DE3636946C2 - - Google Patents
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- B60R2300/30—Details of viewing arrangements using cameras and displays, specially adapted for use in a vehicle characterised by the type of image processing
Description
Die Erfindung betrifft eine Warneinrichtung beim Rückwärtsfahren von Fahrzeugen mit einer an der Rückseite des Fahrzeugs angeordneten digitalen Fernsehkamera, die mittels eines Videosignals in Verbindung mit Synchronisierimpulsen nach Art einer bildlichen Darstellung einen Ablauf beim Rückwärtsfahren über einen Verstärker an einen Monitor der Fahrerkabine überträgt.The invention relates to a warning device when reversing Vehicles with one arranged at the rear of the vehicle digital television camera connected by means of a video signal with synchronization pulses in the manner of a pictorial representation Sequence when reversing via an amplifier to a monitor Transfers cab.
Bei dieser bekannten Warneinrichtung ist es nachteilig, daß vom Fahrer beim Rückwärtsfahren Lebewesen, die sich im Bereich der Bilderfassung der Fernsehkamera bewegen, nicht immer erkannt werden, weil die Aufmerksamkeit des Fahrers auf den Fahrvorgang selbst gerichtet ist.In this known warning device, it is disadvantageous that the driver when reversing living beings that are in the field of image capture moving the television camera, not always recognized because the Attention of the driver to the driving process itself.
Bei diesen bekannten Einrichtungen war es auch immer schwierig festzustellen, ob eine Bildänderung auf dem Monitor von der Bewegung eines Lebewesens im Bereich der Kamera herrührte oder lediglich die Bildänderung des Fahrvorganges betraf.It has always been difficult with these known devices determine whether an image change on the monitor from the movement of a living being in the area of the camera or only that Image change of the driving process concerned.
Aufgabe der Erfindung ist es, bei einer Warneinrichtung der eingangs genannten Art ein Objekt mit einer Eigenbewegung im Bereich der Kamera zu erkennen und eine Alarmeinrichtung auszulösen.The object of the invention is at a warning device of the beginning mentioned type an object with its own movement in the area of the camera to recognize and trigger an alarm device.
Zur Lösung der Aufgabe sind die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 vorgesehen.To solve the problem, the characteristics of the characterizing part of the Claim 1 provided.
Die Erfindung macht sich die Erkenntnis zunutze, daß bei stehendem Fahrzeug über die Bildbreite der Kamera verteilt das Videosignal stets gleichbleibende Helligkeitsunterschiede aufweist bzw. die digitalen Bildimpulse auch bei fortschreitendem Takt ohne Amplitudenänderungen vorliegen.The invention makes use of the knowledge that when standing Vehicle always distributes the video signal across the image width of the camera constant brightness differences or the digital Image pulses even as the clock progresses without changes in amplitude are available.
Ein Eindringen eines Objektes, was sich im Bildbereich der Kamera bewegt, führt jedoch bei stehendem Fahrzeug zu einer Änderung von Helligkeitswerten des Videosignals bzw. zu einer Änderung der Amplituden der digitalen Bildsignale, abweichend von bisherigen Festwerten, so daß eine Alarmeinrichtung ausgelöst wird.An intrusion of an object, which is in the image area of the camera moves, but leads to a change of when the vehicle is stationary Brightness values of the video signal or for a change in the amplitudes the digital image signals, deviating from previous fixed values, so that an alarm device is triggered.
Bei einer Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs ändern sich zwar die Helligkeitswerte des Bildinhalts, d. h. das Videosignal ändert sich, es liegen jedoch über der Bildbreite der Kamera entsprechend der Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs erwartete proportional sich ändernde Helligkeitswerte bzw. proportional sich ändernde Amplitudenwerte der digitalen Bildzerlegung vor, die in Verbindung mit der Auswertelektronik die Alarmeinrichtung noch nicht auslösen.With a backward movement of the vehicle, the change Brightness values of the image content, d. H. the video signal changes, it however, are larger than the image width of the camera Backward movement of the vehicle was expected to change proportionally Brightness values or proportionally changing amplitude values of the digital image decomposition in conjunction with the evaluation electronics do not yet trigger the alarm device.
Erst die Bewegung eines Objekts im Bereich der Kamera an der Rückseite des Fahrzeugs führt beim Rückwärtsfahren zu einer Änderung der Proportionalität der Helligkeitswerte des Bildinhaltes bzw. des Zustands der digitalen Bildzerlegung, wobei ausgehend von der Festwertschaltung in Verbindung mit der Auswertelektronik eine Alarmeinrichtung ausgelöst wird.Only the movement of an object in the area of the camera on the back of the vehicle leads to a change when reversing Proportionality of the brightness values of the image content or the state digital image decomposition, starting from the fixed value circuit triggered an alarm device in connection with the evaluation electronics becomes.
Ein bewegtes Objekt im Bereich der Kamera löst demnach bei stehendem oder rückwärtsfahrendem Fahrzeug durch die nicht erwartete Änderung von Helligkeitswerten bzw. Amplitudenwerten der Bildzerlegung in bezug auf Festwerte der Auswertelektronik die Alarmeinrichtung aus.A moving object in the area of the camera therefore detaches when it is stationary or reversing vehicle due to the unexpected change of Brightness values or amplitude values of the image decomposition in relation to Fixed values of the evaluation electronics from the alarm device.
Vorteilhaft weist die Auswertelektronik für die digitalen Bildimpulse einen Bildspeicher auf, dem ein Entscheidungsglied nachgeschaltet ist, welches beim Fehlen von Bildänderungen auf den Eingang zurückschaltet oder Bildänderungen einer Abfrageeinheit zuführt, der ein weiteres Entscheidungsglied nachgeschaltet ist, wobei proportional gleichmäßig verlaufende Bildänderungen gemäß überall proportionale Zustandsänderungen des Bildspeichers auf den Schaltungseingang und Bildänderungen im Bildspeicher abweichend von proportionalen Zustandsänderungen einer Alarmeinrichtung 9 zugeführt werden.The evaluation electronics for the digital image pulses advantageously have an image memory, which is followed by a decision element, which switches back to the input in the absence of image changes, or which feeds image changes to a query unit, which is followed by a further decision element, with proportionally uniformly running image changes in accordance with the state changes that are proportional everywhere Image memory on the circuit input and image changes in the image memory deviating from proportional changes in state of an alarm device 9 are supplied.
Die Auswerteelektronik bezieht sich dabei über die Bildbreite der Kamera gesehen auf Festwerte, die aus den Helligkeitswerten des Videosignals bei stehendem Fahrzeug oder den proportional geänderten Helligkeitswerten bzw. Amplitudenwerten bei rückwärtsfahrendem Fahrzeug im Bereich der digitalen Bildzerlegung gebildet werden, wobei erst die Bewegung eines Objektes einer von der Proportionalität abweichenden Änderung der Festwerte der digitalen Bildzerlegung führt, was die Alarmeinrichtung auslöst.The evaluation electronics refer to the image width of the camera seen on fixed values from the brightness values of the video signal with the vehicle stationary or the proportionally changed brightness values or amplitude values when the vehicle is reversing in the range of digital image decomposition, whereby only the movement of a Object of a change of proportion that deviates from the proportionality Fixed values of digital image decomposition leads to what the alarm device triggers.
Die Abfrage der Abfrageeinheit erfolgt vorteilhaft mit einer Taktfrequenz von 2 Sekunden.The query unit is advantageously queried using a Clock frequency of 2 seconds.
Der Bildinhalt wird dabei in dieser Zeitfolge jedes Mal erneut in Festwerten erfaßt und mit der Auswerteelektronik zur Auswertung gebracht. Die Taktfrequenz entspricht in ihrer Überwachungsfolge der beim Rückwärtsfahren zu erwartenden Geschwindigkeit.The image content is shown again in this time sequence Fixed values are recorded and evaluated with the evaluation electronics. In its monitoring sequence, the clock frequency corresponds to that of Reverse expected speed.
In weiterer Ausgestaltung ist die Abfrage der Abfrageeinheit mit einer variablen Taktfrequenz vorgesehen, wobei abhängig von der Rückfahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs ein Schaltglied die Taktfrequenz an der Taktleitung ändert. In a further embodiment, the query of the query unit is with a variable clock frequency provided, depending on the Reverse speed of the vehicle a switching element the clock frequency on the clock line changes.
Das Ändern der Bildimpulsanzahl im Bildspeicher und die Verarbeitung durch die nachfolgende Elektronik bzw. Computer ist abhängig von der Bildauflösung bzw. Bildzerlegung des Bildsignals, der Rechengeschwindigkeit der verwendeten Elektronik bzw. des Computers, sowie dem Aufbau und der Organisation der verwendeten Software und weiterhin noch von der Geschwindigkeit der nachgeschalteten Warnelektronik. Changing the number of image pulses in the image memory and processing by the following electronics or computer depends on the Image resolution or image decomposition of the image signal, the Computing speed of the electronics or computer used, as well as the structure and organization of the software used and still from the speed of the downstream Warning electronics.
Der Erfindungsgegenstand der vorliegenden Erfindung ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen Patentansprüche, sondern auch aus der Kombination der einzelnen Patentansprüche untereinander.The subject matter of the present invention does not arise only from the subject of the individual claims, but also from the combination of the individual claims.
Alle in den Unterlagen offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellte räumliche Ausbildung werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombina tion gegenüber dem Stand der Technik neu sind.All information and features disclosed in the documents, in particular the spatial training shown in the drawings are called claimed essential to the invention, insofar as they are used individually or in combination tion compared to the state of the art.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von lediglich einen Ausführungs weg darstellende Zeichnungen näher erläutert. Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere erfindungswesentliche Merk male und Vorteile der Erfindung hervor. Es zeigtIn the following the invention is based on only one embodiment way illustrated drawings explained in more detail. Here go from the Drawings and their description further essential to the invention Male and advantages of the invention. It shows
Fig. 1 ein Prinzip-Schaltbild der Warneinrichtung mit einzelnen Funktionsblöcken, Fig. 1 is a basic circuit diagram of the warning device with individual function blocks,
Fig. 2 die Anordnung der Kamera an einer Fahrzeugrückseite mit Darstellung des Blickwinkels, Fig. 2 shows the arrangement of the camera at a vehicle rear side showing the angle of view,
Fig. 3 ein Block-Schaltbild einer Auswertelektronik. Fig. 3 is a block diagram of an electronic evaluation system.
Gemäß Fig. 1 wird von einer digitalen Fernsehkamera 1 (CCD-Kamera) ein bewegtes Objekt 2 erfaßt und die Bildsignale über einen Verstär ker 3, über einen Funktionsblock betreffend die digitale Bildzerlegung 4 dem Monitor 5 in der Fahrerkabine zugeführt. Dem Fahrer steht dabei in an sich bekannter Weise ein Bild zur Verfügung, welches den Bild hintergrund und etwaige im Bild befindliche bewegte Objekte betrifft. Referring to FIG. 1 of a digital TV camera 1 (CCD camera) a moving object 2 is detected, and the image signals through a Verstär ker 3, the digital image decomposition 4 the monitor 5 supplied via a functional block relating to the driver's cab. In a manner known per se, the driver is provided with an image which relates to the background of the image and any moving objects in the image.
Die Kamera ist mit einem Weitwinkelvorsatz ausgerüstet oder nach Fig. 2 für einen Erfassungsbereich von nur 70° vorgesehen, wobei der Auswerteelektronik, um den Aufwand niedrig zu halten, ein ver ringerter Bildausschnitt von z. B. 50° zugeführt wird. Die verblei benden Randbereiche des Bildauschnittes von jeweils 10° werden mit untergeordneter Wertigkeit elektronisch ausgewertet. Die Kamera 1 kann an der Rückseite 6 des Fahrzeuges auch schwenkbar angeordnet sein.The camera is equipped with a wide-angle attachment or, according to FIG. 2, is provided for a detection range of only 70 °, the evaluation electronics, in order to keep the effort low, a reduced image section of e.g. B. 50 ° is supplied. The remaining edge areas of the image section of 10 ° are evaluated electronically with subordinate importance. The camera 1 can also be arranged pivotably on the rear 6 of the vehicle.
Von der digitalen Bildzerlegung 4 ausgehend werden Bildimpulse gem. Fig. 1 über einen Verstärker 7 der Auswerteelektronik 8 zugeführt, der die Alarmeinrichtung 9 nachgeschaltet ist. Ein Alarm wird dann ausgelöst, wenn in den von der Kamera erfaßten Bildausschnitt eine Bewegung stattfindet, die nicht mit der Fahrzeugbewegung z. B. in Pfeilrichtung 10 nach Fig. 2 (Rückwärtsfahren oder Bogenfahren) in Verbindung gebracht werden kann.Starting from the digital image decomposition 4 , image pulses are gem. Fig. 1 supplied via an amplifier 7 of the evaluation electronics 8 , which is connected to the alarm device 9 . An alarm is triggered when a movement takes place in the image section captured by the camera, which does not coincide with the vehicle movement, e.g. B. in the direction of arrow 10 of FIG. 2 (reversing or bowing) can be associated.
Zu einem Anfangszeitpunkt wird zunächst ohne ein bewegliches Objekt im Bildausschnitt der Bildinhalt von der Fernsehkamera in den digi talen Bildspeicher eingeschrieben und über die Auswerteelektronik ausgewertet.At a starting point, there is initially no moving object in the image section the image content from the television camera into the digi talen image memory registered and via the evaluation electronics evaluated.
Nach z. B. 2 Sekunden wird ein weiteres Bild aufgenommen, wobei sich nach einer Rückwärtsbewegung des Fahrzeuges in Pfeilrichtung 10 nach dieser Zeit nur der Bildausschnitt geändert hat unter Vergrößerung aller der im Bildausschnitt sich befindenden Gegenstände. Eine Relativver schiebung, beispielsweise zum Fahrzeug hin oder quer zur Fahrtrichtung hat mangels eines bewegten Objektes noch nicht stattgefunden.After e.g. B. 2 seconds, another picture is taken, after a backward movement of the vehicle in the direction of arrow 10 after this time only the image section has changed with enlargement of all the objects in the image section. A Relativver shift, for example towards the vehicle or across the direction of travel has not yet taken place due to the lack of a moving object.
Es werden dann die Bildinhalte des ersten und des zweiten Bildes ver glichen und festgestellt, ob eine Verschiebung eines Objektes quer zur Fahrtrichtung oder auf das Fahrzeug zu oder vom Fahrzeug weg stattge funden hat, d. h. es findet eine Abfrage statt, in welchem Maß sich der Bildinhalt verändert hat. The image contents of the first and second images are then ver compared and determined whether a displacement of an object across the Direction of travel or towards the vehicle towards or away from the vehicle found, d. H. there is a query to what extent the Image content has changed.
Bei einer Bewegung eines Objektes 2 in Fig. 1 oder Fig. 2 liegt eine Veränderung der Festwerte der Bildspeicher vor unabhängig von dem Bildinhalt bei stehendem Fahrzeug oder dem sich proportional stetig ändernden Bildinhalts bei einer Rückwärtsbewegung des Fahrzeuges, worauf die Alarmeinrichtung ausgelöst wird.When an object 2 in FIG. 1 or FIG. 2 moves, there is a change in the fixed values of the image memories, regardless of the image content when the vehicle is stationary or the proportionally constantly changing image content when the vehicle is moving backwards, whereupon the alarm device is triggered.
In dem Block-Schaltbild nach Fig. 3 ist zunächst in der Auswerte elektronik 8 ein Bildspeicher 11 vorgesehen, der die ankommenden digi talen Signale über eine Tastleitung 20 entsprechend dem Bildinhalt in Festwerte speichert. Über ein Entscheidungsglied 12 wird bei un verändertem Bildinhalt über die Rückführung 13 der Speicher 11 er neut angesteuert oder bei einer Bildveränderung über den Ausgang 14 eine Abfrageeinheit 15 bestehend aus einem weiteren Speicher angesteuert. Dort wird ein weiteres Entscheidungsglied 16 angesteuert, das bei proportionalen Bildänderungen über die Rückführung 17 auf den Speicher 11 zurückschaltet.In the block diagram of FIG. 3, an image memory 11 is initially provided in the evaluation electronics 8 , which stores the incoming digital signals via a key line 20 in accordance with the image content in fixed values. Via a decision element 12 , if the image content is unchanged, the memory 11 drives it again via the return 13 or, if the image changes, an interrogation unit 15 consisting of a further memory is triggered via the output 14 . There, a further decision element 16 is activated, which switches back to the memory 11 in the case of proportional image changes via the feedback 17 .
Verändert sich der Bildinhalt nicht, dann ist das Fahrzeug auch nicht gefahren und in einer geschlossenen Schleife wird der Bildinhalt ständig erneut erfaßt.If the image content does not change, then the vehicle is not driven and in a closed loop the image content constantly re-recorded.
Wenn sich der Bildinhalt verändert hat, wird abgefragt, in welchem Maß die Veränderung stattgefunden hat. Hat sich der Bildinhalt ledig lich proportional in bezug auf seine Helligkeitswerte verändert, dann fand eine Rückwärtsbewegung des Fahrzeuges statt und es erfolgt mit der Rückführung 17 ein erneuter Durchlauf der Abfrage ohne Alarm anzeige.If the image content has changed, you are asked to what extent the change has taken place. If the image content has only changed proportionally with respect to its brightness values, then the vehicle has moved backwards and the feedback 17 is used to run the query again without an alarm display.
Verändert sich der Bildinhalt jedoch abweichend von einer erwarteten Proportionalität der Bildpunkte, so wird über den Ausgang 18 des Ent scheidungsgliedes 16 die Alarmeinrichtung 9 ausgelöst. In diesem Fall hat sich ein Objekt im Bildausschnitt bewegt, was in dem Bildspeicher 11 und der Abfrageeinheit 15 eine Abweichung in bezug auf die Fest werte bewirkt und die Alarmeinrichtung auslöst. However, if the image content changes from an expected proportionality of the pixels, the alarm device 9 is triggered via the output 18 of the decision element 16 . In this case, an object has moved in the image section, which causes a deviation in the fixed values in the image memory 11 and the query unit 15 and triggers the alarm device.
Die Taktabfrage über die Veränderung des Bildspeichers 15 erfolgt über eine Taktleitung 19 in Abständen von 2 Sekunden mit einem erneuten Schleifendurchlauf. Diese Taktzeit hat sich bei der zu erwartenden langsamen Rückfahrgeschwindigkeit als ausreichend erwiesen.The clock query about the change in the image memory 15 takes place via a clock line 19 at intervals of 2 seconds with a renewed loop run. This cycle time has proven to be sufficient given the expected slow reversing speed.
Die Taktfrequenz ist jedoch variabel vorgesehen, um einen schnelleren Schleifendurchlauf mit schnellerer Abfrage der Abfrageeinheit 15 bzw. des Bildspeichers durchzuführen, wenn sich die Rückfahrgeschwindigkeit erhöht. Dazu ist vorteilhaft ein Schaltglied vorgesehen, das abhängig von der Geschwindigkeit des Fahrzeugs die Taktfrequenz verändert, insbesondere bei größerer Rückfahrgeschwindigkeit die Taktfrequenz erhöht. Wenn das Fahrzeug steht, kann die Taktfrequenz selbsttätig wieder auf niedere Werte geschaltet werden. The clock frequency is, however, provided in a variable manner in order to carry out a faster loop through with a faster interrogation of the interrogation unit 15 or the image memory when the reversing speed increases. For this purpose, a switching element is advantageously provided which changes the clock frequency depending on the speed of the vehicle, in particular increases the clock frequency in the case of a higher reversing speed. When the vehicle is at a standstill, the clock frequency can be automatically switched back to lower values.
BezugszeichenlisteReference symbol list
1 Kamera
2 bewegtes Objekt
3 Verstärker
4 digitale Bildzerlegung
5 Monitor
6 Rückseite
7 Verstärker
8 Auswertelektronik
9 Alarmeinrichtung
10 Pfeilrichtung
11 Bild-Speicher
12 Entscheidungsglied
13 Rückführung
14 Ausgang
15 Abfrageeinheit
16 Entscheidungsglied
17 Rückführung
18 Ausgang
19 Taktleitung
20 Tastleitung 1 camera
2 moving object
3 amplifiers
4 digital image decomposition
5 monitor
6 back
7 amplifiers
8 evaluation electronics
9 alarm device
10 arrow direction
11 image memory
12 decision-maker
13 repatriation
14 exit
15 interrogation unit
16 decision-maker
17 return
18 exit
19 clock line
20 touch cable
Claims (4)
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| D2 | Grant after examination | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |