一種基于移動終端的導航系統和方法

專利名稱：一種基于移動終端的導航系統和方法
技術領域：
本發明涉及導航技術，特別是涉及一種基于移動終端的導航系統和方法。 背景4支術
由于科學技術和制造成本的降低，使得導航系統應用不再局限于軍事領 域，許多汽車在出廠時也配備導航系統，以方便駕車者行駛汽車。導航系統的 用途主要在于汽車行進時，即時顯示目前汽車所在位置的附件地圖，以方便駕 駛者得知目前位置，以及導引駕駛者順利地往目標地行駛。全球衛星定位系統
(Global Position System,GPS )最初由美國政府所發展，而目前已開放為全球 一般民間所使用，通過全球衛星定位系統接受器可提供精準的位置、時間等導 航信息。整個全球衛星定位系統由二十多顆衛星和數個地面控制站所組成，通 過全球衛星定位系統接受器來自動不斷地追蹤和接收高空中的衛星所發射的 信號，即時計算出接收裝置的座標位置、移動速度及時間等信息。
通常的導航系統儀表位于司機視線的前下方，而道路等場景位于司機視線 的正前方，交替觀察前下方儀表和正前方場景，司機需要轉移視線；導航儀表 位于司機身前的近處，而場景位于司機身前的遠處，交替觀察近處儀表和遠處 場景，司機的眼球需要調焦；導航儀表位于車內，而場景位于車外，由于車內 外光線性質和強度差異度較大，交替觀察車內儀表和車外場景，司機的眼睛需 要明暗適應。從視覺生理角度考察，視線轉移、遠近調焦、明暗適應都需要花 費時間。因此，交替觀察儀表和場景，司機會有視覺中斷，換句話說，司機不 能得到對于路況場景的連續觀察。這個中斷時間也許4艮短，但往往一些可怕的 事情會在不經意間發生。同時，由于專門的導航系統設備往往比較昂貴，所以 大部分駕駛者并沒有在汽車上配備導航系統。
隨著無線通信技術的發展，有一種利用手機、PDA等移動終端實現導航 的方法，從而節約了成本，但同樣，由于在駕駛過程中需要在道路信息和移動 終端屏幕上不停的切換，不利于安全駕駛，造成安全隱患，同時，由于手機等 移動終端的屏幕尺寸較小，利用其作為導航系統時用戶很難在駕駛時分出精力 來辨認狹小屏幕上的道路信息。因而迫切需要一種安全、經濟的導4元方法和系
統。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種基于移動終端的導航系統和方法。
為了解決上述問題，本發明公開了一種基于移動終端的導航系統，包括 全球衛星定位系統與微處理器單元，其具有用于接收衛星信號的全球衛星 定位系統接收器及微處理器，用于接收及處理導航數據信息；
反轉顯示單元，其電連接于全球衛星定位系統與微處理器單元，用于將全
球衛星定位系統與微處理器單元接收及處理的導航數據信息反轉顯示；
投射顯示單元，用于將反轉顯示單元反轉顯示的導航數據信息投射于一顯 示區域。
進一步，還包括放大單元，所述放大單元位于投射顯示單元和顯示區域之 間，用于放大投射顯示單元的投射數據。
進一步，還包括光源增強單元，所述光源增強單元用于增強所述反轉顯示 單元的亮度和對比度。
優選的，所述的反轉顯示單元包括使用點陣方式來顯示數據的發光二極管 陣列。
優選的，所述投射顯示單元投射導航數據的顯示區域為汽車前面的擋風玻璃。
本發明還公開了一種基于移動終端的導航方法，包括
接收及處理導航數據信息；
反轉顯示所述接收及處理的導航數據信息；
投射所述反轉顯示輸出的導航數據信息于一顯示區域。
進一步，在反轉顯示的導航數據投射于一顯示區域步驟前，還包括放大所 述反轉顯示的導航數據信息的步驟。
進一步，在放大所述反轉顯示的導航數據信息步驟前，還包括增強反轉顯 示導航數據信息時的亮度和對比度。
優選的，通過投射顯示單元投射該反轉顯示的導航數據信息于汽車前面的 擋風玻璃上。
優選的，所述導航數據信息包括行車的速度、方位以及選擇的路徑信息。
與現有技術相比，本發明具有以下優點
本發明通過全球衛星定位系統與微處理器單元、反轉顯示單元、投射顯示 單元組成的系統將接收到的導航數據信息投射于用戶方便查看的區域，如汽車 駕駛員的前擋風玻璃上，從而汽車駕駛員在駕駛過程中不需要在路狀信息和前 下方儀表盤顯示的信息中頻繁切換視線，駕駛員通過觀察顯示在前擋風上的導 航數據信息，就可以方便及時的知道導航數據信息，從而駕駛員眼睛移動焦點 大幅減小，駕駛員即可根據字符和畫面顯示信息來變換駕駛動作，提高了導航 數據信息的顯示效果，有利于提高駕駛員的注意力，從而提高安全性，實現安 全駕駛，并且節約了導航顯示的成本。
進一步，本發明還包括一放大裝置，用于放大投射到顯示區域的導航數據
信息，從而解決了手機、PDA等移動終端顯示屏幕小，導航數據信息的顯示 不夠清晰和明確，因此駕駛員不需要花費大量的精力來分辨導航數據信息，改 善了導航數據信息的顯示效果，進一步提高了駕駛員的注意力，保證了駕駛員 的安全駕駛，并且節約了導航顯示的成本。


圖l是本發明一種基于移動終端的導航系統的第一實施例的結構框圖； 圖2是本發明一種基于移動終端的導航系統的第二實施例的結構框圖； 圖3是圖1、圖2所述實施例一種基于移動終端的導航系統的應用示意圖； 圖4是本發明 一種基于移動終端的導航方法的第 一 實施例的流程圖； 圖5是本發明一種基于移動終端的導航方法的第二實施例的流程圖； 圖6是本發明一種基于移動終端導航方法的實現過程的原理示意圖。
具體實施例方式
為使本發明的上述目的、特征和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步詳細的說明。
參照圖1、圖3，示出了本發明一種基于移動終端的導航系統的結構框圖 及應用示意圖。由圖中可知，本發明提供一種基于移動終端的導:H系統，其至 少包括有全球衛星定位系統與微處理器單元101、反轉顯示單元102、投射 顯示單元103。
其中，該全球衛星定位系統與微處理器單元101由一用于接收衛星信號的 全球衛星定位系統接收器及一微處理器所組成，用于接收及處理導航數據信 息。由于從定位衛星接收導航數據及對該導航數據進行處理都屬于公知技術， 在此就不詳述了 。所述全球衛星定位系統與微處理器單元在本發明中位于移動
終端中，如手機、個人數字處理(PDA)、便攜式計算機等。
反轉顯示單元102、電連接于全球衛星定位系統與微處理器單元，用于反 轉顯示全球衛星定位系統與微處理器單元接收及處理的導航數據信息。
進一步，所述反轉顯示單元包括使用點陣方式來顯示數據的發光二極管陣 列。還包括用液晶控制透光度技術來實現色彩顯示的顯示屏幕(LCD)。
由于通常顯示的數據信息是符合人眼習慣的從左至右，從上至下的顯示方 法，這樣的顯示方法通過投射顯示單元投射后就會轉換成從右至左的顯示方 式，這樣的顯示方式是不符合人眼^L覺習慣的，為了使投射后的顯示也是從左 至右顯示，則需要反轉顯示單元對接收及處理后的導航數據信息以對稱軸為中
單元具有將像素點以垂直中心線為對稱軸對換的功能。簡而言之，把原來第一 行第 一列像素點的內容顯示在第 一行最后一列，第 一行第二列的像素點內容顯 示在第一行倒數第二列，第 一行最后一列的像素點的內容顯示在第一行第一 列，以此類推即可實現全部數據的反轉顯示輸出。
投射顯示單元103、用于將反轉顯示單元反轉顯示的導航數據信息投射于 一顯示區域。所述顯示區域為用戶方便查看的區域，對于汽車駕駛員來說，在 駕駛過程中最方便查看導航數據信息的區域包括汽車的前擋風玻璃，當然也可 以是其他方便查看的區域，如汽車的前部區域，對此本發明不加以限制。
為了使投射的數據信息更好的在顯示區域特別是在汽車的前擋風玻璃上 進行顯示，本發明可以選擇對普通汽車的前擋風玻璃進行改造。如對擋風玻璃 的投射區域涂上一層以溴化銀和氧化銅做成的塑料膜，讓投射區域的背景加 深，從而得到更好的投射效果。
此外，現有技術中還可以采用特殊的前擋風玻璃，這種汽車擋風玻璃生產 主要采用有浸漬法和網印法等。由于它含有氧化的Ti和Si，所以它的折射率 介于1.8至2.2之間，大于普通前擋風擋玻璃1.52的折射率，所以表面的反射
率就可以增大，再經過多次光干涉就可在遠處成像。另外，對投影載體膜增加 膜厚，從而支持整個可見光區域反射，實現多彩色顯示和與角度無關的均勻外 觀。
參照圖2及圖6，示出了本發明另一種基于移動終端的導航系統的結構框
圖和實現過程原理圖。由圖中可知，本發明提供了一種基于移動終端的導航系
統，其至少包括有全球衛星定位系統與微處理器單元101、反轉顯示單元102、 投射顯示單元103、光源增強單元104和放大單元105。其與圖l所示系統的 不同之處在于增加了光源增強單元104和放大單元105，所述光源增強單元用 于增強所述反轉顯示單元的亮度和對比度，所述放大單元用于放大投射數據。 從而提高導航數據信息的顯示效果。
其中，該全球衛星定位系統與微處理器單元101由一用于接收衛星信號的 全球衛星定位系統接收器及一微處理器所組成，用于接收及處理導航數據信 息。由于從定位衛星接收導航數據及對該導航數據進行處理都屬于公知技術， 在此就不詳述了 。所述全球衛星定位系統與微處理器單元在本發明中位于移動 終端中，如手機、個人數字數字處理(PDA)、便攜式計算機等。
反轉顯示單元102、電連接于全球衛星定位系統與微處理器單元，用于反 轉顯示全球衛星定位系統與微處理器單元接收及處理的導航數據信息。
進一步，所述反轉顯示單元包括使用點陣方式來顯示數據的發光二極管陣 列。還包括用液晶控制透光度技術來實現色彩顯示的顯示屏幕(LCD)。
由于通常顯示的數據信息是符合人眼習慣的從左至右，從上至下的顯示方
式，這樣的顯示方式是不符合人眼的視覺習慣的，為了使投射后的顯示也是從 左至右顯示，則需要反轉顯示單元對接收及處理后的導航數據信息以對稱軸為 中心進行反轉，即將從左至右的顯示方式轉換成從右至左的顯示方式。反轉顯 示單元具有將像素點以垂直中心線為對稱軸對換的功能。簡而言之，把原來第 一行第一列像素點的內容顯示在第一行最后一列，第一行第二列的像素點內容 顯示在第一行倒數第二列，以此類推即可實現全部數據的反轉顯示輸出。具體 實現如圖6所示。
投射顯示單元103、用于將反轉顯示單元反轉顯示的導航數據信息投射于一顯示區域。所述顯示區域為用戶方便查看的區域，對于汽車駕駛員來說，在 駕駛過程中最方便查看導航數據信息的區域無疑是汽車的前擋風玻璃，當然也 可以是其他方便查看的區域，如汽車的前部區域，對此本發明不加以限制。
光源增強單元104、用于增強所述反轉顯示單元的亮度和對比度。所述光 源增強單元可以是設置在反轉顯示單元后面的強光源，也可以是利用反射原理 通過反射光線提供強光源的裝置，對此本發明不加以限制。
放大單元105、所述放大單元位于投射顯示單元和顯示區域之間，用于放 大投射顯示單元的投射數據。由于手機、PDA等移動終端的屏幕尺寸通常都 較小，因此投射的導航數據信息有可能不清晰，為了更好的顯示效果，本發明 采用了該放大單元，放大導航數據信息的顯示，因此駕駛員在駕駛過程中更能 方便、清晰的查看導航數據信息，實現安全駕駛。所述放大單元可以是凸透鏡， 也可以是其他的放大裝置。
參見圖4、示出了本發明一種基于移動終端的導航方法的流程圖，包括步
驟
步驟401、通過全球衛星定位系統與微處理器單元接收導航數據信息。現 有技術中有大量的通過導航系統或移動終端接收GPS定位衛星發送的導航數 據信息的方法，因此本發明對此不再加以詳細的描述。
步驟402、反轉顯示所述接收及處理的導航數據信息。
經過步驟401中的全球衛星定位系統與微處理器單元接收及處理導航數 據信息后，該數據信息被傳輸至與全球衛星定位系統與微處理器單元電連接的 反轉顯示單元。
由于通常顯示數據信息是符合人眼習慣的從左至右，從上至下的顯示方
式，這樣的顯示方式是不符合人眼的視覺習慣的，為了使投射后的顯示也是從 左至右顯示，則需要反轉顯示單元對導航數據信息以對稱軸為中心進行反轉， 即將從左至右的顯示轉換成從右至左顯示。反轉顯示單元具有將像素點以垂直 中心線為對稱軸對換的功能。簡而言之，把原來第一行第一列像素點的內容顯 示在第一行最后一列，第一行第二列的像素點內容顯示在第一行倒數第二列， 以此類推即可實現全部數據的反轉顯示輸出。
步驟403、投射該反轉顯示的導航數據信息于一顯示區域。
所述顯示區域為用戶方便查看的區域，對于汽車駕駛員來說，在駕駛過程 中最方便查看導航數據信息的區域無疑是汽車的前擋風玻璃，當然也可以是其 他方便查看的區域，如汽車的前部區域。
參見圖5及圖6、示出了本發明另一種基于移動終端的導航方法的流程圖 和實現過程原理圖，所述方法流程包括步驟
步驟501、通過全球衛星定位系統與微處理器單元接收導航數據信息。現 有技術中有大量的通過導航系統或移動終端接收GPS定位衛星發送的導航數 據信息的方法，因此本發明對此不再加以詳細的描述。
步驟502、反轉顯示所述輸出的導航數據信息。
步驟503、增強反轉顯示單元的亮度和對比度。
為了更好的顯示效果，本發明需要對導航數據信息的顯示提高對比度和亮 度。通過設置在顯示單元和反轉顯示單元后面的強光源，或利用反射原理反射 光線從而提供強光源的裝置，就可以實現本步驟。
步驟504、投射該反轉顯示的導航數據信息于一顯示區域。
步驟505、放大投射的導航數據信息。由于手機、PDA等移動終端的屏幕 尺寸通常都較小，因此投射的導航數據信息有可能不清晰，為了更好的顯示效 果，本發明采用了該放大單元，放大導航數據信息的顯示，因此駕駛員在駕駛 過程中更能方便、清晰的查看導航數據信息，實現安全駕駛。所述放大單元可 以是凸透鏡，也可以是其他的放大裝置。
因為圖4、圖5所述方法步驟與圖1、圖2所示裝置對應，因此圖4、圖5 所示方法步驟中未詳盡之處，請參照圖1、圖2所示裝置部分。
以上對本發明所提供的一種基于移動終端的導航系統和方法，進行了詳細
施例的說明只是用于幫助理解本發明的方法及其核心思想；同時，對于本領域 的一般技術人員，依據本發明的思想，在具體實施方式
及應用范圍上均會有改 變之處，綜上所述，本說明書內容不應理解為對本發明的限制。
權利要求
1、一種基于移動終端的導航系統，其特征在于，包括全球衛星定位系統與微處理器單元，其具有用于接收衛星信號的全球衛星定位系統接收器及微處理器，用于接收及處理導航數據信息；反轉顯示單元，其電連接于全球衛星定位系統與微處理器單元，用于將全球衛星定位系統與微處理器單元接收及處理的導航數據信息反轉顯示；投射顯示單元，用于將反轉顯示單元反轉顯示的導航數據信息投射于一顯示區域。
2、 如權利要求1所述的導航系統，其特征在于，還包括放大單元，所述放大單元位于投射顯示單元和顯示區域之間，用于放大投 射顯示單元的才殳射數據信息。
3、 如權利要求2所述的導航系統，其特征在于，還包括 光源增強單元，所述光源增強單元用于增強所述反轉顯示單元的亮度和對比度。
4、 如權利要求2所述的導航系統，其特征在于 所述的反轉顯示單元包括使用點陣方式來顯示數據的發光二極管陣列。
5、 如權利要求2所述的導航系統，其特征在于 所述投射顯示單元投射導航數據的顯示區域為汽車前面的擋風玻璃。
6、 一種基于移動終端的導航方法，其特征在于，包括 接收及處理導航數據信息；反轉顯示所述接收及處理的導航數據信息； 投射所述反轉顯示輸出的導航數據信息于一顯示區域。
7、 如權利要求6所述的基于移動終端的導航方法，其特征在于，在反轉 顯示的導航數據投射于一顯示區域步驟前，還包括放大所述反轉顯示的導航數據信息。
8、 如權利要求7所述的基于移動終端的導航方法，其特征在于，在放大 所述反轉顯示的導航數據信息步驟前，還包括增強反轉顯示導航數據信息時的亮度和對比度。
9、 如權利要求8所述的基于移動終端的導航方法，其特征在于 通過投射顯示單元投射該反轉顯示的導航數據信息于汽車前面的擋風玻璃上。
10、 如權利要求6所述的基于移動終端的導航方法，其特征在于 所述導航數據信息包括行車的速度、方位以及選擇的路徑信息。
全文摘要
本發明提供了一種基于移動終端的導航系統，包括全球衛星定位系統與微處理器單元，其具有用于接收衛星信號的全球衛星定位系統接收器及微處理器，用于接收及處理導航數據信息；反轉顯示單元，其電連接于全球衛星定位系統與微處理器單元，用于將全球衛星定位系統與微處理器單元接收及處理的導航數據信息反轉顯示；投射顯示單元，用于將反轉顯示單元反轉顯示的導航數據信息投射于一顯示區域。本發明所述的導航系統提高了導航數據信息的顯示效果，有利于提高駕駛員的注意力，實現安全駕駛，并且節約了導航顯示的成本。本發明還提供了一種基于移動終端的導航方法。
文檔編號H01S5/02GK101355717SQ20071004427
公開日2009年1月28日 申請日期2007年7月23日 優先權日2007年7月23日
發明者蔡世光, 立 虞, 模 錢 申請人:英華達(上海)電子有限公司