JP5168213B2 - 表示装置 - Google Patents

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Description

本発明は、表示装置に関し、特に、撮像領域が連続する複数の画像を連結して表示する表示装置に関する。
撮像領域が連続する複数の画像を連結して表示する表示装置が知られている(たとえば、特許文献1)。特許文献1に記載の装置は、撮像領域が部分的に重なる3台のカメラを備えており、それら3台のカメラによってそれぞれ撮像された画像を互いの重複部分に基づいて連結した合成画像を作成している。この合成画像が表示部に表示されるので、広い範囲を一度に確認することができる。
特開2006−303989号公報
特許文献1の装置において合成される合成画像の横方向の長さは、合成前の3つのカメラ画像の横方向の長さを足し合わせた長さにほぼ等しい。すなわち、合成画像は横方向に長い画像である。そのため、この合成画像を表示するためには、横方向に長い表示領域が必要となる。
一方で、合成前の1つのカメラ画像を表示するのであれば、横方向に長い表示領域は不要である。また、横方向に長い画像は、画像全体を確認するのに時間がかかってしまう。そのため、比較的横方向に短い表示領域に、隣り合う撮像領域を撮像した複数のカメラ画像を表示することが要求される。
この要求を満たそうとすると、従来は、基準となるカメラ画像に対して、他のカメラ画像を互いの重複部分よりも多く重ねて表示したり、割り込み、或いは、切り替えて表示したりするなど、基準となるカメラ画像と他のカメラ画像とを不連続な態様で表示するしかなかった。
しかし、基準となるカメラ画像と他のカメラ画像とを不連続な態様で表示する場合、他のカメラ画像がどこを撮像した画像であるかを直感的に理解することは困難であるという問題がある。たとえば、通常は前方画像を表示しており(この場合、この前方画像が基準となるカメラ画像である)、この前方画像と撮像領域が連続する側方画像をさらに表示しようとする場合に、前方画像と不連続に側方画像を表示しても、その側方画像がどこを撮像した画像であるかを直感的に理解することは困難である。
加えて、仮に、複数のカメラ画像を互いの重複部分よりも多く重ねて表示する場合や、切り替えて表示する場合には、表示しようとする複数の画像の全部が同時に表示されることがない。そのため、たとえば、歩行者を見落とすなど、必要な情報が確認できない恐れもある。
本発明は、この事情に基づいて成されたものであり、その目的とするところは、撮像領域が基準画像に隣接する隣接画像の撮像方向を直感的に理解することができ、且つ、必要な情報を見落としてしまうことも抑制できる表示装置を提供することにある。
その目的を達成するための請求項1記載の発明は、基準画像と、撮像領域がその基準画像と連続する隣接画像とが連結された画像であって、且つ、少なくとも一部分が基準画像と隣接画像との配列方向に圧縮されている連結画像を画像表示領域に表示することを特徴とする表示装置であって、連結画像は、連結画像中の基準画像と隣接画像との連結方向に延びる1対の連結方向辺が湾曲した形状を有し、且つ、その1対の連結方向辺間の最狭部が、連結画像中の基準画像の予め定められた位置に固定されていることを特徴とする。
また、上記目的を達成するための請求項2記載の発明は、基準画像と、撮像領域がその基準画像と連続する隣接画像とが連結された画像であって、且つ、少なくとも一部分が基準画像と隣接画像との配列方向に圧縮されている連結画像を画像表示領域に表示する表示装置であって、連結画像中の基準画像の予め定められた位置に基準位置マークが表示されることを特徴とする。
また、上記目的を達成するための請求項3記載の発明は、基準画像と、撮像領域がその基準画像と連続する隣接画像とが連結された画像であって、且つ、少なくとも一部分が基準画像と隣接画像との配列方向に圧縮されている連結画像を画像表示領域に表示する表示装置であって、連結画像中の隣接画像が、過去に撮像された画像であることを特徴とする。
基準画像と隣接画像とを単に連結して表示するだけでは大きな表示領域を必要とするが、このように、少なくとも一部分が両画像の配列方向に圧縮されていると、基準画像も隣接画像も圧縮せずに表示する場合よりも、狭い表示領域に表示することが可能となる。従って、限られた画像表示領域であっても、基準画像と隣接画像とが連結された連結画像をその画像表示領域に表示することが可能となる。
そして、このように、基準画像と隣接画像とが連結された連結画像が表示されると、この連結画像を見る者は、基準画像に対して隣接画像がどの方向を撮像した画像であるかを、直感的に理解することができる。加えて、連結画像では、隣接画像と基準画像とが同時表示されることになるので、隣接画像を確認中でも、同時に基準画像を確認することができる。
また、請求項1記載の発明では、次の効果も奏する。連結画像の画像内容は撮像場所によって変化するため、画像内容から基準位置を判断しなければならないとすると、基準位置の判断が十分に容易であるとは言えない場合も考えられるが、請求項1のようにすれば、1対の連結方向辺の最狭部の位置を判断することにより、連結画像中における基準位置を容易に判断することができる。
また、請求項2記載の発明のようにしても、基準位置マークから、連結画像中における基準位置を容易に判断することができる。
また、請求項3記載の発明のように過去に撮像された画像を用いると、朝夕の渋滞時間帯の画像を、その渋滞時間帯以外の時間帯で確認したり、昼間に夜の道路状況を確認したりすることができる。
請求項は、前記連結画像は、前記基準画像の圧縮率と隣接画像の圧縮率とが異なっていることを特徴とする。基準画像の圧縮率と隣接画像の圧縮率を等しくしてもよいのであるが、このように、基準画像の圧縮率と隣接画像の圧縮率とが異なっている場合、基準画像および隣接画像のうち重要度の高い側の画像の圧縮率を低くすることで、重要度の高い側の画像の視認性が向上するので、連結画像から重要な情報を得ることが容易になる。
請求項は、前記画像表示領域に前記基準画像のみを表示する基準画像表示モードと、前記画像表示領域に前記連結画像を表示する連結画像表示モードとが切り替え可能であることを特徴とする。
連結画像表示モードでは前述の効果が得られる一方で、基準画像表示モードでは基準画像を確認しやすい。そのため、このように、基準画像表示モードと連結画像表示モードとが切り替え可能であると、両モードの利点を得ることができる。
請求項は、前記連結画像は、基準画像の両側に隣接画像が連結されていることを特徴とする。このようにすれば、基準画像の一方の側にのみ隣接画像が連結された連結画像に比べ、広い範囲の状況を確認することができる。
請求項7は、前記表示装置は車両に搭載され、その車両の現在位置および進行方向に基づいて、側方の確認が必要な状況か否かを判断し、側方の確認が必要な状況であると判断した場合、前記基準画像として進行方向画像を表示する基準画像表示モードから、確認が必要な方向の側方画像を前記隣接画像として前記進行方向画像に連結した連結画像を表示する連結画像表示モードへ切り替えることを特徴とする。
このようにすれば、交差点を右左折するとき、交差点を通過するとき、車線合流時など、側方の確認が必要な状況である場合に、側方画像を含む連結画像に自動で切り替えられるので、その連結画像から側方確認ができる。
請求項8は、前記表示装置は、運転者によって運転される移動体に搭載され、前記連結画像は前記運転者に視認可能な位置に表示されるものであって、前記移動体の進行方向を撮像した進行方向画像を基準画像とし、その進行方向に対して側方の側方画像を隣接画像として、それら進行方向画像と側方画像とを連結した画像であり、且つ、移動体の移動速度と連動して、連結画像における進行方向画像と側方画像の割合を変化させることを特徴とする。
ここで、移動体の速度と連結画像における両画像の割合との連動の態様としては、移動体の速度が速い場合に連結画像における側方画像の割合を大きくしてもよいし、反対に、移動体の速度が遅い場合に、連結画像における側方画像の割合を大きくしてもよい。前者の場合、移動体の速度が速いほど狭まる運転者の視界を補完することができる。一方、後者の場合、移動体の速度が速いほど狭まる運転者の視界と連結画像とを整合させることができる。
請求項9は、前記表示装置は、進行方向を照らすライトを備えた移動体に搭載され、前記連結画像中の基準画像は進行方向画像であり、前記連結画像中の隣接画像は進行方向に対して側方となる側方画像であり、前記ライトが点灯中である場合に、前記連結画像中の隣接画像として赤外線画像を用いることを特徴とする。
このようにすれば、夜間であっても、連結画像から、進行方向の側方を確認することができる。
請求項10は、撮像領域が連続する複数の画像から前記連結画像中の基準画像を選択可能に構成されていることを特徴とする。このようにすれば、たとえば、前方画像を基準画像とするだけでなく、側方画像を基準画像としたり、後方画像を基準画像とすることができる。
本発明の実施形態となる表示装置1の構成を示すブロック図である。 各カメラ10の撮像領域を概略的に示す図である。 図1の車内表示部30の画像表示領域に表示される基準画像、連結画像を説明する図である。 ベルトライン画像を説明する図である。 図3(c)に対応する実際の連結画像の一例である。 隣接画像が基準画像の上側に連結された連結画像を概念的に示す図である。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図1は、本発明の実施形態となる表示装置1の構成を示すブロック図である。本実施形態の表示装置1は車両に搭載される。
図1に示すように、この表示装置1は、複数台(図1では4台)のカメラ10a〜10dと、画像合成処理部20と、車内表示部30と、操作部40とを含んで構成されている。
カメラ10a〜10dは、それぞれ異なる撮像領域を撮像する。詳しくは、前方カメラ10aは車両前方を撮像領域としており、右方向カメラ10bは車両右方向を撮像領域としており、後方カメラ10cは車両後方を撮像領域としており、左方向カメラ10dは車両左方向を撮像領域としている。
図2は、各カメラ10の撮像領域を概略的に示す図である。図2において、B−C間(車両右前方−車両左前方)が前方カメラ10aの撮像領域であり、A−B間(車両右後方−車両右前方)が右方向カメラ10bの撮像領域であり、A−D間(車両右後方−車両左後方)が後方カメラ10cの撮像領域であり、C−D間(車両左前方−車両左後方)が左方向カメラ10dの撮像領域である。
図1に戻り、これらカメラ10によって撮像されたカメラ画像を示す信号は、画像合成処理部20に送られる。画像合成処理部20は、車内表示部30において表示する画像を生成する部分であり、コンピュータにより構成され、また、図示しない内部には、カメラ画像を記憶するカメラ画像記憶装置も備えている。なお、このカメラ画像記憶装置として、外部の記憶装置を用いてもよい。
車内表示部30は、車両の運転者に視認可能なように、車室内の所定位置に設置され、前記画像合成処理部20から入力される画像を画像表示領域に表示する。
操作部40は、車内表示部30における画像表示モードの切り替え指示、基準画像の選択指示、基準画像と隣接画像との比率指定指示等、種々の指示をユーザが行うためのものである。
次に、車内表示部30に表示される画像について、画像合成処理部20における処理および操作部40における操作とともに説明する。
装置立ち上げ時(デフォルト状態)では、車内表示部30の画像表示領域には、図3(a)に示すように前方画像のみが表示される。そのため、前方画像以外の画像が表示された状態でシャットダウンされたとしても、装置立ち上げ時には、前方画像のみが表示される。このようにすることで、まだ何も操作していない立ち上げ時には、画像表示領域に表示される画像と、運転者が視認する景色とが一致することになるので、運転者の混乱を抑制できる。
この前方画像は、前方カメラ10aによって撮像されたカメラ画像に基づいて画像合成処理部20にて生成された画像である。この前方画像は、前方カメラ10aによって撮像されたカメラ画像を、画像幅方向中央ほど大きい圧縮率で上下方向に圧縮処理した画像である。
この図3(a)に示す表示状態において、操作部40が操作されて基準画像選択指示が行われると、ベルトライン画像を回転させることができる基準画像選択モードに移行する。このベルトライン画像は、図4に示すように、左方向画像(図4中の「左」)、前方画像(図4中の「前」)、右方向画像(図4中の「右」)、後方画像(図4中の「後」)が連結されることで、自車周囲360度の画像が連結された画像であり、連結方向には非圧縮な画像である。なお、このベルトライン画像は、各カメラ画像の撮像領域の互いの重複部分を重ねることで合成される。
上記基準画像選択モードでは、車内表示部30の画像表示領域に、ベルトライン画像の一部分が表示され、操作部40の操作(たとえば、操作部40に回転体を設け、その回転体を回転させる操作)により、上記ベルトライン画像がリング状に形成されて回転しているような態様で、ベルトライン画像のうち画像表示領域に表示される部分が変化する。
ユーザは、操作部40を操作して、所望の回転位置でベルトライン画像を停止させた後、所定の決定操作を行うことで、基準画像表示モードにおいて表示される基準画像を選択することができる。この基準画像表示モードとは、前方画像など1つのカメラ画像に基づく画像のみを表示するモードをいう。なお、ベルトライン画像が表示されている状態では、基準画像の選択操作のみでなく、ベルトライン画像の所望部位の切り出し操作、縮尺変更操作を行うこともできる。
次に、連結画像表示モードを説明する。連結画像表示モードとは、車内表示部30の画像表示領域に連結画像を表示するモードであり、操作部40の操作により、前述の基準画像表示モードからこの連結画像表示モードに切り替えることができる。
連結画像とは、基準画像およびその基準画像と撮像領域が連続する隣接画像とが連結された画像であり、且つ、少なくとも一部分が基準画像と隣接画像との配列方向に圧縮されている画像である。隣接画像を具体的に説明すれば、たとえば、前方画像を基準画像とすると、右方向画像および左方向画像の一方または両方が隣接画像である。
図3(c)は、基準画像が前方画像であり隣接画像が右方向画像である連結画像の一例を示している。この例では、連結画像中の前方画像(基準画像)の横方向(両画像の配列方向)の圧縮率が、右方向画像の圧縮率よりも高くなっている。そのため、圧縮率の低い右方向画像の視認性は良好に保持される。なお、この連結画像に撮像されている領域は、図2のC−B−Aの領域であり、前方画像の撮像領域と右方向画像の撮像領域とを足し合わせた領域と同じである。
また、本実施形態の表示装置1では、図3(a)から図3(c)に瞬時に切り替わるのではなく、前方画像が次第に横方向に圧縮されていき、それに伴い、右方向画像が画像表示領域に次第に引き込まれていく圧縮・引き込み表示過程を有する。図3(b)は、その圧縮・引き込み表示過程を例示する図である。
なお、連結画像は、連結画像中の基準画像と隣接画像との連結方向に延びる1対の連結方向辺(上下の辺)が湾曲形状をしており、且つ、この1対の連結方向辺間の最狭部は、基準画像の中心部に固定されている。そのため、この圧縮・引き込み表示過程では、その1対の連結方向辺間の最狭部の位置が、圧縮・引き込みに伴って移動する。
すなわち、図3(a)では、最狭部の位置は、画像表示領域の中央であり、且つ、前方画像の中央位置でもあるが、図3(b)では、前方画像の中央位置が画像表示領域において左方向へ移動し、それに伴い、1対の連結方向辺間の最狭部の位置も左方向へ移動する。そして、図3(c)では、前方画像の中央位置が画像表示領域において左方向へさらに移動するので、1対の連結方向辺間の最狭部の位置もさらに左方向へ移動する。
連結画像の画像内容は撮像場所によって変化するため、画像内容から基準位置を判断しなければならないとすると、基準位置の判断が十分に容易であるとは言えない場合も考えられるが、このように、最狭部の位置が基準画像の中心部に固定されていると、最狭部の位置を判断することにより、連結画像中における基準位置を容易に判断することができる。
また、図3(b)には、最狭部に対応する位置に上下方向の矢印も表示されている。このように、矢印を表示することによっても、矢印の位置を判断することにより、連結画像中における基準位置を容易に判断することができる。
なお、図3(b)の矢印は、請求項の基準位置マークに相当するものである。基準位置マークは、矢印に限らず、△等、他のマークでもよい。また、目盛りを基準位置マークとして表示しても良い。また、最狭部の位置のみからでも連結画像中における基準位置を容易に判断することができるので、基準位置マークが表示されなくてもよい。反対に、基準位置マークを表示し、最狭部によって基準位置を示さない態様としてもよい。最狭部によって基準位置を示さない態様としては、最狭部の位置を画像表示領域の中央に固定する態様や、連結画像の上下方向の辺を湾曲させない態様などがある。
図3(a)と図3(c)との比較から明らかなように、連結画像表示モードでは、基準画像表示モードと同じ大きさで、前方画像と右方向画像とを連結した連結画像を表示することができる。
図5は、図3(c)に対応する実際の連結画像の一例である。すなわち、図5の連結画像は、前方画像と右方向画像とが連結された画像である。右方向画像は、車両右後方から車両右前方までを撮像領域としており、この撮像領域には、サイドミラー、ルームミラーでは確認できない死角領域も存在するが、図5に示す画像から、運転者は右方向を向くことなく、死角領域の確認を行うことができる。
そして、このように、前方画像と右方向画像とが連結された連結画像が表示されると、この連結画像を見る者は、前方画像に対して右方向画像がどの方向を撮像した画像であるかを、直感的に理解することができる。加えて、右方向画像と前方画像とが同時表示されることになるので、右方向画像を確認中でも、同時に前方画像を確認することができる。そのため、前方を横断する歩行者を見落とすなど、必要な情報を見落とすことが抑制される。
なお、図3(c)や図5では、連結画像中において前方画像の面積が右方向画像の面積よりも多かったが、図3(d)に示すように、連結画像中の前方画像と右方向画像との面積割合を逆にしてもよい。さらに、この面積割合は、ユーザが自由に設定可能になっていることが好ましい。
また、図3(e)に示すように、前方画像の両側に隣接する画像、すなわち、右方向画像と左方向画像とを基準画像である前方画像に連結した連結画像を表示してもよい。
さらに、基準画像は前方画像に限られず、任意の画像を基準画像とすることができる。たとえば、図3(f)に示すように、後方画像を基準画像としてもよい。
また、基準画像表示モードと連結画像モードとの切り替えをユーザの切り替え操作に基づいて行う態様に限らず、自動で切り替えてもよい。自動切換えは、たとえば、ナビゲーション装置から得られる現在位置および進行方向の情報に基づいて行う。たとえば、現在位置および進行方向から側方の確認が必要な状況か否かを判断し、側方の確認が必要な状況であると判断した場合、基準画像として進行方向画像を表示する基準画像表示モードから、確認が必要な方向の側方画像を隣接画像として進行方向画像に連結した連結画像を表示する連結画像表示モードへ切り替える。
確認が必要な状況とは、たとえば、交差点を右左折するとき、交差点を通過するとき、車線合流時などである。交差点を右左折するときは、右左折しようとする方向の側方画像を隣接画像として連結画像を合成し、交差点を通過するときは、右方向画像および左方向画像の2つの画像を隣接画像として連結画像を合成し、車線合流時は、合流しようとする車線がある方向の側方画像を隣接画像として連結画像を合成する。
また、連結画像中の基準画像と隣接画像との面積比率を車速と連動して自動で変化させてもよい。たとえば、進行方向画像を基準画像とし側方画像を隣接画像として、それら進行方向画像と側方画像とを連結した連結画像を表示しているとき、車速の増加に伴い、側方画像の面積割合を増加させてもよい。また、反対に、車速の増加に伴い、側方画像の面積割合を低下させてもよい。前者の場合、車速が速いほど狭まる運転者の視界を補完することができる。一方、後者の場合、車速の速度が速いほど狭まる運転者の視界と連結画像とを整合させることができる。
また、連結画像中の隣接画像は、現在の画像に限られず、過去の画像を用いてもよい。この場合、カメラ画像記憶装置に過去の画像を逐次記憶しておくことになる。過去に撮像された画像を用いると、朝夕の渋滞時間帯の画像を、その渋滞時間帯以外の時間帯で確認したり、昼間に夜の道路状況を確認したりすることができる。
ただし、隣接画像として過去の画像を用いる場合、その画像が過去の画像であることが明確であることが好ましい。そこで、たとえば、連結画像中に隣接画像として用いられる過去に撮像された画像は、セピア色で処理されたり、または、基準画像と隣接画像との間に境界線が設けられることが好ましい。さらに、その過去の画像に信号機や標識表示が含まれている場合には、誤認防止のため、それらにマスク処理が施されることが好ましい。なお、隣接画像を現在の画像にするか過去の画像にするかは、操作部40の操作により選択可能にすればよい。
また、連結画像中の基準画像を進行方向画像とし、連結画像中の隣接画像を側方画像としたとき、ライトが点灯中である場合に、連結画像中の隣接画像として赤外線カメラによって撮像された赤外線画像を用いてもよい。このようにすれば、夜間であっても、連結画像から、進行方向の側方を確認することができる。
また、カメラ10は、4台に限らず、5台以上であってもよいし、2台、3台でもよい。
また、連結画像中の隣接画像は、左右方向に限らず、上下方向であってもよい。図6は、基準画像が前述の前方画像(図6中では前(水平))であり、隣接画像がその前方画像の上方領域を撮像した画像の例である。また、図示しないが、図6の隣接画像として、前方画像の下方領域を撮像した画像を用いてもよい。
また、この表示装置1が搭載される車両は、4輪車に限らず、2輪車でもよい。また、車両以外の移動体、たとえば、船舶、航空機、電車に搭載されてもよい。
1:表示装置
10:カメラ
20:画像合成処理部
30:車内表示部
40:操作部

Claims (10)

  1. 基準画像と、撮像領域がその基準画像と連続する隣接画像とが連結された画像であって、且つ、少なくとも一部分が基準画像と隣接画像との配列方向に圧縮されている連結画像を画像表示領域に表示する表示装置であって、
    前記連結画像は、連結画像中の基準画像と隣接画像との連結方向に延びる1対の連結方向辺が湾曲した形状を有し、且つ、その1対の連結方向辺間の最狭部が、前記連結画像中の基準画像の予め定められた位置に固定されていることを特徴とする表示装置。
  2. 基準画像と、撮像領域がその基準画像と連続する隣接画像とが連結された画像であって、且つ、少なくとも一部分が基準画像と隣接画像との配列方向に圧縮されている連結画像を画像表示領域に表示する表示装置であって、
    前記連結画像中の基準画像の予め定められた位置に基準位置マークが表示されることを特徴とする表示装置。
  3. 基準画像と、撮像領域がその基準画像と連続する隣接画像とが連結された画像であって、且つ、少なくとも一部分が基準画像と隣接画像との配列方向に圧縮されている連結画像を画像表示領域に表示する表示装置であって、
    前記連結画像中の隣接画像が、過去に撮像された画像であることを特徴とする表示装置。
  4. 請求項1乃至3のいずれか1項において、
    前記連結画像は、前記基準画像の圧縮率と隣接画像の圧縮率とが異なっていることを特徴とする表示装置。
  5. 請求項1乃至4のいずれか1項において、
    前記画像表示領域に前記基準画像のみを表示する基準画像表示モードと、前記画像表示領域に前記連結画像を表示する連結画像表示モードとが切り替え可能であることを特徴とする表示装置。
  6. 請求項1乃至のいずれか1項において、
    前記連結画像は、基準画像の両側に隣接画像が連結されていることを特徴とする表示装置。
  7. 請求項において、
    前記表示装置は車両に搭載され、
    その車両の現在位置および進行方向に基づいて、側方の確認が必要な状況か否かを判断し、側方の確認が必要な状況であると判断した場合、前記基準画像として進行方向画像を表示する基準画像表示モードから、確認が必要な方向の側方画像を前記隣接画像として前記進行方向画像に連結した連結画像を表示する連結画像表示モードへ切り替えることを特徴とする表示装置。
  8. 請求項1乃至のいずれか1項において、
    前記表示装置は、運転者によって運転される移動体に搭載され、
    前記連結画像は前記運転者に視認可能な位置に表示されるものであって、前記移動体の進行方向を撮像した進行方向画像を基準画像とし、その進行方向に対して側方の側方画像を隣接画像として、それら進行方向画像と側方画像とを連結した画像であり、且つ、移動体の移動速度と連動して、連結画像における進行方向画像と側方画像の割合を変化させることを特徴とする表示装置。
  9. 請求項1乃至のいずれか1項において、
    前記表示装置は、進行方向を照らすライトを備えた移動体に搭載され、
    前記連結画像中の基準画像は進行方向画像であり、
    前記連結画像中の隣接画像は進行方向に対して側方となる側方画像であり、前記ライトが点灯中である場合に、前記連結画像中の隣接画像として赤外線画像を用いることを特徴とする表示装置。
  10. 請求項1乃至のいずれか1項において、
    撮像領域が連続する複数の画像から前記連結画像中の基準画像を選択可能に構成されていることを特徴とする表示装置。
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