DE60104599T2

DE60104599T2 - Umgebungs-Überwachungssystem für bewegliche Körper wie Kraftfahrzeug oder Zug

Info

Publication number: DE60104599T2
Application number: DE60104599T
Authority: DE
Inventors: Kiyoshi Miyazu Kumata; Toru Shigeta
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2000-05-23
Filing date: 2001-05-23
Publication date: 2005-08-04
Anticipated expiration: 2021-05-24
Also published as: EP1158473A3; JP3627914B2; DE60104599T3; EP1158473A2; US20020005896A1; DE60104599D1; KR100486012B1; KR20010107655A; US6693518B2; JP2001331789A; EP1158473B1; EP1158473B2

Description

Die Erfindung betrifft ein Umgebungs-Überwachungssystem. Die Erfindung betrifft insbesondere ein Umgebungs-Überwachungssystem zum Einsatz in einem mobilen Körper, beispielsweise einem Auto, einem Zug oder dergleichen. Die Erfindung betrifft weiterhin einen mobilen Körper (beispielsweise ein Auto, ein Zug oder dergleichen), das das Umgebungs-Überwachungssystem benutzt.
BESCHREIBUNG DES STANDES DER TECHNIK
Die Anzahl der Verkehrsunfälle hat in den letzten Jahren stark zugenommen. Besonders häufig treten Verkehrsunfälle auf Kreuzungen auf. Es wird angenommen, dass die Verkehrsunfälle zu einem großen Anteil darauf beruhen, dass das Blickfeld für Fahrer sowie Fußgänger im Kreuzungsgebiet eingeschränkt ist bzw. Fahrer und Fußgänger ihrer Umgebung nicht genug Beachtung schenken, um rechtzeitig potentielle Gefahren zu erkennen. Daher müssen Anstrengungen unternommen werden, um die Fahrzeuge zu verbessern, sowie die Aufmerksamkeit der Fahrer zu schärfen.
Eine Möglichkeit, den Verkehr der unmittelbaren Umgebung besser im Auge zu haben, besteht darin, Spiegel zu benutzen, so dass beispielsweise an Kreuzungen Fahrer als auch Fußgänger Schattengebiete, die hinter Gegenständen verborgen sind, nicht übersehen. Nachteilig hierbei ist jedoch, dass die Größe des Schattengebiets, die durch einen Spiegel erfasst werden kann, begrenzt ist, und selten so viele Spiegel benutzt werden, dass sämtliche Schattengebiete erfasst werden.
In den letzten Jahren wurden Großfahrzeuge, beispielsweise Busse sowie einige weitere Typen von Passagierfahrzeugen mit einem Überwachungssystem versehen, womit es möglich wurde, das Geschehen um das Fahrzeug herum zu erfassen. Das Überwachungssystem wurde insbesondere an der Rückseite des jeweiligen Fahrzeugs angebracht. Das System umfasst eine Überwachungskamera, die auf der Rückseite des Fahrzeugs installiert ist, und einen Monitor, der in der Nähe des Fahrersitzes oder auf einem Armaturenbrett vorgesehen ist. Der Monitor ist mit der Überwachungskamera über ein Kabel verbunden. Das durch die Überwachungskamera erhaltene Bild wird auf dem Monitor angezeigt. Das Überwachungssystem entbindet den Fahrer jedoch nicht davon, beide Seiten neben dem Fahrzeug im Auge zu behalten. Dementsprechend kann es vorkommen, dass innerhalb kritischer Gebiete, beispielsweise im Bereich einer Kreuzung, der Fahrer potentielle Gefahren nicht rechtzeitig erkennt, die in Schattenbereichen verborgen sind. Nachteilig ist weiterhin, dass eine Kamera eines derartigen Typs ein begrenztes Blickfeld hat, so dass durch die Kamera nur Hindernisse bzw. mögliche Kollisionsgefahren hinsichtlich einer Richtung erfassen kann. Um Hindernisse bzw. Kollisionsgefahren über einen weiten Bereich hinweg zu erfassen, müssen Modifikationen vorgenommen werden, beispielsweise eine Änderung des Aufnahmewinkels.
Da die Kameras herkömmlicher Überwachungssysteme in der Regel dazu ausgelegt sind, nur in einer Richtung zu über wachen, wird eine Vielzahl an Kameras benötigt, um ein 360°-Gebiet um ein Fahrzeug herum zu erfassen. Das heißt, es ist notwendig, vier oder mehr Kameras einzusetzen, wobei die Vorderseite, Rückseite sowie die linke und rechte Fahrzeugseite jeweils mit einer Kamera versehen wird.
Des Weiteren ist es notwendig, den Monitor des Überwachungssystems an einer Position zu installieren, die der Fahrer aus der Fahrposition leicht einsehen kann, das heißt der Monitor muss im vorderen Bereich des Fahrzeugs installiert werden. Geeignete Positionen zur Installation des Monitors sind daher begrenzt.
In den letzten Jahren ist der Einsatz von Fahrzeugposition-Anzeigesystemen (Fahrzeugnavigationssysteme) zum Anzeigen der Position eines Fahrzeugs unter Verwendung eines Global Positioning Systems (GPS) und dergleichen üblich geworden. Wenn in einem Fahrzeug sowohl ein Überwachungs-Kamerasystem und ein Fahrzeugnavigationssystem eingesetzt wird, sind ein Monitor für das Überwachungs-Kamerasystem und eine Anzeigevorrichtung des Fahrzeugnavigationssystems notwendig, was dazu führt, dass (die beiden Monitore sind separat voneinander vorgesehen) der Fahrer in seiner Bewegungsfreiheit eingeschränkt wird. In vielen Fällen ist es unmöglich, sowohl den Monitor als auch die Anzeigevorrichtung an Positionen zu installieren, die gleichermaßen gut vom Fahrer eingesehen werden können. Nachteilig ist weiterhin, dass zwei unterschiedliche Systeme gleichzeitig bedient werden müssen.
Der Fahrer eines Fahrzeugs muss daher die Umgebung des Fahrzeugs ständig im Auge behalten. Wenn der Fahrer bei spielsweise seine Fahrt antritt, muss er die rechte Seite, die linke Seite, sowie die Vorder- und Rückseite des Fahrzeugs im Auge behalten. Wenn das Fahrzeug nach rechts oder links abbiegt, bzw. wenn der Fahrer das Fahrzeug einparkt bzw. ausparkt, muss der Fahrer die Umgebung des Fahrzeugs im Auge behalten. Aufgrund der Form bzw. Struktur des Fahrzeugs sind jedoch Schattenbereiche zu berücksichtigen, das heißt Bereiche, die der Fahrer nicht direkt einsehen kann, was eine ernstzunehmende Gefahr darstellt.
Wenn ein herkömmliches Überwachungssystem verwendet wird, ist es notwendig, eine Vielzahl an Kameras einzusetzen, um ein 360°-Gebiet um das Fahrzeug herum abzudecken. Der Fahrer muss zwischen den einzelnen Kameras hin- und herschalten, oder in Abhängigkeit der momentanen Fahrumstände eine der Kameras auswählen, um die Vorgänge um das Fahrzeug im Auge zu behalten. Dies stellt eine nicht zu vernachlässigende Belastung des Fahrers dar.
Die Druckschrift US 5 949 331 offenbart ein Videosystem für ein Fahrzeug mit einer Bilderfassungsvorrichtung und einem Anzeigesystem, wobei das Anzeigesystem ein Bild anzeigt, das aus einer Ausgabe der Bilderfassungsvorrichtung synthetisiert wurde.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Erfindungsgemäß wird ein Umgebungs-Überwachungssystem gemäß Patentanspruch 1 bereitgestellt.
In einer Ausführungsform der Erfindung zeigt die Anzeigeeinrichtung das Panoramabild sowie das perspektivische Bild gleichzeitig an. Alternativ zeigt die Anzeigeeinrichtung selektiv das Panoramabild oder das perspektivische Bild an.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zeigt die Anzeigeeinrichtung gleichzeitig wenigstens Frontal-, Links- und Rechts-Blickfelder in Perspektivdarstellung innerhalb des 360°-Blickfelds basierend auf den zweiten Bilddaten an.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wählt die Anzeigesteuereinrichtung eines der Frontal-, Links- und Rechts-Blickfelder, die durch die Anzeigeeinrichtung perspektivisch dargestellt werden, aus; der Bildprozessor bewegt das perspektivische Blickfeld-Bild vertikal/horizontal oder skaliert dieses hoch/herunter, das durch die Anzeigesteuereinrichtung gemäß einer externen Eingabe bzw. Operation ausgewählt wurde; die Anzeigeeinrichtung zeigt das bewegte oder hochskalierte/herunterskalierte Bild an.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung beinhaltet die Anzeigeeinrichtung eine Orts-Anzeigeeinrichtung zum Anzeigen des Ortes eines mobilen Körpers, wobei die Anzeigesteuereinrichtung die Anzeigeeinrichtung zwischen einem Bild, das die Umgebung des mobilen Körpers zeigt, und einem Bild, das den Ort des mobilen Körpers zeigt, schaltet.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung stellt der mobile Körper ein motorisiertes Fahrzeug dar.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der wenigstens eine omniazimutale optische Sensor auf einem Dach des motorisierten Fahrzeugs montiert.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist der wenigstens eine omniazimutale optische Sensor erste und zweite omniazimutale optische Sensoren auf, ist der erste omniazimutale optische Sensor auf der Vorderseitentoßstange des motorisierten Fahrzeugs vorgesehen, und ist der zweite omniazimutale optische Sensor auf der Rückseitenstoßstange des motorisierten Fahrzeugs vorgesehen.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der erste omniazimutale optische Sensor auf einer linken oder rechten Ecke der Vorderseiten-Stoßstange vorgesehen, und der zweite omniazimutale optische Sensor bei einer diagonalen Position auf der Rückseiten-Stoßstange hinsichtlich des ersten omniazimutalen optischen Sensors vorgesehen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung stellt der mobile Körper einen Zug dar.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das Umgebungs-Überwachungssystem (im Folgenden auch "Umgebungs-Radarsystem" genannt) auf: eine Einrichtung zum Ermitteln einer. Distanz zwischen dem mobilen Körper und einem Objekt um den mobilen Körper herum, einer Relativgeschwindigkeit des Objekts hinsichtlich des mobilen Körpers, und einer Bewegungsrichtung des Objekts basierend auf einem Signal der Bilddaten von dem wenigstens einen omniazimutalen Sensor und einem Geschwindigkeitssignal von dem mobilen Körper, und eine Alarmeinrichtung zum Erzeugen von Alarminformation für den Fall, dass das Objekt in ein bestimmtes Gebiet um den mobilen Körper herum eintritt.
In der Beschreibung ist die Formulierung "ein optisches System ist der Zentral-Projektions-Transformation mächtig" so zu verstehen, dass eine Bilderzeugungsvorrichtung dazu im Stande ist, ein Bild zu erzeugen, das einem Bild entspricht, das von einem bestimmten Standpunkt/Brennpunkt aus gesehen wird (gewählt aus einer Mehrzahl möglicher Standpunkte eines optischen Systems).
Im Folgenden sollen die Funktionsweise sowie Ausführungsformen der Erfindung erläutert werden.
Ein Umgebungs-Überwachungssystem benutzt als Teil eines Omniazimutal-Optiksensors ein optisches System, das dazu im Stande ist, ein Bild mit einem 360°-Blickfeld um einen mobilen Körper herum zu erfassen, und das Bild einer Zentral-Projektions-Transformation zu unterziehen. Das durch ein derartiges optisches System erhaltene Bild wird in erste Bilddaten umgewandelt mittels eines Bilderzeugungsabschnitts, wobei die ersten Bilddaten in ein Panoramabild oder ein perspektivisches Bild transformiert werden, so dass zweite Bilddaten erhalten werden. Die zweiten Bilddaten werden auf der Anzeigeeinrichtung angezeigt. Die Wahl des Bilds und die Größe des ausgewählten Bilds werden durch die Anzeigesteuereinrichtung gesteuert. Mit einem derartigen Aufbau kann ein Fahrer prüfen, was um den mobilen Körper herum vorgeht, ohne zwischen mehreren Kameras hin und her zu schalten bzw. ohne die Richtung der Kamera zu ändern, wie das in herkömmlichen Fahrzeug-Umgebungsvorrichtungen der Fall ist, deren Hauptzweck eine Überwachung in einer Richtung darstellt.
Beispielsweise kann ein Omniazimut-Optiksensor auf einem Dach oder auf einer Vorderseiten-Stoßstange oder einer Rückseiten-Stoßstange eines Automobils vorgesehen werden, wodurch die Schattenbereiche des Fahrers erfasst werden können. Das Umgebungs-Überwachungssystem ist nicht nur im Zusammenhang mit Automobilen, sondern auch im Zusammenhang mit Zügen einsetzbar.
Die Anzeigerichtung kann gleichzeitig ein Panoramabild und ein perspektivisches Bild anzeigen oder selektiv zwischen dem Panoramabild und dem perspektivischen Bild hin und her schalten. Alternativ kann die Anzeigeeinrichtung gleichzeitig wenigstens Frontal-, Links- und Rechts-Blickfelder in Perspektivdarstellung anzeigen (wobei unter Frontal-, Rück-, Links-, und Rechts-Blickfeld-Perspektivbildern gewählt werden kann). Wenn notwendig, zeigt die Anzeigeeinrichtung das perspektivische Rückseiten-Blickfeld-Bild an. Weiterhin kann die Anzeigesteuereinrichtung ein Bild auswählen, wobei das ausgewählte Bild vertikal/horizontal bewegt (Schwenk-/Kippbewegung) oder hoch-/herunterskaliert werden kann unter Verwendung eines Bildprozessors in Antwort auf eine externe Tasten-Betätigung. Auf diese Art und Weise kann ein anzuzeigendes Bild ausgewählt werden, wobei die Größe des gewählten Bilds frei eingestellt/gesteuert werden kann. Somit kann der Fahrer die Vorgänge um den mobilen Körper herum auf einfache Art und Weise im Auge behalten.
Das Umgebungs-Überwachungssystem umfasst weiterhin eine Orts-Anzeigeeinrichtung, die den Ort des mobilen Körpers (Fahrzeugs) auf einem Kartenschirm unter Verwendung eines GPS oder dergleichen anzeigt. Die Anzeigesteuereinrichtung ermöglicht das selektive Anzeigen eines Bilds, das die Umgebung des mobilen Körpers zeigt, sowie eine Ortsanzeige des mobilen Körpers. Mit einem derartigen Aufbau wird der Freiraum um den Fahrer herum nicht unnötig eingeengt, weiterhin gestaltet sich die Bedienung unkompliziert, das heißt die Probleme, die im Zusammenhang mit einem herkömmlichen System auftreten, werden vermieden.
Das Umgebungs-Überwachungssystem umfasst weiterhin eine Einrichtung zum Erfassen eines Abstands von einem Objekt, dass sich in der Umgebung des mobilen Körpers befindet, einer Relativgeschwindigkeit des mobilen Körpers, einer Bewegungsrichtung des mobilen Körpers, und dergleichen, die basierend auf einem Bildsignal, das durch den Omniazimut-Optiksensor geliefert wird, und einem Geschwindigkeitssignal, das von dem mobilen Körper geliefert wird, erfasst werden. Das Umgebungs-Überwachungssystem umfasst weiterhin eine Einrichtung zum Erzeugen von Alarminformation, wenn das Objekt in einem bestimmten Bereich um den mobilen Körper herum eintritt. Auf diese Art und Weise kann ein schneller Sicherheitscheck erfolgen.
Die oben beschriebenen Ausführungsformen ermöglichen folgende Vorteile (1) Bereitstellen eines Umgebungs-Überwachungssystems zum schnellen Erfassen der Umgebung eines mobilen Körpers, um den Fahrer zu entlasten und die Sicherheit zu erhöhen, (2) Bereitstellen eines mobilen Körpers (ein Fahrzeug, ein Zug und dergleichen), der das Umgebungs-Überwachungssystem aufweist.
Die Erfindung wird im Folgenden unter. Bezugnahme auf die Figuren in beispielsweiser Ausführungsform näher erläutert. Es zeigen:
1A eine Draufsicht auf ein Fahrzeug mit einem Umgebungs-Überwachungssystem für einen mobilen Körper gemäß Ausführungsform 1 der Erfindung,
1B eine Seitenansicht des Fahrzeugs,
2 ein Blockdiagramm mit einem Aufbau eines Umgebungs-Überwachungssystems gemäß Ausführungsform 1,
3 ein Ausführungsbeispiel eines optischen Systems gemäß Ausführungsform 1,
4 ein Blockdiagramm, das ein Ausführungsbeispiel des Bildprozessors 5 zeigt,
5 ein Blockdiagramm, das ein Ausführungsbeispiel einer Bild-Transformations-Einrichtung 5a, die in dem Bildprozessor 5 enthalten ist, zeigt,
6 ein Blockdiagramm, das ein Ausführungsbeispiel einer Bild-Vergleichs-/Abstands-Erfassungseinrichtung 5b, die in dem Bildprozessor 5 enthalten ist, zeigt,
7 ein Beispiel einer Panorama-(360°)-Bild-Transformation gemäß Ausführungsbeispiel 1. Teil (a) zeigt ein rundförmiges Eingangsbild. Teil (b) zeigt ein donutförmiges Bild, das der Panoramabild-Transformation unterzogen wird, Teil (c) zeigt ein Panoramabild, das mittels Transformation in ein rechtwinkliges Koordinatensystem erhalten wurde,
8 zeigt eine Perspektiv-Transformation gemäß Ausführungsform 1,
9 zeigt schematisch das Prinzip der Abstandserfassung gemäß Ausführungsform 1,
10 zeigt ein Beispiel eines Anzeigeschirms 25 der Anzeigeeinrichtung 6,
11A zeigt eine Draufsicht auf ein Fahrzeug, das ein Umgebungs-Überwachungssystem für einen mobilen Körper gemäß Ausführungsform 2 der Erfindung enthält,
11B zeigt eine Seitenansicht des Fahrzeugs,
12A zeigt eine Draufsicht auf ein Fahrzeug mit einem Umgebungs-Überwachungssystem für einen mobilen Körper gemäß Ausführungsform 3 der Erfindung,
12B zeigt eine Seitenansicht des Fahrzeugs,
13A zeigt eine Seitenansicht eines Zugs, der ein Umgebungs-Überwachungssystem für einen mobilen Körper gemäß Ausführungsform 4 der Erfindung enthält,
13B zeigt eine Draufsicht auf den in 13A gezeigten Zug 37.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTNE AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im Folgenden werden unter Bezugnahme auf die Figuren Ausführungsformen der Erfindung näher erläutert.
(Ausführungsbeispiel 1)
1A zeigt eine Draufsicht auf ein Fahrzeug 1, das ein Umgebungs-Überwachungssystem für einen mobilen Körper gemäß Ausführungsform 1 der Erfindung enthält. 1B zeigt eine Seitenansicht des Fahrzeugs 1. Das Fahrzeug 1 weist eine Vorderseiten-Stoßstange 2, eine Rückseiten-Stoßstange 3 sowie einen Omniazimut-Optiksensor 4 auf.
In der Ausführungsform 1 ist der Omniazimut-Optiksensor 4 auf einem Dach des Fahrzeugs 1 angebracht, und dient dazu, ein Bild mit einem 360°-Blickfeld um das Fahrzeug 1 herum in einer im Wesentlichen horizontalen Richtung zu erfassen.
2 zeigt ein Blockdiagramm, das den Aufbau eines Umgebungs-Überwachungssystems 200 zum Einsatz in einem mobilen Körper (Fahrzeug 1) veranschaulicht, was ein Beispiel eines Omniazimut-Optiksystems gemäß Ausführungsform 1 der Erfindung darstellt.
Das Umgebungs-Überwachungssystem 200 weist den Omniazimut-Optiksensor 4, einen Bildprozessor 5, eine Anzeigeeinrichtung 6, eine Anzeigesteuereinrichtung 7, eine Alarmerzeugungseinrichtung 8 sowie eine Fahrzeugort-Erfassungseinrichtung 9 auf.
Der Omniazimut-Optiksensor 4 weist ein Optiksystem 4a auf, das dazu dient, ein Bild mit einem 360°-Blickfeld um diesen herum zu erfassen, und dient weiterhin dazu, eine Zentral-Projektions-Transformation des Bilds durchzuführen. Weiterhin weist der Omniazimut-Optiksensor 4 einen Bilderzeugungsabschnitt 4b zum Umwandeln des durch das Optiksystem 4a erzeugte Bild in Bilddaten auf.
Der Bildprozessor 5 weist auf: eine Bild-Transformationseinrichtung 5a zum Transformieren der durch die Bilderzeugungseinrichtung 4b erzeugten Bilddaten in ein Panoramabild, ein perspektivisches Bild und dergleichen; eine Bild-Vergleichs/Abstand-Erfassungseinrichtung 5b zum Detektieren eines Objekts, das sich um den Omniazimut-Optiksensor 4 herum befindet, indem Bilddaten, die zu verschiedenen Zeitpunkten ermittelt wurden, untereinander mit einer bestimmten Zeitperiode verglichen werden, und zum Ermitteln des Abstands von dem Objekt, der Relativgeschwindigkeit hinsichtlich des Objekts, der Bewegungsrichtung des Objekts und dergleichen, basierend auf der Verschiebung des Objekts zwischen verschiedenen Bilddaten und einem Geschwindigkeitssignal von dem Omniazimut-Optiksensor 4, das die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1 repräsentiert; und einen Ausgangs-Pufferspeicher 5c.
Die Fahrzeugort-Erfassungseinrichtung 9 detektiert die Position eines Fahrzeugs, in dem diese installiert ist (d.h. die Position des Fahrzeugs 1) in einer Karte, die auf der Anzeigeeinrichtung 6 angezeigt wird unter Verwendung des GPS oder ähnlichem. Die Anzeigeeinrichtung 6 kann selektiv eine Ausgabe 6a des Bildprozessors 5 und eine Ausgabe 6b der Fahrzeugort-Detektiereinrichtung 9 anzeigen.
Die Anzeigesteuereinrichtung 7 steuert die Auswahl zwischen Bildern der Umgebung des Fahrzeugs und der Größe des gewählten Bilds. Die Anzeigesteuereinrichtung 7 gibt an die Anzeigeeinrichtung 6 ein Steuersignal 7a zum Steuern des Schaltens zwischen dem Bild der Umgebung des Fahrzeugs 1 (dem Omniazimut-Optiksensor 4) und dem Fahrzeugort-Bild.
Die Alarm-Erzeugungseinrichtung 8 erzeugt Alarminformation, wenn ein Objekt in einen bestimmten Bereich um das Fahrzeug 1 herum eintritt.
Die Anzeigeeinrichtung 6 wird so positioniert, dass der Fahrer den Schirm der Anzeigeeinrichtung 6 leicht einsehen kann und die Anzeigeeinrichtung 6 leicht bedienen kann. Vorzugsweise wird die Anzeigeeinrichtung 6 auf einem Vorder-Armaturenbrett nahe des Fahrersitzes so installiert, dass die Anzeigeeinrichtung 6 das Sichtfeld das Fahrers nach vorne hin nicht einengt, wobei der Fahrer im Fahrersitz auf die Anzeigeeinrichtung 6 schnell zugreifen kann. Die anderen Komponenten (der Anzeigeprozessor 5, die Anzeigesteuereinrichtung 7, die Alarm-Erzeugungseinrichtung 8 sowie die Fahrzeugort-Erfassungseinrichtung 9) sind vorzugsweise in einem Gebiet installiert, in dem Temperaturschwankungen und Vibrationen gering sind. Wenn diese Komponenten in einem Gepäckabteil (Kofferraum) nahe der Rückseite des Fahrzeugs installiert werden, sollte ein gewisser Abstand zum Motor eingehalten werden.
Jede dieser Komponenten wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Figuren im Detail beschrieben.
3 zeigt ein Beispiel des optischen Systems 4a, das die Zentral-Projektions-Transformation durchführen kann. Dieses optische System benutzt einen Hyperbolid-Spiegel 22, der die Gestalt eines Blatts eines zwei-dimensionalen Hyperbolids aufweist, und ein Beispiel eines Spiegels darstellt, der eine Rotations-Oberflächenform aufweist. Die Rotationsachse des Hyperbolid-Spiegels 22 ist identisch mit der optischen Achse einer Bilderzeugungslinse, die in dem Bilderzeugungsabschnitt 4b enthalten ist, wobei der erste Bildhauptpunkt der Bilderzeugungslinse bei/in einem der Brennpunkte des Hyperbolid-Spiegels 22 (externer Brennpunkt ➁) liegt. Bei einem derartigen Aufbau entspricht ein Bild, das durch den Bilderzeugungsabschnitt 4b gewonnen wurde, einem Bild, das von dem internen Brennpunkt 1 des Hyperbolid-Spiegels 22 aus gesehen wird. Ein derartiges optisches System ist beispielsweise in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 6-295333 beschrieben, womit an dieser Stelle nur einige Merkmale des optischen Systems beschrieben werden brauchen.
In 3 wird der Hyperbolid-Spiegel 22 ausgebildet durch Vorsehen eines Spiegels einer konvexen Oberfläche eines Körpers, der durch eine der Kurvenoberflächen erhalten wird, indem hyperbolische Kurven um eine z-Achse herum rotieren (zwei-dimensionaler Hyperbolid) bzw. Zwei-Flächen-Hyperbolid), das heißt einem Gebiet des zweidimensionalen Hyperbolids, bei dem Z>0. Der zweidimensionale Hyperbolid kann dargestellt werden als: (X2+Y2)/a2–Z2/b2=–1 c2=(a2+b2) wobei a und b Konstanten zur Definition der Gestalt des Hyperbolids, und c eine Konstante zur Definition eines Brennpunkts des Hyperbolids darstellen. Im Folgenden werden die Konstanten a, b und c generisch als "Spiegelkonstanten" bezeichnet.
Der Hyperbolid-Spiegel 22 weist zwei Brennpunkte ➀ und ➁ auf. Das gesamte von außen kommende Licht, das auf den Brennpunkt ➀ zuläuft, wird durch den Hyperbolid-Spiegel 22 reflektiert und gelangt zum Brennpunkt ➁. Der Hyperbolid-Spiegel sowie die Bilderzeugungseinrichtung 4b sind so positioniert, dass die Rotationsachse des Hyperbolid-Spiegels 22 identisch mit der optischen Achse einer Bilderzeugungslinse der Bilderzeugungseinrichtung 4b ist, und der erste Bildhauptpunkt der Bilderzeugungslinse ist bei dem Brennpunkt ➁ lokalisiert. Mit einem derartigen Aufbau entspricht ein Bild, das durch die Bilderzeugungseinrichtung 4b erzeugt wurde, einem Bild, das von dem Brennpunkt ➀ des Hyperbolid-Spiegels 22 aus gesehen wird.
Die Bilderzeugungseinrichtung 4b kann eine Videokamera oder dergleichen sein. Die Bilderzeugungseinrichtung 4b wandelt ein optisches Bild, das mittels des Hyperbolid-Spiegels 22 aus 3 erfasst wurde, in Bilddaten um unter Verwendung einer Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung, wie beispielsweise einer CCD-Einrichtung, CMOS-Einrichtung oder dergleichen. Die umgewandelten Bilddaten werden in einen ersten Eingabe-Puffer-Speicher 11 des Bildprozessors 5 eingelesen (siehe 4). Eine Linse der Bilderzeugungseinrichtung 4b kann eine herkömmlich verwendete sphärische Linse oder eine asphärische Linse sein, solange gewährleistet ist, dass der Hauptbildpunkt der Linse in bzw. bei dem Brennpunkt ➁ liegt.
4 zeigt ein Blockdiagramm mit einem beispielhaften Aufbau des Bildprozessors 5. 5 zeigt ein Blockdiagramm mit einem Aufbaubeispiel einer Bild-Transformationseinrichtung 5a, die in dem Bildprozessor 5 enthalten ist. 6 zeigt ein Blockdiagramm mit einem möglichen Aufbau einer Bildvergleichs-Abstandsermittlungs-Einrichtung, die in dem Bildprozessor 5 enthalten ist.
Wie in den 4 und 5 gezeigt ist, enthält die Bild-Transformationseinrichtung 5a des Bildprozessors 5 einen A/D-Umwandler 10, einen ersten Eingangs-Puffer-Speicher 11, eine CPU 12, eine Tabelle (LUT) 13 sowie eine Bild-Transformationslogik 14.
Wie in den 4 und 6 gezeigt ist, teilen sich die Bildvergleichs-/Distanzermittlungseinrichtung 5b des Bildprozessors 5 sowie die Bild-Transformationseinrichtung 5a den A/D-Konverter 10, den ersten Eingabe-Puffer-Speicher 11, die CPU 12, die Tabelle (LUT) 13, wobei die Bildvergleichs-/Abstands-Erfassungslogik 16 einen zweiten Eingabe-Pufferspeicher 17 sowie eine Verzögerungsschaltung 18 aufweist.
Der Ausgabe-Puffer-Speicher 5c (4) des Bildprozessors 5 ist mit jeder der oben erwähnten Komponenten über eine Busleitung 43 verbunden.
Der Bildprozessor 5 empfängt Bilddaten von der Bilderzeugungseinrichtung 4b. Wenn die Bilddaten als Analogsignal vorliegen, wird das Analogsignal durch den A/D-Umwandler 10 in ein digitales Signal umgewandelt, wobei das digitale Signal zu dem ersten Eingabe-Puffer-Speicher 11 übertragen wird und weiterhin von dem ersten Eingabe-Puffer-Speicher 11 über die Verzögerungsschaltung 18 zu dem zweiten Eingabe-Puffer-Speicher 17 übertragen wird. Wenn die Bilddaten als Digitalsignal vorliegen, können die Bilddaten direkt zu dem ersten Eingabe-Puffer-Speicher 11 und durch die Verzögerungsschaltung 18 zu dem zweiten Eingabe-Puffer-Speicher 17 übertragen werden.
In der Bild-Transformationseinrichtung 5a des Bildprozessors 5 verarbeitet die Bild-Transformationslogik 14 eine Ausgabe (Bilddaten) des ersten Eingabe-Puffer-Speichers 11 unter Verwendung der Tabelle (LUT) 13, so dass ein Panoramabild oder ein perspektivisches Bild erhalten wird, oder dass ein Bild vertikal/horizontal bewegt oder hochskaliert/herunterskaliert wird. Die Bild-Transformationslogik 14 führt zusätzliche Bildverarbeitung aus, wenn dies notwendig ist. Nach der Bildtransformation werden die verarbeiteten Bilddaten in den Ausgabe-Puffer-Speicher 5c eingelesen. Während des Verarbeitens werden die Komponenten durch die CPU 12 gesteuert/kontrolliert. Wenn die CPU 12 zur Parallelverarbeitung von Daten ausgelegt wird, kann eine höhere Verarbeitungsgeschwindigkeit erzielt werden.
Nun soll das Prinzip der Bildtransformation, die durch die Bild-Transformationslogik 14 ausgeführt wird, beschrieben werden. Die Bildtransformation umfasst eine Panoramatransformation zum Erzeugen eines Panorama(360°)-Bilds und eine perspektivische Transformation zur Erzeugung eines perspektivischen Bilds. Weiterhin enthält die perspektivische Transformation eine Horizontal-Rota tions-Umwandlung (Horizontalverschiebung, so genannte "Verschwenkbewegung") und eine Vertikal-Rotations-Umwandlung (vertikale Verschiebung, so genannte "Kipp-Bewegung").
Zunächst wird unter Bezugnahme auf 7 eine Panorama-(360°)-Bild-Umwandlung beschrieben. Im Teil (a) in 7 ist ein durch die Bilderzeugungsvorrichtung 4b erzeugtes, Bild mit einer runden Form gezeigt. Teil (b) in 7 zeigt ein donutförmiges Bild 20, das der Panoramabild-Transformation unterzogen wird. Teil (c) in 7 zeigt ein Panoramabild 21, das durch Umwandeln des Bilds 19 in rechtwinklige Koordinaten erhalten wurde.
Teil (a) aus 7 zeigt das Eingangsbild 19 mit runder Form, das in Polarkoordinaten dargestellt wird, wobei der Zentrumspunkt des Bilds 19 im Ursprung (Xo,Yo) der Koordinaten liegt. Unter Verwendung dieser Polarkoordinaten wird ein Pixel (P) in dem Bild 19 dargestellt als P(r,θ). Unter Bezugnahme auf Teil (c) in 7, kann in dem Panoramabild 21 ein Punkt, der den Pixel P in dem Bild 19 entspricht (Teil (a) in 7) repräsentiert werden als P(x,y). Wenn das runde Bild 19, das in Teil (a) in 7 gezeigt ist, in das Quadrat-Panoramabild 21 umgewandelt wird, das in Teil (c) in 7 gezeigt ist, kann, unter Verwendung eines Punkts PO(ro,θo) als Referenzpunkt diese Transformation durch die folgenden Terme dargestellt werden: x = θ–θo y = r–ro
Wenn das Eingangsbild 19 mit der runden Form (Teil (a) in 7) in rechtwinklige Koordinaten (kartesische Koordinaten) so umgewandelt wird, dass der Zentrumspunkt des runden Bilds 19 in dem Ursprung des rechtwinkligen Koordinatensystems (Xo,Yo), liegt, kann der Punkt P auf dem Bild 19 als (X,Y) dargestellt werden. Dementsprechend werden X und Y dargestellt als: X = Xo+rxcosθ Y = Yo+rxsinθ
Damit ist X = Xo+(y+ro)xcos(x+θo) Y = Yo+(y+ro)xsin(x+θo)
In der Schwenkbewegung für ein Panoramabild wird ein Punkt, der durch Erhöhen bzw. Vermindern von "θo" des Referenzpunkts PO(ro,θo) um einen bestimmten Winkel θ gemäß einer Tastenbetätigung erhalten wird, als neuer Referenzpunkt für die Schwenkbewegung benutzt. Mit diesem neuen Referenzpunkt für die Schwenkbewegung kann ein Horizontal-Schwenkungs-Panoramabild direkt von dem runden Eingangsbild 19 erhalten werden. Es sollte erwähnt werden, dass für ein Panoramabild keine Kippbewegung durchgeführt wird.
Im Folgenden soll unter Bezugnahme auf 8 eine perspektivische Transformation erläutert werden. In der perspektivischen Transformation wird die Position eines Punkts auf dem Eingangsbild, das durch eine Lichtempfangseinrichtung 4c der Bilderzeugungseinrichtung 4b erzeugt wurde, und der einem Punkt in einem dreidimensionalen Raum entspricht, berechnet, wobei Bildinformation bei dem Punkt auf dem Eingangsbild zu einem entsprechenden Punkt auf einem perspektivisch-transformierten Bild allokiert wird, wodurch die Koordinatentransformation durchgeführt wird.
Insbesondere wird ein Punkt in einem dreidimensionalen Raum als P(tx,ty,tz) repräsentiert, ein dazu entsprechender Punkt, der auf dem runden Bild liegt, das auf der Lichtempfangsfläche einer Lichtempfangseinrichtung 4c der Bilderzeugungseinrichtung 4b erzeugt wurde, durch R(r,θ) repräsentiert, die Brennweite der Lichtempfangseinrichtung 4c der Bilderzeugungseinrichtung 4b (ein Abstand zwischen einem Bildhauptpunkt einer Linse und einem Empfangselement der Lichtempfangseinrichtung 4c) beträgt F, und die Spiegelkonstanten betragen (a, b, c), was dieselben sind wie a, b und c in 3. Mit diesen Parametern wird folgender Ausdruck (1) erhalten: r = Fxtan((π/2)–β) ..... (1)
In 8 stellt a einen Einfallwinkel des Lichts dar, das von einem Objektpunkt (Punkt P) in Richtung des Brennpunkts ➀ wandert, hinsichtlich einer horizontalen Ebene, die den Brennpunkt ➀ enthält; β stellt den Einfallwinkel. des Lichts dar, das von dem Punkt P kommt, bei dem Punkt G auf dem Hyperbolid-Spiegel 22 reflektiert wird und in den Bilderzeugungsabschnitt 4b eintritt (Winkel zwischen dem einfallenden Licht und einer Ebene, die senkrecht auf einer optischen Achse der Lichtempfangseinrichtung 4c der Bilderzeugungseinrichtung 4b steht). Die algebraischen Ziffern α, β und θ sind wie folgt definiert: β = arctan (((b2+c2 xsinα–2xbxc/(b2–c2)xcosα) α = arctan(tz/sqrt(tx2+ty2)) θ = arctan(ty/tx)
Somit kann der Term (1) wie folgt dargestellt werden: r = Fx(((b2–c2)xsgrt(tx2+ty2))/((b2+c2) xtz–2xbxcxsqrt(tx2+ty2+tz2)))
Die Koordinate eines Punkts auf dem runden Bild wird in eine rechtwinklige Koordinate P (X,Y) transformiert. X und Y werden repräsentiert durch: X = rxcosθ Y = rxsinθ
Daraus kann gefolgert werden: X = Fx (((b2–c2)xtx/((b2+c2)xtz–2xbxc xsqrt(tx2+ty2+tz2))) ... (2) Y = Fx(((b2–c2)xty/((b2+c2)xtz–2xbxc xsgrt (tx2+ty2+tz2))) ... (3)
Unter Verwendung der oben angegebenen Formeln kann der Objektpunkt P (tx,ty,tz) perspektivisch auf das rechtwinklige Koordinatensystem transformiert bzw. abgebildet werden.
Nun soll unter Bezugnahme auf 8 eine Quadrat-Bildebene betrachtet werden, die eine Breite W und eine Höhe h aufweist, im dreidimensionalen Raum bei einer Position angeordnet ist, die einem Rotationswinkel θ um die Z-Achse entspricht, wobei R ein Abstand zwischen der Ebene und dem Brennpunkt ➀ des Hyperbolid-Spiegels 22 darstellt, und ϕ ein Depressionswinkel ist (der gleich dem Einfallwinkel α ist). Die Parameter eines Punkts bei der oberen linken Ecke der Quadrat-Bild-Ebene, Punkt Q (txq,tyq,tzq), werden wie folgt dargestellt: txq = (Rcosφ+(h/2)sinφ)cosθ–(W/2)sinθ ..... (4) tyq = (Rcosφ+(h/2)sinφ)sinθ+(W/2)cosθ ..... (5) tzq = Rsinφ-(h/2)cosφ ..... (6)
Durch Kombination der Formeln (4), (5) und (6) mit den Formeln (2) und (3) ist es möglich, die Koordinate (X,Y) eines Punkts auf dem runden Bild zu erhalten, das auf der Lichtempfangseinrichtung 4c der Bilderzeugungseinrichtung 4b ausgebildet wird, und entspricht dem Punkt Q der Quadrat-Bild-Ebene. Weiterhin wird angenommen, dass die Quadrat-Bild-Ebene in ein perspektivisches Bild umgewandelt wird, das in Pixel aufgeteilt wird, wobei jeder Pixel eine Breite d und eine Höhe e aufweist. In den Formeln (4), (5) und (6) wird der Parameter W in einem Bereich von W bis -W in den Einheiten von W/d variiert, und der Parameter h wird in einem Bereich von h bis -h in den Einheiten von h/e variiert, wodurch die Koordinaten der Punkte auf der Quadrat-Bild-Ebene erhalten werden. Auf Basis der so erhaltenen Koordinaten der Punkte auf der Quadrat-Bild-Ebene, wird Bildinformation bei Punkten auf dem runden Bild, das auf der Lichtempfangseinrichtung 4c ausgebildet wird, die den Punkten auf der Quadrat-Bild-Ebene entsprechen, auf ein perspektivisches Bild übertragen.
Im Folgenden sollen eine Horizontal-Rotations-Bewegung (Schwenkbewegung) und eine Vertikal-Rotations-Bewegung (Kippbewegung) in der perspektivischen Transformation beschrieben werden. Zunächst soll ein Fall erörtert werden, bei dem der oben erwähnte Punkt P horizontal bewegt und rotiert wird (Schwenkbewegung). Eine Koordinate eines Punkts, die nach der Horizontal-Rotations-Bewegung erhalten wird Punkt'(tx',ty',tz'), wird wie folgt dargestellt: tx' = (Rcosφ+(h/2)sinφ)cos(θ+Δθ)–(W/2)sin(θ+Δθ) ... (7) ty' = (Rcosφ+(h/2)sinφ)sin(θ+Δθ)+(W/2)cos(θ+Δθ) ... (8) tz' = Rsinφ–(h/2)cosφ ... (9)wobei Δθ einen Horizontal-Bewegungswinkel darstellt.
Durch Kombinieren der Formeln (7), (8) und (9) mit den Formeln (2) und (3) kann die Koordinate (X,Y) eines Punkts auf dem runden Bild, das auf der Lichtempfangseinrichtung 4c ausgebildet wird und dem Punkt P' (tx',ty',tz') entspricht, erhalten werden. Dies trifft auch auf andere Punkte auf dem runden Bild zu. In den Formeln (7), (8) und (9) wird der Parameter W in einem Bereich von W bis -W in den Einheiten von W/d variiert, und der Parameter h wird in einem Bereich von h bis -h in den Einheiten von h/e variiert, wodurch Koordinaten der Punkte auf der Quadrat-Bild-Ebene erhalten werden. Gemäß den erhaltenen Koordinaten der Punkte auf. der Quadrat-Bild-Ebene wird Bildinformation bei Punkten auf dem runden Bild, das auf der Lichtempfangseinrichtung 4c ausge bildet wird, und dem Punkt P' (tx',ty',tz') entspricht, auf ein perspektivisches Bild übertragen, wodurch ein horizontal rotiertes Bild erhalten wird.
Im Folgenden soll der Fall diskutiert werden, in dem der Punkt P vertikal verschoben und rotiert wird (Kippbewegung). Eine Koordinate eines Punkts, die durch Anwenden der Vertikal-Rotationsbewegung resultiert, Punkt P"(tx",ty",tz"), wird wie folgt repräsentiert. tx" _ (Rcos(φ+Δφ)+(h/2)sin(φ+Δφ)xcosθ–(W/2)sinθ ... (10) ty" = (Rcos(φ+Δφ)+(h/2)sin(φ+Δφ)xsinθ+(W/2)cosθ ... (11) tz" = Rsin(φ+Δφ)–(h/2)cos(φ+Δφ) ... (12)wobei Δφ einen Vertikalbewegungs-Winkel darstellt.
Durch Kombinieren der Formeln (10), (11) und (12) mit den Formeln (2) und (3), kann die Koordinate (X,Y) eines Punkts auf dem runden Bild, der auf der Lichtempfangseinrichtung 4c ausgebildet wird und dem Punkt P" (tx",ty",tz") entspricht, ermittelt werden. Dies trifft auch auf andere Punkte auf dem runden Bild zu. In den Formeln (10), (11) und (12) wird der Parameter W in einem Bereich von W bis -W in Einheiten von W/d variiert, und der Parameter h wird in einem Bereich von h bis -h in Einheiten von h/e geändert, wodurch die Koordinaten von Punkten auf der Quadrat-Bild-Ebene erhalten werden. Gemäß der so erhaltenen Koordinaten der Punkte auf- der Quadrat-Bild-Ebene wird Bildinformation bei Punkten auf dem runden Bild, die auf der Lichtempfangseinrichtung 4c ausgebildet werden, und dem Punkt P" (tx",ty",tz") entsprechen, auf ein perspektivisches Bild übertragen, wodurch ein vertikal rotiertes Bild erhalten werden kann.
Weiterhin kann eine Hineinzoom/Hinauszoom-Funktion für ein perspektivisches Bild mittels des Parameters R bewirkt werden. Insbesondere wird der Parameter R in den Formeln (4) bis (12) um einen bestimmten Betrag ΔR gemäß einer Tasteneingabe geändert, wodurch ein herangezoomtes/herausgezoomtes Bild direkt von dem runden Bild erzeugt wird, das auf der Lichtempfangseinrichtung 4c ausgebildet wird.
Des Weiteren kann eine Transformationsgebiet-Bestimmungsfunktion bewirkt werden derart, dass die Reichweite eines Transformationsgebiets bezüglich einer Radius-Richtung des runden Bilds, das auf der Lichtempfangseinrichtung 4c ausgebildet wird, durch eine bestimmte Tasteneingabe während der Transformation von dem runden Bild in das Panoramabild bewirkt wird. Wenn sich die Bilderzeugungseinrichtung in einem Transformationsgebiet-Bestimmungsmodus befindet, kann ein Transformationsgebiet mittels einer bestimmten Tastenoperation festgelegt werden. Ein Transformationsgebiet in dem runden Bild kann insbesondere durch zwei Kreise definiert werden, das heißt, wie in Teil (a) in 7 gezeigt ist, einem inneren Kreis mit dem Referenzpunkt O(ro,θo), dessen Radius ro ist, und einem äußeren Kreis, der einer oberen Seite des Panoramabilds 21 entspricht, wie in Teil (c) von 7 gezeigt ist. Der maximale Radius des runden Eingangsbilds, das auf der Lichtempfangseinrichtung 4c ausgebildet wird, beträgt rmax, und der Minimalradius eines Bilds, das auf der Lichtempfangseinrichtung 4c ausgebildet wird, beträgt rmin. Die Radien der beiden oberen Kreise, die das Transformationsgebiet definieren, können frei gewählt werden innerhalb des Bereichs, der sich von rmin bis rmax er streckt, indem eine entsprechende Tasteneingabe getätigt wird.
In der Bildvergleichs-/Abstandsbestimmungseinrichtung 5b, die in 6 gezeigt ist, vergleicht die Bildvergleichs/Abstandsermittlungslogik 16 Daten, die in dem ersten Eingangs-Puffer-Speicher 11 gespeichert sind, und Daten, die in dem zweiten Eingangs-Puffer-Speicher 17 gespeichert sind, womit Winkeldaten hinsichtlich eines Zielobjekts, die Geschwindigkeitsinformation, die die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1 repräsentiert, und eine Zeitdifferenz zwischen den Daten, die in dem ersten Eingangs-Puffer-Speicher 11 gespeichert werden, und den Daten, die in dem zweiten Eingangs-Puffer-Speicher 17 gespeichert werden, erhalten werden. Aus der so gewonnenen Information berechnet die Bildvergleichs-/Abstandsermittlungslogik 16 einen Abstand zwischen dem Fahrzeug 1 und dem Zielobjekt.
Im Folgenden soll ein Prinzip der Abstandsbestimmung zwischen dem Fahrzeug 1 und dem Zielobjekt unter Bezugnahme auf 9 beschrieben werden. Teil (a) aus 9 zeigt ein Eingangsbild 23, das zu einer Zeit t0 erhalten wird und in dem zweiten Eingangs-Puffer-Speicher 17 gespeichert wird. Teil (b) in 9 zeigt ein Eingangsbild 24, das t Sekunden nach dem Zeitpunkt t0 erhalten wird und in dem ersten Eingangs-Puffer-Speicher 11 gespeichert wird. Die Verzögerungsschaltung 18 (6) ist dafür verantwortlich, dass der Zeitpunkt (Zeitpunkt t0), zu dem das Eingangsbild 23 in dem zweiten Eingangs-Puffer-Speicher 17 gespeichert wird, und der Zeitpunkt (Zeitpunkt t0+t), zu dem das Eingangsbild 24 in dem ersten Eingangs- Puffer-Speicher 11 gespeichert wird, voneinander verschieden sind.
Bildinformation, die durch die Bilderzeugungseinrichtung zum Zeitpunkt t0 erhalten wird, wird in den ersten Eingangs-Puffer-Speicher 11 eingelesen. Die zum Zeitpunkt t0 erhaltene Bildinformation wird durch die Verzögerungsschaltung 18 übertragen und erreicht den zweiten Eingangs-Puffer-Speicher 17t Sekunden, nachdem die Bildinformation in den ersten Eingangs-Puffer-Speicher 11 eingelesen wurde. Zu dem Zeitpunkt, zu dem die Bildinformation, die zum Zeitpunkt t0 erhalten wurde, in den zweiten Eingangs-Puffer-Speicher 17 eingelesen wurde, wird Bildinformation, die t-Sekunden nach dem Zeitpunkt t0 gewonnen wurde, in den ersten Eingangs-Puffer-Speicher 11 eingelesen. Durch Vergleich der in dem ersten Eingangs-Puffer-Speicher 11 gespeicherten Daten und den in dem zweiten Eingangs-Puffer-Speicher 17 gespeicherten Daten kann ein Vergleich zwischen dem Eingangsbild, das zu dem Zeitpunkt t0 erhalten wurde, und dem Eingangsbild, das t Sekunden nach dem Zeitpunkt t0 gewonnen wurde, erfolgen.
Im Teil (a) in 9 befinden sich zum Zeitpunkt t0 ein Objekt A und ein Objekt B bei den Positionen (r1,θ1) und (r2,Ψ1) auf dem Eingangsbild 23. Im Teil (b) in 9 befinden sich t Sekunden nach dem Zeitpunkt t0 das Objekt A und das Objekt B bei Positionen (R1,θ2) und (R2, Ψ2) auf dem Eingangsbild 24.
Ein Abstand L, um den sich das Fahrzeug 1 innerhalb t Sekunden weiterbewegt hat, wird basierend auf- Geschwindigkeitsinformation von einem Geschwindigkeitssensor des Fahrzeugs 1 wie folgt ermittelt: L = v X twobei v die Geschwindigkeit darstellt (in diesem Beispiel ist die Geschwindigkeit v für t Sekunden konstant). Damit kann die Bildvergleichs-/Abstandsermittlungslogik 16 mit den oben beschriebenen beiden Typen von Information einen Abstand zwischen dem Fahrzeug und einem Zielobjekt basierend auf dem Prinzip der Triangulierung berechnen. Beispielsweise werden t Sekunden nach dem Zeitpunkt t0 ein Abstand La zwischen dem Fahrzeug 1 und dem Objekt A und ein Abstand Lb zwischen dem Fahrzeug 1 und dem Objekt B wie folgt ermittelt: La = Lθ1/(θ2–θ1) Lb = LΨ1/(Ψ2–Ψ1)
Berechnungsergebnisse bezüglich La und Lb werden an die Anzeigeeinrichtung 6 (2) gesandt und darauf angezeigt. Wenn das Objekt in einen bestimmten Bereich um das Fahrzeug 1 herum eintritt, gibt der Bildprozessor 5 ( 2) ein Alarmsignal an die Alarm-Erzeugungseinrichtung 8 (2) weiter, die einen Lautsprecher oder dergleichen umfasst, und die Alarm-Erzeugungseinrichtung 8 gibt einen Warnton ab. Zur gleichen Zeit (siehe 2) wird das Alarmsignal auch von dem Bildprozessor 5 an die Anzeigesteuereinrichtung 7 weitergeleitet, die einen Alarm auf dem Bildschirm der Anzeigeeinrichtung 6 erzeugt, beispielsweise dadurch, dass eine Bildschirmanzeige eines perspektivischen Bilds flackert. In 2 und 4 stellt eine Ausgabe 16a der Bildvergleichs-/abstandsbestimmungslogik 16 ein Alarmsignal für die Alarm-Erzeugungseinrichtung 8 dar, und eine Ausgabe 16b der Bildvergleichs-/ab standsbestimmungslogik 16 stellt ein Alarmsignal für die Anzeigesteuereinrichtung 7 dar.
Die Anzeigeeinrichtung 6 kann ein Monitor, etc. einer Kathodenstrahlröhre eines LCD, eines EL, oder dergleichen sein. Die Anzeigeeinrichtung 6 erhält eine Ausgabe von dem Ausgabe-Puffer-Speicher 5c des Bildprozessors 5 und zeigt ein Bild an. Unter der Kontrolle der Anzeigesteuereinrichtung 7 kann die Anzeigeeinrichtung 6 ein Panoramabild und ein perspektivisches Bild zu einem Zeitpunkt anzeigen oder selektiv das Panoramabild oder das perspektivische Bild anzeigen. Wenn das perspektivische Bild angezeigt wird, zeigt die Anzeigeeinrichtung 6 Frontal-, Links- und Rechts-Blickfeldbilder in perspektivischer Darstellung gleichzeitig an. Zusätzlich kann, wenn notwendig, ein Rück-Blickfeld-Bild in perspektivischer Darstellung angezeigt werden. Die Anzeigesteuereinrichtung 7 kann eines dieser perspektivischen Bilder auswählen, wobei das ausgewählte perspektivische Bild vertikal/horizontal bewegt oder hochskaliert/herunterskaliert werden kann, bevor es auf der Anzeigeeinrichtung 6 angezeigt wird.
In Antwort auf ein Signal von einer Schalteinrichtung 17, die auf einem Vorder-Armaturenbrett nahe des Fahrersitzes angebracht ist, schaltet die Anzeigesteuereinrichtung 7 eine Anzeige auf dem Bildschirm der Anzeigeeinrichtung 6 zwischen einem Bild, das die Umgebung des Fahrzeugs 1 zeigt, und einem Bild, das den Ort des Fahrzeugs darstellt. Wenn beispielsweise die Steuereinrichtung die Anzeigesteuereinrichtung 7 dazu veranlasst, das Bild mit dem Fahrzeugort anzuzeigen, zeigt die Anzeigesteuereinrichtung 7 Fahrzeug-Ortsinformation an, die durch die Fahrzeug-Ortsermittlungseinrichtung 9, beispielsweise einem GPS oder dergleichen, gewonnen wurde, auf der Anzeigeeinrichtung 6 an. Wenn die Schalteinrichtung die Anzeigesteuereinrichtung 7 dazu veranlasst, das Bild, das die Umgebung des Fahrzeugs 1 zeigt, anzuzeigen, sendet die Anzeigesteuereinrichtung 7 Fahrzeug-Umgebungs-Bildinformation von dem Bildprozessor 5 an die Anzeigeeinrichtung 6, womit ein Bild, das die Umgebung des Fahrzeugs 1 zeigt, auf der Anzeigeeinrichtung 6 angezeigt wird, basierend auf der Fahrzeug-Umgebungs-Bildinformation.
Die Anzeigesteuereinrichtung 7 kann ein spezieller Mikrocomputer oder dergleichen sein. Die Anzeigesteuereinrichtung 7 wählt den Typ eines auf der Anzeigeeinrichtung 6 anzuzeigenden Bilds aus (beispielsweise ein Panoramabild, ein perspektivisches Bild, etc., das durch die Bildtransformation in dem Bildprozessor 5 gewonnen wurde), und steuert die Orientierung und die Größe des Bilds.
10 zeigt ein Beispiel eines Anzeigeschirms 25 der Anzeigeeinrichtung 6. Der Anzeigeschirm 25 weist auf: ein Fenster 26 zum Anzeigen eines ersten perspektivischen Bilds (im Default-Zustand zeigt das Fenster 26 zum Anzeigen des ersten perspektivischen Bilds ein Frontal-Blickfeld-Bild in perspektivischer Darstellung); ein erstes Fenster 27 zum Anzeigen von Erklärungen/Information, um das Fenster 26 zum Anzeigen des ersten perspektivischen Bilds zu erläutern; ein Fenster 28 zum Anzeigen eines zweiten perspektivischen Bilds (im Default-Zustand zeigt das Fenster 28 zum Anzeigen des zweiten perspektivischen Bilds ein Links-Blickfeld-Bild in perspektivischer Darstellung); ein zweites Fenster 29 zum Anzeigen von Erläu terungen/Erklärungen, um das Fenster 28 zum Anzeigen des zweiten perspektivischen Bilds zu erläutern; ein drittes Fenster 30 zum Anzeigen eines perspektivischen Bilds (im Default-Zustand zeigt das Fenster 30 zum Anzeigen des dritten perspektivischen Bilds ein Rechts-Blickfeld-Bild in perspektivischer Darstellung an); ein drittes Fenster 31 zum Anzeigen von Erläuterungen/Information, um das Fenster 30 zum Anzeigen des dritten perspektivischen Bilds zu kommentieren; ein Fenster 32 zum Anzeigen eines Panoramabilds (in diesem Beispiel wird ein 360°-Bild gezeigt); ein viertes Fenster 33 zum Anzeigen von Erläuterungen/Information zur Erläuterung des Fensters 32 zum Anzeigen des Panoramabilds; eine Richtungstaste (34) zum vertikalen/horizontalen Bewegen von Bildern; einer Hochskalierungstaste 35 zum Hochskalieren von Bildern; und eine Herunterskalierungstaste 36 zum Herunterskalieren von Bildern.
Die ersten bis vierten Fenster 27, 29, 31 und 33 zum Anzeigen von Erläuterung/Information fungieren als Schalter zum Aktivieren der Bildanzeigefenster 26, 28, 30 und 32. Ein Benutzer (Fahrer) aktiviert ein gewünschtes Bildanzeigefenster (Fenster 26, 28, 30 oder 32) durch Verwendung eines entsprechenden Informationsanzeigefensters (Fenster 27, 29, 31 oder 33), die als Schalter fungieren, wodurch das entsprechende Erläuterungsanzeigefenster dessen eigene Anzeigefarbe ändert, wobei der Benutzer das Bild, das in dem aktivierten Fenster angezeigt wird, unter Verwendung der Richtungstaste 34, der Hochskalierungstaste 35 und der Herunterskalierungstaste 36 vertikal horizontal bewegen und hochskalieren/herunterskalieren kann. Es sollte erwähnt werden, dass ein Bild, das in dem Panoramabild-Anzeigefenster 32 angezeigt wird, nicht hochskaliert oder herunterskaliert wird.
Wenn ein Benutzer (Fahrer) beispielsweise das erste Erläuterungsanzeigefenster 27 berührt, wird ein Signal an die Anzeigesteuereinrichtung 7 (2) gesandt. In Antwort auf die Berührung ändert die Anzeigesteuereinrichtung 7 die Anzeigefarbe des ersten Erläuterungsanzeigefensters 27 in eine Farbe, die anzeigt, dass das Fenster zum Anzeigen des ersten perspektivischen Bilds 26 aktiv ist, oder bewirkt, dass das erste Erläuterungsanzeigefenster 27 flackert bzw. blinkt. In der Zwischenzeit wird das Fenster 26 zum Anzeigen des ersten perspektivischen Bilds aktiv, und der Benutzer kann das Bild, das in dem Fenster 26 angezeigt wird, unter Verwendung der Richtungstaste 34, der Hochskalierungstaste 35 und der Herunterskalierungstaste 36 vertikal/horizontal bewegen und herauf skalieren/herunterskalieren. Insbesondere werden Signale von der Richtungstaste 34, der Hochskalierungstaste 35 sowie der Herunterskalierungstaste 36 durch die Anzeigesteuereinrichtung 7 an den Bild-Transformationsabschnitt 5a des Bildprozessors 5 (2) gesandt. Basierend auf den Signalen, die von der Richtungstaste 34, der Hochskalierungstaste 35 und der Herunterskalierungstaste 36 gesandt wurden, wird ein Bild transformiert, und das transformierte Bild wird der Anzeigeeinrichtung 6 (2) zugeführt und auf dem Schirm 25 der Anzeigeeinrichtung 6 angezeigt.
(Ausführungsform 2)
In 11A ist eine Draufsicht auf ein Fahrzeug 1 gezeigt, das ein Umgebungs-Überwachungssystem für einen mobilen Körper gemäß der Ausführungsform 2 der Erfindung aufweist. 11B zeigt eine Seitenansicht des Fahrzeugs 1.
In der Ausführungsform 2 weist das Fahrzeug 1 eine Vorderseitenstoßstange 2, eine Rückseitenstoßstange 3 sowie Omniazimut-Optiksensoren 4 auf. Ein Omniazimut-Optiksensor 4 wird auf einem zentralen Abschnitt der Vorderseitenstoßstange 2 vorgesehen, und der andere wird auf einem zentralen Abschnitt auf der Rückseitenstoßstange 3 vorgesehen. Jeder der Omniazimut-Optiksensoren 4 erfasst ein 360°-Blickfeld um den jeweiligen Sensor herum in einer im Wesentlichen horizontalen Richtung.
Jedoch ist die Hälfte des Blickfelds (Rückblickfeld) des Omniazimut-Optiksensors 4 auf der Vorderseitenstoßstange 2 durch das Fahrzeug 1 blockiert. Das heißt, das Blickfeld des Omniazimut-Optiksensors 4 wird auf das 180°-Frontalblickfeld (von der linken Seite zu der rechten Seite des Fahrzeugs 1) beschränkt. In ähnlicher Weise ist die Hälfte des Blickfelds (Vorderblickfeld) des Omniazimut-Optiksensors 4 auf der Rückseiten-Stoßstange 3 durch das Fahrzeug 1 blockiert. Das heißt, dass das Blickfeld des Omniazimut-Optiksensors 4 auf das 180°-Rückblickfeld (von der linken Seite zur rechten Seite des Fahrzeugs 1) beschränkt ist. Damit kann mit den beiden Omniazimut-Optiksensoren 4 ein Blickfeld von insgesamt ungefähr 360° gewonnen werden.
In der Ausführungsform 1 gemäß 1A und 1B ist der Omniazimut-Optiksensor 4 auf einem Dach des Fahrzeugs 1 vorgesehen. Ist der Omniazimut-Optiksensor so positioniert, kann dieser ein 360°-Blickfeld-Gebiet um diesen herum in einer wesentlichen horizontalen Richtung erfassen. Jedoch kann der Omniazimut-Optiksensor 4, der an einem derartigen Ort vorgesehen ist, nicht Schattenbereiche erfassen, die durch das Dach abgeblockt werden, wie aus 1A und 1B ersichtlich ist; das heißt, der auf dem Dach des Fahrzeugs 1 (Ausführungsform 1) vorgesehene Omniazimut-Optiksensor 4 kann Schattenbereiche die sehr nahe am Fahrzeug 1 liegen, nicht bzw. nicht so gut erfassen wie die Omniazimut-Optiksensoren 4, die auf der Vorder- und Rückseite des Fahrzeugs 1 vorgesehen sind (Ausführungsform 2). Weiterhin sollte bei einem Kreuzungsgebiet, wo es Fahrer-Schattenbereiche hinter Hindernissen linker Hand und rechter Hand von dem Fahrzeug 1 gibt, das Fahrzeug 1 so auf die Kreuzung fahren, dass der Omniazimut-Optiksensor 4 Schattenbereiche erfassen kann. Andererseits kann gemäß Ausführungsform 2, da die Omniazimut-Optiksensoren 4 auf der Vorder- und Rückseite des Fahrzeugs 1 vorgesehen sind, einer der Omniazimut-Optiksensoren 4 Schattenbereiche erfassen, ohne dass sich das Fahrzeug 1 so weit auf die Kreuzung hinausbewegen müsste, wie dies bei einem Fahrzeug 1 gemäß Ausführungsform 1 notwendig wäre. Da die Blickfelder der Omniazimut-Optiksensoren 4 nicht durch das Dach des Fahrzeugs 1 blockiert bzw. abgeschirmt werden, können die Omniazimut-Optiksensoren 4 Bereiche in unmittelbarer Umgebung des Fahrzeugs 1 an den Vorder- und Rückseiten erfassen.
(Ausführungsform 3)
12A zeigt eine Draufsicht auf ein Fahrzeug 1, das ein Umgebungs-Überwachungssystem für einen mobilen Körper gemäß Ausführungsform 3 der Erfindung enthält. 12B zeigt eine Seitenansicht des Fahrzeugs 1.
Gemäß Ausführungsform 3 ist einer der Omniazimut-Optiksensoren 4 auf der linken Ecke der vorderen Stoßstange 2 platziert, der andere ist auf der rechten Ecke der Rückseiten-Stoßstange 3 vorgesehen. Jeder der Omniazimut-Optiksensoren 4 erfasst ein 360°-Blickfeld um den Sensor herum in einer im Wesentlichen horizontalen Richtung.
Jedoch ist ein Viertel des Blickfelds (die rechte Hälfte des Rückblickfelds (um 90°)) des Omniazimut-Optiksensors 4 auf der Vorderseiten-Stoßstange 2 durch das Fahrzeug 1 blockiert. Das heißt, dass das Blickfeld des Omniazimut-Optiksensors 4 auf ein ungefähr 270°-Vorder-Blickfeld beschränkt ist. Analog hierzu ist ein Viertel des Blickfelds (eine linke Hälfte des Vorderblickfelds (ungefähr 90°) des Omniazimut-Optiksensors 4 auf der Rückseiten-Stoßstange durch. das Fahrzeug 1 blockiert. Das heißt, dass das Blickfeld des Omniazimut-Optiksensors 4 auf ein ungefähr 270°-Rückseitenblickfeld limitiert ist. Bei diesen beiden Omniazimut-Optiksensoren 4 kann daher ein Blickfeld von ungefähr 360° erhalten werden, wobei die Omniazimut-Optiksensoren 4 Bereiche in unmittelbarer Nähe des Fahrzeugs 1 erfassen können, die die Schattenbereiche des Fahrzeugs 1 gemäß Ausführungsform 1 darstellen.
Auch bei Ausführungsform 3 muss das Fahrzeug 1 bei Kreuzungen, wo es Fahrer-Schattenbereiche hinter Hindernissen linker Hand und rechter Hand des Fahrzeugs 1 gibt, nicht zu tief in das Kreuzungsgebiet eintauchen, um Schattenbereiche linker Hand und rechter. Hand zu erfassen. Weiterhin können die Omniazimut-Optiksensoren 4 Gebiete in unmittelbarer Umgebung des Fahrzeugs 1 linker und rechter Hand des Fahrzeugs sowie vor und hinter dem Fahrzeug erfassen, da die Blickfelder der Omniazimut-Optiksensoren 4 durch das Dach des Fahrzeugs 1 nicht wie in Ausführungsform 1 blockiert werden.
In den Ausführungsformen 1-3 ist das Fahrzeug 1, das in den Zeichnungen gezeigt ist, ein Fahrzeug für Passagiere. Die Erfindung kann jedoch auch auf große Fahrzeuge angewandt werden, beispielsweise auf einen Bus oder ähnlichem, und ebenfalls auf Fahrzeuge zum Transportieren von Lasten. Insbesondere ist die Erfindung nützlich für Lastfahrzeuge, da in vielen Lastfahrzeugen das Blickfeld des Fahrers in Rückwärtsrichtung durch die Last bzw. das Lastabteil blockiert ist. Die Erfindung ist weiterhin nicht auf motorisierte Fahrzeuge limitiert (einschließlich Automobilen, große motorisierte Fahrzeuge wie Busse, Trucks, und dergleichen, und motorisierten Fahrzeugen für Frachten/Lasten). Die Erfindung ist auf Züge anwendbar.
(Ausführungsform 4)
13A zeigt eine Seitenansicht eines Zugs 37, der ein Umgebungs-Überwachungssystem für einem mobilen Körper gemäß Ausführungsform 4 der Erfindung beinhaltet. 13B zeigt eine Draufsicht auf den Zug 37, der in 13A zu sehen ist. Der in 4 gezeigte Zug 37 ist ein Schienenzug.
In Ausführungsform 4 befinden sich, wie in 13A und 13B gezeigt ist, die Omniazimut-Optiksensoren 4 des Umgebungs-Überwachungssystems auf der den Vorderseiten der Wagons/Loks oberhalb einer Verbindungsbrücke. Die Omniazimut-Optiksensoren 4 erfassen 180°-Blickfelder in Fahrtrichtung und in der dazu entgegengesetzten Richtung.
Die Erfindung wurde im Zusammenhang mit den Ausführungsformen 1–4 anhand eines Fahrzeugs oder eines Zugs beschrieben. Die Erfindung kann jedoch auf alle Arten von mobilen Körpern angewandt werden beispielsweise Flugzeuge, Schiffe, und dergleichen, unabhängig davon, ob die mobilen Körper bemannt oder unbemannt sind.
Die Erfindung ist weiterhin nicht auf einen Körper beschränkt, der sich von einem Ort zum anderen bewegt. Wenn ein Umgebungs-Überwachungssystem gemäß der Erfindung auf einen Körper montiert ist, der sich am gleichen Ort bewegt, kann ein Sicherheitscheck um den Körper herum durchgeführt werden können, wenn dieser sich bewegt bzw. wenn der Ort sich bewegt.
In den Ausführungsformen 1–4 wird das in 3 gezeigte optische System verwendet, was dazu imstande ist, ein 360°-Blickfeld um das System herum zu erfassen, und dazu im Stande ist, eine Zentral-Projektions-Transformation des Bilds durchzuführen. Die Erfindung verwendet ein optisches System, das in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 11-331654 beschrieben ist.
Wie in der vorangehenden Beschreibung deutlich geworden ist, wird erfindungsgemäß ein Omniazimut-Optiksensor bzw. mehrere Sensoren auf einer oberen Seite, auf einem Endabschnitt, etc. eines Fahrzeugs platziert, wodurch Fahrer-Schattenbereiche leicht erfasst werden können. Mit einem derartigen System muss der Fahrer nicht zwischen einer Vielzahl von Kameras hin- und herschalten, um eine dieser Kameras zum Anzeigen eines Bilds auf einer Anzeigevorrichtung zu veranlassen, oder die Orientierung der Kamera zu ändern, wie dies in herkömmlichen Fahrzeug-Überwachungsvorrichtungen der Fall ist. Wenn daher der Fahrer seine Fahrt antritt, das motorisierte Fahrzeug nach links oder nach rechts abbiegt, oder wenn der Fahrer das Fahrzeug ein- oder ausparkt, kann der Fahrer alle Vorgänge um das Fahrzeug herum leicht erfassen, womit ein sicheres Fahren gewährleistet wird.
Der Fahrer kann ein gewünschtes Bild anzeigen lassen und die Anzeigerichtung oder die Bildgröße ändern. Damit kann durch Umschalten einer Anzeige beim Rückwärtsfahren ein Sicherheitscheck schnell durchgeführt werden, wodurch Auffahrunfälle oder dergleichen verhindert werden können.
Weiterhin ist es möglich, zwischen einer Anzeige der Umgebung des mobilen Körpers und einer Anzeige des Orts des Fahrzeugs zu schalten. Damit wird der Raum um den Fahrersitz herum nicht unnötig mit Vorrichtungen "zugebaut", ferner ist die Bedienung des erfindungsgemäßen Systems leichter als die eines herkömmlichen Systems.
Weiterhin werden ein Abstand zwischen dem Objekt um den mobilen Körper herum, die Relativgeschwindigkeit, eine Bewegungsrichtung des mobilen Körpers und dergleichen festgelegt. Wenn das Objekt in einem bestimmten Bereich um den mobilen Körper herum eintritt, gibt das System ein Alarmsignal ab. Dies ermöglicht einfache und schnelle Sicherheitschecks.

Claims

Umgebungs-Radarsystem (200), mit: wenigstens einem Omniazimut-Optiksensor (4) mit einem optischen System (4a), das einen Hyperbolid-Spiegel (22) und eine Bilderzeugungs-Linse aufweist, um ein Bild eines 360°-Blickfelds der Umgebung zu erhalten, und einer Bilderzeugungseinrichtung (4b) zum Umwandeln des Bilds, das durch das optische System (4a) erzeugt wurde, in erste Bilddaten; einem Bildprozessor (5) zum Umwandeln der ersten Bilddaten in zweite Bilddaten für ein Panorama-Bild und/oder für ein perspektivisches Bild; einer Anzeigeeinrichtung (6) zum Anzeigen des Panoramabilds und/oder des perspektivischen Bilds basierend auf den zweiten Bilddaten; und einer Anzeigen-Steuereinrichtung (7) zum Auswählen und zum Steuern des Panoramabilds und/oder des perspektivischen Bilds, wobei mittels des optischen Systems (4a) eine Zentral-Projektions-Transformation und eine Perspektivtransformation für das Bild eines 360°-Blickfelds durchführbar ist.
Umgebungs-Radarsystem (200) gemäß Anspruch 1, wobei die Anzeigeeinrichtung (6) das Panoramabild und das perspektivische Bild zu einem Zeitpunkt anzeigt oder die Anzeigeeinrichtung (6) selektiv das Panoramabild oder das perspektivische Bild anzeigt.
Umgebungs-Radarsystem (200) gemäß Anspruch 1, wobei die Anzeigeeinrichtung (6) gleichzeitig wenigstens Frontal-, Links- und Rechts-Blickfelder in Perspektivdarstellung innerhalb des 360°-Blickfelds basierend auf den zweiten Bilddaten anzeigt.
Umgebungs-Radarsystem (200) gemäß Anspruch 3, wobei die Anzeigesteuereinrichtung (7) eines der Frontal-, Links- und Rechts-Blickfelder mittels der Anzeigeneinrichtung (6) perspektivisch darstellt, der Bildprozessor (5) das perspektivische Blickfeldbild vertikal/horizontal bewegt oder hoch/herunterskaliert, was durch die Anzeigesteuereinrichtung gemäß einer externen Eingabe ausgewählt wurde; und die Anzeigeeinrichtung (6) das bewegte bzw. hochskalierte/herunterskalierte Bild anzeigt.
Umgebungs-Radarsystem (200) gemäß Anspruch 1, wobei das System auf einem mobilen Körper zum Erfassen der Umgebung um den mobilen Körper herum montiert ist.
Umgebungs-Radarsystem (200) gemäß Anspruch 5, wobei die Anzeigeeinrichtung (6) eine Orts-Anzeigeneinrichtung (6b) zum Anzeigen des Ortes des mobilen Körpers aufweist, und die Anzeigesteuereinrichtung (7) die Anzeigeeinrichtung schaltet zwischen einem Bild, das die Umgebung des mobilen Körpers zeigt, und einem Bild, das den Ort des mobilen Körpers zeigt.
Umgebungs-Radarsystem (200) gemäß Anspruch 5, wobei der mobile Körper ein motorisiertes Fahrzeug (1) ist.
Umgebungs-Radarsystem (200) gemäß Anspruch 7, wobei. der wenigstens eine omniazimutale optische Sensor (4) auf einem Dach des motorisierten Fahrzeugs (1) montiert ist.
Umgebungs-Radarsystem (200) gemäß Anspruch 7, wobei: der wenigstens eine omniazimutale optische Sensor erste und zweite omniazimutale optische Sensoren aufweist; der erste omniazimutale optische Sensor (4) auf der Vorderstoßstange des motorisierten Fahrzeugs (1) vorgesehen ist; und der zweite omniazimutale optische Sensor (4) auf der Rückseitenstoßstange des motorisierten Fahrzeugs (1) vorgesehen ist.
Umgebungs-Radarsystem (200) gemäß Anspruch 9, wobei: der erste omniazimutale optische Sensor (4) auf einer linken oder rechten Ecke der Vorderseiten-Stoßstange vorgesehen ist; und der zweite omniazimutale optische Sensor (4) bei einer diagonalen Position auf der Rückseiten-Stoßstange hinsichtlich des ersten omniazimutalen optischen Sensors (4) vorgesehen ist.
Umgebungs-Radarsystem (200) gemäß Anspruch 5, wobei der mobile Körper ein Zug ist.
Umgebungs-Radarsystem (200) gemäß Anspruch 5, mit: einer Einrichtung zum Ermitteln einer Distanz zwischen dem mobilen Körper und einem Objekt um den mobilen Körper herum, einer Relativgeschwindigkeit des Objekts hinsichtlich des mobilen Körpers, und einer Bewegungsrichtung des Objekts basierend auf: einem Signal der Bilddaten von dem wenigstens einen omniazimutalen optischen Sensor (4) und einem Geschwindigkeitssignal von dem mobilen Körper; und einer Alarmeinrichtung (8) zum Erzeugen von Alarminformation für den Fall, dass das Objekt in ein bestimmtes Gebiet um den mobilen Körper herum eintritt.