智能导航系统的制作方法

智能导航系统的制作方法
【专利摘要】一种根据实时道路状况和可操纵性状况导航机动车辆的智能导航系统。该智能导航系统在潜在的路线偏差真正出现之前对其进行预测和校正。该智能导航系统与机动车辆的可操纵性进行交互，以使得它可以几乎没有人为干预地导航机动车辆。智能导航系统可以实施一种方法，该方法包括如下步骤：从输入装置接收与机动车辆要到达的目的地相关的目的地信息；从定位装置接收与机动车辆初始位置相关的初始位置信息；使用处理器判定用于从初始位置的到目的地操纵机动车辆的任务；以及使用处理器指示车辆操纵控制器来实现任务。
【专利说明】智能导航系统

【技术领域】
[0001]本发明总体涉及导航系统的领域，尤其涉及智能导航系统。

【背景技术】
[0002]近来，机动车辆配备了导航系统。这些导航系统允许驾驶员输入一个或多个目的地并提供一系列的驾驶指令(例如，路线)以帮助驾驶员到达目的地。当驾驶员未能遵循驾驶指令并从初始路线偏离，导航系统可以重新计算新的路线并为驾驶员提供了一组新的驾驶指令。
[0003]传统的导航系统本质上是被动的，并且它们一般不预测驾驶员响应于驾驶员周围的实时情况可能采取的反应。例如，传统的导航系统将无法预见在中间车道驾驶的驾驶员很可能会错过出口，因为在右车道中的持续的交通阻止了驾驶员变换车道。因此，传统的导航系统将仅仅在驾驶员已经从原来的路线偏离后更新路线。
[0004]这样的延迟反应可能会在实时导航方面给予驾驶员非常小的帮助。一方面，驾驶员需要注意其他机动车辆，并且在另一方面，驾驶员需要遵循在某些实时情况下可能很难完成的驾驶指令。作为一个不幸的后果，驾驶员可能在道路上失去焦点或错过驾驶指令。
[0005]此外，因为它们被动的本质，传统的导航系统通常不保证机动车辆的可操纵性。由驾驶员来执行由传统的导航系统提供的驾驶指令。但是，由于各种原因，人力驾驶员可能经常产生误解或被驾驶指令困惑。因此，机动车辆采取的实际路线可能比由传统的导航系统最初计算的路线长很多。这可能会导致机动车辆操作中的低效率和驾驶员沮丧的心情。
[0006]因此，有必要建立更加积极主动的并且更有保证性的导航系统。


【发明内容】

[0007]本发明可以提供具有改进功能的智能导航系统。智能导航系统可以根据实时的道路状况和可操纵性状况导航机动车辆。智能导航系统可以在可能的路线偏差真正出现之前对它进行预测并校正。此外，智能导航系统可与机动车辆的可操纵性相互作用，以使得它在很少甚至没有人为干预或相互作用的情况下导航机动车辆。
[0008]在一个实施例中，本发明可以提供用于导航和操纵机动车辆的智能导航系统。智能导航系统可以包括输入装置、定位装置、处理器、和车辆操纵控制器。输入装置可以被配置为接收目的地信息。定位装置可被配置为确定机动车辆的初始位置。定位装置也可以被配置为计算用于从初始位置到目的地位置导航机动车辆的路线。处理器可以与输入装置和定位装置通信。处理器可以被配置为确定用于从初始位置到目的地位置操纵机动车辆的任务，并且它也可以被配置为基于所确定的任务生成信号。车辆操纵控制器可与处理器进行通信，并且它可以被配置为响应于该信号驱使该任务。
[0009]在另一个实施例中，本发明可以提供用于导航和操纵机动车辆的方法。该方法可以包括如下步骤:从输入装置接收与机动车辆要到达的目的地位置相关的目的地信息；从定位装置接收与机动车辆的初始位置相关的初始位置信息；使用处理器来确定用于从初始位置到目的地位置操纵机动车辆的任务；以及使用处理器来指示车辆操纵控制器实施该任务。
[0010]在更另一个实施例中，本发明可以提供存储指令的非暂时性存储介质，该指令当被处理器执行时，使处理器执行用于导航并操作机动车辆的方法，该方法包括以下步骤:确定机动车辆要到达的目的地位置，确定机动车辆的初始位置，计算用于从初始位置到目的地位置导航机动车辆的路线，并且确定用于基于所计算出的路线操纵机动车辆的任务。

【专利附图】

【附图说明】
[0011]对本领域技术人员而言，一旦考查了以下附图和【具体实施方式】，本发明的其它系统、方法、特征和优点将是显而易见的。意在将所有此类附加的系统、方法、特征和优点包括在本说明书内、本发明的范围内，并且由所附的权利要求保护。在附图中所示的元件部件不一定按比例绘制，并且可能被夸大以便更好地说明本发明的重要特征。在附图中，贯穿不同的视图，类似的附图标记表示类似的部件，其中:
[0012]图1A示出了根据本发明的实施例的可以实现智能导航系统的城市街区的俯视图；
[0013]图1B示出了根据本发明的实施例的具有车辆操纵应用(VMA)界面的机动车辆的内部视图；
[0014]图2示出了根据本发明的实施例的车辆控制系统的系统框图；
[0015]图3示出了根据本发明的实施例的界面系统软件的算法的流程图；
[0016]图4示出了根据本发明的实施例的VMA装置子例程的算法的流程图；
[0017]图5示出了根据本发明的实施例的安装子例程的算法的流程图；
[0018]图6示出了根据本发明的实施例的更新子例程的算法的流程图；
[0019]图7示出了根据本发明的实施例的卸载子例程的算法的流程图；
[0020]图8示出了根据本发明的实施例的VMA激活子例程的算法的流程图；
[0021]图9示出了根据本发明的实施例的主菜单的屏幕显示器；
[0022]图10示出了根据本发明的实施例的VMA菜单的屏幕显示器；
[0023]图11示出了根据本发明的实施例的替代VMA菜单的屏幕显示器；
[0024]图12示出了根据本发明的实施例的激活VMA的屏幕显示器；
[0025]图13示出了根据本发明的实施例的暂停VMA的屏幕显示器；
[0026]图14示出了根据本发明的实施例的超驰VMA的屏幕显示器；
[0027]图15示出了根据本发明的实施例的VMA锁定模式的屏幕显示器；
[0028]图16示出了根据本发明的实施例的替代VMA锁定模式的屏幕显示器；
[0029]图17示出了根据本发明的实施例的智能导航系统的框图；
[0030]图18示出了根据本发明的实施例的智能导航应用的算法的流程图；
[0031]图19示出了根据本发明的实施例的导航任务确定子例程的算法的流程图；以及
[0032]图20示出了根据本发明的实施例的导航任务执行子例程的算法的流程图。

【具体实施方式】
[0033]现在将参考附图来描述实现本发明的各种特征的实施例的装备、系统和方法。提供附图和相关说明来说明本发明的一些实施例但不限定本发明的范围。在所有附图中，附图标记被重复使用来表明参考元件之间的一致性。此外，每个附图标记的第一个数字表明该元件首次出现的附图。
[0034]图1A示出了一个城市街区101的俯视图，其中可以根据本发明的实施例实现智能导航系统。从高水平角度来看，智能导航系统可以导航并操作机动车辆从而将机动车辆从初始位置指引到指定的目的地。智能导航系统可以是高度自动化的，使得它可以在几乎没有人为干预下操作。此外，智能导航系统可以协调一个或多个机动车辆的操作，使得它可用于在高峰时间控制交通。
[0035]一般而言，智能导航系统可以包括几个功能块，如定位功能块、路线功能块、导航任务功能块、和监控功能块。定位功能块可以负责跟踪一个或多个机动车辆(例如第一机动车辆142、第二机动车辆144、和/或第三机动车辆146)的当前位置。定位功能块可以通过传统的全球定位系统(GPS)实现。通常，传统的GPS可包括卫星170和安装在每个被追踪的机动车辆中的定位装置。卫星170可以检测被追踪的机动车辆的全球位置并经由第一卫星链路172给每个被追踪的机动车辆发送定位信号。
[0036]路线功能块可基于被追踪的机动车辆的初始位置和用户定义的目的地位置，确定或计算用于被追踪的机动车辆的一个或多个路线。如图1A所示，例如，路线功能块可确定或计算第一机动车辆142的第一路线162、第二机动车辆144的第二路线164、和/或第三机动车辆146的第三路线166。
[0037]除了初始位置和用户定义的目的地，路线功能块可以利用从其他来源接收的其他信息来确定或计算路线。在一个实施例中，例如，路线功能块在确定或计算路线方面可以考虑机动车辆的可操纵性状况。在另一个实施例中，例如，路线功能块可在确定或计算路线时考虑城市街区101的道路状况。
[0038]路线功能块可以分析可操纵性状况来决定机动车辆遵循一个特定路线是否足够安全。如在此所讨论的，机动车辆的可操纵性状况可包括但不限于机动车辆的燃油液位、机动车辆的速度、机动车辆的马力、机动车辆的制动状况、机动车辆和周围物体之间的相对距离、机动车辆和周围物体之间的相对速度、交通灯的输出状态、和/或机动车辆所位于的车道的车道边界、和/或它们的组合。路线功能块可以从被预先安装在机动车辆中的一个或多个传感器接收可操纵性状况。
[0039]为了说明可操纵性状况对路线选择(ixniting)过程的影响，将第一路线162与第二路线164 —起进行了讨论。为清楚起见，假定第一机动车辆142和第二机动车辆144最初行驶在高速公路130的北边界段(north bound segment) 132上，并且它们都被设置为到达第一目的地147。在第一次迭代中，路线功能块可确定或计算出第一路线162对于第一机动车辆142和第二机动车辆144都是最有效的路线。路线功能块可以通过分析与第一机动车辆142和第二个机动车辆144的相关的可操纵性状况来确认第一路线162。
[0040]例如，路线功能块可分析机动车辆和周围物体之间的相对距离、机动车辆和周围物体之间的相对速度、和机动车辆所位于的车道的车道边界。因为第一机动车辆142的右车道是充分开放的，路线功能块可决定第一机动车辆142选取第一出口 134是足够安全的。因此，路线功能块可以确认用于第一机动车辆142的第一路线162。
[0041]在另一方面，因为第二机动车辆142的右车道被持续的交通阻塞，路线功能块可以决定对于第二机动车辆144来说切换车道并选取第一出口 134是不足够安全的。因此，路线功能块可以取消用于第二机动车辆144的第一路线162，并且在后续的迭代中，它可以计算或确定用于第二机动车辆144的替代路线，如第二路线164。代替选取第一出口 134，第二机动车辆144可以选取第二出口 136。
[0042]应当理解的是，更改路线(re-routing)过程可反复地、迭代地、周期性地和/或响应性地进行，使得路线功能块可以为机动车辆提供以安全为导向的实时路线。传统的导航系统通常只有当机动车辆从原来的路线偏离时才执行更改路线功能。这样的更改路线功能本质上是被动的，并且它的缓慢的过程时间可能使驾驶员沮丧。相比传统的导航系统的更改路线功能，智能导航系统的路线功能块可以在机动车辆被迫离开原来的路线之前执行更改路线功能。有利的是，智能导航系统的路线功能块可以比传统的导航系统更具有预测性和积极主动性。
[0043]除了可操纵性状况，路线功能块还可以分析道路状况来决定对于机动车辆来说行驶某条路线是否时间效率和/或燃油效率高的。如这里所讨论的，道路状况可以包括但不限于主要高速公路、和位于机动车辆的初始位置与机动车辆要到达的目的地位置之间的当地街道的交通状况和/或地形状况。
[0044]高速公路或当地街道的交通状况可以是与它的交通流速率(the rate of flow oftraffic)的情况相关。在一个例子中，当交通流速率大约是规定的速度限制加减百分之五时，高速公路或当地街道可以具有良好的交通状况。另一个例子中，当交通流速率大约是低于规定的速度限制百分之二十时，高速公路或当地街道可能有较差的交通状况。
[0045]高速公路或当地街道的地形状况可以是与其中驾驶表面的质量相关。一般来说，当具有光滑的驾驶表面时，高速公路或当地街道可以具有良好的地形状况，该驾驶表面可能需要最少量的转矩来使机动车辆前进。即，当行进在具有良好的地形状况的驾驶表面上时，机动车辆将经历更少的磨损和撕裂和/或消耗更少的燃油。在一个例子中，基本上是平的并且铺砌得很好的高速公路可能具有良好的地形状况。在另一个例子中，倾斜的并且不平坦的当地街道可能具有差的地形状况。
[0046]应当理解的是:道路状况可以表示为各种形式，包括但不限于分数、百分比和/或离散的等级(如优秀、良好、一般、差和/或不可接受)。另外，因为道路状况被分配给路线，这可能涉及一个或多个高速公路和/或当地街道，道路状况可以被计算为平均值或多种道路状况的加权平均值，其中每一个都可以是与高速公路或当地街道的一段相关。
[0047]路线功能块可以从离机动车辆远程地操作的一个或多个计算机服务器接收道路状况。在一个实施例中，例如，路线功能块可以经由无线网络186接收道路状况，该无线网络186可以通过远程计算机中心180来驱动。远程计算机中心180可以包括计算机服务器184，该计算机服务器184用于存储和更新当前交通信息和/或和与城市街区101的交通状况和地形状况相关的地形信息。在另一个实施例中，例如，路线功能块可以间接地经由第一卫星链路172接收道路状况。基站塔182可以经由第二卫星链路174将道路状况信息传送到卫星170。反过来，卫星170可以将道路状况信息中继转发到路线功能块。
[0048]如图1A所示，路线功能块可以计算用于第三机动车辆146到达第二目的地148的初始路线。根据该初始路线，第三机动车辆146可在进入第一当地街道151之前被指引以选取在高速公路130的南边界段(south bound segment) 131的第二出口 135。
[0049]路线功能块可以经由第一卫星链路172和/或无线网络186接收道路状况信息。在分析道路状况信息之后，路线功能块可判定高速公路130的南边界段131的第一出口 133和第二出口 135之间有交通事故141。基于这样的判定，路线功能块可以重新计算新的路线，例如用于第三机动车辆146的第三路线166。根据第三路线166，第三机动车辆146可以被指引选取第一出口 133以避开交通事故141。虽然由第三路线166所限定(prescribe)的总距离可能大于初始路线，但第三路线166的总行驶时间可能比初始路线少很多，因为从避开交通事故141节省了时间。
[0050]应当理解的是，更改路线过程可反复地、迭代地、周期性地和/或响应性地进行，以使得路线功能块可以为机动车辆提供以效率为导向的实时路线。传统的导航系统通常基于从单一来源获得的交通状况信息执行更改路线功能。这样的更改路线功能可能无法考虑其他因素，如可以影响机动车辆的效率的地形状况。
[0051]此外，由于交通状况信息是从单一来源(例如，附属于定位装置的制造商的服务供应商)获得的，传统的导航系统的更改路线功能可能缺乏从各个可以提供道路状况信息的服务供应商进行选择的灵活性。相比于传统导航系统的更改路线功能，智能导航系统的路线功能块可以以更具有包容性和灵活的方式执行更改路线功能。
[0052]在路线功能块已计算出路线之后，导航任务功能块可以将所计算出的路线转化为一组导航任务。首先，导航任务功能块可把所计算的路线分成两个或多个路线位置。然后，导航任务功能块可确定或分配在两个连续的路线位置之间的一个或多个导航任务。导航任务功能块可以重复该分配过程直到所有的连续的路线位置都被分配到至少一个导航任务。
[0053]如本文所讨论的，每个导航任务可以是用于操纵机动车辆的高水平指令。从可以被用于指引机动车辆的一般运动的意义上说，导航任务在某种意义上可以与传统导航系统所提供的指令相似。例如，导航任务可以包括但不限于方位转动(turn-bearing)的导航任务、左转的导航任务、跟随车道(follow-lane)导航任务、和/或变更车道的导航任务。
[0054]然而，导航任务可能与由传统的导航系统所提供的指令不同，因为导航任务是以机器为导向的，并且它们各自可以被转换成一个或多个由机器执行的可操纵性功能。如这里所讨论的，可操纵性功能可以是一组用于致动机动车辆的运动的低水平指令。例如，可操纵性功能可以包括但不限于加速、制动、换档(gear switching)、转向(steering)控制、和/或恒定速度巡航。
[0055]导航任务功能块可将导航任务转换为基于各种输入来源的一组可操纵性功能。在一个实施例中，例如，导航任务功能块可以根据实时交通状况和地形状况，将导航任务转换成几个可操纵性功能。
[0056]在另一个实施例中，例如，导航任务功能块可以根据一个或多个实时可操纵性状况，将导航任务转换成几个可操纵性功能。如先前所讨论的，机动车辆的可操纵性状况可包括但不限于机动车辆的燃油液位、机动车辆的速度、机动车辆的马力、机动车辆的制动状况、机动车辆和周围物体之间的相对距离、机动车辆和周围物体之间的相对速度、交通灯的输出状态、和/或在机动车辆所位于的车道的车道边界和/或它们的组合。
[0057]在又一实施例中，例如，导航任务功能块可以根据一个或多个预定义的约束，将导航任务转换成几个可操纵性功能。该预定义的约束可包括但不限于时间约束、距离约束、速度约束、安全性约束、和/或中止(abort1n)约束，
[0058]可操纵性功能可能会根据机动车辆的周围环境而反复地、迭代地、周期性地和/或响应性地更新。正因为如此，导航任务功能块可以在每个可操纵性功能启动之前和每个可操纵性功能启动期间与监控功能块相互作用。为了进一步说明上述功能模块之间的操作关系，将第一路线162、第二路线164和第三路线166的示例性的细节将在下面的部分中讨论。
[0059]对于第一路线162，导航任务功能块可以最初将第一路线162分成五个路线位置。第一路线选择位置可以是图1A中所示的第一机动车辆142的初始位置。第二路线位置可以是北边界段132和第一出口 134之间的交界处。第三路线位置可以是第一出口 134和第二当地街道152之间的交界处，第四路线位置可以是第二当地街道152和第一目的地147之间的交界处。第五路线位置可以是第一目的地147。
[0060]在导航任务功能块已经确定路线位置之后，它可以为每一对连续的路线位置分配至少一个导航任务。导航任务功能块可以在第一路线位置和第二路线位置之间分配CHANGE_LANE_R导航任务，在第二路线位置和第三路线位置之间分配F0LL0W_LANE_L导航任务和TURN_L导航任务，在第三和第四路线位置之间分配F0LL0W_LANE_R导航任务，并且在第四和第五路线位置之间分配TURN_R导航任务。
[0061]CHANGE_LANE_R导航任务可以指示机动车辆变更到相邻右车道。F0LL0W_LANE_L导航任务可以指示机动车辆跟随左车道。TURN_L导航任务可以指示机动车辆在即将到来的十字路口左转。F0LL0W_LANE_R导航任务可以指示机动车辆跟随右车道。TURN_R导航任务可以指示机动车辆在即将到来的十字路口右转。
[0062]在分配过程之后，导航任务功能块可以根据当前的道路状况、可操纵性状况和/或预定义的约束将每个导航任务转换为一组可操纵性功能。在转换CHANGE_LANE_R导航任务中，例如，导航任务功能块直到第一组可操纵性状况被检测到时可以调用加速功能，只要第二组可操纵性状况被检测到则调用转向功能，并且在到达第二路线位置之前调用减速功倉泛。
[0063]第一组可操纵性状况可以包括第一机动车辆142与行驶在右车道的相邻机动车辆之间的预定相对速度、和/或第一机动车辆142与行驶在右车道的相邻机动车辆之间的预定相对距离。第二组可操纵性状况可以包括车道边界的预定偏差、第一机动车辆142与行驶在右车道的相邻机动车辆之间的预定相对速度、和/或第一机动车辆142与行驶在右车道的相邻机动车辆之间的预定相对距离。
[0064]在F0LL0W_LANE_L导航任务中，例如，导航任务功能块在检测第一交通灯191之前，可以调用恒定速度功能以及车道跟踪功能，并在判定第一交通灯191的交通灯状态是否为红色或黄色时，可以调用减速功能。在转换TURN_L导航任务中，例如，导航任务功能块在判定第一交通灯191的交通灯状态为绿色时，可以调用加速功能和转向功能。
[0065]对于第二路线164，导航任务功能块可以最初将第二路线164分成六个路线位置。第一路线位置可以是图1A中所示的第二机动车辆144的初始位置。第二路线位置可以是北边界段132和第二出口 136之间的交界处。第三路线位置可以是第二出口 136和第三当地街道153之间的交界处。第四路线位置可以是第三当地街道153和第四当地街道154之间的交界处。第五路线位置可以是第四当地街道154和第一目的地147之间的交界处。第六路线位置可能是第一目的地147。
[0066]在导航任务功能块已经判定出路线的位置之后，则它可以为每一对连续的路线位置分配至少一个导航任务。导航任务功能块可以在第一路线位置和第二路线位置之间分配CHANGE_LANE_R导航任务，在第二路线位置和第三路线位置之间分配F0LL0W_LANE_L导航任务和TURN_L导航任务，在第三路线位置和第四路线位置之间分配F0LL0W_LANE_L导航任务和TURN_L导航任务，在第四路线位置和第五路线位置之间分配F0LL0W_LANE_L导航任务，并且在第五路线位置和第六路线位置之间分配TURN_L导航任务。
[0067]在分配过程之后，导航任务功能块可以根据当前的道路状况、可操纵性状况和/或预定义的约束，将每个导航任务转换为一组可操纵性功能。在转换CHANGE_LANE_R导航任务中，例如，导航任务功能块直到第一组可操纵性状况被检测到时可以调用加速功能，只要第二组可操纵性状况被检测到则调用转向功能，并且在到达第二路线位置之前调用减速功能。
[0068]第一组可操纵性状况可以包括第一机动车辆142与行驶在右车道的相邻机动车辆之间的预定相对速度、和/或第一机动车辆142与行驶在右车道的相邻机动车辆的预定相对距离。第二组可操纵性状况可以包括车道边界的预定偏差、第一机动车辆142与行驶在右车道的相邻机动车辆之间的预定相对速度、和/或第一机动车辆142与行驶在右车道的相邻机动车辆之间的预定相对距离。
[0069]因为右边车道被两个相邻的机动车辆阻塞，第一组可操纵性状况可能无法实现。因此，导航任务功能块可以调用一套替代的可操纵性状况来完成CHANGE_LANE_R导航任务。例如，导航任务功能块可以调用左转向功能来操纵第二机动车辆144到左车道，直到第一组可操纵性状况被检测到时调用加速功能，当第一组可操纵性状况被检测到时调用右转向功能，直到第一组可操纵性状况被检测到时调用另一个加速功能，并且当第一组可操纵性状况被检测到时调用另一个右转向功能、和/或调用它们的组合。
[0070]在F0LL0W_LANE_L导航任务中，例如，导航任务功能块可以在检测到第二交通灯192之前，调用恒定速度功能以及车道跟踪功能，并在判定第二交通灯192的交通灯状态为红色或黄色时调用减速功能。在转换TURN_L导航任务中，例如，导航任务功能块可以在判定第二交通灯192的交通灯状态为绿色时调用加速功能和转向功能。应理解的是，在后续的导航任务可以以与上述例子一致的方式进行转换，使得第二机动车辆144可以观察并响应第三交通灯193的交通灯状态。
[0071]对于第三路线166，导航任务功能块可以最初将第三路线166分成六个路线位置。第一路线位置可以是图1A中所示的第三机动车辆146的初始位置。第二路线位置可以是南边界段131和第一出口 133之间的交界处。第三路线位置可以是第一出口 133和第二当地街道152之间的交界处。第四路线位置可以是第二当地街道152和第四当地街道154之间的交界处。第五路线位置可以是第四当地街道154和第二目的地148之间的交界处。第六路线位置可能是第二目的地148。
[0072]在导航任务功能块已经判定出路线的位置之后，则它可以为每一对连续的路线位置分配至少一个导航任务。导航任务功能块可以在第一路线位置和第二路线位置之间分配CHANGE_LANE_R导航任务，在第二路线位置和第三路线位置之间分配F0LL0W_LANE_R导航任务和TURN_R导航任务，在第三路线位置和第四路线位置之间分配F0LL0W_LANE_L导航任务和TURN_L导航任务，第四路线位置和第五路线位置之间分配F0LL0W_LANE_L导航任务，并且在第五路线位置和第六路线位置之间分配TURN_L导航任务。
[0073]在分配过程之后，导航任务功能块可以根据当前的道路状况、可操纵性状况和/或预定义的约束，将每个导航任务转换为一组可操纵性功能。导航任务转换过程可以以与上述例子一致的方式来执行。这样，第三机动车辆146可以观察并响应于各种可操纵性状况，该可操纵性状况可以包括第四交通灯194和第五交通灯195的交通灯状态。
[0074]当上述可操纵性功能由第一机动车辆142启动时，监控功能块可以检测各种可操纵性状况并将检测到的可操纵性状况发送到导航任务功能块。基于实时检测出的可操纵性状况，导航任务功能块可判定继续执行当前的可操纵性功能是否安全。例如，导航任务功能块可基于机动车辆的周围情况判定安全系数，该安全系数包括但不限于相邻物体的相对速度和/或距离、当前的交通灯状态、相邻车道的合并、和/或停车位的尺寸。如果该安全系数低于预定义的阈值(如90% )，导航任务功能块可判定能够增加安全系数的替代的可操纵性功能，然后可以顺利地将当前的可操纵性功能过渡到替代的可操纵性功能。
[0075]在每个可操纵性的功能或各导航任务完成时，定位功能块可以跟踪机动车辆的瞬时位置。定位功能块可判定机动车辆是否仍处于所计算出的路线中。例如，定位功能块可以计算或判定瞬时位置和先前计算出的路线之间的相关性。如果相关性低于预定义的阈值(例如90% )，则定位功能块可以请求路线功能块来基于的新检测到的机动车辆瞬时位置计算或判定更新了的路线。在计算或判定出更新了的路线之后，导航任务功能块可以再次开始导航任务分配过程和可操纵性功能调用过程。上述步骤和过程可以被重复或迭代直到到达目的地为止。
[0076]应理解的是，智能导航系统的每个功能块可以通过人工操作者(如驾驶员或从远程位置操作汽车的第三方)来停止、暂停、恢复、和/或超驰。当智能导航系统被暂停或超驰时，它可能会放弃与机动车辆的操纵致动器建立的连接。然而，为了允许快速恢复服务，智能导航系统仍可以在后台执行。
[0077]在一个实施例中，例如，路线功能任务可以基于该机动车辆的瞬时位置迭代地、周期性地或响应性地更新路线。在另一个实施例中，例如，基于更新了的路线，导航任务功能块可以与监控功能块合作来更新所分配的导航任务和相应的可操纵性功能。
[0078]应当理解，每个上述各功能块(即，定位功能块、路线功能块、导航任务功能块、和监控功能块)可以通过硬件和软件的组合来实现。还应当理解，上述的功能块可以单独地或整体地实现。当功能模块单独地实现时，智能导航系统可以包括多个处理器，其中每一个处理器可以负责执行一个功能块的算法代码。每个处理器可以耦接到一个或多个外围模块以形成单个装置。在第一实施方式中，第一处理器可与GPS接收器耦接以形成单个定位装置。在第二实施方式中，第二处理器可以与道路状况数据库耦接以形成路线装置。在第三实施方式中，第三处理器可以与车辆操纵控制器耦接以形成导航任务装置。在第四实施方式中，第四处理器可以与各个可操纵性传感器耦接以形成监控装置。
[0079]当功能块被整体地实现时，智能导航系统可包括用于执行的所有四个功能块的算法代码的单个导航处理器。导航处理器可以与各种外围装置(如定位装置、可操纵性传感器、和道路状况信息数据库服务器)耦接。而且，导航处理器可以是机动车辆的一部分，或者另选地，它可以是远程计算机服务器的一部分。
[0080]在一个优选的实施例中，智能导航系统可以在机动车辆内设置的操作系统平台中安装、修改和/或执行。一种这样的操作系统平台可以是车辆操纵应用界面，详细的描述在图1B和图2-16进行讨论。
[0081]图1B示出了根据本发明的实施例的具有车辆操纵应用(VMA)界面的机动车辆的内部视图。一般地，VMA界面可用于安装、更新、执行、和/或移除一个或多个车辆操纵应用(VMA)。VMA可以是一组软件指令或代码，这组软件指令或代码当被车辆操作装置执行时，使得车辆操纵应用执行用于控制机动车辆的运动的方法。例如，VMA可包括自适应巡航控制应用、车道跟随应用、车道变换应用、撞车避免应用、自动停车应用、自动驾驶应用、和/或远程驾驶应用。当执行VMA时，机动车辆100可以以较少的人为干预来操作。
[0082]机动车辆100也可以包括几个车辆操纵(VM)输入装置。当VMA没有被激活时，或者当驾驶员决定超驰已激活的VMA时，几个VM输入装置可以允许驱动器控制机动车辆100的运动。例如在一个实施例中，VM输入装置可包括用于使机动车辆100转向的方向盘102、用于加速机动车辆100的油门踏板104、用于减速机动车辆100的制动踏板106，和用于切换机动车辆100的排档的换档装置108。
[0083]机动车辆100可具有VMA输入装置120，该VMA输入装置120可用于接收被存储在物理介质中的VMA。在一个实施例中，例如，VMA输入装置120可包括:通用串行总线(USB)读卡器122，该读卡器122用于读取USB驱动123或具有USB输出端口的存储装置(未示出)的内容；用于读取闪存卡125的内容的闪存读卡器124 ;和用于读取CD 127的光盘(CD)读取器126。
[0084]机动车辆100可包括可以允许驾驶员与VMA界面进行交互的多个操作者输入和/或输出装置。在一个实施例中，例如，机动车辆100可以包括触感屏幕显示器112，该触感屏幕显示器112可用于显示由VMA界面生成的VMA消息113和/或接收用于VMA界面的VMA输入装置114。在另一个实施例中，例如，机动车辆100可以包括集成麦克风一扬声器116，该集成麦克风一扬声器116可以被用于传递由VMA界面生成的音频输出并接收用于VMA界面的语音命令。在又一实施例中，机动车辆100可以包括可以被用于接收用于VMA界面的输入的一组传感器118。该组传感器118可包括一个或多个触摸传感器、接近传感器(proximity sensor)、压力传感器、和/或光学传感器。
[0085]图2示出了根据本发明的实施例的车辆控制系统200的系统框图。一般地，车辆控制系统200可以是嵌入在机动车辆100中的机电系统，并且它可用于执行机动车辆100的一个或多个功能。在一个实施例中，车辆控制系统200可用于执行与机动车辆100的运动相关的功能，该功能可以包括转向、加速和减速。在另一个实施例中，车辆控制系统200可视情况被用于执行与机动车辆100的运动不相关的功能，该功能可以包括温度控制和导航援助。
[0086]车辆控制系统200可包括输入-输出(1)块201、车辆操纵应用(VMA)界面210、车辆系统240、VMA装置270、无线网络装置280、以及辅助应用装置290 (可选择)。I/O块201可用于与操作者(例如驾驶员)通信和交互。车辆系统240可以执行车辆控制系统200的与运动相关的和/或与运动无关的功能。VMA装置270可用于存储和执行一个或多个VMA。当被VMA界面210执行时，VMA可以控制车辆系统240以执行与运动相关的功能。辅助应用装置290可用于存储和执行一个或多个辅助应用，该辅助应用当被执行时，可以控制车辆系统240以执行与运动无关的功能。无线网络装置280可用于无线地将车辆控制系统200连接到一个或多个无线网络。
[0087]I/O块201可以具有操作者I/O子块202、车辆操纵输入子块204、和VMA输入子块206。操作者I/O子块202可包括允许驾驶员与VMA界面210进行通信和交互的I/O装置。例如，如图1所示，I/O装置可以是传感器118、触感屏幕显示器112、和/或集成麦克风一扬声器116的集合。车辆操纵输入子块204可包括可以允许驾驶员访问和控制车辆系统240的车辆操纵输入装置。例如，如图1所示，车辆操纵输入装置可以是方向盘102、油门踏板104、制动踏板106、和换档装置108。VMA输入子块206可包括用于从物理存储介质接收VMA的VMA输入装置。例如，如图1所示，VMA输入装置可以是USB读卡器122、闪存读卡器124、和CD读取器126。
[0088]VMA界面210可以包括I/O驱动器211、界面处理器220、界面存储器225、和诊断处理器230。I/O驱动器211可以被用于对从操作者I/O子块202、车辆操纵输入子块204和VMA输入子块206接收的输入进行格式化，使得格式化了的输入可通过界面处理器220进行处理。
[0089]在VMA界面210的内部，界面处理器220可耦接到I/O驱动器211、存储器界面225和诊断处理器230。在VMA界面210外部，界面处理器220可以耦接到车辆系统240、VMA装置270、辅助应用装置290以及无线网络装置280。在一个实施例中，界面处理器220可以与VMA装置270、辅助应用装置290和/或无线网络装置280建立一个或多个有线连接。在另一实施例中，界面处理器220可与VMA装置270、辅助应用装置290和/或无线网络装置280建立一个或多个无线连接。
[0090]界面处理器220可以被配置为在VMA装置270中接收并安装一个或多个VMA。界面处理器220 —旦从操作者I/O子块202接收安装命令，可以启动安装过程。在启动安装过程后，界面处理器220可经由无线网络装置280接收VMA，该VMA来自VMA输入块206和/或来自远程网络(未示出)和/或来自远程服务器(未示出)。最初，界面处理器220可以判定新接收到的VMA是否适合在特定的机动车辆中使用。界面处理器220可确定接收到的VMA的兼容性并确保接收到的VMA已符合工业标准。
[0091 ] 界面处理器220可以通过使用各种加密技术来检验所接收的VMA的质量。例如，在通过必要的质量测试后，VMA可由认证代理认证。该认证代理可以是机动车辆制造商、VMA开发人员和/或中立的第三方。中立的第三方可以是与机动车辆制造商和/或VMA开发人员不相关的实体。中立第三方可以将加密数据嵌入到被认证的VMA。加密数据可以与兼容性信息、安全特征以及VMA的质量有关。界面处理器220可以使用解密密钥对加密数据进行解密。解密密钥可以由中立的第三方分配给界面处理器220。或者，界面处理器220可经由无线网络装置280从远程网络和/或远程服务器检索更新了的解密密钥。
[0092]如果接收到的VMA没有通过检验过程，界面处理器220可以终止安装过程。界面处理器220可生成输出消息，该输出消息可以经由操作者I/O子块202呈现给操作者。输出消息可以通知操作者该VMA将不被安装，因为它是与特定的机动车辆不相容，或者因为它尚未被认证。如果接收到的VMA通过检验过程，界面处理器220可以继续安装过程，并且可以发送检查空间请求到VMA装置270。
[0093]VMA装置270可以包括VMA处理器272、VMA传感器274、和VMA存储器276。VMA处理器272可以耦接到界面处理器220并且VMA存储器276可以耦接到VMA处理器272。在从界面处理器220接收到检查空间请求之后，VMA处理器272可检查VMA存储器276的可用空间。如果VMA存储器276的空间用尽了，VMA处理器272可以发送空间不足信号到界面处理器220，以表明新接收到的VMA不会被安装。在接收到空间不足信号后，界面处理器220可终止安装过程，并且它可以产生输出消息，该输出消息可以经由操作者I/O子块202被呈现给操作者。输出消息可以通知操作者VMA将不会被安装，因为VMA存储器276没有足够的空间。
[0094]另一方面，如果VMA存储器276具有用于安装所接收的VMA的足够空间，则VMA处理器272可发送空间足够信号到界面处理器220。响应于空间足够信号，界面处理器220可以将新接收到的VMA传输到VMA处理器272。反过来，VMA处理器272可以注册该接收到的VMA,将注册了的VMA存储到VMA存储器276，并且发送安装完成信号到界面处理器220。一旦接收到安装完成信号，界面处理器220可以生成输出消息，该输出消息可以经由操作者I/O子块202呈现给操作者。输出消息可以通知操作者该安装过程已经完成。
[0095]界面处理器220可以被配置成更新和/或修改一个或多个安装了的VMA，该VMA可以被存储在VMA存储器276中。界面处理器220可周期性地、迭代地、反复地和/或随机地寻找与已安装的VMA相关的更新信息。例如，界面处理器220可在一个或多个远程网络和/或远程服务器上探索更新信息。在另一个例子中，界面处理器220可以检测存储在存储介质中的更新信息，该更新信息可以由VMA输入子块206检索。
[0096]一旦界面处理器220识别更新信息，它可以开始更新过程。界面处理器220可经由操作者I/o子块202生成通知消息。通知消息可以通知操作者更新可用于一个或多个安装VMA。此外，界面处理器220可经由操作者I/O子块202生成更新请求。更新请求可以被接受或拒绝。如果操作者拒绝更新请求，更新过程将被终止。如果操作者接受更新请求，I/O子块202可以生成更新命令，该更新命令可以由界面处理器220接收。
[0097]—旦接收到更新命令或请求，界面处理器220可检索该更新内容(或修改内容)。例如，界面处理器220可以经由无线网络装置280从一个或多个远程网络和/或远程服务器检索更新内容。在另一个例子中，界面处理器220可以经由VMA输入块206从一个或多个物理存储介质检索更新内容。
[0098]一旦更新内容被检索到，界面处理器220可判定新检索到的更新内容是否适合用于特定的机动车辆中。界面处理器220可确定更新内容的兼容性，并确保更新内容已满足工业标准。界面处理器220可以通过使用各种加密技术检验更新内容的质量。例如，界面处理器220可以执行与在安装过程中所执行的类似的检验过程。
[0099]如果所接收到的更新内容没有通过检验过程，界面处理器220可终止更新过程。界面处理器220可生成输出消息，该输出消息可以经由操作者I/O子块202呈现给操作者。输出消息可以通知操作者该更新过程将不被执行，因为更新内容与特定机动车辆不兼容，或者是因为更新内容尚未被认证。如果更新内容通过检验过程，界面处理器220可以继续安装过程，并且它可以发送检查空间请求到VMA装置270，
[0100]在从界面处理器220接收到检查空间请求之后，VMA处理器272可检查VMA存储器276的可用空间。如果VMA存储器276的空间用尽了，则VMA处理器272可以发送空间不足信号到界面处理器220，以表明更新内容不会被安装。在接收到空间不足信号后，界面处理器220可终止更新过程，并且它可以生成输出消息，该消息可以经由操作者I/O子块202被呈现给操作者。输出消息可以告知操作者更新内容将不会被安装，因为VMA存储器276没有足够的空间。
[0101]另一方面，如果VMA存储器276具有用于更新内容的足够空间，VMA处理器272可发送空间足够信号到界面处理器220。响应于空间足够信号，界面处理器220可以将更新内容传输到VMA处理器272。反过来，VMA处理器272可以重新注册要被更新的VMA (例如，目标VMA)，将更新内容整合到目标VMA，将整合了的VMA存储到VMA存储器276，并且发送更新完成信号到界面处理器220。一旦接收到更新完成信号，界面处理器220可生成输出消息，该输出消息可以经由操作者I/O子块202呈现给操作者。输出消息可以告知操作者该更新过程已经完成。
[0102]界面处理器220可以被配置成卸载，删除和/或移除一个或多个安装了的VMA。在VMA被成功安装和/或更新之后的任何时候，操作者可以决定卸载、删除和/或移除被存储在VMA存储器276中的VMA。一旦经由操作者I/O子块202接收到来自操作者的请求，界面处理器220可以生成VMA菜单，该VMA菜单可经由操作者I/O子块202呈现给操作者。操作者可以从菜单中选择卸载功能。在卸载功能被调用之后，界面处理器220可以提供安装了的VMA的列表给操作者。然后，操作者可以选择一个或多个要被卸载的VMA，此时可以由操作者I/O子块202生成卸载命令。
[0103]在接收命令之后，界面处理器220可以执行系统检查。系统检查可以确定所请求的卸载是否会扰乱或破坏未被选择的VMA。例如，界面处理器220可判定可以被存储在界面存储器225中的未被选择的VMA的参数是否可以取决于要被卸载的VMA或受到要被卸载的VMA的影响。在另一个例子中，界面处理器220可以请求VMA处理器272执行VMA完整性检查。作为响应，VMA处理器272可判定卸载所选择的VMA是否可能会破坏未被选择的VMA的代码。
[0104]如果卸载过程很可能扰乱或破坏未选择的VMA，则界面处理器220可以拒绝卸载，或者作为替代，从认证代理请求批准或修改工具。在界面处理器220拒绝卸载的情况下，中止(abort)消息可以经由操作者I/O子块202呈现给操作者。中止消息可以请求操作者从认证代理获得认证了的批准和/或修改工具，该认证代理可以包括VMA开发人员、机动车辆制造商和/或中立的第三方。如果卸载过程不太可能扰乱或破坏未选择的VMA，或者如果卸载过程被批准和/或修改工具可用于卸载过程，则界面处理器220可以继续进行系统检查。
[0105]系统检查也可确定卸载是否将对车辆系统240的功能性生成负面影响。例如，界面处理器220可以请求诊断处理器230来执行的功能性检查。作为响应，诊断处理器230可分析存储在车辆数据记录器260和界面存储器225中的数据。基于该分析，诊断处理器230可判定卸载所选择的VMA是否可能扰乱、移除或无意中阻止(retard)车辆系统240的一个或多个功能性。
[0106]如果卸载过程很可能扰乱、移除或无意中阻止车辆系统240的一个或多个功能性，则界面处理器220可以拒绝卸载并生成中止消息，该消息可以经由操作者I/O子块202呈现给操作者。中止消息可以告知操作者卸载将不被执行并且为操作者提供功能性检查的总结。如果卸载过程很可能扰乱、移除或无意中阻止车辆系统240的一个或多个功能性，则界面处理器220可以发送卸载信号到VMA处理器272。
[0107]为了响应卸载信号，VMA处理器272可以取消注册所选择的VMA和/或从VMA存储器276中删除目标VMA。一旦所选择的VMA被移除，VMA处理器272可以发送卸载完成信号到界面处理器220。界面处理器220可以从界面存储器225移除注册记录、执行记录和/或与未卸载的VMA相关的参数。一旦接收到卸载完成信号，界面处理器220可生成输出消息，该消息可以经由操作者I/O子块202呈现给操作者。输出消息可告知操作者卸载过程完成。
[0108]VMA界面210可以为操作者提供方便的平台以添加、修改和/或移除VMA。除了预先安装的VMA，操作者可以从各个开发人员获得新开发和认证的VMA。例如，操作者可购买存储在USB驱动、CD或闪存卡中的认证了的VMA。在另一个例子中，操作者可以经由移动装置购买认证了的VMA，该移动装置诸如移动电话和/或膝上型计算机，然后将购买到的VMA从移动装置转移到界面处理器220。在另一个示例中，操作者可经由无线网络装置280访问一个或多个远程网络并且从在线商店购买认证了的VMA。
[0109]无线网络装置280可以包括一个或多个收发器。在一个实施例中，例如，无线网络装置280可以包括短程收发器282，例如专用短程通信(DSRC)收发器。在另一个实施例中，例如，无线网络装置280可以包括中程收发器284，例如蓝牙收发器、红外线(IR)收发器、无线电频率(RF)收发器和/或IEEE802.11收发器。在又一个实施例中，例如，无线网络装置280可以包括远程收发器286，如用于移动通信(GSM)收发器和/或码分多址(CDMA)收发器的全球系统。
[0110]因此，VMA界面210可以访问各种网络，这些网络可以包括但不限于:对等网络(peer-to-peer network)、局域网、广域网、公共网络、私人网络、和/或虚拟私人网络。有利的是，VMA界面210可以在选择各种各样的VMA方面向操作者提供高度灵活性，同时保证新开发的VMA是兼容的并且可以安全使用。此外，经授权的第三方操作者可以经由无线网络装置280远程访问界面处理器220。因此，经授权的第三方操作者可以远程操纵车辆控制系统200。当驾驶员临时无法进行操作或当车辆操纵输入子块204故障时，这个特征是有益的。
[0111]在安装VMA之后，界面处理器220可用于激活所安装的VMA。界面处理器220可以经由操作者I/o子块202呈现VMA激活菜单。操作者可以从VMA激活菜单中选择一个或多个安装了的VMA来被激活。在做出选择之后，操作者I/O子块202可以发送初始信号(又名激活信号)到界面处理器220。该初始信号可被嵌入各种数据。例如，该起始信号可被嵌入标识所选择的VMA的标识符和/或指示所选择的VMA的操作优先级的优先级代码。
[0112]界面处理器220可以处理初始信号，并且作为响应，它可以命令VMA处理器272来执行所选择的VMA。VMA处理器272可以定位并加载来自VMA存储器276的所选择的VMA。当开始(initiate)所选择的VMA时，VMA处理器272可以发送车辆数据请求信号到界面处理器220。VMA可以利用当前的车辆数据作为用于初始化和/或校准的参数。
[0113]—般而言，车辆数据可以包含与机动车辆的物理状况相关的信息。例如，车辆数据可以包含与每个轮胎的旋转速度、每个轮胎的空气压力、制动液的量、每个刹车片的状况、每个轮胎受到的法向力、各种照明装置的工作状况、汽油的量和/或每个前轮所受到的扭矩相关的信息。此外，车辆数据可以包含与机动车辆周围的状况相关的信息。例如，车辆数据可以包含与一个或多个相邻(例如，前、后、左和/或右侧)机动车辆的相对速度、一个或多个相邻机动车辆的相对距离、一个或多个相邻交通信号灯的状态、机动车辆相对于一个或多个驾驶车道的位置、和/或道路表面的牵引力相关的信息。
[0114]车辆数据可以在由各个传感器生成之后被存储在车辆数据记录器260中。多个传感器可以耦接到车辆数据记录器260，并且它们被放置于机动车辆的一个或多个机械部件附近。在一个实施例中，例如，角度传感器262可被安装在与机动车辆的前轴243附近。角度传感器262可用于检测机动车辆的转动角度。在另一实施例中，例如，转速传感器264可以被安装在机动车辆的每个车轮245附近。转速传感器264可用于检测机动车辆的速度、加速、和/或减速。在又一实施例中，光学传感器266可以被安装成邻近一个或多个照明装置247，例如转动信号灯、前灯、刹车灯、尾灯、倒车灯、和/或远光灯。光学传感器266可用于检测照明装置247的工作状况。
[0115]在处理车辆数据请求信号之后，界面处理器220可从车辆数据记录器260中检索车辆数据。在一个实施例中，诊断处理器230可耦合到车辆数据记录器260，以提供对它的安全访问。因此，界面处理器220可以经由诊断处理器230访问车辆数据记录器260。在替代的实施例中，界面处理器220可耦接到车辆数据记录器260。因此，界面处理器220可以直接从车辆数据记录器260检索车辆数据。
[0116]界面处理器220可以将检索到的车辆数据传输到VMA处理器272，以使得激活了的VMA可以完成初始化和/或校准程序。在初始化过程之后，VMA处理器272可以生成连接请求信号到界面处理器220。一旦接收到连接请求，界面处理器220可在VMA处理器272和车辆系统240之间的建立连接。
[0117]在一个实施例中，车辆系统240可以包括车辆操纵控制器241、由车辆操纵控制器241控制的各个致动装置、通过各个致动装置操作的各个物理部件、和车辆数据记录器260。
[0118]物理部件可以负责执行机动车辆的基本物理功能。例如，物理部件可包括用于控制机动车辆的转动角度的前轴243、用于控制机动车辆的速度的四个轮子245、和/或用于执行各种照明功能的照明装置247 (例如，前灯、尾灯、转动信号灯、和/或倒车灯)。在另一个例子中，物理部件可包括刹车片(brake pad)和/或传动齿轮。
[0119]驱动装置可以负责把由车辆操纵控制器241生成的一个或多个控制信号转化为一个或多个机械力、电动力(electric force)和/或机电力。例如，致动装置可包括转向装置242、比例装置244和主体装置246。转向装置242可以用于操纵前轴243。比例装置244可以控制机动车辆的加速、减速、和/或能量消耗。因此，比例装置244可被用于操纵机动车辆的传动齿轮、刹车片、和/或发动机。主体装置246可以用于协调各种照明装置247的操作与机动车辆的运动。
[0120]车辆操纵控制器241可被耦接到各个致动装置。车辆操纵控制器241可负责生成一个或多个控制信号，该控制信号用于控制各个致动装置的操作。在生成控制信号方面，车辆操纵控制器241可以被配置为编译、处理和/或执行从VMA处理器272接收的指令。
[0121]可选地，车辆操纵控制器241可以是伺服系统的主装置，它采用负反馈来监控和校正的闭环系统的性能。例如，车辆操纵控制器241可被耦接到各个传感器(例如，角度传感器262、转速传感器264、和/或光学传感器266)，从而使得车辆操纵控制器241可用于监控各个物理部件的操作和/或状况。
[0122]另选地，车辆操纵控制器241可以是伺服机构的从属装置。车辆操纵控制器241可以实现从VMA处理器272接收到的指令而不执行任何监控或校正功能。相反，VMA处理器272可以是主装置，从而使VMA处理器272可以监控和校正由车辆机动控制器241正在实施的任务。
[0123]取决于正被执行的VMA的类型，VMA处理器272和车辆系统240之间的连接可以是双向或单向的。在连接是双向的情况下，VMA处理器272可以发送指令到车辆系统240并从车辆系统240接收反馈信号。反馈信号可被嵌入有信息，该信息包含但并不限定于来自车辆操纵控制器241的确认响应、来自车辆操纵控制器241的监控信息、以及来自车辆数据记录器260的车辆数据。因此，VMA处理器272和车辆系统240之间的连接可以包括控制信道和信息信道。在连接是单向的情况下，VMA处理器272可以将指令发送给车辆系统240，并且一旦接收到来自VMA处理器272的请求，车辆操纵控制器241可发送握手信号到VMA处理器272。因此，VMA处理器272和车辆系统240之间的连接可仅仅包括控制信道。
[0124]此外，VMA处理器272还可以经由VMA传感器274接收来自操作者的操作输入。VMA传感器274不依赖于车辆操纵输入子块204，因为它专门用于接收VMA装置270的操作输入。VMA传感器274可用于传感操作者的一个或多个动作。此外，VMA传感器274可用于感测一种或多种可能影响机动车辆的可操纵性的外部状况。例如，VMA传感器274可用于在避障(obstacle avoidance)应用中检测即将到来的物体。VMA传感器274可以包括但不限于:控制杆、触摸板、触摸传感器、光学传感器、接近传感器、图像传感器、测距传感器和/或热传感器。
[0125]根据本发明的各个实施例，激活了的VMA可以通过一个或多个操作者命令和/或一个或多个预定的事件而被暂停、超驰、和/或终止。当操作者控制车辆操纵输入子块204的一个或多个车辆机动装置时，或者当VMA传感器274生成感测信号，激活了的VMA可能被暂停、超驰、和/或终止。此外，当操作者从菜单选择一个或多个选项时，激活了的VMA可能被暂停、超驰、和/或终止，该菜单可以由界面处理器220生成并且由操作者I/O子块202呈现给操作者。
[0126]此外，当几个预定义的事件之一是被界面处理器220检测到时，激活了的VMA可能被暂停、超驰、和/或终止。预定义的事件可以包括但不限于负面影响车辆系统240的性能的事件。界面处理器220可以经由诊断处理器230或者通过经由车辆操纵控制器241监控各种传感器来检测预定义的事件。例如，当一个车轮245刹车失败时，界面处理器220可以检测预定义的事件。在另一个例子中，当前轴243不能转动时，界面处理器220可以检测预定义的事件。在另一个例子中，当比例装置244不响应于车辆操纵控制器241的控制信号时，界面处理器220可以检测预定义的事件。
[0127]操作者I/O子块202和车辆操纵输入子块204可以各自生成中断信号(interruptsignal)，该中断信号可以由界面处理器220接收和处理。取决于激活了的VMA的本质，一旦接收和处理中断信号，界面处理器220可暂停或超驰VMA。
[0128]操作者I/O子块202、车辆操纵输入子块204和诊断处理器230可各自生成终止信号。一旦接收和处理终止信号，界面处理器220可终止或在中止激活了的VMA。
[0129]当VMA被暂停时，界面处理器220可以指示VMA处理器272停止执行VMA。界面存储器225可以临时存储暂停了的VMA的参数。当VMA恢复时，所存储的参数可被检索。此夕卜，界面处理器220可以临时禁用VMA处理器272和车辆操纵控制器241之间的连接，以使得车辆操纵控制器241可通过由车辆操纵输入子块204所生成的信号来控制。在VMA暂停的期间，操作者可以得到对机动车辆的可操纵性的控制。暂停了的VMA可由操作者恢复，操作者可以从由操作者I/O子块202呈现的菜单中选择恢复选项。当选择了恢复选项时，操作者I/O子块202可生成恢复信号。一旦接收和处理恢复信号，界面处理器220可重新建立VMA处理器272和车辆操纵控制器241之间的连接。然后，界面处理器220可以指示VMA处理器272恢复暂停了的VMA的执行。
[0130]当VMA被超驰时，操作者(例如，驾驶员)和VMA可共同控制车辆操纵控制器241，但操作者生成命令可以超驰由VMA处理器272生成的指令。界面处理器220可以允许VMA处理器272继续执行被超驰的VMA，同时暂时禁用VMA处理器272和车辆操纵控制器241之间的连接。例如，界面处理器220可以监控由车辆操纵输入子块204生成的信号，以确定操作者是否正在试图控制机动车辆的运动。一旦检测到来自车辆机动子块204的输入信号，界面处理器220可以禁用VMA处理器272和车辆操纵控制器241之间的连接。因此，车辆操纵控制器241可以接收输入信号并且被输入信号控制，而接收不是由VMA处理器272生成的指令并且被该信号控制。当没有检测到输入信号时，界面处理器220可重新接合VMA处理器272到车辆操纵控制器241。
[0131]当VMA被终止时，界面处理器220可以指示VMA处理器272终止VMA的执行。在VMA被终止之前，界面存储器225可以存储正在执行的指令。界面存储器225可以指示诊断处理器230来分析被执行的指令和存储在车辆数据记录器260中的车辆数据。诊断处理器230可以将执行的指令和车辆数据相比较以确定各种问题，该问题可能是与机动车辆的操作、VMA的质量、和/或操作者的驾驶习惯相关的。例如，诊断处理器230可以判定车辆系统240的致动装置和物理部件是否正常工作，在另一个例子中，诊断处理器230可以判定VMA是否包含任何编程错误。在另一个例子中，诊断处理器230可以判定操作者是否能较好地响应于变化的道路状况。
[0132]诊断处理器230可以向界面处理器220发送诊断结果。反过来，界面处理器220可以生成对操作者友好的诊断总结，该诊断总结可以经由操作者I/O子块202呈现给操作者。此外，在一个或多个VMA的激活、暂停、超驰和/或终止期间，界面处理器220可以生成一个或多个对操作者友好的信息。因此，操作者在学习和操作VMA方面可更好地被装备。
[0133]根据本发明的另一实施例，车辆系统240还可以包括辅助控制器250和辅助装置块252。辅助控制器250可被用于实现从辅助应用装置290接收到的指令。应用装置290可以类似于VMA装置270。例如，辅助应用装置290可以包括辅助处理器292和辅助存储器296。辅助存储器296可耦接到辅助处理器292，并且该辅助存储器296可以用于存储一个或多个辅助应用。辅助处理器292可以耦合到界面处理器220，并且它可用于执行一个或多个辅助应用。辅助应用可以通过汽车制造商和/或第三方开发商开发。辅助应用可以包括导航应用、室内微气候控制应用、音频和视频应用、网页浏览应用、和/或娱乐应用。
[0134]在执行辅助应用中，辅助处理器292可以指示辅助控制器250生成一个或多个控制信号以控制辅助装置块252的一个或多个辅助装置。辅助装置可包括空调装置、音乐播放器、视频播放器、视频游戏处理器、和/或全球定位系统(GPS)装置。在一个实施例中，界面处理器220可以提供辅助处理器292与辅助控制器250之间的通信信道。在另一实施例中，辅助处理器292可以直接耦接到辅助控制器250。
[0135]虽然图2示出了界面处理器220、诊断处理器230、VMA处理器272、和辅助处理器292是单独的处理器，根据本发明的另一实施例，它们可以被组合以形成单个处理器。单个处理器可以是VMA界面210的一部分，并且它可以被划分成几个模块，其中每一个模块可以被用于执行界面处理器220、诊断处理器230、VMA处理器272、以及辅助处理器292的功能。
[0136]界面处理器220、诊断处理器230、VMA处理器272和辅助处理器292的每一个可以是任何能够接收数据、处理所接收到的数据并输出处理了的数据的计算装置。界面处理器220、诊断处理器230、VMA处理器272和辅助处理器292的每一个可以使用硬件、软件、固件、中间件、微代码或它们的任意组合来实现。界面处理器220可以是高级RISC机器(ARM)、计算机、控制器、数字信号处理器(DSP)、微处理器、电路、处理器芯片、或能够处理数据的任何其它装置、以及它们的组合。
[0137]虽然图2示出了界面存储器225、车辆数据记录器260、VMA存储器276、以及辅助存储器296是单独实现的，根据本发明的另一实施例，它们可以在单个存储装置中实现。单个存储装置可被划分成几个区域，其中每一个区域可用于存储将由界面处理器220、诊断处理器230、VMA处理器272、和辅助处理器292处理的数据。
[0138]界面存储器225、车辆数据记录器260、VMA存储器276和辅助存储器296的每一个可包括或存储各种例程和数据。术语“存储器”包括但不限于:随机存取存储器(RAM)、快闪存储器、只读存储器(ROM)、EPRQM、EEPR0M、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、DVD、蓝光光盘、和能够存储、包含或携带指令和/或数据的各种其他媒介。
[0139]本讨论现在转向界面软件的一个或多个算法，该算法可以通过处理器来执行，以在机动车辆中使用。通常，界面软件一旦被处理器执行，可使处理器提供用于安装、更新、卸载、激活、和/或监控一个或多个车辆操纵应用(VMA)的界面。因此，如图2所讨论的那样，界面软件可以调用界面处理器220的一个或多个功能。
[0140]图3示出了根据本发明的实施例的界面系统软件300的算法的流程图。当由处理器执行时，界面系统软件300可以使处理器执行以下方法步骤
[0141]在步骤302中，处理器可开启电源的界面系统。响应于操作者请求，处理器可预加载、预置或复位一个或多个安装了的VMA。在步骤304中，处理器可以诊断车辆系统，例如如图2所讨论的车辆系统240。处理器可以从车辆数据记录器260检索车辆数据，并判定车辆系统的物理部件和致动装置是否系统运作正常。在执行诊断后，处理器可以显示诊断结果给操作者。此外，处理器也可以保存诊断结果在存储器(如存储器界面225)中，和/或经由网络装置(如无线网络装置280)将诊断结果传输到远程网络。
[0142]在步骤306中，处理器可以生成主菜单，该主菜单可以经由输出装置(例如在图2中所讨论的操作者I/o子块202)呈现给操作者。主菜单可以允许操作者来操作辅助装置，如图2中所讨论的辅助应用装置290。此外，在主菜单可以允许操作者来操作VMA装置，如图2中所讨论的VMA装置270。
[0143]如图9中所例示的，主菜单可以呈现在主菜单屏幕显示器900中。主菜单屏幕显示器900可以包括标题消息902、车辆操纵应用(VMA)交互选项904、和辅助应用交互选项906。操作者可以通过触摸主菜单屏幕显示器900选择VMA交互选项904或辅助应用交互选项906。
[0144]在步骤308中，处理器可以检测操作者的选择。在步骤310中，处理器可以判定辅助装置对否被选择。例如，如果操作者选择辅助应用交互选项906，则可以生成辅助选择信号。一旦检测到辅助选择信号，处理器可以判定辅助装置被选择，并且它可以执行步骤312。在步骤312中，处理器可以执行辅助装置子例程。在辅助装置子例程完成之后，处理器可返回到步骤306。
[0145]如果没有检测到辅助选择信号，则处理器可以判定辅助装置没有被选择，它可以执行步骤320。在步骤320中，处理器可以判定VMA装置是否被选择。例如，如果操作者选择VMA交互选项904，则可以生成VMA装置选择信号。一旦检测到VMA装置选择信号时，处理器可以判定VMA装置被选择，并且它可以执行步骤322。在步骤322中，处理器可以执行VMA装置子例程，这将在图4中详细进行讨论。在VMA装置子例程完成之后，处理器可返回到步骤306。
[0146]虽然图3示出判定步骤310在判定步骤320之前执行，根据本发明的各种替代实施例，判定步骤320可以在判定步骤310之前，或与判定步骤310并行执行。
[0147]图4示出了根据本发明的实施例的VMA装置子例程400的算法的流程图。当被处理器执行时，VMA装置子例程400可以使处理器执行以下方法步骤。
[0148]在步骤402中，处理器可以启动VMA装置。例如，如图2所讨论的，处理器可以将来自界面存储器225的参数加载到VMA处理器272。在步骤404中，处理器可以生成VMA菜单。一般来说，VMA菜单可允许操作来安装、更新、卸载、和/或激活一个或多个VMA。
[0149]如图10中所例示的，VMA菜单可以在VMA菜单屏幕显示器1000中呈现。VMA菜单屏幕显示器1000可以包括标题消息1002、安装交互选项1004、更新交互选项1006、卸载交互选项1008、和激活交互选项1010。通过触摸VMA菜单屏幕显示器1000，操作者可以选择安装交互选项1004、更新交互选项1006、卸载交互选项1008、激活交互选项1010中的一个。
[0150]另选地，如图11中所例示的，VMA菜单可以在替代的VMA菜单屏幕显示器1100中呈现。替代的VMA菜单屏幕显示器1100可以包括标题消息1102、VMA列表、几个动作图标、几个交互选项列、以及返回交互选项1110。VMA列表可以包括已安装的VMA，如VMA_A1104。VMA列表也可以包括检测到但尚未安装的VMA，如VMA_B1106。，一旦进入步骤404，处理器可自动地经由如图2所示的VMA输入子块206或无线网络装置280检测尚未安装VMA。
[0151]几个动作图标可以包括信息图标1121、安装图标1122、更新图标1123、卸载图标1124、和/或激活(执行)图标1125。几个交互选项列可位于几个动作图标下方。每个交互选项栏可与列出的VMA相关，并且它可以允许操作者选择对关联的VMA有效的不同动作。
[0152]例如，第一交互选项列1134可以与VMA_A1104相关联。因为VMA_A1104已安装，第一交互选项列1134可允许操作者选择信息图标1121、更新图标1123、卸载图标1124、和/或激活图标1125。在另一个例子中，第二交互选项列1136可以与VMA_B1106相关联。因为VMA_B1106尚未安装，第二交互选项列1136可以仅允许操作者选择信息图标1121和/或安装图标1122。对于又一例子，第三交互选项列1136可与VMA_C1106相关联。由于VMA_A1104是仅可经由远程服务器访问，第三交互选项列1136可以仅允许操作者选择信息图标121和/或激活图标1125。
[0153]若操作者选择任意的交互选项，处理器可以执行与所选择的选项相关的功能。如果操作者选择返回选项，处理器可返回到先前的主菜单屏幕显示器900。
[0154]在步骤406中，处理器可检测到操作者的选择。在步骤410中，处理器可以判定是否选择了安装过程。例如，如果操作者选择安装图标1122，则可以生成安装信号(命令)。一旦检测到安装信号(命令)，处理器可判定是否选择了安装过程，并且它可以执行步骤412。在步骤412中，处理器可以执行安装子例程，这将在图5中详细的讨论。在安装子例程完成之后，处理器可以执行步骤450，其中处理器可返回到界面系统。
[0155]如果未检测到安装信号(命令)，处理器可以判定安装过程没有被选择，并且它可以执行步骤420。在步骤420中，处理器可以判定是否选择了更新过程。例如，如果操作者选择更新图标1123，则可以生成更新信号(命令)。一旦检测到更新信号(指令)，处理器可以判定选择了更新过程，并且它可以执行步骤422。在步骤422中，处理器可以执行更新子例程，这将在图6中详细的讨论。在更新子例程完成后，处理器可以执行步骤450，其中处理器可返回到界面系统。
[0156]如果未检测到更新信号(命令)，处理器可以判定更新过程没有被选择，并且它可以执行步骤430。在步骤430中，处理器可以判定是否选择了卸载过程。例如，如果操作者选择卸载图标1124，则可以生成卸载信号(命令)。一旦检测到卸载信号(指令)，处理器可以判定选择了卸载过程，并且它可以执行步骤432。在步骤432中，处理器可以执行卸载子例程，这将在图7中详细的讨论。在卸载子例程完成后，处理器可以执行步骤450，其中处理器可返回到界面系统。
[0157]如果未检测到卸载信号(命令)，处理器可以判定卸载过程没有被选择，并且它可以执行步骤440。在步骤440中，处理器可以判定是否选择了激活(执行)过程。例如，如果操作者选择激活图标1125，则可以生成激活信号(命令)。一旦检测到激活信号(指令)，处理器可以判定选择了激活过程，并且它可以执行步骤442。在步骤442中，处理器可以执行激活子例程，这将在图8中详细的讨论。在激活子例程完成后，处理器可以执行步骤450，其中处理器可返回到界面系统。
[0158]虽然图4示出了判定步骤410、420、430和440是以特定的顺序执行的，但在各种替代实施例中，判定步骤410、420、430和440可以并行执行或者以其他顺序执行。
[0159]图5示出了根据本发明的实施例的安装子例程500的算法的流程图。当由处理器执行时，安装子例程500可以使处理器执行以下方法步骤。
[0160]在步骤502中，处理器可以从VMA源接收VMA。VMA源可以包括VMA输入子块206和/或无线网络，该无线网络可以经由如图2所示的无线网络装置280访问。在步骤504中，处理器可检验所接收的VMA。例如，处理器可确定所接收到的VMA是否被认证和/或测试。在另一个例子中，处理器可以执行兼容性测试以确保所接收的VMA是与车辆系统的车辆操纵控制器兼容的。
[0161]在步骤512中，处理器可以判定所接收的VMA是否通过检验。如果所接收的VMA检验失败，安装过程可能会被终止。因此，在步骤514中，处理器可以生成安装错误信息，该信息可以经由如图2所示的操作者I/O子块202呈现给操作者。在步骤536中，处理器可以退出安装子例程并返回到VMA装置子例程400。另一方面，如果所接收的VMA通过检验，则安装过程可以前进到步骤520。
[0162]在步骤520中，处理器可以检查在VMA存储器，如图2所示的VMA存储器276的可用存储空间。在步骤522中，处理器可以判定VMA存储器是否可能具有足够的存储空间用于存储检验了的VMA。如果VMA存储器没有足够的存储空间，则安装过程可能会被终止。因此，在步骤524中，处理器可以生成存储不足的消息，该消息可以经由如图2所示的操作者I/O子块202呈现给操作者。在步骤536中，处理器可以退出安装子例程并返回到VMA装置子例程400。另一方面，如果VMA存储器具有足够的存储空间，则安装过程可进行到步骤530。
[0163]在步骤530中，处理器可以安装检验了的VMA到VMA存储器。在步骤532中，处理器可以注册安装了的VMA，使得所安装的VMA将来可以被识别、定位和检索。在步骤534中，处理器可以生成安装完成消息，该消息可通过如图2所示的操作者I/O的子块202呈现给操作者。在步骤536中，处理器可退出安装子例程并返回到VMA装置子例程400。
[0164]在一个实施例中，处理器可以执行安装步骤和注册步骤。在另一实施例中，处理器可以指示二级处理器(如VMA处理器272)来执行安装步骤和注册步骤。因而，当安装步骤和注册步骤完成时，处理器可以从二级处理器接收安装确认信号。
[0165]图6示出了根据本发明的实施例的更新子例程600的算法的流程图。当由处理器执行时，更新子例程600可以使处理器执行以下方法步骤。
[0166]在步骤602中，处理器可以从VMA源接收VMA修正(VMA modificat1n)。VMA源可以包括VMA输入子块206和/或无线网络，该无线网络可以经由如图2所示的无线网络装置280访问。VMA修正可以是可被用于更新或升级当前安装的VMA的数据补丁。另选地，VMA修正可以是当前安装的VMA的较新版本。
[0167]在步骤604中，处理器可检验所接收的VMA修正。例如，处理器可确定所接收到的VMA修正是否被认证和/或测试。在另一个例子中，处理器可以执行兼容性测试以确保所接收的VMA修正是与车辆系统的车辆操纵控制器兼容的。在又一例子中，处理器可以执行系统稳定性测试以评估修改VMA在车辆系统的整体稳定性上的影响。
[0168]在步骤612中，处理器可以判定所接收的VMA修正是否通过检验。如果所接收的VMA检验失败，更新过程可能会被终止。因此，在步骤614中，处理器可以生成更新错误信息，该信息可以经由如图2所示的操作者I/O子块202呈现给操作者。在步骤636中，处理器可以退出更新子例程并返回到VMA装置子例程400。另一方面，如果所接收的VMA修正通过检验，更新过程可以前进到步骤620。
[0169]在步骤620中，处理器可以检查在VMA存储器(如图2所示的VMA存储器276)中的可用存储空间。在步骤622中，处理器可以判定VMA存储器是否可具有足够的存储空间用于存储检验了的VMA修正。如果VMA存储器没有足够的存储空间，更新过程可能会被终止。因此，在步骤624中，处理器可以生成存储不足的消息，该消息可以经由如图2所示的操作者I/O子块202呈现给操作者。在步骤636中，处理器可以退出更新子例程并返回到VMA装置子例程400。另一方面，如果VMA存储器具有足够的存储空间，则更新过程可进行到步骤630。
[0170]在步骤630中，处理器可以通过检验了的VMA修正来更新目标VMA。在步骤632中，处理器可以重新注册更新了的VMA，使得更新了的VMA将来可以被识别、定位和检索。在步骤634中，处理器可以生成更新完成消息，该消息可经由如图2所示的操作者I/O子块202呈现给操作者。在步骤636中，处理器可退出更新子例程并返回到VMA装置子例程400。
[0171]在一个实施例中，处理器可以执行更新步骤和重新注册步骤。在另一实施例中，处理器可以指示二级处理器(如VMA处理器272)来执行更新步骤和重新注册步骤。因而，当更新步骤和重新注册步骤完成时，处理器可以从二级处理器接收更新确认信号。
[0172]图7示出了根据本发明的实施例的卸载子例程700的算法的流程图。当由处理器执行时，卸载子例程700可以使处理器执行以下方法步骤。
[0173]在步骤702中，处理器可以接收对将被卸载的VMA的选择。该选择可以经由操作者I/O子块202接收，如图10和11所示，它可以呈现卸载交互选项。
[0174]在步骤704中，处理器可分析卸载选择了的VMA对整个系统的稳定性的影响。例如，处理器可以评估卸载是否可能破坏一个或多个未选择的VMA。在另一个例子中，处理器可以评估卸载是否可能扰乱一个或多个现有VMA的操作。在又一个例子中，处理器可以评估卸载是否可能妨碍、禁用或阻止车辆系统的一个或多个功能。
[0175]在步骤712中，处理器可以判定在卸载目标VMA后整个系统是否将是稳定的。如果处理器判定卸载可能导致整个系统显著不稳定，则卸载过程可能会被终止。因此，在步骤714中，处理器可以生成卸载错误信息，该卸载错误信息可以经由如图2所示的操作者I/O子块202呈现给操作者。在步骤726中，处理器可以退出卸载子例程并返回到VMA装置子例程400。另一方面，如果处理器判定卸载不会导致整个系统显著不稳定，则卸载过程可以前进到步骤720。。
[0176]在步骤720中，处理器可以从VMA存储器(如图2所示的VMA存储器276)移除目标VMA。在步骤722中，处理器可以注销移除了的VMA。因此，处理器也可以重复使用或循环使用以前由卸载了的VMA的占据的存储空间。在步骤724中，处理器可以生成卸载完成消息，该消息可以经由如图2所示的操作者I/O子块202呈现给操作者。在步骤726中，处理器可以退出更新子例程并返回到VMA装置子例程400。
[0177]在一个实施例中，处理器可以执行移除步骤和注销步骤。在替代的实施例中，处理器可以指示二级处理器(如VMA处理器272)来执行移除步骤和注销步骤。因而，当移除步骤和注销步骤完成时，处理器可以从二级处理器接收到卸载确认信号。
[0178]图8示出了根据本发明的实施例的VAM激活子例程800的算法的流程图。当由处理器执行时，VAM激活子例程800可以使处理器执行以下方法步骤。
[0179]在步骤802中，处理器可以接收对要激活的VMA的选择。选择可以经由操作者I/O子块202接收，如图10和11所示，该操作者I/O子块202可以呈现激活交互选项。在步骤804中，处理器可以激活选择了的VMA。处理器可以将选择了的VMA从VMA存储器加载到VMA处理器，如VMA处理器272。VMA处理器可用于执行选择了的VMA的指令代码。然后，处理器可检索来自车辆数据记录器260的车辆数据以用于初始化所选择的VMA。此外，如果需要的话，该处理器可以检索从界面存储器225预设定或预加载参数以用于初始化所选择的VMA0
[0180]在步骤806中，处理器可以建立车辆操纵控制器(例如车辆操纵控制器241)与VMA处理器之间的连接。根据激活了的VMA的请求，该连接可以是单向的和/或双向的。一旦连接建立，VMA处理器和在其上执行的激活了的VMA可以访问并控制车辆操纵控制器。因此，激活了的VMA可以以很小的人为干预来控制车辆的运动。处理器也可以周期性地、响应性地、和/或迭代地从车辆数据记录器检索车辆数据，该车辆数据记录器可能包含关于机动车辆的状况、操作、性能和/或相对位置的更新信息。处理器可以将检索到的车辆数据传输到VMA处理器，以使得激活了的VMA可以使用车辆数据作为反馈信息来控制和/或与车辆操纵控制器进行通信。
[0181]操作者可以在任何时候暂停、超驰或终止激活了的VMA。在激活VMA的执行期间，VMA激活子例程800可以使处理器不断地、周期性地或迭代地检测操作者输入。例如，在步骤812中，处理器可以判定中断信号是否被检测到。一般来说，中断信号可以是操作者生成命令，该命令可以请求激活了的VMA被完全暂停(例如，暂停)或部分地暂停(例如，超驰)。中断信号可以由操作者I/O子块202接收，同时操作者I/O子块202传递来自辅助应用(例如导航应用程序)的输出。
[0182]如图12中所例示的，VMA栏1204可以和导航输出1202 —起在激活了的VMA屏幕显示器1200中显示。当VMA被完全激活时，VMA栏1204可显示活动状态图标1212、完全暂停图标1214、部分暂停图标1216、和/或终止图标1218。运动状态图标1212可以指示VMA_B被激活并且它目前在后台运行。操作者可以选择完全暂停图标1214来完全暂停激活了的VMA或选择部分暂停图标1216来部分暂停激活了的VMA。此外，操作者可以选择终止图标1218来终止激活了的VMA。
[0183]当完全暂停图标1214或部分暂停图标1216被选择时，可以由操作者的I/O子块202生成中断信号。中断信号可以被嵌入有与操作者所选择的暂停类型相关的信息。另选地，如图1所示，当操作者开始操作车辆操纵输入装置、如方向盘102、油门踏板104、制动踏板106、和/或换档装置108时，可以生成中断信号。根据操作的持续时间和频率，中断信号可以指示操作者选择完全暂停或部分暂停。
[0184]当检测到中断信号时，VMA激活子例程800可以前进到步骤814。在步骤814中，处理器可暂停激活了的VMA以及VMA处理器和车辆操纵控制器之间的连接。该处理器可以进一步处理中断信号以判定操作者选择了完全暂停还是部分暂停。
[0185]如果选择了完全暂停，则处理器可能会停止处理VMA的指令并且禁用VMA处理器和车辆操纵控制器之间的连接。当VMA被完全暂停时，操作者可以控制机动车辆的运动。车辆数据记录器可以继续记录与物理部件和致动装置的操作相关的车辆数据。
[0186]在一个实施例中，处理器可以通知操作者VMA已经从激活模式转换或移动到完全暂停模式。如图13中所例示的，VMA栏1304可以和导航输出1202 —起在激活VMA屏幕显示器1200中显示。当VMA被完全暂停时，VMA栏1304可显示完全暂停状态图标1312、恢复图标1314、和/或终止图标1218。完全暂停状态图标1312可以指示VMA_B被完全暂停，以便操作者可以直接控制机动车辆的运动。操作者可以选择恢复图标1314来恢复暂停了的VMA或选择终止图标1218来终止暂停了的VMA。
[0187]另一方面，如果选择了部分暂停，则处理器可允许操作者输入来超驰VMA的指令。当操作者在操作一个或多个车辆操纵输入装置时，处理器可以禁用VMA处理器和车辆操纵控制器之间的连接。因此，车辆操纵控制器可响应于操作者的输入而不是响应于VMA的指令。车辆数据记录器可以继续记录与物理部件和致动装置的操作相关的车辆数据。反过来，处理器可继续从车辆数据记录器将车辆数据传输到VMA处理器。因此，VMA处理器可以继续处理部分暂停了的VMA的指令。
[0188]只要操作者完成车辆操纵输入装置的操作，处理器就可以允许VMA处理器重新获得对车辆操纵控制器的控制。车辆操纵控制器可以响应部分暂停了的VMA的指示，直到操作者再次开始操作一个或多个车辆操纵输入装置。
[0189]在一个实施例中，处理器可以通知操作者VMA已经从激活模式转换或移动到部分暂停模式。如图14中所例示的，VMA栏1404可以和导航输出1202 —起在部分暂停屏幕显示器1400中显示。当VMA被部分暂停时，VMA栏1404可显示部分暂停状态图标1412、完全暂停图标1214、恢复图标1314、和/或终止图标1218。部分暂停状态图标1412可以指示VMA_B被部分暂停，以便操作者可以与部分暂停VMA交互以控制机动车辆的运动。操作者可以选择恢复图标1314来恢复暂停了的VMA或选择终止图标1218来终止暂停发的VMA。
[0190]在执行了暂停步骤之后，处理器可以执行步骤822，在步骤822中，处理器可以判定恢复信号是否被检测到。当操作者选择恢复图标1314时，可能会生成恢复信号。如果未检测到恢复信号，VMA激活子例程800可以返回到步骤814，在步骤814中处理器可能会继续暂停VMA。另一方面，如果检测到恢复信号，VMA激活子例程800可以前进到步骤824。在步骤824中，处理器可以恢复暂停了的VMA、以及VMA处理器和车辆操纵控制器之间的连接。在那之后，VMA激活子例程800可以返回到步骤804。
[0191]再次参照步骤812，如果没有检测到中断信号，则VMA激活子例程800可以前进到步骤832。在步骤832中，处理器可以判定终止信号是否被检测到。通常，如图12-14所示，当操作者选择终止图标1218时，可能会生成终止信号。而且，当传感器检测到一个或多个紧急事件时，可能会生成终止信号。紧急事件可以包括但不限于物理部件故障、致动装置故障、和/或车辆操纵控制器故障。此外，紧急事件可以包括外部状况的变化、如暴雪状况、暴雨状况、和/或低能见度状况。在一个实施例中，紧急事件可以由激活了的VMA预定义。在另一个实施例中，紧急事件可以由界面系统软件300预定义。在又一实施例中，紧急事件可以由操作者预定义。
[0192]如果没有检测到终止信号，VMA激活子例程800可以返回到步骤804，在步骤804中处理器可继续执行选择的VMA。然而，如果检测到终止信号，VMA激活子例程800可以前进到步骤834。
[0193]在步骤834中，处理器可以终止激活了的VMA以及VMA处理器和车辆操纵控制器之间的连接。处理器可创建用于存储终止了的VMA的已执行的指令的VMA执行记录。VMA的执行记录可以被存储在界面存储器中，并且可以被检索用于分析VMA的性能和/或驾驶事故的一个或多个原因。一个或多个驾驶事故可能包括但不限于:超出车道事故、超速事故、正面碰撞事故、追尾事故、失去牵引事故、物理部件故障、致动装置故障、和/或车辆操纵控制器故障，
[0194]在步骤836中，处理器可以基于车辆数据和VMA执行记录执行系统诊断。处理器可以使车辆数据与VMA执行记录的已执行的指令相匹配和/或同步。因此，处理器可以识别的一个或多个驾驶事故。通过单独分析和/或结合VMA执行记录分析车辆数据，处理器可以进一步判定所识别的驾驶事故的一个或多个原因。此外，处理器可以经由一个或多个远程网络提交分析结果到各个代理。反过来，代理可使用分析结果来改进VMA的质量。
[0195]根据本发明的另一实施例，当VMA被执行时，处理器可以同时地执行诊断步骤。处理器可分析物理部件和致动装置的实时情况以及激活了的VMA的实时性能。处理器可以经由远程网络提交实时分析给代理。根据实时分析，代理可预见任何即将发生的驾驶事故。因此，代理可以通过发送警告消息给操作者和/或超驰激活了的VMA来帮助避免即将发生的驾驶事故。
[0196]在步骤836之后，VMA激活子例程800可以完成。在步骤838中，处理器可退出VMA激活子例程800并返回到VMA装置子例程400。
[0197]在一个实施例中，处理器可以执行激活步骤、暂停步骤、恢复步骤、终止步骤和诊断步骤。在替代实施例中，处理器可以指示二级处理器(如VMA处理器272)以执行激活、暂停、恢复和终止步骤，并且它可以指示三级处理器(如诊断处理器230)以执行诊断步骤。因此，一旦激活步骤、暂停步骤、恢复步骤、终止步骤和诊断步骤完成，处理器可以从二级处理器和三级处理器接收各种确认信号。
[0198]再次参照图2，根据本发明的各种实施例，VMA界面210可以包括一个或多个锁定模式以限制和/或控制对VMA装置270的访问。在锁定模式的执行过程中，VMA界面210可以防止未经授权的操作者安装、修改和/或卸载任何VMA。此外，VMA界面210可能会限制被授权的操作者可以启用、禁用、激活、超驰和/或终止的VMA的数量或类型。
[0199]例如，VMA界面210可以只允许操作者A安装新的VMA而不允许操作者A更新或卸载任何安装了的VMA。对于另一例子，VMA界面210可以允许操作者B完全访问第一 VMA (例如，车道变换辅助应用)，同时拒绝给予操作者B终止第二 VMA(例如，碰撞回避应用)的能力。对于又一个例子，VMA界面210可以只允许操作者C来激活和/或终止第一组VMA (例如，辅助导向VMA)并只允许操作者D来激活和/或终止第二组VMA (例如，安全导向VMA)。
[0200]在机动车辆可以被多个操作者操作的情况中，控制和/或限制对VMA装置270的访问的能力可能是有益的。在一个实施例中，VMA界面210可以保持由每个操作者所做的变化的记录。这些变化可能影响VMA装置270的内容和设置。记录可以本地存储在存储器界面225或远程存储在网络存储介质。存储记录可能会有助于分析每一个操作者的驾驶习惯、激活了的VMA的性能、和/或机动车辆的各个物理部件的性能。诊断处理器230可以使用记录来为每个操作者重新创造一系列驾驶事件。一系列驾驶事件可以将操作者的输入与由机动车辆的物理部件传递的实际输出相关联。诊断处理器230可以使用一系列驾驶事件来判定每个操作者的技能水平和/或识别与安装了的VMA相关的任何潜在问题。
[0201]此外，锁定模式可以允许机动车辆的主操作者监控和/或控制一组或多组的二级操作者的驾驶活动。在几种情况下，主操作者可以是机动车辆的所有者和/或管理者，而二级操作者可以是一组或多组的租借者和/或驾驶员。主操作者可以使用锁定模式来强制地启用几个VMA而无视二级操作者的偏好。例如，主操作者可以强制地启用碰撞避免应用，从而使二级操作者将在碰撞避免应用的辅助下操作车辆。
[0202]强制地启用VMA可以提高汽车的安全特性，这可以反过来减少损坏车辆或伤害二级操作者的风险。这个特性可能对汽车租赁行业特别有益。主要是，汽车租赁公司可以向客户提供各种技能水平的租用车。驾驶技术或或安全意识较差的客户更可能造成对租用车的损害。然而，很难确定一个特定客户是否是好的驾驶员。
[0203]由于租用车可能是汽车租赁公司的主要资产，汽车租赁公司可能会喜欢通过确保客户将以安全和审慎的方法操作租用车来保持租用车的完整性。为了达到这个目的，汽车租赁公司可能会要求顾客使用几个安全导向VMA，诸如车道变化辅助应用和碰撞回避应用。另选地，汽车租赁公司可放弃这项请求，如果客户能证明他们是好的驾驶员，或者如果客户愿意支付一笔费用以涵盖对汽车造成潜在损坏的风险。
[0204]锁定模式可能会向其他实体提供类似的好处。例如，家长可以为作为驾驶员的他们的孩子使用锁定模式以强制地启用几个安全导向VMA。对于另一个例子，运输公司(如公共汽车公司和货运公司)可以为他们的员工驾驶员使用锁定模式以强制地使用几个辅助导向VMA。
[0205]为了开启锁定模式，界面处理器220可以检验操作者的真实性。参照图15，它显示了 VMA锁定模式500的屏幕显示器，界面处理器220可以通过接收和处理安全锁代码1510来识别每个操作者。安全锁代码1510可以将关于相关操作者的身份和相关操作者可能具有的访问级别加密。例如，安全锁代码1510可以具有第一代码段1512和第二代码段1514。第一代码段1512可以被用于加密操作者的身份，而第二个代码段1514可以被用于加密操作者可能具有的访问级别。
[0206]为了提高安全锁代码1510的安全特性，第一代码段1512和/或第二代码段1514可以不断地、反复地、周期性地、迭代地和/或响应地由远程服务器进行更新。更新了的第一代码段1512可以经由私人通信装置(诸如远程访问密钥卡(key fob)、私人数码辅助装置和/或移动电话)传输到相关联的操作者。
[0207]第一个代码段1512和第二代码段1514可以是彼此相互依赖的。因此，第一代码段1512的代码序列可以包含用于解密第二代码段1514 —个或多个密钥。类似地，第二代码段1514的代码序列可以包含解密第一代码段1512 —个或多个密钥。另选地，第一代码段1512可以独立于第二代码段1514以便它们分别可以单独地进行解密。在另一实施例中，第一代码段1512和第二代码段1514可以被啮合(mesh)、组合和/或混杂(scramble)以形成单个代码段。在又一实施例中，第一代码段1512和第二代码段1514可被预分配给经授权的操作者，它只能由经授权的操作者进行修改。
[0208]参照示出了替代的VMA锁定模式1600的屏幕显示器的图16，界面处理器220可以通过连同密码1614—起接受并处理用户标识字符串1612来标识每个操作者。用户标识字符串1612可以对于特定的操作者是独一无二的，密码1614可以对于特定的用户标识字符串1612是独一无二的。用户标识字符串1612可以通过界面处理器220、本地管理员和/或远程管理员预先分配给操作者。密码1614可用于认证标识字符串1612。密码1614可以迭代地、周期性、和/或响应性地被传送给操作者并被远程服务器更新。另选地，密码1614可以由操作者修改。
[0209]界面处理器220可以通过搜索一个或多个记录判定密码1614是否有效，该记录可以被存储在界面存储器界面225中或在远程服务器中。如果密码是有效的，则界面处理器220可以判定访问级别被授予检验了的操作者。界面处理器220可以接受检验了的操作者的访问级别内的改变。界面处理器220可以拒绝在检验了的操作者的访问级别外的改变。
[0210]在VMA锁定模式1500和替代VMA锁定模式1600中，界面处理器220可以保存VMA界面被锁定的日期和时间的记录。例如，VMA锁定模式1500可以保存安全锁代码日期520和安全锁代码时间1530的记录。对于另一个例子，替代锁定模式1600可以保存密码检验日期1620和密码检验时间1630的记录。诊断处理器230可以使用这些数据来以时间戳标识各个操作者的运动以及各种启用了的VMA。因此，诊断处理器230可以根据时间戳标识了的活动来按时间排列一系列驾驶事件。
[0211]本讨论现在转向具有车辆控制系统200智能导航系统的集成。图17示出了根据本发明的实施例的智能导航系统1700的框图。智能导航系统1700可以并入车辆控制系统200、卫星1710、和计算机服务器1722。车辆控制系统200的VMA传感器274可包括定位装置277和可操纵性传感器278。主要地，如图1所讨论的，定位装置277可承担定位功能块的责任。定位装置277可从卫星1710接收卫星信号1702。根据卫星信号1702，定位装置277可以判定机动车辆的位置(例如，初始位置和瞬时位置)。
[0212]可选地，定位装置277也可以承担路线功能块的责任，如图1A所讨论的。因此，定位装置277可经由无线网络装置280和无线网络(诸如云网络1720)接收在计算机数据库1724中存储和更新的道路状况信息。定位装置277可以使用所接收到的道路状况信息来计算用于从初始位置到目的地位置导航机动车辆的路线。此外，通过使用一个或多个检测到的外部可操纵性状况1701或内部可操纵性状况，定位装置277也可以更新所计算的路线。
[0213]外部可操纵性状况1701可能与机动车辆100周围情况相关，并且它们可以由可操纵性传感器278检测。内部可操纵性状况可能与机动车辆100的操作状况相关，并且它们可以由机动车辆控制器241处理。如这里所讨论的但不限于此，外部可操纵性状况1707可包括机动车辆100和周围物体之间的相对距离、机动车辆100和周围物体之间的相对速度、交通灯的输出状态和/或车道边界，而内部可操纵性状况可以包括机动车辆100的燃油液位、机动车辆100的速度、机动车辆100的马力、机动车辆100的轴承和/或机动车辆100的制动状况。
[0214]可选地，路线功能可以整体地由智能导航应用(即，智能导航系统1700的算法代码)来执行。一般来说，如图1中所讨论的，智能导航应用可以实现导航任务功能块的功能细节。具体来说，智能导航应用可以是车辆操纵应用(VMA)的一种类型。因此，智能导航应用可以由VMA界面210安装和修改，并且它可以经由由VMA界面210建立的连接来控制和命令车辆操纵控制器241。
[0215]智能导航应用可被安装在VMA存储器276中，该VMA存储器276可以被VMA处理器272访问。当被用于执行智能导航应用时，VMA处理器272可以被称为导航处理器。另选地，智能导航应用可以远程存储在计算机数据库1724中，该计算机数据库1724可以由计算机服务器1722访问。当被用于执行智能导航应用时，计算机服务器1722也可以被称为导航处理器。根据系统配置，智能导航应用可以主要由VMA处理器272执行，主要由计算机服务器1722执行，或由VMA处理器272和计算机服务器1722共同执行。
[0216]在第一种配置中，VMA处理器272可以充当主装置并且计算机服务器1722可以充当从属装置。在这样的配置中，VMA处理器272可以负责执行智能导航应用的主要部分。VMA处理器272可以输出可操纵性功能到界面处理器220。作为响应，界面处理器220可以调用一个或多个子任务VMA，例如车道追踪VMA、车道变换辅助VMA、碰撞避免VMA、或自动泊车VMA。此外，界面处理器220可以直接将每个可操纵性功能编译成可由车辆操纵控制器241实现的指令。为了促进VMA处理器272的计算功能，计算机服务器1722可以分析存储在计算机数据库1724中的道路状况信息并且提供分析了的信息给VMA处理器272。
[0217]在第二种配置中，计算机服务器1722可以充当主装置并且VMA处理器272可充当从属装置。在这样的配置中，计算机服务器1722可以负责执行智能导航应用的主要部分。计算机服务器1722可输出可操纵性功能到界面处理器220。作为响应，界面处理器220可以调用一个或多个子任务VMA，例如车道追踪VMA、车道变换辅助VMA、碰撞避免VMA、或自动泊车VMA。此外，界面处理器220可以直接将每个可操纵性功能编译成可由车辆操纵控制器241实现的指令。为了促进计算机服务器1722的计算功能，VMA处理器272可以分析可操纵性状况并且提供分析了的信息给计算机服务器1722。
[0218]在第三种配置中，计算机服务器1722和VMA处理器272可以分别充当对等装置。计算机服务器1722可以负责执行智能导航应用的取决于道路状况的部分。VMA处理器272可以负责执行智能导航应用的取决于可操纵性状况的部分。在这样的配置中，VMA处理器272和计算机服务器1722可以以并行方式处理数据，从而减少同时应付变化的道路状况和可操纵性状况的整体响应时间。计算机服务器1722和VMA处理器272可以基于一个或多个预定义的约束来比较它们的输出并选择一组可操纵性功能。所选择的可操纵性功能可以被发送到界面处理器220。作为响应，界面处理器220可以调用一个或多个子任务VMA，例如车道追踪VMA、车道变换辅助VMA、碰撞避免VMA、或自动泊车VMA。此外，界面处理器220可以直接将每个可操纵性功能编译成可由车辆操纵控制器241实现的指令。
[0219]虽然VMA处理器272和计算机服务器1722可以以合作的方式进行操作，但VMA处理器272和计算机服务器1722也可以分别独立操作。在第一替代配置中，VMA处理器272可以负责执行智能导航应用程序的整个部分而计算机服务器1722可以用作用于从计算机数据库1724获取道路状况信息的虚拟终端。在第二替代配置时，计算机服务器1722可以负责执行智能导航应用程序的整个部分而VMA处理器272可用作用于从可操纵性传感器278传递可操纵性状况信息的虚拟终端。
[0220]图18示出了根据本发明的实施例的智能导航应用1800的算法的流程图。当被导航处理器执行时，智能导航应用1800可以使导航处理器来执行以下的方法步骤。
[0221]在步骤1802中，智能导航应用可以被激活。根据配置，智能导航应用1800可能由VMA处理器272或计算机服务器2722激活。在步骤1804中，可在导航处理器之间建立连接，该导航处理器可以是VMA处理器272和/或计算机服务器1722、以及车辆操纵控制器241。这样的连接可以经由由VMA界面210提供的平台来建立。因此，被激活的智能导航应用1800可以通过车辆操纵控制器241控制机动车辆100的运动。
[0222]在步骤1806中，可以经由用户I/O子块202接收一个或多个用户定义目的地。在步骤1808中，也可以接收用于所接收到的目的地的用户定义优先级。用户定义优先级可以阐明用户想要到达的目的地的顺序。
[0223]在步骤1810中，机动车辆100的初始位置可以根据由定位装置(例如定位装置277)生成的输出信号来判定。在步骤1812中，根据用户定义优先级，可以计算路线以指引机动车辆100从初始位置到用户定义目的地。所计算的路线可以根据一组预定义的参数来更新，如图1所讨论的，该参数可以包括道路状况和/或可操纵性状况。因为路线计算和路线更新都以预测的和积极主动的方式执行，对于不断变化的驾驶状况，它们可以提供更好的反应。
[0224]在步骤1814中，可以根据所计算的路线判定一个或多个导航任务。图19示出了根据本发明的实施例的导航任务确定子例程1900的算法的流程图。
[0225]在步骤1902中，可以在所计算出的路线中定义一个或多个路线位置。路线位置的定义可以由定位装置277单独执行，或者另选地，可以由定位装置277和导航处理器共同执行。
[0226]在步骤1904中，可以分析两个或多个路线位置之间的交通状况。在步骤1906中，可以分析两个或多个路线位置之间的地形状况。导航处理器可以从远程数据库(如计算机数据库1724)检索交通状况和地形状况。导航处理器可以以与如图1A中讨论的导航任务功能块一致的方式分析交通状况和地形状况。
[0227]在步骤1908中，可以在两个路线位置之间判定一个或多个可操纵性功能。可操纵性功能可以在智能导航应用1800中定义。另外，可操纵性功能可以涉及调用一个或多个其他预安装的VMA。可操纵性功能的选择和分配可以根据对应的交通状况和对应的地形状况。
[0228]再次参照图18，在判定一个或多个导航任务之后，智能导航应用1800可前进到步骤1816。在步骤1816中，可以执行当前导航任务。图20示出了根据本发明的实施例的导航任务执行子例程2000的算法的流程图。
[0229]在步骤2002中，可以检索当前导航任务。特别地，导航处理器可以从VMA存储器276和/或计算机数据库1724中检索可操纵性功能。导航处理器可以发送所检索的可操纵性功能到界面处理器220。作为响应，界面处理器220可以编译可操纵性功能或调用其他VMA来实现可操纵性功能。检索步骤可以与导航任务判定子例程1900同时形成。另选地，检索步骤可在导航任务确定子例程1900后形成。
[0230]在步骤2004中，可以指示车辆操纵控制器241以执行导航任务。此时，导航任务及其相关联的可操纵性功能被启动。根据编译了的可操纵性功能，机动车辆100发动。该启动步骤可以与导航任务确定子例程1900同时形成。另选地，检索步骤可在导航任务确定子例程1900后形成。应用驱动车辆控制可以由人工操作者停止、暂停、恢复和/或超驰。当驱动导航任务被停止、暂停和/或超驰时，界面处理器220可以脱离车辆操纵控制器241。但是，导航处理器可以继续在后台运行，并且界面处理器220可以持续地编译新检索的可操纵性功能。
[0231 ] 在步骤2006中，一个或多个可操纵性状况可以被检测到。可操纵性状况包括机动车辆的燃油液位、机动车辆的速度、机动车辆的马力、机动车辆的制动状况、机动车辆的轴承、机动车辆和周围物体之间的相对距离、机动车辆和周围物体之间的相对速度、交通灯的输出状态、或车道边界中的至少一个。为了改进响应时间，检测步骤可以与步骤2004同时执行。
[0232]在步骤2008中，可以做出关于在检测到的可操纵性状况下是否能够继续当前导航任务的判定。导航处理器可以判定在检测到的可操纵性状况下完成当前导航任务或每个单独的可操纵性功能的安全系数。然后导航处理器可以将安全系数与预定义的阈值进行比较。
[0233]如果安全系数低于预定义的阈值，那么导航处理器可判定当前导航任务不能继续，并且子例程2000因此可以进入到步骤2014。在步骤2014中，在检测到的可操纵性状况下，可以判定替代导航任务以提高安全系数。在步骤2016中，替代导航任务可以被分配为当前导航任务。子例程2000可以返回到步骤2102。其结果是，替代导航任务可以由机动车辆控制器241启动。
[0234]另一方面，如果安全系数等于或高于预定义的阈值，则导航处理器可以判定继续当前导航任务是足够安全的。其结果是，子例程2000可前进到步骤2010。在步骤2010中，可以做出关于当前导航任务是否完成的判定。如果当前的导航任务还没有完成，意味着一个或多个可操纵性功能还没有被启动，子例程2000可以返回到步骤2004。否则，子例程2000可以继续至步骤2012。
[0235]在步骤2012中，完成了的导航任务可以被记录并且当前导航任务可以被终止。子例程2000可以指示诊断处理器230将完成的导航任务的实施细节按时间排序，并且将时间顺序的细节存储到界面存储器225中。完成的导航任务的实施细节可以包括但不限于:所执行的可操纵性功能、可操纵性功能的编译的版本、与每一个所执行的可操纵性功能相关联的检测到的可操纵性状况、与每个所执行的可操纵性的功能相关联的安全系数的范围、和/或分配了的替代导航任务的数量。在当前导航任务终止之后，子例程2000可以返回到智能导航应用1800。
[0236]再次参照图18，在执行当前的导航任务之后，智能导航应用1800可进行到步骤1818。在步骤1818中，机动车辆100的瞬时位置可以通过卫星1710和定位装置277来检测。
[0237]在步骤1820中，可以做出关于瞬时位置是否在所计算的路线内的判定。导航处理器可以计算瞬时位置和所计算出的路线之间的相关性。如果相关性低于预定阈值，则智能导航应用1800可以返回到步骤1812，在该步骤中可以计算更新了的路线。否则，智能导航应用1800可前进到步骤1822。
[0238]在步骤1822中，当前的导航任务可被更新，以使得下一个未尚启动的导航任务可以被分配为当前导航任务。如果没有剩下更多要启动的导航任务，那么这个步骤可以被跳过。
[0239]在步骤1824中，可以做出关于是否已经达到所有用户定义目的地的判定。如果有一些未到达的目的地，智能导航应用1800可以返回到步骤1816，在该步骤中当前导航任务可以被执行。否则，智能导航应用1800可进行到步骤1826，在该步骤中智能导航应用1800可以被终止。
[0240]本发明的示例性实施例已经以说明性的方式被公开。因此，全文使用的术语应以非限制性的方式阅读。尽管对本文教导的较小修改将发生在那些在本领域被熟知的部分，但应当理解，旨在被包括于在此被批准的本专利的范围内的是所有这些实施例，这些实施例合理地落入到由此所贡献的对本领域的改进的范围内、并且该范围不应该被限定，除了根据所附权利要求书和它的等同物之外。
【权利要求】
1.一种用于导航和操纵机动车辆的智能导航系统，所述智能导航系统包括: 输入装置，被配置为接收与所述机动车辆要到达的目的地相关的目的地信息； 定位装置，被配置为判定所述机动车辆的初始位置并计算用于从所述初始位置到所述目的地导航所述机动车辆的路线； 处理器，与所述输入装置和所述定位装置进行通信，并且被配置为: 判定用于从所述初始位置到所述目的地操纵所述机动车辆的任务，以及 根据所判定出的任务生成信号； 以及 车辆操纵控制器，与所述处理器进行通信，并且被配置为响应于所述信号启动任务。
2.根据权利请求I所述的智能导航系统，其特征在于，还包括: 计算机服务器，与所述处理器进行通信，并且被配置为生成与所计算出的路线中的第一位置和第二位置之间的道路状况相关的道路状况信息，以使得所述处理器被配置为根据所述道路状况信息来判定所述任务。
3.根据权利请求I所述的智能导航系统，其特征在于，其中: 所述定位装置被配置为在所述任务被启动之后判定所述机动车辆的瞬时位置，并且 所述处理器被配置为: 判定所述瞬时位置和所述路线之间的相关性； 如果所述相关性低于预定义的阈值，则从所述定位装置请求路线的更新；并且 根据所更新的路线判定用于操纵所述机动车辆的更新了的任务。
4.根据权利请求I所述的智能导航系统，其特征在于，还包括: 传感器，与所述处理器耦接，并且被配置为在任务的启动期间检测所述机动车辆的可操纵性状况，以使得所述处理器被配置为: 根据所述可操纵性状况判定完成所述任务的安全系数， 如果所述安全系数低于预定义的阈值，则判定替代任务，并且 根据所述替代任务生成替代信号，从而使所述车辆操纵控制器启动所述替代任务。
5.根据权利请求4所述的智能导航系统，其特征在于，其中所述可操纵性状况包括机动车辆的燃油液位、机动车辆的速度、机动车辆的马力、机动车辆的制动状况、机动车辆和周围物体之间的相对距离、机动车辆和周围物体之间的相对速度、交通灯的输出状态、或车道边界中的至少一个。
6.根据权利请求I所述的智能导航系统，其特征在于，其中所述处理器被设置在所述机动车辆内，并且与所述定位装置和所述车辆操纵控制器相连接。
7.根据权利请求I所述的智能导航系统，其特征在于，其中所述处理器被设置在所述机动车辆外，并且经由无线通信连接与所述定位装置和所述车辆操纵控制器进行通信。
8.一种用于导航和操纵机动车辆的方法，所述方法包括以下步骤: 从输入装置接收与所述机动车辆要到达的目的地相关的目的地信息； 从定位装置接收与所述机动车辆的初始位置相关的初始位置信息； 使用处理器判定用于从所述初始位置到所述目的地操纵所述机动车辆的任务；以及 使用所述处理器指示车辆操纵控制器实现所述任务。
9.根据权利请求8所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤: 从所述定位装置接收用于从所述初始位置到所述目的地导航所述机动车辆的路线。
10.根据权利请求9所述的方法，其特征在于，其中判定所述任务包括: 使用所述处理器定义所接收到的路线中的多个路线位置； 从计算机服务器接收与在所述多个路线位置中的一对连续路线位置之间的道路状况相关的道路状况信息；以及 使用所述处理器并根据所接收到的道路状况，判定用于从所述一对连续路线位置中的第一路线位置到所述一对连续路线位置中的第二路线位置操纵所述机动车辆的可操纵性功能。
11.根据权利请求10所述的方法，其特征在于，其中，所述道路状况至少包括在所述一对连续路线位置之间的交通状况、或所述一对连续路线位置之间的地形状况。
12.根据权利请求8所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤: 在实施所述任务后，从所述定位装置接收与所述机动车辆的瞬时位置相关的瞬时位置信息； 使用所述处理器判定所述瞬时位置与所述路线之间的相关性； 如果所述相关性低于预定义的阈值，则从所述定位装置接收所述路线的更新； 根据更新了的路线，使用所述处理器判定更新了的任务；并且 使用所述处理器指示所述车辆操纵控制器实现所述更新了的任务。
13.根据权利请求8所述的方法，其特征在于，还存储指令，所述指令当被处理器执行时，使所述处理器执行包括以下步骤的方法: 在实施所述任务期间，从传感器接收与所述机动车辆的可操纵性状况相关的可操纵性状况信息； 根据所述可操纵性状况，使用所述处理器判定完成所述任务的安全系数； 如果所述安全系数低于预定义的阈值，则使用所述处理器判定替代任务；以及 使用所述处理器指示所述车辆操纵控制器来实施所述替代任务。
14.根据权利请求13所述的方法，其特征在于，其中可操纵性状况包括机动车辆的燃油液位、机动车辆的速度、机动车辆的马力、或者机动车辆的制动状况、机动车辆和周围物体之间的相对距离、机动车辆和周围物体之间的相对速度、交通灯的输出状态、或车道边界中的至少一个。
15.一种存储指令的非暂时性存储介质，所述指令当被处理器执行时，使所述处理器执行用于导航和操作机动车辆的方法，所述方法包括以下步骤: 判定机动车辆要到达的目的地； 判定所述机动车辆的初始位置； 计算用于从所述初始位置到所述目的地导航所述机动车辆的路线；以及 根据所计算出的路线判定用于操纵所述机动车辆的任务。
16.根据权利请求15所述的非暂时性存储介质，其特征在于，其中判定所述任务包括: 定义所计算出的路线内的多个路线位置；以及 判定用于操纵所述机动车辆从一对连续路线位置中的第一路线位置到所述一对连续路线位置中的第二路线位置的可操作性功能。
17.根据权利请求16所述的非暂时性存储介质，其特征在于，其中所述可操纵性功能是基于道路状况的，所述道路状况至少包括所述一对连续路线位置之间的交通状况、或所述一对连续路线位置之间的地形状况。
18.根据权利请求15所述的非暂时性存储介质,其特征在于,还存储指令,所述指令当被处理器执行时，使所述处理器执行包括以下步骤的方法: 生成用于启动所述任务的信号； 在启动所述任务期间，判定所述机动车辆的瞬时位置； 判定所述瞬时位置与所述路线之间的相关性； 如果所述相关性低于预定义的阈值，则重新计算所述路线；以及 判定用于从所述瞬时位置到所述目的地操纵所述机动车辆的更新了的任务。
19.根据权利请求15所述的非暂时性存储介质,其特征在于,还存储指令,所述指令当被处理器执行时，使所述处理器执行包括以下步骤的方法: 生成用于启动所述任务的信号； 在启动所述任务之前以及在启动所述任务期间，判定所述机动车辆的可操纵性状况； 根据所述可操纵性状况判定完成所述任务的安全系数；以及 如果所述安全系数低于预定义的阈值，则判定替代任务。
20.根据权利请求19所述的非暂时性存储介质，其特征在于，其中所述可操纵性状况包括机动车辆的燃油液位、机动车辆的速度、机动车辆的马力、机动车辆的制动状况、机动车辆和周围物体之间的相对距离、机动车辆和周围物体之间的相对速度、交通灯的输出状态、或车道边界中的至少一个。
【文档编号】G01C21/00GK104185775SQ201280065330
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2012年12月21日 优先权日:2012年1月20日
【发明者】上原康生 申请人:丰田自动车工程及制造北美公司