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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Navigationssystems und ein Navigationssystem für ein Kraftfahrzeug mit einem Kartenmodul, das eine topografische Karte umfasst, einer Ausgabeeinrichtung und einer Routenermittlungseinrichtung, wobei die Routenermittlungseinrichtung mit dem Kartenmodul und der Ausgabeeinrichtung verbunden ist.
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Stand der Technik
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Aus der
US 2006/0175859 A1 ist eine Vorrichtung zur automatischen Abdimmung der Sonne auf einer Windschutzscheibe bekannt, die ein Steuergerät umfasst, das eine an der Windschutzscheibe angebrachte Verdunklungseinrichtung betätigt. Dabei ist das Steuergerät mit einem Navigationssystem verbunden, das die Position und die Richtung des Fahrzeugs bestimmt. Anhand der Position wird ein Sonnenstand bestimmt. Das Steuergerät ist dabei ausgelegt, die Verdunklungseinrichtung im Bereich der Windschutzscheibe so anzusteuern, dass der Bereich der herein scheinenden Sonne abgedunkelt wird, der auf eine Augenpartie des Fahrers trifft, um so eine Blendung des Fahrzeugführers zu vermeiden.
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Ferner ist aus der
US 2007/0112475 A1 eine Vorrichtung bekannt, die ausgelegt ist, die im Fahrzeug vorhandenen Energieressourcen effizient zu nutzen. Dazu werden Informationen über die Umgebung des Fahrzeugs, Betriebsinformationen und Fahrerbefehle und optionale Parameter über das Fahrzeug gesammelt. Um die Energieressourcen effizient zu nutzen, wird eine Zielführungsroute von einer Position des Fahrzeugs zu einem Ziel vorgeschlagen, bei der der Energieaufwand zur Erreichung dieses Ziels mit berücksichtigt wird. Der Energieaufwand wird auch anhand von Wetterbedingungen, wie der Windgeschwindigkeit sowie durch einen möglichen Energieeintrag durch regeneratives Bremsen ermittelt.
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Ferner sind Fahrzeuge gemäß http://de.wikipedia.org/wiki/World-Solar-Chalange bekannt, die einen Energieeintrag mittels Solarmodulen, die an dem Fahrzeug angeordnet sind, aufweisen. Diese Fahrzeuge treten beispielsweise bei der World-Solar-Challenge an, um von einem Startpunkt zu einem Zielpunkt mittels der über Solarmodule erzeugten Energie zu gelangen.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Navigationssystem und ein verbessertes Verfahren für ein Navigationssystems bereitzustellen.
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Offenbarung der Erfindung
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Navigationssystem gemäß Anspruch 1 und ein Verfahren gemäß Anspruch 7 sowie durch ein Computerprogramm gemäß Anspruch 12 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass ein verbessertes Navigationssystem und ein Verfahren für ein Navigationssystem dadurch zur Verfügung gestellt werden können, dass das Navigationssystem ein Kartenmodul mit einer topografischen Karte, eine Ausgabeeinrichtung, eine Routenermittlungseinrichtung und ein Berechnungsmodul umfasst, wobei die Routenermittlungseinrichtung mit dem Kartenmodul und dem Berechnungsmodul verbunden ist. Das Berechnungsmodul ist ausgelegt, zu einer Kartenposition einen Sonnenstand zu ermitteln und die Routenermittlungseinrichtung ermittelt eine Zielführungsroute von einem Startpunkt zu einem Zielpunkt unter Berücksichtigung des Sonnenstandes. Die Zielführungsroute wird mittels der Ausgabeeinrichtung einem Nutzer bereitgestellt.
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Auf diese Weise kann dem Nutzer eine Zielführungsroute bereitgestellt werden, die eine Abschattung des Fahrzeugs von der Sonne, z. B. durch Gebäude oder Wald vermeidet. Dies hat den Vorteil, dass dem Wunsch von Cabriofahrern bevorzugterweise mit geöffnetem Fahrzeug in der Sonne zu fahren, Rechnung getragen werden kann und ferner Fahrzeuge mit auf dem Fahrzeug angeordneten Solarmodulen einen erhöhten Energieeintrag während der Fahrt aufweisen.
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In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird bei der Ermittlung der Zielführungsroute eine Ausrichtung des Fahrzeugs zum Sonnenstand berücksichtigt.
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Auf diese Weise kann beispielsweise eine Blendung des Fahrzeugführers vermieden werden und/oder der Energieeintrag durch eine zum Sonnenstand günstige Ausrichtung der auf dem Fahrzeug angeordneten Solarmodule optimiert werden.
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In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Routenermittlungseinrichtung mit einem Energieaufwandsmodul verbunden. Das Energieaufwandsmodul ermittelt einen Energieverbrauch des Fahrzeugs zum Abfahren der von der Routenermittlungseinrichtung bereitgestellten möglichen Fahrtroute und gleichzeitig einen Energieeintrag des Solarmoduls auf dem Fahrzeug für wenigstens eine von der Routenermittlungseinrichtung ermittelte Fahrtroute. Dabei ist die Routenermittlungseinrichtung ausgelegt, die Fahrtroute auszuwählen, deren Energieaufwand aus Energieverbrauch des Fahrzeugs zum Abfahren der Fahrtroute und dem Energieeintrag auf der Fahrtroute am geringsten ist. Auf diese Weise kann eine Fahrtroute bereitgestellt werden, die besonders wenig Energieaufwand benötigt.
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In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ermittelt das Berechnungsmodul eine Abschattung des Fahrzeugs und/oder des Solarmoduls des Fahrzeugs von der Sonne anhand einer in der Karte des Kartenmoduls hinterlegten Topografie für jede auf der Karte mögliche Kartenposition und den für die Kartenposition entsprechenden Sonnenstand.
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In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist eine Sende- und/oder eine Empfangseinrichtung mit der Routenermittlungseinrichtung gekoppelt. Die Sende- und/oder Empfangseinrichtung empfängt Informationen über eine Wetterprognose für eine mögliche Zielführungsroute, wobei das Energieaufwandsmodul mit der Empfangseinrichtung verbunden ist und die empfangene Wetterprognose bei der Ermittlung des Energieaufwandes für die Zielführungsroute berücksichtigt. Auf diese Weise kann die Abschattung des Fahrzeugs bzw. der Solarmodule des Fahrzeugs bzw. der mögliche Energieeintrag der Solarmodule genauer ermittelt werden, um so zuverlässig die umweltfreundlichste Zielführungsroute bereitzustellen.
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In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung schlägt die Routenermittlungseinrichtung auf Grundlage des Verlaufes des Sonnenstandes an einem Stellplatz, an dem das Fahrzeug abgestellt werden soll, eine Ausrichtung des Fahrzeugs auf dem Stellplatz vor. Auf diese Weise kann der Energieeintrag des abgestellten Fahrzeugs auf dem Stellplatz an den Solarmodulen maximiert werden.
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In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das Verfahren für ein Navigationssystem als Computerprogramm mit Programmcode ausgeführt, wenn das Programm in einem Computer ausgeführt wird und/oder der Programmcode auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert ist. Durch die Verwendung von maschinenlesbaren Trägern, wie Flash-Speichern, RAM-Speichern, ROM-Speichem und/oder CD/DVD-Speichern kann das Navigationssystem und/oder das Verfahren für ein Navigationssystem kostengünstig und einfach ausgeführt und abgespeichert werden.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Figuren näher erläutert. Dabei zeigen:
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1 eine symbolische Darstellung eines Navigationssystems;
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2 eine Darstellung eines Sonnenstandes am Stuttgarter Stadtplatz;
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3 ein Diagramm mit mehreren Tagbögen an einem Standort; und
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4 eine symbolische Darstellung einer topografischen Karte mit einem Tagbogen.
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1 zeigt eine symbolische Darstellung eines Navigationssystems 10. Das Navigationssystem 10 umfasst eine Routenermittlungseinrichtung 6, ein Kartenmodul 1, ein Energieaufwandsmodul 7, eine Positionsbestimmungseinrichtung 12, ein Berechnungsmodel 2 und eine Sende- und/oder Empfangseinrichtung 3. Die Routenermittlungseinrichtung 6 ist mit dem Kartenmodul 1, dem Energieaufwandsmodul 7, der Positionsbestimmungseinrichtung 12, dem Berechnungsmodul 2, der Sende- und/oder Empfangseinrichtung 8 und der Ein- und/oder Ausgabeeinrichtung 3 verbunden. Das Energieaufwandsmodul 7 ist mit wenigstens einem Sensor 11, dem Kartenmodul 1 sowie mit dem Berechnungsmodul 2 verbunden. Das Berechnungsmodul 2 ist zusätzlich ebenso mit dem Kartenmodul 1 verbunden.
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Die Positionsbestimmungseinrichtung 12 ist ausgelegt, anhand von empfangenen GPS-Signalen eine Position des Navigationssystems 10 zu bestimmen. Die bestimmte Position kann dazu genutzt werden, die Position des Fahrzeugs auf einer im Kartenmodul 1 abgelegten topografischen Karte zu bestimmen. Die topografische Karte weist zahlreiche Informationen auf, wie beispielsweise Straßenarten, Steigungen/Gefälle von Straßen, Bebauungen von Flächen sowie Informationen über die Höhe der Bebauungen und/oder weitere Informationen über die Nutzung von Flächen z. B. als Ackerfeld, Wald oder Industrieflächen.
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Die Sende- und/oder Empfangseinrichtung ist ausgelegt, eine Datenverbindung zu einer weiteren außerhalb des Fahrzeugs angeordneten Sende- und/oder Empfangseinrichtung aufzubauen, um Informationen über eine Wetterprognose, Verkehrsströme, Stauungen oder Straßensperren zu empfangen. Die Ein- und/oder Ausgabeeinrichtung 3 stellt einem Nutzer die Position des Fahrzeugs auf der Karte dar. Ferner kann die Ein- und/oder Ausgabeeinrichtung 3 dazu genutzt werden, eine Zielführung von einem Startpunkt A zu einem Zielpunkt B zu aktivieren und anzuzeigen. Die Routenermittlungseinrichtung 6 ist dabei ausgelegt, eine Zielführung von dem Startpunkt A zu dem Zielpunkt B anhand der topografischen Karte des Kartenmoduls 1 zu ermitteln.
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2 zeigt eine Darstellung mehrerer Tagbögen 105, 106 am symbolisch dargestellten Stuttgarter Marktplatz in Abhängigkeit der Uhrzeit und des Datums bei einem festen ersten Standort 115. Ferner ist anhand der Tagbögen 105, 106 ein Sonnenstand 181 aufgezeigt. Dabei wird unter dem Sonnenstand die Position einer Sonne am Himmel an einem Standort zu einem Datum und einer Uhrzeit verstanden. Der Verlauf des Sonnenstandes 181 über einen Tag an dem Standort 115 bildet den Tagbogen 105, 106 aus. Ferner ist ein Horizont 107 dargestellt, der durch ein Gebäudeprofil verschiedener Gebäude 101, 102, 103, 104 geprägt ist. Der Sonnenstand 181 weist dabei zwischen einem ersten Tagbogen 105 des 21. Dezembers und einem zweiten Tagbogen 106 des 21. Junis eine erhebliche Streuung auf. Zwischen dem ersten Tagbogen 105 und dem zweiten Tagbogen 106 sind weitere Tagbögen 107 zu einem unterschiedlichen Datum dargestellt. Ein Sonnenhöhenwinkel an dem ersten Standort 115 ist bestimmt durch den Sonnenstand und einen Nullhorizont 114. Der maximal mögliche erste Sonnenhöhenwinkel über dem Nullhorizont 114 ist am 21. Dezember erheblich gegenüber dem zweiten Sonnenhöhenwinkel über dem Nullhorizont 114 am 21. Juni reduziert. Dies hat zur Folge, dass bei einem festen ersten Standort 115 ein zum ersten Standort 115 südlich angeordnetes Gebäude 101 eine Abschattung des ersten Standortes 115 in Abhängigkeit des Datums und der Uhrzeit bewirkt. Diese Abschattung wird entweder durch eine Veränderung des ersten Standorts 115 in Richtung Norden oder durch einen Aufenthalt zu einem anderen Datum und/oder einer anderen Uhrzeit vermieden. Jedoch kann ein Turm 104 auch am 21. Juni eine Abschattung des ersten Standortes 115 in einem kurzen Zeitintervall von etwa 1 Std. bewirken.
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3 zeigt ein Diagramm mit mehreren Tagbögen 105, 106 über einem zweiten Standort 116. Des Weiteren ist über der x-Achse eine Kontur eines Horizonts 107 aufgetragen. Zwischen einem ersten Tagbogen 105 am 21. Dezember und einem zweiten Tagbogen 106 am 21. Juni verlaufen die Tagbögen während eines Jahres. Während eines Tages wandert die Sonne entlang der Tagbögen 105, 106 von einem Sonnenaufgang 110, 111 zu einem Sonnenuntergang 112, 113. Dabei ist der Sonnenhöhenwinkel zwischen dem Sonnenuntergang 112, 113 und einem Nullhorizont 114 abhängig von den Tagbögen 105, 106 und somit von dem Standort, Datum und Uhrzeit. Dies hat zur Folge, dass ein dritter Sonnenhöhenwinkel bei einem Sonnenuntergang 113 beim zweiten Tagbogen 106 am 21. Juni unterschiedlich ist zu einem vierten Sonnenhöhenwinkel bei einem zweiten Sonnenuntergang 112 am 21. Dezember. Ebenso unterschiedlich verhält sich der Sonnenhöhenwinkel beim Sonnenaufgang 110, 111. Durch eine Veränderung des Standorts 115, 116 kann dabei der Sonnenhöhenwinkel reduziert werden, indem beispielsweise der Standort 115, 116 auf einen höher gelegenen Standort 115, 116 erhöht wird, um so länger einer direkten Sonneneinstrahlung ausgesetzt zu sein. Dies ist z. B. möglich, wenn das Fahrzeug 161 eine höher gelegene Straße als Fahrtroute nimmt, um so länger in der Sonne zu sein.
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4 zeigt eine symbolische Darstellung eines Kraftfahrzeugs 161 auf einer topografischen Karte 170 mit einem dritten Tagbogen 150. Die topografische Karte weist dabei unterschiedliche Straßen 120, ..., 128 auf. Ferner sind der Startpunkt A und der Zielpunkt B für eine Routenführung des Kraftfahrzeugs 161 angegeben. Um eine Route zu berechnen, ermittelt die Routenermittlungseinrichtung 6 anhand von topografischen Informationen aus der Karte mehrere mögliche Fahrtrouten vom Startpunkt A zum Zielpunkt B. Die Fahrtrouten können dabei nach Kriterien wie der kürzesten Wegstrecke, der kürzesten Fahrtroute oder der kürzesten Fahrtzeit ermittelt werden. Die Auswahl der möglichen Fahrtrouten kann bereits mittels Schwellenwerten für die möglichen Fahrtrouten, z. B. für eine maximale Fahrtzeit und/oder eine maximale Wegstrecke, limitiert werden.
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Ist das Fahrzeug 161 mit Solarmodulen 160 ausgestattet oder ist es Wunsch des Fahrers, auf einer besonders sonnigen Route zu fahren, so kann eine Zielführung dahingehend ermittelt werden, dass für die Zielführung ein Gesamtenergieaufwand für eine Zielführung berücksichtigt wird. Dabei setzt sich der Gesamtenergieaufwand aus dem Energieverbrauch zum Bewegen des Fahrzeugs 161 vom Startpunkt A zum Zielpunkt B und einem Energieeintrag aus einem am Fahrzeug 161 angeordneten Solarmodul 160 zusammen. Sowohl der Energieeintrag des Solarmoduls 160 als auch der Energieaufwand, um den Zielpunkt B zu erreichen, ist von der Wahl der Fahrtroute vom Startpunkt A zum Zielpunkt B abhängig. Der Energieaufwand zum Abfahren einer Fahrtroute vom Startpunkt A zum Zielpunkt B kann mittels einer Kostenfunktion über die einzelnen Streckenabschnitte der ermittelten Fahrtrouten ermittelt werden.
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Das Berechnungsmodul 2 ist ausgelegt, den sich verändernden Sonnenstand für alle von der Routenermittlungseinrichtung 6 ermittelten Fahrtrouten und die auf den Fahrtrouten möglichen Kartenpositionen des Fahrzeugs 161 zu bestimmen. Hierzu ist neben dem Startpunkt A und dem Zielpunkt B auch die Startzeit für die Berechnung der unterschiedlichen Sonnenstände entlang der möglichen Fahrtrouten notwendig. Um die Uhrzeit an einer möglichen Kartenposition des Fahrzeugs 161 entlang der Fahrtroute zu berechnen, kann die Kostenfunktion herangezogen werden, die ausgelegt ist, den Zeitbedarf für die möglichen Fahrtrouten anhand des Zeitbedarfs für die einzelnen Streckensegmente der Fahrtroute zu ermitteln. Ein Sonnenstand 180 kann dabei für den Tagbogen 150 aus der Kartenposition, dem Datum und der ermittelten Uhrzeit errechnet werden. Der Verlauf des Tagbogens 150 wird anhand des Datums und der Kartenposition bestimmt. Dieser kann als mathematische Funktion im Berechnungsmodul 2 abgelegt sein. Es ist aber auch denkbar, dass der Tagbogen 150 anhand einer tabellarischen Zuordnung aus Datum und Kartenposition ermittelt wird. Aus der an einer Kartenposition ermittelten Uhrzeit ermittelt das Berechnungsmodul 2 für den Tagbogen 150 den Sonnenstand zu der Kartenposition.
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Ferner wäre alternativ denkbar, den Sonnenstand 180 für die Kartenpositionen aus einer Datenbank, die auf einem Speichermedium im Fahrzeug 161 hinterlegt ist, und/oder mittels der Sende- und/oder Empfangseinrichtung 8 abzurufen. Das Berechnungsmodul 2 ist ausgelegt, die Abschattung der Solarmodule 160 des Fahrzeugs 161 oder die Abschattung des Fahrzeugs 161 zu ermitteln. Hierzu werden die zu den möglichen Fahrtrouten ermittelten Sonnenstände 180 entlang der Fahrtroute verwendet. Der Sonnenstand 180 an einer Kartenposition der möglichen Fahrtroute legt dabei einen möglichen Schatten eines Gebäudes oder eines Waldes und dessen Ausrichtung fest. Durch den Sonnenstand 180 und die Höhe der Gebäude 141, die in der topografischen Karte 170 hinterlegt ist, ermittelt das Berechnungsmodul 2 die Abschattung der Fahrzeuge 161 an einer Kartenposition.
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Das Energieaufwandsmodul 7 ist ausgelegt, den Gesamtenergieaufwand für die möglichen Fahrtrouten dadurch zu ermitteln, dass sowohl der Energieverbrauch zum Abfahren der möglichen Fahrtrouten als auch der mögliche Energieeintrag des Solarmoduls 160 auf den möglichen Fahrtrouten bestimmt wird. Der Energieverbrauch kann beispielsweise anhand der bekannten Verfahren über eine Kostenfunktion bestimmt werden. Dazu werden unter anderem die Straßenart sowie die Reisegeschwindigkeit, die Art des Kraftfahrzeugs 161 und/oder ein Durchschnittsverbrauch des Kraftfahrzeugs 161 für jeweils einen Streckenabschnitt herangezogen, um einen Energieaufwand, also einen Verbrauch des Fahrzeugs für eine Fahrtroute, zu ermitteln.
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Der Energieeintrag des Solarmoduls 160 am Fahrzeug 161 ist jedoch zusätzlich zu der Fahrtroute von einer Ausrichtung des Fahrzeugs 161 zu dem Sonnenstand 180, vom Sonnenstand an sich und von einer Abschattung durch Gebäude oder Wald abhängig. Der Energieeintrag über das Solarmodul 160 des Fahrzeugs 161 kann beispielsweise dadurch bestimmt werden, dass über eine Ausrichtung des Fahrzeugs 161 auf einem Straßenabschnitt und einem zu dem Zeitpunkt des Befahrens des Straßenabschnitts bestimmten Sonnenstand 180 ein Bestrahlungswinkel für die jeweiligen Solarmodule 160 eines Fahrzeugs 161 bestimmt wird. Die Energie, die das Solarmodul 160 an dieser Kartenposition des Fahrzeugs 161 an dem Straßenabschnitt liefert, kann dabei aus dem entsprechenden Bestrahlungswinkel, der möglichen maximalen Leistung des Solarmoduls 160 und einer Bestrahlungsdichte der Sonne, die ebenso wie der Sonnenstand 180 ermittelt werden kann, bestimmt werden. Die Bestrahlungsdichte der Sonne ist ferner von den möglichen Wetterbedingungen abhängig. So reduziert wolkenverhangener Himmel, Nebel oder Schneefall die mögliche Bestrahlungsdichte des Solarmoduls 160. Die Wetterbedingungen können mittels einer Datenverbindung über die Sende- und/oder Empfangseinrichtung 8 abgerufen und dem Energieaufwandsmodul 7 zugeführt werden. Ferner wird für den Energieeintrag eine Abschattung durch Gebäude, Wald und/oder den Horizont berücksichtigt. Je nach Sonnenstand 180 wird dabei eine Abschattung des Fahrzeugs 161 an der möglichen Kartenposition anhand des Sonnenhöhenwinkels des Gebäudeprofils und/oder des Horizonts 107 ermittelt. Dabei führt die Ermittlung der Abschaltung zu einer Reduktion der möglichen Bestrahlungsdichte.
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Der für die einzelnen Kartenpositionen errechnete Energieeintrag wird entlang. der möglichen Fahrtrouten errechnet und aufintegriert, um einen Gesamtenergieeintrag für die jeweiligen Fahrtrouten zu bestimmen. Durch Bildung einer Differenz zwischen dem Gesamtenergieeintrag für die jeweiligen Fahrtrouten und dem Energieverbrauch für die jeweiligen Fahrtrouten wird der Gesamtenergiebedarf für die jeweiligen Fahrtrouten bestimmt. Der jeweilige Gesamtenergieaufwand für die jeweils möglichen Fahrtrouten wird von dem Energieaufwandsmodul 7 der Routenermittlungseinrichtung 6 bereitgestellt. Die Routenermittlungseinrichtung 6 ist dabei ausgelegt, die Fahrtroute aus den möglichen Fahrtrouten auszuwählen, deren Gesamtenergieaufwand am geringsten ist.
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Alternativ wäre auch denkbar, anstatt eine Abschattung aus möglichen Höhen von Gebäuden 141 und Wäldern 130 zu ermitteln, dass topografische Gebiete 142, die beispielsweise Wald 130 aufweisen oder bei denen der Straßenverlauf durch dicht besiedelte, mit Gebäuden 141 verbaute Gebiete führt, einen Abschattungsfaktor aufweisen, der den möglichen Energieeintag bei Durchfahrung dieser Gebiete 130, 141, 142 um einen Abschattungsfaktor reduziert. Der Abschattungsfaktor kann dabei unterschiedlich zu den durchfahrenen Gebieten 130, 141, 142 sein. So kann der Abschattungsfaktor beispielsweise bei Durchfahren längerer Tunnelstrecken ein Maximum aufweisen, während hingegen bei Durchfahrung von Wohngebieten der Abschattungsfaktor geringer als zum Abschattungsfaktor im Tunnel ausgebildet ist. Auf diese Weise kann einfach der Energieeintrag der Solarmodule 160 für einzelne Streckenabschnitte 120, ..., 128 ermittelt werden. Weist das Fahrzeug 161 jedoch kein Solarmodul 160 auf, so kann das Navigationssystem 10 ein fiktives Solarmodul annehmen, um so eine vom Fahrzeugführer unerwünschte Abschattung des Fahrzeugs 161 zu ermitteln.
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Dem Berechnungsmodul 2 werden aus der Sende- und/oder Empfangseinrichtung 8 Informationen über eine Wetterprognose bereitgestellt. Die Wetterprognose kann dabei genutzt werden, um die Abschattung des Fahrzeugs 161 für einzelne Streckenabschnitte 120, ..., 128 genauer bestimmen zu können. Dazu kann die Abschattung mit einem zusätzlichen Wetterfaktor für die Wetterprognose beaufschlagt werden, um so ebenso wie mit dem Abschattungsfaktor den Energieeintrag des Solarmoduls 160 zu ermitteln.
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Das Berechnungsmodul 2 kann ferner die Wetterprognose dazu nutzen, einen notwendigen Energieaufwand durch den Eintrag von Sonnenenergie in den Innenraum des Fahrzeugs 161 und somit dessen Kühlung zu ermitteln. Die Ermittlung des Energieaufwandes kann dabei analog zur der Ermittlung des Energieeintrages in die Solarmodule 160 erfolgen. Dabei ist jedoch eine Wetterprognose und/oder eine Außentemperatur am Fahrzeug 161, die mittels eines Sensors 11 erfasst werden kann, zu der Berechnung hinzuzuziehen, um den in den Fahrgastinnenraum eingebrachten Energiebetrag in Relation zu der Umgebungstemperatur des Fahrzeugs 161 zu setzen. So ist beispielsweise bei kühlen Außentemperaturen, wie sie beispielsweise im Winter vorherrschen, eine Kühlung des Innenraums trotz erhöhtem Energieeintrag durch die Sonnenstrahlung in den Fahrgastinnenraum nicht notwendig, während hingegen eine Kühlung des Innenraums bei erhöhten Außentemperaturen, wie sie im Sommer vorherrschen, notwendig ist. Diese Kühlung wird durch den zusätzlichen Energieeintrag durch die Sonneneinstrahlung durch die Fahrzeugscheiben zusätzlich erhöht, so dass sich gleichzeitig zu dem Energieeintrag in die Solarmodule 160 der Energieverbrauch zum Kühlen des Fahrzeuginnenraums erhöht. Das Berechnungsmodul 2 ist dabei ausgelegt, diesen Energieverbrauch zum Kühlen des Fahrzeugs 161 in die Berechnung des Gesamtenergieaufwandes für die möglichen Fahrtrouten mit zu berücksichtigen.
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Ferner ist denkbar, dass, wenn das Fahrzeug 161 am Zielpunkt B angelangt ist, die Routenermittlungseinrichtung 6 dem Fahrzeugführer eine Ausrichtung des Fahrzeugs 161 auf einem Stellplatz abhängig von dem Sonnenstand und dessen errechnetem Verlauf während einer Abstellzeit an dem Stellplatz vorschlägt. Dies hat den Vorteil, dass über die Solarmodule 160 des Fahrzeugs 161 während der Standdauer auf dem Stellplatz zusätzlich Energie in die Fahrzeugbatterien geladen werden kann. Beispielsweise schlägt die Routenermittlungseinrichtung 6 bei einem Stellplatz, der etwa in Richtung Süden ausgerichtet ist, ein Vorwärtsparken vor, um die Solarmodule 160, die auf Dach und Motorhaube angeordnet sind, nicht durch das eigene Fahrzeug 161 abzuschatten. Ist der Stellplatz beispielsweise in Richtung Norden ausgerichtet, so schlägt die Routenermittlungseinrichtung 6 dem Fahrzeugführer vor, das Fahrzeug rückwärts auf dem Stellplatz abzustellen, um die Abschattung der Solarmodule 160 auf der Motorhaube durch den Fahrgastraum zu vermeiden.
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Ferner ist denkbar, dass das Navigationssystem 10 eine optimale Abfahrtszeit für die Zielführungsroute vorschlägt. Dazu ermittelt das Berechnungsmodul 2 für die von der Routenermittlungseinrichtung 6 zur Verfügung gestellten Zielführungsrouten zu unterschiedlichen Uhrzeiten einen Energieeintrag. Mit dem über die Uhrzeit geänderten Energieeintrag ändert sich somit auch der Gesamtenergieaufwand für die möglichen Fahrtrouten. Das Energieaufwandsmodul 7 stellt den Energieaufwand für die ermittelten möglichen Routen der Routenermittlungseinrichtung 6 zur Verfügung, wobei die Routenermittlungseinrichtung 6 die Fahrtroute mit einer Startzeit aus den möglichen Fahrtrouten auswählt, deren Gesamtenergieaufwand am geringsten ist. Die Routenermittlungseinrichtung 6 stellt dem Fahrzeugführer die Fahrtroute sowie die optimale Startzeit für die Fahrtroute über die Ausgabeeinrichtung als Zielführung zur Verfügung.
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Ferner ist denkbar, dass die Berechnung des Sonnenstandes dazu genutzt wird, eine mögliche Fahrtroute auszuwählen, bei der die Ausrichtung des Fahrzeugs 161 so gewählt ist, dass die Sonne den Fahrzeugführer beim Abfahren dieser Fahrtroute möglichst gering direkt blendet, das Fahrzeug jedoch auf einer sonnigen Zielführungsroute geführt wird. Dies kann dadurch berücksichtigt werden, dass die Ausrichtung des Fahrzeuges 161 sowie der Sonnenstand mit einem möglichen Blendwinkel für den Fahrzeugführer verglichen wird. Um die einzelnen Fahrtrouten hinsichtlich der Blendung des Fahrzeugführers zu vergleichen, können die Zeitabschnitte, in denen der Fahrzeugführer auf den einzelnen Fahrtrouten geblendet wird, aufintegriert werden, so dass die einzelnen Fahrtrouten eine Blendungszeit aufweisen. Die Routenermittlungseinrichtung 6 ist dabei ausgelegt, die Fahrtroute auszuwählen, bei der die Blendungszeit am geringsten ist.
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Um die möglichen Fahrtrouten mit deren möglichen Parametern, wie Gesamtenergieaufwand, Blendungszeit, Fahrtzeit und/oder Fahrtstrecke gegeneinander abzuwiegen, kann der Fahrzeugführer einen oder mehrere mögliche Parameter priorisieren, wobei bei einer Auswahl von mehreren Parametern die Route ausgewählt wird, die gemäß einer Abweichung des einzelnen Parameters zu der möglichen Fahrtroute bestimmt wird, die die optimale Fahrtroute für diesen Parameter ist. Die Abweichungen einer möglichen Fahrtroute können für die einzelnen Parameter zu einer Gesamtabweichung aufsummiert werden, wobei die Routenermittlungseinrichtung 6 die mögliche Fahrtroute auswählt, die die geringste Gesamtabweichung aufweist. Die von der Routenermittlungseinrichtung 6 ausgewählte Fahrtroute wird als Zielführung dem Fahrzeugführer über die Ausgabeeinrichtung 3 bereitgestellt.
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Dem Fachmann ist selbstverständlich geläufig, dass die ausgeführte Ausführungsform des Navigationssystems 10 beispielhaft ist. Wesentlich dabei ist jedoch, dass das Navigationssystem ausgelegt ist, eine Fahrtroute in Abhängigkeit des Sonnenstandes zu bestimmen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 2006/0175859 A1 [0002]
- US 2007/0112475 A1 [0003]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- http://de.wikipedia.org/wiki/World-Solar-Chalange [0004]
