专利名称：移动式抬头显示导航装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种移动式抬头显示导航装置，尤其涉及一种安全性很高的抬头显 示导航装置，该装置能够按照一般模式与导航模式两种模式在挡风玻璃上轮换显示 车辆移动信息或简单的导航信息，并且能够配合语音来提示待转弯道路名。
背景技术：
调査表明，全球卫星定位装置GPS在现今科技社会的应用渐趋普遍，最常见 的情况是应用于行驶中车辆的定位或导航，但目前市场上最常见的导航装置仅分为 二种，第一种为体积较小的便携式PDA型态，另一种则为固定于车辆内的内嵌式 型态。不论以上哪一种型态的导航装置，都有两个共同的缺点第一、这两种导航 装置的屏幕都太小，致使显示出来的地图因为比例縮小而显得太过复杂，进而导致 驾驶人员在车辆行进的动态过程中根本无法明确辨认出路径及道路名称；第二、导 航装置摆放的位置通常位于仪表板附近的高度上，因此驾驶人员必须时常低头观 看，这样会造成视线离开道路的潜在危险，虽然仅有短短的几秒，但却可能造成严 重的车祸，此类现象不可等闲视之，否则后果将不堪设想，在还未享受到科技进步 所带来的便利前，却必须先承受科技进步所造成的灾难。
另据研究表明，已公告第095215441号台湾专利申请《具备抬头显示器的蓝芽 全球卫星定位装置》虽然具备抬头显示功能，便于驾驶人员在不需把视线离开道路 的状况下获得行车信息，但是这种装置所投影到挡风玻璃上的信息图像仅有车辆的 移动信息(如行车的车速、方位、转速及车辆停止时计算时间)，并无法达到提供 导航的目的，因此，如何实现兼具有效导航与抬头显示的安全性以及使用上与观看 上不会太过于复杂化的效果，是本领域技术人员仍需付出努力的方向。
有鉴于上述缺陷，本发明人认为有必要予以改进，于是投注心力加以研究、设 计，经过多次测试及改良修正后，最终研发出本发明的移动式抬头显示导航装置， 以期有效提升导航装置的实用导航效果。
发明内容
本发明的主要目的，在于提供一种备具安全性的移动式抬头显示导航装置，其 可将简要的导航信息(直行、左转、右转等转弯符号及待转弯处的距离)投影至挡风玻璃适当位置供驾驶人员直接观看，并且配合语音提示进一步的辅助导航信息 (待转弯的道路名)供驾驶人员聆听，如此借助相互配合的声光效果，可达到完全 杜绝驾驶人员分心观看复杂地图的实用导航功效。
本发明的另一目的，在于提供一种具有双重显示功能的移动式抬头显示导航装 置，除了在导航模式下提供导航信息的简要投影图像外，在离开导航模式后则可自 动切换为一般模式，借此提供车辆的移动信息(经纬度座标、高度、行进方向与车 速等定位信息)，并可配合无线收发模块将该移动信息传送分享至其他无线装置。
本发明的再一目的，在于提供一种适用于各种车辆的移动式抬头显示导航装 置，借助其便携式的机动设计，不再拘泥于特定车种才可安装使用，故为一符合广 大市场需求的产品设计。
本发明解决先前技术所使用的技术手段，在于利用一种移动式抬头显示导航装 置，包括GPS模块，用于接收卫星所发送的定位信号；数据运算模块，用于处理 由GPS模块所接收的定位信号信息，该数据运算模块至少包括一中央处理器及一 数据库，该中央处理器耦接至GPS模块，该数据库用来储存地图数据、导航软件； 操作模块，与上述中央处理器耦接，具有一设定面板，用来设定目的地的导航数据 与导航软件的其它功能操作；投影模块，与上述中央处理器耦接，该投影模块包括 抬头显示器，用以显示一般模式下的车辆移动信息或导航模式下的简要导航信息， 并将这些信息投影至车辆的挡风玻璃上以供驾驶人员在视线无须离开路面的状态 下读取。
本发明的有益效果-
1、 按照本发明的移动式抬头显示导航装置，其可将简要的导航信息(直行、 左转、右转等转弯符号及待转弯处的距离)投影至挡风玻璃适当位置供驾驶人员直 接观看，加上语音配合提示进一步的辅助导航信息(待转弯的道路名)供驾驶人员 聆听，如此借助相互配合的声光效果，可达到完全杜绝驾驶人员分心观看复杂地图 的实用导航功效。
2、 按照本发明的移动式抬头显示导航装置，其具有双重显示功能，除了在导 航模式下提供导航信息的简要投影图像外，在离开导航模式后则可自动切换为一般 模式，借此提供车辆的移动信息(经纬度座标、高度、行进方向与车速等定位信息)， 并可配合无线收发模块将该移动信息传送分享至其他无线装置。
3、 按照本发明的移动式抬头显示导航装置，其便携式的机动设计，不再拘泥 于特定车种才可安装使用，故适用于各种车辆安装使用，符合广大市场的需求。
有关本发明移动式抬头显示导航装置上述目的、功效及特点，将借助如下具体 实施例的图式详细说明，对本发明进一步了解。
图1是按照本发明第一实施例的移动式抬头显示导航装置在置于车辆内的状 态下的示意图2是按照本发明第一实施例的移动式抬头显示导航装置的结构框图； 图3是实际应用时的示意图4是按照本发明第二实施例的移动式抬头显示导航装置的结构框图； 图5是按照本发明第二实施例的移动式抬头显示导航装置在置于车辆内的状 态下的示意图6是按照本发明第三实施例的移动式抬头显示导航装置的结构框图； 图7是按照本发明第三实施例的移动式抬头显示导航装置在置于车辆内的状 态下的示意图8是按照本发明第四实施例的移动式抬头显示导航装置的结构框图。
具体实施例方式
在本发明中，利用了抬头显示器(Head-upDisplay)，这是一种本领域公知的 显示装置。在民用方面，它可用于在汽车挡风玻璃上投影出转数表、时速表等信息。 在2004年7月7日公开的CN1509920A中公开了这样一种抬头显示器。
参照图l、图2，按照本发明第一实施例的移动式抬头显示导航装置全部容纳 于A本体1中并固定于车辆C的仪表板C l上的适当位置，该导航装置包括GPS 模块1 0 、数据运算模块1 1、操作模块1 2 、投影模块1 3 、电源管理单元1 4 、 至少一个按键1 5 、 USB接口 1 6 、提示单元1 7 、无线收发模块1 8及贴在车 辆挡风玻璃C 2上的投影膜C 3 。
下面将具体介绍按照本发明第一实施例的移动式抬头显示导航装置中的各个
组成部分。
GPS模块1 O用来接收卫星所发送的定位信号，并计算出车辆的移动信息。该 GPS模块1 0包括接收卫星信号用的GPS天线1 0 1及GPS接收器1 0 2。其中 车辆的移动信息包括经纬度座标、高度、行进方向与车速等定位信息。
数据运算模块l l用来处理由GPS模块1 O所接收的定位信号信息。该数据 运算模块1 1包括中央处理器(CPU) 111、数据库112、程序存储器1 1 3 及数据存储器114。该中央处理器1 1 1耦接至GPS模块1 0 。数据库1 1 2 则用来储存地图数据、导航软件等数据。数据库l 1 2可储存在插拔式存储卡(图 中未示)中，以便取出进行内部数据的更新，因此该中央处理器l 1 l还可以耦接 一读卡接口 (图中未示)，供读取该插拔式存储卡内的数据库l 1 2的数据。程序 存储器1 1 3是耦接至中央处理器1 1 1的Flash存储器，数据存储器1 1 4则为耦接至中央处理器1 1 1的SDRAM存储器。操作模块l 2与上述中央处理器1 1 l耦接。该操作模块12具有触控式设定 面板，用来设定目的地的导航数据与导航软件的其他功能操作，且该操作模块l 2 位于A本体1上面对驾驶人员的一侧。投影模块1 3位于A本体1上的面对挡风玻璃C 2的另一侧(相对操作模块 12而言)。该投影模块l 3与上述中央处理器1 1 l耦接，并且投影模块l 3包 括抬头显示器l 3 1、微控制单元(MCU) 1 3 2及亮度控制单元1 3 3，用于显示一般模式下的车辆移动信息或导航模式下的简要导航信息，并将所述信息投影 至车辆C挡风玻璃C 2的投影膜C 3上。其中， 一般模式下的车辆移动信息是由 GPS模块1 0所接收到的经纬度座标、高度、行进方向与车速等定位信息，而导航 模式下的简要导航信息则包括直行、左转、右转等转弯符号及待转弯处的距离数字。 微控制单元l 3 2通过中央处理器1 1 l将抬头显示器l 3 l所需的车辆移动信 息或简单导航信息传输至抬头显示器1 3 1，并控制抬头显示器l 3 l输出的元 件。亮度控制单元l 3 3用于感测外界亮度而自动控制抬头显示器1 3 l的明亮 度。在普通行驶状态下，本发明的移动式抬头显示导航装置按照一般模式进行 工作，投影模块13仅显示车辆的移动信息，包括经纬度坐标(定位)、高度、 行驶方向和车速等等信息。当驾驶者(使用者)想要前往某地时，可通过操作 模块12的触控式设定面板设定目的地，设定完成之后，本发明的移动式抬头显 示导航装置进入导航模式。当驾驶者(使用者)想要返回到一般模式时，可通过操 作模块12的触控式设定面板上的功能选项退出导航模式。电源管理单元l 4与上 述中央处理器1 1 1耦接，并且该电源管理单元包含充电电池，用于负责按照本发 明的抬头显示导航装置内部整体电路运作的控制待机、供电及充电电池充电功能等 的电源管理。按键l 5与上述中央处理器1 1 l耦接，用来启动与操控按照本发明的抬头显示导航装置。USB接口1 6与上述中央处理器1 1 l耦接，用来通过USB装置与电脑连线 及对充电电池充电。提示单元l 7与上述中央处理器1 1 1耦接，用来通过语音的方式在导航模式 下提示进一步的辅助导航信息。该辅助导航信息主要包括待转弯的道路名。该提示 单元l 7包括音频功率放大器1 7 l及喇叭l 7 2。所述辅助导航信息由喇叭172 输出，而音频功率放大器l 7 l对语音信号进行放大，以驱动喇叭l 7 2输出。无线收发模块l 8与上述中央处理器1 1 1耦接，用于将卫星定位信息传送到 其它无线装置，或将语音辅助导航信息传送到无线耳机供驾驶人员聆听，该无线收发模块1 8包括蓝芽天线1 8 1及蓝芽收发模块18 2。投影膜C 3贴在挡风玻璃C 2上适当高度的位置上，用于反射投影模块1 3所 投影的信息图像，以供驾驶人员在视线无须离开路面且趋近于平视的状态下读取 (如图3所示)，并且投影膜C 3用于提高投影图像的显示效果，使得投影效果比 直接投影在挡风玻璃C 2上的效果更好。投影膜C3是本领域的公知产品，例如3M 出品的投影膜。投影膜C3的反射系数大于挡风玻璃的反射系数，借此提高投影图 像的显示效果。现在参照图4、图5介绍按照本发明的第二实施例的移动式抬头显示导航装置。 按照本发明的第二实施例，投影模块l 3可单独容纳于一B本体2中，而其它模块 则全部容纳于A本体1中。A、 B两本体l、 2分别具有连线插口1 9、 2 1，以 供一连接线3对应插接，进而使车辆移动信息或导航信息借助连接线3传输至投影 模块l 3而投影到挡风玻璃C 2上。现在参照图6、图7介绍按照本发明的第三实施例的移动式抬头显示导航装置， 该第三实施例是对第二实施例的进一步改进。按照本发明的第二实施方式，投影模 块l 3单独容纳于B本体2中，而其它模块同样全部容纳于A本体1中。该B本体 2另外还包括与A本体1中的无线收发模块l 8对应的无线收发模块2 2，无线收 发模块2 2也包括蓝芽天线2 2 1及蓝芽收发模块2 2 2，使得车辆移动信息或导 航信息可以借助A本体1中的无线收发模块l8传输至投影模块13而投影到车 辆C的挡风玻璃C2上。此外，该B本体2还可以包括至少一个耦接至投影模块 13中微控制单元1 3 2的按键2 3 ，用于启动与操控该投影模块1 3 。现在参照图8介绍按照本发明的第四实施例的移动式抬头显示导航装置，该第 四实施例是对第二及第三实施例的进一步改进。按照第四实施例，投影模块l 3与 GPS模块1 0单独容纳于B本体2中，而其它模块则全部容纳于A本体1中，A、 B两本体l、 2间的元件则可通过上述有线或无线的方式互相传输信息，就是说， A、 B两本体l、 2分别具有连线插口并且通过连接线对应插接来构成通信通路， 或者A、 B两本体l、 2分别包括无线收发模块，并且通过各自的无线收发模块以 无线方式传输信息。综上所述，本发明移动式抬头显示导航装置，能够实现确保行车安全与使用 方便的改善效果。本文介绍的移动式抬头显示导航装置的应用及实施例仅仅是本发明的优选实 施例，是说明性的，并非是对本发明特征的限定。凡是利用本文所附权利要求中限 定的技术手段、设计思想设计出的技术方案，均应落在本发明的思想和保护范围之 内。
权利要求
1、一种移动式抬头显示导航装置，包括GPS模块，用于接收卫星所发送的定位信号；数据运算模块，用于处理由GPS模块所接收的定位信号信息，该数据运算模块至少包括一中央处理器及一数据库，该中央处理器耦接至GPS模块，该数据库用来储存地图数据、导航软件；操作模块，与上述中央处理器耦接，具有一设定面板，用来设定目的地的导航数据与导航软件的其它功能操作；投影模块，与上述中央处理器耦接，该投影模块包括抬头显示器，用以显示一般模式下的车辆移动信息或导航模式下的简单导航信息，并将这些信息投影至车辆的挡风玻璃上以供驾驶人员在视线无须离开路面的状态下读取。
2 、如权利要求1所述移动式抬头显示导航装置，其特征在于，所有模块全部 纳于A本体中，且操作模块位于所述A本体面对驾驶人员的一侧，而投影模块位 于所述A本体面对挡风玻璃的另一侧。
3、 如权利要求1所述移动式抬头显示导航装置，其特征在于，所述投影模块 单独容纳于B本体中，而其它模块则全部容纳于A本体中，A、 B两本体并分别具有一连线插口，以供连接线对应插接，进而使车辆移动信息或导航信息借助连接线 传输至投影模块而投影到车辆的挡风玻璃上。
4、 如权利要求3所述移动式抬头显示导航装置，其特征在于，所述A、 B两本体此外还分别包括无线收发模块，使得车辆移动信息或导航信息借助无线方式传 输至投影模块而投影到车辆的挡风玻璃上。
5 、如权利要求1所述移动式抬头显示导航装置，其特征在于，所述投影模块 与GPS模块单独容纳于B本体中，而其它模块则全部容纳于A本体中，A、 B两 本体并分别具有一连线插口，以供连接线对应插接，或者A、 B两本体分别包括一 无线收发模块，进而使车辆移动信息或导航信息借助连接线或无线方式传输至投影 模块而投影到车辆的挡风玻璃上。
6、如权利要求1所述移动式抬头显示导航装置，其特征在于，所述GPS模 块包括接收卫星信号用的GPS天线及GPS接收器。
7 、如权利要求1所述移动式抬头显示导航装置，其特征在于，所述车辆移动 信息包括经纬度座标、高度、行进方向与车速中的至少一种定位信息。
8、如权利要求l所述移动式抬头显示导航装置，其特征在于，所述简单导航 信息包括直行、左转、右转等转弯符号及待转弯处的距离数字。
9、如权利要求1所述移动式抬头显示导航装置，其特征在于，此外还包括耦 接至中央处理器的电源管理单元。
10、如权利要求9所述移动式抬头显示导航装置，其特征在于，所述电源管 理单元包含充电电池，用于负责所述抬头显示导航装置内部整体电路运作的控制待 机、供电及充电电池充电功能的电源管理。
11、如权利要求l所述移动式抬头显示导航装置，其特征在于，此外还包括 至少一个耦接至中央处理器的按键，用于启动与操控所述抬头显示导航装置。
12、如权利要求l或l O所述移动式抬头显示导航装置，其特征在于，此外 还包括至少一个耦接至中央处理器的USB接口，用于通过USB装置与电脑连线及 对充电电池充电。
13、如权利要求l所述移动式抬头显示导航装置，其特征在于，此外还包括 耦接至中央处理器的提示单元，用于通过语音的方式在导航模式下提示进一步的辅 助导航信息。
14、如权利要求l 3所述移动式抬头显示导航装置，其特征在于，所述辅助 导航信息包括待转弯的道路名。
15、如权利要求l 3所述移动式抬头显示导航装置，其特征在于，所述提示 单元包括音频功率放大器及喇叭。
16、如权利要求l或l 3所述移动式抬头显示导航装置，其特征在于，此外 还包括无线收发模块，用于将卫星定位信息传送到其它无线装置，或将语音辅助导 航信息传送到无线耳机。
17、如权利要求l 6所述移动式抬头显示导航装置，其特征在于，所述无线 收发模块包括蓝芽天线及蓝芽收发模块。
18、如权利要求l所述移动式抬头显示导航装置，其特征在于，所述数据运 算模块此外还包括至少一个耦接至中央处理器的程序存储器。
19、如权利要求l 8所述移动式抬头显示导航装置，其特征在于，所述程序 存储器为Flash存储器。
20、如权利要求1所述移动式抬头显示导航装置，其特征在于，所述数据运 算模块此外还包括至少一个耦接至中央处理器的数据存储器。
21、如权利要求2 O所述移动式抬头显示导航装置，其特征在于，所述数据 存储器为SDRAM存储器。
22、如权利要求l所述移动式抬头显示导航装置，其特征在于，所述数据运 算模块的数据库储存在插拔式存储卡中，以便取出进行内部数据的更新。
23、如权利要求2 2所述移动式抬头显示导航装置，其特征在于，所述数据 运算模块的中央处理器此外还耦接一读卡接口 ，以便用于读取所述插拔式存储卡的内部数据。
24.如权利要求l所述移动式抬头显示导航装置，其特征在于，所述操作模 块的设定面板为触控式面板。
25.如权利要求l所述移动式抬头显示导航装置，其特征在于，所述投影模 块此外还包括微控制单元及亮度控制单元。
26.如权利要求l项所述移动式抬头显示导航装置，其特征在于，此外还包 括贴在车辆挡风玻璃上的投影膜，该投影膜用于提高投影图像的显示效果。
27.如权利要求5或2 5所述移动式抬头显示导航装置，其特征在于，所述 B本体此外还包括至少一个耦接至微控制单元的按键，用于启动与操控该投影模 块。
全文摘要
本发明涉及一种移动式抬头显示导航装置，包括GPS模块，用于接收卫星所发送的定位信号；数据运算模块，用于处理由GPS模块所接收的定位信号信息，该数据运算模块至少包括一中央处理器及一数据库，该中央处理器耦接至GPS模块，该数据库用来储存地图数据、导航软件；操作模块，与上述中央处理器耦接，具有一设定面板，用来设定目的地的导航数据与导航软件的其它功能操作；投影模块，与上述中央处理器耦接，该投影模块包括抬头显示器，用以显示一般模式下的车辆移动信息或导航模式下的简要导航信息，并将这些信息投影至车辆的挡风玻璃上以供驾驶人员在视线无须离开路面的状态下读取。
文档编号G01C21/26GK101289064SQ200710097810
公开日2008年10月22日 申请日期2007年4月18日 优先权日2007年4月18日
发明者王重渊 申请人:宇诚科技股份有限公司