CN201133821Y - 实景导航架构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种卫星导航装置，特别涉及一种实景导航架构。本实用新型实景导航架构，适用于全球卫星定位系统，一使用者透过一挡风玻璃看到一实景，该挡风玻璃对应于该实景；其包括一卫星导航装置，至少提供一电子地图数据与一立即寻址数据；以及一发光装置，根据该卫星导航装置所提供的数据与至少一目标参数，使该发光装置显示一指示符号于该挡风玻璃上，该指示符号的位置对应于该实景的一实景位置。本实用新型适用于任何具有挡风玻璃的交通工具的行车导航。

Description

实景导航架构

技术领域

本实用新型涉及一种卫星导航装置，特别涉及一种实景导航架构。

背景技术

由于卫星导航系统技术的应用日渐广泛，所以目前在市面上可见到许多品牌的产品，各有其所宣称的特点。通过电子地图软件配合GPS全球卫星定位系统，可以实时规划并显示出较佳的行车建议路径。而且，公知导航装置提供左、右转等方向指示，以达到最佳的行车导航效果。

但是，公知卫星导航装置普遍设置于驾驶座的仪表板右方处，使得在驾驶欲读取行车路径信息时，必须不断地将视线暂时移动至只有几时大小的显示屏上；因此，公知的卫星导航装置会对行车安全产生潜在危机。另一方面，公知卫星导航装置提供声音的导航方式，即当汽车接近转弯路口时，公知卫星导航装置产生目标导航信号，触发喇叭发出一段提示句，例如：「前方300公尺，请向右转。」然而，在许多特定的路况下，提示句这种导航的方式无法正确提示驾驶人转弯的地点，例如：前方300公尺处的右方可能同时存在2条以上的道路，使驾驶人不知道该转进那一条道路。由前述可知，公知技术不论是利用显示屏或声音来导航，都有其严重的缺陷。

另一种导航方式为投影式导航装置。当设定目的地后，在汽车挡风玻璃上的固定区域以强光显示器经透镜投影左、右、直行的箭头，提示驾驶人转弯。然而，这种导航方式仅是在挡风玻璃投影方向箭头，驾驶人仍然无法正确判断该转进那一条道路，实际上，这种导航方式无法解决公知技术的缺点。

实景导航系统能解决前述汽车导航装置的缺点。目前在战斗机上已开发出抬头显示器技术，即将飞行信息等投影在玻璃舱盖即飞行员前方处，如此一来，飞行员无需分神观看仪表而有利于空中博斗。然而，这种技术涉及国防保密，工业界不易取得。而且，这种技术成本太高，无法普及在民用车辆，显然无法解决民用车辆的需求。

另一种实景导航技术是在汽车上设置摄影机，由摄影机不断读取挡风玻璃前方的影像。读取后的影像经由数字信号处理，再判断车身的位置，以得到一个坐标；之后，公知技术将方向箭头显示在挡风玻璃的对应位置上。由于这种技术涉及实时影像的处理与数字信号处理，需要大量的数学运算，因此这种技术需大量成本昂贵的软硬件资源。而且，这种技术需安装摄影机，不仅耗费成本，而且摄影机的安装位置需要精确的定位，还需要后续的维修，使用上十分不方便。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种实景导航架构，本实用新型运用实景导航的理念，通过在挡风玻璃上显示方向箭头，直接将方向箭头指向实景的转弯路口上，使驾驶人完全不需移动视线，即能精确地引导驾驶人前往目的地；本实用新型并利用声音与震动，产生更明确的导航讯息，告知驾驶人最佳的转弯时机，驾驶人只要在听到警报音或感知震动后，直接转动方向盘即可。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型提供一种实景导航架构，适用于全球卫星定位系统，一使用者透过一挡风玻璃看到一实景，该挡风玻璃对应于该实景，所述架构包括：

一卫星导航装置，至少提供一电子地图数据与一立即寻址数据；以及，

一发光装置，根据该卫星导航装置所提供的数据与至少一目标参数，使该发光装置显示一指示符号于该挡风玻璃上，该指示符号的位置对应于该实景的一实景位置。

进一步，所述发光装置设置在该卫星导航装置的外部，通过有线通信或无线通信，该发光装置连结该卫星导航装置。

进一步，所述卫星导航装置包括一第一通信接口，该发光装置包括一第二通信接口。

进一步，所述发光装置包括：

一控制单元，耦接一第二通信接口；

一声音单元，耦接该控制单元；以及，

一喇叭，耦接该声音单元。

进一步，所述发光装置包括：

一控制单元，耦接一第二通信接口；

一震动单元，耦接该控制单元；

一第一震动器，耦接该震动单元；以及，

一第二震动器，耦接该震动单元。

进一步，所述第一震动器与第二震动器设置在一方向盘、一椅座或该使用者身上。

进一步，所述发光装置包括：

一控制单元，耦接一第二通信接口；

一发光单元，耦接该控制单元；以及

一显示器，耦接该发光单元。

进一步，所述发光装置包括：

一显示屏，该显示屏结合一转轴，使该显示屏可上下转动；以及，

一底座。

进一步，所述发光装置为一发光二极管显示器、一液晶显示器、一投影机或一幻灯机。

进一步，所述发光装置包括至少一马达与一齿轮组，形成一传动机构，该指示符号的位置对应于该实景的该实景位置。

进一步，所述发光装置包括一天线，用以传输无线信号。

进一步，所述发光装置包括一信号孔，用以传输一电源或一电子信号。

进一步，所述通过一信号孔连结一通用系统总线接口。

进一步，所述通过该信号孔输入目标参数。

进一步，所述发光装置包括一电池槽，用以供应一电源。

进一步，所述指示符号为一箭头，该箭头以动画方式呈现。

进一步，所述箭头与水平轴线的夹角范围为0度至360度。

进一步，所述箭头附近显示一距离数值，用以倒数显示一转弯距离。

进一步，所述实景位置为一转弯路口。

进一步，所述目标参数为该挡风玻璃相对于一水平面的倾斜角度。

进一步，所述目标参数为一设置表面相对于一水平面的倾斜角度。

进一步，所述目标参数为该挡风玻璃对应的一车身尺寸。

进一步，所述车身尺寸至少包括该车身的一最大宽度与一最大高度。

进一步，所述目标参数为该挡风玻璃的长度与宽度。

进一步，所述目标参数为对应的驾驶座相对于一车身的位置。

进一步，所述目标参数为该使用者坐在对应的驾驶座上时，双眼距离地面的高度。

进一步，所述发光装置设置在该卫星导航装置的内部。

综合上述，本实用新型具有的有益效果如下：

1、本实用新型在挡风玻璃上显示方向箭头，直接将方向箭头指向实景的转弯路口上，使驾驶人完全不需移动视线，即可完成导航，提升行车安全性。

2、由于方向箭头直接出现在转弯路口上，所以本实用新型能精确地引导驾驶人前往目的地。

3、本实用新型告知驾驶人最佳的转弯时机；本实用新型不仅利用方向箭头，更配合运用声音或震动，因此能产生非常明确的导航信息，驾驶人只要在听到警报音或感知震动后，实时地转动方向盘，即可完成导航工作。

4、本实用新型运用公知卫星导航系统的目标导航信号，所以本实用新型可兼容于公知卫星导航系统；如此一来，若公知卫星导航系统能透过通信接口传输相关数据，本实用新型的架构所需的硬件成本将非常低；本实用新型能达到公知显示器的效果，却仅需极低的成本；所以，本实用新型有效地克服公知技术价格高昂的缺陷，使本实用新型的产业利用率大幅增高。

附图说明

图1是本实用新型实景导航架构的一较佳实施例的示意图；

图2是本实用新型实景导航架构的一较佳实施例的实景示意图一；

图3是本实用新型实景导航架构的一较佳实施例的实景示意图二；

图4是本实用新型实景导航架构的一较佳实施例的指示符号的示意图一；

图5是本实用新型实景导航架构的一较佳实施例的指示符号的示意图二；

图6是本实用新型实景导航架构的一较佳实施例的电路方块图；

图7是本实用新型实景导航架构的一较佳实施例的发光装置的立体图；

图8是本实用新型实景导航架构的一较佳实施例的发光装置的剖面图；

图9是本实用新型实景导航架构的一较佳实施例的方法流程图；

图10是本实用新型实景导航架构的一较佳实施例的汽车行进在道路上的俯视图；

图11是本实用新型实景导航架构的一较佳实施例的汽车行进在道路上的侧视图；

图12是本实用新型实景导航架构的一较佳实施例的指示符号成像的区域图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，并使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细的说明。

请参照图1，其绘示的是本实用新型实景导航架构的一较佳实施例的示意图；本实用新型实景导航架构适用于全球卫星定位系统，使用者可透过挡风玻璃看到实景，即使用者从挡风玻璃所见可对应于前述实景。实景导航架构100包括挡风玻璃102、发光装置104、第一震动器106与第二震动器108；其中，通过光学作用，例如：反射或投射，发光装置104可在挡风玻璃102形成一个指示符号110。在本实施例中，发光装置104可通过有线通信或无线通信的方式，连结汽车内既有的卫星导航装置(图中未绘出)。前述卫星导航装置至少能提供电子地图数据与立即寻址数据，根据前述卫星导航装置所提供的数据与至少一个目标参数，本实用新型使发光装置显示指示符号在挡风玻璃上；指示符号的位置对应于实景上的一个实景位置。在本实施例中，发光装置104可为发光二极管显示器、液晶显示器、投影机或幻灯机；发光装置104设置在仪表板上方，靠近挡风玻璃处。

请参照图2，其绘示的是本实用新型实景导航架构的一较佳实施例的实景示意图一；实景202显示汽车距离转弯路口300公尺的实景；实景202为驾驶人透过挡风玻璃102所见到的实景。实景202包括红绿灯204与道路206，其中，红绿灯204所在位置对应存在一个需要向右转弯的路口。当汽车接近前述路口300公尺时，发光装置104在挡风玻璃102上形成指示符号110，而指示符号110显示的位置对应于实景202上的转弯路口的位置。在本实施例中，指示符号110为一个右转箭头，下方显示一个距离数值，用以倒数显示转弯距离。因此，驾驶人在不需观看任何仪表的情况下，即可直观地明了转弯的位置与时机；而且，当汽车往前移动，而更接近转弯路口时，右转箭头尾部的方块会逐渐减少，并且距离数值也会倒数，提示驾驶人已经接近转弯路口，需要准备转弯；如图3所示，是本实用新型实景导航架构的一较佳实施例的实景示意图二，实景208显示汽车距离转弯路口200公尺的实景。

当右转箭头与水平轴线呈现0度时，发光装置104发出警报声，且第二震动器会产生震动，以告知驾驶人已到达转弯路口，应转动方向盘右转。如图4、图5所示，其绘示的是本实用新型一较佳实施例的指示符号的示意图；指示符号的尾部具有3个方块，随着汽车愈来愈接近转弯路口，方块会逐渐减少，使指示符号以动画来呈现；箭头与水平轴线的夹角范围为0度至360度。

请参照图6，其绘示的是本实用新型实景导航架构的一较佳实施例的电路方块图；本实用新型实景导航架构适用于全球卫星定位系统，使用者可透过挡风玻璃看到实景，即使用者由挡风玻璃所见可对应于前述实景。实景导航架构400包括卫星导航装置402与发光装置404。卫星导航装置402包括卫星导航单元406与第一通信接口408。发光装置404包括第二通信接口410、控制单元412、发光单元414、震动单元416、记忆单元418、声音单元420、显示器422、第一震动器424、第二震动器426与喇叭428；其中，卫星导航单元406耦接第一通信接口408。控制单元412耦接第二通信接口410、发光单元414、震动单元416、记忆单元418、声音单元420、及显示器422；发光单元414耦接显示器422。震动单元416耦接第一震动器424与第二震动器426；声音单元420耦接喇叭428；第一震动器424与第二震动器426设置方向盘、椅座或驾驶人身上，例如：肩部、手腕或脚部。

当发光装置404设置在卫星导航装置402的外部时，通过有线通信或无线通信，发光装置可连结卫星导航装置，以双向传输各种导航数据。发光装置404也可设置在卫星导航装置402的内部，以整合为一个装置。控制单元412具有通用输出/输入端口(GPIO)，可控制发光单元414、震动单元416、声音单元420与显示器422，此为公知微处理器系统的应用，在此不再赘述。

请参照图7，其绘示的是本实用新型实景导航架构的一较佳实施例的发光装置的立体图；请参照图8，其绘示的是本实用新型实景导航架构的一较佳实施例的发光装置的剖面图；请一并参照图7、图8所示，发光装置500具有显示屏501、底座502、信号孔504、喇叭孔506、天线508、转轴510、电路板512；显示屏501结合转轴510，使显示屏501可上下转动；天线508耦接电路板512，用以传输无线信号；信号孔504耦接电路板512，用以传输电源或电子信号；通过信号线514连结信号孔504，发光装置500可连结外部一个通用系统总线(USB)接口，使外部装置可连结发光装置500，以便输入目标参数；发光装置500可通过天线508，控制第一震动器516与第二震动器518；而且，发光装置500包括电池槽520，也可利用干电池供应电源。

驾驶人可利用手动的方式来调整发光装置500的位置；而且，发光装置500内部也可设置马达与对应的齿轮组，用以形成传动机构，使显示屏501可上下转动，且底部可左右移动或转动，使驾驶人不需利用手动的方式来调整发光装置500的位置。前述传动机构为公知机电整合技术，在此不再赘述。

请参照图9，其绘示的是本实用新型实景导航架构的一较佳实施例的方法流程图；该方法适用于图1--6所述的实施例，驾驶人可透过挡风玻璃看到对应的实景；驾驶人可利用前述卫星导航装置与前述发光装置进行导航；卫星导航装置至少能提供电子地图数据与立即寻址数据。本方法包括下列步骤：驾驶人输入导航标的，也即设定要到达的目的地S702，之后，驾驶人输入多笔目标参数S704，接着，发光装置连结卫星导航装置S706，接下来，发光装置读取导航参数，例如：实时位置数据、目标导航信号··等等S708，其后，发光装置判断是否已接收到目标导航信号S710，若发光装置已接收到目标导航信号，则发光装置执行坐标演算程序，根据目标参数与卫星导航装置所提供的数据，得到目标坐标S712，接着，发光装置判断显示条件是否成立S714，接下来，若发光装置判断显示条件成立，则根据目标坐标，显示指示符号在挡风玻璃对应的位置S716，之后，发光装置判断是否到达转弯点S718，其后，若发光装置判断已到达转弯点，则执行触发程序S720；触发程序为：在挡风玻离上显示最终箭头，并启动喇叭以发出警报声，且启动第一震动器或第二震动器；因此，触发程序可使驾驶人明确知道转动方向盘的时机。

而且，若发光装置未接收到目标导航信号，则发光装置继续读取导航参数。另外，若发光装置判断显示条件不成立，则继续执行坐标演算程序，根据目标参数与卫星导航装置所提供的数据，得到新的目标坐标。而且，若发光装置判断未到达转弯点，则根据目标坐标，显示指示符号在挡风玻璃对应的位置。另外，显示条件为驾驶人已距离方向变换点(转弯点)m公尺，m的范围为1公尺至1000公尺。

请参照图10，其绘示的是本实用新型实景导航架构的一较佳实施例的汽车行进在道路上的俯视图；本实用新型将挡风玻璃分成二维空间，分别求出X轴与Y轴的数值，即可求得目标坐标；如图10所示，汽车804行进在道路802上，假设驾驶人必须在前方路口向右转弯，此路口的中心点为A点；驾驶人的头部808的中心点为B点，汽车804具有挡风玻璃806，由A点延伸至B点成一直线，在挡风玻璃806得到交点C点，挡风玻璃806的最右侧为D点，则根据C点与D点可得目标坐标的X轴坐标。

请参照图11，其绘示的是本实用新型实景导航架构的一较佳实施例的汽车行进在道路上的侧视图；驾驶人的眼部902与远方的A点连成一直线，此直线与挡风玻璃904交叉，得到交点P点；A点为图10所示路口的中心点；根据P点与夹角E，即可得目标坐标的Y轴坐标。若发光装置设置于G点，则本方法取得目标坐标后，再通过目标参数进行校正，使指示符号能显示在对应的实景位置上。目标参数包括：

(1)挡风玻璃904相对于水平面的倾斜角度(夹角E)；

(2)设置表面906相对于水平面的倾斜角度(夹角F)；

(3)车身尺寸，包括车身的最大宽度与最大高度；

(4)挡风玻璃的长度与宽度；

(5)驾驶座相对于车身的位置；

(6)驾驶人坐在驾驶座上时，双眼距离地面908的高度。

请参照图12，其绘示的是本实用新型实景导航架构的一较佳实施例的指示符号成像的区域图；根据实际测量得知，若本方法将挡风玻璃10区分为九等份，即第1、2、3、4、5、6、7、8、9区，指示符号最可能出现的区域在第5区或第8区；其中，第1、2与3区为天空。因此，若发光装置(液晶显示器)设置在适当位置，则当屏幕出现箭头时，箭头的影像将反射至挡风玻璃上对应的位置；也即，发光装置可在不需移动的情况下，即能将指示符号显示在对应的实景位置。所以，本实用新型可节省传动机构的制造成本，提高使用的方便性。

在此要特别加以说明的是，虽然前述实施例将发光装置设置于仪表上方，且前述实施例列举多种目标参数，然而熟悉这种技艺者应当知道，前述实施例仅为举例之用；而且，本实用新型不限定只能用于汽车，任何具有挡风玻璃的交通工具，皆能实施本实用新型，熟悉此技艺者应当自行视情况调整实施方式。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。

Claims (27)

1、一种实景导航架构，适用于全球卫星定位系统，一使用者透过一挡风玻璃看到一实景，该挡风玻璃对应于该实景，其特征在于，所述架构包括：

一卫星导航装置，至少提供一电子地图数据与一立即寻址数据；以及，

一发光装置，根据该卫星导航装置所提供的数据与至少一目标参数，使该发光装置显示一指示符号于该挡风玻璃上，该指示符号的位置对应于该实景的一实景位置。

2、根据权利要求1所述的实景导航架构，其特征在于，所述发光装置设置在该卫星导航装置的外部，通过有线通信或无线通信，该发光装置连结该卫星导航装置。

3、根据权利要求2所述的实景导航架构，其特征在于，所述卫星导航装置包括第一通信接口，该发光装置包括第二通信接口。

4、根据权利要求1所述的实景导航架构，其特征在于，所述发光装置包括：

一控制单元，耦接一第二通信接口；

一声音单元，耦接该控制单元；以及，

一喇叭，耦接该声音单元。

5、根据权利要求1所述的实景导航架构，其特征在于，所述发光装置包括：

一控制单元，耦接一第二通信接口；

一震动单元，耦接该控制单元；

一第一震动器，耦接该震动单元；以及，

一第二震动器，耦接该震动单元。

6、根据权利要求1所述的实景导航架构，其特征在于，所述第一震动器与第二震动器设置在一方向盘、一椅座或该使用者身上。

7、根据权利要求1所述的实景导航架构，其特征在于，所述发光装置包括：

一控制单元，耦接一第二通信接口；

一发光单元，耦接该控制单元；以及

一显示器，耦接该发光单元。

8、根据权利要求7所述的实景导航架构，其特征在于，所述发光装置包括：

一显示屏，该显示屏结合一转轴，使该显示屏上下转动；以及，

一底座。

9、根据权利要求1所述的实景导航架构，其特征在于，所述发光装置为一发光二极管显示器、一液晶显示器、一投影机或一幻灯机。

10、根据权利要求1所述的实景导航架构，其特征在于，所述发光装置包括至少一马达与一齿轮组，形成一传动机构，该指示符号的位置对应于该实景的实景位置。

11、根据权利要求1所述的实景导航架构，其特征在于，所述发光装置包括一天线，用以传输无线信号。

12、根据权利要求1所述的实景导航架构，其特征在于，所述发光装置包括一信号孔，用以传输一电源或一电子信号。

13、根据权利要求1所述的实景导航架构，其特征在于，通过一信号孔连结一通用系统总线接口。

14、根据权利要求13所述的实景导航架构，其特征在于，通过所述信号孔输入该目标参数。

15、根据权利要求1所述的实景导航架构，其特征在于，所述发光装置包括一电池槽，用以供应一电源。

16、根据权利要求1所述的实景导航架构，其特征在于，所述指示符号为一箭头，该箭头以动画方式呈现。

17、根据权利要求16所述的实景导航架构，其特征在于，所述箭头与水平轴线的夹角范围为0度至360度。

18、根据权利要求16所述的实景导航架构，其特征在于，所述箭头附近显示一距离数值，用以倒数显示一转弯距离。

19、根据权利要求1所述的实景导航架构，其特征在于，所述实景位置为一转弯路口。

20、根据权利要求1所述的实景导航架构，其特征在于，所述目标参数为该挡风玻璃相对于一水平面的倾斜角度。

21、根据权利要求1所述的实景导航架构，其特征在于，所述目标参数为一设置表面相对于一水平面的倾斜角度。

22、根据权利要求1所述的实景导航架构，其特征在于，所述目标参数为该挡风玻璃对应的一车身尺寸。

23、根据权利要求22所述的实景导航架构，其特征在于，所述车身尺寸至少包括该车身的一最大宽度与一最大高度。

24、根据权利要求1所述的实景导航架构，其特征在于，所述目标参数为该挡风玻璃的长度与宽度。

25、根据权利要求1所述的实景导航架构，其特征在于，所述目标参数为对应驾驶座相对于一车身的位置。

26、根据权利要求1所述的实景导航架构，其特征在于，所述目标参数为该使用者坐在对应的驾驶座上时，双眼距离地面的高度。

27、根据权利要求1所述的实景导航架构，其特征在于，所述发光装置设置在该卫星导航装置的内部。

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