专利名称：人机介面装置的制作方法
技术领域：
本发明是有关于一种用于导航的人机介面，特别是涉及一种使用直观且具备导航 能力的人机介面装置。
背景技术：
近年来，车载卫星全球定位导航系统得到了广泛的应用。该类系统通过与卫星的 通讯，实时获得其所处的三维位置座标，并根据该座标对使用者提供导航信息。相对于传统 的地图导航，卫星全球定位导航系统解决了使用者无法准确得知其所处位置的困扰，因而 很受欢迎。目前市面上的车载卫星全球定位导航系统大多包括一个荧幕，用来显示使用者当 前在地图上的位置并根据使用者预先输入的目的地推荐行车路线及方向。在使用者(通常 为驾驶员)使用该系统时，其视线必须从车行前方转移至荧幕上，并将显示于荧幕的地图 上的推荐路线及指示在大脑中映射至实际的道路上，不仅不方便，还可能分散驾驶员的注 意力，造成行车的安全隐患。有些车载卫星全球定位导航系统配有语音提示功能，在需要驾驶员进行转弯、择 道等操作时播放相应的语音。藉由语音提示导航对于驾驶员而言仍然不够直观。举例来说， 导航系统可能以语音提示“前方右边四十五度角就到达目的地”，但这对于驾驶员而言仍然 需要一定的视线搜寻动作，因此还是有不够直观的缺点。而且，语音可能会对车上正在休息 的乘客造成干扰，影响乘客乘车的舒适度。由此可见，上述现有的人机介面装置在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷， 而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之 道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切结构能够解决上 述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新型的人机介面装置，实 属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能直观地传递导航信息、使用方便、舒适的具备导航 效果的人机介面装置。本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出 的一种人机介面装置，用于根据一定位系统提供的数据对使用者提供导航信息，该人机介 面装置包括一指向器模块，该指向器模块包括一指针；以及一微控制器单元，接收该定位 系统所产生的一目标点资讯，该微控制器单元与该指向器模块电性相连，并根据该目标点 资讯控制该指向器模块，以在到达导航终点之后使该指针保持指向目的地的实际位置。本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。前述的人机介面装置，其还包括一指示灯模块，该指示灯模块与该微控制器单元 电性相连并包括多个方向灯及一透光板，该透光板覆盖于所述方向灯上。
前述的人机介面装置，其中所述的指向器模块还包括一马达，该马达受该微控制 器单元控制以驱动该指针。前述的人机介面装置，其中所述的微控制器单元更控制该指针指向一需注意的目 标，该需注意的目标包括到达目标实际位置之前的导航中继点、道路指示设备、交通状况发 生点及预设需使用者提高注意的物体位置其中至少之一。本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的 一种人机介面装置，用于根据一定位系统提供的数据对使用者提供导航信息，该人机介面 装置包括一指向器模块，该指向器模块包括一指针；以及一微控制器单元，与该指向器模 块电性相连，该微控制器单元接收该定位系统所产生的一目标点资讯，并根据该目标点资 讯控制该指向器模块，以在仅使用该指向器模块的指针而不显示相应地图的状况下进行导 航操作。本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。前述的人机介面装置，其还包括一指示灯模块，该指示灯模块与该微控制器单元 电性相连并包括多个方向灯及一透光板，该透光板覆盖于所述方向灯上。前述的人机介面装置，其中所述的指向器模块还包括一马达，该马达受该微控制 器单元控制以驱动该指针。前述的人机介面装置，其中所述的微控制器单元更控制该指针指向一需注意的目 标，该需注意的目标包括到达目标实际位置之前的导航中继点、道路指示设备、交通状况发 生点及预设需使用者提高注意的物体位置其中至少之一。本发明的目的及解决其技术问题另还采用以下技术方案来实现。依据本发明提出 的一种人机介面装置，用于根据一定位系统提供的数据对使用者提供导航信息，该人机介 面装置包括一指向器模块，该指向器模块包括一指针；以及一微控制器单元，接收该定位 系统所产生的一资讯，该微控制器单元与该指向器模块电性相连，并根据该资讯控制该指 向器模块引导驾驶员的视线方向。本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。前述的人机介面装置，其中所述的微控制器单元根据该资讯控制该指针指向一需 注意的目标，该需注意的目标包括到达目标实际位置之前的导航中继点、道路指示设备、交 通状况发生点及预设需使用者提高注意的物体位置其中至少之一。本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本发明 人机介面装置至少具有下列优点及有益效果本发明因采用微控制器单元控制马达以驱动 指针指示方向，使用者可以随时直观地看到目标的方向，因而本发明提供的人机介面装置 在使用上相对方便、舒适。综上所述，本发明提供一种人机介面装置，其可根据定位系统提供的数据对使用 者提供导航信息。此人机介面装置包括指向器模块与微控制器单元。指向器模块具有指针； 微控制器单元则与指向器模块电性相连，并接收定位系统所产生的目标点资讯，再根据目 标点资讯控来控制指向器，以在到达导航终点之后使指针保持指向目的地的实际位置。本 发明在技术上有显著的进步，并具有明显的积极效果，诚为一新颖、进步、实用的新设计。上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段， 而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
图IA为本发明一实施例提供的人机介面装置的电路方块图。 图IB为本发明一实施例提供的指向器模块的元件架构示意图。 图2为本发明的另一实施例提供的人机介面装置的电路方块图< 图3为本发明的又一实施例提供的人机介面装置的电路方块图,
10,200,300 人机介面装置 102、122 通讯端子 112:指针 118 外壳 120 定位系统 213、215、217、219 方向灯 240 跑马灯
100 微控制器单元 110:指向器模块 114 马达 118a 外壳的底部 212 指示灯模块 214 透光板 312 显示器
具体实施例方式为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合 附图及较佳实施例，对依据本发明提出的人机介面装置其具体实施方式
、结构、特征及其功 效，详细说明如后。有关本发明的前述及其他技术内容、特点及功效，在以下配合参考图式的较佳实 施例的详细说明中将可清楚呈现。通过具体实施方式
的说明，当可对本发明为达成预定目 的所采取的技术手段及功效得一更加深入且具体的了解，然而所附图式仅是提供参考与说 明之用，并非用来对本发明加以限制。请参阅图IA所示，其为本发明一实施例所提供的人机介面10的电路方块图。在 本实施例中，人机介面10包括了一个微控制器单元100以及一个指向器模块110。微控制 器单元100利用通讯端子102而得以从定位系统120的相对应的通讯端子122处接收数据 (通讯端子102与122之间的信息传递可以采用有线的方式，也可以采用无线的方式)。在 一般的使用状况下，使用者可以事先在定位系统120上面设定所要到达的目的地，并在设 定好目的地之后开始启动定位系统120所提供的导航功能。微控制器单元100定时或不定 时的从定位系统120取得与导航相关的目标点资讯，例如导航中继点的位置、目的地的位 置或人机介面装置10的目前位置等等。在取得这些目标点资讯之后，微控制器单元100就 可以控制与其电性相连的指向器模块110，以使指向器模块110指向适当的位置。请参阅图IB所示，其主要显示指向器模块110的元件连结架构的一个实施例。在 本实施例中，指向器模块110包括了主体外壳118、指针112以及马达114。微控制器单元 100藉由控制马达114而得以改变指针112所指的方向。此外，指向器模块110可以藉由在 固定部(例如外壳118的底部118a或其他位置)设置贴具或夹具等固定机构而将指向器 模块110固定在方便使用者观视的地方。根据上述，由于人机介面装置10的结构简单而不包括定位系统120等复杂且昂贵 的电路，所以其体积可以有效的缩小，价格与先前的定位系统相比也大幅的降低。如此一来，使用者将可以不再因为害怕损毁昂贵的导航系统而不得不限制导航系统的使用方式。 举例来说，目前的导航系统一般都被小心安置在汽车中，但在运用本发明所提供的人机介 面之后，使用者只要把定位系统120摆置在能把信号传递给人机介面装置10的位置，就可 以任意使用人机介面装置10来进行导航的工作；例如，使用者可以将定位系统120放在背 包中，而将人机介面装置10设置在脚踏车的把手上而无需担心损坏昂贵的零件。在另一方 面，当使用前述的人机介面装置10来进行导航的时候，并不需要显示相对应的地图就可以 进行导航操作，所以此人机介面装置10可以省去显示装置等相对高价位且占据空间的元 件，达到便利使用者在任何状况下都能轻易使用导航功能的目的。另外，虽然在图IA与图IB所示的实施例中的微控制器单元100是设置在指向器 模块110之外，但如本技术领域者所知，微控制器单元100也可以被设置在指向器模块110 中(进一步说，被外壳118所包容)，藉此简化使用者在配置上所需进行的操作。再者，微控 制单元100与指向器模块110之间的通讯可以是如前实施例所示者一样采取有线的方式， 但也可以另外采取无线的方式来进行通讯作业。接下来请参阅图2，其为本发明另一实施例提供的人机介面装置200。人机介面装 置200与前述实施例中的人机介面装置10相似，其不同之处在于人机介面装置200还包括 了一组指示灯模块212。指示灯模块212与微控制器单元100电性相连并包括多个方向灯 213、215、217与219及透光板214。较佳地，方向灯213、215、217及219为发光二极管，以 便于降低电力消耗。透光板214上印有箭头，并覆盖于方向灯213、215、217及219上，以便 于在需要维修或更换方向灯时拆卸透光板214。当然，指示灯模块212也可以包括一个固定 部，而固定部也可以是贴具或夹具(图中未示出)，其可用于将指示灯模块212固定于车内 的某些位置，例如仪表板或者遮阳板上。方向灯213，215，217及219可以用于对驾驶员发出即时导航指令。例如，当需要 左转或选取靠左道路时，方向灯219闪烁；当需要右转或选取靠右道路时，方向灯215闪烁； 当需要减速或停车时，方向灯217闪烁；当遇到需特别注意的路况(如道路施工、电子测速 点等)时，方向灯213闪烁。可以理解，方向灯的数目及其表示的具体意义不仅限于本实施 例中的列举，而可以根据实际的需要选择设定。请参阅图3所示，其为本发明另一实施例所提供的人机介面装置300。在本实施例 中，定位系统120也被设置在人机介面装置300内部。除此之外，人机介面装置300还进一 步包括了一个显示器312，而且在前述的指示灯模块212中还多加上了一个跑马灯240。显 示器312可以是液晶显示器或其他类型的显示装置，其可被安装于车内使用者便于看到的 地方，如安装于仪表板上或悬挂于倒视镜旁。显示器312可用于显示与道路、方向、目的地 相关的辅助信息。在安全并且方便的时候，使用者可以藉由显示器312查阅这些信息。跑马 灯240同样可用以提供一些额外的信息。举例来说，当微控制器单元100控制指针112指 向需注意的目标，或者经由指示灯模块212进行闪灯警示的时候，跑马灯240可以提供相对 应的一些文字资讯以供使用者参考。其中，前述需注意的目标包括到达目标实际位置之前 的导航中继点、道路指示设备、交通状况发生点或预设需使用者提高注意的物体位置等等。在此需强调的是，根据先前的各实施例所述，指针112并非只能指向目标点或导 航中继点。换言之，当微控制器单元110从定位系统取得上述“需注意的目标”的相关资讯 之后，就可以控制指针112往这些“需注意的目标”转动，藉此以引导驾驶员的视线方向往这些“需注意的目标”转动。 此外，在本实施例中，虽然人机介面装置300因为包括了昂贵的定位系统120的相 关电路以及占据更大空间的显示器312，因而导致人机介面装置300的价格上扬以及所需 空间增大，但由于采用明确的指针指示方式，故仍可提供直观且便于使用的导航效果。从另一个角度来看，目前用于导航的人机介面大都仅止于道路上的导航而缺少在 到达终点之后明确指出目标实际位置的功能。因此，上述各实施例中的微控制器单元100 较佳地会持续向定位系统120要求取得各类数据，藉此以在到达导航终点之后仍然保持着 将指针指向预设目标的实际位置的功能。如此将可减少使用者到达目的地之后还要四处张 望寻找目标实际地点的不便。以上各实施例中所揭示的人机介面装置10、200及300除了可以使用车上电源来 进行外部供电之外，也可以在系统中额外包括一内建电源以进行内部供电。此内建电源可 以采用干电池、可充电电池、太阳能电池、燃料电池或生质电池等。另外，上述实施例中的各 元件可以单独制造、安装，也可以部分或全部整合在一个装置中。各种制造设计可视实际需 求而变动，前述的实施例仅为举例，并非用以限制各元件相关位置而定。再者，虽然在上述实施例中是以实体指针为例来进行说明，但此实体指针实际上 可以用其他可达成类似功能的元件来替换。举例来说，一些常见的电子发光元件，像是利用 二极管发光元件(Light Emitting Diode, LED)或者是冷光印刷所做的灯都可以达到相同 的功效。而用来驱动这些电子发光元件的电路属常见且现有习知的电路，在此不加赘述。综上所述，以上述实施例中采用微控制器单元驱动指针指示目标的方向，使用者 可以随时直观地看到指示目标方向的指针，因而本发明提供的全球定位导航系统在使用上 相对方便、舒适。以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽 然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人 员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰 为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质 对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
权利要求
一种人机介面装置，用于根据一定位系统提供的数据对使用者提供导航信息，其特征在于该人机介面装置包括一指向器模块，该指向器模块包括一指针；以及一微控制器单元，接收该定位系统所产生的一目标点资讯，该微控制器单元与该指向器模块电性相连，并根据该目标点资讯控制该指向器模块，以在到达导航终点之后使该指针保持指向目的地的实际位置。
2.根据权利要求1所述的人机介面装置，其特征在于其还包括一指示灯模块，该指示 灯模块与该微控制器单元电性相连并包括多个方向灯及一透光板，该透光板覆盖于所述方 向灯上。
3.根据权利要求1所述的人机介面装置，其特征在于其中所述的指向器模块还包括一 马达，该马达受该微控制器单元控制以驱动该指针。
4.根据权利要求1所述的人机介面装置，其特征在于其中所述的微控制器单元更控制 该指针指向一需注意的目标，该需注意的目标包括到达目标实际位置之前的导航中继点、 道路指示设备、交通状况发生点及预设需使用者提高注意的物体位置其中至少之一。
5.一种人机介面装置，用于根据一定位系统提供的数据对使用者提供导航信息，其特 征在于该人机介面装置包括一指向器模块，该指向器模块包括一指针；以及一微控制器单元，与该指向器模块电性相连，该微控制器单元接收该定位系统所产生 的一目标点资讯，并根据该目标点资讯控制该指向器模块，以在仅使用该指向器模块的指 针而不显示相应地图的状况下进行导航操作。
6.根据权利要求5所述的人机介面装置，其特征在于其还包括一指示灯模块，该指示 灯模块与该微控制器单元电性相连并包括多个方向灯及一透光板，该透光板覆盖于所述方 向灯上。
7.根据权利要求5所述的人机介面装置，其特征在于其中所述的指向器模块还包括一 马达，该马达受该微控制器单元控制以驱动该指针。
8.根据权利要求5所述的人机介面装置，其特征在于其中所述的微控制器单元更控制 该指针指向一需注意的目标，该需注意的目标包括到达目标实际位置之前的导航中继点、 道路指示设备、交通状况发生点及预设需使用者提高注意的物体位置其中至少之一。
9.一种人机介面装置，用于根据一定位系统提供的数据对使用者提供导航信息，其特 征在于该人机介面装置包括一指向器模块，该指向器模块包括一指针；以及一微控制器单元，接收该定位系统所产生的一资讯，该微控制器单元与该指向器模块 电性相连，并根据该资讯控制该指向器模块引导驾驶员的视线方向。
10.根据权利要求9所述的人机介面装置，其特征在于其中所述的微控制器单元根据 该资讯控制该指针指向一需注意的目标，该需注意的目标包括到达目标实际位置之前的导 航中继点、道路指示设备、交通状况发生点及预设需使用者提高注意的物体位置其中至少 之一。
全文摘要
本发明是有关于一种人机介面装置，其可根据定位系统提供的数据对使用者提供导航信息。此人机介面装置包括指向器模块与微控制器单元。指向器模块具有指针；微控制器单元则与指向器模块电性相连，并接收定位系统所产生的目标点资讯，再根据目标点资讯控来控制指向器模块，以在到达导航终点之后使指针保持指向目的地的实际位置。
文档编号G01C21/36GK101957213SQ20091016005
公开日2011年1月26日 申请日期2009年7月20日 优先权日2009年7月20日
发明者吉正然, 罗仁权, 赖俊吉 申请人:罗仁权