JP2014185926A - 誘導表示システム - Google Patents
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Abstract
【課題】誘導画像を前方風景画像に重ねて表示させる場合に、誘導画像による前方車両の視認性の低下を抑制することができる誘導表示システムが求められる。
【解決手段】自車両を誘導するための誘導画像を生成し、誘導画像を、前方風景画像又は自車両の前方の風景と重ねて表示装置に表示させ、誘導画像における前方車両に重なる重複領域と、誘導画像における前方車両に重ならない非重複領域とで、表示態様を異ならせる誘導表示システム。
【選択図】図10
【解決手段】自車両を誘導するための誘導画像を生成し、誘導画像を、前方風景画像又は自車両の前方の風景と重ねて表示装置に表示させ、誘導画像における前方車両に重なる重複領域と、誘導画像における前方車両に重ならない非重複領域とで、表示態様を異ならせる誘導表示システム。
【選択図】図10
Description
本発明は、車両を誘導するための誘導画像を表示する誘導表示システムに関する。
上記のような誘導表示システムに関連して、例えば下記の特許文献1に記載された技術が既に知られている。特許文献1に記載されている技術では、誘導経路を示す帯状の誘導画像を、自車両の前方の風景の画像である前方風景画像に重ねて表示装置に表示させるように構成されている。
特許文献1の技術では、段落0079、図17及び図18に記載されているように、塗り潰された帯状の誘導画像を、前方風景画像における道路面に重ねて表示させると、前方を走行している前方車両の視認性が悪化するため、誘導画像を、前方風景画像における道路面の上空に重ねて表示させるように構成されている。
しかしながら、誘導画像を道路面の上空に表示するよりも、道路面に重なる領域に表示する方が、誘導画像と誘導経路に係る道路面との画面上の距離を短くできるため、運転者が誘導経路と誘導経路に係る道路との対応関係をより直観的に認識し易くなる場合がある。
しかしながら、誘導画像を道路面の上空に表示するよりも、道路面に重なる領域に表示する方が、誘導画像と誘導経路に係る道路面との画面上の距離を短くできるため、運転者が誘導経路と誘導経路に係る道路との対応関係をより直観的に認識し易くなる場合がある。
そこで、誘導画像を前方風景画像と重ねて表示させる場合に、誘導画像による前方車両の視認性の低下を抑制することができる誘導表示システムが求められる。
本発明に係る、車両を誘導するための誘導画像を表示する誘導表示システムの特徴構成は、自車両の誘導経路を取得する誘導経路取得部と、前記自車両の前方の風景の画像である前方風景画像を取得する風景画像取得部と、前記前方風景画像に基づいて前記自車両の前方を走行している他車両である前方車両を認識する前方車両認識部と、前記自車両を誘導するための前記誘導画像を生成する誘導画像生成部と、前記誘導画像を、前記前方風景画像又は前記自車両の前方の風景と重ねて表示装置に表示させる表示部と、を備え、前記誘導画像生成部は、前記誘導画像における前記前方車両に重なる重複領域と、前記誘導画像における前記前方車両に重ならない非重複領域とで、表示態様を異ならせる点にある。
この特徴構成によれば、前方車両に重なる重複領域か前方車両に重ならない非重複領域かに応じてそれぞれの領域に適した互いに異なる表示態様を設定することができる。従って、重複領域の表示態様を、非重複領域に比べて前方車両の視認性の低下を抑制できるような表示態様に設定することができる。
よって、誘導画像を前方車両と重なるように表示しても、前方車両の視認性の低下を抑制しつつ、前方風景画像又は自車両の前方の風景と重ねて誘導画像を表示させることができる。
よって、誘導画像を前方車両と重なるように表示しても、前方車両の視認性の低下を抑制しつつ、前方風景画像又は自車両の前方の風景と重ねて誘導画像を表示させることができる。
ここで、前記誘導画像生成部は、自車両と前記前方車両との車間距離に応じて、前記誘導画像の表示態様を異ならせると好適である。
この構成によれば、誘導画像の表示態様の変化により、運転者に車間距離を直観的に認識させることができる。また、誘導画像に、車間距離が狭くなった場合の警告機能を持たせることができる。
ここで、前記誘導画像生成部は、前記重複領域と前記非重複領域とで、色彩及び透明度の少なくとも一方を異ならせると好適である。
この構成によれば、重複領域と非重複領域とで形状を異ならせる場合等に比べて、誘導画像の重複領域と非重複領域との一体性を確保することが容易となる。従って、重複領域における前方車両の視認性の低下を効果的に抑制しつつ、前方風景画像又は自車両の前方の風景と重ねて誘導画像を表示させることができる。
ここで、前記誘導画像生成部は、前記重複領域の前記誘導画像の透明度を、前記非重複領域の前記誘導画像の透明度よりも高くすると好適である。
この構成によれば、重複領域の透明度が相対的に高くされるので、誘導画像が透けて前方車両が見え易くなり、前方車両の視認性の低下を効果的に抑制することができる。
ここで、前記誘導画像生成部は、前記重複領域を中抜きの輪郭線で形成された画像とし、前記非重複領域を、輪郭線で囲まれた領域が塗り潰された画像又は模様が施された画像とすると好適である。
この構成によれば、重複領域では誘導画像の輪郭線の内側が透明にされるので、輪郭線の内側から前方車両が見え、前方車両の視認性を確保できると共に、輪郭線により誘導画像の形状を視認させて、運転者に誘導経路を認識させることができる。一方、非重複領域では誘導画像の輪郭線の内側が塗り潰された画像又は模様が施された画像にされるので、誘導画像の視認性を良好にすることができる。
ここで、前記表示部は、前記誘導画像を、前記前方風景画像又は前記自車両の前方の風景に含まれる道路に重なって見えるように配置すると好適である。
この構成によれば、誘導画像と道路面とが重なって見えるため、運転者が誘導経路と誘導経路に係る道路との対応関係を直観的に認識し易くなる。
以上の各構成を備えた本発明に係る誘導表示システムの技術的特徴は、誘導表示方法や誘導表示プログラムにも適用可能であり、そのため、本発明は、そのような方法やプログラムも権利の対象とすることができる。なお、誘導表示プログラムが記憶された、DVD−ROMやフラッシュメモリなどの記憶媒体も権利の対象とすることができる。
その場合における、車両を誘導するための誘導画像を表示する誘導表示方法の特徴構成は、演算処理装置が、自車両の誘導経路を取得する誘導経路取得ステップと、前記自車両の前方の風景の画像である前方風景画像を取得する風景画像取得ステップと、前記前方風景画像に基づいて前記自車両の前方を走行している他車両である前方車両を認識する前方車両認識ステップと、前記自車両を誘導するための前記誘導画像を生成する誘導画像生成ステップと、前記誘導画像を、前記前方風景画像又は前記自車両の前方の風景と重ねて表示装置に表示させる表示ステップと、を実行し、前記誘導画像生成ステップでは、前記誘導画像における前記前方車両に重なる重複領域と、前記誘導画像における前記前方車両に重ならない非重複領域とで、表示態様を異ならせる点にある。
また、車両を誘導するための誘導画像を表示する処理をコンピュータに実行させるための誘導表示プログラムの特徴構成は、自車両の誘導経路を取得する誘導経路取得ステップと、前記自車両の前方の風景の画像である前方風景画像を取得する風景画像取得ステップと、前記前方風景画像に基づいて前記自車両の前方を走行している他車両である前方車両を認識する前方車両認識ステップと、前記自車両を誘導するための前記誘導画像を生成する誘導画像生成ステップと、前記誘導画像を、前記前方風景画像又は前記自車両の前方の風景と重ねて表示装置に表示させる表示ステップと、をコンピュータに実行させ、前記誘導画像生成ステップでは、前記誘導画像における前記前方車両に重なる重複領域と、前記誘導画像における前記前方車両に重ならない非重複領域とで、表示態様を異ならせる点にある。
当然ながら、これらの誘導表示方法や誘導表示プログラムも上述した誘導表示システムに係る作用効果を得ることができ、更に、その好適な構成の例として挙げたいくつかの付加的技術を組み込むことが可能である。
本発明に係る誘導表示システム1の実施形態について説明する。
誘導表示システム1は、車両を誘導するための誘導画像Giを表示するシステムである。誘導表示システム1は、図1に示すように、誘導経路取得部30、風景画像取得部31、誘導画像生成部32、表示部33、及び前方車両認識部34などの機能部を備えている。
誘導表示システム1は、車両を誘導するための誘導画像Giを表示するシステムである。誘導表示システム1は、図1に示すように、誘導経路取得部30、風景画像取得部31、誘導画像生成部32、表示部33、及び前方車両認識部34などの機能部を備えている。
誘導経路取得部30は、自車両の誘導経路を取得する。風景画像取得部31は、自車両の前方の風景の画像である前方風景画像を取得する。前方車両認識部34は、前方風景画像に基づいて、自車両の前方を走行している他車両である前方車両を認識する。誘導画像生成部32は、自車両を誘導するための誘導画像Giを生成する。表示部33は、誘導画像Giを、前方風景画像又は自車両の前方の風景と重ねて表示装置45に表示させる。
このような構成において、誘導画像生成部32は、誘導画像Giにおける前方車両に重なる重複領域と、誘導画像Giにおける前方車両に重ならない非重複領域とで、表示態様を異ならせる点に特徴を有している。
以下、本実施形態に係る誘導表示システム1について詳細に説明する。
このような構成において、誘導画像生成部32は、誘導画像Giにおける前方車両に重なる重複領域と、誘導画像Giにおける前方車両に重ならない非重複領域とで、表示態様を異ならせる点に特徴を有している。
以下、本実施形態に係る誘導表示システム1について詳細に説明する。
1.誘導表示システム1
誘導表示システム1は、車両を誘導するための誘導画像Giを表示する。
誘導表示システム1は、単数又は複数のCPU等の演算処理装置を中核部材として備えるとともに、当該演算処理装置からデータを読み出し及び書き込みが可能に構成されたRAM(ランダム・アクセス・メモリ)や、演算処理装置からデータを読み出し可能に構成されたROM(リード・オンリ・メモリ)や、大容量のデータを記憶及び読み出し可能に構成されたフラッシュメモリやハードディスク等の記憶装置等を有して構成されている。そして、誘導表示システム1のROM等に記憶されたソフトウェア(プログラム)又は別途設けられた演算回路等のハードウェア、或いはそれらの両方により、誘導表示システム1の各機能部30〜34などが構成されている。各機能部30〜34などの機能を演算処理装置に実現させるための誘導表示プログラムは、演算処理装置が参照可能なRAMやROMなどの記憶装置に記憶される。
誘導表示システム1は、車両を誘導するための誘導画像Giを表示する。
誘導表示システム1は、単数又は複数のCPU等の演算処理装置を中核部材として備えるとともに、当該演算処理装置からデータを読み出し及び書き込みが可能に構成されたRAM(ランダム・アクセス・メモリ)や、演算処理装置からデータを読み出し可能に構成されたROM(リード・オンリ・メモリ)や、大容量のデータを記憶及び読み出し可能に構成されたフラッシュメモリやハードディスク等の記憶装置等を有して構成されている。そして、誘導表示システム1のROM等に記憶されたソフトウェア(プログラム)又は別途設けられた演算回路等のハードウェア、或いはそれらの両方により、誘導表示システム1の各機能部30〜34などが構成されている。各機能部30〜34などの機能を演算処理装置に実現させるための誘導表示プログラムは、演算処理装置が参照可能なRAMやROMなどの記憶装置に記憶される。
本実施形態では、誘導表示システム1は、情報端末装置2に組み込まれている。典型的には、誘導表示プログラムが、情報端末装置2の記憶装置にインストールされて、誘導表示システム1を構成する。
例えば、誘導表示システム1は、車両に搭載されるナビゲーション装置や、テレビ、動画再生、音楽再生などのためのAV(音響・映像)装置や、情報端末装置や、ユーザが持ち運び可能な多機能携帯電話や携帯型情報端末装置などに組み込まれる。或いは、誘導表示システム1は、誘導表示システム1専用の情報端末装置に組み込まれてもよい。
例えば、誘導表示システム1は、車両に搭載されるナビゲーション装置や、テレビ、動画再生、音楽再生などのためのAV(音響・映像)装置や、情報端末装置や、ユーザが持ち運び可能な多機能携帯電話や携帯型情報端末装置などに組み込まれる。或いは、誘導表示システム1は、誘導表示システム1専用の情報端末装置に組み込まれてもよい。
なお、誘導表示プログラムは、DVD−ROMやフラッシュメモリなどの記憶媒体に記憶されてユーザに配布されたり、ネットワークサーバから通信網介してユーザに配信されたりする。配布又は配信された誘導表示プログラムは、情報端末装置2の記憶装置に記憶される。
本実施形態に係わる誘導表示システム1は、図1に示すように、誘導経路取得部30、風景画像取得部31、誘導画像生成部32、表示部33、及び前方車両認識部34などの機能部を備えている。以下、各機能部について詳細に説明する。
2.誘導経路取得部30
誘導経路取得部30は、自車両の誘導経路を取得する処理を行う機能部である。
本実施形態では、誘導経路取得部30は、誘導経路探索部40が探索した誘導経路を取得するように構成されている。
2−1.誘導経路探索部40
誘導経路探索部40は、自車両の現在位置から目標地点までの誘導経路を探索する機能部である。本実施形態では、誘導経路探索部40は、誘導表示システム1が組み込まれた情報端末装置2に備えられている。
本実施形態では、誘導経路探索部40は、地図データベース43から取得した地図データを用いて、自車両の現在位置から目標地点までの誘導経路を探索するように構成されている。なお、誘導経路の探索には、ダイクストラ法などの公知の様々な方法を用いることができる。
誘導経路取得部30は、自車両の誘導経路を取得する処理を行う機能部である。
本実施形態では、誘導経路取得部30は、誘導経路探索部40が探索した誘導経路を取得するように構成されている。
2−1.誘導経路探索部40
誘導経路探索部40は、自車両の現在位置から目標地点までの誘導経路を探索する機能部である。本実施形態では、誘導経路探索部40は、誘導表示システム1が組み込まれた情報端末装置2に備えられている。
本実施形態では、誘導経路探索部40は、地図データベース43から取得した地図データを用いて、自車両の現在位置から目標地点までの誘導経路を探索するように構成されている。なお、誘導経路の探索には、ダイクストラ法などの公知の様々な方法を用いることができる。
取得する地図データには、地図上の交差点などの各地点を示すノードデータや、各ノード間を連結する道路を示すリンクデータなどから構成される道路ネットワークのデータ等が含まれる。各ノードデータには、その地点の位置座標や地点属性、地点名称等のデータが含まれ、各リンクデータには、リンクの始点及び終点の位置座標やリンク長、道路幅、道路属性、通行可能な車両種類等のデータが含まれる。
本実施形態では、地図データベース43は、情報端末装置2の記憶装置に記憶されている。或いは、地図データベース43は、外部の情報端末装置に記憶されており、誘導経路探索部40は、情報端末装置2に備えられた通信装置による無線通信又は有線通信などのデータ通信を介して、外部の情報端末装置から地図データを取得するように構成されてもよい。
2−2.自車位置取得部41
自車位置取得部41は、自車両の現在位置を取得する処理を行う機能部である。
本実施形態では、自車位置取得部41は、位置情報検出装置42から取得した自車両の位置関連情報に基づいて、自車両の現在位置(座標)を判定するように構成されている。位置情報検出装置42は、GPS(Global Positioning System)受信機や、加速度センサや、方位センサや、道路に設置されたビーコンから発信される地点位置情報を含む電波や光を受信する受信機などの位置情報を検出するための各種装置を備えている。また、自車位置取得部41は、携帯電話回線の基地局や無線LANのアクセスポイントなどから発信される基地局などの地点位置情報を含む電波を、情報端末装置2に備えられた通信装置で受信して、自車両の現在位置を判定するように構成されてもよい。
自車位置取得部41は、自車両の現在位置を取得する処理を行う機能部である。
本実施形態では、自車位置取得部41は、位置情報検出装置42から取得した自車両の位置関連情報に基づいて、自車両の現在位置(座標)を判定するように構成されている。位置情報検出装置42は、GPS(Global Positioning System)受信機や、加速度センサや、方位センサや、道路に設置されたビーコンから発信される地点位置情報を含む電波や光を受信する受信機などの位置情報を検出するための各種装置を備えている。また、自車位置取得部41は、携帯電話回線の基地局や無線LANのアクセスポイントなどから発信される基地局などの地点位置情報を含む電波を、情報端末装置2に備えられた通信装置で受信して、自車両の現在位置を判定するように構成されてもよい。
位置判定の際、地図データが用いられてもよい。例えば、自車位置取得部41は、地図データに含まれる道路ネットワークと、位置情報検出装置42から得た位置情報の履歴が示す経路と、のパターンマッチング(いわゆるマップマッチング)により、自車両の現在位置を判定するように構成される。本実施形態では、自車位置取得部41及び位置情報検出装置42は、誘導表示システム1が組み込まれた情報端末装置2に備えられている。
3.風景画像取得部31
風景画像取得部31は、自車両の前方の風景の画像である前方風景画像を取得する処理を行う機能部である。
本実施形態では、風景画像取得部31は、カメラ44が撮影した前方風景画像を取得するように構成されている。
風景画像取得部31は、自車両の前方の風景の画像である前方風景画像を取得する処理を行う機能部である。
本実施形態では、風景画像取得部31は、カメラ44が撮影した前方風景画像を取得するように構成されている。
3−1.カメラ44
カメラ44は、自車両の前方の風景を撮影するように取り付けられる。カメラ44は、例えば、ダッシュボードの上側や、バックミラーの裏側などに、車両前方に向いて取り付けられる。なお、表示装置45にヘッドマウントディスプレイが用いられる場合は、ヘッドマウントディスプレイに備えられたカメラ44が用いられてもよい。
カメラ44は、自車両の前方の風景を撮影するように取り付けられる。カメラ44は、例えば、ダッシュボードの上側や、バックミラーの裏側などに、車両前方に向いて取り付けられる。なお、表示装置45にヘッドマウントディスプレイが用いられる場合は、ヘッドマウントディスプレイに備えられたカメラ44が用いられてもよい。
4.表示部33
表示部33は、誘導画像Giを、図10及び図11に示すように、前方風景画像又は自車両の前方の風景と重ねて表示装置45に表示させる機能部である。
表示装置45には、液晶ディスプレイなどの通常のディスプレイや、ヘッドアップディスプレイや、ヘッドマウントディスプレイなどが用いられる。
表示部33は、誘導画像Giを、図10及び図11に示すように、前方風景画像又は自車両の前方の風景と重ねて表示装置45に表示させる機能部である。
表示装置45には、液晶ディスプレイなどの通常のディスプレイや、ヘッドアップディスプレイや、ヘッドマウントディスプレイなどが用いられる。
<通常のディスプレイ>
通常のディスプレイは、後ろの風景が透けて見えない液晶ディスプレイなどのディスプレイである。通常のディスプレイは、運転者が表示面を見ることができるように、ダッシュボードやフロントパネルに固定される。
表示部33は、表示装置45に通常のディスプレイが用いられる場合は、カメラ44により撮影した前方風景画像に誘導画像Giを重ねてディスプレイに表示させる。
通常のディスプレイは、後ろの風景が透けて見えない液晶ディスプレイなどのディスプレイである。通常のディスプレイは、運転者が表示面を見ることができるように、ダッシュボードやフロントパネルに固定される。
表示部33は、表示装置45に通常のディスプレイが用いられる場合は、カメラ44により撮影した前方風景画像に誘導画像Giを重ねてディスプレイに表示させる。
<ヘッドアップディスプレイ>
ヘッドアップディスプレイは、透明な光学ガラス素子に、液晶ディスプレイなどに表示させた画像を投影する方法などで実現される。ヘッドアップディスプレイは、画像が表示されていない部分は透明で、ヘッドアップディスプレイの後ろの風景が透けて見える。ヘッドアップディスプレイは、フロントガラスの室内側に固定される。
ヘッドアップディスプレイは、透明な光学ガラス素子に、液晶ディスプレイなどに表示させた画像を投影する方法などで実現される。ヘッドアップディスプレイは、画像が表示されていない部分は透明で、ヘッドアップディスプレイの後ろの風景が透けて見える。ヘッドアップディスプレイは、フロントガラスの室内側に固定される。
表示部33は、表示装置45にヘッドアップディスプレイが用いられる場合は、運転者がフロントガラスを通して見る自車両の前方の風景に、誘導画像Giが重なるように、誘導画像Giをディスプレイに表示させる。
表示部33は、カメラ44が撮影した前方風景画像における、運転者がヘッドアップディスプレイを透して見る自車両の前方の風景の領域又はヘッドアップディスプレイの表示領域の位置及び範囲の情報を用いて、誘導画像Giが適切な位置で自車両の前方の風景に重なるように、誘導画像Giをディプレイの表示領域の適切な位置に表示させるように構成される。
ヘッドアップディスプレイの表示領域に対して所定の位置及び角度でカメラ44がモジュール化されて備えられている場合は、前記前方の風景の領域又は前記位置及び範囲の情報が誘導表示システム1に予め記憶されるように構成されてもよい。或いは、前記前方の風景の領域又は前記位置及び範囲の情報を、ユーザがインターフェイス装置を用いて入力するなどして、誘導表示システム1に記憶させるように構成されてもよい。
表示部33は、カメラ44が撮影した前方風景画像における、運転者がヘッドアップディスプレイを透して見る自車両の前方の風景の領域又はヘッドアップディスプレイの表示領域の位置及び範囲の情報を用いて、誘導画像Giが適切な位置で自車両の前方の風景に重なるように、誘導画像Giをディプレイの表示領域の適切な位置に表示させるように構成される。
ヘッドアップディスプレイの表示領域に対して所定の位置及び角度でカメラ44がモジュール化されて備えられている場合は、前記前方の風景の領域又は前記位置及び範囲の情報が誘導表示システム1に予め記憶されるように構成されてもよい。或いは、前記前方の風景の領域又は前記位置及び範囲の情報を、ユーザがインターフェイス装置を用いて入力するなどして、誘導表示システム1に記憶させるように構成されてもよい。
<ヘッドマウントディスプレイ>
ヘッドマウントディスプレイは、運転者の頭部に装着するディスプレイ装置であり、光学透過型のものとされる。ヘッドマウントディスプレイは、ハーフミラーに、液晶ディスプレイなどに表示させた画像を投影する方法などで実現される。ヘッドマウントディスプレイは、画像が表示されていない部分は透明で、ディスプレイの後ろの風景が透けて見える。
ヘッドマウントディスプレイは、運転者の頭部に装着するディスプレイ装置であり、光学透過型のものとされる。ヘッドマウントディスプレイは、ハーフミラーに、液晶ディスプレイなどに表示させた画像を投影する方法などで実現される。ヘッドマウントディスプレイは、画像が表示されていない部分は透明で、ディスプレイの後ろの風景が透けて見える。
表示部33は、表示装置45にヘッドマウントディスプレイが用いられる場合は、運転者の視界に含まれる自車両の前方の風景に、誘導画像Giが重なるように、誘導画像Giをディスプレイに表示させる。
ヘッドマウントディスプレイに、運転者の視界に対応する画像を撮影するカメラ44が備えられてもよい。この場合は、表示部33は、カメラ44が撮影した前方風景画像における、運転者がヘッドマウントディスプレイを透して見る自車両の前方の風景の領域又はヘッドマウントディスプレイの表示領域の位置及び範囲の情報を用いて、誘導画像Giが適切な位置で自車両の前方の風景に重なるように、ディプレイの表示領域の適切な位置に誘導画像Giを表示させる。この場合は、ヘッドマウントディスプレイの表示領域に対して所定の位置及び角度でカメラ44がモジュール化されて備えられており、前記前方の風景の領域又は前記位置及び範囲の情報が誘導表示システム1に予め記憶されるように構成される。
ヘッドマウントディスプレイに、運転者の視界に対応する画像を撮影するカメラ44が備えられてもよい。この場合は、表示部33は、カメラ44が撮影した前方風景画像における、運転者がヘッドマウントディスプレイを透して見る自車両の前方の風景の領域又はヘッドマウントディスプレイの表示領域の位置及び範囲の情報を用いて、誘導画像Giが適切な位置で自車両の前方の風景に重なるように、ディプレイの表示領域の適切な位置に誘導画像Giを表示させる。この場合は、ヘッドマウントディスプレイの表示領域に対して所定の位置及び角度でカメラ44がモジュール化されて備えられており、前記前方の風景の領域又は前記位置及び範囲の情報が誘導表示システム1に予め記憶されるように構成される。
また、ヘッドマウントディスプレイに、ジャイロセンサや加速度センサなどが備えられており、自車両の前方直進方向に対する運転者の視線方向の角度(チルト角、パン角、ロール角)を判定できるように構成されてもよい。表示部33は、視線方向の角度に基づいて、カメラ44が撮影した前方風景画像における、運転者がヘッドマウントディスプレイを透して見る自車両の前方の風景の領域又はヘッドマウントディスプレイの表示領域の位置及び範囲を判定するように構成されてもよい。そして、表示部33は、判定した前方の風景の領域又は位置及び範囲の情報を用いて、誘導画像Giが適切な位置で自車両の前方の風景に重なるように、ディプレイの表示領域の適切な位置に誘導画像Giを表示させる。
5.誘導画像生成部32
誘導画像生成部32は、前方風景画像又は自車両の前方の風景と重ねて表示させるための、自車両を誘導するための誘導画像Giを生成する処理を行う機能部である。誘導画像生成部32は、重複部分表示変更部35、及び距離対応表示変更部36を備えている。
誘導画像生成部32は、前方風景画像又は自車両の前方の風景と重ねて表示させるための、自車両を誘導するための誘導画像Giを生成する処理を行う機能部である。誘導画像生成部32は、重複部分表示変更部35、及び距離対応表示変更部36を備えている。
誘導画像生成部32は、誘導画像Giとして、誘導経路に沿って延びる帯状の画像や、誘導経路に沿った進行方向を示す矢印状の画像などを生成するように構成される。本実施形態では、誘導画像生成部32は、誘導画像Giとして矢印状の画像を生成する場合を例として説明している。
誘導画像生成部32は、自車両前方の誘導経路の形状に基づいて、誘導画像Giの形状を変化させる。誘導画像生成部32は、自車両前方の所定距離範囲内(例えば、500m範囲内)の誘導経路の形状を表すような誘導画像Giを生成する。
例えば、誘導画像生成部32は、自車両前方の所定距離範囲内の誘導経路が直線であれば、前方風景画像又は自車両の前方の風景と重ねて表示させたときに、図3に示すように、帯状部を自車両の前方に向かって真っ直ぐ延ばす誘導画像Giを生成する。誘導画像Giが矢印画像とされている場合は、帯状部の先端に矢尻部が設けられる。
例えば、誘導画像生成部32は、自車両前方の所定距離範囲内の誘導経路が直線であれば、前方風景画像又は自車両の前方の風景と重ねて表示させたときに、図3に示すように、帯状部を自車両の前方に向かって真っ直ぐ延ばす誘導画像Giを生成する。誘導画像Giが矢印画像とされている場合は、帯状部の先端に矢尻部が設けられる。
或いは、誘導画像生成部32は、自車両前方の所定距離範囲内の誘導経路に右折又は左折が含まれる場合は、前方風景画像又は自車両の前方の風景と重ねて表示させたときに、図4に示すように、帯状部を自車両の進行方向に延ばした後、自車両の進行方向に対して右又は左に曲げて延ばす誘導画像Giを生成する。
また、誘導画像生成部32は、誘導経路の走行レーンが変化する場合は、図5に示すように、帯状部を自車両の進行方向に延ばした後、帯状部を自車両の進行方向に対して右又は左に曲げて延ばし、その後、帯状部を再び自車両の進行方向に曲げて延ばす誘導画像Giを生成する。
誘導画像生成部32は、誘導経路がカーブする場合は、図6に示すように、帯状部を自車両の進行方向に対して、誘導経路の形状に応じて曲げて延ばす誘導画像Giを生成する。
この際、図3から図6に示すように、進行方向に向かうに従い、帯状部の横幅を減少させてもよい。
また、誘導画像生成部32は、誘導経路の走行レーンが変化する場合は、図5に示すように、帯状部を自車両の進行方向に延ばした後、帯状部を自車両の進行方向に対して右又は左に曲げて延ばし、その後、帯状部を再び自車両の進行方向に曲げて延ばす誘導画像Giを生成する。
誘導画像生成部32は、誘導経路がカーブする場合は、図6に示すように、帯状部を自車両の進行方向に対して、誘導経路の形状に応じて曲げて延ばす誘導画像Giを生成する。
この際、図3から図6に示すように、進行方向に向かうに従い、帯状部の横幅を減少させてもよい。
本実施形態では、誘導画像生成部32は、誘導画像Giを、前方風景画像又は自車両の前方の風景に含まれる道路に重なって見えるように配置するように構成されている。本実施形態では、誘導画像生成部32は、前方風景画像又は自車両の前方の風景において下側の、道路が存在する領域に、誘導画像Giを配置するように構成されている。誘導画像生成部32は、前方風景画像に対してエッジ検出や色彩検出などの画像認識処理を行って、道路が存在する領域を判定する。
誘導画像生成部32は、道路に重ねて表示させたときに、誘導経路の形状を表すような誘導画像Giを生成する。誘導画像生成部32は、前方風景画像又は自車両の前方の風景における、道路が存在する領域において、下側から上側に向かって延びる誘導画像Giを生成する。これにより、自車両に近い側から進行方向前方に向かって延びる誘導画像Giとなる。
誘導画像生成部32は、道路に重ねて表示させたときに、誘導経路の形状を表すような誘導画像Giを生成する。誘導画像生成部32は、前方風景画像又は自車両の前方の風景における、道路が存在する領域において、下側から上側に向かって延びる誘導画像Giを生成する。これにより、自車両に近い側から進行方向前方に向かって延びる誘導画像Giとなる。
本実施形態では、誘導画像生成部32は、誘導経路に沿った奥行き感のある誘導画像Giを生成するように構成されている。具体的には、誘導画像生成部32は、前方風景画像又は自車両の前方の風景と重ねて表示させたときに、誘導経路の道路面に沿って延びるような誘導画像Giを生成すると共に、進行方向に向かうに従って、誘導画像Giの横幅を減少させるように構成されている。
<消失点に基づく誘導画像Gi生成>
誘導画像生成部32は、前方風景画像又は自車両の前方の風景と重ねて表示させたときに、自車両の前縁部から、走行道路の消失点に向かって延びるような誘導画像Giを生成するように構成されてもよい。
カメラ44の取り付け位置や取り付け角度によって、走行道路面に沿った自車両の前方直進方向の座標系に対するカメラ44の画像座標系の位置関係が変化する。具体的には、カメラ44の取り付け位置や角度によって、道路面に対するカメラ44の焦点位置の高さや、自車両の前方直進方向に対するカメラ44の焦点方向(カメラ視野の中心軸)のチルト角、パン角、及びロール角などの角度や、自車両の前方直進方向に対するカメラ44の焦点位置のオフセット量が変化する。カメラ44の取り付け位置や角度によって、カメラ44が撮影した前方風景画像における、自車両の前方道路の消失点の位置や、前方風景画像に写っている自車両の前縁部の位置が変化するため、これらの位置を判定して、消失点の位置や自車両の前縁部の位置に応じて誘導画像Giを生成することが望ましい。
誘導画像生成部32は、前方風景画像又は自車両の前方の風景と重ねて表示させたときに、自車両の前縁部から、走行道路の消失点に向かって延びるような誘導画像Giを生成するように構成されてもよい。
カメラ44の取り付け位置や取り付け角度によって、走行道路面に沿った自車両の前方直進方向の座標系に対するカメラ44の画像座標系の位置関係が変化する。具体的には、カメラ44の取り付け位置や角度によって、道路面に対するカメラ44の焦点位置の高さや、自車両の前方直進方向に対するカメラ44の焦点方向(カメラ視野の中心軸)のチルト角、パン角、及びロール角などの角度や、自車両の前方直進方向に対するカメラ44の焦点位置のオフセット量が変化する。カメラ44の取り付け位置や角度によって、カメラ44が撮影した前方風景画像における、自車両の前方道路の消失点の位置や、前方風景画像に写っている自車両の前縁部の位置が変化するため、これらの位置を判定して、消失点の位置や自車両の前縁部の位置に応じて誘導画像Giを生成することが望ましい。
誘導画像生成部32は、図2に示すように、カメラ44が撮影した前方風景画像に対して画像認識処理を行って走行レーンの左右両側の白線を認識し、左右両側の白線が前方で交わる点を消失点Pdと判定するように構成されている。誘導画像生成部32は、例えば、前方風景画像に対してエッジ検出及びハフ変換などの画像認識処理を行って、走行レーンの左右両側の白線を検出する。また、誘導画像生成部32は、例えば、左側の白線及び右側の白線をそれぞれ直線近似し、左側の近似直線と、右側の近似直線との交点の位置を消失点Pdの位置と判定する。このように判定した消失点Pdは、前方道路が直線である場合の消失点Pdに相当する。なお、前方風景画像において、自車両の直ぐ前方の白線の割合が高く、また、自車両の直ぐ前方の道路はほぼ直線であるため、前方道路が直線である場合の直線近似に相当する。誘導画像生成部32は、判定した消失点Pdの位置に対して統計処理を行い、例えば、頻度の高い位置を最終的な消失点Pdの位置と判定するように構成されてもよい。
また、誘導画像生成部32は、左側の近似直線と右側の近似直線との中心線を、走行道路面に沿った自車両の前方直進方向と判定する。誘導画像生成部32は、判定した中心線に対して統計処理を行い、例えば、平均処理をして得られた直線を最終的な前方直進方向と判定するように構成されてもよい。ここで、前方直進方向は、自車両の横幅の中心を通って、走行道路面に沿って自車両の前方直進方向に延びる軸の方向である。
誘導画像生成部32は、前方風景画像に対してエッジ検出などの画像認識処理を行って、前方風景画像に撮影されている自車両の前縁部の位置を判定する。誘導画像生成部32は、例えば、前方風景画像の下側の領域において、エッジ変化などが少ない領域を判定し、判定した領域の上端部の位置を自車両の前縁部の位置と判定する。誘導画像生成部32は、エッジ変化が少ない領域を判定できない場合は、前方風景画像に自車両の前縁部が撮影されていないと判定し、前方風景画像の下端部の位置を自車両の前縁部の位置と判定する。誘導画像生成部32は、前方直進方向と前縁部との交点を、前縁部の中心点Pcと判定する。
誘導画像生成部32は、消失点Pdと前縁部の中心点Pcとを基準に、誘導画像Giを生成するように構成されている。具体的には、誘導画像生成部32は、前縁部の中心点Pcから走行道路の消失点Pdに向かって延びる誘導画像Giを生成するように構成されている。
誘導画像生成部32は、誘導経路が前方直進方向に沿った直線道路の場合は、図3に示すように、前縁部の中心点Pcから走行道路の消失点Pdまで帯状に延びる誘導画像Giを生成する。
帯状部の横幅は、前縁部の中心点Pcから前方直進方向(消失点Pd)に向かうに従って、減少させられる。例えば、帯状部の左側の境界線は、前縁部の中心点Pcから所定距離だけ左側の点から消失点Pdに向かって真っ直ぐ延び、帯状部の右側の境界線は、前縁部の中心点Pcから所定距離だけ右側の点から消失点Pdに向かって真っ直ぐ延びるように生成される。そして、誘導画像生成部32は、誘導画像Giが矢印画像とされている場合は、消失点Pdに向かう帯状部の先端に矢尻部を生成する。誘導画像生成部32は、この段階では誘導画像Giの輪郭線だけを生成するように構成されている。なお、誘導画像Giが帯状の画像とされる場合は、矢尻部が生成されずに、帯状部のみの画像となる。
誘導画像生成部32は、誘導経路が前方直進方向に沿った直線道路の場合は、図3に示すように、前縁部の中心点Pcから走行道路の消失点Pdまで帯状に延びる誘導画像Giを生成する。
帯状部の横幅は、前縁部の中心点Pcから前方直進方向(消失点Pd)に向かうに従って、減少させられる。例えば、帯状部の左側の境界線は、前縁部の中心点Pcから所定距離だけ左側の点から消失点Pdに向かって真っ直ぐ延び、帯状部の右側の境界線は、前縁部の中心点Pcから所定距離だけ右側の点から消失点Pdに向かって真っ直ぐ延びるように生成される。そして、誘導画像生成部32は、誘導画像Giが矢印画像とされている場合は、消失点Pdに向かう帯状部の先端に矢尻部を生成する。誘導画像生成部32は、この段階では誘導画像Giの輪郭線だけを生成するように構成されている。なお、誘導画像Giが帯状の画像とされる場合は、矢尻部が生成されずに、帯状部のみの画像となる。
誘導画像生成部32は、誘導経路が前方で右折又は左折する場合は、図4に示すように、帯状部を前縁部の中心点Pcから消失点Pdに向けて延ばした後、帯状部を、右折又は左折に対応する位置Tdで、右折又は左折道路に対応する角度で、右側又は左側に曲げて延ばすように構成されている。そして、右側又は左側に曲がった帯状部の先端に、矢尻部を生成する。
誘導画像生成部32は、右左折位置までの距離Tz、及び前縁部中心点Pcと消失点Pdとの間の長さHdに基づいて、次式に示すような算出式を用い、前方風景画像における右折又は左折に対応する位置Tdを決定することができる。
Td=Hd(1−Fd/Tz) ・・・(1)
ここで、右左折位置Tdは、前方風景画像において、前縁部の中心点Pcからの前方直進方向に沿った長さである。Hdは、前方風景画像において、前縁部中心点Pcと消失点Pdとの間の長さである。Fdは、カメラ44の焦点距離である。Tzは、実際の誘導経路における、自車位置から右左折位置までの距離である。カメラ44の焦点距離は、誘導表示システム1に予め記憶されていたり、ユーザにより設定されたりする。
誘導画像生成部32は、右左折位置までの距離Tz、及び前縁部中心点Pcと消失点Pdとの間の長さHdに基づいて、次式に示すような算出式を用い、前方風景画像における右折又は左折に対応する位置Tdを決定することができる。
Td=Hd(1−Fd/Tz) ・・・(1)
ここで、右左折位置Tdは、前方風景画像において、前縁部の中心点Pcからの前方直進方向に沿った長さである。Hdは、前方風景画像において、前縁部中心点Pcと消失点Pdとの間の長さである。Fdは、カメラ44の焦点距離である。Tzは、実際の誘導経路における、自車位置から右左折位置までの距離である。カメラ44の焦点距離は、誘導表示システム1に予め記憶されていたり、ユーザにより設定されたりする。
誘導画像生成部32は、誘導経路の走行レーンが変化する場合は、図5に示すように、帯状部を、前縁部の中心点Pcから消失点Pdに向けて延ばした後、走行レーンが変化する位置で、右側又は左側に曲げて、変化後の走行レーンの横幅の中心位置まで延ばし、その後、消失点Pdに向かうように曲げて消失点Pdまで延ばすように構成されている。
誘導画像生成部32は、誘導経路がカーブする場合は、図6に示すように、帯状部を、前縁部の中心点Pcから、誘導経路の形状に応じて消失点Pdから変化させた位置まで、誘導経路の形状に応じた形状で延ばすように構成されている。
<透視投影>
誘導画像生成部32は、道路面の座標系において、誘導経路に沿って描いた誘導画像Gioを、前方風景画像又は自車両の前方の風景に対応する画面に透視投影させて誘導画像Giを生成するように構成されてもよい。
誘導画像生成部32は、道路面の座標系において、誘導経路に沿って描いた誘導画像Gioを、前方風景画像又は自車両の前方の風景に対応する画面に透視投影させて誘導画像Giを生成するように構成されてもよい。
図7に、透視投影に係る座標系の簡易モデルを示す。
道路面の座標系は、走行道路面に沿った自車両の前方直進方向をz軸、z軸に直交し走行道路面に沿って自車両の右側に向かう横方向をx軸、走行道路面(z軸、y軸)に直交し自車両の上側に向かう上方向をy軸としている。道路面の座標系における焦点位置Pf(視点位置)の座標位置(x、y、z)が、(0、H、0)になるように簡易化して座標系を設定している。
道路面の座標系は、走行道路面に沿った自車両の前方直進方向をz軸、z軸に直交し走行道路面に沿って自車両の右側に向かう横方向をx軸、走行道路面(z軸、y軸)に直交し自車両の上側に向かう上方向をy軸としている。道路面の座標系における焦点位置Pf(視点位置)の座標位置(x、y、z)が、(0、H、0)になるように簡易化して座標系を設定している。
前方風景画像又は自車両の前方の風景の座標系(画像の座標系と称す)は、前方風景画像又は自車両の前方の風景の横方向に平行で右側に向かうxg軸、前方風景画像又は自車両の前方の風景の縦方向に平行で上側に向かうyg軸からなる。画像の座標系は、焦点位置Pf(視点位置)から焦点距離Fdだけ離れた位置に設定されている。xg軸は、x軸に平行になり、yg軸は、y軸に平行になり、画像の座標系の原点(xg、yg)=(0,0)が、道路面の座標系の座標位置(x、y、z)=(0、0、Fd)になるように簡易化して座標系を設定している。
道路面の座標系(x、y、z)における道路面の座標位置(X、0、Z)から画面の座標系(xg、yg)における座標位置(Xg、Yg)への透視投影は、次式のようになる。
(Xg、Yg)=(X/Z×Fd、H(1−Fd/Z)) ・・・(2)
逆に、画面の座標系(xg、yg)における座標位置(Xg、Yg)から道路面の座標系(x、y、z)における道路面の座標位置(X、0、Z)への逆透視投影は、次式のようになる。
(X、0、Z)=(H/(H−Yg)×Xg、0、H/(H−Yg)×Fd)
・・・(3)
(Xg、Yg)=(X/Z×Fd、H(1−Fd/Z)) ・・・(2)
逆に、画面の座標系(xg、yg)における座標位置(Xg、Yg)から道路面の座標系(x、y、z)における道路面の座標位置(X、0、Z)への逆透視投影は、次式のようになる。
(X、0、Z)=(H/(H−Yg)×Xg、0、H/(H−Yg)×Fd)
・・・(3)
前方風景画像又は自車両の前方の風景における消失点Pdの位置は、焦点位置Pf(視点位置)からz軸に平行に延ばした直線と、前方風景画像又は自車両の前方の風景との交点となる。なお、式(2)において、Zの値を無限大にすると消失点Pdの位置は、次式に示すようになる。
(Xg、Yg)=(0、H) ・・・(4)
(Xg、Yg)=(0、H) ・・・(4)
誘導画像生成部32は、誘導経路の位置情報、自車位置情報、方位に対する前方直進方向の角度などに基づいて、図8に示すように、道路面の座標系の道路面(x,0、z)に、誘導経路に沿った誘導画像Gioを生成する。より具体的には、誘導画像生成部32は、誘導経路の位置情報、自車位置情報、方位に対する前方直進方向の角度などに基づいて、道路面の座標系の道路面(x、0、z)における、誘導経路の座標位置を求める。そして、誘導画像生成部32は、道路面の座標系の道路面(x、0、z)において、誘導経路に沿うように誘導画像の座標位置(X、0、Z)を決定する。そして、誘導画像生成部32は、式(2)に示すような透視投影変換式及び変換係数を用い、誘導画像の座標位置(X、0、Z)に基づいて、画面の座標位置(Xg、Yg)を算出し、図4に示すような誘導画像Giを生成する。
この際、誘導画像生成部32は、カメラ44の取り付け位置や取り付け角度などのバラツキにより生じる透視投影変換係数の変化を反映させるように構成されてもよい。この透視投影変換係数の変化は、上記のように前方風景画像に対して画像認識処理を行って検出した白線に基づいて求めることができる。例えば、図2を用いて説明した、前方風景画像における左側白線の直線近似線と右側白線の直線近似線とを、道路面の座標系の道路面に逆透視投影したときに、逆透視投影した左側白線の直線近似線と右側白線の直線近似線とが、前方直進方向(z軸)を中心として平行になるような、透視投影変換係数を求める。
表示装置45にヘッドマウントディスプレイが用いられる場合は、前方直進方向に対する運転者の視線方向の角度に基づいて、道路面の座標系における道路面の座標位置から、自車両の前方の風景の領域又はヘッドマウントディスプレイの表示領域に係る画面の座標系への透視投影変換係数を求め、上記のように透視投影を行って誘導画像Giを生成するように構成されてもよい。
5−1.重複部分表示変更部35
図10から図12に示すように、重複部分表示変更部35は、誘導画像Giにおける前方車両に重なる重複領域Aoと、誘導画像Giにおける前方車両に重ならない非重複領域Anoとで、表示態様を異ならせるように構成されている。誘導画像Giが前方車両と重なっても、前方車両の視認性が低下しないように、重複領域Aoと非重複領域Anoとで表示態様を異ならせる。
図10から図12に示すように、重複部分表示変更部35は、誘導画像Giにおける前方車両に重なる重複領域Aoと、誘導画像Giにおける前方車両に重ならない非重複領域Anoとで、表示態様を異ならせるように構成されている。誘導画像Giが前方車両と重なっても、前方車両の視認性が低下しないように、重複領域Aoと非重複領域Anoとで表示態様を異ならせる。
重複部分表示変更部35は、誘導画像Giを前方風景画像又は自車両の前方の風景と重ねて表示させたときに、誘導画像Giにおいて前方車両に重なる重複領域Aoと、誘導画像Giにおいて前方車両に重ならない非重複領域Anoと、を判定するように構成されている。
本実施形態では、重複部分表示変更部35は、図9に示すように、後述する前方車両認識部34が認識した前方車両の領域Acと重なる誘導画像Giの領域を重複領域Aoと判定し、前方車両の領域と重ならない誘導画像Giの領域を非重複領域Anoと判定する。
本実施形態では、重複部分表示変更部35は、図9に示すように、後述する前方車両認識部34が認識した前方車両の領域Acと重なる誘導画像Giの領域を重複領域Aoと判定し、前方車両の領域と重ならない誘導画像Giの領域を非重複領域Anoと判定する。
重複領域Aoと非重複領域Anoとで異ならせる表示態様には、色彩(色調、明度)、透明度、模様、形状、及び変化の態様(点滅の頻度等)などが含まれる。本実施形態では、重複部分表示変更部35は、重複領域Aoと非重複領域Anoとで、色彩及び透明度の少なくとも一方を異ならせる。
例えば、重複部分表示変更部35は、重複領域Aoの誘導画像Giの透明度を、非重複領域Anoの誘導画像Giの透明度よりも高くするように構成されてもよい。重複領域Aoの方が、透明度が高くされるので、前方車用が透けて見えやすくなり、前方車両の視認性の低下を抑制できる。
重複部分表示変更部35は、図10に示すように、重複領域Aoを中抜きの輪郭線で形成された画像とし、非重複領域Anoを、輪郭線で囲まれた領域が塗り潰された画像又は模様が施された画像としてもよい。
重複領域Aoにおける中抜き部分は透明とされ、前方車両がそのまま透けて見える。非重複領域Anoにおける塗り潰された部分は、風景がある程度透けて見えるように、透明度のある塗り潰しでもよい。また、非重複領域Anoにおける模様が施された部分は、風景がある程度透けて見えるように、ハッチング模様やドット模様等のくり返し模様とされてもよい。
重複部分表示変更部35は、図10に示すように、重複領域Aoを中抜きの輪郭線で形成された画像とし、非重複領域Anoを、輪郭線で囲まれた領域が塗り潰された画像又は模様が施された画像としてもよい。
重複領域Aoにおける中抜き部分は透明とされ、前方車両がそのまま透けて見える。非重複領域Anoにおける塗り潰された部分は、風景がある程度透けて見えるように、透明度のある塗り潰しでもよい。また、非重複領域Anoにおける模様が施された部分は、風景がある程度透けて見えるように、ハッチング模様やドット模様等のくり返し模様とされてもよい。
重複部分表示変更部35は、重複領域Aoの誘導画像Giの輪郭線を、非重複領域Anoの誘導画像Giの輪郭線よりも細くするように構成されてもよい。また、重複部分表示変更部35は、重複領域Aoの誘導画像Giの点滅頻度を、非重複領域Anoの誘導画像Giの点滅頻度よりも高くするように構成されてもよい。重複部分表示変更部35は、重複領域Aoの誘導画像Giの色調を、非重複領域Anoの誘導画像Giの色調よりも薄くするように構成されてもよい。
重複部分表示変更部35は、図11に示す、走行レーンを変更する誘導画像Giのように、誘導画像Giが現在の走行レーンからはみ出す場合は、隣接する走行レーンを走行している前方車両と重なる領域も重複領域Aoと判定して、表示態様を異ならせる。また、重複部分表示変更部35は、対向車線を走行している対向車両や停止している車両と重なる領域も重複領域Aoと判定して、表示態様を異ならせてもよい。
<車間距離に基づく領域判定>
重複部分表示変更部35は、車間距離判定部37により判定された自車両と前方車両との車間距離に基づいて、重複領域Aoと非重複領域Anoとを判定するように構成されてもよい。
重複部分表示変更部35は、車間距離Cz、及び前縁部中心点Pcと消失点Pdとの間の長さHdに基づいて、式(1)と同様の次式に示すような算出式を用い、前方風景画像における前方車両の下端部の位置Cdを決定することができる。
Cd=Hd(1−Fd/Cz) ・・・(5)
ここで、前方車両の下端部の位置Cdは、図12に示すように、前方風景画像における前方車両の下端部の位置であり、前方直進方向に沿った前縁部の中心点Pcと前方車両の下端部との間の長さである。Hdは、前方風景画像における、前縁部中心点Pcと消失点Pdとの間の長さである。Fdは、カメラ44の焦点距離である。Czは、実際の走行道路における自車両と前方車両との車間距離である。
重複部分表示変更部35は、車間距離判定部37により判定された自車両と前方車両との車間距離に基づいて、重複領域Aoと非重複領域Anoとを判定するように構成されてもよい。
重複部分表示変更部35は、車間距離Cz、及び前縁部中心点Pcと消失点Pdとの間の長さHdに基づいて、式(1)と同様の次式に示すような算出式を用い、前方風景画像における前方車両の下端部の位置Cdを決定することができる。
Cd=Hd(1−Fd/Cz) ・・・(5)
ここで、前方車両の下端部の位置Cdは、図12に示すように、前方風景画像における前方車両の下端部の位置であり、前方直進方向に沿った前縁部の中心点Pcと前方車両の下端部との間の長さである。Hdは、前方風景画像における、前縁部中心点Pcと消失点Pdとの間の長さである。Fdは、カメラ44の焦点距離である。Czは、実際の走行道路における自車両と前方車両との車間距離である。
重複部分表示変更部35は、図12に示すように、前方風景画像において、前方車両の下端部の位置Cdを通る横線に対して上側の領域と重なる誘導画像Giの領域を重複領域Aoと判定し、前方車両の下端部の位置Cdを通る横線に対して下側の領域と重なる誘導画像Giの領域を非重複領域Anoと判定するように構成される。
5−2.距離対応表示変更部36
距離対応表示変更部36は、車間距離判定部37により判定された自車両と前方車両との車間距離に応じて、誘導画像Giの表示態様を異ならせるように構成されている。
車間距離に応じて異ならせる表示態様には、重複部分表示変更部35と同様に、色彩(色調、明度)、透明度、模様、形状、及び変化の態様(点滅等)などが含まれる。誘導画像Giの表示態様の変化により、ユーザに車間距離を直観的に認識させることができる。
例えば、重複部分表示変更部35は、車間距離に応じて、色彩を異ならせるように構成される。重複部分表示変更部35は、車間距離が短くなるに従って、誘導画像Gi全体の色調を緑、橙、赤の順に段階的又は連続的に変化させる。運手者は、誘導画像Giの表示態様の変化により、直観的に車間距離を把握することができる。
距離対応表示変更部36は、車間距離判定部37により判定された自車両と前方車両との車間距離に応じて、誘導画像Giの表示態様を異ならせるように構成されている。
車間距離に応じて異ならせる表示態様には、重複部分表示変更部35と同様に、色彩(色調、明度)、透明度、模様、形状、及び変化の態様(点滅等)などが含まれる。誘導画像Giの表示態様の変化により、ユーザに車間距離を直観的に認識させることができる。
例えば、重複部分表示変更部35は、車間距離に応じて、色彩を異ならせるように構成される。重複部分表示変更部35は、車間距離が短くなるに従って、誘導画像Gi全体の色調を緑、橙、赤の順に段階的又は連続的に変化させる。運手者は、誘導画像Giの表示態様の変化により、直観的に車間距離を把握することができる。
6.前方車両認識部34
前方車両認識部34は、前方風景画像に基づいて前記自車両の前方を走行している他車両である前方車両を認識する機能部である。
前方車両認識部34は、前方風景画像に対してエッジ検出などの画像認識処理を行って、前方車両を認識するように構成されている。前方車両認識部34は、図13に示すように、前方風景画像において前方車両が含まれる領域Acを矩形の領域で判定するように構成されている。また、前方車両認識部34は、図14に示すように、現在の走行レーンの前方車両の領域Acだけでなく、隣接する走行レーンの前方車両の領域Ac2も判定するように構成されている。前方車両認識部34は、対向車線を走行している対向車両や停止している車両も前方車両として認識するように構成されてもよい。このように、前方車両認識部34は、前方風景画像に撮影されている全ての他車両を前方車両として認識するように構成されてもよい。
前方車両認識部34は、前方風景画像に基づいて前記自車両の前方を走行している他車両である前方車両を認識する機能部である。
前方車両認識部34は、前方風景画像に対してエッジ検出などの画像認識処理を行って、前方車両を認識するように構成されている。前方車両認識部34は、図13に示すように、前方風景画像において前方車両が含まれる領域Acを矩形の領域で判定するように構成されている。また、前方車両認識部34は、図14に示すように、現在の走行レーンの前方車両の領域Acだけでなく、隣接する走行レーンの前方車両の領域Ac2も判定するように構成されている。前方車両認識部34は、対向車線を走行している対向車両や停止している車両も前方車両として認識するように構成されてもよい。このように、前方車両認識部34は、前方風景画像に撮影されている全ての他車両を前方車両として認識するように構成されてもよい。
7.車間距離判定部37
車間距離判定部37は、自車両と前方車両との車間距離を判定する機能部である。
本実施形態では、車間距離判定部37は、前方車両の下端部の位置Cd、及び前縁部中心点Pcと消失点Pdとの間の長さHdに基づいて、式(5)を変形して求めた次式に示すような算出式を用い、車間距離Czを決定することができる。
Cz=Hd/(Hd−Cd)×Fd ・・・(6)
ここで、Czは、実際の走行道路における自車両と前方車両との車間距離である。前方車両の下端部の位置Cdは、図15に示すように、前方車両認識部34が認識した前方風景画像における前方車両の領域Acの下端部の位置であり、前方直進方向に沿った前縁部の中心点Pcと前方車両の下端部との間の長さである。Hdは、前方風景画像における、前縁部中心点Pcと消失点Pdとの間の長さである。Fdは、カメラ44の焦点距離である。
車間距離判定部37は、自車両と前方車両との車間距離を判定する機能部である。
本実施形態では、車間距離判定部37は、前方車両の下端部の位置Cd、及び前縁部中心点Pcと消失点Pdとの間の長さHdに基づいて、式(5)を変形して求めた次式に示すような算出式を用い、車間距離Czを決定することができる。
Cz=Hd/(Hd−Cd)×Fd ・・・(6)
ここで、Czは、実際の走行道路における自車両と前方車両との車間距離である。前方車両の下端部の位置Cdは、図15に示すように、前方車両認識部34が認識した前方風景画像における前方車両の領域Acの下端部の位置であり、前方直進方向に沿った前縁部の中心点Pcと前方車両の下端部との間の長さである。Hdは、前方風景画像における、前縁部中心点Pcと消失点Pdとの間の長さである。Fdは、カメラ44の焦点距離である。
車間距離判定部37は、電波式又は光学式のレーダーの検出信号を用いて自車両と前方車両との車間距離を判定するように構成されてもよい。レーダーの電波又は光は、自車両の前方に向けて照射される。また、車間距離判定部37は、ステレオ式のカメラの撮影画像に基づいて、車間距離を判定するように構成されてもよい。
8.フローチャート
誘導表示システム1の処理の手順(誘導表示方法及び誘導表示プログラム)について、図16に示すフローチャートを参照して説明する。
ステップ♯01で、自車両の誘導経路を取得する誘導経路取得処理(誘導経路取得ステップ)が実行される。本実施形態では、誘導経路探索部40が探索した誘導経路が取得される。
ステップ♯02で、自車両の前方の風景の画像である前方風景画像を取得する風景画像取得処理(風景画像取得処理ステップ)が実行される。
ステップ♯03で、前方風景画像に基づいて自車両の前方を走行している他車両である前方車両を認識する前方車両認識処理(前方車両認識ステップ)が実行される。
ステップ♯04で、自車両を誘導するための誘導画像を生成する誘導画像生成処理(誘導画像生成ステップ)が実行される。この際、重複部分表示変更部35による重複部分表示変更処理、及び距離対応表示変更部36による距離対応表示変更処理が実行される。
ステップ♯05で、誘導画像を、前方風景画像又は自車両の前方の風景と重ねて表示装置に表示させる表示処理(表示ステップ)が実行される。
誘導表示システム1の処理の手順(誘導表示方法及び誘導表示プログラム)について、図16に示すフローチャートを参照して説明する。
ステップ♯01で、自車両の誘導経路を取得する誘導経路取得処理(誘導経路取得ステップ)が実行される。本実施形態では、誘導経路探索部40が探索した誘導経路が取得される。
ステップ♯02で、自車両の前方の風景の画像である前方風景画像を取得する風景画像取得処理(風景画像取得処理ステップ)が実行される。
ステップ♯03で、前方風景画像に基づいて自車両の前方を走行している他車両である前方車両を認識する前方車両認識処理(前方車両認識ステップ)が実行される。
ステップ♯04で、自車両を誘導するための誘導画像を生成する誘導画像生成処理(誘導画像生成ステップ)が実行される。この際、重複部分表示変更部35による重複部分表示変更処理、及び距離対応表示変更部36による距離対応表示変更処理が実行される。
ステップ♯05で、誘導画像を、前方風景画像又は自車両の前方の風景と重ねて表示装置に表示させる表示処理(表示ステップ)が実行される。
〔その他の実施形態〕
最後に、本発明のその他の実施形態について説明する。なお、以下に説明する各実施形態の構成は、それぞれ単独で適用されるものに限られず、矛盾が生じない限り、他の実施形態の構成と組み合わせて適用することも可能である。
最後に、本発明のその他の実施形態について説明する。なお、以下に説明する各実施形態の構成は、それぞれ単独で適用されるものに限られず、矛盾が生じない限り、他の実施形態の構成と組み合わせて適用することも可能である。
(1)上記の実施形態において、誘導表示システム1が組み込まれた情報端末装置2に、誘導経路探索部40、自車位置取得部41、位置情報検出装置42、地図データベース43、カメラ44、表示装置45、及び車間距離判定部37が備えられている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、誘導経路探索部40、自車位置取得部41、位置情報検出装置42、地図データベース43、カメラ44、表示装置45、及び車間距離判定部37の一部又は全部は、情報端末装置2の外部に備えられ、無線通信又は有線通信などのデータ通信により情報端末装置2とデータ通信可能に構成されてもよい。
(2)上記の実施形態において、誘導画像生成部32は、車間距離に応じて、誘導画像の表示態様を異ならせるように構成されている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、誘導画像生成部32は、車間距離に応じて、誘導画像の表示態様を異ならせないように構成されてもよい。
本発明は、車両を誘導するための誘導画像を表示する誘導表示システムに好適に利用することができる。
1 :誘導表示システム
2 :情報端末装置
30 :誘導経路取得部
31 :風景画像取得部
32 :誘導画像生成部
33 :表示部
34 :前方車両認識部
35 :重複部分表示変更部
36 :距離対応表示変更部
37 :車間距離判定部
40 :誘導経路探索部
41 :自車位置取得部
42 :位置情報検出装置
43 :地図データベース
44 :カメラ
45 :表示装置
Ac :前方車両の領域
Ano :非重複領域
Ao :重複領域
Cz :車間距離
Fd :焦点距離
Gi :誘導画像
Pc :前縁部の中心点
Pd :消失点
Pf :焦点位置
Td :右左折位置
Tz :右左折位置までの距離
2 :情報端末装置
30 :誘導経路取得部
31 :風景画像取得部
32 :誘導画像生成部
33 :表示部
34 :前方車両認識部
35 :重複部分表示変更部
36 :距離対応表示変更部
37 :車間距離判定部
40 :誘導経路探索部
41 :自車位置取得部
42 :位置情報検出装置
43 :地図データベース
44 :カメラ
45 :表示装置
Ac :前方車両の領域
Ano :非重複領域
Ao :重複領域
Cz :車間距離
Fd :焦点距離
Gi :誘導画像
Pc :前縁部の中心点
Pd :消失点
Pf :焦点位置
Td :右左折位置
Tz :右左折位置までの距離
Claims (8)
- 車両を誘導するための誘導画像を表示する誘導表示システムであって、
自車両の誘導経路を取得する誘導経路取得部と、
前記自車両の前方の風景の画像である前方風景画像を取得する風景画像取得部と、
前記前方風景画像に基づいて前記自車両の前方を走行している他車両である前方車両を認識する前方車両認識部と、
前記自車両を誘導するための前記誘導画像を生成する誘導画像生成部と、
前記誘導画像を、前記前方風景画像又は前記自車両の前方の風景と重ねて表示装置に表示させる表示部と、を備え、
前記誘導画像生成部は、前記誘導画像における前記前方車両に重なる重複領域と、前記誘導画像における前記前方車両に重ならない非重複領域とで、表示態様を異ならせる誘導表示システム。 - 前記誘導画像生成部は、前記自車両と前記前方車両との車間距離に応じて、前記誘導画像の表示態様を異ならせる請求項1に記載の誘導表示システム。
- 前記誘導画像生成部は、前記重複領域と前記非重複領域とで、色彩及び透明度の少なくとも一方を異ならせる請求項1又は2に記載の誘導表示システム。
- 前記誘導画像生成部は、前記重複領域の前記誘導画像の透明度を、前記非重複領域の前記誘導画像の透明度よりも高くする請求項1から3のいずれか一項に記載の誘導表示システム。
- 前記誘導画像生成部は、前記重複領域を中抜きの輪郭線で形成された画像とし、前記非重複領域を、輪郭線で囲まれた領域が塗り潰された画像又は模様が施された画像とする請求項1から4のいずれか一項に記載の誘導表示システム。
- 前記表示部は、前記誘導画像を、前記前方風景画像又は前記自車両の前方の風景に含まれる道路に重なって見えるように配置する請求項1から5のいずれか一項に記載の誘導表示システム。
- 車両を誘導するための誘導画像を表示する誘導表示方法であって、
演算処理装置が、
自車両の誘導経路を取得する誘導経路取得ステップと、
前記自車両の前方の風景の画像である前方風景画像を取得する風景画像取得ステップと、
前記前方風景画像に基づいて前記自車両の前方を走行している他車両である前方車両を認識する前方車両認識ステップと、
前記自車両を誘導するための前記誘導画像を生成する誘導画像生成ステップと、
前記誘導画像を、前記前方風景画像又は前記自車両の前方の風景と重ねて表示装置に表示させる表示ステップと、を実行し、
前記誘導画像生成ステップでは、前記誘導画像における前記前方車両に重なる重複領域と、前記誘導画像における前記前方車両に重ならない非重複領域とで、表示態様を異ならせる誘導表示方法。 - 車両を誘導するための誘導画像を表示する処理をコンピュータに実行させるための誘導表示プログラムであって、
自車両の誘導経路を取得する誘導経路取得ステップと、
前記自車両の前方の風景の画像である前方風景画像を取得する風景画像取得ステップと、
前記前方風景画像に基づいて前記自車両の前方を走行している他車両である前方車両を認識する前方車両認識ステップと、
前記自車両を誘導するための前記誘導画像を生成する誘導画像生成ステップと、
前記誘導画像を、前記前方風景画像又は前記自車両の前方の風景と重ねて表示装置に表示させる表示ステップと、
をコンピュータに実行させ、
前記誘導画像生成ステップでは、前記誘導画像における前記前方車両に重なる重複領域と、前記誘導画像における前記前方車両に重ならない非重複領域とで、表示態様を異ならせる誘導表示プログラム。
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