專利名稱：導航系統(tǒng)及其方法
導航系統(tǒng)及其方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種導航系統(tǒng)及其方法，特別是一種讓抬頭顯示器投影具有較 明顯的導航信息的影像的導航系統(tǒng)及其方法。背景技術：
目前，導航裝置己逐漸普遍，越來越多駕駛者依賴導航裝置提供行駛所需 的信息，例如地圖信息、到達目的地的路線規(guī)劃及導航信息等等。導航裝置可 大略分為車用導航裝置及個人導航裝置。車用導航裝置是車輛出廠時便內建于 車用計算機中，其屏幕及操作接口配置于車輛中控制臺中。而個人導航裝置為 一可攜式電子裝置，其不與車用計算機連接，使用者可于徒步時或駕駛時使用。 然而，目前的導航裝置都由屏幕位置不佳或是屏幕過小，導致駕駛者于行車時， 必須將視線移開行駛道路來觀看導航裝置，甚至必須分心去辨識導航信息，無 形中增加駕駛的危險因子。
因鑒于導航裝置所引起的問題，有些車輛便在駕駛座前方設置一抬頭顯示
器(Head-Up Display, HUD)，用以投影導航信息在擋風玻璃上，讓使用者可一 邊駕駛一邊從擋風玻璃上觀看導航信息，降低意外發(fā)生的可能性。此外，隨著 個人導航裝置(Personal Navigation Device, PND)越來越普遍，越來越多使用 者希望PND能與抬頭顯示器結合，因此有些抬頭顯示器也可接收PND的屏幕影 像再投影到擋風玻璃上。然而，PND的屏幕的多會顯示較詳細的電子地圖及許多
導航信息，如此復雜的影像投影到擋風玻璃上不但無法協(xié)助駕駛者，反而讓駕 駛者分心辨識影像上的導航信息，進而增加意外發(fā)生的可能性。
有鑒于上述的各項問題，為了能夠兼顧解決上述問題，本發(fā)明人基于多年 研究開發(fā)與諸多實務經驗，提出一種導航系統(tǒng)及其方法，以作為改善上述缺點 的實現(xiàn)方式與依據(jù)。
發(fā)明內容
有鑒于此，本發(fā)明的目的就是在于提供一種導航系統(tǒng)及其方法，以解決因 抬頭顯示器與可攜式導航裝置結合所產生投影信息太過復雜的問題。
本發(fā)明提供一種可攜式導航系統(tǒng)，其包括一可攜式導航裝置及一抬頭顯示 器。其中，該可攜式導航裝置根據(jù)一電子地圖及一導航信息產生一第一導航影 像，再根據(jù)該第一導航系統(tǒng)及一加工處理程序產生一第二導航影像。最后，再 將該第二導航影像傳送至抬頭顯示器d而該抬頭顯示器便用以接收及投影所述 第二導航影像。
此外，本發(fā)明提出一種導航方法，其包含下列歩驟首先，根據(jù)一電子地
4圖及一導航信息產生一第一導航影像。然后，根據(jù)一編排規(guī)則與第一導航影像 以產生一第二導航影像。最后，將第二導航影像投影出。
與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明設有一第一導航影像為較詳細且復雜的影像，一 第二導航影像為導航信息或圖標更明顯的導航影像，通過此系統(tǒng)，可降低因駕 駛者分心辨識擋風玻璃上的導航影像而發(fā)生意外的風險。

圖1為本發(fā)明導航系統(tǒng)的方塊圖。
圖2為本發(fā)明導航系統(tǒng)實施例的方塊圖。
圖3為本發(fā)明第一導航影像范例示意圖。
圖4為本發(fā)明第二導航影像一范例的示意圖。 圖5為本發(fā)明第二導航影像另一范例的示意圖。 圖6為本發(fā)明第二導航影像又一范例的示意圖。 圖7為本發(fā)明導航方法的步驟流程圖。
具體實施方式
參圖1，為本發(fā)明導航系統(tǒng)的方塊圖。所述導航系統(tǒng)1包括一可攜式導航裝 置lO及一抬頭顯示器ll。該可攜式導裝置11包含一定位模塊101、 一輸入模 塊102、 一導航模塊103、 一電子地圖數(shù)據(jù)庫104、 一第一數(shù)據(jù)傳輸模塊105、 一編排模塊107、 一顯示控制模塊108及一屏幕109。而上述抬頭顯示裝置11 包含一第二數(shù)據(jù)傳輸模塊111及一投影模塊112。
上述定位模塊101用以提供所述可攜式導航裝置10的位置信息106，例如 可攜式導航裝置10所在位置的坐標或是經緯度數(shù)據(jù)。所述定位模塊101較佳的 是包含一全球定位系統(tǒng)(Global Positioning System, GPS)模塊、 一數(shù)字羅盤 (digital compass)或一陀螺儀(gyroscope)。
上述電子地圖數(shù)據(jù)庫104儲存至少一具有道路信息的電子地圖。所述輸入 模塊102用以提供使用者輸入一目的地，所述導航模塊103以目前位置為出發(fā) 地，先根據(jù)電子地圖、出發(fā)地及目的地，計算出一導航路線。接著，再根據(jù)所 述導航路線及定位模塊101所提供的實時位置信息106，產生一導航信息，而該 導航信息可為例如「前方300公尺請左轉」、「此路段速限為時速50公里，請小 心駕駛」、「與目的地相距15公里」或「到達目的地尚需25分鐘」等等的信息。
上述導航模塊103整合對應所述導航信息的圖標與電子地圖以產生一第一 導航影像13，并傳送該第一導航影像13至所述顯示控制模塊108，由所述顯示 控制模塊108控制上述屏幕109顯示所上述第一導航影像13。而所述編排模塊 107整合對應此導航信息的圖標或電子地圖以產生一第二導航影像14，再通過 第一數(shù)據(jù)傳輸模塊105將該第二導航影像14傳送到所述抬頭顯示裝置11。所述 抬頭顯示裝置11通過所述第二數(shù)據(jù)傳輸模塊111接收所述第二導航影像13，并 由所述投影模塊112將其投影至外部物體上，例如車輛的擋風玻璃。上述第二導航影像14所顯示的導航信息圖標比在所述第一導航影像13里 的導航信息圖標更為顯著，更容易為使用者所辨識。其中，所述第二導航影像
14較佳的是多個導航信息或圖標所組合的影像、或是簡化第一導航影像13所產. 生的影像、或是改變第一導航影像13的導航信息或圖標的顯示比例后所產生的 影像。
上述導航模塊103及編排模塊107較佳的是以微處理器執(zhí)行應用程序的軟 件方式來實現(xiàn)，應用程序可包含一導航程序及一編排程序。上述可攜式導航裝 置10以一完整型導航裝置來舉例說明，其定位模塊及導航模塊皆安裝于同一機 殼中。但并不以此為限，凡可產生導航影像的可攜式導航裝置皆在本發(fā)明的保 護范圍內。例如，無內建GPS模塊的可攜式導航裝置，其GPS模塊以外接方式 連接可攜式導航裝置，也在本發(fā)明的保護范圍內。例如，無內建電子地圖數(shù)據(jù) 庫及導航模塊的可攜式導航裝置，其通過無線網(wǎng)絡連接一導航服務器，由導航 服務器提供電子地圖及路線規(guī)劃服務，也在本發(fā)明的保護范圍內。
上述投影模塊112較佳的是一液晶投影模塊。所述第一數(shù)據(jù)傳輸模塊105 及所述第二數(shù)據(jù)傳輸模塊lll可為無線傳輸模塊，例如藍牙傳輸模塊、射頻傳 輸模塊或紅外線傳輸模塊，或是有線傳輸模塊，例如USB傳輸模塊或IEEE1394 模塊。所述輸入模塊102較佳的是一鍵盤或一觸控模塊。
參圖2，為本發(fā)明導航系統(tǒng)實施例的方塊圖。圖中，所述導航系統(tǒng)2包括一 可攜式導航裝置20及一抬頭顯示器21。所述可攜式導裝置20包含一 GPS模塊 201、 一觸控模塊202、 一微處理器203、 一電子地圖數(shù)據(jù)庫204、 一第一藍牙傳 輸模塊205、 一內存207、 一液晶顯示控制器208及一液晶屏幕209。所述內存 207儲存一導航程序221、 一編排程序222、 一使用者接口 (User Interface, UI) 程序223及若干個導航圖示224，例如轉彎箭頭圖示。所述觸控模塊202與液晶 屏幕209設置一起。而所述抬頭顯示裝置21包含一第二藍牙傳輸傳輸模塊211 及一液晶投影模塊212。
上述GPS模塊201用以提供包含經緯度的位置信息206。所述微處理器203 從所述內存207讀取UI程序223并執(zhí)行，來通過所述液晶屏幕209顯示一操作 畫面，使用者可觸碰觸控模塊來輸入/選擇數(shù)據(jù)，例如輸入/選擇一目的地。當 使用者輸入目的地后，所述微處理器203從所述內存207讀取導航程序223并 執(zhí)行，以目前位置為出發(fā)地，根據(jù)電子地圖、出發(fā)地及目的地，計算出一導航 路線。接著，再根據(jù)所述導航路線及GPS模塊201所提供的實時位置信息206， 產生一導航信息。
接著，所述微處理器203從所述內存207讀取對應所述導航信息的導航圖 標，再整合所述導航信息、相對應的導航圖標與電子地圖以產生一第一導航影 像23，并傳送所述第一導航影像23至所述液晶顯示控制器208，由所述液晶顯 示控制器208控制所述液晶屏幕209顯示所述第一導航影像23。接著，所述微處理器203再從所述內存207讀取所述編排程序222，整合所 述導航信息、相對應的導航圖標或電子地圖以產生一第二導航影像24，再通過 所述第一藍牙傳輸模塊205將上述第二導航影像14傳送到所述抬頭顯示裝置 21。上述抬頭顯示裝置21通過所述第二藍牙傳輸模塊211接收所述第二導航影 像13，并由所述液晶投影模塊212將其投影至所述擋風玻璃上。
參圖3，為本發(fā)明第一導航影像范例的示意圖。圖中可明顯觀察到，所述導 航影像雖然詳細，其顯示有較大范圍的地圖、地點名稱、道路名稱、轉彎箭頭 圖示及下一個路口的距離等等，但是過于復雜，比較適合讓使用者拿在手上以 近距離觀看。若是所述導航影像投影在擋風玻璃上，使用者的視線可能會被不 相干的道路信息或名稱所干擾，必須花費較多的精神在找尋所需要的導航信息 上，也因而增加了發(fā)生交通事故的可能性。
參圖4，為本發(fā)明的第二導航影像的一范例的示意圖。圖中，所述第二導航 影像4為一由多個導航信息及導航信息所組合的影像，其顯示下一個轉彎方向 的箭頭圖標411、路名信息412、離下一個路口的距離信息421、粗略的道路圖 示422、行駛方向的圖標423、速限信息44、到達目的地所需時間的信息451及 圖標452及到目的地距離的信息461及圖標462。與圖3相比，圖4所顯示的導 航信息比較顯著，此影像投影到擋風玻璃時，駕駛者亦可輕易辨識出，進而降 低行車風險。
參圖5，為本發(fā)明第二導航影像的另一范例的示意圖。圖中，所述第二導航 影像5為根據(jù)一,航系統(tǒng)所提供的一數(shù)據(jù)來生成的，且所述第二導航影像5較 佳可投影于一擋風玻璃。所述第二導航影像5可劃分為第一象限區(qū)域51、第二 象限區(qū)域52、第三象限區(qū)域53與第四象限區(qū)域54。第二導航影像5更包括許 多圖標，諸如代表車輛的車輛圖示561、代表道路的道路圖示562、代表車輛 所行駛的方向的箭頭圖示563、代表車輛所行駛的速度的車速圖標564、代表車 輛與導航目的地之間的道路距離的里程數(shù)圖示565以及代表車輛到達導航目的 地所需的預估到達時間的預估時間圖示566等。其中，箭頭圖示563較佳可位 于第一象限區(qū)域51，而車速圖標564較佳可位于第三象限區(qū)域53。此外，車輛 圖標561位于道路圖標562上，且道路圖示562較佳可大致位于第二導航影像5 的中央位置55以方便使用者的目視。當然，使用者也可根據(jù)其個人喜好，將道 路圖標562的位置調高使其接近第一象限區(qū)域51與第二象限區(qū)域52，或將道路 圖標562的位置調低使其靠近第三象限區(qū)域53與第四象限區(qū)域54。
參圖6，為本發(fā)明的第二導航影像又一范例的示意圖。圖中，所述第二導航 影像6為調整第3圖所示所述第一導航影像的導航信息及導航圖標的比例而產 生的影像。在所述第二導航影像6中，轉彎箭頭的圖示、下一離下一個路口的 距離的信息以及速限信息皆被放大顯示比例，以方便駕駛者辨識。
其中，所述內存207視需要可儲存若干個編排模板，于所述微處理器203
7執(zhí)行編排程序222時所使用，讓使用者可選擇多種第二導航影像24的版面配置。 此外，所述導航系統(tǒng)視需要也可讓使用者通過所述輸入模塊自行設定所述第二 導航影像24的版面配置。
參圖7，為本發(fā)明導航方法的步驟流程圖。圖中，所述導航方法的流程由開
始展開，包含下列步驟
步驟71:根據(jù)一電子地圖及一導航信息產生一第一導航影像及一第二導航
影像，其中所述第二導航影像中的導航信息或圖標比所述第一導航影像中的導 航信息或圖標明顯。所述第二導航影像較佳的是多個導航信息圖標所組合的影 像、或是簡化所述第一導航影像所產生的影像、或是改變所述第一導航影像的 導航信息圖標的顯示比例后所產生的影像。
步驟72:在一屏幕上顯示所述第一導航影像。
步驟73:將所述第二導航影像投影至一外界物體上。所述外界物體較佳的
是一車輛的擋風玻璃。 結束此流程。
權利要求
1、一種導航系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括一可攜式導航裝置，其根據(jù)一電子地圖及一導航信息產生一第一導航影像及一第二導航影像，該可攜式導航裝置顯示所述第一導航影像，并輸出所述第二導航影像；一抬頭顯示器，其接收并投影所述第二導航影像；其中，所述第二導航影像中的導航信息或圖標比所述第一導航影像中的導航信息或圖標明顯。
2、 如權利要求l所述的導航系統(tǒng)，其特征在于上述第二導航影像為若干個導航信息或圖標所組合的影像。
3、 如權利要求2所述的導航系統(tǒng)，其特征在于上述可攜式導航裝置包含若干個編排范本，以提供所述導航信息或圖標的版面配置。
4、 如權利要求1所述的導航系統(tǒng)，其特征在于上述第二導航影像為簡化 所述第一導航影像所產生的影像。
5、 如權利要求l所述的導航系統(tǒng)，其特征在于上述第二導航影像為改變 所述第一導航影像的導航信息或圖標的顯示比例后所產生的影像。
6、 如權利要求l所述的導航系統(tǒng)，其特征在于上述可攜式導航裝置包含 一第一數(shù)據(jù)傳輸模塊，而所述抬頭顯示器包含一第二數(shù)據(jù)傳輸模塊，所述可攜 式導航裝置通過所述第一數(shù)據(jù)傳輸模塊來傳送所述第二導航影像，而所述抬頭 顯示器通過所述第二數(shù)據(jù)傳輸模塊來接收所述第二導航影像。
7、 如權利要求6所述的導航系統(tǒng)，其特征在于上述第一數(shù)據(jù)傳輸模塊及第二數(shù)據(jù)傳輸模塊為無線傳輸模塊。
8、 如權利要求7所述的導航系統(tǒng)，其特征在于上述無線傳輸模塊為藍牙傳輸模塊、射頻傳輸模塊或紅外線傳輸模塊。
9、 如權利要求6所述的導航系統(tǒng)，其特征在于上述第一數(shù)據(jù)傳輸模塊及第二數(shù)據(jù)傳輸模塊為有線傳輸模塊。
10、 如權利要求9所述的導航系統(tǒng)，其特征在于上述有線傳輸模塊為USB 傳輸模塊或IEEE1394模塊。
11、 一種導航方法，其特征在于，該方法包含下列步驟根據(jù)一電子地圖及一導航信息產生一第一導航影像及一第二導航影像，所 述第二導航影像中的導航信息或圖標比所述第一導航影像中的導航信息或圖標明顯；在一屏幕上顯示所述第一導航影像；將所述第二導航影像投影至一外部物體上。
12、 如權利要求ll所述的導航方法，其特征在于上述第二導航影像為若干個導航信息或圖標所組合的影像。
13、 如權利要求12所述的導航方法，其特征在于上述導航方法提供多個編排模板，以作為所述導航信息或圖標的版面配置。 ，
14、 如權利要求ll所述的導航方法，其特征在于上述第二導航影像為簡 化所述第一導航影像所產生的影像。
15、 如權利要求ll所述的導航方法，其特征在于上述第二導航影像為改 變所述第一導航影像的導航信息或圖標的顯示比例后所產生的影像。
16、 如權利要求ll所述的導航方法，其特征在于上述外部物體為一車輛的擋風玻璃。
17、 一種顯示裝置，是用以接收一導航系統(tǒng)所提供的一數(shù)據(jù)以生成一影像， 并將該影像投影于一擋風玻璃，其特征在于，該影像包括一第一象限區(qū)域，其位于該影像的右上側； 一第二象限區(qū)域，其位于該影像的左上側； 一第三象限區(qū)域，其位于該影像的左下側； 一第四象限區(qū)域，其位于該影像的右下側； 一車輛圖標，其代表該導航系統(tǒng)所在的車輛； 一道路圖示，其代表該車輛所行駛的道路； 一箭頭圖示，其代表該車輛所行駛的方向； 一車速圖示，其代表該車輛所行駛的速度；其中，該車輛圖標位于所述道路圖標上，且該道路圖標大致位于所述影像 的中央位置。
18、 如權利要求17所述的顯示裝置，其特征在于上述道路圖標位于該中 央位置且靠近所述第一象限區(qū)域與所述第二象限區(qū)域。
19、 如權利要求17所述的顯示裝置，其特征在于上述道路圖標位于所述 中央位置且靠近所述第三象限區(qū)域或所述第四象限區(qū)域。
20、 如權利要求17所述的顯示裝置，其特征在于上述箭頭圖標位于所述 第一象限區(qū)域。
21、 如權利要求17所述的顯示裝置，其特征在于上述車速圖標位于所述第三象限區(qū)域。
22、 如權利要求17所述的顯示裝置，其特征在于上述影像更包括一里程數(shù)圖示，代表該車輛與一導航目的地的道路距離。
23、 如權利要求17所述的顯示裝置，其特征在于上述影像更包括一預估時間圖示，代表該車輛到達一導航目的地所需的預估到達的時間。
全文摘要
本發(fā)明提供一種導航系統(tǒng)及其方法，該系統(tǒng)包括一可攜式導航裝置及一抬頭顯示器，其主要特征在于可攜式導航裝置根據(jù)一電子地圖及一導航信息產生一第一導航影像及一第二導航影像，可攜式導航裝置顯示第一導航影像，而第二導航影像輸出至抬頭顯示器以投影至擋風玻璃。其中，第一導航影像為較詳細且復雜的影像，而第二導航影像為導航信息或圖標更明顯的導航影像。通過此系統(tǒng)，可降低因駕駛者分心辨識擋風玻璃上的導航影像而發(fā)生意外的風險。
文檔編號G01C21/36GK101566478SQ20081002766
公開日2009年10月28日 申請日期2008年4月25日 優(yōu)先權日2008年4月25日
發(fā)明者葉明森 申請人:佛山市順德區(qū)順達電腦廠有限公司