DE3636946A1 - Hazard warning device for reversing vehicles - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Warneinrichtung beim Rückwärtsfahren von Fahrzeugen mit einer an der Rückseite des Fahrzeuges angeordneten digi talen Fernsehkamera, die einen Bildablauf beim Rückwärtsfahren über einen Verstärker an einen Monitor der Fahrerkabine überträgt.The invention relates to a warning device when reversing Vehicles with a digi arranged on the rear of the vehicle tal television camera that has a picture sequence when reversing transmits an amplifier to a monitor in the driver's cabin.
Bei dieser bekannten Warneinrichtung ist es nachteilig, daß vom Fahrer beim Rückwärtsfahren Lebewesen, die sich im Bereich der Bilderfassung der Fernsehkamera bewegten, nicht immer erkannt wurden, weil die Auf merksamkeit des Fahrers auf den Fahrvorgang gerichtet war. 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.In this known warning device, it is disadvantageous that the driver when reversing living beings that are in the field of image capture the TV camera moved, were not always recognized because the on driver's attention was directed to the driving process. With these Known facilities have always found it difficult to determine whether an image change on the monitor of the movement of a living being originated in the area of the camera or only the 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.
Die Lösung der Aufgabe gelingt dadurch, daß ausgehend von einer digi talen Bildzerlegung stets gleiche Bildimpulse einem stehenden Fahr zeug entsprechend oder proportional sich ändernde Bildimpulse bei der Rückwärtsbewegung des Fahrzeuges über einen Verstärker einer Auswert elektronik zugeführt werden, wobei Änderungen abweichend von der Proportionalität der Bildimpulse eine Alarmeinrichtung auslösen.The problem is solved by starting from a digi tal image decomposition always the same image impulses a stationary driving witnesses correspondingly or proportionally changing image impulses at the Backward movement of the vehicle via an amplifier an evaluation electronics are supplied, with changes deviating from the Proportionality of the image pulses trigger an alarm device.
Die Erfindung macht sich die Erkenntnis zunutze, daß bei stehendem Fahrzeug der Bildinhalt über die Bildbreite verteilt stets gleichblei bende Helligkeitsunterschiede aufweist. The invention makes use of the knowledge that when standing Vehicle the image content always distributed uniformly across the image width differences in brightness.
Die Taktfrequenz ist variabel vorgesehen. Bei größeren Rückfahrge schwindigkeiten erfolgt eine Abfrage mir erhöhter Taktfrequenz. Dabei ist vorteilhaft ein Schaltglied vorgesehen, das bei größerer Rückfahrgeschwindigkeit selbsttätig die Taktfrequenz erhöht. The clock frequency is variable. For larger return journeys speed is queried with increased clock frequency. A switching element is advantageously provided, which is larger Reverse speed automatically increases the clock frequency.
Ein Eindringen eines bewegten Objektes in den Bildbereich bei stehendem Fahrzeug führt zu einer Änderung von Helligkeitswerten abweichend von den bisherigen Festwerten, so daß eine Alarmeinrichtung ausgelöst wird.An intrusion of a moving object into the image area while standing Vehicle leads to a change in brightness values deviating from the previous fixed values, so that an alarm device is triggered.
Bei einer Rückwärtsbewegung des Fahrzeuges ändern sich zwar die Hellig keitswerte des Bildinhaltes, es liegen jedoch über der Bildbreite entsprechend der Rückwärtsbewegung erwartete proportional geänderte Helligkeitswerte vor, die zu keinem Auslösesignal der Alarmeinrich tung führen. Erst die Bewegung eines Objektes im Bereich der Kamera führt beim Rückwärtsfahren zu einer Änderung der Proportionalität der Helligkeitswerte des Bildinhaltes, wobei ausgehend von einer Fest wertschaltung eine Alarmeinrichtung ausgelöst wird. Ein bewegtes Objekt im Bereich der Kamera löst demnach bei stehendem oder rück wärtsfahrendem Fahrzeug durch die nicht erwartete Änderung von Hellig keitswerten in bezug auf Festwerte die Alarmeinrichtung aus.When the vehicle moves backwards, the brightness changes values of the image content, but they are larger than the image width proportionally changed expected according to the backward movement Brightness values that do not trigger the alarm device lead. Only the movement of an object in the area of the camera leads to a change in the proportionality of the Brightness values of the image content, starting from a fixed an alarm device is triggered. A moving one Object in the area of the camera therefore detaches when standing or back moving vehicle due to the unexpected change in Hellig the alarm device.
Vorteilhaft weist die Auswerteelektronik 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 proportionale Bildänderungen auf den Schal tungseingang und Bildänderungen abweichend von der Proportionalität einer Alarmeinrichtung zugeführt werden.The evaluation electronics advantageously have an image memory, which a decision link is connected, which in the absence of Picture changes back to the input or picture changes feeds an interrogation unit, which is another decision element is connected downstream, with proportional image changes on the scarf input and image changes deviating from the proportionality be supplied to an alarm device.
Die Auswerteelektronik bezieht sich dabei über die Bildbreite der Kamera auf Festwerte, die aus den Helligkeitswerten bei stehendem Fahrzeug oder den proportional geänderten Helligkeitswerten bei rück wärtsfahrendem Fahrzeug gebildet werden, wobei erst die Bewegung eines Objekts zu einer von der Proportionalität abweichenden Änderung der Festwerte führt, was die Alarmeinrichtung auslöst.The evaluation electronics relate to the image width of the Camera to fixed values, which from the brightness values when standing Vehicle or the proportionally changed brightness values at back forward driving vehicle are formed, only the movement of an object to a change in proportionality of the fixed values leads what triggers the alarm device.
Die Abfrage der Abfrageeinheit erfolgt mit einer Taktfrequenz von 2 Sekunden. The interrogation unit is interrogated at a clock frequency of 2 Seconds.
Der Bildinhalt wird dabei in dieser Zeitfolge jedesmal erneut in Fest werten erfaßt und zur Auswertung gebracht. Die Taktfrequenz entspricht in ihrer Überwachungsfolge der beim Rückwärtsfahren zu erwartenden Ge schwindigkeit.In this sequence, the image content is fixed again each time values recorded and evaluated. The clock frequency corresponds in their monitoring sequence of the Ge to be expected when reversing dizziness.
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.In 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.
Es zeigen:Show it:
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 1 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 Bildausschnittes 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 1 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, irrespective 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 , the memory 11 is activated again when the image content is unchanged via the return 13 or, when the image changes, an interrogation unit 15 consisting of a further memory is activated 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 den 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 for the expected slow reverse 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 return 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.
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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
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