WO2023198392A1 - Verfahren zur berechnung einer trajektorie, berechnungseinheit und kraftfahrzeug - Google Patents

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WO2023198392A1
WO2023198392A1 PCT/EP2023/056636 EP2023056636W WO2023198392A1 WO 2023198392 A1 WO2023198392 A1 WO 2023198392A1 EP 2023056636 W EP2023056636 W EP 2023056636W WO 2023198392 A1 WO2023198392 A1 WO 2023198392A1
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charging
motor vehicle
charging station
trajectory
parking space
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PCT/EP2023/056636
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Bastian Göricke
Philipp Hüger
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Volkswagen Aktiengesellschaft
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/90—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power involving detection or optimisation of position, e.g. alignment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/30—Constructional details of charging stations
    • B60L53/35—Means for automatic or assisted adjustment of the relative position of charging devices and vehicles
    • B60L53/36—Means for automatic or assisted adjustment of the relative position of charging devices and vehicles by positioning the vehicle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/60—Monitoring or controlling charging stations
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    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/60—Navigation input
    • B60L2240/62—Vehicle position

Definitions

  • the invention relates to a method for calculating a trajectory of a motor vehicle for parking a motor vehicle at an electric charging station with a charging cable or a charging socket, a calculation unit and a motor vehicle with such a calculation unit.
  • the radio signal representing a relative position of the vehicle to the inductive charging station and/or a relative orientation of the direction of travel of the vehicle to the inductive charging station and/or a determined trajectory of the vehicle to the inductive charging station, and/or
  • the invention is based on the technical problem of providing a method for calculating a trajectory of a motor vehicle for parking a motor vehicle at an electric charging station with a charging cable or a charging socket. Another technical problem is the creation of a calculation unit and a motor vehicle with such a calculation unit.
  • the solution to the technical problem results from a method with the features of claim 1, a calculation unit with the features of claim 9 and a motor vehicle with the features of claim 10. Further advantageous embodiments of the invention result from the subclaims.
  • a method for calculating a trajectory of a motor vehicle for parking a motor vehicle at an electric charging station with a charging cable or a charging socket using a calculation unit the calculation unit being at least dependent on a position of the charging cable or the charging socket on the charging station, a position of a charging socket on Motor vehicle and a location of the parking space to the charging station calculates an optimized trajectory into a parking space at the charging station.
  • optimized means that the charging socket of the motor vehicle and the charging cable or the charging socket are optimally aligned with one another, so that the charging process can be carried out very easily and conveniently and, for example, the charging cable does not have to be routed over the motor vehicle.
  • the calculation unit can be arranged on-board in the motor vehicle or can be arranged externally, for example on a backend or server.
  • the position of the charging cable or the charging socket can be detected using sensors, for example using at least one camera unit.
  • the charging station or a higher-level infrastructure of the charging station e.g. a backend
  • the position of the charging socket on the motor vehicle is known in advance. If the calculation unit is in the motor vehicle, this information is available. However, if the calculation is carried out externally, the motor vehicle can transmit this information to the calculation unit.
  • the location of the parking space in relation to the charging station can be detected using sensors (for example by means of at least one camera unit of the motor vehicle and/or the infrastructure or charging station). In addition to camera units, ultrasound, radar or laser sensors can also be used.
  • the trajectory calculated in this way can then, for example, be offered to a user on a display unit, which the user can then follow, and it can also be provided that the user receives steering torque recommendations.
  • the calculated trajectory is traveled automatically by the motor vehicle.
  • a status of the charging station is queried, with the calculation only being carried out if the status of the charging station is “free”. However, if the charging station is “occupied” or “defective”, there is no unnecessary calculation of a trajectory.
  • the status of the charging station is preferably recorded using sensors.
  • a particularly wireless communication connection is provided between the vehicle and the charging station. This is preferably based on vehicle-to-infrastructure (Car-2-X) technologies.
  • the information is queried via the backend, for which a data connection from the vehicle to the backend is established, preferably via wireless Internet access, and the backend is connected to a large number of charging stations via wireless or wired communication paths and can query the status regularly or event-controlled.
  • trajectories to different charging stations are calculated, with only the optimal trajectory being offered.
  • several or all calculated trajectories can be offered to the user, who can then select their preferred trajectory.
  • a length of the charging cable and/or a parking space type are also taken into account when calculating the trajectory.
  • a free parking space at a charging station and/or the position of the charging cable or the charging socket on the charging station are recorded using at least one vehicle-side camera unit.
  • a position of a charging station, a position of a charging cable or a charging socket of a charging station, a parking space at a charging station and/or a status of a charging station is recorded by the charging station and sent from the charging station or a backend to the calculation unit.
  • the calculation unit can be arranged in the motor vehicle or externally, for example on a server or a backend.
  • an operating interface is used to set whether only parking spaces at a charging station should be searched for.
  • the calculation unit for calculating a trajectory of a motor vehicle for parking a motor vehicle at an electric charging station with a charging cable or a charging socket is designed in such a way, at least depending on a position of the charging cable or the charging socket on the charging station, a position of a charging socket on Motor vehicle and a position of the parking space to the charging station to calculate an optimized trajectory into a parking space at the charging station.
  • the motor vehicle preferably has such a calculation unit.
  • FIG. 1 is a schematic representation of a motor vehicle and a charging station
  • Fig. 4 is an exemplary representation of a display and operating unit
  • Fig. 5 is an exemplary representation of a parking situation without boundary lines.
  • a motor vehicle 1 is shown schematically in FIG.
  • the motor vehicle 1 has a calculation unit 2, four camera units 3, a charging socket 4, a display and operating unit 5 and a control unit 6 with an antenna 7.
  • the charging socket 4 is arranged on the rear right of the motor vehicle 1.
  • a charging station 8 with a charging cable 9 is also shown, with a charging plug 10 being arranged at the end of the charging cable 9.
  • the charging station 8 also has an antenna 11 as part of a communication unit, by means of which the charging station 8 can communicate with the motor vehicle 1 and/or a backend 12 with an antenna 13.
  • the communication connection between the charging station 8 and the backend 12 can also be wired.
  • the charging cable 9 is arranged at the top left of the charging column 8.
  • the motor vehicle 1 detects the charging station 8 and the position of the charging cable 9. Furthermore, the motor vehicle 1 can also use the camera units 3 to detect whether the charging station 8 is occupied or free. In addition, the charging station can also transmit its status to the motor vehicle 1 or the backend 12, in particular whether it is “free”, “occupied” or “defective”. The motor vehicle 1 further detects using the camera units 3 whether there is a parking space at the charging station 8. If this is the case, the calculation unit 2 calculates a trajectory from a current position of the motor vehicle 1 into the parking space, so that the charging socket 4 of the motor vehicle 1 is optimally positioned in relation to the charging cable 9 with the charging plug 10.
  • the calculation depends on the position of the charging socket 4, the position of the parking space to the charging column 8 and the position of the charging cable 9 on the charging column 8, in addition to the type of parking space and/or the length of the charging cable 9 can be taken into account.
  • the calculated trajectory can then be displayed on the display and operating unit 5. It can further be provided that the trajectory is traveled automatically by the motor vehicle 1. Alternatively, it can be provided that the user has to take over the longitudinal guidance, whereas the lateral guidance is set automatically by the motor vehicle 1. Additionally, communication regarding billing modalities can be carried out via the antennas 7, 11.
  • the optimal alignment of the charging socket 4 of the motor vehicle 1 to the charging cable 9 of the charging station 8 makes the charging process very convenient.
  • FIG. 2 A flowchart of the method is shown in FIG. 2, the method being started in a first step S1. This is done, for example, by inputting the user via the display and operating unit 5 (see FIG. 1) to search for a charging station 8.
  • a query is made as to whether a charging station 8 has been recognized. If this is the case, a third step S3 checks whether the status of the detected charging station 8 is “free”, i.e. not “occupied” or “defective”. For this purpose, in the example, a communication connection is established between the detected charging station 8 and the motor vehicle 1. If the status of the charging station 8 is “free”, then in a step S4 it is checked whether a parking space in the area of the charging station 8 is detected.
  • a trajectory is calculated in a step S5 in order to optimally align the charging socket 4 of the motor vehicle 1 with the charging cable 9 of the charging station 8.
  • the type and location of the parking space to the charging station 8, the position of the charging cable 9 on the charging station 8 and the position of the charging socket 4 of the motor vehicle 1 on the motor vehicle 1 are taken into account.
  • the trajectory calculated in this way is then offered to the user in a step S6. It can also be provided that the trajectory is traveled fully or partially automatically. The method is then ended in step S7.
  • FIG. 3 An exemplary parking position is shown in FIG. 3, with four charging stations 8 also being shown. There are also five free parking spaces P1 - P5, although there is no charging option at the free parking spaces P1 and P2, so these are not offered to the user.
  • motor vehicles 1 are shown hatched, showing how they must be positioned relative to the charging stations in order to optimally align the respective charging socket 4 with the charging cable 9 of the respective charging station 8. It was again assumed that the charging socket 4 is arranged on the right rear of the motor vehicle 2.
  • FIG. 1 The surface of a display and operating unit 5 is shown in FIG. There is one
  • parking spaces that also have charging options.
  • the current situation is shown from a bird's eye view.
  • a parking space 21 is shown, but in which there is no charging option, with each of the two parking spaces 22, 23 having a charging option. This is symbolized, for example, by the pictograms shown.
  • FIG. 5 a situation at a charging station 8 is shown in FIG. 5, with boundary lines missing or not recognizable.
  • the two parking spaces P1, P2 are rejected as unsuitable and the parking space P3 is selected and the trajectory is calculated, with the motor vehicle 1 being shown in FIG. 5 after the trajectory has been driven.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Berechnung einer Trajektorie eines Kraftfahrzeuges (1) zum Parken eines Kraftfahrzeuges (1) an einer elektrischen Ladesäule (8) mit einem Ladekabel (9) oder einer Ladesteckdose mittels einer Berechnungseinheit (2), wobei die Berechnungseinheit (2) mindestens in Abhängigkeit einer Position des Ladekabels (9) oder der Ladesteckdose an der Ladesäule (8), einer Position einer Ladesteckdose (4) am Kraftfahrzeug (1) und einer Lage der Parklücke zur Ladestation (8) eine optimierte Trajektorie in eine Parklücke an der Ladesäule (8) berechnet, eine Berechnungseinheit (2) und ein Kraftfahrzeug (1).

Description

Beschreibung
Verfahren zur Berechnung einer Trajektorie, Berechnungseinheit und Kraftfahrzeug
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Berechnung einer Trajektorie eines Kraftfahrzeuges zum Parken eines Kraftfahrzeugs an einer elektrische Ladesäule mit einem Ladekabel oder einer Ladesteckdose, eine Berechnungseinheit und ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Berechnungseinheit.
Aus der DE 102020202 334 A1 ist ein Verfahren zur Positionierung eines Fahrzeugs mit einer induktiven Ladespule an einer ortsfesten induktiven Ladestation bekannt, umfassend die folgenden Verfahrensschritte:
- Empfang eines Funksignals, wobei das Funksignal eine Relativposition des Fahrzeugs zur induktiven Ladestation und/oder eine relative Orientierung der Fahrtrichtung des Fahrzeugs zur induktiven Ladestation und/oder eine ermittelte Trajektorie des Fahrzeugs zur induktiven Ladestation repräsentiert, und/oder
- Ermittlung einer Trajektorie des Fahrzeugs zu einer Parkposition an der induktiven Ladestation in Abhängigkeit einer Relativposition des Fahrzeugs zur induktiven Ladestation und/oder einer relativen Orientierung der Fahrtrichtung des Fahrzeugs zur induktiven Ladestation, und
- Speicherung der ermittelten oder einer empfangenen Trajektorie, und
- Steuerung des Fahrzeugs in Längs- und/oder Querrichtung in Abhängigkeit der gespeicherten Trajektorie.
Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, ein Verfahren zur Berechnung einer Trajektorie eines Kraftfahrzeuges zum Parken eines Kraftfahrzeuges an einer elektrischen Ladesäule mit einem Ladekabel oder einer Ladesteckdose zur Verfügung zu stellen. Ein weiteres technisches Problem ist die Schaffung einer Berechnungseinheit sowie eines Kraftfahrzeuges mit einer solchen Berechnungseinheit. Die Lösung des technischen Problems ergibt sich durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1, eine Berechnungseinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 9 sowie einem Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 10. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Vorgeschlagen wird ein Verfahren zur Berechnung einer Trajektorie eines Kraftfahrzeuges zum Parken eines Kraftfahrzeuges an einer elektrischen Ladesäule mit einem Ladekabel oder einer Ladesteckdose mittels einer Berechnungseinheit, wobei die Berechnungseinheit mindestens in Abhängigkeit einer Position des Ladekabels oder der Ladesteckdose an der Ladesäule, einer Position einer Ladesteckdose am Kraftfahrzeug und einer Lage der Parklücke zur Ladestation eine optimierte Trajektorie in eine Parklücke an der Ladesäule berechnet. Optimiert bedeutet in diesem Zusammenhang, dass die Ladedose des Kraftfahrzeuges und das Ladekabel oder die Ladesteckdose optimal zueinander ausgerichtet sind, so dass der Ladevorgang sehr einfach und komfortabel durchgeführt werden kann und beispielsweise das Ladekabel nicht über das Kraftfahrzeug geführt werden muss. Dies kann dann je nach Lage dazu führen, dass das Kraftfahrzeug vorwärts oder rückwärts in die Parklücke bewegt wird oder rechts oder links zu der Ladesäule positioniert wird. Die Berechnungseinheit kann dabei on-board im Kraftfahrzeug angeordnet sein oder extern beispielsweise auf einem Backend oder Server angeordnet sein. Die Position des Ladekabels oder der Ladesteckdose kann sensorisch erfasst werden, beispielsweise mittels mindestens einer Kameraeinheit. Alterativ oder ergänzend kann die Ladesäule oder eine übergeordnete Infrastruktur der Ladesäule (z.B. ein Backend) diese Informationen an die Berechnungseinheit übermitteln. Die Position der Ladesteckdose am Kraftfahrzeug ist vorab bekannt. Ist die Berechnungseinheit im Kraftfahrzeug, so liegt diese Information vor. Erfolgt hingegen die Berechnung extern, so kann das Kraftfahrzeug diese Information an die Berechnungseinheit übertragen. Die Lage der Parklücke zur Ladestation kann sensorisch erfasst werden (beispielsweise mittels mindestens einer Kameraeinheit des Kraftfahrzeuges und/oder der Infrastruktur bzw. Ladesäule). Neben Kameraeinheiten können alternativ auch Ultraschall-, Radar- oder Laser-Sensoren zur Anwendung kommen.
Die so berechnete T rajektorie kann dann beispielsweise einem Nutzer auf einer Anzeigeeinheit angeboten werden, die dieser dann abfahren kann, wobei zusätzlich vorgesehen sein kann, dass der Nutzer Lenkmomentempfehlungen erhält.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird jedoch die berechnete Trajektorie vom Kraftfahrzeug automatisiert abgefahren.
In einer weiteren Ausführungsform wird ein Status der Ladesäule abgefragt, wobei die Berechnung nur durchgeführt wird, wenn der Status der Ladesäule „frei“ ist. Ist die Ladesäule hingegen „belegt“ oder „defekt“ kann auf eine unnötige Berechnung einer Trajektorie verzichtet werden. Vorzugsweise wird der Status der Ladesäule sensorisch erfasst. Alternativ ist eine insbesondere drahtlose Kommunikationsverbindung zwischen dem Fahrzeug und der Ladesäule vorgesehen. Diese basiert vorzugsweise auf Fahrzeug-zu-lnfrastruktur (Car-2-X)- Technologien. Alternativ wird die Information über das Backend abgefragt, wozu eine Datenverbindung des Fahrzeugs zum Backend, vorzugsweise über einen drahtlosen Internetzugang, aufgebaut wird, und das Backend mittels drahtloser oder drahtgebundener Kommunikationswege mit einer Vielzahl an Ladesäulen verbunden ist und den Status regelmäßig oder ereignisgesteuert abfragen kann.
In einer weiteren Ausführungsform werden Trajektorien zu verschiedenen Ladesäulen berechnet, wobei nur die optimale Trajektorie angeboten wird. Alternativ können mehrere oder alle berechneten Trajektorien dem Nutzer angeboten werden, der dann seine bevorzugte Trajektorie auswählen kann.
In einer weiteren Ausführungsform werden zusätzlich eine Länge des Ladekabels und/oder ein Parkplatztyp (Längsparklücke, Querparklücke, Fischgrätparklücke) bei der Berechnung der Trajektorie berücksichtigt.
In einer weiteren Ausführungsform werden eine freie Parklücke an einer Ladesäule und/oder die Position des Ladekabels oder der Ladesteckdose an der Ladesäule mittels mindestens einer fahrzeugseitigen Kameraeinheit erfasst.
In einer weiteren Ausführungsform wird eine Position einer Ladesäule, eine Position eines Ladekabels oder einer Ladesteckdose einer Ladesäule, eine Parklücke an einer Ladesäule und/oder ein Status einer Ladesäule von der Ladesäule erfasst und von der Ladesäule oder einem Backend an die Berechnungseinheit übersendet. Dabei kann die Berechnungseinheit im Kraftfahrzeug oder extern angeordnet sein, beispielsweise auf einem Server oder einem Backend.
In einer weiteren Ausführungsform wird mittels einer Bedienschnittstelle eingestellt, ob nur Parklücken an einer Ladesäule gesucht werden sollen.
Die Berechnungseinheit zur Berechnung einer Trajektorie eines Kraftfahrzeuges zum Parken eines Kraftfahrzeuges an einer elektrischen Ladesäule mit einem Ladekabel oder einer Ladesteckdose ist derart ausgebildet, mindestens in Abhängigkeit einer Position des Ladekabels oder der Ladesteckdose an der Ladesäule, einer Position einer Ladesteckdose am Kraftfahrzeug und einer Lage der Parklücke zur Ladesäule eine optimierte Trajektorie in eine Parklücke an der Ladesäule zu berechnen.
Das Kraftfahrzeug weist dabei eine solche Berechnungseinheit vorzugsweise auf.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Fig. zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeuges und einer Ladesäule,
Fig. 2 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Berechnung einer Trajektorie,
Fig. 3 eine beispielhafte Parksituation,
Fig. 4 eine beispielhafte Darstellung einer Anzeige- und Bedieneinheit und
Fig. 5 eine beispielhafte Darstellung einer Parksituation ohne Begrenzungslinien.
In der Fig. 1 ist schematisch ein Kraftfahrzeug 1 dargestellt. Das Kraftfahrzeug 1 weist eine Berechnungseinheit 2, vier Kameraeinheiten 3, eine Ladesteckdose 4, eine Anzeige- und Bedieneinheit 5 sowie ein Steuergerät 6 mit einer Antenne 7 auf. Dabei ist die Ladesteckdose 4 rechts hinten am Kraftfahrzeug 1 angeordnet. Weiter ist eine Ladesäule 8 mit einem Ladekabel 9 dargestellt, wobei am Ende des Ladekabels 9 ein Ladestecker 10 angeordnet ist. Auch die Ladesäule 8 weist eine Antenne 11 als Teil einer Kommunikationseinheit auf, mittels derer die Ladesäule 8 mit dem Kraftfahrzeug 1 und/oder einem Backend 12 mit einer Antenne 13 kommunizieren kann. Dabei kann die Kommunikationsverbindung zwischen der Ladesäule 8 und dem Backend 12 auch drahtgebunden sein. Dabei ist das Ladekabel 9 links oben an der Ladesäule 8 angeordnet.
Mittels der Kameraeinheiten 3 erfasst dabei das Kraftfahrzeug 1 die Ladesäule 8 sowie die Position des Ladekabels 9. Weiter kann das Kraftfahrzeug 1 mittels der Kameraeinheiten 3 auch erfassen, ob die Ladesäule 8 belegt ist oder frei ist. Zusätzlich kann aber auch die Ladesäule ihren Status an das Kraftfahrzeug 1 oder das Backend 12 übermitteln, insbesondere ob sie „frei“, „belegt“ oder „defekt“ ist. Weiter erfasst das Kraftfahrzeug 1 mittels der Kameraeinheiten 3, ob an der Ladesäule 8 eine Parklücke ist. Ist dies der Fall, so berechnet die Berechnungseinheit 2 eine Trajektorie von einer aktuellen Position des Kraftfahrzeuges 1 in die Parklücke, so dass die Ladesteckdose 4 des Kraftfahrzeuges 1 optimal zum Ladekabel 9 mit dem Ladestecker 10 positioniert ist. Die Berechnung ist dabei abhängig von der Position der Ladesteckdose 4, der Position der Parklücke zur Ladesäule 8 sowie die Position des Ladekabels 9 an der Ladesäule 8, wobei zusätzlich die Art der Parklücke und/oder die Länge des Ladekabels 9 berücksichtigt werden können. Anschließend kann dann die berechnete Trajektorie auf der Anzeige- und Bedieneinheit 5 dargestellt werden. Dabei kann weiter vorgesehen sein, dass die Trajektorie automatisiert vom Kraftfahrzeug 1 abgefahren wird. Alternativ kann vorgesehen sein, dass der Nutzer die Längsführung übernehmen muss, wohingegen die Querführung automatisiert vom Kraftfahrzeug 1 eingestellt wird. Über die Antennen 7, 11 kann zusätzlich eine Kommunikation hinsichtlich der Abrechnungsmodalitäten durchgeführt werden. Durch die optimale Ausrichtung der Ladesteckdose 4 des Kraftfahrzeuges 1 zum Ladekabel 9 der Ladesäule 8 wird der Ladevorgang sehr komfortabel.
In der Fig. 2 ist ein Flussdiagramm des Verfahrens dargestellt, wobei in einem ersten Schritt S1 das Verfahren gestartet wird. Dies erfolgt beispielsweise über eine Eingabe des Nutzers über die Anzeige- und Bedieneinheit 5 (s. Fig. 1), eine Ladesäule 8 zu suchen. In einem zweiten Schritt S2 wird abgefragt, ob eine Ladesäule 8 erkannt wurde. Ist dies der Fall, so wird in einem dritten Schritt S3 überprüft, ob der Status der erkannten Ladesäule 8 „frei“ ist, also nicht „belegt“ oder „defekt“. Hierzu wird im Beispiel eine Kommunikationsverbindung zwischen der erkannten Ladesäule 8 und dem Kraftfahrzeug 1 aufgebaut. Ist der Status der Ladesäule 8 „frei“, so wird in einem Schritt S4 überprüft, ob eine Parklücke im Bereich der Ladesäule 8 erkannt wird. Ist dies der Fall, so wird in einem Schritt S5 eine Trajektorie berechnet, um die Ladesteckdose 4 des Kraftfahrzeuges 1 optimal zum Ladekabel 9 der Ladesäule 8 auszurichten. Hierbei wird die Art und Lage der Parklücke zur Ladesäule 8, die Position des Ladekabels 9 an der Ladesäule 8 und die Position der Ladesteckdose 4 des Kraftfahrzeuges 1 am Kraftfahrzeug 1 berücksichtigt. Anschließend wird in einem Schritt S6 die derart berechnete Trajektorie dem Nutzer angeboten. Dabei kann auch vorgesehen sein, dass die Trajektorie voll- oder teilautomatisiert abgefahren wird. Im Schritt S7 wird dann das Verfahren beendet.
In der Fig. 3 ist eine beispielhafte Parkposition dargestellt, wobei zusätzlich vier Ladesäulen 8 dargestellt sind. Weiter existieren fünf freie Parkplätze P1 - P5, wobei an den freien Parkplätzen P1 und P2 keine Lademöglichkeit besteht, so dass daher diese dem Nutzer nicht angeboten werden. Auf den Parkplätzen P3 - P5 sind schraffiert Kraftfahrzeuge 1 dargestellt, wie diese zu den Ladesäulen positioniert werden müssen, um die jeweilige Ladesteckdose 4 optimal zum Ladekabel 9 der jeweiligen Ladesäule 8 auszurichten. Dabei wurde auch wieder angenommen, dass die Ladesteckdose 4 rechts hinten am Kraftfahrzeug 2 angeordnet ist.
In der Fig. 4 ist die Oberfläche einer Anzeige- und Bedieneinheit 5 dargestellt. Dabei ist ein
Bedienelement 20 dargestellt. Wird dieses Bedienelement 20 betätigt, so werden nur
Parklücken gesucht, bei denen auch eine Lademöglichkeit besteht. Im linken Teil der Anzeige- und Bedieneinheit 5 ist die aktuelle Situation aus der Vogelperspektive dargestellt. Dabei ist eine Parklücke 21 dargestellt, bei der jedoch keine Lademöglichkeit besteht, wobei an den beiden Parklücken 22, 23 jeweils eine Lademöglichkeit besteht. Dies wird beispielsweise durch die dargestellten Piktogramme symbolisiert.
Schließlich ist in Fig. 5 eine Situation an einer Ladesäule 8 dargestellt, wobei Begrenzungslinien fehlen oder nicht erkennbar sind. In diesem Fall werden die beiden Parklücken P1 , P2 als nicht geeignet verworfen und die Parklücke P3 ausgesucht und die Trajektorie berechnet, wobei in der Fig. 5 das Kraftfahrzeug 1 nach erfolgtem Abfahren der Trajektorie dargestellt ist.
Bezugszeichenliste
1) Kraftfahrzeug
2) Berechnungseinheit
3) Kameraeinheiten
4) Ladesteckdose
5) Anzeige- und Bedieneinheit
6) Steuergerät
7) Antenne
8) Ladesäule
9) Ladekabel
10) Ladestecker
11) Antenne
12) Backend
13) Antenne
20) Bedienelement
21) Parklücke
22) Parklücke
23) Parklücke
P1) - P5) Parklücke
S1) - S7) Schritte

Claims

Patentansprüche Verfahren zur Berechnung einer Trajektorie eines Kraftfahrzeuges (1) zum Parken eines Kraftfahrzeuges (1) an einer elektrischen Ladesäule (8) mit einem Ladekabel (9) oder einer Ladesteckdose mittels einer Berechnungseinheit (2), wobei die Berechnungseinheit (2) mindestens in Abhängigkeit einer Position des Ladekabels (9) oder der Ladesteckdose an der Ladesäule (8), einer Position einer Ladesteckdose (4) am Kraftfahrzeug (1) und einer Lage der Parklücke zur Ladestation (8) eine optimierte Trajektorie in eine Parklücke an der Ladesäule (8) berechnet. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die berechnete Trajektorie vom Kraftfahrzeug (1) automatisiert abgefahren wird. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Status der Ladesäule (8) abgefragt wird, wobei die Berechnung nur durchgeführt wird, wenn der Status der Ladesäule (8) „frei“ ist. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Trajektorien zu verschiedenen Ladesäulen (8) berechnet werden, wobei nur die optimale Trajektorie angeboten wird oder die verschiedenen Trajektorien einem Nutzer angeboten werden. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich eine Länge des Ladekabels (9) und/oder ein Parkplatztyp bei der Berechnung der Trajektorie berücksichtigt werden. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine freie Parklücke an einer Ladesäule (8) und/oder die Position des Ladekabels (9) oder der Ladesteckdose an der Ladesäule (8) mittels mindestens einer fahrzeugseitigen Kameraeinheit (3) erfasst wird. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Position einer Ladesäule (8), eine Position eines Ladekabels (9) oder einer Ladesteckdose einer Ladesäule (8), eine Parklücke an einer Ladesäule (8) und/oder ein Status einer Ladesäule (8) von der Ladesäule (8) erfasst und von der Ladesäule (8) oder einem Backend (12) an die Berechnungseinheit (2) übermittelt wird. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer Bedienschnittstelle eingestellt wird, ob nur Parklücken an einer Ladesäule (8) gesucht werden sollen. Berechnungseinheit (2) zur Berechnung einer Trajektorie eines Kraftfahrzeuges (1) zum Parken eines Kraftfahrzeuges (1) an einer elektrischen Ladesäule (8) mit einem Ladekabel (9) oder einer Ladesteckdose, wobei die Berechnungseinheit (2) derart ausgebildet ist, mindestens in Abhängigkeit einer Position des Ladekabels (9) oder der Ladesteckdose an der Ladesäule (8), einer Position einer Ladesteckdose (4) am Kraftfahrzeug (1) und einer Lage der Parklücke zur Ladesäule (8) eine optimierte Trajektorie in eine Parklücke an der Ladesäule (8) zu berechnen. Kraftfahrzeug (1), dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftfahrzeug (1) eine Berechnungseinheit (2) nach Anspruch 9 als on-board-Berechnungseinheit (2) aufweist.
PCT/EP2023/056636 2022-04-14 2023-03-15 Verfahren zur berechnung einer trajektorie, berechnungseinheit und kraftfahrzeug WO2023198392A1 (de)

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DE102022203785.5 2022-04-14
DE102022203785.5A DE102022203785A1 (de) 2022-04-14 2022-04-14 Verfahren zur Berechnung einer Trajektorie, Berechnungseinheit und Kraftfahrzeug

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