JP7024209B2 - 表示制御装置 - Google Patents
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Description
[1.第1実施形態]
[1-1.構成]
図2に示す第1実施形態の電子ミラー装置200は、図1に示す例において合流路102を走行する車両106に搭載された、車両106の運転者の運転補助を行う装置である。合流路102は、例えば高速道路などの自動車専用道路100(以下、「自専道100」。)の一部である。具体的には、合流路102は、図示しない一般道を走行していた車両が、自専道100の本線101へ合流するための道路である。合流路102は、合流部103を介して本線101につながっている。合流路102を走行する車両106は、合流部103から本線101に合流する。車両106の右後側方には、車両107が本線101を走行している。本線101と合流路102との間であって本線101側の路肩には、壁104が設置されている。
次に、電子ミラー装置200の制御装置201が実行する表示処理の概要について説明する。
次に、電子ミラー装置200の制御装置201により実現される表示処理について、図5のフローチャートを用いて説明する。この表示処理は、車両106のイグニッションスイッチがオンの状態になることにより開始され、一定時間毎に繰り返し行われる。
S4で、制御装置201は、無線通信機204を介して、路側器105から、本線を走行している車両である車両107に関する情報を受信する。車両107に関する情報には、車両107の位置情報が含まれている。位置情報は、車両107が路側器105の検出範囲に差し掛かってから検出範囲にいる間、路側器105が捉え続けた車両107の座標位置を表す位置情報である。
また、車両106及び車両107が真北を向いていると仮定したときの相対座標(xb,yb)は、式(2)及び式(3)で算出できる。なお、xbは車両の進行方向における相対距離を示すこととし、ybは車両の横方向における相対距離を示すこととする。よって、xbは南北方向、ybは東西方向の平面座標の値と言える。また、車両106に対して車両107は右後側方に位置するので、座標表現としては、車両106の位置を原点とし、車両106の後方向及び右方向、すなわち南方向及び東方向をプラスとする。
yb=r × arccos(cos(x1)cos(y1)cos(x1)cos(y2) + cos(x1)sin(y1)cos(x1)sin(y2) + sin(x1)sin(x1))・・・式(3)
そして、S3で受信した方位角データに含まれる、車両106の真北に対する反時計回りの方位角をθとする。このとき、車両106と車両107との相対座標(xa, ya)は、式(4)及び式(5)で算出できる。なお、座標表現としては、車両106の位置を原点とし、車両106の後方向と右方向をプラスとする。
ya = yb × cosθ - xb × sinθ・・・式(5)
S6で、制御装置201は、S5で算出した車両106と車両107との相対座標に基づき、後側方画像400に描画する、本線101を走行する車両107を示すマーカー401の位置及び大きさを算出する。
w:車両107の車幅[m]
d:車両107の車長[m]
L:カメラ202の設置高さ[m]
θ1:カメラ202の水平画角[rad]
θ2:カメラ202の垂直画角[rad]
α1:X軸上における車両106の中心位置からカメラ202までの距離[m]
β1:Y軸上における車両106の中心位置からカメラ202までの距離[m]
α2:車両107の中心位置から前方先端までの距離[m]
x:カメラ202と車両107の前面中央とのX軸方向の相対位置[m]
y:カメラ202と車両107の前面中央とのY軸方向の相対位置[m]
x0:カメラ202から画像平面601までの距離[m]
y0:画像平面601の横幅の半分の長さ[m]
x00:カメラ202から写像602のY軸方向における中心までの直線距離[m]
au:写像602上端から画像平面601のZ軸方向における中心までの距離[m]
ad:写像602下端から画像平面601の下端までの距離[m]
br:写像602の車両107右端にあたる位置から画像平面601のY軸方向における中心までの距離[m]
bd:写像602の車両107左後端にあたる位置から画像平面601のY軸方向における中心までの距離[m]
上述した変数のうち、h, w, d, L, θ1, θ2, α1, β1, α2は、固定値として制御装置201が備えるROM等に記録されている。L, θ1, θ2 , α1, β1は、カメラ202の設置位置及び仕様により一意的に決まる値である。h, w, dは、後側方画像400に描画するマーカー401の大きさの算出に用いられるが、一般的な車両寸法にあらかじめ設定されている。これは、後述する本開示の効果を鑑みると、マーカー401の大きさは必ずしも車両107の大きさを表すのに正確である必要はなく、一般的な車両の大きさを表現することで十分であるためである。また、α2も、マーカー401の位置の算出に用いられ、車両によって異なる値であるが、一般的な車両の寸法を設定しても描画位置への影響は小さく誤差の範囲とみなせるので、h, w, dと同様、一般的な車両寸法にあらかじめ設定されている。
x = xa + α1 - α2・・・式(6)
y = ya - β1・・・式(7)
上述した変数のうち、x0, y0, x00, au, ad, br, bd はそれぞれ、式(8),式(9),式(10), 式(11), 式(12), 式(13), 式(14)で算出される。
y0 = x0 × tan(θ1 ÷ 2)・・・式(9)
bd = x0 × (x + d) ÷ (y + (w ÷ 2))・・・式(14)
図8に示す画像は、壁104がなければ表示されるはずの車両107の写像602が表示された画像平面601上に写像される画像700と、後側方画像400とを重ね合わせた図である。当然、画像700と後側方画像400とはカメラ202の位置から見て一致し、画像700における写像602の位置と後側方画像400における車両107の位置とも一致する。これにより、後側方画像400における車両107の位置が特定される。後側方画像400には、撮像画像に、後述するS7で描画されるマーカー401が、写像602の位置、換言すれば車両107の位置を囲うように重畳されている。
V:カメラ202の垂直解像度[pixel]
Hy:マーカー401の水平位置[pixel]
Vx:マーカー401の垂直位置[pixel]
wp:マーカー401の横幅[pixel]
hp:マーカー401の高さ[pixel]
上述した変数のうち、H, Vは、カメラ202の仕様により一意的に決まり、固定値として制御装置201が備えるROM等に記録されている。図8に示す通り、H/2及びV/2はy0及びLに対応しているので、制御装置201は、画像平面601上に写像された車両107の位置及び大きさを示すau, ad, br, bdからHy, Vx, wp, hpに相応する値を算出する。Hy, Vx, wp, hpそれぞれの算出式を、式(15), 式(16), 式(17), 式(18)に示す。
以上詳述した第1実施形態によれば、以下の効果が得られる。
(1a)制御装置201は、自車である車両106の位置座標データ及び方位角データ、並びに路側器105から送信される本線101を走行している車両107の位置情報に基づいて、車両106と車両107との相対座標を特定する。制御装置201は、車両107の位置を示すマーカー401を重畳した後側方画像400をディスプレイ203に表示する。
[2-1.処理の概要]
制御装置201が実行する表示処理において、後側方画像400にマーカーを重畳して描画する際、色、線の太さ及び塗りつぶしの有無など、マーカーの描画形態を車両107の位置に応じて異ならせるようにしてもよい。
次に、電子ミラー装置200の制御装置201により実現される表示処理について、図9のフローチャートを用いて説明する。この表示処理は、車両106のイグニッションスイッチがオンの状態になることにより開始され、第1実施形態の表示処理と同様、一定時間毎に繰り返し行われる。
S831で、制御装置201は、車載ネットワーク206を介して、ナビゲーションシステム205から、自車である車両106から合流部103まで、具体的には、本線101と合流路102とが交わる所定の合流地点まで、の距離を表す距離データd1を受信する。ナビゲーションシステム205は、車両106から合流部103の合流地点までの距離を検出する。距離データd1は、ナビゲーションシステム205が位置座標データ及び方位角データとともに車載ネットワーク206へ送信するデータである。
S841で、制御装置201は、無線通信機204を介して、本線を走行している車両である車両107から、合流部103の合流地点まで、の距離を表す距離データd2を受信する。路側器105は、車両107が路側器105の検出範囲に差し掛かってから検出範囲にいる間中、車両107の位置情報に基づいて、車両107から合流部103の合流地点までの距離も捉え続ける。距離データd2は、路側器105が定期的に路側器105の外部へ無線送信するデータである。路側器105は、自専道100の所定の位置に設置されるので、路側器105と合流部103の合流地点との間の距離はあらかじめ判明している。更に、路側器105が本線101を走行する車両107を捉える位置も、当然あらかじめ判明している。これらの条件から、路側器105は、捉えた車両107から合流部103までの距離を検出することが可能である。
S861で、制御装置201は、自車である車両106が合流部103の合流地点に到達した時の、本線を走行している車両である車両107から合流部103の合流地点までを予測した距離を表す推定距離d22を算出する。推定距離d22は、車両106が合流部103の合流地点に到達する時間tに基づいて算出することができる。時間tは、S831で受信した車両106の合流部103の合流地点までの距離データd1及びS832で受信した車両106の車速データv1から、式(19)で算出できる。
推定距離d22は、式(20)で算出できる。
d22 = d2 - (v2 × t)・・・式(20)
S862で、制御装置201は、本線を走行している車両である車両107の推定距離d22に応じて、マーカーの態様を決定する。S861で算出した推定距離d22が0よりも大きい場合は、車両106が合流部103の合流地点に到達した時に車両107は車両106の後方を走行していると予測される。推定距離d22が0もしくは0に近い値である場合は、車両106が合流部103の合流地点に到達した時に車両107は車両106に近接し、車両106のすぐ横を走行していると予測される。推定距離d22が0よりも小さい、すなわちマイナスである場合は、車両106が合流部103の合流地点に到達した時に車両107は車両106の前方を走行していると予測される。制御装置201は、推定距離d22が0未満もしくは正の所定値D以上である場合は、マーカーの態様を、緑色の枠で塗りつぶしがない長方形状と決定する。一方、制御装置201は、推定距離d22が0以上で正の所定値D未満である場合は、マーカーの態様を、黄色の太枠で少し透過した黄色で塗りつぶした長方形状と決定する。
制御装置201は、S88の処理の後、表示処理を終了する。
[2-3.効果]
以上詳述した第2実施形態によれば、以下の効果が得られる。
[3-1.処理の概要]
第1実施形態及び第2実施形態では、路側器105が車両107の緯度及び経度の情報である位置情報を車両106へ無線送信し、制御装置201が当該位置情報を含む情報に基づいて、後側方画像400に重畳してマーカー401を描画する構成を例示した。しかし、例えば、路側器105が、検出範囲にいる車両の緯度及び経度は検出せず、特定の地点である速度検出ポイントを通過時の車両の走行速度を検出する簡易的な機能を有していてもよい。車両が路側器105の速度検出ポイントに到達すると、路側器105は、その走行速度を検出し、検出した走行速度を表す車速データを路側器105の外部へ無線送信する。制御装置201は、当該車速データから車両107の位置を算出して予測し、その予測した位置に基づいて後側方画像400にマーカーを重畳してディスプレイ203に表示する表示処理を実行する。
次に、電子ミラー装置200の制御装置201により実現される表示処理について、図10のフローチャートを用いて説明する。この表示処理は、車両106のイグニッションスイッチがオンの状態になることにより開始され、第1実施形態及び第2実施形態の表示処理と同様、一定時間毎に繰り返し行われる。
S931の処理はS831と同様である。ただし、第3実施形態では、自車である車両106から合流部103の合流地点までの距離データd1だけでなく、合流路102から本線101までの距離y3のデータもナビゲーションシステム205から受信する。距離y3は、上述したカメラ202と車両107の前面中央とのY軸方向の相対位置yの目安となるあらかじめ設定された値である。
S942で、制御装置201は、無線通信機204を介して、路側器105から、車両107の走行速度を表す車速データv2、及びその走行速度を捉えた位置である速度検出ポイントから合流部103の合流地点までの距離を表す距離データd2を受信する。距離データd2は、路側器105に記憶されている、路側器105の設置位置によりあらかじめ判明している値である。車速データv2及び距離データd2は、車両107の走行速度の検出時に路側器105が路側器105の外部へ無線通信するデータである。
ya = y3・・・式(22)
S96の処理はS86と同様、S961~S962の処理はS861~S862と同様、S97~S98の処理はS87~S88の処理と同様である。
[3-3.効果]
以上詳述した第3実施形態によれば、以下の効果が得られる。
[4-1.処理の概要]
第1実施形態、第2実施形態及び第3実施形態では、壁104がなければ表示されるはずの車両107の位置に、長方形状の枠のマーカーを後側方画像400に重畳するように描画していた。しかしながら、第3実施形態の表示処理では、路側器105によって検出した車速データv2から車両107の位置を予測するため、第1実施形態及び第2実施形態の表示処理と比較して精度が低い。そこで、車両107の位置を路側器105によって検出した車速データv2から予測する場合、例えば、遠距離、中距離及び近距離の3段階の領域のいずれに車両107が存在するかを特定、換言すれば相対座標が含まれる領域を特定し、当該領域を示すマーカーを重畳した後側方画像を表示してもよい。
次に、電子ミラー装置200の制御装置201により実現される表示処理について、図11のフローチャートを用いて説明する。この表示処理は、車両106のイグニッションスイッチがオンの状態になることにより開始され、第1実施形態、第2実施形態及び第3実施形態の表示処理と同様、一定時間毎に繰り返し行われる。
[4-3.効果]
以上詳述した第4実施形態によれば、以下の効果が得られる。
[5-1.処理の概要]
路側器105の種類に応じて、後側方画像に描画するマーカーの態様を変えてもよい。例えば、第1実施形態及び第2実施形態に例示したように、路側器105が本線を走行している車両の走行位置を緯度及び経度で検出できる機能を有している場合は、本線を走行している車両そのものの位置を示す長方形状の枠のマーカーを後側方画像に描画する。一方、第3実施形態及び第4実施形態に例示したように、路側器105が本線を走行している車両の速度を速度検出ポイントにて検出する機能のみを有している場合は、本線を走行している車両が存在する領域を示す楕円形状のマーカーを表示する。
以上詳述した第5実施形態によれば、以下の効果が得られる。
(5a)制御装置201は、路側器105から受信した情報に応じて、車両107の位置を示す長方形状の枠のマーカー及び車両107の存在する領域を示す楕円形状の枠のマーカーのうち適した方のマーカーが重畳された後側方画像をディスプレイ203に表示する。
[第6実施形態]
[6-1.処理の概要]
路側器105が位置情報を路側器105の外部へ無線送信するのと同様に、車両107が、位置情報など種々の情報を無線送信する構成としてもよい。具体的には、例えば、車両107が、車両106と同様に、ナビゲーションシステム及び無線通信機を備えているとする。車両107のナビゲーションシステムは、車両107の走行位置を表す情報、この例では車両107の緯度及び経度を表す位置情報、走行速度及び走行中の道路の種別、並びに自動車専用道路を走行中である場合は本線から合流部の合流地点までの距離などを検出し、その検出結果を表した情報を無線通信機を介して車両106に無線送信する。制御装置201は、相対座標を、車両107から受信した情報に基づいて算出することで特定する。
以上詳述した第6実施形態によれば、以下の効果が得られる。
(6a)第6実施形態の構成によれば、図1に示す例とは異なり路側器が設置されていない自動車専用道路を車両106が走行している場合であっても、表示処理を実行することができる。
[第7実施形態]
[7-1.処理の概要]
路側器105と車両107との両方から情報を受信できた場合、表示処理における相対座標の算出による特定に使用する情報を選択する処理を実行するようにしてもよい。
なお、後側方画像に重畳するマーカーの態様は、次のようにしてもよい。すなわち、S25で選択された、受信した方の情報が、速度検出ポイントを通過時の車両の走行速度を検出する簡易的な機能のみを有する路側器105である場合、第4実施形態で例示した車両107が存在する領域を示す楕円形状のマーカーを、後側方画像に重畳して表示する。一方、S23又はS24で選択された情報が、路側器105又は車両107からの位置情報である場合、第1実施形態等で例示した車両107の位置を示す長方形状の枠のマーカーを、後側方画像に重畳して表示する。
以上詳述した第7実施形態によれば、以下の効果が得られる。
(7a)第7実施形態の構成によれば、路側器105から受信する情報及び車両107から受信する情報の種類のうち、最も精度の高い情報を選択して表示処理に使用することができる。その結果、ディスプレイ203に、信頼度の高い種類のマーカーを優先して表示させることができる。
[第8実施形態]
[8-1.処理の概要]
上述した各実施形態では、図1に示す例において、車両106が自専道100の合流路102又は合流部103を走行中か否かを判定し、走行中であると判定した場合に後側方画像にマーカーを重畳する構成を例示した。ここで、合流路102だけでなく、合流部103を車両106が走行中である場合にもマーカーを重畳する構成としたのは、車両106が合流部103の合流地点に到達した時でも、カメラ202には、車両107がまだ壁104によって遮られ撮像されない可能性が高いためである。しかしながら、車両106が合流部103の合流地点に到達した時、壁104がなくなり車両107が撮像画像に撮像される場合も想定される。そうすると、後側方画像には、車両107が表示されているにもかかわらず、車両107に重なるようにマーカーが重畳されることとなり、車両107がかえって視認しづらくなる場合が生じ得る。
以上詳述した第8実施形態によれば、以下の効果が得られる。
(8a)第8実施形態の構成によれば、車両107が後側方画像400に表示されずマーカーの重畳が必要な場合は後側方画像にマーカーを重畳し、車両107が後側方画像400に表示され後側方画像にマーカーの重畳が不要な場合は後側方画像にマーカーを重畳しない。その結果、車両107にマーカーが重なるように後側方画像に表示されることを防ぐことができ、後側方画像を見やすく表示することが可能となる。
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は、上記実施形態に限定されることなく、種々の形態を採り得ることは言うまでもない。
Claims (6)
- 車両(106)に搭載された表示制御装置(201)であって、
前記車両の後側方を撮像する車載カメラ(202)による撮像画像を後側方画像(400)として車載ディスプレイ(203)に表示する表示処理部(S7~S8,S87~S88,S97~S98,S107~S108)と、
前記車両の前記後側方を走行している後側方車両(107)の走行位置を特定可能な情報である走行情報を前記車両の外部から無線通信によって受信し、前記走行情報に基づいて前記車両と前記後側方車両との相対位置を特定する相対位置特定部(S4~S5,S21,S23,S84~S85,S942,S95,S1042,S105)と、
前記相対位置に基づいて、前記後側方画像における前記後側方車両の位置を特定する表示位置特定部(S6,S86,S861~S862,S96,S961~S962,S106)と、
を備え、
前記表示処理部は、前記後側方車両の位置を示す位置印(401,401a,401b,401c)を重畳した前記後側方画像を前記車載ディスプレイに表示し、
前記相対位置特定部(S942,S95)は、道路に設置され当該道路を走行する車両の走行速度を検出する速度検出装置(105)から送信される情報であって前記後側方車両の所定の位置における走行速度を表す速度情報を前記走行情報として受信し、前記速度情報に基づいて前記後側方車両の走行位置を予測することにより前記相対位置を特定する、表示制御装置。 - 請求項1に記載の表示制御装置であって、
前記表示位置特定部(S106)は、前記車両からの距離に応じた複数の領域のうち、前記相対位置により特定される前記後側方車両の前記車両からの距離に応じた領域を、前記後側方画像における前記後側方車両の位置として特定し、
前記表示処理部(S107~S108)は、前記表示位置特定部により特定された領域を示す前記位置印(401a~401c)を重畳した前記後側方画像を前記車載ディスプレイに表示する、表示制御装置。 - 請求項1又は請求項2に記載の表示制御装置であって、
前記相対位置特定部は、前記速度検出装置から送信される前記速度情報に加え、道路に設置され当該道路を走行する車両の走行位置を検出する位置検出装置(105)から送信される情報であって前記後側方車両の走行位置を表す検出位置情報を前記走行情報として受信し、
前記表示処理部は、前記相対位置特定部により前記速度情報及び前記検出位置情報のいずれに基づいて前記相対位置が特定されたかに応じて、前記位置印の態様を変化させる、表示制御装置。 - 請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の表示制御装置であって、
前記表示処理部は、前記後側方画像に前記後側方車両が表示されているか否かを判定し、前記後側方画像に前記後側方車両が表示されていると判定した場合、前記後側方画像に前記位置印を重畳しない、表示制御装置。 - 請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載の表示制御装置であって、
前記表示処理部は、前記車両が走行する車線(102)と前記後側方車両が走行する車線(101)とが合流する合流地点を受信し、前記車両が前記合流地点に到達する際の前記車両と前記後側方車両との距離を予測し、予測した距離に応じて前記位置印の態様を変化させる、表示制御装置。 - 請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載の表示制御装置であって、
前記表示位置特定部は、前記車両の前記後側方における路面上の位置であって前記後側方画像の下端に相当する位置に、前記車載カメラの光軸と垂直な平面であって、前記車載カメラの位置から見て前記後側方画像に表示される範囲に対応する大きさの仮想平面(601)を仮定し、前記車載カメラの位置と前記後側方車両の位置とを結ぶ直線と、前記仮想平面と、の交点に基づき、前記仮想平面における前記後側方車両の位置及び大きさを特定することで、前記後側方画像に重畳する前記位置印の位置及び大きさを算出する、表示制御装置。
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