专利名称：车辆导航系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及提供车辆的燃料效率路线的导航系统。
背景技术：
导航系统普遍可用于车辆。这些系统配置为向车辆驾驶员提供车辆路线选择信 息。现有的导航系统还适用于基于例如交通状况和燃料消耗量向车辆驾驶员提供路线 选择信息和/或指令。虽然现有系统能够提供这样的路线选择信息，但是仍存在较大 的改进前景。
例如，现有系统基于一组预先指定的因素(例如，交通状况和燃料消耗量)提供 关于最小路线数目的路线选择信息。因此，不向驾驶员提供会增加驾驶员行驶选项的 多条可选的行驶路线。此外，虽然在提供行驶路线时可以考虑燃料消耗量和交通状况， 但是以此方式确定这些路线是低效的。
因而，鉴于现有导航系统的这些缺点和其他缺点设计了本发明。
发明内容
本发明包括通过使用导航系统电子地提供车辆的行驶路线的方法和系统。该方法 包括接收车辆的出发地和目的地。该方法还包括确定在出发地和目的地之间的最短距 离路线以及该最短距离路线的燃料经济性。本发明还包括确定在出发地和目的地之间 的最快时间路线以及该最快时间路线的燃料经济性。本发明还包括确定在出发地和目 的地之间的最佳燃料效率路线以及该最佳燃料效率路线的燃料经济性。该方法还包括 比较最短距离路线、最快时间路线和最佳燃料效率路线的燃料经济性，并输出每条路 线的燃料经济性节约。
电子地提供车辆的行驶路线的系统配置为接收车辆的出发地和目的地。该系统配 置为确定在出发地和目的地之间的最短距离路线、最快时间路线和最佳燃料效率路 线，并确定每条路线的燃料经济性。该系统还配置为比较最短距离路线、最快时间路 线和最佳燃料效率路线的燃料经济性，并输出每条路线的燃料经济性节约。
结合附图，本发明的上述实施例和其他实施例、特征，以及优点从下文实现本发 明的最佳模式的具体说明中是显而易见的。
本发明视为新颖性的特征具体由所附权利要求阐述。本发明的构造和搡作方式，以及进一步的目标和其优点可以结合附图，参考下文说明最佳地理解； 图1示出具有本发明的实施例的导航系统的车辆；及 图2示出根据本发明的实施例提供车辆的行驶路线的方法的流程图。
具体实施例方式
作为示例，下文描述了实现本发明的优选的系统和方法。所提供的系统和方法可 以修改、变更或重新排列以最适合具体实施方式
而不脱离本发明的范围。
图1示出本发明的一个实施例的车辆10的图示。车辆IO包括发动机12和电机 或发电机14。发动机12和发电机14通过动力传递单元连接，在此实施例中该动力 传递单元为行星齿轮组16。当然，其他类型的动力传递单元，包括其他齿轮组和变 速器，可用于将发动机12连接到发电机14。行星齿轮组包括齿圈18、齿轮架20、 行星齿轮22和恒星齿轮24。
发电机14还可用作马达，输出转矩到连接到恒星齿轮24的轴26。同样，发动 机12输出转矩到连接到齿轮架20的轴28。减震器29连接到轴28且配置为使行星 齿轮组16与发动机12的输出转矩中的波动隔离。在一个实施例中，轴28由通过减 震器29连接在一起的两根分离的轴组成。
提供制动器30用于停止轴26的旋转，从而将恒星齿轮24锁止在适当位置。因 为这种配置允许转矩从发电机14传递到发动机12,所以提供单向离合器32,以便轴 28仅在一个方向上旋转。如图l所示，发电机14搡作上连接到发动机12允许发动 机12的转速由发电机14控制。
齿圈18连接到轴34,轴34通过第二齿轮组38连接到车辆驱动轮36。车辆10 包括第二电机或马达40,可用于输出转矩到轴42。在本发明的范围中的其他车辆可 以具有不同的电机配置，例如多于或少于两个电机。在图1所示的实施例中，马达 40和发电机14两者都可用作马达以输出转矩。可选地，马达40和发电机14每个还 可用作发电机，输出电力到高压母线44,并到储能装置或电池46。
电池46是能够输出电力以搡作马达40和发电机14的高压电池。其他类型的储 能装置和/或能量输出装置可用于车辆，如车辆IO。例如，可以使用例如电容器这样 的装置，与高压电池一样，电容器能够储存和输出电能。可选地，例如燃料电池这样 的装置可以与电池和/或电容器结合使用以提供用于车辆10的电力。
如图1所示，马达40、发电机14、行星齿轮组16和第二齿轮组38的一部分通 常可称作驱动桥48。驱动桥48类似于现有车辆中的变速器。因而，当驾驶员选择具 体的齿轮时，适当地控制驱动桥48以提供该齿轮。为了控制发动机12以及驱动桥 48的构件，例如发电机14和马达40,提供包括第一控制器50的控制系统。如图1 所示，控制器50是组合的车辆系统控制器和动力系控制模块(VSC/PCM)。虽然其作
为单一硬件装置示出，但是可以包括以多个硬件装置或一个或多个硬件装置内的多个软件控制器的形式的多个控制器。
控制器局域网(CAN) 52允许VSC/PCM 50与驱动桥48和电池控制模块(BCM) 54通信。正象电池46具有BCM 54,其他由VSC/PCM 50控制的装置可以具有其特有 的控制器。例如，发动机控制单元(ECU)可以与VSC/PCM 50通信，并执行对发动机 12的控制功能。此外，驱动桥48包括一个或多个控制器，例如配置为控制驱动桥48 内的特定构件，如发电机14和/或马达40的驱动桥控制模块(TCM) 56。因此，如图 l所示，TCM 56与发电机逆变器(inverter) 45和马达逆变器41通信。在一个实施 例中，发电机逆变器45和马达逆变器41分别连接到控制模块47和控制模块43。控 制模块43和47能够将原始车辆传感器数据读数转换成与TCM 56兼容的格式，并将 这些读数发送到TCM 56。
如图l所示，虽然车辆IO是HEV,但应理解，本发明可用于其他类型的车辆。 此外，虽然如图l所示的车辆IO为混联型HEV,但是本发明不限于具有"动力分流" 配置的HEV。
CAN 52还能够使VSC/PCM 50与第二控制器51通信。控制器51配置为处理和存 储来自包括导航系统53的车辆IO的车辆系统(例如，车辆附件)的数据。包括显示 器57和导航单元55的导航系统53适用于基于各种预定的因素的分析提供车辆10的 行驶路线。这些预定的因素可以包括，但不限于地形特征、车辆附件操作、车辆平均 燃料经济性和路况。此外，导航系统53可以向车辆驾驶员提供多条行驶路线，包括 最短距离路线、最快时间路线和最佳燃料效率路线。
提供给车辆驾驶员的行驶路线可以显示在显示器57上。显示器57包括地图部分 57a和文本部分57b。应理解，所示地图部分57a和文本部分57b仅是示例性的，且 可以修改和变更而不脱离本发明的范围。显示器57可以显示地图部分57a内选择的 地理区域的地图。文本部分57b配置为以文本的形式向车辆驾驶员显示行驶路线。此 外，显示器57可以是触摸屏，且可以包括安装在其上的功能按钮，该功能按钮允许 来自车辆驾驶员的指令和/或数据的输入。例如，车辆驾驶员可以通过触摸显示在显 示器57上的按钮选择优选行驶路线。此外，显示器57可以具有集成在其上的扬声器， 用于以声音指令的形式向车辆驾驶员输出行驶路线。因此，显示器57可以与导航单 元55—起操作，用于接收、显示及输出地图数据和相关的信息。
导航单元55可以具有数据存储和处理功能，该功能允许关于各种位置的地理数 据的存储。导航单元55保存的数据可以包括涉及到具体区域的地形特征的数据。在 一个实施例中，导航单元55具有光盘驱动器，该光盘驱动器可以接受具有地理信息 的光盘(例如，压缩光盘)。因此，存储在光盘上的信息/数据可以显示在显示器57 上。导航单元55还接收来自控制器51关于车辆附件(例如，加热器、除霜器、空调 等)的搡作的数据。如本领域技术人员所理解，车辆附件的搡作影响各种车辆操作参 数，如燃料经济性。因而，由导航系统53提供的路线基于这些和其他影响燃料经济性的因素确定。特别地，在接收并分析车辆附件数据、地形数据和交通状况时，导航
单元55和控制器50、 51配置为确定最短距离路线、最快时间路线和最佳燃料效率路 线。此外，导航单元55和控制器50、 51能够确定并比较每条路线的燃料经济性。从 而，如下文中详细描述，这些路线和每条路线的燃料经济性节约可以显示在显示器 57上。
现参考图2,流程图示出了提供车辆的行驶路线的方法。框62是本发明的起始 点。如框64所示，导航系统接收车辆的出发地。从而，如框66所示，通过使用导航 系统显示器输入目的地。本领域技术人员应理解，通过触摸显示器57并根据出现的 一系列提示，出发地和目的地可以输入到导航系统53中。基于接收的出发地和目的 地信息，导航系统确定在出发地和目的地之间的最短距离路线。此外，如框70所示， 计算最短距离路线的燃料经济性。在一个非限制性实施例中，最短距离路线是根据在 出发地和目的地之间的实际的里程和/或距离的最短路线。
此外，如框68所示，基于接收的出发地和目的地信息，本方法配置为计算最快 时间路线。此外，如框68所示，计算最快时间路线的燃料经济性。在一个非限制性 实施例中，考虑将要行驶的道路类型(例如，高速公路、住宅区街道等)以及在出发 地和目的地之间的里程，确定最快时间路线。
如框72所示，本方法通过使用导航系统53确定将会影响车辆的燃料经济性的地 形特征。这样的地形特征可以包括海拔高度、路段倾斜，及将要行驶的道路的上升。 框74示出将会影响燃料经济性的交通路线的确定。在框74中，导航系统适用于在分 析交通路线时考虑交通拥挤、收费公路等等。框76示出确定将会影响车辆的燃料经 济性的车辆电气附件的方法。从而，导航系统接收来自车辆附件，如空调系统、加热 器、除霜器等等的数据。如框78所示，确定车辆平均燃料经济性。平均燃料经济性 可以是在预定量的时间上计算的燃料经济性。如框80所示，基于平均燃料经济性确 定最佳燃料效率路线。如所示，最佳燃料效率路线可以基于包括总体燃料经济性、影 响燃料经济性的地形特征及影响燃料经济性的交通路线的因素确定，但需理解不是必 须基于总体燃料经济性、影响燃料经济性的地形特征及影响燃料经济性的交通路线的 因素。此外，如框80所示，可以计算最佳燃料效率路线的总体燃料经济性。在一个 实施例中，可以基于下列公式计算总体燃料经济性
总体燃料经济性=(Avg.燃料经济性)-i:(车辆附件M); 其中"Avg.燃料经济性"是在框78确定的平均燃料经济性，而"S (车辆附件影响)"
是影响燃料经济性的车辆附件的和。
如框82所示，本方法还配置为比较最短距离路线、最快时间路线和最佳燃料效 率路线的燃料经济性。应理解在一些例子中，最佳燃料效率路线实际上可以是与最短 距离路线或最快时间路线相同的路线。从而，导航系统配置为确定最佳燃料效率路线 是否是与最短距离路线或最快时间路线相同的路线，以便不向车辆驾驶员提供重复的行驶路线。如框84所示，导航系统通过导航系统显示器向驾驶员显示和/或输出每条 路线的燃料经济性节约。此外，可以向驾驶员提供选择按钮以选择优选的行驶路线。 选择按钮可以显示在显示器上，从而允许车辆驾驶员简单地触摸对应于优选的行驶路 线的按钮。
如框86所示，本方法确定是否已经选择了最短距离路线。若选择了最短距离路 线，则如框88所示，导航系统向驾驶员提供最短距离路线。若没有选择最短距离路 线，则进行到框90。在框90,本方法确定是否已经选择了最快时间路线。若选择了 最快时间路线，则如框92所示，导航系统向驾驶员提供最快时间路线。若没有选择 最快时间路线，则进行到框94。在框94,本方法向车辆驾驶员提供最佳燃料效率路 线的指示。如上所述，在框88、 92和94提供的行驶路线的指示可以用地图、指示文 本列表(textural list)和/或声音指令的形式显示。
虽然详细描述了实现本发明的最佳模式，但是本领域技术人员应认识到如本发明 的权利要求限定的实现本发明的各种替代设计和实施例。
权利要求
1.一种通过使用导航系统电子地提供车辆的行驶路线的方法，所述方法包括通过所述导航系统接收所述车辆的出发地；通过所述导航系统接收所述车辆的目的地；确定在所述出发地和所述目的地之间的最短距离路线以及所述最短距离路线的燃料经济性；确定在所述出发地和所述目的地之间的最快时间路线以及所述最快时间路线的燃料经济性；确定在所述出发地和所述目的地之间的最佳燃料效率路线以及所述最佳燃料效率路线的总体燃料经济性；及通过所述导航系统比较所述最短距离路线、所述最快时间路线和所述最佳燃料效率路线的燃料经济性。
2. 如权利要求l所述的方法，其特征在于，还包括通过使用可以与所述导航系 统一起搡作的显示器显示所述最短距离路线、所述最快时间路线和所述最佳燃料效率 路线的燃料经济性节约。
3. 如权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括在显示所述最短距离路线、 所述最快时间路线和所述最佳燃料效率路线的燃料经济性节约之后，通过所述显示器 从所述最短距离路线、所述最快时间路线和所述最佳燃料效率路线选择优选路线。
4. 如权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括通过所述显示器以地图的形 式显示所述优选路线。
5. 如权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括以指示文本列表或声音指令 的形式显示所述优选路线。
6. 如权利要求l所述的方法，其特征在于，确定所述最佳燃料效率路线包括通 过所述导航系统评估影响所述车辆的燃料经济性的预定的因素。
7. 如权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括基于所述预定的因素计算所 述车辆的燃料经济性。
8. 如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述预定的因素包括地形特征、车辆附件操作、车辆平均燃料经济性和路况。
9. 如权利要求l所述的方法，其特征在于，确定所述最短距离路线包括计算所 述最短距离路线。
10. 如权利要求l所述的方法，其特征在于，确定所述最快时间路线包括计算所 述最快时间路线。
11. 一种通过使用导航系统电子地提供车辆的行驶路线的系统，所述系统配置为 接收所述车辆的出发地；接收所述车辆的目的地；确定在所述出发地和所述目的地之间的最短距离路线以及所述最短距离路线的 燃料经济性；确定在所述出发地和所述目的地之间的最快时间路线以及所述最快时间路线的 燃料经济性；确定在所述出发地和所述目的地之间的最佳燃料效率路线以及所述最佳燃料效 率路线的燃料经济性；及比较所述最短距离路线、所述最快时间路线和所述最佳燃料效率路线的燃料经济性。
12. 如权利要求ll所述的系统，其特征在于，所述系统还配置为 通过可以与所述导航系统一起搡作的显示器显示所述最短距离路线、所述最快时间路线和所述最佳燃料效率路线的燃料经济性节约。
13. 如权利要求12所述的系统，其特征在于，所述系统还配置用于在显示所述燃料经济性节约之后，通过所述显示器从所述最短距离路线、所述最快时间路线和所 述最佳燃料效率路线选择优选路线。
14. 如权利要求13所述的系统，其特征在于，所述系统配置为以地图、指示文 本列表和声音指令中的至少一种形式显示所述优选路线。
15. 如权利要求11所述的系统，其特征在于，所述系统配置为通过评估影响所 述车辆的燃料经济性的预定的因素确定所述最佳燃料效率路线。
16. 如权利要求15所述的系统，其特征在于，所述系统配置为通过基于所述预定的因素计算所述车辆的燃料经济性评估影响燃料经济性的预定的因素。
17. 如权利要求16所述的系统，其特征在于，所述系统配置为评估包括地形特 征、车辆附件搡作和路况的预定的因素。
18. 如权利要求11所述的系统，其特征在于，所述系统配置为通过计算所述最 短距离路线确定所述最短距离路线。
19. 如权利要去11所述的系统，其特征在于，所述系统配置为确定所述最快时间路线，包括所述系统配置为通过计算所述最快时间路线确定所述最快时间路线。
20. —种通过使用导航系统电子地提供混合动力电动车辆(HEV)的行驶路线的 方法，所述方法包括接收所述车辆的出发地； 接收所述车辆的目的地；确定在所述出发地和所述目的地之间的最短距离路线以及所述最短距离路线的燃料经济性；确定在所述出发地和所述目的地之间的最快时间路线以及所述最快时间路线的 燃料经济性；确定在所述出发地和所述目的地之间的最佳燃料效率路线以及所述最佳燃料效 率路线的燃料经济性；比较所述最短距离路线、所述最快时间路线和所述最佳燃料效率路线的燃料经济性；输出所述最短距离路线、所述最快时间路线和所述最佳燃料效率路线的燃料经济 性节约到显示器；提供用于选择优选路线的选择按钮；及 以指示文本列表和/或地图的形式输出所述优选路线。
全文摘要
一种提供车辆的行驶路线的导航系统和方法。该方法包括接收车辆的出发地(64)和目的地(66)。该方法还包括确定最短距离路线(70)、最快时间路线(68)、最佳燃料效率路线，以及每条路线的燃料经济性。该方法还包括比较最短距离路线、最快时间路线和最佳燃料效率路线的燃料经济性(82)。此外，该方法包括输出最短距离路线、最快时间路线和最佳燃料效率路线的燃料经济性节约到导航系统显示器(84)。
文档编号G08G1/123GK101322011SQ200580052097
公开日2008年12月10日 申请日期2005年11月21日 优先权日2005年11月21日
发明者约翰·普勒艾蒂, 明 邝 申请人:福特汽车公司