DE3636946A1 - Warneinrichtung beim rueckwaertsfahren von fahrzeugen - Google Patents

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.

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.

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.

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.

Die Erfindung macht sich die Erkenntnis zunutze, daß bei stehendem Fahrzeug der Bildinhalt über die Bildbreite verteilt stets gleichblei­ bende Helligkeitsunterschiede aufweist.

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.

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.

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.

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.

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.

Die Abfrage der Abfrageeinheit erfolgt mit einer Taktfrequenz von 2 Sekunden.

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.

Der Erfindungsgegenstand der vorliegenden Erfindung ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen Patentansprüche, sondern auch aus der Kombination der einzelnen Patentansprüche untereinander.

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.

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 zeigen:

Fig. 1 ein Prinzip-Schaltbild der Warneinrichtung mit einzelnen Funktionsblöcken,

Fig. 2 die Anordnung der Kamera an einer Fahrzeugrückseite mit Darstellung des Blickwinkels,

Fig. 3 ein Block-Schaltbild einer Auswertelektronik.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Verändert sich der Bildinhalt nicht, dann ist das Fahrzeug auch nicht gefahren und in einer geschlossenen Schleife wird der Bildinhalt ständig erneut erfaßt.

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.

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.

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.

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.

•  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

Claims (4)

1. Warneinrichtung beim Rückwärtsfahren von Fahrzeugen mit einer an der Rückseite des Fahrzeuges angeordneten digitalen Fernsehkamera, die einen Ablauf beim Rückwärtsfahren über einen Verstärker an einen Monitor der Fahrerkabine überträgt, dadurch gekennzeichnet, daß ausgehend von einer digitalen Bildzerlegung 4 stets gleiche Bildimpulse einem stehenden Fahrzeug entsprechen oder proportional sich ändernde Bildimpulse bei der Rück­ wärtsbewegung des Fahrzeuges über einen Verstärker 7 einer Auswerte­ elektronik 8 zugeführt werden, wobei Änderungen abweichend von der Proportionalität der Bildimpulse eine Alarmeinrichtung 9 auslösen.

2. Warneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswertelektronik 8 einen Bildspeicher 11 aufweist, dem ein Entscheidungsglied 12 nachgeschaltet ist, welches beim Fehlen von Bildänderungen auf den Eingang zurück­ schaltet oder Bildänderungen einer Abfrageeinheit 15 zuführt, der ein weiteres Entscheidungsglied 16 nachgeschaltet ist, wobei proportionale Bildänderungen auf den Schaltungseingang und Bildänderungen abweichend von der Proportionalität einer Alarmeinrichtung 9 zugeführt werden.

3. Warneinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfrage der Abfrageeinheit 15 mit einer Taktfrequenz von 2 Sekunden erfolgt.

4. Warneinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfrage der Abfrageeinheit (15) mit einer variablen Taktfrequenz vorgesehen ist, wobei abhängig von der Rückfahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs ein Schaltglied die Takt­ frequenz an der Taktleitung (19) ändert.