专利名称：用于在多个车辆导航系统之间进行仲裁的方法
技术领域：
本发明总体涉及向车辆驾驶员或其他乘员提供信息和/或交互性的车辆系统，尤其涉及向驾驶员提供语音驾驶指导的车辆导航系统。
背景技术：
近年来，基于GPS的导航系统已经变得流行并且现在可以以各种形式广泛地获得，其中包括不同类型的车载单元以及手持便携单元。这些导航系统主要是基于全球定位系统(GPS)，所述全球定位系统由美国国防部建立，并且包括与5个基站联合操作的24个卫星的星座。这些卫星围着地球轨道运转，其向位于地球上的GPS接收器发送精确的定时数据。如果接收到来自3个或更多卫星的强烈信号，则可以确定纬度和经度(二维)位置；如果接收到来自4个或更多卫星的强烈信号，则可以计算纬度、经度和高度(三维)位置。此外，通过使用广域增强系统(WAAS)可以提高这些导航系统的精度，所述WAAS通过多个基站监测卫星数据并且进行信号校正，以便提供更加精确的位置数据。
车辆导航系统的成功和流行已经导致许多不同类型系统的研发和销售。例如，目前可获得的一种车辆导航系统基于远程信息处理。通常来说，基于远程信息处理的车辆导航系统利用无线话音与数据的组合以便在车载硬件和后端系统之间进行通信，从而提供许多不同的导航相关的服务，其中包括沿途转向(turn-by-turn)(TBT)语音指导。在诸如这些的基于远程信息处理的系统中，把GPS导出的车辆位置与该后端系统所提供的道路数据进行比较。该道路数据不仅包括所询问区域的详细地图，而且还包括有关诸如平均行驶速度分类、单行道、高速公路出口/入口斜坡细节等方面的信息，因为该道路数据由后端系统维护和提供，所以很容易经常更新。当然，车辆远程信息处理系统典型地能够执行附加的、与导航无关的任务，例如涉及提供娱乐、诊断或安全功能的任务。
另一种车辆导航系统是安装在车辆上的自主车辆导航系统。这些系统使用存储在车辆本地的例如CD或DVD上的道路数据。在本例中，自主导航系统把由GPS接收器收集的位置数据与从所述CD或DVD获得的道路数据进行比较，然后该系统可以使用该信息在仪表盘处提供图形显示器，从而显示带有车辆位置的地图。这些自主系统还允许驾驶员或其他乘员输入目的地地址，从而该导航系统可以提供图形驾驶指导以及沿途转向(TBT)语音指导。因此，不需要建立和维护用于支持车辆导航系统的后端系统。
上述的每一种车辆导航系统都具有一些优点，这也解释了为什么目前所述两种系统都存在于不同的车辆上。实际上，不仅有时不同类型的车辆导航系统存在于同一车辆上，而且在一些情况下，一辆车可以装配多个导航系统，从而用户具有选择他们想使用的那个导航系统的能力。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供了一种在多个车辆导航系统之间进行仲裁的方法，该车辆上的乘员可以利用所述多个车辆导航系统。该方法总体上包括以下步骤(a)确定第一和第二车辆导航系统的至少其中之一的操作状态；(b)如果当前不止一个车辆导航系统被激活，则接着选择其中一个车辆导航系统，并且对于所选择的车辆导航系统运行有效操作过程(active session)，同时阻止在未选择的车辆导航系统上运行有效操作过程。
根据本发明的另一个方面，提供了一种仲裁方法，其包括以下步骤(a)接收指示第一车辆导航系统已经被激活的激活信号；(b)确定第二车辆导航系统的操作状态；(c)如果第二系统当前未被激活，则运行对应于第一系统的有效操作过程；以及(d)如果第二系统当前被激活，则通过例如人/机界面(HMI)或图形用户界面(GUI)之类的界面与乘员进行交互以便确定乘员希望使用哪个系统，并且其后仅使用所选择的系统来提供导航指导。
根据本发明的另一个方面，提供了一种用于在任意的两个或多个基于车辆的电子提供的音频语音源之间进行仲裁的方法，无论其用于导航系统或其他系统。该方法包括以下步骤(a)以听得见的语音的形式向车辆乘员提供信息，其中使用第一车辆系统向该乘员提供该信息，第一车辆系统向位于车辆内的一个或多个扬声器提供音频语音信号；(b)通过车辆网络接收激活信号，该激活信号指示提供音频语音信号的第二车辆系统已经被激活；(c)选择第一和第二车辆系统当中的一个；以及(d)允许所选择的车辆系统向该乘员提供听得见的语音，同时阻止未选择的车辆系统向该乘员提供听得见的语音。
下面将结合附图描述本发明的优选示例性实施例，其中相同的附图标记表示相同的元件，在附图中图1是能够使用本发明的仲裁方法的系统的方框图；以及图2是示出所述仲裁方法的一个实施例的一些步骤的流程图。
具体实施例方式
如果多个车辆导航系统同时被激活，下面讨论的方法就在它们之间进行仲裁，从而每次只有一个系统向用户提供信息。这种仲裁方法减少了使用户混乱的可能性，如果多个车辆导航系统同时向用户提供信息则可能发生这种混乱。
参考图1，其中示出了系统10的示例，系统10能够利用所述仲裁方法，该系统通常包括第一车辆导航系统12(基于远程信息处理的系统)和第二车辆导航系统14(自主车载系统)。应当理解，下述仲裁方法可以用于任何数量的不同车辆导航系统，并且不特别局限于此处示出的示例。此外，所公开的方法更一般地可以用于两个或更多车辆系统的任意组合之间的仲裁，这些车辆系统向乘员提供听得见的语音并且使用车辆网络至少提供来自一个或全部两个车辆系统的激活信息，从而所述方法可以电子地允许或禁止车辆系统向乘员提供听得见的语音。所述车辆系统可以是提供相同类型的信息或指示的类似系统(例如在多个车辆导航系统情况下)，或者可以是提供语音信息的两种或更多不同类型的系统，例如车辆多媒体系统、诊断系统或安全系统等等。
基于远程信息处理的车辆导航系统一现在回到所述示例性的基于远程信息处理的车辆导航系统12，该系统在位于车辆上的硬件和呼叫中心之间传输无线话音和数据信息，以便提供各种导航相关的服务。在这种意义上讲，基于远程信息处理的系统12通常采用客户端/服务器配置，其中车辆集成的硬件充当客户端，呼叫中心充当服务器。根据一个优选的示例性实施例，基于远程信息处理的系统12包括集成在车辆内的远程信息处理单元20、车辆网络总线22、多个不同子系统24-32、无线载波系统34、通信网络36以及一个或多个呼叫中心38。由于基于远程信息处理的车辆导航系统在本领域中广为人知，所以此处仅提供简要的描述以用作背景。
远程信息处理单元20通常被认为是基于远程信息处理的系统12的客户端侧的核心，其通过车辆网络总线22与各种子系统24-32接口。根据一个优选实施例，远程信息处理单元20通常包括电子处理装置50、电子存储器装置52、I/O装置54以及本领域技术人员已知的许多其他部件。电子处理装置50可以以微处理器、微控制器、主机处理器、车辆通信处理器、专用集成电路(ASIC)的形式实现，或者可以被实现为任何其他适当的处理器类型。电子处理装置50执行管理远程信息处理单元20的操作的一系列指令，这些指令以软件或固件的形式被存储在电子存储器装置52上。I/O装置54使得远程信息处理单元20能够通过车辆网络总线22与包括子系统24-32的多个不同部件当中的一个接口。
车辆网络总线22是远程信息处理单元20与各种子系统24-32之间的主要通信干线。根据一个优选实施例，网络总线22以控制器区域网络(CAN)或局域网(LAN)的形式提供；参见ISO标准11989、11519和SAE标准J1850以获得有关车辆网络总线的细节的更多信息。车辆网络总线22优选地将远程信息处理单元20耦合到无线通信单元24、麦克风26、扬声器28、一个或多个车辆子系统30以及GPS接收器单元32，这里仅列出该远程信息处理单元可以与之通信的几个可能的部件。
无线通信单元24向无线载波系统34发送话音和数据信息并且接收来自无线载波系统34的话音和数据信息，从而远程信息处理单元20能够与呼叫中心38通信。无线通信单元24优选地装配有用于数据通信的无线调制解调器和用于话音通信的嵌入式蜂窝电话；但是，无线调制解调器和蜂窝电话可以作为分开的部件而被单独提供。麦克风26允许用户向基于远程信息处理的系统12提供话音命令或者其他口头输入，该麦克风可以装配有可选的嵌入式话音处理单元，该话音处理单元使用本领域已知的多种人/机界面(HMI)技术当中的一种。扬声器28可以是特别专用于与基于远程信息处理的系统12一起使用的独立扬声器，或者它们可以是车辆音响系统的一部分。无论在哪种情况下，扬声器28都能够使得基于远程信息处理的系统12通过听得见的语音与用户通信。车辆子系统30宽泛地代表遍及车辆的所有子系统，基于远程信息处理的系统12能够与这些子系统交互。例如，如果呼叫中心38发送呼叫信号以便打开车门，则远程信息处理单元20指示门锁机构(其是车辆子系统30当中的一个)打开车门。但是，应意识到，门锁机构只是车辆子系统30的一个示例，因为远程信息处理单元20可以与遍布在车辆上的多个其他子系统通信。GPS接收器单元32接收来自GPS卫星60的位置和时间数据，并且向远程信息处理单元20传送相应的纬度和经度信息。
尽管图1的图形描述示出了子系统24-32与远程信息处理单元20分离，但是这些子系统的任意组合也可能被集成在该远程信息处理单元内。例如，取代无线通信单元24与远程信息处理单元20分离从而这两个装置通过车辆网络总线22相耦合的情况，单元24可以被提供为该远程信息、处理单元的集成部分。这一点对于其余的子系统24-32以及本领域已知但此处没有特别示出的其他子系统和部件也同样适用。此外，基于远程信息处理的系统12可以包括此处未示出的附加部件或者从中去除此处示出的某些部件。
无线载波系统34在位于车辆上的无线通信单元24与通信网络36之间传送无线信号，所述通信网络优选地包括使用CDMA、GSM或其他合适的无线通信技术的蜂窝电话网络。可选择地，该系统可以以其他的方式实现，例如基于卫星的通信系统或者这些系统的组合，因而无线载波系统34在图1中总体被显示为基站、塔和/或卫星的集合。通信网络36将无线载波系统34连接到一个或多个基站38。优选地，通信网络36是有线公共交换电话系统，但是其也可以包括有线和无线部件的任意数量的不同组合当中的一个。因为此处使用的特定无线载波系统34和通信网络36在本领域中广为人知，所以省略进一步的描述。
呼叫中心38通常充当由基于远程信息处理的系统12所采用的客户端/服务器配置的服务器侧，其为远程信息处理单元20提供多种话音和数据信息。该呼叫中心可以是全自动的、由雇员操纵的或者可以根据其某种组合来操作，该呼叫中心优选地包括远程通信设备70、数据库和其他信息存储装置72以及本领域技术人员已知的其他部件。
车载自主导航系统一自主车辆导航系统14使用在CD、DVD或其他电子可读存储介质上本地存储的道路数据以及GPS导出的车辆位置，以便确定车辆位置并且为用户提供沿途转向指导和其他服务。与上面描述的基于远程信息处理的系统不一样，自主导航系统14不需要系统后端部件(例如无线载波系统34、通信网络36和呼叫中心38)。根据此处所示的示例性实施例，该自主导航系统被实现为基于CD的系统14，其通常包括中央单元80、车辆网络总线22和子系统26-32。
中央单元80是基于CD的车辆导航系统的主硬件，其通常包括采用CD播放机形式的输入装置90、电子处理装置92、电子存储器装置94以及I/O装置96。输入装置90读取来自CD的信息，从而可以把所需的道路数据与由GPS接收器单元32提供的GPS坐标进行比较。输入装置90可以被车辆音响或娱乐系统共享，或者其可以是专用于系统14的自主装置从而可以同时使用所述两个系统。与前述电子处理装置50、电子存储器装置52和I/O装置54一样，装置92、94和96可以是本领域技术人员已知的许多不同类型的装置当中的一个。通常来说，电子处理装置92执行驻留在存储器装置94上的一系列软件或固件指令，以便生成用于用户的驾驶路线或者沿途转向指示。
基于CD的车辆导航系统14以与结合基于远程信息处理的系统12所描述的类似方式利用子系统26-32。例如，中央单元80使用车辆网络总线22从麦克风26获得驾驶员话音指示，并且使用被发送到扬声器28的电子供给的音频语音信号向驾驶员发送听得见的驾驶指示和其他信息。尽管不是必须的，但是基于CD的系统14可能与多个不同车辆子系统30当中的一个接口，从而使得所述导航系统能够提供一系列附加服务。正如已经提到的那样，GPS接收器单元32收集来自GPS卫星星座60的定时信息，并且通过车辆网络总线22向中央单元80提供该信息。
此外，很重要的是应当注意到上面示出并描述的基于远程信息处理和基于CD的系统12和14只是其中可以使用所述仲裁方法的车辆系统的两个示例。因此，所述仲裁方法不局限于这些特定示例，并且可以与车辆系统的多个组合当中的一个一起使用。
仲裁方法一参考图2，其中示出了仲裁方法100的一个实施例，该仲裁方法在第一和第二车辆导航系统之间进行仲裁，以避免两个系统同时向用户提供信息的状况。仲裁方法100优选地以软件或固件指令的形式实现，所述指令可以驻留在车辆导航系统12和/或系统14的电子存储器装置内。因而，将该仲裁方法程序仅存储在电子存储器装置52内、仅存储在电子存储器装置94内、存储在两个存储器装置内从而可以执行任一版本、或者存储在位于车辆上的某一其他存储器内都是可能的。
此处所使用的术语“激活”宽泛地表示车辆导航系统被手动地、自动地或者以其他方式开启的状态或情况。另一方面，术语“有效操作过程”宽泛地表示车辆导航系统被激活并且正向用户提供信息、数据、服务等等的活动期；例如，沿途转向指导操作过程就是一个有效操作过程。因此，车辆导航系统被激活但是没有在运行有效操作过程的情况是可能的，但是如果正在运行一个有效操作过程则车辆导航系统一定被激活。
根据该特定示例，仲裁方法100被存储在基于远程信息处理的系统12的电子存储器装置50内，当接收到来自系统14的激活信号时执行该仲裁方法，该激活信号指示基于CD的系统已经被激活。优选地，当车辆被起动时，基于远程信息处理的系统12被自动激活，但是这并不是必须的。基于CD的系统14的随后的激活产生所述激活信号，该随后的激活可以响应于用户手动地启用该基于CD的系统而发生，或者可以响应于该系统被自动开启而发生。如前所述，正是该激活信号优选地启动仲裁方法100。
因为基于远程信息处理的系统12可能在自动激活之后被关闭，所以步骤104确定系统12的当前操作状态；也就是说确定该基于远程信息处理的系统当前是否激活。许多不同的技术可以被用于确定基于远程信息处理的系统12的操作状态，其中包括第一技术，该在第一技术中，步骤104简单地通过询问该系统来确定所述操作状态。可选择地，基于远程信息处理的系统12可以被设计成周期性地发送指示其操作状态的信号，从而不需要进行洵问。此外，系统12可以像系统14那样设置，从而当该系统初始激活时，其发送出一个指示其最近激活的激活信号。本领域技术人员已知的这些和其他技术当中的任何一种都能被用于确定车辆导航系统12或14的操作状态。
如果步骤104确定基于远程信息处理的系统12没有被激活，则步骤106启动基于CD的系统14的有效操作过程。在这种情况下，没有必要确定用户想要使用哪个车辆导航系统，因为基于CD的系统14是当前激活的唯一车辆导航系统。另一方面，如果步骤104确定基于远程信息处理的系统12当前也被激活，则仲裁方法100必须在步骤108确定用户希望使用所述两个导航系统当中的哪一个。根据一种优选技术，步骤108通过口头的人/机界面(HMI)使用麦克风26和扬声器28与用户通信，从而用户能够选择他们所希望使用的那个导航系统。该界面可以是短而简单的，或者其可以是用于获取系统所需的附加信息的更大、更复杂的决策树的一部分。本领域技术人员已知的多种技术可用于建立和实施如上所述的HMI，因而此处不再赘述。根据另一种技术，步骤108使用图形用户界面(GUI)来确定用户的导航系统选择。如果使用GUI，则还需要在系统10内包括一个图形显示单元(未显示)。在确定要使用哪个导航系统时，步骤108还可能利用所存储的预定选择或者所存储的过去选择。如果采用这种方法，则通过HMI或GUI询问用户的过程可以完全省略。
当已经作出决定要使用哪个车辆导航系统时，步骤110运行对应于所选择的车辆导航系统的有效操作过程并且阻止在未选择的系统上运行有效操作过程。如果选择了基于远程信息处理的系统12(其在本特定示例中已经正在运行一个有效操作过程)，则步骤110可以允许当前的有效操作过程继续运行，或者可以启动新的有效操作过程。步骤110还阻止基于CD的系统14运行有效操作过程，并且取决于系统的特定设置，步骤110可以停用未选择的系统14。相反，如果选择了基于CD的系统14，则步骤110在该系统上启动新的有效操作过程，并且取消正在基于远程信息处理的系统12上运行的当前有效操作过程从而阻止运行另一个有效操作过程。在所有情况下，当退出方法100时，每次应当只有一个车辆导航系统正在运行有效操作过程。这样减少了由多个导航系统提供的竞争指导而导致的用户混乱的可能性。
如果当方法100开始时基于远程信息处理的系统12已经被激活，则优选地在执行步骤102-108时该系统继续运行，而无论其是否被选择。这样，即使最终选择了基于CD的系统14，其同时仍将向用户提供指导或其他输出。应当意识到，尽管上述示例公开了首先激活基于远程信息处理的系统12随后再激活基于CD的系统14，但是本发明的仲裁方法不局限于该特定示例性安排。实际上，基于CD的系统或者本领域中已知的另一种类型的车辆导航系统可以是第一个将被激活的车辆导航系统，就像基于远程信息处理的系统或者另一个合适的系统可以是第二个将被激活的车辆导航系统一样。
应当理解，前面的描述不是对本发明本身的描述，而是对本发明的一个或多个优选的示例性实施例的描述。本发明不局限于本文公开的特定实施例，而是仅由所附权利要求书限定。此外，前面的描述中所包含的语句涉及特定实施例，而不能看作是对本发明范围的限制，或者是对权利要求书中使用的术语定义的限制，除非在上文中明确定义了术语或短语。对本领域技术人员来说，各种其他实施例以及对已公开实施例的各种改变和修改都是显而易见的。所有这些其他实施例、改变和修改都应落在所附权利要求书的范围内。
正如在本说明书和权利要求书中所使用的那样，当与一个或多个部件或其他项目一起列出时，术语“例如”和动词“包括”、“具有”、“包含”等等都应被认为是开放式的，这意味着不排除其他的附加部件或项目。除非在需要不同解释的环境中使用，否则应当以其最广泛的合理含义来理解其他术语。
权利要求
1.一种在多个车辆导航系统之间进行仲裁的电子控制的方法，在车辆上乘坐的乘员可以利用所述多个车辆导航系统，该方法包括以下步骤(a)确定第一和第二车辆导航系统的至少其中之一的操作状态，该乘员可以使用所述第一和第二车辆导航系统；(b)如果当前不止一个所述车辆导航系统被激活，则(b1)选择其中一个所述车辆导航系统；(b2)运行对应于所选择的车辆导航系统的有效操作过程；以及(b3)阻止在未选择的车辆导航系统上运行有效操作过程。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述第一和第二车辆导航系统的至少其中之一是基于远程信息处理的系统。
3.如权利要求1所述的方法，其中，所述第一和第二车辆导航系统的至少其中之一是安装在车辆上的车载自主导航系统。
4.如权利要求1所述的方法，其中，所述第一车辆导航系统是基于远程信息处理的系统，所述第二车辆导航系统是安装在车辆上的车载自主导航系统。
5.如权利要求1所述的方法，其中，所述第一和第二车辆导航系统通过耦合到车辆网络总线而与车辆电子设备集成在一起。
6.如权利要求1所述的方法，其中，通过对所述第一和第二车辆导航系统的至少其中之一的询问来确定所述步骤(a)中的所述操作状态。
7.如权利要求1所述的方法，其中，根据当所述第一和第二车辆导航系统的其中之一被激活时所生成的激活信号来确定所述步骤(a)中的所述操作状态。
8.如权利要求1所述的方法，其中，根据由所述第一和第二车辆导航系统的至少其中之一周期性发送的信号来确定所述步骤(a)中的所述操作状态。
9.如权利要求1所述的方法，其中，步骤(b1)利用口头人/机界面(HMI)来确定乘员希望使用所述车辆导航系统当中的哪一个。
10.如权利要求1所述的方法，其中，步骤(b1)利用图形用户界面(GUI)来确定乘员希望使用所述车辆导航系统当中的哪一个。
11.如权利要求1所述的方法，其中，步骤(b1)利用所存储的预定选择来确定乘员希望使用所述车辆导航系统当中的哪一个。
12.如权利要求1所述的方法，其中，步骤(b1)利用一个或多个过去的选择来确定乘员希望使用所述车辆导航系统当中的哪一个。
13.如权利要求1所述的方法，其中，所述方法在所述第一和第二车辆导航系统以及至少一个附加系统之间进行仲裁。
14.一种在多个车辆导航系统之间进行仲裁的方法，在车辆上乘坐的乘员可以利用所述多个车辆导航系统，该方法包括以下步骤(a)接收指示第一车辆导航系统已经被激活的激活信号；(b)确定第二车辆导航系统的操作状态；(c)如果所述第二系统当前未被激活，则运行对应于所述第一系统的有效操作过程；以及(d)如果所述第二系统当前被激活，则通过经由界面与该乘员进行交互来确定该乘员希望使用所述系统当中的哪一个，并且i)如果该乘员选择所述第二系统，则忽略所述激活信号；以及ii)如果该乘员选择所述第一系统，则运行对应于所述第一系统的有效操作过程并且阻止所述第二系统运行有效操作过程。
15.如权利要求14所述的方法，其中，步骤(d)中的所述界面是口头人/机界面(HMI)。
16.如权利要求14所述的方法，其中，步骤(d)中的所述界面是图形用户界面(GUI)。
17.一种使用基于车辆的通信网络在两个电子产生的语音源之间进行仲裁的方法，该方法包括以下步骤(a)向车辆乘员提供以听得见的语音的形式提供的信息，其中使用第一车辆系统向该乘员提供该信息，所述第一车辆系统向位于该车辆内的一个或多个扬声器提供音频语音信号；(b)通过车辆网络接收激活信号，所述激活信号指示提供音频语音信号的第二车辆系统已经被激活；(c)选择第一和第二车辆系统当中的一个；以及(d)允许所选择的车辆系统向该乘员提供听得见的语音，同时阻止未选择的车辆系统向该乘员提供听得见的语音。
18.如权利要求17所述的方法，其中，步骤(c)还包括通过所述车辆网络激活人/机界面(HMI)并且使用由该HMI提供的听得见的语音来询问所述乘员，以便确定该乘员希望使用所述两个车辆系统当中的哪一个。
19.如权利要求17所述的方法，其中，所述车辆系统都包括向所述乘员提供语音驾驶指导的车辆导航系统。
20.如权利要求19所述的方法，其中，所述车辆系统当中的一个包括基于远程信息处理的导航系统，并且另一个车辆系统包括安装在车辆上的车载自主导航系统。
全文摘要
本发明涉及一种用于在多个系统同时被激活的情况下在各车辆导航系统之间进行仲裁的方法，从而每次仅由一个导航系统向用户提供信息。该仲裁方法减小了用户发生混乱的可能性，如果多个车辆导航系统同时向用户提供信息则可能发生混乱。根据一个实施例，该仲裁方法与基于远程信息处理的系统和基于CD的系统相结合地使用，这两个系统都提供沿途转向语音驾驶指导。该方法还可以被用于在任何基于车辆的电子提供的音频语音源之间进行仲裁，特别是在所述系统连接到允许对不同车辆系统进行软件控制的公共车辆网络的情况下尤其如此。
文档编号G05B19/00GK101017094SQ20061006449
公开日2007年8月15日 申请日期2006年12月20日 优先权日2005年12月20日
发明者J·穆尔利达, N·安普南 申请人:通用汽车公司