CN104634361A - 多功能车载导航仪 - Google Patents

Abstract

多功能车载导航仪，包括由显示组件和导航处理板组成的显示单元、由主控板和功放单元组成的主机单元及供电模块，显示组件包括LCD显示器和LCD处理器，导航处理板包括USB接口、SD接口、ARM处理器、触摸屏模块、蓝牙模块、导航模块、wifi模块及语音控制模块，ARM处理器与LCD处理器相连；主控板包括MCU处理器、空调控制模块、收音机模块、音视频解码模块及视频监控模块，MCU处理器与功放单元相连；ARM处理器与MCU处理器相连。本发明将各功能模块集成一体，功能全面，尤其是空调控制模块和视频监控模块，满足了人们对导航仪功能更全面的需求，通过ARM处理器来驱动显示装置，显示更丰富且处理速度快；采用GPS和BD双模导航，导航更稳定，且适用范围更广。

Description

多功能车载导航仪

技术领域

本发明涉及一种车载导航仪,尤其涉及一种集多种功能于一体的车载导航仪,属于车载导航设备的技术领域。

背景技术

车载导航仪（Car Navigation）是一种能够帮助用户准确定位当前位置，并且根据既定的目的地计算行程，通过地图显示和语音提示两种方式引导用户行至目的地的仪器的行车辅助设备。

随着科技的不断进步，出现了越来越多的新技术被集成到汽车导航设备上，例如蓝牙、红外、数字电视、收音机等。但是依然无法满足人们对导航仪功能更全面的需求。

且随着显示技术的不断提高，也使得导航仪视频和图片的色彩越来越丰富，图像越来越逼真，相应的随着人们的视觉审美要求越来越高，传统的导航仪显示效果已经无法满足人们较高的审美需求。

发明内容

本发明的目的在于解决上述的技术问题，提出一种多功能车载导航仪。

多功能车载导航仪，其特征在于：包括由显示组件和导航处理板组成的显示单元、由主控板和功放单元组成的主机单元及给显示单元、主机单元供电的供电模块，

所述显示组件包括LCD显示器和LCD处理器，所述LCD处理器控制连接LCD显示器，

所述导航处理板包括USB接口、SD接口、ARM处理器及受控连接于ARM处理器的触摸屏模块、蓝牙模块、导航模块、wifi模块及语音控制模块，

所述ARM处理器与所述LCD处理器相连；

所述主控板包括MCU处理器及受控连接于MCU处理器的空调控制模块、收音机模块、音视频解码模块及视频监控模块，

所述MCU处理器与所述功放单元相连；

所述ARM处理器与所述MCU处理器相连。

优选的，所述空调控制模块通过RS232与车辆的ECU相连。

优选的，所述导航模块为GPS/BD双模导航模块。

优选的，所述触摸屏模块为电容式触摸屏模块。

优选的，所述MCU处理器与功放单元之间设有音效处理器。

优选的，所述功放单元包括一设置于车辆内部的导航专用音箱。

优选的，所述语音控制模块包括一设置于导航处理板内并与ARM处理器相连的电容式话筒。

优选的，所述视频监控模块包括视频切换芯片及与所述视频切换芯片相连的分别设置于车辆前、后、左、右四面的四个摄像头，所述视频切换芯片与MCU处理器、ARM处理器相连。

优选的，所述主控板还包括有与MCU处理器相连的CMMB模块。

优选的，所述导航处理板和主控板分别设有面板按键。

本发明的有益效果主要体现在：

1.将触摸屏模块、蓝牙模块、导航模块、wifi模块、语音控制模块、空调控制模块、收音机模块、音视频解码模块及视频监控模块集成一体，功能全面，尤其是空调控制模块和视频监控模块，满足了人们对导航仪功能更全面的需求。

2.采用LCD显示器及LCD处理器，通过ARM处理器来驱动，能够使显示色彩更绚丽，适用于各种格式的视频及图片，相较传统的导航仪，其显示效果有了较大的提高；

3.ARM处理器进行操作菜单选择及功能转换，运算能力强，菜单选择相应速度快，各功能模块切换速度快；

4.通过ARM处理器和MCU处理器协同运行，使导航功能和多媒体功能之间切换更快，运行更流畅；

5.采用GPS和BD双模导航，导航更稳定，且适用范围更广。

附图说明

图1是本发明多功能车载导航仪的框架结构示意图。

具体实施方式

本发明提供了多功能车载导航仪，如图1所示，包括由显示组件和导航处理板组成的显示单元、由主控板和功放单元组成的主机单元及给显示单元、主机单元供电的供电模块，导航处理板主要实现电容式触摸屏模块坐标计算，蓝牙模块信息处理，导航模块定位坐标解算，WIFI模块控制与管理，LCD显示驱动与背光控制，视频数据处理与显示等功能，主控板主要用于CAN总线管理、空调控制模块的控制、CMMB模块管理与控制、收音机模块管理与控制等功能。

其中，显示组件包括LCD显示器和LCD处理器，LCD处理器控制连接LCD显示器，导航处理板包括USB接口、SD接口、ARM处理器及受控连接于ARM处理器的触摸屏模块、蓝牙模块、导航模块、wifi模块及语音控制模块，语音控制模块包括一设置于导航处理板内并与ARM处理器相连的电容式话筒，ARM处理器与LCD处理器相连，LCD处理器将ARM处理器的信息转换至LCD显示器进行输出；主控板包括MCU处理器及受控连接于MCU处理器的空调控制模块、收音机模块、音视频解码模块及视频监控模块，空调控制模块通过RS232与车辆的ECU相连。MCU处理器与功放单元相连；ARM处理器与MCU处理器通过RS232相连。触摸屏模块优选为电容式触摸屏模块，电容式触摸屏模块针对各模块具有对应各功能模块的UI界面。

优化本方案，导航模块为GPS/BD双模导航模块，双模导航更稳定，两者可切换使用，应用范围更广。

为提高音效，在MCU处理器与功放单元之间增设了音效处理器，能对音频进行处理。

进一步优化本方案，功放单元包括一设置于车辆内部的导航专用音箱，导航专用音箱仅仅针对导航音频，具有针对性，与其他音频分离，在驾驶过程中不会因为其他音频而中断，安全可靠。

为增加车辆的安全性，导航仪设置了视频监控模块，包括视频切换芯片及与视频切换芯片相连的分别设置于车辆前、后、左、右四面的四个摄像头，视频切换芯片与MCU处理器、ARM处理器相连，能监控车辆四周的情况，提高车辆的安全性，当然前摄像头还具有行车记录功能，而后摄像头还具有倒车影像的功能。

本案的导航仪可增配数字电视功能，主控板增设有与MCU处理器相连的CMMB模块，CMMB模块用于接收数字电视。

最后，导航处理板和主控板分别设有面板按键，面板按键主要用于对导航处理板及主控板的快捷控制。

以下是导航仪各模块的工作原理：

导航模块的实现原理， ARM处理器从GPS/BD双模导航模块获取经纬度等卫星导航数据信息，并进行处理计算，得到当前地点的经度和纬度信息，以及汽车行驶的速度信息。然后根据位置信息从SD中读取对应的地图数据，然后将经纬度信息转换为屏幕坐标系信息，确定需显示的地图区域，再根据汽车当前行驶速度等信息，确定地图漫游的速度。在完成上述运算后，将需显示的地图信息转换成视频输出至LCD处理器中，最终通过LCD显示器进行显示，同步的MCU处理器接收到ARM处理器的语言导航信息，通过功放单元进行功放。

 收音机模块实现原理， MCU处理器通过IIC总线控制调频系列芯片和音效处理器，通过配置调频系列芯片的配置、控制和状态寄存器实现控制和调谐操作，完成调谐器初始化运行配置和频道选择等功能。由于IIC总线是一种多向控制总线，MCU处理器同时可以通过IIC接口对音效处理器的内部寄存器进行访问，配置该音效处理器完成音效及音量控制，处理后的收音机音频信号，经功放放大后接入车身喇叭进行输出。同时，MCU处理器将收音机频段等信息通过RS232发送给ARM处理器。ARM处理器接收到收音机相关信息后发送至LCD显示器进行UI界面反馈，在其产生的收音机UI界面中给出对应操作响应。同样地，如果用户在ARM处理器产生的收音机UI界面进行收音机调频等相关操作，ARM处理器也将相关信息通过RS232总线发送给MCU处理器，进而将信息处理后发送到调频芯片实现用户的操作。

音视频解码模块实现原理，导航仪的多媒体功能由音视频解码模块实现。音视频解码模块主要实现音视频文件的读取、解码和播放等功能，并提供操作UI界面。音视频解码模块输出视频信号到LCD 控制器，然后通过LCD显示器进行显示，输出音频信号到MCU处理器由功放单元进行功放。

空调控制模块实现原理，导航仪集成了空调控制功能，通过软件UI操作界面替代了原有的实体空调控制面板，能够实现车载空调自动、手动等工作模式的切换，车内温度的调节，前后出风口风量控制，压缩机和冷凝风机等控制，满足汽车空调使用的各项要求。实现上述功能时，MCU处理器通过RS232总线与汽车ECU通讯，按照相关通讯协议进行空调开关、模式切换、状态检查、风量调节等操作。空调的操作UI界面由ARM处理器产生，操作相关的数据通过RS232总线从MCU处理器获取。

蓝牙模块实现原理，ARM处理器自带蓝牙接口，外接了蓝牙处理器，可支持蓝牙协议的解析，实现蓝牙通讯和与手机蓝牙匹配的功能。蓝牙输出的音频信息经功放放大后，直接输出至导航专用音箱。显示蓝牙信息的UI界面由ARM处理器产生，在MCU处理器控制下，根据用户操作要求显示到LCD显示器上。WIFI模块的实现原理与蓝牙类似，固在此不再赘述，除具备上述通用功能外，WIFI模块可用于导航仪升级及上网等功能。

语音控制模块实现原理，导航仪的语音控制模块通过ARM处理器实现，可以实现打开收音机、关闭收音机、导航、关闭导航等功能。用户在按下语音命令键后，电容式话筒接收输入的特定语音指令信号，ARM处理器接收到语音信号后调用语音识别算法进行语音指令的识别，然后根据识别的结果调度导航仪的UI界面，实现语音控制，输出信息至LCD处理器，主控板MCU处理器根据UI操作逻辑切换LCD处理器将显示信息输出到LCD显示器。

视频监控模块实现原理，导航仪支持前摄像头、后摄像头、左摄像头和右摄像头四路视频同时输入。输入的视频信号进入由主控板MCU处理器控制的视频切换芯片。该芯片选择后的视频输出至ARM处理器，然后再进入LCD处理器进行选择输出至LCD处理器。在用户操作导航仪UI界面需要显示视频时，ARM处理器将相关信息发送给主控板MCU处理器，然后MCU处理器控制LCD处理器选择输出视频。

触摸屏模块实现原理，电容触摸功能和触摸按键功能由ARM处理器处理信息。ARM处理器通过ADC接口获取触摸按键的状态信息，通过计算判断按键是否按下；通过IIC总线读取电容式触摸屏坐标信息，实现触摸式的定位。

导航仪还具备文件浏览的功能。该功能的实现是基于ARM处理器运行的WinCE操作系统，WinCE操作系统具备文件系统，支持对储存介质内文件的浏览功能。SD接口或USB接口介入外部储存介质时， ARM处理器运行的WinCE操作系统读取储存介质内的文件信息，通过文件夹功能浏览文件。

本发明尚有多种实施方式，凡采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.多功能车载导航仪，其特征在于：包括由显示组件和导航处理板组成的显示单元、由主控板和功放单元组成的主机单元及给显示单元、主机单元供电的供电模块，

所述显示组件包括LCD显示器和LCD处理器，所述LCD处理器控制连接LCD显示器，

所述导航处理板包括USB接口、SD接口、ARM处理器及受控连接于ARM处理器的触摸屏模块、蓝牙模块、导航模块、wifi模块及语音控制模块，

所述ARM处理器与所述LCD处理器相连；

所述主控板包括MCU处理器及受控连接于MCU处理器的空调控制模块、收音机模块、音视频解码模块及视频监控模块，

所述MCU处理器与所述功放单元相连；

所述ARM处理器与所述MCU处理器相连。

2.根据权利要求1所述的多功能车载导航仪，其特征在于：所述空调控制模块通过RS232与车辆的ECU相连。

3.根据权利要求1所述的多功能车载导航仪，其特征在于：所述导航模块为GPS/BD双模导航模块。

4.根据权利要求1所述的多功能车载导航仪，其特征在于：所述触摸屏模块为电容式触摸屏模块。

5.根据权利要求1所述的多功能车载导航仪，其特征在于：所述MCU处理器与功放单元之间设有音效处理器。

6.根据权利要求1所述的多功能车载导航仪，其特征在于：所述功放单元包括一设置于车辆内部的导航专用音箱。

7.根据权利要求1所述的多功能车载导航仪，其特征在于：所述语音控制模块包括一设置于导航处理板内并与ARM处理器相连的电容式话筒。

8.根据权利要求1所述的多功能车载导航仪，其特征在于：所述视频监控模块包括视频切换芯片及与所述视频切换芯片相连的分别设置于车辆前、后、左、右四面的四个摄像头，所述视频切换芯片与MCU处理器、ARM处理器相连。

9.根据权利要求1所述的多功能车载导航仪，其特征在于：所述主控板还包括有与MCU处理器相连的CMMB模块。

10.根据权利要求1所述的多功能车载导航仪，其特征在于：所述导航处理板和主控板分别设有面板按键。