JP2004155395A - 車両周辺画像処理装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】配線が少なく、運転状態に応じて好ましい画像を容易に得ることができる車両周辺画像処理装置を提供すること。
【解決手段】ステップ100では、ブレーキSW19がONかを判定する。ステップ110では、車速が20km/h未満の低速時であるかを判定する。ステップ120では、シフトレバー位置が、DレンジかRレンジかを判定する。ステップ130では、例えば駐車時における後進の状態であると判断して、表示1の表示を行う。ステップ140では、方向指示器25が点灯かを判定する。ステップ150では、例えば交差点における右折又は左折の状態であると判断して、表示2の表示を行う。ステップ160では、通常の走行時であると見なして、通常の走行時の表示として、表示3の表示を行う。
【選択図】 図3
【解決手段】ステップ100では、ブレーキSW19がONかを判定する。ステップ110では、車速が20km/h未満の低速時であるかを判定する。ステップ120では、シフトレバー位置が、DレンジかRレンジかを判定する。ステップ130では、例えば駐車時における後進の状態であると判断して、表示1の表示を行う。ステップ140では、方向指示器25が点灯かを判定する。ステップ150では、例えば交差点における右折又は左折の状態であると判断して、表示2の表示を行う。ステップ160では、通常の走行時であると見なして、通常の走行時の表示として、表示3の表示を行う。
【選択図】 図3
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の周辺を撮影してモニタに表示できる車両周辺画像処理装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より、車両の後方の様子を表示する装置として、車両の後部に取り付けたカメラ(車載カメラ)の画像を、そのままモニタに出力する表示装置が知られている。
【0003】
また、近年では、自車両とモニタに表示されている対象物(例えば駐車枠)の相対位置関係を分かり易くするために、後方カメラで撮影した画像を鳥瞰図に変換し、自車両をその中に表示するという技術が提案されている(特許文献1参照)。
【0004】
更に、モニタに単一のカメラで撮影した単一の画像を表示するだけでなく、車両の側方や後方にカメラを搭載して、モニタ画面を複数に分割し、各カメラの画像を各分割画面に表示する技術も提案されている(特許文献2参照)。
【0005】
【特許文献1】
特開平10−211849号公報 (第3〜5頁、図2)
【特許文献2】
特開2001−114048号公報 (第3〜5頁、図2)
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述した従来技術の場合には、カメラで撮影した画像(或いはモニタに表示されるナビゲーションの画像)の信号は、周知のNTSCやRGBのアナログの専用線で流しているため、必要な配線が多く、特に複数のカメラを搭載した車両では、配線が非常に多くなってしまうという問題があった。
【0007】
しかも、その配線は、画像を処理する機器までダイレクトで接続する必要があるため、配線長が長く、更に、配線の自由度も限定されているので、いかにして車内に配線するかが大きな問題となっていた。
また、これとは別に、現状の車載のカメラは、一度取り付けてしまうと上下左右の角度(方向)が固定されてしまうため、使い勝手が悪く、更に、解像度やズーム等の制御を行うこともできないという問題もあった。
【0008】
本発明は、前記課題を解決するためになされたものであり、配線が少なく、運転状態に応じて好ましい画像を容易に得ることができる車両周辺画像処理装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
(1)請求項1の発明は、車両周辺の画像を撮影する複数の撮影手段(例えばカメラ)と、画像を表示する表示手段(例えばモニタ)とを備えた車両に対して、撮影手段により撮影された画像を処理して表示手段に表示する車両周辺画像処理装置に関するものである。
【0010】
特に本発明では、撮影手段側と表示装置側とを、LAN(ローカルエリアネットワーク)を介して接続した構成とし、更に、車両の運転状態(例えばブレーキ状態や車速等)を検出する運転状態検出手段と、運転状態検出手段により検出された運転状態に応じて、複数の撮影手段のうちから表示手段に表示するための1又は複数の撮影手段を選択する撮影選択手段と、撮影選択手段により選択された撮影手段側から、LANを介して送信された画像データに基づいて、表示手段に画像を表示する表示制御手段とを備えている。
【0011】
つまり、本発明では、運転状態に応じて選択され、LANを介して送信された撮影手段からの画像データに基づいて、例えばモニタに画像を表示している。
従って、LANを用いて画像データを送受信するので、車両に複数の例えばカメラを搭載した場合でも、配線を少なくする(よって配線長を短くする)ことができ、配線の自由度も向上する。
【0012】
また、運転状態に応じた適切なカメラ等を選択し、その画像を選択表示できるので、運転状態が変化しても、周囲の状況を的確に把握でき、運転者にとって非常に使い勝手が良いという利点がある。
つまり、本発明によれば、カメラ等の配線が少なく、しかも、運転状態に応じた(モニタ等の表示に)好ましい画像を容易に表示できるという顕著な効果を奏する。
【0013】
尚、前記撮影手段側(例えば画像データ等を処理するデータ処理装置)では、撮影手段にて撮影された画像のデータをLANを介して表示手段側(例えば画像データ等を処理するデータ処理装置)に送り、この表示手段側では、受信した画像データを適宜処理して表示手段に表示する。
【0014】
(2)請求項2の発明では、運転状態に応じて、表示手段に表示する表示画面を切り替えることを特徴とする。
本発明では、運転状態に応じて、従って運転状態に応じて選択された撮影手段の画像データに基づいて、例えばモニタに表示する表示画面を切り替えるので、運転者が運転する際に好ましい表示画面を得ることができる。
【0015】
(3)請求項3の発明では、単一の撮影手段により撮影された画像を表示する表示画面と、複数の撮影手段により撮影された画像をそれぞれ分割画面にて表示する表示画面とを切り替えることを特徴とする。
本発明は、表示画面の切り換え方法を例示したものである。
【0016】
本発明では、運転状態に応じて、(例えば1台のカメラで撮影された画像を表示する)単一な表示画面を、(例えば複数のカメラで撮影された複数の画像を表示する)分割画面に切り替えるので(或いはその逆の切り替えを行うので)、運転状態に応じた最適な表示画面を得ることができる。
【0017】
(4)請求項4の発明は、車両周辺の画像を撮影する1又は複数の撮影手段(例えばカメラ)と、画像を表示する表示手段(例えばモニタ)とを備えた車両に対して、撮影手段により撮影された画像を処理して表示手段に表示する車両周辺画像処理装置に関するものである。
【0018】
特に本発明では、撮影手段側に設けられた撮影側処理装置と、表示装置側に設けられた表示側処理装置とを、LAN(ローカルエリアネットワーク)を介して接続した構成としている。更に、車両の運転状態(例えばブレーキ状態や車速等)を検出する運転状態検出手段と、運転状態検出手段にて検出された運転状態に応じて、表示側処理装置から撮影側処理装置に対し、LANを介して制御信号を送信する制御信号送信手段と、制御信号に応じて、撮影側処理装置の動作を制御し、撮影側処理装置から表示側処理装置に対して、LANを介して画像データを送信する画像データ送信手段と、画像データに応じた画像を、表示手段に表示する表示制御手段とを備えている。
【0019】
つまり、本発明では、運転状態に応じて、表示側処理装置から撮影側処理装置に対し、LANを介して制御信号を送信し、その制御信号に応じて、撮影側処理装置の動作(例えばカメラや画像データの処理方法等)を制御して、撮影側処理装置から表示側処理装置に対して、LANを介して画像データを送信させている。
【0020】
従って、LANを用いて画像データや制御信号等を送受信するので、車両に複数の例えばカメラを搭載した場合でも、配線を少なくすることができ、配線の自由度も向上する。例えばカメラを制御する場合でも、別途制御線を設ける必要がない。
【0021】
また、運転状態に応じて、撮影側処理装置に対してLANを介して制御信号を送信することにより、撮影手段の動作や画像データの処理方法(例えば送信方法)等を制御できるので、モニタ等に表示したい画像のデータを効果的に得ることができ、非常に使い勝手が良いという利点がある。
【0022】
従って、必要な画像データを効率よく送受信できるので、LANのトラフィックを低減して、システム全体の効率が向上するという効果がある。
つまり、本発明によれば、カメラ等の配線が少なく、カメラ等の制御が容易であり、しかも、運転状態に応じた(モニタ等の表示に)好ましい画像を、効率良く容易に得ることができるという顕著な効果を奏する。
【0023】
尚、前記撮影側処理装置とは、撮影手段の動作を制御したり、撮影手段により得られた画像データを処理したり、画像データを送信する際の状態を制御することの少なくとも一つが可能な装置である。また、表示側処理装置とは、受信した画像データを処理して(例えば鳥瞰図画像に変換して)モニタ等に表示する制御が可能な装置である。
【0024】
(5)請求項5の発明では、複数の撮影手段のうち、特定の撮影手段側の撮影側処理装置に、制御信号を送信することを特徴とする。
本発明では、運転状態に応じて、表示したい画像に適した特定の撮影側処理装置を制御できるので、好ましい画像を表示することができる。
【0025】
例えば左又は右に曲がる場合には、車両の左又は右のカメラで撮影した画像のみを送信させるようにすれば、それらの画像のみをモニタに表示することができる。
これにより、必要な画像データのみを選択して送信できるので、この点からも、LANにおける通信の負担が軽減されるという利点がある。
【0026】
(6)請求項6の発明では、運転状態に応じて、撮影手段の撮影状態及び/又は画像データの処理内容を変更することを特徴とする。
本発明では、制御信号に応じて制御される内容を例示している。
本発明では、例えばブレーキ、車速、シフトレバーの位置、方向指示器の状態等の運転状態に応じて、カメラの角度(向き)や倍率等の撮影状態を変更したり、或いはデータフォーマット(解像度)やデータの圧縮率等の画像データの処理内容(例えば送信内容)を変更すること(従って表示する画像を変更すること)ができる。
【0027】
これにより、モニタ等に表示したい画像データを効率よく送信することが可能となる。
(7)請求項7の発明では、運転状態に応じて、表示手段における表示状態を変更することを特徴とする。
【0028】
本発明では、運転状態に応じて、例えばモニタの表示画面を分割したりして、表示画面における表示状態を変更するので、運転に際して好ましい画像を表示することができる。
(8)請求項8の発明では、表示手段における表示画面を切り替えることを特徴とする。
【0029】
本発明は、運転状態に応じて表示状態を変更する手法を例示したものである。
ここでは、例えばあるカメラで撮影した画像を他のカメラで撮影した画像に切り替える様にして、運転に最適な画像を表示することができる。
(9)請求項9の発明では、表示手段における単数の撮影手段による画像と複数の撮影手段による画像とを切り替えることを特徴とする。
【0030】
本発明は、運転状態に応じて表示状態を変更する手法を例示したものである。
ここでは、例えば1台のカメラで撮影した画像を複数のカメラで撮影した(分割画面の)画像に切り替える様にして、運転に最適な画像を表示することができる。
【0031】
(10)請求項10の発明では、表示手段における表示画面の画面分割を行うことを特徴とする。
本発明は、運転状態に応じて表示状態を変更する手法を例示したものである。
ここでは、例えばモニタの表示画面を分割することにより、その各分割画面に各カメラで撮影した画像をそれぞれ表示することができる。
【0032】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の車両周辺画像処理装置の実施の形態の例(実施例)を説明する。
(実施例)
本実施例の車両周辺画像処理装置は、カメラ映像を、LANにて多重化して送信することにより、複数の映像をリアルタイムで転送し、分割して同時にモニタに表示できるものである。
【0033】
a)まず、本実施例の車両周辺画像処理装置のシステム構成を図1及び図2を用いて説明する。
図1に示す様に、本実施例では、主として、自動車の前部(同図左方向)、左右の側部、及び後部のそれぞれに配置されたカメラ(例えばCCDカメラ)1、3、5、7と、車内のダッシュボードに配置された車載モニタ(例えば液晶のディスプレイ)9と、ディスプレイ9に表示する画像の処理等を行う画像処理制御装置(画像処理ECU)11と、各カメラ1〜7と画像処理ECU11とを接続するLAN(画像処理系LAN)13とを備えている。
【0034】
尚、前後のカメラ1、7は、それぞれ車両の前方と後方とを撮影するが、左右の側部のカメラ3、5は、左右後方を撮影するように、撮影方向が設定されている。
更に詳しくは、図2に示す様に、前記画像処理ECU11は、別系統のLAN(制御・ボディ系LAN)15を介して、エンジン制御用制御装置(エンジンECU)17や、ボディ制御用ECU(ボディECU)19に接続されている。
【0035】
前記エンジンECU17には、ブレーキが踏み込まれるとONとなるブレーキスイッチ(SW)19と、車速を検出する車速センサ21と、シフトレバーの位置を検出するシフトポジションセンサ23とが接続され、ボディECU19には、方向指示器25が接続されている。
【0036】
尚、画像処理系LANと制御・ボディ系LANとを、一つのLANとしてもよい。また、LANの接続形態は、LANプロトコルに応じて、リング接続、デージーチェーン接続、ツリー接続等の各種の接続形態を採用できる。
このうち、前記カメラ1〜7は、それぞれ、画像データ(映像データ)を処理するデータ処理部1aと、LAN13による通信を行うLAN通信部1bとを備えている。尚、他のカメラ3〜7も基本的に同様な構成であるので、その説明は省略する。
【0037】
前記画像処理ECU11は、マイクロコンピュータを主要部とする電子装置であり、前記カメラ1〜7と同様に、画像データを処理するデータ処理部11aと、LAN13、15による通信を行うLAN通信部11bとを備えている。
この画像処理ECU11のデータ処理部11aでは、カメラ1〜7にて撮影され送信された画像データに基づいて、撮影した画像をディスプレイ11に表示したり、画像データの座標変換を行って鳥瞰図画像を作成し、その鳥瞰図画像をディスプレイ9に表示する等の処理を行う。
【0038】
尚、画像処理ECU11では、地図情報等に基づいて、車両の現在位置を含む地図画面等を表示する(いわゆるナビゲーション機能を有する)ナビ制御部11cも備えている。
b)次に、本実施例の車両周辺画像処理装置の基本的な動作について説明する。
【0039】
▲1▼基本的に、カメラ1〜7で撮影された画像をディスプレイ9に表示する場合には、まず、カメラ1〜7にて車両の周囲の画像を撮影し、その画像データをデータ処理部1aに取り込んで、所定のデータフォーマットや圧縮等のエンコード処理を施す。
【0040】
次に、その画像データ(デジタルデータ)を、LAN通信部1bから、LAN13を介して、画像処理ECU11に送信する。
画像処理ECU11では、送信された画像データを、LAN通信部11bにて受信し、データ処理部11aにて、そのデコードを行い、そのデコードされた画像データを、フレームメモリ(図示せず)に格納する。
【0041】
このフレームメモリに格納された画像データは、データ処理部11bにて、必要な画像処理(例えば鳥瞰図画像に変換する処理や過去の画像等との合成処理)が行われた後に、所定の画像としてディスプレイ9に表示される。
▲2▼特に本実施例では、上述した表示を行う場合には、ディスプレイ9に、いずれかのカメラ1〜7からの単一の画像を表示したり、或いは、必要に応じて画像分割を行って、各分割画面に各カメラ1〜7による画像をそれぞれ表示する。
【0042】
例えば、後に詳述する様に、ブレーキ、車速、シフトレバーの位置、及び方向指示器25の状態等の運転状態に応じて、カメラ1〜7のうちの1台からの画像を単一の画面に表示した状態と、複数のカメラ1〜7から選ばれた画像をそれぞれ分割画面に表示した状態とを、適宜切り替えてディスプレイ9の表示画面に表示する。
【0043】
また、本実施例では、運転状態に応じて出力される画像処理ECU11側からの要求に応じて、カメラ1〜7の動作や各カメラ1〜7側のデータ処理部1aにおけるデータ処理等を制御する。
例えば画像処理ECU11側からの要求に応じて、所定のデータフォーマット(解像度)やデータの圧縮等のエンコード処理の内容を変更したり、カメラ1〜7が調整可能な場合には、カメラ1〜7の角度(向き)や画像の倍率等の変更を行う。
【0044】
尚、マニュアル操作により、上述した要求を行って、カメラ1〜7側の動作や、そのデータ処理部1aにおけるデータ処理の内容の変更等を指示してもよい。c)次に、本実施例の車両周辺画像処理装置における処理について、図3及び図4に基づいて説明する。
【0045】
ここでは、図3のフローチャートに示す様に、例えばマニュアル操作により、ディスプレイ9の表示画面に表示されたメニューから、カメラ1〜7で撮影された画像を表示するモード(カメラモニタモード)が選択された場合について説明する。
【0046】
まず、ステップ100では、ブレーキSW19がONか否か、即ちブレーキが踏み込まれた状態であるか否かを判定する。ここで肯定判断されるとステップ110に進み、一方否定判断されるとステップ160に進む。
ステップ110では、車速が20km/h未満の低速時であるか否かを判定する。ここで肯定判断されるとステップ120に進み、一方否定判断されると前記ステップ160に進む。
【0047】
ステップ120では、シフトレバー位置が、Dレンジ(前進)かRレンジ(後進)かを判定する。ここで肯定判断されるとステップ130に進み、一方否定判断されるとステップ140に進む。尚、Dレンジには、2レンジ及びLレンジを含むものとする。
【0048】
ステップ130では、ブレーキが踏まれ、低速で、後進の状態であるので、例えば駐車時における後進の状態であると判断して、表示1の表示を行い、前記ステップ110に戻る。
この表示1の表示とは、図4(a)に示す様に、後部のカメラ7により撮影され処理された車両後方の画像、即ち、自車の位置を示すマーク(同図では長方形の枠で示す)と白線の枠(同図では斜線で示す)等を含む鳥瞰図画像を表示したものである。
【0049】
一方、ステップ140では、方向指示器25が点灯(ON)となっているか否かを判定する。ここで肯定判断されるとステップ150に進み、一方否定判断されると前記ステップ160に進む。
ステップ150では、ブレーキが踏まれ、低速で、前進の状態で、方向指示器25が点灯(ON)であるので、例えば交差点における右折又は左折の状態であると判断して、表示2の表示を行い、前記ステップ110に戻る。
【0050】
この表示2の表示とは、図4(b)に示す様に、ディスプレイ9の表示画面を左右に2分割し、その左右の分割画面に、左右の側部のカメラ3、5により撮影された画像をそれぞれ表示したものである(ブラインドコーナモニタ表示)。
一方、ステップ160では、上述した条件が成立しない状態であるので、通常の走行時であると見なして、通常の走行時の表示として、表示3の表示を行い、前記ステップ100に戻る。
【0051】
この表示3の表示とは、図4(c)に示す様に、ディスプレイ9の表示画面を左右及び上下に3分割し、その左右の分割画面に、左右の側部のカメラ3、5により撮影された画像をそれぞれ表示するとともに、下方の分割画面に、後部のカメラ7により撮影された画像を表示したものである(後方死角映像表示)。
【0052】
これにより、運転状態応じて、適宜ディスプレイ9の表示画面を切り替えて、運転者にとって最も好ましい画像を表示する。
また、上述した処理とは別に、表示画面の切り換えに応じて、カメラ1〜7のデータ処理1a側に制御信号を送信して、カメラ1側の制御を行ってもよい。
【0053】
例えば表示1の表示を行う場合には、単一のカメラ7から画像データを送信すれば良いので、画像の解像度を上げて、例えばVGAによるデータ量の多い画像データを送るようにする。
一方、表示1や表示2の表示を行う場合には、複数のカメラ1〜5から画像データを送信する必要があるので、画像の解像度を下げて、例えばEGAによるデータ量の少ない画像データを送るようにする。
【0054】
これにより、LAN13におけるトラフィックを適切な程度に調節することが可能である。
d)次に、本実施例の車両周辺画像処理装置による効果について説明する。
・本実施例では、運転状態に応じて、ディスプレイ9の表示画面を、単一なカメラ7による画像から、複数のカメラ1〜5による分割した画像に切り換えるので、運転状態に応じた最適なカメラ画像を表示することができる。よって、運転者にとって、周囲の状況がよく分かり、運転に非常に好ましいものである。
【0055】
・また、LAN13を用いて、画像データや制御信号等を送受信するので、車両に複数のカメラ1〜7を搭載した場合でも、配線を少なくすることができ、配線の自由度も向上するという利点がある。
・更に、運転状態に応じて、各カメラ1〜7に対して、LAN13を介して制御信号を送信することにより、カメラ1〜7の動作やデータ処理部1aにおける画像データの処理方法や送信方法等を制御できるので、ディスプレイ9に表示したい画像のデータを効果的に得ることができる。
【0056】
つまり、必要な画像データを効率よく送受信できるので、LAN13のトラフィックを低減して、システム全体の効率が向上するという効果がある。
即ち、LANプロトコルに応じた制御コマンドを定義することで、制御線を増設することなく制御が可能であるので、使い勝手が向上し、また、必要な時に必要な画像のみをLAN13に転送することで、トラフィックを低減して、システム全体の効率化ができる。
【0057】
例えばLANに流れる情報量が多い状況の場合には、画像情報を流すことによる負担を小さくするために、解像度を大きなもの(VGA)から小さいなもの(EGA)に変更することにより、通信効率が向上する。
尚、本発明は前記実施例になんら限定されるものではなく、本発明を逸脱しない範囲において種々の態様で実施しうることはいうまでもない。
【0058】
(1)例えば前記表示画面としては、図4(d)に例示する様に、通常走行時には、ディスプレイの表示画面を左右及び上下に4分割し、その左右の分割画面に、左右の側部のカメラにより撮影された画像をそれぞれ表示するとともに、上下の分割画面に、前後のカメラにより撮影された画像をそれぞれ表示してもよい。
【0059】
(2)また、運転状態に応じて、カメラ側を制御する手法としては、車速に応じて、遠方の画像が得られる様に、カメラの向きや倍率を制御したりする手法を採用できる。
(3)更に、各カメラとしては、例えば360°を撮影できる全方位カメラを使用することができ、この場合には、運転状態に応じて、撮影した画像のうち送信する画像データ(例えば表示したい画面の領域)を選択するようすれば、LANの通信効率を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例の車両周辺画像処理装置の主要構成を示す説明図である。
【図2】実施例の車両周辺画像処理装置の電気的構成を示す説明図である。
【図3】実施例の車両周辺画像処理装置の処理を示すフローチャートである。
【図4】実施例の車両周辺画像処理装置により表示されるモニタ画像を示す説明図である。
【符号の説明】
1、3、5、7…カメラ
1a、11a…データ処理部
1b、11b…LAN通信部
9…車載モニタ(ディスプレイ)
11…画像処理制御装置(画像処理ECU)
13、15…LAN
19…ブレーキスイッチ(SW)
21…車速センサ
23…シフトポジションセンサ
25…方向指示器
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の周辺を撮影してモニタに表示できる車両周辺画像処理装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より、車両の後方の様子を表示する装置として、車両の後部に取り付けたカメラ(車載カメラ)の画像を、そのままモニタに出力する表示装置が知られている。
【0003】
また、近年では、自車両とモニタに表示されている対象物(例えば駐車枠)の相対位置関係を分かり易くするために、後方カメラで撮影した画像を鳥瞰図に変換し、自車両をその中に表示するという技術が提案されている(特許文献1参照)。
【0004】
更に、モニタに単一のカメラで撮影した単一の画像を表示するだけでなく、車両の側方や後方にカメラを搭載して、モニタ画面を複数に分割し、各カメラの画像を各分割画面に表示する技術も提案されている(特許文献2参照)。
【0005】
【特許文献1】
特開平10−211849号公報 (第3〜5頁、図2)
【特許文献2】
特開2001−114048号公報 (第3〜5頁、図2)
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述した従来技術の場合には、カメラで撮影した画像(或いはモニタに表示されるナビゲーションの画像)の信号は、周知のNTSCやRGBのアナログの専用線で流しているため、必要な配線が多く、特に複数のカメラを搭載した車両では、配線が非常に多くなってしまうという問題があった。
【0007】
しかも、その配線は、画像を処理する機器までダイレクトで接続する必要があるため、配線長が長く、更に、配線の自由度も限定されているので、いかにして車内に配線するかが大きな問題となっていた。
また、これとは別に、現状の車載のカメラは、一度取り付けてしまうと上下左右の角度(方向)が固定されてしまうため、使い勝手が悪く、更に、解像度やズーム等の制御を行うこともできないという問題もあった。
【0008】
本発明は、前記課題を解決するためになされたものであり、配線が少なく、運転状態に応じて好ましい画像を容易に得ることができる車両周辺画像処理装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
(1)請求項1の発明は、車両周辺の画像を撮影する複数の撮影手段(例えばカメラ)と、画像を表示する表示手段(例えばモニタ)とを備えた車両に対して、撮影手段により撮影された画像を処理して表示手段に表示する車両周辺画像処理装置に関するものである。
【0010】
特に本発明では、撮影手段側と表示装置側とを、LAN(ローカルエリアネットワーク)を介して接続した構成とし、更に、車両の運転状態(例えばブレーキ状態や車速等)を検出する運転状態検出手段と、運転状態検出手段により検出された運転状態に応じて、複数の撮影手段のうちから表示手段に表示するための1又は複数の撮影手段を選択する撮影選択手段と、撮影選択手段により選択された撮影手段側から、LANを介して送信された画像データに基づいて、表示手段に画像を表示する表示制御手段とを備えている。
【0011】
つまり、本発明では、運転状態に応じて選択され、LANを介して送信された撮影手段からの画像データに基づいて、例えばモニタに画像を表示している。
従って、LANを用いて画像データを送受信するので、車両に複数の例えばカメラを搭載した場合でも、配線を少なくする(よって配線長を短くする)ことができ、配線の自由度も向上する。
【0012】
また、運転状態に応じた適切なカメラ等を選択し、その画像を選択表示できるので、運転状態が変化しても、周囲の状況を的確に把握でき、運転者にとって非常に使い勝手が良いという利点がある。
つまり、本発明によれば、カメラ等の配線が少なく、しかも、運転状態に応じた(モニタ等の表示に)好ましい画像を容易に表示できるという顕著な効果を奏する。
【0013】
尚、前記撮影手段側(例えば画像データ等を処理するデータ処理装置)では、撮影手段にて撮影された画像のデータをLANを介して表示手段側(例えば画像データ等を処理するデータ処理装置)に送り、この表示手段側では、受信した画像データを適宜処理して表示手段に表示する。
【0014】
(2)請求項2の発明では、運転状態に応じて、表示手段に表示する表示画面を切り替えることを特徴とする。
本発明では、運転状態に応じて、従って運転状態に応じて選択された撮影手段の画像データに基づいて、例えばモニタに表示する表示画面を切り替えるので、運転者が運転する際に好ましい表示画面を得ることができる。
【0015】
(3)請求項3の発明では、単一の撮影手段により撮影された画像を表示する表示画面と、複数の撮影手段により撮影された画像をそれぞれ分割画面にて表示する表示画面とを切り替えることを特徴とする。
本発明は、表示画面の切り換え方法を例示したものである。
【0016】
本発明では、運転状態に応じて、(例えば1台のカメラで撮影された画像を表示する)単一な表示画面を、(例えば複数のカメラで撮影された複数の画像を表示する)分割画面に切り替えるので(或いはその逆の切り替えを行うので)、運転状態に応じた最適な表示画面を得ることができる。
【0017】
(4)請求項4の発明は、車両周辺の画像を撮影する1又は複数の撮影手段(例えばカメラ)と、画像を表示する表示手段(例えばモニタ)とを備えた車両に対して、撮影手段により撮影された画像を処理して表示手段に表示する車両周辺画像処理装置に関するものである。
【0018】
特に本発明では、撮影手段側に設けられた撮影側処理装置と、表示装置側に設けられた表示側処理装置とを、LAN(ローカルエリアネットワーク)を介して接続した構成としている。更に、車両の運転状態(例えばブレーキ状態や車速等)を検出する運転状態検出手段と、運転状態検出手段にて検出された運転状態に応じて、表示側処理装置から撮影側処理装置に対し、LANを介して制御信号を送信する制御信号送信手段と、制御信号に応じて、撮影側処理装置の動作を制御し、撮影側処理装置から表示側処理装置に対して、LANを介して画像データを送信する画像データ送信手段と、画像データに応じた画像を、表示手段に表示する表示制御手段とを備えている。
【0019】
つまり、本発明では、運転状態に応じて、表示側処理装置から撮影側処理装置に対し、LANを介して制御信号を送信し、その制御信号に応じて、撮影側処理装置の動作(例えばカメラや画像データの処理方法等)を制御して、撮影側処理装置から表示側処理装置に対して、LANを介して画像データを送信させている。
【0020】
従って、LANを用いて画像データや制御信号等を送受信するので、車両に複数の例えばカメラを搭載した場合でも、配線を少なくすることができ、配線の自由度も向上する。例えばカメラを制御する場合でも、別途制御線を設ける必要がない。
【0021】
また、運転状態に応じて、撮影側処理装置に対してLANを介して制御信号を送信することにより、撮影手段の動作や画像データの処理方法(例えば送信方法)等を制御できるので、モニタ等に表示したい画像のデータを効果的に得ることができ、非常に使い勝手が良いという利点がある。
【0022】
従って、必要な画像データを効率よく送受信できるので、LANのトラフィックを低減して、システム全体の効率が向上するという効果がある。
つまり、本発明によれば、カメラ等の配線が少なく、カメラ等の制御が容易であり、しかも、運転状態に応じた(モニタ等の表示に)好ましい画像を、効率良く容易に得ることができるという顕著な効果を奏する。
【0023】
尚、前記撮影側処理装置とは、撮影手段の動作を制御したり、撮影手段により得られた画像データを処理したり、画像データを送信する際の状態を制御することの少なくとも一つが可能な装置である。また、表示側処理装置とは、受信した画像データを処理して(例えば鳥瞰図画像に変換して)モニタ等に表示する制御が可能な装置である。
【0024】
(5)請求項5の発明では、複数の撮影手段のうち、特定の撮影手段側の撮影側処理装置に、制御信号を送信することを特徴とする。
本発明では、運転状態に応じて、表示したい画像に適した特定の撮影側処理装置を制御できるので、好ましい画像を表示することができる。
【0025】
例えば左又は右に曲がる場合には、車両の左又は右のカメラで撮影した画像のみを送信させるようにすれば、それらの画像のみをモニタに表示することができる。
これにより、必要な画像データのみを選択して送信できるので、この点からも、LANにおける通信の負担が軽減されるという利点がある。
【0026】
(6)請求項6の発明では、運転状態に応じて、撮影手段の撮影状態及び/又は画像データの処理内容を変更することを特徴とする。
本発明では、制御信号に応じて制御される内容を例示している。
本発明では、例えばブレーキ、車速、シフトレバーの位置、方向指示器の状態等の運転状態に応じて、カメラの角度(向き)や倍率等の撮影状態を変更したり、或いはデータフォーマット(解像度)やデータの圧縮率等の画像データの処理内容(例えば送信内容)を変更すること(従って表示する画像を変更すること)ができる。
【0027】
これにより、モニタ等に表示したい画像データを効率よく送信することが可能となる。
(7)請求項7の発明では、運転状態に応じて、表示手段における表示状態を変更することを特徴とする。
【0028】
本発明では、運転状態に応じて、例えばモニタの表示画面を分割したりして、表示画面における表示状態を変更するので、運転に際して好ましい画像を表示することができる。
(8)請求項8の発明では、表示手段における表示画面を切り替えることを特徴とする。
【0029】
本発明は、運転状態に応じて表示状態を変更する手法を例示したものである。
ここでは、例えばあるカメラで撮影した画像を他のカメラで撮影した画像に切り替える様にして、運転に最適な画像を表示することができる。
(9)請求項9の発明では、表示手段における単数の撮影手段による画像と複数の撮影手段による画像とを切り替えることを特徴とする。
【0030】
本発明は、運転状態に応じて表示状態を変更する手法を例示したものである。
ここでは、例えば1台のカメラで撮影した画像を複数のカメラで撮影した(分割画面の)画像に切り替える様にして、運転に最適な画像を表示することができる。
【0031】
(10)請求項10の発明では、表示手段における表示画面の画面分割を行うことを特徴とする。
本発明は、運転状態に応じて表示状態を変更する手法を例示したものである。
ここでは、例えばモニタの表示画面を分割することにより、その各分割画面に各カメラで撮影した画像をそれぞれ表示することができる。
【0032】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の車両周辺画像処理装置の実施の形態の例(実施例)を説明する。
(実施例)
本実施例の車両周辺画像処理装置は、カメラ映像を、LANにて多重化して送信することにより、複数の映像をリアルタイムで転送し、分割して同時にモニタに表示できるものである。
【0033】
a)まず、本実施例の車両周辺画像処理装置のシステム構成を図1及び図2を用いて説明する。
図1に示す様に、本実施例では、主として、自動車の前部(同図左方向)、左右の側部、及び後部のそれぞれに配置されたカメラ(例えばCCDカメラ)1、3、5、7と、車内のダッシュボードに配置された車載モニタ(例えば液晶のディスプレイ)9と、ディスプレイ9に表示する画像の処理等を行う画像処理制御装置(画像処理ECU)11と、各カメラ1〜7と画像処理ECU11とを接続するLAN(画像処理系LAN)13とを備えている。
【0034】
尚、前後のカメラ1、7は、それぞれ車両の前方と後方とを撮影するが、左右の側部のカメラ3、5は、左右後方を撮影するように、撮影方向が設定されている。
更に詳しくは、図2に示す様に、前記画像処理ECU11は、別系統のLAN(制御・ボディ系LAN)15を介して、エンジン制御用制御装置(エンジンECU)17や、ボディ制御用ECU(ボディECU)19に接続されている。
【0035】
前記エンジンECU17には、ブレーキが踏み込まれるとONとなるブレーキスイッチ(SW)19と、車速を検出する車速センサ21と、シフトレバーの位置を検出するシフトポジションセンサ23とが接続され、ボディECU19には、方向指示器25が接続されている。
【0036】
尚、画像処理系LANと制御・ボディ系LANとを、一つのLANとしてもよい。また、LANの接続形態は、LANプロトコルに応じて、リング接続、デージーチェーン接続、ツリー接続等の各種の接続形態を採用できる。
このうち、前記カメラ1〜7は、それぞれ、画像データ(映像データ)を処理するデータ処理部1aと、LAN13による通信を行うLAN通信部1bとを備えている。尚、他のカメラ3〜7も基本的に同様な構成であるので、その説明は省略する。
【0037】
前記画像処理ECU11は、マイクロコンピュータを主要部とする電子装置であり、前記カメラ1〜7と同様に、画像データを処理するデータ処理部11aと、LAN13、15による通信を行うLAN通信部11bとを備えている。
この画像処理ECU11のデータ処理部11aでは、カメラ1〜7にて撮影され送信された画像データに基づいて、撮影した画像をディスプレイ11に表示したり、画像データの座標変換を行って鳥瞰図画像を作成し、その鳥瞰図画像をディスプレイ9に表示する等の処理を行う。
【0038】
尚、画像処理ECU11では、地図情報等に基づいて、車両の現在位置を含む地図画面等を表示する(いわゆるナビゲーション機能を有する)ナビ制御部11cも備えている。
b)次に、本実施例の車両周辺画像処理装置の基本的な動作について説明する。
【0039】
▲1▼基本的に、カメラ1〜7で撮影された画像をディスプレイ9に表示する場合には、まず、カメラ1〜7にて車両の周囲の画像を撮影し、その画像データをデータ処理部1aに取り込んで、所定のデータフォーマットや圧縮等のエンコード処理を施す。
【0040】
次に、その画像データ(デジタルデータ)を、LAN通信部1bから、LAN13を介して、画像処理ECU11に送信する。
画像処理ECU11では、送信された画像データを、LAN通信部11bにて受信し、データ処理部11aにて、そのデコードを行い、そのデコードされた画像データを、フレームメモリ(図示せず)に格納する。
【0041】
このフレームメモリに格納された画像データは、データ処理部11bにて、必要な画像処理(例えば鳥瞰図画像に変換する処理や過去の画像等との合成処理)が行われた後に、所定の画像としてディスプレイ9に表示される。
▲2▼特に本実施例では、上述した表示を行う場合には、ディスプレイ9に、いずれかのカメラ1〜7からの単一の画像を表示したり、或いは、必要に応じて画像分割を行って、各分割画面に各カメラ1〜7による画像をそれぞれ表示する。
【0042】
例えば、後に詳述する様に、ブレーキ、車速、シフトレバーの位置、及び方向指示器25の状態等の運転状態に応じて、カメラ1〜7のうちの1台からの画像を単一の画面に表示した状態と、複数のカメラ1〜7から選ばれた画像をそれぞれ分割画面に表示した状態とを、適宜切り替えてディスプレイ9の表示画面に表示する。
【0043】
また、本実施例では、運転状態に応じて出力される画像処理ECU11側からの要求に応じて、カメラ1〜7の動作や各カメラ1〜7側のデータ処理部1aにおけるデータ処理等を制御する。
例えば画像処理ECU11側からの要求に応じて、所定のデータフォーマット(解像度)やデータの圧縮等のエンコード処理の内容を変更したり、カメラ1〜7が調整可能な場合には、カメラ1〜7の角度(向き)や画像の倍率等の変更を行う。
【0044】
尚、マニュアル操作により、上述した要求を行って、カメラ1〜7側の動作や、そのデータ処理部1aにおけるデータ処理の内容の変更等を指示してもよい。c)次に、本実施例の車両周辺画像処理装置における処理について、図3及び図4に基づいて説明する。
【0045】
ここでは、図3のフローチャートに示す様に、例えばマニュアル操作により、ディスプレイ9の表示画面に表示されたメニューから、カメラ1〜7で撮影された画像を表示するモード(カメラモニタモード)が選択された場合について説明する。
【0046】
まず、ステップ100では、ブレーキSW19がONか否か、即ちブレーキが踏み込まれた状態であるか否かを判定する。ここで肯定判断されるとステップ110に進み、一方否定判断されるとステップ160に進む。
ステップ110では、車速が20km/h未満の低速時であるか否かを判定する。ここで肯定判断されるとステップ120に進み、一方否定判断されると前記ステップ160に進む。
【0047】
ステップ120では、シフトレバー位置が、Dレンジ(前進)かRレンジ(後進)かを判定する。ここで肯定判断されるとステップ130に進み、一方否定判断されるとステップ140に進む。尚、Dレンジには、2レンジ及びLレンジを含むものとする。
【0048】
ステップ130では、ブレーキが踏まれ、低速で、後進の状態であるので、例えば駐車時における後進の状態であると判断して、表示1の表示を行い、前記ステップ110に戻る。
この表示1の表示とは、図4(a)に示す様に、後部のカメラ7により撮影され処理された車両後方の画像、即ち、自車の位置を示すマーク(同図では長方形の枠で示す)と白線の枠(同図では斜線で示す)等を含む鳥瞰図画像を表示したものである。
【0049】
一方、ステップ140では、方向指示器25が点灯(ON)となっているか否かを判定する。ここで肯定判断されるとステップ150に進み、一方否定判断されると前記ステップ160に進む。
ステップ150では、ブレーキが踏まれ、低速で、前進の状態で、方向指示器25が点灯(ON)であるので、例えば交差点における右折又は左折の状態であると判断して、表示2の表示を行い、前記ステップ110に戻る。
【0050】
この表示2の表示とは、図4(b)に示す様に、ディスプレイ9の表示画面を左右に2分割し、その左右の分割画面に、左右の側部のカメラ3、5により撮影された画像をそれぞれ表示したものである(ブラインドコーナモニタ表示)。
一方、ステップ160では、上述した条件が成立しない状態であるので、通常の走行時であると見なして、通常の走行時の表示として、表示3の表示を行い、前記ステップ100に戻る。
【0051】
この表示3の表示とは、図4(c)に示す様に、ディスプレイ9の表示画面を左右及び上下に3分割し、その左右の分割画面に、左右の側部のカメラ3、5により撮影された画像をそれぞれ表示するとともに、下方の分割画面に、後部のカメラ7により撮影された画像を表示したものである(後方死角映像表示)。
【0052】
これにより、運転状態応じて、適宜ディスプレイ9の表示画面を切り替えて、運転者にとって最も好ましい画像を表示する。
また、上述した処理とは別に、表示画面の切り換えに応じて、カメラ1〜7のデータ処理1a側に制御信号を送信して、カメラ1側の制御を行ってもよい。
【0053】
例えば表示1の表示を行う場合には、単一のカメラ7から画像データを送信すれば良いので、画像の解像度を上げて、例えばVGAによるデータ量の多い画像データを送るようにする。
一方、表示1や表示2の表示を行う場合には、複数のカメラ1〜5から画像データを送信する必要があるので、画像の解像度を下げて、例えばEGAによるデータ量の少ない画像データを送るようにする。
【0054】
これにより、LAN13におけるトラフィックを適切な程度に調節することが可能である。
d)次に、本実施例の車両周辺画像処理装置による効果について説明する。
・本実施例では、運転状態に応じて、ディスプレイ9の表示画面を、単一なカメラ7による画像から、複数のカメラ1〜5による分割した画像に切り換えるので、運転状態に応じた最適なカメラ画像を表示することができる。よって、運転者にとって、周囲の状況がよく分かり、運転に非常に好ましいものである。
【0055】
・また、LAN13を用いて、画像データや制御信号等を送受信するので、車両に複数のカメラ1〜7を搭載した場合でも、配線を少なくすることができ、配線の自由度も向上するという利点がある。
・更に、運転状態に応じて、各カメラ1〜7に対して、LAN13を介して制御信号を送信することにより、カメラ1〜7の動作やデータ処理部1aにおける画像データの処理方法や送信方法等を制御できるので、ディスプレイ9に表示したい画像のデータを効果的に得ることができる。
【0056】
つまり、必要な画像データを効率よく送受信できるので、LAN13のトラフィックを低減して、システム全体の効率が向上するという効果がある。
即ち、LANプロトコルに応じた制御コマンドを定義することで、制御線を増設することなく制御が可能であるので、使い勝手が向上し、また、必要な時に必要な画像のみをLAN13に転送することで、トラフィックを低減して、システム全体の効率化ができる。
【0057】
例えばLANに流れる情報量が多い状況の場合には、画像情報を流すことによる負担を小さくするために、解像度を大きなもの(VGA)から小さいなもの(EGA)に変更することにより、通信効率が向上する。
尚、本発明は前記実施例になんら限定されるものではなく、本発明を逸脱しない範囲において種々の態様で実施しうることはいうまでもない。
【0058】
(1)例えば前記表示画面としては、図4(d)に例示する様に、通常走行時には、ディスプレイの表示画面を左右及び上下に4分割し、その左右の分割画面に、左右の側部のカメラにより撮影された画像をそれぞれ表示するとともに、上下の分割画面に、前後のカメラにより撮影された画像をそれぞれ表示してもよい。
【0059】
(2)また、運転状態に応じて、カメラ側を制御する手法としては、車速に応じて、遠方の画像が得られる様に、カメラの向きや倍率を制御したりする手法を採用できる。
(3)更に、各カメラとしては、例えば360°を撮影できる全方位カメラを使用することができ、この場合には、運転状態に応じて、撮影した画像のうち送信する画像データ(例えば表示したい画面の領域)を選択するようすれば、LANの通信効率を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例の車両周辺画像処理装置の主要構成を示す説明図である。
【図2】実施例の車両周辺画像処理装置の電気的構成を示す説明図である。
【図3】実施例の車両周辺画像処理装置の処理を示すフローチャートである。
【図4】実施例の車両周辺画像処理装置により表示されるモニタ画像を示す説明図である。
【符号の説明】
1、3、5、7…カメラ
1a、11a…データ処理部
1b、11b…LAN通信部
9…車載モニタ(ディスプレイ)
11…画像処理制御装置(画像処理ECU)
13、15…LAN
19…ブレーキスイッチ(SW)
21…車速センサ
23…シフトポジションセンサ
25…方向指示器
Claims (10)
- 車両周辺の画像を撮影する複数の撮影手段と、画像を表示する表示手段とを備えた車両に対して、前記撮影手段により撮影された画像を処理して前記表示手段に表示する車両周辺画像処理装置において、
前記撮影手段側と前記表示装置側とを、LANを介して接続した構成とするとともに、
前記車両の運転状態を検出する運転状態検出手段と、
前記運転状態検出手段により検出された運転状態に応じて、前記複数の撮影手段のうちから前記表示手段に表示するための1又は複数の撮影手段を選択する撮影選択手段と、
前記撮影選択手段により選択された撮影手段側から、前記LANを介して送信された画像データに基づいて、前記表示手段に画像を表示する表示制御手段と、
を備えたことを特徴とする車両周辺画像処理装置。 - 前記運転状態に応じて、前記表示手段に表示する表示画面を切り替えることを特徴とする前記請求項1に記載の車両周辺画像処理装置。
- 単一の撮影手段により撮影された画像を表示する表示画面と、複数の撮影手段により撮影された画像をそれぞれ分割画面にて表示する表示画面とを切り替えることを特徴とする前記請求項2に記載の車両周辺画像処理装置。
- 車両周辺の画像を撮影する1又は複数の撮影手段と、画像を表示する表示手段とを備えた車両に対して、前記撮影手段により撮影された画像を処理して前記表示手段に表示する車両周辺画像処理装置において、
前記撮影手段側に設けられた撮影側処理装置と、前記表示装置側に設けられた表示側処理装置とを、LANを介して接続した構成とするとともに、
前記車両の運転状態を検出する運転状態検出手段と、
前記運転状態検出手段にて検出された運転状態に応じて、前記表示側処理装置から前記撮影側処理装置に対し、前記LANを介して制御信号を送信する制御信号送信手段と、
前記制御信号に応じて、前記撮影側処理装置の動作を制御し、前記撮影側処理装置から前記表示側処理装置に対して、前記LANを介して画像データを送信する画像データ送信手段と、
前記画像データに応じた画像を、前記表示手段に表示する表示制御手段と、
を備えたことを特徴とする車両周辺画像処理装置。 - 前記複数の撮影手段のうち、特定の撮影手段側の撮影側処理装置に、前記制御信号を送信することを特徴とする前記請求項4に記載の車両周辺画像処理装置。
- 前記運転状態に応じて、前記撮影手段の撮影状態及び/又は画像データの処理内容を変更することを特徴とする前記請求項4又は5に記載の車両周辺画像処理装置。
- 前記運転状態に応じて、前記表示手段における表示状態を変更することを特徴とする前記請求項4〜6のいずれかに記載の車両周辺画像処理装置。
- 前記表示手段における表示画面を切り替えることを特徴とする前記請求項7記載の車両周辺画像処理装置。
- 前記表示手段における単数の撮影手段による画像と複数の撮影手段による画像とを切り替えることを特徴とする前記請求項7に記載の車両周辺画像処理装置。
- 前記表示手段における表示画面の画面分割を行うことを特徴とする前記請求項7に記載の車両周辺画像処理装置。
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