CN105021204A - 一种非接触式车载导航系统及导航方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种非接触式车载导航系统及导航方法，所述非接触式车载导航系统包括非接触式感应组件、接口及导航组件，所述非接触式感应组件包括非接触式传感器及微处理器，所述导航组件包括中央处理器及卫星定位模块。所述非接触式感应组件在感应区域内以非接触的方式感应肢体动作，并通过接口输出感应数据。所述导航组件接收感应数据后，分析该感应数据对应的导航命令，开始导航。本发明将非接触式感应组件与导航组件结合起来，实现了用非接触的肢体动作传达导航命令并启动导航的目的，解决了现有技术中车载导航操作复杂、不安全的技术问题。

Description

一种非接触式车载导航系统及导航方法

技术领域

本发明涉及车载导航技术领域，尤其涉及一种非接触式车载导航系统及导航方法。

背景技术

现实生活中，开车使用导航已是很普遍的事情，司机必须要进入地图、点击触摸屏、在触摸屏上使用手写输入地址等，这一系列动作看似简单，但是如果在开车过程中使用导航，完成以上动作则具有一定的风险性。尽管当前有很多方法可以帮助司机简化导航的方式，但还需要司机进行人工选择操作，甚至为了安全，还需要停车之后再操作导航，仍然不能使导航简便快捷，也不解决开车行驶过程中使用导航的安全问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种非接触式导航系统及导航方法，以解决现有技术中车载导航操作复杂、不安全的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：提供一种非接触式车载导航系统，包括位于车厢内表面上用于以非接触的方式感应并识别肢体动作的非接触式感应组件、接口及通过所述接口与所述非接触式感应组件连接的导航组件，其特征在于，所述非接触式感应组件具有感应肢体动作的感应区域，所述感应区域为从所述非接触式感应组件所在表面区域向所述非接触式感应组件上方一定距离内以一定角度发散的区域，所述非接触式感应组件通过肢体的位移或方向变化识别肢体动作，并将所述肢体动作对应的感应数据传送给所述导航组件。

所述距离和所述角度小于所述非接触式感应组件最大的感应距离和角度范围，并位于日常干扰肢体动作范围之外。

所述非接触式感应组件包括非接触式传感器和与所述非接触式传感器连接的微处理器。

所述非接触式传感器可以是电容传感器、磁感应传感器、采用光学原理的位移或角度传感器。

所述导航组件包括存储并处理数据的中央处理器和与所述中央处理器连接的卫星定位模块。

所述非接触式感应组件设置在靠近驾驶位的不常产生肢体动作的车体表面

所述接口可以是串口、协议接口、IIC或引脚。

本发明还提供一种非接触式车载导航方法，包括以下步骤：

S1)非接触式感应组件以非接触的方式感应肢体动作，并通过接口输出感应数据；

S2)导航组件接收感应数据，根据感应数据判断导航命令，开始导航。

所述S1)还包括以下步骤：

S11)非接触式传感器判断是否有肢体动作，若有，则输出对应的肢体动作参数，若无，则继续判断是否有肢体动作；

S12)将肢体运动参数传送到微处理器；

S13)微处理器将接收的肢体动作参数与特征库中的参数做对比，并判断该肢体动作参数是否有效，若无效，则返回步骤S11)，若有效，则进入步骤S14)；

S14)微处理器识别肢体动作参数，并通过接口输出对应的感应数据。

所述S2)还包括以下步骤：

S21)中央处理器通过接口接收感应数据，分析判断该感应数据属于哪种导航命令；

S22)中央处理器输出感应数据对应的导航命令；

S23)卫星定位模块根据导航命令确定导航路线；

S24)将导航路线输出到电子屏幕，开始导航。

所述肢体动作参数可以是位移和/或角度变化量。

采用本发明提供的非接触式车载导航系统及导航方法，可获得以下有益技术效果：利用非接触式传感器感应肢体动作，微处理器将该肢体动作对应的动作参数处理分析，并通过接口将相应的感应数据发送到导航组件，导航组件根据接收到的感应数据和自身存储的导航命令对比分析，给出感应数据对应的导航命令，达到导航的目的。本发明将非接触式感应组件与导航组件结合起来，实现了用非接触的肢体动作传达导航命令并启动导航的目的，解决了现有技术中车载导航操作复杂、不安全的技术问题。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明非接触式导航系统的组织模块图

图2是本发明非接触式导航方法的流程图

具体实施方式

为了解决现有技术中车载导航操作复杂、不安全的技术问题，本发明实施的技术方案为：提供一种非接触式导航系统和导航方法，即通过非接触式感应组件感应肢体动作，识别该肢体动作，并将该肢体动作转换为感应数据输出给导航组件，导航组件实施导航。

图1所示为本发明涉及非接触式导航系统的组织模块图，从图中可以看出，非接触式导航系统1包括用于感应肢体动作的非接触式感应组件10、接口20以及通过接口20与非接触式感应组件10连接的导航组件30。通常，为了方便用户发出肢体动作和感应该肢体动作，非接触式感应组件10设置在车厢内的表面，进一步的，为了方便司机在开车途中发出肢体动作，非接触式感应组件10设置在车厢内靠近驾驶位的车体表面。另外，为了节约车厢内空间，并防止日常的肢体动作造成干扰，可将非接触式感应组件10设置在平时不常产生肢体动作的车体表面，例如位于方向盘前方的面向上的车体表面，或者位于电子屏幕前方的面向上的车体表面等。非接触式感应组件10包括以非接触的方式感应肢体动作的非接触式传感器101及与非接触式传感器101连接的用来存储和处理数据的微处理器102，微处理器102用于将非接触式传感器101感应的肢体动作参数与存储在微处理器102中的参数特征库对比，并根据对比结果输出对应的感应数据。由于非接触式感应组件10设置在车厢内的车体表面，司机或其他乘客的日常动作很容易造成肢体干扰，因此，为了防止干扰，非接触式感应组件10具有一定的感应区域范围，例如可以是在非接触式感应组件10上方以一定角度在一定距离内发散的区域，在该感应区域范围内，肢体动作才能被感应识别。对于角度和距离的设定可以根据不同的传感器而异，将该距离和角度设定为非接触式传感器101能够感应肢体动作的最远距离和最大角度范围，但是为了达到最佳的感应效果，也为了避免更多的肢体干扰，将该距离设置为小于非接触式传感器101的最远感应距离，同时将该角度设定为小于辐射在非接触式传感器101感应区域内的最大角度范围，该距离和角度应该在日常的干扰肢体动作的活动范围之外。导航组件30包括用于存储并处理数据的中央处理器301及与中央处理器301连接的卫星定位模块302，中央处理器301通过接口20接收到感应组件10的感应数据，并将该感应数据转换为指定的导航命令，通过卫星定位模块302实现导航。

本实施例中的非接触式传感器101可以采用电容式传感器、磁感应传感器或者采用光学原理的非接触式位移或角度传感器。本实施例中的微处理器102是一种同时具有存储和处理功能的部件，例如可以由一个集成芯片来实现。

下面介绍非接触式感应组件10识别肢体动作的方式。

在本实施例中，发出肢体动作的肢体包括但不限于肢体的手指处、手背或手腕处、手臂处、面部、脖子等部位。肢体的运动参数是指肢体的上述部位在空间中的运动参数，包括位移、角度、方向等。肢体在运动状态下，在一段连续的时间内，肢体的状态发生变化，非接触式传感器101在其可感应的范围内可获得相应的运动参数。对于非接触式传感器101为电容传感器或者磁感应传感器来说，肢体的运动参数为电容或磁场的变化量，电容传感器或者磁感应传感器将感应到的肢体的位移或角度的变化量转化为电容或磁场的变化量，然后将该变化量输出给微处理器102。对于非接触式传感器101为采用光学原理的位移或者角度传感器来说，肢体的运动参数为位移和角度的变化量，感应肢体的方式可以通过肢体表面的光学图像信息变化，例如检测图像中至少一个几何参数的角度或位移变化，并将该变化量输出给微处理器102。

微处理器102内设置有运动参数特征库，该参数特征库中存储了大量有规律的肢体运动参数。微处理器102在接收到肢体的运动参数后，将该运动参数与存储在微处理器102中的参数特征库做对比计算，然后判断出该肢体运动参数是否有匹配数据。应当说明的是，在某种情况下，司机可能无意间在感应区域内挥动手臂或发出其他日常肢体动作，非接触式感应组件10可能会感应到该肢体动作，但是由于该肢体动作的运动参数不满足用于发出导航的肢体运动参数范围，也即是不在微处理器102的参数特征库范围内，比如，移动的角度或位移不满足预定范围等，在这种情况下，微处理器102判断出该运动参数没有匹配数据，该肢体动作属于无效指令，这是非接触式感应组件10识别并排除干扰的另一个途径。若该运动参数有匹配数据，则微处理器102继续判断该运动参数属于哪个指令的参数范围，例如，某个指令代表肢体动作为“向上滑动”，则会对“向上滑动”这一动作的幅度大小、角度偏差设置一定的范围作为该指令的参数范围，当接收到的肢体运动参数属于该参数范围时，微处理器102判断该肢体运动参数属于该指令，即识别出该肢体动作。

微处理器102判断出肢体运动参数对应的指令后，会根据约定的格式将该肢体运动参数转换为相应的感应数据，并通过接口20传输给导航组件30。

接口20为连接非接触式感应组件10和导航组件30的部件，可以根据微处理器102输出感应数据的格式选择采用串口、协议接口、IIC或者引脚等形式。以引脚形式为例具体说明，根据肢体的种类多少，可以选择采用不同数量的引脚，若共有四种肢体动作类型，如向上滑动、向下滑动、向左滑动、向右滑动，分别表示“回家”、“回公司”、“去图书馆”、“去医院”，则接口20可采用2个引脚的形式，感应组件10可以将四种肢体动作对应的感应数据转换为四个二进制数：00,01,10,11，这四个二进制数可以采用2个引脚的高低电平的形式实现。

导航组件30的中央处理器301存储有多个固定的导航指令，该导航指令的形式可以是具体的路线信息，例如从公司回家的路线，也可以是固定的目的地，例如公司的地址，为了扩大导航的范围，本实施例中的导航指令设定为固定的目的地。

导航组件30接收到非接触式感应组件10发出的感应数据后，中央处理器301根据约定将该感应数据转换为相应的导航指令，并通过卫星定位模块302确定车辆所在位置与导航指令指定的目的地之间的路线，继而输出到电子地图上，通过接收导航指令进行导航操作已经是现有技术，这里不再赘述。

本发明涉及的非接触式导航方法的实施例应用于图1所示的非接触式导航系统，如图2所示为本实施例中非接触式导航方法的流程图，该方法包括：

步骤S1)，非接触式感应组件10以非接触的方式感应肢体动作，并通过接口20输出感应数据；

步骤S2)，导航组件30接收感应数据，根据感应数据判断导航命令，开始导航。

其中步骤S1)还包括以下步骤：

S11)非接触式传感器101判断是否有肢体动作，若有，则输出对应的肢体动作参数，若无，则继续判断是否有肢体动作。这一步骤中，非接触式传感器101首先判断是否有肢体动作发出，若有，则根据感应到的电容或磁场变化量或位移或角度变化量确定相应的肢体运动参数。

S12)将肢体运动参数传送到微处理器102。

S13)微处理器102将接收的肢体动作参数与特征库中的参数做对比，并判断该肢体动作参数是否有效，若无效，则返回步骤S11)继续判断是否有肢体动作发出，若有效，则进入步骤S14)；

S14)微处理器102识别肢体动作参数，并通过接口20输出对应的感应数据。这一步骤中，微处理器102判断该有效的肢体动作参数属于特征库中哪种感应数据的参数范围，即识别该肢体动作参数，例如肢体动作的位移和方向变化量属于“向上滑动”这一命令对应的参数范围，则微处理器102输出“向上滑动”这一命令对应的感应数据，如引脚电平“00”。

其中步骤S2)还包括以下步骤：

S21)中央处理器301通过接口20接收感应数据，分析判断该感应数据属于哪种导航命令；

S22)中央处理器301输出感应数据对应的导航命令；

S23)卫星定位模块根据导航命令确定导航路线；

S24)将导航路线输出到电子屏幕，开始导航。

需要说明的是，本发明的非接触式感应组件的开启和关闭可以用一个按钮开关来实现，当需要开启导航系统时，首先打开非接触式感应组件的开始按钮，然后发出肢体动作即可实现导航。

可见，本发明将非接触式感应组件10与导航组件30结合起来，实现了用非接触的肢体动作传达导航命令并启动导航的目的，解决了现有技术中车载导航操作复杂、不安全的技术问题。

当然，以上仅为本发明的最优实施例，还可以做其他变形，例如微处理器102可以不是一个集成的部件，可以包括存储器和处理器两个部件。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何本领域普通技术人员在本发明的基础上做出的没有创造性的变化或替换，都属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种非接触式车载导航系统(1)，其特征在于，包括位于车厢内表面上用于以非接触的方式感应并识别肢体动作的非接触式感应组件(10)、接口(20)及通过所述接口(20)与所述非接触式感应组件(10)连接的导航组件(30)，所述非接触式感应组件(10)具有感应肢体动作的感应区域，所述感应区域为从所述非接触式感应组件(10)所在表面区域向所述非接触式感应组件(10)上方一定距离内以一定角度发散的区域，所述非接触式感应组件(10)通过肢体的位移或方向变化识别肢体动作，并将所述肢体动作对应的感应数据传送给所述导航组件(30)。

2.如权利要求1所述的非接触式车载导航系统(1)，其特征在于，所述非接触式感应组件(10)设置在靠近驾驶位的不常产生肢体动作的车体表面，所述距离和所述角度小于所述非接触式感应组件(10)最大的感应距离和角度范围，并位于日常干扰肢体动作范围之外。

3.如权利要求1所述的非接触式车载导航系统(1)，其特征在于，所述非接触式感应组件(10)包括非接触式传感器(101)和与所述非接触式传感器(101)连接的用来存储和处理数据的微处理器(102)。

4.如权利要求3所述的非接触式车载导航系统(1)，其特征在于，所述非接触式传感器(101)可以是电容传感器、磁感应传感器、采用光学原理的位移或角度传感器。

5.如权利要求1所述的非接触式车载导航系统(1)，其特征在于，所述导航组件(30)包括存储并处理数据的中央处理器(301)和与所述中央处理器(301)连接的用来定位的卫星定位模块(302)。

6.如权利要求1所述的非接触式车载导航系统(1)，其特征在于，所述接口(20)可以是串口、协议接口、IIC或引脚。

7.一种非接触式车载导航方法，包括以下步骤：

S1)非接触式感应组件(10)以非接触的方式感应肢体动作，并通过接口(20)输出感应数据；

S2)导航组件(30)接收感应数据，根据感应数据判断导航命令，开始导航。

8.如权利要求7所述的非接触式车载导航方法，其特征在于，所述S1)还包括以下步骤：

S11)非接触式传感器(101)判断是否有肢体动作，若有，则输出对应的肢体动作参数，若无，则继续判断是否有肢体动作；

S12)将肢体运动参数传送到微处理器(102)；

S13)微处理器(102)将接收的肢体动作参数与特征库中的参数做对比，并判断该肢体动作参数是否有效，若无效，则返回步骤S11)，若有效，则进入步骤S14)；

S14)微处理器(102)识别肢体动作参数，并通过接口(20)输出对应的感应数据。

9.如权利要求7所述的非接触式车载导航方法，其特征在于，所述S2)还包括以下步骤：

S21)中央处理器(301)通过接口(20)接收感应数据，判断该感应数据属于哪种导航命令；

S22)中央处理器(301)输出感应数据对应的导航命令；

S23)卫星定位模块(302)根据导航命令确定导航路线；

S24)将导航路线输出到电子屏幕，开始导航。

10.如权利要求8所述的非接触式车载导航方法，其特征在于，所述肢体动作参数可以是位移和/或角度变化量。