专利名称：导航装置以及行车安全辅助方法
技术领域：
本发明涉及一种导航装置，尤指一种兼具记录影像数据与胎压数 据的导航装置，及其应用的行车安全辅助方法。
背景技术：
全球定位系统(Global positioning system, GPS)接收卫星信号， 对卫星轨道数据作分析，以求出卫星所在位置，再利用三角定位法演 算出接收器的经纬度坐标、方向、速度等位置数据。由于全球定位系 统是一套不受地点、时间影响的高精度定位系统，因此，自从全球定 位系统服务及其终端装置商品化以来，其应用便不断地拓展。时下各 类新兴产品中，借助全球定位系统获得定位信息，进而提供路径指引 的导航装置(Navigation apparatus)被广泛应用。
请参阅图l，该图为一公知技术的导航装置IO的系统架构示意图。 导航装置10包括了一全球定位系统模块11、 一中央处理单元13、 一 内存15以及一显示接口 17。全球定位系统模块11包括了一天线111 与一信号处理单元113。天线111接收一卫星信号，并将卫星信号传输 至信号处理单元113进行放大、滤波、数字化等处理，再将数字卫星 信号传送到中央处理单元13。内存15配合储存数据接收处理程序、计 算导航方程式及电子地图等软件，其中，电子地图为一经纬度坐标构 成的向量地图(Vectormap)。中央处理单元13执行前述软件，对卫星 信号作计算分析等运算工作，载出储存于内存15的电子地图，并将接 收到的位置数据迭放在地图上，通过显示接口n输出结果，提供使用 者路径导引参考。
目前，车用导航装置大致包括两种模式，第一种是将全球定位系 统模块、电子地图软件嵌入车机，与车用计算机及显示器作结合；第 二种则是将可携式导航装置固定于驾驶座周围。由于作为车辆配备的 车机价格较高，且旧款车辆鲜少具有导航功能，因此，现今主流是将 可携式导航装置固设于车辆内部，作为随同车辆的导航装置。
由于道路交通事故常伴随着巨大的生命财产损害，为了提供意外 事故责任归属的左证，驾驶常会将摄影机摆放在汽车前端，记录汽车 行驶期间的影像。另一方面，由于汽车数量不断增加，相关的安全课 题日益突显。其中，基于微机电技术的汽车胎压监视系统(Tire pressuremonitoring system, TPMS)技术已然问世。胎压监视系统监测轮胎气压 与温度，以便在轮胎漏气致使胎压过低时，实时产生警示信号提醒车 内人员，从而避免爆胎意外的发生。由于轮胎胎压与行车安全息息相 关，因此，胎压监视系统势将逐渐成为车辆系统的必备配备。
随着通讯与网络技术的发展，导航装置更整合了通讯与视讯功能， 以提供使用者多元化的服务。此类装置虽迎合了使用者的娱乐需求， 却隐藏了造成交通意外的危机。而反观市面上却尚未有结合上述影像 记录与胎压监控等安全辅助功能的可携式导航装置提供驾驶人使用。 有鉴于此，本案发明人从而思及赋予导航装置记录影像与监控胎压的 功能，使得导航装置的行车安全辅助性能更为完备，进而提高车载人 员的安全保障。
发明内容
因此，本发明目的之一在于提供一种导航装置(Navigation apparatus),其兼具记录影像与监控胎压的功能，可提高行车安全保障。
本发明的另一目的在于提供一种行车安全辅助方法，其借助导航 装置识别胎压数据是否符合安全值，可使汽车驾驶人知悉轮胎的实时 状况。
本发明揭示一种导航装置，包括一中央处理单元、 一影像记录模 块、 一全球定位系统(Global positioning system, GPS)模块、 一胎压侦 测模块以及一储存模块。影像记录模块系撷取一影像信号。全球定位 系统模块产生一位置数据。胎压监测模块接收一无线胎压信号以产生 一数字胎压信号。储存模块储存一电子地图软件。中央处理单元耦接 于影像记录模块、全球定位系统模块、胎压监测模块以及储存模块。 中央处理单元接收影像信号，进而产生一影像数据传输至储存模块作 储存。此外，中央处理单元执行电子地图软件，接收位置数据作路径 导引。并且，中央处理单元将数字胎压信号处理一胎压数据，并识别 胎压数据是否符合安全值。
本发明又揭示一种行车安全辅助方法，适用于一具有多个轮胎的 汽车。该方法的步骤，首先，提供汽车具有一导航装置，其中，此导 航装置产生一位置数据作路径导引。其次，使导航装置与多个胎压侦 测器作无线连结，其中，该等胎压侦测器安装于该等轮胎上。接着， 导航装置接收该等胎压侦测器个别所输出的无线胎压信号。随后，导 航装置将该等无线胎压信号处理为一胎压数据。最后，导航装置识别 该胎压数据是否符合安全值，以控制一警示信号的产生。
在本发明的一具体实施例中，导航装置具有一影像撷取器，所述 的行车安全辅助方法更包括下列步骤。首先，以影像撷取器撷取一影像信号。其次，导航装置将影像信号处理为一影像数据。随后，导航 装置将影像数据传输至一储存模块作储存。
本发明的有益效果在于，所揭示的导航装置以及行车安全辅助方 法，赋予作为汽车驾驶人行车路径导引的导航装置具备影像记录与胎 压监控的功能，从而利用导航装置的安全辅助性能，提高行车安全的 保障。
以上的概述与接下来的详细说明及附图，皆是为了能进一步说明 本发明为达到预定目的所采取的方式、手段及功效。而有关本发明的 其它目的及优点，将在后续的说明及附图中加以阐述。
图1为公知技术的导航装置的系统架构示意图2A、图2B为本发明所揭示导航装置的一应用实例示意图3为本发明所揭示导航装置应用于胎压监测的示意图4为本发明所揭示导航装置的系统架构示意图5为第四图的储存模块的一具体实施例的系统架构示意图；以
及
图6为本发明所揭示行车安全辅助方法的步骤流程图。
附图标记说明10、20:导航装置
11、207:全球定位系统模块
111:天线
113:信号处理单元
13、200:中央处理单元
15:内存
17、211:显示接口
201影像撷取器
203影像记录模块
205胎压监控模块
209操作接口
210警示模块
213储存模块
215第一内存
216第一内存控制器
217第二内存
23:装置壳体25:固定构件 50:汽车 500:挡风玻璃
501、 502、 503 510、 520、 530
具体实施例方式
本发明揭示 一 种兼具记录影像与监控胎压功能的导航装置 (Navigation apparatus)及其应用的行车安全辅助方法，使导航装置的 安全辅助性能更为完备。首先，请同时参阅图2A以及图2B，该二图 为本发明所揭示导航装置20的一应用实例示意图。如图2A与图2B所 示，导航装置20为利用全球定位系统(Global positioning system, GPS) 技术作卫星定位与路径导引的可携式装置。导航装置20可被固设于汽 车50内部，随同汽车50作路径导引。
图2A与图2B中，导航装置20具有一装置壳体23， 一附着于挡 风玻璃500内侧的固定构件25连接于装置壳体23，以将导航装置20 固设于挡风玻璃500的内侧。导航装置20具有一显示接口 211与一影 像撷取器201，显示接口 211与影像撷取器201分别设置于装置壳体 23相对的二表面上，朝向汽车50的内侧与外侧。显示接口211通常为 一液晶显示板，用以输出电子地图等影像。影像撷取器201正对着汽 车50的行进方向，以连续地撷取汽车行进方向的影像信号。所述的影 像撷取器201可为电荷耦合元件(CCD)或互补金属氧化物半导体 (CMOS)。
所述的固定构件25用以将导航装置20固设于汽车50内部。在另 一实施例中，固定构件25为固定于仪表板上方的座体，借以承载导航 装置20，使得显示接口 211与影像撷取器201分别朝向挡风玻璃500 的内侧与外侧。图2A、图2B中，固定构件25以一连接于装置壳体23 的吸附件为例，但其并非用以限制本发明的保护范围。
其次，请参阅图3，该图为本发明所揭示导航装置20应用于胎压 监测的示意图。如图3所示，导航装置20与胎压侦测器510、 520、 530、 540共同构成一胎压监测系统(Tire pressure monitoring system)。胎压 侦测器510、 520、 530、 540分别安装于汽车50的轮胎501、 502、 503、 504上，借以侦测各个轮胎的胎压与温度，并将侦测值转换为一无线胎 压信号输出。导航装置20系与胎压侦测器510、 520、 530、 540无线 连结，以接收胎压侦测器510、 520、 530、 540个别所输出的无线胎压 信号。导航装置20再进一步对各个无线胎压信号作放大、滤波、解调 等信号处理程序，取出数据串流，经软件处理还原出各个轮胎的胎压
、504:轮胎
、540:胎压侦测器与温度等数据，进而产生一包括上述各项数据的胎压数据。导航装置 20将胎压数据输出至显示接口 211作显示，并识别胎压数据的各项数 据是否符合安全值，进而控制声、光等形式的警示信号产生。
接着，请参阅图4，该图为本发明所揭示导航装置20的系统架构 示意图。如图4所示，胎压监测系统30包括一导航装置20与多个胎 压侦测器510、 520、 530、 540。导航装置20包括了一中央处理单元 200,与耦接于中央处理单元200的一影像记录模块203、 一胎压监控 模块205、 一全球定位系统模块207、 一操作接口 209、 一显示接口 211、 一储存模块213以及一警示模块210。
中央处理单元200为导航装置20的控制处理核心。显示接口 211 接受中央处理单元200的控制作显示。操作接口 209为触控面板、按 键组或键盘等输入装置，用以接受一控制命令输入中央处理单元200， 以控制导航装置20的运作。储存模块213配合储存数据接收处理程序、 计算导航方程式及电子地图等软件，以及储存影像数据、位置数据与 胎压数据等行车记录。另外，所述的数据接收处理程序、计算导航方 程式及电子地图等软件由中央处理单元200执行。
所述的储存模块213包括导航装置20的内建内存与外接内存。基 于储存容量的考虑，可利用大储存容量的储存装置(例如， 一快闪记 忆卡)外接于导航装置20，来储存影像数据等行车记录。在此，请先 参阅图5，该图为图4的储存模块213的一具体实施例的系统架构示意 图。图5中，储存模块213包括了一第一内存215、 一第一内存控制器 216与一第二内存217。在此实施例中，第一内存215为一外接内存， 例如，快闪记忆卡或随身碟等储存装置，用以配合储存影像数据、位 置数据与胎压数据等行车记录。第一内存控制器216耦接于第一内存 215，以控制第一内存215的致能与数据存取。第二内存217为设置于 导航装置20的内建内存，用以配合储存电子地图、导航程式等软件。
另外，目前一般厂商将电子地图等软件储存于快闪记忆卡内，以 便作版权管理，与利于使用者随时作数据更新。为了配合上述应用， 因此，在另一具体实施例中，储存模块213可进一步包括一第三内存 与一第三内存控制器(该图未示)，其中，第三内存为导航装置20的 外接内存，而第三内存控制器对第三内存作存取控制。
以下继续说明导航装置20的运作机制。请再参阅图4，导航装置 20中，全球定位系统模块207基于全球定位系统技术，接收卫星信号， 对接收到的信号作放大、滤波、数字化等处理，再由中央处理单元200 计算分析出汽车50的经纬度坐标、速度、方向等位置数据。中央处理 单元200可进一步借助电子地图软件的执行，将位置数据输出至显示 接口 211作显示，利用位置数据作路径导引，以及将位置数据储存于储存模块213中作为行车记录。
影像记录模块203包括了一影像撷取器201，影像撷取器201朝 向汽车50的行进方向，配合导航装置20的启动，同步撷取影像信号。 影像撷取器201所撷取的影像信号由影像记录模块203作放大、滤波 等处理后，以中央处理单元200的运算资源，压縮编码为影像数据， 储存于储存模块213中作为行车记录。附带一提的是，影像数据的储 存模式可基于储存模块213的储存容量，通过使用者作设定，由中央 处理单元200控制作连续储存，或配合时间间隔作重复储存。再者， 中央处理单元200对影像信号作压縮编码处理时，可将位置数据加入 影像数据中作储存。如此一来，读取储存模块213的影像数据时，即 可同步呈现位置数据，从而提供更为详实的行车记录。
胎压侦测器510、 520、 530、 540对个别所安装的轮胎作胎压与温 度侦测，并将侦测值转换为一无线胎压数据信号输出。每一胎压侦测 器510、 520、 530、 540具有个别的识别码，胎压监控模块205包括一 信号接收器，所述的信号接收器与胎压侦测器510、 520、 530、 540依 据短距无线通讯技术作无线连结，以接收各个胎压侦测器510、 520、 530、 540所输出的无线胎压信号。胎压监控模块205将接收到无线胎 压信号处理转换为一数字胎压信号，传输到中央处理单元200，利用识 别码辨识数据的来源，将各个轮胎的胎压与温度还原为一胎压数据。 其后，便将各个轮胎的胎压数据传送到显示接口 211作显示，或者进 一步储存于储存模块213中。中央处理单元200并实时识别胎压数据 是否符合安全值，以控制警示模块210产生警示信号。
所述的警示模块210包括蜂鸣器及/或发光元件等装置，以接受中 央处理单元200的控制，产生声及/或光形式的警示信号。
所述的胎压侦测器510~540与胎压监控模块205的无线连结，以 及相关的侦测、转换与信号传输技术为公知，因此在此便不再作赘述。
接着，请参阅图6，该图为本发明所揭示行车安全辅助方法的步 骤流程图，所述的行车安全辅助方法适用于一具有多个轮胎的汽车。 其中相关的系统架构请同时参阅图3与图4。如图6所示，所述的行车 安全辅助方法包括下列步骤
首先，提供汽车50具有一导航装置20，导航装置利用全球定位 系统技术产生一位置数据作路径导引，为步骤S600;
其次，使导航装置20与胎压侦测器510、 520、 530、 540作无线 连结，其中，胎压侦测器510、 520、 530、 540分别安装于汽车50的 轮胎501、 502、 503、 504上，为步骤S602;
随后，导航装置20的胎压监控模块205接收胎压侦测器510、520、 530、 540个别所输出的无线胎压信号，为步骤S604;接着，导航装置20的中央处理单元200将无线胎压信号处理为一 胎压数据，为步骤S606;以及
最后，导航装置20的中央处理单元200识别胎压数据是否符合安 全值，以控制警示信号的产生，为步骤S608。
借此，可使驾驶人知悉各个轮胎的实时状况，以避免爆胎意外的 发生。
在一具体实施例中，所述的行车安全辅助方法在步骤S608之后， 更包括导航装置20的中央处理单元200控制显示接口 211显示胎压数 据的歩骤。
在本发明的具体实施例中，导航装置20具有一影像撷取器201。 在步骤S600中，导航装置20被固设于汽车50的内部，使得影像撷取 器201朝向汽车50的行进方向。所述的行车安全辅助方法更包括下列 步骤
首先，以影像撷取器201撷取一影像信号； 其次，导航装置20将影像信号处理为一影像数据；以及 随后，导航装置20将影像数据传输至储存模块213作储存。 在一具体实施例中，导航装置20的中央处理单元200将位置数据 加入影像数据后，再将影像数据传输至储存模块213作储存。
借助以上实例详述，当可知悉本发明所揭示的导航装置以及行车 安全辅助方法，赋予作为汽车驾驶人行车路径导引的导航装置具备影 像记录与胎压监控的功能，从而利用导航装置的安全辅助性能，提高 行车安全的保障。
但，以上所述，仅为本发明的具体实施例的详细说明及附图而已， 并非用以限制本发明，本发明的保护范围应以权利要求的范围为准， 任何本领域技术人员在本发明的领域内，可轻易思及的变化或修饰皆
可涵盖在本案所界定的保护范围之内。
权利要求
1、一种导航装置，其特征在于，包括一影像记录模块，撷取一影像信号；一全球定位系统模块，产生一位置数据；一胎压监测模块，接收一无线胎压信号以产生一数字胎压信号；一储存模块，储存一电子地图软件；以及一中央处理单元，耦接于该影像记录模块、该全球定位系统模块、该胎压监测模块以及该储存模块；其中，该中央处理单元接收该影像信号，进而产生一影像数据传输至该储存模块作储存；其中，该中央处理单元执行该电子地图软件，接收该位置数据作路径导引；其中，该中央处理单元将该数字胎压信号处理一胎压数据，并识别该胎压数据是否符合安全值。
2、 如权利要求l所述的导航装置，其特征在于，该无线胎压信号 由一胎压侦测器所输出。
3、 如权利要求1所述的导航装置，其特征在于，该中央处理单元 将该位置数据加入于该影像数据传输至该储存模块作储存。
4、 如权利要求l所述的导航装置，其特征在于，更包括-一影像撷取器，设置于该影像纪录模块，该影像撷取器用以撷取 该影像信号；一显示接口，耦接于该中央处理单元，以接受该中央处理单元的 控制作显示；一操作接口，耦接于该中央处理单元，以将一控制命令输入该中 央处理单元；以及一警示模块，耦接于该中央处理单元，以接受该中央处理单元的 控制产生一警示信号。
5、 如权利要求4所述的导航装置，其特征在于，更具有一装置壳体，其中该影像撷取器与该显示接口分别设置于该装置壳体相对的二 表面。
6、 如权利要求l所述的导航装置，其特征在于，该储存模块包括 一第一内存、 一第二内存以及一第一内存控制器，其中该第一内存以 及该第二内存分别为一外接内存以及一设置于该导航装置的内建内 存，该第一内存为一快闪记忆卡，该第一内存控制器耦接于该中央处 理单元以及该第一内存之间，以控制该第一内存的数据存取。
7、 一种行车安全辅助方法，其特征在于，适用于一具有多个轮胎的汽车，该行车安全辅助方法包括下列步骤提供该汽车具有一导航装置，其中该导航装置产生一位置数据作 路径导引；使该导航装置与多个胎压侦测器作无线连结，其中该等胎压侦测器安装于该等轮胎上；该导航装置接收该等胎压侦测器个别所输出的无线胎压信号；该导航装置将该等无线胎压信号处理为一胎压数据；以及该导航装置识别该胎压数据是否符合安全值，以控制一警示信号 的产生。
8、 如权利要求7所述的行车安全辅助方法，其特征在于，该导航 装置具有一影像撷取器，于提供该汽车具有该导航装置的步骤中，将 该导航装置固设于该汽车内部，以使该影像撷取器朝向该汽车的行进 方向，该行车安全辅助方法方法更包括下列步骤以该影像撷取器撷取一影像信号；该导航装置将该影像信号处理为一影像数据；以及 该导航装置将该影像数据传输至一储存模块作储存。
9、 如权利要求8所述的行车安全辅助方法，其特征在于，更包括 下列步骤该导航装置将该位置数据加入该影像数据；以及 储存该影像数据。
10、 如权利要求7所述的行车安全辅助方法，其特征在于更包括下列步骤该导航装置控制一显示接口显示该胎压数据。
全文摘要
一种导航装置，其包括一中央处理单元、一影像记录模块、一全球定位系统、一胎压监测模块以及一储存模块。影像记录模块撷取一影像信号。中央处理单元控制影像记录模块撷取影像信号，以产生一影像数据传输至储存模块作储存，并执行储存于储存模块内的电子地图软件，接收全球定位系统模块所产生的位置数据作路径导引，以及将胎压监测模块所接收到的数字胎压信号处理一胎压数据，且识别胎压数据是否符合安全值。本发明所揭示的导航装置以及行车安全辅助方法，赋予作为汽车驾驶人行车路径导引的导航装置具备影像记录与胎压监控的功能，从而利用导航装置的安全辅助性能，提高行车安全的保障。
文档编号G01C21/26GK101308025SQ20071010792
公开日2008年11月19日 申请日期2007年5月15日 优先权日2007年5月15日
发明者严育屏, 吴锡庆, 寥国宏 申请人:华晶科技股份有限公司