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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und ein System zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs.
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Bekanntermaßen sind Kraftfahrzeuge heutzutage vielfach mit einer ganzen Reihe von Sensoren und Assistenzsystem ausgestattet und es stehen zunehmend Daten und Datenverarbeitungsmöglichkeiten zur Verfügung. Damit ergeben sich vielfältige Möglichkeiten, einen verbesserten, komfortableren und/oder effizienteren Betrieb von Kraftfahrzeugen zu ermöglichen. Gerade angesichts der steigenden Anforderungen hinsichtlich Effizienz und Emissionsminimierung sowie der absehbaren zunehmenden Verbreitung von Elektrofahrzeugen besteht hier aber stets weiterer Optimierungsbedarf. Beispielsweise sind heutzutage routinemäßig Kartendaten im Fahrzeug verfügbar, die eine automatisierte Navigation oder Zielführung ermöglichen. Als weiteres Beispiel ist aus der
DE 10 2016 209 884 A1 ein Verfahren zum Anpassen einer Energieverteilung innerhalb eines Fahrzeugs bekannt. Dabei werden Werte einer ersten Energieverwertungskenngröße für ein erstes Fahrzeug sowie ein Parameter einer zugehörigen Randbedingung der Energieverwertung ermittelt. Weiter wird ein mathematischer Zusammenhang dazwischen ermittelt. Basierend darauf wird ein Profildatensatz bereitgestellt, der geeignet ist, in einem zweiten Fahrzeug unter Verwendung einer Anpassungsinformation die Energieverteilung innerhalb des zweiten Fahrzeugs für einen zweiten Energieverwertungsvorgang anzupassen. Damit soll insgesamt eine verbesserte Effizienz bei der Verteilung und Verwertung begrenzter Energieressourcen oder eine Reduktion negativer Folgen einer Energieverwertung in Fahrzeugen ermöglicht werden.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen weiter verbesserten Betrieb eines Kraftfahrzeugs zu ermöglichen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen, in der Beschreibung und in der Zeichnung angegeben.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben oder Steuern eines Kraftfahrzeugs umfasst mehrere Verfahrensschritte. In einem Verfahrensschritt des erfindungsgemäßen Verfahrens werden Fahr- und/oder Betriebsereignisse einer Vielzahl von Flottenfahrzeugen ortsaufgelöst erfasst und in einer Datenbank von Ereignisorten aggregiert. Den Ereignisorten sind dabei jeweils wenigstens eines der erfassten Fahr- und/oder Betriebsereignisse und/oder eine dabei betroffene Fahrzeugfunktion des jeweiligen Flottenfahrzeugs zugeordnet. Die Ereignisorte als Datenbankeinträge können hier also entsprechende Daten oder Informationen zu dem zugeordneten Fahr- und/oder Betriebsereignis und/oder der jeweils betroffenen oder relevanten Fahrzeugfunktion und/oder weitere Daten, die weiter unten noch näher erläutert sind, umfassen.
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Die Datenbank kann beispielsweise eine bekannte Datenbankstruktur sein oder haben oder als Datensammlung, bevorzugt als virtuelle oder digitale Karte, vorliegen. Verschiedene Datenbankeinträge oder Datensätze der Datenbank können dann jeweils einen Ereignisort sowie ein oder mehrere an diesem Ereignisort bei einem Betrieb eines oder mehrerer der Flottenfahrzeuge aufgetretene Ereignisse und/oder dabei betroffene Fahrzeugfunktionen eines oder mehrerer der Flottenfahrzeuge angeben oder enthalten. Ebenso können dem jeweiligen Ereignisort weitere Daten zugeordnet sein, beispielsweise wenigstens ein Parameter oder Parameterverlauf wenigstens einer Fahrzeugfunktion, Fahrzeugdaten, die das jeweilige Flottenfahrzeug charakterisieren, Umgebungsdaten, die eine Umgebung oder eine jeweilige Situation während des Ereignisses charakterisieren und/oder dergleichen mehr. In der Datenbank können diese Daten der Vielzahl einzelner Flottenfahrzeuge gesammelt gespeichert sein. Dabei können sämtliche erfassten Daten in der Datenbank gespeichert sein oder aus den Daten eines oder mehrerer Ereignisse und/oder Flottenfahrzeuge durch entsprechende Auswertung oder Kombination, insbesondere automatisch, berechnete Daten. Letzteres können beispielsweise Durchschnittswerte, typische Werte und/oder eine Bandbreite von Parameterwerten und/oder Fahrzeugverhalten an dem jeweiligen Ereignisort oder dergleichen sein. Dadurch können vorteilhaft Daten einer Vielzahl von Ereignissen und Flottenfahrzeugen in die Datenbank einfließen und gleichzeitig eine Größe oder ein Datenvolumen der Datenbank begrenzt oder relativ einfach handhabbar gehalten werden. Um die erfassten Daten, die also wenigstens die Fahr- und/oder Betriebsereignisse sowie deren Ereignisort, also entsprechende Ortskoordinaten oder Positionen, sowie gegebenenfalls einige oder alle der weiteren genannten Daten oder Datenarten angeben oder umfassen können, können dazu gemäß wenigstens einer vorgegebenen Vorschrift oder wenigstens eines vorgegebenen Modells ausgewertet, verarbeitete und/oder miteinander kombiniert werden.
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In einem weiteren Verfahrensschritt des erfindungsgemäßen Verfahrens werden basierend auf der Datenbank solche der Ereignisorte bestimmt, die auf oder entlang einer jeweils aktuellen Route des Kraftfahrzeugs, also des jeweiligen zu betreibenden der zu steuernden Kraftfahrzeugs, liegen. Mit anderen Worten werden hier also für das jeweilige Kraftfahrzeug relevante Ereignisorte beziehungsweise entsprechende Datensätze oder Einträge der Datenbank, ermittelt, an denen eines oder mehrere der erfassten Fahr- oder Betriebsereignisse im vorangegangenen Betrieb eines oder mehrerer der Flottenfahrzeuge stattgefunden haben. Die aktuelle Route des jeweiligen Kraftfahrzeugs kann beispielsweise aus einer aktuellen automatisierten Navigation oder Zielführung des Kraftfahrzeugs bekannt sein, also erfasst oder ausgelesen werden. Ebenso kann, insbesondere wenn jeweils aktuell keine automatisierte Navigation oder Zielführung des Kraftfahrzeugs aktiv ist, beispielsweise ein automatisierter Routenschätzer verwendet werden, um wenigstens eine wahrscheinlichste Route des jeweiligen Kraftfahrzeugs zu bestimmen. Dabei können beispielsweise eine oder mehrere wahrscheinliche Routen des Kraftfahrzeugs als die aktuelle Route bestimmt oder vorhergesagt werden, beispielsweise fortlaufend bis zu einer Entfernung von mehreren Kilometern ausgehend von einer jeweils aktuellen Position und Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs. Mit anderen Worten werden hier aus der Datenbank also solche Ereignisorte ausgewählt, an denen das jeweilige Kraftahrzeug auf seiner aktuellen Fahrt zumindest voraussichtlich vorbei oder entlang fahren wird.
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In einem weiteren Verfahrensschritt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird in Abhängigkeit von den bestimmten, also für das jeweilige Kraftfahrzeug auf seiner aktuellen Route relevanten, Ereignisorten und diesen zugeordneten Datenbankeinträgen automatisch eine Betriebsstrategie des Kraftfahrzeugs festgelegt. Die Betriebsstrategie des Kraftfahrzeugs kann dabei insbesondere angeben oder definieren oder vorgeben, wie eine technische Einrichtung oder ein technisches System des Kraftfahrzeugs betrieben oder angesteuert wird oder werden soll. Dies kann insbesondere eine Motor- oder Antriebssteuerung des Kraftahrzeugs betreffen, ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Als Teil des Betriebsstrategie kann also beispielsweise ein Betriebsmodus oder Betriebszustand wenigstens einer Komponente eines Antriebsstrangs des Kraftfahrzeugs, eine zu fahrende Geschwindigkeit oder ein zu befolgendes Geschwindigkeitsprofil, eine Aktivierung oder Schaltung einer Sicherheitseinrichtung oder eines Assistenzsystems des Kraftfahrzeugs und/oder dergleichen mehr festgelegt werden. Die Betriebsstrategie oder eine entsprechende Einstellung für einen bestimmten Ereignisort kann dabei gemäß wenigstens einem für diesen Ereignisort erfassten Fahr- oder Betriebsereignis wenigstens eines der Flottenfahrzeuge festgelegt werden, also entsprechen. Ebenso kann die Betriebsstrategie oder eine entsprechende Einstellung aber gemäß einer vorgegebenen Vorschrift aus den Daten beziehungsweise Datenbankeinträgen zu dem jeweiligen Ereignisort bestimmt oder berechnet werden, muss also nicht zwangsläufig einer entsprechenden Betriebsstrategie oder Einstellung eines der Flottenfahrzeuge an dem jeweiligen Ereignisort entsprechen. Dies kann beispielsweise analog zum Verarbeiten der Fahr- oder Betriebsereignisse sowie gegebenenfalls der weiteren genannten Daten zu den letztendlich in der Datenbank gespeicherten Datenbankeinträgen erfolgen. Es können also als Teil der Betriebsstrategie konkret einzustellende Werte ebenso wie beispielsweise eine zulässige Bandbreite oder entsprechende Extrem- oder Grenzwerte eines oder mehrerer Parameter festgelegt werden, die beim, insbesondere ganz oder teilweise automatisierten oder autonomen, Betrieb des Kraftfahrzeugs eingehalten werden sollen. Dies können beispielsweise Werte sein, die für die Flottenfahrzeuge an dem jeweiligen Ereignisort zu einem sicheren oder besonders effizienten oder besonders komfortablen Betrieb geführt haben.
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Weiter kann als Teil des erfindungsgemäßen Verfahrens beispielsweise automatisch wenigstens ein Steuersignal zum Umsetzen der festgelegten Betriebsstrategie erzeugt, ausgegeben oder angewendet werden. Das Kraftfahrzeug kann also gemäß der bestimmten Betriebsstrategie, insbesondere automatisch oder teilautomatisch, gesteuert werden, wenn oder während es sich an dem jeweiligen Ereignisort befindet, also diesen durchfährt.
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Ein Ereignisort im Sinne der vorliegenden Erfindung kann dabei beispielsweise eine einzelne Position oder ein einzelnes Streckenmerkmal, wie beispielsweise eine Kurve, ein Hang, eine Kreuzung, eine Einmündung oder dergleichen sein.
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Durch die vorliegende Erfindung kann vorteilhaft also der Betrieb des jeweiligen Kraftfahrzeugs basierend auf einem realen Fahrverhalten einer Fahrzeugflotte gesteuert beziehungsweise optimiert werden. Dies kann gerade im Gegensatz zur Verwendung von statischen Karten- oder Umgebungsdaten vorteilhaft einen verbesserten und zuverlässig sicheren Betrieb des Kraftfahrzeugs ermöglichen. Bei der Verwendung statischer Kartendaten kann beispielsweise für eine Kurve als Betriebsstrategie eine einzuhaltende Geschwindigkeit rein auf Basis geometrischer Daten der Kurve, beispielsweise eines Kurvenradius, festgelegt werden. Dies berücksichtigt gegebenenfalls jedoch nicht individuelle reale Bedingungen am Ort der jeweiligen Kurve. Derartige individuelle Bedingungen, beispielsweise bezüglich einer Einsehbarkeit, eines Straßenbelags, einer Fahrbahnbreite und/oder dergleichen mehr, können jedoch beeinflussen, wie oder mit welcher Geschwindigkeit die jeweilige Kurve beziehungsweise allgemein der jeweilige Ereignisort sicher und zuverlässig durchfahren werden kann. Dies wird vorliegend in den erfassten Fahr- oder Betriebsereignissen abgebildet und damit beim Festlegen der Betriebsstrategie berücksichtigt, insbesondere ohne dass die konkreten individuellen Eigenschaften des jeweiligen Ereignisortes vor Ort durch entsprechendes Messpersonal bestimmt und dann in eine Betriebsstrategie oder ein Fahrverhalten umgesetzt werden müssten. Letzteres wäre mit einem kaum handhabbaren Aufwand verbunden.
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Da die Fahr- oder Betriebsereignisse - soweit auftretend oder verfügbar - kontinuierlich oder fortlaufend erfasst und dementsprechend die Datenbank kontinuierlich aktualisiert werden können, kann beim Festlegen der Betriebsstrategie vorteilhaft dynamisch auf neue Entwicklungen reagiert werden, beispielsweise auf Veränderungen von Verkehrswegen oder veränderte Befahrungsvorgaben oder veränderte Fähigkeiten oder Eigenschaften von Fahrzeugen und/oder dergleichen mehr.
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In vorteilhafter Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird als Teil der Fahr- oder Betriebsereignisse ein Erreichen eines vorgegebenen Sicherheitsschwellenwertes, insbesondere der jeweils betroffenen Fahrzeugfunktion, beispielsweise ein Überhitzen, ein Erreichen eines Leistungs- oder Drehzahlbegrenzers, ein Aktivieren eines Sicherheitsassistenzsystems wie ESP (Elektronisches Stabilitätsprogramm), ABS (Antiblockiersystem) oder dergleichen, ein Wechsel einer Betriebsart eines Antriebs des jeweiligen Flottenfahrzeugs, insbesondere ein Wechsel in einen Regenerationsbetrieb, eine Fahrtunterbrechung, insbesondere ein Tank- oder Ladestopp, ein Durchfahren einer Kurve mit einer unterhalb einer dort geltenden zulässigen Höchstgeschwindigkeit liegenden Geschwindigkeit und/oder ein Durchfahren einer Zone mit einer dort geltenden Sondervorschrift zum Betreiben von Kraftfahrzeugen erfasst. Eine solche Zone kann beispielsweise eine Umweltzone oder eine sogenannte eZone-Zone oder eDrive Zone oder Null-Emissions-Zone (Zero-Emission Zone), in der Kraftfahrzeuge nur elektrisch oder emissionsfrei angetrieben oder betrieben werden dürfen, oder dergleichen sein. Ein Regenerationsbetrieb im vorliegenden Sinne kann beispielsweise zum Regenerieren eines Dieselpartikelfilters oder zum Zurückgewinnen von Energie für eine Traktionsbatterie dienen, also beispielsweise einen Rekuperationsbetrieb oder dergleichen umfassen. Durch das Erfassen derartiger Ereignisse kann die Betriebsstrategie für das Kraftfahrzeug vorteilhaft besonders zuverlässig und sicher beziehungsweise effizient gestaltet werden. Beispielsweise kann die Betriebsstrategie des Kraftfahrzeugs dann so festgelegt werden, dass das Erreichen des Sicherheitsschwellenwertes vermieden wird, die Zone unter Einhaltung der geltenden Sondervorschrift durchfahren werden kann, der Regenerationsbetrieb in einem dafür optimal geeigneten Streckenabschnitt durchgeführt oder aktiviert und/oder die Fahrtunterbrechung besonders genau eingeplant werden kann.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird anhand der erfassten Fahr- oder Betriebsereignisse für jeden Ereignisort mittels einer Einrichtung des maschinellen Lernens ein Fahrzeugverhalten gelernt und das gelernte Fahrzeugverhalten in der Datenbank dem jeweiligen Ereignisort zugeordnet. Als Einrichtung des maschinellen Lernens kann beispielsweise ein, insbesondere tiefes, neuronales Netz, ein selbstlernender Algorithmus oder dergleichen verwendet werden. Dies hat den Vorteil, dass auch komplexe Ereignisse oder Eigenschaften oder Kombinationen von Eigenschaften des Ereignisortes und der dort erfassten Ereignisse besonders aufwandsarm verarbeitet oder berücksichtigt werden und letztlich in das Festlegen der Betriebsstrategie einfließen können. Dabei kann eine fortwährende Verbesserung beziehungsweise dynamische Anpassung der Einrichtung des maschinellen Lernens durch jeweils aktuell oder neu erfasste Ereignisse beziehungsweise entsprechende Daten, die der Einrichtung des maschinellen Lernens als Eingangsdaten bereitgestellt werden können, erreicht werden. Damit kann sichergestellt werden, dass die Betriebsstrategie stets an aktuelle lokale Gegebenheiten des Ereignisortes angepasst festgelegt wird. Gleichzeitig kann vorteilhaft ein in der Datenbank zu speicherndes und beim Festlegen der Betriebsstrategie zu berücksichtigendes Datenvolumen reduziert werden, da sämtliche zu dem jeweiligen Ereignisort erfassten Daten in dem Fahrverhalten kombiniert oder zusammengefasst werden können. Das Fahrverhalten in diesem Sinne kann dabei eine Bewegung und/oder einen Betriebszustand eines Fahrzeugs angeben, die oder der ein sicheres Durchfahren des jeweiligen Ereignisorts ermöglicht. Die Einrichtung des maschinellen Lernens kann das Fahrverhalten also als Ausgangsdaten ausgeben, beispielsweise in Form einer Trajektorie, eines Geschwindigkeitsprofils, eines Satzes von Parameterwerten oder Einstellungen für eine oder mehrere technische Fahrzeugeinrichtungen oder Fahrzeugsysteme und/oder dergleichen mehr.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird die Datenbank durch einen fahrzeugexternen zentralen Server verwaltet, wobei durch diesen Server auch jeweils diejenigen der Ereignisorte bestimmt werden, die jeweils an der aktuellen Route des Kraftfahrzeugs liegen. Der Server kann beispielsweise ein Cloudserver, ein Backend, ein Rechenzentrum und/oder dergleichen mehr sein. Dadurch können vorteilhaft besonders einfach ausreichende Rechen- oder Datenverarbeitungsressourcen zum Erfassen und Verarbeiten der entsprechenden Daten bereitgestellt und eine ständige Verfügbarkeit oder Abrufbarkeit der Datenbank sichergestellt werden. Insbesondere kann die Datenbank so stets auch solchen Kraftfahrzeugen zur Verfügung stehen, die sich derzeit beispielsweise nicht in Reichweite eines der Flottenfahrzeuge befinden, über welches entsprechende Daten zum Durchführen des Verfahrens oder zum Festlegen der Betriebsstrategie des Kraftfahrzeugs mittels einer Car-to-Car-Kommunikation bereitgestellt werden könnten. Grundsätzlich wäre es jedoch möglich, das erfindungsgemäße Verfahren oder einen Teil des erfindungsgemäßen Verfahrens in einem Fahrzeugnetzwerk durchzuführen, beispielsweise unter Verwendung von Car-to-Car-Datenverbindungen. Die Datenbank könnte dabei beispielsweise in jedem Flottenfahrzeug oder verteilt in einem Netzwerk der Flottenfahrzeuge und/oder an dem Verfahren teilnehmender Kraftfahrzeuge gespeichert sein und/oder verwaltet werden. Durch die Verwendung des zentralen Servers kann vorteilhaft jedoch eine zwischen den Fahrzeugen zu übertragende Datenmenge vorteilhaft reduziert werden. Zudem können so vorteilhaft Rechen- oder Datenverarbeitungsressourcen in den einzelnen Fahrzeugen eingespart oder freigegeben werden, was angesichts des derzeit ohnehin zunehmenden Bedarfs an Datenverarbeitungskapazität in den Fahrzeugen besonders vorteilhaft ist.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung werden beim Festlegen der Betriebsstrategie zusätzlich zu den flottenbasierten Datenbankeinträgen fahrzeugindividuelle Betriebs- und/oder Zustandsdaten des jeweils zu betreibenden oder zu steuernden Kraftfahrzeugs berücksichtigt, insbesondere durch dieses Kraftfahrzeug selbst. Mit anderen Worten können die in der Datenbank enthaltenen flottenbasierten Daten also mit fahrzeugindividuellen Daten des jeweiligen Kraftfahrzeugs kombiniert oder fusioniert oder zusammengeführt werden. Dies kann beispielsweise durch ein entsprechendes Steuergerät des Kraftfahrzeugs selbst automatisch durchgeführt werden. Diesem Steuergerät können also die für die jeweils aktuelle Route des Kraftfahrzeugs relevanten Datenbankeinträge bereitgestellt werden. Die fahrzeugindividuellen Daten können durch dieses Steuergerät beispielsweise von entsprechenden funktionsspezifischen Steuergeräten des Kraftfahrzeugs, über ein Netzwerk oder einen Bus, beispielsweise einen CAN-Bus, des Kraftfahrzeugs oder dergleichen abgerufen oder erfasst werden. Auf diese Weise kann vorteilhaft einerseits ein beispielsweise über eine kabellose Datenverbindung an das Kraftfahrzeug zu übertragendes Datenvolumen besonders geringgehalten werden und andererseits die Betriebsstrategie besonders genau an das jeweilige Kraftfahrzeug, beispielsweise dessen konkrete Eigenschaften, Ausstattung und/oder Situation, angepasst werden. Dadurch kann vorteilhaft besonders zuverlässig sichergestellt werden, dass die Betriebsstrategie für das Kraftfahrzeug geeignet ist. Gleichzeitig wird so eine besonders schnelle und zeitnahe fahrzeugindividuelle oder fahrzeugangepasste Festlegung oder Anpassung der Betriebsstrategie ermöglicht. Die fahrzeugindividuellen Betriebs- und/oder Zustandsdaten können beispielsweise einen aktuellen Betrieb oder Zustand des jeweiligen Kraftfahrzeugs angeben oder charakterisieren, beispielsweise einen aktuellen Schaltzustand oder eine aktuelle Einstellung einer technischen Einrichtung oder eines technischen Systems des Kraftfahrzeugs, eine Betriebshistorie des Kraftfahrzeugs, einen Beladungszustand, eine Temperatur eines Betriebsmittels oder einer Einrichtung des Kraftfahrzeugs und/oder dergleichen mehr. So könnte beispielsweise basierend auf den flottenbasierten Datenbankeinträgen eine bestimmte Beschleunigung oder eine bestimmte Bremsverzögerung oder ein Durchführen einer Dieselpartikelfilterregeneration an einem bestimmten Ereignisort als Betriebsstrategie für das Kraftfahrzeug festgelegt werden. Unter Berücksichtigung der fahrzeugindividuellen Daten kann dies jedoch beispielsweise angepasst oder modifiziert werden, beispielsweise um eine aktuell erhöhte oder besonders niedrige Öl- oder Bremsscheibentemperatur oder ein gerade erst durchgeführtes Regenerieren des Dieselpartikelfilters der dergleichen zu berücksichtigen.
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In vorteilhafter Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird zumindest als Teil der fahrzeugindividuellen Betriebs- oder Zustandsdaten des Kraftfahrzeugs ein durch eine Einrichtung des maschinellen Lernens des Kraftfahrzeugs im Laufe der Zeit automatisch gelerntes Fahrzeugverhalten verwendet. Dieses Fahrzeugverhalten kann beispielsweise fahrzeugindividuelle technische Verhaltensweisen aufgrund eines individuellen technischen Zustands oder einer individuellen technischen Spezifikation des Kraftahrzeugs ebenso wie Vorlieben oder Routinen eines Fahrers des Kraftfahrzeugs abbilden oder berücksichtigen. Dadurch kann die Betriebsstrategie vorteilhaft besonders genau an das jeweilige Kraftfahrzeug angepasst werden. Dabei kann die Einrichtung des maschinellen Lernens vorteilhaft automatisch Veränderungen des Fahrzeugverhaltens lernen, sodass die Betriebsstrategie vorteilhaft stets optimal an das jeweils aktuelle Fahrzeugverhalten angepasst sein kann, ohne dass dafür beispielsweise manuelle Eingaben oder Vorgaben durch einen Fahrer oder Nutzer des Kraftfahrzeugs notwendig wären. Wenn beim Planen oder Festlegen der Betriebsstrategie beispielsweise ein Ladestopp zum Aufladen einer Traktionsbatterie des Kraftfahrzeugs oder eine davon abhängige Belastung der Traktionsbatterie festgelegt wird, und entlang der aktuellen Route des Kraftfahrzeugs mehrere Ereignisorte für den Ladestopp in Frage kommen, kann die Einrichtung des maschinellen Lernens automatisch lernen, an welchem dieser in Frage kommenden Ereignisorte das jeweilige Fahrzeug typischerweise aufgeladen wird. Dabei können ebenso weitere Parameter, wie beispielsweise eine Fahrtrichtung, ein aktueller Energiepreis, eine Uhrzeit, Kalendereinträge des Fahrers des Kraftfahrzeugs und/oder dergleichen mehr berücksichtigt beziehungsweise gelernt werden.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung werden die bestimmten Ereignisorte automatisch einem entsprechend funktionsspezifischen Steuergerät des Kraftfahrzeugs bereitgestellt. Eine letztliche Entscheidung über die Betriebsstrategie beziehungsweise eine entsprechende Fahrzeugsteuerung wird dabei durch das jeweilige funktionsspezifische Steuergerät getroffen. Ein funktionsspezifisches Steuergerät in diesem Sinne ist hier ein Steuergerät, das eine beziehungsweise diejenige Fahrzeugfunktion des Kraftfahrzeugs steuert, die bei dem jeweiligen Fahr- oder Betriebsereignis, das zu oder an dem jeweiligen Ereignisort erfasst wurde, betroffen ist beziehungsweise war. Beispiele hierfür können etwa ein Motorsteuergerät, ein Ladesteuergerät, ein Steuergerät eines bestimmten Fahr- oder Fahrerassistenzsystems oder dergleichen sein. Da derartige funktionsspezifische Steuergeräte typischerweise ohnehin bereits in dem Fahrzeug vorhanden sind und zum Festlegen einer entsprechend funktionsspezifischen Betriebsstrategie des Kraftfahrzeugs eingerichtet sind, können auf diese Weise also vorhandene Ressourcen genutzt und somit das Verfahren besonders effizient durchgeführt werden. Dabei ist es jedoch besonders vorteilhaft, dass diese funktionsspezifischen Steuergeräte die Ereignisorte beziehungsweise dort voraussichtlich auftretende Fahr- oder Betriebsereignisse des Kraftfahrzeugs nicht selbst bestimmen müssen, da dann die Ereignisorte sowie die diesen zugeordneten Daten oder Datenbankeinträge typischerweise genauer oder verlässlicher und ohne das Bereitstellen entsprechender Datenverarbeitungsressourcen in jedem der funktionsspezifischen Steuergeräte bestimmt werden können. Gleichzeitig können den funktionsspezifischen Steuergeräten jedoch fahrzeugindividuelle Daten zur Verfügung stehen, die für den sicheren Betrieb des Kraftfahrzeugs, also zum letztlichen Festlegen der Betriebsstrategie berücksichtigt werden sollten. Diese fahrzeugindividuellen Daten müssen dann vorteilhaft nicht an eine Datenverarbeitungseinrichtung, beispielsweise den genannten fahrzeugexternen Server, welche die Ereignisorte bestimmt und/oder die Datenbank verwaltet, zum Festlegen der Betriebsstrategie übermittelt werden. Dadurch können die funktionsspezifischen Steuergeräte vorteilhaft besonders zeitnah beispielsweise auf unerwartete Betriebs- oder Zustandsveränderungen des jeweiligen Kraftfahrzeugs reagieren.
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Grundsätzlich wäre es jedoch ebenso möglich, dass die Betriebsstrategie vollständig durch ein zentrales Steuergerät oder durch eine fahrzeugexterne Datenverarbeitungseinrichtung wie etwa den genannten fahrzeugexternen zentralen Server festgelegt wird. Entsprechende Steuersignale oder Trigger zum Auslösen oder Aktivieren einer Fahrzeugfunktion zum Steuern oder Betreiben des Kraftfahrzeugs gemäß der festgelegten Betriebsstrategie könnte dann an das Kraftfahrzeug oder eine jeweilige Fahrzeugeinrichtung zur direkten Ausführung also ohne weitere Datenverarbeitungsschritte, übermittelt werden. Dies kann es vorteilhaft gegebenenfalls ermöglichen, dass zum letztlichen Festlegen der Betriebsstrategie mehr Datenverarbeitungsressourcen eingesetzt werden können, als typischerweise in dem Kraftfahrzeug oder einem funktionsspezifischen Steuergerät verfügbar sind.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird als Teil der Betriebsstrategie festgelegt, auf welchem Abschnitt oder an welcher Stelle der aktuellen Route des Kraftfahrzeugs wenigstens eine während eines aktuellen Betriebs des Kraftfahrzeugs geplante Funktionsausführung einer Fahr- oder Betriebsfunktion des Kraftfahrzeugs durchgeführt wird. Beispielsweise kann geplant sein, dass während des aktuellen Betriebs oder entlang der aktuellen Route eine Dieselpartikelfilterregeneration oder dergleichen durchgeführt werden soll. Anhand der bestimmten Ereignisorte, die beispielsweise angeben können, an welchen Stellen der Route dies möglich oder optimal möglich ist, kann dann im Vorhinein, also beispielsweise bei Fahrtantritt oder vor Erreichen des jeweiligen Ereignisortes, festgelegt werden, wo die entsprechende Durchführung oder Ausführung stattfinden soll. Dies kann vorteilhaft eine besonders effiziente, komfortable oder umweltschonende Durchführung oder Aktivierung der entsprechenden Fahrzeugfunktion oder Funktionsausführung ermöglichen. Auch dies ist hier vorteilhaft auf von den Flottenfahrzeugen tatsächlich durchgeführte entsprechende Funktionsausführungen gestützt und muss somit beispielsweise nicht auf Basis eines idealisierten oder vereinfachen Modells geschätzt werden.
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Da auf diese Weise zudem im Vorhinein bekannt sein kann, wann beziehungsweise an welcher Stelle eine entsprechende Funktionsausführung möglich ist, können vorteilhaft zudem gegebenenfalls entsprechende Reserven oder Flexibilitäten des Kraftfahrzeugs besser ausgenutzt werden. Beispielsweise kann eine Ausführungsschwelle für die Dieselpartikelfilterregeneration von einem vorgegebenen Standardwert erhöht werden, wenn anhand der Ereignisorte beziehungsweise der festgelegten Betriebsstrategie bekannt oder festgelegt ist, dass die Regeneration zu einem späteren Zeitpunkt rechtzeitig und dabei gegebenenfalls mit besserer Effizienz oder geringerer Belastung des Kraftfahrzeugs durchgeführt wird oder werden kann. In einer anderen Situation kann die Ausführungsschwelle beispielsweise abgesenkt werden, wenn entsprechend bekannt oder festgelegt ist, dass entlang der aktuellen Route nach einem bestimmten Ereignisort, an dem eine effiziente Regeneration möglich ist, kein weiterer Streckenabschnitt liegt, der eine effiziente Durchführung der Regenration ermöglicht. Funktionsausführungen in diesem Sinne können außer einer Dieselpartikelfilterregenration ebenso beispielsweise ein Laden einer Traktionsbatterie des Kraftfahrzeugs, ein rein elektrischer, hybridischer oder rein verbrennungsmotorischer Betrieb oder Betriebswechsel des Kraftfahrzeugs, ein Aufbauen einer Datenverbindung zu einer fahrzeugexternen Einrichtung beziehungsweise ein entsprechendes Abrufen von Daten und/oder dergleichen mehr sein oder umfassen.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird in der Datenbank zu den Ereignisorten auch eine Fahrzeugklasse des jeweiligen Flottenfahrzeugs, für welches zu oder an dem jeweiligen Ereignisort ein Fahr- oder Betriebsereignis erfasst wurde, gespeichert. Mit anderen Worten wird die Fahrzeugklasse des jeweiligen Flottenfahrzeugs also in der Datenbank als Teil des jeweiligen Datenbankeintrags hinterlegt. Zum Festlegen der Betriebsstrategie werden dann nur solche Ereignisorte oder Datenbankeinträge berücksichtigt, für die ein Fahr- oder Betriebsereignis eines Flottenfahrzeugs derselben Fahrzeugklasse wie das jeweilige Kraftfahrzeug erfasst wurde, die also auf Fahr- oder Betriebsereignissen eines Flottenfahrzeugs basieren, dessen Fahrzeugklasse der Fahrzeugklasse des jeweiligen zu betreibenden oder zu steuernden Kraftfahrzeugs entspricht. Dadurch kann vorteilhaft erreicht werden, dass die Betriebsstrategie besonders zuverlässig für das jeweilige Kraftfahrzeug geeignet beziehungsweise besonders genau an das jeweilige Kraftfahrzeug angepasst oder auf dieses abgestimmt ist. Mit anderen Worten wird hier also berücksichtigt, dass beispielsweise für einen Kleinwagen an einem bestimmten Ereignisort eine andere Betriebsstrategie optimal sein kann als für einen Lastkraftwagen oder dergleichen. Bevorzugt können einem bestimmten Ereignisort dabei verschiedene Datenbankeinträge für verschiedene Fahrzeugklassen zugeordnet sein. Dies kann insbesondere dann besonders vorteilhaft sein, wenn die Datenbankeinträge berechnete oder kombiniere Werte sind oder enthalten, da dann eine jeweilige dynamische Neuberechnung in Abhängigkeit von der Fahrzeugklasse des jeweiligen Kraftfahrzeugs eingespart und stattdessen besonders aufwandsarm der entsprechende zu der Fahrzeugklasse des jeweiligen Kraftfahrzeugs passende Datenbankeintrag abgerufen werden kann. Es können also beispielsweise in der Datenbank für einen bestimmten Ereignisort sowie gegebenenfalls für ein bestimmtes Fahr- oder Betriebsereignis mehrere unterschiedliche Durchschnittswerte, Bandbreiten oder Intervalle, Fahrzeugverhalten oder dergleichen für unterschiedliche Fahrzeugklassen gespeichert sein.
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Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein System, das eine Datenverarbeitungseinrichtung sowie wenigstens eine damit verbundene Kommunikationsschnittstelle oder Kommunikationseinrichtung zum Erfassen und Ausgeben von Daten aufweist. Das erfindungsgemäße System ist zum, insbesondere automatischen oder teilautomatischen, Durchführen zumindest einer Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichtet. Dazu kann die Datenverarbeitungseinrichtung beispielsweise einen Datenspeicher sowie eine damit verbundene Prozessoreinrichtung aufweisen. In dem Datenspeicher kann dann beispielsweise ein mittels der Prozessoreinrichtung ausführbares Computerprogramm gespeichert sein, das die Verfahrensschritte oder Abläufe des Verfahrens codiert oder repräsentiert. Dieses Computerprogramm kann dann also durch die Prozessoreinrichtung beziehungsweise die Datenverarbeitungseinrichtung ausgeführt werden, um die automatische oder teilautomatische Durchführung des entsprechenden Verfahrens zu bewirken oder zu veranlassen. Das erfindungsgemäße System kann als fahrzeugseitiges System ausgebildet sein, also ausschließlich fahrzeugeigene oder fahrzeugseitige Komponenten aufweisen. Diese können in einem einzigen Fahrzeug oder verteilt über mehrere Fahrzeuge, beispielsweise die Flottenfahrzeuge und das Kraftfahrzeug, angeordnet sein. Ebenso kann das erfindungsgemäße System ganz oder teilweise als fahrzeugexternes System ausgebildet sein, also teilweise oder vollständig aus fahrzeugexternen Komponenten aufgebaut sein. Beispielsweise kann dann der genannte fahrzeugexterne Server das erfindungsgemäße System bilden oder Teil des erfindungsgemäßen Systems sein. Insbesondere kann das erfindungsgemäße System einige oder alle der im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beschriebenen Komponenten und/oder Eigenschaften umfassen oder aufweisen.
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Es ist zu beachten, dass das Erfassen von Ereignissen oder Daten im Sinne der vorliegenden Erfindung ein entsprechendes Aufnehmen oder Messen, beispielsweise mittels eines entsprechenden Sensors, und/oder ein Abrufen aus einem Datenspeicher und/oder ein Empfangen über eine Daten- oder Kommunikationsschnittstelle bedeuten oder umfassen kann. Beispielsweise kann also ein Fahr- oder Betriebsereignis in einem Flottenfahrzeug gemessen oder detektiert werden. Dies kann zumindest Teil des Erfassens im Sinne der vorliegenden Erfindung sein. Ebenso kann das Erfassen dieses Ereignisses im Sinne der vorliegenden Erfindung aber ein Empfangen entsprechender Daten beispielsweise durch den fahrzeugexternen Server oder ein anderes Fahrzeug bedeuten.
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Weitere Merkmale der Erfindung können sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung ergeben. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Die Zeichnung zeigt in der einzigen Figur eine schematische Übersichtsdarstellung zum Illustrieren eines Verfahrens zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs.
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Nach heutigem Stand der Technik können Informationen entlang einer Route beispielsweise über statische Kartendaten bereitgestellt werden. Derartige Informationen stehen dabei gegebenenfalls nur bei aktiver Zielführung, beispielsweise über das ADAS-Protokoll zur Verfügung. Entsprechende statische Kartendaten, also beispielsweise ein rein geometrischer Straßenverlauf, gegebenenfalls ergänzt um einen Straßentyp, können beispielsweise über den CAN-Bus einem entsprechenden Zielsteuergerät zur Verfügung gestellt werden, das dann ihm zur Verfügung stehende Daten selbst decodieren beziehungsweise interpretieren muss, um beispielsweise ein Fahrzeugverhalten oder Fahrereignisse vorherzusagen beziehungsweise letztlich die Betriebsstrategie zumindest funktionsspezifisch festzulegen. In derartigen statischen Kartendaten ist nachteilig jedoch kein reales Fahrverhalten berücksichtigt oder enthalten. Dementsprechend wird derzeit ein reales Fahrverhalten nicht bei einer Wahl einer optimalen Betriebsstrategie, beispielsweise von Verbrennungsmotoren oder elektrischen Antrieben, berücksichtigt.
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Um eine Verbesserung zu erreichen, ist vorliegend eine zentrale Bereitstellung von funktionsspezifischen Informationen vorgesehen, die aus Fahrzeug- und/oder Crowddaten bestimmt oder gelernt werden. Darauf basierend können fahrzeugindividuelle Interessenpunkte entlang einer jeweiligen Strecke bestimmt werden, die ebenfalls basierend auf Fahrzeug- und/oder Crowddaten gelernt werden können. Darauf basierend können dann Funktionen eines Fahrzeugs durch Berücksichtigung entsprechend genauer Umfeldinformationen optimiert werden. Beispielsweise können bestimmte Funktionen oder Betriebsarten eines Fahrzeugs so auf optimalen Streckenabschnitten ausgeführt werden.
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Eine in der Figur schematisch dargestellte Übersichtsdarstellung zum Illustrieren eines entsprechenden Verfahrens zeigt hier eine Straße 10 sowie eine Reihe von Flottenfahrzeugen 12, die die Straße 10 befahren beziehungsweise befahren haben. Beim Befahren der Straße 10 durch die Flottenfahrzeuge 12 sind dabei verschiedene Fahr- und Betriebsereignisse aufgetreten, die örtlich oder räumlich aufgelöst, also mit entsprechenden Ortskoordinaten erfasst wurden. Vorliegend sind diese Fahr- oder Betriebsereignisse beispielsweise an hier schematisch gekennzeichneten Ereignisorten 14 aufgetreten.
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Als entsprechende Ereignisse können beispielsweise erfasst werden, dass an einem ersten Ereignisort 16 rein elektrisch gefahren wurde, an einem zweiten Ereignisort 18 ein Antrieb degradiert ist, also beispielsweise eine Überlastung oder Überhitzung stattgefunden oder gedroht hat - was ein möglichst zu vermeidendes negatives Erlebnis für einen jeweiligen Fahrer oder Fahrzeugnutzer bedeuten kann - an einem dritten Ereignisort 20 eine dortige Kurve eines bestimmten Radius mit einer bestimmten Geschwindigkeit oder Durchschnittsgeschwindigkeit, beispielsweise 60 km/h, durchfahren wurde, an einem vierten Ereignisort 22 eines oder mehrere der Flottenfahrzeuge 12 einen Tank- oder Ladestopp eingelegt haben und an einem fünften Ereignisort 24 eine Dieselpartikelfilterregeneration gestartet oder durchgeführt wurde. Diese Ereignisse beziehungsweise entsprechende Ereignisdaten sowie gegebenenfalls ergänzende oder zugehörige das jeweilige Flottenfahrzeug 12 und/oder eine Umgebung oder einen Straßenzustand an dem jeweiligen Ereignisort 14 betreffende Daten oder dergleichen werden hier durch einen fahrzeugexternen Server 26 erfasst und zu einer entsprechenden Datenbank aggregiert. Der Server 26 ist hier schematisch als Cloud-Server illustriert, wobei eine Datenübertragung oder ein Datenaustausch von den Flottenfahrzeugen 12 zu dem Server 26 über eine jeweilige kabellose Datenverbindung erfolgen kann, beispielswiese via Mobilfunk oder WLAN oder dergleichen.
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Zu einem späteren Zeitpunkt, nachdem also in dem Server 26 die entsprechende Datenbank bereits angelegt beziehungsweise mit entsprechenden Datenbankeinträgen befüllt wurde, kann eine aktuelle Route 28 eines Kraftfahrzeugs 30 entlang der Straße 10 führen oder verlaufen. Bevorzugt durch den Server 26 werden dann basierend auf der Datenbank solche der darin gespeicherten Ereignisorte 14 bestimmt, die entlang der aktuellen Route 28 des Kraftfahrzeugs 30 liegen. Ausgehend von einer aktuellen Position des Kraftfahrzeugs 30 können dies beispielsweise die genannten Ereignisorte 18, 20, 22, 24 sein. In Abhängigkeit von diesen bestimmten Ereignisorten 14 und diesen zugeordneten Datenbankeinträgen wird dann - durch den Server 26 und/oder ein Steuergerät des Kraftfahrzeugs 30 - eine Betriebsstrategie des Kraftfahrzeugs 30 festgelegt. Dazu können entsprechende Daten, beispielsweise die Ereignisorte 14 beziehungsweise die diesen zugeordneten oder diese enthaltenden Datenbankeinträge und/oder die Betriebsstrategie oder zumindest ein Teil der Betriebsstrategie oder entsprechende Steuersignale zum Umsetzen der Betriebsstrategie von dem Server 26 an das Kraftfahrzeug 30 übermittelt werden.
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Fährt also das Kraftfahrzeug 30 beziehungsweise dessen Fahrer entlang der aktuellen Route 28 beziehungsweise entlang der Straße 10, können dem Kraftfahrzeug 30 von dem Server 26 spezifisch für die aktuelle Route 28 relevante Fahr- oder Betriebsereignisse entlang der aktuellen Route 28 übermittelt werden. Vorliegend kann dem Kraftfahrzeug 30 beispielsweise als nächstes Ereignis übermittelt werden, dass an dem Ereignisort 20, beispielsweise in einer Entfernung von 100 m in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs 30 eine Kurve mit einem bestimmten Radius mit einer bestimmten wahrscheinlichen oder prädizierten Geschwindigkeit zu durchfahren ist. Dies kann dabei als entsprechendes wahrscheinliches oder prädiziertes Fahrzeugverhalten anhand der Fahr- oder Betriebsereignisse der Flottenfahrzeuge 12 beziehungsweise entsprechender Verhaltensweisen der Flottenfahrzeuge 12 durch den Server 26 gelernt worden sein. Dieses Ereignis oder diese Daten können dann beim Festlegen der Betriebsstrategie des Kraftfahrzeugs 30 für die vorausliegende Kurve, also zum Bewältigen oder Durchfahren des dritten Ereignisorts 20, berücksichtigt werden.
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Dabei kann beispielsweise automatisch ein Assistenzsystem, ein Fahrwerk, ein Antrieb, ein Sicherheitssystem und/oder dergleichen mehr des Kraftfahrzeugs 30 an das bevorstehende Ereignis angepasst werden. Zusätzlich oder alternativ kann beispielsweise durch ein gemäß oder in Abhängigkeit der festgelegten Betriebsstrategie erzeugtes Steuersignal bewirken, dass dem Fahrer des Kraftfahrzeugs 30 ein entsprechender Hinweis bezüglich des bevorstehenden Ereignisses angezeigt wird. Hier kann der Fahrer des Kraftfahrzeugs 30 also beispielsweise darauf hingewiesen werden, dass er die vorausliegende Kurve mit der bestimmten wahrscheinlichen oder prädizierten Geschwindigkeit durchfahren kann oder diese Geschwindigkeit nicht überschreiten sollte, er an dem noch weiter vorausliegenden vierten Ereignisort 22 tanken oder nachladen kann usw. Dabei können für das Kraftfahrzeug 30 fahrzeugspezifische Daten und/oder fahrerspezifische Daten berücksichtigt werden. Diese können etwa einen aktuellen Zustand des Kraftfahrzeugs 30 oder einen Typ oder eine Vorliebe oder Gewohnheit des Fahrers des Kraftfahrzeugs 30 angeben oder betreffen. Somit kann ein entsprechender Hinweis auf die Tank- oder Lademöglichkeit an dem vierten Ereignisort 22 beispielsweise nur dann ausgegeben werden kann, wenn ein Tankfüllstand oder Ladezustand des Kraftfahrzeugs 30 unterhalb eines vorgegebenen Schwellenwertes liegt oder beispielsweise nicht zum Absolvieren der aktuellen Route 28 ausreicht und/oder wenigstens eine Eigenschaft der Tank- oder Lademöglichkeit an dem Ereignisort 22 ein vorgegebenes beziehungsweise gelerntes fahrerspezifisches Kriterium erfüllt. Ein solches Kriterium kann beispielsweise einen Energiepreis, eine Art eines verfügbaren Kraftstoffs, eine verfügbare Ladeleistung, einen Betreiber der Tank- oder Lademöglichkeit, der von dem Fahrer favorisiert wird, und/oder dergleichen mehr betreffen oder abfragen.
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Insgesamt zeigen die beschriebenen Beispiele wie eine Betriebsstrategie, insbesondere eines Verbrennungsmotors oder eines elektrifizierten Antriebs, durch flotten- oder crowdbasierte Ereignisinformationen beeinflusst und optimiert werden kann.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Straße
- 12
- Flottenfahrzeuge
- 14
- Ereignisorte
- 16
- erster Ereignisort
- 18
- zweiter Ereignisort
- 20
- dritter Ereignisort
- 22
- vierter Ereignisort
- 24
- fünfter Ereignisort
- 26
- Server
- 28
- aktuelle Route
- 30
- Kraftfahrzeug
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102016209884 A1 [0002]
