CN205537674U - 三维行车导航装置 - Google Patents

Abstract

一种三维行车导航装置，包括镜头群组、三维影像合成模块、GPS模块、通讯模块、图资数据库、处理模块及显示模块。镜头群组分别拍摄车辆周围的多个外部影像。三维影像合成模块接收上述外部影像并合成为三维环场投影影像。GPS模块检测并输出车辆实时位置。通讯模块接收外部传送的历史行车轨迹。处理模块比对车辆实时位置、地图信息及历史行车轨迹而产生行车路径，且处理模块于三维环场投影影像中对应行车路径的位置上叠加虚拟导引影像。显示模块显示三维环场投影影像与虚拟导引影像。

Description

三维行车导航装置

技术领域

本实用新型关于一种行车辅助装置，特别是指一种三维行车导航装置。

背景技术

随着科技的进步，电子产品的应用也越来越普遍，如智能型手机(Smartphone)、个人数字助理(Personal Digital Assistant)、导航装置及平板计算机，俨然已成为大众化的电子产品。在开车过程中，驾驶人可利用电子产品依据目前的位置规划导航路径，以协助与提示驾驶人前往目的地，使行车能更加顺畅与便利。

然而，目前导航装置在实际上仍有一些无法满足的行车需求。例如：在驾驶人不知道路而须跟随其他车辆(如友人或亲戚的车)时，常因为一些行车状况(如塞车或车速过快)而导致跟丢的情形，造成行车上的困扰与危险。或者，驾驶人想要依友人曾经行驶过的快捷方式行车时，也无法通过现有的导航装置实现。

实用新型内容

有鉴于上述问题，于一实施例中，提供一种三维行车导航装置，适用于一车辆，三维行车导航装置包括镜头群组、三维影像合成模块、GPS模块、通讯模块、图资数据库、处理模块及显示模块。镜头群组包括多个镜头，该些镜头分别设置于车辆周围的不同位置处，以分别拍摄车辆周围的多个外部影像。三维影像合成模块连接于镜头群组，三维影像合成模块接收该些外部影像并合成为三维环场投影影像。GPS模块检测并输出车辆的车辆实时位置。通讯模块接收外部传送的历史行车轨迹。图资数据库储存地图信息。处理模块连接于三维影像合成模块、GPS模块、通讯模块及图资数据库，处理模块接收车辆实时位置、历史行车轨迹、地图信息及三维环场投影影像，并比对车辆实时位置、地图信息及历史行车轨迹而产生行车路径，且处理模块于三维环场投影影像中对应行车路径的位置上叠加虚拟导引影像。显示模块连接于该处理模块，显示模块显示三维环场投影影像与虚拟导引影像。

于一实施例中，虚拟导引影像可为一立体影像，且虚拟导引影像与车辆实时位置是保持一固定间距。或者，虚拟导引影像可为轨迹线，且虚拟导引影像沿行车路径设置。

于一实施例中，处理模块于车辆实时位置偏离行车路径时输出偏离信号，使通讯模块接收由外部传送的修正行车轨迹，处理模块接收修正行车轨迹并比对地图信息而产生修正行车路径，且处理模块于三维环场投影影像中对应修正行车路径的位置上叠加虚拟导引影像。于一实施例中，修正行车路径为导回行车路径的路径、或者修正行车路径为另一行车路径。

于一实施例中，三维行车导航装置更可包括有导航模块，连接于处理模块，处理模块于车辆实时位置偏离行车路径时输出偏离信号，导航模块接收偏离信号并对应输出导回行车路径的修正导航路线。于一实施例中，处理模块更于三维环场投影影像中对应修正导航路线的位置上叠加虚拟导引影像。

于一实施例中，三维行车导航装置更可包括输入模块，连接于通讯模块，输入模块接收搜寻条件，通讯模块输出搜寻条件且历史行车轨迹对应于搜寻条件。

于一实施例中，显示模块可内嵌于车辆的前挡玻璃中，且三维环场投影影像与车辆前方的外部景像重叠。

于一实施例中，处理模块更可依据行车路径于三维环场投影影像中叠加方向指示影像。

综上，本实用新型实施例的三维行车导航装置是利用影像的处理及合成，建立三维环场投影影像，以及接收其他车辆的历史行车轨迹而产生行车路径，并在三维环场投影影像中对应行车路径的位置上叠加虚拟导引影像，使驾驶人能直觉地依照其他车辆的行车路线行驶。

附图说明

图1为本实用新型镜头群组的配置立体图。

图2为本实用新型三维行车导航装置第一实施例的装置方块图。

图3为本实用新型三维行车导航装置第二实施例的装置方块图。

图4为本实用新型三维行车导航装置的环场投影的示意图。

图5为本实用新型三维行车导航装置第一实施例的显示示意图。

图6为本实用新型三维行车导航装置第二实施例的显示示意图。

图7为本实用新型三维行车导航装置第三实施例的显示示意图。

图8为本实用新型三维行车导航装置第四实施例的显示示意图。

其中附图标记：

1 三维行车导航装置

2 车辆

3 前挡玻璃

4 外部车辆

5 远程服务器

10 镜头群组

10L 左视镜头

10R 右视镜头

10B 后视镜头

10F 前视镜头

20 三维影像合成模块

21 3D环场模型

30 GPS模块

40 通讯模块

50 图资数据库

60 处理模块

70 显示模块

80 导航模块

81 输入模块

IL 车体左侧影像

IR 车体右侧影像

IB 车体后侧影像

IF 车体前侧影像

Isurr 三维环场投影影像

In 三维导航影像

Vg 虚拟导引影像

Vd 方向指示影像

具体实施方式

请参阅图2所示，于本实施例中，三维行车导航装置1是应用于一车辆2上且包括镜头群组10、三维影像合成模块20、GPS模块30、通讯模块40、图资数据库50、处理模块60及显示模块70。

如图1所示，于本实施例中，上述镜头群组10是包括有前视镜头10F、后视镜头10B、左视镜头10L及右视镜头10R。其中，前视镜头10F是安装于车辆2前方，例如，前视镜头10F可装设在引擎盖或前方入风口处，以拍摄车体前侧影像IF。上述后视镜头10B是安装于车辆2后方，例如，后视镜头10B可装设在后车厢盖上，以拍摄车体后侧影像IB。上述左视镜头10L与右视镜头10R是分别安装于车辆2左右两侧，例如，左视镜头10L是安装于左后视镜上以拍摄车体左侧影像IL，右视镜头10R则可安装于右后视镜上以拍摄车体右侧影像IR。实际上，上述各镜头的数量及角度都可以依实际的需求调整，以上仅为示例，而非用以限制。

另外，上述前视镜头10F、后视镜头10B、左视镜头10L及右视镜头10R具体上可为广角镜头或鱼眼镜头，且上述车体前侧影像IF、车体后侧影像IB、车体左侧影像IL及车体右侧影像IR的至少一部分相互重合。也就是说，车体前侧影像IF、车体后侧影像IB、车体左侧影像IL及车体右侧影像IR是皆有一部分相互重叠而没有间隙，以取得车辆2周围的全部影像，上述镜头群组10并输出上述车体前侧影像IF、车体后侧影像IB、车体左侧影像IL及车体右侧影像IR。

三维影像合成模块20具体上可以是微电脑、处理器或特用芯片来实现，且三维影像合成模块20可安装于车辆2上。所述三维影像合成模块20连接于上述前视镜头10F、后视镜头10B、左视镜头10L及右视镜头10R。且三维影像合成模块20接收并可先将车体前侧影像IF、车体后侧影像IB、车体左侧影像IL及车体右侧影像IR组合为一平面的环场影像，再经由逆投影的方式将平面的环场影像合成为一三维环场投影影像Isurr并输出。

或者，请参图4所示，于本实施例中，三维影像合成模块20是将车体前侧影像IF、车体后侧影像IB、车体左侧影像IL及车体右侧影像IR投影至一3D环场模型21而合成三维环场投影影像Isurr，且车体前侧影像IF、车体后侧影像IB、车体左侧影像IL及车体右侧影像IR投影至3D环场模型21的边缘相互重叠，因此，三维环场投影影像Isurr可呈现车辆2周围的3D环景影像，也就是说，三维环场投影影像Isurr更具立体感而能够实际呈现车辆周遭环境，使驾驶人可轻易且直觉辨识周遭物体的高度差与距离。

GPS模块30具体上可以微电脑、处理器或特用芯片来实现且安装于车辆2中，以通过卫星检测并输出车辆实时位置(即车辆2所在位置)。于一些实施例中，GPS模块30也可位于配戴在驾驶人身上的穿戴式装置(如手表或手环)或一电子产品(如智能型手机或平板计算机)中。

通讯模块40接收外部传送的历史行车轨迹。于一实施例中，历史行车轨迹可为一外部车辆4的多个历史行车位置(即过去的GPS位置)所组成，如图2所示，在本实施例中，各外部车辆4可分别将其历史行车位置传送至远程服务器5或者通过车联网(Internet of Vehicles)上传。于一实施例中，通讯模块40可以是无线通信模块(如天线模块、wifi模块、3G/4G模块)，以连上因特网而可由车联网(Internet of Vehicles)或远程服务器5取得外部车辆4的历史行车轨迹。另外，于一些实施例中，通讯模块40可根据车辆实时位置取得相对应的历史行车轨迹，使车辆实时位置位于历史行车轨迹上。或者，通讯模块40接收历史行车轨迹后，驾驶人可移动车辆2，使车辆实时位置位于历史行车轨迹上，此并不局限。

如图3所示，于一实施例中，三维行车导航装置1更可包括一输入模块81，输入模块81具体上可以是一触控模块或一语音模块且连接于通讯模块40，使驾驶人能通过触控或语音的方式输入搜寻条件，其中搜寻条件可为一目的地信息(如目的地的GPS位置或名称)或车辆信息(如车牌号码)，输入模块81接收搜寻条件后可令通讯模块40输出搜寻条件，使通讯模块40所接收的历史行车轨迹是对应于搜寻条件。例如，驾驶人所输入的搜寻条件为车牌号码，远程服务器5可对应车牌号码搜寻对应的外部车辆4的历史行车轨迹并输出给通讯模块40。

图资数据库50是储存有地图信息，于一实施例中，图资数据库50是位于一导航设备中而内建有地图信息。或者，三维行车导航装置1是藉由通讯模块40自远程实时下载地图信息并储存于图资数据库50中。

处理模块60具体上可以是微电脑、处理器或特用芯片来实现且安装于车辆2中，处理模块60连接于三维影像合成模块20、GPS模块30、通讯模块40及图资数据库50，处理模块60接收车辆实时位置、历史行车轨迹、地图信息及三维环场投影影像Isurr，当车辆实时位置位于历史行车轨迹上时，处理模块60比对车辆实时位置、地图信息及历史行车轨迹而产生行车路径，且处理模块60于三维环场投影影像Isurr中对应该行车路径的位置上叠加一虚拟导引影像Vg。详言之，处理模块60比对完地图信息及历史行车轨迹后，即可取得历史行车轨迹对应在实际地图上的位置，再根据车辆实时位置产生以车辆实时位置为起点的行车路径。处理模块60再于三维环场投影影像Isurr中对应行车路径的道路上叠加一虚拟导引影像Vg而形成一三维导航影像In(参图5所示)。

显示模块70具体上为设置于车辆2内部(如仪表板上)并连接于处理模块60的一显示屏幕，显示模块70是显示三维环场投影影像Isurr与虚拟导引影像Vg(即上述三维导航影像In)。如图5所示，在本实施例中，显示模块70是内嵌于车辆2的前挡玻璃3中，且三维环场投影影像Isurr与车辆2前方的外部景像重叠，也就是说，三维环场投影影像Isurr与驾驶人由前挡玻璃3看出去的景像相同，而虚拟导引影像Vg为立体虚拟车辆并与车辆实时位置保持一固定间距，使虚拟导引影像Vg能持续显示在车辆2前方。藉此，使驾驶人在行车过程能直觉地跟随此虚拟车辆行驶，且驾驶人在行车过程不须改变视野位置，达到进一步提升行车安全性。于一些实施例中，虚拟导引影像Vg也可以是其他立体影像(如立体指针)。

请对照图5、图6所示，于一实施例中，显示模块60也可以是抬头显示器或智能型电子产品(如智能型手机或平板计算机)的显示屏幕，此部分并不局限。

综上所述，本实用新型实施例的三维行车导航装置是利用影像的处理及合成，建立三维环场投影影像，且接收其他车辆的历史行车轨迹而产生行车路径，并在三维环场投影影像中对应行车路径的位置上叠加虚拟导引影像。达到使驾驶人能直觉地依照其他车辆的行车路线行驶。

进一步举实例来说，在驾驶人不知道路而跟随其他友人车辆行驶的情况时，若驾驶人因交通拥塞或友人车辆的车速过快而跟丢，三维行车导航装置1可接收友人车辆的历史行车轨迹而产生上述三维导航影像In，使驾驶人能直觉地跟随友人的行车路线行驶。或者，若驾驶人想依据友人的行车路线行驶时(例如友人的行车路线能较快抵达目的地或交通较顺畅)，即可通过三维行车导航装置1接收友人车辆的历史行车轨迹而产生上述三维导航影像In，使驾驶人能直觉地跟随友人的行车路线行驶。

于一实施例中，处理模块60更依据上述行车路径于三维环场投影影像Isurr中叠加方向指示影像Vd，使驾驶人能提前得知虚拟导引影像Vg接下来的移动方向而能实时做出反应，达到进一步提高行车的安全性。如图7所示，在一实施例中，方向指示影像Vd是叠加在虚拟车辆(虚拟导引影像Vg)方向灯区域。例如，若虚拟车辆下个路段要右转，处理模块60即预先在虚拟车辆的右转方向灯区域叠加一实体影像或一闪烁影像，使驾驶人能提前得知虚拟车辆接下来要右转弯而能实时做出反应。

如图8所示，在一实施例中，虚拟导引影像Vg为一轨迹线，且沿行车路径设置，使驾驶人能直觉地跟随轨迹线行驶，而上述方向指示影像Vd在此为一箭头标示，使驾驶人能提前得知接下来的移动方向。

于一实施例中，处理模块60于车辆实时位置偏离行车路径时输出一偏离信号，使通讯模块40接收由外部传送的修正行车轨迹，处理模块60接收修正行车轨迹并比对地图信息而产生修正行车路径，且处理模块60于三维环场投影影像Isurr中对应修正行车路径的位置上叠加虚拟导引影像Vg。

举例来说，若车辆2因为一些状况(例如前方道路施工或事故)而改为行驶其他路段时，处理模块60可根据车辆实时位置不在行车路径上来判断车辆2偏离行车路径而输出偏离信号，驱使通讯模块40通过因特网向远程服务器5或车联网下载接收其他外部车辆4的传送的修正行车轨迹，所述修正行车轨迹同样是由其他外部车辆4的数个历史行车位置(即过去的GPS位置)所组成，且车辆实时位置是位于修正行车轨迹上。

处理模块60接收修正行车轨迹后并比对地图信息而产生修正行车路径，且处理模块60于三维环场投影影像Isurr中对应修正行车路径的位置上更叠加虚拟导引影像Vg(如上述虚拟车辆或轨迹线)，使驾驶人在行驶修正行车路径时，也能够直觉地跟随虚拟导引影像Vg。

于一些实施例中，修正行车路径可以是导回原本行车路径的路径，使驾驶人能够继续跟随原本行车路径的虚拟导引影像Vg行驶。或者，修正行车路径也可是另一条行车路径，也就是说，驾驶人不会再依据原本历史行车轨迹所对应的行车路径行驶，而是根据一条新的行车路径行驶。

如图3所示，于一实施例中，三维行车导航装置1包括连接于处理模块60的导航模块80，处理模块60于车辆实时位置偏离行车路径时输出偏离信号，导航模块80接收偏离信号会对应输出导回行车路径的修正导航路线。举例来说，处理模块60可根据车辆实时位置不在行车路径来判断车辆2偏离行车路径而输出偏离信号，导航模块80可根据车辆实时位置与行车路径上的GPS位置产生修正导航路线，使驾驶人能够依据修正导航路线回到原本的行车路径而继续跟随虚拟导引影像Vg行驶。于一实施例中，处理模块60也可于三维环场投影影像Isurr中对应上述修正导航路线的位置上叠加虚拟导引影像Vg，使驾驶人在行驶修正导航路线时，能够直觉地跟随虚拟导引影像Vg前进。

虽然本实用新型的技术内容已经以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本实用新型，任何熟习此技艺者，在不脱离本实用新型的精神所作些许的更动与润饰，皆应涵盖于本实用新型的范畴内，因此本实用新型的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。

Claims (10)

1.一种三维行车导航装置，适用于一车辆，其特征在于，该三维行车导航装置包括：

一镜头群组，包括多个镜头，该些镜头分别设置于该车辆周围的不同位置处，以分别拍摄该车辆周围的多个外部影像；

一三维影像合成模块，连接于该镜头群组，该三维影像合成模块接收该些外部影像并合成为一三维环场投影影像；

一GPS模块，检测并输出该车辆的一车辆实时位置；

一通讯模块，接收外部传送的一历史行车轨迹；

一图资数据库，储存一地图信息；

一处理模块，连接于该三维影像合成模块、该GPS模块、该通讯模块及该图资数据库，该处理模块接收该车辆实时位置、该历史行车轨迹、该地图信息及该三维环场投影影像，并比对该车辆实时位置、该地图信息及该历史行车轨迹而产生一行车路径，且该处理模块于该三维环场投影影像中对应该行车路径的位置上叠加一虚拟导引影像；以及

一显示模块，连接于该处理模块，该显示模块显示该三维环场投影影像与该虚拟导引影像。

2.如权利要求1所述的三维行车导航装置，其特征在于，该虚拟导引影像为一立体影像，且该虚拟导引影像与该车辆实时位置保持一固定间距。

3.如权利要求1所述的三维行车导航装置，其特征在于，该虚拟导引影像为一轨迹线，且该虚拟导引影像沿该行车路径设置。

4.如权利要求1所述的三维行车导航装置，其特征在于，该处理模块于该车辆实时位置偏离该行车路径时输出一偏离信号，使该通讯模块接收由外部传送的一修正行车轨迹，该处理模块接收该修正行车轨迹并比对该地图信息而产生一修正行车路径，且该处理模块于该三维环场投影影像中对应该修正行车路径的位置上叠加该虚拟导引影像。

5.如权利要求4所述的三维行车导航装置，其特征在于，该修正行车路径为导回该行车路径的路径、或者该修正行车路径为另一行车路径。

6.如权利要求1所述的三维行车导航装置，其特征在于，更包括一导航模块，连接于该处理模块，该处理模块于该车辆实时位置偏离该行车路径时输出一偏离信号，该导航模块接收该偏离信号并对应输出导回该行车路径的一修正导航路线。

7.如权利要求6所述的三维行车导航装置，其特征在于，该处理模块更于该三维环场投影影像中对应该修正导航路线的位置上叠加该虚拟导引影像。

8.如权利要求1所述的三维行车导航装置，其特征在于，更包括一输入模块，连接于该通讯模块，该输入模块接收一搜寻条件，该通讯模块输出该搜寻条件且该历史行车轨迹对应于该搜寻条件。

9.如权利要求1所述的三维行车导航装置，其特征在于，该显示模块内嵌于该车辆的一前挡玻璃中，且该三维环场投影影像与该车辆前方的一外部景像重叠。

10.如权利要求1所述的三维行车导航装置，其特征在于，该处理模块更依据该行车路径于该三维环场投影影像中叠加一方向指示影像。