TWI431250B - Navigation device for integrating traffic image recording and navigation information - Google Patents

Description

整合行車影像記錄及導航資訊的導航裝置

本發明是有關於一種導航裝置，特別是指一種整合行車影像記錄及導航資訊的導航裝置。

現有的行車影像記錄器概分成兩種，一種是僅記錄攝影鏡頭前的景象、聲音及影像拍攝的日期和時間，另一種是除了記錄攝影鏡頭前的景象、聲音及拍設之日期和時間外，還同時記錄GPS座標、車輛的速度及加速度，前者於播放時，在播放的影片中會顯示影像拍攝的日期及時間，但此種呈現方式無法得知車輛的車速及座標位置等行車狀況；後者則需搭配廠商提供的播放軟體將帶有日期時間之影像、車輛加速度資料與可顯示GPS座標的電子地圖，分成三個區塊同步呈現在螢幕上，但此種呈現方式需要另外透過廠商提供的播放軟體才能同時觀看行車影像及相關車輛資訊。

此外，目前市面上的行車記錄器雖然設有GPS模組，卻不能提供即時的導航功能，使得車輛上必需分別設置行車記錄器和GPS導航裝置，導致車輛擋風玻璃前方的空間被佔據，而容易阻擋行車視線。

因此，本發明之目的，即在提供一種整合行車影像記錄及導航資訊，以提供實景導航，並減少車內裝設之電子裝置數量的整合行車影像記錄及導航資訊的導航裝置。

為達到上述目的，本發明整合行車影像記錄及導航資訊的導航裝置包括一顯示器、一記錄媒體、一行車記錄器、一GPS系統及一處理單元。該行車記錄器包含一攝影鏡頭，用以拍攝行車之路況實景影像；該GPS系統用以接收一GPS訊號；該處理單元與該GPS系統電耦接，以根據該GPS訊號計算出一目前位置，並根據一目的地位置，產生一包括一導航路線的導航資訊，且該處理單元與該行車記錄器電耦接，以接收該路況實景影像，並找出該路況實景影像的一虛擬景深基準點，再根據該虛擬景深基準點，求得該路況實景影像的一仰角及一畫面縮放比例尺，以依照該仰角及該畫面縮放比例尺調整該導航路線的一顯示比例及一顯示位置，並將該導航路線疊繪於該路況實景影像中的該顯示位置，再輸出至該顯示器顯示，並儲存於該記錄媒體。

較佳地，該導航資訊還包括一即時道路名稱，且該處理單元將該即時道路名稱標示於該路況實景影像中的道路上。

較佳地，該處理單元於該路況實景影像之一Y軸軸線上設有一預設點，並依據該景深基準點與該預設點的位置關係，計算得知該路況實景影像的該仰角，以根據該仰角對應調整該導航路線的仰角。

較佳地，該處理單元辨識該路況實景影像之道路，並取得該道路之兩個預設位置的寬度，以依據該仰角以及該二寬度之間的比例，計算出該畫面縮放比例尺。

較佳地，該處理單元還包含一辨識模組，該辨識模組辨識該道路的兩邊界線，並於該道路之兩個預設位置分別以兩條平行之橫向線橫跨該兩邊界線，而以該二橫向線與該兩邊界線之交點間的距離，做為該道路之兩個預設位置的寬度。

較佳地，該辨識模組辨識該路況實景影像上的道路標示線，作為該兩邊界線。

較佳地，該辨識模組辨識該路況實景影像上的道路與周圍物件的交界處，並計算模擬出兩邊界線。

較佳地，該處理單元預先針對該攝影鏡頭的多個縮放倍率，對應設定該導航路線的一地圖比例尺，且根據該攝影鏡頭被選定的一縮放倍率，選擇對應的一地圖比例尺來調整該導航路線疊繪於該路況實景影像中的位置。

較佳地，該導航資訊還包含導航電子地圖、後續轉彎方向提示與剩餘距離及剩餘時間提示，且該處理單元更將該導航電子地圖、後續轉彎方向提示與剩餘距離及剩餘時間提示疊繪於該路況實景影像的周邊區域。

較佳地，該行車記錄器還包含一記錄GPS座標之GPS定位器、一偵測車輛之加速度的加速度感測器及一偵測車速的車速器，且該處理單元還將該車速疊繪於該路況實景影像的周邊區域，並將疊繪該導航資訊的路況實景影像、該GPS座標、該加速度及該車速整合成單一影像檔並儲存於該記錄媒體。

本發明藉由將行車記錄器與GPS導航系統整合在同一 導航裝置上，可減少車中設置的電子裝置數量，並避免行車視野受到裝置的阻擋，並且透過處理單元將即時導航資訊整合在即時拍攝的路況實景影像上並輸出至顯示器，以路況實景影像來進行導航，讓駕駛可以更直覺地掌握行車狀況，此外，GPS導航系統可以根據行車記錄器之攝影鏡頭的放大倍率，對應調整導航路線的比例尺，使疊繪在路況實景影像上的導航路線與路況實景影像上的道路重疊，而進行正確的路線導引，確實達到本發明的功效與目的。

有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。

參見圖1所示，是本發明整合行車影像記錄及導航資訊的導航裝置(以下簡稱導航裝置)的一較佳實施例，它是一個供設置於車輛上使用，以提供即時導航的個人導航裝置，其包括一顯示器11、一記錄媒體12、一行車記錄器13、一GPS系統14及一處理單元15。

顯示器11是一液晶顯示器，記錄媒體12可以是一內建在導航裝置內的記憶體或是一外接(可插拔)的記憶卡，行車記錄器13與處理單元15電耦接，並包含一攝影鏡頭及一收音器，攝影鏡頭可以是一CCD感測元件或一CMOS感測元件，用以拍攝行車之路況實景影像，而收音器用以收錄行車過程的聲音，且行車記錄器13會將拍攝之路況實景影像、拍攝時的日期時間及收錄的聲音輸出至處理單元15。

GPS系統14與處理單元15電耦接，其用以接收一GPS訊號並提供給處理單元15。

處理單元15根據該GPS訊號計算出一目前位置，並根據一目的地位置，產生一即時導航資訊，該即時導航資訊包含導航電子地圖(即包含目前行車位置之電子地圖)、導航路線、即時道路名稱、後續轉彎方向提示、剩餘距離及剩餘時間提示與速限…等資訊。

且在導航裝置一開機時，處理單元15會先進行一校正程序，如圖2所示，其根據行車記錄器13傳來之路況實景影像20，並找出該路況實景影像20的一虛擬景深基準點P(通常是道路的左右兩邊界線沿伸的交會點)，再根據該虛擬景深基準點P，求得該路況實景影像20的一仰角及一畫面縮放比例尺，以依照該仰角及該畫面縮放比例尺調整該導航路線21的一顯示比例及一顯示位置，並將導航路線21疊繪於路況實景影像20中的該顯示位置，再輸出至顯示器11顯示，並儲存於記錄媒體12中。

更確切地說，如圖3所示，處理單元15於路況實景影像20上先預設一縱向通過虛擬景深基準點P之一Y軸軸線，且在該Y軸軸線上設有一預設點X，並依據景深基準點P與該預設點X的位置關係，例如兩者之距離以及景深基準點P是位在預設點X的上方或下方，計算得知路況實景影像20的該仰角，以根據該仰角對應調整該導航路線21的仰角。

同時，處理單元15辨識路況實景影像20之道路，並取得該道路之兩個預設位置的寬度，以依據該仰角以及該二寬 度之間的比例，計算出該畫面縮放比例尺。亦即，處理單元15中還包含一辨識模組16，且如圖3所示，辨識模組16會先辨識該道路的左右兩條邊界線32、33，並於該道路之兩個預設位置分別以兩條平行的橫向線35、36橫跨該兩邊界線32、33，而以該二橫向線35、36與該二邊界線32、33之交點間的距離，做為該道路之兩個預設位置的寬度。

此外，辨識模組16也可以辨識路況實景影像20上的道路標示線，以作為該二邊界線32、33，或者辨識模組16也可以辨識路況實景影像20上的道路與周圍物件的交界處，以計算模擬出該二邊界線32、33。

此外，如圖2所示，處理單元15還會將道路的即時道路名稱22標示在道路前方，讓駕駛可以清楚知道目前行經的道路名稱，同時，將導航電子地圖23、後續轉彎方向提示24、剩餘距離及剩餘時間提示25和速限26等資訊分別疊繪於路況實景影像20的周邊(側邊)區域。

但是，當使用者改變行車記錄器13的攝影鏡頭之倍率，例如縮小倍率，使攝影鏡頭拍攝的路況實景影像30範圍變廣如圖4所示時，若處理單元15沒有對應調整導航路線21的比例，而如圖4所示，直接將導航路線21疊繪在路況實景影像30時，導航路線21將無法沿著道路延伸方向導引而是超出道路的範圍，而產生導航錯誤。

因此，在本實施例中，當使用者改變行車記錄器13的攝影鏡頭之倍率，例如縮小倍率時，如前所述，處理單元15會取得行車記錄器13之攝影鏡頭改變倍率後所拍攝的路 況實景影像30，並如圖5所示，重新找出該路況實景影像30的虛擬景深基準點P’，再根據該虛擬景深基準點P’及前述之做法，求得路況實景影像30的一仰角及一畫面縮放比例尺，以依照該仰角及該畫面縮放比例尺調整該導航路線31的比例，再將該導航路線31疊繪於路況實景影像30中的道路上，使導航路線31可以沿著道路延伸方向導引而不致超出道路範圍，以提供駕駛正確的導航指示。

此外，除了上述做法外，若處理單元15已事先知道行車記錄器13之攝影鏡頭的縮放倍率範圍，處理單元15可預先針對攝影鏡頭的不同縮放倍率，設定對應的導航路線的地圖比例尺，此後，當使用者調整攝影鏡頭的縮放倍率時，處理單元15只需根據攝影鏡頭的縮放倍率，選擇對應的地圖比例尺來產生該導航路線，而不需再根據路況實景影像的虛擬景深基準點重新計算路況實景影像的仰角及導航路線的地圖比例尺，亦同樣能達到根據攝影鏡頭倍率對應調整導航路線比例的效果。

由上述說明可知，本實施例藉由直接以即時拍攝的路況實景影像20進行導航(實景導航)，讓導航畫面直接反應真實的路況，並且讓駕駛可以更直覺地掌握行車狀況，可提升行車的安全性。

此外，行車記錄器13還可增設一記錄行車座標的GPS模組、一偵測車速的測速器、一偵測加速度的加速度感測器(Gsensor)，並將該行車座標、車速及加速度等行車資訊輸出至處理單元15，供處理單元15將車速27疊繪於如圖2 所示之路況實景影像20的側邊區域，以供駕駛做為調整車速的參考。而且處理單元15還可將上述疊繪有導航資訊的路況實景影像20及行車記錄器13所測得的行車資訊加以整合成單一影像檔(例如.avi檔)，再儲存於記錄媒體12中，藉此，使用者無需再透過其它應用軟體，即可在個人電腦上直接播放該影像檔，並同時看到疊繪有導航資訊的路況實景影像20以及行車記錄器13所測得的所有行車資訊。

綜上所述，上述實施例將行車記錄器與GPS導航系統整合在同一導航裝置上，可減少車中設置的電子裝置數量，並避免行車視野受到裝置的阻擋，並且透過處理單元15將即時導航資訊整合在即時拍攝的路況實景影像上並輸出至顯示器11，以路況實景影像來進行導航，讓駕駛可以更直覺地掌握行車狀況，同時令處理單元15可以根據行車記錄器13之攝影鏡頭的縮放倍率對應調整導航路線的比例尺，使疊繪在路況實景影像上的導航路線與路況實景影像上的道路重疊，而進行正確的路線導引，確實達到本發明的功效與目的。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

11‧‧‧顯示器

13‧‧‧行車記錄器

15‧‧‧處理單元

20、30‧‧‧路況實景影像

22‧‧‧即時道路名稱

24‧‧‧後續轉彎方向提示

26‧‧‧速限

32、33‧‧‧邊界線

P、P’‧‧‧虛擬景深基準點

12‧‧‧記錄媒體

14‧‧‧GPS系統

16‧‧‧辨識模組

21、31‧‧‧導航路線

23‧‧‧導航電子地圖

25‧‧‧剩餘距離及剩餘時間提示

27‧‧‧車速

35、36‧‧‧橫向線

X‧‧‧預設點

圖1是本發明整合行車影像記錄及導航資訊的導航裝置的一較佳實施例之電路方塊圖； 圖2是本實施例疊繪有導航資訊的路況實景影像示意圖；圖3是說明本實施例之處理單元產生導航路線的方式；圖4是說明當路攝影鏡頭縮小其倍率，但導航路線未調整時，導航路線與路況實景影像無法匹配的示意圖；及圖5是說明本實施例之處理單元會根據攝影鏡頭的縮小倍率對應調整導航路線的比例，使導航路線與路況實景影像相匹配的示意圖。

11．．．顯示器

12．．．記錄媒體

13．．．行車記錄器

14．．．GPS系統

15．．．處理單元

16．．．辨識模組

Claims (8)

1. 一種整合行車影像記錄及導航資訊的導航裝置，包括：一顯示器；一記錄媒體；一行車記錄器，包含一攝影鏡頭，用以拍攝行車之路況實景影像；一GPS系統，用以接收一GPS訊號；及一處理單元，與該GPS系統電耦接，以根據該GPS訊號計算出一目前位置，並根據一目的地位置，產生一包括一導航路線的導航資訊，且該處理單元與該行車記錄器電耦接，以接收該路況實景影像，並找出該路況實景影像的一虛擬景深基準點，再根據該虛擬景深基準點，求得該路況實景影像的一仰角及一畫面縮放比例尺，以依照該仰角及該畫面縮放比例尺調整該導航路線的一顯示比例及一顯示位置，並將該導航路線疊繪於該路況實景影像中的該顯示位置，再輸出至該顯示器顯示，並儲存於該記錄媒體；其中該處理單元辨識該路況實景影像之道路，並取得該道路之兩個預設位置的寬度，以依據該仰角以及該二寬度之間的比例，計算出該畫面縮放比例尺，且該處理單元還包含一辨識模組，該辨識模組辨識該道路的兩邊界線，並於該道路之兩個預設位置分別以兩條平行之橫向線橫跨該兩邊界線，而以該二橫向線與該兩邊界線之交點間的距離，做為該道路之兩個預 設位置的寬度。
2. 依據申請專利範圍第1項所述之整合行車影像記錄及導航資訊的導航裝置，其中，該導航資訊還包括一即時道路名稱，且該處理單元將該即時道路名稱標示於該路況實景影像中的道路上。
3. 依據申請專利範圍第1項所述之整合行車影像記錄及導航資訊的導航裝置，其中該處理單元於該路況實景影像之一Y軸軸線上設有一預設點，並依據該景深基準點與該預設點的位置關係，計算得知該路況實景影像的該仰角，以根據該仰角對應調整該導航路線的仰角。
4. 依據申請專利範圍第1項所述之整合行車影像記錄及導航資訊的導航裝置，其中該辨識模組辨識該路況實景影像上的道路標示線，作為該兩邊界線。
5. 依據申請專利範圍第1項所述之整合行車影像記錄及導航資訊的導航裝置，其中該辨識模組辨識該路況實景影像上的道路與周圍物件的交界處，並計算模擬出兩邊界線。
6. 依據申請專利範圍第1項所述之整合行車影像記錄及導航資訊的導航裝置，其中該處理單元預先針對該攝影鏡頭的多個縮放倍率，對應設定該導航路線的一地圖比例尺，且根據該攝影鏡頭被選定的一縮放倍率，選擇對應的一地圖比例尺來調整該導航路線疊繪於該路況實景影像中的位置。
7. 依據申請專利範圍第1項所述之整合行車影像記錄及導航資訊的導航裝置，其中該導航資訊還包含導航電子地圖、後續轉彎方向提示與剩餘距離及剩餘時間提示，且該處理單元更將該導航電子地圖、後續轉彎方向提示與剩餘距離及剩餘時間提示疊繪於該路況實景影像的周邊區域。
8. 依據申請專利範圍第7項所述之整合行車影像記錄及導航資訊的導航裝置，其中該行車記錄器還包含一記錄GPS座標之GPS定位器、一偵測車輛之加速度的加速度感測器及一偵測車速的車速器，且該處理單元還將該車速疊繪於該路況實景影像的周邊區域，並將疊繪該導航資訊的路況實景影像、該GPS座標、該加速度及該車速整合成單一影像檔並儲存於該記錄媒體。