专利名称：整合行车影像记录及导航信息的导航装置的制作方法
整合行车影像记录及导航信息的导航装置
技术领域：
本发明是有关于一种导航装置，特别是指一种整合行车影像记录及导航信息的导航装置。
背景技术：
现有的行车影像记录器概分成两种，一种是仅记录摄影镜头前的景象、声音及影像拍摄的日期和时间，另一种是除了记录摄影镜头前的景象、声音及拍设的日期和时间外，还同时记录GPS坐标、车辆的速度及加速度，前者于播放时，在播放的影片中会显示影像拍摄的日期及时间，但此种呈现方式无法得知车辆的车速及坐标位置等行车状况；后者则需搭配厂商提供的播放软件将带有日期时间的影像、车辆加速度数据与可显示GPS坐标的电子地图，分成三个区块同步呈现在屏幕上，但此种呈现方式需要另外透过厂商提供的播放软件才能同时观看行车影像及相关车辆信息。
此外，目前市面上的行车记录器虽然设有GPS模组，却不能提供实时的导航功能，使得车辆上必需分别设置行车记录器和GPS导航装置，导致车辆挡风玻璃前方的空间被占据，而容易阻挡行车视线。
发明内容因此，本发明的目的，即在提供一种整合行车影像记录及导航信息，以提供实景导航，并减少车内装设的电子装置数量的整合行车影像记录及导航信息的导航装置。为达到上述目的，本发明整合行车影像记录及导航信息的导航装置包括一显示器、一记录媒体、一行车记录器、一 GPS系统及一处理单元。该行车记录器包含一摄影镜头，用以拍摄行车的路况实景影像；该GPS系统用以接收一 GPS讯号；该处理单元与该GPS系统电耦接，以根据该GPS讯号计算出一目前位置，并根据一目的地位置，产生一包括一导航路线的导航信息，且该处理单元与该行车记录器电耦接，以接收该路况实景影像，并找出该路况实景影像的一虚拟景深基准点，再根据该虚拟景深基准点，求得该路况实景影像的一仰角及一画面缩放比例尺，以依照该仰角及该画面缩放比例尺调整该导航路线的一显示比例及一显示位置，并将该导航路线迭绘于该路况实景影像中的该显示位置，再输出至该显示器显示，并储存于该记录媒体。较佳地，该导航信息还包括一实时道路名称，且该处理单元将该实时道路名称标示于该路况实景影像中的道路上。较佳地，该处理单元于该路况实景影像的一 Y轴轴在线设有一预设点，并依据该景深基准点与该预设点的位置关系，计算得知该路况实景影像的该仰角，以根据该仰角对应调整该导航路线的仰角。较佳地，该处理单元辨识该路况实景影像的道路，并取得该道路的两个预设位置的宽度，以依据该仰角以及该二宽度之间的比例，计算出该画面缩放比例尺。较佳地，该处理单元还包含一辨识模组，该辨识模组辨识该道路的两边界线，并于该道路的两个预设位置分别以两条平行的横向线横跨该两边界线，而以该二横向线与该两边界线的交点间的距离，做为该道路的两个预设位置的宽度。较佳地，该辨识模组辨识该路况实景影像上的道路标示线，作为该两边界线。较佳地，该辨识模组辨识该路况实景影像上的道路与周围对象的交界处，并计算模拟出两边界线。较佳地，该处理单元预先针对该摄影镜头的多个缩放倍率，对应设定该导航路线的一地图比例尺，且根据该摄影镜头被选定的一缩放倍率，选择对应的一地图比例尺来调整该导航路线迭绘于该路况实景影像中的位置。较佳地，该导航信息还包含导航电子地图、后续转弯方向提示与剩余距离及剩余 时间提示，且该处理单元更将该导航电子地图、后续转弯方向提示与剩余距离及剩余时间提示迭绘于该路况实景影像的周边区域。较佳地，该行车记录器还包含一记录GPS坐标的GPS定位器、一侦测车辆的加速度的加速度传感器及一侦测车速的车速器，且该处理单元还将该车速迭绘于该路况实景影像的周边区域，并将迭绘该导航信息的路况实景影像、该GPS坐标、该加速度及该车速整合成单一影像文件并储存于该记录媒体。本发明藉由将行车记录器与GPS导航系统整合在同一导航装置上，可减少车中设置的电子装置数量，并避免行车视野受到装置的阻挡，并且透过整合单元将实时导航信息整合在实时拍摄的路况实景影像上并输出至显示器，以路况实景影像来进行导航，让驾驶可以更直觉地掌握行车状况，此外，GPS导航系统可以根据行车记录器的摄影镜头的放大倍率，对应调整导航路线的比例尺，使迭绘在路况实景影像上的导航路线与路况实景影像上的道路重迭，而进行正确的路线导引，确实达到本发明的功效与目的。
图I是本发明整合行车影像记录及导航信息的导航装置的一较佳实施例的电路方块图；图2是本实施例迭绘有导航信息的路况实景影像示意图；图3是说明本实施例的处理单元产生导航路线的方式的示意图；图4是说明当路摄影镜头缩小其倍率，但导航路线未调整时，导航路线与路况实景影像无法匹配的示意图；图5是说明本实施例的处理单元会根据摄影镜头的缩小倍率对应调整导航路线的比例，使导航路线与路况实景影像相匹配的示意图。图中11.显示器，12.记录媒体，13.行车记录器，14. GPS系统，15.整合单元，16.辨识模组，20、30.路况实景影像，21、31.导航路线，22.实时道路名称，23.导航电子地图，24.后续转弯方向提示，25.剩余距离提示，26.速限，27.车速，32、33.边界线，35、36.横向线，P、P’ .虚拟景深基准点，X.预设点。
具体实施方式有关本发明的前述及其它技术内容、特点与功效，在以下配合参考图式的较佳实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。
参见图I所示，是本发明整合行车影像记录及导航信息的导航装置(以下简称导航装置)的一较佳实施例，它是一个供设置于车辆上使用，以提供实时导航的个人导航装置，其包括一显示器11、一记录媒体12、一行车记录器13、一 GPS系统14及一处理单元15。显示器11是一液晶显示器，记录媒体12可以是一内建在导航装置内的内存或是一外接(可插拔)的记忆卡，行车记录器13与处理单元15电耦接，并包含一摄影镜头及一收音器，摄影镜头可以是一 CCD感测元件或一 CMOS感测元件，用以拍摄行车的路况实景影像，而收音器用以收录行车过程的声音，且行车记录器13会将拍摄的路况实景影像、拍摄时的日期时间及收录的声音输出至处理单元15。GPS系统14与处理单元15电耦接，其用以接收一 GPS讯号并提供给处理单元15。处理单元15根据该GPS讯号计算出一目前位置，并根据一目的地位置，产生一实时导航信息，该实时导航信息包含导航电子地图(即包含目前行车位置的电子地图)、导航路线、实时道路名称、后续转弯方向提示、剩余距离及剩余时间提示与速限…等信息。 且在导航装置一开机时，处理单元15会先进行一校正程序，如图2所示，其根据行车记录器13传来的路况实景影像20，并找出该路况实景影像20的一虚拟景深基准点P (通常是道路的左右两边界线沿伸的交会点)，再根据该虚拟景深基准点P，求得该路况实景影像20的一仰角及一画面缩放比例尺，以依照该仰角及该画面缩放比例尺调整该导航路线21的一显示比例及一显示位置，并将导航路线21迭绘于路况实景影像20中的该显示位置，再输出至显示器11显示，并储存于记录媒体12中。更确切地说，如图3所示，处理单元15于路况实景影像20上先预设一纵向通过虚拟景深基准点P的一 Y轴轴线，且在该Y轴轴在线设有一预设点X，并依据景深基准点P与该预设点X的位置关系，例如两者的距离以及景深基准点P是位在预设点X的上方或下方，计算得知路况实景影像20的该仰角，以根据该仰角对应调整该导航路线21的仰角。同时，处理单元15辨识路况实景影像20的道路，并取得该道路的两个预设位置的宽度，以依据该仰角以及该二宽度的间的比例，计算出该画面缩放比例尺。亦即，处理单元15中还包含一辨识模组16，且如图3所示，辨识模组16会先辨识该道路的左右两条边界线22、23，并于该道路的两个预设位置分别以两条平行的横向线25、26横跨该两边界线22、23，而以该二横向线25、26与该二边界线22、23的交点间的距离，做为该道路的两个预设位置的宽度。此外，辨识模组16也可以辨识路况实景影像20上的道路标示线，以作为该二边界线22、23，或者辨识模组16也可以辨识路况实景影像20上的道路与周围对象的交界处，以计算模拟出该二边界线22、23。此外，如图2所示，处理单元15还会将道路的实时道路名称22标示在道路前方，让驾驶可以清楚知道目前行经的道路名称，同时，将导航电子地图23、后续转弯方向提示24、剩余距离及剩余时间提示25和速限26等信息分别迭绘于路况实景影像20的周边(侧边)区域。但是，当使用者改变行车记录器13的摄影镜头的倍率，例如缩小倍率，使摄影镜头拍摄的路况实景影像30范围变广如图4所示时，若处理单元15没有对应调整导航路线21的比例，而如图4所示，直接将导航路线21迭绘在路况实景影像30时，导航路线21将无法沿着道路延伸方向导引而是超出道路的范围，而产生导航错误。
因此，在本实施例中，当使用者改变行车记录器13的摄影镜头的倍率，例如缩小倍率时，如前所述，处理单元15会取得行车记录器13的摄影镜头改变倍率后所拍摄的路况实景影像30，并如图5所示，重新找出该路况实景影像30的虚拟景深基准点P’，再根据该虚拟景深基准点P’及前述的做法，求得路况实景影像30的一仰角及一画面缩放比例尺，以依照该仰角及该画面缩放比例尺调整该导航路线31的比例，再将该导航路线31迭绘于路况实景影像30中的道路上，使导航路线31可以沿着道路延伸方向导引而不致超出道路范围，以提供驾驶正确的导航指示。此外，除了上述做法外，若处理单元15已事先知道行车记录器13的摄影镜头的缩放倍率范围，处理单元15可预先针对摄影镜头的不同缩放倍率，设定对应的导航路线的地图比例尺，此后，当使用者调整摄影镜头的缩放倍率时，处理单元15只需根据摄影镜头的缩放倍率，选择对应的地图比例尺来产生该导航路线，而不需再根据路况实景影像的虚拟景深基准点重新计算路况实景影像的仰角及导航路线的地图比例尺，亦同样能达到根据摄影镜头倍率对应调整导航路线比例的效果。 由上述说明可知，本实施例藉由直接以实时拍摄的路况实景影像20进行导航(实景导航)，让导航画面直接反应真实的路况，并且让驾驶可以更直觉地掌握行车状况，可提升行车的安全性。此外，行车记录器13还可增设一记录行车坐标的GPS模组、一侦测车速的测速器、一侦测加速度的加速度传感器(G sensor)，并将该行车坐标、车速及加速度等行车信息输出至处理单元15，供处理单元15将车速27迭绘于如图2所示的路况实景影像20的侧边区域，以供驾驶做为调整车速的参考。而且处理单元15还可将上述迭绘有导航信息的路况实景影像20及行车记录器13所测得的行车信息加以整合成单一影像文件(例如.avi文件)，再储存于记录媒体12中，藉此，使用者无需再透过其它应用软件，即可在个人计算机上直接播放该影像文件，并同时看到迭绘有导航信息的路况实景影像20以及行车记录器13所测得的所有行车信息。综上所述，上述实施例将行车记录器与GPS导航系统整合在同一导航装置上，可减少车中设置的电子装置数量，并避免行车视野受到装置的阻挡，并且透过处理单元15将实时导航信息整合在实时拍摄的路况实景影像上并输出至显示器11，以路况实景影像来进行导航，让驾驶可以更直觉地掌握行车状况，同时令处理单元15可以根据行车记录器13的摄影镜头的缩放倍率对应调整导航路线的比例尺，使迭绘在路况实景影像上的导航路线与路况实景影像上的道路重迭，而进行正确的路线导引，确实达到本发明的功效与目的。惟以上所述者，仅为本发明的较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即大凡依本发明申请专利范围及发明说明内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖的范围内。
权利要求
1.一种整合行车影像记录及导航信息的导航装置，其特征在于其包括 一显不器; 一记录媒体； 一行车记录器，包含一摄影镜头，用以拍摄行车的路况实景影像； 一 GPS系统，用以接收一 GPS信号；及 一处理单元，与该GPS系统电耦接，以根据该GPS信号计算出一目前位置，并根据一目的地位置，产生一包括一导航路线的导航信息，且该处理单元与该行车记录器电耦接，以接收该路况实景影像，并找出该路况实景影像的一虚拟景深基准点，再根据该虚拟景深基准点，求得该路况实景影像的一仰角及一画面缩放比例尺，以依照该仰角及该画面缩放比例尺调整该导航路线的一显示比例及一显示位置，并将该导航路线迭绘于该路况实景影像中的该显示位置，再输出至该显示器显示，并储存于该记录媒体。
2.依据权利要求I所述的整合行车影像记录及导航信息的导航装置，其中，该导航信息还包括一实时道路名称，且该处理单元将该实时道路名称标示于该路况实景影像中的道路上。
3.依据权利要求I所述的整合行车影像记录及导航信息的导航装置，其中该处理单元于该路况实景影像的一 Y轴轴在线设有一预设点，并依据该景深基准点与该预设点的位置关系，计算得知该路况实景影像的该仰角，以根据该仰角对应调整该导航路线的仰角。
4.依据权利要求I所述的整合行车影像记录及导航信息的导航装置，其中该处理单元辨识该路况实景影像的道路，并取得该道路的两个预设位置的宽度，以依据该仰角以及该二宽度之间的比例，计算出该画面缩放比例尺。
5.依据权利要求4所述的整合行车影像记录及导航信息的导航装置，其中该处理单元还 包含一辨识模组，该辨识模组辨识该道路的两边界线，并于该道路的两个预设位置分别以两条平行的横向线横跨该两边界线，而以该二横向线与该两边界线的交点间的距离，做为该道路的两个预设位置的宽度。
6.依据权利要求5所述的整合行车影像记录及导航信息的导航装置，其中该辨识模组辨识该路况实景影像上的道路标示线，作为该两边界线。
7.依据权利要求5所述的整合行车影像记录及导航信息的导航装置，其中该辨识模组辨识该路况实景影像上的道路与周围对象的交界处，并计算模拟出两边界线。
8.依据权利要求I所述的整合行车影像记录及导航信息的导航装置，其中该处理单元预先针对该摄影镜头的多个缩放倍率，对应设定该导航路线的一地图比例尺，且根据该摄影镜头被选定的一缩放倍率，选择对应的一地图比例尺来调整该导航路线迭绘于该路况实景影像中的位置。
9.依据权利要求I所述的整合行车影像记录及导航信息的导航装置，其中该导航信息还包含导航电子地图、后续转弯方向提示与剩余距离及剩余时间提示，且该处理单元更将该导航电子地图、后续转弯方向提示与剩余距离及剩余时间提示迭绘于该路况实景影像的周边区域。
10.依据权利要求9所述的整合行车影像记录及导航信息的导航装置，其中该行车记录器还包含一记录GPS坐标的GPS定位器、一侦测车辆的加速度的加速度传感器及一侦测车速的车速器，且该处理单元还将该车速迭绘于该路况实景影像的周边区域，并将迭绘该导航信息 的路况实景影像、该GPS坐标、该加速度及该车速整合成单一影像文件并储存于该记录媒体。
全文摘要
一种整合行车影像记录及导航信息的导航装置，包括一显示器、一记录媒体、一行车记录器、一GPS系统及一处理单元，该行车记录器包含一拍摄行车路况实景影像的摄影镜头，该GPS系统接收一GPS信号，该处理单元根据该GPS信号计算出一目前位置，并根据一目的地位置，产生包括一导航路线的导航信息，及该处理单元接收该行车记录器拍摄的路况实景影像，并找出该路况实景影像的一虚拟景深基准点，再根据该虚拟景深基准点，求得该路况实景影像的一仰角及一画面缩放比例尺，以依该仰角及该画面缩放比例尺调整该导航路线的比例，并将该导航路线迭绘于该路况实景影像中的道路上，再输出至该显示器显示，并储存于该记录媒体。藉此，达到实景导航的功效与目的。
文档编号G01C21/36GK102759360SQ20111010744
公开日2012年10月31日 申请日期2011年4月28日 优先权日2011年4月28日
发明者李玮庭 申请人:昆达电脑科技(昆山)有限公司, 神达电脑股份有限公司