TW201823683A - 車輛導航顯示系統及其方法 - Google Patents

Abstract

一種車輛導航顯示系統，透過透明顯示裝置的處理模組接收並分析攝像裝置所取得的車輛之駕駛座位前方的當前影像，以取得當前影像中街道的輪廓，並依據街道的輪廓與導航裝置所產生的導航訊號決定指標圖示，以及利用作為車輛之擋風玻璃的透明顯示模組顯示指標圖示，其中，指標圖示疊合於當前影像中街道的位置上，且透明顯示模組可依據環境光強調整其透明度。因此，車輛導航顯示系統可使不同駕駛人無論在任何光線環境下其視線皆可觀看到具有導航功能的指標圖示，同時達成提供駕駛人具有擴充實境感的指標圖示之技術功效。

Description

車輛導航顯示系統及其方法

本發明涉及一種導航系統及其方法，特別是車輛導航顯示系統及其方法。

近年來，導航系統廣泛地使用來輔助駕駛人前往目的地的工具。現有的導航系統能針對特定出發點及目的地產生多條行車路徑，並根據行車路徑的長度及行車路徑的道路等級估算各行車路徑的行車時間，並透過導航系統的顯示器顯示畫面及透過揚聲器發聲，以指示駕駛人前往目的地的路線。

為了讓導航系統在行車過程中更容易使用，抬頭顯示系統（Head-Up Display system，HUD system）可用於顯示導航資訊予駕駛。抬頭顯示系統可投射虛擬影像於擋風玻璃與駕駛人眼睛水平的特定區域上，透過抬頭顯示系統，駕駛人不需將視線從道路上移開即可取得導航資訊，因此可提升行車安全。

然而，傳統的抬頭顯示系統僅能於擋風玻璃的有限區域上顯示，故不同駕駛人需事先調整定好抬頭顯示裝置的位置，以讓駕駛人的視線剛好可觀看到導航的投射畫面。

綜上所述，可知先前技術中長期以來一直存在不同駕駛人需事先調整好抬頭顯示裝置的位置，以使其視線剛好可觀看到導航的投射畫面之問題，因此實有必要提出改進的技術手段，來解決此一問題。

本發明揭露一種車輛導航顯示系統及其方法。

首先，本發明揭露一種車輛導航顯示系統，此系統包含：導航裝置、攝像裝置與透明顯示裝置。其中，導航裝置用以接收起點位置與終點位置且包含：儲存模組與導航模組，儲存模組用以儲存電子地圖，導航模組連接儲存模組，用以依據起點位置、終點位置與電子地圖計算出行徑路線，並持續偵測車輛之當前位置，進而產生當前的導航訊號。攝像裝置用以取得車輛之駕駛座位前方的當前影像。透明顯示裝置連接導航裝置與攝像裝置，且包含：處理模組、透明顯示模組與感測模組，處理模組用以接收並分析當前影像，以取得當前影像中街道的輪廓，並依據街道的輪廓與導航訊號決定指標圖示；透明顯示模組連接處理模組，用以顯示指標圖示，其中，指標圖示疊合於當前影像中街道的位置上，透明顯示模組作為車輛之擋風玻璃；感測模組連接處理模組，用以偵測車輛前方的環境光強，處理模組依據環境光強調整透明顯示模組的透明度。

另外，本發明揭露一種車輛導航顯示方法，其步驟包括：接收起點位置與終點位置；儲存電子地圖；依據起點位置、終點位置與電子地圖計算出行徑路線，並持續偵測車輛之當前位置，進而產生當前的導航訊號；取得車輛之駕駛座位前方的當前影像；接收並分析當前影像，以取得當前影像中街道的輪廓﹔依據街道的輪廓與導航訊號決定指標圖示﹔利用透明顯示模組顯示指標圖示，其中，指標圖示疊合於當前影像中街道的位置上，透明顯示模組作為車輛之擋風玻璃﹔偵測車輛前方的環境光強﹔以及依據環境光強調整透明顯示模組的透明度。

本發明所揭露之系統與方法如上，與先前技術的差異在於本發明是藉由透明顯示裝置的處理模組接收並分析攝像裝置所取得的車輛之駕駛座位前方的當前影像，以取得當前影像中街道的輪廓，並依據街道的輪廓與導航裝置所產生的導航訊號決定指標圖示，以及利用作為車輛之擋風玻璃的透明顯示模組顯示疊合於當前影像中街道位置的指標圖示，且透明顯示模組可依據環境光強調整其透明度。

透過上述的技術手段，本發明可使不同駕駛人無論在任何光線環境下其視線皆可觀看到具有導航功能的指標圖示，同時達成提供駕駛人具有擴充實境感的指標圖示之技術功效。

以下將配合圖式及實施例來詳細說明本發明之實施方式，藉此對本發明如何應用技術手段來解決技術問題並達成技術功效的實現過程能充分理解並據以實施。

請先參閱「第1圖」，「第1圖」為本發明車輛導航顯示系統之一實施例系統方塊圖。車輛導航顯示系統100包含：導航裝置110、攝像裝置120及透明顯示裝置130。其中，導航裝置110用以接收起點位置與終點位置且包含：儲存模組90與導航模組92，儲存模組90用以儲存電子地圖，導航模組92連接儲存模組90，用以依據起點位置、終點位置與電子地圖計算出行徑路線，並持續偵測車輛之當前位置，進而產生當前的導航訊號。在本實施例中，導航訊號可為但不限於往前直行的指令。在實際實施上，儲存模組90為硬碟或記憶體。

在本實施例中，導航裝置110更可包含輸入模組91，用以提供駕駛人輸入介面，以接收駕駛人所輸入的起點位置與終點位置。在實際實施上，輸入模組91可為鍵盤或麥克風，當輸入模組91為鍵盤時，駕駛人可用手指輸入起點位置與終點位置；當輸入模組91為麥克風時，駕駛人可透過聲音輸入起點位置與終點位置。其中，起點位置與終點位置可為地址、特殊景點、學校或公務機關。此外，導航裝置110也可包含通信模組93，連接儲存模組90，儲存模組90透過通信模組93定時或不定時更新電子地圖，可依據實際需求進行調整更新時間。

攝像裝置120用以取得車輛之駕駛座位前方的當前影像（如「第2圖」所示，「第2圖」為車輛之駕駛座位前方的當前影像之一實施例示意圖。）其中，攝像裝置120所取得的當前影像可與駕駛人於駕駛座上透過擋風玻璃所看到的影像相同，也就是說，攝像裝置120的視角與駕駛人的視角相同。在實際實施上，攝像裝置120可為數位相機、數位攝影機或車輛的行車紀錄器，且可設置於車輛內部或車輛外部，可利用有線或無線傳輸的方式將取得的當前影像輸出至透明顯示裝置130。此外，攝像裝置120也可為穿戴裝置，由駕駛人配戴攝像裝置120，再以無線傳輸方式將取得的當前影像輸出至透明顯示裝置130。

請參閱「第1圖」與「第3圖」，「第3圖」為駕駛人於駕駛座上所看到的影像之一實施例示意圖。透明顯示裝置130連接導航裝置110與攝像裝置120，且包含：處理模組80、透明顯示模組82與感測模組84。處理模組80連接導航裝置110、攝像裝置120、透明顯示模組82與感測模組84。處理模組80用以接收並分析當前影像，以取得當前影像中街道的輪廓，並依據街道的輪廓與導航訊號決定指標圖示40。需注意的是，若攝像裝置120所取得的當前影像與駕駛人於駕駛座上透過擋風玻璃所看到的影像不相同時（即攝像裝置120的視角與駕駛人的視角不相同），處理模組80在進行分析當前影像之前需先進行計算調整，使當前影像與駕駛人於駕駛座上透過擋風玻璃所看到的影像相同，以確認指標圖示40於透明顯示模組82上的顯示位置。

其中，指標圖示40包含箭頭單元42與箭身單元44，處理模組80依據當前影像中街道的輪廓決定箭身單元44的輪廓，處理模組80依據導航訊號決定箭頭單元42的方向。因此，指標圖示40可具有擴充實境感。在本實施例中，箭身單元44的輪廓可為向前方延伸的斜直箭身，箭頭單元42的方向係可為往前直走的方向，但本實施例並非用以限定本發明。

透明顯示模組82用以顯示指標圖示40（如「第3圖」中灰色圖示所示），其中，指標圖示40疊合於當前影像中街道的位置上，透明顯示模組82作為車輛之擋風玻璃。需注意的是，指標圖示40不會覆蓋駕駛人原本於駕駛座上透過擋風玻璃所看到的影像（即駕駛人仍可透過指標圖示40看到前方的物體）。

在本實施例中，為了提高透明顯示模組82的顯示對比度， 即使在較強的光線環境中也可滿足駕駛人高品質的觀看需求，可利用感測模組84偵測車輛前方的環境光強，處理模組80依據環境光強調整透明顯示模組82的透明度，使得駕駛人不管在任何光線環境下皆可看到指標圖示40且不會影響駕駛人原本於駕駛座上透過擋風玻璃所看到的影像。此外，由於不同車型的車輛具有不同弧度設計的擋風玻璃，在本實施例中，作為車輛的擋風玻璃之透明顯示模組82也可具有不同的顯示弧度，處理模組80可依據顯示弧度調整指標圖示40的輪廓，以使駕駛人無論駕駛何種車型的車輛皆可看到具有擴增實境感的指標圖示40。

此外，車輛導航顯示系統100更可包含監控裝置70，連接透明顯示裝置130，用以偵測並輸出當前影像中前方車輛60的當前速度以及前方車輛60與車輛之間的當前距離，透明顯示模組82顯示當前速度與當前距離，使當前速度與當前距離疊合於當前影像中前方車輛60的上方位置，以提供駕駛人前方車輛60的相關資訊，提高駕駛安全（如「第3圖」中灰色數值所示）。在本實施例中，前方車輛60的當前速度可為每小時六十公里（即60km/hr，其中km為公里的符號，hr為小時的縮寫），前方車輛60與車輛之間的當前距離可為五十公尺（即50m，m為公尺的符號），但本實施例並非用以限定本發明。

接著，請參閱「第4圖」，「第4圖」為「第1圖」的車輛導航顯示系統之車輛導航顯示方法之方法流程圖，其步驟包括：接收起點位置與終點位置（步驟210）；儲存電子地圖（步驟220）；依據起點位置、終點位置與電子地圖計算出行徑路線，並持續偵測車輛之當前位置，進而產生當前的導航訊號（步驟230）；取得車輛之駕駛座位前方的當前影像（步驟240）；接收並分析當前影像，以取得當前影像中街道的輪廓（步驟250）；依據街道的輪廓與導航訊號決定指標圖示（步驟260）；利用透明顯示模組顯示指標圖示，其中，指標圖示疊合於當前影像中街道的位置上，透明顯示模組作為車輛之擋風玻璃（步驟270）；偵測車輛前方的環境光強（步驟280）﹔以及依據環境光強調整透明顯示模組的透明度（步驟290）。其中，在依據街道的輪廓與導航訊號決定指標圖示的步驟中更包括以下步驟：依據街道的輪廓決定箭身單元的輪廓﹔以及依據導航訊號決定箭頭單元的方向，使指標圖示可具有擴充實境感。

透過上述步驟，即可透過作為車輛之擋風玻璃的透明顯示模組顯示疊合於當前影像中街道位置上的指標圖示，且透明顯示模組可依據環境光強調整其透明度，可使不同駕駛人無論在任何光線環境下其視線皆可觀看到具有導航功能的指標圖示，同時達成提供駕駛人具有擴充實境感的指標圖示。

此外，上述車輛導航顯示方法另可包含以下步驟：更新電子地圖，以使儲存模組所儲存的電子地圖為最新版本的電子地圖。

車輛導航顯示方法也可包含以下步驟：偵測並輸出當前影像中前方車輛的當前速度以及前方車輛與車輛之間的當前距離﹔以及利用透明顯示模組顯示當前速度與當前距離，使當前速度與當前距離疊合於當前影像中前方車輛的上方位置，以提供駕駛人前方車輛的相關資訊，提高駕駛安全。

車輛導航顯示方法更可包含以下步驟：依據透明顯示模組的顯示弧度調整指標圖示的輪廓，以使駕駛人無論駕駛何種車型的車輛（具有不同弧度設計的擋風玻璃的車輛）皆可看到具有擴增實境感的指標圖示。

需要特別注意的是，除了有說明其因果關係之外，可以依照任何順序執行上述步驟。

請參閱「第5圖」，「第5圖」為本發明車輛導航顯示系統之另一實施例系統方塊圖。本實施例與上述實施例的差異點在於本實施例之導航裝置110不需要包含輸入裝置91，在本實施例中，透明顯示裝置130為觸控顯示裝置，駕駛人可藉由觸控透明顯示裝置130之透明顯示模組82（即擋風玻璃），輸入起點位置與終點位置。換句話說，透明顯示模組82可顯示輸入介面，如鍵盤，駕駛人可利用手指觸碰輸入介面輸入起點位置與終點位置。在實際實施上，透明顯示模組82可為電容式觸控顯示模組，可為單點觸控或多點觸控。在本實施例中，透明顯示模組82為多點觸控之電容式觸控顯示模組，但本實施例並非用以限定本發明。

由於透明顯示裝置130為觸控顯示裝置，因此透明顯示裝置130可用以依據手勢姿態調整指標圖示40的大小，以讓駕駛人依據其需求隨意調整指標圖示40的大小。舉例而言，當手勢姿態為兩觸碰點（即兩手指觸碰透明顯示模組82）彼此反向遠離，對應於此手勢姿態的顯示功能為放大功能；當手勢姿態為兩觸碰點（即兩手指觸碰透明顯示模組82）彼此靠近，對應於此手勢姿態的顯示功能為縮小功能，但本舉例並非用以限定本發明。其中，當調整指標圖示40的大小時，箭身單元44的輪廓對應當前影像中街道的輪廓進行調整。舉例而言，請參閱「第5圖」與「第6圖」，「第6圖」為「第3圖」之指標圖示放大示意圖。當駕駛人依據其需求調整利用手勢姿態放大指標圖示40時，處理模組80透過透明顯示模組82所接收到的放大指示需求，放大箭身單元44的輪廓並使其對應當前影像中街道的輪廓，以維持指標圖示40的立體感，使駕駛人看到具有擴增實境感的指標圖示40。

根據上述說明可知，在本實施例中，車輛導航顯示方法除了包含「第4圖」之步驟外，車輛導航顯示方法更可包含以下步驟：依據手勢姿態調整指標圖示的大小﹔以及當調整指標圖示的大小時，箭身單元的輪廓對應當前影像中街道的輪廓進行調整，以維持指標圖示的立體感，使駕駛人看到具有擴增實境感的指標圖示。需要特別注意的是，除了有特別說明其因果關係之外，可以依照任何順序執行這些步驟。

綜上所述，可知本發明與先前技術之間的差異在於透過作為車輛之擋風玻璃的透明顯示模組顯示疊合於當前影像中街道位置的指標圖示，且透明顯示模組可依據環境光強調整其透明度，藉由此一技術手段可以解決先前技術所存在的問題，進而使不同駕駛人無論在任何光線環境下其視線皆可觀看到具有導航功能的指標圖示，同時達成提供駕駛人具有擴充實境感的指標圖示之技術功效。

雖然本發明以前述之實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習相像技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之專利保護範圍須視本說明書所附之申請專利範圍所界定者為準。

40‧‧‧指標圖示
42‧‧‧箭頭單元
44‧‧‧箭身單元
60‧‧‧前方車輛
70‧‧‧監控裝置
80‧‧‧處理模組
82‧‧‧透明顯示模組
84‧‧‧感測模組
90‧‧‧儲存模組
91‧‧‧輸入模組
92‧‧‧導航模組
93‧‧‧通信模組
100‧‧‧車輛導航顯示系統
110‧‧‧導航裝置
120‧‧‧攝像裝置
130‧‧‧透明顯示裝置
步驟210‧‧‧接收起點位置與終點位置
步驟220‧‧‧儲存電子地圖
步驟230‧‧‧依據起點位置、終點位置與電子地圖計算出行徑路線，並持續偵測車輛之當前位置，進而產生當前的導航訊號
步驟240‧‧‧取得車輛之駕駛座位前方的當前影像
步驟250‧‧‧接收並分析當前影像，以取得當前影像中街道的輪廓
步驟260‧‧‧依據街道的輪廓與導航訊號決定指標圖示
步驟270‧‧‧利用透明顯示模組顯示指標圖示，其中，指標圖示疊合於當前影像中街道的位置上，透明顯示模組作為車輛之擋風玻璃
步驟280‧‧‧偵測車輛前方的環境光強
步驟290‧‧‧依據環境光強調整透明顯示模組的透明度

第1圖為本發明車輛導航顯示系統之一實施例系統方塊圖。 第2圖為車輛之駕駛座位前方的當前影像之一實施例示意圖。 第3圖為駕駛人於駕駛座上所看到的影像之一實施例示意圖。。 第4圖為第1圖的車輛導航顯示系統之車輛導航顯示方法之方法流程圖。 第5圖為本發明車輛導航顯示系統之另一實施例系統方塊圖。 第6圖為第3圖之指標圖示放大示意圖。

Claims (10)

1. 一種車輛導航顯示系統，設置於一車輛，其包含： 一導航裝置，用以接收一起點位置與一終點位置，包含： 一儲存模組，用以儲存一電子地圖﹔以及 一導航模組，連接該儲存模組，用以依據該起點位置、該終點位置與該電子地圖計算出一行徑路線，並持續偵測該車輛之當前位置，進而產生當前的一導航訊號； 一攝像裝置，用以取得該車輛之駕駛座位前方的一當前影像﹔以及 一透明顯示裝置，連接該導航裝置與該攝像裝置，包含： 一處理模組，用以接收並分析該當前影像，以取得該當前影像中一街道的輪廓，並依據該街道的輪廓與該導航訊號決定一指標圖示﹔ 一透明顯示模組，連接該處理模組，用以顯示該指標圖示，其中，該指標圖示疊合於該當前影像中該街道的位置上，該透明顯示模組作為該車輛之擋風玻璃；以及 一感測模組，連接該處理模組，用以偵測該車輛前方的一環境光強，該處理模組依據該環境光強調整該透明顯示模組的透明度。
2. 根據申請專利範圍第1項之車輛導航顯示系統，其中該導航裝置更包含一通信模組，連接該儲存模組，用以更新該電子地圖。
3. 根據申請專利範圍第1項之車輛導航顯示系統，其中該車輛導航顯示系統更包含一監控裝置，連接該透明顯示裝置，用以偵測並輸出該當前影像中一前方車輛的一當前速度以及該前方車輛與該車輛之間的一當前距離，該透明顯示模組顯示該當前速度與該當前距離，使該當前速度與該當前距離疊合於該當前影像中該前方車輛的上方位置。
4. 根據申請專利範圍第1項之車輛導航顯示系統，其中該指標圖示包含一箭頭單元與一箭身單元，該處理模組依據該當前影像中該街道的輪廓決定該箭身單元的輪廓，該處理模組依據該導航訊號決定該箭頭單元的方向。
5. 根據申請專利範圍第4項之車輛導航顯示系統，其中該透明顯示裝置為觸控顯示裝置，用以依據一手勢姿態調整該指標圖示的大小，其中，當調整該指標圖示的大小時，該箭身單元的輪廓對應該當前影像中該街道的輪廓進行調整。
6. 一種車輛導航顯示方法，其步驟包括： 接收一起點位置與一終點位置； 儲存一電子地圖； 依據該起點位置、該終點位置與該電子地圖計算出一行徑路線，並持續偵測該車輛之當前位置，進而產生當前的一導航訊號； 取得該車輛之駕駛座位前方的一當前影像； 接收並分析該當前影像，以取得該當前影像中一街道的輪廓﹔ 依據該街道的輪廓與該導航訊號決定一指標圖示﹔ 利用一透明顯示模組顯示該指標圖示，其中，該指標圖示疊合於該當前影像中該街道的位置上，該透明顯示模組作為該車輛之擋風玻璃﹔ 偵測該車輛前方的一環境光強﹔以及 依據該環境光強調整該透明顯示模組的透明度。
7. 根據申請專利範圍第6項之車輛導航顯示方法，更包括：更新該電子地圖。
8. 根據申請專利範圍第6項之車輛導航顯示方法，更包括： 偵測並輸出該當前影像中一前方車輛的一當前速度以及該前方車輛與該車輛之間的一當前距離﹔以及 利用該透明顯示模組顯示該當前速度與該當前距離，使該當前速度與該當前距離疊合於該當前影像中該前方車輛的上方位置。
9. 根據申請專利範圍第6項之車輛導航顯示方法，其中該指標圖示包含一箭頭單元與一箭身單元，在依據該街道的輪廓與該導航訊號決定該指標圖示的步驟中更包括： 依據該街道的輪廓決定該箭身單元的輪廓﹔以及 依據該導航訊號決定該箭頭單元的方向。
10. 根據申請專利範圍第9項之車輛導航顯示方法，更包括： 依據一手勢姿態調整該指標圖示的大小﹔以及 當調整該指標圖示的大小時，該箭身單元的輪廓對應該當前影像中該街道的輪廓進行調整。