DE102019109561A1 - Method for route planning in a navigation system of a vehicle, navigation system for a vehicle and vehicle with the same - Google Patents
Method for route planning in a navigation system of a vehicle, navigation system for a vehicle and vehicle with the same Download PDFInfo
- Publication number
- DE102019109561A1 DE102019109561A1 DE102019109561.1A DE102019109561A DE102019109561A1 DE 102019109561 A1 DE102019109561 A1 DE 102019109561A1 DE 102019109561 A DE102019109561 A DE 102019109561A DE 102019109561 A1 DE102019109561 A1 DE 102019109561A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- route
- charging
- time
- travel time
- total travel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 40
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 4
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 10
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 5
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 3
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N (2r,3r,4s,5r)-2-[6-[[2-(3,5-dimethoxyphenyl)-2-(2-methylphenyl)ethyl]amino]purin-9-yl]-5-(hydroxymethyl)oxolane-3,4-diol Chemical compound COC1=CC(OC)=CC(C(CNC=2C=3N=CN(C=3N=CN=2)[C@H]2[C@@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O2)O)C=2C(=CC=CC=2)C)=C1 BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N 0.000 description 1
- 241000156302 Porcine hemagglutinating encephalomyelitis virus Species 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
- B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
- B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
- B60L58/12—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries responding to state of charge [SoC]
- B60L58/13—Maintaining the SoC within a determined range
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
- B60W10/24—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of energy storage means
- B60W10/26—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of energy storage means for electrical energy, e.g. batteries or capacitors
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
- B60W30/14—Adaptive cruise control
- B60W30/143—Speed control
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
- B60W50/0097—Predicting future conditions
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
- B60W50/08—Interaction between the driver and the control system
- B60W50/14—Means for informing the driver, warning the driver or prompting a driver intervention
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
- G01C21/26—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network
- G01C21/34—Route searching; Route guidance
- G01C21/3453—Special cost functions, i.e. other than distance or default speed limit of road segments
- G01C21/3469—Fuel consumption; Energy use; Emission aspects
-
- G—PHYSICS
- G07—CHECKING-DEVICES
- G07C—TIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- G07C5/00—Registering or indicating the working of vehicles
- G07C5/004—Indicating the operating range of the engine
-
- 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
- B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
- B60L2240/10—Vehicle control parameters
- B60L2240/12—Speed
-
- 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
- B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
- B60L2240/60—Navigation input
- B60L2240/62—Vehicle position
- B60L2240/622—Vehicle position by satellite navigation
-
- 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
- B60L2260/00—Operating Modes
- B60L2260/40—Control modes
- B60L2260/50—Control modes by future state prediction
- B60L2260/52—Control modes by future state prediction drive range estimation, e.g. of estimation of available travel distance
-
- 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
- B60L2260/00—Operating Modes
- B60L2260/40—Control modes
- B60L2260/50—Control modes by future state prediction
- B60L2260/54—Energy consumption estimation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W2510/00—Input parameters relating to a particular sub-units
- B60W2510/24—Energy storage means
- B60W2510/242—Energy storage means for electrical energy
- B60W2510/244—Charge state
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W2540/00—Input parameters relating to occupants
- B60W2540/30—Driving style
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W2552/00—Input parameters relating to infrastructure
- B60W2552/20—Road profile, i.e. the change in elevation or curvature of a plurality of continuous road segments
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W2556/00—Input parameters relating to data
- B60W2556/45—External transmission of data to or from the vehicle
- B60W2556/50—External transmission of data to or from the vehicle of positioning data, e.g. GPS [Global Positioning System] data
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W2720/00—Output or target parameters relating to overall vehicle dynamics
- B60W2720/10—Longitudinal speed
- B60W2720/103—Speed profile
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
- Y02T90/16—Information or communication technologies improving the operation of electric vehicles
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Transportation (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Navigation (AREA)
Abstract
Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Verfahren zur Routenplanung in einem Navigationssystem eines Fahrzeugs, insbesondere eines Elektrofahrzeugs. Das Verfahren umfasst:a) Unterteilen einer Fahrtstrecke von einem Anfangspunkt zu einem Endpunkt (bzw. Routenziel) in eine Vielzahl von Streckenabschnitten;b) Zuordnen einer individuellen Geschwindigkeit zu jedem Streckenabschnitt der Vielzahl von Streckenabschnitten;c) Bestimmen einer Ladezeit für wenigstens einen (geplanten) Ladepunkt entlang der Fahrtstrecke;d) Bestimmen einer initialen Gesamtreisezeit für die Fahrtstrecke basierend auf den der Vielzahl von Streckenabschnitten zugeordneten individuellen Geschwindigkeiten und der Ladezeit; unde) Ermitteln einer minimalen Gesamtreisezeit durch Variieren von für das Bestimmen der initialen Gesamtreisezeit verwendeten Variablen betreffend die individuellen Geschwindigkeiten und den wenigstens einen Ladepunkt.The present disclosure relates to a method for route planning in a navigation system of a vehicle, in particular an electric vehicle. The method comprises: a) dividing a route from a starting point to an end point (or route destination) into a plurality of route sections; b) assigning an individual speed to each route section of the plurality of route sections; c) determining a charging time for at least one (planned ) Charging point along the route; d) determining an initial total travel time for the route based on the individual speeds assigned to the plurality of route sections and the charging time; and e) determining a minimum total travel time by varying the variables used for determining the initial total travel time relating to the individual speeds and the at least one charging point.
Description
Die Offenbarung betrifft ein Verfahren zur Routenplanung in einem Navigationssystem eines Fahrzeugs, insbesondere eines Elektrofahrzeugs, ein Navigationssystem für ein Fahrzeug und ein Fahrzeug mit einem solchen Navigationssystem. Die Offenbarung betrifft insbesondere die Optimierung einer Routenplanung in einem Navigationssystem eines Elektrofahrzeugs.The disclosure relates to a method for route planning in a navigation system of a vehicle, in particular an electric vehicle, a navigation system for a vehicle and a vehicle with such a navigation system. The disclosure relates in particular to the optimization of route planning in a navigation system of an electric vehicle.
Stand der TechnikState of the art
Navigationssysteme werden im Allgemeinen verwendet, um einem Fahrer eine Fahrtroute von einer aktuellen Position zu einem Routenziel zu empfehlen, wobei die Fahrtroute zum Beispiel auf einer Navigationskarte als Kartenspur angezeigt werden kann. Die Fahrtroute kann zum Beispiel basierend auf der kürzesten Zeit oder kürzesten Entfernung zwischen der aktuellen Position und dem Routenziel bestimmt werden.Navigation systems are generally used to recommend a route to a driver from a current position to a route destination, the route being able to be displayed on a navigation map as a map track, for example. The travel route can be determined, for example, based on the shortest time or shortest distance between the current position and the route destination.
Alternativ können energieoptimierte Fahrtrouten ermittelt und dem Fahrer vorgeschlagen werden. Aus der
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, ein Verfahren zur Routenplanung in einem Navigationssystem eines Fahrzeugs, insbesondere eines Elektrofahrzeugs, ein Navigationssystem für ein Fahrzeug und ein Fahrzeug mit einem solchen Navigationssystem bereitzustellen, die eine schnellere Erreichung eines Routenziels und/oder eine effizientere Streckenführung ermöglichen. Insbesondere ist es eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, eine schnellere Zielerreichung durch eine Minimierung der Reisezeit zu ermöglichen.It is an object of the present disclosure to provide a method for route planning in a navigation system of a vehicle, in particular an electric vehicle, a navigation system for a vehicle and a vehicle with such a navigation system that enable a route destination to be reached more quickly and / or more efficient route guidance. In particular, it is an object of the present disclosure to enable faster achievement of the destination by minimizing the travel time.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.This object is achieved by the subject matter of the independent claims. Advantageous refinements are given in the subclaims.
Gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung ist ein Verfahren zur Routenplanung in einem Navigationssystem eines Fahrzeugs, insbesondere eines Elektrofahrzeugs angegeben. Das Verfahren umfasst:
- a) Unterteilen einer Fahrtstrecke von einem Anfangspunkt zu einem Endpunkt (bzw. Routenziel) in eine Vielzahl von Streckenabschnitten;
- b) Zuordnen einer individuellen Geschwindigkeit zu jedem Streckenabschnitt der Vielzahl von Streckenabschnitten;
- c) Bestimmen einer Ladezeit für wenigstens einen z.B. basierend auf einer Energieprognose geplanten Ladepunkt entlang der Fahrtstrecke (die Planung des Ladepunkts kann beispielsweise eine Einplanung und/oder Berücksichtigung eines Umweges, möglicher Wartezeiten an Ladestationen etc. umfassen);
- d) Bestimmen einer initialen Gesamtreisezeit für die Fahrtstrecke basierend auf den der Vielzahl von Streckenabschnitten zugeordneten individuellen Geschwindigkeiten und der Ladezeit; und
- e) Ermitteln einer minimalen Gesamtreisezeit durch Variieren, und insbesondere Optimieren wenigstens einer für das Bestimmen der initialen Gesamtreisezeit verwendeten Variable betreffend die individuellen Geschwindigkeiten und den wenigstens einen Ladepunkt.
- a) dividing a route from a starting point to an end point (or route destination) into a plurality of route sections;
- b) assigning an individual speed to each route section of the plurality of route sections;
- c) Determining a charging time for at least one charging point planned, for example, based on an energy forecast along the route (the planning of the charging point can include, for example, planning and / or taking into account a detour, possible waiting times at charging stations, etc.);
- d) determining an initial total travel time for the route based on the individual speeds assigned to the plurality of route sections and the loading time; and
- e) Determining a minimum total travel time by varying, and in particular optimizing at least one variable used for determining the initial total travel time relating to the individual speeds and the at least one charging point.
Für das Ermitteln der minimalen Gesamtreisezeit im Schritt e) können zumindest einige der Schritte a) bis d) zumindest teilweise mit den variierten Variablen wiederholt werden.To determine the minimum total travel time in step e), at least some of steps a) to d) can be repeated at least partially with the varied variables.
Erfindungsgemäß wird die Gesamtreisezeit, die einer Summe aus Fahrzeit und Ladezeit entspricht, minimiert. Insbesondere werden für das Bestimmen der minimalen bzw. optimalen Gesamtreisezeit für eine gegebene Fahrtstrecke zwei Aspekte gleichermaßen berücksichtigt, nämlich das Fahren und das Laden bzw. deren Einflussgrößen. Anders gesagt erfolgt eine ganzheitliche Betrachtung der Gesamtreisezeit durch duale Berücksichtigung von Fahren und Laden, wobei durch eine Berücksichtigung der gesetzten Systemgrenzen und/oder Randbedingungen (z.B. einer vorzuhaltenden Restladung am Routenziel) ein globales Optimum der Gesamtreisezeit sichergestellt werden kann.According to the invention, the total travel time, which corresponds to a sum of travel time and charging time, is minimized. In particular, two aspects are equally taken into account for determining the minimum or optimal total travel time for a given route, namely driving and charging or their influencing variables. In other words, a holistic view of the total travel time takes place through dual consideration of driving and charging, whereby a global optimum of the total travel time can be ensured by taking into account the set system limits and / or boundary conditions (e.g. a remaining charge to be kept at the route destination).
Für die Ermittlung der minimalen Gesamtreisezeit kann eine Anpassung der individuellen Geschwindigkeiten der Streckenabschnitte erfolgen, um eine verkürzte Fahrzeit zu ermöglichen. Des Weiteren kann im Rahmen der Ermittlung der minimalen Gesamtreisezeit zum Beispiel ein Ladestopp eingespart und/oder eine andere Ladestation für einen geplanten Ladestopp ausgewählt werden, wodurch eine verkürzte Ladezeit ermöglicht werden kann. Eine Einsparung eines Ladestopps kann dabei einer Ladezeit von Null entsprechen. Die Verkürzung der Fahrzeit und/oder der Ladezeit führt wiederum zu einer Verkürzung der Gesamtreisezeit, die sich aus der Fahrzeit und der Ladezeit zusammensetzt.To determine the minimum total travel time, the individual speeds of the route sections can be adjusted in order to enable a shorter travel time. Furthermore, as part of the determination of the minimum total travel time, a charging stop can be saved, for example, and / or a different charging station can be selected for a planned charging stop, which enables a shorter charging time. A Saving a charging stop can correspond to a charging time of zero. The shortening of the travel time and / or the loading time leads in turn to a reduction in the total travel time, which is made up of the travel time and the loading time.
In einigen Ausführungsformen kann durch die Anpassung der individuellen Geschwindigkeiten der Streckenabschnitte ein Energieverbrauch gesenkt und ein Ladestopp eingespart werden, wodurch sich die Gesamtreisezeit reduziert. Beispielsweise kann durch die erfindungsgemäße Optimierung ein ursprünglich geplanter Ladestopp eingespart werden, so dass für die Fahrt vom Anfangspunkt zum Endpunkt kein Ladestopp erforderlich ist. In einem solchen Fall ist die Ladezeit Null, so dass die Gesamtreisezeit der Fahrzeit entspricht.In some embodiments, by adapting the individual speeds of the route sections, energy consumption can be reduced and a charging stop can be saved, thereby reducing the overall travel time. For example, the optimization according to the invention can save an originally planned charging stop, so that no charging stop is required for the journey from the starting point to the end point. In such a case, the charging time is zero, so the total travel time corresponds to the travel time.
In einigen Ausführungsformen umfasst die Ladezeit eine physikalische Ladezeit und eine Rüstzeit. Die physikalische Ladezeit gibt eine Zeit an, die der tatsächliche Ladevorgang eines Antriebsenergiespeichers des Fahrzeugs dauert. Die Rüstzeit umfasst eine für eine Vor- und Nachbereitung des Ladevorgangs erforderliche Zeit, wie z.B. Anstecken, Bezahlen, usw.In some embodiments, the load time includes a physical load time and a setup time. The physical charging time indicates the time that the actual charging process of a drive energy storage device of the vehicle takes. The set-up time includes the time required for preparation and follow-up of the charging process, e.g. Plugging in, paying, etc.
Beispielsweise kann der wenigstens eine Ladepunkt basierend auf individuellen Informationen des Ladepunkts entlang der Fahrtstrecke eingeplant werden. Die individuellen Informationen können aus der Gruppe ausgewählt sein, die einen Weg, insbesondere einen Umweg zum Ladepunkt, eine Wartezeit am Ladepunkt, und die Rüstzeit am Ladepunkt umfasst.For example, the at least one charging point can be scheduled based on individual information from the charging point along the route. The individual information can be selected from the group that includes a route, in particular a detour to the charging point, a waiting time at the charging point, and the set-up time at the charging point.
Der minimalen Gesamtreisezeit liegen spezifische individuelle Geschwindigkeiten für die Streckenabschnitte der Fahrtstrecke und Ladeparameter, wie z.B. ein Ort einer Ladestation und/oder ein Ladehub und/oder ein Zeitpunkt eines Ladestopps, zugrunde. Die entsprechenden Fahrinformationen und/oder Ladeinformationen können an einen Fahrer und/oder ein Fahrassistenzsystem zum automatisierten Fahren ausgegeben werden. Die Fahrinformationen können Informationen bezüglich der spezifischen individuellen Geschwindigkeiten für die einzelnen Streckenabschnitte der Fahrtstrecke umfassen. Ähnlich können die Ladeinformationen Informationen bezüglich eines Orts einer Ladestation und/oder eines Ladehubs und/oder eines Zeitpunkts eines Ladestopps umfassen.The minimum total travel time is based on specific individual speeds for the sections of the route and loading parameters, such as a location of a charging station and / or a charging hub and / or a time of a charging stop. The corresponding driving information and / or charging information can be output to a driver and / or a driver assistance system for automated driving. The travel information can include information relating to the specific individual speeds for the individual route sections of the route. Similarly, the charging information can include information relating to a location of a charging station and / or a charging hub and / or a time of a charging stop.
Typischerweise werden die entsprechenden Fahrinformationen und/oder Ladeinformationen an einen Fahrer ausgeben, wie zum Beispiel visuell auf einem Display und/oder mittels einer Sprachausgabe. Insbesondere kann dem Fahrer eine Soll-Geschwindigkeit entsprechend der minimalen Gesamtreisezeit angezeigt werden. Die Soll-Geschwindigkeit kann individuell für jeden Streckenabschnitt der Vielzahl von Streckenabschnitten ausgegeben werden. Die Soll-Geschwindigkeit ist dabei eine Empfehlung bzw. ein Vorschlag für eine optimale Geschwindigkeit zum Erreichen der minimalen Gesamtreisezeit.The corresponding driving information and / or charging information is typically output to a driver, for example visually on a display and / or by means of voice output. In particular, a target speed corresponding to the minimum total travel time can be displayed to the driver. The target speed can be output individually for each route section of the multiplicity of route sections. The target speed is a recommendation or a suggestion for an optimal speed to achieve the minimum total travel time.
Alternativ können die Fahrinformationen (z.B. die Soll-Geschwindigkeit) und/oder Ladeinformationen an ein Fahrassistenzsystem zum automatisierten Fahren ausgegeben werden. Das Fahrassistenzsystem zum automatisierten Fahren kann zum teilautonomen oder vollautonomen Fahren eingerichtet sein und das Fahrzeug entsprechend den Fahrinformationen und/oder Ladeinformationen steuern.Alternatively, the driving information (e.g. the target speed) and / or charging information can be output to a driver assistance system for automated driving. The driver assistance system for automated driving can be set up for partially autonomous or fully autonomous driving and control the vehicle according to the driving information and / or charging information.
Vorzugsweise umfasst das Unterteilen einer Fahrtstrecke von einem Anfangspunkt zu einem Endpunkt in eine Vielzahl von Streckenabschnitten ein Unterteilen der Fahrtstrecke basierend auf wenigstens einem Kriterium. Das wenigstens eine Kriterium ist aus der Gruppe ausgewählt, die eine Streckenabschnittsgeschwindigkeit, eine Straßentyp, eine bauliche Streckenabschnittseigenschaft und einen Ladepunkt umfasst. Für eine gegebene Fahrtstrecke kann ein einziges Kriterium verwendet werden, oder es können zwei oder mehr Kriterien verwendet werden. Typischerweise sind zumindest einigen der Streckenabschnitte unterschiedlich lang.The subdivision of a route from a starting point to an end point into a plurality of route sections preferably comprises subdividing the route based on at least one criterion. The at least one criterion is selected from the group comprising a route section speed, a road type, a structural route section property and a charging point. A single criterion can be used for a given route, or two or more criteria can be used. Typically, at least some of the route sections are of different lengths.
Bezüglich des Kriteriums der Streckenabschnittsgeschwindigkeit können die Streckenabschnitte derart unterteilt werden, dass eine Geschwindigkeit innerhalb eines Streckenabschnitts im Wesentlichen konstant ist (z.B. Abschnitte oder Zonen mit 30km/h, 50km/h, 100km/h usw.).With regard to the criterion of the route section speed, the route sections can be subdivided in such a way that a speed within a route section is essentially constant (e.g. sections or zones with 30 km / h, 50 km / h, 100 km / h etc.).
Die Unterteilung der Fahrtstrecke in Straßentypen kann zum Beispiel eine Unterteilung in Autobahn, Landstraße, Ortsstraße usw. sein. Die Unterteilung der Fahrtstrecke in bauliche Streckenabschnittseigenschaften kann zum Beispiel eine Unterteilung in Auffahrten, Abfahrten, Baustellen, usw. umfassen. Bei der Unterteilung durch Ladepunkte kann die Fahrtstrecke durch die entlang der Fahrtstrecke angeordneten Ladepunkte bzw. Ladestationen in die Streckenabschnitte unterteilt sein. Anders gesagt können zwei aneinandergrenzende Streckenabschnitte durch eine Ladepunkte bzw. Ladestation getrennt sein.The subdivision of the route into road types can be, for example, a subdivision into motorway, country road, local road etc. The subdivision of the route into structural route section properties can include, for example, a subdivision into driveways, exits, construction sites, etc. With the subdivision by charging points, the route can be divided into the route sections by the charging points or charging stations arranged along the route. In other words, two adjacent route sections can be separated by a charging point or charging station.
In anderen Ausführungsformen wird die Fahrtstrecke in eine Vielzahl von äquidistanten Streckenabschnitten unterteilt.In other embodiments, the route is divided into a plurality of equidistant route sections.
Jedem Streckenschnitt der Vielzahl von Streckenabschnitten ist eine individuelle Geschwindigkeit zugeordnet, die konstant oder variabel sein kann. In letzterem Fall ist die individuelle Geschwindigkeit ein Geschwindigkeitsprofil über den Verlauf des Streckenschnitts, d.h. eine ortsabhängige Geschwindigkeit. Das Geschwindigkeitsprofil kann durch geeignete Prognosemodelle ermittelt werden, wie zum Beispiel basierend auf Navigationsdaten und/oder Echtzeit-Verkehrsinformationen und/oder einem fahrerspezifischen Verhalten.Each route section of the plurality of route sections is assigned an individual speed, which can be constant or variable. In the latter case, the individual speed is a speed profile over the course of the route section, ie a location-dependent one Speed. The speed profile can be determined by suitable forecast models, for example based on navigation data and / or real-time traffic information and / or a driver-specific behavior.
In einigen Ausführungsformen werden im Rahmen des Prognosemodells Prognosewahrscheinlichkeiten verwendet, die eine Wahrscheinlichkeit eines jeweiligen Geschwindigkeitsprofils angeben. Insbesondere können manche Geschwindigkeitsprofile wahrscheinlicher sein als andere. Vorzugsweise wird dasjenige Geschwindigkeitsprofil für einen Streckenabschnitt verwendet, das am wahrscheinlichsten ist. Unwahrscheinliche Lösungen können verworfen werden.In some embodiments, forecast probabilities are used within the framework of the forecast model, which indicate a probability of a respective speed profile. In particular, some speed profiles may be more likely than others. Preferably that speed profile is used for a route section which is most likely. Improbable solutions can be discarded.
In einigen Ausführungsformen erfolgt das Bestimmen der initialen Gesamtreisezeit für die Fahrtstrecke unter Verwendung von initialen individuellen Geschwindigkeiten für die Streckenabschnitte. Die initialen individuellen Geschwindigkeiten können zum Beispiel aus den zuvor genannten Prognosemodellen und/oder Echtzeit-Verkehrsinformationen ermittelt werden. Die initialen individuellen Geschwindigkeiten können insbesondere (abschnittsweise) erwartete Geschwindigkeiten sein, die zum Beispiel durch die Echtzeit-Verkehrsinformationen erhalten werden können. Die Echtzeit-Verkehrsinformationen können beispielsweise „Real Time Traffic Information“ (RTTI) von BMW sein.In some embodiments, the initial total travel time for the route is determined using initial individual speeds for the route sections. The initial individual speeds can be determined, for example, from the aforementioned forecast models and / or real-time traffic information. The initial individual speeds can in particular be expected speeds (in sections) that can be obtained, for example, from the real-time traffic information. The real-time traffic information can be, for example, “Real Time Traffic Information” (RTTI) from BMW.
Das Verfahren der vorliegenden Offenbarung umfasst das Ermitteln der minimalen Gesamtreisezeit durch Variieren der für das Bestimmen der initialen Gesamtreisezeit verwendeten Variable betreffend die individuellen Geschwindigkeiten, wie zum Beispiel der zuvor genannten initialen individuellen Geschwindigkeiten der Streckenabschnitte. Anders gesagt können die initialen individuellen Geschwindigkeiten der Streckenabschnitte variiert werden, um die minimale Gesamtreisezeit zu bestimmen. Zum Beispiel kann durch eine (z.B. abschnittsweise) Reduzierung der Geschwindigkeit ein Ladestopp eingespart werden, wodurch die Gesamtreisezeit verkürzt werden kann.The method of the present disclosure comprises determining the minimum total travel time by varying the variable used for determining the initial total travel time relating to the individual speeds, such as the aforementioned initial individual speeds of the route sections. In other words, the initial individual speeds of the route sections can be varied in order to determine the minimum total travel time. For example, by reducing the speed (e.g. in sections), a charging stop can be saved, which can shorten the total travel time.
Das Ermitteln der minimalen Gesamtreisezeit erfolgt zudem durch ein Variieren der für das Bestimmen der initialen Gesamtreisezeit verwendeten Variable betreffend den wenigstens einen Ladepunkt. Zum Beispiel können ein Ladehub und/oder ein Ort des wenigstens einen Ladepunkts entlang der Fahrtstrecke variiert werden, um die minimale Gesamtreisezeit zu bestimmen. Zum Beispiel kann die Gesamtreisezeit durch die Verwendung einer anderen Ladestation verkürzt werden, beispielsweise da eine Auslastung und damit eine Wartezeit an der anderen Ladestation geringer ist.The minimum total travel time is also determined by varying the variable used for determining the initial total travel time relating to the at least one charging point. For example, a charging hub and / or a location of the at least one charging point can be varied along the route in order to determine the minimum total travel time. For example, the total travel time can be shortened by using a different charging station, for example because there is less utilization and thus the waiting time at the other charging station.
Vorzugsweise umfasst das Bestimmen einer Ladezeit für wenigstens einen Ladepunkt entlang der Fahrtstrecke ein Bestimmen einer ersten Ladezeit für einen ersten Ladepunkt bzw. eine erste Ladestation, wobei die initiale Gesamtreisezeit basierend auf der ersten Ladezeit für den ersten Ladepunkt ermittelt wird. Das Variieren wenigstens einer für das Bestimmen der initialen Gesamtreisezeit verwendeten Variable betreffend den wenigstens einen Ladepunkt zum Ermitteln der minimalen Gesamtreisezeit kann dann ein Ersetzen des ersten Ladepunkts mit einem zweiten Ladepunkt bzw. zweiten Ladestation und ein Bestimmen einer zweiten Ladezeit für den zweiten Ladepunkt umfassen.The determination of a charging time for at least one charging point along the route preferably includes determining a first charging time for a first charging point or a first charging station, the initial total travel time being determined based on the first charging time for the first charging point. Varying at least one variable used to determine the initial total travel time relating to the at least one charging point to determine the minimum total travel time can then include replacing the first charging point with a second charging point or second charging station and determining a second charging time for the second charging point.
Der erste Ladepunkt und der zweite Ladepunkt können verschieden sein. Insbesondere können der erste Ladepunkt und der zweite Ladepunkt räumlich gentrennt entlang der Fahrtstrecke angeordnet sein. Wenn beispielsweise die Ladezeit, d.h. die physikalische Ladezeit und/oder die Rüstzeit, für den zweiten Ladepunkt kleiner ist als für den ersten Ladepunkt, kann die Gesamtreisezeit durch die Auswahl des zweiten Ladepunkts für einen Ladevorgang verkürzt werden. Dies setzt voraus, dass der zweite Ladepunkt mit dem Ladezustand des Fahrzeugs erreicht werden kann. Dies kann aus einer geeigneten Energieprognose abgeleitet werden.The first charging point and the second charging point can be different. In particular, the first charging point and the second charging point can be arranged spatially separated along the route. For example, if the charging time, i. the physical charging time and / or the set-up time for the second charging point is smaller than for the first charging point, the total travel time can be shortened by selecting the second charging point for a charging process. This assumes that the second charging point can be reached with the vehicle's charge level. This can be derived from a suitable energy forecast.
Vorzugsweise erfolgt das Ermitteln einer minimalen Gesamtreisezeit mittels Dynamischer Programmierung, beispielsweise unter Verwendung einer Kostenfunktion. Unter dem Begriff „Dynamische Programmierung“ wird im Allgemeinen eine Methode zum algorithmischen Lösen eines Optimierungsproblems durch Aufteilung in Teilprobleme verstanden. In einigen Ausführungsformen kann das Verfahren der vorliegenden Offenbarung einen Algorithmus auf Basis der Dynamischen Programmierung zur segmentweisen Lösung eines Optimierungsproblems, d.h. der Minimierung der Gesamtreisezeit, verwenden. Hierzu können Prognosemodelle zum Beispiel für ein Geschwindigkeitsprofil der Fahrtstrecke oder Streckenabschnitte der Fahrtstrecke eingebunden werden. Insbesondere können die Prognosemodelle den Algorithmus bedaten, also Eingangsgrößen liefern.A minimum total travel time is preferably determined by means of dynamic programming, for example using a cost function. The term “dynamic programming” is generally understood to mean a method for the algorithmic solving of an optimization problem by dividing it into sub-problems. In some embodiments, the method of the present disclosure can use a dynamic programming-based algorithm for solving an optimization problem segment by segment, i. to minimize the total travel time. For this purpose, forecast models can be integrated, for example, for a speed profile of the route or route sections of the route. In particular, the forecast models can data the algorithm, that is, supply input variables.
In einigen Ausführungsformen kann die Kostenfunktion wie folgt angegeben sein:
In der obigen Formel gibt t gibt eine Zeit an. u1 gibt eine erste Steuervariable („Laden“) an, die den wenigstens einen Ladepunkt betrifft, wie zum Beispiel einen Ladehub für einen bestimmten Ladepunkt. u2 gibt eine zweite Steuervariable („Fahren“) an, die die individuellen Geschwindigkeiten bzw. Fahrzeuggeschwindigkeiten der Streckenabschnitte der Fahrtstrecke betrifft. Die Summation erfolgt über die Vielzahl von Streckensegmenten k, die die Fahrtstecke bilden.In the above formula, t indicates a time. u 1 specifies a first control variable (“charging”) that relates to the at least one charging point, such as a charging stroke for a specific charging point. u 2 specifies a second control variable (“driving”) which relates to the individual speeds or vehicle speeds of the route sections of the route. The summation takes place over the multitude of route segments k that form the route.
Die zweite Steuervariable u2 bzw. die Fahrzeuggeschwindigkeit kann für eine Energieprognose für die einzelnen Streckenabschnitte verwendet werden. Typischerweise können bei der Energieprognose weitere Parameter verwendet werden, wie zum Beispiel Fahrzeugdaten. Die Fahrzeugdaten können zum Beispiel einen Ladezustand (State of Charge, SoC) eines Antriebsenergiespeichers, eine verbleibende Reichweite (Rest-Reichweite), einen Beladungszustand des Fahrzeugs, ein Fahrerprofil (z.B. einen fahrerspezifischen Verbrauch), eine Steigung, eine Reststrecke, usw. umfassen. Die Energieprognose kann zur Planung der Ladestopps verwendet werden, also ob und wann ein Ladestopp nötig ist. Das erfindungsgemäße Verfahren kann unter Berücksichtigung der Energieprognose die Planung der Ladestopps optimieren, so dass die Gesamtreisezeit minimiert wird.The second control variable u 2 or the vehicle speed can be used for an energy forecast for the individual route sections. Typically, additional parameters can be used in the energy forecast, such as vehicle data. The vehicle data can include, for example, a state of charge (SoC) of a drive energy storage device, a remaining range (remaining range), a load status of the vehicle, a driver profile (e.g. driver-specific consumption), an incline, a remaining distance, etc. The energy forecast can be used to plan the charging stops, i.e. whether and when a charging stop is necessary. The method according to the invention can optimize the planning of the charging stops, taking into account the energy forecast, so that the total travel time is minimized.
Das Verfahren, wie zum Beispiel der oben genannte Lösungsalgorithmus, kann im Rahmen der Kostenfunktion beide Aspekte „Fahren“ und „Laden“ berücksichtigen. Die Summe aus Reisezeit (über die zu realisierende Fahrzeuggeschwindigkeit) und Ladezeit (über definierte Ladehübe gesteuert) kann damit minimiert werden, beispielsweise unter Vorgabe eines Restladezustands am Routenziel.The procedure, such as the above-mentioned solution algorithm, can take into account both aspects of “driving” and “charging” within the framework of the cost function. The sum of travel time (via the realizable vehicle speed) and charging time (controlled via defined charging strokes) can thus be minimized, for example by specifying a remaining charge level at the route destination.
Vorzugsweise umfasst das Verfahren weiter ein Vorgeben eines Zielzustands am Endpunkt (z.B. einem Routenziel) der Fahrtstrecke, wobei die initiale Gesamtreisezeit und/oder die minimale Gesamtreisezeit basierend auf dem Zielzustand ermittelt wird. Der Zielzustand kann als Zustandsvariable in der Kostenfunktion berücksichtigt werden. Der Zielzustand kann z.B. durch den Fahrer vorgegeben werden. Der Zielzustand kann zum Beispiel eine (gewünschte) Restreichweite („RRW“) am Routenziel oder ein Restladezustand („Rest-SoC“) eines Antriebsenergiespeichers eines Elektrofahrzeugs sein.The method preferably further comprises specifying a target state at the end point (e.g. a route destination) of the route, the initial total travel time and / or the minimum total travel time being determined based on the target state. The target state can be taken into account as a state variable in the cost function. The target state can e.g. can be specified by the driver. The target status can be, for example, a (desired) remaining range (“RRW”) at the route destination or a remaining charge status (“remaining SoC”) of a drive energy storage device of an electric vehicle.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Speichermedium beschrieben. Das Speichermedium kann ein Softwareprogramm umfassen, das eingerichtet ist, um auf einem Prozessor ausgeführt zu werden, und um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Verfahren zur Routenplanung in einem Navigationssystem eines Fahrzeugs auszuführen.According to a further aspect of the present disclosure, a storage medium is described. The storage medium can comprise a software program which is set up to be executed on a processor and thereby to execute the route planning method described in this document in a navigation system of a vehicle.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Navigationssystem für ein Fahrzeug angegeben. Das Navigationssystem umfasst wenigstens einen Prozessor, der eingerichtet ist, um das in diesem Dokument beschriebene Verfahren zur Routenplanung in einem Navigationssystem eines Fahrzeugs auszuführen.According to a further aspect of the present disclosure, a navigation system for a vehicle is specified. The navigation system comprises at least one processor which is set up to execute the route planning method described in this document in a navigation system of a vehicle.
Der Fahrer kann den Endpunkt der Fahrtstrecke, also ein Routenziel, in das Navigationssystem eingeben. Das Navigationssystem kann dann unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens eine minimale Reisezeit zum Routenziel bestimmen.The driver can enter the end point of the route, i.e. a route destination, into the navigation system. The navigation system can then determine a minimum travel time to the route destination using the method according to the invention.
Das Navigationssystem kann in einigen Ausführungsformen wenigstens eine Ausgabeeinheit umfassen, die eingerichtet ist, um die Fahrtstrecke (also eine Routenführung) und/oder Fahrinformationen und/oder Ladeinformationen auszugeben. Die wenigstens eine Ausgabeeinheit kann eine optische Ausgabeeinheit, wie zum Beispiel ein Display zum Anzeigen einer Navigationskarte mit einer Kartenpur, und/oder eine akustische Ausgabeeinheit zum Ausgeben von Sprachanweisungen umfassen.In some embodiments, the navigation system can include at least one output unit which is set up to output the route (that is, route guidance) and / or driving information and / or charging information. The at least one output unit can include an optical output unit, such as a display for displaying a navigation map with a map track, and / or an acoustic output unit for outputting voice instructions.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Fahrzeug, insbesondere ein Elektrofahrzeug, umfassend das zuvor genannte Navigationssystem angegeben.According to a further aspect of the present disclosure, a vehicle, in particular an electric vehicle, comprising the aforementioned navigation system is specified.
Das Elektrofahrzeug kann gemäß Ausführungsformen ein reines Elektrofahrzeug sein. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht hierauf begrenzt und das Fahrzeug kann beispielsweise ein Hybridfahrzeug, wie ein Plug-in-Hybridfahrzeug (PHEV), ein (teil-) elektrisches Fahrzeug mit einem elektrischen Speicher jeder Größe, ein Fahrzeug mit Brennstoffzelle, etc. sein. Der Begriff Fahrzeug umfasst PKW, LKW, Busse, Wohnmobile, Krafträder, etc., die der Beförderung von Personen, Gütern, etc. dienen. Insbesondere umfasst der Begriff Kraftfahrzeuge zur Personenbeförderung.According to embodiments, the electric vehicle can be a purely electric vehicle. However, the present disclosure is not limited to this and the vehicle can be, for example, a hybrid vehicle such as a plug-in hybrid vehicle (PHEV), a (partially) electric vehicle with an electrical storage device of any size, a vehicle with a fuel cell, etc. The term vehicle includes cars, trucks, buses, mobile homes, motorcycles, etc. that are used to transport people, goods, etc. In particular, the term includes motor vehicles for passenger transport.
FigurenlisteFigure list
Ausführungsbeispiele der Offenbarung sind in den Figuren dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
-
1 schematisch ein Flussdiagram eines Verfahrens zur Routenplanung in einem Navigationssystem eines Fahrzeugs gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung, und -
2 schematisch ein Unterteilen einer Fahrtstrecke von einem Anfangspunkt zu einem Endpunkt in eine Vielzahl von Streckenabschnitten gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
-
1 schematically a flow diagram of a method for route planning in a navigation system of a vehicle according to embodiments of the present disclosure, and -
2 schematically dividing a route from a starting point to an end point into a plurality of route sections according to embodiments of the present disclosure.
Ausführungsformen der OffenbarungEmbodiments of the disclosure
Im Folgenden werden, sofern nicht anders vermerkt, für gleiche und gleichwirkende Elemente gleiche Bezugszeichen verwendet.Unless otherwise noted, the same reference symbols are used below for elements that are the same and have the same effect.
Das Verfahren
Für das Ermitteln der minimalen Gesamtreisezeit im Block
Das Fahrzeug kann ein Elektrofahrzeug sein. Das Elektrofahrzeug umfasst einen elektrischen Energiespeicher (einen Antriebsenergiespeicher, wie z.B. Batterien), der an eine Ladestation angeschlossen und aufgeladen werden kann. Zum Aufladen der elektrischen Energiespeicher solcher Elektrofahrzeuge können verschiedene Ladetechnologien verwendet werden. Beim AC-Laden befindet sich das Ladegerät, das den Gleichstrom zur Aufladung des elektrischen Energiespeichers umwandelt, im Fahrzeug. Beim DC-Laden befindet sich das Ladegerät, das den Gleichstrom zur Aufladung des elektrischen Energiespeichers umwandelt, in der Ladestation. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht hierauf begrenzt und der DC-Wandler kann auch im Fahrzeug vorhanden sein.The vehicle can be an electric vehicle. The electric vehicle includes an electrical energy storage device (a drive energy storage device such as batteries) that can be connected to a charging station and charged. Various charging technologies can be used to charge the electrical energy storage device of such electric vehicles. With AC charging, the charger that converts the direct current to charge the electrical energy storage device is located in the vehicle. With DC charging, the charger, which converts the direct current to charge the electrical energy storage device, is located in the charging station. However, the present disclosure is not limited to this, and the DC converter may also be provided in the vehicle.
Der Anfangspunkt („Start“) kann eine aktuelle Position des Fahrzeugs und/oder ein z.B. durch einen Fahrer vorgegebener Anfangspunkt für die Fahrt sein. Die aktuelle Position des Fahrzeugs und der durch einen Fahrer vorgegebene Anfangspunkt können, müssen aber nicht übereinstimmen. Der vorgegebene Anfangspunkt kann zum Beispiel vor dem Beginn der Fahrt zum Endpunkt eingegeben werden, so dass eine anfängliche minimale Gesamtreisezeit bestimmt werden kann. In einigen Ausführungsformen wird das Verfahren der vorliegenden Offenbarung während der Fahrt zum Endpunkt kontinuierlich (wiederholt) durchgeführt, wobei der Anfangspunkt für das Verfahren der aktuellen Position des Fahrzeugs entspricht, so dass eine aktuelle minimale Gesamtreisezeit, also in Echtzeit während der Fahrt, bestimmt werden kann. Der Endpunkt („Ziel“) kann ein Routenziel sein, das beispielsweise durch einen Fahrer in ein Navigationssystem eingegeben wird.The starting point ("Start") can be a current position of the vehicle and / or a e.g. be the starting point for the journey predetermined by a driver. The current position of the vehicle and the starting point specified by a driver can, but need not, match. The specified starting point can be entered, for example, before the start of the journey to the end point, so that an initial minimum total travel time can be determined. In some embodiments, the method of the present disclosure is carried out continuously (repeatedly) during the trip to the end point, the starting point for the method corresponding to the current position of the vehicle, so that a current minimum total travel time, that is, in real time during the trip, can be determined . The end point (“destination”) can be a route destination that is entered into a navigation system by a driver, for example.
Im Beispiel der
Die Fahrtstrecke kann in einigen Ausführungsformen basierend auf einem oder mehreren Kriterien unterteilt werden, wie zum Beispiel basierend auf einer Streckenabschnittsgeschwindigkeit, einem Straßentyp, einer baulichen Streckenabschnittseigenschaft und einem Ladepunkt. Für eine gegebene Fahrtstrecke kann ein einziges Kriterium verwendet werden, oder es können zwei oder mehr Kriterien in Kombination verwendet werden.In some embodiments, the route can be subdivided based on one or more criteria, such as, for example, based on a route section speed, a road type, a structural route section property and a charging point. A single criterion can be used for a given route, or two or more criteria can be used in combination.
Jedem Streckenschnitt der Vielzahl von Streckenabschnitten ist eine individuelle Geschwindigkeit zugeordnet, die konstant oder variabel sein kann. In letzterem Fall ist die individuelle Geschwindigkeit ein Geschwindigkeitsprofil über den Verlauf des Streckenschnitts, d.h. eine ortsabhängige Geschwindigkeit.Each route section of the plurality of route sections is assigned an individual speed, which can be constant or variable. In the latter case, the individual speed is a speed profile over the course of the route section, i.e. a location-dependent speed.
Das Geschwindigkeitsprofil kann durch geeignete Prognosemodelle ermittelt werden. Hier können Prognosewahrscheinlichkeiten verwendet werden, die eine Wahrscheinlichkeit eines jeweiligen Geschwindigkeitsprofils für einen bestimmten Streckenabschnitt angeben. Beispielsweise kann das Prognosemodell mehrere mögliche Geschwindigkeitsprofile für einen Streckenabschnitt ermitteln, wobei jedes der mehreren möglichen Geschwindigkeitsprofile eine Prognosewahrscheinlichkeit aufweist. Vorzugsweise wird das Geschwindigkeitsprofil für einen Streckenabschnitt verwendet, das am wahrscheinlichsten sind. Unwahrscheinliche Lösungen können verworfen werden.The speed profile can be determined using suitable forecast models. Here, forecast probabilities can be used which indicate a probability of a respective speed profile for a specific route section. For example, the forecast model can determine several possible speed profiles for a route section, each of the several possible speed profiles having a forecast probability. The speed profile is preferably used for a route section that is most likely. Improbable solutions can be discarded.
Bezugnehmend auf die
Im Block
Die im Block
In einigen Ausführungsformen verwendet das Verfahren der vorliegenden Offenbarung Dynamische Programmierung zum Ermitteln der minimalen Gesamtreisezeit, beispielsweise unter Verwendung einer Kostenfunktion. Insbesondere kann das Verfahren einen Algorithmus auf Basis der Dynamischen Programmierung zur segmentweisen Lösung eines Optimierungsproblems, d.h. der Minimierung der Gesamtreisezeit, verwenden. Hierzu können Prognosemodelle zum Beispiel für ein Geschwindigkeitsprofil der Fahrtstrecke oder Streckenabschnitte der Fahrtstrecke eingebunden werden. Insbesondere können die Prognosemodelle den Algorithmus bedaten, also Eingangsgrößen liefern.In some embodiments, the method of the present disclosure uses dynamic programming to determine the minimum total travel time, for example using a cost function. In particular, the method can use an algorithm based on dynamic programming for the segment-wise solution of an optimization problem, i.e. to minimize the total travel time. For this purpose, forecast models can be integrated, for example, for a speed profile of the route or route sections of the route. In particular, the forecast models can data the algorithm, that is, supply input variables.
In einigen Ausführungsformen kann die Kostenfunktion wie folgt angegeben sein:
In der obigen Formel gibt t gibt eine Zeit an. u1 gibt eine erste Steuervariable („Laden“) an, die den wenigstens einen Ladepunkt betrifft, wie zum Beispiel einen Ladehub für einen bestimmten Ladepunkt. u2 gibt eine zweite Steuervariable („Fahren“) an, die die individuellen Geschwindigkeiten bzw. Fahrzeuggeschwindigkeiten der Streckenabschnitte der Fahrtstrecke betrifft. Die Summation erfolgt über die Vielzahl von Streckensegmenten k, die die Fahrstecke bilden.In the above formula, t indicates a time. u 1 specifies a first control variable (“charging”) that relates to the at least one charging point, such as a charging stroke for a specific charging point. u 2 specifies a second control variable (“driving”) which relates to the individual speeds or vehicle speeds of the route sections of the route. The summation takes place over the multitude of route segments k that form the travel route.
In der oben erläuterten Kostenfunktion kann ein Zielzustand am Endpunkt bzw. Routenziel vorgegeben werden. Der Zielzustand kann zum Beispiel als Zustandsvariable in der Kostenfunktion berücksichtigt werden. Der Zielzustand kann zum Beispiel eine (gewünschte) Restreichweite („RRW“) am Routenziel oder ein Restladezustand („Rest-SoC“) eines Antriebsenergiespeichers eines Elektrofahrzeugs sein.In the cost function explained above, a target state at the end point or route destination can be specified. The target state can, for example, be taken into account as a state variable in the cost function. The target status can be, for example, a (desired) remaining range (“RRW”) at the route destination or a remaining charge status (“remaining SoC”) of a drive energy storage device of an electric vehicle.
Der beispielsweise durch die Minimierung der Kostenfunktion ermittelten minimalen Gesamtreisezeit liegen spezifische individuelle Geschwindigkeiten für die Streckenabschnitte der Fahrtstrecke und Ladeparameter, wie z.B. ein Ort einer Ladestation und/oder ein Ladehub und/oder ein Zeitpunkt eines Ladestopps, zugrunde. Die entsprechenden Fahrinformationen und/oder Ladeinformationen können an einen Fahrer und/oder ein Fahrassistenzsystem zum automatisierten Fahren ausgegeben werden. Die Fahrinformationen können Informationen bezüglich der spezifischen individuellen Geschwindigkeiten für die einzelnen Streckenabschnitte der Fahrtstrecke umfassen. Ähnlich können die Ladeinformationen Informationen bezüglich eines Orts einer Ladestation und/oder eines Ladehubs und/oder eines Zeitpunkts eines Ladestopps umfassen.The minimum total travel time determined by minimizing the cost function, for example, is based on specific individual speeds for the route sections of the route and loading parameters, such as a location of a charging station and / or a charging hub and / or a time of a charging stop. The corresponding driving information and / or charging information can be output to a driver and / or a driver assistance system for automated driving. The travel information can include information relating to the specific individual speeds for the individual route sections of the route. Similarly, the charging information can include information relating to a location of a charging station and / or a charging hub and / or a time of a charging stop.
Typischerweise werden die entsprechenden Fahrinformationen und/oder Ladeinformationen an einen Fahrer ausgeben, wie zum Beispiel visuell auf einem Display und/oder mittels einer Sprachausgabe. Insbesondere kann dem Fahrer eine Soll-Geschwindigkeit entsprechend der minimalen Gesamtreisezeit angezeigt werden. Die Soll-Geschwindigkeit kann individuell für jeden Streckenabschnitt der Vielzahl von Streckenabschnitten ausgegeben werden. Die Soll-Geschwindigkeit ist dabei eine Empfehlung bzw. ein Vorschlag für eine optimale Geschwindigkeit zum Erreichen der minimalen Gesamtreisezeit.The corresponding driving information and / or charging information is typically output to a driver, for example visually on a display and / or by means of voice output. In particular, a target speed corresponding to the minimum total travel time can be displayed to the driver. The target speed can be output individually for each route section of the multiplicity of route sections. The target speed is a recommendation or a suggestion for an optimal speed to achieve the minimum total travel time.
Alternativ können die Fahrinformationen (z.B. die Soll-Geschwindigkeit) und/oder Ladeinformationen an ein Fahrassistenzsystem zum automatisierten Fahren ausgegeben werden. Das Fahrassistenzsystem zum automatisierten Fahren kann zum teilautonomen oder vollautonomen Fahren eingerichtet sein und das Fahrzeug entsprechend den Fahrinformationen und/oder Ladeinformationen steuern.Alternatively, the driving information (e.g. the target speed) and / or charging information can be output to a driver assistance system for automated driving. The driver assistance system for automated driving can be set up for partially autonomous or fully autonomous driving and control the vehicle according to the driving information and / or charging information.
Erfindungsgemäß wird die Gesamtreisezeit, die einer Summe aus Fahrzeit und Ladezeit entspricht, minimiert. Insbesondere werden für das Bestimmen der minimalen bzw. optimalen Gesamtreisezeit für eine gegebene Fahrtstrecke zwei Aspekte gleichermaßen berücksichtigt, nämlich das Fahren und das Laden bzw. deren Einflussgrößen. Anders gesagt erfolgt eine ganzheitliche Betrachtung der Gesamtreisezeit durch duale Berücksichtigung von Fahren und Laden, wobei durch eine Berücksichtigung der gesetzten Systemgrenzen und/oder Randbedingungen (z.B. einer vorzuhaltenden Restladung am Routenziel) ein globales Optimum der Gesamtreisezeit sichergestellt werden kann.According to the invention, the total travel time, which corresponds to a sum of travel time and charging time, is minimized. In particular, two aspects are equally taken into account for determining the minimum or optimal total travel time for a given route, namely driving and charging or their influencing variables. Different In other words, a holistic view of the total travel time takes place through dual consideration of driving and charging, whereby a global optimum of the total travel time can be ensured by taking into account the set system limits and / or boundary conditions (e.g. a remaining charge at the route destination).
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- DE 102017119453 A1 [0003]DE 102017119453 A1 [0003]
Claims (11)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102019109561.1A DE102019109561A1 (en) | 2019-04-11 | 2019-04-11 | Method for route planning in a navigation system of a vehicle, navigation system for a vehicle and vehicle with the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102019109561.1A DE102019109561A1 (en) | 2019-04-11 | 2019-04-11 | Method for route planning in a navigation system of a vehicle, navigation system for a vehicle and vehicle with the same |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102019109561A1 true DE102019109561A1 (en) | 2020-10-15 |
Family
ID=72613334
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102019109561.1A Pending DE102019109561A1 (en) | 2019-04-11 | 2019-04-11 | Method for route planning in a navigation system of a vehicle, navigation system for a vehicle and vehicle with the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102019109561A1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112498355A (en) * | 2020-11-02 | 2021-03-16 | 浙江吉利控股集团有限公司 | Speed planning method and device |
CN112590620A (en) * | 2020-12-25 | 2021-04-02 | 吉林大学 | Pure electric vehicle energy consumption estimation method oriented to random stroke model |
DE102022115574A1 (en) | 2022-06-22 | 2023-12-28 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Method and device for predicting the waiting time at a charging station |
WO2024002718A1 (en) | 2022-06-30 | 2024-01-04 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Method for planning a route of an electrically operated vehicle, electronic route planning system, and computer programme |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19519107C1 (en) * | 1995-05-24 | 1996-04-04 | Daimler Benz Ag | Travel route guidance device for electric vehicle |
US20130261953A1 (en) * | 2012-03-30 | 2013-10-03 | Hitachi Automotive Systems, Ltd. | Route search system and method for electric automobile |
DE102015203149A1 (en) * | 2014-02-25 | 2015-08-27 | Ford Global Technologies, Llc | Method and apparatus for providing a navigation route with recommended loading |
DE102016224786A1 (en) * | 2016-12-13 | 2018-06-14 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Travel time optimization for a vehicle with electric drive |
DE102017211689A1 (en) * | 2017-07-07 | 2019-01-10 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Method for route planning and route optimization for an electrically driven vehicle |
-
2019
- 2019-04-11 DE DE102019109561.1A patent/DE102019109561A1/en active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19519107C1 (en) * | 1995-05-24 | 1996-04-04 | Daimler Benz Ag | Travel route guidance device for electric vehicle |
US20130261953A1 (en) * | 2012-03-30 | 2013-10-03 | Hitachi Automotive Systems, Ltd. | Route search system and method for electric automobile |
DE102015203149A1 (en) * | 2014-02-25 | 2015-08-27 | Ford Global Technologies, Llc | Method and apparatus for providing a navigation route with recommended loading |
DE102016224786A1 (en) * | 2016-12-13 | 2018-06-14 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Travel time optimization for a vehicle with electric drive |
DE102017211689A1 (en) * | 2017-07-07 | 2019-01-10 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Method for route planning and route optimization for an electrically driven vehicle |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112498355A (en) * | 2020-11-02 | 2021-03-16 | 浙江吉利控股集团有限公司 | Speed planning method and device |
CN112590620A (en) * | 2020-12-25 | 2021-04-02 | 吉林大学 | Pure electric vehicle energy consumption estimation method oriented to random stroke model |
DE102022115574A1 (en) | 2022-06-22 | 2023-12-28 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Method and device for predicting the waiting time at a charging station |
WO2024002718A1 (en) | 2022-06-30 | 2024-01-04 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Method for planning a route of an electrically operated vehicle, electronic route planning system, and computer programme |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2857271B1 (en) | Operating method for a hybrid drive, in particula for selecting optimal operating modes of the hybrid drive along a travel route | |
DE102016217087B4 (en) | Charging-driving assistant for electric vehicles and electric vehicles | |
DE102020131877A1 (en) | METHOD AND DEVICE FOR SELECTING A CHARGING STATION | |
DE102013215012B4 (en) | Method for selecting operating modes for a hybrid vehicle | |
DE102015208380A1 (en) | Vehicle energy management device | |
DE102015223733A1 (en) | System and method for controlling a hybrid vehicle | |
DE102019109561A1 (en) | Method for route planning in a navigation system of a vehicle, navigation system for a vehicle and vehicle with the same | |
WO2016015990A1 (en) | Charging at charging stations for range extension | |
DE102017213088A1 (en) | Energy management of a fuel cell vehicle | |
DE102010039075A1 (en) | Output device and system for information about an amount of electrical energy | |
DE112014004812T5 (en) | Driving support device, driving support method and driving support system | |
DE102010003762A1 (en) | Vehicle e.g. electric car, range management method, involves performing range estimation of traveling distance of vehicle, and outputting traveling distance in form of accessibility of destination of driver of vehicle | |
DE102020110588A1 (en) | LONG DISTANCE NAVIGATION PLANNING AND CHARGING STRATEGY FOR ELECTRIC VEHICLES | |
DE102014204223A1 (en) | User interface system and method | |
DE102009047395A1 (en) | Method and control unit for controlling a hybrid drive of a vehicle | |
DE102016100427A1 (en) | vehicle control | |
DE102015102356A1 (en) | TRAVEL SUPPORT DEVICE, TRAVEL SUPPORT PROCESS AND DRIVE SUPPORT SYSTEM | |
DE102015203959A1 (en) | Vehicle energy management device | |
WO2019048086A1 (en) | Method, device, computer program and computer program product for route planning for a vehicle | |
DE102015226229A1 (en) | Method and device for range calculation for a vehicle | |
WO2020148051A1 (en) | Method for route planning in a navigation system of a vehicle, navigation system for a vehicle and vehicle having said navigation system | |
WO2021185563A1 (en) | Method for operating a motor vehicle, and motor vehicle | |
DE102019133338A1 (en) | Method and system for planning the charging stops of a hybrid or electric vehicle | |
DE102014001300A1 (en) | Method for controlling a hybrid drive in a motor vehicle and associated motor vehicle | |
DE102018215336A1 (en) | Method for utilizing a parking space for motor vehicles |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R163 | Identified publications notified |