EP2288872A1 - Verfahren und vorrichtung zur berechnung einer navigationsroute zu zusammenhängenden zielpunkten - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur berechnung einer navigationsroute zu zusammenhängenden zielpunkten

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Publication number
EP2288872A1
EP2288872A1 EP09761325A EP09761325A EP2288872A1 EP 2288872 A1 EP2288872 A1 EP 2288872A1 EP 09761325 A EP09761325 A EP 09761325A EP 09761325 A EP09761325 A EP 09761325A EP 2288872 A1 EP2288872 A1 EP 2288872A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
poi
pois
route
category
target
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP09761325A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
K.C. Dayananda
Richard Malingkas
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Garmin Wurzburg GmbH
Original Assignee
Navigon AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Navigon AG filed Critical Navigon AG
Publication of EP2288872A1 publication Critical patent/EP2288872A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/26Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network
    • G01C21/34Route searching; Route guidance
    • G01C21/3453Special cost functions, i.e. other than distance or default speed limit of road segments
    • G01C21/3476Special cost functions, i.e. other than distance or default speed limit of road segments using point of interest [POI] information, e.g. a route passing visible POIs

Definitions

  • the invention relates to a method for calculating a navigation route to connected destination points of different POI categories (Points of Interest).
  • the invention relates to a device for carrying out the navigation method according to the invention.
  • POIs Points of Interest
  • places points
  • interest special characteristics or special functions
  • POIs such as petrol stations, restaurants, amusement parks, banks, etc.
  • clusters ie accumulations of POIs in coherent spatial Neighborhoods that meet different requirements and are thus assigned to different POI categories, for example a collection of a gas station with a restaurant, and it is desirable that the navigation procedure be as short as possible
  • a so-called “combined goal” is therefore a cluster of POIs that is considered as one entity and comprises POIs of different POI categories, so a combined goal comprises at least two POIs defined as addresses or as different POI categories It is desirable if the POIs of a combined destination have an optimal distance from each other and have an optimal distance to the current vehicle position or to a reference location, where as “optimal” different boundary conditions to the route, such as shortest travel distance, shortest travel time, preference for secondary lines or Highways, etc., should be specified.
  • the user goes through a multi-level POI category menu and chooses a specific category with the aim of obtaining a list of POIs of that category. From this list, the user can select one of the POIs as the route destination. This process is repeated for each POI of a combined destination, ie for each POI of a POI destination category.
  • a user who needs both a restaurant and a gas station at the same time for example, must start two separate navigation requests that result in two separate routes.
  • the POI of the first category of destination, the selected restaurant is far removed from the POI of the second category, the filling station, which translates into a high driving distance or an increased travel time between the individual POIs.
  • the navigation methods known from the prior art do not give the user the possibility of entering a POI of a first target category and a POI of a second target category, so that a combined route is found which is the optimum distance starting from the start position to the first and the second POI calculated close to the starting position.
  • a user has hitherto been no way for a user to make only one step in a destination input to cause the calculation of a route to two POIs of two different destination categories.
  • the known from the prior art POI relationships are only accidentally or rarely used and do not cover all neighborhood relationships, such as a restaurant opposite a central station.
  • US 2005/0177303 A1 discloses a method for finding a cluster of POIs of a single target category. For example, it is proposed to search a spatial area for a specific POI target category and display its distribution as a distribution matrix so that a desired POI of a single POI target category can be found quickly. However, the Dl does not teach to create a route to linked POIs of different target categories.
  • US 2005/0187707 A1 discloses a method which calculates an optimized route to two or more nearby POIs of different POI target categories starting from a starting position.
  • US Pat. No. 7,082,365 B2 describes a method for determining POIs in spatial proximity to the position of a vehicle. For this purpose, advanced information on POIs of a specific target category that are located nearby can be displayed. Furthermore, EP 1 174 685 A1 discloses a method and a device for the combined search of POIs of a target category in spatially adjacent areas. Finally, EP 1 703 257 A1 describes a navigation method that is able to find POIs based on a starting position in a specific spatial area and adjacent areas. From all the above documents, however, no method emerges that can optimally calculate a combined route to POIs of different target categories.
  • US Pat. No. 6,983,203 B1 discloses, in the context of combined objectives, the characterization of clusters of POIs by special icons, ie icons, which comprise a collection of POIs of different target categories, for example combined restaurants and filling stations, combined parking lots and toilets etc. , to mark.
  • special icons ie icons
  • the prior art methods do not allow selection of multiple POIs of different target categories in a single query at the same time.
  • the conventional methods do not always allow the finding of an "optimal" route, ie a route between a starting position and a contiguous number of POIs of different target categories, selected according to an optimization criterion such as shortest travel time, shortest distance, preferred road type, etc. is determined.
  • the prior art presents the problem of finding two closely located POIs of different target categories, the route being optimally calculated from a starting position to find POIs of different target categories located at a reference position.
  • the method according to the invention for calculating a navigation route to connected target points comprises the steps:
  • th category leads near the reference position, wherein the determination and route calculation is determined under a pre-definable optimization criterion.
  • the method according to the invention is characterized in that the optimized POI determination and route calculation uses at least one information item assigned to each POI of a destination category and stored in advance, which contains information about at least one nearby POI of another destination category.
  • the method is based on the determination of a route between POIs of different destination categories, whereby information of each POI about nearby POIs of other destination categories is used to determine the route and the location of the individual POIs.
  • the method obtains the ability to find a plurality of POIs in direct proximity to each other, i. So that the complexity of the use of the navigation system is reduced, since only a request for approaching POIs of different target categories must be made.
  • the method enables a minimization of the breakpoints to be approached by a user.
  • the method allows the user to save time and money by driving an optimal route that meets multiple requirements (e.g., food and gas station) simultaneously.
  • the method is given a start position, for example the current vehicle position, in particular via a GPS position determination, or a desired starting point of the route as entered address, zip code, district, place name or the like or by selecting or entering an excellent POI.
  • a start position for example the current vehicle position, in particular via a GPS position determination, or a desired starting point of the route as entered address, zip code, district, place name or the like or by selecting or entering an excellent POI.
  • the method is informed in the same way of a reference position, in the spatial proximity of which are to be found the POIs.
  • the reference position will be identical to the starting position, so that POIs close to the starting position are searched for under the search criterion shortest airline (radius search). or shortest distance (shortest route) can be found.
  • the reference position may also be selected differently from the starting position by selecting an address, postal code, district or place name, etc., or by selecting an excellent POI.
  • POIs are selected by defining a POI target category and / or, for example, an address specification.
  • the task is to determine a close spatial relationship between POIs of the POI cluster in order to calculate an optimal route.
  • POIs are found at a remote reference position, whereby the reference position can itself be a POI.
  • the reference position can itself be a POI.
  • route planning from the current vehicle location (starting position) to an ATM (POI of a first destination category) in a specific district (reference position) is subject to the constraint of a nearby shopping center
  • a plurality of reference positions can be selected in the context of the method according to the invention so that POIs of the first and / or second target category can be found in spatial proximity of a first and / or a second reference position.
  • the invention is based on a route planning to one or more destinations in the vicinity of one or more reference positions and includes a radius search for POIs of certain other POI destinations. categories starting from the reference position, for example a preselected POI of a POI target category or an address, a district, etc .; This process is called determining the POIs and finds spatially adjacent POIs.
  • the method according to the invention proposes improved indexing of POI information, in order in particular to be able to store conventional POI combinations with the least possible memory overhead, and enables an improved route planning technique, for example by using routing threads (multiple simultaneous routing method queries), which allows fast locating of multiple targets.
  • a finding of POIs associated with two or more POI categories is possible, so that a single POI is simultaneously a destination POI of the first and the second POI destination category.
  • the method would find a single POI that fulfills the function of the first and second POI target category. For example, finding a restaurant at the port may serve as an example, with this destination being assigned to both the POI category "Restaurant" and the destination category "Port”. Entering these two target categories would therefore find at least one restaurant at the port, in addition to restaurants that are located near a port.
  • the POI "car rental” also meets the POI "airport". Equivalent to this is the finding of a POI under the boundary condition of the spatial proximity to another POI (be it that the other POI has been selected as the reference position or that the POI belongs to another POI target category).
  • An example is the search query for the route planning of a "restaurant” on "Lake Starnberg", whereby Lake Starnberg was selected as the POI reference location.
  • the route calculation calculates a route to a POI of a first destination category under the boundary condition of spatial proximity to a POI of a second POI destination category.
  • a route request for finding a restaurant (POI of a first target category) in the vicinity of a lake (POI of a second target category and boundary condition) in Greater Kunststoff can be answered as reference position by the inventive method.
  • a POI of the second target category has to be approached by the found route, the route leads only to a POI of the first target category, but its boundary is determined by the spatial proximity to a POI of the second target category.
  • a target position is defined in addition to a reference position and an implicit start position, the calculated route leading from the start position over the specific POIs in the vicinity of the reference position of the individual target categories to the target position.
  • the search for the desired categories corresponding POI clusters instead of the starting position in the.
  • the type of search is arbitrary, in addition to the radius search, as it is advantageous to the reference position, a search of POIs within the desired municipality to the entered place name is advantageous, as a filtering of the desired destination POIs is easily possible.
  • an optimization criterion for planning the route desired according to the above-mentioned list can be used to adapt the route planning to the wishes of the user.
  • an optimization criterion relates only to a partial route, in particular the route between the individual POIs of the different destination categories, the route between the starting point to the first POI to be approached or the route between the last approaching POI and the destination position. This makes it possible that only on individual sub-routes an optimization criterion is followed.
  • the order of the POIs to be approached is arbitrary, so that first a POI of a first target category, then a POI of a further category is approached, without the user having any influence on the order, and this is only influenced by the preset optimization criterion.
  • constellations arise in which a prioritization of the approaching POI target category is desirable, so that, for example, first refueled and then a restaurant should be searched. It is also possible to search for a toilet as quickly as possible and then search for a tourist information center.
  • the definitions tion of the set of POI target categories includes a prioritization of POI target categories
  • the POI determination and / or the route calculation takes into account the prioritization of the POI categories to determine the order of the POIs to be approached.
  • the order of the POI destination categories to be approached can be defined in the route sequence, so that a cardialization of the POI destination requests becomes possible.
  • the POI determination and / or the route calculation summarizes the POIs of the defined POI categories assigned to a route as a combined destination and provides the user with additional information about the estimated travel time, driving distance, etc. of a route the combined goal, ie to the totality of the POIs of the different target categories.
  • the selection of individual POI target categories according to this embodiment enables the definition of a combined target, for example a commonly used combination of ATM, gas station and restaurant.
  • combined targets can be defined as "templates" so that they can be retrieved, for example, in a simple POI cluster template as a stored combined target for which the best possible route is to be calculated.
  • a selection list of combined destinations according to prioritization criteria, such as estimated travel time, shortest travel distance, closer specification of a destination category, etc. in a further development of the method according to the invention. For example, if several combined goals "gas station ATM" found, so they can be listed in a selection list in terms of distance or travel time, so that a user can easily and easily select from them to his
  • the calculation of the route between the individual POIs of different target categories can basically be carried out arbitrarily.
  • within the framework of the POI within the framework of the POI
  • Determination and / or the route calculation created a graph network of all eligible POIs the defined target groups and set within the graph an underlying the optimization criterion route from the start position on the plurality of POIs of the different target categories in the vicinity of the reference position.
  • the establishment of the graph network of candidate POIs of the selected POI target categories in spatial proximity to the reference position is here considered to be a determination of the POIs. Consequently, by means of a graph network, all POIs of all selected POI target categories lying near the reference position are networked with each other by means of available road courses, by means of a graph which adheres to the presettable optimization criteria, a path through the graph network is sought which optimally matches the POIs of the different target categories "connects with each other.
  • the graph can be searched for any algorithm.
  • a Bellmann Ford Algorithm or algorithm of Floyd and Warshall conceivable.
  • the application of a Dijkstra algorithm has proved to be particularly advantageous, which can optionally be extended to an A * algorithm.
  • This class of graph algorithms allows for efficient, optimizable criteria graph search within a graphing network to find an optimal route.
  • the goal of a Dijkstra algorithm is to find the shortest path connecting the POIs of the different categories.
  • Spatial positions of the POIs are set as vertices (vertices) and thus are nodes of the graph.
  • the straight-line between the vertices and optionally additional costs are used as the weight of the edge from one node to another.
  • the search of the nodes within the graph is started from the reference location (probably the current vehicle position) and moves from there to all directions of the graph.
  • a shortest route between the two nodes can be used as edge, whereby this variant requires a corresponding computing power of the system. This allows a request to be made to a database for geographically located POIs from a reference position.
  • the POI result list creates nodes for the network.
  • airline distances between the candidate POIs are taken into account as optimization criteria for the POI determination and / or the route calculation by means of the graph network.
  • shortest road routes between candidate POIs it is quite conceivable to use shortest road routes between candidate POIs as an optimization criterion.
  • the method according to the invention proposes that at least one information item associated with each POI of a target category is used about spatially nearby POIs of other target categories for route calculation and POI determination.
  • pre-stored information of POIs of one target category about nearby POIs of another target category comprise information about a combination of several spatially proximate POIs, these POIs originating from different POI target categories.
  • information about a frequently requested category combination for example "gas station and restaurant”, “gas station and toilet”, “shopping center and ATM” or comparable such combinations, can be assigned to each POI of a respective other POI category
  • such combined information can also be dynamically created and assigned to the POIs over time by means of experience-based software, for example, in the event of frequent demand, the POI may be dynamically generated -Combination "ATM station" Any POIs that are not ATMs or gas stations will be assigned information about nearby ATMs and gas stations as part of data maintenance operations.
  • the nodes of the graph network are identified, spatially adjacent nodes that represent POIs of other target categories can be found by means of the additional information.
  • the previously stored information of each POI of one target group is stored in bit-coded fashion via nearby POIs of other target categories. If this information is stored by means of a bit marker index, the nearby POIs can be incorporated into the graph network very quickly and in a memory-efficient manner.
  • a graph network has been created, all possible paths will be from the reference position (in most cases identical to the Start position) to the potential result POIs while searching in graphs. Each path is incrementally built with the goal that each POI for a given category exists at least once, but is found regardless of the order.
  • the found paths represent a shortest path tree (SPT) and are evaluated according to an optimization criterion, whereby the path with the lowest weight is selected as the "shortest path" and thus as the end result All POIs, the nodes of the The said POIs within the combined destination are stored according to the shortest path and thereby correspond to the optimization criterion of the shortest path distance, using known methods for calculating a route to a plurality of predetermined destinations. so-called Traveling Salesman problems, which can be used to improve the route planning algorithm.
  • SPT shortest path tree
  • the POI determination and / or the route calculation comprises a recursive POI search based on a found POI of a destination category for locating a POI of another destination category.
  • a recursive POI search based on a found POI of a destination category for locating a POI of another destination category.
  • the invention further relates to a navigation device for carrying out a method according to one of the preceding claims.
  • the navigation device comprises an input device for inputting a start position, in particular a GPS-determined current vehicle position, a reference position in the vicinity of which the sought-after POIs are to be located, and for defining a set of target categories of POIs; a POI determination and route calculation device for determining POIs of the target categories and calculating a route from the start position to the determined POIs of the individual target categories in the vicinity of the reference position; and output means for outputting the route and information regarding the particular POIs.
  • the navigation device is characterized in that it comprises a POI category storage unit in which information for at least one POI category can be stored pointing to nearby POIs of at least one further POI category.
  • the navigation device comprises a POI category storage unit in which with respect to each POI information relating to spatially nearby POIs of other POI categories can be stored, so that in the context of a request of a combined destination, the corresponding spatially nearby POIs the other requested target categories can be found as quickly as possible.
  • This information can include the exact spatial location of the other POIs, but also additional information about usage details for the POI, such as in the case of restaurants about the available food offer, opening hours, telephone number, etc.
  • a bit index list or one or more ID lists of all nearby gas station POIs could be maintained for all restaurant POIs, and vice versa.
  • the POI determination and route calculation device comprises an optimization unit which can perform an optimization of the POI determination and / or route calculation, in particular of a partial route calculation on the basis of optimization criteria that can be set in advance. Accordingly, the optimization unit undertakes an optimization of the route calculation either between the individual POIs of the different destination categories or between start position and first POI or last POI to be approached in the vicinity of the reference position and a destination position.
  • the input device and the POI determination and route calculation device comprise at least parts of a prioritization unit which makes it possible to prioritize POI target categories for determining the starting order of POIs of different destination categories for the route calculation.
  • a cardinalized prioritization of the approached POIs of the individual POI categories can be defined, so that first of all a most wanted POI is approached, and thereafter a POI of a second most urgently desired POI target category, etc.
  • the input device, the POI determination and route calculation device and / or the output device comprise at least parts of a combined destination unit which is designed to combine certain POIs of all defined destination categories of a POI determination as a combined destination issue.
  • combined destinations such as "gas station restaurant” or "bank vending machine shopping center”
  • the route planning is jointly stored and processed, as well as in the output device a combined goal can be summarized. This allows a simplified handling of such in the case of particularly frequent POI target category clusters Combined goals and forms the basis for a template system of combined goals.
  • the input device comprises a selection unit for selecting a combined destination from a selection list of combined destinations. For example, for frequently selected combined targets, these can be included in a list that can be made available to the user as a "combined target template".
  • the POI determination and route calculation device advantageously comprises a graph network analysis unit which is designed to create a network graph between a plurality of POIs of the same and different destination categories and an optimized path from the start position to a plurality of POIs of different destination categories near the reference position.
  • the graphene network analysis unit can advantageously be based on a Dijkstra algorithm.
  • the POI category storage unit comprises a binary storage unit that can store binary attributes relating to each POI via neighborhood relationships to spatially adjacent POIs of other destination categories, in particular POIs of combinations of destination categories.
  • a bit marker may be stored for each POI, indicating, for example, the proximity of a gas station POI at a restaurant POI.
  • a bit marker can be set memory efficient for all common combinations of categories.
  • the position of the nearby eg gas station POI can then be carried out by a runtime search in a smaller radius around the restaurant POI, so that the bit marker only gives an indirect indication of the POI of the other destination category. This is a compromise between runtime and card storage space.
  • a single byte per POI can thus define up to eight neighboring categories for each category, although it may also make sense to define the same category as a potential neighboring category.
  • This information of each POI about neighboring POIs of other target categories may be pre-stored in the map data and thus prepared "factory-made.”
  • a dynamic creation of the neighborhood information is conceivable, for example, in the context of an evolutionary process, during the POI category combinations frequently requested by the user in the past as neighborhood information of the corresponding POIs as part of a data maintenance process.
  • a typical user interface of a navigation system has to be revised in order to allow a selection of several POI categories at the same time.
  • a button in order to be able to select an additional POI of a further POI category in the course of route planning for a POI of a specific destination category.
  • FIG. 1a shows an exemplary embodiment of a graph network of spatially adjacent POIs of different target categories
  • FIG. 1b shows an embodiment of a bit marker index as stored information of each POI about spatially adjacent POIs of other target categories
  • FIG. 1b shows an embodiment of a bit marker index as stored information of each POI about spatially adjacent POIs of other target categories
  • FIG. 2 shows an embodiment of a user interface of a navigation device for carrying out an inventive device
  • Fig. 3 shows another user interface of an embodiment of a
  • FIG. 4 is a construction diagram of an embodiment of a navigation device according to the invention.
  • a query can be made after the POI category "gas station” and "restaurant” are selected.
  • the query processing comprises an area search around a reference position, usually the start position, ie current GPS position of the vehicle, or an entered address / postal code / district etc., for all POIs of the corresponding categories within a predefinable distance limit.
  • the resulting POIs are used to create a Graph Network of Shortest Path Tree (SPT), as discussed earlier.
  • SPT Shortest Path Tree
  • the generated shortest path tree can now be searched for the shortest route in terms of distance by providing an optimized path through the Tree that links the POIs of the desired categories together.
  • Another scenario is when the restaurant is first selected and then the nearest gas station is to be visited.
  • the complexity of the query processing increases nonlinearly.
  • the proposed method according to the invention is able to solve this problem. It is irrelevant in which order the POI categories are specified, but it is possible to specify a prioritization of the individually approaching POIs of the various POI target groups.
  • FIG. 1 a shows a graph network which links spatially adjacent POIs of a first category 1 (POI 1), a second category 2 (POI 2) and a third category 3 (POI 3).
  • POI 1 first category 1
  • POI 2 second category 2
  • POI 3 third category 3
  • the two POIs, POI I a and POI Ib have been found for the target category POI 1.
  • POI 2a to POI 2c rectangle
  • POI 3 two POIs, POI 3 a and POI 3b (oval) have been found.
  • the graph network graphically illustrates the possible drivable routes between the reference position (ref) and the various POIs of the individual target categories.
  • the graph network is examined to find a route to POIs belonging to a plurality of categories.
  • the user asks for a route that passes the POIs of categories 1, 2 and 3.
  • a POI of category 1 is designated in Fig. 1 as POI Ix with x from ⁇ a, b, c ... ⁇ .
  • the order of reaching the POIs of certain given categories is not important.
  • a plurality of relevant POIs, which now belong to one of the various categories are selected as POI candidates.
  • routes are calculated that take into account the weights between the various POIs, taking into account the distance between the POIs, in particular the airline distance and / or other cost parameters.
  • bit markers for the most common category combinations can be provided and stored together with each POI.
  • An example of such bit-marker values is shown in FIG. 1b with reference to the example case shown in FIG. 1a.
  • the neighborhood relation is listed by way of example, which can be stored for these POIs in the so-called PS format (physical storage format).
  • PS format designates the individually specified format, which is optimized for both volume and access, in which map data is stored for a navigation application.
  • the POI 1a has the POIs 2a, 2b and 3b as immediately adjacent and directly approachable POIs.
  • a bit marker index for POI I a (POI I a bit index)
  • a reference to POI 2a, POI 3b and POI 2b is stored.
  • the neighboring POIs 3a, POI 3b, POI 1a and POI Ib are stored as directly approachable spatially adjacent POIs.
  • no information is stored for POIs of other categories, however, no information is stored.
  • FIGS. 2 and 3 show, by way of example, adaptations of the user interfaces of navigation devices to the method according to the invention to carry out.
  • 2 shows a familiar user interface 1 for the POI input for determining a destination of a route calculation.
  • the POI input screen of a Navigon Mobile Navigator 6.x will be displayed.
  • an entry of a street or house number and / or cross street is possible.
  • another POI category can be selected, for example, through a drop-down menu or drop-down list
  • a fuzzy search may be useful, for example, for the industries a business directory.
  • the new UI feature in this example is placed below the preselected category in FIG.
  • button 2 an additional category can be selected, or with button 3 the POI search for the entered category "restaurant” can be started
  • the user interface looks like in fig.
  • the second target category "Harbor” 4 has been added. With the selection shown, a restaurant near a port would be searched or a route selected, with a restaurant and a harbor on it, with the restaurant mainly located near the port.
  • the navigation device 05 comprises an input device 06 as well as a POI determination and route calculation device 07.
  • An the POI determination and route calculation device 07 is connected to a storage device 08, which comprises a POI storage unit 14, in which a POI category storage unit 15 is embedded.
  • the navigation device 05 comprises an output device 09 which can output a route to the POIs of different target groups and thereby comprises a combined destination output unit 18 for outputting a combined destination, for example a frequently used and popular group of POI destination categories ,
  • a prioritization input unit 10 serves to define an order of desired POI destination categories, so that a predetermined approach order of POIs of different destination categories can be set. Furthermore, the combined destination selection unit 1 1 makes it possible to combine several target categories into frequently desired combined target templates in order to be able to conveniently and easily plan a route to a group of POIs without a high interaction effort between the user and the navigation device.
  • the data of the input device 06 are forwarded to the POI determination and route calculation device 07.
  • This comprises a prioritization calculation unit 12, which orders the order of the POIs of the different POI target groups to be approached, and a graph network analysis unit 13, which can create a graph network of spatially adjacent POIs of different target groups.
  • an optimization unit 16 an optimized route is laid through the created graphics network or, using a combined destination calculation unit 17, an optimal route is created between a preset combined destination.
  • data are read from the card memory unit 08, in particular from the POI memory unit 14, the information about the location of the POIs of the individual Contains target categories.
  • the information stored in the POI category storage unit 15 serves to determine the neighborhood relationships between spatially adjacent POIs of different target groups. These neighborhood relationships can already be pre-stored when creating the map data.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Berechnung einer Navigationsroute zu zusammenhängenden POI-Zielpunkten verschiedener POI-Zielkategorien umfassend die Schritte: - Definition mindestens einer Referenzposition; - Definition einer Menge von mindestens zwei Zielkategorien von POIs (Points of Interest), wobei zunächst eine erste POI-Zielkategorie und mindestens eine zweite POI-Zielkategorie ausgewählt wird; - Bestimmung der POIs der ersten und zweiten Zielkategorie in räumlicher Nähe der Referenzposition und Berechnung einer Route, die beginnend von einer Startposition zumindest zu einem POI der ersten und/oder einem POI der zweiten Kategorie führt, wobei die Bestimmung und Routenberechnung unter einem vorab festlegbaren Optimierungskriterium bestimmt wird. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass die optimierte POI-Bestimmung und Routenberechnung zumindest eine jedem POI einer Zielkategorie zugeordnete und vorab gespeicherte Information nutzt, die Auskunft über zumindest einen in der Nähe liegenden POI einer anderen Zielkategorie enthält. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Navigationsvorrichtung zur Durchführung des oben genannten Verfahrens.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Berechnung einer Navigationsroute zu zusammenhängenden
Zielpunkten
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Berechnung einer Navigationsroute zu zusammenhängenden Zielpunkten verschiedener POI-Kategorien (Points of Interest).
Weiterhin betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Navigationsverfahrens.
Eine häufig an Navigationsverfahren gestellte Anforderung ist die Routenführung zu POIs (Points of Interest), d.h. zu Orten (Points), die besondere Eigenschaften aufweisen oder besondere Funktionen erfüllen (Interest), wie beispielsweise Tankstellen, Restaurants, Vergnügungs- parks, Banken etc. Häufig ist dabei gewünscht, „Cluster" von POIs aufzufinden, d.h. Ansammlungen von POIs in zusammenhängender räumlicher Nähe, die verschiedene Anforderungen erfüllen und somit verschiedenen POI-Kategorien zugeordnet sind, beispielsweise eine Ansammlung einer Tankstelle mit einem Restaurant. Dabei ist es wün- sehenswert, dass das Navigationsverfahren eine möglichst kurze Distanz
BESTATIGUNGSKOPIE zwischen diesen zusammenhängenden (clustered) POI-Zielpunkten findet.
Ein so genanntes „kombiniertes Ziel" ist demnach ein Cluster von POIs, der als Einheit betrachtet wird und POIs verschiedener POI-Kategorien umfasst. Somit umfasst ein kombiniertes Ziel mindestens zwei POIs, die als Adressen oder als verschiedene POI-Kategorien definiert sind. Hierzu ist es wünschenswert, wenn die POIs eines kombinierten Ziels eine optimale Distanz zueinander besitzen und eine optimale Distanz zur aktuellen Fahrzeugposition oder zu einem Referenzort aufweisen, wobei als „optimal" verschiedene Randbedingungen an die Route, wie beispielsweise kürzeste Fahrdistanz, kürzeste Fahrzeit, Bevorzugung von Nebenstrecken oder Autobahnen etc., vorgegeben werden sollen.
Aus dem Stand der Technik sind Verfahren bekannt, bei denen zunächst ein Ziel-POI ausgewählt und hierfür eine Route berechnet wird. Wird eine Navigation zu weiteren Ziel-Kategorie-POIs gewünscht, so wird ausgehend vom bereits gewählten POI eine Route zum POI der nächsten Zielkategorie berechnet. Somit wird zunächst eine Route zu einem ersten POI einer ersten Zielkategorie berechnet, und davon ausgehend eine weitere Route zu einem POI einer weiteren POI-Kategorie. Dabei ist allerdings nicht sichergestellt, dass die anzusteuernden POIs in räumlicher Nähe zueinander liegen, des Weiteren ist dieses Verfahren entsprechend rechen- und zeitintensiv, da pro POI eine eigene Routenplanung durchgeführt wird. So war bisher ein gängiger Weg zur Planung einer Route zu POIs verschiedener Zielkategorien eine Selektion eines einzel- nen POIs mittels eines Navigationssystems. Typischerweise geht der Nutzer durch ein mehrstufiges POI-Kategorienmenü und wählt eine bestimmte Kategorie mit dem Ziel, eine Liste von POIs dieser Kategorie zu erhalten. Aus dieser Liste kann der Nutzer einen der POIs als Routenziel wählen. Dieser Prozess wird wiederholt für jeden POI eines kombi- nierten Ziels, d.h. für jeden POI einer POI-Zielkategorie. Somit ergibt sich der Nachteil aus dem Stand der Technik, dass ein Nutzer, der sowohl beispielsweise ein Restaurant als auch eine Tankstelle gleichzeitig benötigt, zwei separate Navigationsanfragen starten muss, die zwei separate Routen ergeben. Dabei ist in der Regel der POI der ersten Zielkategorie, das gewählte Restaurant, weit vom POI der zweiten Kategorie, der Tankstelle entfernt, was sich in einer hohen Fahrdistanz oder einer vergrößerten Fahrzeit zwischen den einzelnen POIs niederschlägt.
Die aus dem Stand der Technik bekannten Navigationsverfahren geben dem Benutzer keine Möglichkeit, einen POI einer ersten Zielkategorie und einen POI einer zweiten Zielkategorie einzugeben, so dass eine kombinierte Route gefunden wird, die eine optimale Distanz startend von der Startposition zum ersten und zum zweiten POI meist nahe zur Startposition berechnet. Somit gab es bisher keine Möglichkeit, dass ein Benutzer lediglich einen Schritt bei einer Zieleingabe macht, um die Berechnung einer Route zu zwei POIs zweier verschiedener Zielkategorien zu veranlassen. Des Weiteren sind die aus dem Stand der Technik bekannten POI-Beziehungen lediglich zufällig bzw. selten genutzt und decken nicht alle Nachbarschaftsbeziehungen ab, wie beispielsweise ein Restaurant gegenüber einem Hauptbahnhof.
Zusammenfassende Darstellungen, wie in der US 6,983,203 Bl beschrieben, erlauben keine Selektion von POIs vor einer Routenberechnung, sondern dienen lediglich Darstellungszwecken.
Aus der US 2005/0177303 Al geht ein Verfahren zur Auffindung eines Clusters von POIs einer einzigen Zielkategorie hervor. So wird vorgeschlagen, für eine bestimmte POI-Zielkategorie eine räumliche Gegend abzusuchen und deren Verteilung als Verteilungsmatrix darzustellen, so dass ein gewünschter POI einer einzelnen POI-Zielkategorie schnell auffindbar ist. Jedoch lehrt die Dl nicht, eine Route zu verknüpften POIs verschiedener Zielkategorien zu erstellen. Daneben geht aus der US 2005/0187707 Al ein Verfahren hervor, das eine optimierte Route zu zwei oder mehreren nahe liegenden POIs verschiedener POI-Zielkategorien ausgehend von einer Startposition berechnet. Hierzu wird jedoch, wie im Stand der Technik bereits be- kannt, jeweils ein erster POI einer ersten Zielkategorie gefunden, und von diesem ausgehend rekursiv eine Route zu einem zweiten POI einer zweiten Zielkategorie, anschließend vom zweiten POI zu einem dritten POI einer dritten Zielkategorie usw. berechnet. In diesem Fall werden rekursiv Routenabschnitte ausgehend von dem zuletzt gefundenen POI zum nächsten POI berechnet, entlang derer navigiert wird. Eine kombinierte Routenberechnung, die vorab mehrere POIs aufsucht und eine zusammenhängende optimierte Route berechnet, geht aus dieser Druckschrift nicht hervor.
In der US 7,082,365 B2 wird ein Verfahren zur Bestimmung von POIs in räumlicher Nähe zur Position eines Fahrzeugs beschrieben. Hierzu können erweiterte Informationen zu POIs einer bestimmten Zielkategorie, die sich in der Nähe befinden, dargestellt werden. Des Weiteren offenbart die EP 1 174 685 Al ein Verfahren und eine Vorrichtung zur kombinierten Suche von POIs einer Zielkategorie in räumlich benachbar- ten Gebieten. Schließlich beschreibt die EP 1 703 257 Al ein Navigationsverfahren, das auf Basis einer Startposition in einem bestimmten räumlichen Gebiet und angrenzenden Gebieten POIs aufzufinden vermag. Aus all den vorgenannten Druckschriften geht jedoch kein Verfahren hervor, das eine kombinierte Route zu POIs verschiedener Zielkategorien optimiert berechnen kann.
Im Zusammenhang mit kombinierten Zielen ist beispielsweise aus der US 6,983,203 B l bekannt, Cluster von POIs durch spezielle Icons, d.h. Bildsymbole, zu kennzeichnen, die eine Ansammlung von POIs verschiedener Zielkategorien, beispielsweise kombinierte Restaurants und Tank- stellen, kombinierte Parkplätze und WCs etc., markieren. Zusammenfassend bleibt festzustellen, dass die aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren keine Auswahl von mehreren POIs verschiedener Zielkategorien in einer einzigen Abfrage zur gleichen Zeit ermöglichen. Des Weiteren ermöglichen die herkömmlichen Verfahren nicht in allen Fällen das Auffinden einer „optimale" Route, d.h. einer Route zwischen einer Startposition und einer zusammenhängenden Anzahl von POIs verschiedener Zielkategorien, die unter einem Optimierungskriterium, wie kürzeste Fahrzeit, kürzeste Entfernung, bevorzugte Straßenart etc., bestimmt wird.
Somit ergibt sich aus dem Stand der Technik das Problem, zwei nahe beieinander liegende POIs verschiedener Zielkategorien zu finden, wobei die Route ausgehend von einer Startposition optimiert berechnet wird, um an einer Referenzposition befindliche POIs verschiedener Zielkategorien zu finden.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach der Lehre des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung nach der Lehre des Anspruchs 17 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Berechnung einer Navigationsroute zu zusammenhängenden Zielpunkten umfasst die Schritte:
• Definition einer Referenzposition;
• Definition einer Menge von mindestens zwei Zielkategorien von POIs (Points of Interest), wobei zunächst eine erste POI- Zielkategorie und mindestens eine zweite POI-Zielkategorie aus- gewählt wird;
• Bestimmung der POIs der ersten und zweiten Zielkategorie und Berechnung einer Route, die beginnend von einer Startposition zumindest zu einem POI der ersten und/oder einem POI der zwei- ten Kategorie in der Nähe der Referenzposition führt, wobei die Bestimmung und Routenberechnung unter einem vorab festlegbarem Optimierungskriterium bestimmt wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass die optimierte POI-Bestimmung und Routenberechnung zumindest eine jedem POI einer Zielkategorie zugeordnete und vorab gespeicherte Information nutzt, die Auskunft über zumindest einen in der Nähe liegenden POI einer anderen Zielkategorie enthält.
Somit beruht das Verfahren auf der Bestimmung einer Route zwischen POIs verschiedener Zielkategorien, wobei zur Bestimmung der Route und der Lage der einzelnen POIs Informationen jedes POIs über in der Nähe liegende POIs anderer Zielkategorien genutzt werden. Hierdurch erlangt das Verfahren die Fähigkeit, eine Mehrzahl von POIs in direkter Nachbarschaft zueinander zu finden, d.h. POIs festzulegen, so dass die Kom- plexität der Nutzung des Navigationssystems verringert wird, da nur eine Anfrage zum Anfahren von POIs verschiedener Zielkategorien durchgeführt werden muss. Des Weiteren ermöglicht das Verfahren eine Minimierung der Haltepunkte, die von einem Benutzer anzufahren sind. Schließlich ermöglicht das Verfahren dem Benutzer, Zeit und Geld zu sparen, indem eine optimale Route abgefahren wird, die mehrere Anforderungen (z.B. Essen und Tankstelle) gleichzeitig erfüllt.
Anfänglich wird dem Verfahren eine Startposition, beispielsweise die aktuelle Fahrzeugposition, insbesondere über eine GPS-Positions- bestimmung eingegeben, oder ein gewünschter Anfangspunkt der Route als eingegebene Adresse, Postleitzahl, Stadtteil, Ortsbezeichnung oder Ähnliches oder mittels Auswahl oder Eingabe eines ausgezeichneten POIs mitgeteilt. Hiernach wird dem Verfahren auf gleicher Weise eine Referenzposition mitgeteilt, in deren räumlicher Nähe die aufzufindenden POIs liegen sollen. Die Referenzposition wird in vielen Fällen identisch mit der Startposition sein, so dass POIs in räumlicher Nähe der Startposition unter dem Suchkriterium kürzeste Luftline (Umkreissuche) oder kürzeste Entfernung (kürzeste Route) aufgefunden werden. Allerdings kann die Referenzposition auch verschieden von der Startposition durch Auswahl einer Adresse, Postleitzahl, Stadtteil- oder Ortsbezeichnung etc. oder durch Auswahl eines ausgezeichneten POIs gewählt werden.
Anschließend werden POIs durch Definition einer POI-Zielkategorie und/oder beispielsweise einer Adressenangabe selektiert. Durch Auswahl von POI-Zielkategorien und deren Zusammenfassung zu POI-Clustern wird dem Verfahren die Aufgabe gestellt, eine nahe räumliche Beziehung zwischen POIs des POI-Clusters zu ermitteln, um eine optimale Route zu berechnen.
Somit werden ausgehend von der Startposition an einer entfernt liegenden Referenzposition POIs aufgefunden, wobei die Referenzposition ihrerseits ein POI sein kann. So ist es beispielsweise möglich, ein Restaurant (erste Zielkategorie) in der Nähe eines Sees (zweite Zielkategorie und gleichzeitig Referenzposition) unter der Randbedingung der räumlichen Nähe zum See aufzufinden, so dass eine Routenplanung zu einem POI einer ersten Zielkategorie unter der Randbedingung der räumlichen Nähe zu einem POI einer zweiten Zielkategorie („See" als Referenzposition) erfolgt. Darüber hinaus ist sogar die Routenplanung vom aktuellen Fahrzeugstandort (Startposition) nach einem Bankautomat (POI einer ersten Zielkategorie) in einem bestimmten Stadtteil (Referenzposition) unter der Randbedingung eines nahe liegenden Einkaufszentrums (POI einer zweiten Zielkategorie) möglich. Grundsätzlich können im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens mehrere Referenzpositionen ausgewählt werden, so dass POIs der ersten und/oder zweiten Zielkategorie in räumlicher Nähe einer ersten und/oder einer zweiten Referenzposition aufgefunden werden können.
Grundsätzlich basiert die Erfindung auf einer Routenplanung zu einem oder mehren Zielen in Nähe einer oder mehrerer Referenzpositionen und umfasst eine Umkreissuche nach POIs bestimmter anderer POI-Ziel- kategorien ausgehend von der Referenzposition, beispielsweise einem vorgewählten POI einer POI-Zielkategorie oder einer Adresse, einem Stadtteil etc.; dieser Vorgang wird als Bestimmung der POIs bezeichnet und findet räumlich benachbarte POIs auf. Diesbezüglich schlägt das erfindungsgemäße Verfahren eine verbesserte Indizierung von POI- Informationen vor, um insbesondere gängige POI-Kombinationen mit geringstmöglichem Speicheraufwand ablegen zu können, und ermöglicht eine verbesserte Routenplanungstechnik, beispielsweise durch Verwendung von Routing-Threads (mehrere gleichzeitige Routing-Verfahrens- anfragen), welche ein schnelles Auffinden von Mehrfachzielen erlaubt. Hierzu können bei der Suche nach einem Ziel zusätzliche CPU-Kapazitäten genutzt werden, während die Suche nach anderen POI-Zielen auf einen Datenbankzugriff wartet. In diesem Zusammenhang ist eine Anpassung des Nutzerinterface einer Navigationseinrichtung notwendig, um effizient mehrere Ziele bzw. Kategorien vom Benutzer eingeben lassen zu können.
Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens ist eine Auffindung von POIs, die zwei oder mehreren POI-Kategorien zugeordnet sind, möglich, so dass ein einziger POI gleichzeitig ein Ziel-POI der ersten und der zweiten POI-Zielkategorie ist. Somit würde das Verfahren einen einzigen POI auffinden, der die Funktion der ersten und der zweiten POI- Zielkategorie erfüllt. Als Beispiel mag das Auffinden eines Restaurants am Hafen dienen, wobei dieser Zielort sowohl der POI-Kategorie „Restaurant" als auch der Ziel-Kategorie „Hafen" zugeordnet ist. Eine Eingabe dieser beiden Zielkategorien würde somit zumindest ein Restaurant am Hafen auffinden, darüber hinaus noch Restaurants, die in der Nähe eines Hafens liegen. Dabei kann es denkbar sein, das Auffinden von POIs zu bevorzugen, die mehr als nur einer POI-Zielkategorie zugeordnet sind, so beispielsweise das Auffinden einer Autovermietung bei einem Flughafen, wobei der POI „Autovermietung" ebenfalls den POI „Flughafen" erfüllt. Äquivalent hierzu ist das Auffinden eines POIs unter der Randbedingung der räumlichen Nähe zu einem anderen POI (sei es, das der andere POI als Referenzposition ausgewählt wurde, oder dass der POI einer anderen POI-Zielkategorie angehört). Als Beispiel dient die Suchanfrage zur Routenplanung eines „Restaurants" am „Starnberger See", wobei der Starnberger See als POI-Referenzposition gewählt wurde.
In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens berechnet die Routenberechnung eine Route zu einem POI einer ersten Zielkategorie unter der Randbedingung der räumlichen Nähe zu einem POI einer zweiten POI-Zielkategorie. Somit ist beispielsweise eine Routenanfrage zum Auffinden eines Restaurants (POI einer ersten Zielkategorie) in räumlicher Nähe eines Sees (POI einer zweiten Zielkategorie und Randbedingung) im Großraum München als Referenzposition durch das erfindungsgemäße Verfahren beantwortbar. Dabei muss ein POI der zweiten Zielkategorie von der aufgefundenen Route angefahren werden, die Route führt lediglich zu einem POI der ersten Zielkategorie, jedoch dient zu dessen Bestimmung die Randbedingung der räumlichen Nähe zu einem POI der zweiten Zielkategorie.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird neben einer Referenzposition und einer impliziten Startposition eine Zielposition definiert, wobei die berechnete Route beginnend von der Startposition über die bestimmten POIs in der Nähe der Referenzposition der einzelnen Zielkategorien zur Zielposition führt. Diese Weiterentwicklung ermöglicht die Planung einer Route von einer Start- zu einer Zielposition, wobei entlang der Route eine Anzahl von POIs der gewünschten Zielkategorien liegt. Somit ermöglicht dieses Ausführungsbeispiel die Verknüpfung der POI-Clustersuche mit einem gewünschten Routenverlauf von der Startposition zur Zielposition.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird durch Eingabe von Adressinformationen durch den Nutzer die Suche nach den Wunschkate- gorien entsprechenden POI-Clustern statt um die Startposition in der
Nähe der eingegebenen Adresse als Referenzposition durchgeführt. Dabei kann die Adresse durch Eingabe eines Ortsnamens und/oder einer Postleitzahl definiert sein, aber auch die Eingabe von Straße und optional Hausnummer ist denkbar. Die Art der Suche ist dabei beliebig, neben der Umkreissuche, wie sie um die Referenzposition vorteilhaft ist, ist auch eine Suche von POIs innerhalb des gewünschten Gemeindegebiets zum eingegebenen Ortsnamen vorteilhaft, da so eine Filterung der gewünschten Ziel-POIs einfach möglich ist.
Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel dienen als Optimierungskriterium zumindest für einen Teil der Route als voreinstellbares Kriterium kürzeste Routendistanz, kürzeste Fahrzeit, landschaftlich reizvollste Strecke, geringste Verkehrshindernisse, ein Haltepunkt für mehrere räumlich eng benachbarte POIs oder Ähnliches. Somit kann ein nach der oben genannten Liste gewünschtes Optimierungskriterium zur Planung der Route zugrunde gelegt werden, um die Routenplanung den Wünschen des Benutzers anzupassen. Darauf aufbauend ist es weiterhin vorteilhaft, dass ein Optimierungskriterium lediglich eine Teilroute betrifft, insbesondere die Route zwischen den einzelnen POIs der verschiedenen Zielkategorien, die Route zwischen dem Startpunkt zum ersten anzufahrenden POI oder die Route zwischen letztem anzufahrenden POI und der Zielposition. Hierdurch wird ermöglicht, dass lediglich auf einzelnen Teilrouten ein Optimierungskriterium befolgt wird.
Grundsätzlich ist die Reihenfolge der anzufahrenden POIs beliebig, so dass zunächst ein POI einer ersten Zielkategorie, dann ein POI einer weiteren Kategorie angefahren wird, ohne dass der Benutzer Einfluss auf die Reihenfolge hat, und diese lediglich von dem voreingestellten Optimierungskriterium beeinflusst wird. Jedoch ergeben sich Konstellationen, bei denen eine Priorisierung der anzufahrenden POI-Zielkategorie wünschenswert ist, so dass beispielsweise zuerst getankt und danach ein Restaurant gesucht werden soll. Auch denkbar sind eine schnellstmögli- che Suche nach einem WC und danach die Suche nach einem Touristeninformationszentrum. In diesen Fällen ist es vorteilhaft, dass die Defini- tion der Menge von POI-Zielkategorien eine Priorisierung der POI- Zielkategorien umfasst, wobei die POI-Bestimmung und/oder die Routenberechnung die Priorisierung der POI-Kategorien zur Festlegung der Reihenfolge der anzufahrenden POIs berücksichtigt. Hierdurch lässt sich die Reihenfolge der anzufahrenden POI-Zielkategorien im Routenablauf festlegen, so dass eine Kardialisierung der POI-Zielwünsche möglich wird.
In einer weiteren wünschenswerten Ausführungsform des Verfahrens fasst die POI-Bestimmung und/oder die Routenberechnung die einer Route zugeordneten POIs der definierten POI-Kategorien als ein kombiniertes Ziel zusammen und stellt dem Benutzer unter Angabe von Zusatzinformationen die geschätzte Fahrzeit, Fahrdistanz etc. einer Route zu dem kombinierten Ziel, d.h. zur Gesamtheit der POIs der verschiedenen Zielkategorien, zur Verfügung. Mit anderen Worten ermöglicht die Auswahl einzelner POI-Zielkategorien nach diesem Ausführungsbeispiel die Definition eines kombinierten Ziels, beispielsweise einer häufig verwendeten Kombination von Bankautomat, Tankstelle und Restaurant. Somit lassen sich kombinierte Ziele als „Templates" definieren, so dass diese beispielsweise in einem einfachen POI-Cluster-Template als gespeichertes kombiniertes Ziel abgerufen werden können, zu dem eine möglichst optimale Route berechnet werden soll.
Darauf aufbauend ist es durchaus denkbar und möglich, dass das Verfahren mehrere kombinierte Ziele bestimmen und dem Benutzer eine Auswahlliste von kombinierten Zielen, d.h. mehreren Cluster-Templates, zur Auswahl eines kombinierten Ziels zur Verfügung stellen kann. So ist es beispielsweise denkbar, dass kombinierte Ziele in Kombination von „Tankstelle-WC-Bankautomat" oder „Restaurant-Einkaufszentrum-Hotel" abgespeichert und in einer Auswahlliste dem Benutzer zur Verfügung gestellt werden kann. Alternativ hierzu ist es auch möglich und durchaus sinnvoll, mehrere mögliche kombinierte Ziele einer gemeinsamen Menge von POI-Zielkategorien, beispielsweise eine Gruppe „Tankstelle- Bankautomat" mit verschiedenen Distanzen und Routenvorschlägen als alternative kombinierte Ziele darzustellen.
Davon ausgehend ist es weiterhin denkbar, in einer Fortentwicklung des erfindungsgemäßen Verfahrens eine Auswahlliste von kombinierten Zielen nach Priorisierungskriterien, wie geschätzte Fahrzeit, kürzeste Fahrdistanz, nähere Spezifikation einer Zielkategorie etc., zu ordnen. Werden beispielsweise mehrere kombinierte Ziele „Tankstelle- Bankautomat" aufgefunden, so können diese in einer Auswahlliste hinsichtlich ihrer Distanz oder Fahrzeit aufgelistet werden, so dass ein Benutzer bequem und einfach aus ihnen auswählen kann, um seinen
Bedürfnissen entsprechend ein geeignetes kombiniertes Ziel auszuwählen.
Die Berechnung der Route zwischen den einzelnen POIs verschiedener Zielkategorien kann grundsätzlich beliebig durchgeführt werden. In einem besonderen Ausführungsbeispiel wird im Rahmen der POI-
Bestimmung und/oder der Routenberechnung ein Graphennetzwerk aller infrage kommenden POIs der definierten Zielgruppen erstellt und innerhalb des Graphen eine dem Optimierungskriterium unterliegende Route von der Startposition über die Mehrzahl von POIs der verschiedenen Zielkategorien in der Nähe der Referenzposition festgelegt. Die Aufstellung des Graphennetzwerkes von in Frage kommenden POIs der ausgewählten POI-Zielkategorien in räumlicher Nähe zur Referenzposition wird hierbei als Bestimmung der POIs angesehen. Demzufolge werden mittels eines Graphennetzwerks alle in der Nähe der Referenzposition liegenden POIs aller gewählten POI-Zielkategorien miteinander mittels verfügbarer Straßenverläufe vernetzt, wobei mittels eines Graphen der die voreinstellbaren Optimierungskriterien befolgt, ein Pfad durch das Graphennetzwerk gesucht wird, der die POIs der verschiedenen Zielkategorien „optimal" miteinander verbindet.
Grundsätzlich kann der Graph nach einem beliebigen Algorithmus gesucht werden. Hierzu sind beispielsweise ein Bellmann-Ford- Algorithmus oder ein Algorithmus von Floyd und Warshall denkbar. Besonders vorteilhaft hat sich die Anwendung eines Dijkstra- Algorithmus herausgestellt, der gegebenenfalls zu einem A* -Algorithmus erweitert werden kann. Diese Klasse von Graphenalgorithmen ermöglicht eine effiziente, unter Optimierungskriterien durchführbare Graphensuche innerhalb eines Graphennetzwerks zur Auffindung einer optimalen Route.
Ziel eines Dijkstra-Algorithmus ist es, den kürzesten Pfad zu finden, welcher die POIs der verschiedenen Kategorien verbindet. Räumliche Positionen der POIs werden als Vertexe (Eckpunkte) gesetzt und sind somit Knoten des Graphen. Vorzugsweise werden die Luftlinie zwischen den Vertexen und optional zusätzliche Kosten als Gewicht der Kante von einem Knoten zum anderen verwendet. Die Suche der Knoten innerhalb des Graphen wird vom Referenzort (wahrscheinlich die aktuelle Fahr- zeugposition) gestartet und bewegt sich von dort in alle Richtungen des Graphen. Als Kante kann alternativ eine kürzeste Route zwischen den beiden Knoten verwendet werden, wobei diese Variante eine entsprechende Rechenleistung des Systems erfordert. Hierdurch kann eine Anfrage an eine Datenbank für geographisch lokalisierte POIs ausgehend von einer Referenzposition gemacht werden. Mittels eines vordefinierten initialen Abfrage-Radius um die Referenzposition, insbesondere Startposition oder eingegebene Adresse, werden dann einzelne POIs einer ersten POI-Zielkategorie gefunden. Falls kein POI auffindbar ist, kann der Abfrageradius erhöht werden. Mit der POI-Ergebnisliste werden Knoten für das Netzwerk erstellt. Hierzu kann es vorteilhaft sein, dass für die POI-Bestimmung und/oder die Routenberechnung mittels des Graphennetzwerks als Optimierungskriterien Luftlinienstrecken zwischen den Kandidaten-POIs berücksichtigt werden. Alternativ ist durchaus denkbar, kürzeste Straßenverlaufsrouten zwischen Kandidaten-POIs als Optimie- rungskriterium zugrunde zu legen. Das erfindungsgemäße Verfahren schlägt vor, dass zumindest eine jedem POI einer Zielkategorie zugeordnete Information über räumlich in der Nähe befindliche POIs anderer Zielkategorien zur Routenberechnung und POI-Bestimung genutzt wird. Darüber hinaus ist es durchaus denkbar und vorteilhaft, dass vorab gespeicherte Informationen der POIs einer Zielkategorie über in der Nähe liegende POIs einer anderen Zielkategorie Informationen über eine Kombination mehrerer räumlich nahe liegender POIs umfassen, wobei diese POIs aus verschiedenen POI-Zielkategorien stammen. So können insbesondere Informationen über eine häufig nach- gefragte Kategorienkombination, beispielsweise „Tankstelle und Restaurant", „Tankstelle und WC", „Einkaufszentrum und Bankautomat" oder vergleichbare solche Kombinationen, jedem POI einer jeweiligen anderen POI-Kategorie zugeordnet sein. Mittels solcher gängigen Kombinationen können sehr schnell auf Anforderungswünsche des Benutzers Graphen- netzwerke räumlich in der Nähe liegender POIs erstellt werden. Darüber hinaus können solche kombinierten Informationen auch mittels einer erfahrungswertbasierten Software im Laufe der Zeit dynamisch erstellt und den POIs zugeordnet werden, beispielsweise kann bei einer häufigen Nachfrage der POI-Kombination „Bankautomat-Tankstelle" j eden POIs, die keine Bankautomaten oder Tankstellen sind, Informationen über in der Nähe liegende Bankautomaten und Tankstellen im Rahmen von Datenpflegevorgängen zugewiesen werden.
Sind die Knoten des Graphennetzwerks identifiziert, so können mittels der zusätzlichen Informationen räumlich benachbarte Knoten, die POIs anderer Zielkategorien darstellen, aufgefunden werden. Hierzu ist es besonders vorteilhaft, dass die vorab gespeicherte Information jedes POIs einer Zielgruppe über in der Nähe liegende POIs anderer Zielkategorien bitcodiert gespeichert ist. Wird diese Information mittels eines Bit-Markerindex gespeichert, können die in der Nähe liegenden POIs sehr schnell und speichereffizient in das Graphennetzwerk aufgenommen werden. Ist ein Graphennetzwerk erstellt, so werden alle möglichen Pfade von der Referenzposition (in den meisten Fällen identisch mit der Startposition) zu den potentiellen Ergebnis-POIs während der Suche in Graphen durchlaufen. Jeder Pfad wird dabei inkrementell aufgebaut mit dem Ziel, dass jeder POI für eine gegebene Kategorie mindestens einmal existiert, aber unabhängig von der Reihenfolge aufgefunden wird. Die gefundenen Pfade stellen einen kürzesten Pfad-Baum/Shortest Path-Tree (SPT) dar und werden nach einem Optimierungskriterium evaluiert, wobei der Pfad mit dem geringsten Gewicht als „kürzester" Pfad und somit als Endergebnis ausgewählt wird. Alle POIs, die Knoten des kürzesten Pfads zugeordnet sind, werden als kombiniertes Ziel zusam- mengefasst. Die besagten POIs innerhalb des kombinierten Ziels werden nach dem kürzesten Pfad geordnet abgelegt und entsprechen dabei dem Optimierungskriterium der kürzesten Pfaddistanz. Hierzu wird auf bekannte Verfahren zur Berechnung einer Route zu mehreren vorbestimmten Zielen, so genannten Travelling Salesman-Problemen, hinge- wiesen, die diesbezüglich eingesetzt werden können, um den Routenplanungsalgorithmus zu verbessern.
Hierzu ist es auch vorteilhaft denkbar, dass die POI-Bestimmung und/oder die Routenberechnung eine rekursive POI-Suche ausgehend von einem aufgefundenen POI einer Zielkategorie zum Auffinden eines POIs einer weiteren Zielkategorie umfasst. Somit können beispielsweise zunächst alle POIs einer Zielkategorie, die in einem räumlich begrenzten Gebiet liegen, aufgefunden werden und rekursiv danach die POIs einer weiteren Zielkategorie einem Graphennetzwerkbaum zugefügt werden, so dass rekursiv der Graphennetzwerkbaum für alle POIs aller gewünschten Zielkategorien aufgebaut werden kann.
Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Navigationsvorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorgenannten Ansprüche. Hierzu umfasst die Navigationsvorrichtung eine Eingabeeinrichtung, zur Eingabe einer Startposition, insbesondere einer GPS-ermittelten aktuel- len Fahrzeugposition, einer Referenzposition, in deren Nähe sich der oder die gesuchten POIs befinden sollen, und zur Definition einer Menge von Zielkategorien von POIs; eine POI-Bestimmungs- und Routenberechnungseinrichtung zur Bestimmung von POIs der Zielkategorien und Berechnung einer Route von der Startposition zu den bestimmten POIs der einzelnen Zielkategorien in der Nähe der Referenzposition; und eine Ausgabeeinrichtung zur Ausgabe der Route und Informationen bezüglich der bestimmten POIs.
Die Navigationsvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass sie eine POI-Kategorienspeichereinheit umfasst, in der für mindestens eine POI- Kategorie Informationen hinweisend auf in der Nähe liegende POIs mindestens einer weiteren POI-Kategorie gespeichert werden können.
Mit anderen Worten umfasst die erfindungsgemäße Navigationsvorrichtung eine POI-Kategorienspeichereinheit, in der bezüglich jedes POIs Informationen bezüglich räumlich in der Nähe liegender POIs anderer POI-Kategorien gespeichert werden können, so dass im Rahmen einer Anfrage eines kombinierten Ziels die entsprechenden räumlich in der Nähe liegenden POIs der weiteren angefragten Zielkategorien schnellstmöglich aufgefunden werden können.
Demgemäß schlägt die erfindungsgemäße Vorrichtung vor, dass für POIs mindestens einer POI-Kategorie Informationen bezüglich räumlich benachbarter POIs einer weiteren POI-Kategorie, insbesondere für eine häufig vorkommende POI-Kategorienkombination, in einem Kartenspei- cherformat, (PSF = Physical Storage Format), abgelegt werden. Diese Informationen können die exakte räumliche Lage der anderen POIs, aber auch Zusatzinformationen über Nutzungsdetails zum POI, wie beispiels- weise im Falle von Restaurants über das verfügbare Speisenangebot, Öffnungszeiten, Telefonnummer etc., umfassen. Beispielsweise für die Kombination „Tankstelle-Restaurant" könnten eine Bitindexliste oder eine oder mehrere ID-Listen aller nahe gelegenen Tankstellen-POIs für alle Restaurant-POIs vorgehalten werden und umgekehrt. In einer vorteilhaften Weiterentwicklung der Vorrichtung umfasst die POI-Bestimmungs- und Routenberechnungseinrichtung eine Optimierungseinheit, die eine Optimierung der POI-Bestimmung und/oder Routenberechnung, insbesondere einer Teilroutenberechnung anhand vorab einstellbarer Optimierungskriterien, vornehmen kann. Dementsprechend übernimmt die Optimierungseinheit eine Optimierung der Routenberechnung entweder zwischen den einzelnen POIs der verschiedenen Zielkategorien oder zwischen Startposition und erstem POI bzw. letztem anzufahrenden POI in Nähe der Referenzposition und einer Zielposition.
Des Weiteren ist es denkbar und vorteilhaft, dass die Eingabeeinrichtung und die POI-Bestimmungs- und Routenberechnungseinrichtung zumindest Teile einer Priorisierungseinheit umfassen, die eine Priorisierung von POI-Zielkategorien zur Festlegung der Anfahrtsreihenfolge von POIs verschiedener Zielkategorien für die Routenberechnung ermöglicht. Somit lässt sich eine kardinalisierte Priorisierung der anzufahrenden POIs der einzelnen POI-Kategorien festlegen, so dass zuerst ein am dringlichsten gewünschter POI angefahren wird, und danach ein POI einer zweitdringlichst gewünschten POI-Zielkategorie usw..
Des Weiteren umfassen in einem besonders ausgezeichneten Ausfüh- rungsbeispiel die Eingabeeinrichtung, die POI-Bestimmungs- und Routenberechnungseinrichtung und/oder die Ausgabeeinrichtung zumindest Teile einer kombinierten Zieleinheit, die ausgelegt ist, bestimmte POIs aller definierten Zielkategorien einer POI-Bestimmung als ein kombiniertes Ziel zusammenzufassen und auszugeben. So können kombinierte Ziele, wie beispielsweise „Tankstelle-Restaurant" oder „Bankautomat- Einkaufszentrum", als kombiniertes Ziel sowohl in der Eingabeeinrichtung eingegeben, als auch in der POI-Bestimmungs- und Routenberechnungseinrichtung die Routenplanung gemeinsam abgelegt und verarbeitet, sowie in der Ausgabeeinrichtung als ein kombiniertes Ziel zusam- mengefasst ausgegeben werden. Dies ermöglicht bei besonders häufigen POI-Zielkategorie-Clustern eine vereinfachte Handhabung solcher kombinierten Ziele und bildet die Basis für ein Template-System von kombinierten Zielen.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel umfasst die Eingabeeinrichtung eine Auswahleinheit zur Auswahl eines kombinierten Ziels aus einer Auswahlliste kombinierter Ziele. So können beispielsweise bei häufig ausgewählten kombinierten Zielen diese in eine Liste aufgenommen werden, die dem Nutzer als „kombiniertes Ziel-Template" zur Verfügung gestellt werden kann.
Des Weiteren umfasst die POI-Bestimmungs- und Routenberechnungsein- richtung vorteilhafterweise eine Graphen-Netzwerk-Analyseeinheit, die ausgelegt ist, einen Netzgraphen zwischen mehreren POIs gleicher und verschiedener Zielkategorien zu erstellen und einen optimierten Pfad von der Startposition über eine Mehrzahl von POIs verschiedener Zielkategorien in der Nähe der Referenzposition zu bestimmen. Die Graphen- Netzwerk-Analyseeinheit kann sich dabei vorteilhafterweise auf einen Dijkstra-Algorithmus stützen.
Schließlich umfasst in einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform die POI-Kategorienspeichereinheit eine Binärspeichereinheit, die binäre Attribute bezüglich jedes POIs über Nachbarschaftsbeziehungen zu räumlich benachbarten POIs anderer Zielkategorien, insbesondere POIs von Kombinationen von Zielkategorien, speichern kann. So kann bei limitiertem Speicherplatz für eine Kartendatenbank statt des Indizes der POIs der benachbarten Zielkategorien für jeden POI ein Bit-Marker gespeichert werden, der beispielsweise bei einem Restaurant-POI auf die Nähe eines Tankstellen-POIs hinweist. Somit kann ein Bit-Marker für alle üblichen Kombinationen von Kategorien speichereffizient gesetzt werden. Die Position des nahe gelegenen z.B. Tankstellen-POIs kann dann durch eine Laufzeitsuche in kleinerem Umkreis um den Restaurant- POI durchgeführt werden, so dass der Bit-Marker lediglich einen indi- rekten Hinweis auf den POI der anderen Zielkategorie gibt. So wird ein Kompromiss zwischen Laufzeit und Kartenspeicherplatz gefunden. Durch ein einziges Byte pro POI können somit für j ede Kategorie bis zu acht Nachbarkategorien definiert werden, wobei es durchaus sinnvoll sein kann, die gleiche Kategorie ebenfalls als potentielle Nachbarkategorie festzulegen. Diese Information jedes POIs über in der Nachbarschaft liegende POIs anderer Zielkategorien kann vorab in den Kartendaten abgelegt und somit „werksseitig" vorbereitet sein. Da jedoch üblicherweise eine große Zahl an POI-Kategorien existiert, ist es durchaus denkbar und möglich, lediglich Verweise auf POIs häufig in Verbindung gesetzter POI-Kategorien, z.B. Tankstelle-Bankautomat-Restaurant- Toilettenanlage-Einkaufszentrum, vorab zu speichern. Des Weiteren ist eine dynamische Erstellung der Nachbarschaftsinformation z.B . im Rahmen eines evolutionären Prozesses denkbar, während der in Vergangenheit vom Benutzer häufig nachgefragte POI-Kategoriekombinationen als Nachbarschaftsinformationen der entsprechenden POIs im Rahmen eines Datenpflegevorgangs erstellt werden.
Schließlich muss eine typische Benutzeroberfläche eines Navigationssystems überarbeitet werden, um eine Selektion mehrerer POI-Kategorien zur gleichen Zeit zu ermöglichen. Um den Benutzer bei Eingabe der Anfragedaten für ein kombiniertes Ziel zu unterstützen, wird dabei vorgeschlagen, einen Button zu verwenden, um im Rahmen einer Routenplanung zu einem POI einer bestimmten Zielkategorie einen zusätzlichen POI einer weiteren POI-Kategorie auswählen zu können.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand lediglich Ausführungsbeispiele zeigender Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. I a ein Ausführungsbeispiel eines Graphennetzwerks räumlich benachbarter POIs verschiedener Zielkategorien; Fig. Ib ein Ausführungsbeispiel eines Bit-Markerindex als gespeicherte Information jedes POIs über räumlich benachbarte POIs anderer Zielkategorien;
Fig. 2 eine Ausführungsform eines Benutzerinterface einer Navigati- onsvorrichtung zur Durchführung eines erfindungsgemäßen
Verfahrens;
Fig. 3 ein weiteres Benutzerinterface einer Ausführungsform einer
Navigationsvorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens;
Fig. 4 eine Aufbauskizze einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Navigationsvorrichtung.
In einem gattungsgemäßen vorbekannten Navigationssystem besteht für einen Nutzer, der sowohl ein Restaurant als auch eine Tankstelle aufsuchen möchte, typischerweise die Notwendigkeit, zwei Suchanfragen auszuführen, die im Endeffekt als Ergebnis zweier separater Routen vorliegen. Die Wahrscheinlichkeit, dass das gewählte Restaurant relativ weit in Bezug auf Entfernung und/oder Fahrzeit von der gewählten Tankstelle liegt, ist dabei sehr hoch.
Mit dem vorgeschlagenen Verfahren kann eine Abfrage durchgeführt werden, nachdem die POI-Kategorie „Tankstelle" und „Restaurant" ausgewählt sind. Die Abfrage-Abarbeitung umfasst dabei eine Umkreissuche um eine Referenzposition, üblicherweise die Startposition, d.h. aktuelle GPS-Position des Fahrzeugs, oder eine eingegebene Adresse/Postleitzahl/Ortsteil etc., nach allen POIs der entsprechenden Katego- rien innerhalb eines vorgebbaren Entfernungslimits. Die resultierenden POIs werden für die Erstellung eines Graphennetzwerks eines kürzesten- Pfades-Baums (SPT) verwendet, wie bereits weiter oben erläutert. Der erzeugte kürzeste-Pfade-Baum kann nun auf die in Bezug auf die Distanz kürzeste Route durchsucht werden, indem ein optimierter Pfad durch den Baum gelegt wird, der die POIs der gewünschten Kategorien miteinander verbindet.
Eines der Szenerien ist nun die Auswahl einer zur Startposition nächstgelegenen Tankstelle und eines nächstgelegenen Restaurants zur Tank- stelle. Hierzu dienen die im Folgenden dargestellten Ausführungsbeispiele.
Ein anderes Szenario ergibt sich, wenn das Restaurant zuerst ausgewählt wird, und danach die nächstgelegene Tankstelle aufgesucht werden soll. Mit einer Zunahme der POI-Kategorien in der Suche nimmt die Komple- xität der Anfrageabarbeitung nichtlinear zu. Das vorgeschlagene erfindungsgemäße Verfahren ist in der Lage, dieses Problem zu lösen. Dabei ist es unerheblich, in welcher Reihenfolge die POI-Kategorien vorgegeben werden, j edoch ist es möglich, eine Priorisierung der einzeln anzufahrenden POIs der verschiedenen POI-Zielgruppen vorzugeben.
Fig. I a zeigt ein Graphennetzwerk, welches räumlich benachbarte POIs einer ersten Kategorie 1 (POI 1 ), einer zweiten Kategorie 2 (POI 2) und einer dritten Kategorie 3 (POI 3) miteinander verknüpft. Dabei sind für die Zielkategorie POI 1 die beiden POIs, POI I a und POI Ib (Dreieck) aufgefunden worden. Für die zweite Zielkategorie POI 2 sind drei POIs, POI 2a bis POI 2c (Rechteck) und für die dritte Zielkategorie POI 3 sind zwei POIs, POI 3 a und POI 3b (Oval) aufgefunden worden.
Das Graphennetzwerk stellt graphisch die möglichen fahrbaren Routen zwischen der Referenzposition (Refpunkt) und den verschiedenen POIs der einzelnen Zielkategorien dar. Das Graphennetzwerk wird darauf hin untersucht, eine Route zu POIs zu finden, die einer Mehrzahl von Kategorien angehören. Der Benutzer fragt nach einer Route, die an den POIs der Kategorien 1 , 2 und 3 vorbeiführt. Ein POI der Kategorie 1 ist in Fig. 1 als POI Ix mit x aus {a, b, c... } bezeichnet. In diesem Beispiel ist die Reihenfolge des Erreichens der POIs bestimmter vorgegebener Katego- rien nicht von Bedeutung. Basierend auf der Referenzposition wird eine Mehrzahl an relevanten POIs, die nun einer der verschiednen Kategorien angehören, als POI- Kandidaten selektiert. Nun werden Routen berechnet, die die Gewichte zwischen den verschiedenen POIs berücksichtigen und dabei die Distanz zwischen den POIs, insbesondere die Luftliniendistanz und/oder andere Kostenparameter, in Betracht ziehen.
Als Ergebnis wird ein Weg aufgefunden, der beginnend von der Startposition, die gleichzeitig Referenzposition ist (Refpunkt), über die POIs I a, 3b und 2b als beste Route führt, um die POIs der Kategorien 1 , 2 und 3 miteinander zu verbinden (dicker schwarzer durchgehender Pfeil).
Um die Berechnungsgeschwindigkeit zu erhöhen, können Bit-Marker für die häufigsten Kategoriekombinationen vorgesehen werden und zusammen mit j edem POI abgespeichert werden. Ein Beispiel für solche Bit- Marker-Werte ist in Fig. Ib in Bezug auf den in Fig. I a dargestellten Beispielfall gezeigt. Für zwei POIs aus Fig. I a wird beispielhaft die Nachbarschaftsrelation aufgeführt, die für diese POIs im sogenannten PS-Format (physical storage format) gespeichert werden können. Das PS- Format bezeichnet das individuell spezifizierte und sowohl volumen- als auch zugriffsoptimierte Format, in dem Kartendaten für eine Navigati- onsanwendung abgelegt werden.
Anhand des Graphennetzwerks der Fig. I a wird deutlich, dass der POI I a die POIs 2a, 2b und 3b als unmittelbar benachbarte und direkt anfahrbare POIs besitzt. Somit wird als Bit-Marker-Index für POI I a (POI I a Bitindex) ein Verweis auf POI 2a, POI 3b und POI 2b gespeichert. Dement- sprechend werden für den Bit-Marker-Index des POI 2a die benachbarten POIs 3 a, POI 3b, POI I a und POI Ib als direkt anfahrbare räumlich benachbarte POIs abgelegt. Für POIs anderer Kategorien werden dagegen keine Informationen gespeichert.
Die Fig. 2 und 3 zeigen beispielhaft Anpassungen der Benutzeroberflä- chen von Navigationsvorrichtungen, um das erfindungsgemäße Verfahren durchführen zu können. Hierzu zeigt Fig. 2 eine gewohnte Benutzeroberfläche 1 für die POI-Eingabe zur Festlegung eines Ziels einer Routenberechnung. In diesem Fall wird der POI-Eingabebildschirm eines Navigon Mobile Navigators 6.x dargestellt. Für andere gestaltete Oberflächen sind analoge Anpassungen möglich. Es ist in diesem Zusammenhang möglich, einen Ort durch Stadt und/oder Postleitzahl durch Eingabe mittels der Touchscreen-Tastatur zu definieren. Optional und nicht dargestellt ist eine Eingabe einer Straße oder Hausnummer und/oder Querstraße möglich. Unter dem Abschnitt „Kategorie hinzufügen" kann eine weitere POI-Kategorie ausgewählt werden. Dies wird beispielsweise durch ein Dropdown-Menü oder einer Auswahlliste ermöglicht. Abhängig von der Zahl der Kategorien kann eine Fuzzy-Suche sinnvoll sein, z. B. für die Branchen eines Branchenbuchs.
Das neue Benutzeroberflächenfeature ist in diesem Beispiel in Fig. 2 unterhalb der vorgewählten Kategorie platziert. Mit Button 2 kann eine zusätzliche Kategorie ausgewählt werden, oder mit Button 3 kann die POI-Suche für die eingegebene Kategorie „Restaurant" gestartet werden. Nachdem eine weitere Kategorie „Hafen" eingegeben wurde, sieht die Benutzeroberfläche wie in Fig. 3 dargestellt aus. Hier ist zusätzlich zur Kategorie „Restaurant" die zweite Zielkategorie „Hafen" 4 aufgenommen worden. Mit der dargestellten Auswahl würde nun ein Restaurant in der Nähe eines Hafens gesucht bzw. eine Route ausgewählt, auf der ein Restaurant und ein Hafen liegen, wobei das Restaurant vornehmlich in der Nähe des Hafens gesucht wird.
Der Nutzer hat nun die Möglichkeit, weitere Kategorien zu seiner Suche hinzuzufügen und damit den POI-Cluster zu vergrößern, und zwar mit Button 2, oder die Suche durch Betätigung des Button 3 zu starten.
Fig. 4 stellt schematisch ein Ausführungsbeispiel einer Navigationsvorrichtung zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens dar. Die Navigationsvorrichtung 05 umfasst hierzu eine Eingabeeinrichtung 06 sowie eine POI-Bestimmungs- und Routenberechnungseinrichtung 07. An die POI-Bestimmungs- und Routenberechnungseinrichtung 07 ist eine Speichereinrichtung 08 angeschlossen, die eine POI-Speichereinheit 14 umfasst, worin wiederum eine POI-Kategorienspeichereinheit 15 eingebettet ist. Schließlich umfasst die Navigationsvorrichtung 05 eine Aus- gabeeinrichtung 09, die eine Route zu den POIs verschiedener Zielgruppen ausgeben kann und dabei eine kombinierte Ziel-Ausgabe-Einheit 18 zur Ausgabe eines kombinierten Ziels, beispielsweise eine oft verwendete und beliebte Gruppe von POI-Zielkategorien, umfasst.
Mittels der Eingabeeinrichtung 06 kann eine aktuelle Position als Start- position und gleichzeitig Referenzposition durch ein GPS-Modul oder eine Adresse mittels einer Dateneingabe oder beispielhaft durch Bluetooth-Übermittlung eines Funktelefons aus dessen Kontaktdaten eingegeben werden. Eine Priorisierungseingabeeinheit 10 dient dazu, eine Reihenfolge gewünschter POI-Zielkategorien zu definieren, so dass eine festgelegte Anfahrreihenfolge von POIs verschiedener Zielkategorien festgelegt werden kann. Des Weiteren besteht durch die kombinierte Zielauswahleinheit 1 1 die Möglichkeit, mehrere Zielkategorien zu häufig gewünschten kombinierten Zieltemplates zusammenzufassen, um bequem und einfach ohne einen hohen Interaktionsaufwand zwischen Nutzer und Navigationsvorrichtung eine Route zu einer Gruppe von POIs planen zu können. Die Daten der Eingabeeinrichtung 06 werden an die POI- Bestimmungs- und Routenberechnungseinrichtung 07 weitergeleitet. Diese umfasst eine Priorisierungsberechnungseinheit 12, die die Reihenfolge der anzufahrenden POIs der verschiedenen POI-Zielgruppen ordnet, sowie eine Graphennetzwerkanalyseeinheit 13 , die ein Graphennetzwerk von räumlich benachbarten POIs verschiedener Zielgruppen erstellen kann. Mittels einer Optimierungseinheit 16 wird eine optimierte Route durch das erstellte Graphennetzwerk gelegt oder mithilfe einer kombinierten Zielberechnungseinheit 17 eine optimale Route zwischen einem voreingestellten kombinierten Ziel erstellt. Hierzu werden Daten aus der Kartenspeichereinheit 08 ausgelesen, insbesondere aus der POI-Speichereinheit 14, die Informationen über die Lage der POIs der einzelnen Zielkategorien enthält. Ganz besonders wesentlich dient die Information, die in der POI-Kategorienspeichereinheit 15 gespeichert ist, dazu, die Nachbarschaftsbeziehungen zwischen räumlich benachbarten POIs verschiedener Zielgruppen zu ermitteln. Diese Nachbarschaftsbeziehun- gen können bereits bei der Erstellung der Kartendaten vorgespeichert werden. Daneben ist auch eine nachträgliche Erstellung solcher Nachbarschaftsbeziehungen, insbesondere Bitindex-Felder möglich, beispielsweise „evolutionär" nach Feststellung einer häufig genutzten POI-Anfrage- kombination. Nach Auffinden einer optimierten Route durch das Gra- phennetzwerk kann diese in der Ausgabeeinrichtung 09 ausgegeben werden, wobei kombinierte Ziele mittels der kombinierten Zielausgabeeinheit 18 summarisch dargestellt werden können.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Berechnung einer Navigationsroute zu zusammenhängenden Zielpunkten umfassend die Schritte: - Definition mindestens einer Referenzposition;
- Definition einer Menge von mindestens zwei Zielkategorien von POIs (Points of Interest), wobei zunächst eine erste POI- Zielkategorie und mindestens eine zweite POI-Zielkategorie ausgewählt wird; - Bestimmung der POIs der ersten und zweiten Zielkategorie in räumlicher Nähe der Referenzposition und Berechnung einer Route, die beginnend von einer Startposition zumindest zu einem POI der ersten und/oder einem POI der zweiten Kategorie führt, wobei die Bestimmung und Routenberechnung unter einem vorab festlegbaren Opti- mierungskriterium bestimmt wird; dadurch g e k e n n z e i chn et, dass die optimierte POI-Bestimmung und Routenberechnung zumindest eine jedem POI einer Zielkategorie zugeordnete und vorab gespeicherte Information nutzt, die Auskunft über zumindest einen in der Nähe liegenden POI einer anderen Zielkategorie enthält.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Routenberechnung eine Route zu einem POI einer ersten Zielkategorie unter der Randbedingung der räumlichen Nähe zu ei- nem POI einer zweiten POI-Zielkategorie berechnet.
3. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass neben einer Referenzposition eine Zielposition definiert wird, wobei die berechnete Route beginnend von der Startposition über mindestens einen der bestimmten POIs der Zielkategorien in der Nähe der Referenzposition zu der Zielposition führt.
4. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch g e k e nn z e i chn e t, dass das Optimierungskriterium zumindest Teile der Route im Hinblick auf voreinstellbare Kriterien, wie kürzeste Routendistanz, kürzeste Fahrzeit, landschaftlich reizvolle Strecke, geringste Verkehrshindernisse, ein Haltepunkt für mehrere POIs oder Ähnliches, optimiert.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch g e k e nn z ei chn e t, dass das Optimierungskriterium eine Teilroute, insbesondere die Route zwischen den POIs, die Route zwischen Startpunkt zum ersten anzufahrenden POI oder die Route zwischen letztem anzufahrenden POI und der Zielposition, optimiert.
6. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Definition der Menge von POI-Zielkategorien eine Priorisie- rung der POI-Zielkategorien umfasst, wobei die POI-Bestimmung und/oder die Routenberechnung die Priorisierung der POI-Kategorien zur Festlegung der Reihenfolge der anzufahrenden POIs berücksichtigt.
7. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch g ek ennz ei chn et, dass die POI-Bestimmung und/oder die Routenberechnung die einer
Route zugeordneten POIs der definierten POI-Kategorien zu einem kombinierten Ziel zusammenfasst und dem Benutzer unter Angabe von Zusatzinformationen, wie geschätzte Fahrzeit, Fahrdistanz etc., eine Route zu dem kombinierten Ziel zur Verfügung stellt.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass das Verfahren mehrere kombinierte Ziele bestimmt und dem Be- nutzer eine Auswahlliste von kombinierten Zielen zur Auswahl eines kombinierten Zieles zur Verfügung stellt.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Auswahlliste von kombinierten Zielen nach Priorisie- rungskriterien, wie geschätzte Fahrzeit, kürzeste Fahrdistanz, nähere
Spezifikation einer Zielkategorie etc., geordnet ist.
10. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i ch n e t, dass die POI-Bestimmung und/oder die Routenberechnung die Erstel- lung eines Graphennetzwerks aller in Frage kommenden POIs der definierten Zielkategorien umfasst und innerhalb des Graphen einen dem Optimierungskriterium, insbesondere Umkreisnähe oder kürzeste Route, folgenden Pfad von der Startposition über eine Mehrzahl von POIs der verschiedenen Zielkategorien in der Nähe der Referenzposi- tion bestimmt.
11. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch g e k e nn z e i chn et, dass die vorab gespeicherte Information jedes POI einer Zielkategorie über in der Nähe liegende POIs einer anderen Zielkategorie In- formationen über eine Kombination von Zielkategorien umfasst, insbesondere über eine häufig nachgefragte Kategorienkombination, wie Tankstelle und Restaurant, Tankstelle und WC, Einkaufszentrum und Bankautomat etc..
12. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch g e k e nn z e i ch n e t, dass die vorab gespeicherte Information jedes POI einer Zielkategorie über in der Nähe liegende POIs bitkodiert gespeichert ist.
13. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die POI-Bestimmung und/oder die Routenberechnung eine rekursive POI-Suche ausgehend von einem aufgefundenen POI einer Zielkategorie zum Auffinden eines POIs einer weiteren Zielkategorie um- fasst.
14. Navigationsvorrichtung (05) zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorgenannten Ansprüche, umfassend eine Eingabeeinrichtung (06) zur Eingabe einer Startposition, insbesondere einer GP S -ermittelten aktuellen Fahrzeugposition, mindes- tens einer Referenzposition, in deren Nähe sich der oder die gesuchten POIs befinden sollen, und zur Definition einer Menge von Zielkategorien von POIs; eine POI-Bestimmungs- und Routenberechnungseinrichtung (07) zur Bestimmung von POIs der Zielkategorien und Berechnung einer Rou- te von der Startposition zu den bestimmten POIs der einzelnen Zielkategorien in der Nähe der Referenzposition; eine Ausgabeeinrichtung (09) zur Ausgabe der Route und Informationen bezüglich der bestimmten POIs, dadurch g e k e n n z e i c n e t, dass die Vorrichtung des Weiteren eine POI-Kategorien-
Speichereinheit (15) umfasst, in der für mindestens eine POI- Kategorie Informationen hinweisend auf in der Nähe liegende POIs mindestens einer weiteren POI-Kategorie gespeichert werden können.
15. Vorrichtung nach Vorrichtungsanspruch 14, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die POI-Bestimmungs- und Routenberechnungseinrichtung (07) eine Optimierungseinheit (16) umfasst, die eine Optimierung der POI-Bestimmung und/oder Routenberechnung, insbesondere einer Teilroutenberechnung anhand vorab einstellbarer Optimierungskriterien, vornehmen kann.
16. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Vorrichtungsansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Eingabeeinrichtung und die POI-Bestimmungs- und Routenberechnungseinrichtung (07) zumindest Teile einer Priorisierungs- einheit (10) umfassen, die eine Priorisierung von POI-Zielkategorien zur Festlegung der Anfahrtsreiheinfolge von POIs verschiedener Zielkategorien für die Routenberechnung ermöglicht.
17. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Vorrichtungsansprüche, dadurch g e k e nn z e i c h n e t, dass die Eingabeeinrichtung (06), die POI-Bestimmungs- und Routenberechnungseinrichtung (07) und/oder die Ausgabeeinrichtung (09) zumindest Teile einer Kombiniertes-Ziel-Einheit (11, 17, 18) umfassen, die ausgelegt ist, die bestimmten POIs aller definierten Zielkategorien einer POI-Bestimmung als ein kombiniertes Ziel zusammenzufassen und auszugeben.
18. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Vorrichtungsansprü- che, dadurch g e k e nn z e i c h n e t, dass die Eingabeeinrichtung (06) eine Auswahleinheit (11) zur Auswahl eines kombinierten Ziels aus einer Auswahlliste kombinierter Ziele umfasst.
19. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Vorrichtungsansprüche, dadurch g ek ennz ei chn et, dass die POI-Bestimmungs- und Routenberechnungseinrichtung (07) eine Graphennetzwerkanalyseeinheit (13) umfasst, die ausgelegt ist, einen Netzgraphen zwischen mehreren POIs gleicher und verschiedener Zielkategorien zu erstellen und einen optimierten Pfad von der Startposition über eine Mehrzahl von POIs verschiedener Zielkategorien zu bestimmen.
20. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Vorrichtungsansprüche, dadurch g ek ennz ei chn et, dass die POI-Kategorien-Speichereinheit (15) eine Binärspeichereinheit ist, die binäre Attribute bezüglich jedes POIs über Nachbar - Schaftsbeziehungen zu räumlich benachbarten POIs anderer Zielkategorien, insbesondere POIs von Kombinationen von Zielkategorien, speichern kann.
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