JP6932631B2 - 画像表示装置及び運転支援システム - Google Patents

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本発明は、画像表示装置及び運転支援システムに関する。
車両(以下、自車という。)の後部に、自車の後方領域を撮影するカメラを備え、自車のシフトレバーが後退(リバース)の操作位置にセットされたとき、カメラで撮影された後方領域の画像をモニタ(画像表示装置)に表示して運転者に提示する駐車支援装置が知られている。この駐車支援装置は、モニタに表示された後方領域に画像に、運転者の運転操作に基づいて算出された計算上の予測進路等の駐車の目標となるガイド(マーク)を重ね合わせて表示する(例えば、特許文献1参照)。
そして、ガイドに従うように運転者が運転操作し、または自動運転の制御がなされることで、自車を駐車区画内に正しく誘導することができる。
特開2008−049889号公報
上述した特許文献に記載の駐車支援装置は、シフトレバーが後退の操作位置に切り替えられるとカメラの撮影画像が表示されるとともに、その撮影画像にガイドが常に重ね合わされる。
しかし、ガイドを重ね合わせて表示すると、撮影画像のうち、その表示されたガイドによって隠されてしまう部分があったり、また、ガイドが表示されることで、モニタに表示された画像が煩雑になったりするため、必要の無いときはガイドが表示されないのが好ましい。
本発明は上記事情に鑑みなされたものであって、自車の状況に応じてガイドの表示を切り替える画像表示装置及びこの画像表示装置を備えた運転支援システムを提供することを目的とする。
本発明の第1は、車両の周辺を撮影する車載カメラから入力された画像を表示する表示部と、前記車両を駐車するときの目標となるガイドを設定するガイド設定部と、駐車領域を検出する駐車領域検出部と、(1)前記車両のハザードランプが点灯したとき又は前記車両の変速装置がリバースポジションにシフトされたときであって、前記駐車領域検出部が前記駐車領域を検出したときは、前記車載カメラで撮影され前記表示部に表示される画像に前記ガイドを重ね合わせて表示するように前記表示部を制御し、(2)前記ハザードランプが点灯したとき又は前記変速装置がリバースポジションにシフトされたときであって、前記駐車領域検出部が前記駐車領域を検出しなかったときは、前記ガイドを重ね合わせずに前記車載カメラで撮影された画像を前記表示部に表示するように前記表示部を制御する表示制御部と、を備えた画像表示装置である。
本発明の第2は、本発明に係る画像表示装置と、前記車載カメラと、前記駐車領域の位置が予め記録された地図情報及び前記車両の現在位置を検出する位置検出装置を有するカーナビゲーション装置と、を備えた運転支援システムである。
本発明に係る画像表示装置及び運転支援システムによれば、自車の状況に応じてガイドの表示を切り替えることができる。
本発明の一実施形態に係る運転支援システムを示すブロック図である。 図1に示した画像表示装置及び運転支援システムの処理の流れを示すフローチャートである。 後カメラで撮影された後方領域画像に後退時の予測経路を表すガイドを重畳して表示部に表示した模式図である。 後カメラで撮影された後方領域画像に後退時の予測経路を表すガイドを重畳せずに表示部に表示した模式図である。 前進で縦列する場合の車両の状態の遷移と、車両の各状態に対応した表示部の表示内容を示す模式図である。
以下、本発明に係る画像表示装置及び運転支援システムの具体的な実施の形態について、図面を参照して説明する。図1は、本発明の一実施形態である運転支援システム100を示すブロック図である。
<運転支援システムの構成>
図示の運転支援システム100は、車載カメラ10と、カーナビゲーション装置20と、車速センサ30と、舵角センサ40と、シフトポジションセンサ50と、ハザードスイッチ60と、画像表示装置70と、を備えている。
車載カメラ10は、車両200に設けられたカメラであり、例えば、前カメラ11と、後カメラ12と、右カメラ13と、左カメラ14と、によって構成されている。
前カメラ11は、車両200の前端部である例えばフロントグリル内に設けられて、車両200の主に前方の路面等を含む前方領域を撮影する。後カメラ12は、車両200の後端部である例えば後ろナンバープレートの上方に設けられて、車両200の主に後方の路面等を含む後方領域を撮影する。
右カメラ13は、車両200の右側部である例えば右ドアミラーの下部に設けられて、車両200の主に右方の路面等を含む右側方領域を撮影する。左カメラ14は、車両200の左側部である例えば左ドアミラーの下部に設けられて、車両200の主に左方の路面等を含む左側方領域を撮影する。
なお、各カメラ11〜14はそれぞれ広角レンズを備えていて、前カメラ11で撮影された前方領域と右カメラ13で撮影された右側方領域とは一部において重複し、前カメラ11で撮影された前方領域と左カメラ14で撮影された左側方領域とは一部において重複する。同様に、後カメラ12で撮影された後方領域と右カメラ13で撮影された右側方領域及び左カメラ14で撮影された左側方領域とは、それぞれ一部において重複する。
上述したカメラ11〜14の設置位置は一例であり、上述した各位置に限定されない。また、本実施形態の運転支援システム100は、車載カメラ10として4つのカメラ11〜14を有するが、車載カメラ10の数は4つに限定されず、1つ以上であればよい。
カーナビゲーション装置20は、車両200に設けられている。カーナビゲーション装置20は、道路や建物、施設の位置等を含む各種情報が記録された地図情報を有している。この地図情報には、駐車場(駐車領域)の位置等の情報も予め記録されている。この駐車場には、道路上に設定された駐車することができる駐車区画も含む。道路上に設定された駐車区画の場合、パーキングメータが併設されている場合が多く、そのように設定されたパーキングメータの有無に関する情報も地図情報に含まれる。なお、地図情報は、カーナビゲーション装置20自体が備えていなくてもよく、通信等を介して、サーバ等からカーナビゲーション装置20に送信されてもよい。
また、カーナビゲーション装置20は、GPS装置等の、車両200の現在位置を検出する位置検出装置を備えている。これにより、カーナビゲーション装置20は、地図情報上における、位置検出装置により検出された車両200の現在位置を適合させて、地図上における車両200の現在位置を画像表示装置70に表示し、また、車両200の行き先の経路案内等を行う。
車速センサ30は、車両200の例えば車輪に取り付けられて、その車輪の速度をパルス状の信号として検出し、検出した信号のパルス数に所定の演算を施すことで、車両200の速度を検出する。車速センサ30は、上述した車輪に取り付けられているものでなくてもよく、エンジンやモータ等駆動源の回転数等に基づいて検出するものであってもよい。
また、車両200の速度は、車載カメラ10が撮影した画像や、GPS装置等位置検出装置が検出した車両200の現在位置の経時変化に基づいて検出することもでき、この場合は、上述した車載カメラ10や位置検出装置(カーナビゲーション装置20の一部)を、車速センサ30として適用してもよい。
舵角センサ40は、車両200のステアリング系の操舵角度(以下、単に舵角という。)を検出する。舵角は、車両200が直進している状態に対する操舵輪の角度である。
シフトポジションセンサ50は、車両200の変速装置が後退位置(リバースポジション)に選択(シフト)されたことを検出するものである。リバースポジションにシフトされているときは、車両200は後退する。
ハザードスイッチ60は、運転者によって操作される、ハザードランプの点滅と消灯とを切り替えるスイッチである。ハザードランプは、主に道路上において、通常の走行状態から離脱して車両200を一時的に停車(駐車を含む)させること又はそのように停車させていることを他車に報知する目的で点滅させて用いられる。
つまり、通常の走行状態においては、信号機等の交通ルール又は渋滞などによって車両200を停車させることがあるが、ハザードランプは、そのような通常の走行状態における停車の場合は用いられず(点滅させられず)、路肩に駐車させる場合や、その他目的の場所に進入するために後退させる場合等の通常の走行状態でない状態を、後続車や対向車の運転者に知らせる際に点滅される。
<画像表示装置の構成>
画像表示装置70は、本発明に係る画像表示装置の一実施形態である。画像表示装置70は、ガイド設定部71と、駐車領域検出部72と、表示制御部73と、表示部74と、を備えている。
表示部74は、シフトポジションセンサ50がリバースポジションを検出しているとき、後カメラ12で撮影された後方領域の画像(後方領域画像Pb)を表示する。表示部74は、シフトポジションセンサ50がリバースポジション以外のポジションを検出しているときは、カーナビゲーション装置20による案内表示を行っていてもよいし、オーディオビジュアル機器による映像等を表示していてもよいし、もちろん、リバースポジション以外のポジションであっても車載カメラ10が撮影した画像を表示していてもよい。
ガイド設定部71は、車両200を駐車するときの目標となるガイドPgを設定するものであり、本実施形態においては、シフトポジションセンサ50がリバースポジションを検出しているとき、舵角センサ40により検出された車両200の操舵状態に応じて車両200の後退時の後退方向への予測経路を算出する。この予測経路は、車両200を駐車するときの目標となるガイドの一例である。
駐車領域検出部72は、車両200が駐車場にいるか否かを検出する。具体的には、駐車領域検出部72は、車両200の現在位置ナビゲーション装置20による検出結果を以て、車両200が駐車場にいると検出し、車が駐車場内であることをカーナビゲーション装置20が検出しているときは、その車両200の現在位置が駐車場内でないことをカーナビゲーション装置20が検出しているときは、そのカーナビゲーション装置20による検出結果を以て、車両200が駐車場にいないと検出する。したがって、本実施形態においては、カーナビゲーション装置20を駐車領域検出部72として適用してもよい。
なお、駐車領域検出部72は、上述したカーナビゲーション装置20による車両200の現在位置の検出結果に依存せずに、例えば車載カメラ10のよって撮影された画像に基づいて、駐車場を検出するものであってもよい。具体的には、一般的に駐車場には、路上の駐車区画も含めて、車両200が駐車される領域を仕切る仕切り線や矩形枠状の仕切り枠が路面に描かれている。そして、駐車領域検出部72は、車載カメラ10によって撮影された画像に基づいて、これら仕切り線や仕切り枠が検出されたことを以て、駐車場を検出してもよい。
表示制御部73は、以下の(1)の条件が満たされたときは(1)の処理を行い、以下の(2)の条件が満たされたときは(2)の処理を行う。
(1)車両200のシフトレバーがリバースポジションにシフトされたことによって、シフトポジションセンサ50がリバースポジションを検出したときであって、駐車領域検出部72が駐車場を検出したときは、後カメラ12で撮影され表示部74に表示される後方領域画像Pbに、ガイド設定部71によって設定された車両200の後退方向への予測経路を表すガイドPgを重ね合わせて表示するように表示部74を制御する。
(2)車両200のシフトレバーがリバースポジションにシフトされたことによって、シフトポジションセンサ50がリバースポジションを検出したときであって、駐車領域検出部72が駐車場を検出しなかったときは、ガイド設定部71によって設定された車両200の後退方向への予測経路を表すガイドPgを重ね合わせることなく、後カメラ12で撮影された後方領域画像Pbを表示部74に表示するように表示部74を制御する。
なお、表示制御部73は、上述した(1)の条件が満たされず、かつ(2)の条件も満たされないとき、すなわち、シフトポジションセンサ50がリバースポジション以外のポジションを検出しているときは、表示部74に、カーナビゲーション装置20による案内表示の内容を表示させ、又はオーディオビジュアル機器による映像等を表示させるように制御する。
<作用>
図2は、図1に示した画像表示装置70及び運転支援システム100の処理の流れを示すフローチャート、図3は、後カメラ12で撮影された後方領域画像Pbに後退時の予測経路を表すガイドPgを重畳して表示部74に表示した模式図、図4は、後カメラ12で撮影された後方領域画像Pbに後退時の予測経路を表すガイドPgを重畳せずに表示部74に表示した模式図である。
次に、本実施形態の画像表示装置70及び運転支援システム100の作用について、図2のフローチャートを参照して説明する。
画像表示装置70及び運転支援システム100は、車両200の変速機が後退に切り替えられてシフトポジションセンサ50がリバースポジションを検出するのを待ち(S1)、リバースポジションが検出されると、その検出結果が画像表示装置70に入力される。
次いで、駐車領域検出部72が、カーナビゲーション装置20からの入力に基づいて、駐車場(駐車領域)を検出する(S2)。この駐車場の検出は、ステップ1(S1)のリバースポジションの検出処理に先行して行ってもよいし、ステップ1の処理と同時並行して行ってもよく、処理の順序は問わない。
ステップ1の処理及びステップ2の処理により、リバースポジションが検出されるとともに駐車場が検出された場合(S2にてYES)は、ガイド設定部71が、舵角センサ40によって検出された舵角に応じた車両200が後退するときの予測経路を算出し、表示制御部73が上述した(1)の処理を行う。すなわち、(1)の処理により、図3に示すように、表示部74には、後カメラ12で撮影された後方領域画像Pbに、ガイド設定部71で設定された予測経路を表すガイドPgが重畳して表示される(S3)。
一方、ステップ1の処理及びステップ2の処理により、リバースポジションが検出されるとともに駐車場が検出されない場合(S2にてNO)は、表示制御部73が上述した(2)の処理を行う。すなわち、(2)の処理により、図4に示すように、表示部74には、後カメラ12で撮影された後方領域画像Pbが、ガイド設定部71で設定された予測経路を表すガイドPgが重畳されることなく表示される(S5)。
(1)の処理の場合も、(2)の処理の場合も、シフトポジションセンサ50により、リバースポジションが検出されなくなるまで処理が継続し(S4,S6にてNO)、リバースポジションから他のシフトポジションに変更されてリバースポジションが検出されなくなると(S4,S6にてYES)、表示部74への後方領域画像Pb等の表示の処理を終了する(表示しない)。
本実施形態の画像表示装置70及び運転支援システム100は、車両200が後退するとき(シフトポジションセンサ50がリバースポジションを検出したとき)において、駐車領域検出部72が駐車領域を検出した場合には、後カメラ12によって撮影された後方領域画像Pbに予測経路のガイドPgを重畳させて表示部74に表示する。つまり、駐車場において車両200を後退させるときは、車両200を駐車させるときであると推認される。駐車操作の際には、駐車操作の助けとなるガイドPgを表示するのが適切である。
一方、本実施形態の画像表示装置70及び運転支援システム100は、車両200が後退するときであっても、駐車領域検出部72が駐車領域を検出しないときは、予測経路のガイドPgを重畳させずに後方領域画像を表示部74に表示する。つまり、駐車場ではない場所において車両200を後退させるときは、車両200を駐車させる操作ではなく、曲がるべき道路を少し通り過ぎてしまったために後退で戻る操作であったり、Uターンのために切り返す操作であったりすると推認される。
このような切り返し操作に場合は、ガイドPgが表示されると、ガイドPgによって覆われて隠される画像部分が生じたり、ガイドPgの表示自体が煩わしかったりすることがあるため、ガイドPgを表示しないのが適切である。
本実施形態の画像表示装置70及び運転支援システム100は、車両200の駐車操作に対応してガイドPgを重畳表示することにより、駐車操作を支援するとともに、車両200の駐車操作ではない後退操作に対応してガイドPgを重畳表示しないことにより、駐車操作ではない単なる後退操作時にガイドPgの表示による煩わしさ等を防止又は抑制することができる。
<変形例>
なお、本実施形態の画像表示装置70及び運転支援システム100は、駐車領域検出部72が、カーナビゲーション装置20からの入力により、駐車場を検出しているが、このカーナビゲーション装置20からの入力に加えて、車速センサ30から入力された車速が、例えば5〜10[km/h]などの低速度の場合に、駐車場を検出したものとしてもよい。
すなわち、駐車領域検出部72は、カーナビゲーション装置20からの、車両200の現在位置が駐車場であるとの入力及び車速センサ30からの、車速が5〜10[km/h]の低速度であるとの入力があった場合に、駐車場を検出したものとし、カーナビゲーション装置20からの、車両200の現在位置が駐車場であるとの入力又は車速センサ30からの、車速が5〜10[km/h]の低速度であるとの入力が無い場合は、駐車場を検出したものとはしない。
このように、車両200が駐車場にいるとの条件に加えて、車速が低速度であるとの条件を適用して、駐車操作であるか単なる後退操作かを識別することにより、駐車操作では一定の駐車区画に車両200を収める必要があることから、低速度での後退操作となることが一般的であり、これにより、車両200が駐車場にいる場合であっても、例えば、転回を目的に広い駐車場に入って後退操作する等の場合は、後退時の車速が10[km/h]を超える速度(低速度を上回る速度)であることが多いため、このような後退操作を駐車操作から除外することができ、駐車領域検出部72は、駐車操作と単なる後退操作とを精度よく識別することができる。
また、本実施形態の画像表示装置70及び運転支援システム100は、車両200が後退するとき(シフトポジションセンサ50がリバースポジションを検出したとき)にのみ、駐車操作であるか否かに応じた予測経路を表すガイドの重畳表示をするか否かを切り替えるが、本発明に係る画像表示装置及び運転支援システムは、車両200の後退時以外においても、駐車操作か否かによるガイドの重畳表示の有無の切り替えを行うようにしてもよい。
すなわち、例えば図2に示したフローチャートのステップ1(S1)において、リバースポジションの検出に代えて、ハザードスイッチ60をハザードランプの点滅に切り替えたことを示す信号の入力により、駐車操作としての走行(前進又は後退)であるか駐車操作以外の走行であるかの判定の条件の1つとしてもよい。
つまり、ステップ1の処理及びステップ2の処理によって、ハザードスイッチ60によりハザードランプの点滅に切り替えたことを示す信号が入力されるとともに駐車場が検出された場合(S2にてYES)は、車両200の進行方向に対応して、予測経路算出部71が、舵角センサ40によって検出された舵角に応じた車両200の進行方向への駐車の目標を表すガイドPgを、車両200の進行方向に対応した車載カメラ10(後退の場合は後カメラ12、前進の場合は左カメラ14)で撮影された画像に重畳させて、表示部74に表示する。
表示部74に表示する画像として、後退時に後カメラ12の後方領域画像Pbである点は、リバースポジションの検出の場合と同じであるが、前進時に左カメラ14で撮影された左側方領域画像Plを表示するのは以下の理由による。すなわち、前進は通常の走行状態であり、運転者は前進時における操舵に対応した車両200の挙動に慣れており、目視での見通しも後退時の後方領域に比べてよいため、前進方向では目標となるガイドPgの表示を必要としない。
したがって、画像表示装置70は、前進時(シフトポジションセンサ50が前進に対応したシフトポジション(ドライブポジション、セカンドポジション、ローポジション等)を検出しているとき)は、前方領域画像Pfや前方へのガイドPgを表示しない。
図5は、前進で縦列する場合の車両200の状態の遷移と、車両200の各状態に対応した表示部74の表示内容を示す模式図である。なお、図5における駐車用のガイドPgは、予測経路を表す線ではなく予測姿勢等を表す。
ところで、前進時であっても、例えば図5に示すように、車道400の左側(左側通行の国・地域の場合。右側通行の国・地域の場合は、路上の右側とする。)の路肩410に近づく場合は、運転者から、左側方における路肩410と車両200との位置関係が把握し難い。
したがって、この場合(ハザードスイッチ60によりハザードランプの点滅が検出された際に前進している場合)は、左カメラ14で撮影された左側方領域画像Plを表示部74に表示する。また、ハザードランプの点滅が検出され、前進で、かつ付近に路肩410に設けられた駐車枠420が検出されたときは、その前進操作が、路肩410の駐車枠420に前進で駐車しようとしている駐車操作であると表示制御部73が判定して、左カメラ14で撮影された左側方領域画像Plに加えて駐車のためのガイドPgを表示部74に表示する。
左側方領域画像Plは、ハザードランプが点滅に切り替えられてから表示部74に表示されるため、ハザードランプが点滅に切り替えられる前の状態(図5において最下段の車両200の状態)では、表示部74には通常のカーナビゲーション装置20による案内画像等が表示されて、左側方領域画像PlもガイドPgも表示されていない。
そして、ハザードランプが点滅に切り替えられると(図5において下から2番目の車両200の状態)では、駐車枠420が車両200の近く(例えば、数[m]以内)にまだ検出されていないため、表示部74には左側方領域画像Plが表示され、ガイドPgは表示されていない。
そして、車両200が駐車枠420に近づく(例えば、数[m]以内)と(図5において下から3番目の車両200の状態)、駐車枠420が検出されて、表示部74には左側方領域画像PlとガイドPgとが重畳して表示される。その後、車両200が、既駐車車両300の後ろの駐車枠420に収まって(図5において下から4番目の車両200の状態)ハザードスイッチ60が、ハザードランプの消灯に切り替えられるまで、表示部74には左側方領域画像PlとガイドPgとが重畳して表示される。
なお、ハザードランプが点滅に切り替えられたときに、車両200が後退で(シフトポジションセンサ50がリバースポジションを検出しているとき)、近くの駐車枠420に縦列駐車するときは、上述した実施形態と同様に、車両200の後方におけるガイドPgを、後カメラ12で撮影された後方領域画像Pbに重畳させて、表示部74に表示すればよい。
このように構成された変形例の画像表示装置70及び運転支援システム100によっても、車両200の駐車操作に対応してガイドPgを重畳表示することにより、駐車操作を支援するとともに、車両200の駐車操作ではない後退操作に対応してガイドPgを重畳表示しないことにより、駐車操作ではない後退操作時にガイドPgの表示による煩わしさ等を防止又は抑制することができる。
上述した実施形態や変形例においては、表示部74には、車両200の進行方向に対応した車載カメラ10で撮影された画像又はこの画像とガイドPgとが表示されるが、例えば、4つの車載カメラ10(前カメラ11、後カメラ12、右カメラ13、左カメラ14)でそれぞれ撮影された4つの画像を、車両200の真上から地上面を仮想的に見下ろした1つの俯瞰画像に合成し、この俯瞰画像又は俯瞰画像にガイドPgを重畳して、表示部74に表示するようにしてもよい。
10 車載カメラ
12 後カメラ
20 カーナビゲーション装置
40 舵角センサ
50 シフトポジションセンサ
70 ガイド設定部
72 駐車領域検出部
73 表示制御部
74 表示部
100 運転支援システム
200 車両
Pb 後方領域画像
Pg ガイド

Claims (3)

  1. 車両の周辺を撮影する車載カメラから入力された画像を表示する表示部と、
    前記車両を駐車するときの目標となるガイドを設定するガイド設定部と、
    駐車領域を検出する駐車領域検出部と、
    (1)前記車両のハザードランプが点灯したとき又は前記車両の変速装置がリバースポジションにシフトされたときであって、前記駐車領域検出部が前記駐車領域を検出したときは、前記車載カメラで撮影され前記表示部に表示される画像に前記ガイドを重ね合わせて表示するように前記表示部を制御し、(2)前記ハザードランプが点灯したとき又は前記変速装置がリバースポジションにシフトされたときであって、前記駐車領域検出部が前記駐車領域を検出しなかったときは、前記ガイドを重ね合わせずに前記車載カメラで撮影された画像を前記表示部に表示するように前記表示部を制御する表示制御部と、を備えた画像表示装置。
  2. 前記駐車領域検出部は、前記駐車領域の位置が予め記録された地図情報と前記車両の現在位置とに基づいて、前記現在位置が前記地図情報における前記駐車領域の位置であるか否かに応じて、前記駐車領域を検出する請求項1に記載の画像表示装置。
  3. 請求項1又は2に記載の画像表示装置と、
    前記車載カメラと、
    前記駐車領域の位置が予め記録された地図情報及び前記車両の現在位置を検出する位置検出装置を有するカーナビゲーション装置と、を備えた運転支援システム。
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