專利名稱：帶gps顯示的汽車方向盤的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及汽車車載導(dǎo)航系統(tǒng)，尤其涉及一種帶GPS顯示的汽車方向盤，方向盤上帶GPS顯示的觸摸屏，實(shí)現(xiàn)GPS導(dǎo)航功能。
背景技術(shù)：
GPS導(dǎo)航儀是能夠幫助用戶準(zhǔn)確定位當(dāng)前位置，并且根據(jù)既定的目的地計(jì)算行程，GPS導(dǎo)航儀通過地圖顯示和語音提示兩種方式引導(dǎo)用戶行至目的地的儀器，廣泛用于交通，旅游等方面，通常我們用到的是車載GPS導(dǎo)航儀。例如申請?zhí)枮?01120132761. 4，名稱為《車載導(dǎo)航系統(tǒng)》的實(shí)用新型專利，對于車載GPS模塊以及采集車速等信號，內(nèi)置于汽車的電子系統(tǒng)中，能顯示多種車輛運(yùn)行狀態(tài)信息，但是對于顯示及操作機(jī)構(gòu)的布置沒有涉及?，F(xiàn)在汽車上GPS導(dǎo)航系統(tǒng)大多安裝在駕駛座右前方，駕駛員查看路況信息必須扭頭俯視，當(dāng)駕駛員對GPS導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)行操作時(shí)，必須側(cè)身去按這些按鍵。在駐車的情況下，這種側(cè)身去操控按鈕的行為會(huì)給駕駛員的操作帶來一定的麻煩。若是在行車的過程中，駕駛員要去操控這類開關(guān)時(shí)，情況就會(huì)非常危險(xiǎn)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種帶GPS顯示的汽車方向盤，包括GPS導(dǎo)航系統(tǒng)和觸摸屏顯示交互系統(tǒng)及語音提示系統(tǒng)，將GPS顯示屏放在方向盤上，解決了傳統(tǒng)GPS導(dǎo)航儀給駕駛員帶來的操作風(fēng)險(xiǎn)問題，同時(shí)結(jié)合陀螺儀圖像穩(wěn)定技術(shù)，使得顯示圖像不隨方向盤轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)，給駕駛員以舒適穩(wěn)定的視覺效果。為了實(shí)現(xiàn)上述設(shè)計(jì)目的，本實(shí)用新型采用的方案如下一種帶GPS顯示的汽車方向盤，包括車載GPS導(dǎo)航系統(tǒng)和語音提示系統(tǒng)，車載GPS導(dǎo)航系統(tǒng)主要由嵌入式計(jì)算機(jī)、導(dǎo)航顯示終端、GPS接收器、車載傳感器、硬件擴(kuò)展接口組成，導(dǎo)航顯示終端設(shè)置在車輛方向盤上，便于駕駛員查看導(dǎo)航信息。優(yōu)選的是，車載GPS導(dǎo)航系統(tǒng)還包括控制操作面板，其設(shè)置在車輛方向盤上，便于駕駛員操作導(dǎo)航系統(tǒng)。優(yōu)選的是，導(dǎo)航顯示終端為觸摸式液晶顯示器。優(yōu)選的是，還包括壓電震動(dòng)陀螺儀，顯示圖像不隨方向盤轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)，使得顯示圖像穩(wěn)定，不隨方向盤轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)，給駕駛員以舒適穩(wěn)定的視覺效果。優(yōu)選的是，GPS接收器包括GPS天線、變頻和中頻放大部分、信號通道、存儲器、微處理器、電源，GPS天線接收自環(huán)繞地球的24顆GPS衛(wèi)星中的至少3顆所傳遞的數(shù)據(jù)信息。優(yōu)選的是，車載傳感器通常包括測量轉(zhuǎn)彎速率的陀螺儀、輸出電子速度脈沖的測速計(jì)。傳感器采集的數(shù)據(jù)被用來進(jìn)行航位推算，以便確定車輛相對道路的運(yùn)動(dòng)。優(yōu)選的是，還包括電子地圖，電子地圖由記錄實(shí)際地物的地理數(shù)據(jù)和與實(shí)際地物相關(guān)的標(biāo)識、裝飾信息以及各類附加信息組成。針對不同導(dǎo)航應(yīng)用可采用不同規(guī)格的電子地圖。導(dǎo)航主機(jī)通過GPS衛(wèi)星信號確定的位置坐標(biāo)與電子地圖數(shù)據(jù)相匹配，便可確定汽車在電子地圖中的準(zhǔn)確位置。優(yōu)選的是，嵌入式計(jì)算機(jī)可配備功放、DVD光驅(qū)、TV調(diào)諧器，在Windows CE操作系統(tǒng)下運(yùn)行。將會(huì)實(shí)現(xiàn)行車導(dǎo)航、路線推薦、信息查詢、播放AV/TV等多種功能。駕駛者只須通過觀看顯示器上的畫面、收聽語音提示，操縱手中的遙控器即可實(shí)現(xiàn)上述功能，從而輕松自如地駕車。優(yōu)選的是，還包括存有導(dǎo)航數(shù)據(jù)的CF卡或光盤，CF卡或光盤上的數(shù)據(jù)還包括交通道路信息、交通管制信息、地名、電話信息。優(yōu)選的是，GPS天線由接收天線和前置放大器組成。 優(yōu)選的是，GPS天線可以是定向天線、偶極子天線、微帶天線或螺旋天線。優(yōu)選的是，所述變頻和中頻放大部分使L頻段的射頻型號變成中頻信號。優(yōu)選的是，信號通道搜索、牽引并跟蹤衛(wèi)星、對導(dǎo)航電文數(shù)據(jù)實(shí)行解擴(kuò)，解調(diào)出導(dǎo)航電文，進(jìn)行偽距測量，載波相位測量及多普勒頻移測量。優(yōu)選的是，存儲器存儲衛(wèi)星星歷、衛(wèi)星歷書、偽距觀測值、載波相位觀測值及多普勒頻移。優(yōu)選的是，通過觸摸式液晶顯示器對接收器進(jìn)行控制操作，在其上實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前地圖和汽車所處的狀態(tài)。優(yōu)選的是，語音提示系統(tǒng)包括語音電路，通過聲音控制接收器的相關(guān)操作，通過語音輸出，接收機(jī)可以提醒用戶汽車當(dāng)前狀態(tài)。優(yōu)選的是，電源采用內(nèi)電源或外接電源，內(nèi)電源為鋰電池，外接電源，可直流充電，并對內(nèi)電源充電。優(yōu)選的是，微處理器是GPS接收機(jī)的控制部分，對其自檢、測定、搜捕衛(wèi)星信號，進(jìn)行有關(guān)計(jì)算，接收用戶輸入的信息以及進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。本實(shí)用新型的帶GPS顯示的汽車方向盤包括以上各項(xiàng)特征的任意組合。本實(shí)用新型的帶GPS顯示的汽車方向盤有益效果為將GPS顯示屏設(shè)置在方向盤上，解決了傳統(tǒng)GPS導(dǎo)航儀給駕駛員帶來的操作風(fēng)險(xiǎn)問題，同時(shí)結(jié)合陀螺儀圖像穩(wěn)定技術(shù)，使得顯示圖像不隨方向盤轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)，給駕駛員以舒適穩(wěn)定的視覺效果。

圖I為按照本實(shí)用新型的帶GPS顯示的汽車方向盤的一優(yōu)選實(shí)施例的示意圖；圖2為按照本實(shí)用新型的帶GPS顯示的汽車方向盤的GPS導(dǎo)航系統(tǒng)原理框圖；圖3為按照本實(shí)用新型帶GPS顯示的汽車方向盤的一優(yōu)選實(shí)施例的GPS信號接收機(jī)的結(jié)構(gòu)；圖4為按照本實(shí)用新型帶GPS顯示的汽車方向盤的一優(yōu)選實(shí)施例的GPS信號采集系統(tǒng)接口不意圖；圖5為按照本實(shí)用新型帶GPS顯示的汽車方向盤的一優(yōu)選實(shí)施例的GPS接收機(jī)軟件流程圖；圖6為按照本實(shí)用新型帶GPS顯示的汽車方向盤的一優(yōu)選實(shí)施例的GPS導(dǎo)航系統(tǒng)軟件框圖。附圖標(biāo)記為導(dǎo)航顯示終端11，控制操作面板12。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的內(nèi)容進(jìn)行描述，以下的描述僅是示范性和解釋性的，不應(yīng)對本實(shí)用新型的保護(hù)范圍有任何的限制作用。一種帶GPS顯示的汽車方向盤，如圖I、圖3、圖5所示，包括車載GPS導(dǎo)航系統(tǒng)和語音提示系統(tǒng)，車載GPS導(dǎo)航系統(tǒng)主要由嵌入式計(jì)算機(jī)、導(dǎo)航顯示終端11、GPS接收器、車載傳感器、硬件擴(kuò)展接口、控制操作面板12組成，導(dǎo)航顯示終端11和控制操作面板12設(shè)置在車輛方向盤上，便于駕駛員查看導(dǎo)航信息和操作導(dǎo)航系統(tǒng)。導(dǎo)航顯示終端11為觸摸式液晶顯示器。車載傳感器通常包括測量轉(zhuǎn)彎速率的陀螺儀、輸出電子速度脈沖的測速計(jì)。傳感器采集的數(shù)據(jù)被用來進(jìn)行航位推算，以便確定車輛相對道路的運(yùn)動(dòng)。車載GPS導(dǎo)航系統(tǒng)包括壓電震動(dòng)陀螺儀，顯示圖像不隨方向盤轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)，使得顯示圖像穩(wěn)定，不隨方向盤轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)，給駕駛員以舒適穩(wěn)定的視覺效果。 GPS接收器如圖2、圖4所示，所示，包括GPS天線、變頻和中頻放大部分、信號通道、存儲器、微處理器、電源，GPS天線接收自環(huán)繞地球的24顆GPS衛(wèi)星中的至少3顆所傳遞的數(shù)據(jù)信息。變頻和中頻放大部分使L頻段的射頻型號變成中頻信號，使接收機(jī)通道得到穩(wěn)定的高增益。信號通道是接收機(jī)的核心部分，其作用是搜索、牽引并跟蹤衛(wèi)星、對導(dǎo)航電文數(shù)據(jù)實(shí)行解擴(kuò)，解調(diào)出導(dǎo)航電文，進(jìn)行偽距測量，載波相位測量及多普勒頻移測量。存儲器存儲衛(wèi)星星歷、衛(wèi)星歷書、偽距觀測值、載波相位觀測值及多普勒頻移。微處理器是GPS接收機(jī)的控制部分，對其自檢、測定、搜捕衛(wèi)星信號，進(jìn)行有關(guān)計(jì)算，接收用戶輸入的信息以及進(jìn)行數(shù)據(jù)通信等。通過觸摸式液晶顯示器對接收器進(jìn)行控制操作，在其上實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前地圖和汽車所處的狀態(tài)。語音提示系統(tǒng)包括語音電路，通過聲音控制接收器的相關(guān)操作，通過語音輸出，接收機(jī)可以提醒用戶汽車當(dāng)前狀態(tài)。電源采用內(nèi)電源或外接電源，內(nèi)電源為鋰電池，外接電源，可直流充電，并對內(nèi)電源充電。車載GPS導(dǎo)航系統(tǒng)包括電子地圖，電子地圖由記錄實(shí)際地物的地理數(shù)據(jù)和與實(shí)際地物相關(guān)的標(biāo)識、裝飾信息以及各類附加信息組成。針對不同導(dǎo)航應(yīng)用可采用不同規(guī)格的電子地圖。導(dǎo)航主機(jī)通過GPS衛(wèi)星信號確定的位置坐標(biāo)與電子地圖數(shù)據(jù)相匹配，便可確定汽車在電子地圖中的準(zhǔn)確位置。其中的嵌入式計(jì)算機(jī)可配備功放、DVD光驅(qū)、TV調(diào)諧器，在Windows CE操作系統(tǒng)下運(yùn)行。將會(huì)實(shí)現(xiàn)行車導(dǎo)航、路線推薦、信息查詢、播放AV/TV等多種功能。駕駛者只須通過觀看顯示器上的畫面、收聽語音提示，操縱手中的遙控器即可實(shí)現(xiàn)上述功能，從而輕松自如地駕車。車載GPS導(dǎo)航系統(tǒng)包括存有導(dǎo)航數(shù)據(jù)的CF卡或光盤，CF卡或光盤上的數(shù)據(jù)還包括交通道路信息、交通管制信息、地名、電話信息。[0048]GPS天線由接收天線和前置放大器組成，可以是定向天線、偶極子天線、微帶天線或螺旋天線。對于天線的性能要求是高增益、低噪聲系數(shù)、大的動(dòng)態(tài)范圍、由于高性能場效應(yīng)FET放大器的出現(xiàn)，現(xiàn)在多采用有源微帶天線。本實(shí)用新型的帶GPS顯示的汽車方向盤包括以上各項(xiàng)特征的任意組合。GPS信號接收機(jī)的任務(wù)是能夠捕獲到按一定衛(wèi)星高度截止角所選擇的待測衛(wèi)星的信號，并跟蹤這些衛(wèi)星的運(yùn)行，對所接收到的GPS信號進(jìn)行變換、放大和處理，以便測量出GPS信號從衛(wèi)星到接收機(jī)天線的傳播時(shí)間，解譯出GPS衛(wèi)星所發(fā)送的導(dǎo)航電文，實(shí)時(shí)地計(jì)算出測站的三維位置，位置，甚至三維速度和時(shí)間。在接收模塊中實(shí)現(xiàn)GPS信號的接收、車速脈沖的計(jì)數(shù)和陀螺儀信號A/D轉(zhuǎn)換后信息的接收。該模塊是采集器軟件的最底層，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的收集。由于GPS等信號的性質(zhì)完全不同，需要對不同信號采用不同的采集方法。同時(shí)，必須注意到GPS信號與陀螺儀信號的同步，即在接收到GPS信號的同時(shí)開啟A/D轉(zhuǎn)換，這些由軟件來完成。信號采集系統(tǒng)接口定義 如圖3。信號處理模塊是針對不同信號進(jìn)行的不同的處理方式的總和。信號處理是將由接收模塊得到的不同信號按一定的約定的格式進(jìn)行必要的格式轉(zhuǎn)換。進(jìn)行信號處理有利于傳輸過程后信號的識別。前向通道中，輸入信號均含有噪音和干擾，為了準(zhǔn)確的測量，必須消除被測量信號中的噪音和干擾，而濾波通常采用均值濾波和極值濾波。接收機(jī)軟件流程圖如圖4。數(shù)據(jù)發(fā)送是實(shí)現(xiàn)采集器作用的關(guān)鍵模塊。若該模塊出錯(cuò)，系統(tǒng)也就完全失去了其全部功能。數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)該及時(shí)有效，系統(tǒng)軟件框圖如圖5。本實(shí)用新型的帶GPS顯示的汽車方向盤將GPS顯示屏設(shè)置在方向盤上，解決了傳統(tǒng)GPS導(dǎo)航儀給駕駛員帶來的操作風(fēng)險(xiǎn)問題，同時(shí)結(jié)合陀螺儀圖像穩(wěn)定技術(shù)，使得顯示圖像不隨方向盤轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)，給駕駛員以舒適穩(wěn)定的視覺效果。上面所述的實(shí)施例僅僅是對本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對本實(shí)用新型范圍進(jìn)行限定，在不脫離本實(shí)用新型設(shè)計(jì)精神前提下，本領(lǐng)域普通工程技術(shù)人員對本實(shí)用新型的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本實(shí)用新型的權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。本領(lǐng)域技術(shù)人員同樣不難看出，本發(fā)明是對現(xiàn)有技術(shù)的改進(jìn)，是為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題而將這些現(xiàn)有技術(shù)中的要素進(jìn)行的結(jié)合，這種結(jié)合凝結(jié)了大量的創(chuàng)造性勞動(dòng)，是發(fā)明人大量理論研究和科學(xué)實(shí)驗(yàn)的結(jié)晶。在沒有閱讀本發(fā)明之前，本領(lǐng)域技術(shù)人員顯然是不容易想到本發(fā)明的各個(gè)方案的，而在閱讀了本說明書后，本領(lǐng)域技術(shù)人員不必再付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的基本技術(shù)方案。
權(quán)利要求1.一種帶GPS顯示的汽車方向盤，包括車載GPS導(dǎo)航系統(tǒng)及語音提示系統(tǒng)，其特征在于，所述車載GPS導(dǎo)航系統(tǒng)由嵌入式計(jì)算機(jī)、導(dǎo)航顯示終端(11)、GPS接收器、車載傳感器、硬件擴(kuò)展接口組成，所述導(dǎo)航顯示終端(11)設(shè)置在車輛方向盤上。
2.如權(quán)利要求I所述的帶GPS顯示的汽車方向盤，其特征在于，所述車載GPS導(dǎo)航系統(tǒng)還包括控制操作面板(12)，其設(shè)置在車輛方向盤上。
3.如權(quán)利要求I所述的帶GPS顯示的汽車方向盤，其特征在于，所述導(dǎo)航顯示終端(11)為觸摸式液晶顯示器。
4.如權(quán)利要求I所述的帶GPS顯示的汽車方向盤，其特征在于，還包括壓電震動(dòng)陀螺儀，顯示圖像不隨方向盤轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)。
5.如權(quán)利要求I所述的帶GPS顯示的汽車方向盤，其特征在于，所述GPS接收器包括 GPS天線、變頻和中頻放大部分、信號通道、存儲器、微處理器、電源，所述GPS天線接收自環(huán)繞地球的24顆GPS衛(wèi)星中的至少3顆所傳遞的數(shù)據(jù)信息。
6.如權(quán)利要求I所述的帶GPS顯示的汽車方向盤，其特征在于，所述車載傳感器通常包括測量轉(zhuǎn)彎速率的陀螺儀、輸出電子速度脈沖的測速計(jì)。
7.如權(quán)利要求I所述的帶GPS顯示的汽車方向盤，其特征在于，所述嵌入式計(jì)算機(jī)可配備功放、DVD光驅(qū)、TV調(diào)諧器，在Windows CE操作系統(tǒng)下運(yùn)行。
8.如權(quán)利要求I所述的帶GPS顯示的汽車方向盤，其特征在于，還包括存有導(dǎo)航數(shù)據(jù)的CF卡或光盤，所述CF卡或光盤上的數(shù)據(jù)還包括交通道路信息、交通管制信息、地名、電話信息。
9.如權(quán)利要求5所述的帶GPS顯示的汽車方向盤，其特征在于，所述GPS天線由接收天線和前置放大器組成。
10.如權(quán)利要求5所述的帶GPS顯示的汽車方向盤，其特征在于，所述GPS天線可以是定向天線、偶極子天線、微帶天線或螺旋天線。
11.如權(quán)利要求5所述的帶GPS顯示的汽車方向盤，其特征在于，所述變頻和中頻放大部分使L頻段的射頻型號變成中頻信號。
12.如權(quán)利要求5所述的帶GPS顯示的汽車方向盤，其特征在于，所述信號通道搜索、牽引并跟蹤衛(wèi)星、對導(dǎo)航電文數(shù)據(jù)實(shí)行解擴(kuò)，解調(diào)出導(dǎo)航電文，進(jìn)行偽距測量，載波相位測量及多普勒頻移測量。
13.如權(quán)利要求5所述的帶GPS顯示的汽車方向盤，其特征在于，所述存儲器存儲衛(wèi)星星歷、衛(wèi)星歷書、偽距觀測值、載波相位觀測值及多普勒頻移。
14.如權(quán)利要求3所述的帶GPS顯示的汽車方向盤，其特征在于，通過所述觸摸式液晶顯示器對接收器進(jìn)行控制操作，在其上實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前地圖和汽車所處的狀態(tài)。
15.如權(quán)利要求I所述的帶GPS顯示的汽車方向盤，其特征在于，所述語音提示系統(tǒng)包括語音電路，通過聲音控制接收器的相關(guān)操作，通過語音輸出，接收機(jī)可以提醒用戶汽車當(dāng)前狀態(tài)。
16.如權(quán)利要求I所述的帶GPS顯示的汽車方向盤，其特征在于，所述電源采用內(nèi)電源或外接電源，所述內(nèi)電源為鋰電池，所述外接電源，可直流充電，并對內(nèi)電源充電。
17.如權(quán)利要求5所述的帶GPS顯示的汽車方向盤，其特征在于，所述微處理器是GPS接收機(jī)的控制部分，對其自檢、測定、搜捕衛(wèi)星信號，進(jìn)行有關(guān)計(jì)算，接收用戶輸入的信息以及進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
專利摘要本實(shí)用新型涉及汽車車載導(dǎo)航系統(tǒng)，公開了一種帶GPS顯示的汽車方向盤，其包括GPS導(dǎo)航系統(tǒng)和語音提示系統(tǒng)，將GPS顯示屏設(shè)置在方向盤上，操作方便，同時(shí)結(jié)合陀螺儀圖像穩(wěn)定技術(shù)，使得顯示圖像不隨方向盤轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)，給駕駛員以舒適穩(wěn)定的視覺效果。嵌入在方向盤中間的觸摸屏，可供駕駛員手動(dòng)輸入、控制、設(shè)置等操作，同時(shí)實(shí)時(shí)顯示路況信息和行進(jìn)路線。語音系統(tǒng)通過輸出對應(yīng)的音頻信號，可實(shí)時(shí)提醒駕駛員車輛的行進(jìn)狀況。具有操作簡單、方便，性能穩(wěn)定，適用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號B60Q5/00GK202686187SQ20122016466
公開日2013年1月23日 申請日期2012年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月18日
發(fā)明者白云飛, 邱洪鵬, 張益東 申請人:北京興科迪科技有限公司