Daimler AG
Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung und Ausgabe von Fahrtkosten eines Fahrzeuges
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung und Ausgabe von Fahrtkosten eines Fahrzeuges, wobei die ermittelten Fahrtkosten einem Fahrzeugnutzer ausgegeben werden. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Aus der DE 102018 001 234 A1 ist ein Verfahren zur Ermittlung und Ausgabe von Fahrtkosten eines Fahrzeuges bekannt. Dabei wird die Ermittlung der Fahrtkosten anhand eines Kraftstoffverbrauches des Fahrzeuges und anhand von Kraftstoffkosten durchgeführt und die Fahrtkosten werden einem Fahrzeugnutzer ausgegeben. Bei der Ermittlung des Kraftstoffverbrauches werden ein Verkehrsfluss, ein Fahrverhalten eines Fahrers des Fahrzeuges und eine befahrende Route betreffende Routeninformationen berücksichtigt. Bei der Ermittlung der Kraftstoffkosten wird ein Tankverhalten unter Berücksichtigung einer Tageszeit, eines aktuellen Kraftstoffpreises und einer vom Fahrer bevorzugten Tankstelle ermittelt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein erweitertes und optimiertes Verfahren und eine Vorrichtung zur Ermittlung und Ausgabe von Fahrtkosten eines Fahrzeuges anzugeben.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren, welches die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist, und durch eine Vorrichtung, welche die in Anspruch 10 angegebenen Merkmale aufweist, gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Ermittlung und Ausgabe von Fahrtkosten eines Fahrzeuges, wobei die ermittelten Fahrtkosten einem Fahrzeugnutzer ausgegeben
werden, sieht vor, dass die Fahrtkosten unter Berücksichtigung von Kosten für eine Mehrzahl von Betriebsmitteln, von wartungsgemäßen Betriebskosten und Kosten für von einem Fahrzeugnutzer beeinflussten Parametern automatisch ermittelt werden.
Bei dem Verfahren werden im Fährbetrieb des Fahrzeuges anfallende Kosten auch für alternative Antriebe sowie für automatisierte Fahrfunktionen und Fahrerassistenzfunktionen berücksichtigt, wobei eine Antriebsart abstrahiert werden kann.
Die ermittelten Fahrtkosten als Gesamtkosten sind vergleichsweise transparent, so dass es möglich ist, die ermittelten Kosten beispielsweise mit Kosten alternativer Verkehrsmittel, insbesondere mit Kosten öffentlicher Verkehrsmittel zu vergleichen.
Die Fahrtkosten spiegeln auch Transportkosten wider, so dass diese ausgewiesen und/oder in einer Gewinn-und-Verlustrechnung als Kosten berücksichtigt werden können.
Durch Anwendung kann eine Kostenzusammenstellung transparent dargestellt werden, so dass gegebenenfalls Optimierungspotentiale identifiziert werden können.
Zudem ist mittels des Verfahrens eine Transparenz für Fahrt- und/oder Transportkosten für einen automatisierten Fährbetrieb des Fahrzeuges geschaffen, um Funktionsmodelle virtueller Fahrzeugnutzer hinsichtlich einer Energieeffizienz vergleichen zu können. So wäre es für die Zukunft denkbar, dass virtuelle Fahrzeugnutzer in einer zentralen Rechnereinheit implementiert werden und für automatisiert fahrende Fahrzeuge als Fahrer gebucht werden können. Damit können Fahrtkosten bei der Verwendung unterschiedlicher Fahrermodelle verglichen werden. Darauf aufbauend wird es ermöglicht, verschiedene Fahrermodelle mit unterschiedlichen Fahrtkosten für automatisierte Fahrten zur Verfügung zu stellen.
In einer Ausführung des Verfahrens werden bzw. wird bei der Ermittlung der Kosten für eine Mehrzahl von Betriebsmittel ein erfasster Verbrauch von Benzin, Diesel, Harnstoff, Gas, elektrischer Energie und/oder Wasserstoff als Betriebsmittel berücksichtigt, wodurch es möglich ist, im Wesentlichen reale Fahrtkosten für ein Fahrzeug, welches ausschließlich mit einem Verbrennungsmotor betrieben wird, für ein Hybridfahrzeug und ein ausschließlich elektromotorisch betriebenes Fahrzeug zu ermitteln und entsprechend auszugeben.
Dabei werden die Kosten für eine Mehrzahl von Betriebsmitteln in einer Weiterbildung des Verfahrens automatisiert ermittelt und bei der Ermittlung der Fahrtkosten berücksichtigt. Die Kosten für eine Mehrzahl von Betriebsmitteln werden verbrauchsbedingt erfasst, wobei der Verbrauch wiederum von weiteren Parametern, wie beispielsweise von einem Verkehrsfluss, einer Fahrtroute und von einer Tageszeit, abhängig ist.
Eine Ausbildung des Verfahrens sieht vor, dass bei der Ermittlung der wartungsbedingten Kosten ein Reifenverschleiß, ein Bremsenverschleiß und/oder Kosten für einen Ölwechsel berücksichtigt werden bzw. wird. Dabei kann ein jeweiliger Verschleiß auf Prognosen basieren, die der Ermittlung der wartungsgemäßen Betriebskosten zugrunde gelegt werden.
Dabei werden bzw. wird der Reifenverschleiß, der Bremsenverschleiß und/oder ein erforderlicher Ölwechsel anhand von Wartungsdaten eines Wartungssystems und/oder anhand von Wartungseingaben ermittelt, beispielsweise auf Basis fahrzeugseitig hinterlegter Wartungsintervalle. Insbesondere ist hierzu vorgesehen, dass beispielsweise ein Fahrzeugnutzer Kosten für eine durchgeführte Wartung des Fahrzeuges hinterlegt, so dass diese bei der Ermittlung der wartungsgemäßen Kosten anteilig hinzugezogen werden können.
Weiterhin sieht das Verfahren in einer möglichen Ausführung vor, dass bei der Ermittlung der Fahrtkosten ein Fahrverhalten sowie ein Tankverhalten und/oder Ladeverhalten berücksichtigt werden. Fährt der Fahrzeugnutzer des Fahrzeuges beispielsweise in einer verhältnismäßig sportlichen Fahrweise, so kann ein Verbrauch des Fahrzeuges an Kraftstoff oder elektrischer Energie höher sein als bei einer anderen Fahrweise, beispielsweise im Komfortbetrieb des Fahrzeuges.
Zudem ist es in einer möglichen Weiterbildung des Verfahrens realisierbar, dass die Fahrtkosten und/oder Teilkosten sequentiell oder auf Anfrage ausgegeben werden, so dass der Fahrzeugnutzer einen Überblick sowohl in Bezug auf die Teilkosten, d. h. die Kosten der Betriebsmittel, die wartungsgemäßen Betriebskosten und die Kosten in Verbindung mit denen vom Fahrzeugnutzer beeinflussbaren Parameter, als auch die gesamten Fahrtkosten, beispielsweise in Bezug auf eine zuletzt durchgeführte Fahrt des Fahrzeuges ausgegeben, insbesondere angezeigt werden.
Weiterhin wird der Verbrauch elektrischer Energie auf Basis eines genormten Energiewertes, z. B. in Kilowattstunden, ermittelt, wobei der genormte Energiewert in einer weiteren möglichen Ausführungsform anhand eines regional üblichen Marktpreises für elektrische Energie ermittelt wird. Insbesondere wird ein realitätsnaher genormter Energiewert zur Ermittlung des Verbrauches der elektrischen Energie angesetzt.
In Bezug auf die Ermittlung der Fahrtkosten des Fahrzeuges sieht eine weitere Ausbildung des Verfahrens vor, dass angefallene wartungsgemäße Betriebskosten von einem Fahrzeugnutzer eingegeben werden, so dass diese zumindest anteilig bei der Ermittlung der Fahrtkosten des Fahrzeuges berücksichtigt werden können.
Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens zur Ermittlung und Ausgabe von Fahrtkosten eines Fahrzeuges. Erfindungsgemäß umfasst die Vorrichtung eine erste übergeordnete Datenverarbeitungseinheit, welche ausgebildet ist, anfallende Kosten für eine Mehrzahl von Betriebsmittel für einen Verbrennungsmotor und eine elektrische Antriebseinheit zu ermitteln. Eine zweite übergeordnete Datenverarbeitungseinheit ist ausgebildet, wartungsgemäße Betriebskosten zu ermitteln und eine dritte übergeordnete Datenverarbeitungseinheit ist ausgebildet Kosten für von einem Fahrzeugnutzer beeinflussbare Parameter zu ermitteln. Zudem umfasst die Vorrichtung eine Gesamt-Datenverarbeitungseinheit, welche ausgebildet ist, anhand der Kosten für eine Mehrzahl von Betriebsmitteln, der wartungsgemäßen Betriebskosten und der Kosten für die von dem Fahrzeugnutzer beeinflussbaren Parameter die Fahrtkosten des Fahrzeuges zu ermitteln und eine Ausgabeeinheit zur Ausgabe zumindest der ermittelten Fahrtkosten.
Mittels der Vorrichtung ist es möglich, die einzelnen Kosten zu ermitteln und anhand dieser die Fahrtkosten als Gesamtkosten zu ermitteln und beispielsweise einem Fahrzeugnutzer auszugeben, um u. a. gegebenenfalls Einsparpotentiale in Bezug auf einen Fährbetrieb des Fahrzeuges zu identifizieren.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
Dabei zeigen:
Fig. 1 schematisch eine Teilvorrichtung zur Ermittlung von Kosten für Betriebsmittel eines Fahrzeuges,
Fig. 2 schematisch eine Teilvorrichtung zur Ermittlung von wartungsgemäßen Betriebskosten,
Fig. 3 schematisch eine Teilvorrichtung zur Ermittlung von Kosten für von einem Fahrzeugnutzer beeinflussbaren Parametern,
Fig. 4 schematisch eine Vorrichtung zur Weiterverarbeitung von Daten in Bezug auf die Ermittlung von Fahrzeugkosten und die ermittelten Fahrzeugkosten und
Fig. 5 schematisch eine Datenverarbeitungseinheit und eine Detaillierung einer Datenhistorie.
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Figur 1 zeigt eine Teilvorrichtung T1 einer Vorrichtung 1 zur Ermittlung von Kosten K_BE für eine Mehrzahl von Betriebsmitteln eines Fahrzeuges, welches zu seinem Fährbetrieb einen Verbrennungsmotor und eine elektrische Antriebseinheit umfasst. Dabei ist die Teilvorrichtung T1 Bestandteil der Vorrichtung 1 zur Ermittlung von Fahrtkosten K und/oder Transportkosten eines Fahrzeuges.
Insbesondere durch eine sogenannte "shared mobility", also eine geteilte Mobilität, ist es immer häufiger erforderlich und von steigender Bedeutung, tatsächliche Fahrtkosten und/oder Transportkosten zu ermitteln.
Ein im Folgenden beschriebenes Verfahren sieht vor, dass bei der Ermittlung der in Figur 4 gezeigten Fahrtkosten K für ein Fahrzeug Kosten K_BE für eine Mehrzahl von Betriebsmitteln, wartungsgemäße Betriebskosten K_V sowie Kosten K_FFF für von einem Fahrzeugnutzer beeinflussbare Parameter berücksichtigt werden.
Figur 1 zeigt anhand der Teilvorrichtung T 1 die Ermittlung der Kosten K_BE für eine Mehrzahl von Betriebsmitteln. Dabei werden die einzelnen Betriebsmittel ermittelt.
Insbesondere werden als Betriebsmittel Kraftstoff, d. h. Benzin oder Diesel, Harnstoff, Gas, elektrische Energie und/oder Wasserstoff als Betriebsmittel und deren Verbrauch automatisiert ermittelt, je nach dem, um welche Art Fahrzeug es sich handelt.
Dabei ist eine erste Datenverarbeitungseinheit D1 zur Ermittlung von Kosten K_BE_V für einen Verbrauch an Betriebsmittel eines Verbrennungsmotors vorgesehen, wohingegen eine zweite Datenverarbeitungseinheit D2 zur Ermittlung von Kosten K_BE_E für einen Verbrauch an Betriebsmitteln einer elektrischen Antriebseinheit vorgesehen ist.
Als Eingangsgrößen der ersten Datenverarbeitungseinheit D1 werden zur Ermittlung der Kosten K_BE_V für Betriebsmittel des Verbrennungsmotors Kraftstoffkosten KK, ein Kraftstoffpreis P sowie eine bevorzugte Tankstelle TS berücksichtigt.
Die zweite Datenverarbeitungseinheit D2 berücksichtigt als Eingangsgrößen für die Ermittlung der Kosten K_BE_E der Betriebsmittel der elektrischen Antriebseinheit einen Preis P_E für elektrische Energie, eine Tankstelle TS_E sowie Kosten KK_E für die elektrische Energie.
Die ermittelten Kosten K_BE_V für den Verbrauch der Betriebsmittel des Verbrennungsmotors und die ermittelten Kosten K_BE_E für den Verbrauch der elektrischen Antriebseinheit werden einer ersten übergeordneten Datenverarbeitungseinheit DV1 zugeführt.
Die erste übergeordnete Datenverarbeitungseinheit DV1 berechnet die Kosten K_BE für die Betriebsmittel auf Basis eines genormten Energiewertes (kWh) einer Datenverarbeitungseinheit D1, D2 oder beider Datenverarbeitungseinheiten D1 , D2, welche jeweils die Kosten K_BE_V, K_BE_E für eine Antriebseinheit, d. h. für den Verbrennungsmotor und für die elektrische Antriebseinheit, ermitteln und gleichzeitig betrieben werden können.
Ist das Fahrzeug ein Hybridfahrzeug, weist dieses einen Verbrennungsmotor und eine elektrische Antriebseinheit auf, wobei die Kosten K_BE_V für die elektrische Antriebseinheit, insbesondere aufgrund von Rekuperation, negativ sein können.
Ist eine Datenverarbeitungseinheit D1 , D2 in dem Fahrzeug verbaut, welche eine Antriebsart repräsentiert, die in dem Fahrzeug nicht vorhanden ist, so gibt diese Datenverarbeitungseinheit D1, D2 neutrale Kosten von "Null" aus. Hierdurch kann in allen Fahrzeugen mit unterschiedlichen Antriebsarten eine gleiche Vorrichtung 1 verbaut werden, um die Fahrtkosten K zu ermitteln.
Ein in Figur 4 gezeigter Kraftstoffverbrauch KV wird dann zu einem Energieverbrauch EV, wodurch eine dritte übergeordnete Datenverarbeitungseinheit DV3 antriebsunabhängig ist.
Eine Berechnung in der ersten Datenverarbeitungseinheit D1 und der zweiten Datenverarbeitungseinheit D2 erfolgt, wie aus dem Stand der Technik bekannt ist, wobei ein Kraftstoffpreis P und/oder ein Preis P_E für elektrische Energie beim Tanken bzw. Laden mittels einer Fahrzeug-zu-lnfrastrukturkommunikation von der Tankstelle TS oder auf Basis einer momentanen Position von einer in Figur 4 gezeigten zentralen Rechnereinheit RE bezogen werden bzw. wird.
Die mittels der ersten übergeordneten Datenverarbeitungseinheit DV1 ermittelten gesamten Kosten K_BE für die verbrauchten Betriebsmittel werden einer Gesamt- Datenverarbeitungseinheit GDV der Vorrichtung 1 zugeführt, wobei dieser zudem die wartungsgemäßen Betriebskosten K_V einer zweiten übergeordneten Datenverarbeitungseinheit DV2 und die Kosten K_FFF für die von dem Fahrzeugnutzer beeinflussbaren Parameter von einer dritten übergeordneten Datenverarbeitungseinheit DV3 zur Ermittlung der Fahrtkosten K des Fahrzeuges zugeführt werden.
Die ermittelten Fahrtkosten K werden dann einer Ausgabeeinheit A zur Ausgabe der Fahrtkosten K zugeführt. Mittels der Ausgabeeinheit A können ermittelte Teilkosten und/oder die ermittelten Fahrtkosten K sequentiell oder auf Anfrage ausgegeben werden.
Figur 2 zeigt eine Teilvorrichtung T2 der Vorrichtung 1 zur Ermittlung der wartungsgemäßen Betriebskosten K_V des Fahrzeuges.
Dabei sind ein Wartungssystem D3 des Fahrzeuges, welchem Wartungsdaten W_D zugeführt werden und eine Schnittstelle D4 zur Eingabe von Wartungseingaben W_E
dargestellt, deren jeweils ermittelte Betriebskosten einer zweiten übergeordneten Datenverarbeitungseinheit DV2 zur Ermittlung der wartungsgemäßen Betriebskosten K_V zugeführt werden. Diese mittels der zweiten übergeordneten
Datenverarbeitungseinheit DV2 ermittelten wartungsgemäßen Betriebskosten K_V, insbesondere Verschleißkosten, werden dann der Gesamt-Datenverarbeitungseinheit GDV zur Ermittlung der Fahrtkosten K zugeführt.
Mittels des Wartungssystems D3 werden unter Berücksichtigung eines tatsächlichen Einsatzes des Fahrzeuges Wartungsintervalle für die jeweilige Antriebseinheit, für ein Getriebe, für Fahrzeugachsen etc. ermittelt.
Die zweite übergeordnete Datenverarbeitungseinheit DV2 bezieht Verschleißdaten des Fahrzeuges zu den einzelnen Wartungsintervallen sowie zu durchgeführten Wartungen von dem Wartungssystem D3, welches dazu ausgebildet ist, diese Wartungsdaten anderen Systemen im Fahrzeug zur Verfügung zu stellen.
Über die Schnittstelle D4 hat ein Fahrzeugnutzer oder eine andere autorisierte Person die Möglichkeit, Wartungskosten für eine tatsächlich durchgeführte Wartung einzugeben, insbesondere zu hinterlegen.
Die eingegebenen Wartungskosten können dann rückwirkend historischen Daten zugerechnet werden, so dass eine Historie stimmig ist und aktualisierte wartungsgemäße Betriebskosten K_V anderen Systemen zugeführt werden oder aber die wartungsgemäßen Betriebskosten K_V abrufbar sind. D. h., die eingegebenen Wartungskosten werden zukünftig in Relation eines Verschleißes einer entsprechenden Fahrzeugkomponente hinzugerechnet und als angefallene Kosten betrachtet. Ist z. B. ein Ölwechsel zu bestimmten Kosten einmal pro 100.000 zurückgelegte Kilometer erforderlich, so werden jedem gefahrenen Kilometer entsprechend anteilig Kosten in Höhe der Kosten für den Ölwechsel dividiert durch 100.000 zugerechnet.
Figur 3 zeigt eine Teilvorrichtung T3 der Vorrichtung 1 zur Ermittlung und Ausgabe der Fahrtkosten K, wobei eine dritte Datenverarbeitungseinheit D5 neben einem realen Fahrzeugnutzer, also einem Fahrer F des Fahrzeuges, einen virtuellen Fahrer VF berücksichtigt.
Dabei werden bei einer Ermittlung von Kosten K_F des realen Fahrers F und von
Kosten K_VF des virtuellen Fahrers VF ein Fahrverhalten FV, Routeninformationen R, ein Verkehrsfluss V, ein Kraftstoffverbrauch KV, ein Tankverhalten T und eine Tageszeit Z in Bezug auf den Fährbetrieb des Fahrzeuges und ein Tanken/Laden des Fahrzeuges berücksichtigt.
Die ermittelten Kosten K_F des realen Fahrers F und die Kosten K_VF des virtuellen Fahrers VF werden der dritten übergeordneten Datenverarbeitungseinheit DV3 zugeführt, die dann die Kosten K_FFF für von einem Fahrzeugnutzer beeinflussbare Parameter, d. h. Kosten für eine Fahrerfahrfunktion, zur Ermittlung der Fahrtkosten K der Gesamt- Datenverarbeitungseinheit GDV zuführt. Somit kann durch das Konstrukt eines virtuellen Fahrers zwischen Kosten unterschieden werden, die bei einer von einem realen Fahrer zurückgelegten Fahrstrecke oder bei einer autonom (ohne Fahrer) zurückgelegten Fahrstrecken entstehen.
In Figur 4 ist die erste Teilvorrichtung T 1 gemäß Figur 1 dargestellt, wobei alle der jeweiligen übergeordneten Datenverarbeitungseinheit DV1, DV2, DV3 zugeführten Größen gezeigt sind.
Die von den Datenverarbeitungseinheiten D1, D2, D5 ermittelten Kosten K_BE_V, K_BE_E, K_F, K_VF sowie die von den übergeordneten Datenverarbeitungseinheiten DV1, DV2, DV3 ermittelten Kosten K_BE, K_V, K_FFF und die von der Gesamt- Datenverarbeitungseinheit GDV ermittelten Fahrtkosten K können zur Weiterverarbeitung als Zwischendaten und/oder Teilkosten anderen Systemen, insbesondere der zentralen Rechnereinheit RE zugeführt werden, so dass diese Daten als Flottendaten weiterverarbeitet werden können.
Alternativ oder zusätzlich können diese Daten als historische Daten verwendet und hinterlegt werden, um Veränderungen, z. B. ein optimiertes Fahrverhalten FV des Fahrers F oder einen erhöhten Kraftstoffverbrauch KV des Verbrennungsmotors zu erkennen.
In Figur 5 ist beispielhaft die dritte übergeordnete Datenverarbeitungseinheit DV3 mit einer Detaillierung einer Datenhistorie dargestellt.
Durch eine Gliederung einer in den Figuren 1 bis 3 beschriebenen Kostenberechnung zur Ermittlung der Fahrtkosten K ergibt sich analog eine Gliederung historischer Daten.
Anhand von Datensätzen DS1 bis DSn, einer Datenstatistik DSt sowie neuronaler Netze NN ergibt sich die Möglichkeit, historische Daten in eine Berechnung, beispielsweise eines Tankverhaltens, einzubeziehen.