JP6586849B2 - Information display device and information display method - Google Patents
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Description
本発明は、情報表示装置及び情報表示方法に関する。 The present invention relates to an information display device and an information display method.
従来より、自車後方の状況を運転者に提示する技術として、左右のドアミラーに設置したカメラとリアカメラが撮影した画像を合成し、合成した画像をディスプレイに表示する技術が知られている(特許文献1)。 Conventionally, as a technique for presenting the situation behind the host vehicle to the driver, a technique is known in which a camera installed on the left and right door mirrors and an image taken by the rear camera are combined and the combined image is displayed on a display ( Patent Document 1).
しかしながら、特許文献1では、確かに自車後方の状況は確認できるものの、ディスプレイ上で自車前方の状況を確認することができない。このため、運転者はディスプレイから目を離さないと前方を確認できないという問題があった。
However, in
本発明は、上記問題に鑑みて成されたものであり、その目的は、ディスプレイ上で自車前方及び後方の状況を確認できる情報表示装置及び情報表示方法を提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an information display device and an information display method capable of confirming the situation in front of and behind the vehicle on the display.
本発明の一態様に係る情報表示装置は、車両に設置された複数の撮影手段で撮影された画像を上空の仮想視点から見下ろした俯瞰画像に変換し、車両の左後方及び右後方を撮影し、車両の左後方を撮影した第1画像及び車両の右後方を撮影した第2画像におけるそれぞれの消失点を演算し、第1画像と俯瞰画像と第2画像を水平方向に並べる。このとき、情報表示装置は、第1画像の消失点と、俯瞰画像に表示した自車アイコンの左右のドアミラーと、第2画像の消失点とがほぼ水平一直線状に並ぶように第1画像と俯瞰画像と第2画像とを並べて表示手段に表示する。 An information display device according to an aspect of the present invention converts an image captured by a plurality of imaging units installed in a vehicle into an overhead image viewed from a virtual viewpoint above the sky, and images the left rear and right rear of the vehicle. The vanishing points of the first image obtained by photographing the left rear of the vehicle and the second image obtained by photographing the right rear of the vehicle are calculated, and the first image, the overhead image, and the second image are arranged in the horizontal direction. At this time, the information display device includes the first image such that the vanishing point of the first image, the left and right door mirrors of the vehicle icon displayed in the overhead image, and the vanishing point of the second image are arranged in a substantially horizontal straight line. The overhead image and the second image are displayed side by side on the display means.
本発明によれば、ディスプレイ上で自車前方及び後方の状況を確認できる。 According to the present invention, it is possible to confirm the situation in front of and behind the vehicle on the display.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。図面の記載において同一部分には同一符号を付して説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the description of the drawings, the same portions are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
図1を参照して本実施形態に係る情報表示装置1について説明する。図1に示すように、情報表示装置1は、ライトカメラ10と、レフトカメラ11と、フロントカメラ12と、ライトサイドカメラ13と、レフトサイドカメラ14と、リアカメラ15と、レーザレンジファインダー17と、車速センサ18と、コントローラ30と、ディスプレイ50を備える。
An
ライトカメラ10(第2撮影手段)は、CCD(charge−coupled device)やCMOS(complementary metal oxide semiconductor)などの撮像素子を有したカメラであり、右側ドアミラーに設置される。より詳しくは、ライトカメラ10は、右側ドアミラーに映る景色を撮影できる位置に設置される。ライトカメラ10は、撮影した画像をコントローラ30に出力する。
The light camera 10 (second imaging means) is a camera having an image sensor such as a CCD (charge-coupled device) or a CMOS (complementary metal oxide semiconductor), and is installed on the right door mirror. More specifically, the
レフトカメラ11(第1撮影手段)もライトカメラ10と同様の撮像素子を有したカメラであり、左側ドアミラーに設置される。より詳しくは、レフトカメラ11は、左側ドアミラーに映る景色を撮影できる位置に設置される。レフトカメラ11は、撮影した画像をコントローラ30に出力する。
The left camera 11 (first photographing means) is also a camera having an image sensor similar to that of the
フロントカメラ12、ライトサイドカメラ13、レフトサイドカメラ14、リアカメラ15(撮影手段)もライトカメラ10と同様の撮像素子を有したカメラであり、それぞれ自車両の前方、右側方、左側方、後方を撮影できる位置に設置される。これらのカメラも、撮影した画像をコントローラ30に出力する。
なお、以下の説明において、フロントカメラ12、ライトサイドカメラ13、レフトサイドカメラ14、リアカメラ15の4つカメラのことを「フロントカメラ12など」と記載する。
The
In the following description, the four cameras of the
レーザレンジファインダー17(検出手段)は、自車周辺に存在する障害物を検出する。より詳しくは、レーザレンジファインダー17は、レーザ光をある角度範囲内で走査し、その時の反射光を受光して、レーザ発射時点と反射光の受光時点との時間差を検知することにより、自車両と障害物との距離や角度などを検知する。 The laser range finder 17 (detection means) detects an obstacle present around the host vehicle. More specifically, the laser range finder 17 scans the laser beam within a certain angle range, receives the reflected light at that time, and detects the time difference between the laser emission time and the light reception time of the reflected light. Detects the distance and angle between the object and the obstacle.
車速センサ18は、車輪の回転数から自車両の速度を検出し、検出した速度をコントローラ30に出力する。
The
コントローラ30は、例えばCPU、ROM、RAMおよびそれらを接続するデータバスと入出力インターフェースから構成されるコンピュータであり、ROMに格納されたプログラムに従い、CPUが所定の処理を行う。
The
コントローラ30は、これを機能的に捉えた場合、消失点演算部31と、車線検出部32と、仮想視点位置演算部33と、視点変換部34と、記憶部35と、合成部36に分類することができる。
When the
消失点演算部31(演算手段)は、ライトカメラ10及びレフトカメラ11が撮影した画像を取得し、取得した画像における道路の消失点を演算する。
The vanishing point calculation unit 31 (calculation means) acquires images taken by the
車線検出部32は、フロントカメラ12などが撮影した画像を取得し、取得した画像から自車両が走行している車線を含む道路上の車線を検出する。また、車線検出部32は、車線境界線や車道外側線などの区画線も検出する。
The
仮想視点位置演算部33(変更手段)は、自車両の走行車線上で自車両を上空から見下ろす仮想視点位置を演算する。 The virtual viewpoint position calculation unit 33 (changing unit) calculates a virtual viewpoint position where the host vehicle is looked down from above in the traveling lane of the host vehicle.
視点変換部34は、記憶部35に記憶されている変換マップを用いてフロントカメラ12などが撮影した画像を、仮想視点から見下ろした俯瞰画像に変換する。
The
記憶部35には、視点変換部34が使用する変換マップや合成部36が使用するアイコンなどが記憶されている。
The
合成部36(合成手段)は、ライトカメラ10及びレフトカメラ11の画像や視点変換部34によって変換された俯瞰画像に対し、記憶部35に記憶されているアイコンなどを重畳してディスプレイ50に出力する。
The synthesizing unit 36 (synthesizing means) superimposes icons and the like stored in the
ディスプレイ50(表示手段)は、例えばインストルメントパネルに搭載される液晶ディスプレイやカーナビゲーション装置に用いられる液晶ディスプレイであり、乗員に各種情報を表示する。 The display 50 (display means) is, for example, a liquid crystal display mounted on an instrument panel or a liquid crystal display used for a car navigation device, and displays various information to the passenger.
以上の構成を備える情報表示装置1がディスプレイ50に表示する画像の一例を図2を参照して説明する。
An example of an image displayed on the
図2に示す画像S1,S2,S3は、それぞれレフトカメラ11の画像、俯瞰画像、ライトカメラ10の画像である。画像S2に示す自車アイコンC1は自車両を示すアイコンであり、後続車両C2は後続車両を示すアイコンである。合成部36は、図2に示すように画像S1,S2,S3をこの順にディスプレイ50の左側から水平方向に並べる。このとき、合成部36は、画像S1(第1画像)の消失点と、画像S2に示す自車アイコンC1の左側ドアミラーと、自車アイコンC1の右側ドアミラーと、画像S3(第2画像)の消失点とがほぼ水平一直線状に並ぶように画像S1,S2,S3を並べる。これにより、運転者はディスプレイ50上で自車前方及び後方の状況を確認できる。また、後続車両の表示位置によって運転者が混乱するおそれが小さくなる。すなわち、運転者は消失点より下の画像は自車後方の画像として捉えることができるので、後続車両が複数の画像(例えば画像S1と画像S2)に表示されても、後続車両の方角を間違えるおそれが小さくなる。
Images S1, S2, and S3 shown in FIG. 2 are an image of the
また、図2に示すように、合成部36は、自車アイコンC1の左右のドアミラーと画像S1及び画像S3の消失点とを結ぶ直線L1を重畳してもよい。これにより、画像S2において直線L1より上側の画面は自車前方を示し、直線L1より下側の画面は自車後方を示すことになる。これにより、運転者は、画像S2上で自車前方及び後方の状況を確認することができる。
Further, as shown in FIG. 2, the combining
次に図3を参照して、仮想視点位置演算部33が演算する仮想視点位置について説明する。
まず、図3に示す仮想視点位置P1、P2、P3について説明する。
仮想視点位置P1は、自車両から垂直方向上側に伸ばした軸近傍の位置であり、自車両を後方から見下ろす位置である。また、図3に示す俯角θ1は、仮想視点位置P1が自車両を見下ろす俯角である。
Next, the virtual viewpoint position calculated by the virtual viewpoint
First, the virtual viewpoint positions P1, P2, and P3 shown in FIG. 3 will be described.
The virtual viewpoint position P1 is a position in the vicinity of the axis that extends vertically upward from the host vehicle, and is a position where the host vehicle is looked down from behind. 3 is a depression angle at which the virtual viewpoint position P1 looks down at the host vehicle.
仮想視点位置P2は、仮想視点位置P1より自車両後方に離れた位置であり、仮想視点位置P1より垂直方向に対し低い位置である。また、俯角θ2は、仮想視点位置P2が自車両を見下ろす俯角であり、俯角θ2は俯角θ1より小さい。 The virtual viewpoint position P2 is a position away from the virtual viewpoint position P1 toward the rear of the host vehicle, and is a position lower than the virtual viewpoint position P1 in the vertical direction. The depression angle θ2 is a depression angle at which the virtual viewpoint position P2 looks down on the host vehicle, and the depression angle θ2 is smaller than the depression angle θ1.
仮想視点位置P3は、仮想視点位置P2より自車両後方に離れた位置であり、仮想視点位置P2より垂直方向に対し低い位置である。また、俯角θ3は、仮想視点位置P3が自車両を見下ろす俯角であり、俯角θ3は俯角θ2より小さい。 The virtual viewpoint position P3 is a position away from the virtual viewpoint position P2 toward the rear of the host vehicle, and is a position lower than the virtual viewpoint position P2 in the vertical direction. The depression angle θ3 is a depression angle at which the virtual viewpoint position P3 looks down at the host vehicle, and the depression angle θ3 is smaller than the depression angle θ2.
自車両と後続車両との車間距離が短い場合は車間距離の変化が確認しやすい画面が好ましい。一方、自車両と後続車両との車間距離が長い場合は、できるだけ自車両の後方を確認できる画面が好ましい。後続車両の存在を運転者に通知するためである。 When the inter-vehicle distance between the host vehicle and the following vehicle is short, a screen on which changes in the inter-vehicle distance can be easily confirmed is preferable. On the other hand, when the inter-vehicle distance between the host vehicle and the following vehicle is long, a screen on which the rear of the host vehicle can be confirmed as much as possible is preferable. This is to notify the driver of the presence of the following vehicle.
そこで、仮想視点位置演算部33は、図3に示すように後続車両との車間距離が短いほど仮想視点位置P1に近づくように仮想視点位置を演算する。また、仮想視点位置演算部33は、後続車両との車間距離が長いほど、仮想視点位置P3に近づくように仮想視点位置を演算する。
Therefore, the virtual viewpoint
このように後続車両との車間距離に基づいて仮想視点位置を演算することにより、図4に示すように画像S2に後続車両C2,C3(後続車両M2,M3を示すアイコン)が映りやすくなる。なお、後続車両の位置によっては、仮想視点位置を変更しても画像S2に映らない場合がある。この場合でも、ライトカメラ10またはレフトカメラ11が撮影する画像に消失点が存在すれば、画像S3の消失点近傍には後続車両M3が映るため、画像S2では確認できない後続車両M3をディスプレイ50上で運転者は確認することができる。なお、仮想視点位置演算部33は、車間距離の他に後続車両との相対速度を用いて仮想視点位置を演算してもよい。具体的には、図3に示すように、仮想視点位置演算部33は、後続車両との相対速度が大きいほど仮想視点位置P1に近づくように仮想視点位置を演算してもよい。また、仮想視点位置演算部33は、後続車両との相対速度が小さいほど仮想視点位置P3に近づくように仮想視点位置を演算してもよい。
As described above, by calculating the virtual viewpoint position based on the inter-vehicle distance from the following vehicle, the following vehicles C2 and C3 (icons indicating the following vehicles M2 and M3) are easily reflected in the image S2, as shown in FIG. Depending on the position of the following vehicle, even if the virtual viewpoint position is changed, it may not appear in the image S2. Even in this case, if the vanishing point exists in the image captured by the
このように後続車両との車間距離または相対速度に基づいて仮想視点位置を演算することにより、図4に示す画像S2において運転者が右車線に車線変更する場合、車線変更先に存在する後続車両C3との車間距離または相対速度をおおよその範囲で確認できるため、車線変更を行いやすくなる。 In this way, when the driver changes the lane to the right lane in the image S2 shown in FIG. 4 by calculating the virtual viewpoint position based on the inter-vehicle distance or relative speed with the following vehicle, the following vehicle existing in the lane change destination Since the inter-vehicle distance or relative speed with C3 can be confirmed in an approximate range, it becomes easier to change lanes.
次に、図5のフローチャートを参照して、情報表示装置1の一動作例について説明する。このフローチャートは、イグニッションスイッチがオンされたときに開始する。
Next, an operation example of the
ステップS101において、消失点演算部31は、ライトカメラ10及びレフトカメラ11が撮影した画像の消失点を演算する。
In step S <b> 101, the vanishing
ステップS102において、コントローラ30は、レーザレンジファインダー17を用いて自車両と後続車両との車間距離を取得する。
In step S <b> 102, the
ステップS103において、仮想視点位置演算部33は、車間距離に基づいて仮想視点位置を演算する。
In step S103, the virtual
ステップS104において、視点変換部34は、変換マップを用いてフロントカメラ12などが撮影した画像を仮想視点から見下ろした俯瞰画像に変換する。
In step S104, the
ステップS105において、合成部36は、レフトカメラ11が撮影した画像、俯瞰画像、ライトカメラ10が撮影した画像をディスプレイ50の水平方向に並べて表示する。
In step S <b> 105, the
以上説明したように、本実施形態に係る情報表示装置1によれば、以下の作用効果が得られる。
As described above, according to the
情報表示装置1は、図2に示すように自車アイコンC1のドアミラー位置と画像S1及び画像S3の消失点とをディスプレイ50の垂直方向に一致するように並べる。これにより、運転者はディスプレイ50上で自車前方及び後方の状況を確認できる。また、運転者は、消失点より下の画像は自車後方の画像として捉えることができるので、後続車両が複数の画像に表示されても、後続車両の方角を間違えるおそれが小さくなる。
The
また、情報表示装置1は、図2に示すように自車アイコンC1の左右のドアミラーと画像S1及び画像S3の消失点とを結ぶ直線L1を表示する。これにより、運転者は、直線L1より下側の画面は自車後方を示し、直線L2より上側の画面は自車前方を示していることを一目で把握できる。
Further, the
また、情報表示装置1は、自車アイコンC1を画像S2の中央より上に表示することができる。これにより、運転者は、後続車両の存在を確認しやすくなり、かつ、先行車両の存在も確認しやすくなる。
Moreover, the
また、情報表示装置1は、自車両と後続車両との車間距離に基づいて仮想視点を変更する。これにより、後続車両がディスプレイ50に映りやすくなり、運転者は後続車両を確認しやすくなる。
Further, the
また、情報表示装置1は、車間距離が所定距離より短いほど仮想視点位置を高くし、車間距離が所定距離より長いほど仮想視点の位置を低くする。これにより、後続車両がディスプレイ50に映りやすくなり、運転者は後続車両を確認しやすくなる。運転者は、後続車両との車間距離及び相対速度をおおよその範囲で確認できるため、車線変更や合流を行いやすくなる。
Further, the
上記のように、本発明の実施形態を記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。 Although the embodiments of the present invention have been described as described above, it should not be understood that the descriptions and drawings constituting a part of this disclosure limit the present invention. From this disclosure, various alternative embodiments, examples, and operational techniques will be apparent to those skilled in the art.
例えば、ライトカメラ10及びレフトカメラ11はそれぞれ右側ドアミラー及び左側ドアミラーに設置されたカメラとして説明したが、これに限定されない。ライトカメラ10及びレフトカメラ11は車両の右後方及び左後方を撮影できる位置に設置してもよい。
For example, the
また、図6に示すように、情報表示装置1は、画像S2の自車アイコンC1の左側ドアミラーから画像S1の上端と下端に向けて2本の直線L2を重畳し、自車アイコンC1の右側ドアミラーから画像S3の上端と下端に向けて2本の直線L3を重畳してもよい。これにより運転者は、画像S1が左側ドアミラーの画像であり、画像S3が右側ドアミラーの画像であることを一目で確認できる。
Further, as shown in FIG. 6, the
また、本発明は、自動運転車両に適用することができる。 Further, the present invention can be applied to an autonomous driving vehicle.
10 ライトカメラ
11 レフトカメラ
12 フロントカメラ
13 ライトサイドカメラ
14 レフトサイドカメラ
15 リアカメラ
17 レーザレンジファインダー
18 車速センサ
30 コントローラ
31 消失点演算部
32 車線検出部
33 仮想視点位置演算部
34 視点変換部
35 記憶部
36 合成部
50 ディスプレイ
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記車両の左後方を撮影する第1撮影手段と、
前記車両の右後方を撮影する第2撮影手段と、
前記第1撮影手段によって撮影された第1画像及び前記第2撮影手段によって撮影された第2画像におけるそれぞれの消失点を演算する演算手段と、
前記第1画像と前記俯瞰画像と前記第2画像とを水平方向に並べて前記表示手段に表示する合成手段とを備え、
前記合成手段は、前記自車アイコンの左右のドアミラーと前記演算手段によって演算された前記消失点とを垂直方向に一致させることを特徴とする情報表示装置。 An image photographed by a plurality of photographing means installed in the vehicle is converted into a bird's-eye view image looking down from a virtual viewpoint in the sky, and an own vehicle icon indicating the position of the vehicle is superimposed on the bird's-eye view image and displayed on the display means. In the information display device,
First photographing means for photographing the left rear of the vehicle;
Second imaging means for imaging the right rear of the vehicle;
Computing means for computing the vanishing points of the first image photographed by the first photographing means and the second image photographed by the second photographing means;
A combining means for displaying the first image, the bird's-eye view image, and the second image in a horizontal direction on the display means;
The synthesizing means matches the left and right door mirrors of the vehicle icon with the vanishing point calculated by the calculating means in the vertical direction.
前記仮想視点の位置を変更する変更手段とをさらに備え、
前記変更手段は、前記検出手段によって検出された前記後続車両との車間距離に基づいて前記仮想視点の位置を変更することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の情報表示装置。 Detecting means for detecting a subsequent vehicle existing behind the vehicle;
Change means for changing the position of the virtual viewpoint,
5. The information display according to claim 1, wherein the changing unit changes the position of the virtual viewpoint based on an inter-vehicle distance detected by the detecting unit. apparatus.
第1撮影手段で前記車両の左後方を撮影し、
第2撮影手段で前記車両の右後方を撮影し、
前記第1撮影手段が撮影した第1画像及び前記第2撮影手段が撮影した第2画像におけるそれぞれの消失点を演算し、
前記第1画像と前記俯瞰画像と前記第2画像を水平方向に並べ、かつ、前記自車アイコンのドアミラー位置と演算した前記消失点とが垂直方向に一致するように並べて前記表示手段に表示することを特徴とする情報表示方法。
An image photographed by a plurality of photographing means installed in the vehicle is converted into a bird's-eye view image looking down from a virtual viewpoint in the sky, and an own vehicle icon indicating the position of the vehicle is superimposed on the bird's-eye view image and displayed on the display means. In the information display method,
Shoot the left rear of the vehicle with the first shooting means,
Shoot the right rear of the vehicle with the second shooting means,
Calculating a vanishing point of each of the first image photographed by the first photographing means and the second image photographed by the second photographing means;
The first image, the bird's-eye view image, and the second image are arranged in the horizontal direction, and arranged on the display means so that the door mirror position of the vehicle icon and the calculated vanishing point coincide with each other in the vertical direction. An information display method characterized by that.
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