JP2009056848A - 運転支援装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】走行する道路と車輪の関係を擬似的に表示して、走行中の道路に対する車輪の操舵角を視覚的に把握することが可能であるとともに、走行する道路に対する車輪の位置をも把握することが可能な運転支援装置を提供する。
【解決手段】重畳表示手段500が、撮像手段100で撮像した進行方向の映像と、車輪画像表示手段400に記憶された運転者の運転ポジションからの視線での車輪画像とを重畳して進行方向映像表示手段200に表示する。また、操舵角検出手段300が検出する操舵角に応じて、車輪画像の角度を変更して表示する。
【選択図】図1
【解決手段】重畳表示手段500が、撮像手段100で撮像した進行方向の映像と、車輪画像表示手段400に記憶された運転者の運転ポジションからの視線での車輪画像とを重畳して進行方向映像表示手段200に表示する。また、操舵角検出手段300が検出する操舵角に応じて、車輪画像の角度を変更して表示する。
【選択図】図1
Description
この発明は、車両の走行情報を表示する運転支援装置に関するものである。
近年、車両用ナビゲーション装置の普及に伴い、車内にディスプレイを備えた車両が増加しており、このようなディスプレイを用いて、車両の走行情報を表示する運転支援装置が提案されている。
例えば、車両後方の映像を撮影して俯瞰図に変換し、俯瞰図上に自車両の車輪の位置を重ねて表示する運転支援装置が開示されている(特許文献1参照)。この運転支援装置では、駐車スペースに対する自車両の位置を把握することができ、運転操作の補助情報として役立てることが可能である。
特開2005−1570公報
しかしながら、特許文献1に示す運転支援装置にあっては、駐車スペースに対する自車両の位置を把握することはできるが、自車両の操舵角、すなわち、走行中の道路に対する自車両の前輪の向きや、前輪が走行中の道路の車幅方向のどの位置にあるのか、すなわち、走行中の道路に対する自車両の前輪の位置を把握することはできない。
本発明では以上の問題点に鑑み、走行する道路と車輪の関係を擬似的に表示して、走行中の道路に対する車輪の操舵角を視覚的に把握することが可能であるとともに、走行する道路に対する車輪の位置をも把握することが可能な運転支援装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明の運転支援装置は、車両の進行方向の映像を撮影する撮像手段と、前記撮像手段で撮像した前記進行方向の映像を表示する進行方向映像表示手段と、前記車両の操舵角を検出する操舵角検出手段と、前記操舵角に応じた車輪画像を運転者の運転ポジションからの視線での車輪画像として表示する車輪画像表示手段と、前記車輪画像を前記撮像手段が撮像した前記進行方向の映像に重畳し表示する重畳表示手段と、を備えている。
本発明によれば、走行する道路と車輪の関係を擬似的に表示して、走行中の道路に対する車輪の操舵角を視覚的に把握することが可能であるとともに、走行中の道路に対する車輪の位置をも視覚的に把握することが可能である。
以下、本発明の具体的な実施の形態について、図面に基づき説明する。
図1は、この発明の一実施形態のブロック図である。また、図2は、本実施形態における進行方向映像表示手段がインストルメントパネル内に設けられた車両の例である。
なお、以下の説明では、進行方向映像表示手段は矩形状のものを例としている。
本実施形態の運転支援装置は、撮像手段100、進行方向映像表示手段200、操舵角検出手段300、車輪画像表示手段400、重畳表示手段500を備えている。
撮像手段100は、CCDまたはCMOSを用いた小型カメラであり、車両の進行方向の映像を撮像し、映像信号を出力する。本実施形態では、撮像手段100は、車両前部のフロントグリル(図示省略)に取り付けられ、車両前方の映像を撮像する。
進行方向映像表示手段200は、重畳表示手段500が出力する映像信号を受け取って表示する。重畳表示手段500が出力する映像信号は、撮像手段100が撮像した車両の進行方向の映像、または、後述する、撮像手段100が撮像した車両の進行方向の映像に前輪画像を重畳した映像である。
操舵角検出手段300は、前輪の操舵角を検出し、操舵角信号として出力する。
車輪画像表示手段400は、運転者の運転ポジションからの視線での車輪画像を車輪画像データとして記憶している。ここで、運転者の運転ポジションからの視線での車輪画像とは、運転者の運転ポジションから車体を透過して車輪を見た際の車輪画像、すなわち、車輪を斜め後方内側から見た画像となる。本実施形態では、前輪画像を表示するため、車輪画像データとして、前輪を斜め後方内側から見た前輪画像データを記憶している。
本実施形態では、操舵角に合わせて前輪画像を切り替えて表示するために、図3に示すように、直進方向前輪画像データ、右折方向前輪画像データ、左折方向前輪画像データが車輪画像表示手段400に記憶されている。本実施形態では、右折方向前輪画像データとして、操舵角右dθ度(例えば2度)毎に対応するdθ度〜θ度の画像データが、左折方向前輪画像データとして、操舵角左dθ度毎に対応するdθ度〜θ度の画像データが車輪画像表示手段400に記憶されている。
車輪画像表示手段400に記憶された前輪画像データは、運転支援装置の電源が投入された際に、後述する重畳表示手段500によりすべて読み出され、重畳表示手段500内部に記憶される。
重畳表示手段500は、操舵角検出手段300が出力する操舵角信号に基づいて、撮像手段100が出力する映像信号に、車輪画像表示手段400から読み込んだ前輪画像データを前輪画像として重畳して、映像信号を出力する。ここで、前輪画像の重畳位置は、あらかじめ設定された所定位置とする。この所定位置は、以下のように設定される。
撮像手段100で撮像した車両前方の映像を進行方向映像表示手段200に表示する場合、進行方向映像表示手段200における自車両の車幅の大きさWH(以下、表示車幅WHと呼ぶ)は、進行方向映像表示手段200で表示される車両前方の映像における自車両からの距離Lに応じた表示倍率K(L)、および自車両の車幅の実寸Wに基づいて、あらかじめ算出することができる。すなわち、表示車幅WHは、例えばWH=K(L)×Wで算出することができる。ここで、K(L)は、撮像手段100の光学パラメータにより、あらかじめ算出しておくことが可能である。前輪画像は、進行方向映像表示手段200に表示する左右の前輪画像の中心部間隔が、算出した表示車幅WHと等しくなるように、自車両からの距離Lに応じた位置に重畳する(図4参照)。
なお、撮像手段100が車両の車幅方向の中央部に設置されている場合は、表示車幅WHの左右中心点WHCが進行方向映像表示手段200の垂直方向の中心線CV上に位置するように前輪画像を表示するが、撮像手段100が車両の車幅方向の中央部からずれている位置に設置されている場合は、そのずれ量も考慮した位置に前輪画像を表示する。例えば、撮像手段100が車両の車幅方向の中央部から距離WD右方向に設置されている場合、前輪画像は、進行方向映像表示手段200の垂直方向の中心線CVから左方向にdW=K(L)×WDずれた位置に表示車幅WHの左右中心点WHCが位置するように重畳する(図5参照)。
なお、図4、図5では、前輪画像は簡略化して表示している。
次に、重畳表示手段500の動作を、図6のフローチャートを用いて説明する。
ステップS101では、操舵角検出手段300から出力される操舵角信号が読み込まれる。ここで、操舵角信号は所定の周期Tで読み込まれるものとする。この後に、フローはステップS102へ移行する。
ステップS102では、車輪画像表示手段400から読み込んだ前輪画像データの中から、ステップS101で読み込んだ操舵角信号に応じた前輪画像データが選択される。この後に、フローはステップS103へ移行する。
ステップS103では、撮像手段100が出力する映像信号、すなわち、車両前方の映像に、ステップS102で選択した前輪画像データが前輪画像として重畳され、進行方向映像表示手段200に出力される。この後に、フローはステップS104へ移行する。
ステップS104では、重畳表示手段500の動作の終了判定が行われる。重畳表示手段500の動作を終了する場合は、フローはステップS105へ移行する。一方、重畳表示手段500の動作を終了しない場合は、フローはステップS101へ戻る。なお、重畳表示手段500の動作の終了は、例えば、進行方向の映像の表示を中止する場合や、車両の電源をオフにする場合等によって行われる。
ステップS105で、重畳表示手段500の動作が終了する。
図7、8に、前輪画像の表示例を示す。図7は、矢印AA方向に自車両が直進している際の前輪画像の表示例を、図8は、交差点において、矢印AB方向に自車両が右折する際の前輪画像の表示例を示す。
以上のように、撮像手段100で撮像した前方映像に、操舵角に応じた前輪画像を重畳表示し、走行する道路と前輪との関係を擬似的に表示することにより、進行方向映像表示手段200を通じて走行中の道路に対する車輪の操舵角を視覚的に把握することが可能であるとともに、走行する道路に対する車輪の位置をも把握することが可能となり、視覚情報による運転支援を行うことができる。
また、車両の上下動に伴い、車両に固定された撮像手段100で撮像した前方映像は進行方向映像表示手段200の垂直方向に撮像範囲が変化するが、前輪画像の表示位置は変化しないため、路面に対して前輪が上下に動く前輪挙動をも表示することができる。
[実施例2]
図9に、本実施例のブロック図を示す。
図9に、本実施例のブロック図を示す。
本実施例は、車両の走行特性が標準走行モードとスポーツ走行モードとに切り替えが可能な車両において、車両の走行特性がスポーツ走行モードの場合に、車両の進行方向の映像に前輪画像を重畳して表示する実施例である。
本実施例を適用する車両は、走行特性を標準走行モードとスポーツ走行モードとに切り替えられるものとする。標準走行モードは、通常走行時の走行モードであり、オートマチック・トランスミッションの変速特性、エンジン出力特性、サスペンション特性等の少なくとも一つが通常走行に適した特性に設定される。一方、スポーツ走行モードは、各特性の少なくとも一つがスポーツ走行に適した特性に設定される。このような走行特性の切り替えは公知技術であるため、ここでの詳細な説明は省略する。
本実施例では、重畳表示手段510が走行特性を選択する選択スイッチ(図示省略)の状態を走行特性選択スイッチ状態信号として取り込む以外は、前述した実施形態と同等であるため、ブロック図の詳細な説明は省略する。
次に、重畳表示手段510の動作を、図10のフローチャートを用いて説明する。なお、図6に示すフローチャートのステップと同等の処理を行うステップについては、同一のステッップ番号を付与している。
ステップS201では、走行特性の判定が行われる。走行特性がスポーツ走行モードである場合は、フローはステップS101へ移行し、以下、前述したステップS101〜S105の処理を行う。一方、走行モードが標準走行モードである場合は、フローはステップS202へ移行する。
ステップS202では、撮像手段100で撮像された車両前方の映像が、進行方向映像表示手段200にそのまま表示される。この後に、フローはステップS203へ移行する。
ステップS203では、重畳表示手段510の動作の終了判定が行われる。重畳表示手段510の動作を終了する場合は、フローはステップS105へ移行する。一方、重畳表示手段510の動作を終了しない場合は、フローはステップS201へ戻る。なお、重畳表示手段510の動作の終了は、例えば、進行方向の映像の表示を中止する場合や、車両の電源をオフにする場合等によって行われる。
ステップS105で、重畳表示手段510の動作が終了する。
図11に、走行特性が標準走行モードの場合と、スポーツ走行モードの場合の表示例を示す。
このように、車両の走行特性が標準走行モードの場合には、前輪画像を表示せず車両前方の映像のみを表示し、車両の走行特性がスポーツ走行モードの場合には、前述した実施形態と同様に、車両前方の映像に前輪を重畳して表示する。これにより、車両の走行特性が標準走行モードの場合には、車両前方の映像が前輪画像に遮られずに広範囲の外界情報を把握することができ、車両の走行特性がスポーツ走行モードの場合には、前輪の挙動を視覚的に把握することができる。
[実施例3]
本実施例は、撮像手段100として、車両前方撮像用の撮像手段101と車両後方撮像用の撮像手段102とを備え、車両前進走行時は、撮像手段101が撮像した車両前方の映像に前輪画像を重畳して表示し、車両後退走行時は、撮像手段102が撮像した車両後方の映像に前輪画像を重畳して表示する実施例である。
本実施例は、撮像手段100として、車両前方撮像用の撮像手段101と車両後方撮像用の撮像手段102とを備え、車両前進走行時は、撮像手段101が撮像した車両前方の映像に前輪画像を重畳して表示し、車両後退走行時は、撮像手段102が撮像した車両後方の映像に前輪画像を重畳して表示する実施例である。
図12に、本実施例のブロック図を示す。本実施例は、撮像手段100が撮像手段101と撮像手段102の2系統になったこと、重畳表示手段520がシフトレバー位置に応じて撮像手段101と撮像手段102の画像のどちらか一方を選択すること、以外は、前述した実施形態と同等であるため、詳細な説明は省略し、相違点のみを説明する。
重畳表示手段520は、シフトレバー位置が前進走行のポジション(いわゆるDレンジ、2レンジ、1レンジ等)にある場合は、撮像手段101が出力する映像信号を選択する。一方、シフトレバー位置が後退走行(いわゆるPレンジ)のポジションにある場合は、撮像手段102が出力する映像信号を選択する。そして、前述した実施形態と同様に、選択した映像信号に、前輪画像を重畳して進行方向映像表示手段200に出力する。
図13に、シフトレバー位置が前進走行のポジションにある場合と、シフトレバー位置が後退走行のポジションにある場合の表示例を示す。
以上のように、撮像手段101で撮像した前方映像に、操舵角に応じた前輪画像を重畳表示し、走行する道路と前輪との関係を擬似的に表示することにより、進行方向映像表示手段200を通じて走行中の道路に対する車輪の操舵角を視覚的に把握することが可能であるとともに、走行する道路に対する車輪の位置をも把握することが可能となり、視覚情報による運転支援を行うことができる。
また、撮像手段102で撮像した後方映像に、操舵角に応じた前輪画像を重畳表示することにより、後退走行時に前輪の向きを視覚的に把握することができる。後退走行時は、前輪の操舵方向がわからなくなってしまう場合があるため、後退走行時に前輪の向きを視覚的に把握できることで、後退走行の運転支援を行うことができる。
[実施例4]
本実施例では、前述した実施形態の内容に加え、車速に応じて表示する前輪画像を変更し、前輪が回転しているような効果を得るものである。
本実施例では、前述した実施形態の内容に加え、車速に応じて表示する前輪画像を変更し、前輪が回転しているような効果を得るものである。
図14は、本実施例のブロック図である。本実施例のブロック図は、重畳表示手段530が車速信号を取り込む以外は図1のブロック図と同等であるため、ブロック図の詳細な説明は省略する。
図15に、ある操舵角における、車速に応じた前輪画像データ例を示す。本実施例では、図3に示した、操舵角毎の前輪画像データに加え、各操舵角毎に、図13に示すようなタイヤ部分のトレッドパターンが順次変化する前輪画像データを設定する。
重畳表示手段530は、各操舵角において、まずパターンAを表示し、以降、各車速Vに応じた周期T(V)で、トレッドパターンをパターンA→パターンB→パターンC→パターンA→パターンB→パターンC→パターンA→・・・と順次切り替えて繰り返し表示する。
次に、重畳表示手段530の動作を、図16のフローチャートを用いて説明する。なお、本実施例では、操舵角及び車速の読み込み周期をT、車速に応じた前輪画像データの変更周期をTiとし、T=n×Ti(nは自然数)の関係にあるものとする。
ステップS301では、操舵角検出手段300から出力される操舵角信号が読み込まれる。また、車速センサから出力される車速信号が読み込まれる。ここで、操舵角信号および車速信号は所定の周期Tで読み込まれるものとする。この後に、フローはステップS302へ移行する。
ステップS302では、車輪画像表示手段400から読み込んだ前輪画像データの中から、ステップS301で読み込んだ操舵角に応じた前輪画像データのパターンAが選択される。この後に、フローはステップS303へ移行する。
ステップS303では、撮像手段100が出力する映像信号、すなわち、前方映像に、ステップS302で選択した前輪画像データが前輪画像として重畳され、進行方向映像表示手段200に出力される。この後に、フローはステップS304へ移行する。
ステップS304では、車速に応じた周期Tiで、前輪画像データをパターンA→パターンB→パターンC→パターンA・・・と変更して重畳表示する。この後に、フローはステップS305へ移行する。
ステップS305では、時間の経過判定が行われる。前回操舵角信号及び車速信号を読み込んでから、時間がT経過している場合は、フローはステップS306へ移行する。一方、前回操舵角信号及び車速信号を読み込んでから、時間がT経過していない場合は、フローはステップS304へ戻る。
ステップS306では、重畳表示手段530の動作の終了判定が行われる。重畳表示手段530の動作を終了する場合は、フローはステップS307へ移行する。一方、重畳表示手段530の動作を終了しない場合は、フローはステップS301へ戻る。なお、重畳表示手段530の動作の終了は、例えば、前方映像の表示を中止する場合や、車両の電源をオフにする場合等によって行われる。
ステップS307で、重畳表示手段530の動作が終了する。
図17〜19に、前輪画像を周期的に切り替えて表示した表示例を示す。
以上のように、撮像手段100で撮像した前方映像に、操舵角に応じた前輪画像を重畳表示し、走行する道路と前輪との関係を擬似的に表示することにより、進行方向映像表示手段200を通じて走行中の道路に対する車輪の操舵角を視覚的に把握することが可能であるとともに、走行する道路に対する車輪の位置をも把握することが可能となり、視覚情報による運転支援を行うことができる。
また、車速に応じて表示する前輪画像を変更し、前輪が回転しているように表示することで、より臨場感の伴った情報提示を行うことが可能となる。
なお、タイヤのトレッドパターンに代えて、ホイール部分のパターンが順次変化する前輪画像データを用いても、同様の効果を得ることができる。
以上説明した本発明の実施の形態の運転支援装置によれば、以下のような作用効果を得ることができる。
本発明の実施の形態の運転支援装置においては、車両の進行方向の映像を撮影する撮像手段と、前記撮像手段で撮像した前記進行方向の映像を表示する進行方向映像表示手段と、前記車両の操舵角を検出する操舵角検出手段と、前記操舵角に応じた車輪画像を運転者の運転ポジションからの視線での車輪画像として表示する車輪画像表示手段と、前記車輪画像を前記撮像手段が撮像した前記進行方向の映像に重畳し表示する重畳表示手段と、を備えることとした。
この構成によれば、進行方向映像表示手段を通じて走行中の道路に対する車輪の操舵角を視覚的に把握することが可能であるとともに、走行する道路に対する車輪の位置をも把握することが可能となり、視覚情報による運転支援を行うことができる。
また、車両の進行方向の映像に前輪画像が重畳されるため、後退走行時に、前輪の操舵方向がわからなくなってしまった場合でも、前輪の向きを視覚的に把握できる。
また、本発明の実施の形態の運転支援装置においては、前記車両は、走行特性を標準走行モードとスポーツ走行モードに切替可能であり、前記重畳表示手段は、前記走行特性がスポーツ走行モードの場合に、前記重畳表示を行うこととした。
この構成によれば、車両の走行特性が標準走行モードの場合には、車両前方の映像が前輪画像に遮られずに広範囲の外界情報を把握することができ、車両の走行特性がスポーツ走行モードの場合には、前輪の挙動を視覚的に把握することができる。
また、操舵角に応じた車輪画像は、あらかじめ車輪画像表示手段に記憶されていることとした。
この構成によれば、重畳表示手段が操舵角に応じた車輪画像を生成する必要がなく、重畳表示手段の処理負荷を減らすことができる。
また、本発明の実施の形態の運転支援装置においては、操舵角に応じた車輪画像は、車輪画像表示手段に記憶された車輪画像に基づいて重畳表示手段が生成することとした。
この構成によれば、車輪画像表示手段が操舵角に応じたすべての車輪画像を記憶する必要がなく、車輪画像表示手段の記憶容量を縮小することができる。
また、本発明の実施の形態の運転支援装置においては、車両の車速を検出する車速検出手段をさらに備えるとともに、車輪画像表示手段は、車輪画像の所定のパターンが順次変化する複数の車輪画像パターンを操舵角毎に記憶し、重畳表示手段は、車速検出手段が出力する車速信号を取り込み、重畳表示を行う際に、操舵角毎に、車速信号に応じた周期で複数の車輪画像パターンを順次切り替えて繰り返し重畳することとした。
また、本発明の実施の形態の運転支援装置においては、車両の車速を検出する車速検出手段をさらに備えるとともに、重畳表示手段は、車輪画像の所定のパターンが順次変化する複数の車輪画像パターンを操舵角毎に生成し、重畳表示手段は、車速検出手段が出力する車速信号を取り込み、重畳表示を行う際に、操舵角毎に、車速信号に応じた周期で複数の車輪画像パターンを順次切り替えて繰り返し重畳することとした。
この構成によれば、前輪が回転しているように表示することができ、より臨場感の伴った情報提示を行うことが可能となる。
さらに、本発明の実施の形態の運転支援装置においては、車輪画像の所定のパターンは、タイヤのトレッドパターンとホイールデザインの少なくとも一方であることとした。
この構成によれば、タイヤのトレッドパターンとホイールデザインの少なくとも一方を周期的に変更して表示する簡単な処理で、前輪が回転しているように表示することができる。
以上、本発明の実施例を図面により詳述したが、実施例は本発明の例示にしか過ぎず、本発明は実施例の構成にのみ限定されるものではない。したがって本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれることはもちろんである。
例えば、ブロック図は同等の作用効果を実現できるものであれば、図1、図9、図12、図14に示すものに限定されるものではない。例えば、車輪画像表示手段400は、重畳表示手段500が備えていてもよい。
また、前輪画像は一例であり、図に記載の画像に限定されるものではない。
また、実施例では、車速に応じて3つのパターンの前輪画像、すなわち、パターンA、パターンB、パターンCを順次切り替えて表示したが、切り替えて表示するパターンの数は3つに限られるものではなく、適宜設定することが可能である。
また、切り替えて表示するパターンは、図15に示すものに限られず、所定の周期で切り替えて表示した際に、前輪が回転しているように見えれば良い。
また、前輪画像データについては、車輪画像表示手段400に基本となる前輪画像データのみが記憶され、基本となる前輪画像データに基づいて重畳表示手段500により各操舵角に応じた前輪画像データが生成されるようにしても良い。
また、前輪画像データの重畳位置は、撮像手段100の設置位置、進行方向映像表示手段200で表示される車両前方の映像の自車両からの距離Lに応じた表示倍率K(L)、および自車両の車幅の実寸Wに基づいて設定され、図4、図5等に示す位置に限定されるものではない。
また、車両の左右前輪のサスペンションのストローク量をそれぞれ検出するセンサを設け、左右前輪のサスペンションのストローク量の変化に応じて左右前輪画像データの垂直方向の重畳位置をそれぞれ変化させ、前輪の上下動を左右独立してより細かく表示することも可能である。
さらに、本発明を後輪操舵機能を備えた車両に適用し、後退走行時に撮像手段100で撮像した後方映像に、操舵角に応じた後輪画像を重畳表示することも可能である。
100、101、102 撮像手段
200 進行方向映像表示手段
300 操舵角検出手段
400 車輪画像表示手段
500、510、520、530 重畳表示手段
200 進行方向映像表示手段
300 操舵角検出手段
400 車輪画像表示手段
500、510、520、530 重畳表示手段
Claims (2)
- 車両の進行方向の映像を撮影する撮像手段と、
前記撮像手段で撮像した前記進行方向の映像を表示する進行方向映像表示手段と、
前記車両の操舵角を検出する操舵角検出手段と、
前記操舵角に応じた車輪画像を運転者の運転ポジションからの視線での車輪画像として表示する車輪画像表示手段と、
前記車輪画像を前記撮像手段が撮像した前記進行方向の映像に重畳し表示する重畳表示手段と、
を備えたことを特徴とする運転支援装置。 - 前記車両は、走行特性を標準走行モードとスポーツ走行モードに切替可能であり、前記重畳表示手段は、前記走行特性がスポーツ走行モードの場合に、前記重畳表示を行うことを特徴とする請求項1に記載の運転支援装置。
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