基于hud空中成像技術的智能導航儀的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種基于HUD空中成像技術的智能導航儀，其包括微控制器MCU、處理器CPU、重力傳感器、手勢傳感器、藍牙模塊、FM發(fā)射模塊、電源管理模塊以及顯示模塊，微控制器MCU和處理器CPU雙向連接，重力傳感器的輸出端接于微控制器MCU的輸入端，手勢傳感器的輸出端接于處理器CPU的輸入端，FM發(fā)射模塊的輸入端接于微控制器MCU的輸出端，藍牙模塊與微控制器MCU雙向連接；電源管理模塊為上述模塊進行供電。
【專利說明】
基于HUD空中成像技術的智能導航儀
技術領域
[0001]本實用新型涉及導航設備，尤其是一種基于HUD空中成像技術的智能導航儀。
【背景技術】
[0002]HUD，是Head Up Display的簡寫，也即平視顯示器，原是普遍應用在航空器上的飛行輔助儀器，能夠降低飛行員低頭查看儀表的頻率，避免注意力中斷以及喪失對狀態(tài)意識的掌握，從而提高飛行安全。隨著技術的進步以及需求的日益提高，近來HUD已經應用在汽車，尤其是高端汽車領域。由于傳統(tǒng)技術中的車載儀表一般處于偏離視線較低的位置，集成了HUD的汽車在一定程度上可提高行車安全。但是目前的HUD是采用獨立模塊的形式，同樣的導航儀也是一個成熟的獨立模塊，因此HUD并不能很好的跟目前的智能導航儀進行融合。
【實用新型內容】
[0003]因此，針對上述的問題，本實用新型提出一種新型的基于HUD空中成像技術的智能導航儀，將HUD和導航儀很好的融合在一起，以解決現有技術之不足。
[0004]為了解決上述技術問題，本實用新型所采用的技術方案是，一種基于HUD空中成像技術的智能導航儀，包括微控制器MCU、處理器CPU、重力傳感器、手勢傳感器、藍牙模塊、FM發(fā)射模塊、電源管理模塊以及顯示模塊，微控制器MCU和處理器CPU雙向連接，重力傳感器的輸出端接于微控制器MCU的輸入端，手勢傳感器的輸出端接于處理器CPU的輸入端，FM發(fā)射模塊的輸入端接于微控制器MCU的輸出端，藍牙模塊與微控制器MCU雙向連接；電源管理模塊為上述模塊進行供電。其中，重力傳感器用于獲得震動中斷信號并發(fā)送至微控制器M⑶，然后微控制器M⑶開機;手勢傳感器用于獲取上、下、左、右四個命令傳送到處理器CPU做出相應處理。FM發(fā)射模塊在微控制器MCU的控制下，可選擇的將音頻信息通過調頻方式發(fā)射出去，對應的收音機進行接收。藍牙模塊可采用藍牙4.0實現，主要用于收發(fā)一些簡單的指令。
[0005]進一步的，所述電源管理模塊包括按鍵檢測單元、電壓檢測模塊、開關控制模塊、MCU喚醒模塊和CPU喚醒模塊，按鍵檢測單元的輸出端接于電壓檢測模塊的輸入端，電壓檢測模塊的輸出端接于開關控制模塊的輸入端，開關控制模塊的輸出端接于MCU喚醒模塊的輸入端、CPU喚醒模塊的輸入端以及微控制器M⑶的輸入端、處理器CPU的輸入端，M⑶喚醒模塊的輸出端接于微控制器MCU的輸入端，CPU喚醒模塊的輸出端接于處理器CPU的輸入端。在運行模式下，按鍵檢測單元首先檢測電源按鍵是否被按下，如果有按下則微控制器MCU和處理器CPU進入休眠模式;在休眠模式下，按鍵檢測單元檢測電源按鍵是否被按下，如果有按下，則電壓檢測模塊檢測系統(tǒng)的電量，并發(fā)送至開關控制模塊，開關控制模塊判斷該電量是否低于預設值，如果是則處理器CPU關閉，微控制器MCU休眠；如果電量不低于預設值，則通過MCU喚醒模塊喚醒微控制器MCU，通過CPU喚醒模塊喚醒處理器CPU，使其工作。
[0006]更進一步的，所述電源管理模塊還包括計時器，計時器的輸出端接于按鍵檢測單元的輸入端、MCU喚醒模塊的輸入端和CPU喚醒模塊的輸入端。計時器用于計時，上述MCU喚醒模塊和CPU喚醒模塊配合計時器來對微控制器MCU和處理器CPU進行喚醒和休眠操作。
[0007]本實用新型通過上述方案，與現有技術相比，通過微控制器MCU和處理器CPU兩個處理器來實現該智能導航儀，同時兩個處理器相互分工，處理器CPU用來處理復雜的手勢感應信號，微控制器MCU處理各流程事務，分擔單一處理器的計算復雜度，使整個智能導航儀速度更快、反饋更快，大大增強了用戶的體驗感；同時，上述方案將HUD集成到智能導航儀里面，大大減少了兩個硬件的冗余性，使整體電路更為簡潔，成本也更低；另外，還通過良好的電源管理模塊對微控制器MCU和處理器CPU兩個處理器進行休眠和喚醒控制，節(jié)約電量，減少損耗。綜上，本實用新型結構簡單，易于產業(yè)化生產，具有很好的實用性。
【附圖說明】
[0008]圖1為本實用新型的智能導航儀的模塊框圖；
[0009]圖2為本實用新型的電源管理模塊的模塊框圖。
【具體實施方式】
[0010]現結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型進一步說明。
[0011]作為一個具體的實施例，參見圖1，本實用新型的一種基于HUD空中成像技術的智能導航儀，包括微控制器MCU、處理器CPU、重力傳感器、手勢傳感器、藍牙模塊、FM發(fā)射模塊、電源管理模塊以及顯示模塊，微控制器M⑶和處理器CPU雙向連接，重力傳感器的輸出端接于微控制器MCU的輸入端，手勢傳感器的輸出端接于處理器CPU的輸入端，FM發(fā)射模塊的輸入端接于微控制器MCU的輸出端，藍牙模塊與微控制器MCU雙向連接；電源管理模塊為上述模塊進行供電。其中，重力傳感器用于獲得震動中斷信號并發(fā)送至微控制器MCU，然后微控制器M⑶開機;手勢傳感器用于獲取上、下、左、右四個命令傳送到處理器CPU做出相應處理。FM發(fā)射模塊在微控制器MCU的控制下，可選擇的將音頻信息通過調頻方式發(fā)射出去，對應的收音機進行接收。藍牙模塊可采用藍牙4.0實現，主要用于收發(fā)一些簡單的指令，數據量每次在20字節(jié)以內。
[0012]具體使用時，手勢傳感器可獲得上下左右命令發(fā)送給處理器CPU播放歌曲，導航路線規(guī)劃，選擇與取消等命令，并且手勢傳感器里含有光感度，微控制器MCU獲取到光度值，可自動調節(jié)背光亮度，例如白天、陰天、晴天、黑夜、進入隧道，根據外界環(huán)境亮度而改變顯示模塊的背光亮度，使得駕駛員以最舒適的視覺體驗。藍牙4.0簡單數據透傳，可實現手機與該智能導航儀實時通信，手機可控制、設置智能導航儀的功能等。FM發(fā)射模塊是為了解決智能導航儀聲音不夠震撼而切換到車載收音以獲得理想的音效。重力傳感器器有3軸加速度和3軸陀螺儀，目前只應用到加速度判斷車輛震動，后續(xù)會增加行車習慣以及播報一些危險駕駛動作，提醒駕駛員:急剎車、急踩油門、頻繁變道等不良駕駛習慣。微控制器MCU還增加掛載了電動機、OLED顯示，顯示音量加、減，時間，連接信息，一些在主界面不方便顯示的文字等等。電動機的作用是現實自動開啟或自動關閉玻璃屏幕，給用戶更高級的體驗感。
[0013]參見圖2，電源管理模塊包括按鍵檢測單元、電壓檢測模塊、開關控制模塊、MCU喚醒模塊和CHJ喚醒模塊，按鍵檢測單元的輸出端接于電壓檢測模塊的輸入端，電壓檢測模塊的輸出端接于開關控制模塊的輸入端，開關控制模塊的輸出端接于MCU喚醒模塊的輸入端、CPU喚醒模塊的輸入端以及微控制器M⑶的輸入端、處理器CPU的輸入端，M⑶喚醒模塊的輸出端接于微控制器MCU的輸入端，CPU喚醒模塊的輸出端接于處理器CPU的輸入端。在運行模式下，按鍵檢測單元首先檢測電源按鍵是否被按下，如果有按下則微控制器MCU和處理器CPU進入休眠模式;在休眠模式下，按鍵檢測單元檢測電源按鍵是否被按下，如果有按下，則電壓檢測模塊檢測系統(tǒng)的電量，并發(fā)送至開關控制模塊，開關控制模塊判斷該電量是否低于預設值，如果是則處理器CPU關閉，微控制器MCU休眠；如果電量不低于預設值，則通過MCU喚醒模塊喚醒微控制器MCU，通過CPU喚醒模塊喚醒處理器CPU，使其工作。
[0014]另外，本實施例中，電源管理模塊還包括計時器，計時器的輸出端接于按鍵檢測單元的輸入端、MCU喚醒模塊的輸入端和CPU喚醒模塊的輸入端。計時器用于計時，上述MCU喚醒模塊和CPU喚醒模塊配合計時器來對微控制器MCU和處理器CPU進行喚醒和休眠操作。
[0015]作為一個具體的應用實例，電源管理模塊的原理如下:系統(tǒng)上電后，有兩個檢測目標:
[0016]一、檢測系統(tǒng)電壓，例如正常電壓:14.5v(車子啟動，ACC0N)，低電壓:13.8v(斷ACC)，過低電壓:<10v(電池電量不足)，過高電壓:16v(電池異常，過壓保護，防止燒壞)。當電壓變?yōu)榈蛪?關ACC熄火)，并且持續(xù)2分鐘即進入休眠狀態(tài)(整機耗電約16mA)，當休眠2小時都沒有按鍵喚醒或中斷喚醒即進入關機狀態(tài)(整機耗電約4mA)，只有power鍵(電源鍵)或震動中斷喚醒。當有震動(車門開啟)，微控制器MCU即刻跑起來，等待ACCON，如果5分鐘都沒有檢測到電壓正常，則再進入休眠省電狀態(tài)。如果是按power鍵，則無需等待ACCON而直接開機，并且開機5分鐘之后才開始檢測系統(tǒng)電壓。
[0017]二、檢測power鍵，當長按2秒，就認為手動關機，隨后微控制器M⑶讓處理器CPU進入休眠省電狀態(tài)，微控制器MOJ繼續(xù)檢測power和系統(tǒng)電壓，1、當有power鍵按下立即喚醒處理器CPU，當電壓變低(ACCOFF)，則微控制器MCU也進入休眠省電狀態(tài)。
[0018]通過上述設置以及使用在汽車上時，可體現出強大的功能與優(yōu)質的用戶體驗:熄火，人離開車，第二天，一開車門，傳感器便檢測到有震動，把微控制器MCU從休眠中喚醒，微控制器MCU就開始檢測電壓是否啟動ACC(電源)，并檢測power鍵是否有被按下，這兩個條件只要有一個成立，便把整個系統(tǒng)跑起來。在5分鐘之后，如果都沒有發(fā)現ACC和power鍵，則微控制器MCU再進入休眠。此做法可防止車輛旁邊有巨型貨車經過而引起震動誤判動作后啟動系統(tǒng)消耗電能.當車子啟動，駕駛員不想讓HUD開著，可以手動按下power鍵關機，直至手動按power開機或媳火斷ACC結束。當系統(tǒng)進入休眠時，耗電約16mA，休眠設定為2小時如果沒有點火則進入關機，耗電約4mA。因為休眠能瞬間啟動，只要一開ACC，不到I秒就恢復休眠之前的狀態(tài)，而開機比較久，要30多秒，因此關閉ACC不立刻進入關機。另外，休眠2個小時，是考慮到加油熄火或吃午飯熄火的情況。在電源管理模塊中，power鍵的優(yōu)先級別是最高的，在關機(或休眠、或震動中斷等待ACC0N)狀態(tài)，只要按下此按鍵都會把系統(tǒng)啟動起來，因為按下power鍵就已代表用戶想要開機。而人為關機要長按2秒，以防止誤碰power鍵，車機通用做法。還有一個過低電壓保護和過高電壓保護，電壓過低為保護電池電量不被耗盡，而讓CHJ進入關機狀態(tài)。電壓過高，防止擊穿機器而斷CPU所有電源，直至電壓正常才啟動機器。結合總體情況考慮，實現智能化電源管理。
[0019]盡管結合優(yōu)選實施方案具體展示和介紹了本實用新型，但所屬領域的技術人員應該明白，在不脫離所附權利要求書所限定的本實用新型的精神和范圍內，在形式上和細節(jié)上可以對本實用新型做出各種變化，均為本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.一種基于HUD空中成像技術的智能導航儀，其特征在于:包括微控制器MCU、處理器CPU、重力傳感器、手勢傳感器、藍牙模塊、FM發(fā)射模塊、電源管理模塊以及顯示模塊，微控制器MCU和處理器CPU雙向連接，重力傳感器的輸出端接于微控制器M⑶的輸入端，手勢傳感器的輸出端接于處理器CPU的輸入端，FM發(fā)射模塊的輸入端接于微控制器MCU的輸出端，藍牙模塊與微控制器MCU雙向連接;電源管理模塊為上述模塊進行供電。2.根據權利要求1所述的基于HUD空中成像技術的智能導航儀，其特征在于:所述電源管理模塊包括按鍵檢測單元、電壓檢測模塊、開關控制模塊、MCU喚醒模塊和CPU喚醒模塊，按鍵檢測單元的輸出端接于電壓檢測模塊的輸入端，電壓檢測模塊的輸出端接于開關控制模塊的輸入端，開關控制模塊的輸出端接于MCU喚醒模塊的輸入端、CPU喚醒模塊的輸入端以及微控制器M⑶的輸入端、處理器CPU的輸入端，M⑶喚醒模塊的輸出端接于微控制器MCU的輸入端，CPU喚醒模塊的輸出端接于處理器CPU的輸入端。3.根據權利要求2所述的基于HUD空中成像技術的智能導航儀，其特征在于:所述電源管理模塊還包括計時器，計時器的輸出端接于按鍵檢測單元的輸入端、MCU喚醒模塊的輸入端和CPU喚醒模塊的輸入端。4.根據權利要求1或2或3所述的基于HUD空中成像技術的智能導航儀，其特征在于:藍牙模塊采用藍牙4.0實現。
【文檔編號】G01C21/36GK205679240SQ201620630774
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月24日 公開號201620630774.7, CN 201620630774, CN 205679240 U, CN 205679240U, CN-U-205679240, CN201620630774, CN201620630774.7, CN205679240 U, CN205679240U
【發(fā)明人】詹正強
【申請人】深圳市中瑞創(chuàng)能電子有限公司