CN101272932A - 夜视装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于机动车的夜视装置，在该夜视装置中，一个转入和/或待转入的行驶路径被记录在由一个摄像机摄取到的图像中，该行驶路径由对一定位装置或行驶方向传感器的分析来确定。

Description

夜视装置
现有技术
本发明涉及根据独立权利要求的类型的夜视装置。由DE 102 53 510已公知了一种用于改善机动车中视野的装置。通过信号发出装置，例如一个监视器或抬头显示器(Head-Up-Display)可对机动车的驾驶员显示关于车道走向和/或关于机动车周围环境中物体的驾驶信息。为了可检测车道走向设置了一个对红外线灵敏的图象传感器系统，它的信号被这样处理，使得在显示器中插入显示用于限定车道走向的相应标记。
发明内容
相比之下，根据本发明的具有独立权利要求的特征的夜视装置具有其优点，即借助定位传感器和/或行驶方向传感器来确定机动车所转入的或待转入的行驶路径。由此也可以是，无需对机动车前面的行车环境作光学上的分析，而是在显示机动车前面的夜视场景时给予驾驶员视觉上的支持。因此也可以是，当由于降水、差的能见度或缺少道路标记而不可能进行图象分析时，对驾驶员提供这样的信息。尤其有利的是，通过分析仅由机动车传感装置本身测定的数据，在夜间行驶时支持驾驶员，而无需以通常高的计算成本进行光学的图象分析。
通过在从属权利要求中所述的措施可得到在独立权利要求中给出的夜视装置的有利的进一步构型及改进。特别有利的是，行驶方向传感器是一个转向角传感器。因此允许：使用由驾驶员当前偏转的转向角来预示行驶路径。因为当前偏转的转向角可被直接地加入机动车前面的道路走向中，用于车道走向的投影。因此驾驶员可识别出：在何距离上他从道路边缘或障碍物旁边驶过。因此他也可识别出是否需要校正转向角。当由于能见度差驾驶员仅可很差地估计离侧面障碍物的距离时，这是特别有利的。
此外有利的是，借助一个定位传感器确定机动车的当前位置及例如通过与一个数字地图的比较或位置改变的分析来确定位于机动车前面的道路走向或跟踪的行驶方向。机动车在其继续行驶中必需遵循的道路走向可相应地记录在显示器上。由此特别可作到：在急的弯道或类似的危险地带的情况下及时地对驾驶员发出警报，因为相应的道路走向可预先记录在显示器中。在此情况下尤其有利的是，在地图图象显示中尤其是附加地加入道路走向。由此驾驶员首先可在考虑机动车的当前位置的条件下来识别完整的道路走向及相应地调节其驾驶行为。
此外有利的是，附加地给出了一个可能性，即，该夜视装置可由一个被摄取的图象来确定车道边界和/或标记的走向及将该走向优选突出显示在显示器上。因此与通常的通过传感装置测定的标记相比，可通过驾驶员来进行光学测量的标记与用其它方法检测的标记之间的比较。由此驾驶员也可估计：是否真正实现了机动车前面的行驶路径的良好检测或这种辅助是否受到干扰。如果将已转入的行驶路径与待转入的行驶路径相比较，驾驶员可识别出：方向盘是否被正确调节，以便跟踪待转入的行驶路径。
此外有利的是，在显示器上插入至少一个另外的警报符号或提示符号。由此可指示驾驶员：有弯道、可能的危险的道路区域或要由他施行拐弯。
此外有利地设有一个操作单元，驾驶员通过它可选择转入的和/或待转入的行驶路径的他所想要的显示。在此情况下视驾驶员的愿望而定他可相应地在显示器上插入或多或少的辅助显示。
附图说明
本发明的实施例被表示在附图中及在以下的说明中对其进行详细的描述。附图表示：
图1：在一个机动车中的根据本发明的夜视装置的概要俯视图，
图2至4：根据本发明的夜视装置的指示显示的各个实施例。
具体实施方式
图1中以俯视图概要地表示出一个机动车1。一个摄象机3被这样地设置在机动车1的前侧上，以致该摄象机3可观察到机动车1前面的行驶区域。摄象机3尤其被实施成电子摄象装置，它除了覆盖人眼可看到的波长范围外还覆盖近红外区域。摄象机3优选在400与980nm之间的波长范围中是敏感的。为此摄象机3例如被实施成CCD摄象机。图象数据通过视频线路或视频总线线路(Busleitung)4被传送给机动车1中的一个分析单元5。为了机动车1前面的场景的更好照明，在一个实施形式中设有一个照明装置6，在该照明装置中红外光源7、例如红外发光二极管将光照射到机动车1前面的行驶区域中。该照明装置6例如被分析单元5控制。分析单元5具有一个计算单元9，在一个优选的方案中该计算单元可对接收到的图象数据进行图象处理。图象数据由分析单元5继续传送给机动车中的显示单元8。显示器8例如在汽车中被实施成所谓的抬头显示器。在此情况下，机动车前面的行车环境的虚拟图象被投影到驾驶员前面的风挡玻璃中或一个投影单元上。在一个特殊的实施形式中对此实现所谓的接触模拟(kontaktanalog)的显示，其中投影的图象元素这样地与由驾驶员透过风挡玻璃可看到的机动车前面的场景相重叠，使得对于驾驶员来说，关于他前面的真实物体出现了加强显示的标记。在另一实施形式中显示单元8也可实施为机动车的组合仪表中或中控台中的显示器。在此情况下在屏幕上显示机动车前面的相应场景。
在第一实施形式中分析单元5与一个转向角传感器10相连接，该传感器测定前轴19的偏转角。该偏转角由驾驶员通过方向盘18来调节。分析单元5根据当前偏转的、通过转向角传感器10测量的转向角来计算机动车在未改变的、所调节的转向角的情况下将遵循的行驶路径。该行驶路径将借助标记添加到由摄象机3摄取的图象中。因此驾驶员可识别位于机动车前面的行驶路径。
在另一实施形式中分析单元5与一个定位装置11相连接。该定位装置11尤其设有一个天线12，借助该天线可实现卫星定位。因此由地点位置的改变首先可求得一个运动矢量。由该运动矢量可确定一个当前的、由机动车转入的行驶路径及可在显示器上显示该行驶路径。在一个变换的实施形式中，为了确定位置改变，也可借助雷达传感器16及转速传感器15测定一个定位位置。这些传感器也可变换地用来在不可能有卫星接收(Satellitempfang)的情况下辅助卫星定位。
在另一实施形式中定位单元也可访问基本道路交通图13。该基本道路交通图13例如被实施成存储在一个存储器中的一个道路交通网的数字地图。通过：由定位装置11确定机动车的当前位置及与存储的基本道路交通图13相比较，定位单元则可确定机动车在道路上的位置。但由此也可以是，由基本道路交通图调出进一步的道路走向。该道路走向被传送给分析单元5。分析单元5这时基于机动车的当前位置在显示单元8上也与当前的行车环境叠加地显示进一步的道路走向。
分析单元5还与一个操作单元14相连接。借助该操作单元14可启动摄象机3，但也可通知分析单元5：在显示器8中应显示哪些补充的标记。因此所转入的、借助转向角传感器检测的行驶路径可与定位单元预给定的行驶路径或由定位单元结合道路交通图预给定的、将转入的行驶路径分开地来选择，但也可组合地来选择。附加地也可以是：对此补充地，由分析单元5借助计算单元9由检测的图象信号测定的车道边界或车道标记通过在显示器8上显示附加符号而被尤其地突显出来。
摄象机3既可在白天也可在夜间检测机动车前面的场景。而它作为夜视装置的应用尤其有利，因为在夜间、尤其在差的能见度情况下对于驾驶员来说看清其前面的车道走向是特别难的。
图2中表示显示器8上的图象显示的第一实施例。对于驾驶员来说，在由摄象机3检测的及在显示单元8上显示的图象中，可看到一个左面的车道边缘21，一个右面的车道边缘22及位于其中间的车道20并包括中线标记23在内。如果在设有接触模拟显示的抬头显示器上进行显示，则摄象机图象的位置可与机动车前面周围环境的真实布局相适配，正如驾驶员透过风挡玻璃可看到的那样。
在右车道边缘22及中间条形线23之间延伸着机动车所行驶的车道。在这里所示的实施例中，通过一个左侧虚线24及通过一个右侧虚线25显示车道，该车道的测定基于机动车当前所调节的转向角。因此驾驶员可识别出：他现在无需改变转向角即可使机动车行驶在预定的道路或车道上。如果这时在车道20的区域中突然出现一个障碍物，则驾驶员可识别出：由他所调节的行驶路线是否可绕过障碍物，或他是否必须对偏转的转向角进行校正。例如他也可识别出：在其道路上是否有一个凹坑及他是否应该避让。如果该道路向右或向左弯，则驾驶员必需用方向盘18校正所偏转的转向角。相应地，所显示的标记24，25则根据方向盘的转动向右或向左偏转。也可不使用如这里由标记24、25实现的纯侧面边界显示，而是由标记24、25限定的车道完全地通过一个大区域的标记出现在显示图象中。此外也可以根据车轮走向，将车道作为一个双轨迹显示在显示器上。这种显示例如可通过相应的、分别向车道内部变宽的标记24、25来实现。
图3中表示显示单元8上的图象显示的另一实施例。在本例中，一中线26被记录在中线标记31与一个右车道边缘32之间的车道的中央。此外在显示器上还显示出左边的车道边界33及车道30。对此补充地，通过摄象机图象的分析由计算机求得中线标记31及右边的车道边缘32的走向。因此可根据一个实施形式，在显示图象中附加地显示用于突出中间条形线的标记34及用于突出右边的车道边界的标记35。通过将根据线26的所转入的行驶路径与由图象分析确定的车道边界32、34相比较，驾驶员可识别出他在何程度上处于车道内。
在另一实施形式中，线26形式的中线标记也可根据机动车的当前位置由道路走向来确定。通过定位装置11首先确定出机动车在道路交通网中的位置，及接下来尤其是在考虑机动车的行驶方向的情况下确定所期望的道路走向及相应地记录在按图3的显示装置中。在本例中，由机动车当前位置出发在道路走向中具有右弯道。这可以由中线26向右的弯曲看出来。在另一实施形式中为了支持也可在显示器上记录一个提示符号36，它提醒驾驶员有一个右弯道。在特别危险的情况下可附加地在显示器中加强显示一个警报符号37，它同样提醒驾驶员有一个可能有危险的行驶区段。这些信息可针对相应的道路区段被存储在基本道路交通图13中。
在另一实施形式中也可取代中线标记的显示，而是在车道30中记录一个左标记38及一个右标记39用于由基本道路交通图确定的行驶路径。在图4中表示出相应的显示。相应地也可以，例如用于由定位确定的道路走向的中线标记26与由偏转的转向角确定的道路走向的侧面标记38、39同时记录在显示器中。
在图4中还表示出一个可与另一实施例一起使用的道路走向41的图象显示。该道路走向41以一个地图显示的方式或小地图区段的方式显示在显示器上。在这里道路走向41被显示为在行驶方向上的一个确定的、超出驾驶员当前可见区域的区段。在一个优选实施形式中，也可相对道路走向41记录机动车的当前位置42。除了在显示器8本身上显示外也可以在一个附加显示器上显示道路走向。例如在驾驶员前面的组合式仪表中进行夜视显示，而在中控台显示器中显示地图区段40。在另一实施形式中也可以，地图图象显示40总是显示所调整的由当前位置起向前约1km的路线。

Claims (9)

1.用于机动车的夜视装置，其具有一用于检测该机动车前面的行车环境的摄象机及一用于显示该机动车前面的该行车环境的显示器，其特征在于：机动车(1)的定位装置(11)和/或行驶方向传感器(10，15，16)被这样地分析，使得确定出机动车(1)的、由驾驶员转入和/或待转入的行驶路径(24，25，26，38，39)并且将该行驶路径插入显示在用于显示所述行车环境的显示器(8)中。
2.根据权利要求1的夜视装置，其特征在于：所述行驶方向传感器是一转向角传感器(10)。
3.根据以上权利要求中一项的夜视装置，其特征在于：所述定位装置(11)与用于确定位于机动车(1)前面的道路走向的基本道路交通图(13)相关联。
4.根据权利要求3的夜视装置，其特征在于：道路走向(41)被显示在一地图显示(40)中。
5.根据权利要求4的夜视装置，其特征在于：本机动车(1)的当前位置(42)记录在道路走向(41)中。
6.根据以上权利要求中一项的夜视装置，其特征在于：该夜视装置具有一分析单元(5)，用于由一被摄象机(3)摄取的图象来确定车道边界和/或标记的走向。
7.根据以上权利要求中一项的夜视装置，其特征在于：在所述显示器(8)上可显示至少一个另外的警报符号或提示符号(36，37)。
8.根据以上权利要求中一项的夜视装置，其特征在于一个操作单元(14)，用于选择在所述显示器(8)中所显示的关于转入和/或待转入的行驶路径的信息。
9.用于为机动车的一夜视装置显示该机动车前面的行车环境的方法，其特征在于：这样地对该机动车的定位传感器和/或行驶方向传感器进行分析，使得确定出该机动车的、由驾驶员转入的和/或待转入的行驶路径并且将该行驶路径显示在用于显示所述行车环境的所述显示器中。
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