CN101517362A - 具有无线接口的便携式导航装置 - Google Patents

Abstract

本发明揭示一种便携式导航装置(PND)，其包含处理构件、图形显示器、存储器、存储于所述存储器中的地图数据、用户输入构件，及用于接收一个或一个以上无线信号的信号接收构件，所述处理器可借助所述无线信号确定所述装置的当前位置，且结合用户输入的所要目的地信息，及执行路线计算及后续导航功能，所述功能由安装于所述装置上的软件执行。所述PND额外地具备能够与具有对应信号收发器的第三方装置或系统建立无线通信的一个或一个以上无线信号收发器。根据本发明，所述PND上的所述软件适合于与第三方装置建立无线通信，所述第三方装置为具有对应无线信号收发器的节点且为由多个节点组成的车辆控制器区域网络(CAN)的一部分，所述节点中的每一者具有由分布于所述控制器区域网络周围且由至少所述第三方装置接收的一个或一个以上信号表示的功能性，且其特征进一步在于所述PND软件包括专用于所述节点中的一者或一者以上的功能性的一个或一个以上例程以便与所述节点有效地通信及利用其功能性。第三方装置的实例包括免提通信模块、网关节点，及实际上任何提供所述车辆内的某一功能的车辆子系统。其他实例包括立体声系统、引擎管理系统、座椅位置控制器、多功能方向盘、仪表板及控制台显示器、集成导航系统及其类似物。本发明允许所述PND询问所述控制器区域网络及从形成所述网络上的节点的一个或一个以上装置检索信息以供显示于所述PND上或改进其操作，或引起形成所述控制器区域网络上的节点的所述装置中的一者或一者以上的控制或状态改变。在所述控制器区域网络内提供有语音辨识系统的情况下，对PND的语音控制也是可能的，且此外，在汽车立体声系统也连接到所述车辆内的所述控制器区域网络的情况下，可致使经由所述汽车立体声系统重放由所述PND发布的口头指令。

Description

具有无线接口的便携式导航装置

技术领域

本发明涉及一种便携式导航装置；详细地说，其界定一种可与机动车辆中的系统无线介接的便携式导航装置。

便携式导航装置(“PND”)为一种基于从卫星信号(例如，GPS或伽利略(Galileo))获得的位置数据及运行于装置上的路线查找算法而提供路线引导的装置。可易于将所述装置安装于车辆中，及从车辆取走。因此，其不同于被安装作为车辆的原厂构造的一部分且意味着成为车辆内的永久系统的嵌入式导航装置。

背景技术

便携式导航装置(例如来自汤姆汤姆国际公司(TomTom International B.V.)的GO^TM及ONE^TM装置)日益风行用于车内(in-vehicle)导航。相反，嵌入式车内导航系统的整个市场占有率正在下降。对于此情形存在若干原因。首先，嵌入式车内导航系统对于最终用户来说成本显著更高。其次，其通常不包括最新技术：当设计一种非常复杂产品(例如，机动车辆)时，在车辆投入市场之前，车内导航系统的设计通常必须被原封不动地保持3年。此情形是为了向需要为嵌入到车辆的系统进行的复杂集成及测试，及为机动车辆建立制造装配线的长筹备期提供足够的时间。因此，昂贵的机动车辆在投入市场之后5年可能被提供至少8年及可能更旧的嵌入式导航系统。相反，便携式导航装置倾向于至少每年更新一次：新型号可具有较敏感的GPS芯片组、较好的地图、较快的处理器，以及改进的功能性(例如，实时业务数据)。且其通常比嵌入式导航系统便宜得多。

便携式导航装置过去通常不具备与车辆中的工厂安装的设备或系统(例如，嵌入式工厂装配车辆立体声系统)介接的能力。一个限制性例外在于可能将汤姆汤姆(TomTom)GO无线连接到安装到车辆中在仪表板后面的蓝牙^TM(Bluetooth^TM)接口盒，作为售后服务附件(即，其并非工厂装配)；接着由熟练安装工人用导线将接口盒连接到车内立体声系统。进行此的一种接口产品为汤姆汤姆车连接^TM(TomTom Car Connect^TM)。汤姆汤姆车连接(TomTom Car Connect)系统(在2006年底面市且因此不一定算作相关现有技术)虽然允许PND无线连接到接口盒，但仍需要接口盒自身被专业地安装于车辆仪表板后面。然而，对其的接受可能将非常有限，因为大多数普通用户都不想负担在其车辆仪表板后面专业安装用于其GO便携式导航装置的专用接口盒的麻烦或开销。

另一解决方案已用于特优塔埃格(Toyota Aygo)中；此机动车辆要求GO坞(dock)永久地硬接线到接口盒，进而硬接线到车辆的无线电/扬声器。作为原厂构造的一部分来进行此。无论何时需要，用户接着可将GO简单地安装到坞上。但另一方面，安装专用接口盒的成本及麻烦是相当大的。用于便携式导航装置的永久安装坞还可需要修改仪表板。

然而，已知提供一连接到车内立体声系统的无线接口以允许以免提模式使用移动电话。派诺特^TM(Parrot^TM)蓝牙免提车辆套件是众所周知的例子。但，如同汤姆汤姆车连接^TM(TomTom Car Connect^TM)装置一样，这些套件需要仔细安装，此限制了其吸引力。

可参考WO 00/72463，其揭示用于车辆中的无线通信系统。其使得笔记本计算机、蜂窝式电话及寻呼器能经由短程无线网络与车辆中的工厂安装子系统(例如，车载(on-board)导航系统)通信。但，其完全未描述使便携式导航装置能够与工厂安装子系统通信。对WO 2005/024781可做出相同论断；此文献描述将各种无线启用装置(例如，移动电话)连接到语音辨识引擎。尽管其确实描述将GPS装置连接到语音辨识引擎，但未将所述GPS装置描述为具有任何种类的无线接口；合理推论是，其为嵌入式导航装置而非便携式导航装置。

还可参考US 2006/0140210：此文献描述汽车数据总线，所述汽车数据总线使得装置(例如，蜂窝式电话、车库门打开器(garage door opener)等)能够无线连接到车内数据总线且因此连接到被连接到所述数据总线的工厂装配物品(例如，CD播放器、多功能方向盘等)。其未建议可将外部GPS接收器连接到数据总线，而补充说明GPS接收器可连接的数据总线上的现有装置中的一者是导航系统。此揭示案因此看似预期能够通过经由数据总线将工厂装配、嵌入式导航系统连接到外部GPS接收器来增强所述工厂装配、嵌入式导航系统的性能。此外，此文献不处理将便携式导航装置介接到机动车辆的工厂装配系统。

在US 2002/0140548中，描述了车内无线网络；GPS导航系统并非便携式导航装置，而为构造到车尾行李箱中的嵌入式装置。US 2004/0133319描述可如何将不具有导航能力的便携式数字助理用于与车辆中的系统介接，且同样并不涉及便携式导航装置。US2003/0212485还处理使得便携式计算装置(明确不同于如便携式导航装置的自主路线引导系统)能够与车辆系统介接。在WO00/74019中，将PDA链接到嵌入式导航系统。

US 2003/0114980揭示了一种用于无线介接到汽车车辆的电子装置的方法及系统，其用于车辆中或车辆的通信范围内的远程应用。所述远程应用可为使用车辆运动传感器数据以提供或改进用于车辆的导航解决方案的导航系统。在替代性实施例中，远程应用为运行于手持式计算机上的诊断软件，其在诊断程序中评估车辆系统。此文献还描述一种用于导航车辆的系统，其包括连接到车辆总线的车辆传感器，所述车辆总线连接到网关节点，及与所述网关节点无线通信且连接到车辆定位系统的车辆中的处理器。所述传感器测量一值且接着使用网络协议经由车辆总线将所述值传输到网关节点。网关节点接着使用无线通信协议将值无线传输到所述处理器。处理器从定位装置接收初始位置且使用以前位置、所述初始位置及所述传感器值来计算当前位置。揭示一种协议转译装置，其可包括两个不同协议及一中间、网络独立协议。在本发明的一实施例中，由无线个人区域网络(WPAN)工作组(IEEE 802.15)所建立的新兴的全世界标准-蓝牙-经由控制器区域网络(CAN)提供到车辆中的电子装置的无线接口。CAN为记载于ISO11898(关于高速应用)及ISO11519(关于较低速应用)中的国际标准。远程应用(例如，导航系统或手持式计算机运行的导航软件)可经由车辆内部或车辆的通信范围内的主机而连接到此接口。

此外，美国专利申请案第09/687,181号描述用于经由无线链路提供对车辆总线上的数据及电子控制单元(ECU)的存储器中的数据的短程无线存取的系统。此申请案论述在与网关节点及蓝牙硬件组(Bluetooth hardware set)通信的车辆总线上介接CAN(控制器区域网络)协议。

发明内容

本发明如所附权利要求书中所描述。

附图说明

图1为车辆数据转移网络及可经由所述数据转移网络通信的装置的图。

具体实施方式

将参考可用于机动车辆中的便携式导航装置的实施方案来描述本发明。所述PND实施方案包括若干个关键特征：

·PND适合于与数据总线介接，所述数据总线是在工厂安装于机动车辆中且在车辆的工厂安装子系统之间传输数据。

·PND适合于与工厂安装于机动车辆中的数据总线交换数据，其中所述装置经由所述数据总线自动发送信息且所述信息由装置用于路线引导中。

·PND适合于与交互式语音辨识子系统介接，所述交互式语音辨识子系统与机动车辆中的工厂安装的数据总线通信且其允许免提呼叫，所述语音辨识子系统处理来自用户的语音导航指令。

·PND适合于产生语音引导指令，及经由工厂安装的车辆数据总线将通过开放的、基于标准的音频串流协议来编码那些指令的数据发送到工厂安装于机动车辆中的通信模块/子系统，以使得语音引导可从也被工厂安装于所述机动车辆中的扬声器输出。

·PND适合于在给定用户通过使用与工厂装配数据总线通信的机动车辆的嵌入式、工厂装配的子系统的功能唯一地识别其自身时被自动定制给所述用户。

·PND适合于与车辆中的工厂安装的数据总线连接，及提供触摸式屏幕，所述触摸式屏幕可操作以显示使用户能够选择、控制或接收的控制或菜单项及/或显示来自也连接到所述数据总线的工厂安装的子系统的信息。

图1中展示本发明的一实施例的实例。图1的系统存在于车辆之中或之上。所述车辆可为汽车、大蓬车、卡车、摩托车、公共汽车或客车、移动房屋(mobile home)、旅行车、坦克车、装甲人员输送车、越野车、船、小艇或任何种类的已知机动车辆。在图1中，便携式导航装置11经由短程无线连接17(例如，蓝牙^TM(Bluetooth^TM))连接到网络数据总线12。无线连接17可包含一连接，经由所述连接所述便携式导航装置11能够经由连接到网络数据总线12的模块发送或接收数据；举例来说，所述模块为工厂安装的免提模块(HFM)102，或另一种类的接口盒或单元。模块102具备适当无线信号收发器以便能够与PND 11建立通信，且此外，装置102将具备在专属于PND 11的信号与专属于数据总线12的信号之间转译的一些构件。模块102不必为HFM且实际上可为提供于车辆中的较常规装置的任一者，通过添加无线收发器及协议转译设施而得以增强。其他实例包括汽车内的立体声系统本体(head unit)、语音辨识引擎，或车辆引擎或系统管理控制器。所述模块102从而有效地充当PND 11与车辆数据总线12之间的网关及协议转译器，所述HFM将一种类型的专属格式(车辆数据总线12的专属格式)的信号有效地转换成可由PND辨识的第二类型的专属格式，且反之亦然，以便在PND及车辆数据总线与一般控制器区域网络之间建立有效的双向通信。

装置13、14及15也经由无线连接而连接到数据总线12。装置16、100、101、104及105经由(例如)可为电连接的非无线连接而连接到数据总线12。18为无线连接的实例。19为非无线连接的实例。装置13、14及15的实例分别为车库门打开器、安全闸门打开及封闭装置及使得能够连接到因特网的装置。装置16、100、101、104及105的实例分别为雾灯、车载计算机、车辆音频及扬声器系统、语音辨识接口及系统，及燃料箱中的燃料液位传感器。网络总线12的实例为CAN总线，其中装置13、14、15、16、100、101、104、105通常被称为所述总线12的控制下的子系统或节点。本发明的实施例的许多其他实例将对于所属领域的技术人员显而易见。图1展示除便携式导航装置11之外，三个其他装置13、14及15被无线连接到网络数据总线12，及五个其他装置16、100、101、104及105经由非无线连接而被连接到网络数据总线12，但所属领域的技术人员将了解，可经由无线或非无线连接将任何数目的装置连接到网络数据总线12。

此外，将提到控制器区域网络(CAN)包含总线12及连接到其的各种节点两者。在图1中，网络的拓扑是星状拓扑，但其他拓扑是可能的，详细地说，环状、网状、树状、线状或完全连接的拓扑是可能的且预期在本发明内。

此处为可由图1中所展示的本发明的实施例实现的效果的实例。存在图1中所展示的系统的车辆的驾驶员接近他的由安全闸门保护的家。便携式导航装置11辨识车辆的位置及轨迹，且确定离到达目的地安全闸门时间短。便携式导航装置11经由总线12指示安全闸门打开及封闭装置14打开安全闸门。当便携式导航装置11辨识出车辆的位置及轨迹意味着其已通过安全闸门时，便携式导航装置11经由总线12指示安全闸门打开及封闭装置14封闭安全闸门。便携式导航装置11接着经由总线12指示车库门打开器13打开车库门。注意到，在无须驾驶员发布任何口头指令或按下任何按钮的情况下实现这些打开及封闭操作。一些车辆驾驶员可发现运用此种简化有益。将使用便携式导航装置11上的菜单来设立以上功能，其使得在车辆到达特定地图位置(例如，在驾驶员的家入口处的安全闸门的位置)的界定距离内时能够将相关数据包传输到相关装置。

图1中所展示的本发明的实施例的另一实例为驾驶员在其车辆中，其车辆中存在图1中所展示的系统。车辆在运转中且很快将要进入归因于雾而可见度较差的一段旅程，且在接通车辆雾灯的情况下可能增强安全性。在适当时间，便携式导航装置11经由装置15搜索因特网以获得关于该地方的哪些区域被认为具有会对驾驶员造成危险的级别的雾的数据。举例来说，此数据可由国家气象局提供。基于如由便携式导航装置11已知的车辆的位置及其计划的旅程，便携式导航装置11在车辆进入预测有雾的区域之前不久经由总线12打开雾灯16。便携式导航装置11在车辆离开预测有雾的区域之后不久经由总线12关闭雾灯16。实施连接性以由于由便携式导航装置11基于结合便携式导航装置11已知的信息使用的可从因特网获得的信息所作出的决策而允许雾灯的照明的车辆的数目越大，对改进的道路安全性的贡献将越大。有利地，此连接性减小了(例如)警惕性较低或安全意识较差的驾驶员由于不使用雾灯而引起交通事故的风险。有利地，进而可避免在有雾天气中在交通繁忙的道路上的一些多辆车辆连环相撞，举例来说，此将会对原本会被所述事件造成不便的个人有益。

图1中所展示的本发明的实施例的另一实例为驾驶员在其车辆中，其车辆中存在图1中所展示的系统。车辆在运转中，但当前在将会使其穿过最近已发生交通拥挤(例如，归因于最近的交通事故)的地方的旅程路径上。在适当时间，便携式导航装置11经由装置15搜索因特网以获得关于最近已发生拥挤的地方的数据。或者，可使用某一其他机构将业务数据发送到装置(例如，装置自身可能具有通信能力，例如，内部GPRS或GSM芯片组)；装置可经由区域微微网(piconet)连接到附近移动电话，且接着电话可连接到远程业务数据服务器。在任一情况中，举例来说，可由因特网数据供应服务基于预约来提供此数据。举例来说，此数据还可用于在启程之前对旅程进行计划。基于如由便携式导航装置11所已知的车辆的位置及其计划旅程，便携式导航装置11搜索在新环境下的最佳路线。如果最佳路线不同于原始计划的路线，则便携式导航装置11经由便携式导航装置11屏幕及/或经由车辆扬声器101告知驾驶员原始计划的路线现不再最佳，且请求允许切换到新环境下最佳的新路线。驾驶员可(例如)通过使用便携式导航装置11的触摸式屏幕或通过发布由语音辨识接口及系统104处理的口头命令来接受或拒绝请求。在实施连接性以允许由于由车辆驾驶员在由便携式导航装置11供应的新路线的选择之后所作出的决策而改变先前选定的车辆路线的情况下，车辆的驾驶员可受益于缩短的旅程时间，其中便携式导航装置11基于结合由便携式导航装置11已知的信息使用的可从因特网获得的信息来供应新路线的选择。

图1中所展示的本发明的实施例的另一实例为驾驶员在其车辆中，其车辆中存在图1中所展示的系统。在启程之前，测量车辆外部的温度以了解是否可能存在危险。便携式导航装置11可经由网络数据总线12从车辆上的温度计或从允许连接到因特网的装置15获得温度数据。举例来说，如果温度低于或接近水的凝固点，则便携式导航装置11可给驾驶员提供选择一路线的选项，基于在使用此路线期间在道路上遭遇冰的碎片的机率较小而认为所述路线较安全。或者，基于温度数据，便携式导航装置11可报告增加的估计旅程时间，因为在道路可含有冰的碎片的情况下，较慢的驾驶速度较为适当。或者，在车辆位置处所测量的温度数据可由便携式导航装置11经由网络数据总线12报告到服务器，例如经由允许连接到因特网的装置15。

根据图1的本发明的实施例的另一实例如下。便携式导航装置11与网络总线12之间的接口为短程无线链路17(例如，蓝牙^TM(Bluetooth^TM)链路)。便携式导航装置11与网络总线12之间的接口的操作(例如，设立或关闭接口)可由用户控制，所述用户可通过与便携式导航装置屏幕上所展示的菜单项交互作用来控制接口。接口可使用高级音频分发模型(advanced audio distribution profile，A2DP)来串流音频，以用于分发到连接到网络总线12的一个或一个以上装置，举例来说，包括用于可听音乐再现的扬声器的高保真(hi-fi)或立体声子系统，此由PND 11数字实现。经串流的音频可采取MP3文件的形式，或某一其他已知格式。网络总线12可为控制器区域网络(CAN)总线。车辆驾驶员使用便携式导航装置11选择旅程目的地，且便携式导航装置11产生用于所述旅程的计划路线。基于旅程进展，便携式导航装置11将以数据包形式传输的语音导航指令发送到网络总线12。网络总线12还可为车辆仪表板上的显示器提供这些指令。网络总线12接着将这些指令提供到车内扬声器101。本发明的优势在于驾驶员接着可执行导航动作(例如，在需要时使车辆左转或右转)而无需参考便携式导航装置11屏幕：在例如道路上交通繁忙的时候参考屏幕可能不便。

根据图1的本发明的实施例的另一实例如下。由车载语音辨识接口及系统104处理来自用户的语音导航指令(例如，“前方道路阻塞，寻找替代性路线”)。车载语音辨识接口及系统104将所述命令辨识为关于由便携式导航装置11所执行的功能。语音辨识接口及系统104接着经由网络总线12将指令发送到便携式导航装置11以执行所需任务。所属领域的技术人员应了解，便携式导航装置11的任何可用功能可由用户经由发布适当口头指令给语音辨识接口及系统104来存取。举例来说，便携式导航装置11的功能可包括执行所存储图像的幻灯片放映、将屏幕模式改变成导航模式、禁用口头指令的辨识、启用口头指令的辨识、禁用经由车内扬声器101发送的导航指令、启用经由车内扬声器101发送的导航指令、启动装置的白天模式、启动装置的夜间模式、拉近到地图、从地图拉远、展示车辆附近的所关注点、不展示车辆附近的所关注点、执行免提电话呼叫，或便携式导航装置11的任何已知功能。在视频模式中，便携式导航装置11可串流视频数据到网络总线12以用于存储于数据存储媒体中或用于显示于车辆中的显示器屏幕上。便携式导航装置11可适合于与连接到因特网的PC对接(汤姆汤姆本地^TM(TomTomHome^TM)服务使此可能)；因此可易于将电影从PC转移到装置11；接着可将装置11带到车辆且接着可易于将不同电影串流到车内娱乐系统(其可具有用于所有乘客的显示器屏幕)。此方法使得可在汽车中观看电影而无需购买及装载DVD到车内娱乐系统中：由于电影(及任何其他种类的视频内容；我们将其一般称为“电影”)的因特网分配变得标准，因此在你的车辆中能够使用已下载到你的家用PC的电影将变得非常重要：但甚至当今最现代化的车辆也不能够从因特网直接下载电影；在汽车具有允许其进行此的嵌入式系统之前将需要许多年。但通过此实施方案，PND自身变成允许当代车内娱乐系统展示下载到家用PC的电影的载体及机构。同样，在便携式存储器媒体上分发电影时，修改PND以读取所述媒体及串流出内容比修改嵌入式系统快得多且容易得多。

所属领域的技术人员将认识到，为了使便携式导航装置11与语音辨识接口及系统104成功交互作用，应将语音辨识接口及系统104编程以识别打算用于便携式导航装置11的命令。在车辆制造过程期间，语音辨识接口及系统104可经编程以识别打算用于便携式导航装置11的口头命令。或者，语音辨识接口及系统104可具有软件，当便携式导航装置11及语音辨识接口及系统104最初在通信中时，所述软件使得可将命令的集合及以某一数据格式表示的其相应语音签名从便携式导航装置11下载到语音辨识接口及系统104。如果以额外特征升级便携式导航装置11，则当便携式导航装置11发信号通知语音辨识接口及系统104已发生特征升级时，将命令的完整集合及其相应语音签名或命令的额外集合及其相应语音签名从便携式导航装置11下载到语音辨识接口及系统104。在另一替代方案中，在由便携式导航装置11将便携式导航装置11型号传输到语音辨识接口及系统104之后，或在某一数据输入点处通过数据输入将便携式导航装置11型号供应到语音辨识接口及系统104之后，语音辨识接口及系统104可经由网络总线12使用装置15从因特网网站或从局域网络下载并入命令的集合及以某一数据格式表示的其相应语音签名的数据，其中在向因特网网站或局域网络供给便携式导航装置11型号之后，数据传输方法为无线的或非无线的(例如经由USB连接器、火线(FireWire)连接器或任何其他所要接口)。可由便携式导航装置11的制造商，或由语音辨识接口及系统104的制造商，或通过两个制造商之间的协作来维护因特网网站上或局域网络上的数据。

根据图1的本发明的实施例的另一实例如下。由车载计算机100基于经由网络数据总线12从燃料箱传感器105所获得的数据而计算车辆中剩余的燃料量。由便携式导航装置11经由网络数据总线12从车载计算机100存取关于车辆中剩余的燃料量的数据。基于选定的旅程，便携式导航装置11计算完成旅程所需的燃料的量。在执行此计算过程中可考虑的因素包括旅程中在道路或水路上的预测行驶速度、基于例如一天中的时间及计划旅程的一周的哪一天的因素的旅程中在道路或水路上的拥挤程度、车辆的燃料效率，其中燃料效率可为由车载计算机100所供应或可为从关于所消耗的燃料及所行驶的距离的最近数据导出的因素，及预测的道路或水路条件(例如，道路是否可能为潮湿的或干燥的，或水路上的水面是否可能有波浪或平静的)。如果将含有燃料的燃料箱的体积的预测分率在旅程结束时小于某一预选定的量(例如，20％)，则可(例如)在便携式导航装置11显示器上或经由车辆扬声器101给予警示消息。此消息可类似于“旅程结束时的预测剩余燃料量为百分之十一”。如果预测为现存的燃料将不够用于旅程，则可(例如)在便携式导航装置11显示器上或经由车辆的扬声器101给予警示消息。此消息可类似于“预测在您的旅程距离的57％之后将耗尽现存的燃料”。可由便携式导航装置11提供一系列选项，例如经过距旅程起点最近的燃料站的修正的路线、允许在与原始计划的路线发生最小偏差的情况下填满燃料的修正的路线、允许在尽可能接近原始计划的路线的情况下填满燃料而不会耗尽燃料的路线，或未改变的路线。可在便携式导航装置11显示器上或经由车辆的扬声器101，或两者来提供选项；可经由便携式导航装置11触摸式屏幕或通过由车辆的语音辨识接口及系统104处理的口头命令来选择优选选项。一旦选定选项，则可通过简要显示于便携式导航装置11显示器上或通过经由车辆的扬声器101宣布，或两者来确认选定的选项。上文的较简单实施例可能将在含有燃料的燃料箱的燃料量下降到低于某一预选定量(例如，20％)的情况下在旅程期间警告驾驶员，及允许驾驶员有可能选择修正的旅程路线以便到达附近燃料站。本发明的此实施例的可能优势在于其可使车辆能够减小或最小化车辆的使用期限期间所需的访问燃料站的次数，进而减小浪费的时间，或减小或最小化车辆的使用期限期间行驶到燃料站的距离，进而减小浪费在行驶到燃料站过程中的燃料。

根据图1的本发明的实施例的另一实例如下。由车载计算机100基于经由网络数据总线12从车辆中的传感器(例如，燃料箱传感器105)所获得的数据而计算关于车辆的性能的性能指数。举例来说，所述性能指数可能关于车辆燃料效率、引擎温度、油压变化速率、引擎每分钟转数、从车辆电池流动的电流、车辆电池电压，或水位。如果由车载计算机100所计算的关于车辆的性能的任何性能指数在可接受值的范围外，或以在可接受值的范围外的速率变化，则(例如)在便携式导航装置11显示器上或经由车辆的扬声器101给予警报。可由便携式导航装置11提供一系列选项，例如，经过距旅程起点最近的车辆服务站的修正的路线、使得可在与原始计划的路线发生最小偏差的情况下访问车辆服务站的修正的路线、在性能指数的外推值将处在使人严重担忧的范围中之前允许在尽可能远离原始计划的路线的情况下访问车辆服务站的路线，或未改变的路线。可在便携式导航装置11显示器上或经由车辆的扬声器101或两者来提供选项；可经由便携式导航装置11触摸式屏幕或通过由车辆的语音辨识接口及系统104处理的口头命令来选择优选选项。一旦选定选项，则可通过简要地显示于便携式导航装置11显示器上或通过经由车辆的扬声器101宣布，或两者来确认选定的选项。本发明的此实施例的优势在于其能够在车辆的问题变成更严重问题之前由车辆服务站或由车辆的用户来纠正所述问题。

根据图1的本发明的实施例的另一实例如下。如果便携式导航装置11不能够从全球定位系统接收信号，则便携式导航装置11可能能够通过使用经由网络数据总线12存取的车辆速度及方向数据来估计车辆位置。举例来说，可能从陀螺仪或从罗盘存取方向数据。

根据图1的本发明的实施例的另一实例如下。便携式导航装置11可用于从车辆外部引进数据文件(例如，音频数据文件或视频数据文件)以用于车辆中。可从车辆移除便携式导航装置11且将其带到例如家庭环境的另一环境。在家庭环境中，便携式导航装置11可经由无线连接或经由非无线连接接收某些文件(例如，音频数据或视频数据文件)。当便携式导航装置11返回到车辆时，可将所述音频或视频数据文件用于(例如)在汽车中播放优选音乐，或在车内屏幕上放映电影。可经由网络数据总线12串流这些文件。

根据图1的本发明的实施例的另一实例如下。具有法定权限的国家机关可(例如)经由网络数据总线12及因特网连接15，或经由移动通信连接来与便携式导航装置11介接。在通过使用从便携式导航装置11所获得的数据来确定车辆的位置之后，具有法定权限的国家机关可采取多种行动。举例来说，如果车辆在有大雾的区域中，则具有法定权限的国家机关可通过发布适当命令给网络数据总线12来打开车辆的雾灯。在使用从便携式导航装置11所获得的一系列位置读数及参考时钟计算车辆的速度之后，在车辆已超过速度限制的情况下，具有法定权限的国家机关可开出超速罚单。在根据从网络数据总线12获得的数据、从便携式导航装置11所获得的关于车辆的位置的数据及参考时钟获得唯一车辆识别签名(例如，底盘号)之后，可由具有法定权限的国家机关例如通过基于车辆所进行的旅行将与车辆相关的银行账户记入借方来操作旅程定价系统。

根据图1的本发明的实施例的另一实例如下。在经由对便携式导航装置11的升级而非对车辆电子系统的某一其他零件的升级来实现升级的情况下，总体上实现车辆电子系统(包括例如便携式导航装置11的工厂后(post-factory)已安装的那些物品)的升级可能更实用。举例来说，可由新软件产生便携式导航装置11的增加的功能性，增加的功能性包含对经由网络数据总线12可用的数据的改进的利用。可由与网络数据总线12介接的装置，或可从与网络数据总线12介接的区域网络或因特网网站将此软件安装于便携式导航装置11中。此升级能力可对便携式导航装置11制造商有益，因为其可意味着可推出便携式导航装置11进行销售，且在未来进行允许实现增强的车辆电子系统功能性的计划的软件升级，而非必须在推出便携式导航装置11产品之前编写及推出供销售的所有软件。

根据图1的本发明的实施例的另一实例如下。车辆内的各种装置可根据相对于由唯一用户编号或唯一用户名字所表示的界定的用户简档所存储的参数进行配置，其中用户为车辆的用户。举例来说，车辆用户简档“弗雷德(Fred)”可包含驾驶员座椅被设定于距其接近驾驶员踏板的最近距离10cm的距离、驾驶员座椅背在与挡风玻璃相反的方向上从垂直方向倾斜10度、座椅底座从水平方向向驾驶员踏板倾斜5度、将无线电设定到FM频率89.0MHz并且音量级别为七，及对于车辆舱室中的所有放气孔(air emittingaperture)，以最小非零空气流动速率将气流温度设定到摄氏20度。举例来说，可能已使用车内数据输入及数据记录系统配置车辆用户简档“弗雷德(Fred)”，或其可能已通过便携式导航装置11处的数据输入来配置，其中便携式导航装置11能够经由网络数据总线12存取车辆数据输入及记录系统。便携式导航装置11的用户可能能够根据由唯一用户编号或唯一用户名字所表示的用户简档来配置便携式导航装置11，其中用户为便携式导航装置11的用户。用于便携式导航装置11的用户简档可使得用户能够记录参数，例如，便携式导航装置屏幕亮度的优选级别、偏好包含高速道路的路线而不是包含非高速道路的路线、偏好包含收费道路的路线而不是包含非收费道路的路线、用于地图显示的优选缩放级别、优选地图配色方案、优选指令语音、一组优选目的地，及优选欢迎问候语。用于便携式导航装置11的用户简档可允许用户输入一组参数，所述组参数指示用于车辆内的各种装置的所需设定，其中便携式导航装置11能够经由网络数据总线12存取车辆数据输入及记录系统。或者，用于便携式导航装置11的用户简档可允许用户选择将结合用于便携式导航装置11的用户简档使用的用于车辆的用户简档，其中便携式导航装置11能够经由网络数据总线12存取车辆数据输入及记录系统。举例来说，可设立用于便携式导航装置11的用户简档“弗雷德(Fred)”以便包括用于车内装置设定的车辆用户简档“弗雷德(Fred)”。以下为用于根据参数记录车辆的配置及便携式导航装置11的配置的特别优选的方法，所述参数进而相对于由唯一用户编号或唯一用户名字所表示的界定的用户简档而被存储，其中用户为车辆的用户及便携式导航装置11的用户。用户将车辆参数及便携式导航装置11参数设定到优选状态。举例来说，此可能包括调整驾驶员座椅到其优选位置、调整车辆视镜到其优选位置、当车辆进入具有高速限制的道路时选择车辆运动模式、将无线电调到优选电台、将音频系统101设定到优选音量，及将便携式导航装置11设定到优选地图配色方案。用户接着(例如)经由触摸式屏幕或经由车辆的语音辨识接口及系统104在便携式导航装置11上选择一功能，其为用于记录新用户简档或更新的用户简档的功能。执行所述功能可能需要输入个人识别号，或通过某一其他安全程序。可能的是，可以某一其他方式选择功能，例如，经由按下车辆中或车辆上或密钥卡(key fob)上的按钮。依据由用户定义的用户简档名或用户简档编号，便携式导航装置11接着记录其内部参数，以及车辆的参数，其中经由网络数据总线12通过存取存储于车载计算机100中的装置参数设定数据，或通过询问连接到网络数据总线12的各种装置以确定其参数设定来确定车辆的参数。用于便携式导航装置11及用于车辆的界定的用户简档可用以使在给定用户(例如)经由便携式导航装置11触摸式屏幕上的选定项选择其用户简档时能够将用于便携式导航装置11及用于车辆的参数调整到其预置值。或者，可将便携式导航装置11及车辆的优选内部参数存储于车载计算机100中；在(例如)通过按下车辆中的适当按钮来选择界定的用户名字或编号时，车载计算机100接着通过经由网络数据总线12发送指令来设立车辆及便携式导航装置11的所需参数。优选的是，编辑特定简档仅可在已由车辆用户选定所述简档之后进行。优选的是，在需要的情况下应能够删除用户简档。优选的是，当在某一未使用时期之后启动车辆时，由车辆自动选择最近所利用的用户简档。

根据图1的本发明的实施例的另一实例如下。便携式导航装置11具有允许将电话号码存储于装置存储器中的菜单选项。便携式导航装置11具有另一菜单选项，其允许用户起始对存储于便携式导航装置11存储器中的电话号码的呼叫，或对可能在呼叫之前输入的电话号码的呼叫。举例来说，与便携式导航装置11的用户交互作用可经由触摸式屏幕或经由车辆的语音辨识接口及系统104。当用户选择便携式导航装置11选项以便进行呼叫，且已规定了电话号码时，便携式导航装置11经由网络数据总线12与具有移动电话能力的装置通信，其中具有移动电话能力的装置连接到网络数据总线12。在具有移动电话能力的装置已拨打所述电话号码之后，将为此目的的通信发送到便携式导航装置11以使得便携式导航装置11可如此通知用户。如果呼叫得以回答，则将为此目的的通信发送到便携式导航装置11以使得便携式导航装置11可如此通知用户。呼叫可通过经由车辆音频系统101传输呼叫接受者的话音来进行，同时车辆驾驶员的话音由车辆的语音辨识接口及系统104记录且经由具有移动电话能力的装置传输到呼叫接受者。举例来说，可通过车辆驾驶员触摸便携式导航装置11触摸式屏幕上的相关菜单项来终止呼叫。传入呼叫可导致例如“传入呼叫(Incoming call)”等消息显示于便携式导航装置11触摸式屏幕上及/或经由车辆音频系统101被宣布。举例来说，可由车辆驾驶员触摸便携式导航装置11触摸式屏幕上的相关菜单项来接受或拒绝呼叫。如果车辆驾驶员接受传入呼叫，则(例如)可由车辆驾驶员通过触摸便携式导航装置11触摸式屏幕上的相关菜单项来随后终止呼叫。

本发明的其他实施例使得可将信息包传输到网络数据总线及从网络数据总线接收信息包，所述网络数据总线提供不在网络数据总线上的便携式导航装置与一组一个或一个以上其他装置之间的连接性，所述组一个或一个以上其他装置可能全在网络数据总线上，或可能全不在网络数据总线上，或其中一些在网络数据总线上，而剩余其他装置不在网络数据总线上。装置在其通过一组电导体(例如，通过一组导线或电缆)，或通过一个或一个以上光纤或通过一组数据传输媒体连接到数据总线使得可在装置与数据总线之间经由媒体传输及接收信息包的情况下被界定为在网络数据总线上。

当未电性连接或经由光纤连接或经由任何其他非无线数据传输媒体连接装置与数据总线时可以某一方式(例如包含电磁波(例如，无线电波、微波、红外波、紫外波或光学可见辐射)的传输及接收)在所述装置与数据总线之间传输及接收信息包的情况下，装置被界定为连接到数据总线而非在数据总线上。可存在例如免提模块的中间通信装置以实现便携式导航装置与网络数据总线之间通信。

可在或可不在网络数据总线上但可连接到网络数据总线的装置包括(但不限于)免提模块、免提电话模块、语音辨识接口及系统、蜂窝式电话、车库门打开器、雷达检测器、数字音乐播放器、警报系统、立体声系统、便携式计算机、便携式数字助理、数字相机、视频摄像机、使得可连接到因特网的装置、小型光盘播放器、安全闸门打开及封闭装置或任何其他电子装置。可在网络数据总线上的装置包括多信息显示按钮、菜单屏幕、多功能方向盘按钮、停车距离控制器、无线电、数字音乐系统、数字声音处理器、仪表控制电子装置、灯控制模块、电话、集成的液晶显示器、车载计算机、车载计算机文本条(text bar)、外部车灯、车辆座舱灯、刮水器、座椅定位系统、座椅位置记录存储器系统、速度计、记录所行驶距离的计量表、车辆主动悬架系统、每分钟引擎转数计数器、手刹车传感器、车辆转向指示灯控制系统、可包括方向盘或把手的车辆转向机构、油压传感器、一个或一个以上雾灯、门打开及封闭机构、存储空间打开及封闭机构、车窗打开及封闭机构、气流控制系统、空气调节单元、温度计，及原始安装于车辆中或可在制造后安装于车辆中的任何其他装置。

便携式导航装置可适合于被紧固到机动车辆的座舱内部，或被紧固到车辆的某一其他部分(例如在摩托车或脚踏车的情况下的把手)，但必要时能够容易地移除。便携式导航装置可为手提式单件单元，如在WO 2005/088254中所描述，其内容以引用的方式并入。

便携式导航装置可包括触敏(touch-sensitive)屏幕。便携式导航装置可传输及接收符合网络数据总线的通信协议的数据包。或者，便携式导航装置可经由便携式导航装置与网络数据总线之间的适当中间装置(例如，HFM 102)来传输及接收数据包，所述中间装置分别将数据从网络数据总线的通信协议转换到便携式导航装置的通信协议，或将数据从便携式导航装置的通信协议转换到网络数据总线的通信协议。不在网络数据总线上但连接到网络数据总线或与其直接或间接通信的任何装置也可利用适当中间装置，以便实现不同通信协议标准之间的转换。在不同通信协议标准之间转换的过程中，中间装置可利用微处理器以便在不同通信协议标准之间转换。可实时或接近实时地实现转换。

所属领域的技术人员应了解，车辆可能并非拥有单一数据总线，而可能拥有互连的多个数据总线以许可数据总线之间的数据流。但在车辆拥有互连的多个数据总线的情况下，出于本发明的目的，可通常将所述数据总线视为单一数据总线。如本文所使用的术语“数据总线”包括一个或一个以上数据总线。车辆数据总线包含通信协议及物理层，数据包在所述物理层上传输。现有车辆数据总线包括控制器区域网络(CAN)总线、SAEJ1850总线、MOST总线、byteflight、OBDII、FlexRay、D2B、SMARTwireX、IDB-1394、IEBus、Intellibus、LIN总线及其他。

在装置连接到数据总线而非在数据总线上的情况下，可以某一方式(例如，通过无线传输及接收)在所述装置与数据总线之间传输及接收信息包。无线传输及接收标准的实例为蓝牙^TM(Bluetooth^TM)。

如果在便携式导航装置与网络数据总线之间串流音频数据，则可以MP3音频文件或任何已知格式的音频文件的形式串流音频数据。

在车辆包括语音辨识接口及系统的情况下，所属领域的技术人员应了解，接收声波的装置(例如，麦克风)可安装于车辆中的任何地方，例如在仪表板上或在方向盘上，或其可安装于例如一套头戴耳机的装置上。同样，如果声波将被传输到车辆驾驶员或乘员，则所属领域的技术人员应了解，此可(例如)经由车辆扬声器，或经由形成一套头戴耳机的一部分的听筒来完成。

车辆内的许多系统可形成控制器区域网络的一部分，或与其通信，实例包括车辆人机接口(MMI)系统、车辆无线电、CD或DVD播放器、车辆通风或AC系统、车辆诊断、服务或错误报告系统、车辆行程计算机、车道偏离警示系统、停车距离控制系统、巡航控制系统、悬架模式控制系统、中央锁定系统、座椅预置系统、镜定位系统(mirrorpositioning system)、车辆齿轮箱、引擎管理系统。当然，PND可包括专用于这些系统的一个或一个以上例程以便与系统交互作用及控制系统，或从系统接收有关信息以便增强PND的操作、其计算或导航功能，或简单地提供将关于其操作的更多信息提供给用户的简单构件。

Claims (43)

1.一种便携式导航装置，其包含处理构件、图形显示器、存储器、存储于所述存储器中的地图数据、用户输入构件，及用于接收一个或一个以上无线信号的信号接收构件，所述处理器可借助所述无线信号确定装置的当前位置，且结合用户输入的所要目的地信息，执行路线计算及后续导航功能，所述位置确定、路线计算及导航功能由安装于所述装置上的软件执行，所述便携式导航装置额外地具备能够与具有对应信号收发器的第三方装置或系统建立无线通信的一个或一个以上无线信号收发器，其特征在于

所述便携式导航装置上的所述软件适合于与第三方装置建立无线通信，所述第三方装置为具有对应无线信号收发器的节点且为由多个节点组成的车辆控制器区域网络的一部分，所述节点中的每一者具有由分布于所述控制器区域网络周围且由至少所述第三方装置接收的一个或一个以上信号表示的功能性，且其特征进一步在于所述PND软件包括专用于所述节点中的一者或一者以上的所述功能性的一个或一个以上例程以便与所述节点有效地通信及利用其功能性。

2.根据权利要求1所述的便携式导航装置，其中所述例程中的一者为车辆燃料液位测量例程。

3.根据权利要求2所述的便携式导航装置，其中其的所述路线计算功能与所述车辆燃料液位测量例程交互作用，以基于所述车辆中剩余的燃料来提供修改的计算路线。

4.根据任一前述权利要求所述的便携式导航装置，其中所述第三方装置为网关模块，其实现用于所述控制器区域网络上的协议与用于与所述便携式导航装置的无线通信中的协议之间的协议转译。

5.根据任一前述权利要求所述的便携式导航装置，其中一个例程专用于作为所述控制器区域网络上的节点的免提模块HFM，所述例程与所述HFM有效地通信以接收表示由所述HFM辨识及处理的导航特定用户口头命令的信号及根据所述信号操作，及将音频数据从所述便携式导航装置传输到所述HFM。

6.根据权利要求5所述的便携式导航装置，其中由所述PND传输到所述HFM的所述音频数据为由所述装置所产生的语音导航指令，且所述HFM致使由一个或一个以上车内扬声器对所述指令进行可听广播，所述HFM可将适当音频信号传送到所述车内扬声器。

7.根据任一前述权利要求所述的便携式导航装置，其中一个例程专用于作为所述控制器区域网络上的节点的音频再现系统，所述例程与所述音频再现系统有效地通信，以允许将音频数据从所述便携式导航装置传输到所述音频再现系统以用于经由其进行音频回放。

8.根据权利要求7所述的便携式导航装置，其中音频数据经由所述无线通信的所述传输借助A2DP串流协议来实现。

9.根据任一前述权利要求所述的便携式导航装置，其中所述无线通信为短程无线链路。

10.根据任一前述权利要求所述的便携式导航装置，其中一个例程专用于语音辨识引擎，所述语音辨识引擎为所述控制器区域网络上的节点且能够辨识PND特定口头指令及将其转换成分布于所述控制器区域网络上的信号，所述例程辨识将所述信号解译为PND特定指令及引起所述便携式导航装置的当前操作中的变化。

11.根据权利要求10所述的便携式导航装置，其中所述例程能够解译表示以下命令中的一者或一者以上的信号：

起动幻灯片放映模式

将当前视图改变成导航模式屏幕

使语音引导无声

不使语音引导无声

启动白天模式

启动夜间模式

拉近到地图

从地图拉远

展示预选定的关注点POI

隐藏POI。

12.根据任一前述权利要求所述的便携式导航装置，其中一个例程专用于作为所述控制器区域网络上的节点的视频显示器装置，所述例程实现现存于所述PND的所述存储器内的视频内容的串流。

13.根据任一前述权利要求所述的便携式导航装置，其中所述用户输入构件包含于所述图形显示器构件中，其为触敏的。

14.根据权利要求13所述的便携式导航装置，其中与所述第三方装置的所述无线通信的所述建立，及专用于所述装置及所述控制区域网络上的其他节点的所述一个或一个以上例程的启用是通过所述用户与展示于触摸式屏幕上的菜单项交互作用来实现。

15.根据任一前述权利要求所述的便携式导航装置，其中所述便携式导航装置内的软件例程从作为所述控制器区域网络上的节点的管理系统接收信号，所述例程引起对表示车辆操作及/或其用户控制的一个或一个以上参数的周期性或快照存储。

16.根据权利要求15所述的便携式导航装置，其中所述管理系统为车辆引擎管理系统且所述例程所存储的所述一个或若干个参数为引擎操作特征。

17.根据权利要求15或16所述的便携式导航装置，其中所述例程存储唯一识别所述车辆的数据。

18.根据权利要求17所述的便携式导航装置，其中所述例程引起对用于道路计价、收费道路进入，或拥挤区进入的所存储数据的无线传输。

19.根据任一前述权利要求所述的便携式导航装置，其中例程能够升级一起组成所述控制器区域网络的所述节点中的一者的操作软件。

20.根据任一前述权利要求所述的便携式导航装置，其中所述一个或一个以上例程利用所述节点中的一者或一者以上的所述功能性，及从其接收信息，所述信息被传递到所述PND的所述路线计算功能以为其提供增强。

21.根据权利要求20所述的便携式导航装置，其中所述信息与可能的新目的地相关。

22.根据权利要求21所述的便携式导航装置，其中所述目的地为存储于所述装置上的POI(关注点)。

23.根据权利要求20-22中任一权利要求所述的便携式导航装置，其中所述信息与所述车辆的服务要求有关。

24.根据权利要求20-23中任一权利要求所述的便携式导航装置，其中所述信息与引擎警示有关。

25.根据权利要求20-24中任一权利要求所述的便携式导航装置，其中所述信息与引擎诊断信息有关。

26.根据权利要求20-25中任一权利要求所述的便携式导航装置，其中所述信息与陀螺/速度脉冲信息有关。

27.根据权利要求26所述的便携式导航装置，其中所述陀螺/速度脉冲数据在提供为所述PND的所述例程计算及/或导航功能的一部分的航位推算软件例程中使用。

28.根据权利要求20-27任一所述的便携式导航装置，其中所述信息与外部空气或道路温度有关。

29.根据权利要求20-28任一所述的便携式导航装置，其中所述信息是所述车辆具有严重故障，且提供于所述装置内的例程致使以可见及/或可听方式建议所述用户改道到车库为适当的。

30.根据权利要求20-29任一所述的便携式导航装置，其中所述信息是所述外部温度低于界定的阈值且所述PND包括例程以引起以下中一者：

-基于行进的较低速度来重新计算行程时间的估计；

-重新计算所述路线以避开潜在有冰的道路；

-将环境温度无线传输到远程服务器。

31.根据任一前述权利要求所述的便携式导航装置，其中提供例程，所述例程与所述PND的所述路线计算及导航功能交互作用以确定所述装置何时在归属地位置的预定距离内，且其中所述例程经由所述无线通信与作为所述车辆内的所述控制器区域网络上的节点的远程控制装置通信以致使其操作，进而将无线信号发布给安置于所述归属地位置处的适当设备以致使其操作。

32.根据任一前述权利要求所述的便携式导航装置，其中提供例程，所述例程与所述PND的所述路线计算及导航功能交互作用且其额外地与作为所述控制器网络上的节点的装置交互作用，所述装置能够连接到因特网以便从其检索信息。

33.根据权利要求32所述的便携式导航装置，其中从因特网所获得的所述信息为交通拥挤信息，所述例程与所述路线计算及导航功能交互作用以任选地引起路线重新计算或替代导航。

34.根据任一前述权利要求所述的便携式导航装置，其中用户简档例程提供于所述PND中以与模块交互作用，所述模块能够存储一个或一个以上用户特定设定且为所述控制器区域网络上的节点，所述交互作用使得对存储于所述PND及所述车辆用户设定模块中的一者中的特定用户简档的选择致使存储于所述PND及所述用户设定模块两者上的所述简档中的各种设定中的一者或一者以上被应用。

35.根据权利要求34所述的便携式导航装置，其中所述车辆的所述用户设定模块简档中的设定为座椅位置记忆功能。

36.根据权利要求34所述的便携式导航装置，其中所述模块为能够识别特定用户的生物计量用户识别功能。

37.根据权利要求34所述的便携式导航装置，其中所述模块为密钥或密钥卡辨识模块。

38.根据权利要求34所述的便携式导航装置，其中所述模块为码输入模块。

39.根据权利要求34所述的便携式导航装置，其中存储于所述便携式导航装置中的简档中的用户设定中的一者界定特定地图配色方案。

40.根据权利要求34所述的便携式导航装置，其中存储于所述PND中的简档中的用户设定中的一者界定特定导航引导语音。

41.根据权利要求34所述的便携式导航装置，其中存储于所述便携式导航装置中的简档中的用户设定中的一者界定特定欢迎问候语。

42.根据权利要求34所述的便携式导航装置，其中存储于所述便携式导航装置中的简档中的用户设定中的一者界定用户界定的特别喜爱的目的地的特定集合。

43.根据权利要求34所述的便携式导航装置，其中上次有效的用户简档由所述装置在起动时自动加载。