TWI564181B - 可替換儀表板模組、儀表板整合系統與顯示方法 - Google Patents

Description

可替換儀表板模組、儀表板整合系統與顯示方法

本發明有關一種可替換儀表板模組、儀表板整合系統與顯示方法，特別的是一種提供互動與畫面處理能力的可替換儀表板模組，以及包括此可替換儀表板模組的整合系統與顯示方法。

車輛內儀表板一般為原車廠提供的樣式，其中主要功能是顯示車輛狀態給駕駛者參考，主要有車輛速度表與里程表，其他還會有轉速表、機油表、水溫表及油耗表，或者包括一些指示與警示燈號。

一般儀表板提供類比訊號驅動指針顯示各樣的資訊，也有部份車輛具有數位面板，可以提供更多樣化的表示功能與內容，甚至整合了車內影音數位內容。

本發明提出一種可替換儀表板模組、儀表板整合系統與顯示方法，提供消費者一個替換車輛原廠提供的儀表板的另一選擇方案，透過電連接與機構結合的設計，可替換儀表板模組取代了原廠儀表板，其中更提供客製化的儀表板畫面，相關模組更具備互動與畫面處理的能力。

根據本發明實施例，可替換儀表板模組係安裝於一車輛上， 並電性連接於車輛之一車用電腦系統，可替換儀表板模組主要的元件有一微控制單元，係用以處理可替換儀表板模組內部各電路訊號，有一顯示器介面，用以產生顯示於一顯示面板上的儀表板畫面，有一影像訊號介面，可用以接收呈現儀表板畫面的系統訊號、控制訊號，或第三方影像訊號，有一影像訊號處理單元，可用以處理自影像訊號介面接收的訊號，轉換為顯示於顯示面板上的儀表板畫面，以及包括一電力單元，讓此可替換儀表板模組透過電力單元自車輛之車輛電力系統取電，以供應可替換儀表板模組之運作。

上述的系統訊號比如為自車用電腦系統所產生相關車輛的各種資訊，比如車輛速度、引擎溫度、引擎轉速、里程數、電力狀態與故障指示。控制訊號則為使用者操作可替換儀表板模組產生的訊號。而第三方影像訊號為接收一電子裝置透過影像訊號介面所接收的影像訊號。

實施例另揭露一種整合上述可替換儀表板模組的可替換儀表板整合系統，系統包括車輛系統、可替換儀表板模組與車用電腦系統，車輛系統至少包括車輛之動力系統、電力系統與安全系統，可替換儀表板模組用以提供一客製化儀表板畫面以及互動功能，而車用電腦系統將處理車輛系統與可替換儀表板模組的訊號往來。

在一實施例中，應用所述的可替換儀表板模組之可替換儀表板顯示方法中，先經由可替換儀表板模組之影像訊號介面接收系統訊號、控制訊號或第三方影像訊號，再由可替換儀表板模組之影像訊號處理單元轉換系統訊號、控制訊號或第三方影像訊號為顯示於顯示面板上的儀表板畫面，之後經套用可替換儀表板畫面後，可以透過顯示器介面產生顯示於顯示面板上的儀表板畫面。

為了能更進一步瞭解本發明為達成既定目的所採取之技術、方法及功效，請參閱以下有關本發明之詳細說明、圖式，相信本 發明之目的、特徵與特點，當可由此得以深入且具體之瞭解，然而所附圖式與附件僅提供參考與說明用，並非用來對本發明加以限制者。

101‧‧‧可替換儀表板模組

103‧‧‧車用電腦系統

105‧‧‧車輛系統

101’‧‧‧可替換儀表板

201‧‧‧車用電腦系統

202‧‧‧顯示器介面

203‧‧‧可替換儀表板模組

204‧‧‧共用匯流排介面

241‧‧‧影音系統

242‧‧‧動力系統

243‧‧‧電力系統

244‧‧‧安全系統

211‧‧‧全球定位系統

212‧‧‧儲存裝置

213‧‧‧人機介面系統

214‧‧‧通訊系統

31‧‧‧雲端系統

32‧‧‧行動裝置

301‧‧‧通訊模組

302‧‧‧介面單元

303‧‧‧訊號處理模組

304‧‧‧影像轉換模組

305‧‧‧顯示器介面

306‧‧‧可替換儀表板

307‧‧‧觸控面板

308‧‧‧輸入介面

309‧‧‧語音單元

310‧‧‧按鍵單元

40‧‧‧可替換儀表板模組

41‧‧‧顯示器介面

42‧‧‧系統訊號

43‧‧‧控制訊號

44‧‧‧第三方影像訊號

45‧‧‧車輛電力系統

401‧‧‧微控制單元

402‧‧‧電力單元

403‧‧‧影像訊號介面

404‧‧‧儀表板畫面

405‧‧‧影像訊號處理單元

406‧‧‧顯示面板

451‧‧‧影像鏡射

452‧‧‧影像增豔

453‧‧‧識別加強

454‧‧‧夜視

50‧‧‧畫面檔案

步驟S501~S507‧‧‧顯示方法流程

圖1A顯示本發明可替換儀表板模組之結構示意圖；圖1B顯示車輛儀表板之示意圖；圖2顯示本發明可替換儀表板整合系統應用之車輛系統實施例功能方塊圖；圖3顯示本發明可替換儀表板整合系統應用之車輛系統之影像處理實施例功能方塊圖；圖4顯示本發明可替換儀表板模組之實施例電路方塊圖；圖5顯示應用本發明可替換儀表板模組的顯示方法流程。

本揭露書描述的實施例有關一種可替換儀表板模組、儀表板整合系統與顯示方法，可替換儀表板模組將提供消費者除了現有車輛儀表板外的另一選擇，可替換儀表板模組可透過電性連接與結構上的結合手段裝設於車輛上，與車輛的車用電腦系統連接，取代原本儀表板的顯示功能之外，可替換儀表板模組更提供客製化的儀表板畫面，相關模組更具備互動與畫面處理的能力。

圖1A顯示本發明可替換儀表板模組之結構示意圖，在此可替換儀表板整合系統中，可替換儀表板模組101電性連接車用電腦系統103與車輛系統105。

車輛系統105為維繫車輛行駛運作的基本系統，聯繫的子系統根據功能區分至少有驅動車輛行駛的動力系統，動力系統提供了設置各部位的感測訊號，可以讓車輛系統105取得整體車輛的動力狀況，比如傳動系統、油耗、點火系統、冷卻系統、啟動系 統與排氣等狀況。

另有電力系統，主要供應車輛內部電力使用，可以自此取得車輛的耗電、電瓶使用、馬達驅動、車輛啟動等電力狀態，而相關電路系統將供應車輛的儀表板顯示、影音設備、行車記錄、照明、車內燈等電力，電力系統則為管理電力分配。

車輛系統105包括一安全系統，此涉及各種安全感測器，可以取得車輛安全相關的訊號，如煞車系統、安全氣囊、安全帶、輪胎，更可連接上述動力系統、電力系統而感知各系統的安全資訊，可以透過儀表板上的各種燈號警示使用者。

可替換儀表板模組101係用以提供一客製化儀表板畫面以及互動功能的可拆卸式儀表板與相關的電路，可替換儀表板模組101與車用電腦系統103間具有一可拔插之電性連接手段與機構連接手段，可參閱揭露書所載的實施例。透過機構的結合設計，如螺絲、卡扣、貼附等方式結合於車輛上，並與車用電腦系統電性連接。

車用電腦系統103電性連接上述車輛系統105與可替換儀表板模組101，如一個車內的電腦，可以處理車輛系統105與可替換儀表板模組101的訊號往來，將整合車輛系統105所產生的各種資訊，轉換成為可替換儀表板模組101可接受的訊號格式，之後由可替換儀表板模組101內的控制電路處理後成為儀表板畫面的內容。

圖1B接著顯示車輛組合上述可替換儀表板模組後的可替換儀表板101’，藉此顯示本發明所揭示的經過客製化的可替換儀表板模組可以應用於各種車輛，而可替換儀表板模組更可整合車輛內各種資訊顯示，甚至是多媒體影音應用，更可結合使用者的電子裝置，如智慧型手機、平板電腦，或筆記型電腦等設備，透過儀表板顯示這些電子裝置產生的內容。

圖2顯示本發明可替換儀表板整合系統應用之車輛系統實施 例功能方塊圖。

圖中顯示之系統設有一車用電腦系統201，與可替換儀表板模組203之間有一顯示器介面202，也就是可替換儀表板模組203經特定標準的連接介面可以連接到車用電腦系統201，因此可以順利取得車輛的資訊，並轉換為儀表板顯示的內容。

系統設有一共用匯流排介面204，此為連接車內各子系統的共用介面，比如LIN(Local Interconnect Network)、CAN(Controller Area Network)、FlexRay、MOST(Media Oriented Systems Transport)等，或者可以採用電子設備常見的有線通訊技術(如RS232)或無線通訊方式(如藍芽、無線區域網路等)。透過共用匯流排介面204，可以連接到車輛的影音系統241，包括上述的動力系統242、電力系統243與安全系統244等。

車用電腦系統201在應用上可以擴充到一般常見車輛內的全球定位系統211、儲存裝置212、人機介面系統213與通訊系統214。其中全球定位系統211一般應用為行車導航；儲存裝置212可以輔助車用電腦系統201儲存各種資訊或影音內容；人機介面系統213則提供與使用者之間溝通的管道，比如使用者可以透過人機介面系統213控制儀表板顯示，產生互動的功能，相關人機介面如設置於可替換儀表板模組203上的觸控面板、語音處理的相關電路，以及按鍵等。

系統更可包括有通訊系統214，提供車內與其他電子裝置的通訊功能，或是與外部設備連線的功能，或是連接到網際網路、行動通訊網路等。

揭露書所描述本發明可替換儀表板整合系統應用在車輛系統中的影像處理實施例可參閱圖3所示的功能方塊圖，可替換儀表板整合系統係提供給一般車輛可替換儀表板306的解決方案，其透過可替換儀表板306所建構的電路模組提供對外通訊、影音與影像加強顯示的功能。以下所載功能方塊可以內建或外接方式聯 繫於包括一可替換儀表板306的系統。

此例顯示各功能方塊包括透過介面單元302連接可以對外通訊的通訊模組301，包括可以行動通訊網路(如3G、4G或是其他世代的行動通訊網路)、無線區域網路(如WiFi^TM等)、近端通訊技術(如NFC、Bluetooth^TM等)等，系統可藉此通訊模組301連接一雲端系統31，雲端系統31可以提供各種雲端服務，如影音串流、資料備份、訊息傳遞，或各種網路服務，使得車輛使用者透過此可替換儀表板整合系統可以取得各樣的雲端服務。

使用者的行動裝置32更可透過通訊模組301的近端通訊功能連線可替換儀表板整合系統，可以達成行動通訊、功能控制，或是將行動裝置32畫面鏡射到儀表板上的功能。

系統再可透過介面單元302連接一輸入介面308，提供各種輸入方式，比如透過麥克風輸入語音單元309，藉此可以執行語音辨識而方便駕駛於行車過程中下達指令，或者連結按鍵單元310，可透過系統或是原本車輛內各種輸入裝置(如按鍵、觸鍵、旋鈕等)對系統下達指令。

系統更可在可替換儀表板306上裝載一觸控面板307，使得可替換儀表板306具有觸控功能，使用者可以直接在觸控面板307上操作儀表板提供的功能。

可替換儀表板整合系統包括有訊號處理模組303，主要是處理系統內各電路模組所產生的訊號，包括透過通訊模組301接收或發送出去的通訊訊號，包括上述介面單元302所接收的控制訊號，或由如雲端系統31或是行動裝置32等來源所取得的影音內容或控制訊號，之後以影像轉換模組304執行影像處理，轉換為經顯示器介面305輸出的影像訊號，套用可替換儀表板306，形成為可替換儀表板306顯示內容。這些顯示內容更包括一些可以受到客製化增減的控制圖案(icon)與顯示畫面，並可配合上述觸控面板307的控制功能。

相關的電路設計可以參考圖4所示本發明可替換儀表板模組之實施例電路方塊圖。

圖中顯示為一可替換儀表板模組40，為安裝於一車輛並電性連接於車輛的車用電腦系統，其中設有轉換電路，可以將訊號轉換為可替換儀表板畫面中的內容，包括新增功能，將用以取代原本儀表板。

可替換儀表板模組40為一獨立運作的裝置，其中的主要電路如圖所示，比如有微控制單元401，用以處理可替換儀表板模組40內部各電路訊號，包括各電性連接此微控制單元401的顯示器介面41，顯示器介面41用以產生顯示於顯示面板406上的儀表板畫面，顯示器介面41為可替換儀表板模組40的顯示面板連接介面。主要電路包括影像訊號介面403，影像訊號介面403用以接收呈現儀表板畫面的系統訊號42、控制訊號43，或第三方影像訊號44等。主要電路包括一影像訊號處理單元405，影像訊號處理單元405比如為一數位處理器，處理自影像訊號介面403所接收的各種訊號，包括影像訊號，轉換為顯示於顯示面板406上的儀表板畫面。可替換儀表板模組40為具有獨立的電源管理電路，主要電路包括有一電力單元402，經由電力單元402，可替換儀表板模組40電性連接車輛電力系統45，可替換儀表板模組40能自車輛之車輛電力系統取電，以供應可替換儀表板模組40之運作。

本發明揭露書揭示之可替換儀表板模組40特別為可供使用者客製化儀表板畫面的裝置，在一特定實施例中，可替換儀表板模組40可以設有儲存多個儀表板畫面404的相關儲存裝置。

上述影像訊號處理單元405能轉換自影像訊號介面403所接收的系統訊號42、控制訊號43，或第三方影像訊號44，成為儀表板畫面中的內容，更包括透過軟體或硬體手段執行影像處理，包括加強影像，如影像增豔452的功能；包括可以醒目的圖案或顏色變化提示使用者特定資訊，如識別加強453的功能；另能針對 行車環境的狀況提供亮度、對比或顏色改變，讓使用者或駕駛者可以清楚取得儀表板上的資訊，不致被環境干擾，如夜視454功能。

系統訊號42比如為自車用電腦系統(如圖2所述)所產生相關車輛的訊號，至少包括車輛速度、引擎溫度、引擎轉速、里程數、電力狀態與故障指示等。控制訊號43為使用者操作可替換儀表板模組40產生的訊號，比如透過(如圖3所述)可替換儀表板模組40所提供的各種輸入介面所產生的訊號，比如使用者操作觸鍵、按鍵、旋鈕、語音輸入、觸控面板等方式所產生的控制訊號。可替換儀表板模組40將根據系統訊號42或控制訊號43反應，並產生顯示畫面的內容。

上述第三方影像訊號44如自一電子裝置(如手機、平板或其他電腦裝置)所接收的影像訊號，影像訊號處理單元405的影像鏡射451功能將可以透過軟體功能將電子裝置顯示畫面，或是另外投射的畫面等的影像訊號轉換形成可替換儀表板的鏡射影像。在另一實施例中，第三方影像訊號44亦可為使用者操作電子裝置所產生的訊號，比如電子裝置中安裝有可以與可替換儀表板模組40通訊的軟體程式，使用者因此可以藉此產生可替換儀表板模組40可以接受的訊息、訊號，可替換儀表板模組40將據此產生對應的反應。

值得一提的是，電子裝置係以一無線通訊手段與可替換儀表板模組40連線，用以傳遞於電子裝置所產生的影像訊號，所述的無線通訊手段比如透過行動通訊網路、無線區域網路，或是如近場通訊(NFC)、藍芽通訊等短距離通訊技術與可替換儀表板模組40連線。

應用上述可替換儀表板模組與齊整核系統的訊號流程可參閱圖5所示的顯示方法流程。由於可替換儀表板模組係提供使用者一個可替換儀表板的另一選擇，其中提供客製化的設計，包括儀 表板畫面的選擇、其中圖案、顏色、畫面安排的設計，甚至可以取得自使用者所使用的電子裝置所投射的畫面，並同時處理原車輛系統的各種訊號，相關流程方法如下。

開始時，經由可替換儀表板模組之影像訊號介面接收系統訊號、控制訊號或第三方影像訊號，如步驟S501，這時，可替換儀表板模組的相關硬體或軟體模組將根據不同的訊號產生不同的對應處理，比如將系統訊號所對應的訊息轉換為顯示畫面的內容；比如將根據使用者操作產生的控制訊號，將對應內容顯示出來；另再可根據使用者裝置所產生的第三方影像訊號，轉換為顯示訊號，如步驟S503。

接著將各種影像套用可替換儀表板畫面，可根據使用者選擇畫面檔案50之一，如步驟S505，最後如步驟S507，透過可替換儀表板模組之顯示器介面產生顯示於顯示面板上的儀表板畫面。

綜上所述，本發明所提出的一種可替換儀表板模組、儀表板整合系統與顯示方法，特別是提供一種可客製化的可替換儀表板模組，可以取代一般車輛上的儀表板，透過電連接與機構設計安裝於車輛並連接於車輛之車用電腦系統，提供新穎的顯示儀表板畫面，其中設有可以接收影像訊號的影像訊號介面以及轉換影像訊號為顯示於顯示面板上儀表板畫面的處理器，當系統套用可替換儀表板模組所提供之一可替換儀表板畫面後，將提供使用者觀看、各種新增功能與具有互動功能的客製化儀表板畫面。

惟以上所述僅為本發明之較佳可行實施例，非因此即侷限本發明之專利範圍，故舉凡運用本發明說明書及圖示內容所為之等效結構變化，均同理包含於本發明之範圍內，合予陳明。

40‧‧‧可替換儀表板模組

41‧‧‧顯示器介面

42‧‧‧系統訊號

43‧‧‧控制訊號

44‧‧‧第三方影像訊號

45‧‧‧車輛電力系統

401‧‧‧微控制單元

402‧‧‧電力單元

403‧‧‧影像訊號介面

404‧‧‧儀表板畫面

405‧‧‧影像訊號處理單元

406‧‧‧顯示面板

451‧‧‧影像鏡射

452‧‧‧影像增豔

453‧‧‧識別加強

454‧‧‧夜視

Claims (10)

1. 一種可替換儀表板模組，係安裝於一車輛並電性連接於該車輛之一車用電腦系統，該可替換儀表板模組包括：一微控制單元，用以處理該可替換儀表板模組內部各電路訊號；一顯示器介面，電性連接該微控制單元，係用以產生顯示於一顯示面板上的一儀表板畫面；一影像訊號介面，電性連接該微控制單元，用以接收呈現該儀表板畫面的系統訊號、控制訊號，或第三方影像訊號；一影像訊號處理單元，電性連接該微控制單元，用以處理自該影像訊號介面接收的系統訊號、控制訊號，或第三方影像訊號，轉換為顯示於該顯示面板上的儀表板畫面；一電力單元，該可替換儀表板模組透過該電力單元自該車輛之車輛電力系統取電，以供應該可替換儀表板模組之運作；以及一介面單元，連接一對外通訊的通訊模組，藉以透過行動通訊網路、無線區域網路或近端通訊技術連接一雲端系統，該雲端系統用以提供影音串流、資料備份、訊息傳遞，或網路服務。
2. 如請求項1所述的可替換儀表板模組，其中該系統訊號為自該車用電腦系統所產生相關該車輛的訊號，至少包括車輛速度、引擎溫度、引擎轉速、里程數、電力狀態與故障指示。
3. 如請求項1所述的可替換儀表板模組，其中該控制訊號為使用者操作該可替換儀表板模組產生的訊號。
4. 如請求項1所述的可替換儀表板模組，其中該第三方影像訊號為接收一電子裝置透過該影像訊號介面所接收的影像訊號。
5. 如請求項4所述的可替換儀表板模組，其中該影像訊號經由該影像訊號處理單元處理，形成顯示於該儀表板畫面中的鏡射影像。
6. 如請求項5所述的可替換儀表板模組，其中該電子裝置係以一無線通訊手段與該可替換儀表板模組連線，用以傳遞於該電子裝置所產生的影像訊號。
7. 如請求項1所述的可替換儀表板模組，其中該影像訊號處理單元更包括進一步處理該儀表板畫面之影像增豔、識別加強或夜視。
8. 一種整合如請求項1所述的可替換儀表板模組的可替換儀表板整合系統，包括：一車輛系統，至少包括該車輛之一動力系統、一電力系統與一安全系統；該可替換儀表板模組，用以提供一客製化儀表板畫面以及互動功能；以及該車用電腦系統，電性連接該車輛系統與該可替換儀表板模組，處理該車輛系統與該可替換儀表板模組的訊號往來；其中該可替換儀表板模組與該車用電腦系統間具有一可拔插之電性連接手段與機構連接手段。
9. 如請求項8所述的可替換儀表板整合系統，其中該車用電腦系統更連接一全球定位系統、一儲存裝置、一人機介面系統與/或一通訊系統。
10. 一種應用於如請求項1所述的可替換儀表板模組之可替換儀表板顯示方法，包括：經由該可替換儀表板模組之該影像訊號介面接收系統訊號、控制訊號或第三方影像訊號；經由該可替換儀表板模組之該影像訊號處理單元轉換 該系統訊號、該控制訊號或該第三方影像訊號為顯示於該顯示面板上的儀表板畫面；套用該可替換儀表板模組所提供之一可替換儀表板畫面；以及透過可替換儀表板模組之該顯示器介面產生顯示於該顯示面板上的儀表板畫面。