JP6281435B2 - Parking assistance system - Google Patents
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本発明は、後方画像から俯瞰画像に切替え表示可能な駐車支援システムに関する。 The present invention relates to a parking assistance system capable of switching and displaying from a rear image to an overhead image.
車両後部に取り付けたバックカメラの映像(後方画像)を、自車上空に設置した仮想視点からの俯瞰画像に変換して表示する駐車支援システムにおいて、バックカメラに取得された画像データから駐車枠を検出し、自車両と駐車枠との位置関係から自動で表示画像を俯瞰画像に切替える駐車支援システムが開発されている(特許文献1参照)。 In the parking support system that converts the video of the back camera (rear image) attached to the rear of the vehicle into a bird's-eye view image from the virtual viewpoint installed in the sky above the vehicle, the parking frame is obtained from the image data acquired by the back camera. A parking support system that detects and automatically switches a display image to a bird's-eye view image from the positional relationship between the host vehicle and the parking frame has been developed (see Patent Document 1).
例えば、図3(e)に示す車両31の後退駐車時には、先ず、図3(a)に示すように広角な後方画像20が表示され、次いで、図3(b)に示すように、画像処理によって検出される駐車枠6とマーカー30との角度が閾値以下となり、かつ、駐車枠6の後端6bまでの距離が閾値以下になった場合に、駐車枠6内に進入したものと判定し、図3(c)および図3(d)に示すように、俯瞰画像21に表示が自動で切替わることで、車両(31″)と輪止め7や後方との距離を把握し易くなる。
For example, when the
ところで、このような駐車支援システムでは、シフトポジションが後退レンジにありかつ駐車枠6の後端6bまでの距離が一定範囲内にあれば俯瞰画像21に表示が切替わるので、図4に示されるような前進駐車後の後退発進時に、本来、広角な後方画像20が表示されるべき状況であるにも拘わらず、駐車枠6の前端6aが検出されることで俯瞰画像21に表示が切替わる問題が生じた。
By the way, in such a parking assistance system, if the shift position is in the reverse range and the distance to the
一方、特許文献2には、シフトポジション、車速、パーキングブレーキの遷移情報を利用して、前進駐車後の後退発車か否かを自動で判定し、表示画面の選択や切り替えタイミングを制御することが開示されている。例えば、図5(a)に示すように、車両41がドライブレンジDで移動し、パーキングレンジPにシフトされた後に、後退レンジRで移動する場合に、その遷移情報から、前進駐車後の後退発進であると判定している。しかし、単にシフトポジション、車速、パーキングブレーキの遷移情報だけでは、図5(b)に符号42、42′で示すような方向転換や、図5(c)に符号43、43′で示すような後退駐車時の切り返しとの区別がつかない。
On the other hand, in
特許文献3では、ドアの開閉動作からの経過時間、シートベルトの装着動作からの経過時間の情報を判定に利用することが開示されているが、イベントタイミングからの時間を加味しても、例えば、方向転換や切り返しの途中で一旦停止して荷物の出し入れや乗員の昇降を手伝った後に、再度乗車して駐車を再開する場合と区別がつかない。
本発明は、上記のような実状に鑑みてなされたものであって、その目的は、前進駐車後の後退発進時に後退駐車と誤認して俯瞰画像が表示されてしまうのを防止し、後退駐車と区別して後方画像を確実に表示可能な駐車支援システムを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to prevent a bird's-eye view image from being displayed when the vehicle starts to reverse after forward parking, and to prevent the overhead view image from being displayed. It is to provide a parking assistance system that can display a rear image with certainty.
上記課題を解決するため、本発明に係る駐車支援システムは、
車両の後方を撮像する撮像手段(2)と、前記撮像手段で撮像された後方画像(20)から俯瞰画像(21)を合成する画像処理手段(10)と、前記車両の後退時に前記後方画像または前記俯瞰画像を表示する画像表示手段(3)と、を備え、
前記画像処理手段(10)により前記後方画像または前記俯瞰画像から駐車枠(6)を検出し、前記車両が前記駐車枠内に進入した場合に前記画像表示手段の表示を前記後方画像(20)から前記俯瞰画像(21)に切替え可能であるものにおいて、
前記車両が駐車枠内に前進駐車した後に後退動作が検出された場合に、当該前進駐車時に撮像した画像にて駐車枠(6)の前端(6a)が所定範囲(60)内に位置するか否かを判定し、所定範囲内に位置する場合は前記俯瞰画像への切替えを禁止するように構成されていることを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problem, the parking support system according to the present invention includes:
Imaging means (2) for imaging the rear of the vehicle, image processing means (10) for synthesizing the overhead image (21) from the rear image (20) captured by the imaging means, and the rear image when the vehicle is moving backward Or image display means (3) for displaying the overhead image,
When the image processing means (10) detects the parking frame (6) from the rear image or the overhead image, the display of the image display means is displayed when the vehicle enters the parking frame. Can be switched to the overhead image (21) from
Whether the front end (6a) of the parking frame (6) is located within the predetermined range (60) in the image captured during the forward parking when a backward movement is detected after the vehicle has parked forward in the parking frame. If it is determined whether or not it is within a predetermined range, switching to the bird's-eye view image is prohibited.
本発明に係る駐車支援システムは、上記構成により、以下のような効果を有する。
前進駐車後の後退発進時に俯瞰画像への自動切替え機能をオフにすることで、駐車枠の有無に拘わらず広い視野の後方画像を表示し続けることができる。しかも、前進駐車時に駐車枠の前端が所定範囲内に位置するか否かを判定することにより、車両の駐車モードを確実に判別でき、後退駐車時の切り返しや方向転換と誤認することがない。そのため、後退発進以外では、俯瞰画面への自動切替え機能をオンにしておくことができ、後退駐車時の最終段における自動切替えに支障をきたすこともない。
The parking assistance system according to the present invention has the following effects by the above configuration.
By turning off the automatic switching function to the bird's-eye view image when the vehicle starts moving backward after forward parking, it is possible to continue displaying a wide-field rear image regardless of the presence or absence of a parking frame. In addition, by determining whether or not the front end of the parking frame is located within a predetermined range during forward parking, the vehicle parking mode can be reliably determined, and there is no misconception as turning back or turning during reverse parking. Therefore, the automatic switching function to the bird's-eye view screen can be turned on except for the reverse start, and the automatic switching at the final stage during reverse parking is not hindered.
本発明において、前記所定範囲が、前記前進駐車時に記録した前記駐車枠への進入速度にブレーキ反応時間を乗じた空走距離と、前記進入速度に制動時間を乗じた制動距離の和として与えられる停止距離に基づいて設定または較正されるように構成されている態様では、実際の駐車状況を反映して検出範囲が設定または較正されるので、運転者や運転状況に起因した変動要因を考慮した確度の高い判定が行える。 In the present invention, the predetermined range is given as a sum of a free running distance obtained by multiplying the approach speed to the parking frame recorded during forward parking by a brake reaction time, and a braking distance obtained by multiplying the approach speed by a braking time. In the aspect configured to be set or calibrated based on the stopping distance, the detection range is set or calibrated to reflect the actual parking situation, so that the fluctuation factors due to the driver and the driving situation are taken into consideration. Judgment with high accuracy can be performed.
本発明において、前記所定範囲が、前記画像処理手段に取得された駐車枠のデータに基づいて設定または較正されるように構成されている態様では、実際の運転環境を反映して検出範囲が設定または較正されるので、運転環境に起因した変動要因を考慮した確度の高い判定が行える。 In the present invention, in the aspect in which the predetermined range is set or calibrated based on parking frame data acquired by the image processing means, the detection range is set to reflect an actual driving environment. Alternatively, since calibration is performed, it is possible to make a highly accurate determination in consideration of a variation factor caused by the driving environment.
本発明の好適な態様では、前記所定範囲は、前記車両の後方1.6m〜2mの範囲で設定されている。当該車両の大きさや一般的な駐車枠の大きさを考慮して予め設定されることで、検出精度を確保しつつもシステムを簡素化することができる。 In a preferred aspect of the present invention, the predetermined range is set in a range of 1.6 m to 2 m behind the vehicle. By setting in advance in consideration of the size of the vehicle and the size of a general parking frame, the system can be simplified while ensuring the detection accuracy.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図1は、本発明に係る駐車支援システムを示すブロック図であり、図2は、駐車支援システムを備えた車両を示す側面図である。各図において、本発明の駐車支援システムは、車両1の後部に取り付けられた撮像手段としてのバックカメラ2、バックカメラ2で取得された後方画像20を、車両後部上空に設置した仮想視点2′からの俯瞰画像21に変換する処理を含む画像処理手段としての画像処理装置10、画像処理装置10から出力される画像を表示する表示装置3から主に構成されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing a parking assistance system according to the present invention, and FIG. 2 is a side view showing a vehicle equipped with the parking assistance system. In each figure, the parking support system of the present invention is a
バックカメラ2は、固体撮像素子と広角レンズを用いたデジタルカメラが好適であり、リアバンパー4から地表面5を含む広範囲の後方画像20を撮像可能である。表示装置3は、インストルメントパネルに設置される画像表示モニタであり、カーナビゲーションシステムのモニタなどと共用され、基本的にはシフトポジションが後退レンジにシフトされた場合に表示装置3の画像が後方画像20または俯瞰画像21に切り替わる。
The
画像処理装置10は、車速、操舵角、ヨーレート、シフトポジションなどの車両情報が記録される車両情報記録手段17、バックカメラ2からの後方画像20が入力されかつ記録される映像記録手段11、記録した後方画像20から駐車枠6を検出する駐車枠検出手段14、車両1と駐車枠6の角度、駐車枠の後端6bまたは前端6aを検出する角度・後端・前端検出手段15、車両情報を照合して駐車動作が後退駐車か前進駐車か判定する駐車モード判定手段16、駐車モードに応じて表示画像を切替える画像切替え手段12、表示装置3に映像を出力する映像出力手段13から構成されている。
The
映像記録手段11は、バックカメラ2から送られる後方画像20の画像データをフレーム単位で記憶する画像入力用メモリ(VRAM)からなり、画像データは、画像処理プロセッサ(CPU)に送られ、画像処理プログラムに従って歪曲収差が補正されかつ座標変換されることで俯瞰画像21に合成される。さらに、画像処理プログラムの一部として実装されている駐車枠検出手段14、角度・後端・前端検出手段15によって、以下の手順で駐車枠6が検出され、車両1との位置関係が特定される。
The video recording means 11 includes an image input memory (VRAM) that stores image data of the
先ず、駐車枠検出手段14は、画像データのエッジ抽出およびハフ変換によって平行な直線成分として駐車枠6を検出する。すなわち、エッジ抽出された各画素をパラメータ空間に投票し、パラメータ空間で投票度数の局所最大値を抽出することで直線成分を検出し、このうち平行な直線成分でありかつ実際にエッジとして抽出されている部分が駐車枠6として特定される。
First, the parking frame detection means 14 detects the
次いで、角度・後端・前端検出手段15は、検出された駐車枠6と車両1との地表面上での角度を検出するとともに、角度が閾値以下となった場合に実質的に平行であるとみなし、駐車枠6の左右の端部と車両1との距離を画像上で計測し、左右の端部が所定範囲内にあるか否かを検出する。
Next, the angle / rear end / front end detection means 15 detects the angle of the detected
例えば、シフトポジションが後退レンジにあり、かつ、図3(e)において符号31′で示されるように、駐車枠6と自車両(マーカー30)が平行になった場合は、後退で駐車枠6に進入中であると判断し、画像上側となる進行方向前方に駐車枠6の後端6bと車両1(31″)との距離が閾値以下となった場合には、表示装置3の表示画像を図3(c)に示す俯瞰画像21に自動で切替える。
For example, when the shift position is in the reverse range and the
後退駐車時において、俯瞰画像21に表示が切替わることで、図3(d)に示すように、車両(31″)と輪止め7や後方との距離を把握し易くなることは既に述べた通りである。しかし、前進駐車後の後退発進時に、図4(b)に示されるように、駐車枠6の前端6aが検出されることで俯瞰画像21に表示が切替わることは回避しなければならない。そこで、本発明に係る駐車支援システムでは、画像処理装置10に画像処理プログラムの一部として駐車モード判定手段16および画像切替え手段12が実装されている。
As described above, when the vehicle is reversely parked, the display is switched to the bird's-
駐車モード判定手段16は、角度・後端・前端検出手段15において、駐車枠6の端部(前端6aまたは後端6b)が所定範囲内に検出されるような場合にも、直前の停車時に記録された駐車モード(フラグ)を参照することで、後退駐車か前進駐車(前進駐車後の後退発進)かを判別し、その判別に応じて画像切替え手段12の自動切替えをオン/オフする。
The parking mode determination means 16 is also used when the vehicle stops immediately before the angle / rear end / front end detection means 15 when the end of the parking frame 6 (
駐車モード判定手段16は、車両1が停車した際に、駐車モードを判定し、駐車モードに応じて、以下に記載されるような4つのフラグを設定し、次の発進時まで記憶する。
フラグ1:後退駐車かつ駐車枠後端6bが所定範囲外
フラグ2:後退駐車かつ駐車枠後端6bが所定範囲内
フラグ3:前進駐車かつ駐車枠前端6aが所定範囲外
フラグ4:前進駐車かつ駐車枠前端6aが所定範囲内
The parking mode determination means 16 determines the parking mode when the
Flag 1: Reverse parking and parking frame
当然ながら、後退駐車の場合、バックカメラ2に映る可能性があるのは駐車枠6の後端6bであり、前進駐車の場合、バックカメラ2に映る可能性があるのは駐車枠6の前端6aであるので、停車時のシフトポジションから後退駐車か前進駐車が確定すれば、バックカメラ2に映る可能性がある駐車枠6の端部が前端6aか後端6bかも確定する。
Of course, the
図6は、駐車枠6の端部(前端6aまたは後端6b)の位置を判別する範囲60を示している。この範囲60は、車両1が駐車枠6から後退発進する際に、俯瞰画像21への自動切替えが禁止され、後方画像20が表示される範囲(移動距離)となる。
FIG. 6 shows a
したがって、駐車枠6への進入速度に運転者のブレーキ反応時間を乗じた空走距離と、進入速度に制動時間を乗じた制動距離の和として与えられる停止距離に基づいて設定される。例えば、一般的な駐車動作時の車速を1.4m/s(5km/h)とし、運転者のブレーキ反応時間および制動時間を考慮して安全に停止できる時間を1.2secとすると、範囲60は1.7mとなる。
Therefore, it is set based on the stop distance given as the sum of the free running distance obtained by multiplying the approach speed to the
一方、一般的な駐車枠の長さである5mから自車両の全長を引いた値に設定してもよい。例えば、軽自動車の場合は全長が最大3.4mのため、範囲60は1.6mとなる。また、駐車枠6の前端6aがバックカメラ2の視野から外れれば、もはや俯瞰画像21に切替わることはないので、範囲60を不必要に広く設定する必要はない。ある駐車スペースから後退発進して反対側の駐車スペースに後退駐車するような場合でも、その間の走行区分の広さを考慮して最大2mに留められていれば、後退駐車時に俯瞰画像21への自動切替え機能を使用することができる。
On the other hand, you may set to the value which pulled the full length of the own vehicle from 5m which is the length of a general parking frame. For example, in the case of a light vehicle, the maximum length is 3.4 m, so the
次に、上記実施形態に基づく駐車支援システムの車両停止時の動作について図8を参照しながら説明する。 Next, the operation of the parking assistance system based on the above embodiment when the vehicle is stopped will be described with reference to FIG.
先ず、車両走行時に動作フローが開始されると、車速、操舵角、ヨーレート、シフトポジションなどの車両情報が車両情報記録手段17に記録され、一定時間を経過すると上書き更新される。記録時間はごく短い時間で良く、かつ、車速が一定以上の場合は記録を中断しても良い。 First, when an operation flow is started while the vehicle is running, vehicle information such as vehicle speed, steering angle, yaw rate, shift position, etc. is recorded in the vehicle information recording means 17 and is overwritten and updated after a predetermined time. The recording time may be very short, and the recording may be interrupted when the vehicle speed is above a certain level.
進行方向(シフトポジション)に拘わらずバックカメラ2で撮影した車両後方の画像が映像記録手段11に記録され、一定時間を経過すると上書き更新される。前記同様に記録時間はごく短い時間で良く、かつ、車速が一定以上の場合は記録を中断しても良い。
Regardless of the advancing direction (shift position), an image behind the vehicle taken by the
バックカメラ2に取得された画像データにおいて駐車枠6の検出を行い、駐車枠6が検出された場合には、車両1と駐車枠6の角度および駐車枠6の端部位置(後端6bまたは前端6a)を算定し、結果を記録する。
When the
車両1が駐車枠6内に進入していない場合は、車両情報の取得、バックカメラの記録、駐車枠の検出を継続する。この際にシフトポジションが後退レンジにあれば、表示装置3に車両1の現在位置情報および目標位置等を提示する。
When the
車両1が駐車枠6内に進入していると判定された場合は、次の車速の判定に移り、車速が0より大きい場合は、まだ車両1が停止していないと判断し、車両情報の取得、バックカメラの記録、駐車枠の検出を継続する。
If it is determined that the
車速が0と検知された場合は、自車両が停止したと判断し、次のシフトポジションの判定に移り、停車時のシフトポジションが後退レンジ(R)か否か(ドライブレンジ(D)か)を判定する。 If the vehicle speed is detected as 0, it is determined that the host vehicle has stopped, the next shift position is determined, and whether the shift position when the vehicle is stopped is in the reverse range (R) or not (drive range (D)). Determine.
シフトポジションが後退レンジ(R)の場合は、後退駐車であると判断し、さらに、駐車枠6の端部(後端6b)が範囲60内に無い場合はフラグ1を設定する。駐車枠6の端部(後端6b)が範囲60内に有る場合はフラグ2を設定する。
When the shift position is in the reverse range (R), it is determined that the vehicle is reversely parked, and when the end (
シフトポジションがドライブレンジ(D)の場合は、前進駐車であると判断し、さらに、駐車枠6の端部(前端6a)が範囲60内に無い場合はフラグ3を設定する。駐車枠6の端部(前端6a)が範囲60内に有る場合はフラグ4を設定する。
When the shift position is in the drive range (D), it is determined that the parking is forward, and when the end of the parking frame 6 (
最後に駐車モードに対応したフラグの値を格納、保存して終了する。 Finally, the flag value corresponding to the parking mode is stored and saved, and the process ends.
次に、駐車支援システムの車両発進時の動作について図9を参照しながら説明する。 Next, the operation of the parking assistance system when the vehicle starts will be described with reference to FIG.
車両発進時は、先ず、シフトポジションなどの車両情報を取得し、シフトポジションが後退レンジ(R)でない場合(フラグ1,2の場合)は、前進発車であると判断し、バックカメラ2からの映像出力は停止され、表示装置3には、ナビゲーション画面やフロントカメラの画面などが表示される。
When the vehicle starts, vehicle information such as the shift position is first acquired. If the shift position is not in the reverse range (R) (in the case of
シフトポジションが後退レンジ(R)の場合は、後退発進であると判断し、車両情報記録手段17に記録された駐車モード判定フラグを確認する。 If the shift position is in the reverse range (R), it is determined that the vehicle is moving backward, and the parking mode determination flag recorded in the vehicle information recording means 17 is confirmed.
駐車モード判定フラグの値が4の場合は、バックカメラ2からの映像を表示する際に、画像切替え手段12の自動切替え機能をオフにし、俯瞰画像21への切替えを禁止して後方画像21を表示させる。この際、後退発進時の車両1のバックカメラ2には、駐車枠6およびその前端6aが検知されるが、予め自動切替え機能がオフにされているので、図7(b)に示すように、後進発車時から広角な後方画像20が表示される。また、後進発車後、図7(a)に示すように、駐車枠6およびその前端6aがバックカメラ2の視野から外れれば、もはや俯瞰画像21に切替わることはないので、それ以降は画像切替え手段12の自動切替え機能をオンにする。
When the value of the parking mode determination flag is 4, when the video from the
一方、駐車モード判定フラグの値が4以外の場合は、画像切替え手段12の自動切替え機能をオンにして、バックカメラ2からの映像(後方画像20)を表示する。この場合、駐車枠6外または駐車枠6を外れた駐車であったため、駐車枠6の端部の検出を行っても殆どの場合に端部は検出されず、後方画像20が表示されるが、例えば反対側に位置した別の駐車枠に移動して駐車するような場合には、当該駐車枠の後端6bが検出され次第、後方画像20から俯瞰画像21に自動で切替わることになる。
On the other hand, when the value of the parking mode determination flag is other than 4, the automatic switching function of the
以上、本発明の実施形態について述べたが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいてさらに各種の変形および変更が可能である。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment, Based on the technical idea of this invention, various deformation | transformation and a change are further possible.
例えば、上記実施形態では、駐車枠6の端部(前端6aまたは後端6b)の位置を判別する範囲60が、固定値として事前設定される場合を示したが、実際の前進駐車時に車両情報記録手段17に記録した駐車枠6への進入速度に基づいて、空走距離および制動距離の和として与えられる停止距離を算出し、それに基づいて範囲60が設定され、もしくは、事前設定された固定値が更新または較正されるように構成することもできる。
For example, in the above-described embodiment, the
また、実際に画像処理手段10に取得された駐車枠6のデータに基づいて、範囲60が設定され、もしくは、事前設定された固定値が更新または較正されるように構成することもできる。
Further, the
1,31,41,42,43 車両
2 バックカメラ(撮像手段)
2′ 仮想視点
3 表示装置
4 リアバンパー
5 地表面
6 駐車枠
6a 前端
6b 後端
10 画像処理装置
11 映像記録手段
12 画像切替え手段
13 映像出力手段
14 駐車枠検出手段
15 角度・後端・前端検出手段
16 駐車モード判定手段
17 車両情報記録手段
20 後方画像
21 俯瞰画像
30 マーカー
60 範囲
1, 31, 41, 42, 43
2 '
Claims (4)
前記画像処理手段により前記後方画像または前記俯瞰画像から駐車枠を検出し、前記車両が前記駐車枠内に進入した場合に前記画像表示手段の表示を前記後方画像から前記俯瞰画像に切替え可能とした駐車支援システムにおいて、
前記車両が駐車枠内に前進駐車した後に後退動作が検出された場合に、前記前進駐車時に撮像した画像にて駐車枠の前端が所定範囲内に位置するか否かを判定し、前記所定範囲内に位置する場合は前記俯瞰画像への切替えを禁止するように構成されていることを特徴とする駐車支援システム。 Imaging means for imaging the rear of the vehicle, image processing means for synthesizing an overhead image from a rear image captured by the imaging means, and an image display means for displaying the rear image or the overhead image when the vehicle moves backward, With
A parking frame is detected from the rear image or the overhead image by the image processing means, and the display of the image display means can be switched from the rear image to the overhead image when the vehicle enters the parking frame. In the parking assistance system,
When a backward movement is detected after the vehicle has parked forward in the parking frame, it is determined whether or not a front end of the parking frame is located within a predetermined range from an image captured during the forward parking, and the predetermined range A parking assistance system configured to prohibit switching to the overhead image when located inside.
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