CN109471456B - 导航装置及导航系统 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种导航装置和导航系统，包括：导航主体、电机以及第一传动机构，导航主体的表面设有多个方向标识；电机与第一传动机构连接，第一传动机构与导航主体连接；电机通过驱动第一传动机构带动导航主体沿第一方向转动，使一个方向标识转动至预设位置。当需要该导航装置指示前行方向时，电机可以驱动第一传动机构转动，第一传动机构带动导航主体沿第一方向转动，使多个方向标识中的一个方向标识转动至预设位置，该转动至预设位置的方向标识便表示当前前行的方向。通过明确而简单的方向标识来提醒驾驶员前行的方向，与现有技术在显示屏显示方向图标相比，有助于驾驶员集中注意力，提高行车安全。

Description

导航装置及导航系统

技术领域

本申请涉及导航仪领域，具体而言，涉及一种导航装置及导航系统。

背景技术

导航仪，多用于汽车上，用于定位、导航和娱乐，随着汽车的普及和道路的建设，城际间的经济往来更加频繁，车载导航仪变得愈加重要。

但是目前市面上的车载导航仪，大都需要驾驶者观看显示屏才能知道行进的方向，而显示屏中同时显示的内容较多，不能简洁明了地指引驾驶者行进的方向，所以现有的车载驾驶仪不便于对驾驶者进行实时方向的指导。

申请内容

有鉴于此，本申请实施例提供了一种导航装置及导航系统。

第一方面，本申请实施例提供了一种导航装置，所述导航装置包括：导航主体、电机以及第一传动机构，所述导航主体的表面设有多个方向标识，所述多个方向标识中的每个方向标识均用于表征移动方向；所述电机与所述第一传动机构连接，所述第一传动机构与所述导航主体连接；所述电机通过驱动所述第一传动机构带动所述导航主体沿第一方向转动，使所述多个方向标识中一个方向标识转动至预设位置。

当需要该导航装置指示前行方向时，电机可以驱动第一传动机构转动，第一传动机构带动导航主体沿第一方向转动，导航主体可以沿第一方向分布多个方向标识，通过沿第一方向转动导航主体，使多个方向标识中的一个方向标识转动至预设位置，该转动至预设位置的方向标识便表示当前前行的方向。通过明确而简单的方向标识来提醒驾驶员前行的方向，与现有技术在显示屏显示方向图标相比，有助于驾驶员集中注意力，提高行车安全。

在一个可能的设计中，所述导航主体包括基座和转动体，所述第一传动机构设置于所述转动体内，所述第一传动机构在所述电机的驱动下，带动所述转动体相对于所述基座沿所述第一方向转动。

基座用于承载转动体，转动体可相对于基座转动，第一传动机构具体用于带动转动体转动，基座不随第一传动机构转动而转动，第一传动机构只需驱动转动体而不是整个导航主体可以在使用更小的扭矩的情况下来完成导航的工作。

在一个可能的设计中，所述第一传动机构包括传动杆、第一传动齿轮、第一被动齿轮以及传动轴；所述传动杆的一端与所述电机固定连接，所述传动杆的另一端与所述第一传动齿轮可拆固定连接，所述第一传动齿轮随所述传动杆的转动而转动；所述第一传动齿轮与所述第一被动齿轮相啮合；所述第一被动齿轮与所述传动轴固定连接，且所述传动轴沿所述第一被动齿轮的轴线方向延伸，所述第一被动齿轮带动所述传动轴转动；所述传动轴与所述转动体固定连接，所述传动轴带动所述转动体转动。

传动杆的一端与电机固定连接，传动杆可随电机的转动而转动，传动杆的另一端与第一传动齿轮配合，传动杆可带动第一传动齿轮转动，第一被动齿轮与第一传动齿轮啮合，且第一被动齿轮与传动轴固定连接，传动轴沿第一被动齿轮的轴线方向延伸，传动轴的两端可以与转动体固定连接，因此通过上述一系列的传动机构，实现了电机带动转动体转动。

在一个可能的设计中，所述转动体为球状转动体，所述传动轴设置于所述球状转动体的轴线上。

转动体具体可以为球状转动体，球状转动体在转动时扫过的半径长度一致，使得基座可以在贴近转动体，为其提供有利支撑的同时又不会阻碍转动体的转动。可以理解，转动体也可以为其他形状，例如圆柱状转动体，转动体的具体形状不应该理解为是对本申请的限制。

在一个可能的设计中，还包括第二传动机构，所述传动杆为可伸缩传动杆，所述可伸缩传动杆与所述第二传动机构可拆固定连接，所述第二传动机构与所述基座的远离所述转动体的一侧相匹配，所述第二传动机构随所述传动杆的转动带动所述基座沿第二方向转动。

上述的传动杆还可以为可伸缩传动杆，可伸缩传动杆可通过伸缩分别与第一传动齿轮和第二传动机构配合，第二传动机构与基座的远离转动体的一侧相匹配，第二传动机构可带动基座沿第二方向转动，基座沿第二方向转动的同时带动基座承载的转动体一同沿第二方向转动，转动体沿第二方向转动可使转动体表面设置的方向标识更生动地反映出当前需要前往的方向，引起驾驶员的注意。

在一个可能的设计中，所述第二传动机构包括第二传动齿轮，所述第二传动齿轮与所述传动杆可拆固定连接，所述传动杆可带动所述第二传动齿轮转动；所述基座的远离所述转动体的一侧设置有可与所述第二传动齿轮啮合的齿轮结构。

传动杆具体与第二传动机构的第二传动齿轮配合，传动杆可带动第二传动齿轮转动，基座的远离转动体的一侧设置有能与第二传动齿轮啮合的齿轮结构，传动杆与基座具体可以齿轮啮合的方式转动连接。

在一个可能的设计中，还包括底座，所述电机设置于所述底座。

底座用于共同支撑基座和转动体，并且电机设置于底座，电机可驱动传动杆的转动，电机的质量较大，将电机设置在底座即可以较好的驱动传动杆的转动，又可以将整个导航装置的重心降低。

在一个可能的设计中，还包括轴承，所述底座设置有环形凹槽，所述轴承的外环与所述环形凹槽的内壁相接触，所述轴承的内环与所述传动杆的外表面相接触。

底座的靠近基座的一侧设置有环形凹槽，轴承可以设置在环形凹槽内，轴承的外环与环形凹槽的内部相接触，轴承的外环与底座相对固定，轴承的内环与传动杆的外表面相对固定，轴承的外环与内环之间可以顺滑的移动，从而可以减少传动轴对底座的摩擦，提高导航装置的使用寿命。

在一个可能的设计中，还包括第一控制器，所述第一控制器与所述电机电连接；所述第一控制器用于根据接收到的控制指令来驱动所述电机的转动。

第一控制器可以接收控制指令，并根据控制指令对电机进行驱动，控制指令可以由无线方式发送，也可以由有线方式传送，第一控制器接收控制指令并根据控制指令对电机进行驱动的具体方式不应该理解为是对本申请的限制。

在一个可能的设计中，还包括电子水平仪，所述电子水平仪设置于导航主体内，所述电子水平仪与所述第一控制器电连接。

电子水平仪可以以电容摆的平衡原理测量被测面相对于水平面的微小倾角，从而可以测出转动体的具体转动角度，由于方向标识固定在导航主体的外表面，因此每个方向标识转动至预设位置时导航主体与水平面的角度也是固定的，因此，可以根据电子水平仪测出的微小倾角来判断方向标识是否转动到位。

第二方面，本申请实施例提供了一种导航系统，包括第二控制器以及上述的导航装置，所述第二控制器与第一控制器相通信；所述第二控制器用于向所述第一控制器发送控制指令。

第二控制器可以与第一控制器相通信，从而向第一控制器发送控制指令，第二控制器可以通过全球定位系统(Global Positioning System,GPS)来获取当前应该前行的方向，然后运算出电机的转动角度，从而将电机的转动角度数据通过控制指令发送给第一控制器，以使导航装置通过转动导航主体，由导航主体表面设置的方向标识来呈现当前应该前行的方向。

为使本申请实施例所要实现的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚的说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本申请第一实施例提供的导航装置的结构示意图；

图2示出了本申请第一实施例提供的导航装置的爆炸图；

图3示出了本申请第一实施例提供的导航装置的部分结构示意图；

图4a示出了本申请第一实施例提供的导航装置的第一传动齿轮的俯视图；

图4b示出了本申请第一实施例提供的导航装置的第二传动齿轮的俯视图；

图5示出了转动体与基座配合的部分结构示意图；

图6示出了本申请第二实施例提供的导航系统的交互示意图；

图7示出了本申请第二实施例提供的导航系统的结构框图。

图标：导航装置100；导航主体110；方向标识111；基座112；齿轮结构1121；转动体113；半球1131；连接块1132；电机120；第一传动机构130；传动杆131；第一传动齿轮132；第一被动齿轮133；传动轴134；第二传动机构140；第二传动齿轮141；底座150；环形凹槽151；轴承160；电子水平仪170；第一控制器180；第一无线通信模块190；导航面板200；第二控制器210；第二无线通信模块220；导航系统10。

具体实施方式

第一实施例

具体请参见图1和图2，图1和图2共同示出了本申请实施例提供的导航装置100，该导航装置100包括导航主体110、电机120、第一传动机构130以及第二传动机构140。导航主体110的表面设有多个方向标识111，每个方向标识111均用于表征移动方向。

电机120与第一传动机构130连接，第一传动机构130与导航主体110连接，电机120通过驱动第一传动机构130带动导航主体110沿第一方向转动，使多个方向标识111中的一个方向标识111移动至预设位置。电机120与第二传动机构140连接，第二传动机构140与导航主体110连接，电机120还可以通过驱动第二传动机构140带动导航主体110沿第二方向转动。

导航主体110包括基座112和转动体113，转动体113可沿第一方向转动，基座112用于承载转动体113，第一传动机构130可以在电机120的驱动下，带动转动体113相对于基座112沿第一方向转动。

方向标识111可以设置在转动体113的外表面，请参见图1，方向图标可以为表征方向的箭头，具体包括表征右转的指向右侧的箭头(下文简称为“右转箭头”)，表征直行的指向上侧的箭头(下文简称为“直行箭头”)，以及表征左转的指向左侧的箭头(下文简称为“左转箭头”)，右转箭头、直行箭头以及左转箭头可沿第一方向排列。第一方向为如图1示出的箭头a的方向。

转动体113沿第一方向转动，从而使右转箭头、直行箭头以及左转箭头中的一个转动到预设位置。预设位置可以为该导航装置100朝向驾驶员的方向，例如，可以是图1示出的导航装置100的正前方。预设位置也可以为其他位置，例如，该导航装置100的正上方，预设位置的具体方位不应该理解为是对本申请的限制。

转动体113可以为球状转动体113，球状转动体113在转动时扫过的半径长度一致，使得基座112可以在贴近转动体113，为其提供有利支撑的同时又不会阻碍转动体113的转动。可以理解，转动体113也可以为其他形状，例如圆柱状转动体113，圆柱状转动体113能以轴线为轴沿第一方向转动；也可以为正方体转动体113，基座112可以与正方体转动体113的相对的两个侧面转动连接；转动体113的具体形状不应该理解为是对本申请的限制。

球状转动体113包括两个半球1131，请参见图2，两个半球1131的边缘处均设置有连接块1132，两个半球1131可通过相对应的连接块1132的扣合关系可拆卸连接。

基座112承载转动体113，还可使转动体113相对于基座112转动，请参见图5，转动体113与基座112转动连接，具体地，转动体113与基座112可以通过连接轴(图未示)连接，连接轴固定于基座112的侧面，连接轴可插入转动体113的轴线，转动体113可以连接轴为轴转动；转动体113与基座112还可以通过永磁体的斥力作用使转动体113与基座112产生间隙并不接触，从而使得转动体113可以相对于基座112转动，转动体113与基座112的转动连接的具体方式不应该理解为是对本申请的限制。

请参见图2和图3，第一传动机构130包括传动杆131、第一传动齿轮132、第一被动齿轮133以及传动轴134，传动杆131的一端与电机120固定连接，传动杆131的另一端可与第一传动齿轮132可拆固定连接，第一传动齿轮132随传动杆131的转动而转动，第一传动齿轮132与第一被动齿轮133啮合，第一被动齿轮133与传动轴134固定连接，传动轴134沿第一被动齿轮133的轴线方向延伸，第一被动齿轮133带动传动轴134转动，传动轴134与转动体113固定连接，传动轴134带动转动体113转动。

传动杆131为可伸缩传动杆，请参见图3，当传动杆131伸长时，传动杆131与第一传动齿轮132相配合；当传动杆131收缩时，传动杆131与第二传动齿轮141相配合。传动杆131具体可以为中空传动杆，传动杆131的中空腔(图未示)的内侧设有螺纹，中空腔的内侧还可以包括由电机120控制的转动轮(图未示)，转动轮的外表面刻有与中空腔内侧的螺纹相配合的螺纹。电机120具体可以通过转动上述转动轮，使传动杆131在中空腔内侧的螺纹与转动轮外表面的螺纹啮合的作用下伸长或缩短。可以理解，传动杆131还可以通过其他的方式来实现伸缩，例如可以通过线圈通入不同方向的电流而产生不同方向的磁场的方式，产生线圈与传动杆131端部的引力或斥力，传动杆131的伸缩方式不应该理解为是对本申请的限制。

请参见图3和图4a，图3和图4a共同示出了传动杆131与第一传动齿轮132的配合方式，图3示出的传动杆131的端部有四个凸起部，图4a示出的第一传动齿轮132开设有四个通孔，第一传动齿轮132的四个通孔可与传动杆131的四个凸起部相插合，从而使得第一传动齿轮132可随传动杆131的转动而转动。

第一被动齿轮133与第一传动齿轮132可以为一组锥齿轮，第一传动齿轮132可以在水平面内转动，第一被动齿轮133在与水平面垂直的平面内转动。第一被动齿轮133的圆心处贯穿有传动轴134，传动轴134与第一被动齿轮133固定连接，且传动轴134沿第一被动齿轮133的轴线方向延伸，第一被动齿轮133带动传动轴134转动。

传动轴134与转动体113固定连接，请参见图5，传动轴134转动带动转动体113沿第一方向转动。

第二传动机构140包括第二传动齿轮141和齿轮结构1121，传动杆131在收缩时，可与第二传动齿轮141相配合，齿轮结构1121与第二传动齿轮141相啮合，齿轮结构1121可设置于基座112的远离转动体113的一侧。

请参见图3和图4b，传动杆131的端部为十字型端部，图4b示出的第二传动齿轮141的中心为十字型通孔，该十字型通孔可与传动杆131的十字型端部相配合，当十字型端部伸入十字型通孔之后，第二传动齿轮141可随传动杆131的转动而转动。

齿轮结构1121可设置在图2示出的基座112的下端，第二传动齿轮141在水平面内转动，带动基座112沿第二方向转动，第二方向为图1中箭头b所示的方向，基座112可在水平面内沿顺时针转动，也可以沿逆时针转动，由于基座112与转动体113在第二方向无转动关系，故转动体113会随着基座112的转动也沿第二方向转动。

请参见图2，导航装置100还可以包括底座150，电机120可设置在底座150内。具体地，底座150的表面设置有环形凹槽151，电机120可设置于环形凹槽151的中心位置，传动杆131与中心位置处的电机120固定连接，环形凹槽151内可以设置有轴承160，轴承160的外环与环形凹槽151的内壁相接触，轴承160的内环与传动杆131的外表面相接触。

导航装置100还可以包括第一控制器180，请参见图7，第一控制器180与电机120电连接，第一控制器180用于根据接收到的控制指令驱动电机120的转动。导航主体110内还可以设置有电子水平仪170，电子水平仪170与第一控制器180电连接。

电子水平仪170可以以电容摆的平衡原理测量被测面相对于水平面的微小倾角，从而可以测出转动体113的具体转动角度，由于方向标识111固定在导航主体110的外表面，因此每个方向标识111转动至预设位置时导航主体110与水平面的角度也是固定的，因此，可以根据电子水平仪170测出的微小倾角来判断方向标识111是否转动到位。

下面不妨以当前的前行方向为向右转为例，对本申请提供的导航装置100的工作原理进行说明：

第一控制器180可以接收表征向右转的控制指令，该控制指令中包括传动杆131的伸缩距离、第一传动齿轮132的转动角度以及第二传动的转动角度。

第一控制器180可以先控制传动杆131伸长至传动杆131可与第一传动齿轮132配合；然后第一控制器180通过控制电机120转动，依次带动传动杆131、第一传动齿轮132、第一被动齿轮133、传动轴134转动，从而带动转动体113沿第一方向转动，使得转动体113表面的“右转箭头”移动到预设位置。

随后，第一控制器180控制传动杆131缩短至传动杆131可与第二传动齿轮141配合；然后第一控制器180通过控制电机120转动，依次带动传动杆131、第二传动齿轮141转动，从而带动基座112沿第二方向转动，具体地，可以带动基座112沿图1示出的箭头b的方向转动，使得基座112承载的转动体113连同基座112一起转动。转动体113沿箭头b的方向转动时，可使“右转箭头”缓缓地从左向右移动，而缓缓向右移动的“右转箭头”可以使驾驶员直观的获知当前的前行方向，提高驾驶员的行车安全。

第二实施例

本申请第二实施例提供了一种导航系统10，包括第一实施例提供的导航装置100和导航面板200，请参见图6和图7，导航装置100包括第一控制器180和第一无线通信模块190，导航面板200包括第二控制器210和第二无线通信模块220，第二控制器210具体可以通过第二无线通信模块220向第一无线通信模块190发送控制指令，第一无线通信模块190在接收到控制指令后，将控制指令传递给第一控制器180。

第二控制器210可以与第一控制器180相通信，从而向第一控制器180发送控制指令，第二控制器210可以通过全球定位系统(Global Positioning System,GPS)来获取当前应该前行的方向，然后运算出电机120的转动角度，从而将电机120的转动角度数据通过控制指令发送给第一控制器180，以使导航装置100通过转动导航主体110，由导航主体110表面设置的方向标识111来呈现当前应该前行的方向。

本申请实施例提供了一种导航装置和导航系统，包括：导航主体、电机以及第一传动机构，导航主体的表面设有多个方向标识；电机与第一传动机构连接，第一传动机构与导航主体连接；电机通过驱动第一传动机构带动导航主体沿第一方向转动，使一个方向标识转动至预设位置。当需要该导航装置指示前行方向时，电机可以驱动第一传动机构转动，第一传动机构带动导航主体沿第一方向转动，使多个方向标识中的一个方向标识转动至预设位置，该转动至预设位置的方向标识便表示当前前行的方向。通过明确而简单的方向标识来提醒驾驶员前行的方向，与现有技术在显示屏显示方向图标相比，有助于驾驶员集中注意力，提高行车安全。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于装置类实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，上面结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行了清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以上对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

Claims (8)

1.一种导航装置，其特征在于，所述导航装置包括：导航主体、电机以及第一传动机构，所述导航主体的表面设有多个方向标识，所述多个方向标识中的每个方向标识均用于表征移动方向；

所述电机与所述第一传动机构连接，所述第一传动机构与所述导航主体连接；所述电机通过驱动所述第一传动机构带动所述导航主体沿第一方向转动，使所述多个方向标识中一个方向标识转动至预设位置；

所述导航主体包括基座和转动体，所述第一传动机构与所述转动体相配合，所述第一传动机构在所述电机的驱动下，带动所述转动体相对于所述基座沿所述第一方向转动；

所述第一传动机构包括传动杆、第一传动齿轮、第一被动齿轮以及传动轴；

所述传动杆的一端与所述电机固定连接，所述传动杆的另一端与所述第一传动齿轮可拆固定连接，所述第一传动齿轮随所述传动杆的转动而转动；

所述第一传动齿轮与所述第一被动齿轮相啮合；

所述第一被动齿轮与所述传动轴固定连接，且所述传动轴沿所述第一被动齿轮的轴线方向延伸，所述第一被动齿轮带动所述传动轴转动；

所述传动轴与所述转动体固定连接，所述传动轴带动所述转动体转动。

2.根据权利要求1所述的导航装置，其特征在于，所述转动体为球状转动体，所述传动轴设置于所述球状转动体的轴线上。

3.根据权利要求1所述的导航装置，其特征在于，还包括第二传动机构，所述传动杆为可伸缩传动杆，所述可伸缩传动杆与所述第二传动机构可拆固定连接，所述第二传动机构与所述基座的远离所述转动体的一侧相匹配，所述第二传动机构随所述传动杆的转动带动所述基座沿第二方向转动。

4.根据权利要求3所述的导航装置，其特征在于，所述第二传动机构包括第二传动齿轮，所述第二传动齿轮与所述传动杆可拆固定连接，所述传动杆可带动所述第二传动齿轮转动；

所述基座的远离所述转动体的一侧设置有可与所述第二传动齿轮啮合的齿轮结构。

5.根据权利要求4所述的导航装置，其特征在于，还包括底座和轴承，所述电机设置于所述底座，所述底座设置有环形凹槽，所述轴承的外环与所述环形凹槽的内壁相接触，所述轴承的内环与所述传动杆的外表面相接触。

6.根据权利要求1-5任一项所述的导航装置，其特征在于，还包括第一控制器，所述第一控制器与所述电机电连接；

所述第一控制器用于根据接收到的控制指令来驱动所述电机的转动。

7.根据权利要求6所述的导航装置，其特征在于，还包括电子水平仪，所述电子水平仪设置于导航主体内，所述电子水平仪与所述第一控制器电连接。

8.一种导航系统，其特征在于，包括第二控制器以及如权利要求6所述的导航装置，所述第二控制器与第一控制器相通信；

所述第二控制器用于向所述第一控制器发送控制指令。

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