CN106500716A - 车辆导航投影系统及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种车辆导航投影系统，通过设置于车辆内部的顶部的投影装置接收并分析摄像装置所取得的车辆的驾驶座位前方的当前影像，以取得当前影像中街道的轮廓，并依据街道的轮廓与导航装置所产生的导航信号确定指标图示，以及投射指标图示于作为车辆的挡风玻璃的投影玻璃上，其中，指标图示叠合于当前影像中街道的位置上，且投影玻璃可依据环境光强调整其透明度。因此，车辆导航投影系统可使不同驾驶人无论在任何光线环境下其视线皆可观看到具有导航功能的指标图示，同时达成提供驾驶人具有扩充实境感的指标图示的技术功效。

Description

车辆导航投影系统及其方法
技术领域
本发明涉及一种导航系统及其方法，特别是车辆导航投影系统及其方法。
背景技术
近年来，导航系统广泛地使用来辅助驾驶人前往目的地的工具。现有的导航系统能针对特定出发点及目的地产生多条行车路径，并根据行车路径的长度及行车路径的道路等级估算各行车路径的行车时间，并通过导航系统的显示器显示画面及通过扬声器发声，以指示驾驶人前往目的地的路线。
为了让导航系统在行车过程中更容易使用，抬头显示系统(Head-Up Displaysystem，HUD system)可用于显示导航信息予驾驶。抬头显示系统可投射虚拟影像于挡风玻璃与驾驶人眼睛水平的特定区域上，通过抬头显示系统，驾驶人不需将视线从道路上移开即可取得导航信息，因此可提升行车安全。
然而，传统的抬头显示系统仅能于挡风玻璃的有限区域上显示，且投影于挡风玻璃的特定区域上的影像尺寸不易控制，故不同驾驶人需事先调整定好抬头显示装置的位置，以使其视线刚好可观看到导航的投射画面。
综上所述，可知现有技术中长期以来一直存在不同驾驶人需事先调整好抬头显示装置的位置，以使其视线刚好可观看到导航的投射画面的问题，因此实有必要提出改进的技术手段，来解决此一问题。
发明内容
本发明揭露一种车辆导航投影系统及其方法。
首先，本发明揭露一种车辆导航投影系统，设置于车辆。此系统包含：导航装置、摄像装置、投影玻璃与投影装置。导航装置用以接收一起点位置与一终点位置且包含：储存模块与导航模块，导航模块连接储存模块。储存模块用以储存电子地图，导航模块用以依据起点位置、终点位置与电子地图计算出行径路线，并持续侦测车辆的当前位置，进而产生当前的导航信号。摄像装置用以取得车辆的驾驶座位前方的当前影像。投影玻璃作为车辆的挡风玻璃且为电控玻璃，用以依据环境光强调整投影玻璃的透明度。投影装置连接导航装置与摄像装置且设置于车辆内部的顶部，且包含：处理模块与投射模块。处理模块用以接收并分析当前影像，以取得当前影像中街道的轮廓，并依据街道的轮廓与导航信号确定指标图示。投射模块用以投射指标图示于投影玻璃，其中，指标图示叠合于当前影像中街道的位置上。
另外，本发明揭露一种车辆导航投影方法，其步骤包括：接收起点位置与终点位置；储存电子地图；依据起点位置、终点位置与电子地图计算出行径路线，并持续侦测车辆的当前位置，进而产生当前的导航信号；取得车辆的驾驶座位前方的当前影像；利用设置于车辆内部的顶部的投影装置接收并分析当前影像，以取得当前影像中街道的轮廓，并依据街道的轮廓与导航信号确定指标图示﹔以及利用投影装置的投影模块投射指标图示于投影玻璃，其中，指标图示叠合于当前影像中街道的位置上，投影玻璃作为车辆的挡风玻璃且为电控玻璃，用以依据环境光强调整投影玻璃的透明度。
本发明所揭露的系统与方法如上，与现有技术的差异在于本发明是通过投射指标图示于作为车辆的挡风玻璃的投影玻璃上，其中，指标图示叠合于当前影像中街道的位置上，且投影玻璃为电控玻璃，用以依据环境光强调整其透明度。
通过上述的技术手段，本发明可使不同驾驶人无论在任何光线环境下其视线皆可观看到具有导航功能的指标图示，同时达成提供驾驶人具有扩充实境感的指标图示的技术功效。
附图说明
图1为本发明车辆导航投影系统的一实施例系统方块图。
图2为车辆的驾驶座位前方的当前影像的一实施例示意图。
图3为本发明投影装置的一实施例设置示意图。
图4为驾驶人于驾驶座上所看到的影像的一实施例示意图。
图5为图1的车辆导航投影系统的车辆导航投影方法的方法流程图。
图6为本发明车辆导航投影系统的另一实施例系统方块图。
图7为图4的指标图示放大示意图。
【符号说明】
10 光源
40 指标图示
42 箭头单元
44 箭身单元
50 透明玻璃板
52 光学膜
60 前方车辆
70 监控装置
80 处理模块
82 投射模块
90 储存模块
91 输入模块
92 导航模块
93 通信模块
100 车辆导航投影系统
110 导航装置
120 摄像装置
130 投影玻璃
140 投影装置
150 感测装置
具体实施方式
以下将配合图式及实施例来详细说明本发明的实施方式，藉此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。
请先参阅「图1」，「图1」为本发明车辆导航投影系统的一实施例系统方块图。车辆导航投影系统100包含：导航装置110、摄像装置120、投影玻璃130与投影装置140。其中，导航装置110用以接收起点位置与终点位置且包含：储存模块90与导航模块92，导航模块92连接储存模块90。储存模块90用以储存电子地图，导航模块92用以依据起点位置、终点位置与电子地图计算出行径路线，并持续侦测车辆的当前位置，进而产生当前的导航信号。在本实施例中，导航信号可为但不限于往前直行的指令。在实际实施上，储存模块90为硬碟或记忆体。
在本实施例中，导航装置110更可包含输入模块91，用以提供驾驶人输入介面，以接收驾驶人所输入的起点位置与终点位置。在实际实施上，输入模块91可为键盘或麦克风，当输入模块91为键盘时，驾驶人可用手指输入起点位置与终点位置；当输入模块91为麦克风时，驾驶人可通过声音输入起点位置与终点位置。其中，起点位置与终点位置可为地址、特殊景点、学校或公务机关。此外，导航装置110也可包含通信模块93，连接储存模块90，储存模块90通过通信模块93定时或不定时更新电子地图，可依据实际需求进行调整更新时间。
摄像装置120用以取得车辆的驾驶座位前方的当前影像(如「图2」所示，「图2」为车辆的驾驶座位前方的当前影像的一实施例示意图。)其中，摄像装置120所取得的当前影像可与驾驶人于驾驶座上通过挡风玻璃所看到的影像相同，也就是说，摄像装置120的视角与驾驶人的视角相同。在实际实施上，摄像装置120可为数字相机、数字摄影机或车辆的行车记录仪，且可设置于车辆内部或车辆外部，可利用有线或无线传输的方式将取得的当前影像输出至投影装置140。此外，摄像装置120也可为穿戴装置，由驾驶人配戴摄像装置120，再以无线传输方式将取得的当前影像输出至投影装置140。
在本实施例中，投影玻璃130作为车辆的挡风玻璃且为电控玻璃，用以依据环境光强调整投影玻璃的透明度，以提高投影装置140投影于投影玻璃130的对比度，即使在较强的光线环境中也可满足驾驶人高品质的观看需求。详细地说，投影玻璃130可利用感测单元(未绘示)侦测车辆前方的环境光强，再利用处理单元(未绘示)依据环境光强调整投影玻璃130的透明度，使得驾驶人不管在任何光线环境下皆可看到投影装置140所投射的影像且不会影响驾驶人原本于驾驶座上通过挡风玻璃所看到的影像。此外，为了进一步提高投影装置140投影于投影玻璃130的对比度，投影玻璃130可包含透明玻璃板50与光学膜52，光学膜52贴附于透明玻璃板50上，使得投影装置140所投射的影像可成像于透明玻璃板50上。需注意的是，光学膜52贴附于透明玻璃板50上的面积区域不一定为整个透明玻璃板50，但至少需贴附于投影装置140可投影至投影玻璃130的面积范围。
请参阅「图1」、「图3」与「图4」，「图3」为本发明投影装置的一实施例设置示意图，「图4」为驾驶人于驾驶座上所看到的影像的一实施例示意图。投影装置140连接导航装置110与摄像装置120且设置于车辆内部的顶部，其中投影装置140可利用有线或无线的方式连接导航装置110与摄像装置120，在本实施例中，投影装置140可利用无线的方式连接导航装置110与摄像装置120，但本实施例并非用以限定本发明，可依据实际需求进行调整。投影装置140包含：处理模块80与投射模块82。其中，投影模块82可包含光源10，光源10可为车辆的室内灯。换句话说，光源10可提供投影模块82投射影像所需的光线以及提供驾驶人或乘客于车辆内部的照明光线，但本实施例并非用以限定本发明。
处理模块80用以接收并分析当前影像，以取得当前影像中街道的轮廓，并依据街道的轮廓与导航信号确定指标图示40(如「图4」中灰色图示所示)。投射模块82用以投射指标图示40于投影玻璃130，其中，指标图示40叠合于当前影像中街道的位置上。需注意的是，若摄像装置120所取得的当前影像与驾驶人于驾驶座上通过挡风玻璃所看到的影像不相同时(即摄像装置120的视角与驾驶人的视角不相同)，处理模块80在进行分析当前影像的前需先进行计算调整，使当前影像与驾驶人于驾驶座上通过挡风玻璃所看到的影像相同，以确认指标图示40于投影玻璃130上的投射位置。其中，指标图示40包含箭头单元42与箭身单元44，处理模块80依据当前影像中街道的轮廓确定箭身单元44的轮廓，处理模块80依据导航信号确定箭头单元42的方向。因此，指标图示40可具有扩充实境感。在本实施例中，箭身单元44的轮廓可为向前方延伸的斜直箭身，箭头单元42的方向可为往前直走的方向，但本实施例并非用以限定本发明。需注意的是，指标图示40不会覆盖驾驶人原本于驾驶座上通过挡风玻璃所看到的影像(即驾驶人仍可通过指标图示40看到前方的物体)。
此外，由于不同车型的车辆具有不同弧度设计的挡风玻璃，在本实施例中，作为车辆的挡风玻璃的投影玻璃130也可具有不同的弧度，处理模块80可依据弧度调整指标图示40的轮廓，以使驾驶人无论驾驶何种车型的车辆皆可看到具有扩增实境感的指标图示40。
此外，车辆导航投影系统100也可包含监控装置70，连接投影装置140，用以侦测并输出当前影像中前方车辆60的当前速度以及前方车辆60与车辆之间的当前距离，投影模块82投射当前速度与当前距离，使当前速度与当前距离叠合于当前影像中前方车辆60的上方位置，以提供驾驶人前方车辆60的相关信息，提高驾驶安全(如「图4」中灰色数值所示)。在本实施例中，前方车辆60的当前速度可为每小时六十公里(即60km/hr，其中km为公里的符号，hr为小时的缩写)，前方车辆60与车辆之间的当前距离可为五十公尺(即50m，m为公尺的符号)，但本实施例并非用以限定本发明。
接着，请参阅「图5」，「图5」为「图1」的车辆导航投影系统的车辆导航投影方法的方法流程图，其步骤包括：接收起点位置与终点位置(步骤210)；储存电子地图(步骤220)；依据起点位置、终点位置与电子地图计算出行径路线，并持续侦测车辆的当前位置，进而产生当前的导航信号(步骤230)；取得车辆的驾驶座位前方的当前影像(步骤240)；利用设置于车辆内部的顶部的投影装置接收并分析当前影像，以取得当前影像中街道的轮廓，并依据街道的轮廓与导航信号确定指标图示(步骤250)；以及利用投影装置的投影模块投射指标图示于投影玻璃，其中，指标图示叠合于当前影像中街道的位置上，投影玻璃作为车辆的挡风玻璃且为电控玻璃，用以依据环境光强调整投影玻璃的透明度(步骤260)。其中，在依据街道的轮廓与导航信号确定该指标图示的步骤中更包括以下步骤：依据街道的轮廓确定箭身单元的轮廓﹔以及依据导航信号确定箭头单元的方向，使指标图示可具有扩充实境感。
通过上述步骤，即可通过投影模块投射指标图示于作为车辆的挡风玻璃的投影玻璃上，其中，指标图示叠合于当前影像中街道的位置上，且投影玻璃可依据环境光强调整其透明度，可使不同驾驶人无论在任何光线环境下其视线皆可观看到具有导航功能的指标图示，同时达成提供驾驶人具有扩充实境感的指标图示。
此外，上述车辆导航投影方法另可包含以下步骤：更新电子地图，以使储存模块所储存的电子地图为最新版本的电子地图。
车辆导航投影方法也可包含以下步骤：侦测并输出当前影像中前方车辆的当前速度以及前方车辆与车辆之间的当前距离﹔以及投射当前速度与当前距离，使当前速度与当前距离叠合于当前影像中前方车辆的上方位置，以提供驾驶人前方车辆的相关信息，提高驾驶安全。
车辆导航投影方法还可包含以下步骤：提供透明玻璃板与光学膜；以及将光学膜贴附于透明玻璃板上，使得指标图示可投射于透明玻璃板上，以进一步提高投影装置投影于投影玻璃的对比度。
车辆导航投影方法更可包含以下步骤：依据投影玻璃的弧度调整指标图示的轮廓，以使驾驶人无论驾驶何种车型的车辆(具有不同弧度设计的挡风玻璃的车辆)皆可看到具有扩增实境感的指标图示。
需要特别注意的是，除了有说明其因果关系之外，可以依照任何顺序执行上述步骤。
请参阅「图6」，「图6」为本发明车辆导航投影系统的另一实施例系统方块图。本实施例与上述实施例的差异点在于本实施例的导航装置110不需要包含输入模块91，在本实施例中，车辆导航投影系统100更可包含感测装置150，连接投影装置140，驾驶人可藉由手势姿态操作投影装置140所投影的输入介面，如虚拟键盘，驾驶人可利用手势姿态操作输入介面输入起点位置与终点位置，但本实施例并非用以限定本发明。举例而言，投影装置140可投影键盘影像至投影玻璃130，感测装置150可藉由感测驾驶人相对该键盘影像的手势操作影像，接收驾驶人所输入的输入起点位置与终点位置，但本举例并非用以限定本发明。
此外，感测装置150还可用以感测手势姿态，使投影装置140依据手势姿态调整指标图示40的大小。举例而言，当手势姿态为作出手张开的动作(即代表放开的动作)，对应于此手势姿态的功能为放大功能；当手势姿态为作出手握拳的动作(即代表抓取动作)，对应于此手势姿态的功能为缩小功能，但本举例并非用以限定本发明。其中，当调整指标图示40的大小时，箭身单元44的轮廓对应当前影像中街道的轮廓进行调整。举例而言，请参阅「图6」与「图7」，「图7」为「图4」的指标图示放大示意图。当驾驶人依据其需求调整利用手势姿态放大指标图示40时，处理模块80通过感测装置150所接收到的放大指示需求，放大箭身单元44的轮廓并使其对应当前影像中街道的轮廓，以维持指标图示40的立体感，使驾驶人看到具有扩增实境感的指标图示40。
根据上述说明可知，在本实施例中，车辆导航投影方法除了包含「图5」的步骤外，车辆导航投影方法又可包含以下步骤：依据手势姿态调整指标图示的大小﹔以及当调整指标图示的大小时，箭身单元的轮廓对应当前影像中街道的轮廓进行调整，以维持指标图示的立体感，使驾驶人看到具有扩增实境感的指标图示。需要特别注意的是，除了有特别说明其因果关系之外，可以依照任何顺序执行这些步骤。
综上所述，可知本发明与现有技术之间的差异在于通过投影模块投射指标图示于作为车辆的挡风玻璃的投影玻璃上，其中，指标图示叠合于当前影像中街道的位置上，且投影玻璃可依据环境光强调整其透明度，藉由此一技术手段可以解决现有技术所存在的问题，进而使不同驾驶人无论在任何光线环境下其视线皆可观看到具有导航功能的指标图示，同时达成提供驾驶人具有扩充实境感的指标图示的技术功效。
虽然本发明以前述的实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的专利保护范围须视本说明书所附的权利要求书所界定者为准。

Claims (10)

1.一种车辆导航投影系统，设置于一车辆，其特征在于，包含：
一导航装置，用以接收一起点位置与一终点位置，包含：
一储存模块，用以储存一电子地图；以及
一导航模块，连接该储存模块，用以依据该起点位置、该终点位置与该电子地图计算出一行径路线，并持续侦测该车辆的当前位置，进而产生当前的一导航信号；
一摄像装置，用以取得该车辆的驾驶座位前方的一当前影像；
一投影玻璃，作为该车辆的挡风玻璃且为一电控玻璃，用以依据一环境光强调整该投影玻璃的透明度；以及
一投影装置，连接该导航装置与该摄像装置且设置于该车辆内部的顶部，包含：
一处理模块，用以接收并分析该当前影像，以取得该当前影像中一街道的轮廓，并依据该街道的轮廓与该导航信号确定一指标图示；以及
一投射模块，用以投射该指标图示于该投影玻璃，其中，该指标图示叠合于该当前影像中该街道的位置上。
2.根据权利要求1的车辆导航投影系统，其特征在于，该指标图示包含一箭头单元与一箭身单元，该处理模块依据该当前影像中该街道的轮廓确定该箭身单元的轮廓，该处理模块依据该导航信号确定该箭头单元的方向。
3.根据权利要求2的车辆导航投影系统，其特征在于，该车辆导航投影系统更包含一感测装置，连接该投影装置，用以感测一手势姿态，使该投影装置依据该手势姿态调整该指标图示的大小，其中，当调整该指标图示的大小时，该箭身单元的轮廓对应该当前影像中该街道的轮廓进行调整。
4.根据权利要求1的车辆导航投影系统，其特征在于，该导航装置更包含一通信模块，连接该储存模块，用以更新该电子地图。
5.根据权利要求1的车辆导航投影系统，其特征在于，该车辆导航投影系统更包含一监控装置，连接该投影装置，用以侦测并输出该当前影像中一前方车辆的一当前速度以及该前方车辆与该车辆之间的一当前距离，该投影模块投射该当前速度与该当前距离于该投影玻璃，使该当前速度与该当前距离叠合于该当前影像中该前方车辆的上方位置。
6.一种车辆导航投影方法，其特征在于，步骤包括：
接收一起点位置与一终点位置；
储存一电子地图；
依据该起点位置、该终点位置与该电子地图计算出一行径路线，并持续侦测该车辆的当前位置，进而产生当前的一导航信号；
取得该车辆的驾驶座位前方的一当前影像；
利用设置于该车辆内部的顶部的一投影装置接收并分析该当前影像，以取得该当前影像中一街道的轮廓，并依据该街道的轮廓与该导航信号确定一指标图示；以及
利用该投影装置的一投影模块投射该指标图示于一投影玻璃，其中，该指标图示叠合于该当前影像中该街道的位置上，该投影玻璃作为一车辆的挡风玻璃且为一电控玻璃，用以依据一环境光强调整该投影玻璃的透明度。
7.根据权利要求6的车辆导航投影方法，其特征在于，该指标图示包含一箭头单元与一箭身单元，在依据该街道的轮廓与该导航信号确定该指标图示的步骤中更包括：
依据该当前影像中该街道的轮廓确定该箭身单元的轮廓；以及
依据该导航信号确定该箭头单元的方向。
8.根据权利要求7的车辆导航投影方法，其特征在于，更包括：
感测一手势姿态；以及
依据该手势姿态调整该指标图示的大小，其中，当调整该指标图示的大小时，该箭身单元的轮廓对应该当前影像中该街道的轮廓进行调整。
9.根据权利要求6的车辆导航投影方法，其特征在于，更包括：更新该电子地图。
10.根据权利要求6的车辆导航投影方法，其特征在于，更包括：
侦测并输出该当前影像中一前方车辆的一当前速度以及该前方车辆与该车辆之间的一当前距离﹔以及
投射该当前速度与该当前距离于该投影玻璃，使该当前速度与该当前距离叠合于该当前影像中该前方车辆的上方位置。
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