本公開涉及選擇用于運輸裝置的個性化導航路線。

背景技術：

諸如車輛的運輸裝置，可以具有用于行進至特定目的地的許多可用路線。可能有多個相抵消的原因影響特定路線的適宜性。

技術實現(xiàn)要素：

用于諸如車輛的運輸裝置的導航系統(tǒng)，其包括控制器，并且至少部分地由駕駛員操作。車外控制模塊可操作地連接至遠程服務器并配置為與控制器通信。車外控制模塊未物理地連接至該控制器。控制器具有處理器和有形非瞬時存儲器，該有形非瞬時存儲器上記錄有指令，該指令用于執(zhí)行確定從起點到終點行進的個性化路線的方法。至少部分地基于反映駕駛員各種偏好的加權消耗分數(shù)選擇個性化路線，諸如燃料消耗、速度、行進距離以及其它偏好。

由處理器執(zhí)行指令，使得處理器獲得從起點到終點的多個路線?？刂破骶幊虨閷⒃摱鄠€路線中的每一個劃分為相應的多個節(jié)點，以使得該多個節(jié)點中的相鄰節(jié)點限定相應的路線(i)。控制器編程為至少部分地基于多個偏好類別獲得針對于每個相應的路線(i)的相應路線消耗分數(shù)(psi)?？刂破骶幊虨橹辽俨糠值鼗谙鄳肪€消耗分數(shù)(psi)獲取針對于多個路線中的每一個的相應總消耗分數(shù)(ts)?？刂破骶幊虨閺亩鄠€路線中選擇具有相應總消耗分數(shù)(ts)最高值的個性化路線?？刂破骺梢跃幊虨榭刂七\輸裝置的至少一個參數(shù)以使得該運輸裝置遵守優(yōu)選的路線。

偏好類別以相應類別分數(shù)為特征，其包括燃料消耗分數(shù)(p1)、速度分數(shù)(p2)以及行進距離分數(shù)(p3)。相應類別分數(shù)可以包括交通燈數(shù)目分數(shù)(p4)(即，在特定路線上的交通燈數(shù)目)、轉彎數(shù)目分數(shù)(p5)(即，在特定路線上的左轉彎或右轉彎數(shù)目)以及個人偏好分數(shù)(p6)(其可以為駕駛員16的任何個人偏好)。獲得相應路線消耗分數(shù)(psi)包括獲得針對于多個偏好類別中的每一個的相應權重(w1、w2、w3)，以使得相應權重的總和為1(∑wn＝1)。相應路線消耗分數(shù)(psi)基于相應權重和相應類別分數(shù)的乘積，使得：

psi＝∑(pn*wn)＝p1*w1+p2*w2+p3*w3+…

車外控制模塊包括多駕駛員數(shù)據(jù)庫。控制器編程為至少部分地基于多駕駛員數(shù)據(jù)庫修正相應路線消耗分數(shù)(psi)。(在第i條路線上的)路線消耗分數(shù)(psi)可以基于：在相應的路線(i)上不具有交通因子的期望路線消耗分數(shù)(psi)、在相應的路線(i)上具有交通因子和靈敏度因子(β)的期望路線消耗分數(shù)(psi)。靈敏度因子定義為協(xié)方差和方差的比值，使得：[β＝協(xié)方差(psi,psi,nt)/方差(psi,nt)]。在相應的路線(i)上的路線消耗分數(shù)(psi)可以定義為：psi＝[psi,nt+β*(psi,t–psi,nt)]。

獲得針對于多個路線中的每一個的相應總消耗分數(shù)(ts)包括，依照沿在多個路線中的每一個上的相應的路線(i)的相應路線消耗分數(shù)(psi)的總和來獲得相應總消耗分數(shù)(ts)，使得ts＝[∑psi]。

多個駕駛傳感器，包括制動器力傳感器和加速器力傳感器，各自可操作地連接至運輸裝置并配置為獲得相應駕駛數(shù)據(jù)。駕駛傳感器配置為將相應駕駛數(shù)據(jù)傳送至控制器。智能電話可以編程為從控制器接收相應駕駛數(shù)據(jù)并將該相應駕駛數(shù)據(jù)傳輸至車外控制模塊。數(shù)據(jù)傳送裝置可以選擇性地連接至控制器并編程為將相應駕駛數(shù)據(jù)從控制器傳送至智能電話?？刂破骺梢耘渲脼橥ㄟ^wi-fi連接將相應駕駛數(shù)據(jù)傳送至車外控制模塊。

從以下結合附圖對實施本發(fā)明的最佳方式進行的詳細描述中能夠很容易了解到本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點以及其它特征和優(yōu)點。

附圖說明

圖1是根據(jù)第一實施例的用于運輸裝置的導航系統(tǒng)的示意圖；

圖2是根據(jù)第二實施例的用于運輸裝置的另一導航系統(tǒng)的示意圖；

圖3是用于為圖1和圖2的裝置從起點到終點行進確定個性化路線的方法的流程圖；以及

圖4是在起點和終點之間的多個節(jié)點的示意性示例。

具體實施方式

參照附圖，其中相同的附圖標記涉及相同的部件，圖1示意性地示出了根據(jù)第一實施例的用于運輸裝置11的第一導航系統(tǒng)10。在所示的實施例中，運輸裝置11為車輛12，然而應當理解，運輸裝置11可以為自行車、機器人、農(nóng)具、運動相關設備或其它運輸裝置。車輛12可以為載客車輛、性能車輛、軍用車輛或工業(yè)車輛，或任何類型的車輛。

車輛12包括能量源14并至少部分地由駕駛員16操作。能量源14可以為電池、配置為使用熱力循環(huán)將來自化石燃料的能量轉化為旋轉運動的內(nèi)燃機、混合動力發(fā)動機或本領域技術人員已知的任何其它類型的動力源。車輛12可以包括輪子18。參照圖1，車輛12包括控制器20，控制器20具有至少一個處理器22和至少一個存儲器24(或任何非瞬時性有形計算機可讀存儲介質)，在該存儲器24上記錄有用于執(zhí)行圖3中所示方法200的指令，用于確定從起點302(a)到終點304(i)行進的個性化路線301。存儲器24可以存儲控制器可執(zhí)行指令集，并且處理器22可以執(zhí)行存儲在存儲器24中的控制器可執(zhí)行指令集。

參照圖1，車外控制模塊30可操作地連接至遠程服務器36并且配置為與控制器20通信。車外控制模塊30未物理地連接至控制器20并且具有至少一個處理器32和至少一個存儲器34(或任何非瞬時性有形計算機可讀存儲介質)。存儲器34可以存儲控制器可執(zhí)行指令集，并且處理器32可以執(zhí)行存儲在存儲器34中的控制器可執(zhí)行指令集。遠程服務器36可以包括中央處理單元和數(shù)據(jù)存儲單元。

在圖1的實施例中，控制器20可以通過運行在蜂窩無線裝置40(諸如智能電話40)上的第一移動應用程序38與車外控制模塊30通信。遠程服務器、蜂窩無線裝置、移動應用程序(“app”)的電路和部件對于本領域技術人員是已知的。參照圖1，可以采用數(shù)據(jù)傳送裝置42來連接至控制器20上的端口44并從各種傳感器讀取信息(諸如來自下文所述的駕駛傳感器62的“駕駛數(shù)據(jù)”)。數(shù)據(jù)傳送裝置42可以選擇性地連接(即，可以連接并隨后斷開)至控制器20并特別地進行編程以將駕駛數(shù)據(jù)從控制器20傳送至智能電話40。來自各種傳感器的信息可以在車輛總線上傳輸并由數(shù)據(jù)傳送裝置42從車輛總線讀取。數(shù)據(jù)傳送裝置42可以為任何硬件或通用計算機，其特別地編程為當插入端口44時從控制器20檢索數(shù)據(jù)。

參照圖1，數(shù)據(jù)傳送裝置42可以通過無線連接26傳輸數(shù)據(jù)至智能電話40。數(shù)據(jù)傳送裝置40可以具有藍牙tm連接性并且無線連接26可以為藍牙tm連接。藍牙tm被定義為一種旨在簡化因特網(wǎng)裝置之間以及在裝置和因特網(wǎng)之間的通信的短距離無線電技術(或無線技術)。藍牙tm為用于在短距離上傳輸固定的和移動的電子裝置數(shù)據(jù)的開放無線技術標準，并且建立在2.4ghz的頻帶內(nèi)運行的個人網(wǎng)絡。可以采用任何其它類型的連接。

參照圖1，智能電話40可以通過接入點46及無線網(wǎng)絡48將駕駛數(shù)據(jù)傳輸至車外控制模塊30。采用接入點46來廣播無線信號，各種裝置可以檢測到該無線信號并與之“調諧”。無線網(wǎng)絡48可以為使用無線分布式方法鏈接多個裝置的無線局域網(wǎng)(lan)。無線網(wǎng)絡48可以為連接過個無線lan的無線城域網(wǎng)(man)。無線網(wǎng)絡48可以為覆蓋諸如相鄰城鎮(zhèn)和城市的大片區(qū)域的無線廣域網(wǎng)(wan)。參照圖1，為了連接至接入點46及無線網(wǎng)絡48，智能電話40可以裝備有網(wǎng)絡適配器50。網(wǎng)絡適配器50與無線網(wǎng)絡48對接并且通常構建在具有跳線的印刷電路板上。網(wǎng)絡適配器50可以通過內(nèi)置或外部連接的天線與網(wǎng)絡連接并且可以支持諸如tcp/ip的lan協(xié)議。

(圖1-圖2的)的控制器20配置為，即特別地編程為執(zhí)行方法200(如在下文中關于圖3所詳細討論的)的步驟并且可以從各種傳感器接收輸入。參照圖1，溫度傳感器60可操作地連接至控制器20并且配置為獲得環(huán)境溫度。參照圖1，多個駕駛傳感器62可以與控制器20通信(例如，電子通信)并且配置為獲得相應駕駛數(shù)據(jù)。駕駛傳感器62配置為將相應駕駛數(shù)據(jù)傳送至控制器20。駕駛傳感器62可以包括車輛速度傳感器64、致動器踏板力傳感器66、加速器踏板力傳感器68、橫向加速度計70、縱向加速度計72。駕駛傳感器可以包括發(fā)動機rpm傳感器74、發(fā)動機怠速時間傳感器76(怠速占發(fā)動機運行時間的百分比)以及巡航控制時間傳感器78。

駕駛數(shù)據(jù)可以描述駕駛員特征，其包括但不限于：加速和制動的力和頻率、轉向控制、相對于速度限制的車輛速度、超車的頻率以及變道的頻率。相應駕駛數(shù)據(jù)可以描述加速和制動模式，諸如：在轉彎之前加速、在變道期間加速、在轉彎內(nèi)加速、從靜止加速、在轉彎之后加速、在超車時加速、在轉彎之前制動、在轉彎之后制動、在轉彎內(nèi)制動、在變道期間制動。

參照圖2，示出了根據(jù)第二實施例的用于運輸裝置111的第二導航系統(tǒng)110。運輸裝置111可以為車輛112，諸如載客車輛、性能車輛、軍事車輛或工業(yè)車輛，或者為自行車、機器人、農(nóng)具、運動相關設備或任何其它類型的運輸裝置。第二導航系統(tǒng)110在所有方面類似于第一導航系統(tǒng)10，除了以下所描述的特征之外。為了簡潔，在圖2中未示出駕駛傳感器62，然而應當理解，它們包含在車輛112中。

在圖2的實施例中，控制器20可以通過第二移動應用程序137與車外控制模塊30通信，該第二移動應用程序137可以內(nèi)置在車輛信息娛樂系統(tǒng)139中并在其上運行。第二移動應用程序137可以與控制器20集成或者物理地連接至(例如有線)控制器20，以使得其具有對控制器20中的數(shù)據(jù)的物理訪問?？刂破?0可以通過wi-fi連接141傳輸信息至車外控制模塊30，包括但不限于駕駛數(shù)據(jù)。

參照圖2，wi-fi連接141可以定義為基于電氣與電子工程師協(xié)會(ieee)802.11標準的任何無線局域網(wǎng)產(chǎn)品。通過使用頻率在和無線電波傳播相關聯(lián)的電磁頻譜內(nèi)的射頻(rf)技術，wi-fi連接141在發(fā)送器和接收器之間沒有物理有線連接的情況下工作。當rf電流供應到天線時，產(chǎn)生隨后能夠通過空間傳播的電磁場?？梢圆捎寐酚裳b置143將控制器20連接至有線寬帶連接145及無線網(wǎng)絡48。路由裝置143可以為調制解調器或本領域技術人員已知的其它裝置。

現(xiàn)在參照圖3，示出了存儲在圖1-圖2的控制器20上并可由控制器20執(zhí)行的方法200的流程圖。方法200適用于第一導航系統(tǒng)10(圖1中所示)和第二導航系統(tǒng)110(圖2中所示)兩者。方法200無需按照本文所述的特定順序應用。此外，應當理解，可以省略一些步驟。參照圖3，方法200可以以框202開始，在框202處控制器20編程為或配置為獲得從起點到終點的多個路線。參照圖4，示出了從起點302(a)到終點304(i)的多個路線300的示例。應當理解，識別多個路線300包括識別可用道路的網(wǎng)絡以使得多個路線300可以避開諸如湖泊310、公園312、建筑物314和公園316的障礙。起點302(a)和終點304(i)可以由駕駛員16通過駕駛員輸入25傳送至控制器20。

在圖3的框204中，控制器20編程為將多個路線300中的每一個劃分為相應多個節(jié)點306(參見圖4中所示的示例節(jié)點b-h)，以使得多個節(jié)點306中的相鄰節(jié)點限定相應的路線308(i)(參見圖4)?？梢圆捎玫峡扑箯?dijkstra)算法、a*(a星)或本領域技術人員已知的其它任何算法。

在圖3的框206中，控制器20編程為至少部分地基于多個偏好類別獲得針對于每個相應的路線(i)的相應路線消耗分數(shù)(psi)。偏好類別以相應類別分數(shù)為特征，其包括燃料消耗分數(shù)(p1)、速度分數(shù)(p2)以及行進距離分數(shù)(p3)。相應類別分數(shù)可以包括交通燈數(shù)目分數(shù)(p4)和轉彎數(shù)目分數(shù)(p5)或任何其它偏好或因子。相應類別分數(shù)可以包括個人偏好分數(shù)(p6)，其與駕駛員16的任何個人偏好相關聯(lián)，諸如例如，比公路更偏好城市道路。相對較高的相應類別分數(shù)與較少的行進距離、較高的速度、較低的燃料消耗、較少的交通燈數(shù)目以及較少的轉彎數(shù)目相關聯(lián)。相應類別分數(shù)可以是歸一化的或比例化的。例如，每個偏好類別的最大分數(shù)可以設定為100并且其它偏好類別的分數(shù)被線性地比例化。在車外控制模塊30中的駕駛員數(shù)據(jù)庫可以從多個駕駛員采集針對于每個路線308(即，在多個節(jié)點306的每兩個相鄰節(jié)點之間)的數(shù)據(jù)。如果還未在特定相應的路線308(i)上行進，則控制器20可以使用默認分數(shù)。

獲得針對于相應的路線(i)的相應路線消耗分數(shù)(psi)包括：獲得針對于多個偏好類別中的每一個的相應權重(w1、w2、w3……)，以使得相應權重的總和為1(∑wn＝1)。駕駛員16可以通過駕駛員輸入25選擇相應權重(w1、w2、w3……)?；蛘?，相應權重(w1、w2、w3……)可以設定為默認值，諸如例如，w1＝w2＝w3＝0.33。相應路線消耗分數(shù)(psi)基于相應權重和相應類別分數(shù)的乘積，使得：

psi＝∑(pn*wn)＝p1*w1+p2*w2+p3*w3+…

在一個示例中，框206被劃分為子框206a至206f。在圖3的框206a中，控制器20可以編程為獲得燃料消耗分數(shù)(p1)。如以上參照圖1所討論的，駕駛傳感器62配置為將相應駕駛數(shù)據(jù)傳送至控制器20。車外控制模塊30獲得相應駕駛數(shù)據(jù)(如上所討論的)并且可以建立針對于駕駛員16的燃料消耗曲線。燃料消耗曲線可以描述以下因子，諸如：每100英里駕駛員16使用多少燃料、怠速占發(fā)動機運行時間的百分比、硬制動(來自制動器踏板力傳感器66)占駕駛時間的百分比以及硬加速(來自加速器踏板力傳感器68)占駕駛時間的百分比。燃料消耗分數(shù)(p1)說明了駕駛員特征(諸如硬制動、硬加速)和道路狀況(諸如斜坡)。燃料消耗分數(shù)(p1)表示在特定路線上消耗的燃料量，使得相對較高的燃料消耗分數(shù)(p1)與相對較低的燃料消耗相關聯(lián)。

在圖3的框206b中，使用沿來自車外控制模塊30的多個路線300的歷史速度，控制器20可以編程為獲得速度分數(shù)(p2)。參照圖1至圖2，車外控制模塊30可以與諸如第二車輛56和第三車輛58的多個運輸裝置電子通信并采用來自該多個運輸裝置的數(shù)據(jù)，以獲得在一天的某個時間段上的歷史駕駛速度數(shù)據(jù)。

在圖3的框206c中，控制器20可以編程為獲得行進距離分數(shù)(p3)，其表示在多個路線300中的每一個上行進的距離。類似地，在圖3的框206d和框206e中，控制器20可以編程為分別獲得交通燈數(shù)目分數(shù)(p4)(即，在特定路線上的交通燈數(shù)目)和轉彎數(shù)目分數(shù)(p5)(例如，在特定路線上的左轉彎的數(shù)目)。車外控制模塊30可以通過無線網(wǎng)絡48從地理數(shù)據(jù)庫80(參見圖1)獲得在多個路線300中的每一個上行進的距離、在特定路線上的交通燈的數(shù)目、在特定路線上的轉彎的數(shù)目以及其它此類信息。地理數(shù)據(jù)庫80可以為本領域技術人員已知的任何公共的或商業(yè)可用信息源，諸如例如，谷歌地球。

在圖3的框206f中，控制器可以編程為獲得個人偏好分數(shù)(p6)，其可以是駕駛員16的任何個人偏好，諸如例如，比公路更偏好城市道路。如已知的，公路上的速度限制大于城市道路并且通常沒有交通燈。個人偏好的性質可以由駕駛員16通過駕駛員輸入25進行傳送。車外控制模塊30可以通過無線網(wǎng)絡48或其它源從地理數(shù)據(jù)庫80(參見圖1)獲得個人偏好分數(shù)(p6)。

在圖3的框208中，控制器編程為至少部分地基于存儲在車外控制模塊30中的多駕駛員數(shù)據(jù)庫，將相應路線消耗分數(shù)(psi)修正為期望分數(shù)。車外控制模塊30(通過處理器32和存儲器34)可以特別地編程為基于來自諸如第二車輛56和第三車輛58的多個運輸裝置中的駕駛員的駕駛數(shù)據(jù)構建多駕駛員數(shù)據(jù)庫。(在第i條路線上期望的)路線消耗分數(shù)(psi)基于：在第i條路線上不具有交通因子的期望路線消耗分數(shù)(psi,nt)、在第i條路線上具有交通因子和靈敏度因子(β)的期望路線消耗分數(shù)(psi,t)。在第i條路線上的路線消耗分數(shù)(psi)可以定義為：

psi＝[psi,nt+β*(psi,t–psi,nt)]。

在第i條路線上不具有交通因子(例如，在午夜時間段)的期望路線消耗分數(shù)(psi,nt)和在第i條路線上具有交通因子的期望路線消耗分數(shù)(psi,t)從在一天的某個時間段上的歷史駕駛速度數(shù)據(jù)進行估計。靈敏度因子(β)定義為協(xié)方差和方差的比值，使得：[β＝協(xié)方差(psi,psi,nt)/方差(psi,nt)]。

協(xié)方差是一個變量的變化如何與第二個變量的變化相關聯(lián)的量度。特別地，協(xié)方差量度兩個變量線性相關的程度。如果一個變量的增加對應于另一個變量的增加，則協(xié)方差為正的。如果一個變量的增加對應于另一個變量的減少，則協(xié)方差為負的。在兩個聯(lián)合分布實數(shù)值隨機變量x和y之間的協(xié)方差定義為：σ(x,y)＝e[(x-e[x])(y-e[y])]＝e[(x-e[x])(y-e[y])]，其中e[x]是x的期望值或平均值且假定有限的第二矩。

方差(v)是兩個變量相同時協(xié)方差的特殊情況，并且被定義為：σ(x,x)＝σ²(x)。方差量度一組數(shù)字分散的程度。方差為0表示所有的值是相同的。方差總是非負的。較小的方差表示數(shù)據(jù)點接近均值或期望值并彼此接近，而較高的方差表示數(shù)據(jù)點在均值附近充分分散開并彼此分散開。方差的平方根是標準偏差。

在圖3的框210中，控制器編程為獲得針對于多個路線中的每一個的相應總消耗分數(shù)(ts)，其為在多個路線中的每一個上的相應路線消耗分數(shù)(psi)的總和，使得ts＝[∑psi]。在圖3的框212中，控制器20編程為從多個路線300中選擇具有最高相應總消耗分數(shù)(ts)值的個性化路線301。在框214中，控制器20編程為控制車輛12的至少一個操作參數(shù)，以使得車輛12遵守優(yōu)選的路線。如果車輛12按照未由方法200選擇的路線，則控制器20可以編程為切換為替代能量節(jié)省操作模式。例如，能量節(jié)省操作模式可以防止車輛12的高加速度?？刂破?0可以編程為在儀表板(未示出)或其它部件中顯示視覺消息，發(fā)出語音警告或可聽鐘鳴。由此方法200優(yōu)化了運輸裝置11的操作和功能。

對于框202、204、206、208、210以及212的任一個，控制器20可以通過以上討論的通信途徑從圖1的車外控制模塊30和遠程服務器36檢索數(shù)據(jù)或以其它方式與車外控制模塊30和遠程服務器36結合一起工作。圖1至圖2的控制器20、車外控制模塊30和遠程服務器36可以包括：計算機可讀介質(也被稱為處理器可讀介質)，該計算機可讀介質包括參與提供可以由計算機(例如計算機的處理器)讀取的數(shù)據(jù)(例如，指令)的任何非瞬時性(例如，有形)介質。此類介質可以采用許多形式，包括但不限于，非易失性介質和易失性介質。非易失性介質可以包括，例如光盤或磁盤以及其它持久存儲器。易失性介質可包括，例如可以構成主存儲器的動態(tài)隨機存取存儲器(dram)。此類指令可以通過一個或多個傳輸介質進行傳輸，包括同軸電纜、銅線以及光纖，包括包含耦接到計算機處理器的系統(tǒng)總線的線纜。計算機可讀媒介的一些形式包括，例如：軟盤片、軟盤、硬盤、磁帶或任何其它磁性介質，cd-rom、dvd或其它任何光學介質，穿孔卡片、紙帶或帶有穿孔圖案的任何其它物理介質，ram、prom、eprom、閃爍-eeprom或任何其它存儲芯片或存儲盒，或計算機能夠讀取的任何其它介質。

本文描述的查找表、數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)儲存庫或其它數(shù)據(jù)存儲可以包括用于儲存、訪問并檢索各種各種種類數(shù)據(jù)的各種種類的機構，包括層次數(shù)據(jù)庫、文件系統(tǒng)的文件集、專用格式的應用數(shù)據(jù)庫、關系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(rdbms)等。每個此類數(shù)據(jù)儲存可以包含在采用諸如上文提及的那些中的一個的計算機操作系統(tǒng)的計算裝置中，并且可以通過網(wǎng)絡以多個方式中的一個或多個進行訪問。文件系統(tǒng)可以從計算機操作系統(tǒng)進行訪問并且可以包括以各種格式存儲的文件。除了用于創(chuàng)建、存儲、編輯和執(zhí)行存儲的程序的語言外，rdbms可以采用結構化查詢語言(sql)，諸如以上提及的pl/sql語言。

詳細描述以及附圖或圖是作為對本發(fā)明的支持和描述，然而本發(fā)明的范圍僅由權利要求所限定。盡管已經(jīng)詳細描述了用于實現(xiàn)本發(fā)明的一些最佳模式和其他實施例，存在用于實踐所附權利要求中限定的本發(fā)明的各種替代設計和實施例。此外，在附圖中所示的實施例或在本說明書中提及的各種實施例的特征并不一定理解為彼此獨立的實施例。而是，在實施例的一個示例中描述的特征中的每一個可以與一個或多個來自其它實施例的其它所需特征相結合，從而產(chǎn)生未用文字描述或參照附圖描述的其它實施例。相應地，這類其它實施例落入所附權利要求的范圍的框架內(nèi)。