具体实施方式

以下描述了本公开的实施例。然而，应该理解，所公开的实施例仅仅是示例，并且其他实施例可以采取各种替代形式。附图不一定按比例绘制；某些功能可能被夸大或最小化以显示特定部件的细节。因此，本文公开的具体结构和功能细节不应被解释为限制性的，而仅仅是作为用于教导本领域技术人员以各种方式使用本申请的代表性基础。如本领域普通技术人员将理解的，参考任何一个附图所示出和描述的各种特征可以与一个或多个其他附图中所示的特征组合以产生没有明确示出或描述的实施例。所示特征的组合为典型应用提供了代表性实施例。然而，与本公开的教导相一致的特征的各种组合和修改对于某些特定应用或实施方式可能是期望的。

如在以上背景技术中所提到的，在车辆的导航系统向驾驶员提供驾驶辅助信息的过程中，由于提供的信息过多，通常需要驾驶员对这些信息进行额外的关注，由此导致驾驶员可能无法将注意力集中在驾驶行为上，从而导致车辆驾驶的安全性降低。而在目前的解决方案中，如何更好地了解车辆驾驶员的意图并由此向车辆驾驶者呈现相关的信息并未得到重视，使驾驶员或车辆乘员在需要使用这些信息时感受到不顺畅的使用体验。由此，发明人意识到，缺少通过对车辆信息和道路信息的搜集来实时判断驾驶员的驾驶意图以向驾驶员提供他所需要的驾驶辅助信息的导航系统和方法。基于现有技术中的一个或多个问题，本申请的发明人在一个或多个实施例中提供了一种机动车辆的导航系统以及导航系统的显示方法，相信其能解决现有技术中的一个或多个问题。

下面将结合附图说明本申请的一个或多个实施例。流程图说明系统所执行的过程，可以理解的是，流程图的执行并不需要按照顺序进行，可以省略一个或多个步骤，也可以增加一个或多个执行的步骤，以及可以以顺序或者相反的顺序，甚至在一些实施例中可以同时来执行一个或多个步骤。

下面的实施例中涉及了“驾驶员”、“乘员”、“乘客”、“同一用户的其他客户端”等等，在一个或多个实施例中，其用于说明车辆与使用者双方之间的交互，在一些情形下，角色可以交换或者使用其他称呼而不脱离本申请的精神实质。

下面的实施例中所涉及的机动车辆可以是标准的汽油动力车辆、混合动力车辆、电动车辆、燃料电池车辆和/或任何其他类型的车辆，以及还可以是公共汽车、船舶或航空器。车辆包括与机动性有关的部件，诸如发动机、电动马达、变速器、悬架、驱动轴和/或车轮等。车辆可以是非自主的、半自主的(例如一些常规运动功能由车辆控制)或自主的(例如运动功能由车辆控制，无需驾驶员的直接输入)。

图1示出了根据本申请的机动车辆的舱室，其中包括车载管理系统1，车载管理系统1包含依照本申请的导航系统。可以理解的是，本申请中的“导航系统”可以在显示器4上以其显示界面显示导航模式或巡航模式，从而在导航模式中向驾驶员提供导航服务或在巡航模式中向驾驶员显示车辆信息和相关的道路信息，还可以在显示器4显示其他应用程序或设置界面时，以可弹出的信息窗口的形式显示与车辆行驶相关的车辆信息或道路信息。

如在图2的车载管理系统1的示例性框式拓朴图中进一步所示的，车载管理系统1包括处理器3和存储器7，存储器7存储有处理器可执行指令，指令被处理器3执行时实现图3所示的步骤。

下面，结合图2来说明用于车辆的车载管理系统(也称车辆计算系统VCS(vehiclecomputing system))1的示例性硬件环境。该车载管理系统1内装的操作系统的示例为由福特汽车公司制造的SYNC系统。设有车载管理系统1的车辆可包含位于车辆中的显示器4，如图1中所示的显示器，该显示器4可以用于显示导航系统的导航界面。显示器4可以为一个或者多个，以单独或者配合呈现车辆信息或与车辆进行交互的内容——例如与车辆及车辆行驶相关的信息的显示以及车载管理系统安装的各种应用程序的显示及交互。举例来说而非限定，显示器类型可以包括CRT(阴极射线管)显示器、LCD(液晶)显示器、LED(发光二级管)显示器、PDP(等离子显示器)、激光显示器、VR(虚拟现实)显示器，以及HUD(抬头/平视)显示器，可以理解显示器的位置可以位于车辆内的任何合适的位置，例如但不限于中控台，或者虚拟投射到车辆的侧窗、挡风玻璃或者其他合适的背景上。

车载管理系统1中的处理器(CPU)3控制其自身运转的至少一部分。处理器3能够执行车载处理指令和程序，如本申请中针对车载管理系统1所述的处理器可执行指令。处理器3连接至非持久存储器5和持久存储器7。存储器5、7可以包括只读存储器(ROM)、随机存储器(RAM)和保活存储器(KAM)等等易失和非易失存储器。可以使用任何数量的已知存储装置(比如能存储数据的可编程只读存储器(PROM)、EPROM(电可编程只读存储器)、EEPROM(电可擦除可编程只读存储器)、闪存或任何其它电子、磁性、光学或者组合式存储装置)实施存储器5、7。存储器5、7可存储例如车载控制系统1的处理器可执行指令。

处理器3还设有多个不同的输入，以允许用户与处理器交互。在一说明性实施例中，输入包括配置用于接收语音信号的麦克风29、针对输入33的辅助输入25(例如CD(光盘)、磁带等)、USB(通用串行总线)输入23、GPS(全球定位系统)输入24、和蓝牙输入15。还设有输入选择器51以允许用户在多种输入之间切换。在麦克风和辅助连接器的输入传递至处理器之前可以通过转换器27将其从模拟信号转换为数字信号。另外，尽管未显示，与车载管理系统通信的多个车辆组件和辅助组件可使用车辆网络(例如但不限于CAN(控制器局域网)总线)以向车载管理系统1(或其组件)传递数据或从其接收数据。

额外地，处理器3可以经由输入/输出(I/O)接口与多个车辆传感器和驱动器通信，该输入/输出接口可以实施为提供多个原始数据或信号调整、处理和/或转换、短路保护等的单个集成接口。进一步地，举例来说而非限定，与处理器3通信连接的传感器类型例如可以包括摄像机、超声波传感器、压力传感器、燃料液位传感器、发动机转速传感器、温度传感器、光电容积脉搏波传感器等等，以识别诸如按压按扭、语音、触摸、文字输入、面部表情或动作、手部姿势或动作、头部姿势或动作和肢体姿势或动作这样的用户交互信息，以及识别诸如燃料液位、动力传动系统故障、车内温度等等车辆信息。

车载管理系统1的输出可包括但不限于显示器4、扬声器13和各种致动器。扬声器13可以连接至放大器11并通过数字-模拟转换器9从处理器3接收其信号。系统的输出还可分别沿19、21处所示的双向数据流输出至远程蓝牙设备(例如个人导航设备54)或USB设备(例如车辆导航设备60)。

在一个说明性实施例中，车载管理系统1使用蓝牙收发器15的天线17与用户的漫游设备53(例如蜂窝电话、智能电话、个人数字助理等)通信。漫游设备53可进而通过例如与蜂窝塔57的通信55来与车辆31外部的云端125通信59。在一些实施例中，蜂窝塔57可为Wi-Fi(无线局域网)接入点。信号14代表了漫游设备53和蓝牙收发器15之间的示例性通信。可通过按钮52或类似输入指示漫游设备53和蓝牙收发器15的配对，从而向处理器3指示车载蓝牙收发器将与漫游设备中的蓝牙收发器配对。

可利用例如与漫游设备53相关联的数据计划(data-plan)、声载数据(data overvoice)或双音多频(DTMF)音调在处理器3和云端125之间传递数据。可替代地，车载管理系统1可包括具有天线18的车载调制解调器63以便通过语音频带(voice band)在处理器3和漫游设备53之间传递16数据。随后，漫游设备53能够通过例如与蜂窝塔57的通信55来与车辆31之外的云端125通信59。在一些实施例中，调制解调器63可直接与蜂窝塔建立通信20以进一步用于与云端125通信。如非限制性示例，调制解调器63可为USB蜂窝调制解调器并且通信20可为蜂窝通信。

在一个说明性实施例中，处理器设有包括与调制解调器应用软件通信的API(应用编程接口)的操作系统。调制解调器应用软件可访问蓝牙收发器15上的嵌入式模块或固件以完成和远程蓝牙收发器(例如设在漫游设备里的蓝牙收发器)的无线通信。蓝牙是IEEE802PAN(个人区域网络)协议的子集。IEEE 802LAN(局域网络)协议包括Wi-Fi并且与IEEE802PAN有相当多的交叉功能。两者都适合用于在车辆中无线通信。其它通信方式可以包括自由空间光通信(例如红外数据协议，IrDA)和非标准的消费者红外(consumer IR)协议等等。

在一实施例中，漫游设备53可为能够通过例如802.11网络(例如Wi-Fi)或WiMax(全球互通微波访问)网络通信的无线局域网(LAN)设备。其它可与车辆交互的来源包括具有例如USB连接56和/或天线58的个人导航设备54，或者具有USB 62或其它连接的车辆导航设备60、车载GPS设备24、或者与云端125连接的远程导航系统(未显示)。

此外，处理器3可与多个其它辅助设备65通信。这些设备可通过无线连接67或有线连接69相连。同样地或可替代地，CPU可使用例如Wi-Fi 71收发器连接至基于车辆的无线路由器73。这可允许CPU在本地路由器73范围内连接至远程网络。辅助设备65可包括但不限于个人媒体播放器、无线健康设备、移动计算机等。

在一个实施例中，本申请的导航系统的显示方法的流程图如图3所示。其中示出了导航地图显示方法的流程图300。

在流程图300中，当车辆驾驶员或者乘员打开车载的导航设备时，本申请的导航方法的流程由框305开始。接着，导航系统在车辆的显示器4上显示导航界面，并显示本车辆的位置。可以理解的是，导航界面上可以整合显示车辆的仪表盘信息，例如可以包括时速、转速、行驶里程、档位、水温以及各种故障指示灯的信息显示。此外，导航系统的显示界面上还可以显示行驶路线的下一个路口信息，这些信息的显示可以很好地使驾驶员从这个界面上获取操作车辆的辅助信息而不需要分心到其他显示装置——例如仪表板等。可以理解的是，其他的对驾驶员操作车辆具有辅助功能的信息同样可以显示在显示界面上——例如，车辆正在接近的下一个路口的交通灯信息等。

随后，在框315中，车载管理系统1持续监测是否接收到车辆信息以及道路信息。其中，车辆信息可以包含速度信息、加速度信息、转向操作、制动操作、车辆位置、车道确认、导航信息以及行驶日志，道路信息可以包含交通标识、交通信号、道路特征以及道路关联信息。其中，道路上的交通标识包括但不限于警告标志、禁令标志、指示标志、指路标志、旅游区标志和道路施工安全标志等一个或多个，交通信号包括但不限于交通信号灯以及交通警察的手势，道路特征包括但不限于道路的长度、宽度、坡度、粗糙度以及道路上的障碍物，道路关联信息包括但不限于实时交通信息、道路气象信息、事故路段信息、道路监控点信息以及本车辆的周边车辆信息。

本车辆可以使用与车载管理系统1的处理器3通信连接的各种传感器和车辆模块——例如发动机转速传感器、导航模块、制动器传感器、以及存储器等——获取上述车辆信息，还可以通过与处理器3通信连接的传感器——例如摄像机、超声波传感器、温度传感器、光电容积脉搏波传感器等——对车辆行驶路线上的相关信息进行采集。本车辆还可以通过车载的天线17与车辆用户的漫游设备53通信，进而与云端125进行通信以从云端125获取本车辆行驶路线上的相关信息。可以理解的是，获取道路信息的其他方式同样可以用于本申请并且未超出本申请所要求保护的技术内容的范围。

在车载管理系统1的处理器3接收到相关的车辆信息和道路信息的情况下，流程进行到框320。如果没有接收到相关的车辆信息以及道路信息，则流程返回框310继续在导航界面显示当前车辆位置并继续检测是否接收到相关的车辆信息和道路信息。在框320中，处理器3根据接收到的车辆信息预测车辆的行驶方向——例如车辆在即将到达的路口朝向左侧转弯、朝向右侧转弯或是直行，随后基于这样的预测对接收到道路信息进行分析并将与车辆的行驶方向关联的道路信息在导航界面上突出地显示，从而使驾驶员可以便利地获取其所需要的道路信息。处理器3可以根据上述各种类型的车辆信息来对车辆的行驶方向进行预测，以确定与行驶方向关联的道路信息。在一个实施例中，导航模式下，处理器3可以在本车辆到达前方路口前根据导航信息判断车辆的行驶方向，并突出地显示与该行驶方向关联的道路信息。

在一个实施例中，在巡航模式中，处理器3还可以根据车辆当前位置和驾驶员的转向操作——例如开启一侧的转向灯或操作方向盘朝一侧转向等——来预测驾驶员在即将到达的路口的转向意图从而突出地显示与该行驶方向相关联的道路信息。在一个实施例中，处理器3还可以根据车辆当前位置以及由车辆传感器对车辆所处的车道进行确认的车道确认信息——例如在接近路口时车辆处于左转向车道、右转向车道或是直行车道的信息来预测驾驶员在即将到达的路口的行驶方向意图，从而突出显示与该行驶方向相关联的道路信息。在另一个实施例中，在巡航模式下，处理器3可以根据车辆当前位置以及车载管理系统1的存储器中存储的车辆的行驶日志——例如在工作日的相应时间段本车辆具有较为固定的行车路线——来预测车辆在即将到达的路口可能的行驶方向从而突出地显示与该行驶方向相关的道路信息。可以理解的是，上述仅仅是对处理器3判断车辆行驶方向的示例性阐述，其他对车辆行驶路线和行驶方向的判断方式同样可以适用于本申请的技术方案并包含在本申请的技术方案所限定的保护范围内。随后，本申请的导航地图的显示方法的一个循环在框325处结束。

如图4所示的本申请的导航系统的显示界面的一个实施例中，可以看到，导航系统的显示界面40包含三个显示区域，分别为显示区域41、显示区域42以及显示区域43。可以理解的是，根据显示内容的需要进行显示区域的重新划分同样包含在本申请的技术方案所限定的保护范围内。例如，当处理器3预测驾驶员在前方路口的行驶方向为直行时，除了可以对显示区域42中显示的信息进行突出显示之外，还可以扩大显示区域42在显示界面40上的面积并使显示区域41和43的面积相应地缩小。在三个显示区域中，分别显示了前方路口的交通信号灯的实时状态。可以设定在车辆到达前方路口前的预定距离或预定时间范围内显示交通信号灯的实时状态。从图4中可以看到，显示区域1显示了左转向目前的状态为可通行，此处的可通行状态可以由绿色箭头显示，且剩余的可通行时间为35秒。显示区域2显示了直行的目前状态为不可通行，此处的不可通行的状态可以由红色箭头显示，且剩余等待时间为34秒，而显示区域43右转向目前的状态为可通行，可通行的状态同样可以由绿色箭头显示，且剩余的可通行时间为45秒。可以理解的是，在不对右转向进行管制的路口，此处的右转可通行状态下方不再标记时间，仅以绿色箭头指示该方向一直处于可通行状态。可以理解的是，显示区域中的时间显示在最后几秒——例如最后3秒——可以隐去，使驾驶员在交通信号灯变化时将注意力集中在交通信号灯上而非显示区域，以避免道路信息的可能的延迟显示导致驾驶员违反交通信号灯的指示的可能性。另外，可以理解的是，以上的显示方式仅仅是示例性的，并非对本申请的技术方案的保护范围的限制。此外，虽未在图中示出但可以理解的是，交通标识同样可以根据对驾驶员意图的预测在上述显示界面40的相应的显示区域进行显示，例如表明了与预测的行驶方向关联的的例如通过速度限制的限速标志、前方路口禁止左转的警告标志以及路口减速慢行的警示标志等。

接下来结合图4和图5所示的实施例，当车辆处于巡航模式中，显示界面40在车辆到达前方路口的预定距离内或预定时间内，显示前方路口的交通信号灯的信息，随着车辆继续行驶靠近前方路口，处理器3根据接收到的车辆信息对本车辆可能的行驶方向进行预测，例如通过驾驶员是否进行转向操作，车辆的行驶日志等车辆信息预测车辆的行驶方向。当预测车辆在前方路口直行时，显示界面40转换为显示界面50，显示界面50同样包含三个显示区域，分别是显示区域51、显示区域52以及显示区域53。其中，根据预测的车辆在前方路口的直行方向，显示直行方向信息的显示区域52对显示的直行方向的相关联信息进行放大，以便于驾驶员查看该放大的道路信息。此外，由于在巡航模式中，该行驶方向是预测的行驶方向，即——无法完全排除驾驶员朝向其他方向行驶的可能，因此，左转向和右转向的相关道路信息同时也在显示区域51和显示区域53中分别以正常的大小进行显示。如果驾驶员期望放大其他两个区域的显示内容，可以操作方向盘上的按键或滚轮或者发出语音指令，处理器3在接收到相关指令后通过导航系统放大驾驶员所选择的道路信息。

除了通过图5所示的放大道路信息的突出显示方式之外，还可以如图6所示，改变显示界面60的显示区域62的底色或底色的明暗度，通过与显示区域62显示的道路信息形成明显的明暗对比或色彩对比的方式使显示区域62的道路信息更加醒目。而且，通过调节显示区域62的底色或底色的明暗度，还可以使显示区域62与显示区域61和显示区域63形成更明显的视觉差异，使驾驶员在驾驶过程中也可以轻松查看。

当车辆处于导航模式中时，在车辆到达前方路口之前，处理器3可以基于导航数据准确判断车辆的行驶方向，由此向驾驶员提供明确的道路信息指示。如图7所示的本申请的一个实施例，当车辆处于导航模式，在车辆到达前方路口之前，显示界面70的显示区域71中仅显示了直行方向的等待时间。当直行为红灯时，可以以红色箭头表示直行方向暂时不能通行，并在箭头下方以数字显示等待时间，同时显示区域71的道路轮廓的底色可以用与红色箭头相比较浅的红色表示目前直行方向的前方道路不可通行，并且可以使底色闪烁以提示驾驶员注意。可以理解的是，当前方道路可以通行时，以绿色箭头显示通行方向，显示区域71的道路轮廓的底色同样可以用与绿色箭头相比较浅的绿色表示直行方向的前方道路可通行，并且可以通过使底色闪烁使驾驶员更容易注意到通行指示。

在图8所示的本申请的实施例中，在导航模式中，显示界面80除了在显示区域81显示直行方向的通行状态和等待时间外，还可以在显示区域82上显示当前的建议车速。建议车速由处理器3根据获取的车辆当前速度以及车辆与路口的距离进行计算并实时地显示在显示区域82上。在一个实施例中，如果当前车速超过了建议车速，则建议车速以红色或闪烁的红色显示，以给驾驶员警示，并且当当前车速处于建议车速范围内时，建议车速的颜色变为绿色并停止闪烁。可以理解的是，建议车速还可以以其他能够给予驾驶员警示的方式显示，而不仅限于上述实施例中的所描述的方式。

当车辆在路口等待时，等待时间处于预设的阈值范围内时，在一个实施例中，例如可以为20秒或更短的时间，处理器3发出指令自动地关闭车辆发动机的自动启动/停止功能或在导航系统的显示界面上提示驾驶员手动操作关闭，以避免发动机的频繁停止和启动。

此外，在本申请的另一示例中，还提供了一种指示信号冲突解决方法。首先可以理解的是，交通警察的手势在可以被车辆传感器识别的情况下也属于本申请的道路信息，即——可识别的交通警察的手势属于交通信号的一种。在当前路段处于车流临时管制或信号灯故障的情况下，当本车辆的传感器探测到前方路口的信号灯显示的状态与识别到的交通警察的手势所传达的信息不同的情况下，处理器3从存储器的配置文件中调取预设的优先级信息以判定检测到的冲突信息中哪个信息具有更高的优先级，例如设置交通警察的手势具有比信号灯更高的优先级，在此情况下，处理器3调取交通警察手势与交通指示信息的对应关系，并在导航系统的显示界面中显示交通警察的手势所传递的指示信息。通过上述方式，可以使驾驶员避免遵循错误的指示导致违反交通法规的情况出现。此外，处理器3在获取交通警察手势后将其转换为更容易理解的指示信息并显示以实现对驾驶员的更便利的引导。

结合附图9A和9B，在一个实施例中，显示器3显示的界面90并非导航系统的导航界面或巡航界面，而是车辆设置界面。在界面90中，当处理器3根据接收到的车辆信息对需要显示的道路信息进行预测后，弹窗92可以从界面90的一侧弹出，并显示驾驶员需要的道路信息。在本实施例中，所显示的信息为前方路口的交通信号灯的信息。弹窗92可以依据车辆的当前位置与前方路口是否接近——例如与前方路口的距离是否处于预设的距离范围——而选择弹出与否，而当车辆尚未到达此预设距离范围时，弹窗92可以在界面90的边界的任意一侧收起为标签91。此外，除了根据车辆信息进行预测并且当车辆到达前方路口的预设距离之后弹出弹窗92之外，弹窗92还可以由驾驶员通过点击屏幕上的标签91或通过设置在方向盘或仪表板上的按键弹出，弹窗92可以由驾驶员通过手指按压弹窗92并移动的方式在界面90上拖动以改变弹窗92的位置。此外，弹窗92上显示前方路口的道路信息并以突出显示的方式显示了所预测的直行方向的道路信息。可以理解的是，驾驶员可以根据自己的需求通过操作设置在方向盘或仪表板上的选择按键或滚轮来修正突出显示的内容，例如，可以通过按下向左移动的按键或向左/向上滚动滚轮来选择对左侧方向的道路信息进行突出显示。同样地，对其他方向的道路信息的显示也可以通过和以上操作类似的方式进行。应当理解的是，以上是对道路信息显示的示例性的说明，其他道路信息的显示同样适用于以上的技术方案并包含在本申请所限定的保护范围中。

在技术上可行的前提下，以上针对不同实施例所列举的技术特征可以相互组合，从而形成本申请范围内的另外实施例。

在本申请中，反意连接词的使用旨在包括连接词。定或不定冠词的使用并不旨在指示基数。具体而言，对“该”对象或“一”和“一个”对象的引用旨在表示多个这样对象中可能的一个。此外，可以使用连接词“或”来传达同时存在的特征，而不是互斥方案。换句话说，连接词“或”应理解为包括“和/或”。术语“包括”是包容性的并且具有与“包含”相同的范围。

上述实施例是本申请的实施方式的可能示例，并且仅是为了使本领域技术人员清楚地理解本申请的原理而给出。本领域技术人员应当理解：以上针对任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本申请实施例公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本申请的整体构思下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以彼此进行组合，并产生如上所述的本申请实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在具体实施方式中提供。因此，凡在本申请实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请所要求的保护范围之内。