinrichtung 178 in der Cloud 168 in Verbindung mit der Ladestation 176 per Fernzugriff umgesetzt werden.
Das Fahrzeug 102 kann ferner mit einer autonomen Fahrsteuerung 180 bereitgestellt sein, die dazu konfiguriert ist, das Fahrzeug 102 auf autonome Weise mit oder ohne menschliche Beteiligung zu betreiben. Die autonome Fahrsteuerung 180 kann mit der GNSS-Steuerung 124, der Navigationssteuerung 122 und unterschiedlichen Sensoren/Kameras (nicht gezeigt) des Fahrzeugs 102 in Verbindung stehen und dazu konfiguriert sein, Fahranweisungen zum Betreiben des Fahrzeugs 102 zu einem vordefinierten Standort zu erzeugen. Zusätzlich kann die autonome Fahrsteuerung 180 ferner dazu konfiguriert sein, mit der Cloud zu kommunizieren und Befehle und Anweisungen von dieser zu empfangen, um die autonomen Fahrmerkmale auszuführen.
Unter Bezugnahme auf 2 ist ein beispielhaftes Ablaufdiagramm für einen Prozess 200 einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht. Der Prozess 200 kann unter Verwendung unterschiedlicher Vorrichtungen, wie etwa der mobilen Vorrichtung 128, der Rechenplattform 104, einem Computer (nicht gezeigt), der Zugriff auf die Cloud 168 hat, und/oder einer beliebigen Kombination davon umgesetzt werden. Zur Vereinfachung der Veranschaulichung wird der Prozess 200 vorrangig unter Bezugnahme auf die mobile Vorrichtung 128 beschrieben. Bei Vorgang 202 empfängt die mobile Vorrichtung 128 ein Fahrtziel für das Fahrzeug 102 über Software als eine der mobilen Anwendungen 146. Das Fahrtziel kann manuell über eine Schnittstelle (nicht gezeigt) in die mobile Vorrichtung 128 eingegeben werden. Alternativ kann das Ziel von anderen Quellen erzeugt oder erhoben werden. Zum Beispiel kann die Software 146 der mobilen Vorrichtung 128 dazu konfiguriert sein, die vorherige Strecke und das vorherige Ziel des Fahrzeugs 102 zu erheben, um die Fahrtziele des Fahrzeugs 102 zu einem bestimmten Zeitpunkt und an einem bestimmten Wochentag zu berechnen und vorherzusagen. Als Reaktion auf das Empfangen/Bestimmen des Fahrtziels wählt die mobile Vorrichtung 128 bei Vorgang 204 eine Ladestation 176 in der Nähe des Ziels aus. Die mobile Software 146 kann dazu konfiguriert sein, Ladestationen 176 ausgehend von der am nächsten zum Ziel in Reihenfolge anzuzeigen, und den Benutzer manuell eine oder mehrere Ladestationen 176 auswählen zu lassen. Alternativ kann die mobile Software 176 dazu konfiguriert sein, die Ladestationen 176 automatisch unter Verwendung vordefinierter Regeln auszuwählen, wie etwa nach Entfernung vom Ziel oder nach vorkonfigurierten Benutzervorlieben.
Als Reaktion auf die Auswahl der Ladestation 176 für das Fahrzeug 102 schließt sich die mobile Vorrichtung 128 bei Vorgang 206 der Ladestationswarteschlange für die ausgewählte Ladestation an und erzeugt bei Vorgang 208 einen Ladeplan für das Fahrzeug 102. Der Ladeplan kann Informationen über den Startzeitpunkt der Ladung, den Endzeitpunkt der Ladung und die Ladespezifikation enthalten (z. B. Ladeverfahren/-anschluss, Ladestrom oder dergleichen). Alternativ kann der Ladeplan durch die Planungseinrichtung 178 durch Kommunikation mit der mobilen Vorrichtung 128 erzeugt werden. Der Ladeplan kann den Start- und Endzeitpunkt des Ladevorgangs anzeigen. Der Ladeplan kann auf Grundlage unterschiedlicher Faktoren erzeugt werden, wie etwa einem geschätzten Abfahrtszeitpunkt, der manuell vom Benutzer eingegeben oder von der mobilen Software berechnet wird, einem geschätzten Batterieladezustand (Ladezustand) oder dergleichen. Als Reaktion auf das Erzeugen des Ladeplans erzeugt die mobile Vorrichtung 128 bei Vorgang 210 einen Schlüssel auf Grundlage des Ladeplans, der es einem Dritten ermöglicht, auf das Fahrzeug zuzugreifen, um mit dem Laden fortzufahren. Die dritte Partei kann ein autorisierter Parkservicefahrer sein, welcher der ausgewählten Ladestation 176 zugeordnet ist, die dem Fahrzeug 102 zugewiesen ist, um das Fahrzeug unter Verwendung des Schlüssels abzuholen, um zur Ladestation 176 zu fahren und das Fahrzeug 102 zu laden. Der Schlüssel kann eine digitale Autorisierung sein. z. B. , ein „Handy als Schlüssel“ (phone-as-a-key - PaaK) innerhalb eines bestimmten Zeitraums und/oder Geofence, das es der dritten Partei ermöglicht, das Fahrzeug 102 zu bedienen. Zusätzlich oder alternativ kann in dem Fall, dass das Fahrzeug 102 mit autonomen Fahrermerkmalen ausgestattet ist, die mobile Vorrichtung 128 Fahranweisungen für die autonome Fahrsteuerung 180 erzeugen, um das Fahrzeug 102 an der ausgewählten Ladestation 176 zu betreiben. Die Fahranweisungen können über die drahtlose Verbindung 130 oder über die Cloud 170 an das Fahrzeug 102 gesendet werden.
Bei Vorgang 212 wird auf das Fahrzeug 102 von der dritten Partei unter Verwendung des Schlüssels zugegriffen und dieses zur Ladestation 176 bewegt, um das Laden zu starten. Alternativ kann im Fall eines autonomen Fahrzeugs die autonome Fahrsteuerung 180 das Fahrzeug 102 zur Ladestation 176 unter Verwendung der empfangenen Anweisungen betreiben. Bei Vorgang 214 wird das Fahrzeug 102 über den Schlüssel oder die autonome Fahrsteuerung 180 als Reaktion auf das Abschließen des geplanten Ladevorgangs zu einem neuen Parkstandort bewegt. Abhängig von dem zuvor erzeugten Ladeplan wird die Batterie des Fahrzeugs 102 möglicherweise nicht vollständig geladen, wenn der Ladeplan abgeschlossen ist. Bei Vorgang 216 sendet die Rechenplattform 104 den neuen Parkstandort des Fahrzeugs 102 an die mobile Vorrichtung 128, so dass der Benutzer das Fahrzeug 102 abholen kann.
Unter Bezugnahme auf 3 ist eine beispielhafte schematische Darstellung 300 einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht. Unter weiterer Bezugnahme auf die 1 und 2 kann ein Fahrtziel 302 für das Fahrzeug 102 in die mobile Vorrichtung 128 eingegeben oder von dieser erhoben werden. Die mobile Vorrichtung 128 kann dazu konfiguriert sein, dem Benutzer zu ermöglichen, die Ladestation 176 in der Nähe des Fahrtziels 302 auszuwählen, um das Fahrzeug 102 zu laden. Als nächstes kann die mobile Vorrichtung 128 mit der Ladestation 176 kommunizieren (z. B. über die Cloud 168), um das Fahrzeug 102 der Warteschlange anzuschließen und den aktuellen Warteschlangenstatus und die Zeitpläne der Ladestation 176 zu erhalten. Die mobile Vorrichtung 128 kann ferner den Ladeplan für das Fahrzeug 102 auf Grundlage unterschiedlicher Faktoren berechnen und bestimmen, ob der Ladeplan für das Fahrzeug 102 in den Zeitplan der Ladestation 176 passt. Beispielsweise kann der Ladeplan für das Fahrzeug 102 auf Grundlage von Faktoren berechnet werden, die den aktuellen Batterie-Ladezustand, den gewünschten Batterie-Ladezustand, den geschätzten Abholzeitpunkt oder dergleichen beinhalten. Die mobile Vorrichtung 128 kann ferner dazu konfiguriert sein, auf einen Zeitplan wie einen Kalender, eine Textnachricht oder eine E-Mail des Benutzers zuzugreifen, um den gewünschten Batterie-Ladezustand nach dem Laden zu bestimmen. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass der Benutzer des Fahrzeugs 102 morgens zehn Meilen von Zuhause 304 zum Arbeitsziel 302 fährt. Der Benutzer soll ferner abends nach der Arbeit ein Abendessen in einem fünfzig Meilen entfernten Restaurant besuchen und nach dem Abendessen sechzig Meilen nach Hause fahren. Mit anderen Worten, das Fahrzeug 102 wird einen gewünschten Ladezustand mindestens für einhundertundzehn Meilen (d. h. fünfzig plus sechzig Meilen) für die Abendfahrt benötigen. Die mobile Vorrichtung 128 kann den aktuellen Ladezustand des Fahrzeugs 102 vor der Fahrt bei Vorgang 306 empfangen und den Benutzerzeitplan erhalten, um die geschätzte Gesamtfahrstrecke für das Fahrzeug 102 des Tages zu berechnen. Mit der geschätzten Gesamtfahrstrecke kann die mobile Vorrichtung 128 die erforderliche Gebühr und daher die zum Laden des Fahrzeugs 102 erforderliche Zeitdauer berechnen. Als nächstes kann die mobile Vorrichtung 128 bestimmen, ob der Zeitraum in den Zeitplan der Ladestation 176 passt. Alternativ kann der Ladeplan zusätzlich zu oder anstelle der mobilen Vorrichtung über die Planungseinrichtung 178 erzeugt und koordiniert werden.
Wenn der Zeitplan nicht passt, kann das mobile Gerät 128 anderswo suchen und zu einer anderen Ladestation in der Nähe (nicht gezeigt) wechseln. Andernfalls kann die mobile Vorrichtung 128, wenn die Ladestation 176 die Ladeanforderung des Fahrzeugs 102 erfüllen kann, den Ladeplan an die Ladestation 176 senden, um bei 308 eine Reservierung vorzunehmen. Als nächstes kann die mobile Vorrichtung 128 bei 310 einen digitalen Schlüssel erzeugen und den digitalen Schlüssel an eine digitale Entität 312 einer dritten Partei senden, die der Ladestation 176 zugeordnet ist, und der dritten Partei die Erlaubnis erteilen, auf das Fahrzeug 102 zuzugreifen. Die mobile Vorrichtung 128 kann ferner bei 314 den Schlüssel an das Fahrzeug 102 senden. Der digitale Schlüssel kann ein Parkserviceschlüssel sein, welcher der dritten Partei nur eingeschränkten Zugang zu den Fahrzeugmerkmalen gewährt. Beispielsweise erlaubt der Schlüssel der dritten Partei nicht, auf private Daten (z. B. vorherige Ziele) des Fahrzeugs 102 zuzugreifen. Zusätzlich kann der digitale Schlüssel in Bezug auf Standort und Zeitraum begrenzt sein. Die dritte Partei darf das Fahrzeug 102 möglicherweise nicht außerhalb des zulässigen Geofence oder Zeitraums betreiben. Alternativ können, wenn das Fahrzeug 102 autonome Fahrmerkmale aufweist, Fahranweisungen anstelle des Schlüssels an das Fahrzeug 102 gesendet werden.
Nachdem der Schlüssel zum Zugriff auf das Fahrzeug 102 erhalten wurde, kann die dritte Partei zum Ziel 302 kommen, um das Fahrzeug 102 zur Ladestation 176 zu bewegen und das Laden wie geplant zu starten. Alternativ kann das Fahrzeug 102 unter Verwendung der Fahranweisungen autonom zur Ladestation 176 fahren. Als Reaktion auf den planmäßigen Abschluss des Ladevorgangs kann das Fahrzeug 102 die Ladestation 176 verlassen und sich zu einem neuen Parkstandort 316 bewegen, um auf die Abholung durch den Benutzer zu warten. Der neue Parkstandort 316 kann bei 318 an die mobile Vorrichtung 128 gesendet werden.
Unter Bezugnahme auf 4 ist ein Ablaufdiagramm für einen Ladestationsauswahlprozess 400 einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht. Der Prozess 400 entspricht im Allgemeinen den Vorgängen 202 bis 206 des unter Bezugnahme auf 2 veranschaulichten Prozesses 200, obwohl einige Details in Abhängigkeit von konkrten Umsetzungen variieren können. Gleichermaßen kann der Prozess 400 unter Verwendung unterschiedlicher Vorrichtungen, wie etwa der mobilen Vorrichtung 128, der Rechenplattform 104 oder einer beliebigen Kombination davon umgesetzt werden. Zur Vereinfachung der Veranschaulichung wird der Prozess 400 vorrangig unter Bezugnahme auf die Rechenplattform 104 des Fahrzeugs 102 beschrieben. Bei Vorgang 402 empfängt die Rechenplattform 104 ein Fahrtziel über eine Benutzereingabe z. B. durch den HMI-Controller 112. Alternativ kann ein geschätztes Ziel von der Rechenplattform 104 auf Grundlage von Informationen von anderen Quellen wie vorherigen Strecken und Zielen des Fahrzeugs 102 zu einem bestimmten Zeitpunkt und an einem bestimmten Wochentag erzeugt werden. Alternativ kann der Rechenplattform 104 Zugriff auf persönliche Daten des Benutzers gewährt werden z. B. Kalender, E-Mail oder dergleichen, und das geschätzte Ziel unter Verwendung der persönlichen Daten bestimmen.
Bei Vorgang 404 gibt die Rechenplattform 104 Optionen für eine Ladestation innerhalb einer vordefinierten Entfernung oder eines vordefinierten Geofences vom Ziel z. B. über das Display 114 aus. Die Ladestationen können in einer Liste in der Reihenfolge ausgehend von am nächsten zum Ziel oder alternativ auf einer Karte dargestellt sein, was es dem Benutzer ermöglicht, eine gewünschte Ladestation 176 aus den Optionen auszuwählen. Bei Vorgang 406 wählt die Rechenplattform 104 die gewünschte Ladestation 176 aus der Liste oder auf der Karte aus, die auf der Anzeige 114 als Reaktion auf eine Benutzereingabe angezeigt wird, und legt die gewünschte Ladestation 176 als das Fahrtziel fest. Alternativ kann die Rechenplattform 104 dazu konfiguriert sein, die gewünschte Ladestation 176 auf Grundlage von vordefinierten Vorlieben/Konfigurationen automatisch auszuwählen (z. B. Auswahl vorheriger Ladestationen), ohne die Benutzereingabe zu erhalten.
Wenn das Fahrzeug 102 die Strecke befährt, erfasst die Rechenplattform 104 bei Vorgang 408, dass das Fahrzeug eine vordefinierte Entfernung (z. B. eine Meile) von der Ladestation 176 entfernt erreicht hat. Als Reaktion auf eine solche Erfassung fordert die Rechenplattform 104 bei Vorgang 410 eine Eingabe vom Benutzer an, um zu bestätigen, dass er/sie weiterhin die ausgewählte Ladestation 176 nutzen und sich der Warteschlange anschließen möchte. Die Benutzereingabe kann über die HMI-Steuerungen 112 oder über die Anzeige 114 erfolgen, die mit Touchscreen-Funktionen ausgestattet ist. Zusätzlich oder alternativ kann die Benutzereingabe über einen Sprachbefehl über ein Mikrofon (nicht gezeigt) über die Audiosteuerung 120 empfangen werden. Zusätzlich oder alternativ kann die Benutzereingabe über die mobile Vorrichtung 128 in Verbindung mit der Rechenplattform 104 über die drahtlose Verbindung 130 empfangen werden. Wenn die Benutzereingabe anzeigt, dass er/sie die ausgewählte Ladestation 176 nicht mehr verwenden will, kehrt der Prozess zu Vorgang 404 zurück, um dem Benutzer zu ermöglichen, eine neue Ladestation erneut auszuwählen. Andernfalls, wenn die Benutzereingabe die ausgewählte Ladestation 176 bestätigt, geht der Prozess zu Vorgang 412 über.
Bei Vorgang 412 erhält die Rechenplattform 104 eine geschätzte Abfahrtszeit, einen gewünschten Abfahrtsladezustand und den aktuellen Ladezustand der Batterie des Fahrzeugs 102. Der aktuelle Batterie-Ladezustand kann von der Batterie oder einer Batteriesteuerung (nicht gezeigt) erhalten werden. Die Abfahrtszeit und der gewünschte Abfahrtsladezustand können vom Benutzer manuell eingegeben oder alternativ aus anderen Quellen wie vorherigen Abfahrtsaufzeichnungen, Kalender, SMS, E-Mail oder dergleichen erhalten werden. Mit den Informationen, die bei Vorgang 412 erhalten wurden, kombiniert mit der Spezifikation der Ladestation 176, wie z. B. Ladeleistungs-/-stromfähigkeiten (da verschiedene Ladestationen verschiedene Spezifikationen aufweisen können), berechnet die Rechenplattform 104 einen vorübergehenden Ladeplan und einen geschätzten Ausgangs-Ladezustand. Der geschätzte Ladezustand kann im Wesentlichen der gleiche sein wie der gewünschte Abfahrtsladezustand, und der vorübergehende Ladeplan kann den Zeitraum beinhalten, der erforderlich ist, um den gewünschten Abfahrtsladezustand zu erreichen. Bei Vorgang 416 überprüft die Rechenplattform 104, ob der vorübergehende Ladeplan für das Fahrzeug 102 akzeptabel ist. Die Überprüfung kann automatisch durch die Rechenplattform 104 oder manuell durch Benutzereingabe durchgeführt werden. Wenn der vorübergehende Zeitplan nicht akzeptiert wird, kehrt der Prozess zu Vorgang 404 zurück, um eine neue Ladestation erneut auszuwählen. Andernfalls geht der Prozess zu Vorgang 418 über, um sich der Warteschlange für die Ladestation 176 anzuschließen.
Unter Bezugnahme auf 5 ist ein Prozess 500 die Ladestationszeitplanung einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht. Der Prozess 500 entspricht im Allgemeinen dem Vorgang 208, wie der unter Bezugnahme auf 2 dargestellt ist, und hier werden detaillierte Vorgänge des Ladestationsplanungsprozesses 500 angegeben. Der Prozess 500 kann über eine Ladestationsplanungseinrichtung 178 ausgeführt werden, die über eine Steuerung umgesetzt werden kann, die Verarbeitungsfähigkeiten aufweist, die der Ladestation 176 zugeordnet sind. Alternativ kann die Planungseinrichtung 178 in der Cloud 168 umgesetzt werden, die der Ladestation 176 zugeordnet ist. Bei Vorgang 502 empfängt die Planungseinrichtung 178 eine Anforderung vom Fahrzeug 102, sich der Warteschlange für die Ladestation 176 anzuschließen. Als Reaktion darauf verarbeitet die Planungseinrichtung 178 die Anforderung unter Verwendung vordefinierter Algorithmen. Beispielsweise kann die Planungseinrichtung 178 dazu konfiguriert sein, das Laden unter Verwendung von einem oder mehreren von einem „Zuerst-drin-zuerst-draußen“-(first-inf-first-out - FIFO-)Verfahren 504, einem Verfahren mit gleichbleibender Geschwindigkeit 506 oder einem Priorisierungsverfahren 508 zu planen.
Das FIFO-Verfahren 504 ist unter Bezugnahme auf den Vorgang 514 dargestellt, bei dem die Planungseinrichtung 178 das Fahrzeug 102 dem nächsten Platz in der Warteschlange hinter den bereits in der Warteschlange befindlichen Fahrzeugen zuweist. Als nächstes sendet die Planungseinrichtung 178 bei Vorgang 510, wenn ein Ladeeinrichtung an der Ladestation 176 verfügbar wird, bei Vorgang 512 eine Benachrichtigung über eine freie Ladeeinrichtung an den Benutzer des Fahrzeugs 102, um den Benutzer aufzufordern, einen digitalen Schlüssel auszugeben, der den Zugriff auf das Fahrzeug 102 ermöglicht. Zusätzlich oder alternativ kann die Benachrichtigung direkt an das Fahrzeug 102 gesendet werden. Im Fall, dass das Fahrzeug 102 autonome Fahrmerkmale aufweist, kann die Benachrichtigung ferner Informationen über den Ladeplan enthalten, wie etwa Zeitpunkt und Standort, die vom Planer 178 bestätigt wurden, damit das Fahrzeug 102 autonom zur Ladestation 176 fahren kann.
Für den Fall, dass das Verfahren mit gleichbleibender Geschwindigkeit 506 bei Vorgang 516 verwendet wird, erhält die Planungseinrichtung 178 Informationen, wie etwa den Zeitpunkt, an dem sich das Fahrzeug 102 der Warteschlange anschließt, den geschätzten Abfahrtszeitpunkt, den aktuellen Ladezustand, den gewünschten Abfahrtsladezustand, um einen geschätzten Ladezeitraum für das Fahrzeug 102 zu berechnen. Der Vorgang 516 ähnelt dem Vorgang 414, der unter Bezugnahme auf 4 dargestellt ist. Daher kann die Planungseinrichtung 178 alternativ dazu konfiguriert sein, den vorübergehenden Zeitplan zusätzlich zu oder anstelle von seiner eigenen Berechnung von der Rechenplattform 104 zu erhalten. Bei Vorgang 518 lädt die Planungseinrichtung 178 den aktuellen Plan für die Ladestation 176, um zu bestimmen, ob die Ladestation 176 die Ladeanforderung des Fahrzeugs 102 berücksichtigen kann, ohne Fahrzeuge zu verschieben, die sich bereits in der Warteschlange befinden. Wenn die Antwort ein Nein ist und die Ladeanforderung für das Fahrzeug 102 von der Ladestation 176 nicht berücksichtigt werden kann, geht der Prozess von Vorgang 520 zu Vorgang 522 über und die Planungseinrichtung 178 benachrichtigt das Fahrzeug 102, sich einer anderen Warteschlange anzuschließen. Andernfalls geht der Prozess zu Vorgang 510 über, wie zuvor erörtert.
In dem Fall, dass das Priorisierungsverfahren 508 verwendet wird, erzeugt die Planungseinrichtung 178 bei Vorgang 524 einen individualisierten Ladeplan für das Fahrzeug 102 unter Verwendung verschiedener benutzerspezifischer Parameter. Beispielsweise können die benutzerspezifischen Parameter einen geschätzten Ankunftszeitpunkt, einen geschätzten Abfahrtszeitpunkt, einen aktuellen Ladezustand, einen gewünschten Abfahrtsladezustand, einen Fahrzeugtyp (z. B. können BEVs Vorrang vor PHEVs erhalten, da Elektrizität die einzige Energiequelle für BEVs ist.) autonome Funktionen, Status geschätzter Kunden, Benutzerkalenderereignisse/-standorte oder dergleichen beinhalten. Mit dem individualisierten Ladeplan des Fahrzeugs 102 bestimmt die Planungseinrichtung 178 bei Vorgang 526, ob die Ladestation 176 das Fahrzeug 102 berücksichtigen kann. Beispielsweise kann jedem Benutzer eine Ladeprioritätsstufe auf Grundlage seines/ihres aktuellen Ladezustands und/oder des Preises, den er/sie zu zahlen bereit ist, zugewiesen werden. Beispielsweise kann einem Fahrzeug mit einem Ladezustand von über 90% automatisch eine niedrige Prioritätsstufe zugewiesen werden, wohingegen einem Fahrzeug mit einem Ladezustand von weniger als 30% automatisch eine höhere Prioritätsstufe zugewiesen werden kann. Zusätzlich kann ein Fahrzeugbenutzer unterschiedliche Ladepläne mit unterschiedlichen Prioritätsstufen abonnieren. Ein Premium-Ladeplan mit höheren Gebühren kann dem Benutzer unabhängig von der aktuellen Ladezustandsstufe eine höhere Prioritätsstufe gewähren. Der Premium-Ladeplan kann es dem Benutzer ferner ermöglichen, seine Prioritätsstufe auf Grundlage des aktuellen Ladezustands zu überschreiben. Daher kann die Planungseinrichtung 178 dazu konfiguriert sein, die Warteschlange nach Bedarf auf Grundlage der Benutzerprioritätsstufe neu zu ordnen, um das Fahrzeug 102 zu berücksichtigen, indem Benutzer mit niedriger Prioritätsstufe aus der Warteschlange entfernt werden. Der Benutzer mit niedriger Prioritätsplanungsstufe müsste wissen, dass er möglicherweise aufgrund seines Plans entfernt wird. Die Vorgänge 526 bis 530 sind im Wesentlichen dieselben wie die zuvor diskutierten Vorgänge 518 bis 522 und werden hier der Einfachheit halber nicht noch einmal beschrieben.
Alternativ kann die Planungseinrichtung 178 bei Vorgang 502 ferner einen vorübergehenden Ladeplan empfangen, der vom Fahrzeug 102 oder von der mobilen Vorrichtung 128 erzeugt wird. In diesem Fall kann die Planungseinrichtung 178 dazu konfiguriert sein, zu überprüfen, ob die Ladestation 176 den vorübergehenden Ladeplan berücksichtigen kann. Die Planungseinrichtung 178 kann den Zeitplan für das vorübergehende Laden genehmigen, wenn bestimmt wird, dass die Ladestation 176 den Zeitplan für das vorübergehende Laden berücksichtigen kann. Andernfalls kann die Planungseinrichtung 178 ferner dazu konfiguriert sein, den vorübergehenden Ladeplan auf Grundlage des vorstehenden Verfahrens unter Verwendung unterschiedlicher Daten zu modifizieren, um einen neuen Ladeplan zu erzeugen.
Unter Bezugnahme auf 6 ist ein beispielhaftes Ablaufdiagramm für einen Prozess 600 zum Laden des Fahrzeugs einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht. Der Prozess 600 wird auf Fahrzeuge mit autonomen Fahrmerkmalen angewendet. Bei Vorgang 602 empfängt die Rechenplattform 104 des Fahrzeugs 102 die Benachrichtigung von der Ladestationsplanungseinrichtung 178 über die TCU 164, die angibt, dass die Ladestation 176 das Fahrzeug 102 berücksichtigen kann. Zusätzlich empfängt die Rechenplattform 104 Informationen über den Ladeplan, wie den Standort der Ladestation 176, den geplanten Ankunftszeitpunkt oder dergleichen. Bei Vorgang 604 erzeugt die autonome Fahrsteuerung 180 des Fahrzeugs 102 autonome Fahranweisungen auf Grundlage der Ladeplaninformationen und weist das Fahrzeug 102 bei Vorgang 606 an, zum geplanten Zeitpunkt zur Ladestation 176 zu fahren. Sobald er angekommen ist, kann ein menschlicher Fahrzeugführer, welcher der Ladestation 176 zugeordnet ist, ein Ladekabel an das Fahrzeug 102 anschließen, um mit dem Laden zu beginnen. Alternativ kann in dem Fall, dass die Ladestation 176 mit automatischen Ladeeinrichtungen ausgestattet ist, das Fahrzeug 102 dazu konfiguriert sein, mit der automatischen Ladeeinrichtung zu interagieren und das Laden automatisch ohne menschliche Beteiligung zu starten.
Die Traktionsbatterie des Fahrzeugs 102 kann eine große Kapazität aufweisen und es kann Stunden dauern, bis die Batterie vollständig geladen ist, abhängig vom aktuellen Ladezustand und der Spezifikation der Ladestation 176. Der Ladevorgang kann abgeschlossen sein, wenn der Akku vollständig aufgeladen ist. Alternativ kann der Ladevorgang zu einem geplanten Zeitpunkt abgeschlossen sein oder der Batteriestand den gewünschten Ladezustand gemäß dem von der Ladestation 176 bereitgestellten Ladeplan erreichen. Bei Vorgang 608 beendet das Fahrzeug 102 das Laden und trennt sich von der Ladeeinrichtung.
Bei Vorgang 610 prüft die Rechenplattform 104, ob es einen neuen Zielsatz gibt, der es dem Benutzer ermöglicht, das Fahrzeug 102 abzuholen. Wenn die Antwort ein Ja ist, setzt die Rechenplattform 104 den neuen Standort über die Navigationssteuerung 122 als Ziel, und die autonome Fahrsteuerung 180 steuert das Fahrzeug 102 zum Ziel und parkt das Fahrzeug auf einem verfügbaren Parkplatz innerhalb oder in der Nähe des neuen Ziel bei Vorgang 612. Wenn kein Abholziel festgelegt ist, geht der Prozess zu Vorgang 614 über und die autonome Fahrsteuerung 180 räumt das Fahrzeug 102 von der Ladestation 176 und parkt das Fahrzeug 102 auf einem verfügbaren Parkplatz in der Nähe. Bei Vorgang 616 sendet die Rechenplattform 104 den neuen Parkstandort an den Benutzer über die TCU 164, was dem Benutzer ermöglicht, das Fahrzeug 102 abzuholen.
Obwohl vorstehend beispielhafte Ausführungsformen beschrieben sind, ist nicht beabsichtigt, dass diese Ausführungsformen alle möglichen Formen der Erfindung beschreiben. Die in der Patentschrift verwendeten Ausdrücke sind vielmehr beschreibende Ausdrücke als einschränkende Ausdrücke, und es versteht sich, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne von Geist und Umfang der Erfindung abzuweichen. Zusätzlich können die Merkmale verschiedener Ausführungsformen kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen der Erfindung auszubilden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Fahrzeug bereitgestellt, das Folgendes aufweist: eine oder mehrere Steuerungen, die zu Folgendem programmiert sind: als Reaktion auf das Empfangen einer Anzeige eines Ziels, eine Ladeeinrichtung in einem vordefinierten Geofence vom Ziel auszuwählen; als Reaktion auf das Erfassen, dass das Fahrzeug weniger als eine vordefinierte Entfernung von der Ladeeinrichtung entfernt ist, einen vorgeschlagenen Ladeplan auf Grundlage eines aktuellen Ladezustands (state-of-charge - Ladezustand) und eines gewünschten Ladezustand zu berechnen; und sich einer Warteschlange für die Ladeeinrichtung mit dem vorgeschlagenen Ladeplan anzuschließen.
Gemäß einer Ausführungsform wird der gewünschte Ladezustand unter Verwendung von persönlichen Daten eines Benutzers erhalten, die eine geschätzte zukünftige Fahraktivität angeben.
Gemäß einer Ausführungsform sind die eine oder die mehreren Steuerungen ferner zu Folgendem programmiert: das Empfangen einer Genehmigungsbenachrichtigung und eines genehmigten Ladeplans von einem Cloudserver.
Gemäß einer Ausführungsform sind die eine oder die mehreren Steuerungen ferner zu Folgendem programmiert: das Erzeugen eines digitalen Schlüssels, der dazu konfiguriert ist, einer dritten Partei den Zugang zum Fahrzeug zu ermöglichen; und das Senden des digitalen Schlüssels über den Cloudserver an die dritte Partei.
Gemäß einer Ausführungsform ist der digitale Schlüssel dazu konfiguriert, es der dritten Partei zu ermöglichen, auf einen vordefinierten Bereich und eine vordefinierte Zeitdauer beschränkt auf das Fahrzeug zuzugreifen.
Gemäß einer Ausführungsform ist der digitale Schlüssel ferner dazu konfiguriert, einen begrenzten Zugriff auf im Fahrzeug gespeicherte Daten zu gewähren und den Zugriff auf alle Daten zu verbieten, die als privat vorkonfiguriert sind.
Gemäß einer Ausführungsform sind die eine oder die mehreren Steuerungen ferner zu Folgendem programmiert: das Erzeugen autonomer Fahranweisungen auf Grundlage des genehmigten Ladeplans; und das Fahren des Fahrzeugs über die Fahranweisungen zur Ladeeinrichtung.
Gemäß einer Ausführungsform sind die eine oder die mehreren Steuerungen ferner zu Folgendem programmiert: als Reaktion auf das Erfassen, dass das Laden abgeschlossen ist, das Fahren des Fahrzeugs zu einem vordefinierten Abholstandort; und das Parken des Fahrzeugs auf einem verfügbaren Parkplatz am vordefinierten Abholstandort.
Gemäß einer Ausführungsform sind die eine oder die mehreren Steuerungen ferner programmiert, sie als Reaktion auf das erfolgreiche Parken des Fahrzeugs einen aktuellen Standort des Fahrzeugs über den Cloudserver an einen Benutzer zu senden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine mit einem Fahrzeug in Verbindung stehende Vorrichtung bereitgestellt, die Folgendes beinhaltet: einen Prozessor, der zu Folgendem programmiert ist: als Reaktion auf das Empfangen eines Fahrtziels, eine Ladestation innerhalb einer vordefinierten Entfernung vom Fahrtziel auszuwählen; einen vorgeschlagenen Ladeplan auf Grundlage eines aktuellen Batterieladezustands, eines gewünschten Batterieladezustands, einer geschätzten Abfahrtszeit und einer Ladegeschwindigkeit der Ladestation zu berechnen; und als Reaktion auf das Empfangen einer Eingabe von einem Benutzer, die angibt, dass der vorgeschlagene Ladeplan akzeptabel ist, den vorgeschlagenen Ladeplan über einen Cloudserver an das Fahrzeug und die Ladestation zu senden, um sich einer Warteschlange für die Ladestation anzuschließen.
Gemäß einer Ausführungsform werden der geschätzte Abfahrtszeitpunkt und der gewünschte Batterieladezustand unter Verwendung von mindestens einem der folgenden Elemente erhalten: persönliche Daten eines Benutzers, die eine geschätzte zukünftige Fahraktivität angeben, oder vorherige persönliche Daten des Benutzers, wobei die persönliche Daten des Benutzers mindestens eine der folgenden Angaben beinhalten: Kalenderdaten, E-Mail-Daten oder Textnachrichtendaten, und die vorherigen persönlichen Daten des Benutzers mindestens eine der folgenden Angaben beinhalten: vergangene Navigationsaufzeichnungen oder vorherige Fahrzeugstandortdaten.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Prozessor ferner zu Folgendem programmiert: als Reaktion auf den Empfang eines genehmigten Ladeplans aus der Cloud das Erzeugen eines digitalen Schlüssels, der dazu konfiguriert ist, einer dritten Partei zu ermöglichen, auf das Fahrzeug zuzugreifen; das Senden des digitalen Schlüssels an das Fahrzeug über einen der folgenden Wege: den Cloudserver oder eine drahtlose Verbindung zwischen der Vorrichtung und dem Fahrzeug; und das Senden des digitalen Schlüssels über die Cloud an die dritte Partei.
Gemäß einer Ausführungsform schließt die drahtlose Verbindung zwischen der Vorrichtung und dem Fahrzeug mindestens eine der folgenden Technologien ein: Wi-Fi, Bluetooth, Funkfrequenzidentifizierung (radio-frequency identification - RFID) oder Nahfeldkommunikation (near-field communication - NFC).
Gemäß einer Ausführungsform ist der digitale Schlüssel dazu konfiguriert, es der dritten Partei zu ermöglichen, auf einen vordefinierten Bereich und eine vordefinierte Zeitdauer beschränkt auf das Fahrzeug zuzugreifen.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Prozessor ferner zu Folgendem programmiert: als Reaktion auf den Empfang eines genehmigten Ladeplans aus der Cloud, das Erzeugen eines autonomen Fahrbefehls für das Fahrzeug, der dazu konfiguriert ist, das Fahrzeug anzuweisen, zu einem vordefinierten Zeitpunkt autonom zur Ladestation zu fahren; und das Senden des autonomen Fahrbefehls an das Fahrzeug.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Ladeplanungsvorrichtung bereitgestellt, die einer Ladestation zugeordnet ist, die Folgendes aufweist: eine Steuerung, die zu Folgendem programmiert ist: als Reaktion auf das Erfassen eines Fahrzeugs, sich einer Warteschlange für die Ladestation anzuschließen, das Erzeugen eines Ladeplans für das Fahrzeug auf Grundlage von benutzerspezifischen Parametern eines Fahrzeugbenutzers; das Überprüfen, ob die Ladestation den Ladeplan berücksichtigen kann, ohne andere Fahrzeuge, die sich bereits in der Warteschlange befinden, zu versetzen; und als Reaktion auf die Überprüfung, dass die Ladestation den Ladeplan berücksichtigen kann, das Senden eine Benachrichtigung über eine freie Ladeeinrichtung an eine mobile Vorrichtung, die dem Fahrzeugbenutzer zugeordnet ist.
Gemäß einer Ausführungsform beinhalten die benutzerspezifischen Parametern mindestens eines der Folgenden: Ankunftszeitpunkt, Abfahrtszeitpunkt, aktueller Ladezustand, gewünschter Ladezustand, Fahrzeugtyp, autonome Merkmale oder Kundenwerte.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerung ferner zu Folgendem programmiert: das Empfangen eines vorübergehenden Ladeplans von der mobilen Vorrichtung; und das Überprüfen, ob die Ladestation den vorübergehenden Ladeplan berücksichtigen kann.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerung ferner zu Folgendem programmiert: das Modifizieren des Zeitplans für das vorübergehende Laden auf Grundlage der benutzerspezifischen Parameter, um einen genehmigten Zeitplan für das Laden zu erzeugen.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerung ferner zu Folgendem programmiert: das Berücksichtigen des Ladeplans des ersten Fahrzeugs, indem ein zweites Fahrzeug, das im Vergleich zur Ladeprioritätsstufe des ersten Fahrzeugs eine niedrigere Priorität aufweist, aus der Warteschlange entfernt wird.

Claims

Fahrzeug, umfassend: eine oder mehrere Steuerungen, die zu Folgendem programmiert sind: als Reaktion auf das Empfangen einer Anzeige eines Ziels, das Auswählen einer Ladeeinrichtung in einem vordefinierten Geofence vom Ziel; als Reaktion auf das Erfassen, dass das Fahrzeug sich einer vordefinierten Entfernung zur Ladeeinrichtung nähert, das Berechnen eines vorgeschlagenen Ladeplans auf Grundlage eines aktuellen Ladezustands und eines gewünschten Ladezustands; und das Anschließen an eine Warteschlange für die Ladeeinrichtung mit dem vorgeschlagenen Ladeplan.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei der gewünschte Ladezustand unter Verwendung von persönlichen Daten eines Benutzers erhalten wird, die eine geschätzte zukünftige Fahraktivität angeben.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei die eine oder die mehreren Steuerungen ferner zu Folgendem programmiert sind: das Empfangen einer Genehmigungsbenachrichtigung und eines genehmigten Ladeplans von einem Cloudserver.
Fahrzeug nach Anspruch 3, wobei die eine oder die mehreren Steuerungen ferner zu Folgendem programmiert sind: das Erzeugen eines digitalen Schlüssels, der dazu konfiguriert ist, einer dritten Partei zu ermöglichen, auf das Fahrzeug zuzugreifen; und das Senden des digitalen Schlüssels über den Cloudserver an die dritte Partei.
Fahrzeug nach Anspruch 4, wobei der digitale Schlüssel dazu konfiguriert ist, es der dritten Partei zu ermöglichen, auf einen vordefinierten Bereich und eine vordefinierte Zeitdauer beschränkt auf das Fahrzeug zuzugreifen.
Fahrzeug nach Anspruch 5, wobei der digitale Schlüssel ferner dazu konfiguriert ist, einen begrenzten Zugriff auf im Fahrzeug gespeicherte Daten zu gewähren und den Zugriff auf alle Daten zu verbieten, die als privat vorkonfiguriert sind.
Fahrzeug nach Anspruch 3, wobei die eine oder die mehreren Steuerungen ferner zu Folgendem programmiert sind: das Erzeugen von autonomen Fahranweisungen auf Grundlage des genehmigten Ladeplans; das Fahren des Fahrzeugs über die Fahranweisungen zur Ladeeinrichtung; als Reaktion auf das Erkennen, dass der Ladevorgang abgeschlossen ist, das Fahren des Fahrzeugs zu einem vordefinierten Abholstandort; das Parken des Fahrzeugs auf einem freien Parkplatz am vorgegebenen Abholstandort; und als Reaktion auf das erfolgreiche Parken des Fahrzeugs, das Senden einen aktuellen Standorts des Fahrzeugs über den Cloudserver an einen Benutzer.
Vorrichtung in Verbindung mit einem Fahrzeug, umfassend: einen Prozessor, der zu Folgendem programmiert ist: als Reaktion auf das Empfangen eines Fahrziels, das Auswählen einer Ladestation innerhalb einer vordefinierten Entfernung vom Fahrziel; das Berechnen eines vorgeschlagenen Ladeplans auf Grundlage eines aktuellen Batterieladezustands, eines gewünschten Batterieladezustands, eines geschätzten Abfahrtszeitpunkts und einer Ladegeschwindigkeit der Ladestation; und als Reaktion auf das Empfangen einer Eingabe von einem Benutzer, die anzeigt, dass der vorgeschlagene Ladeplan akzeptabel ist, das Senden des vorgeschlagenen Ladeplans über einen Cloudserver an das Fahrzeug und die Ladestation, um sich einer Warteschlange für die Ladestation anzuschließen.
Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei der geschätzte Abfahrtszeitpunkt und der gewünschte Batterieladezustand unter Verwendung von mindestens einem der Folgenden erhalten werden: persönliche Daten eines Benutzers, die eine geschätzte zukünftige Fahraktivität anzeigen, oder vorherige persönliche Daten des Benutzers, wobei persönliche Daten des Benutzers mindestens eines der Folgenden beinhalten: Kalenderdaten, E-Mail-Daten oder Textnachrichtendaten, und wobei die vorherigen Daten des Benutzers mindestens eines der Folgenden beinhalten: vergangene Navigationsaufzeichnungen oder Daten zu vorherigen Fahrzeugstandorten.
Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei der Prozessor ferner zu Folgendem programmiert ist: als Reaktion auf das Empfangen eines genehmigten Ladeplans aus der Cloud, das Erzeugen eines digitalen Schlüssels, der dazu konfiguriert ist, einer dritten Partei zu ermöglichen, auf das Fahrzeug zuzugreifen; Senden des digitalen Schlüssels an das Fahrzeug über einen der folgenden Wege: den Cloudserver oder eine drahtlose Verbindung zwischen dem Gerät und dem Fahrzeug; und das Senden des digitalen Schlüssels über die Cloud an die dritte Partei, wobei die drahtlose Verbindung zwischen der Vorrichtung und dem Fahrzeug mindestens eine der folgenden Technologien einschließt: Wi-Fi, Bluetooth, Funkfrequenzidentifizierung (radio-frequency identification - RFID) oder Nahfeldkommunikation (near-field communication - NFC), und wobei der digitale Schlüssel dazu konfiguriert ist, es der dritten Partei zu ermöglichen, auf einen vordefinierten Bereich und eine vordefinierte Zeitdauer beschränkt auf das Fahrzeug zuzugreifen.
Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei der Prozessor ferner zu Folgendem programmiert ist: als Reaktion auf den Empfang eines genehmigten Ladeplans aus der Cloud, das Erzeugen eines autonomen Fahrbefehls für das Fahrzeug, der dazu konfiguriert ist, das Fahrzeug anzuweisen, zu einem vordefinierten Zeitpunkt autonom zur Ladestation zu fahren; und das Senden des autonomen Fahrbefehls an das Fahrzeug.
Ladeplanungsvorrichtung, die einer Ladestation zugeordnet ist, umfassend: eine Steuerung, die zu Folgendem programmiert ist: als Reaktion auf das Erkennen eines ersten Fahrzeugs, das sich einer Warteschlange für die Ladestation anschließt, das Erzeugen eines Ladeplans für das erste Fahrzeug auf Grundlage benutzerspezifischer Parameter eines Fahrzeugbenutzers; das Überprüfen, auf Grundlage einer dem ersten Fahrzeug zugewiesenen Ladeprioritätsstufe, ob die Ladestation den Ladeplan berücksichtigen kann; und als Reaktion auf das Überprüfen, dass die Ladestation der Ladeplan berücksichtigen kann, das Senden einer Benachrichtigung über eine freie Ladeeinrichtung an eine mobile Vorrichtung, die dem Fahrzeugbenutzer zugeordnet ist.
Ladeplanungsvorrichtung nach Anspruch 12, wobei die benutzerspezifischen Parametern mindestens eines der Folgenden beinhalten: Ankunftszeitpunkt, Abfahrtszeitpunkt, aktueller Ladezustand, gewünschter Ladezustand, Fahrzeugtyp, autonome Merkmale oder Kundenwerte.
Ladeplanungsvorrichtung nach Anspruch 12, wobei die Steuerung ferner zu Folgendem programmiert ist: das Empfangen eines vorübergehenden Ladeplans von der mobilen Vorrichtung; das Überprüfen, ob die Ladestation den vorübergehenden Ladeplan berücksichtigen kann; und das Modifizieren des Zeitplans für das vorübergehende Laden auf Grundlage der benutzerspezifischen Parameter, um einen genehmigten Zeitplan für das Laden zu erzeugen.
Ladeplanungsvorrichtung nach Anspruch 12, wobei die Steuerung ferner zu Folgendem programmiert ist: das Berücksichtigen des Ladeplans des ersten Fahrzeugs, indem ein zweites Fahrzeug, das im Vergleich zur Ladeprioritätsstufe des ersten Fahrzeugs eine niedrigere Priorität aufweist, aus der Warteschlange entfernt wird.