專利名稱：車輛導(dǎo)航系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及提供車輛的燃料效率路線的導(dǎo)航系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
導(dǎo)航系統(tǒng)普遍可用于車輛。這些系統(tǒng)配置為向車輛駕駛員提供車輛路線選擇信 息?，F(xiàn)有的導(dǎo)航系統(tǒng)還適用于基于例如交通狀況和燃料消耗量向車輛駕駛員提供路線 選擇信息和/或指令。雖然現(xiàn)有系統(tǒng)能夠提供這樣的路線選擇信息，但是仍存在較大 的改進(jìn)前景。
例如，現(xiàn)有系統(tǒng)基于一組預(yù)先指定的因素(例如，交通狀況和燃料消耗量)提供 關(guān)于最小路線數(shù)目的路線選擇信息。因此，不向駕駛員提供會增加駕駛員行駛選項的 多條可選的行駛路線。此外，雖然在提供行駛路線時可以考慮燃料消耗量和交通狀況， 但是以此方式確定這些路線是低效的。
因而，鑒于現(xiàn)有導(dǎo)航系統(tǒng)的這些缺點和其他缺點設(shè)計了本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明包括通過使用導(dǎo)航系統(tǒng)電子地提供車輛的行駛路線的方法和系統(tǒng)。該方法 包括接收車輛的出發(fā)地和目的地。該方法還包括確定在出發(fā)地和目的地之間的最短距 離路線以及該最短距離路線的燃料經(jīng)濟(jì)性。本發(fā)明還包括確定在出發(fā)地和目的地之間 的最快時間路線以及該最快時間路線的燃料經(jīng)濟(jì)性。本發(fā)明還包括確定在出發(fā)地和目 的地之間的最佳燃料效率路線以及該最佳燃料效率路線的燃料經(jīng)濟(jì)性。該方法還包括 比較最短距離路線、最快時間路線和最佳燃料效率路線的燃料經(jīng)濟(jì)性，并輸出每條路 線的燃料經(jīng)濟(jì)性節(jié)約。
電子地提供車輛的行駛路線的系統(tǒng)配置為接收車輛的出發(fā)地和目的地。該系統(tǒng)配 置為確定在出發(fā)地和目的地之間的最短距離路線、最快時間路線和最佳燃料效率路 線，并確定每條路線的燃料經(jīng)濟(jì)性。該系統(tǒng)還配置為比較最短距離路線、最快時間路 線和最佳燃料效率路線的燃料經(jīng)濟(jì)性，并輸出每條路線的燃料經(jīng)濟(jì)性節(jié)約。
結(jié)合附圖，本發(fā)明的上述實施例和其他實施例、特征，以及優(yōu)點從下文實現(xiàn)本發(fā) 明的最佳模式的具體說明中是顯而易見的。


本發(fā)明視為新穎性的特征具體由所附權(quán)利要求闡述。本發(fā)明的構(gòu)造和搡作方式，以及進(jìn)一步的目標(biāo)和其優(yōu)點可以結(jié)合附圖，參考下文說明最佳地理解； 圖1示出具有本發(fā)明的實施例的導(dǎo)航系統(tǒng)的車輛；及 圖2示出根據(jù)本發(fā)明的實施例提供車輛的行駛路線的方法的流程圖。
具體實施例方式
作為示例，下文描述了實現(xiàn)本發(fā)明的優(yōu)選的系統(tǒng)和方法。所提供的系統(tǒng)和方法可 以修改、變更或重新排列以最適合具體實施方式
而不脫離本發(fā)明的范圍。
圖1示出本發(fā)明的一個實施例的車輛10的圖示。車輛IO包括發(fā)動機(jī)12和電機(jī) 或發(fā)電機(jī)14。發(fā)動機(jī)12和發(fā)電機(jī)14通過動力傳遞單元連接，在此實施例中該動力 傳遞單元為行星齒輪組16。當(dāng)然，其他類型的動力傳遞單元，包括其他齒輪組和變 速器，可用于將發(fā)動機(jī)12連接到發(fā)電機(jī)14。行星齒輪組包括齒圈18、齒輪架20、 行星齒輪22和恒星齒輪24。
發(fā)電機(jī)14還可用作馬達(dá)，輸出轉(zhuǎn)矩到連接到恒星齒輪24的軸26。同樣，發(fā)動 機(jī)12輸出轉(zhuǎn)矩到連接到齒輪架20的軸28。減震器29連接到軸28且配置為使行星 齒輪組16與發(fā)動機(jī)12的輸出轉(zhuǎn)矩中的波動隔離。在一個實施例中，軸28由通過減 震器29連接在一起的兩根分離的軸組成。
提供制動器30用于停止軸26的旋轉(zhuǎn)，從而將恒星齒輪24鎖止在適當(dāng)位置。因 為這種配置允許轉(zhuǎn)矩從發(fā)電機(jī)14傳遞到發(fā)動機(jī)12,所以提供單向離合器32,以便軸 28僅在一個方向上旋轉(zhuǎn)。如圖l所示，發(fā)電機(jī)14搡作上連接到發(fā)動機(jī)12允許發(fā)動 機(jī)12的轉(zhuǎn)速由發(fā)電機(jī)14控制。
齒圈18連接到軸34,軸34通過第二齒輪組38連接到車輛驅(qū)動輪36。車輛10 包括第二電機(jī)或馬達(dá)40,可用于輸出轉(zhuǎn)矩到軸42。在本發(fā)明的范圍中的其他車輛可 以具有不同的電機(jī)配置，例如多于或少于兩個電機(jī)。在圖1所示的實施例中，馬達(dá) 40和發(fā)電機(jī)14兩者都可用作馬達(dá)以輸出轉(zhuǎn)矩?？蛇x地，馬達(dá)40和發(fā)電機(jī)14每個還 可用作發(fā)電機(jī)，輸出電力到高壓母線44,并到儲能裝置或電池46。
電池46是能夠輸出電力以搡作馬達(dá)40和發(fā)電機(jī)14的高壓電池。其他類型的儲 能裝置和/或能量輸出裝置可用于車輛，如車輛IO。例如，可以使用例如電容器這樣 的裝置，與高壓電池一樣，電容器能夠儲存和輸出電能?？蛇x地，例如燃料電池這樣 的裝置可以與電池和/或電容器結(jié)合使用以提供用于車輛10的電力。
如圖1所示，馬達(dá)40、發(fā)電機(jī)14、行星齒輪組16和第二齒輪組38的一部分通 ?？煞Q作驅(qū)動橋48。驅(qū)動橋48類似于現(xiàn)有車輛中的變速器。因而，當(dāng)駕駛員選擇具 體的齒輪時，適當(dāng)?shù)乜刂乞?qū)動橋48以提供該齒輪。為了控制發(fā)動機(jī)12以及驅(qū)動橋 48的構(gòu)件，例如發(fā)電機(jī)14和馬達(dá)40,提供包括第一控制器50的控制系統(tǒng)。如圖1 所示，控制器50是組合的車輛系統(tǒng)控制器和動力系控制模塊(VSC/PCM)。雖然其作
為單一硬件裝置示出，但是可以包括以多個硬件裝置或一個或多個硬件裝置內(nèi)的多個軟件控制器的形式的多個控制器。
控制器局域網(wǎng)(CAN) 52允許VSC/PCM 50與驅(qū)動橋48和電池控制模塊(BCM) 54通信。正象電池46具有BCM 54,其他由VSC/PCM 50控制的裝置可以具有其特有 的控制器。例如，發(fā)動機(jī)控制單元(ECU)可以與VSC/PCM 50通信，并執(zhí)行對發(fā)動機(jī) 12的控制功能。此外，驅(qū)動橋48包括一個或多個控制器，例如配置為控制驅(qū)動橋48 內(nèi)的特定構(gòu)件，如發(fā)電機(jī)14和/或馬達(dá)40的驅(qū)動橋控制模塊(TCM) 56。因此，如圖 l所示，TCM 56與發(fā)電機(jī)逆變器(inverter) 45和馬達(dá)逆變器41通信。在一個實施 例中，發(fā)電機(jī)逆變器45和馬達(dá)逆變器41分別連接到控制模塊47和控制模塊43?？?制模塊43和47能夠?qū)⒃架囕v傳感器數(shù)據(jù)讀數(shù)轉(zhuǎn)換成與TCM 56兼容的格式，并將 這些讀數(shù)發(fā)送到TCM 56。
如圖l所示，雖然車輛IO是HEV,但應(yīng)理解，本發(fā)明可用于其他類型的車輛。 此外，雖然如圖l所示的車輛IO為混聯(lián)型HEV,但是本發(fā)明不限于具有"動力分流" 配置的HEV。
CAN 52還能夠使VSC/PCM 50與第二控制器51通信。控制器51配置為處理和存 儲來自包括導(dǎo)航系統(tǒng)53的車輛IO的車輛系統(tǒng)(例如，車輛附件)的數(shù)據(jù)。包括顯示 器57和導(dǎo)航單元55的導(dǎo)航系統(tǒng)53適用于基于各種預(yù)定的因素的分析提供車輛10的 行駛路線。這些預(yù)定的因素可以包括，但不限于地形特征、車輛附件操作、車輛平均 燃料經(jīng)濟(jì)性和路況。此外，導(dǎo)航系統(tǒng)53可以向車輛駕駛員提供多條行駛路線，包括 最短距離路線、最快時間路線和最佳燃料效率路線。
提供給車輛駕駛員的行駛路線可以顯示在顯示器57上。顯示器57包括地圖部分 57a和文本部分57b。應(yīng)理解，所示地圖部分57a和文本部分57b僅是示例性的，且 可以修改和變更而不脫離本發(fā)明的范圍。顯示器57可以顯示地圖部分57a內(nèi)選擇的 地理區(qū)域的地圖。文本部分57b配置為以文本的形式向車輛駕駛員顯示行駛路線。此 外，顯示器57可以是觸摸屏，且可以包括安裝在其上的功能按鈕，該功能按鈕允許 來自車輛駕駛員的指令和/或數(shù)據(jù)的輸入。例如，車輛駕駛員可以通過觸摸顯示在顯 示器57上的按鈕選擇優(yōu)選行駛路線。此外，顯示器57可以具有集成在其上的揚聲器， 用于以聲音指令的形式向車輛駕駛員輸出行駛路線。因此，顯示器57可以與導(dǎo)航單 元55—起操作，用于接收、顯示及輸出地圖數(shù)據(jù)和相關(guān)的信息。
導(dǎo)航單元55可以具有數(shù)據(jù)存儲和處理功能，該功能允許關(guān)于各種位置的地理數(shù) 據(jù)的存儲。導(dǎo)航單元55保存的數(shù)據(jù)可以包括涉及到具體區(qū)域的地形特征的數(shù)據(jù)。在 一個實施例中，導(dǎo)航單元55具有光盤驅(qū)動器，該光盤驅(qū)動器可以接受具有地理信息 的光盤(例如，壓縮光盤)。因此，存儲在光盤上的信息/數(shù)據(jù)可以顯示在顯示器57 上。導(dǎo)航單元55還接收來自控制器51關(guān)于車輛附件(例如，加熱器、除霜器、空調(diào) 等)的搡作的數(shù)據(jù)。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解，車輛附件的搡作影響各種車輛操作參 數(shù)，如燃料經(jīng)濟(jì)性。因而，由導(dǎo)航系統(tǒng)53提供的路線基于這些和其他影響燃料經(jīng)濟(jì)性的因素確定。特別地，在接收并分析車輛附件數(shù)據(jù)、地形數(shù)據(jù)和交通狀況時，導(dǎo)航
單元55和控制器50、 51配置為確定最短距離路線、最快時間路線和最佳燃料效率路 線。此外，導(dǎo)航單元55和控制器50、 51能夠確定并比較每條路線的燃料經(jīng)濟(jì)性。從 而，如下文中詳細(xì)描述，這些路線和每條路線的燃料經(jīng)濟(jì)性節(jié)約可以顯示在顯示器 57上。
現(xiàn)參考圖2,流程圖示出了提供車輛的行駛路線的方法?？?2是本發(fā)明的起始 點。如框64所示，導(dǎo)航系統(tǒng)接收車輛的出發(fā)地。從而，如框66所示，通過使用導(dǎo)航 系統(tǒng)顯示器輸入目的地。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，通過觸摸顯示器57并根據(jù)出現(xiàn)的 一系列提示，出發(fā)地和目的地可以輸入到導(dǎo)航系統(tǒng)53中。基于接收的出發(fā)地和目的 地信息，導(dǎo)航系統(tǒng)確定在出發(fā)地和目的地之間的最短距離路線。此外，如框70所示， 計算最短距離路線的燃料經(jīng)濟(jì)性。在一個非限制性實施例中，最短距離路線是根據(jù)在 出發(fā)地和目的地之間的實際的里程和/或距離的最短路線。
此外，如框68所示，基于接收的出發(fā)地和目的地信息，本方法配置為計算最快 時間路線。此外，如框68所示，計算最快時間路線的燃料經(jīng)濟(jì)性。在一個非限制性 實施例中，考慮將要行駛的道路類型(例如，高速公路、住宅區(qū)街道等)以及在出發(fā) 地和目的地之間的里程，確定最快時間路線。
如框72所示，本方法通過使用導(dǎo)航系統(tǒng)53確定將會影響車輛的燃料經(jīng)濟(jì)性的地 形特征。這樣的地形特征可以包括海拔高度、路段傾斜，及將要行駛的道路的上升。 框74示出將會影響燃料經(jīng)濟(jì)性的交通路線的確定。在框74中，導(dǎo)航系統(tǒng)適用于在分 析交通路線時考慮交通擁擠、收費公路等等?？?6示出確定將會影響車輛的燃料經(jīng) 濟(jì)性的車輛電氣附件的方法。從而，導(dǎo)航系統(tǒng)接收來自車輛附件，如空調(diào)系統(tǒng)、加熱 器、除霜器等等的數(shù)據(jù)。如框78所示，確定車輛平均燃料經(jīng)濟(jì)性。平均燃料經(jīng)濟(jì)性 可以是在預(yù)定量的時間上計算的燃料經(jīng)濟(jì)性。如框80所示，基于平均燃料經(jīng)濟(jì)性確 定最佳燃料效率路線。如所示，最佳燃料效率路線可以基于包括總體燃料經(jīng)濟(jì)性、影 響燃料經(jīng)濟(jì)性的地形特征及影響燃料經(jīng)濟(jì)性的交通路線的因素確定，但需理解不是必 須基于總體燃料經(jīng)濟(jì)性、影響燃料經(jīng)濟(jì)性的地形特征及影響燃料經(jīng)濟(jì)性的交通路線的 因素。此外，如框80所示，可以計算最佳燃料效率路線的總體燃料經(jīng)濟(jì)性。在一個 實施例中，可以基于下列公式計算總體燃料經(jīng)濟(jì)性
總體燃料經(jīng)濟(jì)性=(Avg.燃料經(jīng)濟(jì)性)-i:(車輛附件M); 其中"Avg.燃料經(jīng)濟(jì)性"是在框78確定的平均燃料經(jīng)濟(jì)性，而"S (車輛附件影響)"
是影響燃料經(jīng)濟(jì)性的車輛附件的和。
如框82所示，本方法還配置為比較最短距離路線、最快時間路線和最佳燃料效 率路線的燃料經(jīng)濟(jì)性。應(yīng)理解在一些例子中，最佳燃料效率路線實際上可以是與最短 距離路線或最快時間路線相同的路線。從而，導(dǎo)航系統(tǒng)配置為確定最佳燃料效率路線 是否是與最短距離路線或最快時間路線相同的路線，以便不向車輛駕駛員提供重復(fù)的行駛路線。如框84所示，導(dǎo)航系統(tǒng)通過導(dǎo)航系統(tǒng)顯示器向駕駛員顯示和/或輸出每條 路線的燃料經(jīng)濟(jì)性節(jié)約。此外，可以向駕駛員提供選擇按鈕以選擇優(yōu)選的行駛路線。 選擇按鈕可以顯示在顯示器上，從而允許車輛駕駛員簡單地觸摸對應(yīng)于優(yōu)選的行駛路 線的按鈕。
如框86所示，本方法確定是否已經(jīng)選擇了最短距離路線。若選擇了最短距離路 線，則如框88所示，導(dǎo)航系統(tǒng)向駕駛員提供最短距離路線。若沒有選擇最短距離路 線，則進(jìn)行到框90。在框90,本方法確定是否已經(jīng)選擇了最快時間路線。若選擇了 最快時間路線，則如框92所示，導(dǎo)航系統(tǒng)向駕駛員提供最快時間路線。若沒有選擇 最快時間路線，則進(jìn)行到框94。在框94,本方法向車輛駕駛員提供最佳燃料效率路 線的指示。如上所述，在框88、 92和94提供的行駛路線的指示可以用地圖、指示文 本列表(textural list)和/或聲音指令的形式顯示。
雖然詳細(xì)描述了實現(xiàn)本發(fā)明的最佳模式，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識到如本發(fā)明 的權(quán)利要求限定的實現(xiàn)本發(fā)明的各種替代設(shè)計和實施例。
權(quán)利要求
1.一種通過使用導(dǎo)航系統(tǒng)電子地提供車輛的行駛路線的方法，所述方法包括通過所述導(dǎo)航系統(tǒng)接收所述車輛的出發(fā)地；通過所述導(dǎo)航系統(tǒng)接收所述車輛的目的地；確定在所述出發(fā)地和所述目的地之間的最短距離路線以及所述最短距離路線的燃料經(jīng)濟(jì)性；確定在所述出發(fā)地和所述目的地之間的最快時間路線以及所述最快時間路線的燃料經(jīng)濟(jì)性；確定在所述出發(fā)地和所述目的地之間的最佳燃料效率路線以及所述最佳燃料效率路線的總體燃料經(jīng)濟(jì)性；及通過所述導(dǎo)航系統(tǒng)比較所述最短距離路線、所述最快時間路線和所述最佳燃料效率路線的燃料經(jīng)濟(jì)性。
2. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，還包括通過使用可以與所述導(dǎo)航系 統(tǒng)一起搡作的顯示器顯示所述最短距離路線、所述最快時間路線和所述最佳燃料效率 路線的燃料經(jīng)濟(jì)性節(jié)約。
3. 如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，還包括在顯示所述最短距離路線、 所述最快時間路線和所述最佳燃料效率路線的燃料經(jīng)濟(jì)性節(jié)約之后，通過所述顯示器 從所述最短距離路線、所述最快時間路線和所述最佳燃料效率路線選擇優(yōu)選路線。
4. 如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，還包括通過所述顯示器以地圖的形 式顯示所述優(yōu)選路線。
5. 如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，還包括以指示文本列表或聲音指令 的形式顯示所述優(yōu)選路線。
6. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，確定所述最佳燃料效率路線包括通 過所述導(dǎo)航系統(tǒng)評估影響所述車輛的燃料經(jīng)濟(jì)性的預(yù)定的因素。
7. 如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，還包括基于所述預(yù)定的因素計算所 述車輛的燃料經(jīng)濟(jì)性。
8. 如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述預(yù)定的因素包括地形特征、車輛附件操作、車輛平均燃料經(jīng)濟(jì)性和路況。
9. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，確定所述最短距離路線包括計算所 述最短距離路線。
10. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，確定所述最快時間路線包括計算所 述最快時間路線。
11. 一種通過使用導(dǎo)航系統(tǒng)電子地提供車輛的行駛路線的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)配置為 接收所述車輛的出發(fā)地；接收所述車輛的目的地；確定在所述出發(fā)地和所述目的地之間的最短距離路線以及所述最短距離路線的 燃料經(jīng)濟(jì)性；確定在所述出發(fā)地和所述目的地之間的最快時間路線以及所述最快時間路線的 燃料經(jīng)濟(jì)性；確定在所述出發(fā)地和所述目的地之間的最佳燃料效率路線以及所述最佳燃料效 率路線的燃料經(jīng)濟(jì)性；及比較所述最短距離路線、所述最快時間路線和所述最佳燃料效率路線的燃料經(jīng)濟(jì)性。
12. 如權(quán)利要求ll所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還配置為 通過可以與所述導(dǎo)航系統(tǒng)一起搡作的顯示器顯示所述最短距離路線、所述最快時間路線和所述最佳燃料效率路線的燃料經(jīng)濟(jì)性節(jié)約。
13. 如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還配置用于在顯示所述燃料經(jīng)濟(jì)性節(jié)約之后，通過所述顯示器從所述最短距離路線、所述最快時間路線和所 述最佳燃料效率路線選擇優(yōu)選路線。
14. 如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)配置為以地圖、指示文 本列表和聲音指令中的至少一種形式顯示所述優(yōu)選路線。
15. 如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)配置為通過評估影響所 述車輛的燃料經(jīng)濟(jì)性的預(yù)定的因素確定所述最佳燃料效率路線。
16. 如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)配置為通過基于所述預(yù)定的因素計算所述車輛的燃料經(jīng)濟(jì)性評估影響燃料經(jīng)濟(jì)性的預(yù)定的因素。
17. 如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)配置為評估包括地形特 征、車輛附件搡作和路況的預(yù)定的因素。
18. 如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)配置為通過計算所述最 短距離路線確定所述最短距離路線。
19. 如權(quán)利要去11所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)配置為確定所述最快時間路線，包括所述系統(tǒng)配置為通過計算所述最快時間路線確定所述最快時間路線。
20. —種通過使用導(dǎo)航系統(tǒng)電子地提供混合動力電動車輛(HEV)的行駛路線的 方法，所述方法包括接收所述車輛的出發(fā)地； 接收所述車輛的目的地；確定在所述出發(fā)地和所述目的地之間的最短距離路線以及所述最短距離路線的燃料經(jīng)濟(jì)性；確定在所述出發(fā)地和所述目的地之間的最快時間路線以及所述最快時間路線的 燃料經(jīng)濟(jì)性；確定在所述出發(fā)地和所述目的地之間的最佳燃料效率路線以及所述最佳燃料效 率路線的燃料經(jīng)濟(jì)性；比較所述最短距離路線、所述最快時間路線和所述最佳燃料效率路線的燃料經(jīng)濟(jì)性；輸出所述最短距離路線、所述最快時間路線和所述最佳燃料效率路線的燃料經(jīng)濟(jì) 性節(jié)約到顯示器；提供用于選擇優(yōu)選路線的選擇按鈕；及 以指示文本列表和/或地圖的形式輸出所述優(yōu)選路線。
全文摘要
一種提供車輛的行駛路線的導(dǎo)航系統(tǒng)和方法。該方法包括接收車輛的出發(fā)地(64)和目的地(66)。該方法還包括確定最短距離路線(70)、最快時間路線(68)、最佳燃料效率路線，以及每條路線的燃料經(jīng)濟(jì)性。該方法還包括比較最短距離路線、最快時間路線和最佳燃料效率路線的燃料經(jīng)濟(jì)性(82)。此外，該方法包括輸出最短距離路線、最快時間路線和最佳燃料效率路線的燃料經(jīng)濟(jì)性節(jié)約到導(dǎo)航系統(tǒng)顯示器(84)。
文檔編號G08G1/123GK101322011SQ200580052097
公開日2008年12月10日 申請日期2005年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月21日
發(fā)明者約翰·普勒艾蒂, 明 鄺 申請人:福特汽車公司