新型無(wú)屏導(dǎo)航系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種新型無(wú)屏導(dǎo)航系統(tǒng)，包括電源模塊、GPS接收模塊、處理器和存儲(chǔ)卡，還包括紅外虛擬鍵盤模塊和HUD顯示模塊，所述電源模塊、GPS接收模塊、存儲(chǔ)卡、紅外虛擬鍵盤模塊、HUD顯示模塊分別與所述處理器連接；所述紅外虛擬鍵盤模塊用于提供鍵盤圖像、跟蹤和處理按鍵信息，并將按鍵信息傳送至所述處理器，通過(guò)所述HUD顯示模塊顯示出導(dǎo)航信息。本實(shí)用新型將紅外虛擬鍵盤技術(shù)和HUD技術(shù)相結(jié)合引入到導(dǎo)航中，取代傳統(tǒng)的屏顯，駕駛過(guò)程中不需要低頭就可以完成地址的輸入和導(dǎo)航信息的觀看，減少駕駛員視線的頻繁轉(zhuǎn)移和眼睛聚焦所需的時(shí)間，提高了行車的安全性、舒適性和駕駛效率。
【專利說(shuō)明】新型無(wú)屏導(dǎo)航系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及導(dǎo)航領(lǐng)域，特別涉及一種新型無(wú)屏導(dǎo)航系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，便攜式導(dǎo)航以其低價(jià)位、高性能、靈活應(yīng)用性成為導(dǎo)航領(lǐng)域的主導(dǎo)產(chǎn)品，但駕駛員在行駛過(guò)程中，不時(shí)地將視線轉(zhuǎn)移到導(dǎo)航屏幕上，尤其是在岔路口等情況復(fù)雜的地方，會(huì)存在較大的安全隱患。
[0003]HUD技術(shù)(Head Up Display平視顯示器)目前廣泛使用在各類軍用飛機(jī)上，它可使飛行員不需要低頭就能查看儀表的顯示與資料，近幾年，部分高端汽車也裝有HUD，現(xiàn)有技術(shù)中指出了一種汽車抬頭顯示系統(tǒng)HUD，該HUD可將儀表盤上的信息顯示在擋風(fēng)玻璃上，不需要低頭就可以觀看到儀表盤的信息，但其應(yīng)用范圍有限，比如將其應(yīng)用在導(dǎo)航中，只能將搜索到的最終導(dǎo)航地圖顯示在視線前方，導(dǎo)航地址的輸入和功能的選擇仍然要低頭通過(guò)導(dǎo)航屏顯操作，行車過(guò)程仍存在一定的安全隱患。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的在于為了解決以上的不足，設(shè)計(jì)了一種新型無(wú)屏導(dǎo)航系統(tǒng)。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的所采取的技術(shù)方案是:新型無(wú)屏導(dǎo)航系統(tǒng)，包括電源模塊、GPS接收模塊、處理器和存儲(chǔ)卡，其特征在于，還包括紅外虛擬鍵盤模塊和HUD顯示模塊，所述紅外虛擬鍵盤模塊包括鍵盤布局投影模塊、鍵盤紅外光源和鍵盤敏感模塊，所述電源模塊、GPS接收模塊、存儲(chǔ)卡、紅外虛擬鍵盤模塊、HUD顯示模塊分別與所述處理器連接；
[0006]所述電源模塊用于將電源轉(zhuǎn)換為所述無(wú)屏導(dǎo)航系統(tǒng)的工作電壓；
[0007]所述GPS接收模塊用于接收GPS信號(hào)，并將所述GPS信號(hào)轉(zhuǎn)換為GPS信息，通過(guò)解析所述GPS信息得到導(dǎo)航數(shù)據(jù)，將所述導(dǎo)航數(shù)據(jù)傳送至所述處理器；
[0008]所述鍵盤布局投影模塊用于提供鍵盤圖像，所述鍵盤紅外光源通過(guò)發(fā)射紅外光將所述鍵盤布局投影模塊投射的鍵盤圖像區(qū)域覆蓋，所述鍵盤敏感模塊用于跟蹤和處理所述紅外光源覆蓋區(qū)域內(nèi)的按鍵信息，并將按鍵信息傳送至所述處理器；
[0009]所述存儲(chǔ)卡用于存儲(chǔ)地圖數(shù)據(jù)、音頻及視頻文件；
[0010]所述處理器結(jié)合所述存儲(chǔ)卡對(duì)所述GPS接收模塊提供的導(dǎo)航數(shù)據(jù)及所述紅外虛擬鍵盤模塊提供的按鍵信息進(jìn)行處理，將處理后得到的導(dǎo)航信息通過(guò)所述HUD顯示模塊顯示出來(lái)。
[0011]優(yōu)選的，所述鍵盤敏感模塊包括攝像頭、圖像處理軟件和傳感器芯片組，用于實(shí)現(xiàn)鍵盤功能，并通過(guò)虛擬鍵盤的光標(biāo)、方向鍵和回車鍵實(shí)現(xiàn)鼠標(biāo)的功能。
[0012]優(yōu)選的，所述傳感器芯片組包括圖像傳感器和微處理器。
[0013]優(yōu)選的，所述HUD顯示模塊包括數(shù)據(jù)處理單元和顯示單元，所述數(shù)據(jù)處理單元用于將導(dǎo)航信息轉(zhuǎn)換為所述顯示單元所要求的格式，并通過(guò)顯示單元將所述導(dǎo)航信息顯示在汽車擋風(fēng)玻璃上。[0014]優(yōu)選的，所述電源模塊中設(shè)有屏蔽電路，用于屏蔽在電源轉(zhuǎn)換過(guò)程中汽車內(nèi)部的干擾。
[0015]優(yōu)選的，所述GPS接收模塊包括GPS天線、前置放大器、GPS接收單元、GPS定位單元；所述GPS天線用于將接收到的GPS信號(hào)轉(zhuǎn)化為電流信號(hào)，通過(guò)前置放大器放大電流信號(hào)，并傳輸至GPS接收單元，所述GPS接收單元接收GPS電流信號(hào)并進(jìn)行處理，輸出GPS信息至GPS定位單元，所述GPS定位單元對(duì)GPS信息進(jìn)行解析，得到導(dǎo)航軟件所需的經(jīng)緯度、高度等數(shù)據(jù)，并將所述數(shù)據(jù)傳送至處理器。
[0016]優(yōu)選的，所述存儲(chǔ)卡設(shè)于所述處理器的外部。
[0017]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于，新型無(wú)屏導(dǎo)航系統(tǒng)將HUD技術(shù)和紅外虛擬鍵盤技術(shù)相結(jié)合引入到導(dǎo)航中，通過(guò)紅外虛擬鍵盤實(shí)現(xiàn)了導(dǎo)航地址的輸入和功能的選擇，取代了傳統(tǒng)的屏顯；通過(guò)HUD技術(shù)將導(dǎo)航信息投影在視線前方，二者的結(jié)合使得導(dǎo)航地址的輸入和導(dǎo)航信息的觀看皆不需要低頭就可以完成，減少了在輸入導(dǎo)航地址、查看導(dǎo)航信息時(shí)駕駛員視線的頻繁轉(zhuǎn)移和眼睛聚焦所需的時(shí)間，給駕駛者帶來(lái)新的駕駛體驗(yàn)，提高了駕駛者在行車過(guò)程中的安全系數(shù)、舒適性和駕駛效率。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為本實(shí)用新型新型無(wú)屏導(dǎo)航系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)圖；
[0019]圖2為本實(shí)用新型新型無(wú)屏導(dǎo)航系統(tǒng)的紅外虛擬鍵盤結(jié)構(gòu)框圖；
[0020]圖3為本實(shí)用新型新型無(wú)屏導(dǎo)航系統(tǒng)的HUD投射光路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】做進(jìn)一步說(shuō)明:
[0022]參照附圖1所示，新型無(wú)屏導(dǎo)航系統(tǒng)，包括電源模塊、GPS接收模塊、處理器和存儲(chǔ)卡，還包括紅外虛擬鍵盤模塊和HUD顯示模塊，所述電源模塊、GPS接收模塊、存儲(chǔ)卡、紅外虛擬鍵盤模塊、HUD顯示模塊分別與所述處理器連接，所述存儲(chǔ)卡用于存儲(chǔ)地圖數(shù)據(jù)、音頻、視頻文件。
[0023]所述電源模塊用于將汽車自帶電源轉(zhuǎn)換為能使整個(gè)基于HUD的無(wú)屏導(dǎo)航系統(tǒng)正常工作的電壓，電源模塊中設(shè)有屏蔽電路，電源轉(zhuǎn)換過(guò)程需要所述屏蔽電路把汽車內(nèi)部的干擾屏蔽掉。
[0024]參照附圖2所示，所述紅外虛擬鍵盤模塊由鍵盤布局投影模塊、鍵盤紅外光源和鍵盤敏感模塊組成。鍵盤布局投影模塊用來(lái)提供鍵盤圖像，通過(guò)一個(gè)大角度的投影器在紅外光源前方將鍵盤的影子投射到任何光滑的平面上；鍵盤紅外光源通過(guò)發(fā)射一束紅外光將鍵盤布局投影模塊所投射的鍵盤圖像覆蓋；鍵盤敏感模塊由攝像頭、圖像處理軟件和傳感器芯片組這三個(gè)單元組成，其中攝像頭用于完成基本的濾光和聚焦功能，傳感器芯片組包括圖像傳感器和微處理器，這三個(gè)單元結(jié)合起來(lái)用于實(shí)現(xiàn)鍵盤操作，并通過(guò)虛擬鍵盤的光標(biāo)、方向鍵和回車鍵實(shí)現(xiàn)鼠標(biāo)的功能。通過(guò)捕捉和跟蹤用戶手指的移動(dòng)和手指在三維空間的位置，獲取按鍵信息，最終通過(guò)RS-232接口將按鍵信息傳送至所述處理器；
[0025]所述GPS接收模塊包括GPS天線、前置放大器、GPS接收單元、GPS定位單元；所述GPS天線用于接收GPS衛(wèi)星信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的電流信號(hào)，通過(guò)前置放大器將所述電流信號(hào)予以放大，然后將放大的電流信號(hào)傳送到GPS接收單元，所述GPS接收單元接收GPS電流信號(hào)并將其轉(zhuǎn)換為GPS信息，然后輸出GPS信息至GPS定位單元，所述GPS定位單元對(duì)所述GPS信息進(jìn)行解析，得到導(dǎo)航軟件所需的經(jīng)緯度、高度等數(shù)據(jù)，并將所述數(shù)據(jù)傳送至處理器；
[0026]所述處理器結(jié)合存儲(chǔ)地圖數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)卡對(duì)所述GPS接收模塊提供的導(dǎo)航數(shù)據(jù)及所述紅外虛擬鍵盤模塊提供的按鍵信息進(jìn)行導(dǎo)航定位，并將處理后得到的導(dǎo)航信息傳送至HUD顯示模塊。所述HUD顯示模塊包括數(shù)據(jù)處理單元和顯示單元，所述數(shù)據(jù)處理單元將從處理器傳送來(lái)的所述導(dǎo)航信息轉(zhuǎn)換為所述顯示單元要求的格式后，通過(guò)所述顯示單元將導(dǎo)航信息顯示在駕駛員的視野前方，并與前方的道路實(shí)景融合，眼睛不用變焦，即可獲得所需導(dǎo)航信息。駕駛員在駕駛過(guò)程中不需要低頭就可以完成導(dǎo)航地址的輸入、功能的選擇以及最終導(dǎo)航信息的觀看。
[0027]參照附圖3所示，本實(shí)用新型新型無(wú)屏導(dǎo)航系統(tǒng)的HUD投射光路圖:光源經(jīng)過(guò)透鏡組的折射，投影到反射鏡片上，反射光源經(jīng)過(guò)透鏡以及半透射組合鏡的作用，投影到駕駛員視野前方無(wú)線遠(yuǎn)處，無(wú)線遠(yuǎn)處的虛像通過(guò)前擋風(fēng)玻璃將信息反射到駕駛員的眼睛，反射虛像和前方的景物重疊在一起，使得駕駛員可以同時(shí)觀察兩方的信息，由于虛像是通過(guò)光學(xué)系統(tǒng)在無(wú)線遠(yuǎn)點(diǎn)成像，所以這種遠(yuǎn)視功能可以減少駕駛員視線轉(zhuǎn)移和眼睛調(diào)焦所需的時(shí)間。
[0028]根據(jù)上述說(shuō)明書的揭示和教導(dǎo)，本實(shí)用新型所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員還可以對(duì)上述實(shí)施方式進(jìn)行變更和修改。因此，本實(shí)用新型并不局限于上面揭示和描述的【具體實(shí)施方式】，對(duì)本實(shí)用新型的一些修改和變更也應(yīng)當(dāng)落入本實(shí)用新型的權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。此外，盡管本說(shuō)明書中使用了一些特定的術(shù)語(yǔ)，但這些術(shù)語(yǔ)只是為了方便說(shuō)明，并不對(duì)本實(shí)用新型構(gòu)成任何限制。
【權(quán)利要求】
1.新型無(wú)屏導(dǎo)航系統(tǒng)，包括電源模塊、GPS接收模塊、處理器和存儲(chǔ)卡，其特征在于，還包括紅外虛擬鍵盤模塊和HUD顯示模塊，所述紅外虛擬鍵盤模塊包括鍵盤布局投影模塊、鍵盤紅外光源和鍵盤敏感模塊，所述電源模塊、GPS接收模塊、存儲(chǔ)卡、紅外虛擬鍵盤模塊、HUD顯示模塊分別與所述處理器連接； 所述電源模塊用于將電源轉(zhuǎn)換為所述無(wú)屏導(dǎo)航系統(tǒng)的工作電壓； 所述GPS接收模塊用于接收GPS信號(hào)，并解析得出導(dǎo)航數(shù)據(jù)，將所述導(dǎo)航數(shù)據(jù)傳送至所述處理器； 所述鍵盤布局投影模塊用于提供鍵盤圖像，所述鍵盤紅外光源通過(guò)發(fā)射紅外光將所述鍵盤布局投影模塊投射的鍵盤圖像區(qū)域覆蓋，所述鍵盤敏感模塊用于跟蹤和處理所述鍵盤紅外光源覆蓋區(qū)域內(nèi)的按鍵信息，并將按鍵信息傳送至所述處理器； 所述存儲(chǔ)卡用于存儲(chǔ)地圖數(shù)據(jù)、音頻視頻文件； 所述處理器結(jié)合所述存儲(chǔ)卡對(duì)所述GPS接收模塊提供的導(dǎo)航數(shù)據(jù)及所述紅外虛擬鍵盤模塊提供的按鍵信息進(jìn)行處理，將處理后得到的導(dǎo)航信息通過(guò)所述HUD顯示模塊顯示出來(lái)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型無(wú)屏導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在于，所述鍵盤敏感模塊包括攝像頭、圖像處理軟件和傳感器芯片組，用于實(shí)現(xiàn)鍵盤和鼠標(biāo)的功能。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的新型無(wú)屏導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在于，所述傳感器芯片組包括圖像傳感器和微處理器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型無(wú)屏導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在于，所述HUD顯示模塊包括數(shù)據(jù)處理單元和顯示單元，所述數(shù)據(jù)處理單元用于將所述導(dǎo)航信息轉(zhuǎn)換為所述顯示單元要求的格式，并通過(guò)所述顯示單元顯示導(dǎo)航信息。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型無(wú)屏導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在于，所述電源模塊中設(shè)有屏蔽電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型無(wú)屏導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在于，所述GPS接收模塊包括GPS天線、前置放大器、GPS接收單元、GPS定位單元；所述GPS天線用于將接收到的GPS信號(hào)轉(zhuǎn)化為電流信號(hào)，通過(guò)前置放大器放大電流信號(hào)，并傳輸至GPS接收單元，所述GPS接收單元接收GPS電流信號(hào)并進(jìn)行處理，輸出GPS信息至GPS定位單元，所述GPS定位單元對(duì)GPS信息進(jìn)行解析，得到導(dǎo)航軟件所需的經(jīng)緯度、高度等數(shù)據(jù)，并將所述數(shù)據(jù)傳送至處理器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型無(wú)屏導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在于，所述存儲(chǔ)卡設(shè)于所述處理器的外部。
【文檔編號(hào)】G06F3/0487GK203732076SQ201420037576
【公開日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2014年1月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月21日
【發(fā)明者】赫亮, 蔣曉明, 周雪峰, 劉曉光 申請(qǐng)人:廣東省自動(dòng)化研究所