嵌入式多媒體智能gps導航裝置的製作方法

2023-10-11 02:28:59

專利名稱：嵌入式多媒體智能gps導航裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及嵌入式多媒體智能GPS導航裝置，特別涉及一種以微硬碟為載體的嵌入式多媒體智能GPS導航裝置。
背景技術：
常規的車載GPS導航系統裝置是用X86結構的CPU為系統處理器，這樣使整個裝置存在成本高，熱性能差，接口擴展能力弱等缺點，另一種是採用專用晶片作為中央控制器，如日本的SH-4，雖然功能較強，但成本過高，開發和擴展受諸多條件限制，為此，本系統採用ARM核技術的嵌入式CPU作為系統處理器，不僅成本低，還具有省電，熱穩性好，擴展能力強，易於實現產品化等優點。
另一方面，常規的導航裝置一般只有單一的導航功能，而很多汽車上都具有多媒體裝置，這樣一輛汽車則同時具有導航和多媒體系統兩套裝置不僅佔用很多空間，同時也很不經濟產，出現故障的可能性也加大，使用戶很不方便，本系統將多媒體和導航有機的結合起來，使整個系統高效，穩定，成本低廉，操作方便實用。現有技術的流媒體的輸入一般都是採用碟盒，這樣對碟盒的要求很高，不僅要求尺寸薄小，而且要具有良好的溫度的穩定性，抗震性和數據的糾錯率。

發明內容
本發明要解決的技術問題在於，一是解決常規車載導航系統的成本高，熱穩定性差，擴展能力弱；二是解決多媒體系統和導航分開成兩套裝置而帶來的空間成本和穩定性等問題；三是解決流媒體輸入和存貯載體的問題。針對現有技術的缺陷，提供一種低功耗、抗震性好、糾錯率高的嵌入式多媒體智能GPS導航裝置。
本發明解決其技術問題所採用的技術方案是構造一種嵌入式多媒體智能GPS導航裝置，包括用於提供所述導航裝置位置和時間信息的GPS模塊，還包括用於儲存流媒體的微硬碟；用於對流媒體解碼的多媒體控制板；
用於顯示流媒體或導航界面的顯示模塊；與所述GPS模塊、微硬碟、多媒體控制板、顯示模塊相連對GPS信號採樣和GIS數據進行運算的導航主板；所述導航主板從所述GPS模塊讀取經度、緯度、高度和時間信息並結合GIS信息提供導航功能，所述導航主板從所述微硬碟讀取流媒體信息並送入所述多媒體控制板進行解碼，解碼後流媒體送到所示顯示模塊顯示。
在本發明所述的嵌入式多媒體智能GPS導航裝置中，所述導航主板包括用於為所述導航主板供電的主板電源模塊；用於存儲所述導航主板運行程序的快閃記憶體；用於在所述導航主板程序執行過程中提供數據暫存的動態存儲器；用於存儲GIS導航地圖數據的CF卡；用於控制所述顯示模塊亮度、對比度等工作狀態的顯示控制裝置；與所述微硬碟相連，用於對微硬碟進行讀寫的微硬碟接口；用於將聲音信息轉換為音頻信號輸出的音頻解碼器；與所述音頻解碼器相連用於播放聲音的揚聲器；用於導航視頻信息傳送給所述多媒體控制板的導航視頻信息輸出接口；用於將所述多媒體控制板輸出的視頻信息傳送給所述顯示模塊的顯示通道；用於將從微硬碟讀取的流媒體數據傳輸到多媒體控制板的流媒體輸出接口；用於和GPS模塊相連讀取所述GPS模塊數據的GPS接口；與所述媒體輸出接口、快閃記憶體、動態存儲器、CF卡、顯示控制裝置、微硬碟接口、音頻解碼器、導航視頻信息輸出接口、GPS接口、音頻輸入接口相連用於控制其工作的CPU。
在本發明所述的嵌入式多媒體智能GPS導航裝置中，還包括與所述CPU相連用於與外部設備相連的USB接口。
在本發明所述的嵌入式多媒體智能GPS導航裝置中，所述多媒體控制板包括與所述流媒體輸出接口相連用於接收所述流媒體信號的流媒體輸入接口，與所述導航視頻輸出接口相連用於接收導航視頻信號的導航視頻輸入接口，與所述流媒體輸入接口相連用於對輸入的流媒體信息進行解碼的音視頻解碼器，與所述音頻輸入接口相連用於輸出音頻數據的音頻輸出接口，與所述音視頻解碼器和所述導航視頻輸入接口相連用於切換流媒體視頻信號與導航視頻信號並將視頻信號送入到所述顯示通道的顯示切換電路，用於為所述多媒體控制板提供電源的多媒體控制板電源。
在本發明所述的嵌入式多媒體智能GPS導航裝置中，還包括用於將解碼後的流媒體輸出到其他的視頻顯示裝置的音視頻輸出接口。
在本發明所述的嵌入式多媒體智能GPS導航裝置中，所述CPU為ARM處理器。
在本發明所述的嵌入式多媒體智能GPS導航裝置中，所述顯示裝置為LCD、TFT。
本發明的有益效果是，首先將多媒體系統和導航系統合二為一，降低了成本，提高了系統的可靠性；採用ARM內核的處理器，使得整個系統的功耗得到降低，並容易擴展外部接口；使用微硬碟作為流媒體的介質，提高了系統的抗震性和糾錯率。同時，本系統裝置採用機械尺寸只有1英寸的特殊設計的微硬碟作為流媒體的載體，克服了上述缺點，特別是在低功耗，抗震性，糾錯率高等方面具有較高性能。


下面將結合附圖及實施例對本發明作進一步說明，附圖中圖1是本發明的嵌入式多媒體智能GPS導航裝置的整體裝置結構框圖；圖2是本發明的嵌入式多媒體智能GPS導航裝置的導航主板的結構框圖；圖3是本發明的嵌入式多媒體智能GPS導航裝置的多媒體控制板的結構框圖；圖4是本發明的嵌入式多媒體智能GPS導航裝置的微硬碟控制部分的結構框圖；圖5是本發明的嵌入式多媒體智能GPS導航裝置的開機工作流程圖。
具體實施例方式
如圖1所示為本發明的嵌入式多媒體智能GFS導航裝置的整體裝置結構框圖。包括GPS模塊1、用於儲存流媒體的微硬碟2、用於對流媒體解碼的多媒體控制板3、用於顯示流媒體或導航界面的顯示模塊4、前述各模塊相連用於導航主板5，導航主板5可從所述微硬碟2讀取流媒體信息並送入所述多媒體控制板3進行解碼，解碼後流媒體送到所示顯示模塊4顯示，導航主板5還可提供GIS信號。
其中嵌入式導航主板5採用Inter的基於ARM9代為內核以XSCale架構設計的一組晶片，該晶片支持ARM五代RISC指令技術，主頻以200M-400M動態調整。
其中多媒體控制板3採用專用的解碼晶片，該晶片具有很強的處理能力，同時支持處理MPEG4，MP3，MPEG2，MPEG1等制式文件，而且由於工藝製程比較先進，功耗很低。
其中微硬碟2是採CF type II接口，工作在True IDE模式的微小硬碟，在安裝時採用防震，防衝擊結構，使工作性能穩定。
如圖2所示為本發明的嵌入式多媒體智能GPS導航裝置的導航主板5的結構框圖。導航主板5包括如下部分用於為導航主板5供電的主板電源模塊111；用於存儲導航主板5運行程序的快閃記憶體105；用於在導航主板5程序執行過程中提供數據暫存的動態存儲器104；用於存儲GIS信息的CF卡103；用於控制所述顯示模塊4亮度、對比度等工作狀態的顯示控制裝置102；用於與所述微硬碟2相連，用於讀寫的微硬碟的微硬碟接口106；用於將聲音信息轉換為音頻信號輸出的音頻解碼器108；與所述音頻解碼器108相連用於播放聲音的揚聲器；用於將流媒體信息傳送給所述多媒體控制板3的導航視頻信息輸入接口112；用於將所述多媒體控制板3輸出視頻信息傳送給所述顯示模塊4的顯示通道110；與快閃記憶體105、動態存儲器104、CF卡103、顯示控制裝置102、微硬碟接口106、音頻解碼器108、揚聲器、導航視頻信息輸入接口112、顯示通道110相連用於控制工作的CPU113。
如圖3所示為本發明的嵌入式多媒體智能GPS導航裝置的多媒體控制板的結構框圖。多媒體控制板3包括如下部分與所述流媒體輸出接口101相連用於接收所述流媒體信號的導航視頻輸入接口202，與所述流媒體輸入接口202相連用於對輸入的流媒體信息進行解碼的音頻解碼器203，與所述音頻輸入接口114相連用於輸出音頻數據的音頻輸出接口208，與所述音頻解碼器203和所述導航視頻輸入接口202相連用於切換所述流媒體視頻信號與導航視頻信號並將視頻信號送入到所述顯示通道110的顯示切換電路205，用於為所述多媒體控制板3提供電源的多媒體控制板電源207。
如圖4所示為本發明的嵌入式多媒體智能GPS導航裝置的微硬碟控制部分的結構框圖。其中CF True IDE接口為外部接口，CPU可以通過該接口控制、讀寫微硬碟，接口控制器用來將CF True IDE接口的信號傳送給主控制晶片，主控制晶片控制伺服控制電路對對微硬碟內部機械電路進行控制，同時主控制晶片控制數據讀寫電路用於讀寫微硬碟的存儲單元，電源模塊則為微硬碟內部電路提供電源。
如圖5所示為本發明的嵌入式多媒體智能GPS導航裝置的開機工作流程圖。具體工作流程如下，GPS導航裝置開機後，首先完成各晶片的硬體初始化，然後加載底層的驅動，最後系統加載，即加載流媒體播放和導航應用程式。加載完程序後，系統處於等待選擇狀態，這時可以選擇流媒體播放功能，也可以選擇導航功能。當選擇了導航功能時，導航主板5的CPU113通過GPS接口115從GPS模塊1讀取當前的經度、緯度、高度及時間信息，並從CF卡103中讀取GIS信息，此時的顯示切換電路205將導航視頻信息輸入到顯示模塊4。當選擇流媒體播放時，從硬碟讀取的流媒體信息經過流媒體輸入接口201傳送到音視頻解碼器203，經過音視頻解碼器203解碼後，其中的聲音數據傳送給音頻解碼器108，經過揚聲器109播放，其中的視頻信號經過顯示通道110送到顯示裝置顯示。執行完導航操作或者流媒體播放後，系統返回等待選擇導航或流媒體播放的狀態，當然在導航操作或者流媒體播放過程中，用戶可中止當前的任務，任務中止後，系統也返回等待選擇導航或流媒體播放的狀態。
權利要求
1.一種嵌入式多媒體智能GPS導航裝置，包括用於提供所述導航裝置位置和時間信息的GPS模塊(1)，其特徵在於，還包括用於儲存流媒體的微硬碟(2)；用於對流媒體解碼的多媒體控制板(3)；用於顯示流媒體或導航界面的顯示模塊(4)；與所述GPS模塊(1)、微硬碟(2)、多媒體控制板(3)、顯示模塊(4)相連對GPS信號採樣和GIS數據進行運算的導航主板(5)；所述導航主板(5)從所述GPS模塊(1)讀取經度、緯度、高度和時間信息並結合GIS信息提供導航功能，所述導航主板(5)從所述微硬碟(2)讀取流媒體信息並送入所述多媒體控制板(3)進行解碼，解碼後流媒體送到所示顯示模塊(4)顯示。
2.根據權利要求1所述的嵌入式多媒體智能GPS導航裝置，其特徵在於，所述導航主板(5)包括用於為所述導航主板(5)供電的主板電源模塊(111)；用於存儲所述導航主板(5)運行程序的快閃記憶體(105)；用於在所述導航主板(5)程序執行過程中提供數據暫存的動態存儲器(104)；用於存儲GIS導航地圖數據的CF卡(103)；用於控制所述顯示模塊(4)亮度、對比度等工作狀態的顯示控制裝置(102)；與所述微硬碟(2)相連，用於對微硬碟(2)進行讀寫的微硬碟接口(106)；用於將聲音信息轉換為音頻信號輸出的音頻解碼器(108)；與所述音頻解碼器(108)相連用於播放聲音的揚聲器(109)；用於將導航視頻信息傳送給所述多媒體控制板(3)的導航視頻信息輸出接口(112)；用於將所述多媒體控制板(3)輸出的視頻信息傳送給所述顯示模塊(4)的顯示通道(110)；用於將從微硬碟讀取的流媒體數據傳輸到多媒體控制板的流媒體輸出接口(101)；用於和GPS模塊相連讀取所述GPS模塊數據的GPS接口(115)；與所述媒體輸出接口(101)、快閃記憶體(105)、動態存儲器(104)、CF卡(103)、顯示控制裝置(102)、微硬碟接口(106)、音頻解碼器(108)、導航視頻信息輸出接口(112)、GPS接口(115)、音頻輸入接口(114)相連用於控制其工作的CPU(113)。
3.根據權利要求1所述的嵌入式多媒體智能GPS導航裝置，其特徵在於，還包括與所述CPU(113)相連用於與外部設備相連的USB接口(107)。
4.根據權利要求1所述的嵌入式多媒體智能GPS導航裝置，其特徵在於，所述多媒體控制板(3)包括與所述流媒體輸出接口(101)相連用於接收所述流媒體信號的流媒體輸入接口(201)，與所述導航視頻輸出接口(112)相連用於接收導航視頻信號的導航視頻輸入接口(202)，與所述流媒體輸入接口(201)相連用於對輸入的流媒體信息進行解碼的音視頻解碼器(203)，與所述音頻輸入接口(114)相連用於輸出音頻數據的音頻輸出接口(208)，與所述音視頻解碼器(203)和所述導航視頻輸入接口(202)相連用於切換流媒體視頻信號與導航視頻信號並將視頻信號送入到所述顯示通道(110)的顯示切換電路(205)，用於為所述多媒體控制板(3)提供電源的多媒體控制板電源(207)。
5.根據權利要求4所述的嵌入式多媒體智能GPS導航裝置，其特徵在於，還包括用於將解碼後的流媒體輸出到其他的視頻顯示裝置的音視頻輸出接口(204)。
6.根據權利要求2所述的嵌入式多媒體智能GPS導航裝置，其特徵在於，所述CPU為ARM處理器。
7.根據權利要求2所述的嵌入式多媒體智能GPS導航裝置，其特徵在於，所述顯示裝置為LCD、TFT。
全文摘要
本發明涉及嵌入式多媒體智能GPS導航裝置，包括用於提供所述導航裝置位置和時間信息的GPS模塊，用於儲存流媒體的微硬碟；用於對流媒體解碼的多媒體控制板；用於顯示流媒體或導航界面的顯示模塊；與所述GPS模塊、微硬碟、多媒體控制板、顯示模塊相連對GPS信號採樣和GIS數據進行運算的導航主板。本發明的嵌入式多媒體智能GPS導航裝置將多媒體系統和導航系統合二為一，降低了成本，提高了系統的可靠性；採用ARM內核的處理器，使得整個系統的功耗得到降低，並容易擴展外部接口；使用微硬碟作為流媒體的介質，提高了系統的抗震性和糾錯率。
文檔編號G01C21/26GK1755389SQ20041015532
公開日2006年4月5日 申請日期2004年9月30日 優先權日2004年9月30日
發明者高宏, 梁榮亮, 鍾偉才, 翟興國 申請人:佛山市順德區瑞圖萬方科技有限公司