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JP2008126794A - 車両用外部情報表示装置 - Google Patents

車両用外部情報表示装置 Download PDF

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JP2008126794A
JP2008126794A JP2006312682A JP2006312682A JP2008126794A JP 2008126794 A JP2008126794 A JP 2008126794A JP 2006312682 A JP2006312682 A JP 2006312682A JP 2006312682 A JP2006312682 A JP 2006312682A JP 2008126794 A JP2008126794 A JP 2008126794A
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Yasunari Maeda
康成 前田
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Suzuki Motor Corp
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Abstract

【課題】本発明は、複数の画像の中から運転者の用途に応じた画像の選択表示を可能とし、実用性の高い運転支援ツールを提供することを目的としている。
【解決手段】このため、発光源と、カメラとから構成される距離画像センサを備え、この距離画像センサにより車両外部の情報を入手し、画像として車室内に表示する表示装置とを備えた車両用外部情報表示装置において、前記距離画像センサから出力可能な複数の画像の中から1つの画像を選択して、前記表示装置に映し出すための選択手段を備え、この選択手段を用いて運転者が選択した出力画像を、前記表示装置に映し出している。
【選択図】図1

Description

この発明は車両用外部情報表示装置に係り、特に距離画像センサの入手した車両外部の情報を車室内に表示装置により表示する際に、運転者の用途に応じた画像の選択表示を可能とする車両用外部情報表示装置に関するものである。
車両においては、この車両の外部にある対象物までの距離を検出するセンサとして、超音波を対象空間に送出してから、対象空間内の物体で反射された反射波を受波するまでの伝搬時間をもとに物体までの距離を測定する超音波センサが提供ある。
そして、このような超音波センサは車両の後方にある障害物までの距離や、前方にある障害物を検出するために利用されている。
また、例えば、車両後方の障害物を監視する障害物監視装置がある。この障害物監視装置では、車体の後部に超音波センサを取り付けて、車両の後方にある障害物までの距離が所定距離よりも短くなると警報を発していた。
更に、車両前方の障害物を監視する障害物監視装置では、車体の前部に超音波センサを取り付けて、車両の前方にある障害物、例えば走行時には前方を走行する他の車両までの車間距離を測定し、車間結果が所定距離よりも短くなると、制動装置を制御するコンピュータに対して制動をかけさせるための警報信号を発するものもある。
しかし、上述の超音波センサでは、超音波センサにより超音波の伝搬時間をもとに物体までの距離を検出しているが、風によって超音波の伝搬方向がずれたり、相対的に音速が変化することで、距離の測定誤差が発生するという問題があり、このような超音波センサを用いた障害物監視装置では障害物まの距離の測定精度が十分に得られないという問題があった。
また、気温の変化によっても音速が変化するため、温度変化による測定誤差が発生するという問題があった。
更に、1つの超音波振動子で送波と受波を行う反射形の超音波センサでは、超音波を送波してから所定時間が経過するまでの間は反射波を受波できないため、超音波振動子の前面から一定距離までの範囲に不感帯が発生するという問題があった。
このため、取付位置の近傍に不感帯が無く、対象物体までの正確な距離情報を得ることができる車両用距離画像センサおよびそれを用いる障害物監視装置もある(後述の特許文献1参照)。
特開2006−172210号公報
ところで、従来の車両用外部情報表示装置において、車両後方を表示する機能を有するバックカメラシステムは、シフトレバーをリバース位置に切り替えると、車両後方の映像であるカメラ画像をカーナビゲーション等を含む表示装置のモニタに映し出す機能を有している。
これは、車両後退時の後方確認をサポートするシステムである。
つまり、前記バックカメラシステム103は、図10に示す如く、例えばバックカメラ113と電源ユニット105とカーナビゲーションからなる表示装置106とを有する。
また、リバース信号を検出するリバース検出手段107と、アクセサリ電源108をも有している。
そして、前記リバース検出手段107によってシフトレバーのリバース状態が検出されると、このリバース検出手段107からのリバース信号が前記電源ユニット105に送信されるとともに、前記アクセサリ電源108からの電力が電源ユニット105と前記表示装置106に供給される。
このとき、電力が供給された電源ユニット105から前記バックカメラ113に電力が供給され、このバックカメラ113からは、電源ユニット105に映像が送信される。
この電源ユニット105に送信された映像は前記表示装置106に送信され、この表示装置106のモニタ(図示せず)において映像が映し出されるものである。
次に、前記バックカメラシステムの制御動作を説明する。
図11に示す如く、制御用プログラムがスタートし、前記アクセサリ電源のON状態(C01)後に、リバースON、つまり前記リバース検出手段がリバース状態を検出したか否かの判断(C02)に移行する。
そして、判断(C02)がNOの場合には、この判断(C02)がYESとなるまで判断(C02)を繰り返し行う。
また、判断(C02)がYESの場合には、前記表示装置に前記バックカメラからの映像を表示する処理(C03)を行い、その後に上述のリバースON、つまり前記リバース検出手段がリバース状態を検出したか否かの判断(C02)に戻るものである。
また、前記表示装置の機能としては、モニタに駐車時のガイドラインを表示する機能や、ステアリング舵角に連動した軌跡予想ラインを表示する機能もある。
しかし、カメラ側としては、あくまでも映像を映し出すだけの機能であり、障害物の存在等は運転者が判断している状態である。
このような単純に車両後方の映像を映し出すだけの場合には、車両後退時に常にモニタを見ているとは限らず、運転者が障害物を見逃す場合も考えられるという不都合がある。
また、夜間等で周囲が暗い場所においては、障害物の存在が見え難いという不都合がある。
更に、前記車両用外部情報表示装置において、発光源とカメラとから構成される距離画像センサを備えるものも考えられるが、この距離画像センサを車両へ取り付ける際の改善が望まれていた。
この発明の目的は、複数の画像の中から運転者の用途に応じた画像の選択表示を可能とし、実用性の高い運転支援ツールを提供する点にある。
そこで、この発明は、上述不都合を除去するために、発光源と、カメラとから構成される距離画像センサを備え、この距離画像センサにより車両外部の情報を入手し、画像として車室内に表示する表示装置とを備えた車両用外部情報表示装置において、前記距離画像センサから出力可能な複数の画像の中から1つの画像を選択して、前記表示装置に映し出すための選択手段を備え、この選択手段を用いて運転者が選択した出力画像を、前記表示装置に映し出すことを特徴とする。
以上詳細に説明した如くこの本発明によれば、発光源と、カメラとから構成される距離画像センサを備え、距離画像センサにより車両外部の情報を入手し、画像として車室内に表示する表示装置とを備えた車両用外部情報表示装置において、距離画像センサから出力可能な複数の画像の中から1つの画像を選択して、表示装置に映し出すための選択手段を備え、選択手段を用いて運転者が選択した出力画像を、表示装置に映し出している。
従って、前記距離画像センサと前記選択手段とを組み合わせるだけで、複数の画像の中から運転者の用途に応じた画像を選択し、表示することが可能である。
これにより、単純なシステム構成で、安全性を高めることが可能な運転支援ツールを実現することが可能である。
上述の如く発明したことにより、車両用外部情報表示装置を使用して外部情報を表示する際には、選択手段により、距離画像センサから出力可能な複数の画像の中から1つの画像を選択して表示装置に映し出し、距離画像センサと選択手段とを組み合わせるだけで、複数の画像の中から運転者の用途に応じた画像を選択し、表示することを可能としている。
以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細に説明する。
図1〜図4はこの発明の第1実施例を示すものである。
図6において、1は車両、2は車両1の車室、3は車両用外部情報表示装置である。
この車両用外部情報表示装置3は、図2〜図4に示す如く、後述する赤外線または近赤外線の発光源12とカメラ13とから構成される距離画像センサ4と、画像処理DSPコントローラ5と、カーナビゲーション(「GPS」ともいう。)からなる表示装置6とを備えている。
このとき、前記距離画像センサ4は、図2(a)及び図2(b)に示す如く、例えば車両1のバックドア1−1の中央部位に配設される。
また、前記車両用外部情報表示装置3は、リバース信号を検出するリバース検出手段7と、アクセサリ電源8をも有している。
このとき、前記表示装置6は、前記距離画像センサ4により車両1外部の情報を入手し、図2(b)に示す如く、画像として車室2内のモニタ9に表示するものである。
更に、前記車両用外部情報表示装置3は、前記距離画像センサ4から出力可能な複数の画像の中から1つの画像を選択して、前記表示装置6に映し出すための画像切り替えスイッチ等からなる選択手段10を備え、この選択手段10を用いて運転者が選択した出力画像を、前記表示装置6に映し出す機能を有している。
詳述すれば、前記車両用外部情報表示装置3は、図4に示す如く、前記リバース検出手段7によってシフトレバー(図示せず)のリバース状態が検出されると、このリバース検出手段7からのリバース信号が前記画像処理DSPコントローラ5に送信されるとともに、前記アクセサリ電源8からの電力が画像処理DSPコントローラ5と前記表示装置6に供給される。
このとき、電力が供給された画像処理DSPコントローラ5から前記距離画像センサ4に電力が供給され、この距離画像センサ4からは、画像処理DSPコントローラ5に映像が送信される。
この画像処理DSPコントローラ5に送信された映像は前記表示装置6に送信され、この表示装置6のモニタ9において映像が映し出される。
つまり、前記車両用外部情報表示装置3は、従来のバックカメラの基本的なシステムを有している。
そして、前記車両用外部情報表示装置3の従来のものと相違する点は、前記距離画像センサ4の出力画像が複数あるため、映し出す映像を選択する前記選択手段10を追加したことにあり、出力画像を切り替える場合には、選択手段10の操作、例えばスイッチ操作が必要となる。
追記すれば、前記距離画像センサ4の出力画像としては、図2(c)〜図2(e)までに示す如く、「輝度画像」や「距離画像」、「障害物強調画像」等が挙げられる。
「輝度画像」とは、図2(c)に示す如く、通常のモノクロ画像である。
また、「距離画像」とは、図2(d)に示す如く、画素毎に距離データを表した画像であり、距離に応じて色分けも可能である。
つまり、前記距離画像センサ4から出力される複数の画像の1つである「距離画像」は、映し出された物体である障害物11と車両1との距離を認識することができる画像である。
従って、物体である障害物11との距離を検出するセンサを設けることなく、障害物11との距離を認識でき、特に、狭いスペースに駐車する場合などにおいて、有効な機能である。
更に、「障害物強調画像」とは、図2(e)に示す如く、路面よりも近距離にある物体を障害物11として認識し、その領域のみを輝度画像上で強調表示(例えば、色付けや枠囲い等)させた画像である。
そして、運転者が前記選択手段10を用いて出力画像を選択すると、この選択手段10から前記画像処理DSPコントローラ5に選択信号が送信され、運転者の選択した出力画像が前記表示装置6に映し出されるものである。
従って、前記距離画像センサ4を用いることで、上記の「輝度画像」や「距離画像」、「障害物強調画像」等からなる出力画像を運転者の好みに応じて切り替えることが可能となり、通常のカメラではできなかった障害物11の検知が可能となるものである。
また、前記距離画像センサ4は、赤外線または近赤外線の発光源12を有していることにより、夜間でも昼間に近い明るい画像を得ることが可能である。
更に、前記距離画像センサ4と前記選択手段10とを組み合わせるだけで、複数の画像の中から運転者の用途に応じた画像を選択し、表示することが可能となる。
これにより、単純なシステム構成で、安全性を高めることが可能な運転支援ツールを実現することが可能である。
また、前記選択手段10は、昼間か夜間かを判断する判断機能を備え、判断結果により表示される画像が異なる構成とする。
つまり、前記選択手段10によって複数の出力画像を切り替える際に、スイッチを用いるのが一般的であるが、例えば昼間は「輝度画像」、夜間は「障害物強調画像」のように、時間帯や周囲の明るさによって切替設定するものである。
このとき、昼間か夜間かを判断する方策としては、カーナビゲーションから時刻を取得して時間帯を判別する方策や、スモールライトのオン・オフによって夜間であることを判別する方策、別途照度センサを用いて明るさを判別する方策等が考えられる。
従って、車両1外部の状況に応じた最適な画像を表示することが可能であり、安全性の高い車両1を実現することができるものである。
ここで、前記距離画像センサ4の原理について説明する。
この距離画像センサ4は、図3に示す如く、近赤外線LED等の前記発光源12と、CCDカメラまたはCMOSカメラ等のカメラ13とからなる。
そして、前記距離画像センサ4は、対象物である障害物11に対して発光源12から投射光を発し、障害物11からの反射光を前記カメラ13で受光するという原理である。
次に、図1の前記車両用外部情報表示装置3の制御用フローチャートに沿って作用を説明する。
この車両用外部情報表示装置3の制御用プログラムがスタートし、前記アクセサリ電源のON状態(A01)後に、リバースON、つまり前記リバース検出手段7がシフトレバーのリバース状態を検出したか否かの判断(A02)に移行する。
そして、この判断(A02)がNOの場合には、判断(A02)がYESとなるまで判断(A02)を繰り返し行う。
また、判断(A02)がYESの場合には、運転者が画像切り替えスイッチ等からなる選択手段10を用いて出力画像を選択したか否かの判断(A03)移行する。
この運転者が画像切り替えスイッチ等からなる選択手段10を用いて出力画像を選択したか否かの判断(A03)において、判断(A03)がNOの場合には、上述のリバースON、つまり前記リバース検出手段7がシフトレバーのリバース状態を検出したか否かの判断(A02)に戻る。
また、判断(A03)がYESの場合には、夫々の画像処理が行われる。
つまり、出力画像には「輝度画像」や「距離画像」、「障害物強調画像」等があるため、1〜nまでの画像処理が行われる。
先ず、1番目の処理(A04)においては、画像処理1(A05)が行われ、前記表示装置6のモニタ9への画像表示の処理(A10)が行われる。
また、2番目の処理(A06)においては、画像処理2(A07)が行われ、前記表示装置6のモニタ9への画像表示の処理(A10)が行われる。
更に、n番目の処理(A08)においては、画像処理n(A09)が行われ、前記表示装置6のモニタ9への画像表示の処理(A10)が行われる。
そして、画像表示の処理(A10)の後には、上述のリバースON、つまり前記リバース検出手段7がシフトレバーのリバース状態を検出したか否かの判断(A02)に戻る。
これにより、発光源12と、カメラ13とから構成される距離画像センサ4を備え、この距離画像センサ4により車両1外部の情報を入手し、画像として車室2内に表示する表示装置6とを備えた車両用外部情報表示装置3において、前記距離画像センサ4から出力可能な複数の画像の中から1つの画像を選択して、前記表示装置6に映し出すための選択手段10を備え、この選択手段10を用いて運転者が選択した出力画像を、前記表示装置6に映し出すものである。
従って、前記距離画像センサ4と前記選択手段10とを組み合わせるだけで、複数の画像の中から運転者の用途に応じた画像を選択し、表示することが可能である。
これにより、単純なシステム構成で、安全性を高めることが可能な運転支援ツールを実現することが可能である。
また、前記選択手段10は、昼間か夜間かを判断する判断機能を備え、判断結果により表示される画像が異なっているものである。
従って、車両外部の状況に応じた最適な画像を表示することが可能である。
これにより、安全性の高い車両を実現することができる。
更に、前記距離画像センサ4から出力される複数の画像の1つは、映し出された物体である障害物11と車両1との距離を認識することができる画像である。
従って、物体である障害物11との距離を検出するセンサを設けることなく、障害物11との距離を認識できる。
特に、狭いスペースに駐車する場合などにおいて、有効な機能である。
図5〜図9はこの発明の第2実施例を示すものである。
この第2実施例において、上述第1実施例のものと同一機能を果たす箇所には、同一符号を付して説明する。
この第2実施例の特徴とするところは、距離画像センサ21を、車両1のLEDで構成されたリヤコンビランプ(「リヤコンビネーションランプ」ともいう。)22内に設けた発光源23と、バックドア1−1に設けたカメラ24とにより構成し、この距離画像センサ21により入手した車両1の後方情報を表示装置6に表示する構成とした点にある。
すなわち、車両用外部情報表示装置3は、図6及び図7に示す如く、発光源23と、この発光源23に同期するカメラ24とから構成される距離画像センサ21と、画像処理DSPコントローラ5と、カーナビゲーション(「GPS」ともいう。)からなる表示装置6とを備えている。
このとき、前記距離画像センサ21のカメラ24は、例えば車両1のバックドア1−1の中央部位に配設される。
また、前記車両用外部情報表示装置3は、リバース信号を検出するリバース検出手段7と、アクセサリ電源8をも有している。
そして、前記表示装置6は、前記距離画像センサ21により車両1外部の情報を入手し、画像として車室2内のモニタ(図示せず)に表示するものである。
また、前記車両用外部情報表示装置3には、前記距離画像センサ21から出力可能な複数の画像の中から1つの画像を選択して、前記表示装置6に映し出すための画像切り替えスイッチ等からなる選択手段10を備えることも可能である。
この選択手段10は、運転者が選択手段10を用いて選択した出力画像を、前記表示装置6に映し出す機能を有している。
そして、前記車両用外部情報表示装置3は、前記リバース検出手段7によってシフトレバー(図示せず)のリバース状態が検出されると、このリバース検出手段7からのリバース信号が前記画像処理DSPコントローラ5に送信されるとともに、前記アクセサリ電源8からの電力が画像処理DSPコントローラ5と前記表示装置6に供給される。
このとき、電力が供給された画像処理DSPコントローラ5から前記距離画像センサ4に電力が供給され、この距離画像センサ21からは、画像処理DSPコントローラ5に映像が送信される。
この画像処理DSPコントローラ5に送信された映像は前記表示装置6に送信され、この表示装置6のモニタにおいて映像が映し出される。
つまり、前記車両用外部情報表示装置3は、従来のバックカメラの基本的なシステムを有している。
追記すれば、前記車両用外部情報表示装置3は、前記距離画像センサ21の性質上、前記発光源23とこの発光源23に同期するカメラ24とを、対象物である障害物11に対して同じ距離に位置させる必要があるため、図6に示す如く、上述のように発光源23を車両1のリヤコンビランプ22内に組み込むとともに、前記カメラ24を車両1のバックドア1−1の中央部位に配設することが最も最適な配設状態である。
ここで、前記発光源23を車両1のリヤコンビランプ22内に組み込み例を説明する。
前記リヤコンビランプ22を、図8に示す如く、例えば円形に形成し、円周等間隔に4個のブレーキランプ25を配設する。
つまり、例えば、図8に示す如く、前記リヤコンビランプ22の左右の上下部位の4箇所にブレーキランプ25を配設する。
そして、これらのブレーキランプ25を除く部位、例えば十字状に5個の前記発光源23を配設する。
なお、前記距離画像センサ21の発光源23としては、近赤外線LEDを用いることが多いため、近年普及しているLEDテールランプを採用すれば、特に違和感もなく、前記リヤコンビランプ22内に発光源23を組み込むことが可能である。
また、前記距離画像センサ21の性質上、発光源23とカメラ24とは同期している必要があるが、上記のように発光源23を別の場所に組み込んだ場合でも、発光源23はカメラ24とケーブル26で接続されており、同期は可能である。
つまり、図9の発光源制御タイミングチャート例に沿って説明すると、図9(a)に示す如く、前記リバース検出手段7によってシフトレバーのリバース状態が検出され、このリバース検出手段7からリバース信号が前記画像処理DSPコントローラ5に送信されると、リバース信号の入力と同時に、図9(b)に示す如く、前記カメラ24が動作を開始するとともに、図9(c)に示す如く、カメラ24から同期信号が発光源23に出力され、図9(d)に示す如く、発光源23も動作を開始するものである。
そして、前記距離画像センサ21を、リヤコンビランプ22内に設けた発光源23と、バックドア1−1に設けたカメラ24とにより構成した際に、この距離画像センサ21により入手した車両1の後方情報を表示装置6に表示する。
このとき、前記距離画像センサ21の発光源23をリヤコンビランプ22内に組み込んだため、カメラ24のみを新たにバックドア1−1に付ければよく、センサを小型化することが可能であり、センサの取付の自由度の増加を図ることが可能である。
次に、図5の前記車両用外部情報表示装置3の制御用フローチャートに沿って作用を説明する。
この車両用外部情報表示装置3の制御用プログラムがスタートし、前記アクセサリ電源のON状態(B01)後に、リバースON、つまり前記リバース検出手段7がシフトレバーのリバース状態を検出したか否かの判断(B02)に移行する。
そして、この判断(B02)がNOの場合には、判断(B02)がYESとなるまで判断(B02)を繰り返し行う。
また、判断(B02)がYESの場合には、前記リヤコンビランプ22内に設けた発光源23とバックドア1−1に設けたカメラ24とにより構成される前記距離画像センサ21を作動させる処理(B03)に移行し、その後に、画像表示の処理(B04)を行う。
そして、この画像表示の処理(B04)の後には、上述のリバースON、つまり前記リバース検出手段7がシフトレバーのリバース状態を検出したか否かの判断(B02)に戻る。
さすれば、前記距離画像センサ21は、車両1のLEDで構成されたリヤコンビランプ22内に設けた発光源23と、バックドア1−1に設けたカメラ24とから構成され、前記距離画像センサ21により入手した車両1の後方情報を前記表示装置に表示する。
従って、前記距離画像センサ21の発光源23をリヤコンビランプ22内に組み込んだため、カメラ24のみを新たにバックドア1−1に付ければよいので、センサを小型化することができる。
これにより、センサの取付の自由度が増加するものである。
なお、この発明は上述第1及び第2実施例に限定されるものではなく、種々の応用改変が可能である。
例えば、この発明の第2実施例においては、距離画像センサをバックカメラとして用いる構成として説明したが、距離画像センサをバックカメラとして用いるのではなく、車両前方の距離センサとして用いる場合には、例えばカメラをフロントグリル内に組み込み、発光源はヘッドランプ内に組み込むという特別構成とすることも可能である。
さすれば、前記距離画像センサを車両前方の距離センサとして機能させることができるとともに、前記発光源とこの発光源に同期するカメラとを、対象物である障害物に対して同じ距離に位置させることができる。
この発明の第1実施例を示す車両用外部情報表示装置の制御用フローチャートである。 車両用外部情報表示装置のシステム概略を説明する図であり、(a)は車両の背面図、(b)は車両の平面図、(c)は距離画像センサの出力画像の「輝度画像」を説明する図、(d)は距離画像センサの出力画像の「距離画像」を説明する図、(e)は距離画像センサの出力画像の「障害物強調画像」を説明する図である。 距離画像センサの原理を示す説明図である。 車両用外部情報表示装置のシステム構成図である。 この発明の第2実施例を示す車両用外部情報表示装置の制御用フローチャートである。 車両用外部情報表示装置のシステム概略を説明する図であり、(a)は車両の背面図、(b)は車両の平面図である。 車両用外部情報表示装置のシステム構成図である。 光源組み込み例を示す概略説明図である。 光源制御タイミングチャート例を示し、(a)はリバース信号を示す図、(b)はカメラ電源を示す図、(c)は同期信号(カメラから光源へ)を示す図、(d)は光源を示す図、(e)は映像を示す図である。 この発明の従来技術を示す車両用外部情報表示装置のシステム構成図である。 車両用外部情報表示装置の制御用フローチャートである。
符号の説明
1 車両
1−1 バックドア
2 車室
3 車両用外部情報表示装置
4 距離画像センサ
5 画像処理DSPコントローラ
6 表示装置
7 リバース検出手段
8 アクセサリ電源
9 モニタ
10 選択手段
11 障害物
12 発光源
13 カメラ

Claims (4)

  1. 発光源と、カメラとから構成される距離画像センサを備え、この距離画像センサにより車両外部の情報を入手し、画像として車室内に表示する表示装置とを備えた車両用外部情報表示装置において、前記距離画像センサから出力可能な複数の画像の中から1つの画像を選択して、前記表示装置に映し出すための選択手段を備え、この選択手段を用いて運転者が選択した出力画像を、前記表示装置に映し出すことを特徴とする車両用外部情報表示装置。
  2. 前記距離画像センサは、車両のLEDで構成されたリヤコンビランプ内に設けた発光源と、バックドアに設けたカメラとから構成され、前記距離画像センサにより入手した車両の後方情報を前記表示装置に表示することを特徴とする請求項1に記載の車両用外部情報表示装置。
  3. 前記選択手段は、昼間か夜間かを判断する判断機能を備え、判断結果により表示される画像が異なっていることを特徴とする請求項1に記載の車両用外部情報表示装置。
  4. 前記距離画像センサから出力される複数の画像の1つは、映し出された物体と車両との距離を認識することができる画像であることを特徴とする請求項1に記載の車両用外部情報表示装置。
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