导航系统及其方法.pdf

本发明提供一种导航系统及其方法，该系统包括一可携式导航装置及一抬头显示器，其主要特征在于可携式导航装置根据一电子地图及一导航信息产生一第一导航影像及一第二导航影像，可携式导航装置显示第一导航影像，而第二导航影像输出至抬头显示器以投影至挡风玻璃。其中，第一导航影像为较详细且复杂的影像，而第二导航影像为导航信息或图标更明显的导航影像。通过此系统，可降低因驾驶者分心辨识挡风玻璃上的导航影像而发生意外的风险。

1、  一种导航系统，其特征在于，该系统包括：
一可携式导航装置，其根据一电子地图及一导航信息产生一第一导航影像及一第二导航影像，该可携式导航装置显示所述第一导航影像，并输出所述第二导航影像；
一抬头显示器，其接收并投影所述第二导航影像；
其中，所述第二导航影像中的导航信息或图标比所述第一导航影像中的导航信息或图标明显。

2、  如权利要求1所述的导航系统，其特征在于：上述第二导航影像为若干个导航信息或图标所组合的影像。

3、  如权利要求2所述的导航系统，其特征在于：上述可携式导航装置包含若干个编排范本，以提供所述导航信息或图标的版面配置。

4、  如权利要求1所述的导航系统，其特征在于：上述第二导航影像为简化所述第一导航影像所产生的影像。

5、  如权利要求1所述的导航系统，其特征在于：上述第二导航影像为改变所述第一导航影像的导航信息或图标的显示比例后所产生的影像。

6、  如权利要求1所述的导航系统，其特征在于：上述可携式导航装置包含一第一数据传输模块，而所述抬头显示器包含一第二数据传输模块，所述可携式导航装置通过所述第一数据传输模块来传送所述第二导航影像，而所述抬头显示器通过所述第二数据传输模块来接收所述第二导航影像。

7、  如权利要求6所述的导航系统，其特征在于：上述第一数据传输模块及第二数据传输模块为无线传输模块。

8、  如权利要求7所述的导航系统，其特征在于：上述无线传输模块为蓝牙传输模块、射频传输模块或红外线传输模块。

9、  如权利要求6所述的导航系统，其特征在于：上述第一数据传输模块及第二数据传输模块为有线传输模块。

10、  如权利要求9所述的导航系统，其特征在于：上述有线传输模块为USB传输模块或IEEE1394模块。

11、  一种导航方法，其特征在于，该方法包含下列步骤：
根据一电子地图及一导航信息产生一第一导航影像及一第二导航影像，所述第二导航影像中的导航信息或图标比所述第一导航影像中的导航信息或图标明显；
在一屏幕上显示所述第一导航影像；
将所述第二导航影像投影至一外部物体上。

12、  如权利要求11所述的导航方法，其特征在于：上述第二导航影像为若干个导航信息或图标所组合的影像。

13、  如权利要求12所述的导航方法，其特征在于：上述导航方法提供多个编排模板，以作为所述导航信息或图标的版面配置。

14、  如权利要求11所述的导航方法，其特征在于：上述第二导航影像为简化所述第一导航影像所产生的影像。

15、  如权利要求11所述的导航方法，其特征在于：上述第二导航影像为改变所述第一导航影像的导航信息或图标的显示比例后所产生的影像。

16、  如权利要求11所述的导航方法，其特征在于：上述外部物体为一车辆的挡风玻璃。

17、  一种显示装置，是用以接收一导航系统所提供的一数据以生成一影像，并将该影像投影于一挡风玻璃，其特征在于，该影像包括：
一第一象限区域，其位于该影像的右上侧；
一第二象限区域，其位于该影像的左上侧；
一第三象限区域，其位于该影像的左下侧；
一第四象限区域，其位于该影像的右下侧；
一车辆图标，其代表该导航系统所在的车辆；
一道路图示，其代表该车辆所行驶的道路；
一箭头图示，其代表该车辆所行驶的方向；
一车速图示，其代表该车辆所行驶的速度；
其中，该车辆图标位于所述道路图标上，且该道路图标大致位于所述影像的中央位置。

18、  如权利要求17所述的显示装置，其特征在于：上述道路图标位于该中央位置且靠近所述第一象限区域与所述第二象限区域。

19、  如权利要求17所述的显示装置，其特征在于：上述道路图标位于所述中央位置且靠近所述第三象限区域或所述第四象限区域。

20、  如权利要求17所述的显示装置，其特征在于：上述箭头图标位于所述第一象限区域。

21、  如权利要求17所述的显示装置，其特征在于：上述车速图标位于所述第三象限区域。

22、  如权利要求17所述的显示装置，其特征在于：上述影像更包括一里程数图示，代表该车辆与一导航目的地的道路距离。

23、  如权利要求17所述的显示装置，其特征在于：上述影像更包括一预估时间图示，代表该车辆到达一导航目的地所需的预估到达的时间。

导航系统及其方法
【技术领域】
本发明涉及一种导航系统及其方法，特别是一种让抬头显示器投影具有较明显的导航信息的影像的导航系统及其方法。
【背景技术】
目前，导航装置已逐渐普遍，越来越多驾驶者依赖导航装置提供行驶所需的信息，例如地图信息、到达目的地的路线规划及导航信息等等。导航装置可大略分为车用导航装置及个人导航装置。车用导航装置是车辆出厂时便内建于车用计算机中，其屏幕及操作接口配置于车辆中控制台中。而个人导航装置为一可携式电子装置，其不与车用计算机连接，使用者可于徒步时或驾驶时使用。然而，目前的导航装置都由屏幕位置不佳或是屏幕过小，导致驾驶者于行车时，必须将视线移开行驶道路来观看导航装置，甚至必须分心去辨识导航信息，无形中增加驾驶的危险因子。
因鉴于导航装置所引起的问题，有些车辆便在驾驶座前方设置一抬头显示器(Head-Up Display，HUD)，用以投影导航信息在挡风玻璃上，让使用者可一边驾驶一边从挡风玻璃上观看导航信息，降低意外发生的可能性。此外，随着个人导航装置(Personal Navigation Device，PND)越来越普遍，越来越多使用者希望PND能与抬头显示器结合，因此有些抬头显示器也可接收PND的屏幕影像再投影到挡风玻璃上。然而，PND的屏幕的多会显示较详细的电子地图及许多导航信息，如此复杂的影像投影到挡风玻璃上不但无法协助驾驶者，反而让驾驶者分心辨识影像上的导航信息，进而增加意外发生的可能性。
有鉴于上述的各项问题，为了能够兼顾解决上述问题，本发明人基于多年研究开发与诸多实务经验，提出一种导航系统及其方法，以作为改善上述缺点的实现方式与依据。
【发明内容】
有鉴于此，本发明的目的就是在于提供一种导航系统及其方法，以解决因抬头显示器与可携式导航装置结合所产生投影信息太过复杂的问题。
本发明提供一种可携式导航系统，其包括一可携式导航装置及一抬头显示器。其中，该可携式导航装置根据一电子地图及一导航信息产生一第一导航影像，再根据该第一导航系统及一加工处理程序产生一第二导航影像。最后，再将该第二导航影像传送至抬头显示器。而该抬头显示器便用以接收及投影所述第二导航影像。
此外，本发明提出一种导航方法，其包含下列步骤：首先，根据一电子地图及一导航信息产生一第一导航影像。然后，根据一编排规则与第一导航影像以产生一第二导航影像。最后，将第二导航影像投影出。
与现有技术相比，本发明设有一第一导航影像为较详细且复杂的影像，一第二导航影像为导航信息或图标更明显的导航影像，通过此系统，可降低因驾驶者分心辨识挡风玻璃上的导航影像而发生意外的风险。
【附图说明】
图1为本发明导航系统的方块图。
图2为本发明导航系统实施例的方块图。
图3为本发明第一导航影像范例示意图。
图4为本发明第二导航影像一范例的示意图。
图5为本发明第二导航影像另一范例的示意图。
图6为本发明第二导航影像又一范例的示意图。
图7为本发明导航方法的步骤流程图。
【具体实施方式】
参图1，为本发明导航系统的方块图。所述导航系统1包括一可携式导航装置10及一抬头显示器11。该可携式导装置11包含一定位模块101、一输入模块102、一导航模块103、一电子地图数据库104、一第一数据传输模块105、一编排模块107、一显示控制模块108及一屏幕109。而上述抬头显示装置11包含一第二数据传输模块111及一投影模块112。
上述定位模块101用以提供所述可携式导航装置10的位置信息106，例如可携式导航装置10所在位置的坐标或是经纬度数据。所述定位模块101较佳的是包含一全球定位系统(Global Positioning System，GPS)模块、一数字罗盘(digital compass)或一陀螺仪(gyroscope)。
上述电子地图数据库104储存至少一具有道路信息的电子地图。所述输入模块102用以提供使用者输入一目的地，所述导航模块103以目前位置为出发地，先根据电子地图、出发地及目的地，计算出一导航路线。接着，再根据所述导航路线及定位模块101所提供的实时位置信息106，产生一导航信息，而该导航信息可为例如「前方300公尺请左转」、「此路段速限为时速50公里，请小心驾驶」、「与目的地相距15公里」或「到达目的地尚需25分钟」等等的信息。
上述导航模块103整合对应所述导航信息的图标与电子地图以产生一第一导航影像13，并传送该第一导航影像13至所述显示控制模块108，由所述显示控制模块108控制上述屏幕109显示所上述第一导航影像13。而所述编排模块107整合对应此导航信息的图标或电子地图以产生一第二导航影像14，再通过第一数据传输模块105将该第二导航影像14传送到所述抬头显示装置11。所述抬头显示装置11通过所述第二数据传输模块111接收所述第二导航影像13，并由所述投影模块112将其投影至外部物体上，例如车辆的挡风玻璃。
上述第二导航影像14所显示的导航信息图标比在所述第一导航影像13里的导航信息图标更为显著，更容易为使用者所辨识。其中，所述第二导航影像14较佳的是多个导航信息或图标所组合的影像、或是简化第一导航影像13所产生的影像、或是改变第一导航影像13的导航信息或图标的显示比例后所产生的影像。
上述导航模块103及编排模块107较佳的是以微处理器执行应用程序的软件方式来实现，应用程序可包含一导航程序及一编排程序。上述可携式导航装置10以一完整型导航装置来举例说明，其定位模块及导航模块皆安装于同一机壳中。但并不以此为限，凡可产生导航影像的可携式导航装置皆在本发明的保护范围内。例如，无内建GPS模块的可携式导航装置，其GPS模块以外接方式连接可携式导航装置，也在本发明的保护范围内。例如，无内建电子地图数据库及导航模块的可携式导航装置，其通过无线网络连接一导航服务器，由导航服务器提供电子地图及路线规划服务，也在本发明的保护范围内。
上述投影模块112较佳的是一液晶投影模块。所述第一数据传输模块105及所述第二数据传输模块111可为无线传输模块，例如蓝牙传输模块、射频传输模块或红外线传输模块，或是有线传输模块，例如USB传输模块或IEEE1394模块。所述输入模块102较佳的是一键盘或一触控模块。
参图2，为本发明导航系统实施例的方块图。图中，所述导航系统2包括一可携式导航装置20及一抬头显示器21。所述可携式导装置20包含一GPS模块201、一触控模块202、一微处理器203、一电子地图数据库204、一第一蓝牙传输模块205、一内存207、一液晶显示控制器208及一液晶屏幕209。所述内存207储存一导航程序221、一编排程序222、一使用者接口(User Interface，UI)程序223及若干个导航图示224，例如转弯箭头图示。所述触控模块202与液晶屏幕209设置一起。而所述抬头显示装置21包含一第二蓝牙传输传输模块211及一液晶投影模块212。
上述GPS模块201用以提供包含经纬度的位置信息206。所述微处理器203从所述内存207读取UI程序223并执行，来通过所述液晶屏幕209显示一操作画面，使用者可触碰触控模块来输入/选择数据，例如输入/选择一目的地。当使用者输入目的地后，所述微处理器203从所述内存207读取导航程序223并执行，以目前位置为出发地，根据电子地图、出发地及目的地，计算出一导航路线。接着，再根据所述导航路线及GPS模块201所提供的实时位置信息206，产生一导航信息。
接着，所述微处理器203从所述内存207读取对应所述导航信息的导航图标，再整合所述导航信息、相对应的导航图标与电子地图以产生一第一导航影像23，并传送所述第一导航影像23至所述液晶显示控制器208，由所述液晶显示控制器208控制所述液晶屏幕209显示所述第一导航影像23。
接着，所述微处理器203再从所述内存207读取所述编排程序222，整合所述导航信息、相对应的导航图标或电子地图以产生一第二导航影像24，再通过所述第一蓝牙传输模块205将上述第二导航影像14传送到所述抬头显示装置21。上述抬头显示装置21通过所述第二蓝牙传输模块211接收所述第二导航影像13，并由所述液晶投影模块212将其投影至所述挡风玻璃上。
参图3，为本发明第一导航影像范例的示意图。图中可明显观察到，所述导航影像虽然详细，其显示有较大范围的地图、地点名称、道路名称、转弯箭头图示及下一个路口的距离等等，但是过于复杂，比较适合让使用者拿在手上以近距离观看。若是所述导航影像投影在挡风玻璃上，使用者的视线可能会被不相干的道路信息或名称所干扰，必须花费较多的精神在找寻所需要的导航信息上，也因而增加了发生交通事故的可能性。
参图4，为本发明的第二导航影像的一范例的示意图。图中，所述第二导航影像4为一由多个导航信息及导航信息所组合的影像，其显示下一个转弯方向的箭头图标411、路名信息412、离下一个路口的距离信息421、粗略的道路图示422、行驶方向的图标423、速限信息44、到达目的地所需时间的信息451及图标452及到目的地距离的信息461及图标462。与图3相比，图4所显示的导航信息比较显著，此影像投影到挡风玻璃时，驾驶者亦可轻易辨识出，进而降低行车风险。
参图5，为本发明第二导航影像的另一范例的示意图。图中，所述第二导航影像5为根据一导航系统所提供的一数据来生成的，且所述第二导航影像5较佳可投影于一挡风玻璃。所述第二导航影像5可划分为第一象限区域51、第二象限区域52、第三象限区域53与第四象限区域54。第二导航影像5更包括许多图标，诸如：代表车辆的车辆图示561、代表道路的道路图示562、代表车辆所行驶的方向的箭头图示563、代表车辆所行驶的速度的车速图标564、代表车辆与导航目的地之间的道路距离的里程数图示565以及代表车辆到达导航目的地所需的预估到达时间的预估时间图示566等。其中，箭头图示563较佳可位于第一象限区域51，而车速图标564较佳可位于第三象限区域53。此外，车辆图标561位于道路图标562上，且道路图示562较佳可大致位于第二导航影像5的中央位置55以方便使用者的目视。当然，使用者也可根据其个人喜好，将道路图标562的位置调高使其接近第一象限区域51与第二象限区域52，或将道路图标562的位置调低使其靠近第三象限区域53与第四象限区域54。
参图6，为本发明的第二导航影像又一范例的示意图。图中，所述第二导航影像6为调整第3图所示所述第一导航影像的导航信息及导航图标的比例而产生的影像。在所述第二导航影像6中，转弯箭头的图示、下一离下一个路口的距离的信息以及速限信息皆被放大显示比例，以方便驾驶者辨识。
其中，所述内存207视需要可储存若干个编排模板，于所述微处理器203执行编排程序222时所使用，让使用者可选择多种第二导航影像24的版面配置。此外，所述导航系统视需要也可让使用者通过所述输入模块自行设定所述第二导航影像24的版面配置。
参图7，为本发明导航方法的步骤流程图。图中，所述导航方法的流程由开始展开，包含下列步骤：
步骤71：根据一电子地图及一导航信息产生一第一导航影像及一第二导航影像，其中所述第二导航影像中的导航信息或图标比所述第一导航影像中的导航信息或图标明显。所述第二导航影像较佳的是多个导航信息图标所组合的影像、或是简化所述第一导航影像所产生的影像、或是改变所述第一导航影像的导航信息图标的显示比例后所产生的影像。
步骤72：在一屏幕上显示所述第一导航影像。
步骤73：将所述第二导航影像投影至一外界物体上。所述外界物体较佳的是一车辆的挡风玻璃。
结束此流程。