CN103727951B - 无屏导航系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新型无屏导航系统，包括电源模块、GPS接收模块、处理器和存储卡，还包括红外虚拟键盘模块和HUD显示模块，所述电源模块、GPS接收模块、存储卡、红外虚拟键盘模块、HUD显示模块分别与所述处理器连接；所述红外虚拟键盘模块用于提供键盘图像、跟踪和处理按键信息，并将按键信息传送至所述处理器，通过所述HUD显示模块显示出导航信息。本发明将红外虚拟键盘技术和HUD技术相结合引入到导航中，取代传统的屏显，驾驶过程中不需要低头就可以完成地址的输入和导航信息的观看，减少驾驶员视线的频繁转移和眼睛聚焦所需的时间，提高了行车的安全性、舒适性和驾驶效率。

Description

无屏导航系统
技术领域
本发明涉及导航领域，特别涉及一种新型无屏导航系统。
背景技术
目前，便携式导航以其低价位、高性能、灵活应用性成为导航领域的主导产品，但驾驶员在行驶过程中，不时地将视线转移到导航屏幕上，尤其是在岔路口等情况复杂的地方，会存在较大的安全隐患。
HUD技术(Head Up Display平视显示器)目前广泛使用在各类军用飞机上，它可使飞行员不需要低头就能查看仪表的显示与资料，近几年，部分高端汽车也装有HUD，现有技术中指出了一种汽车抬头显示系统HUD,该HUD可将仪表盘上的信息显示在挡风玻璃上，不需要低头就可以观看到仪表盘的信息，但其应用范围有限，比如将其应用在导航中，只能将搜索到的最终导航地图显示在视线前方，导航地址的输入和功能的选择仍然要低头通过导航屏显操作，行车过程仍存在一定的安全隐患。
发明内容
本发明的目的在于为了解决以上的不足，设计了一种新型无屏导航系统。
为了实现本发明目的所采取的技术方案是：新型无屏导航系统，包括电源模块、GPS接收模块、处理器和存储卡，其特征在于，还包括红外虚拟键盘模块和HUD显示模块，所述红外虚拟键盘模块包括键盘布局投影模块、键盘红外光源和键盘敏感模块，所述电源模块、GPS接收模块、存储卡、红外虚拟键盘模块、HUD显示模块分别与所述处理器连接；
所述电源模块用于将电源转换为所述无屏导航系统的工作电压；
所述GPS接收模块用于接收GPS信号，并解析得出导航数据，将所述导航数据传送至所述处理器；
所述键盘布局投影模块用于提供键盘图像，所述键盘红外光源通过发射红外光将所述键盘布局投影模块投射的键盘图像区域覆盖，所述键盘敏感模块用于跟踪和处理所述红外光源覆盖区域内的按键信息，并将按键信息传送至所述处理器；
所述存储卡用于存储地图数据、音频及视频文件；
所述处理器结合所述存储卡对所述GPS接收模块提供的导航数据及所述红外虚拟键盘模块提供的按键信息进行处理，将处理后得到的导航信息通过所述HUD显示模块显示出来。
优选的，所述键盘敏感模块包括摄像头、图像处理软件和传感器芯片组，用于实现键盘的功能,并通过虚拟键盘的光标、方向键和回车键实现鼠标的功能。
优选的，所述传感器芯片组包括图像传感器和微处理器。
优选的，所述HUD显示模块包括数据处理单元和显示单元，所述数据处理单元用于将导航信息转换为所述显示单元所要求的格式，并通过显示单元将所述导航信息显示在汽车挡风玻璃上。
优选的，所述电源模块中设有屏蔽电路，用于屏蔽在电源转换过程中汽车内部的干扰。
优选的，所述GPS接收模块包括GPS天线、前置放大器、GPS接收单元、GPS定位单元；所述GPS天线用于将接收到的GPS信号转化为电流信号，通过前置放大器放大电流信号，并传输至GPS接收单元，所述GPS接收单元接收GPS电流信号并进行处理，输出GPS信息至GPS定位单元，所述GPS定位单元对GPS信息进行解析，得到导航软件所需的经纬度、高度等数据，并将所述数据传送至处理器。
优选的，所述存储卡设于所述处理器的外部。
本发明的优点在于，新型无屏导航系统将HUD技术和红外虚拟键盘技术相结合引入到导航中，通过红外虚拟键盘实现了导航地址的输入和功能的选择，取代了传统的屏显；通过HUD技术将导航信息投影在视线前方，二者的结合使得导航地址的输入和导航信息的观看皆不需要低头就可以完成，减少了在输入导航地址、查看导航信息时驾驶员视线的频繁转移和眼睛聚焦所需的时间，给驾驶者带来新的驾驶体验，提高了驾驶者在行车过程中的安全系数、舒适性和驾驶效率。
附图说明
图1为本发明新型无屏导航系统的整体结构图；
图2为本发明新型无屏导航系统的红外虚拟键盘结构框图；
图3为本发明新型无屏导航系统的HUD投射光路图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式做进一步说明：
参照附图1所示,新型无屏导航系统，包括电源模块、GPS接收模块、处理器和存储卡，还包括红外虚拟键盘模块和HUD显示模块，所述电源模块、GPS接收模块、存储卡、红外虚拟键盘模块、HUD显示模块分别与所述处理器连接，所述存储卡用于存储地图数据、音频、视频文件。
所述电源模块用于将汽车自带电源转换为能使整个基于HUD的无屏导航系统正常工作的电压，电源模块中设有屏蔽电路，电源转换过程需要所述屏蔽电路把汽车内部的干扰屏蔽掉。
参照附图2所示，所述红外虚拟键盘模块由键盘布局投影模块、键盘红外光源和键盘敏感模块组成。键盘布局投影模块用来提供键盘图像，通过一个大角度的投影器在红外光源前方将键盘的影子投射到任何光滑的平面上；键盘红外光源通过发射一束红外光将键盘布局投影模块所投射的键盘图像覆盖；键盘敏感模块由摄像头、图像处理软件和传感器芯片组这三个单元组成，其中摄像头用于完成基本的滤光和聚焦功能，传感器芯片组包括图像传感器和微处理器，这三个单元结合起来用于实现键盘操作，并通过虚拟键盘的光标、方向键和回车键实现鼠标的功能。通过捕捉和跟踪用户手指的移动和手指在三维空间的位置，获取按键信息，最终通过RS-232接口将按键信息传送至所述处理器；
所述GPS接收模块包括GPS天线、前置放大器、GPS接收单元、GPS定位单元；所述GPS天线用于接收GPS卫星信号，并将其转化为相应的电流信号，通过前置放大器将所述电流信号予以放大，然后将放大的电流信号传送到GPS接收单元，所述GPS接收单元接收GPS电流信号并将其转换为GPS信息，然后输出GPS信息至GPS定位单元，所述GPS定位单元对所述GPS信息进行解析，得到导航软件所需的经纬度、高度等数据，并将所述数据传送至处理器；
处理器结合存储卡对所述GPS接收模块提供的导航数据及所述红外虚拟键盘模块提供的按键信息进行导航定位，并将处理后得到的导航信息传送至HUD显示模块。所述HUD显示模块包括数据处理单元和显示单元，所述数据处理单元将从处理器传送来的所述导航信息转换为所述显示单元要求的格式后，通过所述显示单元将导航信息显示在驾驶员的视野前方，并与前方的道路实景融合，眼睛不用变焦，即可获得所需导航信息。驾驶员在驾驶过程中不需要低头就可以完成导航地址的输入、功能的选择以及最终导航信息的观看。
参照附图3所示，本发明新型无屏导航系统的HUD投射光路图：光源经过透镜组的折射，投影到反射镜片上，反射光源经过透镜以及半透射组合镜的作用，投影到驾驶员视野前方无线远处，无线远处的虚像通过前挡风玻璃将信息反射到驾驶员的眼睛，反射虚像和前方的景物重叠在一起，使得驾驶员可以同时观察两方的信息，由于虚像是通过光学系统在无线远点成像，所以这种远视功能可以减少驾驶员视线转移和眼睛调焦所需的时间。
根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (6)

1.无屏导航系统，包括电源模块、GPS接收模块、处理器和存储卡，其特征在于，还包括红外虚拟键盘模块和HUD显示模块，所述红外虚拟键盘模块包括键盘布局投影模块、键盘红外光源和键盘敏感模块，所述电源模块、GPS接收模块、存储卡、红外虚拟键盘模块、HUD显示模块分别与所述处理器连接；
所述电源模块用于将电源转换为所述无屏导航系统的工作电压；
所述GPS接收模块用于接收GPS信号，并解析得出导航数据，将所述导航数据传送至所述处理器；
所述键盘布局投影模块用于提供键盘图像，通过一个大角度的投影器在红外光源前方将键盘的影子投射到任何光滑的平面上；所述键盘红外光源通过发射红外光将所述键盘布局投影模块投射的键盘图像区域覆盖，所述键盘敏感模块用于跟踪和处理所述键盘红外光源覆盖区域内的按键信息，并将按键信息传送至所述处理器；
所述存储卡用于存储地图数据、音频视频文件；
所述处理器结合所述存储卡对所述GPS接收模块提供的导航数据及所述红外虚拟键盘模块提供的按键信息进行处理，将处理后得到的导航信息通过所述HUD显示模块显示出来；
所述键盘敏感模块包括摄像头、图像处理软件和传感器芯片组，用于实现键盘和鼠标的功能。
2.根据权利要求1所述的无屏导航系统，其特征在于，所述传感器芯片组包括图像传感器和微处理器。
3.根据权利要求1所述的无屏导航系统，其特征在于，所述HUD显示模块包括数据处理单元和显示单元，所述数据处理单元用于将所述导航信息转换为所述显示单元要求的格式，并通过所述显示单元显示导航信息。
4.根据权利要求1所述的无屏导航系统，其特征在于，所述电源模块中设有屏蔽电路。
5.根据权利要求1所述的无屏导航系统，其特征在于，所述GPS接收模块包括GPS天线、前置放大器、GPS接收单元、GPS定位单元；所述GPS天线用于将接收到的GPS信号转化为电流信号，通过前置放大器放大电流信号，并传输至GPS接收单元，所述GPS接收单元接收GPS电流信号并进行处理，输出GPS信息至GPS定位单元，所述GPS定位单元对GPS信息进行解析，得到导航软件所需的经纬度、高度数据，并将所述数据传送至处理器。
6.根据权利要求1所述的无屏导航系统，其特征在于，所述存储卡设于所述处理器的外部。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104182128B (zh) * 2014-09-09 2017-08-29 联想(北京)有限公司 信息处理方法、装置及电子设备
CN106708330B (zh) * 2015-07-16 2020-03-31 比亚迪股份有限公司 汽车方向盘的虚拟按键系统及具有其的汽车
CN115729380A (zh) * 2021-08-28 2023-03-03 华为技术有限公司 显示装置以及电子设备

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7142980B1 (en) * 2004-04-29 2006-11-28 Garmin Ltd. Vehicle dash-mounted navigation device
CN101055193A (zh) * 2006-04-12 2007-10-17 株式会社日立制作所 车载装置的非接触输入操作装置
KR100832462B1 (ko) * 2007-11-30 2008-05-26 (주)마이크로텍시스템 적외선 통신 시스템의 데이터 처리 방법 및 그 장치
CN101802886A (zh) * 2007-10-12 2010-08-11 三菱电机株式会社 车载信息提供装置
CN201575814U (zh) * 2009-12-17 2010-09-08 北京华旗随身数码股份有限公司 可视化车载导航装置
CN201936011U (zh) * 2011-01-13 2011-08-17 天津峰景光电科技有限公司 具有投影功能的gps定位导航模块
CN102801436A (zh) * 2012-07-10 2012-11-28 南京智启软件开发有限公司 一种无屏车载多媒体导航终端
CN203732076U (zh) * 2014-01-21 2014-07-23 广东省自动化研究所 新型无屏导航系统

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8907894B2 (en) * 2009-10-20 2014-12-09 Northridge Associates Llc Touchless pointing device

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7142980B1 (en) * 2004-04-29 2006-11-28 Garmin Ltd. Vehicle dash-mounted navigation device
CN101055193A (zh) * 2006-04-12 2007-10-17 株式会社日立制作所 车载装置的非接触输入操作装置
CN101802886A (zh) * 2007-10-12 2010-08-11 三菱电机株式会社 车载信息提供装置
KR100832462B1 (ko) * 2007-11-30 2008-05-26 (주)마이크로텍시스템 적외선 통신 시스템의 데이터 처리 방법 및 그 장치
CN201575814U (zh) * 2009-12-17 2010-09-08 北京华旗随身数码股份有限公司 可视化车载导航装置
CN201936011U (zh) * 2011-01-13 2011-08-17 天津峰景光电科技有限公司 具有投影功能的gps定位导航模块
CN102801436A (zh) * 2012-07-10 2012-11-28 南京智启软件开发有限公司 一种无屏车载多媒体导航终端
CN203732076U (zh) * 2014-01-21 2014-07-23 广东省自动化研究所 新型无屏导航系统

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