专利名称：移动设备的自助导航装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及移动设备的导航装置。
背景技术：
随着技术的发展，如自平衡两轮车等以环保能源为动力的个人移动设备的应用越来越广泛，这种移动设备虽然速度不快，但是具有体积较小、操作方便、移动灵活等特点，因此其在大型的展会或大型景区等场所中的应用更加频繁。但是，这种个人移动设备都没有导航功能，因此在复杂的路线环境下使用，会给用户带来诸多的不便
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种移动设备的自助导航装置，其能够向移动设备的使用者提供导航、在线信息查询服务，对移动设备进行远端实时监控和管理。本实用新型所采用的技术方案是一种移动设备的自助导航装置，包括设置在移动设备上的用户终端，此用户终端可接收GPS信号，并向该移动设备的使用者提供导航信息和游览服务信息。以及与所述用户终端双向无线通信的后台服务端，此后台服务端可以对所述移动设备进行状态监控、运行控制和接入管理。移动设备还包括与所述用户终端建立通信连接的主控通信模块。该主控通信模块通过该用户终端接收来自所述后台服务端的控制指令，并根据该控制指令控制该移动设备的移动路径和行驶速度。用户终端包括— GPS�？�、一输入�？�、一存储�？�、一显不�？�、一用户终端通信�？橐约耙豢刂艻吴块；所述用户终端通信�？榉直鹩胨鲋骺赝ㄐ拍？楹退龊筇ǚ穸送ㄐ帕樱凰隹刂颇？榘ㄒ坏己降ピ鸵恢醒氪淼ピ凰龅己降ピ直鹩胨鯣PS�？�、输入�？�、存储模块、以及显示�？榱樱凰鲋醒氪淼ピ直鹩胨鍪淙肽？�、存储模块、显示�？楹陀没е斩送ㄐ拍？榱�。所述用户终端还包括视频信号采集模块、音频信号采集�？楹鸵羝凳涑瞿？椋凰隹刂颇？榈闹醒氪淼ピ刂扑鲇没е斩送ㄐ拍？榻檬悠敌藕挪杉？椴杉耐枷裥藕藕透靡羝敌藕挪杉？椴杉囊羝敌藕糯透龊筇ǚ穸�、以及接收由所述后台服务端发送的视频信号和音频信号，该中央处理单元还控制所述显示�？橄允窘邮盏氖悠敌藕藕痛娲⒂诖娲⒛？橹械氖悠敌畔ⅲ刂扑鲆羝凳涑瞿？椴シ沤邮盏囊羝敌藕乓约按娲⒂诖娲⒛？橹械囊羝敌畔�。所述控制�？榛拱ㄒ灰羝凳侗鸬ピ靡羝凳侗鸬ピ运鲆羝敌藕挪杉？椴杉囊羝敌藕沤惺侗穑卸细貌杉囊羝敌藕攀欠袷粲诓僮髦噶睿绻遣僮髦噶睿蛲ㄖ醒氪淼ピ愿靡贫璞傅淖灾己阶爸弥葱邢嘤Φ牟僮�。所述控制�？榛拱ㄓ镆舻己降ピ菟龅己降ピ扑愠龅囊贫璞傅鼻拔恢谩⒋邮淙肽？槭淙氲哪康牡匚恢玫鞒鲈は却娲⒌挠镆舻己叫畔ⅲ⑼ü鲆羝凳涑瞿？槭涑�。所述用户终端还包括采集该用户终端周围的环境信息的环境信息采集模块；所述控制�？榈闹醒氪淼ピ刂扑鱿允灸？橄允靖没肪承畔⒉杉？椴杉幕肪承畔�。本实用新型的用户终端能为移动设备用户提供导航服务以及有关景点的介绍服务，方便了移动设备用户的驾驶。本实用新型的后台服务端能够对移动设备进行实时视频监控，并且能对移动设备的移动路径和行驶速度进行智能控制，与用户终端进行双向多媒体通信，并为移动设备用户提供服务信息，增加了移动设备的行驶安全性，提高了对移动设备的管理效率。
图I是根据本实用新型一实施例的移动设备的自助导航装置的示意图。图2是根据本实用新型一实施例的用户终端的原理方框图。图3是根据本实用新型一实施例的后台服务端的原理方框图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做出进一步说明。参考图1，本实用新型的移动设备的自助导航装置，包括用户终端100和后台服务端 200。其中，用户终端100设置在移动设备300上，能够接收GPS信号，并向该移动设备的使用者提供导航信息和游览服务信息。该游览服务信息包括景点信息、实时新闻、天气、移动设备的运行状态、环境监测信息等。在一种实施方式中，移动设备300可以是自平衡两轮车，自平衡两轮车是采用自平衡算法来控制车体平衡，其包括与用户终端100建立通信连接的主控通信�？椋弥骺赝ㄐ拍？橥ǔ２捎每刂拼砥�(CPC :Contix)l processcenter)。后台服务端200可与用户终端100双向无线通信，对移动设备300进行状态监控、运行控制和接入管理。用户终端100包括控制�？�10、GPS�？�11、输入�？�12、存储�？�13、用户终端通信�？�14、显示�？�15、视频信号采集模块16、音频信号采集模块17、音频输出�？�18和环境信息采集�？�19。GPS�？�11用于接收GPS卫星传送的定位信息。输入模块12接收由移动设备使用者输入的输入信息。存储模块13存储有应用信息，该应用信息可包括电子地图、景点照片、景点的音频讲解数据、音乐以及控制程序等。用户终端通信�？�14分别与主控通信�？楹秃筇ǚ穸�200通信连接。用户终端通信�？�14用于与后台服务端200建立通信连接。在一种实施方式中，该用户终端100是通过基站实现与后台服务端200的通信连接，该用户终端通信�？�14可以是一 3G无线通信模块、一 WIFI�？榛蜃ㄓ玫奈⒉ㄍㄐ拍？�。显示�？�15可采用彩色液晶屏，较佳的是，该液晶显示屏是具有触摸互动功能的显示屏，此时，输入�？�12和显示�？�15集成为一体。该触摸显示屏具有红外线触控面板，面板的外框内含有电路板，且沿X轴与Y轴方向有排列均匀的发光二极管发射器和接收器，发射器与接收器互相对应。当用手指、笔或任何能阻挡光线的物体来触摸时，会挡住通过该点的红外线光束，在X轴与Y轴的接收器内部的电路板可检测出触摸的位置，以判断其坐标。本实用新型所采用的触摸显示屏不局限于基于红外触摸原理，也可以采用基于电容触摸原理或者是电阻触摸原理的触摸显示屏。视频信号采集模块16利用CMOS或CXD图像传感器采集原始图像，并且在显示�？�15上进行显示，同时还能将图像数据进行视频压缩(采用H. 264压缩标准)，通过网络进行传输，实现VOIP(Video&Voice over Internet Protocol)。这样可以实现用户终端和后台服务端之间的视频电话功能，便于移动设备使用者将现场的情况及时发送到后台服务端进行控制管理。音频信号采集�？�17用于对音频信号进行采集，协助视频信号采集�？�16完成视频电话功能。该音频信号采集模块17例如可采用麦克风。音频输出�？�18可采用扬声器，其可在控制�？�10的控制下提供音频导航、音频解说以及播放音乐等功能。环境信息采集模块19用于采集用户终端周围的环境信息，例如温度、湿度以及噪音分贝数等，其可由多个传感器组成。控制模块10包括中央处理单元101、导航单元102、音频识别单元103、移动设备运 行状态检测及控制单元104、计算单元105和语音导航单元106。导航单元101分别与GPS�？�11、输入�？�12、存储�？�13、以及显示�？�15连接。中央处理单元101分别与输入�？�12、存储�？�12、显示�？�15和用户终端通信�？�14连接。当移动设备300没有通过网络接入到后台服务端200时，导航单元102根据从GPS�？�11接收的定位信息，计算移动设备300的当前位置，并根据该计算出的当前位置、从输入�？�12输入的目的地位置以及存储于存储�？�13中的电子地图生成导航信息，将该导航信息显示于显示模块15上。该导航信息向用户示出了标注在电子地图上的从当前位置至目的地位置的引导路径。当移动设备300通过无线网络接入后台服务端200时，导航单元102可以将路线查询发送到服务端200，后台服务端200可以提供多种类型的路线查询服务，如最佳路径查询、最近路线查询等。音频识别单元103对音频信号采集�？�17采集的音频信号进行识别，判断该采集的音频信号是否属于操作指令，如果是操作指令，则通知中央处理单元101对该移动设备的自助导航装置执行相应的操作，这样，用户终端的使用者可通过声音完成对移动设备的自助导航装置的操作。例如，使用者要控制移动设备向左拐弯，可以对麦克风说出“左拐”，音频识别单元103识别出输入的音频信号是左拐操作指令，则通过中央处理单元101通知移动设备的控制处理器，完成对移动设备的左拐操作。移动设备运行状态检测及控制单元104用于从移动设备的控制处理器接收移动设备的状态信息，并将该移动设备的状态信息动态显示于显示�？樯�。上述状态信息包括但不限于剩余电量、行驶总里程(剩余里程估算)和平均行驶速度等，在中央处理单元101的控制下，这些状态信息可以通过无线通信的方式发送到后台服务端200。计算单元105用于计算移动设备300由当前位置到达目标位置所需的时间，并将该时间信息显示于显示�？�15上。当移动设备300没有与后台服务端200建立通信连接时，计算单元105仅计算当前位置到达目标位置所需的最短时间；当移动设备300与后台服务端200建立了通信连接后，计算单元105可向后台服务端200申请其它复杂的计算方式，包括采用最佳路径所需的时间、采用绕行路径所需的时间等。语音导航单元106可根据导航�？�102计算出的移动设备当前位置、从输入�？�12输入的目的地位置调出预先存储的语音导航信息，并通过音频输出模块18输出。通过中央处理单元101的预先设定，在用户到达某个景点时(通过GPS信号判断该景点的位置)，语音导航单元还可调取存储于存储�？�13中的音频景点介绍和背景音乐，实现对用户的语音讲解。与此同时，显示�？�15可在中央处理单元的控制下播放预先存储于存储�？�13中的景点图片或视频景点介绍。中央处理单元101可以控制用户终端100与后台服务端200和移动设备300之间的信息交换。当需要实现用户终端与后台服务端之间的多媒体通信时，中央处理单元101可指令视频信号采集�？�16和音频信号采集模·块17进行视频信号和音频信号的采集，并指令用户终端通信�？�14将上述采集到的信号进行处理后传送给后台服务端200，同时指令用户终端通信模块14将从后台服务端200接收到的视频信号和音频信号进行处理后，分别通过显示�？�15和音频输出�？�18输出。另夕卜，中央处理单元还可根据由输入�？�12输入的请求，控制显示�？�15和音频输出�？�18播放存储于存储�？�13中的视频信息和音频信息以及控制显示模块15显示环境信息采集�？�19采集到的环境信息。移动设备300的控制处理器预留有与控制�？榻型ㄐ诺耐ㄐ沤涌冢赏ü没е斩�100接收来自后台服务端200的控制指令，并根据该控制指令控制移动设备300的移动路径和行驶速度，实现自动驾驶的功能。后台服务端200包括管理�？�20、人机交互�？�21、数据库模块22、后台服务端通信模块23和移动设备接口扩展模块24。人机交互�？�21用于与后台服务端用户的信息交互，该人机交互�？槔缈梢允且淮ッ允酒粒蛘呤怯杀舜硕懒⒌穆罂朔�、显示屏和扬声器部件共同组成。数据库�？�22存储有包括电子地图、移动设备的接入数量、每个移动设备的运行状态在内的服务信息。存储在数据库模块22中的电子地图与存储在存储�？�13中的电子地图可以是相同或不同的两幅电子地图，例如，用户终端的存储�？�13中保存的电子地图仅仅为该用户终端所在的移动设备所运行的区域的电子地图，而后台服务端的数据库模块中保存的电子地图为整个景区的地图，其涵盖了多个移动设备的运行区域。当移动设备300更换景区时，后台服务端200会根据当前移动设备300的具体位置，下发新的地图数据信息给移动设备300。存储�？�13和数据库�？�22中的电子地图上均标识有景点、餐饮店以及洗手间等信息。后台服务端用户可对存储于数据库�？�22中的服务信息进行更新。后台服务端通信�？�23用于与用户终端建立通信连接。利用后台服务端通信�？�23建立起的与用户终端的通信，不仅可以为用户终端提供服务信息，还可以实现对存储在用户终端存储模块中的数据进行更新，以及提供在线实时新闻、天气、股票等信息查询。移动设备接口扩展�？�24用于使后台服务端同时接入多个移动设备的用户终端。管理�？�20包括跟踪定位单元201、移动设备调度管理单元202和实时查询单元203。跟踪定位单元201通过后台服务端通信�？�23接收用户终端传送的移动设备GPS定位信息和移动设备接入信息，通过人机交互�？�21实时显示存储于数据库�？橹械牡缱拥赝迹⒔饕贫璞傅牡鼻拔恢眯畔⒁约耙贫旒Ｊ凳钡叵允居诟玫缱拥赝忌�。移动设备调度管理单元202用于根据从人机交互模块21输入的客户指令设定移动设备的移动路径和行驶速度，并控制后台服务端通信�？榻瓒ǖ囊贫肪缎畔⒑托惺凰俣刃畔⒎⑺透鲇没е斩恕Ｔ谝贫璞附邮盏胶筇ǚ穸松瓒ǖ囊贫肪缎畔⑹保岚凑丈瓒ǖ囊贫肪蹲远菔弧：筇ǚ穸说墓芾砣嗽痹诩嗫匾贫璞傅墓讨蟹⑾纸艏鼻榭觯部梢远砸贫璞�300实施制动操作。实时查询单元203通过后台服务端通信�？�23接收用户终端传送的移动设备状态信息、移动设备所拍摄到的视频信息以及采集到的环境信息，并响应从人机交互�？�21输入的移动设备 查询请求，通过该人机交互�？槭凳毕允竞筇ǚ穸擞没У悴サ囊贫璞杆纳愕耐枷瘢被箍梢韵允靖靡贫璞傅淖刺畔�。比如，后台服务端的用户可以通过点播浏览每个移动设备所采集的视频图像，而且可以通过点击地图上的某个移动设备实时查看该移动设备的运行状态、工作参数(包括蓄电池电量、时速和胎压)等。
权利要求1.一种移动设备的自助导航装置，其特征在于，包括 一设置在移动设备上的用户终端，以及与所述用户终端双向无线通信的后台服务端。
2.如权利要求I所述的移动设备的自助导航装置，其特征在于，所述移动设备包括与所述用户终端通过通信连接的主控通信�？�。
3.如权利要求I或2所述的移动设备的自助导航装置，其特征在于，所述用户终端包括 一 GPS�？�、一输入�？椤⒁淮娲⒛？�、一显不�？�、一用户终端通信�？橐约耙豢刂颇？椋� 所述用户终端通信�？榉直鹩胨鲋骺赝ㄐ拍？楹退龊筇ǚ穸送ㄐ帕樱� 所述控制模块包括一导航单元和一中央处理单元； 所述导航单元分别与所述GPS�？�、输入�？�、存储�？�、以及显示�？榱樱� 所述中央处理单元分别与所述输入�？�、存储�？�、显示�？楹陀没е斩送ㄐ拍？榱�。
4.如权利要求3所述的移动设备的自助导航装置，其特征在于，所述用户终端还包括视频信号采集�？�、音频信号采集�？�、音频输出�？橐约盎肪承藕挪杉？椋渌恼叻直鹩胨鲋醒氪淼ピ樱� 所述环境信号采集模块还与所述显示�？榱印�
5.如权利要求4所述的移动设备的自助导航装置，其特征在于，所述控制模块还包括一音频识别单元，所述音频识别单元分别与所述音频信号采集�？楹退鲋醒氪淼ピ�。
6.如权利要求4所述的移动设备的自助导航装置，其特征在于，所述控制�？榛拱ㄒ挥镆舻己降ピ浞直鹩胨龅己降ピ�、输入�？�、存储�？楹退鲆羝凳涑瞿？榱�。
专利摘要本实用新型公开了一种移动设备的自助导航装置，包括用户终端，设置在移动设备上，可接收GPS信号，并向该移动设备的使用者提供导航信息和游览服务信息；后台服务端，与用户终端双向无线通信，对移动设备进行状态监控、运行控制和接入管理。采用本实用新型后，能够向移动设备的使用者提供导航服务以及实时信息查询服务，对移动设备进行远端实时监控和管理，增加了移动设备的行驶安全性，提高了对多移动设备的管理效率。
文档编号G01S19/42GK202758239SQ20122017421
公开日2013年2月27日 申请日期2012年4月23日 优先权日2012年4月23日
发明者苏东, 陈养彬 申请人:上海新世纪机器人有限公司
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
