JP2020024570A - 運転支援装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】車両の予測進路領域内の障害物を認識し易くすることが可能な運転支援装置を提供する。【解決手段】表示制御部105は、危険度判定部104から出力された危険度情報131に基づいて、予測進路領域算出部102で算出された予測進路領域内の障害物を強調表示させ、障害物の強調表示では、危険度が設定された障害物について、その障害物に対応する画像を枠で囲い、その枠を点滅表示させ、あるいは、危険度が設定された障害物に対応する画像を塗り潰して点滅表示させる。【選択図】図1

Description

本発明は、運転者の運転操作を支援可能な運転支援装置に関する。
安全運転支援の例として、特許文献1に記載の技術がある。特許文献1では、車内に設けられた表示装置に、車両の周辺画像と、車両の予測進路線を出力し、予測進路領域内に障害物が存在する場合に、予測進路領域のうち障害物を含む一部領域を強調表示して、運転者に注意を促す技術が開示されている。特許文献1に記載の技術は、予測進路領域内に障害物が存在する場合に、予測進路領域を強調表示することで、運転者に注意を促すようにしている。
特開2011−151479号公報
しかしながら、特許文献1の技術では、予測進路領域内に何かしらの危険が存在することを運転者が認識することは容易であるが、予測進路領域内の障害物自身は強調表示されないため、障害物の形態(人または物等)や、障害物が移動体である場合には、接近速度や方角を運転者が認識することが困難だった。
本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、その目的は、車両の予測進路領域内の障害物を認識し易くすることが可能な運転支援装置を提供することにある。
上記目的を達成するため、第1の観点に係る運転支援装置は、車両の予測進路領域を算出する予測進路領域算出部と、前記車両の周辺の障害物を検知する障害物検知部と、前記予測進路領域内の前記障害物の位置に基づいて、前記障害物の危険度を判定する危険度判定部と、前記障害物の危険度に基づいて、前記予測進路領域内の障害物を強調表示させる表示制御部とを備え、前記表示制御部は、前記車両の位置を基準とした時の前記予測進路領域内の障害物の移動に前記強調表示を追従させる。
本発明によれば、車両の予測進路領域内の障害物を認識し易くすることができる。
図1は、第1実施形態に係る運転支援装置が適用された車両の構成を示すブロック図である。 図2は、図1の車両の駐車時の状況の一例を示す斜視図である。 図3は、第1実施形態に係る運転支援装置による表示例を示す図である。 図4は、第1実施形態に係る運転支援装置による表示制御方法の一例を示すタイミングチャートである。 図5は、第2実施形態に係る運転支援装置による表示例を示す図である。 図6は、第2実施形態に係る運転支援装置による表示制御方法の一例を示すタイミングチャートである。 図7は、第3実施形態に係る運転支援装置による表示例を示す図である。 図8は、図1の運転支援装置に適用可能なハードウェア構成を示すブロック図である。
実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下に説明する実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている諸要素およびその組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
図1は、第1実施形態に係る運転支援装置が適用された車両の構成を示すブロック図である。
図1において、車両110には、車両制御装置100、表示部106および運転支援装置107が設けられている。運転支援装置107は、周辺画像取得部101、予測進路領域算出部102、危険度判定部104、障害物検知部103および表示制御部105を備える。運転支援装置107は、単体の装置であってもよいし、カーナビゲーション装置の一部の機能として組み込まれていてもよい。
車両制御装置100は、車両のシフト位置、ライト点灯状態および舵角等の車両制御情報と、車幅等の車種固有の情報を保持し、車両の制御状態と車種固有の情報を管理する。また、車両制御装置100は、シフト位置情報124を周辺画像取得部101に出力し、シフト位置情報124、舵角情報125および車幅情報126を予測進路領域算出部102に出力し、ライト点灯状態情報123を表示制御部105に出力する。車両制御装置100は、例えば、ECU(Electronic Control Unit)である。
周辺画像取得部101は、外界情報120のうち車両110の周辺画像121を、カメラなどを使用して取得する。車両110の周辺画像121は、車両前方に限らず、車両後方であっても取得可能である。また、周辺画像取得部101は、車両制御装置100から出力されたシフト位置情報124に基づいて、車両110の進行方向を判定する。そして、周辺画像取得部101は、車両110の進行方向に対応した周辺画像121を進行方向画像127として表示制御部105に出力する。
予測進路領域算出部102は、車両制御装置100から出力されたシフト位置情報124、舵角情報125および車幅情報126に基づいて、車両110の予測進路領域を算出する。予測進路領域は、例えば、平面座標(Xi,Yi)の集合(i=1〜n、nは正の整数)内に閉じた領域として表現する。また、予測進路領域算出部102は、車両110の予測進路領域を示す予測進路領域情報129を危険度判定部104および表示制御部105に出力する。
障害物検知部103は、外界情報120のうち車両周辺の障害物情報122を、センサまたはソナーなどを使用して検知する。そして、障害物検知部103は、障害物情報122に基づいて、障害物の位置を判定し、障害物位置情報130を危険度判定部104および表示制御部105に出力する。障害物位置は、例えば、平面座標(Xi,Yi)の集合(i=1〜n)内に閉じた領域として表現する。障害物位置は、車両110の位置を基準とした時の障害物の相対位置である。
危険度判定部104は、予測進路領域算出部102から出力された予測進路領域情報129と、障害物検知部103より出力された障害物位置情報130に基づいて、障害物の危険度を判定する。障害物が、車両110の予測進路領域内に存在する場合は、危険度判定部104は、該当障害物を危険物と判定し、車両110と障害物の距離に応じて障害物の危険度を設定する。障害物が、車両110の予測進路領域内に存在しない場合は、危険度判定部104は、該当障害物は危険物と判定せず、危険はないと設定する。危険度判定部104は、障害物ごとに危険度を判定する。また、危険度判定部104は、障害物の危険度を示す危険度情報131を表示制御部105に出力する。
表示制御部105は、危険度判定部104から出力された危険度情報131に基づいて、予測進路領域算出部102で算出された予測進路領域内の障害物を強調表示させる。この時、表示制御部105は、予測進路領域算出部102から出力された予測進路領域情報129に基づいて、予測進路領域画像を生成する。また、表示制御部105は、予測進路領域内の障害物の強調表示画像を生成する。そして、表示制御部105は、周辺画像取得部101から出力された進行方向画像127に予測進路領域画像と強調表示画像を重畳させた重畳画像132を生成し、表示部106に出力する。この時、表示制御部105は、車両110の位置を基準とした時の予測進路領域内の障害物の移動に強調表示を追従させる。
障害物の強調表示では、危険度が設定された障害物について、その障害物に対応する画像を枠で囲み、その枠を点滅表示させることができる。この時、障害物が移動すると、その障害物に対応する画像を囲む枠も、その障害物に対応する画像を囲んだまま枠も移動することができる。あるいは、障害物の強調表示では、危険度が設定された障害物に対応する画像を塗り潰して点滅表示させることができる。この時、障害物が移動すると、その障害物に対応する画像の塗り潰しも、その障害物に対応する画像を塗り潰したまま移動することができる。なお、障害物の強調表示では、危険度が設定された障害物をアイコン化して点滅表示させるようにしてもよい。
障害物に対応する画像を枠で囲んだり、障害物に対応する画像を塗り潰したりする場合、表示制御部105は、障害物検知部103から出力された障害物位置情報130に基づいて、進行方向画像127での障害物の位置を判断し、枠の表示位置や塗り潰し位置を判断することができる。
また、表示制御部105は、障害物の危険度が変化した場合、点滅表示の消灯から点灯への切り替え時に、枠または障害物に対応する画像の塗り潰しの表示色を変化させることができる。また、表示制御部105は、障害物の危険度が変化した場合、点滅表示の周期を変化させることができる。なお、表示制御部105は、予測進路領域外の障害物については、危険度判定部104において障害物の危険度が設定されないため、強調表示しない。
さらに、表示制御部105は、車両制御装置100から出力されたライト点灯状態情報123に基づいて、進行方向画像127の昼画面モードと、夜画面モードを切替える。この時、表示制御部105は、画面モードに応じて、予測進路画像202と、予測進路領域内の障害物の強調表示画像の表示色を切り替える。例えば、昼画面モードでは、枠や塗り潰しの表示色を暗い色に設定し、夜画面モードでは、枠や塗り潰しの表示色を明るい色に設定することができる。
これにより、画面モードに応じて表示色を切り替えることができ、画面モードごとに最適な表示色の選択が可能となることから、運転者の障害物認識性を高めることが可能となる。
図2は、図1の車両の駐車時の状況の一例を示す斜視図である。
図2において、車両110は、駐車場151に駐車するものとする。駐車場151には、障害物153、154があるものとする。そして、予測進路領域算出部102は、車両制御装置100から出力されたシフト位置情報124および舵角情報125に基づいて、車両110の予測進路152を推定する。さらに、予測進路領域算出部102は、車両制御装置100から出力された車幅情報126を参照することで、車両110の予測進路領域を算出することができる。この時、予測進路領域算出部102は、予測進路領域の幅を、車両110の車幅に対応させることができる。
図3は、第1実施形態に係る運転支援装置による表示例を示す図である。なお、図3は、図2の駐車場151に車両110を駐車させる時の表示例を示した。
図3において、図1の周辺画像取得部101は、進行方向画像201を表示制御部105に出力する。予測進路領域算出部102は、車両110の予測進路152に対応した予測進路領域情報129を表示制御部105に出力する。障害物検知部103は、障害物153、154を検知し、障害物位置情報130を表示制御部105に出力する。危険度判定部104は、予測進路領域算出部102から出力された予測進路領域情報129と、障害物検知部103より出力された障害物位置情報130に基づいて、障害物153は車両110の予測進路領域内になく、障害物154は車両110の予測進路領域内にあると判定したものとする。この時、危険度判定部104は、障害物153を危険物でないと判定し、障害物154を危険物であると判定する。
表示制御部105は、予測進路領域算出部102から出力された予測進路領域情報129に基づいて、予測進路領域画像202を生成する。また、表示制御部105は、予測進路領域内の障害物154を強調表示する枠205Aを生成する。そして、表示制御部105は、予測進路領域画像102と、障害物154に対応する画像204を囲む枠205Aを進行方向画像201に重畳させた重畳画像132を生成し、表示部106に表示させる。
ここで、表示制御部105は、自車両の先端画像200に連続させて予測進路領域画像202を表示させることができる。この時、表示制御部105は、予測進路領域画像202の幅と、自車両の先端画像200の幅を等しくすることができる。これにより、車両110と障害物154との位置関係を認識し易くすることができる。
なお、図3では、枠205Aを四角形で表現した例を示したが、枠は、3角形や5角形などの多角形であってもよいし、円や楕円などの閉曲線であってもよい。また、図3では、強調表示を表示部106に表示させる方法について示したが、車両110のフロントガラス越しに運転者から見える障害物を囲むように、フロントガラスに枠を投影させるようにしてもよい。また、図3では、車両110の駐車時の表示例を示したが、図1の運転支援装置は、車両110の出庫時に適用してもよいし、交差点への進入時に適用してもよいし、道路の走行時に適用してもよい。
図4は、第1実施形態に係る運転支援装置による表示制御方法の一例を示すタイミングチャートである。
図4において、障害物危険度301は、自車両に対する障害物の危険度の時間305による変化を示している。点滅状態302は、障害物危険度301の変化に伴う強調表示の点灯期間と点滅期間を示している。表示色303は、障害物危険度301の変化に伴う強調表示の表示色の変化を示している。表示周期304は、障害物危険度301の変化に伴う強調表示の周期の変化を示している。
図1の危険度判定部104は、例えば、障害物危険度301を3段階に設定する。危険度判定部104は、図2の障害物153が車両110の予測進路領域内にない場合、障害物危険度301をLoに設定する。この時、危険度判定部104は、点滅状態302を消灯、表示色303Aをなし、表示周期304をなしに設定し、障害物153に対応する画像203を囲む枠を表示させない。
危険度判定部104は、図2の障害物154が車両110の予測進路領域内にあり、車両110と障害物154の距離が所定値より大きい場合、障害物危険度301をMidに設定する。この時、危険度判定部104は、障害物危険度301をLoからMidに切り替えるタイミング310で、障害物154に対応する画像204を囲む枠205Aを表示させる。そして、枠205Aを点滅状態302にし、表示色303Aを黄に設定し、表示周期304を低周期に設定する。
危険度判定部104は、図2の障害物154が車両110の予測進路領域内にあり、車両110と障害物154の距離が所定値以下になると、障害物危険度301をMidからHighに切り替える。この時、危険度判定部104は、障害物危険度301をMidからHighに切り替えるタイミング311において、点滅状態302が点灯状態にある場合、表示色303Aおよび表示周期304を変更しない。そして、危険度判定部104は、障害物危険度301がHighの時に、点滅状態302を消灯から点灯に切り替えるタイミング312で、枠205Aの表示色303Aを黄から赤に変更し、表示周期304を低周期から高周期に変更する。
これにより、車両110と障害物154の距離が近くなると、強調表示の強調度を増加させることができる。また、点滅状態302を消灯から点灯に切り替えるタイミング312で表示色を変化させることで、点灯状態のまま連続的に表示色が変化することを防止することが可能となる。
以上説明したように、上述した第1実施形態によれば、予測進路領域内にある障害物に対応する画像の強調表示を点滅させることができる。これにより、運転者が予測進路領域内の障害物を認識することが容易となる。
また、障害物の危険度が高くなると、強調表示の強調度を増加させることができ、運転者にさらに注意を促すことが可能となる。この時、障害物自体への強調表示を行うことで、障害物自体への注目度を高くすることができる。また、障害物の移動に強調表示を追従させることで、自車両に対して障害物が移動する場合においても、運転者の視線が障害物から逸れにくくすることができる。このため、障害物の接近速度や方角を認識することが容易になり、運転者が障害物に対して柔軟なアクションを取ることが可能となる。例えば、車両から高速で遠ざかる障害物に対してはアクションを取らなくてよいとか、車両を横切るような障害物に対しては停止までしなくても徐行でよいとか、正面から車両に接近する障害物に対しては舵角を変更して回避するとかの判断を容易に行うことが可能となる。
図4では、強調表示の強調度を変化させるために、枠の表示色および表示周期を変化させる例について示したが、実線、点線および二重線などの線種を変化させるようにしてもよいし、線の太さを変化させるようにしてもよい。
図5は、第2実施形態に係る運転支援装置による表示例を示す図である。なお、図3の表示例が昼画面モードであるのに対し、図5では、夜画面モードの表示例を示した。
図5において、図1の表示制御部105は、ライト点灯状態情報123がライト点灯状態を示すと、表示状態を昼画面モードから夜画面モードに遷移させる。この時、表示制御部105は、進行方向画像201の背景に対してコントラストを強調させるように枠205Bの表示色を変更する。
図6は、第2実施形態に係る運転支援装置による表示制御方法の一例を示すタイミングチャートである。
図6において、夜画面モードでは、図1の表示制御部105は、障害物危険度301をLoからMidに切り替えるタイミング310で、枠205Bの表示色303Bを赤に設定する。また、表示制御部105は、障害物危険度301がHighの時に、点滅状態302を消灯から点灯に切り替えるタイミング312で、枠205Bの表示色303Bを赤から白に切り替える。
これにより、表示制御部105は、進行方向画像201の背景が暗い場合においても、障害物の危険度に応じて枠205Bのコントラストを強調させることができ、運転者の視認性を向上させることができる。
図7は、第3実施形態に係る運転支援装置による表示例を示す図である。
図7において、予測進路領域内に複数の障害物が存在し、複数の障害物にそれぞれ対応する画像401、403、405が予測進路領域画像202に表示されているものとする。この時、表示制御部105は、予測進路領域内にある障害物の危険度に応じて、各障害物の強調表示の優先度を決定し、その優先度に基づいて障害物を強調表示させる。この時、表示制御部105は、優先度が低い障害物を強調表示させないようにして、予測進路領域画像202に強調表示する障害物を限定することができる。例えば、表示制御部105は、危険度が一定レベル以上の障害物のうち、危険度の高い上位の一定個数の障害物に限定して強調表示を行うことができる。
例えば、予測進路領域画像202に表示されている画像401、403、405のうち、危険度が1番目に高い障害物の画像401を枠402で囲んで強調表示し、危険度が2番目に高い障害物の画像403を枠404で囲んで強調表示することができる。危険度が一番低い障害物の障害物の画像405は強調表示しないようにすることができる。この時、例えば、危険度が1番目に高い障害物の画像401の枠402を実線で表示し、危険度が2番目に高い障害物の画像403の枠404を点線で表示することで、危険度が1番目に高い障害物を最も注目し易くすることができる。
以上説明したように、上述した第2実施形態によれば、予測進路領域内に障害物が複数存在した場合に、危険度が特に高い障害物にのみに限定した強調表示を行うことができる。このため、運転者が危険度の高い障害物に注目することが容易となり、危険度が低い障害物に意識が集中して危険度が高い障害物を見逃すリスクを低減することが可能となる。
図8は、図1の運転支援装置に適用可能なハードウェア構成を示すブロック図である。
図8において、運転支援装置107には、プロセッサ11、通信制御デバイス12、通信インターフェース13、主記憶デバイス14および外部記憶デバイス15が設けられている。プロセッサ11、通信制御デバイス12、通信インターフェース13、主記憶デバイス14および外部記憶デバイス15は、内部バス16を介して相互に接続されている。主記憶デバイス14および外部記憶デバイス15は、プロセッサ11からアクセス可能である。
また、運転支援装置17の外部には、センサ22および表示部23が設けられている。センサ22および表示部23は、入出力インターフェース17を介して内部バス16に接続されている。センサ22は、例えば、撮像装置、レーダ、ソナーまたはレーザスキャナである。表示部23は、例えば、液晶ディスプレイまたは有機ELディスプレイである。
プロセッサ11は、運転支援装置17全体の動作制御を司るハードウェアである。主記憶デバイス14は、例えば、SRAMまたはDRAMなどの半導体メモリから構成することができる。主記憶デバイス14には、プロセッサ11が実行中のプログラムを格納したり、プロセッサ11がプログラムを実行するためのワークエリアを設けたりすることができる。
通信制御デバイス12は、外部との通信を制御する機能を有するハードウェアである。通信制御デバイス12は、通信インターフェース13を介してネットワーク19に接続される。ネットワーク19は、例えば、CAN(Control Area Netwaork)やFlexRay、LIN(Local Interconnect Network)、Ethernet(登録商標)等の車載ネットワークである。
入出力インターフェース17は、センサ22から入力される信号をプロセッサ11が処理可能なデータ形式に変換したり、プロセッサ11から出力されるデータを表示部23で処理可能な信号に変換したりする。入出力インターフェース17には、ADコンバータおよびDAコンバータを設けるようにしてもよい。
外部記憶デバイス15は、大容量の記憶容量を有する記憶デバイスであり、例えば、ハードディスク装置やSSD(Solid State Drive)である。外部記憶デバイス15は、各種プログラムの実行ファイルを保持することができる。外部記憶デバイス15には、運転支援プログラム15Aを格納することができる。運転支援プログラム15Aは、運転支援装置17にインストール可能なソフトウェアであってもよいし、運転支援装置17にファームウェアとして組み込まれていてもよい。プロセッサ11が運転支援プログラム15Aを主記憶デバイス14に読み出し、運転支援プログラム15Aを実行することにより、図1の予測進路領域算出部102、危険度判定部104および表示制御部105の各機能を実現することができる。
100 車両制御装置、101 周辺画像取得部、102 予測進路領域算出部、103 障害物検知部103 危険度判定部、105 表示制御部、106 表示部、107 運転支援装置、110 車両

Claims (15)

  1. 車両の予測進路領域を算出する予測進路領域算出部と、
    前記車両の周辺の障害物を検知する障害物検知部と、
    前記予測進路領域内の前記障害物の位置に基づいて、前記障害物の危険度を判定する危険度判定部と、
    前記障害物の危険度に基づいて、前記予測進路領域内の障害物を強調表示させる表示制御部とを備え、
    前記表示制御部は、前記車両の位置を基準とした時の前記予測進路領域内の障害物の移動に前記強調表示を追従させる運転支援装置。
  2. 前記強調表示は、前記障害物に対応する画像を枠で囲み、前記枠を点滅表示させるか、または前記障害物に対応する画像を塗り潰して点滅表示させる請求項1に記載の運転支援装置。
  3. 前記車両の周辺画像を取得する周辺画像取得部をさらに備え、
    前記表示制御部は、前記障害物の強調表示を前記周辺画像に重畳させる請求項1に記載の運転支援装置。
  4. 前記車両の制御状態と車種固有の情報を管理する車両制御装置をさらに備え、
    前記予測進路領域算出部は、前記車両制御装置で管理される情報に基づいて、前記車両の予測進路領域を算出する請求項1に記載の運転支援装置。
  5. 前記予測進路領域算出部は、前記車両のシフト位置、舵角および車幅に基づいて、前記車両の予測進路領域を算出する請求項1に記載の運転支援装置。
  6. 前記危険度判定部は、前記車両と前記障害物の距離に基づいて、前記障害物の危険度を判定する請求項1に記載の運転支援装置。
  7. 前記表示前記制御部は、前記点滅表示の消灯から点灯への切り替え時に、前記枠または前記障害物に対応する画像の塗り潰しの表示色を変化させる請求項1に記載の運転支援装置。
  8. 前記表示前記制御部は、前記危険度に基づいて、前記枠または前記障害物に対応する画像の塗り潰しの表示色を変化させる請求項1に記載の運転支援装置。
  9. 前記表示前記制御部は、前記危険度に基づいて、前記点滅表示の周期を変化させる請求項1に記載の運転支援装置。
  10. 前記表示制御部は、前記障害物の危険度に基づいて前記強調表示の優先度を決定し、前記優先度に基づいて前記障害物を強調表示させる請求項1に記載の運転支援装置。
  11. 前記表示制御部は、前記車両の車幅に対応する表示幅で前記予測進路領域を表示させる請求項1に記載の運転支援装置。
  12. 前記表示制御部は、
    前記予測進路領域内の同一の障害物が自車両に近づくに従って、前記同一の障害物の強調表示の強調度を増加させる請求項1に記載の運転支援装置。
  13. 前記表示制御部は、前記障害物が存在する周辺環境に応じて前記強調表示の表示態様を変更する請求項1に記載の運転支援装置。
  14. 前記表示制御部は、前記障害物が存在する周辺環境の明るさに応じて前記強調表示の表示色を変更する請求項1に記載の運転支援装置。
  15. 前記表示制御部は、前記車両のライト点灯状態に基づいて、前記強調表示の表示色を変更する請求項1に記載の運転支援装置。

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