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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bereitstellen einer textbasierten Beschreibung zumindest einer Route für eine Fahrt eines Kraftfahrzeugs. Eine solche Beschreibung kann ein geschriebener, natürlich-sprachlicher Text oder eine Sprachansage sein. Zu der Erfindung gehört auch eine Steuervorrichtung zum Durchführen des Verfahrens. Schließlich umfasst die Erfindung auch ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Steuervorrichtung.
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Möchte ein Fahrer während einer Fahrt mit einem Kraftfahrzeug eine Routenplanung vornehmen, so kann vorgesehen sein, dass er das gewünschte Fahrziel per Spracheingabe in ein Sprachdialogsystem oder per Tastatur eingibt. Ist dann von dem Navigationssystem eine Route zu dem Fahrziel berechnet worden, so können dem Fahrer dann Navigationshinweise per Sprachausgabe gegeben werden. Allerdings existiert eine Lücke zwischen der Eingabe von Navigationszielen (per Tastatur oder Sprache) und den anschließenden sprachlichen Zielführungsansagen. Die geplante Route oder eine Auswahl aus mehreren möglichen Routen wird nur in einer Kartenansicht graphisch dargestellt, jedoch nicht als Text zusammengefasst beschrieben oder angesagt. Darüber hinaus werden Unterschiede zwischen verschiedenen, alternativen Routen, die zum Beispiel durch die Art der Route (schnellste Route oder kürzeste Route oder ökonomischste Route) entstehen, nur graphisch in einer Karte dargestellt. Routenunterschiede, die durch explizite (zum Beispiel durch Einführen eines Zwischenzieles) oder implizite Umplanung (zum Beispiel zum Umfahren eines Staus) entstehen, werden gar nicht kommuniziert. Es wird nur angekündigt, dass sich eine Änderung in der Routenführung ergeben hat.
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Eine Verwendung von Landmarken, die dem Fahrer persönlich bekannt sind, aber keine allgemeine Bedeutung für eine Routenbeschreibung haben, finden gar keine Anwendung. Geht beispielsweise ein Fahrer regelmäßig in ein bestimmtes Restaurant, so kann diesem Fahrer das Restaurant als Landmarke zu Orientierung genannt werden (z.B.: „Biegen Sie am Restaurant XY rechts ab“). Ein anderes Beispiel für eine solche persönliche Landmarke ist der Wohnort eines Verwandten des Fahrers. Gerade eine solche persönliche Landmarke würde einem Fahrer aber das Erfassen einer Beschreibung einer Route sehr erleichtern.
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Im Internet gibt es Kartendienste, zum Beispiel Google Maps ®, die zu einer ermittelten Route für eine Fahrt eine textbasierte Beschreibung angeben, die sich aber zumeist auf die Länge und Dauer der Route beschränkt und nur als einfache Liste der abzufahrenden Straßen verfügbar ist. Das Ausgeben einer solchen Liste als Text oder Sprachansage in einem Kraftfahrzeug würde einen Fahrer beim Memorieren dieser Beschreibung überfordern, da sich die Listeneinträge nicht in eine Gesamtbeschreibung der Route einfügen, sondern unzureichend kurz sind und ohne eine zusätzliche graphische Darstellung unverständlich sind. (Zum Beispiel für eine Fahrt von Wolfsburg, Deutschland, nach Berlin, Deutschland: „Braunschweiger Straße A 39 nehmen, A2 und A 115 bis Knobelsdorfstraße in Berlin nehmen, A 100 aus Fahrtrichtung Kaiserdamm nehmen, bis B2/B5 fahren“). In der Regel werden also nur die zu fahrenden Straßen angegeben, aber keine Landmarken als Orientierungshilfe angeboten.
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Aus der
DE 10 2009 036 676 A1 ist ein Navigationssystem für ein Fahrzeug bekannt, welches zu einer Route automatisiert eine neue Route berechnen kann, um hierdurch ein Fahrzeug zu einem Sonderziel zu führen.
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Aus der
DE 10 2010 006 702 A1 ist ein Verfahren zur Berechnung einer alternativen Route bekannt, um hierdurch eine Fahrdauer und/oder Streckenlänge einer Fahrt zu optimieren.
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Aus einem Fachbeitrag von Münter und Hussein (Daniel Münter und Tim Hussein, „Adaptive Routenbeschreibung für Navigationssysteme", Zeitschrift i-com, 2011, DOI 10.1524/icom.2011.0003) sind mehrere Verfahren zur Personalisierung einer Routenbeschreibung bekannt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für eine Navigationsassistenz zu zumindest einer Route für eine Fahrt eines Kraftfahrzeugs eine natürlich-sprachliche, textbasierte Beschreibung bereitzustellen.
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Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die abhängigen Patentansprüche, die folgende Beschreibung sowie die Figuren beschrieben.
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Durch die Erfindung ist ein Verfahren zum Bereitstellen einer textbasierten Beschreibung oder Repräsentation zumindest einer Route für eine Fahrt eines Kraftfahrzeugs bereitgestellt. Das Verfahren kann durch eine Steuervorrichtung durchgeführt werden. Es werden zu jeder Route in einem jeweiligen, die Route umfassenden vorbestimmten Umgebungsbereich Routenmerkmale der Route ermittelt. Ein solcher Umgebungsbereich kann zum Beispiel als ein Korrektor vorbestimmter Breite definiert sein, der beiderseits der Route definiert oder vorgesehen wird. Anhand eines vorbestimmten Auswahlkriteriums werden dann aus den ermittelten Routenmerkmalen zumindest einige für die Beschreibung ausgewählt. Es wird also zunächst die Gesamtheit der in dem Umgebungsbereich verfügbaren Routenmerkmale ermittelt und anschließend daraus eine Auswahl getroffen, wobei durch das Auswahlkriterium festgelegt werden kann, welche der Routenmerkmale für die Beschreibung zu verwenden sind. Dann werden anhand eines vorbestimmten Sortierkriteriums die ausgewählten Routenmerkmale in einer Ausgabereihenfolge und einer Ausgabehierarchie angeordnet und in eine Ausgabeliste eingetragen. Die Ausgabereihenfolge gibt an, welches Routenmerkmal nach welchem anderen Routenmerkmal dem Benutzer in der Beschreibung genannt wird. Die Ausgabehierarchie legt fest, welches Routenmerkmal mit welchem anderen Routenmerkmal zusammen genannt werden muss. Hierdurch wird das Problem gelöst, dass einige Routenmerkmale entlang der Route nebeneinanderliegen und somit dem Benutzer in der Beschreibung klargemacht werden muss, dass diese Routenmerkmale nicht hintereinander zu erwarten sind. Ein Routenmerkmal kann zum Beispiel eine Straße sein, ein anderes Routenmerkmal zum Beispiel ein Ort (Stadt oder Dorf), der neben der Straße liegt. Es macht dann keinen Sinn, in der Beschreibung anzugeben: „1. Straße, 2. Ort“. Vielmehr muss dem Benutzer klargemacht werden: „Fahrt entlang der Straße, vorbei an dem Ort“. Die Ausgabehierarchie legt dann also fest, dass der Ort zusammen mit der Straße genannt werden muss. Die Ausgabeliste dient dann als Grundlage zum Erzeugen der textbasierten Beschreibung. Mittels einer Textgeneriereinrichtung wird auf der Grundlage von vorbestimmten Spracherzeugungsregeln aus der Ausgabeliste ein Sprachtext als die Beschreibung der zumindest einen Route erzeugt. Dieser Sprachtext wird dann an einen Benutzer ausgegeben. Der Sprachtext ist dann derart strukturiert, dass er jede Route auf der Grundlage der Auswahl an Routenmerkmalen beschreibt, die in eine Ausgabereihenfolge und Ausgabehierarchie gebracht worden sind. Mittels der Spracherzeugungsregeln ist sichergestellt, dass jedes Routenmerkmal gemäß seinen Eigenschaften beschrieben ist, also für Straßen eine Fahrt auf der Straße angegeben wird und für Landmarken (zum Beispiel Orte) eine Fahrt an der Landmarke vorbei beschrieben ist. Die Spracherzeugungsregeln können dabei derart ausgestaltet sein, dass sich ein natürlich-sprachlicher Sprachtext ergibt, also ein Text mit vollständigen, grammatikalisch richtigen Sätzen. Ein natürlich-sprachlicher Sprachtext ist also ein Text, wie ihn auch eine Person in einer mündlichen Beschreibung sprechen würde.
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Durch die Erfindung ergibt sich der Vorteil, dass die zumindest eine Route dem Benutzer in Form eines natürlich-sprachlichen Sprachtextes ausgegeben werden kann, also in einer Form, wie auch eine andere Person dem Benutzer die jeweilige Route beschreiben würde. Durch die Auswahl der Routenmerkmale, die Ausgabereihenfolge und die Ausgabehierarchie ist dabei sichergestellt, dass für die Beschreibung geeignete Routenmerkmale in einer die Route korrekt beschreibenden Anordnung ausgegeben werden, sodass der Benutzer den Verlauf der Route nachvollziehen kann.
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Zu der Erfindung gehören auch Weiterbildungen, durch die sich zusätzliche Vorteile ergeben.
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Als Routenmerkmal kann jeweils eines der folgenden ermittelt werden: eine Straße, auf welcher die Route entlang führt, und/oder eine Landmarke, die an der Straße liegt. Unter einer Landmarke ist insbesondere ein Ort zu verstehen, an welchem die Route vorbeiführt (also z.B. eine Stadt oder ein Dorf oder ein Gebäude oder eine Sehenswürdigkeit), oder ein benutzerspezifisches, dem Benutzer bekanntes Sonderziel; ein Manöverpunkt der Route, an welchem ein Straßenwechsel und/oder eine Straßenverzweigung beachtet werden muss. Eine Straße stellt also ein Routenmerkmal dar, entlang welchem mehrere weitere Routenmerkmale, nämlich Landmarken, angeordnet sein können. Dies ist für die Ausgabehierarchie wichtig. Es kann also eine Straße genannt werden und in der Ausgabehierarchie untergeordnet dann entlang der Straße zumindest eine Landmarke genannt sein.
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Beim Auswählen der Routenmerkmale aus der Gesamtheit der verfügbaren Routenmerkmale ist insbesondere vorgesehen, dass das Auswahlkriterium parametrierbar ausgestaltet ist und in Abhängigkeit von einer Benutzereingabe des Benutzers ein Detailgrad und/oder ein Merkmalstyp für die Auswahl festgelegt wird. Der Detailgrad legt die sich insgesamt ergebende Anzahl der ausgewählten Routenmerkmale fest, wobei die Anzahl relativ bezogen auf die Länge der Route sein kann. Ein Merkmalstyp gibt an, welche Routenmerkmale ausgewählt werden. Beispielsweise kann ein Merkmalstyp „Straße“ festlegen, dass als Routenmerkmal eine Straße ausgewählt werden kann, also die jeweilige Straße in dem Sprachtext genannt wird. Ein Merkmalstyp „Orte“ kann angeben, dass dem Benutzer im Sprachtext Orte genannt werden, an denen er vorbeifahren wird. Ein Merkmalstyp „persönlich bekannte Landmarken“ kann festlegen, dass auf der Grundlage eines individuellen Benutzerprofils des Benutzers solche Landmarken ermittelt oder ausgewählt werden, die dem Benutzer persönlich bekannt sind. Eine solche persönliche Landmarke kann zum Beispiel ein in der Vergangenheit benutztes Fahrziel und/oder eine Adresse aus einer Adressensammlung und/oder ein von dem Benutzer in einem sozialen Netzwerk erwähntes und/oder bewertetes Sonderziel (zum Beispiel Restaurant oder Museum) sein. Durch diesen Merkmalstyp erhält der Sprachtext der Beschreibung der zumindest einen Route einen persönlichen Bezug für den Benutzer. Es kann vorgesehen sein, mehr als einen Merkmalstyp für die Auswahl festzulegen.
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Um mittels der ausgewählten Routenmerkmale eine Beschreibung zu erhalten, welche die gesamte Route gleichmäßig mit einen vorgegebenen Detailgrad abdeckt, ist für die Auswahl der Routenmerkmale insbesondere vorgesehen, dass zu den Routenmerkmalen jeweils eine Distanz zu dem Fahrziel und/oder eine voraussichtliche Ankunftszeit an dem Fahrziel ermittelt wird und das Auswahlkriterium vorsieht, dass die ausgewählten Routenmerkmale örtlich und/oder zeitlich gleichmäßig entlang der jeweiligen Route angeordnet sind. Mit „gleichmäßig“ ist hierbei gemeint, dass die örtliche und/oder zeitliche Distanz zwischen den Routenmerkmalen in einem vorbestimmten Toleranzintervall liegt. Beispielsweise kann vorgesehen sein, Routenmerkmale alle 5 bis 15 Minuten entlang der Fahrstrecke zu nennen. Die Distanz (örtlich und/oder zeitlich) kann dabei abhängig von einer Gesamtlänge der Route eingestellt werden.
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Das Sortierkriterium legt in Bezug auf die Ausgabereihenfolge insbesondere fest, dass eine zeitliche Abfolge der Begegnung, wie sie sich durch die Fahrt entlang der jeweiligen Route ergeben wird, der Ausgabereihenfolge entspricht. Zusätzlich oder alternativ dazu kann die besagte Ausgabehierarchie Landmarken (zum Beispiel eine Stadt oder ein Dorf oder ein Sonderziel) hierarchisch einer der Landmarke nächstgelegenen Straße der Route unterordnen, also eine gemeinsame Nennung erzwingen. Hierdurch ist vermieden, dass die Landmarke vor oder nach einer Straße genannt wird, sondern stattdessen in der Beschreibung angemerkt oder erwähnt ist, dass die Landmarke passiert wird, während man auf der nächstgelegenen Straße fährt.
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Durch die Textgeneriereinrichtung kann ein schriftlicher Sprachtext zur Anzeige auf einer Anzeigeeinrichtung oder ein gesprochener Sprachtext für eine Sprachansage erzeugt werden. Die Sprachansage weist den Vorteil auf, dass durch die Weiterbildung des Verfahrens eine vollständige sprachliche Bedienung eines Navigationsassistenzsystems ermöglicht ist, da nun in einem Sprachdialog der Fahrer das Fahrziel nennen kann, dann die ermittelte Route und gegebenenfalls eine ermittelte alternative Route per Sprachansage beschrieben bekommt und anschließend der Benutzer eine Route per Spracheingabe auswählen oder bestätigen kann. Dann können weiterhin per Sprachansage Navigationshinweise zu dieser ausgewählten Route ausgegeben werden. Somit ist also das Bedienen einer eines Navigationsassistenzsystems vollständig per Sprache möglich und damit keine Blick Abwendung vom Verkehrsgeschehen nötig. Die eingangs genannte „Lücke“ ist somit geschlossen.
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Um einen geeigneten Sprachtext zu erzeugen, sieht eine Weiterbildung vor, dass die Textgeneriereinrichtung die in der Ausgabeliste eingetragenen Routenmerkmale nacheinander verarbeitet und hierbei die Spracherzeugungsregeln vorgefertigte Textfragmente mit vorbestimmten Textlücken vorsehen und in die jeweilige Textlücke des aktuellen Textfragments jeweils das aktuelle Routenmerkmal aus der Ausgabeliste eingefügt wird. Für ein Routenmerkmal „Straße“ kann beispielsweise ein Textfragment wie folgt vorgesehen sein: „Fahren Sie entlang XXX“, wobei XXX eine Textlücke für den Namen der Straße sein kann, der dann aus der Ausgabeliste in Form des aktuellen Routenmerkmals entnommen werden kann. Ein Textfragment für eine Fahrt vorbei an einer Landmarke kann lauten: „Fahren Sie an YYY vorbei.“, wobei YYY eine Textlücke für den Namen der Landmarke, also beispielsweise ein Ortsname, ist. Die Textfragmente werden dabei jeweils in Abhängigkeit von der Ausgabehierarchie und/oder den Merkmalstyp des aktuellen Routenmerkmals und/oder dem zu fahrenden Fahrmanöver ausgewählt. Ein Textfragment für eine Ausgabehierarchie kann zum Beispiel zwei Routenmerkmale zusammenfassen, nämlich eine Straße und eine Landmarke, an welcher entlang der Straße vorbei gefahren wird: „Fahren Sie auf der XXX an YYY vorbei!“
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Mittels des Verfahrens ist es auch möglich, eine kompakte Beschreibung mehrerer Routen zu erzeugen. Um eine Beschreibung für zumindest zwei Routen zu erzeugen und hierbei die beiden Routen zu vergleichen oder zusammenzufassen, ist vorgesehen, dass ein die beiden Routen beschreibender Graph gebildet wird. Ein Graph ist ein mathematisches Konstrukt, bei welchem Kanten des Graphen über Knoten des Graphen verbunden sind. Jede Kante repräsentiert einen neuen Abschnitt der Route, jeder Knoten eine Verbindung zweier Abschnitte. Solche Routenabschnitte, welche beiden Routen gemeinsam sind, werden in den Graphen jeweils als eine gemeinsame Sequenz (also als eine gemeinsame Kante oder Kantenfolge) des Graphen dargestellt.
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Unterscheiden sich die beiden Routen, so ergibt sich also ein Paar von Routenabschnitten, jeweils ein Routenabschnitt pro Route. In den Graphen werden jeweils solche Paare von Routenabschnitten, von denen also jeder nur zu einer der beiden Routen gehört, zwischen einem Spaltungsknoten und einem Vereinigungsknoten des Graphen eingefügt oder angeordnet. Eine Route kann also zumindest eine gemeinsame Sequenz aufweisen, die sich dann an einem Spaltungsknoten in zwei unterschiedliche Verläufe von Kanten (Paare von Routenabschnitten) aufteilen kann und sich an einem Vereinigungsknoten wieder zu einer gemeinsamen Sequenz vereinigen kann. Hierdurch können also die beiden Routen gemeinsam beschrieben werden, indem nur ein einziger Sprachtext für gemeinsame Sequenzen erzeugt wird und nur die Unterschiede getrennt beschrieben werden. Hierdurch kann auch in vorteilhafter Weise erkannt werden, welcher Teil der beiden Routen auf jeden Fall für den Benutzer beschrieben oder ausgegeben werden muss, nämlich die Unterschiede zwischen den Routen, die an einem Spaltungsknoten erkannt werden können. Eine Route mit einer gemeinsamen Sequenz ist aber nicht zwingend: Bei fehlender Sequenz entspricht der Spaltungsknoten dem Startpunkt und der Vereinigungsknoten dem Zielpunkt der Route.
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Mittels der Textgeneriereinrichtung wird also zum Erzeugen des Sprachtext für eine Sequenz des Graphen (gemeinsamer Routenabschnitt) ein gemeinsamer Sprachtextabschnitt des Sprachtextes für beide Routen erzeugt und für einen Spaltungsknoten ein Unterschiedshinweis vorgesehen und dann für aufgeteilte Routenabschnitte ein jeweils individueller Sprachtextabschnitt in dem Sprachtext vorgesehen. Ein Unterschiedshinweis kann beispielsweise angeben: „Route A sieht hier eine Weiterfahrt auf der Straße XXX vor, während Route B hier vorsieht, dass sie abbiegen.“
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Ein solcher Vergleich von Routen ist insbesondere vorteilhaft vor dem Start einer Fahrt oder Navigationsassistenz, nämlich für eine Auswahl einer der Routen für die anschließende Navigationsassistenz. Hier kann das eingangs beschriebene Beispiel zu Grunde gelegt werden, in welchem ein Fahrer per Spracheingabe ein Navigationsziel angibt und dann die berechneten Routen (z.B. schnellste Route, kürzeste Route, wirtschaftlichste Route) als Sprachtext präsentiert oder ausgegeben bekommen. Ein weiterer wichtiger Einsatzbereich für diese Weiterbildung des Verfahrens ergibt sich nach einer Berechnung einer Neuroute aufgrund einer Umplanung während einer Fahrt oder während einer Navigationsassistenz. Es kann nun beispielsweise aufgrund eines Staus die Route umgeplant werden, sodass sich eine Ausweichroute als Neuroute ergibt. Dem Fahrer kann dann während der Fahrt durch den Sprachtext beschrieben werden, wo sich der Unterschied zwischen der bisher geplanten Route und der Neuroute ergibt. Dies kann anhand des sich ergebenden Spaltungsknoten erkannt werden.
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Um das erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen, ist durch die Erfindung eine Steuervorrichtung für ein Kraftfahrzeug bereitgestellt. Die Steuervorrichtung weist eine Prozessoreinrichtung auf, die dazu eingerichtet ist, eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen. Die Prozessoreinrichtung kann hierzu einen Mikrocontroller oder einen Mikroprozessor aufweisen. Die Verfahrensschritte können als ein Programmcode der Prozessoreinrichtung ausgestaltet sein, der bei Ausführen durch die Prozessoreinrichtung die Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens durchführt. Der Programmcode kann in einem Datenspeicher der Prozessoreinrichtung gespeichert sein.
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Zu der Erfindung gehört schließlich auch ein Kraftfahrzeug, welches eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung aufweist. Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug kann als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen, ausgestaltet sein.
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Im Folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:
- 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs;
- 2 ein Flussschaudiagramm einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens;
- 3 eine Skizze zur Veranschaulichung eines Graphen für einen Vergleich zweier Routen;
- 4 eine Skizze zur Veranschaulichung einer Graphreduktion und
- 5 ein Flussschaudiagramm einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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Bei dem im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung. Bei dem Ausführungsbeispiel stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsform jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren ist die beschriebene Ausführungsform auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.
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In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt ein Kraftfahrzeug 10, bei dem es sich um einen Kraftwagen, insbesondere einen Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen handeln kann. In dem Kraftfahrzeug 10 kann eine Navigationseinrichtung 11 Routendaten 12 erzeugen, welche für eine Fahrt des Kraftfahrzeugs 10 eine geplante Route A oder mehrere geplante Routen beschreiben kann. Die Route A ist dabei zum Beispiel durch Vektordaten oder durch einen mathematischen Graphen 13 mit Knoten und Kanten beschrieben. Eine Steuervorrichtung 14 kann aus dieser abstrakten oder graphen-basierten Beschreibung der Route A eine textbasierte Beschreibung 15 mit einem Sprachtext 15‘erzeugen, der einem Benutzer des Kraftfahrzeugs 10 als natürlich-sprachlicher Text ausgegeben werden kann. Somit kann die Steuervorrichtung 14 zum Beispiel mittels einer Audioausgabeeinrichtung 16, beispielsweise eine Audiosystem des Kraftfahrzeugs 10, eine Sprachausgabe 17 der Beschreibung 15 erzeugen. Es kann auch eine schriftliche Darstellung 18 auf einer Anzeigeeinrichtung 19 des Kraftfahrzeugs 10, beispielsweise einen Bildschirm oder einer Kopf-oben-Anzeige (Head-up-Display) ausgegeben werden. Über eine Kommunikationseinrichtung 20 kann die schriftliche Darstellung 18 auch auf einem mobilen Endgerät 21, z.B. einem Smartphone des Benutzers ausgegeben werden. Die Kommunikationseinrichtung 20 kann hierzu zum Beispiel ein WLAN-Funkmodul (WLAN - Wireless Local Area Network) oder ein Mobilfunkmodul umfassen. Beispielsweise kann die schriftliche Darstellung als eine Nachricht eines SMS (Short Message Service) ausgegeben werden.
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Die Navigationseinrichtung 11 und die Steuervorrichtung 14 können beispielsweise Bestandteil eines Infotainmentsystems 22 des Kraftfahrzeugs 10 sein (Infotainmentsystem - Informations-/Unterhaltungssystem).
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2 veranschaulicht, wie durch die Steuervorrichtung 14 zu einer Route A die textbasierte Beschreibung 15 mit dem Sprachtext 15' erzeugt werden kann.
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Die im folgenden beschriebenen Schritte können z.B. durch einen Programmcode oder ein Programmmodul für eine Prozessoreinrichtung der Steuervorrichtung 14 durchgeführt werden.
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In einem Schritt der Datenaggregation S10 kann den einem Umgebungsbereich 23 um die Route A herum ermittelt werden, welche Routenmerkmale 24 sich entlang der Route A befinden. Ein Routenmerkmal 24 kann eine Straße 25 der Route A sein oder eine Landmarke 26, die sich neben einer Straße 25 befinden kann. Der Umgebungsbereich 23 kann als ein Korrektor 27 definiert sein, der durch einen jeweiligen Streifen 28 mit einer vorbestimmten Breite 29 jeweils rechts und links neben der Route A definiert wird.
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Aus den insgesamt verfügbaren Routenmerkmalen 24 wird in einem Schritt einer Datenauswahl S11 mittels eines Auswahlkriteriums 30 aus den verfügbaren, ermittelten Routenmerkmalen 24 eine Auswahl getroffen, sodass sich ausgewählte Routenmerkmale 31 ergeben.
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Mittels der ausgewählten Routenmerkmale 31 wird in einem Schritt der Sortierung S12 mittels eines Sortierkriteriums 30' aus den ausgewählten Routenmerkmalen 31 eine Ausgabeliste 32 erzeugt, in welchen die Routenmerkmale in einer Ausgabereihenfolge 33 und einer Ausgabehierarchie die 34 angegeben sind, sodass die zeitliche Abfolge der Nennung der ausgewählten Routenmerkmale 31 sowie die kombinierte Nennung zum Beispiel einer Straße 25 mit einer daran liegenden Landmarke 26 geordnet sind.
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Anhand der Auswahlliste 32 kann in einem Schritt der Sprachgenerierung S13 aus der Auswahlliste 32 oder anhand der Auswahlliste 32 mittels einer Textgeneriereinrichtung 35 die textbasierte Beschreibung 15 mit dem Sprachtext 15' generiert werden. Die Textgeneriereinrichtung 35 kann einen Algorithmus der natürlich-sprachlichen Spracherzeugung (NLG - Nature Language Generation) umfassen, wie er an sich aus dem Stand der Technik bekannt ist. Es können hierzu in der Textgeneriereinrichtung 35 Spracherzeugungsregeln 36 vorgesehen sein, die vorgefertigte Textfragmente 37 vorsehen, in welchen Textlücken 38 enthalten sein können, die jeweils mit der Bezeichnung eines aktuell zu beschreibenden Routenmerkmals 24 ausgefüllt oder ersetzt werden können.
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In einem Schritt der Ausgabe S14 erfolgt dann die beschriebene Sprachausgabe 17 und/oder die schriftliche Darstellung 18.
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3 veranschaulicht, wie 2 Routen A, B derart zusammengefasst werden können, dass eine gemeinsame Beschreibung mit der Hervorhebung von Unterschieden zwischen den Routen A, B ermöglicht ist. Dargestellt ist zunächst eine getrennte Beschreibung der beiden Routen A, B mittels eines jeweiligen Graphen 13, der Knoten 39 und Kanten 40 in an sich bekannter Weise aufweisen kann. Von den Knoten 39 und den Kanten 40 sind der Übersichtlichkeit halber nur einige mit einem Bezugszeichen versehen. Ein Unterschied 41 zwischen dem Verlauf der Route A und der Route B ergibt sich an einem Spaltungsknoten 42, an welchem ein gemeinsamer Verlauf der Routen A, B beendet oder unterbrochen ist und sich unterschiedliche Routenabschnitte 43 für die beiden Routen ergeben. Sobald die beiden Routen A, B wieder einen gemeinsamen Verlauf einnehmen, ergibt sich ein Vereinigungsknoten 44.
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Durch eine Zusammenfassung oder Graphreduktion 45 der beiden Graphen 13 können jeweils gemeinsame Kanten 40 zu einer kombinierten Kante 46 zusammengefasst werden.
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Hierdurch ergeben sich Sequenzen 47 eines gemeinsamen Verlaufs der Routen A, B, was in 3 durch die Bezeichnung AB veranschaulicht ist. Am Spaltungsknoten 42 ergeben sich die getrennten oder unterschiedlichen Routenabschnitte 43, die nun in dem reduzierten Graphen 13' eindeutig zu erkennen sind.
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Beim Erzeugen einer Beschreibung 15 für die beiden Routen A, B können die Sequenzen 47 einmalig beschrieben werden und an einem Spaltungsknoten 42 ein Unterschiedshinweis 48 in der Beschreibung 15 ausgegeben werden, sodass dem Leser oder Hörer der Beschreibung 15 signalisiert ist, dass nun zwei getrennte oder unterschiedliche Routenabschnitte 43 folgen.
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Durch den reduzierten Graphen 13' ist eine automatisierte Erzeugung einer kompakten textbasierten Beschreibung 15 mit Sprachtext 15' für zwei oder mehr als zwei Routen vorgesehen.
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Die Routenzusammenfassung wird also über die folgenden vier Schritte erstellt:
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Datenaggregation - Schritt S10:
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Für die Zusammenfassung einer Route werden Daten aus verschiedenen Quellen aggregiert. Dazu gehören zum Beispiel:
- 1. Straßen und die durch sie eingenommene Distanz auf der Route sowie die Himmelsrichtung in die der jeweilige Teil der Route verläuft,
- 2. Orte, deren Abstand und Orientierung (z.B. „auf der rechten Seite“ oder „nördlich“) zur Route,
- 3. Sonderziele (POIs = Points of Interest) sowie deren Abstand und Orientierung zur Route,
- 4. besuchte Sonderziele aus sozialen Netzwerken (z.B. Facebook (R), Foursquare (R), Yelp (R)), sowie persönliche Sonderziele aus lokal gelernten Zielen, aus der Bewegungshistorie, aus dem Adressbuch und deren Abstand und Orientierung zur Route,
- 5. Manöverpunkte der Route und
- 6. Distanz und die voraussichtliche Ankunftszeit an diesen Punkten.
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Datenauswahl - Schritt S11:
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Aus dieser Gesamtheit an Routeninformationen wird nun eine parametrisierte Auswahl getroffen. Das Anhand des Auswahlkriteriums 30 kann zumindest einen der folgenden Aspekte vorsehen:
- - Zu 1: Auswahl anhand von Mindestabdeckung der Routenentfernung, um Straßen, auf denen viel Zeit und Strecke überbrückt wird, gegenüber kurzen und vermeintlich unwichtigen Straßenabschnitten zu bevorzugen; Auswahl durch den Straßentyp (z.B. Bevorzugen von Autobahnen und Bundesstraßen). Weiterhin kann die Auswahl von Straßen abgebrochen werden, wenn ein aggregierte Höchstabdeckung (z.B. 2/3 der Routendistanz) erreicht ist.
- - Zu 2: Auswahl anhand der Größe/Relevanz der Orte; Auswahl durch die Entfernung zur Route zur Unterscheidung von Vorbeifahrten in Ortsnähe und direkten Ortsdurchfahrten.
- - Zu 3/4: Auswahl anhand von Sonderzielkategorie oder Datum des letzten persönlichen Besuchs.
- - Zu 5: Unterstützung der anderen Auswahlen, um wichtige Manöverpunkte abzudecken, z.B. indem Orte ausgewählt werden, an denen eine Autobahn gewechselt wird.
- - Zu 6: Gleichmäßige Informationsauswahl entlang des Routenverlaufs, um zu vermeiden, dass z.B. bei der Fahrt aus einer ländlichen Gegend in eine Großstadt nur das Ende der Route beschrieben wird.
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Die konkreten Parameter der Auswahl können durch Personalisierung, Bewegungshistorie, persönliche Präferenzen und Suchhistorien unterstützt werden.
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Sortierung - Schritt S12:
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Die ausgewählten Informationen werden nun anhand der zeitlichen Abfolge entlang der Route sortiert. Weiterhin können Orte, Sonderziele und Manöverpunkte (2.-5.) zu ausgewählten Straßen (1.) zugeordnet werden, wenn z.B. ein Ort an der Route (2.) über eine ausgewählte Straße (1.) durchfahren wird. Das Ergebnis dieses Schrittes ist eine Ausgabeliste von Informationen, zwischen denen es ggf. eine Ausgabehierarchie (z.B. Ort-Straße) gibt. Mithin ist es außerdem sinnvoll, die Anzahl der Informationen zu beschränken, damit bei längeren Routen die Beschreibung nicht Gefahr läuft, zu detailliert und zu ausführlich zu werden. Ein Beispiel wäre eine Beschränkung auf maximal drei erwähnte Straßen (1) oder höchstens zwei Orte entlang der Route (2).
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Natural Language Generation (NLG) - Schritt S13:
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Aus der erzeugten Ausgabeliste der Informationen kann nun natürlich sprachlicher Text erzeugt werden, indem zu jedem Informationstyp, den Hierarchien und den zeitlichen Reihenfolgen geeignete Texte zusammengestellt werden. Beispiele für solche Texte sind:
- - „Richtung Westen über die A2 via Magdeburg“,
- - „dann in Köln auf die A4“,
- - „rechts am Berliner Dom entlang“,
- - „danach weiter über Bielefeld und Dortmund“.
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Der Routenvergleich geht von zwei Routen mit demselben Start- und Zielpunkt aus (siehe 4).
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Grapherzeugung
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Die Segmente einer Route (d.h. die durchfahrenden Straßenabschnitte) können dabei als gerichteter Pfad zwischen Start- und Zielknoten interpretiert werden. Wenn beide Routenpfade zusammengefasst werden, entsteht ein Graph 13' mit gemeinsamen Start- und Zielknoten und Kanten, die jeweils einer Route zugeordnet werden können. Im Folgenden beschreiben wir mit [u,v,i] Kanten in diesem Graphen, wobei u und v die Knoten der Kante sind und i beschreibt, zu welcher Route die Kante gehört (i=1 für die erste Route, i=2 für die zweite Route). Weiterhin bedeutet i=12, dass eine Kante zu beiden Routen gehört, d.h. beide Routen denselben Straßenabschnitt nutzen.
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Graphreduktion 45 (siehe Fig. 3 und Fig. 4)
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Ziel dieses Schrittes ist, Straßenabschnitte, die von beiden Routen genutzt werden, zusammenzufassen. Dazu werden Kantenpaare wie in 4 dargestellt [u,v,1] und [u,v,2] (also Kanten, die sich nur in der Zugehörigkeit der Route, nicht jedoch in den Knoten unterscheiden) durch eine einzige Kante [u,v, 12] ersetzt:
Der reduzierte Graph 13' hat nun folgende Eigenschaften:
- - Falls ein Knoten mehr als eine ausgehende Kante hat, sind diese unterschiedlich beschriftet (Split).
- - Falls ein Knoten mehr als eine eingehende Kante hat, sind diese unterschiedlich beschriftet (Join).
- - Falls ein Knoten genau eine eingehende und genau eine ausgehende Kante hat, sind diese gleich beschriftet (Sequenz).
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Natural Language Generation (NLG) per Textgeneriereinrichtung 35:
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Aus dem Graphen 13' kann nun wie folgt natürlich sprachlicher Text erzeugt werden:
- - Sequenzen werden wie Routen behandelt und es wird entsprechend dem zuvor beschriebenen Verfahren zur Routenbeschreibung Text erzeugt. Anhand der Beschriftung bezieht sich dieser Text entweder auf eine bestimmte Route (i=1 oder i=2) oder auf beide Routen (i=12).
- - An Splits unterscheiden sich Routenabschnitte, und an Joins kommen Abschnitte unterschiedlicher Routen wieder zusammen. Entsprechend können Texte eingefügt werden; für einen Split bspw. „Anschließend führt Route 1 über..., während Route 2 über...“ oder für einen Join bspw. „Dann führen beide Routen über...“.
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Durch entsprechende Parametrisierung kann kontrolliert werden, ob jeder Routenabschnitt beschrieben werden soll oder z.B. sehr kurze Abschnitte ignoriert werden sollen.
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Zur Routenbeschreibung sind insbesondere folgende Aspekte vorteilhaft:
- - Parametrisierter Ansatz zur Erzeugung von Routenbeschreibungen - dadurch Anpassung an Nutzervorlieben möglich. Sowohl die Ausführlichkeit als auch die enthaltenen Informationstypen (Städte, Straßen, Sonderziele) können konfiguriert werden. Weiterhin kann für unterschiedliche Anwendungsfälle (z.B. textuelle Darstellung oder Sprachausgabe) eine unterschiedliche Routenbeschreibung erzeugt werden.
- - Eine Routenbeschreibung jenseits von ein bis zwei Straßennamen gibt dem Nutzer das notwenige „Vokabular“ für weitere Interaktion wie z.B. „Fahren wir auch über die A10?“, „Wann sind wir in Wolfsburg?“. Außerdem vereinfacht eine natürlich sprachliche Routenbeschreibung den Dialog, da die Routenbeschreibung z.B. am Telefon durchgesagt werden kann.
- - Weiterhin erlaubt eine natürlich sprachliche Routenbeschreibung ein besseres Verständnis von weiteren Quellen (z.B. Verkehrshinweise im Radio, Straßenschildern, Zielführungsansagen), da diese durch die vorherige Routenbeschreibung „wiedererkannt“ werden können.
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Insbesondere eine Routendifferenz ist vorteilhaft:
- - Es gibt verschiedene Szenarien, in denen Routen miteinander verglichen werden: (1) Unterschiedliche Kostenfunktionen (schnellste vs. ökonomischste Route); (2) explizite Umplanung der Route durch Einfügen eines Zwischenzieles; (3) Neuplanung der Route zur Umfahrung eines Verkehrshindernisses. In all diesen Szenarien ist für den Fahrer eine kompakte Beschreibung der Unterschiede zur bisherigen Route hilfreich.
- - Die Routendifferenz kann weiterhin zur Optimierung genutzt werden, indem bspw. nur auf dem geänderten, neu befahrenen Routenabschnitt nach Sonderzielen gesucht wird, statt dies auf der gesamten Route zu wiederholen.
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Beispielhafte Routenbeschreibungen, wie sie mittels des Verfahren erzeugt werden können:
- - Für die Strecke von Berlin nach Wolfsburg: „Die Route ist 216 km lang und dauert 2 ein viertel Stunden. Sie führt Richtung Western über die A2 via Burg, Magdeburg und Hohe Börde.“
- - Für eine Strecke innerhalb von Berlin: „Die Route ist 6 km lang und dauert 13 Minuten. Sie führt über die Altonaer Straße, die Straße des 17. Juni und dann rechts am Brandenburger Tor entlang.“
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Routendifferenz:
- - Ausgehend von der Route von Berlin nach Wolfsburg, mit anschließender Neuplanung der Route zur Vermeidung von Autobahnen: „(1) Die neue Route ist 14 km kürzer und dauert 48 Minuten länger. (2) Die Route führt erst über die Cauerstraße, die Bismarckstraße und den Kaiserdamm. (3) Die bisherige Route führte über die A2 via Magdeburg, Hohe Börde und Helmstedt. Die neue Route führt Richtung Nauen, dann über die B188 via Stendal und Gardelegen. (4) Die Route führt dann wieder über die Rothenfelder Straße und die Kleiststraße.“
- - Route innerhalb von Berlin von Charlottenburg nach Wilmersdorf. Anschließende Neuplanung zur Umfahrung einer Sperrung am Ernst-Reuter-Platz: „(1) Die neue Route ist 400 Meter länger und dauert genauso lang. (2) Die Route führt erst über die Carnotstraße, die Morsestraße und die Dovestraße. (3) Die bisherige Route führte über das Einsteinufer, die Marchstraße und den Ernst-Reuter-Platz. Die neue Route führt über die Cauerstraße und die Leibnitzstraße. (4) Die Route führt dann über die Uhlandstraße.“
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Dabei beschreibt (1) die Differenz der Routen in Entfernung und Dauer, (2) und (4) gemeinsame Routenabschnitte und (3) jene Routenabschnitte, die sich zwischen den Routen unterscheiden.
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Mögliche Varianten der beschriebenen Ausführungsformen können z.B. wie folgt aussehen:
- Ausschließliche Nutzung von Orten bzw. Städten: Für die Zusammenfassung der Route könnten weniger Informationen genutzt werden. Beispielsweise nur Orte und Städte. Dies ist aber eine Zusammenfassung, die einem Ortsunkundigen nicht hilft, da die Orte von einer Straße wie der Autobahn aus nicht zu erfassen sind.
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Zusammenfassung der Zielführungsansagen: Es könnten die Zielführungsansagen der Route als Grundlage für die Routenbeschreibung/-differenz verwendet werden. Ohne geeignete Aggregation und Differenzbildung entspricht dies jedoch der simulierten Abfahrt der Route, wie es einige Navigationssysteme bieten. Die ist jedoch keine Lösung die schnell und effizient eine Übersicht über eine Route bzw. einer Differenz gibt. Daher bietet die beschriebene Graphreduktion besondere Vorteile.
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Mehr Informationstypen sind möglich. Solche Fälle können durch geeignete Parametrisierung des Verfahrens realisiert werden. Gelerntes Wissen über den Fahrer kann verwendet werden.
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5 veranschaulicht, wie nun ohne die eingangs beschriebene „Lücke“ eine Routenführung in einem Kraftfahrzeug bereitgestellt werden kann. Ein Benutzer kann eine Zieleingabe 49 beispielsweise per Text oder Sprache in der Navigationseinrichtung 11 eingeben. Anstelle einer graphischen Routenanzeige kann nun die beschriebene textbasierte Beschreibung 15 als Routenausgabe 50 erfolgen. Anschließend folgt dann die Navigationsassistenz 51, die Navigationsanweisungen per Sprache oder Text erzeugen kann.
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Insgesamt zeigt das Beispiel, wie durch die Erfindung eine algorithmische Routenzusammenfassung und ein algorithmischer Routenvergleich bereitgestellt werden können.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Kraftfahrzeug
- 11
- Navigationseinrichtung
- 12
- Routendaten
- 13
- Graph
- 13'
- Reduzierter Graph
- 14
- Steuervorrichtung
- 15
- Textbasierten Beschreibung
- 15'
- Sprachtext
- 16
- Audioausgabeeinrichtung
- 17
- Sprachausgabe
- 18
- Schriftliche Darstellung
- 19
- Anzeigeeinrichtung
- 20
- Kommunikationseinrichtung
- 21
- Mobiles Endgerät
- 22
- Infotainmentsystem
- 33
- Umgebungsbereich
- 24
- Routenmerkmal
- 25
- Straße
- 26
- Landmarke
- 27
- Korridor
- 28
- Streifen
- 29
- Breite
- 30
- Auswahlkriterium
- 30'
- Sortierkriterium
- 31
- Ausgewählte Routenmerkmale
- 32
- Ausgabeliste
- 33
- Ausgabereihenfolge
- 34
- Ausgabehierarchie
- 35
- Textgeneriereinrichtung
- 36
- Spracherzeugungsregeln
- 37
- Textfragmente
- 38
- Textlücke
- 39
- Knoten
- 40
- Kante
- 41
- Unterschied
- 42
- Spaltungsknoten
- 43
- Routenabschnitt
- 44
- Vereinigungsknoten
- 45
- Graphreduktion
- 46
- Kombinierte Kante
- 47
- Sequenz
- 48
- Unterschiedshinweis
- 49
- Zieleingabe
- 50
- Routenausgabe
- 51
- Navigationsassistenz
- A
- Route
- B
- Route
- S10
- Datenaggregation
- S11
- Datenauswahl
- S12
- Sortierung
- S13
- Sprachgenerierung
- S14
- Ausgabe
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102009036676 A1 [0005]
- DE 102010006702 A1 [0006]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- Daniel Münter und Tim Hussein, „Adaptive Routenbeschreibung für Navigationssysteme“, Zeitschrift i-com, 2011, DOI 10.1524/icom.2011.0003 [0007]
