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DE102024000603A1 - Method for determining an optimal route for an electrically powered vehicle depending on the electrical energy available to the vehicle - Google Patents

Method for determining an optimal route for an electrically powered vehicle depending on the electrical energy available to the vehicle Download PDF

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Publication number
DE102024000603A1
DE102024000603A1 DE102024000603.6A DE102024000603A DE102024000603A1 DE 102024000603 A1 DE102024000603 A1 DE 102024000603A1 DE 102024000603 A DE102024000603 A DE 102024000603A DE 102024000603 A1 DE102024000603 A1 DE 102024000603A1
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DE
Germany
Prior art keywords
vehicle
braking
electrically powered
determined
powered vehicle
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
Application number
DE102024000603.6A
Other languages
German (de)
Inventor
Mark Gerban
Tobias Meißner
Fabian Oliver Flohr
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
Mercedes Benz Group AG
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mercedes Benz Group AG filed Critical Mercedes Benz Group AG
Priority to DE102024000603.6A priority Critical patent/DE102024000603A1/en
Publication of DE102024000603A1 publication Critical patent/DE102024000603A1/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung eines optimalen Fahrweges eines elektrisch angetriebenen Fahrzeuges in Abhängigkeit der dem Fahrzeug zur Verfügung stehenden elektrischen Energie, bei welchem ein Energiefunktional entlang eines potenziellen kartierten Weges vorausschauend ermittelt wird und daraus der optimale Fahrweg bestimmt wird. Bei einem Verfahren, mit welchem die Genauigkeit bekannter Lösungen verbessert wird, werdenbei der Bestimmung des Energiefunktionales aus einer Bremsrekuperation des elektrisch angetriebenen Fahrzeuges gewonnenen positiven Energiebeiträge und bremsrelevante Hindernisse des potentiellen Weges berücksichtigt, wobei die bremsrelevanten Hindernisse mittels eines drahtlosen Verkehrskommunikationsnetzwerkes bestimmt werden, über welches das elektrisch angetriebene Fahrzeug mit weiteren Fahrzeugen, die sich in seiner Nähe befinden, und/oder einer sich entlang dem potenziellen Weg erstreckenden Verkehrsinfrastruktur zum Erhalt von Echtzeit-Informationen kommuniziert.The invention relates to a method for determining an optimal route for an electrically powered vehicle depending on the electrical energy available to the vehicle, in which an energy functional is determined in advance along a potential mapped path and the optimal route is determined from this. In a method with which the accuracy of known solutions is improved, positive energy contributions obtained from braking recuperation of the electrically powered vehicle and braking-relevant obstacles on the potential path are taken into account when determining the energy functional, the braking-relevant obstacles being determined by means of a wireless traffic communication network via which the electrically powered vehicle communicates with other vehicles located in its vicinity and/or a traffic infrastructure extending along the potential path in order to receive real-time information.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung eines optimalen Fahrweges eines elektrisch angetriebenen Fahrzeuges in Abhängigkeit der dem Fahrzeug zur Verfügung stehenden elektrischen Energie, bei welchem ein Energiefunktional entlang eines potenziellen kartierten Weges vorausschauend ermittelt wird und daraus der optimale Fahrweg bestimmt wird.The invention relates to a method for determining an optimal route of an electrically driven vehicle depending on the electrical energy available to the vehicle, in which an energy functional is determined in advance along a potential mapped path and the optimal route is determined therefrom.

Die WO 2011/066468 A1 offenbart ein Fahrzeugmanagementsystem einer Fahrzeugflotte in Abhängigkeit des Energieverbrauchs. Bei der Berechnung des Energieverbrauchs auf ausgewählten Fahrtrouten, werden Straßenbedingungen, wie Gelände, Erhebungen und Gefälle, Kurven, genauso berücksichtigt, wie auf den Routen auftretende Verkehrsinformationen, Geschwindigkeitsbegrenzungen und Wetterinformationen. Diese Daten werden aus einer Karte entnommen und ausgewertet. Darüber hinaus wird eine Energierekuperation berücksichtigt, wenn eine Energieausgleich einer Fahrtroute pro Meter bestimmt werden soll.The WO 2011/066468 A1 reveals a vehicle management system for a vehicle fleet depending on energy consumption. When calculating energy consumption on selected routes, road conditions such as terrain, elevations and gradients, curves, as well as traffic information, speed limits and weather information occurring on the routes are taken into account. This data is taken from a map and evaluated. In addition, energy recuperation is taken into account when an energy balance of a route per meter is to be determined.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Bestimmung eines optimalen Fahrweges eines elektrisch angetriebenen Fahrzeuges in Abhängigkeit der dem Fahrzeug zur Verfügung stehenden elektrischen Energie anzugeben, mit welchem die Genauigkeit bekannter Lösungen verbessert wird.The object of the invention is to provide a method for determining an optimal travel path of an electrically powered vehicle depending on the electrical energy available to the vehicle, with which the accuracy of known solutions is improved.

Die Erfindung ergibt sich aus den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, sowie der Erläuterung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in der Figur dargestellt sind.The invention results from the features of the independent claims. Advantageous further developments and refinements are the subject of the dependent claims. Further features, possible applications and advantages of the invention result from the following description and the explanation of embodiments of the invention, which are shown in the figure.

Die Aufgabe wird mit dem Gegenstand des Patentanspruchs 1 gelöst.The problem is solved with the subject matter of patent claim 1.

Bei dem eingangs erläuterten Verfahren zur Bestimmung eines optimalen Fahrweges eines elektrisch angetriebenen Fahrzeuges in Abhängigkeit der dem Fahrzeug zur Verfügung stehenden elektrischen Energie, bei welchem ein Energiefunktional entlang eines potenziellen kartierten Weges vorausschauend ermittelt wird und daraus der optimale Fahrweg bestimmt wird, werden bei der Bestimmung des Energiefunktionales aus einer Bremsrekuperation des elektrisch angetriebenen Fahrzeuges gewonnenen positiven Energiebeiträge und bremsrelevante Hindernisse des potentiellen Weges berücksichtigt, wobei die bremsrelevanten Hindernisse mittels eines drahtlosen Verkehrskommunikationsnetzwerkes bestimmt werden, über welches das elektrisch angetriebene Fahrzeug mit weiteren Fahrzeugen, die sich in seiner Nähe befinden, und/oder einer sich entlang dem potenziellen Weg erstreckenden Verkehrsinfrastruktur zum Erhalt von Echtzeit-Informationen kommuniziert. Die an sich vorhandenen und bekannten statischen Informationen werden durch die Berücksichtigung der aktuellen Verkehrssituation und der Verkehrsinfrastruktur dynamisiert, wodurch die Genauigkeit der Routenbestimmung optimiert wird. Die gleichzeitige Berücksichtigung der aus einer Bremsrekuperation gewonnenen positiven Energiebeiträge ermöglicht eine Erhöhung der Reichweite des elektrisch angetriebenen Fahrzeuges. Insbesondere in Notsituationen, wenn beispielsweise die Fahrzeugbatterie fast entladen ist, kann bei einer Auswahl von verschiedenen Fahrtrouten, die ausgewählt werden, welche die größte Möglichkeit einer Energierückgewinnung bietet.In the method explained at the beginning for determining an optimal route for an electrically powered vehicle depending on the electrical energy available to the vehicle, in which an energy functional is determined in advance along a potential mapped path and the optimal route is determined from this, positive energy contributions obtained from braking recuperation of the electrically powered vehicle and braking-relevant obstacles on the potential path are taken into account when determining the energy functional, whereby the braking-relevant obstacles are determined using a wireless traffic communication network via which the electrically powered vehicle communicates with other vehicles in its vicinity and/or a traffic infrastructure extending along the potential path in order to receive real-time information. The existing and known static information is dynamized by taking into account the current traffic situation and the traffic infrastructure, which optimizes the accuracy of the route determination. The simultaneous consideration of the positive energy contributions obtained from braking recuperation enables the range of the electrically powered vehicle to be increased. Particularly in emergency situations, for example when the vehicle battery is almost discharged, a selection of different routes can be used to select the one that offers the greatest possibility of energy recovery.

Vorteilhafterweise werden zur Bestimmung der Bremsrekuperation aus einer Navigationskarte des elektrisch angetriebenen Fahrzeuges Daten über ein Gelände und/oder Bodenerhebungen und/oder Fahrbahngefälle des potenziellen Weges ermittelt. Dadurch wird die Ermittlung von Fahrwegen erleichtert, auf welchen Energie im elektrisch angetriebenen Fahrzeug zurückgewonnen werden kann. Diese Energierückgewinnung erfolgt durch Rekuperation in den Bremsphasen des elektrisch angetriebenen Fahrzeuges. Weiterhin wird außerdem die Wahrscheinlichkeit der Energierückgewinnung erhöht, wodurch die Reichweite des elektrisch angetriebenen Fahrzeugs erhöht werden kann.To determine the braking recuperation, data about the terrain and/or ground elevations and/or road gradients of the potential route are advantageously determined from a navigation map of the electrically powered vehicle. This makes it easier to determine routes on which energy can be recovered in the electrically powered vehicle. This energy recovery takes place through recuperation during the braking phases of the electrically powered vehicle. Furthermore, the probability of energy recovery is increased, which can increase the range of the electrically powered vehicle.

In einer Ausgestaltung wird eine statische Karte, welche eine Energiebilanz des elektrisch angetriebenen Fahrzeuges beschreibt, mit den Echtzeit-Informationen aktualisiert. Dies ermöglicht eine schnellere Berechnung der Energiebilanz und reduziert die notwendigen Rechenkapazitäten.In one embodiment, a static map describing the energy balance of the electrically powered vehicle is updated with real-time information. This enables faster calculation of the energy balance and reduces the necessary computing capacity.

In einer Variante werden die Echtzeit-Informationen zur kontinuierlichen Bestimmung von Abständen des elektrisch fahrenden Fahrzeuges zu den bremsrelevanten Hindernissen verwendet, um deren aktuellen Standort festzustellen und einen regenerativen Bremsweg des elektrisch angetrieben Fahrzeuges entlang des potenziellen Weges zu ermitteln. Die Berücksichtigung der bremsrelevanten Hindernisse vereinfacht die Ermittlung des regenerativen Bremsweges bei gleichzeitiger Auswertung der Energiebilanz.In one variant, the real-time information is used to continuously determine the distances of the electrically driven vehicle to the obstacles relevant to braking in order to determine their current location and to determine a regenerative braking distance of the electrically driven vehicle along the potential path. Taking the obstacles relevant to braking into account simplifies the determination of the regenerative braking distance while simultaneously evaluating the energy balance.

In einer Ausführungsform wird in einer lokalen Umgebung für jedes der weiteren vorausfahrenden Fahrzeuge entlang des optimalen Fahrweges ein regenerativer Bremsweg des elektrisch angetriebenen Fahrzeuges ermittelt. Dadurch kann ein allmählicher Bremsvorgang ausgeführt werden, wodurch auf einen harten Bremsstopp durch das manuelle Bremsen des Fahrers verzichtet wird.In one embodiment, a regenerative braking distance of the electrically driven vehicle is determined in a local environment for each of the other vehicles ahead along the optimal travel path. This allows a gradual braking process to be carried out, thereby avoiding a hard braking stop due to the driver manually braking.

Es ist von Vorteil, wenn mittels des Energiefunktionals und/oder der Abstände zu den bremsrelevanten Hindernissen eine Geschwindigkeitsbegrenzung für das elektrisch angetriebene Fahrzeug bestimmt wird, auf welche dieses automatisch abgebremst wird, um den optimalen regenerativen Bremsweg einzuhalten. Die Einhaltung der Geschwindigkeitsbegrenzung erlaubt es, soviel Energie wie möglich zu sparen, um in Situationen mit niedriger Energiebilanz des Fahrzeuges eine Fahrt bis zur nächsten Ladestation zu gewährleisten. Außerdem werden durch die Geschwindigkeitsbegrenzung und die Rekuperation in der Bremsphase Leistungsreserven und eine potenzielle Energieerholung ermöglicht und der Verbrauch größerer Energiemengen gestoppt. In einem solchen Notfall kann auch der Energieverbrauch von Komfortfunktionen des elektrisch angetriebenen Fahrzeuges reduziert werden, indem beispielsweise die Klimaanlage, Beleuchtung, Displays und/oder Multimediafunktionen eingeschränkt bzw. an Minimalenergieschwellwerte angepasst werden.It is advantageous if the energy function and/or the distances to the obstacles relevant to braking are used to determine a speed limit for the electrically powered vehicle, to which it is automatically braked in order to maintain the optimal regenerative braking distance. Adhering to the speed limit allows as much energy as possible to be saved in order to ensure a journey to the next charging station in situations where the vehicle's energy balance is low. In addition, the speed limit and recuperation in the braking phase enable power reserves and potential energy recovery and stop the consumption of large amounts of energy. In such an emergency, the energy consumption of comfort functions of the electrically powered vehicle can also be reduced, for example by restricting the air conditioning, lighting, displays and/or multimedia functions or adjusting them to minimum energy thresholds.

In einer weiteren Ausgestaltung wird zur Bestimmung des Standortes der bremsrelevanten Hindernisse eine Triangulationsmethode verwendet. Als Triangulationsdatenpunkt kann dabei eine Datenkomponente der Fahrzeuge, wie eine SIM-Karte oder ein GPS-Signals genutzt werden. Die Kenntnis der Echtzeitposition der bremsrelevanten weiteren Fahrzeuge auf der Straße kann genutzt werden, um dessen Auswirkungen auf den regenerativen Bremsweg des elektrisch angetriebenen Fahrzeuges über einen größeren Abdeckungsbereich zu ermitteln.In a further embodiment, a triangulation method is used to determine the location of the braking-relevant obstacles. A data component of the vehicles, such as a SIM card or a GPS signal, can be used as a triangulation data point. Knowledge of the real-time position of the other braking-relevant vehicles on the road can be used to determine its effects on the regenerative braking distance of the electrically powered vehicle over a larger coverage area.

In einer Alternative wird innerhalb einer Fahrzeugflotte eine Schwarmmethode zum Vergleichen von Fahrzeugdaten weiterer Fahrzeuge der Fahrzeugflotte und zur Feststellung derer Standorte verwendet. Mittels dieser Schwarmmethode werden Fahrzeugsensordaten, wie Radar, Infrarot, Lidar, verschiedener Fahrzeuge miteinander verglichen. Im Vergleich zur Triangulationsmethode führen die so erfassten Fahrzeugsensordaten zu einer höheren Genauigkeit bei der Bestimmung des regenerativen Bremsweges.In an alternative, a swarm method is used within a vehicle fleet to compare vehicle data from other vehicles in the vehicle fleet and to determine their locations. This swarm method is used to compare vehicle sensor data, such as radar, infrared, lidar, from different vehicles. Compared to the triangulation method, the vehicle sensor data recorded in this way leads to greater accuracy in determining the regenerative braking distance.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der zumindest ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Beschriebene Merkmale können für sich oder in beliebiger, sinnvoller Kombination den Gegenstand der Erfindung bilden, gegebenenfalls auch unabhängig von den Ansprüchen, und können insbesondere zusätzlich auch Gegenstand einer oder mehrerer separater Anmeldung/en sein.Further advantages, features and details emerge from the following description, in which at least one embodiment is described in detail. Described features can form the subject matter of the invention on their own or in any meaningful combination, possibly also independently of the claims, and can in particular also be the subject of one or more separate applications.

Es zeigt:

  • 1: Leistungskurve eines elektrisch angetriebenen Fahrzeuges.
It shows:
  • 1 : Performance curve of an electrically powered vehicle.

In einem elektrisch angetriebenen Fahrzeug ist in einem Steuergerät eine Einheit für eine Energierückgewinnung ausgebildet, mittels welcher bei Vorhandensein eines regenerativen Bremssystems die Bremswege auf Basis einer V2X- Kommunikation optimiert werden. Dabei kommuniziert das elektrisch angetriebene Fahrzeug drahtlos mit anderen Fahrzeugen und Einheiten der Verkehrsinfrastruktur, die sich auf seiner Fahrtroute befinden.In an electrically powered vehicle, a unit for energy recovery is designed in a control unit, by means of which the braking distances are optimized on the basis of V2X communication if a regenerative braking system is present. The electrically powered vehicle communicates wirelessly with other vehicles and units of the traffic infrastructure that are on its route.

Bei Aktivierung der Einheit für die Energierückgewinnung wird der Energieverbrauch zur Aufrechterhaltung von Komfortfunktionen im Fahrzeug und von Bordsensoren reduziert. Die von einem Navigationssystem ermittelte Fahrtroute des elektrisch angetriebenen Fahrzeuges wird kartiert, um Straßenbedingungen und Höhen bzw. Gefälle und andere Topographiemerkmale des zu durchfahrenden Fahrtroute zu erfassen.When the energy recovery unit is activated, energy consumption is reduced to maintain comfort functions in the vehicle and on-board sensors. The route of the electrically powered vehicle, determined by a navigation system, is mapped to record road conditions and elevations or gradients and other topographical features of the route to be traveled.

Um die energieverbrauchsärmste Fahrtroute des elektrisch angetriebenen Fahrzeuges zu bestimmen, wird kontinuierlich eine Energieeffizienz aus einem Quotienten der zurückzulegenden Strecke und des Energieverbrauchs bestimmt. Anfänglich wird die Energiemenge berücksichtigt, welche das elektrisch angetriebene Fahrzeug zum Zurücklegen der Entfernung benötigt, die sich aus der von dem Navigationssystem ermittelten Fahrtroute ergibt. Dieser Wert der Energieeffizienz wird mit den kartierten topografischen Daten, z.B. zu bewältigende Höhenunterschiede und Gefälle verglichen. Daraus ergibt sich: Energieverbrauch = ( Entfernung der Fahrtroute + H o ¨ hengewinn bzw .  H o ¨ henverlust ) * Energiekosten pro Meter

Figure DE102024000603A1_0001
In order to determine the route for the electrically powered vehicle that uses the least energy, an energy efficiency is continuously determined from a quotient of the distance to be covered and the energy consumption. Initially, the amount of energy that the electrically powered vehicle needs to cover the distance resulting from the route determined by the navigation system is taken into account. This energy efficiency value is compared with the mapped topographical data, e.g. differences in altitude and gradients to be overcome. This results in: power consumption = ( Distance of the route + H O ¨ hen profit or . H O ¨ hen loss ) * Energy costs per meter
Figure DE102024000603A1_0001

Die Energiekosten pro Meter stellen durchschnittliche Energiekosten der letzten gefahrenen 100 Kilometer des Fahrzeuges dar. Das Navigationssystem kann den Fahrer aber auch zwei oder mehr Fahrtrouten anzeigen. In diesem Fall werden die vorstehenden Betrachtungen für jede vorgeschlagene Fahrtroute durchgeführt.The energy costs per meter represent the average energy costs of the last 100 kilometers driven by the vehicle. The navigation system can also show the driver two or more routes. In this case, the above considerations are carried out for each suggested route.

Basierend auf diesen Berechnungen kann eine Leistungskurve (1) aufgezeichnet werden, bei welcher eine Routenleistung über der zu fahrenden Strecke aufgezeigt ist. Bei der Auswahl würde die Fahrtroute mit der höchsten Ausgangsleistung und der größtmöglichen zurückzulegenden Distanz die höchste Priorität erhalten. Im vorliegenden Fall würde dem Fahrer im Falle einer schwachen Batterie die Route 1 zur Nutzung vorgeschlagen.Based on these calculations, a performance curve ( 1 ) which shows a route performance over the distance to be travelled. When selecting, the route with the highest output power and the greatest possible distance to be covered would be given the highest priority. In this case, in the event of a low battery, the driver would be suggested to use route 1.

Der Bestimmung der Fahrtroute liegen noch weitere Faktoren zu Grunde. So erfolgt die Anpassung der statischen Karte, mit der die Energiebilanz des elektrisch fahrenden Fahrzeuges beschrieben wird, abhängig vom Echtzeitverkehr. Mittels den für die V2X-Kommunikation vorgesehen Komponenten des elektrisch angetriebenen Fahrzeuges, werden zu weiteren sich auf der Fahrtroute des elektrisch angetriebenen Fahrzeuges bewegenden Verkehrssteilnehmern bzw. auf der Fahrtroute vorhandenen stillstehenden Objekten der Verkehrsinfrastruktur am Straßenrand kontinuierlich Abstandsmessungen durchgeführt. Mittels einer Triangulationsmethode, bei der mindestens drei zu betrachtende Objekte berücksichtigt werden, werden die aktuellen Standorte dieser Objekte ermittelt. Als Triangulationsdatenpunkt wird dabei typischerweise eine SIM-Karte oder ein GPS-Signal verwendet.There are other factors that are used to determine the route. The static map that describes the energy balance of the electrically driven vehicle is adapted depending on real-time traffic. Using the components of the electrically driven vehicle intended for V2X communication, distance measurements are continuously carried out to other road users moving along the route of the electrically driven vehicle or to stationary objects of the traffic infrastructure on the side of the road. The current locations of these objects are determined using a triangulation method that takes into account at least three objects to be considered. A SIM card or a GPS signal is typically used as a triangulation data point.

Die Kenntnis der jeweiligen Echtzeitposition der Objekte, wie Ampeln, Telefonmasten Verkehrszeichen und ähnliches, und Verkehrsteilnehmer auf der Straße wird dazu genutzt, festzustellen, wie sich dies auf die vorausbestimmte Fahrtroute des elektrisch angetriebenen Fahrzeuges über einen größeren Abdeckungsbereich auswirkt. Dadurch wird es möglich, einen optimalen regenerativen Bremsweg zwischen dem elektrisch angetriebenen Fahrzeug und nicht nur dem unmittelbar vorausfahrenden weiteren Fahrzeug, sondern auch zu anderen sich entlang der ausgewählten Route 1 bewegenden weiteren Verkehrsteilnehmern, vorzugsweise Fahrzeugen, zu bestimmen. Daraus ergibt sich ein vorausschauendes regeneratives Bremsen des elektrisch angetriebenen Fahrzeuges gegenüber jedem dieser weiteren Verkehrsteilnehmer durch Anpassung der Bremskomponenten über eine vorgegebene Distanz.Knowledge of the respective real-time position of objects such as traffic lights, telephone poles, traffic signs and the like, and road users on the road is used to determine how this affects the predetermined route of the electrically powered vehicle over a larger coverage area. This makes it possible to determine an optimal regenerative braking distance between the electrically powered vehicle and not only the other vehicle immediately ahead, but also other road users, preferably vehicles, moving along the selected route 1. This results in predictive regenerative braking of the electrically powered vehicle with respect to each of these other road users by adjusting the braking components over a predetermined distance.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • WO 2011066468 A1 [0002]WO 2011066468 A1 [0002]

Claims (8)

Verfahren zur Bestimmung eines optimalen Fahrweges eines elektrisch angetriebenen Fahrzeuges in Abhängigkeit der dem Fahrzeug zur Verfügung stehenden elektrischen Energie, bei welchem ein Energiefunktional entlang eines potenziellen kartierten Weges vorausschauend ermittelt wird und daraus der optimale Fahrweg bestimmt wird, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Bestimmung des Energiefunktionales aus einer Bremsrekuperation des elektrisch angetriebenen Fahrzeuges gewonnenen positiven Energiebeiträge und bremsrelevante Hindernisse des potentiellen Weges berücksichtigt werden, wobei die bremsrelevanten Hindernisse mittels eines drahtlosen Verkehrskommunikationsnetzwerkes bestimmt werden, über welches das elektrisch angetriebene Fahrzeug mit weiteren Fahrzeugen, die sich in seiner Nähe befinden, und/oder einer sich entlang dem potenziellen Weg erstreckenden Verkehrsinfrastruktur zum Erhalt von Echtzeit-Informationen kommuniziert.Method for determining an optimal route for an electrically powered vehicle as a function of the electrical energy available to the vehicle, in which an energy functional is determined in advance along a potential mapped path and the optimal route is determined from this, characterized in that when determining the energy functional, positive energy contributions obtained from braking recuperation of the electrically powered vehicle and braking-relevant obstacles on the potential path are taken into account, the braking-relevant obstacles being determined by means of a wireless traffic communication network via which the electrically powered vehicle communicates with other vehicles located in its vicinity and/or a traffic infrastructure extending along the potential path in order to receive real-time information. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung der Bremsrekuperation aus einer Navigationskarte des elektrisch angetriebenen Fahrzeuges Daten über ein Gelände und/oder Bodenerhebungen und/oder Fahrbahngefälle des potenziellen Weges ermittelt werden.Procedure according to Claim 1 , characterized in that, in order to determine the brake recuperation, data on a terrain and/or ground elevations and/or road gradients of the potential route are determined from a navigation map of the electrically powered vehicle. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine statische Karte, welche eine Energiebilanz des elektrisch angetriebenen Fahrzeuges beschreibt, mit dem Echtzeit-Informationen aktualisiert wird.Procedure according to Claim 1 or 2 , characterized in that a static map describing an energy balance of the electrically powered vehicle is updated with real-time information. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Echtzeit-Informationen zur kontinuierlichen Bestimmung von Abständen des elektrisch fahrenden Fahrzeuges zu den bremsrelevanten Hindernissen verwendet werden, um deren aktuellen Standort festzustellen und einen regenerativen Bremsweg des elektrisch angetrieben Fahrzeuges entlang des potenziellen Weges zu ermitteln.Procedure according to Claim 1 , 2 or 3 , characterized in that the real-time information is used to continuously determine distances of the electrically driven vehicle to the braking-relevant obstacles in order to determine their current location and to determine a regenerative braking distance of the electrically driven vehicle along the potential path. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in einer lokalen Umgebung für jedes weitere vorausfahrende Fahrzeug entlang des optimalen Fahrweges ein regenerativer Bremsweg des elektrisch angetriebenen Fahrzeuges ermittelt wird.Procedure according to Claim 4 , characterized in that a regenerative braking distance of the electrically driven vehicle is determined in a local environment for each other vehicle driving ahead along the optimal travel path. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des Energiefunktionals und/oder der Abstände zu den bremsrelevanten Hindernissen eine Geschwindigkeitsbegrenzung für das elektrisch angetriebene Fahrzeug bestimmt wird, auf welches dieses automatisch abgebremst wird, um den optimalen regenerativen Bremsweg einzuhalten.Procedure according to Claim 5 , characterized in that by means of the energy functional and/or the distances to the braking-relevant obstacles, a speed limit is determined for the electrically driven vehicle, to which it is automatically braked in order to maintain the optimal regenerative braking distance. Verfahren nach Anspruch 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung des Standortes der bremsrelevanten Hindernisse eine Triangulationsmethode verwendet wird.Procedure according to Claim 4 , 5 or 6 , characterized in that a triangulation method is used to determine the location of the braking-relevant obstacles. Verfahren nach Anspruch 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb einer Fahrzeugflotte eine Schwarmmethode zum Vergleichen von Fahrzeugdaten weiterer Fahrzeuge der Fahrzeugflotte und zur Feststellung deren Standorte verwendet wird.Procedure according to Claim 4 , 5 or 6 , characterized in that within a vehicle fleet a swarm method is used to compare vehicle data of other vehicles in the vehicle fleet and to determine their locations.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2011066468A1 (en) 2009-11-24 2011-06-03 Telogis, Inc. Vehicle route selection based on energy usage

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