CN103366708A - 具有实景导游功能的透明显示器 - Google Patents

Abstract

一种具有实景导游功能的透明显示器，适用于具有透明窗户的交通工具，此透明显示器根据定位信号及图资以判断交通工具外是否存在具有景点导游信息的景点，若是则根据使用者头部方向调整摄取实景的方向，且从所摄取的实景影像中判断出景点影像以通过增强现实技术产生与所判断出的景点影像对应的景点指针，并在透明显示器上显示景点指针及景点导游信息影像，使得使用者通过透明显示器除了会看到车外实景，还会看到与车外实景的景点对应的景点指标及景点导游信息影像，实现实时实景导游功能。

Description

具有实景导游功能的透明显示器

技术领域

本发明是有关于一种透明显示器，且特别是有关于一种结合增强现实技术的透明显示器。

背景技术

透明显示器（transparent display）是指显示器本身具有一定程度的穿透性，可以让使用者在观看显示器显示的影像的同时还能一定程度地看到显示器后方的背景。目前透明显示器主要用于原本不适合设置显示器的应用上，例如用于商店橱窗上以提供橱窗内商品信息，用于公交车或城轨系统列车窗户上以提供广告或生活信息，用于汽车挡风玻璃上以提供导航信息。当然，透明显示器还是可用于电视、监视器、笔记本计算机、平板计算机等既有应用上，因而具有相当大的应用性及成长潜力。

增强现实（Augmented Reality，AR）是一种在显示器屏幕上将现实世界的实景或影像加上对应的虚拟影像的技术，可将虚拟及现实结合并进行互动。目前AR技术大致上可分成光学式及影像式两种，前者是一种透明装置，使用者可以直接透过这个透明装置看到现实世界的实景，然后把虚拟影像显示或投射在这个透明装置上，后者是一种不透明装置，使用者在不透明装置屏幕上看到由计算机处理好的已将现实世界影像及虚拟影像结合的影像。AR技术可广泛用于地理定位、游戏、影片、浏览器、购物、社交、广告、教育、生活等各方面，用途巨大。

发明内容

本发明的目的在提出一种结合增强现实（AR）技术的透明显示器，其在透明显示器上提供实景导游功能。

为达到上述目的或其它目的，本发明提出一种具有实景导游功能的透明显示器，适用于具有透明窗户的交通工具。透明显示器包括一透明显示单元、一定位接收单元、一摄影单元、一储存单元、一头向传感器及一处理单元，其中，处理单元可电连接透明显示单元、定位接收单元、摄影单元、储存单元及头向传感器。透明显示单元用于显示影像。定位接收单元用于接收定位信号。摄影单元用于实时摄取交通工具外的实景。储存单元用于预存图资，图资包括多个与实景的景点对应的景点导游信息，这些景点导游信息包括景点名称、景点介绍及景点立体信息。头向传感器用于感测使用者头部方向。处理单元用于根据定位信号及图资以判断交通工具外是否存在具有景点导游信息的景点，若是则根据头向传感器所感测的使用者头部方向以调整摄影单元所摄取实景的方向，且从摄影单元所摄取的实景影像中判断出景点影像以通过增强现实（AR）技术产生与所判断出的景点影像对应的景点指针，并控制透明显示单元实时显示景点指针及景点导游信息影像。

在本发明的一实施例中，透明显示器还包括一触控传感器，其中，触控传感器可电连接处理单元。触控传感器用于接收来自使用者的一触控输入。处理单元还根据触控输入以控制透明显示器进行与触控输入对应的操作。

在本发明的一实施例中，透明显示器还包括一亮度传感器及辅助背光源，其中，亮度传感器及辅助背光源均可电连接处理单元。亮度传感器用于感测交通工具外的环境光强度。辅助背光源用于在处理单元判断环境光强度不足时被启动以提供辅助背光给透明显示单元。

在本发明的一实施例中，透明显示器还包括一无线发射器，其中，无线发射器可电连接处理单元。无线发射器用于提供语音导游给配带无线接收器的使用者。

在本发明的一实施例中，交通工具为一具有固定路线的交通工具。例如可为一陆上、水上、空中或水下的交通工具。

在本发明的一实施例中，透明显示单元为有机发光二极管显示单元。

在本发明的一实施例中，定位接收单元为利用卫星和/或移动基地台进行定位的定位接收单元。

在本发明的一实施例中，摄影单元为电荷耦合组件或互补式金属氧化半导体影像传感器。

在本发明的一实施例中，触控传感器为电容式或波动式触控传感器。

本发明因结合地理定位、增强现实（AR）及使用者头向感测技术，在透明显示器上实时显示景点指针及景点导游信息之影像，使得使用者透过透明显示器将会同时看到实景及其景点对应的景点指标及景点导游信息之影像，因此提供使用者实景导游功能。

为让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

图1为根据本发明一较佳实施例所绘示的具有实景导游功能的透明显示器的电路方块图。

图2为根据本发明一较佳实施例所绘示的具有实景导游功能的透明显示器的控制流程图。

图3及图4分别为使用者头部方向正向向外与透过本发明透明显示器所看到的实景及景点导游信息之影像的示意图。

图5及图6分别为本发明透明显示器显示景点介绍及景点立体信息之影像的示意图。

图7及图8分别为使用者头部方向斜向向外与透过本发明透明显示器所看到的实景及景点导游信息之影像的示意图。

标识说明

1  透明显示器

10      透明显示单元

11 定位接收单元

12      摄影单元

13      储存单元

14      头向传感器

15      处理单元

16      触控传感器

17      亮度传感器

18      辅助背光源

19      无线发射器    

2  交通工具

21      壁板

22      透明窗户

31、41          实景

32、42          景点指针及景点导游信息之影像

321、421 景点指针之影像

322、422 景点名称之影像

323景点介绍之影像

324景点立体信息之影像

33、43          实景导游画面

S21实景导游功能是否被启动

S22交通工具外是否有景点

S23交通工具外的环境光强度是否足够

S24启动辅助背光源

S25根据使用者头部方向以调整摄影单元所摄取实景的方向

S26从所摄取的实景影像中判断出景点影像以通过增强现实技术产生对应的景点指标

S27控制透明显示单元实时显示景点指针及景点名称影像

S28在景点名称处是否有触控输入

S29控制透明显示单元还显示景点介绍影像。

具体实施方式

图1为根据本发明一较佳实施例所绘示的具有实景导游功能的透明显示器的电路方块图。请参见图1，透明显示器1包括用于显示影像的透明显示单元10，透明显示单元10例如为有机发光二极管（Organic Light-Emitting Diode，OLED）显示单元。透明显示器1适用于具有透明窗户的交通工具，例如将透明显示单元10贴附于交通工具的透明窗户上或直接做为其透明窗户，以提供使用者实景导游功能。交通工具较佳为具有固定路线的交通工具，例如为游园车、游览车、电车、火车等陆上交通工具，或游艇、邮轮等水上交通工具，或飞机、直升机、气球、空中缆车等空中交通工具，或水下游览潜艇、水中缆车等水下交通工具。

透明显示器1还包括定位接收单元11、摄影单元12、储存单元13、头向传感器14、处理单元15、触控传感器16、亮度传感器17、辅助背光源18及无线发射器19，其中，处理单元15电连接透明显示单元10、定位接收单元11、摄影单元12、储存单元13、头向传感器14、触控传感器16、亮度传感器17、辅助背光源18及无线发射器19。

定位接收单元11用于接收定位信号。定位接收单元11例如为利用卫星和/或移动基地台进行定位的定位接收单元。其中，利用卫星进行定位的系统例如为全球定位系统（Global Positioning System，GPS），利用移动基地台进行定位的系统例如为全球移动通信系统（Global System for Mobile communications，GSM），利用卫星及移动基地台进行定位的系统例如为辅助全球卫星定位系统（Assisted Global Positioning System，AGPS）。

摄影单元12用于实时摄取交通工具外的实景。摄影单元12例如为电荷耦合组件（Charge-Coupled Device，CCD）影像传感器或互补式金属氧化半导体（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor，CMOS）影像传感器。

储存单元13用于预存图资，图资包括多个与实景的景点对应的景点导游信息。其中，景点导游信息包括景点名称、景点介绍、景点立体信息等用于在透明显示单元10显示的信息，例如，景点名称包括台北101大楼，而景点立体信息包括台北101大楼的各楼层用途或公司行号名称及其介绍。此外，景点导游信息还包括景点经纬度、景点特征等用于比对以判断摄影单元12所实时摄取的实景中是否包含景点或包含哪些景点信息，例如，景点特征包括街道、建筑物、山或海等轮廓及尺寸。储存单元13例如为电可擦除可程序化只读存储器（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM）或闪存等非易失性内存。

头向传感器14用于感测使用者头部方向。头向传感器14例如为由车内CCD或CMOS影像传感器摄取使用者头部后通过判断单元以判断使用者头部方向。

处理单元15用于在实景导游功能被启动时，根据定位接收单元11所接收的定位信号及储存单元13所预存的图资，以判断交通工具外是否存在具有景点导游信息的景点。若交通工具外存在具有景点导游信息的景点，则处理单元15根据头向传感器14所感测的使用者头部方向以调整摄影单元12所摄取实景的方向，且从摄影单元12所摄取的实景影像中判断出景点影像，以通过增强现实（AR）技术产生与所判断出的景点影像对应的景点指针，并控制透明显示单元10实时显示景点指针及景点导游信息影像，使得使用者通过透明显示单元10除了会看到车外实景，还会看到与车外实景的景点对应的景点指标及景点名称的影像，且景点指针及景点名称的影像会与实景的景点紧配。若交通工具外不存在具有景点导游信息的景点，则处理单元15当然不做进一步处理，而继续监控交通工具外是否存在具有景点导游信息的景点。

触控传感器16用于接收来自使用者的触控输入。触控传感器16例如为电容式触控传感器或波动式触控传感器，其中，电容式触控传感器是利用手指会与透明显示单元10外层玻璃涂布的导电层上的电场产生电容耦合而吸去微小的电流来感测，波动式触控传感器是利用手指或触头会阻断覆盖于整个透明显示单元10表面的声波或红外线的驻波图样来感测。处理单元15还根据触控传感器16所接收的触控输入，以控制透明显示器1进行与触控输入对应的操作，例如，当使用者用手指或触头在透明显示单元10所实时显示的景点名称的影像上进行点击时，处理单元15还控制透明显示单元10在景点名称旁边进一步显示景点介绍影像。

亮度传感器17用于感测交通工具外的环境光强度。辅助背光源18用于在处理单元15判断环境光强度不足时被启动以提供辅助背光给透明显示单元10。

无线发射器19用于提供语音导游给配带无线接收器的使用者。无线发射器19及无线接收器例如分别为蓝牙发射器及蓝牙接收器，蓝牙接收器设于耳机等语音导游装置上，使用者通过配带设有蓝牙接收器的语音导游装置接收无线发射器19所发送的语音导游。

在一实施例中，交通工具在驾驶座前方用于挡风的透明窗户及乘客座旁边的透明窗户上均贴附或直接采用本发明的透明显示器1。此时，设于交通工具中驾驶座前方及乘客座旁边所有的透明显示器1可共享一个定位接收单元11及一个储存单元13。设于驾驶座前方的透明显示器1可具有一些主控功能，例如可控制设于乘客座旁边所有的透明显示器1的实景导游功能均被启动或关闭等。为了避免驾驶员分心，可一直关闭设于驾驶座前方的透明显示器1的实景导游功能而另提供实景导航功能。设于驾驶座前方的透明显示器1，其摄影单元12固定摄取前方路况，且其头向传感器14改用影像传感器固定感测驾驶情况，以便乘客可通过各自的透明显示器1选择观看前方路况及驾驶员情况，而可在驾驶员情况不正常时适时提供帮助。

图2为根据本发明一较佳实施例所绘示的具有实景导游功能的透明显示器的控制流程图。以图1所示的透明显示器1为例，请参见图2，在步骤S21，处理单元15判断实景导游功能是否被启动。若实景导游功能未被启动，则处理单元15结束本流程。若实景导游功能被启动，则处理单元15执行步骤S22。

在步骤S22，处理单元15根据定位接收单元11所接收的定位信号及储存单元13所预存的图资，以判断交通工具外是否存在具有景点导游信息的景点。若不存在具有景点导游信息的景点，则处理单元15当然不做进一步处理，而返回步骤S21继续本流程。若存在具有景点导游信息的景点，则处理单元15执行步骤S23。

在步骤S23，处理单元15根据亮度传感器17所感测交通工具外的环境光强度，以判断交通工具外的环境光强度是否足够。若环境光强度不足够，则处理单元15执行步骤S24以启动辅助背光源18，以便提供辅助背光给透明显示单元10，接着执行步骤S25。若环境光强度已足够，则处理单元15直接执行步骤S25。

在步骤S25，处理单元15根据头向传感器14所感测的使用者头部方向以调整摄影单元12所摄取实景的方向。接着，在步骤S26，处理单元15从摄影单元12所摄取的实景影像中判断出景点影像，以通过增强现实（AR）技术产生对应的景点指标。接着，在步骤S27，处理单元15控制透明显示单元10实时显示景点指针及景点名称影像。在这里，摄影单元12所摄取实景的方向会根据使用者头部方向进行调整，使得透明显示单元10所显示的景点指针及景点名称影像会与景点之间紧配。

然后，在步骤S28，处理单元15根据触控传感器16所接收来自使用者的触控输入，以判断在透明显示单元10所实时显示的景点名称处是否有触控输入。若景点名称处没有触控输入，则处理单元15返回步骤S21继续本流程。若景点名称处有触控输入，表示使用者用手指或触头在透明显示单元10所实时显示的景点名称影像上进行点击，则处理单元15执行步骤S29以控制透明显示单元10在景点名称旁边进一步显示景点介绍影像，然后再返回步骤S21继续本流程。

图3及图4为使用者头部方向正向向外，而图7及图8为使用者头部方向斜向向外，透过本发明透明显示器所看到的实景及其景点对应的景点指标及景点导游信息影像的示意图。以图1所示的透明显示器1为例，请先同时参见图3及图4，交通工具2的壁板21于乘客座旁边嵌设有透明窗户22，透明显示单元10则贴附于透明窗户22上。当使用者头部方向正向向外时，使用者透过透明显示单元10除了可看到显示器后方的实景31（在本实施例中，实景31的景点包括台北101大楼及台北世贸一馆），还可看到在透明显示单元10上所显示的与实景31的景点对应的景点指标及景点导游信息影像32（在本实施例中，景点指标及景点导游信息影像32包括景点指针影像321及景点名称影像322）。此时，使用者通过透明显示单元10实际上看到的是实景31及其景点对应的景点指标及景点导游信息的影像32两者所迭合成的实景导游画面33。

此外，当使用者用手指或触头在透明显示单元10所显示的景点名称的影像322上进行点击时，处理单元15还根据储存单元13储存的图资而控制透明显示单元10在景点名称影像322旁边进一步显示景点介绍影像323，如图5所示。此时景点指针及景点导游信息影像32包括景点指针影像321、景点名称影像322及景点介绍影像323。

再者，当使用者设定透明显示器1显示的景点导游信息还包括景点立体信息且设定仅显示（但并不以此为限）有关银行的景点立体信息时，处理单元15还根据储存单元13储存的图资而控制透明显示单元10进一步显示景点立体信息影像324及其相应的景点指针影像321，如图6所示。此时景点指针及景点导游信息影像32包括景点指针影像321、景点名称影像322及景点立体信息影像324。

请再同时参见图7及图8，当使用者头部方向斜向向外时，使用者通过透明显示单元10除了可看到显示器后方的实景41（在本实施例中，实景31的景点包括台北101大楼及台北世贸一馆），还可看到在透明显示单元10上所显示的与实景31的景点对应的景点指标及景点导游信息影像42（在本实施例中，景点指标及景点导游信息影像42包括景点指针影像421及景点名称影像422）。此时，使用者通过透明显示单元10实际上看到的是实景41及其景点对应的景点指标及景点导游信息影像42两者所叠合成的实景导游画面43。

综上所述，本发明因结合地理定位、增强现实（AR）及使用者人头方向感测技术，在透明显示器上实时显示景点指针及景点导游信息影像，使得使用者通过透明显示器将会同时看到实景及其景点对应的景点指标及景点导游信息（如景点名称）影像，因此提供使用者实景导游功能。此外，透明显示器显示的景点导游信息还可包括景点立体信息，使得使用者可通过透明显示器直接得知景点的立体信息，因而提供使用者更直观的实景导游功能。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用于限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明之精神和范围内，当可作些许更动与润饰。

Claims (10)

1.一种具有实景导游功能的透明显示器，适用于一具有透明窗户的交通工具，该透明显示器包括：

一透明显示单元，用于显示影像；

一定位接收单元，用于接收一定位信号；

一摄影单元，用于实时摄取该交通工具外的实景；

一储存单元，用于预存一图资，该图资包括多个与实景的景点对应的景点导游信息，该些景点导游信息包括景点名称、景点介绍及景点立体信息；

一头向传感器，用于感测使用者头部方向；以及

一处理单元，可电连接该透明显示单元、该定位接收单元、该摄影单元、该储存单元及该头向传感器，用于根据该定位信号及该图资以判断该交通工具外是否存在具有景点导游信息的景点，若是则根据该头向传感器所感测的使用者头部方向以调整该摄影单元所摄取实景的方向，且从该摄影单元所摄取的实景影像中判断出景点影像以通过增强现实技术产生与所判断出的景点影像对应的景点指针，并控制该透明显示单元实时显示景点指针及景点导游信息影像。

2.如权利要求1所述的具有实景导游功能的透明显示器，还包括一触控传感器，可电连接该处理单元，用于接收来自使用者的一触控输入，该处理单元还根据该触控输入以控制该透明显示器进行与该触控输入对应的操作。

3.如权利要求1所述的具有实景导游功能的透明显示器，还包括一亮度传感器以及一辅助背光源，均可电连接该处理单元，该亮度传感器用于感测该交通工具外的一环境光强度，该辅助背光源用于在该处理单元判断该环境光强度不足时被启动以提供一辅助背光给该透明显示单元。

4.如权利要求1所述的具有实景导游功能的透明显示器，还包括一无线发射器，可电连接该处理单元，用于提供语音导游给配带一无线接收器的使用者。

5.如权利要求1所述的具有实景导游功能的透明显示器，其中，该交通工具为一具有固定路线的交通工具。

6.如权利要求1所述的具有实景导游功能的透明显示器，其中，该交通工具为一陆上、水上、空中或水下的交通工具。

7.如权利要求1所述的具有实景导游功能的透明显示器，其中，该透明显示单元为一有机发光二极管显示单元。

8.如权利要求1所述的具有实景导游功能的透明显示器，其中，该定位接收单元为一利用卫星和/或移动基地台进行定位的定位接收单元。

9.如权利要求1所述的具有实景导游功能的透明显示器，其中，该摄影单元为一电荷耦合组件或互补式金属氧化半导体影像传感器。

10.如权利要求1所述的具有实景导游功能的透明显示器，其中，该触控传感器为一电容式或波动式触控传感器。

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