DE10045980A1 - Image presentation method for driver of road vehicle, involves displaying artificial image of object using infrared camera of radar device within inner frame - Google Patents
Image presentation method for driver of road vehicle, involves displaying artificial image of object using infrared camera of radar device within inner frameInfo
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Präsentation eines Bildes gemäß Oberbegriff der Patentansprüche 1 und 6, insbesondere im Zusammenhang mit Autofahrten im Dunkeln.The present invention relates to a Method and device for presentation an image according to the preamble of patent claims 1 and 6, especially in connection with car trips in Dark.
Autofahren bei Nacht bedeutet im Allgemeinen beeinträchtigte Sichtverhältnisse für den Fahrer. Die Scheinwerfer des eigenen Wagens können nur einen begrenzten Bereich vor dem Wagen erhellen, wodurch die Sichtweite für den Autofahrer begrenzt wird und es oft schwierig ist, z. B. Fußgänger, Wild oder andere Objekte, die vor dem Wagen auftauchen, rechtzeitig zu entdecken. Auch der Gegenverkehr kann Schwierigkeiten bereiten, er kann z. B. blenden oder auf andere Weise dazu beitragen, dass weiter entfernte Fahrzeuge und Objekte schwer zu erkennen sind. Bei schlechtem Wetter, wie z. B. bei Regen oder Schneefall, wird die Situation besonders schwierig.Driving at night generally means Impaired visibility for the driver. The Headlights of your own car can only do one lighten the limited area in front of the car, causing the Visibility for the driver is limited and it often is difficult, e.g. B. pedestrians, game or other objects, that appear in front of the car to be discovered in time. Two-way traffic can also be difficult, he says can e.g. B. blind or otherwise help that more distant vehicles and objects are difficult to find are recognizable. In bad weather, such as B. in the rain or snowfall, the situation becomes particularly difficult.
In verschiedenen Zusammenhängen sind Techniken zur Verbesserung der Nachtsicht mittels verschiedener Bildverstärker bekannt, z. B. die Infrarot-Methode. Der Betrachter hatte dabei im allgemeinen einen festen Standort, es kommt aber auch vor, dass die Technik beim Fahren im Dunkeln benutzt wird, insbesondere in der Militärtechnologie. Dem Fahrer stand dabei gewöhnlich irgendein Bildschirm zur Verfügung, der ein lichtverstärktes Bild von einem Blickfeld zeigte, das vom Fahrer ausgewählt war. Das Fahren konnte dabei mit Hilfe des Bildschirms geschehen, ohne eine Bildinformation, die auf den aktuellen Lichtverhältnissen basierte. Diese Technik kam z. B. bei Kampffahrzeugen zur Anwendung, wo es wichtig ist, feindliche Ziele frühzeitig entdecken zu können. Techniques are used in different contexts Improve night vision using various Image intensifier known, e.g. B. the infrared method. The The viewer generally had a fixed one Location, but it also happens that the technology at Driving in the dark is used, especially in the Military technology. The driver usually stood there any screen available that a light-enhanced image from a field of view that was from Driver was selected. Driving could help with that of the screen happen without any image information based on the current lighting conditions. This Technology came for. B. in combat vehicles for use where it is important to discover enemy targets early can.
Vor kurzem ist auf dem Markt ein für die Verwendung im Auto bestimmtes, auf Infrarot-Technik basierendes Nachtsichtgerät präsentiert worden, bei dem auf einem speziellen Bildschirm im peripheren Blickfeld des Fahrers ein Bild dessen gezeigt wird, was sich außerhalb der Reichweite der Scheinwerfer verbirgt. Damit soll der Fahrer Information von diesem Bildschirm erhalten können, ohne seine Blickrichtung ändern oder die Straße vor dem Fahrzeug aus den Augen lassen zu müssen.Recently, one is on the market for use certain in the car, based on infrared technology Night vision device has been presented in which on a special screen in the driver's peripheral field of vision a picture of what is shown outside of the The range of the headlights hides. With that the Get driver information from this screen can change the road without changing his line of sight to have to look out of sight in front of the vehicle.
Nachteilig bei diesen Ausführungen ist, dass der Fahrer gezwungen ist, ein Bild zu betrachten, das nicht natürlich aussieht und das dazu führen kann, dass der Fahrer in einer kritischen Situation nicht schnell genug reagieren kann. Es ist mit anderen Worten vorteilhaft, die Bildinformation an den Fahrer zu verbessern.A disadvantage of these designs is that the Driver is forced to look at a picture that is not looks natural and that can lead to the Driver not fast enough in a critical situation can react. In other words, it is advantageous to improve the image information to the driver.
Aufgabe der Erfindung ist daher, die vorstehend genannten Nachteile zu eliminieren und eine bessere Präsentation eines Bildes zu ermöglichen. Es wird insbesondere beabsichtigt, Fahrzeugführern das Fahren im Dunkeln zu erleichtern.The object of the invention is therefore the above eliminate the mentioned disadvantages and get a better one To enable presentation of an image. It will specifically intends to drive drivers in the Lighten darkness.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass sie die Patentansprüche 1 und 6 erfüllt.According to the invention, this object is achieved by that it meets claims 1 and 6.
Dadurch, dass zumindest in einem Abschnitt des Blickfeldes des Betrachters ein Bild präsentiert wird, das im Verhältnis zum entsprechenden Abschnitt des ursprünglichen Bildes innerhalb des Abschnitts verändert ist, kann der Betrachter dazu gebracht werden, ein teilweise verändertes Objekt wahrzunehmen. Dabei ist es wichtig, dass die Konturen in dem veränderten Bild als übereinstimmend mit dem wirklichen Bild wahrgenommen werden, das in demselben Abschnitt des Blickfeldes des Betrachters zu sehen ist, damit der Übergang zum Bild außerhalb des aktuellen Abschnittes so direkt und natürlich wie möglich wird. The fact that at least in a section of the Field of view of the viewer an image is presented that in relation to the corresponding section of the original image changed within the section is, the viewer can be led to a perceive partially changed object. It is important that the contours in the changed image as are perceived in accordance with the real picture, that in the same section of the field of vision of the The viewer can see the transition to the picture outside of the current section so directly and as natural as possible.
Je nach Art der Sichtverhältnisse oder des Wetters kann es vorteilhaft sein, das veränderte Bild mittels z. B. einer Infrarot-Kamera oder eines Radargeräts zu erzielen, unter Umständen können diese je nach Art der Sichtverhältnisse auch alternierend arbeiten. Dadurch wird es möglich, die "Nachtsicht" eines Fahrzeugführers in verschiedenen Situationen wesentlich zu verbessern.Depending on the type of visibility or the weather it may be advantageous to use the changed image e.g. B. an infrared camera or a radar achieve, depending on the type of Visibility also work alternately. Thereby it becomes possible to get a "driver's night vision" to improve significantly in different situations.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung kann vor Allem so ausgeführt sein, dass ein Teil der Ausrüstung vom Anwender wie eine Brille oder ein Visier getragen wird, so wie z. B. beim Gebrauch einer Sonnenbrille, hier aber für die Nachtsicht.A device according to the invention can above all be carried out that part of the equipment from Users like glasses or a visor, such as B. when using sunglasses, but here for night vision.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist außerdem vor Allem so konzipiert, dass der Betrachter das Objekt immer direkt sehen kann und deshalb bei Ausfall der Vorrichtung keine Gefahr läuft, in völliger Dunkelheit zu landen.The device according to the invention is also in front Everything designed so that the viewer always sees the object can see directly and therefore if the device fails there is no risk of landing in complete darkness.
Weitere Vorteile und Kennzeichen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.Further advantages and characteristics of the invention result from the patent claims and the following description.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines auf den anliegenden Zeichnungen gezeigten Ausführungsbeispiels näher erläutert.The invention is based on the attached drawings shown embodiment explained in more detail.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 ein schematisches Blockschema über eine erfindungsgemäße Vorrichtung; Figure 1 is a schematic block diagram of a device according to the invention.
Fig. 2 ein Blickfeld des Fahrzeugführers mit einem Abschnitt, in dem das Bild im Verhältnis zum ursprünglichen Bild verändert ist. Fig. 2 shows a field of view of the driver having a portion in which the image is changed in relation to the original image.
Fig. 1 zeigt schematisch, wie einem Betrachter 2 ein Bild eines Objekts 1 mittels einer erfindungsgemäß konzipierten Vorrichtung 3 zur Präsentation eines Bildes präsentiert wird. Zur Vorrichtung 3 gehört ein erstes Präsentationsorgan 4 und ein zwischen diesem und dem Betrachter 2 angeordnetes zweites Präsentationsorgan 5. Dazu gehört außerdem ein Synchronisierungsorgan 6 für die gegenseitige Synchronisierung des ersten Präsentations organs 4 und des zweiten Präsentationsorgans 5. Ein auf das Objekt 1 gerichteter Bildgeber 7 sendet Bildsignale, die in einer Bildbearbeitungseinheit 8 behandelt werden, bevor sie das erste Präsentationsorgan 4 erreichen, nachdem sie das Synchronisierungsorgan 6 passiert haben. Fig. 1 shows schematically how an observer 2, an image of an object 1 by means of a device according to the invention designed for the presentation of an image 3 is presented. The device 3 includes a first presentation organ 4 and a second presentation organ 5 arranged between it and the viewer 2 . This also includes a synchronization element 6 for the mutual synchronization of the first presentation element 4 and the second presentation element 5 . An image transmitter 7 directed at the object 1 sends image signals which are processed in an image processing unit 8 before they reach the first presentation organ 4 after they have passed the synchronization organ 6 .
Das erste Präsentationsorgan 4 ist mit einer Anzahl in Reihe angeordneter Leuchtdioden oder Ähnlichem versehen, die die Bildinformation ähnlich wie eine Bildlinie auf einem Fernsehschirm präsentieren kann, wobei eine gewisse Anzahl verschiedener derartiger Bildlinien in einer gewissen Sequenz gezeigt werden und zusammen ein komplettes Bild bilden, das vom Betrachter mittels des zweiten Präsentationsorgans 5 wahrgenommen werden kann. Der prinzipielle Aufbau einer solchen Vorrichtung zur Präsentation eines Bildes ist in der schwedischen Patentschrift Nr. 9101778-0 der CelsiusTech Electronics AB näher beschrieben. Für nähere Einzelheiten dieser Technik wird auf das genannte Dokument verwiesen.The first presentation element 4 is provided with a number of light-emitting diodes or the like arranged in a row, which can present the image information similar to an image line on a television screen, with a certain number of different such image lines being shown in a certain sequence and together forming a complete image that can be perceived by the viewer by means of the second presentation organ 5 . The basic structure of such a device for presenting an image is described in more detail in Swedish Patent No. 9101778-0 by CelsiusTech Electronics AB. For further details of this technique, reference is made to the document mentioned.
Zum zweiten Präsentationsorgan 5 gehört nach dieser bekannten Technik ein dem ersten Präsentationsorgan 4 zugewandter fester Spiegel 9, von welchem Licht auf einen beweglichen, kippbaren Spiegel 10 reflektiert wird, dessen Bewegung mit dem ersten Präsentationsorgan 4 so synchronisiert ist, dass verschiedene Bildlinien in verschiedenen Höhenlagen gezeigt werden, wodurch der Betrachter ein vom Bildgeber 7 generiertes Bild des Objekts 1 betrachten kann. Der bewegliche Spiegel 10 ist erfindungsgemäß durchlässig für Licht mit einer anderen Wellenlänge als das Licht, das vom festen Spiegel 9 kommt. Dadurch kann der Betrachter ein vom Bildgeber 7 generiertes Bild betrachten, das dem wirklichen Bild, das direkt durch den Spiegel 10 zu sehen ist, überlagert ist.According to this known technique, the second presentation organ 5 includes a fixed mirror 9 facing the first presentation organ 4 , from which light is reflected onto a movable, tiltable mirror 10 , the movement of which is synchronized with the first presentation organ 4 in such a way that different image lines are shown at different heights , whereby the viewer can view an image of the object 1 generated by the image generator 7 . According to the invention, the movable mirror 10 is transparent to light with a different wavelength than the light coming from the fixed mirror 9 . As a result, the viewer can view an image generated by the imager 7 , which is superimposed on the real image that can be seen directly through the mirror 10 .
Ein Beispiel dafür, was der Betrachter sehen kann, wird in Fig. 2 dargestellt, wo der Betrachter 2 Fahrer eines Fahrzeugs ist, das im Dunkeln gefahren wird. Im Blickfeld des Fahrers, begrenzt durch einen äußeren Rahmen 11, sieht man oben einen Abschnitt, der von einem inneren Rahmen 12 begrenzt ist und der das darstellt, was der Fahrer vom ersten Präsentationsorgan 4 sieht. Die Scheinwerfer des Fahrzeugs erhellen den unmittelbar davorliegenden Teil der Fahrbahn 13, so dass der Fahrer gute Kontrolle über diesen Bereich seiner Umgebung hat. Dagegen ist gewöhnlich der im inneren Rahmen 12 dargestellte Abschnitt mit weit entfernt liegenden Objekten relativ schlecht beleuchtet, so dass der Fahrer Schwierigkeiten hat, wahrzunehmen, was in diesem Bereich liegt.An example of what the viewer can see is shown in FIG. 2, where the viewer 2 is a driver of a vehicle that is being driven in the dark. In the driver's field of vision, delimited by an outer frame 11 , one can see at the top a section which is delimited by an inner frame 12 and which represents what the driver sees from the first presentation element 4 . The headlights of the vehicle illuminate the part of the roadway 13 lying directly in front of it, so that the driver has good control over this area of his surroundings. On the other hand, the section shown in the inner frame 12 is usually relatively poorly illuminated with distant objects, so that the driver has difficulty in perceiving what is in this area.
Erfindungsgemäß erhält man mittels der Vorrichtung 3 eine "Beleuchtung" des innerhalb des inneren Rahmens 12 liegenden Abschnittes, so dass der Fahrer verschiedene Objekte in diesem Bereich besser als früher erkennen kann. Man kann sagen, dass der Fahrer dadurch eine bessere Nachtsicht in einem vorher in hohem Grad verdunkelten Bereich bekommen hat.According to the invention, the device 3 provides "illumination" of the section lying within the inner frame 12 , so that the driver can recognize different objects in this area better than before. It can be said that this gave the driver a better night vision in a previously darkened area.
Es ist vorteilhaft, dass sich das von der Vorrichtung 3 erzeugte Bild innerhalb des inneren Rahmens 12 so gut wie möglich mit dem ursprünglichen Bild deckt, damit die Konturen der Objekte, z. B. ein Straßenrand 14, nicht unterbrochen werden oder beim inneren Rahmen 12 unregelmäßig wirken. Die Konturen in dem erzeugten Bild im inneren Rahmen 12 sollten sich mit anderen Worten so gut wie möglich mit den Konturen im ursprünglichen Bild decken um als natürlich aufgefasst zu werden. Man kann sagen, dass das Bild innerhalb des inneren Rahmens 12 eine größere Tiefe im Verhältnis zum übrigen Bild innerhalb des äußeren Rahmens 11 bekommen hat.It is advantageous that the image generated by the device 3 coincides as well as possible with the original image within the inner frame 12 so that the contours of the objects, e.g. B. a roadside 14 , are not interrupted or act irregularly in the inner frame 12 . In other words, the contours in the generated image in the inner frame 12 should coincide as well as possible with the contours in the original image in order to be understood as natural. It can be said that the image within the inner frame 12 has a greater depth than the remaining image within the outer frame 11 .
Um keine unnötige Information aus dem wirklichen Bild innerhalb des äußeren Rahmens 11 herauszufiltern, sollte der bewegliche Spiegel 10 Licht mit so vielen Wellenlängen wie möglich zu dem Betrachter durchlassen. Das lässt sich auf einfache Weise erreichen, indem das Licht vom ersten Präsentationsorgan 4 monochromatisch gemacht wird, d. h. eine einzige Wellenlänge hat. Der bewegliche Spiegel 10 braucht dabei nur eine einzige Wellenlänge an den Betrachter 2 reflektieren zu können und kann deshalb Licht mit den übrigen Wellenlängen vom Objekt 1 durchlassen. Dabei ist es angebracht, dass die gewählte Wellenlänge nicht eine Wellenlänge ist, die gewöhnlich benutzt wird, um dem Betrachter Direktinformation von z. B. einer Ampel oder Bremslichtern eines vorausfahrenden Fahrzeugs zu geben.In order not to filter out unnecessary information from the real image within the outer frame 11 , the movable mirror 10 should transmit light with as many wavelengths as possible to the viewer. This can be achieved in a simple manner by making the light from the first presentation element 4 monochromatic, that is to say it has a single wavelength. The movable mirror 10 only needs to be able to reflect a single wavelength to the viewer 2 and can therefore transmit light with the other wavelengths from the object 1 . It is appropriate that the selected wavelength is not a wavelength that is usually used to give the viewer direct information from e.g. B. to give a traffic light or brake lights of a vehicle in front.
Das erste Präsentationsorgan 4 kann vorteilhaft im Fahrzeug fest montiert sein, z. B. am oberen Rand der Windschutzscheibe, so wie es in Fig. 2 dargestellt wird, oder an einem anderen geeigneten Platz im Fahrzeug, wo es die Sicht des Fahrers nicht beeinträchtigt. Das zweite Präsentationsorgan 5 wird am Besten als Brille oder Visier vom Betrachter getragen und gibt diesem die Möglichkeit, das Objekt 1 auch bei einem eventuellen Fehler am ersten Präsentationsorgan 4 zu entdecken. Das ist aus Sicherheitsgründen wichtig, weil der Fahrer dadurch das Objekt 1 immer sehen kann und das zweite Präsentationsorgan 5 zu diesem Zweck nicht abnehmen muss.The first presentation organ 4 can advantageously be permanently mounted in the vehicle, e.g. B. at the top of the windshield, as shown in Fig. 2, or in another suitable place in the vehicle where it does not affect the driver's view. The second presentation organ 5 is best worn by the viewer as glasses or visor and gives the viewer the opportunity to discover the object 1 even in the event of a possible error on the first presentation organ 4 . This is important for safety reasons because the driver can always see the object 1 and does not have to remove the second presentation element 5 for this purpose.
Das innerhalb des inneren Rahmens 12 präsentierte Bild ist vorteilhaft auf eine solche Weise bearbeitet, dass die Scheinwerfer entgegenkommender Fahrzeuge dem Fahrer nicht als blendend erscheinen. Dadurch kann der Fahrer also ohne Gefahr geblendet zu werden, besser als vorher Objekte erkennen, die sich ein ganzes Stück vor ihm auf oder neben der Fahrbahn befinden.The image presented within the inner frame 12 is advantageously processed in such a way that the headlights of oncoming vehicles do not appear dazzling to the driver. This means that the driver can be dazzled better than before without being able to recognize objects that are quite a bit ahead of him on or next to the road.
Die auf der Zeichnung dargestellte Ausführung kann natürlich auf verschiedene Weisen im Rahmen der Erfindung modifiziert werden. Es ist z. B. denkbar, dass, wenn eine miniaturisierte Ausführung des ersten Präsentationsorgans 4 zur Verfügung steht, diese mit dem zweiten Präsentationsorgan 5 zusammengebaut und vom Betrachter als eine einzige Einheit getragen wird. Es ist unter Umständen auch möglich, dass die Spiegel 9 und 10 den Platz in vertikaler Linie tauschen.The embodiment shown in the drawing can of course be modified in various ways within the scope of the invention. It is Z. B. conceivable that if a miniaturized version of the first presentation organ 4 is available, this is assembled with the second presentation organ 5 and worn by the viewer as a single unit. It is also possible under certain circumstances that the mirrors 9 and 10 swap places in a vertical line.
Claims (12)
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