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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung, die darauf ausgelegt sind, ein Fahrzeug bei einem Lade- und/oder Tankvorgang an einer Energiestation, z.B. an einer Tankstelle oder an einer Ladestation, zu unterstützen.
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Ein Fahrzeug weist typischerweise zumindest einen Energiespeicher auf, in dem ein Energieträger (z.B. ein flüssiger oder ein gasförmiger Kraftstoff oder elektrische Energie) für den Betrieb, insbesondere für den Antrieb, des Fahrzeugs gespeichert werden kann. Dem Energiespeicher kann über eine Energieschnittstelle (z.B. über einen Ladeanschluss oder über einen Einfüll- bzw. Tankstutzen) des Fahrzeugs eine bestimmte Menge des Energieträgers zugeführt werden. Zu diesem Zweck kann eine komplementäre Energieschnittstelle (z.B. ein Ladestecker oder ein Zapfventil oder eine Zapfpistole) einer Energiestation mit der Energieschnittstelle des Fahrzeugs verbunden werden. Die Energieschnittstelle der Energiestation ist dabei typischerweise über eine (flexible) Energieleitung (z.B. ein elektrisches Kabel oder einen Schlauch) mit der eigentlichen Energiequelle (z.B. dem elektrischen Versorgungsnetz oder einem Kraftstoffbehälter) verbunden.
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Unterschiedliche Fahrzeuge und/oder unterschiedliche Energiestationen können unterschiedliche Eigenschaften aufweisen, die die Energiezufuhr zu den Energiespeichern der unterschiedlichen Fahrzeuge beeinträchtigen können. Dies kann den Komfort der Nutzung von Fahrzeugen beeinträchtigen. Das vorliegende Dokument befasst sich mit der technischen Aufgabe, den Komfort eines Fahrzeugs in Zusammenhang mit der Energiezufuhr zu dem Energiespeicher des Fahrzeugs zu erhöhen und/oder die Zuverlässigkeit von Energiezufuhrvorgängen des Fahrzeugs zu erhöhen.
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Die Aufgabe wird durch jeden der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen werden u.a. in den abhängigen Ansprüchen beschrieben. Es wird darauf hingewiesen, dass zusätzliche Merkmale eines von einem unabhängigen Patentanspruch abhängigen Patentanspruchs ohne die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs oder nur in Kombination mit einer Teilmenge der Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs eine eigene und von der Kombination sämtlicher Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs unabhängige Erfindung bilden können, die zum Gegenstand eines unabhängigen Anspruchs, einer Teilungsanmeldung oder einer Nachanmeldung gemacht werden kann. Dies gilt in gleicher Weise für in der Beschreibung beschriebene technische Lehren, die eine von den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche unabhängige Erfindung bilden können.
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Gemäß einem Aspekt wird eine Vorrichtung zur Unterstützung eines Energiezufuhrvorgangs eines Energiespeichers eines Fahrzeugs an einer Energiestation beschrieben, wobei die Energiestation eingerichtet ist, einen Energieträger bereitzustellen. Die Vorrichtung kann (zumindest teilweise oder vollständig) Teil des Fahrzeugs sein. Alternativ oder ergänzend kann die Vorrichtung (zumindest teilweise oder vollständig) Teil eines Fahrzeug-externen Servers sein. Ein beispielhafter Energiespeicher ist ein elektrischer Energiespeicher (z.B. eine Batterie) oder ein Kraftstofftank (z.B. für einen flüssigen oder einen gasförmigen Kraftstoff). Eine beispielhafte Energiestation ist eine Ladestation (zur Bereitstellung von elektrischer Energie) oder eine Tankstelle (zur Bereitstellung eines Kraftstoffs). Ein beispielhafter Energieträger ist elektrische Energie oder ein flüssiger oder gasförmiger Kraftstoff. Ein beispielhafter Energiezufuhrvorgang ist ein Ladevorgang oder ein Tankvorgang.
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Die Vorrichtung ist eingerichtet, Geometrieinformation in Bezug auf ein oder mehrere geometrische Eigenschaften einer Energiestation zu ermitteln. Die Geometrieinformation kann umfassen und/oder anzeigen: eine Dimensionierung des Stellplatzes der Energiestation (zum Abstellen des Fahrzeugs während eines Energiezufuhrvorgangs); eine Anordnung der Energiequelle (z.B. der Ladesäule oder der Tanksäule) zur Bereitstellung des Energieträgers relativ zu dem Stellplatz; eine Länge der Leitung (z.B. des elektrischen Kabels oder des Schlauchs) zur Übertragung des Energieträgers von der Energiequelle zu der Energieschnittstelle (z.B. zu dem Ladestecker oder zu der Zapfpistole) der Energiestation; die Biegsamkeit und/oder die Flexibilität der Leitung zur Übertragung des Energieträgers; und/oder Information in Bezug auf zumindest ein Objekt (ein statisches Objekt wie z.B. eine Wand oder ein dynamisches Objekt wie z.B. ein anderes Fahrzeug) in der Umgebung der Energiestation, insbesondere Information in Bezug auf ein an den Stellplatz der Energiestation angrenzendes Objekt.
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Die Geometrieinformation kann somit anzeigen, welche ein oder mehreren geometrischen Beschränkungen in Bezug auf einen Energiezufuhrvorgang an der Energiestation bestehen. Die Geometrieinformation kann sich dabei auf zwei Dimensionen (2D), etwa Breiten- und Längeninformation, oder auf drei Dimensionen (3D), etwa mit zusätzlicher Höheninformation, beziehen.
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Die Vorrichtung ist ferner eingerichtet, einen Energiezufuhrvorgang des Energiespeichers des Fahrzeugs an der Energiestation auf Basis der ermittelten Geometrieinformation zu unterstützen. Dabei kann insbesondere auf Basis der Geometrieinformation ermittelt werden, ob aufgrund der ein oder mehreren geometrischen Beschränkungen der Energiestation ein Energiezufuhrvorgang des Fahrzeugs an der Energiestation überhaupt möglich ist. Alternativ oder ergänzend kann eine Positionierung des Fahrzeugs an der Energiestation ermittelt werden, durch die ein möglichst komfortabler und/oder zuverlässiger Energiezufuhrvorgang ermöglicht wird. Ferner kann das tatsächliche Abstellen des Fahrzeugs an der Energiestation und/oder das tatsächliche Koppeln der Energieschnittstellen unterstützt werden (z.B. durch die Ausgabe eines Hinweises an den Nutzer des Fahrzeugs). Durch die Berücksichtigung der Geometrieinformation wird somit ein komfortabler und zuverlässiger Energiezufuhrvorgang ermöglicht.
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Das Fahrzeug und die Energiestation können jeweils eine Energieschnittstelle (z.B. einen Ladeanschluss bzw. einen Tankstutzen oder einen Ladestecker bzw. eine Zapfpistole) für die Übertragung des Energieträgers von der Energiequelle der Energiestation zu dem Energiespeicher des Fahrzeugs umfassen.
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Die Vorrichtung kann eingerichtet sein, auf Basis der Geometrieinformation zu ermitteln, ob es aufgrund der Anordnung der Energieschnittstelle des Fahrzeugs an dem Fahrzeug und aufgrund der Anordnung der Energieschnittstelle der Energiestation an der Energiequelle möglich ist oder nicht, einen Energiezufuhrvorgang an der Energiestation durchzuführen. Es kann somit in präziser Weise eine Auswahl von ein oder mehreren Energiestationen ermittelt werden, die für einen Energiezufuhrvorgang überhaupt infrage kommen.
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Alternativ oder ergänzend kann die Vorrichtung eingerichtet sein, auf Basis der Geometrieinformation eine Positionierung des Fahrzeugs an der Energiestation für einen Energiezufuhrvorgang an der Energiestation zu ermitteln, die es ermöglicht, die Energieschnittstelle der Energiestation mit der Energieschnittstelle des Fahrzeugs zu koppeln, insbesondere mechanisch zu verbinden. So können der Komfort und die Zuverlässigkeit eines Energiezufuhrvorgangs in besonderer Weise erhöht werden.
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Die Vorrichtung kann somit eingerichtet sein, auf Basis der Geometrieinformation zumindest eine Positionierung des Fahrzeugs an der Energiestation für einen Energiezufuhrvorgang an der Energiestation zu ermitteln. Es kann dann veranlasst werden, dass das Fahrzeug gemäß der ermittelten Positionierung an der Energiestation abgestellt wird. Insbesondere kann die Vorrichtung eingerichtet sein, in Abhängigkeit von der ermittelten Positionierung des Fahrzeugs eine Fahrroute ausgehend von der aktuellen Position des Fahrzeugs bis zu der Energiestation zu ermitteln. Alternativ oder ergänzend kann die Vorrichtung eingerichtet sein, in Abhängigkeit von der ermittelten Positionierung des Fahrzeugs ein oder mehrere (akustische und/oder optische) Hinweise in Bezug darauf zu ermitteln (und ggf. auszugeben), wie das Fahrzeug an der Energiestation abgestellt werden sollte und/oder wie die Leitung zur Übertragung des Energieträgers von der Energiestation an das Fahrzeug angeordnet werden sollte. So kann der Nutzer des Fahrzeugs in besonders komfortabler Weise bei der Durchführung eines Energiezufuhrvorgangs unterstützt werden.
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Die Vorrichtung kann eingerichtet sein, Fahrzeuginformation in Bezug auf die Anordnung der Energieschnittstelle für den Energieträger an dem Fahrzeug) zu ermitteln. Die Energieschnittstelle kann z.B. an der Front, an dem Heck, auf der Fahrerseite und/oder an der Beifahrerseite angeordnet sein. Der Energiezufuhrvorgang des Energiespeichers des Fahrzeugs an der Energiestation kann dann auch auf Basis der ermittelten Fahrzeuginformation unterstützt werden. Durch die Berücksichtigung von Fahrzeuginformation können die Zuverlässigkeit und der Komfort von Energiezufuhrvorgängen weiter erhöht werden.
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Die Vorrichtung kann eingerichtet sein, auf Basis der Geometrieinformation ein oder mehrere Kriterien zu überprüfen. Beispielhafte Kriterien sind:
- • ob der Stellplatz der Energiestation ausreichend groß zum Abstellen des Fahrzeugs ist;
- • ob das Fahrzeug in einer für die Energiestation vorgegebenen Ausrichtung an der Energiestation abgestellt werden kann;
- • ob das Fahrzeug derart an der Energiestation abgestellt werden kann, dass zwischen der Energiequelle der Energiestation und der Energieschnittstelle des Fahrzeugs die Leitung zur Übertragung des Energieträgers angeordnet werden kann, und/oder
- • ob das Fahrzeug derart an der Energiestation abgestellt werden kann, dass weiterhin ein Zugang zu dem Fahrzeug oder aus dem Fahrzeug möglich ist.
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Auf Basis der ein oder mehreren überprüften Kriterien kann dann entschieden werden, ob die Energiestation für einen Energiezufuhrvorgang des Fahrzeugs geeignet ist oder nicht.
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Die Vorrichtung kann eingerichtet sein, für eine Mehrzahl von unterschiedlichen Energiestationen jeweils Geometrieinformation zu ermitteln. Des Weiteren kann die Vorrichtung eingerichtet sein, auf Basis der Geometrieinformation der Mehrzahl von unterschiedlichen Energiestationen eine Liste mit ein oder mehreren Energiestationen aus der Mehrzahl von unterschiedlichen Energiestationen zu ermitteln, an denen das Fahrzeug derart positioniert werden kann, dass ein Energiezufuhrvorgang des Energiespeichers des Fahrzeugs möglich ist. Die Liste mit ein oder mehreren Energiestationen kann dann dem Nutzer zur Auswahl angeboten werden. So kann der Komfort des Nutzers weiter erhöht werden.
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Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein (Straßen-)Kraftfahrzeug (insbesondere ein Personenkraftwagen oder ein Lastkraftwagen oder ein Bus oder ein Motorrad) beschrieben, das die in diesem Dokument beschriebene Vorrichtung umfasst.
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Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zur Unterstützung eines Energiezufuhrvorgangs eines Energiespeichers eines Fahrzeugs an einer Energiestation beschrieben. Das Verfahren umfasst das Ermitteln von Geometrieinformation in Bezug auf ein oder mehrere geometrische Eigenschaften der Energiestation. Des Weiteren umfasst das Verfahren das Unterstützen eines Energiezufuhrvorgangs des Energiespeichers des Fahrzeugs an der Energiestation auf Basis der ermittelten Geometrieinformation.
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Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Software (SW) Programm beschrieben. Das SW Programm kann eingerichtet werden, um auf einem Prozessor (z.B. auf einem Steuergerät eines Fahrzeugs) ausgeführt zu werden, und um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Verfahren auszuführen.
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Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Speichermedium beschrieben. Das Speichermedium kann ein SW Programm umfassen, welches eingerichtet ist, um auf einem Prozessor ausgeführt zu werden, und um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Verfahren auszuführen.
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Es ist zu beachten, dass die in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme sowohl alleine, als auch in Kombination mit anderen in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systemen verwendet werden können. Des Weiteren können jegliche Aspekte der in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systemen in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden. Insbesondere können die Merkmale der Ansprüche in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden.
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Im Weiteren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Dabei zeigen
- 1a beispielhafte Komponenten eines Fahrzeugs;
- 1b beispielhafte Anordnungen einer Energieschnittstelle an einem Fahrzeug;
- 1c eine beispielhafte Energiestation;
- 3 bis 4 beispielhafte Anordnungen von Fahrzeugen an Energiestationen; und
- 5 ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zur Unterstützung eines Fahrzeugs bei einem Energiezufuhrvorgang.
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Wie eingangs dargelegt, befasst sich das vorliegende Dokument mit der Erhöhung der Zuverlässigkeit und/oder des Komforts von Energiezufuhrvorgängen eines Fahrzeugs. Im Folgenden wird als Beispiel für einen Energiezufuhrvorgang auf einen elektrischen Ladevorgang eingegangen. Es sei darauf hingewiesen, dass die in diesem Dokument für einen elektrischen Ladevorgang beschriebenen Aspekte allgemein für einen Energiezufuhrvorgang anzuwenden sind. Insbesondere können die Begriffe
- • Ladevorgang allgemein durch Energiezufuhrvorgang;
- • Ladestation allgemein durch Energiestation;
- • Ladeanschluss allgemein durch Energieschnittstelle des Fahrzeugs;
- • Ladestecker allgemein durch Energieschnittstelle der Energiestation; und/oder
- • elektrische Energie bzw. Strom allgemein durch Energieträger;
ersetzt werden.
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1a zeigt beispielhafte Komponenten eines Fahrzeugs 100, das einen (elektrischen) Energiespeicher 104 zur Speicherung von (elektrischer) Energie für den Betrieb, insbesondere für den Antrieb, des Fahrzeugs 100 aufweist. Der Energiespeicher 104 kann über einen Ladeanschluss 105 des Fahrzeugs 100 geladen werden.
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Das Fahrzeug 100 kann eine Benutzerschnittstelle 102 umfassen, über die dem Nutzer des Fahrzeugs 100 z.B. eine Liste von Ladestationen in der Umgebung des Fahrzeugs 100 angezeigt werden kann (z.B. im Rahmen eines Navigationssystems). Ferner kann dem Nutzer Information in Bezug auf eine Ladestation bereitgestellt werden (wie z.B. der Typ des Ladesteckers der Ladestation und/oder die mögliche Ladeleistung der Ladestation). Information über eine Ladestation kann z.B. von einer Zentraleinheit 110 (etwa von einem Backend-Server) über eine (drahtlose) Kommunikationsverbindung 106 und über eine Kommunikationseinheit 103 des Fahrzeugs 100 bereitgestellt werden.
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Eine (Steuer-) Vorrichtung 101 des Fahrzeugs 100 kann eingerichtet sein, die Information über die ein oder mehrere Ladestation von der Zentraleinheit 110 zu beziehen und zu bewirken, dass die Information über die Benutzerschnittstelle 102 des Fahrzeugs 100 ausgegeben wird. Ferner kann das Fahrzeug 100 zu einer von dem Nutzer ausgewählten Ladestation geroutet werden.
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Wie in 1b beispielhaft dargestellt, kann der Ladeanschluss 105 des Fahrzeugs 100 an unterschiedlichen Stellen des Fahrzeugs 100 angeordnet sein. Beispielsweise kann der Ladeanschluss 105 an der Front, am Heck oder an einer Seite (z.B. der Fahrerseite oder der Beifahrerseite) des Fahrzeugs 100 angeordnet sein.
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Ferner kann, wie beispielhaft in 1c dargestellt, eine Ladestation 120 unterschiedlich aufgebaut sein. Eine Ladestation 120 kann z.B. ein oder mehrere bauliche Begrenzungen bzw. Objekt 124 (z.B. eine Mauer) an einem Stellplatz 123 zum Laden eines Fahrzeugs 100 aufweisen. Außerdem kann der Stellplatz 123 ein oder mehrere geometrische Eigenschaften (z.B. Breite, Länge, Flächengröße, etc.) aufweisen. Die Ladesäule 121 (d.h. die Energiequelle) der Ladestation 120 kann an unterschiedlichen Positionen relativ zu dem Stellplatz 123 angeordnet sein. Außerdem kann die von der Ladesäule 121 ausgehende (Lade-) Leitung 122 eine bestimmte Länge aufweisen.
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Eine Ladestation 120 kann somit ein oder mehrere geometrische Eigenschaften aufweisen, die einen Einfluss darauf haben, ob und ggf. wie ein Fahrzeug 100 an der Ladestation 120 geladen werden kann. Die ein oder mehreren Eigenschaften einer Ladestation 120 können als Geometrieinformation in Bezug auf die Ladestation 120 in der Zentraleinheit 110 und/oder auf einer Speichereinheit des Fahrzeugs 100 gespeichert sein, und bei der Auswahl einer geeigneten Ladestation 120 für einen Ladevorgang und/oder bei der Durchführung eines Ladevorgangs berücksichtigt werden.
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Die (Steuer-) Vorrichtung 101 des Fahrzeugs 100 kann eingerichtet sein, Geometrieinformation in Bezug auf eine Ladestation 120 zu ermitteln. Des Weiteren kann die Vorrichtung 101 eingerichtet sein, auf Basis der Geometrieinformation zu bestimmen, ob es (geometrisch) möglich ist, an der Ladestation 120 einen Ladevorgang des Fahrzeugs 100 durchzuführen. Zu diesem Zweck kann auch Fahrzeuginformation in Bezug auf die Anordnung des Ladeanschlusses 105 an dem Fahrzeug 100 berücksichtigt werden.
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Die Vorrichtung 101 kann ferner eingerichtet sein, auf Basis der Geometrieinformation (und ggf. auf Basis der Fahrzeuginformation) eine Ausrichtung des Fahrzeugs 100 an der Ladestation 120 zu ermitteln. Die Ausrichtung des Fahrzeugs 100 kann dabei ermittelt werden, um es dem Nutzer des Fahrzeugs 100 zu ermöglichen, den Ladestecker der Ladestation 120 in zuverlässiger und komfortabler Weise an den Ladeanschluss 105 des Fahrzeugs 100 anzuschließen.
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2 zeigt auf der linken Seite ein Fahrzeug 100 mit einem heckseitigen Ladeanschluss 105. Für dieses Fahrzeug 100 kann ermittelt werden, dass das Fahrzeug 100 rückwärts auf dem Stellplatz 123 abgestellt werden sollte, um den Ladestecker der Ladestation 120 an den Ladeanschluss 105 anschließen zu können. Das Fahrzeug 100 auf der rechten Seite weist einen frontseitigen Ladeanschluss 105 auf, und es kann daher ermittelt werden, dass das Fahrzeug 100 für einen Ladevorgang vorwärts auf den Stellplatz 123 fahren sollte.
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3a zeigt ein Fahrzeug 100 mit einem seitlichen, heckseitigen Ladeanschluss 105, das vorwärts auf den Stellplatz 123 einer Ladestation 120 gefahren wurde. Die Leitung 122 der Ladestation 120 wäre ausreichend lang, um zum Anschluss des Ladesteckers entlang der rechten Seite des Fahrzeugs 100 geführt zu werden. An der rechten Seite des Fahrzeugs 100 ist jedoch eine bauliche Begrenzung 124 (z.B. eine Wand) angeordnet, so dass es für den Nutzer des Fahrzeugs 100 nicht oder nur schwer möglich ist, die Leitung 122 zwischen der Begrenzung 124 und dem Fahrzeug 100 zu platzieren. Andererseits ist die Leitung 122 nicht lang genug, um die Leitung 122 an der linken Seite des Fahrzeugs 100 vorbei bis zu dem Ladeanschluss 105 zu führen.
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Die Vorrichtung 101 des Fahrzeugs 100 kann eingerichtet sein, auf Basis der Geometrieinformation für die in 3a dargestellte Ladestation 120 zu ermitteln, dass das Fahrzeug 100 rückwärts auf dem Stellplatz 123 abgestellt werden sollte (wie in 3b dargestellt), um einen zuverlässigen und komfortablen Ladevorgang an der Ladestation 120 zu ermöglichen.
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4 zeigt eine beispielhafte Ladestation 120 mit zwei Ladeplätzen 123, die von einer Ladesäule 121 aus bedient werden können. Für das auf der rechten Seite dargestellte Fahrzeug 100 ist kein Ladevorgang möglich, da die Leitung 122 zu kurz ist, um zu dem frontseitigen Ladeanschluss 105 des Fahrzeugs 100 zu gelangen. Auf Basis der Geometrieinformation zu der Ladestation 120 und unter Berücksichtigung der Fahrzeuginformation für das Fahrzeug 100 kann im Vorfeld ermittelt werden, dass das Fahrzeug 100 derart auf dem Stellplatz 123 abgestellt werden sollte, dass die Front des Fahrzeugs 100 in Richtung zu der Ladesäule 121 zeigt. So kann ein komfortabler und zuverlässiger Ladevorgang ermöglicht werden.
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Die in diesem Dokument beschriebene Vorrichtung 101 kann somit eingerichtet sein, ein oder mehrere geometrische Rahmenbedingungen (d.h. Geometrieinformation) bei der Auswahl von Lademöglichkeiten zu berücksichtigen. Ferner kann eine Handlungsempfehlung für den Fahrer eines Fahrzeugs 100 bzw. für ein autonomes Fahrzeug 100 abgeleitet werden. Die in diesem Dokument beschriebenen Maßnahmen können (ganz oder teilweise) auf verschiedenen Systemen ausgeführt werden, z.B. in einem Fahrzeug 100, auf einem mobilen Endgerät eines Nutzers eines Fahrzeugs 100 und/oder auf einem Backend-Server 110.
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Wenn ein Fahrzeug 100 an einer Ladestation 120 aufgeladen werden soll, dann muss das Fahrzeug 100 mit einem Kabel 122 mit der Ladestation 120, insbesondere mit der Ladesäule 121, verbunden werden. Diese Aufgabe kann, je nachdem wie das Fahrzeug 100 relativ zu der Ladestation 120 bzw. zu ein oder mehreren Objekten 124 in der Umgebung der Ladestation 120 geparkt wurde, unmöglich sein bzw. deutlich erschwert sein. Durch die Berücksichtigung von Geometrieinformation in Bezug auf die Ladestation 120 kann eine geeignete Ausrichtung bzw. Positionierung des Fahrzeugs 100 an der Ladestation 120 ermittelt werden.
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Die Geometrieinformation für eine Ladestation 120 kann z.B. aus einer Datenbank von einem Server 110 abgerufen werden. Die Geometrieinformation kann zumindest teilweise statisch und/oder zumindest teilweise dynamisch sein (und kann bei einer Änderung aktualisiert werden).
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Die Geometrieinformation für eine Ladestation 120 kann anzeigen bzw. umfassen:
- • Weist die Ladestation 120 ein fest installiertes Ladekabel 122 auf oder nicht?
- • Muss ein im Fahrzeug 100 mitgeführtes Ladekabel 122 genutzt werden?
- • Welche Länge hat das jeweilige Kabel 122?
- • Welche Flexibilität und/oder welchen minimalen Biegeradius hat das jeweilige Kabel 122?
- • Welche Abmessungen hat der zur Ladestation 120 gehörige Stellplatz 123?
- • Wie ist die Ladesäule 121 relativ zu dem dazugehörigen Stellplatz 123 positioniert und orientiert?
- • Welche ein oder mehreren Objekte 124 befinden sich in der Nähe des Stellplatzes 123 bzw. der Ladesäule 121? Dies umfasst statische Objekte, wie z.B. Wände, und/oder dynamische Objekte, wie z.B. ein anderes geparktes Fahrzeug;
- • In welchen ein oder mehreren Bereichen darf in der Nähe des Stellplatzes 123 kein Kabel 122 liegen (z.B. zur Bereitstellung eines Fluchtweges)?
- • Muss in einer gewissen Fahrtrichtung auf dem Stellplatz 123 geparkt werden?
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Des Weiteren kann Information (insbesondere Fahrzeuginformation) in Bezug auf das Fahrzeug 100 ermittelt und ggf. berücksichtigt werden:
- • Welche Abmessungen (Breite, Länge, Höhe) bzw. welche Außenkontur (2D, 3D-Modell) weist das Fahrzeug 100 auf?
- • Welche Breite wird zum Aussteigen aus dem Fahrzeug 100 benötigt (z.B. basierend auf der Türgeometrie)?
- • Wo ist der Ladeanschluss 105 am Fahrzeug 100 positioniert?
- • Wie viele Personen befinden sich im Fahrzeug 100, und ggf. wo sitzen diese?
- • Welche ein oder mehreren Personen sind dies (z.B. Kinder, die nicht selbst aussteigen können, sondern aus dem Fahrzeug 100 gehoben werden müssen)?
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Auf der Suche nach einer geeigneten Ladestation 120 können zunächst potentiell in Frage kommende Ladestationen 120 auf Basis von Kriterien wie Verfügbarkeit, Entfernung, Preis, Ladeleistung, Steckertyp, etc. selektiert bzw. ausgefiltert werden.
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Es kann somit, ggf. basierend auf einer Vorauswahl, eine Liste von möglichen Ladestationen 120 bereitgestellt werden. Es kann dann für alle Ladestationen 120 aus der Liste von möglichen Ladestationen 120 jeweils geprüft werden, ob eine Fahrzeug-Position und/oder Fahrzeug-Orientierung (d.h. eine Fahrzeug-Positionierung) existiert, welche z.B. alle oder einen Teil der folgenden Kriterien erfüllen:
- • das Fahrzeug 100 befindet sich innerhalb der Begrenzung des Stellplatzes 123 der Ladestation 120,
- • eine eventuell vorgegebene Ausrichtung des Fahrzeugs 100 wird eingehalten;
- • das Kabel 122 kann so verlegt werden, dass das Fahrzeug 100 mit der Ladesäule 121 verbunden werden kann, d.h. z.B.
- ◯ das Kabel 122 ist lang genug;
- ◯ das Kabel 122 liegt nur in einem dafür zulässigen Bereich;
- ◯ ein minimal zulässiger Kabelbiegeradius wird eingehalten;
- ◯ ein errechneter Kabelverlauf kann mit dem Kabel 122 realisiert werden (bspw. Flexibilität des Kabels ist ausreichend); und/oder
- ◯ es können in der ermittelten Position und/oder Orientierung des Fahrzeugs 100 alle Personen (bzw. eventuell nur der Fahrer) aus dem Fahrzeug 100 aussteigen bzw. es ist weiterhin der Zugang zu dem Fahrzeug 100 möglich.
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Die Ermittlung einer geeigneten Fahrzeugposition und/oder Fahrzeugorientierung kann in unterschiedlichen Dimensionen (insbesondere 2D oder 3D) erfolgen. Dabei können ggf. unterschiedliche Positionen und/oder Orientierungen relativ zu der betrachteten Ladestation 120, relativ zu der Stellplatzbegrenzung und/oder relativ zu einem Umgebungsobjekt 124 ausgewählt werden. Es kann dann für jede Position und/oder Orientierung (d.h. für jede betrachtete Positionierung) des Fahrzeugs 100 zumindest ein möglicher Kabelverlauf zwischen Ladesäule 121 und Ladeanschluss 105 des Fahrzeugs 100 ermittelt werden. Dabei kann z.B. ein Modell zur Simulation von flexiblen Körpern eingesetzt werden. Jede (ggf. zufällig) betrachtete Fahrzeugposition und/oder oder Fahrzeugorientierung kann dann basierend auf dem ermittelten Kabelverlauf und ggf. unter Berücksichtigung der o.g. Kriterien bewertet werden.
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Wenn ein bestimmtes Abbruchkriterium erfüllt ist (z.B. maximale Anzahl von geprüften Positionen und/oder Orientierungen, Identifizieren einer möglichen Position und/oder Orientierung, maximal mögliche Rechenzeit) kann die Suche nach einer geeigneten Position und/oder Orientierung des Fahrzeugs 100 beendet werden.
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Wenn für eine Ladestation 120 keine valide Position und/oder Orientierung des Fahrzeugs 100 ermittelt werden kann, so kann diese Ladestation 120 aus der Liste von möglichen Ladestationen 120 verworfen werden.
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Die ein oder mehreren Ladestationen 120, für die jeweils zumindest eine valide Position und/oder Orientierung des Fahrzeugs 100 für die jeweilige Ladestation 120 ermittelt werden kann, können dem Nutzer des Fahrzeugs 100 in einer Liste mit ein oder mehreren validen Ladestationen 120 zur Auswahl angeboten werden. Die ein oder mehreren validen Ladestationen 120 können in Abhängigkeit von ein oder mehreren Metriken sortiert werden, z.B. in Abhängigkeit davon,
- • wie viele unterschiedliche valide Positionen und/oder Orientierungen gefunden wurden; und/oder
- • wie groß die Distanz zwischen Ladesäule 121 und Ladeanschluss 105 am Fahrzeug 100 ist.
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Der Nutzer kann dann eine Ladestation 120 auswählen. Die ermittelte Position und/oder Orientierung des Fahrzeugs 100 für die ausgewählte Ladestation 120 kann dann für die Routenführung zu der ausgewählten Ladestation 120 verwendet werden. Beispielsweise kann die Routenführung so gewählt werden, dass das Fahrzeug 100 aus einer Fahrtrichtung an der Ladestation 120 ankommt, die möglichst wenig Rangieren des Fahrzeugs 100 erfordert, um an der ermittelten Position und/oder gemäß der ermittelten Orientierung an der Ladestation 120 zu parken.
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Ferner kann der Fahrer des Fahrzeugs 100 (z.B. durch Ausgabe von ein oder mehreren Hinweisen) beim Einparken an der Ladestation 120 und/oder beim Anschließen des Ladekabels 122 unterstützt werden. Die ein oder mehreren Hinweise können grafisch (z.B. eine Anzeige dahingehend, wie einzuparken ist und/oder wie das Kabel 122 verlegt werden sollte) und/oder akustisch ausgegeben werden.
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5 zeigt ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften (ggf. Computerimplementierten) Verfahrens 500 zur Unterstützung eines Energiezufuhrvorgangs (insbesondere eines Ladevorgangs) eines Energiespeichers 104 eines (Kraft-) Fahrzeugs 100 an einer Energiestation 120 (insbesondere an einer Ladestation). Das Verfahren 500 umfasst das Ermitteln 501 von Geometrieinformation in Bezug auf ein oder mehrere geometrische Eigenschaften der Energiestation 120. Die Geometrieinformation kann insbesondere die Position der Energiequelle 121, die Länge der Leitung 122 und/oder die Größe des Stellplatzes 123 der Energiestation 120 anzeigen.
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Das Verfahren 500 umfasst ferner das Unterstützen 502 eines Energiezufuhrvorgangs des Energiespeichers 104 des Fahrzeugs 100 an der Energiestation 120 auf Basis der ermittelten Geometrieinformation. Die Geometrieinformation kann insbesondere dafür genutzt werden, um zu überprüfen, ob (aus geometrischer Sicht) überhaupt ein Energiezufuhrvorgang an der Energiestation 120 möglich ist. Ferner kann eine (möglichst komfortable) Positionierung (d.h. Position und/oder Orientierung) des Fahrzeugs 100 an der Energiestation 120 ermittelt werden. Ferner kann das tatsächliche Abstellen des Fahrzeugs 100 an der Energiestation 120 gemäß der ermittelten Positionierung (durch automatisiertes Fahren und/oder durch die Ausgabe eines Hinweises) unterstützt werden.
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Durch die in diesem Dokument beschriebenen Maßnahmen können der Komfort und/oder die Zuverlässigkeit von Ladevorgängen (allgemein von Energiezufuhrvorgängen) eines Fahrzeugs 100 erhöht werden.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere ist zu beachten, dass die Beschreibung und die Figuren nur beispielhaft das Prinzip der vorgeschlagenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme veranschaulichen sollen.