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Querverweis zu verwandten
Anmeldungen
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Diese
Anmeldung beansprucht die volle Offenbarung und die Priorität der Provisional
US-Patent Application mit der Anmeldenummer
60/823,514 , angemeldet am 25. August 2006 mit Titel „Automatic Route
Planning with a Camera- enabled Navigation Device" und übernimmt
die vollständige
Offenbarung des Inhalts der genannten Anwendung in diese Anmeldung.
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Hintergrund der Erfindung
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Gebiet der Erfindung
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Die
Erfindung bezieht sich auf Computertechniken und insbesondere auf
ein Routenplanungssystem.
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Beschreibung des Stands der Technik
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GPS
ist weit verbreitetes in Navigationsgeräten in Autos, Flugzeugen, Schiffen
und anderen Transportmitteln. Ein GPS-Empfänger arbeitet mit einer digitalen
Karte zusammen, um einen Benutzer an jegliches Ziel, das durch die
Adresseingabe identifizierbar ist, zu führen. Die Eingabe von Adressen
in ein Navigationssystem ist jedoch oftmals schwierig und Zeit aufwendig.
Auch wenn ein GPS-Empfänger eine
Tastatur, einen Touch-Screen
oder andere Mittel zum Eintippen oder zum mündlichen Diktieren einer Adresse bereitstellt,
so kann die Eingabe einer Adresse in ein Navigationssystem aufgrund
der Länge
der Adressen oder ähnlichem
immer noch schwierig sein,.
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Kurze Zusammenfassung der
Erfindung
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Ein
Aspekt eines Routenplanungs-Triggerverfahrens wird in einem Routen-Planungsgerät implementiert
und umfasst die folgenden Schritte. Ein Bild wird durch ein Bildaufnahmegerät, das mit
dem Routenplanungsgerät
verbunden ist, aufgenommen. Die Positionsinformationen einer geografischen
Lokation bzw. eines Ortes wird durch das aufgenommene Bild automatisch
erzeugt, um eine Route zu diesem Ort zu planen.
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Ein
anderer Aspekt eines Routenplanungs-Triggerverfahrens ist in einem
Routenplanungs-Triggergerät
implementiert und umfasst die folgenden Schritte.
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Ein
Bild wird empfangen und die Positionsinformation eines geografischen
Orts wird automatisch daraus extrahiert und für das Planen der Route zu diesem
Ort erkannt.
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Ein
Aspekt eines Routenplanungsgeräts
umfasst ein Bildaufnahmegerät
und einen Prozessor, der damit verbunden ist. Das Bildaufnahmegerät nimmt
ein Blld auf. Der Prozessor generiert automatisch Positionsinformationen
eines geografischen Orts von dem aufgenommenen Bild und plant eine Route
zu diesem Ort.
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Eine
detaillierte Beschreibung wird in den folgenden Ausführungsformen
mit Bezugnahme zu den beigefügten
Zeichnungen gegeben.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Die
Erfindung kann besser verstanden werden, durch Lesen der folgenden
detaillierten Beschreibung und Beispiele, die Bezug nehmen auf die beigefügten Zeichnungen,
wobei:
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1 ein
Blockdiagramm einer beispielhaften Ausführungsform eines Navigationssystems
ist;
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2 ist
eine schematische Ansicht, die eine geplante Route auf einer digitalen
Karte zeigt;
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3 ist
ein Blockdiagramm einer exemplarischen Ausführungsform eines Navigationsgeräts;
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4 ist
ein Flussdiagramm, das eine beispielhafte Ausführungsform eines Routenplanungs-Triggerverfahrens
zeigt;
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5A zeigt
ein aufgenommenes Bild mit einem beispielhaften zweidimensionalen
Barcode bzw. Strichcode; und
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5B zeigt
ein anderes aufgenommenes Bild mit einem anderen exemplarischen
zweidimensionalen Barcode; und
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5C zeigt
noch ein anderes aufgenommenes Bild mit noch einem anderen exemplarischen zweidimensionalen
Barcode.
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Detaillierte Beschreibung
der Erfindung
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Die
folgende Beschreibung ist eine der besten vorgesehenen Ausführungsform,
um die Erfindung auszuführen.
Die Beschreibung dient zum Zwecke der Darstellung der allgemeinen
Prinzipien der Erfindung und sollte nicht in einem beschränkten Sinne
aufgenommen werden. Der Schutzumfang der Erfindung wird am Besten
durch Bezugnahme auf die beigefügten
Ansprüche
bestimmt.
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Ein
Routenplanungssystem und Triggerverfahren davon werden in beispielhaften
Ausführungsformen
wie folgt organisiert:
- 1. Navigationssystem
- 2. Hardware-Konfiguration
- 3. Routenplanungs-Triggerverfahren
- 4. Routenplanung
- 5. Variationen bzw. Abwandlungen
- 6. Zusammenfassung
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1. Navigationssystem
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Aus
der 1 wird deutlich, dass das Navigationssystem 100 ein
Routenplanungssystem 110 umfasst. Die geografische Informationssystem (GIS)-Datenbank 108 umfasst
eine digitale Karte 109. Das Eingabemodul 101 umfasst
Bilddaten mit Ortsinformationen, die durch ein Bildaufnahmegerät aufgenommen
werden können,
wie zum Beispiel eine digitale Kamera. Ein Übersetzer 102 erzeugt
Positionsinformationen von Bilddaten 202, die durch das
Imputmodul/Eingabemodul 101 empfangen wurden. Bildverarbeitung,
Barcode-Codierung, Buchstabenerkennung kann durch den Übersetzer 102 durchgeführt werden,
um die Positionsinformation zu erzeugen. So können zum Beispiel ein Barcode-Decoder 1021 und
ein Buchstaben-Erkenner 121 im Übersetzer 102 jeweils
den Barcode dekodieren oder gedruckten Text identifizieren. Der Übersetzer 102 kann
ein oder mehrere Module zur Konvertierung von Bilddaten in Positionsinformation
umfassen.
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Ein
Routenplanungsmodul 103 empfängt Positionsinformationen
eines Ausgangspunkts (wie zum Beispiel die aktuelle Position des
Navigationssystems 100) und eines Ziels und bestimmt und
speichert entsprechend eine Route auf der Karte 109 von dem
Ursprungspunkt und dem Ziel. Globale Positionssysteme (GPS-Module) 107 können aktuelle
geografische Koordinaten eines GPS-Empfängers empfangen, wie zum Beispiels
den Ausgangspunkt des Routenplanungsmoduls 103. Die Original-
und Ziel-Ortsinformation, genauso wie mittlere Orte dazwischen,
können
von Bildern durch einen Übersetzer 102 erlangt
werden.
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Ein
Führungsmodul 104 führt einen
Benutzer entlang der bestimmten Route durch Bereitstellen von optischen
und hörbaren
Signalen. So führt
das Führungsmodul 104 das
Anzeigemodul 105, um die aktuelle Position eines sich bewegenden
Objektes 22, das ein System 100 entlang einer
vorbestimmten Route 21 vom Punkt 20 zum Punkt 24 auf
einem Display anzeigt (wie zum Beispiel das Display 9 in 3).
Das Führungsmodul 104 bestimmt
ein Führungsobjekt 23,
das auf dem Pfad und in die Richtung des sich bewegenden Objekts 22 auf
der Route 21 geführt
wird. Zusätzlich
steuert das Führungsmodul 104 das
Audiomodul 106 um das sich bewegenden Objekte 22 auf
dem Reisepfad und in die Richtung mit hörbaren Signalen durch einen
Lautsprecher (wie zum Beispiel Lautsprecher 8 in 3)
zu führen.
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Einige
Komponente des Systems 100 können durch Schallkreise oder
Computerprogramme, die in einem elektronischen Gerät aufgeführt werden, implementiert
sein, wie zum Beispiel innerhalb eines Autos oder eines tragbaren
Navigationsgeräts,
eines Personal Digital Assistent (PDA), eines Notebook-Computers
oder eines mobilen Telefons. So kann zum Beispiel das Input-/Eingabe-Modul 101, die Übersetzereinheit 2,
das Routenplanungsmodul 103 ein Computerprogramm umfassen,
das durch einen Prozessor (wie zum Beispiel einem Prozessor 1 in 3)
ausgeführt
wird. Das Eingabemodul 101 kann einen Bereich eines Bildaufnahmegeräts (wie zum
Beispiel ein Bildaufnahmegerät 10)
sein. Eine beispielhafte Ausführungsform
eines elektronischen Geräts,
das das Navigationssystem 100 implementiert, wird im Folgenden
gegeben.
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2. Hardware-Konfiguration
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Aus
der 3 ist eine Ausführungsform eines Routenplanungssystems
und eines -Triggerverfahrens davon bekannt, das in einem elektronischen Gerät 200 oder
in anderen Geräten
implementiert sein kann. Das elektronische Gerät 200 kann ein mobiles
Telefon, ein Personal Digital Assistent (PDA), ein Laptop-Computer,
ein Tablet-Personal Computer (PC) oder jegliches anderes Gerät sein,
das mit einem Display und einer Routenplanungsfunktion ausgestattet
ist. In der bevorzugten Ausführungsform umfasst
das elektronische Gerät 200 ein
Embedded-System mit begrenzten Ressourcen.
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In
dem elektronischen Gerät 200 lädt der Prozessor 1 das
System 100 in den Speicher 2. Der Prozessor 1 kontrolliert
den Betrieb des gesamten Systems und holt und lädt Softwarecode, der im Speicher 2 gespeichert
ist. Ein Eingabe-Controller 4 überprüft den Status der Eingabegeräte 5 und
stellt Eingabesignale gemäß dem Prozessor 1 bereit.
Das Eingabegerät 5 kann
eine Tastatur, einen Touch-Panel, ein Touch-Display oder ein Sprachkontrollgerät umfassen.
Ein GPS-Empfänger 3 empfängt GPS-Signale
vom Satelliten und berechnet und stellt die aktuellen GPS-Koordinaten
des Geräts 200 bereit.
Das Bildaufnahmegerät 10 kann
eine Linse, ein Bildsensor oder eine Signalbearbeitungseinheit umfassen. Der
Punkt der Ausgangsinformation kann vom GPS-Empfänger 3 oder dem Bildaufnahmegerät 10 erlangt
werden. Die Zielortinformation kann vom Bildaufnahmegerät 10 oder
anderen Aufnahmegeräten erlangt
werden. Speicher 2 kann eine Vielzahl von Speichergeräten umfassen,
enthaltend ein Random Access Memory (RAM), nicht- flüchtige Speicher,
wie zum Beispiel Festplatten, Festspeicher oder andere.
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Die
Kommunikationseinheit 7 empfängt Daten von und überträgt Daten
an ein externes Gerät durch
ein Kabel oder einen kabellosen Kommunikationskanal. Zum Beispiel
empfingt die Einheit 7 Bilddaten mit Positionsinformationen
als die Zielortinformation. Kommunikationseinheit 7 kann
Infrarot, Radiofrequenz (RF) Bluetooth, oder andere Transceiver umfassen.
Zusätzlich
kann, wenn das Verfahren in einem mobilen Telefon integriert ist,
die Kommunikationseinheit 7 eine zelluläre Modemeinheit, wie zum Beispiel
GMS/GPRS oder W-CDMA-Kommunikationsmodul sein, das mit dem Zellennetzwerk
in Übereinstimmung
mit GSM/PPRS oder W-CDMA Standards kommuniziert. Der Lautsprecher 8 gibt
Audiosignale aus. Display 9 zeigt sichtbare Informationen. Das
Bildaufnahmegerät 200 nimmt
Bilder auf, die in Speicher 2 zu speichern sind. Das Bildaufnahmegerät 200 kann
eine Kamera umfassen, einschließlich Linsen,
ein Bildsensor (wie zum Beispiel CMOS oder CCD-Sensorchip), eine
Analog/Deigital-Converter (ADC) und einen digitalen Signalprozessor
(SDP). Das Display 9 kann ein flüssiges Kristall-Display (LCD),
ein organisches lichtemittierende Dioden (OLED)-Dispaly oder ähnliches
umfassen.
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In
einigen Ausführungsformen
des elektronischen Gerätes
können
zwei Komponente (wie zum Beispiel der Prozessor 1 und der
Speicher 2 oder Prozessor 1 und Eingabe-Controller 4)
in einem einzigen Chip integriert sein. Eine Ausführungsform
eines Verfahrens zum Triggern der Routenplanung, die in einem elektronischen
Gerät 200 implementiert
ist, wird in 4 gezeigt.
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3. Routenplanungs-Triggerverfahren
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Aus 4 ist
ersichtlich, dass der Prozessor 1 ein Bildaufnahmegerät 200 steuert,
um ein Bild aufzunehmen, umfassend Positionsinformation, wie zum
Beispiel den Ortsnamen eine Adresse und die Koordinaten (Längen und
Breitengeraden) eines Ziels auf einer Karte 109 (Schritt
S400). Mehr Positionsinformation (wie zum Beispiel Telefonnummern, die
mit dem Ziel in Verbindung stehen), können in das Bild eingepflegt
und verwendet werden, um das Ziel auf der Karte 109 zu
lokalisieren. Die Positionsinformation auf den Bildern können Texte
sein oder als Barcodes kodiert sein, wie zum Beispiel als 1-dimensionale
gestapelte oder 2-dimensionale Barcodes. Beispiele von gestapelten
Barcodes umfassen PDF417. Beispiele für 2-dimensionale Barcodes umfassen
Semacode, QR-Code und ShoteCode.
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Die 5A bis 5C zeigen
Beispiele von Bildern, umfassend 2-dimentionale Barcodes und Text.
Barcode 501 in 5A zeigt
einen Hinweis auf eine Koordinate von (2446.5716N, 12100.6824E), das
ebenfalls durch den Textbereich 502 dargestellt wird. Barcodes 503 und
Text im Bereich 504 in 5B zeigen
die aktuellen Koordinaten (2446.3231146N, 12100.6824E) und eine
Zielkoordinate (2446.3231146N, 12101.425730E) an. Barcodes 505 und
Text im Bereich 506 in 5C zeigen Ortsnamen „MediaTek" mit den Koordinaten (2446.324641N,
12101425565E) an. Es ist darauf hinzuweisen, dass ein Barcode auch
weitere Informationen aufweisen kann, die der Prozessor 1 dekodieren
kann und für
die Informationen zur Routenplanung nutzen kann. Unterschiedliche
Typen von Informationen müssen
durch unterschiedliche Identifikations- und Dekodierungsmodule,
wie zum Beispiel Module 1021 und 1022, dekodiert
werden.
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Prozessor 1 kann
automatisch die folgenden Schritte als Antwort auf ein aufgenommenes
Bild durchführen.
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Prozessor 1 erzeugt
GIS-Koordinaten des Ziels von den aufgenommenen Bildern (Schritt S402),
zum Beispiel erzeugt der Übersetzer 102,
der durch den Prozessor 1 ausgeführt wird, die GIS-Koordinaten
durch Erkennen von Buchstaben oder durch Dekodieren von Barcodes
auf dem aufgenommenen Bild. Übersetzer 102 extrahiert
zuerst die Positionsinformation vom Bild, erkennt und konvertiert die
Positionsinformation in ein vorbestimmtes Format, wie zum Beispiels
World Geodetic System (WGS)-Koordinaten. Zum Beispiel kann unter
Berücksichtigung
von 5A bis 5C der Übersetzer 102 Koordinaten
(2446.5716N, 12100.6824E) als Ziel vom Barcode 501 in 5A erzeugen
oder alternativ vom Text im Gebiet 502, Koordinaten (2446.3231146N,
12101.425730E) von den Barcodes 503 oder dem Text im Bereich 504 in 5B, und
den Koordinaten (2446.324641N, 12101425565E) von den Barcodes 505 oder
Text in den Bereichen 506 in 5C. Barcode-Decoder 1021 und
Buchstabenerkenner 1022 erzeugen jeweils Positionsinformationen
von Barcodes und gedrucktem Text.
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Es
ist zu beachten, dass der Übersetzer 102 ebenfalls
einen Point of Interest (POI) vom Bild erkennen kann anstatt einer
Koordinate. Der Übersetzer 102 kann
die GIS-Koordinaten,
den Ortsnamen, die Telefonnummer oder die Adresse des Ziels durch Buchstabenerkennung
oder Barcode-Dekodierung auf dem aufgenommenen Bild erkennen. Wenn
das Bild die Adresse des Ziels angibt, so kann der Übersetzer 102 die
Adresse erkennen und verwenden, um die Länge und die Breite des Zieles
auf der Karte 109 zu lokalisieren und zu erkennen. Wenn
das Bild eine Telefonnummer zeigt, die mit dem Ziel in Verbindung steht,
so kann der Übersetzer 102 die
Telefonnummer erkennen und verwenden, um die Länge und die Breite des Ziels
von der Karte 109 zu lokalisieren. Entsprechend werden
andere Informationen, die mit dem Ziel in Verbindung stehen, verwendet,
um das Ziel zu lokalisieren.
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Prozessor 1 gibt
die GIS-Koordinaten eines Ausgangspunkts und des Zieles an das Routenplanungsmodul 103 (Schritt
S404). Die GIS-Koordinaten des Ursprungsortes können ähnlich durch das Aufnehmen
eines Bildes erzeugt werden. Alternativ kann ein GIS-Empfänger 3 die
GIS-Koordinaten des Ursprungspunktes bereitstellen.
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Routenplanungsmodul 103,
das durch einen Prozessor ausgeführt
wird, plant eine Route vom Ursprungsort eines Ziels (Schritt S406),
speichert diesen und gibt die Route auf. Einige Algorithmen, wie zum
Beispiel Dijkstra Algorithmen, A* Algorithmen oder andere können verwendet
werden, um die Route zu planen. Benutzerprofile können verwendet
werden, um einen bevorzugten Pfad zu finden.
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4. Routenplanung
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Das
Routenplanungsmodul 103, das durch den Prozessor 1 ausgeführt wird,
kann den kürzesten Pfad,
den schnellsten Pfad oder einen angepassten Pfad vom Ursprungsort
zum Zielort (Schritt S406) bestimmen. Der angepasste Pfad kann bestimmt
werden unter Bezugnahme auf ein Benutzerprofil oder durch vorgeschlagene
Pfade, die durch das aufgenommene Bild angezeigt werden. Zum Beispiel, wenn
das Bild eine vorgeschlagene Route umfasst, so erkennt das Routenplanungsmodul 103 die
vorgeschlagene Route in dem Bild und verwendet die vorgeschlagene
Route für
die Routenplanung. Die vorgeschlagene Route in dem Bild kann eine
Vielzahl von GIS-Koordinaten, wie zum Beispiel die aktuellen Koordinaten
(2446.5716N, 12100.6824E) in 5B berücksichtigen.
Das Routenplanungsmodul 103 erkennt die GIS-Koordinaten
und plant eine Route, in der ein Bereich oder eine der GIS-Koordinaten
integriert sind. Es ist zu beachten, dass die vorgeschlagene Route
in dem Bild auch andere GIS-Informationen erzeugen kann, wie zum
Beispiel ein Point of Interest (POI), Straßennamen oder anderes.
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Das
Routenplanungsmodul 103 gibt die bestimmte Route an das
Führungsmodul 104 weiter. Das
Führungsmodul 104 führt den
Benutzer entlang der Route, zum Beispiel kann das Führungsmodul 104 kontinuierlich
die aktuellen Positionen des Geräts 200 vom
GPS-Modul 107 empfangen
und entsprechend den aktuellen Ort für bewegte Objekte 22 updaten,
Anzeigen von rechts Abbiegung, von links Abbiegung oder der Geschwindigkeit
durch Animieren der geführten
Objekte 23 oder durch hörbare
Signale.
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5. Abwandlungen
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Positionsinformationen,
die von den Bilddaten extrahiert wurden, können für eine Bestätigung oder Modifikation angezeigt
werden, bevor sie in ein Routenplanungsmodul 103 für die Routenplanung eingegeben
werden. Die Positionsinformation eines Ausgangspunktes kann in jedem
Fall modifiziert werden.
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Eine
Kamera kann durch einen Barcode-Scanner oder ein anderes Gerät ersetzt
werden, durch den die Positionsinformation vom Barcode erzeugt wurde
und für
das Routenplanen verwendet wurde. Zusätzlich zu dem Barcode-Dekodierer 1021 und
der Buchstaben-Erkennungseinheit 1022 können unterschiedliche Module
zum Erkennen des Textes in unterschiedlichen Sprachen oder zum Dekodieren
von unterschiedlichen Codeformaten durch das Routenplanungssystem 110 verwendet werden.
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6. Abschließend
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Da
die Adresseingabe in ein Navigationsgerät schwierig sein kann, insbesondere
während
des Fahrens, kann das Verfahren eine Hilfe für die Adresseingabe für die Routenplanung
sein. Sobald Ortsinformation als Bilddaten aufgenommen werden kann, kann
eine Routenplanungsoperation automatisch initiert, unter Verwendung
der Ortsinformation, werden. Wenn ein Bild Barcodeinformationen
umfasst, können
die Positionsinformationen durch die Kodierung der Barcodes erstellt
werden. Wenn das Bild gedruckte Buchstaben umfasst, können die
Bildinformationen durch Identifizieren der Buchstaben erzeugt werden.
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Da
mobile Telefone in steigender Anzahl mit Kameras ausgestattet sind,
kann das Verfahren durch ein Software-Update implementiert werden.
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Auch
wenn die Erfindung durch Beispiele und unter Verwendung von Begriffen
und bevorzugte Ausführungsformen
beschrieben wurde, versteht es sich, dass die Erfindung hierauf
nicht zu begrenzen ist. Im Gegenteil, es wird beabsichtigt, eine
Vielzahl von Modifikationen und ähnlichen
Anordnungen (wie sie einem Fachmann auf diesem Gebiet nahe liegen) abzudecken.
Daraus ergibt sich, dass der Schutz der beigefügten Ansprüche der breitesten Interpretation zu
unterliegen hat, so dass alle diese Modifikationen oder ähnliche
Anordnungen unter sie fallen.