与平视显示器单元一起使用的便携式适配器和软件

摘要

一种与现有平视显示器(HUD)单元结合使用的平视显示器(HUD)适配器，其中HUD适配器接纳电子外围设备以便将来自外围设备的电子数据和信息显示在车辆的挡风玻璃上的现有HUD单元的屏幕上。HUD适配器包括近端、远端和近端与远端之间的电缆；其中近端具有第一适配器插头；而远端具有第二适配器插头。现有HUD单元包括车辆的前挡风玻璃上的平视显示器屏幕和置于车辆的方向盘上的控制面板之内的平视显示器控制单元，平视显示器控制单元用于控制每个电子外围设备。HUD单元包括具有多个USB接纳端口的USB面板部件，USB接纳端口用于在其中接纳一个或多个HUD适配器。

说明书

技术领域

本发明涉及使现有的或新增的车辆计算机硬件和软件适合于与现有车辆平视显示器(head-up display；HUD)单元结合使用。该系统可在移动的车辆中与蜂窝电话、个人数字助理(PDA)单元和其他外围设备一起使用。更具体地，本发明使现有HUD单元适合于将蜂窝电话或PDA或其他外围设备的屏幕投影到车辆的挡风玻璃(windshield)上以使得驾驶员能快速地和安全地读取蜂窝电话呼叫或电子邮件列表或其他信息，同时在驾驶时将两手都保持在车辆的方向盘上。本发明提供与车辆的现有HUD单元一起使用的便携式HUD适配器和软件。

背景技术

驾驶时的信息获取是非常有用的且必需的。车辆的驾驶员想很好地得知他们的行程的目的地、天气状况、路面状况和其他数据。因此，驾驶员需要依赖于他们的蜂窝电话、PDA、传呼机、手持GPS卫星接收器、无线电装置和膝上型计算机等固定或手持的设备，从这些设备他们能读取和中继有关数据。

一直存在将现有平视显示器(HUD)单元与包括蜂窝电话、PDA、GPS卫星接收器、计算机以及其他电子产品的外围设备一起使用以投影蜂窝电话、PDA和计算机的屏幕从而在车辆的挡风玻璃上接收和中继数据、电子邮件或计算机信息的需求。在该方式中，驾驶员能快速地和安全地读取和中继来自任何外围设备的信息或数据，包括蜂窝电话呼叫、电子邮件、地图定向、目的地数据和诸如此类，同时在驾驶时将两手都保持在车辆的方向盘上。更具体地，现有HUD单元应该具有与多种电子外围设备配合使用的一个或多个平视显示器(HUD)适配器，这些电子外围设备例如蜂窝电话、GPS卫星接收器或膝上型计算机。

现有技术描述

用于具有不同设计和配置的用于移动车辆和诸如此类的显示系统已在现有技术中公开。例如，授予OBRADOVICH的专利号为6,525,768的美国专利公开了定位照相机和GPS数据交换装置。该装置是带有电磁通信能力的个人通信装置，包括GPS接收器和屏幕。该现有技术专利没有公开与本发明的便携式HUD适配器一起使用的现有平视显示器(HUD)单元的设计、配置和结构。

授予OBRADOVICH的专利号为6,529,824的美国专利公开了用于交流语音数据定位信息的个人通信系统。该系统提供位置相关数据的GPS卫星信息的获取，通过使用搜索和分类方案询问数据基站，然后数据基站自动将数据发送到PCD装置和显示屏幕来实现。该现有技术专利没有公开与本发明的便携式HUD适配器一起使用的现有平视显示器(HUD)单元的设计、配置和结构。

没有现有技术专利公开了与便携式HUD适配器一起使用的平视显示器单元，该便携式HUD适配器用于接纳(receiving)蜂窝电话、PDA、计算机或其他电子外围设备以用于将蜂窝电话消息或其他信息显示在车辆的挡风玻璃上的屏幕上。

因此，本发明的目标在于提供便携式平视显示器适配器以用于与现有车辆平视显示器(HUD)单元协作，其中适配器使蜂窝电话、PDA、计算机或其他外围设备插入其中以用于在车辆的挡风玻璃上的屏幕上显示和中继蜂窝电话消息或其他信息，以使得通过与车辆的现有HUD单元配合使用的便携式HUD适配器和软件，而使驾驶员在快速和安全地读取和中继信息的同时在驾驶时能够将两手都保持在车辆的方向盘上。

本发明的另一目标是提供用于与不同外围设备协作的HUD适配器，不同外围设备例如iPod、膝上型/手持计算机、蜂窝电话、掌上导航器(palm pilot)、PDA、GPS卫星接收器、CD播放器、便携式TV、VCR播放器、DVD播放器、车载无线电装置、温度控制、打印机、记录装置、卫星无线电装置、传呼机或其他通信/电子装置和诸如此类。

本发明的另一目标是提供通过使用在用户的车辆的方向盘上的HUD控制单元能够接收和发送从每个电子外围设备到现有HUD单元的所需数据并将所需信息显示在车辆的挡风玻璃上的现有HUD屏幕上的HUD适配器。

本发明的另一目标是提供在操作使用中能够将便携式外围设备集成(integrate)到车辆的HUD适配器。

本发明的另一目标是提供允许车辆中多个现有按钮的替换并且允许将控制组合到控制板和HUD系统上的HUD适配器。

本发明的另一目标是提供允许去除大量电子器件并允许计算机处理板内低价电子器件的替换的HUD适配器。

本发明的另一目标是提供将引起更少事故和更低保险费用的HUD适配器。

本发明的另一目标是提供与现有HUD单元结合使用的HUD适配器，该HUD适配器能以自动和经济的方式大规模生产且用户容易负担得起(affordable)。

发明内容

依照本发明，提供平视显示器(HUD)适配器10与现有平视显示器(HUD)单元20结合使用，其中HUD适配器接纳电子外围设备，例如蜂窝电话40，以使得将来自外围设备的电子数据和信息显示在车辆的挡风玻璃14上的现有HUD单元20的屏幕24上。HUD适配器10包括近端52、远端54以及近端52和远端54之间的电缆56；其中近端具有第一适配器插头58；而远端具有第二适配器插头62。平视显示器控制单元26置于车辆12的方向盘15上的控制面板28之内以用于控制每个电子外围设备，例如蜂窝电话40。HUD单元20还包括具有多个USB接纳端口32a、32b、32c、32d的USB面板部件30以用于在其中接纳一个或多个HUD适配器10。HUD适配器的第一适配器插头58接纳在电子外围设备的接纳端口(receiving port)60之内，例如蜂窝电话40之内；而HUD适配器的第二适配器插头62在USB面板部件30的多个USB接纳端口32a到32d之一的USB接纳端口内接纳以用于将HUD适配器10电连接到HUD控制单元26。

附图说明

当将以下当前优选实施例的具体描述与附图结合起来考虑时，本发明进一步的目标、特征和优点会变得显而易见，其中：

图1是本发明的优选实施例的平视显示器适配器单元的前视图，示出与平视显示器单元和HUD适配器单元一起使用的车辆的仪表盘、扶手和挡风玻璃的内部视图；

图2是本发明的平视显示器适配器单元的前视图，示出具有无线电装置控制、巡航控制、气囊和平视显示器控制部件的车辆的方向盘。

图3是本发明的平视显示器适配器单元的分解前视图，示出具有用于在其中接纳光标(cursor)控制部件的光标控制间格的平视显示器控制部件；

图4是本发明的平视显示器适配器单元的分解的前视图，示出具有无线电装置、USB端口、头戴式耳机插塞端口(head set jack port)、电源控制按钮和多个HUD适配器单元的前控制区域，以及具有其上附接有一对托架部件的扶手；以及

图5是本发明的平视显示器适配器单元的图示表示，示出车辆的挡风玻璃上的蜂窝电话屏幕的平视显示器的电连接。

具体实施方式

本发明的优选实施例的便携式平视显示器(HUD)适配器单元10由本专利附图的图1至5来详细呈现。HUD适配器单元10与现有平视显示器单元20和移动车辆12中的内部的车辆计算机11协作，如图1中所示。

“车辆”定义为任何类型的运输工具，包括汽车、吉普、SUV、RV、轻运货车、卡车、公共汽车、摩托艇、帆船、飞机、军用运输机、雪地摩托、摩托车以及诸如此类。

“处理器”定义为车辆的现有的或新的专用于运行车辆12的所有外围设备的计算机处理器11。

“端口”定义为由USB、电话、无线和诸如此类的连接形式的内部硬连线或外部软连线实现的电连接。

“外围设备”定义为任何可见或隐藏的电子装备、产品或装置，由操作者使用并需要。外围设备(硬和软)依附于接纳端口，然后接纳端口连接到处理器。外围设备由控制板通过处理器控制。操作者使用控制板完成的动作发送到处理器，处理器与外围设备通信并将操作者的动作反映到HUD上。电子装备的列表如下：蜂窝电话、PUD、掌上导航器(Palm pilot organizer)、全球定位系统(GPS)、IPod、无线电装置、卫星无线电装置、磁带播放器、CD播放器、DVD播放器、膝上型电脑、打印机、传真机、数字摄像机、传呼机、巡航控制、侧镜控制(side mirrors control)、座椅控制、座椅记忆控制、车库门开门器(garage doors opener)、记录装置、空气调节(climate controls)、空气状态调节(climate hover controls)、内部安防系统、报警器、追踪系统、车辆量表控制(vehicle gage controls)、门控制、窗控制、除霜控制、互动游戏和其他固定的或便携式通信装置。

“控制板(带有控制)”定义为置于方向盘、仪表盘或扶手上的控制，它将控制所有外围设备。该控制板能为按键、按钮、转换器、操纵杆或触摸板的组合。控制板能为固定的、可伸缩的、可移动的、或无线的。可选的另外的按键控制板可在前排乘客侧上使用，或在仪表盘、前面板、扶手或在中央控制台上，具有特定限制。

“HUD”定义为将投影由外围设备经由处理器发送的所有信息的平视显示器。该显示器将位于驾驶员一侧之上具有前排乘客一侧上的可选的显示器(带有某些限制)。

平视显示器单元20包括置于车辆12的仪表盘13上的平视显示器投影器(projector)22、车辆12的前挡风玻璃14之上的平视显示器屏幕24和置于车辆12的方向盘15上的间格(compartment)28之内的平视显示器控制面板部件26。平视显示器单元20还包括USB面板部件30，USB面板部件30具有多个USB接纳端口32a到32d以用于在其中接纳一个或多个平视显示器适配器单元10A、10B、10C和/或10D；还具有头戴式耳机插塞接纳端口34以用于在其中接纳头戴式耳机38的头戴式耳机插塞电缆36。USB面板部件30置于车辆12的中央控制台区域16之内且靠近车辆的无线电装置17和扶手18。扶手18包括一对托架容器部件19a和19b以用于容纳和存放不同的外围设备和电子产品，例如蜂窝电话40、手持计算机42，iPod(接口协议选项装置)44、便携式电视机46、掌上导航器48、PDA50以及诸如此类。应理解到，HUD控制面板部件26也能置于车辆12的仪表盘13或扶手18之上。另外，前挡风玻璃14的上面部分14u之上的遮阳板14v能包括麦克风64以便当使用蜂窝电话40时拾取(pick up)用户的语音。

平视显示器适配器单元10A、10B、10C和10D的每一个都包括近端52、远端54和近端52与远端54之间的电缆/线缆56。HUD适配器单元10的近端52包括第一适配器插头58。第一适配器插头58在例如蜂窝电话40的电子产品的电子产品接纳端口60内接纳。HUD适配器单元10的远端54包括第二适配器插头62。第二适配器插头62在USB面板部件30的多个USB接纳端口32a到32d中的一个USB接纳端口之内接纳，如附图的图1、4和5中所示。

平视显示器控制面板部件26，如图2和3中所示，包括在其中用于接纳调节控制板72的第一间格70以用于调节车辆的挡风玻璃14的平视显示器屏幕24的尺寸和焦点(focus)；和用于在其中接纳里程表开关(speedometer gauge swtich)76的第二间格74以用于将里程表78从车辆的仪表盘13显示到车辆的挡风玻璃14上的HUD屏幕24之上；以及用于在其中接纳音量控制板100的第三间格98以用于提高或降低车辆的无线电装置系统102(和/或CD、磁带机、视频、蜂窝电话等)的声音水平。平视显示器控制面板部件26还包括用于在其中接纳光标控制部件106的第四间格104。

如图1、2和3中所示，光标控制部件106用于控制用在HUD单元20中的不同功能。光标控制部件106，如图3中所示，包括功能键按钮86、外围设备开/关按钮88、光标控制板108、接受按钮110、HUD光标控制部件开/关按钮112、菜单按钮114、按键板118和记录按钮(recording button)120。按钮120的记录芯片能够是与车辆的计算机系统11配合使用的附加特征。光标控制部件106能可分离地连接到HUD控制面板部件26的第四间格104。调节控制板72安装于方向盘15之上，如图3中所示。光标控制部件106可分离地连接到方向盘15，如附图的图1和3中所示。当可分离时，它能无线地工作。它还能为触摸板而不是硬按键板。

本发明的操作

在操作中，如附图的图1至5中所示，HUD适配器单元10以如下方式操作。当车辆操作者从方向盘15上的开/关转换器112打开HUD适配器单元10或者可选地由乘客打开HUD适配器单元10时，计算机会识别(硬和软)依附的外围设备。同时显示所有识别出的外围设备的菜单将投影在HUD屏幕24之上，而操作者(驾驶员或乘客)将能够结合使用光标控制部件106与一个或多个按键来做命令所期望的要求。

参考图1和4，在HUD适配器单元10A的近端52处的第一适配器插头58在蜂窝电话40的蜂窝电话接纳端口60之内接纳。第一适配器插头58可在任意数量的不同电子外围设备的不同接纳端口60中接纳，例如手持计算机、掌上导航器、iPod、个人显示助理(PDA)和诸如此类，这些电子外围设备可同时挂接(hook up)。在下一步中，HUD适配器单元10A的远端54处的第二适配器插头62在USB面板部件30的USB接纳端口32a之内接纳。接下来，用户使用控制转换器108和110选择USB接纳端口32a以便选择蜂窝电话40功能。该选定然后激活平视显示器投影器22以将蜂窝电话40的屏幕图像40S显示在车辆12的前挡风玻璃14上的HUD屏幕24上，如附图的图2中所示。可选地，用户能调节调节控制板72以用于调节挡风玻璃14上的HUD屏幕24上的蜂窝电话屏幕图像40S的尺寸和焦点。用户也能使用光标控制部件106为不同蜂窝电话40功能实现其他调节，例如通过按键板118以及使用功能键和按钮以及诸如此类实现电话呼叫。虽然光标控制板106能控制所有识别出的外围设备，外围设备仍然能手动操作。

备选地，PDA单元50的PDA接纳端口60可接纳HUD适配器10B的第一适配器插头58，如图1和4中所示的。在这种情况下，HUD适配器10B的第二适配器插头62在USB面板部件30的USB接纳端口32b之内接纳。接下来，用户使用HUD控制面板部件26上的控制转换器108和110选择USB接纳端口32b以便选择PDA单元50功能。该选定然后激活HUD投影器22以将PDA单元50的屏幕图像50S显示在车辆12的前挡风玻璃14上的HUD屏幕24之上。

理解到，上述的步骤也能用于与其他电子外围设备的电连接，其他电子外围设备例如膝上型计算机42、iPod44、电视机46、掌上导航器(palm pilot)48、GPS卫星接收器84、无线电装置系统102或空气调节系统94以及诸如此类。还理解到，汽车12能具有许多USB接纳端口32，以使得无线电装置、CD和磁带机能硬连线和分配到第一USB端口；空气调节能硬连线和分配到第二USB端口；GPS卫星接收器能硬连线和分配到第三USB端口；巡航控制能硬连线和分配到第四USB端口；侧镜、后视镜和窗控制能硬连线和分配到第五USB端口，如此等等以扩展到任何其他的电子外围设备。

车载计算机和HUD控制面板部件26具有控制按键部件86、88、108、110、112、114、118、120，并且HUD适配器单元10适于将使用中的外围的电子产品的不同屏幕24投影到车辆的挡风玻璃14之上以使得驾驶员(例如当正使用蜂窝电话时)能快速地和安全地接听和挂断蜂窝电话，读取蜂窝电话号码列表以及接着自动地呼叫某个特定电话号码，读取约会、以前的电话消息和电话号码、电子邮件、喜爱的歌曲和诸如此类，而同时在驾驶或固定模式时将两手都保持在车辆12的方向盘15之上。

应理解到，车辆12能够处理“蓝牙”技术。蓝牙技术是电缆取代技术，以使得设计蓝牙芯片通过获取通常由电缆传送的信息并且以特定频率将信息发送到接收器蓝牙芯片而取代电缆，接收器蓝牙芯片然后会将所接收的信息送给计算机11、蜂窝电话40、打印机和其他电子装置来。

应理解到，车辆12能具有需要数量的硬连线的接纳端口，用于与任何固定的外围设备一起使用，固定的外围设备包括(例如)汽车仪表、车载无线电装置、CD播放器、磁带机、空气调节单元、GPS、巡航控制、TV、DVD、侧镜和窗控制、车库门开门器、固定车载蜂窝电话、电子托架以及诸如此类，它们内部连线到车辆的计算机。

车辆12也能具有需要数量的由外部软连线实现的接纳端口，用于与所有的便携式外围设备一起使用，例如便携式外围设备例如蜂窝电话、掌上导航器、iPod、TV、VCR、DVD、膝上型计算机、打印机、传真机、记录装置或能用电缆连接挂接的其他外围设备。

本发明的优点

因此，本发明的优点是它提供便携式平视显示器适配器与现有车辆平视显示器(HUD)单元协作，其中适配器使蜂窝电话、PDA、计算机或其他外围设备插入其中，以用于在车辆的挡风玻璃上的屏幕上显示蜂窝电话消息或其他信息，以使得通过与车辆的现有HUD单元配合使用该便携式HUD适配器和软件，驾驶员可在快速地和安全地读取信息同时在驾驶时能够将两手都保持在车辆的方向盘上。

本发明的另一优点是它提供用于与不同外围设备协作的HUD适配器，不同外围设备例如是iPod、膝上型/手持计算机、掌上导航器、PDA、GPS卫星接收器、CD播放器、卫星无线电装置、传呼机或其他通信/电子装置和诸如此类。

本发明的另一优点是它提供通过使用在用户车辆的方向盘上的HUD控制单元能够接收和发送从每个电子外围设备到现有HUD单元的所需数据并将所需信息显示在车辆的挡风玻璃上的现有HUD屏幕上的HUD适配器。

本发明的另一优点是它提供在操作使用中能够将便携式外围设备集成到车辆的HUD适配器。

本发明的另一优点是它提供允许车辆中多个现有按钮的替换并且允许将控制组合到控制板和HUD系统上的HUD适配器。

本发明的另一优点是它提供允许去除大量电子器件且允许计算机处理板内低价电子器件的替换的HUD适配器。

本发明的另一优点是它提供将引起更少事故和更低保险费用的HUD适配器。

本发明的另一目标是提供与现有HUD单元结合使用的HUD适配器，该HUD适配器能以自动和经济的方式大规模生产且用户容易负担得起。

在前述的公开中表明修改、改变和替代的范围，并且在某些场合中，本发明的某些特征将在没有相应地使用其他特征的情况下采用。因此，以符合本文中本发明的实质和范围的方式广义地解释所附权利要求是适当的。