TWM333553U - Architecture of sight navigation - Google Patents

Description

M333553 八、新型說明： 【新型所屬之技術領域】 本創作是有關於一種衛星導航裝置，特別是有關於一種實景導 航的架構。 ' 【先前技術】 由於衛星導航系統技術的應用日漸廣泛，所以目前在市面上可 見到許多品牌之產品’各有其所宣稱之特點。藉由電子地圖軟體配 合G P S全球衛星定位系統，可以即時規劃，並顯示出較佳之行車 建議路徑。再者，習知導航裝置提供左、右轉等方向指示，以達到 最佳之行車導航效果。 但是，習知衛星導航裝置普遍設置於駕駛座之儀表板右方處， 使ί守於馬駿散讚取丫了車路徑貪訊時，必須不斷地將視線暫時移動至 只有幾吋大小之顯示幕上。因此，習知的衛星導航裝置會對行車安 全產生潛在危機。另一方面，習知衛星導航裝置提供聲音的導航方 式。亦即，當汽車接近轉彎路口時，習知衛星導航裝置產生目檫導 航信號，觸發唰叭產一段提示句，例如：「前方300公尺，請向右^。」 然而，在許多特定的路況下，提示句這種導航的方式無法正確提示 駕駛人轉彎的地點，例如：前方3〇〇公尺處之右方可能同時存在2 條以上的道路，使馬駿人不知道該轉進那一條道路。由前述可知， 習知技術不論是利用顯示幕或聲音來導航，都有其嚴重的缺陷。 另一種導航的方式爲投影式導航裝置。當設定目的地後，於汽 車擋風玻璃上的固定區域以強光顯示器經透鏡投影左、右' 直行的 箭頭’提示駕駛人轉彎。惟，這種導航方式僅是在擋風玻璃所投影 方向箭頭，駕駛人仍然無法正確判斷該轉進那一條道路，實際上， 這種導航方式無法解決習知技術的缺點。 實景導航系統能解決前述汽車導航裝置的缺點。目前在戰鬥機 上已開發出抬頭顯示器技術，即將飛行資訊等投影於玻璃艙蓋即飛 M333553 行員前方處。如此一來，飛行員毋需分神觀看儀錶而有利於空中纏 鬥。然而，這種技術涉及國防保密，工業界不易取得。再者，這種 技術成本太高，無法普及於民用車輛，顯仍無法解決民用車輛之需 求。 " 另一種實景導航的技術係於汽車上設置攝影機，由攝影機不斷 讀取擋風玻璃前方的影像。讀取後的影像經由數位信號處理，再判 ，斷車身的位置，以得到一個座標。之後，習知技術將方向箭頭顯示 於擋風玻璃之對應位置上。由於這種技術涉及即時影像的處理與數 _位信號處理，需要大量的數學運算，因此此種技術需大量成本昂貴 參的軟硬體資源。再者，這種技術需安裝攝影機，不僅耗費成本，而 且攝影機的安裝位置需要精確的定位，還需要後續的維修，使用上 十分不方便。 【新型內容】 有鑒於此’本創作的目的就是在提供一種實景導航之架構。本 創作運用實景導航的理念，藉由在擋風玻璃上顯示方向箭頭，直接 將方向箭頭指向實景的轉彎路口上，使駕駛人完全不需移動視線， 即能精確地引導駕駛人前往目的地。本創作並利用聲音與震動，產 生更明確的導航訊息，告知駕駛人最佳的轉彎時機。駕駛人只要在 鲁聽到警報音或感知震動後，直接轉動方向盤即可。 爲達成上述及其他目的，本創作提出一種實景導航之架構，適 .用於全球衛星定位系統。使用者可透過擋風玻璃看到一片實景。本 .架構包括衛星導航裝置與發光裝置。衛星導航裝置提供電子地圖資 料與即時定位資料。根據衛星導航裝置所提供之資料與目標參數， 發光裝置顯示指示符號於擋風玻璃上。其中，指示符號之位置對應 於實景之某一個實景位置。 ^ ‘依照本創作的較佳實施例所述，上述之發光裝置設置於衛星導 航裝置之外部。衛星導航裝置包括第一通信介面，發光裝置包括第 二通信介面。藉由有線通信或無線通信，發光裝置連結衛星導航裝 M333553 置。 依照本創作的較佳實施例所述，上述之發光裝置包括第二通信 介面、控制單元、發光單元、震動單元、記憶單元 '聲音單元、顯 示器、第一震動器、第二震動器與喇叭。控制單元耦接第二通信介 V 面、發光單元、震動單元、記憶單元、聲音單元、與顯示器。發光 單元耦接顯示器。震動單元耦接第一震動器與第二震動器。聲音單 ^元耦接喇叭。 依照本創作的較佳實施例所述，上述之第一震動器或第二震動 "器設置於方向盤、椅座或使用者身上。 | 依照本創作的較佳實施例所述，上述之發光裝置更包括顯示幕 與底座。顯示幕結合轉軸，使顯示幕可上下轉動。發光裝置可於底 座設置馬達與齒輪組，以形成傳動機構。藉由轉動顯示幕與底座， 可移動指示符號之位置，使指示符號之位置正確對應於實景之轉彎 路口。 依照本創作的較佳實施例所述，上述之發光裝置爲發光二極體 顯示器、液晶顯示器、投影機或幻燈機。 依照本創作的較佳實施例所述，上述之發光裝置包括信號孔。 信號孔可傳輸電源或電子信號。藉由信號孔可連結通用系統匯流排 _ (USB)介面，以輸入目標參數。 依照本創作的較佳實施例所述，上述之指示符號爲箭頭，且箭 頭以動畫方式呈現。再者’箭頭與水平軸線的夾角範圍爲0度至 360度。箭頭附近顯示距離數値’用以倒數顯示轉彎距離。 • 依照本創作的較佳實施例所述’上述之目標參數爲擋風玻璃相 對於水平面之傾斜角度、設置表面相對於水平面之傾斜角度、擋風 玻璃對應之車身尺寸、車身之最大寬度與最大高度、擋風玻璃之長 度與寬度、駕駛座相對於車身之位置與駕駛人之雙眼距離地面之高 度。 綜合上述，本創作提出一種實景導航的架構。本創作的優點如 M333553 下： 1、本創作在擋風玻璃上顯示方向箭頭，直接將方向箭頭指向實景 的轉彎路口上，使駕駛人完全不需移動視線，即可完成導航’提昇 行車安全性。 〜2、由於方向箭頭直接出現在轉彎路口上，所以本創作能精確地引 導駕駿人前往目的地。 ^ 3、本創作告知駕駛人最佳的轉彎時機。本創作不僅利用方向箭頭， 更配合運用聲音或震動，因此能產生非常明確的導航訊息。駕駿人 '只要在聽到警報音或感知震動後，即時地轉動方向盤，即可完成導 _ 航工作。 4、本創作運用習知衛星導航系統的目標導航信號，所以本創作可 相容於習知衛星導航系統。如此一來，若習知衛星導航系統能透過 通信介面傳輸相關數據，本創作之架構所需的硬體成本將非常低。 本創作能達到習知抬頭顯示器的效果，卻僅需極低的成本。所以， 本創作有效地克服習知技術價格高昂的缺陷，使本創作的產業利用 性大幅增高。 【實施方式】 請參照第1圖，其繪示的是依照本創作一較佳實施例之實景導 籲航之架構之示意圖。本創作之實景導航之架構適用於全球衛星定位 系統，使用者可透過擋風玻璃看到實景。亦即，使用者由擋風玻璃 所見可對應於前述實景。實景導航之架構100包括擋風玻璃102、 發光裝置104、第一震動器106與第二震動器108。其中，藉由光 •學作用，例如：反射或投射，發光裝置104可於擋風玻璃102形成 一個指示符號11〇。在本實施例中，發光裝置104可藉由有線通信 或無線通信之方式，連結汽車內既有之衛星導航裝置（圖中未繪 出）。前述衛星導航裝置至少需能提供電子地圖資料與即時定位資 料。根據前述衛星導航裝置所提供之資料與至少一個目標參數，本 創作使發光裝置顯示指示符號於擋風玻璃上。指示符號之位置對應 M333553 於實景上之一個實景位置。在本實施例中，發光裝置l〇4可爲發光 二極體顯示器、液晶顯示器、投影機或幻燈機。發光裝置1〇4設置 k於儀錶板上方，靠近擋風玻璃處。 請參照第2A圖，其繪示的是依照本創作一較佳實施例之實景 〜示意圖。實景202顯示汽車距離轉彎路口 300公尺之實景。實景 202爲使用者（駕駛人)透過擋風玻璃1〇2所見到的實景。實景202 -包括紅綠燈204與道路206，其中，紅綠燈204所在位置對應存在 一個需要向右轉彎的路口。當汽車接近前述路口 300公尺時，發光 J裝置104於擋風玻璃102上形成指示符號110，而指示符號110顯 籲示的位置對應於實景202上之轉彎路口的位置。在本實施例中，指 示符號110爲一個右轉箭頭，下方顯示一個距離數値，用以倒數顯 示轉彎距離。因此，駕駛人在不需觀看任何儀錶的情況下，即可直 觀地明瞭轉彎的位置與時機。再者，當汽車往前移動，而更接近轉 彎路口時，右轉箭頭尾部的方塊會逐漸減少，並且距離數値亦會倒 數’提示駕駿人已經接近轉彎路口，需要準備轉彎。請參照第2B 圖’其繪示的是依照本創作一較佳實施例之實景示意圖。實景208 顯示汽車距離轉彎路口 200公尺之實景。 當右轉箭頭與水平軸線呈現0度時，發光裝置104發出警報 籲聲，且第二震動器會產生震動，以告知駕駛人已到達轉彎路口，應 轉動方向盤右轉。請參照第3A與3B圖，其繪示的是依照本創作 一較佳實施例之指示符號之示意圖。指示符號之尾部具有3個方 塊，隨著汽車愈來愈接近轉彎路口，方塊會逐漸減少，使指示符號 •以動畫來呈現。箭頭與水平軸線之夾角範圍爲〇度至360度。 請參照第4圖，其繪示的是依照本創作一較佳實施例之實景導 航之架構之電路方塊圖。本創作之實景導航之架構適用於全球衛星 定位系統，使用者可透過擋風玻璃看到實景。亦即，使用者由擋風 玻璃所見可對應於前述實景。實景導航之架構400包括衛星導航裝 置402與發光裝置404。衛星導航裝置402包括衛星導航單元406 M333553 與第一通丨目介面408。發光裝置4〇4包括第二通信介面41〇、控制 單元412、發光單元414、震動單元416、記憶單元418、聲音單元 .420、顯示器422、第一震動器424、第二震動器426與喇叭428。 其中，衛生導航單兀406親接第一通信介面4〇8。控制單元412耦 ^接第一通信介面410、發光單元414、震動單元416、記憶單元418、 聲音單元420、與顯示器422。發光單元414耦接顯示器422。震 •動單兀416耦接第一震動器424與第二震動器426。聲音單元42〇 •耦接喇叭428。第一震動器424與第二震動器426設置方向盤、椅 座或駕駛人身上’例如：肩部、手腕或腳部。 • 當發光裝置404設置於衛星導航裝置402之外部時，藉由有線 通信或無線通信’發光裝置可連結衛星導航裝置，以雙向傳輸各種 導航資料。發光裝置404亦可設置於衛星導航裝置402之內部，以 整合爲一個裝置。控制單元412具有通用輸出/輸入埠(GPIO)，可 控制發光單兀414、震動單元416、聲音單元420與顯示器422， 此爲習知微處理器系統之應用，在此不再贅述。 請參照第5圖，其繪示的是依照本創作一較佳實施例之發光裝 置之立體圖。請參照第6圖，其繪示的是依照本創作一較佳實施例 之發光裝置之剖面圖。請合倂參照第5與第6圖，發光裝置500具 •有顯示幕5〇1、底座5〇2、信號孔504、喇叭孔506、天線508、轉 軸510、電路板512。顯示幕501結合轉軸510，使顯示幕501可 .上下轉動。天線508耦接電路板512，用以傳輸無線信號。信號孔 504耦接電路板512，用以傳輸電源或電子信號。藉由信號線514 •連結信號孔504，發光裝置500可連結外部一個通用系統匯流排 (USB)介面，使外部裝置可連結發光裝置5〇〇,以便輸入目標參數。 發光裝置500可藉由天線508，控制第一震動器516與第二震動器 518。再者，發光裝置500包括電池槽520，亦利用乾電池供應電 源。駕駛人可利用手動的方式來調整發光裝置500之位置。再者， 發光裝置500內部亦可設置馬達與對應之齒輪組，用以形成傳動機 M333553 構，使顯示幕501可上下轉動，且底部可左右移動或轉動，使駕駛 人不需利用手動的方式來調整發光裝置500之位置。前述傳動機構 爲習知機電整合技術，在此不再贅述。 請參照第7圖，其繪示的是依照本創作一較佳實施例之實景導 v 航之方法流程圖。本方法適用於第1〜6圖所述之實施例。駕駛人可 透過擋風玻璃看到對應的實景。駕駛人可利用前述衛星導航裝置與 前述發光裝置進行導航。衛星導航裝置至少需提供電子地圖資料與 即時定位資料。本方法包括下列步驟：駕駛人輸入導航標的，亦即 ^設定要到達的目的地（S702)。之後，駕駿人輸入複數筆目標參數 φ (S704)。接著，發光裝置連結衛星導航裝置（S706)。接下來，發光 裝置讀取導航參數，例如：即時位置資料、目標導航信號··等等 (S708)。其後，發光裝置判斷是否已接收到目標導航信號（S710)。 若發光裝置已接收到目標導航信號，則發光裝置執行座標演算程 序，根據目標參數與衛星導航裝置所提供之資料，得到目標座標 (S712)。接著，發光裝置判斷顯示條件是否成立（S714)。接下來， 若發光裝置判斷顯示條件成立，則根據目標座標，顯示指示符號於 擋風玻璃對應之位置（S716)。之後，發光裝置判斷是否到達轉彎點 (S718)。其後，若發光裝置判斷已到達轉彎點，則執行觸發程序 鲁（S720)。觸發程序爲：於擋風玻離上顯示最終箭頭，並啓動喇叭以 發出警報聲，且啓動第一震動器或第二震動器。因此，觸發程序可 使駕駛人明確知道轉動方向盤的時機。 ' 再者，若發光裝置未接收到目標導航信號，則發光裝置繼續讀 •取導航參數。另外，若發光裝置判斷顯示條件不成立，則繼續執行 座標演算程序，根據目標參數與衛星導航裝置所提供之資料，得到 新的目標座標。再者，若發光裝置判斷未到達轉彎點，則根據目標 座標，顯示指示符號於擋風玻璃對應之位置。另外，顯示條件爲駕 駛人已距離方向變換點(轉彎點)m公尺，m之範圍爲1公尺至1000 公尺。 10 M333553 請參照第8圖，其繪示的是依照本創作一較佳實施例之汽車行 進於道路上之俯視圖。本創作將擋風玻璃分成二維空間，分別求出 X軸與Y軸的數値，即可求得目標座標。如第8圖所示，汽車804 行進於道路802。假設駕駛人必須在前方路口向右轉彎，此路口的 中心點爲A點。駕駛人之頭部808之中心點爲B點。汽車804具 有擋風玻璃806。由A點延伸至B點成一直線，在擋風玻璃806 得到交點C點。擋風玻璃806之最右側爲D點，則根據C點與D 點可得目標座標之X軸座標。 請參照第9圖，其繪示的是依照本創作一較佳實施例之汽車行 進於道路上之側視圖。駕駛人之眼部902與遠方之A點連成一直 線，此直線與擋風玻璃904交叉，得到交點P點。A點係爲第8圖 所示之路口的中心點。根據P點與夾角E，即可得目標座標之Y軸 座標。若發光裝置設置於G點，則本方法取得目標座標後，再藉 由目標參數進行校正，使指示符號能顯示於對應之實景位置上。目 標參數包括： (1) 擋風玻璃904相對於水平面之傾斜角度(夾角E)。 (2) 設置表面906相對於水平面之傾斜角度(夾角F)。 (3) 車身尺寸，包括車身之最大寬度與最大高度。 (4) 擋風玻璃之長度與寬度。 (5) 駕駛座相對於車身之位置。 (6) 駕駛人坐在駕駿座上時，雙眼距離地面908之高度。 請參照第10圖，其繪示的是依照本創作一較佳實施例之指示 符號成像之區域圖。根據實際測量得知，若本方法將擋風玻璃區分 爲九等份，指示符號最可能出現的區域在第5區或第8區。其中， 第1、2與3區爲天空。因此，若發光裝置(液晶顯示器)設置於適 當位置，則當螢幕出現箭頭時，箭頭的影像將反射至擋風玻璃上對 應之位置。亦即，發光裝置可在不需移動的情況下，即能將指示符 號顯示於對應的實景位置。所以，本創作可節省傳動機構的製造成 11 M333553 本，提高使用的方便性。 在此要特別加以說明的是，雖然前述實施例將發光裝置設置於 ^儀錶上方，且前述實施例列舉數種目標參數，然熟習此技藝者當 知，前述實施例僅爲舉例之用。再者，本創作不限定只能用於汽車， " 任何具有擋風玻璃之交通工具，皆能實施本創作，熟習此技藝者當 可自行視情況調整其實施方式。 _ 値得注意的是，上述的說明僅是爲了解釋本創作，而並非用以 限定本創作之實施可能性，敘述特殊細節之目的，乃是爲了使本創 "作被詳盡地了解。然而，熟習此技藝者當知此並非唯一的解法。在 籲沒有違背創作之精神或所揭露的本質特徵之下，上述的實施例可以 其他的特殊形式呈現，而隨後附上之專利申請範圍則用以定義本創 作。 【圖式簡單說明】 爲讓本創作之上述和其他目的、特徵、和優點能更明顯易懂， 下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下： 第1圖繪示的是依照本創作一較佳實施例之實景導航之架構 之示意圖。 第2Α圖繪示的是依照本創作一較佳實施例之實景示意圖。 • 第2Β圓繪示的是依照本創作一較佳實施例之實景示意圖。 第3Α圖繪示的是依照本創作一較佳實施例之指示符號之示意 圖。 第3Β圖繪示的是依照本創作一較佳實施例之指示符號之示意 ^圖。 第4圖繪示的是依照本創作一較佳實施例之實景導航之架構 之電路方塊圖。 第5圖繪示的是依照本創作一較佳實施例之發光裝置之立體 圖。 第6圖繪示的是依照本創作一較佳實施例之發光裝置之剖面 12 M333553 圖。 第7圖繪示的是依照本創作一較佳實施例之實景導航之方法 流程圖。 第8圖繪示的是依照本創作一較佳實施例之汽車行進於道路 ， 上之俯視圖。 第9圖繪示的是依照本創作一較佳實施例之汽車行進於道路 上之側視圖。 第10圖繪示的是依照本創作一較佳實施例之指示符號成像之 _區域圖。 φ 【主要元件符號說明】 圖式之標示說明： 100、400 :實景導航之架構 102、806、904、10 :擋風玻璃 104、404、500 :發光裝置 106、424、516 :第一震動器 108、426、518 :第二震動器 110 :指示符號 202、208 :實景 籲204 :紅綠燈 206、802 :道路 402:衛星導航裝置 406 :衛星導航單元 ‘ 408:第一通信介面 410 :第二通信介面 412 :控制單元 414 :發光單元 416 :震動單元 418 :記憶單元 13 M333553 420:聲音單元 422 :顯示器 428 :喇叭 501 :顯75幕 • 502 :底座 504 :信號孔 506 :喇叭孔 508 :天線 -510 :轉軸 φ 512:電路板 514 :信號線 520 :電池槽 S702〜S720 :實景導航之方法流程圖 804 :汽車 808 :駕駛人之頭部 902 :駕駛人之眼部 906 :設置表面 908 :地面

Claims (1)

1. 修正 M333553 九、申請專利範圍： 1. 一種實景導航之架構，適用於全球衛星定位系統，一使用者 可透過一擋風玻璃看到一實景，該擋風玻璃對應於該實景，該架構 包括= 一衛星導航裝置，至少提供一電子地圖資料與一即時定位資 料；以及， 一發光裝置，根據該衛星導航裝置所提供之資料與至少一目標 參數，使該發光裝置顯示一指示符號於該擋風玻璃上，該指示符號 之位置對應於該實景之一實景位置。 2. 如申請專利範圍第1項所述之實景導航之架構，其中，該發 光裝置設置於該衛星導航裝置之外部，藉由有線通信與無線通信之 其一，該發光裝置連結該衛星導航裝置。 3. 如申請專利範圍第2項所述之實景導航之架構，其中，該衛 星導航裝置包括一第一通信介面，該發光裝置包括一第二通信介 面。 4. 如申請專利範圍第1項所述之實景導航之架構，其中，該發 光裝置包括： 一控制單元，耦接一第二通信介面； 一聲音單元，耦接該控制單元；以及， 一喇叭，耦接該聲音單元。 5. 如申請專利範圍第1項所述之實景導航之架構，其中，該發 光裝置包括： 一控制單元，耦接一第二通信介面； 一震動單元，耦接該控制單元； 一第一震動器，耦接該震動單元；以及， 一第二震動器，耦接該震動單元。 6. 如申請專利範圍第1項所述之實景導航之架構，其中，一第 15 •M333553 ja. X1 ji一 :.n ί 月丨ί日 ! 震動器與一第二震動器設置於一方向盤、一椅座與該使1 之苴一。 7. 如申請專利範圍第1項所述之實景導航之架構，其中，該發 光裝置包括： 一控制單元，耦接一第二通信介面； 一發光單元，耦接該控制單元；以及 一顯示器，耦接該發光單元。 8. 如申請專利範圍第7項所述之實景導航之架構，其中，該發 光裝置包括‘· 一顯示幕，該顯示幕結合一轉軸，使該顯示幕可上下轉動；以 及， 一底座。 9. 如申請專利範圍第1項所述之實景導航之架構，其中，該發 光裝置爲一發光二極體顯示器、一液晶顯示器、一投影機與一幻燈 機之其一。 10. 如申請專利範圍第1項所述之實景導航之架構，其中，該 發光裝置包括至少一馬達與一齒輪組，用以形成一傳動機構，使該 指示符號之位置對應於該實景之該實景位置。 11. 如申請專利範圍第1項所述之實景導航之架構，其中，該 發光裝置包括一天線，用以傳輸無線信號。 12. 如申請專利範圍第1項所述之實景導航之架構，其中，該 發光裝置包括一信號孔，用以傳輸一電源與一電子信號之其一。 13. 如申請專利範圍第1項所述之實景導航之架構，其中，藉 由一信號孔可連結一通用系統匯流排(USB)介面。 14. 如申請專利範圍第13項所述之實景導航之架構，其中，藉 由該信號孔可輸入該目標參數。 15. 如申請專利範圍第1項所述之實景導航之架構，其中，該 發光裝置包括一電池槽，用以供應一電源。 16 M333553 16.如申請專利範圍第1項所述之實景導航之架構，其中，該 指示符號爲一箭頭，該箭頭以動畫方式呈現。 a 17.如申請專利範圍第16項所述之實景導航之架構，其中，該 箭頭與水平軸線的夾角範圍爲〇度至360度。 ^ 18.如申請專利範圍第16項所述之實景導航之架構，其中，該 箭頭附近顯示一距離數値，用以倒數顯示一轉彎距離。 _ 19.如申請專利範圍第1項所述之實景導航之架構，其中，該 實景位置爲一轉彎路口。 _ 20.如申請專利範圍第1項所述之實景導航之架構，其中，該 φ 目標參數爲該擋風玻璃相對於一水平面之傾斜角度。 21. 如申請專利範圍第1項所述之實景導航之架構，其中，該 目標參數爲一設置表面相對於一水平面之傾斜角度。 22. 如申請專利範圍第1項所述之實景導航之架構，其中，該 目標參數爲該擋風玻璃對應之一車身尺寸。 23. 如申請專利範圍第22項所述之實景導航之架構，其中，該 車身尺寸至少包括該車身之一最大寬度與一最大高度。 24. 如申請專利範圍第1項所述之實景導航之架構，其中，該 目標參數爲該擋風玻璃之長度與寬度。 • 25.如申請專利範圍第1項所述之實景導航之架構，其中，該 目標參數爲對應之駕駿座相對於一車身之位置。 26. 如申請專利範圍第1項所述之實景導航之架構，其中，該 '目標參數爲該使用者坐在對應之駕駛座上時，雙眼距離地面之高 * |-fV 度。 27. 如申請專利範圍第1項所述之實景導航之架構，其中，該 發光裝置設置於該衛星導航裝置之內部。 17 M333553

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