CN102426022B - 用于显示兴趣点的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种导航系统，包括用于向用户显示地图部分和兴趣点(POI)数据的显示器，以及存储POI数据的数据库。检索单元被提供以从该数据库中检索出POI数据，用于要被显示的地图部分。在本发明的实施例中，POI数据库包括在地图区域内的POI和代表许多POI的替代POI。因此，是否从数据库中检索出替代POI或者其所代表的POI取决于要被显示的地图部分所采用的地图比例尺。

Description

用于显示兴趣点的方法和系统

技术领域

本发明涉及一种在能够以不同的地图比例尺显示地图的导航系统的显示器上显示兴趣点(POI)(points of interest)的方法，并涉及相应的导航系统。本发明进一步涉及包括兴趣点(POI)数据库的数据载体。

背景技术

近年来，对诸如简单的手持导航装置或更为复杂的车内系统这样的导航系统的使用增加得很多。几乎无例外地，导航装置包括显示器，地图信息在显示器上被展示给用户。在导航装置上显示的地图通常包括城市和连接这些城市的道路的图形指示、由相应的图形符号指示的城市大小和道路类别。

一些常规装置能够进一步在这样的地图上显示兴趣点(POI)。通常，可将兴趣点分成不同类别进行显示，所显示的兴趣点可能是自动选出的或者通过用户的交互选择的。可以针对机场、有趣景点、加油站、饭店、药房、电影院及类似场所提供一种类别。因此可通过在地图上的相应位置处显示代表兴趣点的图标向用户提供有用的信息。对于用户，这有利于选出经过特定景点或饭店的行驶路径，或者有利于找到例如去往最近的饭店的路径。

为便于定向和导航，导航装置通常配备了具有若干缩放级(zoom level)的地图显示功能，即，能够以不同的地图比例尺来显示地图。在存在多个POI的城市中，被选类别的POI可通常以较大的地图比例尺显示，而不会相互妨碍。对于较小的地图比例尺，即，如果用户进行缩小，则在相同大小的屏幕上显示更大的地图部分，导致所显示的POI图标密度增加。这可能引起显示过度拥挤，基本上会导致显示的信息无用。

在常规的系统中，这种问题通过在地图上对某个类别的POI采用一定密度的来解决，该密度与在特定的地图比例尺下显示器屏幕上的图标密度相对应。在所采用的图标密度在显示屏幕上变得过高时的地图比例尺下，这种类别的图标被删除而不再被显示。而由于针对删除图标的阈值地图比例尺不能被设定得太低，在城市地区中通常仍会出现过度拥挤。

另一方面，在乡村地区，通常使用较小的地图比例尺来显示地图数据，因为在较大的比例尺下，在显示器上示出的地图部分太小，以致于无法包括任何有用信息。据此，在较大的地图比例尺下，虽然显示了特定类别的POI图标，却看不到图标，这是因为所显示的地图部分太小。如果为了放大视野，用户将地图缩小，即改变成较小的地图比例尺，由于较小的地图比例尺(以及所采用的较高的图标密度)，图标类别将被删除。例如，在1∶200,000至1∶500,000之间的地图比例尺下，饭店类别的POI已经被删除。因此用户将很难找到在乡村地区容易到达的饭店。

对于这样的仅具有低密度基础设施的乡村地区，常规的导航系统仅支持用户执行POI搜索，该POI搜索返回POI的列表。问题是用户通常不知道这些特定的POI在地图上的位置在哪里，或者这些POI位于哪个方向上。据此，如果用户行驶在穿过乡村地区的特定路线上，并且该用户想要停止在某饭店处，这样的POI搜索通常不太有帮助。

因此期望，能对导航系统中POI的显示进行改进，尤其是能在不同的地图比例尺下提供对POI的方便而有效的表示。而且，应该避免过度拥挤，并且对POI的显示应该以迅速而高效的方式执行，即，所需的计算工作量应该保持为较低。

发明内容

据此，需要消除以上提及的缺陷中的至少一些缺陷，并且改进在导航系统上对POI的显示。

该要求通过独立权利要求的特征满足。在从属权利要求中，描述了本发明优选的实施例。

依据本发明的一方面，提供了在能以不同的地图比例尺显示地图的导航系统的显示器上显示兴趣点(POI)的方法。该导航系统包括存储了兴趣点(POI)数据的数据库，该POI数据包括POI和它们的位置，该POI数据进一步包括用于不同大小的地图区域的替代POI，这些不同大小的地图区域是为不同的地图比例尺提供的。如果在特定地图区域中的POI的个数超过阈值数，则为该特定地图区域提供替代POI，其中替代POI代表在所述特定地图区域中的POI。该方法包括步骤：确定要在显示器上以特定的地图比例尺显示的地图部分，从数据库检索要被显示的地图部分的POI数据，其中某个POI是否位于该地图部分之内取决于特定的地图比例尺，所述POI，或者在可用的情况下，代表所述POI的替代POI被从数据库中检索出。地图部分和检索出的POI数据被同时显示在导航装置的显示器上，其中包括在检索出的POI数据中并位于该地图部分之内的替代POI作为其代表的POI的替代物被显示。

由于取决于用于显示地图部分的地图比例尺，可检索出单一的POI或者替代POI来显示，因此可避免在显示器上的POI图标过度拥挤。尤其是，对于较小的地图比例尺，替代POI可被检索并显示，使得即使在乡村地区，也能够在向用户显示的地图上提供POI信息。另一方面，在较大的地图比例尺下，对单一的POI进行检索，使得用户能够从显示器单一的POI的位置处获得详细的信息。由于替代POI可代表任意个数的POI，因此甚至在所显示的地图部分中包括多个POI的城市地区中，在较小的地图比例尺的情况下也不会发生过度拥挤。

在一个实施例中，如果针对特定的地图部分大小被存储在数据库中的POI数据点(POI和/或替代POI)的位置的距离低于预定最小距离，则从数据库中检索出针对下一个较大尺寸的地图区域的POI数据，并显示出来。该最小距离可取决于地图比例尺，并可被选择出，使得其在显示器上的尺寸针对不同的地图比例尺为恒定值。结果，如果在对应于该地图区域的显示器上的地区中存在多于预定阈值数的POI，则显示该地图区域的替代POI，从而避免过度拥挤以及对删除POI的需要。

依据进一步的实施例，POI数据以树结构被存储在数据库中，在该树结构中POI和替代POI被存储在节点中，并且其中替代POI的节点被链接到其代表的多个POI的多个节点。在该树结构中，不同深度级可对应于存储在相应深度级的节点中的替代POI的地图区域的不同大小。这些替代POI可被直接或间接地(即，经由其他的替代POI)链接。树结构的末端节点(或树叶)通常是POI节点。替代POI节点可仅存储其代表的POI的个数、区域大小、以及到其子节点的链接，然而POI节点可存储系统中对于该POI的所有可用数据，或者与包括这样的数据的另一个数据库的链接。

以这样的方式存储POI和替代POI具有的优点在于，针对特定的地图部分，为了检索适宜于该地图比例尺的POI数据，可以较小的计算量检索该数据库。由于树结构的不同深度级对应于不同地图区域大小，可容易地识别出特定地图比例尺的适当的替代POI。

在一个实施例中，检索和显示POI数据的步骤包括：确定要被显示的地图部分的树结构的根节点；对链接到确定出的根节点的节点执行搜索；该搜索在树结构的某个深度级处停止，在该深度级，相邻节点的地图位置的距离小于最小距离，该最小距离取决于特定的地图比例尺。可将该最小距离选择成，使得其总是对应于导航系统显示器上的相同距离。本方法进一步包括：对被搜索的树中在所有高于停止深度级的深度级处包括的POI进行检索，以及对被搜索的树中在停止深度级的上一个级的深度级包括的替代POI进行检索。然后提供检索出的POI和替代POI，作为POI数据被显示。该搜索可以是广度第一搜索(breadthfirst search)，但也可以使用其它类型的搜索。

据此，可以假设，在显示器上保持两个显示的POI数据点之间的最小距离，POI数据点或者是POI或者是替代POI。而且，即使在较小的地图比例下，所显示的地图部分中仅存在一个POI，该POI也被检索并显示，使得其能够容易地被该导航装置的用户找到(即未被消隐)。在该导航装置的显示器上两个POI数据点应该保持的最小距离可取决于显示器大小和/或显示器分辨率，例如其可以在0.5cm到4cm之间。

优选地，该搜索仅考虑位于要被显示的地图部分中的POI的节点、以及具有至少部分地位于要被显示的地图部分之内的关联地图区域的替代POI的节点。因此可加速该搜索。

通常，仅显示位于该地图部分之内的POI和替代POI。如果检索出替代POI，但位于该地图部分外面，该替代POI可在显示的外围被显示，或者可被忽略。

在可对应于可用于显示的最小地图比例尺的树结构的最高级下，可提供包括替代POI的根节点，该替代POI与包含该数据库中的所有POI的区域相关联，如果在最高级处的地图区域仅包括某个单一POI，则其可被直接存储在根节点中。POI和替代POI因此可容易地被检索，和以最小地图比例显示出来。例如，对于欧洲地图，根节点可存储与包含欧洲的地图区域相关联的替代POI，并因此所有的POI均位于其中。

而且，针对对应于最大地图比例尺的最小预定尺寸的地图区域，与位于最小区域中的一个内的POI的个数无关地，将POI作为分散的POI存储在数据库中。换句话说，该树结构可具有最低级，其仅包括直接存储POI的节点，与它们之间的距离无关。因此可避免对于具有高密度基础设施的地图部分在导航系统的最大地图比例尺下仍显示替代POI。用户可因此能够在最大地图比例下识别出显示器上的单纯POI。

在操作中，该方法的步骤可包括例如：确定要被显示的地图部分所使用的特定的地图比例尺是否等于或大于预定最大地图比例尺，并且在肯定的情况下，从数据库中检索出位于所述地图部分内的所有POI，作为要被显示的POI数据。因此可以最大地图比例尺显示该地图部分可用的所有POI。在其它实施例中，在显示可用的最大地图比例尺下，仍可以显示替代POI，以便避免过度拥挤。

本方法可进一步包括以下步骤：使得在显示器上显示的替代POI是用户可选择的，和，根据通过用户输入对替代POI的选择，向用户提供包括所选的替代POI表示的POI的选择列表。然后从该列表选择出的POI可被显示在显示器上。该选择可在例如该导航系统的第二大地图比例尺下执行。尤其有益的是，如果以最大地图比例尺显示所有POI无法避免过度拥挤的情况下，则仍然可依靠选择列表选择所有POI。因此，可避免过度拥挤，同时仍然能够访问每个单独的POI。

以上相对于POI描述的方法大体上可优选地针对每个POI类别执行。尤其是，在数据库中的POI数据可为不同POI类别提供。其中在地图区域中同一特定类别的POI个数超过所述阈值数的情况下，用于所述特定类别的POI数据包括针对该地图区域的所述特定类别的替代POI。甚至在更小的地图比例尺下，可仅显示替代POI，该用户因此能够容易地在不同类型的POI之间进行区分。以上提及的特征中的每一个可因此对每个POI类别执行；用于存储POI数据的树结构例如可针对每个POI类别提供。该数据库可因此包括针对每个POI类别的根节点。

本方法的步骤于是可进一步包括以下步骤：确定要显示的POI所关于的一个或多个类别，其中显示POI数据的步骤被配置成使得在总览地图比例尺下，显示所有确定类别的POI数据。对这些类别的确定可例如根据显示的地图内容或者通过用户输入(例如，由用户选择单独的类别或类别属性)自动发生，也可在系统中预定义要显示的类别。因此可以确保，仅与用户相关的POI被显示，且避免了由于太多不同POI类别造成的显示的过度拥挤，例如通过定义允许类别的最大个数。

优选地，如果类别“饭店”和“加油站”中的至少一种被选择出来以进行显示，该显示的发生使得在总览地图比例尺下，相应类别的POI数据被显示。据此，即使在相对小的总览地图比例尺下，在常规系统中针对加油站和饭店的POI在该地图比例尺下已经被删除，本方法仍显示了针对一个或两个类别的POI数据。因此易于在地图上布置这些POI。

总览地图比例尺可约小于1∶500,000，优选地约小于1∶1,000,000，或者甚至约小于1∶2,000,000。例如，总览地图比例尺可以是1∶2,000,000。

在一个实施例中，选择出地图区域的大小，使得在提供相应的地图区域所针对的地图比例尺下，该地图区域在导航装置的显示器上具有相同的大小。该地图区域的大小可例如与相关联的地图比例尺成反比例。正如在相应的地图比例尺下，在显示器上测量出的地图区域大小可以例如在0.5×0.5cm和4×4cm之间。注意该地图区域可具有不同的矩形形状。

在树结构的较高深度级处，地图区域的大小可能大于在较低深度级下的情况。而且，在树结构的深度级内地图区域大小的变化可能小于不同深度级之间地图区域大小的变形。尤其是，在一个深度级下地图区域可具有不同大小，而且甚至可能重叠。

在树结构中，与存储在特定节点中的替代POI相关联的地图区域可能部分地或完全地被包括在与存储在所述特定节点的母节点中的替代POI相关联的地图区域中。

在一个实施例中，地图区域中POI的个数的阈值数等于1。据此，如果多于一个POI(即两个或更多个POI)位于地图区域内，则可能已经提供了替代POI。通过选择这样的较小阈值，能够有效地避免过度拥挤。

替代POI可被显示成图形符号，诸如字母、图标、象形图或它们的组合，其指示了该替代POI代表的POI的个数。当对替代POI进行检索时，该个数可从数据库中检索出来。例如，适宜的指示符可以是图标堆叠的高度，或者在该图标内或与该图标相邻显示的个数。针对POI和替代POI的树结构的节点可存储指向相应图形符号的指针(pointer)，该图形符号可因此被存储在不同的位置处。

替代POI的位置可通过其代表的这些POI的位置确定。替代POI的位置可以是例如其代表的POI的位置的平均值或优选地是加权平均值。该替代POI的位置可同样被存储在树结构的相应节点中。

依据本发明的进一步的方面，提供了包括显示器和数据库的导航系统，该显示器用于向用户显示地图部分和POI数据，数据库存储了POI数据。POI数据包括POI和它们的位置，POI数据进一步包括多个替代POI，这些替代POI用于针对不同地图比例尺提供的不同大小的地图区域，如果在特定地图区域中的POI的个数超过阈值数，则为所述特定地图区域提供替代POI，替代POI代表在所述地图区域中的POI。

导航系统进一步包括地图部分确定单元和检索单元，其中地图部分确定单元适于确定要以特定地图比例尺显示的地图部分，检索单元适于从数据库检索要被显示的地图部分的POI数据，其中，POI是否位于地图部分中取决于地图比例尺，所述POI或如果可用，代表所述POI的替代POI被从数据库中检索出用于显示。导航系统的显示控制单元适用于同时地显示地图部分和检索出的POI数据，其中包括在检索出的POI数据中且位于所述地图部分内的替代POI，作为对于其所代表的POI的替代品被显示。使用这样的导航系统，可获得关于本发明方法的类似于以上概括的那些优点。

依据该导航系统的实施例，该导航系统被配置成能够执行以上提及的方法中的任意一种。尤其是，该导航系统的数据库可将POI数据存储在以上描述的树结构中。这些POI数据可在针对不同POI类别的数据库中被提供，并据此该导航系统可如以上描述的那样针对每个类别处理POI。

本发明进一步提供了一种可被加载到计算装置的内部存储器中的计算机程序产品，所述产品包括在该产品被执行时，用于执行以上提及的这些方法中的任一种方法的软件代码部分。该计算机程序产品可被提供为存储在电子可读数据载体上的计算机程序。本发明进一步提供了一种电子可读数据载体，其存储的电子可读控制信息被配置成使得当在计算装置中使用该数据载体时，控制信息执行以上提及的方法中的任一种。

本发明的又另一方面提供了电子可读数据载体，其包括存储在其上的POI数据库，该POI数据库包括不同类别的POI和它们的位置。该数据库进一步包括多个替代POI，这些替代POI用于对不同地图比例尺提供的不同大小的地图区域，如果在特定地图区域中同一类别的POI的个数超过阈值数，则为该特定地图区域提供所述类别的替代POI。POI数据库可被配置成与以上所描述的关于本发明的实施例中任一方面一致。

应该理解的是，以上提及的和那些仍将在以下解释的特征不仅可被用在所指出的相应组合中，而且还可以用在其它组合中或者单独使用，而不背离本发明的范围。

附图说明

通过结合附图阅读以下对说明性实施例的详细描述，本发明前述的以及其它特征和优点将变得更加显而易见，其中：

图1显示了依据本发明的导航系统的实施例的示意性附图；

图2显示了说明依据本发明的方法的实施例的流程图；

图3显示了用于从POI数据库检索POI数据的图2的方法的步骤250可能的实现的流程图；

图4A和4B说明了以不同的地图比例尺显示POI和替代POI的示意性附图；以及

图5是说明依据本发明实施例的POI数据库的树结构的示意性附图。

具体实施方式

图1示出了导航系统100的示意性附图。导航系统100可以各种方式实现，例如作为安装在车辆上的导航系统、手持个人导航装置(PND)、在诸如智能电话的手持通信装置中或者在个人数字辅助装置(PDA)或类似装置中实现的导航系统。

导航系统100由处理单元105控制，处理单元105依据存储在存储器102中的控制指令操作。处理单元105可实现为单个或多个微处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)或者类似装置。存储器102可包括所有类型的存储器，诸如随机访问存储器、闪存、硬驱或类似装置。

处理单元105适用于从存储在存储器102中的地图数据库103中检索地图数据。为了这个目的，处理单元105包括地图单元106，地图单元106是功能性单元，其确定要以特定的地图比例尺显示的地图部分。处理单元105进一步包括检索单元107，检索单元107是功能性单元，其从存储在存储器102中的POI数据库104中检索关于确定的地图部分的POI数据。取决于确定的地图部分被显示时所用的特定地图比例尺，检索单元107从POI数据库104检索要显示的兴趣点(POI)或替代POI。其进一步检索POI和替代POI的位置，以及为POI数据库104中的POI提供的进一步的信息。为了除显示以外的目的，检索单元107可独立于地图比例尺，从数据库104检索任意POI数据，以便例如在另一类型的存储器或类似装置中缓冲数据。

处理单元105进一步包括显示控制单元108，显示控制单元108是功能性单元，其呈现(render)根据确定的地图部分和检索到的POI数据要显示的图像。所呈现的图像包括代表位于该地图部分之内的POI和替代POI的图形符号，这些符号在图像中被放置在地图上的POI数据点(POI或者替代POI)的相应位置处。图形符号可被存储在存储器102中，并可通过处理单元105，例如通过检索单元107或者显示控制单元108检索。于是在显示器101中给出所呈现的图像。

功能性单元106、107和108可作为在处理单元105上运行的软件代码部分实现。而它们也可作为分开的物理单元或作为在物理上分离的不同处理单元上运行的软件代码部分实现。

应该理解，在图1中示出的部件、单元或功能块之间的任意直接连接或耦合也可以由间接连接或耦合实现，即，用一个或多个附加的居间元件连接或耦合。而且，在图1中示出的对分成部件、单元或功能块的划分不应解释成表示这些单元必须作为物理上分离的单元实现，但是这些部件、单元或功能块也可作为分开的单元、电路、芯片或电路单元实现，或者也可以在公共的电路、芯片、电路元件或单元中实现。例如，显示控制单元108可被实现为与处理单元105和显示器101连接的分离的图形处理器。存储器102可包括导航系统100的本地存储器，以及可经由网络或其它类型的连接访问的存储器。例如，POI数据库104可被存储在可由导航系统通过有线或无线的网络连接访问的远程服务器上。

导航系统100还可以包括对于导航系统而言较普遍的进一步的部件，诸如位置监测单元(例如GPS接收机)、用户界面和类似部件。由于这些部件的功能对于技术人员是公知的，在此不对它们做更详细的讨论。

常规导航系统通常能够例如通过提供不同的缩放级，以不同的地图比例尺显示地图。常规的导航系统进一步能够将多个类别的POI与地图数据一起显示。对于每个POI类别，例如基于在城市地区中这些POI的平均密度，在地图上采用一定的POI的密度。在被显示在显示器上的一定类别的POI的密度变得过高时采用的某个地图比例尺下，这些POI的图标不再被显示，即，删除了特定类别的POI。例如在大约1∶200,000的地图比例尺下，饭店会被删除。由于对POI类别的删除被约束到某一地图比例尺上，在基础设施密度非常高的部分中仍可能发生过度拥挤，而在乡村地区中，仍能显示POI时的最小地图比例尺通常过大，使得相应小的显示地图部分不包括任何POI(由于在乡村地区它们的密度很低)。当在这样的情况下进行缩小时，地图比例尺变得更小，这除了导致显示了更大的地图部分以外，还引起了对POI的删除。因此在常规系统中，在乡村地区寻找POI相当困难。

为避免这些问题，对于显示特定类别的POI可能最小的阈值地图比例尺被设定成导航系统100中的总览地图比例尺。总览地图比例尺是指导航系统100提供对较大地图部分的总览时所用的地图比例尺。通常取决于用来操作导航系统的地图数据和POI数据。对于国家地图和相应的POI数据库，在总览地图比例尺下可示出整个国家。总览地图比例尺可以小于1∶500,000，或者甚至小于1∶1,000,000，例如1∶2,000,000。优选地，为所有POI类别，设置相同的阈值地图比例尺。由于在总览地图比例尺下POI仍然是可见的，甚至在基础设施密度非常低的地区中也能找到POI。例如，阈值地图比例尺可以是使得根本不会发生对POI的删除的最小可用地图比例尺。

导航系统100进一步配置成避免在所显示的地图部分上POI过度拥挤。过度拥挤发生在对于所显示的地图部分要显示的类别的POI太多的情况下，使得这些POI的图形符号或图标叠加起来，这导致缺乏清晰性还遮蔽了地图信息。为避免过度拥挤，导航系统100在POI数据库104中不仅存储了POI，而且还存储了替代POI，这些替代POI中的每一个代表一组POI(两个或更多个)。替代POI针对不同的地图比例尺提供，因为在地图部分中POI密度随所显示的地图比例尺改变。在被显示时，替代POI可以例如通过使用特定的图标来标记，并可进一步包括对其代表的POI的个数的指示。

取决于要在显示器101上显示的地图部分的地图比例尺，并取决于诸如定义的在显示器101上测量的POI最小距离(这可能本身取决于显示器大小和/或分辨率)这样的进一步的参数，和位于要显示的地图部分之内的POI的数量和位置，检索单元107将从POI数据库104中检索出POI或者替代POI。进行该检索，使得在显示器上测量出的在POI数据点(POI或替代POI)之间的最小距离被保持。在显示器上POI数据点的最小距离可以在例如0.5cm与4cm之间，例如大约3cm，或者适宜于特定显示器和显示这些POI数据点所用的图形表示的任意其它最小距离。这样确保了在所显示的POI数据点之间保持最小距离，使得通过使用替代POI，即使包括高密度基础设施的地图部分是以较小的地图比例尺显示的，也可以有效地避免过度拥挤。

替代POI通常仅代表相同POI类别的POI，使得对POI类别的选择性显示保持被激活，并且实现了对信息的全面展现。

正如在图5中说明的，POI和替代POI被存储在POI数据库104的树结构的节点中，以便能够快速高效地访问。树结构针对每个POI类型提供。该树结构包括不同深度级510、520、和530，这基本上对应于不同的地图比例尺。实际上，在树结构的不同深度级处，替代POI与不同大小的地图区域相关联。这有效地为导航系统的不同的地图比例尺提供了替代POI。例如，对于较小的地图比例尺，显示了深度级较高的替代POI，其代表较大地图部分的POI，而在较大的地图比例尺下，显示了深度级较低的替代POI。因此提供了不同的深度级以能够以不同的地图比例尺进行全面显示，但是应该清楚，深度级实际上与在系统中显示的可用的地图比例尺无关。

针对每个POI类别，POI数据库104包括根节点，这在图5的示例中是存储替代POIS1的节点501。存储在根节点中的替代POI可例如以最小的地图比例尺显示。该最小的地图比例尺可以是总览地图比例尺，在该比例尺下显示了整个国家或区域，地图数据库103是针对该整个国家或区域提供的。也可以是例如1∶2,000,000的更大的地图比例尺，在该比例尺下，在显示器上的1cm对应于地图上(即在真实世界中)的20公里。

每个POI节点存储了可用的POI数据，例如POI位置(经度和纬度位置)，以及任选的POI名称、POI描述和类似数据。仅存储POI位置和到包括关于POI的进一步信息的另一个数据库的链接也是可能的。替代POI节点分别存储了地图区域，相应的替代POI代表位于相应地图部分中的POI。地图区域可例如可被设计(model)成地图上的矩形地区，相应的子节点的POI位置位于该地区中。针对树结构的不同深度级，提供了不同大小的地图区域，越深的级对应的地图区域越小(即对于替代POI，与母节点相比，子节点与更小的区域相关联)。与根节点相关联的地图区域是最小的绑定矩形(MBR)，其跨越了位于数据库104中的特定类别的所有POI。例如其可能代表几万到几十万的POI。在再低一级的深度级处，与替代POI相关联的地图区域同样可以是较小尺寸的MBR，分别跨越了所述POI的特定部分。据此，一个深度级的地图区域可具有不同的大小，可交迭，不需要覆盖整个母节点地图区域。因此地图区域不需要符合特定模式或网格，或符合特定地图比例尺。

例如，在最高级处，级510包括根节点501，该区域大小可以是40×40km，对应于在总览地图比例尺下显示器上的2×2cm(例如针对特定地理部分的地图)。与根节点相关联的地图区域被选择成使得其覆盖位于该地理部分内的所有的POI。由于多于阈值数的POI位于所述地图区域中，替代POI被存储在与该地图区域相关联的树结构的根节点中。该阈值数可等于1(即若两个或更多个POI位于该区域中，则会导致对替代POI的存储)，但也可以选择其它阈值数，诸如2、3、4或5。

在图4B中示意性地说明了可以以总览地图比例尺(例如1∶2,000,000)显示的图像410。在进一步的图像420和430中说明了对灰色阴影区域的放大。在图4A中，灰色阴影区域总是被放大到相同比例尺显示，以更好地说明与替换POI相关联的不同尺寸的地图区域。该地图区域411(通过虚线指示的)包括POI1、POI2和POI3，(参考符号423、431和432)，并且因此多于一个POI，使得替换POI S1被存储在与所述区域411相关联的树结构的根节点510中。当以总览地图比例尺显示地图时，从POI数据库中检索到S1，并在地图上使用指示所代表的POI个数的图形符号将S1显示为替代POI412，正如在图像410中说明的。

在树结构的下一个较低深度级520处，地图区域可具有例如20×20km的大小(正如在地图上测量出的)，在1∶1,000,000地图比例尺下，同样对应于显示器中的2×2cm。例如，区域411被细分成4个尺寸为下一个较低深度级520的四分之一的区域，或者MBR分别跨越POI的一部分，以形成地图区域。在该深度级处，POI1(参考符号423)位于所述区域的其中一个之内，并且POI2和POI3(参考符号431和432)位于另一个区域422中。据此，POI1被直接存储在树500的节点502中，而替代POI S2被存储在与包括POI2和POI3的另一个区域422相关联的节点503中。据此，以较低的比例尺1∶1,000,000所呈现的图4B的图像420包括POI1(参考标志423)和在地图区域422中的替代POI S2(参考标志424)，替代POI S2代表POI2和POI3，该POI数据点是针对相应的地图比例尺从POI数据库104中检索出的。

在图5中示出的树500的最低深度级530处，地图区域足够小，使得每个POI位于不同的地图区域中。树500因此包括关于POI2和POI3的节点，但在最低深度级530处没有替代POI。这还可以从图4B中呈现的图像430(地图比例尺1∶500,000)中看出，其目前仅示出单个的POI 423(POI1)、431(POI2)和432(POI3)，而没有替代POI。

如果在最高深度级510处，仅有一个POI位于相应的地图区域内，则该根节点可直接保存该POI。替代POI的节点直接或者非直接地经由其它替代POI节点(例如节点503)，被链接到其代表POI的节点上。大体上，树500的所有树叶都存储POI，应该清楚的是，该树结构包括的深度级可比图5示出的多，例如，取决于要被显示的POI数据覆盖的地图比例尺的范围。优选地，该树结构被配置成包括最深级，在该最深级下仅存储了POI节点。该最深级可因此不与任何区域大小相关联，或者该区域大小可被忽略或被设置成非常小的值。

而且，应该清楚的是，与树结构中的替代POI节点相关联的区域大小与在显示器101上可显示的地图区域的地图比例尺无关。该树结构可以，但不必须，包括针对每个可用的地图比例尺的深度级。相对于图2和图3，在此后描述了对于任何显示地图比例尺对POI数据的检索，该检索与树结构500的不同的深度级处提供的与地图区域大小无关。

存储在相应节点中的替代POI的位置，可通过计算其代表的POI的平均位置(meanposition)确定。在其它实施例中，可计算加权平均数，以便调节特定POI对该平均位置的影响。在呈现地图图像时，在地图上所确定的替代POI位置处包括图形符号。正如在图4中说明的，该符号可以是对特定POI类别的图标堆叠，堆叠高度指示所代表的POI的个数。额外地或备选地，该图形符号还可包括所代表的POI的个数的数字指示，诸如在替代POI的图形符号内或与之相邻显示的数字。大体上，该符号指示了POI类别，在图4中该类别为“饭店”。

通过参考图4B，导航系统100的操作可总结如下：即使在最小的地图比例尺(所呈现的图像410)下，也指示了所选择的类别的所有POI。即使在人口稠密的地区也没有过度拥挤发生，这是由于在位于关联的地图区域中的POI多于阈值数的情况下显示的是替代POI。在总览地图比例尺下，用户能够观察到在附近所选类别的所有POI，并且因此能够容易地确定出经过特定POI是否方便，例如是否该POI位于他当前的路线上或路线附近。当对特定的地图地区进行放大时(正如以图像410、420和430的顺序说明的)，分解出在该地图上各个POI的位置。

以下参考图2和图3描述可由图1中的导航系统100执行的发明方法的实施例。在依据图2的方法的步骤210中，确定要被显示的POI类别。这可能通过用户例如利用用户界面(在图1中未示出)来选择诸如饭店、加油站、药店或类似地点的特定类别，或通过导航系统自动确定类别，来实现。可通过导航系统100来预定义要被显示的类别，当执行路线向导时，导航系统100可显示例如有趣的景区和加油站。

在步骤220中，用户选择对应于特定地图比例尺的缩放级。例如导航系统可在路线导航期间以相当大的比例尺显示地图，以提供详细的地图信息。用户可驱动控制元件以进行缩小，以便以较小的地图比例尺观察较大的地图部分。对于新的地图比例尺，在步骤230中确定了要显示的地图部分。于是可通过地图单元106从地图数据库103中检索出对应的地图数据。

导航系统可被配置成具有如在显示器上测量出的预定义的最小POI距离，为了产生清晰且全面的图像应该保持该预定义的最小POI距离。从预定义的最小POI距离以及新的地图比例尺中，在步骤240中确定针对如在地图上(即在真实世界中)测量出的POI数据点需要的最小距离。导航系统仅在邻近的POI数据点保持最小的地图距离的情况下才允许邻近的POI数据点被显示。例如，如果新地图比例尺为1∶2,000,000并且在显示器上所需要的最小距离为3cm，则POI数据点必须在地图上保持60km的最小距离。在步骤250中，访问POI数据库104，以针对所选择的POI类别检索POI数据。

在图3的流程图中说明了步骤250的可能的实现。正如在以上参考图5详细描述的，数据库包括针对每个类别的树结构，各树结构存储了POI和替代POI。该处理针对每个类别发生。在步骤251中，确定了正在被处理的POI类别的树结构的根节点。关于特定地理地区的POI数据库通常包括一个存储了替代POI的根节点，该根节点所关联的地图地区跨越了包括在该数据库中的同一类别的所有POI。因此与线路节点相关联的地图地区通常至少部分地被包括在要被显示的地图部分中。对于搜索树结构，该线路节点是良好的起始点。在步骤252中使用了广度第一搜索，搜索出所确定的根节点的树。当然，不需要搜索直接存储POI并据此不具有任何子节点的根节点。

该搜索被进行，直到在一定的深度级下，不能再保持POI数据点之间所需要的最小距离。在以上示例中，如果同一深度级的两个POI数据点(POI或者替代POI)具有小于60公里的距离将出现这种情况。广度第一搜索首先考虑根节点的所有子节点(在图5中深度级520)，然后考虑孙节点(grandchild node)(在图5中深度级530)等等。

在步骤253中确定当前搜索的深度级的节点的POI数据点之间的距离。当搜索深度级520时，这将是POI1和替代POI S2之间的距离。

而且，当搜索一个深度级时，针对每个POI检查其是否位于要被显示的地图部分之内，并针对每个替代POI检查其关联的地图区域与要被显示的地图部分是否相交(在步骤254判决)。如果检查的结果为否定，则停止考虑经过该节点(步骤255)，即，不需要确定该节点到其它节点的距离，并且在搜索下一个深度级时不考虑该节点的子节点。否则，该方法继续。该搜索因此可被限制在树的相关节点，这加速了搜索。

如果对于一个节点，到另一个节点的距离小于最小距离(在步骤256中判决)，则停止广度第一搜索(步骤257)，否则搜索下一个深度级。

在停止搜索之后，在高于停止级的所有级处发现的POI，以及在停止级的上一个级发现的替代POI都被提供为相应的POI类别的POI数据(步骤258)。在图5的示例中，如果在级520停止搜索，则检索出替代POI S1，但是当在深度级530停止时，检索出POI1和替代POIS2。因此应该清楚的是，尽管为替代POI选出的区域大小确定树结构的“深度分辨率”，但它们完全独立于将要显示的地图部分的地图比例尺。该显示地图比例尺被用于确定POI数据点之间的最小距离，并且因此可确定该搜索在哪个深度级停止，以及是检索出POI还是替代POI。

在判决步骤259中，检查是否将要处理进一步的POI类别。如果具有进一步的类别，该方法返回到步骤251；否则，针对所选的POI类别检索出的POI数据被提供，以在步骤260中进行进一步处理。

当然可想到图2的步骤250的其它实现方式，诸如使用不同类型的搜索算法对POI数据库进行搜索、直接将树结构的深度级与特定的显示地图比例关联起来、或者类似算法。

在一些场合下，替代节点可与一部分位于要被显示的地图部分之内，而另一部分位于该地图部分以外的POI联系起来。当所检索到的POI大体上位于地图部分之内时(归因于判决步骤254)，所检索的替代POI可能位于地图部分的里面或外面。据此，在步骤270中，确定在检索出的POI数据中位于要被显示的地图部分之内的替代POI。位于地图部分外面的替代POI或者可被忽略，或者可在地图部分的外围显示，因为它们仍可与位于该地图部分之内的POI联系起来。

针对因此所确定的POI和替代POI，在步骤280中检索图形符号。正如以上提及的，用于替代POI的图形符号可以指示POI类别以及所代表的POI的个数，正如在图4中说明的。步骤250至步骤280可通过例如检索单元107执行。

现在显示控制单元108可呈现图像，其中检索出用于显示的POI和替代POI的图形符号被设置在它们相应的地图位置上。然后在步骤290中同时显示被确定出的地图部分和检索出的POI和替代POI。据此，在更小的地图比例下，POI类别未被删除，而是取而代之地显示了替代POI。

在步骤300，如果用户选择新的缩放级，即将地图放大或缩小，则重复本方法。当然如果用户展开该地图的一个新的地图部分，也可以重复POI检索和显示的程序。

本方法和导航系统可被配置成具有可显示的最大的地图比例尺。在一个实施例中，在该最大地图比例尺下，会显示所选择的类别的所有POI。虽然这样使用户能够在不同的POI个体之间进行区分，但是在基础设施密度高的地区中可能发生过度拥挤。在另一个实施例中，如果适用(即对应于树结构中第二低的深度级)，也以最大地图比例尺显示替代POI。为了使用户能够对特定的POI进行定位，替代POI能够被设置成可选择的。如果用户依靠用户输入(例如在所显示的地图部分上使用指针(pointer))选择替代POI，则可在选择列表(即对应替代POI节点的子节点的POI)中向用户展现所选出的替代POI代表的所有POI。在选择列表中，用户可选择POI，该POI于是可作为路线安排功能中的目的地被输入，或者其可被显示在地图部分上。

POI数据库104可以各种方式生成。例如，针对不同类别的POI以及它们的地图位置可从不同的POI数据库中被检索出。针对所选择出的不同的地图比例，限定了地图的区域，其边缘大小可以例如与地图比例尺成相反比例。对于特定类别的POI位于的地图区域，确定在相应的地图部分中所述类别的POI的个数。如果位于地图区域中同一类别的POI的个数大于预定阈值数，相同类别的替代POI被存储在与该地图区域相关联的POI数据库中。对于相应的地图比例尺，替代POI目前代表在该地图区域中同一类别的POI。该替代POI与被存储成与通过计算所代表的POI的位置的均值或加权平均值确定的位置相关联。通过将最大尺寸区域的POI或替代POI定义成根节点，并将这些根节点与为关联母节点的地区之内的尺寸其次小的区域存储的POI或替代POI的节点联系起来，以树结构的形式构建起数据库。因此，构建了图5中说明的树结构。应该清楚，对于设立包括这样的树结构的POI数据库具有许多其它的方式。正如以上提及的，MBR可被用于跨越POI的部分，该POI部分在该树结构的深度级较低的情况下更小。

综上所述，本发明的导航系统和方法提供了对显示关于地图数据的兴趣点的若干种实现。即使在更小的总览地图比例尺下，也能看到所有选出的类别的POI。因此便于导航装置的用户对适宜的POI进行定位。即使在这些较小的地图比例尺下，在具有高密度的POI的城市区域中，也不会发生过度拥挤，这是通过使用替代POI实现的。由于数据库的结构，POI和替代POI可迅速并高效地被检索。由于替代POI在数据库中被提供，导航装置本身并不需要对替代POI进行计算。

Claims (18)

1.一种在能以不同的地图比例尺显示地图的导航系统的显示器上显示兴趣点的方法，

该导航系统包括存储包括兴趣点及其位置的兴趣点数据的数据库，

所述兴趣点数据还包括替代兴趣点，用于为不同地图比例尺提供的不同大小的地图区域，

如果位于特定地图区域中的兴趣点的个数超过阈值数，则为所述地图区域提供替代兴趣点，该替代兴趣点代表所述地图区域中的兴趣点，

所述方法包括步骤：

确定要以特定地图比例尺在所述显示器上显示的地图部分；

从所述地图部分的数据库中检索出要被显示的兴趣点数据，其中对兴趣点数据的检索是对位于在所述数据库中为其提供替代兴趣点的所述地图部分内的兴趣点进行的，以这样一种方式即依据所述特定地图比例尺，检索出所述兴趣点或者所述替代兴趣点以进行显示；和

显示所述地图部分和检索出的兴趣点数据，其中包括在检索出的所述兴趣点数据中且位于所述地图部分内的替代兴趣点作为其代表的兴趣点的替代物被显示，

其中所述兴趣点数据以树结构被存储在所述数据库中，在该树结构中，兴趣点和替代兴趣点被存储在节点中，并且替代兴趣点的节点被链接到其代表的所述兴趣点的节点，所述树结构的不同深度级对应于与存储在相应深度级的节点中的替代兴趣点相关联的所述地图区域的不同大小。

2.依据权利要求1所述的方法，其中所述兴趣点数据的检索和显示包括步骤：

确定要被显示的所述地图部分的所述树结构的根节点，

对链接到确定出的根节点的节点进行搜索，该搜索在所述树结构的一个深度级处停止，在该深度级，相邻节点的地图位置的距离小于最小距离，该最小距离取决于所述特定地图比例尺，

在高于所述停止深度级的所有深度级处，对包括在被搜索的树中的兴趣点进行检索，

在所述停止深度级的上一个级的深度级处，对包括在被搜索的树中的替代兴趣点进行检索，

提供检索出的兴趣点和替代兴趣点，用于作为兴趣点数据被显示。

3.如权利要求1或2所述的方法，其中所述树结构的最高深度级包括根节点，该根节点存储了与所述地图区域中的最大区域相关联的替代兴趣点，或者存储了兴趣点。

4.如权利要求1所述的方法，其中所述树结构包括最低深度级，在该最低深度级处，所述兴趣点作为分散的兴趣点存储在所述数据库中，不考虑所述兴趣点之间的距离。

5.如权利要求1所述的方法，其步骤进一步包括步骤：

使在所述显示器上显示的替代兴趣点可由用户选择，并且

根据通过用户输入对所述替代兴趣点的选择，向所述用户提供选出的替代兴趣点所代表的兴趣点的选择列表。

6.如权利要求1所述的方法，其中所述数据库中的所述兴趣点数据是为不同的兴趣点类别提供的，其中，如果在所述地图区域中相同类别的兴趣点的个数超过所述阈值数，则该类别的所述兴趣点数据包括对于地图区域的所述类别的替代兴趣点。

7.如权利要求6所述的方法，进一步包括步骤：确定要显示的兴趣点的一个或多个类别，其中所述显示发生，使得在总览地图比例尺下，显示确定出的类别的所有所述兴趣点数据。

8.如权利要求6所述的方法，其中所述显示发生，使得在总览地图比例尺下，显示饭店和加油站的类别中的至少一种的所述兴趣点如果相应类别的兴趣点数据被选择要显示。

9.如权利要求7或8所述的方法，其中所述总览地图比例尺小于1:500,000。

10.如权利要求7或8所述的方法，其中所述总览地图比例尺小于1:1,000,000。

11.如权利要求7或8所述的方法，其中所述总览地图比例尺小于1:2,000,000。

12.如权利要求1所述的方法，其中针对更高深度级处的节点的与替代兴趣点相关联的地图区域的大小大于针对树结构的更低深度级处的节点的大小。

13.如权利要求1所述的方法，其中在所述树结构中，存储在节点中的替代兴趣点的地图区域被部分地或完全地包括在存储在所述节点的母节点的替代兴趣点的地图区域中。

14.如权利要求1所述的方法，其中替代兴趣点被显示为指示该替代兴趣点所代表的兴趣点的个数的图形符号。

15.一种导航系统，包括

显示器，用于向用户显示地图部分和兴趣点数据，

数据库，存储了包括兴趣点与其位置的兴趣点数据，该兴趣点数据进一步包括对不同的地图比例尺提供的不同大小的地图区域的替代兴趣点，如果位于特定地图区域内的兴趣点的个数超过阈值数，则为所述特定地图区域提供替代兴趣点，该替代兴趣点代表所述特定地图区域中的多个兴趣点，

地图单元，适于确定要以特定地图比例尺显示的地图部分；

检索单元，适于从所述地图部分的数据库中检索要被显示的兴趣点数据，其中对所述兴趣点数据的检索是针对位于在所述数据库中为其提供替代兴趣点的所述地图部分内的兴趣点执行的，以这样一种方式即依据所述地图比例尺，所述兴趣点或者所述替代兴趣点被检索出以进行显示；以及

显示控制单元，适于显示所述地图部分和检索到的兴趣点数据，使得包括在所述检索出的兴趣点数据中且位于所述地图部分内的替代兴趣点作为其代表的所述兴趣点的替代物被显示，

其中所述兴趣点数据以树结构被存储在的所述数据库中，其中兴趣点和替代兴趣点被存储在节点中，并且其中替代兴趣点的节点被链接到其代表的所述兴趣点的多个节点，所述树结构的不同深度级对应于与存储在相应的深度级的节点中的替代兴趣点相关联的所述地图区域的不同大小。

16.如权利要求15所述的导航系统，其中所述检索单元被配置成执行以下步骤：

确定要被显示的所述地图部分的所述树结构的根节点，

对被链接到确定出的根节点的节点进行搜索，该搜索在所述树结构的一个深度级处停止，在该深度级，相邻节点的所述地图位置的距离小于最小距离，该最小距离取决于所述特定地图比例尺，

在高于所述停止深度级的所有深度级，对包括在搜索的树中的所述兴趣点进行检索，

在所述停止深度级的上一个级的深度级，对包括在所述搜索的树中的所述替代兴趣点进行检索，和

将检索出的兴趣点和替代兴趣点提供给所述显示控制单元，用于作为兴趣点数据被显示。

17.如权利要求15所述的导航系统，其中所述树结构的最高深度级包括根节点，所述根节点存储了与所述地图区域中最大区域相关联的替代兴趣点，或者存储了兴趣点。

18.如权利要求15所述的导航系统，其中所述树结构包括最低深度级，在所述最低深度级处，所述兴趣点作为分散的兴趣点存储在所述数据库中，不考虑所述兴趣点之间的距离。